JP2005326771A - レンズ装置の駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 マニュアル操作等による高速ズーム時でもピントのずれを抑える。
【解決手段】 変倍のために移動する第1レンズユニット102と該変倍に伴って移動する第2レンズユニット104とを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを複数記憶したメモリ122と、第1レンズユニットの移動中におけるレンズ装置の焦点状態の変化を検出し、該検出結果に応じて複数のトラッキングデータのうち使用するトラッキングデータを変更する制御手段120とを有する。制御手段は、使用するトラッキングデータを変更した際に該変更の方向を記憶し、その後は該記憶した方向に基づいて使用するトラッキングデータを変更する。
【選択図】 図1
【解決手段】 変倍のために移動する第1レンズユニット102と該変倍に伴って移動する第2レンズユニット104とを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを複数記憶したメモリ122と、第1レンズユニットの移動中におけるレンズ装置の焦点状態の変化を検出し、該検出結果に応じて複数のトラッキングデータのうち使用するトラッキングデータを変更する制御手段120とを有する。制御手段は、使用するトラッキングデータを変更した際に該変更の方向を記憶し、その後は該記憶した方向に基づいて使用するトラッキングデータを変更する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、変倍に伴う像面変動を補正するためにレンズユニットの駆動を制御するレンズ装置の駆動制御装置に関するものである。
従来、民生用のズームレンズ装置においては、ズーム操作に対する変倍レンズユニットの移動速度(ズーム速度)が、フォーカスレンズユニットのオートフォーカス(AF)動作やトラッキングデータ(変倍レンズユニットの移動に対して像面位置を略一定に維持するためのフォーカスレンズの位置を示すデータ)に追従可能な速度に制限されている。すなわち、フォーカスレンズの制御可能な移動速度によって変倍レンズユニットの最大移動速度が決められている。
したがって、同じズーム速度の指令値に対して、実際のズーム速度が、ワイド側では速いが、テレ側にいくにしたがって遅くなる。このため、テレ側において素早いズーミングができない場合が多い。
また、特許文献1には、変倍レンズユニットの移動に伴うフォーカスレンズによる像面変動を補正する方法として、変倍レンズユニットの移動中は、変倍レンズユニットとフォーカスレンズの位置によって決定される基準速度を、被写界深度や焦点状態に応じて補正し、該補正した基準速度に基づいてフォーカスレンズを駆動する方法が開示されている。
特開平5−30402号公報(段落0051〜0070、図2等)
ところで、放送用等の業務用ズームレンズ装置では、民生用とは異なり、ズームに関してマニュアル操作が一般的に行われ、該マニュアルズーム操作によってきわめて高速のズームも可能となっている。言い換えれば、フォーカスレンズユニットによる像面変動の補正制御が追いつく速度の範囲にズーム速度を制限することができない。したがって、高速ズーム時にピントがずれてしまう可能性が高い。
例えば、フォーカスレンズユニットを微小振幅駆動させながら、映像信号から抽出したAF評価値が高くなる位置を探索するAF動作をズーム中継続することによって像面位置を維持する場合、低速ズーム時には良好な像面維持性能を確保できるが、高速ズーム時にはAF評価値の生成、フォーカスレンズユニットの探索駆動および方向判別にある程度の時間を要するので、像面維持性能が低下する。
また、トラッキングデータが複数用意されている場合には、ズーム時にどのトラッキングデータを使用するかを選択するため、第2レンズユニットを現在よりも至近側および無限側に移動させてみて、評価値が高くなる方向のトラッキングデータを探索する。そして、ズーム中の像面変動をより効果的に抑えるために、上記トラッキングデータの探索動作をズーム中に繰り返し行う。しかし、この場合も、AF動作と同様に、トラッキングデータの探索に時間がかかるため、像面維持性能が低下する。
本発明では、マニュアル操作等による高速ズーム時でもピントのずれを抑えることができるようにしたレンズ装置の駆動制御装置を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、1つの観点としての第1の発明は、変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを複数記憶したメモリと、第1レンズユニットの移動中におけるレンズ装置の焦点状態の変化を検出し、該検出結果に応じて複数のトラッキングデータのうち使用するトラッキングデータを変更する制御手段とを有する。そして、該制御手段は、使用するトラッキングデータを変更した際に該変更の方向を記憶し、その後は該記憶した方向に基づいて使用するトラッキングデータを変更する。
また、他の観点としての第2の発明は、変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、第2レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを記憶したメモリと、第1レンズユニットの移動速度を検出する検出手段とを有する。そして、該制御手段は、第1レンズユニットの移動速度が所定速度より低い場合は、合焦状態により近づく位置を探索するよう第2レンズユニットの駆動を制御(AF制御)し、該移動速度が該所定速度より高い場合は、トラッキングデータを使用して第2レンズユニットの駆動を制御する。
さらに、別の観点としの第3の発明は、変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、第2レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを記憶したメモリとを有する。そして、該制御手段は、撮影映像のコントラスト状態を示す評価値が所定値より低い場合は、該評価値がより高くなる位置を探索するよう第2レンズユニットの駆動を制御(AF制御)し、該評価値が該所定値より高い場合は、トラッキングデータを使用して第2レンズユニットの駆動を制御する。
第1の発明によれば、トラッキングデータの変更(乗り換え)をズーム中に繰り返し行う場合に、初回のトラッキングデータの探索動作以降は、前回の変更時に記憶した方向の情報を利用してトラッキングデータを選択するので、トラッキングデータの探索動作の繰り返しが不要となり、素早いトラッキングデータの変更が可能である。したがって、高速ズーム時においても像面維持性能を高くすることができる。
また、第2および第3の発明では、ズーム速度が所定速度より低速である場合又は評価値が所定値より低い場合は、トラッキングデータを用いる場合よりもズーム追従性は低いが像面維持性能は高いAF制御を行い、ズーム速度が所定速度より高速である場合又は評価値が所定値より高い場合は、AF制御に比べてズーム追従性の高いトラッキングデータを用いた像面補正制御を行う。このため、ズーム速度にかかわらず、良好な像面維持性能を確保することができる。
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。
まず、本発明の実施例1において最も特徴的なフォーカスレンズユニットのズーム連動制御について簡単に説明する。なおここでは、変倍のために移動する変倍レンズユニット(以下、ズームレンズユニットという)と、該変倍レンズユニットよりも像面側に配置された、変倍に伴う像面変動を補正するフォーカスレンズユニットとを有するリアフォーカス式のズームレンズを前提として説明する。
また、本実施例において、ズーム連動制御は、ズームレンズユニットの移動速度あるいはズームレンズユニットを操作するマニュアル操作部材の操作速度(以下、これらをズーム速度という)が、後述する第1の基準速度より高い場合に行われる。ズーム速度が第1の基準速度より低い場合は、フォーカスレンズを微小振幅駆動(いわゆるウォブリング)させる等しながらAF評価値がより高くなる位置を探索するAF制御による像面変動補正が行われる。なお、このAF制御は、非ズーム時にも、被写体に対する合焦を得るために実行される。さらに、ズーム速度が第1の基準速度より高い第2の基準速度より高い場合は、ズーム連動制御ではなく、使用するトラッキングカーブを固定して像面変動補正が行われる(以下、これをトラッキングカーブ固定制御という)。
ズーム操作が行われた場合に、フォーカスレンズはトラッキングカーブに乗るようにその位置が制御されるが、所定間隔(制御ルーチン)ごとにAF評価値が参照され、前回のAF評価値と今回のAF評価値の差分が所定の閾値を超えたときは、使用するトラッキングカーブをAF評価値がより高くなる方向のトラッキングカーブに変更する(乗り換える)。これがズーム連動制御である。
なお、ここにいう「方向」とは、後述するように個々のトラッキングカーブに割り当てられた番号の増減方向若しくは至近・無限方向に相当する。
以下、本実施例のより具体的な構成および動作について説明する。図1には、本実施例の撮影システムの構成を示している。該撮影システムは、リアフォーカス式ズームレンズ装置1と、該ズームレンズ装置1に装着されるドライブユニット(駆動制御装置)2と、ズームレンズ装置1が装着される撮影装置(ビデオカメラ又はテレビカメラ)3とにより構成されている。
ズームレンズ装置1には、撮影光学系が搭載されている。撮影光学系は、物体側から順に、固定の前玉レンズユニット101と、変倍用のズームレンズユニット102と、アイリス(IRIS)103と、フォーカシングおよび変倍に伴う像面変動を補正するためのフォーカスレンズユニット104とにより構成されている。また、本実施例では、フォーカスレンズユニット104よりも像面側にエクステンダレンズユニット105が配置されている場合を示しているが、このエクステンダレンズユニット105は必ずしも必要ではない。
カメラ3には、撮影光学系からの光束により形成された被写体像を光電変換するCCDセンサ又はCMOSセンサ等からなる撮像素子106が設けられている。フォーカスレンズユニット104の位置を調節することにより、撮像素子106の受光面に被写体像が合焦状態で結像される。
ズームレンズ装置1には、ズームリング107が取り付けられており、撮影者がこのズームリング107を手動で回転操作することによって、不図示の伝達機構を介してズームレンズユニット102が光軸方向に移動し、マニュアルズームとしての変倍が行われる。
また、ズームレンズ装置1には、IRISリング108が取り付けられており、撮影者がこのIRISリング108を手動で回転操作することにより、不図示の伝達機構を介してアイリス103が開閉方向に駆動され、絞り値の設定が可能となっている。
ドライブユニット2には、コントローラとしてのCPU120が内蔵されている。CPU120は、ドライブユニット2の各種動作の制御やデータ処理を行う。
CPU120は、ドライブユニット2に設けられたズームスイッチ部124からの信号に応じてズーム駆動部110を制御する。ズーム駆動部110は、不図示のモータおよびその駆動回路を有し、CPU120からの制御信号に応じてズームレンズユニット102を駆動する。これにより、サーボズームとしての変倍が可能である。
また、CPU120は、ドライブユニット2に設けられたIRISスイッチ部125からの信号に応じてIRIS駆動部111を制御する。IRIS駆動部111は、不図示のモータおよびその駆動回路を有し、CPU120からの制御信号に応じてアイリス103を駆動する。
さらにCPU120は、ドライブユニット2に設けられたフォーカス電子リング部126からの信号に応じてフォーカス駆動部112を制御する。フォーカス駆動部112は、不図示のモータおよびその駆動回路を有し、CPU120からの制御信号に応じてフォーカスレンズユニット104を駆動する。
また、ドライブユニット2には、不図示のエクステンダレバーの操作に応じて、1倍および2倍のエクステンダレンズユニット105の切り換えを行うエクステンダ操作部113が設けられている。
さらに、CPU120には、タイマ121およびメモリ122が接続されており、CPU120は、これらタイマ121による計時結果やメモリ122内のデータを参照して各種制御のための時間管理や演算処理を行う。
メモリ122には、変倍に伴う像面変動を補正する際に用いられる、ズームレンズユニット102の位置に対するフォーカスレンズユニット104の位置を表すトラッキングカーブがテーブルデータとして予め記憶されている。本実施例では、後述するように、複数のトラッキングカーブがメモリ122に記憶されている。
また、カメラ3においては、撮像素子106の出力信号に対して各種処理が施され、映像信号が生成される。この映像信号は、カメラ3にセットされたビデオテープや半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録される。
一方、ドライブユニット2に設けられたAF評価値生成部114は、カメラ3から映像信号を取り込み、該映像信号の高周波成分を抽出することにより、撮影映像のコントラスト状態を示すAF評価値を生成する。AF評価値は、撮影光学系の焦点状態に対応するものであり、合焦状態に近づくほど高い値を示す。このAF評価値は、AF制御とズーム連動制御の双方に用いられる。
CPU120は、ドライブユニット2に設けられたフォーカスモードスイッチ部123からの信号に応じて、マニュアルフォーカスモードとAFモードとを選択的に設定する。AFモードでは、AF制御によって被写体に対する自動的な焦点調節動作(オートフォーカス)が行われ、マニュアルフォーカスモードでは、撮影者の操作による焦点調節(マニュアルフォーカス)が可能である。
次に、図2を用いてズーム駆動部110についてさらに詳しく説明する。CPU120は、D/A変換器a205を介してモータドライバa204に制御信号を送る。モータドライバa204は、モータa203を駆動し、その出力はクラッチa202およびズームリング107を介して、ズームレンズユニット102に伝達される。
クラッチa202には、レバーa201が接続されている。レバーa201を操作することで、クラッチa202が機械的に又は電気的にオン/オフする。クラッチa202がオンしているときは、モータa203の出力がズームレンズユニット102に伝達されるが、クラッチa202がオフのときは、モータa203の出力はズームレンズユニット102には伝達されない。この状態で、マニュアルズームが可能になる。
また、CPU120は、クラッチa202のオン/オフ状態を読み込み、ズームレンズユニット102のサーボ制御(サーボズーム)が可能かどうかを判断する。すなわち、クラッチa202がオン状態の場合はサーボズームが可能なサーボズームモードとなり、オフ状態の場合はマニュアルズームを可能とするマニュアルズームモードとなる。
さらに、ズームレンズユニット102の位置(以下、ズーム位置という)を検出するためのポテンショメータa206がCPU120に接続されている。ポテンショメータa206は、ズーム位置を直接、ズームレンズユニット102から検出してもよいし、ズームリング107の回転位置を検出することで間接的にズーム位置を検出してもよい。ポテンショメータa206の出力は、A/D変換器a207を介してCPU120に入力される。これにより、CPU120は、ズーム位置を判断(検出)することができ、さらにズーム位置の変化率からズーム速度を検出することができる。
ここで、本実施例において、D/A変換器a205に与える制御信号は16ビットの信号であり、制御信号の値が0でズームレンズユニット102の停止を、正の値でテレ方向へのズーム動作を、負の値でワイド方向へのズーム動作を指示する。また、データ値の絶対値が大きいほど、CPU120はズーム速度を速くする。
また、A/D変換器a207から出力される位置信号も16ビットの信号であり、その値が0のときはズームレンズユニット102がワイド端に位置し、65535のときテレ端に位置することを意味する。
次に、図3を用いて、IRIS駆動部111について説明する。CPU120は、アイリス103の位置指令信号としての制御信号を、D/A変換器b305を介して作動増幅器b308の+側に入力する。作動増幅器b308の出力は、モータドライバb304に入力される。モータドライバb304は、モータb303を駆動し、その出力はクラッチb302およびIRISリング108を介してアイリス103に伝達される。
クラッチb302には、レバーb301が接続されており、レバーb301を操作することで、クラッチb302がオン/オフする。クラッチb302がオンしているときは、モータb303の出力がアイリス103に伝達されるが、クラッチb302がオフのときは、モータb303の出力はアイリス103に伝達されない。この状態で、マニュアルでのアイリス調節を行うことができる。
また、CPU120は、クラッチb302のオン/オフ状態を読み込み、アイリス103がサーボ制御が可能かどうかを判断する。すなわち、クラッチb302がオン状態の場合はアイリス103のサーボ制御が可能なサーボアイリスモードとなり、オフ状態の場合は、アイリス103のマニュアル調節が可能なマニュアルアイリスモードとなる。
さらに、アイリス103の位置を検出するためのポテンショメータb306がCPU120に接続されている。ポテンショメータ306の出力は、作動増幅器b308の−端子に入力される。これにより、サーボアイリスモードにおいて、アイリス103はフィードバック制御される。
また、ポテンショメータb306の出力は、A/D変換器b307を介してCPU120に入力されるため、CPU120によるアイリス103の位置判断(位置検出)が可能となる。
ここで、D/A変換器b305に与えられる制御信号は、16ビットの信号であり、その値が0でアイリス103はクローズし、65535で開放になる。また、A/D変換器bからの位置信号も16ビットの信号であり、アイリス103がクローズの時に位置信号の値は0、開放のときは65535になる。
次に、図4を用いて、フォーカス駆動部112について説明する。CPU120は、フォーカスコントローラc403を介してモータドライバc402に制御信号を送り、ドライバc402はパルスモータ401を駆動する。パルスモータ401の出力は、フォーカス電子リング126を介してフォーカスレンズユニット104に伝達される。
ここで、本実施例では、フォーカスレンズユニット104が所定の原点位置に位置することを検出する原点センサ404が設けられており、原点センサ404の出力に基づいてCPU120がフォーカスレンズユニット104の位置カウンタを初期化することで、その後のフォーカスレンズユニット104の絶対位置制御が可能となる。
フォーカスコントローラc403は、周波数とパルス位置とを設定すると、指定周波数で現在位置から指定位置までパルスモータ401を駆動する。また、周波数を0に設定すると、パルスモータ401は、周波数0を設定した位置で停止する。さらに、CPU120は、任意のタイミングでフォーカスレンズユニット104の位置(以下、フォーカス位置という)を読み出すことができる。
次に、図5を用いて、エクステンダ操作部113について説明する。本実施例では、エクステンダレンズユニット105として1倍のものと2倍のものとを切り換え(挿抜)可能に有しており、エクステンダ操作部113は、レバーd501の操作に応じて上記切り換えを行う。また、エクステンダ操作部113は、現在、撮影光学系内に配置されているエクステンダレンズユニット105が1倍のものか2倍のものかを示す信号をCPU120に出力する。このため、CPU120は、現在のエクステンダレンズユニット105の倍率を検出することができる。
次に、図6を用いて、フォーカスモードスイッチ部123について説明する。CPU120には、フォーカスモード選択スイッチ601が接続されている。フォーカスモード選択スイッチ601の両端はそれぞれ、プルアップ抵抗Ra602とGNDとに接続されているため、フォーカスモード選択スイッチ601のオン/オフ状態をCPU120が検出することができる。フォーカスモード選択スイッチ601がオンしているときはオートフォーカスモード、オフのときはマニュアルフォーカスモードとなる。
次に、図7を用いて、ズームスイッチ部124について説明する。ズームスイッチ部124には、中立復帰タイプのシーソースイッチ(図示せず)が設けられており、該シーソースイッチの操作に応じてポテンショメータRb702の出力電圧が変化する。CPU120は、ポテンショメータRb702の出力電圧をA/D変換器e701を介して取り込む。そして、A/D変換器e701の出力に応じた速度および方向にズームレンズユニット102が駆動されるようズーム駆動部110に制御信号を出力する。なお、A/D変換器e701の出力については後述する。
次に、図8を用いて、IRISスイッチ部125について説明する。IRISスイッチ部125には、不図示のダイヤルが設けられており、このダイヤルの操作に応じてポテンショメータRc802の出力電圧が変化する。CPU120は、A/D変換器f801の出力を取り込むことで、ポテンショメータRc802の出力電圧を検出することができる。ここで、A/D変換器f801からの信号は16ビットの信号であり、信号の値が0の場合はクローズ指令信号、65535の場合は開放指令信号である。そして、CPU120は、A/D変換器f801からの出力に応じた方向にアイリス103が駆動されるようIRIS駆動部111に制御信号を出力する。
次に、図9を用いてフォーカス電子リング部126について説明する。フォーカス電子リング部126には、不図示のフォーカス操作リングが設けられており、該フォーカス操作リングの回転操作に応じて2相パルス発生器902から2相のバルス信号が出力される。カウンタg901は、該2相のパルス信号の位相ずれの方向を検出するとともにパルス数をカウントし、カウント値を示す信号をCPU120に入力する。CPU120は、該カウント値の増減に応じた方向にフォーカスレンズユニット104が駆動されるよう制御信号をフォーカス駆動部112に出力する。
ここで、図10を用いて、2パルス発生器902の出力形式について説明する。図10(a)に示されるように、A相がB相より90度進んだ状態の出力が発生されている場合、カウンタg901はカウントアップをする。また、図10(b)に示されるようにA相がB相より90度遅れている場合は、カウンタg901はカウントダウンをする。
次に、図11を用いてトラッキングカーブについて説明する。トラッキングカーブにおける理論曲線の分解能(つまりは、トラッキングカーブの数)は、テレ端における無限遠(INF)から最至近距離(MOD)までの被写体に対する合焦に必要なフォーカスレンズユニット104の移動量と、焦点深度から求まる最小ステップ幅とで決定される。ここで、パルスモータ401のテレ端における分解能を理論曲線の分解能に合せた場合、ワイド側に行くほどパルスモータ401の分解能は表しきれなくなる。したがって、ズーム位置に依存したパルスモータ401の位置(フォーカスレンズユニット104の位置に相当する)は、理論曲線が存在するパルス位置で近似することになる。このとき、ズーム位置に対するフォーカス位置のデータは、フォーカスレンズユニット104の原点位置を基準としたパルスモータ401の駆動パルス数に換算された値でメモリ122に記憶される。
続いて、図11を用いて、トラッキングカーブ番号とパルスモータ401の駆動パルス数との関係について説明する。例えば、テレ端において、パルスモータ401の分解能はNパルス存在するのに対して、ワイド端においてはパルスモータ401の分解能は3パルス分しかない。このため、ワイド端では、トラッキングカーブ番号1からK−1までは第1パルスの位置、KからN−1までは第2パルスの位置、Nは第3パルスの位置に対応させている。ただし、Kは、K<Nとなるトラッキングカーブ番号である。
このように、パルスモータ401のパルス位置とトラッキングカーブ番号とが1対1の関係にならない場合は、パルスモータ401のパルス位置に対するトラッキングカーブ番号として、そのパルス位置において複数存在するトラッキングカーブ番号のうち一番小さい番号を記憶させる。例えば、あるパルス位置においてトラッキングカーブ番号が10から15まで存在する場合は、トラッキングカーブ番号を10とする。
ここで、本実施例では、最も無限端側のトラッキングカーブの番号を1とし、最も至近端側のトラッキングカーブの番号をNとしたが、最も至近端側のトラッキングカーブの番号を1とし、無限端側のトラッキングカーブの番号をNとしてもよい。
さらに、パルスモータ401のパルス位置に対するトラッキングカーブ番号は、そのパルス位置において複数存在するトラッキングカーブ番号のうち一番大きい番号を記憶させてもよい。例えば、あるパルス位置においてトラッキングカーブ番号が10から15まで存在する場合は、トラッキングカーブ番号を15としてもよい。
次に、パルス位置とトラッキングカーブ番号とが1対1の関係にならない場合において、トラッキングカーブ番号CurTrackingNo からメモリ122に記憶されているパルスモータ401のパルス位置PulseInMemory とトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryを検索する方法について説明する。
ズームレンズユニット102の現在位置に対する各パルス位置PulseInMeormy はメモリ122上に存在するが、メモリ122上のトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryは上記説明から分かるように離散的になっている。このときの例を以下に示す。
メモリ122上に、以下のようなパルス数PulseInMemoryとトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory との対のデータが存在するとする。
パルス数PulseInMemory トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory
1 1
2 3
3 7
現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNo が2である場合、現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNoに対するパルス位置PulseInMemoryが存在しないことになる。この場合、トラッキングカーブ番号CurTrackingNo 2を超えないメモリ122上に存在するトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryを採用する。すなわち、トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory 1に対するパルス位置PulseInMemory1を採用する。また、トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryが2以上の最小トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory3を採用するようにしてもよい。
1 1
2 3
3 7
現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNo が2である場合、現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNoに対するパルス位置PulseInMemoryが存在しないことになる。この場合、トラッキングカーブ番号CurTrackingNo 2を超えないメモリ122上に存在するトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryを採用する。すなわち、トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory 1に対するパルス位置PulseInMemory1を採用する。また、トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryが2以上の最小トラッキングカーブ番号TrackingNoInMemory3を採用するようにしてもよい。
さらにズーム位置に依存して、メモリ122上のトラッキングカーブ番号TrackingNoInMemoryを、現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNo を超えない番号として採用したり、現在のトラッキングカーブ番号CurTrackingNo 以上の番号で最小のものを採用するようにしてもよい。
以下、CPU120の処理動作について説明する。まず、図12を用いて初期化処理InitSystemを説明する。ステップS1201では、以下に示すように、各レンズユニットの制御モードやエクステンダレンズユニット105の倍率情報の初期化を行う。
FocusMode= ManualFocus ・・・・・フォーカスマニュアルモード
ZoomMode = ManualZoom ・・・・・ズームマニュアルモード
IrisMode = ManualIris ・・・・・IRISマニュアルモード
ExtenderMag = 1 ・・・・・エクステンダ1倍
そして、ステップS1202へ進む。
ZoomMode = ManualZoom ・・・・・ズームマニュアルモード
IrisMode = ManualIris ・・・・・IRISマニュアルモード
ExtenderMag = 1 ・・・・・エクステンダ1倍
そして、ステップS1202へ進む。
ステップS1202では、各レンズユニットの速度指令値の初期化を行う。
PreFocusCount = 0 ・・・・・フォーカス速度指令算出用データ
ZoomSpeedCommand = 0 ・・・・・ズーム速度指令値
FocusSpeedCommand = 0 ・・・・・フォーカス速度指令値
そして、ステップS1203へ進む。
ZoomSpeedCommand = 0 ・・・・・ズーム速度指令値
FocusSpeedCommand = 0 ・・・・・フォーカス速度指令値
そして、ステップS1203へ進む。
ステップS1203では、フォーカスレンズユニット104の初期化を行う。具体的には、パルスモータ401を駆動し、原点センサ404がオンする位置(原点位置)までフォーカスレンズユニット104を移動させる。本実施例では、原点位置は、無限遠被写体に対して合焦する位置とする。そして、ステップS1204へ進む。
ステップ1204では、現在のトラッキングカーブ番号の設定を行う。
TrackingCurveNo = 1 ・・・・・カーブ番号1
そしてステップS1205に進む。
そしてステップS1205に進む。
ステップS1205では、トラッキングカーブ番号演算用データの初期化を行う。
SignTrackingCurveCalc = 1・・・・・演算用符号データ
TrackingCurveWidth = 1 ・・・・・ 番号移動幅
そしてステップS1206に進む。
TrackingCurveWidth = 1 ・・・・・ 番号移動幅
そしてステップS1206に進む。
ステップS1206では、像面補正制御としてAF制御、ズーム連動制御およびカーブ固定制御のうちどれを選択するかを決定するためのズーム基準速度と、トラッキングカーブを変更する判断基準となる前回と今回のAF評価値の差分の閾値の設定を行う。なお、このステップは、本実施例と後述する実施例2とで共通して行われる。
すなわち、
InterlockingZoomSpeedStd=100・・・AF評価値に依存したズーム基準速度
AfZoomSpeedStd = 70 ・・・AF評価値に依存したズーム基準速度
AfValueStd = 500 ・・・AF評価値依存切換えのための基準AF評価値
InterlockingZoomStdSpeed=100・・ズーム速度依存の場合:ズーム連動−カーブ固定
AfZoomStdSpeed = 70 ・・・ズーム速度依存の場合:AF−ズーム連動
DiffZilStdAfValue = 150 ・・・トラッキングカーブ移動用AF評価値(差分値)
UpperFtStdAfValue = 1000 ・・・AF評価値依存の場合:AF−カーブ固定
UpperZilStdAfValue = 700 ・・・AF評価値依存の場合:カーブ固定−ズーム連動
LowerZilStdAfValue = 200 ・・・AF評価値依存の場合:ズーム連動−AF
DiffZilStdAfValue = 150 ・・・トラッキングカーブ移動用AF評価値(差分値)
という設定を行う。そして、ステップS1207に進む。
すなわち、
InterlockingZoomSpeedStd=100・・・AF評価値に依存したズーム基準速度
AfZoomSpeedStd = 70 ・・・AF評価値に依存したズーム基準速度
AfValueStd = 500 ・・・AF評価値依存切換えのための基準AF評価値
InterlockingZoomStdSpeed=100・・ズーム速度依存の場合:ズーム連動−カーブ固定
AfZoomStdSpeed = 70 ・・・ズーム速度依存の場合:AF−ズーム連動
DiffZilStdAfValue = 150 ・・・トラッキングカーブ移動用AF評価値(差分値)
UpperFtStdAfValue = 1000 ・・・AF評価値依存の場合:AF−カーブ固定
UpperZilStdAfValue = 700 ・・・AF評価値依存の場合:カーブ固定−ズーム連動
LowerZilStdAfValue = 200 ・・・AF評価値依存の場合:ズーム連動−AF
DiffZilStdAfValue = 150 ・・・トラッキングカーブ移動用AF評価値(差分値)
という設定を行う。そして、ステップS1207に進む。
ステップS1207では、レンズ情報の初期化を行うために、サブルーチンInitLensInformationを呼び出す。そして、本サブルーチンInitSystemを終了する。
次に、図13を用いて、レンズ情報の初期化処理用サブルーチンInitLensInformation を説明する。ステップS1301では、ズーム位置検出およびズーム速度算出用サブルーチンDetectZoomPositionを呼び出す。そしてステップS1302に進む。ステップS1302では、現在のズームレンズユニット102の速度データの初期化を行う。
CurZoomSpeed = 0 ・・・現在の符号(方向)付ズーム速度
AbsCurZoomSpeed = 0 ・・・現在の絶対値ズーム速度
そしてステップS1303に進む。
AbsCurZoomSpeed = 0 ・・・現在の絶対値ズーム速度
そしてステップS1303に進む。
ステップS1303では、IRIS位置検出およびIRIS速度算出用サブルーチンDetectIrisPositionを呼び出す。そしてステップS1304に進む。ステップS1304では、現在のIRIS103の速度データの初期化を行う。
CurIrisSpeed = 0 ・・・現在の符号付IRIS速度
そしてステップS1305に進む。
そしてステップS1305に進む。
ステップS1305では、エクステンダ倍率検出用サブルーチンDetectExtenderMag を呼び出す。そしてステップS1306に進む。ステップS1306では、エクステンダ倍率変化量の初期化を行う。
DiffExtenderMag = 0
そして本サブルーチンInitLensInformationを終了する。
そして本サブルーチンInitLensInformationを終了する。
次に、図14を用いて、タイマ割り込み処理用割り込みルーチンを説明する。ステップS1401では、レンズモード入力用サブルーチンであるInputLensMode を呼び出す。そしてステップS1402に進む。ステップS1402では、レンズ位置入力用サブルーチンであるInputLensPosition を呼び出す。そしてステップS1403に進む。ステップS1403では、レンズ指令入力用サブルーチンであるInputLensCommandを呼び出す。そして本割り込みルーチンを終了する。
次に、図15を用いて、レンズモード入力処理用サブルーチンであるInputLensMode を説明する。ステップS1501では、フォーカスモード入力ルーチンであるInputFocusModeを呼び出す。そしてステップS1502に進む。ステップS1502では、ズームモード入力ルーチンであるInputZoomMode を呼び出す。そしてステップS1503に進む。ステップS1503では、IRISモード入力ルーチンであるInputIrisMode を呼び出す。そして本サブルーチンInputLensModeを終了する。
次に、図16を用いて、レンズ位置入力用サブルーチンであるInputLensPosition を説明する。ステップS1601では、ズーム位置検出および速度の算出用サブルーチンDetectZoomPositionを呼び出す。そしてステップS1602に進む。ステップS1602では、IRIS位置検出および速度算出用サブルーチンDetectIrisPositionを呼び出す。そしてステップS1603に進む。ステップS1603では、エクステンダ倍率検出および倍率変化算出用サブルーチンDetectExtenderMag を呼び出す。そしてステップS1604に進む。ステップS1604では、リアフォーカスレンズユニット104の現在位置をフォーカスコントローラc403より読み出し、CurFocusPositionに設定する。そして本サブルーチンInputLensPositionを終了する。
次に、図17を用いてレンズ指令入力用サブルーチンInputLensCommandを説明する。ステップS1701では、ズーム指令入力用サブルーチンInputZoomCommandを呼び出す。そしてステップS1702に進む。ステップS1702では、フォーカス指令入力用サブルーチンInputFocusCommand を呼び出す。そしてステップS1703に進む。ステップS1703では、IRIS指令入力用サブルーチンであるInputIrisCommandを呼び出す。そして本サブルーチンInputLensCommandを終了する。
次に、図18を用いて、フォーカスモード入力用サブルーチンInputFocusModeを説明する。ステップS1801では、フォーカスモードスイッチ601からの出力を入力する。そしてステップS1802に進む。ステップS1802では、フォーカスモードスイッチ601のオン・オフ状態をチェックする。オンしている場合は、ステップS1804に進む。ステップS1804では、フォーカスモードをオートフォーカスモードに設定する。
FocusMode= AutoFocus
そして、本サブルーチンInputFocusModeを終了する。
そして、本サブルーチンInputFocusModeを終了する。
ステップS1802で、フォーカスモードスイッチ601がオフであると判断した場合は、ステップS1803に進む。ステップS1803では、フォーカスモードをマニュアルフォーカスモードに設定する。
FocusMode= ManualFocus
そして本サブルーチンInputFocusModeを終了する。
そして本サブルーチンInputFocusModeを終了する。
次に、図19を用いて、ズームモード入力用サブルーチンであるInputZoomMode を説明する。ステップS1901では、ズームレンズ用クラッチa202の状態ZoomClutchStatusを入力する。そしてステップS1902に進む。ステップS1902では、ZoomClutchStatusをチェックする。オンしている場合は、ステップS1904に進む。ステップS1904では、ズームモードをサーボズームモードに設定する。
ZoomMode = ServoZoom
そして、本サブルーチンInputZoomModeを終了する。
そして、本サブルーチンInputZoomModeを終了する。
ステップS1902で、ZoomClutchStatusがオフであると判断した場合は、ステップS1903に進む。ステップS1903では、ズームモードをマニュアルズームモードに設定する。
ZoomMode = ManualZoom
そして本サブルーチンInputZoomModeを終了する。
そして本サブルーチンInputZoomModeを終了する。
次に、図20を用いて、IRISモード入力用サブルーチンInputIrisModeを説明する。ステップS2001では、IRIS用クラッチb302の状態IrisClutchStatusを入力する。そしてステップS2002に進む。ステップS2002では、IrisClutchStatusをチェックする。オンしている場合は、ステップS2004に進む。ステップS2004では、IRISモードをサーボIRISモードに設定する。
IrisMode = ServoIris
そして、本サブルーチンInputIrisModeを終了する。
そして、本サブルーチンInputIrisModeを終了する。
ステップS2002で、IrisClutchStatusがオフであると判断した場合は、ステップS2003に進む。ステップS2003では、IRISモードをマニュアルIRISモードに設定する。
IrisMode = ManualIris
そして本サブルーチンInputIrisModeを終了する。
そして本サブルーチンInputIrisModeを終了する。
次に、図21を用いて、ズーム指令入力用サブルーチンであるInputZoomCommandを説明する。ステップS2101では、A/D変換器e701から速度指令データであるZoomSpeedAd を入力する。そしてステップS2102に進む。ステップS2102では、ズーム指令値作成用サブルーチンであるCalcZoomCommand を呼び出す。そしてステップS2103に進む。ステップS2103では、式(1)によりズーム速度指令値ZoomSpeedCommandを算出する。
ZoomSpeedCommand = Kzc × ZoomSpeedAd ・・・ (1)
ここで、Kzc はA/D変換値をズーム速度指令値に変換するための係数である。そして本サブルーチンInputZoomCommandを終了する。
ここで、Kzc はA/D変換値をズーム速度指令値に変換するための係数である。そして本サブルーチンInputZoomCommandを終了する。
次に、図22を用いて、ズーム指令値作成用サブルーチンであるCalcZoomCommand を説明する。ここでは、A/D変換器e701を8ビットとして説明をする。ステップS2201では、式(2)を用いて速度指令のオフセット演算を行う。
ZoomSpeedAd = ZoomSpeedAd−127 ・・・ (2)
そしてステップS2202に進む。
そしてステップS2202に進む。
ステップS2202では、ZoomSpeedAd の符号を調べる。ZoomSpeedAd<0が成立する場合は、ステップS2206に進む。ステップS2206では、式(3)を用いて、不感帯領域の作成を行う。
ZoomSpeedAd = ZoomSpeedAd +7 ・・・ (3)
そしてステップS2207に進む。
そしてステップS2207に進む。
ステップS2207では、式(3)の結果の符合を調べる。ZoomSpeedAd>0が成立する場合は、ステップS2208に進む。ステップS2208では、不感帯領域を決定するために、ZoomSpeedAd = 0 とする。そして本サブルーチンCalcZoomCommandを終了する。
ステップS2207で、ZoomSpeedAd>0が不成立の場合は、本サブルーチンCalcZoomCommandを終了する。ステップS2202で ZoomSpeedAd<0が不成立の場合は、ステップS2203に進む。ステップS2203では、式(4)を用いて不感帯領域の作成を行う。
ZoomSpeedAd = ZoomSpeedAd−7 ・・・ (4)
そしてステップS2204に進む。
そしてステップS2204に進む。
ステップS2204では、式(4)の結果の符号を調べる。ZoomSpeedAd<0が成立する場合は、ステップS2205に進む。ステップS2205では、不感帯領域を決定するために、ZoomSpeedAd = 0 とする。そして本サブルーチンCalcZoomCommandを終了する。
またステップS2204でZoomSpeedAd<0が不成立の場合も、本サブルーチンを終了する。
本サブルーチンCalcZoomCommand の演算結果を図23に示す。A/D変換値ZoomSpeedAdが120から134の場合は、ZoomSpeedAdを0として不感帯を作成することになる。
次に、図24を用いて、IRIS指令入力用サブルーチンInputIrisCommandを説明する。ステップ2401では、A/D変換器f801からIRIS位置指令値であるIrisPositionAdを入力する。そしてステップS2402に進む。ステップS2402では、式(5)を用いて、IRIS位置指令値IrisPositionCommandを算出する。
IrisPositionCommand = Kic × IrisPositionAd ・・・ (5)
ここで、Kic はA/D変換値をIRIS位置指令値に変換するための係数である。そして本サブルーチンInputIrisCommandを終了する。
ここで、Kic はA/D変換値をIRIS位置指令値に変換するための係数である。そして本サブルーチンInputIrisCommandを終了する。
次に、図25を用いて、フォーカス指令入力用サブルーチンを説明する。ステップS2501では、カウンタg901からカウンタ値CurFocusCount を入力する。そしてステップS2502に進む。ステップS2502では、式(6)を用いて前回のカウンタ値PreFocusCountとの差分を算出する。
FocusDiffCount = CurFocusCount− PreFocusCount ・・・ (6)
そしてステップS2503に進む。
そしてステップS2503に進む。
ステップS2503では、式(7)を用いてフォーカス速度指令値FocusSpeedCommandを算出する。
FocusSpeedCommand = Kfc × FocusDiffCount ・・・ (7)
ここで、Kfc はカウンタ差分値をフォーカス速度指令値に変換するための係数である。
ここで、Kfc はカウンタ差分値をフォーカス速度指令値に変換するための係数である。
そしてステップS2504では、次回の演算処理のために、
PreFocusCount = CurFocusCount
とする。そして本サブルーチンInputFocusCommandを終了する。
PreFocusCount = CurFocusCount
とする。そして本サブルーチンInputFocusCommandを終了する。
本サブルーチンInputFocusCommandは、タイマ割り込みによる周期的な処理であるため、FocusSpeedCommandは周期的なカウンタ値の差分データとなる。したがって、単位は[pulse/sec] となり、該差分データは速度指令となる。
次に、図26を用いて、ズーム位置検出用サブルーチンDetectZoomPositionを説明する。ステップS2601では、A/D変換器a207からズーム位置ZoomPositionAdを入力する。そしてステップS2602に進む。ステップS2602では、式(8)を用いてズームレンズユニット102の現在位置(ズーム現在位置)CurZoomPosition を算出する。
CurZoomPosition = Kzf × ZoomPositionAd ・・・ (8)
ここで、Kzf はA/D変換値をズーム位置に変換するための係数である。そしてステップS2603に進む。
ここで、Kzf はA/D変換値をズーム位置に変換するための係数である。そしてステップS2603に進む。
ステップS2603では、式(9)を用いて、ズームレンズユニット102の現在速度(ズーム現在速度)を算出する。
CurZoomSpeed = CurZoomPosition − PreZoomPosition ・・・ (9)
ここで本サブルーチンDetectZoomPositionは、タイマ割り込み処理による周期的な処理であるため、ズーム位置の差分データは、速度に相当する。そしてステップS2604に進む。ステップS2604では、ズーム現在速度CurZoomSpeedの絶対値を式(10)を用いて算出する。
ここで本サブルーチンDetectZoomPositionは、タイマ割り込み処理による周期的な処理であるため、ズーム位置の差分データは、速度に相当する。そしてステップS2604に進む。ステップS2604では、ズーム現在速度CurZoomSpeedの絶対値を式(10)を用いて算出する。
AbsCurZoomSpeed = ABS(CurZoomSpeed) ・・・ (10)
ここで、ABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理である。そしてステップS2605に進む。
ここで、ABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理である。そしてステップS2605に進む。
ステップS2605では、次回の演算のための準備として、
PreZoomPosition = CurZoomPosition
とする。そしてステップS2606に進む。
PreZoomPosition = CurZoomPosition
とする。そしてステップS2606に進む。
ステップS2606では、ズーム現在位置CurZoomPosition を調べて、ズームレンズユニット102がワイド端にいるか、テレ端にいるか、どちらの端にもいないかをチェックする。ワイド端にいると判断した場合は、ステップS2607に進む。テレ端にいると判断した場合は、ステップS2609に進む。また、どちらの端にもいないと判断した場合は、ステップS2608に進む。
ステップS2607では、ワイド端にいるとして、
ZoomTeleLimitFlag = False ・・・テレ端にいない
ZoomWideLimitFlag = True ・・・ワイド端にいる
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
ZoomTeleLimitFlag = False ・・・テレ端にいない
ZoomWideLimitFlag = True ・・・ワイド端にいる
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
ステップS2609では、テレ端にいるとして、
ZoomTeleLimitFlag = True ・・・テレ端にいる
ZoomWideLimitFlag = False ・・・ワイド端にいない
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
ZoomTeleLimitFlag = True ・・・テレ端にいる
ZoomWideLimitFlag = False ・・・ワイド端にいない
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
ステップS2608では、どちらの端にもいないとして、
ZoomTeleLimitFlag = False ・・・テレ端にいない
ZoomWideLimitFlag = False ・・・ワイド端にいない
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
ZoomTeleLimitFlag = False ・・・テレ端にいない
ZoomWideLimitFlag = False ・・・ワイド端にいない
とする。そして本サブルーチンDetectZoomPositionを終了する。
次に、図27を用いて、IRIS位置検出用サブルーチンDetectIrisPositionを説明する。ステップS2701では、A/D変換器b307からIRIS位置IrisPositionAdを入力する。そしてステップS2702に進む。ステップS2702では、式(11)を用いてアイリス103の現在位置(IRIS現在位置)CurIrisPosition を算出する。
CurIrisPosition = Kif × IrisPositionAd ・・・ (11)
ここで、Kif はA/D変換値をIRIS位置に変換するための係数である。そしてステップS2703に進む。
ここで、Kif はA/D変換値をIRIS位置に変換するための係数である。そしてステップS2703に進む。
ステップS2703では、式(12)を用いてアイリス103の現在速度(IRIS現在速度)を算出する。
CurIrisSpeed = CurIrisPosition − PreIrisPosition ・・・ (11)
ここで本サブルーチンDetectIrisPositionはタイマ割り込み処理による周期的な処理であるため、IRIS位置の差分データは、速度に相当する。そしてステップS2704に進む。ステップS2704では、次回の演算のための準備として、
PreIrisPosition = CurIrisPosition
とする。そして本サブルーチンDetectIrisPositionを終了する。
ここで本サブルーチンDetectIrisPositionはタイマ割り込み処理による周期的な処理であるため、IRIS位置の差分データは、速度に相当する。そしてステップS2704に進む。ステップS2704では、次回の演算のための準備として、
PreIrisPosition = CurIrisPosition
とする。そして本サブルーチンDetectIrisPositionを終了する。
次に、図28を用いて、エクステンダ倍率検出用サブルーチンDetectExtenderMag を説明する。ステップS2801では、エクステンダ105より倍率CurExtenderMagを入力する。そしてステップS2802に進む。ステップS2802では、エクステンダ105の倍率変化DiffExtenderMagを、式(12)を用いて算出する。
DiffExtenderMag = CurExtenderMag − PreExtenderMag ・・・ (12)
そしてステップS2803に進む。
そしてステップS2803に進む。
ステップS2803では、次回の演算のための準備として、
PreExtenderMag = CurExtenderMag
とする。そして本サブルーチンDetectExtenderMagを終了する。
PreExtenderMag = CurExtenderMag
とする。そして本サブルーチンDetectExtenderMagを終了する。
次に、図29を用いて、IRIS位置制御用サブルーチンIrisPositionControl を説明する。ステップS2901では、IRISモードをチェックする。IRISモードがマニュアルIRISモードの場合(ManualIirs)、制御は行わないため、本サブルーチンIrisPositionControl を終了する。ステップS2901でIRISモードがサーボIRISモードの場合(ServoIris )、ステップS2902に進む。ステップS2902では、式(13)を用いてIRIS位置指令値をD/A変換用データに変換する。
IrisPositionDa = Kida × IrisPositionCommand ・・・ (13)
ここで、KidaはIRIS位置指令値をD/A変換器b305用のデータに変換するための係数である。そしてステップS2903に進む。
ここで、KidaはIRIS位置指令値をD/A変換器b305用のデータに変換するための係数である。そしてステップS2903に進む。
ステップS2703では、式(13)にて算出したIrisPositionDaをD/A変換器b305に設定する。そして本サブルーチンIrisPositionControlを終了する。
次に、図30を用いて、ズーム速度制御用サブルーチンZoomSpeedControlを説明する。ステップS3001では、ズームモードZoomModeをチェックする。ズームモードZoomModeがマニュアルズームモードの場合(ManualZoom)、ステップS3002に進む。ステップS3002では、ズーム停止指令値に変更するために、ZoomSpeedCommand = 0とする。そしてステップS3003に進む。
ステップS3001でズームモードZoomModeがサーボズームモード(ServoZoom)と判断した場合は、ステップS3003に進む。ステップS3003では、式(14)を用いてズーム速度指令値をD/A変換用データに変換する。
ZoomSpeedDa = Kzda * ZoomSpeedCommand ・・・ (14)
ここで、Kzdaはズーム速度指令値をD/A変換器a205用のデータに変換するための係数である。そしてステップS304に進む。
ここで、Kzdaはズーム速度指令値をD/A変換器a205用のデータに変換するための係数である。そしてステップS304に進む。
ステップS3004では、D/A変換器a205用データZoomSpeedDaの符号を調べる。ZoomSpeedDa>0 の場合は、テレ方向への駆動指令値であるとして、ステップS3005に進む。ステップS3005では、テレ端フラグZoomTeleLimitFlag を調べる。テレ端フラグZoomTeleLimitFlag = Trueの場合は、ズーム位置がテレ端であるとして、ステップS3006に進む。ステップS3006では、ズーム停止指令に変更するために、ZoomSpeedDa = 0 とする。そしてステップS3009に進む。
ステップS3009では、D/A変換器用ズーム速度指令値ZoomSpeedDa をD/A変換器a205にセットする。そして本サブルーチンZoomSpeedControlを終了する。
ステップS3005でZoomTeleLimitFlag = False の場合は、ズーム位置がテレ端ではないので、ステップS3009に進む。また、ステップS3004で、ZoomSpeedDa ≦0 と判断した場合は、停止命令を含めてワイド方向への駆動指令値として、ステップS3007に進む。
ステップS3007では、ワイド端フラグZoomWideLimitFlag を調べる。ワイド端フラグZoomWideLimitFlag = Trueの場合は、ズーム位置がワイド端であるして、ステップS3008に進む。ステップS3008では、ズーム停止命令に変更するために、ZoomSpeedDa = 0 とする。そしてステップS3009に進む。
ステップS3007で、ZoomWideLimitFlag = False の場合、ズーム位置がワイド端ではないので、ステップS3009に進む。
次に、図31を用いて、フォーカス制御用サブルーチンFocusControlを説明する。ステップS3101では、フォーカスモードFocusModeをチェックする。フォーカスモードFocusModeがオートフォーカスモード(AutoFocus )の場合は、ステップS3107に進む。ステップS3107では、ズーム速度依存型ズーム連動処理用サブルーチンFocusDependZoomSpeedを呼び出す。そして本サブルーチンFocusControlを終了する。
ステップS3101で、フォーカスモード(FocusMode)がフォーカスマニュアルモード(FocusManual)と判断した場合は、ステップS3102に進む。ステップS3102では、式(15)を用いてフォーカスレンズユニット104を駆動するためのパルスモータ401の駆動周波数を、フォーカス速度指令FocusSpeedCommand を元に算出する。
FocusSpeedFreq = Kfct ×ABS(FocusSpeedCommand) ・・・ (15)
ここでABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理とし、また、Kfctは速度指令値をフォーカスコントローラc403用の周波数データに変換するための係数である。そしてステップS3103に進む。
ここでABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理とし、また、Kfctは速度指令値をフォーカスコントローラc403用の周波数データに変換するための係数である。そしてステップS3103に進む。
ステップS3103では、フォーカス速度指令 FocusSpeedCommandの符号を調べる。FocusSpeedCommand>0の場合は、MOD方向に駆動するものとして、ステップS3105に進む。ステップS3105では、MOD方向に駆動するために、ズーム現在位置CurZoomPositionに依存した至近端位置を停止目標位置FocusTargetPos にセットする。そしてステップS3106に進む。
ステップS3106では、駆動周波数FocusSpeedFreqおよび停止目標位置FocusTargetPosをコントローラc403にセットする。そしてステップS3108に進む。
ステップS3108では、ズーム現在位置CurZoomPositionとフォーカスレンズユニット104の現在位置(フォーカス現在位置)CurZoomPosition とに基づいてトラッキングカーブテーブルより、現在のトラッキングカーブ番号を算出し、TrackingCurveNoに設定する。そして本サブルーチンFocusControlを終了する。
また、ステップS3103で、FocusSpeedCommand ≦0 の場合、停止命令を含めてINF方向に駆動するために、ステップS3104に進む。
ステップS3104では、INF方向にフォーカスレンズユニット104を駆動するために、ズーム現在位置CurZoomPositionに依存した無限端位置をFocusTargetPos にセットする。そしてステップS3106に進む。
次に、図32を用いて、AF制御用サブルーチンであるAutoFocusControlを説明する。本実施例では、前述したように、いわゆるコントラスト検出(テレビAF)方式によるAF評価値がより高くなる位置をフォーカスレンズユニット104をウォブリングさせることによって探索していくAF制御を行う。
ステップS3201では、フォーカスレンズユニット104のウォブリング開始位置を記憶するために、フォーカス現在位置CurFocusPositionをウォブリング開始位置WobStartPos にセットする。そしてステップS3202に進む。
ステップS3202では、現在のAF評価値をAF評価値生成部114から読み込み、CurAfValueにセットする。そしてステップS3203に進む。
ステップS3203では、ウォブリングによってフォーカスレンズユニット104を無限側に移動させたときのAF評価値をAF評価値生成部114から読み込み、FarAfValueにセットする。そしてステップS3204に進む。
ステップS3204では、ウォブリングによってフォーカスレンズユニット104を至近側に移動させたときのAF評価値をAF評価値生成部114から読み込み、NearAfValue にセットする。そしてステップS3205に進む。
ステップS3205では、ウォブリングを終了するために、リアフォーカスレンズユニット104をウォブリング開始位置WobStartPos に戻す。そしてステップS3206に進む。
ステップS3206では、ウォブリングによって得られたAF評価値とステップS3202で読み込んだAF評価値とを相互に比較して、よりAF評価値が高い方向にフォーカスレンズユニット104を移動するため、サブルーチンAfPeakDirControlを呼び出す。そして本サブルーチンAutoFocusControlを終了する。
次に、図33を用いて、AF評価値処理用サブルーチンAfPeakDirControlを説明する。ステップS3301では、ウォブリング開始前のAF評価値CurAfValue(ステップS3202で読み込んだAF評価値)と無限側ウォブリング時のAF評価値FarAfValueとを比較する。CurAfValue > FarAfValueが成立しない場合は、非合焦状態であると判断して、ステップS3303に進む。
ステップS3303では、至近側ウォブリング時のAF評価値NearAfValue と無限側ウォブリング時の移動のAF評価値FarAfValueとを比較する。NearAfValue>FarAfValue が成立した場合、至近側に所定量、フォーカスレンズユニット104を移動させる。そしてステップS3306に進む。
ステップS3306では、ズーム現在位置CurZoomPositionとフォーカス現在位置CurFocusPosition に基づいて、トラッキングカーブテーブルより現在のトラッキングカーブ番号を算出し、TrackingCurveNo に設定する。そして本サブルーチンAfPeakDirControlを終了する。
またステップS3303で、NearAfValue> FarAfValueが成立しない場合は、ステップS3304に進む。
ステップS3304では、無限側に所定量、フォーカスレンズユニット104を移動させる。そしてステップS3306に進む。
またステップS3301でCurAfValue>FarAfValueが成立した場合は、ステップS3302に進む。
ステップS3302では、ウォブリング開始前のAF評価値CurAfValueと至近側ウォブリング時のAF評価値NearAfValue とを比較する。CurAfValue>NearAfValue が成立しない場合は、非合焦であると判断できるので、ステップS3303に進む。
また、ステップS3302で、CurAfValue>NearAfValue が成立した場合は、合焦状態であると判断できるため、ステップS3307に進む。
ステップS3307では、ズーム連動制御用の基準値の更新を行う。なお、このステップは、本実施例と後述する実施例2とで共通して行われる。すなわち、
InterlockingZoomStdSpeed = InterlockingZoomSpeedStd * CurAfValue / AfValueStd
AfZoomStdSpeed = AfZoomSpeedStd * CurAfValue / AfValueStd
UpperFtStdAfValue = CurAfValue* 1.2
UpperZilStdAfValue = CurAfValue * 1.0
LowZilStdAfValue = CurAfValue * 0.8
のように基準値を更新する。そしてステップS3306に進む。
InterlockingZoomStdSpeed = InterlockingZoomSpeedStd * CurAfValue / AfValueStd
AfZoomStdSpeed = AfZoomSpeedStd * CurAfValue / AfValueStd
UpperFtStdAfValue = CurAfValue* 1.2
UpperZilStdAfValue = CurAfValue * 1.0
LowZilStdAfValue = CurAfValue * 0.8
のように基準値を更新する。そしてステップS3306に進む。
ここで、基準速度InterlockingZoomStdSpeedおよびAfZoomStdSpeedを上記のように更新することにより、これら基準速度は、現在のAF評価値に応じて変更されることになる。これにより、現在得られているAF評価値に対して最適な、つまりはズーム速度や被写体の変化に対応した基準速度の設定を行うことができる。また、基準値UpperFtStdAfValue,UpperZilStdAfValue,LowZilStdAfValueの更新についても同様である。
なお、CurAfValueのそれぞれの乗算係数である1.2、1.0、0.8 は、この値でなく、他の値であってもよく、またこれらの値をズームレンズユニット102の位置、すなわち焦点距離によって変えることも可能である。
次に、図34を用いて、ズーム速度依存型フォーカス制御用サブルーチンFocusDependZoomSpeedを説明する。ステップS3401では、現在のズームレンズユニット102の速度(ズーム現在速度)AbsCurZoomSpeed が基準速度(第1の速度)AfZoomStdSpeed 以下か否かを調べる。AbsCurZoomSpeed ≦ AfZoomStdSpeedが成立した場合は、ステップS3404に進む。
ステップS3404では、AF制御を実行するためにサブルーチンAutoFocusControlを呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependZoomSpeedを修了する。
またステップS3401で、AbsCurZoomSpeed ≦ AfZoomStdSpeed が成立しない場合は、ズーム現在速度は基準速度AfZoomStdSpeedより高速で移動しているため、ステップS3402に進む。
ステップS3402では、ズーム現在速度AbsCurZoomSpeedが基準速度(第2の速度)InterlockZoomStdSpeedより高速か否かを調べる。AbsCurZoomSpeed>InterlockZoomStdSpeed が成立した場合は、ステップS3403に進む。
ステップS3403では、トラッキングカーブ固定制御を行うためにサブルーチンFixedTrackingCurveを呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependZoomSpeedを終了する。
また、ステップS3402で、AbsCurZoomSpeed ≦ InterlockZoomStdSpeedが成立しない場合は、ズーム現在速度が、基準速度(第1の速度)AfZoomStdSpeedより高速で、かつ基準速度(第2の速度)InterlockZoomStdSpeed 以下であるので、ステップS3405に進む。
ステップS3405では、ズーム連動制御を行うため、サブルーチンInterlockingZoomを呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependZoomSpeedを終了する。
図39には、これらズーム速度に依存したフォーカス制御方法の切り換えを概念的に示している。すなわち、変倍に伴う像面変動補正制御において、ズーム速度が基準速度AfZoomStdSpeed以下の領域はAF制御を行う領域であり、 ズーム速度が基準速度AfZoomStdSpeedより高速で基準速度InterlockZoomStdSpeed以下の領域はズーム連動制御を行う領域であり、ズーム速度が基準速度InterlockZoomStdSpeed より高速の領域はトラッキングカーブを固定する領域である。
なお、基準速度InterlockZoomStdSpeedが固定であると、ズーム速度が該基準速度InterlockZoomStdSpeed付近であるときに、トラッキングカーブ固定制御の場合とズーム連動制御の場合を頻繁に移動する可能性がある。これを防ぐには、例えば、図44に示すように、トラッキングカーブ固定制御とズーム連動制御との間の切り換え基準速度にヒステリシスをもたせるようにすればよい。すなわち、ズーム速度が遅いほうから速いほうに変化する場合の基準速度をUpperIntrelockingZoomStdSpeed とし、ズーム速度が速いほうから遅いほうに変化する場合の基準速度をLowerInterlockingZoomStdSpeed とする。なお、この場合、UpperIntrelockingZoomStdSpeedおよびLowerInterlockingZoomStdSpeedのそれぞれが請求の範囲にいう「第2の速度」に相当する。
同じように、ズーム連動制御とAF制御との間の切り換え基準速度AfZoomStdSpeedにもヒステリシスを持たせることも可能である。すなわち、ズーム速度が遅い方から速い方へ変化する場合の基準速度をUpperAfZoomStdSpeed とし、ズーム速度が速い方から遅い方へ変化する場合の基準速度をLowerAfZoomSpeedとすればよい。なお、この場合、UpperAfZoomStdSpeed およびLowerAfZoomSpeedのそれぞれが請求の範囲にいう「第1の速度」又は「速度」に相当する。
次に、図35を用いて、トラッキングカーブ番号固定によるフォーカス移動処理用サブルーチンFixedTrackingCurveを説明する。ステップ3501では、ズーム現在位置CurZoomPositionに依存したフォーカス位置データTrackingFocusPositionを現在のトラッキングカーブ番号TrackingCurveNo に基づいて、メモリ122に格納されているトラッキングカーブテーブルから読み込む。そしてステップS3502に進む。
ステップS3502では、フォーカスレンズユニット104を駆動するために、フォーカス現在位置CurFocusPositionと目標駆動位置であるTrackingFocusPosition との差分距離、すなわち移動距離に応じた駆動周波数と位置情報TarckingFocusPosition をフォーカスコントローラc403にセットする。そして本サブルーチンFixedTrackingCurveを終了する。
次に、図36を用いて、ズーム連動制御用サブルーチンInterlockingZoomを説明する。ステップS3601では、ズームレンズユニット102の移動に伴ってフォーカスレンズユニット104を駆動するために、サブルーチンFixedTrackingCurveを呼び出す。そしてステップS3601に進む。
ステップS3602では、フォーカスレンズユニット104の移動後のAF評価値をAF評価値生成部114から入力し、CurInterlockingAfValueにセットする。そしてステップS3603に進む。ステップS3603では、式(16)によりAF評価値の変化量を算出する。
DiffInterlockingAfValue =
CurInterlockingAfValue − PreInterlockingAfValue ・・・ (16)
そしてステップS3604に進む。
CurInterlockingAfValue − PreInterlockingAfValue ・・・ (16)
そしてステップS3604に進む。
ステップS3604では、式(17)によりAF評価値の変化量の絶対値を算出する。
AbsDiffInterlockingAfValue = ABS(DiffInterlockingAfValue) ・・・(17)
ここでABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理である。そしてステップS3605に進む。
ここでABS(x)は、xの値の絶対値を算出する処理である。そしてステップS3605に進む。
ステップS3605では、今回と前回のAF評価値の差分絶対値AbsDiffInterlockingAfValueとAF評価値の差分データ用基準値DiffZilStdAfValueとを比較する。AbsDiffInterlockingAfValue>DiffZilStdAfValueが成立した場合は、ステップS3606に進む。
ステップS3606では、使用するトラッキングカーブを変更するためにサブルーチンJudgeInterlockingZoomを呼び出す。そしてステップS3607に進む。
ステップS3607では、次回の演算処理のために、
PreInterlockingAfValue = CurInterlockingAfValue
とする。そして本サブルーチンInterlockingZoomを終了する。
PreInterlockingAfValue = CurInterlockingAfValue
とする。そして本サブルーチンInterlockingZoomを終了する。
またステップS3605で、AbsDiffInterlockingAfValue>DiffZilStdAfValue が成立しない場合は、そのままステップS3607に進む。
次に、図37を用いて、ズーム連動制御用カーブ番号処理サブルーチンJudgeInterlockingZoom を説明する。
ステップS3701では、今回と前回のAF評価値の差分値DiffInterlockingAfValueの符号を調べる。DiffInterlockingAfValue>0 が成立した場合は、前回のトラッキングカーブ番号の変更方向と同じ方向にトラッキングカーブ番号を変更するため、すなわち、前回のトラッキングカーブ変更に際してトラッキングカーブ番号が増える方向に変更した場合は、今回も増える方向に変更し、前回のトラッキングカーブ変更に際してトラッキングカーブ番号が減る方向に変更した場合は、今回も減る方向に変更するため、ステップS3703に進む。
ステップS3703では、式(18)によりトラッキングカーブ番号を算出する。
TrackingCurveNo =
TrackingCurveNo +SignTrackingCurveCalc ×TrackingCurveWidth ・・・(18)
ここでトラッキングカーブ番号の変化幅TrackingCurveWidthは、今回と前回のAF評価値の差分値DiffInterlockingAfValue の大きさに依存して変化させてもよい。このような依存関係を持たせることにより、トラッキングカーブ番号の変更がスムースになり、よりコントラストの高い方向へ素早く変更できるようになる。そしてステップS3704に進む。
TrackingCurveNo +SignTrackingCurveCalc ×TrackingCurveWidth ・・・(18)
ここでトラッキングカーブ番号の変化幅TrackingCurveWidthは、今回と前回のAF評価値の差分値DiffInterlockingAfValue の大きさに依存して変化させてもよい。このような依存関係を持たせることにより、トラッキングカーブ番号の変更がスムースになり、よりコントラストの高い方向へ素早く変更できるようになる。そしてステップS3704に進む。
ステップS3704では、トラッキングカーブ番号の制限を行うために、サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを呼び出す。そして本サブルーチンJudgeInterlockingZoomを終了する。
また、ステップS3701で、DiffInterlockingAfValue>0が成立しなかった場合は、ステップS3702に進む。
ステップS3702では、前回のトラッキングカーブ番号の変更方向と逆方向にトラッキングカーブを変更するため、すなわち前回のトラッキングカーブ変更に際してトラッキングカーブ番号が増える方向に変更した場合は、今回は減る方向に変更し、前回のトラッキングカーブ変更に際してトラッキングカーブ番号が減る方向に変更した場合は、今回は増える方向に変更するため、式(19)により演算用符号データSignTrackingCurveCalc の符号を反転させる。反転した演算用符号データSignTrackingCurveCalcは、CPU120内のメモリ又はメモリ122に記憶する(更新する)。
SignTrackingCurveCalc = SignTrackingCurveCalc × (-1) ・・・ (19)
そしてステップS3703に進む。
そしてステップS3703に進む。
次に、図38を用いて、トラッキングカーブ番号制限用サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimit を説明する。ステップS3801では、下限番号のチェックを行う。TrackingCurveNo <1 が成立した場合は、番号の下限設定を行うために、ステップS3803に進む。ステップS3803では、番号の下限値をセットする。
TrackingCurveNo = 1 ・・・ 下限値の設定
そして本サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを終了する。
そして本サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを終了する。
また、ステップS3801で、TrackingCurveNo<1が成立しない場合は、上限値を調べるために、ステップS3802に進む。ステップS3802では、上限番号のチェックを行う。TrackingCurveNo>Nが成立した場合、番号の上限設定を行うために、ステップS38004に進む。ステップS3804では、番号の上限値をセットする。
TrackingCurveNo = N ・・・ 上限値の設定
そして本サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを終了する。
そして本サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを終了する。
また、ステップS3802で、TrackingCurveNo> N が成立しなかった場合、トラッキングカーブ番号が有効データであると判断され、本サブルーチンCheckTrackingCurveNoLimitを終了する。
次に、図40を用いて、メイン処理用ルーチンMainを説明する。ステップS4001では、システムの初期化をするために、サブルーチンInitSystemを呼び出す。そしてステップS4002に進む。ステップS4002では、ズームレンズユニット102の制御を行うためのサブルーチンZoomSpeedControlを呼び出す。そしてステップS4003に進む。ステップS4003では、フォーカスレンズユニット104の制御を行うためのサブルーチンFocusControlを呼び出す。そしてステップS4004に進む。
ステップS4004では、アイリス103の制御を行うためのサブルーチンIrisPositionControl を呼び出す。そしてステップS4002へ戻る。このとき、ステップS4002からステップS4004を繰り返し実行中にタイマ121から周期的にタイマ割り込みが入り、タイマ割り込み処理ルーチンであるTimerInterruputが実行される。
以上説明したように、本実施例によれば、ズーム速度が第1の速度より低速である場合には、トラッキングカーブを用いる場合よりもズーム追従性は低いが像面維持性能は高いAF制御を行い、ズーム速度が第1の速度より高速である場合(第2の速度より低速の場合)は、AF制御に比べてズーム追従性の高いトラッキングカーブを用いた像面補正制御であって、AF評価値に応じてトラッキングカーブを変更するズーム連動制御を行う。このため、マニュアルズームで常用される低速から高速までのズーム速度領域で、良好な像面維持性能を確保することができる。
そして、このような常用ズーム速度よりも速い超高速ズームの場合(第2の速度よりも高速の場合)は、AF評価値の取得が困難になってくるので、トラッキングカーブを特定のものに固定してフォーカスレンズユニットの制御を行うことにより、大ぼけ状態を回避できる程度の像面変動補正を行うことができる。
上記実施例1では、ズーム速度の基準速度に対する高低に基づく、すなわちズーム速度依存型の像面変動補正制御を行う場合について説明したが、AF評価値に基づく像面変動補正制御も有効である。
図41を用いて、AF評価値依存型フォーカス制御用サブルーチンFocusDependAfValueを説明する。このサブルーチンは、実施例1の図31におけるステップS3107で呼び出されるサブルーチンFocusDependZoomSpeedの変わりに呼び出される処理である。
ステップS4101では、現在のAF評価値をAF評価値生成部114から入力し、CurInterlockingAfValueにセットする。そしてステップS4102に進む。
ステップS4102では、AF制御とズーム連動制御とを切り換えるためのAF評価値の基準値(第1の値)LowerZilStdAfValueと現在のAF評価値CurInterlockingAfValueとを比較する。LowerZilStdAfValue> CurInterlockingAfValue が成立した場合は、ステップS4105に進む。
ステップS4105では、AF制御をするためにサブルーチンAutoFocusControl(図32)を呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependAfValueを終了する。
またステップS4102で、LowerZilStdAfValue>CurInterlockingAfValueが成立しない場合は、ステップS4103に進む。
ステップS4103では、ズーム連動制御とトラッキングカーブ固定制御との切り換え基準値(第2の値)UpperZilStdAfvalueと現在のAF評価値CurInterlockingAfValueとを比較する。UpperZilStdAfValue>CurInterlockingAfValueが成立した場合は、ズーム連動制御を行うため、ステップS4106に進む。
ステップS4106では、ズーム連動処理用サブルーチンInterlockingZoom(図36)を呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependAfValueを終了する。
またステップS4103で、UpperZilStdAfValue>CurInterlockingAfValueが成立しない場合は、ステップS4104に進む。
ステップS4104では、トラッキングカーブ固定制御とAF制御との切り換え基準値(第3の値)UpperFtStdAfValueと現在のAF評価値CurInterlockingAfValue とを比較する。UpperFtStdAfValue>CurInterlockingStdAfValueが成立した場合は、トラッキングカーブ固定制御を行うためにステップS4107に進む。
ステップS4107では、トラッキングカーブ固定処理用サブルーチンFixedTrackingCurve(図35)を呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependAfValueを終了する。
またステップS4104で、UpperFtStdAfValue>CurInterlockingStdAfValueが成立しない場合は、AF制御を行うため、ステップS4108に進む。
ステップS4108では、AF制御用サブルーチンAutoFocusControl(図36)を呼び出す。そして本サブルーチンFocusDependAfValueを終了する。
図42は、これらAF評価値に依存した像面変動補正制御の切り換えを概念的に示している。すなわち、AF評価値が基準値LowerZilStdAfValueより小さい領域および基準値UpperFtStdAfValue以上である領域はAF制御を行う領域であり、AF評価値が基準値LowerZilStdAfValue以上で、かつ基準値UpperZilStdAfValue より小さい領域はズーム連動制御を行う領域であり、AF評価値が基準値UpperZilStdAfValue以上で、かつ基準値UpperFtStdAfValue より小さい領域は、トラッキングカーブ固定制御を行う領域である。
なお、AF評価値用基準値LowerZilStdAfValue、UpperZilStdAfValue、UpperFtStdAfValue が固定であると、AF評価値生成部114からのAF評価値が各基準値の近傍であるときに、AF制御、トラッキングカーブ固定制御、ズーム連動制御が頻繁に切り換わる可能性がある。これを防ぐには、図45に示すようにそれぞれの基準値にヒステリシスをもたせるようにすればよい。このようにヒステリシスを持った基準値も、請求の範囲にいう「第1〜第3の値」に相当する。
さらに、これらの基準値をズーム速度に依存させて変化させてもよい。一般に、ズーム速度が速くなるほど、AF評価値生成部114から得られるAF評価値は小さくなる。そこで、図43に示すように、ズーム速度に依存させて各基準値をリニアに変化させることも有効な手段となる。また、リニアに変化させるだけでなく、他の曲線(2次関数や3次関数など)やズーム速度に依存したデータテーブルを用意してもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、得られたAF評価値に応じた最適な像面変動補正制御を行うことができるので、ズーム速度を犠牲にすることなく、さらに被写体の変化にかかわらず良好な像面維持性能を得ることができる。
なお、上記各実施例において、A/D変換器やD/A変換器からの出力のビット数が16ビットや8ビットである場合について説明したが、これら以外のビット数でもかまわない。
また、実施例1中に示した基準速度や基準値は例にすぎず、他の値であってもかまわない。
さらに、フォーカスレンズユニットは、いわゆるコンペンセータの機能を有していてもかまわない。
また、上記各実施例では、トラッキングカーブを使用したフォーカスレンズユニットの制御を行う場合に、ズームレンズユニットの移動速度又はAF評価値に応じてズーム連動制御とトラッキングカーブ固定制御とを切り換えるようにしたが、ズーム連動制御のみを行ってもよいし、トラッキングカーブ固定制御のみを行うようにしてもよい。
また、上記各実施例では、AF評価値を用いてレンズ装置(撮影光学系)の焦点状態を検出する場合について説明したが、本発明における焦点状態の検出方法はこれに限らない。例えば、撮影光学系を通る光束の一部を分割して形成された複数の像のずれを利用して焦点状態を検出する手段を用いることもできる。
さらに、上記実施例では、レンズ装置とドライブユニットによりレンズシステムが構成される場合について説明するが、本発明は、ドライブユニットの機能が内蔵されたタイプのレンズ装置(いわゆる大玉レンズ等)にも適用することができる。
1 ズームレンズ装置
2 ドライブユニット
3 撮影装置
102 ズーム(変倍)レンズユニット
104 フォーカスレンズユニット
106 撮像素子
120 CPU
2 ドライブユニット
3 撮影装置
102 ズーム(変倍)レンズユニット
104 フォーカスレンズユニット
106 撮像素子
120 CPU
Claims (19)
- 変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、
前記第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための前記第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを複数記憶したメモリと、
前記第1レンズユニットの移動中における前記レンズ装置の焦点状態の変化を検出し、該検出結果に基づいて前記複数のトラッキングデータのうち使用するトラッキングデータを変更する制御手段とを有し、
該制御手段は、前記使用するトラッキングデータを変更した際に該変更の方向を記憶し、その後は該記憶した方向に基づいて前記使用するトラッキングデータを変更する第1の制御を行うことを特徴とするレンズ装置の駆動制御装置。 - 前記制御手段は、前記第1の制御において、前記焦点状態が合焦状態に近づくように変化したときは、前記記憶した方向と同一方向に前記使用するトラッキングデータを変更することを特徴とする請求項1に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記第1の制御において、前記焦点状態が合焦状態から離れるように変化したときは、前記記憶した方向と反対方向に前記使用するトラッキングデータを変更することを特徴とする請求項1に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、撮影映像のコントラスト状態を示す評価値を用いて前記焦点状態を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の駆動制御装置。
- 前記第1レンズユニットの移動速度を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記移動速度が第1の速度よりも高い場合に前記第1の制御を行い、前記移動速度が前記第1の速度より低い場合には、合焦状態により近い位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御する第2の制御を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の駆動制御装置。 - 前記制御手段は、前記第1の制御から前記第2の制御に移行する場合と前記第2の制御から前記第1の制御に移行する場合とで前記第1の速度を異ならせることを特徴とする請求項5に記載の駆動制御装置。
- 前記第1レンズユニットの移動速度を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記移動速度が第2の速度よりも低い場合に前記第1の制御を行い、前記移動速度が前記第2の速度より高い場合には、前記複数のトラッキングデータのうち特定のトラッキングデータのみを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御する第3の制御を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の駆動制御装置。 - 前記制御手段は、前記第1の制御から前記第3の制御に移行する場合と前記第3の制御から前記第1の制御に移行する場合とで前記第2の速度を異ならせることを特徴とする請求項7に記載の駆動制御装置。
- 前記第1レンズユニットの移動速度を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記移動速度が第1の速度よりも高く、かつ該第1の速度より高い第2の速度より低い場合に前記第1の制御を行い、前記移動速度が前記第1の速度より低い場合には、合焦状態により近づく位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御する第2の制御を行い、前記移動速度が前記第2の速度より高い場合には、前記複数のトラッキングデータのうち特定のトラッキングデータのみを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御する第3の制御を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の駆動制御装置。 - 前記制御手段は、前記評価値が第1の値よりも高い場合に前記第1の制御を行い、前記評価値が前記第1の値より低い場合には、該評価値がより高くなる位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御する第2の制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記第1の制御から前記第2の制御に移行する場合と前記第2の制御から前記第1の制御に移行する場合とで前記第1の値を異ならせることを特徴とする請求項10に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記評価値が第2の値よりも低い場合に前記第1の制御を行い、前記評価値が前記第2の値より高い場合には、前記複数のトラッキングデータのうち特定のトラッキングデータのみを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御する第3の制御を行うことを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記前記第1の制御から前記第3の制御に移行する場合と前記第3の制御から前記第1の制御に移行する場合とで前記第2の値を異ならせることを特徴とする請求項12に記載の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記評価値が第1の値よりも高く、かつ該第1の値より高い第2の値より低い場合に前記第1の制御を行い、前記評価値が前記第1の値より低い場合には、前記評価値がより高くなる位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御する第2の制御を行い、前記評価値が前記第2の値より高く、かつ該第2の値よりも高い第3の値より低い場合には、前記複数のトラッキングデータのうち特定のトラッキングデータのみを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御する第3の制御を行い、さらに前記評価値が前記第3の値より高い場合には、前記第2の制御を行うことを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置の駆動制御装置。
- 前記制御手段は、前記前記第3の制御から前記第2の制御に移行する場合と前記第2の制御から前記第3の制御に移行する場合とで前記第3の値を異ならせることを特徴とする請求項14に記載の駆動制御装置。
- 変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、
前記第2レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、
前記第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための前記第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを記憶したメモリと、
前記第1レンズユニットの移動速度を検出する検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記移動速度が所定速度より低い場合は、合焦状態により近づく位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御し、前記移動速度が前記所定速度より高い場合は、前記トラッキングデータを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御することを特徴とするレンズ装置の駆動制御装置。 - 変倍のために移動する第1レンズユニットと該変倍に伴って移動する第2レンズユニットとを有するレンズ装置の駆動制御装置であって、
前記第2レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、
前記第1レンズユニットの移動に伴う像面変動を補正するための前記第2レンズユニットの位置データであるトラッキングデータを記憶したメモリと、
前記制御手段は、撮影映像のコントラスト状態を示す評価値が所定値より低い場合は、前記評価値がより高くなる位置を探索するよう前記第2レンズユニットの駆動を制御し、前記評価値が前記所定値より高い場合は、前記トラッキングデータを使用して前記第2レンズユニットの駆動を制御することを特徴とするレンズ装置の制御装置。 - 請求項1から17のいずれか1つに記載の駆動制御装置と、
前記第1および第2レンズユニットを含む撮影光学系とを有することを特徴とするレンズ装置。 - 請求項18に記載のレンズ装置と、該レンズ装置が装着される撮影装置とを有することを特徴とする撮影システム。
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