(57)【要約】【課題】カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることが可能なテレビジョンカメラ装置を提供する。【解決手段】本発明のテレビジョンカメラ装置は、カメラマンがフォーカスリングを回動した際に通過する合焦点でのレンズ位置を撮像部で記憶しておき、フォーカス調整を手動から自動に切り替えるためのカメラマンからの操作指示によって、記憶した合焦点でのレンズ位置情報を基に撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、レンズを速やかに合焦位置に移動させることができるので、操作性の向上が図れる。【選択図】  図１
2015169817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と、当該撮像部に接続され、当該撮像部からの指示によりレンズのフォーカス調整を行うレンズ位置調整部を具備したレンズ部とから成るテレビジョンカメラ装置において、
前記撮像部は、
映像信号の輪郭信号を抽出する輪郭信号抽出手段と、
前記輪郭信号抽出手段で抽出した輪郭信号をフレーム単位で積算する輪郭信号積算手段と、
前記輪郭信号積算手段で積算した積算値と当該積算値時の前記レンズ部のレンズの位置情報とを対応させて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記積算値の最大値を検出する最大積算値検出手段と、
前記レンズ部の前記レンズの位置調整量を算出するレンズ位置調整量算出手段と、
を備え、
操作者からオートフォーカス制御指示の入力があった場合に、
前記撮像部は、前記最大積算値検出手段を起動させ、前記記憶手段に記憶された前記積算値の中から最大積算値を検出し、当該最大積算値時のレンズ位置情報を参照して前記レンズ位置調整量算出手段で前記レンズの位置調整量を算出し、当該レンズの位置調整量に基づいて前記レンズ部の前記レンズ位置調整部に制御信号を送信し、前記レンズの位置を合焦位置に移動させることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョンカメラ装置に係り、特に、レンズのフォーカス調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のテレビジョンカメラ装置においては、レンズを通して撮影した映像信号より輪郭信号を抽出し、ビューファインダへの入力映像信号に抽出した輪郭信号を付加してビューファインダに表示するようにしている。カメラマンは、ビューファインダに表示された輪郭信号が付加され輪郭強調された映像を見ながら、目視でレンズのフォーカス調整を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、従来のテレビジョンカメラ装置には、ビューファインダ画面にフォーカスの合焦状態を表示する機能、所謂フォーカスアシスト機能があるが、最終的にはカメラマンがフォーカス位置を手動で合わせている。
一般的に、レンズのフォーカス合わせをする場合には、カメラマンが合焦点（ジャストフォーカス点）を探るために手動でフォーカスリングを繰り返し回す。この時、カメラマンは最良のポジションに合わせようとして何度も合焦点を行き来することになり、結果的にフォーカス合わせに時間を要すことになっている。
【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたものであり、カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることが可能なテレビジョンカメラ装置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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係るテレビジョンカメラ装置は、撮像部と、当該撮像部に接続され、当該撮像部からの指示によりレンズのフォーカス調整を行うレンズ位置調整部を具備したレンズ部とから成るテレビジョンカメラ装置において、前記撮像部は、映像信号の輪郭信号を抽出する輪郭信号抽出手段と、前記輪郭信号抽出手段で抽出した輪郭信号をフレーム単位で積算する輪郭信号積算手段と、前記輪郭信号積算手段で積算した積算値と当該積算値時の前記レンズ部のレンズの位置情報とを対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記積算値の最大値を検出する最大積算値検出手段と、前記レンズ部の前記レンズの位置調整量を算出するレンズ位置調整量算出手段と、を備え、操作者からオートフォーカス制御指示の入力があった場合に、前記撮像部は、前記最大積算値検出手段を起動させ、前記記憶手段に記憶された前記積算値の中から最大積算値を検出し、当該最大積算値時のレンズ位置情報を参照して前記レンズ位置調整量算出手段で前記レンズの位置調整量を算出し、当該レンズの位置調整量に基づいて前記レンズ部の前記レンズ位置調整部に制御信号を送信し、前記レンズの位置を合焦位置に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置のフォーカス調整処理のシーケンス図である。
【図３】本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示す図である。
本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置は、カメラマンがフォーカスリングを回動した際に通過する合焦点でのレンズ位置を撮像部で記憶しておき、フォーカス調整を手動から自動に切り替えるためのカメラマンからの操作指示によって、記憶した合焦点でのレンズ位置情報を基に撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、レンズを速やかに合焦位置に移動させることができるので、操作性の向上が図れるというものである。
【００１０】
〔テレビジョンカメラ装置の構成〕
図１において、１００はレンズ位置調整機能を内蔵したレンズ部、２００はレンズ部１００から入射した光を映像信号に変換する撮像部である。
【００１１】
次に、撮像部２００の構成について、図１を参照して説明する。
２０１は、レンズ部１００から入射した光を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子である。
２０２は、撮像素子２０１から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。
２０３は、Ａ ／Ｄ変換部２０２から出力されるデジタル映像信号にブラックバランス処理やホワイトバランス処理等の映像処理を施す映像信号処理部である。
２０４は、映像信号処理部２０３から出力されるデジタル映像信号を図示しないモニタに表示可能な映像信号に変換する映像信号出力部である。また、映像信号出力部２０４は、後述する制御部２０９から出力される輪郭信号の積算値を映像信号処理部２０３から出力されたデジタル映像信号に付加してビューファインダ２０７に出力する。
【００１２】
２０５は、映像信号処理部２０３から出力されるデジタル映像信号から後述するエリア指定部２０８で指定されたフォーカスエリアの輪郭信号を抽出する輪郭信号抽出部である。
２０６は、輪郭信号抽出部２０５で抽出される輪郭信号を積算処理する輪郭信号積算部である。
２０８は、カメラマンの操作部２１１からの指示に基づいてフォーカス調整するフォーカスエリア（領域）を指定するエリア指定部である。
２０９は、輪郭信号積算部２０８から出力される輪郭信号の積算値並びにレンズ位置調整機構部１０２から送信されるレンズ１０１の位置情報を基にレンズ１０１位置を制御する制御信号の生成やエリア指定部２０６の制御およびビューファインダ２０７の表示制御を行う制御部である。
２０７は、カメラマンがフォーカス調整を行うために撮影中の画像を確認するためのビューファインダである。
２１０は、テレビジョンカメラ装置の各種制御データを記憶するメモリであり、例えば、輪郭信号積算部２０６から出力される輪郭信号の積算値とレンズ位置調整機構部１０２から送信されるレンズ１０１の位置情報とを関連付けて記憶する。
２１１は、カメラマンがビューファインダ２０７を見ながらフォーカス調整するフォーカスエリア（領域）を指示したり、オートフォーカス制御に移行するためのオートフォーカススイッチをオンするための操作を行う操作部である。
【００１３】
また、制御部２０９は、映像信号出力部２０４を介してビューファインダ２０７の表示制御を行うビューファインダ表示制御手段２０９ａと、輪郭信号積算部２０８から出力される輪郭信号積算値の最大積算値を検出する最大積算値検出手段２０９ｂと、操作部２１１のオートフォーカススイッチのオン操作を検出するオートフォーカススイッチオン検出手段２０９ｃと、最大積算値検出手段２０９ｂで検出された最大積算値に基づいてレンズ１０１の位置制御を行うレンズ位置制御手段２０９ｄとを備えている。
なお、輪郭信号抽出部２０５並びに輪郭信号積算部２０６で行われる具体的な処理方法については、例えば、特開２００６−２５８９１２号公報に開示されている。
【００１４】
次に、レンズ部１００の構成について、図１を参照して説明する。
１０１は、被写体の光学像を取り込むためのレンズである。
１０２は、レンズ１０１の位置を移動させるためのレンズ位置調整機構部である。またレンズ位置調整機構部１０２は、ロータリーエンコーダ等のセンサを使って検出したレンズ１０１の位置情報を後述するレンズ駆動部１０３を介して撮像部２００の制御部２０９に逐次送信する。また、レンズ位置調整機構部１０２は、レンズ１０１を手動で動かすためのフォーカスリングを具備している。
１０３は、レンズ位置調整機構部１０２を駆動して、レンズ１０１の位置調整を行うためのレンズ駆動部である。
【００１５】
〔テレビジョンカメラ装置のフォーカス調整処理〕
次に、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置のフォーカス調整処理について、図２を参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置のフォーカス調整処理のシーケンス図である。
カメラマンにより、操作部２１１からフォーカス調整するフォーカスエリアの指示入力があると（ステップＳ１０１）、撮像部２００は、輪郭信号抽出部２０５において、映像信号処理部２０３から入力されたデジタル映像信号のステップＳ１０１で指示されたフォーカスエリアの輪郭信号を抽出する（ステップＳ１０２）。
撮像部２００は、輪郭信号積算部２０６において、輪郭信号抽出部２０５で抽出した輪郭信号をフレーム単位で積算処理する（ステップＳ１０３）。
撮像部２００の制御部２０９は、ビューファインダ表示制御手段２０９ａを起動させ、ビューファインダ２０７の画面上に、撮像した映像に現状での輪郭信号の積算値を付加して表示する（ステップＳ１０４）。
カメラマンは、ビューファインダ２０７の映像並びに現状での輪郭信号の積算値を見ながら、図示しないフォーカスリングを使い、手動でフォーカス調整を開始する。
撮像部２００は、フォーカスリングの回動の有無を判断し（ステップＳ１０５）、フォーカスリングが回動した場合には、輪郭信号抽出部２０５において、映像信号処理部２０３から入力されたデジタル映像信号からステップＳ１０１で指示されたフォーカスエリアの輪郭信号を抽出する（ステップＳ１０６）。また、フォーカスリングの回動がない場合には、ステップＳ１０５に戻る。
【００１６】
撮像部２００は、輪郭信号積算部２０６において、輪郭信号抽出部２０５で抽出した輪郭信号をフレーム単位で積算処理する（ステップＳ１０７）。
撮像部２００の制御部２０９は、ビューファインダ表示制御手段２０９ａを起動させ、ステップＳ１０５で求めたフレーム単位での積算値をビューファインダ２０７に表示する（ステップＳ１０８）。
撮像部２００は、ステップＳ１０７で求めたフレーム単位での積算値と、レンズ位置調整機構部１０２から送信されたレンズ１０１の位置情報とを関連付けてメモリ２１０に記憶する（ステップＳ１０９）。
撮像部２００の制御部２０９は、オートフォーカススイッチオン検出手段２０９ｃによって、カメラマンにより操作部２１１からオートフォーカススイッチが押されたか否かを判断し（ステップＳ１１０）、オートフォーカススイッチが押されていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、また、オートフォーカススイッチが押された場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１１１に処理を進める。
【００１７】
ステップＳ１１０において、オートフォーカススイッチが押された場合、撮像部２００の制御部２０９は、最大積算値検出手段２０９ｂを起動させ、メモリ２１０に蓄積された輪郭信号積算値の中から最大積算値の検出を行う（ステップＳ１１１）。
撮像部２００の制御部２０９は、レンズ位置制御手段２０９ｄを起動させ、ステップＳ１０９で検出した最大積算値を基にメモリ２１０に記憶されたレンズ１０１の位置情報を参照し、レンズ１０１の位置調整量を算出する（ステップＳ１１２）。
撮像部２００の制御部２０９は、ステップＳ１１２で算出したレンズ１０１の位置調整量を基に制御信号を生成し、当該制御信号をレンズ駆動部１０３に対して送信する（ステップＳ１１３）。
レンズ部１００のレンズ駆動部１０３は、撮像部２００の制御部２０９から送信された制御信号に基づいてレンズ位置調整機構部１０２を駆動させ、レンズ１０１の位置調整を行う（ステップＳ１１４）。
【００１８】
なお、ステップＳ１０９において、輪郭信号の積算値とレンズ１０１の位置情報とを関連付けて逐次メモリ２１０に記憶するようにしているが、ステップＳ１０７の処理において取り込まれた、実時間の積算値とメモリ２１０上の過去の積算値の大小関係を比較して、積算値がより大きいものを記憶するようにしても良い。
そうすれば、ステップＳ１１１の最大積算値の検出処理を省略することが可能となる。
【００１９】
以上説明したように、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置によれば、カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、撮像部からレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【００２０】
＜実施形態２＞
以下、本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置について、図３を参照しながら説明する。
周知のように、テレビジョンカメラ装置は、形態的に分けると、標準型（スタジオタイプ）と、携帯型（ハンディタイプ）とに大きく分けることができる。また、テレビジョンカメラ装置を、機能的に分けると、被写体を撮像し入射光を光電変換して映像信号とする撮像部分と、撮像部分の各種制御と映像信号の各種処理を行なう制御および信号処理部分とに大きく分けることができる。さらに、標準型のテレビジョンカメラ装置は、撮像部分であるカメラヘッドと、制御および信号処理部分であるカメラコントロールユニット（通称ＣＣＵ：Camera  Control  Unit）とで構成され、カメラヘッドとカメラコントロールユニットとの間を伝送ケーブルで接続しているが、携帯型のテレビジョンカメラ装置は、撮像部分と制御および信号処理部分とが一体化されたものとなっている。また、テレビジョンカメラ装置は、撮像した被写体の画像を、受像機、あるいは、ビデオモニタ上に表示するために映像信号を出力している。
つまり、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置は上記の携帯型のテレビジョンカメラ装置に相当する装置であって、本実施例においては、標準型のテレビジョンカメラ装置に適用した場合について説明する。
【００２１】
〔テレビジョンカメラ装置の構成〕
図３は、本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示す図である。
図３に示すように、テレビ局等の撮影スタジオ５００には、カメラヘッド２０と、このカメラヘッド２０に装着されるレンズ部１０が配置され、カメラマンにより操作されて被写体の映像が撮影される。また、調整室６００には、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵという）３０、フォーカス制御部５０、映像モニタ４０が配置されている。
【００２２】
撮影スタジオ５００に配置されたカメラヘッド２０と調整室６００に配置されたＣＣＵ３０は、ケーブルで接続され、カメラヘッド２０から撮影された映像データやカメラヘッド２０とＣＣＵ３０間の制御信号が伝送される。また、調整室６００に配置されたＣＣＵ３０とフォーカス制御部５０はケーブルで接続され、フォーカス制御部５０からの操作信号がＣＣＵ３０に伝送される。カメラヘッド２０からの映像データは調整室６００に配置されたＣＣＵ３０で処理され、映像モニタ４０により映像として表示される。
【００２３】
また、カメラヘッド２０は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、撮像素子、映像信号処理部などを含んで構成される。また、ＣＣＵ３０は、図示しないＣＰＵ、映像信号処理部などを含んで構成される。また、カメラヘッド２０の撮像素子に対向してレンズ部１０が装着されている。また、ＣＣＵ３０のＣＰＵにはフォーカス制御部５０が接続されている。なお、図示しないがフォーカス制御部５０もＣＰＵを具備している。ＣＣＵ３０の映像信号処理部には映像モニタ４０が接続され、更に映像信号処理部の図示しない出力ケーブルから映像データが出力されている。
【００２４】
また、本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置は、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置の構成と比較すると、図１の撮像部２００における操作部２１１の構成をフォーカス制御部５０が備え、撮像部２００のそれ以外の構成をカメラヘッド２０が備え、また、図１のレンズ部１００の構成をレンズ部１０が備える構成となっている。
【００２５】
上記構成を有することによって、本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置では、最終的なオートフォーカス制御の指示操作を撮影スタジオ５００にいるカメラマンが行うのではなく、調整室６００にいるフォーカスマンが遠隔操作で行うことが可能となり、カメラマンによる手動操作によってフォーカスリングが合焦点を通過すれば、フォーカスマンによるフォーカス制御部５０の操作部からの指示操作によって、カメラヘッド２０がレンズ部１０のレンズの位置を合焦位置に移動するよう制御することが可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本発明の実施形態２に係るテレビジョンカメラ装置によれば、カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカスマンがフォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、カメラヘッドからレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【００２７】
＜実施形態３＞
以下、本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置について、図４を参照しながら説明する。
【００２８】
〔テレビジョンカメラ装置の構成〕
図４は、本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置の構成の一例を示す図である。なお、図４において、図３と同一構成部分には同一符号を付している。
図４に示すように、テレビ局等の撮影スタジオ５００には、カメラヘッド２０と、このカメラヘッド２０に装着されるレンズ部１０が配置され、カメラマンにより操作されて被写体の映像が撮影される。また、調整室６００には、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵという）３０とエンコーダ６０が配置されている。
撮影スタジオ５００に配置されたカメラヘッド２０と調整室６００に配置されたＣＣＵ３０は、ケーブルで接続され、カメラヘッド２０から撮影された映像データやカメラヘッド２０とＣＣＵ３０間の制御信号が伝送される。
【００２９】
また、カメラヘッド２０から出力された映像信号は調整室６００に配置されたＣＣＵ３０で処理され、ＣＣＵ３０で処理された映像信号はエンコーダ６０でエンコードされ、ネットワーク８０を介してデコーダ７０に送信される。また、デコーダ７０でデコードされた映像信号は映像モニタ４０で映像として表示される。
また、フォーカス制御部５０はネットワーク８０に接続され、フォーカス制御部５０から送信される制御信号はネットワーク８０を介してＣＣＵ３０に直接送信される。
【００３０】
また、カメラヘッド２０は、図示しないＣＰＵ、撮像素子、映像信号処理部などを含んで構成される。また、ＣＣＵ３０は、図示しないＣＰＵ、映像信号処理部などを含んで構成される。また、カメラヘッド２０の撮像素子に対向してレンズ部１０が装着されている。また、ＣＣＵ３０のＣＰＵにはフォーカス制御部５０からの制御信号が入力される。なお、図示はしないがフォーカス制御部５０もＣＰＵを具備している。
【００３１】
また、本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置は、本発明の実施形態１に係るテレビジョンカメラ装置の構成と比較すると、図１の撮像部２００における操作部２１１の構成をフォーカス制御部５０が備え、撮像部２００のそれ以外の構成をカメラヘッド２０が備え、また、図１のレンズ部１００の構成をレンズ部１０が備える構成となっている。
【００３２】
上記構成を有することによって、本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置では、最終的なオートフォーカス制御の指示操作を撮影スタジオ５００にいるカメラマンが行うのではなく、撮影スタジオ５００から離れた場所にいるフォーカスマンが遠隔操作で行うことが可能となり、カメラマンによる手動操作によってフォーカスリングが合焦点を通過すれば、フォーカスマンによるフォーカス制御部５０の操作部からの指示操作によって、カメラヘッド２０がレンズ部１０のレンズの位置を合焦位置に移動するよう制御することが可能となる。
従って、長距離やコーデックによる時差が生じてもフォーカスマンは合焦点を通過することさえ確認すればよく、フォーカス合わせが短時間で行える。
【００３３】
なお、レンズ部のレンズがオートフォーカスレンズの場合には、常に合焦点をフォローするためフォーカスリングの動作が頻繁になり、映像が安定しない。本発明によるフォーカス合わせではカメラマンもしくはフォーカスマンがフォーカス合わせをしたときのみ合焦点に合わせるため、頻繁なフォーカスリングの動作は無く映像が安定する利点もある。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施形態３に係るテレビジョンカメラ装置によれば、カメラマンがフォーカスアシスト機能によって大まかな合焦点を知り、フォーカスマンがフォーカス調整を手動から自動に切り替えることにより、カメラヘッドからレンズ部に制御信号が送信され、速やかにレンズの位置を合焦位置に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１０：レンズ部、２０：カメラヘッド、３０：カメラコントロールユニット、４０：映像モニタ、５０：フォーカス制御部、６０：エンコーダ、７０：デコーダ、８０：ネットワーク、１００：レンズ部、１０１：レンズ、１０２：レンズ位置調整機構部、１０３：レンズ駆動部、２００：撮像部、２０１：撮像素子、２０２：Ａ／Ｄ変換部、２０３：映像信号処理部、２０４：映像信号出力部、２０５：輪郭信号抽出部、２０６：輪郭信号積算部、２０７：ビューファインダ、２０８：エリア指定部、２０９：制御部、２０９ａ：ビューファインダ表示制御手段、２０９ｂ：最大積算値検出手段、２０９ｃ：オートフォーカススイッチオン検出手段、２０９ｄ：レンズ位置制御手段、２１０：メモリ、２１１：操作部、５００：撮影スタジオ、６００：調整室。
【図１】
2015169817.tif 000003
【図２】
2015169817.tif 000004
【図３】
2015169817.tif 000005
【図４】
2015169817.tif 000006