JP2003287664A - フランジバック調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】所定の手順に従ってテレビカメラ等の撮影レン
ズのフランジバック調整を自動で行えるようにすること
で、容易且つ正確にフランジバック調整を行えるように
したフランジバック調整装置を提供する。 【解決手段】なるべく遠くに被写体チャートを置いてそ
の被写体チャートをカメラの撮影範囲に設定する。そし
て、フランジバック調整開始を指示すると、フランジバ
ック調整装置は、自動でズームを広角端と望遠端とに交
互に設定すると共に、ズームを広角端に設定した際に
は、トラッキングレンズを合焦位置に移動させ、ズーム
を望遠端に設定した際には、フォーカスレンズを合焦位
置に移動させる。この処理を繰り返すことによって、ト
ラッキングレンズが最適な位置に設定され、フランジバ
ック調整が完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフランジバック調整
装置に係り、特に、テレビカメラ等に装着される撮影レ
ンズのフランジバック調整を自動で行うフランジバック
調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、監視用のカメラやテレビカメラ等
に装着して使用されるズーム調整可能な撮影レンズに
は、フランジバック調整用のレンズ（以下、トラッキン
グレンズという）が配置され、ズームミングによる焦点
ボケ（ズーム焦点移動）が無いようにトラッキングレン
ズを最適な位置に調整できるようにしたものが知られて
いる。

【０００３】このようにトラッキングレンズを最適な位
置に調整するフランジバック調整は、通常、次にような
作業手順によって行われる。

【０００４】トラッキングレンズの固定を解除する。

【０００５】なるべく遠い被写体を目標物とする。

【０００６】フォーカスを無限遠（∞）に設定する。

【０００７】ズームをワイド（広角）端に設定してト
ラッキングレンズを動かし、ピントを合わせる。

【０００８】ズームをテレ（望遠）端に設定してフォ
ーカスを動かし、ピントを合わせる。

【０００９】ズーミングを行ってもピントがぼけなく
なるまで、の作業を繰り返す。

【００１０】ズーミングを行ってもピントがぼけなく
なったらトラッキングレンズを固定する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなフランジバック調整はあくまでも人が行う作業で
あるため、煩雑な手間を要していた。特に監視カメラな
どを設置現場で扱うのは主に設置工事業者であり、レン
ズに関しての調整は不慣れであるため、多くの場合はズ
ーミングによる焦点移動が大きくない限り調整されるこ
とはなかった。

【００１２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、撮影レンズのフランジバック調整を手間なく行
うことができるフランジバック調整装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、フォーカス及びズームに
ついての調整が可能な撮影レンズのフランジバック調整
を行うフランジバック調整装置であって、前記撮影レン
ズに配置されたフランジバック調整用のフランジバック
調整用レンズ、又は、前記撮影レンズが装備されるカメ
ラの撮像素子を電動により光軸方向に移動させる駆動手
段と、前記ズームについての設定位置を示すズーム位置
が第１の位置に設定されると、前記フランジバック調整
用駆動手段により前記フランジバック調整用レンズ又は
前記撮像素子を駆動すると共に、前記フランジバック調
整用レンズ又は前記撮像素子を合焦位置に自動で設定す
る第１の合焦手段と、前記ズーム位置が第２の位置に設
定されると、前記フォーカスについての調整を電動によ
り行うと共に、前記フォーカスについての設定位置を示
すフォーカス位置を合焦位置に自動で設定する第２の合
焦手段と、前記ズーム位置が前記第１の位置と前記第２
の位置とに交互に設定された際に、前記第１の合焦手段
により設定されたフランジバック調整用レンズ又は前記
撮像素子の位置と、前記第２の合焦手段により設定され
たフォーカス位置とに変化がないことを検出することに
より、フランジバック調整が完了したことを検出するフ
ランジバック調整完了検出手段と、を備え、前記フラン
ジバック調整用レンズ又は前記撮像素子を最適な位置に
自動で設定することを特徴としている。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記ズームについての調整を電
動により行うと共に、ズーム位置を前記第１の位置と前
記第２の位置とに交互に自動で設定するズーム位置設定
手段を備えたことを特徴としている。

【００１５】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記第１の位置
は、広角端であり、前記第２の位置は望遠端であること
を特徴としている。

【００１６】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項４のうちいずれか１に記載の発明において、
前記第１の合焦手段、及び、前記第２の合焦手段は、前
記撮影レンズが装備されるカメラの撮像素子により撮像
して得られた映像信号の高周波成分に基づいて合焦を検
出することにより、前記フランジバック調整用レンズ又
は前記撮像素子の位置、及び、フォーカス位置を合焦位
置に自動で設定することを特徴としている。

【００１７】本発明によれば、撮影レンズのフランジバ
ック調整が自動的に行われるため、作業者の手間を要す
ることなく簡易且つ正確にフランジバック調整を行うこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るフランジバック調整装置の好ましい実施の形態につい
て詳説する。

【００１９】図１は、本発明に係るフランジバック調整
装置が適用されるカメラシステムの全体構成を示した図
である。同図において、例えば監視カメラやテレビカメ
ラとして使用されるカメラ本体１０には、撮像素子や撮
像素子によって電気信号に変換された画像信号に所要の
信号処理を施して所定規格（ＮＴＳＣ等）のビデオ信号
に変換する処理回路等が搭載されており、撮像素子によ
り撮像された映像がビデオ信号としてカメラ本体１０か
ら出力されるようになっている。カメラ本体１０には、
着脱可能な撮影レンズ１２がレンズマウントにより装着
されており、撮影レンズ１２には、対物側から順にフォ
ーカスレンズ（群）ＦＬ、ズームレンズ（群）ＺＬ、ア
イリスＩ、リレーレンズ（群）ＲＬが配置される。被写
体からの被写体光は、フォーカスレンズＦＬ、ズームレ
ンズＺＬ、アイリスＩ、リレーレンズＲＬを順に通過し
てカメラ本体１０の撮像面（撮像素子面）に結像され
る。

【００２０】ここで、フォーカスレンズＦＬは、フォー
カス調整用のレンズであり、光軸方向に移動可能に配置
される。フォーカスレンズＦＬを移動させてフォーカス
レンズＦＬの設定位置（フォーカス位置）を変更する
と、焦点位置が変更され、ピントが合う被写体の被写体
距離が変更される。

【００２１】ズームレンズＺＬは、ズーム倍率調整用の
レンズであり、変倍系レンズＶＬと補正系レンズＣＬと
から構成される。変倍系レンズＶＬと補正系レンズＣＬ
とは一定の位置関係を持って光軸方向に移動可能に配置
されており、これらの変倍系レンズＶＬ及び補正系レン
ズＣＬを移動させて各設定位置を変更すると、変倍系レ
ンズＶＬにより焦点距離が変更される一方、補正系レン
ズＣＬにより像点の変動が防止され、ズーム倍率のみが
変更される。尚、変倍系レンズＶＬと補正系レンズＣＬ
の設定位置をズームレンズＺＬの設定位置（ズーム位
置）として１つの位置パラメータにより表す。

【００２２】リレーレンズＲＬの一部を構成するトラッ
キングレンズＴＬは、フランジバック調整用のレンズと
して光軸方向に移動可能に配置される。このトラッキン
グレンズＴＬの設定位置を調整することによりフランジ
バック調整が行われる。

【００２３】本発明に係るフランジバック調整装置１４
には、上記フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、
トラッキングレンズＴＬのそれぞれに対して動力伝達可
能に連結されたモータＦＭ、ＺＭ、ＴＭや、上記フォー
カスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、トラッキングレン
ズＴＬの位置を検出するポテンショメータＦＰ、ＺＰ、
ＴＰが搭載される。また、フランジバック調整装置１４
にはＣＰＵ１６が内蔵されており、上記各モータＦＭ、
ＺＭ、ＴＭはＣＰＵ１６から出力される駆動信号により
駆動されると共に、各ポテンショメータＦＰ、ＺＰ、Ｔ
Ｐから出力される検出信号がＣＰＵ１６に入力されるよ
うになっている。

【００２４】また、フランジバック調整装置１４には、
ビデオ信号高周波成分分離回路１８が搭載されており、
カメラ本体１０から出力されたビデオ信号（輝度信号）
がビデオ信号高周波成分分離回路１８に入力され、ビデ
オ信号高周波成分分離回路１８によりビデオ信号の高周
波成分が分離される。そして、その分離されたビデオ信
号の高周波成分がデジタル信号に変換されてＣＰＵ１６
に与えられるようになっている。

【００２５】ＣＰＵ１６は、例えばスイッチ２０がオン
されると、後述のように所定の手順で各モータＦＭ、Ｚ
Ｍ、ＴＭを駆動してフォーカスレンズＦＬ、ズームレン
ズＺＬ、トラッキングレンズＴＬを駆動すると共に、ビ
デオ信号高周波成分分離回路１８から入力されたビデオ
信号の高周波成分に基づいてフォーカスレンズＦＬやト
ラッキングレンズＴＬを合焦位置に設定する等のフラン
ジバック調整処理を行う。これによって撮影レンズ１２
のフランジバック調整が自動で行われる。尚、ビデオ信
号の高周波成分に基づく合焦検出は、コントラスト法と
して一般に知られている方法であり、例えば、１画面分
のビデオ信号の高周波成分の積分値を評価値とし、その
評価値がピーク（最大又は極大）となった場合に合焦と
判断する。

【００２６】次に、上記ＣＰＵ１６におけるフランジバ
ック調整の処理手順について図２のフローチャートを使
用しながら説明する。まず、作業者は、ジーメンスター
等の被写体チャートをカメラからできるだけ遠くにお
き、その被写体チャートを撮影範囲内に設定する。尚、
必ずしも特別な被写体チャートを用いる必要はなく、所
望の被写体を撮影対象とすることもできる。そして、フ
ランジバック調整開始指示のためのスイッチ２０をオン
する。これによって、ＣＰＵ１６は、フランジバック調
整の処理を開始し、まず、ポテンショメータＦＰからの
検出信号によりフォーカス位置（フォーカスレンズＦＬ
の位置）を検出しながらモータＦＭを駆動し、フォーカ
ス（フォーカスレンズＦＬ）を無限遠に移動させる（ス
テップＳ１０）。続いて、ポテンショメータＺＰからの
検出信号によりズーム位置（ズームレンズＺＬの位置）
を検出しながらモータＺＭを駆動してズーム（ズームレ
ンズＺＬ）を広角端に移動させる（ステップＳ１２）。
次に、モータＴＭを駆動してトラッキングレンズＴＬを
移動させながら（ステップＳ１４）、ビデオ信号高周波
成分分離回路１８から入力されるビデオ信号の高周波成
分に基づいて評価値を求め、その評価値がピークか否か
を判断する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６におい
てＹＥＳと判断するまでステップＳ１４とステップＳ１
６の処理を繰り返し、評価値がピークになったところ、
即ち、被写体チャートに合焦した位置でトラッキングレ
ンズＴＬを停止させる。そして、その合焦が得られたと
きのトラッキングレンズＴＬの位置をトラッキングレン
ズ位置データとして記憶する（ステップＳ１８）。

【００２７】次に、ＣＰＵ１６は、ポテンショメータＺ
Ｐからの検出信号によりズーム位置（ズームレンズＺＬ
の位置）を検出しながらモータＺＭを駆動してズーム
（ズームレンズＺＬ）を望遠端に移動させる（ステップ
Ｓ２０）。続いて、モータＦＭを駆動してフォーカス
（フォーカスレンズＴＬ）を移動させながら（ステップ
Ｓ２２）、ビデオ信号高周波成分分離回路１８から入力
されるビデオ信号の高周波成分に基づいて評価値を求
め、その評価値がピークか否かを判断する（ステップＳ
２４）。ステップＳ２４においてＹＥＳと判断するまで
ステップＳ２２とステップＳ２４の処理を繰り返し、評
価値がピークになったところ、即ち、被写体チャートに
合焦した位置でフォーカスレンズＦＬを停止させる。そ
して、その合焦が得られたときのフォーカス位置（フォ
ーカスレンズＦＬの位置）をフォーカス位置データとし
て記憶する（ステップＳ２６）。

【００２８】以上のステップＳ１０からステップＳ２６
までの処理がフランジバック調整処理後の１回目の処理
の場合には、次のステップＳ２８でＮＯと判定され、Ｃ
ＰＵ１６は、上記ステップＳ１２からの処理を繰り返
す。ステップＳ１０からステップＳ２６までの処理が２
回目以降の処理の場合には、ステップＳ２８の処理にお
いて、ＣＰＵ１６は、その回のステップＳ１８とステッ
プＳ２６において記憶したフォーカス位置データとトラ
ッキングレンズ位置データがそれぞれ前回記憶した位置
データと一致するか否かを判定する。もし、ＮＯと判定
した場合には上記ステップＳ１２の処理から繰り返し、
一方、ＹＥＳと判定した場合には、トラッキング調整が
完了したと判断し、以上のフランジバック調整処理を終
了する。これによってトラッキングレンズＴＬが最適な
位置に設定される。尚、トラッキングレンズＴＬの位置
を固定する固定手段を、機械的（ねじ止め等）又は電気
的（モータＴＭの電気ブレーキ等）に設けることは可能
であり、フランジバック調整処理を開始する際には固定
手段を解除してトラッキングレンズＴＬを可動にし、フ
ランジバック調整手段が終了した際には固定手段により
トラッキングレンズＴＬを固定する。この作業は作業者
が行ってもよいし、ＣＰＵ１６の制御により自動で行っ
てもよい。

【００２９】以上、上記実施の形態では、ズームレンズ
ＺＬを広角端に望遠端に設定してトラッキングレンズＴ
ＬやフォーカスレンズＦＬを合焦位置に設定するように
したが、ズームレンズＺＬを広角端や望遠端以外の所望
の位置（第１の位置と第２の位置）に設定してトラッキ
ングレンズＴＬやフォーカスレンズＦＬを合焦位置に設
定するようにしてもよい。

【００３０】また、上記実施の形態では、ズームレンズ
ＺＬの駆動をＣＰＵ１６の制御により行い、ズームレン
ズＺＬの位置を広角端と望遠端（又は、第１の位置と第
２の位置）に交互に設定するようにしたが、このような
ズームレンズＺＬの設定は、作業者がマニュアルにより
行うようにしてもよい。この場合に特にフランジバック
調整処理が完了したことを示す表示を行うようにすると
好適である。

【００３１】また、上記実施の形態のようなフランジバ
ック調整装置は、フランジバック調整のためのみに用い
られるものであって撮影レンズ１２に着脱自在とし、フ
ランジバック調整を行う場合にのみ撮影レンズ１２に装
着して使用できるようにしてもよい。この場合に、スイ
ッチによりフランジバック調整を開始するのではなく撮
影レンズ１２にフランジバック調整装置が装着されたこ
とを検出してフランジバック調整処理を開始するように
してもよい。また、フランジバック調整装置は、例え
ば、コントローラからの指示信号等によりフォーカスレ
ンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、トラッキングレンズＴＬ
等を電動で駆動できるようにした他の用途の駆動制御装
置と併用されるものであってもよい。その駆動制御装置
は、撮影レンズに一体的に装備されているものであって
もよいし、又は、撮影レンズに着脱可能なものであって
もよい。

【００３２】また、上記実施の形態では、撮影レンズ１
２にフランジバック調整用のトラッキングレンズＴＬが
配置され、そのトラッキングレンズＴＬの位置を調整す
ることによってフランジバック調整を行うようにした場
合について説明したが、本発明は、トラッキングレンズ
ＴＬの位置を調整するのではなく、カメラ本体１０の撮
像素子の位置を光軸方向に移動させてフランジバック調
整を行う場合においても適用できる。

【００３３】また、上記実施の形態におけるフランジバ
ック調整処理の手順は一例であって、他の処理手順であ
ってもよい。例えば、ズーム位置を広角端に設定してト
ラッキングレンズＴＬを合焦位置に設定する処理と、ズ
ーム位置を望遠端に設定してフォーカス位置を合焦位置
に設定する処理との順序を上記実施の形態と逆にしても
よい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明にフランジバ
ック調整装置によれば、撮影レンズのフランジバック調
整が自動的に行われるため、作業者の手間を要すること
なく簡易且つ正確にフランジバック調整を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るフランジバック調整装置
が適用されるカメラシステムの全体構成を示した図であ
る。

【図２】図２は、ＣＰＵにおけるフランジバック調整の
処理手順を示したフローチャートである。

【符号の説明】

１０…カメラ本体、１２…撮影レンズ、１４…フランジ
バック調整装置、１６…ＣＰＵ、１８…ビデオ信号高周
波成分分離回路、２０…スイッチ、ＦＬ…フォーカスレ
ンズ、ＺＬ…ズームレンズ、ＲＬ…リレーレンズ、ＴＬ
…トラッキングレンズ、ＦＭ、ＺＭ、ＴＭ…モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーカス及びズームについての調整が
   可能な撮影レンズのフランジバック調整を行うフランジ
   バック調整装置であって、 前記撮影レンズに配置されたフランジバック調整用のフ
   ランジバック調整用レンズ、又は、前記撮影レンズが装
   備されるカメラの撮像素子を電動により光軸方向に移動
   させる駆動手段と、 前記ズームについての設定位置を示すズーム位置が第１
   の位置に設定されると、前記フランジバック調整用駆動
   手段により前記フランジバック調整用レンズ又は前記撮
   像素子を駆動すると共に、前記フランジバック調整用レ
   ンズ又は前記撮像素子を合焦位置に自動で設定する第１
   の合焦手段と、 前記ズーム位置が第２の位置に設定されると、前記フォ
   ーカスについての調整を電動により行うと共に、前記フ
   ォーカスについての設定位置を示すフォーカス位置を合
   焦位置に自動で設定する第２の合焦手段と、 前記ズーム位置が前記第１の位置と前記第２の位置とに
   交互に設定された際に、前記第１の合焦手段により設定
   されたフランジバック調整用レンズ又は前記撮像素子の
   位置と、前記第２の合焦手段により設定されたフォーカ
   ス位置とに変化がないことを検出することにより、フラ
   ンジバック調整が完了したことを検出するフランジバッ
   ク調整完了検出手段と、 を備え、前記フランジバック調整用レンズ又は前記撮像
   素子を最適な位置に自動で設定することを特徴とするフ
   ランジバック調整装置。
2. 【請求項２】 前記ズームについての調整を電動により
   行うと共に、ズーム位置を前記第１の位置と前記第２の
   位置とに交互に自動で設定するズーム位置設定手段を備
   えたことを特徴とする請求項１のフランジバック調整装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１の位置は、広角端であり、前記
   第２の位置は望遠端であることを特徴とする請求項１又
   は２のフランジバック調整装置。
4. 【請求項４】 前記第１の合焦手段、及び、前記第２の
   合焦手段は、前記撮影レンズが装備されるカメラの撮像
   素子により撮像して得られた映像信号の高周波成分に基
   づいて合焦を検出することにより、前記フランジバック
   調整用レンズ又は前記撮像素子の位置、及び、フォーカ
   ス位置を合焦位置に自動で設定することを特徴とする請
   求項１乃至３のうちいずれか１に記載のフランジバック
   調整装置。