JP6639117B2 - 光学機器およびフォーカス制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、変倍レンズとフォーカスレンズを有する光学機器に関する。

いわゆるインナーフォーカスタイプのズームレンズでは、同じ被写体距離に対して合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置（以下、合焦フォーカス位置という）が焦点距離（以下、ズーム位置という）に応じて異なる。特許文献１には、被写体距離ごとにズーム位置に対する合焦フォーカス位置を示すデータ（電子カムデータ）を用意し、変倍時に電子カムデータに基づいてフォーカスレンズの駆動を制御して、変倍に伴うピント変動を低減する光学機器が開示されている。さらに、特許文献１には、変倍レンズの移動速度の変化に応じてフォーカスレンズの駆動速度を補正することで、マニュアルズーム操作による変倍中に変倍レンズの移動速度が変化しても合焦状態を良好に維持することができるようにした光学機器も開示されている。

このような光学機器では、製造誤差および温度の変化による動作特性の変動に対応できるように、最至近および無限遠に対応する合焦フォーカス位置のそれぞれの外側にマージン部分を加えた範囲でフォーカスレンズの駆動が可能なように設計される。

一般に、最至近に対応する合焦フォーカス位置と無限遠に対応する合焦フォーカス位置との間の間隔は、変倍範囲における広角側よりも望遠側において広くなっている。このため、ユーザがマニュアルフォーカス操作を行う場合において、ズーム位置によってフォーカス操作感が変化しないように、望遠側のズーム位置でのフォーカス操作に対するフォーカスレンズの駆動速度を広角側のズーム位置でのそれよりも速くする補正を行う。

特開２０１４−１６５１３号公報

しかしながら、上述したマージン部分は、ズーム位置にかかわらず概ね同じ幅を有するように設定される。そして、このマージン部分においても望遠側のズーム位置でのフォーカスレンズの駆動速度を広角側のズーム位置でのそれよりも速くする速度補正を行うと、望遠側において製造誤差および動作特性の変動に対応しきれなくなるおそれがある。

また、光学機器がフォーカスレンズの位置に対応する被写体距離を表示する表示部を有する場合がある。この場合には、望遠側のマージン部分でのフォーカスレンズの移動に対する距離表示の変化が、広角側のマージン部分でのフォーカスレンズの移動に対する距離表示の変化より急峻になり、ユーザに違和感を与えるおそれがある。

本発明は、ズーム位置によってフォーカス操作感が大きく変化しないようにフォーカスレンズの駆動速度を設定でき、かつマージン部分でのフォーカスレンズの駆動速度も適切に設定することで、適切な被写体距離表示をできるようにした光学機器を提供する。

本発明の一側面としての光学機器は、ズーミングに際して移動する変倍レンズと、フォーカシングの指示のためにユーザが操作可能な操作部材と、操作部材の操作に応じて移動するフォーカスレンズと、アクチュエータによる前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、フォーカスレンズの位置に応じた被写体距離に関する表示を行う表示手段とを有する光学機器である。フォーカスレンズの駆動可能範囲は、複数の被写体距離に対して合焦状態が得られる合焦可能範囲と該合焦可能範囲に加えられたマージン範囲を含み、合焦可能範囲の幅はズーム位置に応じて変化し、制御手段は、合焦可能範囲では、ズーム位置に応じてフォーカスレンズの駆動速度を変化させる第１の速度設定でフォーカスレンズを駆動させ、かつ、マージン範囲では、第１の速度設定とは異なる第２の速度設定でフォーカスレンズを駆動させ、第２の速度設定は、ズーム位置の範囲の少なくとも一部のズーム位置において、マージン範囲でフォーカスレンズを第１の速度設定で駆動させたときよりも操作部材の所定量の操作に対する被写体距離に関する表示の変化量が小さくなる速度設定であることを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としてのフォーカス制御プログラムは、ズーミングに際して移動する変倍レンズと、フォーカシングの指示のためにユーザが操作可能な操作部材と、操作部材の操作に応じて移動するフォーカスレンズと、フォーカスレンズの位置に応じた被写体距離に関する表示を行う表示手段とを有する光学機器のコンピュータに、アクチュエータによる前記フォーカスレンズの駆動を制御する処理を実行させるコンピュータプログラムである。アクチュエータによるフォーカスレンズの駆動可能範囲は、複数の被写体距離に対して合焦状態が得られる合焦可能範囲と該合焦可能範囲に加えられたマージン範囲を含み、合焦可能範囲の幅はズーム位置に応じて変化し、処理は、フォーカスレンズが合焦可能範囲に位置するかマージン範囲に位置するかを判定するステップと、フォーカスレンズが合焦可能範囲に位置すると判定した場合、ズーム位置に応じてフォーカスレンズの駆動速度を変化させる第１の速度設定でフォーカスレンズを駆動させ、かつ、フォーカスレンズがマージン範囲に位置すると判定した場合、第１の速度設定とは異なる第２の速度設定でフォーカスレンズを駆動させるステップとを有し、第２の速度設定は、ズーム位置の範囲の少なくとも一部のズーム位置において、マージン範囲でフォーカスレンズを第１の速度設定で駆動させたときよりも操作部材の所定量の操作に対する被写体距離に関する表示の変化量が小さくなる速度設定であることを特徴とする。

本発明によれば、合焦可能範囲ではズーム位置によってフォーカス操作感が大きく変化しないようにフォーカスレンズの駆動速度を設定することができるとともに、マージン範囲でのフォーカスレンズの駆動速度も適切に設定することで、適切な被写体距離表示ができる。

本発明の実施例１（および実施例２）である交換レンズを含むカメラシステムの構成を示すブロック図。 実施例１におけるズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す図および実施例１におけるフォーカスレンズ位置の算出手法を説明する図。 実施例１における被写体距離の算出手法を説明する図。 実施例１における被写体距離表示を示す図。 実施例１におけるフォーカス駆動速度設定処理を示すフローチャート。 実施例２におけるフォーカス駆動速度設定処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である光学機器としての交換レンズを含むレンズ交換式カメラシステムの構成を示している。交換レンズ１１２は、カメラ本体１３１に対して取り外し（交換）可能に装着される。

被写体から交換レンズ１１２内に設けられた撮影光学系に入射した光は、該撮影光学系によって結像されて被写体像を形成する。撮影光学系は、被写体側から順に、第１レンズ１０１と、変倍レンズ１０２と、絞り１０３と、ＮＤフィルタ１０４と、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ１０５と、第４レンズ１０６とを含む。

撮影光学系から出射してカメラ本体１３１内に入射した光は、メインミラー１２３によって反射され、ペンタプリズム１２１を介して光学ファインダ１２２に導かれる。これにより、ユーザが被写体像を観察することができる。

メインミラー１２３の一部であるハーフミラー部を透過した光は、不図示のサブミラーによって反射されてデフォーカス検出部１２７に導かれる。デフォーカス検出部１２７は、位相差検出方式により撮影光学系のデフォーカス量を検出し、デフォーカス量の情報をカメラマイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンという）１２９に送る。

また、メインミラー１２３およびサブミラーは光路から退避可能であり、これらが退避した状態では、被写体像が撮像素子１２４上に形成される。撮像素子１２４は、被写体像を光電変換して電気信号としての撮像信号を出力する。撮像信号は信号処理部１２５に入力される。信号処理部１２５は、撮像信号に対してＡ／Ｄ変換、増幅、色補正、ホワイトバランス等の撮像処理を行うことで、映像信号を生成する。映像信号は、記録処理部１２６にて不図示の半導体メモリや光ディスク等の記録媒体に記録されたり、不図示の電子ビューファインダ用モニタに表示されたりする。

また、信号処理部１２５で生成された映像信号は、コントラスト信号生成部１２８にも送られる。コントラスト信号生成部１２８は、映像信号に含まれる輝度信号のうち高周波成分を抽出してコントラスト評価値信号を生成する。コントラスト評価値信号は、映像信号のコントラスト状態に対応した値（コントラスト評価値）を有する信号であり、カメラマイコン１２９に送られる。

カメラマイコン１２９と交換レンズ１１２に設けられたレンズマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコンという）１１１は、所定の周期で又は必要に応じて相互に通信を行う。カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１１に対して様々なレンズ制御命令（フォーカス駆動命令、絞り命令およびレンズ情報の送信命令等）を送信する。また、レンズマイコン１１１は、カメラマイコン１２９に対して各種レンズ情報（ズーム位置、フォーカス位置、被写体距離、絞り値等）送信する。

また、カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１１とともに、位相差ＡＦ（オートフォーカス）およびコントラストＡＦ用の制御手段として機能する。位相差ＡＦでは、カメラマイコン１２９は、デフォーカス検出部１２７からのデフォーカス量に基づいて、撮影光学系を被写体に対して合焦状態とするためのフォーカスレンズ１０５の移動量を算出する。そして、その移動量の情報を含む位相差ＡＦ用のフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１１に送信する。また、コントラストＡＦでは、カメラマイコン１２９は、フォーカスレンズ１０５をコントラスト評価値が最大となる位置に向かって移動させるようにコントラストＡＦ用のフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１１に送信する。

交換レンズ１１２において、フォーカスレンズ駆動部１０９は、振動型モータ、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等のフォーカスアクチュエータおよびその駆動回路を含む。位相差ＡＦ用フォーカス駆動命令を受信したレンズ制御手段としてのレンズマイコン１１１は、そのフォーカス駆動命令に含まれる移動量だけフォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動させるようにフォーカスレンズ駆動部１０９を制御する。

コントラストＡＦ用フォーカス駆動命令を受信したレンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５にコントラスト評価値が増加する方向（合焦方向）を探索するためのウォブリングを行わせるようにフォーカスレンズ駆動部１０９を制御する。さらにレンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５に合焦方向におけるコントラスト評価値が最大となる位置（合焦位置）まで山登り駆動を行わせるようにフォーカスレンズ駆動部１０９を制御する。

さらに、交換レンズ１１２には、マニュアルフォーカス操作部材としてのＭＦリング１４２が設けられている。ユーザがこのＭＦリング１４２を回転操作すると、回転センサ１４５によってＭＦリング１４２の回転が検出され、その検出信号（パルス信号）がレンズマイコン１１１に入力される。レンズマイコン１１１は、該パルス信号に応じてフォーカスレンズ駆動部１０９を制御してフォーカスレンズ１０５を駆動させる。これにより、マニュアルフォーカスが可能となる。

フォーカス位置検出部１１３は、エンコーダにより構成され、フォーカスレンズ１０５の位置を検出してその位置（以下、フォーカス位置という）の情報をレンズマイコン１１１に送る。なお、フォーカスアクチュエータがステッピングモータのようにパルス信号により駆動されるパルス駆動アクチュエータである場合は、レンズマイコン１１１がフォーカスレンズ駆動部１０９を通じて該パルス信号の数をカウントする。これにより、フォーカスレンズ１０５の位置を検出する。

絞り駆動部１０８は、ステッピングモータやＶＣＭ等の絞りアクチュエータとその駆動回路を含む。絞り駆動命令を受信したレンズマイコン１１１は、絞り１０３の絞り値がその絞り駆動命令によって指示された絞り値に設定されるように絞り駆動部１０８を制御する。

ＮＤフィルタ１０４は、ユーザが不図示のフィルタ挿抜機構を操作することで、光路に対して挿抜可能となっている。

変倍レンズ１０２は、ユーザが不図示のズームレンズ駆動機構に連結されたマニュアルズーム操作部材（ズームリング）１４１を操作することで、光軸方向に移動して撮影光学系の変倍を行う。ズーム位置検出部１０７は、ポテンショメータやエンコーダ等により構成され、変倍レンズ１０２の位置を検出してその位置（以下、ズーム位置という）の情報をレンズマイコン１１１に送る。

情報表示部（表示手段）１１０は、交換レンズ１１２の外部から視認可能な位置に設けられており、レンズマイコン１１１からの表示命令に応じて、レンズマイコン１１１またはカメラマイコン１２９からの各種情報を表示する。情報表示部１１０は、液晶パネルや有機ＥＬ素子等の表示素子により構成されている。また、情報表示部１１０が表示する情報には、後述するようにレンズマイコン１１１がフォーカス位置に基づいて算出する被写体距離に関する情報が含まれる。被写体距離は、撮影光学系が合焦する被写体までの距離である。

以上のように構成されたカメラシステムにおいて、交換レンズ１１２の撮影光学系はリアフォーカスタイプの光学系であるため、ズーム位置の変更に伴う像面変動（ピント変動）を防止(低減)する必要がある。そこで、本実施例では、いわゆるズームトラッキングによりズーム位置の変化に応じて自動的にフォーカス位置を調節することで、一定距離に位置する被写体に対する合焦状態を維持する。

図２（ａ）には、ズームトラッキングを行うためにレンズマイコン１１１内の不図示のメモリ（フラッシュＲＯＭ等）に記憶されたデータであって、被写体距離ごとのズーム位置とフォーカス位置との関係を示す電子カムデータを示している。図２（ａ）の横軸は広角（ワイド：Ｗｉｄｅ）端から望遠（テレ：Ｔｅｌｅ）端までの変倍範囲（ズーム範囲）内でのズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示している。

ただし、実際の電子カムデータは、メモリ容量との関係で、図中に黒点で示すように離散的に選択された複数の代表被写体距離Ａ〜Ｄにおいて離散的に選択された代表ズーム位置とこれに対するフォーカス位置との組からなるデータとして構成されている。代表被写体距離Ａは最至近に、代表被写体距離Ｄは無限遠に、代表被写体距離Ｂ，Ｃは最至近と無限遠との間の中間距離にそれぞれ相当する。

いずれかの代表被写体距離におけるいずれかの代表ズーム位置に対するフォーカス位置はそのままメモリに記憶された電子カムデータから読み出して用いられる。一方、代表被写体距離以外の被写体距離におけるズーム位置に対するフォーカス位置や代表ズーム位置以外のズーム位置に対するフォーカス位置は、図２（ｂ）に示すような補間処理により求められる。

図２（ｂ）には、図２（ａ）に示した電子カムデータのうち代表被写体距離Ａ，Ｂに対する電子カムの一部を拡大して示しており、横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示す。

図２（ｂ）において、白丸で示すｘは現在のフォーカス位置であり、代表被写体距離Ａ，Ｂの間の被写体距離Ａ′におけるワイド側ズーム位置に対するフォーカス位置である。二重丸で示すフォーカス位置（以下、目標フォーカス位置という）ｙは、被写体距離Ａ′におけるそれぞれ代表ズーム位置であるワイド側ズーム位置とテレ側ズーム位置との間のミドルズーム位置に対するフォーカス位置である。ここでは、被写体距離Ａ′に対する合焦状態を維持しながらズーム位置がワイド側ズーム位置からミドルズーム位置に変更された場合に現在のフォーカス位置ｘからフォーカスレンズ１０５を移動させるべき目標フォーカス位置ｙを求める場合について説明する。

メモリには、目標フォーカス位置ｙ（被写体距離Ａ′、ミドルズーム位置）に近い２つの代表被写体距離Ａ，Ｂにおける２つずつの代表ズーム位置に対する４つのフォーカス位置（黒丸で示す）のデータが記憶されている。ｚは被写体距離Ａ′におけるテレ側ズーム位置に対するフォーカス位置である。

ワイド側ズーム位置において、被写体距離Ａ，Ｂ間の間隔はａであり、被写体距離Ａ，Ａ′間の間隔はｂである。一方、テレ側ズーム位置において、被写体距離Ａ，Ｂ間の間隔はａ′であり、被写体距離Ａ，Ａ′間の間隔はｂ′である。ワイド側ズーム位置とミドルズーム位置との間隔はｌであり、テレ側ズーム位置とミドルズーム位置との間隔はｍである。

この場合、まずａとｂの比がａ′とｂ′の比と同じであることを用いてフォーカス位置ｚを求める。次に、フォーカス位置ｘ，ｚおよびｌとｍの比を用いて、目標フォーカス位置ｙを求める。

図３には、フォーカスレンズ１０５の駆動が可能な全範囲である駆動可能範囲と、最至近から無限遠までの複数の被写体距離に対して合焦状態が得られるフォーカスレンズ１０５の駆動範囲である合焦可能範囲との関係を示している。図３において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示している。以下の説明において、各被写体距離において合焦状態が得られるフォーカス位置を、合焦フォーカス位置ともいう。

図３中に破線で示す曲線ＭＯＤは、最至近の被写体距離に対するズーム位置ごとの合焦フォーカス位置を結んだ曲線であり、以下の説明では、最至近フォーカスカムという。最至近フォーカスカムは、図２（ａ）に示した電子カムデータのうち被写体距離Ａに対する電子カムに相当する。また、破線で示す曲線ＩＮＦは、無限遠の被写体距離に対するズーム位置ごとの合焦フォーカス位置を結んだ曲線であり、以下の説明では、無限遠フォーカスカムという。無限遠フォーカスカムは、図２（ａ）に示した電子カムデータのうち被写体距離Ｄに対する電子カムに相当する。

最至近フォーカスカムＭＯＤと無限遠フォーカスカムＩＮＦはそれぞれ、ズーム位置ごとのフォーカス位置の光学的な可動端（光学端）を示す。本来は最至近フォーカスカムＭＯＤから無限遠フォーカスカムＩＮＦまででフォーカスレンズ１０５を移動させることで、最至近から無限遠までの被写体距離におけるワイド端からテレ端までの全てのズーム位置において合焦状態が得られるはずである。

ただし、本実施例の交換レンズ１１２では、その製造誤差や温度の変化による動作特性の変動に対応できるように、最至近フォーカスカムＭＯＤと無限遠フォーカスカムＩＮＦのそれぞれの外側にフォーカスレンズ１０５の駆動が可能なマージン範囲を設けている。つまり、最至近フォーカスカムＭＯＤから無限遠フォーカスカムＩＮＦまでの合焦可能範囲に最至近側および無限遠のマージン範囲（以下それぞれ、超至近範囲および超無限範囲ともいう）を加えてフォーカスレンズ１０５の駆動可能範囲が設定されている。超至近範囲の端ＬＴＭおよび超無限範囲の端ＬＴＩはいずれもフォーカスレンズ１０５の電気的な駆動端（電気端）であり、以下それぞれ、超至近電気端および超無限電気端という。これら超至近電気端ＬＴＭおよび超無限電気端ＬＴＩは、レンズマイコン１１１内のメモリに保存される。

また、図３に示すように、最至近フォーカスカムＭＯＤと無限遠フォーカスカムＩＮＦとの間の合焦可能範囲の幅（フォーカスアクチュエータがパルス駆動アクチュエータである場合は駆動パルスのパルス数）は、ワイド側の幅ｃよりもテレ側の幅ｅの方が大きい。このとき、ズーム位置によらずフォーカスレンズ１０５の駆動速度が同じであると、ユーザがＭＦリング１４２を同じ回転速度で回転操作する場合にワイド側ではフォーカスレンズ１０５が速く最至近と無限遠との間で移動し、テレ側ではゆっくり移動する。このため、ユーザはテレ側においてＭＦリング１４２の操作に対して所望の被写体距離にピントが合うのが遅い（より大きなＭＦリング１４２の操作量が必要）と感じる。つまり、ワイド側とテレ側とでフォーカス操作感に大きな差が生じる。

このようなフォーカス操作感の差が生じないように、本実施例では、フォーカスレンズ１０５の駆動速度（以下、フォーカス駆動速度という）がテレ側においてワイド側よりも速くなるように制御する。言い換えれば、フォーカス駆動速度が、ズーム位置がテレ端に近づくほど速くなり、ワイド端に近づくほど遅くなるように駆動速度の設定（以下、第１の速度設定という）を行う。フォーカスアクチュエータがパルス駆動アクチュエータである場合には、該フォーカスアクチュエータに印加する駆動パルス信号の周波数を高くする。これにより、ワイド側とテレ側において、ＭＦリング１４２の操作によりフォーカスレンズ１０５が最至近と無限遠との間で移動するのに要する時間的な差（ＭＦリング１４２の操作量の差）が小さくなり、フォーカス操作感の差を低減することができる。

ただし、本実施例において、上述したマージン範囲（超至近および超無限範囲）は、ズーム位置にかかわらず同じ幅（駆動パルス数）を有するように設定される。このマージン範囲においても上述した第１の速度設定を行うと、マージン範囲内でのフォーカス駆動速度がワイド側に比べてテレ側にて極端に速くなる。これにより、テレ側において製造誤差および動作特性の変動に対応しきれなくなるおそれがある。

また、交換レンズ１１２の情報表示部１１０が、図４に示すように、フォーカスレンズ１０５の駆動可能範囲（合焦可能範囲、超至近範囲および超無限範囲）内でのフォーカス位置に対応する被写体距離に関する表示を行う。図中の「２」，「３」，「５」，「１０」が合焦可能範囲での被写体距離（ｍ）である。１１４は指標であり、この指標１１２が示す数字がそのときのフォーカス位置に対応する被写体距離となる。フォーカス位置が超至近範囲に入ると、指標１１２は「２」よりも左側の領域で動く。また、フォーカス位置が超無限範囲に入ると、指標１１２は無限遠よりも遠方（超無限）を示す記号が表示された領域で動く。

上述したようにマージン範囲である超至近範囲および超無限範囲で第１の速度設定を行うと、フォーカス位置が合焦可能範囲内にあるときの指標１１２の動きに対して、フォーカス位置が超至近および超無限範囲に入ったときの指標１１２の動きが顕著に速くなる。この結果、この被写体距離表示を見ていたユーザに違和感を与える。

このような問題を解消するために、本実施例では、レンズマイコン１１１は、図５のフローチャートに示すようなフォーカス駆動速度の設定処理を行う。レンズマイコン１１１は、コンピュータプログラムとしてのフォーカス制御プログラムに従って本処理を実行する。

ステップＳ５０１において、レンズマイコン１１１は、回転センサ１４５からのパルス信号の入力の有無を通じてＭＦリング１４２が操作されたか否かを判定し、操作された場合はステップＳ５０２に進む。

ステップＳ５０２においてズームレンズ位置検出部１０７を通じて現在のズーム位置を取得する。

次に、ステップＳ５０３において、レンズマイコン１１１は、フォーカス位置検出部１１３を通じて又はフォーカスアクチュエータに印加された駆動パルス信号のパルス数カウントによって現在のフォーカス位置を取得する。

次に、ステップＳ５０４では、レンズマイコン１１１は、その内部のメモリから最至近フォーカスカムＭＯＤと無限遠フォーカスカムＩＮＦに相当する電子カムのデータを取得する。

次に、ステップＳ５０５では、レンズマイコン１１１は、ステップＳ５０３で取得した現在のフォーカス位置とステップＳ５０４で取得した電子カムのデータとを比較して、現在のフォーカス位置が合焦可能範囲内か否か（超至近または超無限範囲内か）を判定する。合焦可能範囲内である場合はステップＳ５０６に進み、そうでない場合はステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０６では、レンズマイコン１１１は、先に説明した第１の速度設定によってフォーカス駆動速度を設定する。すなわち、ステップＳ５０２で取得した現在のズーム位置に応じて、ズーム位置がテレ側であるほど速くなるようにフォーカス駆動速度を設定する。また、このとき、回転センサ１４５からのパルス信号を用いて算出したＭＦリング１４２の回転操作の速度が速いほどフォーカス駆動速度を速く設定する。

ステップＳ５０７では、レンズマイコン１１１は、第１の速度設定とは異なる第２の速度設定によってフォーカス駆動速度を設定する。第２の速度設定では、ズーム位置が変倍範囲の少なくとも一部（ここではワイド端以外のズーム位置）にあるときに、マージン範囲でのフォーカスレンズ１０５の駆動時のフォーカス駆動速度を現在のズーム位置の合焦可能範囲で第１の速度設定により設定される駆動速度よりも遅くする。

第２の速度設定により設定されるフォーカス駆動速度は、ズーム位置に応じて異なっても（テレ側ほど速くても）よいし、ズーム位置によらず同じであってもよい。ズーム位置に応じて異ならせる場合は、変倍範囲のうち所定ズーム位置（所定位置、第１のズーム位置）と現在のズーム位置（第２のズーム位置）でのマージン範囲（超至近または超無限範囲）の幅の比率に応じてフォーカス駆動速度を設定してもよい。このとき、所定ズーム位置としては、第１の速度設定において最も遅いフォーカス駆動速度が設定されるワイド端が望ましいが、テレ端であってもよい。

本実施例では、所定ズーム位置としてワイド端を選択する。ただし、マージン範囲はズーム位置にかかわらず同じ幅を有するため、上記比率はどのズーム位置でも１：１となる。この結果、全てのズーム位置においてマージン範囲でのフォーカス駆動速度が同じに（第１の速度設定での最も遅いフォーカス駆動速度に）設定される。

ステップＳ５０６またはＳ５０７でフォーカス駆動速度を設定したレンズマイコン１１１はステップＳ５０８に進み、設定したフォーカス駆動速度でフォーカスレンズ１０５（フォーカスアクチュエータ）を駆動する。

また、ステップＳ５０９において、レンズマイコン１１１は、駆動開始直後のフォーカス位置に対応する被写体距離を算出し、ステップＳ５１０で算出した被写体距離を情報表示部１１０に表示する。

以上説明したように、本実施例では、フォーカス位置が合焦可能範囲内かマージン範囲内かを判定し、合焦可能範囲内では第１の速度設定が行われる。これにより、ユーザがＭＦリング１４２を操作してマニュアルフォーカスを行う際にワイド側とテレ側でのフォーカス操作感の差を小さくすることができる。また、マージン範囲内では、そのときのズーム位置にて第１の速度設定で設定されるフォーカス駆動速度よりも遅いフォーカス駆動速度でフォーカスレンズ１０５が駆動される。このため、マージン範囲でフォーカスレンズ１０５が駆動される際に、テレ側にてフォーカスレンズ１０５が速すぎる駆動速度で駆動されることを防止できる。これにより、情報表示部１１０での被写体距離表示がマージン範囲で急激に変化してユーザに違和感を与えることを回避することができる。

なお、本実施例では、ワイド端を除いた変倍範囲においてフォーカス駆動速度に対して第２の速度設定を行う（ワイド端での第１の速度設定により設定されるフォーカス駆動速度に設定する）を行う場合について説明した。しかし、ワイド端付近でズーム位置ごとに第１の速度設定により設定されるフォーカス駆動速度に大きな差がない場合には、ズーム位置ごとにより大きな差が生じるテレ端近傍の変倍範囲でのみ第２の速度設定を行うようにしてもよい。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付してそれらの説明に代える。

図６のフローチャートには、本実施例においてレンズマイコン１１１が行うフォーカス駆動速度の設定処理を示している。レンズマイコン１１１は、コンピュータプログラムとしてのフォーカス制御プログラムに従って本処理を実行する。

本実施例のフォーカス駆動速度の設定処理は、温度補償処理を含む。交換レンズ１１２を含むカメラシステムは様々な環境で使用されることが想定されるため、環境の変化に応じてフォーカス駆動速度を調整して安定的にフォーカスレンズ１０５を駆動することができるようにすることが望ましい。

例えば、外気温の変化等に伴って交換レンズ１１２の内部温度が変化すると、レンズ鏡筒が変形したりフォーカスアクチュエータの駆動特性が変動したりする。このため、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５の駆動速度を、ズーム位置に加えて、温度によるフォーカスアクチュエータの駆動特性の変化に応じて設定する。このため、図１に括弧書きで示すように、交換レンズ１１２には温度センサ（温度検出手段）１５０が設けられている。ただし、実施例１と同様に、マージン範囲でも第１の速度設定を行うと問題が生じる。

図６において、ステップＳ６０１〜ステップＳ６０４は、実施例１で説明した図５のステップＳ５０１〜ステップＳ５０４と同じである。

ステップＳ６０５において、レンズマイコン１１１は、温度センサ１５０から交換レンズ１１２の内部温度（または外気温）の情報を取得する。

次に、ステップＳ６０６では、レンズマイコン１１１は、ステップＳ６０３で取得した現在のフォーカス位置とステップＳ６０４で取得した電子カムのデータとを比較して、現在のフォーカス位置が合焦可能範囲内か否か（超至近または超無限範囲内か）を判定する。合焦可能範囲内である場合はステップＳ６０７に進み、そうでない場合はステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０７では、レンズマイコン１１１は、実施例１のステップＳ５０６同様に、第１の速度設定によりフォーカス駆動速度を設定する。ただし、本実施例では、レンズマイコン１１１は、ステップＳ６０５で取得した内部温度に応じてフォーカス駆動速度を補正する。

ステップＳ６０８では、レンズマイコン１１１は、実施例１のステップＳ５０７と同様に、ワイド端以外のズーム位置において、第１の速度設定とは異なる第２の速度設定によってフォーカス駆動速度を設定する。ただし、本実施例では、ステップＳ６０５で取得した内部温度に応じてフォーカス駆動速度を補正する。

以上説明したように、本実施例でも、実施例１と同様に、フォーカス位置が合焦可能範囲内かマージン範囲内かを判定し、合焦可能範囲内では第１の速度設定が行われる。これにより、ユーザがＭＦリング１４２を操作してマニュアルフォーカスを行う際にワイド側とテレ側でのフォーカス操作感の差を小さくすることができる。また、マージン範囲内では、そのときのズーム位置にて第１の速度設定で設定されるフォーカス駆動速度よりも遅いフォーカス駆動速度でフォーカスレンズ１０５が駆動される。このため、マージン範囲でフォーカスレンズ１０５が駆動される際に、テレ側にてフォーカスレンズ１０５が速すぎる駆動速度で駆動されることを防止できる。さらに、本実施例では、交換レンズ１１２の内部温度に応じてフォーカス駆動速度を補正する。これにより、外気温等の変化に応じた適切なフォーカス駆動速度でフォーカスレンズ１０５を合焦可能範囲およびマージン範囲で駆動することができる。

なお、上記各実施例では、レンズ交換式カメラシステムに用いられる交換レンズについて説明したが、上記各実施例で説明したフォーカス駆動速度の設定処理は、レンズ一体型カメラ（光学機器）にも適用することができる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０２ 変倍レンズ
１０５ フォーカスレンズ
１１１ レンズマイコン
１４２ ＭＦ（マニュアルフォーカス）リング

Claims (9)

1. ズーミングに際して移動する変倍レンズと、
   フォーカシングの指示のためにユーザが操作可能な操作部材と、
   前記操作部材の操作に応じて移動するフォーカスレンズと、
   アクチュエータによる前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段と、
   前記フォーカスレンズの位置に応じた被写体距離に関する表示を行う表示手段とを有する光学機器であって、
   前記フォーカスレンズの駆動可能範囲は、複数の被写体距離に対して合焦状態が得られる合焦可能範囲と該合焦可能範囲に加えられたマージン範囲含み、
   前記合焦可能範囲の幅はズーム位置に応じて変化し、
   前記制御手段は、前記合焦可能範囲では、ズーム位置に応じて前記フォーカスレンズの駆動速度を変化させる第１の速度設定で前記フォーカスレンズを駆動させ、かつ、前記マージン範囲では、前記第１の速度設定とは異なる第２の速度設定で前記フォーカスレンズを駆動させ、
   前記第２の速度設定は、前記ズーム位置の範囲の少なくとも一部のズーム位置において、前記マージン範囲で前記フォーカスレンズを前記第１の速度設定で駆動させたときよりも前記操作部材の所定量の操作に対する前記被写体距離に関する表示の変化量が小さくなる速度設定であることを特徴とする光学機器。
2. 前記制御手段は、第１のズーム位置における前記マージン範囲の幅と前記第１のズーム位置とは異なる第２のズーム位置における前記マージン範囲の幅の比率に応じて、前記第２の速度設定における前記フォーカスレンズの駆動速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記マージン範囲の幅が全ズーム範囲で一定の場合、前記第２の速度設定において、前記フォーカスレンズの駆動速度をズーム位置によらず同じに設定することを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
4. 前記制御手段は、前記第２の速度設定における前記フォーカスレンズの駆動速度を、前記第１の速度設定で設定される最も遅い駆動速度と同じに設定することを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
5. 前記制御手段は、
   前記変倍レンズの移動に伴うピント変動を低減するための被写体距離ごとの前記ズーム位置と前記フォーカスレンズとの関係を示すデータを取得し、
   前記データのうち前記被写体距離である最至近および無限遠のそれぞれに対応するデータと前記フォーカスレンズの位置とを比較することで、該フォーカスレンズの位置が前記合焦可能範囲にあるか前記マージン範囲にあるかを判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
6. 該光学機器の温度を検出する温度検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記温度に応じて前記第２の速度設定における前記フォーカスレンズの駆動速度を変化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。
7. 前記少なくとも一部のズーム位置は望遠端を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学機器。
8. 前記合焦可能範囲の幅がズーム位置の全範囲で前記マージン範囲の幅よりも広い場合、前記少なくとも一部のズーム位置において、前記第２の速度設定では前記第１の速度設定のときよりも同一のズーム位置における前記フォーカスレンズの駆動速度が遅いことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学機器。
9. ズーミングに際して移動する変倍レンズと、フォーカシングの指示のためにユーザが操作可能な操作部材と、前記操作部材の操作に応じて移動するフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズの位置に応じた被写体距離に関する表示を行う表示手段とを有する光学機器のコンピュータに、アクチュエータによる前記フォーカスレンズの駆動を制御する処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
   前記アクチュエータによる前記フォーカスレンズの駆動可能範囲は、複数の被写体距離に対して合焦状態が得られる合焦可能範囲と該合焦可能範囲に加えられたマージン範囲を含み、
   前記合焦可能範囲の幅はズーム位置に応じて変化し、
   前記処理は、
   前記フォーカスレンズが前記合焦可能範囲に位置するか前記マージン範囲に位置するかを判定するステップと、
   前記フォーカスレンズが前記合焦可能範囲に位置すると判定した場合、ズーム位置に応じて前記フォーカスレンズの駆動速度を変化させる第１の速度設定で前記フォーカスレンズを駆動させ、かつ、前記フォーカスレンズが前記マージン範囲に位置すると判定した場合、前記第１の速度設定とは異なる第２の速度設定で前記フォーカスレンズを駆動させるステップとを有し、
   前記第２の速度設定は、前記ズーム位置の範囲の少なくとも一部のズーム位置において、前記マージン範囲で前記フォーカスレンズを前記第１の速度設定で駆動させたときよりも前記操作部材の所定量の操作に対する前記被写体距離に関する表示の変化量が小さくなる速度設定であることを特徴とするフォーカス制御プログラム。