(57)【要約】【課題】ズームレンズに加わった振動に対する像ぶれ補正機能を損なうことなく、撮影状況に応じてパンニングあるいはチルティング操作を行うことが可能となる像ぶれ補正手段を有するズームレンズを提供する。【解決手段】ズームレンズに対する振動による像ぶれを補正する像ぶれ補正手段（振動センサー１、防振レンズ群９）を有するズームレンズにおいて、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能とする像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段１６を有し、該像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段により撮影状況に応じて前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能に構成する。【選択図】            図１
2005250314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズに対する振動による像ぶれを補正する像ぶれ補正手段を有するズームレンズにおいて、
前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能とする像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段を有し、該像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段により撮影状況に応じて前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能としたことを特徴とする像ぶれ補正手段を有するズームレンズ。
【請求項２】
前記像ぶれ補正手段は、結像光学系の光軸を偏心させる光軸偏心手段を含むレンズ群を保持するレンズ鏡筒に入力される振動に対して、振動検出手段によって検出された検出信号に基づいて、前記光軸偏心手段を駆動して像ぶれ補正を行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正手段を有するズームレンズ。
【請求項３】
補正手段の機能範囲変更手段が、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を選択する選択手段であり、該選択手段によって前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を切り換え可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の像ぶれ補正手段を有するズームレンズ。
【請求項４】
補正手段の機能範囲変更手段が、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を設定する設定手段であり、該設定手段によって前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を任意に設定することを可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の像ぶれ補正手段を有するズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正手段を有するズームレンズに関し、特にテレビカメラ用ズームレンズにおいて像ぶれ補正するようにしたズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビカメラ用ズームレンズは、高倍率化・長焦点化が進み、イントレの振動および風によるレンズの振動等による望遠側での被写体像の動きが問題となってきた。そのため特許文献１に示されるようなズームレンズを構成しているレンズ群の一部を駆動して、振動にともなう被写体像の動きを補正する像ぶれ補正機能を搭載したテレビカメラ用ズームレンズが開発された。
【０００３】
ところが、熟練した撮影技術をもつプロのカメラマンが主なユーザーであるテレビカメラ用ズームレンズでは、一般向けのビデオ用ズームレンズ等とは違って、手ブレによる像ブレはほとんど問題になることはない。したがって、このようなテレビカメラ用ズームレンズにおいては、一般向けのビデオ用ズームレンズ等で必要とされる広角側における像ブレ補正は、必ずしも必要のないものである。このような理由から、テレビカメラ用ズームレンズにおける像ぶれ補正は、ある焦点距離より広角側では防振レンズ群を光軸中心位置に固定して、機能しないように設定されている。
【０００４】
テレビカメラ用ズームレンズにおいて、広角側で像ぶれ補正を機能させないもう一つの理由として、パンニングおよびチルティング操作時の操作性を損なわないようにすることが挙げられる。
すなわち、パンニングおよびチルティングを行なう際は、一度ズームを広角側に設定してからパンニングおよびチルティング操作を行ない、再びズームをもとの位置に設定している。そのため広角側で像ぶれ補正が機能していると、撮影者が意図して行なったパンニングによる被写体像の動きを補正し、その結果被写体像の動きが撮影者の意図しないものになり、非常に違和感を覚えることになってしまう。
【０００５】
以上のような理由により、テレビカメラ用ズームレンズにおいては、例えば図８に示すように、広角側で像ぶれ補正を機能させないようにされている。
すなわち、図８は、従来のテレビカメラ用ズームレンズにおける焦点距離と抑振率との関係を示したものであり、焦点距離ｆ ｎ２より望遠側では、良好な抑振効果を感じることができる抑振率Ｎ％（Ｎは任意の値）を達成するように設定されている。これに対して、焦点距離ｆ ｎ２より広角側では徐々に抑振率が低下し、焦点距離ｆ ｎ１より広角側になると抑振率は０％となるように設定されている。
【特許文献１】特開２００２−３１８４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例における像ぶれ補正機能を搭載したテレビカメラ用ズームレンズでは、像ぶれ補正が機能する焦点距離の範囲が一義的に決められていることから、撮影状況によっては撮影者の意図したとおりの撮影をすることができないという問題を有していた。すなわち、撮影状況によってパンニング時の操作方法は異なり、必ずしも一様ではない。例えば、パンニング時に広角側へズームを操作する場合でも、どこまでズームを広角側へ操作するかは、その時の撮影状況により異なる。
【０００７】
また、状況によっては広角側にズームすることなくパンニング操作を行なう場合もある。そのため、像ぶれ補正が機能する焦点距離の範囲が一義的に決められている従来のテレビカメラ用ズームレンズでは、像ぶれ補正が機能する領域でパンニングを行ない、意図して行なった被写体像の動きが像ぶれ補正機能により補正され、その結果、被写体像の動きが撮影者の意図しないものになってしまうということが生じる。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、ズームレンズに加わった振動に対する像ぶれ補正機能を損なうことなく、撮影状況に応じてパンニングあるいはチルティング操作を行うことが可能となる像ぶれ補正手段を有するズームレンズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のように構成した像ぶれ補正手段を有するズームレンズを提供するものである。
すなわち、本発明の像ぶれ補正手段を有するズームレンズは、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能とする像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段を有し、該像ぶれ補正手段の機能範囲変更手段により撮影状況に応じて前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を変更可能としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ズームレンズに加わった振動に対する像ぶれ補正機能を損なうことなく、撮影状況に応じてパンニングあるいはチルティング操作を行うことが可能となる像ぶれ補正手段を有するズームレンズを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００１２】
［実施例１］
本発明の実施例１は、上記した本発明の構成を適用してズームレンズにおける像ぶれ補正装置を構成したものである。また、本実施例においては、上記本発明の構成を適用するに際し、前記像ぶれ補正手段を、結像光学系の光軸を偏心させる光軸偏心手段を含むレンズ群を保持するレンズ鏡筒に入力される振動に対して、振動検出手段によって検出された検出信号に基づいて、前記光軸偏心手段を駆動して像ぶれ補正を行なうように構成することができる。
また、補正手段の機能範囲変更手段を、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を選択する選択手段とし、該選択手段によって前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を切り換え可能に構成することができる。
また、補正手段の機能範囲変更手段を、前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を設定する設定手段とし、該設定手段によって前記像ぶれ補正手段が機能する焦点距離の範囲を任意に設定することを可能に構成することができる。
【００１３】
つぎに、本実施例を図１〜図４を用いて更に具体的に説明する。
ここで、図１は本発明の実施例１のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の構成を示す図である。
また、図２は本発明の実施例１のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を示すフローチャート図である。
また、図３は本発明の実施例１の装置における焦点距離と像ぶれ補正用制御信号演算係数との関係を示した図である。
また、図４は本発明の実施例１の装置における焦点距離と抑振率との関係を示した図である。
【００１４】
図１において、１は不図示のズームレンズの振動を検出する振動センサー、２は振動センサー１の出力信号に含まれる直流成分を除去するためのハイパスフィルターである。３はハイパスフィルター２の出力を増幅する増幅器、４はＣＰＵに入力する信号帯域を決定するハイパスフィルター、５は角速度に相当する振動センサー１の信号を角度相当の信号に変換する積分回路、６は前記積分回路５の出力信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器である。
【００１５】
７は不図示のズーム部の位置を示すズーム部位置信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器、８は不図示のフォーカス部の位置を示すフォーカス部位置信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器である。
９は前記不図示のズームレンズの光軸を偏心させるための防振用レンズ群、１０は防振用レンズ群９を駆動するアクチュエータ、１１は防振用レンズ群９の位置を検出する位置検出手段である。
【００１６】
１２は前記ＡＤ変換器６、ＡＤ変換器７およびＡＤ変換器８の出力に基づいて防振用レンズ群９の制御信号を演算するＣＰＵである。１３は前記ＣＰＵ１２の演算結果をアナログ信号に変換するためのＤＡ変換器、１４はアクチエータ１０を駆動するための駆動回路、１５はズーム部位置データおよびフォーカス部位置データ、焦点距離データを記憶するための不揮発性メモリであり、１６は防振特性を選択するためのモード選択手段である。
また不揮発性メモリ１５には、防振用レンズ群９の駆動量を演算するための演算係数と焦点距離との関係を表す焦点距離対係数変換用データテーブルも記憶させておく。
【００１７】
つぎに、図２のフローチャートを用いて本実施例のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を説明する。このフローチャートには、上記ズームレンズにおけるＣＰＵ１２の一連の動作が示されている。
ＣＰＵ１２は電源投入直後に、ステップ１に進み、ＣＰＵ１２の内部を初期化する。ステップ２でＣＰＵ１２はハイハイパスフィルター４のカットオフ周波数を設定する。ステップ３では、モード選択手段の状態を読み込み、ステップ４でその状態を判断する。
ステップ４において、モード選択手段が通常モードに設定されている場合、各焦点距離における防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数のデータテーブルを不揮発性メモリ１５から読み込み、ステップ７にすすむ。通常モード時の焦点距離と演算係数との関係は図３の実線で示す。
【００１８】
ここで図３について簡単に説明しておく。図３の横軸は焦点距離、縦軸は防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数（図３では係数と表示した）である。
図３に示すように防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数は焦点距離が長くなるほど大きくなるよう設定してある。これは、防振レンズ群がフォーカス部およびズーム部より結像面側に配置されているズームレンズでは、ズーム部およびフォーカス部の状態に応じて防振レンズ群の駆動量を変化させる必要があるからである。ズーム部が望遠側では防振レンズ群の駆動量を大きく、広角側では防振レンズ群の駆動量を小さくしなければならない。また、テレビカメラ用ズームレンズでは、広角側では像ぶれ補正機能をＯＦＦにしているので、図３においても焦点距離ｆ ｎ１より広角側では防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数を０に設定してある。
【００１９】
引き続き、図２のフローチャートを用いてＣＰＵ１２の動作説明を行なう。ステップ４において、モード設定手段が望遠モードに設定されている場合も、各焦点距離における防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数のデータテーブルを不揮発性メモリ１５から読み込み、ステップ７にすすむ。望遠モード時の焦点距離と防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数は図３の破線で示す関係になる。
ステップ７では、振動センサー１の出力を角度に相当する電圧に変換する積分回路５の出力信号をＡＤ変換し、その変換結果をｄａｔａに設定する。
【００２０】
つぎに、ステップ８では、ズーム部の位置信号をＡＤ変換し、バッファｚｏｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎに設定し、ステップ９でフォーカス部の位置信号をＡＤ変換し、バッファｆｏｃｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎに設定する。
さらに、ステップ１０でｚｏｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎおよびｆｏｃｕｓ  ｐｏｓｉｔｉｏｎに応じた焦点距離データｆをメモリ１５から読み込む。
ステップ１１では、焦点距離データｆに応じた防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数ｋをステップ５あるいはステップ６で読み込んだデータテーブルを用いて求める。
【００２１】
続いて、ステップ１２で振動センサーの出力データｄａｔａおよび防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数ｋ等を用いて防振レンズ群９の制御信号を演算し、ステップ１３でその演算結果をＤＡコンバータに出力する。
以後、レンズの電源が切られるまで、ステップ３からステップ１３までを繰り返し実行する。
【００２２】
図４に通常モードと望遠モード時の焦点距離と抑振率の関係を示す。
撮影状況に応じてパンニング時の操作性を優先したい場合は、上述した望遠モードに設定することにより、図４に示すように、焦点距離ｆ ｎ１からｆ ｔ１の範囲で像ぶれ補正機能が機能しないようにすることができ、焦点距離ｆ ｎ１からｆ ｔ１の範囲でのパンニング操作性を改善することができる。
［実施例２］
本発明の実施例２は、上記した本発明の構成を適用してズームレンズにおける像ぶれ補正装置を実施例１とは異なる構成としたものである。
つぎに、本実施例を図５〜図７を用いて更に具体的に説明する。
ここで、図５は本発明の実施例２のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の構成を示す図である。
また、図６は本発明の実施例２のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を示すフローチャート図である。
また、図７は本発明の実施例２の装置における焦点距離と像ぶれ補正用制御信号演算係数との関係を示す図である。
【００２３】
図５において、１０１は不図示のズームレンズの振動を検出する振動センサー、１０２は振動センサー１０１の出力信号に含まれる直流成分を除去するためのハイパスフィルターである。１０３はハイパスフィルター１０２の出力を増幅する増幅器、１０４はＣＰＵに入力する信号帯域を決定するハイパスフィルター、１０５は角速度に相当する振動検出手段１０１の信号を角度相当の信号に変換する積分回路、１０６は前記積分回路１０５の出力信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器である。
【００２４】
１０７は不図示のズーム部の位置を示すズーム部位置信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器、１０８は不図示のフォーカス部の位置を示すフォーカス部位置信号をＣＰＵに取り込むためのＡＤ変換器である。
１０９は前記不図示のズームレンズの光軸を偏心させるための防振用レンズ群、１１０は防振用レンズ群１０９を駆動するアクチュエータ、１１１は防振用レンズ群１０９の位置を検出する位置検出手段である。
【００２５】
１１２は前記ＡＤ変換器１０６、ＡＤ変換器１０７およびＡＤ変換器１０８の出力に基づいて防振用レンズ群１０９の制御信号を演算するＣＰＵである。
１１３は前記ＣＰＵ１１２の演算結果をアナログ信号に変換するためのＤＡ変換器、１１４はアクチエータ１１０を駆動するための駆動回路、１１５はズーム部位置データおよびフォーカス部位置データ・焦点距離データを記憶するための不揮発性メモリであり、１１６は防振機能をＯＦＦにする焦点距離を設定するための防振ＯＦＦ−焦点距離設定手段である。また、不揮発性メモリ１１５には、防振用レンズ群１０９の駆動量を演算するための演算係数と焦点距離との関係を表す焦点距離対係数変換用データテーブルも記憶させておく。
【００２６】
つぎに、図６のフローチャートを用いて本実施例のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を説明する。図６のフローチャートには、上記ズームレンズにおけるＣＰＵ１１２の一連の動作が示されている。
ＣＰＵ１１２は電源投入直後に、ステップ１０１にすすみ、ＣＰＵ１１２の内部を初期化する。ステップ１０２でＣＰＵ１１２はハイパスフィルター１０４のカットオフ周波数を設定する。
ステップ１０３では、防振ＯＦＦ−焦点距離設定手段の状態を読み込み、防振ＯＦＦ−焦点距離データｆ １を設定する。
ステップ１０４では、防振ＯＦＦ−焦点距離データｆ １に任意の値ａを加えて、防振ＯＮ−焦点距離データｆ ２を演算する。ｆ １およびｆ ２の関係および、後述する補正係数ｌとの関係は図７に示す。
ステップ１０５では、振動センサー１０１の出力を角度に相当する電圧に変換する積分回路１０５の出力信号をＡＤ変換し、その変換結果をｄａｔａに設定する。
つぎに、ステップ１０６では、ズーム部の位置信号をＡＤ変換し、バッファｚｏｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎに設定し、ステップ１０７でフォーカス部の位置信号をＡＤ変換し、バッファｆｏｃｕｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎに設定する。
さらに、ステップ１０８でｚｏｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎおよびｆｏｃｕｓ  ｐｏｓｉｔｉｏｎに応じた焦点距離データｆをメモリ１１５から読み込む。ステップ１０９では、焦点距離データｆに応じた防振用レンズ群の駆動量を演算するための演算係数ｋをメモリ１１５から読み込む。
【００２７】
続いて、ステップ１１０で、演算係数ｋを補正するための補正係数ｌを（１）式を用いて演算する。
【００２８】
ｌ  ＝  ０                    ：ｆ≦ｆ １
ｌ  ＝  （ｆ−ｆ １）／（ｆ ２−ｆ １）：ｆ １≦ｆ≦ｆ ２  （１）
ｌ  ＝  １                    ：ｆ ２≦ｆ
ここで、
ｆ：ズーム位置信号およびフォーカス位置信号から求めた焦点距離データ
ｆ １：防振ＯＦＦ−焦点距離設定手段により設定した焦点距離データ
ｆ ２：防振ＯＮ−焦点距離データ
である。
【００２９】
ステップ１１１で振動センサーの出力データｄａｔａおよび演算係数ｋ・補正係数ｌ等を用いて防振レンズ群１０９の制御信号を演算し、ステップ１１２でその演算結果をＤＡコンバータに出力する。
以後、レンズの電源が切られるまで、ステップ１０３からステップ１１２までを繰り返し実行する。
また、防振ＯＦＦ−焦点距離設定手段で、上述した任意の値ａを設定してもよい。
こうすることにより、像ぶれ補正が機能する焦点距離の範囲を任意に切り換えることが可能になる。
【００３０】
以上で説明した各実施例の構成によれば、撮影状況に応じて、像ぶれ補正が機能する焦点距離の範囲をより望遠側に切り換えることにより、抑振効果を損なうことなくパンニングおよびチルティング操作性を改善することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例１の装置における焦点距離と像ぶれ補正用制御信号演算係数との関係を示した図である。
【図４】本発明の実施例１の装置における焦点距離と抑振率との関係を示した図である。
【図５】本発明の実施例２のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例２のズームレンズにおける像ぶれ補正装置の動作を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施例２の装置における焦点距離と像ぶれ補正用制御信号演算係数との関係を示した図である。
【図８】従来例における焦点距離と抑振率との関係を示した図である
【符号の説明】
【００３２】
１：振動センサー
２：ハイパスフィルター
３：増幅器
４：ハイパスフィルター
５：積分回路
６：Ａ／Ｄ変換器
７：Ａ／Ｄ変換器
８：Ａ／Ｄ変換器
９：防振レンズ群
１０：アクチュエータ
１１：位置検出器
１２：ＣＰＵ
１３：Ｄ／Ａ変換器
１４：駆動回路
１５：不揮発性メモリ
１６：モード選択手段
１０１：振動センサー
１０２：ハイパスフィルター
１０３：増幅器
１０４：ハイパスフィルター
１０５：積分回路
１０６：Ａ／Ｄ変換器
１０７：Ａ／Ｄ変換器
１０８：Ａ／Ｄ変換器
１０９．防振レンズ群
１１０：アクチュエータ
１１１：位置検出器
１１２：ＣＰＵ
１１３：Ｄ／Ａ変換器
１１４：駆動回路
１１５：不揮発性メモリ
１１６：防振ＯＦＦ−焦点距離設定手段
【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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