JP2004304359A - Zoom lens with multifunctional camera - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放送用又は業務用テレビカメラのズームレンズに係わり、詳しくはズームレンズを装着したテレビカメラ本体の画像とは別な画像が送出できる多機能カメラ付ズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】放送用又は業務用テレビカメラなどでは、3ピースタイプ色分解プリズムを使用し、従来より高画素数の撮像素子を使用(R,G,B画素合致方式)したり、又は高画素数の撮像素子をGチャンネルのCCDに対しB,RチャンネルのCCDを水平方向に半画素分ずらし、いわゆる空間画素ずらし手法で色分解プリズムに張り付け高解像度化を図っている。
また、テレビカメラに使用するズームレンズも高倍率化、高画質化が進み用途に応じて多彩なズームレンズが供給されている。
【0003】
テレビカメラの小型化が進み、報道番組又はドキュメンタリー番組等に多数のポータブル型テレビカメラが使用され、あらゆる所から中継画面が送られてきている。
しかし、ニュース番組等では一刻でも早く状況を伝えるべく静止画を電子メールで送付したり、さらに高画質のハイデフィニションテレビジョン画像を要求されたりすることが多くなっている。
一方、動物の生態など昼間の撮影は通常のテレビカメラで十分であるが、夜間の撮影には特殊な超高感度カメラが要求される場合が多い。
【0004】
このような要望に対し、通常のテレビカメラの、例えばNTSC方式のカラー画像を録画機器を用いて静止画として取り出すこともできるが、画質の低下は避けられない。
また、高画質の映像信号を基地局へ送出するためには、パラボラアンテナを使用する大がかりな送受信機を使用して送信しなければならない。
さらに、一部の画像に高画質のハイデフィニションテレビジョンカメラを用意したり、夜間撮影のために超高感度カメラを別に準備するなど取材のための機材が大がかりになり、スタッフの人数も増やさなければならない。
【0005】
このため、本発明では、通常のテレビカメラに使用するズームレンズに分光プリズム又は移動手段を備えた全反射ミラーを組み込み、透過光又は通過光はテレビカメラ本体の撮像素子に結像して標準方式の画像信号とし、反射光はズームレンズ外部に装着した多機能カメラの撮像素子に結像する。前記多機能カメラは、それぞれ静止画像、ハイデフィニションテレビジョン画像又は赤外光による暗視画像を出力する専用カメラとし、かつ着脱自在な記録媒体に記録再生手段で録画し、携帯電話機を接続した携帯情報端末に前記記録媒体を装填し電子メールとして送信できる多機能カメラ付ズームレンズを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は,上記に鑑み鋭意研究の結果,次の手段によりこの課題を解決した。
(1)テレビカメラ本体に装着され被写体を撮像する複数のレンズ群で構成されたズームレンズにおいて、
前記ズームレンズの複数のレンズ群の所定のレンズ間位置に配設された、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体の撮像素子に結像する光束は透過し、かつ被写体を撮像した光学像を前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射する分光プリズムを備え、
前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えてなることを特徴とする多機能カメラ付ズームレンズ。
【0007】
(2)テレビカメラに装着され被写体を撮像する複数のレンズ群で構成されたズームレンズにおいて、
前記ズームレンズ複数のレンズ群の所定のレンズ間位置に配設された、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体の撮像素子に結像する光束は通過し、かつ被写体を撮像した光学像を前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射する移動手段を有する全反射ミラーを備え、
前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えてなることを特徴とする多機能カメラ付ズームレンズ。
【0008】
(3)前記多機能カメラが、さらにそのカメラ筐体に超小型マイクロフォンを備え、前記記録媒体へ録画時に同時に音声を収録する音声収録手段を備えてなることを特徴とする多機能カメラ付ズームレンズ。
【0009】
(4)前記多機能カメラが、さらに前記記録媒体に記録された画像データ及び音声データを出力するための信号処理手段と、外部通信のためのインターフェース用コネクタとを備えてなることを特徴とする前項(1)〜(3)のいずれか1項に記載の多機能カメラ付ズームレンズ。
(5)前記多機能カメラが、さらにその筐体に着脱自在な電池パックを備えてなることを特徴とする前項(1)〜(4)のいずれか1項に記載の多機能カメラ付ズームレンズ。
【0010】
(6)前記多機能カメラ付ズームレンズが、さらにジャンクションユニットを備え、
前記ジャンクションユニットが、前記テレビカメラ本体とビューファインダ間、前記テレビカメラ本体とズームレンズ間をそれぞれケーブル及びコネクタで中継し、かつ多機能カメラ用ケーブルが接続され、前記テレビカメラ本体からの電源の供給と、同期信号の授受と、前記記録媒体に対する録画・再生・停止等手段と、前記ビューファインダ及び外部へ送出する映像信号切替手段とを備えてなることを特徴とする前項(1)〜(5)のいずれか1項に記載の多機能カメラ付ズームレンズ。
【0011】
(7)前記映像信号切替手段が、前記全反射ミラーの移動手段により前記多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射するミラー位置に全反射ミラーを切り替えた時、多機能カメラの映像信号を優先して送出する機能を備えてなることを特徴とする前項(6)に記載の多機能カメラ付ズームレンズ。
【0012】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態は、テレビカメラに装着され被写体を撮像する複数のレンズ群で構成されたズームレンズにおいて、前記ズームレンズの複数のレンズ群の所定のレンズ間位置に配設された分光プリズム又は移動手段を有する全反射ミラーを備えて、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体の撮像素子に結像する光束を透過又は通過し、かつ前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射している。
【0013】
前記多機能カメラとして、例えば、100〜500万画素のCCD等撮像素子を使用した静止画用テレビカメラで、かつ該テレビカメラから出力された画像データを着脱自在な記録媒体である、例えば、メモリカードに録画・再生できる録画再生手段を備えている。
したがって、この前記メモリカードに録画し、携帯電話機を接続したノート型パソコン又は携帯情報端末PDA(Personal Digital Assistant)に前記メモリカードを装填し電子メールとして基地局等へ送信できる。
【0014】
前記多機能カメラ付ズームレンズが、さらにズームレンズ本体又は従来のテレビカメラ本体等に取付可能なジャンクションユニットを備えていて、前記ジャンクションユニットは、前記テレビカメラ本体とビューファインダ間、前記テレビカメラ本体とズームレンズ間をそれぞれケーブル及びコネクタで中継し、かつ多機能カメラ用ケーブルが接続され、前記テレビカメラ本体からの電源の供給と、同期信号の授受と、前記メモリカードの録画・再生・停止等手段及び前記ビューファインダと外部へ送出する映像信号切替手段を備えている。
【0015】
また、前記多機能カメラとして、例えば、200万画素のC−MOSを使用したハイデフィニションテレビジョン(以降、HDTVと記述)用動画像を出力できる単板又は3板式カラーカメラとしたり、さらに、分光プリズム又は移動手段を備えた全反射ミラーと組み合わせ赤外光用の撮像素子を備えたカメラとすることもできる。
【0016】
【実施例】本願発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本願発明実施例1の分光プリズムを備えた多機能カメラ付ズームレンズの概略図であり、図2は同発明実施例の多機能カメラの回路ブロック図であり、図3は同発明実施例のジャンクションユニットと他機器とのケーブル接続図であり、図4は同発明実施例2の全反射ミラーを備えた多機能カメラ付ズームレンズの概略図である。
図において、1は多機能カメラ付ズームレンズ、2はテレビカメラ本体、3は色分解プリズム、4は分光プリズム、5は撮像素子、6は多機能カメラ、7は撮像素子、8はリレーレンズ、9は直角プリズム、10はメモリカードスロット、11は映像信号処理手段、12は録画再生手段、13は出力端子、14はインターフェース用コネクタ、15は電池パック、16は超小型マイクロフォン、17はデータ信号処理手段、18は回転軸、19aは全反射ミラーの第1の位置、19bは全反射ミラーの第2の位置、21はズーム制御BOX、22はジャンクションユニット、23はビューファインダ、24はレンズ用入力コネクタ、25はレンズ中継用出力コネクタ、26は多機能カメラ出力コネクタ、27は多機能カメラ入力コネクタ、28はVF入力コネクタ、29はVF中継用出力コネクタ、30はVF用出力コネクタ、31はVF中継用入力コネクタ、32はレンズ用出力コネクタ、33はレンズ中継用入力コネクタ、34は映像出力コネクタ、35は映像入力コネクタ、36はトリガースイッチコネクタ、37はトリガースイッチBOX、を示す。
【0017】
[実施例1]
図1において、色分解プリズム3を備えたテレビカメラ本体2の被写体側に図示しないレンズマウントに装着された多機能カメラ付ズームレンズ1は、大きく分けて、前玉側から第1群として被写体にピントを合わせるためのフォーカシングレンズ群、第2及び3群として像の大きさを変えるためのバリエータレンズ群、第4群としてピントのずれを補正するコンペンセータレンズ群、第5群として固定したリレーレンズ群等の複数のレンズ群で構成されている。
【0018】
ここで、放送用又は業務用のズームレンズでは第4群と第5群のレンズ群間は大きなスペースをあけるように設計されていることが多く、このスペースに本来のズームレンズの焦点距離を望遠側へシフトするために図示しない焦点距離変換レンズ群を挿入した方式が多い。
【0019】
本実施例では、この第4群と第5群のレンズ群間の大きなスペースを利用して分光プリズム4を配置し、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体2の撮像素子5に結像する光束を透過し、かつ被写体を撮像した光学像を前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラ6の撮像素子7に結像する光束を前記テレビカメラ本体2とは異なる方向へ分離している。
【0020】
放送用、業務用又は高精細計測用テレビカメラなどでは、3ピースタイプ色分解プリズム光学系を使用して固体撮像素子をその射出面に固着している例が多いが、このようなテレビカメラ本体2に使用されるズームレンズは、テレビカメラ本体2側に使用している色分解プリズム3光学系を含めて軸上色収差、倍率色収差及びディストーション等々について厳密に補正され、高画質な光学像を撮像素子5上に結像している。
【0021】
このため、多機能カメラ6用光学系として、前記第5群として固定したリレーレンズ群と同様な構成、形状及び材質のリレーレンズ8と、同じくテレビカメラ本体2の3ピースタイプ色分解プリズム3光学系のガラス材質と同様のガラス材と、同一の光路長を有する直角プリズム9を使用し、分光プリズム4から反射した光学像を多機能カメラ6の撮像素子7上に結像し光電変換されるので、軸上色収差、倍率色収差及びディストーション等々に優れた高画質な映像信号を出力することができる。
【0022】
図2において、多機能カメラ6の撮像素子7から光電変換され出力された静止画のアナログ映像信号の場合は、リレーレンズ8及び直角プリズム9を介して撮像素子7に結像した光学像は光電変換されて映像信号処理手段11へ入力され、ガンマ補正等信号処理され、アナログ映像信号として出力端子13へ出力される。一方ガンマ補正等信号処理されたアナログ信号はメモリカードスロット10(図1参照)を備えた録画再生手段12へ入力され、A/D変換されてデジタル信号処理用の、例えば、12ビットのDSP(Digital Signal Processor)により、静止画の画像圧縮標準であるJPEGに従って公知の技術により画像圧縮され、記録媒体である前記メモリカードに記録される。
【0023】
同様に、多機能カメラ6の撮像素子7から光電変換され出力されたHDTV等の動画像のアナログ映像信号の場合は、A/D変換されてデジタル信号処理用の、例えば、12ビットのDSPにより、動画の画像圧縮標準であるMPEGに従って公知の技術により画像圧縮され、前記メモリカードスロット10(図1参照)に装填されたメモリカードに記録される。
【0024】
前記メモリカードは、例えば、コンパクトフラッシュカード(登録商標)、スマートメディア(登録商標)、マルチメディアカード(登録商標),SDカード(登録商標)、メモリスティック(登録商標)等の半導体メモリ又は磁気カード、あるいは、他の記録媒体としてドライブ機構を備えた記憶容量の大きいハード・ディスクであってもよい。また、記録容量は、できればHDTV画像が5分間以上記録できる容量のものが好ましい。
【0025】
前記多機能カメラ6が、さらにそのカメラ筐体内部に超小型マイクロフォン16を備え、前記メモリカードへ録画時に同時に音声を収録できるので、カメラ周辺の音、又はアナウンサーの解説など効果的な音声を画像と同時に収録することができる。
【0026】
前記多機能カメラ6が、さらに前記メモリカードに記録された画像データ及び音声データを出力するためのデータ信号処理手段17と、外部通信のためのインターフェース用USB(Universal Serial Bus)又はIEEE1394等に対応するインターフェース用コネクタ14を備えているので、専用ケーブルを使用して直接携帯電話機等に接続し電子メールとして即時に送信できる。
【0027】
また、アナログ映像信号出力端子13も配設されているので、プラグ付同軸ケーブルでテレビカメラ本体2の映像入力コネクタ35(図3参照)に接続し、前記撮像素子7を毎秒30フレームの画像が得られる高速ドラフトモードとして、ビューファインダ23(図3参照)で多機能カメラ6の画像を表示できる。
さらに、アナログ映像信号出力端子13に図示しない映像モニタ又はアナログ入力のビデオ機器を直接接続することもできる。
【0028】
前記多機能カメラ6が、さらにその筐体に配設された小型コネクタを介して着脱自在で再充電可能な、例えば、リチュームイオン電池等の2次電池パック15を備えているので、互換性のあるレンズマウントを備えた他のテレビカメラ本体2に本ズームレンズを装着するのみで、前記テレビカメラ本体2から電源を供給しなくても、多機能カメラ6として機能する。
【0029】
なお、多機能カメラ6側に分光プリズム4で反射する角度は、テレビカメラ本体2側の光束中心に対し90度の角度で反射することが好ましい。
また、分光プリズム4のテレビカメラ本体2側と多機能カメラ6側の光量比は多機能カメラ6が静止画用の、例えば、100〜500万画素の撮像素子7を備えた場合は、0.7:0.3程度にすることが好ましい。
さらに、多機能カメラ6がHDTV用の、例えば、200万画素の単板カラー撮像素子7を備えた場合の光量比は、0.5:0.5又は0.3:0.7程度にすることが好ましい。
【0030】
さらにまた、多機能カメラが赤外光用の、例えば、200万画素の撮像素子7を備えた場合は、分光プリズム4の反射面に赤外光領域の波長を反射し、可視光領域の波長を透過する干渉膜を形成し、それぞれの波長領域の光束を効率よく反射又は透過するようにすることが好ましい。
また、多機能カメラ6の超小型化を図り、ズーム制御BOX21(図3)内に収容することが好ましい。
【0031】
図3において、前記ジャンクションユニット22が、前記テレビカメラ本体2とビューファインダ23間、前記テレビカメラ本体2とズームレンズ1間をそれぞれケーブル及びコネクタで中継し、かつ多機能カメラ6用ケーブルが接続され、前記テレビカメラ本体2からの電源の供給と、同期信号の授受と、前記メモリカードに対する録画・再生・停止等手段及び前記ビューファインダと外部へ送出する映像信号切替手段を備えている。
【0032】
テレビカメラ本体2からジャンクションユニット22を経由してビューファインダ(以後、VFと記載する)23が、VF用出力コネクタ30とVF中継入力用コネクタ31接続ケーブル及びVF中継出力用コネクタ29とVF入力コネクタ28接続ケーブルで接続され、テレビカメラ本体2からVFに必要な映像信号、同期信号又は水平・垂直駆動信号等が供給される。
【0033】
また、ズームレンズ1に対しても、テレビカメラ本体2からジャンクションユニット22を経由して、レンズ用出力コネクタ32とレンズ中継用入力コネクタ33接続ケーブル及びレンズ中継用出力コネクタ25とレンズ用入力コネクタ24接続ケーブルで接続され、テレビカメラ本体2からズーム制御BOX21へズームレンズ1を制御するための電源等が供給される。
【0034】
さらに、多機能カメラ6の多機能カメラ出力コネクタ26と多機能カメラ入力コネクタ27接続ケーブル及び映像出力コネクタ34とテレビカメラ本体2の映像入力コネクタ35接続ケーブルで多機能カメラ6が出力する前記撮像素子7を毎秒30フレームの画像が得られる高速ドラフトモードとした、静止画像信号、HDTV画像信号又は赤外線画像信号のアナログ映像信号をテレビカメラ本体2を経由して外部へ送出することができる。
【0035】
なお、多機能カメラ6自身にもアナログ映像信号出力端子13があり、本出力端子13に図示しない映像モニタ又はアナログ入力のビデオ機器を直接接続することができる。
【0036】
メモリカードを使用しない場合でも、外部通信のためのインターフェース用コネクタ14を備えているので、専用ケーブルを使用して直接携帯電話機等に接続し電子メールとして即時に送信することもできる。
【0037】
さらにまた、ジャンクションユニット22のトリガースイッチコネクタ36のケーブルの先端にスイッチBOX37を接続し、該スイッチBOX37に配設された図示しない押しボタンスイッチにより多機能カメラ6の録画再生手段12を制御している。このスイッチBOX37には図示しない三脚のパン棒などに装着する取付金具があり、カメラマンの手元に配置することができる。
【0038】
ジャンクションユニット22のその他の機能として、テレビカメラ本体2からVF用接続ケーブルで供給された映像同期複合信号、同期信号又は水平・垂直駆動信号等によって、多機能カメラ6を同期化するゲンロック機能とか、ゲンロックされた多機能カメラ6の画像をテレビカメラ本体2の画像中にはめ込む、いわゆるピクチャーインピクチャー機能とか、VF及び外部へ送出する映像を切り替える機能として、テレビカメラ本体2の映像信号と多機能カメラ6の映像信号と前記ピクチャーインピクチャーの映像信号の映像信号切替手段などを組み込むことが好ましい。
【0039】
[実施例2]
図4において、本実施例では、多機能カメラ付ズームレンズ1の第4群と第5群のレンズ群間の大きなスペースを利用して全反射ミラー19を配置し、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体2の撮像素子5に結像する光束が全て通過するように全反射ミラー19aの位置とし、かつ被写体を撮像した光学像を前記多機能カメラ付ズームレンズ1の外部所定位置に装着された多機能カメラ6の撮像素子7に結像するために、図示しないミラー移動手段によって回転軸18を中心として全反射ミラー19を約45度回転して全反射ミラー19b位置としている。
【0040】
上記のように全反射ミラー19を約45度回転して全反射ミラー19bの位置になったとき、図示しないマイクロスイッチが作動し、図3で説明したVF及び外部へ送出するための映像信号切替手段が、多機能カメラの映像信号を優先して出力するように切り替える機能を有することが好ましい。
その他の構成と作用は実施例1と同様である。
【0041】
【発明の効果】本願発明によれば、次のような効果が発揮される。
1.本願発明の請求項1の発明によれば、
前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えているので、例えば、高画質な静止画像又はハイデフィニションテレビジョン画像又は赤外光による暗視画像を着脱自在な前記記録媒体としてのメモリカードに録画し、携帯電話機を接続したパソコン又は携帯情報端末に前記メモリカードを装填し電子メールとして即時に送信できる。
【0042】
また、分光プリズムを使用しているので、テレビカメラ本体の標準画像信号と、多機能カメラの出力画像信号が常時出力されるので、撮像チャンスを逃すことがない。
さらに、赤外光用の分光プリズムの反射面に赤外光領域の波長を反射し、可視光領域の波長を透過する干渉膜を形成しているので、それぞれ100%近い光利用率となり、高感度化を図ることができる。
【0043】
さらにまた、本多機能カメラ付ズームレンズは、互換性のあるレンズマウントを備えた他のテレビカメラに装着可能であり、本ズームレンズを装着したテレビカメラは、前述の通り直ちに高画質な静止画像又はハイデフィニションテレビジョン画像又は赤外光による暗視画像を撮像できる多機能カメラとなる。
【0044】
2.本願発明の請求項2の発明によれば、
移動手段を有する全反射ミラーを使用しているので、それぞれの撮像素子にはズームレンズで撮像した被写体の光学像の光量が100%近く入射するので高感度な画像信号を提供できる。
【0045】
また、前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えているので、例えば、高画質な静止画像又はハイデフィニションテレビジョン画像又は赤外光による暗視画像を着脱自在な前記記録媒体としてのメモリカードに録画し、携帯電話機を接続したパソコン又は携帯情報端末に前記メモリカードを装填し電子メールとして即時に送信できる。
【0046】
さらに、本多機能カメラ付ズームレンズは、互換性のあるレンズマウントを備えた他のテレビカメラに装着可能であり、本ズームレンズを装着したテレビカメラは、前述通り直ちに赤外光による高画質な暗視画像を撮像できる多機能カメラとなる。
【0047】
3.本願発明の請求項3の発明によれば、
前記多機能カメラが、さらにそのカメラ筐体に超小型マイクロフォンを備え、前記記録媒体へ録画時に同時に音声を収録する音声収録手段を備えているので、画像に音声情報も加えて迫真の情報を伝達できる。
【0048】
4.本願発明の請求項4の発明によれば、
前記多機能カメラが、さらに前記記録媒体に記録された画像データ及び音声データを出力するための信号処理手段と、外部通信のためのインターフェース用コネクタとを備えているので、USB又はIEEE1394等の専用ケーブルを使用して直接携帯電話機等に接続し電子メールとして即時に送信できる。
【0049】
5.本願発明の請求項5の発明によれば、
前記多機能カメラが、さらにその筐体に着脱自在な電池パックを備えているので、互換性のあるレンズマウントを備えた他のテレビカメラ本体に本ズームレンズを装着するのみで、前記テレビカメラ本体から電源を供給しなくても、多機能カメラから音声信号付画像信号を提供できる。
【0050】
6.本願発明の請求項6の発明によれば、
前記ジャンクションユニットが、前記テレビカメラ本体とビューファインダ間、前記テレビカメラ本体とズームレンズ間をそれぞれケーブル及びコネクタで中継し、かつ多機能カメラ用ケーブルが接続され、前記テレビカメラ本体からの電源の供給と、同期信号の授受と、前記記録媒体に対する録画・再生・停止等手段と、前記ビューファインダ及び外部へ送出する映像信号切替手段とを備えているので、例えば、本ユニットをズームレンズ又はテレビカメラ本体に取り付ければレンズ操作と同時に適切な画像信号を監視でき、かつ適切な画像信号を送出できる。
【0051】
7.本願発明の請求項7の発明によれば、
前記映像信号切替手段が、前記全反射ミラーの移動手段により第2のミラー位置に切り替えられた時、多機能カメラの映像信号を優先して送出する機能を備えているので、間違えて他の画像信号を出力することがなく、常に目的とした画像を送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明実施例1の分光プリズムを備えた多機能カメラ付ズームレンズの概略図。
【図2】同発明実施例の多機能カメラの回路ブロック図。
【図3】同発明実施例のジャンクションユニットと他機器とのケーブル接続図。
【図4】同発明実施例2の全反射ミラーを備えた多機能カメラ付ズームレンズの概略図。
【符号の説明】
1:多機能カメラ付ズームレンズ 2:テレビカメラ本体
3:色分解プリズム 4:分光プリズム
5:撮像素子 6:多機能カメラ
7:撮像素子 8:リレーレンズ
9:直角プリズム 10:メモリカードスロット
11:映像信号処理手段 12:録画再生手段
13:出力端子 14:インターフェース用コネクタ
15:電池パック 16:超小型マイクロフォン
17:データ信号処理手段 18:回転軸
19a:全反射ミラーの第1の位置 19b:全反射ミラーの第2の位置
21:ズーム制御BOX
22:ジャンクションユニット 23:ビューファインダ
24:レンズ用入力コネクタ 25:レンズ中継用出力コネクタ
26:多機能カメラ出力コネクタ 27:多機能カメラ入力コネクタ
28:VF入力コネクタ 29:VF中継用出力コネクタ
30:VF用出力コネクタ 31:VF中継用入力コネクタ
32:レンズ用出力コネクタ 33:レンズ中継用入力コネクタ
34:映像出力コネクタ 35:映像入力コネクタ
36:トリガースイッチコネクタ 37:トリガースイッチBOX[0001]
BACKGROUND OF THE
[0002]
2. Description of the Related Art Broadcast or professional television cameras use a three-piece type color separation prism and use an image sensor having a higher number of pixels than before (R, G, B pixels). Or the image sensor with a large number of pixels is shifted by half a pixel in the horizontal direction with respect to the CCD of the G channel and the CCD of the B and R channels, and is attached to the color separation prism by a so-called spatial pixel shifting method to increase the resolution. I'm trying.
In addition, zoom lenses used in television cameras have been increasing in magnification and image quality, and various zoom lenses have been supplied depending on the application.
[0003]
As television cameras have been miniaturized, a large number of portable television cameras have been used for news programs or documentary programs, and relay screens have been sent from various places.
However, news programs and the like often send still images by e-mail in order to convey the situation as soon as possible, and are often required to provide high-definition high-definition television images.
On the other hand, a normal television camera is sufficient for daytime photography such as animal ecology, but a special ultra-high sensitivity camera is often required for nighttime photography.
[0004]
In response to such a demand, a color image of, for example, an NTSC system of an ordinary television camera can be taken out as a still image by using a recording device, but a decrease in image quality is inevitable.
In addition, in order to transmit a high-quality video signal to a base station, it must be transmitted using a large-scale transceiver using a parabolic antenna.
In addition, high-definition high-definition television cameras for some images and extra high-sensitivity cameras for nighttime shooting will be required, and the equipment for the interview will be large, and the number of staff must be increased. Must.
[0005]
For this reason, in the present invention, a total reflection mirror provided with a spectral prism or a moving means is incorporated in a zoom lens used for a normal television camera, and transmitted light or transmitted light is imaged on an image pickup device of the television camera body to form a standard system. The reflected light forms an image on an image sensor of a multifunction camera mounted outside the zoom lens. The multi-function camera is a dedicated camera that outputs a still image, a high-definition television image, or a night-vision image using infrared light, and records on a removable recording medium by a recording / reproducing unit, and is connected to a mobile phone. Provided is a zoom lens with a multi-function camera, which can load the recording medium into an information terminal and transmit it as an e-mail.
[0006]
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of the above, the present inventor has solved this problem by the following means.
(1) In a zoom lens composed of a plurality of lens groups mounted on a television camera body and capturing an image of a subject,
An optical image, which is provided at a predetermined inter-lens position of a plurality of lens groups of the zoom lens and transmits an optical image of an image of a subject to an image sensor of the TV camera main body, and transmits an optical image of the subject. A spectroscopic prism that reflects a light flux that forms an image on an image sensor of a multi-function camera attached to a predetermined position outside the zoom lens in a direction different from the television camera body,
The multifunctional camera is a television camera provided with an imaging element for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera, and image data of the television camera. And a recording / reproducing means capable of recording / reproducing on a removable recording medium.
[0007]
(2) In a zoom lens composed of a plurality of lens groups mounted on a television camera and capturing an image of a subject,
A light beam, which is provided at a predetermined inter-lens position of the plurality of lens groups of the zoom lens and forms an optical image of a subject on an image sensor of the TV camera body, passes through the optical image of the subject. A total reflection mirror having a moving unit that reflects a light beam that forms an image on an image pickup device of a multi-function camera attached to a predetermined position outside the zoom lens in a direction different from that of the television camera body;
The multifunctional camera is a television camera provided with an imaging element for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera, and image data of the television camera. And a recording / reproducing means capable of recording / reproducing on a removable recording medium.
[0008]
(3) The multifunctional camera further comprises an ultra-small microphone in the camera housing and audio recording means for recording audio simultaneously with recording on the recording medium. .
[0009]
(4) The multi-function camera further includes a signal processing unit for outputting image data and audio data recorded on the recording medium, and an interface connector for external communication. The zoom lens with a multifunctional camera according to any one of the above items (1) to (3).
(5) The multifunctional camera zoom lens according to any one of (1) to (4), wherein the multifunctional camera further includes a detachable battery pack in a housing thereof. .
[0010]
(6) The zoom lens with a multifunctional camera further includes a junction unit,
The junction unit relays a cable and a connector between the TV camera body and the viewfinder and between the TV camera body and the zoom lens, respectively, and a cable for a multi-function camera is connected, and power is supplied from the TV camera body. (1) to (5), including means for transmitting / receiving a synchronization signal, recording / reproducing / stopping the recording medium, and a video signal switching means for transmitting the viewfinder and the outside. The zoom lens with a multi-function camera according to any one of the above items.
[0011]
(7) The video signal switching means switches the total reflection mirror to a mirror position at which the light flux imaged on the image sensor of the multi-function camera is reflected in a direction different from that of the television camera body by the means for moving the total reflection mirror. (6) The zoom lens with a multi-function camera according to the above (6), further comprising a function of transmitting a video signal of the multi-function camera with priority when the multi-function camera is turned on.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention relates to a zoom lens comprising a plurality of lens groups mounted on a television camera and capturing an image of a subject. A total reflection mirror having a dispersing prism or a moving means disposed on a television lens, transmitting or passing a light beam for forming an optical image of an object on an image sensor of the television camera body, and externally of the zoom lens. A light beam that forms an image on an image sensor of a multi-function camera mounted at a predetermined position is reflected in a direction different from that of the television camera body.
[0013]
The multi-function camera is, for example, a still image television camera using an image sensor such as a CCD having 1 to 5 million pixels, and a recording medium in which image data output from the television camera is detachable. Recording / reproducing means for recording / reproducing on the card is provided.
Therefore, recording can be performed on the memory card, and the memory card can be loaded into a notebook personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant) to which a mobile phone is connected, and transmitted as an e-mail to a base station or the like.
[0014]
The multi-function camera zoom lens further includes a junction unit that can be attached to a zoom lens body or a conventional TV camera body, and the junction unit is between the TV camera body and a viewfinder, and the TV camera body. Each of the zoom lenses is relayed by a cable and a connector, and a cable for a multi-function camera is connected. The power supply from the TV camera main body, the transmission / reception of a synchronization signal, the recording / reproduction / stop of the memory card, etc. And a video signal switching means for transmitting the video signal to the viewfinder and the outside.
[0015]
In addition, as the multifunctional camera, for example, a single-panel or three-panel color camera capable of outputting a moving image for a high-definition television (hereinafter, referred to as HDTV) using a 2-megapixel C-MOS, or a spectral camera In combination with a prism or a total reflection mirror provided with moving means, a camera provided with an image pickup device for infrared light can be provided.
[0016]
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a zoom lens with a multifunctional camera having a spectral prism according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram of the multifunctional camera according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of a cable connection between the junction unit of the example and another device, and FIG. 4 is a schematic diagram of a zoom lens with a multifunctional camera having a total reflection mirror according to the second embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is a zoom lens with a multifunctional camera, 2 is a TV camera body, 3 is a color separation prism, 4 is a spectral prism, 5 is an image sensor, 6 is a multifunctional camera, 7 is an image sensor, 8 is a relay lens, 9 is a right angle prism, 10 is a memory card slot, 11 is video signal processing means, 12 is recording and reproducing means, 13 is an output terminal, 14 is an interface connector, 15 is a battery pack, 16 is a micro microphone, and 17 is a data signal. Processing means, 18 is a rotation axis, 19a is a first position of a total reflection mirror, 19b is a second position of a total reflection mirror, 21 is a zoom control box, 22 is a junction unit, 23 is a viewfinder, and 24 is a lens. Input connector, 25 is a lens relay output connector, 26 is a multi-function camera output connector, 27 is a multi-function camera input connector, 2 Is a VF input connector, 29 is a VF relay output connector, 30 is a VF output connector, 31 is a VF relay input connector, 32 is a lens output connector, 33 is a lens relay input connector, 34 is a video output connector, 35 Denotes a video input connector, 36 denotes a trigger switch connector, and 37 denotes a trigger switch BOX.
[0017]
[Example 1]
In FIG. 1, a
[0018]
Here, in a zoom lens for broadcasting or business use, a large space is often provided between the fourth lens unit and the fifth lens unit, and the focal length of the original zoom lens is telephoto in this space. In many cases, a focal length conversion lens group (not shown) is inserted to shift to the side.
[0019]
In the present embodiment, the
[0020]
Broadcast, commercial or high-definition measurement television cameras often use a three-piece type color separation prism optical system to fix the solid-state image sensor to its exit surface. The zoom lens used in 2 is strictly corrected for axial chromatic aberration, magnification chromatic aberration, distortion, etc., including the
[0021]
Therefore, as an optical system for the
[0022]
2, in the case of an analog video signal of a still image which is photoelectrically converted and output from the
[0023]
Similarly, in the case of an analog video signal of a moving image such as an HDTV, which is photoelectrically converted and output from the
[0024]
The memory card is a semiconductor memory such as a compact flash card (registered trademark), a smart media (registered trademark), a multimedia card (registered trademark), an SD card (registered trademark), a memory stick (registered trademark), or a magnetic card. Alternatively, a hard disk having a large storage capacity and having a drive mechanism as another recording medium may be used. Preferably, the recording capacity is such that the HDTV image can be recorded for 5 minutes or more if possible.
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Further, since the analog video
Further, a video monitor (not shown) or an analog input video device (not shown) can be directly connected to the analog video
[0028]
The
[0029]
It is preferable that the light reflected by the
In addition, the light amount ratio of the
Further, when the
[0030]
Furthermore, when the multifunctional camera is provided with an
Further, it is preferable that the
[0031]
In FIG. 3, the
[0032]
A viewfinder (hereinafter referred to as VF) 23 is connected from the
[0033]
Also, for the
[0034]
Further, the image sensor which the
[0035]
Note that the
[0036]
Even when a memory card is not used, since it is provided with the
[0037]
Furthermore, a
[0038]
Other functions of the
[0039]
[Example 2]
In FIG. 4, in the present embodiment, a
[0040]
When the
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
[0041]
According to the present invention, the following effects can be obtained.
1. According to the first aspect of the present invention,
The multifunctional camera is a television camera provided with an imaging element for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera, and image data of the television camera. Recording / reproducing means capable of recording / reproducing on a removable recording medium, for example, a high-quality still image or high-definition television image or a night vision image by infrared light as the removable recording medium. And recording on a memory card, and loading the memory card into a personal computer or a portable information terminal connected to a mobile phone, and immediately transmitting it as an e-mail.
[0042]
Further, since the spectral prism is used, the standard image signal of the television camera body and the output image signal of the multi-function camera are always output, so that there is no chance of missing an imaging opportunity.
Further, since an interference film that reflects the wavelength in the infrared light region and transmits the wavelength in the visible light region is formed on the reflection surface of the spectral prism for infrared light, the light utilization ratios are close to 100%, respectively, and the light utilization ratio is high. Sensitivity can be improved.
[0043]
Furthermore, the multifunctional camera-equipped zoom lens can be mounted on another TV camera equipped with a compatible lens mount. Alternatively, the multi-function camera can capture a high-definition television image or a night-vision image using infrared light.
[0044]
2. According to the invention of
Since the total reflection mirror having the moving means is used, the light quantity of the optical image of the subject imaged by the zoom lens is nearly 100% incident on each image sensor, so that a highly sensitive image signal can be provided.
[0045]
Further, the multi-function camera is a television camera provided with an imaging device for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera; Recording / reproducing means capable of recording / reproducing image data on / from a removable recording medium; for example, the recording / removing unit can removably record a high-quality still image, a high-definition television image, or a night-vision image by infrared light. Recording can be performed on a memory card as a medium, and the memory card can be loaded into a personal computer or a portable information terminal connected to a mobile phone and immediately transmitted as an e-mail.
[0046]
In addition, the multifunctional camera-equipped zoom lens can be mounted on other TV cameras with compatible lens mounts. It becomes a multifunctional camera that can capture night vision images.
[0047]
3. According to the invention of
The multi-function camera further includes a micro-microphone in its camera housing and a voice recording means for recording voice simultaneously with recording on the recording medium, so that true information is transmitted by adding voice information to the image. it can.
[0048]
4. According to the invention of
The multi-function camera further includes a signal processing unit for outputting image data and audio data recorded on the recording medium, and an interface connector for external communication. It can be directly connected to a mobile phone or the like using a cable and sent immediately as an e-mail.
[0049]
5. According to the invention of
Since the multifunctional camera further includes a detachable battery pack in its housing, the TV camera main body can be simply mounted on another TV camera main body having a compatible lens mount. An image signal with an audio signal can be provided from the multifunctional camera without supplying power from the camera.
[0050]
6. According to the invention of
The junction unit relays a cable and a connector between the television camera body and the viewfinder and between the television camera body and the zoom lens, respectively, and a cable for a multi-function camera is connected, and power is supplied from the television camera body. And means for transmitting / receiving a synchronization signal, recording / reproducing / stopping the recording medium, and video signal switching means for sending the image to the viewfinder and the outside. If attached to the main body, an appropriate image signal can be monitored simultaneously with the operation of the lens, and an appropriate image signal can be transmitted.
[0051]
7. According to the invention of
When the video signal switching means is switched to the second mirror position by the total reflection mirror moving means, the video signal switching means is provided with a function of transmitting the video signal of the multi-function camera preferentially. A desired image can always be transmitted without outputting a signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a zoom lens with a multifunctional camera having a spectral prism according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of the multifunctional camera according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cable connection diagram between the junction unit according to the embodiment of the invention and other devices.
FIG. 4 is a schematic diagram of a multi-function camera-equipped zoom lens including a total reflection mirror according to
[Explanation of symbols]
1: Zoom lens with multi-function camera 2: TV camera body
3: Color separation prism 4: Spectral prism
5: Image sensor 6: Multi-function camera
7: Image sensor 8: Relay lens
9: Right angle prism 10: Memory card slot
11: video signal processing means 12: recording / playback means
13: Output terminal 14: Interface connector
15: Battery pack 16: Microphone
17: Data signal processing means 18: Rotary axis
19a: First position of total reflection mirror 19b: Second position of total reflection mirror
21: Zoom control box
22: Junction unit 23: Viewfinder
24: Lens input connector 25: Lens relay output connector
26: Multi-function camera output connector 27: Multi-function camera input connector
28: VF input connector 29: VF relay output connector
30: VF output connector 31: VF relay input connector
32: Lens output connector 33: Lens relay input connector
34: Video output connector 35: Video input connector
36: Trigger switch connector 37: Trigger switch BOX
Claims (7)
前記ズームレンズの複数のレンズ群の所定のレンズ間位置に配設された、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体の撮像素子に結像する光束は透過し、かつ被写体を撮像した光学像を前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射する分光プリズムを備え、
前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えてなることを特徴とする多機能カメラ付ズームレンズ。In a zoom lens composed of a plurality of lens groups mounted on a TV camera body and imaging an object,
An optical image, which is provided at a predetermined inter-lens position of a plurality of lens groups of the zoom lens and transmits an optical image of an image of a subject to an image sensor of the TV camera main body, and transmits an optical image of the subject. A spectroscopic prism that reflects a light flux that forms an image on an image sensor of a multi-function camera attached to a predetermined position outside the zoom lens in a direction different from the television camera body,
The multifunctional camera is a television camera provided with an imaging element for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera, and image data of the television camera. And a recording / reproducing means capable of recording / reproducing on a removable recording medium.
前記ズームレンズ複数のレンズ群の所定のレンズ間位置に配設された、被写体を撮像した光学像を前記テレビカメラ本体の撮像素子に結像する光束は通過し、かつ被写体を撮像した光学像を前記ズームレンズの外部所定位置に装着された多機能カメラの撮像素子に結像する光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向へ反射する移動手段を有する全反射ミラーを備え、
前記多機能カメラが、静止画用又はハイデフィニションテレビジョン用又は赤外光用の撮像素子を備えたテレビカメラで、該テレビカメラから出力された映像信号の出力端子と、前記テレビカメラの画像データを着脱自在な記録媒体に録画・再生できる録画再生手段とを備えてなることを特徴とする多機能カメラ付ズームレンズ。In a zoom lens composed of a plurality of lens groups attached to a TV camera and capturing an image of a subject,
A light beam, which is provided at a predetermined inter-lens position of the plurality of lens groups of the zoom lens and forms an optical image of a subject on an image sensor of the TV camera body, passes through the optical image of the subject. A total reflection mirror having a moving unit that reflects a light beam that forms an image on an image pickup device of a multi-function camera attached to a predetermined position outside the zoom lens in a direction different from that of the television camera body;
The multifunctional camera is a television camera provided with an imaging element for a still image or a high-definition television or an infrared light, and an output terminal of a video signal output from the television camera, and image data of the television camera. And a recording / reproducing means capable of recording / reproducing on a removable recording medium.
前記ジャンクションユニットが、前記テレビカメラ本体とビューファインダ間、前記テレビカメラ本体とズームレンズ間をそれぞれケーブル及びコネクタで中継し、かつ多機能カメラ用ケーブルが接続され、前記テレビカメラ本体からの電源の供給と、同期信号の授受と、前記記録媒体に対する録画・再生・停止等手段と、前記ビューファインダ及び外部へ送出する映像信号切替手段とを備えてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の多機能カメラ付ズームレンズ。The multifunctional camera-equipped zoom lens further includes a junction unit,
The junction unit relays a cable and a connector between the TV camera body and the viewfinder and between the TV camera body and the zoom lens, respectively, and a cable for a multi-function camera is connected, and power is supplied from the TV camera body. And means for transmitting / receiving a synchronization signal, recording / reproducing / stopping the recording medium, and a video signal switching means for transmitting the video signal to the viewfinder and the outside. 2. The zoom lens with a multifunctional camera according to claim 1.
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WO2006001079A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Takami Hasegawa | Zoom lens with multifunction camera |
CN106226893A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 湖北久之洋红外***股份有限公司 | A kind of multi-view-field long ripple infrared zoom optical system and thermal infrared imager |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003092808A patent/JP2004304359A/en active Pending
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