JP3523658B2 - カメラ - Google Patents
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Description
ーム式レンズのズーミング動作においてピントの合う適
正位置にフォーカスレンズを移動させる、所謂、ズーム
トラッキング動作を行うカメラに関する。 【0002】 【従来の技術】従来、ビデオカメラ等においては、ズー
ム式レンズのズーミング動作時には上記ズームトラッキ
ング動作が行われるものが多い。図6は、該ズームトラ
ッキング動作におけるズームレンズ位置に対する合焦適
正位置となるフォーカスレンズ位置の変化を示した線図
である。該トラッキング動作は、各ズームレンズ位置に
対し、フォーカスレンズを上記図6のカーブに沿って、
移動させて行われる。 【0003】図7は、上記ビデオカメラ等の一般的な撮
影光学系の概念図を示した図であって、被写体50の被
写体像は、撮影レンズ51を介してCCD52の撮像面
上に結像するものとする。本図に示すように、撮影レン
ズ51と前方焦点位置FF 、および、後方焦点位置FB
までの距離をfとし、CCD52の撮像面と上記後方焦
点位置FB 間の距離をDとする。更に、被写体50と前
方焦点位置FF 間の被写体距離をLとすると、本光学系
において、 L×D=−f2 …………………(1) の関係が成立する。なお、上記式(1)における被写体
距離Lは、通常、レンズ先端からの距離で示すことが多
く、本来、L+fの値を用いなければならないが、該焦
点距離fは、一般的に50mm程度であり、一般被写体
距離Lに対して無視できるため、値L+fに対して値L
を代用している。 【0004】図8は、上記光学系におけるズームトラッ
キングカーブの一部を示した線図であって、焦点距離に
対する合焦フォーカスレンズ繰り出し位置の変化を示し
ている。そして、撮影レンズ51の焦点距離f1 とf2
でのフォーカシング位置を被写体距離∞(無限遠)に対
して位置P0 ,Q0 、また、被写体距離L11に対して位
置P1 ,Q1 、被写体距離L12に対して位置P2 ,Q2
とする。更に、焦点距離f1 における被写体距離∞での
フォーカシング位置P0 を基準にしたときのフォーカス
レンズ繰り出し量をD11,D12とする。また、焦点距離
f2 における被写体距離∞でのフォーカシング位置Q0
を基準にしたときのフォーカスレンズ繰り出し量をD2
1,D22とする。 【0005】上記各位置に対して前述の式(1)を当て
嵌めると、 L11×D11=−f1 2 …………………(2) L12×D12=−f1 2 …………………(3) L11×D21=−f2 2 …………………(4) L12×D22=−f2 2 …………………(5) となり、式(2),(3)より L11×D11=L12×D12 …………………(6) また、式(4),(5)より L11×D21=L12×D22 …………………(7) が成立する。更に、式(6),(7)が成立することか
ら、 D22/D12=D21/D11 …………………(8) となる。 【0006】上記式(8)が成立することから、基準被
写体距離となる距離∞に対するトラッキングカーブと、
他に所定の被写体距離、例えば、L11における基準の焦
点距離f2 でのフォーカスレンズ繰り出し量D21に対す
る、他の焦点距離f1 でのフォーカスレンズ繰り出し量
D11との比D21/D11の値(以下、このフォーカスレン
ズ繰り出し量の比を、繰り出し比と称する)との2つが
与えられれば、各ズームレンズの必要繰り出し位置を示
す前述の図6に示したようなズームトラッキングカーブ
が得られ、該カーブに従えば、ズーム動作時のフォーカ
スレンズの適正合焦位置への繰り出しが可能となる。 【0007】上記図6のズームトラッキングカーブを利
用したズームトラッキング制御方式として、従来、各種
の方式が提案されている。例えば、「NATIONAL TECHNIC
AL REPORT 」(VOL. 37 NO.3 JUN. 1991、P338〜344 )
に記載されているビデオカメラのズームレンズのズー
ムトラッキング方式は、メモリに記憶されたズームトラ
ッキングカーブのテーブルを読み出し、テーブル補間す
ることにより、フォーカスレンズの適正移動量を演算
し、トラッキングを行うものである。 【0008】上記テーブル補間によるズームトラッキン
グ方式について詳細に説明すると、図9は、前記図6の
ズームトラッキングカーブのうち基準被写体距離L1
(=∞)と被写体距離L2 、更に、距離L1 とL2 の間
を補間する被写体距離L3 に対するトラッキングカーブ
を抜き出して示した線図である。ズーミング位置Zaに
おける被写体距離L1 ,L2 に対するフォーカスレンズ
位置をA1 ,A2 とし、ズーミング位置Zbにおける被
写体距離L1 ,L2 に対するフォーカスレンズ位置をB
1 ,B2 とする。そして、該位置A2 ,B2 での繰り出
し量を図示のように値Db,Ddとする。なお、これら
のデータは、メモリに格納されているものとする。 【0009】いま、ズームレンズが位置Zaにあり、被
写体距離L3 のトラッキングカーブ上の位置A3 にフォ
ーカスレンズが位置しているとする。該位置A3 は、そ
のズーム位置Zaに対するフォーカスレンズ位置A1 ,
A2 による上記繰り出し量Dbとフォーカスレンズ位置
A1 ,A3 による繰り出し量Daから相対的に定義する
ことができる。そこで、ズームレンズ位置がZbに変化
したとする。そのズーム位置Zbでの被写体距離L1 ,
L2 のフォーカスレンズ位置B1 ,B2 と2点間の繰り
出し量Ddは、メモリ記憶情報より得られる。被写体距
離L3 のトラッキングカーブが前述の繰り出し比Da/
Dbを保持するように推移してゆくとすれば、位置B1
からの相対的位置B3 が求められ、その繰り出し量Dc
が求められる。 【0010】このテーブル補間による演算は、あるトラ
ッキングカーブが、それを挟む2つのトラッキングカー
ブに対して一定の比率で内挿されることを前提としてい
る。従って、内挿の精度を維持するようにメモリに記憶
するトラッキングカーブの本数を設定する必要があり、
一例として、8本のトラッキングカーブをデータとして
記憶するビデオカメラが提案されている。なお、このビ
デオカメラ以外の提案のものとして、「MITSUBISHI ELE
CTRIC ADVANCE 」(DEC. 1991,P32 〜33 )に提案のカ
メラでは、12本のトラッキングカーブをデータとして
記憶している。 【0011】 【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の式
(8)の繰り出し比が一定であることを示す式が成立す
るのは、フォーカスレンズへの入射光が平行光である被
写体に、より近い範囲に対してのみ成立することから、
フォーカスレンズへの入射光が平行である距離から離れ
てしまうほど繰り出し比は一定ではなくなる。例えば、
後述する表1の繰り出し比に示すように、焦点距離5.
15mmの繰り出し比を基準にして大きく変化し、更
に、被写体距離によってもその変化量は異なってくる。
また、図6に示すトラッキングカーブを持つレンズのシ
ュミレーションによると、最大200μmの繰り出し位
置のズレが生じた。なお、このレンズでは30μmのズ
レがあると、ピントボケを感じる。また、ズーム動作中
のような比較的ピントボケを感じにくい条件下であって
も、実際には50μmのズレまでしか許容できない。 【0012】そこで、前述の「NATIONAL TECHNICAL REP
ORT 」(VOL. 37 NO.3 JUN. 1991、P338〜344 ) のズ
ームトラッキング方式のものを考えた場合、上記の条件
を満足させるためには、例えば、10本のトラッキング
カーブのデータをメモリにもつものとすると、焦点距離
を64ステップ、そして、フォーカスレンズ位置を8ビ
ットデータで示す精度にすると、 64バイト×10本=640バイト を必要とし、一般のビデオカメラとしては大容量のメモ
リが必要となってしまう。 【0013】更に、今後の主流として考えられているズ
ーム比10倍以上のビデオカメラでは、上記ステップ数
が、精度上、64ステップから256ステップ(8ビッ
ト)に上げる必要があり、メモリ容量として2.5Kバ
イトのものが必要となってしまう。このようなメモリ容
量では民生用のビデオカメラとしては、現実的なものと
はいえない。 【0014】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、ズームトラッキングの精度を重視
するものにあっても、メモリ容量を増やすことを必要と
せず、簡単な構成の装置でズームトラッキング制御を行
うことが可能なカメラを提供することを目的とする。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明によるカメラは、
ズームレンズの所定範囲を移動するときの基準被写体距
離に対応したフォーカスレンズの適正位置の軌跡である
ズームトラッキングカーブを表すデータを保有するため
の基準ズームトラッキングカーブデータ保有手段と、第
1群の数値のデータを保有するための第1群数値データ
保有手段と、第2群の数値のデータを保有するための第
2群数値データ保有手段と、上記ズームレンズが所定の
基準ズーム倍率に対応する第1の位置にあるときの、被
写体距離に対応した上記フォーカスレンズの適正位置と
上記ズームトラッキングカーブを表すデータより導かれ
る上記基準被写体距離に対応した上記フォーカスレンズ
の適正位置との両位置の間隔として表される上記フォー
カスレンズの基準繰り出し量を第1の繰り出し量とし、
上記ズームレンズが上記第1の位置とは異なる第2の位
置にあるときの、上記被写体距離に対応したフォーカス
レンズの適正位置と上記ズームトラッキングカーブを表
すデータより導かれる上記基準被写体距離に対応したフ
ォーカスレンズの適正位置との両位置の間隔として表さ
れるフォーカスレンズの繰り出し量を第2の繰り出し量
としたとき、上記第1の繰り出し量と第2の繰り出し量
との両繰り出し量の比として表される繰り出し比の値
を、この第2の繰り出し量に上記第1群の数値の一つで
ある所定の第1の定数を乗じた値に上記第2群の数値の
一つである所定の第2の定数を加えて算出する繰り出し
比演算手段と、上記フォーカスレンズの所要の第2の繰
り出し量を算出するため、上記繰り出し量たる第1の繰
り出し量を、上記繰り出し比演算手段により算出された
繰り出し比で除算する繰り出し量演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。 【0016】 【0017】 【作用】本発明の一つのカメラにおいては、フォーカス
レンズの目標の繰り出し量を、上記第1の繰り出し量と
上記繰り出し比演算手段で求めた繰り出し比とにより求
め、該目標位置へフォーカスレンズを駆動してズームト
ラッキング動作を行う。 【0018】 【0019】 【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は、本発明の第1実施例のビデオカメラの要部
ブロック構成図である。本カメラの主要な構成は、イン
ナーフォーカスタイプのズームレンズを構成する固定レ
ンズ群である第1群レンズ1,変倍用第2群レンズのズ
ームレンズ2,固定レンズ群である第3レンズ群3,第
4群レンズのフォーカスレンズ4と、被写体20の像を
電気信号に変換するCCD5と、CCD5の撮像信号を
映像信号に変換し、図示しない記録回路等に出力する映
像回路6と、テレ、および、ワイド方向のズーム動作を
指示するズームスイッチ12,13と、該ズームスイッ
チ12,13の信号を処理し、後述するズームレンズ駆
動部8、または、ズームトラッキング制御回路7に出力
するズームスイッチ検出回路14と、ROM等で構成さ
れ、基準被写体距離である被写体距離∞(無限遠)に対
応する基準ズームトラッキングカーブのデータ保持手
段、および、繰り出し比を求めるための第1群,第2群
の数値であるVAL1,VAL2等を記憶する第1,2
群数値データ保持手段等を内蔵するメモリ15と、上記
ズームスイッチ12,13の信号に基づいて、ズームト
ラッキング制御を行う上記ズームトラッキング制御回路
7と、上記ズームスイッチの信号に基づいてズームレン
ズ2を駆動する上記ズームレンズ駆動部8と、ズームレ
ンズ2の移動量を検出し、その信号をズームトラッキン
グ制御回路7に入力するズームエンコ−ダ9と、上記ズ
ームトラッキング制御回路7、および、AF制御回路1
0の出力に基づいてフォーカスレンズ4を駆動する駆動
部であって、ステッピングモータで構成されるフォーカ
スレンズ駆動部11と、映像回路6より映像信号に含ま
れている合焦の度合いを示す合焦検出情報、例えば、山
登り合焦方式におけるコントラスト情報を抽出し、フォ
ーカスレンズ駆動部11に対してフォーカスレンズのA
F(オートフォーカス)制御信号を出力するAF制御回
路10等により構成されている。 【0020】なお、上記ズームトラッキング制御回路7
には、後述する繰り出し比演算手段と、繰り出し量演算
手段が内蔵されている。また、上記フォーカスレンズ4
の移動位置については、駆動部11がステッピングモー
タで構成されることから検出の必要はないので、フォー
カスレンズ用のエンコ−ダは不要である。 【0021】次に、以上のように構成された本実施例の
カメラにおける、ズーミング動作は、テレ,ワイド用の
ズームスイッチ12,13の操作信号に基づいて実行さ
れる。即ち、該信号がズームレンズ駆動部8に入力され
ると、該駆動部8により操作信号に基づいたズームレン
ズ2の駆動がなされる。なお、ズームエンコ−ダ9よ
り、ズームレンズ2がワイド、または、テレ端に到達し
たことが検出されれば、上記駆動部8は、その駆動動作
を停止する。また同時に、ズームスイッチ12,13の
操作信号は、ズームトラッキング制御回路7にも入力さ
れ、後述するトラッキング制御が行われ、フォーカスレ
ンズ4が、上記ズーム位置に対応する適正位置まで繰り
出される。そして、上記ズームトラッキング制御回路7
には、常に、ズームエンコ−ダ9からのズームレンズ位
置情報ZOと、フォーカスレンズ駆動部11からのフォ
ーカスレンズ位置情報FOが取り込まれている。なお、
本実施例のものでは前記第3群レンズは固定であるが、
ズームレンズ2の働きに合わせてフォーカスレンズ4を
補助するように移動するようにしてもよい。 【0022】また、フォーカスレンズ4自体のフォーカ
シング動作は、AF制御回路10において映像信号から
抽出した合焦検出情報に従って実行される。即ち、AF
制御回路10に該合焦検出情報によりフォーカスレンズ
4の合焦位置を演算し、フォーカスレンズ駆動部11を
介してフォーカスレンズ4が合焦位置まで駆動される。 【0023】次に、本実施例のカメラのズームトラッキ
ング制御に関する説明を行う。図2は、基準となる被写
体距離∞と、ある被写体距離L0 に対するズームトラッ
キングカーブの一例を示した線図でる。このトラッキン
グカーブにおいて、ズームレンズ2が第1の位置である
基準のワイド端位置Wにあるとき、∞距離対応の繰り出
し位置からのフォーカスレンズ4の繰り出し量を第1の
繰り出し量としての基準繰り出し量Dk とする。そし
て、ズームレンズ2が第2の位置である各ズーム位置Z
O1 〜ZOn と変化した場合の距離∞対応の繰り出し位
置からのフォーカスレンズ4の繰り出し量を第2の繰り
出し量である繰り出し量D1 〜Dnとする。なお、位置
FO1 〜FOn は、ズームトラッキング駆動したときの
フォーカスレンズ4の繰り出し位置を示している。 【0024】そこで、上記各繰り出し量D1 〜Dn と、
基準繰り出し量Dk との比率である繰り出し比Dk /D
n を測定すると、例えば、表1に示すようなデータを得
られている。この表1は、ワイド端位置での焦点距離と
して5.15mmをとり、各焦点距離での値Dk /Dn の
変化を、各被写体距離について示したものである。 【0025】 【表1】上記表1の繰り出し比Dk /Dn の値は、各焦点距離に
よっても、また、被写体距離によっても変化している
が、被写体距離の逆数(ディオプトリ)に対しては、1
次関数となっている。前述の式(1)より上記∞距離対
応の繰り出し位置からの繰り出し量Dk は、ディオプト
リに比例するので、繰り出し比Dk /Dnの値は、繰り
出し量Dn についての一次式で、近似的することが可能
である。即ち、繰り出し比Dk /Dn の値は、各焦点距
離によって変化する第1群の数値データであるVAL1
と、第2群の数値データであるVAL2を用いて、 Dk /Dn =VAL1×Dn +VAL2 ……………
……(9) の形で示すことができる。該VAL1とVAL2は、ズ
ームレンズ位置、即ち、焦点距離によって変化する値で
あって、上記式(9)は、各焦点距離に対して次の表2
に示すように与えられる。 【0026】 【表2】本実施例のカメラにおいては、前記メモリ15に上記V
AL1を各ズームレンズ位置に対応した第1群数値デー
タとして、また、上記VAL2を同じく各ズームレンズ
位置に対応した第2群数値データとして前記メモリ15
に格納する。そして、ズームトラッキング制御時に、該
当するズームレンズ位置の上記数値データVAL1、お
よび、VAL2が読み出され、繰り出し比Dk /Dn の
値が式(9)の演算式により求められる。 【0027】更に、本実施例のカメラにおいては、基準
被写体距離∞での各ズームレンズ位置ZO1 〜ZOn で
の基準ズームトラッキングカーブデータである適正フォ
ーカスレンズ4の繰り出し位置データ∞DATA(ZO
n )も上記メモリ15に格納されている。 【0028】そして、ズームトラッキング制御を行う場
合、動作初期の繰り出し量であるDn0と、メモリ15に
記憶されている上記値VAL1、および、VAL2とか
ら、動作初期の繰り出し比である値Dk /Dn0 を求め
る。更に、該繰り出し比Dk/Dn0 と繰り出し量Dn0
とから初期状態での基準繰り出し量Dk を求める。続い
て、ズームレンズ位置が変更された場合、変更後のズー
ムレンズ位置ZOn に対する繰り出し比Dk /Dn を数
値データVAL1、および、VAL2から求め、その繰
り出し比の値と前記基準繰り出し量Dk とから目標とす
るフォーカスレンズの繰り出し量Dn を求める。そし
て、該繰り出し量Dn に対して、上記メモリ15の格納
されている繰り出し位置データ∞DATA(ZOn )を
加算し、目標とするフォーカスレンズ4の適正合焦位置
を算出し、そのデータ信号をフォーカスレンズ駆動部1
1に出力して、ズームトラッキング動作を終了する。 【0029】次に、図3のズーム処理のフローチャート
によって、本実施例のカメラのズームトラッキング動作
について、更に詳しく説明する。ズームスイッチ12、
または、13が押されてズーム処理が開始すると、ま
ず、ステップS11,12において、初期フォーカスレ
ンズ位置FO1 と初期ズームレンズ位置ZO1 のデータ
がズームトラッキング制御回路7に取り込まれる。 【0030】ステップS13において、初期フォーカス
レンズ位置FO1 と、メモリ15に記憶されている基準
被写体距離(∞)での繰り出し量∞DATA(ZO1 )
とから繰り出し量D1 を求め、ステップS14で、メモ
リ15から初期ズームレンズ位置ZO1 に対応する値V
AL1,VAL2を読み出し、前記式(9)に基づい
て、繰り出し量D1 に対する繰り出し比Dk /D1 を求
める。そして、ステップS15で、初期状態に対する基
準繰り出し量Dk を演算する。なお、この基準繰り出し
量Dk が対応するズームレンズ位置はワイド端Wとす
る。 【0031】ステップS16において、ズームスイッチ
12,13の操作によってズームレンズ2の移動したと
きの移動ズームレンズ位置ZO2 を入力する。続いて、
ステップS17において、ズームレンズ位置ZO2 に対
応した値VAL1,VAL2を読み出して、現ズーム位
置ZO2 での繰り出し量D2 に対する繰り出し比 Dk
/D2 を求める。但し、このステップの演算式の左辺の
繰り出し量D1 は、本来繰り出し量D2 を用いなければ
ならないが、この時点で値D2 は未定であるので、ここ
では繰り出し量D1 を用いている。更に、後述するよう
にズーム駆動が続行してズーム位置が更新され、処理が
繰り返される場合も、直前で求められているズーム位置
での繰り出し量Dn-1 を用いることになる。このための
誤差は、本カメラの場合、ワイド端位置Wからテレ端位
置Tまで64ステップに分割されているため、このよう
に直前の値を用いても大きな誤差は生じない。 【0032】ステップS18において、上記繰り出し比
Dk /D2 と、前記ステップS15で求められた初期状
態での基準繰り出し量Dk からズームレンズ位置ZO2
に対応する目標の繰り出し量D2 を求める。更に、ステ
ップS19にて、目標とするフォーカスレンズ位置FO
2 を、上記目標の繰り出し量D2 にズームレンズ位置Z
O2 での基準被写体距離∞に対する繰り出し量∞DAT
A(ZO2 )を加算して求める。そして、ステップS2
0で、上記目標フォーカスレンズ位置FO2 のデータを
フォーカスレンズ駆動部7に出力する。 【0033】ステップS21において、ズームスイッチ
12,13が押圧され、ズーム位置の更新がなされてい
るかどうかをズームエンコ−ダ9の出力値変化により確
認する。そして、該スイッチが操作されず、ズーム位置
の更新なされない場合、そのまま本ルーチンを終了する
が、更新された場合、ステップS16に戻り更新された
次のズームレンズ位置ZOn に関する目標のフォーカス
レンズ移動位置FOnの演算が実行される。但し、前記
ステップS16からステップS20に示されているサフ
ィクス1 、または、2 は、処理が繰り返される度にイン
クリメントされる。 【0034】以上説明したように本実施例のビデオカメ
ラにおいては、ズームトラッキングのために必要な記憶
データとしては、基準被写体距離(∞)での各ズームレ
ンズ位置ZOn に対応するフォーカスレンズ位置データ
である∞DATA(ZOn )と、各ズームレンズ位置Z
On に対応するデータ群VAL1と、データ群VAL2
等であって、従来のズームトラッキングカーブを補間し
て繰り出し量を求める方式のものと比較して、メモリ1
5の記憶容量が少なくなり、しかも、より精度の高いズ
ームトラッキングを行うことが可能となる。 【0035】なお、本実施例のカメラにおいては、繰り
出し比を求める基準繰り出し量Dkが対応するズームレ
ンズ位置はワイド端Wとしているが、この位置は別のズ
ーム位置を指定しても良い。更に、フォーカスレンズ4
の繰り出し位置の基準として被写体距離∞のデータを採
用しているが、これも他の被写体距離におけるトラッキ
ングカーブを上記繰り出し位置の基準データとして適用
することも可能である。 【0036】次に、本発明の第2実施例のビデオカメラ
について説明する。本実施例のカメラは、ズームトラッ
キング制御における目標繰り出し量を求める方式が前記
第1実施例のものと比較して異なるものであって、カメ
ラの基本的構成は該第1実施例の構成と変わらない。但
し、トラッキング制御用のメモリとしては、図1に示さ
れているメモリ15Aが用いられる。該メモリ15Aに
は基準被写体距離(∞)での各ズームレンズ位置に対応
する後述のフォーカスレンズ位置データ(∞DATA
(ZOn )と、所定の被写体距離における各ズームレン
ズ位置に対応した繰り出し比を示す後述の一群の数値
(KHDATA(ZOn ))と、補正係数hn に関する
後述の演算式等が格納される。また、ズームトラッキン
グ制御回路としては、同じく図1に示すズームトラッキ
ング制御回路7Aを用い、該回路7Aには後述する繰り
出し比演算手段と補正係数演算手段等が内蔵されてい
る。 【0037】ここで、前記表1の繰り出し比Dk /Dn
について、上記所定の被写体距離である距離1mでの繰
り出し比の値をベースにしたときの繰り出し比の比率の
変化を求めると表3に示す値となる。 【0038】 【表3】上記表3の各値が上記補正係数hn に相当するものであ
って、例えば、焦点距離25.45mmにおいて、被写
体距離1.7mにおける繰り出し比を求めようとする場
合、表3から当該条件での補正係数hとして0.973
が求められる。一方、基準とする焦点距離25.45m
mで被写体距離1mにおける繰り出し比としては、表1
より4.87×10-2が求められる。この繰り出し比
4.87×10-2に上記補正係数hの0.973を乗じ
ると上記当該条件での正確な繰り出し比が求められる。 【0039】そして、本実施例のカメラのトラッキング
制御においては、前記繰り出し比Dk /Dn を求める演
算式として、次の一次式、 Dk /Dn =hn ×KHDATA(ZOn ) …………
………(10) を適用するものとする。ここで、hn は、第2の繰り出
し量であるフォーカスレンズ繰り出し量Dn と、第2の
位置であるズームレンズ位置ZOn とに線形の対応関係
を持つ係数である補正係数とする。また、KHDATA
(ZOn )は、後述する所定の被写体距離、例えば、表
1の被写体距離1mにおける各ズームレンズ位置ZOn
に対応した繰り出し比Dk /Dn を示す一群の数値であ
る。 【0040】この表3の各補正係数hn の値を満足させ
るための一次式として、 hn =α×Dn +β ………………………………
……(11) を用いる。但し、係数値α,βは、共にズームレンズ位
置に対応する値である。特に、値βは、次式で近似する
ことができる。即ち、 β=1.396−0.02837×ZOn ………………
…(12) とする。次の表4は、上記式(11)の補正係数hn の
演算式を各ズームレンズ位置に対応させて示したもので
ある。 【0041】 【表4】さて、上記表3から解るように、焦点距離17mm以下で
は補正係数hn の値はあまり変化がなく、値1に近似す
ることができる。また、焦点距離25.45mm以上で
は、式(11)中の係数αの値は、0.07に近似する
ことができる。 【0042】そこで、本実施例のカメラでは、焦点距離
17mmと25.45mmの中間位置に対応するズームレン
ズ2の移動量15mmを境にして、それ以下であれば、補
正係数hn の値を1に固定する。また、該移動量15mm
以上である場合、上記係数αの値を0.07とし、係数
βは上記式(12)の値を採るようにして、次の補正係
数hn 式を適用する。即ち、 hn =0.07×Dn +1.396−0.02837×ZOn ……(13) となり、該式(13)により繰り出し比を演算する。 【0043】なお、本実施例のカメラでは、トラッキン
グ制御用のメモリ15Aに格納されるデータとしては、
図1に示すように前記基準被写体距離(∞)での各ズー
ムレンズ位置ZOn に対応するフォーカスレンズ位置デ
ータである∞DATA(ZOn )と、例えば、表1の被
写体距離1mにおける各ズームレンズ位置ZOn に対応
した繰り出し比Dk /Dn を示す一群の数値であるKH
DATA(ZOn )と、補正係数hn の演算式(13)
等が格納される。そして、メモリ15Aに記憶される上
記各データに基づいてズームトラッキング制御時のフォ
ーカスレンズ4の適正な繰り出し位置が求められる。 【0044】次に、図4,5のズーム処理のフローチャ
ートによって、本実施例のカメラのズームトラッキング
処理動作について詳細に説明する。なお、一部、前記第
1実施例の処理と同一の処理も含まれる。図4に示すよ
うに、ズームスイッチ12、または、13が押されてズ
ーム処理が開始するが、ステップS31〜33の処理は
第1実施例のものと同一である。 【0045】ステップS34において、ズームレンズ2
の移動量をズームエンコ−ダ9で検出し、その値が前記
境界位置を示す移動量15mm以上であるかをチェックす
る。移動量が15mm未満の場合は、ステップS37にジ
ャンプし、補正係数hn を値1に固定し、上記移動ズー
ムレンズ位置ZO1 に対応した値であって、メモリ15
Aから読み出される前記の値KHDATA(ZO1 )を
そのまま繰り出し比Dk /D1 として設定し、後述する
ステップS38に進む。また、該移動量が15mm以上で
あった場合、ステップS35に進み、前記式(13)に
基づいた演算を行なって、補正係数h1 を求める。更
に、ステップS36で上記補正係数h1 とメモリ15A
から読み出される値KHDATA(ZO1 )とから初期
状態での繰り出し比Dk /D1 を求める。そして、ステ
ップS38に進む。 【0046】ステップS38では、上記の処理で求めら
れている繰り出し比Dk /D1 と、繰り出し量D1 とか
ら初期状態での基準繰り出し量Dk を求める。続いて、
図5に示すステップS39に進み、第1実施例の場合と
同様に移動ズームレンズ位置ZO2 を入力する。ステッ
プS40において、ズームレンズ2の移動量が15mm以
上であるかをチェックする。移動量が15mm未満の場合
は、ステップS43にジャンプし、補正係数hn を値1
として、上記移動ズームレンズ位置ZO2 に対応した値
であって、メモリ15Aから読み出される前記の値KH
DATA(ZO2 )をそのまま繰り出し比Dk /D2 と
して設定し、ステップS44に進む。また、該移動量が
15mm以上であった場合、ステップS41に進み、前記
式(13)に基づいた演算を行って、補正係数h2 を求
める。なお、この場合、式(13)中の繰り出し量Dn
に対しては、繰り出し量D2 を適用すべきであるが、こ
の時点では未定であることから直前のズームレンズ位置
での繰り出し量、この場合は、値D1 を用いて補正係数
h2 を演算する。この点に対する精度上の問題は、前述
した第1実施例の場合と同一である。 【0047】更に、ステップS42で上記補正係数h2
とメモリ15Aから読み出される値KHDATA(ZO
2 )とから繰り出し比Dk /D2 を求める。そして、ス
テップS44以下に進むが、これらの処理は、前記第1
実施例のものと同一の処理であって、目標とするフォー
カスレンズ位置FO2 、更に、ズーム位置の更新がなさ
れた場合は、FOn 等のデータがフォーカスレンズ駆動
部11に出力され、フォーカスレンズ2が目標の適正位
置まで駆動される。 【0048】以上説明したように、本実施例のビデオカ
メラにおいても、第1実施例のカメラと同様に、比較的
少ないメモリ容量の範囲で、より精度の高いズームトラ
ッキング動作が可能となる。即ち、前記基準被写体距離
(∞)でのフォーカスレンズ位置データである∞DAT
A(ZOn )と、被写体距離1mにおける各ズームレン
ズ位置ZOn に対応した繰り出し比Dk /Dn を示す一
群の数値であるKHDATA(ZOn )、および、補正
係数hn の演算式(13)のみをメモリ15Aに記憶す
るだけで高精度のトラッキング制御を可能となるもので
ある。 【0049】なお、本実施例のカメラにおいても、繰り
出し比を求める基準繰り出し量Dkが対応するズームレ
ンズ位置はワイド端Wとするが、別のズーム位置を指定
しても良い。また、繰り出し位置の基準として被写体距
離∞のデータを採用しているが、これに限らず他の被写
体距離における基準データを適用してもよいことは、前
記第1実施例の場合と同様である。更に、上記繰り出し
比Dk /Dn を示す一群の数値KHDATA(ZOn )
の被写体距離についても1mに限らず他の位置のデータ
であってもよい。 【0050】本実施例、および、前記第1実施例のもの
は、ビデオカメラに適用したものであったが、勿論、本
発明の要旨は、その他スチルビデオカメラや銀塩フィル
ム用カメラのズームトラッキング制御にも適用すること
ができる。 【0051】 【発明の効果】上述したように本発明のカメラは、ズー
ムトラッキング動作におけるフォーカスレンズの所要の
繰り出し量を、一本の基準トラッキングカーブデータ
と、所定の被写体距離上での基準焦点距離対応のフォー
カスレンズ繰り出し量と、各焦点距離での繰り出し比、
または、その補正係数等を適用することによって決定す
るようにしたので、従来のカメラのデータ補間式のズー
ムトラッキング制御のように、メモリ容量の大きなトラ
ッキングカーブデータを必要とせず、しかも、高速演算
も可能となり、更に、高精度のズームトラッキング制御
が、安価な装置で可能となるなど数多くの顕著な効果を
有する。
ック構成図。 【図2】上記図1のビデオカメラのズームトラッキング
処理に適用されるズームトラッキングカーブの一例を示
す図。 【図3】上記図1のビデオカメラのズーム処理のフロー
チャート。 【図4】本発明の第2実施例のビデオカメラのズーム処
理のフローチャートに一部。 【図5】上記図4ののビデオカメラのズーム処理のフロ
ーチャートに一部。 【図6】従来のビデオカメラのズームトラッキング制御
に適用されるズームトラッキングカーブの一例。 【図7】従来のビデオカメラの光学系を示す図。 【図8】従来のビデオカメラのズームトラッキング制御
でのフォーカスレンズ繰り出し量の求め方を示す図。 【図9】従来のビデオカメラのデータ補間方式を用いる
ズームトラッキング制御でのフォーカスレンズ繰り出し
量の求め方を示す図。 【符号の説明】 2 ……………………ズームレンズ 4 ……………………フォーカスレンズ 7 ……………………ズームトラッキング制御回路(繰
り出し比演算手段,繰り出し量演算手段) 15 …………………メモリ(第1群の数値データ保有
手段,第2群の数値データ保有手段,基準ズームトラッ
キングカーブデータ保有手段) 7A……………………ズームトラッキング制御回路(繰
り出し比演算手段,補正係数演算手段) 15A…………………メモリ(数値データ保有手段,基
準ズームトラッキングカーブデータ保有手段) W…………………………………ワイド端位置(第1の位
置) ZO2 〜ZOn …………………ズームレンズ位置(第2
の位置) FO2 〜FOn …………………(フォーカスレンズの適
正位置) Dk ………………………………フォーカスレンズの基準
繰り出し量(第1の繰り出し量) D1 〜Dn ………………………フォーカスレンズの繰り
出し量(第2の繰り出し量) Dk /Dn ………………………(繰り出し比) VAL1 ………………………(第1群の数値) VAL2 ………………………(第2群の数値) ∞DATA(ZOn )…………(基準ズームトラッキン
グカーブデータ) h1 ,h2 ,hn ……………(補正係数) KHDATA(ZOn )………(一群の数値データ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ズームレンズの所定範囲を移動するとき
の基準被写体距離に対応したフォーカスレンズの適正位
置の軌跡であるズームトラッキングカーブを表すデータ
を保有するための基準ズームトラッキングカーブデータ
保有手段と、第 1群の数値のデータを保有するための第1群数値デー
タ保有手段と、第 2群の数値のデータを保有するための第2群数値デー
タ保有手段と、上記 ズームレンズが所定の基準ズーム倍率に対応する第
1の位置にあるときの、被写体距離に対応した上記フォ
ーカスレンズの適正位置と上記ズームトラッキングカー
ブを表すデータより導かれる上記基準被写体距離に対応
した上記フォーカスレンズの適正位置との両位置の間隔
として表される上記フォーカスレンズの基準繰り出し量
を第1の繰り出し量とし、上記ズームレンズが上記第1
の位置とは異なる第2の位置にあるときの、上記被写体
距離に対応したフォーカスレンズの適正位置と上記ズー
ムトラッキングカーブを表すデータより導かれる上記基
準被写体距離に対応したフォーカスレンズの適正位置と
の両位置の間隔として表されるフォーカスレンズの繰り
出し量を第2の繰り出し量としたとき、上記第1の繰り
出し量と第2の繰り出し量との両繰り出し量の比として
表される繰り出し比の値を、この第2の繰り出し量に上
記第1群の数値の一つである所定の第1の定数を乗じた
値に上記第2群の数値の一つである所定の第2の定数を
加えて算出する繰り出し比演算手段と、 上記フォーカスレンズの所要の第2の繰り出し量を算出
するため、上記繰り出し量たる第1の繰り出し量を、上
記繰り出し比演算手段により算出された繰り出し比で除
算する繰り出し量演算手段と、 を備えたことを特徴とするカメラ。
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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