JPH04196878A - Automatic swing device for video camera - Google Patents

Automatic swing device for video camera

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JPH04196878A
JPH04196878A JP2322792A JP32279290A JPH04196878A JP H04196878 A JPH04196878 A JP H04196878A JP 2322792 A JP2322792 A JP 2322792A JP 32279290 A JP32279290 A JP 32279290A JP H04196878 A JPH04196878 A JP H04196878A
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JP
Japan
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tilting
image sensor
signal
automatic
image
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JP2322792A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Tanitsu
雅彦 谷津
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To automatically incline a photographing element or a lens by providing a swing mechanism so that a high frequency component signal may be maximum and a feed back circuit to adjust the swing mechanism. CONSTITUTION:A swing mechanism is controlled and a back-end lens group 1-4 is turned based on the output signal of a reference signal generating source 9 within a control circuit 8. Then, the polarity and the amplitude of a reference frequency component signal synchronous-detected from a video signal are detected with an original reference frequency signal. That is, shifting correction is equivalent to making the amplitude maximum and the swing correction can be attained automatically by adjusting and feeding back the direction of the rotation and the quantity of a rotational angle of the back-end lens group 1-4. Thus, a system used as the detecting mechanism of an inclined quantity, that is, the rotational angle for the swing correction and as a swing correcting mechanism by an automatic swing device can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラ、電子スチルカメラ等のあおり装
置に係り、特に映像信号から高域周波数成分(焦点電圧
)を検出し、焦点電圧が最大となるようにレンズもしく
は、撮像素子の傾きを制御するTTL映像方式に甲いて
好適な自動あおり装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a tilting device for a video camera, an electronic still camera, etc., and in particular detects a high frequency component (focal voltage) from a video signal, and detects a high frequency component (focal voltage) from a video signal, The present invention relates to an automatic tilting device suitable for a TTL video system that controls the tilt of a lens or an image pickup device so that the following is achieved.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

複数の被写体に対して合焦させることができるカメラと
して、35mmmレフカメラの交換レンズにティルト機
構を内臓したシステムがある。大型カメラにおいては、
レンズを傾けるものやフィルムを傾けるものが多々製品
化されている。これらのティルト機構は、いずれもマニ
ュアル動作を基本とするものであり、撮影者の技量を必
要とした。
As a camera that can focus on multiple subjects, there is a system in which a tilt mechanism is built into the interchangeable lens of a 35 mm reflex camera. For large cameras,
There are many products that tilt the lens and tilt the film. All of these tilt mechanisms are based on manual operation and require the skill of the photographer.

また、ティルト機構を用いないで複数点の被写体に対し
てほぼ合焦状態とするため、多点について測距するオー
トフォーカス(AF)カメラがある。この例としては、
特公昭62−20522号公報に記載の複数のターゲッ
トに投光するカメラや、特開昭59−107332号公
報に記載の最も近距離のAFデータを採用するカメラや
、開始昭62−52538号公報に記載の複数の被写体
が被写界深度内に収まるようピントを調整するカメラが
ある。これらのカメラは、複数点の被写体のAFデータ
のうち1つを選択するか、あるいは平均をとることによ
り、合焦失敗となる可能性を減少するものであり、2点
以上の被写体に積極的に合焦させるものではない。従っ
て、これらの問題点は次の通りとなる。
Furthermore, there is an autofocus (AF) camera that measures distances at multiple points in order to bring a plurality of objects into almost an in-focus state without using a tilt mechanism. For example,
A camera that emits light to multiple targets as described in Japanese Patent Publication No. 62-20522, a camera that adopts the closest distance AF data as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-107332, and a camera that uses AF data for the closest distance as described in Japanese Patent Publication No. 1987-107332, There is a camera that adjusts the focus so that multiple subjects are within the depth of field. These cameras reduce the possibility of failure in focus by selecting one of the AF data of multiple subjects or by averaging them, and actively focus on subjects with two or more points. It is not meant to focus on. Therefore, these problems are as follows.

従来ティルト機構のついたカメラでは、撮影者がファイ
ンダをのぞきながらレンズ等をマニュアルで傾けなけれ
ばならず、面倒であった。そして、レンズ等を傾けると
、焦点がずれるので、さらに、合焦のためにレンズを動
かさなければなれず、シャッタチャンスを逃すおそれが
あった。また、ファインダでその効果を確認しながらテ
ィルト機構を1動しなければならないので、ビューファ
インダカメラにはティルト機構の採用は不可能であった
Conventional cameras with a tilt mechanism require the photographer to manually tilt the lens while looking through the viewfinder, which is cumbersome. If the lens or the like is tilted, the focus will shift, and the lens must be moved further for focusing, which may lead to a missed photo opportunity. Further, since the tilt mechanism must be moved one time while confirming its effect in the viewfinder, it was impossible to employ the tilt mechanism in a viewfinder camera.

この問題点を解決するものとして、特開平2−7980
8号公報に記載の距離の異なる複数点の被写体に対して
合焦状態とするように、自動的にフィルム面または、レ
ンズを傾けることができるあおり機構内臓カメラがある
As a solution to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-7980
There is a camera with a built-in tilting mechanism that can automatically tilt the film surface or lens to bring objects at different distances into focus, as described in Japanese Patent No. 8.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

この従来の自動的にフィルム面または、レンズを傾ける
ことができるあおり機構内臓カメラでは、被写体の少な
くとも3点以上の部分を測距可能な多点測距センサの具
備が必要であり、その結果、構造が複雑になり、また重
量が重くなるという問題点があった。
This conventional camera with a built-in tilting mechanism that can automatically tilt the film surface or lens needs to be equipped with a multi-point distance measurement sensor that can measure distances from at least three points on the subject. There were problems in that the structure was complicated and the weight was heavy.

また、従来の自動あおり機構内臓カメラで、単純にあお
り補正を行った場合では、被写体像の大きさが縮小及び
拡大する。例えば、フィルム面を傾けるあおり機構内臓
カメラでは、フィルム面が被写体から離れる部分では被
写体像の大きさが拡大し、フィルム面が被写体に近づく
部分では被写体像の大きさが縮小する。すなわち、静止
画であるスチルカメラでは問題とはならないが、動画で
あるビデオカメラの場合は、あおりの前後で被写体像の
大きさが変動し大きな問題となる。
Furthermore, when tilt correction is simply performed in a conventional camera with an automatic tilt mechanism, the size of the subject image is reduced and enlarged. For example, in a camera with a built-in tilting mechanism that tilts the film surface, the size of the subject image increases in the portion where the film surface moves away from the subject, and the size of the subject image decreases in the portion where the film surface approaches the subject. In other words, this is not a problem with a still camera that captures still images, but in the case of a video camera that captures moving images, the size of the subject image changes before and after tilting, which becomes a major problem.

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
距離の異なる複数点の被写体に対して合焦状態とするよ
うに、自動的に撮像素子、またはレンズを傾けることが
でき、また、撮像素子上の被写体像の大きさをその時の
あおり量に対応して縮iJr及び拡大演算したものを映
像信号とすることができる自動あおり装置内臓のビデオ
カメラを提供することを目的とする。
This invention was made to deal with the above-mentioned circumstances,
The image sensor or lens can be automatically tilted to focus on multiple subjects at different distances, and the size of the subject image on the image sensor corresponds to the amount of tilt at that time. An object of the present invention is to provide a video camera with a built-in automatic tilting device that can convert the reduced iJr and enlarged signals into video signals.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記日的はあおり機構を有し、撮像信号の高域周波数成
分が最大となるように1動する撮像のあおり補正は、レ
ンズの一部、もしくは全部をあるいは撮像素子を回転さ
せることによりなし、かつこれを所定の周期で微小回転
変動させながら回転させる様にモータ1動し、さらには
、上記撮像素子上の被写体像を上記あおり量に応じて、
縮小及び拡大演算したものを映像信号として用いること
により達成される。
The above-mentioned lens has a tilting mechanism, and the tilting correction of the imaging that makes one movement so that the high frequency component of the imaging signal is maximized is not performed by rotating part or all of the lens or the imaging element. The motor 1 is operated so as to rotate this with small rotational fluctuations at a predetermined period, and further, the subject image on the image pickup device is rotated according to the amount of tilting.
This is achieved by using the reduced and enlarged data as the video signal.

〔作用〕[Effect]

本発明の作用原理を第3図、第4図をもとに説明する。 The principle of operation of the present invention will be explained based on FIGS. 3 and 4.

先ず、シャインプルフの法則について説明する。First, Scheimpfluf's law will be explained.

一般に、撮影レンズ系(1)と撮像素子(2)が並行で
あれば被写体(18)が斜めになっている場合は。被写
体(18)の全域に焦点が合わない。全域に焦点を合わ
せるには、撮像素子(2)被写体面の交点Qが、撮影レ
ンズ系(1)の傾きの延長線と交わればよい。これがシ
ャインプルフの法則と呼ばれ、第4図のように撮像素子
(2)を傾ける場合と、第3図のように撮影レンズ系(
1)を傾ける場合とがある。
Generally, if the photographic lens system (1) and the image sensor (2) are parallel, then the subject (18) is oblique. The entire area of the subject (18) is out of focus. In order to focus on the entire area, the intersection point Q of the object plane of the image sensor (2) should intersect with the extension line of the inclination of the photographic lens system (1). This is called Scheimpfluf's law, and when the image sensor (2) is tilted as shown in Figure 4, and when the photographing lens system (2) is tilted as shown in Figure 3.
1) may be tilted.

このように、被写体(18)が斜めになっていても、撮
影レンズ系(1)の一部または全部、あるいは、撮像素
子(2)を回転し傾けることによって、被写体(18)
の全域に焦点を合わせることが可能となる。このように
、静止画であるスチルカメラの場合は、これであおり補
正が達成される。
In this way, even if the subject (18) is tilted, by rotating and tilting part or all of the photographic lens system (1) or the image sensor (2), the subject (18) can be photographed at an angle.
It becomes possible to focus on the entire area. In this way, in the case of a still camera that captures still images, skew correction is achieved.

しかし、動画であるビデオカメラで、例えば撮像素子(
2)を角度θ回転し傾けた第6図のような場合では、あ
おり補正によって、被写体像の大きさが変化する。すな
わち、撮像素子(2)が撮影レンズ系(1)に遠ざかっ
て部分では、被写体像の大きさが○Aから○Cと大きく
なり、逆に撮像素子(2)が撮影レンズ系(1)から近
づいた部分では、被写体像の大きさがOBからODと小
さくなる。従って、あおり補正によって被写体像の大き
さが変化、すなわち、変動し、動画では見ずらい画面と
なってしまう。
However, in a video camera that records moving images, for example, the image sensor (
In the case as shown in FIG. 6, in which 2) is rotated and tilted by an angle θ, the size of the subject image changes due to the tilt correction. In other words, the size of the subject image increases from ○A to ○C when the image sensor (2) moves away from the photographic lens system (1), and conversely, when the image sensor (2) moves away from the photographic lens system (1), the size of the subject image increases from ○A to ○C. In the closer area, the size of the subject image decreases from OB to OD. Therefore, the size of the subject image changes, or fluctuates, due to the tilt correction, resulting in a screen that is difficult to view in a moving image.

この対策としては、あおり補正量、例えば、撮像素子(
2)の回転角度θをもとに、点Aを含む撮像素子(2)
側の被写体像を○A/○C倍し、同時に点Bを含む撮像
素子(2)側の被写体像を0B10D倍することによっ
て、被写体像の大きさの変動を防止することが可能とな
る。
As a countermeasure against this, the tilt correction amount, for example, the image sensor (
Image sensor (2) including point A based on the rotation angle θ of 2)
By multiplying the subject image on the side by ○A/○C and simultaneously multiplying the subject image on the image sensor (2) side including point B by 0B10D, it is possible to prevent variations in the size of the subject image.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して、このあおり機構内臓のビデオカ
メラの実施例を説明する。
Hereinafter, an embodiment of this video camera with a built-in tilting mechanism will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の第1実施例である。第1図において
1は撮影レンズ系、1−1は前置レンズ群、1−2は前
置レンズ群(1−1)で収束された軸上光束をほぼ並行
な光束とする装置レンズ群、1−3は絞り、1−4は本
実施例では回動レンズとして用いている後置レンズ群、
2は本実施例では固定の撮像素子、3は撮像素子(2)
より得られる映像信号を増幅する前置増幅回路、4は前
置増幅回路(3)で増幅された映像信号をあおり機構で
のあおり量に対応して縮小及び拡大する映像変倍演算回
路、5はあおり機構及び映像変倍演算回路(4)で補正
された映像信号をもとにカメラ信号を生成するカメラ回
路、6は映像変倍演算回路(4)によって処理された映
像信号から高域周波数成分を抽出する高域成分抽出回路
である。7は高域成分抽出回路(6)の出力信号変化成
分、すなわち、撮影レンズ系(1)の一部分である回動
レンズとして用いている後置レンズ群(1−4)の微小
回動によって変化する微変動基準周波数成分を検出する
検出回路である。9は回動レンズとして用いている後置
レンズ群(1−4)を微変化させて、あおり補正のため
に後置レンズ群(1−4)の回動方向及び回動量を検出
するためのもとどなる原基準周波数成分信号を発生する
基準信号発生源である。11は検出回路(7)から得ら
れた検出信号を基準信号発生源(9)で発生させた原基
準周波数成分信号を用いて同期検波する同期検波回路で
ある。10は同期検波回路(11)で検出した基準周波
数成分信号の極性と振幅をもとにあおり機構を制御、す
なわち、撮像素子(2)の高周波成分の振幅が最大とな
るよう、あおり補正を行うための制御信号を発生する制
御信号発生回路である。8は基準信号発生源(9)、制
御信号発生回路(10)、同期検波回路(11)から構
成された制御回路である。13はあおり機構を回動し制
御するステンピンクモータ、あるいは超音波モータ等、
パルス信号によって鮭動されるモータである。12は制
御信号発生回路(10)の出力信号によってモータ(1
3)を能動するティルト駆動回路である。また、制御信
号発生回路(10)で発生した制御信号は動時に映像変
倍演算回路(4)にも入力され、後述する映像信号の変
倍演算処理に用いられている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a photographic lens system, 1-1 is a front lens group, 1-2 is a device lens group that converts the axial light beam converged by the front lens group (1-1) into a substantially parallel light beam; 1-3 is an aperture, 1-4 is a rear lens group used as a rotating lens in this example,
2 is a fixed image sensor in this example, and 3 is an image sensor (2)
a preamplifier circuit (4) for amplifying the video signal obtained by the preamplifier circuit (3), a video magnification calculation circuit (5) for reducing and enlarging the video signal amplified by the preamplifier circuit (3) in accordance with the amount of tilting by the tilting mechanism; 6 is a camera circuit that generates a camera signal based on the video signal corrected by the tilt mechanism and the video scaling calculation circuit (4), and 6 is a camera circuit that generates a high frequency frequency from the video signal processed by the video scaling calculation circuit (4). This is a high frequency component extraction circuit that extracts the components. 7 is an output signal change component of the high-frequency component extraction circuit (6), that is, a change due to minute rotation of the rear lens group (1-4) used as a rotating lens that is a part of the photographic lens system (1). This is a detection circuit that detects a slightly fluctuating reference frequency component. 9 is used to slightly change the rear lens group (1-4) used as a rotating lens, and detect the rotation direction and amount of rotation of the rear lens group (1-4) for tilt correction. This is a reference signal generation source that generates the original reference frequency component signal. Reference numeral 11 denotes a synchronous detection circuit that synchronously detects the detection signal obtained from the detection circuit (7) using the original reference frequency component signal generated by the reference signal generation source (9). 10 controls the tilt mechanism based on the polarity and amplitude of the reference frequency component signal detected by the synchronous detection circuit (11), that is, performs tilt correction so that the amplitude of the high frequency component of the image sensor (2) is maximized. This is a control signal generation circuit that generates control signals for. 8 is a control circuit composed of a reference signal generation source (9), a control signal generation circuit (10), and a synchronous detection circuit (11). 13 is a stainless steel motor, ultrasonic motor, etc. that rotates and controls the tilting mechanism.
This is a motor that is driven by pulse signals. 12, the motor (1) is controlled by the output signal of the control signal generation circuit (10).
3) is a tilt drive circuit that activates. Furthermore, the control signal generated by the control signal generation circuit (10) is also input to the video scaling calculation circuit (4) during operation, and is used for scaling calculation processing of the video signal, which will be described later.

14はモータ(13)に取付けられモータと一体となっ
て回動するモータギア、15はギア(14)の回転を伝
達する伝達ギア、16は回動レンズとして用いている後
置レンズ群(1−4)が取付けられ後置レンズ群(1−
4)と一体となって回動する回動レンズ枠である。また
、回動レンズ枠(16)には伝達ギア(15)の回転を
伝達するための回動ギア(17)が設けである。
14 is a motor gear that is attached to the motor (13) and rotates together with the motor; 15 is a transmission gear that transmits the rotation of the gear (14); and 16 is a rear lens group (1- 4) is attached and the rear lens group (1-
4) is a rotating lens frame that rotates together with the lens frame. Further, the rotating lens frame (16) is provided with a rotating gear (17) for transmitting the rotation of the transmission gear (15).

以上の説明で、各構成要素及びその機能を説明したが、
次に、あおり機構及び制御回路(8)等の回路も含めた
全体での動作を説明する。
In the above explanation, each component and its function were explained,
Next, the overall operation including the tilting mechanism and circuits such as the control circuit (8) will be explained.

被写体がビデオカメラに対して、斜めになっている場合
、被写体の像面と撮像素子(2)の撮像面とが重ならず
、すなわち、斜めにずれ、このときの映像信号の高周波
成分が小さくピントが合っていないことがわかる。
When the subject is oblique to the video camera, the image plane of the subject and the image plane of the image sensor (2) do not overlap, that is, they shift diagonally, and the high frequency components of the video signal at this time are small. You can see that the image is out of focus.

そこで、制御回路(8)内の基準信号発生源(9)の出
力信号をもとに、あおり機構を制御し。
Therefore, the tilting mechanism is controlled based on the output signal of the reference signal generation source (9) in the control circuit (8).

後置レンズ群(1−4)を回動させる。このとき。Rotate the rear lens group (1-4). At this time.

原基半周波数信号を用いて映像信号から同期検波した基
準周波数成分信号の極性と振幅とを検出する。すなわち
、あおり補正はこの振幅を最大にすることと等価であり
、後置レンズ群(1−4)の回転の方向及び回転角度の
量を制御回路(8)で調整、フィールドバックすること
によって、あおり補正が自動的に達成されるわけである
The polarity and amplitude of the reference frequency component signal which is synchronously detected from the video signal is detected using the original half frequency signal. In other words, tilt correction is equivalent to maximizing this amplitude, and by adjusting and feeding back the direction of rotation and the amount of rotation angle of the rear lens group (1-4) using the control circuit (8), The tilt correction is automatically achieved.

次に、第2図を用いて、第2実施例について説明する。Next, a second embodiment will be described using FIG. 2.

第2図において、第1図と同一符号を示すものは第1図
と同一性能2作用を有する。第1図の実施例と異なると
ころは、第1図ではあおり補正機能を撮影レンズ系(1
)の一部分である後置レンズ群(1−4)にもたせたが
、第2図の実施例は撮像素子(2)にあおり補正機能を
もたせるようにしたもので、モータ(13)は撮像素子
(2)を微小回転させながら回転してあおり補正をする
ように可動する。この場合、前記の後置レンズ群(1−
4)は固定する。
In FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 have the same functions and functions as in FIG. The difference from the embodiment in Fig. 1 is that in Fig. 1, the tilt correction function is
), but in the embodiment shown in Fig. 2, the image sensor (2) has a tilt correction function, and the motor (13) is attached to the image sensor (1-4). (2) It is movable so as to perform tilt correction by rotating it while slightly rotating it. In this case, the rear lens group (1-
4) is fixed.

この第2図の実施例によれば帰還回路系が、撮像素子(
2)、前置増幅回路(3)、映像変倍演算回路(4)、
高域成分抽出回路(6)、微変動基準周波数成分の検出
回路(7)、制御回路(8)。
According to the embodiment shown in FIG. 2, the feedback circuit system connects the image sensor (
2), preamplifier circuit (3), video magnification calculation circuit (4),
A high-frequency component extraction circuit (6), a detection circuit (7) for a slightly fluctuating reference frequency component, and a control circuit (8).

ティルト駆動回路(12)、モータ(13)、モータの
回転を伝えるギア、撮像素子移動手段によって構成され
る。すなわち、撮影レンズ系(1)とは切り離して帰線
回路系が構成されるので、ズーミング機構以外は撮影レ
ンズ系(1)に可動部が必要なくレンズ設計におよぼす
影響も少なく、従って一層、簡明な自動あおり装置が実
現できる。
It is composed of a tilt drive circuit (12), a motor (13), a gear that transmits the rotation of the motor, and an image sensor moving means. In other words, since the retrace circuit system is configured separately from the photographic lens system (1), there is no need for any moving parts in the photographic lens system (1) other than the zooming mechanism, and there is less influence on lens design, making it even simpler. An automatic tilting device can be realized.

以上、第1.第2図に示した実施例において、モータ(
13)によって回転される撮影レンズ系(1)あるいは
撮像素子(2)は小さく軽いためモータ(13)の種類
については特に限定するものではないがステッピングモ
ータ、超音波モータもようなパルス駆動モータを用いれ
ば回転子の慣性も少なく、微回転の制御を適切に行うこ
とができるため、好適である。また、このようなモータ
は無接触型であるの高寿命、あるいは速度制御が容易な
と、−層優れた自動あおり装置とすることが可能である
Above is the first part. In the embodiment shown in FIG.
Since the photographing lens system (1) or the image sensor (2) rotated by the motor (13) is small and light, the type of motor (13) is not particularly limited, but a pulse drive motor such as a stepping motor or an ultrasonic motor may be used. If used, the inertia of the rotor will be small and fine rotation can be controlled appropriately, which is preferable. Furthermore, since such a motor is of a non-contact type and has a long life, or the speed of the motor is easy to control, it is possible to make an excellent automatic fanning device.

次に、静止画であるカメラ等と異なり、動画のビデオカ
メラ等では作用の項目で説明したように、あおり補正時
の像の大きさが変動するという問題点がある。この問題
点に対しては、基本的にはあおり補正のための回動量に
応じた像の大きさ補正を行えば良い。
Next, unlike a still image camera or the like, a moving image video camera or the like has a problem in that the size of the image changes during tilt correction, as explained in the section on operation. Basically, to solve this problem, it is sufficient to correct the image size according to the amount of rotation for tilt correction.

以下、第2実施例の撮像素子(2)の回動方式で用いた
像の大きさ補正方法について第5図及び第6図を用いて
説明する。
The image size correction method used in the rotation method of the image sensor (2) of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 and 6.

第5図は、左右方向の被写体(18)の倒れを補正する
ために、撮像素子(2)を撮影レンズ系(1)の光軸(
19)に対して、左右方向く水平方向)に回転させる構
造となっている。
Fig. 5 shows how the image sensor (2) is connected to the optical axis (
19), it has a structure in which it can be rotated in the left-right direction (horizontal direction).

モータ(13)にはモータ(13)と一体となって回転
するモータギア(14)が取付けられている。このモー
タギア(14)の回転は撮像素子(2)に取付けられた
回転ギア(17)によって撮像素子(2)に伝達される
。以上の構成により、モータ(13)を回転することに
よって、撮像素子(2)を撮影レンズ系(1)の光軸(
19)に対して、左右方向に回転することができる。
A motor gear (14) that rotates together with the motor (13) is attached to the motor (13). The rotation of this motor gear (14) is transmitted to the image sensor (2) by a rotating gear (17) attached to the image sensor (2). With the above configuration, by rotating the motor (13), the image sensor (2) is moved along the optical axis (
19), it can be rotated in the left and right directions.

次に、第6図を用いて、撮像素子(2)が撮影レンズ系
(1)の光軸(19)に対して、回転したときの、撮像
素子(2)上での被写体(18)の像の大きさの変化に
ついて説明する。
Next, using FIG. 6, the image of the subject (18) on the image sensor (2) when the image sensor (2) rotates with respect to the optical axis (19) of the photographic lens system (1). The change in image size will be explained.

点Pは撮影レンズ系(1)の射呂瞳位置、点○は撮像素
子(2)と撮影レンズ系(1)の光軸(19)との交点
であり同時に撮像素子(2)の回転中心の位置、点Aと
点Bはそれぞれ撮像素子(2)が撮影レンズ系(1)の
光軸(19)に対して垂直の状態にあるときの撮像素子
(2)上の左右の2点、点Cは点Pと点Aを含む直線と
撮像素子(2)が点Oを中心に角度θ回転したときの撮
像素子(2)を含む面との交点、点りは点Pと点Bを含
む直線と撮像素子(2)が点Oを中心に角度θ回転した
ときの撮像素子(2)を含む面との交点である。
Point P is the Yaro pupil position of the photographic lens system (1), and point ○ is the intersection of the image sensor (2) and the optical axis (19) of the photographic lens system (1), as well as the center of rotation of the image sensor (2). , points A and B are two points on the left and right on the image sensor (2) when the image sensor (2) is perpendicular to the optical axis (19) of the photographic lens system (1), respectively. Point C is the intersection of the straight line including points P and A and the surface including the image sensor (2) when the image sensor (2) is rotated by an angle θ around point O. This is the intersection of the straight line containing the image sensor (2) and the plane containing the image sensor (2) when the image sensor (2) is rotated by an angle θ around the point O.

すなわち、撮像素子(2)が回転していない場合(θが
Oの場合)は撮像素子(2)上での被写体(18)の像
の大きさは、線分AO及び、線分BOとなる。これに対
し、撮像素子(2)が角度θ回転した場合は撮像素子(
2)上でのθがOの場合と同一の被写体(18)の像の
大きさは、線分CO及び、線分D○となる。すなわち、
点Aの側は被写体(18)の像の大きさが線分の長さの
比(Co/AO)分大きくなり、点Bの側は被写体く1
8)の像の大きさが線分の長さの比(D。
That is, when the image sensor (2) is not rotating (when θ is O), the size of the image of the subject (18) on the image sensor (2) is the line segment AO and the line segment BO. . On the other hand, when the image sensor (2) is rotated by an angle θ, the image sensor (
2) The size of the image of the subject (18), which is the same as in the case where θ is O, is the line segment CO and the line segment D○. That is,
On the side of point A, the size of the image of the subject (18) increases by the ratio of the length of the line segment (Co/AO), and on the side of point B, the size of the image of the subject (18) increases by the ratio of the length of the line segment (Co/AO).
8) The size of the image is the ratio of the length of the line segment (D).

/B O)分小さくなる。この、被写体(18)の像の
大きさの変化の仕方は、撮像素子(2)の回転角度θに
対応するので、回転角度θに合わせた補正を行えばよい
こととなる。
/BO) will be smaller. The way in which the size of the image of the subject (18) changes corresponds to the rotation angle θ of the image sensor (2), so it is sufficient to perform correction in accordance with the rotation angle θ.

次に、回転角度θに応じた、被写体(18)の像の大き
さの補正方法について説明する。
Next, a method of correcting the size of the image of the subject (18) according to the rotation angle θ will be described.

三角形PAOと点Cを含む三角形の相似関係によって、 す)l リ)’+1JCsirl 従って、OCについて式をまとめると、となる。同様に
、点PB○の三角形の相似関係によって、 従って、ODについて式をまとめると、となる。また、
この2式は、sinθの符号が正と負で異なるが、θを
撮影レンズ系(1)から離れる側と近づく側で正と負と
すれば、(1)式と(2)式は同一の形となる。
According to the similarity relationship between the triangle PAO and the triangle including point C, s)l ri)'+1JCsirl Therefore, the formula for OC can be summarized as follows. Similarly, according to the similarity relationship of the triangle of point PB○, the formula for OD can be summarized as follows. Also,
In these two equations, the sign of sin θ is different depending on whether it is positive or negative, but if θ is made positive and negative on the side away from and approaching the photographic lens system (1), equations (1) and (2) are the same. It takes shape.

この式の意味をつ次に説明する。撮像素子(2)が回転
していない場合(θがOの場合)は、点Aの位置の増幅
された映像信号をそのままカメラの入力信号として用い
る。そして、撮像素子(2)が角度θだけ回転した場合
は、前述の式で求まる撮像素子(2)上の点Cの位置の
増幅された映像信号をもとの点Aの映像信号の替わりに
、カメラの入力信号として用いる。この場合、点への側
の撮像素子(2)上の被写体く18)の像は撮像素子(
2)で直接得た映像信号を縮小し、逆に点Bの側の撮像
素子(2)上の被写体く18)の像は撮像素子(2)で
直接得た映像信号を拡大することとなる。
The meaning of this expression will be explained below. When the image sensor (2) is not rotating (when θ is O), the amplified video signal at the position of point A is used as it is as the input signal of the camera. When the image sensor (2) is rotated by the angle θ, the amplified video signal at the position of point C on the image sensor (2) determined by the above formula is used instead of the original video signal at point A. , used as an input signal for the camera. In this case, the image of the subject (18) on the image sensor (2) on the side toward the point is
The video signal directly obtained in step 2) is reduced, and conversely, the image of the object 18) on the image sensor (2) on the side of point B is the enlarged video signal directly obtained by the image sensor (2). .

このことは、別の見方をすれば、あおりの補正に対応し
て、撮像素子(2)上での映像信号の読み取り範囲を変
えることである。
From another perspective, this means changing the reading range of the video signal on the image sensor (2) in response to the tilt correction.

以上より、カメラ回路に入力された最終的な被写体(1
8)の像の大きさは、あおりの補正前後で変化せず、動
画であるビデオカメラでの自動あおりが達成される。
From the above, the final subject (1
8) The size of the image does not change before and after the tilt correction, and automatic tilting is achieved with a video camera that is a moving image.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、自動あおり装置によるあおり補正機構
とは別に特別のあおりのための回転角度検出機構を設置
することなく、実行的にあおりのための回転角度を微変
動させながら、かつ同時に自動あおり機能を有すること
ができる。すなわち、従来例であるあおり機構内臓カメ
ラでは、傾き量を演算するために被写体の少なくとも3
点以上の部分を測距可能な多点測距手段が必要であった
According to the present invention, there is no need to install a special rotation angle detection mechanism for tilting in addition to the tilting correction mechanism by the automatic tilting device, and the rotation angle for tilting can be slightly varied in practice, and at the same time, automatically. It can have a tilting function. In other words, in the conventional camera with a built-in tilt mechanism, at least three of the objects are
There was a need for a multi-point distance measuring means that could measure more than just one point.

しかし、本発明では傾き量すなわち、あおりの補正のた
めの回転角度の検出機構と、自動あおり装置によるあお
り補正機構を兼用したシステムが実現できる。この結果
、自動あおり装置によるあおり補正機構を簡単に構成す
ることができる。
However, according to the present invention, it is possible to realize a system that serves both as a rotation angle detection mechanism for correcting tilt amount, that is, tilt correction, and as a tilt correction mechanism using an automatic tilt device. As a result, it is possible to easily configure a tilt correction mechanism using an automatic tilt device.

また、静止画用のカメラでは問題とはならなかったあお
り補正の債の被写体像の大きさの変動も、回転角度に対
応して自動的に補正しており、動画であるビデオカメラ
等でも有効な自動あおり装置を実現することができる。
In addition, fluctuations in the size of the subject's image due to tilt correction, which was not a problem with still image cameras, are automatically corrected according to the rotation angle, which is effective even with video cameras that shoot moving images. It is possible to realize an automatic tilting device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例を示すシステム構成図、第
2図は本発明の第2実施例を示すシステム構成図、第3
図及び第4図はシャインプルの法則を説明する図、第5
図は撮像素子を撮影レンズ系の光軸に対して回転するあ
おり機構の構成図、第6図はあおりの補正の際の被写体
像の多さの変動を示すモデル図である。 1・・・撮影レンズ系、  2・・・撮像素子、3・・
前置増幅回路、 4・・・映像変倍演算回路。 訃・・カメラ回路、  6・・・高域成分抽出回路、7
・・・微変動基準周波数成分の検出回路、8・・・制御
回路、   9・・・基準信号発生源、10・・・制御
信号発生回路、 11・同期検波回路、12・ティルト恥動回路、13・
・モータ、    14・・・モータギア、18・・被
写体、   19・・・光軸。
Fig. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the invention, and Fig. 3 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
Figure 4 and Figure 4 are diagrams explaining Scheinpul's law, Figure 5
The figure is a block diagram of a tilting mechanism that rotates the image sensor with respect to the optical axis of the photographic lens system, and FIG. 6 is a model diagram showing the variation in the number of subject images when tilting is corrected. 1...Photographing lens system, 2...Image sensor, 3...
Preamplifier circuit, 4... Image magnification calculation circuit. Death...Camera circuit, 6...High frequency component extraction circuit, 7
...Detection circuit for slight fluctuation reference frequency component, 8. Control circuit, 9. Reference signal generation source, 10. Control signal generation circuit, 11. Synchronous detection circuit, 12. Tilt shame circuit, 13・
- Motor, 14... Motor gear, 18... Subject, 19... Optical axis.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、撮像素子(2)より得た映像信号から高域周波数成
分信号を抽出するTTL映像方式の自動あおり装置にお
いて、 該高域周波数成分信号が最大となるようあおり機構及び
、 該あおり機構を調整する帰還回路 を設けたことを特徴とするビデオメラの自動あおり装置
。 2、上記あおり機構は、撮影レンズ系(1)の全部もし
くはその一部を所定の基準周波数で微小角度変動しなが
ら回動し、該高域周波数成分から該基準周波数微小角度
変動成分信号を検出し、該検出信号の極性と振幅を検出
して撮像素子(2)に対する像面の倒れを補正するよう
、該あおり機構をモータ駆動することを特徴とする請求
項第1項記載のビデオカメラの自動あおり装置。 3、上記あおり機構は、撮像素子(2)を所定の基準周
波数で微小角度変動しながら回動し、該高域周波数成分
から該基準周波数微小角度変動成分信号を検出し、該検
出信号の極性と振幅を検出して像面に対する撮像素子(
2)の倒れを補正するよう、該あおり機構をモータ駆動
することを特徴とする請求項第1項記載のビデオカメラ
の自動あおり装置。 4、上記あおり機構は、ステッピングモータ、あるいは
超音波モータ等、パルス信号によって駆動されるモータ
により角度制御されることを特徴とする請求項第1項〜
第4項のいずれかに記載のビデオカメラの自動あおり装
置。 5、上記撮像素子(2)より得られた映像信号を上記角
度制御されたあおり量に応じて、縮小及び拡大演算処理
し、この演算処理された映像信号をカメラ回路に対する
入力として用いることを特徴とする請求項第1項〜第3
項のいずれかに記載のビデオカメラの自動あおり装置。
[Claims] 1. An automatic tilting device using a TTL video system that extracts a high frequency component signal from a video signal obtained from an image sensor (2), comprising: a tilting mechanism and a tilting mechanism so that the high frequency component signal is maximized; , An automatic tilting device for a video camera, characterized in that it is provided with a feedback circuit for adjusting the tilting mechanism. 2. The tilting mechanism rotates all or part of the photographic lens system (1) while changing the angle slightly at a predetermined reference frequency, and detects the reference frequency minute angle fluctuation component signal from the high frequency component. The video camera according to claim 1, wherein the tilting mechanism is driven by a motor so as to detect the polarity and amplitude of the detection signal and correct the tilting of the image plane with respect to the image sensor (2). Automatic fanning device. 3. The tilting mechanism rotates the image sensor (2) while changing the angle slightly at a predetermined reference frequency, detects the reference frequency minute angle fluctuation component signal from the high frequency component, and detects the polarity of the detection signal. The image sensor (
2. The automatic video camera tilting device according to claim 1, wherein the tilting mechanism is driven by a motor so as to correct the tilting of the video camera. 4. The angle of the tilting mechanism is controlled by a motor driven by a pulse signal, such as a stepping motor or an ultrasonic motor.
The automatic tilting device for a video camera according to any of paragraph 4. 5. The video signal obtained from the image sensor (2) is subjected to arithmetic processing for reduction and enlargement according to the angle-controlled tilting amount, and the video signal subjected to the arithmetic processing is used as an input to the camera circuit. Claims 1 to 3
An automatic tilting device for a video camera according to any of paragraphs.
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