(57)【要約】【課題】  ズーム位置検出手段が相対位置検出手段である像ブレ補正機能付ズームレンズにおいて、ズーム位置に応じて像ブレ補正特性を可変する場合、ズーム位置初期化前は、適切な像ブレ補正角に設定することができず、色ずれや収差が大きくなってしまう。【解決手段】  ズーム位置初期化状態判別手段を有し、ズーム位置初期化状態判別手段の出力が初期化未完了の場合は、像ブレ補正特性（補正角）を通常時とは異なる特性に設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム部の位置を検出する相対位置検出手段を有する像ぶれ補正機能付ズームレンズにおいて、ズーム部位置初期化状態判別手段を有し、ズーム部位置初期化状態判別手段が未初期化状態の場合、初期化完了時とは異なる像ブレ補正特性に設定することを特徴とする像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置。
【請求項２】
ズーム部が駆動される方向に応じて、ズーム部の位置が未初期化状態における像ぶれ補正特性を変更することを特徴とする請求項１の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置。
【請求項３】
像ぶれ補正部がズーム部より物体側に配置されていることを特徴とする請求項１および２の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置。
【請求項４】
ズーム部位置初期化状態判別手段が未初期化状態の場合、像ブレ補正機能を禁止することを特徴とする請求項１から３の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置。
【請求項５】
ズーム部の位置が未初期化状態において、ズーム部を広角側へ駆動する場合に設定する像ぶれ補正可能範囲より、ズーム部を望遠側へ駆動する場合に設定する像ぶれ補正可能範囲の方が狭いことを特徴とする請求項１の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正機能を有するズームレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやモニターなどの大画面化および高解像度化がすすみ、映し出される映像に対する高画質化の要求が高まっていた。この高画質化の要求に応えるべく、放送用ズームレンズでは高精度な位置検出が可能である光学式エンコーダを搭載し、レンズ制御の高性能化を実現した。［特許文献１］
またズームレンズの高倍率化・長焦点化が進み、カメラ及びレンズを設置する足場の振動や、風によるレンズの振動等による望遠側での被写体の動きが問題となっている。そこで、ズームレンズを構成しているレンズ群の一部を駆動して、振動に伴う被写体の動きを補正する像ぶれ補正機能を搭載したズームレンズが開発された。しかし焦点距離が長く、像ぶれ補正量が大きい場合には、光軸を曲げることにより発生する色収差の影響が大きくなるという問題があった。そこで像ぶれ補正により生じる色収差の影響を低減すべく、焦点距離が長くなるにつれて、像ぶれ補正量を小さくする像ぶれ補正機能付ズームレンズが提案されている。［特許文献２］
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-284042号公報
【特許文献２】特許第03543999号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置は、ズーム部の位置検出に光学式エンコーダなどの相対位置検出器を用いており、電源投入直後はズーム部の位置を正確に把握することができない。そのため、現在の焦点距離に対して適切な像ぶれ補正量を設定できず、色収差を低減することが非常に困難であり、それに対する対策が望まれていた。そこで、本発明の目的は、電源投入直後から像ぶれ補正により生じる色収差を低減することを可能にした像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のズーム部の位置を検出する相対位置検出手段を有する像ぶれ補正機能付ズームレンズにおいて、ズーム部位置初期化状態判別手段を有し、ズーム部位置初期化状態判別手段が未初期化状態の場合、初期化完了時とは異なる像ブレ補正特性に設定することを特徴とする。
【０００６】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電源投入直後からズーム部の初期化状態に関わらず、像ぶれ補正により生じる色収差を低減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第1の実施例の構成図である。
【図２】第1の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】焦点距離と像ぶれ補正角との関係図である。
【図４】第２の実施例の構成図である。
【図５】第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ズーム駆動方向と像ぶれ補正角との関係図である。
【図７】第３の実施例の構成図である。
【図８】第３の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】像ぶれ補正レンズ群駆動量と焦点距離との関係図である。
【図１０】第４の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明を適用できる第1の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。
【００１１】
１００は像ぶれ補正機能付ズームレンズ、１０１は像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に加えられた振動を検出するための振動センサである。１０２は振動センサ１０１の出力信号に含まれる直流成分を除去するためのハイパスフィルターで、１０３はハイパスフィルター２の出力を適切なレベルにまで増幅するための増幅器である。１０４は増幅器１０３からのアナログ出力信号をデジタルデータに変換するためのA/D変換器である。
【００１２】
次に１０５はズームレンズ１００の光軸を偏心させるためのバリアングルプリズムで、１０６はバリアングルプリズム１０５を駆動するアクチュエータ、１０７はバリアングルプリズム１０５の位置を検出するための位置検出部である。
【００１３】
さらに１０８は、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に構成され、バリアングルプリズム１０５より像面側に配置されたズーム部である。１０９はズーム部１０８の位置を検出するためのズーム部位置検出部であり、１１０はズーム部１０８の原点位置を検出するためのズーム部原点位置検出部である。１１１は像ぶれ補正制御データを演算するために必要な係数を記憶するための不揮発性メモリである。
【００１４】
１１２は、Ａ／Ｄ変換器１０４からの出力データおよびズーム部位置検出部１０９、ズーム部原点位置検出部１１０からの出力データ、不揮発性メモリ１１１に記憶されている係数とを用いて像ぶれ補正制御データを演算するための像ぶれ補正制御部である。１１３は像ぶれ補正制御部１１２からの出力データをアナログ信号に変換するためのDA変換器、１１４はＤ／Ａ変換器１１３からの出力信号に基づいてアクチュエータ１０６を駆動するための駆動回路である。
【００１５】
図２は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。像ぶれ補正機能は、９０度ずれた方向を回転軸として回転可能なバリアングルプリズム１０５を駆動することで実現をしている。それぞれの方向にバリアングルプリズム１０５を駆動するためには、振動センサをはじめ、同じ構成要素を２つずつ用いて同じ処理を行っている。よって本実施例では、その水平方向のみを説明し、垂直方向の説明を省略する。
【００１６】
以下に図２のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００１７】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はS101にすすみ、ズーム部位置データの初期化が完了したか否かを示す初期化完了フラグFlagを0クリアする。初期化完了フラグFlagが0の場合は、ズーム部位置データの初期化が完了していない状態である。そしてS102では、バリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置検出部１０７のカウンタCountを0に設定する。カウンタCountは、バリアングルプリズム１０５の角度に比例した値を出力するカウンタであり、インクリメンタルエンコーダの出力パルスをカウントするカウンタ相当のものである。
【００１８】
ここで本実施例における焦点距離と像ぶれ補正角との関係を図３に示す。図３に示したように本実施例では、像ぶれ補正時に生じる色収差量を低減するために焦点距離が長くなるにつれて、像ぶれ補正角を小さくしている。このようにすることにより色収差を低減し、ハイビジョン放送等にも使用可能な、高い映像品質を実現できるためである。
【００１９】
図2の説明に戻る。像ぶれ補正制御部１１２は、S103でズーム部原点位置検出部１１０の状態を判断し、ズーム部原点位置検出部１１０がズーム部の原点位置を検出していない場合はS105にジャンプする。さらにS105では、初期化完了フラグFlagの状態を判断し、初期化完了フラグFlagが0の場合、つまりズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合はS107にジャンプする。S107において像ぶれ補正制御部１１２は、不揮発性メモリ１１１からズーム部１０８の位置がテレ端の場合に設定する像ぶれ補正角の値θteleを読み込み、像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、S108にジャンプする。このように現在のズーム部１０８の位置を正確に把握できない場合は、像ぶれ補正角リミットを最小の値に設定する。
【００２０】
つづいてS108において像ぶれ補正制御部１１２は、振動センサ１０１の出力をＡ／Ｄ変換器１０４を介して入力し、振動角速度データωに設定する。そしてS109で、振動角速度データを（１）式を用いて、振動角度に相当する像ぶれ補正制御データθcを演算し、S110にすすむ。
【００２１】
θc  = ∫ωdt    （１）
つづいてS110では、位置検出部１０７よりバリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置データθfを入力し、S111で像ぶれ補正制御データθcと像ぶれ補正角リミットθlimitを比較する。
【００２２】
S111において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミットθlimitより大きい場合は、S112にすすみ、（２）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、S114にすすむ。
【００２３】
θc  = θlimit    （２）
S111において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミット-θlimitより小さい場合は、S113にすすみ、（３）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、S114にジャンプする。
【００２４】
θc  = −θlimit    （３）
またS111において、像ぶれ補正制御データθcが（４）式の条件を満たす場合は、何もせずS114にジャンプする。
【００２５】
−θlimit ≦ θc ≦ θlimit    （４）
次にS114では、（５）式を用いて像ぶれ補正制御データθcとバリアングルプリズム１０５の位置データθfとの差分値△θを演算し、S115にすすむ。
【００２６】
△θ=k×(θc−θf)    （５）
S115では、演算した差分値△θをＤ／Ａ変換器１１３に出力し、アクチュエータ１０６を駆動する。
【００２７】
さらに像ぶれ補正制御演算部１１２は、S116でズーム部１０８の制御演算を行い、S117では不図示のフォーカス部の制御演算を、S118では不図示のアイリス部の制御演算を行う。
【００２８】
またS103において、ズーム部原点位置検出部１１０が原点位置を検出した場合はS104にすすみ初期化完了フラグFlagを1に設定し、S105にすすむ。
【００２９】
またS105において、初期化完了フラグFlagが1の場合は、S106にすすみ不揮発性メモリ１１１からズーム部１０８の位置に応じた像ぶれ補正角の値θzを読み込み、像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、S108にジャンプする。
【００３０】
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が遮断されるまで像ぶれ補正制御部１１２はS103からS118を繰返し実行する。
【００３１】
このようにズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合、像ぶれ補正角を最も小さい角度に設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【実施例２】
【００３２】
図４は、本発明を適用できる第２の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。１０１から１１４は図１と同じ構成要素であるので、説明を省略する。２００は像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置で、２０１はズーム部１０８の駆動方向を検出するズーム部駆動方向検出部である。
【００３３】
図５は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。図２と同じ処理をする要素には図２と同じ符号を付した。
【００３４】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ２００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はS101にすすむ。S101からS102までは図２と同じであるので説明を省略する。
【００３５】
S201では、ズーム部１０８の駆動方向を示すズーム駆動方向フラグZ-Flagをクリアし、S103にすすむ。ズーム駆動方向フラグZ-Flagが0の場合は、ズーム部１０８が停止状態であることを示す。またズーム駆動方向フラグZ-Flagが1の場合は、ズーム部１０８が広角側へ駆動状態、ズーム駆動方向フラグZ-Flagが-1の場合は、ズーム部１０８が望遠側へ駆動状態であることを示す。
【００３６】
S103からS105までは図２と同じであるので説明を省略する。
【００３７】
S105において初期化完了フラグFlagが0の場合、つまりズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合はS202にジャンプし、ズーム駆動方向フラグZ-Flagを判断する。S202においてズーム駆動方向判定フラグZ-Flagが1場合は、ズーム部１０８が広角側に駆動されている状態と判断し、S203で不揮発性メモリ１１１から広角側へ駆動時用の像ぶれ補正角の値θt-wを像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、S108へジャンプする。また、S202においてズーム駆動方向判定フラグZ-Flagが-1場合は、ズーム部１０８が望遠側に駆動されている状態と判断し、S204で不揮発性メモリ１１１から望遠側へ駆動時用の像ぶれ補正角の値θw-tを像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、S108にジャンプする。また、S202においてズーム駆動方向判定フラグZ-Flagが0場合は、ズーム部１０８が停止していると判断し、S205で不揮発性メモリ１１０から設定可能な像ぶれ補正角の最小値θminを読み込み、像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、S108にジャンプする。
【００３８】
図６に本実施例における像ぶれ補正角リミット値の関係を示す。図６に示すように本実施例では、広角側へズーム部１０８を駆動する場合は、望遠側へズーム部１０８を駆動する場合や停止している場合より像ぶれ補正角リミット値を大きく設定している。これは、広角側では像ぶれ補正による色収差の影響が小さいため、像ぶれ補正角を大きく設定した場合でも、色収差量を十分に低減できるからである。
【００３９】
図５のフローチャートの説明に戻る。S106およびS108からS116までは図２と同じ処理であるため説明を省略する。S116まで実行した像ぶれ補正制御部１１２は、S206でズーム部位置検出部１０９の出力より不図示のズーム部の駆動方向を判断する。S206において不図示のズーム部１０８が広角側に駆動されている場合は、S207でズーム部駆動方向Z-Flagフラグを1に設定し、S117にすすむ。またS206においてズーム部１０８が望遠側に駆動されている場合は、S208でズーム部駆動方向フラグZ-Flagを-1に設定し、S117にジャンプする。さらにS206においてズーム部１０８が停止している場合は、S209でズーム部駆動方向フラグZ-Flagを0に設定し、S117にジャンプする。
【００４０】
S117およびS118は図２と同じであるので説明を省略する。
【００４１】
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ２００の電源が遮断されるまで像ぶれ補正制御部１１２はS103からS118およびS201からS209を繰返し実行する。
【００４２】
このようにズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合、ズーム部１０８の駆動方向に応じて像ぶれ補正角を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【実施例３】
【００４３】
図７は、本発明を適用できる第３の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。１０１から１０４、１０６から１１４は図１と同じ構成要素であるので、説明を省略する。３００は像ぶれ補正機能付ズームレンズで、３０１は像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００の光軸を偏心させるための像ぶれ補正レンズ群で、３０２は像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００に構成され、像ぶれ補正レンズ群３０１より物体側に配置されたズーム部である。
【００４４】
本実施例における像ぶれ補正レンズ群の移動量と焦点距離との関係を図９に示す。本実施例のようにズーム部が像ぶれ補正レンズ群より物体側にある場合は、ズーム部の位置つまり焦点距離に応じて、像ぶれ補正レンズ群の移動量を可変する必要がある。レンズに加えられる振動の大きさが同じ場合、振動により生じる像ぶれを補正するための像ぶれ補正レンズ群の移動量は、図9に示したように広角側より望遠側の方が大きくなる。
【００４５】
図８は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。図２と同じ処理をする要素には図２と同じ符号を付した。
【００４６】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はS101にすすむ。S101からS102までは図２と同じであるので説明を省略する。S102に続いてS301では、像ぶれ補正レンズ群３０１の駆動端の位置データに相当する値Lmaxを不揮発性メモリ１１１から読み込み、像ぶれ補正群位置リミットLlimitに設定し、S103にすすむ。S103からS105までは図２と同じであるので説明を省略する。
【００４７】
S105において初期化完了フラグFlagが0の場合、つまりズーム部３０２の位置初期化が完了していない場合はS303にジャンプする。S303において像ぶれ補正制御部１１２は、不揮発性メモリ１１１からズーム部３０１の位置がワイド端の場合に設定する駆動量演算係数の値jwideを読み込み、駆動量演算係数jに設定し、S108にジャンプする。このように現在のズーム部３０２の位置を正確に把握できない場合は、像ぶれ補正部を演算するための駆動量演算係数を最小であるワイド端における値に設定する。
【００４８】
つづいてS108において像ぶれ補正制御部１１２は、振動センサ１０１の出力をＡ／Ｄ変換器１０４を介して入力し、振動角速度データωに設定する。そしてS304で、（６）式を用いて、像ぶれ補正制御データLcを演算し、S305では位置検出部１０７より像ぶれ補正レンズ群３０１の位置データLfを入力し、S306にすすむ。
【００４９】
Lc=∫ωdt    （６）
S306では、像ぶれ補正制御データLcと像ぶれ補正レンズ群３０１の駆動端位置データに相当する像ぶれ補正群位置リミットLlimitを比較し、像ぶれ補正制御データLcが像ぶれ補正群位置リミットLlimitより大きい場合は、S307にすすむ。S307では、像ぶれ補正制御データLcに像ぶれ補正群位置リミットLlimitを設定し、S309にすすむ。一方S306において、像ぶれ補正制御データLcが像ぶれ補正群位置リミット-Llimitより小さい場合は、S308にすすみ、像ぶれ補正制御データLcに像ぶれ補正群位置リミット-Llimitを設定し、S309にジャンプする。またS306において、像ぶれ補正制御データLcが（７）式を満足する場合は、何もせずS309にジャンプする。
【００５０】
-Llimit≦Lc≦Llimit    （７）
S309では、（８）式を用いてズーム位置に応じた像ぶれ補正制御データLccを演算する。
【００５１】
Lcc=j×Lc    （８）
このようにズーム部３０２の位置初期化が完了していない場合、駆動量演算係数を最も小さいワイド端の値に設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５２】
次にS310では、（９）式を用いてズーム位置に応じた像ぶれ補正制御データLccと像ぶれ補正レンズ群３０１の位置データLfとの差分値△Lを演算し、S311にすすむ。
【００５３】
△L=k×(Lcc−Lf)    （９）
S311では、演算した差分値△LをＤ／Ａ変換器１１３に出力し、アクチュエータ１０６を駆動する。S116からS118までは図２と同じであるので説明を省略する。
【００５４】
S105において初期化完了フラグFlagが1の場合は、S302にすすみ不揮発性メモリ１１１からズーム部３０２の位置に応じた駆動量演算係数の値jzを読み込み、駆動量演算係数jに設定し、S108にジャンプする。
【００５５】
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００の電源が遮断されるまで像ぶれ補正制御部１１２はS103からS118およびS302からS311を繰返し実行する。
【実施例４】
【００５６】
図１が、本発明を適用できる第４の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図であるので説明を省略する。
【００５７】
図１０が本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。図２と同じ処理をする要素には図２と同じ符号を付した。
【００５８】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はS101にすすむ。S101からS105までは図２と同じであるので説明を省略する。S105において初期化完了フラグFlagが0の場合、つまりズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合はS401にジャンプする。S401において像ぶれ補正制御部１１２は、像ぶれ補正機能をOFFにするためにＤ／Ａ１１３に出力するデータ△θを0に設定し、Ｓ115にジャンプする。S106およびS108からS118までは図２と同じであるので説明を省略する。このようにズーム部１０８の位置初期化が完了していない場合、像ぶれ補正機能をOFFに設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  像ぶれ補正機能付ズームレンズ
１０１  振動センサ
１０２  ハイパスフィルタ
１０３  増幅器
１０４  Ａ／Ｄ変換器
１０５  バリアングルプリズム
１０６  アクチュエータ
１０７  位置検出部
１０８  ズーム部
１０９  ズーム部位置検出部
１１０  ズーム部原点位置検出部
１１１  不揮発性メモリ
１１２  像ぶれ補正制御部
１１３  Ｄ／Ａ変換器
１１４  駆動回路
２００  像ぶれ補正機能付ズームレンズ
２０１  ズーム部駆動方向検出部
３００  像ぶれ補正機能付ズームレンズ
３０１  像ぶれ補正レンズ群
３０２  ズーム部
【図１】
2011107256.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011107256.tif 000009
【図８】
2011107256.tif 000010
【図９】
2011107256.tif 000011
【図１０】
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