JP2005351985A - Lens system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズシステムに係り、特にバーチャルシステム等の外部機器が接続可能なレンズシステムに関する。 The present invention relates to a lens system, and more particularly to a lens system to which an external device such as a virtual system can be connected.
近年のテレビ放送では、テレビカメラで撮影した実写映像とコンピュータで作成した電子映像等を合成する技術が多用されている。映像(画像)を合成する技術としては、クロマキー合成の手法が一般的に知られている。これによれば、人物のような合成映像の前景被写体となるものを実写映像で取得する際に、その前景被写体を例えば青色の布(ブルーバック)の前に配置してテレビカメラで撮影する。これによって、その映像信号から前景被写体の領域とブルーバックの領域を識別するキー信号が生成される。そして、そのキー信号に基づいてブルーバックの領域の画像がコンピュータ等で作成した背景画像や、異なる時間又は場所で撮影した背景画像で置き換えられて前景被写体と背景画像とが合成される。 In recent television broadcasting, a technique for synthesizing live-action video shot by a TV camera and electronic video created by a computer is often used. As a technique for synthesizing video (image), a technique of chroma key synthesis is generally known. According to this, when a foreground subject of a composite image such as a person is acquired as a live-action image, the foreground subject is placed in front of, for example, a blue cloth (blue back) and photographed with a television camera. Thus, a key signal for identifying the foreground subject region and the blue background region is generated from the video signal. Then, based on the key signal, the image of the blue background area is replaced with a background image created by a computer or the like, or a background image taken at a different time or place, and the foreground subject and the background image are combined.
また、近年では、クロマキー合成によって単に映像を合成するだけでなく、実写映像としてテレビカメラによって撮影された被写体が、電子映像として作成された仮想空間(仮想スタジオ)内にあたかも実在しているかのように見せるバーチャルスタジオと呼ばれる映像合成システム(バーチャルシステム)が頻繁に使用されるようになっている。 Also, in recent years, it is not just synthesizing images by chroma key composition, but the subject photographed by a TV camera as a live-action image is as if it actually exists in a virtual space (virtual studio) created as an electronic image. A video synthesis system (virtual system) called a virtual studio is frequently used.
バーチャルシステムでは、コンピュータなどで所望の仮想空間が作成されると共に、その仮想空間内に仮想的なカメラ(仮想カメラ)が配置される。これによって、仮想空間内の撮影が仮想カメラにより仮想的に行われ、仮想空間の電子映像が作成される。 In the virtual system, a desired virtual space is created by a computer or the like, and a virtual camera (virtual camera) is arranged in the virtual space. Thereby, shooting in the virtual space is virtually performed by the virtual camera, and an electronic image of the virtual space is created.
また、実写映像を撮影するテレビカメラ(実カメラという)でのズーム動作、フォーカス動作、パン・チルト動作などのカメラワークによる撮影条件の変更と同様に仮想カメラの撮影条件も変更され、実カメラでのカメラワークに連動した仮想カメラによって仮想空間の電子映像が生成される。 In addition, the shooting conditions of the virtual camera are changed in the same way as the shooting conditions are changed by the camera work such as zooming, focusing, pan / tilt, etc. on the TV camera (referred to as the real camera) that captures the live-action video. An electronic image of the virtual space is generated by a virtual camera linked to the camera work.
このように仮想カメラによって生成された仮想空間の電子映像が実カメラで撮影された実写映像にクロマキー合成等によって合成されることによって、あたかも実写映像の被写体が仮想空間に実在しているかのような合成映像が生成される。 In this way, the electronic image of the virtual space generated by the virtual camera is combined with the real image captured by the real camera by chroma key composition etc., as if the subject of the real image is actually present in the virtual space A composite video is generated.
ところで、テレビ放送用にバーチャルシステムを使用する場合には実カメラとして放送用のビデオカメラ(テレビカメラ)が使用され、一般にレンズ交換可能なカメラ本体に装着される撮影レンズは、ズームやフォーカスなどを制御する制御系等と共にレンズシステムを構成している。レンズシステムは、ズームやフォーカスなどの位置データを外部機器に出力する機能を備えており、外部機器としてバーチャルシステムを接続した場合に、バーチャルシステムは、実写映像の撮影時に実カメラでのズームやフォーカス等の位置データをレンズシステムから逐次取得し、上述のように仮想カメラの撮影条件を実カメラに一致させている。 By the way, when using a virtual system for television broadcasting, a broadcast video camera (television camera) is used as an actual camera. In general, a photographic lens mounted on a camera body with interchangeable lenses has zoom and focus. A lens system is configured together with a control system to be controlled. The lens system has a function to output position data such as zoom and focus to an external device. When a virtual system is connected as an external device, the virtual system zooms and focuses on the real camera when shooting a live-action image. The position data such as are sequentially acquired from the lens system, and the shooting conditions of the virtual camera are matched with those of the real camera as described above.
また、レンズシステムと外部機器との間での位置データ等の情報のやり取りは一般にシリアル通信により行われているが、特許文献1には、撮影レンズのズームやフォーカスの位置を精度良く検出するためにエンコーダを使用すると共に、実カメラと仮想カメラの動作に時間遅れがないようにエンコーダの出力信号をバーチャルシステムに直接パラレル信号で送信することが開示されている。
しかしながら、レンズシステムを上述のようなバーチャルシステム以外で使用する場合を考慮するとシリアル通信用のインターフェースの必要性は高い。また、従来から使用されているバーチャルシステムでもシリアル信号での位置データの出力を要求するものがあり、そのようなバーチャルシステムでの使用を可能にするためにはシリアル通信用のインターフェースが必要である。そのため、特許文献1のようにズームやフォーカスの位置データをパラレル信号(エンコーダの出力形態)で出力する場合にはそのための専用のコネクタをシリアル通信用のコネクタとは別に設けなければならないという問題がある。 However, considering the case where the lens system is used in a system other than the virtual system as described above, the need for an interface for serial communication is high. Some virtual systems that have been used in the past require output of position data as serial signals, and an interface for serial communication is required to enable use in such virtual systems. . Therefore, when outputting zoom and focus position data as parallel signals (encoder output form) as in Patent Document 1, a dedicated connector for that purpose must be provided separately from the serial communication connector. is there.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、バーチャルシステム等の外部機器がズームやフォーカス等の位置データの出力をシリアル信号とパラレル信号のいずれの出力形態で要求する場合であっても、外部機器を接続するコネクタを分けることなく対応可能にするレンズシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when an external device such as a virtual system requests output of position data such as zoom and focus in any output form of a serial signal and a parallel signal. An object of the present invention is to provide a lens system that can be used without connecting connectors for connecting external devices.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のレンズシステムは、撮影レンズのズーム、フォーカス等の位置検出対象の位置の変化の大きさに対応したパルス数で、且つ、位置の正負への変化方向に対応した位相関係で2相のパルス信号を出力するエンコーダを備えたレンズシステムにおいて、前記エンコーダから出力された2相のパルス信号に基づいて前記位置検出対象の絶対位置を示す位置データを導出する位置データ導出手段と、前記位置データ導出手段によって導出された位置データをシリアル信号により出力する位置データ出力手段と、外部機器が着脱可能に接続されるコネクタと、前記コネクタから出力する信号を、前記位置データ出力手段により出力されるシリアル信号と、前記エンコーダから出力される2相のパルス信号とで切り替えるコネクタ出力切替手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the object, the lens system according to claim 1 has a pulse number corresponding to the magnitude of a change in position of a position detection target such as zoom and focus of a photographing lens, and whether the position is positive or negative. In a lens system including an encoder that outputs a two-phase pulse signal with a phase relationship corresponding to a change direction, position data indicating an absolute position of the position detection target based on the two-phase pulse signal output from the encoder Position data deriving means for deriving, position data output means for outputting the position data derived by the position data deriving means as a serial signal, a connector to which an external device is detachably connected, and a signal output from the connector A serial signal output from the position data output means, and a two-phase pulse signal output from the encoder; It is characterized with the connector output switching means for switching, further comprising: a.
本発明によれば、外部機器が接続されるコネクタから出力する位置データの信号を、シリアル信号と、エンコーダからの2相のパルス信号(パラレル信号)とで切り替えることができるため、外部機器が位置データをシリアル信号と2相のパルス信号のいずれの出力形態で要求するものであっても1つのコネクタで対応できる。 According to the present invention, the position data signal output from the connector to which the external device is connected can be switched between the serial signal and the two-phase pulse signal (parallel signal) from the encoder. Even if the data is requested in any output form of a serial signal and a two-phase pulse signal, it can be handled by one connector.
請求項2に記載のレンズシステムは、請求項1に記載の発明において、前記コネクタに接続された外部機器が要求する信号の種類がシリアル信号か又は2相のパルス信号かを自動で識別する識別手段を備え、前記コネクタ出力切替手段は、前記識別手段によって識別された信号の種類に基づいて、前記コネクタから出力する信号を自動で切り替えることを特徴としている。本発明によれば、コネクタから出力する信号をシリアル信号と2相のパルス信号とでユーザが切り替える手間がなく、コネクタに接続された外部機器に適切に対応する信号が選択される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the lens system according to the first aspect, wherein the type of signal required by the external device connected to the connector is automatically identified as a serial signal or a two-phase pulse signal. And the connector output switching means automatically switches the signal output from the connector based on the type of signal identified by the identification means. According to the present invention, there is no need for a user to switch a signal output from a connector between a serial signal and a two-phase pulse signal, and a signal appropriately corresponding to an external device connected to the connector is selected.
請求項3に記載のレンズシステムは、請求項1に記載の発明において、前記外部機器はバーチャルシステムであることを特徴としている。 The lens system according to a third aspect is the invention according to the first aspect, wherein the external device is a virtual system.
本発明に係るレンズシステムによれば、バーチャルシステム等の外部機器がズームやフォーカス等の位置データの出力をシリアル信号とパラレル信号のいずれの出力形態で要求する場合であっても、外部機器を接続するコネクタを分けることなく対応可能になる。 According to the lens system of the present invention, an external device such as a virtual system can be connected even if the output of position data such as zoom and focus is requested in either the serial signal or parallel signal output form. It becomes possible to cope without dividing the connector to be used.
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズシステムの好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a lens system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るレンズシステムの構成を示し、レンズシステムにバーチャルシステムを接続した態様を示したブロック図である。同図においてレンズシステムは、詳細な構成を省略した撮影レンズ(光学系)と制御系とを備えたレンズ装置10と、レンズ装置10に接続されるズームデマンド12やフォーカスデマンド14等のコントローラから構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lens system according to the present invention and showing an aspect in which a virtual system is connected to the lens system. In the figure, the lens system includes a
レンズ装置10の撮影レンズは、放送用又は業務用のビデオ撮影に用いられるレンズ交換可能なカメラ本体(図示せず)にマウントによって装着されるようになっており、この撮影レンズによってカメラ本体に設けられた撮像素子の受光面に被写体像が結像される。
The photographic lens of the
撮影レンズには、図に示すズーム(変倍)レンズ(群)ZLやフォーカスレンズ(群)FLが光軸方向に移動可能に配置されており、各レンズZL、FLは各モータZM、FMに連結され、各モータZM、FMの駆動力によって光軸方向に移動するようになっている。モータZMによってズームレンズZLが移動すると、撮影レンズのズーム倍率(焦点距離)が変化し、これによって撮影画角が変化する。モータFMによってフォーカスレンズFLが移動すると、撮影レンズのピント位置が変化し、これによってピントが合う被写体までの距離(被写体距離又は撮影距離)が変化する。 In the photographic lens, a zoom (magnification) lens (group) ZL and a focus lens (group) FL shown in the drawing are arranged so as to be movable in the optical axis direction. Each lens ZL, FL is connected to each motor ZM, FM. The motors ZM and FM are coupled to move in the optical axis direction. When the zoom lens ZL is moved by the motor ZM, the zoom magnification (focal length) of the photographic lens changes, thereby changing the photographic field angle. When the focus lens FL is moved by the motor FM, the focus position of the photographing lens is changed, and thereby the distance to the subject in focus (subject distance or photographing distance) is changed.
レンズ装置10の制御系は、同図に示すようにCPU16、A/D変換器18、D/A変換器20、アンプZA、FA、エンコーダ22、24、ROM28等から構成されている。A/D変換器18にはレンズ装置10に接続されたズームデマンド12やフォーカスデマンド14から出力される指令信号が入力されるようになっている。ズームデマンド12ではカメラマン等によるズーム操作が行われ、その操作に応じてズームデマンド12からズームレンズZLの位置又は移動速度の目標値を示すズーム指令信号が出力される。また、フォーカスデマンド14ではカメラマン等によるフォーカス操作が行われ、その操作に応じてフォーカスデマンド14からフォーカスレンズFLの位置又は移動速度の目標値を示すフォーカス指令信号が出力される。
The control system of the
これらのズーム指令信号やフォーカス指令信号は、A/D変換器18によってアナログ信号からデジタル信号に変換されてCPU16に与えられる。
These zoom command signals and focus command signals are converted from analog signals to digital signals by the A /
尚、ズームやフォーカスの動作を指令するためにCPU16に与えられるズーム指令信号やフォーカス指令信号は、上述のようなズームデマンド12やフォーカスデマンド14から与えられるものでなくてもよく、CPU16にシリアル通信により接続されるコンピュータ等の他の装置から与えられるものであってもよい。
Note that the zoom command signal and the focus command signal given to the
CPU16は、ズームデマンド14から与えられたズーム指令信号に従ってズーム制御信号をD/A変換器20に出力し、D/A変換器20によってズーム制御信号をデジタル信号からアナログ信号に変換した後、アンプZAに与える。これによって、ズーム制御信号に従ってモータZMが駆動され、ズームレンズZLが移動すると共に、ズーム制御信号の値がズーム指令信号の値やズームレンズZLの状態(位置又は速度)に応じてCPU16によって調整されて、ズームレンズZLの状態がズーム指令信号により与えられた目標値となるように制御される。
The
同様に、CPU16は、フォーカスデマンド14から与えられたフォーカス指令信号に従ってフォーカス制御信号をD/A変換器20に出力し、D/A変換器20によってフォーカス制御信号をデジタル信号からアナログ信号に変換した後、アンプFAに与える。これによって、フォーカス制御信号に従ってモータFMが駆動され、フォーカスレンズFLが移動すると共に、フォーカス制御信号の値がフォーカス指令信号の値やフォーカスレンズFLの状態(位置又は速度)に応じてCPU16によって調整されて、フォーカスレンズFLの状態がフォーカス指令信号により与えられた目標値となるように制御される。
Similarly, the
また、レンズ装置の制御系には、ズームレンズZLやフォーカスレンズFLの位置を検出する位置センサとしてエンコーダ22、24が設けられている。例えばエンコーダ22、24にはインクリメンタル型ロータリーエンコーダが使用され、それらの回転検出軸がそれぞれモータZM、FMの出力軸に連結されている。これによってエンコーダ22からは、ズームレンズZLが正又は負の方向(ワイド方向又はテレ方向)に所定量移動するごとにその移動方向の正負と所定単位量移動したことを示すパルス信号が出力される。また、エンコーダ24からは、フォーカスレンズFLが正又は負の方向(至近方向又は無限遠方向)に所定量移動するごとにその移動方向の正負と所定単位量移動したことを示すパルス信号が出力される。
Further, the lens system control system is provided with
ここで、エンコーダ22、24の出力は、例えば図2に示すようにA相、B相からなる2相のパルス信号であり、エンコーダ22、24の軸が一定量回転するごとに各相から一定数のパルスが出力される。また、A相とB相の位相は例えば90度分ずれており、回転検出軸の回転方向に応じてA相とB相のパルスの位相関係が逆転する(A相とB相の位相の進みと遅れの関係が逆転する)ようになっている。
Here, the outputs of the
これらのエンコーダ22、24から出力されるパルス信号は、カウンタ26に入力され、正方向への所定単位量の移動を示すパルス信号が入力されると、カウンタ26の値(カウント値)が1増加し、負方向への所定単位量の移動を示すパルス信号が入力されると、カウンタ26のカウント値が1減少する。
The pulse signals output from these
カウンタ26は、各エンコーダ22、24ごとに与えられるパルス信号のパルス数をカウントしており、各々のパルス信号についてカウントした値(カウンタ値)は、現在のズームレンズZLの位置(ズーム位置)とフォーカスレンズFLの位置(フォーカス位置)を示す位置データ(絶対位置を示す値)としてCPU16に与えられ、ズームレンズZLやフォーカスレンズFLの制御に用いられる。尚、初期設定時において、ズームレンズZLはワイド端とテレ端のいずれかの端位置に移動され、フォーカスレンズFLは至近端と無限遠端のいずれかの端位置に移動され、そのときにカウンタ26のカウンタ値が0にリセットされる。
The counter 26 counts the number of pulses of the pulse signal given to each of the
また、図1に示すようにレンズ装置10にはコネクタ36が設けられており、そのコネクタ36に接続ケーブルを介して外部機器を接続することができるようになっている。コネクタ36に接続可能な外部機器として、シリアル通信によりレンズ装置10と各種信号のやり取りを行い、例えばエンコーダ22、24及びカウンタ26によって逐次得られるズーム及びフォーカスの各位置データ等をシリアル信号により出力することを要求する外部機器と、各エンコーダ22、24から出力されるA相及びB相の2相のパルス信号をそのままパラレル信号として出力することを要求する外部機器のいずれでも接続できるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
レンズ装置10内においてコネクタ36には、セレクタ34が接続されており、そのセレクタ34には、SCI(シリアルコミュニケーションインターフェース)30からの信号線が接続されている。また、各エンコーダ22、24からのA相及びB相のパルス信号をカウンタ26に伝送する信号線が分岐されてセレクタ34に接続されている。
In the
セレクタ34は、SCI30からの信号線(以下、シリアル通信用の信号線という)と、各エンコーダ22、24からの信号線(以下、2相パルス出力用の信号線という)のうち、コネクタ36に有効に接続する信号線を選択する機能を備えている。
The
ここで、図3は、セレクタ34に関連する構成部を図1から抜き出して示した図である。同図に示すようにSCI30からセレクタ34には何本かのシリアル通信用の信号線L1、L2、…、Lnが接続されている。例えば、信号線L1がSCI30からの送信データが伝送される信号線であり、信号線L2がSCI30への受信データが伝送される信号線である。尚、信号線L1〜Ln)の種類や本数は、シリアル通信の規格に応じて決められており、送信データや受信データの伝送用以外に、接地用、送信要求用などの信号線があり、本実施の形態では少なくとも4本以上あるものとする。
Here, FIG. 3 is a diagram showing the components related to the
一方、各エンコーダ22、24からセレクタ34には、それぞれA相とB相のパルス信号を伝送する2本ずつの2相パルス出力用の信号線M1〜M4が接続される。
On the other hand, two 2-phase pulse output signal lines M1 to M4 for transmitting A-phase and B-phase pulse signals are connected to the
同図において、セレクタ34のブロック内にはシリアル通信用の信号線L1〜Lnと、2相パルス出力用の信号線M1〜M4のうちコネクタ36に有効に接続する信号線を切り替えるための構成がアナログ的な構成で示されている。但し、実際の回路はこれに限らず異なる構成のアナログ回路で行うこともできるし、デジタル的な処理回路で行うこともできる。
In the figure, in the block of the
セレクタ34の内部には、シリアル通信用の信号線L1〜Lnと同じ本数の信号線N1〜Nnが配線されており、それらの信号線N1〜Nnの一端は、セレクタ34からそのまま引き出されてコネクタ36の各ピンP1〜Pnに接続されている。一方、各信号線N1〜Nnの他端には、連動するスイッチ群SW1を介してシリアル通信用の各信号線L1〜Lnが接続されている。また、信号線N1〜Nnのうち所定の4本、例えば、信号線N1〜N4には、スイッチ群SW2を介して2相パルス出力用の信号線M1〜M4が接続されている。
Inside the
従って、スイッチ群SW1がオンされてスイッチ群SW2がオフされた状態では、シリアル通信用の信号線L1〜Lnがコネクタ36に有効に接続される。一方、スイッチ群SW1がオフされてスイッチ群SW2がオンされた状態では、2相パルス出力用の信号線M1〜M4がコネクタ36に有効に接続される。
Therefore, when the switch group SW1 is turned on and the switch group SW2 is turned off, the signal lines L1 to Ln for serial communication are effectively connected to the
尚、信号線N1〜Nnのうち2相パルス出力用の信号線M1〜M4が接続される4本の信号線は、特定のものに限定されない。また2相パルス出力用の信号線M1〜M4のいくつか又は全てをシリアル通信用の信号線L1〜Lnが接続される信号線N1〜Nnとは別の信号線によってコネクタ36のピン(ピンの数もその分増加する)に接続するようにしてもよい。特に、ズームやフォーカスのエンコーダ22、24以外のエンコーダからのパルス信号もコネクタ36からパラレル信号として出力する場合や、エンコーダ22、24からのA相及びB相のパルス信号だけでなく、Z相のパルス信号もパラレル信号として出力する場合のように、2相パルス出力用の信号線の方がシリアル通信用の信号線よりも多くなる場合も考えられ、その場合には少なくとも2相パルス出力用の信号線のいくつかは、シリアル通信用の信号線が接続される信号線N1〜Nnとは別の信号線によってコネクタ36のピンに接続する必要がある。
Of the signal lines N1 to Nn, the four signal lines to which the two-phase pulse output signal lines M1 to M4 are connected are not limited to specific ones. Further, some or all of the signal lines M1 to M4 for two-phase pulse output are connected to the pins (pins of the pins) of the
このようなセレクタ34における信号線の選択(スイッチ群SW1、SW2のオン/オフの切替え)は、コネクタ36に接続された外部機器が、シリアル通信を要求するものか、2相パルス出力を要求するものかを示す選択信号を出力することによって自動的に行われるようになっている。
The selection of the signal line by the selector 34 (switching of the switch groups SW1 and SW2 on / off) requires an external device connected to the
即ち、コネクタ36には、セレクタ34からの信号線N1〜Nnが接続されるピンP1〜Pnの他に、入出力ポート32に接続されるピンP0が設けられており、コネクタ36に接続された外部機器がそのコネクタ36のピンP0の信号線N0を通じて、シリアル通信又は2相パルス出力を要求する選択信号を出力すると、その選択信号が入出力ポート32を介してCPU16に与えられる。
That is, the
CPU16はシリアル通信を要求する選択信号を受信すると、コネクタ36からのデータ出力モードをシリアル出力モードに設定する。シリアル出力モードでは、入出力ポート32を介してCPU16からセレクタ34に与えられる指示信号によってセレクタ34のスイッチ群SW1がオン、スイッチ群SW2がオフに設定される。これによって、シリアル通信用の信号線L1〜Lnがコネクタ36に有効に接続される。またこのとき、CPU16は、シリアル通信の処理を実行し、SCI30を介してシリアル通信の信号を送受信する。
When the
一方、CPU16は2相パルス出力を要求する選択信号を受信すると、コネクタ36からのデータ出力モードを2相パルス出力モードに設定する。2相パルス出力モードでは、入出力ポート32を介してCPU16からセレクタ34に与えられる指示信号によってセレクタ34のスイッチ群SW1がオフ、スイッチ群SW2がオンに設定される。これによって、2相パルス出力用の信号線M1〜M4がコネクタ36に有効に接続され、エンコーダ22、24からのA相及びB相のパルス信号がコネクタ36から外部機器に出力される。またこのとき、CPU16は、シリアル通信の処理を行わないようにしている。
On the other hand, when the
尚、セレクタ34での信号線の選択(シリアル通信モードと2相パルス出力モードの選択)を自動で行う方法は、上述のような方法に限らない。例えば、シリアル通信を要求する外部機器がコネクタ36に接続された場合にだけ選択信号(シリアル通信の外部機器がコネクタ36に接続されたことを示す信号)がCPU16に与えられるにし、その信号の有無によってシリアル通信モード又は2相パルス出力モードを自動で選択するようにしてもよい。また、上述のような特別な選択信号を外部機器が出力することなく、CPU16がまずシリアル通信モードに設定して外部機器にシリアル通信での所定の信号を送信し、その応答の有無によってシリアル通信が可能か否かを判別することができ、その結果、外部機器がシリアル通信可能であればシリアル通信モードを選択し、そうでなければ2相パルス出力モードを選択するといった方法も可能である。また、所定のスイッチによってユーザがシリアル通信モード又は2相パルス出力モードを選択するようにしてもよい。
Note that the method of automatically selecting the signal line (selecting the serial communication mode and the two-phase pulse output mode) by the
ところで、外部機器は、例えば、それがシリアル通信を要求するタイプであれば図2のシリアル通信用の接続ケーブル38によってコネクタ36に接続され、2相パルス出力を要求するタイプであれば2相パルス出力用の接続ケーブル39を介してコネクタ36に接続される。これらの接続ケーブル38、39のコネクタ36に装着されるコネクタ38A、39Aは、少なくともコネクタ36に装着することができる同一又は類似の構造となっているが、各コネクタ38A、39Aから外部機器に有効に接続される接続ケーブル38、39内の信号線の本数は、それぞれシリアル通信用の信号線L1〜Lnと2相パルス出力用の信号線M1〜M4の本数によって決まる。
By the way, for example, if the external device is a type that requires serial communication, it is connected to the
シリアル通信用の接続ケーブル38では、そのコネクタ38Aにコネクタ36の全てのピンP1〜Pn及びピンP0と接触するピンが設けられており、コネクタ36の各ピンP1〜Pn、P0に接続されている信号線N1〜Nn、N0に対応して接続ケーブル38にはコネクタ38Aの各ピンから外部機器まで有効に接続される信号線N1〜Nn、N0が設けられている。
In the
一方、2相パルス出力用の接続ケーブル39では、そのコネクタ39Aにコネクタ36のピンP1〜P4(2相パルス出力用の信号線M1〜M4が信号線N1〜N4を介して接続されるピン)及びピンP0と接触するピンが設けられており、それらのコネクタ36の各ピンP1〜P4、P0に接続されている信号線N1〜N4、N0に対応して、接続ケーブル39にはコネクタ39Aの各ピンから外部機器まで有効に接続される信号線N1〜N4、N0が設けられている。
On the other hand, in the
尚、例えば、コネクタ36が雄ピンの場合、2相パルス出力用の接続ケーブル39のコネクタ39Aには、信号線が不要であってもコネクタ36の全てのピンP1〜Pn、P0を嵌入するピン孔を設ける必要があるが、コネクタ36が雌ピンの場合には、信号線が不要であってもコネクタ36の全てのピンP1〜Pn、P0(ピン孔)に嵌入するピンを2相パルス出力用の接続ケーブル39のコネクタ39Aに設けてもよいし、信号線が必要なピンだけ設けるようにしてもよい。
For example, when the
以上のように構成されたレンズシステムにおいて図1に示すようにレンズ装置10のコネクタ36には外部機器として例えば中継システム42を介してバーチャルシステム40が接続される。
In the lens system configured as described above, as shown in FIG. 1, the
バーチャルシステム40は、主としてコンピュータによって構成されるシステムであり、例えば、上記レンズシステムを使用したテレビカメラ(実カメラ)によりブルーバックで撮影された被写体の実写映像と、コンピュータ等により作成された仮想空間(仮想スタジオ)の電子映像とをクロマキー合成の技術を用いて合成するいわゆるバーチャルスタジオと呼ばれるシステムである。
The
バーチャルシステムでの処理の概要について説明すると、まず、実カメラによる実写映像の撮影は、仮想空間内に配置する実在の被写体(前景被写体)を、背景をブルーバックにして実カメラで撮影する。またその際、上記ズームやフォーカスなどを操作し、所望のカメラワークで前景被写体を撮影する。このようにして撮影された実写映像の映像信号は、実カメラから中継システム42を介してバーチャルシステム40に取り込まれる。そして、バーチャルシステム40は実カメラから取り込んだ実写映像の映像信号から、実写映像における前景被写体の領域とブルーバックの領域とを識別するキー信号を生成する。
The outline of the processing in the virtual system will be described. First, in capturing a real image by a real camera, a real subject (foreground subject) arranged in the virtual space is photographed by a real camera with a blue background as a background. At that time, the foreground subject is photographed with desired camera work by operating the zoom and focus. The video signal of the actual video shot in this manner is taken into the
一方、バーチャルシステム40には、予め所望の仮想空間を構築する作成データが記憶されており、その仮想空間に仮想カメラを配置し、その仮想カメラにより撮影される仮想空間の電子映像を仮想空間の作成データに基づいて生成する。このとき仮想カメラの撮影条件を実カメラの撮影条件に一致させることによって、実写映像と仮想空間の電子映像とを合成した際の不自然さをなくすようにしており、実カメラでの撮影条件を知るための撮影データを中継システム42を介して取り込む。
On the other hand, creation data for constructing a desired virtual space is stored in advance in the
ここで、バーチャルシステム40が取り込む撮影データとして、例えば、実カメラでのズームやフォーカス等の位置データがあり、それらは実写映像の撮影中にレンズシステム(レンズ装置10)から逐次取得される。また、実カメラをパン・チルト雲台に搭載している場合にパン位置やチルト位置の位置データなども中継システム42を介して逐次取得する。尚、レンズシステムから取り込む撮影データとしてズームやフォーカス以外に絞り等の他の制御対象の位置データを含む場合もあるが、その場合にもズームやフォーカスの位置データの取込みと同様の方法で他の制御対象の位置データを取り込むことができるため、説明上ではレンズシステムから取り込む位置データをズームとフォーカスに限るものとし、他の位置データを取り込む場合についての説明を省略する。
Here, the shooting data captured by the
バーチャルシステム40は、実カメラでの撮影条件に関する撮影データを中継システム42から取り込み、その撮影データに基づいて仮想カメラの撮影条件を実カメラの撮影条件に一致させて仮想空間の電子映像を生成する。そして、上記キー信号に基づいて、実写映像のブルーバックの領域を特定し、その領域の画像を仮想空間の電子映像に置き換える。これによって、前景被写体の実写映像と仮想空間の電子映像とを合成した合成映像の映像信号が生成され、その合成映像の映像信号がバーチャルシステム40からVTR装置などの他の映像機器に出力される。
The
中継システム42は主にレンズ装置10に近くに設置されるもので、上述のようにバーチャルシステム40に取り込む実写映像の映像信号や、撮影データなどの必要なデータをカメラ本体やレンズ装置10、又は、パン・チルト雲台などから収集してバーチャルシステム40にシリアル通信により転送する処理を行っている。
The
レンズ装置10からのズームとフォーカスの各位置データの取り込み関して、中継システム42には、シリアル通信(シリアル信号)によりレンズ装置10から位置データを取り込むタイプと、ズームとフォーカスの位置センサとして上記レンズ装置10のようにエンコーダが使用されている場合にそのエンコーダから出力されるA相及びB相のパルス信号をそのままパラレル信号で取り込むタイプとがある。後者のタイプの場合には、中継システム42にレンズ装置10におけるカウンタ26と同様の処理を行うカウンタが搭載されており、エンコーダからパラレル信号として直接出力されたA相及びB相のパルス信号をそのカウンタによってカウントすることによって絶対位置の位置データを求めてバーチャルシステム40に転送する機能を備えている。
Regarding the capture of zoom and focus position data from the
一方、上記レンズ装置10のコネクタ36には、いずれのタイプの中継システム42でも接続することが可能であり、中継システム42のタイプに応じてコネクタ36からの信号出力モードがシリアル出力モードと2相パルス出力モードとに切り替わるようになっている。
On the other hand, any type of
図4は、中継システム42がコネクタ36に接続された場合のズーム及びフォーカスの位置データの出力に関するレンズ装置10のCPU16での処理手順を示したフローチャートである。CPU16は、位置データの出力以外の処理を実行した後(ステップS10)、入出力ポート32を介して中継システム42から出力される選択信号を検出する(ステップS12)。そして、その選択信号がシリアル通信を要求するものか否かを判定する(ステップS14)。YESと判定した場合には、コネクタ36からの信号出力モードをシリアル出力モードに設定する(ステップS16)。即ち、セレクタ34によってシリアル通信用の信号線をコネクタ36に有効に接続する。そして、カウンタ26から各エンコーダ22、24に対するカウンタ値を読み込み(ステップS18)、それらのカウンタ値をズームとフォーカスの位置データとしてSCI30からシリアル信号により出力する(ステップS20)。これによって、そのシリアル信号の位置データが中継システム42に送信される。ステップS20の処理の後、ステップS10に戻り、ステップS10からの処理を繰り返す。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the
一方、ステップS14の判定処理において、NOと判定した場合には、コネクタ36からの信号出力モードを2相パルス出力モードに設定する(ステップS22)。即ち、セレクタ34によって2相パルス出力用の信号線をコネクタ36に有効に接続する。そして、各エンコーダ22、24から出力されるA相及びB相のパルス信号をコネクタ36から出力させる(ステップS24)。これによって、エンコーダ22、24からのA相及びB相のパルス信号が中継システム42に送信される。ステップS24の処理の後、ステップS10に戻り、ステップS10からの処理を繰り返す。
On the other hand, if it is determined NO in the determination process of step S14, the signal output mode from the
以上、上記実施の形態では、シリアル通信の中継システム42がズームやフォーカスの位置データを取得する場合について説明したが、シリアル通信の外部機器とレンズ装置10との間では、それらの位置データに限らず他の情報をやり取りすることができる。
As described above, the case where the serial
また、2相パルス出力を要求する外部機器がレンズ装置10から取得したパルスをカウントするため(絶対位置を導出するため)のカウンタを備えている場合にそのカウンタ値をリセットするための信号や、エンコーダから出力されるZ相の信号をA相及びB相のパルス信号と共に出力できるようにしてもよい。 In addition, when an external device that requests two-phase pulse output includes a counter for counting pulses acquired from the lens device 10 (for deriving an absolute position), a signal for resetting the counter value, The Z-phase signal output from the encoder may be output together with the A-phase and B-phase pulse signals.
また、上記実施の形態では、レンズシステムに接続される外部機器としてバーチャルシステム40(及び中継システム42)を想定したが、本発明はバーチャルシステム40以外の外部機器をレンズシステムに接続してズームやフォーカスなどの位置データをその外部機器に送信するような場合にも適用できる。
In the above embodiment, the virtual system 40 (and the relay system 42) is assumed as an external device connected to the lens system. However, the present invention connects an external device other than the
10…レンズ装置、12…ズームデマンド、14…フォーカスデマンド、16、52…CPU、18…A/D変換器、20…D/A変換器、22、24…エンコーダ、26…カウンタ、30…SCI、32…入出力ポート、34…セレクタ、36…コネクタ、38、39…接続ケーブル、40…バーチャルシステム、42…中継システム、ZL…ズームレンズ、FL…フォーカスレンズ、ZM、FM…モータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記エンコーダから出力された2相のパルス信号に基づいて前記位置検出対象の絶対位置を示す位置データを導出する位置データ導出手段と、
前記位置データ導出手段によって導出された位置データをシリアル信号により出力する位置データ出力手段と、
外部機器が着脱可能に接続されるコネクタと、
前記コネクタから出力する信号を、前記位置データ出力手段により出力されるシリアル信号と、前記エンコーダから出力される2相のパルス信号とで切り替えるコネクタ出力切替手段と、
を備えたことを特徴とするレンズシステム。 An encoder that outputs a two-phase pulse signal with the number of pulses corresponding to the magnitude of the change in position of the position detection target such as zoom and focus of the photographic lens and in a phase relationship corresponding to the direction of change of the position from positive to negative. In the provided lens system,
Position data deriving means for deriving position data indicating the absolute position of the position detection target based on a two-phase pulse signal output from the encoder;
Position data output means for outputting the position data derived by the position data deriving means as a serial signal;
A connector to which an external device is detachably connected;
Connector output switching means for switching a signal output from the connector between a serial signal output from the position data output means and a two-phase pulse signal output from the encoder;
A lens system comprising:
前記コネクタ出力切替手段は、前記識別手段によって識別された信号の種類に基づいて、前記コネクタから出力する信号を自動で切り替えることを特徴とする請求項1のレンズシステム。 An identification means for automatically identifying whether the type of signal required by the external device connected to the connector is a serial signal or a two-phase pulse signal;
The lens system according to claim 1, wherein the connector output switching unit automatically switches a signal output from the connector based on a type of a signal identified by the identification unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004170407A JP2005351985A (en) | 2004-06-08 | 2004-06-08 | Lens system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008058418A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Fujinon Corp | Lens apparatus |
-
2004
- 2004-06-08 JP JP2004170407A patent/JP2005351985A/en active Pending
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