JP5721368B2 - レンズ制御装置、撮像装置、その制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、レンズ制御装置、撮像装置、その制御方法、及び制御プログラムに関し、特に、撮像装置におけるレンズ制御に関する。

一般に、ビデオカメラ又はスチルカメラ等の撮像装置には、光学系のズーム倍率を変化させるズーム操作を行うためのズーム操作部が備えられている。ズーム操作を行うため、レンズ周囲に設けられた回転可能な操作リングの回転を、機械的なカム機構によってレンズの直動動作に変換する機構が知られている。一方、近年、レンズを駆動するモータを用いて電気的にレンズ動作を制御するパワーズーム機構が用いられている。

パワーズーム機構においては、ズーム操作部にはリング部材又はスイッチ部材等が備えられ、これらリング部材又はスイッチ部材の操作量を電気信号に変換している。そして、この電気信号を撮像装置に搭載されたマイクロコンピュータで検知して、レンズ駆動モータを制御するようにしている。

ところで、円滑なズーム開始と確実なズーム停止を実現するため、リング部材の操作量に応じてレンズを光軸方向に移動及び停止制御する際、リング部材１３０１の回転が停止しても所定期間はレンズの停止を禁止するようにしたものがある（特許文献１参照）。

ここでは、リング部材１３０１の回転が停止しても所定期間、ズームレンズの停止を禁止するようにして、リング部材が低速回転しているために回転検出を行いにくい場合でも、ズーム動作が駆動及び停止を繰り返さないようにしている。

特開平１０−１０４０６号公報

近年、ビデオカメラ又はスチルカメラ等の撮像装置では、記憶メディアとしてフラッシュメモリ等を用いて、さらなる撮像装置本体の小型化が図られている。そして、撮像装置本体の小型化に伴って、ズーム操作部（例えば、ズームキー）も小型化する必要がある。ところが、ズーム操作部が小型化すると、撮影者にとって細かいズーム操作がやり難くなってしまう。

細かいズーム操作がやり難いと、撮影者はゆっくりとズームしたいと思っても場合によっては急激に画角が変化してしまうことがある。このような事態を防止するため、ズーム操作部にボリュームスイッチを用いて、撮影者の操作に応じてズーム速度を可変に調節できるようにしたものがあり、これによって、ズーミングの滑らかさを向上させるようにしている。

しかしながら、ボリュームスイッチを用いたとしても、実際上撮影者がズーム操作部を微妙に操作して、撮影者が意図するようにズーミングを滑らかに行うこと極めて困難である。

従って、本発明の目的は、ズーム操作を行う際、画角変化の滑らかさを維持しつつ、しかもズーミングに係る操作性及びズーム速度調節の自由度を向上させて良好な撮影状態とすることのできるレンズ制御装置、撮像装置、その制御方法、及び制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によるレンズ制御装置は、光軸方向に移動可能に支持されたズームレンズと、前記ズームレンズを光軸方向に移動させる変倍駆動手段と、変倍操作部からの変倍出力に応じて前記変倍駆動手段を制御して前記ズームレンズを前記光軸方向に移動させる制御手段とを有し、前記ズームレンズが前記光軸方向に第１の速度で駆動されている際に前記変倍操作部からの変倍出力があった場合、前記制御手段は、当該変倍出力に対応する第２の速度と前記第１の速度との差分が予め規定された所定値より大きいか否かを判定して、当該差分が前記所定値以下であれば、前記ズームレンズの目標速度を前記第２の速度に設定し、当該差分が前記所定値より大きければ、前記第１の速度との差分が前記所定値以下となるように前記ズームレンズの目標速度を設定することを特徴とする。

本発明によれば、変倍操作部からの変倍出力に応じてズームレンズの目標速度を設定する際、変倍出力で示される第２の速度と現在の速度である第１の速度とに応じて目標速度とを設定するようにしたので、ズーム操作を行う際、画角変化の滑らかさを維持しつつ、しかもズーミングに係る操作性及びズーム速度調節の自由度を向上させることができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態によるレンズ制御装置が用いられた撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。 図１に示すマイクロプロセッサで実行されるズーム制御を説明するためのフローチャートである。 図１に示す内部メモリに記憶された操作速度テーブルの一例を説明するための図であり、（ａ）は操作量Ｋとズーム操作速度Ｖｋとの関係を規定する表を示す図、（ｂ）は操作量Ｋとズーム操作速度Ｖｋとの関係を説明するためのグラフを示す図である。 図１に示すズームレンズを加速する際の速度設定の第１の例を説明するための図であり、（ａ）は操作情報と時間との関係を示す図、（ｂ）はズーム目標速度と時間との関係を示す図である。 図１に示すズームレンズを加速する際の速度設定の第２の例を説明するための図であり、（ａ）は操作情報と時間との関係を示す図、（ｂ）はズーム目標速度と時間との関係を示す図である。 図１に示すズームレンズを減速する際の速度設定の第１の例を説明するための図であり、（ａ）は操作情報と時間との関係を示す図、（ｂ）はズーム目標速度と時間との関係を示す図である。 図１に示すズームレンズを減速する際の速度設定の第２の例を説明するための図であり、（ａ）は操作情報と時間との関係を示す図、（ｂ）はズーム目標速度と時間との関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるレンズ制御装置が用いられた撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。 図８に示すマイクロプロセッサの機能を説明するための図であり、（ａ）は図８に示すマイクロプロセッサ１１６Ａの構成を示すブロック図、（ｂ）は（ａ）に示すＬＰＦの電圧特性を示す図である。 図８に示すマイクロプロセッサで実行されるズーム制御を説明するためのフローチャートである。 図８に示すズーム速度制御部で行われるＬＰＦの時定数の切り替えについて説明するため図である。

以下、本発明の実施の形態によるレンズ制御装置が用いられる撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるレンズ制御装置が用いられた撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。

図１を参照して、ここでは、撮像装置の一つであるビデオカメラを例に挙げて説明するが、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも本発明を適用することができる。

図示のビデオカメラは、マイクロプロセッサ１１６を有しており、このマイクロプロセッサ１１６によってビデオカメラ全体が制御される。図示のように、ビデオカメラは、第１の固定レンズ１０２、ズームレンズ１０２、絞り１０３、第２の固定レンズ１０４、及びフォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズという）１０５を備えている。

ズームレンズ１０２は光軸方向に移動可能に支持されており、ズームレンズ１０２を光軸方向に平行に移動することによって変倍が行われる。フォーカスレンズ１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシング機能とを兼ね備えている。図示の例では、第１の固定レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、第２の固定レンズ１０４、及びフォーカスレンズ１０５によって撮像光学系が構成される。

被写体を撮像して、撮像光学系を通過した光学像は、撮像素子１０６に結像される。光電変換素子である撮像素子１０６として、例えば、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサが用いられる。ＣＤＳ／ＡＧＣ（Ｃｏｒｒｅｌｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ／Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１０７は撮像素子１０６の出力をサンプリングするとともに、そのゲイン調整を行う。

そして、カメラ信号処理回路１０８はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの出力信号（画像信号）を、後述する記録装置１１５に対応した信号（画像データ）に変換する。

マイクロプロセッサ１１６はステッピンモータ駆動回路１１０ｂを駆動制御して、ステッピングモータ１１０ａを駆動させる。そして、ステッピングモータ１１０ａの駆動によってズームレンズ１０２が光軸方向に移動する。図示の例では、ステッピングモータ１１０ａには、出力軸である送りねじ軸１１０ｃが噛み合っている。ステッピングモータ１１０ａの駆動によって送りねじ軸が回転し、送りねじ軸１１０ｃとラックとの噛み合いによってズームレンズ１０２が光軸方向（図中矢印方向）に駆動される。

上記のように、ステッピングモータ１１０ａによってズームレンズ１０２を目標位置に駆動する際、まず、ビデオカメラの起動時にズームレンズ１０２を位置制御の基準となる位置（基準位置）にセットする。そして、この基準位置から目標位置まで移動させるために必要なパルス数を有する駆動信号がステッピングモータ駆動回路１１０ｂからステッピングモータ１１０ａに与えられる。

よって、ビデオカメラには、ズームレンズ１０２が基準位置に位置しているか否かを検出するための基準位置センサ（図示せず）が設けられている。図示の例では、基準位置センサは、発光素子と受光素子とが一体となったフォトインターラプタによって構成されている。

フォトインターラプタでは、発光素子と受光素子との間に、レンズ保持枠に設けられた遮光部材が入り込み、発光素子から受光素子に向かう光を遮断する。そして、光の遮断によって、マイクロプロセッサ１１６はズームレンズ１０２が基準位置に位置したことを検知する。

なお、遮光部材は、ズームレンズ１０２が望遠側か又は広角側であるかのゾーン検出を可能とする形状に設定されている。

フォース駆動回路１１１は駆動源を含んでおり、マイクロプロセッサ１１６によって制御される。そして、フォーカス駆動回路１１１はフォーカスレンズ１０５を目標位置に駆動する。フォーカスレンズ１０５の保持枠（図示せず）には、フォーカスレンズ１０５の位置を検出するための位置スケール１１５ｂが固定されている。そして、位置スケール１１５ｂと対向する位置に位置センサ１１５ａが固定されている。

位置スケール１１５ｂには光軸方向に磁気パターン又は光反射パターン等のスケールパターンが形成されている。位置センサ１１５ａは位置スケール１１５ｂの位置に応じた磁気信号又は光反射信号等を読み取り、これによって、フォーカスレンズ１０５の光軸方向の位置が検出される。そして、位置センサ１１５ａによって、その位置情報をマイクロプロセッサ１１６にフィードバックしてサーボ制御系が構成される。

図示の例では、フォーカスレンズ１０５はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって駆動されるが、例えば、ＤＣモータ等の他のアクチュエータを用いるようにしてもよい。また、フォーカスレンズ１０５の駆動源としてステッピングモータを用いるようにすれば、フォーカスレンズの保持枠に設けられた位置センサ１１５ａ及び位置スケール１１５ｂを省略するようにしてもよい。

つまり、位置センサ１１５ａは、ＶＣＭを用いたサーボ制御系の構成に形成に必要である（フォーカスレンズ１１５の位置の取得に必要である）が、ステッピングモータをフォーカスレンズ１０５の駆動源として用いる際には、パルスカウントが位置情報として扱われることになる。

前述のように、マイクロプロセッサ１１６は、ズーム操作部（変倍操作部）１１４、電源スイッチ（図示せず）及び録画スイッチ等のスイッチからの入力に応じてビデオカメラの制御を行う。マイクロプロセッサ１１６には内部メモリ１１７が内蔵されている。

この内部メモリ１１７には、ズームレンズ１０２の基準位置に対して望遠側と広角側の位置（テレ端及びワイド端）がズームレンズ位置データとして記憶されている。ズーム操作部１１４には、ボリュームスイッチ等が用いられており、このズーム操作部１１４はマイクロプロセッサ１１６内のＡ／Ｄ変換器（図示せず）に接続されている。

ズームレンズ１０２を駆動する際には、マイクロプロセッサ１１６からステッピングモータ駆動回路１１０ｂに正逆信号が与えられ、これによって、ステッピングモータ駆動回路１１０ｂはステッピングモータ１１０ａを駆動する。また、フォーカス駆動回路１１１は、マイクロプロセッサ１１６から与えられる制御信号によって駆動される。

つまり、撮像光学系の変倍動作及び変倍動作に伴う合焦動作は、ビデオカメラで一般的に用いられているカム軌跡データを用いた電子カム方式によりフォーカス駆動回路１１１を制御することによって行われる。なお、図示の例で用いられるステッピングモータの駆動方式には特に限定されず、例えば、所謂１−２相駆動方式又は２−２相駆動方式であってもよい。

絞りユニット１０３Ａは、ガルバノ方式のアクチュエータ（図示せず）を含む絞り回路１１３と、このアクチュエータによって開閉駆動される絞り羽根（絞り）１０３と、絞り開閉状態を検出する位置検出素子１１２（ホール素子）とを有する。

前述したように、撮像素子１０６からの電気信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７を介してカメラ信号処理回路１０８に与えられる。カメラ信号処理回路１０８は、入力された電気信号に応じた映像信号を記録装置１０９に送る。記録装置１０９は、映像信号として動画又は静止画を記録する。記録装置１０９においては、記録媒体として、例えば、磁気テープ、半導体メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）が用いられる。

マイクロプロセッサ１１６には、カメラ信号処理回路１０８から映像信号が与えられ、映像信号における輝度信号成分が常に適正値になるように絞りユニット１１３Ａをフィードバック制御する。この際、マイクロプロセッサ１１６には、位置検出素子１１２から位置検出が与えられる。ここでは、この位置検出出力は増幅された後、さらに、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず）によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて絞りの開閉位置を示す絞り位置情報としてマイクロプロセッサ１１６に与えられる。

マイクロプロセッサ１１６は、この絞り位置情報に基づいて輝度信号成分が常に適正値になるように絞り駆動回路１１３に開閉信号を送って、絞り１０３を制御する。なお、マイクロプロセッサ１１６は、絞り開閉位置を所定の開閉位置に位置決めするための開閉信号を絞り駆動回路１１３に送るようにしてもよい。

続いて、図１に示すマイクロプロセッサ１１６によって実行されるズーム制御について説明する。

図２は、図１に示すマイクロプロセッサで実行されるズーム制御を説明するためのフローチャートである。

図１及び図２を参照して、いま、ズーム操作部１１４が操作されると、マイクロプロセッサ１１６はズーム制御を開始する。マイクロプロセッサ１１６は、ズーム操作部１４の操作量、つまり、操作情報Ｋを取得する（ステップＳ２０１）。この操作情報Ｋは、マイクロプロセッサ１１６に備えられたＡ／Ｄ変換器に入力された値である。

この操作情報Ｋは、ズームレンズ１０２の駆動量及び駆動方向に関する情報を有している。そして、マイクロプロセッサ１１６は、前述のようにして、現在のズームレンズの駆動速度であるズーム速度∨ｎを取得する（ステップＳ２０２）。

続いて、マイクロプロセッサ１１６は、操作情報Ｋに応じて予め設定されているズーム操作速度Ｖｋを取得する（ステップＳ２０３）。内部メモリ１１７には操作情報（つまり、ズーム操作部１１４の操作量）Ｋとズーム操作速度Ｖｋとの関係を示す操作速度テーブル（第１の操作速度テーブル）が記憶されている。

図３は、図１に示す内部メモリ１１７に記憶された操作速度テーブルの一例を説明するための図である。そして、図３（ａ）は操作量Ｋとズーム操作速度Ｖｋとの関係を規定する表を示す図であり、図３（ｂ）は操作量Ｋとズーム操作速度Ｖｋとの関係を説明するためのグラフを示す図である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、操作速度テーブルは、操作量Ｋ（ｎ）（ｎは０以上の整数）が大きくなるにつれて、ズーム操作速度Ｖｋ（ｎ）は大きくなる。

マイクロプロセッサ１１６はズーム操作速度（第２の速度）Ｖｋが現在ズーム速度（第１の速度）Ｖｎよりも大きいか否かについて判定する（第１の判定手段：ステップＳ２０４）。ズーム操作速度Ｖｋが現在ズーム速度Ｖｎよりも大きいと（ステップＳ２０４において、ＹＥＳ）、つまり、加速しようとしていると、マイクロプロセッサ１１６はズーム操作速度Ｖｋと現在ズーム速度Ｖｎとの差分（Ｖｋ-Ｖｎ）が予め設定された所定の最大速度変化量（所定値）ａよりも大きいか否かについて判定する（ステップＳ２０５）。

この最大速度変化量ａは、ズーム制御における速度変化量の最大量であって、急激な速度変化をさせないための閾値として用いられている。つまり、最大速度変化量ａは、撮像画面上の画角変化が滑らかに見えるズームレンズ１０２の駆動速度変化量である。

差分（Ｖｋ−Ｖｎ）が最大速度変化量ａよりも大きいと（ステップＳ２０５において、ＹＥＳ）、マイクロプロセッサ１１６は現在ズーム速度Ｖｎに最大速度変化量ａを加えて加算結果を得て、これをズーム目標速度Ｖｔとする（ステップＳ２０６：加算手段）。

次に、マイクロプロセッサ１１６はズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋよりも大きいか否かについて判定する（第２の判定手段：ステップＳ２０７）。ズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋよりも大きいと（ステップＳ２０７において、ＹＥＳ）、マイクロプロセッサ１１６はズーム目標速度Ｖｔをズーム操作速度Ｖｋとする（ステップＳ２０８）。そして、マイクロプロセッサ１１６はズーム速度Ｖをズーム目標速度Ｖｔに設定して（ステップＳ２０９）、ステッピングモータ駆動回路１１０ｂを制御して、ズーム制御を終了する。

上記のステップＳ２０７〜Ｓ２０８における処理はズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋを越えないようにするリミッタ処理として作用することになる。なお、ズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋ以下（第２の速度以下）であると（ステップＳ２０７において、ＮＯ）、マイクロプロセッサ１１６は処理をステップＳ２０９に移行して、ズーム速度Ｖをズーム目標速度Ｖｔに設定する。

ステップＳ２０５において、差分（Ｖｋ−Ｖｎ）が最大速度変化量ａ以下であると（ステップＳ２０５において、ＮＯ）、マイクロプロセッサ１１６はズーム目標速度Ｖｔをズーム操作速度Ｖｋとする（ステップＳ２１０）。そして、マイクロプロセッサ１１６は処理をステップＳ２０９に移行して、ズーム速度Ｖをズーム目標速度Ｖｔに設定する（設定手段）。

ステップＳ２０４において、ズーム操作速度Ｖｋが現在ズーム速度Ｖｎ以下（第１の速度以下）であると（ステップＳ２０４において、ＮＯ）、つまり、減速しようとしていると、マイクロプロセッサ１１６は、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）が最大速度変化量ａよりも大きいか否かについて判定する（ステップＳ２１１）。

差分（Ｖｎ−Ｖｋ）が最大速度変化量ａ以下であると（つまり、所定値以下であると：ステップＳ２１１において、ＮＯ）、マイクロプロセッサ１１６は処理をステップＳ２１０に移行して、ズーム目標速度Ｖｔをズーム操作速度Ｖｋとする。

一方、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）が最大速度変化量ａよりも大きいと（ステップＳ２１１において、ＹＥＳ）、マイクロプロセッサ１１６は現在ズーム速度Ｖｎから最大速度変化量ａを減算して減算結果を得て、これをズーム目標速度Ｖｔとする（ステップＳ２１２：減算手段）。

続いて、マイクロプロセッサ１１６はズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋよりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ２１３）。ズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋよりも小さいと（ステップＳ２１３において、ＹＥＳ）、マイクロプロセッサ１１６はズーム目標速度Ｖｔをゼロとする（ステップＳ２１４）。そして、マイクロプロセッサ１１６は処理をステップＳ２０９に移行して、ズーム速度Ｖをズーム目標速度Ｖｔに設定する。

ズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋ以上（第２の速度以上）であると（ステップＳ２１３において、ＮＯ）、マイクロプロセッサ１１６は処理をステップＳ２０９に移行して、ズーム速度Ｖをズーム目標速度Ｖｔに設定する。

上記のステップＳ２１３〜Ｓ２２１４における処理はズーム目標速度Ｖｔがズーム操作速度Ｖｋを下回らないようにするリミッタ的な処理として作用することになる。

図４は、図１に示すズームレンズ１０２を加速する際の速度設定の第１の例を説明するための図である。そして、図４（ａ）は操作情報Ｋと時間との関係を示す図であり、図４（ｂ）はズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を示す図である。

１回のズーム速度制御において、差分（Ｖｋ−Ｖｎ）が最大速度変化量ａより大きくなる場合には、図４（ａ）に符号４０１で示すタイミング、つまり、ズーム操作部１１４が操作されるタイミングで、（Ｖｎ＋ａ）をズーム目標速度Ｖｔとする。そして、ズーム速度制御周期毎に図４（ｂ）に符号４０３で示すように、ズーム目標速度Ｖｔが設定される。このようにして、ズーム目標速度Ｖｔの変化がズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を表す直線４０２の傾きを越えないようにして、加速時の急激な画角変化を防ぐようにズーム目標速度Ｖｔが離散的に設定されることになる。

図５は、図１に示すズームレンズ１０２を加速する際の速度設定の第２の例を説明するための図である。そして、図５（ａ）は操作情報Ｋと時間との関係を示す図であり、図５（ｂ）はズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を示す図である。

１回のズーム速度制御において、差分（Ｖｋ−Ｖｎ）の差分が最大速度変化量ａ以下となる場合には、つまり、図５（ｂ）に示す直線５０３が直線５０２以下となる場合には、図５（ａ）に符号５０１で示すタイミング（ズーム操作部１１４）が操作されるタイミング）で、図５（ｂ）に符号５０４で示すように、ズーム目標速度Ｖｔとしてズーム操作速度Ｖｋ’が設定されることになる。

図５に示す処理では、ズーム目標速度Ｖが１回のズーム速度制御において最大速度変化量ａ以下である。よって急激な画角変化がなく、ズーム操作速度Ｖｋ’をズーム目標速度Ｖｔとして設定する。

このようにして、ズームレンズ１０２を加速して変倍する際における急激な画角変化を防止して、滑らかなに画角変化を行うことができる。

図６は、図１に示すズームレンズ１０２を減速する際の速度設定の第１の例を説明するための図である。そして、図６（ａ）は操作情報Ｋと時間との関係を示す図であり、図６（ｂ）はズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を示す図である。

１回のズーム速度制御において、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）が最大速度変化量ａより大きくなる場合には、図６（ａ）に符号６０１で示すタイミング、つまり、ズーム操作部１１４が操作されるタイミングで、（Ｖｎ−ａ）をズーム目標速度Ｖｔとする。そして、ズーム速度制御周期毎に図６（ｂ）に符号６０３で示すように、ズーム目標速度Ｖｔが設定される。このようにして、ズーム目標速度Ｖｔの変化がズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を表す直線６０２の傾きを下回らないようにして、減速時における急激な画角変化を防ぐようにズーム目標速度Ｖｔが離散的に設定されることになる。

図７は、図１に示すズームレンズ１０２を減速する際の速度設定の第２の例を説明するための図である。そして、図７（ａ）は操作情報Ｋと時間との関係を示す図であり、図７（ｂ）はズーム目標速度Ｖｔと時間との関係を示す図である。

１回のズーム速度制御において、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の差分が最大速度変化量ａ以下となる場合には、つまり、図７（ｂ）に示す直線７０３が直線７０４以下となる場合には、図７（ａ）に符号７０１で示すタイミング（ズーム操作部１１４）が操作されるタイミング）で、図７（ｂ）に符号７０２で示すように、ズーム目標速度Ｖｔとしてズーム操作速度Ｖｋ’が設定されることになる。

図７に示す処理では、ズーム目標速度Ｖｔが１回のズーム速度制御において最大速度変化量ａ以下である。よって急激な画角変化がなく、ズーム操作速度Ｖｋ’をズーム目標速度Ｖｔとして設定する。

このように、ズームレンズ１０２を減速して変倍する際における急激な画角変化を防止して、滑らかなに画角変化を行うことができる。

なお、上述の説明から明らかなように、図１において、ズーム操作部１１４、マイクロプロセッサ１１６、ステッピングモータ駆動回路１１０ｂ、ステッピングモータ１１０ａ、及び送りねじ軸１１０ｃによって、ズームレンズ１０２を光軸方向に駆動制御するレンズ制御装置が構成されることになる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態によるレンズ制御装置が用いられた撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。

図８において、図１に示すビデオカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付し、説明を省略する。図８に示すビデオカメラにおいては、加速切替スイッチ１１８及び減速切替スイッチ１１９がマイクロプロセッサ１１６に接続されている。なお、図８においては、マイクロプロセッサの機能が図１に示すマイクロプロセッサ１１６の機能と異なるので、参照番号１１６Ａが付されている。

加速切替スイッチ１１８は、ズームレンズ駆動の際加速動作を行うか否かを切り替えるためのスイッチである。一方、減速切替スイッチ１１９は、ズームレンズ駆動の際減速動作を行うか否かを切り替えるスイッチである。

図９は図８に示すマイクロプロセッサ１１６Ａの機能を説明するための図である。そして、図９（ａ）は図８に示すマイクロプロセッサ１１６Ａの構成を示すブロック図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＬＰＦ９０２の電圧特性を示す図である。

図９（ａ）及び（ｂ）を参照して、前述のように、ズーム操作部１１４は、ボリュームスイッチ等のように段階的な値を出力する。ズーム操作部１１４から出力された操作量（アナログ量）はマイクロプロセッサ１１６に備えられたＡ／Ｄポート（図示せず）を介して加減速処理切替部９０３に入力される。

加減速処理切替部９０３は、後述するように、ズームレンズ１０２を駆動する際その速度を加速制御又は減速制御を行うか否かに応じて速度制御を切り替える。撮影者は加速制御又は減速制御を行うか否かについて加速切替スイッチ１１８又は減速切替スイッチ１１９を用いて決定することができる。

図示のように、加速切替スイッチ１１８及び減速切替スイッチ１１９はズーム速度制御部９０１に接続されている。そして、加減速切替部９０３の出力はズーム速度制御部９０１及びＬＰＦ（高域遮断フィルタ：フィルタ手段）９０２に接続されている。

加速制御又は減速制御を行う際には、加減速切替部９０３はズーム操作部１１４の出力（変倍出力：操作情報）ＫをＬＰＦ９０２に送る。このＬＰＦはその時定数が可変であり、ズーム操作部１１４からのズーム出力Ｋの高周波成分（高域成分）を遮断して、出力Ｋｆをズーム速度制御部９０１に与える。加速制御又は減速制御を行う和に場合には、ズーム操作部１１４の出力Ｋがズーム速度制御部９０１に接続される。なお、ＬＰＦ９０２に係る処理は、例えば、プログラムによって実現される。

図９（ｂ）に示すように、いま、ズーム操作部１１４から出力Ｋが出力され、入力電圧ＶｅとしてＬＰＦ９０２に与えられたとすると、ＬＰＦ９０２は入力電圧Ｖｅを時定数Ｔだけ遅延させることになる。図示のように、ＬＰＦ９０２にはズーム速度制御部９０１が接続されている。ズーム速度制御部９０１は、上記の時定数Ｔを変更する。つまり、ズーム速度制御部９０１は、ズーム操作部１１４からの出力Ｋに応じて、後述するようにして、時定数Ｔを変更する。

図１０は、図８に示すマイクロプロセッサ１１６Ａで実行されるズーム制御を説明するためのフローチャートである。

図８、図９、及び図１０を参照して、いま、ズーム操作部１１４が操作されると、マイクロプロセッサ１１６Ａはズーム制御を開始する。マイクロプロセッサ１１６は、ズーム操作部１４の操作量、つまり、操作情報Ｋを取得する（ステップＳ１００１）。そして、マイクロプロセッサ１１６Ａは、前述のようにして、現在のズームレンズの駆動速度であるズーム速度∨ｎを取得する（ステップＳ１００２）。

続いて、マイクロプロセッサ１１６Ａは、操作情報Ｋに応じて予め設定されているズーム操作速度Ｖｋ（ここでは、第１のズーム操作速度と呼ぶ）を取得する（ステップＳ１００３）。そして、マイクロプロセッサ１１６Ａ、つまり、ズーム速度制御部９０１は加減速制御があるか否かについて判定する（ステップＳ１００４）。ここでは加速切替スイッチ１１８又は減速切替スイッチ１１９が操作されていると、ズーム速度制御部９０１は過減速制御ありと判定する。

加減速制御なしと判定すると（ステップＳ１００４において、ＮＯ）、ズーム速度制御部９０１はズーム目標速度Ｖｔにズーム操作速度Ｖｋを設定して（ステップＳ１００５）、ズーム制御を実行し処理を終了する。

一方、加減速制御ありと判定すると（ステップＳ１００４において、ＹＥＳ）、ズーム速度制御部９０１は差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値が所定の閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１００６）。差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値が所定の閾値ＴＨよりも大きいと（ステップＳ１００６において、ＹＥＳ）、ズーム速度制御部９０２は、ＬＰＦ９０２の時定数Ｔとして第１の時定数Ｔ１を設定する（ステップＳ１００７）。

図８に示す内部メモリ１１７にはＬＰＦ９０２の出力Ｋｆとズーム操作速度Ｖｋｆ（ここでは、第２のズーム操作速度と呼ぶ）との関係を示す操作速度テーブル（第２の操作速度テーブル）が記憶されている。

ズーム速度制御部９０１は第２の操作速度テーブルを参照して、ＬＰＦ９０２の出力Ｋｆに対応するズーム操作速度Ｖｋｆを取得する（ステップＳ１００８）。そして、ズーム速度制御部９０１はズーム操作速度Ｖｋｆをズーム目標速度Ｖｔとして設定して（ステップＳ１００９）、ズームレンズ１０２を駆動制御する。

一方、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値が所定の閾値ＴＨ以下であると（ステップＳ１００６において、ＮＯ）、ズーム速度制御部９０２は、ＬＰＦ９０２の時定数Ｔとして第１の時定数Ｔ１よりも小さい第２の時定数Ｔ２を設定する（ステップＳ１０１０）。

その後、ズーム制御部９０２は、ステップＳ１００８に処理を移行して、第２の操作速度テーブルを参照して、ＬＰＦ９０２の出力Ｋｆに対応するズーム操作速度Ｖｋｆを取得することになる。

図１１は、図８に示すズーム速度制御部９０１で行われるＬＰＦ９０２の時定数Ｔの切り替えについて説明するため図である。

図１０で説明したように、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値が閾値ＴＨより大きいとＬＰＦ９０２の時定数Ｔは第１の時定数Ｔ１に設定される。これによって、図１１に曲線１１０２に示す状態にズーム操作部１１４の出力Ｋが立ち上がるとする。

一方、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値が閾値ＴＨ以下である場合には、ＬＰＦ９０２の時定数Ｔは第１の時定数Ｔ１より小さい第２の時定数Ｔ２に設定される。これによって、第２の時定数Ｔ２の場合には、曲線１１０２に比べて、ズーム操作部１１４の出力Ｋの立ち上がりは速くなる（曲線１１０１参照）。

このようにして、差分（Ｖｎ−Ｖｋ）の絶対値、つまり、ズーム速度変化が大きくなると、ズーム操作部１１４の出力Ｋの立ち上がりを遅くするようにしたので、ズーミング動作による急激な画角変化を防止することができる。そして、ＬＰＦ９０２における高域遮断周波数を調整すれば、ズーム時における応答性を維持することができる。

上述の説明から明らかなように、図８において、ズーム操作部１１４、マイクロプロセッサ１１６、ステッピングモータ駆動回路１１０ｂ、ステッピングモータ１１０ａ、送りねじ軸１１０ｃ、加速切替スイッチ１１８、及び減速切替スイッチ１１９によって、ズームレンズ１０２を光軸方向に駆動制御するレンズ制御装置が構成されることになる。

上述の実施の形態では、マイクロプロセッサ１１６又は１１６Ａが制御手段として機能する。また、送りねじ軸１１０ｃ、ステッピングモータ１１０ａ、及びステッピングモータ駆動回路１１０ｂが変倍駆動手段として機能する。さらに、加速切替スイッチ１１８、減速切替スイッチ１１９、及び加減速切替部９０３が切替手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を、撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有する制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。

この際、制御方法及び制御プログラムは、少なくとも第１のステップ及び第２のステップを有することになる。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０２ ズームレンズ
１１０ａ ステッピングモータ
１１０ｂ ステッピングモータ駆動回路
１１４ ズーム操作部
１１６，１１６Ａ マイクロプロセッサ
１１７ 内部メモリ
１１８ 加速切替スイッチ
１１９ 減速切替スイッチ
９０１ ズーム速度制御部
９０２ ＬＰＦ
９０３ 加減速切替部

Claims (9)

1. 光軸方向に移動可能に支持されたズームレンズと、
   前記ズームレンズを光軸方向に移動させる変倍駆動手段と、
   変倍操作部からの変倍出力に応じて前記変倍駆動手段を制御して前記ズームレンズを前記光軸方向に移動させる制御手段とを有し、
   前記ズームレンズが前記光軸方向に第１の速度で駆動されている際に前記変倍操作部からの変倍出力があった場合、前記制御手段は、当該変倍出力に対応する第２の速度と前記第１の速度との差分が予め規定された所定値より大きいか否かを判定して、当該差分が前記所定値以下であれば、前記ズームレンズの目標速度を前記第２の速度に設定し、当該差分が前記所定値より大きければ、前記第１の速度との差分が前記所定値以下となるように前記ズームレンズの目標速度を設定することを特徴とするレンズ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記変倍出力に対応する第２の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第１の速度に前記所定値を加算した第３の速度以下となるように前記目標速度を設定す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の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第２の速度と前記第３の速度のうちいずれか小さいほうを前記目標速度として設定することを特徴とする請求項２に記載のレンズ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記変倍出力に対応する第２の速度が前記第１の速度以下である場合、前記第１の速度から前記所定値を減算した第４の速度以下となるように前記目標速度を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
5. 時定数が可変で前記変倍出力の高域成分を遮断するフィルタ手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の速度と前記変倍出力に対応する第２の速度との差分が前記所定値よりも大きいと、前記フィルタ手段の時定数を第１の時定数とし、前記第１の速度と前記第２の速度との差分が前記所定値以下であると、前記フィルタ手段の時定数を前記第１の時定数よりも小さい第２の時定数として、前記フィルタ手段の出力を前記目標速度として設定することを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
6. 前記ズームレンズの駆動速度の制御を行うか否かを切り替える切替手段を有し、
   前記制御手段は前記切替手段によって前記駆動速度の制御を行うとされると、前記ズームレンズの目標速度の設定を行うことを特徴とする請求項５に記載のレンズ制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ制御装置を備え、被写体を撮像して前記ズームレンズを通過した光学像を画像データとして得ることを特徴とする撮像装置。
8. 光軸方向に移動可能に支持されたズームレンズを駆動制御する際に用いられる制御方法において、
   前記ズームレンズを前記光軸方向に移動させるための変倍出力に応じて前記ズームレンズを前記光軸方向に移動させる第１のステップと、
   前記ズームレンズの目標速度を設定する第２のステップとを有し、
   前記第２のステップにおいて、前記ズームレンズが前記光軸方向に第１の速度で駆動されている際に前記変倍出力があった場合、当該変倍出力に対応する第２の速度と前記第１の速度との差分が予め規定された所定値より大きいか否かを判定して、当該差分が前記所定値以下であれば、前記ズームレンズの目標速度を前記第２の速度に設定し、当該差分が前記所定値より大きければ、前記第１の速度との差分が前記所定値以下となるように前記ズームレンズの目標速度を設定することを特徴とする制御方法。
9. 光軸方向に移動可能に支持されたズームレンズを駆動制御する際に用いられる制御プログラムにおいて、
   コンピュータに、
   前記ズームレンズを前記光軸方向に移動させるための変倍出力に応じて前記ズームレンズを光軸方向に移動させる第１のステップと、
   前記ズームレンズの目標速度を設定する第２のステップとを実行させ、
   前記第２のステップにおいて、前記ズームレンズが前記光軸方向に第１の速度で駆動されている際に前記変倍出力があった場合、当該変倍出力に対応する第２の速度と前記第１の速度との差分が予め規定された所定値より大きいか否かを判定して、当該差分が前記所定値以下であれば、前記ズームレンズの目標速度を前記第２の速度に設定し、当該差分が前記所定値より大きければ、前記第１の速度との差分が前記所定値以下となるように前記ズームレンズの目標速度を設定することを特徴とする制御プログラム。