(57)【要約】【課題】カメラ装置に着脱可能に装着されるレンズ装置において、レンズ装置側で自動焦点調節を行なうときに無信号状態で動作しないようにし、焦点調節を適正に行なうこと。【解決手段】焦点調節の自動制御及び手動制御を手動によって切り換えるレンズ装置において、レンズ装置側で、カメラ装置の出力である映像信号から同期信号を抽出し、該同期信号を検査し、検査結果に応じて自動制御及び手動制御のうち一方を選択しフォーカス調節を行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ装置に着脱可能に装着されるレンズ装置であって、カメラ装置の出力である映像信号から同期信号を抽出し、該同期信号を検査し、検査結果に応じて自動制御及び手動制御のうち一方を選択しフォーカス調節を行なうことを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ装置に着脱可能に装着されるレンズ装置に関し、詳しくは自動制御及び手動制御を切り換えてフォーカス調節を行なうレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
業務用のビデオカメラ等のカメラシステムでは、カメラ本体にレンズが着脱可能に取り付けられる交換レンズ構成のものがある。
【０００３】
近年のカメラシステムでは、自動で焦点調節を行なう自動焦点（ａｕｔｏ  ｆｏｃｕｓ、以下ＡＦと称す）制御が備えられている。
【０００４】
また、このようなカメラシステムでは、手動で焦点調節を行なう手動焦点（ｍａｎｕａｌ  ｆｏｃｕｓ、以下ＭＦ）制御と、前記ＡＦ制御とをスイッチによって切り換えることができるようになっている。
【０００５】
前記ＡＦ制御としては、映像信号中から被写体の鮮鋭度に応じた信号を抽出して評価し、光学系の焦点検出動作を行なうＡＦ検出方式が主流となっている。
【０００６】
このようなＡＦ検出方式の動作例について図３を参照して説明する。図３は、従来例のカメラ及びレンズのブロック図である。
【０００７】
図３において、光束は、レンズ１のフォーカスレンズ１０９を通って、カメラ２のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｌｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）２０１の撮像面上に結像され、そしてＣＣＤ２０１で光電変換された後サンプルホールドされて増幅部２０２に入力される。
【０００８】
増幅部２０２で適切なレベルに増幅された信号は、プロセス部２０３及び鮮鋭度評価値生成部２０５にそれぞれ入力される。
【０００９】
プロセス部２０３では、入力された信号をＮＴＳＣ方式による映像信号などの映像フォーマットに加工し映像出力端２０４に出力する。
【００１０】
また、鮮鋭度評価値生成部２０５では、入力された信号をフィルタ処理し、その映像に含まれる周波数成分から鮮鋭度を示すデジタル値の評価値を生成し、鮮鋭度評価値としてレンズＩＦ２０６に出力する。
【００１１】
レンズＩＦ２０６では、前記鮮鋭度評価値や、他にレンズに必要な情報に関してレンズ１側と通信が行なわれる。
【００１２】
レンズ１側のカメラＩＦ１１０では、カメラ１から受信した情報をレンズ１の各部に出力する。カメラ１から受信した情報のうち鮮鋭度評価値は鮮鋭度評価値ピーク検索部１１１に出力される。
【００１３】
ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態がＡＦモードを指示している場合、制御信号選択部１０７では鮮鋭度評価値ピーク検索部１１１からの信号によるＡＦ制御を選択する。鮮鋭度評価値ピーク検索部１１１では、モータ制御信号を生成し、制御信号選択部１０７を介してモータ１０８を駆動させながら、垂直同期信号の周期で入力されてくる鮮鋭度評価値について比較、検索を行ない、鮮鋭度評価値がピークとなるフォーカスレンズ１０９の位置を求める動作を行なう。
【００１４】
また、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態がＭＦモードを指示している場合には、制御信号選択部１０７ではＭＦ入力部１０５からの信号によるＭＦ制御を選択する。ＭＦ制御では、ＭＦ入力部１０５に入力されたＭＦ移動量及び移動速度に間する情報からモータ制御信号を生成し、制御信号選択部１０７を介してモータ１０８を駆動させ、フォーカスレンズ１０９を所定の速度で所定の位置に移動させる制御を行なう。
【００１５】
なお、このような交換レンズ構成をとるカメラシステムの構成については特開平９−９１３０号公報、特開平９−９１３１号公報、及び特開平９−９１３２号公報に開示されている（特許文献１、２、３）。
【００１６】
【特許文献１】
特開号公報特開平９−９１３０号公報
【特許文献２】
特開号公報特開平９−９１３１号公報
【特許文献３】
特開号公報特開平９−９１３２号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来例において、レンズ１とカメラ２との間で鮮鋭度評価値を例えばシリアル通信で行なう場合、レンズ１とカメラ２との間で厳密な互換性をとる必要がある。
【００１７】
一方、業務用のカメラシステムでは、レンズとカメラとの製造が別に行なわれることが多く、レンズのインターフェイスをカメラごとに対応させる必要がある。
【００１８】
しかし、カメラで生成される鮮鋭度評価値はカメラの特徴を示す部分であるため、全てのカメラで統一された規格化をすることは難しい。そのため、レンズ側で、カメラの規格に応じて複数のインターフェイスが必要になったり、さらにはカメラの規格に対応できなかったりする場合がある。
【００１９】
一方、上記した従来例のカメラシステムでは、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３により、一義的にフォーカス制御信号が選択される。そのため、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態がＡＦモードを指示しているときに、カメラ２側からレンズ１側に鮮鋭度評価値の入力が無い場合、フォーカス調節が適正に行なわれない不具合が生じることがあった。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレンズ装置の特徴的な構成としては、カメラ装置に着脱可能に装着されるレンズ装置であって、カメラ装置の出力である映像信号から同期信号を抽出し、該同期信号を検査し、検査結果に応じて自動制御及び手動制御のうち一方を選択しフォーカス調節を行なうことである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態における例示が本発明を限定することはない。
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る第１の実施の形態について図１を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本第１の実施の形態に係るカメラ及びレンズのブロック図である。
【００２４】
図１において、１は交換レンズ構成のレンズ装置としてのレンズであり、２はカメラ装置としてのカメラであり、３は同軸ケーブルである。レンズ１はカメラ２に着脱可能に取り付けられている。
【００２５】
前記カメラ２において、２０１はＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）であり、２０２は前記ＣＣＤ２０１の出力を増幅する増幅部である、２０３は前記増幅部２０２で増幅された信号を加工し映像信号のフォーマットを整えるプロセス部であり、２０４は前記プロセス部２０３の出力である映像信号を出力するところの映像出力端である。
【００２６】
前記プロセス部では、増幅部２０２からの信号を、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式、ＰＡＬ（ｐｈａｓｅ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）方式、及びＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）方式などの映像信号に加工する。
【００２７】
前記レンズ１において、１０１はカメラ２の映像出力端２０４から出力される映像信号が同軸ケーブル３を介して入力される映像入力端である。
【００２８】
１０２は、前記映像入力端１０１に入力された映像信号から水平同期信号及び垂直同期信号を抽出し、映像信号処理のための基準信号を生成するところの検出手段としての同期信号検出部１０２である。
【００２９】
１０３は、ＡＦ制御とＭＦ制御の切り替えを手動によって行なうための切換手段としてのＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチである。
【００３０】
１０４は、前記映像入力端１０１に入力された映像信号と、前記同期信号検出部１０２で得られた基準信号とを用いて、入力された映像信号から垂直同期信号周期に鮮鋭度評価情報としての鮮鋭度評価値を抽出し、この鮮鋭度評価値が最大値となるようにモータを移動するためのモータ制御信号を生成するＡＦ処理部である。
【００３１】
１０５は、不図示の手動操作部材の操作によって形成される信号に基づいてモータ制御信号を出力するＭＦ入力部である。
【００３２】
１０６は、前記同期信号検出部１０２で検出された同期信号が所定の映像信号から得られたものか否かを検査するところの検査手段としての同期信号検査部である。
【００３３】
１０７は、前記ＭＦ入力部１０５及び前記ＡＦ処理部１０４からのモータ制御信号を受け、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３及び同期信号検査部１０６の状態により、ＡＦ制御及びＭＦ制御のうち選択された方に基づくモータ制御信号を出力する制御信号選択部である。
【００３４】
１０８は、前記制御信号選択部１０７の制御により動作するモータ１０８であり、１０９はモータ１０８の回転によって光軸方向に移動するフォーカスレンズ１０９である。
【００３５】
このようなカメラシステムでは、光束は、フォーカスレンズ１０９を通過し、ＣＣＤ２０１の撮像面上に結像し、そしてＣＣＤ２０１で光電変換された後サンプルホールドされて増幅部２０２に入力される。増幅部２０２で適切なレベルに増幅された信号はプロセス部２０３に入力される。プロセス部２０３では入力信号をＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号などの映像フォーマットに加工し映像出力端２０４に出力する。
【００３６】
映像信号は、カメラ１の映像出力端２０４から同軸ケーブル３を介してレンズ１にアセンブリされている映像入力端１０１に入力される。
【００３７】
レンズ１において、映像信号は、映像入力端１０１から同期信号検出部１０２及びＡＦ処理部１０４にそれぞれ入力される。
【００３８】
前記同期信号検出部１０２では、入力されたＮＴＳＣ方式などの映像信号から水平同期信号及び垂直同期信号を抽出し、抽出された同期信号からＰＬＬ（ｐｈａｓｅ  ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）などにより基準クロックを生成し、これら基準信号をＡＦ処理部１０４及び同期信号検査部１０６等各部に出力する。
【００３９】
例えば、ＰＬＬは、ＶＣＯ（ｖｏｌｔａｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）などの発信器と、水平同期信号、垂直同期信号、及び発振器の出力クロックを分周したタイミングの位相比較を行なう位相比較器と、位相比較器の出力から周波数制御電圧を生成するためのＬＰＦ（ｌｏｗ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）とを有する。このＰＬＬに水平同期信号を入力することで基準クロックが生成される。水平同期信号が所定のタイミングで入力されない場合、ＶＣＯの電圧制御がオーバー又はアンダーになり、基準クロックと水平同期信号が同期しなくなる場合がある。このときの水平同期信号の周期を基準クロックで計数する、即ち水平同期信号の立ち上がりタイミングなどでリセットを行なうカウンタを構成し、次の水平同期信号の立ち上がりによるリセット信号の入る直前のカウンタの値を確認すると所定値でなくなる。また、ＰＬＬに水平同期信号が入力されない場合、位相比較器の比較信号が入らないので、ＶＣＯの制御電圧がフィードバック系の安定する電圧に落ち着き、その制御電圧に従った周波数で基準クロックが出力される。この状態は一般的には制御電圧は最小電圧か最大電圧に振り切れるので、その制御電圧に従った周波数になる。
【００４０】
同期信号検査部１０６では、前記同期信号検出部１０２から入力された水平同期信号及び基準クロックから水平同期信号が所定の映像信号から得られたものか否かを検査し、その結果を制御信号選択部１０７に出力する。すなわち、同期信号検査部１０６では、水平同期信号がＮＴＳＣ方式など所定のフォーマットの映像信号から得られたものか否かを検査している。
【００４１】
具体的には、水平同期信号をリセット信号とし、基準クロックでカウンタを動作させ、リセット直前のカウンタ値が常に所定の値となっているか判断するように動作させる。
【００４２】
例えば、ＮＴＳＣ方式の映像信号をデジタル化する場合、一般的に２７ＭＨｚクロックが使用される。この場合に水平同期信号の周期をカウントすると１７１６となる。すなわち、ＮＴＳＣ方式の映像信号の場合、同期信号検査部１０６では、水平同期信号をトリガにした信号でリセットを行なう２７ＭＨｚクロックのカウンタを構成し、常にカウンタのリセット直前値が１７１５であるかを検査している。
【００４３】
このような検査によれば、同軸ケーブル３の断線などでカメラ２側からレンズ１側に映像信号が入力されていない状態を判断することができる。また、カメラ２側から出力される映像信号のフォーマットがレンズ１側で対応可能でない状態や、カメラ２側のプロセス部２の故障などで映像信号が誤った信号である状態などを判断することができる。
【００４４】
なお、このような検査は、水平同期信号を用いずに垂直同期信号を使用しても問題はない。
【００４５】
また、同期信号が正常なタイミングで無い、又は同期信号が入力されていないと判断された場合には、同期信号検査部１０６の中に構成されている擬似同期信号発生カウンタで作られる擬似水平及び垂直同期信号をＡＦ処理部１０４などに与えることで、システムを動作させる。
【００４６】
一方、ＡＦ処理部１０４では、入力された映像信号から輝度信号を抽出し、更にフィルタ処理しその映像に含まれる周波数成分から鮮鋭度を示す鮮鋭度評価値を垂直同期周期単位に生成する。
【００４７】
さらにＡＦ処理部１０４では、生成した鮮鋭度評価値を垂直同期周期単位で比較し、該鮮鋭度評価値が最大値となるようにモータを駆動させるためのモータ制御信号を生成し、制御信号選択部１０７に出力する。
【００４８】
また、ＭＦ入力部１０５では、不図示の手動操作部材の操作によって形成される移動量及び移動速度情報からなるモータ制御信号を生成し、制御信号選択部１０７に出力する。
【００４９】
前記制御信号選択部１０７では、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３及び同期検査部１０６の状態により、ＡＦ処理部１０４によるＡＦ制御及びＭＦ入力部１０５によるＭＦ制御のうち一方を選択し、選択されたＡＦ制御又はＭＦ制御のモータ制御信号をモータ１０８に出力する。
【００５０】
前記制御信号選択部１０７では、同期信号検査部１０６で同期信号が所定の映像信号から得られたものでない判断をした場合に、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態に関わらず、ＭＦ入力部１０５で生成されたモータ制御信号を選択する。
【００５１】
また、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態がＡＦ制御であり、更に同期検査部１０６にて同期信号が所定の映像信号から得られたものである判断をした場合のみ、ＡＦ処理部１０４で生成されたモータ制御信号によってモータ１０８を制御する。
【００５２】
上記したレンズによれば、カメラに制限を与えることなく、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号などの共通な映像フォーマットの映像信号をレンズに入力することで、レンズ側でＡＦ制御をすることができる。
【００５３】
また、レンズ１に映像信号が入力されていない場合では、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３がＡＦ制御を指示していても、ＡＦ制御が選択されずにＭＦ制御が選択されるため、ＡＦ制御とＭＦ制御の切り換えが的確に行なわれ、焦点調節を適正に行なうことができる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
以下、本発明に係る第２の実施の形態について図２を参照して説明する。なお、以下の説明においては、上記した第１の実施の形態と同構成の部分には同部番を記し、同様の動作を行なっている部分の説明は省略する。
【００５５】
図２は、本第２の実施の形態に係るカメラ及びレンズのブロック図である。
【００５６】
第２の実施の形態において最も特徴的な点は、レンズ１側に、レンズ１のＡＦ・ＭＦ動作モードの表示のためにＬＥＤ１１２を取り付けることにある。
【００５７】
制御信号選択部１０７で、上記した第１の実施の形態で説明した自動制御又は手動制御の選択判断をした後、ＬＥＤ１１２にその判断結果を出力する。
【００５８】
ＬＥＤ１１２は、前記制御信号選択部１０７での判断結果を受けて、例えばＡＦ制御が選択される場合には緑、ＭＦ制御が選択される場合にはオレンジに点灯するようにさせる。
【００５９】
このような構成とすることで、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ１０３の状態と、レンズ１の内部動作でＡＦ制御及びＭＦ制御の選択の状態との間に矛盾が発生しないようになる。
【００６０】
さらに、以上説明した各実施の形態は、以下に示す各発明を実施した場合の一例でもあり、下記の各発明は上記各実施の形態に様々な偏向や改良が加えられて実施されるものである。
【００６１】
〔発明１〕
カメラ装置に着脱可能に装着されるレンズ装置であって、前記カメラ装置から入力される映像信号の鮮鋭度評価情報に基づいてフォーカスレンズを駆動する自動制御、及び手動操作部材の操作によって形成された信号に基づいてフォーカスレンズを駆動する手動制御のうち一方を選択的に行なう制御手段と、前記自動制御及び前記手動制御を手動によって切り換えるための切換手段と、前記映像信号が入力されているか否かを判断する判断手段と、を有し、前記制御手段は、前記判断手段によって前記映像信号が入力されていると判断される場合に、前記自動制御及び前記手動制御のうち前記切換手段の選択に応じた制御を行ない、前記判断手段によって前記映像信号が入力されていないと判断される場合に、前記切換手段による選択に関わらず前記手動制御を選択することを特徴とするレンズ装置。
【００６２】
このような発明１によれば、カメラ装置からレンズ装置に映像信号を入力することのみで、レンズ装置側単独で自動制御を行うことが可能となり、ＡＦ機能を持たないなど多様なカメラ装置に対しても自動制御を行なうことができる。
【００６３】
また、カメラ装置からレンズ装置に映像信号が入力されていない場合に、切換手段の状態に関わらず、手動制御が選択されるため、自動制御が無信号状態で選択されることがなく、焦点調節動作を適正に行なうことができる。
【００６４】
〔発明２〕
前記判断手段は、前記映像信号から同期信号を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された同期信号が所定の映像信号から得られたものか否かを検査する検査手段とを有し、所定の同期信号が得られる映像信号が入力されているか否かを判断し、前記制御手段は、前記判断手段によって所定の同期信号が得られる映像信号が入力されていると判断される場合に、前記自動制御及び前記手動制御のうち前記切換手段の選択に応じた制御を行ない、前記判断手段によって所定の同期信号が得られる映像信号が入力されていないと判断される場合に、前記切換手段による選択に関わらず前記手動制御を選択することを特徴とする発明１に記載のレンズ装置。
【００６５】
このような発明２によれば、上記した発明１と同様の効果とともに、カメラ装置からレンズ装置に映像信号が入力されていても、映像信号から所定の同期信号が得られない場合、切換手段の状態に関わらず、手動制御が選択されるため、自動制御が誤った信号状態で選択されることがなく、焦点調節動作を適正に行なうことができる。
【００６６】
〔発明３〕
前記映像信号はＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、又はＳＤＩ方式によって規格化された映像信号であることを特徴とする発明１又は２に記載のレンズ装置。
【００６７】
このような発明３によれば、上記した発明１又は２と同様の効果とともに、汎用性を確保することができる。
【００６８】
〔発明４〕
自動制御及び手動制御のうちいずれか一方が選択されたことを使用者に知らせる通知手段を有することを特徴とする発明１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
【００６９】
このような発明４によれば、上記した発明１から３のいずれかと同様の効果とともに、使用者がフォーカスレンズの駆動状態を把握できるようになり、運用性を確保することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ装置側で自動焦点を制御することができ、また、カメラ装置からレンズ装置に映像信号が入力されていない場合に、ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチの状態に関わらず、ＭＦ制御を選択することで、焦点調節を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカメラ及びレンズのブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るカメラ及びレンズのブロック図。
【図３】従来例のカメラ及びレンズのブロック図。
【符号の説明】
１・・・レンズ
２・・・カメラ
３・・・同軸ケーブル
１０１・・・映像入力端
１０２・・・同期信号検出部
１０３・・・ＡＦ・ＭＦ切り替えスイッチ
１０４・・・ＡＦ処理部
１０５・・・ＭＦ入力部
１０６・・・同期信号検査部
１０７・・・制御信号選択部
１０８・・・モータ
１０９・・・フォーカスレンズ
１１０・・・カメラＩＦ
１１２・・・ＬＥＤ
２０１・・・ＣＣＤ
２０２・・・増幅部
２０３・・・プロセス部
２０４・・・映像出力端
２０５・・・鮮鋭度評価値生成部
２０６・・・レンズＩＦ
【図１】
2004226570.tif 000003
【図２】
2004226570.tif 000004
【図３】
2004226570.tif 000005