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JPH0943493A - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

レンズ駆動装置及び撮像装置

Info

Publication number
JPH0943493A
JPH0943493A JP7192207A JP19220795A JPH0943493A JP H0943493 A JPH0943493 A JP H0943493A JP 7192207 A JP7192207 A JP 7192207A JP 19220795 A JP19220795 A JP 19220795A JP H0943493 A JPH0943493 A JP H0943493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
zoom
signal
zoom lens
image pickup
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7192207A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuaki Hirota
克明 廣田
Naoki Kawaguchi
直樹 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7192207A priority Critical patent/JPH0943493A/ja
Publication of JPH0943493A publication Critical patent/JPH0943493A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】スローシャッタによる撮像時のズーム動作中
に、被写体の合焦状態を保つ。 【解決手段】 入力されるシャッタ速度に応じたレンズ
駆動回路11からの制御信号に基づいて、レンズドライ
バ4がズームレンズ2の位置を移動制御することによ
り、ズーム速度が可変制御される。また、上記シャッタ
速度に応じてタイミング発生器10から発生される制御
信号に基づいたCCDドライバ7に制御されるCCD5
によって撮像された後、カメラ信号処理回路6で処理さ
れたフィールド毎のビデオ信号は、タイミング発生器1
0からの制御信号に基づいたメモリコントローラ12に
制御されるビデオメモリ9に記憶されて、読み出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光時間が制御可
能な撮像素子によって撮像される被写体に対してズーム
動作を行う機構を備えるレンズ駆動装置及びこのレンズ
駆動装置を用いる撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、撮像装置、例えばビデオカメラや
カムコーダにおいては、レンズブロック部の内部にズー
ムレンズ及びフォーカスレンズを備えた構造により、ズ
ーム動作及びフォーカス動作を行うものが多い。
【0003】このズーム動作では、ズームレンズが広角
(wide)から望遠(tele)の間のいずれの位置
にあるのかによって被写界深度が異なる。具体的には、
ズームレンズが広角側にあれば被写界深度は深くなり、
望遠側にあれば被写界深度は浅くなる。ここで、被写界
深度が深いということは、被写体に焦点を合わせる、い
わゆるピントを合わせた点から被写体が前後に多少移動
しても、合焦点状態が維持され易いことを意味し、被写
界深度が浅いということは、合焦点状態の維持が難しい
ことを意味する。
【0004】また、レンズブロック部の内部に備えられ
るフォーカスレンズは、インナーフォーカスレンズと呼
ばれる。このインナーフォーカスレンズを用いて被写体
への焦点を合わせるフォーカス動作としては、被写体を
撮像した映像信号を検波した出力を用いて自動的に合焦
動作を行う、いわゆるオートフォーカス方式を用いる場
合が多い。このオートフォーカス方式としては、山登り
サーボ方式と呼ばれ、フォーカスレンズを駆動するモー
タを制御して、被写体を撮像した映像信号中の輝度信号
の高域成分の1フィールド分を焦点評価値として検出
し、この焦点評価値を1フィールド前の焦点評価値と常
時比較して極大値をとるように常に上記モータを微小振
動させ続ける方式がある。
【0005】一旦合焦状態となってモータを停止させた
後に、被写体が移動して非合焦状態となり、フォーカス
動作を再び行う場合には、一般的には、焦点評価値を用
いてモータの再起動タイミングの決定を行う。即ち、合
焦状態に達した時点での焦点評価値を記憶しておき、合
焦後も常に焦点評価値を算出して、この焦点評価値を記
憶されている焦点評価値と比較し、予め設定されている
固定値である閾値よりも落ち込んだ場合には被写体が移
動したと判断してフォーカス動作を再開する。
【0006】尚、上述のオートフォーカス方式におい
て、ズーム位置と被写体までの距離とに応じて、常に被
写体に対する合焦状態を保つようにフォーカス位置の補
正を行う動作をズームトラッキング動作という。
【0007】上述のレンズブロック部を備えた撮像装置
によって被写体の撮像を行うときには、被写体からの光
を受光する撮像デバイスとして、例えば固体撮像素子、
具体的にはインターライン型CCD(Charge Coupled D
evice)を用いて被写体からの光を受光させ、この受光
された光量を電気信号に変換して、1フィールド毎の映
像信号をフィールド帰線期間を利用して出力する場合が
多い。尚、上記映像信号とは、例えばカラーテレビジョ
ン放送用に用いられている、輝度信号Y及び2つの色差
信号R−Y、B−Yを多重化した、NTSC方式又はP
AL方式の標準カラーテレビジョン信号である。
【0008】ここで、NTSC方式のカラーテレビジョ
ン信号の1フィールドは1/60秒分であるので、撮像
装置において、NTSC方式のカラーテレビジョン信号
を1フィールド毎に撮像するときのシャッタ速度は1/
60秒となる。この1/60秒の速さが標準のシャッタ
速度となる。
【0009】撮像装置に電子シャッタ機能が備えられる
場合には、高速なシャッタでは、CCDの受光部の信号
電荷を一旦全て出力してから転送を開始するまでの信号
電荷の蓄積時間を1/60秒よりも短くして、余った電
荷を捨てている。具体的には、図4に示すように、フィ
ールドF1、F2、・・・、F8の各フィールド毎、即ち
1/60秒毎にシャッタを切って、図4のAに示す1フ
ィールド毎のビデオデータを光としてCCDで受光して
蓄積すると、図4のBに示す蓄積信号となる。この蓄積
信号は、1フィールド分遅れた次のフィールドのビデオ
データの光をCCDで蓄積する際に、図4のCに示す映
像信号に変換されて出力される。この動作をフィールド
毎に行うことにより、連続した映像信号を得ることがで
きる。このとき、フィールド毎の映像信号からオートフ
ォーカス動作に用いる焦点評価値を得ることにより、オ
ートフォーカス動作が行われる。
【0010】また、標準のシャッタ速度よりも遅い速度
でシャッタを切り、複数フィールド時間分、連続してC
CDの受光部で光を受光して蓄積した後に、信号電荷の
転送を行うことによりCCDの受光部の面積を広げた
り、大口径のレンズを用いることなく被写体に対する感
度を上げることができる。このときの露光を多重露光あ
るいは多フィールド蓄積露光といい、標準のシャッタ速
度よりも遅いシャッタ速度をスローシャッタという。
【0011】例えば、シャッタ速度を1/30秒のスロ
ーシャッタとする場合には、図5のAに示す1フィール
ド毎のビデオデータの光を、図4のBに示すように、2
フィールド時間分CCDで受光して蓄積する。この蓄積
された光は、図4のCに示すように、2フィールド時間
分遅れて映像信号に変換されて出力される。これによ
り、2フィールド毎に1フィールド分の映像信号しか得
られないので、1フィールド目の映像信号をメモリ等に
記憶しておき、1フィールド目の映像信号を2フィール
ド目の映像信号として出力する。即ち、1フィールド分
の映像信号が2フィールド時間分出力され、2フィール
ド毎に映像信号が更新される。このとき、オートフォー
カス動作に用いる焦点評価値についても、映像信号と同
様に2フィールド毎にしか得られないので、オートフォ
ーカス動作も2フィールド毎に行うことになり、オート
フォーカス動作は遅くなる。
【0012】このように、シャッタ速度が遅くなるほど
ビデオデータの蓄積時間も長くなるので、これによって
映像信号を得る周期も長くなり、オートフォーカス動作
が遅くなる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、スローシャッタによる撮像時にはオートフォーカ
ス動作が遅くなるので、スローシャッタによる撮像時に
ズーム動作を行う場合には、ズーム動作、具体的には上
述のズームトラッキング動作による合焦状態を保つこと
は難しくなる。これにより、スローシャッタ動作時にズ
ーム動作を行う場合には、被写体に対する焦点、いわゆ
るピントがずれ易くなる。このピントずれは、シャッタ
速度が遅いほど、即ち多重露光時間が長いほど、又は、
ズーム動作の速度が速いほど、オートフォーカス動作の
ための焦点評価値が得られないので、生じ易くなる。
【0014】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、スロ
ーシャッタによる撮像時のズーム動作中に、被写体の合
焦状態を保つことができるレンズ駆動装置及びこのレン
ズ駆動装置を用いる撮像装置を提供するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレンズ駆動
装置は、入力手段からの露光制御信号に応じて、ズーム
レンズの移動速度を可変制御するようにズームレンズ駆
動手段でズームレンズの位置を移動させる制御を制御手
段で行うことにより、ズーム動作時の被写体に対する焦
点を合わせる。
【0016】また、本発明に係る撮像装置は、入力手段
からの露光制御信号に応じて、ズームレンズの移動速度
を可変制御するようにズームレンズ駆動手段でズームレ
ンズの位置を移動させる制御を制御手段で行いながら、
撮像手段からの画素信号を信号処理して出力することに
より、スローシャッタによる撮像時のズーム動作におい
て、被写体に対する焦点を合わせる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0018】図1には、本発明に係る撮像装置の概略的
な構成図を示す。
【0019】本発明に係るレンズ駆動装置は、被写界深
度を可変するズームレンズ2の位置を移動させるズーム
レンズ駆動手段であるレンズドライバ4と、被写体の露
光時間を制御する露光制御信号を入力する入力手段であ
る入力端子14と、上記入力端子14からの露光制御信
号に応じて、上記ズームレンズ2の移動速度を可変制御
するように上記レンズドライバ4を制御する制御手段で
あるレンズ駆動回路11とを備えて成る。
【0020】また、本発明に係る撮像装置は、図1に示
すように、上述の各手段を備えて成るレンズ駆動装置
に、上記被写体からの光を受光して画素信号に変換する
撮像手段であるCCD5と、上記CCD5からの画素信
号に処理を施して映像信号を出力する信号処理手段であ
るカメラ信号処理回路6とを備えて成る。
【0021】次に、図1の撮像装置の動作について説明
する。
【0022】図1の撮像装置において、被写体を撮像す
る際のズーム動作時には、ズームスイッチ13からレン
ズ駆動回路11にズーム指示信号が入力される。このと
き、入力端子14には、被写体の露光時間を制御する露
光制御信号が入力されて、この露光制御信号はレンズ駆
動回路11及びタイミング発生器10に送られる。ここ
で、露光制御信号とは、具体的にはシャッタ速度を示す
信号であり、操作ボタン等を手動で操作することにより
入力されたり、撮像時の輝度信号等に応じて自動的に切
り換えられたりするものである。
【0023】レンズ駆動回路11では、上記ズーム指示
信号が入力されたときに、上記露光制御信号に基づい
て、ズームレンズ2の移動速度を制御するようにズーム
レンズ2の移動量が生成される。このズームレンズ2の
移動量は、レンズドライバ4に送られる。
【0024】ここで、ズーム動作中に被写体のピントを
ずらさないために、ズームレンズ2の移動速度いわゆる
ズーム速度の上限値を設定し、この設定した上限値より
も速いズーム速度でズームレンズ2を駆動させないよう
にズーム速度を可変制御するためのズームレンズ2の移
動量を生成する。具体的には、図2に示すように、シャ
ッタ速度が標準のシャッタ速度である1/60秒よりも
速いときのズーム速度を上限値Sとする。そして、シャ
ッタ速度が1/60秒よりも遅いときのズーム速度を予
め設定しておく。この露光制御信号に基づいたズーム速
度でズームレンズ2が移動されるように、レンズドライ
バ4に送られるズームレンズ2の移動量が生成される。
レンズドライバ4では、上記ズームレンズ2の移動量に
基づいて、図示しないモータ等の駆動を制御することに
より、ズームレンズ2の位置が移動制御されて、被写界
深度が調整される。
【0025】また、ズーム速度を制御して被写体を撮像
するときには、タイミング発生器10から、上記露光制
御信号に基づいたCCD駆動タイミング信号がCCDド
ライバ7に送られる。CCDドライバ7は、上記CCD
駆動タイミング信号に基づいて、撮像デバイスである固
体撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)5
を駆動制御する。
【0026】撮像される被写体からの光は、レンズブロ
ック部1の内部のズームレンズ2及びフォーカスレンズ
3を介して、CCD5の受光部に結像されて受光され
る。このCCD5によって受光されて検出された光量は
電気信号に変換されて、カメラ信号処理回路6に出力さ
れる。
【0027】このカメラ信号処理回路6では、入力され
た電気信号を用いて信号処理を行うことにより、ビデオ
信号を生成する。このビデオ信号は、例えばカラーテレ
ビジョン放送用に用いられている、輝度信号Y及び2つ
の色差信号R−Y、B−Yを多重化した、NTSC方式
又はPAL方式の標準カラーテレビジョン信号である。
【0028】また、上記カメラ信号処理回路6で生成さ
れたビデオ信号の内の輝度信号は、オートフォーカス検
波器8(以下、AF検波器8という)に送られて、オー
トフォーカス動作時の焦点評価値が生成される。このオ
ートフォーカスレンズ動作時の焦点評価値はレンズ駆動
回路11に送られる。
【0029】このレンズ駆動回路11では、送られる焦
点評価値を用いてオートフォーカスの演算を行うことに
より、オートフォーカス動作時のフォーカスレンズ3の
移動速度を制御するためのフォーカスレンズ3の移動量
が生成されて、レンズドライバ4に送られる。レンズド
ライバ4では、上記フォーカスレンズ3の移動量に基づ
いて、図示しないモータ等の駆動を制御して、被写体に
対して自動的に合焦するようにフォーカスレンズ3の位
置を移動制御する。
【0030】また、信号処理されたビデオ信号は、フィ
ールド毎にメモリコントローラ12によって駆動制御さ
れるビデオメモリ9に記憶される。このメモリコントロ
ーラ12には、タイミング発生器10から上記露光制御
信号に基づいたメモリ駆動タイミング信号が送られてお
り、メモリコントローラ12は、上記メモリ駆動タイミ
ング信号を用いてフィールド毎のビデオ信号を記憶する
ようにビデオメモリ9を制御する。このビデオメモリ9
に記憶されたフィールド毎のビデオ信号は、シャッタ速
度に応じて読み出されて外部に出力される。
【0031】また、上記ズーム速度の上限値を設定する
他に、シャッタ速度に応じたズーム速度係数を設定し、
このズーム速度係数をズーム速度に乗算した速度でズー
ム速度を可変制御してもよい。具体的には、図3に示す
ように、シャッタ速度が標準のシャッタ速度である1/
60秒よりも速いときのズーム速度係数を上限値の1.
0とする。そして、シャッタ速度が1/60秒よりも遅
いときのズーム速度係数を予め設定しておく。この露光
制御信号に基づいたズーム速度係数を用いてズーム速度
を算出し、このズーム速度によってズームレンズ2の位
置が移動制御されることにより、ズーム動作中の被写体
のピントずれを回避することができる。
【0032】
【発明の効果】以上の説明からも明かなように、本発明
に係るレンズ駆動装置は、入力手段からの露光制御信号
に応じて、ズームレンズの移動速度を可変制御するよう
にズームレンズ駆動手段でズームレンズの位置を移動さ
せる制御を制御手段で行うことにより、ズーム動作時の
被写体に対する焦点を合わせることができるので、ズー
ム動作中の被写体のピントずれを回避することができ
る。
【0033】また、本発明に係る撮像装置は、入力手段
からの露光制御信号に応じて、ズームレンズの移動速度
を可変制御するようにズームレンズ駆動手段でズームレ
ンズの位置を移動させる制御を制御手段で行いながら、
撮像手段からの画素信号を信号処理して出力することに
より、スローシャッタによる撮像時のズーム動作におい
て、被写体に対する焦点を合わせることができるので、
ズーム動作中の被写体のピントずれを回避することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態の概
略的な構成図である。
【図2】シャッタ速度とズーム速度との関係を示す図で
ある。
【図3】シャッタ速度とズーム速度係数との関係を示す
図である。
【図4】標準のシャッタ速度による映像信号の撮像及び
出力のタイミングを示す図である。
【図5】スローシャッタ速度による映像信号の撮像及び
出力のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
1 レンズブロック部 2 ズームレンズ 3 フォーカスレンズ 4 レンズドライバ 5 CCD 6 カメラ信号処理回路 7 CCDドライバ 8 AF検波器 9 ビデオメモリ 10 タイミング発生器 11 レンズ駆動回路 12 メモリコントローラ 13 ズームスイッチ 14 入力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写界深度を可変するズームレンズの位
    置を移動させるズームレンズ駆動手段と、 被写体の露光時間を制御する露光制御信号を入力する入
    力手段と、 上記入力手段からの露光制御信号に応じて、上記ズーム
    レンズの移動速度を可変制御するように上記ズームレン
    ズ駆動手段を制御する制御手段とを備えて成ることを特
    徴とするレンズ駆動装置。
  2. 【請求項2】 被写界深度を可変するズームレンズの位
    置を移動させるズームレンズ駆動手段と、 被写体の露光時間を制御する露光制御信号を入力する入
    力手段と、 上記入力手段からの露光制御信号に応じて、上記ズーム
    レンズの移動速度を可変制御するように上記ズームレン
    ズ駆動手段を制御する制御手段と、 上記被写体からの光を受光して画素信号に変換する撮像
    手段と、 上記撮像手段からの画素信号に処理を施して映像信号を
    出力する信号処理手段とを備えて成ることを特徴とする
    撮像装置。
JP7192207A 1995-07-27 1995-07-27 レンズ駆動装置及び撮像装置 Pending JPH0943493A (ja)

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JP7192207A JPH0943493A (ja) 1995-07-27 1995-07-27 レンズ駆動装置及び撮像装置

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JP7192207A JPH0943493A (ja) 1995-07-27 1995-07-27 レンズ駆動装置及び撮像装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005156554A (ja) * 2003-11-24 2005-06-16 Mitsutoyo Corp 画像測定検査システムの推定最良焦点位置決定制御方法、画像測定検査システムの訓練モード動作の制御方法

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005156554A (ja) * 2003-11-24 2005-06-16 Mitsutoyo Corp 画像測定検査システムの推定最良焦点位置決定制御方法、画像測定検査システムの訓練モード動作の制御方法

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