JP3421644B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents
レンズ駆動装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等に
用いられるレンズ駆動装置であって、詳しくは、ズーム
式レンズのズーミング動作においてピントの合う適正位
置にフォーカスレンズを移動させる、所謂、ズームトラ
ッキング制御を行うレンズ駆動装置に関する。
用いられるレンズ駆動装置であって、詳しくは、ズーム
式レンズのズーミング動作においてピントの合う適正位
置にフォーカスレンズを移動させる、所謂、ズームトラ
ッキング制御を行うレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラ等に用いられるレンズ駆動
装置においては、ズームレンズのズーム位置とフォーカ
スレンズのフォーカス位置との関係を示すズームトラッ
キングカーブに基づいて、各ズーム位置に応じたフォー
カスのトラッキング制御が行われる。
装置においては、ズームレンズのズーム位置とフォーカ
スレンズのフォーカス位置との関係を示すズームトラッ
キングカーブに基づいて、各ズーム位置に応じたフォー
カスのトラッキング制御が行われる。
【０００３】従来技術においては、まず最初に所定期間
毎のズームレンズの駆動量を決定し、現在のズーム位置
からその駆動量を駆動した時にトラッキング処理するた
めのフォーカスレンズの位置を求める方法を採ってい
る。なお、所定期間とは、例えばビデオカメラのフレー
ムレートによって決定され、３０ｆｐｓの映像信号を出
力するモードであれば３０分の１秒であり、１５ｆｐｓ
の映像信号を出力するモードであれば１５分の１秒であ
る。この場合、ズーム領域全域においてズームレンズに
対するフォーカスレンズの駆動量が一定のトラッキング
軌跡であれば、所定期間毎に時間のロスな<処理するこ
とができる。
毎のズームレンズの駆動量を決定し、現在のズーム位置
からその駆動量を駆動した時にトラッキング処理するた
めのフォーカスレンズの位置を求める方法を採ってい
る。なお、所定期間とは、例えばビデオカメラのフレー
ムレートによって決定され、３０ｆｐｓの映像信号を出
力するモードであれば３０分の１秒であり、１５ｆｐｓ
の映像信号を出力するモードであれば１５分の１秒であ
る。この場合、ズーム領域全域においてズームレンズに
対するフォーカスレンズの駆動量が一定のトラッキング
軌跡であれば、所定期間毎に時間のロスな<処理するこ
とができる。
【０００４】しかしながら、ズームトラッキングカーブ
は単調な１次関数ではないので、あるズーム範囲におい
てズームとフォーカスの関係が一定でないようなトラッ
キング軌跡に対処する場合、ある部分ではズームレンズ
駆動量に対するフォーカスレンズ駆動量が所定期間での
最大駆動量を超えてしまうことがある。そのような場
合、当該期間におけるズームレンズ駆動量を小さくする
ことでフォーカスレンズの駆動量を所定期間範囲内に収
めることができる。
は単調な１次関数ではないので、あるズーム範囲におい
てズームとフォーカスの関係が一定でないようなトラッ
キング軌跡に対処する場合、ある部分ではズームレンズ
駆動量に対するフォーカスレンズ駆動量が所定期間での
最大駆動量を超えてしまうことがある。そのような場
合、当該期間におけるズームレンズ駆動量を小さくする
ことでフォーカスレンズの駆動量を所定期間範囲内に収
めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで所定期間毎のズ
ームレンズ駆動量をその位置によって変化させてやる方
法が考えられるが、被写体との距離によってトラッキン
グカーブはさまざまに変化するため、所定期間毎のズー
ム駆動量を一意的に決定するのは非常に困難であった。
ームレンズ駆動量をその位置によって変化させてやる方
法が考えられるが、被写体との距離によってトラッキン
グカーブはさまざまに変化するため、所定期間毎のズー
ム駆動量を一意的に決定するのは非常に困難であった。
【０００６】そこで本発明では、任意のズーム位置から
トラッキング処理を開始する場合に、その方向を判断し
た上で、所定期間内におけるズームレンズあるいはフォ
ーカスレンズの最適な最大駆動量を制御可能にすること
によって、所定期間でロスなくズームレンズあるいはフ
ォーカスレンズを駆動させる方法を提案し、高速なトラ
ッキング処理を実現する。
トラッキング処理を開始する場合に、その方向を判断し
た上で、所定期間内におけるズームレンズあるいはフォ
ーカスレンズの最適な最大駆動量を制御可能にすること
によって、所定期間でロスなくズームレンズあるいはフ
ォーカスレンズを駆動させる方法を提案し、高速なトラ
ッキング処理を実現する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、レンズ駆動装置として、ズームレンズの
ズーム位置とフォーカスレンズのフォーカス位置との関
係を示すズームトラッキングカーブのデータを記憶した
記憶手段と、前記ズームレンズを光軸方向に駆動するズ
ーム駆動手段と、前記フォーカスレンズを光軸方向に駆
動するフォーカス駆動手段と、所定期間内における前記
ズーム駆動手段による前記ズームレンズの最大駆動量で
ある最大ズーム駆動量を設定する第１設定手段と、前記
所定期間内における前記フォーカス駆動手段による前記
フォーカスレンズの最大駆動量である最大フォーカス駆
動量を設定する第２設定手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた前記ズームトラッキングカーブのデータに基づいて
前記ズーム駆動手段が前記ズームレンズを前記最大ズー
ム駆動量分駆動した場合に前記フォーカス駆動手段が前
記フォーカスレンズを駆動するのに必要な駆動量である
フォーカス駆動量を前記所定期間毎に算出する第１算出
手段と、前記フォーカス駆動量と前記最大フォーカス駆
動量を比較し、前記フォーカス駆動量が前記最大フォー
カス駆動量よりも小さい場合、前記所定期間内に前記ズ
ーム駆動手段が前記ズームレンズを駆動する駆動量を前
記最大ズーム駆動量とし、前記フォーカス駆動量が前記
最大フォーカス駆動量よりも大きい場合、前記所定期間
内に前記ズーム駆動手段が前記ズームレンズを駆動する
駆動量を前記最大ズーム駆動量よりも小さなズーム駆動
量とする制御手段と、を具備した。
決するために、レンズ駆動装置として、ズームレンズの
ズーム位置とフォーカスレンズのフォーカス位置との関
係を示すズームトラッキングカーブのデータを記憶した
記憶手段と、前記ズームレンズを光軸方向に駆動するズ
ーム駆動手段と、前記フォーカスレンズを光軸方向に駆
動するフォーカス駆動手段と、所定期間内における前記
ズーム駆動手段による前記ズームレンズの最大駆動量で
ある最大ズーム駆動量を設定する第１設定手段と、前記
所定期間内における前記フォーカス駆動手段による前記
フォーカスレンズの最大駆動量である最大フォーカス駆
動量を設定する第２設定手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた前記ズームトラッキングカーブのデータに基づいて
前記ズーム駆動手段が前記ズームレンズを前記最大ズー
ム駆動量分駆動した場合に前記フォーカス駆動手段が前
記フォーカスレンズを駆動するのに必要な駆動量である
フォーカス駆動量を前記所定期間毎に算出する第１算出
手段と、前記フォーカス駆動量と前記最大フォーカス駆
動量を比較し、前記フォーカス駆動量が前記最大フォー
カス駆動量よりも小さい場合、前記所定期間内に前記ズ
ーム駆動手段が前記ズームレンズを駆動する駆動量を前
記最大ズーム駆動量とし、前記フォーカス駆動量が前記
最大フォーカス駆動量よりも大きい場合、前記所定期間
内に前記ズーム駆動手段が前記ズームレンズを駆動する
駆動量を前記最大ズーム駆動量よりも小さなズーム駆動
量とする制御手段と、を具備した。
【０００８】さらに、前記記憶手段に記憶された前記ズ
ームトラッキングカーブのデータに基づいて前記フォー
カス駆動手段が前記フォーカスレンズを前記最大フォー
カス駆動量分駆動した場合に前記ズーム駆動手段が前記
ズームレンズを駆動するのに必要な駆動量を算出する第
２算出手段を具備し、前記制御手段は前記第２算出手段
の算出結果を前記ズーム駆動量とした。
ームトラッキングカーブのデータに基づいて前記フォー
カス駆動手段が前記フォーカスレンズを前記最大フォー
カス駆動量分駆動した場合に前記ズーム駆動手段が前記
ズームレンズを駆動するのに必要な駆動量を算出する第
２算出手段を具備し、前記制御手段は前記第２算出手段
の算出結果を前記ズーム駆動量とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面に従い、本発明の実施の
形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態
によるビデオカメラの構成を示す機能ブロック図であ
る。
形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態
によるビデオカメラの構成を示す機能ブロック図であ
る。
【００１０】図１において、レンズユニット１は、前玉
レンズ１ａと、変倍機能を司るズームレンズ１ｂと、エ
レクタレンズ１ｃと、合焦機能を司る後玉（フォーカ
ス）レンズ１ｄとを備えている。
レンズ１ａと、変倍機能を司るズームレンズ１ｂと、エ
レクタレンズ１ｃと、合焦機能を司る後玉（フォーカ
ス）レンズ１ｄとを備えている。
【００１１】図示しない被写体からの光は、レンズユニ
ット１の各レンズを通過して撮像素子２の撮像面上で結
像し、電気信号に変換される。映像信号処理回路３は、
撮像素子２からこの電気信号を受取って所定の処理を行
ない、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号に変換して
出力する。
ット１の各レンズを通過して撮像素子２の撮像面上で結
像し、電気信号に変換される。映像信号処理回路３は、
撮像素子２からこの電気信号を受取って所定の処理を行
ない、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号に変換して
出力する。
【００１２】この映像信号は、ビデオカメラの撮像出力
として、たとえば図示しない記録回路によって記録媒体
に記録されたりまたは外部出力され、同時に、ハイパス
フィルタ４を介して高域成分が抽出されてアナログ/デ
ジタル変換器５に与えられる。
として、たとえば図示しない記録回路によって記録媒体
に記録されたりまたは外部出力され、同時に、ハイパス
フィルタ４を介して高域成分が抽出されてアナログ/デ
ジタル変換器５に与えられる。
【００１３】アナログ/デジタル変換器５によりデジタ
ル信号に変換された撮像映像信号の高域成分は、周知の
山登りオートフォーカス制御方法による焦点評価値とし
てオートフォーカス回路６に与えられる。オートフォー
カス回路６は、この焦点評価値に基づき、フォーカスレ
ンズ１ｄのフォーカス制御を行なうためのフォーカス情
報を発生して制御回路１０に与える。制御回路１０は、
オートフォーカス回路６からのフォーカス情報信号に基
づいてパルスモータ１１を駆動し、上述の焦点評価値が
最大となるようにフォーカスレンズ１ｄを移動させる。
さらに制御回路１０は、後述する様にビデオカメラ全体
の動作を制御する。
ル信号に変換された撮像映像信号の高域成分は、周知の
山登りオートフォーカス制御方法による焦点評価値とし
てオートフォーカス回路６に与えられる。オートフォー
カス回路６は、この焦点評価値に基づき、フォーカスレ
ンズ１ｄのフォーカス制御を行なうためのフォーカス情
報を発生して制御回路１０に与える。制御回路１０は、
オートフォーカス回路６からのフォーカス情報信号に基
づいてパルスモータ１１を駆動し、上述の焦点評価値が
最大となるようにフォーカスレンズ１ｄを移動させる。
さらに制御回路１０は、後述する様にビデオカメラ全体
の動作を制御する。
【００１４】ズームレンズ１ｂは、制御回路１０によっ
て制御されるズームモータ７によって駆動され、スライ
ドボリュームで構成されたエンコーダ８によりその位置
（ズーム位置）が検出される。エンコーダ８の検出出力
は、アナログ/デジタル変換器９によりデジタル信号に
変換され、制御回路１０に入力される。
て制御されるズームモータ７によって駆動され、スライ
ドボリュームで構成されたエンコーダ８によりその位置
（ズーム位置）が検出される。エンコーダ８の検出出力
は、アナログ/デジタル変換器９によりデジタル信号に
変換され、制御回路１０に入力される。
【００１５】なお、ズームモータ７として、パルスモー
タを用いることも可能である。この場合、エンコーダ８
は不要となり、制御回路１０は該パルスモータヘ出力し
た駆動パルスの数に基づきズーム位置を認知することに
なる。
タを用いることも可能である。この場合、エンコーダ８
は不要となり、制御回路１０は該パルスモータヘ出力し
た駆動パルスの数に基づきズーム位置を認知することに
なる。
【００１６】一方、フォーカスレンズ１ｄは、制御回路
１０によって制御されるパルスモータ１１によって駆動
され、基準位置センサ１２は、フォーカスレンズ１ｄが
予め設定された基準位置にあるときに検出信号を発生し
て制御回路１０に与える。パルスモータ１１は、制御回
路１０から入力される駆動パルスの数に比例して回転す
るため、制御回路１０は、基準位置センサ１２の出力
と、パルスモータ１１へ出力した駆動パルスの数とに基
づき、フォーカスレンズ１ｄの位置（フォーカス位置）
を認知する。
１０によって制御されるパルスモータ１１によって駆動
され、基準位置センサ１２は、フォーカスレンズ１ｄが
予め設定された基準位置にあるときに検出信号を発生し
て制御回路１０に与える。パルスモータ１１は、制御回
路１０から入力される駆動パルスの数に比例して回転す
るため、制御回路１０は、基準位置センサ１２の出力
と、パルスモータ１１へ出力した駆動パルスの数とに基
づき、フォーカスレンズ１ｄの位置（フォーカス位置）
を認知する。
【００１７】制御回路１０には、さらにズームスイッチ
１３が接続されている。ユーザがズームスイッチ１３を
操作することによりズームモータ７が駆動され、ズーム
位置が変化する。
１３が接続されている。ユーザがズームスイッチ１３を
操作することによりズームモータ７が駆動され、ズーム
位置が変化する。
【００１８】制御回路１０には、さらに、前述のズーム
トラッキングカーブのデータ等の各種の距離情報や位置
情報が記憶された不揮発性メモリ１４が接続される。
トラッキングカーブのデータ等の各種の距離情報や位置
情報が記憶された不揮発性メモリ１４が接続される。
【００１９】図１に示したビデオカメラにおいて、オー
トフォーカス動作時には、制御回路１０は、予めメモリ
１４に格納された複数のズームトラッキングカーブの補
間処理によって得られたズームトラッキングカーブに基
づいて、エンコーダ８によって検出されたズームレンズ
１ｂの位置（ズーム位置）に対応するフォーカスレンズ
１ｄの位置（フォーカス位置）を算出し、その位置まで
フォーカスレンズ１ｄを移動させる。
トフォーカス動作時には、制御回路１０は、予めメモリ
１４に格納された複数のズームトラッキングカーブの補
間処理によって得られたズームトラッキングカーブに基
づいて、エンコーダ８によって検出されたズームレンズ
１ｂの位置（ズーム位置）に対応するフォーカスレンズ
１ｄの位置（フォーカス位置）を算出し、その位置まで
フォーカスレンズ１ｄを移動させる。
【００２０】図２に不揮発性メモリ１４に記憶されたレ
ンズユニット１のズームトラッキングカーブを示す。な
お、ズームトラッキングカーブは被写体までの距離によ
って異なるカーブを描く。よって、あらゆる被写体距離
に対してフォーカスのトラッキング制御を行うとする
と、あらゆる被写体距離に対応するズームトラッキング
カーブ全てを含むテーブルを設ける必要があり、膨大な
データ記憶容量を必要とすることになってしまう。この
ため、代表的な数本のズームトラッキングカーブのテー
ブルのみを設け、その他の被写体距離に対応するズーム
トラッキングカーブは、予め格納されているズームトラ
ッキングカーブの間を等比分割する補間処理によって得
るようにしている。以下「ズームトラッキングカーブの
データに基づいて」という表現は、必要に応じて該補間
処理を含むことを意味する。なお、該補間処理は周知の
技術であり、詳細な説明は割愛する。
ンズユニット１のズームトラッキングカーブを示す。な
お、ズームトラッキングカーブは被写体までの距離によ
って異なるカーブを描く。よって、あらゆる被写体距離
に対してフォーカスのトラッキング制御を行うとする
と、あらゆる被写体距離に対応するズームトラッキング
カーブ全てを含むテーブルを設ける必要があり、膨大な
データ記憶容量を必要とすることになってしまう。この
ため、代表的な数本のズームトラッキングカーブのテー
ブルのみを設け、その他の被写体距離に対応するズーム
トラッキングカーブは、予め格納されているズームトラ
ッキングカーブの間を等比分割する補間処理によって得
るようにしている。以下「ズームトラッキングカーブの
データに基づいて」という表現は、必要に応じて該補間
処理を含むことを意味する。なお、該補間処理は周知の
技術であり、詳細な説明は割愛する。
【００２１】図３は制御回路１０によるズーム処理を示
したフローチャートである。ズーム処理はズームスイッ
チ１３が操作されることによって開始される。先ずはじ
めに、現在のズームレンズ１ｂの位置（ズーム位置：Z_
pos）とフォーカスレンズ１ｄの位置（フォーカス位
置：F_pos）を取得する（Ｓ１）。そして、ズームスイ
ッチ１３の操作状況によってズーム方向（Z_dir）を設
定し（Ｓ２）、設定されたズーム方向と不揮発性メモリ
１４に記憶されたズームトラッキングカーブのデータに
基づいてフォーカスレンズ１ｄの駆動方向（F_dir）を
決定する（Ｓ３）。
したフローチャートである。ズーム処理はズームスイッ
チ１３が操作されることによって開始される。先ずはじ
めに、現在のズームレンズ１ｂの位置（ズーム位置：Z_
pos）とフォーカスレンズ１ｄの位置（フォーカス位
置：F_pos）を取得する（Ｓ１）。そして、ズームスイ
ッチ１３の操作状況によってズーム方向（Z_dir）を設
定し（Ｓ２）、設定されたズーム方向と不揮発性メモリ
１４に記憶されたズームトラッキングカーブのデータに
基づいてフォーカスレンズ１ｄの駆動方向（F_dir）を
決定する（Ｓ３）。
【００２２】なお、フォーカスレンズ１ｄは、ズーム処
理が開始される直前には、オートフォーカス回路６から
のフォーカス情報信号及びズームトラッキングカーブの
データに基づき、現在の被写体距離と前記現在のズーム
レンズ１ｂの位置によって定まる位置にある。よって、
ズームトラッキングを行うにあたり、どのズームトラッ
キングカーブのデータを用いるかは一義的に決定され
る。
理が開始される直前には、オートフォーカス回路６から
のフォーカス情報信号及びズームトラッキングカーブの
データに基づき、現在の被写体距離と前記現在のズーム
レンズ１ｂの位置によって定まる位置にある。よって、
ズームトラッキングを行うにあたり、どのズームトラッ
キングカーブのデータを用いるかは一義的に決定され
る。
【００２３】次に、ズームモータ７によるズームレンズ
１ｂの所定期間内の最大駆動量（Z_max）と、パルスモ
ータ１１によるフォーカスレンズ１ｄの所定期間内の最
大駆動量（F_max）を設定する（Ｓ４）。所定期間とは
撮像素子２および映像信号処理回路３によって作成され
る映像信号のフレームレートであり、３０ｆｐｓの映像
信号を出力するモードであれば３０分の１秒であり、１
５ｆｐｓの映像信号を出力するモードであれば１５分の
１秒である。
１ｂの所定期間内の最大駆動量（Z_max）と、パルスモ
ータ１１によるフォーカスレンズ１ｄの所定期間内の最
大駆動量（F_max）を設定する（Ｓ４）。所定期間とは
撮像素子２および映像信号処理回路３によって作成され
る映像信号のフレームレートであり、３０ｆｐｓの映像
信号を出力するモードであれば３０分の１秒であり、１
５ｆｐｓの映像信号を出力するモードであれば１５分の
１秒である。
【００２４】なお、ここでいう駆動量とは、ズームレン
ズ１ｂであればズームモータ７によるズームレンズ１ｂ
の光軸方向への移動量を意味し、フォーカスレンズ１ｄ
であればパルスモータ１１によるフォーカスレンズ１ｄ
の光軸方向への移動量を意味する。
ズ１ｂであればズームモータ７によるズームレンズ１ｂ
の光軸方向への移動量を意味し、フォーカスレンズ１ｄ
であればパルスモータ１１によるフォーカスレンズ１ｄ
の光軸方向への移動量を意味する。
【００２５】次に、ズームレンズ１ｂをZ_dir方向にZ_m
axだけ駆動させフォーカスレンズ１ｄをズームトラキン
グカーブのデータに基づいてトラッキングさせた場合の
フォーカスレンズ１ｄの位置であるフォーカスレンズ位
置（F_track）を算出する（Ｓ５）。F_trackの算出は式
１を用いて算出する。
axだけ駆動させフォーカスレンズ１ｄをズームトラキン
グカーブのデータに基づいてトラッキングさせた場合の
フォーカスレンズ１ｄの位置であるフォーカスレンズ位
置（F_track）を算出する（Ｓ５）。F_trackの算出は式
１を用いて算出する。
【００２６】
【数１】
【００２７】ここで、式１に用いている変数の定義及び
算出根拠について図４を用いて説明する。図４は、ズー
ムトラッキングカーブの一部を拡大したものである。ズ
ームトラッキングカーブは、不揮発性メモリ１４に予め
格納されているズームトラッキングカーブそのもの、又
は予め格納されている数本のズームトラッキングカーブ
の間を等比分割する補間処理によって得られる（Zstep
(n)、Fstep(n)）（nは自然数）で表現される２次元座標
データの集合である。
算出根拠について図４を用いて説明する。図４は、ズー
ムトラッキングカーブの一部を拡大したものである。ズ
ームトラッキングカーブは、不揮発性メモリ１４に予め
格納されているズームトラッキングカーブそのもの、又
は予め格納されている数本のズームトラッキングカーブ
の間を等比分割する補間処理によって得られる（Zstep
(n)、Fstep(n)）（nは自然数）で表現される２次元座標
データの集合である。
【００２８】そこで、ズームレンズ１ｂをZ_posよりZ_d
ir方向にZ_maxだけ駆動した場合のズームレンズ１ｂの
位置（Z_pos＋Z_max）より、その位置を挟む２組の座標
データ（Zstep(i-1)、Fstep(i-1)）及び（Zstep(i)、Fs
tep(i)）を特定する。そして、（Zstep(i-1)、Fstep(i-
1)）と（Zstep(i)、Fstep(i)）との距離はズームトラッ
キングカーブ全体に比べて微小であるため、両点を結ぶ
線を直線とみなし、式１に示した一次関数を用いてズー
ムレンズ１ｂの位置（Z_pos＋Z_max）に対応するフォー
カスレンズ１ｄの位置（F_track）を算出する。なお、
ズーム方向（Z_dir）がワイド側であれば、ズームレン
ズ１ｂをZ_posよりZ_dir方向にZ_maxだけ駆動した場合
のズームレンズ１ｂの位置は（Z_pos−Z_max）となる。
ir方向にZ_maxだけ駆動した場合のズームレンズ１ｂの
位置（Z_pos＋Z_max）より、その位置を挟む２組の座標
データ（Zstep(i-1)、Fstep(i-1)）及び（Zstep(i)、Fs
tep(i)）を特定する。そして、（Zstep(i-1)、Fstep(i-
1)）と（Zstep(i)、Fstep(i)）との距離はズームトラッ
キングカーブ全体に比べて微小であるため、両点を結ぶ
線を直線とみなし、式１に示した一次関数を用いてズー
ムレンズ１ｂの位置（Z_pos＋Z_max）に対応するフォー
カスレンズ１ｄの位置（F_track）を算出する。なお、
ズーム方向（Z_dir）がワイド側であれば、ズームレン
ズ１ｂをZ_posよりZ_dir方向にZ_maxだけ駆動した場合
のズームレンズ１ｂの位置は（Z_pos−Z_max）となる。
【００２９】図３に示したフローチャートの説明に戻
る。ステップＳ５を実行した後は、ズームレンズ１ｂを
Z_dir方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレン
ズ１ｄの駆動量と、フォーカスレンズ１ｄの所定期間内
の最大駆動量（F_max）とを、式２を用いて比較する
（Ｓ６）。
る。ステップＳ５を実行した後は、ズームレンズ１ｂを
Z_dir方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレン
ズ１ｄの駆動量と、フォーカスレンズ１ｄの所定期間内
の最大駆動量（F_max）とを、式２を用いて比較する
（Ｓ６）。
【００３０】
【数２】
【００３１】そして、ズームレンズ１ｂをZ_dir方向にZ
_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレンズ１ｄの駆動
量がF_maxよりも小さい場合、ズームレンズ１ｂの駆動
量をZ_maxに設定し、フォーカスレンズ１ｄの駆動量
を、ステップＳ６にて算出したズームレンズ１ｂをZ_di
r方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレンズ１
ｄの駆動量に設定する（Ｓ７）。
_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレンズ１ｄの駆動
量がF_maxよりも小さい場合、ズームレンズ１ｂの駆動
量をZ_maxに設定し、フォーカスレンズ１ｄの駆動量
を、ステップＳ６にて算出したズームレンズ１ｂをZ_di
r方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレンズ１
ｄの駆動量に設定する（Ｓ７）。
【００３２】ステップＳ６において、ズームレンズ１ｂ
をZ_dir方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレ
ンズ１ｄの駆動量がF_maxよりも大きい場合、フォーカ
スレンズ１ｄをF_dir方向にF_maxだけ駆動させズームス
レンズ１ｂをズームトラキングカーブに基づいてトラッ
キングさせた場合のズームレンズ１ｂの位置であるズー
ムレンズ位置（Z_track）を算出する（Ｓ８）。Z_track
の算出は式３を用いて算出する。
をZ_dir方向にZ_maxだけ駆動させた場合のフォーカスレ
ンズ１ｄの駆動量がF_maxよりも大きい場合、フォーカ
スレンズ１ｄをF_dir方向にF_maxだけ駆動させズームス
レンズ１ｂをズームトラキングカーブに基づいてトラッ
キングさせた場合のズームレンズ１ｂの位置であるズー
ムレンズ位置（Z_track）を算出する（Ｓ８）。Z_track
の算出は式３を用いて算出する。
【００３３】
【数３】
【００３４】ここで、式３に用いている変数の定義及び
算出根拠について図５を用いて説明する。図５は、ズー
ムトラッキングカーブの一部を拡大したものである。ズ
ームトラッキングカーブは、図４を用いて説明した通
り、不揮発性メモリ１４に予め格納されているズームト
ラッキングカーブそのもの、又は予め格納されている数
本のズームトラッキングカーブの間を等比分割する補間
処理によって得られる（Zstep(n)、Fstep(n)）（nは自
然数）で表現される２次元座標データの集合である。
算出根拠について図５を用いて説明する。図５は、ズー
ムトラッキングカーブの一部を拡大したものである。ズ
ームトラッキングカーブは、図４を用いて説明した通
り、不揮発性メモリ１４に予め格納されているズームト
ラッキングカーブそのもの、又は予め格納されている数
本のズームトラッキングカーブの間を等比分割する補間
処理によって得られる（Zstep(n)、Fstep(n)）（nは自
然数）で表現される２次元座標データの集合である。
【００３５】そこで、フォーカスレンズ１ｄをF_posよ
りF_dir方向にF_maxだけ駆動した場合のフォーカスレン
ズ１ｄの位置（F_pos−F_max）より、その位置を挟む２
組の座標データ（Zstep(i-1)、Fstep(i-1)）及び（Zste
p(i)、Fstep(i)）を特定する。そして、（Zstep(i-1)、
Fstep(i-1)）と（Zstep(i)、Fstep(i)）との距離はズー
ムトラッキングカーブ全体に比べて微小であるため、両
点を結ぶ線を直線とみなし、式３に示した一次関数を用
いてフォーカスレンズ１ｄの位置（F_pos−F_max）に対
応するズームスレンズ１ｂの位置（Z_track）を算出す
る。なお、現在のズームレンズ１ｂの位置（Z_pos）の
値やズーム方向（Z_dir）によっては、フォーカスレン
ズ１ｄをF_posよりF_dir方向にF_maxだけ駆動した場合
のフォーカスレンズ１ｄの位置は（F_pos＋F_max）とな
る。
りF_dir方向にF_maxだけ駆動した場合のフォーカスレン
ズ１ｄの位置（F_pos−F_max）より、その位置を挟む２
組の座標データ（Zstep(i-1)、Fstep(i-1)）及び（Zste
p(i)、Fstep(i)）を特定する。そして、（Zstep(i-1)、
Fstep(i-1)）と（Zstep(i)、Fstep(i)）との距離はズー
ムトラッキングカーブ全体に比べて微小であるため、両
点を結ぶ線を直線とみなし、式３に示した一次関数を用
いてフォーカスレンズ１ｄの位置（F_pos−F_max）に対
応するズームスレンズ１ｂの位置（Z_track）を算出す
る。なお、現在のズームレンズ１ｂの位置（Z_pos）の
値やズーム方向（Z_dir）によっては、フォーカスレン
ズ１ｄをF_posよりF_dir方向にF_maxだけ駆動した場合
のフォーカスレンズ１ｄの位置は（F_pos＋F_max）とな
る。
【００３６】図３に示したフローチャートの説明に戻
る。ステップＳ８を実行した後、そして、ズームレンズ
１ｂの駆動量をフォーカスレンズ１ｄをF_dir方向にF_m
axだけ駆動させた場合のズームレンズ１ｂの駆動量に設
定し、フォーカスレンズ１ｄの駆動量をF_maxに設定す
る（Ｓ９）。
る。ステップＳ８を実行した後、そして、ズームレンズ
１ｂの駆動量をフォーカスレンズ１ｄをF_dir方向にF_m
axだけ駆動させた場合のズームレンズ１ｂの駆動量に設
定し、フォーカスレンズ１ｄの駆動量をF_maxに設定す
る（Ｓ９）。
【００３７】そして、ズームレンズ１ｂを駆動するズー
ムモータ７及びフォーカスレンズ１ｄを駆動するパルス
モータ１１を、ステップＳ７又はステップＳ９にて設定
された夫々の駆動量だけ実際に駆動する（Ｓ１０）。
ムモータ７及びフォーカスレンズ１ｄを駆動するパルス
モータ１１を、ステップＳ７又はステップＳ９にて設定
された夫々の駆動量だけ実際に駆動する（Ｓ１０）。
【００３８】そして、駆動終了後に、ズームレンズ１ｂ
の位置（ズーム位置：Z_pos）とフォーカスレンズ１ｄ
の位置（フォーカス位置：F_pos）を更新し（Ｓ１
１）、ズームスイッチ１３の操作が継続していればステ
ップＳ２の前段に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１２を繰り返
し実行する。操作が終了していればズーム処理を終了す
る（Ｓ１２）。
の位置（ズーム位置：Z_pos）とフォーカスレンズ１ｄ
の位置（フォーカス位置：F_pos）を更新し（Ｓ１
１）、ズームスイッチ１３の操作が継続していればステ
ップＳ２の前段に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１２を繰り返
し実行する。操作が終了していればズーム処理を終了す
る（Ｓ１２）。
【００３９】以上、説明したように、本実施例では、任
意のズーム位置からトラッキング処理を開始する場合
に、その方向を判断した上で、ステップＳ６〜Ｓ９にて
ズームレンズ１ｂとフォーカスレンズ１ｄの所定期間内
における駆動量の大きい方を優先的に選択することによ
って、所定期間でロスなくズームレンズ１ｂ及びフォー
カスレンズ１ｄを駆動させることを可能にし、高速なト
ラッキング処理を実現している。
意のズーム位置からトラッキング処理を開始する場合
に、その方向を判断した上で、ステップＳ６〜Ｓ９にて
ズームレンズ１ｂとフォーカスレンズ１ｄの所定期間内
における駆動量の大きい方を優先的に選択することによ
って、所定期間でロスなくズームレンズ１ｂ及びフォー
カスレンズ１ｄを駆動させることを可能にし、高速なト
ラッキング処理を実現している。
【００４０】なお、ズームモータ７によるズームレンズ
１ｂの駆動特性と、パルスモータ１１によるフォーカス
レンズ１ｄの駆動特性が略同一であれば、ズームモータ
７によるズームレンズ１ｂの所定期間内の最大駆動量
（Z_max）と、パルスモータ１１によるフォーカスレン
ズ１ｄの所定期間内の最大駆動量（F_max）を１つの変
数で兼用してもよい。また、ズームモータ７としてパル
スモータを採用し、フォーカスレンズ１ｄを駆動するパ
ルスモータ１１と同様の方法でズームレンズ１ｂの位置
を検出するよう構成してもよい。
１ｂの駆動特性と、パルスモータ１１によるフォーカス
レンズ１ｄの駆動特性が略同一であれば、ズームモータ
７によるズームレンズ１ｂの所定期間内の最大駆動量
（Z_max）と、パルスモータ１１によるフォーカスレン
ズ１ｄの所定期間内の最大駆動量（F_max）を１つの変
数で兼用してもよい。また、ズームモータ７としてパル
スモータを採用し、フォーカスレンズ１ｄを駆動するパ
ルスモータ１１と同様の方法でズームレンズ１ｂの位置
を検出するよう構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、任意のズーム位置から
トラッキング処理を開始する場合に、その方向を判断し
た上で、所定期間内においてズームレンズを最大量駆動
してもトラッキングに支障がない場合は最大量駆動する
ことによって、所定期間でロスなくズームレンズあるい
はフォーカスレンズを駆動させる方法を提案し、高速な
トラッキング処理が実現可能なレンズ駆動装置を提供す
ることができ、その効果は大である。
トラッキング処理を開始する場合に、その方向を判断し
た上で、所定期間内においてズームレンズを最大量駆動
してもトラッキングに支障がない場合は最大量駆動する
ことによって、所定期間でロスなくズームレンズあるい
はフォーカスレンズを駆動させる方法を提案し、高速な
トラッキング処理が実現可能なレンズ駆動装置を提供す
ることができ、その効果は大である。
【図１】本発明の実施例であるビデオカメラを示した機
能ブロック図である。
能ブロック図である。
【図２】本発明の実施例であるビデオカメラのズームト
ラッキングカーブを示したグラフである。
ラッキングカーブを示したグラフである。
【図３】本発明の実施例であるビデオカメラの動作を示
したフローチャートである。
したフローチャートである。
【図４】本発明の実施例であるビデオカメラの動作を示
した説明図である。
した説明図である。
【図５】本発明の実施例であるビデオカメラの動作を示
した説明図である。
した説明図である。
１ レンズユニット
１ｂ ズームレンズ
１ｄ フォーカスレンズ
２ 撮像素子
７ ズームモータ
１０ 制御回路
１１ パルスモータ
１３ ズームスイッチ
１４ 不揮発性メモリ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−345115（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−2204（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−325244（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−258086（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−214202（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−160604（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−345114（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−101932（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−13726（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−84212（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−13072（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−53041（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−3029（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 7/02 - 7/16
H04N 5/222 - 5/257
Claims (2)
- 【請求項１】 ズームレンズのズーム位置とフォーカス
レンズのフォーカス位置との関係を示すズームトラッキ
ングカーブのデータを記憶した記憶手段と、前記ズーム
レンズを光軸方向に駆動するズーム駆動手段と、前記フ
ォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカス駆動手
段と、所定期間内における前記ズーム駆動手段による前
記ズームレンズの最大駆動量である最大ズーム駆動量を
設定する第１設定手段と、前記所定期間内における前記
フォーカス駆動手段による前記フォーカスレンズの最大
駆動量である最大フォーカス駆動量を設定する第２設定
手段と、前記記憶手段に記憶された前記ズームトラッキ
ングカーブのデータに基づいて前記ズーム駆動手段が前
記ズームレンズを前記最大ズーム駆動量分駆動した場合
に前記フォーカス駆動手段が前記フォーカスレンズを駆
動するのに必要な駆動量であるフォーカス駆動量を前記
所定期間毎に算出する第１算出手段と、前記フォーカス
駆動量と前記最大フォーカス駆動量を比較し、前記フォ
ーカス駆動量が前記最大フォーカス駆動量よりも小さい
場合、前記所定期間内に前記ズーム駆動手段が前記ズー
ムレンズを駆動する駆動量を前記最大ズーム駆動量と
し、前記フォーカス駆動量が前記最大フォーカス駆動量
よりも大きい場合、前記所定期間内に前記ズーム駆動手
段が前記ズームレンズを駆動する駆動量を前記最大ズー
ム駆動量よりも小さなズーム駆動量とする制御手段と、
を具備することを特徴とするレンズ駆動装置。 - 【請求項２】 前記記憶手段に記憶された前記ズームト
ラッキングカーブのデータに基づいて前記フォーカス駆
動手段が前記フォーカスレンズを前記最大フォーカス駆
動量分駆動した場合に前記ズーム駆動手段が前記ズーム
レンズを駆動するのに必要な駆動量を算出する第２算出
手段をさらに具備し、前記制御手段は前記第２算出手段
の算出結果を前記ズーム駆動量と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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309593A JP3421644B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | レンズ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309593A JP3421644B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | レンズ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002116366A JP2002116366A (ja) | 2002-04-19 |
| JP3421644B2 true JP3421644B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18789725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000309593A Expired - Fee Related JP3421644B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | レンズ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421644B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5135813B2 (ja) * | 2007-02-06 | 2013-02-06 | 株式会社ニコン | 光学系駆動装置およびカメラ |
| JP5513024B2 (ja) | 2009-07-01 | 2014-06-04 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置、ズーム補正情報作成方法およびプログラム |
| JP5688543B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2015-03-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 立体画像撮像装置および立体画像撮像装置におけるレンズ駆動方法 |
| US8619374B2 (en) * | 2011-07-05 | 2013-12-31 | Panasonic Corporation | Lens control apparatus and interchangeable lens including lens control apparatus |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000309593A patent/JP3421644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002116366A (ja) | 2002-04-19 |
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