(57)【要約】【課題】フォーカス位置やズーム位置に関するプリセット機能において、ＡＦ枠の位置もプリセット対象として、ＡＦ枠の位置を記憶し、再生することによりプリセット再生後におけるピント合わせが適切に行われるようにしたオートフォーカスシステムを提供する。【解決手段】ＡＦ枠自動追尾の機能を備えた画像処理ユニット５８のメインボード７０のＣＰＵ７８は、ＡＦ枠プリセット機能を備える。ＣＰＵ７８は、ＡＦ枠操作部６０のメモスイッチ１２０の操作によって記憶モードに設定された状態で、番号１又は番号２の指示スイッチ１２２、１２４がオンされるとその番号に対応するプリセット状態として現在のＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、及び、ズーム位置を記憶する。そして、ＡＦ枠操作部６０の操作によって再生モードに設定された状態で、そのプリセット状態を記憶した番号の指示スイッチ１２２、１２４がオンされると、ＣＰＵ７８は、記憶したプリセット状態となるようにＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、及び、ズーム位置を設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された撮影画像のうち、所定のＡＦ枠の範囲の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス位置を制御するオートフォーカス手段と、
前記ＡＦ枠の範囲を決定する要素であるＡＦ枠の位置、大きさ、及び、形状と、前記光学系のフォーカス位置とズーム位置のうち、少なくともＡＦ枠の位置と、フォーカス位置又はズーム位置を含む要素をプリセット対象とし、該プリセット対象の各要素の所望の設定状態をプリセット状態として記憶するプリセット記憶手段と、
前記プリセット対象を前記プリセット記憶手段により記憶されたプリセット状態に設定する旨のプリセット再生指示を与えるプリセット再生指示手段と、
前記プリセット再生指示手段によりプリセット再生指示が与えられると、前記プリセット対象を前記プリセット記憶手段により記憶されたプリセット状態に設定するプリセット再生手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
【請求項２】
前記プリセット対象の要素として前記フォーカス位置を含み、前記プリセット再生手段は、前記フォーカス位置を前記プリセット状態に設定した後、前記ＡＦ枠に関するプリセット対象の要素を前記プリセット状態に設置すると共に、オートフォーカス手段によるフォーカス位置の制御を開始することを特徴とする請求項１のオートフォーカスシステム。
【請求項３】
前記プリセット対象として、前記撮像手段を備えたカメラが該カメラを電動でパンニング及びチルティングするパン／チルト機能を備えた雲台に支持されている場合に、前記プリセット対象の要素として、前記カメラのパンニングの位置及びチルティングの位置を含むことを特徴とする請求項１、又は、２のオートフォーカスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカスシステムに係り、特に、オートフォーカス（ＡＦ）によりピントを合わせる被写体の範囲を示すＡＦ枠（ＡＦエリア）に関するプリセット機能を有するオートフォーカスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズのフォーカスやズームのプリセット機能は、例えば、操作者が指示した所望のフォーカス位置とズーム位置とをプリセット位置として事前に記憶しておき、操作者による所定のプリセット再生指示により、その記憶したプリセット位置にフォーカスとズームがモータで移動させる機能として知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、フォーカスを電動駆動して自動的にピント合わせを行うオートフォーカス（ＡＦ）システムにおいて、ピントを合わせる被写体の範囲を示すＡＦ枠（ＡＦエリア）をユーザが所望の位置に変更できるものが知られており、更に、ＡＦ枠を所定の被写体に自動追尾させるＡＦ枠自動追尾システムも提案されている（例えば、特許文献２等参照）。尚、本明細書では、ＡＦエリアの範囲の輪郭を示すＡＦ枠をＡＦエリアと同様にピントを合わせる被写体の範囲を意味する用語として主に使用するものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３４６７４号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放送用又は業務用のテレビカメラで撮影を行う場合に、三脚や肩担ぎを使用した撮影スタイルでは、目的の被写体にピントが合うようにフォーカス位置をプリセット機能のプリセット位置として記憶させたとしても、撮影する位置が動くため、そのプリセット位置を再現したとしても目的の被写体に正確にピントを合わせることは困難である。
【０００６】
また、テレビカメラを一定の場所に固定するための雲台に設置した場合には、撮影する位置が動くという問題はないが、プリセット位置の記憶時（プリセット記憶時）とプリセット再生時との撮影条件の違いにより、プリセット記憶時のフォーカス位置を再現したとしても目的の被写体にピントが合わないという問題は生じ得る。
【０００７】
例えば、プリセット記憶時の撮影環境が明るい場合、アイリスが絞られた状態となり焦点深度が深い条件下でフォーカス調整が行われる。そして、その状態で調整したフォーカス位置がプリセット位置として記憶される。一方、そのプリセット再生時の撮影環境がプリセット記憶時よりも暗い場合、プリセット記憶時よりもアイリスが開かれた状態となり焦点深度が浅くなる。そのため、ピントが合う条件がプリセット記憶時よりも厳しくなり、撮影する位置や目的の被写体の位置に変化がない場合であっても、プリセット記憶時におけるフォーカス位置では正確にピントが合わないという場合が生じる。
【０００８】
また、ニュース番組等のキャスターのようにピント合わせの目的の被写体が動くものである場合に、目的の被写体が所定の位置にいるときにピントが合うフォーカス位置をプリセット位置として記憶させたとするとしても、被写体が正確にプリセット記憶時の位置にあることは少なく、そのフォーカス位置をプリセット位置として再生させても、目的の被写体に正確にピントが合っていない場合がある。
【０００９】
このようにフォーカス位置をプリセット位置に再生した場合、そのままのフォーカス位置では正確にピントが合っていないことがあり、その場合、プリセット再生後にマニュアル操作によってフォーカス調整を行う必要が生じ、煩雑な手間を要すると共にプリセット再生直後にピントが合っていない不適な撮影映像となってしまうという不具合があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、フォーカス位置やズーム位置に関するプリセット機能のプリセット再生後におけるピント合わせが適切に行われるようにしたオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に係るオートフォーカスシステムは、光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により取得された撮影画像のうち、所定のＡＦ枠の範囲の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス位置を制御するオートフォーカス手段と、前記ＡＦ枠の範囲を決定する要素であるＡＦ枠の位置、大きさ、及び、形状と、前記光学系のフォーカス位置とズーム位置のうち、少なくともＡＦ枠の位置と、フォーカス位置又はズーム位置を含む要素をプリセット対象とし、該プリセット対象の各要素の所望の設定状態をプリセット状態として記憶するプリセット記憶手段と、前記プリセット対象を前記プリセット記憶手段により記憶されたプリセット状態に設定する旨のプリセット再生指示を与えるプリセット再生指示手段と、前記プリセット再生指示手段によりプリセット再生指示が与えられると、前記プリセット対象を前記プリセット記憶手段により記憶されたプリセット状態に設定するプリセット再生手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に係るオートフォーカスシステムは、請求項１に係る発明において、前記プリセット対象の要素として前記フォーカス位置を含み、前記プリセット再生手段は、前記フォーカス位置を前記プリセット状態に設定した後、前記ＡＦ枠に関するプリセット対象の要素を前記プリセット状態に設置すると共に、オートフォーカス手段によるフォーカス位置の制御を開始することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に係るオートフォーカスシステムは、請求項１、又は、２に係る発明において、前記プリセット対象として、前記撮像手段を備えたカメラが該カメラを電動でパンニング及びチルティングするパン／チルト機能を備えた雲台に支持されている場合に、前記プリセット対象の要素として、前記カメラのパンニングの位置及びチルティングの位置を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フォーカス位置やズーム位置に関するプリセット機能のプリセット再生後におけるピント合わせが適切に行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明が適用されるテレビカメラシステムの一実施の形態を示した外観図である。
【図２】図２は、図１のテレビカメラシステムに適用されるＡＦ枠自動追尾システムの全体構成を示したブロック図である。
【図３】図３は、ＡＦ枠（ＡＦエリア）の説明図である。
【図４】図４は、フォーカスデマンドの外観図である。
【図５】図５は、タッチパネル付き液晶ディスプレイに表示される画面の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るオートフォーカスシステムについて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用されるテレビカメラシステムの一実施の形態を示した外観図である。同図に示すようにテレビカメラ１０は、主に放送用又は業務用に使用されるテレビカメラであり、レンズ装置１２とカメラ本体１４とで構成され、ペデスタルドリー１６上に設置された雲台１８に支持されている。
【００１８】
雲台１８には、左右２本のパン棒２２、２４が延設されており、右側のパン棒２２のグリップ部２２Ａには、フォーカスデマンド（フォーカスコントローラ）２６がマウンティングクランプ３８によって設置され、左側のパン棒２４のグリップ部にはズームデマンド（ズームコントローラ）２８が設置されている。
【００１９】
フォーカスデマンド２６には、回動可能なフォーカスノブ３０が設けられており、マニュアルフォーカス（ＭＦ）によりフォーカス制御を行う際に、このフォーカスノブ３０を回動操作すると、その回動位置に応じたフォーカス位置を目標位置としてフォーカス（フォーカスレンズ群）の移動を指令するフォーカス制御信号がフォーカスデマンド２６からレンズ装置１２に与えられる。これにより、レンズ装置１２のフォーカスレンズがフォーカス制御信号によって指令された目標位置に移動する。
【００２０】
ズームデマンド２８には、回動可能なサムリング３４が設けられており、そのサムリング３４を左右方向に回動操作すると、回動位置に応じたズーム速度を目標速度としてズーム（ズームレンズ群）の移動を指令するズーム制御信号がズームデマンド２８からレンズ装置１２に与えられる。これにより、レンズ装置１２のズームレンズがズーム制御信号によって指令された目標速度で移動する。
【００２１】
また、図では省略するが、フォーカスデマンド２６には、オートフォーカス（ＡＦ）等に関する各種操作部材が設けられると共に、ＡＦによりピントを合わせる対象の被写体範囲（ＡＦの対象範囲）を示すＡＦ枠の制御（位置等の変更）を行うためのＡＦ枠制御装置（ＡＦ枠自動追尾装置）が組み込まれ、そのＡＦ枠制御装置の各種操作部材もフォーカスデマンド２６に設けられている。
【００２２】
更に、ＡＦ枠制御装置の構成要素として同図のようにタッチパネル付き液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）４０が設置具によりフォーカスデマンド２６の本体上部に設置され、図示しないケーブルでフォーカスデマンド２６に接続されている。
【００２３】
尚、以下において、単にＬＣＤ４０と記した場合にはこのタッチパネル付き液晶ディスプレイ４０を示す。また、ＬＣＤ４０は、フォーカスデマンド２６の本体上部以外の任意の位置に設置することが可能である。例えば、ビューファインダ３６の横に設置してもよい。
【００２４】
カメラ本体１４の上には、表示装置であるビューファインダ３６が設置されている。このビューファインダ３６には、本テレビカメラ１０で撮影されている被写体の映像が表示されるため、カメラマンはその映像を見ながらフォーカスデマンド２６やズームデマンド２８を操作することによって所望の構図で被写体を撮影することができるようになっている。尚、以下において、撮影映像又は撮影画像と称した場合には、テレビカメラ１０で現在撮影されている映像又は画像を示すものとする。
【００２５】
また、ビューファインダ３６に表示される撮影映像には、現在ＡＦ枠が設定されている位置、大きさ、形状（縦横比）を示すＡＦ枠の画像が重畳されて表示されるようになっており、ＡＦによりフォーカス制御を行う場合には撮影映像内のどの範囲の被写体にピントが合わせられるかを知ることができるようになっている。尚、ＭＦとＡＦのフォーカス制御は、フォーカスデマンド２６に設けられたモードスイッチ等で切り替えられるようになっている。
【００２６】
図２は、上記テレビカメラシステムに適用されるＡＦ枠自動追尾システムの全体構成を示したブロック図である。
【００２７】
同図のＡＦ枠自動追尾システム１には、図１に示したテレビカメラ１０のレンズ装置１２及びカメラ本体１４とビューファインダ３６が示されている。また、図１のフォーカスデマンド２６の構成要素として、フォーカス操作部５０と、フォーカスデマンド２６に組み込まれたＡＦ枠制御装置（ＡＦ枠自動追尾装置）を構成する画像処理ユニット５８及びＡＦ枠操作部６０が示されている。
【００２８】
テレビカメラ１０は、ハイビジョンテレビ［ＨＤ（High Definition)ＴＶ］方式に対応したＨＤカメラからなるカメラ本体１４と、カメラ本体１４のレンズマウントに装着される撮影レンズ（光学系）を備えたレンズ装置１２とから構成される。
【００２９】
カメラ本体１４には、撮像素子（例えばＣＣＤ）や所要の信号処理回路等が搭載されており、レンズ装置１２の撮影レンズにより結像された像は、撮像素子により光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてＨＤＴＶ方式の映像信号（ＨＤＴＶ信号）として、カメラ本体１４の映像信号出力端子等から外部に出力される。
【００３０】
また、図１のようにカメラ本体１４の上部等に設置されるビューファインダ３６には、テレビカメラ１０の撮影映像が表示されるようになっている。ビューファインダ３６には、撮影映像以外の各種情報が表示されるようになっており、例えば、現在の設定されているＡＦ枠の範囲（位置、大きさ、形状）を示す画像が撮影映像に重畳されて表示されるようになっている。
【００３１】
レンズ装置１２は、カメラ本体１４のレンズマウントに装着される撮影レンズ（ズームレンズ）６４を備えており、その撮影レンズ６４により、被写体５６がカメラ本体１４の撮像素子の撮像面に結像されるようになっている。撮影レンズ６４には、図示を省略するが、その構成要素としてフォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどの撮影条件を調整するための可動部が設けられており、それらの可動部は、モータ（サーボ機構）によって電動駆動されるようになっている。例えば、フォーカスレンズ群やズームレンズ群は光軸方向に移動し、フォーカスレンズ群が移動することによってフォーカス（被写体距離）調整が行われ、またズームレンズ群が移動することによって焦点距離（ズーム倍率）調整が行われる。
【００３２】
また、レンズ装置１２には、ＡＦユニット６６及び図示しないレンズＣＰＵ等が搭載されている。レンズＣＰＵはレンズ装置１２全体を統括制御するものであり、フォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどのモータによって電動駆動される制御対象の状態（位置、速度）をモータを駆動して制御する。また、ＡＦユニット６６は、ＡＦによるフォーカス制御（自動ピント調整）を行うために必要な情報を取得するための処理部であり、図示を省略するが、ＡＦ処理部、ＡＦ用撮像回路等から構成されている。
【００３３】
ＡＦ用撮像回路はＡＦ処理用の映像信号を取得するためにレンズ装置１２に配置されており、ＣＣＤ等の撮像素子（ＡＦ用撮像素子という）やＡＦ用撮像素子の出力信号を所定形式の映像信号として出力する処理回路等を備えている。尚、ＡＦ用撮像回路から出力される映像信号は輝度信号である。
【００３４】
ＡＦ用撮像素子の撮像面には、撮影レンズ６４の光路上に配置されたハーフミラー等によってカメラ本体１４の撮像素子に入射する被写体光から分岐された被写体光が結像するようになっている。ＡＦ用撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離（ピントが合う被写体の距離）は、カメラ本体１４の撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離に一致するように構成されており、ＡＦ用撮像素子により取り込まれる被写体画像は、カメラ本体１４の撮像素子により取り込まれる被写体画像と一致している。なお、両者の撮影範囲に関しては完全に一致している必要はなく、例えば、ＡＦ用撮像素子の撮影範囲の方がカメラ本体１４の撮像素子の撮影範囲を包含する大きな範囲であってもよい。
【００３５】
ＡＦ処理部は、ＡＦ用撮像回路から映像信号を取得し、その映像信号に基づいてＡＦの対象範囲とするＡＦエリア（ＡＦ枠）の範囲内における被写体画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を算出する。例えば、ＡＦ用撮像素子から得られた映像信号から高域周波数成分の信号をハイパスフィルタによって抽出した後、その高域周波数成分の信号のうち後述のようにして設定されるＡＦエリアに対応する範囲の信号を１画面（１フレーム）分ずつ積算する。このようにして１画面分ごとに得られる積算値はＡＦエリア内の被写体画像のコントラストの高低を示し、その積算値が焦点評価値としてレンズＣＰＵに与えられる。
【００３６】
レンズＣＰＵは、ＡＦエリアの範囲（輪郭）を示すＡＦ枠の情報（ＡＦ枠情報）を、後述するように画像処理ユニット５８から取得し、そのＡＦ枠情報により指定されたＡＦ枠内の範囲をＡＦエリアとしてＡＦ処理部に指定する。そして、そのＡＦエリア内の画像（映像信号）により求められる焦点評価値をＡＦ処理部から取得する。
【００３７】
このようにしてＡＦ用撮像回路から１画面分の映像信号が取得されるごとに（ＡＦ処理部で焦点評価値が求められるごとに）ＡＦ処理部から焦点評価値を取得すると共に、取得した焦点評価値が最大（極大）、即ち、ＡＦ枠内の被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ群を制御する。例えば、焦点評価値に基づくフォーカスレンズ群の制御方式として山登り方式が一般的に知られており、フォーカスレンズ群を焦点評価値が増加する方向に移動させて行き、焦点評価値が減少し始める点を検出すると、その位置にフォーカスレンズ群を設定する。これにより、ＡＦ枠内の被写体に自動でピントが合わせられる。
【００３８】
尚、上述のＡＦ処理部は、焦点評価値を算出するために、レンズ装置１２に搭載されたＡＦ用撮像素子から映像信号を取得しているが、カメラ本体１４の撮像素子より撮影された映像の映像信号をカメラ本体１４から取得するような構成としてもよい。また、ＡＦ枠内の被写体に自動でピントを合わせるためのＡＦ手段はどのようなものであってもよい。
【００３９】
ここで、ＡＦエリア２００は、図３に示すようにカメラ本体１４における撮像素子の撮像エリア２０２に対して四角形状の領域として設定され、その輪郭を示す枠２０４がＡＦ枠を示し、撮像素子のＡＦエリア２００（ＡＦ枠２０４内）の範囲で撮影される被写体がＡＦによりピントを合わせる対象となる。
【００４０】
尚、本明細書では、撮像エリア２０２に対するＡＦ枠２０４（ＡＦエリア２００）の範囲は、ＡＦ枠２０４の位置、大きさ、及び、形状（縦横比）の３つの要素によって決まるものとし、“ＡＦ枠の範囲を変更する”という趣旨の記載は、ＡＦ枠の位置、大きさ、及び、形状の３つの要素のうち、少なくとも１つの要素を変更することを意味するものとする。
【００４１】
また、レンズ装置１２は、ケーブルを介して、又は、直接的にカメラ本体１４と接続され、レンズ装置１２とカメラ本体１４の各々に設けられたシリアル通信インターフェース（ＳＣＩ）１２ａ、１４ａを通じてシリアル通信により各種情報のやり取りが行えるようになっている。これにより、例えば、ＡＦユニット６６において現在設定されているＡＦ枠の情報もカメラ本体１４に送信され、カメラ本体１４内での処理によってビューファインダ３６に表示される撮影映像に現在設定されているＡＦ枠の位置、大きさ、形状に対応したＡＦ枠の画像が重畳表示されるようになっている。
【００４２】
フォーカス操作部５０は、フォーカスデマンド２６の構成要素であると共に、一般的なフォーカスデマンドが備えている構成要素を示している。フォーカス操作部５０の構成要素として、図１に示したフォーカスノブ３０、ＡＦモードとＭＦモードの切替えやＡＦモードの種類（連続モードやモーメンタリモード）の切替えを行うためのモードスイッチ（図示せず）、ＡＦの開始を指示するＡＦ開始スイッチ（図示せず）等、ＡＦの制御内容やＭＦの制御に関する操作部材を備えると共に、それらの操作部材の設定状態を検出し、検出した設定状態に基づいて制御信号を送出する処理回路等を備えている。
【００４３】
フォーカスデマンド２６にはレンズ装置１２とケーブルで接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）５２が設けられており、フォーカス操作部５０はそのＩ／Ｆ５２及びケーブルを介してレンズ装置１２に接続され、ＳＣＩ１２ａを通じてレンズＣＰＵとの間のシリアル通信により各種信号のやり取りが行えるようになっている。
【００４４】
これにより、フォーカス操作部５０から送出された各種制御信号がレンズＣＰＵに与えられ、その制御信号に従った処理がレンズＣＰＵで実行されるようになっている。例えば、ＡＦによるフォーカス制御（ＡＦモード）の指示が与えられた場合には、上記のようにＡＦユニット６６から得られる焦点評価値に基づいてＡＦによるフォーカス制御が行われ、ＭＦによるフォーカス制御（ＭＦモード）の指示が与えられた場合には、フォーカスノブ３０の操作に基づいてフォーカス操作部５０から与えられるフォーカス位置指令信号に従ってＭＦによるフォーカス制御が行われるようになっている。
【００４５】
画像処理ユニット５８は、フォーカスデマンド２６にＡＦ枠制御装置の構成要素として組み込まれた処理部であり、レンズ装置１２のＡＦユニット６６において設定されるＡＦ枠の範囲（位置、大きさ、形状（縦横比））を後述のマニュアル操作又はＡＦ枠自動追尾の処理により指定するための処理部である。また、ＡＦ枠制御装置は、ＡＦ枠プリセット機能も備えており、画像処理ユニット５８は、そのＡＦ枠プリセット機能の処理も行う。ＡＦ枠プリセット機能は、操作者が指定したＡＦ枠の位置をプリセット位置として事前に記憶しておき、操作者が任意のときに所定のプリセット再生指示を行うと、その記憶したプリセット位置にＡＦ枠の位置を設定する機能である。尚、本実施の形態のＡＦ枠プリセット機能は、ＡＦ枠の位置と共に、ＡＦ枠の大きさ、形状、フォーカス位置（フォーカスレンズ群の位置）、ズーム位置（ズームレンズ群の位置）を一組の対象（プリセット対象）とし、そのプリセット対象の各状態をプリセット位置（以下、プリセット状態という）として記憶しておき、操作者による所定のプリセット再生指示により、プリセット対象の各要素をプリセット状態に設定（再生）する機能である。詳細は後述する。
【００４６】
画像処理ユニット５８は、ＳＣＩ７０ａを備えており、そのＳＣＩ７０ａは、上記Ｉ／Ｆ５２を介してレンズ装置１２に接続され、ＳＣＩ１２ａを通じてレンズＣＰＵとの間でシリアル通信により各種信号のやり取りが行えるようになっている。これにより、例えば、ＡＦ枠の範囲を指定するＡＦ枠情報が画像処理ユニット５８からレンズ装置１２のレンズＣＰＵに与えられ、そのＡＦ枠情報に基づいてＡＦユニット６６におけるＡＦ枠の範囲が設定される。
【００４７】
また、フォーカスデマンド２６には画像処理ユニット５８に映像信号を取り込むための映像入力コネクタが設けられており、その映像入力コネクタにカメラ本体１４の映像出力コネクタがダウンコンバータ６８を介してケーブルで接続される。これによって、カメラ本体１４の映像出力コネクタから出力されたＨＤＴＶ信号が、ダウンコンバータ６８によって、標準テレビ［ＮＴＳＣ（National Television System Committee)]方式の映像信号（ＳＤＴＶ信号）に変換（ダウンコンバート）されて、画像処理ユニット５８に入力されるようになっている。
【００４８】
画像処理ユニット５８は、ＡＦ枠自動追尾処理を実行する際に、カメラ本体１４から入力された撮影映像の映像信号から１コマ分の撮撮画像を順次取り込み、撮影画像の中から所定の追尾対象の被写体を検出する処理を行う。そして、ＡＦによりその被写体にピントが合わせられるようにＡＦ枠の範囲を決定し、決定したＡＦ枠の範囲をレンズ装置１２のレンズＣＰＵに送信する。
【００４９】
ＡＦ枠操作部６０は、ＡＦ枠制御装置としてフォーカスデマンド２６に画像処理ユニット５８と共に一体的に設けられ、又は、その一部又は全てが、フォーカスデマンド２６とは別体の装置、即ち、画像処理ユニット５８とは別体の装置に設けられてケーブル等で接続されている。本実施の形態では、図１のようにタッチパネル付きＬＣＤ４０がフォーカスデマンド２６（画像処理ユニット５８）とは別体で設けられ、他の構成要素はフォーカスデマンド２６に画像処理ユニット５８と共に設けられている。
【００５０】
ＡＦ枠操作部６０は、主にＡＦ枠の制御に関する操作を行うための操作部であり、ＡＦ枠の範囲を操作者がマニュアル操作で指示入力するための操作部材や、ＡＦ枠を所望の被写体に自動で追尾させるＡＦ枠自動追尾に関する操作を行うための操作部材、ＡＦ枠プリセット機能に関する操作部材を備えている。
【００５１】
図４のフォーカスデマンド２６の外観図にも併せて示すように、ＡＦ枠操作部６０の操作部材として、ＡＦ枠の位置をユーザの手動操作により上下左右に移動させるための位置操作部材１００（例えば、ジョイスティックやトラックボール）、ＡＦ枠の大きさを手動操作により変更するためのサイズ操作部材１０２（例えば、ツマミ)、ＡＦ枠の形状を手動操作により変更するための形状操作部材１０４（例えば、ツマミ）、ＡＦ枠自動追尾の開始を指示する追尾開始スイッチ１０８、ＡＦ枠自動追尾の停止を指示する追尾停止スイッチ１１０、ＡＦ枠プリセット機能においてプリセット位置の記憶する記憶モードとプリセット位置を再生する再生モードとを切り替えるメモリスイッチ１２０、２組のプリセット位置の記憶、又は、再生を指示するための番号１及び番号２の指示スイッチ１２２、１２４等を備えており、これらの操作部材１００、１０２、１０４、１０８、１１０、１２０、１２２、１２４の設定状態が、画像処理ユニット５８（後述のメインボード７０のＣＰＵ７８）により読み取られるようになっている。
【００５２】
また、ＡＦ枠操作部６０のＬＣＤ４０は、ＡＦ枠自動追尾に関するモード等の設定をタッチ操作（タップ操作）で入力できるようにしたもので、画像処理ユニット５８のＣＰＵ７８によりＬＣＤ４０に表示される画像が設定内容に応じて適宜切り換えられるようになっている。
【００５３】
尚、本実施の形態では、画像処理ユニット５８やＡＦ枠操作部６０を備えたＡＦ枠制御装置がフォーカスデマンド２６に組み込まれた態様を示したが、ＡＦ枠制御装置はフォーカスデマンド２６とは別体の装置として構成してもよい。また、この場合に、ＡＦ枠操作部６０は、その一部又は全てを画像処理ユニット５８と一体の装置に設けられてもよいし、別体の装置に設けてもよい。
【００５４】
次に画像処理ユニット５８の構成及び処理内容について説明する。
【００５５】
画像処理ユニット５８は、主としてメインボード７０、パターンマッチング処理演算ボード７２、顔認識処理演算ボード７４から構成されている。メインボード７０、パターンマッチング処理演算ボード７２、顔認識処理演算ボード７４の各々にはＣＰＵ７８、９０、９２が搭載されており、各ボード毎に個別の演算処理が行われると共に、各ＣＰＵ７８、９０、９２は、バスや制御線で接続され、相互にデータのやり取りや、演算処理の同期等が図られるようになっている。
【００５６】
画像処理ユニット５８における処理は、メインボード７０において統括的に行われるようになっている。そのメインボード７０には、演算処理を行う上記ＣＰＵ７８の他に、ＳＣＩ７０ａ、デコーダ（Ａ／Ｄ変換器）７６、スーパーインポーザ８２、ＲＡＭ８０等が搭載されている。
【００５７】
ＳＣＩ７０ａは、上述のようにレンズ装置１２のＳＣＩ１２ａとの間でシリアル通信を行うためのインターフェース回路であり、上記ＡＦ枠情報等をレンズ装置１２に送信する。
【００５８】
デコーダ７６は、上記ダウンコンバータ６８から画像処理ユニット５８に入力されるテレビカメラ１０の撮影映像の映像信号（ＳＤＴＶ信号）を、画像処理ユニット５８においてデジタル処理可能なデータに変換するための回路であり、アナログのＳＤＴＶ信号をデジタルデータの映像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理等を行っている。このデコーダ７６から出力される撮影映像の映像信号は、パターンマッチング処理演算ボード７２や顔認識処理演算ボード７４にも送られ、パターンマッチング処理演算ボード７２や顔認識処理演算ボード７４においてもテレビカメラ１０の撮影映像を１コマ単位の撮影画像として取得することができるようになっている。
【００５９】
スーパーインポーザ８２は、上記のデコーダ７６から出力された撮影映像の映像信号と、ＣＰＵ７８により生成される画像信号とを合成し、その合成した映像信号をＬＣＤ４０に出力・表示する回路である。これにより、カメラ本体１４に設置されているビューファインダ３６と同様にテレビカメラ１０の撮影映像がＬＣＤ４０に表示されると共に、その撮影映像に重ねて、現在設定されているＡＦ枠の範囲を示すＡＦ枠の画像や、タッチパネルでの入力操作を行えるようにしたメニュー画面（メニュー画像）等がＬＣＤ４０に表示される。尚、撮影映像に重畳させることなくＣＰＵ７８で生成された画像のみを表示させることも当然可能である。
【００６０】
ＲＡＭ８０は、ＣＰＵ７８の演算処理において使用するデータを一時的に格納するメモリである。
【００６１】
一方、パターンマッチング処理演算ボード７２や顔認識処理演算ボード７４は、パターンマッチングと顔検出・認識処理を個別に行うための演算ボードであり、各々、演算処理を行うＣＰＵ９０、９２の他に画像データを一時的に格納するＶＲＡＭ９４、９６等を備えている。
【００６２】
また、画像処理ユニット５８には、ＳＤ（Secure Digital）カードやＵＳＢメモリなどの外部メモリとしてデータカード１１４を装填するスロット１１５が設けられており、顔認識により特定の人物の顔を検出する際に、その特定の人物の顔を示す認証データを予めデータカード１１４に保存しておき、そのデータカード１１４をスロット７５に装填することで、顔認識に必要な認証データをデータカード１１４からＣＰＵ７８が読み込めるようになっている。
【００６３】
続いて、上記のごとく構成された画像処理ユニット５８によるＡＦ枠の制御についてＬＣＤ４０での表示及び操作と共に説明する。
【００６４】
図５に示すようにＬＣＤ４０の画面４０ａには、テレビカメラ１０の撮影映像に重畳して各種ボタン３００〜３１０からなるメニュー画面（メニュー画像）と、現在設定されているＡＦ枠の範囲を示すＡＦ枠の画像２０４（単にＡＦ枠２０４という）が表示される。メニュー画面の各種ボタン３００〜３１０やＡＦ枠２０４のように撮影映像に重畳される画像は、図２に示した画像処理ユニット５８におけるメインボード７０のＣＰＵ７８により生成され、それらの画像が、スーパーインポーザ８２においてデコーダ７６から出力されるテレビカメラ１０の撮影映像に重畳されてＬＣＤ４０に表示されるようになっている。尚、ＬＣＤ４０の表示（表示内容）に関する制御はＣＰＵ７８により行われるものである。
【００６５】
一方、ＬＣＤ４０はタッチパネルを備えており、ＬＣＤ４０の画面４０ａに対して指先等が触れるタッチ操作が行われると、触れた位置（座標）を示す位置情報がＣＰＵ７８に与えられるようになっている。これにより、ＬＣＤ４０の画面４０ａに対して行われたタッチ操作の位置や操作の種類（タップ操作、ダブルタップ操作等）がＣＰＵ７８により検出されるようになっている。そして、その操作に従った処理がＣＰＵ７８により実行されるようになっている。
【００６６】
ＬＣＤ４０の画面４０ａにおける基本的な操作として、各ボタン３００〜３１０に予め割り当てられた指示を入力する操作や、ＡＦ枠２０４の範囲を指定する操作があり、前者の操作は、各ボタン３００〜３１０の位置を指先等でタップ操作するものである。後者のＡＦ枠２０４の範囲を指定する操作は、例えば、撮影映像が表示されたＬＣＤ４０の画面４０ａ上において、ＡＦ枠２０４を移動させたい位置をタップ操作すれば、その位置が中心となるようにＡＦ枠２０４を移動させることができる。また、ＡＦ枠２０４の頂点や辺を指先等でタッチしてそのままスライドするドラッグ操作によってドラッグ操作した位置までタッチした頂点や辺の位置を移動させてＡＦ枠２０４の大きさや形状を変更することができる。
【００６７】
尚、ＡＦ枠２０４の位置、大きさ、形状は、ＡＦ枠操作部６０（フォーカスデマンド２６）の位置操作部材１００、サイズ操作部材１０２、形状操作部材１０４の操作でも変更可能である。
【００６８】
ＬＣＤ４０の画面４０ａに表示されるメニュー画面（メニュー画像）について説明すると、図５において、”固定”と表示された固定モード選択ボタン３００、”物体追尾”と表示された物体追尾モード選択ボタン３０２、”顔検出”と表示された顔検出追尾モード選択ボタン３０４、”顔認識”と表示された顔認識追尾モード選択ボタン３０６は、ＡＦ枠の制御モードを選択するボタンであり、これらのボタン３００〜３０６のいずれかをタップ操作することで、固定モード（マニュアルモード）、物体追尾モード、顔検出追尾モード、顔認識追尾モードのうちから所望のモードを選択することできるようになっている。
【００６９】
ＡＦ枠の制御モードについての詳細は省略するが、固定モード（マニュアルモード）は所望のＡＦ枠の範囲（位置、大きさ、形状）を操作者がマニュアル操作で指定し、その指定した位置にＡＦ枠を固定するモードである。所望のＡＦ枠の範囲を操作者がマニュアル操作で指定する方法として、ＬＣＤ４０の画面４０ａにおけるタッチ操作で行う方法以外に、ＡＦ枠操作部６０（図４のフォーカスデマンド２６）の位置操作部材１００、サイズ操作部材１０２、形状操作部材１０４の操作でことも可能である。このようにして指定されたＡＦ枠の範囲は、ＡＦ枠情報としてＳＣＩ７０ａによりレンズ装置１２のレンズＣＰＵに送信され、ＡＦユニット６６におけるＡＦ枠として設定される。
【００７０】
物体追尾モードは、任意の種類の物体をＡＦ枠で追尾させるモードである。このモードでは、撮影映像に対して操作者が追尾対象としたい任意の物体の画像を含むようにＡＦ枠の範囲を指定すると、その範囲の物体が追尾対象として設定される。そして、その追尾対象の画像が基準パターンとして登録され、パターンマッチング処理演算ボード７２のＣＰＵ９０において、順次得られる撮影画像に対して、基準パターンに一致する画像範囲を検出するためのパターンマッチング処理が行われる。メインボード７０のＣＰＵ７８は、その基準パターンが検出された範囲をＡＦ枠の範囲として決定し、レンズ装置１２のレンズＣＰＵに送信する。尚、ＡＦ枠自動追尾を開始する際にレンズ装置１２においてＡＦによるフォーカス制御が行われていない場合（ＡＦモードとなっていない場合）には、ＡＦ枠自動追尾の開始と連動してＡＦの開始も指示される。
【００７１】
顔検出追尾モードは、任意の人物の顔をＡＦ枠で追尾させるモードである。このモードでは、まず、顔認識処理演算ボード７４のＣＰＵ９２において撮影画像の中から任意の人物の顔画像を検出するための周知の顔検出処理が行われる。そして、検出された顔画像の中から追尾対象とする顔画像を操作者が指定すると、その顔画像が追尾対象として設定される。以後、順次得られる撮影画像に対して顔認識処理演算ボード７４のＣＰＵ９２により顔検出処理が行われると共に、検出された顔画像の中から追尾対象の顔画像を特定する処理がメインボード７０のＣＰＵ７８により行われる。メインボード７０のＣＰＵ７８は、検出された追尾対象の顔画像の範囲をＡＦ枠の範囲として決定し、レンズ装置１２のレンズＣＰＵに送信する。
【００７２】
顔認識追尾モードは、事前に認証データとして登録した人物の顔をＡＦ枠で追尾させるモードである。このモードでは、図２に示したスロット１１５に装填されたデータカード１１４から追尾対象とする人物の顔の認証データが取り込まれる。そして、顔検出追尾モードと同様に顔認識処理演算ボード７４のＣＰＵ９２において顔検出処理が行われると共に、検出された顔画像の中から追尾対象の顔画像が認証データを用いた周知の顔認識処理により検出される。メインボード７０のＣＰＵ７８は、検出された追尾対象の顔画像の範囲をＡＦ枠の範囲として決定し、レンズ装置１２のレンズＣＰＵに送信する。
【００７３】
尚、図５において、”セット”と表示されたセットボタン３０８と、”リセット”と表示されたリセットボタン３１０は、ＡＦ枠自動追尾の開始と停止を指示するボタンであり、これらのボタン３０８、３１０は、ＡＦ枠自動追尾の開始又は停止の指示を操作者が行う制御モード（物体追尾モード、顔検出モード）が選択された場合にのみ表示される。尚、これらのセットボタン３０８とリセットボタン３１０は、ＡＦ枠操作部６０の追尾開始スイッチ１０８と追尾停止スイッチ１１０（図２及び図４参照）と同様に作用するボタンである。
【００７４】
次に、フォーカスデマンド２６に組み込まれたＡＦ枠制御装置におけるＡＦ枠プリセット機能について説明する。ＡＦ枠プリセット機能は、操作者が指定した所望のＡＦ枠の位置をプリセット位置として事前に記憶（プリセット記憶）しておき、操作者が任意のときに所定のプリセット再生指示を行うと、その記憶したプリセット位置にＡＦ枠の位置を設定する機能である。また、本実施の形態のＡＦ枠プリセット機能では、ＡＦ枠の位置だけではなく、ＡＦ枠の大きさ及び形状も記憶すると共に、レンズ装置１２の撮影レンズ６４のフォーカス位置とズーム位置も記憶し、上記プリセット再生指示を行うと、ＡＦ枠の位置、大きさ、形状（即ち、ＡＦ枠の範囲）、フォーカス位置、及び、ズーム位置をその記憶した状態に設定するものである。尚、ＡＦ枠の位置、大きさ、及び、形状と、撮影レンズ６４のフォーカス位置、及び、ズーム位置のうち任意の要素に関しての予め決められた状態を、本明細書ではプリセット状態と称する。
【００７５】
図２におけるＡＦ枠操作部６０（図４のフォーカスデマンド２６）には、ＡＦ枠プリセット機能においてプリセット状態を記憶する記憶モードとプリセット状態を再現（再生）する再生モードとを切り替えるメモリスイッチ１２０、２組のプリセット状態の記憶、又は、再生を指示するための番号１及び番号２の指示スイッチ１２２、１２４が設けられている。そして、これらのスイッチ１２０〜１２４の設定状態（オン／オフ状態）は、画像処理ユニット５８におけるメインボード７０のＣＰＵ７８に読み取られるようになっている。
【００７６】
操作者は、例えば、ＡＦ枠の制御モードを固定モード（マニュアルモード）に設定し（図５の固定モード選択ボタン３００を選択し）、マニュアル操作でプリセット状態として記憶させたいＡＦ枠の範囲を設定する。また、レンズ装置１２における撮影レンズ６４のフォーカス位置とズーム位置もプリセット状態として記憶させたい位置に設定する。尚、プリセット状態として記憶させるフォーカス位置は、フォーカスデマンド２６のフォーカスノブ３０のマニュアル操作で設定したものであってもよいし、ＡＦにより設定されたものであってもよい。
【００７７】
続いて操作者は、メモリスイッチ１２０を操作し、記憶モードに設定する。ここで、メモスイッチ１２０は、例えば自動復帰型のボタンスイッチであり、一回オンする毎に記憶モードと再生モードとが交互に切り替わるようになっており、メインボード７０のＣＰＵ７８は、再生モードにおいてメモリスイッチ１２０がオンされると記憶モードに移行し、記憶モードにおいてメモリスイッチ１２０がオンされると再生モードに移行する。
【００７８】
記憶モードに設定した後、操作者は、番号１の指示スイッチ１２２又は番号２の指示スイッチ１２４をオンして、現在のＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、及び、ズーム位置を番号１又は番号２のプリセット状態として記憶することを指示する。
【００７９】
尚、番号１の指示スイッチ１２２又は番号２の指示スイッチ１２４は番号１と番号２の２種類のプリセット状態を記憶、再生できるようにしたもので、指示スイッチは記憶可能なプリセット状態の数に応じて変更される。また、操作者は記憶モードに設定してから、ＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、ズーム位置をプリセット状態として記憶させたい状態に設定し、指示スイッチ１２２、１２４で、その状態をプリセット状態として記憶させることを指示してもよい。
【００８０】
メインボード７０のＣＰＵ７８は、記憶モードの状態となっている場合において、番号１の指示スイッチ１２２又は番号２の指示スイッチ１２４のいずれかがオンされると、そのときの（現在の）ＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、ズーム位置を、オンされた指示スイッチの番号に対応するプリセット状態として図示しないＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶する。現在のフォーカス位置やズーム位置の情報は、レンズ装置１２のレンズＣＰＵとの間でのシリアル通信によりレンズＣＰＵから取得される。
【００８１】
一方、操作者は、上記のようにしてプリセット状態を記憶させた位置を、所望のときに再現することができ、操作者は、メモリスイッチ１２０を操作して再生モードに設定しておく。そして、再生したいプリセット状態が記憶された番号１の指示スイッチ１２２又は番号２の指示スイッチ１２４をオンして、その番号のプリセット状態の再生を指示する。
【００８２】
ＣＰＵ７８は、再生モードの状態となっている場合において、番号１の指示スイッチ１２２又は番号２の指示スイッチ１２４がオンされると、オンされた指定スイッチに対応する番号のプリセット状態をメモリから読み出し、ＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、ズーム位置をそのプリセット状態に設定する。即ち、プリセット状態として記憶されていたＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、ズーム位置をレンズＣＰＵに送信する。これにより、レンズ装置１２における撮影レンズ６４のフォーカス位置、ズーム位置がレンズＣＰＵの制御により画像処理ユニット５８から与えられたプリセット状態（プリセット位置）に設定される。
【００８３】
また、ＡＦユニット６６におけるＡＦ枠の範囲が画像処理ユニット５８から与えられたプリセット状態に設定され、レンズＣＰＵはＡＦユニット６６からの焦点評価値情報に基づいてＡＦによるフォーカス制御が開始される。ここで、ＡＦによるフォーカス制御は、フォーカス位置をプリセット位置に設定した後に開始されるようになっている。例えば、画像処理ユニット５８におけるメインボード７０のＣＰＵ７８は、フォーカス位置がプリセット位置に設定されたことを確認した後、ＡＦ枠の範囲をプリセット状態に設定すること、及び、ＡＦによるフォーカス制御を開始することをレンズＣＰＵに送信する。但し、ＡＦによるフォーカス制御のみをフォーカス位置がプリセット位置に設定された後に開始させるようにしてもよい。また、ＡＦによるフォーカス制御は、ＡＦ枠の範囲、フォーカス位置、ズーム位置の全ての要素がプリセット状態に設定された後に開始させるようにしてもよいし、これらの要素がプリセット状態に設定されたか否かとは関係なく行うようにしてもよい。
【００８４】
以上のＡＦ枠プリセット機能によれば、プリセット状態の記憶時（プリセット記憶時）の撮影条件と、そのプリセット状態の再生時（プリセット再生時）の撮影条件が異なるため、又は、目的の被写体が移動したため、プリセット状態を再生した際に目的の被写体にピントが合わない場合でも、ＡＦ枠がその被写体の位置に合わせられるため、その後のＡＦによって適切に目的の被写体にピントが合わせられるようになる。
【００８５】
尚、上記実施の形態のＡＦ枠プリセット機能は、ＡＦ枠の位置以外に、ＡＦ枠の大きさ及び形状、撮影レンズ６４のフォーカス位置及びズーム位置の全ての要素を、プリセット状態を記憶し、再生するプリセット対象としたが、本発明は、これらの要素のうち、少なくともＡＦ枠の位置と、フォーカス位置又はズーム位置を含む要素をプリセット対象とするものであればよい。
【００８６】
また、テレビカメラ１０が雲台に載置され、その雲台のパン／チルト機能により、パンニング及びチルティングが電動により行われるようになっている場合、上記ＡＦプリセット機能におけるプリセット対象として、パンニングの位置（パン位置）及びチルティングの位置（チルト位置）を含むようにしてもよく、この場合、画像処理ユニット５８（メインボード７０のＣＰＵ７８）が雲台の制御部からパン位置及びチルト位置の情報を取得できるようにすると共に、画像処理ユニット５８（メインボード７０のＣＰＵ７８）から雲台の制御部への指示信号により所望のパン位置及びチルト位置に雲台を駆動できるようにすれば良い。
【符号の説明】
【００８７】
１…ＡＦ枠自動追尾システム、１０…テレビカメラ、１２…レンズ装置、１４…カメラ本体、２６…フォーカスデマンド、３６…ビューファインダ、４０…タッチパネル付き液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、５０…フォーカス操作部、５８…画像処理ユニット、６０…ＡＦ枠操作部、６６…ＡＦユニット、６８…ダウンコンバータ、７０…メインボード、７２…パターンマッチング処理演算ボード、７４…顔認識処理演算ボード、７６…デコーダ、７８、９０、９２…ＣＰＵ、８２…スーパーインポーザ、１１４…データカード、１１５…スロット、１２０…メモリスイッチ、１２２、１２４…指示スイッチ、２００…ＡＦエリア、２０４…ＡＦ枠、３００…固定モード選択ボタン、３０２…物体追尾モード選択ボタン、３０４…顔検出追尾モード選択ボタン、３０６…顔認識追尾モード選択ボタン、３０８…セットボタン、３１０…リセットボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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