JP4402206B2 - Lens device and camera system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動可能なズーム部とフォーカス部とを有するレンズ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レンズ装置においては、ズーム部を制御してレンズ位置を移動させることにより撮影画角を増減させることができるが、フォーカス部が制御されたときも、同様にレンズ位置が移動することにより画角が変化してしまう。つまり、ズーム部により所望の画角を設定しても、フォーカス部の制御によってその設定画角が変動してしまう。このため、フォーカス部が制御されたときに、画角変動が生じないようにズーム部を制御する、いわゆる画角補正機能を有するレンズ装置が提案されている。
【0003】
このようなレンズ装置において、画角補正機能を実行する際には、まず、ズーム部のレンズ移動範囲及びフォーカス部のレンズ移動範囲をそれぞれ複数に分割し、各分割点におけるズーム部のレンズ位置(Pzi:以下、ズーム位置という)とフォーカス部のレンズ位置(Pfj:以下、フォーカス位置という)から光学的演算により画角(ωij)を算出しておく。
【0004】
そして、これら3つのパラメータから、相互に隣接する4つの分割点のうち3つの分割点を通る近似平面の式を2つ導き出す。
【0005】
ωorg=Czij×Zp+Cfij×Fp+ωij
Zc=(1/Czij)×(ωorg- Cfij×Fp- ωij)
但し、Czij:近似平面のズーム位置に対する係数
Cfij:近似平面のフォーカス位置に対する係数
ωij:分割点での画角係数
ωorg:維持すべき基準画角
Zp:ズーム位置
Fp:フォーカス位置
Zc:ズーム指令位置
ここで得られる4つの係数ωij、Czij、Cfij、1/Czijを各分割点で求め、マップ化して記憶領域に記憶保持させておき、基準画角(ωorg)の算出やズーム指令位置(Zc)の算出を行い、画角変動の補正動作を行う。
【0006】
また、従来のレンズ装置には、いわゆるズームプリセット機能を有するものがある。これは、予めボリューム等の操作手段によって設定した設定位置にズーム位置を移動させるものである。これにより撮影者が選択設定した位置までズーム位置を瞬時に移動させることができ、撮影の汎用性を広げることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画角補正機能では、相互に隣接する4つの分割点のうち3つの分割点を通る近似平面を利用して基準画角を演算するため、残りの1つの分割点に近づくほど、基準画角の算出値の誤差が大きくなるという問題がある。また、フォーカス位置の移動に伴い、利用する近似平面も変わっていくので、その変化時に上記誤差による画角の変動が生じる。さらに、記憶保持しておくデータが1つの分割点について4つ必要なので、限られた記憶領域を多く占有しなければならないという問題がある。
【0008】
また、従来のズームプリセット機能では、ズーム部を予め設定された位置に移動させるだけであるため、ズーム位置の設定時からフォーカス位置が変化していると、ズーム部を設定位置に移動させても元の画角が得られず、撮影者に違和感を与えるという問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明では、フォーカス部の複数の位置データおよびズーム部の複数の位置データに基づいて得られる複数の画角データを記憶した記憶手段と、位置検出手段等から与えられたフォーカス部およびズーム部の位置に基づいて得られる、相互に隣接する4点の画角データを記憶手段から読み出し、これら4点の画角データから、上記与えられたフォーカス部およびズーム部の位置に対する画角を近似的に演算する演算手段とを設けてレンズ装置を構成している。
【0010】
ここで、演算手段は、例えば、上記4点の画角データのうち同一のズーム部の位置に対する2点ごとの画角データをそれぞれ補間する、上記与えられたフォーカス部の位置に対する画角の直線近似データを2つ求め、これら2つの直線近似データを補間する上記与えられたズーム部の位置に対する画角の直線近似データを求め、上記与えられたフォーカス部およびズーム部の検出位置に対する画角とする。
【0011】
なお、ここにいう、画角データ、位置データ、直線近似データは、画角や位置をそのまま示すデータや画角や位置に対応するデータ(簡素化等したデータ)を含むものである。
【0012】
このように本願発明では、相互に隣接する4点の画角データを用いて画角を演算するため、3点のデータを用いて画角を演算する場合に比べて誤差を小さくすることが可能となる。しかも、1つのフォーカス・ズーム位置に対して1つの画角データを記憶させておけばよいので、従来のように1つのフォーカス・ズーム位置(分割点)に対して複数の係数データを記憶させなければならない場合に比べて、記憶領域の占有を抑えることが可能となる。
【0013】
そして、上記発明を用いることにより、正確性の高い画角補正機能を実現することが可能となる。具体的には、フォーカス部の位置が変化する際に、上記演算手段により演算された画角と変化後のフォーカス部の位置とに基づいて、フォーカス部の位置変化に伴う画角変動を補正するためのズーム部の目標移動位置を演算し、この目標移動位置にズーム部を移動させる画角変動補正手段を設ける。
【0014】
また、上記発明を用いてフォーカス位置にかかわらず、予め設定した画質が正確に再現できる画角プリセット機能を実現することが可能となる。具体的には、
プリセットスイッチとリコールスイッチとを備えており、前記プリセットスイッチの操作に伴って、上記記憶手段が演算手段により演算された画角を記憶し、前記リコールスイッチの操作に伴って、フォーカス部の位置に対して記憶手段に記憶された画角を得るためのズーム部の目標移動位置を演算し、この目標移動位置にズーム部を移動させるズーム駆動手段とを設ける。
【0015】
そして、以上の発明に係るレンズ装置をカメラに装着してカメラシステムを構成することにより、撮影者が意図した画角を正確に維持したり再現したりしながら撮影を行うことができるカメラシステムを実現することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1には、本発明の第1実施形態であるレンズ装置の構成を示している。同図において、16はレンズ装置であり、15はこのレンズ装置が通信可能に接続されるカメラである。
【0017】
3はマイクロコンピュータ等の演算装置であり、その出力の1つはD/A変換器13を介してズーム信号切替スイッチ14のA端子に入力される。ズーム信号切替スイッチ14がA端子側にセットされていると、演算装置3の上記出力は、増幅器4を通してズームモータ5に入力され、このズームモータ5が駆動される。ズームモータ5が駆動されると、ズーミング機能を有するズームレンズ(ズーム部)6が光軸方向に駆動される。
【0018】
また、このレンズ6の位置(以下、ズーム位置という)を検出する位置検出器7の出力は、演算装置3に帰還入力される。
【0019】
また、ズーム信号切替スイッチ14のB端子には、シーソポットやズームデマンド等のズーム操作部材1からのズーム操作信号が入力される(B)。なお、演算装置3からは、ズーム信号切替スイッチ14のA端子側およびB端子側へのセット切換えを行うための信号が出力され、通常はズーム信号切替スイッチ14をB端子側にセットしている。
【0020】
2はフォーカスデマンド等のフォーカス操作部材であり、このフォーカス操作部材2から出力されるフォーカス操作信号は、増幅器8を介してフォーカスモータ9に入力され、このフォーカスモータ9を駆動する。フォーカスモータ9が駆動されると、フォーカシング機能を有するフォーカスレンズ(フォーカス部)10が光軸方向に駆動される。
【0021】
また、このフォーカスレンズ10の位置(以下、フォーカス位置という)を検出する位置検出器11の出力は、演算装置3および増幅器8に帰還入力される。
【0022】
12はデータ記憶部材(例えば、EEPROM)であり、後述する画角補正演算を行うために必要な画角データが予め記憶されている。演算装置3では、フォーカシングによる画角の変化を補正するための一連の演算に際して、この領域のデータを利用して演算を行う。この領域にて記憶している具体的な内容については後述する。
【0023】
このように構成されたレンズ装置において、操作者が焦点距離を調節するためにズーム操作部材1を操作すると、ズーム操作信号がその操作量に応じて変化し、ズームレンズ6が駆動される。同様に、物体距離を調整するためにフォーカス操作部材2を操作すると、フォーカス操作信号がその操作量に応じて変化し、フォーカスレンズ10が駆動される。
【0024】
演算装置3では、予め決められているサンプリング時間毎に、図2に示すフローに従った処理を実行する。次に、このフローについて説明する。
【0025】
演算装置3の処理は、サンプリング時毎にステップ20からスタートする。処理がスタートすると、画角変動補正が許可されているかどうかを判別するための画角補正フラグがセットされているかどうかを確認する(ステップ21)。この画角補正フラグは、不図示の画角補正モード選択スイッチ等が操作されることによりセットされる。画角補正フラグがセットされていなければ、ステップ27に進み、処理を終了する。
【0026】
一方、画角補正フラグがセットされていれば、次に位置検出器7,11を通じて現在のズーム位置とフォーカス位置とを検出する(ステップ22)。次にフォーカス位置が動いているかどうかを確認し(ステップ23)、動いていなければ、検出したフォーカス位置(Fp)およびズーム位置(Zp)により現在の画角(基準画角ωorg)を決定する(ステップ25)。この画角決定処理については後述する。画角決定後、ステップ27にて処理を終了する。
【0027】
ステップ23でフォーカス位置が動いていれば、次にフォーカス位置の変化により生じる画角の変化を一定とするため(画角変動を補正するため)のズーム指令位置(目標移動位置:Zc)を決定し、ズーム信号切替スイッチ14をA端子側にセットした後、ズーム指令信号を出力して(ステップ24)、ズームレンズ6を駆動する(ステップ26)。この画角補正処理については後述する。画角補正処理後、ステップ27にて処理を終了する。
【0028】
次に、データ記憶部材12の記憶領域について説明する。まず、予めズームレンズ6の広角側の端点から望遠側の端点までの駆動範囲を任意の数nで等分割するとともに、フォーカスレンズ10の無限側の端点から至近側の端点までの駆動範囲を任意の数mで等分割する。さらに、ズームのi番目の分割点(Pzi)とフォーカスのj番目の分割点(Pfj)における画角(ωij)を光学的な演算により予め求めておく。
【0029】
そして、これらの演算を、図3に示すマップ上の全ての分割点で行い、画角(ωij)をマップ化して記憶領域に記憶保持させておく。このようにマップ化された画角データは、画角決定処理における基準画角の算出や画角補正処理におけるズーム指令位置を算出する過程で使用される。
【0030】
なお、ここにいう画角データとは、画角をそのまま示すデータでもよいし、画角を簡素化して示すもの等、画角に対応するデータでもよい。
【0031】
次に、図2のステップ25にて行われる画角決定処理について、図4のフローを用いて説明する。位置検出器7によってズーム位置が検出されると、まず、そのズーム位置(Zp)が、ズームのi番目の分割点(Pzi)とi+1番目の分割点(Pzi’)の間になるようPziを決定する。また、位置検出器11によってフォーカス位置が検出されると、同様に、そのフォーカス位置(Fp)が、フォーカスのj番目の分割点(Pfj)とj+1番目の分割点(Pfj’)の間になるようPfjを決定する。そして、分割点(Pzi,Pfj)に対するマップ上の画角データωijを決定し、ステップ32に進む。
【0032】
ステップ32では、まず、ズーム位置およびフォーカス位置がPziとFpのときの画角(ωorg’)を次式を用いた直線近似により算出する。
【0033】
また、同様に、ズーム位置およびフォーカス位置がPzi’とFpの時の画角(ωorg’’)を次式を用いて直線近似により算出する。
【0034】
次に、求めた上記2つの画角を用いて、ズーム位置およびフォーカス位置がZpとFpのときの画角、つまり基準画角(ωorg)を次式を用いて直線近似により算出する。
【0035】
要するに、ステップ32では、画角データωijを代表とし、相互に隣接する4分割点の画角データ(ωij,ωij’,ωi’j,ωi’j’)のうち同一ズーム位置Pziに対する2点ごとの画角データ(ωijとωij’,ωi’jとωi’j’)をそれぞれ補間するフォーカス位置Fpに対する2つの画角直線近似データ(ωorg’,ωorg’’)を直線近似により算出し、さらに、これら2つの画角直線近似データ(ωorg’,ωorg’’)を補間するズーム位置Zpに対する画角直線近似データωorgを算出して、これを基準画角として決定する。こうして、基準画角を決定すると、ステップ33に進み、処理を終了する。
【0036】
次に、図2のステップ24にて行われる画角補正処理について、図5のフローを用いて説明する。まず、フォーカスレンズ10が動いた後の位置を位置検出器11を通して検出すると、そのフォーカス位置(Fp)が、フォーカスのj番目の分割点(Pfj)とj+1番目の分割点(Pfj’)との間になるようPfjを決定する(ステップ41)。
【0037】
次に、このPfjを基準に、上述した式を用い、iを0からnまで変化させてデータとしての画角ωorg’とωorg’’を計算し、基準画角ωorgがこれら画角ωorg’,ωorg’’の間に入るようなiを見つけ、4点の画角データの代表となるωijを決定する(ステップ42)。
【0038】
次に、画角およびフォーカス位置がωorgとFpのときのズーム指令位置Zcを次式を用いて直線近似により算出する(ステップ43)。
【0039】
要するに、ステップ42,43では、変化後のフォーカス位置にて演算により得られる画角のうち、画角決定処理により演算された基準画角ωorgを間に含む2つの画角ωorg’とωorg’’を求め、これら2つの画角を得るための2つのズーム部の位置Pzi,Pzi’から直線近似によりズーム位置指令Zcを求めている。
【0040】
こうしてズーム指令位置Zcを決定すると、ステップ44に進んで、ズーム位置がズーム指令位置Zcになるようにズームモータ5に駆動信号であるズーム指令信号を出力し、ステップ45に進んで処理を終了する。
【0041】
なお、ズームレンズ6の広角側の端点から望遠側の端点までの範囲をn×2N(Nは任意の定数)で表せるようにすると、Pzi’−Pzi=2Nとなる。本実施形態のように演算装置3にて除算や乗算を行う場合、対象となる数が2のべき乗であると、シフト演算にて対処できるので、計算時間の大幅な短縮を実現することができる。同様の理由から、フォーカスレンズ10の無限側の端点から至近側の端点までの範囲をm×2M(Mは任意の定数)で表せるようにしておく。
【0042】
以上のように構成した画角補正機能は、画角算出時における誤差を少なくし、また近似平面を用いることによる画角の変動をなくし、さらに記憶領域の占有を少なくすることを実現したものである。
【0043】
なお、本実施形態では、フォーカスレンズ10を動かす際に、動いた後(位置の変化後)のフォーカス位置として、実際に動いた後のフォーカス位置(位置検出器11により検出された位置)を用いて画角補正処理を行う場合について説明したが、フォーカスデマンド等から入力されるフォーカス操作信号から得られるフォーカス位置指令やフォーカスレンズ10の移動速度を加味した所定時間後の位置(つまり、フォーカスレンズ10が実際に動く前に得られる、動いた後のフォーカス位置)を用いて画角補正処理を行うようにしてもよい。
【0044】
さらに、本実施形態では、直線近似により画角(基準画角)を演算する場合について説明したが、曲線近似を用いて画角を演算するようにしてもよい。
【0045】
(第2実施形態)
図6および図7には、本発明の第2実施形態であるレンズ装置に備えられた画角プリセット機能の動作フローを示している。なお、本実施形態のレンズ装置の構成は、第1実施形態の図1にて説明したレンズ装置の構成と同様であるので、共通する構成要素については第1実施形態と同符号を付して説明に代える。
【0046】
演算装置3では、予め決められているサンプリング時間毎に、図6に示す現在の画角の記憶動作フローと、図7に示す記憶した画角を得るためのズームレンズ6の駆動フローとを実行する。
【0047】
まず、図6に示す画角の記憶動作フローについて説明する。演算装置3は、サンプリング時毎にステップ50から処理をスタートする。処理がスタートすると、まず、現在の画角をデータ記憶部材12にメモリするか否かを判別するための画角メモリフラグがセットされているかどうかを確認する(ステップ51)。この画角メモリフラグは、不図示のプリセットスイッチ等が操作されることによりセットされる。画角メモリフラグがセットされていなければステップ55に進んで処理を終了する。
【0048】
一方、画角メモリフラグがセットされていれば、現在のズームレンズ6の位置とフォーカスレンズ10の位置を位置検出器7,11を通じて検出し(ステップ52)、検出したズーム位置およびフォーカス位置により現在の画角ωorgを算出決定する。(ステップ53)。このときの画角決定処理は、第1実施形態の図4に示すフローに従って行う。
【0049】
次に、ステップ54に進み、算出した画角ωorgを移動画角(プリセット画角)としてデータ記憶部材12にメモリし、ステップ55にて処理を終了する。なお、移動画角を複数、データ記憶部材12にメモリできるようにしてもよい。
【0050】
次に、図7に示す駆動フローについて説明する。演算装置3はサンプリング時毎にステップ60から処理をスタートする。処理がスタートすると、メモリしたプリセット画角ωorgにズームレンズ6を移動させるか否かを判別するためのズームレンズ移動フラグがセットされているかどうかを確認する(ステップ61)。ズームレンズ移動フラグは、不図示のリコールスイッチ等が操作されることによりセットされる。ズームレンズ移動フラグがセットされていなければステップ65に進んで処理を終了する。
【0051】
一方、ズームレンズ移動フラグがセットされていれば、現在のフォーカスレンズ10の位置を位置検出器11を通じて検出し(ステップ62)、検出したフォーカス位置とメモリしてある移動画角ωorgから、画角が移動画角ωorgとなるように、ズーム指令位置Zcを算出し、ズーム指令信号を出力する(ステップ63)。このときのズーム指令位置Zcの算出は、第1実施形態の図5に示したフローに従って行う。
【0052】
次にステップ64に進み、ズーム指令位置Zcまでのズームレンズ6の移動が完了したか否かを確認し、完了したならばステップ65に進み処理を終了する。
【0053】
なお、上述したように移動画角が複数メモリされている場合には、不図示のスイッチ等の選択操作部材によって、どの移動画角が得られるようにズームレンズ6を駆動するかを選択することができるようにする。
【0054】
このように本実施形態によれば、撮影者が任意の移動画角をメモリしておき、その移動画角を得たいときに上記リコールスイッチ等を操作することによって、その移動画角を得るための、その時点でのフォーカス位置を加味したズーム位置にズームレンズ6が駆動される。このため、移動画角をメモリした時点からフォーカス位置が変化していても、メモリした画角を瞬時にかつ正確に再現することができる。したがって、撮影者の違和感をなくすることができる。
【0055】
(第3実施形態)
上記各実施形態では、位置検出器7,11により検出されたフォーカス位置およびズーム位置を用いて画角決定処理を行う場合について説明したが、フォーカス位置やズーム位置のプリセット値や指令値といった実際のレンズ駆動前の位置情報を用いて画角決定処理を行うようにしてもよい。
【0056】
これにより、例えば、図8(a)に示すように、フォーカス位置およびズーム位置の双方を上記駆動前の位置情報としてセットし(ステップ71)、これら位置情報が示す位置にフォーカスレンズ10およびズームレンズ6を駆動するとした場合に、どのような画角が得られるかを前もって予測演算し(ステップ72)、表示する(ステップ73)ことが可能になる。
【0057】
また、ズーム位置をボリューム等によってプリセットできる構成を採用する場合に、図8(b)に示すように、プリセット値と位置検出器11によって検出されたフォーカス位置とから画角を求めておき(ステップ81,82)、その後ズーム位置のリコール操作がなされた際に(ステップ83)、そのときのフォーカス位置を検出し(ステップ84)、このフォーカス位置に対して求めた画角が得られるようにズームプリセット位置を補正して(ステップ85)、ズームレンズ6を駆動することにより(ステップ86)、画角を維持することも可能となる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、相互に隣接する4点の画角データを用いて画角を演算するため、3点のデータを用いて画角を演算する場合に比べて誤差を小さくすることができる。しかも、1つのフォーカス・ズーム位置に対して1つの画角データを記憶させておけばよいので、従来のように1つのフォーカス・ズーム位置に対して複数の係数データを記憶させなければならない場合に比べて、使用する記憶領域を小さくすることができる。
【0059】
なお、フォーカス部の位置が変化する際に、上記演算手法を用いて演算された画角と変化後のフォーカス部の位置とに基づいて、フォーカス部の位置変化に伴う画角変動を補正するためのズーム部の目標移動位置を演算し、ズーム部を移動させるようにすれば、正確性の高い画角補正機能を実現することができる。
【0060】
また、上記演算手法を用いて演算された画角を記憶し、フォーカス部の検出位置にて記憶画角を与えるズーム部の目標移動位置を演算し、ズーム部を移動させるようにすれば、再現性の高い画角プリセット機能を実現することができる。
【0061】
そして、以上の発明に係るレンズ装置をカメラに装着してカメラシステムを構成することにより、撮影者が意図した画角を正確に維持したり容易に得たり等しながら撮影を行うことができるカメラシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるレンズ装置のブロック図。
【図2】上記レンズ装置における画角補正機能の動作フローチャート。
【図3】上記レンズ装置の記憶領域に記憶保持させる画角データのマップの概念図。
【図4】上記画角補正機能における画角決定処理のフローチャート。
【図5】上記画角補正機能における画角補正処理のフローチャート。
【図6】本発明の第2実施形態であるレンズ装置における画角プリセット機能の動作フローチャート。
【図7】上記画角プリセット機能におけるズーム駆動処理のフローチャート。
【図8】本発明の第3実施形態であるレンズ装置における画角演算を利用した動作のフローチャート。
【符号の説明】
1・・・・ズーム操作部材
2・・・・フォーカス操作部材
3・・・・演算装置
4、8・・増幅器
5・・・・ズームモータ
6・・・・ズームレンズ
7、11・位置検出器
9・・・・フォーカスモータ
10・・・フォーカスレンズ
12・・・データ記憶部材
13・・・D/A変換器
14・・・ズーム信号切替スイッチ
15・・・カメラ
16・・・レンズ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens apparatus having a movable zoom unit and a focus unit.
[0002]
[Prior art]
In the lens device, the field of view can be increased or decreased by moving the lens position by controlling the zoom unit, but when the focus unit is controlled, the field angle is also changed by moving the lens position in the same way. It will change. That is, even if a desired angle of view is set by the zoom unit, the set angle of view varies due to control of the focus unit. For this reason, there has been proposed a lens apparatus having a so-called angle-of-view correction function for controlling the zoom unit so that the angle of view does not vary when the focus unit is controlled.
[0003]
In such a lens apparatus, when executing the angle of view correction function, first, the lens movement range of the zoom unit and the lens movement range of the focus unit are each divided into a plurality of parts, and the lens position of the zoom unit at each division point ( An angle of view (ωij) is calculated by optical calculation from a lens position (Pfj: hereinafter referred to as a focus position) of the focus portion and Pzi (hereinafter referred to as a zoom position).
[0004]
From these three parameters, two approximate plane equations that pass through three of the four adjacent dividing points are derived.
[0005]
ωorg = Czij × Zp + Cfij × Fp + ωij
Zc = (1 / Czij) × (ωorg−Cfij × Fp−ωij)
Where Czij: coefficient for the zoom position of the approximate plane Cfij: coefficient for the focus position of the approximate plane ωij: angle of view coefficient at the dividing point ωorg: reference angle of view to be maintained Zp: zoom position Fp: focus position Zc: zoom command position The four coefficients ωij, Czij, Cfij, 1 / Czij obtained here are obtained at each division point, mapped and stored in the storage area, and calculation of the reference field angle (ωorg) and zoom command position (Zc) Is calculated, and the angle of view fluctuation correction operation is performed.
[0006]
Some conventional lens devices have a so-called zoom preset function. In this method, the zoom position is moved to a set position set in advance by an operation means such as a volume. Thus, the zoom position can be instantaneously moved to the position selected and set by the photographer, and the versatility of shooting can be expanded.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional angle-of-view correction function, since the reference angle of view is calculated using an approximate plane that passes through three of the four adjacent dividing points, the closer to the remaining one dividing point, There is a problem that an error in the calculated value of the reference angle of view becomes large. In addition, since the approximate plane to be used changes with the movement of the focus position, the angle of view changes due to the error at the time of the change. Further, since four pieces of data to be stored and held are necessary for one division point, there is a problem that a limited storage area must be occupied.
[0008]
In addition, since the conventional zoom preset function only moves the zoom section to a preset position, if the focus position has changed since the zoom position was set, the zoom section can be moved to the set position. There is a problem that the original angle of view cannot be obtained and the photographer feels uncomfortable.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a storage unit storing a plurality of view angle data obtained based on a plurality of position data of a focus unit and a plurality of position data of a zoom unit, a position detection unit, and the like The four adjacent view angle data obtained based on the given positions of the focus unit and zoom unit are read from the storage means, and the given focus unit and zoom unit are read from the four view angle data. The lens apparatus is configured by providing calculation means for approximately calculating the angle of view with respect to the position.
[0010]
Here, for example, the calculation means interpolates the angle-of-view data for every two points with respect to the same zoom portion position among the above-described four-point angle-of-view data, and the straight line of the angle of view with respect to the given focus portion position. Two approximate data are obtained, and linear approximation data of the angle of view with respect to the position of the given zoom unit that interpolates these two linear approximation data is obtained, and the angle of view with respect to the detected position of the given focus unit and zoom unit is To do.
[0011]
The angle-of-view data, position data, and straight line approximation data mentioned here include data indicating the angle of view and position as they are, and data corresponding to the angle of view and position (simplified data).
[0012]
As described above, in the present invention, since the angle of view is calculated using the four angle-of-view data adjacent to each other, the error can be reduced as compared with the case of calculating the angle of view using the three-point data. It becomes. In addition, since it is only necessary to store one field angle data for one focus / zoom position, a plurality of coefficient data must be stored for one focus / zoom position (division point) as in the prior art. It is possible to suppress the occupation of the storage area compared to the case where it is necessary.
[0013]
And by using the said invention, it becomes possible to implement | achieve a highly accurate view angle correction function. Specifically, when the position of the focus unit changes, the angle-of-view variation due to the change in the focus unit position is corrected based on the angle of view calculated by the calculation unit and the position of the focus unit after the change. An angle-of-view variation correcting means for calculating a target movement position of the zoom unit for moving the zoom unit to the target movement position is provided.
[0014]
Further, it is possible to realize an angle-of-view preset function that can accurately reproduce a preset image quality regardless of the focus position using the above invention. In particular,
Includes a preset switch and recall switch, along with the operation of the preset switch stores the angle which the storage means is calculated by calculating means, in association with the operation of the recall switch, the position of the focus portion On the other hand, there is provided zoom drive means for calculating a target movement position of the zoom unit for obtaining the angle of view stored in the storage means and moving the zoom unit to the target movement position.
[0015]
Then, by mounting the lens device according to the above invention on a camera to constitute a camera system, a camera system capable of shooting while accurately maintaining and reproducing the angle of view intended by the photographer It can be realized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of a lens apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 16 is a lens device, and 15 is a camera to which this lens device is connected so as to be communicable.
[0017]
[0018]
The output of the position detector 7 that detects the position of the lens 6 (hereinafter referred to as the zoom position) is fed back to the
[0019]
Further, a zoom operation signal from the
[0020]
[0021]
The output of the position detector 11 that detects the position of the focus lens 10 (hereinafter referred to as the focus position) is fed back to the
[0022]
[0023]
In the lens apparatus configured as described above, when the operator operates the
[0024]
The
[0025]
The processing of the
[0026]
On the other hand, if the angle of view correction flag is set, the current zoom position and focus position are detected through the position detectors 7 and 11 (step 22). Next, it is confirmed whether or not the focus position is moving (step 23), and if not, the current field angle (reference field angle ωorg) is determined based on the detected focus position (Fp) and zoom position (Zp) ( Step 25). This angle of view determination process will be described later. After the angle of view is determined, the process ends at
[0027]
If the focus position has moved in
[0028]
Next, the storage area of the
[0029]
These calculations are performed at all the dividing points on the map shown in FIG. 3, and the angle of view (ωij) is mapped and stored in the storage area. The field angle data thus mapped is used in the process of calculating the reference field angle in the field angle determination process and the zoom command position in the field angle correction process.
[0030]
Note that the angle-of-view data referred to here may be data indicating the angle of view as it is, or data corresponding to the angle of view, such as a simplified view of the angle of view.
[0031]
Next, the angle-of-view determination process performed in
[0032]
In
[0033]
Similarly, the angle of view (ωorg ″) when the zoom position and the focus position are Pzi ′ and Fp is calculated by linear approximation using the following equation.
[0034]
Next, using the obtained two angle of view, the angle of view when the zoom position and the focus position are Zp and Fp, that is, the reference angle of view (ωorg) is calculated by linear approximation using the following equation.
[0035]
In short, in
[0036]
Next, the angle of view correction processing performed in
[0037]
Next, on the basis of this Pfj, using the above-described equation, i is changed from 0 to n to calculate the angle of view ωorg ′ and ωorg ″ as data, and the reference angle of view ωorg is the angle of view ωorg ′, i that falls between ωorg ″ is found, and ωij that is representative of the four view angle data is determined (step 42).
[0038]
Next, the zoom command position Zc when the angle of view and the focus position are ωorg and Fp is calculated by linear approximation using the following equation (step 43).
[0039]
In short, in
[0040]
When the zoom command position Zc is determined in this way, the process proceeds to step 44 where a zoom command signal, which is a drive signal, is output to the zoom motor 5 so that the zoom position becomes the zoom command position Zc, and the process proceeds to step 45 and the process is terminated. .
[0041]
If the range from the wide-angle end point to the telephoto end point of the zoom lens 6 can be expressed by n × 2N (N is an arbitrary constant), Pzi′−Pzi = 2N. When division or multiplication is performed by the
[0042]
The angle-of-view correction function configured as described above reduces the error in calculating the angle of view, eliminates fluctuations in the angle of view due to the use of an approximate plane, and further reduces the occupation of the storage area. is there.
[0043]
In the present embodiment, when the
[0044]
Furthermore, in the present embodiment, the case where the angle of view (reference angle of view) is calculated by linear approximation has been described, but the angle of view may be calculated using curve approximation.
[0045]
(Second Embodiment)
6 and 7 show an operation flow of the angle-of-view preset function provided in the lens apparatus according to the second embodiment of the present invention. Since the configuration of the lens device of the present embodiment is the same as the configuration of the lens device described in FIG. 1 of the first embodiment, common constituent elements are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. Instead of explanation.
[0046]
The
[0047]
First, the operation flow for storing the angle of view shown in FIG. 6 will be described. The
[0048]
On the other hand, if the view angle memory flag is set, the current position of the zoom lens 6 and the position of the
[0049]
Next, the process proceeds to step 54, where the calculated field angle ωorg is stored in the
[0050]
Next, the driving flow shown in FIG. 7 will be described. The
[0051]
On the other hand, if the zoom lens movement flag is set, the current position of the
[0052]
Next, the process proceeds to step 64, where it is confirmed whether or not the movement of the zoom lens 6 to the zoom command position Zc has been completed. If it has been completed, the process proceeds to step 65 and the process is terminated.
[0053]
When a plurality of moving field angles are stored as described above, a selection operation member such as a switch (not shown) selects which moving field angle is to be driven so as to obtain a moving field angle. To be able to.
[0054]
As described above, according to the present embodiment, the photographer stores an arbitrary moving angle of view, and obtains the moving angle of view by operating the recall switch or the like when the moving angle of view is desired. The zoom lens 6 is driven to a zoom position that takes into account the focus position at that time. For this reason, even if the focus position has changed since the movement angle of view was stored, the stored angle of view can be instantaneously and accurately reproduced. Therefore, it is possible to eliminate a sense of incongruity of the photographer.
[0055]
(Third embodiment)
In each of the above-described embodiments, the case where the angle-of-view determination processing is performed using the focus position and the zoom position detected by the position detectors 7 and 11 has been described. However, actual values such as a preset value and a command value of the focus position and the zoom position are described. The angle-of-view determination process may be performed using position information before driving the lens.
[0056]
Accordingly, for example, as shown in FIG. 8A, both the focus position and the zoom position are set as the position information before driving (step 71), and the
[0057]
Further, when adopting a configuration in which the zoom position can be preset by a volume or the like, as shown in FIG. 8B, the angle of view is obtained from the preset value and the focus position detected by the position detector 11 (
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the angle of view is calculated using the four angle-of-view data adjacent to each other, an error is calculated as compared with the case where the angle of view is calculated using the three-point data. Can be small. In addition, since it is only necessary to store one angle of view data for one focus / zoom position, a plurality of coefficient data must be stored for one focus / zoom position as in the prior art. In comparison, the storage area to be used can be reduced.
[0059]
When the position of the focus section changes, in order to correct the angle-of-view fluctuation accompanying the position change of the focus section based on the field angle calculated using the above calculation method and the position of the focus section after the change. If the target movement position of the zoom unit is calculated and the zoom unit is moved, a highly accurate field angle correction function can be realized.
[0060]
In addition, if the angle of view calculated using the above calculation method is stored, the target moving position of the zoom unit that gives the stored angle of view is calculated at the detection position of the focus unit, and the zoom unit is moved, it is reproduced. It is possible to realize a highly reliable angle of view preset function.
[0061]
A camera capable of shooting while accurately maintaining or easily obtaining the angle of view intended by the photographer by configuring the camera system by mounting the lens device according to the above invention on the camera. A system can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a lens apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart of a field angle correction function in the lens apparatus.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a map of field angle data to be stored and held in a storage area of the lens device.
FIG. 4 is a flowchart of a field angle determination process in the field angle correction function.
FIG. 5 is a flowchart of a view angle correction process in the view angle correction function.
FIG. 6 is an operation flowchart of an angle of view preset function in the lens apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of zoom drive processing in the view angle preset function.
FIG. 8 is a flowchart of an operation using field angle calculation in the lens apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
与えられたフォーカス部およびズーム部の位置に基づいて得られる、相互に隣接する4点の画角データを前記記憶手段から読み出し、これら4点の画角データから、前記与えられたフォーカス部およびズーム部の位置に対する画角を近似的に演算する演算手段とを有することを特徴とするレンズ装置。Storage means for storing a plurality of angle-of-view data obtained based on a plurality of position data of the focus section and a plurality of position data of the zoom section;
Four view angle data adjacent to each other obtained based on the positions of the given focus portion and zoom portion are read from the storage means, and the given focus portion and zoom are obtained from the four view angle data. And a calculating means for calculating an angle of view with respect to the position of the portion approximately.
前記与えられたフォーカス部およびズーム部の位置が、前記フォーカス位置検出手段および前記ズーム位置検出手段による検出位置であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。Focus position detection means for detecting the position of the focus section; and zoom position detection means for detecting the position of the zoom section;
The lens apparatus according to claim 1, wherein the given positions of the focus unit and the zoom unit are detection positions by the focus position detection unit and the zoom position detection unit.
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