JP3626535B2 - 立体カメラ用レンズ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、立体映像を撮影するための立体カメラに適用され、連係駆動される２個のレンズ部の駆動機構の補正制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６には、立体カメラを用いた撮影の様子が示されており、図示されるように、被撮像体１を撮影するために左右２台のカメラ２，３が用いられ、これらのカメラ２，３は被撮像体１を立体視する左右位置に配置される。このカメラ２，３には、フォーカスレンズ駆動機構、ズームレンズ駆動機構等が配置されたレンズ部４，５が取り付けられており、これらのレンズ部４，５内の上記駆動機構はレンズコントローラ６によって直接的に又は遠隔場所から制御される。
【０００３】
即ち、このレンズコントローラ６には、フォーカス操作部７及びズーム操作部８が配置されており、このフォーカス操作部７の回転操作によりレンズ部４，５内のフォーカスレンズが駆動され、これによって近距離から遠距離までの被撮像体１にピントが合せられる。また、ズーム操作部８の回転操作によりレンズ部４，５内のズームレンズが駆動され、これによって広角（ワイド）側から望遠（テレ）側までの被撮像体１に焦点及び画角が合せられる。このようにして得られた２つの映像は、例えば映像ミキサ等により合成処理された後にモニタへ表示され、このモニタ画像を専用の眼鏡を介して見ることにより、立体映像が観察できることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記立体カメラ用レンズ制御装置では、２台のカメラ２，３で被撮像体１を立体視することから、フォーカス動作、ズーム動作においては、左右のレンズ部４，５内の各レンズが一定の関係で駆動されなければならない。しかしながら、レンズ部４，５の種類によって、例えば右側用であるか、左側用であるかの相違、或いはズーム機能の有無等によって、２台のレンズ部４，５が互いに一定の関係で作動しない場合があるという問題がある。
【０００５】
このように、左右のレンズ部４，５の駆動機構の作動状態にずれがある場合は、そのずれを予め補正することが考えられ、従来では、例えば特開平５−１３０６４６号公報に示されるように、ズーム機能において左右カメラの補正ズーム値を記憶させ、この補正ズーム値を用いることによって倍率誤差をなくすことが行われている。
【０００６】
しかしながら、上記のような補正を予め行った場合でも、実際の撮影時に左右のレンズ部４，５を駆動してみると、補正が十分でないため、作動状態にずれが生じる場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２台のカメラのレンズ部による実際の撮影時に、予め設定されている補正データを無効にして、連係駆動のための新たな補正を可能とし、良好な立体映像を形成することができる立体カメラ用レンズ制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１請求項記載の発明は、２台のカメラのレンズ部に設けられた駆動機構を制御する立体カメラ用レンズ制御装置において、上記各レンズ部の駆動機構の作動状態を補正するための補正データを記憶する記憶手段と、上記各レンズ部の駆動機構を補正駆動するための補正操作手段と、上記記憶手段の補正データに基づいて上記駆動機構の作動状態を補正制御する一方、補正割込みモードに切り替えられたときは、上記補正データを用いず、上記補正操作手段の操作に基づいて上記駆動機構の作動状態を補正制御する補正制御手段と、を設け、上記補正割込みモードは、上記補正操作手段が一度で所定量だけ操作されたとき有効となるようにしたことを特徴とする。
第２請求項記載の発明は、上記補正割込みモードを、上記駆動機構が上記補正操作手段の不操作時（補正駆動が行われなくなった時）の位置から所定量だけ駆動されたとき無効となるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
上記の構成によれば、上記レンズ部の駆動機構としては、例えばフォーカス駆動機構、ズーム駆動機構等があるが、これらの駆動機構を左右レンズ部の作動範囲において一つの操作部で実際に動かしながら、例えば設定スイッチ、調整（ボリューム）ツマミ等により、その作動量（状態）が補正される。そして、この補正データはメモリに書き込まれる。従って、本番の立体撮影時には上記補正データがメモリから読み出され、駆動機構は操作部の操作値（量）と上記補正データに基づいて動かされる。
【００１０】
一方、上記の補正データの読出し再生時に、例えば調整ツマミが一度に、その全ストロークの５０％以上操作されたとき、補正割込みモードに移行され、上記補正データの読出しを停止して、調整ツマミの値が有効とされる。従って、この場合の駆動機構は、操作部の操作値と調整ツマミの操作値に基づいて動かされる。そうして、上記調整ツマミが操作されなくなったときは、そのときの駆動機構の位置から、操作部により例えば駆動機構の全ストロークの１０％以上が駆動されたとき、上記補正割込みモードは無効とされ自動的に終了することになる。
【００１１】
【実施例】
図１には、実施例に係る立体カメラ用レンズ制御装置の構成が示されており、図２には当該装置の回路構成が示されている。図１において、左右２台のカメラにレンズ部（例えば左側カメラ）１１とレンズ（右側カメラ）１２が別個に配置されており、このレンズ部１１には、フォーカスレンズ群１３及びズームレンズ群１４が設けられ、またこれらのレンズ群１３，１４を駆動するフォーカス駆動部１５及びズーム駆動部１６が設けられる。一方のレンズ部１２にも、同様にフォーカスレンズ群１７、ズームレンズ群１８、フォーカス駆動部１９、ズーム駆動部２０が設けられる。
【００１２】
そして、これらの駆動部１５，１６，１９，２０に接続して、レンズコントローラ２２が配置されており、このレンズコントローラ２２には、フォーカス操作部（回転操作部）２３とズーム操作部（回転操作部）２４が設けられている。従って、上記フォーカス操作部２３によれば、上記駆動部１５，１９を介してフォーカスレンズ群１３，１７を同時に近距離から遠距離までの作動範囲において駆動することができ、ズーム操作部２４によれば、上記駆動部１６，２０を介してズームレンズ群１４，１８を同時に広角位置から望遠位置までの作動範囲において駆動することができる。
【００１３】
また、このレンズコントローラ２２には、補正設定・記憶のためのスイッチとして、ズーム機能については、望遠（Ｔ）側から広角（Ｗ）側への作動方向の設定スイッチ２６とそのクリア（Ｃ）スイッチ２７、広角（Ｗ）側から望遠（Ｔ）側への作動方向の設定スイッチ２８とそのクリアスイッチ２９が設けられる。本実施例では、フォーカス、ズームの作動ずれを作動方向毎に別個に補正している。即ち、レンズ部１１，１２の駆動機構では、バックラッシュ量の違い、摩擦負荷の相違等によって、作動方向でずれ量が異なるという問題がある。例えば、フォーカス駆動機構では、近距離側から遠距離側へ作動させる方向か、遠距離側から近距離側へ作動させる方向かによって、ズーム駆動機構では、広角側から望遠側へ作動させる方向か、望遠側から広角側へ作動させる方向かによって、ずれ量が異なり、正確な駆動が行えない場合があった。そこで、実施例では、作動方向毎に補正データを設定・記憶している。
【００１４】
更に、右側カメラのレンズ部１２のズーム作動位置を微調整するためにズーム調整（ボリューム）ツマミ３０が設けられており、このズーム調整ツマミ３０は全ストロークで３６０度回転するようになっている。実施例では、左側のレンズ部１１の作動状態を基準として右側のレンズ部１２の作動状態を補正するようにしているため、右側カメラのみのズーム機構及びフォーカス機構の位置を微調整するようになっている。もちろん、右側レンズ部１２を基準として左側レンズ部１１の作動状態を補正するようにしてもよい。
【００１５】
即ち、ズーム操作部２４を操作し、補正の必要がある場合は、ズーム調整ツマミ３０を操作して、右側レンズ部１２のズームレンズ群１８の作動位置を動かすことにより、事前の調整が行われる。上述のように実施例では、作動ずれを作動方向毎に補正しており、上記の調整が終わった後に、その動きが望遠側から広角側への作動方向であれば、設定スイッチ２６を押し、広角側から望遠側への作動方向であれば、設定スイッチ２８を押すようになっている。なお、クリアスイッチ２７，２９は現在の作動位置の補正を解除するものであり、補正データがない状態（０値）に設定される。
【００１６】
一方、フォーカス機能については、遠距離（∞）から近距離（Ｎ）への作動方向の設定スイッチ３１とそのクリアスイッチ３２、近距離（Ｎ）から遠距離（∞）への作動方向の設定スイッチ３３とそのクリアスイッチ３４、そして右側カメラのレンズ部１１のフォーカス動作位置を調整するフォーカス調整（ボリューム）ツマミ３５が設けられており、このフォーカス調整ツマミ３５も３６０度回転するようになっている。従って、この場合も、フォーカス操作部２３を操作し、補正の必要がある場合は、フォーカス調整ツマミ３５を操作してフォーカスレンズ群１７の作動位置を動かして調整する。この調整が終わった後、その作動が遠距離側から近距離側への作動方向であれば、設定スイッチ３１を押し、近距離側から遠距離側への作動方向であれば、設定スイッチ３３を押すことにより、補正設定が前以て行われる。また、クリアスイッチ３２，３４により補正データがない状態（０値）に設定される。
【００１７】
なお、レンズコントローラ２２には、レンズ部１１，１２の複数の組合せに対応し、複数の各種組合せの補正を設定及び実行するための選択スイッチ３６が設けられ、補正データの記憶・設定（ＭＥＭＯ）と読出し・実行（ＲＥＡＤ）を切り替える切替えスイッチ３７が設けられている。
【００１８】
図２に示されるように、上記レンズコントローラ２２内には、制御を統轄し、かつメモリ３９が一体形成されたワンチップのＣＰＵ４０が設けられ、このＣＰＵ４０には上記設定スイッチ２６，２８，３１，３３、クリアスイッチ２７，２９，３２，３４、選択スイッチ３６、切替えスイッチ３７の制御信号が入力され、フォーカス操作部２３、ズーム操作部２４、調整ツマミ３０，３５の制御信号がＡ／Ｄ変換器４１を介して入力される。一方、ＣＰＵ４０からは制御信号がＤ／Ａ変換器４２を介して、フォーカス駆動部１５，１９、ズーム駆動部１６，２０へ供給されており、これによって左右レンズ部１１，１２のフォーカスレンズ群１３，１７の制御、ズームレンズ群１４，１８の制御が行われる。
【００１９】
上記のメモリ３９内には、上述した補正データが記憶されることになるが、例えば上記選択スイッチ３６が番号１にあるときは、アドレス１００〜１９９に、ズーム機能における望遠（Ｔ）側から広角（Ｗ）側への作動方向の補正データを書き込み、アドレス２００〜２９９に、ズーム機能における広角（Ｗ）側から望遠（Ｔ）側への作動方向の補正データを書き込み、アドレス３００〜３９９に、フォーカス機能の遠距離（∞）側から近距離（Ｎ）側への作動方向の補正データを格納し、アドレス４００〜４９９に、近距離（Ｎ）側から遠距離（∞）側への作動方向の補正データを格納する。また、この選択スイッチ３６の番号２では、アドレス５００〜８９９に、番号３ではアドレス９００〜１２９９にというように、所定のアドレスに各駆動機構の補正データが格納される。
【００２０】
また、上記補正データは操作量に対応したビット構成の０〜２５６の範囲の値とされ、これが上記アドレスに記憶されることになり、実施例では中間値の１２８が補正値なし、１が負の最大補正値、２５６が正の最大補正値となり、０は補正データなしの状態となる。
【００２１】
更に、上記ＣＰＵ４０では、上記調整ツマミ３０，３５の操作量を常に監視しており、実施例では全ストロークの５０％である１８０度以上が一度の操作で回転したか否かを検出し、この回転が検出されたとき、補正割込みモードに移行するようになっている。この補正割込みモードでは、上記メモリ３９に格納された補正データの読出しを停止し、この補正データの代りに上記調整ツマミ３０，３５の操作値を用いる制御が行われる。なお、上記補正割込みモード移行への判定基準は、必ず５０％である必要はなく、全ストローク量が大きい場合は、５０％より小さくし、全ストローク量が小さい場合は５０％よりも大きくすることが好ましい。
【００２２】
また、この補正割込みモードの終了は、フォーカス又はズームの駆動機構において上記フォーカス操作部２３、ズーム操作部２４により駆動された量が、調整ツマミ３０，３５の不操作時（補正駆動されなくなった時）の位置から、全ストロークの１０％（１０％以外の量でもよい）以上となったときに実行しており、この判定は駆動機構の実際の駆動量を検出して行ってもよいし、又は上記操作部２３，２４の操作量自体を検出して行うこともできる。
【００２３】
実施例は以上の構成からなり、上記ＣＰＵ４０の動作フローチャートを示した図３〜図５を参照しながら、その作用を説明する。まず、立体撮影に用いる左右のレンズ部１１，１２の組合せに応じて、選択スイッチ３６の各番号を選択し、作動補正の設定・記憶をする場合は切替えスイッチ３７を記憶（ＭＥＭＯ）側へ倒すことになる。図３において、ステップ１０１では、上記選択スイッチ３６により選択された番号を判定し、メモリ３９における先頭アドレスを決定する。即ち、上述のように、番号１が選択されているときはアドレス１００、番号２が選択されているときはアドレス５００を決定し、次のステップ１０２へ移行する。
【００２４】
このステップ１０２では、切替えスイッチ３７がＭＥＭＯ側に切り替えられているか否かの判定が行われ、ＭＥＭＯ側（Ｙ）のときは、ステップ１０３によりフォーカス操作部２３、ズーム操作部２４、ズーム調整ツマミ３０及びフォーカス調整ツマミ３５の操作値をＡ／Ｄ変換器４１を介して検出する。次のステップ１０４では、上記操作値に対応した駆動制御信号をＤ／Ａ変換器４２を介して、各駆動部１５，１６，１９，２０へ出力しており、これによって左右カメラ１１，１２のフォーカスレンズ群１３，１７、ズームレンズ群１４，１８が操作された位置まで動かされる。
【００２５】
次のステップ１０５では、設定スイッチ２６，２８，３１，３３が押されたか否かが検出され、いずれかの設定スイッチが押されている（Ｙ）ときは、ステップ１０６にてメモリ３９内の該当するアドレスに補正データを書き込む。即ち、左右２台のカメラで相関的に一定動作が行われていない場合は、ズーム調整ツマミ３０とフォーカス調整ツマミ３５により、右側カメラのレンズ部１２のズーム位置、フォーカス位置の調整が行われる。そして、例えばズームの望遠（Ｔ）側から広角（Ｗ）側への作動方向で調整をした場合は、設定スイッチ２６を押すことにより、ズーム調整ツマミ３０で設定された補正データが記憶される。例えば、現在のズーム作動位置のアドレス１９８に、補正データとして１１８が格納される。
【００２６】
このステップ１０５にて、”Ｎ”のときはステップ１０７にて、クリアスイッチ２７，２９，３２，３４が押されたか否かを判定しており、いずれかのクリアスイッチが押された場合はステップ１０８により該当アドレスの補正データがクリアされ、０値が書き込まれる。即ち、上記設定スイッチ２６，２８，３１，３３で設定された補正データを０値にすることができ、上記クリアスイッチ２７，２９，３２，３４を押したまま、フォーカス操作部２３やズーム操作部２４を操作すれば、ある範囲が一度でクリアされる。
【００２７】
次に、上記ステップ１０２にて、切替えスイッチ３７がＲＥＡＤへ切り替えられている（Ｎ）ときは、「Ａ」を介して図４のステップ２０１へ移行する。このステップ２０１では、上記フォーカス操作部２３、ズーム操作部２４の操作値がＡ／Ｄ変換器４１を介して読み出される。そして、ステップ２０２では、上記ズーム調整ツマミ３０、フォーカス調整ツマミ３５が１８０度（全ストロークの５０％）以上回転したか否かを判定しており、いずれかの調整ツマミ３０，３５が一度で１８０度以上大きく操作された場合は、ステップ２０３へ移行し、動かされた調整ツマミ３０，３５のイネーブルフラグをオンし、補正割込みモードへ移行することになる。
【００２８】
また、上記ステップ２０２で”Ｎ”のときは、ステップ２０４へ移行し、ズーム調整ツマミ３０のイネーブルフラグがオンか否かを判定しており、ズーム調整ツマミ３０が１８０度以上回された場合は、上記ステップ２０３にてイネーブルフラグが立てられているので、ステップ２０５へ移行する。このステップ２０５では、ズーム調整ツマミ３０において１８０度回された後の操作値が、上記ズーム操作部２４の操作値に加えられて補正される形で、Ｄ／Ａ変換器４２へ出力される。なお、この操作値は右側レンズ部１２の操作値として出力される。一方、上記ステップ２０４にて”Ｎ”のときは、補正割込みモードへ移行していない状態であるので、ステップ２０６へ移行し、予め設定されている補正データに基づいた駆動制御が行われる。即ち、ズーム操作部２４の操作値の示すアドレスと作動方向から、メモリ３９に格納されている補正データが読み出され、次のステップ２０７では、上記補正データと共に、ズーム操作部２４の操作値がＤ／Ａ変換器４２へ出力される（右側レンズ部１２の操作値として）。
【００２９】
次のステップ２０８では、フォーカス調整ツマミ３５のイネーブルフラグがオンか否かを判定しており、直前にフォーカス調整ツマミ３５が１８０度以上回された場合は、上記ステップ２０３にてイネーブルフラグが立てられ、補正割込みモードであるステップ２０９へ移行する。このステップ２０９では、フォーカス調整ツマミ３５で１８０度回された後の操作値が上記フォーカス操作部２３の操作値と共に、右側レンズ部１２の操作値としてＤ／Ａ変換器４２へ出力される。一方、上記ステップ２０８にて”Ｎ”のときは、補正割込みモードへ移行していない状態であるので、ステップ２１０では、フォーカス操作部３５の操作値の示すアドレスと作動方向から、メモリ３９に格納されている補正データが読み出され、次のステップ２１１では、上記補正データと共に、フォーカス操作部２３の操作値がＤ／Ａ変換器４２へ出力され（右側レンズ部１２の操作値として）、図５のステップ２１２へ移行する。
【００３０】
図５のステップ２１２では、フォーカス操作部２３とズーム操作部２４の操作値が左側レンズ部１１の操作値として、Ｄ／Ａ変換器４２へ出力される。このようにして、補正割込みモードへ移行した場合は、右側レンズ部１２のフォーカスレンズ群１７及びズームレンズ群１８が調整ツマミ３０，３５の値と操作部２３，２４の操作値により、左側レンズ部１１の各レンズ群１３，１４が操作部２３，２４の操作値により駆動され、また補正割込みモードへ移行しない場合は、右側のレンズ部１２の各レンズ群１７，１８が予め設定されている補正データと上記操作部２３，２４の操作値に基づいて、左側のレンズ部１１の各レンズ群１７，１８が操作部２３，２４の操作値に基づいて動かされる。従って、予め設定した補正が不十分な場合でも、調整ツマミ３０，３５の操作によって、２台のカメラのズーム駆動機構、フォーカス駆動機構は、確実に一定の関係で（誤差なく）作動させられ、立体視が可能な良好な映像を得ることができる。
【００３１】
更に、図５において、ステップ２１３では、上記ズーム調整ツマミ３０の不操作時（補正駆動されなくなった時）の位置から、駆動量が全ストローク（望遠位置から広角位置までのストローク）の１０％以上変化したか否が判定され、１０％以上動いたときは、ステップ２１４にて、ズーム調整ツマミ３０のイネーブルフラグがオフされる。一方、ステップ２１５では、上記フォーカス調整ツマミ３５の不操作時の位置から、駆動量が全ストローク（近距離から遠距離までのストローク）の１０％以上変化したか否が判定され、１０％以上動いたときは、ステップ２１６にて、フォーカス調整ツマミ３５のイネーブルフラグがオフされる。従って、実施例では、調整ツマミ３０，３５の操作終了後、各駆動機構が一定量だけ動かされたときは、それぞれの補正割込みモードが自動的に終了することになる。
【００３２】
上記実施例では、調整ツマミ３０，３５として、回転ボリューム（絶対値）ツマミを用いたが、この調整ツマミには、スライド操作するもの、ロータリーエンコーダを用いたもの等、その他の操作部材を用いることができる。また、実施例では、調整ツマミ３０，３５により、補正割込みモードへ切り替えるようにしたが、この切替えは、補正操作手段以外の他の切替えスイッチ等により実行するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、第１請求項記載の発明によれば、２台のカメラのレンズ部の駆動機構において、予めメモリに記憶させた補正データに基づいて作動状態を補正制御する一方、実際の撮影時に補正割込みモードに切り替えられたときは、補正データを無効とし、補正操作手段の操作により上記駆動機構の作動状態を補正制御できるようにしたので、メモリに格納する補正設定が不十分であっても、再生時の修正が可能となり、左右カメラのレンズ部間の作動ずれを確実になくすことができ、良好な立体映像を形成することが可能となる。
【００３４】
また、補正操作手段である例えば調整ツマミが一度に、所定量だけ大きく操作されたとき補正割込みモードへ切り替えられるようにしたので、補正割込みモードへの切替えや補正操作がスムーズに実行でき、操作性が向上するという利点がある。更に、第２請求項記載の発明によれば、上記駆動機構が上記補正操作手段の不操作時の位置から所定量だけ駆動されたとき、補正割込みモードを無効としたので、補正割込みモードを自動的に終了させることができ、使い勝手のよい装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る立体カメラ用レンズ制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１のレンズ制御装置における回路構成を示す図である。
【図３】実施例のＣＰＵにおける動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例のＣＰＵにおける動作を示し、図３の「Ａ」と「Ｃ」の間の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例のＣＰＵにおける動作を示し、図４の「Ｂ」に続く動作を示すフローチャートである。
【図６】従来における立体カメラを用いた撮影状態を示す図である。
【符号の説明】
２，３ … カメラ、
４，５，１１，１２ … レンズ部、
６，２２ … レンズコントローラ、
７，２３ … フォーカス操作部、
８，２４ … ズーム操作部、
２６，２８，３１，３３ … 設定スイッチ、
２７，２９，３２，３４ … クリアスイッチ、
３０ … ズーム調整ツマミ、
３５ … フォーカス調整ツマミ、
３９ … メモリ、
４０ … ＣＰＵ。

Claims (2)

1. ２台のカメラのレンズ部に設けられた駆動機構を制御する立体カメラ用レンズ制御装置において、
   上記各レンズ部の駆動機構の作動状態を補正するための補正データを記憶する記憶手段と、
   上記各レンズ部の駆動機構を補正駆動するための補正操作手段と、
   上記記憶手段の補正データに基づいて上記駆動機構の作動状態を補正制御する一方、補正割込みモードに切り替えられたときは、上記補正データを用いず、上記補正操作手段の操作に基づいて上記駆動機構の作動状態を補正制御する補正制御手段と、を設け、
   上記補正割込みモードは、上記補正操作手段が一度で所定量だけ操作されたとき有効となるようにしたことを特徴とする立体カメラ用レンズ制御装置。
2. 上記補正割込みモードは、上記駆動機構が上記補正操作手段の不操作時の位置から所定量だけ駆動されたとき無効となるようにしたことを特徴とする上記請求項１記載の立体カメラ用レンズ制御装置。

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