JPH089237A

JPH089237A - 画像信号処理装置

Info

Publication number: JPH089237A
Application number: JP6135693A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suda; 浩史須田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】撮影状態にかかわらず、安定で最適な焦点検
出動作及び測光動作の可能な画像処理装置を提供するこ
とにある。【構成】撮影画面内の所定領域内に相当する画像信号
を取り出すして焦点検出動作及び測光動作を行うビデオ
カメラにおいて、前記画面内における前記所定領域の設
定位置を視線検出手段によつて検出した撮影者の注視点
に設定するようになし、前記視線検出にエラーが発生し
たとき、エラーが所定期間以内であれば直前の設定位置
に前記所定領域を保持し、所定時間以上のエラーであれ
ば、前記所定領域を画面中央に設定して焦点検出動作及
び測光動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面内において、画像
信号を抽出するための所定領域を設定可能とした画像信
号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビデオ一体型カメラをはじめ
とする民生用撮像機器の分野では、より簡単により高品
位な画像を得る為、様々な工夫が為されてきている。近
年では標準的に装備されているオートフォーカス（Ａ
Ｆ）や自動露出調節（ＡＥ）は、焦点や露出を撮影の度
に調節するという煩わしさを排除する為のものであっ
て、簡単に良い画像を得るという目的を果たす機能の端
的な例であると言える。

【０００３】ところでＡＦやＡＥは、カメラ等の撮像機
器が云わば「勝手に」撮影状況を判断し、その状況に適
するであろう状態にレンズ位置や絞りを調節する機構で
あるから、撮影者の撮影意図が映像に反映されない場合
も発生する。

【０００４】例えば、遠くの被写体と近くの被写体が撮
像画面内に共存している場合、撮像画面全体の情報でＡ
Ｆ動作を実行すると、上記複数の被写体の内の何れかに
は合焦するであろうが、撮像機器にはそれが果たしてピ
ントを合わせたい主被写体であるかどうかの判断がつか
ない。

【０００５】また同様に明るい空を背景として主被写体
を撮影する場合、画面全体の情報でＡＥ動作を実行する
と、空の明るさに合わせて絞りを調節するので、主被写
体が黒くつぶれてしまう結果になる。

【０００６】このような状況を出来るだけ回避する為、
撮像画面の中央にある被写体について重点的に測距・測
光し、その結果をもとにＡＦ及びＡＥを実行する手法を
とるのが一般的である。これは撮影者が撮影するとき、
主被写体を画面中央に据える場合が多いことを根拠とし
ている。そしてこの手法は、主被写体を画面中央以外の
場所に置いた場合、ピントや露出を主被写体に対して適
切に調節できない場合があるという欠点を有している。

【０００７】これに対して本発明の出願人は、主被写体
が撮像画面内のどこにあってもそれに最適なピントや露
出が得られる様、特願平４−１５４１６５号で、ファイ
ンダを見ている撮影者が、視線で主被写体を選択するこ
とが出来る撮影装置を提案した。

【０００８】この撮影装置によれば、測距・測光領域を
視線によつて移動、設定しながら、主被写体の位置を自
由に変更することが出来る。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来例の視線位置検出測距・測光方式では、たとえば撮
影者がファインダから目を離したり、外来ノイズ等が入
ったりして視線検出が不可能な状態になっても、視線位
置検出を不必要に行ない、撮影者が希望しない間違った
位置の測距・測光を行なってしまうという欠点があっ
た。

【００１０】また、外来ノイズ等で視線検出を失敗した
ときは、撮影者がファインダをのぞいている視点と違っ
た位置の測距・測光を行なうので、撮影に違和感を与え
る欠点があった。

【００１１】本発明の課題は、上述の問題点を解消し、
あらゆる撮影状態で安定で最適な測距・測光が可能にな
る撮像装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するために、本願の請求項１に記載の発明によれ
ば、画面内の所定領域内に相当する画像信号を取り出す
ゲート手段（実施例ではＡＦ評価値処理回路２６内のゲ
ート回路２６１，絞り制御回路２５内のゲート回路２５
１に相当する）と、前記画面内における前記所定領域の
設定位置を指示するための位置設定情報を入力する指示
手段（実施例では視線検出ブロツク１に相当する）と、
前記指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御
し、前記画面内における前記所定領域の位置を制御する
位置設定手段（実施例では枠生成回路２７，マイコン２
９に相当する）と、前記指示手段による前記所定領域の
位置設定動作にエラーを生じたとき、前記所定領域を前
記エラーが生じる直前の状態に保持する制御手段（実施
例では枠生成回路２７，マイコン２９に相当するに相当
する）とを備えた構成を用いる。

【００１３】これによつて、指示手段によつて生じた場
合でも、ただちに動作状態が変更されることなく、短時
間のエラーならば、最後に出された直前の位置設定情報
が正しいことを根拠に、ゲート手段の状態を保持し、シ
ステムが安定化される。

【００１４】また本願の請求項２に記載の発明によれ
ば、さらに前記撮像手段（実施例では撮像素子１９に相
当する）を備え、前記ゲート手段は、前記撮像手段より
出力された画像信号中より、前記撮像手段の撮像画面内
の前記所定領域内に相当する画像信号を抽出するように
構成したので、特に刻々と変化する被写体の撮影を行う
ため、画像信号抽出領域の設定動作にもエラーを生じや
すい環境において、短時間のエラーについては直前の状
態が保持され、装置の状態が変化しないので、操作性が
向上する。

【００１５】本願の請求項３に記載の発明によれば、さ
らに前記撮像画面をモニタするためのモニタ（実施例で
は電子ビユーフアインダ２４に相当する）を備え、前記
指示手段を前記モニタ画面内における操作者の視線位置
を検出する視線検出手段（実施例では視線検出ブロツク
１に相当する）とし、前記位置設定手段を前記視線検出
手段によつて検出された視線位置に前記所定領域を設定
するように構成したので、注視点自体のばらつきや、ま
ばたき等により必然的にエラーが多くなる視線検出手段
を用いた場合において、短時間のエラーには応答しない
ので、誤動作を防止でき装置の安定化が促進される。

【００１６】本願の請求項４に記載の発明によれば、前
記指示手段を、ジヨイステイツクあるいはマウス等の手
動入力装置で構成したので、手動による設定の自由度
と、手動によるエラー発生に対する安定度を両立でき
る。

【００１７】本願の請求項５に記載の発明によれば、前
記モニタを電子ビユーフアインダで構成したので、撮影
を行いながら、画像取り込み領域の設定動作が可能とな
る。

【００１８】本願の請求項６に記載の発明によれば、さ
らに前記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域内
における画像信号中より撮像状態を検出し、該検出結果
に基づいて前記撮像状態を調節する調節手段（実施例で
は絞り制御回路２５，ＩＧドライバ１６，ＩＧメータ１
５，ＡＦ評価値処理回路２６，ドライバ１８，モータ１
７に相当する）を備えたので、撮影を行いながら、その
撮像状態の調節領域の選択を行うことができ、またエラ
ーが発生しても短時間の許容できるエラーであれば、撮
像動作を中断することなく、撮像動作を続けることがで
きる。

【００１９】本願の請求項７に記載の発明によれば、前
記調節手段を、前記ゲート手段によつて抽出された前記
所定領域内における画像信号中より焦点状態に応じて変
化する焦点信号を検出し、該焦点信号に応じて焦点状態
を調節する焦点調節手段（実施例ではＡＦ評価値処理回
路２６，ドライバ１８，モータ１７に相当する）とした
ので、撮影動作を行いながら、任意の被写体に対して焦
点を合わせることができ、エラーによる焦点調節エラー
を防止できる。

【００２０】本願の請求項８に記載の発明によれば、、
前記調節手段を、前記ゲート手段によつて抽出された前
記所定領域内における画像信号中より露光状態を検出
し、該露光状態に応じて露光状態を調節する露光調節手
段（実施例では絞り制御回路２５，ＩＧドライバ１６に
相当する）としたので、撮影動作を行いながら、任意の
被写体に対して最適露光状態を得ることができ、エラー
による露光制御エラーを防止できる。

【００２１】本願の請求項９に記載の発明によれば、画
面内の所定領域内に相当する画像信号を取り出すゲート
手段（実施例ではＡＦ評価値処理回路２６内のゲート回
路２６１，絞り制御回路２５内のゲート回路２５１に相
当する）と、前記画面内における前記所定領域の設定位
置を指示するための位置設定情報を入力する指示手段
（実施例では視線検出ブロツク１に相当する）と、前記
指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御し、前
記画面内における前記所定領域の位置を制御する位置設
定手段（実施例では枠生成回路２７，マイコン２９に相
当する）と、前記指示手段による前記所定領域の位置設
定動作に所定時間以上のエラーを生じたとき、前記所定
領域を前記指示手段の設定にかかわらず、前記画面内に
おける所定の位置に強制的に移動する制御手段（実施例
では枠生成回路２７，マイコン２９に相当するに相当す
る）とを備えた構成を用いる。

【００２２】これによつて、長時間にわたって画像取り
込み領域設定動作にエラーを生じた場合、所定領域を強
制的に所定位置に固定することで、画像取り込み動作の
安定化を図ることができる。

【００２３】本願の請求項１０に記載の発明によれば、
前記所定の位置を前記画面内の中央部とするとともに、
前記所定領域を画面中央部へと移動した際に拡大するよ
うに構成したので、長時間にわたって画像取り込み領域
設定動作にエラーを生じた場合、一般に主被写体を画面
中央に据える場合が多いことを根拠として画面中央に所
定領域を強制的に移動し、かつ拡大することによつて主
要被写体をとらえる確率を高め、あらゆる撮影状態でも
最適な画像取り込み動作の安定化を図ることができる。

【００２４】本願の請求項１１に記載の発明によれば、
さらに前記撮像手段（実施例では撮像素子１９に相当す
る）を備え、前記ゲート手段を、前記撮像手段より出力
された画像信号中より、前記撮像手段の撮像画面内の前
記所定領域内に相当する画像信号を抽出するように構成
したので、特に刻々と変化する被写体の撮影を行うた
め、画像信号抽出領域の設定動作にもエラーを生じやす
い環境において、エラーを生じた場合の装置の安定化、
操作性の向上を図ることができる。

【００２５】本願の請求項１２に記載の発明によれば、
さらに前記撮像画面をモニタするためのモニタ（実施例
では電子ビユーフアインダ２４に相当する）を備え、前
記指示手段を、前記モニタ画面内における操作者の視線
位置を検出する視線検出手段とし、前記位置設定手段を
前記視線検出手段によつて検出された視線位置に前記所
定領域を設定するように構成したので、注視点自体のば
らつきや、まばたき等により必然的にエラーが多くなる
視線検出手段を用いた場合において、長時間のエラーを
生じているとき、あるいは撮影者が目を離しているとき
等の非常時において、画像取り込み領域の不要な動きを
禁止して設定位置を安定化でき、装置の誤動作を防止す
ることができる。

【００２６】本願の請求項１３に記載の発明によれば、
さらに前記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域
内における画像信号中より撮像状態を検出し、該検出結
果に基づいて前記撮像状態を調節する調節手段（実施例
では絞り制御回路２５，ＩＧドライバ１６，ＩＧメータ
１５，ＡＦ評価値処理回路２６，ドライバ１８，モータ
１７に相当する）を備えたので、撮影を行いながら、そ
の撮像状態の調節領域の選択を行うことができ、またエ
ラーが発生しても、撮像動作を中断することなく、撮像
動作を安定に続けることができる。

【００２７】本願の請求項１４に記載の発明によれば、
前記調節手段を、前記ゲート手段によつて抽出された前
記所定領域内における画像信号中より焦点状態に応じて
変化する焦点信号を検出し、該焦点信号に応じて焦点状
態を調節する焦点調節手段（実施例ではＡＦ評価値処理
回路２６，ドライバ１８，モータ１７に相当する）とし
たので、撮影動作を行いながら、任意の被写体に対して
焦点を合わせることができ、エラーによる焦点調節エラ
ーを防止できる。

【００２８】本願の請求項１５に記載の発明によれば、
前記調節手段を、前記ゲート手段によつて抽出された前
記所定領域内における画像信号中より露光状態を検出
し、該露光状態に応じて露光状態を調節する露光調節手
段（実施例では絞り制御回路２５，ＩＧドライバ１６，
ＩＧメータ１５に相当する）としたので、撮影動作を行
いながら、任意の被写体に対して最適露光状態を得るこ
とができ、エラーによる露光制御エラーを防止できる。

【００２９】本願の請求項１６に記載の発明によれば、
画面内の所定領域内に相当する画像信号を取り出すゲー
ト手段（実施例ではＡＦ評価値処理回路２６内のゲート
回路２６１，絞り制御回路２５内のゲート回路２５１に
相当する）と、前記画面内における前記所定領域の設定
位置を指示するための位置設定情報を入力する指示手段
（実施例では視線検出ブロツク１に相当する）と、前記
指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御し、前
記画面内における前記所定領域の位置を制御する位置設
定手段（実施例では枠生成回路２７，マイコン２９に相
当する）と、前記指示手段による前記所定領域の位置設
定動作に所定時間に満たないエラーを生じたときには、
前記所定領域を前記エラーが生じる直前の状態に保持
し、前記所定時間以上のエラーを生じたときには、前記
所定領域を前記指示手段の設定にかかわらず、前記画面
内における所定の位置に強制的に移動する制御手段（実
施例では枠生成回路２７，マイコン２９に相当する）と
備えた構成を用いる。

【００３０】これによつて、指示手段によつて生じた場
合でも、ただちに動作状態が変更されることなく、短時
間のエラーならば、最後に出された直前の位置設定情報
が正しいことを根拠に、ゲート手段の状態を保持し、シ
ステムが安定化される。

【００３１】また長時間にわたって画像取り込み領域設
定動作にエラーを生じた場合、所定領域を強制的に所定
位置に固定することで、画像取り込み動作の安定化を図
ることができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明における画像処理装置を、その
実施例について詳細に説明する。

【００３３】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例の基本構成ブロツク図である。本実施例ではビデオ
一体型カメラに本発明を用いた場合について説明を行
う。

【００３４】第１の実施例は、焦点検出領域の設定位置
を移動している間は、ＡＦ動作を禁止して、意図しない
被写体像に合焦することによつてＡＦに誤動作を生じる
ことを防止するものである。

【００３５】同図に於いてＥＹＥは操作者のビデオ一体
型カメラのフアインダを除く眼球を示し、１は視線検出
装置ブロツクを示す。２は操作者のフアインダ画面内の
視線位置を検出する為、眼球に赤外線を照射する赤外発
光ダイオード（ＩＲＥＤ）、３は赤外発光ダイオードを
駆動するドライバ、４は眼球ＥＹＥで反射した赤外発光
ダイオード２からの赤外線を受光する受光センサでたと
えばＣＣＤが用いられる。５は受光センサ４の出力信号
を増幅する増幅器、６は増幅器５の出力信号に基づいて
操作者の眼球ＥＹＥの視線位置を解析する視線検出回路
である。

【００３６】そしてこの視線検出装置は、操作者の眼球
にＩＲＥＤ２より赤外線を照射し、その反射光をＣＣＤ
３で受光し、その眼球像を視線検出回路６で解析するこ
とによつてフアインダ画面内における注視点を検出する
ものである。

【００３７】またこの視線検出装置は、本実施例では、
ビデオ一体型カメラのフアインダ内にユニツト化されて
配されている。したがつて視線検出装置付きビユーフア
インダユニツトとして、フアインダ画面に表示された画
像を注視することにより、各種制御を行うことができ、
汎用性も高く、ビデオカメラ以外の分野でも、制御、選
択に用いる画像を表示する表示画面と、その画面内にお
ける注視点を検出する視線検出装置を備えた視線検出ユ
ニツトとして広く応用できる。

【００３８】ＯＢは被写体、７は撮影レンズ光学系、８
は固定の第１群レンズ、９は変倍レンズ、１０は絞り、
１１は固定の第３群レンズ、１２は焦点調節を行うとと
もに変倍動作時のピント面移動を補正する補正機能を兼
ね備えたフォーカスコンペレンズであり、これらによつ
て撮影レンズ光学系が構成されている。

【００３９】また１３は変倍レンズ９を移動する変倍レ
ンズモータ、１４は変倍レンズモータ９を駆動する変倍
レンズドライバ、１５は絞り１０を駆動して開口量を制
御するＩＧメータ、１６はＩＧメータを駆動するＩＧド
ライバ、１７はフオーカスコンペレンズを移動するフオ
ーカスコンペレンズモータ、１８はフオーカスコンペレ
ンズモータを駆動するフオーカスコンペレンズドライバ
である。

【００４０】１９はＣＣＤ等の撮像素子、２０は撮像素
子１９より出力された撮像信号を所定のレベルに増幅す
る増幅器、２１は増幅器２０の出力信号より輝度信号と
色信号を生成するとともに、ブランキング処理，同期信
号の付加，ガンマ補正等の信号処理を施して規格化され
たテレビジヨン信号に変換するカメラ信号処理ブロツ
ク、２２は増幅器、２３は増幅器２２より出力されたテ
レビジヨン信号を液晶モニタ等で構成された電子ビユー
フアインダを駆動して表示するためのＬＣＤ表示回路、
２４液晶モニタによる電子ビユーフアインダである。電
子ビユーフアインダ２４はたとえばＣＲＴでもよい。

【００４１】またカメラ信号処理ブロツク２１より出力
されたテレビジヨン信号は、図示しないビデオテープレ
コーダへと供給され、磁気テープ等に記録される。また
ＶＴＲによつて再生された画像情報をＬＣＤ表示回路２
３へと供給することにより、電子ビユーフアインダ２４
にて再生することができる。

【００４２】２５は増幅器２０を介して撮像素子１９よ
り出力された撮像信号に対して、後述の枠生成回路２７
の指令に基づいて画面内に設定された所定の測光領域内
に相当する撮像信号をサンプリングするゲート回路を有
し、その測光領域内の映像信号の輝度レベルが一定とな
るようにＩＧドライバ１６を制御してＩＧメータ１５を
駆動し、絞り１０の開口量を調節して撮像光量を適切に
保つ為の絞り制御回路である。

【００４３】尚、絞り制御回路２５内には、前記測光領
域内に相当する撮像信号をサンプリングするためのゲー
ト回路、測光領域内の撮像信号の輝度レベルの平均値を
求めるための積分回路等が含まれている。また絞り制御
は、測光領域内の撮像信号のみを用いれば、部分測光あ
るいはスポツト測光となり、測光領域内の信号の重み付
けを大きくし、測光領域以外の領域の重みを小さくして
平均する方法をとれば、中央重点測光となる。さらに画
面内に複数の測光領域を設定し、それぞれに複数の重み
付けを施せば所謂の多分割測光となる。

【００４４】２６は増幅器２０を介して撮像素子１９よ
り出力された撮像信号中より例えば焦点状態に応じてレ
ベルが変化する高周波成分等の焦点評価用の信号を生成
する為のＡＦ評価値処理回路である。このＡＦ評価値処
理回路２６内には、撮像信号中の前記高周波成分を抽出
するバンドパスフイルタ，後述の枠生成回路の指令に基
づいて画面内に設定された焦点検出に用いる所定の領域
すなわち焦点検出領域（測距領域）内に相当する撮像信
号のみを通過させてサンプリングするゲート回路が設け
られている。

【００４５】２７はＡＦ評価値処理回路２６や絞り制御
回路２５内に設けられた、それぞれ焦点検出領域，測光
領域を設定するためのゲート回路の開閉タイミングを制
御するゲート信号を発生するための枠生成回路で、前記
各ゲート回路の開閉タイミングを制御することにより、
撮像画面の映像情報を取り込むときの取り込み領域の位
置及び大きさを自在に設定することができる。

【００４６】また枠生成回路２７は焦点検出領域や測光
領域をフアインダ画面内に表示するため、ＬＣＤ表示回
路２３に領域表示信号を出力しており、これによつて増
幅器２２からの映像信号に焦点検出領域や測光領域の表
示信号を重畳して電子ビユーフアインダ２４の画面に表
示することができる。

【００４７】２８は、枠生成回路２７とＬＣＤ表示回路
２３との間に配され、後述のマイコン２９の指令によつ
てＯＮ／ＯＦＦ制御され、枠生成回路２７より出力され
る焦点検出領域や測光領域等の映像信号取り込み領域の
表示をＯＮ／ＯＦＦするためのスイツチである。尚、こ
のスイツチ２８は、マイコン２９により視線検出動作が
行われているときにＯＮされ、取り込み領域あるいは注
視点の表示を行うように機能するものである。

【００４８】２９はＡＦ評価値処理回路２６の出力信号
や変倍レンズ９の駆動に基づいてフオーカスコンペレン
ズを制御してフオーカシングや変倍時のピント補正を実
行するとともに、後述の視線検出情報に基づいて焦点検
出領域や測光領域の画面内における位置を変更すべく枠
生成回路２７を制御する制御用マイクロコンピユータ
（以下マイコンと称す）である。

【００４９】またマイコン２９は、視線検出回路６を制
御するとともに、視線検出回路６より操作者の視線位置
の情報を受け取り、焦点検出領域や測光領域の移動や、
その他の視線検出を用いた制御を行う。

【００５０】またマイコン２９は、視線検出回路６から
出力される視線検出エラー情報に基づいて視線検出が正
常に行われているか否かを判断し、撮影者の注視点を正
常に検出可能な場合には、視線検出回路６によつて検出
された画面内の注視点の位置座標情報にしたがつて枠生
成回路２７を制御する。

【００５１】また視線検出回路６から出力される視線検
出エラー情報から、視線検出エラーであることが確認さ
れた場合には、所定時間以内のエラーであれば、画面内
における現在の注視点の位置情報をホールドし、所定時
間以上のエラーならば中央に、それぞれのモードに合わ
せた大きさの取り込み領域を設定すべく枠生成の指示を
枠生成回路２７へと出力する。

【００５２】枠生成回路２７は前記マイコン２９の指示
にしたがい、表示用枠パターンをスイツチ２８を介して
ＬＣＤ表示回路２３へと供給し、増幅器２２より供給さ
れる映像信号に重畳して電子ビユーフアインダ２４に表
示する。

【００５３】また３０は視線検出用のセンサであるＣＣ
Ｄを駆動するドライバである。

【００５４】図２は図１の視線検出装置ブロツク１の詳
細な構成図である。同図に於いて、図１と同等の機能を
有するブロツクには図１と同じ番号を付して説明する。

【００５５】ＩＲＥＤドライバ３は視線検出回路６から
の制御信号によってＩＲＥＤ２を所定の周期で駆動して
発光させる。ＩＲＥＤは２個設けられている。ＩＲＥＤ
２から発せられた赤外光は眼球ＥＹＥで反射し、その反
射赤外光（眼球像）は接眼レンズ１０１を介して赤外光
だけを反射し、可視光は透過させるダイクロイツクミラ
ー１０２に至る。

【００５６】ダイクロイツクミラー２０２で反射され光
路を変更された反射赤外光は、結像レンズ１０３を介し
て視線検出センサとしてのＣＣＤイメージセンサ４の撮
像面に結像される。３０は視線検出回路６によつて所定
の周期でイメージセンサであるところのＣＣＤを駆動し
て蓄積、読み出しを行うための駆動回路である。

【００５７】ＣＣＤ４に入射された眼球反射光は、電気
信号に変換され、増幅器５を介して視線検出回路６へと
供給される。眼球ＥＹＥは電子ビユーフアインダ２４の
表示画面を見ており、ＣＣＤ４の撮像画面と電子ビユー
フアインダ２４の画面とは互いに対応しており、ＣＣＤ
４の撮像画面内における注視点を求めれば、電子ビユー
フアインダ２４の表示画面内における注視点を前記所定
の周期でサンプリングして検出することができる。

【００５８】この視線検出置ブロツクの構成により、視
線検出回路６では、増幅器５の出力信号から電子ビユー
フアインダの表示画面内における視線位置座標を検出す
る。そして検出された視線位置座標情報は、マイコン２
９へと伝送される。

【００５９】尚、視線ＣＣＤ４の出力に基づいて、視線
位置座標を演算する手段としては種々の方式があるが、
たとえば本出願人によつて出願された特願平３−２１８
５７４号、特願平４−１５４１６５号に開示した方式を
用いることができる。

【００６０】図１の構成によるビデオ一体型カメラは、
そのＡＦ方式として所謂テレビジヨンＡＦ方式（ＴＶ−
ＡＦ方式と称す）すなわち撮像信号中のＡＦ評価値処理
回路２６内のバンドパスフイルタによつて高周波成分を
取り出し、この高周波成分レベルが極大になるようにマ
イコンで２９でフオーカスモータ駆動方向及び駆動速度
を演算し、フオーカスコンペレンズドライバ１８を介し
てフオーカスコンペレンズモータ１７を駆動し、フォー
カスコンペレンズ１２を光軸方向に移動させる焦点調節
方式を用いている。

【００６１】このＡＦ方式では、上述のように映像信号
に含まれる高周波成分を検出するため、ＡＦ評価値処理
回路２６に取り込む映像信号にはエツジ部分（レベル変
化部分）が含まれていなければならない。即ち最低でも
１水平走査線分の映像信号を用いなければならないが、
実用上は所定面積の取り込み領域を必要とする。この領
域は焦点検出領域（測距領域）である。

【００６２】図３はＡＦ評価値処理回路２６，絞り制御
回路２５，枠生成回路２７内部の構成及びそれらの接続
関係を示す図で、マイコン２９によって取り込み領域た
とえば焦点検出領域が定義された後、映像信号を取り込
む為のゲート処理を行うための回路構成を示すものであ
る。同図において、図１と同一構成部分には、同一符号
を付して説明する。

【００６３】図３において、枠生成回路２７内部のゲー
トタイミング発生回路２７４に、マイコン２９から取り
込み領域の大きさと位置に関する情報が伝送される。ゲ
ートタイミング発生回路２７４は、この情報に基づい
て、前記取り込み領域を表示する為の枠信号を枠信号発
生回路２７３、焦点検出領域に相当するゲートパルスを
発生するＡＦゲートパルス発生回路２７１、測光領域に
相当するゲートパルスを発生するＡＥゲートパルス発生
回路２７２にそれぞれ領域を形成するためのゲートタイ
ミング信号を出力する。

【００６４】一方、ＡＦ評価値処理回路２６内部は、基
本的にゲート回路２６１とバンドパスフィルタ２６２と
検波回路２６３で構成されており、ゲート回路２６１が
枠生成回路２７内のＡＦゲートパルス発生回路２７１の
出力信号によって閉じている間だけ、撮像信号が増幅器
２０からＢＰＦ２６２に供給され、検波回路２６３で検
波されて直流レベルに変換され、焦点状態に応じた評価
値である焦点電圧が出力され、マイコン２９へと供給さ
れる。

【００６５】マイコン２９は、この焦点評価値である焦
点電圧に基づいて、フオーカスレンズの駆動方向及び駆
動速度を決定し、フオーカスレンズ制御信号をフオーカ
スコンペドライバ１８へと供給し、フオーカスコンペレ
ンズモータ１７を合焦点へと駆動する。

【００６６】また変倍動作については、図示しないズー
ムスイツチの操作（テレ，ワイド）に応じて、変倍レン
ズドライバ１４にその操作に応じた制御信号を供給し、
変倍レンズを光軸方向に駆動し、焦点距離を可変する。

【００６７】絞り制御回路２５の内部は、基本的に測光
領域を形成するゲート回路２５１とアイリスコントロー
ラ２５２で構成されており、ゲート回路２５１が枠生成
回路２７内のＡＥゲートパルス発生回路２７２の出力信
号によって閉じている期間だけ、撮像信号が増幅器２０
からアイリスコントローラ２５２に供給されて検波され
て直流レベルに変換され、絞り制御電圧が出力され、Ｉ
Ｇドライバ１６に供給され、ＩＧメータ１５が駆動され
る。これによつて映像信号レベルが一定となるよう絞り
１０の開口量が制御される。

【００６８】次に図４，図５を参照して枠生成の説明を
する。

【００６９】図４（ａ）は、視線検出が正常に行われて
いる時、あるいは視線検出エラーが発生したが所定時間
以内である場合、視線検出回路６の出力による視線検出
位置と、枠生成回路２７によつて生成される枠の関係を
説明する図である。

【００７０】また視線検出回路６において、視線検出エ
ラーとは、撮影者の注視点を正確に検出できない場合に
発生するものであるが、たとえば撮影者が目を離してい
る場合、まばたきを頻繁に行った結果注視点を検出でき
ない場合、視線検出画面と撮影者の眼球とが相対的に動
く場合等、種々の場合が考えられるが、エラーが短時間
であつた場合には、一時的なノイズ、まばたき、撮影者
の視線のばらつき、よそ見等の一過性のものと考えられ
るため、短時間のエラーによつて撮影状態を大きく変更
するのは、かえって撮影状態を乱すものになる確率が高
い。

【００７１】一方、エラーが長時間にわたって続く場合
には、撮影者が画面から目を離している場合や、画面を
正しく見ていない場合が想定されるため、視線検出結果
にたよる制御は信頼性がない。そこで本発明では、エラ
ーが長時間にわたって続く場合には、視線検出を用いな
い制御に切り換える構成とした。

【００７２】同図において、４０１は撮影画面に対応す
るフアインダ画面、ＯＢは被写体像、４０５は注視点で
ある。視線検出エラーが出されることなく注視点が正常
に検出されていれば、その検出された注視点座標を中心
として、所定の大きさの焦点検出領域／測光領域４０２
が設定される。

【００７３】そして注視点４０５が矢印のように、移動
した場合には、その移動した位置に焦点検出領域／測光
領域４０２等の枠４０３を生成、且つ表示するよう枠生
成回路２７に指示を与える。

【００７４】また視線検出エラーが発生しても所定期間
以内であつた場合には、マイコン２９は、エラーの出る
直前における注視点４０５の位置情報をホールドし、そ
のホールドした位置情報にしたがつて、焦点検出領域／
測光領域４０２の設定位置及び大きさを設定し、枠生成
回路２７へとその枠表示データを伝送する。

【００７５】図４（ｂ）は視線検出回路６において、所
定時間以上の視線検出エラーがあつた場合、マイコン２
９によつて行われる枠設定及び表示状態を示すものであ
る。

【００７６】視線検出回路６において視線検出エラーが
発生し、且つそれが所定期間以上連続する場合には、視
線検出位置情報が得られないので、同図に示すように、
画面の中心に、画面中央部に図４（ａ）における視線検
出正常時よりも大きい焦点検出領域／測光領域４０４を
の大きさよりも大きめに設定する。ここで焦点検出領域
／測光領域４０４を正常時より大きく設定している理由
は、視線情報が正確に得られないため、画面内におい
て、可能は範囲で被写体情報をとらえ、通常のＡＦ，Ａ
Ｅ動作を可能とするためである。

【００７７】図５（ａ）は、マイコン２９によつて行わ
れる上述の各状況における枠生成動作を説明するための
フローチャートである。

【００７８】処理を開始（ステツプ５０１）すると、マ
イコン２９は、視線検出回路６から視線検出エラー情報
をもらい（ステツプ５０２）、視線検出エラーかどうか
判定を行う（ステツプ５０３）。

【００７９】ステツプ５０３の判定の結果、視線検出結
果が正常（エラーではない）なときは、視線検出回路６
で検出された注視点の位置情報を読み込んで（ステツプ
５０６）注視点４０５とし、その注視点位置情報にした
がって焦点検出領域/ 測光領域の枠を生成するように位
置と大きさを設定し（ステツプ５０７）、枠生成回路２
７に画面内における焦点検出領域／測光領域の設定位置
及び大きさのデータを送り（ステツプ５０５）、その焦
点検出領域／測光領域内の映像信号に基づいてＡＦ，Ａ
Ｅ動作が行われ、またその焦点検出領域／測光領域の表
示が行われる。

【００８０】そして画面内において注視点４０５の位置
が移動したときは、移動した位置を中心に、新たに焦点
検出領域／測光領域４０３を生成するように指示する。

【００８１】一方、ステツプ５０３において、視線検出
エラーが発生したことが判別された場合には（判定Ｙｅ
ｓ）ステツプ５１２へと移行し、視線検出エラーが所定
時間以上続いたか否かを検出する。

【００８２】ステツプ５１２で、視線検出エラーが所定
時間連続していることが判定された場合（Ｙｅｓ）に
は、ステツプ５０４へと移行して、図４（ｂ）に示すよ
うに、焦点検出領域／測光領域を画面中央の予め定めら
れた固定位置４０４に、且つ視線検出正常時よりも大き
めに設定する。

【００８３】そして、その焦点検出領域／測光領域の設
定位置座標及び大きさの情報を枠生成回路２７へと供給
し、その設定及び表示を行い（ステツプ５０５）、その
焦点検出領域／測光領域内の映像信号に基づいてＡＦ，
ＡＥ動作が行われ、またその焦点検出領域／測光領域の
表示が行われる。

【００８４】ステツプ５１２の判定において、視線検出
エラーが所定時間以上連続しなかつた場合には、エラー
の発生する直前の注視点位置座標をホールドして、視線
モード用の焦点検出領域／測光領域の位置座標４０５と
するとともに、その大きさを設定し（ステツプ５１
３）、枠生成回路２７に画面内における焦点検出領域／
測光領域の設定位置及び大きさのデータを送り（ステツ
プ５０５）、その焦点検出領域／測光領域内の映像信号
に基づいてＡＦ，ＡＥ動作が行われ、またその焦点検出
領域／測光領域の表示が行われる。

【００８５】図５（ｂ）は、オートフォーカス動作を示
すフローチャートである。

【００８６】まず、ステツプ５０８で処理を開始する
と、ＡＦ評価値処理回路２６より出力される焦点評価値
を読み込み（ステツプ５０９）、前回取り込んだ焦点評
価値と大小比較を行う（ステツプ５１０）。

【００８７】ステツプ５１０の判定の結果、今回の焦点
評価値が前回の焦点評価値よりも大きいすなわち焦点評
価が増加傾向にある場合には、現在のフオーカスコンペ
レンズの移動方向で正しいと判断し、現在に移動方向に
移動しながら、ステツプ５０８に復帰し、次の焦点評価
値を読み込む。すなわち山登りＡＦ動作が行われる。

【００８８】ステツプ５１０の判定において、今回の焦
点評価値が前回の焦点評価値より下回った場合（Ｎｏ）
には、フオーカスレンズの駆動方向を逆転して反対方向
へと変更し、同様に山登り動作を行う（ステツプ１
１）。

【００８９】以上の動作により、設定された焦点検出領
域／測光領域内の映像信号に基づいて焦点評価値が最大
となるように、ＡＦ動作が行われる。

【００９０】（第２の実施例）つぎに本発明の第２の実
施例について説明する。

【００９１】図６は、本発明の第２の実施例の構成を示
す図であり、本実施例は、視線入力の代わりに外部入力
手段で映像情報取り込み領域を決定する例である。

【００９２】映像情報取り込み領域位置設定装置３２で
取り込まれた映像情報取り込み領域は、映像情報取り込
み領域検出設定回路３１で処理され、マイコン２９へ伝
えられる。

【００９３】マイコン２９は、前記映像情報取り込み領
域検出設定回路３１からのエラー情報とその時間で、映
像情報取り込み領域検出設定回路３１からの映像情報取
り込み領域を使うか、ホールドするか、使わないかを決
定し、枠生成回路２７へ枠の位置／大きさ情報を送り、
以下第１実施例に等しい制御をする。

【００９４】また映像情報取り込み領域位置設定装置３
２とは、例えば、コンピュータの入力装置として一般的
な、キーボードでも良いし、マウスでも良いし、トラッ
クボールでも良いし、ジョイスティックでもよい。

【００９５】以上のように、上記各実施例によれば、視
線検出等の外部位置入力により焦点検出領域及び測光領
域を設定可能とするとともに、その外部位置入力にエラ
ーが発生したとき、所定時間以内のエラーならばエラー
の発生しなかった最後の位置をホールドし、所定時間以
上のエラーならば一般的な中央固定測距・測光方式に切
り換えることで、撮影者が希望しない間違った位置の測
距・測光を行なうことなく、あらゆる撮影状態で、最適
な測距・測光ができる効果がある。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように、本願の請求項１の発
明によれば、指示手段によつてエラーを生じた場合で
も、ただちに動作状態が変更されることなく、短時間の
エラーならば、最後に出された直前の位置設定情報が正
しいことを根拠に、ゲート手段の状態を保持し、システ
ムを安定化することができる。

【００９７】また本願の請求項２の発明によれば、特に
刻々と変化する被写体の撮影を行うため、画像信号抽出
領域の設定動作にもエラーを生じやすい環境において、
短時間のエラーについては直前の状態が保持され、装置
の状態が変化しないので、操作性を向上することができ
る。

【００９８】本願の請求項３の発明によれば、視線検出
手段によつて検出された視線位置に前記所定領域を設定
するように構成したので、注視点自体のばらつきや、ま
ばたき等により必然的にエラーが多くなる視線検出手段
を用いた場合において、短時間のエラーには応答しない
ので、誤動作を防止でき装置の安定化が促進される。

【００９９】本願の請求項４の発明によれば、前記指示
手段を、ジヨイステイツクあるいはマウス等の手動入力
装置で構成したので、手動による設定の自由度と、手動
によるエラー発生に対する安定度を両立できる。

【０１００】本願の請求項５の発明によれば、前記ゲー
ト手段によつて抽出された前記所定領域内における画像
信号中より撮像状態を検出し、該検出結果に基づいて前
記撮像状態を調節する調節手段を備えたので、撮影を行
いながら、その撮像状態の調節領域の選択を行うことが
でき、またエラーが発生しても短時間の許容できるエラ
ーであれば、撮像動作を中断することなく、撮像動作を
続けることができる。

【０１０１】本願の請求項７に記載の発明によれば、前
記所定領域内における画像信号中より焦点状態に応じて
変化する焦点信号を検出して焦点状態を調節するように
したので、撮影動作を行いながら、任意の被写体に対し
て焦点を合わせることができ、エラーによる焦点調節エ
ラーを防止できる。

【０１０２】本願の請求項８の発明によれば、前記所定
領域内における画像信号中より露光状態を検出して露光
状態を調節するようにしたので、撮影動作を行いなが
ら、任意の被写体に対して最適露光状態を得ることがで
き、エラーによる露光制御エラーを防止できる。

【０１０３】本願の請求項９の発明によれば、前記指示
手段による前記所定領域の位置設定動作に所定時間以上
のエラーを生じたとき、前記所定領域を前記指示手段の
設定にかかわらず、前記画面内における所定の位置に強
制的に移動する制御手段とを備えたので、長時間にわた
って画像取り込み領域設定動作にエラーを生じた場合、
所定領域を強制的に所定位置に固定することで、画像取
り込み動作の安定化を図ることができる。

【０１０４】本願の請求項１０の発明によれば、前記所
定の位置を前記画面内の中央部とするとともに、前記所
定領域を画面中央部へと移動した際に拡大するように構
成したので、長時間にわたって画像取り込み領域設定動
作にエラーを生じた場合、一般に主被写体を画面中央に
据える場合が多いことを根拠として画面中央に所定領域
を強制的に移動し、かつ拡大することによつて主要被写
体をとらえる確率を高め、あらゆる撮影状態でも最適な
画像取り込み動作の安定化を図ることができる。

【０１０５】本願の請求項１１の発明によれば、撮像手
段の撮像画面内の前記所定領域内に相当する画像信号を
抽出するように構成したので、特に刻々と変化する被写
体の撮影を行うため、画像信号抽出領域の設定動作にも
エラーを生じやすい環境において、エラーを生じた場合
の装置の安定化、操作性の向上を図ることができる。

【０１０６】本願の請求項１２の発明によれば、前記視
線検出手段によつて検出された視線位置に所定領域を設
定するように構成したので、注視点自体のばらつきや、
まばたき等により必然的にエラーが多くなる視線検出手
段を用いた場合において、長時間のエラーを生じている
とき、あるいは撮影者が目を離しているとき等の非常時
において、画像取り込み領域の不要な動きを禁止して設
定位置を安定化でき、装置の誤動作を防止することがで
きる。

【０１０７】本願の請求項１３の発明によれば、前記所
定領域内における画像信号中より撮像状態を検出してこ
れを調節する調節手段を備えたので、撮影を行いなが
ら、その撮像状態の調節領域の選択を行うことができ、
またエラーが発生しても、撮像動作を中断することな
く、撮像動作を安定に続けることができる。

【０１０８】本願の請求項１４の発明によれば、前記所
定領域内における画像信号中より焦点状態を検出してこ
れを調節しているので、撮影動作を行いながら、任意の
被写体に対して焦点を合わせることができ、エラーによ
る焦点調節エラーを防止できる。

【０１０９】本願の請求項１５の発明によれば、前記所
定領域内における画像信号中より露光状態を検出してこ
れを調節しているので、撮影動作を行いながら、任意の
被写体に対して最適露光状態を得ることができ、エラー
による露光制御エラーを防止できる。

【０１１０】本願の請求項１６の発明によれば、所定領
域の位置設定動作に所定時間に満たないエラーを生じた
ときには、前記所定領域を前記エラーが生じる直前の状
態に保持し、前記所定時間以上のエラーを生じたときに
は、前記所定領域を画面内の所定の位置に強制的に移動
するようにしたので、エラーが生じた場合でも、ただち
に動作状態が変更されることなく、短時間のエラーなら
ば、最後に出された直前の位置設定情報が正しいことを
根拠にゲート手段の状態を保持して装置を安定化するこ
とができ、長時間にわたって画像取り込み領域設定動作
にエラーを生じた場合、所定領域を強制的に所定位置に
固定することで、画像取り込み動作の安定化を図ること
ができる。

【０１１１】本発明によれば、視線検出等の外部入力位
置限定測距・測光方式で、外部位置入力位置限定方式に
エラーが発生したとき、所定時間以内のエラーならばエ
ラーの発生しなかった最後の位置をホールドし、所定時
間以上のエラーならば一般的な中央固定測距・測光方式
に切り換えることで、撮影者が希望しない間違った位置
の測距・測光を行なうことなく、あらゆる撮影状態で、
最適な測距・測光ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を表わす図である。

【図２】図１において、視線検出ブロツクの構成を説明
する図である。

【図３】枠生成回路２７，ＡＦ評価値処理回路２６，絞
り制御回路２５の構成及び動作について詳しく示したブ
ロツク図である。

【図４】視線検出が正常に行われている場合、及び所定
時間以内の視線検出エラー発生時の視線検出回路６の検
出位置と枠生成回路２７で生成される焦点検出領域及び
測光領域の関係、及び所定時間以上の視線検出エラー発
生時の枠生成回路２７で生成される焦点検出領域及び測
光領域の関係をそれぞれ説明する図である。

【図５】枠生成動作及びオートフォーカス動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施例の構成を示すブロツク図
である。

【符号の説明】

１視線検出ブロツク６視線検出回路７レンズユニツト２３ＬＣＤ表示回路２４電子ビユーフアインダ２５絞り制御回路２６ＡＦ評価値処理回路２７枠生成回路２９マイコン２５１ゲート回路２６１ゲート回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画面内の所定領域内に相当する画像信号
を取り出すゲート手段と、前記画面内における前記所定領域の設定位置を指示する
ための位置設定情報を入力する指示手段と、前記指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御
し、前記画面内における前記所定領域の位置を制御する
位置設定手段と、前記指示手段による前記所定領域の位置設定動作にエラ
ーを生じたとき、前記所定領域を前記エラーが生じる直
前の状態に保持する制御手段と、を備えたことを特徴と
する画像信号処理装置。
【請求項２】請求項１において、さらに前記撮像手段
を備え、前記ゲート手段は、前記撮像手段より出力され
た画像信号中より、前記撮像手段の撮像画面内の前記所
定領域内に相当する画像信号を抽出するように構成され
ていることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項３】請求項２において、さらに前記撮像画面
をモニタするためのモニタを備え、前記指示手段は、前
記モニタ画面内における操作者の視線位置を検出する視
線検出手段であり、前記位置設定手段は前記視線検出手
段によつて検出された視線位置に前記所定領域を設定す
るように構成されていることを特徴とする画像信号処理
装置。
【請求項４】請求項２において、前記指示手段は、ジ
ヨイステイツクあるいはマウス等の手動入力装置である
ことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項５】請求項３において、前記モニタは電子ビ
ユーフアインダであることを特徴とする画像信号処理装
置。
【請求項６】請求項３において、さらに前記ゲート手
段によつて抽出された前記所定領域内における画像信号
中より撮像状態を検出し、該検出結果に基づいて前記撮
像状態を調節する調節手段を備えたことを特徴とする画
像信号処理装置。
【請求項７】請求項６において、前記調節手段は、前
記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域内におけ
る画像信号中より焦点状態に応じて変化する焦点信号を
検出し、該焦点信号に応じて焦点状態を調節する焦点調
節手段であることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項８】請求項６において、前記調節手段は、前
記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域内におけ
る画像信号中より露光状態を検出し、該露光状態に応じ
て露光状態を調節する露光調節手段であることを特徴と
する画像信号処理。
【請求項９】画面内の所定領域内に相当する画像信号
を取り出すゲート手段と、前記画面内における前記所定領域の設定位置を指示する
ための位置設定情報を入力する指示手段と、前記指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御
し、前記画面内における前記所定領域の位置を制御する
位置設定手段と、前記指示手段による前記所定領域の位置設定動作に所定
時間以上のエラーを生じたとき、前記所定領域を前記指
示手段の設定にかかわらず、前記画面内における所定の
位置に強制的に移動する制御手段と、を備えたことを特
徴とする画像信号処理装置。
【請求項１０】請求項９において、前記所定の位置は
前記画面内の中央部に設定されており、前記制御手段
は、前記所定領域を前記所定の位置へと移動するととも
に、拡大するように構成されていることを特徴とする画
像信号処理装置。
【請求項１１】請求項９において、さらに前記撮像手
段を備え、前記ゲート手段は、前記撮像手段より出力さ
れた画像信号中より、前記撮像手段の撮像画面内の前記
所定領域内に相当する画像信号を抽出するように構成さ
れていることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１２】請求項１１において、さらに前記撮像
画面をモニタするためのモニタを備え、前記指示手段
は、前記モニタ画面内における操作者の視線位置を検出
する視線検出手段であり、前記位置設定手段は前記視線
検出手段によつて検出された視線位置に前記所定領域を
設定するように構成されていることを特徴とする画像信
号処理装置。
【請求項１３】請求項１１において、さらに前記ゲー
ト手段によつて抽出された前記所定領域内における画像
信号中より撮像状態を検出し、該検出結果に基づいて前
記撮像状態を調節する調節手段を備えたことを特徴とす
る画像信号処理装置。
【請求項１４】請求項１３において、前記調節手段
は、前記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域内
における画像信号中より焦点状態に応じて変化する焦点
信号を検出し、該焦点信号に応じて焦点状態を調節する
焦点調節手段であることを特徴とする画像信号処理装
置。
【請求項１５】請求項１３において、前記調節手段
は、前記ゲート手段によつて抽出された前記所定領域内
における画像信号中より露光状態を検出し、該露光状態
に応じて露光状態を調節する露光調節手段であることを
特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１６】画面内の所定領域内に相当する画像信
号を取り出すゲート手段と、前記画面内における前記所定領域の設定位置を指示する
ための位置設定情報を入力する指示手段と、前記指示手段の出力に基づいて前記ゲート手段を制御
し、前記画面内における前記所定領域の位置を制御する
位置設定手段と、前記指示手段による前記所定領域の位置設定動作に所定
時間に満たないエラーを生じたときには、前記所定領域
を前記エラーが生じる直前の状態に保持し、前記所定時
間以上のエラーを生じたときには、前記所定領域を前記
指示手段の設定にかかわらず、前記画面内における所定
の位置に強制的に移動する制御手段と、備えたことを特
徴とする画像信号処理装置。