JP2012022037A5 - 撮像装置およびトラッキングデータの調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、変倍に際して補正レンズ群と撮像素子のトラッキング制御を行う場合に、トラッキング調整を容易に行うことができるようにした撮像装置およびトラッキングデータの調整方法を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ群と、前記変倍に際して光軸方向に移動して該変倍に伴う像面変動を補正する補正レンズ群と、前記変倍レンズ群および前記補正レンズ群を通過した光により形成された光学像を光電変換するとともに、前記変倍に際して光軸方向に移動する撮像素子と、前記変倍レンズ群の位置と前記補正レンズ群の位置との関係を示す第１のトラッキングデータおよび前記変倍レンズ群の位置と前記撮像素子の位置との関係を示す第２のトラッキングデータを記憶した記憶手段と、前記変倍レンズ群の移動に応じて、前記第１のトラッキングデータおよび前記第２のトラッキングデータを用いて前記補正レンズ群および前記撮像素子をそれぞれ移動させる制御手段と、前記撮像素子からの出力を用いて前記補正レンズ群の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記変倍レンズ群が第１の変倍位置に移動し、かつ前記撮像素子が前記第２のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する位置に移動した状態で前記合焦位置検出手段により検出した前記合焦位置と、前記第１のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する前記補正レンズ群の位置との差を用いて、前記第１のトラッキングデータを調整するための調整値を求めるトラッキング調整手段とを有することを特徴とする。
本発明の他の側面としてのトラッキングデータの調整方法は、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ群と、変倍に際して光軸方向に移動して変倍に伴う像面変動を補正する補正レンズ群と、前記変倍レンズ群及び前記補正レンズ群を通過した光により形成された光学像を光電変換する共に、前記変倍に際して光軸方向に移動する撮像素子と、前記変倍レンズ群の位置と前記補正レンズ群の位置との関係を示す第１のトラッキングデータと、前記変倍レンズ群の位置と前記撮像素子の位置との関係を示す第２のトラッキングデータを記憶する記憶部とを有する撮像装置におけるトラッキングデータの調整方法であって、前記変倍レンズ群を第１の変倍位置に移動させ、前記撮像素子を前記第２のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する位置に移動させる工程と、前記撮像素子からの出力を用いて前記補正レンズ群の合焦位置を検出する工程と、前記補正レンズ群の合焦位置と、前記第１のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する前記補正レンズ群の位置との差分である調整値を求める工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、変倍に際して補正レンズ群と撮像素子のトラッキング制御を行う撮像装置において、補正レンズ群用のトラッキングデータの調整を行うだけで、合焦状態を維持しながらの変倍を行う可能とすることができる。つまり、撮像装置全体としてのトラッキング調整を容易に行うことができる。

図１には、本発明の実施例１である撮像装置の構成を示す。物体側（図の左側）から像側に順に、１００は固定のフロントレンズ群、１０１は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズ群（変倍レンズ群）、１０３は固定のアフォーカルレンズ群である。１０４は光軸方向に移動してフォーカシングと変倍に伴う像面変動を補正（低減）するフォーカスレンズ群（補正レンズ群）である。変倍に伴う像面変動を補正することで、合焦状態を維持しながらの変倍であるズーミングを行うことができる。１０２は光量調整を行う絞りユニットである。これらレンズ群１００，１０１，１０３，１０４および絞りユニット１０２により撮影光学系が構成される。

１１２，１１５，１１８，１２１はそれぞれ、レンズ制御ＣＰＵ１２２からの制御信号に応じて、ズーム駆動機構１１１、絞り駆動機構１１４、フォーカス駆動機構１１７および撮像素子駆動機構１２０のモータを駆動する駆動回路である。

１２６はユーザがズーミングを指示するために操作するズーム操作キーである。ユーザがズーム操作キー１２６を操作すると、レンズ制御ＣＰＵ１２２は、ズーム駆動機構１１１のモータを制御して、ズームレンズ群１０１を移動させる。このとき、レンズ制御ＣＰＵ１２２は、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されたトラッキング曲線とトラッキング調整値を用いて、フォーカス駆動機構１１７および撮像素子駆動機構１２０のモータを制御してフォーカスレンズ群１０４および撮像素子１０５も移動させる。すなわち、レンズ制御ＣＰＵ１２２は、合焦状態を維持しながらの変倍（ズーミング）を可能とするトラッキング制御を行う。

次にステップＳ１０２では、レンズ制御ＣＰＵ１２２は、撮像素子１０５を、ズームレンズ群１０１の仮の特定ミドル位置ＺＭ’に対応する位置ＳＭ’に移動させる。位置ＳＭ’は、設計ズーム−撮像素子トラッキング曲線から決定される。

ステップＳ２０７では、レンズ制御ＣＰＵ１２２は、ステップＳ２０６で仮の合焦位置を検出した際のズームレンズ位置ＺＴと撮像素子位置ＳＴとを、テレ端としてＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶する。

Claims (6)

1. 光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ群と、
   前記変倍に際して光軸方向に移動して該変倍に伴う像面変動を補正する補正レンズ群と、
   前記変倍レンズ群および前記補正レンズ群を通過した光により形成された光学像を光電変換するとともに、前記変倍に際して光軸方向に移動する撮像素子と、
   前記変倍レンズ群の位置と前記補正レンズ群の位置との関係を示す第１のトラッキングデータおよび前記変倍レンズ群の位置と前記撮像素子の位置との関係を示す第２のトラッキングデータを記憶した記憶手段と、
   前記変倍レンズ群の移動に応じて、前記第１のトラッキングデータおよび前記第２のトラッキングデータを用いて前記補正レンズ群および前記撮像素子をそれぞれ移動させる制御手段と、
   前記撮像素子からの出力を用いて前記補正レンズ群の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
   前記変倍レンズ群が第１の変倍位置に移動し、かつ前記撮像素子が前記第２のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する位置に移動した状態で前記合焦位置検出手段により検出した前記合焦位置と、前記第１のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する前記補正レンズ群の位置との差を用いて、前記第１のトラッキングデータを調整するための調整値を求めるトラッキング調整手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１のトラッキングデータにおいて、前記変倍レンズ群の位置の変化に対する前記補正レンズ群の位置の変化量がゼロとなるミドル位置がある場合、前記トラッキング調整手段は、ワイド端と、テレ端と、前記ミドル位置において、前記調整値を求めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ミドル位置が複数存在する場合、前記トラッキング調整手段は、前記ワイド端と、前記テレ端と、前記ミドル位置の中で最もテレ端に近いミドル位置において、前記調整値を求めることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第１のトラッキングデータにおいて、前記変倍レンズ群の位置の変化に対する前記補正レンズ群の位置の変化量がゼロとなるミドル位置がない場合、前記トラッキング調整手段は、ワイド端とテレ端において、前記調整値を求めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記トラッキング調整手段は、前記変倍レンズ群が前記第１の変倍位置とは異なる第２の変倍位置に移動し、かつ前記撮像素子が前記第２のトラッキングデータにおける前記第２の変倍位置に対応する位置に移動した状態で前記合焦位置検出手段により前記補正レンズ群の合焦位置を検出し、
   該合焦位置と、前記第１のトラッキングデータおよび前記調整値を用いて得られた調整トラッキングデータにおける前記第２の変倍位置に対応する前記補正レンズ群の位置との差を用いて、前記調整トラッキングデータの補正値を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ群と、
   変倍に際して光軸方向に移動して変倍に伴う像面変動を補正する補正レンズ群と、
   前記変倍レンズ群及び前記補正レンズ群を通過した光により形成された光学像を光電変換する共に、前記変倍に際して光軸方向に移動する撮像素子と、
   前記変倍レンズ群の位置と前記補正レンズ群の位置との関係を示す第１のトラッキングデータと、前記変倍レンズ群の位置と前記撮像素子の位置との関係を示す第２のトラッキングデータを記憶する記憶部とを有する撮像装置におけるトラッキングデータの調整方法であって、
   前記変倍レンズ群を第１の変倍位置に移動させ、前記撮像素子を前記第２のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する位置に移動させる工程と、
   前記撮像素子からの出力を用いて前記補正レンズ群の合焦位置を検出する工程と、
   前記補正レンズ群の合焦位置と、前記第１のトラッキングデータにおける前記第１の変倍位置に対応する前記補正レンズ群の位置との差分である調整値を求める工程を含むことを特徴とするトラッキングデータの調整方法。