JP3804259B2 - カメラのレンズ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラのレンズ駆動装置に係り、特にフォーカス位置をプリセットできるカメラのレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビカメラ等のレンズ装置において、フォーカスレンズを任意の位置から予め記憶させたフォーカス位置にワンタッチで移動（再生）させる機能を備えたものが知られており、このような機能をフォーカスプリセットと称している。尚、このフォーカスプリセット機能を適用したテレビカメラの雲台装置について特開平１−１２９５７９号公報に記載されている。
【０００３】
通常、このようなフォーカスプリセット機能を備えたレンズ装置には、フォーカスプリセット用の記憶スイッチと再生スイッチとが設けられており、記憶スイッチを押圧操作することによりその時のフォーカスレンズの位置がプリセットのフォーカス位置（以下、プリセット位置という。）として記憶され、再生スイッチを押圧操作することにより、フォーカスレンズが任意の位置から前記プリセット位置に自動で移動するようになっている。再生スイッチを再度押圧操作すると、又は、フォーカスデマンドを操作すると、フォーカスプリセットが解除され、フォーカスレンズがフォーカスデマンドで指示される位置に移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、上述のようにフォーカスプリセットを解除すると、フォーカスレンズがフォーカスデマンドの指示する位置に復帰するようになっていたため、プリセット位置を基準にピント調整することができなかった。このため、プリセット位置で被写体からピントがずれていると、フォーカスプリセットを解除した後、フォーカスデマンドでピント調整を行わなければならず、オンエア中にこのような操作をするとピントが惚けた画像が放映されてしまうという不具合があった。
【０００５】
また、このような不具合をなくすために、プリセット位置を基準にフォーカスデマンドの操作によりフォーカスレンズを移動させるようにすることも可能であるが、フォーカスデマンドの操作量をポテンショメータ等によって絶対値で検出している場合には、フォーカスデマンドが機構的な回転端を有しているため、フォーカスデマンドの指示する位置と実際のフォーカスレンズの位置との差が問題となる。即ち、フォーカスデマンドの回転位置とフォーカスレンズの位置とは一定の関係（通常は直線関係）を有しており、通常、フォーカスデマンドの回転端とフォーカスレンズの移動端とが一致するように設計されている。しかし、プリセット位置を基準にフォーカスデマンドの操作を可能にした場合には、フォーカスプリセットした時のフォーカスデマンドの指示する位置とプリセット位置との差がそのまま以後の操作におけるフォーカスデマンドの指示する位置と実際のフォーカスレンズの位置との差として残り、フォーカスデマンドを回転端まで回転させても、フォーカスレンズを移動端まで移動させることができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プリセット位置を基準にしてフォーカスレンズをフォーカスデマンドの操作により移動させることができるようにし、フォーカスデマンドが機構的な回転端を有する場合には、この回転端とフォーカスレンズの移動端とのずれの発生を適切に防止するカメラのレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、マニュアル操作によってフォーカスレンズの移動位置を指示するフォーカス指示手段と、前記フォーカス指示手段によって指示された移動位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを予め記憶したプリセット位置に移動させるフォーカスプリセット手段とを備えたカメラのレンズ駆動装置において、前記レンズ駆動手段は、前記フォーカスプリセット手段によって前記フォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、前記マニュアル操作部材が操作されると、前記マニュアル操作部材の操作に伴って、前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを前記プリセット位置から移動させることを特徴としている。
【０００８】
また、前記マニュアル操作部材の操作範囲が制限されている場合に、前記レンズ駆動手段は、前記マニュアル操作部材の操作範囲の制限位置において前記フォーカスレンズが移動端に到達するように前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差を減少させることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、フォーカスプリセットによってフォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、マニュアル操作部材が操作されると前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを移動させるようにしたため、フォーカスプリセット実行後にマニュアル操作部材を操作すると、マニュアル操作部材の操作に伴いフォーカスレンズがプリセット位置を基準に移動すると共に、マニュアル操作部材の操作制限位置においてフォーカスレンズが移動端まで移動するようになる。これにより、プリセット位置においてピントがずれている場合に、フォーカスプリセットを解除しなくてもプリセット位置を基準にピント調整を行うことができ、また、マニュアル操作部材の操作制限位置とフォーカスレンズの移動端とが一致しないためにフォーカスレンズの移動端付近でのピント調整ができなくなるという不具合も防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るカメラのレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係るカメラのレンズ駆動装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。同図に示すように撮影光学系１０は、フォーカスレンズ１２、変倍レンズ１４、マスターレンズ１６、絞り１８等から構成され、被写体像はこれらのレンズ、絞り１８を介して撮像素子であるＣＣＤ２０の結像面に結像される。ＣＣＤ２０の結像面に結像された被写体像は、ＣＣＤ２０によって光電変換され、画像信号として撮像回路２２に入力される。そして、撮像回路２２によって所要の信号処理が施された後、例えばＮＴＳＣの映像信号に変換され、ビューファインダ４８やモニタＴＶ等の外部映像表示装置５０に出力される。これにより、ビューファインダ４８や外部映像表示装置５０に撮影中の映像が表示される。
【００１１】
上記撮影光学系１０のフォーカスレンズ１２はフォーカスデマンド４２によってマニュアル操作されるようになっている。フォーカスデマンド４２はカメラマンによって回転操作され、その回転位置はポテンショメータ４４によって検出される。そして、ポテンショメータ４４の出力は、Ａ／Ｄ変換器４６を介してＣＰＵ３２に入力される。尚、フォーカスデマンド４２の回転位置は、後述するようにフォーカスレンズ１２の位置と対応付けられており、ＣＰＵ３２においては、フォーカスデマンド４２の回転位置をフォーカスレンズ１２の位置を示す値に対応させた値に換算して以下に示すレンズ駆動制御を行うようにしていることから、フォーカスデマンド４２の回転位置とこの換算した値を特に区別することなくフォーカス指示位置という。
【００１２】
ＣＰＵ３２は、上記フォーカスデマンド４２から上記フォーカス指示位置を入力する一方でフォーカスレンズ１２の現在の位置（以下、フォーカスレンズ位置という。）をポテンショメータ４４によって検出し、Ａ／Ｄ変換器３８を介して入力する。そして、上記フォーカスレンズ位置とフォーカス指示位置の差を検出し、この差に応じた電圧信号をフォーカス制御信号としてＤ／Ａ変換器３３を介してモーター駆動回路３４に逐次出力する。
【００１３】
モーター駆動回路３４は、上記ＣＰＵ３２から入力されたフォーカス制御信号の電圧を増幅させてフォーカスレンズ位置とフォーカス指示位置との差が０となるようにモーター３６を駆動してフォーカスレンズ１２を移動させる。これにより、フォーカスレンズ１２は、上記フォーカスデマンド４２によって指示されたフォーカス指示位置に移動するようになっている。
【００１４】
また、上記ＣＰＵ３２には、フォーカスプリセットの記憶スイッチ５２と再生スイッチ５４とが接続される。これらの記憶スイッチ５２と再生スイッチ５４は例えば、フォーカスデマンド４２等が取り付けられるカメラマンの手元操作位置に設置され、カメラマンがこの記憶スイッチ５２を押圧操作すると、ＣＰＵ３２は、フォーカスレンズ１２の位置をポテンショメータ４４から検出し、その検出したフォーカスレンズ位置をプリセット位置としてＣＰＵ３２内のメモリ３２Ａに記録する。
【００１５】
一方、カメラマンが再生スイッチ５４を押圧操作すると、ＣＰＵ３２は、上記メモリ３２Ａに記憶したプリセット位置を読み出し、そのプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させる。即ち、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４の押圧操作を検出すると、フォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置を無効にし、上記プリセット位置とフォーカスレンズ位置との差を求め、この差に応じたフォーカス制御信号をＤ／Ａ変換器３３を介してモーター駆動回路３４に出力する。これにより、フォーカスレンズ１２がプリセット位置に移動するようになっている。
【００１６】
このフォーカスプリセット機能を実行することより、予め記憶させたプリセット位置にフォーカスレンズ１２を即座に移動させることが可能である。
また、上記再生スイッチ５４を押圧操作してプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させた後に、再度、再生スイッチ５４を押圧操作することにより、フォーカスプリセットが解除されフォーカスレンズ１２がフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置に復帰するようになっている。尚、フォーカスプリセットの解除は解除用のスイッチによって行うようにしてもよい。
【００１７】
更に、フォーカスプリセットを解除せずにフォーカスプリセット実行後に続いてフォーカスデマンド４２を操作することにより、フォーカスレンズ１２をプリセット位置を基準に移動させることができるようになっている。この場合の詳細については後述するが、この操作により、プリセット位置においてピントが合っていない場合には、プリセット位置の前後でピント調整を行うことができるようになっている。
【００１８】
次に、上記ＣＰＵ３２のレンズ駆動制御の内容について詳説する。図２は、フォーカスプリセットを実行する前（フォーカスプリセットが解除されている状態）のフォーカスデマンド４２の回転位置（即ち、フォーカス指示位置）とフォーカスレンズ１２の位置（即ち、フォーカスレンズ位置）との関係を示したグラフである。同図に示すように、フォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置とは直線ｌで関係付けられる。例えば、フォーカスデマンド４２を至近側の回転端Ｄn （原点Ｏ）から無限遠側の回転端Ｄi まで回転させると、フォーカスレンズ１２は、至近端Ｆn （原点Ｏ）から無限遠端Ｆi まで直線ｌに沿って原点Ｏから無限遠端Ｉの範囲で移動するようになっている。即ち、フォーカスデマンド４２の機構的な回転端Ｄn ，Ｄi がフォーカスレンズ１２の移動端である至近端Ｆn と無限遠端Ｆi に一致し、フォーカスデマンド４２を回転端の間で回転操作すると、その回転量に比例した距離だけフォーカスレンズ１２が至近端Ｆn と無限遠端Ｆi の間で移動するようになっている。
【００１９】
尚、ＣＰＵ３２は、上述したようにフォーカスデマンド４２の回転位置をフォーカスレンズ１２の位置に対応する値に換算したフォーカス指示位置として認識しており、ＣＰＵ３２は、フォーカス指示位置に一致するようにフォーカスレンズ１２の位置を制御していることから直線ｌの傾きは１である。
次に、再生スイッチ５４が押圧操作されてフォーカスプリセットを実行した時のフォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置（プリセット位置）との関係を図３に示す。同図に示すフォーカスレンズ１２のプリセット位置Ｆp がＣＰＵ３２内のメモリに記憶されている場合に、フォーカス指示位置Ｄp でフォーカスプリセットが実行されると、フォーカスレンズ１２は直線ｌ上の点Ｓに対応する位置Ｆｓから同図点Ｐに対応するプリセット位置Ｆp まで移動する。
【００２０】
従って、フォーカスプリセットを実行すると、フォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置との対応が直線ｌと異なるようになる。
次いで、フォーカスプリセットの実行後にフォーカスデマンド４２が操作されたときのフォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置の関係を図４に示す。同図に示すように、ＣＰＵ３２は、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２が操作されると、プリセット位置Ｐを通る直線ｍ、又は直線ｎに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させる。即ち、フォーカスデマンド４２が至近側に回転操作された場合には、プリセット位置Ｐと至近端Ｏを結ぶ直線ｎに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させ、逆に、フォーカスデマンド４２が無限遠側に回転操作された場合には、プリセット位置Ｐと無限遠端Ｉとを結ぶ直線ｍに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させる。
【００２１】
これにより、フォーカスプリセット実行後に、フォーカスプリセットを解除することなくフォーカスデマンド４２を回転操作するとプリセット位置Ｐからフォーカスレンズ１２を移動させることができ、また、フォーカスデマンド４２を至近側の回転端Ｄn 又は無限遠側の回転端Ｄi まで回転操作した場合には、フォーカスレンズ１２を至近端Ｆn 又は無限遠端Ｆi まで確実に移動させることができるようになっている。
【００２２】
また、フォーカスデマンド１２の回転方向が回転端Ｄn 又は回転端Ｄi に到達する前に切り換わった場合、ＣＰＵ３２は、図５に示すように各切り換わりの点▲１▼〜▲３▼において、フォーカスデマンド４２の回転方向側のフォーカスレンズ１２の移動端を結ぶ直線上でフォーカスレンズ１２を移動させるようにしている。例えば、同図に示すように点▲１▼においてフォーカスデマンド４２の回転方向が無限遠側から至近側に切り換えられると、フォーカスレンズ１２は、点▲１▼と至近端Ｏとを結ぶ直線ｑ上に沿って移動する。
【００２３】
ところで、ＣＰＵ３２は、上記図４乃至図５に示したようなレンズ駆動制御を実行するため、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置が所定単位量変化する毎に、その単位量変化する前のフォーカス指示位置をＸ０、単位量変化後のフォーカス指示位置をＸ１として、次式（１）によりフォーカス指示位置Ｘ１をＸ１′に変換する。
【００２４】
ただし、Ａ０はフォーカスレンズ１２の移動方向側の移動端の位置（至近端Ｆn 又は無限遠端Ｆi の位置）、Ｂ０は、フォーカス指示位置がＸ０のときのフォーカスレンズ１２の位置（フォーカスレンズ位置）とする。
【００２５】
そして、ＣＰＵ３２は、このようにして得られた変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′に基づいてフォーカス制御信号を生成し、このフォーカス制御信号をモーター駆動回路３４に入力する。これにより、フォーカスレンズ１２をフォーカス指示位置Ｘ１′の位置に移動させる。
このようにフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置が単位量変化する毎に上式（１）によりそのフォーカス指示位置を変換して、そのフォーカス指示位置にフォーカスレンズ１２を移動させることにより、上述の図４乃至図５のように、プリセット位置を基準にフォーカスレンズ１２を移動させることができ、また、フォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズ１２の移動端を確実に一致させることができる。
【００２６】
次に上記カメラのレンズ駆動装置の作用について図６のフローチャートを用いて説明する。電源がオンされると、ＣＰＵ３２は、通常のレンズ駆動制御を実行する（ステップＳ８）。即ち、上記図２に示したようにフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置に基づいてフォーカスレンズ１２をそのフォーカス指示位置に移動させるようにする。次に、この通常のレンズ駆動制御時に、記憶スイッチ５２がオンされたか否かを判定し（ステップＳ１０）、もし、記憶スイッチ５２がオンされた場合には、ＣＰＵ３２内のメモリ３２Ａにその位置をプリセット位置として記憶させる（ステップＳ１２）。カメラマンは以上の処理により、フォーカスデマンド４２を操作して所望の位置にフォーカスレンズ１２の位置を合わせた後、記憶スイッチ５２を押圧操作してプリセット位置をメモリ３２Ａに記憶させることができる。
【００２７】
次に、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４がオンされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。再生スイッチ５４がオンされない場合には上記ステップＳ８からの処理を繰り返し実行し、上記通常のレンズ駆動を実行する。
一方、再生スイッチ５４がオンされた場合には、ＣＰＵ３２は、上記メモリ３２Ａに記憶させたプリセット位置を読み出し、そのプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させる（ステップＳ１６）。これにより、カメラマンは再生スイッチ５４を押圧操作して、フォーカスレンズ１２をプリセット位置に即座に移動させることができる。
【００２８】
次に、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４が再度押圧操作されてフォーカスプリセットの解除が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここでフォーカスプリセットの解除が指示された場合には、フォーカスレンズ１２をフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置に復帰させ（ステップＳ２０）、上記ステップＳ８の処理に戻る。
【００２９】
一方、フォーカスプリセットの解除が指示されない場合には、フォーカスデマンド４２が所定の単位量操作されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。フォーカスデマンド４２が上記単位量未満の操作であれば、上記ステップＳ１８からの処理を繰り返し実行する。
ステップＳ２２においてフォーカスデマンド４２が上記単位量操作された場合には、ＣＰＵ３２は、先ず、フォーカスプリセット実行時におけるフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置を上式（１）のＸ０、フォーカスデマンド４２の回転方向側のフォーカスレンズ１２の移動端の位置をＡ０、プリセット位置をＢ０とし、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２が上記単位量操作されたときのフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置をＸ１として、上式（１）から変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′を算出する（ステップＳ２４）。そして、そのフォーカス指示位置Ｘ１′にフォーカスレンズ１２を移動させ、（ステップＳ２６）、上記ステップＳ１８に戻る。
【００３０】
フォーカスデマンド４２が連続的に操作されている場合には、ＣＰＵ３２は、上記ステップ２２からステップＳ２６までの処理を繰り返し実行し、上式（１）のＸ０、Ｂ０、Ｘ１を順次更新して変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′を算出し、その位置にフォーカスレンズ１２を移動させる。尚、フォーカスレンズ位置Ｂ０、フォーカス指示位置Ｘ０は、それぞれ前回のフォーカス指示位置Ｘ１′の値と前回のフォーカス指示位置Ｘ１の値に順次更新される。
【００３１】
以上により、カメラマンはフォーカスプリセット実行後にフォーカスプリセットを解除することなくフォーカスデマンド４２を操作することにより、フォーカスレンズ１２をプリセット位置から移動させることができるようになり、プリセット位置において所望の被写体がピントからずれている場合には、プリセット位置を基準にピント合わせを行うことができるようになる。また、プリセット位置を基準にフォーカスレンズ１２を移動させるようにした場合でも、フォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズ１２の移動端とが一致するようにフォーカスデマンド４２の回転操作量に対するフォーカスレンズ１２の移動距離が制御されるため、フォーカスレンズ１２の移動端付近のピント合わせができなくなるという不具合も発生しない。
【００３２】
さらに、フォーカスプリセット実行後に意図的にフォーカスプリセットを解除しなくても、フォーカスデマンド４２の操作を行っている間にフォーカスレンズ１２が上記図２に示した直線ｌに沿って移動するようになり、フォーカスプリセット解除による不自然なピントのずれを発生させることなく自然に通常のレンズ駆動制御に復帰することができるようになる。
【００３３】
以上、上記実施の形態では、フォーカスプリセット後にフォーカスデマンド４２が操作された場合に、上記図４乃至図５に示すようにフォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズの移動端とが一致するようにフォーカスレンズ１２を所定の傾きの直線上で移動させるようにしていたが、これに限らず、フォーカスデマンド４２が回転端に到達する前に少なくともフォーカスレンズ１２が通常制御時の直線ｌ上の点に到達するような傾きの直線に沿ってフォーカスレンズ１２を移動させ、フォーカスレンズ１２が直線ｌ上に点に一致した後は、フォーカスレンズ１２を直線ｌに沿って移動させるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るカメラのレンズ駆動装置によれば、フォーカスプリセットによってフォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、マニュアル操作部材が操作されると前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを移動させるようにしたため、フォーカスプリセット実行後にマニュアル操作部材を操作すると、マニュアル操作部材の操作に伴いフォーカスレンズがプリセット位置を基準に移動すると共に、マニュアル操作部材の操作制限位置においてフォーカスレンズが移動端まで移動するようになる。これにより、プリセット位置においてピントがずれている場合に、フォーカスプリセットを解除しなくてもプリセット位置を基準にピント調整を行うことができ、また、マニュアル操作部材の操作制限位置ととフォーカスレンズの移動端とが一致しないために、フォーカスレンズの移動端付近でのピント調整ができなくなるという不具合も防止される。
【００３５】
また、従来のようにフォーカスプリセットを解除しなくてもフォーカスレンズは徐々にマニュアル操作部材による通常の制御状態に復帰するため、フォーカスプリセットの解除によるオンエア中の不自然なピントの変化も解消されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るカメラのレンズ駆動装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図３】図３は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図４】図４は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図５】図５は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図６】図６は、本発明に係るカメラのレンズ駆動装置の作用を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮影光学系
１２…フォーカスレンズ
１４…変倍レンズ
１６…マスターレンズ
１８…絞り
２０…ＣＣＤ
２２…撮像回路
３２…ＣＰＵ
３４…モーター駆動回路
３６…モーター
４２…フォーカスデマンド
５２…記憶スイッチ
５４…再生スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラのレンズ駆動装置に係り、特にフォーカス位置をプリセットできるカメラのレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビカメラ等のレンズ装置において、フォーカスレンズを任意の位置から予め記憶させたフォーカス位置にワンタッチで移動（再生）させる機能を備えたものが知られており、このような機能をフォーカスプリセットと称している。尚、このフォーカスプリセット機能を適用したテレビカメラの雲台装置について特開平１−１２９５７９号公報に記載されている。
【０００３】
通常、このようなフォーカスプリセット機能を備えたレンズ装置には、フォーカスプリセット用の記憶スイッチと再生スイッチとが設けられており、記憶スイッチを押圧操作することによりその時のフォーカスレンズの位置がプリセットのフォーカス位置（以下、プリセット位置という。）として記憶され、再生スイッチを押圧操作することにより、フォーカスレンズが任意の位置から前記プリセット位置に自動で移動するようになっている。再生スイッチを再度押圧操作すると、又は、フォーカスデマンドを操作すると、フォーカスプリセットが解除され、フォーカスレンズがフォーカスデマンドで指示される位置に移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、上述のようにフォーカスプリセットを解除すると、フォーカスレンズがフォーカスデマンドの指示する位置に復帰するようになっていたため、プリセット位置を基準にピント調整することができなかった。このため、プリセット位置で被写体からピントがずれていると、フォーカスプリセットを解除した後、フォーカスデマンドでピント調整を行わなければならず、オンエア中にこのような操作をするとピントが惚けた画像が放映されてしまうという不具合があった。
【０００５】
また、このような不具合をなくすために、プリセット位置を基準にフォーカスデマンドの操作によりフォーカスレンズを移動させるようにすることも可能であるが、フォーカスデマンドの操作量をポテンショメータ等によって絶対値で検出している場合には、フォーカスデマンドが機構的な回転端を有しているため、フォーカスデマンドの指示する位置と実際のフォーカスレンズの位置との差が問題となる。即ち、フォーカスデマンドの回転位置とフォーカスレンズの位置とは一定の関係（通常は直線関係）を有しており、通常、フォーカスデマンドの回転端とフォーカスレンズの移動端とが一致するように設計されている。しかし、プリセット位置を基準にフォーカスデマンドの操作を可能にした場合には、フォーカスプリセットした時のフォーカスデマンドの指示する位置とプリセット位置との差がそのまま以後の操作におけるフォーカスデマンドの指示する位置と実際のフォーカスレンズの位置との差として残り、フォーカスデマンドを回転端まで回転させても、フォーカスレンズを移動端まで移動させることができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プリセット位置を基準にしてフォーカスレンズをフォーカスデマンドの操作により移動させることができるようにし、フォーカスデマンドが機構的な回転端を有する場合には、この回転端とフォーカスレンズの移動端とのずれの発生を適切に防止するカメラのレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、マニュアル操作によってフォーカスレンズの移動位置を指示するフォーカス指示手段と、前記フォーカス指示手段によって指示された移動位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを予め記憶したプリセット位置に移動させるフォーカスプリセット手段とを備えたカメラのレンズ駆動装置において、前記レンズ駆動手段は、前記フォーカスプリセット手段によって前記フォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、前記マニュアル操作部材が操作されると、前記マニュアル操作部材の操作に伴って、前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを前記プリセット位置から移動させることを特徴としている。
【０００８】
また、前記マニュアル操作部材の操作範囲が制限されている場合に、前記レンズ駆動手段は、前記マニュアル操作部材の操作範囲の制限位置において前記フォーカスレンズが移動端に到達するように前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差を減少させることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、フォーカスプリセットによってフォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、マニュアル操作部材が操作されると前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを移動させるようにしたため、フォーカスプリセット実行後にマニュアル操作部材を操作すると、マニュアル操作部材の操作に伴いフォーカスレンズがプリセット位置を基準に移動すると共に、マニュアル操作部材の操作制限位置においてフォーカスレンズが移動端まで移動するようになる。これにより、プリセット位置においてピントがずれている場合に、フォーカスプリセットを解除しなくてもプリセット位置を基準にピント調整を行うことができ、また、マニュアル操作部材の操作制限位置とフォーカスレンズの移動端とが一致しないためにフォーカスレンズの移動端付近でのピント調整ができなくなるという不具合も防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るカメラのレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係るカメラのレンズ駆動装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。同図に示すように撮影光学系１０は、フォーカスレンズ１２、変倍レンズ１４、マスターレンズ１６、絞り１８等から構成され、被写体像はこれらのレンズ、絞り１８を介して撮像素子であるＣＣＤ２０の結像面に結像される。ＣＣＤ２０の結像面に結像された被写体像は、ＣＣＤ２０によって光電変換され、画像信号として撮像回路２２に入力される。そして、撮像回路２２によって所要の信号処理が施された後、例えばＮＴＳＣの映像信号に変換され、ビューファインダ４８やモニタＴＶ等の外部映像表示装置５０に出力される。これにより、ビューファインダ４８や外部映像表示装置５０に撮影中の映像が表示される。
【００１１】
上記撮影光学系１０のフォーカスレンズ１２はフォーカスデマンド４２によってマニュアル操作されるようになっている。フォーカスデマンド４２はカメラマンによって回転操作され、その回転位置はポテンショメータ４４によって検出される。そして、ポテンショメータ４４の出力は、Ａ／Ｄ変換器４６を介してＣＰＵ３２に入力される。尚、フォーカスデマンド４２の回転位置は、後述するようにフォーカスレンズ１２の位置と対応付けられており、ＣＰＵ３２においては、フォーカスデマンド４２の回転位置をフォーカスレンズ１２の位置を示す値に対応させた値に換算して以下に示すレンズ駆動制御を行うようにしていることから、フォーカスデマンド４２の回転位置とこの換算した値を特に区別することなくフォーカス指示位置という。
【００１２】
ＣＰＵ３２は、上記フォーカスデマンド４２から上記フォーカス指示位置を入力する一方でフォーカスレンズ１２の現在の位置（以下、フォーカスレンズ位置という。）をポテンショメータ４４によって検出し、Ａ／Ｄ変換器３８を介して入力する。そして、上記フォーカスレンズ位置とフォーカス指示位置の差を検出し、この差に応じた電圧信号をフォーカス制御信号としてＤ／Ａ変換器３３を介してモーター駆動回路３４に逐次出力する。
【００１３】
モーター駆動回路３４は、上記ＣＰＵ３２から入力されたフォーカス制御信号の電圧を増幅させてフォーカスレンズ位置とフォーカス指示位置との差が０となるようにモーター３６を駆動してフォーカスレンズ１２を移動させる。これにより、フォーカスレンズ１２は、上記フォーカスデマンド４２によって指示されたフォーカス指示位置に移動するようになっている。
【００１４】
また、上記ＣＰＵ３２には、フォーカスプリセットの記憶スイッチ５２と再生スイッチ５４とが接続される。これらの記憶スイッチ５２と再生スイッチ５４は例えば、フォーカスデマンド４２等が取り付けられるカメラマンの手元操作位置に設置され、カメラマンがこの記憶スイッチ５２を押圧操作すると、ＣＰＵ３２は、フォーカスレンズ１２の位置をポテンショメータ４４から検出し、その検出したフォーカスレンズ位置をプリセット位置としてＣＰＵ３２内のメモリ３２Ａに記録する。
【００１５】
一方、カメラマンが再生スイッチ５４を押圧操作すると、ＣＰＵ３２は、上記メモリ３２Ａに記憶したプリセット位置を読み出し、そのプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させる。即ち、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４の押圧操作を検出すると、フォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置を無効にし、上記プリセット位置とフォーカスレンズ位置との差を求め、この差に応じたフォーカス制御信号をＤ／Ａ変換器３３を介してモーター駆動回路３４に出力する。これにより、フォーカスレンズ１２がプリセット位置に移動するようになっている。
【００１６】
このフォーカスプリセット機能を実行することより、予め記憶させたプリセット位置にフォーカスレンズ１２を即座に移動させることが可能である。
また、上記再生スイッチ５４を押圧操作してプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させた後に、再度、再生スイッチ５４を押圧操作することにより、フォーカスプリセットが解除されフォーカスレンズ１２がフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置に復帰するようになっている。尚、フォーカスプリセットの解除は解除用のスイッチによって行うようにしてもよい。
【００１７】
更に、フォーカスプリセットを解除せずにフォーカスプリセット実行後に続いてフォーカスデマンド４２を操作することにより、フォーカスレンズ１２をプリセット位置を基準に移動させることができるようになっている。この場合の詳細については後述するが、この操作により、プリセット位置においてピントが合っていない場合には、プリセット位置の前後でピント調整を行うことができるようになっている。
【００１８】
次に、上記ＣＰＵ３２のレンズ駆動制御の内容について詳説する。図２は、フォーカスプリセットを実行する前（フォーカスプリセットが解除されている状態）のフォーカスデマンド４２の回転位置（即ち、フォーカス指示位置）とフォーカスレンズ１２の位置（即ち、フォーカスレンズ位置）との関係を示したグラフである。同図に示すように、フォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置とは直線ｌで関係付けられる。例えば、フォーカスデマンド４２を至近側の回転端Ｄn （原点Ｏ）から無限遠側の回転端Ｄi まで回転させると、フォーカスレンズ１２は、至近端Ｆn （原点Ｏ）から無限遠端Ｆi まで直線ｌに沿って原点Ｏから無限遠端Ｉの範囲で移動するようになっている。即ち、フォーカスデマンド４２の機構的な回転端Ｄn ，Ｄi がフォーカスレンズ１２の移動端である至近端Ｆn と無限遠端Ｆi に一致し、フォーカスデマンド４２を回転端の間で回転操作すると、その回転量に比例した距離だけフォーカスレンズ１２が至近端Ｆn と無限遠端Ｆi の間で移動するようになっている。
【００１９】
尚、ＣＰＵ３２は、上述したようにフォーカスデマンド４２の回転位置をフォーカスレンズ１２の位置に対応する値に換算したフォーカス指示位置として認識しており、ＣＰＵ３２は、フォーカス指示位置に一致するようにフォーカスレンズ１２の位置を制御していることから直線ｌの傾きは１である。
次に、再生スイッチ５４が押圧操作されてフォーカスプリセットを実行した時のフォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置（プリセット位置）との関係を図３に示す。同図に示すフォーカスレンズ１２のプリセット位置Ｆp がＣＰＵ３２内のメモリに記憶されている場合に、フォーカス指示位置Ｄp でフォーカスプリセットが実行されると、フォーカスレンズ１２は直線ｌ上の点Ｓに対応する位置Ｆｓから同図点Ｐに対応するプリセット位置Ｆp まで移動する。
【００２０】
従って、フォーカスプリセットを実行すると、フォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置との対応が直線ｌと異なるようになる。
次いで、フォーカスプリセットの実行後にフォーカスデマンド４２が操作されたときのフォーカス指示位置とフォーカスレンズ位置の関係を図４に示す。同図に示すように、ＣＰＵ３２は、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２が操作されると、プリセット位置Ｐを通る直線ｍ、又は直線ｎに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させる。即ち、フォーカスデマンド４２が至近側に回転操作された場合には、プリセット位置Ｐと至近端Ｏを結ぶ直線ｎに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させ、逆に、フォーカスデマンド４２が無限遠側に回転操作された場合には、プリセット位置Ｐと無限遠端Ｉとを結ぶ直線ｍに沿ってフォーカスレンズ１２を移動させる。
【００２１】
これにより、フォーカスプリセット実行後に、フォーカスプリセットを解除することなくフォーカスデマンド４２を回転操作するとプリセット位置Ｐからフォーカスレンズ１２を移動させることができ、また、フォーカスデマンド４２を至近側の回転端Ｄn 又は無限遠側の回転端Ｄi まで回転操作した場合には、フォーカスレンズ１２を至近端Ｆn 又は無限遠端Ｆi まで確実に移動させることができるようになっている。
【００２２】
また、フォーカスデマンド１２の回転方向が回転端Ｄn 又は回転端Ｄi に到達する前に切り換わった場合、ＣＰＵ３２は、図５に示すように各切り換わりの点▲１▼〜▲３▼において、フォーカスデマンド４２の回転方向側のフォーカスレンズ１２の移動端を結ぶ直線上でフォーカスレンズ１２を移動させるようにしている。例えば、同図に示すように点▲１▼においてフォーカスデマンド４２の回転方向が無限遠側から至近側に切り換えられると、フォーカスレンズ１２は、点▲１▼と至近端Ｏとを結ぶ直線ｑ上に沿って移動する。
【００２３】
ところで、ＣＰＵ３２は、上記図４乃至図５に示したようなレンズ駆動制御を実行するため、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置が所定単位量変化する毎に、その単位量変化する前のフォーカス指示位置をＸ０、単位量変化後のフォーカス指示位置をＸ１として、次式（１）によりフォーカス指示位置Ｘ１をＸ１′に変換する。
【００２４】
【００２５】
そして、ＣＰＵ３２は、このようにして得られた変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′に基づいてフォーカス制御信号を生成し、このフォーカス制御信号をモーター駆動回路３４に入力する。これにより、フォーカスレンズ１２をフォーカス指示位置Ｘ１′の位置に移動させる。
このようにフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置が単位量変化する毎に上式（１）によりそのフォーカス指示位置を変換して、そのフォーカス指示位置にフォーカスレンズ１２を移動させることにより、上述の図４乃至図５のように、プリセット位置を基準にフォーカスレンズ１２を移動させることができ、また、フォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズ１２の移動端を確実に一致させることができる。
【００２６】
次に上記カメラのレンズ駆動装置の作用について図６のフローチャートを用いて説明する。電源がオンされると、ＣＰＵ３２は、通常のレンズ駆動制御を実行する（ステップＳ８）。即ち、上記図２に示したようにフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置に基づいてフォーカスレンズ１２をそのフォーカス指示位置に移動させるようにする。次に、この通常のレンズ駆動制御時に、記憶スイッチ５２がオンされたか否かを判定し（ステップＳ１０）、もし、記憶スイッチ５２がオンされた場合には、ＣＰＵ３２内のメモリ３２Ａにその位置をプリセット位置として記憶させる（ステップＳ１２）。カメラマンは以上の処理により、フォーカスデマンド４２を操作して所望の位置にフォーカスレンズ１２の位置を合わせた後、記憶スイッチ５２を押圧操作してプリセット位置をメモリ３２Ａに記憶させることができる。
【００２７】
次に、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４がオンされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。再生スイッチ５４がオンされない場合には上記ステップＳ８からの処理を繰り返し実行し、上記通常のレンズ駆動を実行する。
一方、再生スイッチ５４がオンされた場合には、ＣＰＵ３２は、上記メモリ３２Ａに記憶させたプリセット位置を読み出し、そのプリセット位置にフォーカスレンズ１２を移動させる（ステップＳ１６）。これにより、カメラマンは再生スイッチ５４を押圧操作して、フォーカスレンズ１２をプリセット位置に即座に移動させることができる。
【００２８】
次に、ＣＰＵ３２は、再生スイッチ５４が再度押圧操作されてフォーカスプリセットの解除が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１８）。ここでフォーカスプリセットの解除が指示された場合には、フォーカスレンズ１２をフォーカスデマンド４２から入力されるフォーカス指示位置に復帰させ（ステップＳ２０）、上記ステップＳ８の処理に戻る。
【００２９】
一方、フォーカスプリセットの解除が指示されない場合には、フォーカスデマンド４２が所定の単位量操作されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。フォーカスデマンド４２が上記単位量未満の操作であれば、上記ステップＳ１８からの処理を繰り返し実行する。
ステップＳ２２においてフォーカスデマンド４２が上記単位量操作された場合には、ＣＰＵ３２は、先ず、フォーカスプリセット実行時におけるフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置を上式（１）のＸ０、フォーカスデマンド４２の回転方向側のフォーカスレンズ１２の移動端の位置をＡ０、プリセット位置をＢ０とし、フォーカスプリセット実行後にフォーカスデマンド４２が上記単位量操作されたときのフォーカスデマンド４２のフォーカス指示位置をＸ１として、上式（１）から変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′を算出する（ステップＳ２４）。そして、そのフォーカス指示位置Ｘ１′にフォーカスレンズ１２を移動させ、（ステップＳ２６）、上記ステップＳ１８に戻る。
【００３０】
フォーカスデマンド４２が連続的に操作されている場合には、ＣＰＵ３２は、上記ステップ２２からステップＳ２６までの処理を繰り返し実行し、上式（１）のＸ０、Ｂ０、Ｘ１を順次更新して変換後のフォーカス指示位置Ｘ１′を算出し、その位置にフォーカスレンズ１２を移動させる。尚、フォーカスレンズ位置Ｂ０、フォーカス指示位置Ｘ０は、それぞれ前回のフォーカス指示位置Ｘ１′の値と前回のフォーカス指示位置Ｘ１の値に順次更新される。
【００３１】
以上により、カメラマンはフォーカスプリセット実行後にフォーカスプリセットを解除することなくフォーカスデマンド４２を操作することにより、フォーカスレンズ１２をプリセット位置から移動させることができるようになり、プリセット位置において所望の被写体がピントからずれている場合には、プリセット位置を基準にピント合わせを行うことができるようになる。また、プリセット位置を基準にフォーカスレンズ１２を移動させるようにした場合でも、フォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズ１２の移動端とが一致するようにフォーカスデマンド４２の回転操作量に対するフォーカスレンズ１２の移動距離が制御されるため、フォーカスレンズ１２の移動端付近のピント合わせができなくなるという不具合も発生しない。
【００３２】
さらに、フォーカスプリセット実行後に意図的にフォーカスプリセットを解除しなくても、フォーカスデマンド４２の操作を行っている間にフォーカスレンズ１２が上記図２に示した直線ｌに沿って移動するようになり、フォーカスプリセット解除による不自然なピントのずれを発生させることなく自然に通常のレンズ駆動制御に復帰することができるようになる。
【００３３】
以上、上記実施の形態では、フォーカスプリセット後にフォーカスデマンド４２が操作された場合に、上記図４乃至図５に示すようにフォーカスデマンド４２の回転端とフォーカスレンズの移動端とが一致するようにフォーカスレンズ１２を所定の傾きの直線上で移動させるようにしていたが、これに限らず、フォーカスデマンド４２が回転端に到達する前に少なくともフォーカスレンズ１２が通常制御時の直線ｌ上の点に到達するような傾きの直線に沿ってフォーカスレンズ１２を移動させ、フォーカスレンズ１２が直線ｌ上に点に一致した後は、フォーカスレンズ１２を直線ｌに沿って移動させるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るカメラのレンズ駆動装置によれば、フォーカスプリセットによってフォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、マニュアル操作部材が操作されると前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを移動させるようにしたため、フォーカスプリセット実行後にマニュアル操作部材を操作すると、マニュアル操作部材の操作に伴いフォーカスレンズがプリセット位置を基準に移動すると共に、マニュアル操作部材の操作制限位置においてフォーカスレンズが移動端まで移動するようになる。これにより、プリセット位置においてピントがずれている場合に、フォーカスプリセットを解除しなくてもプリセット位置を基準にピント調整を行うことができ、また、マニュアル操作部材の操作制限位置ととフォーカスレンズの移動端とが一致しないために、フォーカスレンズの移動端付近でのピント調整ができなくなるという不具合も防止される。
【００３５】
また、従来のようにフォーカスプリセットを解除しなくてもフォーカスレンズは徐々にマニュアル操作部材による通常の制御状態に復帰するため、フォーカスプリセットの解除によるオンエア中の不自然なピントの変化も解消されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るカメラのレンズ駆動装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図３】図３は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図４】図４は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図５】図５は、フォーカスデマンドの指示位置とフォーカスレンズの位置との関係を説明した説明図である。
【図６】図６は、本発明に係るカメラのレンズ駆動装置の作用を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮影光学系
１２…フォーカスレンズ
１４…変倍レンズ
１６…マスターレンズ
１８…絞り
２０…ＣＣＤ
２２…撮像回路
３２…ＣＰＵ
３４…モーター駆動回路
３６…モーター
４２…フォーカスデマンド
５２…記憶スイッチ
５４…再生スイッチ
Claims (2)
- マニュアル操作によってフォーカスレンズの移動位置を指示するフォーカス指示手段と、前記フォーカス指示手段によって指示された移動位置に前記フォーカスレンズを移動させるレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズを予め記憶したプリセット位置に移動させるフォーカスプリセット手段とを備えたカメラのレンズ駆動装置において、
前記レンズ駆動手段は、前記フォーカスプリセット手段によって前記フォーカスレンズがプリセット位置に移動した後、前記マニュアル操作部材が操作されると、前記マニュアル操作部材の操作に伴って、前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差が徐々に減少するように前記フォーカスレンズを前記プリセット位置から移動させることを特徴とするカメラのレンズ駆動装置。 - 前記マニュアル操作部材の操作範囲が制限されている場合に、前記レンズ駆動手段は、前記マニュアル操作部材の操作範囲の制限位置において前記フォーカスレンズが移動端に到達するように前記マニュアル操作部材によって指示されるフォーカスレンズの移動位置とフォーカスレンズの実際の位置との差を減少させることを特徴とする請求項１のカメラのレンズ駆動装置。
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