JP5893746B2 - Cctvレンズ及びcctvレンズの補正方法 - Google Patents
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Description
図1は、バリフォーカルレンズの外観を示す図、図2は、バリフォーカルレンズ本体及び各ユニットの分解斜視図、図3は、バリフォーカルレンズ本体の分解斜視図、図4は、バリフォーカルレンズ本体の外縁に沿って設けられるフレキシブル回路の外観を示す図、図5は、フレキシブル回路により構成された制御部を示すブロック図である。
図3に示すようにフォーカス調整部5は、フォーカスの調整を行うものであり、被写体側に位置し、レンズ枠にフォーカス用のレンズを取り付けたフォーカスレンズ群6と、フォーカスレンズ群6を移動するための駆動力を発生するフォーカス回転リング7と、フォーカスレンズ群6を収納し、フォーカスレンズ群6の光軸方向への移動を案内するフォーカス保持枠8とを有する。
一方、ズーム調整部15は変倍の調整を行うものであり、レンズ枠にズーム用のレンズを取りつけたズームレンズ群16と、ズームレンズ群16を収納しズームレンズ群16の光軸方向への移動を案内するズーム保持枠17と、ズームレンズ群16を移動するための駆動力を発生するズーム回転リング18とからなる。
フォーカス回転リング7のギア部7aは、フォーカスギアユニット30と係合している。図2に示すフォーカスギアユニット30には、パルスモータ30aとギアが内蔵されており、パルスモータ30aの回転軸に取り付けたギアを含むギア列(図示せず)を有している。フォーカスギアユニット30のパルスモータ30aの回転が、ギア列を介してフォーカス調整部5のフォーカス回転リング7のギア部7aに伝達されて、フォーカス回転リング7が回転する。
また、ズーム回転リング18のギア部18aは、ズームギアユニット31と係合している。図2に示すズームギアユニット31には、パルスモータ31aとギアが内蔵されており、パルスモータ31aの回転軸に取り付けたギアを含むギア列32を有している。ズームギアユニット31のモータの回転が、ギア列32を介してズーム調整部15のズーム回転リング18のギア部18aに伝達されて、図3に示すズーム回転リング18が回転する。ズーム回転リング18が回転することにより、ズームレンズ群16の移動ピン16aがズーム回転リング18の凹部18bに沿って移動し、ズーム保持枠17の移動ピン案内溝17aによってズームレンズ群16が光軸方向に移動する。
図2に示すアイリスユニット23は、対物レンズとしてのフォーカスレンズ群6からの光量を調整するアイリス調整部24を有している。アイリス調整部24は、パルスモータ24aと絞り羽根24bとを有している。アイリス調整部24は、光路を形成する開口部を有した基板上に直線スライド可能に構成された2枚の絞り羽根24bのスライド量をパルスモータ24aにより制御することにより、光量の調整を行うようにしている。
次に、フォーカス調整部5、ズーム調整部15及びアイリス調整部24の各調整部のパルスモータ及び光学フィルタ部25の直流モータ25aを制御、管理する制御部について図4及び図5を用いて説明する。図4は、レンズ本体2の外縁に沿って設けられるフレキシブル回路の外観を示す図、図5は、フレキシブル回路により構成された制御部を示すブロック図である。
次に、制御部40及び外部の制御装置との通信形態について図6及び図7を用いて説明する。図6(a)は、制御部及び外部の制御装置との通信におけるバイト単位のデータの構成を示す図、図6(b)は、通信パケットフォーマットの構成を示す図、図7(a)は、外部の制御装置から制御部に対して、レンズ位置としてのパルスモータの基準位置からのステップ数のデータを要求する通信形態を示す図、図7(b)は、制御部からの応答の通信形態を示す図である。
次に、バリフォーカルレンズのズーム(変倍)操作によるフォーカスの自動調整について述べる。バリフォーカルレンズ1は、ズームの大きさ及びフォーカス位置の調整を個別に調整する必要がある。すなわち、バリフォーカルレンズ1は、まずズームレンズ群16を光軸方向に移動することによりズームの大きさを調整して、フォーカスレンズ群6を移動することによりズームレンズ群16の移動によるフォーカス位置のずれ(いわゆるピンボケ)を修正する。このように、バリフォーカルレンズ1は、ズームの大きさを調整後に、フォーカス位置のずれを修正する必要がある。
次に、レンズ周辺光量補正、レンズの歪曲収差補正及びレンズの解像度アップ補正に関する処理について説明する。最初に、レンズ周辺光量補正について図10、図11を用いて説明する。図10は、像高に対するレンズの周辺での明るさの変化を示す図、図11は、周辺光量補正に関する処理を示すフローチャートである。
但し、y:光量の値、x:像高 A、B、C:周辺光量係数
例えば、広角(WIDE)では、式1のA=−0.0248、B=−0.1334、C=0.9979をメモリ43aに記憶しておく。
レンズの歪曲収差補正は、レンズによる像の歪みを補正するための処理である。次に、レンズの歪曲収差補正について、図12、図13を用いて説明する。図12は、バリフォーカルレンズ1の広角、標準又は望遠における理想像高に対する歪曲収差D(%)の一例を示す図、図13は、歪曲収差補正に関する処理を示すフローチャートである。
歪曲収差D(%)=(y−y’)/y’×100(%) ・・(式2)
但し、yは実際の主光線像高、y’は理想像高である。
但し、y:歪曲収差の値(式2のD)、x:像高、E、F、G、H、I:係数
例えば、標準(MIDDLE)では、E=−0.0119、F=−0.0686、G=−0.8461、H=0.023、I=−0.0012をメモリ43aに記憶しておく。
次に、解像度アップ補正について、図14乃至図16を用いて説明する。図14は、バリフォーカルレンズ1の広角におけるFnoとMTF解像度との関係の一例を示す図、図15は、バリフォーカルレンズ1のアイリス調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に対するFnoの変化を示す図、図16は、解像度アップ補正に関する処理を示すフローチャートである。
また、本発明は、高い屈曲性を有するフレキシブル回路41について説明したが、制御部40は、フレキシブル基板42に代えて、屈折率が低い硬質の材質からなる基板(図示せず)を、レンズ本体2の周囲に密着するような形状で成型し、前記基板上に、マイクロコンピュータ43、モータドライバ回路44等のICチップ及び抵抗(図示せず)、コンデンサ(図示せず)等の部品が設け、レンズ本体2の周囲に装着するようにしても良い。
2 レンズ本体
5 フォーカス調整部
6 フォーカスレンズ群
6a 移動ピン
7 フォーカス回転リング
7a ギア部
7b 凹部
8 フォーカス保持枠
8a 移動ピン案内溝
8b 金具
15 ズーム調整部
16 ズームレンズ群
16a 移動ピン
17 ズーム保持枠
17a 移動ピン案内溝
17b 金具
17c マウント部
18 ズーム回転リング
18a ギア部
18b 凹部
23 アイリスユニット
24 アイリス調整部
24a パルスモータ(絞り用)
24b 絞り羽根
25 光学フィルタ部
25a 直流モータ(アクチュエータ)
30 フォーカスギアユニット
30a パルスモータ(フォーカス用)
31 ズームギアユニット
31a パルスモータ(ズーム用)
32 ギア列
35 カバーガラス
36 撮像面
40 制御部
41 フレキシブル回路
42 フレキシブル基板
43 マイクロコンピュータ
43a メモリ
44 モータドライバ回路
44a スイッチング回路
47 入出力端子
48 ランド(モータ端子接続用)
49 ランド(直流モータ端子接続用)
50 ランド(フレキシブル基板固定用)
60 外部の制御装置
Claims (4)
- 全体が円環状のズームレンズ群、ズーム保持枠、ズーム回転リングを有し、該ズーム回転リングとズームギアユニットとを連結させ、該ズームギアユニットに内蔵されたパルスモータの駆動力によって光軸方向に移動させて変倍の調整を行うズーム調整部と、
全体が円環状のフォーカス回転リング、フォーカスレンズ群、フォーカス保持枠を有し、該フォーカス回転リングとフォーカスギアユニットとを連結させ、該フォーカスギアユニットに内蔵されたパルスモータの駆動力によって光軸方向に移動させてフォーカスの調整を行うフォーカス調整部と、を有して変倍光学系であるバリフォーカルレンズであるレンズ本体と、
前記レンズ本体のズーム調整部とフォーカス調整部間に介装固定され、光路を形成する開口部を有する基板上に直線スライドが可能な絞り羽根のスライド量をパルスモータと直流モータとを駆動制御して光量の調整を行うアイリス調整部と、
全体が薄く長手状で可撓性部材からなるフレキシブル基板、
該フレキシブル基板上の長手方向の端部に外部から供給される電源、通信回路用の送受信信号接続用の端子が設けられた入出力端子、
該入出力端子の長手方向に離間して、前記ズーム調整部のパルスモータ、前記フォーカス調整部のパルスモータ、前記アイリス調整部のパルスモータ及び直流モータとそれぞれ接続されて電源、送受信信号の入出力を行うランド、
CPU、メモリを有する、マイクロコンピュータ、
前記ズーム調整部のパルスモータ、前記フォーカス調整部のパルスモータ、前記アイリス調整部のパルスモータ及び直流モータのそれぞれに駆動電圧を出力するモータドライバ回路、
を有して各パルスモータ及び直流モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記マイクロコンピュータ、ICチップ、部品が設けられているエリア以外は、湾曲若しくは折り曲げ可能であり、前記レンズ本体の光軸方向と交叉する方向に該レンズ本体の外縁の周囲に沿って装着してなり、前記各パルスモータの駆動制御を行うことによってズーム調整後にフォーカス調整を行うようにしたこと
を特徴とするCCTVカメラ用CCTVレンズ。 - 請求項1記載のCCTVカメラ用CCTVレンズであって、
前記制御部のマイクロコンピュータは、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数毎に、像高に対するレンズの周辺明るさの補正用の関係を示す多項式の係数のデータを記憶し、前記CCTVカメラ用CCTVレンズからの画像データに対応して、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に応じた像高に対するレンズの周辺明るさの関係を示す多項式の係数のデータを前記制御部のマイクロコンピュータからシリアル通信ラインを介して取得し、この取得された多項式の係数のデータに基づいて、前記CCTVカメラ用CCTVレンズからの画像データの明るさを補正処理することを特徴とするCCTVカメラ用CCTVレンズ。 - 請求項1記載のCCTVカメラ用CCTVレンズであって、
前記制御部のマイクロコンピュータは、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数毎に、像高に対するレンズの歪曲収差の関係を示す多項式の係数のデータを記憶し、前記CCTVカメラ用CCTVレンズからの画像データに対応し、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に応じた像高に対するレンズの歪曲収差の関係を示す多項式の係数のデータを前記制御部のマイクロコンピュータから前記シリアル通信ラインを介して取得し、この取得された多項式の係数のデータに基づいて、前記CCTVカメラ用CCTVレンズからの画像データの歪曲収差を補正処理することを特徴とするCCTVカメラ用CCTVレンズ。 - 請求項1記載のCCTVカメラ用CCTVレンズであって、
前記制御部のマイクロコンピュータは、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に応じたレンズのFナンバーに対するレンズの解像度のデータ及び前記アイリス調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に対応したFnoのデータを記憶し、前記ズーム調整部のパルスモータの基準位置からのステップ数に対する最大解像度のFナンバーのデータを選択し、この選択された最大解像度のFナンバーから絞り位置のデータを読み出して、前記アイリス調整部のパルスモータを駆動して絞りを最適絞り位置に設定することを特徴とするCCTVカメラ用CCTVレンズ。
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