JPH05300422A - フォーカス制御装置 - Google Patents

フォーカス制御装置

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JPH05300422A
JPH05300422A JP4104634A JP10463492A JPH05300422A JP H05300422 A JPH05300422 A JP H05300422A JP 4104634 A JP4104634 A JP 4104634A JP 10463492 A JP10463492 A JP 10463492A JP H05300422 A JPH05300422 A JP H05300422A
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lens
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Satoru Kitano
Kazuhiro Tsujino
哲 北野
和廣 辻野
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Sanyo Electric Co Ltd
三洋電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、至近距離での接写においても良好
なオートフォーカス制御が可能なフォーカス制御装置を
提供するものである。 【構成】 本発明は、接写(ズームアップ)モード時
に、モード選択スイッチ15を押圧する。このモード選
択スイッチ15を押圧することにより制御信号がタイマ
16に供給され、一定時間経過後にタイマ16よりエリ
ア領域変更回路18に出力されて接写(ズームアップ)
モード時のフォーカスエリアを縮小する。一方、タイマ
16からの出力はフォーカスモータ速度切り換え回路1
7にも供給され、このフォーカスモータ速度切り換え回
路17により接写(ズームアップ)モード時のフォーカ
スモータの速度を低速に切り換える。このように構成す
ることにより、接写(ズームアップ)モード時に誤動作
することなく被写体のオートフォーカス制御が可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変倍機能を持ち、焦点
距離に応じて結像位置が変化するインナー方式レンズを
用いた焦点制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】変倍機能を持ち、焦点距離に応じて結像
位置が変化するレンズ系で、ズーム動作時に結像位置を
一定にする、所謂インナーフォーカス方式は、特公昭5
2−15226号公報(G02B7/04)にも開示さ
れ、合焦動作の迅速化を実現できるという利点から近年
賞用されつつある。このインナーフォーカス方式では、
焦点距離に応じて結像位置が変化する構造上、一旦合焦
位置に達したフォーカスレンズは望遠(テレ)〜広角
(ワイド)のズーミング動作に連動して位置補正される
必要があり、しかもこの補正量はカメラと被写体までの
距離(被写体距離)及びズーム位置に応じてあらかじめ
決められた数値となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このインナ
ーフォーカス方式のレンズ系を使用すれば、フロントフ
ォーカス方式でオートフォーカス(AF)が追従できな
かったマクロ域(約1cm〜約1mの距離)の被写体も
オートフォーカス(AF)で追従できることが一般に知
られている。
【0004】そして、インナーフォーカス方式のレンズ
系を使用して1cm付近の被写体に合焦させる場合、変
倍レンズを広角(ワイド)端付近まで移動する必要があ
るため、従来、以下に示すような問題を有していた。
【0005】今、変倍レンズが望遠(テレ)または中間
(ミドル)付近に位置している時、合焦レンズの移動に
よりオートフォーカス(AF)を行っていた。このた
め、被写体に合焦できない時は、被写体が至近にあると
判断し、変倍レンズを自動的に広角(ワイド)に移動さ
せる制御となっている。
【0006】このため、インナーフォーカス方式の実用
化により至近距離の被写体もオートフォーカス(AF)
による追従が可能になった。更に、このインナーフォー
カス方式を利用して草花にとまっている虫や、台の上に
置かれた小さな展示物等の接写もオートフォーカス(A
F)で行いたいという要求が生じてきた。
【0007】しかし、このような場合、写したい被写体
が画面のほんの一部しか存在せず、周辺に遠方の背景が
入ることがよくある。
【0008】このような画面をオートフォーカス(A
F)する場合、従来のフォーカス制御装置では、被写体
にカメラを向けて電源を投入しても遠方の背景にピント
が合うことが多かった。そして、一度、遠方の背景にピ
ントがあってしまったら、オートフォーカス(AF)で
写したい至近の小さな被写体に合焦させることは難し
く、至近の被写体にピントを合わせるためには、手動フ
ォーカス(MF)にモードを変更する必要があった。更
に、オートフォーカス(AF)により至近の被写体に合
焦していても、一瞬(約0.5sec〜約1sec)、
被写体が画面からはずれると、遠方の背景にピントが合
い、復帰しなくなる場合が多い。
【0009】本発明は上述の欠点に鑑みなされたもので
あり、精度の良いフォーカス制御回路を提供するもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、変倍作用の機
能を持ち、焦点距離に応じて結像位置が変化するレンズ
系で焦点距離を司る第1レンズ群を移動させて倍率を可
変する焦点距離可変手段と、被写体像の撮像素子上への
合焦を司る第2レンズ群を移動させて合焦状態を得る合
焦手段と、第1レンズ群の位置を検出する第1検出手段
と、第2レンズ群の位置を検出する第2検出装置とを備
えるインナー方式レンズを使用したフォーカス制御装置
において、初期設定時に第1レンズ群を広角(ワイド)
側端付近の規定位置または規定位置よりも広角(ワイ
ド)側に自動的に移動させる手段と、前記第1レンズ群
を移動直後に第2レンズ群を一定距離より近い被写体に
合焦可能な位置に自動的に移動させる手段を備えるフォ
ーカス制御装置である。
【0011】また、本発明は、初期設定は電源投入時に
行うことを特徴とするフォーカス制御装置である。
【0012】また、本発明は、ビデオカメラに設けられ
たモード選択スイッチにより初期設定を行うことを特徴
とするフォーカス制御装置である。
【0013】また、本発明は、ビデオカメラに設けられ
たモード選択スイッチにより初期設定を行うとともに、
該モード選択スイッチによりオートフォーカスの合焦に
使用するエリアを小さくすることを特徴とするフォーカ
ス制御装置である。
【0014】また、本発明は、ビデオカメラに設けられ
たモード選択スイッチにより初期設定を行うとともに、
該モード選択スイッチにより合焦レンズの移動スピード
を遅くすることを特徴とするフォーカス制御装置であ
る。
【0015】更に、本発明は、ビデオカメラに設けられ
たモード選択スイッチにより初期設定を行うとともに、
該モード選択スイッチが押圧された後、一定時間経過後
に第1レンズ群および第2レンズ群の移動を開始するこ
とを特徴とするフォーカス制御装置である。
【0016】
【作用】本発明は、上述のように構成したので、モード
選択スイッチによりフォーカスエリアの領域を制御する
ことにより、至近距離でのオートフォーカスを確実に行
うことができる。
【0017】
【実施例】以下、図面に従い、本発明のフォーカス制御
装置を説明する。
【0018】図1において、1はインナーフォーカス方
式のレンズユニットであり、変倍機能を有する第1レン
ズ群(以下、ズームレンズ10と称す。)と被写体像の
撮像素子上への合焦を司る第2レンズ群(以下、フォー
カスレンズ11と称す。)にて構成される。ここで、ズ
ームレンズ10は図示省略の機構部を介してズームモー
タ2の駆動力により光軸方向に進退し、フォーカスレン
ズ11も図示省略の機構部を介してフォーカスモータ4
の駆動力により光軸方向に進退する。
【0019】7は、各レンズを経た入射光が結像され、
電気信号に変換するCCDを内蔵して撮像映像信号を作
成する撮像回路であり、この撮像回路7のからの撮像映
像信号中の輝度信号が合焦制御回路8に供給される。次
に、この合焦制御回路8では、供給された輝度信号が、
内蔵のエリア抽出回路にて撮像画面の中央に設定された
フォーカスエリア内の輝度信号のみを時分割的に抜き出
して合焦制御が行われる。
【0020】そして、この合焦制御の結果はモータ制御
回路9に入力され、モータ制御回路9はズーム及びフォ
ーカスモータ2、4の駆動を制御する。
【0021】3は、ズームレンズ10の光軸方向のレン
ズ位置を検出するためのズームエンコーダであり、この
ズームエンコーダ3からはズームレンズ10の位置を示
すアナログ信号が出力される。6は、上記ズームエンコ
ーダ3から出力されたアナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D変換回路であり、このA/D変換器6か
らの出力がモータ制御回路9に供給され、ズームモータ
2の回転を制御することによりズームレンズ10の位置
を移動する。
【0022】5は、電源投入時のフォーカスレンズ11
位置を検出するフォーカスレンズ基準位置センサ5であ
り、このフォーカスレンズ基準位置センサ5からの出力
に基づき、合焦制御回路8,及びモータ制御回路9用の
フォーカスレンズ11の位置メモリの初期設定が行われ
る。
【0023】そして、モータ制御回路9では、フォーカ
スモータ4の回転方向に応じて、フォーカスモータ4よ
り発生する回転パルスを加、減算することによりフォー
カスレンズ11の位置を常に認識している。
【0024】12は、操作者が合焦動作を自動または手
動のいずれで行うかを選択するAF/MFスイッチであ
り、オートフォーカス(AF)モードを選択すれば、山
登り合焦動作を実行した後に被写体の監視を行い、手動
(MF)モード選択すれば、フォーカスレンズ11を手
動で進退させることが可能となる。
【0025】また、13は、MFスイッチであり、AF
/MFスイッチにより手動(MF)モードを選択すれ
ば、このMFスイッチ13を押圧することによりフォー
カスレンズ11を手動で移動させることができる。14
はズームスイッチであり、該ズームスイッチ14を押圧
することによりズームモータ2を駆動させることができ
る。
【0026】15はモード選択スイッチであり、このモ
ード選択スイッチ15のオン、オフにより接写(クロー
ズアップ)モードの切り換えを行っている。
【0027】今、モード選択スイッチ15により接写
(クローズアップ)モードを選択すると、このモード選
択スイッチ15から、例えば、ハイレベルの制御信号が
タイマ16に供給される。そして、タイマ16では、内
蔵されたWAITカウンタにより一定時間をカウント
し、この一定時間経過後にタイマ16から制御信号が出
力される。このタイマ16からの出力がエリア領域変更
回路18に供給され、エリア領域変更回路から接写モー
ド(クローズアップ)時のオートフォーカスエリア領域
を縮小すべく合焦制御回路8中のエリア抽出回路を制御
する。
【0028】一方、タイマ16からの出力はフォーカス
モータ速度切り換え回路17にも供給される。そして、
フォーカスモータ速度切り換え回路17では、この信号
によりフォーカスモータの移動速度を低下すべく制御さ
れる。
【0029】このようにして、モード選択スイッチ10
により接写(クローズアップ)モードが実行される。
【0030】次に、本発明の接写(クローズアップ)動
作について図2のフローチャートを用いて説明する。
【0031】電源が投入されると、初期設定動作終了フ
ラグがクリアされ、WAITカウンタがリセットされ
る。ここで、初期設定動作終了フラグは、ズームレンズ
10及びフォーカスレンズ11の移動が終了したことを
示すフラグであり、初期設定動作が終了した後、ステッ
プ207でセットされる。
【0032】尚、WAITカウンタは、接写(クローズ
アップ)モードが選択されても、設定時間(数百mse
c〜2sec程度)内はズームレンズ10やフォーカス
レンズ11の移動を初めとする接写(クローズアップ)
動作が動作しないようにするためのカウンタである。
【0033】ところで、一般に、8mmVTR等の小型
機器ではスイッチとしてトグル動作を行うタクトスイッ
チが使用されている。従って、このタクトスイッチによ
りモード選択を行う場合には、以下に示すオートフォー
カス(AF)の誤動作を発生することがある。
【0034】つまり、タクトスイッチを順次スイッチを
押圧することにより、接写(クローズアップ)モードを
含む複数のモードが切り換わる構造となっているため、
他のモードを選択する場合、トグル動作により瞬間的に
接写(クローズアップ)モードが選択された時、WAI
Tカウンタがなければ、モータ制御回路9が接写(クロ
ーズアップ)モードであると判断し、ズームレンズ10
やフォーカスレンズ11が移動し始めるのを防止するた
めである。
【0035】次に、ステップ202において、接写(ク
ローズアップ)モードが選択されたか、否かを判定し、
接写(クローズアップ)モードが選択されていない場合
は、ステップ211→ステップ213→ステップ214
→ステップ210→ステップ202の経路で通常のオー
トフォーカス(AF)が行われる。
【0036】また、接写(クローズアップ)モードに
は、ステップ203で初期設定動作終了フラグをチェッ
クし、フラグがセットされていれば、ステップ204〜
207をパスして、ステップ208→ステップ209→
ステップ210→ステップ202とオートフォーカス
(AF)動作を行う。ここで、フラグが0であれば、ス
テップ204によりWAITカウンタをチェックし、所
定時間経過後、ステップ205でズームレンズ10の位
置を検出し、規定値a以下の広角(ワイド)側になるま
でステップ205→ステップ215→ステップ202→
ステップ203→ステップ204→ステップ205のル
ープを巡回する。
【0037】そして、ズーム位置が規定値aになると、
ステップ206→ステップ216→ステップ202→ス
テップ203→ステップ204→ステップ205→ステ
ップ206のループで合焦位置が規定値xより至近側に
なるように動作する。
【0038】尚、規定値xの数値は数mm〜数10cm
の距離とする。
【0039】合焦位置が所定値以下の至近になると、ス
テップ207にて初期設定動作終了フラグをセットし、
ステップ208にて、フォーカスエリアを縮小する。こ
こで、フォーカスエリアを小さくするのは写したい被写
体をセンターに持ってくれば、あまり周囲の背景にフォ
ーカスが引かれることなく、合焦できるためである。
【0040】次に、ステップ209により、フォーカス
モータ4の速度を低速モードに変更することで至近距離
撮影時にオートフォーカス(AF)が不安定になるのを
防止している。
【0041】尚、本実施例では、電源投入時に初期設定
を行ったが、モード選択スイッチ15を押圧した時に初
期設定を行ってもよい。
【0042】また、電源をオフする時に、接写(クロー
ズアップ)モードであることを記憶するようにすれば、
電源を投入する毎に至近接写を優先して合焦動作を行う
ことができ、被写体以外にピントが合う恐れがなくな
る。便利である。
【0043】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、至近距離に
ある小さな被写体を撮影したい時、モード切り換えスイ
ッチを押圧して接写(クローズアップ)モードに切り換
えることで確実に合焦動作を行うことができる。また、
一度、画面から被写体が外れて背景に合焦した場合にお
いても、フォーカスエリアを縮小し、小エリアで合焦さ
せるため、所望の被写体をセンターにもってくること
で、容易に合焦できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の接写(クローズアップ)モードを説明
するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 レンズユニット 2 ズームモータ 4 フォーカスモータ 5 フォーカスレンズ基準位置センサ 6 A/D変換器 7 撮像回路 8 合焦制御回路 9 モータ制御回路 10 ズームレンズ 11 フォーカスレンズ 15 モード選択スイッチ 16 タイマ 17 フォーカスモータ速度切り換え回路 18 エリア領域変更回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】 また、タイマ16からの出力は、モータ
制御回路9にも供給され、ズームレンズ10、及びフォ
ーカスレンズ11の移動制御がなされる。このようにし
て、モード選択スイッチ15により接写(クローズアッ
プ)モードが実行される。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変倍作用の機能を持ち、焦点距離に応じ
    て結像位置が変化するレンズ系で焦点距離を司る第1レ
    ンズ群を移動させて倍率を可変する焦点距離可変手段
    と、被写体像の撮像素子上への合焦を司る第2レンズ群
    を移動させて合焦状態を得る合焦手段と、第1レンズ群
    の位置を検出する第1検出手段と、第2レンズ群の位置
    を検出する第2検出装置とを備えるインナー方式レンズ
    を使用したフォーカス制御装置において、初期設定時に
    第1レンズ群を広角(ワイド)側端付近の規定位置また
    は規定位置よりも広角(ワイド)側に自動的に移動させ
    る手段と、前記第1レンズ群を移動直後に第2レンズ群
    を一定距離より近い被写体に合焦可能な位置に自動的に
    移動させる手段を備えるフォーカス制御装置。
  2. 【請求項2】 初期設定は電源投入時に行うことを特徴
    とする請求項1記載のフォーカス制御装置。
  3. 【請求項3】 ビデオカメラに設けられたモード選択ス
    イッチにより初期設定を行うことを特徴とする請求項1
    記載のフォーカス制御装置。
  4. 【請求項4】 ビデオカメラに設けられたモード選択ス
    イッチにより初期設定を行うとともに、該モード選択ス
    イッチによりオートフォーカスの合焦に使用するエリア
    を小さくすることを特徴とする請求項1記載のフォーカ
    ス制御装置。
  5. 【請求項5】 ビデオカメラに設けられたモード選択ス
    イッチにより初期設定を行うとともに、該モード選択ス
    イッチにより合焦レンズの移動スピードを遅くすること
    を特徴とする請求項1記載のフォーカス制御装置。
  6. 【請求項6】 ビデオカメラに設けられたモード選択ス
    イッチにより初期設定を行うとともに、該モード選択ス
    イッチが押圧された後、一定時間経過後に第1レンズ群
    および第2レンズ群の移動を開始することを特徴とする
    請求項1記載のフォーカス制御装置。
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