JP2729009B2 - ビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変倍レンズの後方にフ
オーカスレンズを配した所謂リアフオーカスズームレン
ズを備えたビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ等においては、その
機能の１つとしてズームレンズの装備が必須になつてお
り、中でも小型化の可能なリアフオーカスタイプのレン
ズが広く用いられている。

【０００３】一般にこの種のズームレンズにおいては、
変倍動作に応じて発生する焦点のぼけを補正するため、
変倍レンズとフオーカスレンズとをカム環で連動させる
ようになつていたが、最近では小型軽量化のため、従来
のカム環を廃止し、変倍レンズとフオーカスレンズをそ
れぞれ独立したモータによつて駆動するとともに、従来
のカム環による連動関係を電気的な制御によつて実現す
るようにした所謂電子カム方式のズームレンズが広く用
いられるようになつている。

【０００４】この種の電子カム方式のズームレンズを備
えたビデオカメラにおいては、変倍レンズを直流モータ
によつて駆動し、フオーカスレンズはステツピングモー
タによつて駆動するようになし、変倍レンズの位置を例
えば抵抗体を用いたポテンシヨメータによつて検出し、
変倍レンズとフオーカスレンズの位置を合焦状態を保持
し得る所定の関係を保つた状態で駆動するのが一般的な
方法である。

【０００５】またズームレンズにおける変倍動作を見る
と、変倍レンズの駆動を変倍レンズ駆動用の直流（Ｄ
Ｃ）モータにて駆動し、フオーカスレンズはステツピン
グモータによつて駆動するのが一般的である。

【０００６】また従来より、変倍レンズは変倍レンズ駆
動用のＤＣモータに所定の電圧を印化することによりそ
の移動速度が一定速となるように駆動されるのが一般的
である。

【０００７】上述したようなリヤフオーカスタイプのズ
ームレンズを用いたビデオカメラにおいては、変倍レン
ズとフオーカスレンズとが図９（ａ）に示すような関係
で駆動される。

【０００８】同図においてＶは変倍レンズの位置を示
し、Ｒはフオーカスレンズの位置を示す。同図に示すよ
うな関係を保ちつつ変倍レンズを図９（ｃ）に示すよう
に一定速で駆動した際のフオーカスレンズの駆動速度を
示したのが図９（ｂ）である。図６（ｂ）より明らかな
ように変倍レンズを一定速で駆動した場合には望遠端で
フオーカスレンズの駆動速度は非常に速くなる。

【０００９】

【発明の解決しようとする課題】ところでフオーカスレ
ンズを駆動するためのステツピングモータは、直流モー
タに較べて振動や騒音が大きく、特に駆動速度を速くす
るとその傾向が強まる。そのために前述のステツピング
モータを用いたレンズにおいては、ステツピングモータ
が高速で駆動されると、ビデオカメラのマイクロフオン
を通してレンズの駆動音がビデオテープにノイズとして
記録されてしまう問題があり、ステツピングモータが追
従可能な速度を越えれば脱調する危険がある。

【００１０】また前述の従来技術のように、望遠端近傍
における変倍レンズの駆動速度を遅くしようとしても、
単に変倍レンズを駆動するＤＣモータに印加する電圧を
下げればモータの回転ムラの影響が強くでるようになる
ため変倍レンズの動きが動いては止り、また動いては止
るといつた不自然な動きとなり、見苦しい映像となつて
しまい新たな弊害を招くという欠点があつた。

【００１１】また前記ポテンシヨメータの出力信号の変
化を基に一定速制御をかけようとしても、動作をコント
ロールするマイクロコンピユータが絞り等の他のアクチ
ユエータもコントロールしているためにきめ細かな制御
を行なうことができず、前述の印加電圧を下げた場合と
同様の問題があつた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するためになされたものであり、その特徴とすると
ころは、変倍レンズとフォーカスレンズとを所定の関係
に保ちながら変倍動作を行うようにしたビデオカメラで
あって、前記フォーカスレンズの各移動位置における駆
動速度を記憶した記憶手段と、前記変倍レンズと前記フ
ォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段の検出結果に応じて前記記憶手段より読み
出した前記フォーカスレンズの駆動速度の情報に基づい
て、望遠端近傍において前記フォーカスレンズの駆動速
度が略一定となるように前記変倍レンズ及び前記フォー
カスレンズを駆動する制御手段と、を備えたビデオカメ
ラにある。

【００１３】

【００１４】また本発明の特徴とするところは、変倍レ
ンズとフオーカスレンズとを所定の関係に保ちながら変
倍動作を行なうようにしたビデオカメラであつて、前記
変倍レンズの各移動位置における駆動速度と前記フオー
カスレンズの各移動位置における駆動速度とを記憶した
記憶手段と、前記変倍レンズと前記フオーカスレンズの
位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検
出結果に応じて前記記憶手段よりそれぞれ読み出した前
記変倍レンズの駆動速度及び前記フオーカスレンズ駆動
速度の情報に基づいて、前記変倍レンズ及び前記フオー
カスレンズを駆動する制御手段とを備え、前記記憶手段
に記憶された前記変倍レンズの駆動速度情報を、望遠端
近傍において前記フオーカスレンズの駆動速度を略一定
となすような速度情報としたビデオカメラにある。

【００１５】

【作用】これによつて望遠端近傍の本来フオーカスレン
ズの追従速度が急上昇する部分においても、フオーカス
レンズの駆動速度を均一化することができ、フオーカス
レンズを変倍レンズ位置にかかわらず確実に追従させ、
焦点ぼけのないズーム動作を実現することができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明におけるビデオカメラ装置を、各
図を参照しながらその１実施例について詳細に説明す
る。

【００１７】図１は本発明におけるビデオカメラ装置の
第１の実施例を示すブロツク図、図２は本発明の第１の
実施例の動作を説明するためのフローチヤート、図３
（ａ）はズーム動作の変倍レンズ、図３（ｂ）はズーム
動作時のフオーカスレンズの駆動速度を示す図、図３
（ｃ）はズーム動作時の変倍レンズの駆動速度を示す
図、図４は変倍レンズの駆動速度情報を記憶した情報テ
ーブルを示す図である。

【００１８】図１において、１は第１のレンズ鏡筒、
２，３，４，５はそれぞれ撮影レンズを構成するレンズ
群であり、２，４は固定のレンズ、３は変倍レンズ、５
はフオーカスレンズである。

【００１９】６は変倍レンズ３を支持する第２のレンズ
鏡筒、７はフオーカスレンズ５を支持する第３のレンズ
鏡筒である。８は変倍レンズ３を駆動する第１のステツ
ピングモータ、９は変倍レンズの初期位置を検出する第
１のフオトインタラプタ、１０は変倍レンズ３を支持す
る第２の鏡筒６を光軸方向にガイドする第１のガイドバ
ー、１１はフオーカスレンズ５を駆動する第２のステツ
ピングモータ、１２はラツク、１３，１４はそれぞれフ
オーカスレンズ５を支持する第３の鏡筒７を光軸方向に
ガイドする第２，第３のガイドバー、１５はフオーカス
レンズ５の初期位置を検出する第２のフオトインタラプ
タ、１６は撮影レンズによつて結像された被写体像を光
電変換して撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子、１
７はＣＣＤ１６を支持するＣＣＤホルダ、１８は本発明
におけるレンズシステムを総合的に動作制御するマイク
ロコンピユータで、出力端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，
１８ｄ，１８ｅと、入力端子１８ｆ，１８ｇ，１８ｈ，
１８ｉ，１８ｊ，１８ｋ，１８ｌ，１８ｍ，１８ｎを有
している。

【００２０】１９はマイクロコンピユータ１８の出力に
基づいて変倍レンズを駆動するためステツピングモータ
８を駆動制御する第１のステツピングモータ駆動回路、
２０はマイクロコンピユータ１８の出力に基づいてフオ
ーカスレンズを駆動するためステツピングモータ１１を
駆動制御する第２のステツピングモータ駆動回路、２１
は変倍レンズ３の移動位置を検出すべくマイクロコンピ
ユータ１８から第１のステツピングモータ駆動回路１９
へと供給される駆動ステツプパルスをカウントする第１
のカウンタ、２２はフオーカスレンズ５の移動位置を検
出すべくマイクロコンピユータ１８から第１のステツピ
ングモータ駆動回路２０へと供給される駆動ステツプパ
ルスをカウントする第２のカウンタである。

【００２１】２３はＣＣＤ１６より出力された撮像信号
に所定の信号処理を施して規格化されたテレビジヨン信
号に変換し、ビデオ出力端子Video out より出力するカ
メラ信号処理回路で、同時に焦点状態に応じて変化する
撮像信号中の高周波成分等のコントラストに依存する信
号が出力されて制御用のマイクロコンピユータ１８へと
供給され、フオーカスレンズを駆動して焦点調節するた
めの情報として用いられる。

【００２２】２４は開口量を制御する絞り羽根と、絞り
値，絞り羽根移動速度を検出するための絞り値検出用の
ホール素子等からなる絞りユニツトである。

【００２３】２５は絞りユニツト２４より出力された絞
り値情報をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピユータ１８へ
と供給する第１のＡ／Ｄコンバータである。

【００２４】２６は絞りユニツト２４を駆動する絞り駆
動回路で、絞り駆動回路２６には、その出力端子２６ａ
を絞りユニツト２４内の図示しない絞り駆動用ＩＧメー
タの駆動コイルに接続され、入力端子２６ｂは図示しな
い絞り羽根の移動速度を検出する速度検出コイルの出力
に接続され、さらに入力端子２６ｃはマイクロコンピユ
ータ１８の絞り駆動信号出力端子１８ｃに接続されてお
り、この絞り駆動信号出力端子１８ｃより供給される絞
り制御信号にしたがって絞りユニツト内の絞り羽根を駆
動する。

【００２５】また絞りユニツト２４内に設けられた図示
しない絞り値検出用のホール素子の出力信号がＡ／Ｄコ
ンバータ２５を介してマイクロコンピユータ１８へと入
力端子１８ｌから供給されるようになつている。

【００２６】したがつて絞り駆動回路２６は、マイクロ
コンピユータ１８より供給される駆動信号に基づいて絞
りユニツト２４を駆動し、同時に絞り羽根移動速度を検
出して適正な移動速度となるように制御し、且つ絞り値
が図示しない絞り値検出用のホール素子で検出され、Ａ
／Ｄコンバータ２５を介してマイクロコンピユータ１８
へと供給されることによつて、マイクロコンピユータ１
８からの指令に応じた絞り値に制御することができるも
のである。

【００２７】２７は、変倍レンズとフオーカスレンズの
位置に応じた、変倍レンズとフオーカスレンズの位置関
係を、第１のカウンタと第２のカウンタのカウント値の
差で表わした情報を各レンズ位置について格納した第１
のメモリであり、図示しないズームスイツチが操作され
たとき、望遠方向に操作されているか広角方向に操作さ
れているかによつて決定される駆動開始後の適正な変倍
レンズとフオーカスレンズの位置関係を知るために読み
出される。

【００２８】２８は後述するように、変倍レンズとフオ
ーカスレンズの位置に応じた変倍レンズの複数の駆動速
度情報が記憶された第２のメモリであり、これは変倍レ
ンズの駆動速度を変倍レンズ及びフオーカスレンズの位
置関係によつて変化させ、広角端（Ｗ：ワイド）から望
遠端（Ｔ：テレ）まで、ぼけのないズーム動作を可能と
するためである。

【００２９】すなわち本発明のように、リヤフオーカス
レンズにおいては、変倍レンズを移動すると合焦点の位
置が変化するため、ズーム動作中にぼけを生じないよう
にするためには、変倍レンズの移動とともに、フオーカ
スレンズもその変化する焦点面位置に追従して移動させ
る必要があり、この関係を図３（ａ）を用いて説明す
る。

【００３０】図３（ａ）は、縦軸が光軸方向を示し、い
ま変倍レンズ３が曲線Ｖに示すような軌跡を描いてワイ
ドからテレまで移動すると、変倍レンズの移動に伴う合
焦点位置は曲線Ｒで示す軌跡にしたがつて変化する。し
たがつてこの軌跡にしたがつてフオーカスレンズを移動
させればズーム動作中にぼけを発生しないことになり、
すなわちこれが変倍レンズに追従するフオーカスレンズ
の移動軌跡ということになる。同図から明らかなよう
に、変倍レンズが一方向に移動するのに対してフオーカ
スレンズは複雑な移動軌跡をとる。

【００３１】同図は被写体に焦点が合っている状態で、
ズーム動作を行なつた場合に合焦状態を保ち得るように
するための基本的な軌跡であるため、実際は被写体距離
に応じて複数の軌跡が用意されており、ズーム動作中に
被写体が変化して合焦状態を逸脱した場合は、図示しな
いオートフオーカス装置によつてその被写体距離に応じ
た軌跡上へ移動するように補正を行なう。本実施例で
は、ある被写体に合焦している状態におけるズーム動作
を問題としているので、他の被写体距離におけるフオー
カスレンズ移動軌跡については図示を省略する。

【００３２】尚、第１のメモリ２７内には、変倍レンズ
３に対するフオーカスレンズの移動位置の情報が曲線Ｖ
と曲線Ｒの相対距離の形（変倍レンズ，フオーカスレン
ズの位置をステツピングモータ駆動パルスをカウントす
ることによつて検出しているので、前述のように実際は
これらのカウント値の差の情報）で記憶されている。し
たがつて変倍レンズとフオーカスレンズそれぞれの実際
の位置をカウンタ２１，２２によつて検出してその差を
第１のメモリ２７の記憶情報と比較することによつて正
確なフオーカスレンズの駆動制御を行なうことができ
る。

【００３３】また同図から明らかであるが、変倍レンズ
がテレ端近傍となるとフオーカスレンズの速度が急峻な
変化を呈するため、従来はここでフオーカスレンズが変
倍レンズに追従できず、ぼけを生じる原因となつてい
た。本発明はこの点を改善し、フオーカスレンズの追従
速度を一定に保ち得るようにしたものである。

【００３４】レンズ鏡筒内の構成について見ると、第１
のレンズ鏡筒１には、第１の撮影レンズ２、第３の撮影
レンズ４、第１のステツピングモータ８、第１のフオト
インタラプタ９、第１、第２、第３のガイドバー１０、
１３、１４、第２のステツピングモータ１１、第２のフ
オトインタラプタ１５と、ＣＣＤ１６が固定されたＣＣ
Ｄホルダ１７が保持されている。

【００３５】また第２のレンズ鏡筒６は、変倍レンズ３
を保持するとともに、軸受け部６ａを有し、該軸受け部
６ａは前記第１のレンズ鏡筒１に固定された第１のガイ
ドバー１０と嵌合し、第２のレンズ鏡筒６は、第１のレ
ンズ鏡筒１に対し光軸方向に移動自在に支持されてい
る。また第２のレンズ鏡筒６には、前記軸受け部６ａと
光軸に対して略対称の位置に雌ねじ部６ｃが設けられ、
該雌ねじ６ｃは第１の鏡筒１に固定された第１のステツ
ピングモータ８の出力軸上に一体に設けられたリードス
クリユー８ａと噛合しており、第２のレンズ鏡筒６は、
第１のステツピングモータ８の回転により光軸方向に駆
動される。

【００３６】また第２のレンズ鏡筒６は突起部６ｂを有
し、該突起部６ｂは第１のフオトインタラプタ９のスリ
ツト部を通る様に設けられており、第１のフオトインタ
ラプタ９は前記第２のレンズ鏡筒の突起部６ｂがスリツ
ト部を通過するとその出力を変化させるようになつてお
り、これによつて変倍レンズ３が所定の位置すなわち本
実施例では初期位置に位置していることを検出すること
ができる。

【００３７】第３のレンズ鏡筒７には第４の撮影レンズ
すなわちフオーカスレンズ５が固定され、その第３のレ
ンズ鏡筒７には第１の軸受け部７ａ、第２の軸受け部７
ｂ、延長部７ｃが設けられている。第３の鏡筒７の第１
の軸受け部７ａは第１の鏡筒１に固定された第２のガイ
ドバー１３に嵌合され、また第３の鏡筒７の第２の軸受
け部７ｂは第１の鏡筒１に固定された第３のガイドバー
１４に嵌合されることによつて、第１の鏡筒１に対して
光軸方向に移動自在に支持されている。

【００３８】さらに、第３の鏡筒７の延長部７ｃにはラ
ツクネジ１２が固定され、該ラツクネジ１２は、第１の
鏡筒１に固定された第２のステツピングモータ１１の出
力軸上に一体に設けられたリードスクリユー１１ａと噛
合されており、これによつて第３の鏡筒が第２のステツ
ピングモータ１１により光軸方向に駆動される。

【００３９】また第３の鏡筒７の突起部７ｄは、第３の
鏡筒７の光軸方向の動きに伴い、第１の鏡筒に固定され
た第２のフオトインタラプタ１５のスリツト部を通る様
に設けられており、第２のフオトインタラプタ１５は前
記第３のレンズ鏡筒の突起部７ｄがスリツト部を通過す
るとその出力を変化させる。これによつてフオーカスレ
ンズ５が所定の位置すなわち本実施例では初期位置に位
置していることを検出することができる。

【００４０】また第１のステツピングモータ駆動回路１
９はその出力端子を第１のステツピングモータ８の電機
子コイルに接続され、入力端子１９ａをマイクロコンピ
ユータ１８の出力端子１８ａに接続されている。そして
第１のステツピングモータ駆動回路１９は、マイクロコ
ンピユータ１８から供給される回転方向に応じた駆動ス
テツプパルス信号に基づき、その示す回転方向に駆動ス
テツプパルス数に対応するステツプ数だけ第１のステツ
ピングモータ８を歩進させる。

【００４１】第２のステツピングモータ駆動回路２０は
その出力端子を第２のステツピングモータ１１の電機子
コイルに接続され、入力端子２０ａをマイクロコンピユ
ータ１８の出力端子１８ｂに接続されている。そして第
２のステツピングモータ駆動回路２０は、マイクロコン
ピユータ１８から供給される回転方向に応じた駆動ステ
ツプパルス信号に基づき、その示す回転方向に駆動ステ
ツプパルス数に対応するステツプ数だけ第２のステツピ
ングモータ１１を歩進させる。

【００４２】第１のカウンタ２１は、その入力端子２１
ａによりマイクロコンピユータ１８より第１のステツピ
ングモータ駆動回路１９へと供給された駆動ステツプパ
ルスをカウントし、そのカウント値を出力端子２１ｃよ
りマイクロコンピユータ１８の入力端子１８ｄへと供給
し、入力端子２１ｂによつてマイクロコンピユータ１８
からのリセツト信号を入力することによりカウント値を
リセツトするものである。本実施例では、ビデオカメラ
に電源が投入された際に、第１のステツピングモータ８
は第２のレンズ鏡筒６の突起６ｂが第１のフオトインタ
ラプタ９の投受光素子間のスリツトを通過するまで駆動
され、この位置を基準となる初期位置となし、かつカウ
ンタ２１がマイクロコンピユータ１８の出力端子１８ｈ
より供給されるリセツト信号に基づいてリセツトされ
る。これによつて変倍レンズ３のイニシヤライズが行な
われる。尚、初期位置は変倍レンズの移動範囲における
任意の位置でよい。

【００４３】そして変倍レンズ駆動時は、マイクロコン
ピユータ１８の出力端子１８ａより出力される駆動ステ
ツプパルスを入力端子２１ａより取り込み、第１のステ
ツピングモータ８を歩進駆動させたパルス数をその駆動
方向に応じてアツプカウントあるいはダウンカウントす
ることにより変倍レンズ３の移動位置を検出し、マイク
ロコンピユータ１８へと供給するものである。

【００４４】第２のカウンタ２２は、その入力端子２２
ａによりマイクロコンピユータ１８より第２のステツピ
ングモータ駆動回路２０へと供給された駆動ステツプパ
ルスをカウントし、そのカウント値を出力端子２２ｃよ
りマイクロコンピユータ１８の入力端子１８ｅへと供給
し、入力端子２２ｂによつてマイクロコンピユータ１８
からのリセツト信号を入力することによりカウント値を
リセツトするものである。本実施例では、ビデオカメラ
に電源が投入された際に、第２のステツピングモータ８
は第３のレンズ鏡筒７の突起７ｄが第２のフオトインタ
ラプタ１５の投受光素子間のスリツトを通過するまで駆
動され、この位置を基準となる初期位置となし、かつカ
ウンタ２２がマイクロコンピユータ１８の出力端子１８
ｉり供給されるリセツト信号に基づいてリセツトされ
る。これによつてフオーカスレンズ５のイニシヤライズ
が行なわれる。

【００４５】そしてフオーカスレンズ駆動時は、マイク
ロコンピユータ１８の出力端子１８ｂより出力される駆
動ステツプパルスを入力端子２２ａより取り込み、第２
のステツピングモータ１１を歩進駆動させたパルス数を
その駆動方向に応じてアツプカウントあるいはダウンカ
ウントすることによりフオーカスレンズ５の移動位置を
検出し、マイクロコンピユータ１８へと供給するもので
ある。

【００４６】第１のメモリ２７，第２のメモリ２８は不
揮発性メモリで、第１及び第２のカウンタ２１、２２の
カウント値によつてマイクロコンピユータ１８に認識さ
れる変倍レンズ３及びフオーカスレンズ５の位置に応じ
た変倍レンズ駆動速度情報が記憶されている。図４はそ
の変倍レンズ駆動速度情報を記憶した第２のメモリ２８
内のテーブルを示すものである。第１のカウンタのカウ
ント値で示される変倍レンズ位置と、第２のカウンタの
カウント値で示されるフオーカスレンズ位置をアドレス
として各変倍レンズ駆動速度が記憶されている。

【００４７】また図示は省略するが、第１のメモリ２７
のデータ格納状態も図４と同様である。

【００４８】次に本発明におけるビデオカメラのズーミ
ング動作について、図２及び図３を用いて説明する。

【００４９】図２のフローチヤートはマイクロコンピユ
ータ１８の制御動作を示すものであり、同図において、
ビデオカメラの電源が投入されると、マイクロコンピユ
ータ１８は制御をスタートし、前述のように、変倍レン
ズ３及びフオーカスレンズ５を第１及び第２のフオトイ
ンタラプタの出力が所定の変化すなわちそれぞれ突起部
６ｂ，７ｂがスリツト内に位置した基準となる初期位置
へと駆動し、第１及び第２のカウンタ２１、２２をリセ
ツトする。これによつてイニシヤライズ動作が完了する
（Ｓ１）。

【００５０】イニシヤライズが完了すると、ズーム動作
が行なわれているか否かを検出する（Ｓ２）。そして図
示しないズームスイツチがＯＮされていると判定された
場合には、第１のカウンタ２１のカウント値より変倍レ
ンズ３の位置ＶＣを読み込むとともに（Ｓ３）、第２の
カウンタ２２のカウント値よりフオーカスレンズ５の位
置ＦＣを読み込む（Ｓ４）。そしてこれらの位置情報に
基づき、図４に示す第２のメモリ２８内のテーブルか
ら、そのＶＣ、ＦＣに応じた変倍レンズ駆動速度情報Ｖ
Ｓを読み込む（Ｓ５）。

【００５１】またマイクロコンピユータ１８は、前述し
たように、第１のメモリ２７より変倍レンズとフオーカ
スレンズの位置と、ズームスイツチが望遠方向（テレ）
に押されているか広角方向（ワイド）に押されているか
によつて決まる駆動開始後の適正な変倍レンズとフオー
カスレンズの位置関係を表わす第１、第２のカウンタの
カウント値の差の情報（図３（ａ）に示す曲線ＶとＲの
差の情報）ＶＲを読み出す（Ｓ６）。

【００５２】次にマイクロコンピユータ１８は、Ｓ５で
求めた変倍レンズ駆動速度情報ＶＳに基づいた速度で変
倍レンズの駆動を開始する（Ｓ７）。

【００５３】続いて変倍レンズとフオーカスレンズの位
置が合焦状態を保持し得る所定の関係を満たしているか
否かを調べる（Ｓ８）。具体的には、ズームレンズ位置
ＶＣとフオーカスレンズ位置ＦＣをそれぞれ表わす第
１、第２のカウンタ２１，２２のカウント値のとの差が
ＶＲになつているか否かを判定する。

【００５４】Ｓ８において変倍レンズとフオーカスレン
ズの位置関係が合焦状態を保持し得る所定の関係になつ
ていなければ、その関係が満たされる方向にフオーカス
レンズを駆動、すなわちＶＣ−ＦＣ＝ＶＲの関係が満た
される方向にフオーカスレンズを駆動し（Ｓ９）、Ｓ１
０の処理へと移行する。Ｓ８で変倍レンズとフオーカス
レンズの位置関係が合焦状態を保持し得る所定の関係に
なつている場合には、Ｓ９の処理を飛ばしてＳ１０の処
理へと移行する。

【００５５】Ｓ１０では電源の状態（又は撮影モード）
が続いているか否かを判定し、電源ＯＦＦあるいは撮影
モードが解除されていれば制御を終了し、撮影が続行さ
れていれば、Ｓ２へと復帰してズームスイツチの状態を
確認し、ズームスイツチがＯＮでズーム操作が行なわれ
ていれば、ズームスイツチの操作状態を読み込んで上述
の動作を繰り返し行ない、ズームスイツチがＯＦＦでズ
ーム操作が終了している場合には、再びズームスイツチ
の操作を待つ。

【００５６】ここで本発明における制御動作を更に詳述
すると、前述のように、一般に変倍レンズとフオーカス
レンズの相対的な関係は図９（ａ）のようになるが、変
倍レンズ駆動速度情報を広角端から望遠端まで移動する
場合におけるフオーカスレンズの追従速度は図９（ｂ）
のようになり、図９（ａ）における頂点を境にして駆動
方向が反転するため、その反転位置で一旦速度が０とな
り、反転後急激に速度が上昇する。

【００５７】この反転位置は通常望遠端近傍であり、図
９（ｃ）に示すように変倍レンズ駆動速度を変倍レンズ
位置に応じて制御せずに一定の速度で駆動すると、フオ
ーカスレンズは駆動方向を反転した後、変倍レンズのわ
ずかの移動の間に急激に速度が上昇することになり、望
遠端近傍においてフオーカスレンズが追従できず、ステ
ツピングモータが脱調して制御不能となる不都合が多発
していた。

【００５８】そこで本発明によれば、変倍レンズの駆動
速度を、望遠端近傍のフオーカスレンズの駆動速度が急
激に上昇する部分で低下させることにより、フオーカス
レンズの追従を可能としている。

【００５９】図３（ａ）は本発明における変倍レンズと
フオーカスレンズの相対的な位置関係を示す特性曲線で
ある。

【００６０】同図（ｂ）は本発明における変倍レンズを
広角端から望遠端まで移動した場合におけるフオーカス
レンズの追従速度を示す特性曲線である。また同図
（ｃ）は変倍レンズを広角端から望遠端まで移動する場
合における変倍レンズの各位置における速度を示す特性
曲線であり、第２のメモリ２８にくデータテーブルの形
で格納されている。

【００６１】そして、変倍レンズを広角端から望遠端ま
で移動するときは、変倍レンズの速度を第１のメモリよ
り読み出すとともに、第１のメモリ２７より変倍レンズ
とフオーカスレンズの相対位置情報を読み出して、フオ
ーカスレンズの駆動速度を演算する。

【００６２】フオーカスレンズは図３（ａ）に示す特性
曲線の頂点を境にして移動方向を反転するので、この頂
点に相当する位置で速度０となり、以後反転方向に駆動
されるが、変倍レンズの速度を図３（ｃ）に示すように
減速しているので、フオーカスレンズの速度は、図３
（ｂ）に示すように反転前とほぼ同速度であり、図９
（ｂ）に示す従来例のように急激に高速となることな
く、無理なく駆動される。

【００６３】これはステツプモータの駆動周波数の増加
を防止し、脱調を防止するとともにノイズの増加を防止
し、安定かつ静寂なズーム動作を実現する。

【００６４】尚、望遠端近傍では、広角端側に比較して
像の変化の割合が大きくなるので、変倍レンズの駆動速
度を低下させても、操作性を損なうことはない。

【００６５】また本発明によれば、変倍レンズ及びフオ
ーカスレンズをそれぞれステツピングモータによつて駆
動するようになすとともに、これらの速度制御をステツ
ピングモータの駆動ステツプパルス周波数あるいはパル
ス数で記憶、演算、制御するので、各種制御が容易とな
り、かつ高精度の制御を実現することができる。

【００６６】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。

【００６７】上述の実施例によれば、変倍レンズの位置
とフオーカスレンズの位置の差の情報ＶＲを各レンズ位
置ごとに格納した第１のメモリ２７と、変倍レンズの駆
動速度情報を格納した第２のメモリ２８とを備え、第１
のメモリ２７から読み出した情報と第２のメモリ２８か
ら読み出した変倍レンズ駆動速度情報によつてフオーカ
スレンズの駆動速度を演算して制御しているが、本実施
例では変倍レンズ駆動速度情報を格納した第２のメモリ
２８の代わりに、フオーカスレンズの駆動速度情報を図
４と同様にしてテーブル形式で記憶した第３のメモリ２
９を備え、第１のメモリの位置情報と第３のメモリのフ
オーカスレンズ駆動情報によつて変倍レンズの駆動速度
を制御し、その結果として図３（ａ）〜（ｃ）の特性を
実現したものである。

【００６８】この場合の構成を第２の実施例として図５
に示す。図１の構成と異なる点は、変倍レンズの駆動速
度情報を記憶した第２のメモリ２８に変わつて、変倍レ
ンズとフオーカスレンズそれぞれの位置に応じたフオー
カスレンズの速度情報が記憶された第２のメモリ２９を
備えたことと、マイクロコンピユータ１８内の制御シー
ケンスが変更されていることである。

【００６９】図６は本実施例における制御動作を示すフ
ローチヤートである。

【００７０】同図において、ビデオカメラの電源が投入
されると、マイクロコンピユータ１８は制御をスタート
し、前述のように、変倍レンズ３及びフオーカスレンズ
５を第１及び第２のフオトインタラプタの出力が所定の
変化すなわちそれぞれ突起部６ｂ，７ｂがスリツト内に
位置した基準となる初期位置へと駆動し、第１及び第２
のカウンタ２１、２２をリセツトする。これによつてイ
ニシヤライズ動作が完了する（Ｓ１０１）。

【００７１】イニシヤライズが完了すると、ズーム動作
が行なわれているか否かを検出する（Ｓ１０２）。そし
て図示しないズームスイツチがＯＮされていると判定さ
れた場合には、第１のカウンタ２１のカウント値より変
倍レンズ３の位置ＶＣを読み込むとともに（Ｓ１０
３）、第２のカウンタ２２のカウント値よりフオーカス
レンズ５の位置ＦＣを読み込む（Ｓ１０４）。そしてこ
れらの位置情報に基づき、第３のメモリ２９内のテーブ
ルから、そのＶＣ、ＦＣに応じたフオーカスレンズ駆動
速度情報ＦＳを読み込む（Ｓ１０５）。

【００７２】またマイクロコンピユータ１８は、前述し
たように、第１のメモリ２７より変倍レンズとフオーカ
スレンズの位置と、ズームスイツチが望遠方向（テレ）
に押されているか広角方向（ワイド）に押されているか
によつて決まる駆動開始後の適正な変倍レンズとフオー
カスレンズの位置関係を表わす第１、第２のカウンタの
カウント値の差の情報（図３（ａ）に示す曲線ＶとＲの
差の情報）ＶＲを読み出す（Ｓ１０６）。

【００７３】次にマイクロコンピユータ１８は、Ｓ１０
５で求めたフオーカスレンズ駆動速度情報ＦＳに基づい
た速度でフオーカスレンズの駆動を開始する（Ｓ１０
７）。

【００７４】続いて変倍レンズとフオーカスレンズの位
置が合焦状態を保持し得る所定の関係を満たしているか
否かを調べる（Ｓ１０８）。具体的には、ズームレンズ
位置ＶＣとフオーカスレンズ位置ＦＣをそれぞれ表わす
第１、第２のカウンタ２１，２２のカウント値のとの差
がＳ１０６で求めたＶＲになつているか否かを判定す
る。

【００７５】Ｓ１０８において変倍レンズとフオーカス
レンズの位置関係が合焦状態を保持し得る所定の関係に
なつていなければ、その関係が満たされる方向にフオー
カスレンズを駆動、すなわちＶＣ−ＦＣ＝ＶＲの関係が
満たされる方向に変倍レンズを駆動し（Ｓ１０９）、Ｓ
１１０の処理へと移行する。Ｓ１０８で変倍レンズとフ
オーカスレンズの位置関係が合焦状態を保持し得る所定
の関係になつている場合には、Ｓ１０９の処理を飛ばし
てＳ１１０の処理へと移行する。

【００７６】Ｓ１１０では、電源の状態（又は撮影モー
ド）が続いているか否かを判定し、電源ＯＦＦあるいは
撮影モードが解除されていれば制御を終了し、撮影が続
行されていれば、Ｓ１０２へと復帰してズームスイツチ
の状態を確認し、ズームスイツチがＯＮでズーム操作が
行なわれていれば、ズームスイツチの操作状態を読み込
んで上述の動作を繰り返し行ない、ズームスイツチがＯ
ＦＦでズーム操作が終了している場合には、再びズーム
スイツチの操作を待つ。

【００７７】このように、フオーカスレンズの駆動速度
情報を記憶した第３のメモリ２９を備えることによつて
も、結果的に図３（ｂ）に示すように、望遠端近傍にお
いてもフオーカスレンズの駆動速度の上昇を抑えること
ができ、上述の第１の実施例と同様の機能を実現するこ
とができる。

【００７８】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。

【００７９】上述の各実施例によれば、変倍レンズの位
置とフオーカスレンズの位置の差の情報ＶＲを、各レン
ズ位置ごとに格納した第１のメモリ２７の他に、変倍レ
ンズの駆動速度情報を格納した第２のメモリ２８あるい
はフオーカスレンズの駆動速度情報を記憶した第３のメ
モリ２９を備え、変倍レンズ及びフオーカスレンズの各
位置情報と、変倍レンズ駆動速度情報またはフオーカス
レンズ駆動速度情報によつて、図３（ｂ）に示すフオー
カスレンズ駆動速度特性を実現している。

【００８０】本実施例は、第１のメモリ２７を省略し、
変倍レンズの駆動速度情報を格納した第２のメモリ２８
及びフオーカスレンズの駆動速度情報を記憶した第３の
メモリ２９を備え、これらの情報に基づいてレンズ駆動
制御を行なうことにより、演算の簡略化、高速化を図つ
たものである。

【００８１】この第３の実施例における構成を図７に示
す。図１の構成と異なる点は、変倍レンズの駆動速度情
報を記憶した第２のメモリ２８と、変倍レンズとフオー
カスレンズそれぞれの位置に応じたフオーカスレンズの
速度情報が記憶された第２のメモリ２９とを備えたこと
と、マイクロコンピユータ１８内の制御シーケンスが変
更されていることである。

【００８２】図８は本実施例における制御動作を示すフ
ローチヤートである。

【００８３】同図において、ビデオカメラの電源が投入
されると、マイクロコンピユータ１８は制御をスタート
し、前述のように、変倍レンズ３及びフオーカスレンズ
５を第１及び第２のフオトインタラプタの出力が所定の
変化すなわちそれぞれ突起部６ｂ，７ｂがスリツト内に
位置した基準となる初期位置へと駆動し、第１及び第２
のカウンタ２１、２２をリセツトする。これによつてイ
ニシヤライズ動作が完了する（Ｓ２０１）。

【００８４】イニシヤライズが完了すると、ズーム動作
が行なわれているか否かを検出する（Ｓ２０２）。そし
て図示しないズームスイツチがＯＮされていると判定さ
れていると判定された場合には、第１のカウンタ２１の
カウント値より変倍レンズ３の位置ＶＣを読み込むとと
もに（Ｓ２０３）、第２のカウンタ２２のカウント値よ
りフオーカスレンズ５の位置ＦＣを読み込む（Ｓ２０
４）。

【００８５】続いて第２のメモリ２８内のテーブルから
変倍レンズとフオーカスレンズの位置とズーム操作の方
向に応じた変倍レンズ駆動速度情報ＶＳを読み込むとと
もに（Ｓ２０５）、第３のメモリ２９内のテーブルか
ら、変倍レンズ位置ＶＣ、フオーカスレンズ位置ＦＣ、
ズーム操作方向に応じたフオーカスレンズ駆動速度情報
ＦＳを読み込む（Ｓ２０６）。

【００８６】そしてフオーカスレンズを読み出した駆動
速度情報ＦＳに基づいた速度で駆動し（Ｓ２０７）、続
いて変倍レンズを読み出した駆動速度情報ＶＳに基づい
た速度で駆動する（Ｓ２０８）。

【００８７】この後Ｓ２０９では、電源の状態（又は撮
影モード）が続いているか否かを判定し、電源ＯＦＦあ
るいは撮影モードが解除されていれば制御を終了し、撮
影が続行されていれば、Ｓ２０２へと復帰してズームス
イツチの状態を確認し、ズームスイツチがＯＮでズーム
操作が行なわれていれば、ズームスイツチの操作状態を
読み込んで上述の動作を繰り返し行ない、ズームスイツ
チがＯＦＦでズーム操作が終了している場合には、再び
ズームスイツチの操作を待つ。

【００８８】このように、変倍レンズとフオーカスレン
ズの各位置に応じた変倍レンズ駆動速度情報とフオーカ
スレンズの駆動速度情報とを、それぞれメモリに持ち、
それらの情報を逐次読み出して各レンズを駆動すること
により、図３（ａ）の特性曲線を忠実にトレースするこ
とができ、ぼけのないズーム動作が可能となり、上述の
第１及び第２の実施例と同様、望遠端近傍においてもフ
オーカスレンズの駆動速度の上昇を抑えることができ、
フオーカスレンズ駆動モータの脱調を防止し、ノイズを
低減することができる。

【００８９】本実施例によれば、変倍レンズ駆動速度情
報を記憶した第３のメモリ２９には図３（ｃ）に示す特
性にしたがつた速度情報を、フオーカスレンズ駆動速度
情報を記憶した第２のメモリ２８には図３（ｂ）に示す
特性にしたがつた速度情報をそれぞれ格納しておき、こ
れらの情報にしたがつてレンズ制御動作を行なうことに
より、変倍レンズとフオーカスレンズの位置関係を表わ
す第１、第２のカウンタのカウント値の差の情報（図３
（ａ）に示す曲線ＶとＲの差の情報）ＶＲを格納したメ
モリを省略できるとともに、ズームレンズ位置ＶＣとフ
オーカスレンズ位置ＦＣをそれぞれ表わす第１、第２の
カウンタ２１，２２のカウント値の差をＶＲと比較する
ことにより、変倍レンズとフオーカスレンズの位置が合
焦状態を保持し得る所定の関係を満たしているか否かを
調べる処理を省略でき、マイクロコンピユータの演算を
簡略化、高速処理が可能となる。

【００９０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明におけるビデ
オカメラによれば、変倍レンズとフオーカスレンズの位
置ごとに変倍レンズの駆動速度情報をメモリに記憶さ
せ、その駆動速度情報をもとに変倍レンズを駆動し、別
にメモリーに記憶させた変倍レンズとフオーカスレンズ
の相対位置情報を満たすようにフオーカスレンズを駆動
することにより、望遠端近傍でフオーカスレンズの駆動
速度が極端に高くなることを防止し、低騒音かつ高速ズ
ーム動作を実現することができるとともに、望遠端近傍
で変倍レンズの駆動速度を落すことにより、画角変化速
度が一定な自然なズーミング映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるビデオカメラの第１の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるズーム制御動作
を説明するためのフローチヤートである。

【図３】本発明におけるビデオカメラの変倍レンズとフ
オーカスレンズの関係を示す特性図である。

【図４】本発明におけるビデオカメラに用いられる変倍
レンズ駆動速度を記憶したデータテーブルを示す図であ
る。

【図５】本発明におけるビデオカメラの第２の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるズーム制御動作
を説明するためのフローチヤートである。

【図７】本発明におけるビデオカメラの第３の実施例の
構成を示すブロツク図である。

【図８】本発明の第３の実施例におけるズーム制御動作
を説明するためのフローチヤートである。

【図９】一般的な変倍レンズとフオーカスレンズの関係
を示す特性図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍レンズとフォーカスレンズとを所定
   の関係に保ちながら変倍動作を行うようにしたビデオカ
   メラであって、 前記フォーカスレンズの各移動位置における駆動速度を
   記憶した記憶手段と、 前記変倍レンズと前記フォーカスレンズの位置を検出す
   る位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出結果に応じて前記記憶手段より
   読み出した前記フォーカスレンズの駆動速度の情報に基
   づいて、望遠端近傍において前記フォーカスレンズの駆
   動速度が略一定となるように前記変倍レンズ及び前記フ
   ォーカスレンズを駆動する制御手段と、 を備えたことを特徴とするビデオカメラ。
2. 【請求項２】 変倍レンズとフォーカスレンズとを所定
   の関係に保ちながら変倍動作を行うようにしたビデオカ
   メラであって、 前記変倍レンズの各移動位置における駆動速度と前記フ
   ォーカスレンズの各移動位置における駆動速度を記憶し
   た記憶手段と、 前記変倍レンズと前記フォーカスレンズの位置を検出す
   る位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出結果に応じて前記記憶手段より
   それぞれ読み出した前記変倍レンズの駆動速度及び前記
   フォーカスレンズの駆動速度の情報に基づいて、前記変
   倍レンズ及び前記フォーカスレンズを駆動する制御手段
   とを備え、 前記記憶手段に記憶された前記変倍レンズの駆動速度情
   報は、望遠端近傍において前記フォーカスレンズの駆動
   速度を略一定となすような速度情報であることを特徴と
   するビデオカメラ。