JPH07248446A - オートフォーカス装置 - Google Patents
オートフォーカス装置Info
- Publication number
- JPH07248446A JPH07248446A JP6041120A JP4112094A JPH07248446A JP H07248446 A JPH07248446 A JP H07248446A JP 6041120 A JP6041120 A JP 6041120A JP 4112094 A JP4112094 A JP 4112094A JP H07248446 A JPH07248446 A JP H07248446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- circuit
- control circuit
- autofocus
- rear lens
- Prior art date
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- Pending
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- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リアレンズによるオートフォーカス装置にお
いて、仕様が異なる撮像レンズに変更しても、レンズ側
の制御回路の変更のみで対応できるようにする。 【構成】 ビデオカメラ120にレンズ部119が装着
されており、その撮像レンズ101の仕様に関するレン
ズデータがレンズ制御回路114の記憶回路116に予
め記憶されている。撮像レンズ101のバリエータレン
ズ群103やリアレンズ105の位置を制御してズーミ
ングやフォーカシングを行なわせるレンズ制御部115
は、通信手段118を介して、ビデオカメラ120のオ
ートフォーカス制御回路117と接続されており、この
オートフォーカス制御回路117はレンズ制御回路11
4からレンズデータを受けてカメラ回路107からの映
像信号の高域成分からフォーカシング用の制御信号を生
成し、レンズ制御回路114に供給する。
いて、仕様が異なる撮像レンズに変更しても、レンズ側
の制御回路の変更のみで対応できるようにする。 【構成】 ビデオカメラ120にレンズ部119が装着
されており、その撮像レンズ101の仕様に関するレン
ズデータがレンズ制御回路114の記憶回路116に予
め記憶されている。撮像レンズ101のバリエータレン
ズ群103やリアレンズ105の位置を制御してズーミ
ングやフォーカシングを行なわせるレンズ制御部115
は、通信手段118を介して、ビデオカメラ120のオ
ートフォーカス制御回路117と接続されており、この
オートフォーカス制御回路117はレンズ制御回路11
4からレンズデータを受けてカメラ回路107からの映
像信号の高域成分からフォーカシング用の制御信号を生
成し、レンズ制御回路114に供給する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラやビデオ
カメラを撮像部とする電子スチルカメラなどのズーミン
グ機能やフォーカシング機能を備えた撮像レンズが取り
付けられたカメラに用いて好適なオートフォーカス装置
に関する。
カメラを撮像部とする電子スチルカメラなどのズーミン
グ機能やフォーカシング機能を備えた撮像レンズが取り
付けられたカメラに用いて好適なオートフォーカス装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】ズーミング機能やフォーカシング機能を
備えた撮像レンズの制御方法として、例えば、特公昭5
2ー15226号公報に記載のズームフォーカス方式
(以下、これを公知例1とする)が知られている。この
方式は、前玉レンズ群とバリエータレンズ群とコンペン
セータレンズ群と後玉レンズ群とから構成される撮像レ
ンズにおいて、バリエータレンズ群の位置を検出し、そ
の位置をもとに演算回路でコンペンセータレンズ群の位
置を算出し、この位置までコンペンセータレンズ群を移
動させてズーミングを行なう方式である。かかる方式
は、バリエータレンズ群の位置変化に応じて焦点ずれを
起こさないように、他のレンズ群を調整する、いわゆる
ズームトレース動作の一例となっている。
備えた撮像レンズの制御方法として、例えば、特公昭5
2ー15226号公報に記載のズームフォーカス方式
(以下、これを公知例1とする)が知られている。この
方式は、前玉レンズ群とバリエータレンズ群とコンペン
セータレンズ群と後玉レンズ群とから構成される撮像レ
ンズにおいて、バリエータレンズ群の位置を検出し、そ
の位置をもとに演算回路でコンペンセータレンズ群の位
置を算出し、この位置までコンペンセータレンズ群を移
動させてズーミングを行なう方式である。かかる方式
は、バリエータレンズ群の位置変化に応じて焦点ずれを
起こさないように、他のレンズ群を調整する、いわゆる
ズームトレース動作の一例となっている。
【0003】また、後玉レンズ群を移動させてピント合
わせを行なうようにして、コンペンセータレンズ群を省
略したレンズ構成のオートフォーカス装置もあり、その
一例が、例えば「Nationl Technical Report」19
91年6月 pp.338〜344に記載されている
(以下、これを公知例2とする)。これは、撮像レンズ
が前玉レンズ群とバリエータレンズ群と後玉レンズ群と
で構成され、制御回路(公知例2では、マイコンとして
いる)の制御のもとに、映像信号中の高域成分が最大と
なるように後玉レンズ群を移動させることにより、オー
トフォーカスを実行する、いわゆるインナーフォーカス
方式のオートフォーカス装置である。かかるオートフォ
ーカス装置は、小さな後玉レンズ群を駆動するために、
レンズ駆動に要する電力が小さくて済み、また、コンペ
ンセータレンズ群を不要として、上記公知例1と同様な
ズームトレース動作を上記の制御回路で行なうことによ
り、撮像レンズでのズーム用カム環などを省略すること
ができて、撮像レンズ自体の小型化が図れるという特徴
がある。さらに、後玉レンズによるフォーカス方式がマ
クロ撮影機能の便利さを有することと相俟って、上記公
知例2の方式と同様なオートフォーカス装置を採用する
メーカーが多くなっている。
わせを行なうようにして、コンペンセータレンズ群を省
略したレンズ構成のオートフォーカス装置もあり、その
一例が、例えば「Nationl Technical Report」19
91年6月 pp.338〜344に記載されている
(以下、これを公知例2とする)。これは、撮像レンズ
が前玉レンズ群とバリエータレンズ群と後玉レンズ群と
で構成され、制御回路(公知例2では、マイコンとして
いる)の制御のもとに、映像信号中の高域成分が最大と
なるように後玉レンズ群を移動させることにより、オー
トフォーカスを実行する、いわゆるインナーフォーカス
方式のオートフォーカス装置である。かかるオートフォ
ーカス装置は、小さな後玉レンズ群を駆動するために、
レンズ駆動に要する電力が小さくて済み、また、コンペ
ンセータレンズ群を不要として、上記公知例1と同様な
ズームトレース動作を上記の制御回路で行なうことによ
り、撮像レンズでのズーム用カム環などを省略すること
ができて、撮像レンズ自体の小型化が図れるという特徴
がある。さらに、後玉レンズによるフォーカス方式がマ
クロ撮影機能の便利さを有することと相俟って、上記公
知例2の方式と同様なオートフォーカス装置を採用する
メーカーが多くなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記公知例2のように
オートフォーカスとズームミングとを1つの制御回路
(以下、必要に応じてマイコンという)で制御すること
は、装置の小型化や低コストという点で利点はあるが、
オートフォーカスとズームミングを1つのマイコンで制
御しているため、撮像レンズの仕様が異なれば、全ての
マイコンを交換しなければならないという問題がある。
このため、ビデオカメラ側の回路構成などを変更せず
に、他の仕様の撮像レンズを付け替て別の機種とする、
いわゆる機種展開が非常に困難になる。
オートフォーカスとズームミングとを1つの制御回路
(以下、必要に応じてマイコンという)で制御すること
は、装置の小型化や低コストという点で利点はあるが、
オートフォーカスとズームミングを1つのマイコンで制
御しているため、撮像レンズの仕様が異なれば、全ての
マイコンを交換しなければならないという問題がある。
このため、ビデオカメラ側の回路構成などを変更せず
に、他の仕様の撮像レンズを付け替て別の機種とする、
いわゆる機種展開が非常に困難になる。
【0005】これを解決する手法としては、制御回路を
レンズ制御回路とオートフォーカス制御回路とに分け、
レンズ制御回路で使用される撮像レンズの違いを吸収さ
せるようにすることにより、上記のような問題点を解消
することができるが、このように区分すると、オートフ
ォーカス時やズームミング時でのモータの駆動方法、モ
ータの駆動データのセット方法、レンズ制御回路とオー
トフォーカス制御回路との間の通信や通信内容に新たな
問題が生ずる。
レンズ制御回路とオートフォーカス制御回路とに分け、
レンズ制御回路で使用される撮像レンズの違いを吸収さ
せるようにすることにより、上記のような問題点を解消
することができるが、このように区分すると、オートフ
ォーカス時やズームミング時でのモータの駆動方法、モ
ータの駆動データのセット方法、レンズ制御回路とオー
トフォーカス制御回路との間の通信や通信内容に新たな
問題が生ずる。
【0006】なお、レンズ側の制御回路とオートフォー
カス用の制御回路とを区分したものとして特公平2ー1
49075号公報に記載されるものがあるが、これは、
前玉レンズ群を移動させてフォーカシングを行なうもの
であり、リアレンズ群を移動させてフォーカシングする
インナーフォーカス方式については何ら考慮されておら
ず、インナーフォーカス方式への適応は不可能である。
カス用の制御回路とを区分したものとして特公平2ー1
49075号公報に記載されるものがあるが、これは、
前玉レンズ群を移動させてフォーカシングを行なうもの
であり、リアレンズ群を移動させてフォーカシングする
インナーフォーカス方式については何ら考慮されておら
ず、インナーフォーカス方式への適応は不可能である。
【0007】本発明の目的は、レンズ制御回路とオート
フォーカス制御回路を切り離した構成として、上記のよ
うな問題を解消できるようにし、機種展開を簡単に行な
うことができるようにしたオートフォーカス装置を提供
することにある。
フォーカス制御回路を切り離した構成として、上記のよ
うな問題を解消できるようにし、機種展開を簡単に行な
うことができるようにしたオートフォーカス装置を提供
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、本発明は、前玉レンズ群とバリエータレンズ群と可
動の後玉レンズとからなる撮像レンズを備えたレンズ部
が装着されたビデオカメラのオートフォーカス装置であ
って、該ビデオカメラ側の該撮像レンズを介して被写体
像が結像される撮像素子の出力信号から映像信号を生成
するカメラ回路と該カメラ回路から少なくとも映像信号
の高域成分が供給され、該バリエータレンズ群と該後玉
レンズを制御するレンズ制御用信号を生成するオートフ
ォーカス制御回路、及び該レンズ部側の該撮像レンズの
仕様に関するレンズデータを記憶した記憶回路と該オー
トフォーカス制御回路と通信手段によって接続され、該
オートフォーカス制御回路から送信されるレンズ制御用
信号と該記憶回路のレンズデータとに従って該バリエー
タレンズ群と該後玉レンズとを駆動制御する制御処理回
路とで構成される。
に、本発明は、前玉レンズ群とバリエータレンズ群と可
動の後玉レンズとからなる撮像レンズを備えたレンズ部
が装着されたビデオカメラのオートフォーカス装置であ
って、該ビデオカメラ側の該撮像レンズを介して被写体
像が結像される撮像素子の出力信号から映像信号を生成
するカメラ回路と該カメラ回路から少なくとも映像信号
の高域成分が供給され、該バリエータレンズ群と該後玉
レンズを制御するレンズ制御用信号を生成するオートフ
ォーカス制御回路、及び該レンズ部側の該撮像レンズの
仕様に関するレンズデータを記憶した記憶回路と該オー
トフォーカス制御回路と通信手段によって接続され、該
オートフォーカス制御回路から送信されるレンズ制御用
信号と該記憶回路のレンズデータとに従って該バリエー
タレンズ群と該後玉レンズとを駆動制御する制御処理回
路とで構成される。
【0009】
【作用】オートフォーカス制御回路からレンズ制御用信
号が通信手段を介してレンズ制御回路に送信されると、
記憶回路に収納されているレンズデータに基づいて、レ
ンズ制御回路が撮像レンズを制御し、これにより、制御
用信号の通信のみで撮像レンズの制御が可能となり、撮
像レンズ側とビデオカメラ側とを切り離すことができ
る。
号が通信手段を介してレンズ制御回路に送信されると、
記憶回路に収納されているレンズデータに基づいて、レ
ンズ制御回路が撮像レンズを制御し、これにより、制御
用信号の通信のみで撮像レンズの制御が可能となり、撮
像レンズ側とビデオカメラ側とを切り離すことができ
る。
【0010】従って、ビデオカメラにレンズ仕様が異な
る撮像レンズを装着する場合でも、撮像レンズのレンズ
制御回路などを変更するだけで、ビデオカメラ側の回路
変更を行なうことなく、機種の異なるカメラセットを得
ることができる。
る撮像レンズを装着する場合でも、撮像レンズのレンズ
制御回路などを変更するだけで、ビデオカメラ側の回路
変更を行なうことなく、機種の異なるカメラセットを得
ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明によるオートフォーカス装置の一実施
例を示すブロック図であって、101は撮像レンズ、1
02は対物レンズ、103はバリエータレンズ、104
は絞り、105はリアレンズ、106は撮像素子、10
7はカメラ回路、108は位置検出手段109はズーム
モータ、110,112は駆動回路、111はフォーカ
スモータ、114はレンズ制御回路、115は制御処理
回路、116は記憶回路、117はオートフォーカス制
御回路、118は通信手段、119レンズ部、120は
ビデオカメラである。
る。図1は本発明によるオートフォーカス装置の一実施
例を示すブロック図であって、101は撮像レンズ、1
02は対物レンズ、103はバリエータレンズ、104
は絞り、105はリアレンズ、106は撮像素子、10
7はカメラ回路、108は位置検出手段109はズーム
モータ、110,112は駆動回路、111はフォーカ
スモータ、114はレンズ制御回路、115は制御処理
回路、116は記憶回路、117はオートフォーカス制
御回路、118は通信手段、119レンズ部、120は
ビデオカメラである。
【0012】同図において、ビデオカメラ120にレン
ズ部119が装着されており、レンズ部119におい
て、撮像レンズ101は固定された対物レンズ102
と、ズーミングのためのバリエータレンズ103と、フ
ォーカシングのためのリアレンズ105と、バリエータ
レンズ103とリアレンズ105との間に設けられた絞
り104とによって構成されている。この実施例では、
レンズ部119に直接バリエータレンズ103やリアレ
ンズ105の位置制御をするレンズ制御回路114が設
けられ、これとは別に、被写体に対するフォーカス状態
を検出してオートフォーカスのための制御信号(レンズ
制御用信号)を生成するオートフォーカス制御回路11
7がビデオカメラ120側に設けられている。これら制
御処理回路115とオートフォーカス制御回路117と
では、通信手段118を介して信号の通信ができるよう
になっている。
ズ部119が装着されており、レンズ部119におい
て、撮像レンズ101は固定された対物レンズ102
と、ズーミングのためのバリエータレンズ103と、フ
ォーカシングのためのリアレンズ105と、バリエータ
レンズ103とリアレンズ105との間に設けられた絞
り104とによって構成されている。この実施例では、
レンズ部119に直接バリエータレンズ103やリアレ
ンズ105の位置制御をするレンズ制御回路114が設
けられ、これとは別に、被写体に対するフォーカス状態
を検出してオートフォーカスのための制御信号(レンズ
制御用信号)を生成するオートフォーカス制御回路11
7がビデオカメラ120側に設けられている。これら制
御処理回路115とオートフォーカス制御回路117と
では、通信手段118を介して信号の通信ができるよう
になっている。
【0013】バリエータレンズ103は駆動回路110
で駆動されるステッピングモータなどからなるズームモ
ータ109によって光軸方向に移動可能であり、これに
よってズーミングが行なわれる。また、リアレンズ10
5は駆動回路112で駆動されるステッピングモータな
どからなるフォーカスモータ111によって光軸方向に
移動可能であり、これによってフォーカシングが行なわ
れる。
で駆動されるステッピングモータなどからなるズームモ
ータ109によって光軸方向に移動可能であり、これに
よってズーミングが行なわれる。また、リアレンズ10
5は駆動回路112で駆動されるステッピングモータな
どからなるフォーカスモータ111によって光軸方向に
移動可能であり、これによってフォーカシングが行なわ
れる。
【0014】かかる駆動回路110,112はレンズ制
御回路114によって制御され、このレンズ制御回路1
14は制御処理回路115と記憶回路116とで構成さ
れている。記憶回路116には、撮像レンズ101のズ
ームトレースデータなどのレンズ仕様に応じた各種のレ
ンズデータが予め記憶されており、制御処理回路115
は、オートフォーカス制御回路117からのレンズ制御
用信号と記憶回路116のレンズデータとにより、駆動
回路110,112を制御する。
御回路114によって制御され、このレンズ制御回路1
14は制御処理回路115と記憶回路116とで構成さ
れている。記憶回路116には、撮像レンズ101のズ
ームトレースデータなどのレンズ仕様に応じた各種のレ
ンズデータが予め記憶されており、制御処理回路115
は、オートフォーカス制御回路117からのレンズ制御
用信号と記憶回路116のレンズデータとにより、駆動
回路110,112を制御する。
【0015】また、ビデオカメラ120において、オー
トフォーカス制御回路117はカメラ回路107で得ら
れる映像信号の高域成分を積分検波して焦点電圧を生成
し、この焦点電圧を最大にするためのレンズ制御用信号
を生成して、通信手段118を介し、レンズ制御回路1
14に送る。
トフォーカス制御回路117はカメラ回路107で得ら
れる映像信号の高域成分を積分検波して焦点電圧を生成
し、この焦点電圧を最大にするためのレンズ制御用信号
を生成して、通信手段118を介し、レンズ制御回路1
14に送る。
【0016】以下、この実施例の動作を説明する。
【0017】被写体像が撮像レンズ101を介して撮像
素子106の撮像面上に結像され、これを撮像素子10
6が光電変換して電気信号を出力する。この電気信号は
カメラ回路107に供給されて映像信号に変換される。
素子106の撮像面上に結像され、これを撮像素子10
6が光電変換して電気信号を出力する。この電気信号は
カメラ回路107に供給されて映像信号に変換される。
【0018】オートフォーカス制御回路117は、この
映像信号の高域成分を抽出し、検波・積分することによ
って焦点電圧を生成する。この焦点電圧はリアレンズ1
05が被写体に合焦方向に移動するにつれて増加し、合
焦状態となったときに最大となる山状に変化するもので
あって、オートフォーカス制御回路117はこの焦点電
圧を最大にするようなリアレンズ105の駆動量を示す
レンズ制御用信号を生成してレンズ制御回路114の制
御処理回路115に送る。制御処理回路115はこのレ
ンズ制御用信号と記憶回路116のレンズデータに応じ
て駆動回路112を制御し、フォーカスモータ111を
駆動してリアレンズ105を合焦する方向に上記の駆動
量だけ移動させる。
映像信号の高域成分を抽出し、検波・積分することによ
って焦点電圧を生成する。この焦点電圧はリアレンズ1
05が被写体に合焦方向に移動するにつれて増加し、合
焦状態となったときに最大となる山状に変化するもので
あって、オートフォーカス制御回路117はこの焦点電
圧を最大にするようなリアレンズ105の駆動量を示す
レンズ制御用信号を生成してレンズ制御回路114の制
御処理回路115に送る。制御処理回路115はこのレ
ンズ制御用信号と記憶回路116のレンズデータに応じ
て駆動回路112を制御し、フォーカスモータ111を
駆動してリアレンズ105を合焦する方向に上記の駆動
量だけ移動させる。
【0019】いま、リアレンズ105が停止しているも
のとすると、この状態では、オートフォーカス制御回路
117で得られる焦点電圧をその山状の特性の頂上(即
ち、山頂)に向わせるには、リアレンズ105をどの方
向に移動させたらよいかわからない。このため、オート
フォーカス制御回路117はリアレンズ105を振動さ
せるための信号(以下、振動用信号という)も制御処理
回路115に供給し、フォーカスモータ111を駆動し
てリアレンズ105を光軸方向に振動させる。リアレン
ズ105のかかる振動により、カメラ回路107から得
られる映像信号の高域成分にリアレンズ105の振動に
同期した振動成分が付加されることになり、この振動成
分の上記振動用信号に対する位相関係から合焦のための
リアレンズ105の移動方向(即ち、上記焦点電圧がそ
の特性曲線の山頂に向かう方向)を検出することができ
る。
のとすると、この状態では、オートフォーカス制御回路
117で得られる焦点電圧をその山状の特性の頂上(即
ち、山頂)に向わせるには、リアレンズ105をどの方
向に移動させたらよいかわからない。このため、オート
フォーカス制御回路117はリアレンズ105を振動さ
せるための信号(以下、振動用信号という)も制御処理
回路115に供給し、フォーカスモータ111を駆動し
てリアレンズ105を光軸方向に振動させる。リアレン
ズ105のかかる振動により、カメラ回路107から得
られる映像信号の高域成分にリアレンズ105の振動に
同期した振動成分が付加されることになり、この振動成
分の上記振動用信号に対する位相関係から合焦のための
リアレンズ105の移動方向(即ち、上記焦点電圧がそ
の特性曲線の山頂に向かう方向)を検出することができ
る。
【0020】このようにしてリアレンズ105の移動方
向が決まると、その方向に焦点電圧がその特性曲線の山
頂付近に達するまでリアレンズ105を高速に移動させ
る。オートフォーカス制御回路117は、この移動期
間、順次焦点電圧を生成して1つ前に生成した焦点電圧
との差分値を検出する。リアレンズ105がいずれの方
向に移動しても、焦点電圧が山頂に達するまではこの差
分値は正値であり、焦点電圧が山頂を通過するときに
は、この差分値が正値から零を通って負値に転じること
になる。このことから、焦点電圧が山頂に達したことを
検出することができる。
向が決まると、その方向に焦点電圧がその特性曲線の山
頂付近に達するまでリアレンズ105を高速に移動させ
る。オートフォーカス制御回路117は、この移動期
間、順次焦点電圧を生成して1つ前に生成した焦点電圧
との差分値を検出する。リアレンズ105がいずれの方
向に移動しても、焦点電圧が山頂に達するまではこの差
分値は正値であり、焦点電圧が山頂を通過するときに
は、この差分値が正値から零を通って負値に転じること
になる。このことから、焦点電圧が山頂に達したことを
検出することができる。
【0021】焦点電圧の差分値が正から負に反転する
と、焦点電圧が山頂を通過したことになるから、リアレ
ンズ105を若干戻し、再度リアレンズ105を前後に
振動させて、焦点電圧が山頂にあるように、リアレンズ
105の位置を微調整する。しかる後、リアレンズ10
5を停止させる。
と、焦点電圧が山頂を通過したことになるから、リアレ
ンズ105を若干戻し、再度リアレンズ105を前後に
振動させて、焦点電圧が山頂にあるように、リアレンズ
105の位置を微調整する。しかる後、リアレンズ10
5を停止させる。
【0022】このようにして、閉ループ制御によってオ
ートフォーカスを行なうが、リアレンズ105の停止と
ともに、ループゲインを小さくしてハンチングなどの不
安定な動作が発生しないようにし、焦点電圧の変化や輝
度レベルの変化から被写体変化の検出を行なう。そし
て、被写体が変化すると、合焦状態からずれているおそ
れがあるため、リアレンズ105を振動させて上記の動
作を再開する。
ートフォーカスを行なうが、リアレンズ105の停止と
ともに、ループゲインを小さくしてハンチングなどの不
安定な動作が発生しないようにし、焦点電圧の変化や輝
度レベルの変化から被写体変化の検出を行なう。そし
て、被写体が変化すると、合焦状態からずれているおそ
れがあるため、リアレンズ105を振動させて上記の動
作を再開する。
【0023】ズーミングの指令は、ユーザが図示しない
手段を操作することによって行なわれる。かかる操作が
行なわれると、この操作に応じてオートフォーカス制御
回路117がレンズ制御用信号を生成する。このレンズ
制御用信号に応じて制御処理回路115が駆動回路11
0を制御し、ズームモータ109を駆動してバリエータ
レンズ群103を移動させ、これにより、ズーミングが
行なわれる。
手段を操作することによって行なわれる。かかる操作が
行なわれると、この操作に応じてオートフォーカス制御
回路117がレンズ制御用信号を生成する。このレンズ
制御用信号に応じて制御処理回路115が駆動回路11
0を制御し、ズームモータ109を駆動してバリエータ
レンズ群103を移動させ、これにより、ズーミングが
行なわれる。
【0024】ところで、このようにバリエータレンズ群
103を移動させてズーム倍率が変化させると、合焦状
態からのずれが生ずる。かかるずれも、リアレンズ10
5を移動させることにより、補償する。
103を移動させてズーム倍率が変化させると、合焦状
態からのずれが生ずる。かかるずれも、リアレンズ10
5を移動させることにより、補償する。
【0025】即ち、記憶回路116には、ズーム倍率
(バリエータレンズ群103の位置)及び被写体距離
(至近距離から無限遠まで)に応じた合焦状態となるリ
アレンズの位置の変化(ズームトレース)を表わすデー
タ(ズームトレースデータ)が予め記憶されている。図
2はかかるズームトレースデータの一例を模式的に示し
たものであり、ここでは、被写体が至近距離にある場合
と無限遠にある場合のみについて、バリエータレンズ1
03の位置に対するリアレンズ105の合焦時での位置
を示している。
(バリエータレンズ群103の位置)及び被写体距離
(至近距離から無限遠まで)に応じた合焦状態となるリ
アレンズの位置の変化(ズームトレース)を表わすデー
タ(ズームトレースデータ)が予め記憶されている。図
2はかかるズームトレースデータの一例を模式的に示し
たものであり、ここでは、被写体が至近距離にある場合
と無限遠にある場合のみについて、バリエータレンズ1
03の位置に対するリアレンズ105の合焦時での位置
を示している。
【0026】いま、設定されたズーム倍率で合焦状態に
あるものとすると、バリエータレンズ103の位置(即
ち、ズーム倍率)が高精度のズームエンコーダなどで構
成された位置検出回路108によって検出され、また、
被写体の距離を表わすリアレンズ105の位置が高精度
のズームエンコーダなどで構成された位置検出回路11
3によって検出され、夫々制御処理回路115に供給さ
れる。ズーミングによってバリエータレンズ群103が
移動し、ズーム倍率が変化すると、制御処理回路115
は位置検出手段108の出力からこれを検出し、これと
位置検出回路113から得られるリアレンズ105の位
置情報とから被写体までの距離を算出し、この被写体距
離とズーム倍率とから、記憶回路116に格納されてい
るこの被写体距離に対応したズームトレースデータをも
とに、合焦するためのリアレンズ105の位置を決め
る。そして、駆動回路112を駆動してリアレンズ10
5をこの決められた位置まで移動(即ち、ズームトレー
ス)させる。
あるものとすると、バリエータレンズ103の位置(即
ち、ズーム倍率)が高精度のズームエンコーダなどで構
成された位置検出回路108によって検出され、また、
被写体の距離を表わすリアレンズ105の位置が高精度
のズームエンコーダなどで構成された位置検出回路11
3によって検出され、夫々制御処理回路115に供給さ
れる。ズーミングによってバリエータレンズ群103が
移動し、ズーム倍率が変化すると、制御処理回路115
は位置検出手段108の出力からこれを検出し、これと
位置検出回路113から得られるリアレンズ105の位
置情報とから被写体までの距離を算出し、この被写体距
離とズーム倍率とから、記憶回路116に格納されてい
るこの被写体距離に対応したズームトレースデータをも
とに、合焦するためのリアレンズ105の位置を決め
る。そして、駆動回路112を駆動してリアレンズ10
5をこの決められた位置まで移動(即ち、ズームトレー
ス)させる。
【0027】このようにして、インターフォーカス方式
においても、ズーミングに伴うオートフォーカスが実現
できる。かかる制御動作は上記の公知例2の場合と同様
であるが、この実施例では、制御回路としてレンズ制御
回路114とオートフォーカス制御回路117とを別々
に設け、レンズ制御回路114でもってズーミングに伴
うオートフォーカスを行なわせ、被写体変化に伴うオー
トフォーカスをオートフォーカス制御回路117とレン
ズ制御回路114とで行なわせるようにしている。
においても、ズーミングに伴うオートフォーカスが実現
できる。かかる制御動作は上記の公知例2の場合と同様
であるが、この実施例では、制御回路としてレンズ制御
回路114とオートフォーカス制御回路117とを別々
に設け、レンズ制御回路114でもってズーミングに伴
うオートフォーカスを行なわせ、被写体変化に伴うオー
トフォーカスをオートフォーカス制御回路117とレン
ズ制御回路114とで行なわせるようにしている。
【0028】ズーム倍率や至近距離などのレンズ仕様は
撮像レンズ101の種類によって異なるものである。こ
の実施例では、同じビデオカメラ120に異なる仕様の
撮像レンズ101を備えたレンズ部119を使用して
も、制御処理回路115からこの仕様に応じた情報をオ
ートフォーカス制御回路117が取り込むことにより、
オートフォーカス制御回路117がこの仕様に適した動
作をなし、ビデオカメラ120での回路などの変更をし
なくてもよいようにしている。これにより、1種類のビ
デオカメラに種々の仕様のレンズ部119を取り付ける
ことにより、種々の機種のビデオカメラが簡単に得られ
ることになる。
撮像レンズ101の種類によって異なるものである。こ
の実施例では、同じビデオカメラ120に異なる仕様の
撮像レンズ101を備えたレンズ部119を使用して
も、制御処理回路115からこの仕様に応じた情報をオ
ートフォーカス制御回路117が取り込むことにより、
オートフォーカス制御回路117がこの仕様に適した動
作をなし、ビデオカメラ120での回路などの変更をし
なくてもよいようにしている。これにより、1種類のビ
デオカメラに種々の仕様のレンズ部119を取り付ける
ことにより、種々の機種のビデオカメラが簡単に得られ
ることになる。
【0029】図3(a)はこのようなレンズ制御回路1
14とオートフォーカス制御回路117との間で送受信
される情報の一具体例を示している。
14とオートフォーカス制御回路117との間で送受信
される情報の一具体例を示している。
【0030】同図(a)において、オートフォーカス制
御回路117からレンズ制御回路114に送られる情報
は、撮像レンズ101の制御用データが主であり、バリ
エータレンズ群103の駆動量としてテレ・ワイド方
向、速度、オン・オフなどであって、リアレンズ105
の駆動量として移動速度、振幅(移動量)などであり、
また、リアレンズ105の振動のタイミングを取るため
に、例えば、映像信号の4フィールド周期のタイミング
信号が含まれる。
御回路117からレンズ制御回路114に送られる情報
は、撮像レンズ101の制御用データが主であり、バリ
エータレンズ群103の駆動量としてテレ・ワイド方
向、速度、オン・オフなどであって、リアレンズ105
の駆動量として移動速度、振幅(移動量)などであり、
また、リアレンズ105の振動のタイミングを取るため
に、例えば、映像信号の4フィールド周期のタイミング
信号が含まれる。
【0031】一方、レンズ制御回路114からオートフ
ォーカス制御回路117に送られる情報は、各レンズの
現在の状態を示す情報が主であり、バリエータレンズ群
103やリアレンズ105の位置を表わす情報、バリエ
ータレンズ群103やリアレンズ105の移動可能範囲
の端点を表わす情報、これら端点の状態を表わす情報な
どである。
ォーカス制御回路117に送られる情報は、各レンズの
現在の状態を示す情報が主であり、バリエータレンズ群
103やリアレンズ105の位置を表わす情報、バリエ
ータレンズ群103やリアレンズ105の移動可能範囲
の端点を表わす情報、これら端点の状態を表わす情報な
どである。
【0032】これらの情報がレンズ制御回路114とオ
ートフォーカス制御回路117との間で送受信されるこ
とにより、使用するレンズ部119のレンズ仕様が異な
っても、オートフォーカス制御回路117はバリエータ
レンズ群103やリアレンズ105の状態やそれらの移
動範囲などを知りつつ、これらを移動させてズーミング
やフォーカシングを行なわせることができるのである。
ートフォーカス制御回路117との間で送受信されるこ
とにより、使用するレンズ部119のレンズ仕様が異な
っても、オートフォーカス制御回路117はバリエータ
レンズ群103やリアレンズ105の状態やそれらの移
動範囲などを知りつつ、これらを移動させてズーミング
やフォーカシングを行なわせることができるのである。
【0033】なお、かかるレンズ制御回路114とオー
トフォーカス制御回路117との間の通信のタイミング
は、図3(b)に示すように、映像信号の垂直同期信号
Vを基準にして設定される。
トフォーカス制御回路117との間の通信のタイミング
は、図3(b)に示すように、映像信号の垂直同期信号
Vを基準にして設定される。
【0034】次に、リアレンズ105を微小振動させな
がら移動させるときのフォーカスモータ111のマイク
ロステップ駆動の一具体例を図4により説明する。
がら移動させるときのフォーカスモータ111のマイク
ロステップ駆動の一具体例を図4により説明する。
【0035】この駆動は垂直同期信号Vを基準にして行
なわれる。図4は横軸が垂直同期信号の1周期、即ち1
フィールド期間を単位期間とする時間軸であり、縦軸は
リアレンズ105の位置を表わしている。
なわれる。図4は横軸が垂直同期信号の1周期、即ち1
フィールド期間を単位期間とする時間軸であり、縦軸は
リアレンズ105の位置を表わしている。
【0036】図4の(b)はリアレンズ105の合焦位
置への移動経過を表わすものであって、ここでは、4フ
ィールド期間毎に8ステップずつ(1フィールド期間毎
に2ステップ)移動するものとしている。図4の(c)
は振動によるリアレンズ105の位置変化を示すもので
あって、この振動の振幅は±4ステップとしている。以
下では、かかる振動を±4振動という。かかる±4振動
では、4フィールドからなる1サイクルにおいて、図示
するように、1フィールド毎の移動ステップ数は、順に
+8ステップ,0ステップ,−8ステップ,0ステップ
である。
置への移動経過を表わすものであって、ここでは、4フ
ィールド期間毎に8ステップずつ(1フィールド期間毎
に2ステップ)移動するものとしている。図4の(c)
は振動によるリアレンズ105の位置変化を示すもので
あって、この振動の振幅は±4ステップとしている。以
下では、かかる振動を±4振動という。かかる±4振動
では、4フィールドからなる1サイクルにおいて、図示
するように、1フィールド毎の移動ステップ数は、順に
+8ステップ,0ステップ,−8ステップ,0ステップ
である。
【0037】図4の(a)は、図4の(b)の4フィー
ルドで8ステップの移動と図4の(c)の±4振動とを
組み合わせ、リアレンズ105を微動させながら移動さ
せる振動移動状態を表わす駆動パターンである。かかる
駆動パターン(a)においては、4フィールドを1サイ
クルとして、各フィールドの移動ステップ数は、順に、 +8+2=+10ステップ 0+2=+2ステップ −8+2=−6ステップ 0+2=+2ステップ となる。
ルドで8ステップの移動と図4の(c)の±4振動とを
組み合わせ、リアレンズ105を微動させながら移動さ
せる振動移動状態を表わす駆動パターンである。かかる
駆動パターン(a)においては、4フィールドを1サイ
クルとして、各フィールドの移動ステップ数は、順に、 +8+2=+10ステップ 0+2=+2ステップ −8+2=−6ステップ 0+2=+2ステップ となる。
【0038】制御処理回路115は、図4の(a)の斜
線でハッチングした部分と図4の(c)の斜線でハッチ
ングした部分との面積が等しくなるように、駆動回路1
12を制御する。ここでは、図4の(a)に示す振動移
動のときの駆動波形の1サイクルは4フィールドとして
おり、また、1フィールド単位で駆動量が設定される。
線でハッチングした部分と図4の(c)の斜線でハッチ
ングした部分との面積が等しくなるように、駆動回路1
12を制御する。ここでは、図4の(a)に示す振動移
動のときの駆動波形の1サイクルは4フィールドとして
おり、また、1フィールド単位で駆動量が設定される。
【0039】次に、記憶回路116に記憶されたレンズ
データに従うリアレンズ105の駆動について説明す
る。
データに従うリアレンズ105の駆動について説明す
る。
【0040】図2で記憶回路116に記憶されているリ
アレンズ105のバリエータレンズ群103の変位に伴
うズームトレース特性の情報の一具体例を示した。かか
るズームトレース特性は撮像レンズ101のズーム倍率
や焦点距離などの仕様及びその光学設計に応じたもので
あり、撮像レンズ101が異なれば、当然ズームトレー
ス特性も異なる。従って、レンズ仕様が異なる撮像レン
ズ101に変更した場合には、変更後の撮像レンズ10
1に対応したズームトレース特性を用いる必要がある。
このために、レンズ部119においては、そこに使用さ
れる撮像レンズ101の仕様に応じたズームトレース特
性が予め記憶回路116に設定されている。
アレンズ105のバリエータレンズ群103の変位に伴
うズームトレース特性の情報の一具体例を示した。かか
るズームトレース特性は撮像レンズ101のズーム倍率
や焦点距離などの仕様及びその光学設計に応じたもので
あり、撮像レンズ101が異なれば、当然ズームトレー
ス特性も異なる。従って、レンズ仕様が異なる撮像レン
ズ101に変更した場合には、変更後の撮像レンズ10
1に対応したズームトレース特性を用いる必要がある。
このために、レンズ部119においては、そこに使用さ
れる撮像レンズ101の仕様に応じたズームトレース特
性が予め記憶回路116に設定されている。
【0041】記憶回路116に設定されるズームトレー
ス特性の個数は多ければ多いほどバリエータレンズ群1
03に対するリアレンズ105の位置設定の精度が高ま
る。しかし、記憶されるズームトレース特性の個数があ
まり多いと、記憶回路116としては容量が大きい高価
なものなる。
ス特性の個数は多ければ多いほどバリエータレンズ群1
03に対するリアレンズ105の位置設定の精度が高ま
る。しかし、記憶されるズームトレース特性の個数があ
まり多いと、記憶回路116としては容量が大きい高価
なものなる。
【0042】そこで、記憶回路116に設定するズーム
トレース特性の個数を必要最小限度(例えば、8個)と
し、これら以外を補間演算によって求め、算出されたズ
ームトレース特性によってリアレンズ105の位置を決
定することにより、リアレンズ105の位置設定の精度
を高めるようにすることができる。以下、これを図5に
より説明する。
トレース特性の個数を必要最小限度(例えば、8個)と
し、これら以外を補間演算によって求め、算出されたズ
ームトレース特性によってリアレンズ105の位置を決
定することにより、リアレンズ105の位置設定の精度
を高めるようにすることができる。以下、これを図5に
より説明する。
【0043】同図においては、被写体距離(イ)と
(ハ)についてズームトレース特性曲線(以下では、説
明の便宜上、前者をズームトレース特性曲線(イ)、後
者をズームトレース特性曲線(ハ)という)が設定され
ており、被写体距離(イ),(ハ)間の被写体距離
(ロ)に対し、リアレンズ105の合焦位置を設定する
ものとする。
(ハ)についてズームトレース特性曲線(以下では、説
明の便宜上、前者をズームトレース特性曲線(イ)、後
者をズームトレース特性曲線(ハ)という)が設定され
ており、被写体距離(イ),(ハ)間の被写体距離
(ロ)に対し、リアレンズ105の合焦位置を設定する
ものとする。
【0044】いま、バリエータレンズ群103が位置Z
Aにあり、リアレンズ105が位置RAにあるものとす
る。また、被写体距離が(イ)であって、バリエータレ
ンズ群103が位置ZAにあるときには、リアレンズ1
05の位置はズームトレース特性曲線(イ)上の点A1
に対するR1であり、被写体距離が(ハ)であって、バ
リエータレンズ群103が位置ZAにあるときには、リ
アレンズ105の位置はズームトレース特性曲線(ハ)
上の点A2に対するR3である。さらに、被写体距離が
(ロ)のときのズームトレース特性を想定すると(以下
では、説明の便宜上、これを図示するズームトレース特
性曲線(ロ)という)、バリエータレンズ群103が位
置ZAにあって、リアレンズ105が位置RAにあると
きのズームトレース特性(ロ)上の点をAとする。
Aにあり、リアレンズ105が位置RAにあるものとす
る。また、被写体距離が(イ)であって、バリエータレ
ンズ群103が位置ZAにあるときには、リアレンズ1
05の位置はズームトレース特性曲線(イ)上の点A1
に対するR1であり、被写体距離が(ハ)であって、バ
リエータレンズ群103が位置ZAにあるときには、リ
アレンズ105の位置はズームトレース特性曲線(ハ)
上の点A2に対するR3である。さらに、被写体距離が
(ロ)のときのズームトレース特性を想定すると(以下
では、説明の便宜上、これを図示するズームトレース特
性曲線(ロ)という)、バリエータレンズ群103が位
置ZAにあって、リアレンズ105が位置RAにあると
きのズームトレース特性(ロ)上の点をAとする。
【0045】ここでは、一例として、ズームトレース特
性曲線(ロ)は、被写体距離(ロ)が被写体距離
(イ),(ハ)間を内分する比率でズームトレース特性
曲線(イ),(ハ)間に存在するものとする。この比率
は(被写体距離(ハ)−被写体距離(ロ))と(被写体
距離(ロ)−被写体距離(イ))との比である。
性曲線(ロ)は、被写体距離(ロ)が被写体距離
(イ),(ハ)間を内分する比率でズームトレース特性
曲線(イ),(ハ)間に存在するものとする。この比率
は(被写体距離(ハ)−被写体距離(ロ))と(被写体
距離(ロ)−被写体距離(イ))との比である。
【0046】そこで、バリエータレンズ群103が位置
ZAにあり、リアレンズ105が位置RAにあるときに
は、ズームトレース特性曲線(ロ)上の点Aは、ズーム
トレース特性曲線(イ),(ハ)上の点A1,A2間の
距離を(R3−RA)と(RA−R1)との比率で内分
する点である。R1が位置検出手段113によって得ら
れ、また、バリエータレンズ群103が位置ZAが位置
検出手段108により得られ、かかる位置ZAをもとに
記憶回路116に記憶されているズームトレース特性曲
線(イ),(ハ)からRA,RBが得られるから、上記
の比率は簡単に得られる。
ZAにあり、リアレンズ105が位置RAにあるときに
は、ズームトレース特性曲線(ロ)上の点Aは、ズーム
トレース特性曲線(イ),(ハ)上の点A1,A2間の
距離を(R3−RA)と(RA−R1)との比率で内分
する点である。R1が位置検出手段113によって得ら
れ、また、バリエータレンズ群103が位置ZAが位置
検出手段108により得られ、かかる位置ZAをもとに
記憶回路116に記憶されているズームトレース特性曲
線(イ),(ハ)からRA,RBが得られるから、上記
の比率は簡単に得られる。
【0047】次に、バリエータレンズ群103を位置Z
Bに移動させたとすると、位置検出手段108の出力と
記憶回路116に記憶されているズームトレース特性曲
線(イ),(ハ)から、被写体距離(イ),(ハ)での
リアレンズ105の合焦位置R2,R4を求めることが
できる。このときのズームトレース特性曲線(イ),
(ハ)上の点が夫々B1,B2である。そこで、被写体
距離(ロ)でのリアレンズ105の合焦位置は、位置R
4,R2間の距離を上記の(R3−RA)と(RA−R
1)との比率で内分した位置RBであり、簡単な演算で
もって求めることができる。この位置はズームトレース
特性曲線(ロ)上で点Bであり、換言すると、ズームト
レース特性曲線(ロ)は点Aと点Bを通るものとなる。
Bに移動させたとすると、位置検出手段108の出力と
記憶回路116に記憶されているズームトレース特性曲
線(イ),(ハ)から、被写体距離(イ),(ハ)での
リアレンズ105の合焦位置R2,R4を求めることが
できる。このときのズームトレース特性曲線(イ),
(ハ)上の点が夫々B1,B2である。そこで、被写体
距離(ロ)でのリアレンズ105の合焦位置は、位置R
4,R2間の距離を上記の(R3−RA)と(RA−R
1)との比率で内分した位置RBであり、簡単な演算で
もって求めることができる。この位置はズームトレース
特性曲線(ロ)上で点Bであり、換言すると、ズームト
レース特性曲線(ロ)は点Aと点Bを通るものとなる。
【0048】なお、このような位置設定は、リアレンズ
105が図4で説明したように振動しながら移動する場
合には、その振動の中心位置を設定するものである。
105が図4で説明したように振動しながら移動する場
合には、その振動の中心位置を設定するものである。
【0049】以上のように、記憶回路116に必要最小
限のズームトレース特性のデータを記憶しておくことに
より、これら以外のズームトレース特性曲線を推定する
ことができ、任意の被写体距離に対してリアレンズ10
5の合焦位置を精度良く設定することができる。
限のズームトレース特性のデータを記憶しておくことに
より、これら以外のズームトレース特性曲線を推定する
ことができ、任意の被写体距離に対してリアレンズ10
5の合焦位置を精度良く設定することができる。
【0050】なお、記憶回路116に記憶されるズーム
トレース特性のデータはその特性曲線全体にわたって記
憶するようにしてもよいが、図5に示すような特性曲線
のリニアな部分では、一部の特性曲線でデータを削減
し、補間間隔を広げるようにしてもよい。これにより、
さらに記憶回路116の容量を低減することができる。
トレース特性のデータはその特性曲線全体にわたって記
憶するようにしてもよいが、図5に示すような特性曲線
のリニアな部分では、一部の特性曲線でデータを削減
し、補間間隔を広げるようにしてもよい。これにより、
さらに記憶回路116の容量を低減することができる。
【0051】次に、リアレンズ105が振動しつつズー
ムトレース特性曲線上を移動してオートフォーカス動作
を行なう場合に、この振動から得られる被写体の方向を
検出して正しい被写***置の方向及びその方向への移動
速度を推定し、ズームトレースとオートフォーカスを組
み合わせてパンニングしつつズーミングをする場合など
に有効なオートフォーカスのズーミング動作の一具体例
を第6図により説明する。
ムトレース特性曲線上を移動してオートフォーカス動作
を行なう場合に、この振動から得られる被写体の方向を
検出して正しい被写***置の方向及びその方向への移動
速度を推定し、ズームトレースとオートフォーカスを組
み合わせてパンニングしつつズーミングをする場合など
に有効なオートフォーカスのズーミング動作の一具体例
を第6図により説明する。
【0052】このような場合には、パンニングによって
被写体が変化するから、オートフォーカス制御回路11
7はリアレンズ105を振動させるための振動用信号を
制御処理回路115に送り、制御処理回路115はこれ
によってリアレンズ105を振動させるとともに、ズー
ミングすることによってリアレンズ105を被写体距離
に応じたズームトレース特性曲線に沿って移動させる。
被写体が変化するから、オートフォーカス制御回路11
7はリアレンズ105を振動させるための振動用信号を
制御処理回路115に送り、制御処理回路115はこれ
によってリアレンズ105を振動させるとともに、ズー
ミングすることによってリアレンズ105を被写体距離
に応じたズームトレース特性曲線に沿って移動させる。
【0053】そこで、図6において、リアレンズ105
の振動によってその移動方向と移動速度を検出した場合
のオートフォーカスによる移動ベクトルをΔRとし、ズ
ーミングによるズームトレースを行なうための移動ベク
トルをΔZとすると、これらの合成移動ベクトルΔCは
ΔZ+ΔRで表わされる。従って、合成移動ベクトルΔ
Cで決まる位置Cを決定し、この位置Cにリアレンズ1
05が到達するようにリアレンズ105を駆動すること
により、オートフォーカスのズーミングでの振動移動を
実現できる。この場合のオートフォーカスでの移動成分
ΔRは、オートフォーカス制御回路117において、映
像信号中の振動成分を抽出することによって得られ、こ
れに応じた振幅と速度と方向とを表わす振動用信号が制
御処理回路115に送られる。
の振動によってその移動方向と移動速度を検出した場合
のオートフォーカスによる移動ベクトルをΔRとし、ズ
ーミングによるズームトレースを行なうための移動ベク
トルをΔZとすると、これらの合成移動ベクトルΔCは
ΔZ+ΔRで表わされる。従って、合成移動ベクトルΔ
Cで決まる位置Cを決定し、この位置Cにリアレンズ1
05が到達するようにリアレンズ105を駆動すること
により、オートフォーカスのズーミングでの振動移動を
実現できる。この場合のオートフォーカスでの移動成分
ΔRは、オートフォーカス制御回路117において、映
像信号中の振動成分を抽出することによって得られ、こ
れに応じた振幅と速度と方向とを表わす振動用信号が制
御処理回路115に送られる。
【0054】次に、図1でのレンズ制御回路114をマ
イクロコンピュータ(以下、マイコンという)などで構
成した場合のリアレンズ105の駆動パターンをセット
するためのアルゴリズムの一具体例を図7により説明す
る。
イクロコンピュータ(以下、マイコンという)などで構
成した場合のリアレンズ105の駆動パターンをセット
するためのアルゴリズムの一具体例を図7により説明す
る。
【0055】まず、リアレンズ105の振動移動などを
行なわせるために、オートフォーカス制御回路117と
レンズ制御回路114との同期を取る必要がある。その
ために、マイコンの内部カウンタと駆動波形の位相が合
っているかをチェックする(ステップ701)。位相が
合っていない場合には、内部ソフトウェアカウンタと合
わせ(ステップ702)、オートフォーカス制御回路1
17から通信手段118を介して送られてくる方向判定
の結果からリアレンズ105の移動方向をセットする
(ステップ703)。このオートフォーカス制御では、
リアレンズ105を微小振動させる信号の位相と焦点電
圧の変動成分の位相から山頂の方向を判定してリアレン
ズ105を移動させるものであるから、オートフォーカ
ス制御回路117から送られてくる移動量の情報から移
動量の設定を行ない(ステップ704)、オートフォー
カス制御回路117から送られてくる振動量の情報から
振幅量を設定する(ステップ705)。そして、ステッ
プ704,705で設定された移動量と振幅量とから、
4フィールド期間での振動移動のステップ数を決定し、
その駆動波形に合うような駆動パターンをテーブルから
引き出して、該当する1フィールド期間でのステップ数
をセットする(ステップ706)。そして、方向反転ヤ
移動量の変更、振幅量の変更などがあったかどうかの判
定を2フィールド毎に実行し(ステップ707)、変更
があったと判定したときには、変更前の波形と変更後の
波形を結合する処理を実行して駆動パターンをセットす
る(ステップ708)。
行なわせるために、オートフォーカス制御回路117と
レンズ制御回路114との同期を取る必要がある。その
ために、マイコンの内部カウンタと駆動波形の位相が合
っているかをチェックする(ステップ701)。位相が
合っていない場合には、内部ソフトウェアカウンタと合
わせ(ステップ702)、オートフォーカス制御回路1
17から通信手段118を介して送られてくる方向判定
の結果からリアレンズ105の移動方向をセットする
(ステップ703)。このオートフォーカス制御では、
リアレンズ105を微小振動させる信号の位相と焦点電
圧の変動成分の位相から山頂の方向を判定してリアレン
ズ105を移動させるものであるから、オートフォーカ
ス制御回路117から送られてくる移動量の情報から移
動量の設定を行ない(ステップ704)、オートフォー
カス制御回路117から送られてくる振動量の情報から
振幅量を設定する(ステップ705)。そして、ステッ
プ704,705で設定された移動量と振幅量とから、
4フィールド期間での振動移動のステップ数を決定し、
その駆動波形に合うような駆動パターンをテーブルから
引き出して、該当する1フィールド期間でのステップ数
をセットする(ステップ706)。そして、方向反転ヤ
移動量の変更、振幅量の変更などがあったかどうかの判
定を2フィールド毎に実行し(ステップ707)、変更
があったと判定したときには、変更前の波形と変更後の
波形を結合する処理を実行して駆動パターンをセットす
る(ステップ708)。
【0056】次に、フォーカスモータ111の駆動パタ
ーンに変更があったときの動作について説明する。
ーンに変更があったときの動作について説明する。
【0057】図8はリアレンズ105の移動方向の反転
があったときのマイクロステップ駆動の一具体例を示す
ものである。
があったときのマイクロステップ駆動の一具体例を示す
ものである。
【0058】同図において、駆動パターンAはリアレン
ズ105の移動方向反転前のものであって、図4の
(a)と同じ駆動パターンとし、駆動パターンBは移動
方向反転後のものであって、図4の(a)とは勾配が逆
の駆動パターンとする。従って、駆動パターンAにおい
ては、その4フィールドの1サイクルでの各フィールド
毎の移動ステップ数は夫々、図4の(a)の駆動パター
ンと同様に、+10ステップ,+2ステップ,−6ステ
ップ,+2ステップの順にフォーカスモータ111を駆
動することにより、リアレンズ105を移動させながら
振動させる。また、駆動パターンAにおいては、全体的
な移動が4フィールドで−8ステップとするものとなる
から、その4フィールドの1サイクルでの各フィールド
毎の移動ステップ数は夫々、 8−2=+6ステップ 0−2=−2ステップ −8−2=−10ステップ 0−2=−2ステップ の順にフォーカスモータ111が駆動される。
ズ105の移動方向反転前のものであって、図4の
(a)と同じ駆動パターンとし、駆動パターンBは移動
方向反転後のものであって、図4の(a)とは勾配が逆
の駆動パターンとする。従って、駆動パターンAにおい
ては、その4フィールドの1サイクルでの各フィールド
毎の移動ステップ数は夫々、図4の(a)の駆動パター
ンと同様に、+10ステップ,+2ステップ,−6ステ
ップ,+2ステップの順にフォーカスモータ111を駆
動することにより、リアレンズ105を移動させながら
振動させる。また、駆動パターンAにおいては、全体的
な移動が4フィールドで−8ステップとするものとなる
から、その4フィールドの1サイクルでの各フィールド
毎の移動ステップ数は夫々、 8−2=+6ステップ 0−2=−2ステップ −8−2=−10ステップ 0−2=−2ステップ の順にフォーカスモータ111が駆動される。
【0059】移動方向の反転によっても駆動パターンの
位相は変化しないように、駆動パターンが変更される。
従って、変更後として想定される駆動パターンBの振動
成分は変更前の現在の駆動パターンAの変動成分と位相
が同期している。
位相は変化しないように、駆動パターンが変更される。
従って、変更後として想定される駆動パターンBの振動
成分は変更前の現在の駆動パターンAの変動成分と位相
が同期している。
【0060】いま、図8に接続点として示すフィールド
で移動方向の反転があり、駆動パターンAから駆動パタ
ーンBに変更するものとすると、この移動方向反転フィ
ールドでの駆動パターンA,Bのステップ数は、図8か
ら明らかなように、夫々+10ステップ,+6ステップ
である。そこで、かかる移動方向反転フィールドでの移
動ステップ数はこれらの平均、即ち、(+10+6)/
2=+8ステップとする。そして、この移動方向反転フ
ィールドの次のフィールドから駆動パターンBとなるの
である。従って、実線の波形が方向反転をしたときの駆
動パータンであり、点線で示した波形は方向反転がなく
てそのまま移動するときの駆動パータンである。
で移動方向の反転があり、駆動パターンAから駆動パタ
ーンBに変更するものとすると、この移動方向反転フィ
ールドでの駆動パターンA,Bのステップ数は、図8か
ら明らかなように、夫々+10ステップ,+6ステップ
である。そこで、かかる移動方向反転フィールドでの移
動ステップ数はこれらの平均、即ち、(+10+6)/
2=+8ステップとする。そして、この移動方向反転フ
ィールドの次のフィールドから駆動パターンBとなるの
である。従って、実線の波形が方向反転をしたときの駆
動パータンであり、点線で示した波形は方向反転がなく
てそのまま移動するときの駆動パータンである。
【0061】ところで、上記のように、方向反転によっ
て駆動パターンの波形の位相が変化しないように、変更
前の駆動パータンの波形と変更後の駆動パータンの波形
とを決定しなければならない。このために、駆動を変更
する(即ち、移動方向を反転する)タイミングは、図8
に丸印で示すように、振動の節にあたる個所とし、これ
により、2フィールドに1回駆動の変更ができる期間が
設定される。かかるタイミングで駆動パターンの波形を
変更することにより、駆動パターンの波形の位相が変化
しないように方向反転前後の駆動パターンの波形どうし
を接続することができ、方向反転を伴うフォーカスモー
タ111の駆動パターンをセットすることができる。
て駆動パターンの波形の位相が変化しないように、変更
前の駆動パータンの波形と変更後の駆動パータンの波形
とを決定しなければならない。このために、駆動を変更
する(即ち、移動方向を反転する)タイミングは、図8
に丸印で示すように、振動の節にあたる個所とし、これ
により、2フィールドに1回駆動の変更ができる期間が
設定される。かかるタイミングで駆動パターンの波形を
変更することにより、駆動パターンの波形の位相が変化
しないように方向反転前後の駆動パターンの波形どうし
を接続することができ、方向反転を伴うフォーカスモー
タ111の駆動パターンをセットすることができる。
【0062】各フィールド毎の移動量と方向などを決め
てフォーカスモータ111を駆動するモータ駆動用パラ
メータのセットは1フィールドに1回行われるが、以上
説明したように、駆動パターンの波形の変更は、上記の
理由により、2フィールドに1回行なう。
てフォーカスモータ111を駆動するモータ駆動用パラ
メータのセットは1フィールドに1回行われるが、以上
説明したように、駆動パターンの波形の変更は、上記の
理由により、2フィールドに1回行なう。
【0063】図9は上記のような動作をマイクロステッ
プ駆動パルスを用いて行なわせる場合の図1における制
御処理回路115のマイクロステップ駆動パルスの発生
手段の一具体例を示すブロック図であって、901は内
部クロック発生回路、902は内部ハードウエアカウン
タ、903はコンペアレジスタ、904は出力制御回
路、905はソフトウエアカウンタである。
プ駆動パルスを用いて行なわせる場合の図1における制
御処理回路115のマイクロステップ駆動パルスの発生
手段の一具体例を示すブロック図であって、901は内
部クロック発生回路、902は内部ハードウエアカウン
タ、903はコンペアレジスタ、904は出力制御回
路、905はソフトウエアカウンタである。
【0064】同図において、内部クロック発生回路90
1から発生された内部クロックは内部ハードウエアカウ
ンタ902でカウントされ、そのカウント値がコンペア
レジスタ903に設定されている値と比較される。この
比較により、内部ハードウエアカウンタ902のカウン
ト値がコンペアレジスタ903に設定されている値とな
る毎にパルスが出力される。この出力パルスの周期はこ
のコンペアレジスタ903の値によって決まり、かつマ
イクロステップ駆動パルスの周期を決めるものであっ
て、この値を変えることによって所望周期のマイクロス
テップ駆動パルスを得ることができる。出力パルスは出
力制御回路904に供給され、フォーカスモータ111
の1ステップ当たり8発または4発の方形波パルスが出
力される。
1から発生された内部クロックは内部ハードウエアカウ
ンタ902でカウントされ、そのカウント値がコンペア
レジスタ903に設定されている値と比較される。この
比較により、内部ハードウエアカウンタ902のカウン
ト値がコンペアレジスタ903に設定されている値とな
る毎にパルスが出力される。この出力パルスの周期はこ
のコンペアレジスタ903の値によって決まり、かつマ
イクロステップ駆動パルスの周期を決めるものであっ
て、この値を変えることによって所望周期のマイクロス
テップ駆動パルスを得ることができる。出力パルスは出
力制御回路904に供給され、フォーカスモータ111
の1ステップ当たり8発または4発の方形波パルスが出
力される。
【0065】この方形波パルスはソフトウエアカウンタ
905でソフトウエア的にカウントされてその数が制御
され、図10(b)に示すようなマイクロステップ駆動
パルスとして駆動回路112に供給され、これによって
図10(a)に示すような駆動電流が形成されてフォー
カスモータ111に供給される。このように方形波パル
スがソフトウエアカウンタ905でソフトウエア的にカ
ウントされ、フォーカスモータ111の指定されたステ
ップ数に相当するマイクロステップ駆動パルスが駆動回
路111に供給されることにより、リアレンズ105が
所定の方向に所定の距離だけ移動する。なお、図10
(c)は、リアレンズ105の移動量を示している。
905でソフトウエア的にカウントされてその数が制御
され、図10(b)に示すようなマイクロステップ駆動
パルスとして駆動回路112に供給され、これによって
図10(a)に示すような駆動電流が形成されてフォー
カスモータ111に供給される。このように方形波パル
スがソフトウエアカウンタ905でソフトウエア的にカ
ウントされ、フォーカスモータ111の指定されたステ
ップ数に相当するマイクロステップ駆動パルスが駆動回
路111に供給されることにより、リアレンズ105が
所定の方向に所定の距離だけ移動する。なお、図10
(c)は、リアレンズ105の移動量を示している。
【0066】以上、本発明の一実施例について説明した
が、かかる実施例においては、勿論ズーム倍率などの検
出をポテンションメータで行なう必要はなく、例えば、
ズーミングモータ109をステップモータとし、このス
テッピングモータの機械的原点をフォトインタラプタな
どの手段により検出し、この機械的原点からのステップ
モータの駆動カウント数で掌握してもよいことはいうま
でもない。
が、かかる実施例においては、勿論ズーム倍率などの検
出をポテンションメータで行なう必要はなく、例えば、
ズーミングモータ109をステップモータとし、このス
テッピングモータの機械的原点をフォトインタラプタな
どの手段により検出し、この機械的原点からのステップ
モータの駆動カウント数で掌握してもよいことはいうま
でもない。
【0067】また、レンズ制御回路114とオートフォ
ーカス制御回路117との間の通信において、レンズ駆
動量として振動振幅と移動速度、及びテレ・ワイド方
向、ズームスピードなどとしたが、レンズの位置でもよ
いことはいうまでもない。
ーカス制御回路117との間の通信において、レンズ駆
動量として振動振幅と移動速度、及びテレ・ワイド方
向、ズームスピードなどとしたが、レンズの位置でもよ
いことはいうまでもない。
【0068】さらに、レンズデータを記憶回路116に
記憶するようにしたが、勿論記憶回路116として使用
できるメモリ、例えば、電気的に書込み可能なEEPR
OMやそのデータを内部で活用できるような形としてお
くRAMなどの容量が充分に大きいメモリであれば、レ
ンズ制御回路114とオートフォーカス回路117とで
使用されるデータをかかるメモリに記憶し、レンズ制御
回路114とオートフォーカス回路117と代わりに、
これらの機能を持つ1つの制御回路を用いるようにして
もよい。この場合、さらに、カメラ回路107の白調整
などを行なうためのカメラ制御用のマイコンなども取込
んで、1つのメインマイコンとしてもよい。
記憶するようにしたが、勿論記憶回路116として使用
できるメモリ、例えば、電気的に書込み可能なEEPR
OMやそのデータを内部で活用できるような形としてお
くRAMなどの容量が充分に大きいメモリであれば、レ
ンズ制御回路114とオートフォーカス回路117とで
使用されるデータをかかるメモリに記憶し、レンズ制御
回路114とオートフォーカス回路117と代わりに、
これらの機能を持つ1つの制御回路を用いるようにして
もよい。この場合、さらに、カメラ回路107の白調整
などを行なうためのカメラ制御用のマイコンなども取込
んで、1つのメインマイコンとしてもよい。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御回路をオートフォーカス制御回路とレンズ制御回路
とを分け、レンズ制御回路でレンズの違いを吸収させる
ような構成とすることによって、従来は不可能であった
カメラ側の回路構成等を変更せずにレンズ制御回路の変
更のみで他の仕様の撮像レンズを付け替えることが可能
となって、いわゆる機種展開が容易にできるようにな
り、さらには、インナーフォーカス方式の交換レンズも
可能となる。
制御回路をオートフォーカス制御回路とレンズ制御回路
とを分け、レンズ制御回路でレンズの違いを吸収させる
ような構成とすることによって、従来は不可能であった
カメラ側の回路構成等を変更せずにレンズ制御回路の変
更のみで他の仕様の撮像レンズを付け替えることが可能
となって、いわゆる機種展開が容易にできるようにな
り、さらには、インナーフォーカス方式の交換レンズも
可能となる。
【図1】本発明によるオートフォーカス装置の一実施例
をしめすブロック図である。
をしめすブロック図である。
【図2】図1における記憶回路に記憶されるズームトレ
ースデータの一具体例を模式的に示した図である。
ースデータの一具体例を模式的に示した図である。
【図3】図1におけるオートフォーカス制御回路とレン
ズ制御回路との間で通信される情報とその通信のタイミ
ングとを示す図である。一実施例のフォーカスモータの
マイクロステップ駆動波形である。
ズ制御回路との間で通信される情報とその通信のタイミ
ングとを示す図である。一実施例のフォーカスモータの
マイクロステップ駆動波形である。
【図4】図1におけるリアレンズを微小振動させながら
移動させるときのフォーカスモータのマイクロステップ
駆動の一具体例を示す図である。
移動させるときのフォーカスモータのマイクロステップ
駆動の一具体例を示す図である。
【図5】図1における記憶回路に記憶されないズームト
レースデータを求める方法の一具体例を示す図である。
レースデータを求める方法の一具体例を示す図である。
【図6】図1に示した実施例のパンニングしながらズー
ミングする場合などに有効なオートフォーカスのズーミ
ング動作の一具体例を示す図である。
ミングする場合などに有効なオートフォーカスのズーミ
ング動作の一具体例を示す図である。
【図7】図1に示した実施例の制御アルゴリズムの一具
体例を示す図である。
体例を示す図である。
【図8】図1に示した実施例でのリアレンズの移動方向
を反転するときのフォーカスモータのマイクロステップ
駆動の一具体例を示す図である。
を反転するときのフォーカスモータのマイクロステップ
駆動の一具体例を示す図である。
【図9】図1におけるフォーカスモータをマイクロステ
ップ駆動するための駆動パルスの発生回路の一具体例を
示すブロック図である。
ップ駆動するための駆動パルスの発生回路の一具体例を
示すブロック図である。
【図10】図9における各部の信号を示す波形図であ
る。
る。
101 撮像レンズ 102 対物レンズ 103 バリエータレンズ群 104 絞り 105 リアレンズ 106 撮像素子 107 カメラ回路 108 位置検出手段 109 ズームモータ 110 駆動回路 111 フォーカスモータ 112 駆動回路 113 位置検出手段 114 レンズ制御回路 115 制御処理回路 116 記憶回路 117 オートフォーカス制御回路 901 内部クロック発生回路 902 ハードウエアカウンタ 903 コンペアレジスタ 904 出力制御回路 905 ソフトウエアカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/232 A (72)発明者 大坂 一朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 塩川 淳司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 千葉 浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内
Claims (5)
- 【請求項1】 前玉レンズ群とバリエータレンズ群と可
動の後玉レンズとからなる撮像レンズを備えたレンズ部
が装着されたビデオカメラのオートフォーカス装置にお
いて、 該ビデオカメラ側の該撮像レンズを介して被写体像が結
像される撮像素子の出力信号から映像信号を生成するカ
メラ回路と、 該カメラ回路から少なくとも映像信号の高域成分が供給
され、該バリエータレンズ群と該後玉レンズを制御する
レンズ制御用信号を生成するオートフォーカス制御回路
と、 該レンズ部側の該撮像レンズの仕様に関するレンズデー
タを記憶した記憶回路と、 該オートフォーカス制御回路と通信手段によって接続さ
れ、該オートフォーカス制御回路から送信されるレンズ
制御用信号と該記憶回路のレンズデータとに従って該バ
リエータレンズ群と該後玉レンズとを駆動制御する制御
処理回路とで構成され、該カメラ回路から出力される映
像信号の高域成分が最大となるように該後玉レンズ群の
位置を制御することを特徴とするオートフォーカス装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記オートフォーカス制御回路は、前記制御処理回路を
介して送られてくる主として前記撮像レンズの状態を表
わすデータを参酌して、前記カメラ回路からの映像信号
の高域成分からレンズ駆動量を決定して前記制御処理回
路に送信し、 前記制御処理回路が該レンズ駆動量に応じた方向、距離
だけ前記リアレンズを移動させてフォーカシングを行な
うことを特徴とするオートフォーカス装置。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記オートフォーカス制御回路から前記制御処理回路へ
の通信信号は、垂直同期信号と前記リアレンズを振動さ
せるタイミングをとるためのタイミング信号と前記レン
ズ制御用信号であることを特徴とするオートフォーカス
装置。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記レンズ制御回路がマイクロコンピュータで、前記リ
アレンズを駆動するモータがステップモータで、前記駆
動回路が前記ステップモータをマイクロステップ駆動す
るマイクロステップ駆動回路で夫々構成され、 該マイクロコンピュータにおいては、内部クロックをカ
ウントする内部ハードウエアカウンタと、コンペアレジ
スタと、前記ハードウエアカウンタと前記コンペアレジ
スタの一致信号出力をソフトウエアによりカウントする
ソフトウエアカウンタが含まれ、 該コンペアレジスタからの一致信号により該ステップモ
ータ駆動回路のマイクロステップ駆動パルスを発生して
前記ステッピングモータを駆動し、該ソフトウエアカウ
ンタでカウントした前記マイクロステップ駆動パルスの
パルス数に従って駆動を規制することを特徴とするオー
トフォーカス装置。 - 【請求項5】 請求項1において、 前記オートフォーカス制御回路と前記制御処理回路との
間の通信は、前記オートフォーカス制御回路からの同期
信号と垂直同期信号を基準とし、 前記制御処理回路は、1フィールド単位で前記リアレン
ズの駆動データを生成し、4フィールドを1サイクルと
して振動するレンズ駆動パターンで前記リアレンズを振
動させることを特徴とするオートフォーカス装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6041120A JPH07248446A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | オートフォーカス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6041120A JPH07248446A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | オートフォーカス装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07248446A true JPH07248446A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12599599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6041120A Pending JPH07248446A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | オートフォーカス装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07248446A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006146062A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Canon Inc | カメラ |
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JP2008046181A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sony Corp | フォーカス制御装置、フォーカス制御方法、撮像装置、及びプログラム |
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JP2010152219A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Canon Inc | レンズ駆動装置、光学機器及びレンズ駆動装置の制御方法 |
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CN112649906A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 株式会社三丰 | 可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法 |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP6041120A patent/JPH07248446A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010048982A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Sigma Corp | カメラ本体と交換式レンズ鏡筒 |
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US8780455B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens driving apparatus, optical apparatus and control method for lens driving apparatus |
JP2010170051A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Sony Corp | レンズ駆動制御装置、撮像装置、レンズ駆動制御方法およびコンピュータプログラム |
CN112649906A (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-13 | 株式会社三丰 | 可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法 |
CN112649906B (zh) * | 2019-10-11 | 2024-06-07 | 株式会社三丰 | 可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法 |
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