(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを備えたテレビカメラが雲台に取り付けられ、コントローラからの指示信号によってカメラ操作が可能なカメラシステムにおいて、
雲台のパン動作、チルト動作、撮影レンズのズーム動作、フォーカス動作、絞り調整動作、エクステンダー切替動作、及びフランジバックフォーカス調整動作のうち、少なくとも一つの動作を行わせるためのサーボ機構と、
カメラ操作に伴うカメラの動作を表す動作情報を記憶する情報記憶部と、
カメラ操作の開始に連動して前記動作情報の読み取りを開始し、時間的に連続するカメラの動作情報を１ショット単位毎に前記情報記憶部に書き込む書込制御手段と、
カメラを１ショット以前の状態に戻す指示を与える戻り指示手段と、
前記戻り指示手段からの指示に応じて、前記情報記憶部から情報を読み出すことにより、当該読み出した情報に基づいて前記サーボ機構を制御し、１ショットの動作情報を記憶し始めた最初のカメラ状態に復帰させるとともに、復帰後その状態を維持させる復帰制御手段と、
を備えたことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
前記情報記憶部に記憶した１ショットのカメラ動作を時間的に連続して実行させる指示を与える実行指示手段と、
前記実行指示手段からの指示に応じて前記復帰制御手段により維持されている前記状態を解除するとともに、前記情報記憶部の情報に基づいて前記サーボ機構を制御することにより、１ショットのカメラ動作を時間的に連続して再現させる再生制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記情報記憶部に記憶可能な最大のショット数を設定する設定手段を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記情報記憶部に記憶した情報を他の記憶手段に転送するための情報転送手段を具備したことを特徴とする請求項１又は２記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラシステムに係り、特にテレビカメラ等を電動雲台に搭載してコントローラからの遠隔操作によりカメラのパン・チルト動作やフォーカス、ズーム調整等を行うカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーボ機構を備えた雲台装置にテレビカメラを搭載したカメラシステムにおいて、ある連続的なカメラ動作を予め記憶させておき、ボタン操作で自動的に一連の動作を再現させる機能（トレース機能）を備えたものが知られている（特開平１−２５６８７６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトレース機能は、あるカメラ動作を記憶させるために、カメラマン（オペレータ）が記憶の開始及び終了を指示する必要がある。通常、ドラマなどの撮影では何度もカメラの動きをテストしながら、好ましいカメラ動作を決定するが、テスト（試行）中に良好なカメラワークが実現できたとしても、次回これと全く同じ動作を再現することは、熟練したカメラマンでない限り一般に困難である。
【０００４】
特に、従来のトレース機能を用いてカメラ動作を記憶させる時には、カメラマンは記録モード中であることを過剰に意識してしまい、教示段階においてテスト時に成功したカメラ動作と同じ操作をなかなか再現できないという問題がある。また、仮にテストの段階から毎回トレース機能の記録モードに設定してカメラを操作することを考察すると、記憶の開始／終了の指示及び不要な記憶データの削除などの操作が必要となり煩雑である。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カメラ動作の記憶開始や終了の指示などの煩わしい操作を必要とせず、直前又はそれ以前の操作に係るカメラ動作を繰り返し再現することができるカメラシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、撮影レンズを備えたテレビカメラが雲台に取り付けられ、コントローラからの指示信号によってカメラ操作が可能なカメラシステムにおいて、雲台のパン動作、チルト動作、撮影レンズのズーム動作、フォーカス動作、絞り調整動作、エクステンダー切替動作、及びフランジバックフォーカス調整動作のうち、少なくとも一つの動作を行わせるためのサーボ機構と、カメラ操作に伴うカメラの動作を表す動作情報を記憶する情報記憶部と、カメラ操作の開始に連動して前記動作情報の読み取りを開始し、時間的に連続するカメラの動作情報を１ショット単位毎に前記情報記憶部に書き込む書込制御手段と、カメラを１ショット以前の状態に戻す指示を与える戻り指示手段と、前記戻り指示手段からの指示に応じて、前記情報記憶部から情報を読み出すことにより、当該読み出した情報に基づいて前記サーボ機構を制御し、１ショットの動作情報を記憶し始めた最初のカメラ状態に復帰させるとともに、復帰後その状態を維持させる復帰制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、カメラの操作を開始すると、その操作開始動作に連動して書込手段が自動的にカメラの動作情報の読み取りを開始し、動作情報を情報記憶部に書き込んでいく。このとき、時間的に連続するカメラ動作は１ショットという単位で情報記憶部に格納される。
一連の操作が終了した後に、戻り指示手段から指示を与えると、復帰制御手段が前記情報記憶部から情報を読み出して、かかる情報に基づいてサーボ機構を駆動制御する。こうして、動作情報の記憶を始めた最初のカメラ状態、即ち、１ショット前のスタート位置（状態）に復帰する。そして、最初のカメラ状態に戻ったとき、特に新たな操作等を行わなければその状態が維持される。
【０００８】
このように、本発明では、カメラ操作の開始に連動して自動的に動作情報の記録を開始するようにしたので、記録の開始指示等の操作が不要となり、オペレータは記録モードを意識することなく自由に操作（試行）を続けた後、必要に応じていつでも１ショット前のカメラ状態に戻すことができる。
また、上記発明の構成に加え、更に、前記情報記憶部に記憶した１ショットのカメラ動作を時間的に連続して実行させる指示を与える実行指示手段と、前記実行指示手段からの指示に応じて前記復帰制御手段により維持されている前記状態を解除するとともに、前記情報記憶部の情報に基づいて前記サーボ機構を制御することにより、１ショットのカメラ動作を時間的に連続して再現させる再生制御手段と、を付加する態様も可能である。
【０００９】
かかる構成のカメラシステムによれば、戻し指示手段で最初のカメラ状態に復帰させた後に、実行指示手段から実行の指示を与えると、再生制御手段が前記情報記憶部の情報に基づいてサーボ機構を駆動制御し、１ショットのカメラ動作を最初から連続的に再現する。これにより、同じショットを繰り返し自動で再現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って、本発明に係るカメラシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明の実施の形態を示すカメラシステムの基本的な構成を示すブロック図である。本システム１０はレンズ制御部１２、雲台制御部１４、及びアンドゥ制御部（復帰制御手段及び再生制御手段に相当）１６という３つの制御部を備えている。テレビカメラのレンズ装置は、図示せぬズームレンズ、フォーカスレンズ、エクステンダーレンズ、及び絞り装置から構成されており、各レンズ及び絞り装置を駆動するための手段（サーボ機構に相当）として、ズームレンズ駆動部及び位置検出部２２、フォーカスレンズ駆動部及び位置検出部２４、エクステンダー（ＥＸＴ）駆動部及び位置検出部２６、絞り駆動部及び位置検出部２８が設けられている。なお、図示されていないが、フランジバックフォーカス（Ｆ．ｆ）の調整を電動で行うことができるレンズ装置を用いた場合には、上述の構成に加えて更にマスターレンズを駆動するためＦ．ｆ駆動部及び位置検出部が設けられる。
【００１１】
前記各駆動部（２２〜２８）は動力源としてのモータを含み、位置検出部には例えばポテンショメータ、或いはエクステンダーレンズについてはＯＮ／ＯＦＦスイッチなどが用いられる。
各駆動部及び位置検出部２２〜２８はレンズ制御部１２に接続されており、レンズ制御部１２から与えられる制御信号に従って各駆動部が作動し、これら各駆動部のモータの駆動力が図示せぬ伝動手段を介してレンズ又は絞り装置に伝達されることにより、各レンズの移動及び絞りの拡縮動作が行われる。また、各位置検出部はそれぞれズーム位置、フォーカス位置、エクステンダー位置及びアイリス位置を検出しており、その検出信号はレンズ制御部１２に通知され、対応する駆動部の制御に利用される。
【００１２】
一方、テレビカメラを支持する雲台装置は、図示せぬパン機構及びチルト機構を有しており、これらパン機構及びチルト機構を駆動するための手段（サーボ機構に相当）として、パン駆動部及び位置検出部３２、並びにチルト駆動部及び位置検出部３４が設けられている。パン駆動部及びチルト駆動部はそれぞれ動力源としてのモータを含み、これらに対応する各位置検出部には例えばポテンショメータが用いられる。
【００１３】
雲台装置の各駆動部及び位置検出部３２、３４は雲台制御部１４に接続されており、雲台制御部１４から与えられる制御信号に従って各駆動部が作動し、これら各駆動部のモータの駆動力が図示せぬ伝動手段を介してパン機構及びチルト機構に伝達されることにより、カメラのパン動作及びチルト動作が行われる。また、各位置検出部はそれぞれパン位置、チルト位置を検出しており、その検出信号は雲台制御部１４に通知され、対応する駆動部の制御に利用される。
【００１４】
本システム１０では、オペレータがカメラを操作するための手段（コントローラに相当）として、ズームコントローラ４１、フォーカスコントローラ４２、エクステンダーコントローラ４３、絞りコントローラ４４、パンコントローラ４７、チルトコントローラ４８が設けられている。なお、各コントローラ４１〜４８はそれぞれ別体（単独）で構成されていてもよいし、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）の如く操作ユニットとして各機能を一体的に組み込んだものであってもよい。
【００１５】
各コントローラ４１〜４８には、操作ツマミ、操作ボタン、操作リング、ジョイスティックなど、図示せぬ適当な形態の操作部材が設けられており、オペレータはこれら操作部材を操作することによって、その操作に応じた指示信号がコントローラから出力される。
各コントローラ４１〜４８はアンドゥ制御部１６に接続されているが、アンドゥ制御部１６、レンズ制御部１２、及び雲台制御部１４の三者は相互に信号伝達可能に接続されているために、各コントローラ４１〜４８から出力される指示信号はアンドゥ制御部１６を介して必要に応じてレンズ制御部１２及び雲台制御部１４にも提供される。
【００１６】
例えば、ズームコントーラ４１から出力されたズーム指示信号はアンドゥ制御部１６を経由してレンズ制御部１２に加えられる。レンズ制御部１２は受入したズーム指示信号に基づいてズームレンズ駆動部（２２）を駆動制御する制御信号を生成し、これをズームレンズ駆動部（２２）に出力する。こうしてズームコントローラ４１からのズーム指示信号に応じたズーム動作が行われる。他のコントローラから出力される指示信号も同様であり、各駆動部（２２〜３４）はそれぞれ対応するコントローラ４１〜４８からの指示信号に従って作動するようになっている。
【００１７】
ここでアンドゥ制御部の役割について説明する。
本システム１０では従来のトレース機能とは異なる新たな「アンドゥショット機能」という機能を備えている。「アンドゥショット機能」とは、カメラシステムにおいて、操作者が上手く撮れた先ほどのショット（カメラワーク）をもう一度行いたいといった場合に、操作前のカメラ位置及び画角等（カメラ情報）に自動的に戻り、そこから同じカメラ動作を自動的に再現できる機能である。
【００１８】
かかるアンドゥショット機能の実現すべく、本システム１０にはアンドゥ制御部１６、アンドゥ制御信号発生部５０、及び情報記憶部５２が設けられている。
アンドゥ制御信号発生部５０は、アンドゥショット機能を働かせる記録モードとアンドゥショット機能を働かせない標準モードとを切り換えるモードスイッチや、１ショット前のカメラ状態に戻す指示を与えるアンドゥスイッチ（戻り指示手段に相当）、その他、前記アンドゥスイッチで復帰させた最初の位置からショットの再現（再生処理の実行）を指示する実行指示スイッチ（実行指示手段に相当）などの各種操作部を含む。そして、これら各操作部（スイッチ）の操作に応じた指示信号はアンドゥ制御信号発生部５０からアンドゥ制御部１６に出力される。
【００１９】
記録モードに設定されている場合、カメラの動作（ショット）を規定する情報（動作情報に相当）は、各コントローラ４１〜４８の位置情報又はベクトル情報として時間とともに情報記憶部５２に記憶される。なお、カメラ操作の途中でＣＣＵなどの遠隔操作によってカメラのゲイン等を変更した場合にはこれらの情報も動作情報の一つとして記憶される。なお、記録モード設定中は、その旨をオペレータに明示すべく操作盤等にＬＥＤなどモード状態を表示する表示手段を設けることが好ましい。
【００２０】
アンドゥ制御部１６は、各コントローラ４１〜４８から受入する指示信号、或いは各位置検出部（２２〜３４）からの位置検出信号に基づいて、カメラの動作開始時点と動作終了時点とを認識することができる。したがって、カメラ動作の開始時点から自動的に動作情報の記憶を開始し、カメラ動作の終了を感知して動作情報の記憶を終えるようになっている。かかる連続的な切れ目のないカメラの動きが１つのショットとして認識され、１ショット単位で動作情報が情報記憶部５２に書き込まれる。
【００２１】
その後、アンドゥスイッチがオンされ、その指示信号がアンドゥ制御部１６に加えられると、アンドゥ制御部１６は情報記憶部５２から情報を読み出して、その読み出した情報に基づいて１ショット前のカメラ状態（この場合、動作情報を記憶し始めた最初の状態）に復帰させるように各駆動部（２２〜３４）を制御する。こうして、１ショット前の最初のカメラ状態に戻される。最初のカメラ状態に復帰した後は、次の操作（又は指示）が与えられるまでその状態が維持される。
【００２２】
このとき、実行指示スイッチがオンされると、情報記憶部５２に格納された情報に基づいて各駆動部（２２〜３４）が制御され、ショットが自動的に再現される。
情報記憶部５２には常に直前の操作に係る１ショットのみを記憶して、それ以前の操作に係るショットの情報は順次消去して新しい情報に置き換えるようにしてもよいし、情報記憶部５２に複数のショットに係る情報を格納できるようにしてもよい。後者の場合、情報記憶部のメモリー残量が少なくなってきたときに、その旨の警告を表示する手段を設けておくことが好ましい。
【００２３】
また、複数のショット情報を蓄積できる構成を採用するにあたり、例えば、記憶可能な最大のショット数を適宜設定可能な記憶回数設定手段を付加するとともに、情報記憶部５２に記憶したショットの数を表示する表示手段を設ける態様も可能である。この場合、カメラ操作が行われる都度、１ショット単位で動作情報を蓄積してゆき、前記記憶回数設定手段で設定した最大ショット数に達したら、以後新たなカメラ操作が行われる毎に順次古いデータは自動的に消去され、新しいショットデータに置き換えられていく構成とする。
【００２４】
このように、複数のショットに係る情報を蓄積できる構成にしたことによって、カメラの動きを何度かテストしながら、自動的に各試行の動作情報を保存し、好ましいと思われるショットの何番目を再生実行するという形で、直前の操作又はそれ以前の操作に係るショットを自動的に再現することが可能になる。
例えば、カメラ操作の後にアンドゥスイッチを一回押すと、直前の操作に係るショットのスタート位置に復帰し、ここで実行指示スイッチを押さずに、もう一度アンドゥスイッチを押すと、更に１ショット以前のスタート位置に復帰するという具合に、情報記憶部５２に記憶した情報を時間的に順次遡って操作前の状態に戻すことができる。
【００２５】
１ショットの認識方法としては、上述のようにカメラの動きがストップしたことを感知して１つのショットと認識する方法以外にも、例えば、一定時間を指定しておき、指定時間単位でカメラ動作を区切り、時間に対して１つのショットと認識させることも可能である。この場合には１つ又は２以上の複数の連続するショットによって一連のカメラ操作が規定される。
【００２６】
また、図１には示していないが、情報記憶部５２に記憶した動作情報の一部または全部をプリセットモードなど別のショット手段（記憶手段）に記憶させたり、或いはデータの転送を行う手段（情報転送手段に相当）を設けてもよい。このような手段を付加することによって、最良のショットが得られたときにそのショットを正規のショットとしてショットボックス等に移管して記憶することが可能になる。このため、新たな操作に係る動作情報が情報記憶部５２に記録され、順次古い動作情報が自動的に破棄されても、他の記憶手段に移転したショットの情報は保存される。
【００２７】
なお、本システム１０ではモードスイッチによって標準モードと記録モードとの切り換えが行われるが、記録モードに設定された後、カメラ操作が中断されて一定時間経過しても何らのカメラ操作も行われない場合には記録モードが自動的に解除されるような構成にしておくことも可能である。かかる構成は、タイマー等の計時手段とアンドゥ制御部１６の制御手順を定めるプログラム（ソフトウェア）によって容易に実現できる。また、情報記憶部５２はパーソナルコンピュータなどの外部機器の記憶手段で代用することが可能である。
【００２８】
次に、上記の如く構成されたカメラシステムの作用について、アンドゥ制御部の制御手順に従って説明する。
図２は本カメラシステム１０における記録処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、記録処理の実施に際し、アンドゥ制御部１６は先ず記録モードに設定されているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。モードスイッチによって標準モードに設定されている場合、或いは、記録モードに設定されてから一定時間以上カメラ操作が中断したことによって記録モードが解除された場合は記録処理を行わない。
【００２９】
これに対し、記録モードに設定されている場合は、次いでカメラが動作したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。画角の変更、パン・チルト操作その他カメラに対して何らかの操作が加えられたことを検知すると、カメラの動作に関する情報（動作情報）の読み取りを開始し（ステップＳ２１４）、その情報を時間とともに情報記憶部５２に記録する（ステップＳ２１６）。
【００３０】
次いでカメラの動作が停止したか否かを判定し（ステップＳ２１８）、カメラ動作継続中ならば処理はステップＳ２１４に戻り、上述の情報の読み取り処理及び記録処理を繰り返す（ステップＳ２１４〜ステップＳ２１８）。
ステップＳ２１８においてカメラ動作の停止が検知されると、動作情報の記録処理を終了する（ステップＳ２２０）。こうして、カメラ動作の開始から停止までの連続したカメラ動作が１つのショットとして認識され、かかるショットの情報が記録される。
【００３１】
図３は本カメラシステムにおける再生処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、再生処理の実施に際し、アンドゥ制御部１６は先ずアンドゥスイッチがＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ３１０）。アンドゥスイッチは、記録処理から再生処理への移行を指示するものであって、アンドゥスイッチがＯＮされなければ、再生処理は実行されない。
【００３２】
アンドゥスイッチがＯＮされると、次いで、情報記憶部５２にショットに関する情報が記録されているか否かの確認を行う（ステップＳ３１２）。情報記憶部５２に情報が何も記録されていなければ、その旨を表示手段等において警告するなどして再生処理を終了する。
ステップＳ３１２において情報記憶部５２にショットの情報が記録されている場合は、直前のショットに係る動作情報を読み出して（ステップＳ３１４）、当該１ショットの記録スタート位置（１ショット前の最初のカメラ状態）に相当するカメラ位置及び画角等に戻す（ステップＳ３１６）。なお、情報記憶部５２に複数のショット情報が保存されている場合は、いわゆる後入れ先だしの手法によって先ず直前の記録に係る情報を読み出し、その後、順次古いものへと遡って読み出すことができるようになっている。
【００３３】
こうして、情報記憶部５２に格納されている情報に基づいて各駆動部（２２〜３４）が自動制御され、最初のカメラ状態に戻されるとともに、その状態で停止する。
次いで、実行指示スイッチがオンされたか否かを判定する（ステップＳ３１８）。記録スタート位置に復帰して停止している時に、実行指示スイッチが押されると、情報記憶部５２の情報に従ってショットの再生処理を実行し（ステップＳ３２０）、前回の操作に係るカメラ動作を自動的に再現する。なお、再生動作は何度でも繰り返して行うことができる。
【００３４】
ステップＳ３１８において実行指示スイッチが押されていない場合、続いてショットに関する動作情報を他のショット手段等に転送する転送指示信号が与えられたか否かを判定し（ステップＳ３２２）、かかる転送の指示が与えられていれば、動作情報を他のショット手段等に対して出力する（ステップＳ３２４）。
他方、再生処理の実行や情報の転送などの指示が与えられていなければ、ステップＳ３１６において復帰した最初の状態が維持され、この位置から新たなカメラ操作を行うことができる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係るカメラシステムによれば、記録モードに設定されている期間中は、常にカメラ動作の開始と停止を自動的に検知して、一連の動きを１ショット毎に情報記憶部５２に記憶している。このとき、古い情報は順次自動的に消去して新しい情報に置き換えるようにしたので、従来必要とされていた記録開始／終了の指示や情報の消去指示などの煩雑な操作が不要となり、オペレータは記録モードを意識することなく自由にカメラを操作して、必要ならば何時でも直前の操作に係るショットのスタート位置に戻すことができ、且つそのショットを自動的に再現することができる。
【００３６】
上記実施の形態の変形例として、例えば、パン、チルト、ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダー倍率、フランジバックフォーカスなど、カメラの状態を決定する要素のうち、記憶すべき情報を１つまたは複数指定する手段を設け、指定した要素の情報のみを記憶するように構成してもよい。
また、アンドゥ制御信号発生部５０、及びアンドゥ制御部１６は、ズームレートデマンドやフォーカスポジションデマンドなどのコントローラに一体的に搭載することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るカメラシステムによれば、カメラ操作の開始に連動して自動的に動作情報の記録を開始し、カメラ操作に伴う連続的なカメラ動作を１ショット毎に記憶するようにしたので、記録の開始指示等の操作が不要となり、オペレータは記録モードを意識することなく自由に操作を続けて、必要に応じて戻し指示手段を操作することによりいつでも１ショット前のカメラ状態に自動的に戻すことができる。これにより、カメラ操作のやり直しが容易になる。
【００３８】
また、本発明の他の態様によれば、戻し指示手段で最初のカメラ状態に復帰させた後に、実行指示手段から再現の指示を与えると、情報記憶部の情報に基づいて１ショットのカメラ動作を最初から連続的に再現する構成にしたので、何度かのカメラ操作を試行するなかで、自動的にカメラ動作情報を記憶してもう一度行いたいという特定のショットを繰り返し自動で再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すカメラシステムの基本的な構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態に係るカメラシステムにおける記録処理の流れを示すフローチャート
【図３】本実施の形態に係るカメラシステムにおける再生処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１０…カメラシステム
１２…レンズ制御部
１４…雲台制御部
１６…アンドゥ制御部
２２…ズームレンズ駆動部及び位置検出部
２４…フォーカスレンズ駆動部及び位置検出部
２６…エクステンダーレンズ駆動部及び位置検出部
２８…絞り駆動部及び位置検出部
３２…パン駆動部及び位置検出部
３４…チルト駆動部及び位置検出部
５０…アンドゥ制御信号発生部
５２…情報記憶部
【図１】
0004061735.tif 000002
【図２】
0004061735.tif 000003
【図３】
0004061735.tif 000004