JPS6146920A - 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、とくに追尾中の被写体が撮影画面中央部から所定範
囲を超えて遠ざかったときにも、動画の複雑な画面構成
を簡単な操作により実現す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
号 たが（特願昭５９−１０５８９７）、この提案を実施す
るに当たっては、追尾中の被写体がフレームアウトする
等撮影画面中央部から所定範囲を超えて遠ざかった場合
にも、１１３画の複雑な画面構成を簡単な操作により実
現する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、追尾中の被写体が撮影画面中央部から所
定範囲を超えて遠ざかった場合にも、動画の複雑な画面
構成を簡単な操作により実現することができる手段を具
えるカメラを提供することを目的とする。

さらに具体的に述べれば、この発明は、追尾中の被写体
が撮影画面中央部から所定範囲を超えて遠ざかった場合
に、新たな被写体（いったん遠ざかつたもとの被写体が
画面内に再び戻って来るときを含む、以下同じ）に対し
て装置を待機状態に　　　　　１おき、新たな被写体が
画面内の所定位置に入って来たときその被写体に対して
適切に自動追尾を行うことができる手段を具えるカメラ
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
点距離調整手段、並びに同実施例の作用及び操作方法の
順序で行う。

（この発明に係る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
すものであり、図中１は撮影レンズ中の焦点調節のため
のレンズ群であって１通常不図示の鏡筒にヘリコイド嵌
合し、鏡筒の回転動作によって前後にその位置を変える
ものである。２は焦点距離を変化させるためのレンズ群
（例えばズームレンズ）であって、変倍系レンズと補正
系レンズとよりなり、多くの場合不図示のカムに従って
その位置が変えられて焦点距離を変化させる。さらに３
は結像系レンズ群であって、焦点調節のためのレンズ群
１の位置によって定まる撮影距離にある物体の像を所定
の位置に正しく結像させるためのものである。４は撮像
手段の一例であるＣ、Ｃ，Ｄ、等の固体撮像素子であっ
てレンズ群３の結像面に設けられ、撮像素子駆動回路５
により駆動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。撮像素子駆動回路５は、クロック発生
回路６が発生するクロックパルス又はこれを分周した信
号により制御される。Ｍｌは焦点調節（Ａ　Ｆ）モータ
でレンズ群１を抱く前記の鏡筒に連動し、Ｍ２はズーム
モータでレンズ群２を移動させるための不図示のカムに
連動している。上記の各部分の構成及び機１走は周知で
あるのでそれらの詳細な説明を省略する。

７は信号処理回路であり、撮像素子４で光電変換された
時系列信号は、同回路７でブランキング補正、ガンマ補
正等の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）及び（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不図
示のエンコーダにおいて同期信号発生回路ｌＯが発生す
る同期信号と合成され、出力ビデオ信号である例えばＮ
ＴＳＣ信号が形成され、このＮＴＳＣ信号は利用装置、
例えばビデオデツキへ供給される。なお下記の説明では
、出力ビデオ信号がＮＴＳＣ＠号であるとする。

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８を介して被写
体移動検出回路９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。１０は同期信号発生回路で
あってクロック発生回路６が発生するクロックパルス又
はこれを分周した信号によりＩＩ御される。１１はゲー
トパルス発生回路であって同期信号発生回路１０が発生
する水平同期信号及び垂直回期信号に同期制御され、ま
た後述のマイクロプロセー、す１６に制御されて追尾ゲ
ート回１１８Ｂ及びｖｋ述の測距ゲート回路１２に対す
るゲートパルスを発生する。

追尾ゲート回路８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１例えば後述の第５図〜第９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９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マイクロプロセ
ッサ１６に入力され、追尾ゲート回路８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（例えば移動方向を指示する信号）
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。

一方、輝度信号Ｙは測距ゲート回路１２を介して自動焦
点検出回路１３に入力され、同回路で焦点検出又は焦点
調節信号が発生される。測距ゲート回路１２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、追尾動作中は、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
回路１３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８と測距ゲート回路１２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で設定され
る追尾視野内のさらに小範囲の部分を焦点検出のための
測距視野としてもよい、ただしいずれの場合も、前記の
追尾視野と測距視野とは移動する被写体に対して同じ関
係位置に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の大きさはそれぞれ任意
に設定することができる。

さらに、焦点７Ａｍのためのレンズ群１の絶対位置を検
出するポジションセンサＰ、及び焦点距離を変化させる
ためのレンズ群２の絶対位置を検出するポジションセン
サＰ２の出力に応じて、追尾視野大きさ決定回路１４に
より両視野の一方又は両方の大きさを被写体の撮影距離
及びレンズの焦点距離の変化にかかわらず被写体に最適
の大きさに調整することができる。

測距ゲート回路１２の後段には、自動焦点検出回路１３
が接続され、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ＡＦモータ駆動装置１５を制御し、Ａ
ＦモータＭ１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、上記の制御ループは動作を停止し
、レンズ群ｌもその位置で停止する。なお自動焦点検出
手段の具体例については、第１０図を参照して後述する
。

マイクロプロセッサ１６は、クロック発生回路６からの
クロックパルス、被写体移動検出回路９からの被写体移
動検出信号及び追尾視野大きさ決定回路１４からの追尾
視野あるいはざらに測距視野の大きさを決定する信号の
ほか、後述の限界領域設定回路１７からの限界領域設定
信号及び時間設定回路１８からの時間設定信号並びに入
力端子ＩＩからの撮影距離に応じて撮影者が設定する焦
点距離情報、入力端子Ｉ２からの追尾視野位置設定情報
等が入力され、またその出力により追尾ゲート回路８、
被写体移動検出回路９．ゲートパルス発生回路１１、測
距ゲート回路１２及びＡＦモータ駆動装ｆｆ１１５並び
に後述のズームモータ駆動装置１９及びキャラクタ・ジ
ェネレータ２０等を制御する。

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１７は、マイクロプロセ
ッサ１６と協動して、被写体が撮影画面外又はそのうち
の特定領域外へ出た場合に追尾視野を画面内の位置へ復
帰させるための主要構成部分の一例をなすものであって
、同期信号発生回路１０が発生する水平同期信号及び垂
直同期信号に制御されて撮影者の設定により入力端子Ｉ
３から入力される信号に従って特定領域である例えば第
１３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、マイクロプロセッサ１６にお
いて限界領域設定回路１７及び移動検出回路９の出力信
号に応じて追尾視野の現在位Ｈ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
０次に、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　　　　１定が
されたときに追尾視野を待機位置へ戻すための手段につ
いて説明すると、そのひとつはマイクロプロセッサ１６
が被写体移動検出回路９に制御信号ａを転送して同回路
をリセットし、かつゲートパルス発生回路１１に制御信
号Ｃを、追尾ゲート回路８に制御信号ｄを転送して追尾
ゲート回路８のゲート位置を撮影画面内の設定可能な位
置、例えば第１３図（ｈ）のＴＦｈで示す待機位置相当
の位置へ移動させることである。これにより追尾視野が
、例えば上記の待機位置へ移動し、次に撮影画面内に入
って来ることが予想される被写体に対する追尾モードへ
移行する。

上記の追尾視野復帰手段は、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を出たら直ちに待機位置への復帰を
行うのではなく、調整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０時間設定回路１８はそのため
に設けられるものであり、撮影者の設定により入力され
るタイマ時間情報により、同回路が上記の所定時間を設
定する。被追尾被写体が限界領域ＢＡを出たとの判定が
されると、マイクロプロセッサ１６は移動検出回路９に
制御信号ａ′を転送してその動作を停止し、また制御信
号すを後述のキャラクタ・ジェネレータ２０及びＡＦモ
ータ駆動装置１５に転送して前者では焦点検出マークの
表示動作を中止させ、後者では駆動装置１５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。さらに、不図示の警
告回路に制御信号すを転送して撮影者に対し、被追尾被
写体が限界個域ＢＡ外へ出たこと。

あるいは現在追尾動作が停止中であることを警告するよ
うにしてもよい、そのための手段としては、後述の限界
領域の境界線（枠）のフラッシング、あるいは可聴音信
号の発生等の手段が考えられる。

上記において、キャラクタ−ジェネレータ２０は、マイ
クロプロセッサ１６から被追尾被写体の位置情報を受け
て焦点検出マーク信号を形成し、この信号と出力ビデオ
信号とを加算回路２１で加算して電子ビューファインダ
（ＥＶＦ）２２等の表示装置に転送し、映像信号に加え
て焦点検出対象被写体を指示するマークを表示するため
のちのである、なお焦点検出マーク信号の形成手段につ
いては、例えば本出願人の出願に係る特願昭５９−８２
７０９号１発明の名称「測距視野選択装置」に開示され
た手段を利用することができる。

時間設定回路１８で設定した所定時間が経過すると、マ
イクロプロセッサ１６からの制御信号Ｃ及びｄによりそ
れぞれゲートパルス発生回路１１及び追尾ゲート回路８
を制御して追尾ゲート回路８のゲート位置を上記の待機
位置相当の位置へ戻し、これにより追尾視野は待機位置
へ移動し、移動検出回路９は改めて被写体移動検出動作
を開始し、また制御信号すの終了によってキャラクタ串
ジェネレータ２０、ＡＦモータ駆動装置１５はその動作
を再開し、前記の警告回路はその動作を停止し、自動追
尾モードが再開される。

上記の実施例において、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。ただし撮影者
の操作により限界領域設定回路１７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図の実施例における測距視野復帰手段については、
追尾動作中は、前述のように測距ゲート回路１２のゲー
ト位置は被写体の移動に追尾して追尾ゲート回路８のゲ
ート位置と同じ関係位置に移動し、したがって測距視野
は追尾視野と同じ関係位置に移動するが、被写体が撮影
画面外又はそのうちの限界領域外へ出た場合には、追尾
視野を待機位置に復帰させるのに対応して、測距視野を
例えば撮影画面内の中央部又はその付近に復帰させる。

そのためには、マイクロプロセッサ１６がゲートパルス
発生回路１１に制御信号Ｃ′を、測距ゲート回路１２に
制御信号ｅを転送して測距ゲート回路１２のゲート位置
を撮影画面の中央部又はその付近相当の位置へ移動させ
ればよい。

（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
ける限界領域設定回路のついて説明する。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ＣＢ）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ｆｉ（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，
３１）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５９−４３
８４号公報、発明の名称「ビデオカメラ」参照）。

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な表わす信号を示し
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２２等の表示装置に表示するためには、限界領域
設定回路１７の出力信号をキャラクタ・ジェネレータ２
０あるいは直接電子ビューファインダ２２に供給して表
示すればよい。

マイクロプロセッサ１６において、追尾ゲート回路８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　　　　　１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
（Ｔｚ　−Ｔ１）＜Ｔに、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マイ
クロプロセッサ１６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偵域ＢＡ内の位置は、 （Ｔ２−Ｔｌ　）／　（Ｔ４−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用域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、マイクロプロセッサ１６は移動検出回路９に
例えば前記の制御信号ａを送り、これにより前記の追尾
視野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−　ＴＩ
　）　＜　Ｔ　Ｋもしくは（Ｔ　４−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９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８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９の具体例につ
いて第５図〜第９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、ｍ分団路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ｆｔＳ７図に示
すように表示される０図でＡＯＩＢＯ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１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１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、とＣｏとは１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から得ら札る信号は、第７図Ａ１及びＣ１に示すよう
にそれぞれ変化する。一方１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
Ｂｌ±ＢＯとする。この場合、第７図に示すように、点
ＣＩは点Ｂｏ（＝Ｂｔ）に近づき１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ＡＩＢ、は線分ＡｏＢ、より大き
くなる。逆に、線分ＢＩＣ１が線分ｎｏｃｏ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ＡＯＢ、の延長線上に位
置を占め１点Ｃ１は線分ＢＱＣ，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通用するこ
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１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９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９
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９の
詳細を示すものである。同図において、６０は被写体が
画面内で移動した場合の画素人及びＢから得られる信号
Ａｎ及びＢｎ（ｆ：ｆＳ７図はｎ＝１の場合を示す）の
間の距離、すなわち線分ＡｎＢｎの長さＤＡｎ、Ｂｎの
変化、具体的には前記の線分ＡｏＢ、の長さＤＡＯ，Ｂ
Ｏとの比 ＤＡｎ、ａｎ／ＤＡｏ、ｎ。

としきい値ＫＡとを比較する装置を示し、６１は同様に
線分ＣｎＢｎの長さＤｃｎ、ａｎと線分ＣＯＢ、の長さ
Ｉ）ｃｏ、ｎｏとの比 Ｄｃｎ−ａｎ／Ｄｃｏ、ａ。

としきい値Ｋｃとを比較する装置を示している。

（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）直交座標上で画素Ａ及びＢの色
特徴をそれぞれ表わす点Ａ及びＢの座標上の値は１．初
期設定によりスイッチ６２がオンになり、メモリ６３に
記憶される。すなわち、メモリ６３に記憶される値は画
素ＡについてはＡＯ１画素画素ついてはｎｏである。な
お上記の初期設定、すなわち追尾のための基準値の登録
は、被写体からの光を光電変換した映像信号による代わ
りに、第９図を参照して後述するように特別に設けた色
指定回路によって行ってもよく、あるいは。

初期設定時に、撮像光学系の前方に被写体の色に相当す
る色の基準色彩板を配置し、その色をメモリ６３に記憶
させてもよい。

一方、このｎ＝０の場合の走査線走査後、はぼｎ／６０
秒ごとに得られるＡｎ及びＢｎの（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ
）直交座標上の値が直接距離演算回路６４に転送される
。したがって距離演算回路６４には、Ａ、、Ｂ、及びＡ
ｎ、Ｂｎｃ７）各点の情報がとりこまれ、 ＤＡＯ，ＢＧ　　及び　ＤＡｎ、Ｂｎ の値が、これら各点の（Ｒ−Ｙ）、ＣＢ−Ｙ）座標それ
ぞれに関する位置の差から算出される。これらの値に基
づいて割算器６５で ＤＡｎ、ａｎ／ＤＡｏ−ｎ。

が算出され、しきい値設定器６６で設定されるしきい値
ＫＡと比較回路６７で比較される。そしてしきい値ＫＡ
を超える変化があると、移動判定口　　　　　１路６８
に“１”が出力される。同様にして、比較装置６１で Ｄｃｎ、Ｂｎ／Ｄｃｏ−Ｂ。

が算出され、しきい値Ｋｃを超える変化があると移動判
定回路６８に“１″が出力される。なお多くの場合、比
較装置６０と６１とでスイッチ６２をオンにするタイミ
ングは、実質的に同時刻であり、またＫＡ＝Ｋｃである
。

いま画素Ａ、Ｂ、Ｃの色特徴を表わす点の（Ｒ−Ｙ）、
（Ｂ−Ｙ）直交座標上における移動状況が第７図に示す
状況であるとして ＤＡｎ、ａｎ／ＤＡｏ、ｎ。

及び　　Ｄｃｎ、Ｂｎ／Ｄｃｍ、Ｂ□ の具体的な数値を求めると、この場合はｎ＝１゜ＢＯ＝
８１であり、かつＫＡ＝ＫＣ＝２としてＤＡＩ　、Ｂｌ
／ＤＡＯ−ＢＯ＝２．２　。

ＤＣｌ−Ｂｌ／ＤＣＯ，ＢＯ＝０．３６となり、比較装
９６０内の比較回路６７のみが移動判定回路６８に°１
″を出力する。この場合移動判定回路６８が追尾ゲート
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ｌ／１２５程度）だけ遅らせる信号を
マイクロプロセッサ１６に出力し、これによりマイクロ
プロセッサ１６はゲートパルス発生回路１１及び追尾ゲ
ート回路８を制御し、追尾視野を被写体の移動方向、す
なわち第５図（Ｂ）の画面内で右方向へ移動させる。こ
れに対して比較装置６１内の対応する比較回路のみが移
動判定回路に“１”を出力する場合は、移動判定回路６
８が追尾ゲート設定タイミングを上記の所定時間だけ早
める信号を出力し、追尾視野をｆｆ１５図（Ｂ）の画面
内で左方向へ移動させる。

このようにして、 ＤＡｎ、ａｎ／ＤＡｏ、ａ。

がしきい値ＫＡを超えたか、又は Ｄ　Ｃｎ　、　９　ｎ　／　Ｄ　ｃＯ、Ｂ　Ｏがしきい
値Ｋｃを超えたか応じて移動判定回路６８が追尾ゲート
設定タイミングを、例えば上記の所定時ｍ１だけ遅らせ
又は早める信号を出方し。

この信号に応じてマイクロプロセッサ１６がゲートパル
ス発生回路１１及び追尾ゲート回路８、さらに測距ゲー
ト回路１２を制御することにより。

追尾視野及び測距視野を被写体の移動に追尾して移動さ
せ、その位置で焦点検出を行うことができる。

なお前述の被写体移動検出手段の変形として、画素Ｂに
ついてはその移動に基づく開側の位置による情報Ｂｎの
代わりに被写体の特徴を初期設定（登録）干る段階にお
ける情報であるＢ、を用い、ＤＡｎ、Ｂｎ及びＤＣｎ、
Ｂｆｌの代わりにそれぞれＤＡｎ、ＢＯ及びＤｃｎ、Ｂ
Ｏによって移動検出をするようにすれば、被写体が高速
移動する場合にも誤動作なく追尾を行うことができる。

上記の被写体移動検出における被写体の特徴（色）の初
期設定（登録）をする手段として、被写体の色をあらか
じめ検知できる場合又はこれを予想できる場合等には、
被写体の特徴の初期設定（登録）を色指定回路によって
行うことを可とする。第９図は、そのための構成の一例
を示し、前記のビデオ信号中の色差信号は、追尾ゲート
回路°８を通って色検知回路９ａに入力され、検知され
た色特徴が移動判定回路９ｂにおいて色指定回路２３で
指定した初期設定値と比較され、その判定結果を表わす
信号がマイクロプロセッサ−６に転送される。なお第８
図のスイッチ６２を第１図の信号処理回路７の出力信号
と色指定回路２３の出力信号とを切り換えてメモリ６３
に入力するように構成すれば、必要に応じてこれらの信
号のどちらによっても初期設定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６６等が設定する
しきい値を超える変化があったときだけ移動判定回路６
８に“ｌ”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１０図） 第１図の自動焦点検出回路１３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−例とへ 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（例えばｒＮＨＫ技術研究」第１７巻第１号（通巻第
８６号）昭和４０年発行、−２１頁「山登りサーボ方式
によるテレビカメラの自動焦点調整」参照）について説
明する。第１Ｏ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図の測距ゲート回路１２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ＡＦモータ駆動装′
ｒ１１５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距０ＷＪ整手段）（第
１図、第１１図） 第１図に示すこの発明の実施例は、限界領域ＢＡ内又は
ｙ！影両画面内おいて、被写体の位置に応じてレンズ群
２の焦点距離を変化させるように構成されている。第１
１図は上記の焦点距離の変化の態様を説明するものであ
って図中ｘ１　ｘ２は第２図のＸ軸方向の限界領域ＢＡ
の一辺の長さを示している。いま被追尾被写体が、第１
１図において右方から限界領域ＢＡ内へ入り、左方で同
領域外へ出るとして、同領域内における被写体の位置は
、第４図の（Ｔ２−Ｔ１）／　（Ｔ４−Ｔ１）を演算す
ることによって知ることができ、この値に応じてマイク
ロプロセッサ１６がズームモータ駆動装置１９に制御信
号を転送してズームモータＭ２を駆動し、レンズ群２を
移動させ、例えば第１１図に示すパターンに従ってその
焦点距離を変化させる。この例では、被写体が限界領域
ＢＡのほぼ中央にあるとき、最も長焦点距離になってい
る。さらに追尾視野が限界領域ＢＡの左端とほぼ一致し
たとき、すなわち例えば第４図に関連して説明した前記
の（Ｔ２−Ｔｔ）＜ＴＫの関係をみたすようになったと
き、レンズ群２の焦点距離をより短焦点距離側へ変化さ
せれば、被写体が同位置においてあたかも固定された如
くなり、実効的に追尾動作範囲を広くすることが可能で
ある。なお単に追尾動作範囲を広くするだけのためには
限界領域ＢＡの右端ｘ１から左端ｘ２にわたってレンズ
群２を短焦点距離に調整しておけばよいが、限界領域Ｂ
Ａの中央部においてレンズ群２を長焦点距離にするのは
、撮影目的に適した焦点距離にするためである。

（この発明の実施例の作用及び操作方法）（第１図、第
１２図、第１３図） 次に、第１図に示すこの発明の実施例の作用について説
明する。下記の説明は、主として同実施例の操作方法の
一例について第１２図及び第１３図を参照して行う、こ
の例では、被写体がフレームアウトし、追尾視野が待機
位置にある状態で撮影が開始されるとする。追尾視野位
置の設定は、撮影者の手動設定により第１図の入力端子
工２からマイクロプロセッサ１６に入力される情報に基
づいて行われる。そのための具体的手段は、第２図〜第
４図で説明した限界領域設定手段に準する手段によれば
よい、なおこの例では追尾視野は、第１図の追尾視野大
きさ決定回路１４によりその大きさを可変に設定される
。第１３図（＆）では、待機中の追尾視野位置はＴＦａ
で示される。

一方、待機状態において測距視野ＦＦａは１例えば電子
ビューファインダ２２の画面枠ＦＲの中央部にあり、こ
の例ではその大きさは全ステップを通じ一定であるとす
る。また限界領域ＢＡの設定は、撮影者の手動設定によ
り第１図の入力端子Ｉ３から限界領域設定回路１７に入
力される情報に基づき、第２図〜第４図で説明した手段
により行われる。

第１２図の流れ図に示す追尾動作は、ｌＫ則として第５
図〜第９図に関連して説明したところに従って行われ、
追尾のための被写体の基準色の初期設定は、撮影者の操
作により第９図の色指定回路２３を通じて行われる。ま
た通常の追尾動作では、第５図の画素Ｂは被写体内に含
まれるとする。

第１２図のステップ８１で、先ず撮影者の操作により被
写体の特徴を代表する基準色としてＢ。

を指定し、この値を取りこむ、この段階では、画素Ａ及
びＣに関する初期値（Ａｏ及びＣｏ）は取りこまない、
その理由は、この後に画角を設定して撮影を始めるとき
の背景色と前記のｎｏを取りこむときの背景色とが異る
と、追尾開始時に誤動作を起こすおそれがあるからであ
る０次に撮影者の操作により、追尾視野の初期位ｆｆ１
（待機位置ＴＦａ）を設定しくステップ８２）、以後追
尾視野に被写体が入って来るまでは追尾視野はその位置
で待機する。そしてこの待機位１ｉＴＦａにおいて画素
Ｂから取りこまれる値Ｂ（被写体が入って来るまではこ
の待機位置における背景色に相当する）と前記のｎｏと
の差の絶対値ＩＢ−Ｂｏｌを算出しくステップ８３）、
その結果を所定の不感帯幅ΔＢと比較しくステップ８４
）、この操作がＩＢ−Ｂｏｌ＜ΔＢ の関係が成立するまでくり返される。すなわち。

追尾視野が、その待機位置ＴＦａにおいて、被写体が同
位置へ入って来るのを連続的にチェックしていることに
なる。

ＩＢ−Ｂｏｌ＜ΔＢの関係がみたされると、被写体が待
機位置ＴＦａに入って来たと判定され、測距視野が第１
３図（ｂ）のＦＦｂに示すように追尾視野位２ｔＴＦｂ
、すなわち被写体位置へ移動する（ステップ８５）、さ
らに追尾動作開始のために青畳（一部に被写体を含む）
の特徴を代表する色Ａ、及びＧｏが指定され（ステップ
８６）。

（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）座標上の 線分ＡＱＢＱの長さ　ＤＡＯ，ＢＯ と　線分ＣｏＢｏの長さ　Ｉ）ｃｏ、ａ。

とが算出される（ステップ８７）。

ここでＩＢ−Ｂｏｌ＜ΔＢの判定がされたとき１例えば
ｌ／６０秒後、次のフィールドでＡ。

及びＣｏの指定がされ、さらに次のフィールドから追尾
動作が開始されるように構成されているとすると、ステ
ップ８８から実質的な追尾モードが始まることになる。

したがって、追尾中の被写体が限界領域ＢＡ外へ出た場
合に、装置を新たな被写体に対して待機状態におき、新
たな被写体が画面内の待機位置に入って来たことを確認
してから測距視野を被写体位置へ移動させ、この被写体
に対して追尾モードが再開されるように構成されている
ので、動画撮影を簡単な操作により行うことができる。

上記の例では、ステップ８４でイエスの判定がされてか
ら、１フレーム後の各画素Ａ、Ｂ、Ｃの色情報がステッ
プ８８で取りこまれるよう構成されているが、いったん
追尾視野内に入った被写体が再び画面外へ出る等の場合
のために、さらにＩＢ−Ｂ、ｌ＜ΔＢの関係が満たされ
るかどうかが調べられ（ステップ８９）、この関係が満
たされないときは追尾視野が再び待機位置へ、測距視野
が再び初期位置へ復帰する（ステップ９７゜９８、第１
３図（ｈ））。

ＩＢ−Ｂｏｌ＜ΔＢである限り追尾動作が進行しくステ
ップ９０〜９２）、被写体が限界領域ＢＡの平面内にあ
れば第１１図に示すパターンに従って第１図のレンズ群
２の焦点距離が調整される（ステップ９３．９４）、第
１３図（ｃ）〜（ｅ）はこの状況を示し、（ｄ）の位置
で最も長焦点距離になり、その後ｗＳｌ１図及び第１３
図で被写体が左へ移動するに従って再び短焦点距離へ向
っている（第１３図（ｅ））、そして同図（ｆ）のＴＦ
ｆに示すように被写体の移動により追尾視野が限界領域
ＢＡの端部に達すると、レンズ群２の焦点距離をさらに
短焦点距離へ、すなわち画角をワイド端まで広げる方向
に調整する（ステップ９５）０画角をさらに広げること
により。

同図（ｇ）に示すように被写体は恰もその位置に固定さ
れたようになり、実効的に追尾範囲が拡大される。そし
てレンズ群２の焦点距離がワイド端（レンズ群２におけ
る最短焦点距離）に達し、被写体が限界領域ＢＡを出た
ときに、追尾視野は第１３図（ｈ）の待機位１１ＴＦｈ
へ、測距視野は同じく初期位置ＦＦｈへ復帰し、装置は
待機状態になる。なおこの状態で新たな被写体について
前記のＢＯの指定から操作をやり直すこともある。

上記の説明において、被写体が限界領域ＢＡを出るとは
、第４図に関連して説明したのと同じ意味であり、また
撮影画面全体を限界領域とみなして上記と同じ操作を適
用することができる。さらに被写体の移動とは、前述の
ように被写体とカメラとの相対的な移動を意味する。

上記の操作方法は、この発明のカメラの操作方法の一例
を示すものであり、その操作方法は上記のものに限定さ
れない、また上記において被写体の位置検知は１色情報
のほか先に述べた被写体の特徴を表わす他の情報によっ
て行うこともできる。なお追尾視野の待機位置は第１３
図に示す位置のほか撮影者の作画意図に応じ、画面内の
任意の位置に設定することができる。

（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、
被写体が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撮影画面内又は前記特
定領域内にある待機位置へ復帰させ、かつ前記自動追尾
動作を停止させる手段と、前記待機位置に被写体が存在
するかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段によ
り被写体の存在が検出されたとき前記自動追尾動作を再
開させる手段とを具えているので、追尾中の被写体が撮
影画面外又は前記特定領域外へ出た場合に、装置を新た
な被写体に対して待機状態におき、新たな被写体が画面
内の特定位置に入って来たときその被写体に対して適切
な自動追尾を行うことができ、これにより追尾中の被写
体が撮影画面外又は前記特定領域外へ出た場合にも、撮
影者の作画意図に応じて、ともすれば困難とされていた
動画撮影を簡単な操作により実現することができる。

【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ｔｊＳ４図は、第１図の実施例にお１
す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ＣＢ）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ｒｊＪ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？Ｃ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９の詳細を示すブロック図、第９
図は第１図中移動検出回路９の変形例を示すブロック図
、第１０図は第１図中自動点点検出回路１３の詳細を示
すブロック図、第１１図は第１図の実施例において被写
体の画面内の位置に応じて焦点距離を調整する態様を示
す説明図、第１２図は第１図の装置の操作方法及び作用
を説明する流れ図、第１３図（ａ）ないしくｈ）は第１
図の装置において被写体の移動に伴って追尾視野及び測
距視野の位置が時間的に（ａ）から（ｈ）への順序で変
化する状況を示す説明図、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 ｌ：焦点調節のためのレンズ群、２：焦点距離を変化さ
せるためのレンズ群、３：結像系レンズ群、４；撮像手
段の一例である固体撮像素子、７：信号処理回路、８：
追尾ゲート回路、９：被写体移動検出回路、１１：ゲー
トパルス発生回路、１２：測距ゲート回路、１３：自動
焦点検出回路、１４：追尾視野大きさ決定回路、１５：
ＡＦモータ駆動装置、１６二マイクロプロセツサ、１７
：限界領域設定回路、１９：ズームモータ駆動装置、２
３：色指定回路、ＢＡ：限界領域、ＴＦ−追尾視野、Ｆ
Ｆ：測距視野。 第３図 （Ａ）　　　　　（Ｂ） 第４図 第５図 （Ａ）　　　　　　　　　　ＣＢ） 第６図 第７図 第８図

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、 被写体が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撮影画面内又は前記特
   定領域内にある待機位置へ復帰させ、かつ前記自動追尾
   動作を停止させる手段と、 前記待機位置に被写体が存在するかどうかを判定する判
   定手段と、 前記判定手段により被写体の存在が検出されたとき前記
   自動追尾動作を再開させる手段と、を具えるカメラ。
2. （２）前記判定手段は、あらかじめ設定された被写体の
   特徴を表わす情報と前記待機位置において前記追尾視野
   より抽出された情報とを比較し、この比較結果が所定の
   不感帯幅以内であるとき前記待機位置に被写体が存在す
   ることを判定する手段である特許請求の範囲（１）記載
   のカメラ。