KR0135733B1

KR0135733B1 - 오토포커스 기능을 갖는 비디오 카메라 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR0135733B1
Application number: KR1019930025444A
Authority: KR
Inventors: 쥰지 시오까와; 히로시 지바; 도시오 무라까미; 요시히로 도다까; 이찌로 오사까; 다까시 아즈미
Original assignee: 가나이 쯔또무; 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1998-04-22
Also published as: US5486860A; DE69320166T2; KR940013148A; DE69320166D1; JP2901116B2; JPH06169423A; EP0606563A1; EP0606563B1

Abstract

줌동작(줌배율 변화동작)중에 초점어긋남이 발생하는 것을 방지하기 위해서 포커싱용의 렌즈(결상렌즈 또는 포커싱렌즈)의 구동을 제어하는 비디오 카메라 및 그 제어방법으로서, 줌동작 동안에도 초점어긋남을 일으키지않고, 원활하게 오토 포커싱을 제어할 수 있도록 상기 변배렌즈 이동하는 제1의 구동수단, 상기 초점렌즈 이동하는 제2의 구동수단, 상기 촬상소자에서 생성된 영상 신호에 따라 초점맞춤위치에서 상기 초점렌즈의 어긋남을 검출하는 검파수단, 일정한 피사체 거리에 대해 상기 초점렌즈의 위치와 상기 변배렌즈의 위치 사이에서 규정된 다수의 관계를 저장하는 기억수단, 상기 다수의 관계중의 하나는 상기 다수의 일정 피사체 거리중의 하나에 위치한 피사체의 위상을 형성하기 위해 사용되는 상기 검출수단에 의한 검출결과에 따라 상기 제2의 구동수단을 제어하고, 상기 변배렌즈가 상기 제1의 구동수단에 의해 이동될 때, 현 시점에서 상기 변배렌즈와 초점렌즈에 의해 추정된 위치에 의해 특정되는 상기 관계중의 하나를 추종하는 상기 변배렌즈의 이동에 따라 상기 제2의 구동수단을 제어하는 제어수단을 마련하는 구성으로 된다.

이러한 오토 포커스기능을 갖는 비디오 카메라를 이용하는 것에 의해, 결상렌즈가 변배렌즈의 이동을 추종하여 저장된 줌 트레이싱 커브에 따라 항상 구동되고 보정되기 때문에, 줌동작 동안에도 초점맞춤점을 원활하게 추종할 수 있고, 초점어긋남도 예방할 수 있다.

Description

오토포커스 기능을 갖는 비디오 카메라 및 그 제어방법

제1도는 본 발명에 의한 1실시예의 비디오 카메라의 주요부를 도시한 블럭도.

제2도는 각각의 피사체 거리에 대해서 변배렌즈 위치에 대한 결상렌즈의 초점맞춤 위치를 나타내는 줌트레이싱 커브를 도시한 그래프.

제3a도는 초점전압의 변동성분을 도시한 도면.

제3b도는 결상렌즈위치와 초점전압과의 관계를 도시한 도면.

제4도는 본 발명의 실시예에 있어서 결상렌즈를 미소 진동시키면서 이동시킬 때의 결상렌즈 이동패턴의 1예를 도시한 그래프.

제5도는 결상렌즈 변위량과 변배렌즈 변위량과의 관계의 1예를 도시한 그래프.

제6도는 본 발명의 1실시예의 제어 알고리즘을 도시한 흐름도.

제7도는 제6도에 도시한 제어 알고리즘에 의해 줌동작을 실행시켰을 때의 결상렌즈의 보정 구동상태의 1예를 도시한 그래프.

제8도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어 알고리즘을 도시한 흐름도.

제9도는 제8도에 도시한 제어 알고리즘에 의해 줌동작을 실행시켰을 때의 결상렌즈의 보정 구동상태의 1예를 도시한 그래프.

본 발명은 오토 포커스 기능을 갖는 비디오 카메라를 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 줌동작(줌배율 변화동작)중에 초점어긋남이 발생하는 것을 방지하기 위해 포커싱용 렌즈(결상렌즈 또는 포커싱렌즈)의 구동을 제어하는 방법에 관한 것이다.

오토 포커스 기능을 갖는 비디오 카메라의 제어방법으로서는 촬상소자로 부터의 영상신호의 휘도신호에 포함된 고주파 대역성분을 인출하고, 소정의 촬상범위내의 고주파 대역성분의 레벨을 적부해서 초점전압을 얻고, 이 초점전압이 최대로 되도록 렌즈위치를 제어하는 영상신호 검출방법이 널리 알려져 있다. 한편, 광학계에 있어서는 경량 및 컴팩트하다는 이점 때문에 렌즈계의 최종단에 배치된 결상렌즈에 의해서 초점맞춤을 실행하는 내부 포커스방식이 예를 들면 민생용 캠코더(VER 일체형 비디오 카메라)에 널리 사용되고 있다. 그러나, 내부 포커스방식의 렌즈구성에서는 결상렌즈가 변배렌즈(variator lens)의 뒤에 배치되어 있기 때문에, 줌동작이 진행됨에 따라서 결상렌즈의 초점맞춤 위치가 변화한다는 문제점이 있었다.

이 문제점에 대처하기 위해, 일본국 특허공개공보 평성4-21276호에 기재된 기술에서는 줌동작에응답해서 결상렌즈가 초점맞춤점을 따르도록 하기 위해서 줌동작중에 초점전압이 소정의 스레쉬홀드전압 이하로 떨어지면, 결상렌즈를 소정의 방향으로 소정량 만큼 계속 내보내는 것에 의해 줌동작중에 초점맞춤 어긋남이 발생하지 않도록 결상렌즈를 보정한다.

그러나, 이 종래의 기술에 있어서 줌동작중의 초점전압이 소정의 스레쉬홀드전압 이하로 떨어질때까지 결상렌즈는 구동되지 않으므로, 피사체에 의해 초점어긋남 상태와 초점맞춤 상태를 반복하는 동작이 발생하기 쉽고, 또 이미 초점어긋남이 줌 개시 시점에서 발생한 경우, 줌동작중에 결상렌즈를 초점맞춤 상태로 이끄는 것은 곤란하다.

또, 상술한 민생용 캠코더에 사용된 줌렌즈는 특히 보상렌즈를 제거한 내부 초점맞춤 방식이 많다. 제2도는 이 보상렌즈를 제거한 경우에 있어서 얻어지는 배율(변배렌즈의 위치)에 대한 결상렌즈의 초점맞춤위치를 나타내는 특성(줌 트레이싱 커브)을 몇 개의 피사체 거리의 파라미터로 도시한 것이다. 예를 들면 무한대의 원거리에 있는 피사체를 촬상할 때 넓은각(廣角)측에서 망원측으로 줌을 조작한 경우, 결상렌즈의 초점 맞춤위치는 제2도의 가장 아래의 줌 트레이싱 커브로 된다. 피사체의 거리가 가까워짐에 따라 줌 트레이싱 커브는 피사체 거리 B, 거리 A(거리 A거리 B)로 이동한다. 제2도의 가장 위의 줌 트레이싱 커브는 근거리에 대응한다. 줌 트레이싱 커브가 보상기능을 갖는 종래의 렌즈보다 더 급준하기 때문에 결상렌즈를 더 빨리 변배렌즈의 이동에 대해 추종시킬 필요가 있다. 또, 줌의 속도 때문에 줌동작중에 초점어긋남 없이 결상렌즈를 원활하게 보정하고 구동시키는 것은 곤란한다.

미국 특허공보 No. 4,842,387호에는 포커싱렌즈계의 광소자를 미소 진동시켰을 때, 영상신호중에 포함된 고주파 대역성분의 변동신호가 발생하고, 이 변동신호의 극성 및 크기에 따라서 초점맞춤을 실행하는 비디오 카메라용 오토 포커스 장치가 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 줌동작 중에도 초점어긋남을 일으키지 않고 원활하게 오토 포커싱을 제어할 수 있는 비디오 카메라를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 변배렌즈위치에 관한 결상렌즈 위치 즉 각각의 피사체 거리에 대한 줌 트레이싱 커브를 기억하는 메모리, 줌동작중에 결상렌즈를 미소 진동시키면서 이동시키는 구동수단, 결상렌즈가 미소 진동하면서 이동할 때 초점전압의 미소 진동성분의 진폭과 위상을 추출하는 변동성분 추출수단 및 추출된 미소 변동성분과 기억된 줌 트레이싱 커브에 따라서 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함한다.

구체적으로, 제어수단은 줌동작중에 먼저 줌동작 개시 직전의 결상렌즈 위치에 대해서 기억수단에 기억된 줌 트레이싱 커브 의해 변배렌즈 위치에 따라서 구동수단을 제어한다. 또, 제어수단은 추출한 미소 변동성분의 진폭에 따라 결상렌즈의 구동량을 보정한다. 그 후 미소 변동성분의 진폭이 소정의 값 이하로 떨어지면, 제어수단은 새로 결정된 줌 트레이싱 커브에 따라 구동수단을 제어한다.

이 때, 결상렌즈 위치가 실제의 초점맞춤점에서 어긋나면, 제어수단은 결상렌즈를 미소 진동시키면서 이동시키는 것에 의해 발생된 초점전압의 미소변동의 진폭과 위상을 미소변동 추출수단으로부터 얻는다. 이 제어수단은 진폭에 따라 초점맞춤위치로부터의 어긋남 정도를 판정하고, 또 이 어긋남이 근거리측 방향인지 무한대의 원거리측 방향인지를 판정한다. 따라서, 제어수단은 위상에 따라 결상렌즈의 구동보정방향을 판정하고, 진폭에 따라 결상렌즈의 구동량을 판정하며, 판정된 구동보정방향과 구동량에 따라서 보정렌즈를 구동시키고 보정한다.

본 발명에 의하면, 변배렌즈의 이동에 맞춰 기억된 줌 트레이싱 커브에 의해 결상렌즈를 항상 구동시키고 보정하기 때문에, 결상렌즈를 줌동작중에도 초점맞춤점에 원활하게 추종시킬 수 있어 초점어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명은 이하의 상세한 설명 및 도면에 의해서 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 제어기술이 적용되는 오토 포커스 기능을 갖는 비디오 카메라의 주요부를 도시한 블럭도이다. 비디오 카메라는 대물렌즈(101), 변배렌즈(102), 위치정보를 출력하는 줌 엔코더(103) 결상렌즈(104), 촬상소자(105), 촬상소자(105)에서 출력된 신호를 영상신호로 변환하고, 영상신호의 휘도신호에 포함된 고주파 대역성분을 적분검파해서 초점전압을 출력하는 신호처리회로(106), 초점전압의 소정의 변동성분을 추출하는 변동성분 추출회로(107) 및 마이크로 컴퓨터를 구비한다. 또, 비디오 카메라는 결상렌즈(104)와 변배렌즈(102)를 구동 제어하는 컨트롤러(108), 줌 트레이싱 커브를 기억하는 ROM(Read Only Memory)(111), 결상렌즈(104)를 구동하는 예를 들면 스텝핑 모터로 구성되는 초점모터(109) 및 변배렌즈(102)를 구동하는 예를 들어 DC모터로 구성되는 줌모터(110)를 갖는다.

피사체의 화상은 대물렌즈(101), 변배렌즈(102) 및 결상렌즈(104)를 통해 촬상소자(105)상에 결상되고 전기적 신호로 변환된다. 신호처리회로(106)은 촬상소자(105)의 출력을 영상신호로 변환하고 영상신호의 휘도신호에 포함된 고주파 대역성분을 적분검파하여 초점맞춤점에서 최대값으로 되는 특성을 갖는 초점전압을 변동성분 추출회로(107)로 출력한다. 제3b도는 초점맞춤점 Po에서 최대값으로 되는 초점전압의 특성곡선을 도시한 도면이다. 또, 제3b도는 특성곡선상의 점 A,B에 있어서 결상렌즈(104)를 동일 위상에서 각각 미소 진동시켰을 때, 얻어진 초점전압의 변동성분의 위상을 도시한 도면이다. 따라서, 결상렌즈(104)의 진동이 서로 동위상일 때, 초점전압의 변동성분의 위상은 점 A,B에서 서로 반대이다. 따라서, 결상렌즈(104)가 초점맞춤점 Po를 향해 구동되는 방향은 결상렌즈(104)의 진동위상과 초점전압의 변동성분 위상으로부터 구할 수 있다.

제3a도는 결상렌즈(104)를 근거리에서 무한대의 원거리까지 미소 진동시키면서 이동시킬 때 얻어진 초점전압의 변동성분의 진폭을 도시한 도면이다. 초점맞춤점 부근에서 진폭은 거의 0의 값을 취한다. 따라서, 진폭값을 사용하여 결상렌즈(104)가 초점맞춤점에 있는지를 판정할 수 있다.

제4도는 결상렌즈(104)를 미소 진동시키면서 4스텝 이동시키는 구동방법을 도시한 도면이다. 이 경우에 초점모터(109)는 스텝핑모터로 구성된다. 제4도에 도시한 바와 같이, 결상렌즈(104)를 순방향으로 3스텝, 역방향으로 2스텝, 순방향으로 3스텝 구동시키면, 1점쇄선으로 표시한 램프를 중심으로 진동시키면서 이동시킬 수 있다. 결상렌즈(104)의 진동진폭은 촬상소자(105)에서 얻어지는 화상을 눈으로 보았을 때 결상렌즈(104)의 진동에 의한 화상의 변동이 인식되지 않을 정도의 양으로 설정된다.

따라서, 변배렌즈(102)가 구동되는 동안 제2도에 도시된 줌 트레이싱 커브중의 어느 하나에 따라서 결상렌즈(104)를 구동시키면, 변동성분 추출회로(107)에서 출력된 초점전압의 변동성분의 위상을 사용하는 것에 의해, 줌 트레이싱 커브가 초점맞춤점에서 근거리로 어긋나 있는지 무한대의 원거리로 어긋나 있는지 판정할 수 있다. 초점어긋남의 정도는 초점전압의 변동성분의 진폭에 의해 판정된다.

제5도는 무한대의 원거리의 줌 트레이싱 커브를 따라서 결상렌즈(104)를 구동시키는 경우의 결상렌즈(104)의 변위량 Df와 변배렌즈(102)의 변위량 Dz의 관계를 도시한 도면이다. 변배렌즈(102)는 컨트롤러(108)의 제어하에서 소정의 속도로 회전가능한 줌모터(110)에 의해 구동된다. 구동중의 변배렌즈(102)의 위치는 줌 엔코더(103)의 출력으로서 컨트롤러(108)에 입력되므로, 컨트롤러(108)은 줌 엔코더(103)의 출력에 따라 변배렌즈(102)가 소정의 시간간격 동안 Dz 변위하는 거슬 검출할 수 있다. ROM(111)에 기억된 줌 트레이싱 커브와 검출결과에 따라서 컨트롤러(108)은 Df스텝 만큼 변배렌즈(104)를 진동시키면서 이동시킨다. 이 컨트롤러(108)은 ROM(111)에 기억된 줌 트레이싱 커브를 따라 결상렌즈(104)를 진동 이동시키도록 소정의 시간간격으로 이 동작을 반복한다. 변동성분 추출회로(107)의 출력에 따라, 컨트롤러(108)은 줌동작중의 초점맞춤 방향과 초점어긋남량을 판정하고, 변배렌즈(102)의 이동량과 기억된 줌 트레이싱 커브에 대한 결상렌즈(104)의 구동량에 어긋남량 및 초점맞춤 방향에 따라서 보정량을 부가하여 결상렌즈(104)를 구동시키고, 초점전압의 변동성분이 소정의 값 이하로 되는 시점에서 사용하는 줌 트레이싱 커브를 변경시킨다. 이와 같이 해서, 본 실시예의 비디오 카메라에 의하면, 결상렌즈(104)를 줌시에도 초점어긋남을 일으키지 않고 원활하게 초점맞춤에 추종시킬 수 있다.

제6도에는 비디오 카메라의 제어 알고리즘의 1실시예의 흐름도를 도시한다. 스텝(601)에서 변동성분 추출회로(107)의 출력의 진폭의 대소를 스레쉬홀드값 a와 비교한다. 변동성분 추출회로(107)의 출력의 진폭이 스레쉬홀드값 a보다 크면, 스텝(602)로 처리를 이행하고, 작으면 스텝(606)으로 처리를 이행한다. 스텝(602)에서 변동성분 추출회로(107)의 출력의 진폭의 대소를 스레쉬홀드값 b와 비교한다. 변동성분 추출회로(107)의 출력의 진폭이 스레쉬홀드값 b보다 크면, 스텝(604)로 처리를 이행하고, 작으면 스텝(603)으로 처리를 이행한다. 스텝(604)에서 결상렌즈의 구동 보정량을 A2로 설정하고, 스텝(603)에서 조정량을 A1(A1A2)로 설정한다. 그 후, 스텝(605)로 처리를 이행한다. 스텝(605)에서 변동성분 추출회로(107)이 출력위상에 따라 보정방향을 판정하고, 이후 스텝(608)로 처리를 이행한다. 한편, 스텝(601)에서 변동성분 추출회로(107)의 출력의 진폭이 스레쉬홀드값 a보다 작다고 판정되면, 이 조건은 초점맞춤 상태로 간주되고, 스텝(606)에서 추종할 줌 트레이싱 커브를 그 시점에서의 결상렌즈 위치에 따른 줌 트레이싱 커브로 갱신한다. 그 후, 스템(607)로 처리를 이행한다. 스텝(607)에서 보정량을 0으로 설정하고, 스텝(608)로 처리를 이행한다. 그 후, 스텝(608)에서 스텝(601) 내지 (607)에서 결정된 보정량을 줌 트레이싱 커브로부터 얻어지는 구동량에서 감산하거나 가산하고, 보정된 구동량에 따라 결상렌즈(104)를 미소 진동시키면서 구동 제어한다. 예를 들면, 초점맞춤 방향이 근거리로서 판정되면 보정량을 가산하고, 무한대의 원거리로서 판정되면 보정량을 감산한다.

제7도는 제6도의 알고리즘에 의해서 줌 제어를 실행하는 경우에 얻어지는 결상렌즈 위치와 변배렌즈 위치의 이동을 도시한 도면이다. 피사체 거리 1 내지 피사체 거리 4로 표시된 각 특성곡선은 ROM(111)에 미리 기억된 줌 트레이싱 커브를 나타낸다. 여기에서는 줌 조작중에 거리 2의 줌 트레이싱 커브에 의해 초점맞춤된 피사체를 촬상하는 것으로 한다. 점선 A와 B는 눈에 띄는 초점어긋남을 발생하지 않고 피사체를 촬상할 수 있는 범위 즉 거리 2의 줌 트레이싱 커브이 허용초점심도를 규정하는 것이다. 즉, 거리 2에 있는 피사체를 점선 A 및 B에 의해 규정된 영역내에서 촬상하는 한 초점어긋남은 거리 4의 줌 트레이싱 커브상의 점 P1에 위치되고, 줌 개시위치에서 망원측 방향으로 줌동작이 실행되고, 변배렌즈(102)가 소정의 속도로 망원측으로 구동되고 있는 것으로 한다.

먼저, 소정의 시간 t후 줌동작에 의해 변배렌즈(102)가 점 Z1에서 Z2에서 이동된다. 이 때 초기상태하에서 변배렌즈(104)를 거리 4의 줌 트레이싱 커브에 의해 결정된 구동량 M1만큼 구동시켜 점 P2롤 진동 이동시킨다. 이 때, 변배렌즈(104)는 점 P2에 있고 점선 A와 B에 의해 규정된 영역을 초과하지 않으며, 변동성분 추출회로(107)의 출력이 스레쉬홀드값 a보다 작으므로, 보정량은 스텝(601),(606),(607)을 거쳐서 0으로 설정된다. 또, 이 때에는 변배렌즈(102)가 점 Z3에 있으므로, 제6도의 스텝(608)을 통해 결상렌즈(104)는 거리 4의 줌 트레이싱 커브에 의해 결정된 구동량 M2만큼 진동하면서 이동하고, 결상렌즈(104)는 거리 4의 줌 트레이싱 커브상의 점 P3으로 이동한다.

결상렌즈(104)가 점 P3에 도달하면, 변동성분 추출회로(107)의 출력진폭은 스레쉬홀드값 a보다 커진다. 그러나, 이 때 변동성분 추출회로(107)의 출력진폭은 스레쉬홀드값 b보다 작다. 그리고, 변배렌즈(102)는 점 Z4측으로 이동한다. 결상렌즈(104)의 구동 보정량을 제6도의 스텝(601),(602),(603)을 통해 A1로 설정한다. 또, 제6도의 스텝(608)을 통해 조정량 A1과 거리 4의 줌 트레이싱 커브에 의해 결정된 이동량 M3의 총합인 이동량만큼 결상렌즈(104)를 구동시키고 점 P4로 진동시키면서 이동시킨다.

다음의 소정시간 t후에 결상렌즈(104)는 점 P4로 이동되어 초점맞춤점의 거리 2의 줌 트레이싱 커브에 접근하게 되므로, 변동성분의 진폭은 스레쉬홀드값 이하로 된다. 따라서, 추종할 줌 트레이싱 커브는 스텝(601),(606) 및 (607)을 통해 거리 3으로 갱신되고, 보정량은 0으로 설정된다. 이 때, 변배렌즈(102)는 위치 Z5측으로 이동한다. 따라서, 제6도의 스텝(608)을 통해 결상렌즈(104)는 거리 3의 줌 트레이싱 커브에 의해 결정된 구동량 M4만큼 구동되어 점 P5로 진동하면서 이동된다.

이와 같이 해서, 소정 시간간격 t로 제6도의 처리를 반복함으로써, 결상렌즈(104)를 거리 2의 줌 트레이싱 커브의 허용초점심도의 범위내(점선 A와 B에 의해 규정된 영역내)로 변배렌즈(102)의 이동에 추종시킨다. 줌동작중에 추출된 미소 변동성분의 발생량에 따라서 결상렌즈의 이동속도가 설정된다. 따라서, 줌동작중에 초점어긋남을 발생하지 않고 결상렌즈(104)를 구동제어할 수 있다.

제8도는 비디오 카메라에서의 제어 알고리즘의 제2실시예를 도시한 흐름도이다. 먼저, 스텝(801)에서 변동성분 추출회로(107)로부터 얻어지는 초점전압의 변동성분의 진폭값을 스레쉬홀드값 a와 비교한다. 진폭성분이 스레쉬홀드값 a보다 작으면 제어프로그램은 스텝(802)로 이행하고, 진폭성분이 스레쉬홀드값 a보다 크면 제어프로그램은 스텝(804)로 이행한다. 스레쉬홀드값 a보다 진폭성분이 작으면 스텝(802)에서 추종할 줌 트레이싱 커브를 갱신하고, 제어프로그램을 스텝(803)으로 이행한다. 스텝(803)에서 줌 트레이싱 커브를 따라 결상렌즈(104)를 진동시키면서 이동시킨다. 한편, 변동성분의 진폭값이 스레쉬홀드값 a를 초과하면 스텝(804)에서 변동성분의 위상에 의해 초점방향을 결정하고 제어프로그램을 스텝(805)로 이행한다. 스텝(805)에서 트레이싱 커브에 상관없는 초점방향 즉 통상의 오토 포커스 루프에 따라 결상렌즈를 소정의 각도로 이동시킨다.

제9도는 제8도의 제어 알고리즘에 따라 줌 제어를 실행할 때에 얻어지는 결상렌즈 위치와 변배렌즈 위치의 이동을 도시한 도면이다.

거리 1 내지 거리 4의 줌 트레이싱 커브, 점선 A 및 B, 촬상된 피사체의 조건 및 줌동작개시시의 조건은 각각 제7도에 도시한 것과 같고, 변배렌즈(102)의 위치는 소정 시간간격 t로 Z1에서 Z2,Z3 Z9을 거쳐서 망원측으로 이동된다.

줌동작의 개시시에 변배렌즈(102)와 결상렌즈(104)는 점 P1에 위치된다. 따라서, 제8도의 스텝(803)을 통해 점 P1이 위치하는 거리 4의 줌 트레이싱 커브를 따라 결상렌즈(104)를 진동시키면서 이동시켜 변배렌즈(102)의 이동에 추종시킨다. 이 과정을 반복함으로써, 결상렌즈(104)는 변배렌즈(102)의 이동을 추종하여 점 P6에 도달한다.

결상렌즈(104)가 점 P6에 도달하면, 제8도의 스텝(801)을 통해 초점전압의 변동성분의 진폭값이 스레쉬홀드값 a보다 큰 것으로 판정한다. 이 때, 제8도의 스텝(804)를 통해 변동성분의 위상에 따라 초점방향을 결정하고, 스텝(805)를 통해 소정시간 t마다 MO(일정량)의 구동량만큼 결상렌즈(104)를 구동한다. 상기 제어를 통해 결상렌즈(104)는 진동하면서 점 P7로 이동한다.

결상렌즈(104)가 점 P7에 도달하면, 제8도의 스텝(801)을 통해 초점전압의 변동성분의 진폭값이스레쉬홀드값 a보다 작은 것으로 판정한다. 이 때, 제8도의 스텝(802)를 통해 점 P7을 횡단하는 거리 3의 줌 트레이싱 커브를 새로 결상렌즈(104)가 따라서 이동할 줌 트레이싱 커브로 하고, 스텝(803)을 통해 상기 커브를 따라 결상렌즈(104)를 진동시키면서 이동시킨다.

따라서, 소정 시간간격 t로 제8도의 처리를 반복함으로써, 거리 2의 줌 트레이싱 커브의 허용초점심도의 범위내(점선 A 및 B에 의해 규정된 영역내)에서 결상렌즈(104)를 변배렌즈(102)의 이동에 추종시키고, 줌동작중에 초점어긋남을 발생하지 않고 결상렌즈(104)를 구동제어할 수 있다.

상술한 2개의 실시예에서는 결상렌즈의 이동을 제어하는 경우에 대해 설명했지만, 변배렌즈 등의 렌즈의 이동을 제어하는 비디오 카메라에 있어서도 이 제어원리는 적용된다. 따라서, 본 발명의 적용은 결상렌즈의 이동을 제어하는 비디오 카메라에만 한정되는 것은 아니다.

Claims

촬상소자에서 출력된 영상신호에서 얻어진 정보에 따라 포커싱렌즈를 이동시켜 오토 퍼커스를 실행하고, 변배렌즈를 이동시켜 줌 배율을 변화시키는 비디오 카메라에 있어서, 상기 변배렌즈를 이동시키는 제1구동수단, 상기 포커싱렌즈를 이동시키고 광축상에서 상기 포커싱렌즈를 미소 진동시키는 수단을 구비한 제2구동수단, 상기 촬상소자에서 출력된 영상신호에 포함되는 고주파 대역성분을 적분검파하는 것에 의해 얻어지는 초점전압의 상기 미소진동에 의해 발생하는 소정의 변동성분의 위상에 따라 초점맞춤점에서 상기 포커싱렌즈의 어긋남 방향 및 상기 변동성분의 진폭에 따라 초점맞춤점에서 상기 포커싱렌즈의 어긋남량을 검출하는 검출수단, 일정한 피사체 거리에 대해 상기 포커싱렌즈의 위치와 상기 변배렌즈의 위치 사이에 규정된 여러개의 관계를 기억하고, 상기 관계중의 하나가 일정 피사체 거리중의 하나에 위치한 피사체의 상을 형성하기 위해 사용되는 기억수단 및 상기 검출된 어긋남량 및 방향에 따라서 상기 제2구동수단을 제어하고, 상기 제1구동수단에 의해 상기 변배렌즈를 이동시킬 때, 상기 어긋남량이 소정값보다 작은 경우에는 상기 변배렌즈와 포커싱렌즈의 위치에 의해 특정되는 상기 관계중의 하나에 따라 상기 변배렌즈의 이동에 대응하여 상기 제2구동수단을 제어하고, 상기 어긋남량이 소정값보다 큰 경우에는 상기 변배렌즈의 상기 이동이 상기 여러개의 특정관계중의 제2의 관계에 따라 이루어지도록 상기 포커싱렌즈의 이동을 소정의 보정량만큼 조정하는 제어수단을 포함하는 비디오 카메라.
제l항에 있어서, 상기 검출수단에 의한 검출결과가 상기 제1구동수단에 의한 상기 변배렌즈의 이동에 있어서, 소정값보다 큰 경우, 상기 제어수단에 의한 조정은 상기 변배렌즈와 상기 포커싱렌즈의 위치를 상기 특정관계중의 제2의 관계로 보정하고, 상기 제어수단은 상기 특정관계중의 상기 제2의 관계에 따라 상기 변배렌즈의 이동에 대응해서 상기 제2구동수단을 제어하는 비디오 카메라.
제1항에 있어서, 상기 검출수단에 의한 검출결과가 상기 제1구동수단에 의한 상기 변배렌즈의 이동과정에서 소정값보다 큰 경우, 상기 제어수단은 상기 특정된 관계에 따라 얻어진 상기 제2구동수단의 구동량에 소정의 보정량을 가산 또는 감산하여 상기 제2구동수단을 제어하는 비디오 카메라.
제3항에 있어서, 상기 검출수단에 의한 검출결과가 소정값보다 큰 경우, 상기 제어수단은 상기 구동량에 제1의 소정의 보정량을 가산 또는 감산하여 상기 제2구동수단을 제어하고, 상기 검출수단에 의한 검출결과가 제2의 소정값보다 큰 경우, 상기 제어수단은 상기 구동량에 제2의 소정의 보정량을 가산 또는 감산하여 상기 제2구동수단을 제어하는 비디오 카메라.
제1항에 있어서, 상기 기억수단은 상기 포커싱렌즈의 위치와 상기 변배렌즈의 위치 사이에 각각 규정된 상기 관계로서 각각의 여러개의 피사체 거리에 대한 특성곡선을 기억하는 비디오 카메라.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 어긋남량이 상기 소정값인 경우에는 상기 변배렌즈의 상기 이동이 상기 여러개의 특정관계의 제2의 관계에 의해서 이루어지도록 상기 포커싱렌즈의 이동을 소정의 보정량만큼 조정하는 비디오 카메라.
제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 변동성분의 진폭 양에 따라 설정된 속도로 상기 포커싱렌즈가 이동하도록 상기 제2구동수단을 제어하는 비디오 카메라.
제1항에 있어서, 상기 제1구동수단은 DC모터이고, 상기 제2구동수단은 스텝핑모터인 비디오 카메라.
촬상소자에서 출력된 영상신호에서 얻어진 초점정보에 따라 포커싱렌즈를 이동시켜 오토 포커스를 실행하고, 변배렌즈를 이동시켜 줌동작을 실행하는 비디오 카메라의 제어방법에 있어서, 상기 변배렌즈를 이동시키는 것에 의해 실행되는 줌동작의 개시시, 사전에 기억되고 여러개의 피사체 거리에 대해 규정된 상기 포커싱렌즈와 상기 변배렌즈 사이의 여러개의 위치 관계중의 하나를 각각 현재의 상기 포커싱렌즈와 변배렌즈의 위치에 따라 특정하는 스텝, 상기 포커싱렌즈가 미소진동할 때 상기 하나의 특정된 위치관계에 따라 상기 변배렌즈의 이동에 대응하여 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 스텝, 상기 영상신호에 포함된 고주파 대역성분의 적분검파에 의해 얻어진 초점전압의 상기 포커싱렌즈의 미소진동에 의해 발생된 변동성분의 위상에서 얻어진 상기 포커싱렌즈의 초점맞춤점으로 부터의 어긋남 방향 및 상기 변동성분의 진폭에서 얻어진 상기 포커싱렌즈의 초점맞춤점으로 부터의 어긋남량을 검출하는 스텝, 상기 어긋남량이 소정값보다 클 때, 상기 변배렌즈의 이동이 상기 여러개의 위치관계중의 제2의 관계에 따라 이루어지도록 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 것에 의해, 소정의 보정량만큼 특정 위치관계에 따라 결정된 상기 포커싱렌즈의 이동을 보정하는 스텝, 상기 어긋남량이 상기 소정값보다 작을 때, 각각 현재의 상기 포커싱렌즈와 변배렌즈의 위치에 따라 상기 하나의 특정된 위치관계를 갱신하는 스텝 및 상기 갱신시에 상기 하나의 특정된 위치관계에 따라 상기 변배렌즈에 대응하여 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 스텝을 포함하는 비디오 카메라의 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 소정의 값은 여러개의 값을 포함하고, 보정값은 각각의 값에 대해 미리 결정되어 있는 비디오 카메라의 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 위치관계는 각각의 여러개의 피사체 거리에 대한 특성곡선인 비디오 카메라의 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 포커싱렌즈는 상기 변동성분의 진폭량에 따라 설정된 속도로 초점맞춤점을 향하여 이동하는 비디오 카메라의 제어방법.
촬상소자에서 출력된 영상신호에서 얻어진 초점정보에 따라 포커싱렌즈를 이동시켜 오토 포코스를 실행하고, 변배렌즈를 이동시켜 줌동작을 실행하는 비디오 카메라의 제어방법에 있어서, 상기 변배렌즈를 이동시키는 것에 의해 실행되는 줌동작의 개시시, 사전에 기억되고 여러개의 피사체 거리에 대해 규정되고 상기 포커싱렌즈와 상기 변배렌즈 사이의 여러개의 위치관계 중의 하나를 각각 현재의 상기 포커싱렌즈와 변배렌즈의 위치에 따라 특정하는 스텝, 상기 포커싱렌즈를 광축을 따라서 미소 진동시키며, 상기 특정된 위치관계에 따라 상기 변배렌즈의 이동에 대응하여 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 스텝, 상기 영상신호에 포함된 고주파 대역성분의 적분검파에 의해 얻어진 초점전압의 상기 포커싱렌즈의 미소진동에 의해 발생된 변동성분의 위상에서 얻어진 상기 포커싱렌즈의 초점맞춤점으로 부터의 어긋남 방향 및 상기 변동성분의 진폭에서 얻어진 상기 포커싱렌즈의 초점맞춤점으로 부터의 어긋남량을 검출하는 스텝, 상기 어긋남량이 소정값보다 클 때, 상기 이동이 상기 여러개의 위치관계중의 제2의 관계에 따르도록 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 것에 의해, 소정의 보정량만큼 특정 위치관계에 따라 결정된 상기 포커싱렌즈의 이동을 보정하는 스텝, 상기 어긋남량이 상기 소정값보다 작을 때, 각각 현재의 상기 포키싱렌즈와 변배렌즈의 위치에 따라 상기 하나의 특정된 위치관계를 갱신하는 스텝 및 상기 갱신시에 상기 하나의 특정된 위치관계에 따라 상기 변배렌즈에 대응하여 상기 포커싱렌즈를 이동시키는 스텝을 포함하는 비디오 카메라의 제어방법.
제13항에 있어서, 상기 위치관계는 각각의 여러개의 피사체 거리에 대한 특성곡선인 비디오 카메라의 제어방법.