WO2023234050A1 - レンズ装置、レンズ装置における処理方法、プログラムおよび撮像装置 - Google Patents

レンズ装置、レンズ装置における処理方法、プログラムおよび撮像装置 Download PDF

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正信 伊藤
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    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules

Definitions

  • the present technology relates to a lens device, a processing method in the lens device, a program, and an imaging device.
  • zoom tracking control In a lens device that includes a zoom lens and a focus lens that is included in or attached to an imaging device, it is necessary to move the focus lens according to the position of the zoom lens so that the focus position does not change during zooming. This is called zoom tracking control.
  • the movement of the focus lens during zoom tracking produces abnormal noise, but by changing the maximum drive speed of the focus lens during zoom tracking during video shooting according to the drive speed of the zoom lens, it is possible to improve the ability to follow high-speed zoom operations. It is possible to reduce abnormal noise caused by driving the focus lens while maintaining the same.
  • the parameters are set to increase focus followability and drive at high speed in order to prevent blurring due to focus tracking delay. If this is done, there is a problem in that the focus lens moves back and forth unnecessarily at high speed and steeply with parameters that have high followability, which tends to generate abnormal noise. Conventionally, measures have been taken to solve this problem, such as lowering the focus followability and lowering the maximum driving speed, but each method has the problem of deteriorating performance.
  • Patent Document 1 A technique described in Patent Document 1 has been proposed as a technique for reducing the occurrence of abnormal noise during zoom tracking.
  • Patent Document 1 prevents sudden acceleration and deceleration of the focus and suppresses the occurrence of abnormal noise by controlling the followability of the focus so that the amount of blur is constant with respect to the target drive position during zoom tracking. .
  • the technique of Patent Document 1 does not take AF driving during zoom tracking into consideration, and therefore cannot reduce the occurrence of abnormal noise when AF driving is applied.
  • the present technology has been developed in view of these problems, and provides a lens device, a processing method for the lens device, a program, and an imaging device that can reduce the occurrence of abnormal noise during autofocus during zoom tracking. With the goal.
  • the first technique is to set a first movement speed required by the focus lens in zoom tracking, and a second movement speed required by the focus lens in autofocus during zoom tracking.
  • This lens device calculates the maximum moving speed of the focus lens according to the moving speed of the zoom lens based on the moving speed of the zoom lens.
  • the second technique is to move the zoom lens based on a first movement speed required by the focus lens in zoom tracking and a second movement speed required by the focus lens in autofocus during zoom tracking.
  • This is a processing method in a lens device that calculates a maximum moving speed of a focus lens according to a moving speed.
  • the third technique is to move the zoom lens based on a first movement speed required by the focus lens in zoom tracking and a second movement speed required by the focus lens in autofocus during zoom tracking.
  • This is a program that causes a computer to execute a processing method in a lens device that calculates a maximum moving speed of a focus lens according to a moving speed.
  • the fourth technique is to move the zoom lens based on a first movement speed required by the focus lens in zoom tracking and a second movement speed required by the focus lens in autofocus during zoom tracking.
  • the image capturing apparatus includes a lens device that calculates a maximum moving speed of a focus lens according to a moving speed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a lens device 100.
  • FIG. 5 is a flowchart showing processing in the lens device 100.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining processing in the lens device 100.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an imaging device 200 including a lens device 100.
  • Embodiments of the present technology will be described below with reference to the drawings. Note that the explanation will be given in the following order. ⁇ 1. Embodiment> [1-1. Configuration of lens device 100] [1-2. Processing in lens device 100] ⁇ 2. Modified example>
  • the configuration of lens device 100 in this embodiment will be described with reference to FIG. 1.
  • the lens device 100 is configured, for example, as an interchangeable lens that can be attached to a camera body.
  • the lens device 100 includes a zoom lens 101, a zoom lens holder 102, a stepping motor 103, a first motor driver 104, a first position detection sensor 105, a focus lens 106, an actuator 107, a second motor driver 108, and a second position detection sensor. 109, an operation section 110, a calculation section 111, a processing section 112, and a drive control section 113.
  • the zoom lens 101 is a lens whose focal length can be continuously changed by moving in the optical axis direction. By changing the focal length, standard zoom, wide-angle zoom, telephoto zoom, etc. are possible.
  • the zoom lens 101 is held by a zoom lens holding section 102.
  • the stepping motor 103 is a drive source, and constitutes a drive mechanism that moves the zoom lens 101 by driving the stepping motor 103.
  • the first motor driver 104 drives the stepping motor 103 based on the voltage instruction output from the drive control section 113.
  • the output shaft of the stepping motor 103 is configured as a feed screw 103a, and the feed screw 103a meshes with a zoom lens holding section 102 that holds the zoom lens 101.
  • the feed screw 103a and the zoom lens holder 102 constitute a carriage mechanism that transmits the driving force of the stepping motor 103 to the zoom lens 101 to move the zoom lens 101.
  • the zoom lens holder 102 moves along the feed screw 103a, the zoom lens 101 moves and its position changes.
  • the first position detection sensor 105 is a sensor that detects the current position of the zoom lens 101.
  • an MR sensor magnetic sensor
  • the focus lens 106 is a lens that focuses on a subject by moving in the optical axis direction. It is also necessary to move the focus lens 106 according to the position of the zoom lens 101 so that the focus position does not change during zoom control by moving the zoom lens 101. This control is called zoom tracking control. Normally, the drive mechanism of the focus lens 106 is notified of the predicted position of the zoom lens 101 so that the change in focus position is delayed during the movement of the zoom lens 101 and defocus does not occur.
  • the actuator 107 is a drive source, and constitutes a drive mechanism that moves the focus lens 106 by driving the actuator 107.
  • the second motor driver 108 drives the actuator 107 based on the voltage instruction output from the drive control unit 113, the focus lens 106 moves and its position changes.
  • the second position detection sensor 109 is a sensor that detects the position of the focus lens 106.
  • an MR sensor magnetic sensor
  • the operation unit 110 is a ring, lever, button, or the like that the user operates to input a zoom magnification corresponding to the position of the zoom lens 101.
  • an operation signal corresponding to the operation is generated and supplied to the drive control unit 113 and the processing unit 112.
  • the operation unit 110 is not provided in the lens device 100, but may be provided in the camera body to which the lens device 100 is attached. In that case, an operation signal is supplied from the camera body to the drive control section 113. Additionally, signals and information are supplied to the lens device 100 from the camera body as necessary.
  • the calculation unit 111 calculates the current position of the zoom lens 101 from the sensing result of the first position detection sensor 105 and outputs it to the processing unit 112. Further, the calculation unit 111 calculates the current position of the focus lens 106 from the sensing result of the second position detection sensor 109 and outputs it to the processing unit 112.
  • the processing unit 112 calculates the maximum movement speed V max of the movement speed of the focus lens 106 during zoom tracking, and drives the focus lens 106 at either the maximum movement speed V max or a preset upper limit movement speed V limit . Decide whether to perform control.
  • the processing unit 112 outputs the decision information to the drive control unit 113.
  • the drive control unit 113 controls the drive of the zoom lens 101 and the focus lens 106 by outputting voltage instructions to the first motor driver 104 and the second motor driver 108 based on the determination of the processing unit 112. Note that the processing in the drive control section 113 and the processing section 112 may be executed by a common processing block.
  • the calculation unit 111, the processing unit 112, and the drive control unit 113 are realized by, for example, processing executed by a microcomputer, a CPU, or the like.
  • the lens device 100 is configured as described above.
  • the processing method in the processing unit 112 may be realized by a microcomputer or the like having a function as a computer executing a program.
  • the program may be installed in the lens device 100 in advance as an application, or may be downloaded, distributed on a storage medium, etc., and installed by a user or the like.
  • FIG. 3 the horizontal axis represents the moving speed of the zoom lens 101, and the vertical axis represents the moving speed of the focus lens 106.
  • the horizontal axis represents the moving speed of the zoom lens 101
  • the vertical axis represents the moving speed of the focus lens 106. This shows the relationship between Note that the value of 0.5 seconds in FIG. 3 is just an example. As the moving speed of the zoom lens 101 increases, the triangle indicating the first moving speed V1 becomes larger, so for convenience of explanation, the triangle is shown up to 0.5 seconds in FIG.
  • an upper limit moving speed V limit which is the upper limit of the moving speed of the focus lens 106, is set in advance before the process shown in FIG. 2.
  • the upper limit moving speed V limit is set as a fixed value that does not change depending on the moving speed of the zoom lens 101.
  • the upper limit moving speed V limit is the upper limit moving speed of the focus lens 106 in the lens device 100, and is the upper limit speed that cannot be exceeded due to the function of the device. Alternatively, the speed is an upper limit that cannot be exceeded due to quality requirements of the lens device 100 or camera such as sound generation.
  • the upper limit movement speed V limit is stored, for example, as program data in a storage medium (not shown) of the lens device 100 or the camera body. Note that in FIG. 3, the upper limit movement speed V limit is not determined to be the speed necessary for 1 second zoom.
  • FIG. 3 shows, as an example, that the upper limit movement speed V limit is a speed equivalent to 1 second.
  • step S101 if the zoom lens 101 is moving, the process proceeds to step S102 (Yes in step S101).
  • step S102 if the camera is shooting a video, the process advances to step S103 (Yes in step S102).
  • the processing unit 112 calculates the maximum movement speed V max of the movement of the focus lens 106 according to the movement speed of the zoom lens 101.
  • the maximum movement speed V max is a first movement speed V 1 that is the movement speed that the focus lens 106 requires for zoom tracking, and a second movement speed that is the movement speed that the focus lens 106 needs for autofocus during zoom tracking. It can be calculated using the following equation 1 based on the moving speed V 2 of .
  • the calculation of the maximum movement speed V max can be performed with high precision by executing the calculation at the drive image cycle (such as 60 times per second) during drive control of the zoom lens 101.
  • Vmax V1 + V2
  • the first moving speed V 1 is the moving speed of the focus lens 106 necessary to perform zoom tracking. Necessary for zoom tracking from the position of the zoom lens 101 that has changed in response to the user's zoom operation and the position of the focus lens 106 corresponding to the position of the zoom lens 101 that can be obtained from cam curve data based on the position of the zoom lens 101.
  • the moving distance of the focus lens 106 in a unit time can be calculated.
  • the first moving speed V 1 can be calculated by dividing the moving distance by the unit time.
  • the first moving speed V 1 is variable depending on the moving speed of the zoom lens 101, and the faster the zoom lens 101 moves, the faster the first moving speed V 1 becomes.
  • Cam curve data is data that indicates the correspondence between the position of the zoom lens 101 and the position of the focus lens 106 based on the focus position for each subject distance. It is assumed that the cam curve data is stored in advance in the lens device 100 or a storage medium (not shown) in the camera body.
  • the second moving speed V 2 is a moving speed that the focus lens 106 requires for autofocus during zoom tracking.
  • a unique movement speed necessary to achieve sufficiently high-speed autofocus in video shooting is specified in advance from the characteristic data of the focus lens 106, and that value is set as the second movement speed V2 . It is assumed that the second moving speed V 2 is stored, for example, as program data in the lens device 100 or a storage medium (not shown) in the camera body.
  • the maximum moving speed V max of the focus lens 106 which has conventionally been a fixed value, is made a variable value. Since the maximum movement speed V max is dynamically calculated by adding the first movement speed V 1 and the second movement speed V 2 , the maximum movement speed V max is the movement speed of the zoom lens 101 as shown in FIG. As the speed decreases, the speed decreases accordingly. Therefore, as shown by the arrows f1 (upper limit moving speed V limit ) and f2 (maximum moving speed V max ) in FIG. 3, the lower the moving speed of the zoom lens 101, the lower the maximum moving speed V max and the upper limit moving speed. f3, which is the difference in V limit , increases. Thereby, while the zoom lens 101 is moving at a low speed, the focus lens 106 for autofocusing can be moved at the minimum necessary speed without moving at an unnecessarily high speed.
  • the moving speed of the focus lens 106 may be the first moving speed V1 .
  • the amount of drive per unit time becomes larger than when focusing on one subject.
  • the time required to shift the focus target becomes slow. Therefore, by setting the maximum movement speed V max to the sum of the first movement speed V 1 and the second movement speed V 2 , it is possible to smoothly transition the focus target while zooming.
  • step S104 it is determined whether the maximum moving speed V max calculated in step S103 exceeds the upper limit moving speed V limit . If the maximum movement speed V max exceeds the upper limit movement speed V limit , the process proceeds to step S105 (Yes in step S104).
  • step S105 the processing unit 112 determines to move the focus lens 106 at the upper limit movement speed V limit . Based on this determination, the drive control unit 113 performs drive control to move the focus lens 106 at the upper limit movement speed V limit .
  • the reason why the moving speed of the focus lens 106 is limited by the upper limit moving speed V limit is that if the first moving speed V 1 is used as the moving speed of the focus lens 106, the faster the zoom is turned, the higher the limit will be. This is because the moving speed of the focus lens 106 increases. In that case, if an attempt is made to move the focus lens 106 at a speed higher than its driving capability, there is a risk that it will step out of synchronization, make an abnormal noise, or be damaged. Therefore, the moving speed of the focus lens 106 is limited by the upper limit moving speed V limit .
  • step S104 if the maximum movement speed V max does not exceed the upper limit movement speed V limit in step S104, the process proceeds to step S106 (No in step S104).
  • step S106 the processing unit 112 determines to move the focus lens 106 at the maximum movement speed Vmax . Based on this determination, the drive control unit 113 performs drive control to move the focus lens 106 at the maximum moving speed Vmax .
  • the movement speed of the focus lens 106 is limited to the maximum movement speed V max , thereby performing low-speed zooming.
  • the focus lens 106 is moved at a low speed, which can reduce the occurrence of abnormal noise.
  • the maximum movement speed V max changes depending on the movement speed of the zoom lens 101, so when the zoom lens 101 is moved at high speed, the maximum movement speed V max also becomes high, so the zoom when zooming at high speed Tracking performance is not sacrificed.
  • the upper limit moving speed V limit is a value equivalent to the first moving speed V 1 when the zoom lens 101 is moved for a certain time in the zoom time. That is, as shown in FIG. 3, when moving the zoom lens 101 at a low speed, the characteristic that "upper limit moving speed V limit >maximum moving speed V max " can be realized.
  • step S101 if the zoom lens 101 is not moving in step S101, the process proceeds to step S107 (No in step S101), and the maximum moving speed V max is not calculated.
  • the processing unit 112 determines to move the focus lens 106 at the second movement speed V2 . Based on this determination, the drive control unit 113 performs drive control to move the focus lens 106 at the second moving speed V2 .
  • step S102 determines to move the focus lens 106 at the upper limit movement speed V limit . Based on this determination, the drive control unit 113 performs drive control to move the focus lens 106 at the upper limit movement speed V limit .
  • Processing in the lens device 100 is performed as described above.
  • the focus lens 106 can maintain followability for a high-speed zoom operation. It is possible to reduce the occurrence of abnormal noise due to the movement of.
  • the maximum movement speed V is dynamically determined by adding the first movement speed V 1 required by the focus lens 106 in zoom tracking and the second movement speed V 2 required by the focus lens 106 in autofocus during zoom tracking. max , the maximum moving speed V max of the focus lens 106 decreases as the zoom speed decreases. As a result, while the zoom lens 101 is moving at a low speed, the focus lens 106 for autofocus is not moved at an unnecessarily high speed, but is moved at the minimum necessary speed, causing abnormal noise. can be reduced.
  • the focus lens 106 moves at the first moving speed V1 .
  • the focus lens 106 is driven to move with the maximum movement speed V max as an upper limit.
  • the focus lens 106 is moved while being limited to the upper limit moving speed V limit .
  • the minimum necessary speed can be set as the maximum movement speed V max according to the movement speed of the zoom lens 101, so it is possible to prevent abnormal noise from occurring due to moving the focus lens 106 at an excessively fast speed. .
  • the present technology is not limited to motion shooting, but can also be applied to still image shooting, and the present technology can be applied to reduce the occurrence of abnormal noise even when shooting still images. Obtainable.
  • the maximum movement speed V max is calculated at the drive image cycle (such as 60 times per second) while the zoom lens 101 is moving.
  • the maximum moving speed V max may be calculated in stages.
  • a predetermined threshold value may be set to divide the moving speed of the zoom lens 101 into high speed and low speed, and the calculation may be performed in two stages: high speed and low speed.
  • the maximum movement speed V max may be calculated using the second movement speed V 2 required for autofocus during zoom tracking, not always but only when an autofocus instruction is input from the camera body. .
  • the focus tracking coefficient may be changed. For example, if the sum of the first movement speed required by the focus lens 106 during zoom tracking and the second movement speed V2 required by the focus lens 106 for autofocus during zoom tracking exceeds a predetermined value, By changing the focus tracking coefficient and lowering the tracking performance, it is possible to further reduce the occurrence of abnormal noise.
  • the second moving speed V 2 is calculated in the camera body and sent to the lens device.
  • the second moving speed V 2 may be set to a variable value depending on the zoom position and aperture value.
  • a mechanism using a feed screw is used as the drive mechanism for the zoom lens 101, but other drive mechanisms, such as a mechanism using a gear train, may be used.
  • the actuator 107 is used as a mechanism for driving the focus lens 106, but other actuators such as a direct drive type ultrasonic motor that has high followability and can control the position may be used.
  • zoom lenses 101 and drive mechanisms that drive them
  • focus lenses 106 and drive mechanisms that drive them.
  • the lens device 100 has been described as an interchangeable lens, but the imaging device 200 may be configured to include the lens device 100 as shown in FIG.
  • the lens device 100 functions as a lens mechanism mounted on, for example, a digital still camera.
  • the imaging device 200 includes a control unit 201, an image sensor 202, an image signal processing unit 203, a codec unit 204, a storage unit 205, an interface 206, an operation unit 207, a display unit 208, and the like.
  • FIG. 4 is just an example of the configuration of the imaging device 200, and the imaging device 200 is not limited to the configuration of FIG. 4.
  • This technology is not limited to digital still cameras, but can be applied to any device that is equipped with a zoom lens 101 and a focus lens 106 and performs zoom tracking control and autofocus, such as a video camera or a smartphone.
  • the present technology can also have the following configuration. (1) Based on a first movement speed required by the focus lens in zoom tracking and a second movement speed required by the focus lens in autofocus during zoom tracking, A lens device that calculates the maximum moving speed of the focus lens. (2) The lens device according to (1), wherein the maximum movement speed is calculated by adding the first movement speed and the second movement speed. (3) (1) or (2) determining at which moving speed the focus lens should be moved based on whether the maximum moving speed exceeds a predetermined upper limit moving speed of the focus lens; The lens device described in . (4) The lens device according to (3), wherein when the maximum movement speed exceeds the upper limit movement speed, it is determined to move the focus lens at the upper limit movement speed.
  • a program that causes a computer to execute a processing method in a lens device that calculates the maximum moving speed of a focus lens.
  • An imaging device including a lens device that calculates a maximum moving speed of a focus lens.
  • Lens device 101 Zoom lens 106
  • Focus lens 200 Imaging device

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Abstract

ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じたフォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置である。

Description

レンズ装置、レンズ装置における処理方法、プログラムおよび撮像装置
　本技術は、レンズ装置、レンズ装置における処理方法、プログラムおよび撮像装置に関する。
　撮像装置が備える、または撮像装置に装着する、ズームレンズおよびフォーカスレンズを備えるレンズ装置においては、ズーム中にピント位置が変わらない様にズームレンズの位置に応じてフォーカスレンズを移動させる必要がある。これをズームトラッキング制御と呼ぶ。
　ズームトラッキングにおけるフォーカスレンズの移動によって異音が生じるが、動画撮影中のズームトラッキングにおけるフォーカスレンズの駆動最高移動速度をズームレンズの駆動速度に応じて変化させることで、高速なズーム操作に対する追従性を維持しつつ、フォーカスレンズの駆動による異音を低減することができる。
　ズームトラッキング中はフォーカスの追従遅れによりボケが発生しないように、フォーカスの追従性を高めたうえで高速に駆動するパラメータ設定になっているが、ズームトラッキング中にＡＦ（Auto Focus）によるスキャン動作を行うと追従性の高いパラメータでフォーカスレンズが不必要に高速かつ急峻に往復動作を行うために異音が出やすいという課題がある。この課題を解決するために従来はフォーカスの追従性を落とす、駆動最高移動速度を落とす、などの対策がとられていたが、いずれも性能が劣化するという問題がある。
　ズームトラッキング中における異音の発生を低減させる技術としては特許文献１に記載のものが提案されている。
特開２０１６－２２４３５７号公報
　特許文献１は、ズームトラッキング中の目標駆動位置に対して一定のボケ量になるようにフォーカスの追従性をコントロールすることで、フォーカスの急加速、減速を防ぎ異音の発生を抑制している。しかし、特許文献１の技術はズームトラッキング中のＡＦ駆動を考慮していないため、ＡＦ駆動が加わった際の異音の発生を低減することはできない。
　本技術はこのような問題点に鑑みなされたものであり、ズームトラッキング中のオートフォーカスにおいて異音の発生を低減することができるレンズ装置、レンズ装置における処理方法、プログラムおよび撮像装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、第１の技術は、ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じたフォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置である。
　また、第２の技術は、ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じたフォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置における処理方法である。
　また、第３の技術は、ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じたフォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置における処理方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
　さらに、第４の技術は、ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じたフォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置を備える撮像装置である。
レンズ装置１００の構成を示すブロック図である。 レンズ装置１００における処理を示すフローチャートである。 レンズ装置１００における処理を説明するための図である。 レンズ装置１００を備える撮像装置２００の構成を示すブロック図である。
　以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．実施の形態＞
［１－１．レンズ装置１００の構成］
［１－２．レンズ装置１００における処理］
＜２．変形例＞
＜１．実施の形態＞
［１－１．レンズ装置１００の構成］
　図１を参照して、本実施の形態におけるレンズ装置１００の構成について説明する。レンズ装置１００は例えばカメラ本体に装着可能な交換レンズとして構成される。
　レンズ装置１００は、ズームレンズ１０１、ズームレンズ保持部１０２、ステッピングモータ１０３、第１モータドライバ１０４、第１位置検出センサ１０５、フォーカスレンズ１０６、アクチュエータ１０７、第２モータドライバ１０８、第２位置検出センサ１０９、操作部１１０、演算部１１１、処理部１１２、駆動制御部１１３を備えて構成されている。
　ズームレンズ１０１は光軸方向に移動することにより連続的に焦点距離を変えることのできるレンズである。焦点距離を変えることにより標準ズーム、広角ズーム、望遠ズームなどが可能となる。ズームレンズ１０１はズームレンズ保持部１０２により保持されている。
　ステッピングモータ１０３は駆動源であり、その駆動によりズームレンズ１０１を移動させる駆動機構を構成するものである。第１モータドライバ１０４は駆動制御部１１３から出力された電圧指示に基づいてステッピングモータ１０３を駆動させる。
　ステッピングモータ１０３の出力軸は送りねじ１０３ａとして構成されており、送りねじ１０３ａはズームレンズ１０１を保持するズームレンズ保持部１０２と噛み合っている。送りねじ１０３ａとズームレンズ保持部１０２によりステッピングモータ１０３の駆動力をズームレンズ１０１に伝達させてズームレンズ１０１を移動させるキャリッジ機構が構成される。送りねじ１０３ａに沿ってズームレンズ保持部１０２が移動することによりズームレンズ１０１が移動してその位置が変化する。
　第１位置検出センサ１０５は、ズームレンズ１０１の現在位置を検出するセンサである。第１位置検出センサ１０５としては例えばＭＲセンサ（磁気センサ）を用いることができる。
　フォーカスレンズ１０６は、光軸方向に移動することにより被写体にピントを合わせるためのレンズである。ズームレンズ１０１を移動させることによるズーム制御中にピント位置が変わらない様にズームレンズ１０１の位置に応じてフォーカスレンズ１０６も動かす必要がある。その制御をズームトラッキング制御という。通常、ズームレンズ１０１の移動中にフォーカス位置の変化が遅れてピントずれが起きないようにフォーカスレンズ１０６の駆動機構にはズームレンズ１０１の予測位置を通知している。
　アクチュエータ１０７は駆動源であり、その駆動によりフォーカスレンズ１０６を移動させる駆動機構を構成するものである。第２モータドライバ１０８が駆動制御部１１３から出力された電圧指示に基づいてアクチュエータ１０７を駆動させることによりフォーカスレンズ１０６が移動してその位置が変化する。
　第２位置検出センサ１０９はフォーカスレンズ１０６の位置を検出するセンサである。第２位置検出センサ１０９としては例えばＭＲセンサ（磁気センサ）を用いることができる。
　操作部１１０は、リング、レバー、ボタンなど、ユーザがズームレンズ１０１の位置に対応するズーム倍率を入力するために操作するものである。ユーザが操作部１１０を操作すると、その操作に応じた操作信号が生成されて駆動制御部１１３や処理部１１２に供給される。なお、操作部１１０はレンズ装置１００が備えているのではなく、レンズ装置１００が装着されるカメラ本体が備えているものでもよい。その場合、カメラ本体から駆動制御部１１３に操作信号が供給される。また、レンズ装置１００には必要に応じてカメラ本体から信号や情報が供給される。
　演算部１１１は第１位置検出センサ１０５のセンシング結果からズームレンズ１０１の現在位置を算出して処理部１１２に出力する。また、演算部１１１は第２位置検出センサ１０９のセンシング結果からフォーカスレンズ１０６の現在位置を算出して処理部１１２に出力する。
　処理部１１２はズームトラッキング中におけるフォーカスレンズ１０６の移動速度の最高移動速度Ｖmaxを算出するとともに、最高移動速度Ｖmaxと予め設定されている上限移動速度Ｖlimitのどちらかでフォーカスレンズ１０６の駆動制御を行うか否かを決定する。処理部１１２は決定情報を駆動制御部１１３に出力する。
　駆動制御部１１３は、処理部１１２の決定に基づいて第１モータドライバ１０４および第２モータドライバ１０８への電圧指示を出力することによりズームレンズ１０１およびフォーカスレンズ１０６の駆動制御を行う。なお、駆動制御部１１３と処理部１１２における処理は共通の処理ブロックで実行してもよい。
　演算部１１１、処理部１１２、駆動制御部１１３は例えばマイコンやＣＰＵなどにおいて実行される処理により実現される。
　レンズ装置１００は以上のように構成されている。なお、処理部１１２における処理方法はコンピュータとしての機能を備えるマイコンなどがプログラムを実行することにより実現されてもよい。そのプログラムはアプリケーションとして予めレンズ装置１００にインストールされていてもよいし、ダウンロード、記憶媒体などで配布されて、ユーザなどがインストールするようにしてもよい。
［１－２．レンズ装置１００における処理］
　次に図２および図３を参照してレンズ装置１００における処理について説明する。図３は横軸をズームレンズ１０１の移動速度とし、縦軸をフォーカスレンズ１０６の移動速度として、ズームレンズ１０１の移動速度と、ズームレンズ１０１の移動速度に応じて可変なフォーカスレンズ１０６の移動速度の関係を示したものである。なお、図３における０．５秒という値はあくまで一例である。ズームレンズ１０１の移動速度を上げていけば第１の移動速度Ｖ１を示す三角形は大きくなるため、説明の便宜上図３では０．５秒まで表記している。
　なお、図２の処理の前に予めフォーカスレンズ１０６の移動速度の上限である上限移動速度Ｖlimitは設定されているものとする。上限移動速度Ｖlimitは図３に示すようにズームレンズ１０１の移動速度に応じて変化することがない固定値として設定される。上限移動速度Ｖlimitはレンズ装置１００におけるフォーカスレンズ１０６の上限の移動速度であり、装置の機能上これ以上は出すことができない上限の速度である。または、音の発生などのレンズ装置１００やカメラの品質要件からこれ以上は出すことができない上限の速度である。上限移動速度Ｖlimitは例えばプログラム用データとしてレンズ装置１００やカメラ本体の記憶媒体（図示せず）などに格納しておくものとする。なお、図３においては、上限移動速度Ｖlimitが１秒ズームで必要な速度であると決定されているわけではない。図３は一例として上限移動速度Ｖlimitが１秒相当の速度だった、ということを示している。
　まずステップＳ１０１で、ズームレンズ１０１が移動中である場合、処理はステップＳ１０２に進む（ステップＳ１０１のＹｅｓ）。
　次にステップＳ１０２で、カメラが動画撮影中である場合、処理はステップＳ１０３に進む（ステップＳ１０２のＹｅｓ）。
　次にステップＳ１０３で、処理部１１２は、ズームレンズ１０１の移動速度に応じたフォーカスレンズ１０６の移動の最高移動速度Ｖmaxを算出する。最高移動速度Ｖmaxは、フォーカスレンズ１０６がズームトラッキングにおいて必要とする移動速度である第１の移動速度Ｖ1と、フォーカスレンズ１０６がズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて必要とする移動速度である第２の移動速度Ｖ2とに基づいて下記の式１で算出することができる。最高移動速度Ｖmaxの算出はズームレンズ１０１の駆動制御中に駆動画周期（１秒に６０回など）で実行することで高精度に行うことができる。
［式１］
Ｖmax＝Ｖ1＋Ｖ2
　第１の移動速度Ｖ1は、ズームトラッキングを実行するために必要なフォーカスレンズ１０６の移動速度である。ユーザのズーム操作に応じて変化したズームレンズ１０１の位置と、そのズームレンズ１０１の位置に基づいてカムカーブデータから取得できるズームレンズ１０１の位置に対応するフォーカスレンズ１０６の位置とからズームトラッキングに必要な単位時間におけるフォーカスレンズ１０６の移動距離を算出することができる。そして、その移動距離を単位時間で除算することで第１の移動速度Ｖ1を算出することができる。第１の移動速度Ｖ1はズームレンズ１０１の移動速度に応じて可変であり、ズームレンズ１０１の移動速度が速ければ速いほど第１の移動速度Ｖ1も速くなる。
　カムカーブデータとは様々な被写体距離ごとの合焦位置に基づくズームレンズ１０１の位置とフォーカスレンズ１０６の位置との対応関係を示すデータである。カムカーブデータは予めレンズ装置１００やカメラ本体の記憶媒体（図示せず）などに格納しておくものとする。
　第２の移動速度Ｖ2は、フォーカスレンズ１０６がズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて必要とする移動速度である。フォーカスレンズ１０６の特性データから動画撮影において十分高速なオートフォーカスを実現するのに必要な一意の移動速度を予め特定しておき、その値を第２の移動速度Ｖ2とする。第２の移動速度Ｖ2は例えばプログラム用データとしてレンズ装置１００やカメラ本体の記憶媒体（図示せず）などに格納しておくものとする。
　このように、本技術では従来は固定値となっているフォーカスレンズ１０６の最高移動速度Ｖmaxを可変値にする。第１の移動速度Ｖ1と第２の移動速度Ｖ2の足し合わせで動的に最高移動速度Ｖmaxを算出するため、図３に示すように最高移動速度Ｖmaxはズームレンズ１０１の移動速度が低速になるに従いそれに応じて低速になる。よって、図３の矢印ｆ１（上限移動速度Ｖlimit）とｆ２（最高移動速度Ｖmax）に示すように、ズームレンズ１０１の移動速度が低速であればあるほど最高移動速度Ｖmaxと上限移動速度Ｖlimitの差であるｆ３が大きくなる。これにより、ズームレンズ１０１が低速で移動している最中にオートフォーカス用にフォーカスレンズ１０６を不必要に高速で移動させずに必要最小限の速度で移動させることができるようになる。
　ズームしながら一つの被写体にフォーカスを追従させるだけならフォーカスレンズ１０６の移動速度は第１の移動速度Ｖ1でよい。しかし、ズームしながらフォーカスの対象を一方の被写体から他方の被写体へ遷移させる場合、単位時間当たりの駆動量は一つの被写体にフォーカスを追従させる場合より大きくなる。つまり第１の移動速度Ｖ1だけではフォーカスの対象を遷移させるのにかかる時間が遅くなる。そこで、最高移動速度Ｖmaxを第１の移動速度Ｖ1と第２の移動速度Ｖ2の合計とすることで、ズームしながら滑らかにフォーカスの対象を遷移させることができる。
　図３に示すように、ズームレンズ１０１の移動速度が０である場合、第１の移動速度Ｖ1は０となるので、最高移動速度Ｖmaxは第２の移動速度Ｖ2と等しくなる。
　フローチャートの説明に戻る。次にステップＳ１０４で、ステップＳ１０３で算出した最高移動速度Ｖmaxが上限移動速度Ｖlimitを超えたか否かを判定する。最高移動速度Ｖmaxが上限移動速度Ｖlimitを超えている場合、処理はステップＳ１０５に進む（ステップＳ１０４のＹｅｓ）。
　次にステップＳ１０５で、処理部１１２は上限移動速度Ｖlimitでフォーカスレンズ１０６の移動させるように決定する。この決定に基づいて駆動制御部１１３は上限移動速度Ｖlimitでフォーカスレンズ１０６を移動させるように駆動制御を行う。このようにフォーカスレンズ１０６の移動速度を上限移動速度Ｖlimitで制限するのは、第１の移動速度Ｖ1をそのままフォーカスレンズ１０６の移動速度にしてしまうと、ズームを速く回せば回すほど、際限なくフォーカスレンズ１０６の移動速度が上がってしまうためである。その場合、フォーカスレンズ１０６を駆動能力以上の速度で移動させようとして、脱調してしまったり、異音がしたり、破損するおそれがある。よって、フォーカスレンズ１０６の移動速度を上限移動速度Ｖlimitで制限する。
　一方、ステップＳ１０４で、最高移動速度Ｖmaxが上限移動速度Ｖlimitを超えていない場合、処理はステップＳ１０６に進む（ステップＳ１０４のＮｏ）。
　そしてステップＳ１０６で、処理部１１２は最高移動速度Ｖmaxでフォーカスレンズ１０６を移動させるように決定する。この決定に基づいて駆動制御部１１３は最高移動速度Ｖmaxでフォーカスレンズ１０６を移動させるように駆動制御を行う。
　このように、ズーム中、かつ、動画撮影中において最高移動速度Ｖmaxが上限移動速度Ｖlimitを超えない場合にはフォーカスレンズ１０６の移動速度を最高移動速度Ｖmaxに制限することで、低速ズームトラッキング中にオートフォーカスを実行する場合、低速度でフォーカスレンズ１０６を移動させるため、異音の発生を低減することができる。また、最高移動速度Ｖmaxはズームレンズ１０１の移動速度に応じて変化させるため、ズームレンズ１０１を高速で移動させる場合には最高移動速度Ｖmaxも高速になるため、高速にズームした際のズームトラッキングの追従性能を犠牲にすることはない。
　上限移動速度Ｖlimitはズームレンズ１０１をズーム時間におけるある時間で動かしたときの第１の移動速度Ｖ１と等価な値である。つまり、図３に示すように低速でズームレンズ１０１を移動させる際には「上限移動速度Ｖlimit＞最高移動速度Ｖmax」となる特性が実現できる。
　説明はステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１でズームレンズ１０１が移動中ではない場合、処理はステップＳ１０７に進み（ステップＳ１０１のＮｏ）、最高移動速度Ｖmaxの算出は行わない。この場合、処理部１１２は第２の移動速度Ｖ2でフォーカスレンズ１０６の移動させるように決定する。この決定に基づいて駆動制御部１１３は第２の移動速度Ｖ2でフォーカスレンズ１０６を移動させるように駆動制御を行う。
　また、ステップＳ１０２で動画撮影中ではない場合、処理はステップＳ１０８に進み（ステップＳ１０２のＮｏ）、処理部１１２は上限移動速度Ｖlimitでフォーカスレンズ１０６の移動させるように決定する。この決定に基づいて駆動制御部１１３は上限移動速度Ｖlimitでフォーカスレンズ１０６を移動させるように駆動制御を行う。
　以上のようにしてレンズ装置１００における処理が行われる。本技術によれば、ズームトラッキングにおけるフォーカスレンズ１０６の移動の最高移動速度Ｖmaxをズームレンズ１０１の移動速度に応じて変化させることで、高速なズーム操作に対する追従性を維持しつつ、フォーカスレンズ１０６の移動による異音の発生を低減することができる。
　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズ１０６が必要とする第１の移動速度Ｖ1とズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいてフォーカスレンズ１０６が必要とする第２の移動速度Ｖ2の足し合わせで動的に最高移動速度Ｖmaxを求めるため、フォーカスレンズ１０６の最高移動速度Ｖmaxはズーム速度が遅くなるに従いそれに応じて遅くなる。これにより、ズームレンズ１０１が低速で移動している最中におけるオートフォーカス用のフォーカスレンズ１０６の移動を不必要に高速で行わずに必要最小限の速度で移動させるようになり、異音の発生を低減することができる。
　なお、実際のフォーカスレンズ１０６の移動速度は要求値によるため、ズームトラッキングのみの場合、フォーカスレンズ１０６は第１の移動速度Ｖ1で移動する。一方、ズームトラッキング中においてオートフォーカスも行う場合にはフォーカスレンズ１０６は最高移動速度Ｖmaxを上限として移動するように駆動される。
　ズームレンズ１０１の移動速度が高速であり、最高移動速度Ｖmaxが上限移動速度Ｖlimitを超えてしまう場合には上限移動速度Ｖlimitに制限してフォーカスレンズ１０６を移動させる。これにより、ズームレンズ１０１の移動速度に応じて必要最小限の速度を最高移動速度Ｖmaxに設定できるため、過剰に速い速度でフォーカスレンズ１０６を動かすことによる異音の発生を防止することができる。
＜２．変形例＞
　以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　実施の形態は動画撮影を例として説明を行ったが、本技術は動作撮影時に限られず、静止画撮影時においても適用可能であり、静止画撮影時においても異音の発生を低減させる効果を得ることができる。
　実施の形態では、最高移動速度Ｖmaxの算出はズームレンズ１０１の移動中に駆動画周期（１秒に６０回など）で行うと説明したが、常時ではなくズームレンズ１０１の移動速度に応じて段階的に最高移動速度Ｖmaxを算出してもよい。例えば所定の閾値を設定してズームレンズ１０１の移動速度を高速と低速に分けて、ズームレンズ１０１の移動速度が高速の場合と低速の場合の２段階で算出する、などである。
　また、常時ではなく、カメラ本体からオートフォーカス指示が入力された場合のみ、ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて必要とする第２の移動速度Ｖ２を用いて最高移動速度Ｖmaxを算出してもよい。
　移動速度だけでなく、フォーカスの追従係数を変えてもよい。例えば、フォーカスレンズ１０６がズームトラッキングにおいて必要とする第１の移動速度とフォーカスレンズ１０６がズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて必要とする第２の移動速度Ｖ2との合計が所定値を越えた場合にフォーカスの追従係数を変更して追従性を落とすことでより異音の発生を低減することができる。
　第２の移動速度Ｖ2は予め特定の値をレンズ装置１００やカメラ本体の記憶媒体などに格納しておくとしたが、カメラ本体で第２の移動速度Ｖ2を算出してレンズ装置に送信してもよいし、第２の移動速度Ｖ2をズーム位置や絞り値に応じて可変な値としてもよい。
　実施の形態では送りねじを用いた機構をズームレンズ１０１の駆動機構としたが、他の駆動機構、例えばギア列を用いた機構などを用いてもよい。
　実施の形態ではフォーカスレンズ１０６を駆動させる機構としてアクチュエータ１０７を用いたが、高追従性を有し、位置制御が可能な直動駆動型の超音波モータなど他のアクチュエータを用いてもよい。
　ズームレンズ１０１とそれ駆動させる駆動機構は複数あってもよいし、フォーカスレンズ１０６とそれを駆動させる駆動機構も複数あってもよい。
　実施の形態ではレンズ装置１００は交換レンズとして説明したが、図４に示すように撮像装置２００がレンズ装置１００を備えるように構成してもよい。この場合、レンズ装置１００は例えばデジタルスチルカメラに搭載されているレンズ機構として機能する。撮像装置２００は制御部２０１、撮像素子２０２、画像信号処理部２０３、コーデック部２０４、記憶部２０５、インターフェース２０６、操作部２０７、表示部２０８などにより構成される。ただし、図４はあくまで撮像装置２００の構成を一例であり、撮像装置２００は図４の構成に限定されるものではない。
　本技術はデジタルスチルカメラに限られず、ビデオカメラやスマートフォンなど、ズームレンズ１０１とフォーカスレンズ１０６を備え、ズームトラッキング制御とオートフォーカスを行う装置であればどのようなものにも適用可能である。
　本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
レンズ装置。
（２）
　前記第１の移動速度と前記第２の移動速度を加算して前記最高移動速度を算出する（１）に記載のレンズ装置。
（３）
　前記最高移動速度が予め定められた前記フォーカスレンズの移動速度の上限である上限移動速度を超えたか否かに基づいて前記フォーカスレンズをどの移動速度で移動させるか決定する（１）または（２）に記載のレンズ装置。
（４）
　前記最高移動速度が前記上限移動速度を越えた場合、前記フォーカスレンズを前記上限移動速度で移動させるように決定する（３）に記載のレンズ装置。
（５）
　前記最高移動速度が前記上限移動速度を越えていない場合、前記フォーカスレンズを前記最高移動速度で移動させるように決定する（３）に記載のレンズ装置。
（６）
　前記第１の移動速度を、前記ズームレンズの位置とカムカーブデータに基づいて算出する（１）から（５）のいずれかに記載のレンズ装置。
（７）
　カメラが動画撮影中である場合に前記最高移動速度の算出を行う（１）から（６）のいずれかに記載のレンズ装置。
（８）
　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
レンズ装置における処理方法。
（９）
　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
レンズ装置における処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（１０）
　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置
を備える撮像装置。
１００・・・レンズ装置
１０１・・・ズームレンズ
１０６・・・フォーカスレンズ
２００・・・撮像装置

Claims (10)

  1. 　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
    レンズ装置。
  2. 　前記第１の移動速度と前記第２の移動速度を加算して前記最高移動速度を算出する
    請求項１に記載のレンズ装置。
  3. 　前記最高移動速度が予め定められた前記フォーカスレンズの移動速度の上限である上限移動速度を超えたか否かに基づいて前記フォーカスレンズをどの移動速度で移動させるか決定する
    請求項１に記載のレンズ装置。
  4. 　前記最高移動速度が前記上限移動速度を越えた場合、前記フォーカスレンズを前記上限移動速度で移動させるように決定する
    請求項３に記載のレンズ装置。
  5. 　前記最高移動速度が前記上限移動速度を越えていない場合、前記フォーカスレンズを前記最高移動速度で移動させるように決定する
    請求項３に記載のレンズ装置。
  6. 　前記第１の移動速度を、前記ズームレンズの位置とカムカーブデータに基づいて算出する
    請求項１に記載のレンズ装置。
  7. 　カメラが動画撮影中である場合に前記最高移動速度の算出を行う
    請求項１に記載のレンズ装置。
  8. 　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
    レンズ装置における処理方法。
  9. 　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出する
    レンズ装置における処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  10. 　ズームトラッキングにおいてフォーカスレンズが必要とする第１の移動速度と、前記ズームトラッキング中におけるオートフォーカスにおいて前記フォーカスレンズが必要とする第２の移動速度とに基づいて、ズームレンズの移動速度に応じた前記フォーカスレンズの最高移動速度を算出するレンズ装置
    を備える撮像装置。
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