JPH05306907A - レンズ計測制御システム - Google Patents
レンズ計測制御システムInfo
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- JPH05306907A JPH05306907A JP13797492A JP13797492A JPH05306907A JP H05306907 A JPH05306907 A JP H05306907A JP 13797492 A JP13797492 A JP 13797492A JP 13797492 A JP13797492 A JP 13797492A JP H05306907 A JPH05306907 A JP H05306907A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定点を捜して大体の角度（カメラ移動量）
を決定する迄は広角レンズを使用し、測定点を捕らえた
後は望遠レンズに切換え、角度分解能の高い測定を実現
する。 【構成】 光点を捕らえたか否か判定し（Ｓ１）、光点
を捕らえていない時は、広角レンズに切換え（Ｓ２）、
光点を捕らえた時は、光点がＰＳＤカメラ画角範囲（Ｐ
ＳＤカメラ撮像面）の中心にくる方向へカメラ雲台４を
移動させ（Ｓ３）、ズームレンズに切換える（Ｓ４）。
また、この時、レンズの絞り（アイリス）を自動制御す
る。そして、光点方向の変位量（角度）を計測し（Ｓ
５）、変位量を出力する（Ｓ６）。
を決定する迄は広角レンズを使用し、測定点を捕らえた
後は望遠レンズに切換え、角度分解能の高い測定を実現
する。 【構成】 光点を捕らえたか否か判定し（Ｓ１）、光点
を捕らえていない時は、広角レンズに切換え（Ｓ２）、
光点を捕らえた時は、光点がＰＳＤカメラ画角範囲（Ｐ
ＳＤカメラ撮像面）の中心にくる方向へカメラ雲台４を
移動させ（Ｓ３）、ズームレンズに切換える（Ｓ４）。
また、この時、レンズの絞り（アイリス）を自動制御す
る。そして、光点方向の変位量（角度）を計測し（Ｓ
５）、変位量を出力する（Ｓ６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズ制御システムに
係り、特にＰＳＤカメラによる光点の検出や光点角度の
検出を円滑に行う場合に好適なレンズ計測制御システム
に関する。
係り、特にＰＳＤカメラによる光点の検出や光点角度の
検出を円滑に行う場合に好適なレンズ計測制御システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＰＳＤカメラは光点の位置を検
出するためのもので、例えば産業用ロボットのアームの
３次元位置を検出する場合などに使用されている。とこ
ろで、ＰＳＤカメラを一種の角度測定器と考えた場合、
ＰＳＤカメラに組込まれているＰＳＤ素子の分解能と、
ＰＳＤカメラに装着したレンズの焦点距離とによって、
角度分解能が決定されることになる。
出するためのもので、例えば産業用ロボットのアームの
３次元位置を検出する場合などに使用されている。とこ
ろで、ＰＳＤカメラを一種の角度測定器と考えた場合、
ＰＳＤカメラに組込まれているＰＳＤ素子の分解能と、
ＰＳＤカメラに装着したレンズの焦点距離とによって、
角度分解能が決定されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術においては、ＰＳＤカメラのレンズの焦点距
離を大きく設定してやれば、角度分解能を向上させるこ
とは可能であるが、その反面、ＰＳＤカメラの画角範
囲、即ち、測定可能な範囲が狭まることになるため、測
定作業が面倒になるという問題が発生する。
た従来技術においては、ＰＳＤカメラのレンズの焦点距
離を大きく設定してやれば、角度分解能を向上させるこ
とは可能であるが、その反面、ＰＳＤカメラの画角範
囲、即ち、測定可能な範囲が狭まることになるため、測
定作業が面倒になるという問題が発生する。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、前述した従来技術の有する不
都合を改善し、特に、光点（測定点）を捜し出して大体
のカメラ移動量（角度）を決定するまでは焦点距離の小
さい広角レンズを使用し、光点を検出した後は望遠レン
ズに切り換えることにより、角度分解能が高い計測を行
うことを実現したレンズ計測制御システムの提供を目的
とする。
都合を改善し、特に、光点（測定点）を捜し出して大体
のカメラ移動量（角度）を決定するまでは焦点距離の小
さい広角レンズを使用し、光点を検出した後は望遠レン
ズに切り換えることにより、角度分解能が高い計測を行
うことを実現したレンズ計測制御システムの提供を目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、カメラに搭載したレンズの計測制御を行
うように構成してなるレンズ計測制御システムにおい
て、レンズ焦点距離変更用モータ及びレンズ絞り用モー
タを有し、広角レンズまたは望遠レンズに切換え可能な
電動ズームレンズ部と、該電動ズームレンズ部が装着さ
れ、該電動ズームレンズ部によりとらえた計測対象の光
点を検出するセンサ部及び検出光点の位置データ及び受
光レベル信号を出力する出力部を有するカメラ本体部
と、前記電動ズームレンズ部を装着したカメラ本体部が
取付けられ、カメラ方向を調節する方向調節用モータ及
びカメラ方向を検出するエンコーダを有するカメラ雲台
部と、前記カメラ本体部の出力部から出力される光点位
置データに基づき計測対象の光点を検出したか否かを判
定し、光点を検出していない場合は、前記レンズ焦点距
離変更用モータを駆動して前記電動ズームレンズ部を広
角レンズに切換える一方、光点を検出した場合は、光点
がカメラ画角範囲中心に位置するように前記方向調節用
モータを駆動してカメラ方向を調節すると共に、前記レ
ンズ焦点距離変更用モータを駆動して前記電動ズームレ
ンズ部を望遠レンズに切換え、前記エンコーダから出力
されるカメラ方向データに基づき光点の角度を計測して
出力する計測制御手段と、前記カメラ本体部の出力部か
ら出力される受光レベル信号に基づき映像信号の周波数
に類似した周波数の疑似信号を発生し、該疑似信号に基
づき前記レンズ絞り用モータを駆動してレンズ絞りを制
御する信号変換手段と、を具備する構成としている。
め、本発明は、カメラに搭載したレンズの計測制御を行
うように構成してなるレンズ計測制御システムにおい
て、レンズ焦点距離変更用モータ及びレンズ絞り用モー
タを有し、広角レンズまたは望遠レンズに切換え可能な
電動ズームレンズ部と、該電動ズームレンズ部が装着さ
れ、該電動ズームレンズ部によりとらえた計測対象の光
点を検出するセンサ部及び検出光点の位置データ及び受
光レベル信号を出力する出力部を有するカメラ本体部
と、前記電動ズームレンズ部を装着したカメラ本体部が
取付けられ、カメラ方向を調節する方向調節用モータ及
びカメラ方向を検出するエンコーダを有するカメラ雲台
部と、前記カメラ本体部の出力部から出力される光点位
置データに基づき計測対象の光点を検出したか否かを判
定し、光点を検出していない場合は、前記レンズ焦点距
離変更用モータを駆動して前記電動ズームレンズ部を広
角レンズに切換える一方、光点を検出した場合は、光点
がカメラ画角範囲中心に位置するように前記方向調節用
モータを駆動してカメラ方向を調節すると共に、前記レ
ンズ焦点距離変更用モータを駆動して前記電動ズームレ
ンズ部を望遠レンズに切換え、前記エンコーダから出力
されるカメラ方向データに基づき光点の角度を計測して
出力する計測制御手段と、前記カメラ本体部の出力部か
ら出力される受光レベル信号に基づき映像信号の周波数
に類似した周波数の疑似信号を発生し、該疑似信号に基
づき前記レンズ絞り用モータを駆動してレンズ絞りを制
御する信号変換手段と、を具備する構成としている。
【０００６】
【作用】本発明のレンズ計測制御システムによれば、計
測対象の光源の測定時に、計測制御手段は、カメラ本体
部のセンサ部から光点位置データが送出されてきたか否
かに基づき、光点を検出したか否かを判定する。光点を
検出していない場合には、レンズ焦点距離変更用モータ
を駆動して電動ズームレンズ部を広角レンズに切換え
る。他方、計測制御手段は、光点を検出した場合には、
光点がカメラ画角範囲の中心にくるように方向調節モー
タを駆動してカメラ方向を調節し、レンズ焦点距離用モ
ータを駆動して電動ズームレンズ部を望遠レンズに切換
える。またこの時、信号変換手段は、カメラ本体部の出
力部から受光信号が入力されてくると、映像信号の周波
数に類似した周波数の疑似信号を発生し、該疑似信号を
出力してレンズ絞り用モータを駆動してレンズの絞りを
自動制御する。そして、計測制御手段は、カメラ雲台部
のエンコーダから送出されてくるカメラ方向データに基
づき、光点の角度を計測して出力する。従って、角度分
解能の高い計測を実現することができ、また、市販の電
動ズームレンズを例えばＰＳＤカメラに搭載して使用す
ることが可能となり、更には、例えば照準器を備えてい
ないＰＳＤカメラに望遠レンズを装着した際の設置を容
易化することができる。
測対象の光源の測定時に、計測制御手段は、カメラ本体
部のセンサ部から光点位置データが送出されてきたか否
かに基づき、光点を検出したか否かを判定する。光点を
検出していない場合には、レンズ焦点距離変更用モータ
を駆動して電動ズームレンズ部を広角レンズに切換え
る。他方、計測制御手段は、光点を検出した場合には、
光点がカメラ画角範囲の中心にくるように方向調節モー
タを駆動してカメラ方向を調節し、レンズ焦点距離用モ
ータを駆動して電動ズームレンズ部を望遠レンズに切換
える。またこの時、信号変換手段は、カメラ本体部の出
力部から受光信号が入力されてくると、映像信号の周波
数に類似した周波数の疑似信号を発生し、該疑似信号を
出力してレンズ絞り用モータを駆動してレンズの絞りを
自動制御する。そして、計測制御手段は、カメラ雲台部
のエンコーダから送出されてくるカメラ方向データに基
づき、光点の角度を計測して出力する。従って、角度分
解能の高い計測を実現することができ、また、市販の電
動ズームレンズを例えばＰＳＤカメラに搭載して使用す
ることが可能となり、更には、例えば照準器を備えてい
ないＰＳＤカメラに望遠レンズを装着した際の設置を容
易化することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明のレンズ計測制御システムをＰ
ＳＤカメラに適用した場合の実施例を図面に基づいて説
明する。最初に、図２により本実施例のレンズ計測制御
システムを搭載したＰＳＤカメラの外観構成を説明する
と、ＰＳＤカメラ１は、ＰＳＤカメラ本体部２と、電動
ズームレンズ部３と、上下振用モータ５及び左右振用モ
ータ６（特許請求の範囲の方向調節用モータ）を備えた
カメラ雲台部４とから構成とされている。
ＳＤカメラに適用した場合の実施例を図面に基づいて説
明する。最初に、図２により本実施例のレンズ計測制御
システムを搭載したＰＳＤカメラの外観構成を説明する
と、ＰＳＤカメラ１は、ＰＳＤカメラ本体部２と、電動
ズームレンズ部３と、上下振用モータ５及び左右振用モ
ータ６（特許請求の範囲の方向調節用モータ）を備えた
カメラ雲台部４とから構成とされている。
【０００８】ここで、本実施例ではＰＳＤカメラによる
光点測定時において、電動ズームレンズ部３を後述する
条件下で広角レンズまたは望遠レンズに交換するように
しているが、これは、図３に示す如く広角レンズによる
検出範囲と望遠レンズによる検出範囲とが相異するため
であり、広角レンズの場合は広範囲の検出が可能であ
り、画角が広く分解能が低いという特徴がある。一般
に、測定対象の同一光源に対してズーミングを行うとＰ
ＳＤカメラ側で受光する光量が超過し測定不能に陥るこ
とがあるため、レンズの絞り（アイリス）の自動制御が
必要になる。ところで、オートアイリス機能を備えた市
販のＣＣＤカメラ用レンズの使用時には、カメラから出
力される画像信号レベルを判別して動作させているが、
本実施例ではその機能を利用するようになっている。
光点測定時において、電動ズームレンズ部３を後述する
条件下で広角レンズまたは望遠レンズに交換するように
しているが、これは、図３に示す如く広角レンズによる
検出範囲と望遠レンズによる検出範囲とが相異するため
であり、広角レンズの場合は広範囲の検出が可能であ
り、画角が広く分解能が低いという特徴がある。一般
に、測定対象の同一光源に対してズーミングを行うとＰ
ＳＤカメラ側で受光する光量が超過し測定不能に陥るこ
とがあるため、レンズの絞り（アイリス）の自動制御が
必要になる。ところで、オートアイリス機能を備えた市
販のＣＣＤカメラ用レンズの使用時には、カメラから出
力される画像信号レベルを判別して動作させているが、
本実施例ではその機能を利用するようになっている。
【０００９】図４はＰＳＤカメラのレンズ計測制御シス
テムの概略構成であり、ＰＳＤカメラ本体部２は、ＰＳ
Ｄ位置出力に基づき生成したズーム信号と、受光レベル
信号に基づき生成した疑似ビデオ信号を変換したオート
アイリス（自動絞り）信号とを、電動ズームレンズ部３
へ出力するようになっている。この場合、通常の電動ズ
ームレンズのオートアイリス（自動絞り）はＣＣＤカメ
ラ用であるためビデオ信号により作動させているが、電
動ズームレンズをＰＳＤカメラに搭載した本実施例で
は、後述する如く、受光レベルに合せた疑似ビデオ信号
を発生する疑似ビデオ信号変換回路を新規に配設する構
成としている。
テムの概略構成であり、ＰＳＤカメラ本体部２は、ＰＳ
Ｄ位置出力に基づき生成したズーム信号と、受光レベル
信号に基づき生成した疑似ビデオ信号を変換したオート
アイリス（自動絞り）信号とを、電動ズームレンズ部３
へ出力するようになっている。この場合、通常の電動ズ
ームレンズのオートアイリス（自動絞り）はＣＣＤカメ
ラ用であるためビデオ信号により作動させているが、電
動ズームレンズをＰＳＤカメラに搭載した本実施例で
は、後述する如く、受光レベルに合せた疑似ビデオ信号
を発生する疑似ビデオ信号変換回路を新規に配設する構
成としている。
【００１０】ＰＳＤカメラのレンズ計測制御システムの
詳細構成を図１により説明すると、ＰＳＤカメラ本体部
２は、計測対象の光点を検出するＰＳＤセンサ部７（特
許請求の範囲のセンサ部に対応）と、検出した光点の位
置（ｘ座標，ｙ座標）をＣＰＵ９へ出力すると共に、受
光レベル（０〜１２Ｖ）を疑似ビデオ信号変換回路１０
へ出力するＰＳＤコントローラ部８（特許請求の範囲の
出力部に対応）とを備えている。
詳細構成を図１により説明すると、ＰＳＤカメラ本体部
２は、計測対象の光点を検出するＰＳＤセンサ部７（特
許請求の範囲のセンサ部に対応）と、検出した光点の位
置（ｘ座標，ｙ座標）をＣＰＵ９へ出力すると共に、受
光レベル（０〜１２Ｖ）を疑似ビデオ信号変換回路１０
へ出力するＰＳＤコントローラ部８（特許請求の範囲の
出力部に対応）とを備えている。
【００１１】ＰＳＤカメラのシステムコントローラに
は、ＣＰＵ９（特許請求の範囲の計測制御手段に対応）
が配設されており、ＣＰＵ９は、ＰＳＤコントローラ部
８から出力される光点位置（ｘ，ｙ）に基づき、望遠レ
ンズまたは広角レンズに切換える旨の指示信号を電動ズ
ームレンズ部３のドライバ１２へ出力するようになって
いる。また、ＣＰＵ９は、カメラ雲台部４のロータリエ
ンコーダ１５、１７から出力されるカメラ向き（Ｘ，
Ｙ）に基づき、ドライバ１６、１８へ動作指示信号を出
力して上下振用モータ５、左右振用モータ６を駆動させ
ることにより、カメラ雲台４を駆動制御するようになっ
ている。
は、ＣＰＵ９（特許請求の範囲の計測制御手段に対応）
が配設されており、ＣＰＵ９は、ＰＳＤコントローラ部
８から出力される光点位置（ｘ，ｙ）に基づき、望遠レ
ンズまたは広角レンズに切換える旨の指示信号を電動ズ
ームレンズ部３のドライバ１２へ出力するようになって
いる。また、ＣＰＵ９は、カメラ雲台部４のロータリエ
ンコーダ１５、１７から出力されるカメラ向き（Ｘ，
Ｙ）に基づき、ドライバ１６、１８へ動作指示信号を出
力して上下振用モータ５、左右振用モータ６を駆動させ
ることにより、カメラ雲台４を駆動制御するようになっ
ている。
【００１２】更に、ＰＳＤカメラには、映像（ビデオ）
信号を有していないという機能的な面を考慮し、ＰＳＤ
コントローラ部８から出力される受光レベル（０〜１２
Ｖ）に合わせた疑似ビデオ信号を、電動ズームレンズ部
３のアイリス用サーボコントローラ１４へ出力するため
の疑似ビデオ信号変換回路１０（特許請求の範囲の信号
変換手段に対応）が配設されている。即ち、疑似ビデオ
信号変換回路１０では、受光レベル（０〜１２Ｖ）を０
〜０．７５のレベルに縮小して当該レベルでパルスを発
生し、映像信号の周波数に類似させた周波数のパルスを
アイリス用サーボコントローラ１４へ出力するようにな
っている。
信号を有していないという機能的な面を考慮し、ＰＳＤ
コントローラ部８から出力される受光レベル（０〜１２
Ｖ）に合わせた疑似ビデオ信号を、電動ズームレンズ部
３のアイリス用サーボコントローラ１４へ出力するため
の疑似ビデオ信号変換回路１０（特許請求の範囲の信号
変換手段に対応）が配設されている。即ち、疑似ビデオ
信号変換回路１０では、受光レベル（０〜１２Ｖ）を０
〜０．７５のレベルに縮小して当該レベルでパルスを発
生し、映像信号の周波数に類似させた周波数のパルスを
アイリス用サーボコントローラ１４へ出力するようにな
っている。
【００１３】この場合、図５（ａ）はビデオ信号の波形
であり、該ビデオ信号によりレンズ内蔵の一般のオート
アイリス回路が作動するようになっている。また、図５
（ｂ）は疑似信号の波形であり、ビデオ信号の代りに疑
似信号を出力することでもオートアイリス回路が作動す
るようになっている。
であり、該ビデオ信号によりレンズ内蔵の一般のオート
アイリス回路が作動するようになっている。また、図５
（ｂ）は疑似信号の波形であり、ビデオ信号の代りに疑
似信号を出力することでもオートアイリス回路が作動す
るようになっている。
【００１４】電動ズームレンズ部３は、ＣＣＤカメラ用
の電動ズーム／オートアイリスレンズを駆動するズーミ
ングモータ１１（特許請求の範囲のレンズ焦点距離変更
用モータに対応）と、該モータ１１を駆動するドライバ
１２と、電動ズーム／オートアイリスレンズのオートア
イリス（自動絞り）機構を駆動するアイリスモータ１３
（特許請求の範囲のレンズ絞り用モータに対応）と、該
モータ１３をサーボ制御するアイリス用サーボコントロ
ーラ１４とを備えている。
の電動ズーム／オートアイリスレンズを駆動するズーミ
ングモータ１１（特許請求の範囲のレンズ焦点距離変更
用モータに対応）と、該モータ１１を駆動するドライバ
１２と、電動ズーム／オートアイリスレンズのオートア
イリス（自動絞り）機構を駆動するアイリスモータ１３
（特許請求の範囲のレンズ絞り用モータに対応）と、該
モータ１３をサーボ制御するアイリス用サーボコントロ
ーラ１４とを備えている。
【００１５】この場合、電動ズームレンズ部３のズーム
レンズは、焦点距離１０ｍｍ〜１００ｍｍまで可変とさ
れている。ドライバ１２は、システムコントローラのＣ
ＰＵ９から光点を捕らえた旨の情報を受け取った場合
は、ズームレンズの焦点距離が１００ｍｍになる方向に
ズーミングモータ１１を駆動し、光点を見失った旨の情
報を受け取った場合は、ズームレンズの焦点距離が１０
ｍｍになる方向にズーミングモータ１１を駆動するよう
になっている。
レンズは、焦点距離１０ｍｍ〜１００ｍｍまで可変とさ
れている。ドライバ１２は、システムコントローラのＣ
ＰＵ９から光点を捕らえた旨の情報を受け取った場合
は、ズームレンズの焦点距離が１００ｍｍになる方向に
ズーミングモータ１１を駆動し、光点を見失った旨の情
報を受け取った場合は、ズームレンズの焦点距離が１０
ｍｍになる方向にズーミングモータ１１を駆動するよう
になっている。
【００１６】ところで、従来のオートアイリス機構で
は、ＣＣＤカメラからの映像（ビデオ）信号に基づき、
レンズ内蔵のサーボコントローラによりアイリスモータ
を駆動しているが、映像信号は多数（万単位）のＣＣＤ
のうち個々のＣＣＤ素子が受けた被写体の輝度情報であ
り、図６に示す如く水平方向に配列されているＣＣＤ素
子が受けた情報を連続的に信号化することにより、同期
信号部を挟んだ状態で次の水平方向ラインの信号が出力
するようになっている。即ち、前記の動作をＣＣＤの垂
直走査線の本数分だけ繰返すことにより、１画面分の情
報を得るようになっている。図６の例では、真っ暗な場
合における輝度情報は０Ｖ、真っ白で明るい場合におけ
る輝度情報は０．７５Ｖとなっている。
は、ＣＣＤカメラからの映像（ビデオ）信号に基づき、
レンズ内蔵のサーボコントローラによりアイリスモータ
を駆動しているが、映像信号は多数（万単位）のＣＣＤ
のうち個々のＣＣＤ素子が受けた被写体の輝度情報であ
り、図６に示す如く水平方向に配列されているＣＣＤ素
子が受けた情報を連続的に信号化することにより、同期
信号部を挟んだ状態で次の水平方向ラインの信号が出力
するようになっている。即ち、前記の動作をＣＣＤの垂
直走査線の本数分だけ繰返すことにより、１画面分の情
報を得るようになっている。図６の例では、真っ暗な場
合における輝度情報は０Ｖ、真っ白で明るい場合におけ
る輝度情報は０．７５Ｖとなっている。
【００１７】これに対し、本実施例で使用するＰＳＤカ
メラでは映像信号を処理していないため、受光レベル信
号（０〜１２Ｖ）を電気的に変換することにより、即
ち、疑似ビデオ信号変換回路１０で、０〜１２Ｖのレベ
ルを０〜０．７５Ｖのレベルに縮小して当該レベルで映
像信号の周波数に類似させた周波数のパルス（疑似信
号）を発生させることにより、疑似信号をアイリス用サ
ーボコントローラ１４へを出力するようになっている。
メラでは映像信号を処理していないため、受光レベル信
号（０〜１２Ｖ）を電気的に変換することにより、即
ち、疑似ビデオ信号変換回路１０で、０〜１２Ｖのレベ
ルを０〜０．７５Ｖのレベルに縮小して当該レベルで映
像信号の周波数に類似させた周波数のパルス（疑似信
号）を発生させることにより、疑似信号をアイリス用サ
ーボコントローラ１４へを出力するようになっている。
【００１８】アイリス用サーボコントローラ１４は、疑
似ビデオ信号変換回路１０から疑似信号が入力されてく
るとアイリスモータ１３を駆動するようになっている。
この場合、アイリスモータ１３は映像信号が入力された
場合と同様に動作するようになっている。そして、アイ
リス用サーボコントローラ１４は、波形振幅が大きい場
合は明るいと判定して絞りを閉じ、波形振幅が小さい場
合は暗いと判定して絞りを開くことにより、波形振幅に
対応させて適度な明るさとなるように絞りをサーボ制御
するようになっている。
似ビデオ信号変換回路１０から疑似信号が入力されてく
るとアイリスモータ１３を駆動するようになっている。
この場合、アイリスモータ１３は映像信号が入力された
場合と同様に動作するようになっている。そして、アイ
リス用サーボコントローラ１４は、波形振幅が大きい場
合は明るいと判定して絞りを閉じ、波形振幅が小さい場
合は暗いと判定して絞りを開くことにより、波形振幅に
対応させて適度な明るさとなるように絞りをサーボ制御
するようになっている。
【００１９】また、ＰＳＤカメラが取付けられるカメラ
雲台部４は、ＰＳＤカメラを上下方向に振る上下振用モ
ータ５と、該モータ回転軸に取付けられ上下方向の駆動
量を計測するロータリエンコーダ１５と、上下振用モー
タ５を駆動するドライバ１６と、ＰＳＤカメラを左右方
向に振る左右振用モータ６と、該モータ回転軸に取付け
られ左右方向の駆動量を計測するロータリエンコーダ１
７と、左右振用モータ６を駆動するドライバ１８とを備
えている。
雲台部４は、ＰＳＤカメラを上下方向に振る上下振用モ
ータ５と、該モータ回転軸に取付けられ上下方向の駆動
量を計測するロータリエンコーダ１５と、上下振用モー
タ５を駆動するドライバ１６と、ＰＳＤカメラを左右方
向に振る左右振用モータ６と、該モータ回転軸に取付け
られ左右方向の駆動量を計測するロータリエンコーダ１
７と、左右振用モータ６を駆動するドライバ１８とを備
えている。
【００２０】上記の如く構成した本実施例のＰＳＤカメ
ラを使用して角度計測を行う場合には下記の手順で行
う。 最初に、ＰＳＤカメラ本体部２に電動ズームレンズ部
３を装着したＰＳＤカメラを、上記図２に示したように
カメラ雲台部４に取付ける。 ＰＳＤカメラ本体部２のＰＳＤコントローラ部８から
出力される光点位置（ＰＳＤカメラ画角範囲（ＰＳＤカ
メラ撮像面）における２次元位置（ｘ，ｙ））に基づ
き、光点位置の出力が（０，０）となる方向（図７参
照）へカメラ雲台部４を移動する。 カメラ雲台部４の上下振用モータ５の回転軸に取付け
たロータリエンコーダ１５、左右振用モータ６の回転軸
に取付けたロータリエンコーダ１６により、光点方向の
相対角度、変位量（角度）を求める（図８参照）。図８
において光源がＰＳＤカメラの画角外にある時は、カメ
ラ雲台部４の移動等により光源を捜し出す必要がある
が、本実施例ではズームレンズの焦点距離を可変として
いるため、光源を容易に捜し出すことができる。また、
計測対象の光点を捕らえた後でズーミングを行えば、計
測精度を向上させることができる。この場合、レンズの
絞り（アイリス）を制御することにより、ＰＳＤカメラ
の受光量の超過や不足を防止することができる。 上記の動作を連続的に行うことにより、光点（光源）
が移動する場合においても光点を的確に追尾することが
でき、移動する光点に対しリアルタイムで変位（角度）
の計測を行うことができる。
ラを使用して角度計測を行う場合には下記の手順で行
う。 最初に、ＰＳＤカメラ本体部２に電動ズームレンズ部
３を装着したＰＳＤカメラを、上記図２に示したように
カメラ雲台部４に取付ける。 ＰＳＤカメラ本体部２のＰＳＤコントローラ部８から
出力される光点位置（ＰＳＤカメラ画角範囲（ＰＳＤカ
メラ撮像面）における２次元位置（ｘ，ｙ））に基づ
き、光点位置の出力が（０，０）となる方向（図７参
照）へカメラ雲台部４を移動する。 カメラ雲台部４の上下振用モータ５の回転軸に取付け
たロータリエンコーダ１５、左右振用モータ６の回転軸
に取付けたロータリエンコーダ１６により、光点方向の
相対角度、変位量（角度）を求める（図８参照）。図８
において光源がＰＳＤカメラの画角外にある時は、カメ
ラ雲台部４の移動等により光源を捜し出す必要がある
が、本実施例ではズームレンズの焦点距離を可変として
いるため、光源を容易に捜し出すことができる。また、
計測対象の光点を捕らえた後でズーミングを行えば、計
測精度を向上させることができる。この場合、レンズの
絞り（アイリス）を制御することにより、ＰＳＤカメラ
の受光量の超過や不足を防止することができる。 上記の動作を連続的に行うことにより、光点（光源）
が移動する場合においても光点を的確に追尾することが
でき、移動する光点に対しリアルタイムで変位（角度）
の計測を行うことができる。
【００２１】次に、本実施例のＰＳＤカメラによる角度
計測処理の流れを図９に基づき説明する。ＰＳＤカメラ
による目標物の光源の測定時において、システムコント
ローラのＣＰＵ９は、ＰＳＤセンサ部７が光点を捕らえ
たか否か、即ち、ＰＳＤコントローラ部８から光点位置
（ｘ，ｙ）が出力されたか否かを判定する（ステップＳ
１）。ＣＰＵ９は、ＰＳＤセンサ部７が光点を捕らえて
いない場合は、広角（ワイド）レンズに切換え指示する
信号を電動ズームレンズ部３のドライバ１２へ出力し、
該ドライバ１２によりズーミングモータ１１を駆動す
る。これにより、電動ズームレンズ部３は広角レンズに
切換えられる（ステップＳ２）。
計測処理の流れを図９に基づき説明する。ＰＳＤカメラ
による目標物の光源の測定時において、システムコント
ローラのＣＰＵ９は、ＰＳＤセンサ部７が光点を捕らえ
たか否か、即ち、ＰＳＤコントローラ部８から光点位置
（ｘ，ｙ）が出力されたか否かを判定する（ステップＳ
１）。ＣＰＵ９は、ＰＳＤセンサ部７が光点を捕らえて
いない場合は、広角（ワイド）レンズに切換え指示する
信号を電動ズームレンズ部３のドライバ１２へ出力し、
該ドライバ１２によりズーミングモータ１１を駆動す
る。これにより、電動ズームレンズ部３は広角レンズに
切換えられる（ステップＳ２）。
【００２２】他方、ＣＰＵ９は、ＰＳＤセンサ部７が光
点を捕らえた場合は、カメラ雲台部４のドライバ１６、
１８を介し上下振用モータ５、左右振用モータ６を駆動
することにより、光点がＰＳＤカメラ画角範囲（ＰＳＤ
カメラ撮像面）の中心にくる方向へカメラ雲台部４を移
動させる（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ９は、望遠
レンズ（ズーミング）に切換え指示する信号を電動ズー
ムレンズ部３のドライバ１２へ出力し、該ドライバ１２
によりズーミングモータ１１を駆動する。これにより電
動ズームレンズ部３は望遠レンズに切換えられる（ステ
ップＳ４）。
点を捕らえた場合は、カメラ雲台部４のドライバ１６、
１８を介し上下振用モータ５、左右振用モータ６を駆動
することにより、光点がＰＳＤカメラ画角範囲（ＰＳＤ
カメラ撮像面）の中心にくる方向へカメラ雲台部４を移
動させる（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ９は、望遠
レンズ（ズーミング）に切換え指示する信号を電動ズー
ムレンズ部３のドライバ１２へ出力し、該ドライバ１２
によりズーミングモータ１１を駆動する。これにより電
動ズームレンズ部３は望遠レンズに切換えられる（ステ
ップＳ４）。
【００２３】また、この時、疑似ビデオ信号変換回路１
０は、ＰＳＤコントローラ部８から光源の受光レベル
（０〜１２Ｖ）が入力されてくると、疑似ビデオ信号を
アイリス用サーボコントローラ１４へ出力するため、該
コントローラ１４はアイリスモータ１３を駆動し、レン
ズの絞り（アイリス）を自動制御する。
０は、ＰＳＤコントローラ部８から光源の受光レベル
（０〜１２Ｖ）が入力されてくると、疑似ビデオ信号を
アイリス用サーボコントローラ１４へ出力するため、該
コントローラ１４はアイリスモータ１３を駆動し、レン
ズの絞り（アイリス）を自動制御する。
【００２４】次に、ＣＰＵ９は、カメラ雲台部４のロー
タリエンコーダ１５、１７から送出されてくるカメラ向
き（Ｘ，Ｙ）等に基づき、ＰＳＤカメラの変位量（角
度）を計測し（ステップＳ５）、計測した変位量を出力
する（ステップＳ６）。そして、上記ステップＳ１〜Ｓ
６で形成されるループの処理が繰返される。
タリエンコーダ１５、１７から送出されてくるカメラ向
き（Ｘ，Ｙ）等に基づき、ＰＳＤカメラの変位量（角
度）を計測し（ステップＳ５）、計測した変位量を出力
する（ステップＳ６）。そして、上記ステップＳ１〜Ｓ
６で形成されるループの処理が繰返される。
【００２５】上述したように、本実施例によれば、ＰＳ
Ｄカメラによる目標物における光点の計測時に際して、
光点を検出していない場合には、電動ズームレンズ部３
を広角レンズに切換える一方、光点を検出した場合に
は、光点がＰＳＤ画角範囲中心にくる方向へカメラ雲台
部４を駆動すると共に、電動ズームレンズ部３を望遠レ
ンズに切換えることにより、変位量（角度）を計測する
ため、角度分解能の高い計測を行うことが可能となる。
Ｄカメラによる目標物における光点の計測時に際して、
光点を検出していない場合には、電動ズームレンズ部３
を広角レンズに切換える一方、光点を検出した場合に
は、光点がＰＳＤ画角範囲中心にくる方向へカメラ雲台
部４を駆動すると共に、電動ズームレンズ部３を望遠レ
ンズに切換えることにより、変位量（角度）を計測する
ため、角度分解能の高い計測を行うことが可能となる。
【００２６】また、疑似ビデオ信号変換回路１０によ
り、光点からの受光レベル信号を映像信号の周波数に類
似した周波数の疑似信号に変換し、該疑似信号に基づき
アイリスモータ１３を駆動するため、市販の電動ズーム
レンズをＰＳＤカメラに搭載して使用することが可能と
なる。
り、光点からの受光レベル信号を映像信号の周波数に類
似した周波数の疑似信号に変換し、該疑似信号に基づき
アイリスモータ１３を駆動するため、市販の電動ズーム
レンズをＰＳＤカメラに搭載して使用することが可能と
なる。
【００２７】また、照準器を備えていないＰＳＤカメラ
に望遠レンズを装着した際の設置作業を容易化すること
ができる。
に望遠レンズを装着した際の設置作業を容易化すること
ができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記の効果を奏する。 カメラにより計測対象の光点を計測する際、光点が未
検出の場合は、電動ズームレンズ部を広角レンズに切換
える一方、光点を検出した場合は、光点がカメラ画角範
囲の中心に位置するようにカメラ雲台部を駆動し、電動
ズームレンズ部を望遠レンズに切換えて変位量（角度）
を計測するため、角度分解能の高い計測を行うことがで
きる。 信号変換手段により、光点からの受光レベル信号を映
像信号の周波数に類似した周波数の疑似信号に変換し、
該疑似信号に基づきレンズ絞り用モータを駆動するた
め、市販の電動ズームレンズを例えばＰＳＤカメラに搭
載して使用することが可能となり好適である。 例えば照準器を備えていないＰＳＤカメラに望遠レン
ズを装着した際の設置を容易に行うことが可能となり好
適である。
下記の効果を奏する。 カメラにより計測対象の光点を計測する際、光点が未
検出の場合は、電動ズームレンズ部を広角レンズに切換
える一方、光点を検出した場合は、光点がカメラ画角範
囲の中心に位置するようにカメラ雲台部を駆動し、電動
ズームレンズ部を望遠レンズに切換えて変位量（角度）
を計測するため、角度分解能の高い計測を行うことがで
きる。 信号変換手段により、光点からの受光レベル信号を映
像信号の周波数に類似した周波数の疑似信号に変換し、
該疑似信号に基づきレンズ絞り用モータを駆動するた
め、市販の電動ズームレンズを例えばＰＳＤカメラに搭
載して使用することが可能となり好適である。 例えば照準器を備えていないＰＳＤカメラに望遠レン
ズを装着した際の設置を容易に行うことが可能となり好
適である。
【図１】本発明の実施例のレンズ計測制御システムの詳
細ブロック図である。
細ブロック図である。
【図２】ＰＳＤカメラの外観図である。
【図３】ＰＳＤカメラのレンズ交換の意味を説明するた
めの概略図である。
めの概略図である。
【図４】レンズ計測制御システムの概略ブロック図であ
る。
る。
【図５】図５（ａ）はビデオ信号の波形図、図５（ｂ）
は疑似信号の波形図である。
は疑似信号の波形図である。
【図６】ＣＣＤ素子と映像信号との関係を示す波形図で
ある。
ある。
【図７】ＰＳＤカメラによる角度計測を説明するための
概略図である。
概略図である。
【図８】ＰＳＤカメラによる角度計測を説明するための
概略図である。
概略図である。
【図９】ＰＳＤカメラによる角度計測を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
１ ＰＳＤカメラ ２ ＰＳＤカメラ本体部 ３ 電動ズームレンズ部 ４ カメラ雲台部 ７ ＰＳＤセンサ部 ８ ＰＳＤコントローラ部 ９ ＣＰＵ １０ 疑似ビデオ信号変換回路 １１ ズーミングモータ １３ アイリスモータ １４ アイリス用サーボコントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 カメラに搭載したレンズの計測制御を行
うように構成してなるレンズ計測制御システムにおい
て、 レンズ焦点距離変更用モータ及びレンズ絞り用モータを
有し、広角レンズまたは望遠レンズに切換え可能な電動
ズームレンズ部と、 該電動ズームレンズ部が装着され、該電動ズームレンズ
部によりとらえた計測対象の光点を検出するセンサ部及
び検出光点の位置データ及び受光レベル信号を出力する
出力部を有するカメラ本体部と、 前記電動ズームレンズ部を装着したカメラ本体部が取付
けられ、カメラ方向を調節する方向調節用モータ及びカ
メラ方向を検出するエンコーダを有するカメラ雲台部
と、 前記カメラ本体部の出力部から出力される光点位置デー
タに基づき計測対象の光点を検出したか否かを判定し、
光点を検出していない場合は、前記レンズ焦点距離変更
用モータを駆動して前記電動ズームレンズ部を広角レン
ズに切換える一方、光点を検出した場合は、光点がカメ
ラ画角範囲中心に位置するように前記方向調節用モータ
を駆動してカメラ方向を調節すると共に、前記レンズ焦
点距離変更用モータを駆動して前記電動ズームレンズ部
を望遠レンズに切換え、前記エンコーダから出力される
カメラ方向データに基づき光点の角度を計測して出力す
る計測制御手段と、 前記カメラ本体部の出力部から出力される受光レベル信
号に基づき映像信号の周波数に類似した周波数の疑似信
号を発生し、該疑似信号に基づき前記レンズ絞り用モー
タを駆動してレンズ絞りを制御する信号変換手段と、を
具備することを特徴とするレンズ計測制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13797492A JPH05306907A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レンズ計測制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13797492A JPH05306907A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レンズ計測制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306907A true JPH05306907A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=15211097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13797492A Withdrawn JPH05306907A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | レンズ計測制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05306907A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009139277A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Topcon Corp | 測量システム |
| JP2009145207A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Topcon Corp | 測量装置 |
| JP2009534658A (ja) * | 2006-04-20 | 2009-09-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | カメラ利用６自由度標的計測装置及び標的追尾装置 |
| JP2009534657A (ja) * | 2006-04-21 | 2009-09-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 回動鏡を備えるカメラ利用６自由度標的計測装置及び標的追尾装置 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP13797492A patent/JPH05306907A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009534658A (ja) * | 2006-04-20 | 2009-09-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | カメラ利用６自由度標的計測装置及び標的追尾装置 |
| JP2009534657A (ja) * | 2006-04-21 | 2009-09-24 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 回動鏡を備えるカメラ利用６自由度標的計測装置及び標的追尾装置 |
| JP2009139277A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Topcon Corp | 測量システム |
| JP2009145207A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Topcon Corp | 測量装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |