JPS6134516A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この出願の発明は、自動焦点検出装置を具えるカメラに
関し、とくに撮影者の意図に従って随時焦点検出対象被
写体を切り換えることができる手段に関する。

（背景技術） 従来の無視差の自動焦点検出装置を具えるカメラ、例え
ばビデオカメラでは、第１４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（以下焦点検
出対象被写体という。この例では人物）が移動してしま
うと、この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、焦点検出対象被写体である人物
がぼけてしまうので、画面構成上焦点検出対象被写体を
つねに画面中心に置かねばならないという欠点があった
。そのため、測距視野位置を可変にする手段も提案され
ているが、これらの手段は撮影者がつまみ等の操作によ
って測距視野位置を変更するものであり、撮影途中に被
写体が移動する場合に、これらのつまみによって測距視
野位置をつねに焦点検出対象被写体上に維持することは
困難である。

上記の欠点を解消するために、本出願人は、先に、移動
可能な追尾視野を設定し、被測距物体の特徴をこの追尾
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測距物体の特
徴とに基づいて物体の移動の有無を検出し、物体の相対
的な移動に応じて測距視野を物体の移動に追尾して移動
させるようにした自動追尾焦点検出装置について提案し
たが（昭和５９年特許願第１０５８９７号、発明の名称
「自動追尾焦点検出装置」）、この提案を実施するに当
たっては、ある被写体に対する追尾動作中に、撮影者の
意図に応じて、随時、焦点検出対象被写体を他の物体に
切り換えることにより、あるいは、追尾中の被写体が撮
影画面の中央部からある程度遠ざかったときには、この
被写体に対する追尾動作を止め、焦点検出対象被写体を
他の物体に切り換えることにより、撮影者の意図により
近づけることができる構成にすることが望ましい。

（目　的） したがって、この出願の第１の発明は、従来の自動焦点
検出装置を具えるカメラ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位置を検出し、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、ある被写体に対する追尾動
作中に、撮影者の操作に応じて、随時、焦点検出対象被
写体を他の物体に切り換えることが可能であるカメラを
提供することを目的とする。

第２の発明は、追尾中の被写体が撮影画面の中央部から
ある程度遠ざかったときには、焦点検出を 対象被写体を他の物体に切り換えることが可能であり、
かつ撮影者の操作に応じて、随時、焦点検出対象被写体
を他の物体に切り換えることが可能であるカメラを提供
することを目的とする。

（実施例による説明） 以下第１図ないし第１３図等を参照して上記の目的を達
成するためこの出願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、この出願の発明
のカメラの実施例の全体説明、並びに同実施例における
限界領域設定手段、被写体移動検出手段、自動焦点検出
手段及び焦点検出マーク設定手段、並びに同実施例の作
用の順序で行う。

（この出願の発明のカメラの実施例の全体説明）（第１
図） 第１図は、この出願の発明に係るカメラの一実施例の要
部を示すものであって１図中１は撮影光学系中の焦点調
節のためのレンズ群、２は撮像手段の一例であるＣ、Ｃ
，Ｄ、等の固体撮像素子を示している。固体撮像素子２
は、周知のように、不図示の撮像素子駆動回路によって
制御されてその受光面に入射する被写体からの光を光電
変換する。この光電変換された信号は、不図示の前置増
幅器で増幅され、信号処理回路３で各種の補正処理をさ
れるとともに同回路内のマトリクス回路で色差信号（Ｒ
−Ｙ）、ＣＢ−Ｙ）並びに輝度信号Ｙが作成される。こ
れらの色差信号及び輝度信号はエンコーダ１５で同期信
号と合成され、出力ビデオ信号である例えばＮＴＳＣ信
号が形成され、出力端子１６より利用装置、例えばビデ
オデツキへ供給される。

上記の色差信号（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）、さらに必要
があれば輝度信号Ｙは、追尾ゲート回路４を介して移動
検出回路５に入力され、同回路で被写体の移動方向又は
移動量が検出される。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、上記の被写体の移動とは、カ
メラが固定されて被写体が移動する場合のほか、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
移動する場合をいい、この出願の発明は上記のどの場合
にも適用されるものである。

追尾ゲート回路４では、ゲートパルス発生回路１１が発
生するゲートパルスによって前記の色差信号等に対する
ゲート位置が設定される。これにより、被写体の特徴、
さらには背景の特徴を、例えば後述の第５図〜第８図に
示す態様により抽出する追尾視野の位置が定められる。

換言すれば、前記の色差信号等のうち移動検出回路５に
入力される範囲が定められ、この信号の変化によって被
写体の移動が検出される。この被写体移動検出信号はゲ
ート移動回路６に供給され、ここで追尾ゲート回路４の
ゲート位置、すなわち追尾視野位置を被追尾被写体の移
動に応じて移動させるための信号が発生される。この信
号がゲートパルス発生回路１１に供給され、被追尾被写
体の移動に対応する位置の色差信号を抽出するためのゲ
ートパルスが形成される。ゲートパルス発生回路１１は
、同期信号発生回路ｌＯが発生する水平同期信号ｔＨ及
び垂直同期信号ｆｖに同期して作動する。なお同期信号
発生回路ＩＯは、装置全体のタイミングを制御する不図
示のクロックパルス発生回路が発生するクロックパルス
を分周した信号によって制御され、さらに前記の撮像素
子駆動回路は、例えばこの分周信号によって制御され、
前述のエンコーダ１５は前記の同期信号等によって制御
される等各種の同期制御が行われるが、これらの同期制
御手段は映像信号処理系で周知であるので詳細な説明を
省略し、また、とくにこの出願の発明の詳細な説明に関
連する部分を除き、図示を省略する。また移動検出回路
５の詳細については、第５図〜第８図を参照して後述す
る。

一方、輝度信号Ｙは測距ゲート回路７を介して自動焦点
検出装置８に入力され、同装置で焦点検出ないし焦点調
節が行われる。測距ゲート回路７では、ゲートパルス発
生回路１１が発生するゲートパルスによって輝度信号Ｙ
に対するゲート位置が前記の追尾ゲートと同じ関係位置
に設定され、これにより輝度信号Ｙのうち被写体の焦点
検出のために自動焦点検出装置８に入力される範囲（以
下測距視野という）が定められる。なおこの出願の発明
の実施例では、追尾視野又は（及び）測距視野は、必要
に応じて電子ビューファインダ等の表示装置に表示する
ことができるが、これは必須の手段ではない。

第１図では、追尾ゲート回路４と測距ゲート回路７とを
別個に設けているが、両ゲート回路を共通に設けてもよ
く、あるいは、前者の後段に後者を接続して前者により
設定される追尾視野内のさらに小範囲の部分に測距視野
を設定してもよい。

ただし、いずれの場合も、追尾動作中は、両視野は同じ
関係位置に、とくに中心位置を同じにして設定されなけ
ればならない。なお第１図に示す例では、追尾視野と測
距視野とは、それぞれ任意の大きさに設定することがで
きる。さらに撮影距離及びレンズの焦点距離に応じて、
不図示のゲート大きさ決定回路により両視野の一方又は
両方の大きさを自動的に調整するようにすれば、つねに
最適の大きさの追尾視野又は（及び）測距視野を得るこ
とができる。

測距ゲート回路７の後段に接続された自動焦点検出装置
８では、公知の手段に従って自動焦点検出が行われ、そ
の出力信号がレンズ駆動装置１７を制御し、その駆動モ
ータによってレンズ群１を駆動する。そして合焦点が検
出されると、１−記の制御ループが動作を停止し、レン
ズ群１もその位置に停止する。なお自動焦点検出手段の
具体例については、第９図を参照して後述する。

ゲート移動回路６から得られる位置情報は、キャラクタ
やジェネレータ１２に供給され、ここで焦点検出対象被
写体を指示する焦点検出マーク信号が形成され、この信
号がエンコーダ１５からの出力ビデオ信号（ＮＴＳＣ信
号）と加算回路１３で加算され、表示装置例えば電子ビ
ューファインダ（ＥＶＦ）１４に映像信号と焦点検出対
象被写体を指示するマーク（例えば第１１図のＦＭ）と
が表示される。なおキャラクタ・ジェネレータ１２の詳
細については、第１Ｏ図を参照して後述する。

次に、第１図の実施例における追尾視野復帰手段につい
て説明する。先ず、限界領域設定回路追尾視野を初期位
置へ復帰させるための主要構成部分の一例であって、こ
れらのうち限界領域設定回路１８は、同期信号発生回路
ｌＯが発生する水平同期信号ｆＨ及び垂直同期信号ｆＶ
に制御されて撮影者の設定に従がい、例えば第１１図の
ＢＡで示される限界領域を設定する。限界領域ＢＡは、
その内部においてのみ追尾動作を行う等のために設けら
れるものであり、演算回路１９において限界領域設定回
路１８及びゲート移動回路６の出力信号に応じて追尾視
野の現在位置があらかじめ手動設定された限界領域ＢＡ
内に入っているかどうかが判定される。

追尾視野の位置、したがって被追尾被写体の画面上の位
置が限界領域ＢＡを出たとの判定がされると、追尾視野
を初期位置、例えば撮影画面中央部相当の位置へ戻すよ
うにする。そのための手段について例示説明すると、そ
のひとつは、演算回路１９の制御により移動検出回路５
及びゲート移動回路６をリセットし、ゲートパルス発生
回路１１が発生するゲートパルスによって制御される追
尾ゲート回路４のゲート位置を上記の初期位置相当の位
置へ移動させることである。なお上記の限界領域は追尾
動作を行う範囲等を定める手段であって、必ずしもファ
インダ等に表示することを要するものではない。また限
界領域は１通常は、撮影画面の全面内にそれよりも狭い
範囲として、あるいは撮影画面中の一部の領域内にそれ
よりも狭い範囲として設定される。

追尾視野を初期位置へ復帰させる他の手段として、被写
体の動きが激しい場合に安定に追尾動作を行わせる等の
ためには、被写体がいっ゛たん限界領域ＢＡを出たら直
ちに復帰動作を行うのではなく、設定可能な所定時間を
経た後に行うようにすることを可とする。時間設定回路
２１及びタイマ２２はそのために設けるものであり、撮
影者の設定に応じ時間設定回路２１を介してタイマ２２
の作動時間が定められる。被追尾被写体が限界領域ＢＡ
を出たとの判定がされると、演算回路１９は　　　　　
）移動検出回路５及びゲート移動回路６に制御信号ａを
転送してこれらの回路の動作を停止し、かつタイマ２２
にも同信号ａを転送する。これにより、タイマ２２は時
間設定回路２１で設定された期間中制御信号すを制御回
路２４に転送する。制御回路２４は、制御信号すを受け
ている量制御信号Ｃを出力し、これをキャラクタ−ジェ
ネレータ１２及びレンズ駆動装置１７に転送し、前者で
は焦点検出マークの表示動作を中止させ、後者では駆動
装置１７を停止させてその時点におけるレンズ群１の位
置によって定まる焦点検出状態を保持するようにする。

制御信号Ｃは、さらに警告回路２０にも転送され、ここ
で撮影者に対し、現在追尾動作が停止中である旨を警告
するようにする。

そのための手段としては、限界領域ＢＡの境界線（枠）
のフラッシング、あるいは可聴音信号の発生等種々の手
段が可能である。

時間設定回路２１で設定した所定時間が経過すると、タ
イマ２２の動作が終了し、制御信号ｄによって移動検出
回路５及びゲート移動回路６により定められる追尾ゲー
ト回路４のゲート位置を上記の初期位置相当の位置へ戻
し、これにより追尾視野は初期位置（例えば撮影画面中
央部相当の位置）へ移動し、移動検出回路５は改めて後
述の被写体移動検出動作を開始し、また制御信号Ｃの終
了によってキャラクタダ・ジェネレータ１２及びレンズ
駆動装置１７はその動作を再開し、警告回路２０はその
動作を停止し、自動追尾動作が再び行われる。なお撮影
者の操作により限界領域設定回路１８が撮影画面全体を
限界領域として設定する場合、あるいは撮影画面全体が
固定的に限界領域として設定されている場合には、被追
尾被写体が撮影画面外へ出たことを判定して上記の追尾
視野の復帰及びこれに関連する動作が行われる。

さらに第１図の実施例では、撮影者の操作に応じて、随
時、追尾視野をその初期位置へ復帰させることが可能で
あり１次にそのための具体的手段の一例について説明す
る。すなわち制御回路２４は、タイマ２２からの信号す
のほかに撮影者がイニシアルボタン２５を操作すること
により発生する信号ｅも入力され、そしてこの信号ｅが
入力されるとタイマ２２からの信号すがオンであっても
制御信号ｄはオンに、制御信号Ｃはオフになって、追尾
視野はその初期位置に復帰し、レンズ駆動装置１７等も
その動作を再開し、その時点で新たな被写体（例えば第
１１図の０２）が追尾視野内に存在すれば、追尾動作は
被写体０２に切り換えて行われる。したがって、被追尾
被写体が限界領域ＢＡを出るか又はその境界線に達して
から、イニシアルボタン２５が押されるまで又は時間設
定回路２１により設定される一定時間が経過するまでの
どちらか早い方で前記の追尾視野の初期位置への復帰及
びこれに関連する諸動作が行われるので、撮影者の意図
に一層合致した状態で追尾動作を行うことができる。さ
らに、この明細書において「被写体が撮影画面外又は限
界領域外へ出る」という用語の意味については、第４図
を参照して後述する。なお測距ゲート回路７のゲート位
置も追尾ゲート回路４に追随して撮影画面中央部相当位
置へ戻される。

さらに被追尾被写体が撮影画面内又は限界領域ＢＡ内に
あっても、イニシアルボタン２５の操作により追尾視野
を初期位置へ復帰させることが可能である。

（この出願の発明の実施例における限界領域設定手段）
（第１図〜第４図） 次に第２図〜第４図をも参照してこの出願の発ｌこ 明の実施例における限界領域設定手段鬼ついて説明する
。第２図において３０．３１は限界領域ＢＡのＸ方向の
境界線を、３２．３３は同じくＸ方向の境界線を示すも
のであり、第３図（Ａ）のつまみ４０の手動操作により
Ｘ方向の位置を定める境界線３０．３１が左右に移動し
、かつロックボタン４１の操作によりその位置が固定さ
れる。

同様に、同図ＣＢ）のつまみ４２の操作によりＸ方向の
位置を定める境界線３２．３３が上下に移動し、かつロ
ックボタン４３の操作によりその位置が固定される。す
なわち、つまみ４０．４２の操作により限界領域ＢＡの
位置を可変に設定することができるが、Ｘ方向及びＸ方
向ともにつまみをさらに１個設け、境界線３０と３１、
同じく３２と３３とを独立に設定し、限界領域ＢＡの大
きざをも可変に設定できるようにしてもよい。

上記のつまみ及びロックボタンの操作に応じて境界線３
０〜３３の位置を示す信号を発生するためには、これら
の境界線に対応する水平走査線の位置（３２，３３に対
応する）及びこれらの水平走査線を上下端とする各水平
走査線中の特定位置（３０，３１に対応する）を選択す
ればよい。そのためには、前者については１フイールド
中の水平走査線数をカウントし、つまみ４２等によって
設定される境界線３２．３３の位置に対応する番号の水
平走査線を選択し、また後者については水平同期信号周
波数を逓倍してパルス列を発生させ、各水平走査周期の
始端からカウントしてつまみ４０等によって設定される
境界線３０．３１の位置に対応する番号のパルスを選択
すればよい。

あるいは、水平同期信号及び垂直同期信号にそれぞれ同
期する三角波を発生させ、これらの三角波をそれぞれつ
まみ４０及び４２等により設定される境界線（３０、３
１）及び（３２，３３）の位置に対応する電圧レベルで
クリップして矩形波を発生させ、かつこれらの矩形波の
前端及び後端に相当する１対のパルスを発生させて、そ
れぞれ一方の矩形波と他方の１対のパルスとの論理和を
とればよい（本出願人の出願に係る特開昭５９−４３８
４号公報、発明の名称「ビデオカメラ」参照）。さらに
後述のキャラクタ・ジェネレータ１２と同様の手段によ
ってもよい。

第４図は、上記のようにして作成された信号のタイミン
グ関係を１水平走査期間について示すものであり、（ａ
）は映像信号を簡略化して示し、（ｂ）は限界領域を示
すもので詳しくは第２図の境界線３０．３１と水平走査
線とが交差する位置を示し、（Ｃ）は（ａ）信号と（ｂ
）信号との合成信号を、（ｄ）は第２図のＸ方向（境界
線３０及び３１で定められる）の限界領域幅を、（ｅ）
は第１図の追尾ゲート回路４によるゲート位置を、（ｆ
）は時間軸をそれぞれ示すものである。

この例では、（ｄ）の限界領域幅を示す信号は限界領域
で低レベル、その他の部分で高レベルになっている。ま
たゲート位置を示す信号（ｅ）によって追尾視野の位置
が定められるものである。

なお第４図には第２図のｙ方向について限界領域を表わ
す信号を示していないが、この限界領域も第４図に示す
ものと同様にして設定される。上記の限界領域ＢＡは必
ずしも表示装置に表示することを要しないが、これを電
子ビューファインダ１４等の表示装置に表示するために
は、限界領域設定回路１８の出力信号をキャラクタ・ジ
ェネレータ１２あるいは直接電子ビューファインダ１４
に供給して表示すればよい。

演算回路１９において、追尾ゲート回路４によるゲート
位置、すなわち追尾視野が限界領域ＢＡ内に存在するか
どうかを判定するには、第４図の信号（ｅ）の時間軸上
の、位置、又は信号（ｄ）と信号（ｅ）との時間的関係
を調べることにより行われる。すなわち、前者は、被追
尾被写体、換言すれば前記のゲート位置を示す信号が第
４図で右から左へ移動するとして（Ｔ２−Ｔｔ　）＜Ｔ
Ｋ、又は左から右へ移動するとして（Ｔ４−Ｔ３　）　
＜ＴＫ　（ここにＴＫは設計土足められる正の定数）の
関係がみたされるかどうかを演算回路１９で演算するこ
とによって行われる。なお一般的に追尾視野の限界領域
ＢＡ内の位置は、 （Ｔ２−Ｔｔ　）／　（Ｔａ−Ｔｔ） を演算することによって知ることができる。また後者で
は、信号（ｄ）と信号（ｅ）との論理和が、低レベルな
らば限界領域ＢＡ内、高レベルならば限界領域ＢＡ外と
判定される。

追尾視野が限界領域ＢＡ外にあるか、又は限界領域ＨＡ
の中央部から領域外へ向って移動し、境界線に対し一定
範囲（例えば前記のＴＫ）内に近づいていることが判定
されると、演算回路１９は移動検出回路５及びゲート移
動回路６に対し例えば前記の制御信号ａを送り、これに
伴って例えば前述の初期位置復帰動作が行われる。

なお、この明細書において、被写体が撮影画面外又は限
界領域外へ出るとは、被写体が相対的に完全にこれらの
外〜出る場合、又は被写体が撮影　　　　　［画面中央
部からこれらの境界線付近へ相対的に移動して前記の（
Ｔ２−Ｔｔ　）＜ＴＫもしくは（Ｔ　４−Ｔ　３　）　
＜ＴＫの関係をみたすようになる場合をいう。

（この出願の発明の実施例における被写体移動検出手段
）（第１図、第５図〜第８図） 次に、被追尾被写体の移動を検出し、これに追尾して第
１図の追尾ゲート回路４によるゲート位置、すなわち追
尾視野を移動させるための移動検出回路５の具体例につ
いて第５図〜第８図を参照して説明する。下記の具体例
は、被追尾被写体の特徴を色信号情報として抽出する例
であるが、被写体の特徴抽出は、このほか輝度信号、さ
らに被写体の形状、温度又は被写体中の特徴あるコント
ラスト等の情報を利用して行うこともできる。

下記の被写体移動検出及び１動追尾手段を要約すれば、
被写体の特徴を表わすなんらかのパラメータ、この例で
は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。

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５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、に、Ｒ，
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垂
直方向に延び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６図に示すように、そ
れぞれ、積分回路５０ａ、５０ｂ、サンプルホールド（
Ｓ／Ｈ）回路５１ａ、５１ｂ及びＡ／Ｄ変挽回路５２ａ
、５２ｂ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５３ａ、５３ｂ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）直交座標上にプロ
ットすると、例えば第７図に示すように表示される。図
でＡ　Ｏ＋　Ｂ　Ｏ及びＣｏの各点は、それぞれ、第５
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ＡＯとＣＯとは、色差信号座標上の位置が異
っている。

次に、第５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７図Ａ１及びＣ１に示すよう
にそれぞれ変化する。一方、画素Ｂは第５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
８１＝Ｂ、とする。この場合、第７図に示すように、点
Ｃ１は点Ｂｏ（＝Ｂｔ）に近づき、点Ａ１は点Ｂｏ（＝
Ｂｔ）から遠ざかるので、線分ＢＩＣ，は線分ＢｏＣ，
より小さくなり、線分ＡＩＢＬは線分ＡＯＢＯより大き
くなる。逆に、線分ＢＩＣ１が線分ＢｏＣ，より大きく
なり、線分ＡｌＢ１が線分ＡｏＢ、より小さくなる場合
は、被写体が第５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５図（Ｂ）の右方向へ移
動するとき上記の点Ａ１は線分ＡＯＢ、の延長線上に位
置を占め、点Ｃ１は線分ＢＯＣ，上に位置を占めること
になる。この出願の発明は、上記どちらの場合にも適用
することができる。

前述の現象を利用して被追尾被写体の移動を検出するに
は、例えば前記の線分ＡＢ及びＢＣの長さの変化を検出
すればよい。そのためには、移動検出回路５内の色検出
回路で前記の画素Ａ、Ｂ。

Ｃに関して被写体の色を検出してこれを移動検出回路５
内のメモリに、例えば手動による機械的入力手段を介し
て記憶させ（被写体の特徴の登録）、次の時点で新たに
抽出された被写体の色を表わす信号とメモリに記憶され
ている信号とを比較して被写体の移動の有無、及び被写
体が移動した場合の例えば移動方向を検出する。」二記
の処理は、テレビジョン信号の１フイールドの期間であ
る１７６０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
フイールドの期間に処理されるとして説明する。

第８図は上記の処理を実行するための具体的な回路の一
例を示し、この回路は、また第１図の移動検出回路５の
詳細を示すものである。第１図の追尾ゲート回路４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６０ａにより第７図の（Ｒ−
Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）座標上の線分ＡｏＢ、の長さＤＡＯ
，ＢＯが求められ、メモリ６１ａに記憶される。次のフ
ィールドの信号から、同様にしてＤＡｌ、Ｂｌ又はＤＡ
ｌ、ＢＯが求められる。ここで、簡単のために８１＝Ｂ
、である場合を考えると、ＤＡｌ、Ｂ１＝ＤＡ１．ＢＯ であり、割算器６２ａで ＤＡｌ、Ｂ１／ＤＡＯ，ＢＯ が算出される。この値が、しきい値設定器６３ａが設定
する第１のしきい値と比較回路６４ａ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６５に“１”を
出力する。同様にして、距離演算回路６０ｂから比較回
路６４ｂまでの回路によって ＤＣＩ−Ｂｌ／ＤＣＯ・ＢＯ が算出され、これにしきい値設定器６３ｂが設定する第
２のしきい値を超える変化があると比較回路６４ｂから
移動判定回路６５に“１”を出力する。具体的な数値例
について説明すると、第７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、 ＤＡｌ、Ｂ１／ＤＡＯ，ＢＯ＝２．２゜Ｄｃ　　１　、
ａｔ／Ｄｃｏ　　・　Ｂ　ｏ＝０．３６であるので、比
較回路６４ａのみが“ｌｏ”を出力する。この場合は、
移動判定回路６５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ｌ／１２５
程度）だけ遅らせる信号を発生する。逆に比較回路６４
ｂのみが“Ｉ　ＩＩを出力する場合は、移動判定回路６
５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５図で左方向へ移
動した場合である。

したがって、比較回路６４ａ又は６４ｂの出力“ｌｏに
応じて移動判定回路６５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６及びゲートパルス発生回
路１１がゲート回路４及び７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
、かつその位置で焦点検出を行うことができる。

前述のように、各画素の色差信号座標−Ｆの位置の間の
距離の変化、すなわち線分ＡＢ及びＢＣ等の長さの変化
を検出する代わりに、これらの位置が原点０を挟む角度
の変化を検出して被写体の移動を検出することができる
。例えば各画素が原点０を挟む角の比 θＡ１．Ｂ１／θＡＯ，ＢＯ 及び　　　θＣ１・Ｂｌ／θＣＯ，ＢＯを算出し、その
どちらが設定したしきい値を超えるかによって被写体の
移動方向を判定するようにしてもよい。

また前述の色差信号（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）信号をそ
れぞれ輝度信号Ｙで割って正規化した（Ｒ−Ｙ／Ｙ）　
　及び　（Ｂ−Ｙ／Ｙ）信号による２次元座標を用い、
同座標上で各画素を表わす点の間の距離の変化又は角度
の変化を演算するようにすれば、照明光の輝度が時間的
に変動する場合に、被写体が移動しないにかかわらず各
画素を表わす座標上の点が原点０に近づき（暗　　　　
［くなった場合）、あるいは原点から遠ざかる（明ろく
なった場合）現象を防■トし、安定な追尾動作を行うこ
とができる。さらに第８図において、しきい値設定器６
３ａ、６３ｂが設定するしきい値を超える変化があった
ときだけ移動判定回路６５に“１°”を出力するように
したのは、ハンチングやオーバーシュートを生ずること
のない安定な追尾動作を行うようにするためである。

（この発明の実施例における自動焦点検出手段）（第１
図、第９図） 第１図の自動焦点検出装置８は公知の手段を利用するこ
とができるものであるが、その−例として輝度信号中の
高周波成分によって焦点検出を行う方式について説明す
る。第９図において、７０は帯域フィルタ、７１はレベ
ル検出回路、７２は合焦方向検出回路であり、第１図の
ゲート回路７の出力輝度信号からその輪郭成分、すなわ
ち高域成分を帯域フィルタ７０で取り出し、この高域成
分のレベルをレベル検出回路７１で検出し、この検出レ
ベルが最大になるように合焦方向検出回路７２で制御し
、合焦方向検出回路７２から焦点検出のための移動方向
を表わす信号が前記のレンズ駆動装置１７へ出力される
。

この出願の発明を実施するに当たり、焦点検出のための
手段は、上記のもののほか適宜公知の手段、例えば赤外
線ＴＴＬ焦点検出手段等を利用することができる。

（この出願の発明の実施例における焦点検出マーク設定
手段）（第１図、第１θ図） この出願の発明の実施例において、焦点検出対象被写体
を指示する焦点検出マーク（第１１図のＦＭ）は、例え
ばキャラクタ・ジェネレータ１２によって設定される。

キャラクタ・ジェネレータ１２には、同期信号発生回路
１０より水平同期信号ｆＨ及び垂直同期信号ｆＶが供給
され、またゲート移動回路６より追尾視野位置、すなわ
ち被写体の位置を示す信号が供給される。なお同期信号
に代えて、クロックパルス発生回路が発生するクロック
パルスを分周した前記の分周信号（この分周信号によっ
て同期信号発生回路ｌＯが制御される）を直接キャラク
タ・ジェネレータ１２に供給してもよい、キャラクタ・
ジェネレータ１２は、これらの信号を受けて第１Ｏ図に
示す態様により焦点検出マーク信号を発生する。すなわ
ち、第１０図（ａ）は第１図の信号処理回路３で発生さ
れる映像信号、同図（ｂ）はエンコーダ１５でこの映像
信号と同期信号とが合成された出力ビデオ信号（ＮＴＳ
Ｃ信号）、同図（Ｃ）はゲート移動回路６の出力に基づ
いて発生される焦点検出マーク位置選択信号、同図（ｄ
）はこの焦点検出マーク位置選択信号を受けてキャラク
タ・ジェネレータ１２で発生されるエリア信号、同図（
ｅ）はこのエリア信号と出力ビデオ信号とが加算回路１
３で加算された合成ビデオ信号をそれぞれ示すものであ
り、この合成ビデオ信号が電子ビューファインダ１４に
転送され、そのパルス部分によりファインダ面上に焦点
検出マークの輪郭を示す輝線が表示される。

なお焦点検出マークＦＭをファインダ面上に表示するに
は、第５図の画素Ａ、Ｂ、Ｃ１とくにその中央部分の画
素Ｂを表示するようにしてもよい。また電子ビューファ
インダ１４には、必要に応じ、前記の限界領域ＢＡを表
示してもよい。そして焦点検出マークＦＭや限界領域Ｂ
Ａをファインダ面に表示するには、前述の白抜き（輝線
）表示の代わりに、輪郭部分の輝度をとくに下げた黒抜
き表示、あるいはこれらの領域全体にわたり他の部分と
輝度又は色調を変化させた表示にすることもできる。

（この出願の発明の実施例の作用）（第１図、第１１図
〜第１３図） 第１１図は、この出願の発明の実施例における限界領域
ＢＡの機能、とくに被追尾被写体０１が先に定義した意
味において、撮影画面外又は限界領域ＢＡ外へ出たとき
追尾視野を初期位置、例えば限界領域ＢＡの中央部相当
位置へ戻す機能を説明するためのものである。

先ず、カメラと被写体との相対的な移動が、例えば、カ
メラのパンニングによってなされるとして、同図（Ａ）
は初期状態を、同図（Ｂ）はある程度時間が経過し、カ
メラを画面で右方へ向って移動させたことにより、被写
体０１が相対的に画面で左方へ移動し、限界領域ＢＡの
境界線に達している状態を示している。この例では、同
図（Ｂ）の状態になると、前述のように第１図の演算回
路１９の制御により移動検出回路５及びゲート移動回路
６を介して追尾ゲート回路４のゲートタイミング、すな
わちゲート位置を初期位置相当の位置へ戻すようにし、
これにより追尾視野は初期位置へ戻される。そして追尾
視野が初期位置へ戻ったとき、同位置又はその付近に次
の被写体０２があれば、この被写体０２の特徴を改めて
登録し、同被写体に対して追尾作用が行われる。

上記の初期位置復帰動作において、被写体の動きが激し
い等の場合には、先に第１図の時間設定回路２１、タイ
マ２２及び制御信号ａ−ｄ等を参照して説明したように
、被写体０１が限界領域ＢＡ外へ出たときに演算回路１
９からの制御信号ａによりいったん移動検出回路５及び
ゲート移動回路６の動作を停止し、移動検出回路５内（
例えば第８図のメモリ６１　ａ　、　６　ｌ　ｂ）に記
憶されている被写体の特徴を登録したデータをクリアし
、所定時間経過後に追尾視野を初期位置に戻し、この位
置に次の被写体０２等撮影を意図する被写体が存在すれ
ば、改めてその被写体の特徴を登録し、これに基づいて
追尾動作を行うようにすれば安定な追尾を行うことがで
きる。あるいは、追尾視野が初期位置に戻っても、直ち
に被写体の特徴の登録をせずに、電子ビューファインダ
１４等によって、先の被写体０１が初期位置に戻り、又
は次の被写体０２が初期位置に入って来たことを確認し
てから撮影者の操作（例えばボタン操作）によって被写
体の特徴の登録をして追尾動作を行うことも可能である
。さらに追尾視野が存在する位置で背景の特徴、又は目
標被写体が存在すればその特徴の登録をし、ｌフィール
ド又は数フィールドの周期で順次この登録値を更新する
構成にすれば、追尾視野が初期位置に戻った時点でその
位置に目標被写体が存在しなくても、目標被写体がその
位置又はその付近に入ったときに自動的に円滑に追尾動
作を行うことができる。とくに、被写体が撮影画面内又
は限界領域ＢＡ内にある場合にイニジアルボタン２５の
操作により追尾視野を初期位置へ復帰させる態様を考慮
すれば、このような登録手段によることを可とする。な
お前述のように限界領域ＢＡの代わりに撮影画面全体を
限界領域とみなして、被追尾被写体が撮影画面外へ出た
ことを判定して上記の追尾視野の復帰及びこれに関連す
る諸動作を行うようにすることもできる。

さらに、第１図の実施例においては、撮影者がイニシア
ルボタン２５を操作することにより、追尾中の被写体（
例えば第１１図の０１）が限界領域ＢＡ内にある場合、
又は、被写体０１が撮影画面外もしくは限界領域ＢＡ外
へ出てから時間設定回路２１により設定された追尾動作
停止期間中である場合にも、随時追尾視野をその初期位
置、例えば撮影画面中央部相当の位置へ復帰させること
ができる。上記の手段を講することにより、焦点検出対
象被写体をすばやく変更することができ、撮影者の意図
に一層合致した撮影が可能になる。

第１１図（Ｃ）は、追尾視野復帰後の状態を示すもので
あって、この状態で先の被写体０１は限界領域ＢＡ外へ
去っており、焦点検出マークＦＭは次の被写体０２を指
示している。なお前記の過程において被写体０１又は（
及び）０２が移動してもよい。なお前記の説明では、被
写体とカメラとの相対的な移動がカメラのパンニングに
よってなされるとしたが、被追尾被写体０１が画面で左
方へ移動した場合も、基本的に上記と同じであってこの
際カメラを画面で右方へ移動させ、次の被写体０２を捕
えるようにしてもよい。

これに対して、イニシアルボタン２５の操作による強制
的な復帰手段を具えていない構成によれば、被写体０１
が限界領域ＢＡ内ではあるが画面中央から比較的離れた
位置にあるときに新たな目を 標被写体０２画面中央に入って来ても、直ちに被＾ 写体０２に対して焦点検出動作を行うことができない。

仮に、強いてこれを行なおうとすると、それまで追尾中
の被写体０１を限界領域ＢＡ外へ出るように操作しなけ
ればならず、さらに前記の時　　　　　［間設定回路２
１及びタイマ２２による追尾動作停止期間が設定されて
いる構成ではこの期間の経過を待たなければ、新たな被
写体０２に対して焦点検出を行って合焦状態を得ること
ができないという不都合が生じるが、」二記の強制的な
復帰手段を設けることにより、随時追尾視野を初期位置
１例えば撮影画面中央部相当の位置へ復帰させ、新たな
被写体０２に対して合焦状態を得ることができる。

前述のように、移動検出回路５及びゲート移動回路６の
動作が停止させられたときには、警告回路２０が警告を
発し、キャラクタ・ジェネレータ１２による焦点検出マ
ークの表示動作が中止され、またレンズ駆動装置１７の
動作も停止し、その時点におけるレンズ群ｌの位置によ
って定まる焦点検出状態を保持する。そして移動検出回
路５及びゲート移動回路６が改めて追尾動作を開始する
と、警告回路２０は動作を停止し、焦点検出マーク表示
動作及び焦点検出動作も再開する。なお追尾ゲート回路
４のゲート位置の移動に伴って測距ゲート回路７のゲー
ト位置も同じ関係位置に移動するので、当然追尾視野が
移動した位置の被写体に対して焦点検出が行われる。ま
た撮影画面又は限界領域ＢＡと被追尾被写体ｏ１との相
対位置がどのような関係にある場合に前記の制御信号を
発信するようにするかは、各種の条件を考慮して定めら
れるべきであって第１１図（Ｂ）に示す相対位置の場合
に限られるものではない。

これに対し、第１２図に示す比較例では、前述の復帰手
段を具えていないために、同図（Ａ）の初期状態から例
えばカメラを画面で右方ヘパンニ□ングし、ある程度時
間が経過した同図（Ｂ）の状態を経てさらに時間が経過
した同図（Ｃ）の状態において、被写体０１が画面の左
端近くに達しており、撮影者が当然ピントを合わせるこ
とを意図していると考えられる次の被写体０２が画面中
央に入っていても被写体０２に対して完全な焦点検出を
行うことができない、すなわち合焦状態を得□ることが
できないという欠点を生ずる。

第１３図は、第１図の装置の主要な動作を説明する流れ
図であって、先ず第３図のつまみ４０゜４２等及びロッ
クボタン４１．４３の操作にょり限界領域ＢＡが設定さ
れ（ステップ８０）、第１図の時間設定回路２１の手動
操作によりタイマ２２の動作時間が設定される（ステッ
プ８１）。

次に、撮影者が電子ビューファインダ１４等の表示装置
を見ながら焦点検出マーク（第１１図のＦＭ）を初期位
置、例えば撮影画面中央部に設定する。このとき追尾視
野もその初期位置にある（ステップ８２）。そして最初
に初期位置にある被写体０１に対して追尾動作が行われ
るが（ステップ８３）、撮影者がイニシアルボタン２５
を操作すれば随時追尾視野が初期位置へ復帰する（ステ
ップ８４）。イニシアルボタン２５が操作されなければ
、被写体０１が撮影画面又は限界領域ＢＡ（以下第１３
図及びその説明では両者を一括して限界領域という）内
にある限り追尾動作が継続する（ステップ８３〜８５）
。被写体０１が限界領域外へ出れば、タイマ２２が動作
を開始し、レンズ駆動装置１７がその時点で停止し、そ
の時点におけるレンズ群ｌの位置で定まる焦点検出状態
に保持され、また警告回路２０が警告を発する（ステッ
プ８６〜８８）。このとき、キャラクタ・ジェネレータ
１２による焦点検出マークの表示動作が停止する。タイ
マ２２の動作中に撮影者がイニシアルボタン２５を操作
すれば、直ちに追尾視野が初期位置へ復帰し、レンズ駆
動装置１７の動作及びキャラクタ・ジェネレータ１２の
表示動作が再開し、警告回路２０の警告動作が停止する
。これにより追尾及び焦点検出動作が再開される。すな
わち、タイマ２２の動作開始からイニシアルボタン２５
の操作又は時間設定回路２１により設定された時間の経
過までのどちらか早い方で上記の追尾視野の初期位置へ
の復帰等が行われることになり、次に追尾視野内に新た
な被写体０２が入って来れば、これに対して上記と同様
の動作が行われる。

上記のフローの変形として、被写体０１が限界領域内に
あって追尾動作中であるときだけ、イニシアルボタン２
５による強制復帰を行う態様ではステップ８６以降は不
要であり、また被写体が限界領域ＢＡを出たら直ちに追
尾視野を復帰させる態様では、ステップ８８を除きステ
ップ８６以降は不要である。そしてこれらの場合には、
第１図の時間設定回路２１及びタイマ２２を省略し、演
算回路１９からの制御信号ａを直接制御回路２４に入力
するようにする。

（効　果） 前述のように、この出願の第１の発明によれば、撮影画
面内又はそのうちの特定領域内にある被写体を自動追尾
する手段と、撮影者の操作に応じて、移動可能に設定さ
れる追尾視野をその初期位置へ復帰させる手段とを具え
ているので、ある被写体に対する追尾動作中に、撮影者
の操作に応じて、随時、焦点検出対象被写体を他の物体
に切り換えることができるから、迅速に焦点検出対象被
写体を切り換え、撮影者の意図に一層合致した撮影を行
うことができる。

第２の発明によれば、前記の自動追尾手段に加え、前記
被写体が相対的に撮影画面外又は前記領域外へ出た場合
に、移動可能に設定された追尾視野をその初期位置へ復
帰させる復帰手段と、前記被写体の相対的な位置にかか
わらず、撮影者の操作に応じて前記復帰手段を作動させ
る手段を具えているので、追尾中の被写体が撮影画面外
へ出るか、又は撮影画面の中央部からある程度遠ざかっ
たときには、焦点検出対象被写体を自動的に他の物体に
切り換えることが可能であり、かつ撮影者の操作に応じ
て、随時、焦点検出対象被写体を他の物体に切り換える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の発明のカメラの一実施例の要部のブ
ロック図、第２図ないし第４図は第１図の実施例におけ
る限界領域設定手段を説明するものであって、第２図は
限界領域の説明図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ
第２図のＸ方向及びＸ方向の限界領域の境界線を設定す
るためのつまみ及びロックボタンの説明図、第４図（ａ
）ないしくｆ）は限界領域を設定する信号のタイミング
を説明する説明図、第５図ないし第８図は第１図の実施
例における被写体移動検出手段を説明するものであって
、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は分割された追尾視野と被写
体像との関係を示す説明図、第６図は第５図の分割され
た追尾視野から得られる信号を処理する装置のブロック
図、第７図は第６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８図は第１図
中移動検出回路５の詳細を示すブロック図、第９図は第
１図中自動焦点検出装置８の詳細を示すブロック図、第
１０図（ａ）ないしくｅ）は第１図の実施例において焦
点検出マークを設定する作用を説明するための波形図、
第１１図（Ａ）ないしくＣ）はこの出願の発明の実施例
における限界領域の機能を説明するための被追尾被写体
とこれに対する焦点検出マークとの関係を示す説明図、
第１２図（Ａ）ないしくＣ）は限界領域を設けない比較
例における被追尾被写体と焦点検出マークとの関係を示
す説明図、第１３図は第１図の装置の動作を説明する流
れ図、第１４図（Ａ）及び（Ｂ）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説明図である。 符号の説明 廖１図 １：焦点調節のためのレンズ群、２：撮像手段の一例で
ある固体撮像素子、３：信号処理回路、４：追尾ゲート
回路、５：移動検出回路、６：ゲート移動回路、７：測
距ゲート回路、８：自動焦点検出装置、ｌＯ：同期信号
発生回路、ｌｌ：ゲートパルス発生回路、１２：キャラ
クタ・ジェネレータ、１３：加算回路、１４：電子ビュ
ーファインダ、１５：エンコーダ、１７：レンズ駆動装
置、１８：限界領域設定回路、１９：演算回路、２０：
警告回路、２１：時間設定回路、２２：タイマ、２４：
制御回路、２５：イニシアルボタン、ＢＡ：限界領域、
ＦＭ：焦点検出マーク。 范２図 范３図 （Ａ）　　　　　　　　（Ｂ） ＸＧ−４′正−７３ 第４図 児１０図 （Ｃ）几ゴし几ゴし几−−−ｍ−−− （ｄ）↓−社、エユ、よ−−−−−− 第１１図　　　　箆１２図 （Ａ）（Ａ） （Ｂ）　　　　　　　　　　　　　（８）（Ｃ）　　　
　、　　　　　　　　　　ＣＣ’）第１４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影画面内又はそのうちの特定領域内にある被写
   体を自動追尾する手段と、 撮影者の操作に応じて、移動可能に設定された追尾視野
   をその初期位置へ復帰させる手段と、 を具えるカメラ。
2. （２）前記初期位置が撮影画面中央部相当の位置である
   特許請求の範囲（１）記載のカメラ。
3. （３）撮影画面内又はそのうちの特定領域内にあ被写体
   を自動追尾する手段と、 前記被写体が相対的に撮影画面外又は前記特定領域外へ
   出た場合に、移動可能に設定された追尾視野をその初期
   位置へ復帰させる復帰手段と、 前記被写体の相対的な位置にかかわらず、撮影者の操作
   に応じて前記復帰手段を作動させる手段と、 を具えるカメラ。