JPS6139010A - 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】 （技術性Ｐ） この発明は、自動追尾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すばやく焦点検出対象
被写体を切り換えることができ、かつこの切り換えに当
たって焦点検出系に不安定な変動が生ずるおそれがない
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電被写体を
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本提案され
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、被写体の動きが激しい場合等に自動追尾焦点
検出動作を安定に行うことが可能な手段を講することが
望ましい。さらに具体的に言えば、追尾中の被写体が撮
影画面の外又は撮影画面中の特定領域の外へ出たとき、
追尾視野の初期位置への復帰を安定に行うことができる
手段を講することが望ましい。

（目　的） したがって、この発明は、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
者の操作に従って、すばやく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。

さらに、この発明は、前記の目的を達成するとともに、
焦点検出対象被写体上１１Ｆ＋−を他の物体に切り換え
る際に焦点検出動作に不安定な変動を生ずるおそれがな
い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
成するためこの発明において講じた手段について例示説
明する。下記９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。

（この発明のカメラの実施例の全体説明）（第１図） 第１図は、こ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、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）
、（Ｂ−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７カ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１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ｆＨ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１０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ｌを駆動する。そして合焦点が検
出されると、上記の制御ループが動作を停止し、レンズ
群ｌ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７置情報は、キャラク
タ・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１θ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。限界領域設定回路１８、演算回路１９、時
間設定回路２１、タイマ２２、並びに制御回路２４及び
これに関連するイニシアルボタン２５ば、被写体が撮影
画面外又はそのうちの特定領域である限界領域外へ出た
場合に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１
８は、同期信号発生回路ｌＯが発生する水平同期信号ｆ
Ｈ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１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。そして追尾視野の位置、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、制御信号ａが、演算回路１９より、移動検出回路
５及びゲート移動回路６に転送されてこれらの動作を停
止させるとともに、タイマ２２にも転送される。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２
４は、制御信号すを受けている量制御信号Ｃを出力し、
これをレンズ駆動装置１７に転送し。

同装置の動作を停止させて焦点検出系を追尾視野が限界
領域ＢＡを出た時点におけるレンズ群１の位置によって
定まる状態に保持する。、さらに、制御信号Ｃはキャラ
クタ・ジェネレータ１２及び必要に応じ設けられる警告
回路２０に転送されて、前者では焦点検出マークの表示
動作を中止させ、後者では追尾動作が停止中である旨の
警告を発する。なお時間設定回路２１は、撮影者の操作
によりその設定時間が調整可能である。

時間設置回路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が制御回路２４よ
り移動検出回路５及びゲート移動回路６に転送されてこ
れらの回路をリセットし。

これらの回路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・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に追随して例えば撮影画面
中央部相当の位置へ戻される。

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、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する。したがって、被追尾被写体が
限界領域ＢＡを出てから、時間設定回路２１により設定
される所定時間が経過するまで、又はイニシアルボタン
２５が操作されるまでのどちらか早い方で前記の追尾視
野の復帰及びこれに関連する諸動作が行われ、追尾視野
が初期位置へ復帰したとき、同位置又はその付近に次の
被写体（例えば第１１図の０２）があれば、追尾動作は
この被写体０２に対して行われる。

この発明の実施例において限界領域ＢＡ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Ｂ
Ａは、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。ただし撮影者の操作によ
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
。

第１図の装置においては、被写体が撮影画面内又は限界
領域ＢＡ内にある場合にも、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発明の実施例にお
ける限界領域設定手段のついて説明する。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ｙ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（Ｂ）のつまみ４２の操作によりｙ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ｙ方向ともに
つまみをさらに１個設け、境界線３０と３１、同じ＜３
２と３３とを独立に設定し、限界領域ＢＡの大きさをも
可変に一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ｌフィールド
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１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３゜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１
８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菖、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　）＜ＴＫ
、又は左から右へ移動するとして（Ｔ４−Ｔ３）くＴに
（ここにτに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−
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　）　／　（Ｔ４−Ｔ　ｔ）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ＢＡ
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、前記の制御信号ａを転送してこれらの
回路の動作を停止し、その後に撮影者によるイニシアル
ボタン２５の操作又は時間設定回路２１で設定された所
定時間の経過により、制御回路２４が制御信号ｄをこれ
らの回路に転送して追尾視野を初期位置に復帰させる。

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
外へ出る場合、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（Ｔ４−Ｔ３　）＜ＴＫの関係をみた
すようになる場合をいう。

（こ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自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、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変挽変格回路５２ａ５２ｂによつで積分、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、、Ｂ、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）１１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ＣＢ）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ＡＸ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
Ｂ１”Ｂｅとする。この場合、第７図に示すように１点
Ｃ１は点Ｂｏ（＝Ｂｔ）に近づき、点Ａ１は点Ｂｏ（＝
Ｂｘ）から遠ざかるので、線分ＢＩＣ，は線分ＢＯＣ，
より小さくなり、線分ＡＩＢ、は線分ＡｏＢ、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ＡＩＢ、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Ａ、Ｂ、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１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。上記の
処理は、テレビジョン信号の１フイールドの期間である
ｌ／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ｌフ
ィ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（ｍ−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ＡＯＢＯの長さＩ）Ａ
Ｏ−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、８１又はＤ
Ａｌ、ＢＯが求められる。ここで、簡単のためにＢ１＝
Ｂ、である場合を考えると、ＤＡｌ、ＢＬ”ＤＡｌ、Ｂ
Ｏ であり、割算器６２ａで ＤＡＩ−Ｂｌ／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 Ｄｃｚ　、Ｂ１／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図に示す段列では、第１及び
第２のしきい値をともに２として。

ＤＡ　ｘ　　、ｓ　　１／ＤＡＯ、ｎ　ｏ＝２　・２曹
ＤＣＩ−ａｔ／ＤＣｏ−ｎｏ＝ｏ・３６であるので、比
較回路６４ａのみが“１″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ｌ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６４ｂ
のみが１”を出力する場合は、移動判定回路６５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“ｌ”に
応じて喜動判定回路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４１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。

（ど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、７゜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ＴＴ
Ｌ焦点検出手段等を利用することができる。

（こ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ｌＯ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タロツクパルス
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
１Ｏ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＃！信号とが合成された出力ビデオ信号（ＮＴＳＣ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
）はどのエリア信号と出力ビデオ信号とが加算回路１３
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１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ど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”インタ！４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ＢＡをファインダ面上に表示するには、前述の白抜
Ｓ（輝−）゛表示゛の代わりに、輪郭部分の輝度をｉ’
＜−’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。

（この発明の′実施例の作用）（第１図、第１１図〜第
１３図） 第１１図は、こ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Ｂ
Ａ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ＣＢ）の状態に゛なると、・前述のように、制御
信号ａが、演算回路１９より、移動検出回路５及び゛−
ゲート移動回路６に転送されてこれらの動作を停止させ
るとともに、タイマ２２にも転送される。

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、制御信号を受けている量制御信号Ｃを出力
し、これをレンズ駆動装置１７に転送し、同装置の動作
を停止させて焦点検出系を追尾視野が限界領域ＢＡを出
た時点におけるレンズ群ｌの位置によって定まる状態に
保持する。さらに、制御信号Ｃは、キャラクタ・ジェネ
レータ１２及び警告回路２０に転送されて、前者では焦
点検出マークの表示動作を中止させ、後者では追尾動作
が停止中である旨の警告を発する。

次に、第１図の実施例では、被写体が相対的に限界領域
ＢＡ外へ出てから、時間設定回路２１により設定された
所定時間が経過するまで、又は撮影者がイニシアルボタ
ン２５を操作するまでのどちらか早い方で追尾視野が復
帰し、焦点検出系の動作が再開するよう構成されている
。その態様を詳細に説明すると、イニシアルボタン２５
の操作により制御信号ｅが制御回路２４に入力されると
、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はオフになる。そして制御信号ｄ
が移動検出回路５及びゲート移動回路６に転送されてこ
れらの回路をリセットし、ゲートパルス発生回路１１が
発生するゲートパルスによる追尾ゲート回路４のゲート
位置が初期位置相当の位置へ戻され、追尾視野が初期位
置へ復帰する。また制御信号Ｃのオフにより、レンズ駆
動装置１７が動作を再開し、キャラクタ−ジェネレータ
１２による焦点検出マーク表示動作が再開し、警告回路
２０の警告動作が停止する。なお時間設定回路２１で設
定された所定時間が経過するまでに撮影者によりイニシ
アルボタン２５の操作がされないときは、上記の時間の
経過をまって制御信号ｄがオンに、制御信号Ｃがオフに
なり、この時点で上記と同様の動作が行われる。すなわ
ち、時間設定回路２１で設定される所定時間が経過する
まで、又はイニシアルボタン２５が操作されるまでのど
ちらか早い方で前記の追尾視野の復帰及びこれに関連す
る諸動作が行われる。そして追尾視野が初期位置へ復帰
したとき、同位置又はその付近に次の被写体０２があれ
ば、追尾動作は被写体０２に対して行われる。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、したがって測距視野も同じ関係位置
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。

第１１図（Ｃ）はこ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０次に、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。

上記のように、第１図の装置では、追尾中の被写体が限
界領域ＢＡを出た第１の時点後、時間設定回路２１で設
定される所定時間が経過する第２の時点又は撮影者がイ
ニシアルボタン２５を操１作する第３の時点のどちらか
早い方の時点で追尾視野を初期位置へ復帰させ、かつ第
１の時点と第２と 又は第３の時点のどちらか早い方の時点の間熱点へ 検出系を第１の時点における状態に保持するよう構成さ
れているので、前記の所定時間の経過を待たなくても撮
影者がイニシアルボタン２５を操作することにより、撮
影者の意図に従ってすばやく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、かつ被写体の切り換えに
当たって焦点検出動作に不安定な変動を生ずるおそれが
ない１．また上記の時点の間追尾系回路も動作を停止し
ているので、同じく追尾動作に不安定な変動を生ずるお
それがない、さらに上記第１の時点と第２又は第３の時
点のうち早い方の時点との間の時間差をおいて追尾視野
を復帰させるので、被写体の動きが激しく容易に限界領
域ＢＡの境界線を両方向に交差するような場合にも、被
写体位置の一時的な変化でなく、ある時間経過後の安定
した変化に基づいて追尾視野を初期位置へ復帰させるこ
とになるので、その被写体に対する自動追尾焦点検出動
作を安定に行うことが可能である。

なお、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
るときに新たな目標被写体０２が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外に出るよう
に操作しなければならなず、さらに前記の時間設定回路
２１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、上記の強制的な復
帰手段を設けることにより、随時追尾視野を初期位置、
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に対して迅速に合焦状態を得ることができる。

次に、追尾視野が初期位置へ復帰した後、次０被写体０
２に対して自動追尾を行うために被写体０２の特徴を登
録する手段については各種の態様が考えられるが、その
いくつかについて例示説明する。第１に、先の被写体０
１及び次の被写体０２ともにその特徴を表わす、例えば
色情報が同じであることがあらかじめ分かっているとき
は、先の被写体０１について登録したデータをそのまま
利用することができる。この場合は、不図示の色指定回
路等によってあらかじめ指定し、登録したデータに基づ
いて次の被写体０２に対しても追尾動作を継続すること
ができる。第２に、被写体０１が限界領域ＢＡ外へ出た
ときに、演算回路１９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６１ａ。

６１ｂ）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、追尾視野が初期位置に戻ったときに、そ
の位置で背景又は１次の被写体０２が存在すればその特
徴の登録をし、後者の登録データに基づいて次の被写体
０２に対して追尾を行うこともできる。第３に追尾視野
が初期位置に戻っても、直ちに被写体等の特徴の登録な
せずに、電子ビューファインダ１４等によって次の被写
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）によってその被写体の特
徴の登録をして追尾動作を行うことも可能である。第４
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、■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
することもできる。この場合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、また第１図の装置では
、被写体が撮影画面内又は限界領域内にあるときも、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
復帰させることもできるが、この態様をも考慮すれば、
第４の手段によることを可とする。なお、先の被写体ｏ
１が、追尾視野が戻った初期位置に、被写体ｏ２・より
も前に再度入って来ることもあるが、この場合は被写体
の特徴の登録データの更新の周間は生じない。

第１図の装置に関する前記の説明では、限界領域ＢＡを
基準として被写体がその外部へ出るかどうかを判定する
として説明したが、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。また撮影画面又は限界領域ＢＡと被
追尾被写体０１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ａ等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、限界領域が設
定されていないために、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１３ｒ１４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の操作により限界領域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（ステップ８３）。そして撮影者が、イニシアルボタ
ン２５を操作すれば追尾視野は初期位置へ復帰し、これ
を操作しなければ被写体０１が撮影画面又は限界領域Ｂ
Ａ（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、焦点検出系はその時点におけるレンズ群１
の位置で定まる焦点検出状態に保持される（ステップ８
５〜８７）、この場合、警告回路２０が設けられていれ
ば、同回路が警告を発する。ここで、時間設定回路２１
で設定される所定時間が経過しないうちに撮影者がイニ
シアルボタン２５を操作するか、又は撮影者がイニシア
ルボタン２５を操作しないうちに上記の所定時間が経過
すれば、追尾視野が初期位置に復帰し、焦点検出系の動
作が再開される（ステップ８７〜８９．８２）。

（効　果） 前述のように、この発明によれば、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、前記被写体が
相対的に撮影画面外又は前記特定領域外へ出た第１の時
点からあらかじめ設定された所定時間が経過する第２の
時点又は前記復帰手段より制御信号が転送される第３の
時点のどちらか早い方までの間、焦点検出系を前記第１
の時点における状態に保持する手段とを具えているので
、追尾中の被写体が撮影画面外へ出るか、又は撮影画面
の中央部から所定範囲を超えて遠ざかったときには、撮
影者の操作に応じてすばやく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とともに、焦点検出対象
被写体を他の物体に切り換える際に、焦点検出動作に不
安定な変動を生ずるおそれがない。また撮影者が特別に
操作をしなくても、前記の所定時間の間熱点検出系が前
記第１の時点の状態に保持されるので、前記と同様に焦
点検出動作に不安定な変動を生ずるおそれがない。以上
を通じて撮影者の意図に一層合致した自動追尾焦点検出
手段を有するカメラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこ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ｙ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１θ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 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、２に時間設定回路、２２：タイマ、２４：制
御回路、２５：イニシアルボタン、ＢＡ：限界領域、Ｆ
Ｍ：焦点検出マーク。 范２図 、３？ 帛３図 （Ａ）（Ｂ） ｘ］ＮＩ　　　　　応４Ｊ 第４図 （ｆ）　　　　　　’　　”　　’ ””０　　　　　’ｈ　　　　ＴｒＴｓ　　　　１１鳥
５図 第６図 第７図 −Ｙ 第６図 Ａ（８ Ｂ（Ｒ 范９図 児１０図 （ｂ）月ρρ凡■−−−ｑ負 （ｃ）　　几ゴし几］Ｌ几−−−−−−−（ｆ）、−山
−＆よヒ↓ｌ−−一一 （す１ザ可＼亡〔−一」コ、Ｔ１ 第１１図　　　　　箆１２図 （Ａ）−（Ａ） （Ｂ）　　　　　　　　　　　　ＣＢ）（Ｃ）（Ｃ） 范１４図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｆ３）見１３図 一１市 二］〒 −βｌ

Claims (2)

【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復帰手段と、 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
   出た第１の時点からあらかじめ設定された所定時間が経
   過する第２の時点又は前記復帰手段より制御信号が転送
   される第３の時点のどちらか早い方までの間、焦点検出
   系を前記第１の時点における状態に保持する手段と、を
   具えるカメラ。
2. （２）前記所定時間が制御可能である特許請求の範囲（
   １）記載のカメラ。