JP2007158609A - カメラシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラヘッドとカメラ本体が分離した状態にあってもカメラヘッドがカメラ本体と装着されて撮影が行なわれているときと同じ操作感覚で撮影を行なうこともできるカメラシステムを提供する。
【解決手段】カメラヘッド1aとカメラ本体1bが分離した状態にあっても、パンニングやチルティングを行ないたい場合には、スイッチ19aをアブソリュート(Abs)側に切り替えてカメラ本体1bの姿勢どおりに雲台21aを駆動してカメラヘッド1aの姿勢を調節することができるようにしておく。
【選択図】図3
Description
本発明は、撮影光学系と撮像素子とを備えたカメラヘッドと、そのカメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体とを備えたカメラシステムに関する。
撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッドをカメラ本体に交換自在に装着することによってカメラヘッドが持つ撮影機能を最大限に活かした撮影を行なうことができるようにしようとするカメラシステムが提案されている(例えば特許文献1参照)。このようなカメラシステムにあっては、カメラヘッドがカメラ本体に装着された状態にあるときに撮影を行なうことができるということは勿論のこと、カメラヘッドがカメラ本体から分離された状態にあるときにも遠隔操作による撮影を行なうことができるようになっていると都合が良い。このように遠隔操作による撮影も行なうことができるようになっている場合には、カメラヘッドの姿勢を自在に調整することができる雲台があるとなお良い。そうすると、カメラヘッドをカメラ本体に装着して撮影を行なうことも、撮影環境に応じてカメラヘッドを雲台に装着して被写体の撮影を行なうこともできる。
またカメラヘッドとカメラ本体とが分離した状態にあってもカメラヘッドをカメラ本体に装着したのと同じ操作感覚で撮影を行なうことができるようにするためには、雲台の機能を高めてパンニング(以降においてはパン操作ということもある)やチルティング(以降においてはチルト操作ということもある)といった操作、さらにはボディを90度回して縦撮り、横撮りを行なう操作(以降ロール操作もしくはローリングという)に応答して雲台が自在に動く様になっていると良い。
このような雲台にあっては、従来より様々な工夫が凝らされた雲台が数多く提案されている(例えば特許文献2〜4参照)。これらは、ほとんどが遠隔操作に応じて撮影装置の姿勢が調整されるものであって、その技術を、上記カメラヘッドを装着するための雲台に適用することもできる。そうすると、上記パンニングやチルティング、さらにはローリングといった操作に応じてカメラヘッドを自在に動かすことができるようにもなる。
しかしながら、上記特許文献2〜4のものほか、従来のものにおいては、操作子を操作することによりカメラヘッドを動かすものやファインダとなる眼鏡をかけてその眼鏡が見ている方向にレンズを向けるようなものが多いため、パンニングをしようとしたり、チルティングをしようとしたり、ローリングをしようとしたりするときに若干使いにくさを感じてしまう恐れがある。
ところで、最近ナビゲーションシステムが普及してきて加速度センサや角速度センサや磁気方位センサの需要が増え価格が下がってデジタルカメラにも搭載することができるぐらいまで値段が下がってきている。上記特許文献のいずれのものにおいてもその加速度センサや角速度センサや磁気方位センサなどが用いられており、その加速度センサを用いるとカメラヘッドやカメラ本体などの姿勢等を検出することができ、また角速度センサや磁気方位センサを用いるとカメラヘッドやカメラ本体の回転方向の変化状態を検出することができる。
特開平9−322021号公報
特開平7−294296号公報
特開平7−209700号公報
特開平11−211474号公報
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、カメラヘッドとカメラ本体が分離した状態にあってもカメラヘッドがカメラ本体と装着されて撮影が行なわれているときと同じ操作感覚で撮影を行なうことができるカメラシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の第1のカメラシステムは、撮影レンズと撮像素子とを備えたカメラヘッドと、
上記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
上記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドがそのカメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、およびそのカメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタとを備え、
上記カメラ本体が、
このカメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
そのヘッド側アダプタに向けて上記姿勢検出手段で検出されたこのカメラの姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
上記ヘッド側アダプタが、上記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて上記雲台部を駆動してその雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とする。
上記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
上記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドがそのカメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、およびそのカメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタとを備え、
上記カメラ本体が、
このカメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
そのヘッド側アダプタに向けて上記姿勢検出手段で検出されたこのカメラの姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
上記ヘッド側アダプタが、上記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて上記雲台部を駆動してその雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とする。
上記本発明のカメラシステムによれば、上記カメラヘッドと上記カメラ本体とが分離した状態にあったとしても、上記姿勢検出手段で検出されたこのカメラの姿勢に応じて上記本体側送信部から上記ヘッド側アダプタに向けて構図を定めるための操作信号が送信され送信された操作信号が上記ヘッド側受信部で受信され、上記雲台制御部の制御に基づいてカメラヘッドの姿勢がその操作信号が表わす構図を定めるような姿勢に調節される。
そうすると、今までのように操作子を操作するのではなく、カメラヘッドが装着されているかのような感覚を持ってカメラ本体の姿勢を調整するという操作を行なうことによって上記カメラヘッドの姿勢を調整することができるようになる。
以上説明したように、上記カメラヘッドと上記カメラ本体が分離した状態にあってもそのカメラヘッドがそのカメラ本体に装着されて撮影が行なわれているときと同じ様に撮影を行なうことができるカメラシステムが実現する。
ここで、上記カメラ本体が、上記雲台部に装着されたカメラヘッドの姿勢を、上記カメラ本体に備えられた操作子の操作に応じた姿勢に変位させるか、上記カメラ本体自体の姿勢に応じた姿勢に変位させるかを切り替える切替スイッチを備え、
上記本体側送信部は、上記ヘッド側アダプタに向けて、上記操作信号に加え、さらに、上記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
上記雲台制御部は、上記雲台部を、上記操作信号に基づくとともに、さらに上記切替情報に基づいて駆動するものであることが好ましい。
上記本体側送信部は、上記ヘッド側アダプタに向けて、上記操作信号に加え、さらに、上記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
上記雲台制御部は、上記雲台部を、上記操作信号に基づくとともに、さらに上記切替情報に基づいて駆動するものであることが好ましい。
前述したパンニングやチルティング、ローリングといったような撮影操作が必要ない場合には、いままでどおり操作子で操作した方が使い易い場合もある。
そこで、上記切替スイッチを設けて、その切替スイッチをいずれかに切り替えることができるようにしている。上記ヘッド側アダプタには上記切替情報も送信されてくるのでその切替情報に応じて上記ヘッド側アダプタが備える上記雲台制御部によって上記雲台が制御され、上記操作子の操作に応じた姿勢に、あるいは上記カメラヘッドの姿勢に応じた姿勢になるようにカメラヘッドの姿勢が調節される。
このように上記切替スイッチを設けておくと、今までどおり上記操作子を操作して撮影を行なうことも、カメラ本体自体の姿勢を変更することによりパンニングやチルティングさらにはローリングといった操作を行ないながら撮影を行なうこともできるようになる。その結果、より一層使い勝手の良いカメラシステムとなる。
上記カメラヘッドと上記カメラ本体とが分離した状態にあるときに上記カメラ本体の姿勢を検出して検出した姿勢どおりに雲台を駆動するにあたっては、カメラ本体に上記姿勢検出手段として3軸の加速度センサを設けてその3軸の加速度センサの検出結果に応じて姿勢を表す信号をカメラヘッド側に送信するようにしておくと良い。
さらにこの3軸の加速度センサに加えて磁気方位センサもしくは角速度センサを配備すると、その姿勢に至るまでの回転方向の角度変化を検出することができるようになるので、上記雲台の応答性を高めておくことによって上記パンニングやチルティングさらにはローリングといった操作が行なわれているときに、あたかもカメラヘッドがカメラ本体に装着されているかの如き感覚で撮影を行なうことができるようにすることができる。
また、前述したように上記3軸の加速度センサ、角速度センサ、磁気方位センサの価格が需要の増加により押し下げられてきていることから、上記姿勢検出手段に上記3軸の加速度センサ、さらに角速度センサ、磁気方位センサを適用したとしてもカメラシステムの価格を上昇させることはなく、低廉なカメラシステムを提供することができる。
また上記第1のカメラシステムが備える上記カメラ本体の機能を、上記ヘッド側アダプタと同様の本体側アダプタを新たに設けてその本体側アダプタに持たせるようにしても良い。
その場合には、上記課題を達成する本発明の第2のカメラシステムは、撮影レンズと撮像素子とを備えたカメラヘッドと、
上記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
上記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドがそのカメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、および上記カメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタと、
上記カメラヘッドとは分離した状態にあるカメラ本体にそのカメラヘッドに代わり着脱自在に装着される本体側アダプタとを備え、
上記本体側アダプタが、
この本体側アダプタの姿勢を検出する姿勢検出手段と、
上記ヘッド側アダプタに向けて上記姿勢検出手段で検出された姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
上記ヘッド側アダプタが、上記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて、上記雲台部を駆動してその雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とする。
上記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
上記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドがそのカメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、および上記カメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタと、
上記カメラヘッドとは分離した状態にあるカメラ本体にそのカメラヘッドに代わり着脱自在に装着される本体側アダプタとを備え、
上記本体側アダプタが、
この本体側アダプタの姿勢を検出する姿勢検出手段と、
上記ヘッド側アダプタに向けて上記姿勢検出手段で検出された姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
上記ヘッド側アダプタが、上記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて、上記雲台部を駆動してその雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とする。
ここで、上記雲台部に装着されたカメラヘッドの姿勢を、上記カメラ本体に備えられた操作子の操作に応じた姿勢に変位させるか、上記カメラ本体自体の姿勢に応じた姿勢に変位させるかを切り替える切替スイッチを備え、
上記本体側送信部は、上記ヘッド側アダプタに向けて、上記操作信号に加え、さらに、上記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
上記雲台制御部は、上記雲台部を、上記操作信号に基づくとともに、さらに上記切替情報に基づいて駆動するものであることが好ましい。
上記本体側送信部は、上記ヘッド側アダプタに向けて、上記操作信号に加え、さらに、上記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
上記雲台制御部は、上記雲台部を、上記操作信号に基づくとともに、さらに上記切替情報に基づいて駆動するものであることが好ましい。
また上記姿勢検出手段は、3軸の加速度センサを備えたものであっても良く、さらに上記姿勢検出手段は、上記3軸の加速度センサに加え、さらに磁気方位センサもしくは角速度センサを備えたものであっても良い。
以上、説明したように、上記カメラヘッドと上記カメラ本体が分離した状態にあってもカメラヘッドがカメラ本体と装着されて撮影が行なわれているときと同じ操作感覚で撮影を行なうことができるカメラシステムが実現する。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図6は、本発明の一実施形態であるカメラシステムの構成を説明する図である。
図1は、本発明の一実施形態であるカメラシステムの構成を示す図であって、カメラヘッドがカメラ本体に装着されるときの状態を示す図である。図2は、カメラヘッド1aがカメラ本体1bに装着された状態にあるときの電気系統を示すブロック図である。図3は、
本発明の一実施形態であるカメラシステムの構成を示す図であって、カメラヘッドとカメラ本体が分離配置された状態を示す図である。また、図4は、図3の状態を側方から見た図とカメラ本体の背面の構成を示す図である。また図5は、図3、図4に示す様に分離配置された状態にあるときのカメラヘッドとヘッド側アダプタの内部の構成を示すブロック図である。さらに、図6は、図3、図4に示す様に分離配置された状態にあるときのカメラ本体と本体側アダプタの内部の構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態であるカメラシステムの構成を示す図であって、カメラヘッドとカメラ本体が分離配置された状態を示す図である。また、図4は、図3の状態を側方から見た図とカメラ本体の背面の構成を示す図である。また図5は、図3、図4に示す様に分離配置された状態にあるときのカメラヘッドとヘッド側アダプタの内部の構成を示すブロック図である。さらに、図6は、図3、図4に示す様に分離配置された状態にあるときのカメラ本体と本体側アダプタの内部の構成を示すブロック図である。
図1、図3に示すカメラシステム1には、遠隔操作による撮影を行なうときに着脱自在に装着されるヘッド側アダプタ2aと本体側アダプタ2bが付属品として備えられている(図3参照)。これらのアダプタ2a,2bをカメラヘッド1a、カメラ本体1bそれぞれに装着すれば図3に示すように遠隔操作により撮影を行なうようにすることができるが、まず図1、図2を参照してカメラヘッド1aがカメラ本体1bに装着された状態にあるときのカメラシステム1の構成および動作を説明して、その後図3〜図6を参照してカメラ本体1b側からの遠隔操作によってカメラヘッド1aで撮影を行なうときの構成および動作を説明する。
図1に示すように本実施形態のカメラシステム1は、撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッド1aと、そのカメラヘッド1aとの間で信号の入出力を行なうインターフェースを介してそのカメラヘッド1aから画像信号を受け取るカメラ本体1bとを備えている。図1には、撮影光学系と撮像素子を備えたカメラヘッド1aと、そのカメラヘッド1aが着脱自在に装着されるカメラ本体1bとが別々に示されている。なお、図1に示すカメラヘッド1aは、複数種類ある中の一つであって、ほかのいずれのカメラヘッドであってもこのカメラ本体に装着されるようになっている。
図1に示すカメラ本体1bの中央には、多数のマウント接点を持つマウント部10bが配備されており、カメラヘッド1aの端部を受け入れるようになっている。カメラヘッド1aの端部にも多数のマウント接点が設けられており、双方のマウント接点の位置がそれぞれあうように図中の一点鎖線に沿ってカメラヘッド1aの端部がカメラ本体1bのマウント部に嵌入され装着される。
この多数のマウント接点の中のそれぞれが通信用、電力供給用にそれぞれ割り当てられていてカメラ本体1b側からカメラヘッド1a側への通信が行なわれたり、またカメラヘッド1a側からカメラ本体1b側への通信が行なわれたり、さらにカメラ本体1b側からカメラヘッド1a側への電力の供給が行なわれたりする。これらのマウント接点の中には、双方が備えるインターフェースに対応する接点やレリーズ信号をカメラ本体1bからカメラヘッド1aへ供給するための2本の専用線に対応する接点やカメラヘッド1aが接続されたことをカメラ本体1bに通知するための接点等もある。
このヘッドマウント10bの上方にはAWBセンサ11bが配備され、そのAWBセンサ11bにより撮影時の光源種が検出される。この光源種とは、例えば太陽光であるか蛍光灯であるかといったようなものであり、この光源種がAWBセンサ11bにより検出され後述する信号処理部に適正な色温度(例えば太陽光の場合には6000K、蛍光灯の場合には4500K)が設定され最適なホワイトバランスの調整が行なわれる。そのAWBセンサ11bの横には、閃光発光窓12bが配備されており、カメラ本体1b内にはその閃光発光窓12bを通して閃光を発光する閃光発光部が配備されている。さらにカメラ本体1bのボディ上面にはレリーズ釦13bとモードダイヤル14bが配備されている。このモードダイヤル14bの操作によって撮影モードあるいは再生モードのいずれかが選択され、さらにその撮影モードにあっては、静止画撮影モード、あるいは動画撮影モードのいずれかが選択される。なお、モードダイヤル14bには一体的に電源スイッチも配備されており、そのモードダイヤル14bの操作により電源が投入されるようになっている。
ここで図2を参照してカメラヘッド1aとカメラ本体1bの内部の構成を説明する。
図2の左側にはカメラヘッド1a側の電気系統が示されており、また図2の右側にはカメラ本体1b側の電気系統が示されている。
カメラヘッド1aとカメラ本体1bとの双方が有する画像信号の処理系統を説明する前に、このカメラシステム1を動作させるための電力供給源であるバッテリBt廻りの構成を説明しておく。
本実施形態のカメラシステム1は、カメラ本体1bが備えるバッテリBtからの電力の供給を受けてカメラ本体1b並びにカメラヘッド1aが動作するものである。
図2には、カメラ本体1b側のバッテリBtとDC/DCコンバータ181bとの間に電源管理部180bを設けておいて、Key/LED19b(図1に示した撮影モードダイヤル14bもこのKeyの中に含まれているものとする)の中の電源スイッチの操作によりその電源管理部180b内のスイッチが接続されたらDC/DCコンバータ(図2にはDC/DCと記載されている)181bに電力が供給されそのDC/DCコンバータ181bから各部に電力が供給されてカメラ本体1bが動作状態になる構成が示されている。
こうして電源スイッチが操作されカメラ本体1bが動作状態になったら、本体CPU100bによってこのカメラの動作の制御が開始される。このときに本体CPU100bの検出端子(Det)にカメラヘッド1a側からグランド信号(GND)が供給されていたらカメラヘッド1aが装着されているということが本体CPU100bによって検知される。
このような構成にしておくと、カメラ本体1bにカメラヘッド1aが装着されてKey/LED(撮影モードダイヤル14bも含まれている)19bの中の電源スイッチが投入されたときに、本体CPU100bの検出端子(Det)にグランド信号(GND)が供給されていることをもって本体CPU100bがカメラヘッド1aの装着を検知してスイッチSWを切り替えることができる。このスイッチSWの切替によりカメラ本体1b側のバッテリBtとカメラヘッド1a側の電源管理部195a、さらにDC/DCコンバータ196aが接続される。こうしておくと電源スイッチの投入時に、カメラヘッド1aが装着されていた場合には、カメラ本体1bのバッテリBtからカメラヘッド1aに給電が速やかに行なわれるようになる。
さらにこのようにカメラヘッド1aの装着を本体CPU100bが検知して自動的にカメラヘッド1aへの給電が行なわれるとなると、電源投入時に本体CPU100bは、低速シリアルインターフェース(以降低速シリアルI/Fという)110bを制御してヘッドCPU19aに対して初期化情報の送信要求を行なうことができ、その送信要求を受けた、カメラヘッド1a側のヘッドCPU19aから初期化情報が送信されてきたらそれを受けてカメラヘッド1aの種別に応じた初期化処理を実行することもできる。また初期化処理が終了した後、電源投入時のモードが撮影モードであった場合には、本体CPU100bは初期化処理の送信要求に続き表示用の画像信号(以降スルー画という)の送信要求を、低速シリアルI/F110bを使ってカメラヘッド1aに送信することもできる。なお、以降の説明においてはこのスルー画を表わす画像信号のことをスルー画信号という。
またカメラヘッド1a側のヘッドCPU19aが低速シリアルI/F150aを介してカメラ本体側からのスルー画の送信要求を受け取ったら、ヘッドCPU19aはタイミングジェネレータ(以下TGという)17aを制御して撮像素子(ここではCCD固体撮像素子が用いられているので以降CCDという)12aに所定のフレームレートでスルー画信号の生成を開始させることができる。
ここで、このカメラシステム1の構成および動作を詳細に説明する。
図2に示すようにこのカメラシステム1を構成するカメラヘッド1aには、撮影光学系11aとCCD12aとが備えられている。その撮影光学系11a内にはズームレンズ111aやフォーカスレンズ112aや絞り113a、さらにメカシャッタ114aなどが配備されている。カメラ本体1bからカメラヘッド1aに給電が行なわれた後、撮影モードであることがカメラ本体1b側から低速シリアルI/F110bを介して供給されてきたときには、まずメカシャッタ114aがドライバDRにより駆動されてCCD12aの受光面が開放されて撮影スタンバイ状態になる。
さらにスルー画信号の送信要求が送信されてきたら、ヘッドCPU19aはTG17aを制御してCCD12aに露光開始信号、およびその露光開始信号から所定の時間が経過した後に露光終了信号を繰り返しCCD12aに向けて供給することによりスルー画信号の生成を開始させる。このときには後段のCDS13aおよびA/D部14aにもTG17aからタイミング信号を供給して画像信号の処理のタイミングをあわせるようにしている。CDS13aでは、CCD12aから出力された画像信号(アナログのRGB信号)のノイズの低減が行なわれ、A/D部14aではそのアナログのRGB信号からデジタルのRGB信号への変換が行われて後段の高速シリアルI/F15aに供給されカメラ本体1b側にデジタルのRGB信号が送信される。またそのデジタルのRGB信号は、後段の積算ブロック16aにも供給されその積算ブロック16aではピント調節と露出調節が行なわれる。
スルー画を作成するにあたっては、ピントのあった、露出が調節された鮮明な画像をCCD12aの受光面に結像させなければならないので、ヘッドCPU19aは上記積算ブロック16aによる露出調節結果や合焦検出結果に応じてドライバDRに指示してフォーカスレンズ111aの位置を調節したり絞り113aの開口径を調節したりして常にピントや露出のあった鮮明な画像をCCD12aの受光面に結像させるようにしている。なお、このフォーカスレンズ111aを合焦位置に配置するにあたってヘッドCPU19aが、位置検出部115aからのポジション信号を受け取ってフォーカスレンズ111aが合焦位置に配置されたと判定したときにドライバDRに指示して即時フォーカスレンズ111aの駆動を停止させるようにしている。
ここでは、TG17aからのタイミング信号に同期して例えば1/30sのフレームレートでCCD12aからスルー画信号をCDS13aに出力させCDS13aにノイズ低減の処理などを行なわせた後、後段のA/D14aでアナログのスルー画信号をデジタルのスルー画信号に変換させて高速シリアルI/F15aに供給させている。勿論、この高速シリアルI/F15aはカメラ本体1b側にも配備されているので双方の高速シリアルI/F15a,102bによってカメラヘッド1aからカメラ本体1bへスルー画信号の送信が行なわれる。その高速シリアルI/F15a,102bを通ってカメラ本体1bに供給される画像信号の中には、モードダイヤル14b(Keyの中に含まれるとしている)によって撮影モードが選択された状態にあるときに撮影光学系内の撮影レンズが捉えた被写体をLCD107bのLCDパネルやEVF(Electrical View Finder)108b上に表示するための上記スルー画信号のほか、その撮影モードの中の静止画撮影モードが選択された状態にあるときにレリーズ釦13bの操作により得られる静止画像を表す画像信号(以下静止画信号という)やその撮影モードの中の動画モードが選択された状態にあるときにレリーズ釦13bの操作により得られる動画を表す画像信号(以下動画信号という)がある。これらの画像信号のうちのいずれかがカメラ本体1b側からの要求によって高速シリアルインターフェース15a,102bを通ってカメラ本体1b側に送信される。
また、カメラヘッド1aのFlashROM191aには、このカメラヘッド1aの動作の手順を示すプログラムが書き込まれている他、カメラヘッド1aのコンフィギュレーション情報等も記憶されている。もしもカメラ本体1bから初期化情報としてそのコンフィギュレーションの送信要求を表すコマンドが低速シリアルI/F110b,150aを経由して送信されてきたら、FlashROM191a内のコンフィギュレーション情報が低速シリアルI/F150a,110bを経由してカメラ本体1bに送信される。
このように上記低速シリアルI/F150a,110bは、撮影時にカメラ本体1bとカメラヘッド1aとの間のコマンドのやり取りを行なうものでもあって、例えばカメラ本体1bから画像信号(スルー画信号、静止画信号、動画信号のうちのいずれか)の送信の要求に対応するコマンドがその低速シリアルI/F150a,110bを経由して送信されてきたら、その低速シリアルI/F150a,110bよりも高速の高速シリアルI/F150a,110bによってデジタル信号になった画像信号(スルー画信号、静止画信号、動画信号のうちのいずれか)がカメラ本体1bへ送信される。なお、図2にはカメラ本体とカメラヘッドとの間を繋ぐ高速シリアルI/Fによりカメラヘッド1aからカメラ本体1bに向けて画像信号が送信されることが画像チャンネルという言葉で、またカメラヘッド1aとカメラ本体1bとの間で低速シリアルI/Fにより制御信号が送受信されるということが制御チャンネルという言葉で、またレリーズ釦13bからのレリーズ信号などが専用線により送信されるということが専用信号線という言葉でそれぞれ示されている。また、画像チャンネルを2チャンネルもっていることが画像データライン(DATA♯1、DATA♯2)という符号で示されており、高速シリアルI/Fには、その画像チャンネルのほか、クロックラインが備えられていることも示されている。
このような構成を持つカメラヘッド1aとカメラ本体1bによってカメラシステム1が構成されそのカメラシステム1で撮影が行なわれる。
また、本実施形態のカメラシステム1においてはカメラ本体1bとカメラヘッド1aとが分離した状態にあってもカメラ本体1b側からの遠隔操作によりカメラヘッド1aで撮影が行なわれるように、カメラヘッド1aとカメラ本体1bの双方共、無線用の通信部を備えたヘッド側アダプタ2aと本体側アダプタ2bとを備えている。
図3、図4には、カメラ本体1bから分離した状態にあるカメラヘッド1aがカメラ本体1bに代わり着脱自在に装着される雲台部21a、およびそのカメラヘッド1aから画像信号を受け取って信号処理を行なうヘッド側通信部(図3には通信用のアンテナ251aのみが示されている)を備えたヘッド側アダプタ2aが示されている。また図3に示す様にカメラヘッド1aにヘッド側アダプタ2aが装着された状態にあるときには、カメラ本体1bにもカメラヘッド1aに代わり本体側アダプタ2bが装着され、カメラ本体側からの操作指示に応じてカメラヘッド1a側で撮影が行なわれるようになっている。このときに本体側アダプタ2bが備えるスイッチ29bがAbs(図4参照)側に切り替えられていると、カメラ本体1bの姿勢に応じて雲台部21aが駆動されカメラヘッド1aの姿勢が調節されるようになっている。また、その切替スイッチがInc側に切り替えられると、カメラヘッド1aの姿勢がいままでどおり十字キー19b(図4参照)の操作に応じて調節されるようになっている。
つまり、切替スイッチ29bが符号Inc側に切り替えられると、上記雲台部21aに装着されたカメラヘッド1aの姿勢を、カメラ本体1bに備えられた十字キー19bの操作に応じた姿勢に変位させることができ、符号Abs側に切り替えられるとカメラ本体1b自体の姿勢に応じた姿勢に変位させることができる。
ここでヘッド側アダプタ2aと本体側アダプタの内部構成を説明する。
図5に示すヘッド側アダプタ2aは、本体側アダプタ2bとの間で無線通信を行なうヘッド側通信部25aと、カメラヘッド1aで生成された画像信号を無線に適した信号の形式に変換するヘッド側信号仲介部24aとを備えたものであり、図6に示す本体側アダプタ2bは、ヘッド側アダプタ2aとの間で無線通信を行なう本体側通信部21bとその本体側通信部で受信したカメラヘッド1a側からの画像信号をカメラヘッド1aで生成された画像信号の形式に変換する本体側信号仲介部22bとを備えたものである。また、画像信号だけではなく、カメラ本体1b側から操作信号をカメラヘッド1a側に送信する場合においても、上記ヘッド側信号仲介部24aおよび本体側信号仲介部22bによって信号の形式の変換が適応的に行われるようになっており、カメラ本体1b側とカメラヘッド1a側との間の無線通信がどのような信号においても滞りなく速やかに行なわれるようになっている。
このように無線による通信処理を行なう回路を本体側アダプタ2bとヘッド側アダプタとの双方に配備しておくことによって、カメラ本体1b側からの遠隔操作によってヘッド側アダプタ2aが備える雲台21aに装着されているカメラヘッド1aでの撮影を行なうことができるようにしている。
まず、ヘッド側アダプタ2aの構成を説明する。
図5に示すヘッド側アダプタ2aは、バッテリBt2を備えており、カメラ本体1bの代わりにこのヘッド側アダプタ2aが装着されたらカメラ本体1bのバッテリBt2の代わりにそのバッテリBt2からカメラヘッド1aに給電が行なわれる。
このヘッド側アダプタ2aには、カメラ本体1bと同様にカメラ本体1bが備える、カメラヘッド1aとの画像信号通信用の高速シリアルI/F21aと制御信号通信用の低速シリアルI/F29aが備えられている。高速シリアルI/F21aおよび低速シリアルI/F29aは、バスによりヘッド側アダプタCPU20aに接続されていて、そのバスには他にプログラムの処理手順を示すプログラムが格納されているFlashROM204aやバッファメモリになるSDRAM23aも接続されている。したがって、ヘッド側アダプタCPU20aは、FlashROM204a内にある処理手順にしたがってカメラヘッド1aからの画像信号を、高速シリアルI/F21aに受信させ受信させた画像信号を一旦SDRAM23aに記憶しておくようなことができる。このSDRAM23aを設けておくと、ヘッド側アダプタCPU20aは、SDRAM23aに記憶した画像信号を読み出して信号処理部22aに供給し、信号処理を終えた画像信号を再度SDRAM23aに記憶しておくようなこともできる。
このような構成にしておくと各部の処理タイミングを合わせるときにSDRAM23aが活用されるようになって、ヘッド信号仲介部24aで無線に適した信号に変換する処理を行うときにもそのSDRAM23aが活用されタイミング良く無線に適した画像信号に変換されるようになる。
さらに上記ヘッド側信号仲介部24aで無線送信に適した信号に変換された画像信号が、ヘッド側通信部25aからカメラ本体1bに向けて送信される。このように無線に適した信号に変換されると無線伝送中にエラーが発生することが著しく軽減されカメラ本体1b側に正しく信号が伝えられるようになる。
このヘッド側通信部25aが本発明にいうヘッド側受信部にあたり、本実施形態においてはこのヘッド側通信部25aがカメラ本体1b側からの操作信号を受信する役目も担っている。
カメラ本体1b側から操作信号が送信されてきたときには、その操作信号が上記ヘッド側通信部25aによって受信され受信された操作信号に基づいて雲台部21a(図3参照)に配備されているパン用モータPMとチルト用モータTMとロール用モータRMがそれぞれヘッド側アダプタCPU2aの制御の基に駆動される。これらパン用モータPMやチルト用モータTMさらにロール用モータRMを駆動するにあたっては、ヘッドアダプタCPU2aから各ドライバ201a,202a,203aに制御信号が供給され各ドライバ201a,202a,203aからパン用モータPM、チルト用モータTM、ロール用モータRM各々に、ヘッド側アダプタCPU20aからの制御信号に応じたモータ駆動信号がそれぞれ個別に供給され各モータTM,PM,RMがそれぞれ個別に駆動される。各モータの駆動に応じて3軸のアクチュエータを備える雲台21aがパン方向やチルト方向さらにはロール方向に駆動されカメラヘッド1aの姿勢が調節されるようになっている。なお、本実施形態においては、雲台21aをパン、チルト、ロールの各方向に個別に駆動するにあたって各々の方向に個別に駆動されるアクチュエータ(モータの回転を例えばギアトレインや連結ベルトにより受け取ってその回転力によって回転する回転部やモータの回転を直線方向の運動に変換するカム部でモータの回転力を受け取って傾動する傾動部等)を個別に3つ配備して各々のアクチュエータを各モータの回転により駆動することによってカメラヘッド1aの姿勢を精度よく調整することができるようにしてある。
このような構成を持つヘッド側アダプタ2aと対になって用いられる本体側アダプタ2bの構成を図6を参照して説明する。
図6に示す本体側アダプタ2bは、カメラヘッド1aの代わりにカメラ本体1bに装着されるものであってカメラヘッド1aと同様にカメラ本体1b側からの給電により動作する。
この本体側アダプタ2bには、この本体側アダプタ2bの動作を統括的に制御する本体側アダプタCPU20bと、カメラヘッド1aと同様にカメラ本体1bとの間の画像信号通信用の高速シリアルI/F23bと制御信号通信用の低速シリアルI/F24bが備えられている。
高速シリアルI/F23bおよび低速シリアルI/F24bは、バスにより本体側アダプタCPU20bに接続されていて、そのバスには他にプログラムの処理手順を示すプログラムが格納されているFlashROM201bやバッファメモリになるSDRAM202bも接続されている。
したがって、本体側アダプタCPU20bがFlashROM201b内にある処理手順にしたがってヘッド側アダプタ2aから送信されてくる画像信号を、本体側通信部21bを制御して受信したときには受信した画像データを一旦SDRAM202bに記憶しておくことができる。このSDRAM202bを設けたことによりヘッド側アダプタ2aから次々と送られてくる画像信号の送信タイミングと、本体側アダプタの各部の処理タイミングが調整され本体側信号仲介部22bにより無線に適した信号形式からカメラヘッド1a側のCCD12aで生成された画像信号の信号形式を持つ信号に好適に変換されるようになる。
このようにして高速シリアルI/F23bを通してカメラ本体1bに画像信号が供給されてきたら、例えばその画像信号がスルー画信号であれば、その画像信号が表示制御部105bに供給され、その表示制御部105bによって表示画面上にそのスルー画信号に基づくスルー画の表示が行なわれる。そのスルー画の表示が行なわれている最中にレリーズ釦13bが押されたら、レリーズ信号がカメラ本体1bから本体側アダプタが備える本体側通信部21b、ヘッド側通信部25aを介してカメラヘッド1a側に送信され、今度はそのレリーズ信号に応えてカメラヘッド側のCCD12aで生成された静止画信号がヘッド側アダプタ2aを介してカメラ本体1b側に向けて送信されてくる。そうしたら送信されてきた静止画信号が本体側アダプタ2bの本体側通信部21bにより受信され受信された静止画信号がSDRAM202bに一旦記憶される。そのSDRAM202bに静止画信号がすべて記憶されたら、今度は、その静止画信号が読み出され読み出された静止画信号がカメラ本体1bへ高速シリアルI/F23b,102bを通して供給される。その後、信号処理部103bで信号処理が行なわれて信号処理された静止画信号が圧縮/伸張部1091bで圧縮され、圧縮された画像信号が圧縮情報とともにMedia制御部1092bによってカードスロット1093b内のメモリカードに記録される。
本実施形態においては、このようなカメラシステムにあって本体側アダプタ2bに切替スイッチ29bを設けてその切替スイッチ29bの切替状態に応じてカメラヘッド1aの姿勢を十字キー19bの操作に応じたものにするか、カメラ本体自体の姿勢に応じたものにするかを切り替えることができるようにしている。例えばこの切替スイッチ29bがインクリメント(Inc)側に切り替えられるとカメラ本体1b側の十字キー19aの操作が有効になって十字キー19aの操作に応じた操作信号が本体側通信21b部からヘッド側アダプタ1bに供給されカメラヘッド1aの姿勢が調節され、アブソリュート(Abs)側に切り替えられると十字キー19aの操作が無効になって本体側アダプタ2aが備える3軸の加速度センサ27bにより検出されたカメラ本体1bの姿勢どおりにカメラヘッド1aの姿勢が調節されるような操作信号が本体側通信部21bからヘッド側アダプタ2aに向けて供給されカメラヘッド1aの姿勢が調節される。この本体側通信部21bが本発明にいう本体側送信部にあたる。なお、ここでは十字キー19bの操作に応じた操作信号であるか、3軸の加速度センサに基づく操作信号であるかをヘッドアダプタ1b側に認識させるために、送信データの先頭に制御コードとして‘Inc’と‘Abs’という本発明にいうところの切替情報を付加して送信するようにしてある。このようにしておくと、前述したように十字キー19bの操作によるものか、カメラ本体1b自体の姿勢の操作によるものかがヘッドアダプタ側CPU20aにより即時に認識されるようになって、ヘッドアダプタ側CPU20aでわざわざ操作信号の解読処理を行なう必要がなくなる。
このようにしておくと、例えば上記切替スイッチをAbs側に切り替えてカメラヘッド1a側を見ずにカメラ本体1b側の表示画面のみをファインダとして用いて調節するようなことができ、カメラ本体側の撮影者は、カメラヘッド1aの姿勢に囚われることなく、あたかも表示画面を見ているカメラ本体1bにカメラヘッド1aが装着されているかの様に撮影を行なうこともできる。勿論、カメラヘッド1aが捉えている被写体をカメラ本体1b側から同じ様に見ることができる場合には、Inc側に切り替えてカメラヘッド1aの姿勢を操作子である十字キー19bにより調節しても良い。
さらに本実施形態においては、3軸の加速度センサ27bだけであると、本体側アダプタ2bが装着されているカメラ本体1bが操作された後の姿勢を検出することはできても、カメラ本体1bを操作している最中の姿勢(回転角度等)を検出することができないので、この実施形態においてはさらにカメラ本体1bの姿勢が調節され姿勢が変わっているときの変化状態を検出することができるように角速度センサ28bが設けられている。
このようにしておくと、パンニングやチルティング操作が相対的に早い速度で行なわれたときなどに雲台21aが応答良く反応してカメラ本体1bの姿勢の姿勢どおりにカメラヘッド1aの姿勢が調節されるようになる。そうするとカメラヘッド1aが装着されている状態にあるときのパンニングやチルティングやローリングといった操作を、カメラヘッド1aとカメラ本体1bが分離した状態にあっても同じ操作感覚で行なうことができるようになる。
最後に確認の為にパン方向、チルト方向、ロール方向がどのようなものであるかをそれぞれ説明しておく。
図7は、パン方向、チルト方向、ロール方向それぞれを説明する図である。
図7(a)にはパン方向がどの方向の操作であるかが示されており、図7(b)にはチルト方向がどの方向の操作であるかが示されている。図7(c)にはロール方向がどの方向の操作であるかが示されている。
図7(a),(b),(c)の左端には、カメラヘッド1aの視野枠が示されている。また図7(a),(b)の右端にはカメラ本体1bが元々構えられている姿勢が示されその左の脇に撮影時に操作される方向が示されている。
また、図7(c)には右端に操作されるロール方向が示されその左脇に元々構えられている姿勢が示されている。
図7(a)に示すパンニングを行なう場合には、図7(a)の矢印方向(カメラ本体を図7(a)左端に示す姿勢になるように構えておいて幅方向の中央AXISを軸として回転させるように振る)にカメラ本体1bを振りながら最も良い構図が得られるところでシャッタボタン13bが押されて撮影が行なわれる。
このため前述した様に本実施形態のカメラシステム1においては、加速度センサ27bに加えて角速度センサ28bを設けてその角速度センサ28bによりカメラ本体1bの回転状態を敏感に検出することができるようにもしている。
このように角速度センサ28bを設けておくと、パンニングと同様にチルティングやローリングにおいても応答良くカメラヘッド1aの姿勢を調節することができるようになり、雲台21a内のモータの応答性を上げておきさえすればカメラヘッド1aがカメラ本体1bに装着されたのと同じ感覚に限りなく近い操作感覚で撮影を行なうことができるようになる。
このスイッチ29bの切替については、前述したよう様に例えばカメラヘッド1aが捉えている被写体が撮影者の視野とがかなり異なっているようなときにカメラヘッド1aをカメラ本体1bに装着した状態と同じ感覚で撮影を行ないたいと思った場合には、アブソリュート(Abs)側に切り替えさらにカメラヘッド1a側を見ずにカメラ本体1b側の表示画面をファインダとすることによってあたかもカメラヘッドが装着されているかのような感覚で撮影を行なうことができる。
また、カメラヘッドが捉えている被写体が、カメラ本体側からの視野とほぼ一致するときには、実際に被写体を見ながら撮影を行なうことができるので、スイッチ29bをインクリメント(Inc)側に切り替えて十字キー19bを操作しながら構図を定めるようにしても良い。
なお、上記角速度センサ28bの代わりに磁気方位センサを用いても良い。
図8は、図6に示した本体側アダプタ2bの機能をカメラ本体1bbに持たせた場合の構成を示す図である。また図9は、カメラ本体1bb内部の構成を示す図である。
図9に示すように、図6に示した本体側アダプタ2bの機能(本体側信号仲介部22bbと通信部21bbと加速度センサ27bbと角速度センサ28bb)をカメラ本体1bb内部に配備して図8に示すように本体側アダプタを省いてカメラ本体部1bbのみにして簡素化を図っている。このようにしても良い。
以上説明した様に、カメラヘッドとカメラ本体が分離した状態にあってもカメラヘッドがカメラ本体と装着されて撮影が行なわれているときと同じ操作感覚で撮影を行なうこともできるカメラシステムが実現する。
1 カメラシステム
1a カメラヘッド
11a 撮影光学系
12a CCD
13a CDS
14a A/D部
15a 高速シリアルI/F
150a 低速シリアルI/F
16a 積算ブロック
17a TG
18a SDRAM
19a ヘッドCPU
191a FlashROM
195a 電源管理部
196a DC/DCコンバータ
1b カメラ本体
100b 本体CPU
101b FlashROM
102b 高速シリアルI/F
103b 信号処理部
104b SDRAM
105b 表示制御部
1060b LCDドライバ
1061b EVFドライバ
107b LCD
108b EVF
1091b JPEG圧縮・伸張部
1092b Media制御部
1093b カードスロット
110 低速シリアルI/F
180b 電源管理部
181b DC/DCコンバータ
SW スイッチ
Bt バッテリ
1a カメラヘッド
11a 撮影光学系
12a CCD
13a CDS
14a A/D部
15a 高速シリアルI/F
150a 低速シリアルI/F
16a 積算ブロック
17a TG
18a SDRAM
19a ヘッドCPU
191a FlashROM
195a 電源管理部
196a DC/DCコンバータ
1b カメラ本体
100b 本体CPU
101b FlashROM
102b 高速シリアルI/F
103b 信号処理部
104b SDRAM
105b 表示制御部
1060b LCDドライバ
1061b EVFドライバ
107b LCD
108b EVF
1091b JPEG圧縮・伸張部
1092b Media制御部
1093b カードスロット
110 低速シリアルI/F
180b 電源管理部
181b DC/DCコンバータ
SW スイッチ
Bt バッテリ
Claims (8)
- 撮影レンズと撮像素子とを備えたカメラヘッドと、
前記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
前記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドが該カメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、および該カメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタとを備え、
前記カメラ本体が、
このカメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記ヘッド側アダプタに向けて、前記姿勢検出手段で検出された姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
前記ヘッド側アダプタが、前記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて前記雲台部を駆動して該雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とするカメラシステム。 - 前記カメラ本体が、前記雲台部に装着されたカメラヘッドの姿勢を、前記カメラ本体に備えられた操作子の操作に応じた姿勢に変位させるか、前記カメラ本体自体の姿勢に応じた姿勢に変位させるかを切り替える切替スイッチを備え、
前記本体側送信部は、前記ヘッド側アダプタに向けて、前記操作信号に加え、さらに、前記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
前記雲台制御部は、前記雲台部を、前記操作信号に基づくとともに、さらに前記切替情報に基づいて駆動するものであることを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。 - 前記姿勢検出手段は、3軸の加速度センサを備えたものであることを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
- 前記姿勢検出手段は、前記3軸の加速度センサに加え、さらに磁気方位センサもしくは角速度センサを備えたものであることを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。
- 撮影レンズと撮像素子とを備えたカメラヘッドと、
前記カメラヘッドが着脱自在に装着され装着されたカメラヘッドから画像信号を受け取って信号処理を行なうカメラ本体と、
前記カメラ本体から分離した状態にあるカメラヘッドが該カメラ本体に代わり着脱自在に装着される雲台部、および前記カメラ本体側からの操作信号を受信するヘッド側受信部を有するヘッド側アダプタと、
前記カメラヘッドとは分離した状態にあるカメラ本体に該カメラヘッドに代わり着脱自在に装着される本体側アダプタとを備え、
前記本体側アダプタが、
この本体側アダプタの姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記ヘッド側アダプタに向けて前記姿勢検出手段で検出された姿勢に応じた操作信号を送信する本体側送信部とを備え、
前記ヘッド側アダプタが、前記ヘッド側受信部で受信した操作信号に基づいて、前記雲台部を駆動して該雲台部に装着されているカメラヘッドの姿勢を制御する雲台制御部を備えたことを特徴とするカメラシステム。 - 前記本体側アダプタが、
前記雲台部に装着されたカメラヘッドの姿勢を、前記カメラ本体に備えられた操作子の操作に応じた姿勢に変位させるか、前記カメラ本体自体の姿勢に応じた姿勢に変位させるかを切り替える切替スイッチを備え、
前記本体側送信部は、前記ヘッド側アダプタに向けて、前記操作信号に加え、さらに、前記切替スイッチの切替情報を送信するものであり、
前記雲台制御部は、前記雲台部を、前記操作信号に基づくとともに、さらに前記切替情報に基づいて駆動するものであることを特徴とする請求項5記載のカメラシステム。 - 前記姿勢検出手段は、3軸の加速度センサを備えたものであることを特徴とする請求項5記載のカメラシステム。
- 前記姿勢検出手段は、前記3軸の加速度センサに加え、さらに磁気方位センサもしくは角速度センサを備えたものであることを特徴とする請求項5記載のカメラシステム。
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