JP2003057526A - 撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びにカメラシステム - Google Patents
撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びにカメラシステムInfo
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- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
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- H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
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- Signal Processing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラが固定被写体に対してズーム操作中等
であっても、ズーム中に撮像される被写体画像のピント
が常に合った状態にする。 【解決手段】 予め設定された固定位置の被写体画像を
ズームレンズで目標倍率にズームアップする場合に、目
標倍率のズーム位置Ｚ１における被写体画像の合焦点位
置Ｎを求めると共にトラッキングカーブI、IIと合焦点
位置との間の相互関係値（内分比ｘ：ｙ）を求め、ズー
ムアップを実行するときトラッキングカーブに対して相
互関係値を保つようにフォーカスレンズの位置制御を行
う。これにより、ズーム中であっても常にピントの合っ
た被写体画像を撮像可能となる。
であっても、ズーム中に撮像される被写体画像のピント
が常に合った状態にする。 【解決手段】 予め設定された固定位置の被写体画像を
ズームレンズで目標倍率にズームアップする場合に、目
標倍率のズーム位置Ｚ１における被写体画像の合焦点位
置Ｎを求めると共にトラッキングカーブI、IIと合焦点
位置との間の相互関係値（内分比ｘ：ｙ）を求め、ズー
ムアップを実行するときトラッキングカーブに対して相
互関係値を保つようにフォーカスレンズの位置制御を行
う。これにより、ズーム中であっても常にピントの合っ
た被写体画像を撮像可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は監視カメラシステム
等に用いられる撮像装置に係り、特に、焦点（ピント）
を合わせながら被写体のズームアップ画像を撮影するの
に好適な撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びに
カメラシステムに関する。
等に用いられる撮像装置に係り、特に、焦点（ピント）
を合わせながら被写体のズームアップ画像を撮影するの
に好適な撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びに
カメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】監視カメラシステム等の撮像装置には、
例えば所定の窓を監視対象としている場合に窓のズーム
アップした画像を撮像できるようにするため、ズームア
ップ機構が設けられている。図５は、カメラレンズのト
ラッキングカーブの一例を示す図である。この図に示さ
れるように、レンズ固有のトラッキングカーブは、近距
離（１．６ｍ）に焦点を合わせたトラッキングカーブＩ
と、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブIIの２
つが存在する。
例えば所定の窓を監視対象としている場合に窓のズーム
アップした画像を撮像できるようにするため、ズームア
ップ機構が設けられている。図５は、カメラレンズのト
ラッキングカーブの一例を示す図である。この図に示さ
れるように、レンズ固有のトラッキングカーブは、近距
離（１．６ｍ）に焦点を合わせたトラッキングカーブＩ
と、無限遠に焦点を合わせたトラッキングカーブIIの２
つが存在する。
【０００３】両者は、ズーム倍率が高くない場合には殆
ど一致しており、いずれか一方のトラッキングカーブに
沿ってフォーカスレンズをズームレンズのズームに従っ
て動かすことで、ピントが常にあった状態でズームさせ
ることが可能である。しかし、ズームレンズが望遠側に
なるほど、両カーブの間は離間し、実際にピントが合う
フォーカスレンズ位置は、両カーブの間の任意位置とな
る。
ど一致しており、いずれか一方のトラッキングカーブに
沿ってフォーカスレンズをズームレンズのズームに従っ
て動かすことで、ピントが常にあった状態でズームさせ
ることが可能である。しかし、ズームレンズが望遠側に
なるほど、両カーブの間は離間し、実際にピントが合う
フォーカスレンズ位置は、両カーブの間の任意位置とな
る。
【０００４】このため、従来のズーム機構は、ズーム倍
率が決まった場合にそのズーム倍率になるまで一気にズ
ームレンズをその倍率まで移動させ、フォーカスレンズ
はズームレンズの移動に合わせてトラッキングカーブI
に沿って移動させることで図５のＫ点位置まで移動さ
せ、その後に、フォーカスレンズを自動焦点技術等を用
いて合焦位置Ｎに移動させている。
率が決まった場合にそのズーム倍率になるまで一気にズ
ームレンズをその倍率まで移動させ、フォーカスレンズ
はズームレンズの移動に合わせてトラッキングカーブI
に沿って移動させることで図５のＫ点位置まで移動さ
せ、その後に、フォーカスレンズを自動焦点技術等を用
いて合焦位置Ｎに移動させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の監視カメラシス
テム等に用いられる撮像装置は、被写体のズームアップ
画像を高速に取得することはできるが、ズーム中の被写
体画像はボケてしまい、ズーム後のピント合わせまで鮮
明な画像による監視ができないという問題がある。
テム等に用いられる撮像装置は、被写体のズームアップ
画像を高速に取得することはできるが、ズーム中の被写
体画像はボケてしまい、ズーム後のピント合わせまで鮮
明な画像による監視ができないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、ズーム操作中でも焦点の
合った被写体画像を撮像可能な撮像装置及びそのレンズ
駆動方法並びにカメラシステムを提供することにある。
合った被写体画像を撮像可能な撮像装置及びそのレンズ
駆動方法並びにカメラシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する撮像
装置のレンズ駆動方法は、予め設定された固定位置の被
写体画像をズームレンズでズーム操作するとき前記ズー
ム操作の最中でもピントの合った前記被写体画像が撮像
されるように前記ズーム操作に連動してフォーカスレン
ズを位置制御することを特徴とする。
装置のレンズ駆動方法は、予め設定された固定位置の被
写体画像をズームレンズでズーム操作するとき前記ズー
ム操作の最中でもピントの合った前記被写体画像が撮像
されるように前記ズーム操作に連動してフォーカスレン
ズを位置制御することを特徴とする。
【０００８】これにより、ズーム操作中でもピントの合
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
【０００９】上記目的を達成する撮像装置のレンズ駆動
方法は、予め設定された固定位置の被写体画像をズーム
レンズで目標倍率にズームアップする場合に、前記目標
倍率のズーム位置における前記被写体画像の合焦点位置
を求めると共にトラッキングカーブと前記合焦点位置と
の間の相互関係値を求め、前記ズームアップを実行する
とき前記トラッキングカーブに対して前記相互関係値を
保つようにフォーカスレンズの位置制御を行うことを特
徴とする。
方法は、予め設定された固定位置の被写体画像をズーム
レンズで目標倍率にズームアップする場合に、前記目標
倍率のズーム位置における前記被写体画像の合焦点位置
を求めると共にトラッキングカーブと前記合焦点位置と
の間の相互関係値を求め、前記ズームアップを実行する
とき前記トラッキングカーブに対して前記相互関係値を
保つようにフォーカスレンズの位置制御を行うことを特
徴とする。
【００１０】これにより、ズームアップの操作中でもピ
ントの合った被写体画像を撮像しモニタ表示することが
可能となる。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレ
ンズの総移動量の低減を図ることができる。
ントの合った被写体画像を撮像しモニタ表示することが
可能となる。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレ
ンズの総移動量の低減を図ることができる。
【００１１】上記目的を達成する撮像装置のレンズ駆動
方法は、予め設定された固定位置の被写体画像をワイド
方向にズームレンズでズームする場合に、前記被写体画
像の合焦点位置とトラッキングカーブとの間の相互関係
値を求め、前記ズームを実行するとき前記トラッキング
カーブに対して前記相互関係値を保つようにフォーカス
レンズの位置制御を行うことを特徴とする。
方法は、予め設定された固定位置の被写体画像をワイド
方向にズームレンズでズームする場合に、前記被写体画
像の合焦点位置とトラッキングカーブとの間の相互関係
値を求め、前記ズームを実行するとき前記トラッキング
カーブに対して前記相互関係値を保つようにフォーカス
レンズの位置制御を行うことを特徴とする。
【００１２】これにより、ワイド方向のズーム操作中で
もピントの合った被写体画像を撮像しモニタ表示するこ
とが可能となる。また、レンズ移動の高速化とフォーカ
スレンズの総移動量の低減を図ることができる。
もピントの合った被写体画像を撮像しモニタ表示するこ
とが可能となる。また、レンズ移動の高速化とフォーカ
スレンズの総移動量の低減を図ることができる。
【００１３】上記目的を達成する撮像装置は、ズームレ
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像を前記ズームレンズ
でズーム操作するとき前記ズーム操作の最中でもピント
の合った前記被写体画像が撮像されるように前記ズーム
操作に連動して前記フォーカスレンズを位置制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像を前記ズームレンズ
でズーム操作するとき前記ズーム操作の最中でもピント
の合った前記被写体画像が撮像されるように前記ズーム
操作に連動して前記フォーカスレンズを位置制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】これにより、ズーム操作中でもピントの合
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
【００１５】上記目的を達成する撮像装置は、ズームレ
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像をズームレンズで目
標倍率にズームアップする場合に前記目標倍率のズーム
位置における前記被写体画像の合焦点位置を求めると共
にトラッキングカーブと前記合焦点位置との間の相互関
係値を求め前記ズームアップを実行するとき前記トラッ
キングカーブに対して前記相互関係値を保つようにフォ
ーカスレンズの位置制御を行う制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像をズームレンズで目
標倍率にズームアップする場合に前記目標倍率のズーム
位置における前記被写体画像の合焦点位置を求めると共
にトラッキングカーブと前記合焦点位置との間の相互関
係値を求め前記ズームアップを実行するとき前記トラッ
キングカーブに対して前記相互関係値を保つようにフォ
ーカスレンズの位置制御を行う制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
【００１６】これにより、ズーム操作中でもピントの合
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
【００１７】上記目的を達成する撮像装置は、ズームレ
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像をワイド方向にズー
ムレンズでズームする場合に前記被写体画像の合焦点位
置とトラッキングカーブとの間の相互関係値を求め前記
ズームを実行するとき前記トラッキングカーブに対して
前記相互関係値を保つようにフォーカスレンズの位置制
御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
ンズ及びフォーカスレンズを有するカメラレンズと、予
め設定された固定位置の被写体画像をワイド方向にズー
ムレンズでズームする場合に前記被写体画像の合焦点位
置とトラッキングカーブとの間の相互関係値を求め前記
ズームを実行するとき前記トラッキングカーブに対して
前記相互関係値を保つようにフォーカスレンズの位置制
御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】これにより、ズーム操作中でもピントの合
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
った被写体画像を撮像しモニタ表示することが可能とな
る。また、レンズ移動の高速化とフォーカスレンズの総
移動量の低減を図ることができる。
【００１９】上記目的を達成するカメラシステムは、固
定設置の上述した撮像装置と、前記カメラレンズの撮像
画像を表示するモニタと、前記撮像装置に接続されズー
ム操作の入力が為されたとき前記ズーム操作の指令を前
記撮像装置に出力するコントローラとを備えたことを特
徴とする。
定設置の上述した撮像装置と、前記カメラレンズの撮像
画像を表示するモニタと、前記撮像装置に接続されズー
ム操作の入力が為されたとき前記ズーム操作の指令を前
記撮像装置に出力するコントローラとを備えたことを特
徴とする。
【００２０】これにより、コントローラからの指示に従
うズーム操作中でもピントの合った被写体画像を撮像し
モニタに表示することが可能となる。また、レンズ移動
の高速化とフォーカスレンズの総移動量の低減を図るこ
とができる。
うズーム操作中でもピントの合った被写体画像を撮像し
モニタに表示することが可能となる。また、レンズ移動
の高速化とフォーカスレンズの総移動量の低減を図るこ
とができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００２２】図２は、本発明の一実施形態に係る撮像装
置を適用した監視カメラシステムの構成図である。この
監視カメラシステムは、天井等に設置されるカメラ（撮
像装置）１と、カメラ１の撮像画像を画面に表示するモ
ニタ２と、カメラ１を遠隔地から制御するコントローラ
３とを備えて構成される。
置を適用した監視カメラシステムの構成図である。この
監視カメラシステムは、天井等に設置されるカメラ（撮
像装置）１と、カメラ１の撮像画像を画面に表示するモ
ニタ２と、カメラ１を遠隔地から制御するコントローラ
３とを備えて構成される。
【００２３】カメラ１は、天井に固定される固定台１ａ
と、この固定台１ａに回転自在（矢印Ａ方向）に取り付
けられる回転台（このカメラ１のパン操作機構）１ｂ
と、回転台１ｂに一体に固定された半球状ケース１ｃ内
に設置される後述するカメラレンズ系（図３の符号１
０）と、このカメラレンズの向く俯角方向を矢印Ｂ方向
に操作する図示しないチルト操作機構とを備える。
と、この固定台１ａに回転自在（矢印Ａ方向）に取り付
けられる回転台（このカメラ１のパン操作機構）１ｂ
と、回転台１ｂに一体に固定された半球状ケース１ｃ内
に設置される後述するカメラレンズ系（図３の符号１
０）と、このカメラレンズの向く俯角方向を矢印Ｂ方向
に操作する図示しないチルト操作機構とを備える。
【００２４】モニタ２は、上記カメラレンズの焦点位置
に置かれたＣＣＤの様な撮像素子（図３の符号２０）か
ら映像信号を取り込み、これを画面に表示する。コント
ローラ３は、監視員のマニュアル操作指示を入力する各
種ボタン３ａ等が前面パネルに設けられており、その操
作指示をカメラ１に出力して、カメラ１をパン操作、チ
ルト操作、ズーム操作する。また、メモリボタンを押す
ことで、カメラのパン、チルト、ズーム、フォーカス位
置をカメラ制御部に記憶させる。
に置かれたＣＣＤの様な撮像素子（図３の符号２０）か
ら映像信号を取り込み、これを画面に表示する。コント
ローラ３は、監視員のマニュアル操作指示を入力する各
種ボタン３ａ等が前面パネルに設けられており、その操
作指示をカメラ１に出力して、カメラ１をパン操作、チ
ルト操作、ズーム操作する。また、メモリボタンを押す
ことで、カメラのパン、チルト、ズーム、フォーカス位
置をカメラ制御部に記憶させる。
【００２５】図３は、上述したカメラ１の内部構成図で
ある。このカメラ１のカメラレンズ系１０は、ズームレ
ンズ１１と、フォーカスレンズ１２とを備えて成り、ズ
ームレンズ１１は、ズームモータ（ステッピングモー
タ）１３によってレンズ鏡筒内の位置が前後（被写体方
向を前方、撮像素子方向を後方とする。）に動かされ、
フォーカスレンズ１２はフォーカスモータ（ステッピン
グモータ）１４によってレンズ鏡筒内の位置が前後に動
かされる。ズームモータ１３はズームモータドライバ回
路１５から駆動電力が供給され、フォーカスモータ１４
はフォーカスモータドライバ回路１６から駆動電力が供
給される。
ある。このカメラ１のカメラレンズ系１０は、ズームレ
ンズ１１と、フォーカスレンズ１２とを備えて成り、ズ
ームレンズ１１は、ズームモータ（ステッピングモー
タ）１３によってレンズ鏡筒内の位置が前後（被写体方
向を前方、撮像素子方向を後方とする。）に動かされ、
フォーカスレンズ１２はフォーカスモータ（ステッピン
グモータ）１４によってレンズ鏡筒内の位置が前後に動
かされる。ズームモータ１３はズームモータドライバ回
路１５から駆動電力が供給され、フォーカスモータ１４
はフォーカスモータドライバ回路１６から駆動電力が供
給される。
【００２６】カメラ１内には、図２に示したパン操作機
構（回転台）１ａを駆動するパンモータ１７と、図示し
ないチルト操作機構を駆動するチルトモータ１８とが設
けられている。
構（回転台）１ａを駆動するパンモータ１７と、図示し
ないチルト操作機構を駆動するチルトモータ１８とが設
けられている。
【００２７】カメラ１の電気制御系は、コントローラ３
からのマニュアル操作指示を受けて各種制御信号を出力
するカメラ制御部３０と、パンモータ１７とチルトモー
タ１８をカメラ制御部３０からの指令に基づいて制御す
る回転台制御部３１と、撮像素子２０から出力される画
像データ信号を取り込みカメラ制御部３０からの指令に
基づいて出力するカメラ信号処理部３２と、カメラ信号
処理部３２から出力される画像データ信号を処理して焦
点位置合わせの程度に応じた電圧を出力するＡＦＤＳＰ
（Auto Focus Digital Signal Processor)３３と、カメ
ラ制御部３０からの制御指令とＡＦＤＳＰ３３からの出
力信号に応じてズームモータドライバ回路１５及びフォ
ーカスモータドライバ回路１６に駆動パルス信号を出力
するレンズ制御部４０と、コントローラ３からプリセッ
トメモリの指示を受けて、回転台制御部３１から出力さ
れるパン／チルト現在位置とレンズ制御部４０から出力
されるズーム／フォーカス現在位置とを記憶する記憶装
置３６とを備える。
からのマニュアル操作指示を受けて各種制御信号を出力
するカメラ制御部３０と、パンモータ１７とチルトモー
タ１８をカメラ制御部３０からの指令に基づいて制御す
る回転台制御部３１と、撮像素子２０から出力される画
像データ信号を取り込みカメラ制御部３０からの指令に
基づいて出力するカメラ信号処理部３２と、カメラ信号
処理部３２から出力される画像データ信号を処理して焦
点位置合わせの程度に応じた電圧を出力するＡＦＤＳＰ
（Auto Focus Digital Signal Processor)３３と、カメ
ラ制御部３０からの制御指令とＡＦＤＳＰ３３からの出
力信号に応じてズームモータドライバ回路１５及びフォ
ーカスモータドライバ回路１６に駆動パルス信号を出力
するレンズ制御部４０と、コントローラ３からプリセッ
トメモリの指示を受けて、回転台制御部３１から出力さ
れるパン／チルト現在位置とレンズ制御部４０から出力
されるズーム／フォーカス現在位置とを記憶する記憶装
置３６とを備える。
【００２８】回転台制御部３１は、カメラ制御部３０か
ら出力されるパン方向指令、チルト方向指令、夫々の移
動速度指令、夫々の移動量指令に基づいた制御信号を生
成しパンモータ１７及びチルトモータ１８を制御するこ
とで、図２に示す矢印Ａ方向の回転角と矢印Ｂ方向の俯
角を制御する。
ら出力されるパン方向指令、チルト方向指令、夫々の移
動速度指令、夫々の移動量指令に基づいた制御信号を生
成しパンモータ１７及びチルトモータ１８を制御するこ
とで、図２に示す矢印Ａ方向の回転角と矢印Ｂ方向の俯
角を制御する。
【００２９】カメラレンズ系１０の焦点位置に置かれた
撮像素子２０から出力される画像データ信号は、モニタ
２に出力されると共に、カメラ信号処理部２１を通して
ＡＦＤＳＰ３３に取り込まれる。このＡＦＤＳＰ３３
は、取り込んだ画像データ信号中の高周波成分の積分値
を出力するものであり、画像データ信号中の高周波成分
を取り出すハイパスフィルタ３４と、取り出された高周
波成分を積分する積分器３５とを備える。積分器３５の
出力値が大きい程すなわち高周波成分の量が大きいほど
画面がシャープでピントの合った画像となるため、積分
器３５の出力に応じた電圧を「合焦電圧」という。
撮像素子２０から出力される画像データ信号は、モニタ
２に出力されると共に、カメラ信号処理部２１を通して
ＡＦＤＳＰ３３に取り込まれる。このＡＦＤＳＰ３３
は、取り込んだ画像データ信号中の高周波成分の積分値
を出力するものであり、画像データ信号中の高周波成分
を取り出すハイパスフィルタ３４と、取り出された高周
波成分を積分する積分器３５とを備える。積分器３５の
出力値が大きい程すなわち高周波成分の量が大きいほど
画面がシャープでピントの合った画像となるため、積分
器３５の出力に応じた電圧を「合焦電圧」という。
【００３０】レンズ制御部４０は、積分器３５の出力を
検出する合焦電圧検出手段４１と、レンズを動かす前の
合焦電圧値を保存する合焦電圧メモリ４２と、合焦電圧
検出手段４１の今回の検出値と合焦電圧メモリ４２の内
容（前回の検出値）とを比較する合焦電圧コンパレータ
４３と、この合焦電圧コンパレータ４３の出力に応じて
レンズの移動目標位置を算出する目標位置算出部４５
と、この目標位置算出部４５から出力されるフォーカス
レンズ１２、ズームレンズ１１の夫々の移動目標位置と
現在位置との差分だけ各レンズを動かすパルスを生成し
各ドライバ回路１６、１５に出力するモータ駆動パルス
生成部４６と、レンズ制御指示部４７とを備える。
検出する合焦電圧検出手段４１と、レンズを動かす前の
合焦電圧値を保存する合焦電圧メモリ４２と、合焦電圧
検出手段４１の今回の検出値と合焦電圧メモリ４２の内
容（前回の検出値）とを比較する合焦電圧コンパレータ
４３と、この合焦電圧コンパレータ４３の出力に応じて
レンズの移動目標位置を算出する目標位置算出部４５
と、この目標位置算出部４５から出力されるフォーカス
レンズ１２、ズームレンズ１１の夫々の移動目標位置と
現在位置との差分だけ各レンズを動かすパルスを生成し
各ドライバ回路１６、１５に出力するモータ駆動パルス
生成部４６と、レンズ制御指示部４７とを備える。
【００３１】合焦電圧コンパレータ４３でレンズを動か
す前後の合焦電圧を比較するのは、合焦電圧が大きくな
る方向にフォーカスレンズ１２を移動させ、ピントを合
わせるためである。これにより、いわゆる公知の山登り
方式による焦点位置の探索を行う。
す前後の合焦電圧を比較するのは、合焦電圧が大きくな
る方向にフォーカスレンズ１２を移動させ、ピントを合
わせるためである。これにより、いわゆる公知の山登り
方式による焦点位置の探索を行う。
【００３２】レンズ制御指示部４７は、カメラ制御部３
０からの制御指令を受けてレンズ制御部４０の制御を行
い、ズーム操作、フォーカス操作、ＡＦ、プリセットズ
ーム、フォーカス操作を行う指示を出す。
０からの制御指令を受けてレンズ制御部４０の制御を行
い、ズーム操作、フォーカス操作、ＡＦ、プリセットズ
ーム、フォーカス操作を行う指示を出す。
【００３３】コントローラ３からプリセット指示を出
し、カメラ制御部３０がすでに記憶されているズーム、
フォーカス位置を指定してプリセット移動要求をレンズ
制御指示部４７に投げた場合、本実施形態のレンズ制御
指示部４７は、詳細は後述するようにしてズームレンズ
位置とフォーカスレンズ位置の相互関係値を算出し、こ
の算出値に基づいてズームレンズの移動に合わせてフォ
ーカスレンズの位置制御も同時に行うことで、ズーム中
においても常時ピントのあった被写体画像が撮像される
ようにする。
し、カメラ制御部３０がすでに記憶されているズーム、
フォーカス位置を指定してプリセット移動要求をレンズ
制御指示部４７に投げた場合、本実施形態のレンズ制御
指示部４７は、詳細は後述するようにしてズームレンズ
位置とフォーカスレンズ位置の相互関係値を算出し、こ
の算出値に基づいてズームレンズの移動に合わせてフォ
ーカスレンズの位置制御も同時に行うことで、ズーム中
においても常時ピントのあった被写体画像が撮像される
ようにする。
【００３４】上記のプリセット位置とは、例えば監視対
象として予め決められた位置（所定の窓の位置、所定の
ドアの位置など、カメラから被写体までの距離が決まっ
ている位置）のことをいい、この監視カメラシステムの
ユーザが任意に予め設定する位置である。監視員が所定
のプリセット位置をコントローラ３から指示入力した場
合には、カメラ１の方向が監視対象に向かうようにパン
移動、チルト移動する。そして、設定されたズームレン
ズ位置が現在値よりテレ側である場合には、監視対象を
ズームアップした画像がモニタ２に表示されるが、本実
施形態では、ズームアップ中の画像も常にピントの合っ
た画像としてモニタ２に表示される。
象として予め決められた位置（所定の窓の位置、所定の
ドアの位置など、カメラから被写体までの距離が決まっ
ている位置）のことをいい、この監視カメラシステムの
ユーザが任意に予め設定する位置である。監視員が所定
のプリセット位置をコントローラ３から指示入力した場
合には、カメラ１の方向が監視対象に向かうようにパン
移動、チルト移動する。そして、設定されたズームレン
ズ位置が現在値よりテレ側である場合には、監視対象を
ズームアップした画像がモニタ２に表示されるが、本実
施形態では、ズームアップ中の画像も常にピントの合っ
た画像としてモニタ２に表示される。
【００３５】図４は、レンズ制御指示部４７がカメラ制
御部３０からの制御信号を受けてレンズ制御部４０を制
御する処理手順を示すフローチャートである。レンズ制
御指示部４７は、カメラ制御部３０からの制御信号を受
け、先ずその制御信号中に高速で予め設定されている位
置へレンズを動かす指令であるプリセット移動指令が含
まれる否かをステップＳ１で判定する。プリセット移動
指令が無い場合には、ステップＳ２に進み、他の処理に
入る。
御部３０からの制御信号を受けてレンズ制御部４０を制
御する処理手順を示すフローチャートである。レンズ制
御指示部４７は、カメラ制御部３０からの制御信号を受
け、先ずその制御信号中に高速で予め設定されている位
置へレンズを動かす指令であるプリセット移動指令が含
まれる否かをステップＳ１で判定する。プリセット移動
指令が無い場合には、ステップＳ２に進み、他の処理に
入る。
【００３６】ステップＳ１での判定の結果、プリセット
移動指令であると判定された場合には、次にステップＳ
３に進み、ズームレンズ１１を望遠側（テレ側）にズー
ムする指令であるか否かを判定する。判定結果が否定
（Ｎ）即ちワイド側へのズーム指令である場合には、ス
テップＳ４に進み、ワイド方向へのズームを行い、この
図４の処理を終了する。
移動指令であると判定された場合には、次にステップＳ
３に進み、ズームレンズ１１を望遠側（テレ側）にズー
ムする指令であるか否かを判定する。判定結果が否定
（Ｎ）即ちワイド側へのズーム指令である場合には、ス
テップＳ４に進み、ワイド方向へのズームを行い、この
図４の処理を終了する。
【００３７】ワイド方向のズームであれば、トラッキン
グカーブに従ってフォーカスレンズを動かすだけでも、
被写体までの距離に関わらず常にピントの合った被写体
画像が得られる。尚、本実施形態のワイド方向のズーム
については後述する。
グカーブに従ってフォーカスレンズを動かすだけでも、
被写体までの距離に関わらず常にピントの合った被写体
画像が得られる。尚、本実施形態のワイド方向のズーム
については後述する。
【００３８】ステップＳ３の判定結果が肯定（Ｙ）かつ
ステップＳ５の判定結果も肯定（Ｙ）の場合は、テレ側
へのズームアップ指令であるためステップＳ７に進み、
本実施形態の特徴であるレンズ駆動方法に従ってテレ方
向のズームアップが行われる。ちなみに、ステップＳ５
において否定（Ｎ）の場合には、ズーム移動がないた
め、ステップＳ６に進み、フォーカスのみの移動とな
る。
ステップＳ５の判定結果も肯定（Ｙ）の場合は、テレ側
へのズームアップ指令であるためステップＳ７に進み、
本実施形態の特徴であるレンズ駆動方法に従ってテレ方
向のズームアップが行われる。ちなみに、ステップＳ５
において否定（Ｎ）の場合には、ズーム移動がないた
め、ステップＳ６に進み、フォーカスのみの移動とな
る。
【００３９】図１は、本実施形態の特徴に係るレンズ駆
動方法を説明するトラッキングカーブを示す図である。
実際のトラッキングカーブは、図５と同様であるが、図
１では説明の都合により、２本のトラッキングカーブの
間を誇張して記載してある。
動方法を説明するトラッキングカーブを示す図である。
実際のトラッキングカーブは、図５と同様であるが、図
１では説明の都合により、２本のトラッキングカーブの
間を誇張して記載してある。
【００４０】本実施形態では、プリセット位置の被写体
に対してズームアップを行う場合、まず、被写体までの
距離をレンズプリセット到達目標位置の座標値から求め
る。即ち、被写体までの距離（例えば、監視対象の
「窓」までのカメラ１からの距離）は、記憶されたズー
ムレンズ位置とフォーカスレンズ位置と前述のトラッキ
ングカーブより計算で求めることができるので、コント
ローラ３から指定された監視対象までの距離を求める。
に対してズームアップを行う場合、まず、被写体までの
距離をレンズプリセット到達目標位置の座標値から求め
る。即ち、被写体までの距離（例えば、監視対象の
「窓」までのカメラ１からの距離）は、記憶されたズー
ムレンズ位置とフォーカスレンズ位置と前述のトラッキ
ングカーブより計算で求めることができるので、コント
ローラ３から指定された監視対象までの距離を求める。
【００４１】図１に例示するトラッキングカーブIは、
焦点距離が１．６ｍのトラッキングカーブであり、トラ
ッキングカーブIIは、焦点距離が無限遠であるトラッキ
ングカーブであるから、目標ズーム位置Ｚ１における焦
点距離「５ｍ」の位置Ｎの両トラッキングカーブ間の内
分比（ｘ：ｙ）を計算する。この内分比の値が、本実施
形態におけるトラッキングカーブと合焦点位置との間の
相互関係値である。そして、現在のズーム位置Ｚ２にお
ける同一の内分比（ｘ：ｙ）位置ｎ２を計算する。尚、
これらの計算は、図３に示すレンズ制御指示部４７から
の指示に基づいて目標位置算出部４５が行う。
焦点距離が１．６ｍのトラッキングカーブであり、トラ
ッキングカーブIIは、焦点距離が無限遠であるトラッキ
ングカーブであるから、目標ズーム位置Ｚ１における焦
点距離「５ｍ」の位置Ｎの両トラッキングカーブ間の内
分比（ｘ：ｙ）を計算する。この内分比の値が、本実施
形態におけるトラッキングカーブと合焦点位置との間の
相互関係値である。そして、現在のズーム位置Ｚ２にお
ける同一の内分比（ｘ：ｙ）位置ｎ２を計算する。尚、
これらの計算は、図３に示すレンズ制御指示部４７から
の指示に基づいて目標位置算出部４５が行う。
【００４２】そして次に、現在のズーム位置Ｚ２におけ
るフォーカスレンズ位置ｎ１を両トラッキングカーブ間
の内分比（ｘ：ｙ）の位置ｎ２に動かす。そして、ズー
ムレンズのズームアップに従って、次々と内分比（ｘ：
ｙ）の位置ｎ３、ｎ４、ｎ５を算出してその位置にフォ
ーカスレンズ位置を移動させ、最後にフォーカスレンズ
位置を位置Ｎにする。
るフォーカスレンズ位置ｎ１を両トラッキングカーブ間
の内分比（ｘ：ｙ）の位置ｎ２に動かす。そして、ズー
ムレンズのズームアップに従って、次々と内分比（ｘ：
ｙ）の位置ｎ３、ｎ４、ｎ５を算出してその位置にフォ
ーカスレンズ位置を移動させ、最後にフォーカスレンズ
位置を位置Ｎにする。
【００４３】上述した様にしてフォーカスレンズを動か
すことで、ズームレンズのズームアップ中であっても、
常にピントのあった被写体画像を撮像でき、その撮像画
像をモニタ２に表示することができる。また、従来技術
の図５で説明した位置Ｋから位置Ｎへのフォーカスレン
ズの移動を行わなくて済むため、ズームアップ処理の高
速化を図ることが可能となり、更に、フォーカスレンズ
の総移動量を低減することができ、レンズ駆動系の寿命
向上を図ることができる。
すことで、ズームレンズのズームアップ中であっても、
常にピントのあった被写体画像を撮像でき、その撮像画
像をモニタ２に表示することができる。また、従来技術
の図５で説明した位置Ｋから位置Ｎへのフォーカスレン
ズの移動を行わなくて済むため、ズームアップ処理の高
速化を図ることが可能となり、更に、フォーカスレンズ
の総移動量を低減することができ、レンズ駆動系の寿命
向上を図ることができる。
【００４４】また、本実施形態では、図４のステップＳ
４におけるワイド方向へのズームにおいては、ワイド方
向にズームを開始するときの開始位置Ｚ１におけるフォ
ーカスレンズ位置Ｎの両トラッキングカーブ間における
内分比（ｘ：ｙ）を求め、この内分比（ｘ：ｙ）を同一
に保つようにして、位置Ｎ→ｎ５→ｎ４→ｎ３→ｎ２と
フォーカスレンズを移動させ、最後に基準位置ｎ１に移
動させる。この様に、テレ方向とワイド方向とでトラッ
キング方法を切り換えることで、テレ方向、ワイド方向
ともにズーミング中においても極めて良好なピントで被
写体を写すことが可能となる。
４におけるワイド方向へのズームにおいては、ワイド方
向にズームを開始するときの開始位置Ｚ１におけるフォ
ーカスレンズ位置Ｎの両トラッキングカーブ間における
内分比（ｘ：ｙ）を求め、この内分比（ｘ：ｙ）を同一
に保つようにして、位置Ｎ→ｎ５→ｎ４→ｎ３→ｎ２と
フォーカスレンズを移動させ、最後に基準位置ｎ１に移
動させる。この様に、テレ方向とワイド方向とでトラッ
キング方法を切り換えることで、テレ方向、ワイド方向
ともにズーミング中においても極めて良好なピントで被
写体を写すことが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、プリセット位置へのズ
ーム操作中であってもズーム中に撮像される被写体画像
は常にピントの合った画像となる撮像装置のレンズ駆動
方法を提供することができるものである。
ーム操作中であってもズーム中に撮像される被写体画像
は常にピントの合った画像となる撮像装置のレンズ駆動
方法を提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置におけるレ
ンズ駆動方法を説明する図
ンズ駆動方法を説明する図
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置を適用した
監視カメラシステムの構成図
監視カメラシステムの構成図
【図３】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成図
【図４】本発明の一実施形態に係る撮像装置で実行され
る処理手順を示すフローチャート
る処理手順を示すフローチャート
【図５】従来のレンズ駆動方法を説明するトラッキング
カーブを示す図
カーブを示す図
１ カメラ（撮像装置）
２ モニタ
３ コントローラ
１１ ズームレンズ
１２ フォーカスレンズ
３０ カメラ制御部
４０ レンズ制御部
４５ 目標位置算出部
４７ レンズ制御指示部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｋ
Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ
Claims (7)
- 【請求項１】 予め設定された固定位置の被写体画像を
ズームレンズでズーム操作するとき前記ズーム操作の最
中でもピントの合った前記被写体画像が撮像されるよう
に前記ズーム操作に連動してフォーカスレンズを位置制
御することを特徴とする撮像装置のレンズ駆動方法。 - 【請求項２】 予め設定された固定位置の被写体画像を
ズームレンズで目標倍率にズームアップする場合に、前
記目標倍率のズーム位置における前記被写体画像の合焦
点位置を求めると共にトラッキングカーブと前記合焦点
位置との間の相互関係値を求め、前記ズームアップを実
行するとき前記トラッキングカーブに対して前記相互関
係値を保つようにフォーカスレンズの位置制御を行うこ
とを特徴とする撮像装置のレンズ駆動方法。 - 【請求項３】 予め設定された固定位置の被写体画像を
ワイド方向にズームレンズでズームする場合に、前記被
写体画像の合焦点位置とトラッキングカーブとの間の相
互関係値を求め、前記ズームを実行するとき前記トラッ
キングカーブに対して前記相互関係値を保つようにフォ
ーカスレンズの位置制御を行うことを特徴とする撮像装
置のレンズ駆動方法。 - 【請求項４】 ズームレンズ及びフォーカスレンズを有
するカメラレンズと、予め設定された固定位置の被写体
画像を前記ズームレンズでズーム操作するとき前記ズー
ム操作の最中でもピントの合った前記被写体画像が撮像
されるように前記ズーム操作に連動して前記フォーカス
レンズを位置制御する制御手段とを備えたことを特徴と
する撮像装置。 - 【請求項５】 ズームレンズ及びフォーカスレンズを有
するカメラレンズと、予め設定された固定位置の被写体
画像をズームレンズで目標倍率にズームアップする場合
に前記目標倍率のズーム位置における前記被写体画像の
合焦点位置を求めると共にトラッキングカーブと前記合
焦点位置との間の相互関係値を求め前記ズームアップを
実行するとき前記トラッキングカーブに対して前記相互
関係値を保つようにフォーカスレンズの位置制御を行う
制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項６】 ズームレンズ及びフォーカスレンズを有
するカメラレンズと、予め設定された固定位置の被写体
画像をワイド方向にズームレンズでズームする場合に前
記被写体画像の合焦点位置とトラッキングカーブとの間
の相互関係値を求め前記ズームを実行するとき前記トラ
ッキングカーブに対して前記相互関係値を保つようにフ
ォーカスレンズの位置制御を行う制御手段とを備えたこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項７】 固定設置の請求項４乃至請求項６のいず
れかに記載の撮像装置と、前記カメラレンズの撮像画像
を表示するモニタと、前記撮像装置に接続されズーム操
作の入力が為されたとき前記ズーム操作の指令を前記撮
像装置に出力するコントローラとを備えたことを特徴と
するカメラシステム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242321A JP4986346B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びにカメラシステム |
| US10/214,276 US7391462B2 (en) | 2001-08-09 | 2002-08-07 | Lens driving method for imaging device, imaging device and camera system |
| DE60238963T DE60238963D1 (de) | 2001-08-09 | 2002-08-08 | Linsenantriebsvorrichtung für Bilderzeugungsgerät, Bilderzeugungsgerät und Kamerasystem |
| EP02017734A EP1286196B1 (en) | 2001-08-09 | 2002-08-08 | Lens driving method for imaging device, imaging device and camera system |
| CNB021425590A CN1318910C (zh) | 2001-08-09 | 2002-08-09 | 图像拾取装置及其透镜驱动方法以及摄像系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001242321A JP4986346B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びにカメラシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057526A true JP2003057526A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4986346B2 JP4986346B2 (ja) | 2012-07-25 |
Family
ID=19072611
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001242321A Expired - Fee Related JP4986346B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 撮像装置のレンズ駆動方法及び撮像装置並びにカメラシステム |
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|---|---|
| US (1) | US7391462B2 (ja) |
| EP (1) | EP1286196B1 (ja) |
| JP (1) | JP4986346B2 (ja) |
| CN (1) | CN1318910C (ja) |
| DE (1) | DE60238963D1 (ja) |
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