JP2016048864A - 撮影システム - Google Patents

撮影システム Download PDF

Info

Publication number
JP2016048864A
JP2016048864A JP2014173371A JP2014173371A JP2016048864A JP 2016048864 A JP2016048864 A JP 2016048864A JP 2014173371 A JP2014173371 A JP 2014173371A JP 2014173371 A JP2014173371 A JP 2014173371A JP 2016048864 A JP2016048864 A JP 2016048864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zoom
drive
process proceeds
subject distance
zoom lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014173371A
Other languages
English (en)
Inventor
鈴木 潤一
Junichi Suzuki
潤一 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2014173371A priority Critical patent/JP2016048864A/ja
Publication of JP2016048864A publication Critical patent/JP2016048864A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした光学機器を提供すること。
【解決手段】ズームレンズとフォーカスレンズを備えた撮影システムにおいて、前記ズームレンズを自動駆動する自動駆動モードと、パンニングとチルティングの少なくとも一方の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果によって前記自動駆動モードへの移行を判断する自動駆動モード移行判断手段と、前記自動駆動モードでは前記検出手段、又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを広角側へ駆動するか否かの判定を行う第1の駆動判定手段と、前記検出手段又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを望遠側へ駆動するか否かの判定を行う第2の駆動判定手段との、少なくとも2つのズーム駆動判定手段を有することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、テレビレンズ、ビデオレンズ等の撮影システムに関し、特にレンズ装置、カメラ装置からなる撮像装置に関する。
テレビレンズ、ビデオレンズ等の撮影システムは、撮影者がパンニング、チルティングを行うことで、移動する被写体を撮影し続けることができる。しかし、撮影経験の少ない撮影者は、パンニングやチルティングを行って移動速度の速い被写体を撮影する場合、撮影範囲内に被写体を捉えられず、撮影チャンスを逃してしまうことがあった。
従来、レンズ装置において、パンニング、チルティング時に、被写体を捉えやすくするため、ズームレンズを広角側に自動駆動する技術が知られている。特許文献1では、ズーム、フォーカス、パン、チルトのプリセット指示により、プリセット位置よりも広角側にズームレンズを駆動後、プリセット位置にズームレンズを駆動する技術が開示されている。また、特許文献2では、パンニングを検出すると、パンニングの速度に従ってズームレンズを広角側に自動駆動する技術が開示されている。
特開2008−011411号公報 特開2006−033513号公報
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、例えば野球やゴルフ等のボールを被写体とする場合、ボールの移動方向や着地点は状況により異なるため、プリセット位置として予め記憶しておくことができない。また、被写体がレンズから遠ざかる方向へ移動する場合、被写体を見つけるためにズームレンズを広角側に駆動(以下、ズームアウト)した後、被写体を追うためズームレンズを望遠側に駆動(以下、ズームイン)する必要がある。この時、撮影者はパンニングやチルティング操作に加え、ズームやフォーカスも操作する必要があり、特に高速移動被写体に対して迅速に操作を行うことは、テレビカメラマンの様なプロユーザにおいても例外ではなく、困難である。
そこで、本発明の目的は、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした撮影システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、ズームレンズとフォーカスレンズを備えた撮影システムにおいて、前記ズームレンズを自動駆動する自動駆動モードと、パンニングとチルティングの少なくとも一方の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果によって前記自動駆動モードへの移行を判断する自動駆動モード移行判断手段と、前記自動駆動モードでは前記検出手段、又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを広角側へ駆動するか否かの判定を行う第1の駆動判定手段と、前記検出手段又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを望遠側へ駆動するか否かの判定を行う第2の駆動判定手段との、少なくとも2つのズーム駆動判定手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした撮影システムを提供することができる。
実施例1の撮影システムのブロック図。 サポートモードの状態遷移を示す模式図。 実施例1の撮影状況を示す模式図。 実施例1のサポートモードのフローチャート図。 ズームOut位置算出方法を示す模式図。 ズームOut駆動量とフォーカスレンズ、角加速度の関係模式図。 フォーカス位置による被写体方向予測を示す模式図。 被写体距離変化方向予測処理のフローチャート図。 ズームIn速度算出処理のフローチャート図。 実施例2の撮影システムのブロック図。 実施例2の撮影状況を示す模式図。 実施例2のサポートモードのフローチャート図。 実施例2のパン角度変化量による被写体方向予測を示す模式図。 実施例2の被写体移動方向予測処理のフローチャート図。 実施例3の撮影システムのブロック図。 実施例3の撮影状況を示す模式図。 実施例3のサポートモードのフローチャート図。 実施例4の撮影システムのブロック図。 実施例4のサポートモードのフローチャート図。 実施例4の被写体移動方向予測処理のフローチャート図。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
(実施例1)
以下、図1〜9を参照して、本発明の第1の実施例による、撮像装置について説明する。図1は、本実施例の撮影システムのブロック図である。レンズ装置100は、主としてズーム群101、フォーカス位置検出部104、角度検出部105、角加速度角速度演算部106、CPU150から構成される。CPU150は、モード遷移判定部107、ズームOut位置算出部108、被写体距離変化方向予測部109、ズームIn速度算出部110、演算部111を構成している。
ズーム群101は焦点距離を変化させるレンズであり、ズーム駆動部102、ズーム位置検出部103が接続されている。ズーム駆動部102は、ズーム位置検出部103からのズーム位置信号と、演算部111からのズーム位置指令とに基づき、ズーム群101を駆動する。ズーム位置検出部103は、エンコーダ、又はポテンショメータであり、ズーム群101の駆動に伴い、ズーム位置信号をズーム駆動部102、ズームOut位置算出部108に出力する。
フォーカス位置検出部104は、エンコーダ、又はポテンショメータであり、不図示のフォーカス群の駆動に伴い、フォーカス位置信号をズームOut位置算出部108、被写体距離変化方向予測部109に出力する。
角度検出部105は、パン方向、チルト方向の角度を検出するセンサであり、検出した角度を角度信号に変換して、角加速度角速度演算部106に出力する。角加速度角速度演算部106は、角度検出部105から角度信号が入力されると、角度信号を1回微分した角速度信号と、角度信号を2回微分した角加速度信号を算出する。算出後、角度信号、角速度信号、角加速度信号をモード遷移判定部107に出力し、同じく角加速度信号をズームOut位置算出部108に出力する。
モード遷移判定部107は、図2に示す通常モード、自動駆動モードであるサポートモードへの遷移を判定する判定部である。さらに、サポートモードではズームOut、ズームInへの遷移の判定も行う。角加速度角速度演算部106からの角度信号、角速度信号、角加速度信号に基づいて判定し、判定結果を演算部111に出力する。判定の詳細は図2で後述する。
ズームOut位置算出部108は、サポートモードのズームOut処理でズームをワイド側に駆動する位置の算出を行う。ズーム位置検出部103からのズーム位置、フォーカス位置検出部104からのフォーカス位置、角加速度角速度演算部からの角加速度に基づいてズームOut位置を算出し、算出したズームOut位置と、ズーム位置を演算部111に出力する。
被写体距離変化方向予測部109は、フォーカス位置検出部104から入力するフォーカス位置信号から、被写体距離変化方向を予測し、予測結果をズームIn速度算出部110に出力する。ズームIn速度算出部110は、被写体距離変化方向予測部109からの予測結果を基に、サポートモードのズームIn処理でズームをテレ側へ駆動する速度を算出し、算出した速度を演算部111に出力する。
演算部111は、モード遷移判定部107からの判定結果に基づき、以下の処理を行う。まず、判定結果がサポートモードであって、ズームOut状態である場合、ズームOut位置算出部108からのズームOut位置信号に基づき、ズーム駆動部102にズーム駆動信号を出力する。次に、判定結果がサポートモードであって、ズームIn状態である場合、ズームIn速度算出部110からのズームIn速度に基づき、ズーム駆動部102にズーム駆動信号を出力する。最後に、判定結果が通常モードの場合は、ズームOut位置算出部108からのズーム位置に基づき、ズーム駆動部102にズーム駆動信号を出力する。
図2は、サポートモードの状態遷移を示す模式図である。通常カメラマンが撮影しているモードを通常モードとし、図中(a)(b)(c)(d)は、モード遷移判定部107にて判定を行う、状態遷移の条件を示している。まず、(a)は角加速度角速度演算部106からの角加速度が、閾値以上である場合に条件を満たし、サポートモードに遷移する。
次に、(b)はサポートモードにて角加速度角速度演算部106からの角速度信号が、0である場合に条件を満たし、通常モードに遷移する。次に、(c)はサポートモードのズームOut状態にて、角加速度角速度演算部106からの角加速度信号が、0である場合に条件を満たし、ズームIn状態に遷移する。最後に、(d)はサポートモードのズームIn状態にて、角加速度角速度演算部106からの角加速度信号が、サポートモードに遷移した(a)の時の角加速度信号以上である場合に条件を満たし、ズームOut状態に遷移する。
図3は、本実施例における撮影状況を示した模式図であり、(a)→(b)→(c)→(d)→(e)と時系列になっている。本実施例の撮影状況は野球のホームランボール撮影である。(a)は、打者を至近側で撮影時の撮影映像を示しており、まだパン・チルト操作していないものとする。(b)は、打者が打った後に撮影者がボールを追うためにパン・チルト操作した時の撮影映像を示している。(c)は、ズームOut後、(d)はズームIn中、(e)はボールがスタンドに入り、パン・チルト操作を止めた瞬間の撮影映像を示している。
図4は、CPU150で処理する、本実施例におけるサポートモード遷移時のフローチャート図である。S401で、処理を開始すると、S402に進む。S402では、前サンプリング時の角度データ_θをバッファ_θn−1に格納し、角度データθを_θに入力して、S403に進む。
S403では、前サンプリング時の角速度データVをバッファVn−1に格納し、S402の角度データθから角速度データVを演算して、S404に進む。
S404では、前サンプリング時の角加速度データαをバッファαn−1に格納し、S403で演算した角速度データから角加速度データを演算して、S405に進む。S405では、フォーカス位置Fpos、ズーム位置Zposを入力し、S406に進む。S406では、S402で入力した角度データ_θと、前サンプリング時の角度データ_θn−1を比較し、同値でなければS407に進み、そうでなければS408に進む。S407では、S404で入力した角加速度データαが閾値Kα以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS409に進み、そうでなければS410に進む。
S408では、ズームの通常演算を行ってズーム駆動信号を算出し、S419に進む。S409では、サポートフラグSupportFlgが0であるか否かを判断し、0であればS411に進み、そうでなければS412に進む。S410では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S412に進む。S411では、サポートフラグSupportFlgを1にセットし、S412に進む。S412では、サポートフラグSupportFlgの値を判定し、値が1の時はS413に進み、値が2の時はS414に進み、値が3の時はS415に進み、値が0の時はS408に進む。
S413では、S407の角加速度αとS405のフォーカス位置Fposに基づいて、ズームOut位置Zoutを算出し、S416に進む。詳細には、図5で説明する。
S414では、S403で入力した角速度データと、前サンプリング時の角速度データを比較し、同値であればS418に進み、そうでなければS419に進む。S415では、ズームIn処理を行い、S419に進む。処理の詳細は、図7〜9で説明する。
S416では、S413で算出したズーム位置Zoutと、S405で入力したズーム位置Zposを加算して、ズームコントロールZctlを算出し、S417に進む。S417では、サポートフラグSupportFlgを2にセットし、S419に進む。S418では、サポートフラグSupportFlgを3にセットし、S419に進む。S419では、ズーム駆動信号を出力し、S420に進む。S420では、フォーカス通常演算を行ってフォーカス駆動信号を算出し、S421に進む。S421では、S420で演算したフォーカス駆動信号を出力し、S402に進む。
に、図4のS413で説明したズームOut処理を、図5〜6を用いて説明する。図5は、ズーム駆動範囲全域を示す模式図である。図中、Zposはサポートモード遷移時のズームレンズ位置、ZoutはズームOut処理にて実際にズームレンズが移動する位置、Zout0はZout算出時の基準位置を示しており、本実施例ではZout0はWide端とする。また、サポートモード遷移時のフォーカスレンズ位置をFpos、角加速度をαとする。
図6は、図5で示したZout0から、ズームOut位置Zoutまでのズームレンズのシフト量を示している。ズームOut位置Zoutは、Zout0と本図で示すシフト量から求められる。図6(a)はサポートモード遷移時のフォーカスレンズ位置に対するシフト量、図6(b)はサポートモード遷移時の角加速度に対するシフト量を示す。図示する様に、フォーカスレンズ位置が無限側であるほど、角加速度が小さいほどシフト量は大きくなる。つまり、フォーカスレンズ位置が至近側であるほど、角加速度が速いほどズームOut駆動量は大きくなる。
次に、図4のS415で説明したズームIn処理を、図7〜9を用いて説明する。図7は、ズームIn時の処理方法を示した模式図である。図には、フォーカス駆動範囲全域を示しており、Fposはサポートモード遷移時のフォーカスレンズ位置を示している。また、図中1〜3はFposからのフォーカスレンズ位置の変化パターンを示している。ズームIn処理は、被写体距離変化方向予測部109で行う被写体距離変化方向の予測と、ズームIn速度算出部110で行うズームIn速度の算出に分けられる。
まず、被写体距離変化方向予測について説明する。図中1の様に、Fposからのフォーカスレンズ位置変化量が閾値以内である場合は、被写体距離変化が小さいと判断する。また、2の様にフォーカスレンズ位置が至近側に変化した場合は、被写体が近づくと判断する。最後に3の様に、フォーカスレンズ位置が無限側に変化した場合は、被写体が遠ざかると判断する。
次に、ズームIn速度の算出について説明する。フォーカス位置が図中1にある時は、ズームOut処理前のズーム位置まで最も速い速度で駆動するため、ズームIn速度はレンズ装置100の最も速い速度となる。また、フォーカス位置が(2)にある時は、被写体が近づくと判断するためズームInは行わず、ズームIn速度は0となる。最後にフォーカス位置が3にある時は、被写体が無限方向に移動していることより、遠ざかる被写体に対してズームInを行う。ズームIn速度は次式(7−1)にて算出した速度になる。
Vzin=(Zpos−Zout)/t (7−1)
式(7−1)中のtは任意の時間であり、予め決められている。又、ZposはズームOut処理前のズーム位置であり、ZoutはズームOut処理後のズーム位置である。
図8は、被写体距離変化方向予測部109で行う被写体距離方向の予測処理のフローチャート図である。S801で、処理を開始すると、S802に進む。S802では、サポートモードに遷移した時のフォーカス位置Fposが、図4のS404で入力したフォーカス位置Fpos´との差が閾値K以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS803に進み、そうでなければS804に進む。
S803では、Fposに対するFpos´が無限側であるか否かを判断し、無限側であればS805に進み、そうでなければS806に進む。S804では、被写体距離変化方向の予測結果Fを1にセットし、S807に進む。S805では、被写体距離変化方向の予測結果Fを3にセットし、S807に進む。S806では、被写体距離変化方向の予測結果Fを2にセットし、S807に進む。
S807では、被写体距離変化方向の予測結果FをズームIn速度算出部110に出力し、S808に進む。S808では、処理を完了する。
図9は、ズームIn速度算出部110で行うズームIn速度算出処理のフローチャート図である。S901では、処理を開始し、S902に進む。S902では、被写体距離変化方向予測部109からの予測結果Fを入力し、S903に進む。S903では、S902で入力した予測結果Fの値を判断し、3であればS904に進み、1であればS905に進み、2であればS906に進む。
S904では、式(7−1)に従ってズームIn速度Vzinを算出し、S907に進む。S905では、ズームIn速度Vzinに最も速い速度Vzmaxを入力し、S907に進む。S906では、ズームIn速度Vzinに0を入力し、S907に進む。S907では、ズームIn速度Vzinを演算部111に出力し、S908に進む。S908では、処理を完了する。
以上より、パン・チルト角度情報に応じて、ズームOut、ズームInを行うか否かを自動で判定することで、パン・チルト操作時のズーム操作のサポートを可能にした。また、被写体検出のためのズームOut駆動だけでなく、フォーカス位置により、被写体距離の変化方向を予測し、予測結果に応じた速度でズームInすることで、撮影状況に応じたズーム操作のサポートを可能にした。
本実施例では、ズームOut位置を算出する際に、基準となるズームOut位置をWide端としたが、予め決められた任意の位置としても良い。また、ズームIn処理状態の移行条件をパン・チルト速度一定(加速度0)、サポートモード終了条件をパン・チルト角度変化なし(速度0)としたが、任意の範囲を設けても良い。
さらに、被写体距離変化方向の予測をフォーカス位置により行ったが、フォーカスコントロール信号に基づいて処理を行っても良い。さらに、サポートモードへの遷移条件を角加速度から判断したが、角速度、又は角度変化量、又は設置時の水平、垂直角度0°とした時の角度から判断しても良い。また、サポートモードに遷移時のパン・チルト加速度よりも大きな加速度を検出した時に、図2の(d)の条件を満たし、ズームIn処理状態からズームOut処理状態に移行するようにしても良い。
本実施例によれば、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした光学機器を提供することができる。
(実施例2)
以下、図1、図5、図7〜14を参照して、本発明の第2の実施例による、撮像装置について説明する。実施例1と同一の機能構成は、同一の符号を付け、説明は省く。図10は、本実施例の撮影システムのブロック図である。
レンズ装置200は、実施例1で用いた図1のレンズ装置100と比較すると、モード遷移条件設定部201が新たに構成されている。モード遷移条件設定部201は、サポートモードに遷移する条件を、ユーザが設定可能な設定部である。
図11は、本実施例における撮影状況を示した模式図であり、(a)→(b)→(c)→(d)→(e)と時系列になっている。本実施例の撮影状況は競馬撮影である。(a)は、競馬レースを無限側で撮影時の撮影映像を示しており、まだパン・チルト操作していないものとする。(b)は、レースの最終コーナーの映像の(a)から撮影者が馬を追うためにパン・チルト操作した時の撮影映像を示している。(c)は、ズームOut後、(d)はズームIn後、(e)は馬がゴールし、パン・チルト操作を止めた瞬間の撮影映像を示している。
図12は、CPU150で処理する、本実施例におけるサポートモード遷移時のフローチャート図である。S1201で、処理を開始すると、S1202に進む。S1202では、モード遷移条件設定部201より設定された設定値Kαをバッファに格納し、S1203に進む。S1203では、前サンプリング時の角度データ_θをバッファ_θn−1に格納し、角度データθを_θに入力して、S1204に進む。S1204では、前サンプリング時の角速度データVをバッファVn−1に格納し、S1203の角度データθから角速度データVを演算して、S1205に進む。
S1205では、前サンプリング時の角加速度データαをバッファαn−1に格納し、S1204で演算した角速度データから角加速度データを演算して、S1206に進む。S1206では、フォーカス位置Fpos、ズーム位置Zposを入力し、S1207に進む。S1207では、S1203で入力した角度データ_θと、前サンプリング時の角度データ_θn−1を比較し、同値でなければS1208に進み、そうでなければS1209に進む。
S1208では、S1205で入力した角加速度データαが閾値Kα以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS1210に進み、そうでなければS1211に進む。S1209では、ズームの通常演算を行ってズーム駆動信号を算出し、S1222に進む。S1210では、サポートフラグSupportFlgが0であるか否かを判断し、0であればS1212に進み、そうでなければS1213に進む。S1211では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S1213に進む。S1212では、サポートフラグSupportFlgを1にセットし、S1213に進む。
S1213では、サポートフラグSupportFlgの値を判定し、値が1の時はS1214に進み、値が2の時はS1215に進み、値が3の時はS1216に進み、値が0の時はS1209に進む。S1214では、S1208の角加速度αとS1206のフォーカス位置Fposに基づいて、ズームOut位置Zoutを算出し、S1217に進む。処理の詳細は、実施例1の図5で説明した通りである。S1215では、S1204で入力した角速度データと、前サンプリング時の角速度データを比較し、同値であればS1219に進み、そうでなければS1221に進む。
S1216では、ズームIn処理を行い、S1222に進む。処理の詳細は、図13〜14で説明する。S1217では、S1214で算出したズーム位置Zoutと、S1206で入力したズーム位置Zposを加算して、ズームコントロールZctlを算出し、S1218に進む。S1218では、サポートフラグSupportFlgを2にセットし、S1222に進む。S1219では、S1214で算出したズーム位置Zoutと閾値Kを比較し、閾値以上であればS1220に進み、そうでなければS1221に進む。
S1220では、サポートフラグSupportFlgを3にセットし、S1222に進む。S1221では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S1222に進む。S1222では、ズーム駆動信号を出力し、S1223に進む。S1223では、フォーカス通常演算を行ってフォーカス駆動信号を算出し、S1224に進む。S1224では、S1223で演算したフォーカス駆動信号を出力し、S1203に進む。
次に、S1216で説明した、本実施例のZoom In処理を説明する。本実施例のZoom In処理は、実施例1と比較すると被写体距離変化方向の予測処理が異なり、被写体距離変化方向予測以外の処理は、実施例1と同様、図7〜9で説明した通りである。被写体距離変化方向予測の処理を、図13〜14を用いて説明する。
図13は、パン・チルトの角度変化による被写体距離変化方向の予測方法を示した模式図である。図13(a)は、サポートモード遷移時のフォーカスレンズ位置Fposが、至近側の時のチルト角度変化による被写体距離変化方向の予測方法を示した模式図である。図13(b)は、Fposが無限側の時のパン角度変化による、被写体距離変化方向の予測方法を示した模式図である。図中の番号は、図7〜9で示した被写体距離変化方向のパターン番号に対応しており、横軸はパン角度、縦軸はチルト角度を示している。Fposが至近側であるか無限側であるかは、予め至近領域、無限領域を決めておき、被写体距離変化方向予測部109にて領域内であるか否かを判断する。
図14は、図13に基づいて被写体距離変化方向予測部109で行う被写体距離方向の予測処理のフローチャート図である。S1401では、処理を開始するとS1402に進む。S1402では、図12のS1206で入力したフォーカス位置Fposに変化があるか否かを判断し、変化がなければS1403に進み、そうでなければS1404に進む。S1403では、フォーカス位置を判断し、フォーカス位置Fposが図13で示した至近領域であればS1405に進み、無限領域であればS1406に進み、そうでなければS1407に進む。
S1404では、実施例1の図8で説明した被写体距離変化方向予測処理を行い、S1412に進む。S1405では、角度変化が閾値Kθ以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS1408に進み、そうでなければS1409に進む。S1406では、角度変化が閾値Kθ以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS1410に進み、そうでなければS1411に進む。
S1407では、被写体距離変化方向予測結果Fに1をセットし、S1412に進む。S1408では、被写体距離変化方向予測結果Fに1をセットし、S1412に進む。S1409では、被写体距離変化方向予測結果Fに2をセットし、S1412に進む。S1410では、被写体距離変化方向予測結果Fに1をセットし、S1412に進む。S1411では、被写体距離変化方向予測結果Fに3をセットし、S1412に進む。S1412では、被写体距離変化方向予測結果FをズームIn速度算出部110に出力し、S1413に進む。S1413では、処理を完了する。
以上より、フォーカスレンズ位置とパン・チルト角度変化量に応じて、被写体距離変化方向の予測を行うことで、フォーカス操作がない時にも被写体距離の変化方向を予測し、パン・チルト操作時のズーム操作のサポートを可能にした。また、サポートモード遷移の条件をユーザ設定可能にすることで、撮影状況に応じてサポートモードを使い分けることを可能にした。さらに、ズームOut駆動量が小さい時に、ズームIn駆動処理を手動に切換えることで、微調整等のユーザ操作を優先するズームサポートを可能にした。
本実施例では、被写体距離変化方向の予測を行う際、任意のパン・チルト角度変化量を閾値としたが、予め決められた角度でも良いし、ユーザ設定可能としても良い。また、サポートモード遷移条件の設定をパン角度のみとしたが、チルト角度やパン・チルトの速度等、設定項目を選択可能にしても良い。
本実施例によれば、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした光学機器を提供することができる。
(実施例3)
以下、図1、図5、図7〜9、図15〜17を参照して、本発明の第3の実施例による、撮像装置について説明する。実施例1、2と同一の機能構成は、同一の符号を付け、説明は省く。
図15は、本実施例の撮影システムのブロック図である。実施例1で用いた図1と比較すると、三脚400が追加されている。また、レンズ装置300は、実施例1で用いた図1のレンズ装置100と比較すると、通信部301が新たに構成されている点、角度検出部105が構成されていない点が異なる。通信部301は、三脚400と通信を行う通信部であり、三脚400からの角度信号を入力すると、角加速度角速度演算部106に出力する。
三脚400は、レンズ装置300を設置する三脚であり、レンズ装置300と接続している。また、主としてパン検出部401、チルト検出部402、三脚演算部403、三脚通信部404から構成されている。パン検出部401は、パン方向の角度変化を検出し、検出した角度情報を三脚演算部403に出力する。チルト検出部402は、チルト方向の角度変化を検出し、検出した角度情報を三脚演算部403に出力する。
三脚演算部403は、パン検出部401、チルト検出部402からの角度情報を角度信号に変換して三脚通信部404に出力する。三脚通信部404は、三脚演算部403からの角度信号をレンズ装置300に出力する。
図16は、本実施例における撮影状況を示した模式図であり、(a)→(b)→(c)→(d)→(e)と時系列になっている。本実施例の撮影状況はゴルフのアプローチショット撮影である。(a)は、打者を無限側で撮影時の撮影映像を示しており、まだパン・チルト操作していないものとする。(b)は、打者がショット後、撮影者がボールを追うためにパン・チルト操作した時の撮影映像を示している。(c)は、Zoom Out後、(d)はZoom In後、(e)はボールがカップ付近で静止し、パン・チルト操作を止めた瞬間の撮影映像を示している。
図17は、CPU150で処理する、本実施例におけるサポートモード遷移時のフローチャート図である。S1701で、処理を開始すると、S1702に進む。S1702では、前サンプリング時の角度データ_θをバッファ_θn−1に格納し、角度データθを_θに入力して、S1703に進む。S1703では、前サンプリング時の角速度データVをバッファVn−1に格納し、S1702の角度データθから角速度データVを演算して、S1704に進む。S1704では、前サンプリング時の角加速度データαをバッファαn−1に格納し、S1703で演算した角速度データから角加速度データを演算して、S1705に進む。
S1705では、フォーカス位置Fpos、ズーム位置Zposを入力し、S1706に進む。S1706では、S1702で入力した角度データ_θと、前サンプリング時の角度データ_θn−1を比較し、同値でなければS1707に進み、そうでなければS1708に進む。S1707では、S1704で入力した角加速度データαが閾値Kα以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS1709に進み、そうでなければS1710に進む。
S1708では、ズームの通常演算を行ってズーム駆動信号を算出し、S1721に進む。S1709では、サポートフラグSupportFlgが0であるか否かを判断し、0であればS1711に進み、そうでなければS1712に進む。S1710では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S1712に進む。S1711では、サポートフラグSupportFlgを1にセットし、S1712に進む。S1712では、サポートフラグSupportFlgの値を判定し、値が1の時はS1713に進み、値が2の時はS1714に進み、値が3の時はS1715に進み、値が0の時はS1708に進む。S1713では、S1707の角加速度αとS1705のフォーカス位置Fposに基づいて、ズームOut位置Zoutを算出し、S1716に進む。処理の詳細は、実施例1の図5で説明した通りである。
S1714では、S1703で入力した角速度データと、前サンプリング時の角速度データを比較し、同値であればS1718に進み、そうでなければS1721に進む。S1715では、ズームIn処理を行い、S1719に進む。処理の詳細は、実施例1の図7〜9で説明した通りである。S1716では、S1713で算出したズーム位置Zoutと、S1705で入力したズーム位置Zposを加算して、ズームコントロールZctlを算出し、S1717に進む。S1717では、サポートフラグSupportFlgを2にセットし、S1721に進む。
S1718では、サポートフラグSupportFlgを3にセットし、S1721に進む。S1719では、ズームコントロールがあるか否かを判断し、ズームコントロールがあればS1720に進み、そうでなければS1721に進む。S1720では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S1721に進む。S1721では、ズーム駆動信号を出力し、S1722に進む。S1722では、フォーカス通常演算を行ってフォーカス駆動信号を算出し、S1723に進む。S1723では、S1722で演算したフォーカス駆動信号を出力し、S1702に進む。
以上より、三脚からのパン・チルト角度信号に応じて、Zoom Out、Zoom Inを行うか否かを自動で判定することで、パン・チルト角度センサを備えていないレンズ装置においても、パン・チルト操作時のズーム操作のサポートを可能にした。また、Zoom In中のズームコントロール検出によってサポートモードから通常モードに移行することで、ユーザの操作をキャンセルすることのない使い勝手の良いズーム操作のサポートを可能にした。
本実施例では、Zoom In中のズームコントロールにより、サポートモードから通常モードに移行したが、Zoom Outを含むサポートモードにおいてズームコントロール検出時に、通常モードに移行するようにしても良い。
本実施例によれば、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした光学機器を提供することができる。
(実施例4)
以下、図1、図3、図5、図18〜20を参照して、本発明の第4の実施例による、コントローラについて説明する。実施例1〜3と同一の機能構成は、同一の符号を付け、説明は省く。図18は、本実施例の撮影システムのブロック図である。レンズ装置500は、実施例1で用いた図1のレンズ装置100と比較すると、ズームIn速度算出部109が構成されていない点が異なる。また、位相差検出部501、被写体距離算出部502、ズームIn速度ズームIn位置算出部503が新たに構成されている。
位相差検出部501は、位相差センサであり、検出した位相差データを被写体距離算出部502に出力する。被写体距離算出部502は、位相差検出部501からの位相差データを基に被写体距離を算出し、算出した被写体距離を被写体距離変化方向予測部109に出力する。
ズームIn速度ズームIn位置算出部503は、被写体距離変化方向予測部109からの予測結果と被写体距離情報からズームIn位置とズームIn速度を算出し、算出したズームIn位置とズームIn速度を演算部111に出力する。
被写体距離変化方向予測部109は、被写体距離算出部502からの被写体距離情報を基に被写体距離変化方向を予測し、予測結果と被写体距離情報をズームIn速度ズーム位置情報算出部503に出力する。
演算部111は、ズームIn速度ズームIn位置算出部503からのズームIn速度、ズームIn位置を基にズーム駆動信号をズーム駆動部102に出力する。本実施例の撮影状況は、実施例1と同様で図3を参照する。
図19は、CPU150で処理する、本実施例におけるサポートモード遷移時のフローチャート図である。S1901で、処理を開始すると、S1902に進む。S1902では、前サンプリング時の角度データ_θをバッファ_θn−1に格納し、角度データθを_θに入力して、S1903に進む。S1903では、前サンプリング時の角速度データVをバッファVn−1に格納し、S1902の角度データθから角速度データVを演算して、S1904に進む。
S1904では、前サンプリング時の角加速度データαをバッファαn−1に格納し、S1903で演算した角速度データから角加速度データを演算して、S1905に進む。S1905では、フォーカス位置Fpos、ズーム位置Zposを入力し、S1906に進む。S1906では、S1902で入力した角度データ_θと、前サンプリング時の角度データ_θn−1を比較し、同値でなければS1907に進み、そうでなければS1908に進む。
S1907では、S1904で入力した角加速度データαが閾値Kα以上であるか否かを判断し、閾値以上であればS1909に進み、そうでなければS1910に進む。S1908では、ズームの通常演算を行ってズーム駆動信号を算出し、S1921に進む。S1909では、サポートフラグSupportFlgが0であるか否かを判断し、0であればS1911に進み、そうでなければS1912に進む。S1910では、サポートフラグSupportFlgを0にセットし、S1912に進む。
S1911では、サポートフラグSupportFlgを1にセットし、S1912に進む。S1912では、サポートフラグSupportFlgの値を判定し、値が1の時はS1913に進み、値が2の時はS1914に進み、値が3の時はS1915に進み、値が0の時はS1908に進む。S1913では、S1907の角加速度αとS1905のフォーカス位置Fposに基づいて、ズームOut位置Zoutを算出し、S1916に進む。処理の詳細は、実施例1の図5で説明した通りである。S1914では、S1903で入力した角速度データと、前サンプリング時の角速度データを比較し、同値であればS1920に進み、そうでなければS1921に進む。
S1915では、ズームIn処理を行い、S1921に進む。処理の詳細は、図20で説明する。S1916では、S1913で算出したZoutと閾値Kを比較し、Zoutが閾値以上であればS1917に進み、そうでなければS1918に進む。S1917では、S1913で算出したズーム位置Zoutと、S1905で入力したズーム位置Zposを加算して、ズームコントロールZctlを算出し、S1917に進む。S1918では、ズーム通常演算を行ってズーム駆動信号を算出し、S1919に進む。
S1919では、サポートフラグSupportFlgを2にセットし、S1921に進む。S1920では、サポートフラグSupportFlgを3にセットし、S1921に進む。S1921では、ズーム駆動信号を出力し、S1922に進む。S1922では、フォーカス通常演算を行ってフォーカス駆動信号を算出し、S1923に進む。S1923では、S1922で演算したフォーカス駆動信号を出力し、S1902に進む。
図20は、被写体距離変化方向予測部109で行う被写体距離方向の予測処理のフローチャート図である。S2001では、処理を開始するとS2002に進む。S2002では、図19のS1905で入力した被写体距離Hposと前回入力時の被写体距離を比較し、比較結果が閾値K以上であればS2003に進み、そうでなければS2004に進む。S2003では、被写体距離Hposが前回入力時の被写体距離から無限方向へ変化していればS2005に進み、至近方向へ変化していればS2006に進む。
S2004では、被写体距離変化方向予測結果Fに1をセットし、S2007に進む。S2005では、被写体距離変化方向予測結果Fに3をセットし、S2007に進む。S2006では、被写体距離変化方向予測結果Fに2をセットし、S2007に進む。S2007では、被写体距離変化方向予測結果Fを、ズームIn速度ズームIn位置算出部503に出力し、S2008に進む。S2008では、被写体距離HposをズームIn速度ズームIn位置算出部503に出力し、S2009に進む。S2009では、処理を完了する。
以上より、被写体距離を検出し、検出した被写体距離によって被写体距離変化方向の予測とズームIn処理を行うことで、パン・チルト操作時のズーム操作のサポートを可能にした。また、ズームOut駆動量が小さいと判断した時はズームOut処理を行わずズームIn処理状態に移行することで、無駄な処理を行わず、撮影状況に応じたズーム操作のサポートを可能にした。
本実施例では、被写体距離の検出結果によって被写体距離変化方向の予測を行ったが、オートフォーカスを備え、オートフォーカスの駆動方向によって被写体距離変化方向の予測を行うようにしても良い。
本実施例によれば、パン・チルト操作時のズーム操作をサポートするために、パン・チルトの検出結果に応じて自動でズーム駆動することを可能にした光学機器を提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
100 レンズ装置、101 ズーム群、102 ズーム駆動部、
103 ズーム位置検出部、104 フォーカス位置検出部、105 角度検出部、
106 角加速度角速度演算部、107 モード遷移判定部、
108 ズームOut位置算出部、109 被写体距離変化方向予測部、
110 ズームIn速度算出部、111 演算部、150 CPU

Claims (18)

  1. ズームレンズとフォーカスレンズを備えた撮影システムにおいて、
    パンニングとチルティングの少なくとも一方の状態を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果によって前記ズームレンズを自動駆動する自動駆動モードへの移行を判断する自動駆動モード移行判断手段と、
    前記自動駆動モードでは、少なくとも2つのズーム駆動判定手段として、
    前記検出手段、又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを広角側へ駆動するか否かの判定を行う第1の駆動判定手段と、
    前記検出手段又は可動光学部材の状態により、前記ズームレンズを望遠側へ駆動するか否かの判定を行う第2の駆動判定手段と、
    を有することを特徴とする撮影システム。
  2. 前記自動駆動モード移行判断手段は、予め設定されている自動駆動モード移行条件を満たすか否かで判断し、前記自動駆動モード移行条件は、前記検出手段で検出される加速度、速度、角度変化量、予め基準角度を設定した時の角度のうち、少なくともいずれか1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の撮影システム。
  3. 前記自動駆動モード移行条件は、ユーザ設定可能であることを特徴とする請求項2に記載の撮影システム。
  4. 前記第1の駆動判定手段は、前記自動駆動モードにおいて、予め設定されている第1駆動条件を満たすか否かで判定し、前記第1駆動条件は、前記自動駆動モードに移行した時の前記ズームレンズ位置、前記検出手段で検出される加速度、速度、角度変化量、予め基準角度を設定した時の角度のうち、少なくともいずれか1つを含み、前記第1駆動条件を満たしていれば第1の駆動を行い、前記第1駆動条件を満たしていなければ前記第1の駆動を行わないことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の撮影システム。
  5. 前記第1駆動条件は、ユーザ設定可能であることを特徴とする請求項4に記載の撮影システム。
  6. 前記第2の駆動判定手段は、前記検出手段で検出される加速度が、第2の駆動を行う第2駆動条件を満たすか否かで判定することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の撮影システム。
  7. 前記第2の駆動判定手段は、前記ズームレンズを広角側へ駆動する第1の駆動手段で駆動した前記ズームレンズの駆動量が、前記第2の駆動条件を満たすか否かで判定することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の撮影システム。
  8. 前記第2の駆動判定手段は、前記第2の駆動条件を満たさない場合、前記第2の駆動を行わないことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の撮影システム。
  9. 前記第2の駆動判定手段は、前記第2の駆動条件を満たさない場合、第2の駆動を手動に切換えることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の撮影システム。
  10. 前記第2駆動条件は、ユーザ設定可能であることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の撮影システム。
  11. 前記自動駆動モードに移行後の被写体距離の変化する方向を予測する被写体距離変化方向予測手段と、前記被写体距離変化方向予測手段にて予測した結果に従い、前記ズームレンズを望遠側に駆動する第2の駆動におけるズーム駆動情報を算出する第2ズーム駆動情報算出手段を備え、前記第2ズーム駆動情報算出手段にて算出したズーム駆動情報に基づき、第2の駆動を行うことを特徴とする請求項8乃至請求項10の何れか一項に記載の撮影システム。
  12. 前記被写体距離変化方向予測手段は、被写体距離の変化が小さいと判断する第1の予測パターンと、被写体距離が長くなると判断する第2の予測パターンと、被写体距離が短くなると判断する第3の予測パターンのうち、いずれかのパターンであるかを予測することを特徴とする請求項11に記載の撮影システム。
  13. 前記被写体距離変化方向予測手段は、フォーカスのコントロール信号、前記フォーカスレンズの位置変化、前記検出手段からの角度変化量のうち、少なくとも1つの状態から予測することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の撮影システム。
  14. 前記第2のズーム駆動情報算出手段の算出するズーム駆動情報は、前記ズームレンズの駆動速度であり、前記第2のズーム駆動情報算出手段は、前記自動駆動モードに移行した時の前記ズームレンズ位置に最も速い速度で駆動する第1のズーム速度と、前記自動駆動モードに移行した時の前記ズームレンズ位置から前記第1の駆動手段で駆動した前記ズームレンズ位置までのズームレンズ位置変化量と、予め決められた時間から算出される速度で駆動する第2のズーム速度と、速度0とする第3のズーム速度のうち、いずれかの速度を算出することを特徴とする請求項13に記載の撮影システム。
  15. 前記第2のズーム駆動情報算出手段の算出するズーム駆動情報は、前記ズームレンズの駆動位置であり、被写体距離を算出する測距手段を備え、前記測距手段で検出した被写体距離から被写体距離方向変化を予測し、前記測距手段で検出した被写体距離に前記ズームレンズを駆動することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の撮影システム。
  16. 前記自動駆動モードを解除するか否かの判断を行う自動駆動モード解除判断手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れか一項に記載の撮影システム。
  17. 前記自動駆動モード解除判断手段は、前記検出手段で検出される速度が閾値以内であるか否かと、ズームコントロール信号の変化があるか否かのうち、いずれか一方の検出により前記自動駆動モードを解除すると判断することを特徴とする請求項16に記載の撮影システム。
  18. 三脚装置と、前記検出手段で検出した信号を出力する検出信号出力手段と、
    を備えていて、前記検出手段は、前記三脚装置からの検出信号に基づいて、検出することを特徴とする請求項1乃至請求項17の何れか一項に記載の撮影システム。
JP2014173371A 2014-08-28 2014-08-28 撮影システム Pending JP2016048864A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014173371A JP2016048864A (ja) 2014-08-28 2014-08-28 撮影システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014173371A JP2016048864A (ja) 2014-08-28 2014-08-28 撮影システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016048864A true JP2016048864A (ja) 2016-04-07

Family

ID=55649552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014173371A Pending JP2016048864A (ja) 2014-08-28 2014-08-28 撮影システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016048864A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246317A1 (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 ソニー株式会社 撮像装置、および撮像制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246317A1 (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 ソニー株式会社 撮像装置、および撮像制御方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106954007B (zh) 摄像装置和摄像方法
JP2013168062A (ja) 物体検出装置及び物体検出方法
JP6540330B2 (ja) 追跡システム、追跡方法および追跡プログラム
KR20100082147A (ko) 촬영되는 화면의 확대 방법과 변경 방법, 그리고, 이를 이용한 촬영 장치
CN102132556A (zh) 长距离目标检测相机系统
KR101023339B1 (ko) 이동 피사체의 자동 추적 시스템 및 그 방법
US20140210957A1 (en) Stereoscopic imaging apparatus and method of displaying in-focus state confirmation image
JP2019054369A (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラム
JP2006311578A (ja) 映像監視システム
US8150254B2 (en) Image pickup system having ranging function
JP2019007993A (ja) 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム
JP2016048864A (ja) 撮影システム
US20050253953A1 (en) Image capturing apparatus and an image capturing method
JP2001243476A (ja) 移動体の監視方法および装置
JP5454392B2 (ja) 測距装置及び撮像装置
JP2015022157A (ja) 自動焦点調整制御装置及びそれを有するレンズ装置、撮像装置
JP2012042728A (ja) 撮影システム
JP6725041B2 (ja) 追跡システム、追跡方法および追跡プログラム
JP5511498B2 (ja) 撮影システムおよび操作装置
JP2014064061A5 (ja)
JP2018037807A5 (ja)
US10359616B2 (en) Microscope system. method and computer-readable storage device storing instructions for generating joined images
EP0999700A1 (en) Imaging apparatus having rotary table
JP2011071910A (ja) 撮像装置
JP2015233259A (ja) 被写体追尾装置