JPS63118134A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラや望遠観測機器等の光学機器を雲台に
搭載し、前記機器の設置点から任意の目標点に対する距
離を検出するとともに、前記機器の焦点機構等を自動的
に制御することができる撮影装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来公知のテレビカメラ等の雲台装置は、該装置に搭載
されたカメラ等の光学機器をも自動操作しうるように構
成されてはいなかった。従って、公知の雲台装置にカメ
ラ等の光学機器を搭載して撮影等を行う時には、該光学
機器の合焦機構の操作は雲台装置のオペレータかもしく
はカメラの撮影者が手動、もしくはリモコン装置を介し
て行っていた。しかしながらスポーツ競技の様に動きの
速い対象を正確にとらえるには高度の熟練を必要とし、
一方、スポーツ競技の振興とともに自動化の要求が高ま
っている。例えばυＳＰ３，５３８，２３０にはカメラ
の設置高さと該カメラの傾斜角とに基いて、三角側を方
式を行い被写体までの距離を求めることによって決定す
る技術が開示されている。

該公報によると、カメラ内に振子部材を内蔵させこの振
子部材を利用しカメラの傾ｔｌ角を求めて重力の方向に
対して垂直な平面上の被写体にピントを合わせる三角測
距方式が開示されている。

しかしながら、この方式の場合わざわざ振子部材を組み
込むことが必要であった。

また一般的な振子部材のない撮影装置に上述の三角測距
方式を適用しようとすると撮影装置を水平平面に対して
平行に配置し、水平平面に対する光学系の傾斜角を測定
する必要があるが、撮影場所が移動するたびごとに水平
平面に対して平行に配置することは時間がかかると共に
正確さにかける欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上述の欠点を除去すべく撮影装置の設置
条件に左右されず正確な焦点調節が行える撮影装置を提
供することにある。かかる目的のもとで、撮影光学系の
傾き角度を検出する角度検出手段と、 撮影光学系の合焦のためのレンズの位置を検出する位置
検出手段と、 略平面から成る撮影範囲の任意の点を前記撮影光学系に
より合焦した際の前記角度検出手段と位置検出手段の検
出信号を記憶する記憶回路と、前記任意の点から前記撮
影範囲の目標点に対する前記撮影光学系の傾き角度と前
記記憶回路の検出信号をもとにレンズ位置を演算する演
算回路と、該演算回路の出力をもとに前記レンズを移動
し駆動することにより達成される。

〔実施例〕

まず本発明に係る撮影装置を以下に示す図面をもとにし
て説明する。

第１図は本発明の撮影装置の構成を示した概略図である
。同図において、ｌは雲台、２は該雲台１に取付けられ
たテレビカメラ本体、２′　はモニター、３はカメラ本
体２に装着されているレンズ１０を有するレンズ鏡筒、
４は雲台１のパン角（図において鉛直軸線を中心とする
回動角）を検出するためのパン角検出器、５は雲台１の
チルト角（図において紙面に直交する軸線を中心とする
回動角）を検出するためのチルト角検出器、６はレンズ
鏡筒３内のレンズ１０のフォーカス繰り出し１を検出す
るためのフォーカス繰り出し量検出器、９はレンズ鏡筒
３の合焦レンズ１０を駆動するための合焦機構駆動装置
である。前記各検出器４〜６及び合焦機構駆動装置９は
本発明の要部を成す制御装置７に電気的に接続されてお
り、前記各検出器４〜６の出力信号は該制御装置７に取
込まれて記憶されるとともに合焦演算に供され、また該
合焦機構駆動装置９は該制御装置７からの信号によって
制御されるようになっている。８′　は高さ情報入力器
で、雲台が固設される場合は一定値にセットされ、移動
型の雲台の場合は雲台を据え付けた時にその場所の高さ
を入力する。

制御装置７には操作者が操作するデータ入力スイッチ８
が設けられており、このスイッチ８を撮影者が操作する
ことによって制御装置７に各検出器４〜６の出力信号が
取り込まれる。

第２図は本発明の撮影装置の使用状態の側面図であると
ともに本発明の撮影装置における合焦ｅｉ算の原理を説
明するための説明図である。

第３図は本発明しこ係る制御回路である。

第２図のように本発明の自動雲台装置が地表より高さｈ
のスタンド２０上の場所に設置され、地表面上の任意の
点を目標点としてカメラ２で望遠撮影を行う場合につい
て考える。ここでカメラ２で撮影したい被写体はＢであ
る。

まず撮影者は被写体Ｂを実際に撮影する以前、基準点（
任意の点で良い）Ａにレンズ鏡筒３を向はモニター２′
　を見ながら点Ａに焦点を合わせるためにレンズ１０を
動かす。次にデータ入力スイッチ８を操作することによ
り、コントローラ７ｃの指令で雲台装置１のチルト角検
出袋Ｍ５のチルト角θ４が制御回路７の記憶回路７Ａに
記憶されると共にレンズ繰り出し量検出装置７よりレン
ズ繰り出しｆｆｌ　ｄＡの各データが記憶される。

また平面ｌからの撮影装置の高さｈが入力される。

次に以上のデータをもとに本発明の詳細な説明する。レ
ンズの繰り出し１ｄＡは同時に点Ａまでの距ＲＬＪ）、
をも示すものであり、チルト角θ４、高さｈとは次式の
関係が成立する。

ｌ八　’　ｃｏｓθＡ　＝ｈ　　　　　　　　　　　（
１）次に、レンズの至近撮影距離を１Ｍ、この時の繰り
出し量をｄＭとすると、１Ｍ・ｄＭ＝ｉ’、・ｄＡの関
係が成立し、上式（１）より 制御装置７のスイッチ８を押すと、前記各検出器４〜６
の出力信号が制御装置７に取込まれ、該制御装置７内に
記憶されると同時に上式（２）式の値が演算される。

次に雲台ｌを操作してカメラ２及びレンズ機構３を被写
体Ｂに向けるとともにスイッチ８を押すと点Ｂに関する
チルトθが制御装置７に取込まれ、該制御装置７内の記
憶回路７Ａに記憶される。この時チルト角θは基準点Ａ
に合わせた時のチルト角を零とした時の線分θ８とのな
す角である。この時の物体までの距離をｌ、レンズの繰
り出し量をｄとすると ＩＩ　ｃｏｓ　（θ＋θＡ）＝ｈ　　　　　　（３）の
関係が成立し上式のｌ　−ｄ＝　ＩＭ・ｄｏを上式（３
）に入れると次式が成立する。つまり繰り出し量ｄはと
なる。

上式（４）で繰り出しｆｉｄは、変数であるチルト角θ
の関係で示されることがわかる。

上式（４）で繰り出しｆｆ１ｄは変数であるチルト角θ
の関数で示されることがわかる。

また上式（４）の他の変数である撮影装置の高さｈ１基
準点Ａの角度θい、等をあらかじめ制御回路７に入力し
、記憶しておけば良い。

すなわち、自動雲台装置の設置位置りがわかっていて、
基準点Ａに雲台ｌを操作してカメラ２およびレンズ鏡筒
３を合わせた時のフォーカスの繰り出し量ｄＡが分かっ
ていると、被写体Ｂに雲台ｌを合わせた時のチルト角θ
（Ａに合わせた時を零と仮定）に対応し、制御回路７内
の演算回路７８で（４）式の演算に従ってフォーカス繰
り出しｆｉｄが求まり該演算結果をもとに合焦駆動装置
９が制御され、焦点調節が自動的に行われる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本願に依れば撮影範囲の任意の点に対
するカメラの傾斜角をチルト角とすることで、撮影装置
を設置する時に、その設置状態をそれ掃気にする必要が
なく撮影者は単に被写体を追うだけで、ピント調節が自
動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る撮影装置の概略図、第２図は本発
明の撮影装置の使用状態の側面図であると共に、本発明
に係る合焦演算の原理を説明するための説明図、 第３図は本発明に係る制御系の制御回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮影光学系の傾き角度を検出する角度検出手段と、撮影
   光学系の合焦のためのレンズの位置を検出する位置検出
   手段と、 略平面から成る撮影範囲の任意の点を前記撮影光学系に
   より合焦した際の前記角度検出手段と位置検出手段の検
   出信号を記憶する記憶手段と、前記任意の点から前記撮
   影範囲の目標点に対する前記撮影光学系の傾き角度と前
   記記憶手段の検出信号そして装置の置かれた高さをもと
   にレンズ位置を演算する演算回路と、該演算回路の出力
   をもとに前記レンズを移動する駆動手段を具備したこと
   を特徴とする撮影装置。