JP2005106949A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】オートフォーカスモード時にフォーカス操作部の操作量に応じた制御をすることができ、また、フォーカスレンズ群の駆動量との関係などをカメラ側で設定・変更することが可能となるカメラシステムを提供する。
【解決手段】カメラ側でオートフォーカス制御する一方、レンズ側でマニュアルフォーカス制御するカメラシステムにおいて、前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段は、オートフォーカスモード時にマニュアル操作した際に、レンズ側の変位信号出力手段から出力されるマニュアルフォーカス操作部の操作量に応じた変位信号を用いてオートフォーカス駆動信号を演算する構成を備え、上記オートフォーカスモード時には常に前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段からの駆動信号によりフォーカスレンズを駆動制御できるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラシステムに関し、特にレンズ交換可能なビデオカメラやテレビカメラ等のカメラシステムに関するものである。

従来の交換式レンズを含むカメラシステムにおいて、オートフォーカス機能を備え、マニュアルフォーカスも可能としたカメラシステムが知られている。これらのカメラシステムでは、例えば特許文献１に示されているように、オートフォーカス機能を実現するためにリアフォーカス駆動方式が一般的に用いられており、また、そこでマニュアルフォーカス操作をする際は、電子リングと呼ばれるフォーカス操作部を操作してフォーカス操作を行うような方式が一般的に採られている。
このような従来のカメラシステムを、図４から図７に示す。
図４は、このような従来のカメラシステムの構成を示す図である。また、図５はこのようなカメラシステムにおけるフォーカスレンズ群の制御を行うレンズＣＰＵの動作を説明するフローチャートであり、図６はオートフォーカス用の駆動信号の演算を行うカメラ側ＣＰＵの動作を説明するフローチャートである。

つぎに、これらの図により、従来のカメラシステムにおけるオートフォーカスモード時の動作を簡単に説明する。
図６において、オートフォーカスモードの場合、ステップ６０３においてカメラ側ＣＰＵ４１９はＣＣＤ４１３から出力される映像信号に基づいてＡＦ処理部４１４が生成したＡＦ評価値を入力し、ステップ６０４で該ＡＦ評価値を用いてＡＦ処理状態に応じてオートフォーカス用駆動信号を演算し、ステップ６０５でレンズ４０１に出力する。
このときカメラ側ＣＰＵ４１９は、いわゆる山登り方式を用いてＡＦ評価値が最大となるようにオートフォーカス駆動信号を演算し、フォーカスレンズ群４０３を駆動制御している。この山登り方式のオートフォーカス動作を説明するフローチャートを図７に示す。

このような山登り方式は、例えば、特許文献２に記載されているように、映像信号の中から、水平同期信号及び、垂直同期信号を検出し、映像信号処理のための基準信号を生成し、そして基準信号より、被写体の鮮鋭度評価値に応じた信号を抽出して評価し、その信号が大きくなる方向へフォーカスレンズを移動させ、最大となるところで停止させる方式であるが、この方式はオートフォーカス制御を行う際に一般的に用いられている方式であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。

つぎに、 このような山登り方式等を用いた上記した従来のカメラシステムにおけるオートフォーカス時の動作を説明する。
オートフォーカスモードにおいて、フォーカス操作部４０４が操作されず変位検出部４０５からの出力変位がない限り、図５に示されるようにステップ５０９においてレンズ側ＣＰＵ４１８はカメラ４０２側のオートフォーカス用駆動信号出力部４１５から出力されるオートフォーカス用駆動信号をオートフォーカス用駆動信号入力部４０９に入力する一方、ステップ５１０でレンズ位置検出部４０７からレンズ位置信号を入力し、ステップ５１１でこれらのオートフォーカス用駆動信号とレンズ位置信号とを用いて、フォーカス制御演算を行ってモータを駆動し、被写体に合焦するようにフォーカスレンズ群４０３を制御する。

これに対して、このようなオートフォーカスモード時に、フォーカス操作部４０４が操作されると、図５に示されるようにステップ５０８においてステップ５０３からステップ５０６の作動に移行する。すなわち、レンズＣＰＵ４１８は、カメラ４０２から入力されるオートフォーカス用駆動信号の使用を中止し、ステップ５０３において変位検出部４０５の出力からマニュアルフォーカス用駆動信号を演算し、このマニュアルフォーカ用駆動信号をフォーカス駆動信号とする。そして、ステップ５０４でフォーカス変位信号をカメラに出力する一方、ステップ５０５でフィードバック信号に相当するレンズ位置検出部４０７の出力であるレンズ位置信号を入力し、ステップ５０６でこれらのフォーカス駆動信号と位置信号を用いてフォーカス制御演算を行ってモータを駆動し、フォーカスレンズ群４０３を制御する。この後レンズＣＰＵ４１８は、オートフォーカスモードからマニュアルフォーカスモードに移行したことをカメラＣＰＵ４１９に送信し、カメラＣＰＵ４１９のオートフォーカス処理を一旦終了させる。カメラＣＰＵ４１９はこれを受け、オートフォーカス動作を再起動待ちに設定変更し、レンズから再度オートフォーカスモードへの移行を示すデータが送信されることを待つ（図６のステップ６０６参照）。
以上に説明したように、従来のカメラシステムにおいては、レンズＣＰＵ４１９はフォーカス操作部が操作されることにより、オートフォーカスモードからマニュアルフォーカスモードに自動的に移行する方式が採られていた。
特開平１−２８０７０９号公報 特開平６−６２３０５号公報

しかしながらオートフォーカス動作は、その性質上必ずしも撮影者の意図した被写体に合焦するとは限らない。そのためオートフォーカス動作中に撮影者がフォーカス操作部を操作して、別の合焦点にフォーカスレンズを駆動し、オートフォーカス動作を再起動させることがある。そのような場合、上記従来例では、オートフォーカスモード時にフォーカス操作部が操作されても、レンズ側だけでフォーカス制御が完結し、フォーカス操作部の操作量と、フォーカスレンズ群の駆動量との関係などをカメラ側で設定・変更することができなかった。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、オートフォーカスモード時に撮影者がフォーカス操作部を操作した際においても、フォーカス操作部の操作量に応じた制御をすることができ、また、フォーカスレンズ群の駆動量との関係などをカメラ側で設定・変更することが可能となり、フォーカス操作性を向上させ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ものである。

本発明は、以下のように構成したカメラシステムを提供するものである。
すなわち、本発明のカメラシステムは、カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段によって生成された信号をレンズ側に出力してフォーカスレンズをオートフォーカス制御する一方、レンズ側のマニュアルフォーカス操作部の操作によりマニュアルフォーカス駆動信号生成手段から出力された信号によってフォーカスレンズをマニュアルフォーカス制御するカメラシステムにおいて、
前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段は、前記マニュアルフォーカス操作部をオートフォーカスモード時に操作した際に、レンズ側の変位信号出力手段から出力される前記マニュアルフォーカス操作部の操作量に応じた変位信号を用いてオートフォーカス駆動信号を演算する構成を備え、上記オートフォーカスモード時には常に前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段からの駆動信号によりフォーカスレンズを駆動制御することを特徴としている。
また、本発明のカメラシステムは、前記変位信号出力手段を、前記マニュアルフォーカス操作部の操作量を検出して、前記マニュアルフォーカス駆動信号生成手段に出力する変位検出部からの出力を、オートフォーカスモード時において前記カメラ側に出力するように構成することができる。
また、本発明のカメラシステムは、前記カメラ側で設定した任意係数を用いて、前記マニュアルフォーカス操作部の操作量と、該操作量に基づいて前記マニュアルフォーカス駆動信号生成手段により生成される駆動信号との関係を、前記カメラ側で設定・変更可能に構成することができる。
また、本発明のカメラシステムは、前記カメラ側に対して、前記レンズ側を交換可能とした構成を採ることができる。

本発明によれば、オートフォーカスモード時に撮影者がフォーカス操作部を操作した際においても、フォーカス操作部の操作量に応じた制御をすることができ、また、フォーカスレンズ群の駆動量との関係などをカメラ側で設定・変更することが可能となり、フォーカス操作性を向上させることができるカメラシステムを実現することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。

図１に、本発明の実施例におけるカメラシステムの構成を示す。
また、図２にこのようなカメラシステムにおけるフォーカスレンズ群の制御を行うレンズＣＰＵの動作を説明するフローチャートを示し、図３にはオートフォーカス用の駆動信号の演算を行うカメラ側ＣＰＵの動作を説明するフローチャートを示す。
まず、図１により本実施例のカメラシステムの構成について説明する。
図１において、１０１は交換式のレンズ、１０２は交換式のレンズを着脱可能なカメラ、１０３は焦点調節用のフォーカスレンズ群、１０４はフォーカスレンズ群３を制御するためのフォーカス操作部である。また、１０５はフォーカス操作部１０４の操作量を検出するための変位検出部、１０６は変位検出部１０５の出力からマニュアルフォーカス制御信号を生成するＭＦ駆動信号生成部である。
１０７は変位検出部１０５の出力をカメラ１０２に出力するための変位信号出力部、１０８はフォーカスレンズ群１０３の位置を検出するための位置検出部、１０９は位置検出部１０８の出力に基づいてフォーカスレンズ群１０３の位置情報をカメラ１０２に出力するためのレンズ位置情報出力部である。

１１０はカメラ１０２からのオートフォーカス用駆動信号を入力するためのＡＦ駆動信号入力部、１１１はオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードを切換えるためのＡＦ／ＭＦ切換手段である。また、１１２はマニュアルフォーカス制御信号およびフォーカスレンズ群１０３の位置情報、オートフォーカス用駆動信号、ＡＦ／ＭＦ切換手段の状態に基づいてフォーカスレンズ群１０３の制御演算を行い、モータ１１３を駆動するためのモータ駆動信号を演算するフォーカス制御部である。
１１３はフォーカスレンズ群１０３を駆動するためのモータ、１１４はフォーカスレンズ群１０３および不図示の光学系を介して結像された像を光電変換するＣＣＤであり、１１５はＣＣＤ１１４の出力である映像信号に基づいてオートフォーカス演算を行い、合焦するにしたがってその値が大きくなるＡＦ評価値を生成するＡＦ処理部である。
１１６はＡＦ評価値が増加するようにフォーカスレンズ群１０３を駆動するための駆動信号を生成し、レンズ１０１に出力するためのＡＦ用駆動信号出力部であり、１１７はフォーカスレンズ群１０３の位置情報を入力するためのレンズ位置情報入力部、１１８はレンズ１からフォーカス操作部１０４の操作量に応じた変位信号を入力する変位信号入力部、１１９はＣＣＤ１１４の出力である映像信号を標準テレビ信号に変換するためのプロセス部である。

本実施例では、レンズ１０１にＣＰＵ１２０を構成し、またカメラ１０２にＣＰＵ１２１を構成している。ＭＦ駆動信号生成部１０６および変位信号出力部１０７、レンズ位置情報出力部１０９、ＡＦ駆動信号入力部１１０、フォーカス制御部１１２がレンズＣＰＵ１２０に相当し、ＡＦ駆動信号出力部１１６、レンズ位置情報入力部１１７、変位信号入力部１１８がカメラＣＰＵ１２１に相当する。

以下に、図２のフローチャートを用いて本実施例におけるレンズＣＰＵ１２０の動作を説明する。
レンズＣＰＵ１２０は、まずステップ２０１で現在のフォーカスモードがオートフォーカスかマニュアルフォーカスかを判断するために、ＡＦ／ＭＦ切換部１１１の状態を入力する。ステップ２０２で入力したＡＦ／ＭＦ切換部の状態を判断し、マニュアルフォーカスモードの場合は、レンズ側だけでフォーカス制御を行うようにステップ２０３に進み、フォーカス操作部１０４の操作量に応じたフォーカス駆動信号を生成するために、変位検出部１０５の出力を用いてマニュアルフォーカス駆動信号を演算する。

ステップ２０４では、カメラ１０２でフォーカス操作部１０４の操作状態を把握できるようにするために、変位検出部１０５の出力信号をレンズ側の変位信号出力部１０７から、カメラ１０２側の変位信号入力部１１８に出力する。
ステップ２０５では、フォーカスレンズ制御演算時に必要なフォーカスレンズ群１０３の位置情報を把握するために、レンズ位置検出部１０８から位置情報をレンズ側のレンズ位置情報出力部１０９から出力し、この出力情報をカメラ１０２側のレンズ位置情報入力部１１７に入力する。

ステップ２０６では、フォーカスの指令信号であるマニュアルフォーカス駆動信号と、フィードバック信号であるフォーカスレンズ群１０３の位置情報を用いてフォーカス制御演算を行う。そしてステップ２０７でフォーカス制御演算の結果をモータ１１３に出力し、フォーカスレンズ群１０３をフォーカス操作部１０４の操作量に応じてマニュアルフォーカス駆動する。ここまでが、フォーカス操作部の操作量に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動するマニュアルフォーカスモードにおける動作である。マニュアルフォーカスモードは、上記のようにレンズ側ＣＰＵのみで制御を行うモードである。

他方、ステップ２０２において、ＡＦ／ＭＦ切換部がオートフォーカスモードの場合には、ステップ２０８にジャンプする。ステップ２０８ではカメラ１０２でフォーカス操作部１０４の操作状態を把握できるようにするために、変位検出部１０５の出力信号をカメラ１０２に出力する。ここで、フォーカス操作部１０４が操作されていない場合、ステップ２０９でカメラＣＰＵ１２１で演算したオートフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動するために、カメラ側のＡＦ駆動信号出力部１１６からの出力信号を、レンズ側のＡＦ駆動信号入力部１１０に入力する。

つづいて、ステップ２１０では、現在のフォーカスレンズ群１０３の位置を把握するために、レンズ位置検出部１０８からフォーカスレンズ群１０３の位置情報を入力する。そしてステップ２１１で、オートフォーカスモードにおけるフォーカスの指令信号であるオートフォーカス用駆動信号と、フィードバック信号に相当するフォーカスレンズ群１０３の位置情報を用いてフォーカス制御演算を行う。その演算結果をステップ２１２でモータ１１３に出力し、被写体に合焦するようにフォーカスレンズ群１０３をオートフォーカス駆動する。このようにオートフォーカスモード時は、ＣＣＤ１１４から出力される映像信号に基づいてオートフォーカス駆動信号をカメラＣＰＵ１２１で演算し、レンズＣＰＵ１２０はそのオートフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３の制御を行う。

これに対して、オートフォーカスモード時、撮影者が意図した被写体に合焦させるため、フォーカス操作部１０４を操作した場合、本実施例のカメラシステムにおいては、カメラ１０２からのオートフォーカス用駆動信号を用いて、つぎのようにフォーカスレンズ群１０３の制御を行うように構成されている。すなわち、本実施例のカメラシステムにおいては、上記したようにＡＦ／ＭＦ切換部がオートフォーカスモードの場合には、ステップ２０８において、カメラ１０２でフォーカス操作部１０４の操作状態を把握できるようにするために、変位検出部１０５の出力信号がカメラ１０２に出力さており、これによりフォーカス操作部１０４の操作量に応じた変位信号がレンズ１０１からカメラ１０２に送信され、カメラ１０２側でこの変位信号を用いて上記したステップ２１１でフォーカス駆動信号が演算される。そして、このカメラＣＰＵ１２１で演算したオートフォーカス駆動信号をカメラ側のＡＦ駆動信号出力部１１６から出力し、レンズ側のＡＦ駆動信号入力部１１０に入力して、このオートフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動する。

次に、図３のフローチャートを用いて、本実施例におけるカメラＣＰＵ１２１の動作を説明する。
カメラＣＰＵ１２１は、まずステップ３０１でフォーカス操作部が操作されたかどうかを把握するために、レンズ１０１からフォーカス操作部１０４の操作量に応じた変位信号を入力する。
ステップ３０２で入力した変位信号の値を判断し、変位信号が０の場合、つまりフォーカス操作部１０４が操作されていない場合は、オートフォーカス用駆動信号を生成するためにステップ３０３でＡＦ処理部１１５から被写体への合焦度に対応したＡＦ評価値を入力する。
ステップ３０４では、より被写体への合焦度をあげるために、入力したＡＦ評価値を用いて、方向判定・山登り判定・頂上判定・再起動まちの各ＡＦ処理状態に応じたオートフォーカス用駆動信号を演算する。そして、ステップ３０５で、得られたオートフォーカス用駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動するために、オートフォーカス用駆動信号をフォーカス制御部１１２のあるレンズ１０１に出力する。

また、ステップ３０２において、レンズ１０１から入力した変位信号が０以外の場合、つまりフォーカス操作部１０４が操作されている場合は、マニュアルフォーカスモードに移行する。ステップ３０６にジャンプし、入力した変位信号とカメラ１０２側で任意に設定可能な１つ以上の係数を用いて、フォーカス操作部１０４の操作量に応じたマニュアルフォーカス用駆動信号を演算する。そしてステップ３０７でフォーカス駆動信号をレンズ１０１に出力し、ステップ３０８でオートフォーカス処理状態は再起動待ちに設定する。

このとき、ＡＦ／ＭＦ切換部１１１がオートフォーカスモードに設定されている場合は、レンズＣＰＵ１２０は、カメラ側のマニュアルフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動し、ＡＦ／ＭＦ切換部がマニュアルフォーカスモードの場合は、レンズ側のＭＦ駆動信号生成部で生成されたマニュアルフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を駆動する。

このように本実施例においては、レンズ１０１はオートフォーカスモードの場合は、常時カメラ１０２から送信されたフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ群１０３を制御するように構成され、このオートフォーカスモード時にフォーカス操作部１０４が操作された場合、フォーカス操作部１０４の操作量に応じた変位信号をレンズ１０１からカメラ１０２に送信し、カメラ１０２側でこの変位信号を用いてオートフォーカス駆動信号を演算し、このオートフォーカス駆動信号に応じて、フォーカスレンズ群１０３を駆動するように構成されている。したがって、これによれば、オートフォーカスモード時におけるフォーカス操作部１０４の操作量と、フォーカスレンズ群の駆動量との関係がカメラ側で設定・変更され、意図したフォーカス操作と、オートフォーカス性能の向上を図ることが可能となる

本発明の実施例におけるカメラシステムの構成を示す図。 本発明の実施例のカメラシステムにおけるフォーカスレンズ群の制御を行うレンズＣＰＵの動作を説明するフローチャート。 本発明の実施例のオートフォーカス用の駆動信号の演算を行うカメラ側ＣＰＵの動作を説明するフローチャート。 従来のカメラシステムの構成を示す図。 従来例のカメラシステムにおけるフォーカスレンズ群の制御を行うレンズＣＰＵの動作を説明するフローチャート。 従来例のカメラシステムにおけるオートフォーカス用の駆動信号の演算を行うカメラ側ＣＰＵの動作を説明するフローチャート。 従来例における山登り方式のオートフォーカス動作を説明するフローチャート。

符号の説明

１０１：レンズ
１０２：カメラ
１０３：フォーカスレンズ群
１０４：フォーカス操作部
１０５：変位検出部
１０６：マニュアルフォーカス（ＭＦ）駆動信号生成部
１０７：変位信号出力部
１０８：レンズ位置検出部
１０９：レンズ位置情報出力部
１１０：オートフォーカス（ＡＦ）駆動信号入力部
１１１：ＡＦ／ＭＦ切換部
１１２：フォーカス制御部
１１３：モータ
１１４：ＣＣＤ
１１５：オートフォーカス（ＡＦ）処理部
１１６：オートフォーカス（ＡＦ）駆動信号出力部
１１７：レンズ位置情報入力部
１１８：変位信号入力部
１１９：プロセス部
１２０：レンズＣＰＵ
１２１：カメラＣＰＵ
４０１：レンズ
４０２：カメラ
４０３：フォーカスレンズ群
４０４：フォーカス操作部
４０５：変位検出部
４０６：マニュアルフォーカス（ＭＦ）駆動信号生成部
４０７：レンズ位置検出部
４０８：レンズ位置情報出力部
４０９：オートフォーカス（ＡＦ）駆動信号入力部
４１０：ＡＦ／ＭＦ切換部
４１１：フォーカス制御部
４１２：モータ
４１３：ＣＣＤ
４１４：オートフォーカス（ＡＦ）処理部
４１５：オートフォーカス（ＡＦ）駆動信号出力部
４１６：レンズ位置情報入力部
４１７：プロセス部
４１８：レンズＣＰＵ
４１９：カメラＣＰＵ

Claims (4)

1. カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段によって生成された信号をレンズ側に出力してフォーカスレンズをオートフォーカス制御する一方、レンズ側のマニュアルフォーカス操作部の操作によりマニュアルフォーカス駆動信号生成手段から出力された信号によってフォーカスレンズをマニュアルフォーカス制御するカメラシステムにおいて、
   前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段は、前記マニュアルフォーカス操作部をオートフォーカスモード時に操作した際に、レンズ側の変位信号出力手段から出力される前記マニュアルフォーカス操作部の操作量に応じた変位信号を用いてオートフォーカス駆動信号を演算する構成を備え、上記オートフォーカスモード時には常に前記カメラ側のオートフォーカス制御信号生成手段からの駆動信号によりフォーカスレンズを駆動制御することを特徴とするカメラシステム。
2. 前記変位信号出力手段は、前記マニュアルフォーカス操作部の操作量を検出して、前記マニュアルフォーカス駆動信号生成手段に出力する変位検出部からの出力を、オートフォーカスモード時においては前記カメラ側に出力することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記カメラ側で設定した任意係数を用いて、前記マニュアルフォーカス操作部の操作量と、該操作量に基づいて前記マニュアルフォーカス駆動信号生成手段により生成される駆動信号との関係を、前記カメラ側で設定・変更可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラシステム。
4. 前記カメラ側に対して、前記レンズ側を交換可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカメラシステム。

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