JP6553928B2

JP6553928B2 - レンズ装置及びそれを有する撮影システム

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Publication number: JP6553928B2
Application number: JP2015081282A
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Inventors: 敬介牧田
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Publication date: 2019-07-31
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Description

本発明は、レンズ装置に関し、特に電気制御により可動光学部材を駆動するレンズ装置及びそれを有する撮影システムに関するものである。

従来、動画撮影などで用いられるレンズ装置は、ズーム動作させた際、移動量に対する画界の変化がズームの可動位置によって異なる（ズームの移動量に対する画界の変化率を以下、画界変化率と記載する）。そのため、アクチュエータ等を用いてズームレンズを一定速度で駆動させても、画界変化率は一定にならず、違和感のある映像になってしまう場合がある。例えば、一定速度で光軸方向に動く被写体を、該被写体の大きさを保ったまま、所定の撮影範囲内に、所定時間撮影したいとする。このとき、画界変化率が略一定であれば、撮影者はコントローラ等からズームを一定速度で駆動させる指示を前記所定時間、入力し続ければよい。しかし、画界変化率が略一定でない場合、上記方法（ズームを一定速度で駆動させる指示を前記所定時間、入力し続ける）では、撮影範囲内に前記被写体の大きさを保ったまま撮影できず、違和感のある映像になってしまう場合がある。また、これを回避するため、撮影者は撮影範囲内の被写体の大きさに合わせて、コントローラを操作する（ズームの速度を調整する）必要があり、撮影操作が煩雑になる。

これに対し、特許文献１では、ズームレンズの速度信号を一定にした際の、ズームレンズの焦点距離と画界変化率の関係を変化可能にするといった技術が開示されている。変化させた画界変化率と、ズームレンズの位置を基にズーム速度信号を決定し、駆動回路に出力することで、ズームレンズを駆動している。

特開平１１−２１１９６２号公報

ところで、ズームレンズ（変倍手段）を一定速度で動作させた際に、画界変化率を一定にする方法として、ズームの位置に応じてズームの駆動速度を変化（加減速）させることで、画界変化率を略一定に補正する方法がある。しかし、この方法を用いると、ズームを高速駆動させようとした際、ズームが駆動できる最大駆動速度（最高速）を上回る加速をしなければならない場合がある。この場合、最高速以上の速度で駆動したい場合でも、最高速で駆動せざるを得ないので、駆動時間は長くなり、加えて急な加速度の変化が生じ、映像に違和感を与える可能性がある。さらに、画界変化率は所望の略一定にならない場合がある。本発明の目的は、例えば、変倍手段の速度に係る違和感を軽減するのに有利なレンズ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、変倍のために駆動される変倍手段と、前記変倍手段を駆動する駆動手段と、操作装置からの第１速度指令に基づいて前記駆動手段に前記変倍手段を駆動させた場合の画界変化率の変動よりも画界変化率の変動が小さくなる第２速度指令を導出する処理手段と、を有し、前記処理手段は、前記変倍手段の第１の位置での前記第２速度指令に対する前記変倍手段の移動速度が設定速度を超える場合には、前記第１の位置での前記変倍手段の移動速度が前記設定速度を超えないように、かつ前記第１の位置での前記変倍手段の駆動時間の変化を補償するような、前記第１の位置とは異なる前記変倍手段の第２の位置での前記変倍手段の移動速度を有するように、第３速度指令を導出する、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、変倍手段の速度に係る違和感を軽減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。

本発明の実施例１の構成を示すブロック図画界変化率とズーム位置の関係を示したグラフ実施例１における画界変化率補正を行うフローチャート画界変化率補正を行う際に用いる補正値テーブルデータの例画界変化率補正時の指令速度とズーム位置の関係実施例１における速度補正を行うフローチャート速度補正時の指令速度とズーム位置の関係実施例２における速度補正を行うフローチャート本発明の実施例３の構成を示すブロック図実施例３における速度補正を行うフローチャート

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。

以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、撮影システム１０００の構成について説明する。撮影システム１０００は、レンズ装置１１００、操作装置１２００、撮像装置１３００で構成されている。レンズ装置１１００の構成は、ズームレンズ（変倍手段、光学部材）１１０１、アクチュエータ１１０２、位置検出器１１０３、駆動回路１１０４、ＤＡＣ１１０５、ＡＤＣ１１０６、ＣＰＵ１１０７、通信部１１１１である。さらに、レンズ装置１１００は、不図示フォーカスレンズ、アイリス等の光学調整部材を含む撮影光学系、及びこれら光学調整部材の駆動手段で構成されている。レンズ装置１１００には、レンズ装置によって形成される光学像を撮像する撮像素子１３０１を有する撮像装置１３００が接続され、レンズ装置１１００からの光を撮像素子１３０１で受光して光電変換する。さらに、レンズ装置１１００は、操作装置１２００が接続され、操作装置１２００は、操作部１２０１、位置検出器１２０２、ＡＤＣ１２０３、ＣＰＵ１２０４、通信部１２０５で構成されている。

以下、各構成要素について説明をする。

レンズ装置１１００について、ズームレンズ１１０１は、光軸方向に移動させることで焦点距離を変更する（変倍を行う）。アクチュエータ１１０２は、例えばモータであり、後述する駆動回路１１０４より、駆動信号が入力され、該駆動信号に基づいて、ズームレンズ１１０１を光軸方向に移動させる。ＤＡＣ１１０５はＤＡコンバータで、デジタル信号をアナログ信号に変換する。ＡＤＣ１１０６はＡＤコンバータでアナログ信号をデジタル信号に変換する。位置検出器１１０３は、例えばエンコーダであり、ズームレンズ１１０１と、ギアを介して接続され、ズームレンズ１１０１の移動量に応じてパルスを発生する。発生したパルスはＡＤＣ１１０６でデジタル信号に変換し、ＣＰＵ１１０７に入力される。ＣＰＵ１１０７では、入力されたパルスをカウントすることで、ズームレンズ１１０１の位置を演算する。さらに、ＣＰＵ１１０７は前記位置を微分演算することでズームレンズ１１０１の速度を演算する。駆動回路１１０４は、ＤＡＣ１１０５で変換されたアナログ信号に対し、増幅処理を行い、アクチュエータ１１０２に出力する。ＣＰＵ１１０７は、画界変化率補正部（制御手段）１１０８と、速度補正部（制御手段）１１０９と、補正値記憶部１１１０で構成される。補正値記憶部１１１０は、レンズ装置１１００の光軸方向の位置に対する焦点距離情報に基づく値（補正値）が記憶されている。このデータはレンズ装置固有のものであるため、予め記憶させておくことが好ましい。補正値については、後で詳細に説明する。また、ＣＰＵ１１０７には後述する各種処理に必要となる閾値、プログラム等を記憶している。通信部１１１１は後述する操作装置１２００から出力された指令値を受信し、ＣＰＵ１１０７へ出力する。なお、画界変化率補正部１１０８、速度補正部１１０９については、後でより詳細に説明する。

操作装置１２００は、操作部１２０１を有しており、該操作部１２０１はユーザーが操作しない場合は、例えばばね機構により、中央位置に戻るようになっている。また、ユーザーは操作部１２０１を中央位置（中立位置）から左右に操作（回転）することができる。その際、位置検出器１２０２により、操作部１２０１の操作量（回転角）を検出している。検出した操作量は、ＡＤＣ１２０３によりデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ１２０４に出力される。ＣＰＵ１２０４では、操作量に応じて、ズームレンズ１１０１を駆動させる速度を演算し、該速度を指令値として通信部１２０５に出力する。なお、ＣＰＵ１２０４は、操作部１２０１の操作量に対して、ズームレンズ１１０１を駆動させる速度を演算する構成としたが、これに限らず、ズームレンズ１１０１の位置や駆動量を演算する構成としても良い。

以上のような撮影システム１０００によって、ユーザーは被写体をその撮影画界を変更しながら撮影することができる。

以下、図２を参照して、本実施例におけるレンズ装置１１００のズーム位置と画界変化率の関係について説明する。図２に示すグラフの横軸はズームレンズ１１０１の位置を示しており、縦軸は画界変化率を示している。

破線で示すのは、レンズ装置１１００のズーム位置に対する画界変化率である。上述したように、ズーム位置に対して、画界変化率は一定でないことがわかる。前記破線で示すような画界変化率を略一定（図中実線）に補正（変更）するために、上述した、ズームレンズ１１０１を駆動する速度をズーム位置に応じて加減速させる方法がある。
なお本明細書内ではズーム位置とは、必ずしもズームレンズの光軸方向における物理的な位置を直接示すものでなくてもよい。例えば、ズーム駆動するためにカム機構を使用する場合のカム部材の変位位置を示す値であってもよいし、円筒カムでズーム駆動する場合には円筒カムの回転角に相当する値を指すものであってもよい。すなわち、ズーミングのために構成された可動レンズ、該可動レンズを駆動するためのカム等の駆動機構で構成される変倍手段の中で、可動レンズの位置に対して一意に確定する構成要素の位置（変倍手段の位置）であれば、実施例で例示したズームレンズ位置として本発明が適用できる。

以下、該方法について説明する。

図２において、位置Ｚ１２、Ｚ５０では補正前の画界変化率（破線）が、目標とする一定画界変化率（実線）よりも低い。そのため、ズームレンズ１１０１を所定速度分速く駆動すれば良い。一方、位置Ｚ２６、Ｚ４０では補正前の画界変化率（破線）が、目標とする一定画界変化率（実線）よりも高いため、ズームレンズ１１０１を所定速度分遅く駆動すれば良い。このような考え方に基づいて、ズームレンズ１１０１を広角端から望遠端まで加減速しながら駆動することで、画界変化率を略一定とすることができる。なお、広角端から望遠端まで移動するために必要な駆動時間が、補正前と補正後で同等の時間になるように、目標とする画界変化率の値（図中Ａ）を設定するのが好ましい。

以下、図３乃至５を参照してＣＰＵ１１０７に構成される画界変化率補正部１１０８について説明する。画界変化率補正部１１０８では、上述した、加減速による画界変化率を略一定にする補正を行う。以下、図３に示したフローチャートに基づいて画界変化率補正部１１０８の動作を説明する。

まず、ＣＰＵ１１０７の処理はステップＳ２０００に進み、ズームレンズ１１０１の現在位置を取得する。現在位置は前述したように、位置検出器１１０３より出力されたパルスに基づいて、ＣＰＵ１１０７内部で演算することで得られる。次にステップＳ２００１に進み指令速度を取得する。指令速度は前述したように、操作装置１２００から、操作装置側の通信部１２０５および、レンズ装置１１００側の通信部１１１１を介してＣＰＵ１１０７内に出力された速度（もしくはそれに基づいてＣＰＵ１１０７内で演算した速度）である。次にステップＳ２００２では、補正値記憶部１１１０に記憶された補正値を取得する。

ここで、図４を用いて、ＣＰＵ１１０７に記憶された補正値（補正情報）について説明する。図４はＣＰＵ１１０７に記憶された補正値の例を示している。表の左側の列（ズーム位置列）は、ズームレンズ１１０１の位置を示しており、広角端から望遠端までの位置を１から６０までの相対値で示している。表の右側の列（補正データ列）は、ズーム位置におけるズームレンズ１１０１の補正値を示している。各ズーム位置における補正値は、例えば、前述した補正前の画界変化率（図２破線）と、補正目標とする一定画界変化率（図２実線）から演算することができるが、演算方法はこれに限らない。

図３に戻り、ステップＳ２００２では、例えば、ズームレンズ１１０１が２の位置にある場合、補正値は１．１０を、２５の位置にある場合は、０．８８を取得する。次にステップＳ２００３に進み、ステップＳ２００１で取得した指令速度と、ステップＳ２００３で取得した補正値を基に、画界変化率を略一定にする速度を演算し、ステップＳ２００４で出力値として設定する。このように、画界変化率補正部１１０８により、操作装置１２００からの指令速度を、ズームレンズ１１０１の焦点距離に基づく補正値で補正することで、画界変化率を略一定にする速度を、各ズーム位置に対して、得ることができる。

図５には、指令速度、画界変化率補正部１１０８で演算される速度と、ズーム位置との関係を示す。図５（ａ）は横軸がズーム位置、縦軸は指令速度の大きさを示している。指令速度は０から１００までの範囲で変化し、例えば、広角端位置から望遠端位置（可動範囲の全域、全可動範囲）まで、もしくは望遠端位置から広角端位置まで（以下、全域）、１００の指令速度を入力し続けた際は、０．５秒で駆動し、２０の指令速度を入力し続けた際は、９０秒で駆動するものとする。今、操作装置１２００を操作し、入力速度として「４５」を広角端位置から望遠端位置まで入力し続けたとする。そのときの入力速度の波形を破線で示し、画界変化率補正部１１０８で補正した指令速度の波形を実線で示す。グラフ上に示す各代表位置（Ｚ１２、Ｚ２６、Ｚ４０、Ｚ５０）は、図２、４で示したＺ１２、Ｚ２６、Ｚ４０、Ｚ５０に相当する。

一方、図５（ｂ）は図５（ａ）と対応しており、ズームの各代表位置における指令速度と補正値記憶部１１１０に記憶されている補正値を示している。図５（ｂ）の第１行は操作装置１２００からの入力速度（上図グラフの破線）、第２行は図４で示した補正値、第３行は画界変化率補正部１１０８で補正した画界補正速度（上図グラフの実線）である。例えばＺ１２の位置では、操作装置１２００から入力された「４５」の指令速度に対し、画界補正速度が「４７．３」であることを示している。

なお、ここでは、Ｚ５０の位置における画界補正速度「６３．５」が全域の画界補正速度の中で最大である。

このように、画界変化率補正部１１０８では画界変化率を略一定にするために、操作装置１２００からの指令速度を補正（増減）している。

以下、図６に示したフローチャートを参照して、速度補正部１１０９について説明する。まず、ＣＰＵ１１０７の処理は、ステップＳ６００に進み、操作装置１２００より出力される指令速度（Ｃｔｌ）を取得する。次に、ステップＳ６０１に進み、画界変化率補正部１１０８により演算される画界補正速度（Ｃｔｌａｎｇ）を取得し、ステップＳ６０２に進む。ステップＳ６０２では、最大画界補正速度（Ｃｔｌｍａｘ）を取得する。最大画界補正速度（Ｃｔｌｍａｘ）とは、ステップＳ６００で取得したＣｔｌを全域に渡って入力し続けたとした際、画界変化率補正部１１０８で演算される画界補正速度が最大のものを指す。例えば、図５を参考にすると、Ｚ５０で、補正速度（図中実線）が、最大になっている。このときの値（図中「６３．５」）がＣｔｌｍａｘである。Ｃｔｌｍａｘは、操作装置１２００からの指令速度Ｃｔｌと、予め補正値記憶部１１１０内に記憶されている補正値に基づいて決定する。そのため、ズームレンズ１１０１がどの位置にあっても、Ｃｔｌが決まった時点で、Ｃｔｌｍａｘを演算できる。

次に、ステップＳ６０３では、ズームレンズ１１０１が駆動可能な最高速度Ｓｐｄｍａｘを取得する。Ｓｐｄｍａｘは、予めＣＰＵ１１０７内の不図示メモリに記憶させておく。ステップＳ６０４では、最大画界補正速度Ｃｔｌｍａｘが所定の条件を満たしているか否かを判断する。具体的には、ＣｔｌｍａｘとＳｐｄｍａｘを比べ、ＣｔｌｍａｘがＳｐｄｍａｘよりも大きい場合はステップＳ６０５に進み、そうでない場合は、ステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０５では式（１）に基づいて、補正係数Ｋを演算し、ステップＳ６０６に進む。
Ｋ＝（Ｓｐｄｍａｘ−Ｃｔｌ）／（Ｃｔｌｍａｘ−Ｃｔｌ）・・・（１）
ここで、Ｓｐｄｍａｘは、ステップＳ６０３で取得するズームレンズ１１０１の最高速度、ＣｔｌはステップＳ６００で取得する操作装置１２００からの指令速度、ＣｔｌｍａｘはステップＳ６０２で取得する最大画界補正速度である。

ステップＳ６０６では、式（２）に基づいて補正値Ｃｔｌａｄｊを演算し、ステップＳ６０７に進む。
Ｃｔｌａｄｊ＝（Ｃｔｌａｎｇ−Ｃｔｌ）×Ｋ＋Ｃｔｌ・・・（２）
ここで、Ｃｔｌａｎｇは、ステップＳ６０１で取得する画界補正速度である。

ステップＳ６０７では、出力値にＣｔｌａｄｊを設定し、ステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８では、出力値に設定された値を出力する。また、ステップＳ６０４にて、ＣｔｌｍａｘがＳｐｄｍａｘよりも小さい場合は、ＳステップＳ６０９に進み、出力値にＣｔｌａｎｇを設定する。

図７には、ズーム各位置と、入力速度、画界補正速度、速度補正部１１０９で演算される速度（修正補正速度）との関係を示す。図７（ａ）に示すグラフの横軸、縦軸は図５（ａ）と同等である。図５では、入力速度として操作装置１２００から「４５」を広角端位置から望遠端位置まで入力し続けた例を示したが、図７では入力速度として「８０」を広角端位置から望遠端位置まで入力し続けた例を示す。破線で示す波形は入力速度、一点鎖線で示す波形は画界補正速度、実線で示す波形は修正補正速度を示す。グラフ上に示す各代表位置（Ｚ１２、Ｚ２６、Ｚ４０、Ｚ５０）は、図２、４、５で示したＺ１２、Ｚ２６、Ｚ４０、Ｚ５０に相当する。また、斜線部は、画界補正速度が最高速度以上である領域、つまり、速度「１００」を超えている領域を示している。

図５と同様、下に示した図７（ｂ）は図７（ａ）と対応しており、ズームの各代表位置における指令速度と補正値記憶部１１１０に記憶されている補正値を示している。表の第１行は入力速度（図７（ａ）の破線）、第２行は図４で示した補正値、第３行は画界補正速度（上図グラフの一点鎖線）である。さらに、第４行は修正補正速度（上図グラフの実線）を示している。それぞれの波形は、図６のフローチャートで示した記号を用いると、破線は「Ｃｔｌ」、一点鎖線は「Ｃｔｌａｎｇ」、実線は「Ｃｔｌａｄｊ」である。

例えば、現在位置がＺ１１で、操作装置１２００から「４５」の速度を入力したとする。このとき、図５（ｂ）より、Ｃｔｌｍａｘは６３．５であり、これはＳｐｄｍａｘ（１００）よりも小さい。そのため、図６のステップＳ６０４の判断（Ｃｔｌｍａｘ＞Ｓｐｄｍａｘ？）で、ステップＳ６０９に進み、Ｚ１１の位置での出力値はＣｔｌａｎｇ（４７．３）が設定される。一方、現在位置Ｚ１１で、操作装置１２００から「８０」の速度を入力した場合、図７（ｂ）よりＣｔｌｍａｘは１１２．８であり、これはＳｐｄｍａｘ（１００）よりも大きい。そのため、図６のステップＳ６０４の判断（Ｃｔｌｍａｘ＞Ｓｐｄｍａｘ？）で、ステップＳ６０５に進み、最終的にＺ１１の位置での出力値は、Ｃｔｌａｄｊ（８２．７）が設定される。

以上のように、最大画界補正速度がズーム最高速度を越える場合、速度補正部１１０９は、式１に示す係数Ｋを用いて速度を演算する。このとき、最大画界補正速度がズーム最高速度と同等になるよう、前記係数Ｋが決定するため、速度補正部１１０９で演算される速度は、どのズームレンズ位置においても最高速度以下とすることができる。また、図７（ｂ）のＺ５０列を参照すると、画界補正速度が「１１２．８」であるのに対し、修正補正速度は「１００．０」であり、画界補正速度に対し、値を減少させている。一方、Ｚ２６列を参照すると、画界補正速度が「７０．４」であるのに対し、修正補正速度は「７３．６」であり、値を増加させている。これは言い換えれば、速度補正部１１０９において、図７（ａ）で示す一点鎖線の波形の振幅を一定割合（係数Ｋ）分小さくしている。このように、図７（ａ）斜線部の速度を低くした分だけ、他の位置（Ｚ２６、Ｚ４０など）での速度を速くすることで、加速分と、減速分を同等にし、全域駆動した際の速度を、補正前と同等にしている。

従来は、ズーム速度を加減速して、画界変化率を略一定にしようとすると、ズームの駆動可能速度（最高速度）を上回って駆動しなければならない区間が生じる。そのため該区間では所望の画界変化率補正ができない可能性があった。また、前記区間では、最高速度以上の速度でズームを駆動しなければならないのに対し、実際のズームの速度は最高速度に制限されるため、駆動時間が長くなる可能性がある。加えて、前記最高速度への制限により、急な加速度の変化が生じ、撮影映像に違和感を与る可能性があった。

これに対し、本実施例では、画界変化率を略一定にする補正において、所定の位置で最高速度を超える速度指令が演算される場合、該速度指令を減少し最高速度範囲内に収まるようにする。さらに、前記減少した分だけ、他の位置での速度指令を増加させる。すなわち、一定速度で光学部材を駆動した場合の画界変化率の変動よりも画界変化率の変動が小さく、最高速度範囲内で、全駆動範囲の駆動時間は変わらない速度指令を導出し、それに基づいてズームを駆動する。ここで、変動とは変動幅や変動頻度、変動速度などで評価できるものである。そのため、前述した従来の課題を解消する効果がある。

なお、本実施例では操作装置１２００からの指令速度がズーム全域に渡って一定であることを前提に説明をしたが、これに限らず、操作装置１２００からの指令速度はズーム駆動中に変化させてもよい。

さらに、本実施例では、ズームレンズ１１０１の補正に関する説明をしたが、これに限らず、フォーカスレンズや絞りなどの光学調整部材に対しても適用可能である。

以下、図８を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。

実施例１では、画界変化率を略一定にする指令速度が、ズームレンズ１１０１の駆動可能な速度（最高速度）を上回る速度であった場合、速度補正部１１０９において、駆動可能な速度範囲内に演算した。

本実施例では、画界変化率を略一定にする指令速度が、ズームレンズ１１０１の所定の速度を下回る速度であった場合、速度補正部１１０９において、指令速度を演算し、出力する。

本実施例における撮影システム１０００の構成については、実施例１と同様の構成要素であるため、説明を省略する。

以下、図８を参照して本実施例における速度補正部１１０９の処理について説明する。なお、実施例１の図６と同様のフローについては、同一の符号で示し、説明を省略する。

ステップＳ８００では、最小画界補正速度（Ｃｔｌｍｉｎ）を取得する。Ｃｔｌｍｉｎは、実施例１の図６で示したＣｔｌｍａｘとは反対に、画界変化率補正部１１０８で演算される指令速度が最小のものを指す。ＣｔｌｍｉｎもＣｔｌｍａｘと同様に、ズームレンズ１１０１がどの位置にあっても、Ｃｔｌが決まった時点で決定する値である。

次に、ステップＳ８０１に進み、ズームレンズ１１０１の最低速度Ｓｐｄｍｉｎを取得し、ステップＳ８０２に進む。Ｓｐｄｍｉｎは、ズームレンズ１１０１がスムーズに動作できる速度のうち、最も低い速度を設定するのが好ましい。Ｓｐｄｍｉｎは予めＣＰＵ１１０７内の不図示メモリに記憶させておく。ステップＳ８０２では、最小画界補正速度Ｃｔｌｍｉｎが所定の条件を満たしているか否かを判断する。具体的には、ＣｔｌｍｉｎとＳｐｄｍｉｎを比べ、ＣｔｌｍｉｎがＳｐｄｍｉｎよりも小さい場合はステップＳ６０５に進み、そうでない場合は、ステップＳ６０９に進む。なお、ステップＳ６０５では、式３に基づいて係数Ｋを演算する。
Ｋ＝（Ｓｐｄｍｉｎ−Ｃｔｌ）／（Ｃｔｌｍｉｎ−Ｃｔｌ）・・・（３）

以上説明したように、本実施例ではズームレンズ１１０１の最低速度Ｓｐｄｍｉｎを下回る場合、速度補正部１１０９で、どのズームレンズ位置においても最低速度以上となる指令速度を演算し、出力する。

上述したように、一般的に最低速度とは、ズームレンズ１１０１がスムーズに動作できる速度のうち、最も低い速度を設定する。一般に、操作装置で可動レンズを駆動する場合、可動レンズは０より大きい速度での駆動が可能であるが、安定した駆動を保証するための制御上の制約や、装置のハード上の制約のために、通常の使用において最低速度を設定している。そのため、最低速度よりも低い速度指令でズームレンズ１１０１を駆動すると、指令を与えているにも関わらず、途中停止したり、駆動と停止を繰り返したりする動きになり、撮影映像に違和感を与える。本実施例では、画界変化率を略一定にするために、最低速度よりも低い速度指令が必要になる際は、速度補正部１１０９にて、最低速以上の速度に制限する事ができる。したがって、上記のような違和感を軽減する事ができる。

以下、図９乃至１０を参照して、本発明の第３の実施例について説明する。

実施例１では、画界変化率を略一定にする指令値が、ズームレンズ１１０１の最高速を上回る指令値であった場合、速度補正部１１０９において、駆動可能な速度範囲内に収める指令値を演算し、出力した。

また、実施例２では、画界変化率を略一定にする指令値が、ズームレンズ１１０１の最低速を下回る指令値であった場合、速度補正部１１０９において、最低速以上の速度に収める速度指令を演算し、出力した。

本実施例では、画界変化率を略一定にする指令速度が、ユーザーが設定可能な所定速度の範囲外であった場合、速度補正部１１０９において、所定速度の範囲内に収める指令速度を演算し、出力する。

本実施例における撮影システム１０００の構成について、図９を参照して説明する。なお、実施例１と同様の構成要素については、同一の符号で示し、説明を省略する。

図９における速度設定部（設定手段）１１１２は、ユーザーが操作可能であり、ズームレンズ１１０１の最大の駆動速度を設定する。速度記憶部（条件記憶手段）１１１３は速度設定部１１１２で設定した最大の駆動速度Ｓｐｄｕｓｅｒを記憶する。以上説明した最大の駆動速度は、上述したように、速度補正部１１０９内の処理で用いられる。

以下、図１０を参照して本実施例における速度補正部１１０９の処理について説明する。なお、実施例１の図６と同様のフローについては、同一の符号で示し、説明を省略する。

ステップＳ１００１では、速度記憶部１１１３に記憶されたズームレンズ１１０１の駆動速度Ｓｐｄｕｓｅｒを取得し、ステップＳ１００２に進む。ステップＳ１００２では、最大画界補正速度Ｃｔｌｍａｘが所定の条件を満たしているか否かを判断する。具体的には、ＣｔｌｍａｘとＳｐｄｕｓｅｒを比べ、ＣｔｌｍａｘがＳｐｄｕｓｅｒよりも大きい場合はステップＳ６０５に進み、そうでない場合は、ステップＳ６０９に進む

以上説明したように、本実施例ではユーザーが速度設定する設定部と、設定した速度を記憶する記憶部を設け、記憶部に記憶された速度を基に、速度補正部１１０９での指令速度を演算する。

一般にアクチュエータは、駆動する際に音を発生し、その音はアクチュエータの駆動速度が速くなるに連れて大きくなる。そのため、例えば動画撮影では、高速駆動時のアクチュエータの駆動音が撮影映像時の音声に重畳される場合がある。本実施例では、画界変化率を略一定にする指令速度が設定速度以上である場合には、速度補正部１１０９にて、前記設定速度に制限する事ができる。したがって、アクチュエータの駆動音が撮影映像に与える影響を軽減する事ができる。

なお、本実施例は速度設定部１１１２で設定した速度を上限速度として、速度補正部１１０９で速度指令を演算した。しかし、これに限らず、速度設定部１１１２で設定する速度は下限速度でもよい。また、上下限速度を設定するような速度範囲を設定できるようにしてもよい。ズームレンズの移動速度の上限や下限、又は、上下限の条件値を設定できるようにしてもよい。

画界は撮像範囲であり、像面と共役関係にある物体距離の平面における、イメージサイズに対応する長さである。画界変化率は、ズーム操作するために駆動対象を駆動手段により一定の速度で駆動した時の、単位時間当たりの画界の変化率である。

なお本明細書内ではズームレンズ位置（ズーム位置）とは、必ずしもズームレンズの光軸方向における物理的な位置を直接示すものでなくてもよい。例えば、ズーム駆動するためにカム機構を使用する場合のカム部材の変位位置を示す値であってもよいし、円筒カムでズーム駆動する場合には円筒カムの回転角に相当する値を指すものであってもよい。すなわち、ズーミングのために構成された可動レンズ、該レンズを駆動するためのカム等の駆動機構等で構成される光学部材の中で、可動レンズの位置に対して一意に確定する構成要素の位置（光学部材の位置）であれば、上記実施例で例示したズームレンズ位置として本発明が適用できる。

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。

１１００レンズ装置
１１０１ズームレンズ（光学部材）
１１０２アクチュエータ（駆動手段）
１１０８画界変化率補正部（制御手段）
１１０９速度補正部（制御手段）
１１１０補正値記憶部（記憶手段）
１２００操作装置（入力手段）

Claims

変倍のために駆動される変倍手段と、
前記変倍手段を駆動する駆動手段と、
操作装置からの第１速度指令に基づいて前記駆動手段に前記変倍手段を駆動させた場合の画界変化率の変動よりも画界変化率の変動が小さくなる第２速度指令を導出する処理手段と、を有し、
前記処理手段は、前記変倍手段の第１の位置での前記第２速度指令に対する前記変倍手段の移動速度が設定速度を超える場合には、前記第１の位置での前記変倍手段の移動速度が前記設定速度を超えないように、かつ前記第１の位置での前記変倍手段の駆動時間の変化を補償するような、前記第１の位置とは異なる前記変倍手段の第２の位置での前記変倍手段の移動速度を有するように、第３速度指令を導出する、
ことを特徴とするレンズ装置。
前記変倍手段の位置と画界との関係に関する情報を記憶する記憶手段を有し、
前記処理手段は、前記第１速度指令と前記情報とに基づき、前記第２速度指令を導出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記情報は、前記変倍手段の位置と画界の変化率との関係に関する情報であることを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
前記処理手段は、前記第１速度指令に基づいて前記駆動手段に前記変倍手段の駆動をさせた場合の駆動時間と同じ駆動時間となるように、前記第２速度指令を導出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記設定速度は、予め定められた最高速度であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記設定速度は、予め定められた最低速度であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記設定速度を設定する設定手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置によって形成された光学像を撮像する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記第１速度指令を生成して前記変倍手段の操作を行う前記操作装置を有することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。