JP6796723B2 - 撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、その駆動方法に係り、特に、フォーカス補助機能を備える撮像装置、その駆動方法に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子から出力された信号から雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automati c Gain Control、以下「ＡＧＣ」という）とデジタル映像信号Ｖｉに変換するＡＤＣ（An alog Digital Converter）とを内蔵したＡＦＥ（Analog Front End）が普及している。また、ＡＦＥのＡＤＣ階調は従来１０ビットだったが、１２ビットや１４ビットが一般化している。さらに、駆動回路や読み出し回路を統合し高速読み出しを可能にしたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子の改良も進んできた。

さらにデジタル信号処理回路の集積化が進み、複数ラインの出力信号を記憶し算術処理することが、映像専用のメモリ集積ＤＳＰ（Digital Signal Processor）だけでなく、安価な汎用のＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)でも容易に実現できるようになった。ＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）カメラやInternet Protocol（以下、「ＩＰ」という）伝送部付ＨＤＴＶカメラやより高精細のＵＨＤＴＶ（Ultra High Definitio n TeleVision）２Ｋ×４Ｋカメラや４Ｋ×８Ｋカメラも製品化された。液晶又は有機ＥＬの平面映像表示装置も、より高精細な２Ｋ×４Ｋや４Ｋ×８ＫのＵＨＤＴＶ表示や高速表示や超薄型化が進んできた。

また、操作者（カメラマン）が撮像装置を使用するときにおいて、被写体に焦点を合わせる場合には、ビューファインダやモニタ（以下、「ＶＦ」と称する）に映る映像を見ながら手動で光学レンズのフォーカス合わせ（合焦）を行う。ただし、ＶＦによってダイナミックレンジが異なる。ダイナミックレンジの狭いＶＦでは、画面に輪郭強調を施しても、カメラマンが、合焦点であるかどうかが確認し難いという課題があった。この問題を解決するため、焦点の具合に応じて、輪郭強調信号部分に任意の色を付加するか、または、点滅表示させる技術がある（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。

さらに、フォーカスアシスト装置２は、カメラの撮影映像をビューファインダの解像度に縮小したダウンコンバート映像を生成し、ビューファインダの１画素以上で表示可能な領域の映像を切出映像として切り出し、映像を切替える技術もある（特許文献３参照）。

しかし、２Ｋ×４Ｋや４Ｋ×８ＫのＵＨＤＴＶカメラの小型化低価格化が進んでいる。さらに、家庭用の２Ｋ×４Ｋの４０型〜６０型の液晶ＴＶ受像機での低価格化が進んでいる。同様に、パソコン用の４Ｋ×８Ｋの３２型〜６０型の液晶モニタでの低価格化が進んできた。そのため、放送局でも、家庭用の液晶ＴＶ受像機とパソコン用の液晶モニタが使用されるようになった。白の有機ＥＬと液晶のカラーフィルタを組み合わせた家庭用の２Ｋ×４Ｋの４０型〜６０型の平面ＴＶ受像機も短寿命ではあるが低価格化は進んできた。しかし、ＲＧＢの有機ＥＬの平面映像表示装置は量産が困難で高価で短寿命である。

また、５型〜９型のＶＦで１Ｋ×２Ｋの量産が始まったが、２Ｋ×４ＫのＶＦは高価である。７．４型のＲＧＢの有機ＥＬのＶＦは解像度が低く高価で短寿命である。

さらに、小型の平面映像表示装置は画素ピッチが狭いため輝度とコントラストが比較的低いため光学レンズのフォーカス合わせを確認するのが困難なのに対し、大型の平面映像表示装置は画素ピッチが広いため輝度とコントラストが比較的高いため光学レンズのフォーカス合わせを確認するのが容易となっている。

特開２００１−８０６５号公報 特開２００８−６７０５３号公報 特開２０１６−１００８８３号公報

ところで、視特性帯域は輝度ＹやＧ（緑信号）は広く、Ｒ（赤信号）やＢ（青信号）やＲ−ＹやＢ−Ｙは狭いことが知られている。しかし、クロマキー処理等で、ＲやＢやＲ−ＹやＢ−Ｙの映像信号はＹ同等の帯域いわゆる４：４：４が要求される。妥協点として、ＲやＢやＲ−ＹやＢ−Ｙの映像信号の帯域は輝度ＹやＧの映像信号の帯域の半分のいわゆる４：２：２の伝送や記録が一般的である。

したがって、光学レンズのフォーカス合わせを確認するのは小型の平面映像表示装置よりも大型の平面映像表示装置の方がより容易となっている。そのため、平面映像表示装置としては小型の５型〜９型のＶＦに輪郭強調信号部分に任意の色を付加しても光学レンズのフォーカス合わせの確認が困難である。

そこで、カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）側の１５型〜８０型の大型の平面映像表示装置で、輪郭強調信号部分に任意の色を付加して、光学レンズのフォーカス合わせを再確認している。光学レンズのフォーカス合わせを再確認した後で、通常の色等の映像の確認をするために輪郭強調信号部分に任意の色を付加するのを中止している。そのため、輪郭強調信号部分に任意の色を付加と中止との切替を何回も繰り返し行う必要がある。

本発明は、以上のような状況に鑑み、光学レンズのフォーカス合わせを容易に確認することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は、レンズと、カメラと、カメラコントロールユニットと、大画面画像表示部と、レンズのフォーカス合わせをカメラコントロールユニットで行うフォローフォーカス制御部と、を備える撮像装置であって、前記カメラは、前記レンズのフォーカスが動いたら、前記レンズのフォーカスが動いた時間に任意の時間余計にフォーカス動作中信号を生成するタイマー機能付き制御部と、前記フォーカス動作中信号を映像信号に多重するとともに、フォローフォーカス制御信号を分離する第一の多重分離部と、を有し、前記カメラコントロールユニットは、前記レンズのフォーカスを制御するフォローフォーカス制御部と、前記フォローフォーカス制御信号を送り返し映像信号に多重するとともに、前記フォーカス動作中信号を映像信号から分離する第二の多重分離部と、輪郭補正信号を生成してフォーカス合わせへの補助処理を行うフォーカスアシスト部と、を有し、前記フォーカスアシスト部は、前記フォーカス合わせへの補助処理を施した映像を前記大画面画像表示部に表示する。
また、前記カメラと前記カメラコントロールユニットは、映像信号伝送ケーブルで接続されており、前記大画面画像表示部は、前記カメラコントロールユニットに取り付けられており、前記カメラに、前記大画面画像表示部より小型の画像表示部が設けられてもよい。
また、前記フォーカス動作中信号がｏｎの場合で、輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替え、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えてもよい。
また、本発明は、レンズと、カメラと、カメラコントロールユニットと、大画面画像表示部と、を備える撮像装置において、前記レンズのフォーカスを調整する際の駆動方法であって、前記カメラ側において、前記フォーカスの調整の際に前記レンズのフォーカスが動いたら、前記レンズのフォーカスが動いた時間に任意の時間余計にフォーカス動作中信号を生成して映像信号に多重して前記カメラコントロールユニット側に出力し、前記カメラコントロールユニット側において、前記フォーカス動作中信号を前記映像信号から分離して認識し、前記フォーカスの調整に対する補助処理を前記カメラに行わせるフォローフォーカス制御信号を生成して前記カメラ側に送り返すことによって前記補助処理を行わせると共に、前記補助処理が施された映像を前記大画面画像表示部に表示させる。
また、前記カメラと前記カメラコントロールユニットを映像信号伝送ケーブルで接続し、前記大画面画像表示部を、前記カメラコントロールユニットに取り付け、前記カメラに、前記大画面画像表示部より小型の画像表示部を設けてもよい。
また、前記フォーカス動作中信号がｏｎの場合で、輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替え、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えてもよい。

本発明によると、光学レンズのフォーカス合わせを容易に確認することが可能な撮像装置を実現できる。

実施形態に係る、撮像装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る、撮像装置の別の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る、撮像装置のタイマー付ＣＰＵの概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係る、フォーカス情報とフォーカス動作中信号を示す模式図である。 実施形態に係る、撮像素子の配置を示す模式図である。 実施形態に係る、フォーカス情報からフォーカス動作中信号を生成するフローチャートである。 実施形態に係る、フォーカスアシスト部の概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係る、フォーカスアシスト部の別の概略構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避けるため、説明を省略するようにした。

図１Ａは、本実施形態に係る撮像装置１の構成例を示すブロック図である。図４は素子配置（画素配置）の模式図であって、図４（ａ）が図１Ａに示すオンチップカラーフィルタ付ＣＭＯＳ撮像素子３３（以下、単に「撮像素子３３」と称する）のベイヤー配列を示し、図４（ｂ）が後述の図１Ｂに示す色分解光学系２８を用いた場合のベイヤー相当配列を示している。

図１Ａに示すように、撮像装置１は、レンズ３１が取り付けられたカメラヘッド３０（単に、「カメラ」ともいう）と、カメラコントロールユニット５４と、画像表示部４０と、大画面画像表示部４３と、フォーカスフォロー制御部５３とを備える。カメラヘッド３０は、映像信号伝送ケーブル５１によってカメラコントロールユニット５４と接続される。

カメラヘッド３０は、撮像素子３３、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）４２と、映像信号処理部４１と、タイマー付ＣＰＵ（Central Processing Unit）部３９と、水晶発振器４５（または水晶振動子）を備える。カメラヘッド３０には、レンズ３１及び画像表示部４０（例えば、ビューファインダ）が接続される。

映像信号処理部４１は、ガンマ色輪郭補正部８８と、ＭＡＴＲＩＸ部３６と、多重分離含むシリアル／パラレル変換部３７（以下、単に「シリアル／パラレル変換部３７」と称する）と、から構成されている。

カメラヘッド３０において、入射光がレンズ３１で結像され、撮像素子３３で光電変換され、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）４２で並列の赤色信号（Ｒ）、第１緑色信号（Ｇ１）、第２緑色信号（Ｇ２）、青色信号（Ｂ）に変換され、映像信号処理部４１で各種信号処理が施され、映像信号伝送ケーブル５１を介してカメラコントロールユニット５４に送られる。

映像信号処理部４１は、ガンマ色輪郭補正部８８と、ＭＡＴＲＩＸ部３６と、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）３７とを備える。

ガンマ色輪郭補正部８８は、ガンマ補正、輪郭補正等の画像処理を施し、ＭＡＴＲＩＸ部３６へ出力する。ＭＡＴＲＩＸ部３６は、例えば、次式に示すように、ＢＴ．７０９の映像信号の出力のＲ／Ｇ／Ｂから輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐｂ／Ｐｒ）に変換し、画像表示部４０及びシリアル／パラレル変換部３７に出力する。
Ｙ＝０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂ
Ｐｂ＝０．５３８９（Ｂ−Ｙ）
Ｐｒ＝０．６３５０（Ｒ−Ｙ）
また、ＢＴ．７０９の原色点より広色域のＩＴＵ／ＢＴ．２０２０での次式の変換の映像信号出力もある。
Ｙ＝０．２６２７Ｒ＋０．６７８０Ｇ＋０．０５９３Ｂ
Ｐｂ＝０．５３１５（Ｂ−Ｙ）
Ｐｒ＝０．６７８２（Ｒ−Ｙ）そしてパラレル−シリアル変換部３７でシリアル映像信号に変換され、映像信号伝送ケーブル５１を介してカメラコントロールユニット５４に出力される。

図１Ｂは、本実施形態の別の撮像装置１０１を示す。図１Ａの撮像装置１と異なる点は、カメラヘッド２９にあり、より具体的には、オンチップカラーフィルタ付ＣＭＯＳの撮像素子３３及びシリアル／パラレル変換部４２の代わりに、色分解光学系２８及びかＲＧＢに対応した撮像素子（赤色撮像素子３３Ｒ、第１緑色撮像素子３３Ｇ１、第２緑色撮像素子３３Ｇ２、青色撮像素子３３Ｂ）を設けた点にある。映像信号処理部４１の処理は同じである。

すなわち、カメラヘッド２９は、色分解光学系２８と、第１緑色撮像素子３３Ｇ１、第２緑色撮像素子３３Ｇ２、赤色撮像素子３３Ｒ、青色撮像素子３３Ｂ、映像信号処理部４１、タイマー付ＣＰＵ部３９と水晶発振器４５（または水晶振動子）で構成されている。カメラヘッド２９には、レンズ３１と画像表示部４０と映像信号伝送ケーブル５１が接続されている。

カメラヘッド２９では、入射光がレンズ３１で結像され、色分解光学系２８で４板用に色分解され、第１緑色撮像素子３３Ｇ１、第２緑色撮像素子３３Ｇ２、赤色撮像素子３３Ｒ及び青色撮像素子３３Ｂの４つの撮像素子で光電変換され、映像信号処理部４１に送られる。映像信号処理部４１は、図１Ａのカメラヘッド３０と同様に、各種信号処理を施し、画像表示部４０へ、及びシリアル／パラレル変換部３７から映像信号伝送ケーブル５１を介してカメラコントロールユニット５４に送る。

図１Ａと図１Ｂにおいて、カメラコントロールユニット５４は、映像信号処理部４６とＣＰＵ部４４を備え、ＨＤ−ＳＤＩ（High Definition Serial Digital Interface）信号を出力する。８Ｋの場合は３Ｇｘ１６本のＳＤＩ信号を出力する。４Ｋの場合は３Ｇｘ４本のＳＤＩ信号を出力するか又は１２Ｇｘ１本のＳＤＩ信号を出力する。

カメラコントロールユニット５４は、映像信号伝送ケーブル５１を介してカメラヘッド３０、２９に接続されるとともに大画面画像表示部４３（大型の平面映像表示装置）及びフォーカスフォロー制御部５３に接続される。フォーカスフォロー制御部５３は、カメラコントロールユニット５４側でもレンズ３１のフォーカスを制御するための装置である。

大画面画像表示部４３は、フォーカスアシスト機能を有する大画面画像表示部４３ａと、フォーカスアシスト機能を有さない大画面画像表示部４３ｂとの２種類ある。これら区別しない場合は、大画面画像表示部４３と称する。

大画面画像表示部４３は輝度とコントラストが比較的高い１２型以上できれば１５型以上の大型の平面映像表示装置が好ましい。微細加工等の技術が進み輝度とコントラストが確保できるようになったら大画面画像表示部４３の解像度は１Ｋ×２Ｋ以上できれば２Ｋ×４Ｋや４Ｋ×８Ｋが好ましい。

映像信号処理部４６は、上流側（すなわち、カメラヘッド３０、２９側）の多重分離含むシリアル／パラレル変換部４７（以下、「シリアル／パラレル変換部４７」と称する）と、補間部４８と、フォーカスアシスト部４９と、下流側（すなわち大画面画像表示部４３側）の多重分離含むシリアル／パラレル変換部５２（以下、単に「シリアル／パラレル変換部５２」と証する）とを備える。

図１Ａと図１Ｂの映像信号処理部４６において、映像信号伝送ケーブル５１で送られてきたＳＤＩ映像信号（映像信号１（Ｇ２、Ｒ／２、Ｒ／２）と映像信号２（Ｇ１、Ｂ／２、Ｂ／２）は、シリアル／パラレル変換部４７でＹ、Ｐｂ、Ｐｒのパラレルの映像信号に変換され、フォーカス動作中信号がＳＤＩのＡＵＸ（外部出力端子）から分離される。

Ｙ、Ｐｂ、Ｐｒのパラレルの映像信号は、フォーカスアシスト部４９で、輪郭に色を付ける、又はフォーカス動作中信号が「ｏｎ」の場合は過剰な輪郭も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助処理が行われる。輪郭に付ける色は任意であるが、赤がフォーカス合わせを認識しやすいという特徴を有する。

フォーカス合わせへの補助処理が行われたＹ、Ｐｂ、Ｐｒのパラレルの映像信号は、シリアル／パラレル変換部５２で、８Ｋの場合は３Ｇｘ１６本のＳＤＩ信号に変換されて出力する。４Ｋの場合は３Ｇｘ４本のＳＤＩ信号に変換されて出力するか又は１２Ｇｘ１本のＳＤＩ信号に変換されて出力する。

図１Ａと図１Ｂにおいて、フォーカス動作中信号をＳＤＩのＡＵＸから分離する多重分離含むシリアル／パラレル変換部４７、５２とフォーカスアシスト部４９フォーカスアシスト部４９とが、カメラコントロールユニット５４の映像信号処理部４６にあると、撮像装置１（カメラ）の自由度が高まる。ただし、フォーカスアシスト機能を有する大画面画像表示部４３ａにある方が配線の種類は少なくて済む。

ここで、図３を参照してフォーカスについて説明する。図３は、撮像装置１のレンズ３１におけるフォーカス情報の変化とフォーカス動作中信号の模式図であって、具体的には、レンズ３１の焦点の変化のフォーカス情報と、映像信号のＡＵＸ信号内のフォーカスアシストのｏｎ／ｏｆｆ用のフォーカス動作中信号とを示す模式図である。フォーカス動作中信号がｏｎ（１）となると、フォーカスが無限遠から至近距離に向けて、いわゆる山登り制御がなされ、合焦すると、フォーカス位置（すなち、フォーカス情報）が一定となる。

図５は、本実施形態のフォーカス情報からフォーカス動作中信号を生成するフローチャートである。まず、タイマー付きＣＰＵ３９は、フォーカス情報が変化したかの判定を３段階で行う（Ｓ９０１）。所定の変化が無ければ終了する。

レンズ３１のフォーカスのエンコーダの遊びによる誤動作を防止するため、タイマー付きＣＰＵ３９は、第１段階目の判断として、Ｆｏｃｕｓ情報は1つ前から２ｂｉｔ以上変化したかを判定する（Ｓ９０１Ａ）。

１つ前から２ｂｉｔ以上変化していない場合（Ｓ９０１ＡのＮ）、タイマー付きＣＰＵ３９は、Ｆｏｃｕｓ情報は２つ前から２ｂｉｔ以上変化したかを判定する（Ｓ９０２Ａ）。２つ前から２ｂｉｔ以上変化していない場合（Ｓ９０１ＢのＮ）、タイマー付きＣＰＵ３９は、Ｆｏｃｕｓ情報は４つ前から２ｂｉｔ以上変化したかを判定する（Ｓ９０２Ｃ）。４つ前から２ｂｉｔ以上変化していない場合（Ｓ９０１ＣのＮ）、タイマー付きＣＰＵ３９は、処理を終了する。

１つ前、２つ前又は４つ前から２ｂｉｔ以上変化している場合（Ｓ９０１Ａ、Ｓ９０１Ｂ、Ｓ９０１ＣのＮ）、タイマー付きＣＰＵ３９は、フォーカス信号ｏｎし（Ｓ９０２）、タイマーを開始して（Ｓ９０３）、タイマーが所定時間（例えば０．１秒から１秒間）になったかを判定する（Ｓ９０４）。

所定時間になっていない場合（Ｓ９０４のＮ）、タイマー付きＣＰＵ３９はタイマーを継続する（Ｓ９０４）。所定時間になった場合（Ｓ９０４のＹ）、タイマー付きＣＰＵ３９は、タイマーを０にリセットして（Ｓ９０５）、フォーカス信号をｏｆｆし（Ｓ９０６）、処理を終了する。

タイマー付きＣＰＵ３９は、カメラコントロールユニット５４のＣＰＵ４４に指示し、フォーカスアシスト機能付き大画面画像表示部４３ａにカメラヘッド３０、２９のメニューを表示するように制御することで、レンズ３１のフォーカスが動いた時間に任意の時間（０．１秒から1秒間）だけ余分に制御することができる。また、画像表示部４０に、カメラヘッド３０、２９のメニューをタイマー付ＣＰＵ部３９の制御により表示して、レンズ３１のフォーカスが動いた時間に（０．１秒から1秒間の）任意の時間を、カメラヘッドのタイマー付ＣＰＵ部３９で制御することも可能である。

図６Ａは、カメラコントロールユニット５４のフォーカスアシスト部４９の概略構成を示すブロック図である。フォーカスアシスト部４９は、フォーカス動作中信号がｏｎの場合は色差信号を輪郭補正信号に切り替えることにより輪郭に色を付ける又は過剰な輪郭補正信号も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助手段である。

図６Ａにおいて、遅延部１１０，１１２，１１３は、フレームメモリ、ラインメモリ、画素遅延含む回路である。遅延部１１０で多数の走査線遅延と多数の画素遅延した輝度（Ｙ）信号が差分部１１１で差分されＤＴＬ信号（輪郭補正信号）となる。ＤＴＬニー部１１４は、輪郭補正機能及びニー（圧縮）機能を有し、フォーカス動作中信号がｏｆｆの場合には過剰な輪郭がつかない様に圧縮し、フォーカス動作中信号がｏｎの場合は過剰な輪郭も圧縮しない。

ＤＴＬニー部１１４から出力されたＤＴＬ信号は、加算器１１５，１１６，１１７で、ＭＯＮ（確認）用の輝度（Ｙ）信号と赤色差（Ｐｒ）信号と青色差（Ｐｂ）信号に加算される。もしくは、フォーカス動作中信号がｏｎの場合は更に、選択部１１８で、赤色差（Ｐｒ）信号がＤＴＬ信号に切り替えられ、輪郭が赤くなり、レンズ３１のフォーカス合わせが容易になる。もしくはフォーカス動作中信号がｏｎの場合は、選択部１１９で、青色差（Ｐｂ）信号がＤＴＬ信号に切り替えられ、輪郭が青くなり、レンズのフォーカス合わせが容易になる。

または、フォーカス動作中信号がｏｎの場合は、更に、選択部１１８で赤色差（Ｐｒ）信号がＤＴＬ信号に切り替えられ、且つ、選択部１１９で青色差（Ｐｂ）信号がＤＴＬ信号に切り替えられ、輪郭が紫になる。もしくは、負のＤＴＬ信号に切り替えられ輪郭が緑になる。

そのため、レンズ３１のフォーカス合わせをカメラコントロールユニット５４でも行うフォローフォーカス制御が容易になる。また、ビューファインダ（画像表示部４０）での確認よりもレンズ３１のフォーカス合わせが遥かに容易になる。

図６Ｂは、カメラコントロールユニット５４のフォーカスアシスト部４９の別の概略構成を示すブロック図である。以下では、図６Ａで示した構成と相違する点のみ説明する。

図６Ｂにおいて、図６Ａとの相違点は、アナログ比較器１２１、論理積１２２、１２４及びインバータ１２３が設けられ、アナログ比較器１２１に輪郭補正信号の基準電圧Ｖｔｈが供給される点にある。

アナログ比較器１２１は、輪郭補正信号の基準電圧Ｖｔｈと差分部１１１から出力される輪郭補正信号の大小を判別し、ＤＴＬ Ｐｅａｋ信号を生成する。Ｆｏｃｕｓ動作中信号とＤＴＬ Ｐｅａｋ信号とから、論理積１２２が、両方ｏｎの時のみ赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替える。さらにインバータ（ＩＮＶ）１２３と論理積（ＡＮＤ）１２４とによって、Ｆｏｃｕｓ動作中信号がｏｎでＤＴＬ Ｐｅａｋ信号がｏｆｆの時のみ、青の色差信号を輪郭補正信号に切り替える。

つまり図６Ｂは、撮像装置１では、フォーカスアシスト部４９は、フォーカス動作中信号がｏｎの場合であっって輪郭補正信号が小さい場合は、青の色差信号を輪郭補正信号に切り替える。これによって、フォーカス合わせの山の裾野を確認しやすくなる。また、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えることで、フォーカス合わせの山の頂点を確認しやすくなる。

なお、撮像装置１から出力する映像信号は、上述のＨＤ−ＳＤＩに限定するものではなく、圧縮や暗号化等も問わない。

以上、本実施形態の特徴を纏めると次の通りである。
つまり、本発明の撮像装置は、レンズとカメラと大画面画像表示部とを備えて構成され、
レンズのフォーカスが動いた時間に、フォーカス合わせへの補助処理を行わせる手段（フォーカスアシスト部）を有し、
レンズのフォーカスが動いたら、レンズのフォーカスが動いた時間に、フォーカスアシスト部でフォーカス合わせへの補助処理を行い、大画面画像表示部にフォーカス合わせへの補助処理を行った映像を表示する。

また、撮像装置は、レンズとカメラと映像信号伝送ケーブルとカメラコントロールユニットと大画面画像表示部とレンズのフォーカス合わせをカメラコントロールユニットでも行う手段（フォローフォーカス制御部）と、
該レンズのフォーカスが動いた時間に、色差信号を輪郭補正信号に切り替えることにより輪郭に色を付ける又は過剰な輪郭補正信号も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助処理を行わせる手段（フォーカスアシスト部）と、を有し、
レンズのフォーカスが動いたら、レンズのフォーカスが動いた時間に、フォーカスアシスト部で色差信号を輪郭補正信号に切り替えることにより輪郭に色を付ける又は過剰な輪郭補正信号も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助処理を行い、大画面画像表示部にフォーカス合わせへの補助処理を行った映像を表示する。

また、撮像装置は、レンズと、カメラと映像信号伝送ケーブルと、カメラコントロールユニットと、大画面画像表示部と、レンズのフォーカス合わせをカメラコントロールユニットでも行う手段（フォローフォーカス制御部）とを備え、
カメラ側にレンズのフォーカスが動いたら、レンズのフォーカスが動いた時間に（０．１秒から1秒間の）任意の時間余計にフォーカス動作中信号を生成するタイマー付ＣＰＵとフォーカス動作中信号を、映像信号（ＳＤＩ）のＡＵＸに多重しフォローフォーカス制御信号を分離する第１の多重分離部とを有し、
カメラコントロールユニット側でもレンズのフォーカスを制御するフォローフォーカス制御部とフォローフォーカス制御信号を送り返し（ＲＥＴ）映像信号（ＳＤＩ）のＡＵＸに多重しフォーカス動作中信号を映像信号（ＳＤＩ）のＡＵＸから分離する第２の多重分離部と、色差信号を輪郭補正信号に切り替えることにより輪郭に色を付ける又は過剰な輪郭補正信号も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助処理を行わせる手段（フォーカスアシスト部）と、を有し、
レンズのフォーカスが動いたら、レンズのフォーカスが動いた時間に（０．１秒から1 秒間の）任意の時間余計に、フォーカス動作中信号を該タイマー付ＣＰＵで生成して該第一の多重分離部で映像信号（ＳＤＩ）のＡＵＸに多重し、
該カメラコントロールユニット側の第二の多重分離部でフォーカス動作中信号を映像信号（ＳＤＩ）のＡＵＸから分離し該フォーカスアシスト部で色差信号を輪郭補正信号に切り替えることにより輪郭に色を付ける又は過剰な輪郭補正信号も圧縮しない等のフォーカス合わせへの補助処理を行い該大画面画像表示部にフォーカス合わせへの補助処理を行った映像を（フォーカス動作確認用に）表示する。

また、撮像装置は、レンズのフォーカスが動いた時間に（０．１秒から1秒間の）任意の時間を余分に、該カメラコントロールユニット側で表示制御する。

また、撮像装置は、（ＲやＢやＲ−ＹやＢ−Ｙの視特性帯域が狭くても輝度とコントラストが比較的高い１２型以上できれば１５型以上の）大型の平面映像表示装置とフォーカス合わせへの補助手段とを有する。補助手段は、フォーカス動作中信号がｏｎの場合で、輪郭補正信号が小さい場合は、青の色差信号を輪郭補正信号に切り替える。これによってフォーカス合わせの山の裾野を確認しやすくする。また、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替える。これによってフォーカス合わせの山の頂点を確認しやすくなる。

また、撮像装置は、レンズとカメラと（ＲやＢやＲ−ＹやＢ−Ｙの視特性帯域が狭くても輝度とコントラストが比較的高い１２型以上できれば１５型以上の）大型の平面映像表示装置とで構成され、
レンズのフォーカスの動きを検出する手段と、
輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替える手段と、
輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替える手段と、を有し、
レンズのフォーカスが動いた時間に、輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替え、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えて、大型の平面映像表示装置に表示する。

本実施形態によれば、光学レンズのフォーカス合わせを確認するときのみ、自動的にフォーカス合わせへの補助処理を行うことが可能になる。フォーカス合わせない場合は、通常の色等の映像の確認が容易で、光学レンズのフォーカス合わせを確認するときのみフォーカス合わせへの補助処理をすることで、光学レンズのフォーカス合わせが容易にできる。このため操作性が向上し、かつ、合焦点を判別し易い撮像装置を提供することができる。

つまり、安価な大画面モニタを使用して、電子的にフォーカス確認を容易にし、８Ｋ４Ｋ２Ｋの映像制作の自由度が増加する。また、顧客所有の大画面モニタを活用できる。そのため、高画質の映像信号を生成する用途の放送用カメラや高い信頼性が要求される（原子力発電所等の）監視用カメラや（自動車の車体塗装や織物等の確認の）産業用カメラ等でＳＤＩ同軸重畳のカメラコントロールユニットを有するカメラ等に適用できる。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。本発明はフォーカス補助機能を備える撮像装置に有用である。この出願は、２０１７年９月２２日に出願された日本出願特願２０１７−１８２６５６を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。

１、１０１：撮像装置２８：色分解光学系２９，３０：カメラヘッド３１：レンズ３３：撮像素子（オンチップカラーフィルタ付ＣＭＯＳ撮像素子）３３Ｇ１：第１緑色（Ｇ１）撮像素子３３Ｇ２：第２緑色（Ｇ２）撮像素子３３Ｒ：赤色（Ｒ）撮像素子３３Ｂ：青色（Ｂ）撮像素子３９：タイマー付ＣＰＵ部４０：画像表示部（ビューファインダ）４３、４３ａ、４３ｂ：大画面画像表示部（大型の平面映像表示装置）４４：ＣＰＵ部３６，４８：ＭＡＴＲＩＸ部３７，４７，５２：多重分離含むシリアル／パラレル変換部４１，４６：映像信号処理部４２：シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）４５：水晶発振器（または水晶振動子）４８：補間部４９：フォーカスアシスト部５１：映像信号伝送ケーブル（光ファイバーケーブル）５３：フォローフォーカス制御部５４：カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）８８：ガンマ色輪郭補正部１１１：差分部１１４：ＤＴＬニー部１１８，１１９：選択部１２１：アナログ比較器１２２，１２４：論理積（ＡＮＤ）１２３：インバータ（ＩＮＶ）

Claims (6)

1. レンズと、カメラと、カメラコントロールユニットと、大画面画像表示部と、レンズのフォーカス合わせをカメラコントロールユニットで行うフォローフォーカス制御部と、を備える撮像装置であって、
   前記カメラは、
   前記レンズのフォーカスが動いたら、前記レンズのフォーカスが動いた時間に任意の時間余計にフォーカス動作中信号を生成するタイマー機能付き制御部と、
   前記フォーカス動作中信号を映像信号に多重するとともに、フォローフォーカス制御信号を分離する第一の多重分離部と、を有し、
   前記カメラコントロールユニットは、
   前記レンズのフォーカスを制御するフォローフォーカス制御部と、
   前記フォローフォーカス制御信号を送り返し映像信号に多重するとともに、前記フォーカス動作中信号を映像信号から分離する第二の多重分離部と、
   輪郭補正信号を生成してフォーカス合わせへの補助処理を行うフォーカスアシスト部と、を有し、
   前記フォーカスアシスト部は、前記フォーカス合わせへの補助処理を施した映像を前記大画面画像表示部に表示することを特徴とする撮像装置。
2. 前記カメラと前記カメラコントロールユニットは、映像信号伝送ケーブルで接続されており、
   前記大画面画像表示部は、前記カメラコントロールユニットに取り付けられており、
   前記カメラに、前記大画面画像表示部より小型の画像表示部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記フォーカス動作中信号がｏｎの場合で、輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替え、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. レンズと、カメラと、カメラコントロールユニットと、大画面画像表示部と、を備える撮像装置において、前記レンズのフォーカスを調整する際の駆動方法であって、
   前記カメラ側において、
   前記フォーカスの調整の際に前記レンズのフォーカスが動いたら、前記レンズのフォーカスが動いた時間に任意の時間余計にフォーカス動作中信号を生成して映像信号に多重して前記カメラコントロールユニット側に出力し、
   前記カメラコントロールユニット側において、
   前記フォーカス動作中信号を前記映像信号から分離して認識し、前記フォーカスの調整に対する補助処理を前記カメラに行わせるフォローフォーカス制御信号を生成して前記カメラ側に送り返すことによって前記補助処理を行わせると共に、前記補助処理が施された映像を前記大画面画像表示部に表示させる、
   ことを特徴とする、撮像装置の駆動方法。
5. 前記カメラと前記カメラコントロールユニットを映像信号伝送ケーブルで接続し、
   前記大画面画像表示部を、前記カメラコントロールユニットに取り付け、
   前記カメラに、前記大画面画像表示部より小型の画像表示部を設ける、
   ことを特徴とする請求項４に記載の、撮像装置の駆動方法。
6. 前記フォーカス動作中信号がｏｎの場合で、輪郭補正信号が小さい場合は青の色差信号を輪郭補正信号に切り替え、輪郭補正信号が大きい場合は赤の色差信号を輪郭補正信号に切り替えることを特徴とする請求項４又は５に記載の、撮像装置の駆動方法。

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