專利名稱：遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)和攝像機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，以及涉及攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像頭，其設(shè)置有成像器件和圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)；以及攝像機(jī)主機(jī)單元，攝像頭可分離地連接到其上，并且其接收和處理從攝像頭傳輸?shù)膱D像信號。
背景技術(shù)：
通常，已知的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)每個具有圖像攝取部分，其包括攝像透鏡和成像器件，并產(chǎn)生表現(xiàn)被攝物圖像的圖像信號；以及操作部分，其用于遠(yuǎn)程地操作攝像部分。在這樣的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中，執(zhí)行縱向攝像(vertical shooting)，這樣用戶通過操作包括在操作部分中的操作部件，來給出繞著平行于光軸的樞軸將遠(yuǎn)程攝像部分旋轉(zhuǎn)90度的指令。
還已知設(shè)置有圖像攝取設(shè)備和用于經(jīng)由通信路徑控制該圖像攝取設(shè)備的主控制器的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。例如，日本專利申請公開No.2002-94867公開了這種類型的系統(tǒng)并提出了一種改變圖標(biāo)(icon)的技術(shù)，所述圖標(biāo)指示顯示在主控制器的顯示器上的圖像攝取設(shè)備，以便根據(jù)攝像模式引導(dǎo)用戶操作。該技術(shù)通過查看顯示的圖標(biāo)縱向，允許用戶知道用戶在持有圖像攝取設(shè)備時該用戶預(yù)期要使用的旋轉(zhuǎn)方向，以便執(zhí)行縱向攝像。
同時，提出了一種攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像機(jī)主機(jī)單元，其設(shè)置有圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)和成像器件；以及攝像頭，其可分離地連接到攝像機(jī)主機(jī)單元，并且該攝像機(jī)系統(tǒng)意圖執(zhí)行攝像同時最大化攝像頭的攝像性能的使用(例如見日本專利申請公開No.2002-322021)。在這種類型的攝像機(jī)系統(tǒng)中，如果可以不管攝像頭是否連接到攝像機(jī)主機(jī)單元而執(zhí)行攝像，是方便的，也就是，如果甚至當(dāng)攝像頭從攝像機(jī)主機(jī)單元分離時也可以通過遠(yuǎn)程操作執(zhí)行攝像，是方便的。假設(shè)攝像可以以這種方法通過遠(yuǎn)程操作執(zhí)行，如果設(shè)置有搖攝云臺(panhead)用于自由地調(diào)節(jié)攝像頭的位置，則更加方便。在這樣的情況下，根據(jù)攝像環(huán)境，可以不僅僅利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭執(zhí)行攝像，也可以利用連接到搖攝云臺的攝像頭來攝像。
為了以類似于利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭進(jìn)行攝像操作的方式來利用從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭執(zhí)行攝像操作，需要增強(qiáng)搖攝云臺的性能，使搖攝云臺可自由地根據(jù)任何操作移動，這些操作例如主體的搖攝(panning)、俯仰拍攝(tilting)和用于縱向橫向攝像的90度旋轉(zhuǎn)(這些操作可以在之后分別被稱為搖攝操作、俯仰拍攝操作以及轉(zhuǎn)動(rolling)操作或轉(zhuǎn)動)。
在這點(diǎn)上，迄今為止設(shè)計(jì)和提出了多種類型的搖攝云臺(例如見日本專利申請公開No.7-294296、No.7-209700和No.11-211474)。在這些文獻(xiàn)中公開的技術(shù)用于根據(jù)遠(yuǎn)程操作調(diào)節(jié)圖像攝取設(shè)備的位置。這些技術(shù)可以適用于用于連接攝像頭的搖攝云臺，使得攝像頭可以根據(jù)例如搖攝、俯仰拍攝和轉(zhuǎn)動的任何操作被自由地移動。
然而，包括日本專利申請公開No.7-294296、No.7-209700和No.11-211474的多數(shù)常規(guī)系統(tǒng)為這樣的系統(tǒng)，其中用戶可通過操作操作部件移動攝像頭或用戶可以使得透鏡朝向與用戶佩戴并用作取景器的眼鏡所朝向的相同的方向。因此，這些系統(tǒng)不可能在用戶執(zhí)行搖攝、俯仰拍攝或轉(zhuǎn)動的時候是容易使用的。
同時，最近隨著導(dǎo)航系統(tǒng)的普及，對于加速度傳感器、角速度傳感器和磁性方向傳感器的需求也隨之增加，并且因而這些傳感器變得足夠便宜以安裝到數(shù)字?jǐn)z像機(jī)上。日本專利申請公開No.9-322021、No.7-294296、No.7-209700和No.11-211474都使用了這樣的傳感器。當(dāng)使用加速度傳感器時，可以檢測攝像頭或攝像機(jī)主機(jī)單元的位置等。此外，當(dāng)同時使用加速度傳感器和磁性方向傳感器時，可以在攝像頭或攝像機(jī)主機(jī)單元旋轉(zhuǎn)時檢測它們的位置改變狀態(tài)。
如上所述，在常規(guī)遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中，縱向攝像需要通過在操作部分中設(shè)置的操作部件的操作或通過在主控制器中設(shè)置的設(shè)定裝置的操作。然而，當(dāng)使用常規(guī)攝像機(jī)時，用戶只需要將攝像機(jī)主機(jī)單元旋轉(zhuǎn)到縱向位置，以執(zhí)行縱向攝像。因此，對于用戶來說，在常規(guī)遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中平穩(wěn)地和迅速地執(zhí)行縱向攝像是困難的，因?yàn)橛脩粜枰?jīng)歷上述的耗時操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到以上的情況而做出，并提供在操作性能上優(yōu)異的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，還提供一種攝像機(jī)系統(tǒng)，其允許用戶如同利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭執(zhí)行攝像操作那樣利用從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭執(zhí)行攝像操作。
本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)為這樣的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其包括成像單元，其包括攝像透鏡以及成像器件，以產(chǎn)生表示被攝物的圖像信號；主機(jī)單元，成像單元可以可分離的連接到其上，并且其接收和記錄從成像單元傳輸?shù)膱D像信號；以及成像驅(qū)動部分，從主機(jī)單元分離的成像單元可以可分離的連接到其上，并且其控制成像單元的位置，其中主機(jī)單元包括檢測部分，其檢測主機(jī)單元的縱向位置和橫向位置的任一個；以及傳輸部分，其根據(jù)檢測部分檢測到的主機(jī)單元的位置，無線地傳輸指令信號，并且其中成像驅(qū)動部分包括接收部分，其接收從主機(jī)單元無線傳輸?shù)闹噶钚盘枺灰约靶D(zhuǎn)驅(qū)動部分，其基于該接收部分接收到的指令信號，繞著平行于成像單元的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)連接到成像驅(qū)動部分的成像單元。
在第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中，成像驅(qū)動部分根據(jù)主機(jī)單元的縱向或橫向位置，接收從主機(jī)單元無線傳輸?shù)闹噶钚盘?，并基于接收到的指令信號，繞著平行于成像單元的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)連接到成像驅(qū)動部分的成像單元。因此，第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)使得可以只通過在縱向攝像方向上移動主機(jī)單元來容易地執(zhí)行遠(yuǎn)程縱向攝像，如在其主機(jī)單元連接到其成像單元的常規(guī)攝像設(shè)備的情況下一樣。因此，可以提供在操作性能上優(yōu)異的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。
在根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中，優(yōu)選地，成像驅(qū)動部分還包括傳輸部分，其從連接到該成像驅(qū)動部分的成像單元無線接收圖像信號，并將接收到的圖像信號無線傳輸給主機(jī)單元，并且該主機(jī)單元還包括接收部分，其接收從成像驅(qū)動部分無線傳輸?shù)膱D像信號。
此附加特征使得可以在主機(jī)單元和成像驅(qū)動部分之間執(zhí)行圖像信號的傳輸和接收。
本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)為這樣的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其包括成像部分，包括成像單元，其具有攝像透鏡；產(chǎn)生表示被攝物的圖像信號的成像器件；以及操作部分，其包括檢測部分，該檢測部分檢測操作部分的縱向位置和橫向位置的任一個，其中該操作部分還包括傳輸部分，其根據(jù)由檢測部分檢測到的位置無線地傳輸指令信號，以及其中該成像部分還包括接收部分，其接收從操作部分無線傳輸?shù)闹噶钚盘?；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分，其基于由接收部分接收到的指令信號，繞著平行于攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)該成像單元。
在該第二攝像系統(tǒng)中，成像部分根據(jù)操作部分的縱向或橫向位置，接收從操作部分傳輸?shù)闹噶钚盘?，并且成像單元基于接收到的指令信號，繞著平行于該攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因此，該第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)使得可以只是通過在縱向攝像方向上移動操作部分以執(zhí)行縱向攝像，從而容易地執(zhí)行遠(yuǎn)程縱向攝像。因此，可以提供在可操作性上優(yōu)異的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。
本發(fā)明的第一攝像機(jī)系統(tǒng)為這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像頭，其包括攝像透鏡和成像器件；攝像機(jī)主機(jī)單元，攝像頭可以可分離的連接到其上，并且該主機(jī)單元接收并處理從該攝像頭傳輸?shù)膱D像信號；以及頭適配器，其包括搖攝云臺部分，其中從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭可以可分離的連接到該搖攝云臺部分，而不是連接到攝像機(jī)主機(jī)單元；以及頭接收部分，其接收來自攝像機(jī)主機(jī)單元的操作信號，其中該攝像機(jī)主機(jī)單元包括檢測攝像機(jī)主機(jī)單元的位置的位置檢測部分；以及主機(jī)單元傳輸部分，其根據(jù)由位置檢測部分檢測到的位置，傳輸操作信號給頭適配器，以及其中該頭適配器還包括搖攝云臺控制部分，其基于由頭接收部分接收到的操作信號，通過驅(qū)動該搖攝云臺部分來控制連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置。
在第一攝像機(jī)系統(tǒng)中，甚至當(dāng)攝像頭和攝像機(jī)主機(jī)單元彼此分離時，主機(jī)單元傳輸部分根據(jù)由位置檢測部分檢測到的攝像機(jī)主機(jī)單元的位置，傳輸用于確定構(gòu)圖(composition)的操作信號給頭適配器，并且頭接收部分接收從主機(jī)單元傳輸部分傳輸?shù)牟僮餍盘?。因此，在搖攝云臺控制部分的控制下，攝像頭的位置被調(diào)節(jié)到確定由操作信號表示的構(gòu)圖的位置。
此攝像機(jī)系統(tǒng)使得用戶可以通過就像操作連接有攝像頭的主機(jī)單元一樣的操作而不是在常規(guī)攝像機(jī)系統(tǒng)中操作操作部件，來調(diào)節(jié)攝像頭的位置。
因此，實(shí)現(xiàn)了這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)，其甚至在攝像頭和攝像機(jī)主機(jī)單元彼此分離時，以與當(dāng)攝像頭連接到攝像機(jī)主機(jī)單元時的狀態(tài)下執(zhí)行攝像的類似的方式來執(zhí)行攝像。
在第一攝像機(jī)系統(tǒng)中，優(yōu)選地，該攝像機(jī)主機(jī)單元還包括選擇器開關(guān)，其在兩種模式之間切換改變連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置的方式，該兩種模式中的一種模式用于根據(jù)通過設(shè)置在攝像機(jī)主機(jī)單元中的操作部件的操作來改變攝像頭的位置，另一種模式根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的位置的改變攝像頭的位置，該主機(jī)單元傳輸部分除了操作信號還傳輸與選擇器開關(guān)的狀態(tài)相關(guān)的切換信息給頭適配器，并且搖攝云臺控制部分基于操作信號以及切換信息驅(qū)動該搖攝云臺部分。
當(dāng)攝像操作例如搖攝、俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)不是必需的，可以更容易地如在常規(guī)攝像機(jī)系統(tǒng)中那樣利用操作部件來操作系統(tǒng)。
由于這個原因，設(shè)置選擇器開關(guān)來在第一攝像機(jī)系統(tǒng)中的兩種模式的任一種之間切換。因?yàn)槿缟纤鲈擃^適配器還接收切換信息，該頭適配器的搖攝云臺控制部分根據(jù)切換信息控制搖攝云臺部分，以根據(jù)通過操作部分的操作或根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的位置來調(diào)節(jié)攝像頭的位置。
當(dāng)如此設(shè)置選擇器開關(guān)后，可以如在常規(guī)攝像機(jī)系統(tǒng)中那樣通過操作操作部件來執(zhí)行攝像，還可以在通過搖攝、俯仰拍攝或旋轉(zhuǎn)操作來改變攝像機(jī)主機(jī)單元的位置的同時執(zhí)行攝像。結(jié)果，可以提供更加用戶友好的攝像機(jī)系統(tǒng)。
在第一攝像機(jī)系統(tǒng)中，位置檢測部分可以包括三軸加速度傳感器，以便當(dāng)在攝像頭和攝像機(jī)主機(jī)單元彼此分離時根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的檢測到的位置來驅(qū)動搖攝云臺部分。該三軸加速度傳感器作為位置檢測部分，并且表示基于該三軸加速度傳感器的檢測結(jié)果的位置的信號可以傳輸給攝像頭。
在第一攝像機(jī)系統(tǒng)中，位置檢測部分除了三軸加速度傳感器之外，還可以包括磁性方向傳感器和角速度傳感器的任一種。該附加的特征使得其可以檢測在旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)直到目標(biāo)位置期間發(fā)生的角度變化。因此，通過提高搖攝云臺部分的敏感度水平，用戶可以通過搖攝、俯仰拍攝或旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行攝像，就像利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭執(zhí)行攝像那樣。
如上所述，三軸加速度傳感器、磁性方向傳感器和角速度傳感器由于需求的增加而變得更便宜。因此，在攝像機(jī)系統(tǒng)中使用三軸加速度傳感器以及附加地使用磁性方向傳感器或角速度傳感器沒有增加成本，因此可以作為便宜的產(chǎn)品來提供攝像機(jī)系統(tǒng)。
順便說一下，類似于頭適配器的主機(jī)單元適配器可以添加到攝像機(jī)系統(tǒng)，并且第一攝像機(jī)系統(tǒng)的攝像機(jī)主機(jī)單元的功能可以包括到主機(jī)單元適配器中。
這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)為根據(jù)本發(fā)明的第二攝像機(jī)系統(tǒng)，該第二攝像機(jī)系統(tǒng)為這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像頭，其包括攝像透鏡和成像器件；攝像機(jī)主機(jī)單元，攝像頭可以可分離的連接到其上，并且其接收和處理從攝像頭傳輸?shù)膱D像信號；頭適配器，其包括搖攝云臺部分，從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭可以可分離的連接到該搖攝云臺，而不是連接到攝像機(jī)主機(jī)單元；以及頭接收部分，其接收來自攝像機(jī)主機(jī)單元的操作信號；以及主機(jī)單元適配器，其可以可分離的連接到從攝像頭分離的攝像機(jī)主機(jī)單元，而不是連接到攝像頭，其中該主機(jī)單元適配器包括位置檢測部分，其檢測主機(jī)單元適配器的位置；以及主機(jī)單元傳輸部分，其根據(jù)由位置檢測部分檢測到的位置傳輸操作信號給頭適配器，以及其中該頭適配器還包括搖攝云臺控制部分，其基于通過頭接收部分接收到的操作信號，通過驅(qū)動搖攝云臺部分，來控制連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置。
在該第二攝像機(jī)系統(tǒng)中，優(yōu)選主機(jī)單元適配器還包括選擇器開關(guān)，其在兩種模式之間，切換改變連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置的方式，該兩種模式的一種用于根據(jù)通過設(shè)置在攝像機(jī)主機(jī)單元中的操作部件的操作來改變攝像頭的位置，而另一模式用于根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的位置來改變攝像頭的位置，該主機(jī)單元傳輸部分除了操作信號，還傳輸關(guān)于選擇器開關(guān)的狀態(tài)的切換信息給頭適配器，并且搖攝云臺部分基于操作信號以及切換信息來驅(qū)動搖攝云臺部分。
此外，在第二攝像機(jī)系統(tǒng)中，位置檢測部分可以包括三軸加速度傳感器。在這種情況下，位置檢測部分還可以在三軸加速度傳感器之外包括磁性方向傳感器和角速度傳感器中的任一個。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供在可操作性上優(yōu)異的遠(yuǎn)程攝像機(jī)系統(tǒng)，以及還提供這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)，其允許用戶如同利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭執(zhí)行攝像操作那樣來利用從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭執(zhí)行攝像操作。


圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的圖；圖2為在當(dāng)成像單元連接到主機(jī)單元以執(zhí)行常規(guī)攝像的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖3為顯示成像單元如何連接到成像驅(qū)動部分的圖；圖4為顯示成像驅(qū)動部分的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分的結(jié)構(gòu)的圖；圖5為顯示當(dāng)在主機(jī)單元和連接有成像單元的成像驅(qū)動部分之間執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像的狀態(tài)的圖；圖6為顯示在成像單元連接到成像驅(qū)動部分以執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖7為顯示設(shè)置在圖5中所示的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中的主機(jī)單元的背部的圖；圖8為顯示當(dāng)利用圖7中所示的主機(jī)單元向右旋轉(zhuǎn)90度來執(zhí)行縱向攝像的狀態(tài)的圖；圖9為顯示當(dāng)利用圖7中所示的主機(jī)單元向左旋轉(zhuǎn)90度來執(zhí)行縱向攝像的狀態(tài)的圖；圖10為顯示在根據(jù)本實(shí)施例的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中執(zhí)行的攝像處理程序的流程圖；圖11為顯示在當(dāng)攝像頭要被連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的狀態(tài)下根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖；圖12為顯示當(dāng)攝像頭連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖13為在當(dāng)攝像頭從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的狀態(tài)下根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖；圖14顯示在圖13中所示的攝像機(jī)系統(tǒng)的側(cè)視圖和攝像機(jī)主機(jī)單元的后視圖；圖15為在圖13和圖14中所示的分離狀態(tài)下的攝像頭和頭適配器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖16為顯示在圖13和14中所示的分離狀態(tài)下的攝像機(jī)主機(jī)單元和主機(jī)單元適配器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
圖17為顯示搖攝、俯仰拍攝和轉(zhuǎn)動方向的圖；圖18為顯示當(dāng)圖16中所示的主機(jī)單元適配器的功能被包括在另一攝像機(jī)主機(jī)單元中的另外系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖；以及圖19為顯示在圖18中所示的攝像機(jī)主機(jī)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行描述。
圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例的圖。
圖1描述根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1；成像單元1a；主機(jī)單元1b；以及包括在遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1中的成像驅(qū)動部分1c。
成像單元1a包括攝像透鏡和成像器件，其將稍后描述，并產(chǎn)生表示被攝物圖像的圖像信號。
成像單元1a可以可分離的連接到主機(jī)單元1b。當(dāng)成像單元1a連接到主機(jī)單元1b時，主機(jī)單元1b在從成像單元1a接收到信號后記錄圖像信號。布置在主機(jī)單元1b的中心處的為設(shè)置有多個安裝觸點(diǎn)的安裝部件10b。成像單元1a也具有類似的安裝部分。在主機(jī)單元1b的頂面，布置有釋放按鈕13b、模式盤14b和無線通信天線171b。此外，在主機(jī)單元1b的前面上，布置有AWB傳感器11b和閃光燈窗口12b。模式盤14b用于選擇靜態(tài)攝像模式、電影攝像模式、常規(guī)攝像模式和遠(yuǎn)程攝像模式等的任一種。
主機(jī)單元1b還設(shè)置有位置傳感器172b(對應(yīng)于本發(fā)明的“檢測部分”的例子)，其檢測主機(jī)單元1b的縱向或橫向位置。根據(jù)檢測到的主機(jī)單元1b的縱向或橫向位置由位置傳感器172b輸出的指令信號，從圖2中所示的無線I/F部分151b經(jīng)由天線171b進(jìn)行無線傳輸，該無線I/F部分151b稍后進(jìn)行描述。該無線I/F部分151b還作為接收器接收從圖像驅(qū)動部分1c無線傳輸?shù)膱D像信號。
位置傳感器172b由汞或重量類型(weight-type)傳感器制成，并檢測90度旋轉(zhuǎn)，但是傳感器172b可以通過使用MEMS傳感器等檢測中間角度。在實(shí)施例中的無線通信可以通過符合IEEE 802.11等的無線LAN、例如無線USB和Bluetooth的短距離通信以及例如CDMA等的長距離網(wǎng)絡(luò)通信的任一種來執(zhí)行。
從主機(jī)單元1b移除的成像單元1a可以可分離的連接到成像驅(qū)動部分1c。該成像驅(qū)動部分1c在成像單元1a連接到其上時控制該成像單元1a的位置。該成像驅(qū)動部分1c具有無線I/F部分112c，其作為接收器經(jīng)由天線111c接收從主機(jī)單元1b無線傳輸?shù)闹噶钚盘?。該無線I/F部分112c還作為傳送器，其無線傳輸從連接到圖像驅(qū)動部分1c的成像單元1a接收到的圖像信號給主機(jī)單元1b。
成像驅(qū)動部分1c還具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c，其基于利用無線I/F部分112c接收到的指令信號，致使連接到成像驅(qū)動部分1c的成像單元1a繞著平行于成像單元1a的攝像透鏡的光軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c具有設(shè)置有多個安裝觸點(diǎn)的安裝部分10c；超聲電機(jī)121c；外殼122c。
為了執(zhí)行常規(guī)攝像，成像單元1a沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線機(jī)械地連接到主機(jī)單元1b，同時成像單元1a的安裝觸點(diǎn)分別與主機(jī)單元1b的各個觸點(diǎn)對齊。因此，單元1a的多個安裝觸點(diǎn)連接到單元1b的對應(yīng)安裝觸點(diǎn)，由此成像單元1a和主機(jī)單元1b變成彼此電氣連接。
為了執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像，成像單元1a沿著圖1中所示的點(diǎn)劃線機(jī)械地連接到成像驅(qū)動部分1c，同時成像單元1a的安裝觸點(diǎn)分別與成像驅(qū)動部分1c的各個觸點(diǎn)對齊。參考圖2，首先描述用于常規(guī)攝像的操作。
圖2為顯示當(dāng)成像單元1a連接到主機(jī)單元1b以執(zhí)行常規(guī)攝像的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2的上部顯示了成像單元1a的結(jié)構(gòu)，而圖2的下部顯示了主機(jī)單元1b的結(jié)構(gòu)。首先，將描述成像單元1a的結(jié)構(gòu)。
成像單元1a具有圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a和成像器件12a(在下文中稱作“CCD”，因?yàn)檫@里使用CCD固態(tài)成像器件)。在圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a中布置有攝像透鏡、光圈等。CCD 12a產(chǎn)生表示通過圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a形成在CCD 12a的被攝物圖像的圖像數(shù)據(jù)。由CCD 12a產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)輸出到模擬信號處理部分13a，在此圖像數(shù)據(jù)將受到例如降噪的處理。隨后，圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到對圖像數(shù)據(jù)施加模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的A/D部分14a。然后數(shù)字圖像信號被提供給數(shù)字信號處理部分140a，在這里接收到的信號要受到預(yù)定的數(shù)字信號處理。由此處理的信號經(jīng)由數(shù)據(jù)總線192a直接傳輸給高速串行驅(qū)動器150a或JPEG壓縮部分141a。利用JPEG壓縮部分141a以JPEG格式壓縮的圖像信號然后被傳輸給高速串行驅(qū)動器150a。
通過高速串行驅(qū)動器150a提供給主機(jī)單元1b的圖像信號包括三種類型的信號用于全程(活動物體)圖像(through image)、靜止圖像和活動圖像的圖像信號。用于全程圖像的圖像信號(下文中被稱為“全程圖像信號”)為，當(dāng)利用模式盤14b選擇靜止圖像攝像模式或電影攝像模式時，用于在LCD面板(未示出)上顯示利用圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a的攝像透鏡捕獲的被攝物的全程圖像的信號。用于靜止圖像的圖像信號(在下文中稱為“靜止圖像信號”)為表示當(dāng)選擇靜止圖像攝像模式時按下釋放按鈕13b后獲得的靜止圖像的信號。用于活動圖像的圖像信號為表示當(dāng)選擇電影攝像模式時在按下釋放按鈕13b后得到的活動圖像的信號。響應(yīng)由主機(jī)單元1b發(fā)出的請求，這三種類型的任何一種的圖像信號通過高速串行驅(qū)動器150a從成像單元1a傳輸給主機(jī)單元1b。
同時，利用A/D部分14a轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的圖像信號也提供給設(shè)在后段中的集成電路16a。該集成電路16a作為激活A(yù)F功能和AE功能的元件(在下文中分別稱為“AF”和“AE”)。該集成電路16a測量被攝物亮度來激活A(yù)E功能，并也測量被攝物距離以激活A(yù)F功能。由集成電路16a測量的被攝物亮度和被攝物距離經(jīng)由數(shù)據(jù)總線192a提供給光圈孔徑/焦距/變焦控制器17a，這樣該光圈孔徑/焦距/變焦控制器17a基于接收到的測量結(jié)果，調(diào)節(jié)在圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a中的光圈的孔徑以及在圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)中的聚焦透鏡的位置。該結(jié)構(gòu)使得只要在成像單元1a的圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)11a中的透鏡朝向不同被攝物時就可以激活A(yù)F和AE。因此，CCD 12a產(chǎn)生并輸出表示作為快速聚焦和亮度調(diào)節(jié)的結(jié)果被聚焦的被攝物圖像的圖像數(shù)據(jù)。CCD 12a、模擬信號處理部分13a、A/D部分14a和集成電路16a與由定時脈沖發(fā)生器(TG)18a產(chǎn)生的時序信號同步地操作。
系統(tǒng)存儲器190a的ROM存儲初始化程序、制造商名稱、型號名、版本信息等。同時，系統(tǒng)存儲器190a的RAM具有用于在程序執(zhí)行期間使用的工作區(qū)域。
非易失性存儲器191a存儲用于執(zhí)行成像單元1a獨(dú)有的功能的程序。
成像單元CPU 19a根據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器190a的ROM中的初始化程序中描述的過程，將存儲在非易失性存儲器191a中的程序傳送到系統(tǒng)存儲器190a的RAM，并根據(jù)傳送的程序控制整個成像單元1a。
該成像單元1a還包括電池151a；DC/DC轉(zhuǎn)換器101a，其將來自電池151a的電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)定電平的DC電壓并提供該DC電壓給每個模塊；以及電源控制器100a，其控制該DC/DC轉(zhuǎn)換器101a。這里結(jié)束了對于成像單元1a的結(jié)構(gòu)的描述。然后，將描述主機(jī)單元1b的結(jié)構(gòu)。
主機(jī)單元1b的全部操作利用主機(jī)單元CPU 100b來控制，如在成像單元1a的情況下一樣。系統(tǒng)存儲器101b的ROM存儲初始化程序、制造商名稱、型號名、版本信息等。同時，系統(tǒng)存儲器101b的RAM具有在程序執(zhí)行期間使用的工作區(qū)域。
非易失性存儲器102b存儲有主機(jī)單元1b獨(dú)有的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)和用于執(zhí)行主機(jī)單元1b獨(dú)有的功能的程序。
主機(jī)單元CPU 100b根據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器101b的ROM中的初始化程序中描述的進(jìn)程，將存儲在非易失性存儲器102b中的程序傳送到系統(tǒng)存儲器101b的RAM，并根據(jù)傳送的程序控制整個主機(jī)單元1b。
在本實(shí)施例中，三種類型也就是前述的全程圖像信號、靜止圖像信號和活動圖像信號的任一種的圖像信號，經(jīng)由高速串行驅(qū)動器150b從成像單元1a傳送給主機(jī)單元1b。例如，當(dāng)接收到JPEG壓縮的全程圖像信號時，利用主機(jī)單元1b的JPEG壓縮/解壓部分109b解壓接收到的圖像信號，然后提供給數(shù)字信號處理部分103b，在此處信號被轉(zhuǎn)換為用于顯示的全程圖像信號。用于顯示的全程圖像信號然后被存儲在幀存儲器104b中。LCD控制器105b讀出存儲在幀存儲器104b中的全程圖像信號，并基于讀出信號在LCD 1050b的LCD面板上顯示全程圖像。LCD控制器105b還被提供有來自屏上顯示(OSD)1051b的信息，并基于提供的信息在LCD面板上和全程圖像一起顯示選擇菜單。
除了以上所述的用于處理圖像信號的元件，主機(jī)單元1b具有用于經(jīng)由OSD 1051b在LCD面板上顯示時間和日期信息的計(jì)時器110b和日歷時鐘111b。
主機(jī)單元1b還包括存儲卡槽107b，其中可移除地插有存儲卡108b，和存取該插入的存儲卡108b的卡I/F 106b。存儲卡108b存儲表示靜止圖像和活動圖像的數(shù)據(jù)。
主機(jī)單元1b還包括操作指示部分132b，其包括釋放按鈕13b、模式盤14b等，并提供操作指令給主機(jī)單元CPU 100b。操作指令經(jīng)由I/O133b從操作指示部分132b提供給主機(jī)單元CPU 100b。該主機(jī)單元CPU100b根據(jù)接收到的操作指令來執(zhí)行處理。然而，釋放按鈕13b直接連接到主機(jī)單元CPU 100b和成像單元CPU 19a的中斷端子(interruptionterminal)，并因此CPU 19a和100b可以通過按下釋放按鈕13b來中斷，以激活靜止圖像處理程序或活動圖像處理程序。
主機(jī)單元1b還包括電池160b，其經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器141b提供電源給主機(jī)單元1b的每塊，還經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器101a提供電源給攝像系統(tǒng)1a的每塊。這些DC/DC轉(zhuǎn)換器101a和141b分別由設(shè)置在成像單元1a和主機(jī)單元1b中的電源控制器100a和電源控制器140b來控制。響應(yīng)于滑動的(slid)電源開關(guān)21，給出通電指令到主機(jī)單元1b的電源控制器140b。然后，電源控制器140b給出輸出指令到主機(jī)單元1b的DC/DC轉(zhuǎn)換器141b，并還經(jīng)由I/O 161b給出輸出指令到成像單元1a的電源控制器100a，這樣電源從DC/DC轉(zhuǎn)換器101a提供給每塊。對于I/O 161b，輸入指示成像單元1a連接到主機(jī)單元1b的“L”電平的信號LDET。
主機(jī)單元1b還具有USB驅(qū)動器131b和用于連接到外部裝置(例如個人計(jì)算機(jī))的USB連接器130b。
主機(jī)單元1b還包括如上描述作為本實(shí)施例的特征的位置傳感器172b和天線171b，以及無線I/F部分151b。如稍后將描述的，在遠(yuǎn)程攝像中使用無線I/F部分151b，并作為傳送器，通過天線171b，根據(jù)由位置傳感器172b檢測到的主機(jī)單元1b的縱向或橫向位置無線傳輸指令信號。該無線I/F部分151b還作為接收器，其接收從成像驅(qū)動部分1c無線傳輸?shù)膱D像信號。接下來，將描述遠(yuǎn)程攝像。
圖3為顯示成像單元1a如何連接到成像驅(qū)動部分1c的圖。
為了執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像，如在圖3中所示，成像單元1a沿著在圖3中所示的點(diǎn)劃線(A)被機(jī)械地連接到成像驅(qū)動部分1c，同時成像單元1a的安裝觸點(diǎn)分別與成像驅(qū)動單元1c的那些安裝觸點(diǎn)對齊。因此，單元1a的多個安裝觸點(diǎn)連接到單元1c的對應(yīng)安裝觸點(diǎn)，并因此成像單元1a和成像驅(qū)動部分1c變得彼此電氣連接。
這里，成像驅(qū)動部分1c的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c將連接到成像驅(qū)動部分1c的成像單元1a繞著平行于成像單元1a的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸A旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c還繞著在垂直方向的旋轉(zhuǎn)軸B和繞著在水平方向的旋轉(zhuǎn)軸C旋轉(zhuǎn)成像單元1a。
圖4為顯示成像驅(qū)動部分1c的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c的結(jié)構(gòu)的圖。
在圖4中顯示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c設(shè)置有超聲電機(jī)121c、安裝部分10c和外殼122c。
外殼122c設(shè)置有用于垂直旋轉(zhuǎn)的電機(jī)122c1、主軸由電機(jī)122c1支撐的蝸輪122c2、從蝸輪122c2傳輸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的蝸輪122c3、制動輪(skidding wheel)122c4、用于控制超聲電機(jī)121c的電線122c4、中空結(jié)構(gòu)(areial structure)的旋轉(zhuǎn)軸122c6以及軸承122c7。
外殼122c還具有用于水平旋轉(zhuǎn)的電機(jī)122c8、主軸由電機(jī)122c8支撐的蝸輪122c9、從蝸輪122c9傳輸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的蝸輪122c10、制動輪122c11、旋轉(zhuǎn)軸122c12和用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c連接到三腳架的螺紋孔122c13。
超聲電機(jī)121c通過壓電元件(未示出)產(chǎn)生機(jī)械振動并基于該機(jī)械振動獲得旋轉(zhuǎn)力，從而繞著平行于成像單元1a的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接到成像驅(qū)動部分1c的成像單元1a。
還可以通過操作稍后將描述的并布置在主機(jī)單元1b的背部表面上的十字鍵，以分別驅(qū)動用于垂直旋轉(zhuǎn)的電機(jī)122c1和用于水平旋轉(zhuǎn)的電機(jī)122c8，繞著如在圖3中所示的用來在垂直方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸B和用來在水平方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸C，旋轉(zhuǎn)成像單元1a。為了防止用戶指示方向由于主機(jī)單元1b的旋轉(zhuǎn)而改變，十字鍵的功能可根據(jù)主機(jī)單元1b的位置而改變。
圖5為顯示在主機(jī)單元1b和連接有成像單元1a的成像驅(qū)動部分1c之間執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像的狀態(tài)的圖。
如圖5中所示，成像單元1a連接到成像驅(qū)動部分1c以執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像。首先，將參考圖6描述在遠(yuǎn)程攝像期間執(zhí)行的操作。
圖6為顯示在當(dāng)成像單元1a連接到成像驅(qū)動部分1c以執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6的上部顯示了成像單元1a的結(jié)構(gòu)，同時圖6的下部顯示了成像驅(qū)動部分1c的結(jié)構(gòu)。成像單元1a的結(jié)構(gòu)類似于圖2中顯示的結(jié)構(gòu)，并因此將不再描述。以下描述將集中在成像驅(qū)動部分1c的描述上。
成像驅(qū)動部分1c設(shè)置有天線111c、無線I/F部分112c和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c。
成像驅(qū)動部分1c設(shè)置有驅(qū)動CPU 19c和存儲器190c，該驅(qū)動CPU19c控制整個成像驅(qū)動部分1c。在存儲器190c中的ROM存儲信息，例如用于驅(qū)動成像驅(qū)動部分1c的程序，同時在存儲器190c中的RAM具有要在程序執(zhí)行期間使用的工作區(qū)域。
成像驅(qū)動部分1c還設(shè)置有高速串行驅(qū)動器150c、電池151c、DC/DC轉(zhuǎn)換器101c和電源控制器100c。高速串行驅(qū)動器150c接收三種類型的任何一種的圖像信號；該三種類型的信號為從成像單元1a傳輸?shù)娜虉D像信號、靜止圖像信號和活動圖像信號。
圖7為顯示在圖5中所示遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1中設(shè)置的主機(jī)單元1b的背部的圖。
在圖7中所示的主機(jī)單元1b的背部，布置有LCD面板22。顯示在LCD面板22上的為在當(dāng)主機(jī)單元1b保持在常規(guī)位置(水平位置)時的狀態(tài)下基于全程圖像信號的全程圖像。在LCD面板22旁邊，布置有作為操作鍵的十字鍵23。當(dāng)菜單屏幕等顯示在LCD面板22上時，用戶可以通過操作十字鍵23的四個鍵來選擇菜單，該四個鍵為UP(上)鍵23a、DOWN(下)鍵23b、RIGHT(右)鍵23c和LEFT(左)鍵23d。
布置在十字鍵23下面的為菜單鍵24和執(zhí)行鍵25。菜單鍵24用于在LCD面板22上顯示菜單。當(dāng)菜單由用戶通過菜單鍵24的操作顯示，并且顯示在LCD面板22上的菜單中的多個選項(xiàng)的任何一項(xiàng)由用戶通過十字鍵23的四個鍵中的任何鍵的操作進(jìn)行選擇時，選擇的項(xiàng)目在用戶通過執(zhí)行鍵25的操作之后執(zhí)行。
圖8為顯示當(dāng)利用向右旋轉(zhuǎn)90度圖7中顯示的主機(jī)單元1b執(zhí)行縱向攝像的狀態(tài)的圖。
如圖8的部分(a)中所示，主機(jī)單元1b向右旋轉(zhuǎn)90度以執(zhí)行縱向攝像。然后，經(jīng)由主機(jī)單元1b的天線171b，從主機(jī)單元1b的位置傳感器172b無線傳輸根據(jù)由主機(jī)單元1b的90度向右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的位置的指令信號。該指令信號經(jīng)由圖8的部分(b)中顯示的成像驅(qū)動部分1c的天線111c由無線I/F部分112c(見圖6)接收?；谟蔁o線I/F部分112c接收到的指令信號，驅(qū)動CPU 19c控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c，使得連接到成像驅(qū)動部分1c的成像單元1a繞著平行于成像單元1a的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸，在朝向攝像方向的同時，順時針旋轉(zhuǎn)90度。因此，可以僅僅通過在縱向攝像的方向移動主機(jī)單元1b，也就是通過如圖8的部分(a)中所示的將主機(jī)單元1b向右旋轉(zhuǎn)90度，如在利用連接到主機(jī)單元1b的成像單元1a進(jìn)行縱向攝像的情況下一樣，容易地執(zhí)行遠(yuǎn)程縱向攝像。因此，遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1提供為具有優(yōu)異和容易的可操作性的系統(tǒng)。
圖9為顯示當(dāng)利用向左旋轉(zhuǎn)90度圖7中所示的主機(jī)單元1b執(zhí)行縱向攝像的狀態(tài)的圖。
如在圖9的部分(a)中所示，主機(jī)單元1b向左旋轉(zhuǎn)90度以執(zhí)行縱向攝像。然后，經(jīng)由主機(jī)單元1b的天線171b，從主機(jī)單元1b的位置傳感器172b無線傳送根據(jù)由主機(jī)單元1b的90度向左旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的位置的指令信號。該指令信號經(jīng)由圖9的部分(b)中顯示的成像驅(qū)動部分1c的天線111c由無線I/F部分112c進(jìn)行接收?；谟蔁o線I/F部分112c接收到的指令信號，驅(qū)動CPU 19c控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分120c，使得連接到成像驅(qū)動部分1c的成像單元1a在朝向攝像方向的同時，繞著成像單元1a的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)90度。因此，僅僅通過在縱向攝像的方向移動主機(jī)單元1b，也就是如圖9的部分(a)所示的將主機(jī)單元1b向左旋轉(zhuǎn)90度，如在利用連接到主機(jī)單元1b的成像單元1a來縱向攝像的情況下那樣，可以容易地執(zhí)行遠(yuǎn)程縱向攝像。因此，該遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1提供為具有優(yōu)異的和容易的可操作性的系統(tǒng)，就像90度向右旋轉(zhuǎn)的情況一樣。
圖10為顯示在根據(jù)本實(shí)施例的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)1中執(zhí)行的攝像處理程序的流程圖。
主機(jī)單元1b通電之后，在圖10中所示的攝像處理程序開始。首先，在步驟S1處確定當(dāng)前的攝像模式為常規(guī)攝像模式還是遠(yuǎn)程攝像模式。當(dāng)確定當(dāng)前攝像為常規(guī)攝像模式時，流程進(jìn)行到步驟S2。
在步驟S2處，確定成像單元1a是否連接到主機(jī)單元1b。當(dāng)確定成像單元1a連接到主機(jī)單元1b時，流程進(jìn)行到步驟S3，在此步驟處執(zhí)行常規(guī)攝像。在常規(guī)攝像中，關(guān)于攝像位置(常規(guī)位置/右旋轉(zhuǎn)/左旋轉(zhuǎn))的信息與圖像一起被記錄。然后，程序結(jié)束。同時，當(dāng)確定成像單元1a沒有連接到主機(jī)單元1b時，流程進(jìn)行到步驟S4處，在該步驟處顯示對于這樣的事實(shí)的指示該成像單元1a沒有連接到主機(jī)單元1b。然后，程序結(jié)束。
同時，當(dāng)確定當(dāng)前攝像為遠(yuǎn)程攝像模式時，流程進(jìn)行到步驟S5，在該步驟處進(jìn)行對于成像驅(qū)動部分1c的無線傳輸。隨后在步驟S6處，執(zhí)行監(jiān)控?cái)z像(全程圖像攝像)。特別地，從成像單元1a傳輸?shù)匠上耱?qū)動部分1c的圖像被無線傳輸?shù)街鳈C(jī)單元1b，然后該主機(jī)單元1b顯示接收到的圖像。
隨后在步驟S7處，確定攝像位置。具體地，當(dāng)確定主機(jī)單元1b向右旋轉(zhuǎn)90度時，旋轉(zhuǎn)(I)，該流程進(jìn)行到步驟S8。在步驟S8處，朝向攝像方向的成像單元1a順時針旋轉(zhuǎn)，然后流程進(jìn)行到步驟S10。同時，當(dāng)確定主機(jī)單元1b向左旋轉(zhuǎn)90度時，旋轉(zhuǎn)(II)，流程進(jìn)行到步驟S9。在步驟S9處，朝向攝像方向的成像單元1a逆時針旋轉(zhuǎn)，然后流程進(jìn)行到S10。當(dāng)確定主機(jī)單元1b在常規(guī)位置(水平位置)時，流程直接進(jìn)行到步驟S10。
在步驟S10處，確定是否按下釋放按鈕13b。當(dāng)確定沒有按下釋放按鈕13b時，流程回到步驟S7。同時，當(dāng)確定按下了釋放按鈕13b時，流程進(jìn)行到步驟S11。
在步驟S11處，執(zhí)行實(shí)際攝像。具體地，從成像單元1a傳送到成像驅(qū)動部分1c的圖像被無線傳輸?shù)街鳈C(jī)單元1b，該主機(jī)單元1b然后記錄接收到的圖像。然后，該程序結(jié)束。
現(xiàn)在，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例。
在根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例中的成像單元1a和成像驅(qū)動部分1c的組合對應(yīng)于在根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中的“成像部分”的例子。此外，在根據(jù)本發(fā)明的第一遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例中的主機(jī)單元1b對應(yīng)于在根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)中的“操作部分”的例子。根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例具有這樣的結(jié)構(gòu)，并且因此將省略對于其的詳細(xì)描述。
在根據(jù)本發(fā)明的第二遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)的實(shí)施例中，從主機(jī)單元1b(操作部分)傳送的根據(jù)縱向/橫向位置的指令信號被成像單元1a和成像驅(qū)動部分1c(成像部分)接收到?；诮邮盏降闹噶钚盘?，成像單元1a(成像部分的部分)繞著平行于攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因此，可以僅僅通過在縱向攝像的方向移動主機(jī)單元1b(操作部分)來容易地執(zhí)行遠(yuǎn)程縱向攝像。因此，提供具有容易和優(yōu)異的可操作性的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)。
現(xiàn)在，將描述根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖11到圖16為用于描述根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001的圖。
圖11為在當(dāng)攝像頭2001a將要連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時的狀態(tài)下的，根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001的結(jié)構(gòu)的圖。圖12為顯示在當(dāng)攝像頭2001a連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時的狀態(tài)下的電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖13為顯示當(dāng)攝像頭2001a從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b分離時的狀態(tài)下，根據(jù)本發(fā)明的攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001的結(jié)構(gòu)的圖。圖14為顯示在圖13中所示的攝像機(jī)系統(tǒng)2001的側(cè)視圖和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的后視圖的圖。圖15為顯示在圖13和圖14中所示的分離狀態(tài)下的攝像頭2001a和頭適配器2002a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖16為顯示在圖13和圖14的分離狀態(tài)下的攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和主機(jī)單元適配器2002b的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖11和13中所示的攝像機(jī)系統(tǒng)2001中，頭適配器2002a和主機(jī)單元適配器2002b提供作為附件(見圖13)，其可分別可分離的連接到攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b，以執(zhí)行遠(yuǎn)程攝像。當(dāng)這些適配器2002a和2002b分別地連接到攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時，攝像可以如圖13中所示的遠(yuǎn)程執(zhí)行。首先，參考圖11和圖12，將描述在當(dāng)攝像頭2001a連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時的狀態(tài)下，攝像機(jī)系統(tǒng)2001的結(jié)構(gòu)和操作。第二，參考圖13到圖16，將描述攝像機(jī)系統(tǒng)2001的結(jié)構(gòu)和操作，該攝像機(jī)系統(tǒng)2001用于通過來自攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的遠(yuǎn)程操作利用攝像頭2001a執(zhí)行攝像。
如在圖11中所示，攝像機(jī)系統(tǒng)2001包括攝像頭2001a，其設(shè)置有圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)和成像器件；攝像機(jī)主機(jī)單元2001b，其從攝像頭2001a經(jīng)由用于輸入信號到攝像頭2001a/從攝像頭2001a輸出信號的接口接收圖像信號。在圖11中分別地示出了攝像頭2001a和攝像頭2001a可以可分離的連接到其上的攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。在圖11中所示的攝像頭2001a為兩種或更多種攝像頭之一，并且所述攝像頭中的任一種可以連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。
圖11中所示的布置在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b中心處的為安裝部分2010b，其設(shè)置有多個安裝觸點(diǎn)，并能夠接收攝像頭2001a的一端。攝像頭2001a的端部類似地設(shè)置有多個安裝觸點(diǎn)。通過將兩側(cè)的安裝觸點(diǎn)彼此對齊，攝像頭2001a的端部沿著圖11中所示的點(diǎn)劃線，插入從而連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的安裝部分2010b。
這些多個安裝觸點(diǎn)被分配為通信使用和供電使用，通過這些安裝觸點(diǎn)，在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和攝像頭2001a之間建立通信，并且電源從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b提供給攝像頭2001a。安裝觸點(diǎn)還包括提供用于兩側(cè)的接口的觸點(diǎn)；提供用于兩條專用線的觸點(diǎn)，其用于從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b提供釋放信號給攝像頭2001a；以及提供用于通知攝像機(jī)主機(jī)單元2001b攝像頭2001a連接到其上的觸點(diǎn)。
在安裝部分2010b上，布置有AWB傳感器2011b，其在攝像時檢測光源的類型?；谟葾WB傳感器2011b檢測到的光源的類型，例如陽光或熒光，在信號處理部分中設(shè)置合適的顏色溫度，這將稍后討論，并由此做出最佳白平衡調(diào)節(jié)。布置在AWB傳感器2011b旁邊的為閃光窗口2012b，通過其從布置在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b中的閃光發(fā)射部分發(fā)射閃光。布置在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的頂面上的為釋放按鈕2013b和模式盤2014b。操作模式盤2014b以選擇攝像模式或重放模式，并當(dāng)選擇攝像模式選擇時，進(jìn)一步選擇靜止圖像攝像模式或電影攝像模式。電源開關(guān)設(shè)置為與模式盤2014b一體，這樣用戶可以通過操作模式盤2014b來接通電源。
現(xiàn)在，將參考圖12描述攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖12的左側(cè)部分顯示了攝像頭2001a的電子系統(tǒng)，同時圖12的右側(cè)部分顯示了攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的電子系統(tǒng)。
在描述攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的圖像信號處理系統(tǒng)之前，將描述與作為用于操作攝像機(jī)系統(tǒng)2001的電源的電池Bt有關(guān)的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001中，攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b利用從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的電池Bt提供的電源進(jìn)行操作。
圖12描述了在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的電池Bt和DC/DC轉(zhuǎn)換器2181b之間提供的電源控制器2180b。當(dāng)利用包括在KEY/LED 2019b中(在圖11中所示的模式盤2014b也包括在其中)的電源開關(guān)的操作來連接在電源控制器2180b中的開關(guān)時，電源提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器2181b(在圖12中顯示為“DC/DC”)，該DC/DC轉(zhuǎn)換器隨后提供電源給每個塊，從而激活攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。
當(dāng)利用通過電源開關(guān)的操作激活攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時，主機(jī)單元CPU 2100b開始控制攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的操作。在這一點(diǎn)上，如果從攝像頭2001a提供接地信號(GND)給主機(jī)單元CPU 2100b的檢測端(Det)，主機(jī)單元CPU 2100b檢測到這樣的狀態(tài)攝像頭2001a被連接。
當(dāng)攝像頭2001a連接到主機(jī)單元CPU 2100b且在KEY/LED 2019b(包括模式盤2014b)中的電源開關(guān)接通時，主機(jī)單元CPU 2100b僅僅基于接地信號(GND)提供給主機(jī)單元CPU 2100b的檢測端(Det)的事實(shí)，可以檢測到攝像頭2001a的連接狀態(tài)，從而接通開關(guān)SW。接通開關(guān)SW后，主機(jī)單元CPU 2100b的電池Bt連接到電源控制器2195a，并進(jìn)一步連接到攝像頭2001a的DC/DC轉(zhuǎn)換器2196a。這使得在攝像頭2001a連接到主機(jī)單元CPU 2100b時，可以在接通電源開關(guān)時立即從主機(jī)單元CPU 2100b的電池Bt提供電源給攝像頭2001a。
以這樣的方法，當(dāng)主機(jī)單元CPU 2100b檢測到攝像頭2001a的連接時，電源被自動提供給攝像頭2001a。這使得主機(jī)單元CPU 2100b能夠在通電時通過控制低速串行接口(在下文中稱為“低速串行I/F”)2110b，請求攝像頭2001a的頭CPU 2019a傳送初始化信息。在接收到請求后，頭CPU 2019a傳輸初始化信息給主機(jī)單元CPU 2100b。主機(jī)單元CPU 2100b然后基于接收到的初始化信息，根據(jù)攝像頭2001a的類型執(zhí)行初始化。在完成初始化之后，如果在通電時模式為攝像模式，則主機(jī)單元CPU 2100b經(jīng)由低速串行I/F 2110b，請求頭CPU 2019a傳送全程圖像。在以下的描述中，表示全程圖像的圖像信號將被稱為“全程圖像信號”。
當(dāng)對于全程圖像的傳輸?shù)恼埱笥蓴z像頭2001a的頭CPU 2019a經(jīng)由低速串行I/F 2150a從主機(jī)單元CPU 2100b接收到時，頭CPU 2019a通過控制定時發(fā)生器(TG)2017a致使CCD 2012a以預(yù)定幀頻開始產(chǎn)生全程圖像信號。
現(xiàn)在，將更詳細(xì)地描述攝像機(jī)系統(tǒng)2001的結(jié)構(gòu)和操作。
如在圖12中所示，形成攝像機(jī)系統(tǒng)2001的部分的攝像頭2001a設(shè)置有圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)2011a和CCD 2012a。布置在圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)2011a中的為變焦透鏡2111a、聚焦透鏡2112a、光圈2113a和機(jī)械快門2114a。在從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b提供電源給攝像頭2001a后，當(dāng)利用攝像機(jī)主機(jī)單元2001b對攝像頭2001a通知當(dāng)前模式為攝像模式時，通過驅(qū)動器DR驅(qū)動機(jī)械快門2114a，然后打開光接收表面，這樣系統(tǒng)2001進(jìn)入攝像等待狀態(tài)。
隨后，在接收到對于全程圖像信號的傳送的請求之后，頭CPU2019a通過控制TG 2017a，重復(fù)提供曝光開始信號并然后與曝光開始信號之間成預(yù)定間隔地重復(fù)提供曝光結(jié)束信號給CCD 2012a，這樣CCD 2012a產(chǎn)生全程圖像信號。同時，定時信號也從TG 2017a提供給在后段中提供的CDS 2013a和A/D部分2014a，這樣圖像信號可以及時地處理。在CDS 2013a中，從CCD 2012a輸出的圖像信號(模擬RGB信號)要接受降噪處理。在A/D部分2014a中，模擬RGB信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字模式。數(shù)字RGB信號然后通過高速串行I/F 2015a傳輸?shù)綌z像機(jī)主機(jī)單元2001b。數(shù)字RGB信號還從A/D部分2014a提供給集成塊2016a，其中對于數(shù)字RGB信號做出聚焦和曝光調(diào)節(jié)。
為了產(chǎn)生全程圖像，已經(jīng)進(jìn)行曝光調(diào)節(jié)的清晰聚焦圖像必須在CCD 2012a的光接收表面上形成。因此，基于由集成塊2016a執(zhí)行的曝光調(diào)節(jié)和焦距檢測的結(jié)果，頭CPU 2019a指示驅(qū)動器DR來調(diào)節(jié)聚焦透鏡2112a的位置和光圈2113a的孔徑，這樣正確曝光的清晰聚焦圖像可以形成在CCD 2012a的光接收表面。頭CPU 2019a在接收到從位置檢測器2115a發(fā)送的位置信號后，確定聚焦透鏡2112a處于聚焦位置處。在做出這樣的確定后，頭CPU 2019a指示驅(qū)動器DR立即停止對于聚焦透鏡2112a的驅(qū)動。
在本實(shí)施例中，以例如1/30s的幀頻，與來自TG 2017a的時序信號同步地，從CCD 2012a輸出全程圖像信號給CDS 2013a。在經(jīng)受CDS2013a的降噪后，全程圖像信號發(fā)送到A/D部分2014a，此處信號經(jīng)歷模擬信號轉(zhuǎn)換并然后提供給高速串行I/F 2015a。攝像機(jī)主機(jī)單元2001b也具有類似的高速串行I/F 2102b，并因此，全程圖像信號通過高速串行I/F 2015a和2102b，從攝像頭2001a傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。由此傳送的全程圖像信號表示利用在圖像攝取光學(xué)系統(tǒng)2011a中的攝像透鏡捕捉到的被攝物圖像，并因此在當(dāng)通過模式盤2014b(包括在KEY/LED 2019b中)選擇攝像模式時的狀態(tài)下，這些信號用于在LCD2107b的LCD面板和電子取景器(EVF)2108b上顯示被攝物圖像。除了全程信號，通過高速串行I/F 2015a和2102b從攝像頭2001a傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的圖像信號包括表示當(dāng)在攝像模式中選擇靜止圖像攝像模式時由用戶通過釋放按鈕2013b的操作獲得的靜止圖像的圖像信號(在下文中被稱為“靜止圖像信號”)；以及表示當(dāng)在攝像模式中選擇電影攝像模式時由用戶通過釋放按鈕2013b的操作獲得的活動圖像的圖像信號(在下文中被稱為“活動圖像信號”)。響應(yīng)來自攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的請求，這三種類型的任何一種的圖像信號通過高速串行I/F 2015a和2102b傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。
設(shè)置在攝像頭2001a中的閃存ROM除了存儲描述用于操作攝像頭2001a的進(jìn)程的程序，還存儲有例如關(guān)于攝像頭2001a的結(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)。如果用于結(jié)構(gòu)信息如初始化信息的傳輸?shù)拿钔ㄟ^低速串行I/F2110b和2150a從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b發(fā)送時，攝像頭2001a響應(yīng)這樣的請求，通過低速串行I/F 2110b和2150a發(fā)送存儲在閃存ROM2191a中的結(jié)構(gòu)信息到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。
低速串行I/F 2110b和2150a因此用于在攝像時在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和攝像頭2001a之間交換命令。當(dāng)例如通過低速串行I/F 2110b和2150a從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b發(fā)送用于圖像信號(全程圖像信號、靜止圖像信號和活動圖像信號中的任一種)的傳輸?shù)拿畹綌z像頭2001a時，攝像頭2001a通過高速串行I/F 2015a和2102b比低速串行I/F 2110b和2150a更快地傳送數(shù)字圖像信號(全程圖像信號、靜止圖像信號和活動圖像信號中的任一種)到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。順便說一下，在圖12中，詞“圖像信道”表示從攝像頭2001a到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b通過它們之間的高速串行I/F 2015a和2102b鏈接的圖像信號的傳輸，而詞“控制信道”表示通過低速串行I/F 2110b和2150a在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和攝像頭2001a之間的控制信號的傳輸/接收。此外，詞“專用信號線”表示通過圖12中的專用線的來自釋放按鈕2013b的釋放信號的傳送。圖12也顯示了表示兩個圖像信道的圖像數(shù)據(jù)線“DATA #1”和“DATA #2”，還顯示了除了圖像信道之外設(shè)置在高速串行I/F 2015a和2102b之間的時鐘線。
攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b因此構(gòu)成了執(zhí)行攝像的攝像機(jī)系統(tǒng)。
在本實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001中，攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b分別具有頭適配器2002a和主機(jī)單元適配器2002b，它們每個都設(shè)置有用于無線傳輸?shù)耐ㄐ牌鳎约词巩?dāng)攝像頭2001a和攝像機(jī)主機(jī)單元2001b彼此分離時也能執(zhí)行攝像。
圖13和圖14顯示了這樣的頭適配器2002a，其具有搖攝云臺部分2031a，攝像頭2001a可分離的連接到其上，而不是連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b；以及頭通信器(只有它的用于通信的天線2251a顯示在圖13中)，其對于從攝像頭2001a接收到的圖像信號施加信號處理。當(dāng)如圖13中所示頭適配器2002a連接到攝像頭2001a時，代替攝像頭2001a的主機(jī)單元適配器2002b也連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b，這樣攝像頭2001a可以根據(jù)從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b傳送的操作指令執(zhí)行攝像。在這種情況下，當(dāng)主機(jī)單元適配器2002b的選擇器開關(guān)2029b設(shè)置在Abs側(cè)時(見圖14)，搖攝云臺部分2031a根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置來驅(qū)動，以調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。當(dāng)開關(guān)2029b切換到Inc側(cè)時，攝像頭2001a的位置變得可以根據(jù)通過十字鍵2039b的操作調(diào)節(jié)(見圖14)。
特別地，當(dāng)開關(guān)2029b設(shè)置在Inc側(cè)時，連接到搖攝云臺部分2031a的攝像頭2001a的位置可以利用通過攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的十字鍵2039b的操作來改變；而當(dāng)開關(guān)2029b設(shè)置在Abs側(cè)時，攝像頭2001a的位置可以根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置來改變。
現(xiàn)在，將描述頭適配器2002a和主機(jī)單元適配器2002b各自的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在圖15中所示的頭適配器2002a設(shè)置有頭通信器2025a，其執(zhí)行與主機(jī)適配器2002b的無線通信；頭信號中繼器(intermediator)2024a，其將在攝像頭2001a中產(chǎn)生的圖像信號轉(zhuǎn)換為適用于無線通信的形式。同時，在圖16中顯示的主機(jī)單元適配器2002b設(shè)置有主機(jī)單元通信器2021b，其執(zhí)行與頭適配器2002a的無線通信；主機(jī)單元信號中繼器2022b，其將在攝像頭2001a中產(chǎn)生的和由主機(jī)單元通信器2021b接收到的圖像信號轉(zhuǎn)換回到當(dāng)圖像信號在攝像頭2001a中產(chǎn)生的時候使用的形式。頭信號中繼器2024a和主機(jī)單元信號中繼器2022b不僅僅對從攝像頭2001a傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的圖像信號，還對從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b傳送到攝像頭2001a的操作信號，合適地施加信號形式轉(zhuǎn)換。因此，在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和攝像頭2001a之間可以平滑地執(zhí)行使用任何類型的信號的無線通信。
以這種方法，當(dāng)頭適配器2002a和主機(jī)單元適配器2002b每個都設(shè)置有這種執(zhí)行無線通信的電路時，可以通過來自攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的遠(yuǎn)程操作利用連接到頭適配器2002a的搖攝云臺部分2031a的攝像頭2001a來執(zhí)行攝像。
首先，將描述頭適配器2002a的結(jié)構(gòu)。
在圖15中所示的頭適配器2002具有電池Bt2。當(dāng)代替攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的頭適配器2002a連接到攝像頭2001a時，從電池Bt2而不是從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的電池Bt提供電源給攝像頭2001a。
如在攝像機(jī)主機(jī)單元201的情況下，頭適配器2002a設(shè)置有用于圖像信號通信的高速串行I/F 2021a和用于與攝像頭2001a的控制信號通信的低速串行I/F 2029a。該高速串行I/F 2021a和低速串行I/F 2029a經(jīng)由總線連接到頭適配器CPU 2020a，該總線還連接有存儲有描述進(jìn)程的程序的閃存ROM 2204a和作為緩沖存儲器的SDRAM 2023a。因此，根據(jù)存儲在閃存ROM中的程序中描述的進(jìn)程，頭適配器CPU 2020a致使高速串行I/F 2021a接收來自攝像頭2001a的圖像信號，并致使SDRAM 2023a暫時地存儲接收到的圖像信號。當(dāng)這樣提供SDRAM2023a時，頭適配器CPU 2020a可以讀出存儲在SDRAM 2023a中的圖像信號，并提供讀出信號給信號處理部分2022a，并再次存儲利用在SDRAM 2023a中的信號處理部分2022a處理過的圖像信號。
這樣的結(jié)構(gòu)使得可以為了調(diào)節(jié)在每個部分的處理定時的目的而使用SDRAM 2023a。例如，頭信號中繼器2024a通過使用SDRAM 2023a，適時地將信號轉(zhuǎn)換為適于無線通信的形式。
隨后，利用頭信號中繼器2024a轉(zhuǎn)換為適于無線通信的形式的圖像信號被從頭通信器2025a傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。當(dāng)圖像信號由此轉(zhuǎn)換為適于無線通信的形式時，在無線傳輸期間的錯誤發(fā)生顯著地減少，這樣信號可以正確地傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。
頭通信器2025a還作為接收器接收來自攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的操作信號，并對應(yīng)于本發(fā)明的“頭接收部分”的例子。
當(dāng)操作信號從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b傳送到頭適配器2002a時，通過頭通信器2025a接收操作信號?；诮邮盏降牟僮餍盘枺瑩u攝云臺部分2031a的搖攝電機(jī)PM、俯仰拍攝電機(jī)TM和旋轉(zhuǎn)電機(jī)RM(見圖13)在頭適配器CPU 2020a的控制下進(jìn)行驅(qū)動。頭適配器CPU 2020a向每個驅(qū)動器2201a、2202a和2203a提供控制信號，這樣驅(qū)動器2201a、2202a和2203a通過根據(jù)各個控制信號向這些電機(jī)提供電機(jī)驅(qū)動信號來驅(qū)動各個電機(jī)TM、PM和RM。該搖攝云臺部分2031a設(shè)置有使得搖攝云臺2031a可以根據(jù)對應(yīng)的驅(qū)動的電機(jī)在搖攝方向、俯仰拍攝方向和旋轉(zhuǎn)方向的任一方向上驅(qū)動的三軸致動器，由此調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。在本實(shí)施例中，設(shè)置有三個致動器(例如旋轉(zhuǎn)部分，其根據(jù)通過例如齒輪傳動鏈或鏈帶從電機(jī)傳送的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)；以及俯仰拍攝部分，其根據(jù)利用凸輪轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)力俯仰拍攝)，該三個致動器被驅(qū)動以分別在搖攝、俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)方向上移動搖攝云臺部分2031a。每個致動器根據(jù)由對應(yīng)的電機(jī)(電機(jī)2201a、2202a和2203a的任一個)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動，從而能夠精確調(diào)整攝像頭2001a的位置。
由此設(shè)定的頭適配器2002a和主機(jī)單元適配器2002b成對地使用?，F(xiàn)在，以下將描述主機(jī)單元適配器2002b。
在圖16中顯示的主機(jī)單元適配器2002b為代替攝像頭2001a可以連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的單元，并且如在攝像頭2001a的情況下利用從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b提供的電源來操作。
主機(jī)單元適配器2002b設(shè)置有主機(jī)單元適配器CPU 2020b，其控制主機(jī)單元適配器2002b的全部操作；用于圖像信號通信的高速串行I/F 2023b以及用于與攝像機(jī)主機(jī)單元2001b進(jìn)行控制信號通信的低速串行I/F 2024b，如在攝像頭2001a的情況中一樣。
高速串行I/F 2023b和低速串行I/F 2024b經(jīng)由總線連接到主機(jī)單元適配器CPU 2020b，存儲有描述進(jìn)程的程序的閃存ROM 2201b和作為緩沖存儲器的SDRAM 2202b還連接到該總線上。
因此，從頭適配器2002a傳送的和由主機(jī)單元通信器2021b接收到的圖像信號可以根據(jù)存儲在閃存ROM 2201b中的程序中描述的進(jìn)程，在主機(jī)單元適配器CPU 2020b的控制下暫時地存儲在SDRAM2202b中。當(dāng)這樣設(shè)置SDRAM 2202b后，對于來自頭適配器2002a的圖像信號的順序傳輸?shù)亩〞r以及對于在主機(jī)單元適配器2002b的每個部分中的處理的定時被良好地調(diào)節(jié)，這樣主機(jī)單元信號中繼器2022b合適地將適于無線通信的形式的圖像信號轉(zhuǎn)換為當(dāng)利用攝像頭2001a的CCD 2012a產(chǎn)生圖像信號時使用的形式。
當(dāng)圖像信號以這樣的方式通過主機(jī)單元適配器2002b的高速串行I/F 2023b傳送到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時，如果傳送的圖像信號為例如全程圖像信號時，信號然后提供給顯示器控制器2105b，其隨后再基于全程圖像信號在顯示屏上顯示全程圖像。當(dāng)顯示全程圖像的同時按下釋放按鈕2013b時，釋放信號從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b通過主機(jī)單元適配器2002b的主機(jī)單元通信器2021b和頭適配器2002a的頭通信器2025a傳送到攝像頭2001a。響應(yīng)釋放信號，由攝像頭2001a的CCD2012a產(chǎn)生的靜止圖像信號通過頭適配器2002a傳送給攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。在通過在主機(jī)單元適配器2002b中的主機(jī)單元通信器2021b接收到靜止圖像信號后，接收到的靜止圖像信號然后暫時地存儲在SDRAM 2202b中。當(dāng)所有靜止圖像信號存儲在SDRAM 2202b中時，靜止圖像信號從SDRAM 2202b讀出，然后通過高速串行I/F 2023b和2102b提供給攝像機(jī)主機(jī)單元2001b。隨后，利用信號處理部分2103b處理靜止圖像信號，并且處理后的圖像信號通過JPEG壓縮/解壓部分2091b來壓縮。壓縮后的圖像信號然后與壓縮信息一起存儲在插入卡槽2093b的存儲卡中。
在本實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)中，主機(jī)單元適配器2002b包括開關(guān)2029b。根據(jù)開關(guān)2029b的狀態(tài)，可以基于通過十字鍵2039b的操作或基于攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置，確定攝像頭2001a的位置。例如，當(dāng)開關(guān)2029b設(shè)置在Inc(增量)側(cè)時，激活攝像機(jī)主機(jī)單元2001b中的十字鍵2039b，這樣根據(jù)通過十字鍵2039b的操作的操作信號可以從主機(jī)單元適配器2021b傳送到頭適配器2002a，從而調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。同時，當(dāng)開關(guān)2029b設(shè)置在Abs(絕對)側(cè)時，使在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b中的十字鍵2039b失效，這樣，用于根據(jù)由主機(jī)單元適配器2002b的三軸加速度傳感器2027b檢測到的攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置的操作信號從主機(jī)單元通信器2021b傳送到頭適配器2002a，從而調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。主機(jī)單元通信器2021b對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“主機(jī)單元傳送部分”的例子。順便說一下，為了允許頭適配器2002a識別接收到的信號是根據(jù)通過十字鍵2039b的操作的操作信號還是根據(jù)利用加速度傳感器2027b的檢測的操作信號，對數(shù)據(jù)的頭部添加控制碼“Inc”或“Abs”來傳輸數(shù)據(jù)?？刂茢?shù)據(jù)對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的“切換信息”的例子。該結(jié)構(gòu)使得頭適配器CPU 2020a能夠立即識別出接收到的信號是基于通過十字鍵2039b的操作的信號還是基于攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置的信號，并且因此，不需要頭適配器CPU 2020a來解碼接收到的信號。
因此，例如用戶可以將開關(guān)2029b切換到Abs側(cè)以通過僅僅使用攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的顯示屏作為取景器而不查看攝像頭2001a來做出任何調(diào)節(jié)。在這樣的情況下，在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b處的作為攝影師的用戶可以不考慮攝像頭2001a的位置來執(zhí)行攝像，就像利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的攝像頭2001來執(zhí)行攝像一樣，該攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的顯示屏被用戶看到。同時，在用戶可以以相同的方式通過攝像機(jī)主機(jī)單元2001b和攝像頭2001a來觀看被攝物的情況下，用戶可以將開關(guān)2029b切換到Inc側(cè)以通過操作作為操作部件的十字鍵2039b來調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。
此外，在本實(shí)施例中，如果只設(shè)置了加速度傳感器2027b，可以檢測在連接有主機(jī)單元適配器2002b的攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的操作之后確定的位置，但是不能檢測在操作攝像機(jī)主機(jī)單元2001b期間改變著的位置(旋轉(zhuǎn)角等)。因此，在本實(shí)施例中，設(shè)置有角速度傳感器2028b，其檢測在通過調(diào)節(jié)改變攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置之后確定的狀態(tài)。
這種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)使得搖攝云臺部分2031a可以迅速地響應(yīng)相對快的搖攝或俯仰拍攝操作，從而使得可以根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的位置迅速地調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。因此，用戶甚至在攝像頭2001a從攝像機(jī)主機(jī)單元2001b分離的時候，可以就像利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的攝像頭2001a執(zhí)行操作那樣，執(zhí)行搖攝、俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)操作的任一種。
最后，描述搖攝、俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)方向。
圖17為顯示搖攝、俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)方向的圖。
圖17的部分(a)顯示搖攝方向，圖17的部分(b)顯示俯仰拍攝方向，而圖17的部分(c)顯示旋轉(zhuǎn)方向。
在圖17的部分(a)、(b)和(c)的每個的左端描述的為視窗(viewframe)。同時，在圖17的部分(a)、(b)和(c)的右端為攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的原始位置，并且在攝像時候使用的操作方向在原始位置的左側(cè)進(jìn)行描述。
同時，在圖17的部分(c)的右端描述的是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的旋轉(zhuǎn)方向，并且攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的原始位置顯示在描述的旋轉(zhuǎn)方向的左側(cè)。
當(dāng)執(zhí)行在圖17的部分(a)中顯示的搖攝時，使得攝像機(jī)主機(jī)單元2001b在圖17的部分(a)中顯示的箭頭方向擺動(攝像機(jī)主機(jī)單元2001b首先保持為如圖17的部分(a)的左部所示，然后繞著在寬度方向中心處的中心AXIS旋轉(zhuǎn))。當(dāng)最期望的構(gòu)圖作為擺動的結(jié)果得到時，按下釋放按鈕2013b執(zhí)行攝像。
為了此目的，如前所述，本實(shí)施例的攝像機(jī)系統(tǒng)2001除了加速度傳感器2027b還設(shè)置有角速度傳感器2028b，這樣攝像機(jī)主機(jī)單元2001b在旋轉(zhuǎn)之后的狀態(tài)可以即刻由角速度傳感器2028b檢測到。
當(dāng)這樣設(shè)置角速度傳感器2028b時，可以如同在搖攝操作的情況下一樣，響應(yīng)俯仰拍攝和旋轉(zhuǎn)操作的任何操作，迅速地調(diào)節(jié)攝像頭2001a的位置。因此，用戶可以只通過提高在搖攝云臺部分2031a中的電機(jī)的響應(yīng)度水平，以和在利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的攝像頭2001a進(jìn)行攝像的情況下相當(dāng)類似的方式來執(zhí)行攝像。
如果例如在用戶的視野中的被攝物非常不同于如前所述的通過攝像頭2001a捕捉到的圖像中的被攝物，以與利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的攝像頭2001a攝像的類似方式，用戶可以將開關(guān)2029b切換到Abs側(cè)。結(jié)果，用戶可以通過使用攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的顯示屏作為取景器，而不實(shí)際地通過攝像頭2001a查看被攝物，就像利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元2001b的攝像頭2001a執(zhí)行攝像一樣來執(zhí)行攝像。
同時，當(dāng)利用攝像頭2001a捕捉到的圖像中的被攝物與在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b中的視野中的被攝物近似相同時，可以在實(shí)際查看被攝物的同時執(zhí)行攝像。因此，在這樣的情況下，用戶可以將開關(guān)2029b切換到Inc側(cè)并通過操作十字鍵2039b來確定構(gòu)圖。
順便說一下，可以設(shè)置磁性方向傳感器來替代角速度傳感器2028b。
圖18為當(dāng)在圖16中顯示的主機(jī)單元適配器2002b的功能包括在攝像機(jī)主機(jī)單元2001b時的另一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖19為顯示攝像機(jī)主機(jī)單元2001bb的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
如在圖19中所示，在圖16中所示的主機(jī)單元適配器2002b的功能(對應(yīng)于圖19中的主機(jī)單元信號中繼器2022bb、主機(jī)單元無線通信器2021bb、加速度傳感器2027bb和角速度傳感器2028bb)布置在攝像機(jī)主機(jī)單元2001bb內(nèi)部，以除去主機(jī)單元適配器2002b而單獨(dú)提供攝像機(jī)主機(jī)單元2001bb，從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這也是可以接受的。
如前所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種攝像機(jī)系統(tǒng)，其甚至當(dāng)攝像頭和攝像機(jī)主機(jī)單元彼此分離時也允許用戶執(zhí)行攝像，就像利用連接到攝像機(jī)主機(jī)單元的攝像頭來執(zhí)行攝像一樣。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其包括成像單元，包括攝像透鏡和成像器件，以產(chǎn)生表示被攝物的圖像信號；主機(jī)單元，成像單元可以可分離地連接到其上，并且其接收和記錄從成像單元傳送的圖像信號；以及成像驅(qū)動部分，從主機(jī)單元分離的成像單元可以可分離地連接到其上，并且成像驅(qū)動部分控制成像單元的位置，其中，所述主機(jī)單元包括檢測部分和傳輸部分，所述檢測部分檢測主機(jī)單元的縱向位置和橫向位置的任一個，所述傳輸部分根據(jù)由檢測部分檢測到的主機(jī)單元的位置無線傳輸指令信號，以及其中，所述成像驅(qū)動部分包括接收部分和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分，所述接收部分接收從主機(jī)單元無線傳輸?shù)闹噶钚盘枺鲂D(zhuǎn)驅(qū)動部分基于由所述接收部分接收到的指令信號，繞著平行于成像單元的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接到成像驅(qū)動部分的成像單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其中，所述成像驅(qū)動部分還包括傳輸部分，其從連接到成像驅(qū)動部分的成像單元無線地接收圖像信號，并無線地將接收到的圖像信號傳送到主機(jī)單元，以及其中主機(jī)單元還包括接收部分，其接收從成像驅(qū)動部分無線傳送的圖像信號。
3.一種遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其包括包括成像單元的成像部分，所述成像單元具有攝像透鏡；以及成像器件，用以產(chǎn)生表示被攝物的圖像信號；以及操作部分，其包括檢測部分，所述檢測部分檢測所述操作部分的縱向位置和橫向位置的任一個；其中，所述操作部分還包括傳輸部分，其根據(jù)由檢測部分檢測到的位置無線地傳輸指令信號，以及其中，所述成像部分還包括接收部分和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分，所述接收部分接收從操作部分無線傳輸?shù)闹噶钚盘?，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分基于由接收部分接收到的指令信號，繞著平行于攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)所述成像單元。
4.一種攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像頭，包括攝像透鏡和成像器件；攝像機(jī)主機(jī)單元，攝像頭可以可分離地連接到其上，并且所述攝像機(jī)主機(jī)單元接收和處理從攝像頭傳輸?shù)膱D像信號；以及頭適配器，其包括搖攝云臺部分，從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭可以可分離地連接到所述搖攝云臺，而不是連接到攝像機(jī)主機(jī)單元；以及頭接收部分，其接收來自攝像機(jī)主機(jī)單元的操作信號，其中，所述攝像機(jī)主機(jī)單元包括檢測攝像機(jī)主機(jī)單元的位置的位置檢測部分；以及主機(jī)單元傳輸部分，其根據(jù)由位置檢測部分檢測到的位置，傳送操作信號給頭適配器，以及其中，所述頭適配器還包括搖攝云臺控制部分，其基于由頭接收部分接收到的操作信號，通過驅(qū)動搖攝云臺部分，來控制連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述攝像機(jī)主機(jī)單元還包括選擇器開關(guān)，其在兩種模式之間切換改變連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置的方式，所述兩種模式一種為根據(jù)通過在攝像機(jī)主機(jī)單元中設(shè)置的操作部件的操作來改變攝像頭的位置的模式，另一種為根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的位置改變攝像頭的位置的模式，其中，所述主機(jī)傳輸部分除了傳輸操作信號，還傳輸關(guān)于選擇器開關(guān)的狀態(tài)的切換信息給頭適配器，以及其中，所述搖攝云臺控制部分基于所述操作信號以及切換信息來驅(qū)動搖攝云臺部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述位置檢測部分包括三軸加速度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述位置檢測部分除了三軸加速度傳感器，還包括磁性方向傳感器和角速度傳感器的任一種。
8.一種攝像機(jī)系統(tǒng)，其包括攝像頭，包括攝像透鏡和成像器件；攝像機(jī)主機(jī)單元，攝像頭可以可分離地連接到其上，并且其接收和處理從攝像頭傳輸?shù)膱D像信號；頭適配器，其包括搖攝云臺部分，從攝像機(jī)主機(jī)單元分離的攝像頭可以可分離地連接到所述搖攝云臺部分，而不是連接到攝像機(jī)主機(jī)單元；以及頭接收部分，其接收來自攝像機(jī)主機(jī)單元的操作信號；以及主機(jī)單元適配器，其可以可分離地連接到從攝像頭分離的攝像機(jī)主機(jī)單元，而不是連接到攝像頭，其中，所述主機(jī)單元適配器包括位置檢測部分，其檢測主機(jī)單元適配器的位置；以及主機(jī)傳輸部分，其根據(jù)由位置檢測部分檢測到的位置傳送操作信號給頭適配器，以及其中，所述頭適配器還包括搖攝云臺控制部分，其基于由頭接收部分接收到的操作信號，通過驅(qū)動搖攝云臺部分，來控制連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述主機(jī)單元適配器還包括選擇器開關(guān)，其在兩種模式之間切換改變連接到搖攝云臺部分的攝像頭的位置的方式，所述兩種模式一種為根據(jù)通過設(shè)置在攝像機(jī)主機(jī)單元中的操作部件的操作來改變攝像頭的位置的模式，另一種為根據(jù)攝像機(jī)主機(jī)單元的位置改變攝像頭的位置的模式，其中，所述主機(jī)單元傳輸部分除了操作信號外，還傳輸關(guān)于選擇器開關(guān)的狀態(tài)的切換信息給頭適配器，以及其中，所述搖攝云臺控制部分基于操作信號以及切換信息，驅(qū)動搖攝云臺部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述位置檢測部分包括三軸加速度傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述位置檢測部分除了三軸加速度傳感器之外，還包括磁性方向傳感器和角速度傳感器的任一種。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)，其包括成像單元、主機(jī)單元和成像驅(qū)動部分。該主機(jī)單元包括檢測主機(jī)單元的縱向或橫向位置的位置傳感器。根據(jù)由位置傳感器檢測到的位置，基于從主機(jī)單元傳輸?shù)匠上耱?qū)動部分的指令信號，成像驅(qū)動部分繞著平行于成像單元中設(shè)置的攝像透鏡的光軸的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接到成像驅(qū)動部分的成像單元。
文檔編號G01P3/00GK1976401SQ20061016369
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者石毛良幸, 渡邊干夫 申請人:富士膠片株式會社