JPH0545559A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラにおいて、テレ側からワイド側へズー
ミングを実行している間は、フォーカスレンズのたどっ
た軌跡を記憶し、逆にマニュアルフォーカスモードで、
ワイド側からテレ側へズーミングを実行するときは、前
記記憶したフォーカスレンズの位置を逆にたどり、マニ
ュアルフォーカスモードにおける合焦を維持しながらテ
レ方向へのズーミングを可能とすること。 【構成】 軌跡記憶手段Ｆで第１の変倍動作中に焦点調
節手段Ｂの移動軌跡を記憶し、第２の変倍動作を行うと
きは、移動速度決定手段Ｇにより、軌跡記憶手段Ｆの記
憶軌跡とあらかじめ設定された焦点調節手段Ｂの移動時
間とから、焦点調節手段Ｂの移動速度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカメラ、特にカメラの
レンズ駆動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のカメラの開発動向を見ると、小型
軽量化などの目的から、後群レンズを移動させて焦点調
節を行うタイプの、いわゆるインナーフォーカスレンズ
が広く用いられている。

【０００３】図５は従来例のインナーフォーカス型レン
ズ構造図を示す図、図６は従来例のズームレンズとフォ
ーカスレンズの位置関係を被写体距離をパラメータとし
て示した図、図７は図６の個々の分割領域ごとにフォー
カスレンズの代表速度を設定した状態を示す図である。

【０００４】図５において、１０１は固定の第一のレン
ズ群、１０２は変倍を行うための第２のレンズ群（ズー
ムレンズ）、１０３は絞り、１０４は固定の第３のレン
ズ群、１０５は焦点調節と第２のレンズ群による変倍動
作に伴う焦点面の移動の補正機能を兼ねた第４のレンズ
群（フォーカスレンズ）、１０６は撮像面である。

【０００５】次にこの従来例の動作を図５ないし図７を
用いて説明する。図５において、ズームレンズ１０２を
移動させることにより変倍を行う場合、前述のように、
第４のレンズ群１０５は変倍動作に伴う焦点面の移動の
補正機能と、焦点調節を兼ねた動作をする。図６はこの
様子を示している。

【０００６】図６は横軸にズームレンズ位置、縦軸にフ
ォーカスレンズ位置をとり、被写体距離をパラメータと
して合焦を維持するためのズームレンズとフォーカスレ
ンズの位置関係を示している。図６で明らかなように、
ズーム動作中、フォーカスレンズは各被写体距離に対し
て特有の軌跡で移動すれば、いわゆる“ボケ”を生じる
ことなく、ピントのあった状態でズーム動作を行うこと
ができるが、この軌跡からはずれるとボケを生じる。

【０００７】前述のように、ズーム動作中にフォーカス
レンズを被写体距離に応じた特有の軌跡（図６）にした
がって移動させる方法としては、例えば特開平１−２８
０７０９号公報等によって開示されている。

【０００８】この方法は、図６の軌跡を傾きがほぼ等し
い領域で図７のような領域に分割し、これらの個々の領
域にズームレンズがその領域を通過する間にフォーカス
レンズがとるべき駆動速度を、前記領域を通過する軌跡
の傾きから算出し、代表速度として与え、ズーム動作中
はズームレンズとフォーカスレンズの位置関係から、前
記領域のどこに属するかを判断し、その領域の代表速度
とＡＦ（自動焦点調節装置）からの補正を加味して、フ
ォーカスレンズの速度を決定し、移動させていた。そし
て、これにより、合焦を維持しながらのズーミングを可
能としていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように上記従来
例では、ＡＦシステムをオフ（ＯＦＦ）とした場合、す
なわちマニュアルフォーカスモードにおいては、ワイド
（Ｗ）側からテレ（Ｔ）方向へズーミングを行うと、下
記理由により、合焦を維持するための正しい軌跡の選択
が行えず、ボケが発生してしまうという問題点があっ
た。この理由を以下に説明する。

【００１０】図６において、それぞれの被写体距離にお
ける合焦を維持するための軌跡は、Ｔ側では分散し、Ｗ
側では被写界深度内に無限から数ｍまでのものが集中し
ていることがわかる。

【００１１】このため、ＡＦ（オートフォーカス）シス
テムをオフ（ＯＦＦ）としたマニュアルフォーカスモー
ドにおいてＷ側からＴ方向へズーミングを行うと、ワイ
ド側で軌跡が集中していることから、例えば無限の被写
体に対して撮影者が合焦であると判断した場合であって
も、実際のフォーカスレンズの位置は例えば３ｍの被写
体の合焦位置であるということがおこる。

【００１２】そして、そのままテレ方向へズーミングを
行うと、フォーカスレンズは３ｍの軌跡上を移動してい
き、やがて、深度からはずれてボケが発生したとき、も
しＡＦモードであればＡＦシステムからの情報をもと
に、正しい軌跡への乗り移りが行われるが、この場合の
ようにマニュアルフォーカスモードでは、前記ＡＦの場
合のような情報はないので、フォーカスレンズはそのま
ま３ｍの軌跡上を移動してゆき、ボケが拡大していくこ
とになるという問題点があった。

【００１３】前記の場合はＷ側からＴ側へのズーミング
であったが、逆にＴ側からＷ方向へのズーミングにおい
ては、Ｔ側で軌跡が分散していて、正しい軌跡の特性が
容易であること、そしてＷ側では、これらの軌跡が集中
してくることから、大きくボケを発生させることはな
い。

【００１４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、テレ側からワイド方向へズーミ
ングを実行している間は、フォーカスレンズのたどった
軌跡を記憶し、逆にマニュアルフォーカスモードでワイ
ド側からテレ方向へズーミングを実行するときは、前記
記憶したフォーカスレンズの位置を逆にたどり、マニュ
アルフォーカスモードにおける合焦を維持しながらテレ
方向へのズーミングを可能とすることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、変倍を行う変倍手段と、焦点調節を行う焦点調
節手段と、前記変倍、焦点調節のそれぞれの手段の位置
を検出する位置検出手段と、前記変倍、焦点調節のそれ
ぞれの手段を駆動する駆動手段と、前記変倍、焦点調節
のそれぞれの手段を制御する制御手段と、第１の変倍動
作中に前記焦点調節手段の移動軌跡を記憶する軌跡記憶
手段と、を有するカメラであって、第２の変倍動作を行
うときは、前記軌跡記憶手段の記憶軌跡と予め設定され
た前記焦点調節手段の移動時間とから、前記焦点調節手
段の移動速度を決定する移動速度決定手段を具備してな
るカメラにより、前記目的を達成しようとするものであ
る。

【００１６】

【作用】この発明のカメラは、軌跡記憶手段で第１の変
倍動作中に焦点調節手段の移動軌跡を記憶し、第２の変
倍動作を行うときは移動速度決定手段により、前記軌跡
記憶手段の記憶軌跡と予め設定された焦点調節手段の移
動時間とから焦点調節手段の移動速度を決定する。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１はこの発明の一実施例であるカメラの構
成図、図２はこの実施例の動作を制御するフローチャー
ト、図３はこの実施例のワイド方向へのズーミング時、
フォーカスレンズの軌跡と記憶されたフォーカスレンズ
の位置を示す図、図４はこの実施例のマニュアルフォー
カスモードで、テレ方向へズーミング時、記憶したフォ
ーカスレンズの位置のたどり方を示す図である。

【００１８】図中、前記従来例と同一符号は同一又は相
当構成要素を示し、その重複説明は省略する。図１にお
いて、Ａは変倍手段であり、ズームレンズ１０２で構成
され、変倍を行う手段である。Ｂは焦点調節手段であ
り、フォーカスレンズ１０５で構成され、焦点調節を行
う手段である。Ｃは位置検出手段であり、位置エンコー
ダ１１２，１１３のそれぞれで構成され、変倍手段Ａと
焦点調節手段Ｂのそれぞれの位置を検出する手段であ
る。

【００１９】Ｄは駆動手段であり、モータ等のアクチュ
エータ１０６，１０８のそれぞれで構成され、変倍手段
Ａと焦点調節手段Ｂのそれぞれを駆動する手段である。
Ｅは制御手段であり、アクチュエータ１０６，１０８の
それぞれを駆動制御するドライバ１０９，１１１のそれ
ぞれで構成され、変倍手段Ａと焦点調節手段Ｂのそれぞ
れの手段を制御する手段である。

【００２０】Ｆは軌跡記憶手段であり、駆動制御回路
（マイコン）１１７で構成され、第１の変倍動作中に焦
点調節手段Ｂの移動軌跡を記憶する手段である。Ｇは移
動速度決定手段であり、同じく駆動制御回路（マイコ
ン）１１７で構成され、第２の変倍動作を行うときは、
軌跡記憶手段Ｆの記憶軌跡と予め設定された焦点調節手
段Ｂの移動時間から、焦点調節手段Ｂの移動速度を決定
する手段である。

【００２１】また、図１において、１１４はレンズによ
って結像された画像を映像信号に変換して出力するたと
えばＣＣＤ等の撮像素子、１１５は撮像素子１１４の出
力信号を増幅する増幅器、１１６は増幅器１１５の出力
信号のうち焦点状態を検出するのに有効な高域成分のみ
を取り出すバンドパスフィルタ、１１７はバンドパスフ
ィルタ１１６の出力信号により高域成分が増加する方向
にフォーカスレンズ１０５を移動させてフォーカシング
を行ったり、前記従来例で説明したようにズームレンズ
１０２とフォーカスレンズ１０５を同時に移動させてズ
ーム動作を行う等の制御を行う駆動制御回路（マイコ
ン）、１１８は増幅器１１６の出力信号の輝度レベルに
より被写体の明るさを一定に保つ絞り制御装置である。

【００２２】次にこの実施例の動作を図２のフローチャ
ートを用いて説明する。図２はこの実施例におけるレン
ズ制御装置を動作させるためのレンズ駆動制御用回路１
１７内に絡納されている動作制御用のプログラムの制御
フローチャートを示している。

【００２３】図２において、ステップ２０１でプログラ
ムの実行が開始されると、ステップ２０２において、ワ
イド方向へズーミングしているか否かの判定を行う、ス
テップ２０２でワイド方向へズーミングを実行している
と判定された場合はステップ２０３へ移行する。

【００２４】ステップ２０３ではズームレンズ１０２の
位置を検出する位置エンコーダ１１２（図１）の出力結
果から、前記従来例で述べたように、ズームレンズ１０
２の移動範囲に設定されている複数の領域のどこに今、
属しているかを判断し、現在属している領域と前回属し
ていた領域とが異なった場合、つまり、ズーミングによ
りズームレンズ１０２が移動して次の領域に移ったと判
断したならばステップ２０４へ移行する。

【００２５】ステップ２０４では、ズームレンズ１０２
が移動して、属する領域が変化したその時のフォーカス
レンズ１０４の位置を位置エンコーダ１１３の出力結果
から検出し、ズームレンズ１０２がその領域の変化位置
にいた場合のフォーカスレンズ１０４の位置として駆動
制御回路（マイコン）１１７内に記憶しておく。

【００２６】ワイド方向へズーミングを実行している間
はステップ２０１からステップ２０４までの各処理をく
り返すことになる。例えば、フォーカスレンズ１０５と
ズームレンズ１０２がワイド（Ｗ）方向へズーミングし
た際に、図３の曲線Ａで示される関係で移動していった
場合、同図黒点印で示されるようなフォーカスレンズ１
０５の位置がズームレンズ１０２がその領域の変化位置
にいた場合のフォーカスレンズ１０５の位置として駆動
制御回路（マイコン）１１７内に記憶されていくことに
なる（軌跡記憶手段）。

【００２７】次に、図２のステップ２０２で、ワイド方
向へのズーミングでないと判定された場合は、ステップ
２０５に進み、テレ方向のズーミングか否かの判断を行
う。ステップ２０５でテレ方向へのズーミングと判定さ
れた場合は、ステップ２０６へ移行し、テレ方向のズー
ミングを実行していない場合はステップ２０２へ戻る。

【００２８】ステップ２０６では、ＡＦモードであるか
否か、つまりＡＦモードかそれともマニュアルフォーカ
スモードであるのかの判定を行う。ステップ２０６でマ
ニュアルフォーカスモードであると判定された場合は、
ステップ２０７へ進み、ステップ２０７ではズームレン
ズ１０２が１つの領域を通過する間に、フォーカスレン
ズ１０５を移動させる時間Ｔをあらかじめ一定の時間に
設定しておき、この設定された移動時間Ｔを過ぎたか否
かの判定を行う。ステップ２０７でフォーカスレンズ１
０５の設定された移動時間Ｔを過ぎたと判断したら、ス
テップ２０８へ移行し、移動時間Ｔを過ぎていないと判
断した場合、ステップ２１１へ移行する。

【００２９】ステップ２０８では、ステップ２０３と同
じように、ズームレンズ１０２が属する領域に変化があ
ったか否かを判定し、変化があった場合は、ステップ２
１０へ、変化がない場合はステップ２０９へ移行する。

【００３０】ステップ２１０では、ステップ２０４で駆
動制御回路（マイコン）１１７内に記憶されているフォ
ーカスレンズ１０５の位置と、あらかじめ一定時間に設
定されたフォーカスレンズ１０５の移動時間Ｔに基づ
き、フォーカスレンズ１０５の移動速度を算出する（移
動速度決定手段）。

【００３１】図４はこのフォーカスレンズ１０５の移動
速度の算出方法を説明するもので、図４において、黒点
印は図２ステップ２０４で駆動制御回路（マイコン）１
１７内に記憶されたズームレンズ１０２の各領域変化位
置でのフォーカスレンズ１０５の位置を示す。テレ方向
の変倍により、ズームレンズ１０２がテレ側へ移動し、
ある領域の変化位置において仮にフォーカスレンズ１０
５が図４中の点Ａに示す位置にあったとすると、この点
Ａの位置と、次のズームレンズ１０２の領域変化位置で
の記憶位置Ｂ、そしてあらかじめ設定されたフォーカス
レンズの移動時間Ｔからこのときのフォーカスレンズ１
０５の移動速度Ｖ_A は Ｖ_A ＝（Ｂ−Ａ）／Ｔ （式１） で求められる。

【００３２】このように算出された移動速度Ｖ_A でフォ
ーカスレンズ１０５を設定した移動時間Ｔだけ移動させ
る。

【００３３】その結果、移動時間Ｔ後にフォーカスレン
ズ１０５がＢ１の位置にいたったとき、その後は次に領
域の変化があるまでフォーカスレンズ１０５を停止させ
ておく。そして次の領域の変化があったときは、今度は
Ｂ１と次の領域変化位置におけるフォーカスレンズ１０
５の記憶位置Ｃ及び設定した移動時間Ｔからフォーカス
レンズ１０５の移動速度Ｖ_B とを算出し、この移動速度
Ｖ_B でフォーカスレンズ１０５を設定した移動時間Ｔだ
け移動させていくようにする。

【００３４】このように、図２のステップ２１０でフォ
ーカスレンズ１０５の移動速度を算出したあとはステッ
プ２１１へ進み、フォーカスレンズ１０５の移動を開始
させてステップ２０２へ戻る。

【００３５】ステップ２０７において、フォーカスレン
ズ１０５の移動時間を過ぎていないと判断した場合、ス
テップ２１１へ移行し、フォーカスレンズ１０５の移動
を継続させてステップ２０１へもどる。

【００３６】また、ステップ２０８で領域の変化がない
と判定した場合はフォーカスレンズ１０５を停止させて
ステップ２０２へもどる。

【００３７】このようにマニュアルフォーカスモードに
おいてテレ方向への変倍動作中はこれらの処理を繰り返
すことにより、記憶されたフォーカスレンズ１０５の位
置と、あらかじめ設定された移動時間からフォーカスレ
ンズ１０５の移動速度を決定し、この速度でフォーカス
レンズ１０５を移動させていくことで記憶された位置を
正確にたどるように制御される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明における
カメラでは、テレ側からワイド側へズーミングを実行し
ている間は、焦点調節手段のたどった軌跡を記憶し、逆
にマニュアルフォーカスモードでワイド側からテレ方向
へズーミングを実行するときは、この記憶したフォーカ
スレンズの位置を逆にたどることでインナーフォーカス
タイプのビデオカメラシステム等において、マニュアル
フォーカスモードにおける合焦を維持しながらテレ方向
へのズーミングを可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例であるカメラの構成図

【図２】 この実施例の動作を制御するフローチャート

【図３】 この実施例のワイド方向へのズーミング時、
フォーカスレンズの軌跡と記憶されたフォーカスレンズ
の位置を示す図

【図４】 この実施例のマニュアルフォーカスモード
で、テレ方向へズーミング時、記憶したフォーカスレン
ズの位置のたどり方を示す図

【図５】 従来例のインナーフォーカス型レンズ構造を
示す図

【図６】 従来例のズームレンズとフォーカスレンズの
位置関係を被写体距離をパラメータとして示した図

【図７】 図６の個々の分割領域ごとにフォーカスレン
ズの代表速度を設定した状態を示す図

【符号の説明】

Ａ 変倍手段 Ｂ 焦点調節手段 Ｃ 位置検出手段 Ｄ 駆動手段 Ｅ 制御手段 Ｆ 軌跡記憶手段 Ｇ 移動速度決定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍を行う変倍手段と、焦点調節を行う
   焦点調節手段と、前記変倍、焦点調節のそれぞれの手段
   の位置を検出する位置検出手段と、前記変倍、焦点調節
   のそれぞれの手段を駆動する駆動手段と、前記変倍、焦
   点調節のそれぞれの手段を制御する制御手段と、第１の
   変倍動作中に前記焦点調節手段の移動軌跡を記憶する軌
   跡記憶手段と、を有するカメラであって、第２の変倍動
   作を行うときは、前記軌跡記憶手段の記憶軌跡と予め設
   定された前記焦点調節手段の移動時間とから、前記焦点
   調節手段の移動速度を決定する移動速度決定手段を具備
   してなることを特徴とするカメラ。