JP6166555B2 - Lens device and photographing apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等に使用されるレンズ装置に関し、特にリアフォーカス式のレンズ装置及びそれを有する撮影装置に関するものである。   The present invention relates to a lens apparatus used for a television camera, a video camera, and the like, and more particularly to a rear focus type lens apparatus and a photographing apparatus having the same.

従来、リアフォーカス式のズームレンズ装置において、ズームレンズの駆動に合わせて、所定の被写体に対して合焦状態を維持し続けるようにフォーカスレンズの駆動を制御するトラッキング動作が行われるものが多い。また、物体距離をパラメータとしてズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を示したトラッキングカーブについて、設計値とレンズの個体差を含めた実測値との公差を埋めるための補正技術として様々な提案がなされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a rear focus type zoom lens apparatus, a tracking operation for controlling the drive of a focus lens is often performed so as to keep a focused state with respect to a predetermined subject in accordance with the drive of the zoom lens. Various proposals have been made as correction techniques for filling a tolerance between a design value and an actual measurement value including an individual difference of a lens with respect to a tracking curve indicating a focus lens position with respect to a zoom lens position using an object distance as a parameter. .

特許文献1には、製造上のばらつきに起因する、トラッキングカーブの設計値と実測値のずれを補正するために2次の近似式を用い、ズームレンズ位置におけるフォーカスレンズ位置の補正量を算出する方法が開示されている。   Patent Document 1 calculates a correction amount of a focus lens position at a zoom lens position by using a quadratic approximate expression to correct a deviation between a design value and an actual measurement value of a tracking curve caused by manufacturing variations. A method is disclosed.

特開平6−141220号公報JP-A-6-141220

しかしながら、特許文献1では、補正されたトラッキングカーブでは焦点深度について考慮されていないため、補正されたトラッキングカーブでは結像位置が必ずしも焦点深度内に収まるとは限らず、トラッキング動作を行った場合、ピントが合わない可能性がある。一方、他の補正手段として、実測した合焦位置を結んでトラッキングカーブを補正することが考えられる。この場合、メカ的な公差や光学的な誤差によりズームレンズ位置と補正量の関係が単調変化するとは限らない。即ち、ズーム軸方向に対して、補正値が滑らかな変化を与えるような値とはならず、不連続な値をとる可能性がある。また、トラッキングカーブの精度を上げるために補正点を多くすると、補正値がより短周期で変動する値となり、短周期で頻繁に補正値の変化率が変わるような値を取る可能性が高い。この結果、ズームレンズの駆動速度が一定であっても、フォーカスレンズの駆動目標位置の変化量が頻繁に変化するため不必要な加減速を行い、振動、騒音が発生する可能性がある。   However, in Patent Document 1, since the depth of focus is not considered in the corrected tracking curve, the imaging position is not necessarily within the depth of focus in the corrected tracking curve. The subject may not be in focus. On the other hand, as another correction means, it is conceivable to correct the tracking curve by connecting the actually measured focus position. In this case, the relationship between the zoom lens position and the correction amount does not always change monotonously due to mechanical tolerances or optical errors. That is, the correction value is not a value that gives a smooth change with respect to the zoom axis direction, and may take a discontinuous value. In addition, when the number of correction points is increased in order to improve the accuracy of the tracking curve, the correction value becomes a value that fluctuates in a shorter cycle, and there is a high possibility that the correction value change rate frequently changes in a short cycle. As a result, even if the driving speed of the zoom lens is constant, the amount of change in the driving target position of the focus lens changes frequently, so unnecessary acceleration / deceleration is performed, and vibration and noise may occur.

図15の実線は、ある物体距離における設計値のトラッキングカーブを示し、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置、黒点は各ズームレンズ位置に対する合焦位置、破線は各合焦位置を繋ぎ作成した合焦トラッキングカーブを表す。   The solid line in FIG. 15 shows the tracking curve of the design value at a certain object distance, the vertical axis is the focus lens position, the horizontal axis is the zoom lens position, the black dot is the in-focus position for each zoom lens position, and the broken line is the in-focus position. Represents the in-focus tracking curve created.

ここで、ズームレンズが位置P1501から位置P1509まで一定速度で駆動した場合を考える。フォーカスレンズは破線の合焦トラッキングカーブに基づいて駆動するが、位置P1501から位置P1502の区間で駆動する速度と位置P1502から位置P1503の区間で駆動する速度が異なる。前述のように区間ごとでフォーカスレンズの駆動速度が異なる原因は、横軸方向に対して、フォーカスレンズの補正値が頻繁に変化する変化率での値を取るためである。このため、ズームレンズを一定速度で駆動した場合、フォーカスレンズはこれに応じた加減速を行い、振動、騒音が発生する。   Here, consider a case where the zoom lens is driven at a constant speed from position P1501 to position P1509. The focus lens is driven based on the focusing tracking curve indicated by the broken line, but the driving speed in the section from position P1501 to position P1502 is different from the driving speed in the section from position P1502 to position P1503. As described above, the reason why the driving speed of the focus lens is different for each section is that the correction value of the focus lens takes a value at a change rate that frequently changes in the horizontal axis direction. For this reason, when the zoom lens is driven at a constant speed, the focus lens performs acceleration / deceleration according to this, and vibration and noise are generated.

そこで本発明の目的は、トラッキング動作時のフォーカスレンズの不必要な加減速を低減し、振動、騒音を低減させたレンズ装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lens device that reduces unnecessary acceleration / deceleration of a focus lens during a tracking operation and reduces vibration and noise.

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、ズームレンズと、フォーカスレンズと、絞りと、を有する光学系と、前記ズームレンズの位置を検出するズームレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、前記絞りの状態を検出する絞り検出手段と、前記絞りの状態に基づいて前記光学系の焦点深度を算出する焦点深度算出手段と、前記光学系の結像位置が前記焦点深度内になるときの、所定の物体距離における前記ズームレンズの位置と前記フォーカスレンズの位置の関係であるトラッキングデータを算出するトラッキングデータ算出手段と、前記トラッキングデータを記憶する記憶手段とを有し、前記トラッキングデータ算出手段は、前記ズームレンズの位置に対するフォーカスレンズの位置の変化量の変化が最小になるように前記トラッキングデータを算出する、ことを特徴とする。

In order to achieve the above object, a lens apparatus according to the present invention includes a zoom lens, a focus lens, an optical system having a diaphragm, a zoom lens position detection unit that detects a position of the zoom lens, and the focus lens. A focus lens position detecting means for detecting the position of the stop; a stop detecting means for detecting the state of the stop; a depth of focus calculating means for calculating the depth of focus of the optical system based on the state of the stop; when the imaging position is within the depth of focus, and tracking data calculation means for calculating the tracking data is the relationship position of said focusing lens of the zoom lens at a predetermined object distance, and stores the tracking data have a storage means, said tracking data calculating means, focus relative to the position of the zoom lens Change the amount of change in the position of the lens to calculate the tracking data so as to minimize, characterized in that.

本発明によれば、トラッキング動作時のフォーカスレンズの不必要な加減速を低減し、振動、騒音を低減させることが可能となる。   According to the present invention, unnecessary acceleration / deceleration of the focus lens during the tracking operation can be reduced, and vibration and noise can be reduced.

実施例1のレンズ装置の構成図1 is a configuration diagram of a lens apparatus according to a first embodiment. 実施例1のレンズ装置における補正値算出のフローチャートFlowchart of correction value calculation in the lens apparatus of Embodiment 1 実施例1のレンズ装置における合焦位置取得のフローチャートFlowchart of in-focus position acquisition in the lens apparatus of Embodiment 1 実施例1のレンズ装置におけるトラッキングカーブTracking curve in the lens apparatus of Example 1 実施例2のレンズ装置におけるトラッキングカーブの領域分割例Example of tracking curve region division in the lens apparatus of Embodiment 2 実施例2のレンズ装置におけるトラッキングカーブの繋ぎ目補正Tracking curve joint correction in the lens apparatus of Embodiment 2 実施例2のレンズ装置の構成図Configuration diagram of the lens apparatus of Example 2 実施例2のレンズ装置の補正値算出の全体フローチャートOverall Flowchart of Calculation of Correction Value of Lens Device of Embodiment 2 実施例2のレンズ装置の各領域補正値算出のフローチャートFlowchart for calculating each region correction value of the lens apparatus according to the second embodiment. 実施例2のレンズ装置の繋ぎ目補正値算出のフローチャートFlowchart for calculating a seam correction value of the lens apparatus according to the second embodiment. トラッキング動作中の補正値Correction value during tracking operation 実施例3のレンズ装置の構成図Configuration diagram of the lens apparatus of Example 3 実施例3のレンズ装置における各領域補正値算出のフローチャートFlowchart for calculating each region correction value in the lens apparatus of Embodiment 3 実施例3のレンズ装置におけるトラッキング動作のフローチャートFlowchart of tracking operation in the lens apparatus of Embodiment 3 トラッキングカーブの従来例Conventional tracking curve

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。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施例におけるズームレンズ装置の構成を図1に示す。以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明の特徴部ではない部位は省略した。   The configuration of the zoom lens apparatus in this embodiment is shown in FIG. In the following description, in order to make the present invention easier to understand, only the main portions of the present invention are shown, and portions that are not characteristic portions of the present invention are omitted.

本発明のズームレンズ装置100は、ズームレンズ101、フォーカスレンズ105、可動絞り109を含む光学系を有する。
ズームレンズ101は、光軸方向に移動してズームレンズ装置100の焦点距離を変化させる。ズームレンズ101は、ズームドライバ103によって駆動されるズームモータ102によって光軸方向に移動する。ズームレンズ101の位置は、ズームレンズ位置検出手段104によって検出される。
The zoom lens device 100 of the present invention has an optical system including a zoom lens 101, a focus lens 105, and a movable diaphragm 109.
The zoom lens 101 moves in the optical axis direction and changes the focal length of the zoom lens device 100. The zoom lens 101 is moved in the optical axis direction by a zoom motor 102 driven by a zoom driver 103. The position of the zoom lens 101 is detected by the zoom lens position detection unit 104.

フォーカスレンズ105は光軸方向に移動してズームレンズ装置100の結像位置を変化させる。フォーカスレンズ105は、フォーカスドライバ107によって駆動されるフォーカスモータ106によって、光軸方向に移動する。フォーカスレンズ105の位置は、フォーカスレンズ位置検出手段108によって検出される。   The focus lens 105 moves in the optical axis direction to change the image forming position of the zoom lens device 100. The focus lens 105 is moved in the optical axis direction by a focus motor 106 driven by a focus driver 107. The position of the focus lens 105 is detected by the focus lens position detection unit 108.

可動絞り109は、光量を調整する。可動絞り109には、アイリスモータ110が接続されている。アイリスモータ110はアイリスドライバ111によって駆動され、可動絞り109を駆動させる。可動絞り109の位置は、アイリス位置検出手段112によって検出される。   The movable diaphragm 109 adjusts the amount of light. An iris motor 110 is connected to the movable diaphragm 109. The iris motor 110 is driven by the iris driver 111 to drive the movable diaphragm 109. The position of the movable diaphragm 109 is detected by the iris position detecting means 112.

制御部113は、例えばマイコンであり、ズームレンズ101、フォーカスレンズ105、可動絞り109の駆動を制御する。合焦位置取得手段114は、ズームレンズ位置におけるフォーカスレンズ105の合焦位置を取得する。焦点深度算出手段115は、アイリス位置検出手段112及び、既知の許容錯乱円に基づいて、焦点深度を算出する。記憶手段116は、例えばフラッシュメモリであり、後述する近似式やトラッキングカーブ等の情報を記憶する。   The control unit 113 is a microcomputer, for example, and controls driving of the zoom lens 101, the focus lens 105, and the movable diaphragm 109. The focus position acquisition unit 114 acquires the focus position of the focus lens 105 at the zoom lens position. The depth-of-focus calculation unit 115 calculates the depth of focus based on the iris position detection unit 112 and a known allowable circle of confusion. The storage unit 116 is a flash memory, for example, and stores information such as an approximate expression and a tracking curve described later.

トラッキングデータ算出手段117は、各物体距離においてズームレンズ位置、合焦位置及び、焦点深度に基づいて、トラッキングカーブを算出する。   The tracking data calculation unit 117 calculates a tracking curve based on the zoom lens position, the focus position, and the focal depth at each object distance.

ズームレンズ装置100は不図示の撮像装置と接続して撮影装置を構成することが可能であり、ズームレンズ装置100からの被写体光を該撮像装置で撮像し、被写体像を得ることができる。   The zoom lens apparatus 100 can be connected to an imaging apparatus (not shown) to form an imaging apparatus, and subject light from the zoom lens apparatus 100 can be captured by the imaging apparatus to obtain a subject image.

以上、説明した構成を有する本発明の実施例1のズームレンズ装置における、補正値算出のフローチャートを図2に、焦位置取得のフローチャートを図3に、及び、トラッキングカーブを図4に示す。以下、図2乃至4を参照しながら、本発明の実施例1のズームレンズ装置を詳細に説明する。   In the zoom lens apparatus according to the first embodiment of the present invention having the above-described configuration, the correction value calculation flowchart is shown in FIG. 2, the focal position acquisition flowchart is shown in FIG. 3, and the tracking curve is shown in FIG. The zoom lens apparatus according to Example 1 of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

図2に実施例1の制御部113における補正値算出のフローチャートを示す。   FIG. 2 shows a flowchart of correction value calculation in the control unit 113 of the first embodiment.

まず、ステップS200では、ある物体距離において合焦度合いを示す映像評価値に基づいて各ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズの合焦位置を算出する。ステップS200の詳細については図3を使用して後述する。
ステップS201では、ズームレンズ位置に基づくサンプル点のサンプル番号を示す変数nを0で初期化する。本発明では、広角端を0とする。
First, in step S200, the focus position of the focus lens corresponding to each zoom lens position is calculated based on the video evaluation value indicating the degree of focus at a certain object distance. Details of step S200 will be described later with reference to FIG.
In step S201, a variable n indicating a sample number of a sample point based on the zoom lens position is initialized with zero. In the present invention, the wide angle end is set to zero.

ステップS202では、トラッキングカーブを算出するために使用する式を記憶手段116から読み込む。例えば、式(1)のような2次の多項近似式を用いる。
Y[n]=aX[n] 2+bX[n]+c ・・・・・(1)
ここで、Y[n]はサンプル番号nにおける仮補正値、X[n]はサンプル番号nにおけるズームレンズ位置、a、b、cは例えば最小二乗法を用いて算出される定数である。
In step S202, an expression used to calculate the tracking curve is read from the storage unit 116. For example, a quadratic polynomial approximate expression such as Expression (1) is used.
Y [n] = aX [n] 2 + bX [n] + c (1)
Here, Y [n] is a temporary correction value at sample number n, X [n] is the zoom lens position at sample number n, and a, b, and c are constants calculated using, for example, the least square method.

ステップS203では、ステップS200の合焦位置取得処理にて算出したサンプル点nにおける焦点深度[n]を記憶手段116から読み込む。
ステップS204では、ステップS200の合焦位置取得処理にて取得したサンプル点nにおける合焦位置[n]を記憶手段116から読み込む。
ステップS205では、ステップS202にて読み込んだ式から仮補正値[n]を算出する。
In step S203, the focal depth [n] at the sample point n calculated in the in-focus position acquisition process in step S200 is read from the storage unit 116.
In step S204, the in-focus position [n] at the sample point n acquired in the in-focus position acquisition process in step S200 is read from the storage unit 116.
In step S205, a temporary correction value [n] is calculated from the formula read in step S202.

ステップS206では、ステップS204にて読み込んだ合焦位置[n]とステップS205にて算出した仮補正値[n]の差分の絶対値がステップS203にて読み込んだ焦点深度[n]の半分つまり片側焦点深度以下か判定する。差分の絶対値が片側焦点深度より大きい場合は、ステップS207へ進む。一方、差分の絶対値が片側焦点深度以下の場合は、ステップS208へ進む。   In step S206, the absolute value of the difference between the in-focus position [n] read in step S204 and the temporary correction value [n] calculated in step S205 is half the focal depth [n] read in step S203, that is, one side. Judge whether the depth of focus or less. If the absolute value of the difference is larger than the one-side focal depth, the process proceeds to step S207. On the other hand, if the absolute value of the difference is equal to or less than the one-side focal depth, the process proceeds to step S208.

ステップS207では、式(2)を使用して補正値[n]を書き換える。
Off[n]=Bp[n]+δ/2 ・・・・・(2)
式(2)のOff[n]は補正値[n]、Bp[n]は合焦位置[n]、δ/2は焦点深度[n]の半分つまり片側焦点深度を表す。また、δの符号は合焦位置[n]より仮補正値[n]が小さい側、つまり後方側(像側)の場合を負とする。
ステップS208では、補正値[n]に仮補正値[n]を代入する。
In step S207, the correction value [n] is rewritten using equation (2).
Off [n] = Bp [n] + δ / 2 (2)
In equation (2), Off [n] is the correction value [n], Bp [n] is the in-focus position [n], and δ / 2 is half the focal depth [n], that is, one-side focal depth. Further, the sign of δ is negative on the side where the temporary correction value [n] is smaller than the in-focus position [n], that is, on the rear side (image side).
In step S208, the temporary correction value [n] is substituted for the correction value [n].

ステップS209では、望遠端まで、つまり全サンプル点について処理を行ったか判定する。全サンプル点について処理を行った場合は、処理を終了する。一方、全サンプル点について処理を行っていない場合はステップS210へ進む。
ステップS210では、サンプル番号nをインクリメントし、ステップS203へ進み一連の処理を繰り返す。
In step S209, it is determined whether processing has been performed up to the telephoto end, that is, all sample points. If processing has been performed for all sample points, the processing is terminated. On the other hand, if all sample points have not been processed, the process proceeds to step S210.
In step S210, the sample number n is incremented, and the process proceeds to step S203 to repeat a series of processes.

以上、一連の流れで合焦位置を焦点深度内に収まる範囲で調整して比較的連続的なトラッキングカーブになるように設定する。   As described above, the in-focus position is adjusted in a range that falls within the depth of focus in a series of flows, and a relatively continuous tracking curve is set.

次に、図2のステップS200における制御部113の合焦位置取得処理について図3を使用して説明する。   Next, the focus position acquisition process of the control unit 113 in step S200 of FIG. 2 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS300では、可動絞り109を開放位置に駆動する。この状態でトラッキングカーブを作成することにより、合焦に対しては最も厳しい絞りの条件(焦点深度の条件)でトラッキングデータの作成が行われることになる。   First, in step S300, the movable diaphragm 109 is driven to the open position. By creating a tracking curve in this state, tracking data is created under the most strict aperture conditions (focus depth conditions) for focusing.

ステップS301では、アイリス位置検出手段112から可動絞り位置を取得する。
ステップS302では、ズームレンズ101を広角端に駆動する。
ステップS303では、サンプル点のサンプル番号を示す変数nを0で初期化する。
ステップS304では、ステップS301にて取得した可動絞り位置及び、既知の許容錯乱円から焦点深度を算出する。焦点深度の具体的な計算方法は公知なので説明を省略する。
In step S301, the movable diaphragm position is acquired from the iris position detection means 112.
In step S302, the zoom lens 101 is driven to the wide angle end.
In step S303, a variable n indicating the sample number of the sample point is initialized with zero.
In step S304, the depth of focus is calculated from the movable aperture position acquired in step S301 and the known allowable circle of confusion. Since a specific method for calculating the depth of focus is known, the description thereof is omitted.

ステップS305では、ズームレンズ位置検出手段104からズームレンズ位置を取得する。
ステップS306では、合焦位置を探索する。具体的にはフォーカスレンズ105をある駆動量で全域を駆動し、合焦度合いを示す映像評価値が最も高い値を示すフォーカスレンズ位置を合焦位置とする。映像評価値は例えばレンズ装置100の外部から取得する。
In step S <b> 305, the zoom lens position is acquired from the zoom lens position detection unit 104.
In step S306, the in-focus position is searched. Specifically, the entire area of the focus lens 105 is driven with a certain driving amount, and the focus lens position showing the highest video evaluation value indicating the degree of focus is set as the focus position. The image evaluation value is acquired from the outside of the lens apparatus 100, for example.

ステップS307では、ステップS306にて探索した合焦位置を取得する。
ステップS308では、ステップS307にて取得した合焦位置[n]を記憶する。
ステップS309では、ステップS304にて算出した焦点深度を焦点深度[n]として記憶する。
In step S307, the in-focus position searched in step S306 is acquired.
In step S308, the in-focus position [n] acquired in step S307 is stored.
In step S309, the focal depth calculated in step S304 is stored as the focal depth [n].

ステップS310では、ズームレンズ101が望遠端つまり、全サンプル点に駆動したか判定する。ズームレンズ101が望遠端の場合、合焦位置取得処理を終了する。一方、ズームレンズ101が望遠端でない場合、ステップS311へ進む。   In step S310, it is determined whether the zoom lens 101 has been driven to the telephoto end, that is, all sample points. When the zoom lens 101 is at the telephoto end, the focus position acquisition process is terminated. On the other hand, if the zoom lens 101 is not at the telephoto end, the process proceeds to step S311.

ステップS311では、サンプル番号nをインクリメントする。
ステップS312では、サンプル番号nが示すサンプル点のズームレンズ位置にズームレンズ101を駆動し、ステップS305へ進み、一連の処理を繰り返す。
以上、一連の流れで各ズームレンズ位置に対応する合焦位置を算出する。
In step S311, the sample number n is incremented.
In step S312, the zoom lens 101 is driven to the zoom lens position of the sample point indicated by the sample number n, the process proceeds to step S305, and a series of processes is repeated.
The focus position corresponding to each zoom lens position is calculated as described above.

ここで、図4に実施例1を適用したトラッキングカーブを示す。   Here, FIG. 4 shows a tracking curve to which the first embodiment is applied.

図4は、図15と同様な設計値のトラッキングカーブ(設計トラッキングデータ)及び、図3に示した合焦位置取得のフローで得られた各ズームレンズ位置における合焦位置を繋いだ合焦トラッキングカーブを示す。図中、縦軸にフォーカスレンズ位置、横軸にズームレンズ位置、黒点は各合焦位置、黒点の上下に位置する二重線は焦点深度の範囲、太い実線は本発明を適用したトラッキングカーブを表す。設計上でのトラッキンデータ(設計トラッキンデータ)と実際に測定された合焦位置は、製造公差や使用されている環境の条件(温度等)等による個体差に起因するズレがあるため、図4に示すように、設計トラッキングデータは必ずしも最適なトラッキングデータを与えるとは限らない。ここで、ズームレンズが位置P401から位置P409まで一定速度で駆動した場合を考える。破線の合焦トラッキングカーブでは、位置P401から位置P402の区間の傾きと位置P402から位置P403の区間の傾きが異なる。つまり、位置P401から位置P403の区間で、フォーカスレンズ105には加減速が発生する。しかし、本発明を適用した太い実線のトラッキングカーブでは、位置P401から位置P402の区間の傾きと位置P402から位置P403の区間の傾きが略一致することが分かる。つまり、位置P401から位置P403の区間で、フォーカスレンズ105の加減速を抑えることが可能となる。よってフォーカスレンズ105の加減速を低減できるので振動、騒音を抑えることが可能となる。また、トラッキングカーブが急な加減速を必要としないフォーカスレンズの位置の値となるのでフォーカスレンズ105の移動の立ち上がりが改善され、追従性を向上させることが可能となる。   FIG. 4 shows a tracking curve (design tracking data) having the same design value as that in FIG. 15 and focus tracking obtained by connecting the focus positions at the respective zoom lens positions obtained in the focus position acquisition flow shown in FIG. Shows the curve. In the figure, the vertical axis is the focus lens position, the horizontal axis is the zoom lens position, the black dots are the in-focus positions, the double lines located above and below the black dots are the focal depth range, and the thick solid lines are the tracking curves to which the present invention is applied. Represent. Since the tracking data in the design (design tracking data) and the in-focus position actually measured are shifted due to individual differences due to manufacturing tolerances, environmental conditions (temperature, etc.) used, etc., FIG. As shown in FIG. 5, the design tracking data does not always give the optimum tracking data. Here, consider a case where the zoom lens is driven at a constant speed from position P401 to position P409. In the focus tracking curve indicated by the broken line, the slope of the section from position P401 to position P402 is different from the slope of the section from position P402 to position P403. That is, acceleration / deceleration occurs in the focus lens 105 in the section from the position P401 to the position P403. However, it can be seen that the slope of the section from the position P401 to the position P402 and the slope of the section from the position P402 to the position P403 substantially coincide with each other in the thick solid tracking curve to which the present invention is applied. That is, the acceleration / deceleration of the focus lens 105 can be suppressed in the section from the position P401 to the position P403. Accordingly, since acceleration / deceleration of the focus lens 105 can be reduced, vibration and noise can be suppressed. In addition, since the tracking curve becomes the value of the position of the focus lens that does not require rapid acceleration / deceleration, the rising of the movement of the focus lens 105 is improved, and the followability can be improved.

本実施例では、焦点深度を算出する例を説明したが、これに限らず、テーブル等から読み出しても本発明の効果を得ることができる。また、焦点深度を用いて説明を行ったが、被写界深度を用いても本発明の効果を得ることができる。また、本実施例では、ステップS304にて一度算出した焦点深度を繰り返し使用しているが、Fドロップを考慮して焦点距離ごとに絞りの開放位置を決めて、焦点深度をズームレンズ位置ごとに算出しても本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, an example in which the depth of focus is calculated has been described. Moreover, although it demonstrated using the depth of focus, the effect of this invention can be acquired even if it uses depth of field. In this embodiment, the depth of focus calculated once in step S304 is repeatedly used. However, considering the F drop, the aperture opening position is determined for each focal length, and the depth of focus is set for each zoom lens position. Even if it calculates, the effect of this invention can be acquired.

本実施例では、映像評価値が最も高いフォーカスレンズ位置を合焦位置としたが、任意に設定した閾値以上の映像評価値が得られたフォーカスレンズ位置を合焦位置としても本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, the focus lens position with the highest image evaluation value is set as the in-focus position. However, the effect of the present invention can be obtained even when the focus lens position at which an image evaluation value equal to or higher than the arbitrarily set threshold is obtained is set as the in-focus position. Can be obtained.

合焦位置取得フローチャートにおいては、ズームレンズを広角端から望遠側に駆動して合焦位置を探索したが、望遠端から広角側に駆動して合焦位置を探索しても本発明の効果を得ることができる。更に、望遠端から広角側及び、広角端から望遠側の二通りについてそれぞれ合焦位置を算出し、それぞれ補正値を算出して平均値を求めても本発明の効果を得ることができる。   In the in-focus position acquisition flowchart, the zoom lens is driven from the wide-angle end to the telephoto side to search for the in-focus position, but the in-focus position can be searched by driving from the telephoto end to the wide-angle side. Can be obtained. Furthermore, the effects of the present invention can be obtained even when the in-focus position is calculated for each of the two ways from the telephoto end to the wide-angle side and from the wide-angle end to the telephoto side, and the correction value is calculated to obtain the average value.

本実施例では、サンプル番号nは広角端の時を0としたが、各サンプル点を区別することができればこれに限らない。例えば、望遠端の時を0としても本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, the sample number n is 0 at the wide-angle end, but the present invention is not limited to this as long as each sample point can be distinguished. For example, the effect of the present invention can be obtained even when the telephoto end is set to zero.

本実施例では、図4のトラッキングカーブに対して(至り値0)を像側、上方を物体側の焦点深度としたが、下方を物体側、上方を像側としても本発明の効果を得ることができる。   In the present embodiment, (focus value 0) is set to the image side and the upper side is the depth of focus on the object side with respect to the tracking curve of FIG. 4, but the effect of the present invention can be obtained even if the lower side is the object side and the upper side is the image side. be able to.

本実施例では、式(1)は2次の多項近似式としたが、次数を任意に変更しても本発明の効果を得ることができる。更に多項近似式以外の近似式、例えば、指数近似曲線や2区間移動平均等を使用しても本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, equation (1) is a second-order polynomial approximation, but the effect of the present invention can be obtained even if the order is arbitrarily changed. Furthermore, the effects of the present invention can be obtained even when an approximate expression other than a polynomial approximate expression, for example, an exponential approximate curve or a two-section moving average is used.

また、本実施例で例示した方法では、実測の合焦点から、トラッキングカーブを2次の多項近似式の係数を決定し、焦点深度を考慮してトラッキングカーブを決定したが、本発明はこれに限定されることはない。トラッキングカーブを、結像位置が焦点深度内に収まる範囲で連続的な値となるように算出できればこれに限らない。例えば、設計トラッキングカーブを予め記憶手段116(設計データ記憶手段)に記憶させておき、各ズームレンズの位置において、実測された合焦位置と設計トラッキングカーブとの差分の平均値を算出する。設計トラッキングカーブを算出された平均値分だけ並行移動させ、各サンプル点(各ズームレンズ位置)にて結像位置が焦点深度内に収まる場合は、設計トラッキングカーブを並行移動して得られた値を補正値[n]としても本発明の効果を得ることができる。   In the method exemplified in the present embodiment, the tracking curve is determined in consideration of the focal depth by determining the coefficient of the second-order polynomial approximation formula from the actually focused point, and determining the tracking curve. There is no limit. The tracking curve is not limited to this as long as the tracking curve can be calculated to be a continuous value within a range where the imaging position is within the depth of focus. For example, the design tracking curve is stored in advance in the storage means 116 (design data storage means), and the average value of the difference between the actually measured focus position and the design tracking curve is calculated at each zoom lens position. When the design tracking curve is moved in parallel by the calculated average value, and the imaging position is within the depth of focus at each sample point (each zoom lens position), the value obtained by moving the design tracking curve in parallel The effect of the present invention can be obtained even when the correction value [n] is used.

本実施例では、式(1)は予め記憶手段116に記憶するとしたが、記憶手段116に複数のトラッキングカーブ算出方法を用意し、全域の合焦位置の関係性から算出方法を選択しても本発明の効果を得ることができる。   In this embodiment, Equation (1) is stored in the storage unit 116 in advance. However, even if a plurality of tracking curve calculation methods are prepared in the storage unit 116 and the calculation method is selected from the relationship between the focus positions in the entire area. The effects of the present invention can be obtained.

本実施例では、制御部113にトラッキングデータ算出手段117を構成したが、制御部113とレンズ装置100の外部に、例えばPCと接続し、PCにトラッキングデータ算出手段117を設けて補正値[n]を計算しても本発明の効果を得ることができる。
これらは以降の実施例でも同様である。
In the present embodiment, the tracking data calculation unit 117 is configured in the control unit 113. However, the control unit 113 and the lens apparatus 100 are connected to, for example, a PC, and the tracking data calculation unit 117 is provided in the PC, and the correction value [n ] Can also be obtained.
The same applies to the following embodiments.

第2の実施例に係るズームレンズ装置について説明する。本実施例のズームレンズ装置の基本的な構成は、図1に記載した第1の実施例の構成と同様であるので説明は省略する。   A zoom lens apparatus according to the second embodiment will be described. The basic configuration of the zoom lens apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

第1の実施例に対する本実施例のズームレンズ装置の最も特徴的な部分は、ズームレンズ101の駆動範囲全域を領域に分割してトラッキングカーブを算出することにある。図5の実線は、設計値のトラッキングカーブを示し、縦軸にフォーカスレンズ位置、横軸にズームレンズ位置、黒点は各ズームレンズ位置に対応する合焦位置、破線は合焦位置を繋いだ合焦トラッキングカーブを表す。図中、位置P501から位置P503を領域1、位置P504から位置P506を領域2、位置P507から位置P509を領域3と定義する。領域1、領域2及び、領域3ではそれぞれ黒点が示す合焦位置にばらつきがあり、図5に示した例では、広角側ではばらつきが小さく、望遠側ではばらつきが大きい傾向がある。そこで、領域ごとに結像位置が焦点深度内に収まる範囲でフォーカスレンズの位置の変化率の変化をより効果的に抑制するようにトラッキングカーブを算出することで、分割した領域ごとのばらつきの特性を反映したより適切なトラッキングカーブを得ることができる。すなわち、ばらつきが小さい領域のデータは、その領域内でトラッキングデータを演算することで、ばらつきが大きい領域のデータのばらつきの影響を受けることなく演算することができる。逆に、ばらつきが大きい領域のデータは、その領域内でトラッキングデータを演算することで、ばらつきが小さい領域のデータのばらつきの影響を受けてばらつきの補正が過小となることも避けることができる。ここで、位置P503と位置P504は異なる領域でトラッキングカーブを算出するので、位置P503から位置P504へフォーカスレンズ105を駆動すると変化量が大きくなってしまう場合がある。そこで、位置P503と位置P504のような領域と領域の繋ぎ目においては、図5中の傾きで表される、フォーカスレンズ位置のズームレンズ位置に対する変化率が、領域Iと領域IIと継ぎ目とにおいてその変化が小さくなるように、継ぎ目近傍のトラッキングカーブのデータを調整する。図6を使用して領域と領域の繋ぎ目の調整方法を説明する。図6の破線は、領域1及び領域2において焦点深度内に収まる範囲で算出されたトラッキングカーブを示し、縦軸にフォーカスレンズ位置、横軸にズームレンズ位置を表す。また、黒点は各ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズ位置、星点は位置P503及び、位置P504ごとにおいて調整されたフォーカスレンズ位置、実線は領域1と領域2の繋ぎ目を調整した後のトラッキングカーブを表す。ズームレンズ位置P503及びP504における調整点である星点の算出は、継ぎ目のズームレンズ位置である、P503及びP504から、それぞれ領域I、領域IIの中側の1点同士(P502とP505)を結ぶ直線で、継ぎ目のズームレンズ位置P503、P504の調整点を内挿して求めることができる。ただし、結像位置が焦点深度内に収まるように調整点を設定する。   The most characteristic part of the zoom lens apparatus of the present embodiment relative to the first embodiment is that a tracking curve is calculated by dividing the entire drive range of the zoom lens 101 into regions. The solid line in FIG. 5 shows the tracking curve of the design value. The vertical axis indicates the focus lens position, the horizontal axis indicates the zoom lens position, the black dot indicates the in-focus position corresponding to each zoom lens position, and the broken line indicates the in-focus position. Represents a focal tracking curve. In the figure, position P501 to position P503 are defined as area 1, position P504 to position P506 as area 2, and position P507 to position P509 as area 3. In the areas 1, 2, and 3, there are variations in the in-focus positions indicated by the black dots. In the example shown in FIG. 5, the variation tends to be small on the wide angle side and large on the telephoto side. Therefore, by calculating the tracking curve so as to suppress the change in the change rate of the focus lens position more effectively within the range where the imaging position is within the depth of focus for each region, the variation characteristics for each divided region A more appropriate tracking curve reflecting the above can be obtained. That is, the data in the region with small variation can be calculated without being affected by the variation in the data in the region with large variation by calculating the tracking data within the region. On the other hand, for data in a region with large variations, by calculating tracking data within the region, it is possible to avoid the variation correction being underestimated due to the variation in the data in the regions with small variations. Here, since the tracking curve is calculated in a different area between the position P503 and the position P504, the amount of change may increase when the focus lens 105 is driven from the position P503 to the position P504. Therefore, at the region-to-region joints such as the position P503 and the position P504, the change rate of the focus lens position with respect to the zoom lens position represented by the inclination in FIG. The tracking curve data near the seam is adjusted so that the change becomes smaller. The adjustment method of the joint of an area | region will be demonstrated using FIG. The broken lines in FIG. 6 indicate tracking curves calculated within a range that falls within the depth of focus in region 1 and region 2, with the vertical axis representing the focus lens position and the horizontal axis representing the zoom lens position. Also, the black dot is the focus lens position corresponding to each zoom lens position, the star point is the focus lens position adjusted for each position P503 and position P504, and the solid line is the tracking curve after adjusting the joint between region 1 and region 2 Represents. The calculation of the star point that is the adjustment point at the zoom lens positions P503 and P504 is performed by connecting one point (P502 and P505) inside the area I and the area II from the zoom lens positions P503 and P504 at the joint. A straight line can be obtained by interpolating the adjustment points of the zoom lens positions P503 and P504 of the joint. However, the adjustment point is set so that the imaging position is within the depth of focus.

以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、その他の部位の記載は省略した。
本実施例におけるズームレンズ装置の構成を図7に示す。図1に示す第1実施例と同様な構成については説明を省略し、第1実施例とは異なる部分について説明する。
In the following description, in order to make the present invention easier to understand, only main parts of the present invention are illustrated, and the description of other parts is omitted.
FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens apparatus in the present embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 is omitted, and only the portions different from the first embodiment will be described.

領域分割手段700は、ズームレンズ101の駆動範囲全域を複数の領域に分割し、トランキングデータ算出手段がトラッキンデータを算出する対象となる領域を設定する。   The area dividing unit 700 divides the entire driving range of the zoom lens 101 into a plurality of areas, and sets an area for which the trunking data calculation unit calculates track data.

以上、説明した構成において図8に示した第2の実施例の全体フローチャート、図9に示した第2の実施例2の各領域補正値算出のフローチャート及び、図10に示した繋ぎ目補正値算出のフローチャートを使用して詳細に説明する。   In the above-described configuration, the overall flowchart of the second embodiment shown in FIG. 8, the flowchart for calculating each region correction value of the second embodiment shown in FIG. 9, and the joint correction value shown in FIG. This will be described in detail using a calculation flowchart.

図8に実施例2の全体フローチャートを示す。   FIG. 8 shows an overall flowchart of the second embodiment.

まず、ステップS800では、ある物体距離において映像評価値に基づいて各ズームレンズ位置に対応するフォーカスレンズ位置を算出する。ステップS800は図2のステップS200と同様なので詳細の説明を省略する
ステップS801では、各領域補正値算出処理としてサンプル点に対して分割した領域ごとにトラッキングカーブを算出する処理を行う。
First, in step S800, a focus lens position corresponding to each zoom lens position is calculated based on the video evaluation value at a certain object distance. Since step S800 is the same as step S200 in FIG. 2, detailed description thereof is omitted. In step S801, a tracking curve is calculated for each region divided with respect to the sample points as each region correction value calculation processing.

ステップS802では、繋ぎ目補正値算出処理として分割した領域と領域の繋ぎ目を調整する処理を行う。   In step S802, a process of adjusting the joint between the divided areas and the areas is performed as a joint correction value calculation process.

次に図9を使用してステップS801各領域補正値算出処理について詳細に説明する。
本実施例では、図5に示す合焦位置、領域1乃至3、位置P501乃至P509に従って説明する。
Next, the area correction value calculation processing in step S801 will be described in detail with reference to FIG.
In this embodiment, description will be made according to the in-focus position, areas 1 to 3 and positions P501 to P509 shown in FIG.

まず、ステップS900では、サンプル点のサンプル番号を示す変数nを0で初期化する。   First, in step S900, a variable n indicating a sample number of a sample point is initialized with zero.

ステップS901では、サンプル点のサンプル番号を示す変数βに位置P503に対応するサンプル番号3を代入する。
ステップS902では、トラッキングカーブを算出する式を記憶手段116から読み込む。例えば式(1)とする。
In step S901, the sample number 3 corresponding to the position P503 is substituted for the variable β indicating the sample number of the sample point.
In step S902, an equation for calculating a tracking curve is read from the storage unit 116. For example, it is set as Formula (1).

ステップS903では、ステップS800合焦位置取得処理にて算出した焦点深度[n]を記憶手段116から読み込む。
ステップS904では、ステップS800合焦位置取得処理にて取得した合焦位置[n]を記憶手段116から読み込む。
ステップS905では、ステップS902にて読み込んだ式から仮補正値[n]を算出する。
In step S903, the focal depth [n] calculated in step S800 in-focus position acquisition processing is read from the storage unit 116.
In step S904, the in-focus position [n] acquired in step S800 in-focus position acquisition processing is read from the storage unit 116.
In step S905, a temporary correction value [n] is calculated from the equation read in step S902.

ステップS906では、ステップS904にて読み込んだ合焦位置[n]とステップS905にて算出した仮補正値[n]の差分の絶対値がステップS903にて読み込んだ焦点深度[n]の半分つまり片側焦点深度以下か判定する。差分の絶対値が片側焦点深度より大きい場合は、ステップS907へ進む。一方、差分の絶対値が片側焦点深度以下の場合は、ステップS908へ進む。   In step S906, the absolute value of the difference between the in-focus position [n] read in step S904 and the temporary correction value [n] calculated in step S905 is half the focal depth [n] read in step S903, that is, one side. Judge whether the depth of focus or less. If the absolute value of the difference is larger than the one-side focal depth, the process proceeds to step S907. On the other hand, if the absolute value of the difference is equal to or less than the one-side focal depth, the process proceeds to step S908.

ステップS907では、式(2)を使用して補正値[n]を書き換える。
ステップS908では、補正値[n]を仮補正値[n]に書き換える。
ステップS909では、サンプル番号nに1を足してインクリメントする。
In step S907, the correction value [n] is rewritten using equation (2).
In step S908, the correction value [n] is rewritten to the temporary correction value [n].
In step S909, the sample number n is incremented by adding 1.

ステップS910では、サンプル番号nがサンプル番号βより大きいか判断する。つまり、サンプル番号βまで処理を行ったか判定する。サンプル番号βまで処理を行った場合はステップS911へ進む。一方、サンプル番号βまで処理を行っていない場合は、ステップS903へ進み一連の処理を繰り返す。   In step S910, it is determined whether the sample number n is greater than the sample number β. That is, it is determined whether processing has been performed up to the sample number β. If the process has been performed up to the sample number β, the process proceeds to step S911. On the other hand, if the process has not been performed up to the sample number β, the process proceeds to step S903 to repeat a series of processes.

ステップS911では、サンプル番号βが3であるか判定する。サンプル番号βが3の場合、ステップS912へ進む。一方、サンプル番号βが3ではない場合、ステップS913へ進む。
ステップS912では、サンプル番号βに位置P506に対応するサンプル番号6を代入し、ステップS902へ戻る。
In step S911, it is determined whether the sample number β is 3. If the sample number β is 3, the process proceeds to step S912. On the other hand, if the sample number β is not 3, the process proceeds to step S913.
In step S912, sample number 6 corresponding to position P506 is substituted for sample number β, and the process returns to step S902.

ステップS913では、サンプル番号βが6であるか判定する。サンプル番号βが6の場合、ステップS914へ進む。一方、サンプル番号βが6ではない場合、各領域補正値算出処理を終了する。
ステップS914では、サンプル番号βに位置P509に対応するサンプル番号9を代入し、ステップS902へ戻る。
以上、一連の流れで領域ごとにトラッキングカーブを算出する。
In step S913, it is determined whether the sample number β is 6. If the sample number β is 6, the process proceeds to step S914. On the other hand, if the sample number β is not 6, each region correction value calculation process is terminated.
In step S914, sample number 9 corresponding to position P509 is substituted for sample number β, and the process returns to step S902.
As described above, the tracking curve is calculated for each region in a series of flows.

次に、図10を参照しながらステップS802の繋ぎ目補正値算出処理について説明する。   Next, the seam correction value calculation process in step S802 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS1000では、サンプル点のサンプル番号を示す変数βに位置P503に対応するサンプル番号3を代入する。
ステップS1001では、ズームレンズ位置P503及びP504からそれぞれ領域I、領域IIの中側の1点同士(P502とP505)を結ぶ直線を補正直線として求める。
First, in step S1000, sample number 3 corresponding to position P503 is substituted for variable β indicating the sample number of the sample point.
In step S1001, a straight line connecting points (P502 and P505) on the inner side of the regions I and II from the zoom lens positions P503 and P504, respectively, is obtained as a correction straight line.

ステップS1002では、求められた補正直線をもとに、ズームレンズ位置βと次のズームレンズ位置β+1における仮の調整値off1[β]、off1[β+1]を内挿して演算する。
ステップS1003では、式(3)、(4)によってズームレンズ位置βとβ+1における仮の調整値off1[β]、off1[β+1]と、補正値[β]であるoff[β]と補正値[β+1]であるoff[β+1]との差分diff1、diff2を算出する。
diff1 = off1[β] ― off[β] ・・・・・(3)
diff2 = off1[β+1] ― off[β+1] ・・・・・(4)
In step S1002, based on the obtained correction straight line, temporary adjustment values off1 [β] and off1 [β + 1] at the zoom lens position β and the next zoom lens position β + 1 are interpolated and calculated.
In step S1003, the temporary adjustment values off1 [β] and off1 [β + 1] at the zoom lens positions β and β + 1 and off [β] as the correction value [β] are corrected according to the expressions (3) and (4). calculating the difference diff1, diff2 with the value [β + 1] off [β + 1].
diff1 = off1 [β] ― off [β] (3)
diff2 = off1 [β + 1] ― off [β + 1] (4)

ステップS1004では、差分diff1の絶対値が焦点深度[β]の半分つまり片側焦点深度以下か判定する。差分diff1の絶対値が片側焦点深度以下の場合、ステップS1005へ進む。差分diff1の絶対値が片側焦点深度より大きい場合、ステップS1006へ進む。
ステップS1005では、調整値off1[β]を補正値[β]として補正値[β]を書き換える。
In step S1004, it is determined whether the absolute value of the difference diff1 is equal to or less than half the focal depth [β], that is, one-side focal depth. If the absolute value of the difference diff1 is less than or equal to the one-side focal depth, the process proceeds to step S1005. If the absolute value of the difference diff1 is larger than the one-side focal depth, the process proceeds to step S1006.
In step S1005, it rewrites the correction value [beta] adjustment value off1 [beta] as the correction value [beta].

ステップS1006では、差分diff2の絶対値が焦点深度[β+1]の半分つまり片側焦点深度以下か判定する。差分diff2の絶対値が片側焦点深度以下の場合、ステップS1007へ進む。差分diff2の絶対値が片側焦点深度より大きい場合、ステップS1008へ進む。   In step S1006, it is determined whether the absolute value of the difference diff2 is half of the focal depth [β + 1], that is, less than the one-side focal depth. If the absolute value of the difference diff2 is less than or equal to the one-side focal depth, the process proceeds to step S1007. When the absolute value of the difference diff2 is larger than the one-side focal depth, the process proceeds to step S1008.

ステップS1007では、調整値off1[β+1]を補正値[β+1]として補正値[β+1]を書き換える。
ステップS1008では、サンプル番号βが3であるか判定する。サンプル番号βが3の場合、ステップS1007へ進む。一方、サンプル番号βが3ではない場合、繋ぎ目補正値算出処理を終了する。
ステップS1007では、サンプル番号βに位置P506に対応するサンプル番号6を代入し、ステップS1001へ戻る。
In step S1007, the correction value [β + 1] is rewritten with the adjustment value off1 [ β + 1] as the correction value [β + 1].
In step S1008, it is determined whether the sample number β is 3. If the sample number β is 3, the process proceeds to step S1007. On the other hand, if the sample number β is not 3, the joint correction value calculation process is terminated.
In step S1007, sample number 6 corresponding to position P506 is substituted for sample number β, and the process returns to step S1001.

以上、一連の流れで領域ごとにトラッキングカーブを算出することで、より精度の高いトラッキングカーブを算出することが可能となる。また、領域と領域の繋ぎ目のサンプル点を補正することで領域間でもフォーカスレンズの駆動速度に急激な変化を生じさせないトラッキングカーブを提供し、滑らかなフォーカスレンズ駆動を実現することができる。   As described above, it is possible to calculate a tracking curve with higher accuracy by calculating the tracking curve for each region in a series of flows. Further, by correcting the sample point at the joint between the regions, a tracking curve that does not cause a sudden change in the driving speed of the focus lens even between the regions can be provided, and smooth focus lens driving can be realized.

本実施例では、領域は3つとしたが2つ以上の領域に分割してトラッキングカーブを算出すれば本発明の効果を得ることができる。また、予めサンプル点ごとに領域を決めていたが、合焦位置のばらつきに応じて適宜、各領域の範囲を変更しても本実施例の効果を得ることができる。   In this embodiment, the number of regions is three. However, if the tracking curve is calculated by dividing the region into two or more regions, the effect of the present invention can be obtained. Further, although the area is determined for each sample point in advance, the effect of the present embodiment can be obtained even if the range of each area is appropriately changed according to the variation in the focus position.

本実施例では、1つのサンプル点は1つの領域に属しているとしたが、1つのサンプル点が複数の領域に属しても本発明の効果を得ることができる。例えば、位置P504は領域1と領域2に属するとして領域1は位置P501から位置P504まででトラッキングカーブを算出する。その後、領域2は位置P504から位置P506まででトラッキングカーブを算出する。位置P504のフォーカスレンズ位置は領域1と領域2で算出した位置の平均としても良い。または、領域1にてトラッキングカーブ算出時に算出した位置を位置P504の合焦位置として領域2にてトラッキングカーブを算出しても良い。
これらは以降の実施例でも同様である。
In the present embodiment, one sample point belongs to one region, but the effect of the present invention can be obtained even if one sample point belongs to a plurality of regions. For example, assuming that the position P504 belongs to the area 1 and the area 2, the tracking curve is calculated for the area 1 from the position P501 to the position P504. Thereafter, the tracking curve is calculated for the region 2 from the position P504 to the position P506. The focus lens position at the position P504 may be an average of the positions calculated in the area 1 and the area 2. Alternatively, the tracking curve may be calculated in the area 2 with the position calculated when calculating the tracking curve in the area 1 as the in-focus position of the position P504.
The same applies to the following embodiments.

第3の実施例に係るズームレンズ装置について説明する。   A zoom lens apparatus according to the third embodiment will be described.

第1の実施例に対する本実施例のズームレンズ装置の最も特徴的な部分は、トラッキングカーブ算出時は可動絞りを開放状態としているが、実際の撮影で使用される時には、可動絞りが開放状態から絞られることに注目した点にある。可動絞りが開放状態の場合に比べ、絞った場合は焦点深度が深くなる。そこで、本実施例においては、トラッキングカーブ算出時にフォーカスレンズ位置を焦点深度の端としたサンプル点は、撮影時の結像位置が焦点深度内にあるときに、最も滑らかなトラッキングカーブを与えるフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを駆動する。図11の破線は、調整時に算出したトラッキングカーブの一部を示し、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置、黒点は合焦位置、黒点の上下の二重線は黒点に対応する焦点深度、さらに上下の太線は撮影時の焦点深度を表す。破線で示すように、位置P1100のフォーカスレンズ位置は像側焦点深度となっている。太線で示す撮影時の焦点深度は、二重線で示すトラッキングカーブ算出時の焦点深度より大きくなっている。よって位置P1100では、星点をフォーカスレンズ位置としてトラッキング動作を行うことで、トラッキングカーブは実線となる。実線で示すトラッキングカーブは破線で示すトラッキングカーブに比べてフォーカスレンズ位置がより一様に変化するので、フォーカスレンズ駆動に起因する振動や騒音を低減することが可能なトラッキングカーブである。   The most characteristic part of the zoom lens apparatus of the present embodiment relative to the first embodiment is that the movable diaphragm is opened when the tracking curve is calculated. However, when used in actual photographing, the movable diaphragm is opened. It is the point which paid attention to being narrowed down. Compared to the case where the movable diaphragm is opened, the depth of focus becomes deeper when the diaphragm is stopped. Therefore, in this embodiment, the sample point with the focus lens position at the end of the depth of focus when calculating the tracking curve is the focus lens that gives the smoothest tracking curve when the imaging position at the time of shooting is within the depth of focus. Drive the focus lens to the position. The broken line in FIG. 11 shows a part of the tracking curve calculated at the time of adjustment, the vertical axis corresponds to the focus lens position, the horizontal axis corresponds to the zoom lens position, the black point corresponds to the in-focus position, and the double line above and below the black point corresponds to the black point. The depth of focus, and the upper and lower thick lines represent the depth of focus at the time of shooting. As indicated by the broken line, the focus lens position at the position P1100 is the image-side focal depth. The depth of focus at the time of shooting indicated by a thick line is larger than the depth of focus at the time of tracking curve calculation indicated by a double line. Therefore, at the position P1100, the tracking curve becomes a solid line by performing the tracking operation with the star point as the focus lens position. The tracking curve indicated by the solid line is a tracking curve that can reduce vibration and noise caused by driving the focus lens because the position of the focus lens changes more uniformly than the tracking curve indicated by the broken line.

以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、その他の部位の記載は省略した。
本実施例におけるズームレンズ装置の構成を図12に示す。図1に示す第1実施例、図7に示す実施例2と同様な構成については説明を省略し、第1実施例、第2実施例とは異なる部分について説明する。
In the following description, in order to make the present invention easier to understand, only main parts of the present invention are illustrated, and the description of other parts is omitted.
FIG. 12 shows the configuration of the zoom lens apparatus in the present embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 7 is omitted, and only the parts different from the first and second embodiments will be described.

補正検討手段1200(再補正手段)は、フォーカスレンズ目標位置がトラッキングカーブ算出時の焦点深度の端であるか判定し、端の場合は現在の焦点深度の範囲で連続的なトラッキングカーブとなるように目標位置を算出する。
トラッキング手段1201は、補正検討手段1200で決められたフォーカスレンズ目標位置に基づいてトラッキング動作を行う。
The correction review unit 1200 (re-correction unit) determines whether the focus lens target position is at the end of the depth of focus at the time of calculating the tracking curve. Calculate the target position.
The tracking unit 1201 performs a tracking operation based on the focus lens target position determined by the correction review unit 1200.

以上、説明した構成において図13に示した第3の実施例の各領域補正値算出のフローチャート及び、図14に示した第3の実施例のトラッキング動作のフローチャートを使用して詳細に説明する。   The above-described configuration will be described in detail with reference to the flowchart for calculating each region correction value of the third embodiment shown in FIG. 13 and the flowchart of the tracking operation of the third embodiment shown in FIG.

図13にトラッキングカーブを算出するフローチャートを示し、図9と同様な部分は説明を省略する。
図13の処理は、図3に示した合焦位置取得処理を実行後、実行される。
FIG. 13 shows a flowchart for calculating the tracking curve, and the description of the same parts as in FIG. 9 is omitted.
The process of FIG. 13 is executed after the focus position acquisition process shown in FIG. 3 is executed.

ステップS1300では、ステップS906にて仮補正値[n]が片側焦点深度内に収まらないと判定されたので、変数補正検討位置[n]としてサンプル点を記憶する。
以上、一連の流れからトラッキングカーブを算出する際に仮補正値が焦点深度内に収まらない場合に補正値を片側焦点深度としたサンプル点を記憶しておく。
In step S1300, since it is determined in step S906 that the temporary correction value [n] does not fall within the one-side focal depth, the sample point is stored as the variable correction examination position [n].
As described above, when the tracking curve is calculated from the series of flows, the sample points having the correction value as one-side focal depth when the temporary correction value does not fall within the focal depth are stored.

図14に本発明のトラッキング動作時のフローチャートを示す。   FIG. 14 is a flowchart at the time of the tracking operation of the present invention.

まず、ステップS1400では、図13に示した第3の実施例の各領域補正値算出のフローチャートにて算出したトラッキングカーブを読み込む。
ステップS1401では、ズームレンズ位置検出手段104からズームレンズ位置を取得する。
First, in step S1400, the tracking curve calculated in the flowchart for calculating each region correction value in the third embodiment shown in FIG. 13 is read.
In step S1401, the zoom lens position is acquired from the zoom lens position detection unit 104.

ステップS1402では、フォーカスレンズ位置検出手段108からフォーカスレンズ位置を取得する。
ステップS1403では、可動絞り位置検出手段112から可動絞り位置を取得する。
In step S1402, the focus lens position is acquired from the focus lens position detection unit.
In step S1403, the movable diaphragm position is acquired from the movable diaphragm position detecting means 112.

ステップS1404では、ステップS1403にて取得した可動絞り位置及び、既知の許容錯乱円から焦点深度を算出する。
ステップS1405では、ステップS1400にて読み込んだトラッキングカーブ及び、ステップS1401にて取得したズームレンズ位置に基づいて補正値を取得する。
In step S1404, the depth of focus is calculated from the movable aperture position acquired in step S1403 and the known allowable circle of confusion.
In step S1405, a correction value is acquired based on the tracking curve read in step S1400 and the zoom lens position acquired in step S1401.

ステップS1406では、ステップS1401にて取得したズームレンズ位置がステップS1300にて記憶した補正検討位置か判定する。ズームレンズ位置が変数補正検討位置に記憶されている場合はステップS1407へ進む。一方、ズームレンズ位置が変数補正検討位置に記憶されていない場合はステップS1412へ進む。   In step S1406, it is determined whether the zoom lens position acquired in step S1401 is the correction examination position stored in step S1300. If the zoom lens position is stored in the variable correction examination position, the process proceeds to step S1407. On the other hand, if the zoom lens position is not stored in the variable correction examination position, the process proceeds to step S1412.

ステップS1407では、ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置を算出するための式を記憶手段116から読み込む。例えば、式(1)とする。
ステップS1408では、ステップS1407にて読み込んだ式に基づいて仮補正値を算出する。
ステップS1409では、ステップS308にて記憶した合焦位置を読み込む。
In step S1407, an expression for calculating the focus lens position with respect to the zoom lens position is read from the storage unit 116. For example, it is set as Formula (1).
In step S1408, a temporary correction value is calculated based on the formula read in step S1407.
In step S1409, the in-focus position stored in step S308 is read.

ステップS1410では、ステップS1409にて読み込んだ合焦位置とステップS1408にて算出した仮補正値の差分の絶対値がステップS1404にて算出した焦点深度の半分つまり片側焦点深度以下か判定する。差分の絶対値が片側焦点深度より大きい場合は、ステップS1412へ進む。一方、差分の絶対値が片側焦点深度以下の場合は、ステップS1411へ進む。   In step S1410, it is determined whether the absolute value of the difference between the in-focus position read in step S1409 and the temporary correction value calculated in step S1408 is equal to or less than half the focal depth calculated in step S1404, that is, one-side focal depth. If the absolute value of the difference is larger than the one-side focal depth, the process proceeds to step S1412. On the other hand, if the absolute value of the difference is less than or equal to the one-side focal depth, the process proceeds to step S1411.

ステップS1411では、ステップS1408にて算出した仮補正値を補正値に代入する。
ステップS1412では、補正値及び、ステップS1402にて取得したフォーカスレンズ位置からフォーカスレンズ目標位置を算出する。
ステップS1413では、ステップS1412にて算出したフォーカスレンズ目標位置に基づいてフォーカスレンズを駆動する。
In step S1411, the temporary correction value calculated in step S1408 is substituted into the correction value.
In step S1412, the focus lens target position is calculated from the correction value and the focus lens position acquired in step S1402.
In step S1413, the focus lens is driven based on the focus lens target position calculated in step S1412.

以上、一連の流れでサンプル点の補正値が焦点深度の端に設定されている場合は、トラッキング動作時の可動絞り位置から算出した焦点深度に基づいて補正値を算出することで、より連続的なトラッキングカーブに基づいて駆動することが可能となる。よって、振動、騒音をより低減することが可能となる。
本実施例では、トラッキングカーブ算出時は領域を分割しているが、実施例1のように領域を分割しなくても本発明の効果を得ることができる。
As described above, when the correction value of the sample point is set at the end of the depth of focus in a series of flows, the correction value is calculated based on the depth of focus calculated from the movable diaphragm position at the time of tracking operation. It becomes possible to drive based on a simple tracking curve. Therefore, vibration and noise can be further reduced.
In this embodiment, the area is divided when calculating the tracking curve. However, the effect of the present invention can be obtained without dividing the area as in the first embodiment.

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。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

100:レンズ装置
101:ズームレンズ
104:ズームレンズ位置検出手段
105:フォーカスレンズ
107:フォーカスレンズ駆動手段
108:フォーカスレンズ位置検出手段
109:可動絞り
112:アイリス位置検出手段(絞り検出手段)
115:焦点深度算出手段
116:記憶手段
117:トラッキングデータ算出手段
700:領域分割手段
1200:補正検討手段
1201:トラッキング手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Lens apparatus 101: Zoom lens 104: Zoom lens position detection means 105: Focus lens 107: Focus lens drive means 108: Focus lens position detection means 109: Movable aperture 112: Iris position detection means (aperture detection means)
115: Depth of focus calculation means 116: Storage means 117: Tracking data calculation means 700: Area division means 1200: Correction examination means 1201: Tracking means

Claims (7)

ズームレンズと、フォーカスレンズと、絞りと、を有する光学系と、
前記ズームレンズの位置を検出するズームレンズ位置検出手段と、
前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
前記絞りの状態を検出する絞り検出手段と、
前記絞りの状態に基づいて前記光学系の焦点深度を算出する焦点深度算出手段と、
前記光学系の結像位置が前記焦点深度内になるときの、所定の物体距離における前記ズームレンズの位置と前記フォーカスレンズの位置の関係であるトラッキングデータを算出するトラッキングデータ算出手段と、
前記トラッキングデータを記憶する記憶手段と、
を有し、
前記トラッキングデータ算出手段は、前記ズームレンズの位置に対するフォーカスレンズの位置の変化量の変化が最小になるように前記トラッキングデータを算出する、
ことを特徴とするレンズ装置。
An optical system having a zoom lens, a focus lens, and an aperture;
Zoom lens position detecting means for detecting the position of the zoom lens;
Focus lens position detecting means for detecting the position of the focus lens;
A diaphragm detecting means for detecting the state of the diaphragm;
A depth of focus calculation means for calculating a depth of focus of the optical system based on the state of the aperture;
Tracking data calculating means for calculating tracking data that is a relationship between the position of the zoom lens and the position of the focus lens at a predetermined object distance when the imaging position of the optical system is within the depth of focus;
Storage means for storing the tracking data,
I have a,
The tracking data calculating means calculates the tracking data so that a change in a change amount of a focus lens position with respect to a position of the zoom lens is minimized;
A lens device.
前記トラッキングデータ算出手段は、近似式に基づいてトラッキングデータを算出することを特徴とする請求項に記載のレンズ装置。 The lens apparatus according to claim 1 , wherein the tracking data calculation unit calculates tracking data based on an approximate expression. 前記ズームレンズの位置に対応する前記フォーカスレンズの位置を示す設計トラッキングデータを記憶する設計データ記憶手段を更に有し、
前記トラッキングデータ算出手段は、前記設計トラッキングデータと、前記ズームレンズの位置において合焦する前記フォーカスレンズの位置と前記設計トラッキングデータが示すフォーカスレンズの位置の差分の平均値と、に基づいてトラッキングデータを算出する、
ことを特徴とする請求項に記載のレンズ装置。
Design data storage means for storing design tracking data indicating the position of the focus lens corresponding to the position of the zoom lens;
The tracking data calculation unit is configured to track tracking data based on the design tracking data and an average value of a difference between the focus lens position focused at the zoom lens position and the focus lens position indicated by the design tracking data. To calculate,
The lens device according to claim 1 .
前記トラッキングデータ算出手段は、任意の2つ以上のズームレンズの位置に対応する焦点深度内の任意の位置を結んだ曲線に基づいてトラッキングデータを算出することを特徴とする請求項に記載のレンズ装置。 Said tracking data calculation means according to claim 1, characterized in that to calculate the tracking data on the basis of a curve connecting an arbitrary position in the depth of focus corresponding to the position of any two or more of the zoom lens Lens device. 前記トラッキングデータ算出手段がトラッキングデータを算出する対象として、ズームレンズの位置を複数の領域に分割する領域分割手段と、
該分割された領域から該領域の繋ぎ目にかけてのズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置の変化率の変化が最小であり、かつ、該フォーカスレンズ位置が該焦点深度内に収まるように補正する繋ぎ目補正手段と、
を有し、
前記トラッキングデータ算出手段は、前記領域分割手段が分割した領域ごとにトラッキングデータを算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
An area dividing means for dividing the position of the zoom lens into a plurality of areas as an object for which the tracking data calculating means calculates tracking data;
Seam correction for correcting the change in the change rate of the focus lens position with respect to the zoom lens position from the divided area to the joint of the area to be the minimum, and correcting the focus lens position within the depth of focus Means,
Have
The tracking data calculating means calculates tracking data for each area divided by the area dividing means;
Lens device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
前記レンズ装置は、前記絞りが開放状態で算出されたトラッキングデータに基づいてフォーカスレンズを駆動する際に、前記絞りが開放状態より絞られた場合、絞り値に応じた焦点深度を考慮して該ズームレンズ位置に対するフォーカスレンズ位置の変化率の変化がより小さくなるように再補正する再補正手段を有する、ことを特徴とする請求項1乃至いずれか1項に記載のレンズ装置。 When driving the focus lens based on the tracking data calculated when the aperture is in the open state, the lens apparatus considers the depth of focus according to the aperture value when the aperture is stopped from the open state. position change of the rate of change of position of the focus lens with respect to the zoom lens has a re-correction means for re-corrected to be smaller, that the lens device according to 1, wherein any one of claims 1 to 5, characterized in. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置からの被写体光を撮像する撮像装置とを含む撮影装置。 A lens device according to any one of claims 1 to 6, imaging apparatus including an imaging device for imaging a subject light from the lens apparatus.
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