JP3395193B2 - ビデオカメラのフランジバック調整方法 - Google Patents

ビデオカメラのフランジバック調整方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、インナフォーカスレ
ンズのフランジバック調整方法に関する。 【0002】 【従来の技術】前玉(1群レンズ)が固定のインナフォ
ーカスレンズを備えたビデオカメラが知られている。イ
ンナフォーカスレンズは、図4に示すように、前方に固
定レンズ(1群レンズ)51が置かれ、これに続いてズ
ーミングを行うためのバリエータ(2群レンズ)52
と、固定レンズ(3群レンズ)53と、フォーカス合わ
せのためのフォーカスレンズ(4群レンズ)54とが配
設される。バリエータ52と固定レンズ53との間に、
アイリス56が配設される。インナフォーカスレンズを
介された像は、結像面55で結像される。この結像面5
5にその受光面が一致するように、CCD撮像素子が配
置される。 【0003】インナフォーカスレンズでは、図5に示す
ように、バリエータ52を移動させてズーミングを行う
時、合焦位置が保たれるように、フォーカスレンズ54
をバリエータ52の動きに追従させて移動させる必要が
ある。このように、フォーカスレンズ54をバリエータ
52の動きに追従させて動かす制御は、トラッキング制
御と呼ばれており、フォーカスレンズ54の動きとバリ
エータ52の動きとの関係は、トラッキング曲線により
示される。 【0004】図5において、横軸はバリエータ52を動
かすことにより設定されるズーミングの位置を示し、縦
軸はフォーカスレンズ54の繰り出し量を示す。A
,Aは、それぞれ、被写体が1m、2m、にあ
る時のズームトラッキング曲線を示している。バリエー
2を動かした時、このようなズームトラッキング曲
線に沿ってフォーカスレンズ4を動かしていけば、合
焦が保たれることになる。インナフォーカスレンズを備
えた従来のビデオカメラには、例えば、このようなトラ
ッキング曲線に沿った制御を実現するためのテーブルが
設けられており、このテーブルを用いて、トラッキング
制御がなされる。 【0005】ところが、CCD撮像素子やレンズの取付
け位置は、製造時にバラツキが生じる。また、レンズ系
の製造時のバラツキにより、予め求められたズームトラ
ッキング曲線と実際のズームトラッキング曲線とは異な
ってくる。すなわち、図4において、実際の結像面55
A及び55Bは、設定値の結像面55に対して誤差を持
っている。このような誤差が生じると、例えば被写体が
2mの時のズームトラッキング曲線は、図5においてA
2A,A2Bで示すようにバラツキが生じる。 【0006】そこで、レンズ系の結像位置と実際にCC
D撮像素子の受光面とが一致するような調整が必要にな
る。このような調整は、フランジバック調整と呼ばれて
いる。このようなフランジバック調整は、従来では、バ
リエータ2をワイド端からテレ端まで繰り返し移動す
ることにより実現されている。 【0007】つまり、図6は従来のフランジバック調整
を示すフローチャートである。図6において、先ず、バ
リエータ52が設定値に従ってワイド端に設定される
(ステップ61)。バリエータ52がワイド端に設定さ
れたら、合焦位置となるように、フォーカスレンズ54
が移動され、ピントの合った位置が記憶される(ステッ
プ62)。フォーカスレンズ54が合焦位置に移動され
たら、フォーカスレンズ54が規定量Dだけ移動される
(ステップ63)。規定量Dは、ワイド端からテレ
でのフォーカスレンズ54の移動量の設定値に対応す
る。フォーカスレンズ54が規定量Dだけ移動された
ら、バリエータ52が合焦位置となるように移動され、
この位置がテレ端として記憶される(ステップ64)。
バリエータ52が合焦位置となる位置がテレ端として記
憶されたら、バリエータ52が規定量Cだけ移動される
(ステップ65)。規定量Cは、バリエータ52のテレ
端からワイド端までの移動量に対応する。バリエータ5
2が規定量Cだけ移動されたら、合焦位置となるよう
に、フォーカスレンズ54が移動され、ピントの合った
位置が記憶される(ステップ66)。それから、前回の
フォーカスレンズ54の位置と、今回のフォーカスレン
ズ54の位置とが比較され、それが設定値以内かどうか
が判断される(ステップ67)。前回のフォーカスレン
ズ54の位置と今回のフォーカスレンズ54の位置とが
所定値以上なら、ステップ63に戻される。ステップ6
3からステップ67の制御を繰り返すことにより、前回
のフォーカスレンズ54の位置と今回のフォーカスレン
ズ54の位置とが所定値以内に近づいていく。前回のフ
ォーカスレンズ54の位置と今回のフォーカスレンズ5
4の位置とが所定値以内になったら、調整が終了され
る。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】従来のフランジバック
調整では、ステップ63からステップ67で示すよう
に、ワイド端からテレ端までバリエータ52が移動され
る。このように、バリエータ52を大きく移動させるた
め、調整時間が長くなるという問題がある。 【0009】したがって、この発明の目的は、調整時間
を短縮できるビデオカメラのフランジバック調整方法を
提供することにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】この発明は、合焦を保つ
ための所定距離の被写体に対するバリエータレンズの位
置とフォーカスレンズの位置の関係を示す特性に一つの
変曲点をもつインナフォーカスレンズを備えたビデオカ
メラのフランジバック調整方法において、バリエータレ
ンズの位置を設計上の変曲点の位置に設定し、フォーカ
スレンズで合焦位置をサーチしてフォーカスレンズの位
置を調整して記憶し、 フォーカスレンズを記憶された位
置からテレ端の位置に相当する第1の規定量移動させ、
バリエータレンズで合焦位置をサーチしてテレ端の位置
を調整して記憶し、 バリエータレンズを記憶された位置
から変曲点に相当する第2の規定量移動させ、フォーカ
スレンズで合焦位置をサーチしてフォーカスレンズの位
置を調整して記憶し、 バリエータレンズとフォーカスレ
ンズは、変曲点とされた位置とテレ端とされた位置との
間で一回以上移動させ、 変曲点のフォーカスレンズの位
置が調整されたら、 フォーカスレンズを調整された変曲
点の位置からワイド端の位置に相当する第3の規定量動
かして、バリエータで合焦位置をサーチしてワイド端の
位置を調整して記憶するようにしたビデオカメラのフラ
ンジバック調整方法である。 【0011】 【作用】バリエータは、フォーカスレンズに比べて移動
時間がかかるので、調整時間は、バリエータの移動時間
に左右される。この発明では、バリエータを変曲点とさ
れた位置とテレ端とされた位置との間を移動させてテレ
端の位置を求めるので、調整時のバリエータの移動量が
減少し、調整時間を短縮できる。 【0012】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、この発明が適用されたビデオ
カメラの構成を示すものである。図1において、インナ
フォーカスレンズ10には、最前に固定レンズ(1群レ
ンズ)1が配され、続いてズーミング用のバリエータ2
(2群レンズ)、固定レンズ3、フォーカスレンズ4が
配される。バリエータ2と固定レンズ3との間に、アイ
リス5が設けられる。バリエータ2は、コントローラ1
1からのズーム制御信号に応じて、ズームモータ7によ
り、光軸方向に移動される。このバリエータ2のメカ的
な位置検出するズームエンコーダ6が設けられる。ズー
ムエンコーダ6の出力がコントローラ11に供給され
る。フォーカスレンズは、フォーカスモータ8によ
り、コントローラ11からのズーム制御信号に応じて移
動される。 【0013】バリエータ2を移動させてズーミングを行
う場合には、バリエータ2の動きに追従させて、フォー
カスレンズ4を動かす必要がある。コントローラ11に
は、このトラッキング制御を実現するためのテーブルが
用意されており、バリエータ2の動きに追従して、フォ
ーカスレンズ4が移動される。 【0014】インナフォーカスレンズ10から所定の距
離離れて、CCD撮像素子9が配設される。CCD撮像
素子9の出力がビデオ信号処理回路10に供給される。
ビデオ信号処理回路10で、CCD撮像素子9の出力信
号から、ビデオ信号が形成される。このビデオ信号処理
回路10から輝度信号Yの成分が出力され、この輝度信
号Yの高域成分がハイパスフィルタ12で取り出され
る。ハイパスフィルタ12の出力が検波回路13に供給
される。検波回路13の出力から、輝度信号の高域成分
レベルが検出される。この輝度信号の高域成分レベルが
フォーカス状態を示す信号としてコントローラ11に供
給される。合焦位置では、この検波回路13の出力が最
大となる。 【0015】インナフォーカスレンズ10とCCD撮像
素子9との間の距離には誤差が生じる。このため、フラ
ンジバック調整を行う必要がある。この発明の一実施例
では、バリエータ2を変曲点とテレ端との間を移動を繰
り返してテレ端の位置を求め、それから、フォーカスレ
ンズを所定量動かしてワイド端を求めるようにしてい
る。 【0016】つまり、図2は、トラッキング曲線を示す
ものであり、図2において、横軸がバリエータ2により
設定されるズーミング位置を示し、縦軸がフォーカスレ
ンズ4の繰り出し位置を示すものである。図2に示すよ
うに、トラッキング曲線は、テレ端側で傾斜が最も急峻
になる。ワイド端からテレ端までの間の約3/4の位置
に、フォーカスレンズの繰り出し方向が変化する変曲点
が存在する。変曲点では、ズームトラッキング曲線の傾
斜が殆どなくなる。変曲点では、バリエータ2の位置に
誤差があってもフォーカスに影響を与えず、テレ端で
は、バリエータ2の位置の誤差がフォーカスに大きな影
響を与える。このことは、調整する側からみると、変曲
点ではフォーカス位置を決めやすく、テレ端側ではバリ
エータ2の位置が決めやすいことを意味する。この発明
が適用されたフランジバック調整では、このようなトラ
ッキング曲線の特徴を利用して、バリエータ2を変曲点
とテレ端との間を移動を繰り返してテレ端の位置を先ず
求めるようにしている。変曲点とテレ端とを調整ポイン
トとすると、ワイド端側に誤差が堆積する。そこで、こ
の発明が適用されたフランジバック調整では、フォーカ
スレンズ4を規定の位置に設定した後、ピントの合うパ
リエータ2の位置をワイド端で設定するようにしてい
る。 【0017】図3は、この発明が適用されたフランジバ
ック調整方法のフローチャートである。図3に示すよう
に、先ず、バリエータ2が変曲点の位置に移動される
(ステップ21)。バリエータ2の位置は、ズームエン
コーダ6の検出出力を基にして得られる。バリエータ2
が変曲点に達したら、フォーカスレンズ4が合焦位置に
移動され、その時のフォーカスレンズ4の位置が記憶さ
れる(ステップ22)。合焦位置に達したかどうかは、
検波回路13の出力から検出される。合焦位置では、検
波回路13の出力か最大となる。フォーカスレンズ4が
合焦位置に移動されたら、フォーカスレンズ4が規定量
Tだけ移動される(ステップ23)。規定量Tは、変曲
点からテレ端までのフォーカスレンズ4の移動量の設定
値である。フォーカスレンズ4が規定量Tだけ移動され
たら、バリエータ2を動かしながら合焦状態が検出さ
れ、合焦状態となるバリエータ2の位置がテレ端として
記憶される(ステップ24)。テレ端の位置が記憶され
たら、バリエータ2が合焦状態となる位置から規定量S
だけ移動される(ステップ25)。規定量Sは、テレ端
から変曲点までのバリエータ2の移動量の設定値であ
る。バリエータ2が規定量S移動されたら、フォーカス
レンズ4が合焦位置に移動され、ピントの合う時のフォ
ーカスレンズ4の位置が記憶される(ステップ26)。
前回に記憶されているフォーカスレンズ4の位置と、今
回に記憶されたフォーカスレンズ4の位置との差が設定
値より小さいかどうかが判断され(ステップ27)、こ
の差が所定値以上の時には、ステップ23に戻される。 【0018】ステップ23からステップ27を繰り返し
ていくことにより、前回に記憶されたフォーカスレンズ
4の位置と今回に記憶されたフォーカスレンズ4の位置
との間の差が所定値以内となる。この差が所定値以内に
なったら、ステップ28に進められる。 【0019】ステップ28で、前回までのステップで求
められたフォーカスレンズ4の変曲点から、フォーカス
レンズ4が規定量Uだけ移動される(ステップ28)。
規定量Uは、フォーカスレンズ4のワイド端から変曲点
までの移動量に対応する。フォーカスレンズ4が規定量
移動されたら、バリエータ2が合焦位置となる位置に移
動され、この位置がワイド端として設定される(ステッ
プ29)。 【0020】なお、これらの調整ステップは、ビデオカ
メラ内のコントローラ11に記憶されている。このた
め、製造ラインでは、特に調整用の治具を必要とせずに
フランジバック調整を行なえる。 【0021】 【発明の効果】この発明によれば、バリエータを変曲点
とされた位置とテレ端とされた位置との間を移動させて
テレ端の位置を求めている。これに対して、従来のフラ
ンジバック調整では、バリエータをテレ端からワイド端
まで移動させなければならない。したがって、従来に比
して、調整時のバリエータの移動量が減少し、調整時間
を短縮できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施例のブロック図である。 【図2】この発明の一実施例の説明に用いるグラフであ
る。 【図3】この発明の一実施例の説明に用いるフローチャ
ートである。 【図4】従来のインナフォーカスレンズの説明に用いる
略線図である。 【図5】従来のインナフォーカスレンズの説明に用いる
グラフである。 【図6】従来のフランジバック調整方法の説明に用いる
フローチャートである。 【符号の説明】 2 バリエータ 4 フォーカスレンズ 11 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 憲一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−231212(JP,A) 特開 平2−310549(JP,A) 特開 平3−41878(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/222 - 5/257 G02B 7/28

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 合焦を保つための所定距離の被写体に対
    するバリエータレンズの位置とフォーカスレンズの位置
    の関係を示す特性に一つの変曲点をもつインナフォーカ
    スレンズを備えたビデオカメラのフランジバック調整方
    法において、 上記バリエータレンズの位置を設計上の変曲点の位置に
    設定し、上記フォーカスレンズで合焦位置をサーチして
    上記フォーカスレンズの位置を調整して記憶し、 上記フォーカスレンズを上記記憶された位置から上記テ
    レ端の位置に相当する第1の規定量移動させ、上記バリ
    エータレンズで合焦位置をサーチして上記テレ端の位置
    を調整して記憶し、 上記バリエータレンズを上記記憶された位置から上記変
    曲点に相当する第2の規定量移動させ、上記フォーカス
    レンズで合焦位置をサーチしてフォーカスレンズの位置
    を調整して記憶し、 上記バリエータレンズと上記フォーカスレンズは、上記
    変曲点とされた位置とテレ端とされた位置との間で一回
    以上移動させ、 上記変曲点の上記フォーカスレンズの位置が調整された
    ら、 上記フォーカスレンズを上記調整された変曲点の位置か
    らワイド端の位置に相当する第3の規定量動かして、バ
    リエータで合焦位置をサーチして上記ワイド端の位置を
    調整して記憶する ようにしたビデオカメラのフランジバ
    ック調整方法。
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KR950023062A (ko) * 1993-12-21 1995-07-28 이헌조 비디오 카메라의 플랜지백 조정방법
JP3651996B2 (ja) * 1996-01-12 2005-05-25 キヤノン株式会社 フランジバック調整方法及びそれを用いた撮影レンズ

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