JP3530712B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
特にその対面撮影に関するものである。
8のブロック図を用いて以下に説明する。
体の結像用レンズ群であり、固定の第1群レンズ10
1、変倍を行う変倍レンズ102、固定の第2群レンズ
103、変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とピン
ト合わせの機能を兼ね備えたフォーカスコンペレンズ
(以下フォーカスレンズ)104からなるズームレンズ
で、3は前記ズームレンズ1の変倍レンズ102を駆動
してズーム位置を合わせる変倍レンズモータ、4は前記
変倍レンズモータ3を駆動する変倍レンズ駆動手段、7
は前記ズームレンズ1のフォーカスレンズ104を駆動
してフォーカスを合わせるフォーカスレンズモータ、8
は前記フォーカスモータ7を駆動するフォーカスレンズ
駆動手段、2は入射光量を制御する絞り羽根構造などの
絞り機構手段、5は前記絞り機構手段2を駆動する絞り
機構駆動モータ、6は前記絞り駆動モータ5を駆動する
絞り機構駆動手段、9は入射した光を光電変換する撮像
素子、10は前記撮像素子9で光電変換された信号をサ
ンプリングし、信号を電気的に増幅するオートゲインコ
ントロール(以下AGC)を行うCDS/AGC手段、
11は前記CDS/AGC手段10の出力であるアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変
換(以下A/D変換という)手段、12はガンマ補正,
色分離,色差マトリクス等の処理を施し、標準テレビジ
ョン信号を生成するためのカメラ信号処理手段、13は
前記カメラ信号処理手段12の出力信号をデジタル信号
状態からアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変
換(以下D/A変換という)手段、14は撮影者が撮影
している被写体の映像を確認するためのモニタ手段、1
5は前記カメラ信号処理手段12の映像信号より露出制
御を行うための評価値を得るAE評価値処理手段、16
は前記カメラ信号処理手段12の映像信号よりフォーカ
ス制御を行うための評価値を得るAF評価値処理手段で
ある。19は、前記絞り機構2や前記CDS/AGC手
段10のAGCゲインを制御して露出を制御する露出制
御手段や前記フォーカスレンズ104を制御して撮像素
子面に結像する被写体のピントを合わせるフォーカス制
御手段などの処理を行うマイクロコンピュータである。
動、もしくは簡単な撮影操作で最適な映像が得られるこ
とを可能とする撮像補助機構が備えられている。なお請
求項でいう“自動的”はこの“簡単な撮影操作で最適な
映像が得られる”いわゆる半自動を含む意味で用いてい
る。前記撮影補助機構として、撮影している被写体の時
々刻々と変化する明るさの状態を自動で最適にする自動
露出制御手段(以下AE制御手段という)や、被写体の
ピントを自動的に合わせるオートフォーカス制御(自動
焦点制御)手段(以下AF制御手段という)があり、こ
れらの手段について次に説明する。
出状態を検出し、それが最適になるように絞り機構手段
2で撮像素子9に入射する光量を調整したり、CDS/
AGC手段10のAGC手段で映像信号のゲインを制御
することで被写体の明るさが変化しても自動的に補正す
る方法が知られている。
クロコンピュータ19のAE制御手段により図9の制御
フローチャートに従って制御される。
明する。
処理手段15で得られる、カメラ信号処理手段12の映
像信号より被写体の明るさの変化を検出したAE評価値
を検出する。前記AE評価値処理手段15では様々な撮
影状況においても撮影している被写体の露出状態が最適
になるよう撮像素子9に入射した映像の全エリアの露出
状態を検出する。
検出したAE評価値より、現在の露出状態と予め設定し
た露出状態が最適となる基準値とを比較して、露出状態
が適正か否かの判別と、適正でない場合の基準値との誤
差量を検出する。適正であれば、現在の露出制御値をそ
のまま出力し、適正でない場合は前記誤差量に応じて絞
り機構手段2、またはCDS/AGC手段11のAGC
を制御して露出状態が前記基準値になるような制御値を
演算する。ここでは図10に示すプログラム線図に従っ
て露出制御を行う場合を例に上げて説明する。
エリアB)ではステップ906で、AGCゲインは最低
ゲイン(図10では0dB)に固定し、被写体の明るさ
が変化した場合はステップ902で検出した誤差量を絞
り機構手段2で補う制御値を演算し、絞り機構手段2の
絞り状態を開閉して撮像素子9に入射する光量を調整
し、露出状態を最適に制御する。被写体の明るさが暗く
なり絞り機構手段2が開放状態になり(図10エリア
A)、絞り機構手段2で露出制御できなくなると、ステ
ップ904で絞り機構状態を開放状態に固定し、被写体
の明るさが変化した場合はステップ902で検出した誤
差量をAGCゲインで補う制御値を演算し、AGCゲイ
ンで露出状態を最適に制御する。
またはCDS/AGC手段10の各制御値をステップ9
07で出力し、制御値を更新することで常に被写体の明
るさに追従して最適な露出状態になる制御を行う。
像の鮮鋭度を検出し、それが最大となるようにフォーカ
スレンズ位置を制御して、ピントを合わせる方法が知ら
れている。前記鮮鋭度の評価としては一般的に、バンド
パスフィルタより抽出された映像信号の高周波成分の強
度、あるいは微分回路等により抽出された映像信号のボ
ケ幅検出強度などを用いる。これらの信号は、図11の
ように通常、被写体を撮影した場合、ピントがボケてい
る状態では小さく、ピントが合うにつれて大きくなり、
完全にピントが合った状態で最大値に達する。従ってフ
ォーカスレンズの制御は前記鮮鋭度信号が小さい時は大
きくなる方向になるべく速く動かし、大きくなるにつれ
て、ゆっくり動かして精度良く山の頂上でフォーカスレ
ンズを止めるように、すなわちピントを合わせるように
する。このようなオートフォーカス方式を一般的に山登
り法オートフォーカス(以下、山登りAFという)と呼
ばれている。
いてマイクロコンピュータ19のAF制御手段の制御フ
ローチャートである図12〜図15に従って説明する。
値処理手段16からAF評価値を取り込む。ステップ1
202では現在のAFモードを判定する。
01で再起動判定モード移行時に保持した保持値とAF
評価値を比較し、ステップ1302で保持値とAF評価
値との差が所定値より大きければ方向判定処理へ移行
し、大きくなければそのまま処理を終了する。
1でフォーカスレンズ104を前後に振動させるウォブ
リングを行い、合焦か非合焦か、非合焦ならどちらが合
焦方向かを判定する。非合焦であればステップ1406
で山登り処理モードの処理へ戻り、合焦であればステッ
プ1404で再起動判定モードの処理へ戻る。
501でAF評価値のピークホールドを行う。これはA
F評価値が現在のピーク値より大きければ、新たにその
値をピーク値とし、更にそのフォーカスレンズ位置より
大きければ、新たにその値をピーク値とし、更にそのフ
ォーカスレンズ位置を保持する作業である。次にステッ
プ1502でAF評価値が図14のステップ1407で
保持した山登りの初期値より大きくなっているかどうか
判断する。大きければステップ1503でAF評価値が
ピーク値より小さいかどうかを判断する。AF評価値が
ピーク値より小さくなければ処理を終了する。AF評価
値がピーク値より小さければステップ1504でピーク
値のフォーカスレンズ位置へ戻す処理を行い、ステップ
1505でピーク値のフォーカスレンズ位置へ戻ったか
どうかを判定し、戻っていればステップ1506で方向
判定処理へ移行する。戻っていなければ処理を終了す
る。ステップ1502でAF評価値が山登りの初期値よ
り小さければステップ1507で山登り方向を逆転して
反対方向にフォーカスレンズを駆動し、ステップ150
8で山登りの初期値を現在のAF評価値に更新する。
→山登り処理→再起動判定処理を繰り返しながらフォー
カスレンズを移動させてAF評価値を最大にするように
制御することで、常に被写体にピントが合った映像が得
られる。
撮影補助機構を備えたビデオカメラなどの撮像装置で
は、撮影者が撮影している映像を確認するためのモニタ
手段として、小型のCRTや液晶パネルの映像を拡大レ
ンズ等の光学拡大手段で拡大する電子ビューファインダ
(以下EVFという)が従来より用いられ、図16
(a)のようにレンズと反対方向にEVFの表示面を配
置した構造により、撮影者がEVFに映し出された映像
を見ながら撮影を行うスタイルが一般的である。
の液晶パネル等を用いて光学拡大手段を用いなくても撮
影者が直視して映像が確認できるようなモニタ手段(以
下、大型モニタ手段という)を備えた構造の撮像装置
や、図16(c)のようにEVFと大型モニタの両方を
備えた構造の撮像装置も提案されている。
置では、通常撮影時は図17(a)のように撮像レンズ
に入射する被写体光の入射方向と反対方向に大型モニタ
手段の表示画面を配置した状態で撮影を行うが、大型モ
ニタ手段はEVFと異なり撮影者がある程度、目を離し
てもモニタ手段の映像を確認することが可能となること
より、図17(b)のように撮像レンズに入射する被写
体光の入射方向と同じ方向に大型モニタ手段の表示画面
を配置し、図18のように大型モニタ手段の映像を見な
がら撮影者自身を撮影する、いわゆる対面撮影が可能と
なる構造が提案されている。
様のAE制御手段やAF制御手段により、被写体に追従
したAE,AF制御を行い最適な映像が得られるように
している。
やAF制御手段等の撮影補助機構の制御は主に通常撮影
時の撮影状況を想定した制御を行うが、対面撮影におい
ては撮影条件が通常撮影と異なるために適正な制御が行
われるとは限らない。
は画面全体が均一な明るさのシーンだけではなく、逆光
シーンやスポット光照明のシーン等も想定して、それら
の様々な明るさの条件においてもある程度最適化される
と共に、被写体の明るさ変化に対してレスポンスの速い
制御を行っているが、対面撮影では大型モニタ手段の映
像を見ながら撮影者自身を撮影するため、主被写体の明
るさの変化は少なく、通常撮影時と同じAE制御を行う
と周辺の被写体の明るさの変化に敏感に反応して主被写
体の明るさが変化することが問題になる。
被写体の距離は1メートル以内の接写撮影から風景など
の無限に近い撮影までピントが合うように制御を行う
が、AF評価値を検出するAF測距エリア内に遠近の被
写体が存在する場合、図7(a)のように主被写体が画
面の中心部分に支配的に撮影されていると主被写体にピ
ントが合うが、図7(b)のように撮影時の手振れや被
写体の一時的な動きで画面の中央から主被写体が外れた
場合に誤って背景にフォーカスを合わせてしまうと、対
面撮影においては撮影距離が1メートル前後であるた
め、通常撮影時よりも主被写体が大ボケ状態になり、問
題が顕著に現れてしまう。
置の対面撮影時に、通常撮影時と同じように幅広い撮影
状況に対応するAE,AF等の撮影補助機構の制御を行
うと、撮影者の意図しない映像になることが頻繁に生じ
ることがある。
たもので、通常撮影のみならず対面撮影においても、最
適な映像を得ることができる撮像装置を提供することを
目的とするものである。
め、本発明では、撮像装置を次ぎの(1),(2)のと
おりに構成する。(1)被写体結像用のレンズに入射する被写体光の入射
方向に対し、表示方向を相対的に変更可能なモニタと、
入射した被写体光を測光し、該測光結果に基づき、露出
状態を自動的に制御する自動露出制御手段とを備え、前
記自動露出制御手段は、前記モニタの表示方向が前記レ
ンズに入射する被写体光の入射方向である対面撮影の際
には、それ以外の通常撮影の際よりも画面の中央部分を
重点的に測光するとともに測光結果に対する反応速度を
遅くするように露出制御する撮像装置。 (2)被写体結像用のレンズに入射する被写体光の入射
方向に対し、表示方向を相対的に変更可能なモニタと、
入射した被写体から生成される映像信号から先鋭度を検
出することで測距を行ない、該測距結果に基づき、フォ
ーカスを自動的にあわせる自動フォーカス制御手段とを
備え、前記自動フォーカス制御手段は、前記モニタの表
示方向か前記レンズに対する被写体光の入射方向である
対面撮影の際には、それ以外の通常撮影の際よりも測距
結果に対する反応速度を遅くするようにフォーカス制御
を行う撮像装置。
置の実施例により詳しく説明する。
であるが、オートフォーカスの場合、或は固定焦点の撮
像レンズを用いている場合は、モニタでフォーカス状態
を確認する必要がなく、対面撮影のとき被写体の位置を
確認するだけで足りるので、小型のモニタを備える形で
実施することもできる。また、実施例は動画を撮影する
装置であるが、これに限らず静止画を撮影する装置の形
で実施することもできる。
を表すブロック図である。図8に示す従来例と同符号で
示した部分は従来例と同様の機能を有するものであり、
映像信号を処理する過程は同様であり、本実施例では、
通常撮影と対面撮影とを切換えるスイッチ手段等の撮影
モード切換え手段18と、マイクロコンピュータ17の
AE制御手段に対面撮影時の制御が追加されている。装
置の構造としては、図18に示すように、モニタを固定
した本体に対しレンズ部が可動のものを想定している
が、これに限らず、レンズ部を固定した本体に対しモニ
タが可動の形でも同様に実施できる。
ニタに写った映像が確認できる距離で撮影を行うため、
撮影者が手で持って撮影するか、適当な所に設置して1
〜2メートル離れて撮影が行われる。そのため通常撮影
時に比べ、撮影条件が限定される。本実施例のAE制御
手段では通常撮影とは別に前述したような対面撮影時の
撮影条件に合わせてAE制御を行う。
て図2の制御フローチャートに基づいて説明する。
段18の検出信号より通常撮影か対面撮影かの撮影モー
ドを判別し、通常撮影の場合はステップ202のAE評
価値検出へ、対面撮影の場合はステップ203のAE評
価値検出の処理を行う。ステップ202,203のAE
評価値検出では前記カメラ信号処理手段12の映像信号
より被写体の明るさの変化を検出する。この際、ステッ
プ202における通常撮影時のAE評価値検出は、一般
的に図3(a)のように全画面エリアの被写体の明るさ
を測光するが、ステップ203の対面撮影時のAE評価
値検出は画面の中心付近に撮影者の顔が撮影される場合
が主であるため、図3(b)のように画面の中心部分の
エリアだけを測光し、AE評価値を検出する。また、測
光するエリアを複数に分割して各エリア毎のAE評価値
に重み付けを行って画面全体のAE評価値を算出するよ
うにした場合においても、対面撮影時の各エリアの重み
付けは図4(b)のように図4(a)の通常撮影時より
も中央部分のエリアのAE評価値に対して重み付けを大
きくすることで通常撮影時よりも周辺部分の被写体の明
るさの影響が少なくなるようにAE評価値の検出を行
う。
従来と同様にステップ204へと進み、図10のプログ
ラム線図に従って、絞り機構、AGC手段を制御して露
出制御を行う。
りも画面の中央部分を重点的に測光してAE制御を行う
ため、周辺部分にスポット光の被写体が撮影されても影
響を受けることなく主被写体の露出状態は最適に保たれ
る。
のステップ206,208で被写体の明るさ変化に対す
る絞り機構やAGCゲインの制御量を変えて、通常撮影
時よりもAE制御レスポンスを遅くするように制御を行
っても良い。これにより対面撮影では撮影時の手振れや
被写体の一時的な動きで画面の中央から主被写体が外れ
た場合においても急激に露出状態が変化することなく主
被写体の露出状態が安定した映像が得られる。
制御を実施例1とは変えた例である。
り、本実施例ではマイクロコンピュータ17のAF制御
手段に対面撮影時の制御が追加されている。
常撮影時に比べ撮影条件が限定され、特に撮像装置と被
写体との撮影距離は通常撮影時が数センチメートルから
無限の距離まで幅広いのに対して、対面撮影では1メー
トル前後に限定される。本実施例では、AF制御手段は
通常撮影とは別に、前述したような対面撮影時の撮影条
件に合わせてAF制御を行う。
1でAF評価値処理手段16からAF評価値を取り込
む。ステップ1202では現在のAFモードを判定し、
再起動モード,方向判定モードであれば従来と同様の処
理を行い、山登りモードであれば対面撮影時の処理が追
加された図5の制御フローチャートに従って処理され
る。
り処理動作について図5の制御フローチャートに基づい
て説明する。
かの撮影モードを判別し、通常撮影モード時の場合はス
テップ503に進み、以下従来と同様の処理(図15参
照)を行う。対面撮影モードの場合はステップ502へ
進み、現在のフォーカスレンズ位置を検出し、現在のフ
ォーカスレンズ位置が予め設定したレンズ制御範囲内か
範囲外かを判断する。このレンズ制御範囲は、例えば通
常撮影時が図11のように至近から無限までの全範囲を
制御可能範囲としているのに対して、対面撮影時では被
写体との距離が限定されるため、図6のように1メート
ル前後の至近付近の範囲に限定した設定をする。ここで
現在のフォーカスレンズ位置が図6のレンズ制御範囲内
であればステップ503へと進み、従来と同様の山登り
制御を続ける。しかし現在のフォーカスレンズ位置がレ
ンズ制御範囲を越えている場合は、AF評価値がピーク
値より小さくても山登り制御の処理を終了して方向判定
モードに移行する。
御範囲のフォーカスレンズ位置でだけフォーカスが合う
ことで、図7のように撮影時の手振れや被写体の一時的
な動きで画面の中央から主被写体が外れて背景の被写体
にピントを合わせようとする場合でも、図6のようにフ
ォーカスレンズ位置が大ボケになるフォーカス位置まで
制御されることが無い。このため主被写体が大ボケにな
ることが無いと共に、レンズ制御範囲が狭いためフォー
カス制御が早くなる。
くすることにより、より安定した映像を得ることができ
る。
え手段を外部に有するものであるが、これに限らず、撮
像レンズが対面撮影の位置にきたとき、装置内で通常撮
影から対面撮影にモードが切り換わるようにしてもよ
い。また、請求項1では、レンズの入射方向とモニタの
表示方向が一致する状態を“対面撮影”としているが、
モニタは斜め方向から視ることもできるので、前記一致
は、完全な一致のみならず、対面撮影可能な範囲である
“ほぼ一致”を含む意味で用いている。
通常撮影のみならず対面撮影においても、最適な映像を
得ることができる。
光例を示す図
ャート
ーチャート
チャート
ャート
Claims (2)
- 【請求項1】 被写体結像用のレンズに入射する被写体
光の入射方向に対し、表示方向を相対的に変更可能なモ
ニタと、入射した被写体光を測光し、該測光結果に基づき、露出
状態を自動的に制御する自動露出制御手段とを備え、 前記自動露出制御手段は、前記モニタの表示方向が前記
レンズに入射する被写体光の入射方向である対面撮影の
際には、それ以外の通常撮影の際よりも画面の中央部分
を重点的に測光するとともに測光結果に対する反応速度
を遅くするように露出制御する ことを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項2】 被写体結像用のレンズに入射する被写体
光の入射方向に対し、表示方向を相対的に変更可能なモ
ニタと、 入射した被写体から生成される映像信号から先鋭度を検
出することで測距を行ない、該測距結果に基づき、フォ
ーカスを自動的にあわせる自動フォーカス制御手段とを
備え、 前記自動フォーカス制御手段は、前記モニタの表示方向
か前記レンズに対する被写体光の入射方向である対面撮
影の際には、それ以外の通常撮影の際よりも測距結果に
対する反応速度を遅くするようにフォーカス制御を行う
ことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
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JP12700797A JP3530712B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 撮像装置 |
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