JP3841129B2

JP3841129B2 - カメラのレンズ制御装置

Info

Publication number: JP3841129B2
Application number: JP26572397A
Authority: JP
Inventors: 正佐々木; 篤司金山
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JPH11109216A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラのレンズ制御装置に係り、特にマニュアルによるフォーカス操作の後、自動でピント補正を行うカメラのレンズ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビカメラ等のカメラのピント調整方法において、カメラマンがレンズコントローラ（フォーカスデマンド）を操作し、マニュアルによるピント調整を行うと、次いで、オートフォーカスが作動し、自動でピントの微調整（自動ピント補正（ＦＡＦ：ＦｉｎｅＡｕｔｏＦｏｃｕｓ））を行うというものが提案されている。これによりカメラマンのフォーカス操作では困難な高精度のピント調整が可能となる。
【０００３】
オートフォーカスの方法としては、例えば、撮影した画像の映像信号の高周波成分量を焦点評価値として検出し、焦点評価値が増加する方向にフォーカスレンズを移動（山登り動作）させることによりフォーカスレンズを焦点評価値の極大点に調整する方法が知られている。
特開平８−３６１２９号公報には、上記自動ピント補正を高速で行うことを可能にしたピント調整方法が提案されている。これによれば、カメラマンがレンズコントローラを操作してマニュアルによるピント調整を行っている際に、撮影されている画像から焦点評価値を順次検出し、カメラマンのフォーカス操作が終了した時点で、上記検出した焦点評価値が最大となった位置にフォーカスレンズを自動で移動させて自動ピント補正を行うというものである。これにより、カメラマンのフォーカス操作後に改めてフォーカスレンズを山登り動作させる必要がないため、高速で自動ピント補正を行うことが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、自動ピント補正はカメラマンがフォーカス操作を行うと、その後に必ず実行されるようになっているため、自動ピント補正が有効な状態では、自動ピント補正が行われた後にカメラマンが若干のピント修正を加えたり、ピントを意図的にずらすといった最終的なピントの微調整を行うことができないという問題があった。このような場合に自動ピント補正を無効にしてからフォーカス操作を行うのも手間を要するという問題がある。
【０００５】
また、誤操作によりフォーカスデマンド４２が僅かに動いただけでも自動ピント補正が作動してしまうため、操作性上の好ましくない問題もあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、自動ピント補正が有効な状態でカメラマンによる最終的なピント微調整を可能にしたカメラのレンズ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、マニュアル操作部材の操作に基づいてピント調整を行った後、前記マニュアル操作部材の操作が停止すると、オートフォーカスによりピント補正を行うカメラのレンズ制御装置において、前記マニュアル操作部材の操作量を検出する操作量検出手段を有し、前記操作量検出手段の検出値が０ではない所定操作量を越えるか否かを判断し、所定操作量を超えていない場合には、前記ピント補正を実行しないことを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、マニュアル操作部材の操作が所定操作量を越えた場合にのみオートフォーカスによるピント補正を実行し、マニュアル操作部材の操作が所定操作量の範囲内であれば、ピント補正を実行しないようにする。これにより、ピントが合った状態からカメラマンが若干のピント修正を行ったり、意図的にピントをずらしたりといった操作が可能となる。また、マニュアル操作部材の誤操作に対してピント補正のためのオートフォーカスが過剰に反応して実行されていまうといった不具合が防止され、フォーカス操作の操作性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るカメラのレンズ制御装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は本発明に係るカメラのレンズ制御装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。同図に示すように撮影光学系１０は、フォーカスレンズ１２、ズームレンズ１４、マスターレンズ１６、絞り１８等から構成され、被写体像はこれらのレンズ、絞り１８を介して撮像素子であるＣＣＤ２０の結像面に結像される。
【０００９】
上記撮影光学系１０のフォーカスレンズ１２は、モーター駆動回路３４によって駆動されるモーター３６によって移動し、前記モーター駆動回路３４は、ＣＰＵ３２からＤ／Ａ変換器３３を介して入力される駆動信号に基づいて前記モーター３６を駆動する。
また、フォーカスレンズ１２の位置は、ポテンショメータ４０によって検出され、これらの検出値はＡ／Ｄ変換器３８を介してＣＰＵ３２に入力される。
【００１０】
ＣＰＵ３２は上記ポテンショメータ４０からフォーカスレンズ１２の位置を検出するとともに、モーター駆動回路３４に駆動信号を出力することにより、フォーカスレンズ１２を所望の目標位置に移動させる。
上記ＣＣＤ２０は、結像面に結像された被写体像を光電変換し、画像信号として撮像回路２２に入力する。撮像回路２２は入力した画像信号から例えばＮＴＳＣの映像信号を生成し、この映像信号をビューファインダ４８や外部映像表示装置５０に出力する。
【００１１】
また、撮像回路２２には、画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を求めるためのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２４、Ａ／Ｄ変換器２６、ゲート２８、加算器３０が順に接続され、撮像回路２２は、画像信号から生成した輝度信号をＨＰＦ２４に出力するとともに、映像信号に合わせて同期信号をフォーカスエリア選択ゲート２８、加算器３０、ＣＰＵ３２に出力する。
【００１２】
ＨＰＦ２４は上記輝度信号に含まれる高周波成分を抽出する。この抽出された高周波成分は、画像の鮮鋭度が高い程、多く含まれるため、この高周波成分を積分することによって積分範囲での平均的な画像の鮮鋭度の高低を数値化することができる。
そして、ＨＰＦ２４を通過した高周波成分は、Ａ／Ｄ変換器２６によってデジタル信号に変換され、フォーカスエリア選択ゲート２８に入力される。このフォーカスエリア選択ゲート２８は、撮像画面上の中央部のフォーカスエリアに対応する信号のみを抽出する回路であり、このフォーカスエリアに写された被写体（主要被写体）に関する情報のみを抽出する。
【００１３】
フォーカスエリア選択ゲート２８によって抽出されたデジタル信号は加算器３０に入力され、１フィールド分の前記デジタル信号が積算される。この積算された値は画像の鮮鋭度を示す焦点評価値としてＣＰＵ３２に入力される。
ＣＰＵ３２は、同図に示すＦＡＦオン／オフスイッチ５１（以下、ＦＡＦスイッチ５１という。）の状態を入力し、ＦＡＦスイッチ５１がオフの場合には、カメラマンによって操作されるフォーカスデマンド４２の回転操作に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させる。尚、フォーカスデマンド４２の回転角度はポテンショメータ４４によって検出され、その検出値はＡ／Ｄ変換器４６を介してＣＰＵ３２に入力される。
【００１４】
一方、ＦＡＦスイッチ５１がオンの場合、ＣＰＵ３２は上記カメラマンによるフォーカスデマンド４２の回転操作に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させた後、フォーカスデマンド４２の操作が終了すると、自動ピント補正を実行する。
自動ピント補正（ＦＡＦ）は、上記加算器３０から入力される焦点評価値に基づいて焦点評価値が最大となる位置にフォーカスレンズ１２を自動で移動させるものである。即ち、ＣＰＵ３２はフォーカスデマンド４２の操作が終了すると、フォーカスレンズ１２を焦点評価値の増加する方向に山登り動作させ、焦点評価値の極大点にフォーカスレンズ１２を設定する。尚、自動ピント補正の方法はこれに限らず、特開平８−３６１２９号公報に示されているようにフォーカスデマンド４２の操作によってフォーカスレンズ１２を駆動している間、これと同時に加算器３０から焦点評価値を検出し、フォーカスデマンド４２の操作が停止すると、上記検出した焦点評価値が最大となった位置にフォーカスレンズ１２を設定するようにし、自動ピント補正を高速に行えるようにしてもよい。
【００１５】
また、ＣＰＵ３２は、フォーカスデマンド４２の操作に対して不感帯を設定している。即ち、フォーカスデマンド４２の操作量がこの不感帯の範囲を示す設定値より小さい場合には、ＦＡＦスイッチ５１がオンの場合でも、その操作に対して自動ピント補正を実行しないようにしている。これにより、カメラマンが意図的にピントをぼかしたり、ピントを僅かにずらすといった最終的なピント調整が可能となる。
【００１６】
ここでその不感帯の範囲を示す設定値の算出方法について説明すると、この設定値は撮影光学系１０全体の焦点距離と絞り値をパラメータとして決定される。尚、図１には示されていないが、ＣＰＵ３２は、ズームレンズ１４の位置や絞りの状態の検出を行っており、この検出によって撮影光学系１０全体の焦点距離や絞り値を検知している。
【００１７】
ここで、β、δ、ＦＮｏを
β＝（撮影光学系全体の焦点距離）／（フォーカスレンズの焦点距離）
δ＝最小錯乱円径
ＦＮｏ＝絞り値
とおくと、フォーカス感度が、
フォーカス感度＝β²／２δ・ＦＮＯ
により与えられる。フォーカス感度は、フォーカスレンズ１２の単位移動量に対してフォーカスの変化の程度を示す値であり、その値が大きい程、フォーカスレンズ１２の微小移動に対してピントのずれ量が大きいことを示している。
【００１８】
従って、この逆数をフォーカスデマンド最小操作量として、
フォーカスデマンド最小操作量＝１／フォーカス感度
により定義すると、フォーカスデマンド最小操作量はフォーカスの単位変化当たりのフォーカスレンズ１２の移動量を示ことになり、フォーカスデマンド４２の不感帯をフォーカスの単位変化に対してＮ（整数）倍の変化まで許容することにすると、設定値は、
設定値＝フォーカスデマンド最小操作量×Ｎ …（１）
により与えられる。
【００１９】
尚、フォーカスレンズ１２の全移動幅をデジタル値Ｘ（Ｘは例えば１２ビットで示される整数の最大値４０９６）の範囲で制御する場合に、上式（１）の設定値をデジタル値に換算する式は
換算値＝（Ｘ／フォーカスレンズの全移動幅）×設定値
により与えられる。
【００２０】
また、ここで示した上記設定値の算出方法は一例であり、例えば、設定値は一定値でもよいし、他の算出方法によるものでもよい。
次に上記ＣＰＵ３２の処理内容について説明する。図２は、ＣＰＵ３２の処理手順を示したフローチャートである。ＣＰＵ３２は動作開始時にまず初期設定を実行して撮影可能な状態にする（ステップＳ１０）。初期設定を行った後、次にフォーカスデマンド４２によるフォーカス操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１２）。即ち、フォーカスデマンド４２のポテンショメータ４４から回転角度の変化を検出した否かを判定する。ＮＯであれば、このステップＳ１２の処理を繰り返し実行し、ＹＥＳであれば、ポテンショメータ４４から入力されるフォーカスデマンド４２の回転角度に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させる（ステップＳ１４）。
【００２１】
次いで、フォーカスデマンド４２の操作が停止したか否かを判定し（ステップＳ１６）、操作が行われている場合は、上記ステップＳ１４の処理を繰り返し実行する。
一方、フォーカスデマンド４２の操作が停止した場合には、次にＦＡＦスイッチ５１がオンされているか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＮＯの場合には、自動ピント補正（ＦＡＦ）を実行しないため、上記ステップＳ１２に戻り、上記フォーカスデマンド４２によるフォーカス操作の処理（ステップＳ１２〜ステップＳ１６）を繰り返し実行する。
【００２２】
一方、ＹＥＳの場合には上記ステップＳ１２〜ステップＳ１６の間に行われたフォーカスデマンド４２の操作量が不感帯を範囲を示す設定値以上であったか否かを判定する（ステップＳ２０）。尚、上述したように不感帯の範囲を示す設定値は、撮影光学系１０全体の焦点距離と絞り値から算出されるが、この算出は後述する自動ピント補正の終了後にステップＳ２８において行われる。従って、ステップＳ２８の処理を一度も実行していない初期の段階では、不感帯は０に設定され、上記ステップＳ２０の判定はＹＥＳと判定される。
【００２３】
ステップＳ２０においてＹＥＳと判定した場合、即ち、フォーカスデマンド４２の操作量が不感帯の範囲を越えた場合、先ず、ＦＡＦの動作を示すＬＥＤ５２を点灯させる（ステップＳ２２）。
そして、ステップＳ２４とステップＳ２６により自動ピント補正を実行する。即ち、ステップＳ２４において自動ピント補正（ＦＡＦ）の処理が終了したか否かの判定を行うとともにステップＳ２６において自動ピント補正を実行し、ステップＳ２４とステップＳ２６の処理を繰り返し実行する。
【００２４】
ステップＳ２６における自動ピント補正の処理は上述したように、フォーカスレンズ１２を山登り動作させて焦点評価値の極大点に移動させる処理である。
ステップＳ２４において、自動ピント補正が終了したと判定すると、次に、上述したようにこのときの焦点距離と絞り値からフォーカスデマンド最小操作量を求め、不感帯の範囲を示す設定値を上式（１）から求める（ステップＳ２８）。そして、ＦＡＦの動作を示すＬＥＤ５２をオフして（ステップＳ３０）、上記フォーカスデマンド４２によるフォーカス操作の処理（ステップＳ１２〜ステップＳ１６）に戻る。
【００２５】
上記ステップＳ２８においてフォーカスデマンド４２の不感帯の範囲を示す設定値を設定した後、次に、上記ステップＳ１２からステップＳ１８の処理を経てステップＳ２０の判定処理を行った際に、ＮＯと判定した場合、即ち、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の間で行われたフォーカスデマンド４２の操作量が上記ステップＳ２８で求めた設定値を越えなかった場合には、ＦＡＦスイッチ５１がオンである場合でも自動ピント補正を実行せず、上記ステップＳ１２に戻る。
【００２６】
即ち、この判定処理により、カメラマンによる最終的なピント微調整が可能となり、例えば、上述のように自動ピント補正が行われた後、カメラマンの意図によりピントをぼかしたりすることができるようになる。
また、フォーカスデマンド４２を誤操作した場合でもその操作が微小であれば、それによって自動ピント補正が過剰に反応して動作することがなく、操作性の向上が図れる。
【００２７】
以上、上記実施の形態では、自動ピント補正を実行しない不感帯の範囲をフォーカスデマンド４２の操作量によって設定していたが、これに限らず、焦点評価値の変化量によっても設定することができる。例えば、フォーカスデマンド４２の操作により焦点評価値が７０％以上変化しなければ、自動ピント補正を実行しないというようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るカメラのレンズ制御装置によれば、カメラマンによって操作されたマニュアル操作部材の操作量が所定操作量を越えた場合には、その操作後オートフォーカスによりピント補正を実行し、一方、マニュアル操作部材の操作量が所定操作量を越えなかった場合には、その操作後ピント補正を実行しないようにしたため、オートフォーカスによるピント補正の後にカメラマンが若干のピント修正を行ったり、意図的にピントをずらしたりといった操作が可能となる。また、マニュアル操作部材の誤操作に過剰に反応してピント補正を実行してしまうといった不具合が防止され、フォーカス操作の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るレンズ制御装置が適用されるテレビカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係るレンズ制御装置の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮影光学系
１２…フォーカスレンズ
１４…変倍レンズ
１６…マスターレンズ
１８…絞り
２０…ＣＣＤ
２２…撮像回路
２４…ＨＰＦ
２８…フォーカスエリア選択ゲート
３０…加算器
３２…ＣＰＵ
３４…モーター駆動回路
３６…モーター
４２…フォーカスデマンド
４４…ポテンショメータ
５１…ＦＡＦスイッチ
５２…ＬＥＤ

Claims

マニュアル操作部材の操作に基づいてピント調整を行った後、前記マニュアル操作部材の操作が停止すると、オートフォーカスによりピント補正を行うカメラのレンズ制御装置において、
前記マニュアル操作部材の操作量を検出する操作量検出手段を有し、前記操作量検出手段の検出値が０ではない所定操作量を越えるか否かを判断し、所定操作量を超えていない場合には、前記ピント補正を実行しないことを特徴とするカメラのレンズ制御装置。
前記所定操作量は、レンズの焦点距離と絞り値に基づいて設定することを特徴とする請求項１のカメラのレンズ制御装置。
前記ピント補正を実行するか否かを選択するスイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項１のカメラのレンズ制御装置。
前記ピント補正を実行していることを示す表示手段を設けたことを特徴とする請求項１のカメラのレンズ制御装置。