JP5369787B2 - 撮像装置、レンズ駆動制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、レンズ駆動制御方法、及びプログラムに関する。

従来、デジタルカメラで静止画や動画を撮影する際、ズームレンズやフォーカスレンズといった光学レンズを駆動させることで焦点調整を行う。ズームレンズを駆動した際に生じるピントズレは、フォーカスレンズを連動して駆動させること（いわゆる被写体追従動作）で軽減することができる。
ズームレンズの駆動には、ステッピングモータ又はＤＣ（Direct Current）モータを用いる。例えばステッピングモータのように励磁パターン命令に応じて動作するモータは、動作時間を正確に算出することができるため、ズームレンズ駆動中のフォーカス動作のステップ数や速度を明確に設定することが可能である。従って、ステッピングモータを用いた場合、フォーカスレンズを用いた被写体追従動作を設計しやすいといえる。
以下、ズームレンズの駆動にステッピングモータを用いた際の被写体追従動作について図１２〜図１５を用いて説明する。

図１２は、ステッピングモータを用いた際の被写体追従動作におけるレンズ位置と積算パルス数との関係を表すグラフについて示した図である。
図１２に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はパルス数を表している。横軸において、ＷＩＤＥ方向とは被写体から遠ざかる方向（被写体を広角に撮影）を表し、ＴＥＬＥ端とは被写体に近づく方向（被写体をズームアップして撮影）を表す。レンズ位置は倍率で表され、×１（１倍）のときのレンズ位置をＷＩＤＥ端と呼ぶ。
このように、図１２は、各レンズ（ズームレンズ及びフォーカスレンズ）の位置と当該位置までレンズを駆動するために必要な積算パルス数との関係について示している。

図１３は、ステッピングモータを用いた際の被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。
図１３に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はレンズ駆動時間を表している。縦軸は、所定倍率ごとに各レンズに印加されるパルス数を時間に換算したものを表している。
図１３によれば、ズームレンズを次位置まで駆動させるためのパルス数を印加する時間とフォーカスレンズを次位置まで駆動させるためのパルス数を印加する時間とが一致しており、被写体追従動作が正確に行われていることが示されている。

図１４は、従来技術に係るデジタルカメラ内で行われるステッピングモータを用いた際の被写体追従処理の一例について示したフローチャートである。
図１４に示すように、ステップＳ３０１では、現ズーム位置、次ズーム位置、及び現フォーカス位置から次フォーカス位置（フォーカス追従位置）までのレンズ駆動量（追従量）が算出される。当該追従量の算出は、例えば、図１５に示すようなテーブル図を参照して行われる。図１５は、レンズ位置とピントが合っている位置（対象）との関係を示すテーブル図である。図１５に示すように、テーブル図のそれぞれの行はレンズ位置、また、それぞれの列はピントが合っている対象を表している。ここで列は、（１）人、（２）車、（３）山、をピントが合う対象と定めている。例えば、行が×１、列が（１）の場合、レンズ位置がＷＩＤＥ端（×１）にあり、その状態で（１）で示した人にピントが合っていることを示すものとする。図１５によれば、行×２、列（２）でピントが合っている状態から、ズームレンズを行×３に駆動させる場合には、行×３、列（２）に格納されている値に基づいてフォーカスレンズの追従量が算出される。

ステップＳ３０２では、次ズーム位置への駆動が開始される。次ズーム位置へのズームレンズの駆動は、ズームレンズ駆動制御部により予め保持されているパルス数（駆動量）に基づいて行われる（図１２参照）。
ステップＳ３０３では、フォーカス追従位置への駆動が開始される。フォーカス追従位置へのフォーカスレンズの駆動は、フォーカスレンズ駆動制御部により予め保持されている駆動量に基づいて行われる（図１２参照）。
ステップＳ３０４では、次ズーム位置への駆動が終了される。
ステップＳ３０５では、フォーカス追従位置への駆動が終了される。
ステップＳ３０６では、ユーザによりズームボタンが押下されているか否かが判定される。ズームボタンが押下されていた場合は、ステップＳ３０１へと移行し、ズームボタンが押下されていなかった場合は、当該被写体追従処理を終了する。

このように、ズームレンズの駆動にステッピングモータを用いた場合、予め定められた駆動量に基づいて各レンズの駆動を制御することができるので、フォーカスレンズによる被写体追従動作を正確に行わせることが可能である。

しかし、上記したズームレンズの駆動には、ステッピングモータと比較してより安価でかつ小型化が可能なＤＣモータが用いられることが多い。
例えば、特許文献１には、ＤＣモータを用いて光学レンズの駆動制御を行う技術が開示されている。

特開２００６−３５００６１号公報

しかしながら、ＤＣモータのように方向と電圧のみで駆動させているモータの場合、ステッピングモータとは異なり、動作時間を正確に算出することは困難である。
上記課題を解決するために、位置検出センサの間隔を一定に保つべく印加電圧を制御する技術があり、当該技術を用いることで比較的動作時間を安定させることは可能であるが、やはり正確とまでは言い難い。
つまり、ズームレンズの駆動にＤＣモータを用いた場合、ズームレンズ駆動中のフォーカス動作のステップ数や速度を明確に設定することは困難であり、フォーカスレンズによる被写体追従動作の設計が困難である。

本発明は、正確な被写体追従動作を行うことが可能な撮像装置、レンズ駆動制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、撮像装置において、倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを含み、被写体の撮像を行う撮像手段と、次ズーム位置へと前記ズームレンズを駆動させるためのＤＣモータと、前記ＤＣモータにより駆動される前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段と、前記駆動量算出手段により算出された駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へと前記フォーカスレンズを駆動させるステッピングモータと、前記ＤＣモータによる前記次ズーム位置への前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置と前記フォーカス追従位置とから前記フォーカス追従位置までの残駆動量を算出し、前記ズームレンズが更に次ズーム位置へと駆動された際に、前記残駆動量と前記駆動量算出手段により新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、動画を撮影するための動画撮影モードと静止画を撮影するための静止画撮影モードとを切替可能なモード切替手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記モード切替手段により前記静止画撮影モードが選択された場合には、所定の倍率となるズーム位置への前記ＤＣモータによる前記ズームレンズの駆動が完了した後に、前記ステッピングモータによる前記フォーカスレンズの駆動を開始させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを備え、被写体の撮像を行う撮像装置のレンズ駆動制御方法であって、ＤＣモータが、次ズーム位置へとズームレンズを駆動させるズームレンズ駆動ステップと、前記ＤＣモータにより駆動される前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出ステップと、ステッピングモータが、前記算出されたズームレンズの駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へとフォーカスレンズを駆動させるフォーカスレンズ駆動ステップと、前記ＤＣモータによる前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置とフォーカス追従位置とから残駆動量を算出し、新たに前記ズームレンズが駆動された際に、前記残駆動量と新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御ステップと、を含むことを特徴とするレンズ駆動制御方法である。

請求項４に記載の発明は、倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを備え、被写体の撮像を行う撮像装置を制御するコンピュータに、次ズーム位置へとズームレンズを駆動させるズームレンズ駆動機能と、前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出機能と、前記算出されたズームレンズの駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へとフォーカスレンズを駆動させるフォーカスレンズ駆動機能と、前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置とフォーカス追従位置とから残駆動量を算出し、新たに前記ズームレンズが駆動された際に、前記残駆動量と新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御機能と、を実現させるためのプログラムである。

本発明によれば、正確な被写体追従動作を行うことが可能な撮像装置、レンズ駆動制御方法、及びプログラムを提供することができる。

本実施形態に係るデジタルカメラ１の概略構成を示すブロック図である。 ＤＣモータを用いた被写体追従動作におけるレンズ位置とモータの回転数との関係を表すグラフについて示した図である。 ＤＣモータを用いた被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。 本実施形態に係るデジタルカメラ１内で行われる動画撮影処理の一例について示したフローチャートである。 モニタ表示中のズーム倍率変更処理の一例（ズーム倍率変更処理１）について示したフローチャートである。 ＤＣモータを用いた際の被写体追従処理の一例（被写体追従処理１）について示したフローチャートである。 撮影中のズーム倍率変更処理の一例（ズーム倍率変更処理２）について示したフローチャートである。 静止画撮影時における被写体追従動作におけるレンズ位置とモータの回転数との関係を表すグラフについて示した図である。 静止画撮影時における被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。 本実施形態に係るデジタルカメラ１内で行われる静止画撮影における被写体追従処理の一例（被写体追従処理２）について示したフローチャートである。 バックラッシュ取り駆動処理について示した図である。 ステッピングモータを用いた際の被写体追従動作におけるレンズ位置と積算パルス数との関係を表すグラフについて示した図である。 ステッピングモータを用いた際の被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。 従来技術に係るデジタルカメラ内で行われるステッピングモータを用いた際の被写体追従処理の一例について示したフローチャートである。 レンズ位置とピントが合っている位置（対象）との関係を示すテーブル図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、本発明
に係る撮像装置をデジタルカメラに適用した場合について例示する。

図１は、本実施形態に係るデジタルカメラ１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、デジタルカメラ１は、画像データ生成部１０と、データ処理部２０と、ユーザインタフェース部３０と、加速度センサ４０と、を備えて構成される。

画像データ生成部１０は、撮像レンズ部１１と、レンズ駆動部１２と、イメージセンサ１３と、を備えて構成され、被写体を撮影する機能を有する。
撮像レンズ部１１は、例えば、被写体を撮影するために光を集光する複数のレンズで構成され、倍率を調整するためのズームレンズ１１ａやピントを調整するためのフォーカスレンズ１１ｂ等を備える。
レンズ駆動部１２は、被写体の撮像の際に、ズームレンズ１１ａを光軸方向に移動させるズームレンズ駆動部１２ａ、フォーカスレンズ１１ｂを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ駆動部１２ｂ等を備える。なお、本実施形態では、ズームレンズ駆動部１２ａはＤＣモータ、フォーカスレンズ駆動部１２ｂはステッピングモータで構成されているものとする。また、ズームレンズ駆動部１２ａ及びフォーカスレンズ駆動部１２ｂはそれぞれエンコーダを備え、各モータの回転量を検出することができる。
イメージセンサ１３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子により構成され、撮像レンズ部１１が光を集光することによって結像した画像を、デジタル化した画像データとして取り込む。取り込まれた画像データは、データ処理部２０のメモリ２１に一時的に記憶される。

データ処理部２０は、メモリ２１と、画像処理部２２と、画像出力部２３と、制御部２４と、プログラムメモリ２５と、を備えて構成される。
メモリ２１は、イメージセンサ１３が取り込んだ画像データを一時的に記憶する。また、メモリ２１は、画像処理に必要な画像データ、各種フラグの値、閾値等も記憶する。さらに、メモリ２１は、画像表示を行うための表示画像データの記憶と読み出しを行うための表示メモリ領域を含んでいる。
画像処理部２２は、メモリ２１に一時記憶されている画像データに対して、画像表示を行うための所定の画像処理を施す。当該画像処理を施された画像データは、表示画像データとしてメモリ２１の表示メモリ領域に格納される。
画像出力部２３は、メモリ２１の表示メモリ領域に格納された表示画像データを読み出し、当該読み出された表示画像データに基づいてＲＧＢ信号を生成し、当該生成されたＲＧＢ信号をユーザインタフェース部３０の液晶表示部３１に出力する。また、ＲＧＢ信号を、ユーザインタフェース部３０の外部インタフェース３３を介して外部出力させることにより、テレビやＰＣ、プロジェクタ等の外部機器に画像表示させることも可能である。

制御部２４は、図示しないＣＰＵやＲＡＭ、及びズームレンズ駆動制御部２４ａ、フォーカスレンズ駆動制御部２４ｂ、ぶれ補正処理部２４ｃ、を含んで構成され、プログラムメモリ２５に記憶されたデジタルカメラ１用のプログラムに従って各種制御動作を行う。
ズームレンズ駆動制御部２４ａは、ＤＣモータによるズームレンズ１１ａの駆動に必要なパルス数（駆動量）を予め算出して保持しており、当該駆動量に基づいてズームレンズ１１ａの駆動を制御する。
フォーカスレンズ駆動制御部２４ｂは、撮像レンズ部１１により結像された画像のフォーカス精度の評価値、例えば、コントラスト値や、エッジ量に応じて、フォーカスレンズ１１ｂの位置を制御する。また、フォーカスレンズ駆動制御部２４ｂは、算出された駆動量に基づいてフォーカス追従位置を算出し、当該フォーカス追従位置へとフォーカスレンズ１１ｂを駆動させる。
ぶれ補正処理部２４ｃは、後述する加速度センサ４０から入力されたデジタルカメラ１のぶれ量に応じて、撮像レンズ部１１の図示しないぶれ補正レンズを光軸と直交する方向に駆動し、イメージセンサ１３に結像する画像のぶれを補正するよう制御する。

プログラムメモリ２５は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの記憶装置から構成され、制御部２４の動作に必要な各種プログラムやデータを記憶する。具体的には、被写体を動画撮影するための動画撮影プログラム、被写体の静止画撮影時に被写体追従を行うための静止画撮影用被写体追従プログラム等を記憶している。

ユーザインタフェース部３０は、液晶表示部３１と、操作部３２と、外部インタフェース３３と、外部メモリ３４と、を備えて構成される。
液晶表示部３１は、画像出力部２３から出力されたＲＧＢ信号に基づいて被写体画像を表示する。具体的には、画像データ生成部１０により生成された複数の画像データに基づいたライブビュー画像や、録画中に外部メモリ３４に記録される動画像を表示したり、外部メモリ３４に記録された動画像を再生表示したりする。なお、液晶表示部３１に、画像出力部２３から適宜出力される表示画像データを一時的に記憶する画像メモリ（図示せず）を備えるようにしてもよい。
操作部３２は、ユーザがデジタルカメラ１における所定の操作を行うための機能であり、ユーザの操作に応じた操作信号を制御部２４に出力する。操作部３２は、例えば、シャッタボタン、選択決定用ボタン、再生ボタン、撮影ボタン、モード切替ボタン等を備えている。モード切替ボタンは、動画を撮影するための動画撮影モードと静止画を撮影するための静止画撮影モードとを切り替える際に用いられるボタンである。
外部インタフェース３３は、テレビやＰＣ、プロジェクタ等の外部機器との接続用端子であり、所定の通信ケーブルを介してデータの送受信を行う。
外部メモリ３４は、例えば、カード型の不揮発性メモリ（フラッシュメモリ）やハードディスク等により構成され、画像データ生成部１０により撮影され、画像処理部２２により圧縮・符号化された被写体画像の画像データを、複数記憶する。

加速度センサ４０は、デジタルカメラ１の動きを物理的、直接的に検出し、角速度を示す測定値を制御部２４に入力する。

以下、図２〜図１１を用いて、デジタルカメラ１の動作を説明する。
（第１実施形態）
図２は、ＤＣモータを用いた被写体追従動作におけるレンズ位置とモータの回転数との関係を表すグラフについて示した図である。
図２に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はモータの回転数を表している。横軸において、ＷＩＤＥ方向とは被写体から遠ざかる方向（被写体を広角に撮影）を表し、ＴＥＬＥ端とは被写体に近づく方向（被写体をズームアップして撮影）を表す。レンズ位置は倍率で表され、×１（１倍）のときのレンズ位置をＷＩＤＥ端と呼ぶ。
このように、図２は、各レンズ（ズームレンズ及びフォーカスレンズ）の位置と当該位置までレンズを駆動するために必要なモータの回転数との関係について示している。

図３は、ＤＣモータを用いた被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。
図３に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はレンズ駆動時間を表している。縦軸は、所定倍率ごとに各レンズに印加されるパルス数を時間に換算したものを表している。
フォーカスレンズの駆動にはステッピングモータが用いられるため、フォーカスレンズを次位置まで駆動させるためのパルス数を印加する時間は従来技術に示したもの（図１３参照）と同じになる。
一方、ズームレンズの駆動にはＤＣモータが用いられる。ＤＣモータは、アナログ的にＰＷＭ駆動信号のデューティ比を変えてパルスを印加しているので、印加されるパルス数に比例してモータが回転するわけではない。つまり、所定時間ごとのモータの回転数にばらつきがあるので、ズームレンズを次位置まで駆動させる時間に幅が持たされることとなる。
図３によれば、フォーカスレンズと比較して、ズームレンズを次位置まで駆動させるためのパルス数を印加する時間にばらつきがあるため、フォーカスレンズによる被写体追従動作が必ずしも正確に行われていないことが示されている。

図４は、本実施形態に係るデジタルカメラ１内で行われる動画撮影処理の一例について示したフローチャートである。この動画撮影処理は、ユーザにより操作部３２の撮影ボタンが押下されたことを契機に、制御部２４がプログラムメモリ２５に格納されている動画撮影プログラムを実行することにより実現される。
図４に示すように、ステップＳ１では、モニタ表示中のズーム倍率変更処理（以下、ズーム倍率変更処理１）が行われる。以下、図５のフローチャートを用いて、当該ズーム倍率変更処理１を説明する。

図５に示すように、ステップＳ１１では、各レンズ（ズームレンズ１１ａ及びフォーカスレンズ１１ｂ）のレンズ位置の初期化が行われる。レンズ位置の初期化とは、レンズをＷＩＤＥ端に来るように位置させることをいう。
ステップＳ１２では、撮影対象となる被写体のライブビュー画像が液晶表示部３１にモニタ表示される。
ステップＳ１３では、ユーザによる撮影指示があるか否かが判定される。ここで、撮影指示があった場合は（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ズーム倍率変更処理１を終了して図４の動画撮影処理に戻り、ステップＳ２へと移行する。一方、撮影指示がなかった場合は（ステップＳ１３：ＮＯ）、次のステップＳ１４へと移行する。
ステップＳ１４では、ズーム倍率の変更操作が行われたか否かが判定される。変更操作が行われた場合は、次のステップＳ１５へと移行し、変更操作が行われなかった場合は、ステップＳ１６へと移行する。
ステップＳ１５では、ＤＣモータを用いた際の被写体追従処理（被写体追従処理１）が行われる。以下、図６のフローチャートを用いて、当該被写体追従処理１を説明する。

図６に示すように、ステップＳ１０１では、現ズーム位置、次ズーム位置、及び現フォーカス位置から次フォーカス位置（フォーカス追従位置）までのレンズ駆動量（追従量）が算出される。なお、フォーカス追従位置までの残駆動量が算出されている場合は、当該残駆動量を合算した追従量が算出される。
ステップＳ１０２では、次ズーム位置への駆動が開始される。次ズーム位置へのズームレンズ１１ａの駆動は、ズームレンズ駆動制御部２４ａにより予め保持されているパルス数（駆動量）に基づいて行われる（図２参照）。
ステップＳ１０３では、フォーカス追従位置への駆動が開始される。フォーカス追従位置へのフォーカスレンズ１１ｂの駆動は、フォーカスレンズ駆動制御部２４ｂにより予め保持されている駆動量に基づいて行われる（図２参照）。
ステップＳ１０４では、ズームレンズ駆動部１２ａ及びフォーカスレンズ駆動部１２ｂのエンコーダにより各モータの回転量が検出される。各モータの回転量が検出されると、ズームレンズ駆動制御部２４ａ及びフォーカスレンズ駆動制御部２４ｂにより、各レンズのレンズ位置が算出される。

ステップＳ１０５では、次ズーム位置への駆動が終了したか否かが判定される。次ズーム位置への駆動が終了した場合は、次のステップＳ１０６へと移行し、次ズーム位置への駆動が終了していなかった場合は、ステップＳ１０４へと移行する。
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で算出されたフォーカスレンズ１１ｂのレンズ位置とフォーカス追従位置とから、当該フォーカス追従位置まで駆動するのに足りない分の駆動量（残駆動量）を算出する。残駆動量が算出されると、被写体追従処理１の処理を終了して図５のズーム倍率変更処理１に戻り、ズーム倍率の変更操作が終了（ステップＳ１４：Ｎｏ）するまで、ステップＳ１４〜ステップＳ１５の処理を繰り返す。

次に、図５のステップＳ１６では、図６のステップＳ１０６で算出された残駆動量に基づいてフォーカスレンズ１１ｂが駆動される。当該フォーカスレンズ１１ｂの駆動が行われると、ステップＳ１２へと移行する。

次に、ズーム倍率変更処理１を終了（ステップＳ１３：ＹＥＳ）して図４の動画撮影処理に戻ると、ステップＳ２で、撮影中のズーム倍率変更処理（以下、ズーム倍率変更処理２）が行われる。以下、図７のフローチャートを用いて、当該ズーム倍率変更処理２を説明する。

図７に示すように、ステップＳ２１では、被写体の動画像の撮影を開始する。
ステップＳ２２では、動画像の撮影指示操作の有無に基づいて撮影を終了するか否かが判定される。撮影を終了すると判別された場合は、動画像の撮影処理を終了し、撮影を終了しないと判別された場合は、次のステップＳ２３へと移行する。
ステップＳ２３では、ズーム倍率の変更操作が行われたか否かが判定される。変更操作が行われた場合は、次のステップＳ２４へと移行し、変更操作が行われなかった場合は、当該ステップＳ２２の処理を繰り返す。

このように、本実施形態に係るデジタルカメラ１は、ＤＣモータによるズームレンズの駆動が終了した際に、フォーカスレンズがフォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置とフォーカス追従位置とから残駆動量を算出し、新たにズームレンズが駆動された際に、残駆動量と新たに算出されたズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいてフォーカスレンズを再駆動させる。
これにより、ＤＣモータを用いてズームレンズの駆動制御を行う場合であっても、正確な被写体追従動作を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、デジタルカメラ１において、静止画撮影モードが選択された場合における被写体追従動作について説明する。
図８は、静止画撮影時における被写体追従動作におけるレンズ位置とモータの回転数との関係を表すグラフについて示した図である。
図８に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はモータの回転数を表している。横軸において、ＷＩＤＥ方向とは被写体から遠ざかる方向（被写体を広角に撮影）を表し、ＴＥＬＥ端とは被写体に近づく方向（被写体をズームアップして撮影）を表す。レンズ位置は倍率で表され、×１（１倍）のときのレンズ位置をＷＩＤＥ端と呼ぶ。
このように、図８は、各レンズ（ズームレンズ及びフォーカスレンズ）の位置と当該位置までレンズを駆動するために必要なモータの回転数との関係について示している。実際には、ズームレンズを先に次ズーム位置まで駆動させ、次ズーム位置への駆動が終了したタイミングでフォーカス追従位置を計算して、フォーカスレンズを駆動させる。
なお、静止画撮影の場合、ズームレンズの駆動にステッピングモータを用いてもＤＣモータを用いても、処理はまったく同様のものとなる。

図９は、静止画撮影時における被写体追従動作におけるレンズ位置とレンズ駆動時間との関係を表すグラフについて示した図である。
図９に示すように、横軸はレンズ位置、縦軸はレンズ駆動時間を表している。縦軸は、所定倍率ごとに各レンズに印加されるパルス数を時間に換算したものを表している。
静止画撮影の場合、ズームレンズを先に次ズーム位置まで駆動させ、ズームレンズの駆動が終了したタイミングでフォーカス追従位置を計算して、フォーカスレンズを駆動させる。
つまり、図９によれば、静止画撮影の場合、ズームレンズの駆動が終了したタイミングでフォーカスレンズによる被写体追従動作が行われることが示されている。

図１０は、本実施形態に係るデジタルカメラ１内で行われる静止画撮影における被写体追従処理の一例（被写体追従処理２）について示したフローチャートである。この被写体追従処理２は、ユーザにより操作部３２の撮影ボタンが押下されたことを契機に、制御部２４がプログラムメモリ２５に格納されている静止画撮影用被写体追従プログラムを実行することにより実現される。
図１０に示すように、ステップＳ２０１では、次ズーム位置への駆動が開始される。次ズーム位置へのズームレンズの駆動は、ズームレンズ駆動制御部により予め保持されているパルス数（駆動量）に基づいて行われる（図８参照）。
ステップＳ２０２では、次ズーム位置への駆動が終了される。
ステップＳ２０３では、ユーザによりズームボタンが押下されているか否かが判定される。ズームボタンが押下されていた場合は、ステップＳ２０１へと移行し、ズームボタンが押下されていなかった場合は、次のステップＳ２０４へと移行する。

ステップＳ２０４では、バックラッシュ取り駆動処理が行われる。当該バックラッシュ取り駆動処理を、図１１を用いて説明する。図１１に示すように、ズームレンズを駆動する際、ＴＥＬＥ方向のズームレンズ駆動によるズームレンズの停止位置を基準にして、ＷＩＤＥ方向へのズームレンズ駆動によるズームレンズの停止位置は、駆動機構部を構成するギアの「がた」などにより一致せず、バックラッシュが発生する。この場合、ズームレンズをＴＥＬＥ方向に駆動させることで、発生したバックラッシュの影響を排除することができる。このように、静止画像の撮影では、バックラッシュ取り駆動により、ズームレンズの移動方向に依らずレンズの停止位置の精度を向上させ、画角の精度を向上させることができる。

ステップＳ２０５では、ズームレンズの駆動が停止される。ズームレンズの駆動が停止されると、フォーカス追従動作を行うための駆動量が算出される。
ステップＳ２０６では、現ズーム位置の同一被写体距離位置へのフォーカスレンズの駆動が開始される。当該フォーカスレンズの駆動は、ステップＳ２０５で算出された駆動量に基づいて行われる。
ステップＳ２０７では、フォーカスレンズの駆動が停止される。

このように、本実施形態に係るデジタルカメラ１は、静止画撮影モードが選択された場合には、ＤＣモータによるズームレンズの駆動が終了した後に、ステッピングモータによるフォーカスレンズの駆動を開始させる。
これにより、被写体追従動作の際にステッピングモータに印加するパルス数の制御が容易となる。また、静止画撮影時、動画撮影時問わず、正確な被写体追従動作を行うことが可能となる。

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、上記実施形態では、静止画撮影時の被写体追従処理の中でバックラッシュ取り駆動処理を行うようにしているが、バックラッシュ取り駆動処理を行う機能を備えない撮像装置においても、被写体追従処理を行うことは可能である。

その他、デジタルカメラ１を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１・・・デジタルカメラ、１０・・・画像データ生成部、１１・・・撮像レンズ部、１１ａ・・・ズームレンズ、１１ｂ・・・フォーカスレンズ、１２・・・レンズ駆動部、１２ａ・・・ズームレンズ駆動部、１２ｂ・・・フォーカスレンズ駆動部、１３・・・イメージセンサ、２０・・・データ処理部、２１・・・メモリ、２２・・・画像処理部、２３・・・画像出力部、２４・・・制御部、２４ａ・・・ズームレンズ駆動制御部、２４ｂ・・・フォーカスレンズ駆動制御部、２４ｃ・・・ぶれ補正処理部、２５・・・プログラムメモリ、３０・・・ユーザインタフェース部、３１・・・液晶表示部、３２・・・操作部、３３・・・外部インタフェース、３４・・・外部メモリ、４０・・・加速度センサ

Claims (4)

1. 倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを含み、被写体の撮像を行う撮像手段と、
   次ズーム位置へと前記ズームレンズを駆動させるためのＤＣモータと、
   前記ＤＣモータにより駆動される前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段と、
   前記駆動量算出手段により算出された駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へと前記フォーカスレンズを駆動させるステッピングモータと、
   前記ＤＣモータによる前記次ズーム位置への前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置と前記フォーカス追従位置とから前記フォーカス追従位置までの残駆動量を算出し、前記ズームレンズが更に次ズーム位置へと駆動された際に、前記残駆動量と前記駆動量算出手段により新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 動画を撮影するための動画撮影モードと静止画を撮影するための静止画撮影モードとを切替可能なモード切替手段をさらに備え、
   前記駆動制御手段は、
   前記モード切替手段により前記静止画撮影モードが選択された場合には、所定の倍率となるズーム位置への前記ＤＣモータによる前記ズームレンズの駆動が完了した後に、前記ステッピングモータによる前記フォーカスレンズの駆動を開始させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを備え、被写体の撮像を行う撮像装置のレンズ駆動制御方法であって、
   ＤＣモータが、次ズーム位置へとズームレンズを駆動させるズームレンズ駆動ステップと、
   前記ＤＣモータにより駆動される前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出ステップと、
   ステッピングモータが、前記算出されたズームレンズの駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へとフォーカスレンズを駆動させるフォーカスレンズ駆動ステップと、
   前記ＤＣモータによる前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置とフォーカス追従位置とから残駆動量を算出し、新たに前記ズームレンズが駆動された際に、前記残駆動量と新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御ステップと、
   を含むことを特徴とするレンズ駆動制御方法。
4. 倍率を調整するためのズームレンズ及びピントを調整するためのフォーカスレンズを備え、被写体の撮像を行う撮像装置を制御するコンピュータに、
   次ズーム位置へとズームレンズを駆動させるズームレンズ駆動機能と、
   前記ズームレンズの駆動量を算出する駆動量算出機能と、
   前記算出されたズームレンズの駆動量に基づいて算出されたフォーカス追従位置へとフォーカスレンズを駆動させるフォーカスレンズ駆動機能と、
   前記ズームレンズの駆動が終了した際に、前記フォーカスレンズが前記フォーカス追従位置まで駆動していなかった場合は、現フォーカス位置とフォーカス追従位置とから残駆動量を算出し、新たに前記ズームレンズが駆動された際に、前記残駆動量と新たに算出された前記ズームレンズの駆動量に基づいて新たに算出されたフォーカス追従位置とに基づいて前記フォーカスレンズを再駆動させる処理を繰り返すことで、所定の倍率となるズーム位置への前記ズームレンズの駆動及び対応するフォーカス位置への前記フォーカスレンズの駆動を制御する駆動制御機能と、
   を実現させるためのプログラム。

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