(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バリエータ及びフォーカスレンズを備えたインナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラにおけるカムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の位置を特定するフランジバック調整方法であって、
合焦した状態でフォーカスレンズが最もｎｅａｒ側となる位置を検出し、この検出された位置から上記フォーカスレンズをｆａｒ側に所定量移動させ、その状態で上記バリエータをワイド端及びテレ端の一方の端部方向に移動させて合焦したバリエータの位置Ｗａを検出し、この検出位置、予め求めたワイド端及びテレ端の他方の位置、並びに予め求めた比を用いて、上記カムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の一方の端部の位置を特定する
ことを特徴とするフランジバック調整方法。
【請求項２】
バリエータ及びフォーカスレンズを備えたインナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラにおけるカムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の位置を特定するフランジバック調整方法であって、
バリエータ位置を変化させたときに合焦した状態でフォーカスレンズが最もｎｅａｒ側となる位置を検出する第１ステップと、
上記第１ステップで検出された位置から上記フォーカスレンズをｆａｒ側に所定量移動させ、その状態で上記バリエータをワイド端及びテレ端の一方の端部方向に移動させて合焦したバリエータの位置Ｗａを検出する第２ステップと、
この検出位置、予め求めたワイド端及びテレ端の他方の位置、並びに予め求めた比を用いて、上記カムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の一方の端部の位置を特定する第３ステップと
からなることを特徴とするフランジバック調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、インナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラのフランジバック調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前玉固定のインナーフォーカスレンズを備えたビデオカメラが知られている。インナーフォーカスレンズは、焦点距離を変えることで結像面が移動するバリフォーカスレンズである。このため、インナーフォーカスレンズを備えたビデオカメラでは、バリエータを移動させてズーミングを行う間に合焦状態を維持できるように、カムカーブに沿ってフォーカスレンズの位置を制御し、フォーカスレンズをバリエータの動きに追従させている。このような制御は、ズームトラッキング制御と呼ばれている。
【０００３】
バリエータの位置と、合焦位置となるフォーカスレンズの位置との関係は、図７に示すような曲線により示される。カムカーブは、図７に示す曲線に基づいて形成される。図７において、横軸はバリエータの位置を示し、縦軸はフォーカスレンズの繰り出し量を示す。なお、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、夫々、被写体１ｍ、２ｍ、無限遠のときのカムカーブである。バリエータを動かしたとき、このようなカムカーブに沿ってフォーカスレンズを動かしていけば、ピントが合った状態に保たれることになる。
【０００４】
ところで、ＣＣＤ撮像素子のレンズ取り付け位置や、レンズ製造時のばらつき等により、ＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端の位置及びその間隔もばらつく。このため、カムカーブ上の絶対位置がばらつき、正しいズームトラッキング制御が行えないことがある。そこで、インナーフォカスレンズを備えたビデオカメラでは、カムカーブ上の基準となるＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端と、フォーカスレンズの基準位置とを特定する必要がある。インナーフォカスレンズを備えたビデオカメラでは、このように、カムカーブ上の基準となるＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端と、フォーカスレンズの基準位置とを特定するための調整をフランジバック調整と呼んでいる。なお、フランジバック調整は、本来、セット間のＣＣＤ撮像素子の取り付け位置のバラツキによりフランジバックフォーカスを調整することを意味しているが、インナーフォカスレンズを備えたビデオカメラでは、このようにカムカーブ上の基準となるＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端と、フォーカスレンズの基準位置とを特定するための調整をフランジバック調整と呼んでいる。
【０００５】
このようなフランジバック調整方法として、本願出願人は、カムカーブ上の頂点を探し、カムカーブ上の頂点が検索されたら、このカムカーブ上の頂点を基準として、ＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端を特定するようなものを提案している。
【０００６】
すなわち、図８に示すように、先ず、バリエータ及びフォーカスレンズを、図８におけるＡ１の位置とする。次に、フォーカスレンズをｆａｒ側に規定量Ｔだけ動かす。すなわち、バリエータ及びフォーカスレンズを、図８におけるＡ２の位置とする。そして、ピントの合う位置をバリエータでサーチする。図８におけるＡ２の位置から、フォーカスレンズの位置はそのままで、バリエータをＴＥＬＥ側に動かしていくと、点Ａ３でカムカーブ上に来て、ピントが合う。このようにしてピントが合ったときのバリエータの位置をＴＥＬＥ端とする。次に、フォーカスレンズを規定量Ｕだけ動かす。すなわち、バリエータ及びフォーカスレンズを、図８におけるＡ４の位置とする。フォーカスレンズを規定量Ｕだけ動かしたから、フォーカスレンズの位置はそのままで、ピントの合う位置をバリエータでサーチする。バリエータを図８におけるＡ４からＷＩＤＥ側に動かしていくと、Ａ５の位置でカムカーブ上に来て、ピントが合う。このようにしてピントが合ったときのバリエータの位置をＷＩＤＥ端とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフランジバック調整では、上述のように、ＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端を特定する場合、フォーカスレンズをカムカーブの頂点を基準としてＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端に対応する規定量だけ動かし、バリエータでピントの合う位置を検出し、このピントの合う位置から端点を特定している。ところが、この場合、レンズの機械的な端部とＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端の設計値とが接近していると、バリエータでピントの合う位置を検出してＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端を特定している際に、バリエータがレンズの機械的な端点に当たってしまうことがある。バリエータのアクチュエータがステップモータの場合、調整中にバリエータが機械的な端部に当たってしまうと、モータが脱してしまい、正しい調整ができない。特に、ＷＩＤＥ側では、カムカーブの傾きが緩やかなため、調整中にバリエータが機械的な端部に当たる可能性が高い。
【０００８】
そこで、従来では、調整中にバリエータが機械的な端部に当たってモータが脱してしまうことがないように、バリエータでピントの合う位置を検出してＷＩＤＥ端及びＴＥＬＥ端を特定している際に、フォーカスレンズを微小振動させながら、バリエータを低速で移動させている。しかしながら、このようにして調整を行うと、調整時間が長くかかるという問題が生じる。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、調整中にバリエータが機械的な端部に当たってしまうことが防止できると共に、調整時間を短縮できるインナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラのフランジバック調整方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、バリエータ及びフォーカスレンズを備えたインナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラにおけるカムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の位置を特定するフランジバック調整方法であって、
合焦した状態でフォーカスレンズが最もｎｅａｒ側となる位置を検出し、この検出された位置からフォーカスレンズをｆａｒ側に所定量移動させ、その状態でバリエータをワイド端及びテレ端の一方の端部方向に移動させて合焦したバリエータの位置Ｗａを検出し、この検出位置、予め求めたワイド端及びテレ端の他方の位置、並びに予め求めた比を用いて、カムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の一方の端部の位置を特定する
ことを特徴とするフランジバック調整方法である。
請求項２の発明は、バリエータ及びフォーカスレンズを備えたインナーフォーカスレンズを用いたビデオカメラにおけるカムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の位置を特定するフランジバック調整方法であって、
バリエータ位置を変化させたときに合焦した状態でフォーカスレンズが最もｎｅａｒ側となる位置を検出する第１ステップと、
第１ステップで検出された位置からフォーカスレンズをｆａｒ側に所定量移動させ、その状態でバリエータをワイド端及びテレ端の一方の端部方向に移動させて合焦したバリエータの位置Ｗａを検出する第２ステップと、
この検出位置、予め求めたワイド端及びテレ端の他方の位置、並びに予め求めた比を用いて、カムカーブ上の基準となるワイド端及びテレ端の一方の端部の位置を特定する第３ステップと
からなることを特徴とするフランジバック調整方法である。
【００１１】
この発明では、バリエータの端点の位置を推測するステップは、予め、カムカーブ上の頂点からフォーカスレンズを所定量動かした状態でバリエータで合焦させたときのバリエータの位置を検出し、合焦するときのバリエータの位置と一方の端点までの距離に対する合焦するときの他方の端点までの距離の比を求めておき、カムカーブ上の頂点からフォーカスレンズを所定量動かした状態でバリエータで合焦させ、バリエータが合焦する位置を検出するステップと、カムカーブ上の頂点からフォーカスレンズを所定量動かした状態でバリエータで合焦させたときのバリエータの位置と、予め求められている合焦するときのバリエータの位置から一方の端点までの距離に対する合焦するときのバリエータの位置から他方の端点までの距離の比を用いて、端点の位置を推測するステップとを含む。
【００１２】
【作用】
ＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端の位置を、ＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端に到達する前のバリエータの位置から計算により推測する。この推測は、予め求めておいた、カムカーブ上の頂点からフォーカスレンズを所定量動かした状態で、バリエータで合焦させたときのバリエータの位置を検出し、合焦するときのバリエータの位置から一方の端点までの距離に対する合焦するときのバリエータの位置から他方の端点までの距離の比を用いる。これにより、調整中にバリエータが機械的な端部に当たってしまうことが防止できる。
【００１３】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、インナーフォーカスレンズを用いたビデカメラの一例である。図１において、１とインナーフォーカスレンズである。インナーフォーカスレンズ１には、最前に固定レンズ２が配され、続いてズーミング用のバリエータ３、固定レンズ４、フォーカスレンズ５が配される。バリエータ３と固定レンズ４との間に、アイリス６が設けられる。
【００１４】
インナーフォーカスレンズ１から所定距離だけ離れて、ＣＣＤ撮像素子７が配設される。ＣＣＤ撮像素子７の出力がビデオ信号処理回路８に供給される。ビデオ信号処理回路８で、ＣＣＤ撮像素子７の出力信号から、ビデオ信号が形成される。ビデオ信号処理回路８から輝度信号Ｙの成分が出力され、この輝度信号Ｙの高域成分がハイパスフィルタ９で取り出される。ハイパスフィルタ９の出力が検波回路１０に供給される。検波回路１０の出力から、輝度信号の高域成分レベルが検出される。この検波回路１０の出力からコントラスト信号Ｓ１が得られる。このコントラスト信号Ｓ１は、システムコントローラ１１に供給され、合焦状態を評価する信号として用いられる。
【００１５】
バリエータ３及びフォーカスレンズ５の位置は、レンズ駆動モータ１２及び１３により移動可能とされる。また、バリエータ３の位置がセンサ１４により検出され、センサ１４の出力がシステムコントローラ１１に供給される。バリエータ３を移動させてズーミングを行う場合には、合焦状態が維持できるように、バリエータ３の動きに追従させて、フォーカスレンズ５を動かすようなズームトラッキング制御が行われる。システムコントローラ１１には、このズームトラッキング制御を実現するためのテーブルが容易されており、バリエータ３の動きに追従して、フォーカスレンズ５が移動される。
【００１６】
図２は、この発明が適用されたフランジバック調整方法を示すフローチャートであり、図３はその説明図である。今、カムカーブが図３に示すようなものであるとする。図３において、横軸はバリエータ３の位置を示し、右側がＴＥＬＥ側であり、左側がＷＩＤＥ側である。縦軸はフォーカスレンズ５の位置を示し、上側がｎｅａｒ側であり、下側がｆａｒ側である。
【００１７】
図２に示すように、先ず、カムカーブ上の頂点を検出し、頂点の位置にバリエータ３及びフォーカスレンズ５を位置させる（ステップＳＴ１）。すなわち、先ず、バリエータ３及びフォーカスレンズ５を、図３におけるＣ１の位置に位置させる。
【００１８】
カムカーブ上の頂点が検出されたら、このカムカーブ上の頂点を基準として、ＴＥＬＥ端Ｃ２を特定する（ステップＳＴ２）。このカムカーブ上の頂点を基準として、ＷＩＤＥ端Ｃ３を特定する（ステップＳＴ３）。
【００１９】
カムカーブ上の頂点は、以下のようにして検出できる。図４は、カムカーブ上の頂点を検出するための方法の一例の説明図である。図４に示すように、先ず、初期位置として、カムカーブ上の頂点が位置するであろう位置より、バリエータをややＷＩＤＥ側、フォーカスレンズ５をややｎｅａｒ側におおよそ合わせる。すなわち、初期位置として、バリエータ３及びフォーカスレンズ５を図４Ａにおける点Ｂ１に位置させる。
【００２０】
次に、フォーカスレンズ５を固定したまま、バリエータ３を初期位置からＴＥＬＥ側に動かしながら、コントラスト信号Ｓ１を観測する。コントラスト信号Ｓ１は、図１における検波回路１０のと出力から得られ、このコントラスト信号Ｓ１は、合焦時に最大になる。
【００２１】
コントラスト信号Ｓ１が最大となる位置Ｂ２にバリエータ３を固定する。それから、フォーカスレンズ５をｆａｒ方向に動かし、合焦する位置を検出する。これにより、カムカーブの頂点Ｂ３が検出される。
【００２２】
頂点が検出されたら、端点が特定される。従来、フォーカスレンズをカムカーブの頂点の位置から端点に対応する所定量移動させ、バリエータで合焦させ、この合焦したときのバリエータの位置から端点を特定している。ところが、このようにすると、バリエータでピントの合う位置を検出している間に、バリエータが機械的な端部に当たってしまうことがある。特に、ＷＩＤＥ側では、カムカーブの傾きが緩やかなため、調整中にバリエータが機械的な端部に当たる可能性が高い。
【００２３】
そこで、この発明の一実施例では、ＷＩＤＥ端の検出は、以下に示すように、端点より手前でバリエータでピントの合う位置を検出し、この位置から端点を計算により求めるようにしている。
【００２４】
すなわち、図５に示すように、フォーカスレンズ５をカムカーブの頂点から規定量ＦＣｗａだけ移動させて、バリエータ３で合焦させたときの位置Ｗａを予め検出しておく。そして、ＷＩＤＥ端から検出位置Ｗａまでの距離ａと、検出位置ＷａからＴＥＬＥ端までの距離ｂとを予め求めておき、この比（ａ／ｂ）を記憶しておく。
【００２５】
個々のセットのＷＩＤＥ端から検出位置Ｗａまでの距離ａ及び検出位置ＷａからＴＥＬＥ端までの距離ｂは、バラツキがある。しかしながら、その比（ａ／ｂ）は、予め求めらたものと略等しくなる。したがって、フォーカスレンズ５をカムカーブの頂点から規定量ＦＣｗａだけ移動させて、バリエータ３で合焦させたときの位置Ｗａを検出すれば、予め求められた比（ａ／ｂ）を使って、ＷＩＤＥ端の位置Ｗを求めることができる。すなわち、ＷＩＤＥ端の位置をＷ、ＴＥＬＥ端の位置をＴとすると、ＷＩＤＥ端の位置Ｗは、
Ｗ＝Ｗａ−（Ｔ−Ｗａ）×（ａ／ｂ）…（１）
として求められる。
【００２６】
図６は、このようにしてＷＩＤＥ端を求めるためのフローチャートである。図６に示すように、先ず、フォーカスレンズ５を、カムカーブの頂点から規定量ＦＣｗａだけ移動させる（ステップＳＴ１１）。規定量ＦＣｗａは、ＷＩＤＥ端のときのフォーカスレンズ５の合焦位置より、やや手前（ややｎｅａｒ側）となる位置である。
【００２７】
次に、バリエータ３を動かし、合焦する位置を検出する（ステップＳＴ１２）。合焦したときのバリエータ３の位置を検出位置Ｗａとして取り込む（ステップＳＴ１３）。そして、この検出位置Ｗａから、ワイド端までの距離を求める。すなわち、上式に基づいて、ＷＩＤＥ端の位置Ｗを求める（ステップＳＴ１４）。
【００２８】
この発明の一実施例では、このように、端点より手前でバリエータでピントの合う位置Ｗａを検出し、この位置Ｗａから端点を計算により求めるようにしている。この場合、調整中にバリエータが機械的な端部に当たる危険性はなくなるが、従来より、端点の検出精度劣化する。すなわち、検出誤差がａ／ｂ倍になる。しかしながら、実際にはａ：ｂ＝１：３０程度で十分であり、ＷＩＤＥ端の検出誤差は２ステップ（３０μｍ）程度であるから、推測による誤差増加は０．０６ステップ（１μｍ）となり、略０である。
【００２９】
なお、上述の例では、ＷＩＤＥ端を、ＷＩＤＥ端より手前でピントの合う位置を検出し、この位置から計算により求めているが、ＴＥＬＥ端についても、同様にして検出できる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、ＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端の位置を、ＷＩＤＥ端、ＴＥＬＥ端に到達する前のバリエータの位置から計算により推測する。この推測は、予め求めておいたカムカーブ上の頂点からフォーカスレンズを所定量動かした状態で合焦するときのバリエータの位置から一方の端点までの距離に対する合焦するときのバリエータの位置から他方の端点までの距離の比を用いる。このため、端点を検出する間に、バリエータが機械的な端部に当たってしまう危険性がなくなると共に、調整時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたビデオカメラの一例のブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の説明に用いるフローチャートである。
【図３】この発明の一実施例の説明に用いるグラフである。
【図４】この発明の一実施例の説明に用いる略線図である。
【図５】この発明の一実施例の説明に用いるグラフである。
【図６】この発明の一実施例の説明に用いるフローチャートである。
【図７】カムカーブの説明に用いるグラフである。
【図８】従来のフランジバック調整の説明に用いるグラフである。
【符号の説明】
１  インナーフォーカスレンズ
３  バリエータ
５  フォーカスレンズ
【図１】
0003830542.tif 000002
【図２】
0003830542.tif 000003
【図３】
0003830542.tif 000004
【図４】
0003830542.tif 000005
【図５】
0003830542.tif 000006
【図６】
0003830542.tif 000007
【図７】
0003830542.tif 000008
【図８】
0003830542.tif 000009