JP3501848B2 - テレビカメラ用レンズの駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラ用レンズ
におけるフォーカス機構を駆動するための装置に関し、
特に、撮影しているビデオ信号に基づいて自動合焦を行
うオートフォーカス動作と、別途入力されたフォーカス
駆動信号によるフォーカス動作とを切り替えて行うテレ
ビカメラ用レンズの駆動装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、監視用テレビカメラ、その他
のテレビカメラにおいて、撮影しているビデオ信号に基
づいてフォーカス機構の駆動制御を行ってオートフォー
カス機能を得るようにしたレンズ駆動技術はよく知られ
ている。 【０００３】また、前記のように撮影中のビデオ信号に
基づいてオートフォーカス動作を行って被写体の変動に
対応した撮影像を得るとともに、このテレビカメラをパ
ン、チルト駆動可能な雲台に設置して、この雲台の駆動
およびフォーカス機構等のレンズ駆動をリモート操作可
能とすることも考えられる。この場合に、特定の撮影シ
ョットでは、前記オートフォーカス動作に代えて、フォ
ーカス駆動信号によってフォーカス機構を一定の焦点位
置に駆動する要求がある。上記リモート操作によるフォ
ーカス駆動信号は、予め所定の撮影ショットとなるよう
にプリセット機構に登録し、その情報に従って駆動信号
を出力して所定の動作を自動的に行わせるように設置し
てもよい。 【０００４】上記のような要求に対応し得るテレビカメ
ラ用レンズの駆動系統としては、図３に示すようなもの
が考えられる。すなわち、テレビカメラ１のレンズユニ
ット３にはフォーカス機構10として、光軸方向に移動可
能にフォーカスレンズ11が設けられ、該フォーカスレン
ズ11を所定位置に移動するフォーカスモータ13および該
フォーカスモータ13に駆動信号を出力するモータ駆動回
路12が設置されている。また、テレビカメラ１のカメラ
本体２に設置されたＣＣＤ15に結像された画像がカメラ
回路16によりビデオ信号に変換され、コントローラ６の
コントロール信号発生回路７に送出される。 【０００５】一方、前記ビデオ信号がコントローラ６の
コントロール信号発生回路７よりレンズユニット３の第
２の信号入力ラインＢに入力され、該ビデオ信号はオー
トフォーカス回路21に送出され、該オートフォーカス回
路21はビデオ信号に基づいてその周波数成分の検出から
いわゆる山登り制御によってオートフォーカス駆動信号
を出力するものであり、このオートフォーカス回路21の
出力信号が、切替回路22の入力部IN1 に入力される。 【０００６】また、レンズユニット３には、リモート操
作等を行う外部のコントローラ６からのフォーカス駆動
信号（ＤＣ信号）が第３の信号入力ラインＣから入力さ
れるとともに、切替信号が第１の信号入力ラインＡから
入力されるものであり、第３の信号入力ラインＣは前記
切替回路22の入力部IN2 に接続されて、フォーカス駆動
信号が前記オートフォーカス駆動信号と並列に入力さ
れ、該切替回路22の切替え作動に応じてフォーカス機構
10のモータ駆動回路12に択一的に出力される。そして、
該切替回路22は前記第１の信号入力ラインＡによる切替
信号に基づいて切替作動されるように構成されている。 【０００７】上記構成によると、オートフォーカス動作
を行う場合には、前記切替回路22にはオートフォーカス
モード信号による切替信号が入力されて、該切替回路22
はオートフォーカス側接点を導通してオートフォーカス
回路21からのオートフォーカス駆動信号をモータ駆動回
路12に送出して、現在撮影しているビデオ信号に基づい
てフォーカスレンズ11を移動して自動合焦を行う。一
方、リモートフォーカス動作を行う場合には、前記切替
回路22にはリモートフォーカスモード信号による切替信
号が入力されて、該切替回路22はリモートフォーカス側
接点を導通するように切り替わってフォーカス駆動信号
をモータ駆動回路12に送出して、この信号に基づいてフ
ォーカスレンズ11を移動して所定位置に合焦を行う。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかして、前記図３に
示すようなテレビカメラ用レンズの駆動系統において
は、切替信号、ビデオ信号、フォーカス駆動信号に対応
して各々の信号入力ラインＡ〜Ｃが必要で、外部のコン
トローラとの接続ケーブルの素線数が多く、接続コネク
タのターミナル数も多くなり、この信号入力ラインの接
続構造が複雑で煩雑となる問題を有している。 【０００９】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、ビデオ信号とフォーカス駆動信号とが入力されて
オートフォーカス動作と他のフォーカス動作とを切り替
えるについて、信号入力ラインの低減簡素化を図るよう
にしたテレビカメラ用レンズの駆動装置を提供すること
を目的とするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のテレビカメラ用レンズの駆動装置は、撮影している
ビデオ信号に基づいた画像信号検出方式によってフォー
カス機構を駆動して自動合焦を行うオートフォーカス回
路を有するとともに、別途入力されたフォーカス駆動信
号によって前記フォーカス機構を駆動するについて、前
記ビデオ信号またはフォーカス駆動信号よりなるコント
ロール信号が入力される１本の信号入力ラインと、前記
コントロール信号を受け、ビデオ信号に含まれる同期信
号の有無からオートフォーカスモードか否かを判別する
判別回路と、前記オートフォーカス回路によるオートフ
ォーカス駆動信号と前記フォーカス駆動信号とが入力部
に入力され、前記判別回路の判別に基づいて前記フォー
カス機構に対する送出信号を前記オートフォーカス駆動
信号とフォーカス駆動信号とに切り替える切替回路とを
備えたことを特徴とするものである。 【００１１】 【作用】上記のような本発明のテレビカメラ用レンズの
駆動装置によれば、ビデオ信号の入力に基づいてオート
フォーカス動作を行う場合には、１本の信号入力ライン
からはビデオ信号によるコントロール信号が入力されて
おり、このコントロール信号のビデオ信号からその同期
信号を検出することによりオートフォーカスモードであ
ることを判別した判別回路の信号が切替回路に出力さ
れ、この切替回路はオートフォーカス回路からのオート
フォーカス駆動信号をフォーカス機構に出力し、該フォ
ーカス機構を撮影しているビデオ信号に基づいた画像信
号検出方式によって駆動してフォーカスレンズを移動し
自動合焦を行うものである。 【００１２】一方、リモート操作等によるその他のフォ
ーカス動作を行う場合には、前記信号入力ラインからは
フォーカス駆動信号によるコントロール信号が入力さ
れ、該コントロール信号にはビデオ信号の同期信号が無
くオートフォーカスモードでないことを判別した判別回
路からの信号が切替回路に出力され、この切替回路はフ
ォーカス機構に対する駆動信号を切り替え、該フォーカ
ス機構に前記フォーカス駆動信号を送出し、このフォー
カス駆動信号でフォーカス機構を駆動して所定位置にフ
ォーカスレンズを移動するものである。 【００１３】これにより、フォーカス制御を行うための
ビデオ信号もしくはフォーカス駆動信号は１本の信号入
力ラインからコントロール信号として入力するだけで、
その信号を判別してオートフォーカス動作とリモートフ
ォーカス動作とを自動的に切り替えるものであり、信号
入力ラインの低減による簡素化と、入力コントロール信
号として切替回路に対する切替信号を不要としている。 【００１４】 【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を詳細に
説明する。図２にこの実施例に係るテレビカメラ用レン
ズの駆動装置を備えた監視用テレビカメラシステムの概
略全体構成を示している。 【００１５】テレビカメラ１はカメラ本体２とレンズユ
ニット３とで構成され、上記カメラ本体２は旋回方向の
パンおよび上下傾動方向のチルト可能な雲台４の支持台
4cに支承されている。この雲台４は、固定された脚部4a
に雲台本体4bが設置され、該雲台本体4bが脚部4aに対し
て左右方向に旋回駆動され、支持台4cが雲台本体4bに対
して上下方向に傾動駆動されるものであり、上記雲台本
体4b内に上記パンおよびチルト駆動用のサーボ機構（図
示せず）が設置されている。 【００１６】一方、テレビカメラ１のレンズユニット３
の駆動部3aには、フォーカス、ズーム、アイリス等の駆
動を行うサーボ機構（図示せず）が設置されているとと
もに、撮影しているビデオ信号に基づいた画像信号検出
方式によってフォーカス機構を駆動して自動合焦を行う
後述のオートフォーカス回路21が設置されている。 【００１７】また、コントローラ６（オペレーションユ
ニット）がテレビカメラ１と別体にケーブル５を介して
リモート操作が可能に設置され、該コントローラ６に設
置されたフォーカスつまみ、ジョイスティック、ズーム
スイッチ、速度調整部等の各種操作部材７のオペレータ
（カメラマン）による操作に基づいて各種のコマンド信
号がテレビカメラ１および雲台４側に送出され、一方、
テレビカメラ１および雲台４側からもビデオ信号、確認
信号等の信号が該コントローラ６に送信され、これによ
り前記テレビカメラ１のズーム、フォーカス、アイリス
等の作動、および、雲台４のパン、チルトの作動、その
他の制御が行えるように構成されている。 【００１８】さらに、上記コントローラ６にはＣＲＴ８
が接続されている。このＣＲＴ８には前記テレビカメラ
１で撮影されたビデオ信号に基づく画像が表示される。
また、前記コントローラ６はテレビカメラ１および雲台
４のマニュアル操作が行えるとともに、予めそれらの動
作を登録した指令信号に基づいて所定の動作を行うよう
にプリセット操作が可能に設けられている。特に、フォ
ーカス動作については、前記ビデオ信号に基づくオート
フォーカス動作に加えて、上記マニュアル操作およびプ
リセット操作に基づくリモートフォーカス動作が行える
ように設定されている。 【００１９】図１は、本発明の一実施例に係るテレビカ
メラ用レンズの駆動装置におけるフォーカス駆動系統の
ブロック図を示している。 【００２０】テレビカメラ１は、前述のようにカメラ本
体２とレンズユニット３からなり、該レンズユニット３
には光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ11が設置さ
れ、該フォーカスレンズ11にはモータ駆動回路12によっ
て駆動されるフォーカスモータ13が連係され、フォーカ
スレンズ11を所定位置に移動操作するフォーカス機構10
が設けられている。 【００２１】一方、カメラ本体２には、レンズユニット
３のレンズ系を通して撮像素子としてのＣＣＤ15に結像
された画像がカメラ回路16によりビデオ信号に変換され
て、信号出力ライン5bによって外部のコントローラ６に
おけるコントロール信号発生回路７に送出される。ま
た、該レンズユニット３には、フォーカス機構10にフォ
ーカス駆動信号を出力するフォーカス制御部20が設置さ
れ、オートフォーカス回路21、モード切替回路22、ビデ
オ信号判別回路23、切替信号回路24で構成されている。 【００２２】そして、前記コントローラ６のコントロー
ル信号発生回路７からはオートフォーカス動作用にビデ
オ信号、または、リモートフォーカス動作用にフォーカ
ス駆動信号のいずれかによるコントロール信号が、１本
の信号入力ライン5aによって前記カメラ本体２に入力さ
れる。この信号入力ライン5aと前記信号出力ライン5bと
が前記ケーブル５によって接続される。前記コントロー
ル信号は、ビデオ信号判別回路23、オートフォーカス回
路21、モード切替回路22の第２入力部IN2 にそれぞれ入
力される。また、オートフォーカス回路21の出力がモー
ド切替回路22の第１入力部IN1 に入力される。 【００２３】前記ビデオ信号判別回路23は、ビデオ信号
に含まれる同期信号の有無からビデオ信号が入力されて
いるか否か、すなわち、オートフォーカスモードか否か
を判別し２値化された信号を出力するものであり、この
判別信号は切替信号回路24で切替信号に変換され、例え
ば、ビデオ信号が入力されているオートフォーカスモー
ドの場合にはローレベル信号を、リモートフォーカスモ
ードの場合にはハイレベル信号を、前記モード切替回路
22に出力するものである。 【００２４】そして、このモード切替回路22は、ローレ
ベル信号が入力されているオートフォーカスモードのと
きには、第１入力部IN1 に入力された信号（オートフォ
ーカス駆動信号）をフォーカス機構10のモータ駆動回路
12に送出するものであり、一方、ハイレベル信号が入力
されているリモートフォーカスモードのときには、第２
入力部IN2 に入力された信号（フォーカス駆動信号）を
フォーカス機構10のモータ駆動回路12に送出するもので
ある。 【００２５】前記オートフォーカス回路21は、コントロ
ール信号のビデオ信号に基づいた画像信号検出方式によ
って撮影している主たる被写体の位置に対応した焦点位
置にフォーカスレンズ11を駆動して自動合焦を行うべく
オートフォーカス駆動信号を出力するものであり、例え
ば従来公知の山登りサーボ方式によるオートフォーカス
制御回路で構成される。 【００２６】上記山登り制御は、ビデオ信号の高域成分
が抽出検波され、この高域成分に対応する焦点電圧が撮
影像の精細度に対応していることから、レンズが合焦位
置に一致していると焦点電圧が最大となり、これからず
れるに従い低下することに基づいた制御であり、レンズ
位置を焦点電圧の山を登るように制御し、焦点電圧が最
大となる山の頂上に位置させるものである。具体的に
は、モータによりレンズ位置を動かしながら焦点電圧を
一定時間ごとにサンプルホールドし、焦点電圧が時間経
過に対し増加方向であればモータの回転方向を維持して
山登りを続け、減少方向であれば回転方向を逆転させて
山を登る方向に戻し、山の頂上で小刻みに振動しながら
定常状態に達することにより自動的に焦点合せを行うも
のである。 【００２７】また、コントローラ６から出力されるフォ
ーカス駆動信号は、フォーカスレンズ11の目標位置に対
応する電圧値を有する信号であり、フォーカス機構10に
おけるモータ駆動回路12のサーボ機構によってフォーカ
スモータ13を駆動して目標位置に停止制御するものであ
る。 【００２８】前記実施例の作動を説明すれば、オートフ
ォーカス動作を行う場合には、前記コントローラ６のコ
ントロール信号発生回路７からは現在撮影しているカメ
ラ本体２からのビデオ信号がコントロール信号として送
出され、信号入力ライン5aによってレンズユニット３に
入力される。このコントロール信号を受けたビデオ信号
判別回路23は、同期信号の検出からビデオ信号の入力す
なわちオートフォーカスモードであることを判別し、切
替信号回路24からローレベル信号がモード切替回路22に
出力されて、該モード切替回路22はオートフォーカス側
接点を導通してオートフォーカス回路21から出力された
オートフォーカス駆動信号をモータ駆動回路12に送出す
る。モータ駆動回路12はこのオートフォーカス駆動信号
に基づきフォーカスレンズ11の位置を撮影像の被写体位
置に対応した位置に自動的に焦点合せを行う。 【００２９】一方、リモートフォーカス動作を行う場合
には、前記コントローラ６のコントロール信号発生回路
７からはマニュアル操作およびプリセット操作に基づく
フォーカス駆動信号がコントロール信号として送出さ
れ、信号入力ライン5aによってレンズユニット３に入力
される。このコントロール信号を受けたビデオ信号判別
回路23は、同期信号が検出されないことからリモートフ
ォーカスモードであることを判別し、切替信号回路24か
らハイレベル信号がモード切替回路22に出力されて、該
モード切替回路22はリモートフォーカス側接点を導通す
るように切り替わってコントロール信号すなわちフォー
カス駆動信号をモータ駆動回路12に送出する。モータ駆
動回路12はこのフォーカス駆動信号に基づき、フォーカ
スレンズ11の位置を指令された位置に駆動停止する。 【００３０】なお、前記実施例においては、フォーカス
制御部20のビデオ信号判別回路23、オートフォーカス回
路21等はレンズユニット３に設置するようにしている
が、これらをカメラ本体２に内蔵するように設置しても
よい。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力されたコントロール信号を受け同期信号の有無からビ
デオ信号を検出してオートフォーカスモードか否かを判
別する判別回路と、該判別回路の判別に基づいてフォー
カス機構に送出する駆動信号を切り替える切替回路を備
えたことにより、フォーカス制御を行うためのビデオ信
号もしくはフォーカス駆動信号は１本の信号入力ライン
からコントロール信号として入力するだけで、その信号
を判別してオートフォーカス動作とその他のフォーカス
動作とを自動的に切り替えることができ、外部からの切
替回路への切替信号を不要とするとともに信号入力ライ
ンの低減による簡素化が行えるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のテレビカメラ用レンズの駆動装置の一
実施例を示すブロック図 【図２】テレビカメラ用レンズの駆動装置を搭載した監
視用テレビカメラシステムの全体構成を示す概略図 【図３】テレビカメラ用レンズの駆動装置の比較例を示
すブロック図 【符号の説明】 １ テレビカメラ ２ カメラ本体 ３ レンズユニット ５ ケーブル 5a 信号入力ライン ６ コントローラ ７ コントロール信号発生回路 10 フォーカス機構 11 フォーカスレンズ 12 モータ駆動回路 13 フォーカスモータ 15 ＣＣＤ 20 フォーカス制御部 21 オートフォーカス回路 22 モード切替回路 23 ビデオ信号判別回路 24 切替信号回路 25 カメラ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/225 - 5/232 G02B 7/28 G03B 3/10 G03B 13/34

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 撮影しているビデオ信号に基づいた画像
   信号検出方式によってフォーカス機構を駆動して自動合
   焦を行うオートフォーカス回路を有するとともに、別途
   入力されたフォーカス駆動信号によって前記フォーカス
   機構を駆動するテレビカメラ用撮影レンズの駆動装置に
   おいて、 前記ビデオ信号またはフォーカス駆動信号よりなるコン
   トロール信号が入力される１本の信号入力ラインと、 前記コントロール信号を受け、ビデオ信号に含まれる同
   期信号の有無からオートフォーカスモードか否かを判別
   するビデオ信号判別回路と、 前記オートフォーカス回路によるオートフォーカス駆動
   信号と前記フォーカス駆動信号とが入力部に入力され、
   前記判別回路の判別に基づいて前記フォーカス機構に対
   する送出信号を前記オートフォーカス駆動信号とフォー
   カス駆動信号とに切り替える切替回路とを備えたことを
   特徴とするテレビカメラ用レンズの駆動装置。