KR920005681B1 - 비디오 카메라의 포커싱장치 - Google Patents

비디오 카메라의 포커싱장치 Download PDF

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KR920005681B1
KR920005681B1 KR1019880010568A KR880010568A KR920005681B1 KR 920005681 B1 KR920005681 B1 KR 920005681B1 KR 1019880010568 A KR1019880010568 A KR 1019880010568A KR 880010568 A KR880010568 A KR 880010568A KR 920005681 B1 KR920005681 B1 KR 920005681B1
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다까시 아주미
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가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

비디오 카메라의 포커싱장치
제1도는 비디오 카메라에 사용되는 줌렌즈의 배치예를 보여주는 개략도.
제2도는 모터구동회로의 회로도.
제3도는 본 발명의 기본예를 보여주는 블럭도.
제4도는(a)와 제4(b)도 및 제5(a)와 제5(b)도는 수동의 초점조절장치를 나타내는 도.
제6(a)도는 본 발명의 일구체예를 나타내는 블록도.
제6(b)도는 제6(a)도의 블록도를 설명하는데 사용하는 도.
제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 블록도.
제8도는 제7도에 도시된 마이크로 컴퓨터의 플오우챠트이다.
제9도 내지 제11도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 블럭도.
제12도는 제9도에 도시된 마이크로 컴퓨터의 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 렌즈계 2 : 촬상소자
3 : 카메라회로 4 : 자동초점(focus)조정신호생성회로
5 : 판정회로 6 : 수동수단
9 : 모터구동회로 10 : 포커싱 모터
11 : 위치검출수단 12 : 수동초점조정장치
13 : 비교기 17, 37 : 포커싱(focusing)렌즈
20 : 자동/수동절환스위치 21 : 자동/수동절환신호생성회로
22 : 검출수단 23 : 모터구동억제신호생성회로
24 : 샘플-홀드회로 25 : 레벨비교회로
26 : 플립플롭회로 33 : 보상렌즈군
34 : 이미징렌즈군
본 발명은 비디오 카메라등의 포커싱 장치에 관한것이며, 특히 수동조작에 의하여 초점맞춤을 용이하게 행하는 것이 가능한 전자제어포커싱장치에 관한 것이다.
제1도의 개략도에 도시된 것처럼, 비디오 카레라등의 렌즈계는 기본적으로 포커싱 렌즈(17 : 전방렌즈)군, 바리에이터렌즈군(32)(variator lensgroup), 보상렌즈군(33), 다이어프램장치(31) 및 이미징렌즈(매스터렌즈)군(34)을 포함하고 있다. 전방렌즈군은 임의의 거리에 있는 소망하는 촬영피사체의 각각에 대응하여 초점을 맞추는 작용을 한다. 바리에이터렌즈군(32)은 줌작업(zooming)에 따르는 확대변화기능을 제공한다. 보상렌즈군(33)은 줌작업(zooming)에 따르는 확대변화기능을 제공한다. 보상렌즈군(33)은 줌작업에 따라 이동하고, 촬영 피사체에 대해서 줌작업중에 정밀하지 않은 초점을 방지하는 보정작용을 수행한다. 그리고, 이미징렌즈군(34)은 촬상소자(2)상에 결상시키는 작용을 갖는다. 이러한 비디오 카메라에 사용되는 줌렌즈에서, 초점은 전형적으로 전방렌즈군의 이동에 의하여 조절된다. 포커싱 장치는 이른바 자동초점조정이 자동으로 수행되는 자동 포커싱 장치와 수도포커싱 장치로 광범위하게 분할된다. 자동포커싱장치에서, 적외선거리측정장치 또는 TTL(Through The Lens)비디오 장치는 예를들면, 내셔널테크니컬리포트(1985년 12월 제6호 권 31,65~67페이지)에 설명된대로 사용하고 있다. 일반적으로 수동 포커싱 장치는 전방렌즈와 연동되어 있고, 렌즈경통(30)상에 설치된 거리환(29)을 회전시키고, 정밀하게 손으로 직접 조정하여 초점을 얻도록 하는 구조를 가지고 있다.
한편 영화가 최근에 급속히 팽창되는 것에 발맞춰서, VTR과 일체화된 카메라에 대한 요구에 따라 조작이 편리하고, 값싸고, 간편하고 소형의 상품에 대한 요구가 더욱 강하게 되었다. 이러한 요구를 만족시키는 상품으로서, “VTR 일체식 히다찌카메라, 마스탁스 무비 c30”에 설명한 것과 같은 상품이 「히다찌」1987년 4월호(17페이지)에 발표되었다. 이 상품에서 소형화를 위하여 모든 렌즈는 무비케이싱내에 내장한 구조로 되어 있다. 그러므로 수동포커싱 장치와는 달리, 초점을 맞추기 위하여 손으로 직접 거리환을 회전시키는 것은 불가능하다. 그러므로 이른바 전동 포커싱 메카니즘이 채용되어 수동 포커싱이 원하여질때, 버튼 스위치를 누르는 것에 의하여, 초점을 맞출수가 있다. 이 전동포커싱메카니즘을 채용하는 것에 의하여, 취급시 간편하고 소형화를 이룰 수 있다. 전동 포커싱 메카니즘의 구체예가 전의 선행기술예에 설명되지 않았지만, 예를 들면 제2도에 도시된 것처럼, 회로수단에 의하여 이것을 얻은 수 있다. 제2도에서, ㅌ및 F는 자동 포커싱 제어신호 인가용 단자를 나타내고, 참고번호 7은 자동/수동절환스위치회로를 나타내며, SW1및 SW2는 전동 포커싱 버튼스위치를 나타낸다. 각각 SW1및 SW2을 누르고 있는 동안에만 접점이 접속된다. 참고번호 10은 포커싱 모터를 지칭한다. 참고번호 9는 트랜지스터(Q1~Q7)와 저항(R1~R6)을 포함하는 모터구동회로를 지칭한다. 자동/수동절환스위치회로(7)가 수동축(즉,개방 스위치측)에 있고, SW1를 누르고 SW2를 누르지않은 상태에서는 트랜지스터(Q1,Q2,Q3, 및 Q8)는 오프상태에 있고, 트랜지스터(Q4,Q5,Q6및 Q7)는 온상태에 있다. 모터전류는 전원(Vcc), 트랜지스터(Q4), 모터(10), 트랜지스터(Q7), 및 접지(G)를 통하여 화살표 a에 의하여 지시된 방향으로 흐르고 모터를 회전(정회전방향)시킨다. 반면에 SW2를 누르고 SW1을 누르지 않은 상태에 서는 트랜지스터(Q4,Q5,Q6및 Q7)는 오프상태에 있고, 트랜지스터(Q1,Q2,Q3, 및 Q8)는 온상태에 있다. 이 상태에서 모터전류는 전원(Vcc), 트랜지스터(Q8), 모터(10) 및 트랜지스터(Q3) 및 접지(G)를 통하여 화살표 b에 의하여 지시된 방향으로 흐르고 모터를 회전(역회전방향)시킨다. SW1 및 SW2 모두를 누르지 않은상태에서는, 트랜지스터(Q1,Q2,Q3,Q5,Q6및 Q7)는 상태에 있고, 트랜지스터(Q4,Q8)는 오프상태에 있다. 모터의 양 단부가 트랜지스터(Q3,Q7)를 통하여 각각 접지되어 있으므로, 모터전류는 흐르지 않고 모터는 정지상태에 있게 된다. 전동포커싱상태에서, 모터의 정회전, 역회전 및 정지는 반복되며, 포커싱은 미세조정에 의해 수행되고, 즉 모터를 사용한 수동포커싱이 수행된다.
렌즈의 거리환이 상기 설명된 것처럼, 손으로 직접 회전시키도록 조작되는 구조를 갖는 포커싱 장치에서, 신속하고 높은 정밀도를 갖도록 초점을 맞출 수가 있다. 그러나 그 구조때문에 제품을 소형으로 하는 것은 어렵고, 다소 취급하기에 불편한다. 반면에, 전동자동포커싱장치는 제품을 소형화하는데 양호하다. 그러나 이 전동자동포커싱장치는 이하 설명되는 결점을 가지고 있다. 전동포커싱의 경우에, 포커싱 모터의 정회전, 역회전 및 정지동작을 일으키기 위하여 각각 버튼 스위치를 조작하여 포커싱을 수행하는 것은 간단하고 편리한다. 어쨌튼, 전동포커싱의 경우에, 모터로서 DC 모터가 일반적으로 사용된다. 버튼조작에 따라 이러한 DC 모터를 사용함으로써 비교적 중량의 전방렌즈를 이동시키고 정지시키려고 할때, 거리환을 직접 초점 조정을 위해 회전시키는 경우로 부터 관성의 영향과 지각의 차이 때문에 소망의 위치에 전방렌즈를 정밀하고 적절하게 정지시키는 것은 곤란하다. 만일 모터전류를 감소시킴으로써 회전속도를 저하시킨다면, 관성의 영향을 어느정도까지는 저하시킬 수 있고, 비교적 높은 정밀도로 초점을 맞출 수가 있다. 그러나 초점을 맞추는 시간은 불리하게 오래 걸린다.
본 발명의 목적은 제품을 소형화시키면서 초점을 정밀하고 정확하게 맞출 수 있는 전자제어포커싱장치를 제공하는 것이다.
상기 설명된 목적은 포커싱 렌즈과 연동된 거리환의 회전 또는 상기 설명한 버튼스위치의 조작을 이용한 수동초점조정수단과는 상이한 수동조작수단, 수동초점조정신호생성수단, 모터제어신호생성수단을 갖는 초점조정장치를 제공함으로써 달성할 수 있다. 예를들면, 제4도(a)및 제4도(b)에 도시된 것처럼, 다이얼 조작 메카니즘 또는 슬라이드조작 메카니즘을 사용한 조작수단의 회전 또는 슬라이딩 조작에 응답하여 렌즈의 위치를 제어하도록 함으로써, 임의의 거리에 위치한 대상물에 대해서 상기 설명한 소망의 수동포커싱을 실행하는 것이 가능하다.
상기 설명된 수동조작수단은 수동회전(슬라이딩)조작에 응답하여 검출된 조작신호를 생성하고, 조작에 대응한 방향 및 양을 지시한다. 이것은 예를들면, 제4도(a) 또는 제4도(b)에 도시된 것처럼, 수동조작수단의 내부에 포텐셔미터 또는 인코오더 검출기를 실현함으로써 달성할 수 있다. 모터제어신호생성수단은 검출된 조작신호에 응답하여 모터제어신호를 생성함으로써, 지시된 방향으로 지시된 거리만큼 포커싱 렌즈를 이동시키거나, 또는 포커싱 렌즈를 정지시킨다.
따라서, 수동초점조작수단의 조작에 대응하여 포커싱 렌즈의 위치를 올바르게 설정하고 초점을 맞추기 위하여 거리환을 회전시킬때에 얻을 수 있는것에 가깝게 초점조작을 수행하는 것이 가능하므로, 초점조정을 용이하게 한다.
본 발명의 실시예를 이하 도면을 참조하여 설명한 것이다.
제3도는 본 발명의 기본예를 보여주는 비디오 카메라의 포커싱 장치의 블록도이다. 제3도에서 참고번호 1은 포커싱렌즈(17)를 포함한 렌즈계를 지칭하고, 참고번호 2는 렌즈계 뒤에 배치된 촬상소자(image pickupdevice)를 지칭하고, 참고번호 3은 촬상소자(2)에 유기한 신호를 추출하는 카메라 회로이다. 참고번호 100은 자동초점조정용 신호를 생성하는 수단을 지칭한다. 이 수단(100)은 예를들면 카메라 회로(3)의 출력신호(촬영영상신호)로 부터 자동초점조정신호를 생성하기 위한 자동초점조정신호생성회로(4)와, 자동초점조정신호생성회로(4)의 출력신호를 수신하고, 모터의 회전방향과 초점조정상태(모터정지상태)와 같이 후에 설명되는 포커싱 모터(10)의 회전동작상태를 결정하기 위한 판정회로(5)를 포함하고 있다. 여기서, 자동초점조정신호생성회로(4)는 TTL(Through the Lens)비디오 시스템의 형태로 도시되어 있다. 그러나, 이 회로(4)는 또한 적외선 거리측정방식과 같이 다른 방식의 형태로 구성될 수 있다. 이 방식은 일반적으로 잘알려져 있으므로, 후에 상세히 설명될 것이다. 참고번호 200은 수동조작을 기초로 하여 초점조정신호를 생성하기 위한 수단을 지칭한다. 초점조정신호생성수단(200)은 수동수단(6)을 포함하고 있고, 이 수동수단은 차례로 제4(a)도, 제(b)도 및 제5도에 도시된 것처럼, 포텐셔미터 또는 회전 혹은 슬라이드형의 인코우터와 같은 수동초점조정장치를 포함하며, 수동초점조정장치의 조작된 양을 기초로 하여 초점조정신호를 생성한다. 참고번호 7은 수동(M)/자동(A)초점 절환스위치 회로를 지칭한다. 참고번호 300은 전자제어초점조정기능을 갖는 전자제어(전동)초점조정수단을 지칭하며, 초점조정신호생성수단(200) 또는 자동초점조정신호생성수단(100)의 출력을 수신하고, 렌즈계(1)의 포커싱 렌즈(17)를 구동시킨다. 전자제어초점조정수단(300)은 상기 설명한 신호생성수단의 출력에 따라 모터제어신호를 모터제어신호생성기(8), 모터구동회로(9) 및 포커싱렌즈를 구동하기 위한 포커싱 모터(10)를 포함하고 있다. 모터구동회로(9)로서 제2도에서 도시된 회로가 사용된다.
수동조작을 함으로써 초점조정을 행하려 할때, 절환스위치 회로(7)는 수동초점측(M)에 스위치된다. 만일 상기 설명한 수동수단(6)의 수동초점조정장치가 임의의 거리에 위치한 소망의 피사체에 촛점을 맞추기 위해회전 혹은 슬라이딩하여 이동하면, 조작(검출전압)에 대응하는 신호가 수동수단의 출력단에서
출력된다. 이 출력신호는 절환스위치회로(7)를 경유하여 모터제어신호생성수단(8)에 공급된다. 제어신호생성수단(8)은 순차적으로 검출된 신호를 검사한다. 이하 수동조작전에 즉시 검출된 전압은 Va이고, 수동조작후에 검출된 전압은 Vb라고 가정한다. 예를들면 제어신호생성수단(8)은 │Va-Vb│를 검사한다. 만일 Va ＜Vb라면, 제어신호생성수단(8)은 모터가 역회전방향으로 │Va-Vb│에 대응하는 양만큼 회전하도옥 모터제어신호를 생성한다. 반면에 Va ＜Vb라면, 제어신호생성수단(8)은 모터가 역회전방향으로 │Va-Vb│에 대응하는양만큼 회전하도록 모터제어신호를 생성한다. 따라서, 제어신호생성수단(8)에 의해서 생성된 제어신호는 모터구동회로(9)에 공급된다. 수동수단(6)의 수동조작에 응답하여, 모터(10)와 연동되어 있는 포커싱렌즈(17)는 마치 거리환이 포커싱을 위해 직접 회전하는 것처럼, 정밀하고 정확하게 제어되고 정지할 수 있다. 그러므로 전동포커싱에 있어서도, 고정밀도의 포커싱을 실현할 수 있고, 또한 취급이 편리하다. 포커싱모터(10)를 자동 포커싱모터와 공통으로 사용할 수 있기 때문에, 또한 별도의 비용의 증가를 막을 수 있다. 즉, 본 실시예는 수동조작수단(6)의 조작방향과 조작량에 응답하여 모터를 구동시키는 기본적인 특성을 가지고 있다. 자동초점조정신호생성수단(100)의 구체적인 수단과 그 동작은 잘 공지되어 있기 때문에, 여기서는 설명을 생략할 것이다.
제6(a)도는 본 발명의 실시예를 도시한 비디오 카메라의 포커싱 장치의 블록도이다. 제6(a)도에서, 제3도의 구성요소와 동일한 것은 동일한 참고번호로 지칭되고, 상세한 설명을 생략한다. 참고번호 11은 포커싱렌즈(17)의 렌즈위치를 검출하기 위한 렌즈위치검출수단을 지칭한다. 렌즈위치검출수단은 예를들면 포텐셔미터를 포함하고 있다. 참고번호 12는 제4(a)도 또는 제4(b) 및 제5(a)도 또는 제5(b)도에 도시된 것과 같이, 포텐셔미터 또는 인코우더를 포함하는 수동초점조정장치를 지칭한다. 참고번호13은 렌즈위치검출수단(11)의 출력단자(b)의 전압레벨(VL)을 수동초점조정장치(12)의 출력단자(a)의 전압레벨(VM)과 비교하고, 결과의 차이전압을 절환스위치회로(7)를 경유하여 모터제어신호생성수단(8)에 공급하기 위한 비교기를 지칭한다. 초점조정을 수동으로 행하려 할때, 제6(a)도에 도시된 절환스위치회로(7)는 수동초점조정측(M)으로 스위치된다. 수동초점조정장치(12)는 조절되어 임의의 거리에 위치한 소망의 피사체에 초점을 맞춘다. 이때에, 피사체의 거리에 대응한 전압(VM)은 가동단자(a)에 출력되고, 비교기(13)의 단자중의 하나에 공급된다. 한편, 포커싱렌즈(17) 및 포커싱모터(10)와 연동되어 있는 위치검출수단(11)은 임의의 시점에서의 렌즈위치에 대응하는 검출된 전압을 단자(b)로 순차적으로 출력한다. 따라서 출력된 검출전압은 비교기(13)의 타단자에 공급되어 상기 설명한 수동으로 조절한 전압(VM)과 비교된다. 비교기(13)에 의해 검출된 오차(VM-VL)의 양은 스위치 회로(7)를 경유하여 모터제어신호생성수단(8)에 공급된다. 제6(b)도에 도시된 것처럼, 모터제어 신호생성수단(8)은 모터제어전압을 모터구동회로(9)에 공급하여서, 오차량(VM-VL)이 양일때, 모터(10)를 정회전방향으로 회전시키고, 오차량(VM-VL)이 음일때, 모터(10)를 역회전방향으로 회전시키고, 오차량(VM-VL)이 영일때, 모터(10)를 정지시킨다. 따라서 모터를 제어하고 구동시켜서 그와 연동된 포커싱렌즈의 위치를 제어할 수 있다.
본 실시예에서 피이드백제어루우프는 상기 설명한 위치검출수단(11), 비교기(13), 스위치회로(7), 모터제어신호생성수단(8), 모터구동회로(9), 모터(10) 및 포커싱렌즈(17)에 의하여 구성된다. 따라서 렌즈위치는 조절되고, 상기 설명한 오차의 양(VM-VL)은 영이 된다. 즉 렌즈위치는 본 실시예에서 정확하게 제어되고 정지되어서, 수동초점조정장치(12)의 이동위치에 의해 한정된 거리와 일치하게 된다. 그러므로 또한 전동포커싱에서, 고정밀도의 포커싱을 실현할 수 있다. 게다가 본 실시예는 단지 수동초점조정장치(12)가 회전하기 때문에, 취급하기 편리하다.
제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 블록도이다. 제7도에서, 제3도 및 제6도의 실시예의 구성요소와 같이 동일 부호와 참고번호로 지칭되는 구성요소는 제3도 및 제6도의 실시예의 구성요소와 동일한 기능과 작용을 가지므로 설명을 생략한다. 본 실시예는 수동초점조정장치(12), 위치검출수단의 포텐셔미터(11)와 자동초점조정신호생성회로(4)로 부터 각기 출력된 아날로그 신호가 A-D 변환기(18)에 의하여 디지탈로 변환시켜서, 디지탈 신호처리를 행한다는 점에서 제6도의 실시예와 상이하다. 제7도에서, 참고번호 14 및 15는 값 VL', VM'을 여기에 기억시키기 위한 위치메모리를 지칭하며, A-D변환기(18)에서 위치검출포텐셔미터(11)로 부터 공급된 검출전압(VL)과, 수동초점조정장치(12)로부터 공급된 검출전압(VM)에 A-D 변환을 적용시킴으로써, 각각 얻어진다. 참고번호 13'는 A-D변환치(VL' VM')을 레벨을 비교하기 위한 비교부를 지칭한다. 참고번호 7'는 비교기(13')의 출력 또는 자동포커싱판정기능을 갖는 판정부(5')의 출력을 선택하고, 이렇게 선택된 출력을 모터제어신호생성부(8')에 공급하기 위한 수동/자동절환부를 지칭한다. 이들은 마이크로 컴퓨터(16)에 의해 구성된다.
수동초점조정장치(12)를 조정하여 임의의 거리에 위치한 소망의 피사체에 초점을 맞춘다. 이때에 피사체의 거리에 대응하는 전압(VM)의 A-D변환치(VM')는 비교기(13')의 한 단자에 공급된다. 포커싱렌즈(17)와 포커싱모터(10)와 연동되어 있는 위치검출수단(11)은 임의의 시점의 렌즈의 위치에 대응하여 검출된 전압(VL)을 단자(b)로 순차적으로 출력한다. A-D변환된 신호(VL')는 비교기(13')에 타단자에 공급되고,상시 설명된 수동으로 조정된 전압(VM')과 비교한다. 비교기(13')에 의하여 검출된 오차의 양(VM'-VL')은 스위치부(7')를 경유하여 모터제어신호생성수단(8')에 공급된다. 제6(b)도에 도시된 것처럼, 모터제어신호생성수단(8')은 모터제어전압을 모터구동회로(9)에 공급하여서, 오차량(VM-VL)이 양일때, 모터(10)를 정회전방향으로 회전시키고, 오차량(VM-VL)이 음일때, 모터(10)를 역회전방향으로 회전시키고, 오차량량(VM-VL)이 영일때는 모터(10)를 정지시킨다. 따라서 모터를 제어하고 구동시켜서 그와 연동된 포커싱렌즈의 위치를 제어할 수 있다.
상기 설명된 것과 같은 본 실시예에서, 위치검출수단(11)과 수동초점조정장치(12)의 각 검출된 전압치(VL,VM)를 A-D 변환하여 얻은 디지탈 신호(V'L,V'M)는 유도되어 기억되고, 그들을 비교부(13')에 공급되어 양 신호를 기초로한 오차량을 검출한다. 즉, 제7도의 비교부(13'), 스위치부(7'), 모터제어신호생성부(8')와 자동 포커싱 판정부(5')는 거의 각각 제6도의 수단 (13,7,8 및 5)과 같이 작용한다.
그러므로 수동초점조정계로서의 본 실시예의 작용은 제6도에 도시된 실시예의 작용과 매우 동일하다. 본 실시예에서, 블록(16)에 의해 표시된 제7도의 디지탈 처리부는 단지 일반적으로 마이크로 컴퓨터를 사용함으로써 실현될 수 있다. 더우기 A-D 변환기(18)는 또한 마이크로 컴퓨터에 구체화 된다. 따라서 본 발명은 특별한 하드웨어가 요구되지 않고, 자동 포커싱 기능을 포함한 전체 초점조정장치를 단순히 구성할 수 있는 특성을 가지고 있다. 제8도는 마이크로 컴퓨터처리를 위한 플로우챠트이다.
제9도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 제9도의 실시예는 렌즈위치를 모터를 사용함으로써 제어할 수 있고, 포커싱 모터(10')로서 펄스모터와 같이 펄스구동되고, 제6(a)도 및 제7도에 도시된 포커싱 렌즈위치를 검출하기 위한 포텐셔미터(11)와 같은 검출기가 사용되지 않기 때문에 제6(a)도 및 제7도의 실시예와는 상이하다.
제9도에서 참고번호 12는 제6도 및 제7도의 동일한 방법의 수동초점조정장치를 지칭한다. 참고번호 4는 자동초점조정신호생성회로를 나타내고, 참고번호 18은 A-D 변환회로를 나타낸다. 참고번호 16'은 마이크로 컴퓨터를 나타낸다. 마이크로 컴퓨터(16')는 렌즈위치의 검출된 전압(VM)에 A-D 변환을 작용함으로써 얻어지는 신호(V'M)를 수신하고 검사하기 위한 수동조정위치판정부(위치 메모리)(15)와, 위치 비교부(13')와, 모터제어 신호생성(펄스신호생성)부(8")와, 카운터부(27)와, 포커싱 렌즈 위치 판정부(28)와, 수동/자동절환(스위치)부(7')를 포함하고 있다. 참고번호 9'는 펄스모터구동회로를 나타내고, 참고번호 10'는 포커싱 렌즈 위치를 제어하기 위한 펄스모터를 나타낸다.
본 실시예는 또한 제6도 및 제7도와 동일한 방법으로 수동조정계로서 작용한다.
수동조정을 원할때, 예를들면 제9도에 도시된 스위치 SW3는 개방된다. 이때에 H(고레벨) 전압은 저항(R)을 통하여 마이크로컴퓨터(16')의 단자(c)에 인가하고, M축을 마이크로 컴퓨터(16')의 안에 포함된 스위치부(7')에서 선택한다.
카운터부(27)는 모터제어신호생성부(8")의 모터구동펄스를 카운트한다. 카운트를 기초로 하여 렌즈위치를 아는 것은 가능하다. 렌즈위치판정부(28)는 순차적으로 렌즈위치를 기억한다.
그러므로, 제6도 및 제7도의 실시예와 동일한 방법으로 소망의 피사체에 촛점을 맞추기 위하여, 임의의 시점에 순차적으로 결정된 수동초점조정장치(12)와 포커싱 렌즈위치정보(L)를 조정함으로써 얻어진 피사체로부터 거리에 대응한 위치정보(M)를 위치 비교부(13')에 공급한다. 위치오차정보(M-L)을 스위치부(7')를 경유하여 모터제어신호생성부(8")에 공급한다. 모터제어신호생성부(8")는 제어펄스전압을 출력하고, 그것을 펄스모터구동회로(9')에 공급하여서 M＞L일때는 정회전으로, M＜L일때는 역회전으로, M=L일때는 정지하게 한다. 제6도및 제7도의 실시예와 동일한 방법으로, 이 수동초점조정계는 피이드백 제어루우프를 구성한다. 그러므로, 상기 설명한 관계 M=L이 만족될때, 제어계는 안정하게 되고, 모터는 소망의 위치에 포커싱 렌즈를 설정하도록 정지한다.
앞에서 설명된 제9도의 실시예에서는, 제6도 및 제7도의 실시예에서 사용된 포텐셔미터와 같은 포커싱렌즈 위치검출수단의 필요성이 없이 위치가 검출될 수 있다. 이것은 단순한 렌즈구조를 가능케한다. 더우기 펄스모터는 미소한 관성을 가지고 있고, 고정밀도를 가지고 위치를 제어할 수 있다. 결과적으로 미세하고 정밀한 수동초점조정을 수행할 수 있다.
구체적인 수단에 대한 실시예를 도시하는 제6도, 제7도 및 제9도에서 상시 언급한 전동 포커싱 수단에서, 다음과 같은 결정이 부수적으로 초래된다. 우선 소망의 파사체를 촬영하고, 포커싱이 자동 포커싱에 의해 행해진다. 조정 모우드 스위치(또는 수동/자동초점조정스위치회로)를 초점조정상태아래 자동위치에서 수동위치로 전활될때, 포커싱 포인트는 그 순간에 상기 언급한 수동초점조정장치의 위치에 의해 한정된 렌즈위치로 점프한다. 결과적으로, 바람직하지 않게 의도하지 않은 비정상 촬영사진이 야기된다.
상기 설명한 단점을 개선하기 위한 본 발명을 제10도 및 제11도를 참조하여 이하 설명한다. 이들 실시예의 기본 요지에 따라, 자동/수동 절환정보신호 및 수동초점조정장치의 수동조작에 의해 야기된 위치변경정보를 검출된다. 자동초점조정이 수동초점조정으로 절환될지라도, 자동초점조정동작에 의하여 한정된 렌즈위치는 이동하도록 수동초점조정장치가 조작되지 않는한 계속 유지된다. 자동/수동절환의 조작후에 수동조정장치의 위치변경이 감지되고 나서야 비로소, 수동초점조정장치에 의해서 초점조정을 수행될 수 있다.
제10도는 제6(a)도의 실시예에 상기 설명한 개량발명을 첨가하는 것에 의해 달성한 실시예를 도시하고있다. 제10도에서, 제6(a)도의 구성요소와 동일한 구성요소는 동일한 부호로 지칭된다. 제10도에서, 블록(19)은 개량방법을 도시하는 부분이다. 참고번호 20은 자동/수동절환스위치를 도시하고, 참고번호 21은 자동/수동절환신호 생성회로를 나타내고, 참고번호 22는 수동초점조정장치에서의 변화를 검출하는 수단을 나타내고, 참고번호 23은 모터구동억제(정지)신호를 후에 설명하는 상태아래에서 모터제어신호생성회로(8"')에 의해 공급하기 위한 모터구동억제신호생성회로를 나타낸다. 자동 포커싱에서, 절환스위치(20)는 L 레벨을 절환신호생성회로(21)에 인가하기 위하여 바람직하게 닫힌다. 절환신호생성회로(21)는 스위치회로(7)를 자동초점조정측(A)으로 스위칭하기 위한 제어신호와, 모터구동억제신호생성수단(23)을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 더우기 이때에, 모터구동억제신호생성수단(23)은 이런 제어신호를 모터제어신호생성회로(8"')에 공급하며 모터제어신호생성회로(8"')는 다른 것보다 우선해서 스위치회로(7)로부터 공급된 모터제어신호를 수납한다. 따라서, 정상의 자동 포커싱 동작은 렌즈(37)뿐만 아니라 회로(4, 5, 7, 8"' ,9 및 10)를 포함하는 경로를 통하여 유지된다.
스위치(20)는 자동 포커싱으로부터 수동 포커싱으로 절환하기 위하여 개방되도록 조작된다. 그럼으로써, 절환신호생성회로(21)에 공급된 제어신호는 L레벨로부터 변경된다. 절환신호생성회로(21)는 절환스위치회로(7)를 제어하여서, 그것을 수동초점조정축(M)으로 절환한다. 자동으로부터 수동으로의 절환조작에 의해 순간적으로 야기되는 트리거펄스와 같은 변경신호가 절환신호생성회로(21)로부터 모터구동억제신호생성회로(23)에 공급될때, 모터구동억제신호생성회로(23)는 모터구동을 강제억제(정지)하기 위한 제어신호를 생성하고, 제어신호를 모터제어생성수단(8"')에 공급한다. 그 상태는 위치변화검출수단(22)이 수동조작에 의하여 야기되는 수동초점조정장치(12)의 위치변화를 검출할때까지 유지된다. 즉, 초점조정모우드가 자동으로부터 수동으로 절환될지라도, 자동 포커싱 동작에 의해 한정되는 렌즈위치는 유지된다. 조정장치(12)가 수동조정으로 조작될때, 모터구동억제 신호생성수단(23)은 위치변화검출수단(22)으로부터 공급된 수동초점조정장치(12)의 위치정보를 수신하고, 모터구동억제신호의 생성을 취소한다. 일단 조정장치(12)가 조작되면, 임의의 수동조정은 조정장치(12), 수단(13, 7, 8"', 9 및 10) 및 렌즈(37)를 경유하여 수행될 수 있다. 본 개량발명에 의하여, 렌즈의 점핑이동현상은 포커싱 모우드가 자동으로부터 수동으로 절환될때, 야기되지 않는다.
제11도의 실시예는 구체적인 회로작용에 의하여, 제10도의 실시예의 위치변화검출수단(22)과 모터구동억제제어수단(23)의 수행수단을 예시한다. 위치변화검출수단(22)은 샘플-홀드(sample-and-hold)회로(24)와 레벨비교회로(25)를 사용함으로써 수행된다. 모터구동억제신호생성수단(23)은 플립플롭회로(26)로 수행 될 수 있다. 자동포커싱 모우드에서, 절환스위치(20)는 L(low) 레벨의 제어신호를 절환신호생성회로(21)에 공급하도록 닫힌다. 절환스위치회로(7)는 따라서 자동초점조정모우드측(A)으로 절환된다. 이 상태하에서, 플립플롭회로(26)는 양호하게 H(high) 레벨신호를 출력하고, 이것을 모터제어신호생성수단(8"')에 공급한다. H레벨의 제어신호가 모터제어신호생성수단(8"')에 공급될때, 이 수단(8"')은 다른 것에 우선해서 절환스위치회로(7)로부터 공급된 제어신호를 수용한다.
즉, 정상의 자동초점동작상태가 유지된다. 스위치(20)가 작동으로부터 수동으로 모우드를 변경하도록 개방되면, H 레벨의 제어신호는 절환신호생성회로(21)에 공급되고, 차례로 절환스위치회로(7)를 수동초점조정측(M)에 절환하기 위한 제어신호를 생성한다. 더우기, L 레벨로부터 H 레벨로 변경하는 시점에서, 절환신호생성회로(21)는 샘플-홀드펄스와 리셋트펄스를 생성하고, 그들을 샘플-홀드회로(24)와 플립플롭회로(26)의 리셋트단자(R)에 각각 공급한다. 그 때에, 수동초점조정장치(12)의 위치에 대응한 검출전압은 샘플-홀드회로의 출력에 유지되었다. 그러므로 조정장치가 조작되지 않는한, 레벨비교회로(25)는 어떠한 검출신호도 생성하지 않는다. 자동으로부터 수동을 절환하는 순간에 생성되는 상기 설명한 리셋트펄스를 인가하자마자, 플립플롭회로(26)의 출력은 H 레벨로부터 L 레벨로 변한다. 모터제어신호생성수단(8"')를 L레벨의 제어신호로 공급되기 때문에 수단(8"')은 스위치 절환회로(7)로부터 공급된 제어신호에 관계없이, 모터구동억제(정지)상태를 유지한다. 다음에 조정장치(12)가 수동초점조정을 위하여 조작될때, 비교기회로(25)는 수동조정장치(120의 위치에 대응하는 전압과, 조작 바로 전에 샘플-홀드회로(24)에 유지되는 전압으로 공급된다. 따라서, 레벨검출기회로(25)는 이 차이를 검출한다. 조정장치(12)가 조작되었는지가 검출될때, 레벨검출기회로(25)는 셋트펄스를 출력한다. 결과적으로 플립플롭회로(26)의 출력은 상기 설명한 리셋트펄스가 순차적으로 공급될때까지 H레벨로 셋트된다. 그러므로 모터제어신호생성수단(8"')은 재차 다른 것에 우선해서 스위치회로(7)로부터 공급된 제어신호를 수신한다. 그래서 조정장치(12)의조작에 응답하는 포커싱이 가능하다. 제12도는 마이크로 컴퓨터를 사용함으로써 수행되는, 상기 설명한 개량발명(제9도의 개량발명)의 경우에 대한 플로우챠트이다.
모우드가 자동으로부터 수동으로 변경될때, 절환동작이 수행된 사실(절환신호 "ON")이 기억되며, 절환 바로후에 VR 출력(조정장치의 출력)은 메모리에 기억된다. 즉, 펄스모터를 구동시키기 위한 경로로 처리 동작은 들어가지 않고, 상기 설명한 절환신호가 "ON"인 중에는 경로의 정상부로 복귀한다. 절환신호의 "OFF"조건은 조정장치(VR)를 한번 또는 그 이상 조작함으로써 만족된다. 구체적으로, 이 VR은 자동으로부터 수동으로 절환후 바로 얻어지는 VR 출력치가 그후 얻어지는 VR 출력치와 상이하다고 가정하면, 이 VR은 조작되었다고 고려된다. VR의 조작에 의해서, 절환신호는 "OFF"변화한다. 그후에 렌즈는 앞에서 설명한 것처럼, VR 출력치에 대응하는 렌즈위치까지 이동한다.
모우드스위치가 자동으로부터 수동으로 변경될지라도, 자동 포커싱 동작에서 얻어진 피사체상의 포커싱 상태는 수동초점장치(12)가 조작될때까지 유지된다. 그러므로, 모우드스위치가 자동으로부터 수동으로 변경될지라도, 상기 설명한 단점은 야기되지 않는다.
초점조정은 전형적으로 전방렌즈를 회전시킴으로써 수행된다. 그러나, 실제에 있어서, 제1도의 렌즈들중 보상렌즈군(33), 보상렌즈군(33)의 일부분, 이미징 렌즈군(34) 또는 이미징 렌즈군의 일부분이 포커싱 렌즈로서 사용될 수 있다. 경량의 보상렌즈 또는 이미징 렌즈가 포커싱 렌즈로서 사용되면, 소형의 저토오크펄스 모터가 사용될 수 있고, 따라서 관성등의 영향은 더욱 감소된다. 게다가 전방렌즈의 위치는 고정될 수 있다. 검출기구의 제거와 더불어 컴팩트한 렌즈설계가 가능하다.
본 발명에 따라서, 포커싱 렌즈의 위치를 수동초점조절장치의 위치에 대응하여 미세하게 제어할 수 있다. 전동 포커싱일지라도, 촬영할 임의의 소망의 피사체에 대해서 적절히, 매끄럽게 그리고 고정밀도로 포커싱을 수행할 수 있다. 게다가 소형제품설계를 불편없이 실현할 수 있다.

Claims (14)

  1. 비디오 카메라의 포커싱 장치에 있어서, 상기 장치는 포커싱 렌즈(17)를 포함하는 렌즈계(1)와, 수동 조작수단(6)을 포함하며, 상기 수동조작수단의 수동조작에 대응하는 초점조정신호를 출력하는 초점조정신호생성수단(200)과, 상기 초점조정신호생성수단(200)에 의해 출력된 상기 초점조정신호를 수신하고 상기 포커싱 렌즈(17)를 제어하는 전자제어초점조정수단(300)을 구비하고, 상기 전자제어초점조정수단(300)은 초점조정신호생성수단(200)에 의해 출력된 초점조정신호를 기초로 하여 상기 수동조작수단의 상기 수동조작의 방향과 양을 감지하고 상기 수동조작의 상기 감지된 방향과 양에 따라 상기 포커싱 렌즈(17)의 위치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 포커싱 렌즈(17)의 초점맞춤을 행하는 제어신호생성수단(8)과 상기 제어신호를 수신하고 상기 포커싱 렌즈(17)를 구동하는 모터(10)를 구비함을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수동조작수단 (6)은 상기 포커싱 렌즈의 초점맞춤을 행하는 수동초점조정장치(12)와 상기 수동초점조정장치의 수동조작에 대응하는 상기 초점조정신호를 출력하는 신호생성회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오카메라의 포커싱 장치
  3. 제1항에 있어서, 상기 초점조정신호생성수단(200)은 상기 포커싱 렌즈(17)와 연결되고, 상기 포커싱 렌즈의 위치에 대응한 제 1 위치정보신호를 출력하는 렌즈위치검출수단(11)과, 상기 수동조작수단의 수동초점조정위치에 대응하는 제2위치정보신호를 출력하는 수동초점조정장치(12)와, 상기 제1위치정보신호를 상기 제2위치정보신호와 비교하고 상기 제1위치정보신호와 상기 제2위치정보신호간의 차이에 상당하는 차신호를 출력하는 비교회로(13)을 구비하고, 상기 포커싱 장치는 상기 비교회로(1)에 의해 출력된 차신호를 상기 전자제어초점조정수단의 상기 제어신호생성수단(8)에 상기 초점조정신호로서 공급하는 회로(7)를 더 구비하여, 상기 렌즈위치검출수단(11), 상기 비교회로(13), 상기 공급회로(7), 상기 제어신호생성수단(8), 상기 모터(10)및 상기 포커싱 렌즈(17)는 피이드백 제어 루우프를 구성하고, 상기 제어신호생성수단은 상기 비교회로에 의해 출력된 차신호를 영으로 되도록 하기 위한 제어신호를 생성함을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 수동초점조정장치(12)가 포텐셔미터(제5a도) 혹은 인코우터 회로(제5b도)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 렌즈위치검출수단(11)이 포텐셔미터(제5a도)를 포함한 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 모터(10)는 펄스신호에 의해 구동되는 펄스 모터로 구성되고, 상기 초점조정 신호생성수단(200)은 상기 펄스신호를 계수하고, 상기 계수된 펄스신호를 기초로 하여 상기 포커싱 렌즈의 위치를 결정하며, 상기 포커싱 렌즈의 위치에 대응하는 제1위치정보신호를 출력하는 렌즈위치검출수단(11')과, 상기 수동조작수단(6)의 수동초점조정위치에 대응하는 아날로그 신호를 출력하는 수동초점조정장치(12)와, 상기 수동초점조정장치에 의해 출력된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하고 상기 디지탈 신호를 제2위치정보신호로 출력하는 회로수단(18)과, 상기 제1위치정보신호와 상기 제2위치정보신호를 비교하고 상기 제1위치정보신호와 상기 제2위치정보신호간의 차이에 상당하는 차신호를 출력하는 비교수단(13")를 구비하고, 상기 포커싱장치는 상기 비교수단(13")에 의해 출력된 상기 차신호를 상기 제어신호생성수단(8")에 상기 초점조정신호로서 공급하는 회로수단(7")를 더 구비하며, 상기 제어신호생성수단(8")은 상기 차신호를 수신하고 상기 제어신호로서 상기 펄스신호를 생성하는 회로로 구성됨을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 포커싱 렌즈(17)는 줌렌즈를 구성하는 전방렌즈, 보상렌즈(33)및 이미징 렌즈(34)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  8. 비디오 카메라의 포커싱 장치에 있어서, 상기 장치는 포커싱 렌즈(37)와 상기 장치는 포커싱 렌즈(37)와, 상기 포커싱 렌즈(37)에 기계적으로 연결된 포커싱 모터(10)와, 상기 포커싱 렌즈의 위치를 검출하고 상기 포커싱 렌즈(37)의 위치에 상당하는 위치검출전압을 출력하는 렌즈위치검출수단(11)과, 수동조작가동단자(a)를 구비하고, 가동단자(a)의 수동조작에 상당하는 수동조작검출전압을 출력하는 수동초점조정장치(12)와, 상기 렌즈위치검출수단(11)의 의해 출력된 상기 위치검출전압을 상기 수동초점조정장치(12)에 의해 출력된 비교수단(13)과, 상기 포커싱 모터(10)을 구동하는 모터 구동제어수단(8"', 9)과, 상기 비교수단(13)에 의해 출력된 오차신호를 상기 모터 구동제어수단(8"', 9)에 피이드백하여 상기 모터 구동제어수단이 상기 포커싱 모터(10)가 상기 포커싱 렌즈를 상기 수동초점조정장치(12)의 상기 가동단자(a)의 위치에 상당하는 임의의 소정위치를 위치하도록 하는 피이드백 수단(7)을 구비하고, 상기 포커싱 렌즈(37)는 수동 포커싱 모우드에서 상기 수동초점조정장치(12)의 상기 가동단자(a)를 수동으로 조작하는 것에 의해 소망의 대상에 수동으로 초점 맞춤가능한 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 포커싱 모터(10)는 펄스신호에 의해 구동되는 펄스 모터로 구성되고, 상기 렌즈위치검출수단(11)은 상기 펄스신호를 계수하는 것에 의해 상기 포커싱 렌즈(37)의 위치를 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 포커싱 장치는 자동 포커싱 모우드에서 소망의 대상에 상기 포커싱 렌즈(37)을 자동적으로 초점 맞춤하는 자동 포커싱 수단(4,5)과 상기 자동 포커싱 모우드와 상기 수동 포커싱 모우드 사이를 절환하는 모우드 절환 스위치 수단(20)과, 상기 자동 포커싱 모우드로부터 상기 수동포커싱 모우드로의 모우드 절환직전 상기 자동 포커싱 모우드 동안의 시점에 한정되는 위치에 상기 포커싱 렌즈(37)를 상기 수동초점조정장치의 상기 가동단자가 수동으로 조작되어 상기 포커싱 렌즈(37)를 소망의 대상에 수동으로 초점맞춤할때까지 유지시키는 수단[21, 22(24 및 25), 23(26)]을 더 구비함을 특지으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 포커싱 렌즈(17)는 줌렌즈를 구성하는 전방렌즈, 보상렌즈(33) 및 이미징 렌즈(34)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  12. 제3항에 있어서, 상기 포커싱 렌즈(17)는 줌렌즈를 구성하는 전방렌즈, 보상렌즈(33) 및 이미징 렌즈(34)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 포커싱 렌즈(17)는 줌렌즈를 구성하는 전방렌즈, 보상렌즈(33) 및 이미징 렌즈(34)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
  14. 제6에 있어서, 상기 포커싱 렌즈(17)는 줌렌즈를 구성하는 전방렌즈, 보상렌즈(33) 및 이미징 렌즈(34)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 포커싱 장치.
KR1019880010568A 1987-08-19 1988-08-19 비디오 카메라의 포커싱장치 KR920005681B1 (ko)

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