JP2005128107A - レンズ制御装置、光学機器およびレンズ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
確実に合焦状態を維持しつつ、撮影シーンやカメラワークに左右されることなく高品位なズーミングが行えるようにする。
【解決手段】
変倍用の第１レンズユニット１０２の移動に際して、像面移動を補正するために第２レンズユニット１０５の駆動を制御するレンズ制御装置において、所定の合焦距離に対して作成された、第１のレンズユニットの位置に応じた第２レンズユニットの位置を示すデータを記憶した記憶手段１２０と、該データに基づいて、第２レンズユニットの駆動を制御するための情報を生成し、該情報に基づいて第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段１１９（１１６）と、合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段１２７とを有する。制御手段は、上記情報を生成するために第２レンズユニットを駆動し、該駆動制御に関して、距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビデオカメラ等の光学機器におけるレンズ制御に関するものである。

民生用のレンズ一体型カメラでは、小型化や、被写体からできるだけ近い位置での撮影を可能とする等の要請がある。このため、補正レンズと変倍レンズをカムで機械的に連動させるのではなく、補正レンズの移動軌跡を予めマイクロコンピュータ内にレンズカムデータとして記憶させておき、このレンズカムデータにしたがって補正レンズを駆動し、さらにこの補正レンズによってフォーカスも合わせる、いわゆるインナーフォーカスタイプのレンズが主流になってきている。

図７は、従来のインナーフォーカスタイプレンズシステムの構成を示す図である。同図において、９０１は固定されている前玉レンズ、９０２は変倍を行なうためのズームレンズ（バリエータレンズともいう：第１レンズユニット）、９０３は絞り、９０４は固定されている固定レンズ、９０５は焦点調節機能と変倍による像面の移動を補正する機能（いわゆるコンペンセータ機能）とを兼ね備えた補正レンズとしてのフォーカスレンズ（第２レンズユニット）である。また、９０６は撮像面である。

図７のように構成されたレンズシステムでは、フォーカスレンズ９０５がコンペンセータ機能と焦点調節機能とを兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面９０６に合焦するためのフォーカスレンズ９０５の位置は、被写体距離によって異なる。各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、被写体像を撮像面９０６上に合焦させるためのフォーカスレンズ９０５の位置を連続してプロットすると、図８のようになる。変倍中は、図８に示された複数の軌跡の中から、被写体距離に応じた軌跡を選択し、選択した軌跡通りにフォーカスレンズ９０５を移動させれば、合焦状態を維持したままの変倍（ズーム）が可能になる。

なお、前玉レンズでフォーカスを行うタイプのレンズシステムでは、ズームレンズに対して独立したフォーカスレンズが設けられており、さらにはズームレンズとフォーカスレンズとがカム環に機械的に結合されている。従って、例えばカム環を手動で回転させて焦点距離を変えようとした場合、カム環をいくら速く動かしても、カム環はこれに追従して回転する。ズームレンズとフォーカスレンズはカム環に形成されたカムに沿って光軸方向に移動するので、フォーカスレンズが合焦位置にあれば、変倍によって像がぼけることはない。

これに対し、インナーフォーカスタイプのレンズシステムにおいては、図８に示した複数の軌跡（電子カム軌跡とも称される）情報又はこれに対応する情報（すなわち、軌跡そのものを示す情報でもレンズ位置を変数とした関数でもよい）を記憶しておき、フォーカスレンズとズームレンズの位置に基づいて軌跡を選択して、この選択した軌跡上をたどりながらズーミングを行うのが一般的である。

ただし、ズームレンズがテレからワイド方向に移動する場合には、図８から明らかなように複数の軌跡がある程度の間隔を持った状態から収束する方向であるので、上述した軌跡追従方法でも合焦は維持できる。しかしながら、ワイドからテレ方向では、収束点にいたフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべきかが判らない（ワイド側では無限遠から数１０ｃｍまで同じフォーカス位置が合焦ポイントとなる）ので、同様な軌跡追従方法では合焦を維持できない。

そこで、特許文献１には、ＴＶ−ＡＦ方式で映像信号の高周波成分から得られるＡＦ評価値信号（鮮鋭度信号）を用いて、ズームレンズの移動（変倍）の際に、フォーカスレンズを合焦位置よりピントをずらすように強制的に移動させ、さらにフォーカスレンズを合焦方向に向かうように切換え移動させる（軌跡に対する追従速度を変化させる）制御を繰り返し行う制御方法（ジグザグ動作）が開示されている。これにより、追従軌跡が補正される。また、特許文献１には、被写体や焦点距離、被写界深度に応じて追従速度の変化量を変化させることにより、鮮鋭度信号の増減周期を変化させ、追従軌跡の選択（特定）精度向上を図った手法も開示されている。
特許第２７９５４３９号公報（特許請求の範囲、図３，図４およびその説明）

上記特許文献１にて開示されているジグザグ動作では、ＡＦ評価値の変化に基づいて追従軌跡を特定する。しかしながら、ＡＦ評価値は像のぼけ状態によって変化するだけでなく、被写体の絵柄変化によっても変化する。このため、フォーカスレンズの移動方向を切り換える際に誤った方向に切り換わってしまう場合がある。そして、本来の追従すべき軌跡から外れてしまうと、再び正しい軌跡に戻るまでに像ぼけが発生することになる。また、フォーカスレンズレンズの移動方向を間違った場合において、特にＡＦ評価値レベルが大きく低下するような像ぼけ状態が発生したり、低コントラストの被写体を撮影しているときには、正しい軌跡を見つけることができず、像ぼけを引きずったままテレ端まで行き着くという現象も発生する可能性がある。

特に、カム軌跡の間隔が詰まっているワイド側からズーミングを開始する際、ジグザグ駆動による駆動開始方向が、特定すべきカム軌跡（合焦軌跡）の方向と逆方向となってしまうと、合焦軌跡からの位置ずれ量が小さくても、ワイド側では焦点深度が浅いため、像ぼけが目に付きやすい。さらに、前述したように無限から数１０ｃｍまでの被写体が同一フォーカス位置で合焦状態となるワイド側において、被写体距離の異なる複数の物体がワイド画角内に存在すると、これらの被写体の像が同時にぼけてしまい、画像の品位がきわめて悪くなる。

本発明は、高速ズームにおいても、確実に合焦状態を維持しつつ、撮影シーンやカメラワークに左右されることなく高品位なズーミングが行えるレンズ制御装置、光学機器およびレンズ制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、変倍用の第１レンズユニットの移動に際して、像面移動を補正するために第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御装置において、所定の合焦距離に対して作成された、前記第１のレンズユニットの位置に応じた第２レンズユニットの位置を示すデータを記憶した記憶手段と、該データに基づいて第２レンズユニットの駆動を制御するための情報を生成し、該情報に基づいて第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段とを有する。そして、制御手段は、上記情報を生成するために第２レンズユニットの駆動を制御し、該駆動制御に関して、距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行う。

また、本発明では、変倍用の第１レンズユニットの移動に際して、像面移動を補正するために第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御方法において、所定の合焦距離に対して作成された、第１のレンズユニットの位置に応じた第２レンズユニットの位置を示すデータを記憶手段に記憶させるステップと、該データに基づいて第２レンズユニットの駆動を制御するための情報を生成し、該情報に基づいて第２レンズユニットの駆動を制御する制御ステップと、合焦対象物までの距離を検出するステップとを有する。そして、制御ステップにおいて、情報を生成するために前記第２レンズユニットの駆動を制御し、該駆動制御に関して、上記検出された距離に基づく重み付けを行う。

ここで、上記重み付けとしては、第２レンズユニットの駆動方向や駆動速度に関する重み付けや、前記第２レンズユニットをその駆動条件(駆動速度や駆動方向等)を切り換えながら駆動する場合の該駆動条件を切り換えるための条件（焦点信号に基づいて第２レンズユニットの駆動条件を切り換えながら駆動する場合の該焦点信号の条件）に関する重み付けが挙げられる。

また、上記情報は、第１レンズユニットに対する第２レンズユニットの位置を表す軌跡情報若しくは該軌跡を特定するためのパラメタであってもよいし、第２レンズユニットを駆動すべき位置情報であってもよい。

本発明によれば、上記情報（軌跡情報等）生成のために第２レンズユニットの駆動を制御する際に、検出した合焦対象物までの距離に基づいた重み付けを行うので、像ぼけが大きくなるような第２レンズユニットの駆動を抑制することができる。

例えば、上記情報生成のための第２レンズユニットの駆動方向に関して上記距離の検出結果に基づく重み付けを行うようにすれば、第２レンズユニットの像ぼけが大きくなる方向への駆動を回避できる。

また、上記情報生成のための第２レンズユニットの駆動速度に関して上記距離の検出結果に基づく重み付けを行うようにすれば、像ぼけを小さくする方向に速く駆動することができる。

さらに、上記情報を生成するために第２レンズユニットをその駆動条件を切り換えながら駆動する場合に、該駆動条件を切り換えるための条件に関して上記距離の検出結果に基づく重み付けを行うようにすれば、検出距離に応じて第２レンズユニットの駆動条件の切り換えを行うことができ、迅速に上記情報を生成することができる。

以上のように、本発明によれば、上記情報生成に際しての第２レンズユニットの駆動制御に検出距離に応じた重み付けをすることができ、像ぼけの発生を抑制しつつ、迅速かつ円滑な情報生成が可能となる。その結果、合焦対象物に対して確実に合焦を維持（第１レンズユニットによる変倍に追従）することができる。

そして、本発明を、第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる上記光学系の焦点状態を表す焦点信号を用いて上記情報を生成する際（例えば、再生成処理）における第２レンズユニットの駆動制御や、いわゆるジグザク動作における第２レンズユニットの駆動条件切換えの条件の設定に対して適用することにより、焦点信号が距離変化だけでなく合焦対象物の絵柄の変化でも影響を受けて第２レンズユニットが駆動され、像ぼけが目立つといった問題を回避することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

（前提技術）
まず本発明の実施例の説明に先立って、本発明の前提となる技術について説明する。

図９は、インナーフォーカスタイプのレンズシステムにおけるフォーカスレンズの軌跡追従方法の一例を説明するための図である。

図９において、Ｚ_０，Ｚ_１，Ｚ_２，・・Ｚ_６はズームレンズの位置を示しており、ａ_０，ａ_１，ａ_２，・・ａ_６ およびｂ_０，ｂ_１，ｂ_２，・・ｂ_６ は、不図示のマイクロコンピュータに予め記憶されている被写体距離に応じたフォーカスレンズの位置である。これらのフォーカスレンズ位置の集まり（ａ_０，ａ_１，ａ_２，・・ａ_６およびｂ_０，ｂ_１，ｂ_２，・・ｂ_６）が、代表的な被写体距離ごとのフォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡（代表軌跡）となる。

また、ｐ_０，ｐ_１，ｐ_２，・・ｐ_６は、上記２つの代表軌跡を基に算出された、フォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡上の位置である。この合焦軌跡上の位置の算出式を以下に示す。

ｐ_{（ｎ＋１）}
＝｜ｐ_（ｎ）-ａ_（ｎ）｜/｜ｂ_（ｎ）-ａ_（ｎ）｜×｜ｂ_{（ｎ＋１）}-ａ_{（ｎ＋１）}｜＋ａ_{（ｎ＋１）} …（１）
上記（１）式によれば、例えば図９においてフォーカスレンズがｐ_０にある場合、ｐ_０が線分ｂ_０−ａ_０を内分する比を求め、 この比に従って線分ｂ_１−ａ_１を内分する点をｐ_１とする。このｐ_１−ｐ_０の位置差と、ズームレンズがＺ_０〜Ｚ_１まで移動するのに要する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。

次に、ズームレンズの停止位置が、記憶された代表軌跡データを有するズームエリアの境界上のみという制限がないとした場合について説明する。図１０はズームレンズの移動方向の内挿方法を説明するための図であり、図９の一部を抽出してズームレンズの位置を任意としたものである。

図１０において、縦軸はフォーカスレンズの位置、横軸はズームレンズの位置を示している。マイクロコンピュータで記憶している代表軌跡上のフォーカスレンズ位置を、ズームレンズの位置を Ｚ_０，Ｚ_１，・・Ｚ_ｋ−１，Ｚ_ｋ・・Ｚ_ｎとしたとき、フォーカスレンズ位置を被写体距離別に、
ａ_０，ａ_１，・・ａ_ｋ−１，ａ_ｋ・・ａ_ｎ
ｂ_０，ｂ_１，・・ｂ_ｋ−１，ｂ_ｋ・・ｂ_ｎ
としている。

今、ズームレンズ位置がズームエリア境界上でないＺ_ｘにあり、フォーカスレンズ位置がｐ_ｘである場合にａ_ｘ，ｂ_ｘを求めると、
ａ_ｘ＝ａ_ｋ−（Ｚ_ｋ−Ｚ_ｘ）×（ａ_ｋ−ａ_ｋ−１）／（Ｚ_ｋ−Ｚ_ｋ−１） …（２）
ｂ_ｘ＝ｂ_ｋ−（Ｚ_ｋ−Ｚ_ｘ）×（ｂ_ｋ−ｂ_ｋ−１）／（Ｚ_ｋ−Ｚ_ｋ−１） …（３）
となる。つまり現在のズームレンズ位置とそれを挟む２つのズームエリア境界位置（例えば、図１０におけるＺ_ｋとＺ_ｋ−１）とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表軌跡データ（図１１でのａ_ｋ，ａ_ｋ−１，ｂ_ｋ，ｂ_ｋ−１）のうち同一被写体距離のものを上述の内分比で内分することにより、ａ_ｘ，ｂ_ｘを求めることができる。

そして、 ａ_ｘ，ｐ_ｘ，ｂ_ｘから得られる内分比に従い、予め記憶されている上記４つの代表データのうち、同一焦点距離のものを（１）式のように上述の内分比で内分することにより、ｐ_ｋ，ｐ_ｋ−１を求めることができる。

そして、ワイドからテレへのズーム時には、追従移動先のフォーカス位置ｐ_ｋ および現在のフォーカス位置ｐ_ｘの差と、ズームレンズがＺ_ｘ〜Ｚ_ｋ まで移動するのに要する時間とから、合焦を保つために必要なフォーカスレンズの移動速度が分かる。

また、テレからワイドへのズーム時には、 追従移動先のフォーカス位置ｐ_ｋ−１および現在のフォーカス位置ｐ_ｘ の差と、ズームレンズがＺ_ｘ〜Ｚ_ｋ−１まで移動するのに要する時間とから、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。

このとき、マイクロコンピュータ内に予め記憶されている合焦軌跡情報のテーブルデータの例を図１１に示す。図１１は、ズームレンズ位置により変化する、被写体距離別のフォーカスレンズ位置データＡ_{（ｎ，ｖ）}を示している。 変数ｎの列方向に被写体距離、変数ｖの行方向にズームレンズ位置（焦点距離）が変化している。ここでは、ｎ＝０が無限遠の被写体距離を表し、ｎが大きくなるに従って被写体距離は最至近距離側に変化する。ｎ＝ｍは１ｃｍの被写体距離を示している。

一方、ｖ＝０はワイド端を表す。さらに、ｖが大きくなるに従って焦点距離が増し、ｖ＝ｓがテレ端のズームレンズ位置を表している。従って、１列のテーブルデータで１本の代表軌跡が描かれることになる。

次に、前述したように、ワイドからテレ方向におけるズーミング時にフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべきかが判らなくなる問題を解消するための軌跡追従方法について説明する。

図１２（Ａ），（Ｂ）において、横軸は変倍レンズの位置を示している。また、図１２（Ａ）において、縦軸はＴＶ−ＡＦ方式により撮像信号から得られるＡＦ評価信号を示す。このＡＦ評価信号は、撮像信号の高周波成分（鮮鋭度信号）のレベルを示している。また、図１２（Ｂ）において、横軸はフォーカスレンズの位置を示している。図１２（Ｂ）において、ある距離に位置する被写体に対して合焦を得ながらズーミングを行う際にフォーカスレンズがた辿るべきカム軌跡（フォーカスレンズ位置の集まり）が１３０４であるとする。

ここで、ズームレンズの位置１３０６（Ｚ_１４）よりもワイド側での合焦軌跡追従のための標準移動速度を正（フォーカスレンズ至近方向に移動）、位置１３０６よりもテレ側でフォーカスレンズが無限遠方向に移動する際の合焦軌跡追従のための標準移動速度を負とする。合焦を維持しながらフォーカスレンズが目標軌跡１３０４を辿るときに、ＡＦ評価信号の大きさは、図１２（Ａ）に１３０１で示すレベルとなる。一般に、合焦を維持したズーミングでは、 ＡＦ評価信号レベルはほぼ一定値となる。

図１２（Ｂ）において、ズーミング時に、目標軌跡１３０４をトレースするフォーカスレンズの標準移動速度をＶ_ｆ０とする。実際のフォーカスレンズの移動速度をＶ_ｆ とし、該移動速度Ｖ_ｆ を標準移動速度をＶ_ｆ０ に対して大小させながらズーミングすると、その軌跡は１３０５のようにジグザグな軌跡となる（以下、これを「ジクザク補正動作」という）。

このとき、ＡＦ評価信号レベルは、図１２（Ａ）に１３０３で示すように、山と谷を生ずるように変化する。ここで、目標軌跡１３０４と実際のジグサグな軌跡１３０５が交わる位置でＡＦ評価信号レベル１３０３は最大レベル１３０１となり（ Ｚ_０，Ｚ_１，Ｚ_２，・・Ｚ_１６の偶数のポイント）、実際の軌跡１３０５の移動方向ベクトルが切り換わる Ｚ_０，Ｚ_１，Ｚ_２，・・Ｚ_１６の奇数のポイントでＡＦ評価信号レベル１３０３は最小レベル１３０２となる。

そして、逆に、ＡＦ評価信号レベル１３０３の最小レベル１３０２の値ＴＨ１を予め設定し（すなわち、合焦とみなせる最小レベルＴＨ１のＡＦ評価信号を下限とする合焦許容範囲を設定し）、ＡＦ評価信号レベル１３０３の大きさがＴＨ１と等しくなる毎に、軌跡１３０５の移動方向ベクトルを切り換えれば、切り換え後のフォーカスレンズの移動方向は、目標軌跡１３０４に近づく方向に設定できる。つまり、ＡＦ評価信号の最大レベル１３０１と最小レベル１３０２（ＴＨ１）の差分だけ像がぼける毎に、該ぼけを減らすようにフォーカスレンズの駆動条件である駆動方向および駆動速度を制御することで、ぼけ量の発生を抑制したズーミングが行える。

このような手法を用いることにより、図８に示したように、被写体距離別の合焦軌跡が収束から発散していくワイドからテレへのズーミングにおいて、仮に合焦を維持する標準移動速度Ｖ_ｆ０がそのときの被写体距離に対して最適でなくとも、標準移動速度（（１）式より求まるｐ_{（ｎ＋１）} を使って算出する）に対して、フォーカスレンズの移動速度Ｖ_ｆ を制御しながら、ＡＦ評価信号レベルの変化に従って軌跡１３０５で示すような切り換え動作を繰り返すことにより、ＡＦ評価信号レベルが最小レベル１３０２（ＴＨ１）より下がらない、つまり一定量以上のぼけを生じず、合焦軌跡の再特定（再生成）が行える。また、ＴＨ１を適切に設定することにより、見た目には像ぼけが判らないズーミングが可能である。

ここで、フォーカスレンズの移動速度Ｖ_ｆ は、標準移動速度に対して加える正方向の補正速度をＶ_ｆ＋、負方向の補正速度をＶ_ｆ−とすると、
Ｖ_ｆ ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ＋ …（４）
又は、
Ｖ_ｆ ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ− …（５）
となる。このとき、補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−は、上記ズーミング手法による追従軌跡の選択時に片寄りが生じないように、（４），（５）式により得られるＶ_ｆ の２つの方向ベクトルの内角が、Ｖ_ｆ０の方向ベクトルにより２等分されるように決定される。

以上説明してきたズーミング制御は、撮像素子からの撮像信号を用いて焦点検出を行う関係から、映像の垂直同期信号に同期して処理が行われるのが一般的である。

図６は、マイクロコンピュータ内で行われるズーミング制御のフローチャートである。ステップ（図ではＳと記す）７０１で処理が開始されると、Ｓ７０２で初期設定が行われる。初期設定では、マイクロコンピュータ内のＲＡＭや各種ポートの初期化を行う。

Ｓ７０３では、カメラ本体の操作系の状態を検出する。マイクロコンピュータは、ここで撮影者が操作するズームスイッチユニットの情報を受け取り、撮影者にズーミング実行中を知らせるための、ズームレンズ位置などの変倍動作情報をディスプレイに表示する。

Ｓ７０４では、ＡＦ処理を行う。すなわちＡＦ評価信号の変化に応じて自動焦点調節処理を行う。

Ｓ７０５では、ズーミング処理を行う。すなわち変倍に際して合焦を維持するためのコンペセータ動作の処理を行う。具体的には、図９に示す軌跡をほぼトレースするために、フォーカスレンズの標準駆動方向および標準駆動速度を算出を行う。

Ｓ７０６では、ＡＦやズーミングに際して、Ｓ７０４からＳ７０５の処理ルーチンで算出されるズームレンズやフォーカスレンズの駆動方向や駆動速度のうちいずれを使用するかを選択し、ズームレンズやフォーカスレンズを、それぞれがメカ端に当たらないようにソフト的に設けている制御上のテレ端およびワイド端の間または制御上の至近端および無限端の間で駆動するルーチンである。

Ｓ７０７では、Ｓ７０６で定めたズームおよびフォーカス用の駆動方向情報、駆動速度情報に応じて、モータドライバに制御信号を出力し、レンズの駆動／停止を制御する。Ｓ７０７の処理終了後はＳ７０３に戻る。

なお、図６に示した一連の処理は、垂直同期信号に同期して実行される（Ｓ７０３の処理の中で次の垂直同期信号が入力されるまで待機する）。

図３〜図５には、１垂直同期時間に１回、マイクロコンピュータ内で実行される制御フローを示しており、図６のＳ７０５で実行される処理の内容を詳細に示している。

以下、図３〜図５、さらには図９を用いて説明を行う。

図３のＳ４００では、ズームスイッチユニットの操作情報に応じて、自然な変倍動作が行えるようズームモータの駆動速度Ｚ_ｓｐを設定する。

Ｓ４０１では、現在のズームレンズおよびフォーカスレンズの位置から、撮影している被写体までの距離（被写体距離）を特定（推定）し、その被写体距離情報を３つの軌跡パラメタ（情報）α、β、γとしてＲＡＭなどのメモリ領域に記憶する。ここでは、図４に示した処理が行われる。なお、以下、説明を簡単にするために、現在のレンズ位置にて合焦状態が維持されているものとして図４に示した処理を説明する。

図４のＳ５０１では、現在のズームレンズ位置Ｚ_ｘ が、図１１に示したデータテーブル上で、ワイド端からテレ端までをｓ等分したうちの何番目のズームエリアｖに存在するのかを算出する。その算出方法を図５を用いて説明する。

Ｓ６０１では、ズームエリア変数ｖをクリアする。Ｓ６０２では、次に示す（６）式に従って、ズームエリアｖの境界上のズームレンズ位置Ｚ_（ｖ）を算出する。このＺ_（ｖ）は、図９で示したズームレンズ位置Ｚ_０，Ｚ_１，Ｚ_２，・・に相当する。

Ｚ_（ｖ）＝（テレ端ズームレンズ位置−ワイド端ズームレンズ位置）×ｖ／ｓ
＋ワイド端ズームレンズ位置 …（６）
Ｓ６０３では、Ｓ６０２で求めたＺ_（ｖ） が現在のズームレンズ位置Ｚ_ｘ と等しいかどうか判別する。等しければ、ズームレンズ位置Ｚ_ｘ はズームエリアｖの境界上に位置するとして、Ｓ６０７で境界フラグに１を立てる。

Ｓ６０３で等しくなければ、Ｓ６０４で、Ｚ_ｘ ＜Ｚ_（ｖ）かどうかを判別する。 Ｓ６０４がＹｅｓならば、Ｚ_ｘ はＺ_{（ｖ−１）}とＺ_（ｖ）との間にあることになり、Ｓ６０６で境界フラグを０とする。Ｓ６０４でＮｏならば、Ｓ６０５でズームエリアｖをインクリメントしてＳ６０２に戻る。

以上の処理を繰り返し行うことにより、図５のフローを抜けるときには、現在のズームレンズ位置Ｚ_ｘ が、図１１のデータテーブル上におけるｖ＝ｋ番目のズームエリアに存在し、さらにＺ_ｘ がズームエリア境界上か否かを知ることができる。

図４に戻って、Ｓ５０１で図５の処理により現在のズームエリアが定まったので、以下の処理ではフォーカスレンズが図１１のデータテーブル上のどこに位置するのかを算出する。

まず、Ｓ５０２では、被写体距離変数ｎをクリアし、Ｓ５０３では、現在のズームレンズ位置がズームエリアの境界上に存在しているかどうかを判別する。境界フラグが０ならば境界上にいないとしてＳ５０５からの処理に進む。

Ｓ５０５では、Ｚ_ｋ にＺ_（ｖ）をセットし、またＺ_ｋ−１にＺ_{（ｖ−１）}をセットする。次に、Ｓ５０６では、４つのテーブルデータＡ_{（ｎ，ｖ−１）}、Ａ_{（ｎ，ｖ）}、Ａ_{（ｎ＋１，ｖ−１）}、Ａ_{（ｎ＋１，ｖ）}を読み出し、Ｓ５０７で、上述した（２），（３）式からａ_ｘ，ｂ_ｘ を算出する。

一方、Ｓ５０３で境界フラグが１と判断された場合は、Ｓ５０４で、被写体距離ｎでのズームレンズ位置（ここではｖとなる ）に対する合焦位置Ａ_{（ｎ，ｖ）}および被写体距離ｎ＋１でのズームレンズ位置に対するＡ_{（ｎ＋１，ｖ）}を呼び出し、それぞれをａ_ｘ，ｂ_ｘ としてメモリする。

Ｓ５０８では、現在のフォーカスレンズ位置ｐ_ｘがａ_ｘ 以上であるかを判別する。ａ_ｘ 以上であるときは、Ｓ５０９で現在のフォーカスレンズ位置ｐ_ｘ がｂ_ｘ 以上か否かを判別する。ｂ_ｘ 以上でないときは、フォーカスレンズ位置ｐ_ｘ は被写体距離ｎとｎ＋１の間にあることになり、このときの軌跡パラメタをＳ５１３からＳ５１５でメモリに格納する。Ｓ５１３では、α＝ｐ_ｘ−ａ_ｘ とし、 Ｓ５１４でβ＝ｂ_ｘ−ａ_ｘ、Ｓ５１５でγ＝ｎとする。

Ｓ５０８でＮｏとなるのは、フォーカスレンズ位置ｐ_ｘ が超無限遠位置である場合である。このとき、Ｓ５１２で、α＝０としてＳ５１４からの処理へ進み、無限遠の軌跡パラメタを記憶する。

Ｓ５０９でＹｅｓとなる場合は、フォーカスレンズ位置ｐ_ｘ がより至近側である場合であり、この場合、Ｓ５１０で被写体距離ｎをインクリメントして、Ｓ５１１でｎが最至近距離に対応した位置ｍより無限遠側であるかを判別する。最至近距離位置ｍより無限遠側であればＳ５０３へ戻る。Ｓ５１１でＮｏとなる場合は、フォーカスレンズ位置ｐ_ｘ が超至近位置である場合で、このときＳ５１２からの処理へ進むことにより、最至近距離に対する軌跡パラメタをメモリする。

図３に戻って説明を続ける。前述したようにＳ４０１では、現在のズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置が図８に示したどの軌跡上の位置なのかを知るための軌跡パラメタの記憶を行った。

そして、Ｓ４０２では、１垂直同期時間（１Ｖ）後にズームレンズが到達しているズームレンズ位置（現在位置からの移動先の位置）Ｚ_ｘ’を算出する。 ここで、Ｓ４００で決定されたズーム速度をＺ_sｐ (ｐｐs) とすると、１垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚ_ｘ’は以下の（７）式で与えられる。ｐｐsは、ステッピングモータの回転速度を表す単位で、１秒間当たりの回転するステップ量（１ステップ＝１パルス）を示している。また、（７）式の符号は、ズームレンズの移動方向によってそれぞれ、テレ方向は＋、ワイド方向は−としている。

Ｚ_ｘ’＝Ｚ_ｘ±Ｚ_sｐ／垂直同期周波数 …（７）
次に、Ｚ_ｘ’がどのズームエリアｖ’に存在するのかをＳ４０３で決定する。 Ｓ４０３では、図５の処理と同様の処理を行い、図５におけるＺ_ｘをＺ_ｘ’に、ｖをｖ’に置き換えたものである。

次にＳ４０４で、１垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚ_ｘ’ がズームエリアの境界上に存在しているかどうかを判別し、境界フラグ＝０ならば境界上ではないとして、Ｓ４０５からの処理に進む。

Ｓ４０５では、Ｚ_ｋ←Ｚ_（ｖ’），Ｚ_ｋ−１←Ｚ_{（ｖ’−１）}と設定する。次に、Ｓ４０６では、図４の処理により被写体距離γが特定された４つのテーブルデータＡ_{（γ，ｖ’−１）}、Ａ_{（γ，ｖ’）}、Ａ_{（γ＋１，ｖ’−１）}、Ａ_{（γ＋１，ｖ’）}を読み出し、Ｓ４０７で上述した（２），（３）式からａ_ｘ’，ｂ_ｘ’ を算出する。一方、Ｓ４０３でＹｅｓと判断された場合は、Ｓ４０８で、被写体距離γでのズームエリアｖ’に対する合焦位置Ａ_{（γ，ｖ’）}、および被写体距離γ＋１でのズームエリアｖ’に対する合焦位置Ａ_{（γ＋１，ｖ’）}を呼び出し、それぞれをａ_ｘ’,ｂ_ｘ’としてメモリする。

そして、Ｓ４０９では、ズームレンズ位置がＺ_ｘ’ に達したときのフォーカスレンズの合焦位置（目標位置）ｐ_ｘ’ を算出する。（１）式を用いて、１垂直同期時間後の追従目標位置は（８）式のように表せる。

ｐ_ｘ’＝（ｂ_ｘ’−ａ_ｘ’）×α／β＋ａ_ｘ’ …（８）
したがって、追従目標位置と現在のフォーカスレンズ位置との差ΔＦは、
ΔＦ=（ｂ_ｘ’−ａ_ｘ’）×α／β＋ａ_ｘ’−ｐ_ｘ
となる。

次に、Ｓ４１０では、フォーカス標準移動速度Ｖ_ｆ０を算出する。Ｖ_ｆ０はフォーカスレンズ位置差ΔＦを、この距離を移動するのに要するズームレンズの移動時間で除算して得られる。

以下、図１２（Ｂ）に示したフォーカスレンズの移動速度補正（ジグザグ動作）を行うための補正速度の算出方法を説明する。

Ｓ４１１では、各種パラメタの初期値化を行い、以後の処理で用いる「反転フラグ」のクリアを行う。Ｓ４１２では、Ｓ４１０で得たフォーカス標準移動速度Ｖ_ｆ０から、「ジグザグ補正動作」用の補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−を算出する。

ここで、補正量パラメタδおよび補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−は以下のように算出される。図１３は、補正量パラメタδに応じた補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−の計算方法を説明するための図である。図１３では、横軸にズームレンズ位置を、縦軸にフォーカスレンズ位置を示している。１３０４は追従すべき目標軌跡である。

今、ズームレンズ位置がｘだけ変化するとき、フォーカスレンズ位置がｙ変化する（すなわち、目標位置に到達する）フォーカス速度が１４０３で算出された標準速度Ｖ_ｆ０であり、ズームレンズ位置がｘ変化するときフォーカスレンズ位置が、変位ｙを基準としてｎ又はｍだけ変化するフォーカス速度がそれぞれ、求めたい補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−である。ここで、変位ｙよりさらに至近側に駆動する速度（標準速度Ｖ_ｆ０に正方向の補正速度Ｖ_ｆ＋を加算した速度）の方向ベクトル１４０１と、変位ｙより無限遠側に駆動する速度（標準速度Ｖ_ｆ０に負方向の補正速度Ｖ_ｆ−を加算した速度）の方向ベクトル１４０２とが、標準速度Ｖ_ｆ０の方向ベクトル１４０３に対して等しい角度δだけ離れた方向ベクトルを持つようにｎ，ｍを決定する。

まずｍ，ｎを求める。図１３より図形的に、
tanθ=y/x ， tan(θ-δ) = (y-m)/x ，tan(θ+δ) = (y+n)/x …（９）
また、
tan(θ±δ) = (tanθ±tanδ)/｛1±(-1)×tanθ×tanδ) …（１０）
が成り立つ。

そして、（９），（１０）式より、
m = (x2+y2)/(x/k+y) …（１１）
ｎ= (x2+y2)/(x/k-y) …（１２）
但し、tanδ=k
となり、ｎ,ｍを算出できる。

ここで補正角度δは、被写界深度の深さや、焦点距離等をパラメタとした変数としている。これにより、フォーカスレンズの駆動状態に応じて変化するＡＦ評価信号レベルの増減周期を、所定のフォーカスレンズ位置変化量に対して一定に保つことができ、ズーミング中にフォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡を見逃す可能性を低減することが可能となる。

δの値に応じてマイクロコンピュータのメモリ内に、データテーブルとしてｋの値を記憶し、必要に応じて読み出すことにより、（１１），（１２）式の計算を行う。

ここで、ズームレンズ位置が単位時間当たりｘ変化する場合、
ズーム速度Ｚsｐ＝ｘ
フォーカス標準速度Ｖ_ｆ０＝ｙ
補正速度Ｖ_ｆ＋＝ｎ，Ｖ_ｆ−＝ｍ
となり、（１１），（１２）式により、補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−（負の速度）が得られる。

Ｓ４１３では、図６のＳ７０３で得られたズームスイッチユニットの操作状態を示す情報に応じて、ズーミング中かどうかを判断する。ズーミング中であれば、Ｓ４１６からの処理を行う。ズーミング中でなければ、Ｓ４１４でＡＦ評価信号レベルの現在値から任意の定数μを減算した値をＴＨ１とする。このＴＨ１は、図１２（Ａ）で説明した、補正方向のベクトルの切換基準（ジグザグ補正動作の切換基準）となるＡＦ評価信号レベルが決定される。このＴＨ１はズーミング開始直前に決まることになり、この値が図１２（Ａ）の１３０２の最小レベルに対応する。

次に、Ｓ４１５では、補正フラグをクリアし、本処理を抜ける。ここで、補正フラグとは、軌跡追従状態が正方向の補正がかかった状態（補正フラグ＝１）なのか、負方向の補正状態（補正フラグ＝０）であるのかを示すフラグである。

Ｓ４１３でズーミング中と判断されると、Ｓ４１４でズーミング方向がワイドからテレ方向であるか否か判別を行う。テレからワイド方向であればＳ４１９でＶ_ｆ＋＝０，Ｖ_ｆ−＝０とし、Ｓ４２０からの処理を行う。ワイドからテレ方向であれば、Ｓ４１７で現在のＡＦ評価信号レベルが、ＴＨ１より小さいか否かを判別する。ＴＨ１以上であればＳ４２０へ進み、ＴＨ１より小さければ、現在のＡＦ評価信号レベルが図１２（Ａ）のＴＨ１（１３０２）のレベルを下回ったので、補正方向の切り換えを行うため、Ｓ４１８で反転フラグに１をセットする。

Ｓ４２０では、反転フラグが１かどうかを判別し、反転フラグ＝１であればＳ４２１で補正フラグが１かどうかを判別する。Ｓ４２１で補正フラグ＝１でなければ、Ｓ４２４で補正フラグ＝１（正方向の補正状態）とし、さらに（４）式により、
フォーカスレンズの移動速度Ｖ_ｆ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ＋（但し、Ｖ_ｆ＋≧０）
とする。

一方、Ｓ４２１で補正フラグ＝１であれば、Ｓ４２３で補正フラグ＝０（負方向の補正状態）とし、（５）式により、
フォーカスレンズの移動速度Ｖ_ｆ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ−（但し、Ｖ_ｆ−≦０）
とする。

また、Ｓ４２０で反転フラグが１でなければ、Ｓ４２２で補正フラグ＝１かどうかを判別する。補正フラグ＝１であればＳ４２４へ、そうでなければＳ４２３へ進む。

本処理の終了後、図６に示すＳ７０６で、動作モードに応じて、フォーカスレンズおよびズームレンズの駆動方向と駆動速度が選択される。ズーミング動作の場合、ここではＳ４２３またはＳ４２４で求めたフォーカスレンズ移動速度Ｖｆ が正であるのか負であるのかにより、フォーカスレンズの駆動方向がそれぞれ、至近方向、無限遠方向に設定される。このようにフォーカスレンズのジグザグ駆動を行いながら、トレースすべき軌跡の再特定を行うよう動作する。

以上が本発明の前提技術であり、以下、本発明の実施例について前提技術との差異を中心に説明する。

図１には、本発明の実施例であるレンズ制御装置を搭載した撮像装置（光学機器）としてのビデオカメラの構成を示す。なお、本実施例は、撮影レンズ一体型の撮像装置に本発明を適用した例を説明するが、本発明は、交換レンズとこれが装着されるカメラ本体とを有する撮像システムの交換レンズ（光学機器）にも適用できる。この場合、カメラ本体側から送信された信号に応答してレンズ内のマイクロコンピュータが以下に説明するズーミング動作を行う。また、本発明は、ビデオカメラに限らず、デジタルスチルカメラ等、各種の撮像装置に適用できる。

図１において、物体側から順に、１０１は固定されている前玉レンズユニット１０１、１０２は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズユニット（第１レンズユニット）、１０３は絞り、１０４は固定されている固定レンズユニット、１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するコンペセータ機能とを兼ね備え、光軸方向に移動するフォーカスレンズユニット（第２レンズユニット）である。これらレンズユニットにより構成される撮影光学系は、物体側（図の左側）から順に、正、負、正、正の光学パワーを有する４つのレンズユニットで構成されたリアフォーカス光学系である。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。

１０６はＣＣＤやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子である。撮影光学系を通ってきた物体からの光束はこの撮像素子１０６上に結像する。撮像素子１０６は、結像した物体像を光電変換して撮像信号を出力する。撮像信号は、増幅器（ＡＧＣ）１０７で最適なレベルに増幅されてカメラ信号処理回路１０８へと入力される。カメラ信号処理回路１０８は、入力された撮像信号を標準テレビ信号に変換した後、増幅器１１０に出力する。増幅器１１０で最適レベルに増幅されたテレビ信号は、磁気記録再生装置１１１に出力され、ここで磁気テープ等の磁気記録媒体に記録される。記録媒体としては、半導体メモリや光ディスク等、他のものを用いてもよい。

また、増幅器１１０で増幅されたテレビ信号は、ＬＣＤ表示回路１１４にも送られ、ＬＣＤ１１５に撮影画像として表示される。なお、ＬＣＤ１１５には、撮影モードや撮影状態、警告等を撮影者に知らせる画像も表示される。このような画像は、カメラマイクロコンピュータ１１６がキャラクタジェネレータ１１３を制御して、ここからの出力信号をＬＣＤ表示回路１１４でテレビ信号にミックスすることで、撮影画像に重畳して表示される。

一方、カメラ信号処理回路１０８に入力された撮像信号を、同時に内部メモリを使って圧縮処理した後、カードメディア等の静止画記録媒体１１２に記録することもできる。

また、カメラ信号処理回路１０８に入力された撮像信号は、焦点情報生成手段としてのＡＦ信号処理回路１０９へも入力される。ＡＦ信号処理回路１０９で生成されたＡＦ評価値信号（焦点信号）は、カメラマイクロコンピュータ１１６との通信によりデータとして読み出される。

また、カメラマイクロコンピュータ１１６は、ズームスイッチ１３０およびＡＦスイッチ１３１の状態を読み込み、さらにフォトスイッチ１３４の状態も検出する。

フォトスイッチ１３４が半押しの状態では、ＡＦによる合焦動作が開始され、合焦状態にてフォーカスロックされる。さらに、全押し（深押し）状態では、合焦非合焦に関わらずフォーカスロックして、カメラ信号処理回路１０８内のメモリ（不図示）に画像を取り込み、磁気テープや静止画記録媒体１１２に静止画記録を行う。

なお、カメラマイクロコンピュータ１１６は、モードスイッチ１３３の状態に応じて動画撮影モードか静止画撮影モードかを判別し、カメラ信号処理回路１０８を介して磁気記録再生装置１１１や静止画記録媒体１１２を制御する。これにより記録媒体に適したテレビ信号をこれに供給したり、モードスイッチ１３３が再生モードにセットされている場合には磁気記録再生装置１１１や静止画記録媒体１１２からこれらに記録されたテレビ信号の再生制御を行う。

カメラマイクロコンピュータ１１６内のコンピュータズームユニット（制御手段）１１９は、ＡＦスイッチ１３１がオフで、ズームスイッチ１３０が操作されているときは、コンピュータズームユニット１１９内のプログラムによってズームモータドライバ１２２に対し、ズームレンズユニット１０２をズームスイッチ１３０の操作されている方向に対応したテレまたはワイド方向に駆動するための信号を出力する。ズームモータドライバ１２２はこの信号を受けて、ズームモータ１２１を介してズームレンズユニット１０２を該方向に駆動する。またこのとき、コンピュータズームユニット１１９は、カムデータメモリ１２０に予め記憶されたレンズカムデータ（図８に示したような複数の被写体距離に応じた代表軌跡のデータや軌跡パラメタのデータ）に基づいて、フォーカスモータドライバ１２６を介してフォーカスモータ１２５を駆動し、変倍に伴う像面移動を補正するようフォーカスレンズユニット１０６を駆動する。

また、カメラマイクロコンピュータ１１６内のＡＦ制御ユニット１１７は、ＡＦスイッチ１３１がオンで、ズームスイッチ１３０が操作されているときは、合焦状態を保ち続けつつ変倍動作を行う必要があるので、コンピュータズームユニット１１９が、内部プログラムにより、カムデータユニット１２０に記憶されたレンズカムデータのみならず、ＡＦ信号処理回路１０９から送られてくるＡＦ評価値信号や被写体距離検出回路１２７からの出力から得られた被写体（合焦対象物）までの距離情報とに基づいて、ズームレンズユニット１０２およびフォーカスレンズユニット１０５を駆動する。

なお、被写体距離検出回路１２７からの出力信号は、カメラマイクロコンピュータ１１６内の距離情報処理部１２８で演算処理され、被写体距離情報としてコンピュータズームユニット１１９に出力される。

また、ＡＦスイッチ１３１がオンで、ズームスイッチ１３０が操作されていないときは、ＡＦ制御ユニット１１７は、ＡＦ信号処理回路１０９から送られてきたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスレンズ１０５を駆動するようフォーカスモータドライバ１２６に信号を出力し、フォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズレンズユニット１０５を駆動する。これにより、自動焦点調節動作が行われる。

ここで、被写体距離検出回路１２７は、アクティブセンサを用いた三角測距方式で被写体までの距離を測定し、その測定結果である距離情報を出力する。この場合のアクティブセンサとしては、コンパクトカメラによく使用される赤外線センサを用いることができる。

なお、本実施形態では三角測距方式で距離検出を行う場合を例として説明するが、本発明における距離検出手段としてはこれ以外のものを用いることができる。例えば、ＴＴＬ位相差検出方式による距離検出を行ってもよい。この場合、撮影レンズの射出瞳を通ってきた光を分割する素子（ハーフプリズム又はハーフミラー）を設け、該素子から射出した光をサブミラーや結像レンズを介して少なくとも２つのラインセンサへと導き、これらラインセンサの出力の相関を取って、これら出力のずれ方向およびずれ量を検出し、これら検出結果から被写体までの距離を求める。

三角測距および位相差検出方式による距離演算の原理図をそれぞれ図１４および１５に示す。図１４において、２０１は被写体、２０２は第１の光路用の結像レンズ、２０３は第１の光路用のラインセンサ、２０４は第２の光路用の結像レンズ、２０５は第２の光路用のラインセンサである。両ラインセンサ２０３，２０４は基線長Ｂだけ離れて設置されている。被写体２０１からの光のうち、結像レンズ２０２によって第１の光路を通った光がラインセンサ２０３上に結像し、結像レンズ２０４によって第２の光路を通った光がラインセンサ２０５上に結像する。ここで、第１と第２の光路を通って結像した２つの被写体像を受けたラインセンサ２０３，２０５から読み出した信号の例を示したものが図１５である。２つのラインセンサは基線長Ｂだけ離れているため、図１５から分かるように、被写体像信号は画素数Ｘだけずれたものとなる。そこで２つの信号の相関を、画素をずらしながら演算し、相関が最大になる画素ずらし量を求めることでＸが演算できる。このＸと基線長Ｂ、および結像用レンズ２０２，２０４の焦点距離ｆより、三角測量の原理で被写体までの距離Ｌが、Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘにより求められる。

さらに、距離検出手段として、超音波センサを用いてその伝搬速度を測定して被写体までの距離を検出する方法も採用することができる。

被写体距離検出回路１２７からの距離情報は、距離情報処理部１２８に送られる。距離情報処理部１２８では、以下の３種類の処理を行っている。

１．現在のズームレンズユニット１０２およびフォーカスレンズユニット１０５の位置が、図８上のどの距離のカム軌跡上の対応するかを算出する。カム軌跡の算出は、例えば、図３の処理Ｓ４０１で説明したように、現在のレンズユニット位置を基に、軌跡パラメタα、β、γなりの、図１１の列方向のγ列とγ＋１列のカム軌跡をα／βの比率に内分する仮想的なカム軌跡が被写体距離として、何ｍに相当するのかを出力する。軌跡パラメタα、β、γと、被写体距離とは、所定の相関テーブルデータで変換され、主被写体の実距離が出力できるようになっている。

２．被写体距離検出回路１２７からの被写体の実距離を、上記１の相関テーブルの逆変換を行うことで、軌跡パラメタα、β、γで表現される図８上のカム軌跡を求める。このとき、相関テーブルの逆変換処理は、図８のカム軌跡が収束しているワイド側のデータは使用せず、軌跡が分散している、出来るだけテレ側のデータを用いて行われ、最も分解能の高い軌跡パラメタが得られるようにしている。

３．上記１．２の実距離差と差分方向を算出する。

これら１，２，３の処理の内、上記２の処理により、被写体距離検出回路１２７で検出された検出距離に相当するカム軌跡データの特定が行える。

一方、カメラマイコン１１６は、露出制御も行う。カメラマイコン１１６は、カメラ信号処理回路１０８で生成されたテレビ信号の輝度レベルを参照し、輝度レベルが露出に適正となるようアイリスドライバ１２４を制御してＩＧメータ１２３を駆動し、絞り１０３の開口を制御する。絞り１０３の開口量は、アイリスエンコーダ１２９により検出され、絞り１０３のフィードバック制御が行われる。また、絞り１０３のみでは適正な露出制御ができない場合には、撮像素子１０６の露光時間をタイミングジェネレータ（ＴＧ）１３２により制御し、高速シャッターから所謂スローシャッターと呼ばれる長時間露光まで対応する。さらに、低照度下での撮影など露出が不足する際には、増幅器１０７を通じてテレビ信号のゲインを制御する。

撮影者は、メニュースイッチユニット１３５を操作することで、撮影条件に適した撮影モードやカメラの機能切換えをマニュアル操作できる。

次に、ズーミング動作時のアルゴリズムを図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。本実施例では、カメラマイクロコンピュータ１１６内のコンピュータズームユニット１１９が、前述した各動作フロー（プログラム）を含めて、以下に説明する動作フローの処理を実行する。なお、図２Ａおよび２Ｂにおいて、同じ丸囲み数字が付された部分は互いにつながっている。

また、本実施例では、被写体距離検出回路１２７より得られる距離情報に応じて、追従すべきカム軌跡を特定（生成）し、ズーミング動作を行う。図３の動作フローは、距離情報を用いて、追従すべきカム軌跡であるズームトラッキングカーブを精度良く特定（生成）しながらズーミング動作する方法の例である。特にこの方法は、ズーミング動作の開始時における像ぼけの低減や、ズーミング中にフォーカスレンズユニット１０５が合焦カム軌跡から外れた場合の像ぼけのリカバリングに有効である。

図２Ａおよび図２Ｂは、本実施例において、先に説明した図６のＳ７０５で行われる処理であり、図３と同様な処理（ステップ）については、同一符号を付して説明を省略する。

Ｓ４００では、ズーム動作時のズーム速度を決定する。Ｓ４０１では、現在のズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置から、撮影している主被写体が、図８のカム軌跡上でどの位置に相当するのかを決定する。ここでは、図８に示す代表軌跡を離散的データとして記憶しているカム軌跡データテーブル（図１１）を基にした補間処理により、仮想的なカム軌跡も含め、現在のズームレンズ、フォーカスレンズ位置が存在しているカム軌跡、つまりは該カム軌跡に対応した被写体距離を３つの軌跡パラメタα、β、γとして算出し、ＲＡＭなどのメモリ領域に記憶する。この処理は、先に図４を用いて説明した処理と同じである。

Ｓ３００では、算出した軌跡パラメタα、β、γを、一旦α_now、β_now、γ_nowとして保存し、且つ軌跡パラメタα、β、γが、実際の被写体距離（推定距離）では何ｍになるのかを算出する。軌跡パラメタと推定距離の相関は、予め代表的な被写体距離のカムカーブ形状が均一な範囲で、推定距離と軌跡パラメタとの相関をテーブルデータ化しておき、軌跡パラメタを入力として算出することができる。カムカーブ形状が変化する被写体距離では、別の相関関係を表すルックアップテーブルとし、これらテーブルを複数持つことで、全てのズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置毎に推定距離Ｂが得られる。

次に、Ｓ３０１では、被写体距離検出回路１２７からの出力を得る。そして、被写体距離検出回路１２７の出力が示す撮影被写体までの距離（実距離）Ａと、Ｓ３００で現在のレンズ位置より求めた推定距離Ｂとを比較し、実距離Ａが推定距離Ｂに比べて近距離側（至近方向）なのか、遠距離側（無限遠方向）なのかを確認する。

次に、Ｓ３０２では、「ＡＦ補正フラグ」がセット状態か否かを判別する。セット状態であれば、Ｓ３０３に進み、後述するＳ３１１において決定される軌跡パラメタα_AF、β_AF、γ_AF をそれぞれ、α、β、γに設定（メモリに格納）する。ここで、軌跡パラメタα_AF、β_AF、γ_AF は、フォーカスレンズユニット１０５のジグザグ動作を行いながらＡＦ評価信号の変化を検出して、図１２（Ａ）のピークレベル１３０１となったときのカム軌跡パラメタである。つまり、ジグザグ動作を行いつつ、ＡＦ評価信号のピークレベルが検出されたカム軌跡情報そのものであり、真の合焦カム軌跡とマイコン１１６が認識したカム軌跡とを表現している。

こうしてＳ３０３で更新された軌跡パラメタα、β、γは、ＡＦ評価信号に基づいて再特定されたカム軌跡を表し、以下連続するズーミング動作で、繰り返しカム軌跡の再特定を行い続けることで、結果的にフォーカスレンズユニット１０５に真の合焦カム軌跡をトレース（追従）させることができる。
に制御する。

一方、Ｓ３０２で、「補正フラグ」がクリアであった場合は、Ｓ３００で既に決定している、被写体距離検出回路１２７による距離情報を基に特定された軌跡パラメタα、β、γを保持し、該軌跡パラメタα、β、γにより特定されるカム軌跡をトレースするようにフォーカスレンズ１０５を制御する。

ここで、「補正フラグ」は、後述するＡＦ評価信号によって追従すべきカム軌跡が再特定されたか否かを表すフラグであり、一旦セットされると（追従カム軌跡が再特定されると）、ズーミング方向の切り換えやズーミング動作が停止されない限りクリアされることはない。再特定されたカム軌跡の情報（α、β、γ）は、ＡＦ評価信号の検出結果に基づいて連続的に再特定（更新）され、カム軌跡が分散する焦点距離となると、合焦軌跡に特定されることになる。

以下、図３と同様な処理を行う。Ｓ４０２では、１垂直同期時間後にズームレンズ１０２が到達している位置（現在位置からの移動先の位置）Ｚ_ｘ’を算出する。Ｓ４００で決定されたズーム速度をＺ_sｐ (pps) とすると、１垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚ_ｘ’は前述の（７）式で与えられる。ここで、ｐｐsはズームモータ１２１であるステッピングモータの回転速度を表す単位で、１秒間当たりの回転ステップ量（１ステップ＝１パルス）を示している。（７）式の符号は、ズームレンズ１０２の移動方向によってそれぞれ、テレ方向なら＋、ワイド方向なら−としている。

Ｚ_ｘ’＝Ｚ_ｘ±Ｚ_sｐ／垂直同期周波数 …（７）
次に、Ｓ４０３で、Ｚ_ｘ’がどのズームエリアｖ’に存在するのかを判別する。Ｓ４０３は、図５に示した処理と同様な処理であり、図５におけるＺ_ｘ をＺ_ｘ’にｖをｖ’に置き換えたものである。

次に、Ｓ４０４で、１垂直同期時間（１Ｖ）後のズームレンズ位置Ｚ_ｘ’がズームエリアの境界上に存在しているかどうかを判別し、境界フラグ＝０ならば境界上にいないとして、Ｓ４０５からの処理に進む。Ｓ４０５では、Ｚ_ｋ にＺ_(ｖ')をセットし、Ｚ_ｋ−１ にＺ_(ｖ'−１) をセットする。

次に、Ｓ４０６では、図４に示す処理により、被写体距離γが特定された４つのテーブルデータＡ_{（γ，ｖ’−１）}、Ａ_{（γ，ｖ’）}、Ａ_{（γ＋１，ｖ’−１）}、Ａ_{（γ＋１，ｖ’）}を読み出し、Ｓ４０７では、上述した（２），（３）式からａ_ｘ’，ｂ_ｘ’を算出する。

一方、Ｓ４０３でＹｅｓと判断された場合には、Ｓ４０８で被写体距離γでのズームエリアｖ’に対するフォーカスレンズ位置Ａ_(γ,v')およびＡ_(γ+1,v')を呼び出し、それぞれａ_ｘ’，ｂ_ｘ’としてメモリする。そして、Ｓ４０９では、ズームレンズ位置がＺ_ｘ’に達したときのフォーカスレンズ１０５の合焦位置（目標位置）ｐ_ｘ’を算出する。（１）式を用いて１垂直同期時間後のフォーカスレンズ１０５の目標位置は（８）式の様に表せる。

ｐ_ｘ’＝（ｂ_ｘ’−ａ_ｘ’）×α／β＋ａ_ｘ’ …（８）
したがって、目標位置と現在のフォーカスレンズ位置との差は、
ΔＦ＝（ｂ_ｘ’−ａ_ｘ’）×α／β＋ａ_ｘ’−ｐ_ｘ
となる。

次に、Ｓ４１０では、フォーカス標準移動速度Ｖ_ｆ０を算出する。Ｖ_ｆ０はフォーカスレンズ位置差ΔＦを、この距離を移動するのに要するズームレンズユニット１０２の移動時間で除算して得られる。

そして本処理を終了して、図６のＳ７０６に進み、ズーミング動作中であれば、Ｓ４１０で決定したフォーカス速度で、該フォーカス速度の符号方向（至近方向を正、無限遠方向を負とする）に移動し、コンペンセータ動作が行われる。

Ｓ４１１では、各種パラメタの初期値化を行う。ここでは、以後の処理で用いる「反転フラグ」のクリアを行う。Ｓ４１２では、Ｓ４１０で得たフォーカス標準移動速度Ｖｆ０ から、ジグザグ動作用の補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ− を算出する。ここで、補正量パラメタδおよび補正速度Ｖ_ｆ＋，Ｖ_ｆ−は、図１３を用いて前述したように、（９）〜（１２）式を用いて算出される。

Ｓ４１３では、図６に示したＳ７０３で得られたズームスイッチ１３０の操作状態を示す情報に応じて、ズーミング中かどうかを判断する。ＹｅｓならばＳ４１６からの処理を行う。Ｎｏと判断したときは、Ｓ３１３で「ズームフラグ」および「補正フラグ」をクリアして、次回のワイドからテレ方向のズーミング動作の準備をする。そしてＳ４１４では、ＡＦ評価信号レベルの現在値から任意の定数μを減算した値をＴＨ１（図１２（Ａ）に１３０２で示したレベル）とし、前述した補正方向のベクトルの切換基準（ジグザグ動作の切換基準）となるＡＦ評価信号レベルを決定する。このＴＨ１は、ズーミングの開始直前に決まることになり、この値が図１２（ａ）の１３０２のレベルである。

次に、Ｓ４１５では、「補正フラグ」をクリアし、本処理を抜ける。ここで「補正フラグ」とは、前述したように、カム軌跡の追従状態が正方向の補正がかかった状態（補正フラグ＝１）なのか、負方向の補正がかかった状態（補正フラグ＝０）であるのかを示すフラグである。

Ｓ４１３でズームミング中と判断すると、Ｓ４１４で、ズーミング方向がワイドからテレ方向であるか否かを判別する。ＮｏならばＳ３１３と同様に、「ズームフラグ」および「補正フラグ」をクリアして、次回のワイドからテレ方向のズーミング動作の準備を行う（Ｓ３１２）。そして、Ｓ４１９で、Ｖ_ｆ＋＝０，Ｖ_ｆ−＝０とし、Ｓ４２０からの処理を行ってジグザグ駆動を実質行わない。

Ｓ４１３でＹｅｓならば、Ｓ３０４で、「ズームフラグ」がクリア状態かどうかを判別する。クリアの場合、今回初めてワイドからテレ方向にズームされた場合であるので、Ｓ３０５へ進み、「ズームフラグ」をセットし、さらにＳ３０６で、ズームスタート時のＡＦ評価信号の検出結果に基づくジグザグ動作の補正方向（フォーカスレンズユニット１０５の駆動開始方向）を、主被写体の物体距離方向に正しく合わせるべく、被写体距離検出回路１２７の出力から得た距離情報が、現在のフォーカスレンズ位置に対応する距離に比べて、至近方向なのか無限遠方向なのかを判別する。

ここで、Ｓ３０６の処理は、Ｓ３００で決定したレンズ位置に基づく推定距離Ｂと、Ｓ３０１で決定した被写体距離検出回路１２７の出力に基づく実距離Ａとの関係を判定するものである。実距離Ａのほうが推定距離Ｂよりも近距離側、つまりは至近方向であった場合にはＳ４２４に進み、ジグザグ動作正の補正方向を至近方向から開始する。Ｓ３０６でＮｏ、つまりは実距離Ａが推定距離Ｂよりも遠距離側にある場合には、無限遠方向から補正動作を開始するためにＳ４２３に進む。

このように、本実施例では、ズーミングの開始時に、ＡＦ評価信号を用いたカム軌跡の特定動作のための補正方向を、フォーカスレンズユニット１０５の位置に対応する距離（推定距離Ｂ）が、被写体距離検出回路１２７の出力に基づく距離（実距離Ａ）に近づくように設定する、すなわちフォーカスレンズユニット１０５の駆動方向に関して重み付け設定を行うことを第１の特徴とする。

このような動作を行わせることで、特にカム軌跡の間隔が詰まっているワイド側からズーミングを開始する際に、ジグザグ動作におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動開始方向が合焦カム軌跡のある方向とは逆方向となってしまうために生ずる、合焦軌跡からの位置ずれが小さくても焦点深度が浅いために像ぼけが目立つという現象を回避するすることが可能となる。したがって、ワイド側で合焦カム軌跡の方向とフォーカスレンズユニット１０５の駆動方向（補正方向）とが逆方向となった場合に、様々な被写体距離の物体の像が同時にぼけてしまい撮影画像の品位が悪くなるという問題の発生を未然に防ぐことができる。

Ｓ３０４に戻って説明を続ける。Ｓ３０６で一旦「ズームフラグ」がセットされると、次回からのＳ３０４での判別結果（ズームフラグ＝１）によってＳ３０７に進む。Ｓ３０７では、Ｓ３０６と同様に、被写体距離検出回路１２７の出力に基づく距離情報（実距離Ａ）が、推定距離Ｂより至近方向かどうかを判別する。Ｙｅｓならばジグザグ動作を至近方向優先に重み付けすべく、Ｓ３０９でＶ_f+を２倍の値に設定する。一方、Ｓ３０７でＮｏである場合には、Ｓ３０８に進み、Ｖ_f-を２倍して重み付けをする。これは、検出した実距離Ａに基づいて（実距離Ａと推定距離Ｂとの関係に応じて）、ＡＦ評価信号を用いたカム軌跡の再特定のための補正動作に重み付けをするという本実施例の第２の特徴である。

この重み付け補正処理により、例えば、ＡＦ評価信号の変化に基づいてカム軌跡を特定する際に、ＡＦ評価信号が像ぼけ状態によって変化するだけでなく、被写体の絵柄の変化によっても変化することから、補正方向の切り換えを間違えてしまうという問題（再び正しい軌跡に戻るまでに長時間像ぼけが続いたり、像ぼけを引きずったままテレ端まで行き着いたりする問題）を回避できる。

本実施例では、重み付け処理の一例として、検出した実距離Ａに基づいて、補正処理におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動速度（補正速度）を２倍にする場合について説明したが、本発明ではこれに限らない。

例えば、検出した実距離Ａとレンズ位置に基づく推定距離Ｂとの差分とその方向に応じて、補正速度の重み付け比率を変化させてもよい。

また、実距離Ａに近づく方向への補正速度を増加させるのではなく、逆方向への補正速度を減らすようにしてもよい。

また、図１２（Ａ）に示した、補正方向を切り換える条件としてのＡＦ評価値の切り換えレベル（ＴＨ１）１３０２を、実距離Ａに対応するフォーカスレンズ位置に近づく方向には該レベル１３０２を低く設定し、実距離Ａに対応するフォーカスレンズ位置から離れる補正方向には該レベル１３０２を高く設定して、実距離Ａに対応するフォーカスレンズ位置に近づく方向への補正動作の頻度が増加するようにしてもよい。

こうして、検出した距離情報に基づいてジグザグ動作の重み付け処理をズーム動作中に行いながら、Ｓ４１７以降の処理を行うことでジグザグ動作を実行する。まずＳ４１７で現在のＡＦ評価信号レベルがＴＨ１より小さいか否かを判別する。Ｙｅｓならば、現在のＡＦ評価信号レベルが図１２（Ａ）のＴＨ１（１３０２）のレベルを下回ったので、補正方向の切り換えを行うためにＳ４１８で反転フラグをセットする。

Ｓ４２０では、反転フラグ＝１かどうかを判別し、ＹｅｓならばＳ４２１に進み、補正フラグが１か否かを判別する。Ｓ４２１でＮｏならば、Ｓ４２４に進み、補正フラグに１（正方向の補正状態）をセットし、（４）式により、
フォーカス速度Ｖ_ｆ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ＋（但し、Ｖ_ｆ＋≧０）
とする。

一方、Ｓ４２１でＹｅｓならば、Ｓ４２１３に進み、補正フラグに０（負方向の補正状態）をセットし、（５）式により、
フォーカス速度Ｖ_ｆ＝Ｖ_ｆ０＋Ｖ_ｆ−（但し、Ｖ_ｆ−≦０）
とする。

Ｓ４２０でＮｏと判断された場合は、Ｓ４２２で補正フラグが１であるか否かを判別し、ＹｅｓならＳ４２４へ、ＮｏならＳ４２３へ進む。

本処理の終了後、図６に示したＳ７０６で、動作モードに応じて、フォーカスレンズ１０５およびズームレンズ１０２の駆動方向と駆動速度が選択される。

ズーミング動作の場合、ここでは、Ｓ４２３又はＳ４２４で求めたフォーカス速度Ｖｆ が正であるのか負であるのかによって、フォーカスレンズ１０５の駆動方向をそれぞれ、至近方向又は無限方向に設定する。このようにしてフォーカスレンズ１０５のジグザグ駆動を行いながらトレースすべきカム軌跡の再特定を行う。

ジグザグ駆動を行いながらＳ４１７からＳ４２４の処理で、ＴＶ−ＡＦにおけるＡＦ評価信号が、図１２（Ａ）に示したピークレベル１３０１になったことが検出される。Ｓ４１７でＮｏのときは、Ｓ３１０でピークレベル１３０１が検出されたか否かを判別する。ピークレベルが検出された場合には、Ｓ３１１で、「補正フラグ＝１」および軌跡パラメタの現在値をＴＶ−ＡＦによる再特定軌跡パラメタとして、
α_AF←α_now、β_AF←β_now、γ_AF←γ_now
とセットする。そして、次回のＳ３０２では「補正フラグ＝１」と判別されるので、Ｓ３０３で、特定カム軌跡が更新される。

今回、Ｓ３０３で更新され再特定された軌跡パラメタは、ズーミング動作が停止したり、ズーミング方向が逆転したりしない限り、新たにピークレベルが検出されるごとに（Ｓ３１０）、Ｓ３１１でα_AF、β_AF、γ_AFの更新を繰り返しつつ、ズーミング動作中に最適なカム軌跡が随時更新される。

なお、Ｓ３１０でＡＦ評価値レベルがピークレベルになったことが検出されない場合には、そのままＳ４２０に進み、ジグザグ動作による補正方向の切り換えを行わずに、前回決定済の補正方向に補正しながらフォーカスレンズ１０５を駆動する。

以上のように本実施例によれば、ジグザグ動作におけるフォーカスレンズユニット１０５の駆動開始方向に関して、検出した距離情報に基づく重み付け設定がなされるのでジグザグ動作時における像ぼけの発生を抑制することができる。

しかも、ズーミング動作中に、主被写体は距離が変動する可能性もあるが、本実施例では、検出距離に対応するフォーカスレンズ位置に近づく方向への駆動や駆動速度に対して重み付けがなされるので、カム軌跡の乗り写りを迅速かつ円滑に行える。さらに、ＡＦ評価信号による補正動作で仮に追従すべき正しいカム軌跡から離れる方向に誤ってフォーカスレンズユニット１０５が駆動されている際にも、像ぼけの発生を低減しつつ、正しいカム軌跡にスムーズに戻ることが可能となる。

また、本実施例の手法を用いることで、ＴＶ−ＡＦ信号（ＡＦ評価信号）に基づく追従カム軌跡の特定精度を向上させることができる。このため、被写体距離検出回路１２７の検出精度をある程度粗くすることが可能となり、被写体距離検出回路１２７を小型で安価なタイプを選定することが可能となる。

本発明の実施例であるビデオカメラの構成を示すブロック図。 実施例のビデオカメラにおける動作を示すフローチャート。 実施例のビデオカメラにおける動作を示すフローチャート。 本発明の前提技術を示すフローチャート。 本発明の前提技術を示すフローチャート。 本発明の前提技術を示すフローチャート。 本発明の前提技術を示すフローチャート。 従来の撮影光学系の構成を示す概略図。 被写体距離に応じた合焦軌跡を示す概念図。 合焦軌跡を説明する図。 ズームレンズの移動方向の内挿方法を説明するための図。 合焦軌跡のデータテーブルの例を示す図。 （Ａ），（Ｂ）とも本発明の前提技術を示す概念図。 本発明の前提技術を示す概念図。 三角測距法を説明するための図。 位相差検出による距離測定方法を説明するための図。

符号の説明

１０２ ズームレンズユニット
１０５ フォーカスレンズユニット
１０６ 撮像素子
１１６ カメラマイクロコンピュータ
１１７ ＡＦ制御ユニット
１２０ カムデータメモリ
１２７ 被写体距離検出回路

Claims (24)

1. 変倍用の第１レンズユニットの移動に際して、像面移動を補正するために第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御装置であって、
   所定の合焦距離に対して作成された、前記第１のレンズユニットの位置に応じた前記第２レンズユニットの位置を示すデータを記憶した記憶手段と、
   該データに基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御するための情報を生成し、該情報に基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、
   合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段とを有し、
   前記制御手段は、前記情報を生成するために前記第２レンズユニットの駆動を制御し、該駆動制御に関して前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とするレンズ制御装置。
2. 前記情報は、前記第１レンズユニットに対する前記第２レンズユニットの位置を表す軌跡情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
3. 前記制御手段は、前記第２レンズユニットの駆動方向に関して、前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記第２レンズユニットの駆動を開始する際の駆動方向を、前記距離検出手段による検出距離に応じた方向に設定することを特徴とする請求項３に記載のレンズ制御装置。
5. 前記制御手段は、前記第２レンズユニットの駆動速度に関して、前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ制御装置。
6. 前記制御手段は、前記距離検出手段による検出距離に応じた方向への前記第２レンズユニットの駆動速度を、その反対方向への駆動速度よりも速い速度に設定することを特徴とする請求項５に記載のレンズ制御装置。
7. 前記制御手段は、前記情報を生成するために前記第２レンズユニットをその駆動条件を切り換えながら駆動し、該駆動条件を切り換えるための条件に関して、前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ制御装置。
8. 前記制御手段は、前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点信号を用いて前記情報を生成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のレンズ制御装置。
9. 前記制御手段は、前記生成された情報を基準として前記第２レンズユニットを駆動することにより、新たな前記情報を生成する再生成処理を行い、
   前記距離検出手段による検出結果に基づいて、前記再生成処理における前記第２レンズユニットの駆動制御に関して前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のレンズ制御装置。
10. 前記制御手段は、前記データと前記距離検出手段による検出結果に基づいて前記情報を生成し、前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点信号を用いて前記再生成処理を行うことを特徴とする請求項９に記載のレンズ制御装置。
11. 前記制御手段は、前記再生成処理において、前記焦点信号が最も合焦した状態を示す位置に向かって前記第２レンズユニットが移動するように、前記第２レンズユニットをその駆動条件を切り換えながら駆動し、該駆動条件を切り換えるための前記焦点信号の条件に関して、前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ制御装置。
12. 前記第１および第２レンズユニットを含む光学系と、請求項１から１１のいずれか１つに記載のレンズ制御装置とを備えたことを特徴とする光学機器。
13. 前記光学系により形成された光学像を光電変換する撮像手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
14. 変倍用の第１レンズユニットの移動に際して、像面移動を補正するために第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御方法であって、
    所定の合焦距離に対して作成された、前記第１のレンズユニットの位置に応じた前記第２レンズユニットの位置を示すデータを記憶手段に記憶させるステップと、
    前記データに基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御するための情報を生成し、該情報に基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御する制御ステップと、
    合焦対象物までの距離を検出するステップとを有し、
    前記制御ステップにおいて、前記情報を生成するために前記第２レンズユニットの駆動を制御し、該駆動制御に関して、前記検出された距離に基づく重み付けを行うことを特徴とするレンズ制御方法。
15. 前記情報は、前記第１レンズユニットに対する前記第２レンズユニットの位置を表す軌跡情報であることを特徴とする請求項１４に記載のレンズ制御方法。
16. 前記制御ステップにおいて、前記情報生成のための前記第２レンズユニットの駆動方向に関して、前記検出された距離に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のレンズ制御方法。
17. 前記制御ステップにおいて、前記第２レンズユニットの駆動を開始する際の駆動方向を、前記検出された距離に応じた方向に設定することを特徴とする請求項１６に記載のレンズ制御方法。
18. 前記制御ステップにおいて、前記情報生成のための前記第２レンズユニットの駆動速度に関して、前記検出された距離に基づく重み付けを行うこと特徴とする請求項１４又は１５に記載のレンズ制御方法。
19. 前記制御ステップにおいて、前記検出された距離に応じた方向への前記第２レンズユニットの駆動速度を、その反対方向への駆動速度よりも速い速度に設定することを特徴とする請求項１７に記載のレンズ制御方法。
20. 前記制御ステップにおいて、前記情報を生成するために前記第２レンズユニットをその駆動条件を切り換えながら駆動し、該駆動条件を切り換えるための条件に関して、前記検出された距離に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のレンズ制御方法。
21. 前記制御ステップにおいて、前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点信号を用いて前記情報を生成することを特徴とする請求項１４から２０のいずれか１つに記載のレンズ制御方法。
22. 前記制御ステップにおいて、前記生成された情報を基準として前記第２レンズユニットを駆動することにより、新たな前記情報を生成する再生成処理を行い、
    前記再生成処理における前記第２レンズユニットの駆動制御に関して前記距離検出手段による検出結果に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項１４から２０のいずれか１つに記載のレンズ制御方法。
23. 前記制御ステップにおいて、前記データと前記検出された距離に基づいて前記情報を生成し、前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点信号を用いて前記再生成処理を行うことを特徴とする請求項２２に記載のレンズ制御装置。
24. 前記再生成処理において、前記焦点信号が最も合焦した状態を示す位置に向かって前記第２レンズユニットが移動するように、前記第２レンズユニットをその駆動条件を切り換えながら駆動し、該駆動条件を切り換えるための前記焦点信号の条件に関して、前記検出された距離に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項２３に記載のレンズ制御方法。
    
    

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