(57)【要約】【課題】  遠隔撮影を行う場合においても、直接撮影装置を操作する時と同様の感覚で撮影可能とする。【解決手段】  複数の光学素子群を含み、被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影レンズの姿勢を変更するための第１の操作部と、前記複数の光学素子群を駆動するための第２の操作部とを備える操作ユニットと、を備える撮影装置であって、前記操作ユニットが、前記撮影レンズを含む撮影装置本体に対して着脱可能であり、前記操作ユニットを前記撮影装置本体から取り外した状態においても、前記操作ユニットを前記撮影装置本体に取り付けた状態においても、前記第１の操作部と前記第２の操作部との相対的な位置が同じである。【選択図】  図２
2011130324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子群を含み、被写体を撮影する撮影レンズと、
前記撮影レンズの姿勢を変更するための第１の操作部と、前記複数の光学素子群を駆動するための第２の操作部とを備える操作ユニットと、を備える撮影装置であって、
前記操作ユニットが、前記撮影レンズを含む撮影装置本体に対して着脱可能であり、
前記操作ユニットを前記撮影装置本体から取り外した状態においても、前記操作ユニットを前記撮影装置本体に取り付けた状態においても、前記第１の操作部と前記第２の操作部との相対的な位置が同じであることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記撮影装置本体が、
前記撮影レンズからの光束を受光する撮像素子と、
前記撮影レンズの姿勢を変更することが可能な第１のベースユニットとを備えていることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記撮影装置本体が第１の無線送受信部を有しており、
前記操作ユニットが第２の無線送受信部を有しており、
前記操作ユニットが前記撮影装置本体から取り外された際には、前記操作ユニットの操作に基づく操作信号を、前記第２の無線送受信部から前記第１の無線送受信部に送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記撮影装置本体は、第１の送受信部を有しており、
前記操作ユニットは、前記操作ユニットが前記撮影装置本体に取り付けられた状態において、前記第１の送受信部と接触する第２の送受信部を有しており、
前記操作ユニットが前記撮影装置本体に取り付けられた状態においては、前記操作ユニットの操作に基づく操作信号を、前記第２の送受信部から前記第１の送受信部に送信することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の撮影装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の撮影装置を備える撮影システムであって、
前記操作ユニットを取り付け可能な第２のベースユニットを備えていることを特徴とする撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビジョン撮影に用いられる撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
競技場等においてテレビ撮影を行う時には、撮影機材を３脚の上に設置し、撮影が競技の妨げとなることのないようにフィールドの外から撮影をしている。カメラマンは三脚に取り付けられたデマンドでレンズのズームやフォーカスを操作し、また三脚に取り付けられたパン棒を操作して撮影姿勢（パン、チルト）を調整する。フィールド撮影では被写体より離れた位置から迫力ある映像を撮るため、競技者をクローズアップすることが多い。このような状態で被写体の機敏な動きを的確に追従するためにパン棒を用いた高度なカメラワークが必要とされる。
【０００３】
また、このような撮影装置とは別に雲台装置を用いてカメラを遠隔から無線でコントロールする方法も用いられている（特許文献１参照）。無線でカメラをコントロールする場合は、カメラ及び雲台装置をフィールド内部や高所に配置することができるため、臨場感のある競技映像や、迫力のある映像を撮影することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、撮影用途に応じてフィールド用の撮影機材と、無線でコントロールする撮影機材の両者を準備することは設備費用や、設置の手間等の点で効率的ではない。
【０００６】
また、直接撮影機材を操作して撮影を行う場合と、無線で撮影する場合とで操作性が大きく異なっていたため、所望の映像を上手く撮影しにくい、という課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明では、操作性に優れた撮影装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の撮影装置は、複数の光学素子群を含み、被写体を撮影する撮影レンズと、撮影レンズの姿勢を変更するための第１の操作部と、複数の光学素子群を駆動するための第２の操作部とを備える操作ユニットと、を備える撮影装置であって、操作ユニットが、撮影レンズを含む撮影装置本体に対して着脱可能であり、操作ユニットを撮影装置本体から取り外した状態においても、操作ユニットを撮影装置本体に取り付けた状態においても、第１の操作部と第２の操作部との相対的な位置が同じであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１つの撮影装置を直接操作しても、遠隔操作しても、同様の操作感覚を維持しながら操作することができるような、優れた操作性を持つ撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による撮影装置の構成図
【図２】本発明による撮影装置本体の外観図
【図３】本発明による撮影装置本体の外観図
【図４】本発明による撮影装置の構成図
【図５】本発明によるリモートコントロール装置の外観図
【図６】本発明による撮影装置のフローチャート
【図７】本発明による撮影装置のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施例の撮影装置（レンズ装置）は、通常の撮影装置をカメラマンが直接操作することができ、また撮影用途に応じて撮影装置を遠隔から（無線で）制御することができる撮影装置を提供することを目的としている。更に、撮影装置を直接操作する操作感覚を維持しながら、無線で撮影装置を操作することができる、操作性の優れた撮影装置を提供することを目的としている。
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本実施形態のテレビレンズを図１〜図７に基づいて詳細に説明する。図１はフィールドでのテレビ撮影に用いられる撮影装置本体Ｍのブロック図である。図１の撮影装置本体Ｍは、被写体を撮影するためのレンズユニット（撮影レンズ）Ｌと、レンズユニットＬが集光した光を電子映像に変換するカメラユニットＣを備えている。本体ベースユニット（三脚、或いは三脚の支持部）ＰはレンズユニットＬとカメラユニットＣを支持すると同時に撮影方向（パン及びチルト方向）を変更する構造を持つ。操作ユニットＨは、撮影装置の操作部を集約したユニットで、カメラマンの操作に応じて操作ユニットＨからの指令は、信号制御ユニットＵがカメラユニットＣ及びレンズユニットＬの制御部へ指令信号を伝達している。撮影装置本体Ｍはこのようなユニットを備えている。
【００１４】
カメラマンが直接操作するこの撮影装置本体Ｍは、被写体となる競技者の競技の妨げになることのないように通常フィールドの外部に設置した状態で撮影する。図２及び図３は撮影装置本体Ｍの外観を表している。図１〜図３において図中同一の番号は同一の部位を表わしている。
【００１５】
図１を用いて撮影装置本体Ｍの内部構成を詳細に説明する。
【００１６】
操作ユニットＨは、光学部材群Ｌ１の電動駆動を指示するレンズ操作部Ｈ１と、この操作部材の操作を検知する検知部Ｈ２と、カメラの操作を指示するカメラ操作部Ｈ３と、撮影映像を表示する表示部Ｈ４とを備えている。更に、撮影装置本体Ｍの向き（方向、パン、チルト）を操作するパン・チルト操作部（方向操作部）Ｈ５を備えている。また、この操作ユニットＨは無線送受信部（第２の無線送受信部）Ｈ６を備えており、この無線送受信部Ｈ６と撮影装置本体Ｍの無線送受信部（第１の無線送受信部）Ｕ１との間で信号の授受が可能である。操作ユニットＨから撮影装置本体Ｍに無線で操作信号（操作指示信号）を送信したり、撮影装置本体Ｍから操作ユニットＨに撮影画像を送信したり、光学素子群の位置信号を送信したりすることが可能である。尚、操作ユニットＨが撮影装置本体Ｍに取り付けられている際には、操作ユニットＨからの操作信号は、操作ユニットＨと撮影装置本体Ｍの接点（信号の授受を行うための接点）から撮影装置本体Ｍに送信する。操作ユニットも撮影装置本体も両者共にこのような接点（第１の送受信部、第２の送受信部）を備えており、この両者の接点が接触した時点で、無線送受信部への電源供給を中断しても構わない。また、図２、３中に記載したＨ１ａは、レンズ操作部Ｈ１の中の、ズームの駆動を指示するズームデマンドであり、Ｈ１ｂは、フォーカスの駆動を指示するフォーカスデマンドである。勿論、この他の操作部を有していても構わない。
【００１７】
また、この操作ユニットＨは、撮影装置本体Ｍの一部であるが、撮影装置本体Ｍに対して着脱可能であり、撮影装置本体Ｍに取り付けている状態でも、撮影装置本体Ｍから取り外した状態でも、お互いの操作部の相対的な位置関係は同じである。つまり、操作ユニットＨが、第１の操作部、第２の操作部、第３の操作部等を備えている場合、それらの操作部の相対的な位置関係を変えずに（同じままで）一体的に撮影装置本体Ｍから取り外すことができる。更に、この操作ユニットＨは、撮影装置本体Ｍを支持し、その姿勢を変更することが可能な本体ベースユニットＰとは別のベースユニットに取り付け可能である。つまり、カメラマン（撮影者）は、この操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍから取り外した状態であっても、この操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍに取り付けた状態と同じように操作し、撮影装置本体ＭのレンズユニットＬを制御することができる。
【００１８】
次に、レンズユニットＬは、その内部に光学部材群（撮影光学系）Ｌ１を備えている。この中でもフォーカスＦとズームＺとアイリスＩはカメラマンの指示に基づいて制御される光学部材である。レンズ制御部Ｌ２は、前述のレンズ操作部Ｈ１の操作（指示）に基づいて、光学部材群Ｌ１の少なくとも１つを操作する（光学部材群を駆動する駆動部を制御する）。位置検知部Ｌ３は、前述の光学部材群Ｌ１、つまり、フォーカス（合焦のために移動するレンズ群）、ズーム（ズームのために移動するレンズ群）、アイリス（絞り）の位置を検出する位置検知部である。
【００１９】
カメラユニットＣは、光学部材群Ｌ１で撮影した映像を電子映像に変換する（被写体からの光束を受光する）カメラ部（撮像素子、光電変換素子）Ｃ１と、カメラ部Ｃ１で撮影した映像を画像処理するカメラ制御部Ｃ２を備えている。このカメラユニットＣで撮影された画像が、前述の表示部Ｈ４上に表示される。
【００２０】
本体ベースユニット（第１のベースユニット）Ｐは、撮影装置全体を水平方向（パン方向）及び垂直方向（チルト方向）に回転する機構を有するパン・チルト部（姿勢変更手段、撮影方向変更手段、撮影方向制御手段）Ｐ１を備えている。ここで、この本体ベースユニットＰは、撮影装置をパン・チルト方向に電動で駆動するパン・チルト制御部Ｐ２と、パン及びチルトのそれぞれの回転角度を検出する角度検知部Ｐ３も備えている。
【００２１】
このように、本実施例における本体ベースユニットＰは手動及び電動でパン・チルトの操作が可能である。手動時には図３で示したズームデマンドＨ１ａとフォーカスデマンドＨ１ｂをカメラマンが手で握り、ズームとフォーカスを操作しながらテレビカメラをパン及びチルト方向に手動で撮影装置全体の姿勢を傾ける。図１で示したパン・チルト操作部Ｈ５は、図３においてはズームデマンドＨ１ａとフォーカスデマンドＨ１ｂがその役割を果たしていて、２つのレンズ操作部材を手で支えながら撮影姿勢を上下左右にコントロールする。図３ではズームデマンドＨ１ａとフォーカスデマンドＨ１ｂがパン・チルト操作部を兼ねているが、図示しない別の例として撮影姿勢を操作するパン棒を撮影装置に設ける場合もある。
【００２２】
また、撮影装置の姿勢制御は手動だけではなく、電動でも駆動できるように、パン・チルト制御部Ｐ２が有するモータで電動駆動することも可能な構造になっている。カメラマンが直接撮影装置を操作する時には、パン及びチルト操作は手動で行う。近年はフィールド撮影においても実写映像とＣＧを合成するバーチャル画像を製作する機会が増えており、ズームとフォーカスそしてアイリスの位置情報と撮影姿勢を示すパンとチルトの角度情報を高精度で検知する必要がある。そのため本実施例においてはレンズの位置検知部Ｌ３とパン・チルトの角度検知部Ｐ３の角度検出にエンコーダを用いている。
【００２３】
操作ユニットＨは、カメラマンが撮影装置本体Ｍの操作に関わるマンマシンインターフェースを集めたユニットである。ズームやフォーカスを操作するレンズ操作部Ｈ１とカメラの各種設定をするカメラ操作部Ｈ３と撮影姿勢を変更するためのパン・チルト操作部Ｈ５と撮影映像を表示する表示部Ｈ４から構成される。それぞれの操作部からの指令信号はＣＰＵ等で構成される信号制御部Ｈ７に集められる。またＵ２もＣＰＵ等で構成される信号制御部であり、前述した信号制御部Ｈ７とは着脱可能なコネクタＣＮ１を介して双方向にデータ通信をしている。信号制御部Ｕ２はレンズユニットＬ，カメラユニットＣの各ユニットの制御に必要なデータを分配している。このような撮影装置を用いてカメラマンは、カメラやレンズそして撮影装置の姿勢を直接操作している。
【００２４】
また本実施例では撮影装置をカメラマンが直接操作する撮影方法とは別に、撮影装置のマンマシンインターフェースである操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍから切り離し、操作ユニットＨをコントローラとして遠隔から撮影装置本体を制御することができる。図１におけるＣＮ１は、撮影装置本体Ｍから操作ユニットＨを着脱する時に回路の切り離し、あるいは連結ができるように着脱式のコネクタを用いている。
【００２５】
図４は操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍから分離した時のブロック図を表わしている。この図４、図５に示したような本体ベースユニット（第１のベースユニット）とは別のベースユニット（第２のベースユニット）を含めた撮影システムも本実施例の一つの形態である。この図４、５の中で図１、２、３と同じ番号は同一の構成部位を表わすので説明を省略する。遠隔で操作する操作ユニットＨは連結部ＣＮ３を介してベースユニット（第２のベースユニット）Ｂに固定する。ベースユニットＢと、ベースユニットＢに固定した操作ユニットＨを合わせてリモートコントロール装置Ｒと呼ぶことにする。ベースユニットＢは操作ユニットＨを支える三脚部Ｂ３と、撮影姿勢を指示するために手動でパン及びチルトする機構を有するパン・チルト部Ｂ１と、パン及びチルトの回転角度を検知する角度検知部Ｂ２を持つ。操作ユニットＨをベースユニットＢに固定することにより、カメラマンは直接撮影レンズを操作する時と同様の直立した撮影姿勢で撮影映像を確認しながら操作ユニットＨを操作することが出来る。撮影装置本体Ｍのパン・チルトの撮影角度を手動で遠隔操作するためにパン・チルト部Ｂ１の角度は角度検出部Ｂ２で検出し、コネクタ部ＣＮ２を介して信号制御部Ｈ７へ送信する。遠隔からのパン・チルトの撮影角度や、レンズ操作、カメラ操作の指示は、信号制御部Ｈ７でデータを統合した後、無線送受信部Ｈ６から撮影装置本体Ｍの無線送受信部Ｕ１へ無線で通信する。撮影装置本体Ｍの信号制御部Ｕ２はレンズ制御部Ｌ２、カメラ制御部Ｃ２、パン・チルト制御部Ｐ２へ指令信号を分配する。また撮影装置本体Ｍのカメラ部Ｃ２が撮影した映像や、撮影装置本体Ｍのレンズ位置情報やパン・チルト角度は、撮影装置本体Ｍの無線送受信部Ｕ１と操作ユニットＨにある無線送受信部Ｈ６の双方向の無線通信を通じて表示部Ｈ４で確認することができる。撮影装置本体Ｍの無線送受信部Ｕ１と操作ユニットＨの無線送受信部Ｈ６は、図４に示すように操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍから分離する時に初めて機能する。しかし図１に示すように操作ユニットＨを撮影装置本体Ｍに装着した状態の時には機能することはなく、撮影装置本体Ｍの信号制御部Ｕ２と操作ユニットＨの信号制御部Ｈ７の間で通信する。図５は操作ユニットＨとベースユニットＢから成るリモートコントロール装置Ｒの外観を表している。図５における操作ユニットＨは、図２で示した操作ユニットＨを取り外し、３脚に乗せ変えたものである。
【００２６】
本実施例で例示したように撮影装置の操作ユニットＨを撮影装置本体から着脱可能な構造にして、遠隔からリモートコントロール装置Ｒと撮影装置本体Ｍを無線で双方向通信することにより次の利点が得られる。第一に１台の撮影装置をカメラマンが直接操作する通常のフィールドカメラとして利用でき、また撮影用途に応じて雲台装置のように操作ユニットを分離して遠隔からの撮影が可能になる。複数の撮影装置を用意する必要がなくなり、トータルの機材コストの安く抑えることができる。第二に撮影装置本体とリモートコントロールユニットを無線で通信しているので、従来の雲台装置で行われているケーブルの引き回しが不要となる。設置が容易であり、撮影する競技種目に応じて素早く臨機応変に撮影位置を変更できるので、運用上の利便性に優れている。第三に遠隔から操作する操作ユニットは、パンとチルトが可能な３脚に接続可能な構造であり、またズームデマンドやフォーカスデマンドも通常のカメラ撮影と同等の操作性を有している。従来のフィールドカメラを直接操作する操作感覚を維持しながらフィールド内部に設置した撮影装置本体を遠隔操作できるので、フィールドカメラマンが体で覚えている操作感覚を的確に反映しながら撮影できる、という優れた操作性を実現している。
【００２７】
本実施例で例示した撮影装置では、撮影装置本体とリモートコントロール装置を設置した直後は、リモートコントロール側の操作部と撮影装置本外側の位置や姿勢は同一ではない。そのため、撮影を開始する前の段階で、撮影装置本体とリモートコントロール装置の位置や向きを合致させる必要がある。遠隔撮影を開始する前の段階で、撮影装置本体（以下本体と記す）とリモートコントロール装置側（以下リモコンと記す）の位置合わせのための初期化手順を図６に示す。
【００２８】
図６はリモコンの電源を投入してから、本体側とリモコン側の初期化をする手順を示すフローチャートである。図中左側が本体側のフローを示し、図中右側はリモコン側のフローチャートである。初期化のフローは原点出しのフローＡと本体とリモコンの位置合わせをするフローＤの２つのフローから構成される。最初に原点出しのフローＡについて説明する。
【００２９】
本実施例では高精度な制御をすると同時に、バーチャル映像で必要となる高分解能のレンズ位置およびパン・チルトの角度データを得るために、レンズのフォーカスとズームとアイリス及びパン・チルトの検出系にインクリメント方式のエンコーダを用いている。またリモコン側のレンズ操作指示部材であるフォーカスデマンドとパン・チルトの検出系にもエンコーダを用いている。絶対位置ではなく相対位置を検出するエンコーダを用いているため、本体側及びリモコン側共に、電源投入時に原点位置を把握する原点出しを実施して絶対位置を把握する必要がある。Ｒ１０１でリモコンの電源をＯＮにすると、Ｒ１０２で本体側に、本体の電源ＯＮと本体駆動部の原点出しの指示を出す。Ｒ１０３とＲ１０４ではリモコンの操作者がフォーカスデマンドとパン・チルトを手動で動かして検出系であるエンコーダの原点出しを行う。原点出しは検出範囲の中に１箇所フォトインタラプタを検知する箇所があり、その場所を基準点として絶対位置を把握するものである。本体側では、Ｍ１０１で本体の電源をＯＮにする。Ｍ１０３からＭ１０５では、本体側のズーム、フォーカス、アイリス、パン、チルトの原点出しを電動で行う。リモコン側と同様に、検出範囲の中に１箇所フォトインタラプタを検知する箇所があり、その場所を通過した時に原点位置を把握する。Ｍ１０４はＲ１０５で本体側から原点出し終了の問い合わせを受けて、原点出し終了の有無を本体側に返信し、本体側の原点出しが終了するまでＭ１０３からＭ１０５を繰り返す。Ｍ１０５で本体側の原点出しが終了すると、Ｍ１０６で前回電源をＯＦＦした時に本体側で記憶したカメラ、レンズ、パン・チルトの位置及び状態に戻し、Ｍ１０７で本体側の原点出しのフローは終了する。リモコン側はＲ１０６で本体側の原点出しの終了を確認した後に、本体とリモコン側の両方の原点出しが終了したことをリモコンの表示部に表示する。この時点で本体側およびリモコン側に備えたエンコーダは、制御に必要な絶対位置を把握することになる。Ｍ１０６で本体を前回の電源ＯＦＦ時の状態に戻す理由は、装置の設置後の撮影運用途中で電源のＯＮとＯＦＦを繰り返す時には、前回の撮影条件を維持することが好ましいためである。
【００３０】
次にリモコン側と本体側の位置合わせのフローＤについて説明する。撮影装置を最初に設置する時、あるいは運用途中で電源を１度落としてリモコン側の操作部を動かした時には、リモコン側の操作部材が指示するレンズ、パン・チルトの位置と、本体側のレンズ、パン・チルトの位置はずれを生じている。本実施例では本体とリモコンの原点出しを終えた後は、リモコンの指示する位置へ本体を駆動して、本体側の駆動部とリモコン側の操作部の持つずれを解消している。Ｒ２０１でリモコン操作部が指示する操作信号を検知し、Ｒ２０２で本体側へ指令信号を送信する。本体ではＭ２０１で受信した指令信号を信号制御部が各ユニットの制御部に指令を振り分け、Ｍ２０２で各ユニットの制御部が各ユニットを電動で駆動する。Ｍ２０３では各ユニットの位置、角度などの情報をリモコン側へ送信する。Ｒ２０３ではリモコンの表示部に各ユニットの位置や角度情報を表示し、Ｒ２０４で位置合わせのフローを終了する。この様にフローＡで検出系の原点出しをした後で、フローＤで本体をリモコンの操作部材の指令に合致させることで初期化を終了し、この後はリモコンの操作部の指示通りに撮影装置本体が操作可能となる。
【００３１】
図７はリモコン電源をＯＦＦする時のフローを示したものである。Ｒ３０１でリモコンの電源をＯＦＦと指示すると、Ｒ３０２で本体側へ電源ＯＦＦの指示を送信する。本体側では電源ＯＦＦの指示を受けて、Ｍ２０１で現在のレンズの位置、パン・チルトの角度やカメラの情報を記憶する。これらの情報は図６電源投入時Ｍ１０６で利用する。Ｍ２０２で本体側の電源をＯＦＦし、リモコン側においてもＲ３０３で電源をＯＦＦとする。
【００３２】
このように撮影装置本体とリモートコントロール装置を初期化する手順は、検出系の原点出しと、２つの装置の位置合わせという２つのフローを実施している。本体そしてリモコン共に位置や角度の検出系にエンコーダではなくアナログのポテンショメータを使用する場合には、図６における原点出しのフローＡは省略することが可能である。
【００３３】
実施例ではパン、チルト、フォーカス、アイリスに限定していたが、ズームを位置制御する場合には、ズームも同様の初期化手順に加えても構わない。
【符号の説明】
【００３４】
Ｌ  光学手段ユニット
Ｃ  カメラユニット
Ｐ  本体ベースユニット
Ｍ  撮影装置本体
Ｈ  操作ユニット
Ｂ  ベースユニット
Ｕ１  無線送受信部
Ｈ６  無線送受信部
ＣＮ３  連結部
【図１】
2011130324.tif 000003
【図２】
2011130324.tif 000004
【図３】
2011130324.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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