JP2008058819A - Lens device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズ装置に係り、特にテレビカメラのカメラ本体に装着されるレンズ装置に関する。 The present invention relates to a lens device, and more particularly to a lens device mounted on a camera body of a television camera.
テレビカメラ用のレンズ装置において、フォーカスレンズ等の移動レンズは、光軸方向に移動自在に支持され、モータ等の駆動によって移動される。モータは、固定鏡胴の外側に配置されており、ヘリコイドや送りネジ機構を介して移動レンズに連結される。たとえば、特許文献1のレンズ装置は、フォーカスレンズの移動枠とモータが送りネジ機構を介して連結されており、モータを駆動することによってフォーカスレンズが光軸方向に移動される。また、特許文献2のレンズ装置は、フォーカスレンズの移動枠と駆動源とがヘリコイドを介して連結されている。
しかしながら、従来のレンズ装置は、送りネジ機構やヘリコイドを介してレンズ枠を移動させるため、レンズ枠の移動時に作動音が大きいという問題があった。特にテレビレンズ装置では、フォーカスレンズが大きいため、ヘリコイドや送りネジにかかる負荷が大きく、作動音が大きいという問題があった。 However, since the conventional lens device moves the lens frame via a feed screw mechanism or a helicoid, there is a problem that the operating noise is large when the lens frame is moved. In particular, the television lens device has a problem in that since the focus lens is large, the load applied to the helicoid and the feed screw is large and the operation noise is large.
そこで、カム機構を用いてレンズ枠を移動させることが考えられる。しかし、その場合には、固定鏡胴の外側にカム筒が配置されることになるため、可動部の露出が大きくなり、この露出を覆うために大きなカバーを固定鏡胴に取り付けなければならないという問題があった。 Therefore, it is conceivable to move the lens frame using a cam mechanism. However, in this case, since the cam cylinder is disposed outside the fixed barrel, the exposure of the movable part becomes large, and a large cover must be attached to the fixed barrel to cover this exposure. There was a problem.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズを移動させる際の作動音を小さくすることができ、可動部の露出を少なくすることのできるレンズ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a lens device that can reduce the operating sound when moving the lens and can reduce the exposure of the movable portion. .
請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、側面に開口を有する固定鏡胴と、該固定鏡胴の内部に設けられて光軸方向に移動自在に支持されるレンズ枠と、前記固定鏡胴の内部に設けられて回動自在に支持されるとともに、前記レンズ枠にカム機構を介して連結され、回動することによって前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカム筒と、前記固定鏡胴の外側に設けられ、前記カム筒を回動させる回動駆動手段と、前記固定鏡胴の開口を通って前記カム筒と前記回転駆動手段とを接続する無端状のベルトと、前記ベルトに係合されることにより該ベルトのテンションを調節するテンション調節ローラと、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a fixed lens barrel having an opening on a side surface, a lens frame provided inside the fixed lens barrel and supported so as to be movable in the optical axis direction, A cam barrel that is provided inside the fixed lens barrel and is rotatably supported, is connected to the lens frame via a cam mechanism, and rotates to move the lens frame in the optical axis direction; A rotation driving means that is provided outside the fixed lens barrel and rotates the cam cylinder; an endless belt that connects the cam cylinder and the rotation driving means through an opening of the fixed lens barrel; And a tension adjusting roller that adjusts the tension of the belt by being engaged with the belt.
請求項1に記載の発明によれば、カム筒をベルトで駆動するようにしたので、送りネジ機構やヘリコイドを用いる場合に比べて作動音を小さくすることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the cam cylinder is driven by the belt, the operation noise can be reduced as compared with the case where a feed screw mechanism or a helicoid is used.
また、請求項1に記載の発明によれば、カム筒を固定鏡胴の内部に配置するとともに、固定鏡胴の側面に開口を形成してカム筒と回転駆動手段とをベルトで連結するようにしたので、可動部の露出を最小限に抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the cam barrel is disposed inside the fixed barrel, and an opening is formed in the side of the fixed barrel so that the cam barrel and the rotation driving means are connected by the belt. As a result, exposure of the movable part can be minimized.
請求項2に記載の発明は請求項1の発明において、前記固定鏡胴には、前記固定鏡胴の開口と該開口から前記固定鏡胴の外側に引き出されたベルトとを覆うカバーが、前記固定鏡胴に着脱自在に設けられることを特徴とする。請求項2に記載の発明によれば、カバーを取り付けることによって、可動部の露出部分を覆うことができ、埃等による作動不良を確実に防止することができる。また、本発明によれば、可動部の露出部分が小さいので、カバーを小さくすることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the fixed lens barrel includes a cover that covers an opening of the fixed lens barrel and a belt drawn from the opening to the outside of the fixed lens barrel. A fixed lens barrel is detachably provided. According to invention of
請求項3に記載の発明は請求項1又は2の発明において、前記カム筒は、該カム筒の外周面と前記固定鏡胴の内周面との間に配置されたリング状のベアリングを介して支持されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the cam cylinder includes a ring-shaped bearing disposed between the outer peripheral surface of the cam cylinder and the inner peripheral surface of the fixed barrel. It is characterized by being supported.
本発明によれば、カム筒を固定鏡胴の内部に配置するとともに、固定鏡胴の側面に開口を形成してカム筒と回転駆動手段とをベルトで連結するようにしたので、可動部の露出を最小限に抑えることができるとともに、作動音を小さくすることができる。 According to the present invention, the cam cylinder is disposed inside the fixed barrel, and an opening is formed in the side surface of the fixed barrel so that the cam cylinder and the rotation driving means are connected by the belt. Exposure can be minimized and the operating noise can be reduced.
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ装置の好ましい実施の形態について詳述する。 Preferred embodiments of a lens apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るレンズ装置を適用したテレビレンズ装置の撮影光学系を示す模式図である。同図に示すテレビレンズ装置10は、放送用又は業務用のテレビカメラのカメラ本体12に装着されて使用される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a photographing optical system of a television lens apparatus to which a lens apparatus according to the present invention is applied. A
図1に示すように、テレビレンズ装置10の撮影光学系には、ハーフミラー14が配置されており、このハーフミラー14によって、カメラ本体12に被写体光を導く光軸Oに沿った通常の本線光路から、光軸O′に沿ったAF用光路が分岐される。すなわち、撮影光学系は、カメラ本体へと被写体光を導く光軸Oに沿った本線光路と、光軸Oの光路から分岐される光軸O′に沿った上記AF用光路とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
本線光路上には、前側(被写体側)から順にフォーカスレンズ(群)FL、ズームレンズ(群)ZL、絞りI、前側リレーレンズ(群)RA、ハーフミラー14、後側リレーレンズ(群)RBが配置されている。
On the main optical path, the focus lens (group) FL, zoom lens (group) ZL, aperture I, front relay lens (group) RA,
フォーカスレンズ(群)FLは、後述するように複数のレンズ群から成り、その一部のレンズ群を光軸O方向に移動することによって、焦点位置(ピントが合う位置)が変化する。ズームレンズZLは光軸O方向に移動自在に支持されており、このズームレンズZLが光軸O方向に前後移動することによって、ズーム倍率(焦点距離)が変化する。絞りIは開閉動作するように構成され、絞りIの位置(開口度)が変化することによって、撮影光学系を通過する被写体光の光量が変化する。 The focus lens (group) FL is composed of a plurality of lens groups as will be described later, and the focal position (the position where the focus is achieved) changes by moving some of the lens groups in the direction of the optical axis O. The zoom lens ZL is supported so as to be movable in the direction of the optical axis O, and the zoom magnification (focal length) changes as the zoom lens ZL moves back and forth in the direction of the optical axis O. The diaphragm I is configured to open and close. When the position (aperture) of the diaphragm I changes, the amount of subject light passing through the photographing optical system changes.
被写体から撮影レンズに入射した被写体光は、これらフォーカスレンズFL、ズームレンズZL、絞りI、前側リレーレンズRA、ハーフミラー14、後側リレーレンズRBを順に通過して、カメラ本体12内の光学系に入射する。カメラ本体12の光学系には、入射した被写体光を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の波長に分解する色分解光学系30と、色分解された各色の被写体光の像を撮像するR、G、Bごとの映像用CCDが配置されている。尚、光学的に等価な光路長の位置に配置されたR、G、Bの映像用CCDを同図に示すように1つの映像用CCD32で表す。映像用CCD32の撮像面に入射した被写体光は、映像用CCD32によって光電変換される。そして、カメラ本体12内の所定の信号処理回路によって記録又は再生用の映像信号が生成される。
Subject light incident on the photographing lens from the subject passes through the focus lens FL, zoom lens ZL, aperture I, front relay lens RA,
一方、AF用光路には、後側リレーレンズRBと同等のAF用リレーレンズRB′と、ミラー18と、2つのプリズム20A、20Bから構成される光分割光学系20と、上記AF用CCD16A、16Bが配置されている。ハーフミラー14では、前側リレーレンズRAを通過して入射した被写体光が2つに分割される。入射した被写体光のうち、ハーフミラー14を透過した被写体光は、上述のように光軸Oの本線光路に沿ってカメラ本体12へと導かれる。ハーフミラー14で反射した被写体光は、上記光軸Oに略垂直な光軸O′のAF用光路へと導かれる。尚、ハーフミラー14に入射した被写体光に対して、例えば約50%の光量の被写体光がハーフミラー14を透過する。但し、ハーフミラー14として、任意の透過率と反射率の特性を有するものを使用することができる。
On the other hand, the AF optical path includes an AF relay lens RB ′ equivalent to the rear relay lens RB, a
ハーフミラー14で反射してAF用光路へと導かれた被写体光は、AF用リレーレンズRB′を通過した後、ミラー18で全反射して光分割光学系20に入射する。光分割光学系20に入射した被写体光は、第1プリズム20Aと第2プリズム20Bとが接合する部分のハーフミラー面Mで光量が等価な2つの被写体光に分割される。ハーフミラー面Mで反射した被写体光は、一方のAF用CCD16Aの撮像面に入射し、ハーフミラー面Mを透過した被写体光は他方のAF用CCD16Bの撮像面に入射する。
The subject light reflected by the
AF用CCD16A、16Bで撮影されて得られた映像信号は、光路長差方式のAFにおいて使用される。
Video signals obtained by the
また、AF用リレーレンズRB′は光軸O′方向に移動可能になっており、鏡胴に設置された図示しないモータによって駆動されるようになっている。AF用リレーレンズRB′の位置が変化すると、AF用光路に分岐された被写体光が結像する位置が変化し、被写体光が結像する位置と、AF用CCDの撮像面との相対的な位置関係が変化する。これによって、AF用CCD16A、16Bの撮像面が配置される位置を変化させる場合と同等の効果が得られる。
Further, the AF relay lens RB ′ is movable in the direction of the optical axis O ′ and is driven by a motor (not shown) installed on the lens barrel. When the position of the AF relay lens RB ′ changes, the position at which the subject light branched into the AF optical path changes, and the relative position between the position at which the subject light forms an image and the imaging surface of the AF CCD is changed. The positional relationship changes. As a result, an effect equivalent to that obtained when the position where the imaging surfaces of the
AF制御では、AF用CCD16A、16Bによって得られた映像信号に基づいて、フォーカスレンズFLの一部のレンズ群が光軸O方向に移動するように制御される。なお、AF制御については後に詳説する。
In the AF control, a part of the lens group of the focus lens FL is controlled to move in the optical axis O direction based on the video signals obtained by the
次に、フォーカスレンズFLの駆動機構について図2〜図4に基づいて説明する。図2はレンズ装置10の断面図であり、図3は図2の3−3線に沿う断面図であり、図4は分解斜視図を示している。なお、図2は、図3の2−2線の位置における断面を示している。
Next, the drive mechanism of the focus lens FL will be described with reference to FIGS. 2 is a cross-sectional view of the
図2に示すように、フォーカスレンズFLは、三つのレンズ群FLa、FLb、FLcを備える。各レンズ群FLa、FLb、FLcはそれぞれレンズ枠62a、62b、62cに支持されており、そのうち、レンズ枠62aは、固定鏡胴(本体)60に固定されている。
As shown in FIG. 2, the focus lens FL includes three lens groups FLa, FLb, and FLc. The lens groups FLa, FLb, and FLc are supported by
固定鏡胴60は、径の大きい外筒部60Xと、径の小さい内筒部60Yとを備えており、外筒部60Xの先端にレンズ枠62aが固定されている。また、外筒部60Xと内筒部60Yとの間には、カム筒64が設けられており、このカム筒64は、リング状のベアリング68、68を介して外筒部60Xに回動自在に支持される。
The
カム筒64の内周面には、図3に示すように四個のカム溝66b、66b、66c、66cが形成されており、このカム溝66b、66cに後述のカムピン90b、90cが係合される。
As shown in FIG. 3, four
図4に示すように、カム筒64の基端側の外周面には、ギア70が形成される。このギア70には、図5、図6に示す無端状ベルト72が係合される。無端状ベルト72は、固定鏡胴60の外筒部60Xに形成された開口76から固定鏡胴60の外側に引き出され、プーリ74に巻きかけられる。プーリ74は、固定鏡胴60と連結する本体78に回動自在に支持され、不図示のモータの回転軸に連結される。したがって、モータを駆動することによってプーリ74が回転し、無端状ベルト72が周回移動するので、カム筒64を回動させることができる。
As shown in FIG. 4, a
また、無端状ベルト72には、テンション調整ローラ79、79が係合されている。テンション調整ローラ79、79は、固定鏡胴60の外側に配置されるとともに、本体78に取り付けられ、回動自在に支持されている。また、テンション調整ローラ79、79は、図6の矢印方向に位置を調節できるようになっており、テンション調整ローラ79、79の位置を調節することによって無端状ベルト72のテンションが調節される。これにより、無端状ベルト72を所定のテンションでカム筒64とギア70に巻きかけることができ、モータの回転駆動力をカム筒64に確実に伝達することができる。
Further,
なお、固定鏡胴60の開口76には、カバー77が着脱自在に取り付けられる。このカバー77を装着することによって、プーリ74、テンション調整ローラ79、79、及び、無端状ベルト72の一部がカバー77の内部に収納される。これにより、可動部の露出が無くなるので、埃等が可動部に付着して作動不良を起こすことを確実に防止することができる。
A
図2に示すように、固定鏡胴60の内筒部60Yの内側には、フォーカスレンズFLbを保持するレンズ枠62bと、フォーカスレンズFLcを保持するレンズ枠62cが配置される。
As shown in FIG. 2, a
図3、図4に示すようにレンズ枠62bの外周面には、四個のガイド部材80b、80b…がレンズ枠62bと一体で形成されている。ガイド部材80bは、円周方向に等間隔(90°間隔)で配置されている。また、ガイド部材80bは、レンズ枠62bの外周面から突出し、且つ、光軸O方向にレンズ枠62cに向かって延出されている。ガイド部材80bの外面には直進溝82bが光軸O方向に形成されており、この直進溝82bにガイドピン84b、86bが係合される。
As shown in FIGS. 3 and 4, four
ガイドピン84b、86bは、固定鏡胴60の内筒部60Yの内周面に設けられる。また、図7に示すようにガイドピン84b、86bは、その先端にローラ85b、87bが回動自在に支持されており、このローラ85b、87bを介して直進溝82bに係合される。一個の直進溝82bには、二個のガイドピン84bと、二個のガイドピン86bが係合される。このうち、ガイドピン86bは、ローラ87bの回動軸p1と、固定鏡胴60への取付軸p2とが偏心して設けられる。したがって、ガイドピン86bを固定鏡胴60に取り付ける際に取付軸p2を中心に回動させることによって、ローラ87bの位置を調節することができ、ローラ87を直進溝82bの側面に確実に係合させることができる。
The guide pins 84b and 86b are provided on the inner peripheral surface of the inner
このように直進溝82bを有するガイド部材80bをレンズ枠62bに設け、直進溝82bに係合するガイドピン84b、86bを固定鏡胴60に設けたので、レンズ枠62bは、固定鏡胴60に対して光軸O方向に移動自在に支持される。
As described above, the
図3に示すように、レンズ枠62bの外周面には、二個のカムピン90bが突設される。各カムピン90bは、円周方向においてガイド部材80bと異なる位置に配置され、且つ、光軸O方向においてレンズ枠62bのレンズ枠62c側端部に配設されている。このカムピン90bは、固定鏡胴60の光軸O方向の開口94bを貫通して配置され、カム筒64のカム溝66bに係合される。したがって、カム筒64を回動させることによってカムピン90bが光軸O方向に移動し、レンズ枠62bが光軸O方向に前後移動される。なお、固定鏡胴60の開口94bは、カムピン90bの径よりも大きい幅で形成されており、カムピン90bは固定鏡胴60に接触することなく配置される。
As shown in FIG. 3, two
一方、レンズ枠62cは、その外径がレンズ枠62bの内径よりも小さく形成されており、レンズ枠62cをレンズ枠62bの内側に入れ子式に組み合わせることができるようになっている。レンズ枠62cは、レンズ枠62bと同様に、その外周面に四個のガイド部材80c、80c…が設けられている。ガイド部材80cは、円周方向に等間隔(90°間隔)で配置されており、レンズ枠62cと一体で形成される。また、ガイド部材80cは、レンズ枠62cの外周面から突出し、且つ、光軸O方向にレンズ枠62bに向かって延出されている。このガイド部材80cは、レンズ枠62bとレンズ枠62cを入れ子式に組み合わせた際に、図8に示すように、レンズ枠62bの外側で、且つ、ガイド部材80b、80b同士の間に配置される。すなわち、レンズ枠62bとレンズ枠62cとを入れ子式に組み合わせた際に、ガイド部材80bとガイド部材80cとが円周方向に交互に、互い違いに配置される。
On the other hand, the outer diameter of the
図3、図4に示すように、ガイド部材80cの外面には直進溝82cが光軸O方向に形成されており、この直進溝82cにガイドピン84c、86cが係合される。ガイドピン84c、86cは、固定鏡胴60の内筒部60Yの内周面に設けられる。また、ガイドピン84c、86cは、ガイドピン84b、86bと同様に、その先端にローラ(不図示)が回動自在に支持され、このローラを介して直進溝82cに係合される。一個の直進溝82cには、二個のガイドピン84cと、二個のガイドピン86cが係合するように配置される。このうち、ガイドピン86cは、ガイドピン86bと同様に、ローラの回転軸と取付軸とが偏心して設けられており、ローラの位置を自在に調節できるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
このように直進溝82cを有するガイド部材80cをレンズ枠62cに設け、直進溝82cに係合するガイドピン84c、86cを固定鏡胴60に設けたので、レンズ枠62cは固定鏡胴60に対して光軸O方向に移動自在に支持される。
As described above, the
レンズ枠62cの外周面には、カムピン90cが突設される。カムピン90cは、円周方向においてガイド部材80cと異なる位置に配置され、且つ、光軸方向においてレンズ枠62cのレンズ枠62b側端部に配設される。このカムピン90cは、レンズ枠62bとレンズ枠62cとを入れ子式に組み合わせて固定鏡胴60に組み付けた際に、レンズ枠62bのカムピン90bと円周方向に異なる位置で、且つ、光軸O方向に略同じ位置に配置される。なお、レンズ枠62bのレンズ枠62c側端部には、カムピン90cの位置に切欠溝63bが形成され、この切欠溝63bにカムピン90cが非接触で入り込むようになっており、これによって、カムピン90bとカムピン90cが光軸O方向の略同じ位置に配置される。
A
カムピン90cは、固定鏡胴60の内筒部60Yに形成された光軸O方向の開口94cを貫通するように配置され、カム筒64のカム溝66cに係合される。したがって、カム筒64を回動させることによってカムピン90cが光軸O方向に移動し、レンズ枠62cが光軸O方向に前後移動される。なお、固定鏡胴60の開口94cは、カムピン92cの径よりも大きい幅で形成されており、カムピン90cは固定鏡胴60に接触することなく配置される。
The
なお、カム筒64は、カム溝66bとカム溝66cが異なる形状で形成されており、移動レンズ枠62bと移動レンズ枠62cとは異なる移動パターン(すなわち、異なる移動速度、移動量、又は、異なるタイミング)で移動するようになっている。
In the
上記の如く構成されたレンズ装置10によれば、カム筒64が固定鏡胴60(具体的には外筒部60X)の内部に配置されるとともに、固定鏡胴60の側面に開口76が形成されており、この開口76を介して無端状ベルト72がカム筒64とプーリ74とに巻きかけられている。したがって、カム筒64を回転させる際の可動部の露出が非常に少ない。さらに、本実施の形態によれば、その可動部の露出部分にカバー77が装着されており、可動部は確実にカバー77及び固定鏡胴60によって覆われる。これにより、埃等による作動不良を確実に防止することができる。
According to the
また、本実施の形態によれば、無端状ベルト72によってカム筒64を回転させるので、送りネジ機構やヘリコイドを用いる場合よりも、作動音を小さくすることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
さらに、本実施の形態によれば、テンション調整ローラ79、79が設けられ、無端状ベルト72のテンションを調整できるようにしたので、無端状ベルト72の装着を容易に行うことができるとともに、無端状ベルト72を確実にカム筒64とプーリ74に巻きかけることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
次に本実施の形態におけるAF制御について説明する。 Next, AF control in the present embodiment will be described.
図9は、上記レンズレンズ装置10を用いたAF制御に関連する制御系の構成を示した構成図である。尚、制御系の構成部品は、主に鏡胴側部に装着される図示しないドライブユニットに搭載されている。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a control system related to AF control using the
AF制御に関する制御系は、フォーカスレンズFL(具体的には上記のFLb、FLc)とAF用リレーレンズRB′に対する制御を行うもので、システム全体を統括的に制御するCPU40と、フォーカスレンズFLとAF用リレーレンズRB′の各々に連結されたモータFM、RM及び位置センサFP、RPと、各モータFM、RMに接続されたアンプFD、RDと、上記一対のAF用CCD14A、14Bから得られる映像信号に基づいてAF制御に必要な情報を取得するAF回路50等から構成されている。
The control system related to AF control controls the focus lens FL (specifically, the above FLb and FLc) and the AF relay lens RB ′. The
CPU40から各アンプFD、RDに所定値の駆動信号が出力されると、各モータFM、RMは、その駆動信号の値に応じた速度で回動し、各モータFM、RMの回動速度に応じた速度でフォーカスレンズFL、AF用リレーレンズRB′が移動する。また、各位置センサFP、RPからCPU40にフォーカスレンズFLとAF用リレーレンズRB′の現在位置を示す位置信号が与えられるようになっている。これによって、CPU40は、フォーカスレンズFLとリレーレンズRB′を所望の移動速度又は所望の位置となるように制御することができるようになっている。
When a drive signal having a predetermined value is output from the
AF制御時において、CPU40は、AF回路50から得られるAF情報に基づいて、カメラ本体12の映像用CCD32で撮影される映像において所定の被写体が合焦状態となるようにフォーカスレンズFLを制御する。
At the time of AF control, the
ここで、本オートフォーカスシステムにおけるAF制御の基本的制御内容について説明する。図10は、カメラ本体12の映像用CCD32と一対のAF用CCD16A、16Bとを同一の光軸上に表した図である。同図に示すように、一方のAF用CCD16Aの撮像面に入射する被写体光の光路長は、他方のAF用CCD16Bの撮像面に入射する被写体光の光路長よりも短く設定され、基準状態において映像用CCD32の撮像面に入射する被写体光の光路長は、その中間の長さとなるように設定されている。即ち、一対のAF用CCD16A、16Bの撮像面は、それぞれ映像用CCD32の撮像面に対して前後等距離dの位置となるように配置されている。尚、後述のようにAF用リレーレンズRB′の位置が移動することによって、映像用CCD32の撮像面とAF用CCD16A、16Bの撮像面との位置関係が変化するが、このような基準状態となるときのAF用リレーレンズRB′の位置を基準位置とする。
Here, basic control contents of AF control in the present autofocus system will be described. FIG. 10 shows the
このようにレンズ装置10に配置された一対のAF用CCD16A、16Bによれば、レンズ装置10に入射した被写体光を映像用CCD32の撮像面に対して前後の等距離の位置にそれぞれ撮像面を配置した場合と等価な映像信号が取得されるようになっている。尚、AF用CCD16A、16Bはカラー映像を撮像するものである必要はなく、本実施の形態ではAF用CCD16A、16Bから白黒の映像信号(輝度信号)が取得されるものとする。
According to the pair of
図9のAF回路50において、各AF用CCD16A、16Bによって得られた映像信号は、A/D変換器52によりデジタル信号に変換された後、ハイパスフィルタ(HPF)54に入力され、HPF54によって高域周波数成分の信号のみが抽出される。高域周波数成分のみの信号が抽出された映像信号は、続いてゲート回路56に入力され、ゲート回路56により、撮影範囲(画面)内に設定された所定のAFエリア(例えば画面中央の矩形エリア)に対応する範囲内の映像信号が抽出される。
In the
尚、AFエリアの範囲は、CPU40からの指示信号によって設定され、所定のコントローラを使用して操作者が所望の範囲を指定できるようにすることも可能である。
The range of the AF area is set by an instruction signal from the
ゲート回路56によって抽出された映像信号は、AF用CCD16Aから得られたものは加算回路58Aによって、AF用CCD16Bから得られたものは加算回路58Bによって1フィールド分ずつ積算され、その積算値が1フィールドごとにAF回路50から出力される。
The video signal extracted by the
このようにして各加算回路58A、58Bから得られる積算値は、それぞれAF用CCD16A、16Bで撮像された被写体画像のコントラストの高さを評価する値を示す。本明細書ではこの積算値を焦点評価値というものとする。また、AF用CCD16Aの映像信号から得られた焦点評価値をchAの焦点評価値、AF用CCD16Bの映像信号から得られた焦点評価値をchBの焦点評価値というものとする。
The integrated values obtained from the
CPU40は、このようして得られたchAとchBの焦点評価値に基づいて映像用CCD32に対する撮影光学系のピント状態を検出する。ピント状態の検出は、次のような原理で行われる。図11は、横軸に撮影レンズ60のフォーカスレンズFLの位置(フォーカス位置)、縦軸に焦点評価値をとり、ある被写体を撮影した際のフォーカス位置と焦点評価値との関係を例示した図である。図中実線で示す曲線A、Bは、それぞれAF用CCD16A、16Bから得られるchAとchBの焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。一方、図中点線で示す曲線Cは、映像用CCD32から得られた映像信号により焦点評価値を求めたと仮定した場合の焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。
The
同図において、ピント状態が合焦となるのは、曲線Cで示す映像用CCD32の焦点評価値が最大(極大)となるときのフォーカス位置F0にフォーカスが設定された場合である。もし、撮影光学系のフォーカスがその合焦位置F0よりも至近側のフォーカス位置F1に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F1に対応する曲線Aの値VA1となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F1に対応する曲線Bの値VB1となる。この場合、図から分かるようにchAの焦点評価値VA1の方が、chBの焦点評価値VB1よりも大きくなる。このことから、chAの焦点評価値VA1の方が、chBの焦点評価値VB1よりも大きい場合には、フォーカスが合焦位置F0よりも至近側に設定されている状態、すなわち、前ピンの状態であることが分かる。
In the figure, the focus state is in focus when the focus is set at the focus position F0 when the focus evaluation value of the
一方、撮影光学系がフォーカスが合焦位置F0よりも無限遠側のフォーカス位置F2に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F2に対応する曲線Aの値VA2となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F2に対応する曲線Bの値VB2となる。この場合、chAの焦点評価値VA2の方が、chBの焦点評価値VB2よりも小さくなる。このことから、chAの焦点評価値VA2の方が、chBの焦点評価値VB2よりも小さい場合には、フォーカスが合焦位置F0よりも無限遠側に設定されている状態、すなわち、後ピンの状態であることが分かる。 On the other hand, when the photographing optical system is set to the focus position F2 on the infinity side of the focus position F0, the focus evaluation value of chA is the value VA2 of the curve A corresponding to the focus position F2, The focus evaluation value of chB is the value VB2 of the curve B corresponding to the focus position F2. In this case, the chA focus evaluation value VA2 is smaller than the chB focus evaluation value VB2. From this, when the focus evaluation value VA2 for chA is smaller than the focus evaluation value VB2 for chB, the focus is set to the infinity side from the focus position F0, that is, the rear pin It turns out that it is in a state.
これに対して、撮影光学系のフォーカスがフォーカス位置F0、即ち、合焦位置に設定されている場合には、chAの焦点評価値は、フォーカス位置F0に対応する曲線Aの値VA0となり、chBの焦点評価値は、フォーカス位置F0に対応する曲線Bの値VB0となる。この場合、chAの焦点評価値VA0とchBの焦点評価値VB0は等しくなる。このことから、chAの焦点評価値VA0とchBの焦点評価値VB0とが等しい場合にはフォーカスが合焦位置F0に設定されている状態、すなわち、合焦状態であることが分かる。 On the other hand, when the focus of the photographing optical system is set to the focus position F0, that is, the focus position, the focus evaluation value of chA is the value VA0 of the curve A corresponding to the focus position F0, and chB Is the value VB0 of the curve B corresponding to the focus position F0. In this case, the chA focus evaluation value VA0 is equal to the chB focus evaluation value VB0. From this, it can be seen that when the focus evaluation value VA0 for chA and the focus evaluation value VB0 for chB are equal, the focus is set at the focus position F0, that is, the focus state.
このようにchAとchBの焦点評価値によって、撮影光学系の現在のピント状態が映像用CCD32に対して前ピン、後ピン、合焦のいずれの状態であるかを検出することができる。
In this way, it is possible to detect whether the current focus state of the imaging optical system is the front pin, the rear pin, or the in-focus state with respect to the
図9におけるCPU40は、AF制御時において、上記のようにしてchAとchBの焦点評価値に基づいて映像用CCD32に対する撮影光学系のピント状態を逐次検出しながら、合焦状態となるようにフォーカスレンズFLを制御する。例えば、ピント状態が前ピンの場合にはフォーカスレンズFLを無限遠方向に移動させ、ピント状態が後ピンの場合にはフォーカスレンズFLを至近方向に移動させる。そして、ピント状態が合焦の場合には、フォーカスレンズFLを停止させる。これによって、撮影レンズのピント状態が合焦となる位置にフォーカスレンズFLが移動して停止する。このように光路長差を有する複数のAF用CCDを用いて自動ピント調整を行うAFの方式を光路長差方式と称している。
In the AF control, the
10…レンズ装置、12…カメラ本体、60…固定鏡胴、60X…外筒部、60Y…内筒部、62a〜62c…レンズ枠、64…カム筒、66b、66c…カム溝、70…ギア、72…無端状ベルト、74…プーリ、76…開口、77…カバー、78…本体、80b、80c…ガイド部材、82b、82c…直進溝、84b、84c、86b、86c…ガイドピン、90b、90c…カムピン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該固定鏡胴の内部に設けられて光軸方向に移動自在に支持されるレンズ枠と、
前記固定鏡胴の内部に設けられて回動自在に支持されるとともに、前記レンズ枠にカム機構を介して連結され、回動することによって前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカム筒と、
前記固定鏡胴の外側に設けられ、前記カム筒を回動させる回動駆動手段と、
前記固定鏡胴の開口を通って前記カム筒と前記回転駆動手段とを接続する無端状のベルトと、
前記ベルトに係合されることにより該ベルトのテンションを調節するテンション調節ローラと、を備えたことを特徴とするレンズ装置。 A fixed barrel having an opening on the side;
A lens frame provided inside the fixed lens barrel and supported so as to be movable in the optical axis direction;
A cam barrel that is provided inside the fixed lens barrel and is rotatably supported, is connected to the lens frame via a cam mechanism, and rotates to move the lens frame in the optical axis direction;
A rotation driving means provided on the outer side of the fixed barrel for rotating the cam barrel;
An endless belt connecting the cam cylinder and the rotation driving means through the opening of the fixed barrel;
And a tension adjusting roller that adjusts the tension of the belt by being engaged with the belt.
Priority Applications (1)
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JP2006238053A JP2008058819A (en) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | Lens device |
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Publications (1)
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ID=39241588
Family Applications (1)
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JP2006238053A Pending JP2008058819A (en) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | Lens device |
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Country | Link |
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- 2006-09-01 JP JP2006238053A patent/JP2008058819A/en active Pending
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