以下、添付図面を参照して、本発明に係るオートフォーカスシステムについて詳細に説明する。
図1は、本発明が適用されるテレビカメラシステムの一実施の形態を示した外観図である。同図に示すようにテレビカメラ10は、主に放送用又は業務用に使用されるテレビカメラであり、レンズ装置12とカメラ本体14とで構成され、ペデスタルドリー16上に設置された雲台18に支持されている。
雲台18には、左右2本のパン棒22、24が延設されており、右側のパン棒22のグリップ部22Aには、フォーカスデマンド(フォーカスコントローラ)26がマウンティングクランプ38によって設置され、左側のパン棒24のグリップ部にはズームデマンド(ズームコントローラ)28が設置されている。
フォーカスデマンド26には、回動可能なフォーカスノブ30が設けられており、マニュアルフォーカス(MF)によりフォーカス制御を行う際に、このフォーカスノブ30を回動操作すると、その回動位置に応じたフォーカス位置を目標位置としてフォーカス(フォーカスレンズ)の移動を指令するフォーカス制御信号がフォーカスデマンド26からレンズ装置12に与えられる。これにより、レンズ装置12のフォーカスレンズがフォーカス制御信号によって指令された目標位置に移動する。
ズームデマンド28には、回動可能なサムリング34が設けられており、そのサムリング34を左右方向に回動操作すると、回動位置に応じたズーム速度を目標速度としてズーム(ズームレンズ)の移動を指令するズーム制御信号がズームデマンド28からレンズ装置12に与えられる。これにより、レンズ装置12のズームレンズがズーム制御信号によって指令された目標速度で移動する。
また、図では省略するが、フォーカスデマンド26には、オートフォーカス(AF)に関する各種操作部材が設けられると共に、AFによりピントを合わせる対象の被写体範囲(AFの対象範囲)を示すAF枠の制御(位置等の変更)を行うためのAF枠制御装置(AF枠自動追尾装置)が組み込まれ、そのAF枠制御装置の各種操作部材もフォーカスデマンド26に設けられている。
更に、AF枠制御装置の構成要素として同図のようにタッチパネル付き液晶ディスプレイ(LCD)40が設置具によりフォーカスデマンド26の本体上部に設置され、図示しないケーブルでフォーカスデマンド26に接続されている。
尚、以下において、単にLCD40と記した場合にはこのタッチパネル付き液晶ディスプレイ40を示す。また、LCD40は、フォーカスデマンド26の本体上部以外の任意の位置に設置することが可能である。例えば、ビューファインダ36の横に設置してもよい。
カメラ本体14の上には、表示装置であるビューファインダ36が設置されている。このビューファインダ36には、本テレビカメラ10で撮影されている被写体の映像が表示されるため、カメラマンはその映像を見ながらフォーカスデマンド26やズームデマンド28を操作することによって所望の構図で被写体を撮影することができるようになっている。尚、以下において、撮影映像又は撮影画像と称した場合には、テレビカメラ10で現在撮影されている映像又は画像を示すものとする。
また、ビューファインダ36に表示される撮影映像には、現在AF枠が設定されている位置、大きさ、形状(縦横比)を示すAF枠の画像が重畳されて表示されるようになっており、AFによりフォーカス制御を行う場合には撮影映像内のどの範囲の被写体にピントが合わせられるかを知ることができるようになっている。尚、MFとAFのフォーカス制御は、フォーカスデマンド26に設けられたモードスイッチ等で切り替えられるようになっている。
図2は、上記テレビカメラシステムに適用されるオートフォーカスシステムの全体構成を示したブロック図である。
同図のオートフォーカスシステム1には、図1に示したテレビカメラ10のレンズ装置12及びカメラ本体14とビューファインダ36が示されている。また、図1のフォーカスデマンド26の構成要素として、フォーカス操作部50と、フォーカスデマンド26に組み込まれたAF枠制御装置(AF枠自動追尾装置)を構成する画像処理ユニット58及びAF枠操作部60が示されている。
テレビカメラ10は、ハイビジョンテレビ[HD(High Definition)TV]方式に対応したHDカメラからなるカメラ本体14と、カメラ本体14のレンズマウントに装着される撮影レンズ(光学系)を備えたレンズ装置12とから構成される。
カメラ本体14には、撮像素子(例えばCCD)や所要の信号処理回路等が搭載されており、レンズ装置12の撮影レンズにより結像された像は、撮像素子により光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてHDTV方式の映像信号(HDTV信号)として、カメラ本体14の映像信号出力端子等から外部に出力される。
また、図1のようにカメラ本体14の上部等に設置されるビューファインダ36には、テレビカメラ10の撮影映像が表示されるようになっている。ビューファインダ36には、撮影映像以外の各種情報が表示されるようになっており、例えば、現在の設定されているAF枠の範囲(位置、大きさ、形状)を示す画像が撮影映像に重畳されて表示されるようになっている。
レンズ装置12は、カメラ本体14のレンズマウントに装着される撮影レンズ(ズームレンズ)64を備えており、その撮影レンズ64により、被写体56がカメラ本体14の撮像素子の撮像面に結像されるようになっている。撮影レンズ64には、図示を省略するが、その構成要素としてフォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどの撮影条件を調整するための可動部が設けられており、それらの可動部は、モータ(サーボ機構)によって電動駆動されるようになっている。例えば、フォーカスレンズ群やズームレンズ群は光軸方向に移動し、フォーカスレンズ群が移動することによってフォーカス(被写体距離)調整が行われ、またズームレンズ群が移動することによって焦点距離(ズーム倍率)調整が行われる。
尚、AFに関するシステムにおいては、少なくともフォーカスレンズ群が電動で駆動できればよく、その他の可動部は手動でのみ駆動可能であってもよい。
また、レンズ装置12には、AFユニット66及び図示しないレンズCPU等が搭載されている。レンズCPUはレンズ装置12全体を統括制御するものであり、フォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどのモータによって電動駆動される制御対象の状態(位置、速度)をモータを駆動して制御する。また、AFユニット66は、AFによるフォーカス制御(自動ピント調整)を行うために必要な情報を取得するための処理部であり、図示を省略するが、AF処理部、AF用撮像回路等から構成されている。
AF用撮像回路はAF処理用の映像信号を取得するためにレンズ装置12に配置されており、CCD等の撮像素子(AF用撮像素子という)やAF用撮像素子の出力信号を所定形式の映像信号として出力する処理回路等を備えている。尚、AF用撮像回路から出力される映像信号は輝度信号である。
AF用撮像素子の撮像面には、撮影レンズ64の光路上に配置されたハーフミラー等によってカメラ本体14の撮像素子に入射する被写体光から分岐された被写体光が結像するようになっている。AF用撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離(ピントが合う被写体の距離)は、カメラ本体14の撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離に一致するように構成されており、AF用撮像素子により取り込まれる被写体画像は、カメラ本体14の撮像素子により取り込まれる被写体画像と一致している。なお、両者の撮影範囲に関しては完全に一致している必要はなく、例えば、AF用撮像素子の撮影範囲の方がカメラ本体14の撮像素子の撮影範囲を包含する大きな範囲であってもよい。
AF処理部は、AF用撮像回路から映像信号を取得し、その映像信号に基づいてAFの対象範囲とするAFエリア(AF枠)の範囲内における被写体画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を算出する。例えば、AF用撮像素子から得られた映像信号から高域周波数成分の信号をハイパスフィルタによって抽出した後、その高域周波数成分の信号のうち後述のようにして設定されるAFエリアに対応する範囲の信号を1画面(1フレーム)分ずつ積算する。このようにして1画面分ごとに得られる積算値はAFエリア内の被写体画像のコントラストの高低を示し、その積算値が焦点評価値としてレンズCPUに与えられる。
レンズCPUは、AFエリアの範囲(輪郭)を示すAF枠の情報(AF枠情報)を、後述するように画像処理ユニット58から取得し、そのAF枠情報により指定されたAF枠内の範囲をAFエリアとしてAF処理部に指定する。そして、そのAFエリア内の画像(映像信号)により求められる焦点評価値をAF処理部から取得する。
このようにしてAF用撮像回路から1画面分の映像信号が取得されるごとに(AF処理部で焦点評価値が求められるごとに)AF処理部から焦点評価値を取得すると共に、取得した焦点評価値が最大(極大)、即ち、AF枠内の被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ群を制御する。例えば、焦点評価値に基づくフォーカスレンズ群の制御方式として山登り方式が一般的に知られており、フォーカスレンズ群を焦点評価値が増加する方向に移動させて行き、焦点評価値が減少し始める点を検出すると、その位置にフォーカスレンズ群を設定する。これにより、AF枠内の被写体に自動でピントが合わせられる。
尚、上述のAF処理部は、焦点評価値を算出するために、レンズ装置12に搭載されたAF用撮像素子から映像信号を取得しているが、カメラ本体14の撮像素子より撮影された映像の映像信号をカメラ本体14から取得するような構成としてもよい。また、AF枠内の被写体に自動でピントを合わせるためのAF手段はどのようなものであってもよい。
ここで、AFエリア200は、図3に示すようにカメラ本体14における撮像素子の撮像エリア202に対して四角形状の領域として設定され、その輪郭を示す枠204がAF枠を示し、撮像素子のAFエリア200(AF枠204内)の範囲で撮影される被写体がAFによりピントを合わせる対象となる。
尚、本明細書では、撮像エリア202に対するAF枠204(AFエリア200)の範囲は、AF枠204の位置、大きさ、及び、形状(縦横比)の3つの要素によって決まるものとし、“AF枠の範囲を変更する”という趣旨の記載は、AF枠の位置、大きさ、及び、形状の3つの要素のうち、少なくとも1つの要素を変更することを意味するものとする。
また、レンズ装置12は、ケーブルを介して、又は、直接的にカメラ本体14と接続され、レンズ装置12とカメラ本体14の各々に設けられたシリアル通信インターフェース(SCI)12a、14aを通じて各種情報のやり取りが行えるようになっている。これによりAFユニット66において現在設定されているAF枠の情報もカメラ本体14に送信され、カメラ本体14内での処理によってビューファインダ36に表示される撮影映像に現在設定されているAF枠の位置、大きさ、形状に対応したAF枠の画像が重畳表示されるようになっている。
フォーカス操作部50は、フォーカスデマンド26の構成要素であると共に、一般的なフォーカスデマンドが備えている構成要素を示している。フォーカス操作部50の構成要素として、図1に示したフォーカスノブ30、AFモードとMFモードの切替えやAFモードの種類(連続モードやモーメンタリモード)の切替えを行うためのモードスイッチ(図示せず)、AFの開始を指示するAF開始スイッチ(図示せず)等、AFの制御内容やMFの制御に関する操作部材を備えると共に、それらの操作部材の設定状態を検出し、検出した設定状態に基づいて制御信号を送出する処理回路等を備えている。
フォーカスデマンド26にはレンズ装置12とケーブルで接続するためのインターフェース(I/F)52が設けられており、フォーカス操作部50はそのI/F52及びケーブルを介してレンズ装置12に接続され、SCI12aを通じてレンズCPUとの間のシリアル通信により各種信号のやり取りが行えるようになっている。
これにより、フォーカス操作部50から送出された各種制御信号がレンズCPUに与えられ、その制御信号に従った処理がレンズCPUで実行されるようになっている。例えば、AFによるフォーカス制御(AFモード)の指示が与えられた場合には、上記のようにAFユニット66から得られる焦点評価値に基づいてAFによるフォーカス制御が行われ、MFによるフォーカス制御(MFモード)の指示が与えられた場合には、フォーカスノブ30の操作に基づいてフォーカス操作部50から与えられるフォーカス位置指令信号に従ってMFによるフォーカス制御が行われるようになっている。
画像処理ユニット58は、フォーカスデマンド26にAF枠制御装置の構成要素として組み込まれた処理部であり、レンズ装置12のAFユニット66において設定されるAF枠の範囲(位置、大きさ、形状(縦横比))を後述のマニュアル操作又はAF枠自動追尾の処理により指定するための処理部である。
画像処理ユニット58は、SCI70aを備えており、そのSCI70aは、上記I/F52を介してレンズ装置12に接続され、SCI12aを通じてレンズCPUとの間でシリアル通信により各種信号のやり取りが行えるようになっている。これにより、例えば、AF枠の範囲を指定するAF枠情報が画像処理ユニット58からレンズ装置12のレンズCPUに与えられ、そのAF枠情報に基づいてAFユニット66におけるAF枠の範囲が設定される。
また、フォーカスデマンド26には画像処理ユニット58に映像信号を取り込むための映像入力コネクタが設けられており、その映像入力コネクタにカメラ本体14の映像出力コネクタがダウンコンバータ68を介してケーブルで接続される。これによって、カメラ本体14の映像出力コネクタから出力されたHDTV信号が、ダウンコンバータ68によって、標準テレビ[NTSC(National Television System Committee)]方式の映像信号(SDTV信号)に変換(ダウンコンバート)されて、画像処理ユニット58に入力されるようになっている。
画像処理ユニット58は、AF枠自動追尾処理を実行する際に、カメラ本体14から入力された撮影映像の映像信号から1コマ分の撮撮画像を順次取り込み、撮影画像の中から所定の追尾対象の被写体を検出する処理を行う。そして、AFによりその被写体にピントが合わせられるようにAF枠の範囲を決定し、決定したAF枠の範囲をレンズ装置12のレンズCPUに送信する。
AF枠操作部60は、AF枠制御装置としてフォーカスデマンド26に画像処理ユニット58と共に一体的に設けられ、又は、その一部又は全てが、フォーカスデマンド26とは別体の装置、即ち、画像処理ユニット58とは別体の装置に設けられてケーブル等で接続されている。本実施の形態では、図1のようにタッチパネル付きLCD40がフォーカスデマンド26(画像処理ユニット58)とは別体で設けられ、他の構成要素はフォーカスデマンド26に画像処理ユニット58と共に設けられている。
AF枠操作部60は、主にAF枠の制御に関する操作を行うための操作部であり、AF枠の範囲を操作者がマニュアル操作で指示入力するための操作部材や、AF枠を所望の被写体に自動で追尾させるAF枠自動追尾に関する操作を行うための操作部材を備えている。
図4のフォーカスデマンド26の外観図にも併せて示すように、AF枠操作部60の操作部材として、AF枠の位置をユーザの手動操作により上下左右に移動させるための位置操作部材100(例えば、ジョイスティックやトラックボール)、AF枠の大きさを手動操作により変更するためのサイズ操作部材102(例えば、ツマミ)、AF枠の形状を手動操作により変更するための形状操作部材104(例えば、ツマミ)、AF枠自動追尾の開始を指示する追尾開始スイッチ108、AF枠自動追尾の停止を指示する追尾停止スイッチ110が設けられており、これらの操作部材100、102、104、108、110の設定状態が、画像処理ユニット58(後述のメインボード70のCPU78)により読み取られるようになっている。
また、AF枠操作部60のLCD40は、AF枠自動追尾に関するモード等の設定をタッチ操作(タップ操作)で入力できるようにしたもので、画像処理ユニット58のCPU78によりLCD40に表示される画像が設定内容に応じて適宜切り換えられるようになっている。
尚、本実施の形態では、画像処理ユニット58やAF枠操作部60を備えたAF枠制御装置がフォーカスデマンド26に組み込まれた態様を示したが、AF枠制御装置はフォーカスデマンド26とは別体の装置として構成してもよい。また、この場合に、AF枠操作部60は、その一部又は全てを画像処理ユニット58と一体の装置に設けられてもよいし、別体の装置に設けてもよい。
次に画像処理ユニット58の構成及び処理内容について説明する。
画像処理ユニット58は、主としてメインボード70、パターンマッチング処理演算ボード72、顔認識処理演算ボード74から構成されている。メインボード70、パターンマッチング処理演算ボード72、顔認識処理演算ボード74の各々にはCPU78、90、92が搭載されており、各ボード毎に個別の演算処理が行われると共に、各CPU78、90、92は、バスや制御線で接続され、相互にデータのやり取りや、演算処理の同期等が図られるようになっている。
画像処理ユニット58における処理は、メインボード70において統括的に行われるようになっている。そのメインボード70には、演算処理を行う上記CPU78の他に、SCI70a、デコーダ(A/D変換器)76、スーパーインポーザ82、RAM80等が搭載されている。
SCI70aは、上述のようにレンズ装置12のSCI12aとの間でシリアル通信を行うためのインターフェース回路であり、上記AF枠情報等をレンズ装置12に送信する。
デコーダ76は、上記ダウンコンバータ68から画像処理ユニット58に入力されるテレビカメラ10の撮影映像の映像信号(SDTV信号)を、画像処理ユニット58においてデジタル処理可能なデータに変換するための回路であり、アナログのSDTV信号をデジタルデータの映像信号に変換するA/D変換処理等を行っている。このデコーダ76から出力される撮影映像の映像信号は、パターンマッチング処理演算ボード72や顔認識処理演算ボード74にも送られ、パターンマッチング処理演算ボード72や顔認識処理演算ボード74においてもテレビカメラ10の撮影映像を1コマ単位の撮影画像として取得することができるようになっている。
スーパーインポーザ82は、上記のデコーダ76により得られた撮影映像の映像信号と、CPU78により生成される画像信号とを合成し、その合成した映像信号をLCD40に出力・表示する回路である。これにより、カメラ本体14に設置されているビューファインダ36と同様にテレビカメラ10の撮影映像がLCD40に表示されると共に、その撮影映像に重ねて、現在設定されているAF枠の範囲を示すAF枠の画像や、タッチパネルでの入力操作を行えるようにしたメニュー画面(メニュー画像)等がLCD40に表示される。尚、撮影映像に重畳させることなくCPU78で生成された画像のみを表示させることも当然可能である。
RAM80は、CPU78の演算処理において使用するデータを一時的に格納するメモリである。
一方、パターンマッチング処理演算ボード72や顔認識処理演算ボード74は、パターンマッチングと顔検出・認識処理を個別に行うための演算ボードであり、各々、演算処理を行うCPU90、92の他に画像データを一時的に格納するVRAM94、96等を備えている。
また、画像処理ユニット58には、SD(Secure Digital)カードやUSBメモリなどの外部メモリとしてデータカード114を装填するスロット115が設けられており、顔認識により特定の人物の顔を検出する際に、その特定の人物の顔を示す認証データを予めデータカード114に保存しておき、そのデータカード114をスロット75に装填することで、顔認識に必要な認証データをデータカード114からCPU78が読み込めるようになっている。
続いて、上記のごとく構成された画像処理ユニット58によるAF枠の制御についてLCD40の表示及び操作に関する処理と共に説明する。
図5に示すようにLCD40の画面40aには、テレビカメラ10の撮影映像に重畳して各種ボタン300〜310からなるメニュー画面(メニュー画像)と、現在設定されているAF枠の範囲を示すAF枠の画像204(単にAF枠204という)が表示される。メニュー画面の各種ボタン300〜310やAF枠204のように撮影映像に重畳される画像は、図2に示した画像処理ユニット58におけるメインボード70のCPU78により生成され、それらの画像が、スーパーインポーザ82においてデコーダ76から出力されるテレビカメラ10の撮影映像に重畳されてLCD40に表示されるようになっている。尚、LCD40の表示(表示内容)に関する制御はCPU78により行われるものである。
一方、LCD40はタッチパネルを備えており、LCD40の画面40aに対して指先等が触れるタッチ操作が行われると、触れた位置(座標)を示す位置情報がCPU78に与えられるようになっている。これにより、LCD40の画面40aに対して行われたタッチ操作の位置や操作の種類(タップ操作、ダブルタップ操作等)がCPU78により検出されるようになっている。そして、その操作に従った処理がCPU78により実行されるようになっている。
LCD40の画面40aにおける基本的な操作として、各ボタン300〜310に予め割り当てられた指示を入力する操作や、AF枠204の範囲を指定する操作があり、前者の操作は、各ボタン300〜310の位置を指先等でタップ操作するものである。後者のAF枠204の範囲を指定する操作は、例えば、撮影映像が表示されたLCD40の画面40a上において、AF枠204を移動させたい位置をタップ操作すれば、その位置が中心となるようにAF枠204を移動させることができる。また、AF枠204の頂点や辺を指先等でタッチしてそのままスライドするドラッグ操作によってドラッグ操作した位置までタッチした頂点や辺の位置を移動させてAF枠204の大きさや形状を変更することができる。
尚、AF枠204の位置、大きさ、形状は、AF枠操作部60(フォーカスデマンド26)の位置操作部材100、サイズ操作部材102、形状操作部材104の操作でも変更可能である。
LCD40の画面40aに表示されるメニュー画面(メニュー画像)について説明すると、図5において、”固定”と表示された固定モード選択ボタン300、”物体追尾”と表示された物体追尾モード選択ボタン302、”顔検出”と表示された顔検出追尾モード選択ボタン304、”顔認識”と表示された顔認識追尾モード選択ボタン306は、AF枠の制御モードを選択するボタンであり、これらのボタン300〜306のいずれかをタップ操作することで、固定モード、物体追尾モード、顔検出追尾モード、顔認識追尾モードのうちから所望のモードを選択することできるようになっている。
固定モード(マニュアルモード)は所望のAF枠の範囲(位置、大きさ、形状)を操作者がマニュアル操作で指定し、その指定した位置にAF枠を固定するモードである。所望のAF枠の範囲を操作者がマニュアル操作で指定する方法として、LCD40の画面40aにおけるタッチ操作で行う方法以外に、AF枠操作部60(図4のフォーカスデマンド26)の位置操作部材100、サイズ操作部材102、形状操作部材104の操作することも可能である。このようにして指定されたAF枠の範囲は、AF枠情報としてSCI70aによりレンズ装置12のレンズCPUに送信され、AFユニット66におけるAF枠として設定される。
物体追尾モードは、任意の種類の物体をAF枠で追尾させるモードである。このモードでは、撮影映像に対して操作者が追尾対象としたい任意の物体の画像を含むようにAF枠の範囲を指定すると、その範囲の物体が追尾対象として設定される。そして、その追尾対象の画像が基準パターンとして登録され、パターンマッチング処理演算ボード72のCPU90において、順次得られる撮影画像に対して、基準パターンに一致する画像範囲を検出するためのパターンマッチング処理が行われる。メインボード70のCPU78は、その基準パターンが検出された範囲をAF枠の範囲として決定し、レンズ装置12のレンズCPUに送信する。尚、AF枠自動追尾を開始する際にレンズ装置12においてAFによるフォーカス制御が行われていない場合(AFモードとなっていない場合)には、AF枠自動追尾の開始と連動してAFの開始も指示される。
顔検出追尾モードは、任意の人物の顔をAF枠で追尾させるモードである。このモードでは、まず、顔認識処理演算ボード74のCPU92において撮影画像の中から任意の人物の顔画像を検出するための周知の顔検出処理が行われる。そして、検出された顔画像の中から追尾対象とする顔画像を操作者が指定すると、その顔画像が追尾対象として設定される。以後、順次得られる撮影画像に対して顔認識処理演算ボード74のCPU92により顔検出処理が行われると共に、検出された顔画像の中から追尾対象の顔画像を特定する処理がメインボード70のCPU78により行われる。メインボード70のCPU78は、検出された追尾対象の顔画像の範囲をAF枠の範囲として決定し、レンズ装置12のレンズCPUに送信する。
顔認識追尾モードは、事前に認証データとして登録した人物の顔をAF枠で追尾させるモードである。このモードでは、図2に示したスロット115に装填されたデータカード114から追尾対象とする人物の顔の認証データが取り込まれる。そして、顔検出追尾モードと同様に顔認識処理演算ボード74のCPU92において顔検出処理が行われると共に、検出された顔画像の中から追尾対象の顔画像が認証データを用いた周知の顔認識処理により検出される。メインボード70のCPU78は、検出された追尾対象の顔画像の範囲をAF枠の範囲として決定し、レンズ装置12のレンズCPUに送信する。
尚、図5において、”セット”と表示されたセットボタン308と、”リセット”と表示されたリセットボタン310は、AF枠自動追尾の開始と停止を指示するボタンであり、これらのボタン308、310は、AF枠自動追尾の開始又は停止の指示を操作者が行う制御モード(物体追尾モード、顔検出モード)が選択された場合にのみ表示される。尚、これらのセットボタン308とリセットボタン310は、AF枠操作部60の追尾開始スイッチ108と追尾停止スイッチ110(図2及び図4参照)と同様に作用するボタンである。
本実施形態のオートフォーカスシステムでは、ビューファインダ36に表示される撮影映像にAF枠の画像が重骨されて表示されると共に、AF枠自動追尾機能が正常に動作しているか否かを示す情報、及び現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードを示す情報(以下、これらの情報をまとめて「AF枠自動追尾情報」という。)をビューファインダ36に表示できるようになっている。以下、これを実現するための構成について説明する。
画像処理ユニット58におけるメインボード70のCPU78は、前記AF枠自動追尾情報をレンズ装置12のレンズCPUに対して送出する機能を備えている。AF枠自動追尾機能が正常に動作しているか否かの判別は、例えば、上述したパターンマッチング処理や顔検出・顔認識処理の処理結果に基づいて行うようにすればよい。
CPU78からレンズCPUに対するAF枠自動追尾情報の送出タイミングは一定周期毎でもよいし、AF枠自動追尾機能の動作状態(追尾成功中/追尾失敗)や動作モードが変化したときのみ送出するようにしてもよい。また、レンズCPUからAF枠情報追尾情報の送信が要求された場合にのみ送出するようにしてもよい。
レンズ装置12のレンズCPUは、画像処理ユニット58(メインボード70のCPU78)からAF枠自動追尾情報を取得すると共に、レンズ装置12とカメラ本体14との間の通信を利用して、画像処理ユニット58から取得したAF枠自動追尾情報をカメラ本体14に送出する機能を備えている。
一般に放送用又は業務用のテレビカメラシステムにおいては、レンズ装置12とカメラ本体14とは異なるメーカにより製造されるため、カメラ本体14がビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を備えている場合と備えていない場合とがある。
そこで本実施形態のレンズCPUは、カメラ本体14からAF枠自動追尾情報の送信要求があった場合に、カメラ本体14がビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を備えていると判断して、AF枠自動追尾情報をカメラ本体14に送信するようにしている。
カメラ本体14がAF枠自動追尾情報をビューファインダ36に表示させる機能を備えているか否かの判断は、カメラ本体14からAF枠自動追尾情報の送信要求の有無による判断方法以外の方法で行ってもよい。例えば、レンズ装置12又はそれに接続される各種操作部(フォーカス操作部50、AF枠操作部60等)に機械的又は電子的スイッチを設けておき、そのスイッチの状態に応じて前記機能の有無を判断するようにしてもよい。この場合、カメラ本体14からAF枠自動追尾情報の送信が要求されていなくても、レンズCPUからカメラ本体14にAF枠自動追尾情報を送信するようにすることも可能である。
ビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を有するカメラ本体14が用いられる場合には、カメラ本体14は、レンズ装置12との間の通信によりレンズ装置12のレンズCPUに対してAF枠自動追尾情報を送信するように要求して、レンズCPUからAF枠自動追尾情報を取得する。なお、カメラ本体14はレンズCPUからAF枠自動追尾情報と共にAF枠情報も取得する。
カメラ本体14の信号処理回路(ビューファインダ制御手段に相当)は、レンズCPUから取得したAF枠情報に基づいて、ビューファインダ36に出力する撮影映像の映像信号にAFエリアの範囲(輪郭)を示すAF枠の映像信号を合成して表示する。
更にカメラ本体14の信号処理回路は、AF枠を表示する際、レンズCPUから取得したAF枠自動追尾情報に基づいて、AF枠自動追尾機能が正常に動作している場合(追尾成功中の場合)と正常に動作していない場合(追尾失敗の場合)とをカメラマンが識別できるようにビューファインダ36に表示されるAF枠の表示形態を変化させると共に、現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードを表示する。
AF枠の表示形態を変化させる方法は、AF枠自動追尾機能が正常に行われているか否かをカメラマンが識別可能であれば特に限定されるものではないが、例えば文字、図形、記号などを用いてAF枠自動追尾情報を表示するようにしてもよい。
本実施形態では、カメラマンがAF枠自動追尾機能の状態を容易に識別できるようにする観点から、AF枠の表示間隔、表示色、形状などを変化させる態様が好ましく用いられる。もちろん、これらの態様の一部又は全てを組み合わせてもよい。
AF枠の表示間隔を変化させる態様としては、例えば追尾成功中の場合にはAF枠を点滅表示、追尾失敗の場合にはAF枠を点灯表示(非点滅表示)させる。また、AF枠の表示色を変化させる態様としては、例えば追尾成功中の場合は緑色表示、追尾失敗の場合は赤色表示させる。また、AF枠の表示形状を変化させる態様としては、図6に示した例のように、追尾成功中の場合は(a)に示したAF枠204Aを表示、追尾失敗の場合は(b)のAF枠204Bを表示させる。
現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードの表示方法としては、カメラマンが容易に動作モードを把握できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、AF枠の表示とは別に文字、図形、記号などを用いて表示するようにしてもよい。また、現在選択されている動作モードに応じてAF枠の表示形態を変化させるようにしてもよい。
図6に示した例では、AF枠204A、204Bの下側に「物体追尾」と文字表示されており、現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードが物体追尾モードであることが示されている。
一方、ビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を有さないカメラ本体14が用いられる場合には、カメラ本体14からレンズCPUに対してAF枠自動追尾情報の送信が要求されることがないため、レンズCPUからカメラ本体14にAF枠自動追尾情報が誤って送信されることがない。
このように本実施形態のオートフォーカスシステムでは、ビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を有するカメラ本体14が用いられる場合には、レンズ装置12とカメラ本体14との通信によりレンズCPUから取得したAF枠自動追尾情報に応じて、ビューファインダ36に表示されるAF枠の表示形態を変えると共に、現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードが表示されるようになっている。これにより、カメラマンは常時見ているビューファインダ36でAF枠自動追尾機能が正常に動作しているか否かを瞬時に判断することができると共に、現在選択されているAF枠自動追尾機能の動作モードを容易に把握できるようになる。
また、AF枠自動追尾情報は既設ライン(画像処理ユニット58とレンズ装置12との間、及びレンズ装置12とカメラ本体14との間)を利用して送受信可能されるため、コストアップを抑えて簡易に実現することができる。
また、ビューファインダ36にAF枠自動追尾情報を表示させる機能を有さないカメラ本体14が用いられる場合には、レンズ装置12からカメラ本体14にはAF枠自動追尾情報は送出されないので、カメラ本体14の誤動作を防止することができる。
以上、本発明のオートフォーカスシステムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。