JPS6394232A - カメラ制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラの制御装置に関し、より具体的には、
カメラに対する各種の制御用指示を容易化する制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

二次元撮像素子により光学像を電気映像信号に変換する
ビデオ・カメラや電子スチル・カメラでは、その映像信
号から光学系の合焦度や露出量を知ることができるので
、撮影画面の一部領域の映像信号を取り出して、自動合
焦動作（所謂オート・フォーカス）や自動露出制御を行
う構成が提示されている。第７図にその従来構成を示す
。

第７図において１０は撮影レンズ、１２は絞りである。

ＣＯＤイメージ・センサ等の二次元撮像素子を有する撮
像回路１４は、レンズ１０による被写体の光学像を電気
映像信号に変換し、映像信号Ｓ、（第８図参照）を出力
する。第８図のＩＨが１水平走査期間である。ゲート回
路１６が、自動合焦動作や自動露出制御のための指定領
域の映像信号を抽出するが、その指定領域は大体、第９
図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ１に示すように、通常撮影時用
の標準領域Ｍ、被写体がよく動く時やパンニング時用の
大領域し、希望する被写体だけにピントを合わせたい時
やワイド撮影時用の小領域Ｓの３種類に区分されており
、エリア選択回路１８が、Ｍ、Ｌ。

Ｓの内撮影者により手動選択された領域に従いゲート回
路１８に制御信号ＳＺ　　（第８図参照）を送り、画面
上該当領域の映像信号のみを通過させる。

ゲート回路１６の出力３３（第８図参照）は、映像信号
の高周波成分に対する山登りサーボ方式等の周知の自動
合焦方式によるＡＦｗｌ′ａ回路２０で自動合焦動作の
ために利用される。他方、ＡＥ制御回路２２は、ゲート
回路１６の出力Ｓ３に更に適宜に重みを掛けて平均測光
、中央重点平均測光等を行い、露出制御信号を形成する
。レンズ１０の駆動装置２４は、ＡＦ制御回路２０の出
力に従いレンズ１０を合焦位置に移動させ、絞り１２の
駆動装置２６は、ＡＥ制御回路２２の出力に従い絞り１
２を適正露出に制御する。絞り１２の制御の代わりに撮
像回路１４の撮像素子の電荷蓄積時間や露光時間を制御
Ｂすることもある。

２８は、撮像回路１４の動作を規定するクロック回路で
あり、エリア選択回路１８には、選択の時間基準となる
水平同期信号Ｈｍｙｎｃ及び垂直同期信号ｖ１７、を供
給する。

また、３５ｗｍ１ｉ塩スチル・カメラでは、測光感度分
布に部分的に重みを持たせる測光方式があり、視野全域
で平均的に測光する平均測光方式の他に、中央重点平均
測光、中央部分測光、中央部スポ・ソト測光等がある。

これらは、小受光面積の複数の測光用受光素子からの出
力に適宜の重みを付けた後に加算し、その加算信号を用
いて露出制御（絞り設定、シャッタ・スピードの設定等
）を行う。

そして、受光素子出力への重みの掛は方を変えることに
より、上記測光方式を選択する構成も提示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例ではいずれも、自動合焦動作や自動露出制御
のための領域が、画面上の中央を中心として設定されて
いる。撮影画面の構図は、目的被写体を必ず画面中央に
配置しなければならない。

しかし動画、静止画に関わらず、目的被写体を画面の隅
部に配置したい場合は少なくない、従って、従来の構成
では、撮影者の作画意図を撮影映像に正確に反映させる
ことは不可能であった。

そこで本発明は、カメラへの指示を手指を使わずに行え
るカメラ制御装置を提示することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、目的被写体が画面上どこに
位置しようと、撮影者の作画意図に従った橋形、例えば
、当該被写体による自動合焦動作あるいは自動露出制御
を行えるカメラ制御装置を提示することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本出願の第１の発明に係るカメラ制御装置は、撮影者の
視線位置を検出する撮像手段と、当該撮像手段からの位
置情報に基づき、撮影者の指示を判定する判定手段とを
具備する。

また、第２の発明に係るカメラ制御装置は、光学像を電
気映像信号に変換する撮像手段と、撮影者の視線位置を
検出する撮像手段と、当該撮像手段からの位置情報に基
づき、当該位置情報による位置に依存した重みを当該撮
像手段の出力に加える重み回路とを具備し、当該重み回
路の出力により光学系を制御する。

〔作用〕

上記手段により、本出願の第１の発明では、カメラへの
各種の指示を眼球の動きで与えることができ、ファイン
ダから眼を離す必要がなく、手を使う必要も無いので、
望遠レンズの場合により顕著であるが、カメラ・プレを
生じることがな（なる。

また、第２の発明では、撮影者の注視する被写体につい
て自動合焦動作や自動露出制御等のカメラ制御を機能さ
せるので、撮影画面の構図に全く制限が無くなる。

〔実施例〕 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第１
図は、本発明の一実施例の構成ブロック図を示す、但し
、第７図と同じ構成要素には同じ符号を付した。

本発明では、撮影映像をファインダやモニタ装置により
観察する撮影者の眼球運動をモニタし、撮影者の注視す
る画面部分を含む領域で自動合焦動作及び自動露出制御
を行う、３０がそのための眼球運動検出器であり、この
検出器３０は、詳細は後述するが、撮影者の眼球３２の
運動を検出し、眼の見ている部分が画面のどの位置であ
るかの位置信号（水平位置及び垂直位置）をゲート制御
回路３４に送る。ゲート制御回路３４は、第７図におけ
るエリア選択回路１８に対応する回路であり、クロック
回路２８からの水平同期信号Ｈ５ｙｎｃ及び垂直同期信
号Ｖ　ｓｙ＊ｃと、眼球運動検出器３０からの位置信号
とを比較し、ゲート回路１６を制御して、画面上での相
応領域の映像信号のみを通過させる。

眼球運動を検出する原理としては種々あるが、ここでは
、日本放送協会による方式を例にとって説明する（テレ
ビジョン学会誌Ｖｏ１．Ｎｏ、　　２　（１９８６）第
４１頁以降を参照）。ＮＨＫの方式の光学系部分を第２
図に示し、第１図の実施例の眼球運動検出器３０に適用
した場合の具体的回路を、ゲート制御回路３４と共に第
３図に示した。第２図に示すように、眼球に近接配置し
た赤外光Ｂ４０　（４０Ｘ、４０Ｙ）から眼球に赤外光
を照射し、その反射光を光電変換素子４２　（４２Ｒ，
４２Ｌ、４２Ｕ、４２Ｄ）で受光して、黒目の左右及び
上下への移動を検出する。黒目の左右の動きを検出する
光電変換素子４２Ｒ，４２Ｌは、正面を向いた状態でそ
れぞれ黒目の右側及び左側からの反射光を受光するよう
に配置され、その出力は減算増幅器４４で減算増幅され
る。また、黒目の上下方向の動きを検出する光電変換素
子４２Ｕ、４２Ｄは共に、正面を向いた状態で黒目の斜
め下位置からの反射光を受光するように配置され、その
出力は、加算増幅器４６で加算増幅される。

減算増幅器４４の出力は、黒目の左右運動に対し第４図
（ａ）に図示する特性を示し、加算増幅器４６は、黒目
の上下方向の運動に対し第４図（１））に図示する特性
を示す、結局、減算増幅器４４の出力は、水平面での黒
目の向く方向（観察者の観察している観察画面でいえば
その水平位置）を指示し、加算増幅器４６の出力は、垂
直面での黒目の向く方向（観察画面でいえばその垂直位
置）を指示する。しかし実際には、減算増幅器４４及び
加算増幅器４６の出力は、多少の非線形性を示すので、
検出精度を高めるために、リニアリティ補償回路４８．
５０を設けるのが好ましい。

従って、第３図において、補償回路４８の出力は画面イ
メージでの水平位ｇｘを示し、補償回路５０の出力はそ
の垂直位置ｙを示す。カメラを自動制御するための被写
体情報を抽出する領域は、成る程度の広さを必要とする
ことから、本発明では、撮影画面を多数の単位領域又は
単位ブロックに分割する９例えば、第５図に図示するよ
うに、４×４の１６ブロツクに分割し、その水平位置及
び垂直位置をそれぞれ２ビツトで特定する。ブロック選
択回路５２は、水平位置Ｘ及び垂直位置ｙがどのブロッ
クに属するかを判定し、所属ブロックを示す信号Ｘ（水
平ブロック位りとＹ（垂直ブロック位置）を出力する。

ゲート制御回路３４はこの信号Ｘ、Ｙを受け、その指定
ブロックについてゲート回路１６を開放状態にするゲー
ト制御信号を形成する。具体的には、水平同期周波数の
整数倍（第５図の例では４倍）の周波数ｎｆＨのパルス
を計数することにより、水平ブロック位置をモニタする
ブロック・カウンタ５４が設けられている。カウンタ５
４は、クロック回路２８からの水平同期信号Ｈ５ｙｎｃ
によりリセットされる。比較器５６は、ブロック・カウ
ンタ５４の保持値とブロック選択回路５２からの信号Ｘ
とを比較し、一致する時にＯＮ信号を出力する。ライン
・カウンタ５８は、水平同期信号Ｈｓｙｒ＋ｃを計数し
、クロック回路２８からの垂直同期信号Ｖ　ＩＦＩＩｃ
によりリセットされる。比較器６０は、ライン・カウン
タ５８の保持値とブロック選択回路５２からの信号Ｙと
を比較し、一致する時にＯＮ信号を出力する。

アンド回路６２は、比較器５６の出力と比較器６０の出
力との論理積をとり、その結果をゲート回路１６の制御
入力に印加する。従って、アンド回路６２は、ブロック
選択回路５２から出力される信号Ｘ、Ｙによって特定さ
れるブロックについてゲート回路１６を開放状態にする
ゲート制御信号を形成することになる。

但し比較器５６．６０は、ブロック選択回路による指定
ブロックＸ、Ｙを包含する一定広さ又は手動選択による
広さく前記Ｓ、Ｍ、Ｌ等）についてＯＮ信号をアンド回
路６２に供給するようにしてもよい、その際、比較器５
６．６０の出力により特定される画面領域は、ブロック
選択回路５２における分割単位によるものでなくてもよ
い。

第１図の回路の動作を簡単に説明すると、眼球運動検出
器３０は、撮影者がファインダ画面上で注視している位
置を継続的に検出し、その位置信号をゲート制御回路３
４に送る。ゲート制御回路３４は、その位置信号により
特定される画面領域の映像信号をゲート回路１６が通過
させるようにする。これにより、ＡＦＩＩＩｍ回路２０
及びＡ−制御回路２２は、指定領域の被写体像情報によ
りＡＦ制御及びＡＥ制御をする。勿論、眼球運動検出器
３０の検出機能は、撮影者の指定時にのみ有効になるよ
うにしてもよい。尚、ＡＥ制御回路２０はゲート回路１
６の出力を平均化した出力を得るローパスフィルタで構
成され、当該ローパスフィルタの出力に応じて絞り１２
を制御する。また、ＡＦ制御回路２２はゲート回路１６
の出力の高周波成分を抽出するバイパスフィルタ及び当
該ノλイパスフィルタの出力を平均化するローパスフィ
ルタで構成されている。

第１図の例では、ファインダ画面の映像を注視すること
によりＡＦ及びＡＥの制御用領域を指定するが、画面外
に各種の選択用表示、例えば、ズーム・レンズの場合の
置ＥとＷＩＤＥの選択表示を行い、その表示部分を一定
時間注視することで、選択指示を内部制御回路に与える
ようにしてもよい、この構成を第６図に示す、眼球運動
検出器３０の出力を画面外位置検出器７０にも印加し、
画面外の選択用表示の何れを注視しているか、及びその
注視時間を監視する。そして、その１視位置に応じて、
ズーミン、グ操作、各種の動作モードの選択、例えば、
前記比較器５６．６０がＯＮ信号を出力する領域広さく
Ｓ、Ｍ、Ｌ等）の指示等を行う、７２はズーム制御回路
であり、レンズ駆動装置２４を介してズーム・レンズの
ズーミング用レンズ要素を駆動する。

上記実施例によれば、注視部分を包含する領域からの信
号で自動合焦動作及び自動露出制御を行うので、画面の
構図選択の制限が完全に解消される。特に、逆光時の露
出や、前景のある人物撮影のピント合わせは、初心者に
は困難な面があるが、これらを簡単に実現できる。また
、ズーム制御その他の制御指示に用いることにより、カ
メラ筐体に手を触れること無しに、′各種の選択指示を
行えるので、手や指の移動によるカメラ・プレを完全に
防止できる。

また本実施例においてはＡＥ、ＡＦ、ズームの制御を行
っているが、これに限らず他の制御、例えば音声記録の
行えるカメラの場合にはフェードイン、フェードアウト
の制御を行うようにしてもよい。

言うまでもないが、本発明では、自動合焦動作の方式や
自動露出制御の方式自体については、制限されない。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解出来るように、本発明によれ
ば、撮影者の視線方向によりカメラに各種の指示を与え
、カメラの完全自動化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るカメラ制御装置の一実施例の概
略ブロック図、第２図は眼球運動を検出する装置の原理
説明図、第３図は、第２図の眼球運動検出原理を′ＷＰ
、１図の回路に適用した例のブロック図、第４図は第２
図における増幅器の特性図、第５図は撮影画面上の位置
特定のために画面を４×４のブロックに分割した状態を
示す図、第６図は本発明の別の実施例のブロック図、第
７図は従来例の構成ブロック図、第８図は第７図の信号
波形図、第９図は自動合焦や自動露出のための指定領域
の例を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影者の視線位置を検出する検出手段と、当該検
   出手段からの位置情報に基づき、撮影者の指示を判定す
   る判定手段とを具備するカメラ制御装置。
2. （２）光学像を電気映像信号に変換する撮像手段と、撮
   影者の視線位置を検出する検出手段と、当該検出手段か
   らの位置情報に基づき、当該位置情報による位置に依存
   した重みを当該撮像手段の出力に加える重み付け回路と
   を具備し、当該重み付け回路の出力に応じて光学系を制
   御することを特徴とするカメラ制御装置。