JPH089228A

JPH089228A - ビデオカメラ

Info

Publication number: JPH089228A
Application number: JP6135623A
Authority: JP
Inventors: Tomonobu Ito; 朝信伊藤; Koichi Toyomura; 浩一豊村; Keizo Ishiguro; 敬三石黒
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-01-12
Also published as: EP0687922A2; EP0687922A3

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はビデオカメラに関するもので、自動
露出制御装置により高品位な映像を撮影できるビデオカ
メラを提供することを目的とする。【構成】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影レ
ンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変換
する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処理
を施した映像信号と色信号とを出力するカメラプロセス
回路とからなる主撮像系と、前記主撮像系を含めてなる
自動追尾装置、自動焦点調節装置、および自動露出調節
装置から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動焦点調節装置、自
動露出調節装置、およびそれら自動化機能に用いる自動
追尾装置を備えたビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラの撮影時において、画面内
で目的とする被写体の選択の仕方により自動焦点調節、
自動露出調節の制御における最適状態は異なるが、一般
に画面の中央に目的とする被写体があるという前提に立
って制御を行っている。

【０００３】自動焦点調節装置はビデオカメラ、スチル
カメラ、を含むさまざまなカメラに用いられており、赤
外線を用いた測距方式、位相差検出方式、などの方式が
提案されている。ビデオカメラでは主に、輝度信号の変
化（以下コントラスト）をもちいて焦点調節を行う映像
信号方式を用いた方法が利用され、例えば「山登りサー
ボ方式によるテレビカメラの自動焦点調整」（「ＮＨＫ
技術研究」第１７巻第１号２１頁昭和４０年発行石
田他）の論文に詳細が発表されており、一般には中央部
に設定した測距領域内の輝度信号の変化により自動焦点
調節を行っている。

【０００４】また自動露出調節装置はビデオカメラ、ス
チルカメラ、を含むさまざまなカメラに用いられている
が、ビデオカメラでは主に特開平４−３６４６７４のよ
うに、１フィールドにおける映像信号の平均値レベルを
一定に保つことにより露出調節を行う、映像信号方式を
用いた方法が利用されている。また、近年のレンズ系の
小型化に伴い、絞りの機構が従来の様な遮蔽板を光路上
に出し入れする方式では回折限界による解像度劣化が無
視できなくなっているため、透過率を可変にできる液晶
素子を用いて光量を調節する方法が特開６２−１６９５
８７に提案されている。

【０００５】この様子を図１に示す。同図において、被
写体１の像は、撮影レンズ２を通り、入射光量を制御す
る液晶素子３を介して、撮像素子４の撮像面上に結像す
る。結像した画面情報は光電変換されて画像信号として
出力される。出力された画像信号はアンプ５により増幅
され、信号処理回路６によりγ補正、プランキング処理
などの信号処理が行われ、標準テレビ信号Ｃが出力され
る。

【０００６】一方、信号処理回路６内では、１フィール
ド間の画像信号の平均値Ｖが求められ、光量制御回路７
に出力される。光量制御回路７では目標とする輝度と比
較し、目標より大きい場合は液晶素子３を暗くする方向
に、小さい場合は明るくする方向に制御させるための制
御信号Ｍを液晶素子に出力する。この閉ループ制御によ
り光量を目標とする値に保つ構成となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように自動焦点
調節、自動露出調節は画面の中央に目的とする被写体が
存在しているという前提で制御を行っているので被写体
が周辺に移動した場合は正しく制御を行うことができな
い。

【０００８】また液晶素子を用いた自動露出調節装置に
は以下のような問題があった。（１）液晶素子の通過後は偏光になるので入射光が偏光
であった場合（反射光等）、透過率が極端に落ちてしま
う。（２）液晶素子の透過率が低いため低照度時に不利とな
る。（３）透過率の変化の範囲が狭いため一般的な明から暗
までの被写体を全域に渡って制御できない。（４）液晶素子の透過率が入射光の方向・入射角により
異なるため画面全体を一様に明から暗に制御できない。

【０００９】また、自動露出調節の信号処理において
は、従来は画面内の輝度信号の情報を用いて光量調節を
行っていたが、逆行、過順光の場合はこれらの状態を正
しく判断して適切な処理を行うことが困難であった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のビデオカメラは、被写体を撮影する撮影レン
ズと、前記撮影レンズを介して得られる被写体像の光信
号を光−電気変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力
に一定の信号処理を施した映像信号と色信号とを出力す
るカメラプロセス回路とからなる主撮像系と、前記主撮
像系を含めてなる自動追尾装置、自動焦点調節装置、お
よび自動露出調節装置から構成される。

【００１１】自動追尾装置は、前記カメラプロセス回路
にて生成される前記映像信号のうち一定周波数以上の高
周波成分を抽出し、各走査線または複数の走査線毎に前
記高周波成分のピークとなる位置を検出するエッジ検出
装置と、前記エッジ検出装置により検出される、画面内
の任意に定めた追尾領域内の前記ピーク位置の情報よ
り、フィールド間における走査線毎の差分をそれぞれ演
算し、前記各差分のうちで一定範囲内のもののみから被
写体の移動量を推定し、１フィールド以上前に推定した
前記被写体の移動量と現フィールドにおいて推定した前
記被写体の移動量とに従って、前記追尾領域の位置を制
御する機能を持つ追尾制御部とで構成される。

【００１２】自動焦点調節装置は、前記追尾領域内のカ
メラプロセス回路からの前記映像信号の高周波成分より
前記撮影レンズのピント状態に対応した焦点信号を演算
する焦点信号検出手段と、前記撮影レンズの一部であっ
て、ピント調節機能を有する焦点調節用レンズ部を前記
撮影レンズの光軸上に沿って移動させピント調整を行な
うレンズ駆動手段と、前記レンズ駆動手段に前記焦点調
節用レンズ部を駆動すべき方向、駆動速度を指示するレ
ンズ制御部とで構成される。

【００１３】自動露出調節装置の構成要素は、撮影レン
ズと撮像素子との間に、直線偏光を楕円偏光に変換する
位相補償板と、撮影レンズの透過光量を制御する相補型
液晶素子もしくはランダム配向型液晶素子と、前記液晶
素子と組み合わせたＮＤフィルタと、前記液晶素子また
は液晶素子の両面にある偏光板と、前記ＮＤフィルタを
光路上から出し入れするため光軸と垂直な方向に、液晶
素子または偏光板と、ＮＤフィルタを駆動する液晶素子
駆動装置とがある。

【００１４】そしてさらに、前記映像信号の１フィール
ド間における画面の全部または一部の明るさの情報であ
る代表値と、前記色信号から領域毎に設定した重みに従
って演算した評価信号とにより前記液晶素子の光線透過
率を制御する機能と、前記液晶素子駆動装置に前記液晶
素子または前記偏光板とＮＤフィルタを駆動するための
制御信号を出力する機能とを持つ光量制御装置とから構
成される。

【００１５】

【作用】本発明は上記した構成によって、目的とする被
写体に測距領域を追随させることで自動焦点調節・自動
露出調節の高精度化を図り、また、回折限界による解像
度劣化がなく、広範囲の明るさまで制御可能な高性能な
自動露出調節を行うことで、高品位なビデオ撮影を実施
するようにしたものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のビデオカメラの実施例につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１７】図２に本発明の第１の実施例の構成を示
す。同図において１０１は撮影レンズであり、２個のレ
ンズ群により構成されている（各レンズ群は便宜上各々
１枚の凹レンズあるいは凸レンズにて示すが、実際は複
数枚の凹レンズ、あるいは凸レンズより構成される。本
図において各々１０１ａ、１０１ｂにて示す。）。被写
体１０２の像は撮影レンズ１０１を介し、ＣＣＤ１０３
に入力される。カメラプロセス回路１０４はＣＣＤ１０
３より得られる電気信号に各種信号処理を施し、所定の
映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）Ｃ1を出力する。

【００１８】焦点信号検出回路１０５は、カメラプロセ
ス回路１０４より出力される各走査線毎の輝度信号Ｙ1
について、初期状態では画面の中央部に設定された測距
領域内の、一定周波数以上の高周波成分を抽出して撮影
レンズ１０１のピント状態に対応した焦点信号Ｖ1をフ
ィールド周期で演算し、また各走査線毎に前記高周波成
分のピークとなる位置を求める。焦点信号検出回路１０
５の内部は、一定の範囲の周波数成分を抽出する帯域増
幅器１０６、測距領域の高周波成分のみを通過させるた
めのゲート回路１０７、絶対値を演算する絶対値回路１
０８、高周波成分のピークを検出して焦点信号Ｖ1を出
力するピーク検波回路１０９、および高周波成分のピー
クの位置を記憶するメモリ１１０からなる。メモリ１１
０の入力には水平方向の座標をカウントしているＨカウ
ンタ１１１の出力ＨＣ1が接続されており、ピーク検波
回路１０９からのラッチパルスＰＬ1によりＨカウンタ
１１１の値が保持される。水平同期信号ＨＤ1によりピ
ーク検波回路１０９はリセットされ、メモリ１１０はア
ドレスがインクリメントされる。

【００１９】レンズ制御部１１２は、２フィールド分の
焦点信号Ｖ1から、その両者の差△Ｖを演算し、△Ｖの
絶対値と符号、及びＶ1の絶対値により撮影レンズ１０
１の合焦状態を判断し、モータ駆動部１１３にモータ１
１４の駆動速度、方向を規定するための信号Ｍ1を出力
する。モータ駆動部１１３はレンズ制御部１１２により
指示された駆動速度、方向に従って、モータ１１４を駆
動するための信号ＭＤ1を出力し、所定の位置までレン
ズを駆動することにより自動焦点調節が行なわれる。

【００２０】ピーク検波回路１０９は輝度信号Ｙ1の高
周波成分の最大値を検出するもので、その内部を図３に
示す。比較器１１５で入力とＤ−フリップフロップ（Ｄ
−ＦＦ）１１６の出力を比較し、その判断結果の出力Ｃ
Ｐ1によってマルチプレクサ１１７を切り換え、入力と
Ｄ−ＦＦ１１６の出力の内の大きい方を出力する。これ
がＤ−ＦＦ１１６の入力となり次のクロックでＤ−ＦＦ
１１６の出力が最大値に更新される。この最大値の検出
はＤ−ＦＦ１１６のリセットがかかってから次のリセッ
トまでの期間にわたって行われることになる。ここでは
水平同期信号ＨＤ1でリセットをかけるので、１走査線
毎に最大値が得られることになる。また、比較器１１５
の出力ＣＰ1はラッチパルスＰＬ1としてメモリ１１０へ
出力され、高周波成分の最大値が得られたときのＨカウ
ンタ１１１の値をピーク位置として記憶する。

【００２１】前記レンズ制御部１１２は各ピーク位置を
読み込み、それぞれのフィールド間差分を求める。図４
に、あるフィールドの画像でピーク位置を検出している
様子を示す。画面１１７の中の測距領域１１８の内部に
おいて、１１９は前フィールドの被写体像、１２０は現
フィールドの被写体像であり、焦点信号検出回路１０５
は走査線毎にピーク位置を検出しているが、走査線によ
っては同じ被写体の同じ場所を検出していない場合があ
る。すなわち図４の走査線Ａのピーク位置１２１、１２
２はフィールド間で同じ被写体の同じ場所を検出してい
るが、走査線Ｂのピーク位置１２３，１２４はフィール
ド間で異なっている。従って走査線Ｂにより検出される
フィールド間の差分１２５は被写体の移動量１２６と大
きく異なっている。そこで各走査線毎のフィールド間の
差分のうち、あらかじめ定めた範囲内の差分のみから平
均値を求め、そのフィールドにおける移動量と推定す
る。図２におけるレンズ制御部は移動量の分だけ測距領
域を移動させるための信号Ｇ1をゲート回路に出力す
る。

【００２２】上記のような処理を行うことにより、正確
に被写体の動きに追随させることが可能となり、高性能
な自動焦点調節装置を実現することができる。

【００２３】図５に本発明の第２の実施例の構成を示
す。被写体２０１の像は撮影レンズ２０２を介し、ＣＣ
Ｄ２０３に入力される。カメラプロセス回路２０４はＣ
ＣＤ２０３より得られる電気信号に各種信号処理を施
し、所定の映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）Ｃ2を出力
する。

【００２４】一方、カメラプロセス回路２０４より出力
される輝度信号Ｙ2について、初期状態では画面の中央
部に設定された追尾領域内のもののみをゲート回路２０
５により抽出し、相関演算回路２０６で各走査線のフィ
ールド間の相関を演算し、相関の一番高い位置までの距
離をその走査線における移動量と判断し、順次第１メモ
リ２０７に書き込む。水平同期信号ＨＤ2により第１メ
モリ２０７はアドレスがインクリメントされる。追尾演
算回路２０８は１フィールドが終わった時点での各走査
線毎の移動量を平均し、現フィールドにおける被写体の
移動量を演算する。そして、第２メモリ２０９に記憶さ
れている前フィールドで求めた被写体の移動量と、現フ
ィールドの被写体の移動量の平均値に応じてゲート回路
２０５における追尾領域を移動させるための信号Ｇ2を
出力する。その後、次のフィールドの演算のため現フィ
ールドの移動量を第２メモリ２０９に書き込む。

【００２５】１フィールド前に求めた移動量を用いて、
現フィールドで求めた移動量を平均化することで被写体
２０１の動きに対して滑らかに追尾領域を追随させるこ
とができる。また、本実施例の自動追尾装置を自動焦点
調節装置に適用すれば高精度で安定なものが実現でき
る。

【００２６】図６に本発明の第３の実施例の構成を示
す。被写体３０１の像は撮影レンズ３０２を介し、ＣＣ
Ｄ３０３に入力される。カメラプロセス回路３０４はＣ
ＣＤ３０３より得られる電気信号に各種信号処理を施
し、所定の映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）Ｃ3を出力
する。

【００２７】一方、カメラプロセス回路３０４より出力
される輝度信号Ｙ3について、初期状態では画面の中央
部に設定された追尾領域内のもののみをゲート回路３０
５により抽出し、ピーク検波回路３０６は追尾領域内の
複数の走査線毎に輝度信号のピークを検出する。メモリ
３０７の入力には水平方向の座標をカウントしているＨ
カウンタ３０８の出力ＨＣ3が接続されており、ピーク
検波回路３０６からのラッチパルスＰＬ3によりＨカウ
ンタ３０８の値が保持される。水平同期信号ＨＤ3の分
周信号ＨＷ3によりピーク検波回路３０６はリセットさ
れ、メモリ３０７はアドレスがインクリメントされる。

【００２８】追尾演算回路３０９では、メモリ３０７内
に記憶された、前フィールドにおける各ピーク位置と、
現フィールドにおける各ピーク位置の差分をそれぞれ各
走査線毎にとり、各差分値を平均化して前フィールドと
現フィールドの被写体３０１の移動量を検出しその移動
量に従って追尾領域を移動させるための信号Ｇ3をゲー
ト回路に出力する。

【００２９】ピーク検出回路３０６は輝度信号Ｙ3の最
大値を検出するもので、その内部を図７に示す。比較器
３１０で入力とＤ−ＦＦ３１１の出力を比較し、その判
断結果出力ＣＰ3によってマルチプレクサ３１２を切り
換え、入力とＤ−ＦＦ３１１の出力の内の大きい方を出
力する。これがＤ−ＦＦ３１１の入力となり次のクロッ
クでＤ−ＦＦ３１１の出力が最大値に更新される。この
最大値の検出はＤ−ＦＦ３１１のリセットがかかってか
ら次のリセットまでの期間にわたって行われることにな
る。ここでは水平同期信号の分周信号ＨＷ3でリセット
をかけるので、複数の走査線毎に最大値が得られること
になる。また、比較器３１０の出力ＣＰ3はラッチパル
スＰＬ3としてメモリ３０７へ出力され、輝度信号の最
大値が得られたときのＨカウンタ３０８の値をピーク位
置として記憶する。

【００３０】このように、複数の走査線毎にピーク位置
を求めることにより、ピーク位置を記憶するために必要
となるメモリを減らすことができ、回路規模を削減する
ことができる。また、本自動追尾装置をビデオカメラに
適用すれば、高性能なものを低コストで実現できる。

【００３１】図８に本発明の第４の実施例を示す。被写
体４０１の像は撮影レンズ４０２を介し、位相補償板４
０３、相補型液晶素子４０４を通ってＣＣＤ４０５に入
力される。カメラプロセス回路４０６はＣＣＤ４０５よ
り得られる電気信号に各種信号処理を施し、所定の映像
信号（例えばＮＴＳＣ信号）Ｃ4を出力する。

【００３２】一方、カメラプロセス回路４０６は１フィ
ールドの輝度信号の平均値ＶA4を光量制御装置４０７に
出力する。光量制御装置４０７は平均値ＶA4があらかじ
め設定された適切な露出を得るべき目標値に近づくよ
う、平均値ＶA4が目標値より大きい場合は相補型液晶素
子４０４をより暗く、平均値ＶA4が目標値より小さいと
きは相補型液晶素子４０４をより明るくするための制御
信号ＬＣ4を相補型液晶素子４０４に出力する。このル
ープ制御により画像の露出を適切に保つことができる。

【００３３】液晶素子を通過した光は偏光となるため、
入射光が反射光等の偏光であり、偏光方向が入射側の偏
光板の偏光方向と９０度ずれている場合は入射光が減衰
してしまう。そこで、位相補償板４０３によりあらかじ
め入射光を楕円偏光とすることで減衰を防ぐことがで
き、忠実な画像を再現できる。

【００３４】図９に相補型液晶素子４０４の様子を示
す。２枚の透明基板４０８，４０９の外側には偏光板４
１０，４１１が９０度異なる方向で配置されており、内
側には透明電極４１２，４１３が蒸着され、それらの間
に液晶が充填されている。充填されている液晶の分子４
１４はラビングによりツイスト構造に配向されている
が、相補型液晶ではこの配向方向を、１００μｍ位の微
小な領域Ａ，Ｂ毎に変えることで角度方向の依存性を補
償している。

【００３５】一般に通常のＴＮ液晶は透過率が入射光の
方向・角度により大きく変化するため、広い画角をもつ
光学系の露出調節装置に用いることはできないが、本発
明のように入射光の方向・角度依存性を改善した相補型
液晶を用いることで一様に画面の明暗を調節することが
できる高性能な自動露出調節装置を実現することができ
る。また、液晶材料により自発的にツイスト構造になる
が配向方向はランダムとなる、ランダム配向型液晶を用
いても同様の効果を得ることができる。

【００３６】このように、視野角特性を改善した広視野
角型液晶素子を用い、さらに位相補償板により偏光の減
衰を補償することにより、高品位で忠実な映像が得られ
る自動露出調節装置を実現することができる。

【００３７】図１０に本発明の第５の実施例を示す。被
写体５０１の像は撮影レンズ５０２を介し、液晶素子５
０３を通ってＣＣＤ５０４に入力される。カメラプロセ
ス回路５０５はＣＣＤ５０４より得られる電気信号に各
種信号処理を施し、所定の映像信号（例えばＮＴＳＣ信
号）Ｃ5を出力する。

【００３８】一方、カメラプロセス回路５０５は１フィ
ールドの輝度信号の平均値ＶA5を光量制御装置に出力す
る。液晶素子５０３はＮＤフィルタ５０６が貼り合わせ
てあり、また光軸上を出入りさせるために、液晶駆動装
置５０７により光軸と垂直な方向に動かすことができ
る。光量制御装置５０８は平均値ＶA5があらかじめ設定
された適切な露出を得るべき目標値に近づくよう、平均
値ＶA5が目標値より大きい場合は液晶素子５０３をより
暗く、平均値ＶA5が目標値より小さいときは液晶素子５
０３をより明るくするための制御信号ＬＣ5を液晶素子
５０３に出力するが、最も明るい状態にしても目標とす
る光量に達しない場合は光量制御装置５０８は液晶駆動
装置５０７に、液晶素子５０３およびＮＤフィルタ５０
６を動かし、光路上から抜き出していき、目標とする光
量を得られる位置で液晶素子５０３およびＮＤフィルタ
５０６を停止させるための制御信号ＬＤ5を出力する。
このループ制御により画像の露出を適切に保つことがで
きる。

【００３９】このように、液晶素子を光路上から出し入
れすることにより、低照度時の被写体に対しても鮮明な
画像を得られる。また、液晶素子にＮＤフィルタを組み
合わせることにより、様々な被写体のもつ広範囲な輝度
信号のダイナミックレンジに対し、適切な露出に調節さ
れた高品位な映像を得られる自動露出調節装置を実現す
ることがでる。また、液晶素子の両面にある偏光板の
み、または偏光板とＮＤフィルタのみを光路上から出し
入れしても簡単な液晶駆動装置で同様な効果を得ること
ができる。さらにビデオカメラに適用すれば高性能なも
のを実現することができる。

【００４０】図１１に本発明の第６の実施例を示す。被
写体６０１の像は撮影レンズ６０２を介し、絞り６０３
を通ってＣＣＤ６０４に入力される。カメラプロセス回
路６０５はＣＣＤ６０４より得られる電気信号に各種信
号処理を施し、所定の映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）
Ｃ6を出力する。

【００４１】一方、カメラプロセス回路６０５は１フィ
ールドの輝度信号の平均値ＶA6、および画面をｎ分割し
た各領域毎の色信号の高周波成分Ｗ6(1)〜Ｗ6(n)を出力
する。露出制御装置６０６は平均値ＶA6があらかじめ設
定された適切な露出を得るべき目標値に近づくよう、平
均値ＶA6が目標値より大きい場合は絞り６０３をより閉
じ、平均値ＶA6が目標値より小さいときは絞り６０３を
より開くための制御信号ＬＣ6を絞り６０３に出力す
る。通常はこのループ制御により画像の露出を適切に保
つことができる。

【００４２】しかしながら、逆光時や過順光時は通常の
ループ制御では適切な露出を得ることが困難となる。す
なわち逆光時は画面全体が明るいため絞りは閉じ気味と
なり目的とする被写体が黒く沈んでしまう。また逆に過
順光時は画面全体が暗いため絞りは開き気味となり目的
とする被写体が白くとんでしまう。

【００４３】その際に、露出制御装置はカメラプロセス
回路６０５からの色信号の高周波成分Ｗ6(1)〜Ｗ6(n)を
各領域毎にあらかじめ定めた重み係数Ｕ6(1)〜Ｕ6(n)を
用いて得られたＷ6(1)・Ｕ6(1)＋Ｗ6(2)・Ｕ6(2)＋・・・＋Ｗ6(n)・Ｕ
6(n) を輝度信号で規格化した評価値Ｗ6’が最大となるよう
に絞り６０３を調節する。これにより逆光時、過順光時
でも適切な露出調節を行うことができる。

【００４４】このように色信号の高周波成分を用いるこ
とにより逆行・過順光時でも適切な露出調節を行うこと
ができる。さらに画面の各領域毎の色信号の高周波成分
を重み付けして用いることにより目的とする被写体に対
して高精度な露出調節を行う自動露出調節装置が実現で
き、ビデオカメラに適用すれば高品位な映像を得られる
ものを実現することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、一本以上の
走査線毎に検出される追尾信号のフィールド間の差分よ
り被写体の移動量を推定して追尾領域を追随させること
で、高精度で安定性の高い自動追尾装置を実現すること
ができ、さらにこの自動追尾装置を自動焦点調節装置に
適用すれば高速で安定性の高いものが実現できる。ま
た、広視野角型液晶と画面の色情報を用いることで高品
位な自動露出調節装置を実現することができ、さらにこ
れらの自動追尾装置、自動焦点調節装置、および自動露
出調節装置を用いれば高品位な映像を撮影できるビデオ
カメラを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動露出制御装置の従来例のブロック図

【図２】本発明の第１の実施例の焦点検出回路のブロッ
ク図

【図３】本発明の第１の実施例のピーク検波回路のブロ
ック図

【図４】本発明の第１の実施例の自動追尾の説明図

【図５】本発明の第２の実施例の自動追尾装置のブロッ
ク図

【図６】本発明の第３の実施例の自動追尾装置のブロッ
ク図

【図７】本発明の第３の実施例のピーク検波回路のブロ
ック図

【図８】本発明の第４の実施例の自動露出調節装置のブ
ロック図

【図９】本発明の第４の実施例の相補型液晶素子のブロ
ック図

【図１０】本発明の第５の実施例の自動露出調節装置の
ブロック図

【図１１】本発明の第６の実施例の自動露出調節装置の
ブロック図

【符号の説明】

１０１撮影レンズ１０２被写体１０３ＣＣＤ１０４カメラプロセス回路１０５焦点信号検出回路１０６帯域増幅器１０７ゲート回路１０８絶対値回路１０９ピーク検波回路１１０メモリ１１１Ｈカウンタ１１２レンズ制御部１１３モータ駆動部１１４モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 13/36 7/08 Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変
換する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処
理を施した映像信号を出力するカメラプロセス回路と、
前記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内で一定周波数以上の高周波成分を抽出し一つ以上の走
査線毎に前記高周波成分のピークとなる位置を検出する
エッジ検出手段と、追尾処理を行う追尾制御部とを備
え、前記追尾制御部は、前記エッジ検出手段により検出
される、画面内の任意に定めた追尾領域内の前記ピーク
位置の情報より、フィールド間の前記被写体の移動量を
演算し、前記移動量に従って、前記追尾領域の位置を制
御する機能を持つことを特徴とする自動追尾装置。
【請求項２】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変
換する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処
理を施した映像信号を出力するカメラプロセス回路と、
前記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号か
ら、複数の走査線毎に被写体の特徴を表す追尾信号の１
フィールド以上の間における移動量を、１画面につき２
つ以上抽出する追尾信号検出手段と、追尾処理を行う追
尾制御部を備え、前記追尾制御部は前記移動量に基づい
て前記追尾信号を検出する追尾領域を変化させることを
特徴とする自動追尾装置。
【請求項３】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変
換する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処
理を施した映像信号を出力するカメラプロセス回路と、
前記カメラプロセス回路にて生成される前記映像信号の
内、被写体の特徴を表す追尾信号を各走査線毎または複
数の走査線毎に抽出する追尾信号検出手段と、追尾処理
を行う追尾制御部を備え、前記追尾制御部は前記各追尾
信号のうち、１フィールド以上の間の移動量が一定範囲
内にあるもののみから被写体の移動量を推定し、前記追
尾信号を検出する追尾領域を変化させることを特徴とす
る自動追尾装置。
【請求項４】前記追尾制御部は、１フィールド以上前に
演算した前記追尾領域のフィールド間の移動量と現フィ
ールドにおいて演算した前記追尾領域のフィールド間の
移動量とに基づいて、前記追尾領域を変化させることを
特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動追尾
装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の自動追
尾装置を備えていることを特徴とする自動焦点調節装
置。
【請求項６】被写体を撮影する撮影レンズと、撮影レン
ズを介して得られる被写体像の光信号を光ー電気変換す
る撮像素子と、その撮像素子出力に一定の信号処理を施
した映像信号を出力するカメラプロセス回路と、前記カ
メラプロセス回路にて生成される前記映像信号の内、一
定値以上の周波数成分を抽出し、前記撮影レンズのピン
ト状態に対応した焦点信号を演算する焦点信号検出手段
と、前記撮影レンズの一部であって、ピント調節機能を
有する焦点調節用レンズ部を前記撮影レンズの光軸上に
沿って移動させピント調整を行なうレンズ駆動手段と、
前記レンズ駆動手段に前記焦点調節用レンズ部を駆動す
べき方向、駆動速度を指示するレンズ制御部と、請求項
１から４のいずれかに記載の自動追尾装置を備え、前記
追尾信号検出手段は、前記焦点信号を前記追尾領域から
抽出することを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項７】被写体を撮影する撮影レンズと、直線偏光
を楕円偏光に変換する位相補償板と、前記撮影レンズの
透過光量を制御する液晶素子と、前記撮影レンズを介し
て得られる被写体像の光信号を光−電気変換する撮像素
子と、その撮像素子出力に一定の信号処理を施した映像
信号を出力する機能と前記映像信号の１フィールド間に
おける画面の全部または一部の明るさの情報である代表
値を出力する機能とを有するカメラ信号処理回路と、前
記カメラ信号処理回路の出力する前記代表値から前記液
晶素子の光線透過率を制御する透過率制御装置とを備え
ることを特徴とする自動露出調節装置。
【請求項８】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズの透過光量を制御する液晶素子と、前記液晶素子
を光路上から出し入れするため光軸と垂直な方向に任意
の位置まで駆動する液晶素子駆動装置と、前記撮影レン
ズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変換す
る撮像素子と、その撮像素子出力に一定の信号処理を施
した映像信号を出力する機能と前記映像信号の１フィー
ルド間における画面の全部または一部の明るさの情報で
ある代表値を出力する機能とを有するカメラ信号処理回
路と、前記カメラ信号処理回路の出力する前記代表値か
ら、前記液晶素子の光線透過率を制御する機能と前記液
晶素子駆動装置に前記液晶素子を駆動および任意の位置
へ停止するための制御信号を出力する機能とを持つ光量
制御装置とを備えることを特徴とする自動露出調節装
置。
【請求項９】前記液晶素子に、一定割合の光強度を吸収
するフィルタを組み合わせたことを特徴とする請求項８
に記載の自動露出調節装置。
【請求項１０】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズの透過光量を制御する液晶素子と、前記液晶素
子の両面の偏光板を光路上から出し入れするため光軸と
垂直な方向に任意の位置まで駆動する偏光板駆動装置
と、前記撮影レンズを介して得られる被写体像の光信号
を光−電気変換する撮像素子と、その撮像素子出力に一
定の信号処理を施した映像信号を出力する機能と前記映
像信号の１フィールド間における画面の全部または一部
の明るさの情報である代表値を出力する機能とを有する
カメラ信号処理回路と、前記カメラ信号処理回路の出力
する前記代表値から、前記液晶素子の光線透過率を制御
する機能と前記偏光板駆動装置に前記偏光板を駆動およ
び任意の位置へ停止するための制御信号を出力する機能
とを持つ光量制御装置とを備えることを特徴とする自動
露出調節装置。
【請求項１１】前記偏光板に、一定割合の光強度を吸収
するフィルタを組み合わせたことを特徴とする請求項１
０に記載の自動露出調節装置。
【請求項１２】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズの透過光量を制御する液晶素子と、前記撮影レ
ンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変換
する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処理
を施した映像信号を出力する機能と前記映像信号の１フ
ィールド間における画面の全部または一部の明るさの情
報である代表値を出力する機能とを有するカメラ信号処
理回路と、前記カメラ信号処理回路の出力する前記代表
値から前記液晶素子の光線透過率を制御する透過率制御
装置とを備え、前記液晶素子は、全体を複数の領域に分
割して各領域毎に液晶分子の配向方向の設定を行うもの
を用いることを特徴とする自動露出調節装置。
【請求項１３】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズの透過光量を制御する液晶素子と、前記撮影レ
ンズを介して得られる被写体像の光信号を光−電気変換
する撮像素子と、前記撮像素子の出力に一定の信号処理
を施した映像信号を出力する機能と前記映像信号の１フ
ィールド間における画面の全部または一部の明るさの情
報である代表値を出力する機能とを有するカメラ信号処
理回路と、前記カメラ信号処理回路の出力する前記代表
値から前記液晶素子の光線透過率を制御する透過率制御
装置とを備え、前記液晶素子は、液晶分子がランダムな
配向方向となるものを用いることを特徴とする自動露出
調節装置。
【請求項１４】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮
影レンズの透過光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動
する絞り駆動装置と、前記撮影レンズを介して得られる
被写体像の光信号を光−電気変換する撮像素子と、前記
撮像素子出力に一定の信号処理を施した色信号を出力す
る機能と前記色信号の一定周波数以上の高周波成分を抽
出する機能とを有するカメラ信号処理回路と、前記カメ
ラ信号処理回路の出力する前記高周波成分量から前記絞
りの開閉を指示するための制御信号を前記絞り駆動装置
に出力する光量制御装置とを備えることを特徴とする自
動露出調節装置。
【請求項１５】前記光量制御装置は、前記カメラ信号処
理回路より出力される画面内を複数に分けたそれぞれの
領域からの前記色信号の高周波成分を、前記領域毎に設
定された重みにより重み付けして１画面における絞り状
態に応じた評価信号を演算し、前記評価信号に基づいて
前記絞り駆動装置を駆動するための信号を出力すること
を特徴とする請求項１４記載の自動露出調節装置。
【請求項１６】請求項１から４のいずれかに記載の自動
追尾装置、または請求項５または６のいずれかに記載の
自動焦点調節装置、または請求項７から１５のいずれか
に記載の自動露出制御装置を備えることを特徴とするビ
デオカメラ。