(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームリングと、
フォーカスリングと、
前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータと、
前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動することによりフォーカス調整を行うフォーカス調整手段とを備え、
前記フォーカス調整手段は、前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行うことを特徴とするバリフォーカルレンズ。
【請求項２】
前記第１移動距離が前記フォーカスリング可動範囲の１／８以下に設定されており、前記第２移動距離が前記フォーカスリング可動範囲の１／４以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項３】
前記第２移動距離が前記第１移動距離の２倍に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項４】
前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出するＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段を有し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項５】
前記ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段は、撮像信号の空間周波数特性の積分値を表すピント評価値を用いて、ＴＥＬＥ側と比較してＷＩＤＥ側でフォーカスリング移動時のピント評価値の変化量が小さくなるピント評価値特性に基づき、前記ピント評価値の変化量に応じて前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出することを特徴とする請求項４に記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項６】
前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときに基準第１移動距離を前記第１移動距離とし、前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときに前記基準第１移動距離に延長第１移動距離を加えた距離を前記第１移動距離とすることを特徴とする請求項５に記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項７】
前記ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段は、前記フォーカスリングが前記第１移動方向へ前記基準第１移動距離を移動する間に、前記ピント評価値からＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出を行うことを特徴とする請求項６に記載のバリフォーカルレンズ。
【請求項８】
ズームリングと、
フォーカスリングと、
撮像素子と、
前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータと、
前記撮像素子の撮像信号から生成されるピント評価値に応じて前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動することによりフォーカス調整を行うフォーカス調整手段と、
を備え、
前記フォーカス調整手段は、前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出するＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段を有し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くすることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
ズームリングと、フォーカスリングと、前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータとを備えたバリフォーカルレンズに適用され、前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動することによりフォーカス調整を行うオートフォーカス方法であって、
前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、
次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、
前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行うことを特徴とするオートフォーカス方法。
【請求項１１】
前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くすることを特徴とする請求項１０に記載のオートフォーカス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス機能を備えたバリフォーカルレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バリフォーカルレンズは簡易的なズームレンズとして知られており、監視カメラ等に用いられている。通常のズームレンズはズーミングに伴ってフォーカス調整を自動的に行うのに対して、バリフォーカルレンズは、ズーミングが行われたときにフォーカスの再調整を必要とする。
【０００３】
バリフォーカルレンズのフォーカス調整は、鏡筒に設けられたフォーカスリングを手動で回すことによって行える。ただし、フォーカスリングを手動で動かしたのでは、フォーカス調整が不十分なことがある。例えば、バリフォーカルレンズが監視カメラに備えられたとする。監視カメラの設置工事では、モニタがカメラから離れた場所にある場合が多い。この場合、一人の作業員がカメラを操作し、別の作業員がモニタを見て、共同でフォーカス調整を行う。そのため、設置作業でピントを正確に合わせるのは容易でない。また、監視カメラの設置作業が昼間に行われたとする。昼間と夜間では、夜間の方が被写界深度が狭い。そのため、昼間に手動調整でピントが合っていても、夜間になるとピントがずれることがある。
【０００４】
そこで、バリフォーカルレンズにもオートフォーカス機能を備えることが好適である。従来のバリフォーカルレンズに適用されるオートフォーカス機能は、フォーカスリングを移動しながら撮像信号の高域成分を検出し、高域成分が最大になる位置でフォーカスリングを停止するように構成されている。このようなオートフォーカス技術は例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１２は、従来のオートフォーカス機能付きのバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を示している。図１２において、撮像装置１０１は、撮像に関する構成として、ズームリング１０３、フォーカスリング１０５、撮像素子１０７、カメラＤＳＰ１０９および映像回路１１１を備えている。ズームリング１０３およびフォーカスリング１０５のレンズが被写体像を撮像素子１０７に形成し、撮像素子１０７が被写体像を電気信号に変換する。撮像素子１０７の出力信号がカメラＤＳＰ１０９での処理を経て映像回路１１１に供給される。
【０００６】
ズームリング１０３およびフォーカスリング１０５は別個に手動で動かすことができる。各リングを動かすときは、各リングが光軸回りに回動され、これにより、リングに保持されたレンズが光軸方向に沿って移動する。ズームリング１０３を動かすことによってズーミングが行われ、画角が調整される。また、フォーカスリング１０５を動かすことによってフォーカス調整が行われる。
【０００７】
オートフォーカス機能に関する構成としては、撮像装置１０１は、ステッピングモータ１１３、マイクロコンピュータ１１５および原点センサー１１７を備えている。
【０００８】
ステッピングモータ１１３は、フォーカスリング１０５に設けられており、フォーカスリング１０５をＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動する。ステッピングモータ１１３は、マイクロコンピュータ１１５により制御される。
【０００９】
マイクロコンピュータ１１５は、アップダウンカウンタを内蔵しており、アップダウンカウンタのカウント値を用いてステッピングモータ１１３の回動量を制御し、フォーカスリング１０５の位置を制御する。
【００１０】
原点センサー１１７は、所定の原点位置にフォーカスリング１０５が到達したことを検出する。原点センサー１１７の出力に基づき、マイクロコンピュータ１１５は、フォーカスリング１０５の絶対位置を検出する。原点センサー１１７は典型的にはフォトインタラプタタイプのセンサーであり、フォーカスリング１０５に備えられた遮蔽板の有無を検出する。遮蔽板は、原点センサー１１７のオンオフが原点の両側で反転するように設けられる。これにより、原点センサー１１７は、フォーカスリング１０５が原点のどちらに位置するかをも検出できる。
【００１１】
マイクロコンピュータ１１５は、カメラＤＳＰ１０９から供給されるピント評価値に基づいてフォーカスリング１０５の位置を制御する。ピント評価値は、撮像信号の高域成分の大きさを表す信号であり、カメラＤＳＰ１０９が撮像素子１０７の出力信号からピント評価値を生成する。マイクロコンピュータ１１５は、フォーカスリング１０５を動かしたときのピント評価値の変化に基づき、ジャスピン位置（ジャストピント位置、ピントが合う位置、以下同じ）へとフォーカスリング１０５を動かす。ジャスピン位置は、撮像信号の高域成分が最大になる位置である。
【００１２】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、従来のバリフォーカルレンズのオートフォーカス制御を示している。各図では、フォーカスリングの位置とその変化を示しており、左側がＮＥＡＲ側であり、右側がＦＡＲ側である。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、フォーカスリング１０５のスタート位置（オートフォーカス前の位置）およびジャスピン位置（オートフォーカス後の位置）が異なる例である。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）では、スタート位置とジャスピン位置が、それぞれ、フォーカスリング可動範囲の中央付近、ＦＡＲ端付近およびＮＥＡＲ端付近にある。
【００１３】
ここで、従来のオートフォーカス制御では、図中に示すように、ソフト端が、メカ端の内側に設定されている。メカ端は、フォーカスリング可動範囲の両端であり、機械的にモータ回転が規制される位置である。ソフト端は、フォーカスリング１１５がメカ端まで到達しないようにマイクロコンピュータ１１５のソフトウエア上で設定されたフォーカスリング移動範囲の終端である。
【００１４】
オートフォーカス制御では、まず、マイクロコンピュータ１１５は、原点センサー１１７の出力に基づき、フォーカスリング１０５の位置が原点センサー１１７に対してＦＡＲ側にあるのか、ＮＥＡＲ側にあるのかを判定し、フォーカスリング１０５を原点センサー１１７がある方向へ移動する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）の例ではＮＥＡＲ方向へ、図１３（ｃ）の例ではＦＡＲ方向へフォーカスリング１０５が動かされる。バックラッシを除去するために、必ずＦＡＲ方向で原点サーチを行い、原点を通過した瞬間に、アップダウンカウンタをリセットする。
【００１５】
次に、マイクロコンピュータ１１５は、ジャスピン位置を検出しながら、フォーカスリング１０５に両ソフト端の間の区間を高速移動で一往復させ、おおよそのジャスピン位置を検出する。この際、バックラッシを除去するために、必ずＦＡＲ方向の移動で、検出が行われる。
【００１６】
さらに、マイクロコンピュータ１１５は、フォーカスリング１０５に、高速移動で検出されたジャスピン位置の近傍を今度は低速移動で一往復させ、正確なジャスピン位置を検出する。最後に、マイクロコンピュータ１１５は、ジャスピン位置にフォーカスリング１０５を停止させる。ここでも、マイクロコンピュータ１０５は、バックラッシを除去するために、必ずＦＡＲ方向に移動させてからフォーカスリングを停止させる。
【００１７】
以上の説明の中で述べたように、従来のバリフォーカルレンズは、原点センサー１１７を使って原点を検出し、フォーカスリング１０５の絶対位置を制御している。
【００１８】
また、上述したように従来のバリフォーカルレンズでは、フォーカスリング１０５のメカ端の手前にソフト端が設定されており、フォーカスリング１０５がメカ端まで達しないようにリング位置が制御される。これは、メカ端でのステッピングモータ１１３の脱調を防ぐためである。脱調とは、ステッピングモータの制御上の位置と実際の位置がずれてしまうことをいう。フォーカスリング１０５がメカ端に達すると、駆動信号が供給されてもステッピングモータ１１３が回転せず、脱調が生じる。脱調が発生すると、ステッピングモータ１１３の位置とアップダウンカウンタのカウント値がずれてしまい、絶対位置が分からなくなる。そこで、脱調を防ぐために、メカ端の手前にソフト端が設定され、両端に余裕ゾーンが与えられている。
【特許文献１】特開平６−２１７１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来のバリフォーカルレンズは、上述のようにフォーカスリング可動範囲の両端に余裕ゾーンを取る必要があるため、光学設計上のズーム倍率よりも実質上のズーム倍率を削減する必要があるという問題点を有している。
【００２０】
また、従来のバリフォーカルレンズは、原点センサーが必要であり、その分のコストを要し、また、鏡筒の構造が複雑になるという問題点を有している。
【００２１】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、ズーム倍率を削減しないで済み、さらに原点センサーが不要なバリフォーカルレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のバリフォーカルレンズは、ズームリングと、フォーカスリングと、前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動することによりフォーカス調整を行うフォーカス調整手段と、を備え、前記フォーカス調整手段は、前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行う。ここで、第１移動距離および第２移動距離は予め設定された固定の値でもよい。また、後述の例のように第１移動距離および第２移動距離は可変でもよく、これらのうちで第２移動距離は第１移動距離に応じて決定されてもよい。
【００２３】
この構成により、上述のような調整基準点に基づいてフォーカスリングの移動を制御する構成を設けたことにより、特定の固定的な原点に基づいた絶対位置制御を行わなくてもジャスピン位置を検出できる。また、可動範囲端部にソフトウエア的な余裕を設定せずとも、問題なくジャスピン位置を検出できる。したがって、ズーム倍率を削減しないで済み、さらに原点センサーを不要にできるバリフォーカルレンズを提供することができる。
【００２４】
また、本発明のバリフォーカルレンズでは、前記第１移動距離が前記フォーカスリング可動範囲の１／８以下に設定されており、前記第２移動距離が前記フォーカスリング可動範囲の１／４以下に設定されている。この構成により、フォーカス調整のためのフォーカスリングの移動距離を小さくでき、短時間でフォーカス調整を行うことができる。従来のように高速駆動と低速駆動を組み合わせずに、低速駆動のみでフォーカス調整を行うこともできる。
【００２５】
また、本発明のバリフォーカルレンズでは、前記第２移動距離が前記第１移動距離の２倍に設定されている。この構成により、フォーカス調整のスタート位置の両側の適当な領域からジャスピン位置を好適に検出できる。
【００２６】
また、本発明のバリフォーカルレンズにおいて、前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出するＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段を有し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くする。
【００２７】
この構成により、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの第１移動距離と比較してズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの第１移動距離を長くするので、ＴＥＬＥ側ではフォーカスリング移動距離を短くしてフォーカス調整時間を短く抑えつつ、ＷＩＤＥ側でも十分なフォーカスリング移動距離を確保してフォーカス調整を確実に行うように図れる。
【００２８】
また、本発明のバリフォーカルレンズにおいて、前記ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段は、撮像信号の空間周波数特性の積分値を表すピント評価値を用いて、ＴＥＬＥ側と比較してＷＩＤＥ側でフォーカスリング移動時のピント評価値の変化量が小さくなるピント評価値特性に基づき、前記ピント評価値の変化量に応じて前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出する。この構成により、ピント評価値を利用することで、特別のセンサ等を使うことなくＴＥＬＥ側とＷＩＤＥ側の検出を行うことができ、本発明を簡単な構成で実現できる。
【００２９】
また、本発明のバリフォーカルレンズにおいて、前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときに基準第１移動距離を前記第１移動距離とし、前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときに前記基準第１移動距離に延長第１移動距離を加えた距離を前記第１移動距離とする。この構成により、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときとＷＩＤＥ側にあるときとで第１移動距離を好適に異ならせることができる。
【００３０】
また、本発明のバリフォーカルレンズにおいて、前記ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段は、前記フォーカスリングが前記第１移動方向へ前記基準第１移動距離を移動する間に、前記ピント評価値からＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出を行う。
【００３１】
この構成により、基準第１移動距離を移動する間にＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側を検出して、延長第１移動距離を付加するか否かの判断を行うことができる。基準第１移動距離の移動中にＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出処理を済ますので、撮像信号から得たピント評価値を使っているにも拘わらず、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出処理に時間を無駄に費やすことなく迅速にフォーカス調整を行える。
【００３２】
本発明の別の態様は撮像装置である。この撮像装置は、ズームリングと、フォーカスリングと、撮像素子と、前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータと、前記撮像素子の撮像信号から生成されるピント評価値に応じて前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動することによりフォーカス調整を行うフォーカス調整手段と、を備え、前記フォーカス調整手段は、前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行う。この態様によっても上述の本発明の利点が得られる。
【００３３】
また、本発明の撮像装置において、前記フォーカス調整手段は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出するＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出手段を有し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くする。この構成によっても上述した本発明の利点が得られる。
【００３４】
本発明の別の態様はバリフォールレンズのオートフォーカス方法である。この方法は、ズームリングと、フォーカスリングと、前記フォーカスリングをＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動するステッピングモータとを備えたバリフォーカルレンズに適用され、前記ステッピングモータを制御して前記フォーカスリングを移動する。この方法は、前記ＦＡＲ側および前記ＮＥＡＲ側のうちの一方へ向かう第１移動方向へ第１移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、次に前記第１移動方向と反対の第２移動方向へ、前記第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定された第２移動距離を前記フォーカスリングに移動させ、この第２移動方向への移動による前記フォーカスリングの到達点を調整基準点とし、前記調整基準点から前記第１移動方向へ前記第２移動距離以下の範囲で前記フォーカスリングを移動してフォーカス調整を行う。この態様によっても上述の本発明の利点が得られる。
【００３５】
また、本発明のオートフォーカス方法は、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出し、前記ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの前記第１移動距離と比較して前記ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの前記第１移動距離を長くする。この方法によっても上述した本発明の利点が得られる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、上述のようにフォーカスリングの移動を適切に制御する構成を設けたことにより、ズーム倍率を削減しないで済み、さらに原点センサーを不要にできるという効果を有するバリフォーカルレンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態に係るバリフォーカルレンズとそれを備えた撮像装置について、図面を用いて説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
本発明の実施の形態に係るバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を図１に示す。図１において、撮像装置１は、撮像に関する構成として、ズームリング３、フォーカスリング５、撮像素子７、カメラＤＳＰ９および映像回路１１を備えている。ズームリング３およびフォーカスリング５のレンズが被写体像を撮像素子７に形成し、撮像素子７が被写体像を電気信号に変換する。撮像素子７の出力信号がカメラＤＳＰ９での処理を経て映像回路１１に供給される。
【００３９】
ズームリング３およびフォーカスリング５は鏡筒に並んで配置されており、別個に手動で動かすことができる。各リングを動かすときは、各リングが光軸回りに回動され、これにより、リングに保持されたレンズが光軸方向に沿って移動する。ズームリング３を動かすことによってズーミングが行われ、画角が調整される。また、フォーカスリング５を動かすことによってフォーカス調整が行われる。
【００４０】
また、オートフォーカス機能に関する構成として、撮像装置１は、ステッピングモータ１３およびマイクロコンピュータ１５を備えている。従来の撮像装置と比べると、原点センサーが廃止されている。
【００４１】
ステッピングモータ１３はフォーカスリング５に設けられており、フォーカスリング５をＦＡＲ側およびＮＥＡＲ側に移動する。ステッピングモータ１３は、マイクロコンピュータ１５により制御される。
【００４２】
マイクロコンピュータ１５は、アップダウンカウンタを内蔵しており、アップダウンカウンタのカウント値を用いてステッピングモータ１３の回動量を制御し、フォーカスリング５の位置を制御する。マイクロコンピュータ１５は本発明のフォーカス調整手段に相当する。アップダウンカウンタはステッピングモータ１３のドライバＩＣに設けられてもよい。
【００４３】
また、撮像装置１には、オートフォーカス指示ボタン１７が備えられている。オートフォーカス指示ボタン１７が押されると、マイクロコンピュータ１５はステッピングモータ１３を制御してフォーカス調整を行う。ただし、本発明の範囲内で、ボタン操作以外のトリガーに応じてオートフォーカス調整が行われてよい。例えば、フォーカス指示が通信で撮像装置１に送られてよい。
【００４４】
マイクロコンピュータ１５は、カメラＤＳＰ９から供給されるピント評価値に基づいてフォーカスリング５の位置を制御する。ピント評価値は、撮像信号の高域成分の大きさを表す信号であり、カメラＤＳＰ９が撮像素子７の出力信号からピント評価値を生成する。マイクロコンピュータ１５は、フォーカスリング５を動かしたときのピント評価値の変化に基づき、ジャスピン位置（ジャストピント位置、ピントが合う位置、以下同じ）へとフォーカスリング５を動かす。ジャスピン位置は、撮像信号の高域成分が最大になる位置である。
【００４５】
図２は、本実施の形態における撮像装置１のオートフォーカス動作を示している。図２はマイクロコンピュータ１５における制御のフローチャートである。以下の説明において、ステップ数は、アップダウンカウンタによってカウントされるステッピングモータ１３のステップ数である。ステップ数はフォーカスリング５の移動量と１対１で対応するので、以下の説明ではフォーカスリング５の移動量をステップ数で表す。本実施の形態の例では、１００ステップがフォーカスリング可動範囲（フォーカスリング５のメカ的な可動範囲）の約１／８に相当し、２００ステップがフォーカスリング可動範囲の約１／４に相当する。
【００４６】
図２に示すように、マイクロコンピュータ１５は、まず、フォーカスリング５をＦＡＲ側に１００ステップ動かし（Ｓ１）、次に、ＮＥＡＲ側に２００ステップ動かし（Ｓ３）、そこで、アップダウンカウンタをリセットする（Ｓ５）。この位置が調整基準点になる。さらに、マイクロコンピュータ１５は、フォーカスリング５をＦＡＲ側に２００ステップ動かし、その間に、ジャスピン位置の検出を行う（Ｓ７）。
【００４７】
それから、マイクロコンピュータ１５は、フォーカスリング５をＮＥＡＲ側に動かし、検出されたジャスピン位置を越える位置まで到達させる（Ｓ９）。最後に、マイクロコンピュータ１５は、フォーカスリング５をＦＡＲ側に動かして、ジャスピン位置でフォーカスリング５を停止させる（Ｓ１１）。
【００４８】
上記の過程で、ステップＳ７のジャスピン位置検出はＦＡＲ側への移動過程で行われている。また、ステップＳ１１の停止制御も、ＦＡＲ側への移動過程で行われる。これらは、バックラッシを除去するためである。
【００４９】
上記の制御では、１００ステップ、２００ステップといった移動範囲が設定されている。これら１００ステップ、２００ステップは、既に述べた通り、フォーカスリング可動範囲の約１／８および約１／４に相当している。このように、フォーカスリング５の移動範囲が比較的狭く設定されており、したがってジャスピン位置のサーチ範囲も狭く設定されている。このような狭い移動範囲でフォーカス調整が可能な理由は以下の通りである。
【００５０】
図３は、バリフォーカルレンズのフォーカス範囲を、通常のズームレンズのフォーカス範囲と共に示している。図において、横軸は画角であり、左側がＷＩＤＥで、右側がＴＥＬＥである。また縦軸はフォーカス位置である。そして、グラフの実線はＩＮＦ（無限遠）であり、点線はＭＯＤ（Minimum Object Distanse、最至近距離）である。
【００５１】
図３に示されるように、バリフォーカルレンズのフォーカス範囲は、ズームレンズのフォーカス範囲と違い、ＷＩＤＥでもＴＥＬＥでもフォーカス範囲が狭い特徴を持っている。フォーカス範囲が狭いので、画角調整過程でおおよそピントも合わされている。したがって、フォーカス調整開始時のフォーカスリング位置の近傍だけをサーチすれば、ジャスピン位置が存在する。この点について、以下に例を用いてさらに詳細に説明する。
【００５２】
ここでは、例として、監視カメラを考える。簡易型のズームレンズであるバリフォーカルレンズは、監視カメラ用のレンズとして普及している。監視カメラの設置作業では、作業員が手でズームリングとフォーカスリングの各々を回して、画角調整とフォーカス調整を行う。このとき、仮に作業員が画角調整だけを単独で試みたとする。その場合、図３に示されるようにバリフォーカルレンズのフォーカス範囲が狭いので、ピントが大きくずれてしまい、画像がぼける。したがって、画角だけの単独での調整は実際はできない。そこで、作業員はズームリングとフォーカスリングの両方を回しながら、画角調整とフォーカス調整の両方を行う。このような作業が行われるので、画角調整過程でピントもおおよそ合わされる。したがって、本実施の形態の制御のようにフォーカス調整のサーチ範囲が狭くても、サーチ範囲内にジャスピン位置が存在する。
【００５３】
図４〜図６は、本実施の形態のオートフォーカス動作の例を示している。図４〜図６は、フォーカスリング５の位置変化の図であり、左側がＮＥＡＲ側であり、右側がＦＡＲ側である。ＮＥＡＲ端とＦＡＲ端はメカ的な終端である。従来のようなソフト端の余裕は設定されていない。
【００５４】
図４の例では、フォーカスリング５のスタート位置（オートフォーカス前の位置）およびジャスピン位置（オートフォーカス後の位置）が、フォーカスリング可動範囲の中央付近にある。
【００５５】
この場合、マイクロコンピュータ１５の制御下で、フォーカスリング５は、ＦＡＲ側に１００ステップ進み、ＮＥＡＲ側に２００ステップ進む。ここでアップダウンカウンタがリセットされ、それからフォーカスリング５がＦＡＲ側へ２００ステップ進み、この過程でジャスピン位置が検出される。さらに、フォーカスリング５はＮＥＡＲ側に移動してジャスピン位置を越え、それからＦＡＲ側に移動してジャスピン位置で停止する。この例では、フォーカスリング可動範囲の両端でのステッピングモータ１３の脱調は発生しない。
【００５６】
次に、図５の例では、フォーカスリング５のスタート位置およびジャスピン位置が、フォーカスリング可動範囲のＦＡＲ端付近にある。この場合、最初にフォーカスリング５がＦＡＲ側に１００ステップ移動する過程で、ステッピングモータ１３が脱調し、フォーカスリング５はＦＡＲ端で停止する。次に、フォーカスリング５は、ＮＥＡＲ側に２００ステップ進む。
【００５７】
ここでアップダウンカウンタがリセットされ、それからフォーカスリング５がＦＡＲ側へ２００ステップ進み、この過程でジャスピン位置が検出される。さらに、フォーカスリング５はＮＥＡＲ側に移動してジャスピン位置を越え、それからＦＡＲ側に移動してジャスピン位置で停止する。
【００５８】
この例では、最初のＦＡＲ側への移動で脱調が発生している。しかし、その後は、ＮＥＡＲ側に２００ステップ戻って調整基準点が設定される。それ以降は、ＦＡＲ側に２００ステップ以上動かない。したがって、脱調はもう発生せず、ジャスピン位置を正確に検出し、ジャスピン位置に正確にフォーカスリング５を停止させることができる。
【００５９】
次に、図６の例では、フォーカスリング５のスタート位置およびジャスピン位置が、フォーカスリング可動範囲のＮＥＡＲ端付近にある。この場合は、フォーカスリング５がＦＡＲ側に１００ステップ移動してからＮＥＡＲ側に２００ステップ移動する過程でステッピングモータ１３が脱調し、フォーカスリング５はＮＥＡＲ端で停止する。このＮＥＡＲ端でアップダウンカウンタがリセットされ、それからフォーカスリング５がＦＡＲ側へ２００ステップ進み、この過程でジャスピン位置が検出される。さらに、フォーカスリング５はＮＥＡＲ側に移動してジャスピン位置を越え、それからＦＡＲ側に移動してジャスピン位置で停止する。
【００６０】
この例では、ＮＥＡＲ側へ２００ステップ戻る過程で脱調が発生し、フォーカスリング５はＮＥＡＲ端でそのまま停止する。そのため、ＮＥＡＲ端でアップダウンカウンタがリセットされ、ＮＥＡＲ端が調整基準点になる。そして、フォーカスリング５がＦＡＲ側に２００ステップ移動してジャスピン位置が検出される。その後はＮＥＡＲ側に２００ステップ以上戻らず、ジャスピン位置へフォーカスリング５が停止される。したがって、脱調はもう発生せず、ジャスピン位置を正確に検出し、ジャスピン位置に正確にフォーカスリング５を停止させることができる。
【００６１】
上述の３つの例を用いて説明したように、本実施の形態では、図２の制御を行うことによって、フォーカスリング５のスタート位置がフォーカスリング可動範囲のどこであっても、問題なくジャスピン位置を検出でき、フォーカスリング５をジャスピン位置へ移動できる。特に、本実施の形態の制御は、固定的な原点の代わりに、上記のように最初の往復動によって設定される調整基準点を使っており、この調整基準点の設定前の脱調を許容するように制御が工夫されている。これにより、本実施の形態は、ソフト端の余裕が設けられていなくても、フォーカスリング５がどこにあってもフォーカス調整を行える好適な制御を実現している。
【００６２】
次に、上記の実施の形態の変形例を説明する。上記の例では、フォーカスリング５がＦＡＲ方向、ＮＥＡＲ方向、ＦＡＲ方向の順で移動された。しかし、フォーカスリング５の移動方向が逆であり、ＮＥＡＲ方向、ＦＡＲ方向、ＮＥＡＲ方向の順で移動されてもよい。言い換えれば、上記の例ではＦＡＲ方向およびＮＥＡＲ方向がそれぞれ本発明の第１移動方向および第２移動方向であったが、変形例ではＮＥＡＲ方向が第１移動方向であり、ＦＡＲ方向が第２移動方向でもよい。
【００６３】
また、上記の例では、第１移動方向（ＦＡＲ方向）への第１移動距離が１００ステップであり、その次の第２移動方向（ＮＥＡＲ方向）への第２移動距離が２００ステップであった。しかし、本発明の範囲で移動距離は変えられてよい。第２移動距離は、第１移動距離よりも大きくフォーカスリング可動範囲以下に設定されてよい。そして、第１移動距離および第２移動距離の移動でフォーカスリング５がジャスピン位置を通り過ぎる程度の大きさに、両距離が設定される。
【００６４】
ただし、上記のような１００ステップ、２００ステップといった移動距離は、フォーカスリング可動範囲の１／８および１／４にそれぞれ相当しており、比較的狭く設定されている。既に説明したように、フォーカス範囲が狭いというバリフォーカルレンズの特徴を考慮して移動距離が小さく設定されている。そして、このような狭い移動距離は、オートフォーカス動作に要する時間を短縮できるので有利である。さらには、従来技術では移動距離が大きいために高速での往復移動と低速での往復移動が組み合わされる。これに対して、本実施の形態では、移動距離が小さいので、最初から低速でフォーカスリング５が移動してよい。この点でも、上述のような移動距離の設定は有利である。
【００６５】
また、上述の例では、第２移動距離が第１移動距離の２倍であったが、本発明の範囲でこれも限定されない。ただし、一般に、ジャスピン位置は、フォーカスリング５のスタート位置のどちらにも同じ確率で存在し得る。この点を考慮すると、第２移動距離が第１移動距離の２倍であれば、スタート位置の両側を同じようにサーチできるので有利である。
【００６６】
以上に本発明の実施の形態に係るバリフォーカルレンズとそれを備えた撮像装置１について説明した。上記の実施の形態によれば、フォーカス調整では、フォーカスリング５が第１移動方向へ所定の第１移動距離だけ移動され、次に第２移動方向へ所定の第２移動距離だけ移動され、この第２移動方向への移動によるフォーカスリング５の到達点が調整基準点とされる（上記の例では、第１移動方向がＦＡＲ方向、第２移動方向がＮＥＡＲ方向、第１移動距離が１００ステップ、第２移動距離が２００ステップ）。さらに、フォーカスリング５を調整基準点から第１移動方向へ第２移動距離以下の範囲で移動して、フォーカス調整が行われる。このような調整基準点に基づいた制御が行われるので、特定の固定的な原点に基づいた絶対位置制御を行わなくてもジャスピン位置を検出できる。また、可動範囲端部にソフトウエア的な余裕を設定せずとも、問題なくジャスピン位置を検出できる。したがって、ズーム倍率を削減しないで済み、さらに原点センサーを不要にできる。
【００６７】
また、上記の実施の形態によれば、第１移動距離がフォーカスリング可動範囲の１／８以下に設定されており、第２移動距離が前記フォーカスリング可動範囲の１／４以下に設定されている。これにより、フォーカス調整のためのフォーカスリングの移動距離を小さくでき、短時間でフォーカス調整を行うことができる。従来のように高速駆動と低速駆動を組み合わせずに、低速駆動のみでフォーカス調整を行うこともできる。
【００６８】
また、上記の実施の形態によれば、第２移動距離が第１移動距離の２倍に設定されている。これにより、フォーカス調整のスタート位置の両側の適当な領域からジャスピン位置を好適に検出できる。
【００６９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係るバリフォーカルレンズとそれを備えた撮像装置について説明する。
【００７０】
上記の第１の実施の形態と第２の実施の形態を比較すると、第１の実施の形態では、オートフォーカス調整の際、最初に所定の第１移動距離をフォーカスリングが移動しており、この所定の第１移動距離が固定的に設定されていた。これに対して、第２の実施の形態では第１移動距離が可変である。より詳細には、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかが検出されて、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの第１移動距離と比較して、ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの第１移動距離が延長される。また、それに伴い、第２移動距離も、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかで変更され、ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの方が長くなる。以下では、主として第１の実施の形態との相違点について説明し、第１の実施の形態と共通する事項の説明は省略する。
【００７１】
まず、本実施の形態の技術が求められる背景事情について説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）は、ズームリング３がＴＥＬＥ側およびＷＩＤＥ側に位置するときの、フォーカスリング位置とピント評価値の関係を模式的に表している。図７（ａ）がＴＥＬＥ側であり、図７（ｂ）がＷＩＤＥ側である。例えば、ＴＥＬＥ側の端の倍率が３．３倍であり、ＷＩＤＥ側の端の倍率が１倍である。図７（ａ）、図７（ｂ）において、点ＪＰはジャスピン位置である。点ＭＰは、最初に手動でピントが調整されたときのフォーカスリング位置であり、オートフォーカス開始時のフォーカスリング位置である。また、Ｄ１は、第１移動距離である。
【００７２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示されるように、ＴＥＬＥ側、ＷＩＤＥ側の双方において、ピント評価値はジャスピン位置ＪＰで最大になり、その両側で小さくなる。両者を比較した場合、被写体にもよるが、図示の如く、ＴＥＬＥ側の方がピント評価値の変化が激しく、ＷＩＤＥ側の方がピント評価値の変化が緩やかである。
【００７３】
上記のように、ＴＥＬＥ側では、ピント評価値の変化が激しいので、ピント調整が敏感であり、フォーカスリングを少し動かしただけでピントが大きく変わる。このことは、手動調整時にかなり正確にピントを合わせないと、ピンぼけが大きくなることを意味する。結果として、図７（ａ）に示されるように、手動調整のフォーカスリング位置ＭＰはジャスピン位置ＪＰにかなり近くなる。そして、この位置ＭＰからフォーカス調整が開始し、第１移動距離Ｄ１のリング移動を行うと、フォーカスリングが問題なくジャスピン位置ＪＰを通過する。そして、第１の実施の形態で説明したようにしてフォーカス調整が実現される。
【００７４】
これに対して、ＷＩＤＥ側では、ピント評価値の変化が緩やかであり、ピント調整が鈍感なので、フォーカスリングがジャスピン位置ＪＰから相当に離れていても、ピンぼけが小さい。そのため、手動調整時点でのピント調整が粗くなり、結果として、図７（ｂ）に示されるように、手動調整のフォーカスリング位置ＭＰが、ジャスピン位置ＪＰからかなり遠くなる可能性がある。その場合、位置ＭＰからフォーカス調整が開始し、第１移動距離Ｄ１のリング移動を行っても、フォーカスリングがジャスピン位置ＪＰを通過できない。その結果、第１の実施の形態で説明したフォーカス調整を行っても、真のジャスピン位置ＪＰにフォーカスリングを移動できず、あたかもジャスピン位置に見えるが実際は誤った場所でフォーカス位置を決定してしまう。
【００７５】
上記の問題が生じるのは、第１移動距離Ｄ１を小さく設定した場合である。第１移動距離Ｄ１を十分に大きくしておけば、上記の問題は回避可能である。図７（ｂ）の例でも、第１移動距離Ｄ１の移動でフォーカスリングにジャスピン位置ＪＰを通過させることができる。
【００７６】
しかしながら、第１移動距離Ｄ１を増大することは、フォーカス調整時間の観点からは圧倒的に不利である。フォーカス調整時間を短縮するためには、第１移動距離Ｄ１を極力短くすることが望まれる。
【００７７】
本実施の形態は、上記の問題を好適に解決するものである。本実施の形態は、以下に説明するように、ズームレンズのＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出を行い、検出結果に応じて第１移動距離を制御して、第１移動距離をなるべく小さくしつつも、ＷＩＤＥ側でのピント調整能力も確保する。
【００７８】
図８は、本実施の形態に係るバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を示している。図示のように、本実施の形態では、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８が追加されている。ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、本発明のフォーカス調整手段として機能するマイクロコンピュータ１５に設けられる。下記のＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出処理のプログラムがマイクロコンピュータ１５で実行されて、これによりＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８が実現される。
【００７９】
ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、カメラＤＳＰ９から供給されるピント評価値に基づいて、ズームリング３がＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかを検出する。ピント評価値（ＡＦ評価値ともいう）は、空間周波数特性の全画素積分値であり、撮像信号の高域成分の大きさを表す。
【００８０】
図９に示すように、ＷＩＤＥ側とＴＥＬＥ側では、フォーカスリング位置に対するピント評価値の変化量が違い、ＴＥＬＥ側の方がＷＩＤＥ側より大きく変化する。この点は、図７を用いて既に説明した通りである。そこで、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、取得したピント評価値を処理して、その変化量を求める。そして、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、ピント評価値の変化量が所定のしきい値より大きければズームリング３がＴＥＬＥ側にあると判定し、ピント評価値の変化量が所定のしきい値以下であればズームリング３がＷＩＤＥ側にあると判定する。
【００８１】
本実施の形態では、ステッピングモータ１３が使われており、前述したように、フォーカスリング位置はステップ数で表される。したがって、具体的構成では、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、１ステップ当たりのピント評価値の変化量をしきい値と比較してよい。
【００８２】
また、図９に示すように、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８は、上記のＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出を、フォーカス調整が開始してフォーカスリング５が移動し始めてから、基準第１移動距離Ｄ１０をフォーカスリング５が移動するまでの間に行う。
【００８３】
マイクロコンピュータ１５は、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出部１８の検出結果に応じて、第１移動距離Ｄ１を制御する。ズームリング位置がＴＥＬＥ側であれば、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０を第１移動距離Ｄ１とする。ズームリング位置がＷＩＤＥ側であれば、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０に所定の延長第１移動距離Ｄ１１を加えた距離を第１移動距離Ｄ１とする。基準第１移動距離Ｄ１０と延長第１移動距離Ｄ１１は予め設定され、マイクロコンピュータ１５の記憶装置に記憶されており、マイクロコンピュータ１５により参照される。こうして、マイクロコンピュータ１５は、ズームリング３がＴＥＬＥ側にあるときの第１移動距離Ｄ１と比較してズームリング３がＷＩＤＥ側にあるときの第１移動距離Ｄ１を長くする。また、いずれの場合にも、第２移動距離Ｄ２は、第１移動距離Ｄ１の２倍に設定される。
【００８４】
図１０、図１１は、ＴＥＬＥ側およびＷＩＤＥ側におけるフォーカスリング位置の制御処理を示している。図１０がＴＥＬＥ側であり、図１１がＷＩＤＥ側である。
【００８５】
図１０を参照すると、本実施の形態では、基準第１移動距離Ｄ１０が２５０ステップである。図１０の例では、基準第１移動距離Ｄ１０の移動中に、ズームリング３がＴＥＬＥ側にあることが検出される。この場合、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０を第１移動距離Ｄ１とする。すなわち、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０をフォーカスリング５が移動した時点で、移動方向を反転する。そして、マイクロコンピュータ１５は、フォーカスリング５にＮＥＡＲ側へ第２移動距離Ｄ２を移動させる。第２移動距離Ｄ２は第１移動距離の倍であり、この場合は第２移動距離Ｄ２が５００ステップである。
【００８６】
フォーカスリング５がＮＥＡＲ側に第２移動距離Ｄ２を移動すると、アップダウンカウンタがリセットされ、その場所が調整基準点になる。それから、フォーカスリング５が、ＦＡＲ側とＮＥＡＲ側に第２移動距離Ｄ２（５００ステップ）移動され、この往復過程でジャスピン位置が検出される。最後に、フォーカスリング５がＦＡＲ側に移動されて、ジャスピン位置で停止する。
【００８７】
次に、図１１を参照すると、基準第１移動距離Ｄ１０の移動中に、ズームリング３がＷＩＤＥ側にあることが検出された場合、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０に延長第１移動距離Ｄ１１を加えた距離を第１移動距離Ｄ１とする。すなわち、マイクロコンピュータ１５は、基準第１移動距離Ｄ１０に達してもフォーカスリング５を移動させ続けて、さらに延長第１移動距離Ｄ１１を移動させる。これにより、第１移動方向への移動の到達点が、延長第１移動距離Ｄ１１だけ延長され、オフセットされる。図の例では、延長第１移動距離Ｄ１１は１５０ステップであり、この場合、第１移動距離Ｄ１は全体で４００ステップ（＝２５０ステップ＋１５０ステップ）になる。以降の処理は、図１０のＴＥＬＥ側の例と同様である。ただし、第２移動距離Ｄ２が、第１移動距離Ｄ１の倍であり、すなわち、８００ステップになる。このようにして、ズームリング３がＷＩＤＥ側にある場合には、ジャスピン位置のサーチ範囲が拡大されることになる。
【００８８】
上記の図１０、図１１を比べると、図１０の例では、ズームリング３がＴＥＬＥ側にあるので、手動調整が比較的正確に行われ、フォーカス調整のスタート位置がジャスピン位置に近い。したがって、フォーカスリング５が基準第１移動距離Ｄ１０（２５０ステップ）を移動しただけで、ジャスピン位置を通過でき、最終的に問題なくフォーカスリング５がジャスピン位置へ停止できる。
【００８９】
これに対して、図１１の例では、ズームリング３がＷＩＤＥ側にあるために、手動調整が粗く、スタート位置がジャスピン位置から遠い。そのため、仮に本実施の形態の処理が適用されなかったとすると、フォーカスリング５は、ジャスピン位置を通る前に逆戻りしてしまい、真のジャスピン位置が検出されず、結局、誤った場所へとフォーカスリング５が停止してしまう。このような事態を本実施の形態によれば回避できる。つまり、図示のように、ＷＩＤＥ側が検出されると最初の第１移動距離Ｄ１が延長されるので、フォーカスリング５がジャスピン位置を通過でき、オートフォーカスのサーチ範囲に真のジャスピン位置を含ませることができ、これによりフォーカス調整を正確に行うことができる。
【００９０】
なお、上記の図１０、図１１の動作例では、ステッピングモータ１３の脱調が生じる場合については説明がなされていない。しかし、本実施の形態の制御は、第１の実施の形態において図４〜図６を用いて説明したのと同様に、モータ脱調の有無に拘わらず、同じ処理によりフォーカス調整を行うことができる。この点については第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。ただし、第１の実施の形態における図５の例ではモータ脱調が早期に発生している。このような早期の脱調の可能性を考慮すると、ＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出は、フォーカスリング５が移動を開始した直後の早い段階で実行することが好適であり、例えば、リング移動開始後の数ステップで行われてよい。
【００９１】
また、第２の実施の形態のオートフォーカス処理（図１０、図１１）を第１の実施の形態（例えば図４）と比較すると、第２の実施の形態のステップ数（移動距離）が全体的に大きい。この点は撮像装置の仕様に応じて適当に設定されてよい。
【００９２】
また、第２の実施の形態のオートフォーカス処理（図１０、図１１）を第１の実施の形態（例えば図４）と比較すると、ジャスピン位置を検出した後のＮＥＡＲ側へのフォーカスリング５の戻り量が大きく設定されている。具体的には、第１の実施の形態ではジャスピン位置を少し超えるまでフォーカスリング５が戻るのに対し、第２の実施の形態では基準点までフォーカスリング５が戻される。この部分については、本発明の範囲内で、どちらの処理が行われてもよい。
【００９３】
以上に本実施の形態におけるフォーカス調整処理について説明した。最後に、ＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の設定について説明を補足する。ＴＥＬＥ側とＷＩＤＥ側の境界は、本発明の効果が好適に得られる範囲で適当に設定されてよい。ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出のしきい値を大きくするとＴＥＬＥ側が狭くなり、ＷＩＤＥ側が広くなる。逆にしきい値を小さくするとＴＥＬＥ側が広くなり、ＷＩＤＥ側が狭くなる。そして、ＷＩＤＥ側を広くすると、広いサーチ範囲を使う機会が増えるので、全体としては、フォーカス調整精度は向上するが、フォーカス調整時間が長くなる。逆にＷＩＤＥ側を狭くすると、狭いサーチ範囲を使う機会が増えるので、全体としては、フォーカス調整時間が短くなるが、フォーカス調整精度にとっては不利である。これらの点を考慮して、フォーカス調整制度を確保できる範囲で、検出しきい値をできるだけ下げて、ＷＩＤＥ側領域を狭めることが好適である。
【００９４】
以上に、本発明の第２の実施の形態に係るバリフォーカルレンズとそれを備えた撮像装置１について説明した。本実施の形態によれば、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるかＷＩＤＥ側にあるかが検出される。そして、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときの第１移動距離と比較してズームリングがＷＩＤＥ側にあるときの第１移動距離を長くされる。これにより、ＴＥＬＥ側ではフォーカスリング移動距離を短くしてフォーカス調整時間を短く抑えつつ、ＷＩＤＥ側でも十分なフォーカスリング移動距離を確保してフォーカス調整を確実に行うように図れる。
【００９５】
また、本実施の形態によれば、撮像信号の空間周波数特性の積分値を表すピント評価値を用いて、ＴＥＬＥ側と比較してＷＩＤＥ側でフォーカスリング移動時のピント評価値の変化量が小さくなるピント評価値特性に基づき、ピント評価値の変化量からＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出が行われる。これにより、ピント評価値を利用することで、特別のセンサ等を使うことなくＴＥＬＥ側とＷＩＤＥ側の検出を行うことができ、本発明を簡単な構成で実現できる。
【００９６】
また、本実施の形態のフォーカス調整処理は、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときに基準第１移動距離を第１移動距離とし、ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときに基準第１移動距離に延長第１移動距離を加えた距離を第１移動距離とする。これにより、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときとＷＩＤＥ側にあるときとで第１移動距離を好適に異ならせることができる。
【００９７】
また、本実施の形態によれば、フォーカスリングが第１移動方向へ基準第１移動距離を移動する間に、ピント評価値からＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出が行われる。これにより、基準第１移動距離を移動する間にＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側を検出して、延長第１移動距離を付加するか否かの判断を行うことができる。基準第１移動距離の移動中にＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出処理を済ますので、撮像信号から得たピント評価値を使っているにも拘わらず、ＴＥＬＥ／ＷＩＤＥ検出処理に時間を無駄に費やすことなく迅速にフォーカス調整を行える。
【００９８】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明にかかるバリフォーカルレンズは、ズーム倍率を削減しないで済み、さらに原点センサーを不要にできるという効果を有し、監視カメラ用レンズ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態におけるバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を示す図
【図２】本実施の形態に係るバリフォーカルレンズのオートフォーカス動作を示すフロー図
【図３】バリフォーカルレンズのフォーカス範囲を、通常のズームレンズのフォーカス範囲と共に示す図
【図４】ジャスピン位置が中央付近にあるときのオートフォーカス動作の例を示す図
【図５】ジャスピン位置がＦＡＲ端付近にあるときのオートフォーカス動作の例を示す図
【図６】ジャスピン位置がＮＥＡＲ端付近にあるときのオートフォーカス動作の例を示す図
【図７】（ａ）ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときのフォーカスリング位置とピント評価値の関係を示す図  （ｂ）ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときのフォーカスリング位置とピント評価値の関係を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を示す図
【図９】（ａ）ズームリングのＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出処理を示す図  （ｂ）ズームリングのＴＥＬＥ側／ＷＩＤＥ側の検出処理を示す図
【図１０】第２の実施の形態における、ズームリングがＴＥＬＥ側にあるときのフォーカス調整処理を示す図
【図１１】第２の実施の形態における、ズームリングがＷＩＤＥ側にあるときのフォーカス調整処理を示す図
【図１２】従来のバリフォーカルレンズを備えた撮像装置を示す図
【図１３】（ａ）ジャスピン位置が中央付近にあるときの従来のオートフォーカス動作を示す図  （ｂ）ジャスピン位置がＦＡＲ端付近にあるときの従来のオートフォーカス動作を示す図  （ｃ）ジャスピン位置がＮＥＡＲ端付近にあるときの従来のオートフォーカス動作を示す図
【符号の説明】
【０１０１】
１  撮像装置
３  ズームリング
５  フォーカスリング
７  撮像素子
９  カメラＤＳＰ
１１  映像回路
１３  ステッピングモータ
１５  マイクロコンピュータ
【図１】
0004698520.tif 000002
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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