JP6034701B2 - レンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置に関し、特にズームレンズを有するレンズ装置に関するものである。

近年、静止画撮影用、または、動画撮影用のズームレンズ装置では、可搬性がより重視され、小型で軽量なものが求められている。そのため、ピント調整用のフォーカスレンズが倍率変更用のズームレンズよりも撮像素子側にあるリアフォーカス方式を採用したズームレンズ装置が多く開発されてきている。

リアフォーカス方式のズームレンズ装置では、結像位置を維持したままズーミングを行うためには、ズームレンズの位置に応じてフォーカスレンズを適切な位置に制御しなければならない。ズームレンズ位置変化によるフォーカスレンズ制御位置は単純な演算では求められない。そのため、一般的に物体距離ごとにズームレンズ位置変化によるフォーカスレンズ制御位置をテーブルデータとして予めＲＯＭに記憶しておき、このテーブルデータを使ってフォーカスレンズ制御位置を求めるようにしている。

ところが、撮影装置の高画質化に伴って、リアフォーカス方式のズームレンズ装置の被写界深度は浅くなってきており、その結果、上記のフォーカスレンズ制御位置に高い精度が求められるようになってきた。この要求を満たすためには、より細かいテーブルデータが必要となり、膨大なＲＯＭ容量が必要になっている。

上記の問題を解決するため、例えば、特許文献１では、テーブルデータと補間演算を組み合わせることでＲＯＭ容量を抑えつつ、高い精度のフォーカスレンズ制御位置を求める方法が開示されている。

特開平６−６２３０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、演算時間のかかる補間処理が３つも入っているため、ズーム位置検出からフォーカスレンズ駆動するまでの時間が長くかかってしまっていた。そのため、ズームを高速で操作すると、ズーム位置検出時点のピントが合うフォーカスレンズ位置と、フォーカスレンズ駆動時のピントが合うフォーカス位置とのズレが大きくなり、ピントズレが発生しやすくなっていた。

そこで、本発明の目的は、ズーム位置検出からフォーカスレンズ駆動するまでの時間を短縮し、ズーム操作時のピントズレを発生しにくくするレンズ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、焦点距離を変更するズーム手段と、前記ズーム手段の位置であるズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、物体距離を変更し、前記ズーム手段の駆動による結像位置の変位を補正するフォーカス手段と、前記フォーカス手段の位置であるフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、前記フォーカス手段を駆動するフォーカス駆動手段と、物体距離指令値を入力する物体距離入力手段と、前記ズーム位置と前記物体距離に対応する前記フォーカス手段の位置を示すテーブルデータを記憶するテーブル記憶手段と、前記物体距離入力手段から入力された物体距離指令値に基づき前記フォーカス手段を駆動するよう前記フォーカス駆動手段に駆動信号を出力するフォーカス制御手段と、を備え、前記フォーカス制御手段は、前記ズーム位置を検出しそれに対応するズーム参照番号を決定する第１の処理と、前記物体距離入力手段から前記物体距離指令値を入力し対応する物体距離参照番号を決定する第２の処理と、前記ズーム参照番号と前記物体距離参照番号に基づいて前記テーブルデータから抽出した複数のデータから補間演算により前記物体距離指令値における複数の暫定フォーカス目標位置を算出する第３の処理と、前記複数の暫定フォーカス目標位置から補間演算により前記ズーム位置における前記フォーカス目標位置を算出する第４の処理と、前記フォーカス目標位置に前記フォーカス手段を駆動するように前記フォーカス駆動手段に駆動信号を出力する第５の処理と、をそれぞれ周期的に実行し、前記第１の処理と前記第５の処理の間に、第４の処理を実行し、第２の処理と第３の処理は実行しない、ことを特徴とする。

本発明によれば、ズーム位置検出からフォーカスレンズ駆動するまでの時間を短縮し、ズーム操作時のピントズレを発生しにくくするレンズ装置を提供することができる。

本発明のズームレンズ装置１の構成を示すブロック図 本発明におけるＣＰＵ２０で行うメイン処理のフローチャート 本発明の実施例１における初期化処理のフローチャート 暫定フォーカス目標位置Ｆａ０、Ｆｂ０の説明図 実施例１における通常処理のフローチャート 最終フォーカス目標位置Ｆｃの説明図 従来例と本発明との差の説明図 実施例２における初期化処理のフローチャート 予備暫定フォーカス目標位置Ｆａ１、Ｆｂ１の説明図 実施例２における通常処理のフローチャート 実施例３における初期化処理のフローチャート Ｎｐ（Ｍ）の説明図１ Ｎｐ（Ｍ）の説明図２ 実施例３における通常処理のフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明を適用できる実施例１のレンズ装置１の構成を示したものである。
ズームレンズ群１１は、光軸方向に移動することで、レンズ装置１の焦点距離を可変させるための光学素子である。ズーム操作リング１４は機構的にズームレンズ群を操作するための操作リングであり、回転操作を行うことでズームレンズ群１１を光軸方向に直進移動させることができる。なお、光軸方向とは図１の左右方向を示している。ズーム位置検出器１７は、ズームレンズ群１１の位置を検出するための位置検出器であり、検出した位置信号はズーム位置データとしてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ２０に入力される。

フォーカスレンズ群１２は、光軸方向に移動することで、レンズ装置１の結像位置を変位させるための光学素子であり、物体距離を変更することができる。また、フォーカスレンズ群１２は、ズームレンズ群１１を光軸方向に移動させた時の結像位置の変位を補正する手段でもある。フォーカスレンズ群１２は、ズームレンズ群１１より像側に配置されている。ＣＰＵ２０からフォーカス駆動回路１９を介してフォーカスモータ１５を駆動することで、フォーカスレンズ群１２を光軸方向に駆動することができる。フォーカス位置検出器１８は、フォーカスレンズ群１２の位置を検出するための位置検出器であり、検出した位置信号はフォーカス位置データとしてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ２０に入力される。

フォーカス操作リング１３（物体距離入力手段）はレンズ装置１の物体距離を操作するための操作リングである。フォーカス操作リング位置検出器１６は、フォーカス操作リング１３の回転位置を検出するための位置検出器であり、検出した回転位置信号は物体距離操作位置データとしてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ２０に入力される。

ＣＰＵ２０は、フォーカスレンズ群１２を電動制御するための制御デバイス（フォーカス制御手段）であり、ズーム位置データ、フォーカス位置データ、物体距離操作位置データを入力し、後述するソフトウェア処理によって制御信号を生成する。

なお、本実施例のレンズ装置１は、ズームレンズ群１１が光軸方向に移動すると、焦点距離が変化するとともに、物体距離も変化してしまうリアフォーカス方式のレンズ装置であるとする。そのため、物体距離を変えずに焦点距離を変化させる場合には、ズームレンズ群１１の位置に応じて、フォーカスレンズ群１２を適切な位置に制御しなければならない。

ここで、後述するソフトウェア処理で使用するテーブルデータと関連する用語について説明する。
本実施例で使用するテーブルはズームテーブル、物体距離テーブル、フォーカステーブルの３つがあり、テーブル記憶手段であるＣＰＵ２０に記憶されている。

ズームテーブルとは、広角端と望遠端を含む５０個のズーム位置を広角端側から順番に格納したテーブルである。この５０個のズーム位置を広角端から順につけた番号をズームテーブル番号Ｎ（ズーム参照番号）とし、このズームテーブル番号Ｎに対応するズーム位置をＺ（Ｎ）で表わす。

物体距離テーブルとは、至近端と無限端を含む２０個の物体距離操作位置を至近側から順に格納したテーブルである。この２０個の物体距離操作位置を至近端から順につけた番号を物体距離テーブル番号Ｍ（物体距離参照番号）とし、この物体距離テーブル番号Ｍに対応する物体距離操作位置をＬ（Ｍ）で表わす。

フォーカステーブルとは、上述した５０個のズーム位置と２０個の物体距離操作位置に対応したフォーカスレンズ群１２の目標位置（以後、フォーカス目標位置と呼ぶ）を格納した２次元のテーブルである。フォーカステーブルに格納しているフォーカス目標位置は、ズームテーブル番号Ｎと物体距離テーブル番号Ｍを用いてｆ（Ｎ、Ｍ）で表わす。

次に、実施例１のＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理について説明する。
図２は、本実施例でのＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理のメイン処理のフローチャートであり、主な処理として初期化処理（Ｓ１０１）、通常処理（Ｓ１０２）がある。初期化処理は電源投入後に一度だけ実行し、通常処理は繰り返し周期的に実行する。

図３は実施例１における初期化処理（図２のＳ１０１）のフローチャートである。Ｓ２０１では、後述する通常処理で用いるカウンタを０にリセットする。Ｓ２０２では、ズーム位置検出器１７からズーム位置Ｚを取得し、Ｓ２０３ではこのズーム位置Ｚを超えない最大のズーム位置を持つズームテーブル番号Ｎを取得する（第１の処理）。取得方法は、Ｓ２０１で取得したズーム位置Ｚと上述したズームテーブルに格納している各ズーム位置Ｚ（Ｘ）とを比較することで行う。

Ｓ２０４では、フォーカス操作リング位置検出器１６から物体距離操作位置Ｌを取得し、Ｓ２０５では物体距離操作位置Ｌを超えない最大の物体距離操作位置を持つ物体距離テーブル番号Ｍを取得する（第２の処理）。取得方法は、Ｓ２０４で取得した物体距離操作位置Ｌと上述した物体距離テーブルに格納している物体距離操作位置Ｌ（Ｘ）とを比較することで行う。

Ｓ２０６では、最終フォーカス目標位置Ｆｃを算出するための途中データである暫定フォーカス目標位置Ｆａ０、Ｆｂ０を算出する。暫定フォーカス目標位置Ｆａ０、Ｆｂ０は、Ｓ２０３〜Ｓ２０５で取得したズームテーブル番号Ｎ，物体距離テーブル番号Ｍ、物体距離操作位置Ｌを用いて以下の式で算出する（第３の処理）。

図４に示すように、Ｆａ０はズーム位置がＺ（Ｎ）の時のフォーカス目標位置を表しており、フォーカステーブルからｆ（Ｎ、Ｍ）とｆ（Ｎ，Ｍ＋１）を抽出し、物体距離指令値Ｌを用いて直線補間（補間演算）した値となる。一方、Ｆｂ０はズーム位置がＺ（Ｎ+１）の時のフォーカス目標位置を表しており、フォーカステーブルからｆ（Ｎ＋１、Ｍ）とｆ（Ｎ＋１，Ｍ＋１）を抽出し、物体距離Ｌを用いて直線補間した値となる。
以上のＳ２０１〜Ｓ２０６の処理で初期化処理を終了する。

図５は実施例１における通常処理（図２のＳ１０２）のフローチャートである。Ｓ３０１では、前回このＳ３０１を通ってから所定の時間である１ｍｓｅｃが経過しているかどうかを判断し、１ｍｓｅｃ経過後にＳ３０２に進む。なお、初期化処理が終わって、はじめてＳ３０１に進んだ場合は、すでに１ｍｓｅｃ経過しているとみなし、Ｓ３０２に進む。

Ｓ３０２とＳ３０３は、Ｓ２０２とＳ２０３と同様の処理であり、ズーム位置Ｚとズームテーブル番号Ｎを取得する（第１の処理）。

Ｓ３０４では、Ｓ３０３で取得したズームテーブル番号Ｎが前回取得してから変化しているか（ズーム参照番号の前回と今回の差であるズーム参照番号差が０以外であるか）を判断し、変化していなければ（ズーム参照番号差が０であれば）何も処理を行わずに、Ｓ３０８に進む。ズームテーブル番号Ｎが前回よりも１増えていた場合には、Ｓ３０５に進み、Ｆａ０にＦｂ０を代入し、Ｆｂ０は式２を用いて再度算出する（第６の処理）。このような処理を行うことで、ズームテーブル番号Ｎで再度Ｆａ０とＦｂ０を算出したことと同じことになり、Ｆａ０の算出を省略することができる。また、ズームテーブル番号Ｎが前回よりも１減っていた場合には、Ｓ３０６に進み、Ｆｂ０にＦａ０を代入し、Ｆａ０は式１を用いて再度算出する（第６の処理）。この時もＦｂ０の算出を省略することができる。一方、ズームテーブル番号Ｎが２以上変化している（ズーム参照番号差が２以上である）場合は、Ｓ３０７に進み、式１と式２を用いて再度Ｆａ０とＦｂ０を算出する（第６の処理）。

Ｓ３０８では、暫定フォーカス目標位置Ｆａ０、Ｆｂ０と、Ｓ３０２、Ｓ３０３で取得したズーム位置Ｚ、ズームテーブル番号Ｎを用いて、以下の式で最終フォーカス目標位置Ｆｃを算出する（第４の処理）。

図６に示すように、最終フォーカス目標位置Ｆｃは、ズーム位置Ｚ（Ｎ）のフォーカス目標位置であるＦａ０と、ズーム位置Ｚ（Ｎ＋１）のフォーカス目標位置であるＦｂ０から、ズーム位置Ｚを用いて直線補間した値となる。

Ｓ３０９では、フォーカス位置検出器１８からフォーカス位置Ｆを取得し、Ｓ３１０でフォーカス位置Ｆと最終フォーカス目標位置Ｆｃからフォーカス駆動回路１９への出力信号を算出し、出力する（第５の処理）。ここで行う算出処理は、フォーカス位置Ｆと最終フォーカス目標位置Ｆｃの差分値よりモータ出力信号を算出するという一般的なサーボ処理であり、演算方法については省略する。

Ｓ３１１ではカウントを１加算し、Ｓ３１２でカウントが８になったかどうかを判断する。カウントが８になっていれば、Ｓ３１３に進み、カウントが７以下であれば通常処理を終了する。Ｓ３１３ではカウントを０にリセットする。Ｓ３１４〜Ｓ３１６はＳ２０４〜Ｓ２０６と同様であり、説明を省略する。Ｓ３１６が終わると、通常処理を終了する。上記のようにカウンタを用いることにより、Ｓ３０２〜Ｓ３１０は１ｍｓｅｃごとに実行され、Ｓ３１４〜Ｓ３１６は８ｍｓｅｃごとに実行されることになり、処理周期を分けている。

続いて、本実施例の効果について説明する。
リアフォーカス式のレンズ装置の課題として、ズーム操作時のピントズレがある。このズーム操作時のピントズレの一つの要因として、ズーム位置取得時点のピントが合うフォーカス位置と、フォーカス駆動信号出力時点のピントが合うフォーカス位置とのズレがある。このズレは取得したズーム位置がフォーカス駆動信号に反映されるまでの遅延によるものであり、ズーム位置取得からフォーカス駆動信号出力までの時間に依存し、この時間が長いほどズレは大きくなってしまう。

図７は、従来の処理と本実施例の処理の順番、及び、時間について示したものである。Ｆａ０、Ｆｂ０、Ｆｃの算出処理は式１〜式３に示したように、乗算と除算の演算を行うため、処理時間は長い。

従来の処理方法では、ズーム位置取得からフォーカス駆動信号出力までＦａ０、Ｆｂ０、Ｆｃの全ての算出処理を行うので、ズーム位置取得からフォーカス目標位置決定まで時間が長い。一方、本実施例の処理では、処理の順番を入れ替えることで、ズーム位置取得からフォーカス駆動信号出力まで、Ｆａ０、Ｆｂ０の算出処理は行わないようにしている。そのためズーム位置取得からフォーカス駆動信号出力まで時間を非常に短くすることができる。なお、本実施例の処理でもＳ３０７の処理を行うと、Ｆａ０とＦｂ０の算出処理が入ってしまい、従来の処理と同様に処理時間が長くなってしまう。しかし、最高速のズーム全域の駆動時間を１ｓｅｃだと仮定すれば、０〜４９のズームテーブル番号Ｎが変化するのは平均で２０ｍｓｅｃに１回程度となる。つまり、１ｍｓｅｃ周期でＳ３０２〜Ｓ３１０を実行していれば、ズームテーブル番号Ｎが２以上変化することはなく、Ｓ３０７の処理が実行されることはない。ズームテーブル番号Ｎが１変化し、Ｓ３０５やＳ３０６が実行され、Ｆａ０またはＦｂ０を演算しなければならないことはあるが、頻度は低い。そのため、ほとんどの場合で、図７に示したようにズーム位置取得からフォーカス目標位置決定までの処理時間が従来処理と比較して非常に短くなる。従って、ズーム位置がフォーカス駆動信号に反映されるまでの遅延が小さくなり、結果的にピントズレしにくくなる。

また、本実施例では、Ｆａ０、Ｆｂ０の算出処理の処理周期と、Ｆｃの算出処理の処理周期を分けている。これにより、物体距離操作位置Ｌを最終フォーカス目標位置Ｆｃに反映する周期が遅くなるが、ズーム位置Ｚを最終フォーカス目標位置Ｆｃに反映する周期を変えずに、ＣＰＵ２０の処理負荷を軽減することができる。

本発明を適用できる実施例２のレンズ装置１の構成は、実施例１のレンズ装置１の構成と同じため、説明を省略する。

実施例２のＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理について説明する。
本実施例でのＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理のメイン処理のフローチャートも実施例１と同様であり、処理の異なる初期化処理、及び、通常処理について説明する。

図８は、実施例２における初期化処理（図２のＳ１０１）のフローチャートである。Ｓ２０１〜Ｓ２０６は実施例１と同様であり、Ｓ２１１で予備暫定フォーカス目標位置Ｆａ１とＦｂ１を０にする。ここで、Ｆａ１とＦｂ１は図９に示すように、それぞれズーム位置Ｚ（Ｎ−１）、Ｚ（Ｎ＋２）に対応するフォーカス目標位置である。Ｓ２１１で代入した０は、後述する演算処理では演算結果として得られることがない数値であり、Ｆａ１、Ｆｂ１の値が０になっていることは、演算がなされていないことを示す。

図１０は、実施例２における通常処理（図２のＳ１０２）のフローチャートである。
Ｓ３０４でズームテーブル番号Ｎが前回よりも１増加している場合には、Ｓ３２１に進み、Ｆａ１にＦａ０を、Ｆａ０にＦｂ０を、Ｆｂ０にＦｂ１を、Ｆｂ１に０をそれぞれ代入する。一方、ズームテーブル番号Ｎが前回よりも１減少している場合には、Ｓ３２２に進み、Ｆｂ１にＦｂ０を、Ｆｂ０にＦａ０を、Ｆａ０にＦａ１を、Ｆａ１に０をそれぞれ代入する。また、ズームテーブル番号Ｎが前回よりも２以上変化していた場合には、実施例１と同様にＦａ０とＦｂ０をそれぞれ演算するとともに、Ｆａ１とＦｂ１に０を代入する。

Ｓ３０８〜Ｓ３１６までは実施例１と同様の処理であり、Ｓ３１６で新たにＦａ０、Ｆｂ０の算出が行われると、Ｓ３２４に進み、Ｆａ１とＦｂ１に０を代入する。

Ｓ３２４の処理が終わる、または、Ｓ３１２でカウンタが８以外であった場合には、Ｓ３２５に進み、ズーム速度Ｚｓを算出する。ズーム速度Ｚｓは、Ｓ３０２で取得したズーム位置Ｚと、前回Ｓ３２５の処理をしたときに取得したズーム位置Ｚａとの差分から算出する。

続いて、Ｓ３２６では現在のズーム位置Ｚと、ズーム速度Ｚｓを加算した値が、Ｚ（Ｎ）＋Ａ０以下か、Ｚ（Ｎ＋１）−Ａ０以上か、それ以外かを判断する。ここで用いるＡ０とはズーム加速度絶対値の許容値を示したものであり、あらかじめ固定値として記憶しておく。ここでは、次にズーム位置Ｚを検出した時に、ズーム位置ＺがＺ（Ｎ）以下、またはＺ（Ｎ+１）以上になる可能性があるかどうかを判断している。Ｚ（Ｎ）＋Ａ０以下であった場合、即ち、次にズーム位置Ｚを検出した時に、ズーム位置ＺがＺ（Ｎ）以下になる可能性がある場合には、Ｓ３２７に進み、予備暫定フォーカス目標位置Ｆａ１が０であるか、即ちＦａ１が既に演算されているかどうかを判断する。予備暫定フォーカス目標位置Ｆａ１が演算されていなければ、Ｓ３２８に進み、ズームテーブル番号Ｎ，物体距離テーブル番号Ｍ、物体距離操作位置Ｌを用いて以下の式で算出する（第７の処理）。

一方、Ｓ３２６でＺ（Ｎ＋１）−Ａ０以上であった場合、即ち、次にズーム位置Ｚを検出した時に、ズーム位置ＺがＺ（Ｎ＋１）以上になる可能性がある場合には、Ｓ３２９に進み、予備暫定フォーカス目標位置Ｆｂ１が０であるか、即ちＦｂ１が既に演算されているかどうかを判断する。予備暫定フォーカス目標位置Ｆｂ１が演算されていなければ、Ｓ３３０に進み、ズームテーブル番号Ｎ，物体距離テーブル番号Ｍ、物体距離操作位置Ｌを用いて以下の式で算出する（第７の処理）。

本実施例の効果について説明する。実施例１では、Ｓ３０２のズーム位置検出から、Ｓ３１０のフォーカス駆動信号出力までに、Ｓ３０５またはＳ３０６の処理でＦａ０、Ｆｂ０の演算が実行され、処理時間が長くなる可能性があった。しかし、本実施例では、Ｓ３２８やＳ３３０で、Ｆａ０、Ｆｂ０に対してズームテーブル番号が隣接するズーム位置でのＦａ１、Ｆｂ１を算出することにより、Ｓ３２１やＳ３２２では乗算や除算といった時間のかかる演算を行わないようにしている。そのため、ズームテーブル番号Ｎが２つ以上変化する例外時を除いて、Ｓ３０２のズーム位置検出から、Ｓ３１０のフォーカス駆動信号出力までの処理を安定して短くすることができる。また、ズーム位置とズーム速度に応じて、Ｓ３２８やＳ３３０で行うＦａ１やＦｂ１の演算を行うか否かを判断し、必要時のみ実行できるようにしているため、処理負荷の増加を抑えることができる。

なお、本実施例では、Ｆａ１、Ｆｂ１の２つを使って処理を行っていたが、この２つに限らずに、さらにズームテーブル番号Ｎが隣接するズーム位置でのＦａ２、Ｆｂ２を算出しておき、ズームテーブル番号Ｎが２つ以上変化に対応できるようにしても良い。

本発明を適用できる実施例３のレンズ装置１の構成は、実施例１のレンズ装置１の構成と同じため、説明を省略する。

実施例３のＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理について説明する。
本実施例でのＣＰＵ２０で行うソフトウェア処理のメイン処理のフローチャートも実施例１と同様であり、処理の異なる初期化処理、及び、通常処理について説明する。

図１１は、実施例３における初期化処理（図２のＳ１０１）のフローチャートである。Ｓ２０１〜Ｓ２０６は実施例１と同様であり、Ｓ２２１でズームテーブル番号許容範囲Ｎｍｉｎ、Ｎｍａｘを以下の式で算出する。

ここで用いているＮｐ（Ｍ）は、ズーム位置Ｚの変化によるフォーカス目標位置変化の直線性を示す０以上の自然数であり、物体距離テーブル番号Ｍにより取得する。具体的には図１２、図１３のようにズーム位置とフォーカス位置の関係の直線性が低い物体距離操作位置ではＮｐ（Ｍ）を０とし、直線性が高い物体距離操作位置ではＮｐ（Ｍ）を１とする。本実施例では、あらかじめ記憶しているテーブルを用いて、Ｎｐ（Ｍ）を取得することとする。

図１４は、実施例３における通常処理（図２のＳ１０２）のフローチャートである。本実施例では、Ｓ３０３でズームテーブル番号Ｎを取得した後に、ＮがＮｍｉｎ以上Ｎｍａｘ未満の範囲内であるかどうかを判断し、範囲内である場合にはＳ３０４の判断は行わずに、Ｓ３０８に進む。ＮがＮｍｉｎ以上Ｎｍａｘ未満の範囲外の場合には、Ｓ３０４に進み、実施例１と同様の処理を行う。

Ｓ３０８〜Ｓ３１６までは実施例１と同様の処理であり、Ｓ３１６で新たにＦａ０、Ｆｂ０の算出が行われると、Ｓ３３２に進み、Ｓ２２１と同様に、ズームテーブル番号許容範囲Ｎｍｉｎ、Ｎｍａｘを算出する。

本実施例の効果について説明する。Ｎｐ（Ｍ）が０である物体距離テーブル番号Ｍの場合，つまりズーム位置の変化によるフォーカス目標位置変化の直線性が低い物体距離操作位置では、式６、式７よりＮｍｉｎ＝Ｎ、Ｎｍａｘ＝Ｎ＋１となる。この場合、処理全体の流れは実施例１と同じとなり、効果は実施例１と同様になる。

ただし、Ｎｐ（Ｍ）が１である物体距離テーブル番号Ｍの場合、つまりズーム位置の変化によるフォーカス目標位置変化の直線性が高い物体距離操作位置では、式６、式７よりＮｍｉｎ＝Ｎ−１、Ｎｍａｘ＝Ｎ＋２となる。この場合には、ズームテーブル番号ＮがＮｍｉｎ以上Ｎｍａｘ未満であれば、Ｓ３０４には進まないことになり、Ｆａ０、Ｆｂ０の演算時からＮが１変化しただけでは、Ｓ３０５やＳ３０６のＦａ０、Ｆｂ０再演算を行わないことを示している。従って、ズーム位置変化によるフォーカス目標位置変化の直線性が高い物体距離操作位置では、Ｆａ０、Ｆｂ０の演算は行われず、Ｓ３０２のズーム位置検出から、Ｓ３１０のフォーカス駆動信号出力までの処理を安定して短くすることができる。すなわち、Ｎｐ（Ｍ）は、ズーム位置変化があったときに、直前の補間計算が次の直線補間計算に同様に適用出来る程度の直線性を有しているか否かを判断する基準となる、ズームテーブル番号の差（許容ズーム参照番号差）を示すものである。ズームテーブル番号Ｎの直前と今回の差が許容ズーム参照番号差以下であった場合は、直前の補間計算が今回の直線補間計算に同様に適用出来る程度の直線性を有しているかと判断し、今回のルーチンでは、暫定フォーカス目標位置Ｆａ０、Ｆｂ０の計算を行わない。なお、Ｆａ０、Ｆｂ０の演算時からＮが１変化した場合、Ｆａ０に対応するズーム位置からＦｂ０に対応するズーム位置の間から、現在のズーム位置Ｚが外れることになる。しかし、ズーム位置変化によるフォーカス目標位置変化の直線性が高いことを保証しているため、その誤差は許容範囲内となる。

ちなみに、本実施例では、Ｎｐ（Ｍ）を０又は１に設定する場合を例に説明したが、直線性が高ければ、２以上の値に設定しても良い。また、本実施例では、Ｎｐ（Ｍ）を物体距離テーブル番号Ｍによって決まる値としているが、Ｎｐ（Ｎ）としてズームテーブル番号Ｎによって決まる値にしても良いし、Ｎｐ（Ｎ，Ｍ）としてＮとＭ両方で決まる値としても良い。

また、上記の実施例においては、補間計算を２点のデータにもとづいて実施する例を記載したが、本発明はこれに限定されることはなく、複数のデータに基づく補間計算を実施することによっても、本発明の効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ レンズ装置
１１ ズームレンズ群（ズーム手段）
１２ フォーカスレンズ群（フォーカス手段）
１３ フォーカス操作リング（物体距離入力手段）
１５ フォーカスモータ（フォーカス駆動手段）
１７ ズーム位置検出器（ズーム位置検出手段）
１８ フォーカス位置検出器（フォーカス位置検出手段）
１９ フォーカス駆動回路（フォーカス駆動手段）
２０ ＣＰＵ（フォーカス制御手段）

Claims (8)

1. 焦点距離を変更するズーム手段と、
   前記ズーム手段の位置であるズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、
   物体距離を変更し、前記ズーム手段の駆動による結像位置の変位を補正するフォーカス手段と、
   前記フォーカス手段の位置であるフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
   前記フォーカス手段を駆動するフォーカス駆動手段と、
   物体距離指令値を入力する物体距離入力手段と、
   前記ズーム位置と前記物体距離に対応する前記フォーカス手段の位置を示すテーブルデータを記憶するテーブル記憶手段と、
   前記物体距離入力手段から入力された物体距離指令値に基づき前記フォーカス手段を駆動するよう前記フォーカス駆動手段に駆動信号を出力するフォーカス制御手段と、
   を備えるレンズ装置において、
   前記フォーカス制御手段は、
   前記ズーム位置を検出しそれに対応するズーム参照番号を決定する第１の処理と、
   前記物体距離入力手段から前記物体距離指令値を入力し対応する物体距離参照番号を決定する第２の処理と、
   前記ズーム参照番号と前記物体距離参照番号に基づいて前記テーブルデータから抽出した複数のデータから補間演算により前記物体距離指令値における複数の暫定フォーカス目標位置を算出する第３の処理と、
   前記複数の暫定フォーカス目標位置から補間演算により前記ズーム位置における前記フォーカス目標位置を算出する第４の処理と、
   前記フォーカス目標位置に前記フォーカス手段を駆動するように前記フォーカス駆動手段に駆動信号を出力する第５の処理と、
   をそれぞれ周期的に実行し、
   前記第１の処理と前記第５の処理の間に、第４の処理を実行し、第２の処理と第３の処理は実行しない、
   ことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記フォーカス制御手段による前記第３の処理の処理周期は前記第４の処理の処理周期よりも長い、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記フォーカス制御手段は、前記第１の処理で決定したズーム参照番号と、１つ前の周期で実行された前記第１の処理で決定したズーム参照番号との差であるズーム参照番号差が０以外の場合は、第３の処理とは別に複数の暫定フォーカス目標位置を算出する第６の処理を、前記第１の処理と前記第５の処理の間に実行する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記第６の処理において、前記ズーム参照番号差が１の場合には１つの暫定フォーカス目標位置を補間演算により算出し、前記ズーム参照番号差が２以上の場合には複数の暫定フォーカス目標位置を補間演算により算出する、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記フォーカス制御手段は、前記ズーム参照番号と前記物体距離参照番号に基づいて前記テーブルデータから抽出した複数のデータから補間演算により前記物体距離指令値における１つまたは複数の予備暫定フォーカス目標位置を算出する第７の処理を有し、該第７の処理を前記第１の処理と前記第５の処理の間には実行せず、前記第６の処理では前記予備暫定フォーカス目標位置に基づいて前記暫定フォーカス目標位置を算出する、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
6. 前記フォーカス制御手段は、前記ズーム位置検出手段によって検出された前記ズーム手段の位置に基づいてズーム速度を算出し、前記ズーム手段の位置と前記ズーム速度に基づいて前記第７の処理を行うか否かを判断する、ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記フォーカス制御手段は、前記ズーム位置と前記物体距離指令値のうち少なくとも１つに基づいて許容ズーム参照番号差を設定し、前記ズーム参照番号差が前記許容ズーム参照番号差以下の場合には、前記第６の処理は実行しないことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
8. 前記フォーカス手段は、前記ズーム手段より像側に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ装置。

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