JPH065907B2 - カメラにおける自動追尾装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、カメラ、とくにビデオカメラ用の自動焦点
検出又は自動焦点調節装置における自動追尾装置に関
し、とくに被写体の特徴を登録する手段に関する。

（背景技術） ビデオカメラの映像信号を利用する自動焦点検出装置に
ついては、例えば米国特許第２８３１０５７号明細書、
特公昭３９−５２６５号公報又は特公昭４６−１７１７
２号公報等多くの提案がなされている。

また上記の方式中のひとつであるいわゆる山登り制御方
式については「ＮＨＫ技術研究」第１７巻第１号（通巻
第８６号）（昭和４０年発行）の２１頁石田ほかによる
「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点調
整」の論文に、またこの山登り制御と後玉フォーカス駆
動レンズとを組み合わせた方式については昭和５７年１
１月２９日のテレビジョン学会技術報告で半間ほかによ
り「輪郭検出オートフォーカス方式」としてそれぞれ詳
細に発表されている。

ところで、この種の装置では、第１図（Ａ）に示すよう
に測距視野が撮影画面中央部に固定されているため、同
図（Ｂ）に示すようにピントを合わせたい被写体（以下
目標被写体という）（この例では人物）が移動してしま
うと、この目標被写体とは異る距離にある物体（この例
では家屋）にピントが合い、目標被写体である人物がぼ
けてしまうという欠点がある。なお第１図及び後記第２
図は、無視差の自動焦点調節装置を具えるカメラで測距
した場合の画面を示すものである。

（目的） この発明は、従来の自動焦点検出装置の前述の欠点を解
消し、移動する被写体について自動的にその移動を検出
し、測距視野を被写体の移動に追尾して移動させて焦点
検出ないし焦点調節を行うに当たり、被写体の特徴を表
わす信号が微妙に変化する場合でも追尾視野を被写体に
対して誤って位置合わせをすることがない自動追尾装置
を提供することを目的とする。

（実施例による説明） 以下第２図〜第１１図等を参照して上記の目的を達成す
るためこの発明において講じた手段について例示説明す
る。下記の説明は、被追尾被写体の特徴を色信号情報に
よって抽出する例について、この発明を適用した自動追
尾焦点検出機能の概要、この発明が適用される自動追尾
焦点検出装置及びこの発明の自動追尾装置の実施例の順
序で行う。なおこの発明を実施するに当たり、被写体の
特徴抽出は、上記の色信号情報のみならず、例えば被写
体中の特徴あるコントラスト等その他の情報を利用して
行うことができる。

（この発明を適用した自動追尾焦点検出機能の概要）
（第２図〜第５図） 先ず、この発明を適用した自動追尾焦点検出機能の一例
についてその概要を説明すると、第１図（Ａ）の状態に
あった目標被写体（人物）が第２図（Ａ）に示すように
同一距離のまま画面右上方へ移動すると、後述の追尾手
段により、被写体の移動を自動的に検出し、測距視野を
第２図（Ａ）に示すように被写体の移動に追尾して移動
させ、この移動位置で焦点検出ないし焦点調節を行うも
のである。すなわち、被写体の特徴を表わすなんらかの
パラメータ、例えば被写体及び背景の色を、前記の追尾
手段により設定された追尾視野に関して抽出し、この抽
出された特徴を記憶させ、この記憶された特徴と新たに
抽出された被写体の特徴とに基づいて被写体の移動の有
無，及び被写体が移動した場合にその移動方向又は移動
位置を検出して、前記の追尾視野を被写体の移動に追尾
して移動させ、また追尾視野の移動に伴って測距視野を
これと同じ位置関係で移動させるものである。したがっ
て、第２図は、被写体の移動と追尾視野の移動との関係
を示すものとみなすこともできる。なお追尾視野は被写
体の移動を判定する手段のひとつであって、通常は、測
距視野のようにファインダ画面等に表示し、これを介し
て被写体が観察されることはない。また追尾視野を仮り
に画面上に表示したとすれば、前述のように追尾視野と
測距視野とは画面上同じ位置関係で表示されるが、これ
らの大きさは、必要に応じ、追尾視野又は測距視野のど
ちらを大きくすることもできる。

第２図（Ａ）では、距離が同一であるから、撮影レンズ
のうちの合焦レンズを調整することはないが、同図
（Ｂ）では、被写体が画面内の右上方へ移動するととも
に距離も変化するので、測距の結果に従って合焦レンズ
が移動する。したがって、後述の追尾ゲート大きさ決定
手段により追尾視野の大きさを変化させ、つねにその被
写体に適した大きさに保ち、その状態で焦点検出ないし
焦点調節を行う。ここで、被写体とカメラとの間の移動
は相対的であるから、上記の追尾作用は、カメラが固定
されて被写体が移動する場合のほか、逆に被写体が停止
してカメラが移動する場合、あるいは両者がともに移動
するにも有効に機能し、また追尾視野の大きさは、被写
体距離が変化する場合のほか、レンズの焦点距離を変え
る場合にも調整することができる。

追尾視野は、原則として２次元の拡がりをもつものであ
るが、説明を簡単にするために、ここでは第３図（Ａ）
に示すように追尾視野が水平方向に延びる１次元の拡が
りをもつものであるとする。また追尾視野は、Ａ，Ｂ，
Ｃの３部分（以下各部分を画素という）に分れていると
する。なお２次元の追尾視野を構成するには、例えば同
図の画素Ｂ又はＡ，Ｂ及びＣを中心にしてその上下に位
置する画素を設ければよい。上記の各画素から時系列信
号として得られる色差信号（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）
に、第４図に示すように、それぞれ、積分回路１００
ａ，１００ｂ、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１０１
ａ，１０１ｂ及びＡ／Ｄ変換回路１０２ａ，１０２ｂに
よって積分、サンプルホールド及びＡ／Ｄ変換の各処理
を行って、それぞれメモリ１０３ａ，１０３ｂに記憶さ
せる。この記憶された値を、各画素Ａ，Ｂ及びＣについ
て（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）の直交座標上にプロットす
ると、例えば第５図に示すように表示される。図で
Ａ_０，Ｂ_０及びＣ_０の各点は、それぞれ、第３図（Ａ）
のＡ，Ｂ及びＣの各画素から抽出された信号を表わして
いる。ここで、画素Ｂからは被写体である人物の例えば
服装のみを表わす信号が、画素Ａ及びＣからは、それぞ
れ被写体の服装と背景とを表わす信号が加算された信号
が抽出されるとする。さらに、同図で被写体の左側と右
側とで背景の色が異っているものとする。したがって、
点Ａ_０とＣ_０とは、色差信号座標上の位置が異ってい
る。

次に、第３図（Ａ）に示す被写体が、同図（Ｂ）に示す
ように画面内で右方向へ移動すると、画素Ａ及びＣ内に
占める被写体と背景の割合が変化する結果、画素Ａ及び
Ｃから得られる信号は、第５図Ａ_１及びＣ_１に示すよう
にそれぞれ変化する。一方、画素Ｂは第３図（Ｂ）に示
すように被写体内にとどまっているので、その服装がほ
ぼ単色であるとすれば、画素Ｂから得られる信号はほと
んど変化しない。したがって、ここでは、簡単のために
Ｂ_１＝Ｂ_０とする。この場合、第５図に示すように、点
Ｃ_１は点Ｂ_０（＝Ｂ_１）に近づき、点Ａ_１は点Ｂ_０（＝
Ｂ_１）から遠ざかるので、線分Ｂ_１Ｃ_１は線分Ｂ_０Ｃ_０
より小さくなり、線分Ａ_１Ｂ_１は線分Ａ_０Ｂ_０より大き
くなる。逆に、線分Ｂ_１Ｃ_１が線分Ｂ_０Ｃ_０より大きく
なり、線分Ａ_１Ｂ_１が線分Ａ_０Ｂ_０より小さくなる場合
は、被写体が第３図（Ｂ）で左方向へ移動していること
になる。なお被写体の左右両側で背景の色が同じである
とすれば、被写体が画面内で第３図（Ｂ）の右方向へ移
動するとき上記の点Ａ_１は線分Ａ_０Ｂ_０の延長線上に位
置を占め、点Ｃ_１は線分Ｂ_０Ｃ_０上に位置を占めること
になる。この発明は、上記どちらの場合にも適用するこ
とができる。

（この発明が適用される自動追尾焦点検出装置）（第６
図、第７図） 第６図は、この発明が適用される自動追尾焦点検出装置
の一例を示し、図において撮影光学系は、合焦レンズ
１、ズーム系レンズ２、絞り３及びリレーレンズ４から
なり、被写体像は撮像素子５（例えばＣ．Ｃ．Ｄ．）上
で受光される。６はクロック信号発生回路であり、その
出力は分周器７で所要の比率に分周され、この分周出力
が後述の撮像素子駆動回路８、追尾ゲート設定回路１１
及び測距ゲート設定回路１６に付与される。撮像素子５
は、撮像素子駆動回路８により駆動されて時系列信号を
出力し、この出力は信号処理回路９で所要の同期信号合
成、変調及び補正処理を受け、出力ビデオ信号例えばＮ
ＴＳＣ信号が形成される。これらの処理は、当業者に周
知であるので、その詳細な説明を省略する。なお以下の
説明では、出力ビデオ信号がＮＴＳＣ信号であるとす
る。

信号処理回路９は、同時に、色差信号（Ｒ−Ｙ）及び
（Ｂ−Ｙ）を追尾ゲート（追尾視野に対応する）設定回
路１１及び測距ゲート設定回路１６に出力する。追尾ゲ
ート設定回路１１の出力は色検出回路１２に供給され
て、被写体の色が検出され、これが例えば不図示のスイ
ッチ等の手動による機械的入力手段を介してメモリ１３
に記憶される。なお色検出回路１２は、第４図に示す積
分回路１００、サンプルホールド回路１０１及びＡ／Ｄ
変換回路１０２を含むものである。上記の処理は、テレ
ビジョン信号の１フィールドの期間である1/60秒の間に
又はその数フィールド分の期間の間にその平均値に従っ
て行われる。以下両者を一括して１フィールドの期間に
処理されるとして説明する。

次の１フィールドでは、新たに抽出された信号とメモリ
１３に記憶されている信号とが移動判定回路１４で比較
され、被写体の移動の有無及び被写体が移動する場合の
移動方向が検知される。移動があった場合には、ゲート
移動回路１５によって追尾ゲート設定回路１１を制御し
て追尾視野を移動させ、次の１フィールドで同様の演算
を行い、以後追尾が完了するまで上記の処理をくり返
す。

追尾が完了した時点でゲート移動回路１５によって、測
距ゲート設定回路１６により設定される測距視野を追尾
視野と同じ関係位置に設定し、この測距視野内の映像信
号（信号処理回路９の出力）を用いて自動焦点調節（Ａ
Ｆ）回路１７で、例えば山登り制御等の公知の手段によ
って焦点検出を行い、その出力によってモータＭを駆動
し、合焦レンズ１の位置を制御する。

第６図において、Ｐ_１は合焦レンズ１の位置（被写体距
離に相当する）の絶対位置を検出するポジションセン
サ、Ｐ_２はズーム系レンズ２の位置（焦点距離に相当す
る）の絶対位置を検出するポジションセンサであり、こ
れらの信号に基づいて追尾ゲート大きさ決定回路１０が
追尾ゲート設定回路１１及び測距ゲート設定回路１６を
制御し、それぞれ追尾視野及び測距視野の大きさを定め
る。いま、撮影レンズの焦点距離をｆ、被写体距離を
Ｒ、撮像面の長手方向の寸法をｙ、追尾視野長（第３図
（Ａ）の画素Ａ，Ｂ，Ｃの合計の長さ）をｌ、追尾視野
長の被写体上での長さをＷ、ｌ／ｙ＝ｋとおくと、ｋ＝
ｆＷ／Ｒｙで与えられる。数値例を掲げると、ｆ＝３０
mm、Ｒ＝５０００mm、ｙ＝８．８mmとし、追尾被写体が
大人の場合としてＷ＝５００mmとすると ｋ＝０．３４ となる。ここでｙは撮像素子例えばＣ．Ｃ．Ｄ．の大き
さによって、Ｗは被追尾被写体によって定まるので、ポ
ジションセンサＰ_１，Ｐ_２の出力値から上記の式により
ｋを追尾ゲート大きさ決定回路１０で演算すれば、つね
に被写体に対して最適の大きさの追尾視野が得られる。

第７図は、前述の色検出回路１２、メモリ１３及び移動
判定回路１４の詳細を示すものであって、第６図の追尾
ゲート設定回路１１を通った画素Ａ及びＢそれぞれの
（Ｒ−Ｙ）信号及び（Ｂ−Ｙ）信号から距離演算回路２
１により第５図の（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）座標上の線
分Ａ_０Ｂ_０の長さＤ_{Ａ０・Ｂ０}が求められ、メモリ２２
に記憶される。次のフィールドの信号から、同様にして
Ｄ_{Ａ１・Ｂ１}又はＤ_{Ａ１・Ｂ０}が求められる。ここで、
簡単のためにＢ_１＝Ｂ_０である場合を考えると、 Ｄ_{Ａ１・Ｂ１}＝Ｄ_{Ａ１・Ｂ０} であり、割算器２３で Ｄ_{Ａ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ａ０・Ｂ０} が算出される。この値が、しきい値設定器２４が設定す
る第１のしきい値と比較回路２５で比較され、しきい値
を超える変化があると移動判定回路１４に“１”を出力
する。同様にして、距離演算回路３１から比較回路３５
までの回路によって Ｄ_{Ｃ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ｃ０・Ｂ０} が算出され、これに第２のしきい値を超える変化がある
と比較回路３５から移動判定回路１４に“１”を出力す
る。具体的な数値例について説明すると、第５図に示す
設例では、第１及び第２のしきい値をともに２として、 Ｄ_{Ａ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ａ０・Ｂ０}＝２．２， Ｄ_{Ｃ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ｃ０・Ｂ０}＝０．３６ であるので、比較回路２５のみが“１”を出力する。こ
の場合は、移動判定回路１４がゲート設定タイミングを
所定時間（例えばＮＴＳＣ方式の場合１水平走査周期の
1/125程度）だけ遅らせる信号を発生する。逆に比較回
路３５のみが“１”を出力する場合は、移動判定回路１
４がゲート設定タイミングを上記の所定時間だけ早める
信号を発生する。後者は、被写体が第３図で左方向へ移
動した場合である。したがって、比較回路２５又は３５
の出力“１”に応じて移動判定回路１４がゲート設定タ
イミングを例えば上記の所定時間だけ変化させる信号を
発生し、この信号に応じてゲート移動回路１５が前述の
ようにゲート設定回路１１及び１６を制御することによ
り、追尾視野及び測距視野を被写体が移動する方向へ移
動させ、その位置で焦点検出を行うことができる。な
お、必要に応じ、被写体の移動に追尾して追尾視野が新
たに移動した位置でメモリ２２及び３２に記憶される値
を順次更新して前記と同様の処理をくり返すようにする
こともできる。また第６図の装置では追尾ゲート設定回
路１１と測距ゲート設定回路１６とが別個に設けられて
いるが、追尾ゲート設定回路を省き、測距ゲート設定回
路１６の出力を色検出回路１２に供給するようにしても
よい。

（この発明の自動追尾装置の実施例）（第８図〜第１１
図） この発明は、例えば第６図及び第７図に示す自動焦点検
出装置に適用される被追尾被写体の特徴を登録する手段
に関するものである。すなわち、第６図及び第７図の装
置において、登録モードにおける被追尾被写体と追尾視
野との位置合わせの態様によっては、その後の比較モー
ドによる移動判定に誤動作を生ずることがある。例えば
第８図（Ａ）に示すように画素Ｂ，Ｃに背景の信号が入
らない状態で被追尾被写体の特徴の登録がされたと仮定
する。このとき各画素からの信号を（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）直交座標上にプロットすると第９図のＡ_０，Ｂ_０，
Ｃ_０に示すようになるとする。次に被写体が第８図
（Ｂ）に示すように各画素に関して右方向に移動したと
き各画素からの信号を上記の座標上にプロットすると第
９図のＡ_１，Ｂ_１，Ｃ_１に示すようになる。この設例で
は、 Ｄ_{Ａ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ａ０・Ｂ０}＝０．６７， Ｄ_{Ｃ１・Ｂ１}／Ｄ_{Ｃ０・Ｂ０}＝∞ となり、第７図の回路において比較回路３５から“１”
を出力し、移動判定回路１４がゲート設定タイミングを
所定時間早める信号を出力し、追尾視野を被追尾被写体
とは逆方向に移動させることになる。

さらに、外光の不安定な変化等被追尾被写体の移動とは
異る原因により被追尾被写体の特徴を表わす色差信号が
微妙に変化すると、追尾視野を被追尾被写体に対して誤
って位置合わせをしてしまうことになる。

この発明は、前述の問題のうち主として後者の問題点を
解決するために、追尾視野と被追尾被写体との位置合わ
せを行うに当たり、不感帯を設定して追尾視野が被追尾
被写体からこの不感帯を超えてはずれたかどうかを検出
することを骨子とする。第１０図はその実施例を示し、
この例は、上記の手段を、追尾視野を微小量移動させ、
その全部又は一部が被追尾被写体内に収まった状態を確
認して被追尾被写体の特徴を登録する方式に適用した例
であるが、この発明はその他の登録方式にも適用するこ
とができる。

第１０図の装置は、第６図の装置と比較して位置合わせ
回路５１を設けた点が相違し、図中第６図のものと基本
的に同じ機能を有する部分は第６図と同一符号を付して
おり、またその全体的構成は、第６図の装置と基本的に
差異がないので図示を省略している。位置合わせ回路５
１は、色差信号メモリ５２、初期ゲート移動回路５３、
ゲート位置メモリ５４及び初期設定回路５５が図示のよ
うに接続されて構成されている。

次に、第１１図をも参照してこの発明を実施した登録モ
ードについて詳細に説明する。第１１図（Ａ）及び
（Ｂ）は、被写体と前記の画素Ｂとの相対的位置が同図
（Ｃ）の関係にあるとき、各ゲート位置に関する（Ｒ−
Ｙ）信号及び（Ｂ−Ｙ）信号それぞれの変化の態様を示
すものである。ここで画素Ｂと被写体との相対位置が第
８図（Ａ）の関係にあるときをゲート位置“０”とし、
この状態で不図示のスイッチ等の手動設定により登録モ
ードが開始される。先ず、第１１図のゲート位置“０”
がゲート位置メモリ５４に記憶されるとともに、同図に
示す値の（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）各色差信号が色差信
号メモリ５２に記憶される。

次に初期ゲート移動回路５３が画素Ｂの位置を第８図
（Ａ）の左方向へ所定量、例えば画素の長さの1/3だけ
移動させ、そのときのゲート位置“−１”がいったんゲ
ート位置メモリ５４に記憶されるとともに、（Ｒ−Ｙ）
及び（Ｂ−Ｙ）各色差信号が色差信号メモリ５２に記憶
される。そしてゲート位置が“０”のときと“−１”の
ときとの各色差信号を初期設定回路５５で比較する。こ
こでは（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）信号ともに、それぞれ
そ不感帯の幅に相当するしきい値Ｅ_Ｒ及びＥ_Ｂを超える
変化をしている。なお一般的に（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−
Ｙ）信号のどちらか一方が、それぞれのしきい値を超え
る変化をしていれば、画素Ｂが被写体をはずれたとみな
して処理する。上記のゲート位置を“０”から“−１”
へ移動させて両色差信号にそれらのしきい値を超える変
化があった場合には、ゲート位置“−１”及び“０”に
対するゲート位置メモリ５４内の記憶値と、ゲート位置
“−１”に対する色差信号メモリ５２内の記憶値とがク
リアされる。なお両色差信号がそれぞれしきい値Ｅ_Ｒ又
はＥ_Ｂを超える変化をしているかどうかを検出する回路
自体は、公知の不感帯を有する制御系の慣用手段に従っ
て構成することができる。例えば、上記のしきい値の上
限及び下限をそれぞれ基準入力とする２つの比較回路の
それぞれ他方の入力に前記の色差信号を加え、これら２
つの比較回路の出力をオアゲートを介して取り出せばよ
い。

次に、初期ゲート移動回路５３が、画素Ｂの位置を、ゲ
ート位置“０”に対して前記と逆に第８図（Ａ）の右方
向へ、所定量、例えば画素の長さの1/3だけ移動させ、
ゲート位置を“１”とし前述と同様な処理及び比較を行
う。この場合は、（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）信号は、と
もにしきい値を超える変化をしていない。両者がともに
所定のしきい値を超える変化をしない場合は、画素Ｂが
被写体の内にとどまっているとみなされる。この場合に
は、ゲート位置“１”に対するゲート位置メモリ５４の
記憶値から１を減じた値、すなわち“０”を同メモリに
記憶させ、一方ゲート位置“１”に対する色差信号メモ
リ５２の記憶値はクリアされる。同様の操作が自動的に
各ゲート位置について行われ、ゲート位置“４”になっ
て（Ｒ−Ｙ）信号のみがしきい値を超える変化をする。
したがって、この位置で画素Ｂが被写体をはずれたこと
になる。この場合には、ゲート位置メモリ５４の記憶値
から１を減じた値、すなわち“３”が同メモリに記憶さ
れ、ゲート位置“４”に対する色差信号メモリ５２の記
憶値はクリアされる。

前述の処理の結果、ゲート位置メモリ５４には“０”と
“３”とが記憶されている。これらの記憶値に基づき、
例えば両者の中間の値である“１．５”が初期設定回路
５３に与えられ、同時に色差信号メモリ５２内の記憶
値、すなわちゲート位置“０”の場合の（Ｒ−Ｙ）及び
（Ｂ−Ｙ）信号がメモリ１３に与えられる。このように
して、画素Ｂが被写体の中に確実に収まった状態におい
て登録（この例ではメモリ１３への入力）が完了する。
したがって、上記の実施例によれば、ゲート、すなわち
追尾視野を微小量移動させ、追尾視野の全部又は一部が
被写体内に収まった状態を確認して被追尾被写体の特徴
を比較モードにおける基準値として登録するので、安定
な、誤動作のない追尾を行うことができる。また追尾視
野中の画素が被写体からはみ出したかどうかの判定を設
定された不感帯のもとで行うので、被写体の特徴を表わ
す色差信号が微妙に変化する場合も誤った位置合わせを
することがない。

なお第６図の装置においては、追尾ゲート設定回路１１
と測距ゲート設定回路１６とが別個に設けられている
が、この発明を実施するに当たっては追尾ゲート設定回
路を省き、測距ゲート設定回路１６の出力を色検出回路
１２に供給するようにしてもよい。

（効果） 以上述べたように、本発明によれば、撮像面に結像され
た被写体像を光電変換して撮像信号を出力する撮像手段
と、前記撮像面内において前記被写体像を追尾するため
の追尾視野を設定する追尾視野設定手段と、前記追尾視
野内に相当する前記撮像信号中より前記被写体像の特徴
を所定の周期で抽出する抽出手段と、前記抽出手段によ
って抽出された前記被写体像の特徴を記憶する記憶手段
と、前記抽出手段の出力と前記記憶手段の記憶内容とを
比較して前記被追尾被写体との相対的な移動を検出する
移動検出手段と、前記移動検出手段によって検出された
前記被写体像の相対的な移動に応じて前記追尾視野を前
記被追尾被写体の移動に追従させる追尾手段と、前記追
尾視野設定手段を制御して前記追尾視野を前記撮像面内
において前記所定の周期で微小振動させながら、前記抽
出手段によって抽出される前記被写体像の特徴の変位を
検出することにより前記追尾視野と前記被写体像の位置
が合致している状態であるか否かを所定の不感帯のもと
で検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき、
前記追尾視野と被写体像との位置が合致したことが検出
されたとき前記抽出手段によって抽出された前記追尾視
野内における被写体像の特徴を前記記憶手段に記憶する
とともに前記移動検出手段及び前記追尾手段を動作状態
となし、前記移動検出手段によって検出された前記被写
体像の相対的な移動に応じて前記追尾視野の設定位置を
前記被写体像の移動に追従させる制御手段と、前記追尾
視野の設定位置に焦点検出領域を設定して焦点調節を行
う焦点検出手段とを具えているので、追尾しようとする
被写体の特徴をノズル等の影響をうけることなく正確に
且つ自動的にとらえることができ、被写体の特徴を表す
信号が微妙に変化する場合でも、追尾視野を被写体に対
して誤って位置合わせすることがなく、安定な自動追尾
を行うことができる。

また、追尾視野の設定位置に焦点検出領域を設定して焦
点調節を行うことにより、常に移動する被写体像に正確
に焦点を合わせ続けることができるとともに、常に焦点
の合った状態で被写体像の移動を検出できるため追尾精
度を向上することができるという相乗効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカメラにおける測距視野と被写体像との
関係を示すもので同図（Ａ）は測距視野と被写体像とが
一致している場合、同図（Ｂ）は被写体が移動した場合
をそれぞれ示す説明図、第２図はこの発明を実施したカ
メラにおける測距視野と被写体像との関係を示すもので
同図（Ａ）は被写体が同一距離で画面内を移動した場
合、同図（Ｂ）は被写体が画面内を移動し、かつその距
離が遠ざかった場合をそれぞれ示す説明図、第３図
（Ａ）はこの発明を実施した自動追尾装置において追尾
視野を分割した場合の追尾視野と被写体像との関係を示
す説明図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）において被写体が画
面内を移動した状態を示す説明図、第４図は第３図の分
割された視野から得られる信号を処理する装置のブロッ
ク図、第５図は第４図の装置から得られる信号を２次元
平面上にプロットした状況を示す説明図、第６図はこの
発明が適用される自動追尾焦点検出装置の一例における
光学系及び電気制御系を組み合わせて示すブロック図、
第７図は第６図の装置の要部の詳細を示すブロック図、
第８図（Ａ）は追尾視野のうち２つの画素に背景が入ら
ない状態における追尾視野と被写体像との関係を示す説
明図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）において被写体が画面内
を移動した状態を示す説明図、第９図は第８図（Ａ）及
び（Ｂ）において各画素から得られる信号を２次元平面
上にプロットした状況を示す説明図、第１０図はこの発
明の自動追尾装置の一実施例の要部のブロック図、第１
１図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第１０図の装置におけ
る（Ｒ−Ｙ）信号及び（Ｂ−Ｙ）信号のゲート位置に対
する変化を示す説明図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）及び
（Ｂ）の信号変化に対応する被写体像と追尾視野中の１
画素との位置関係を示す説明図である。 符号の説明 １：合焦レンズ、２：ズーム系レンズ、５：撮像素子、
８：撮像素子駆動回路、９：信号処理回路、１１：追尾
ゲート設定回路、１２：色検出回路、１３：メモリ、１
４：移動判定回路、１５：ゲート移動回路、１６：測距
ゲート設定回路、１７：自動焦点調節回路、５１：位置
合わせ回動回路、５２：色差信号メモリ、５３：初期ゲ
ート移動回路、５４：ゲート位置メモリ、５５：初期設
定回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 昭広 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 網蔵 孝 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 武井 正弘 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭56−126392（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像面に結像された被写体像を光電変換し
   て撮像信号を出力する撮像手段と、 前記撮像面内において前記被写体像を追尾するための追
   尾視野を設定する追尾視野設定手段と、 前記追尾視野内に相当する前記撮像信号中より前記被写
   体像の特徴を所定の周期で抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された前記被写体像の特徴を
   記憶する記憶手段と、 前記抽出手段の出力と前記記憶手段の記憶内容とを比較
   して前記被追尾被写体との相対的な移動を検出する移動
   検出手段と、 前記移動検出手段によって検出された前記被写体像の相
   対的な移動に応じて前記追尾視野を前記被追尾被写体の
   移動に追従させる追尾手段と、 前記追尾視野設定手段を制御して前記追尾視野を前記撮
   像面内において前記所定の周期で微小振動させながら、
   前記抽出手段によって抽出される前記被写体像の特徴の
   変位を検出することにより前記追尾視野と前記被写体像
   の位置が合致している状態であるか否かを所定の不感帯
   のもとで検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づき、前記追尾視野と被写体像
   との位置が合致したことが検出されたとき前記抽出手段
   によって抽出された前記追尾視野内における被写体像の
   特徴を前記記憶手段に記憶するとともに前記移動検出手
   段及び前記追尾手段を動作状態となし、前記移動検出手
   段によって検出された前記被写体像の相対的な移動に応
   じて前記追尾視野の設定位置を前記被写体像の移動に追
   従させる制御手段と、 前記追尾視野の設定位置に焦点検出領域を設定して焦点
   調節を行う焦点検出手段と、 を具えたことを特徴とするカメラにおける自動追尾装
   置。
2. 【請求項２】前記不感帯を可変する手段を具える特許請
   求の範囲(1)記載のカメラにおける自動追尾装置。