JP4579374B2 - 撮像装置および監視カメラシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影方向や画角をリモコンや制御装置を使って変更可能な動画像／静止画像を入力する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として、撮像カメラを半透明のプラスチックやガラス等で被い、目立たなくした監視カメラやＬＡＮ等のネットワークに直結して遠隔に画像を送るネットワークカメラがある。
【０００３】
従来の監視カメラは、たとえば図２３に示される雲台カメラ７１２のように、ＣＣＴＶカメラにオートフォーカスズームレンズを装着させる。そして、そのカメラを雲台部に載せてパン・チルト制御機構により所望の方向に向ける。その出力画像をビデオケーブル７０４を介して、離れた位置からモニタ７１０に写し出し、侵入者や人物の挙動を観察するように構成されていた。
【０００４】
このようなカメラのカメラ部と雲台部をドーム状の半透明のケース７００に挿入し、カメラの存在を侵入者に目立たなくしたり、埃や雨風等からカメラ部を保護するようにした雲台付きカメラが使われている。このような用途のズームレンズユニットとして、小型化と至近から無限遠までフルレンジの合焦とを可能にするインナーフォーカス方式が主流となってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしカメラをドーム状の半透明ケースで覆った場合、ごみや水滴が付着し、ズーム位置によってはそのケース上の塵や水滴による合焦信号レベルが目標被写体の合焦信号レベルよりも大きくなることがある。するとケースに付着した埃や塵に間違って焦点が合ってしまい、本来の被写体に対してオートフォーカスで合焦させることができなくなる。
【０００６】
また、このような雲台付きズームカメラをドーム等に収納する場合ばかりでなく、たとえば自動車内のフロントガラスやリヤウインドウを介して外側の被写体を撮影したり、あるいは室内から窓越しに屋外の被写体を撮影する場合にも同様の問題が起こり得る。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、目標被写体に対してつねに適正かつ正確に合焦し得る撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段および当該撮像手段の前面に配置されたフォーカスレンズおよびズームレンズとを備えた撮像部と、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズの位置関係を示す関係曲線が距離毎に予め記憶された第１のメモリと、前記第１のメモリに記憶された前記関係曲線に基づいて前記ズームレンズの移動位置に対応した位置に移動するように前記フォーカスレンズの位置を制御する制御手段と、前記撮像部の撮影方向を変更する雲台部と、前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を設定する範囲設定手段と、前記範囲設定手段により設定された結果を記憶する第２のメモリ手段とを有し、前記雲台部により前記撮像部の撮影方向が予め設定された方向に向いた場合、前記第２のメモリ手段に記憶された設定結果を用いて前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を制限することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の撮像装置において、リモコン信号受光部を有し、前記フォーカスレンズの移動可能範囲はワイヤレスリモコン装置からのリモコン信号に応じて設定されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の撮像装置において、前記フォーカスレンズの移動可能範囲は、当該撮像装置に接続されたコンピュータ装置から与えられるコマンドに応じて設定されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の監視カメラシステムは、前記撮像装置と、この撮像装置に接続され、当該撮像装置にコマンドを与えて前記フォーカスレンズの移動可能を設定するコンピュータ装置とを含む。
【００２１】
本発明に係る雲台付き撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段と、撮影方向を変更する方向変更手段と、カメラヘッドのパンおよびチルト方向の可動限界を検知し、あるいは原点位置からの駆動パルスの数で検知する検知手段とを有した雲台付き撮像装置において、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係が、被写体と撮像レンズの距離に対応して予めメモリに記憶される。
【００２２】
目的の被写体とカメラの間にあるプラスチックまたはガラス等の距離に合焦する位置にフォーカスレンズが移動しないように、プラスチックやガラスの距離にあるズームレンズとフォーカスレンズの関係曲線を使わないように設定する手段と、その設定データに従ってズームレンズ位置に対応させてフォーカスレンズの位置を制御する。これにより本来絶対に合焦する必要のないカメラと目的の被写体との間の防塵ガラス等合焦しないようにする。
【００２３】
したがって本発明によれば、上記手段により、合焦して欲しくないたとえばドーム表面の塵や水滴等にフォーカスが合ってしまい、本来はっきりと合焦して欲しい被写体にオートフォーカスでは合わせられない等の問題を確実に回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態における概略構成を示すブロック図である。図において、１は本実施形態に係るパンチルト機能付きビデオカメラであり、１Ａはカメラヘッド可動部、１Ｂはカメラヘッド可動部１Ａを制御するとともに、カメラヘッド可動部１Ａからの画像信号を処理するビデオ回路部である。
【００２５】
カメラヘッド可動部１Ａにおいて、３は複数のレンズ８，９，１１，２を含むズームレンズユニット、１８は光量を制御する絞り制御回路、１６はズームレンズ９の結像位置を制御するフォーカス制御回路、１４はズームレンズ９の倍率を制御するズーム制御回路、２０はズームレンズ９による光学像を各画素単位の電気信号に変換する典型的にはＣＣＤからなる撮像素子、２２は撮像素子２０の電気信号を順に読み出す読出し回路である。
【００２６】
２４はカメラヘッド可動部１Ａをチルト方向（垂直方向）に駆動するチルト方向駆動系であり、ステッピングモータなどからなる。２６は撮像素子２０に対するクロックを発生するクロック発生回路、２８はビデオ回路部１Ｂからの制御信号に従い絞り制御回路１８、フォーカス制御回路１６およびズーム制御回路１４を制御するカメラヘッドＣＰＵである。
【００２７】
ビデオ回路部１Ｂにおいて、３０はカメラヘッド可動部１Ａをパン方向（水平方向）に回転駆動するパン方向駆動系であり、ステッピングモータなどからなる。３２はチルト方向駆動系２４およびパン方向駆動系３０のモータを駆動するモータ駆動回路、３４はカメラヘッド可動部１Ａの読出し回路２２の出力から輝度信号および色差信号を生成するプロセス回路である。（プロセス回路３４は、カメラヘッド可動部１Ａ内に設けられていてもよく、本実施形態の構成および特徴に実質的な影響を与えるものではない。）
【００２８】
４０はプロセス回路３４の出力からの所定規格のビデオ信号に変換するビデオエンコーダ、４２は画面上に表示する矢印やマーカメニュー選択画面等をビデオ信号に足し込んで表示するキャラクタジェネレータ、４４はビデオエンコーダ４０の出力にキャラクタジェネレータ４２の出力を加算する加算器、４６は加算器４４の出力を外部に出力するビデオ出力端子である。
【００２９】
４８は全体を制御するＣＰＵ、５０はＣＰＵ４８の出力する制御信号を各部に供給するＩ／Ｏポート、５２は外部制御機器とＣＰＵ４８との間の通信を仲立ちする外部インターフェース、５４は外部制御機器を接続する接続端子、５６はパンおよびチルトモータのメカ限界動作などをはじめとして、本装置の固有情報や設定情報を本体電源が切れても保持するための不揮発性メモリであり、たとえばＥＥＰＲＯＭや電池バックアップされたＤ−ＲＡＭもしくはＳ−ＲＡＭまたはフラッシュメモリ等からなる。
【００３０】
５８はビデオカメラ１の動作を制御するワイヤレスリモコンの受光部である。
６１は本発明の動作限界を設定する上で重要な役割をするワイヤレスリモコン装置である。６０は電源入力端子、６２は電源入力端子６０から入力する直流電圧から各部に必要な直流電圧を生成するＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００３１】
図２は、パンおよびチルト方向駆動系３０，２４、モータ駆動回路３２およびそれぞれのメカ的初期位置（Home Position センサ６３，６４）や可動範囲の限界点検出機構の構成を説明した図である。
図２において、４はカメラ可動部のパン回転軸であり、パン方向駆動系３０のパルスモータ（パンモータ）の回転力はパン駆動歯車１７を介してパン回転軸４に伝えられる。モータ駆動回路３２は、直流電流源と駆動回路ドライバから構成され、マイコンの動作命令をモータの駆動パルスに変換する。
【００３２】
パン駆動歯車１７にはパン限界検知用の突起爪１９が設けられるとともに、その周囲の所定位置に一対のパン限界検知スイッチ５が配置されている。パン限界検知スイッチ５の検知信号は、ＣＰＵ４８へ送られる。また、チルト方向についても、チルト駆動歯車１５にチルト限界検知用の突起爪６６が設けられ、その周囲の所定位置に一対のチルト限界検知スイッチ６５が配置される。
【００３３】
図３は、図１のカメラが透明のドームに覆われて、天井等に取り付けられた場合において被写体７０８とカメラのレンズ位置までの距離Ｌ１と透明ドーム等の上の塵や汚れとの距離Ｄ１を示している。
【００３４】
図４は、雲台付きカメラの前に窓ガラス７１８等がある場合において被写体７０８とカメラ７１２の距離Ｌ2 （図４（Ａ））と窓ガラス７１８とカメラ７１２の距離Ｄ2 （図４（Ｂ））を示したものである。
【００３５】
図５は、本実施形態の基本となるレンズユニットのズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係曲線を、被写体までの距離に対応して示している。図５において、（１）は至近フォーカス時のフォーカスレンズ有の位置関係、（２）は遠方フォーカス時のフォーカスレンズの位置関係、（３）はワイド側のズームレンズの位置関係、（４）はテレ側のズームレンズ有の位置関係を示している。そして、（５）はズームレンズ位置と被写体までの距離至近▲１▼〜望遠方向（図５、丸印ＮＯ．１２）にそれぞれ対応するフォーカスレンズの対応関係曲線を示した。
【００３６】
本実施形態では、被写体までの距離に対応して１２種類のズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の対応曲線を示した。システムの保有可能なメモリ量に応じて、さらに細かな対応表をカメラ内に保持してもよい。本実施形態では、フォーカス範囲を制限設定をしない場合は、上記１２種類のズームレンズ位置とフォーカス
レンズ位置の曲線に従って動作する。
【００３７】
つぎに、本実施形態における動作を図１１〜図１７に示したフローチャートを使って説明する。
まず、カメラ１の電源を入れる（図１１、ステップＳ２５０）。ＣＰＵ４８はＩ／Ｏポート５０およびモータ駆動回路３２を介して、チルト方向駆動系２４およびパン方向駆動系３０を初期位置にセットする。
【００３８】
この場合、初期位置の検出方法は図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、パン回転範囲の左側にスリット版８２を配置し、右側は光を通さない部材を配置する。
その部材を挟むようにホームポジションセンサ６３を、雲台べ一ス８５に取り付ける。同様にチルト方向に関してもスリット版とホームポジションセンサ６４をカメラヘッド内に配置する。
【００３９】
ここで、図１８および図１９においてホームポジションセンサ６３，６４を使って、パン／チルト位置を初期化する手順を説明する。
図１８、ステップＳ６３１でパンモータの速度を比較的高速にセットする。ステップＳ６３２で、パン用ホームポジションセンサの出力が“１”であるかどうかを調べる。“１”であれば現在のパン位置はホームポジションから右の領域にあると判断し、ステップＳ６３４でパンモータを左回転スタートさせる。出力が“０”の場合は、パン位置はホームポジションから左の領域にあると判断し、ステップＳ６３５に進みパンモータを右に回転させる。
【００４０】
図１８においてまた、ステップＳ６５６，Ｓ６５７にて今までの状態とホームポジションセンサ６３の検出レベルが逆転するまで、パン方向駆動系３０のパンモータを駆動する。検出レベルが逆転するとステップＳ６５８にてそのパンモータの速度を比較的低速に設定し、約１０パルス右へ駆動する。パンモータを左に駆動し、ホームポジションセンサ６３がスリット版の領域から光を通さない部材の領域に入るまで左に駆動する。ホームポジションセンサ６３の出力が“０”になったら、パンモータを停止する（ステップＳ６６２）。この停止位置がパンモータの初期位置となる（ステップＳ６６３）。
【００４１】
同様にチルト方向のホームポジションについて、図１９のステップＳ６７０〜Ｓ６８２の処理により初期化される。
【００４２】
上記のようにパン／チルトの初期化がステップＳ２５２（図１１）で終了すると、ＣＰＵ４８はカメラヘッド可動部１Ａ内のカメラヘッドＣＰＵ２８に動作開始の指令を出力する。
【００４３】
カメラヘッドＣＰＵ２８は、絞り制御回路１４および図示しないホワイトバランス回路を制御して、露光量およびホワイトバランスを外部環境に合わせる。絞り制御およびホワイトバランス制御の終了後、カメラヘッドＣＰＵ２８は、クロック発生回路２６を起動して撮像素子２０に光電変換を開始させる。
【００４４】
撮像素子２０はズームレンズ９の光学像を電荷信号に変換する。そして読出し回路２２がその電荷信号をクロック発生回路２６からのクロックに従い、順次読み出し、プロセス回路３４に転送する。被写体の映像信号がビデオ出力端子４６から外部に出力される。カメラヘッドＣＰＵ２８は、フォーカス制御１６およびズーム制御１８の初期化を終了する。
【００４５】
ＣＰＵ４８は図１１に示すように、ステップＳ２５４で図２０に示すリモコン６１のメニューボタン３５０が押されたかどうかを判断する。押されていない場合は、ステップＳ２５３ですでにメニューモードに設定されているかどうかを判断する。「Ｙｅｓ」の場合は、ステップＳ２６２に進み、「Ｎｏ」の場合は、図１４のステップＳ３１９に移行して通常動作制御ループに沿って実行する。ステップＳ２５６では既に図２１のキャラクタジェネレータのメニュー表示（図２１（Ａ）、画面１）がモニタに表示されているかを確認する。
【００４６】
既に表示されている場合は、キャラクタジェネレータのメニュー表示をステップＳ２６０で終了させる。一方、キャラクタジェネレータのメニュー表示がまだされていなければ、図２１（Ａ）の画面１の表示を実行させる（ステップＳ２５８）。
【００４７】
ステップＳ２６２，Ｓ２６６，Ｓ２７０，Ｓ２７４にてカーソル移動キーが押されているかどうかを判断する。押された場合はそのカーソル移動キーに従ってメニュー画面の更新や戻り等を実行する（図１１、ステップＳ２６４，Ｓ２６８，Ｓ２７２，Ｓ２７６）。
【００４８】
つぎに、図１２においてリモコンの“ＳＥＴ”ボタン４５２が押されたかどうかをステップＳ２８０で確認する。“カーソル位置がパン左限界”のところであれば、現在のパン位置をＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴに書き込み、さらにＰＡＮ ＬＦＴ ＦＬＧに“１”を書き込む。
同様に、“ＳＥＴ”ボタンが押された時のカーソルの位置によって、ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴ，ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＦＬＧに値を書き込む。
【００４９】
つぎに、図１３において“合焦点至近限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３６０で判断し、Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＬＭＴに現在のフォーカスレンズの位置データ（フォーカスモータのゼロ位置からの駆動パルス数）を記憶させる。また、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧに“１”を書き込む。
【００５０】
同様に“合焦点遠方限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３６２で判断し、Ｆｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＬＭＴに現在のフォーカスレンズの位置データ（フォーカスモータのゼロ位置からの駆動パルス数）を記憶させる。また、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＦＬＧに“１”を書き込む。
【００５１】
また、図１２のステップＳ３００において、“ＣＬＲ”ボタン４５３が押されたかどうかを確認する。“カーソル位置がパン左限界”のところであれば、パン左限界のデフォルト値ＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＤＦＬＴをＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴに書き込み、さらにＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＦＬＧに“０”を書き込む。
同様に、“ＣＬＲ”ボタンが押された時のカーソルの位置によって、ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴ，ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＦＬＧに値を書き込む。
【００５２】
つぎに、図１３において“合焦点至近限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３７１で判断し、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧに“０”を書き込む。
同様に、“合焦点遠方限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３７３で判断し、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＦＬＧに“０”を書きこむ。
【００５３】
メニューモードを抜けると、図１４の▲３▼に処理が移る。雲台位置動作司令か否かをステップＳ３２０で判断し、雲台位置動作司令であればステップＳ３２１に進む。
【００５４】
ステップＳ３２１では、パン方向の駆動司令かどうかを判断し、パン移動の場合はステップＳ３２２に移行する。既にパン可動角度左の制限設定がなされている場合は、ステップＳ３２３に移行し、パンの現在位置と前述の設定値ＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴの値と比較する。パン現在位置がＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴを超えていたら、パンモータを停止する（ステップＳ３２５）。また、パン可動角度の制限設定がなされていない場合は、パン現在位置をＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＤＦＬＴと比較し、超えていればパンモータを停止する。
【００５５】
同様にパンの右方向限界値とパン現在位置の判断を行う。パン可動角の右の制限設定がなされている場合は、ステップＳ３２７に移行し、パンの現在位置と前述の設定値ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴの値と比較する。パン現在位置がＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴを超えていたら、パンモータを停止する（ステップＳ３２９）。また、パン可動角度の制限設定がなされていない場合は、パン現在位置をＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＤＦＬＴと比較し、超えていればパンモータを停止する。
【００５６】
チルト方向においても図１５の▲４▼から、チルトの現在位置と設定された値とを比較する。超えていれば、チルトモータを停止し、また逆方向の移動司令の場合は、モータ駆動を再開する。
【００５７】
つぎに、図１６および図１７を使って、フォーカスレンズ駆動範囲の移動制限の方法を説明する。
図１６においてステップＳ３８０では、まず図２１（Ａ）に示すキャラクタジェネレータのメニュー表示のモードになっているか否かを判断する。「Ｙｅｓ」の場合は、▲１▼に移行してステップＳ２５４に戻る。「Ｎｏ」の場合は、ステップＳ３３２において、フォーカスモータの駆動命令かどうかを判断する。「Ｎｏ」の場合は▲１▼に移行してステップＳ２５４に戻る。
【００５８】
「Ｙｅｓ」の場合は、ステップＳ３３６に移行し、フォーカスレンズ移動制限フラグＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧが“１”か否かを判断する。Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧ＝０の場合は、本実施形態のカメラのフォーカスレンズの至近端移動限界点を、ズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置関係曲線の▲１▼を限界曲線として、各ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズの移動限界位置Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＤＦＬＴと比較し、この内側をフォーカスレンズが移動するようにする。
【００５９】
一方、Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧ＝１の場合、たとえばドームを構成するガラス表面とカメラのレンズユニットの距離がＤ１＝４０ｍｍとしたとき、図６でズームレンズ位置が相対位置メモリ上の１４０ｍｍにあったとする。このときフォーカス曲線▲１▼〜▲４▼の範囲位置、図中の灰色部分に各ズームレンズ位置において移動しなければ、たとえ事実上ドームガラス上の塵や埃等で、図８のように撮影映像信号の輝度高周波信号成分の積分値より得られる焦点電位が目標被写体の位置で焦点電圧ピーク２、ガラス面上のゴミ等の合焦点位置での電圧ピーク１で本来の合焦点の検出法である山登り方式では、合焦電圧ピーク値の高いガラス面の塵や埃に焦点が合ってしまう。
【００６０】
ステップＳ３３８において、ズームレンズ位置“１４０ｍｍ”に対してのフォーカスモータ位置制限Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＬＭＴに、図６のフォーカスレンズ位置Ｃ（曲線▲４▼とズームレンズ位置“１４０ｍｍ”との交点のフォーカスレンズ位置）の値が書き込まれる。そして現在のフォーカスモータ位置と比較され、フォーカスレンズが図６のフォーカスレンズ移動禁止領域に入り込まないようにフォーカスモータの移動を停止させる。
【００６１】
また、同様に図１３において、遠方側にも合焦させたくない物体がある場合には、図１２で示したメニュー画面に入る前に、合焦させたくない物体に合焦させる。そしてリモコンのメニューボタンを押し、図１３のステップＳ３６２で合焦遠方制限をセットすることにより、遠方側へのフォーカスレンズ移動の制限が加えられる。
【００６２】
また、本実施形態ではその設定方法は記述していないが、図４のようにガラス窓越し（窓とカメラの距離Ｄ２）に、目標被写体７０８（その被写体までの距離Ｌ２）を撮影し、またその窓の方角以外については本来のカメラのフォーカス全範囲を動作させたい場合がある。これらの場合、カメラのＰａｎ／Ｔｉｌｔの回転角に合わせて、図７のようにカメラが窓の方向に向いた時だけ、フォーカスレンズの移動曲線を選択的に使用したり、あるいは使用を禁止したりさせることも可能である。
【００６３】
図９および図１０は、フォーカスの範囲を制限可能にした雲台機能付きカメラをＴＶ会議用のコーデックボードの上に組み込んだ構成例を示している。このようなセットトップタイプのＴＶ会議装置においても同様な効果が得られる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、リモコンのメニュー画面によるフォーカスレンズの移動範囲の設定を例にして説明した。この他にＰＣからカメラに与えられるコマンドによる制御により同様なフォーカス範囲の設定が可能であることは明らかである。
【００６５】
ここで、上述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００６６】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００６７】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００６８】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００６９】
また、本発明は撮像部に広角または高倍率にするアダプタレンズ（ワイドレンズ、テレコンバータレンズ）を着脱可能にしたカメラにおいても、同様の効果がある。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、雲台機能付きカメラ本来のフォーカスの範囲を任意に設定する手段とその設定結果に従って、カメラのズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置曲線の使用もしくは使用禁止を予め設定し、ズームレンズの移動に従って常にフォーカスレンズの位置をコントロールすることで、目標被写体の存在可能範囲以外での合焦を禁止することができる。また、その設定がＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶され、電源遮断後も保持されることにより、電源再投入時にいちいち設定し直すことはなく、極めて優れた使い勝手を実現する等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるパン／チルト方向駆動系の詳細を示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるカメラから被写体までの距離とドームガラス上の水滴や挨までの距離との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるガラス越しに被写体を撮影する場合のカメラの向きと被写体までの距離と窓ガラスの距離を示す図である。
【図５】本発明の実施形態におけるレンズユニットのズームレンズ位置とフォ一カスレンズ位置の関係曲線を示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるドーム内にカメラを納めた時の焦点範囲の制限の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるガラス窓の前に置かれたカメラの焦点範囲の制限の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における合焦点と合焦点電圧の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態におけるカメラが画像通信部に組み込まれた時の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるカメラが画像通信部に組み込まれた時の構成例を示す正面図および平面図である。
【図１１】本発明の実施形態における雲台動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態における雲台動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態における焦点合わせ動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態における雲台制御動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態における雲台制御動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態における合焦範囲設定動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態における合焦範囲設定動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態におけるパン初期位置の検出動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態におけるチルト初期位置の検出動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態におけるリモートコントローラの例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態におけるキャラクタジェネレータの表示画面例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態におけるホームポジションセンサの構成を示す図である。
【図２３】従来例による目隠しドームに収納されたズームレンズ搭載雲台カメラの例を示す図である。
【符号の説明】
１ パンチルト機能付きビデオカメラ
１Ａ カメラヘッド可動部
１Ｂ ビデオ回路部
３ ズームレンズユニット
１４ ズーム制御回路
１６ フォーカス制御回路
２０ 撮像素子
２２ 読出し回路
２４ チルト方向駆動系
２６ クロック発生回路
２８ カメラヘッドＣＰＵ
３０ パン方向駆動系
３４ プロセス回路
４０ ビデオエンコーダ
４２ キャラクタジェネレータ
４４ 加算器
４６ ビデオ出力端子
４８ ＣＰＵ
５０ Ｉ／Ｏポート
５２ 外部インターフェース
５４ 接続端子
５６ 不揮発性メモリ
５８ リモコン受光部
６１ ワイヤレスリモコン装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影方向や画角をリモコンや制御装置を使って変更可能な動画像／静止画像を入力する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として、撮像カメラを半透明のプラスチックやガラス等で被い、目立たなくした監視カメラやＬＡＮ等のネットワークに直結して遠隔に画像を送るネットワークカメラがある。
【０００３】
従来の監視カメラは、たとえば図２３に示される雲台カメラ７１２のように、ＣＣＴＶカメラにオートフォーカスズームレンズを装着させる。そして、そのカメラを雲台部に載せてパン・チルト制御機構により所望の方向に向ける。その出力画像をビデオケーブル７０４を介して、離れた位置からモニタ７１０に写し出し、侵入者や人物の挙動を観察するように構成されていた。
【０００４】
このようなカメラのカメラ部と雲台部をドーム状の半透明のケース７００に挿入し、カメラの存在を侵入者に目立たなくしたり、埃や雨風等からカメラ部を保護するようにした雲台付きカメラが使われている。このような用途のズームレンズユニットとして、小型化と至近から無限遠までフルレンジの合焦とを可能にするインナーフォーカス方式が主流となってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしカメラをドーム状の半透明ケースで覆った場合、ごみや水滴が付着し、ズーム位置によってはそのケース上の塵や水滴による合焦信号レベルが目標被写体の合焦信号レベルよりも大きくなることがある。するとケースに付着した埃や塵に間違って焦点が合ってしまい、本来の被写体に対してオートフォーカスで合焦させることができなくなる。
【０００６】
また、このような雲台付きズームカメラをドーム等に収納する場合ばかりでなく、たとえば自動車内のフロントガラスやリヤウインドウを介して外側の被写体を撮影したり、あるいは室内から窓越しに屋外の被写体を撮影する場合にも同様の問題が起こり得る。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、目標被写体に対してつねに適正かつ正確に合焦し得る撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段および当該撮像手段の前面に配置されたフォーカスレンズおよびズームレンズとを備えた撮像部と、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズの位置関係を示す関係曲線が距離毎に予め記憶された第１のメモリと、前記第１のメモリに記憶された前記関係曲線に基づいて前記ズームレンズの移動位置に対応した位置に移動するように前記フォーカスレンズの位置を制御する制御手段と、前記撮像部の撮影方向を変更する雲台部と、前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を設定する範囲設定手段と、前記範囲設定手段により設定された結果を記憶する第２のメモリ手段とを有し、前記雲台部により前記撮像部の撮影方向が予め設定された方向に向いた場合、前記第２のメモリ手段に記憶された設定結果を用いて前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を制限することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の撮像装置において、リモコン信号受光部を有し、前記フォーカスレンズの移動可能範囲はワイヤレスリモコン装置からのリモコン信号に応じて設定されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の撮像装置において、前記フォーカスレンズの移動可能範囲は、当該撮像装置に接続されたコンピュータ装置から与えられるコマンドに応じて設定されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の監視カメラシステムは、前記撮像装置と、この撮像装置に接続され、当該撮像装置にコマンドを与えて前記フォーカスレンズの移動可能を設定するコンピュータ装置とを含む。
【００２１】
本発明に係る雲台付き撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像手段と、撮影方向を変更する方向変更手段と、カメラヘッドのパンおよびチルト方向の可動限界を検知し、あるいは原点位置からの駆動パルスの数で検知する検知手段とを有した雲台付き撮像装置において、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係が、被写体と撮像レンズの距離に対応して予めメモリに記憶される。
【００２２】
目的の被写体とカメラの間にあるプラスチックまたはガラス等の距離に合焦する位置にフォーカスレンズが移動しないように、プラスチックやガラスの距離にあるズームレンズとフォーカスレンズの関係曲線を使わないように設定する手段と、その設定データに従ってズームレンズ位置に対応させてフォーカスレンズの位置を制御する。これにより本来絶対に合焦する必要のないカメラと目的の被写体との間の防塵ガラス等合焦しないようにする。
【００２３】
したがって本発明によれば、上記手段により、合焦して欲しくないたとえばドーム表面の塵や水滴等にフォーカスが合ってしまい、本来はっきりと合焦して欲しい被写体にオートフォーカスでは合わせられない等の問題を確実に回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態における概略構成を示すブロック図である。図において、１は本実施形態に係るパンチルト機能付きビデオカメラであり、１Ａはカメラヘッド可動部、１Ｂはカメラヘッド可動部１Ａを制御するとともに、カメラヘッド可動部１Ａからの画像信号を処理するビデオ回路部である。
【００２５】
カメラヘッド可動部１Ａにおいて、３は複数のレンズ８，９，１１，２を含むズームレンズユニット、１８は光量を制御する絞り制御回路、１６はズームレンズ９の結像位置を制御するフォーカス制御回路、１４はズームレンズ９の倍率を制御するズーム制御回路、２０はズームレンズ９による光学像を各画素単位の電気信号に変換する典型的にはＣＣＤからなる撮像素子、２２は撮像素子２０の電気信号を順に読み出す読出し回路である。
【００２６】
２４はカメラヘッド可動部１Ａをチルト方向（垂直方向）に駆動するチルト方向駆動系であり、ステッピングモータなどからなる。２６は撮像素子２０に対するクロックを発生するクロック発生回路、２８はビデオ回路部１Ｂからの制御信号に従い絞り制御回路１８、フォーカス制御回路１６およびズーム制御回路１４を制御するカメラヘッドＣＰＵである。
【００２７】
ビデオ回路部１Ｂにおいて、３０はカメラヘッド可動部１Ａをパン方向（水平方向）に回転駆動するパン方向駆動系であり、ステッピングモータなどからなる。３２はチルト方向駆動系２４およびパン方向駆動系３０のモータを駆動するモータ駆動回路、３４はカメラヘッド可動部１Ａの読出し回路２２の出力から輝度信号および色差信号を生成するプロセス回路である。（プロセス回路３４は、カメラヘッド可動部１Ａ内に設けられていてもよく、本実施形態の構成および特徴に実質的な影響を与えるものではない。）
【００２８】
４０はプロセス回路３４の出力からの所定規格のビデオ信号に変換するビデオエンコーダ、４２は画面上に表示する矢印やマーカメニュー選択画面等をビデオ信号に足し込んで表示するキャラクタジェネレータ、４４はビデオエンコーダ４０の出力にキャラクタジェネレータ４２の出力を加算する加算器、４６は加算器４４の出力を外部に出力するビデオ出力端子である。
【００２９】
４８は全体を制御するＣＰＵ、５０はＣＰＵ４８の出力する制御信号を各部に供給するＩ／Ｏポート、５２は外部制御機器とＣＰＵ４８との間の通信を仲立ちする外部インターフェース、５４は外部制御機器を接続する接続端子、５６はパンおよびチルトモータのメカ限界動作などをはじめとして、本装置の固有情報や設定情報を本体電源が切れても保持するための不揮発性メモリであり、たとえばＥＥＰＲＯＭや電池バックアップされたＤ−ＲＡＭもしくはＳ−ＲＡＭまたはフラッシュメモリ等からなる。
【００３０】
５８はビデオカメラ１の動作を制御するワイヤレスリモコンの受光部である。
６１は本発明の動作限界を設定する上で重要な役割をするワイヤレスリモコン装置である。６０は電源入力端子、６２は電源入力端子６０から入力する直流電圧から各部に必要な直流電圧を生成するＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００３１】
図２は、パンおよびチルト方向駆動系３０，２４、モータ駆動回路３２およびそれぞれのメカ的初期位置（Home Position センサ６３，６４）や可動範囲の限界点検出機構の構成を説明した図である。
図２において、４はカメラ可動部のパン回転軸であり、パン方向駆動系３０のパルスモータ（パンモータ）の回転力はパン駆動歯車１７を介してパン回転軸４に伝えられる。モータ駆動回路３２は、直流電流源と駆動回路ドライバから構成され、マイコンの動作命令をモータの駆動パルスに変換する。
【００３２】
パン駆動歯車１７にはパン限界検知用の突起爪１９が設けられるとともに、その周囲の所定位置に一対のパン限界検知スイッチ５が配置されている。パン限界検知スイッチ５の検知信号は、ＣＰＵ４８へ送られる。また、チルト方向についても、チルト駆動歯車１５にチルト限界検知用の突起爪６６が設けられ、その周囲の所定位置に一対のチルト限界検知スイッチ６５が配置される。
【００３３】
図３は、図１のカメラが透明のドームに覆われて、天井等に取り付けられた場合において被写体７０８とカメラのレンズ位置までの距離Ｌ１と透明ドーム等の上の塵や汚れとの距離Ｄ１を示している。
【００３４】
図４は、雲台付きカメラの前に窓ガラス７１８等がある場合において被写体７０８とカメラ７１２の距離Ｌ2 （図４（Ａ））と窓ガラス７１８とカメラ７１２の距離Ｄ2 （図４（Ｂ））を示したものである。
【００３５】
図５は、本実施形態の基本となるレンズユニットのズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の関係曲線を、被写体までの距離に対応して示している。図５において、（１）は至近フォーカス時のフォーカスレンズ有の位置関係、（２）は遠方フォーカス時のフォーカスレンズの位置関係、（３）はワイド側のズームレンズの位置関係、（４）はテレ側のズームレンズ有の位置関係を示している。そして、（５）はズームレンズ位置と被写体までの距離至近▲１▼〜望遠方向（図５、丸印ＮＯ．１２）にそれぞれ対応するフォーカスレンズの対応関係曲線を示した。
【００３６】
本実施形態では、被写体までの距離に対応して１２種類のズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の対応曲線を示した。システムの保有可能なメモリ量に応じて、さらに細かな対応表をカメラ内に保持してもよい。本実施形態では、フォーカス範囲を制限設定をしない場合は、上記１２種類のズームレンズ位置とフォーカス
レンズ位置の曲線に従って動作する。
【００３７】
つぎに、本実施形態における動作を図１１〜図１７に示したフローチャートを使って説明する。
まず、カメラ１の電源を入れる（図１１、ステップＳ２５０）。ＣＰＵ４８はＩ／Ｏポート５０およびモータ駆動回路３２を介して、チルト方向駆動系２４およびパン方向駆動系３０を初期位置にセットする。
【００３８】
この場合、初期位置の検出方法は図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、パン回転範囲の左側にスリット版８２を配置し、右側は光を通さない部材を配置する。
その部材を挟むようにホームポジションセンサ６３を、雲台べ一ス８５に取り付ける。同様にチルト方向に関してもスリット版とホームポジションセンサ６４をカメラヘッド内に配置する。
【００３９】
ここで、図１８および図１９においてホームポジションセンサ６３，６４を使って、パン／チルト位置を初期化する手順を説明する。
図１８、ステップＳ６３１でパンモータの速度を比較的高速にセットする。ステップＳ６３２で、パン用ホームポジションセンサの出力が“１”であるかどうかを調べる。“１”であれば現在のパン位置はホームポジションから右の領域にあると判断し、ステップＳ６３４でパンモータを左回転スタートさせる。出力が“０”の場合は、パン位置はホームポジションから左の領域にあると判断し、ステップＳ６３５に進みパンモータを右に回転させる。
【００４０】
図１８においてまた、ステップＳ６５６，Ｓ６５７にて今までの状態とホームポジションセンサ６３の検出レベルが逆転するまで、パン方向駆動系３０のパンモータを駆動する。検出レベルが逆転するとステップＳ６５８にてそのパンモータの速度を比較的低速に設定し、約１０パルス右へ駆動する。パンモータを左に駆動し、ホームポジションセンサ６３がスリット版の領域から光を通さない部材の領域に入るまで左に駆動する。ホームポジションセンサ６３の出力が“０”になったら、パンモータを停止する（ステップＳ６６２）。この停止位置がパンモータの初期位置となる（ステップＳ６６３）。
【００４１】
同様にチルト方向のホームポジションについて、図１９のステップＳ６７０〜Ｓ６８２の処理により初期化される。
【００４２】
上記のようにパン／チルトの初期化がステップＳ２５２（図１１）で終了すると、ＣＰＵ４８はカメラヘッド可動部１Ａ内のカメラヘッドＣＰＵ２８に動作開始の指令を出力する。
【００４３】
カメラヘッドＣＰＵ２８は、絞り制御回路１４および図示しないホワイトバランス回路を制御して、露光量およびホワイトバランスを外部環境に合わせる。絞り制御およびホワイトバランス制御の終了後、カメラヘッドＣＰＵ２８は、クロック発生回路２６を起動して撮像素子２０に光電変換を開始させる。
【００４４】
撮像素子２０はズームレンズ９の光学像を電荷信号に変換する。そして読出し回路２２がその電荷信号をクロック発生回路２６からのクロックに従い、順次読み出し、プロセス回路３４に転送する。被写体の映像信号がビデオ出力端子４６から外部に出力される。カメラヘッドＣＰＵ２８は、フォーカス制御１６およびズーム制御１８の初期化を終了する。
【００４５】
ＣＰＵ４８は図１１に示すように、ステップＳ２５４で図２０に示すリモコン６１のメニューボタン３５０が押されたかどうかを判断する。押されていない場合は、ステップＳ２５３ですでにメニューモードに設定されているかどうかを判断する。「Ｙｅｓ」の場合は、ステップＳ２６２に進み、「Ｎｏ」の場合は、図１４のステップＳ３１９に移行して通常動作制御ループに沿って実行する。ステップＳ２５６では既に図２１のキャラクタジェネレータのメニュー表示（図２１（Ａ）、画面１）がモニタに表示されているかを確認する。
【００４６】
既に表示されている場合は、キャラクタジェネレータのメニュー表示をステップＳ２６０で終了させる。一方、キャラクタジェネレータのメニュー表示がまだされていなければ、図２１（Ａ）の画面１の表示を実行させる（ステップＳ２５８）。
【００４７】
ステップＳ２６２，Ｓ２６６，Ｓ２７０，Ｓ２７４にてカーソル移動キーが押されているかどうかを判断する。押された場合はそのカーソル移動キーに従ってメニュー画面の更新や戻り等を実行する（図１１、ステップＳ２６４，Ｓ２６８，Ｓ２７２，Ｓ２７６）。
【００４８】
つぎに、図１２においてリモコンの“ＳＥＴ”ボタン４５２が押されたかどうかをステップＳ２８０で確認する。“カーソル位置がパン左限界”のところであれば、現在のパン位置をＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴに書き込み、さらにＰＡＮ ＬＦＴ ＦＬＧに“１”を書き込む。
同様に、“ＳＥＴ”ボタンが押された時のカーソルの位置によって、ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴ，ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＦＬＧに値を書き込む。
【００４９】
つぎに、図１３において“合焦点至近限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３６０で判断し、Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＬＭＴに現在のフォーカスレンズの位置データ（フォーカスモータのゼロ位置からの駆動パルス数）を記憶させる。また、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧに“１”を書き込む。
【００５０】
同様に“合焦点遠方限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３６２で判断し、Ｆｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＬＭＴに現在のフォーカスレンズの位置データ（フォーカスモータのゼロ位置からの駆動パルス数）を記憶させる。また、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＦＬＧに“１”を書き込む。
【００５１】
また、図１２のステップＳ３００において、“ＣＬＲ”ボタン４５３が押されたかどうかを確認する。“カーソル位置がパン左限界”のところであれば、パン左限界のデフォルト値ＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＤＦＬＴをＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴに書き込み、さらにＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＦＬＧに“０”を書き込む。
同様に、“ＣＬＲ”ボタンが押された時のカーソルの位置によって、ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴ，ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＵＰ＿ＦＬＧ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＬＭＴ，ＴＬＴ＿ＤＷＮ＿ＦＬＧに値を書き込む。
【００５２】
つぎに、図１３において“合焦点至近限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３７１で判断し、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧに“０”を書き込む。
同様に、“合焦点遠方限界（ＳＥＴ，ＣＬＲ）”にカーソルがあるかどうかをステップＳ３７３で判断し、設定済みのフラグメモリＦｏｃｕｓ＿Ｆａｒ＿ＦＬＧに“０”を書きこむ。
【００５３】
メニューモードを抜けると、図１４の▲３▼に処理が移る。雲台位置動作司令か否かをステップＳ３２０で判断し、雲台位置動作司令であればステップＳ３２１に進む。
【００５４】
ステップＳ３２１では、パン方向の駆動司令かどうかを判断し、パン移動の場合はステップＳ３２２に移行する。既にパン可動角度左の制限設定がなされている場合は、ステップＳ３２３に移行し、パンの現在位置と前述の設定値ＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴの値と比較する。パン現在位置がＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＬＭＴを超えていたら、パンモータを停止する（ステップＳ３２５）。また、パン可動角度の制限設定がなされていない場合は、パン現在位置をＰＡＮ＿ＬＦＴ＿ＤＦＬＴと比較し、超えていればパンモータを停止する。
【００５５】
同様にパンの右方向限界値とパン現在位置の判断を行う。パン可動角の右の制限設定がなされている場合は、ステップＳ３２７に移行し、パンの現在位置と前述の設定値ＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴの値と比較する。パン現在位置がＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＬＭＴを超えていたら、パンモータを停止する（ステップＳ３２９）。また、パン可動角度の制限設定がなされていない場合は、パン現在位置をＰＡＮ＿ＲＨＴ＿ＤＦＬＴと比較し、超えていればパンモータを停止する。
【００５６】
チルト方向においても図１５の▲４▼から、チルトの現在位置と設定された値とを比較する。超えていれば、チルトモータを停止し、また逆方向の移動司令の場合は、モータ駆動を再開する。
【００５７】
つぎに、図１６および図１７を使って、フォーカスレンズ駆動範囲の移動制限の方法を説明する。
図１６においてステップＳ３８０では、まず図２１（Ａ）に示すキャラクタジェネレータのメニュー表示のモードになっているか否かを判断する。「Ｙｅｓ」の場合は、▲１▼に移行してステップＳ２５４に戻る。「Ｎｏ」の場合は、ステップＳ３３２において、フォーカスモータの駆動命令かどうかを判断する。「Ｎｏ」の場合は▲１▼に移行してステップＳ２５４に戻る。
【００５８】
「Ｙｅｓ」の場合は、ステップＳ３３６に移行し、フォーカスレンズ移動制限フラグＦｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧが“１”か否かを判断する。Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧ＝０の場合は、本実施形態のカメラのフォーカスレンズの至近端移動限界点を、ズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置関係曲線の▲１▼を限界曲線として、各ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズの移動限界位置Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＤＦＬＴと比較し、この内側をフォーカスレンズが移動するようにする。
【００５９】
一方、Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＦＬＧ＝１の場合、たとえばドームを構成するガラス表面とカメラのレンズユニットの距離がＤ１＝４０ｍｍとしたとき、図６でズームレンズ位置が相対位置メモリ上の１４０ｍｍにあったとする。このときフォーカス曲線▲１▼〜▲４▼の範囲位置、図中の灰色部分に各ズームレンズ位置において移動しなければ、たとえ事実上ドームガラス上の塵や埃等で、図８のように撮影映像信号の輝度高周波信号成分の積分値より得られる焦点電位が目標被写体の位置で焦点電圧ピーク２、ガラス面上のゴミ等の合焦点位置での電圧ピーク１で本来の合焦点の検出法である山登り方式では、合焦電圧ピーク値の高いガラス面の塵や埃に焦点が合ってしまう。
【００６０】
ステップＳ３３８において、ズームレンズ位置“１４０ｍｍ”に対してのフォーカスモータ位置制限Ｆｏｃｕｓ＿Ｎｅａｒ＿ＬＭＴに、図６のフォーカスレンズ位置Ｃ（曲線▲４▼とズームレンズ位置“１４０ｍｍ”との交点のフォーカスレンズ位置）の値が書き込まれる。そして現在のフォーカスモータ位置と比較され、フォーカスレンズが図６のフォーカスレンズ移動禁止領域に入り込まないようにフォーカスモータの移動を停止させる。
【００６１】
また、同様に図１３において、遠方側にも合焦させたくない物体がある場合には、図１２で示したメニュー画面に入る前に、合焦させたくない物体に合焦させる。そしてリモコンのメニューボタンを押し、図１３のステップＳ３６２で合焦遠方制限をセットすることにより、遠方側へのフォーカスレンズ移動の制限が加えられる。
【００６２】
また、本実施形態ではその設定方法は記述していないが、図４のようにガラス窓越し（窓とカメラの距離Ｄ２）に、目標被写体７０８（その被写体までの距離Ｌ２）を撮影し、またその窓の方角以外については本来のカメラのフォーカス全範囲を動作させたい場合がある。これらの場合、カメラのＰａｎ／Ｔｉｌｔの回転角に合わせて、図７のようにカメラが窓の方向に向いた時だけ、フォーカスレンズの移動曲線を選択的に使用したり、あるいは使用を禁止したりさせることも可能である。
【００６３】
図９および図１０は、フォーカスの範囲を制限可能にした雲台機能付きカメラをＴＶ会議用のコーデックボードの上に組み込んだ構成例を示している。このようなセットトップタイプのＴＶ会議装置においても同様な効果が得られる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、リモコンのメニュー画面によるフォーカスレンズの移動範囲の設定を例にして説明した。この他にＰＣからカメラに与えられるコマンドによる制御により同様なフォーカス範囲の設定が可能であることは明らかである。
【００６５】
ここで、上述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００６６】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００６７】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００６８】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００６９】
また、本発明は撮像部に広角または高倍率にするアダプタレンズ（ワイドレンズ、テレコンバータレンズ）を着脱可能にしたカメラにおいても、同様の効果がある。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、雲台機能付きカメラ本来のフォーカスの範囲を任意に設定する手段とその設定結果に従って、カメラのズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置曲線の使用もしくは使用禁止を予め設定し、ズームレンズの移動に従って常にフォーカスレンズの位置をコントロールすることで、目標被写体の存在可能範囲以外での合焦を禁止することができる。また、その設定がＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶され、電源遮断後も保持されることにより、電源再投入時にいちいち設定し直すことはなく、極めて優れた使い勝手を実現する等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるパン／チルト方向駆動系の詳細を示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるカメラから被写体までの距離とドームガラス上の水滴や挨までの距離との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるガラス越しに被写体を撮影する場合のカメラの向きと被写体までの距離と窓ガラスの距離を示す図である。
【図５】本発明の実施形態におけるレンズユニットのズームレンズ位置とフォ一カスレンズ位置の関係曲線を示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるドーム内にカメラを納めた時の焦点範囲の制限の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるガラス窓の前に置かれたカメラの焦点範囲の制限の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における合焦点と合焦点電圧の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態におけるカメラが画像通信部に組み込まれた時の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるカメラが画像通信部に組み込まれた時の構成例を示す正面図および平面図である。
【図１１】本発明の実施形態における雲台動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態における雲台動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態における焦点合わせ動作範囲のメモリ設定動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態における雲台制御動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態における雲台制御動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態における合焦範囲設定動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態における合焦範囲設定動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態におけるパン初期位置の検出動作を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態におけるチルト初期位置の検出動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態におけるリモートコントローラの例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態におけるキャラクタジェネレータの表示画面例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態におけるホームポジションセンサの構成を示す図である。
【図２３】従来例による目隠しドームに収納されたズームレンズ搭載雲台カメラの例を示す図である。
【符号の説明】
１ パンチルト機能付きビデオカメラ
１Ａ カメラヘッド可動部
１Ｂ ビデオ回路部
３ ズームレンズユニット
１４ ズーム制御回路
１６ フォーカス制御回路
２０ 撮像素子
２２ 読出し回路
２４ チルト方向駆動系
２６ クロック発生回路
２８ カメラヘッドＣＰＵ
３０ パン方向駆動系
３４ プロセス回路
４０ ビデオエンコーダ
４２ キャラクタジェネレータ
４４ 加算器
４６ ビデオ出力端子
４８ ＣＰＵ
５０ Ｉ／Ｏポート
５２ 外部インターフェース
５４ 接続端子
５６ 不揮発性メモリ
５８ リモコン受光部
６１ ワイヤレスリモコン装置
Claims (4)
- 光学像を電気信号に変換する撮像手段および当該撮像手段の前面に配置されたフォーカスレンズおよびズームレンズとを備えた撮像部と、
前記ズームレンズと前記フォーカスレンズの位置関係を示す関係曲線が距離毎に予め記憶された第１のメモリと、
前記第１のメモリに記憶された前記関係曲線に基づいて前記ズームレンズの移動位置に対応した位置に移動するように前記フォーカスレンズの位置を制御する制御手段と、
前記撮像部の撮影方向を変更する雲台部と、
前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段により設定された結果を記憶する第２のメモリ手段とを有し、
前記雲台部により前記撮像部の撮影方向が予め設定された方向に向いた場合、前記第２のメモリ手段に記憶された設定結果を用いて前記フォーカスレンズの移動可能な範囲を制限することを特徴とする撮像装置。 - リモコン信号受光部を有し、前記フォーカスレンズの移動可能範囲はワイヤレスリモコン装置からのリモコン信号に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記フォーカスレンズの移動可能範囲は、当該撮像装置に接続されたコンピュータ装置から与えられるコマンドに応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 請求項１に記載の撮像装置と、この撮像装置に接続され、当該撮像装置にコマンドを与えて前記フォーカスレンズの移動可能を設定するコンピュータ装置とを含む監視カメラシステム。
Priority Applications (1)
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