JPS60232783A - ビデオカメラのオ−トアイリス装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は適当なアイリス制御ができるビデオカメラのオ
ートアイリス装置に関する。

（ロ）従来技術 従来ビデオカメラの自動絞り制御は撮像管や固体撮像素
子などの撮像装置からの映像信号の平均値またはピーク
値を用いて像面照度が一定となるようにサーボ系を介し
て行なっているが。

この方式だと画面内の背景部分に被写体より明るい部分
があると被写体像が光量不足で見にくくなってしまうし
、逆に被写体・こライトが当っているときは被写体が白
くとんでしまうという問題が起る。

そこでこの問題を解決する方法として、ワイドブランキ
ングパルスを用いて画面の中央部の信号だけを抜きとる
いわゆる中央部重点測光方式やこの方式の欠点をさらに
改良して画面の一部を測距工ＩＪアとし他の部分より重
み付けした映像信号自動絞り回路が提案されている（特
開昭５８−１１４８９号）。また別の方法として。

被写体の明るさの検知部分を画面上の任意の位置、大き
さ、形に選ぶ方式が提案されている（特開昭５８−１６
２１７゛０号）。

しかしながら、上記従来の方式においては。

自動絞り調整のための測光エリア外番二太陽や光源のよ
うな極端に明るい部分が入ると自動絞り調整が働かない
ので撮像管の焼付きが起るおそれがある。

（ハ）発明の目的および構成 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、自動焦
点調整を行なうビデオカメラにおいて、適確なアイリス
制御を行なって撮像管の焼付きを防止することを目的と
し、この目的を達成するために、ビデオカメラから出力
する１画面を構成する映像信号を画面上の所定の測距エ
リアに沿ってサンプリングし、サンプリングされた映像
信号の輝度信号の傾きが所定値を越えたとき合焦位置を
出力し、この合焦信号に基づいて自動焦点調節を行なう
とともにアイリス制御を行なうように構成したものであ
る。

に）実施例 以下図面瘉こ基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明によるオートアイリス装置を有するビデ
オカメラの一実施例のブロック線図を示している。この
実施例にはオートフォーカス機構が組込まれており、１
はフォーカスレンズ１ａおよびアイリス１ｂを有するレ
ンズ系。

２は撮像管、３は撮像管２から出力する映像信号を処理
するカメラ回路、４はカメラ回路３で作られる同期信号
および水平転送パルスとＣＰＵ５からの各種信号とに基
づいてオートフォーカス動作およびオートアイリス動作
のタイミングを制御するタイミングコントローラ、６は
カメラ回路３から出力する映像信号Ｓをデジタル変換す
るＡ／Ｄ変換器、７は映像信号Ｓのピーク値を検出する
ピーク値検出回路、８はＡ／Ｄ変換された映像信号Ｓの
うち指定された測距ライン上の映像信号を記憶するメモ
リ、９はＣＰＵ５による映像信号の輝度レベルの傾き判
断の結果に基づいてフォーカスレンズ駆動モータ１０の
駆動、停止を制御するモータ制御回路、１１はフォーカ
スレンズ駆動用ギヤで、このギヤ１１が回転するとラッ
ク１２が矢印方向に移動するため、これに取り付けられ
たフォーカスレンズｌａが左右に移動する。また１３は
ＣＰＵ５による映像信号の輝度レベルに基づいてアイリ
ス駆動モータ１４の駆動を制御するモータ制御回路であ
る。

次に本発明によるオートアイリス制御動作を説明するに
先立ってオートフォーカス動作を第３図のフローチャー
トに基づいて説明する。まずメモリ８に記憶した映像信
号を用いてＣＰＵ５で輝度レベルの変化の傾きを調べ（
Ｆ−１）次にその傾きが所定値を越えて急峻か否かを判
別しくＦ＝２＞、急峻ならば合焦したとしてオートフォ
ーカス駆動モータ１０を停止、させ（Ｆ−３）、急峻で
なければ急峻をこなりつつあるか否かを判別する（Ｆ−
４’）。その結果前のフレームより急峻になりつつある
ときは合焦位置に近づきつつあるとしてモータＩＯを回
転し続け（Ｆ−５）、そうでないときは合焦位置から離
れつつあるとしてモータ１０を逆転する（Ｆ−６）。

第３図は第１図に示したタイミングコントローラの一実
施例で、第４図（イ）に示すような１本の走査線上に定
めた測距ラインを用いて合焦判断する実施例である。

タイミングコントローラ４（破線で囲んで示す）は、カ
メラ回路３からの水平同期信号Ｈ５および垂直同期信号
ｖＳとＣＰＵ５からの測距ライン設定信号Ｓ１とを受け
るカウンタ４１と。

水平同期信号Ｅ（Ｓとカウンタ４１の出力Ｓ２との論理
積をとるアンド回路４２と、アンド回路４２の出力とカ
メラ回路３からの水平転送パルスＨＴＰとＣＰＵ５から
の測距スタート位置指定信号ｓ３とを受けて測距ライン
信号Ｓ４を出力するカウンタ４３と、水平転送パルスＨ
ＴＰとカウンタ４３からの測距ライン信号Ｓ４との論理
積をとるアンド回路４４と、メモリ８への映像信号の書
込みを指令するとともに書込みアドレスを出力する書込
みタイミング回路４５とから構成されている。水平転送
パルスＨＴＰはカメラ回路３の同期信号発生回路により
発生される。

次に回路動作を説明する。

第５図（イ）、Ｃ口）は第４図（イ）、（ロ）の一部を
拡大して示しており、第５図（イ）が第３図の実施例の
場合に対応する。

カウンタ４１は、垂直同期゛信号ｖＳごとにリセットさ
れ、水平同期信号Ｈ３を計数し始める。

カウンタ４１のカウント値がＣＰＵ５から入力された測
距ライン設定信号Ｓｌに一致するとカウンタ４Ｉから一
致信号Ｓ２が出力する。測距ライン設定信号Ｓｌは測距
ラインを指定するために測距ラインを定める走査線番号
（たとえばｎ）を設定する信号で、この信号Ｓｌを変え
ることにより画面上で測距ラインを垂直方向に移動する
ことができる。カウンタ４１から一致信号Ｓ２が出力す
ると、アンド回路４３はこの測距ラインを定める走査線
の走査開始時に出る水平同期信号Ｈ３ｎによりアンド条
件が成立され、カウンタ４３はセットされて水平転送パ
ルスＨＴＰを計数し始める。一方、カウンタ４３にはＣ
ＰＵ５から測距のスタート位置を指定するスタート位置
指定信号Ｓ３　（たとえばｍ番目の水平転送パルスから
）が入力されているので、カウンタ４３の出力丸はその
カウント値がそのスタート位置指定信号Ｓｓ（ｍ）と一
致したときそれまでの′″Ｌ′から′Ｈ′に変り、その
後カウンタ４３自身の内部で予め設定された値（たとえ
ばｋ）だけ水平転送パルスＨＴＰをカウントしたとぎ再
びゝＨ′からゝＬ′にもどる。従って、カウンタ４３の
出力（が′Ｈ′　レベルとなっている間だけ水平転送パ
ルスＨＴＰはアンド回路４４を通過し測距信号Ｓ５とし
てＡ／Ｄ変換器６と書込みタイミング回路４５とに送ら
れる。こうして測距ライン（第４図（イ）に小さな連続
した丸印で示した部分）の水平方向位置および長さは、
ＣＰＵ５からのスタート位置指定信号Ｓａ（ｍ）とカウ
ンタ４３自身のもつ設定値（ｋ）とをこより決定される
。

Ａ／Ｄ変換器６は信号Ｓ５として入力される水平転送パ
ルスＨＴＰのタイミングで映像信号ＳをＡ／Ｄ変換し、
書込みタイミング回路４５からの書込み信号とアドレス
データに基づいてメモリ８に書込む。

ＣＰＵ５はメモリ８に書込まれた映像信号Ｓを用いて輝
度分布を演算し、輝度分布の傾きを所定値と比較し、そ
の所定値を越える急峻な変化点を検出する。輝度分布の
演算方法は種々考えられるが、たとえばメモリ８に書込
まれた映像信号のうち水平転送パルスのいくつかごとに
対応した映像信号どうしを用いてその輝度レベルの差か
ら傾きを順次に演算する方法がある。

ＣＰＵ５で最も急峻な変化点を検出したとき。

それが合焦位置であると判断し、ＣＰＵ５がら合焦信号
Ｆを出力させ、この合焦信号Ｆによりモータ制御回路９
（第２図参照）がらモータ停止信号を出力させ、フォー
カスレンズ１ａを移動しているモータ１０を停止する。

以上は特定の一本の走査線上に測距ラインを定めた場合
について説明したが、その測距ラインでは合焦できない
場合にはＣＰＵ５がら出力される測距ライン設定信号ｓ
１を変化−させることにより測距ラインを画面の垂直方
向上下に移動させるとともにＣＰＵ５から出力されるス
タート位置指定信号シを変化させることにより測距エリ
アを画面の水平方向に移動させることにより測距エリア
を画面上で移動させて合焦動作を行なう。このようにす
ることにより無地の壁を撮影したときでも画面に写る壁
の１点をこゴミのような小さな異物があれば合焦ができ
る。

このような測距エリアの移動はプログラムにより実現で
きる。

さて、ここでオートアイリス制御動作を第６図のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、オートアイリス制
御動作は、上述した合焦動作の終了後に開始する。

合焦動作の進行中ピーク値検出回路７はカメラ回路３か
ら出力される映像信号のピーク値を検出し、　Ａ／Ｄ変
換器６によりＡ／Ｄ変換した後メモリ８に記憶している
（Ｐ−１）。合焦動作の終りに合焦位置Ｆが出力すると
ＣＰＵは輝度信号のピーク値が撮像管１に焼付きが起る
おそれのある予め定めた危険値を越えているか否かを判
別しく　Ｐ−２）、越えていればＣＰＵ５からアイリス
信号りを出力する。モータ制御回路１３はこのアイリス
信９Ｄを受けてアイリス駆動モータ１４を駆動し、それ
によってアイリスｌｂが絞られる（Ｐ−３）。

ここで再び輝度信号のピーク値を入力しくＰ−４）、ピ
ーク値が危険値以上か否かを判別しくＰ−５）、危険値
以上であればステップ（’Ｐ−３）にもどってアイリス
を絞り続ける。逆にアイリスの絞込みの結果ピーク値が
危険値以下になればアイリス駆動モータ１４を停止する
（Ｐ−６）。その後は映像信号Ｓの輝度信号を取込みＡ
／Ｄ変換変換上メモリ８光値として記憶する（Ｐ−７）
。

ＣＰＵ５ではこの測光値を積分して測光量を演算しくＰ
−８）、この測光量が予め定めたアイリス制御の目標値
と比較する（Ｐ−９）。その結果、測光量の方が目標値
より大きければステップ（Ｐ−１）にもどり、小さけれ
ばステップ（Ｐ−４）にもどって上述した動作を繰り返
す。

ステップ（Ｐ−２）Ｇこもどって説明すると。

ピーク値検出回路７で検出したピーク値が撮像管１の焼
付きの危険度を示す危険値以下であれば、輝度信号を取
込み、測光値として入力する（Ｐ−１０）。ＣＰＵ５は
この測光値を積分して測光量を演算しくＰ−１１）、ス
テップ（Ｐ−９）と同様に測光量を所定のアイリス制御
の目標値と比較する（Ｐ−１２）。その結果、測光量が
目標値より大きければアイリスを絞り（Ｐ−１３）、目
標値に等しければアイリスモータ１４を停止しくＰ−１
４）、アイリスルーチンを終了する（Ｐ−１６）、　目
標値より小さければアイリスｌｂを開＜（Ｐ−１５）。

ステップ（Ｐ−１３）、（Ｐ−１５）の場合その後はス
テップ（Ｐ、−１）にもどって上述した動作を繰り返す
。

このようｔこオートフォーカス動作で用いる測距エリア
をそのまま利用してアイリス制御を行なうことにより、
アイリス制御自体が著るしく簡略化されるとともに１合
焦位置でアイリス制御が行なわれるので被写体の最適な
明るさに基づく適確なアイリス制御が可能になる。

上記実施例は１本の走査線上に測距ラインを定め映像信
号を連続的にＡ／Ｄ変換しメモリに書込むので高速処理
可能なＡ　、／　Ｄ変換器が必要になる。

第７図は第１図に示したタイミングコントローラの他の
実施例で、第４図（ロ）の測距ラインを用いて合焦判断
する実施例である。

タイミングコントローラ４（破線で囲んで示す）は、カ
メラ回路３からの水平同期信号Ｈ３および垂直同期信号
■ｓとＣＰＵ５がらの測距ライン設定信号Ｓ１とを受け
るカウンタ４１と。

カウンタ４１の出力によりセットされ水平同期信号Ｈ８
をカウントするカウンタ４５と、カウンタ４１の出力と
カウンタ４５の出力と水平同期信号Ｈ３との論理積をと
るアンド回路４６と。

アンド回路４６の゛Ｈ′出力によりセットされＣＰＵ５
からの測距スタート位置指定信号ｓ′３に基づいてカメ
ラ回路３がらの水平転送パルスＨＴＰを計数し測距信号
おを出力するカウンタ４７と、映像信号Ｓをほぼ１水平
開期時間に近い時間だけ保持するサンプルホールド回路
４８とから構成されている。

次に第５図−）を参照して回路動作を説明すると、この
実施例では、前述した実施例と同様にカウンタ４Ｉが画
面上で測距ラインの最上位位置を定める走査線の数（ｍ
ｌまで水平同期信号Ｈ３を計数したとき一致信号Ｓ２を
出力する。カウンタ４５はこの信号８２　Ｇこよりセッ
トされて水平同期信号Ｈ５を計数し始め、そのカウント
値が測距ラインの最下位位置を定める走査線の数に達す
るまで′″Ｈ′Ｈ′信号する。その結果、アンド回路４
６は測距ラインの最上位位置と最下位位置との間で走査
線ごとに゛Ｈ′信号Ｓ１を出力する。カウンタ４７は測
距ラインを横切る走査線のスタート位置ごとに信号Ｓ’
４によりセットされて水平転送パルスＨ３Ｐの計数を始
める。

すなわちカウンタ４７は測距ラインの最上位にあるｎ番
目の走査線の水平同期信号Ｈ３ｎを受けると水平転送パ
ルスＨＴＰを計数し始め、そのカウント値がＣＰＵ５か
ら与えられる測距スタート位置指定信号Ｓ’３（ｍ）に
一致するとその瞬間だけ測距信号８を出力しサンプルホ
ールド回路４８にそのときの映像信号Ｓをとり込んで保
持し、その後Ａ／Ｄ変換器６ＧこよりＡ／Ｄ変換してメ
モリ７に書込む。

測距ラインを横切る次の走査線（ｎ＋１）に対してはＣ
ＰＵ５から測距瓶タート位置指定信号Ｓ’３として今度
は前回の走査線の場合より１水平転送パルス分だけ遅延
した（ｍ＋１）が出力される。その結果カウンタ４７の
カウント値が（ｍ＋ｌ）ｆこ達すると、その瞬間だけ測
距信号８を出力しサンプルホールド回路４８にそのとき
の映像信号Ｓをとり込んで保持し、その後ｌ水平同期期
間内にＡ／Ｄ変換してメモリ７に書込む。

次の走査線（ｎ＋２））こ対しても同様にカウンタ４７
のカウント値がさらシこ１水平転送パルス分だけ多い（
ｍ＋２）に達すると、メモリに映像信号ＳのＡ／Ｄ変換
されたデータが書込まれる。

こうしてカウンタ４５により予め定められた数の走査数
について同様に映像信号Ｓがメモリ７Ｇこ書込まれてい
くが、この間ＣＰＵ５は所定のプログラムに従ってメモ
リ７に記憶されていく映像信号を用いて輝度分布を演算
しその傾き変化を調べる。その結果輝度分布の傾き変化
が最も急峻になったときが合焦であるとして合焦信号Ｆ
を出力する。モータ制御回路５はこの合焦信号Ｆを受け
るとオートフォーカスレンズ駆動モータ９を停止させる
。

こうしてＣＰＵ５から合焦信号Ｆが出力すると、第６図
を用いて説明したアイリス制御が開始する。この場合の
アイリス制御動作は前述した動作と全く同じであるから
説明は省略する。

この実施例も第３図の実施例と同様にＣＰＵ５から測距
ライン設定信号Ｓ１と測距スタート位置指定信号Ｓ’３
とを所定のプログラムに従って時間的に変化させること
により測距ラインを画面上で任意に変化させることがで
きる。

この実施例では測距ラインが複数の走査線を横切り各走
査線ごとにＩ水平転送パルスに対応した映像信号だけを
取込むようにしたので、第１の実施例に比べて低速のＡ
／Ｄ変換器で処理できる。また合焦の判断には輝度信号
の代りに色信号を用いてもよい。

（ホ）発明の詳細 な説明したように、本発明は画面上の限定された領域の
映像信号をサンプリングし、サンプリングされた映像信
号に基づいて自動焦点調整を行なうとともに絞り調整を
行なうようにしたので１合焦した被写体に基づくアイリ
ス制御が行なわれるため測距エリア外に太陽や光源のよ
うな極端に明るい部分が入っても撮像管が焼付くのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるビデオカメラのオートアイリス装
置の一実施例のブロック線図、第２図はオートフォーカ
ス動作のフローチャート。 第３図は第１図に示したオートアイリス装置に用いるタ
イミングコントローラの一実施例のブロック線図、第４
図は合焦およびアイリス制御に用いる測距ラインの異な
る２つの例、第５ｖＡ（イ）、醇）は本発明によるオー
トアイリス装置における測距ライン上での映像データの
取込み動作を説明する図、第６図は本発明によるオート
アイリス制御動作のフローチャート、第７図はタイミン
グコントローラの他の実施例のブロック線図である。 １・・・レンズ系　１ａ・・・フォーカスレンズ１ｂ・
・・アイリス　２・・・撮像管 ３・・・カメラ回ｆｌＦｆ１　４　・・・タイミングコ
ントローラ４Ｉ・・・カウンタ　４３・・・カウンタ４
５・・・書込みタイミング回路 ６・・・Ａ／Ｄ変換器　７・・・ピーク値検出回路８・
・・メモリ　９・・・モータ制御回路ＩＯ・・・フォー
カスレンズ駆動モータ１１・・・フォーカスレンズ駆動
用ギヤν・・・ラック　１３・・・モータ制御回路１４
・・°アイリス駆動モータ 特許出願人　小西六写真工業株式会社 代理人弁理土鈴木弘男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フォーカスレンズを移動させながらビデオカメラから出
   力する１画面を構成する映像信号を前記画面上の所定の
   測距ラインに沿ってサンプリングするサンプリング手段
   と、該サンプリンク手段によりサンプリングされた映像
   信号の輝度信号の傾きが所定値を越えたとき金魚信号を
   出力する合焦判断手段と、前記金魚信号が出力したとき
   フォーカスレンズを停止するとともに前記輝度信号に基
   づいてアイリスを制御する制御手段とを有することを特
   徴とするビデオカメラのオートアイリス装置。