(57)【要約】  【課題】オートフォーカス機能を有する一軸二操作方式のテレビ用レンズにおいて、従来の操作性を成立させながらオートフォーカス動作時のフォーカス誤動作を未然に防ぐ適切な構成を備えたレンズ装置を得ること。  【解決手段】フォーカス光学系、ズーム光学系を内包する鏡胴と、フォーカス光学系、オートフォーカス用焦点検出手段と、マニュアルフォーカス操作手段と、オートフォーカス用焦点検出手段、マニュアルフォーカス操作手段のフォーカス指令信号に応じてフォーカス光学系の駆動を制御する制御手段と、オートフォーカス駆動とマニュアルフォーカス駆動の制御を切り替えるフォーカス動作切替手段から構成され、フォーカス動作切替手段からの入力信号がオートフォーカス駆動に設定されている状態の時は、マニュアルフォーカス操作手段の操作量に対するフォーカス光学系の移動量を変更するフォーカス操作感度変更手段を有すること。【選択図】図１
2014202868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカス光学系、ズーム光学系を内包する鏡胴と、前記フォーカス光学系、オートフォーカス用焦点検出手段と、マニュアルフォーカス操作手段と、前記オートフォーカス用焦点検出手段、又は前記マニュアルフォーカス操作手段のフォーカス指令信号に応じて前記フォーカス光学系の駆動を制御する制御手段と、オートフォーカス駆動とマニュアルフォーカス駆動の制御を切り替えるフォーカス動作切替手段から構成され、該フォーカス動作切替手段からの入力信号がオートフォーカス駆動に設定されている状態の時は、前記マニュアルフォーカス操作手段の操作量に対する前記フォーカス光学系の移動量を変更するフォーカス操作感度変更手段を有するレンズ装置。
【請求項２】
前記レンズ装置は、一軸二操作方式のズーム/フォーカス操作手段でズーム/フォーカスレンズが駆動されることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記フォーカス操作感度変更手段は、オートフォーカス駆動時の操作感度がマニュアルフォーカス駆動時の操作感度より鈍く設定されていることを特徴とする請求項１または2に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記レンズ装置は、オートフォーカス駆動時のズーム駆動状態に応じて前記マニュアルフォーカス操作手段の操作感度を変更する操作感度変更手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記レンズ装置は、オートフォーカス駆動時にズーム駆動されている状態の時は、前記マニュアルフォーカス操作手段による動作を停止することを特徴とする請求項１または2に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記レンズ装置は、オートフォーカス駆動時のズーム駆動状態に応じて前記マニュアルフォーカス操作手段によるフォーカス操作量が設定値内に在るか否かを判別するフォーカス操作量判別手段を有し、ズーム駆動されている状態の時にフォーカス操作量が設定値以下の場合は前記マニュアルフォーカス操作手段による動作を停止することを特徴とする請求項１または2に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記レンズ装置は、ズーム操作の変化量を検出する操作量検出手段と、ズーム操作の変化量に対応した前記マニュアルフォーカス操作感度の換算データ、又は換算式を有し、前記操作量検出手段により検出されたズーム操作変化量に応じてフォーカス操作感度を変更することを特徴とする請求項１または2に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記レンズ装置は、任意に設定可能なマニュアルフォーカス操作感度変更手段を有することを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記フォーカス動作切替手段、又は前記マニュアルフォーカス操作感度変更手段は、パン/チルト操作可能な操作部に構成されていることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス制御による合焦動作可能な放送用テレビレンズのオートフォーカスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビ撮影に用いられるレンズ装置の光学系は、通常物体側から前玉フォーカスレンズ群、前ズームレンズ群、後ズームレンズ群、及びテレビカメラの映像出力用撮像素子面に結像するための結像レンズ群で構成されている。
【０００３】
近年は高精細(HD)カメラの普及で、従来以上に解像力が高く被写界深度の浅いテレビレンズが頻繁に使われてきている。このような被写界深度の浅いレンズに、例えば特許文献１に示されるような、焦点位置検出手段を備えてオートフォーカスによる合焦動作が可能なテレビ撮影用レンズが普及してきている。
【０００４】
ところで、テレビ撮影用レンズには様々な撮影状況に適したレンズの操作形態が有る。例えば特許文献2に示されるような、一つの操作棒の押し引き操作に連動してズーム動作を行い、操作棒の先端に設けられた回転ノブの回転操作に連動してフォーカス操作を行う一軸二操作方式がある。日本では、ズーム操作に対する画角変化の応答性の良さやズームイン／アウトの感覚的な操作のし易さから、頻発にズーム操作が行われる撮影で多く使用されている。また、一軸二操作方式はフォーカス操作とズーム操作を片方の手で行い、他方の手でパン／チルト操作を独立してできることから、例えば大きくパン／チルトしながら速く高精度にズームさせる操作が可能となる。
【０００５】
このような利点を持つ一軸二操作方式での駆動方式には、レンズ装置内の移動レンズ群と機械的に連結して駆動するマニュアル方式と、例えば特許文献3に示されるような、フォーカス／ズームの操作量を検出してその操作量に応じて移動レンズ群の駆動をサーボ制御で行うサーボ方式が有る。また近年では、例えば特許文献4に示されるような、マニュアル方式とフォーカス操作部、ズーム操作部を介して操作するサーボ方式の切替機構を有し、状況に応じて操作方式を選択できるようにしたハイブリッド方式のレンズ装置が提案されている。さらに最近では、高精細(HD)レンズの普及に伴い、例えば特許文献5に示されるような、オートフォーカス機能を搭載した一軸二操作方式のレンズ装置も提案されている。これでフォーカス操作での合焦具合を気にせずズーム操作のみに集中でき、より速く高精度なズーム操作でも常に合焦した状態の良質な撮影を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2002-365517号公報
【特許文献２】特開平6-217177号公報
【特許文献３】特登録3298963号明細書
【特許文献４】特開2004-325639号公報
【特許文献５】特開2006-251680号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の一軸二操作方式でオートフォーカス動作する場合、以下に述べるような問題点が生じていた。
【０００８】
テレビレンズを扱うカメラマンは、被写体に対して単に合焦させるだけでなく、映像効果として故意にピントをぼかしたり、多様な撮影条件からマニュアルとオートフォーカスを併用して使用することがある。特に、解像力の高い高精細(HD)レンズを使用するテレビ放送のカメラマンには、自分の意のままに操作できるマニュアル操作は、オートフォーカスの機能が高性能化しても撮影上必須のものである。例えば一軸二操作方式では、操作者がオートフォーカス動作中に操作棒の回転ノブを回転操作すると、マニュアル操作を優先してマニュアルフォーカス駆動を行うことができる。
【０００９】
そしてマニュアル操作を止めると再びオートフォーカス動作を復帰する。しかし一軸二操作方式の場合、オートフォーカス動作中にズーム操作させると、操作者は操作棒を押し引きするだけでなく、意図せず回転ノブを回転させてしまう場合がある。特に速いズーム操作が要求される状況では、操作者の手と腕の動きによっては回転角度が大きくなることがある。このような事が起きると、レンズは意図しない回転操作をマニュアルフォーカス操作されたと認識し、マニュアル方式による連結、或いはサーボ方式によるマニュアルフォーカス動作に切り替えて、回転角度に応じた移動量で移動レンズ群を移動させる。
【００１０】
すると、今までオートフォーカスで合焦していた被写体が、マニュアル操作されたことでピントがぼけてしまい、撮影画像の質を落としてしまう。その対策として、予め回転ノブの操作量に対するレンズの移動量、つまり焦点位置移動の操作敏感度を鈍く設定しておけば、操作されてもピント移動が少ない為影響は軽減される。しかし逆にオートフォーカスしない時にマニュアル操作する場合に速い焦点移動ができなくなり、応答性を損ねてしまう。
【００１１】
またオートフォーカス機能を有するレンズには、オート/マニュアル切替スイッチや合焦範囲を移動するための設定スイッチなどが設けられている。しかし一軸二操作方式の場合、操作棒と回転ノブを操作している時は、回転ノブから手を離すことができない。したがって、ＡＦ関連スイッチを必然的に回転ノブの中心や周囲に配置することになるが、操作棒を押し引きしたり回転ノブの回転によってと誤って押してしまうおそれがある。
【００１２】
そこで本発明の例示的な目的は、オートフォーカス機能を有する一軸二操作方式のテレビ用レンズにおいて、従来の操作性を成立させながらオートフォーカス動作時のフォーカス誤動作を未然に防ぐ適切な構成を備えたレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の問題を解決するための本発明に係わるレンズ装置は、フォーカス光学系、ズーム光学系を内包する鏡胴と、フォーカス光学系、オートフォーカス用焦点検出手段と、マニュアルフォーカス操作手段と、オートフォーカス用焦点検出手段、又はマニュアルフォーカス操作手段のフォーカス指令信号に応じてフォーカス光学系の駆動を制御する制御手段と、オートフォーカス駆動とマニュアルフォーカス駆動の制御を切り替えるフォーカス動作切替手段から構成され、フォーカス動作切替手段からの入力信号がオートフォーカス駆動に設定されている状態の時は、マニュアルフォーカス操作手段の操作量に対するフォーカス光学系の移動量を変更するフォーカス操作感度変更手段を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、オートフォーカス機能を有する一軸二操作方式のテレビ用レンズにおいて、オートフォーカス動作中に意図せずフォーカス操作してしまうことによるピントぼけなどの影響を未然に防ぐ事ができる。
【００１６】
また、オートフォーカス動作中のズーム操作有無でフォーカス操作の動作設定をマニュアル操作時と変更することにより、ズーム操作によるフォーカス誤動作を未然に防ぐ事ができる。
【００１７】
また、ＡＦ関連の設定スイッチを、一軸二操作する操作部側ではなくパン/チルト操作を行う操作部に構成することで、ズーム／フォーカス操作時のフォーカス誤動作を防ぐ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の請求項に係る構成の概要を表した概要図である。
【図２】本発明の請求項に係る構成の概要を表した概要図である。
【図３】本発明の請求項に係る関係式を表した概要図である。
【図４】本発明の請求項1、2、3、8に係る構成の動作概要を表したフローチャートである。
【図５】本発明の請求項1、2に係る構成の別の動作概要を表したフローチャートである。
【図６】本発明の請求項4に係る構成の動作概要を表したフローチャートである。
【図７】本発明の請求項5に係る構成の動作概要を表したフローチャートである。
【図８】本発明の請求項6に係る構成の動作概要を表したフローチャートである。
【図９】本発明の請求項7に係る構成の動作概要を表したフローチャートである。
【図１０】本発明の請求項7に係る構成の換算表である。
【図１１】本発明の請求項9に係る構成の概要を表した概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
［実施例１］
図１は、本発明の構成を有するレンズ装置の概要を示す概要図である。
【００２１】
レンズ装置100は、テレビカメラ200と共に操作台300の可動するステージ1上に固定サポーター2を介して載置されている。レンズ装置100の背面側には、ズーム操作、フォーカス操作を行うための操作棒3が設けられている。操作棒3は、テレビカメラ200を介してテレビカメラ200の背面側より突出して設置されており、先端に回転ノブ4を有している。操作者は、操作棒3の押し引きでズーム操作、回転ノブ4の回転でフォーカス操作を行う。そしてテレビカメラ200ステージ1には、操作者がパン／チルト操作するためのパン棒5が設けられており、パン棒5の先端近傍にレンズ装置100の動作設定を行う操作部400が固定されている。操作者が操作部400の動作設定を行うと、それぞれの設定に応じた指令信号がレンズ装置100に内包された制御部に伝達され、各々の動作が行われる。また、テレビカメラ200の後部上面にはモニター6が載置されており、操作者はモニター6で所望する画角変化量や合焦状態を確認しながら操作棒3、及び回転ノブ4の操作量を調整する。
【００２２】
操作台300の底面には、回転自在なコロ6が設けられており、操作台300を床面上で自在に移動することができる。また、操作台300の支柱7は空気圧、又はバネ等の弾性力で上面のステージ1から荷重がかかった状態でも上下動可能で、さらにステージ1は支柱7に対してパン／チルト方向に角度を変えることができる。このような機構により、操作者はレンズ装置100とテレビカメラ200をパン、チルト、上下、水平に移動することができ、撮影対象に対して様々な視点で撮影することができる。
【００２３】
図2は、レンズ装置100の内部構成と、関連する周辺ユニットの構成を表した概要図である。先に説明した図と同一部分には同一符号を付している。
【００２４】
レンズ筐体100には、テレビカメラ200の筐体内に収められたＣＣＤ8の撮像面に結像するためのフォーカスレンズ群9、ズームレンズ群10、光線分割するプリズム11、リレーレンズ群12が内包されている。フォーカスレンズ群9は結像位置を可変とするレンズ群であり、ズームレンズ群10は焦点距離を可変とするレンズ群である。これらのレンズ群を通過した光は、プリズム11にて２つの光に分配される。１つ目の光は、プリズム11を透過し、リレーレンズ群12を介してＣＣＤ8に到達する。一方、２つ目の光は、プリズム11にて反射し、検出レンズ群13を介して焦点状態を検出する検出センサ14に到達する。検出センサ14は、従来から既知の技術である位相差検出方式のセンサで、光軸対称となる２つの光束をそれぞれ複数の光電変換素子に入力させ、この画素から得られるそれぞれの光量に相当する電気信号を生成する。フォーカスレンズ群9は、モータ15によりヘリコイド等のネジ送り機構（図示せず）を介して光軸方向に駆動される。またフォーカスレンズ群9には、絶対位置を測定するフォーカス位置センサ16が設けられている。フォーカスレンズ群9とモーター15の間にはクラッチ17が連結されており、マニュアル動作とサーボ動作に応じて駆動力の接続、切断を行う。
【００２５】
ズームレンズ群10は、モータ１8によりカム軸（図示せず）を介してバリエーター（左側）とコンペンセーター（右側）のレンズ群が光軸方向に駆動され、またズームレンズ群10には、レンズ群の絶対位置を測定するズーム位置センサ19が設けられている。ズームレンズ群10とモーター18の間にはクラッチ20が連結されており、マニュアル動作とサーボ動作に応じて駆動力の接続、切断を行う。
【００２６】
またレンズ装置100内には、Ｆナンバーを変更する絞り21がズームレンズ群10とプリズム11の間に設けられている。
【００２７】
検出センサ14で得られた電気信号は、A/D変換器22を通して、レンズＣＰＵ23に入力される。フォーカス位置センサ16は、フォーカスレンズ群9の光軸方向の位置を電圧に変換し、得られた電圧値はその後A/D変換器22でデジタル信号に変換され、レンズＣＰＵ23に入力される。またズーム位置センサ19は、ズームレンズ群10の光軸方向の位置を電圧に変換し、得られた電圧値はその後A/D変換器22でデジタル信号に変換され、レンズＣＰＵ23に入力される。
【００２８】
サーボ切替スイッチ24は、フォーカスレンズ群9、及びズームレンズ群10の駆動をサーボ制御で行うモードとマニュアルで行うモードの切替スイッチである。またＡＦ切替スイッチ25は、フォーカス駆動がサーボ制御時に、オートフォーカスによるフォーカス制御とマニュアルフォーカスによるフォーカス制御を選択する切替スイッチである。
【００２９】
フォーカス操作量センサ26は、サーボ操作時に操作された回転ノブ4の回転量を電圧に変換し、得られた電圧値はその後A/D変換器22でデジタル信号に変換され、レンズＣＰＵ23に入力される。またズーム操作量センサ27は、サーボ操作時に操作棒3が押し引きされた移動量を電圧に変換し、得られた電圧値はその後A/D変換器22でデジタル信号に変換され、レンズＣＰＵ23に入力される。
【００３０】
感度変更ツマミ28は、オートフォーカス動作時におけるマニュアルフォーカスの操作感度を変更するツマミで、ツマミの回転位置を電圧に変換し、得られた電圧値はその後A/D変換器22でデジタル信号に変換され、レンズＣＰＵ23に入力される。
【００３１】
ここで感度変更ツマミ28の作用について説明する。
【００３２】
図４は、感度変更ツマミ28でフォーカス感度を変更される場合の概要図ある。回転ノブ4の操作によるフォーカス操作量センサ26の出力Ｆmに対して、フォーカスレンズ群9が駆動されるフォーカス移動量ΔＦmは、以下の式により求める。
【００３３】
ΔＦm＝k0＊Ｆm      ・・・（１）
出力Ｆmは、フォーカス操作量センサ２６からの出力電圧をA/D変換器22を介してデジタル信号に変換後、カウンタ（図示せず）内でカウントされるカウンタ値で、k0は、出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmに換算する為の演算係数である。係数k0を用いた(1)の式は、オートフォーカス動作しない時のフォーカス動作の演算に適用される。
【００３４】
一方、オートフォーカス動作時の出力Ｆmに対するフォーカス移動量ΔＦmの演算は、以下の式により求める。
【００３５】
ΔＦm＝k1＊Ｆm      ・・・（２）
k1は、オートフォーカス動作時の出力Ｆmとからフォーカス移動量ΔＦmに換算する為の演算係数で、０≦k1≦k0の関係がある。係数k1の値は感度変更ツマミ28で変更することができ、図４の(a)〜(c)のように、マニュアルフォーカス時を上限として出力Ｆmに対するフォーカス移動量ΔＦmが変化する。
【００３６】
つまり、操作者が任意にオートフォーカス動作時のフォーカス操作感度を変更できる。例えば、オートフォーカス動作時に意図しないフォーカス操作による誤動作を防ぐ目的の場合は、図４の(c)のk1の値になるように感度変更ツマミ28で設定し、操作感度を下げておく。逆にオートフォーカス動作時でもフォーカス操作が必要な場合は図４の(a)のk1の値になるように感度変更ツマミ28で設定し、オートフォーカス動作しない場合の操作感度に近づけておく。
【００３７】
メモリ29は、検出センサ14から出力された検出値に基づいて算出されたフォーカス位置を記録する記録部で、レンズＣＰＵ23より一時書き込みや読み出し、消去の制御がなされる。
【００３８】
レンズＣＰＵ23では、上記で述べた入力から、ソフトウェア処理を行い、サーボ操作時はフォーカスの制御信号、ズームの制御信号の制御信号を生成する。これらの制御信号はD/A変換器30でアナログ信号に変換され、フォーカスはモータ15によってクラッチ17が接続された状態でフォーカスレンズ群9を駆動する駆動力に変換される。ズームは、モータ18によってクラッチ20が接続された状態でズームレンズ群10を駆動する駆動力に変換される。
【００３９】
一方マニュアル操作時は、サーボ切替スイッチ24をマニュアル側に切り替える。すると、レンズＣＰＵ23はクラッチ17、クラッチ20の接続を切断し、且つフォーカス操作量センサ26、ズーム操作量27からの入力信号によるレンズ駆動を停止する。同時に回転ノブ4とフォーカスレンズ群9、及び操作棒3とズームレンズ群10が連結部31と連結部32によって機械的に接続され、各操作量に応じてそれぞれのレンズ群が駆動される。サーボ操作に切り替わると、クラッチ17、クラッチ20が連結されると同時に連結部31、連結部32が切断されて上記のサーボ制御を行う。
【００４０】
次にサーボ操作時にオートフォーカス制御される場合の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
図４は、ＣＰＵ23で行うソフトウェア処理の一例を示している。
【００４２】
レンズ装置100に電源が投入されると、レンズＣＰＵ23はSTEP101に進み、レンズＣＰＵ23内部のレジスタやメモリ等を初期化する。次にSTEP102に進み、ＡＦ切替スイッチ25がＯＮされたかを判定し、ONされることによりフォーカスを制御するための目標となる目標フォーカス位置Ｆxを現在のフォーカス位置Fに初期化する。ＡＦ切替スイッチ25がＯＮされなかった場合は、STEP102の動作を繰り返す。
【００４３】
ＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、STEP103に進み、フォーカス移動量ΔＦmを演算するための演算式を上記の(1)の式から(2)の式に変更する。(2)の式の係数k1は、感度変更ツマミ28により設定値が決められており、テーブルデータとしてメモリ29内に格納する。(1)の式の係数k0と(2)の式の係数k1とは０≦k1≦k0の関係があるため、オートフォーカス動作しない場合よりフォーカス操作感度が鈍くなる。
【００４４】
次にSTEP104に進み、オートフォーカスによるフォーカス駆動を行うため検出センサ１４で焦点距離の検出を行う。検出センサ14は、光軸対称の一対の光束の光電荷蓄積と電荷の読み出しを行う位相差方式のセンサである。次にSTEP105で公知の像間隔検出処理を施すことで、デフォーカス量Dを算出するための位相差量Xを合焦時の像間隔と現在の像間隔から算出する。デフォーカス量Dとは、CCD8の撮像面から結像面までの距離であり、フォーカスレンズ群9の機構的な移動量とは異なる量である。
【００４５】
続いて、STEP106、STEP107に進み、フォーカス位置センサ16、ズーム位置センサ19よりフォーカス位置Fとズーム位置Zを取得し、STEP108で位相差量Xとフォーカス位置F、ズーム位置Zよりデフォーカス量Dを以下の式により求める。
【００４６】
Ｄ＝k2＊（Ｘ−ｆ1(Ｚ，Ｆ)）    ・・・（３）
k2は位相差量からデフォーカス量に変換する演算係数であり、固定値として計算する。関数ｆ1()は、ズーム位置Z及びフォーカス位置Fによって決まる位相差量のオフセット量であり、テーブルデータとしてメモリ29内に格納する。STEP109では、デフォーカス量Dを機構的なフォーカスレンズ群9の移動量に変換する。フォーカス移動量ΔＦaは以下の式を用いて算出する。
【００４７】
ΔＦa＝k3＊Ｄ    ・・・（４）
ｋ3は、光学的なフォーカス移動量であるデフォーカス量から機構的なフォーカス移動量に変換する演算係数であり、テーブルデータとしてメモリ29内に格納する。次にSTEP110に進み、そこでフォーカス移動量ΔＦaより算出された目標フォーカス位置Ｆx1に、フォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。そしてSTEP111でD/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx1に駆動させる。
【００４８】
続いてSTEP112に進み、回転ノブ4の操作量の出力Ｆmを取得する。次にSTEP113で出力Ｆmの値を判別し、出力Ｆmが0の場合はSTEP102に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。出力Ｆmが＋側、又は−側の値の場合は、次のSTEP114で上記の式(2)の演算を行って出力Ｆmよりフォーカス移動量ΔＦmを算出する。
【００４９】
次にSTEP115に進み、そこでフォーカス移動量ΔＦmより算出された目標フォーカス位置Ｆx2にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。そしてSTEP116でD/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2に駆動させる。そして再びSTEP102に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００５０】
以上のように、オートフォーカス動作時の回転ノブ4の操作感度をマニュアルフォーカス操作時より鈍く設定しているため、意図せず回転させてしまうことによるピントずれの影響を抑えることが可能となる。従って操作者は、オートフォーカス中にズーム操作やパン／チルト操作に集中することができる。
【００５１】
なお、STEP104〜STEP110では、位相差検出方式によって目標フォーカス位置Fx1を算出した。しかし、コントラスト方式など他の焦点距離検出方式でも、原理やフォーカス移動量を算出する過程が異なるだけで、目標フォーカス位置を算出可能である。したがって、STEP104〜STEP110までのフローをそれぞれの方式と置き換えれば同様の効果が得られる。
【００５２】
［実施例２］
次にオートフォーカス制御される場合の別の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。なお、構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００５３】
STEP201からSTEP205までは、図４のSTEP101からSTEP111までの動作と同じである。つまり、初期化処理後にＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、回転ノブ4による出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmへの換算を(1)の式から(2)の式に変更し、その後一連のオートフォーカス処理を行ってフォーカスレンズ群9の目標位置Ｆx1を決めて駆動する。
【００５４】
続いてSTEP206に進み、回転ノブ4の出力Ｆmを取得する。次にSTEP207で出力Ｆmの値を判別し、出力Ｆmが0の場合はSTEP202に戻り、同様の処理を繰り返す。出力Ｆmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP208に進み、式(2)の演算を行って出力Ｆmよりフォーカス移動量ΔＦmを算出する。
【００５５】
続いてSTEP209でフォーカス位置Ｆを取得し、STEP210とSTEP211でズーム位置センサ19より取得したズーム位置Ｚと、絞り２１のＦナンバー設定値Iを取得する。そしてSTEP212で、STEP209、STEP210、STEP211で取得したデータＦ、Z、Ｉから被写界深度dを算出する。ここでの被写界深度dとは、オートフォーカス動作で合焦している被写体の位置からの前後方向の距離であり、フォーカスレンズ群9の機構的な移動量とは異なる量である。被写界深度dの算出は、以下の式により求める。
【００５６】
ｄ＝f2（δ，Ｆ，Ｚ，Ｉ）      ・・・（５）
関数f2（）は、フォーカス位置Ｆとズーム位置ZとＦナンバーによって決まる関数であり、被写界深度dをテーブルデータとしてメモリ29内に格納する。δは許容錯乱円で、f2、δはいずれもフォーカスレンズ群9、ズームレンズ群10、絞り21、リレーレンズ群12の光学構成によって決定される。
【００５７】
次のSTEP213では、被写界深度dを機構的なフォーカスレンズ群9の範囲に相当する量に変換する。フォーカス移動量±Ｆdは以下の式を用いて算出する。
【００５８】
±Ｆd＝ｆ3(±ｄ)    ・・・（６）
関数ｆ3()は、被写界深度dに依存し、光学的なフォーカス移動量から、それに対応する機構的なフォーカス移動量に変換する係数であり、テーブルデータとしてメモリ29内に格納する。
【００５９】
次にSTEP214でフォーカス移動量ΔＦmとフォーカス移動量±Ｆdを比較する。フォーカス移動量ΔＦmがフォーカス移動量±Ｆdを超えていれば、被写界深度外と判断し、次のSTEP215で、フォーカス移動量ΔＦmとフォーカス移動量±Ｆdより算出された目標フォーカス位置Ｆx2にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。ここでの目標フォーカス位置Ｆx2は、フォーカス移動量ΔＦmよりフォーカス移動量±Ｆdを差し引いた位置である。
【００６０】
つまり、フォーカス移動量から被写界深度内の移動量分差し引かれるため、移動量が少なくなる。そしてSTEP216でD/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2に駆動させる。そしてその後STEP202に戻って一連の動作を繰り返す。フォーカス移動量ΔＦmがフォーカス移動量±Ｆdを超えていなければ、被写界深度内と判断して次のSTEP217に進む。STEP217では、フォーカスレンズ群９をフォーカス位置Fの位置に保持する。つまり、被写界深度内の場合は、フォーカス操作による駆動を行わない不感帯となり、焦点位置が固定される。そして再びSTEP202に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００６１】
以上のように、オートフォーカス動作中に回転ノブ4の操作によるフォーカス移動量と被写界深度内の移動量を判別し、深度内の時はフォーカス駆動せず、深度を超えても深度内の移動量は差し引かれた量で駆動する為、さらにフォーカス誤動作の防止効果が高まる。
【００６２】
［実施例３］
次にオートフォーカス制御される場合で、操作棒3の押し引きによるズーム操作を伴う動作を図６のフローチャートを用いて説明する。なお、構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００６３】
STEP301からSTEP305までは、図４のSTEP101からSTEP111までの動作と同じである。つまり、初期化処理後にＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、回転ノブ4による出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmへの換算を(1)の式から(2)の式に変更し、その後一連のオートフォーカス処理を行ってフォーカスレンズ群9の目標位置Ｆx1を決めて駆動する。
続いてSTEP306に進み、ズーム位置センサよりズーム操作量Ｚmを取得する。
【００６４】
次にSTEP307でズーム操作量Ｚmの値を判別し、ズーム操作量Ｚmが0の場合は、ズーム操作されていないと判断し、STEP308を介さず先のSTEP309へ進む。ズーム操作量Ｚmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP308に進み、出力Ｆmと第二の係数k4を用いた変換式に変更する。変更後のフォーカス移動量ΔＦm(z)算出は、以下の式により求める。
【００６５】
ΔＦm(z)＝k4＊Ｆm    ・・・（７）
k4は、オートフォーカス動作時の出力Ｆmとからフォーカス移動量ΔＦm(z)に換算する為の演算係数で、(2)の式のk1とは０≦k4≦k1の関係がある。したがって式(2)の演算式より係数が小さくなり、フォーカス操作感度がさらに鈍くなる。係数k4は、テーブルデータとしてメモリ29内に格納する。なお、感度変更ツマミ28によって係数k1の値が変更されると、同時に係数k4の値も比例して変更される。
【００６６】
続いてSTEP309に進み、回転ノブ4の出力Ｆmを取得する。次にSTEP310で出力Ｆmの値を判別し、出力Ｆmが0の場合はSTEP302に戻り、同様の処理を繰り返す。出力Ｆmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP311に進む。ここで、STEP307の時にズーム操作無しと判断された場合は、上記の(2)の式の演算を行い、フォーカス移動量ΔＦmを算出する。逆にズーム操作有りと判断された場合は、上記の(7)の式の演算を行い、フォーカス移動量ΔＦm(z)を算出する。そして、次のSTEP312に進み、そこで目標フォーカス位置Ｆx2、又は目標フォーカス位置Ｆx2(Z)にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。そしてSTEP313でD/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2、又は目標フォーカス位置Ｆx2(Z)に駆動させる。そして再びSTEP302に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００６７】
以上のように、オートフォーカス時にズーム操作有りの時は、さらにフォーカス操作感度を鈍く設定するため、ズーム操作時に意図せず回転させてしまうことによるピントずれの影響を、ズーム操作無しの時よりさらに防ぐことが可能となる。従って操作者は、オートフォーカス中にズーム操作やパン／チルト操作に集中することができる。
【００６８】
［実施例４］
次にオートフォーカス制御される場合で、操作棒3の押し引きによるズーム操作を伴う別の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。なお、構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００６９】
STEP401からSTEP405までは、図４のSTEP101からSTEP111までの動作と同じである。つまり、初期化処理後にＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、回転ノブ4による出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmへの換算を(1)の式から(2)の式に変更し、その後一連のオートフォーカス処理を行ってフォーカスレンズ群9の目標位置Ｆx1を決めて駆動する。
【００７０】
続いてSTEP406に進み、ズーム位置センサよりズーム操作量Ｚmを取得する。次にSTEP407でズーム操作量Ｚmの値を判別し、ズーム操作量Ｚmが0の場合は、ズーム操作されていないと判断し、STEP408を介さず先のSTEP409へそのまま進む。ズーム操作量Ｚmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP408に進み、STEP104からSTEP111のオートフォーカス動作でフォーカスレンズ群９が駆動された位置を保持する。つまり、STEP111で求められた目標フォーカス位置Ｆx1の位置にフォーカスレンズ群９が停止した状態となり、焦点位置が固定される。
【００７１】
次にSTEP402に戻り、STEP402でＡＦ切替スイッチ25がＯＮされていれば、STEP403以降に進み、再びオートフォーカス動作を繰り返す。
【００７２】
STEP407でズーム操作されていないと判断された場合は、STEP409に進む。STEP409からSTEP413までは、図４のSTEP112からSTEP116までの動作と同じである。つまり、回転ノブ4の出力Ｆmを取得して操作有りと判断された場合は、(2)の式の演算後にフォーカス移動量ΔＦmを算出する。そしてフォーカス移動量ΔＦmより目標フォーカス位置Ｆx2にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。
【００７３】
次にSTEP413に進み、D/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2に駆動させる。そして再びSTEP402に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７４】
以上のように、オートフォーカス動作中にズーム操作有りの時はフォーカス動作を停止するため、ズーム操作時に意図せず回転させてしまうことによるピントずれの影響を防ぐことが可能となる。従って操作者は、オートフォーカス中にズーム操作やパン／チルト操作に集中することができる。
【００７５】
［実施例５］
次にオートフォーカス制御される場合で、操作棒3の押し引きによるズーム操作を伴う別の動作を図８のフローチャートを用いて説明する。なお、構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００７６】
STEP501からSTEP505までは、図４のSTEP101からSTEP111までの動作と同じである。つまり、初期化処理後にＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、回転ノブ4による出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmへの換算を(1)の式から(2)の式に変更し、その後一連のオートフォーカス処理を行ってフォーカスレンズ群9の目標位置Ｆx1を決めて駆動する。
【００７７】
次にSTEP506に進み、ズーム位置センサよりズーム操作量Ｚmを取得する。続いてSTEP507に進み、回転ノブ4の出力Ｆmを取得する。次にSTEP508で出力Ｆmの値を判別し、出力Ｆmが0の場合はSTEP502に戻り、同様の処理を繰り返す。出力Ｆmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP509に進む。STEP509では、ズーム操作量Ｚmの値を判別し、ズーム操作量Ｚmが0の場合は、ズーム操作されていないと判断し、STEP510からSTEP511を介さず先のSTEP512へそのまま進む。ズーム操作量Ｚmが＋側、又は−側の値の場合は、STEP510に進み、出力Ｆmが予め設定された値以下かどうか判別する。出力Ｆmが設定値以内の場合は、STEP511に進み、STEP104からSTEP111のオートフォーカス動作でフォーカスレンズ群９が駆動された位置を保持する。つまり、STEP110で求められた目標フォーカス位置Ｆx1の位置にフォーカスレンズ群９が停止した状態となり、焦点位置が固定される。次にSTEP502に戻り、STEP502でＡＦ切替スイッチ25がＯＮされていれば、STEP503以降に進み、再びオートフォーカス動作を繰り返す。
【００７８】
逆にSTEP510で出力Ｆmが設定値を超える場合は、STEP512へ進む。STEP512からSTEP514までは、図４のSTEP114からSTEP116までの動作と同じである。つまり、 (2)の式の演算後にフォーカス移動量ΔＦmを算出し、フォーカス移動量ΔＦmより目標フォーカス位置Ｆx2にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。次にSTEP514に進み、D/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2に駆動させる。そして再びSTEP502に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７９】
以上のように、ズーム操作の有無を判別して、フォーカス操作量が設定値以内の時はフォーカス動作を停止するため、ズーム操作時に意図せず回転させてしまうことによるピントずれの影響を防ぐことが可能となる。
【００８０】
しかしフォーカス操作量が設定値を超える時は、意図的に操作されたと判断し、フォーカス動作を行う。つまりズーム操作中はフォーカス操作の不感帯が設定されたこととなり、フォーカス誤動作を気にせずズーム操作に集中できる。特に速いズーム操作が求められる状況では、意図せず回転しまうことが高いため有効である。ところで、フォーカス操作量の設定値は、撮影状況などによって変更する可能性があるため、例えば設定値変更ボリュームを別途設けて、それに応じて設定値を変更しても良い。
【００８１】
［実施例６］
次にオートフォーカス制御される場合で、操作棒3の押し引きによるズーム操作を伴う別の動作を図９のフローチャートを用いて説明する。なお、構成は実施例１と同様であるため、説明は省略する。
【００８２】
STEP601からSTEP605までは、図４のSTEP101からSTEP111までの動作と同じである。つまり、初期化処理後にＡＦ切替スイッチ25がＯＮされた場合は、回転ノブ4による出力Ｆmからフォーカス移動量ΔＦmへの換算を(1)の式から(2)の式に変更し、その後一連のオートフォーカス処理を行ってフォーカスレンズ群9の目標位置Ｆx1を決めて駆動する。
【００８３】
続いてSTEP606に進み、ズーム位置センサよりズーム操作の変化量ｄｚm／ｄｔを取得する。変化量ｄｚm／ｄｔは、単位時間当りのズーム位置センサの変化量で、ズーム操作時の速度を表している。
【００８４】
次にSTEP607で図１０のようなマトリクス表よりフォーカス操作感度係数を選択する。図１０において、横軸はズーム操作変化量ｄｚm／ｄｔを、縦軸はフォーカス操作感度の係数k1を表している。横軸にz1,z2〜と右側へ進むほどズーム操作が速くなり、縦軸にf1,f2と上方へ進むほどフォーカスの操作感度が敏感になる。ここでは、ズーム操作が遅い時はフォーカス操作感度係数の敏感な係数を選択し、ズーム操作が速い場合は鈍感な係数を選択する。例えば、ズーム操作変化量がz1の時はa1のマスの係数の値を選択し、z3の時はa3のマスの係数の値を選択する。ズーム操作変化量が0、つまりズーム操作していない時は、予め設定されている係数k1の設定値を選択する。
【００８５】
次にSTEP609に進む。STEP609からSTEP613までは、図４のSTEP112からSTEP116までの動作と同じである。つまり、回転ノブ4の出力Ｆmを取得して操作有りと判断された場合は、(2)の式の演算後にフォーカス移動量ΔＦmを算出する。そしてフォーカス移動量ΔＦmより目標フォーカス位置Ｆx2にフォーカスレンズ群9を駆動するための制御信号を生成する。
【００８６】
次にSTEP514に進み、D/A変換器30を介してモータ15を動作し、クラッチ17を介してフォーカスレンズ群9を目標フォーカス位置Ｆx2に駆動させる。そして再びSTEP602に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００８７】
以上のように、ズーム操作の速さに応じてフォーカス操作感度係数を選択するため、ズーム操作が速くなるにしたがって意図しない回転ノブ4を回転角度増加の可能性を段階的に防ぐことができる。ところで、実施例6では図１０のマトリクス表からフォーカス操作感度係数を選択したが、a1からa6までの変化量に相当するズーム操作変化量とフォーカス操作感度係数の換算式を用いて係数k1を変更しても良い。
【００８８】
［実施例7］
次に、操作部400に設けられたレンズ装置100の各設定スイッチについて説明する。
【００８９】
操作部400には、パン／チルト操作を行うためのパン棒33が設けられており、操作者はパン棒33を掴んで操作を行う。パン棒33の手前には、ＡＦ切替スイッチ25が配置されている。さらにＡＦ切替スイッチ25の手前には、ＣＣＤ8の有効画素範囲の中でオートフォーカス時の焦点検出範囲を移動する方向選択スイッチ34が配置されている。さらに手前には、サーボ切替スイッチ24、感度変更ツマミ28が配置されている。サーボ切替スイッチ24の両側には、レンズ装置100のオートフォーカスや一軸二操作方式の設定以外のスイッチ35とスイッチ36が配置されている。スイッチ35、スイッチ36は、例えばレンズ装置100が光軸への挿脱変倍レンズ群（図示せず）を内包していれば、その変倍レンズの挿脱動作の設定を行い、防振レンズ群を内包（図示せず）していれば、防振感度の変更や動作ＯＮ／ＯＦＦの切替を行うことが出来る。操作者は、上記の各種スイッチを撮影状況に応じて設定の変更を行って使用する。
【００９０】
以上のように、操作部400に各種設定変更スイッチを設けて、操作棒3や回転ノブ4には構成していないため、操作者は一軸二操作で操作する手をフォーカス操作とズーム操作のみに集中することができる。またズーム操作中やフォーカス操作中に誤ってスイッチを押してしまうようなことを防ぐことができる。
【００９１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９２】
３  操作棒
４  回転ノブ
９  フォーカスレンズ群
１０  ズームレンズ群
１４  検出センサ
１５  モーター
１６  フォーカス位置センサ
１８  モーター
１９  ズーム位置センサ
２１  絞り
２３  ＣＰＵ
２４  サーボ切替スイッチ
２５  ＡＦ切替スイッチ
２６  フォーカス操作量センサ
２７  ズーム操作量センサ
２８  感度変個ツマミ
１００  レンズ装置
２００  テレビカメラ
３００  操作台
４００  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014202868.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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