JP2004170612A - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＮＤの位置に応じてフォーカスレンズの移動量に基づいたフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御することで、ＮＤ位置の変化による被写体に対する焦点のずれ、所謂、ピントずれを回避するレンズ駆動装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、フォーカスレンズ駆動手段により移動されるフォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
【選択図】 図１
【解決手段】撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、フォーカスレンズ駆動手段により移動されるフォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ駆動装置及び撮像装置に関するものであり、詳しくはフォーカス動作及びズーム動作を行う機構を備えるレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を用いる撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術におけるレンズ駆動装置及び撮像装置は、手動で被写体に焦点を合わせてフォーカスレンズを固定した後に絞りの状態によって被写体からの光量を調整する絞りの状態が変化した場合には、被写体に対する焦点、即ち、ピントがずれることを解決するものであり、被写体からの光量を調整する絞りの絞り値を検出し、この検出した絞り値に応じてフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３３７９１号公報 （第４頁 第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術で説明した撮像装置において、ＣＣＤ等のイメージャーの高画素化・小型化により焦点深度が浅くなったこと、又、イメージャーの小型化による回折現象の小絞り対策として多濃度ＮＤの導入により、ＮＤの状態の変化による被写体のピントのズレが無視できなくなってきた。故に、手動又は自動で被写体に対する焦点を合わせた後に、ＮＤの状態の変化によって被写体のピントがずれるという問題がある。
【０００５】
従って、ＮＤ位置及びズーム位置に応じて、フォーカス補正量を算出し、マニュアルフォーカス又はオートフォーカス移動量を加算して、フォーカスレンズの移動量として出力することにより、被写体のピントのズレを無くすことに解決しなければならない課題を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係るレンズ駆動装置及び撮像装置は、次に示す構成にすることである。
【０００７】
（１）レンズ駆動装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、を備えてなる。
（２）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（１）に記載のレンズ駆動装置。
【０００８】
（３）レンズ駆動装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、を備えてなる。
（４）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（３）に記載のレンズ駆動装置。
【０００９】
（５）撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
（６）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（５）に記載の撮像装置。
【００１０】
（７）撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
（８）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（７）に記載の撮像装置。
【００１１】
このように、ＮＤの位置に応じてフォーカスレンズの移動量に基づいたフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化による被写体に対する焦点のずれ、所謂、ピントずれを回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明に係るレンズ駆動装置及び撮像装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
本願発明のレンズ駆動装置を具備する撮像装置は、図１に示すように、レンズブロック１１内にズームレンズ１２、アイリス（ＩＲＩＳ）２１、ＮＤ２４、フォーカスレンズ１３をそれぞれ搭載し、被写界深度を可変するズームレンズ１２を移動させるステップモータ１４と、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズ１３の位置を移動させるステップモータ１５と、これらステップモータ１４、１５を駆動させるレンズドライバ１６と、アイリス２１の位置を検出するアイリス位置検出センサ２３と、ＮＤ２４のＮＤ位置を検出するＮＤ位置検出センサ２６と、フォーカスレンズ１３を介した被写体からの光を受光して画素信号に変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１７と、アイリス位置検出センサ２３で得られたアイリス位置情報Ｓ４を入力し、アイリス２１を駆動させるアイリス駆動信号Ｓ５をアイリス２１に供給するアイリスドライバ２２と、ＮＤ位置検出センサ２６で得られたＮＤ位置情報Ｓ６を入力し、ＮＤ２４を駆動させるＮＤ駆動信号Ｓ７をＮＤ２４に供給するＮＤドライバ２５と、ＣＣＤ１７からの画素信号に処理を施して映像信号（ビデオ信号）を出力するカメラ信号処理回路１８と、カメラ信号処理回路１８からの信号に基づいて、ＮＤドライバ２５及びアイリスドライバ２２を制御するＡＥ処理回路２７と、カメラ信号処理回路１８から出力される輝度信号に基づいてフォーカスレンズ１３のオートフォーカス駆動量Ｓ０を検出するオートフォーカス処理回路１９と、オートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０、マニュアルフォーカス動作量、ズーム指示信号、マニュアル／オートフォーカス切換え信号を入力してレンズ１２、１３を制御するレンズ駆動回路２０とからなる。このレンズ駆動回路２０の構成については後述する。
【００１４】
カメラ信号処理回路１８は、入カされた電気信号を用いて信号処理を行うことにより、例えば、カラーテレビジョン放送用に用いられている、輝度信号Ｙ及び２つの色差信号Ｒ一Ｙ、Ｂ一Ｙを多重化した、ＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式の標準カラーテレビジョン信号が生成される。このカラーテレビジョン信号はビデオ信号として出カされる。
【００１５】
オートフォーカス処理回路１９は、カメラ信号処理回路１８から出力される輝度信号に基づいて、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動を示すオートフォーカス駆動量Ｓ０を検出して、レンズ駆動回路２０に送る。
【００１６】
レンズ駆動回路２０は、図２に示すように、ステップモータ１５（図１参照）により移動されるフォーカスレンズ１３（図１参照）の移動量Ｓ２に基づいて、フォーカス位置を検出するフォーカス位置検出回路３５と、ズーム指示信号に基づいてズーム移動量Ｓ１を算出するズーム移動量算出回路３９と、ズーム移動量算出回路３９によるズーム移動量Ｓ１に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出回路３８と、ＮＤ位置検出センサ２６（図１参照）からのＮＤ位置情報Ｓ６、アイリス位置検出センサ２３（図１参照）からのアイリス位置情報Ｓ４及びズーム位置検出回路３８からのズーム位置に応じて、フォーカス位置検出回路３５からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス位置補正量Ｓ３を算出し、加算器３４に送るフォーカス補正量算出回路３６と、オートフォーカス駆動量Ｓ０に基づいてオートフォーカ移動量を算出して信号切換器３３に送るオートフォーカス移動量算出回路３１と、マニュアルフォーカス動作量に基づいてマニュアルフォーカス移動量を算出するマニュアルフォーカス移動量算出回路３２と、オートフォーカス移動量算出回路３１からの信号とマニュアルフォーカス移動量算出回路３２からの信号とを切換える信号切換器３３と、信号切換器３３からの信号とフォーカス補正量算出回路３６からのフォーカス位置補正量Ｓ３とを加算してフォーカスレンズ１３（図１参照）の移動量Ｓ２を生成する加算器３４とからなる。
【００１７】
ここで、ＮＤとアイリスについて説明する。ＮＤとアイリスは、所謂、絞りであり、その絞り機構の構造は、アイリスをＮＤに貼り付けたもの、ＮＤとアイリスを独立して制御するもの、ＮＤを手動で動かすものとがある。
【００１８】
ＮＤにアイリスを貼り付けた絞り機構は、図３に示すように、底部を三角形状に切欠いた４辺からなり、先端側を切欠いたアイリス２１Ａを上下方向に対向させ、両者を交差する方向に動かすことにより６角形の絞り孔４１を構成する。このアイリス２１Ａの上部に位置した底部の三角形状の部位にＮＤ２４Ａを貼り付けた構成になっている。このような構造の絞り孔４１は、アイリス２１Ａを絞ると孔の大きさが萎んでゆき、開口径に占めるＮＤ２４Ａの割合が当然に増える構成になっている。
【００１９】
具体的に示せば、暗い場合には、当然にアイリス孔４１は大きく開き、図３（Ａ）に示すように、５角形の開口孔４１Ａになり、上部をＮＤ２４Ａが遮蔽した状態となる。次に絞ると、図３（Ｂ）に示すように、５角形の上部位置が略半分、ＮＤ２４Ａで塞がれた状態のアイリス孔４１Ｂになる。
更に、明るい場合には、更にアイリス孔を萎み、図３（Ｃ）に示すように、アイリス孔４１Ｃは略三角形状に形成され、上部にＮＤ２４Ａが臨んだ状態となる。
更に、明るい場合には、更にアイリス孔を絞りこみ、図３（Ｄ）に示すように、アイリス孔４１Ｄは小さな三角形状になる。
さらに、明るい場合には、絞りこみ、図３（Ｅ）に示すように、三角形状のアイリス孔４１Ｅが更に小さくなり点状の孔になる。
さらに、明るくなると、更に絞り込み、図３（Ｆ）に示すように、アイリス孔は完全に閉じた状態となり、ＮＤ２４Ａとアイリス２１Ａの底部の三角形状とで形成される菱型形状になる。
更に、絞り込むと、図３（Ｇ）に示すように、菱型形状の形状が小さくなる。同様にして、図３（Ｈ）に示すように、菱型形状の形状が更に小さくなるようにして絞り込む。
【００２０】
図４に示す絞り機構は、ＮＤ２４Ｂを独立制御するものであり、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上下位置のアイリス２１Ｂを互いに交差する方向に動かして絞り込む。
そして、更に明るい場合には、図４（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、アイリス２１Ｂを絞り込んだ状態で、次に、ＮＤ２４Ｂを制御して絞りこむ。
次に、更に明るい場合には、図４（Ｇ）〜（Ｈ）に示すように、ＮＤ２４Ｂを絞り込んだ状態で、次にアイリス２１Ｂを動かして更に絞り込む。
【００２１】
図５に示す絞り機構は、ＮＤが手動で動くもので、ＮＤ２４Ｃはオン／オフのみで中間位置は存在せず、このＮＤ２４Ｃのオン／オフはユーザーが行う。
先ず、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アイリス２１Ｃを交差する方向に動かして絞りこむ。この時、ＮＤ２４Ｃはオフの状態である。
絞り孔が一番大きい状態、即ち、図５（Ａ）に示す状態のときに、ＮＤ２４Ｃをオンすると、図５（Ｄ）に示すように、ＮＤ２４Ｃがアイリス孔を塞ぐ。同様に、図５（Ｅ）〜（Ｈ）は、アイリス孔が明るさに応じて絞った状態のときに、ＮＤ２４Ｃをオンしたときの状態を示したもので、適当に絞った状態でＮＤ２４Ｃをオン／オフする。
【００２２】
次に、上記構成からなる撮像装置の動作について、図１及び図２を参照して、説明する。
【００２３】
先ず、被写体の撮像時には、被写体からの光は、ズームレンズ１２及びフォーカスレンズ１３を介して、撮像デバイスである固体撮像素子、具体的にはＣＣＤ１７に結像されて受光される。このＣＣＤ１７は、複数の受光部から構成されるイメージセンサ、所謂、イメージヤである。このＣＣＤ１７によって受光されて検出された光量が電気信号に変換される。このＣＣＤ１７から出カされる電気信号は、カメラ信号処理回路１８に出カされる。
【００２４】
この撮像時においては、被写界深度を可変するためにズームレンズ１２を用い、被写体に対する焦点を調整するためにフォーカスレンズ１３を用いる。このズームレンズ１２は、レンズドライバ１６からの制御信号により駆動制御されるステップモータ１４によって駆動されて、その位置が移動制御されることにより、被写界深度を可変することができる。また、フォーカスレンズ１３は、レンズドライバ１６からの制御信号により駆動制御されるステップモータ１５によって駆動されて、その位置が移動制御されることにより、被写体に対する焦点を調整することができる。
又、被写体からの光量を調整するために、ＮＤ２４をＮＤドライバ２５によって駆動制御する。これにより、被写体からの光量を調整することができる。このＮＤ２４のＮＤ位置は、ＮＤ位置検出センサ２６によって検出される。この検出されたＮＤ位置は、ＮＤ位置情報Ｓ６としてレンズ駆動回路２０に送られる。
【００２５】
又、カメラ信号処理回路１８から出カされる輝度信号は、オートフォーカス処理回路１９に送られて、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズの移動を示すオートフォーカス駆動量Ｓ０が検出される。このオートフォーカス駆動量Ｓ０はレンズ駆動回路２０に送られる。
【００２６】
このレンズ駆動回路２０では、オートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０からオートフォーカス動作時のフォーカスレンズの移動量が算出され、このフォーカスレンズの移動量からフォーカスレンズ１３の位置が検出される。また、マニユアルフォーカス動作時にはマニュアルフォーカス動作量からフォーカスレンズ１３の移動量が算出されることにより、フォーカスレンズ１３の位置が検出される。
【００２７】
また、このレンズ駆動回路２０には、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置が入カされている。レンズ駆動回路２０では、ＮＤ位置の変化に応じて、被写体に対して焦点が合焦するようにフォーカスレンズ１３の位置を移動制御するためのフォーカスレンズ１３の移動量を示す信号Ｓ２が生成される。この信号Ｓ２はレンズドライバ１６に送られる。レンズドライバ１６では、信号Ｓ２に基づいてステップモータ１５の駆動を制御することにより、被写体に対して合焦するようにフォーカスレンズ１３の位置が移動制御される。
【００２８】
また、ズーム動作時には、レンズ駆動回路２０にズーム指示信号が入カされる。レンズ駆動回路２０では、このズーム指示信号に応じて、ズームレンズ１２の位置を移動制御するためのズームレンズ１２の移動量を示す信号Ｓ１が生成される。この信号Ｓ１はレンズドライバ１６に送られる。レンズドライバ１６では、この信号Ｓ１に基づいてステップモータ１４の駆動を制御することにより、ズームレンズ１２の位置が移動制御されて被写界深度が調整される。
【００２９】
オートフォーカス動作時には、図２に示すオートフォーカス移動量算出回路３１には、図１のオートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０が入カされる。このオートフォーカス移動量算出回路３１では、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が算出される。この算出されたフォーカスレンズ１３の移動量は信号切換器３３の端子ａに送られる。
【００３０】
又、マニュアルフォーカス動作時には、マニュアルフォーカス動作量がマニュアルフォーカス移動量算出回路３２に入カされる。このマニュアルフォーカス動作量は、手動でフォーカス動作を行ったときのフォーカスレンズ１３の移動位置やフォーカスレンズ１３の位置を移動させるためのフォーカスリングの回転角度等を機械的又は電気的手段によって検出することにより得られるフォーカスレンズ１３の移動量である。これにより、マニュアルフォーカス移動量算出回路３２では、マニュアルフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が算出される。この算出されたフォーカスレンズ１３の移動量は信号切換器３３の端子ｂに送られる。
【００３１】
ここで、信号切換器３３は、切換信号によって、オートフォーカス動作時には端子ａ側に切換接続され、マニュアルフォーカス動作時には端子ｂ側に切換接続されるものである。この信号切換器３３が切り換えられることにより、オートフォーカス動作時又はマニュアルフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が加算器３４に送られる。加算器３４からの出カは、フォーカス位置検出回路３５に送られると共に、信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られる。フォーカス位置検出回路３５では、フォーカスレンズ１３の移動量に基づいて、フォーカス位置が検出されてフォーカス位置信号が出カされる。このフォーカス位置信号は、フォーカス補正量算出回路３６に送られる。
【００３２】
このフォーカス補正量算出回路３６には、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置が入カされている。このフォーカス補正量算出回路３６では、フォーカス位置信号を用い、ＮＤ位置情報Ｓ６の変化に応じて、被写体に対して合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を補正するフォーカス補正量が算出されて、加算器３４に出カされる。
【００３３】
加算器３４では、フォーカス補正量が信号切換器３３を介して出カされるフォーカスレンズ１３の移動量に加算されて、フォーカスレンズ１３の移動量が信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られることにより、ＮＤ２４のＮＤ位置が変化しても、被写体に対して常に合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を制御することができる。
【００３４】
ここで、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカス補正量は、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｆとすると、以下の式（１）で表される。
【００３５】
フォーカス補正量＝ｆ（ＮＤ位置）・・・（１）
【００３６】
次に、ＮＤ２４のＮＤ位置の変化に応じてフォーカスレンズ１３の位置を制御する場合に、ズーム位置も用いる場合を説明する。
【００３７】
上述したズーム動作時に入カされるズーム指示信号は、レンズ駆動回路２０のズーム移動量算出回路３９に送られる。このズーム移動量算出回路３９では、ズームレンズ１２の移動量が算出される。この算出されたズームレンズ１２の移動量は、ズーム位置検出回路３８に送られると共に、信号Ｓ１としてレンズドライバ１６に送られる。ズーム位置検出回路３８では、ズームレンズ１２の移動量に基づいて、ズーム位置が検出されてズーム位置信号が出カされる。このズーム位置信号は、フォーカス補正量算出回路３６に送られる。尚、ズーム位置は、センサ等によって検出するようにしてもよい。
【００３８】
このフォーカス補正量算出回路３６には、上述のように、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置及びフォーカス位置検出回路３５からのフォーカス位置信号が入カされる。このフォーカス補正量算出回路３６では、ＮＤ位置情報Ｓ６及びズーム位置信号の変化に応じて、被写体に対して焦点が合焦するようにフォーカス補正量が算出され、加算器３４に出カされる。
【００３９】
加算器３４では、信号切換器３３を介して出カされるフォーカスレンズ１３の移動量にフォーカス補正量が加算されて、フォーカスレンズ１３の移動量が信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られることにより、ズームレンズ１２の位置及びＮＤ２４のＮＤ位置が変化しても、被写体に対して常に合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を制御することができる。
【００４０】
ここで、ＮＤ２４のＮＤ位置及びズーム位置に応じたフォーカス補正量は、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｆとし、ズーム位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｇとすると、以下の式（２）で表される。
【００４１】
フォーカス補正量＝ｆ（ＮＤ位置）×ｇ（ズーム位置）・・・（２）
【００４２】
尚、フォーカス補正量を求める方法としては、上記式（１）又は式（２）の演算によって求める方法の他に、記憶されるデータテーブルに基づいて求める方法等が考えられるが、フォーカスレンズ１３の特性に応じたフォーカス補正量が求められる方法であれば良い。
【００４３】
また、上記実施の形態の撮像装置においては、フォーカスレンズ駆動手段及びズームレンズ駆動手段の一部が一体化されて、レンズドライバ１６として表示されているが、このレンズドライバ１６は、フォーカスレンズ１３の駆動制御のためのレンズドライバ１６と、ズームレンズ１２の駆動制御のためのレンズドライバ１６とに、それぞれ分離した構成であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係るレンズ駆動装置は、検出するＮＤ位置に応じて、フォーカスレンズの移動量に基づいたフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化による被写体に対する焦点のずれ、所謂、ピントずれを回避することができる。
具体的には、マニュアルフォーカス動作時には、被写体にビントを合わせた後に、ＮＤ位置の変化によって被写体のビントがずれることを回避することができる。
又、フォーカスレンズによるズームトラッキング動作時のＮＤ位置の変化によって被写体のピントがずれることを回避することができるという効果がある。
【００４５】
また、ズームレンズの移動量に基づいたズーム位置及び検出するＮＤ位置に応じて、フォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置及びズーム位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化及びズーム位置の変化によるピントずれを回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置の構成図である。
【図２】同、レンズ駆動回路の構成図である。
【図３】同、アイリスを貼りつけたＮＤと、アイリスとの関係を示した説明図である。
【図４】同、独立制御できるＮＤと、アイリスとの関係を示す説明図である。
【図５】同、手動で動くＮＤと、アイリスとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１１；レンズブロック、１２；ズームレンズ、１３；フォーカスレンズ、１４；ステップモータ、１５；ステップモータ、１６；レンズドライバ、１７；ＣＣＤ、１８；カメラ信号処理回路、１９；オートフォーカス処理回路、２０；レンズ駆動回路、２１；アイリス、２２；アイリスドライバ、２３；アイリス位置検出センサ、２４；ＮＤ、２５；ＮＤドライバ、２６；ＮＤ位置検出センサ、２７；ＡＥ処理回路、３１；オートフォーカス移動量算出回路、３２；マニュアルフォーカスィ同僚算出回路、３３；信号切換器、３４；加算器、３５；フォーカス位置検出回路、３６；フォーカス補正量算出回路、３８；ズーム位置検出回路、３９；ズーム移動量算出回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ駆動装置及び撮像装置に関するものであり、詳しくはフォーカス動作及びズーム動作を行う機構を備えるレンズ駆動装置及びこのレンズ駆動装置を用いる撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術におけるレンズ駆動装置及び撮像装置は、手動で被写体に焦点を合わせてフォーカスレンズを固定した後に絞りの状態によって被写体からの光量を調整する絞りの状態が変化した場合には、被写体に対する焦点、即ち、ピントがずれることを解決するものであり、被写体からの光量を調整する絞りの絞り値を検出し、この検出した絞り値に応じてフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３３７９１号公報 （第４頁 第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術で説明した撮像装置において、ＣＣＤ等のイメージャーの高画素化・小型化により焦点深度が浅くなったこと、又、イメージャーの小型化による回折現象の小絞り対策として多濃度ＮＤの導入により、ＮＤの状態の変化による被写体のピントのズレが無視できなくなってきた。故に、手動又は自動で被写体に対する焦点を合わせた後に、ＮＤの状態の変化によって被写体のピントがずれるという問題がある。
【０００５】
従って、ＮＤ位置及びズーム位置に応じて、フォーカス補正量を算出し、マニュアルフォーカス又はオートフォーカス移動量を加算して、フォーカスレンズの移動量として出力することにより、被写体のピントのズレを無くすことに解決しなければならない課題を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係るレンズ駆動装置及び撮像装置は、次に示す構成にすることである。
【０００７】
（１）レンズ駆動装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、を備えてなる。
（２）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（１）に記載のレンズ駆動装置。
【０００８】
（３）レンズ駆動装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、を備えてなる。
（４）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（３）に記載のレンズ駆動装置。
【０００９】
（５）撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
（６）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（５）に記載の撮像装置。
【００１０】
（７）撮像装置は、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、を備えてなる。
（８）又、焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする（７）に記載の撮像装置。
【００１１】
このように、ＮＤの位置に応じてフォーカスレンズの移動量に基づいたフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化による被写体に対する焦点のずれ、所謂、ピントずれを回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明に係るレンズ駆動装置及び撮像装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
本願発明のレンズ駆動装置を具備する撮像装置は、図１に示すように、レンズブロック１１内にズームレンズ１２、アイリス（ＩＲＩＳ）２１、ＮＤ２４、フォーカスレンズ１３をそれぞれ搭載し、被写界深度を可変するズームレンズ１２を移動させるステップモータ１４と、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズ１３の位置を移動させるステップモータ１５と、これらステップモータ１４、１５を駆動させるレンズドライバ１６と、アイリス２１の位置を検出するアイリス位置検出センサ２３と、ＮＤ２４のＮＤ位置を検出するＮＤ位置検出センサ２６と、フォーカスレンズ１３を介した被写体からの光を受光して画素信号に変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１７と、アイリス位置検出センサ２３で得られたアイリス位置情報Ｓ４を入力し、アイリス２１を駆動させるアイリス駆動信号Ｓ５をアイリス２１に供給するアイリスドライバ２２と、ＮＤ位置検出センサ２６で得られたＮＤ位置情報Ｓ６を入力し、ＮＤ２４を駆動させるＮＤ駆動信号Ｓ７をＮＤ２４に供給するＮＤドライバ２５と、ＣＣＤ１７からの画素信号に処理を施して映像信号（ビデオ信号）を出力するカメラ信号処理回路１８と、カメラ信号処理回路１８からの信号に基づいて、ＮＤドライバ２５及びアイリスドライバ２２を制御するＡＥ処理回路２７と、カメラ信号処理回路１８から出力される輝度信号に基づいてフォーカスレンズ１３のオートフォーカス駆動量Ｓ０を検出するオートフォーカス処理回路１９と、オートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０、マニュアルフォーカス動作量、ズーム指示信号、マニュアル／オートフォーカス切換え信号を入力してレンズ１２、１３を制御するレンズ駆動回路２０とからなる。このレンズ駆動回路２０の構成については後述する。
【００１４】
カメラ信号処理回路１８は、入カされた電気信号を用いて信号処理を行うことにより、例えば、カラーテレビジョン放送用に用いられている、輝度信号Ｙ及び２つの色差信号Ｒ一Ｙ、Ｂ一Ｙを多重化した、ＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式の標準カラーテレビジョン信号が生成される。このカラーテレビジョン信号はビデオ信号として出カされる。
【００１５】
オートフォーカス処理回路１９は、カメラ信号処理回路１８から出力される輝度信号に基づいて、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動を示すオートフォーカス駆動量Ｓ０を検出して、レンズ駆動回路２０に送る。
【００１６】
レンズ駆動回路２０は、図２に示すように、ステップモータ１５（図１参照）により移動されるフォーカスレンズ１３（図１参照）の移動量Ｓ２に基づいて、フォーカス位置を検出するフォーカス位置検出回路３５と、ズーム指示信号に基づいてズーム移動量Ｓ１を算出するズーム移動量算出回路３９と、ズーム移動量算出回路３９によるズーム移動量Ｓ１に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出回路３８と、ＮＤ位置検出センサ２６（図１参照）からのＮＤ位置情報Ｓ６、アイリス位置検出センサ２３（図１参照）からのアイリス位置情報Ｓ４及びズーム位置検出回路３８からのズーム位置に応じて、フォーカス位置検出回路３５からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス位置補正量Ｓ３を算出し、加算器３４に送るフォーカス補正量算出回路３６と、オートフォーカス駆動量Ｓ０に基づいてオートフォーカ移動量を算出して信号切換器３３に送るオートフォーカス移動量算出回路３１と、マニュアルフォーカス動作量に基づいてマニュアルフォーカス移動量を算出するマニュアルフォーカス移動量算出回路３２と、オートフォーカス移動量算出回路３１からの信号とマニュアルフォーカス移動量算出回路３２からの信号とを切換える信号切換器３３と、信号切換器３３からの信号とフォーカス補正量算出回路３６からのフォーカス位置補正量Ｓ３とを加算してフォーカスレンズ１３（図１参照）の移動量Ｓ２を生成する加算器３４とからなる。
【００１７】
ここで、ＮＤとアイリスについて説明する。ＮＤとアイリスは、所謂、絞りであり、その絞り機構の構造は、アイリスをＮＤに貼り付けたもの、ＮＤとアイリスを独立して制御するもの、ＮＤを手動で動かすものとがある。
【００１８】
ＮＤにアイリスを貼り付けた絞り機構は、図３に示すように、底部を三角形状に切欠いた４辺からなり、先端側を切欠いたアイリス２１Ａを上下方向に対向させ、両者を交差する方向に動かすことにより６角形の絞り孔４１を構成する。このアイリス２１Ａの上部に位置した底部の三角形状の部位にＮＤ２４Ａを貼り付けた構成になっている。このような構造の絞り孔４１は、アイリス２１Ａを絞ると孔の大きさが萎んでゆき、開口径に占めるＮＤ２４Ａの割合が当然に増える構成になっている。
【００１９】
具体的に示せば、暗い場合には、当然にアイリス孔４１は大きく開き、図３（Ａ）に示すように、５角形の開口孔４１Ａになり、上部をＮＤ２４Ａが遮蔽した状態となる。次に絞ると、図３（Ｂ）に示すように、５角形の上部位置が略半分、ＮＤ２４Ａで塞がれた状態のアイリス孔４１Ｂになる。
更に、明るい場合には、更にアイリス孔を萎み、図３（Ｃ）に示すように、アイリス孔４１Ｃは略三角形状に形成され、上部にＮＤ２４Ａが臨んだ状態となる。
更に、明るい場合には、更にアイリス孔を絞りこみ、図３（Ｄ）に示すように、アイリス孔４１Ｄは小さな三角形状になる。
さらに、明るい場合には、絞りこみ、図３（Ｅ）に示すように、三角形状のアイリス孔４１Ｅが更に小さくなり点状の孔になる。
さらに、明るくなると、更に絞り込み、図３（Ｆ）に示すように、アイリス孔は完全に閉じた状態となり、ＮＤ２４Ａとアイリス２１Ａの底部の三角形状とで形成される菱型形状になる。
更に、絞り込むと、図３（Ｇ）に示すように、菱型形状の形状が小さくなる。同様にして、図３（Ｈ）に示すように、菱型形状の形状が更に小さくなるようにして絞り込む。
【００２０】
図４に示す絞り機構は、ＮＤ２４Ｂを独立制御するものであり、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上下位置のアイリス２１Ｂを互いに交差する方向に動かして絞り込む。
そして、更に明るい場合には、図４（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、アイリス２１Ｂを絞り込んだ状態で、次に、ＮＤ２４Ｂを制御して絞りこむ。
次に、更に明るい場合には、図４（Ｇ）〜（Ｈ）に示すように、ＮＤ２４Ｂを絞り込んだ状態で、次にアイリス２１Ｂを動かして更に絞り込む。
【００２１】
図５に示す絞り機構は、ＮＤが手動で動くもので、ＮＤ２４Ｃはオン／オフのみで中間位置は存在せず、このＮＤ２４Ｃのオン／オフはユーザーが行う。
先ず、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アイリス２１Ｃを交差する方向に動かして絞りこむ。この時、ＮＤ２４Ｃはオフの状態である。
絞り孔が一番大きい状態、即ち、図５（Ａ）に示す状態のときに、ＮＤ２４Ｃをオンすると、図５（Ｄ）に示すように、ＮＤ２４Ｃがアイリス孔を塞ぐ。同様に、図５（Ｅ）〜（Ｈ）は、アイリス孔が明るさに応じて絞った状態のときに、ＮＤ２４Ｃをオンしたときの状態を示したもので、適当に絞った状態でＮＤ２４Ｃをオン／オフする。
【００２２】
次に、上記構成からなる撮像装置の動作について、図１及び図２を参照して、説明する。
【００２３】
先ず、被写体の撮像時には、被写体からの光は、ズームレンズ１２及びフォーカスレンズ１３を介して、撮像デバイスである固体撮像素子、具体的にはＣＣＤ１７に結像されて受光される。このＣＣＤ１７は、複数の受光部から構成されるイメージセンサ、所謂、イメージヤである。このＣＣＤ１７によって受光されて検出された光量が電気信号に変換される。このＣＣＤ１７から出カされる電気信号は、カメラ信号処理回路１８に出カされる。
【００２４】
この撮像時においては、被写界深度を可変するためにズームレンズ１２を用い、被写体に対する焦点を調整するためにフォーカスレンズ１３を用いる。このズームレンズ１２は、レンズドライバ１６からの制御信号により駆動制御されるステップモータ１４によって駆動されて、その位置が移動制御されることにより、被写界深度を可変することができる。また、フォーカスレンズ１３は、レンズドライバ１６からの制御信号により駆動制御されるステップモータ１５によって駆動されて、その位置が移動制御されることにより、被写体に対する焦点を調整することができる。
又、被写体からの光量を調整するために、ＮＤ２４をＮＤドライバ２５によって駆動制御する。これにより、被写体からの光量を調整することができる。このＮＤ２４のＮＤ位置は、ＮＤ位置検出センサ２６によって検出される。この検出されたＮＤ位置は、ＮＤ位置情報Ｓ６としてレンズ駆動回路２０に送られる。
【００２５】
又、カメラ信号処理回路１８から出カされる輝度信号は、オートフォーカス処理回路１９に送られて、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズの移動を示すオートフォーカス駆動量Ｓ０が検出される。このオートフォーカス駆動量Ｓ０はレンズ駆動回路２０に送られる。
【００２６】
このレンズ駆動回路２０では、オートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０からオートフォーカス動作時のフォーカスレンズの移動量が算出され、このフォーカスレンズの移動量からフォーカスレンズ１３の位置が検出される。また、マニユアルフォーカス動作時にはマニュアルフォーカス動作量からフォーカスレンズ１３の移動量が算出されることにより、フォーカスレンズ１３の位置が検出される。
【００２７】
また、このレンズ駆動回路２０には、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置が入カされている。レンズ駆動回路２０では、ＮＤ位置の変化に応じて、被写体に対して焦点が合焦するようにフォーカスレンズ１３の位置を移動制御するためのフォーカスレンズ１３の移動量を示す信号Ｓ２が生成される。この信号Ｓ２はレンズドライバ１６に送られる。レンズドライバ１６では、信号Ｓ２に基づいてステップモータ１５の駆動を制御することにより、被写体に対して合焦するようにフォーカスレンズ１３の位置が移動制御される。
【００２８】
また、ズーム動作時には、レンズ駆動回路２０にズーム指示信号が入カされる。レンズ駆動回路２０では、このズーム指示信号に応じて、ズームレンズ１２の位置を移動制御するためのズームレンズ１２の移動量を示す信号Ｓ１が生成される。この信号Ｓ１はレンズドライバ１６に送られる。レンズドライバ１６では、この信号Ｓ１に基づいてステップモータ１４の駆動を制御することにより、ズームレンズ１２の位置が移動制御されて被写界深度が調整される。
【００２９】
オートフォーカス動作時には、図２に示すオートフォーカス移動量算出回路３１には、図１のオートフォーカス処理回路１９からのオートフォーカス駆動量Ｓ０が入カされる。このオートフォーカス移動量算出回路３１では、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が算出される。この算出されたフォーカスレンズ１３の移動量は信号切換器３３の端子ａに送られる。
【００３０】
又、マニュアルフォーカス動作時には、マニュアルフォーカス動作量がマニュアルフォーカス移動量算出回路３２に入カされる。このマニュアルフォーカス動作量は、手動でフォーカス動作を行ったときのフォーカスレンズ１３の移動位置やフォーカスレンズ１３の位置を移動させるためのフォーカスリングの回転角度等を機械的又は電気的手段によって検出することにより得られるフォーカスレンズ１３の移動量である。これにより、マニュアルフォーカス移動量算出回路３２では、マニュアルフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が算出される。この算出されたフォーカスレンズ１３の移動量は信号切換器３３の端子ｂに送られる。
【００３１】
ここで、信号切換器３３は、切換信号によって、オートフォーカス動作時には端子ａ側に切換接続され、マニュアルフォーカス動作時には端子ｂ側に切換接続されるものである。この信号切換器３３が切り換えられることにより、オートフォーカス動作時又はマニュアルフォーカス動作時のフォーカスレンズ１３の移動量が加算器３４に送られる。加算器３４からの出カは、フォーカス位置検出回路３５に送られると共に、信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られる。フォーカス位置検出回路３５では、フォーカスレンズ１３の移動量に基づいて、フォーカス位置が検出されてフォーカス位置信号が出カされる。このフォーカス位置信号は、フォーカス補正量算出回路３６に送られる。
【００３２】
このフォーカス補正量算出回路３６には、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置が入カされている。このフォーカス補正量算出回路３６では、フォーカス位置信号を用い、ＮＤ位置情報Ｓ６の変化に応じて、被写体に対して合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を補正するフォーカス補正量が算出されて、加算器３４に出カされる。
【００３３】
加算器３４では、フォーカス補正量が信号切換器３３を介して出カされるフォーカスレンズ１３の移動量に加算されて、フォーカスレンズ１３の移動量が信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られることにより、ＮＤ２４のＮＤ位置が変化しても、被写体に対して常に合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を制御することができる。
【００３４】
ここで、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカス補正量は、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｆとすると、以下の式（１）で表される。
【００３５】
フォーカス補正量＝ｆ（ＮＤ位置）・・・（１）
【００３６】
次に、ＮＤ２４のＮＤ位置の変化に応じてフォーカスレンズ１３の位置を制御する場合に、ズーム位置も用いる場合を説明する。
【００３７】
上述したズーム動作時に入カされるズーム指示信号は、レンズ駆動回路２０のズーム移動量算出回路３９に送られる。このズーム移動量算出回路３９では、ズームレンズ１２の移動量が算出される。この算出されたズームレンズ１２の移動量は、ズーム位置検出回路３８に送られると共に、信号Ｓ１としてレンズドライバ１６に送られる。ズーム位置検出回路３８では、ズームレンズ１２の移動量に基づいて、ズーム位置が検出されてズーム位置信号が出カされる。このズーム位置信号は、フォーカス補正量算出回路３６に送られる。尚、ズーム位置は、センサ等によって検出するようにしてもよい。
【００３８】
このフォーカス補正量算出回路３６には、上述のように、ＮＤ位置検出センサ２６からのＮＤ位置情報Ｓ６、即ち、ＮＤ２４のＮＤ位置及びフォーカス位置検出回路３５からのフォーカス位置信号が入カされる。このフォーカス補正量算出回路３６では、ＮＤ位置情報Ｓ６及びズーム位置信号の変化に応じて、被写体に対して焦点が合焦するようにフォーカス補正量が算出され、加算器３４に出カされる。
【００３９】
加算器３４では、信号切換器３３を介して出カされるフォーカスレンズ１３の移動量にフォーカス補正量が加算されて、フォーカスレンズ１３の移動量が信号Ｓ２としてレンズドライバ１６に送られることにより、ズームレンズ１２の位置及びＮＤ２４のＮＤ位置が変化しても、被写体に対して常に合焦するように、フォーカスレンズ１３の位置を制御することができる。
【００４０】
ここで、ＮＤ２４のＮＤ位置及びズーム位置に応じたフォーカス補正量は、ＮＤ２４のＮＤ位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｆとし、ズーム位置に応じたフォーカスレンズ１３の位置を補正する補正量を求める関数をｇとすると、以下の式（２）で表される。
【００４１】
フォーカス補正量＝ｆ（ＮＤ位置）×ｇ（ズーム位置）・・・（２）
【００４２】
尚、フォーカス補正量を求める方法としては、上記式（１）又は式（２）の演算によって求める方法の他に、記憶されるデータテーブルに基づいて求める方法等が考えられるが、フォーカスレンズ１３の特性に応じたフォーカス補正量が求められる方法であれば良い。
【００４３】
また、上記実施の形態の撮像装置においては、フォーカスレンズ駆動手段及びズームレンズ駆動手段の一部が一体化されて、レンズドライバ１６として表示されているが、このレンズドライバ１６は、フォーカスレンズ１３の駆動制御のためのレンズドライバ１６と、ズームレンズ１２の駆動制御のためのレンズドライバ１６とに、それぞれ分離した構成であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係るレンズ駆動装置は、検出するＮＤ位置に応じて、フォーカスレンズの移動量に基づいたフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化による被写体に対する焦点のずれ、所謂、ピントずれを回避することができる。
具体的には、マニュアルフォーカス動作時には、被写体にビントを合わせた後に、ＮＤ位置の変化によって被写体のビントがずれることを回避することができる。
又、フォーカスレンズによるズームトラッキング動作時のＮＤ位置の変化によって被写体のピントがずれることを回避することができるという効果がある。
【００４５】
また、ズームレンズの移動量に基づいたズーム位置及び検出するＮＤ位置に応じて、フォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することにより、ＮＤ位置及びズーム位置に応じてフォーカスレンズの位置を制御するので、ＮＤ位置の変化及びズーム位置の変化によるピントずれを回避することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置の構成図である。
【図２】同、レンズ駆動回路の構成図である。
【図３】同、アイリスを貼りつけたＮＤと、アイリスとの関係を示した説明図である。
【図４】同、独立制御できるＮＤと、アイリスとの関係を示す説明図である。
【図５】同、手動で動くＮＤと、アイリスとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１１；レンズブロック、１２；ズームレンズ、１３；フォーカスレンズ、１４；ステップモータ、１５；ステップモータ、１６；レンズドライバ、１７；ＣＣＤ、１８；カメラ信号処理回路、１９；オートフォーカス処理回路、２０；レンズ駆動回路、２１；アイリス、２２；アイリスドライバ、２３；アイリス位置検出センサ、２４；ＮＤ、２５；ＮＤドライバ、２６；ＮＤ位置検出センサ、２７；ＡＥ処理回路、３１；オートフォーカス移動量算出回路、３２；マニュアルフォーカスィ同僚算出回路、３３；信号切換器、３４；加算器、３５；フォーカス位置検出回路、３６；フォーカス補正量算出回路、３８；ズーム位置検出回路、３９；ズーム移動量算出回路。
Claims (8)
- 被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、
上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、
上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、
を備えてなるレンズ駆動装置。 - 焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、
上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、
上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。 - 被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、
上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される前記フォーカスレンズの移動量に基づいてフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、
上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤの位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、
を備えてなるレンズ駆動装置。 - 焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、
上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、
上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。 - 被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、
上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、
上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、
上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、
上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、
を備えてなることを特徴とする撮像装置。 - 焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、
上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、
上記フォーカス補正量算出手段では、上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。 - 被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズの位置を移動させるフォーカスレンズ駆動手段と、
上記フォーカスレンズ駆動手段により移動される上記フォーカスレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するアイリスの位置を検出するアイリス位置検出手段と、
上記被写体からの光量を調整するＮＤの位置を検出するＮＤ位置検出手段と、
上記アイリス位置検出手段からのアイリスの位置並びに上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、
上記フォーカスレンズを介した上記被写体からの光を受光して画像信号に変換する撮像手段と、
上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段と、
を備えてなることを特徴とする撮像装置。 - 焦点距離を可変するズームレンズの位置を移動させるズームレンズ駆動手段と、
上記ズームレンズ駆動手段により移動される上記ズームレンズの移動量に基づいてズーム位置を検出するズーム位置検出手段とを更に有し、
上記フォーカス補正量算出手段では、上記アイリス位置検出手段からのアイリス位置及び上記ＮＤ位置検出手段からのＮＤ位置及び上記ズーム位置検出手段からのズーム位置に応じて、上記フォーカス位置検出手段からのフォーカス位置を補正制御するフォーカス補正量を算出することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2002335186A JP2004170612A (ja) | 2002-11-19 | 2002-11-19 | レンズ駆動装置及び撮像装置 |
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Family Applications (1)
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