(57)【要約】      （修正有）【課題】高速ズームにおいても、合焦状態を維持しつつズーミングが行えるようにする。【解決手段】変倍のために移動する第１レンズユニット１０２と変倍時の像面移動を補正するためおよび焦点調節のために移動する第２レンズユニット１０５の駆動を制御する装置において、第１レンズユニットの現在位置からの移動先の位置に応じた第２レンズユニットの目標位置に関する目標位置情報を得るためのデータを記憶した記憶手段１２０と、該データに基づいて目標位置情報を生成し、第１レンズユニットの位置情報と目標位置情報とに基づいて第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段１１６（１１９）とを有する。さらに、合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段１２７を有し、制御手段は、距離検出手段による検出結果に基づいて、記憶手段に記憶されたデータの中から使用するデータを選択する。【選択図】図１
2005077957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍のために移動する第１レンズユニットと焦点調節のために移動する第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御装置であって、
前記第１レンズユニットの現在位置からの移動先の位置に応じた前記第２レンズユニットの目標位置に関する目標位置情報を得るためのデータを記憶した記憶手段と、
前記データに基づいて前記目標位置情報を生成し、前記第１レンズユニットの位置情報と前記目標位置情報とに基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段と、
合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記距離検出手段による検出結果に基づいて、前記記憶手段に記憶されたデータの中から使用するデータを選択することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶されたデータとして、複数の合焦対象物までの距離ごとに作成された、前記第１レンズユニットの位置に応じた前記第２レンズユニットの位置を示すデータを少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点情報に基づいて、前記第２レンズユニットの駆動を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、変倍に際し、前記焦点情報が最も合焦した状態を示す位置に向かって前記第２レンズユニットが移動するように、前記第２レンズユニットの駆動条件を、前記目標位置に駆動するときの駆動条件に対して変化させる駆動条件変更制御を行うことを特徴とする請求項３に記載のレンズ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１レンズユニットの移動速度が所定速度以上のときは前記駆動条件変更制御を禁止することを特徴とする請求項４に記載のレンズ制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像信号の記録時間が所定時間以上であるときは前記駆動条件変更制御を禁止することを特徴とする請求項４に記載のレンズ制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記撮像信号の輝度レベルが所定レベル以下であるときは前記駆動条件変更制御を禁止することを特徴とする請求項４に記載のレンズ制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記撮影信号の記録モードが所定モードであるときは前記駆動条件変更制御を禁止することを特徴とする請求項４に記載のレンズ制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記光学系の焦点距離が所定距離であるときは前記駆動条件変更制御を禁止することを特徴とする請求項４に記載のレンズ制御装置。
【請求項１０】
前記第１および第２レンズユニットを含む光学系と、請求項１から９のいずれか１つに記載のレンズ制御装置とを備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
前記光学系により形成された光学像を光電変換する撮像手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
【請求項１２】
変倍のために移動する第１レンズユニットおよび焦点調節のために移動する第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御方法であって、
前記第１レンズユニットの現在位置からの移動先の位置に応じた前記第２レンズユニットの目標位置に関する目標位置情報を得るためのデータを記憶手段に記憶させるステップと、
前記データに基づいて前記目標位置情報を生成するステップと、
前記第１レンズユニットの位置情報と前記目標位置情報とに基づいて前記第２レンズユニットの駆動を制御するステップと、
合焦対象物までの距離を検出するステップとを有し、
前記目標位置情報を生成するステップにおいて、前記検出された合焦対象物までの距離情報に基づいて、前記記憶手段に記憶されたデータの中から使用するデータを選択することを有することを特徴とするレンズ制御方法。
【請求項１３】
前記記憶手段に記憶させるデータとして、複数の合焦対象物までの距離ごとに作成された、前記第１レンズユニットの位置に応じた前記第２レンズユニットの位置を示すデータを少なくとも含むことを特徴とする請求項１２に記載のレンズ制御方法。
【請求項１４】
前記第１および第２レンズユニットを含む光学系により形成された光学像の光電変換信号から得られる前記光学系の焦点状態を表す焦点情報に基づいて、前記第２レンズユニットの駆動を制御するステップを有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のレンズ制御方法。
【請求項１５】
変倍に際して、前記焦点情報が最も合焦した状態を示す位置に向かって前記第２レンズユニットが移動するように、前記第２レンズユニットの駆動条件を、前記目標位置に駆動するときの駆動条件に対して変化させるステップを有することを特徴とする請求項１４に記載のレンズ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の光学機器におけるレンズ制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
民生用のレンズ一体型カメラでは、小型化や、被写体からできるだけ近い位置での撮影を可能とする等の要請がある。このため、補正レンズと変倍レンズをカムで機械的に連動させるのではなく、補正レンズの移動軌跡を予めマイクロコンピュータ内にレンズカムデータとして記憶させておき、このレンズカムデータにしたがって補正レンズを駆動し、さらにこの補正レンズによってフォーカスも合わせる、いわゆるインナーフォーカスタイプのレンズが主流になってきている。
【０００３】
図１０は、従来のインナーフォーカスタイプレンズシステムの構成を示す図である。同図において、９０１は固定されている前玉レンズ、９０２は変倍を行なうためのズームレンズ（バリエータレンズともいう：第１レンズユニット）、９０３は絞り、９０４は固定されている固定レンズ、９０５は焦点調節機能と変倍による像面の移動を補正する機能（いわゆるコンペンセータ機能）とを兼ね備えた補正レンズとしてのフォーカスレンズ（第２レンズユニット）である。また、９０６は撮像面である。
【０００４】
図１０ように構成されたレンズシステムでは、フォーカスレンズ９０５がコンペンセータ機能と焦点調節機能とを兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面９０６に合焦するためのフォーカスレンズ９０５の位置は、被写体距離によって異なる。各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、被写体像を撮像面９０６上に合焦させるためのフォーカスレンズ９０５の位置を連続してプロットすると、図１１のようになる。変倍中は、図１１に示された複数の軌跡の中から、被写体距離に応じた軌跡を選択し、選択した軌跡通りにフォーカスレンズ９０５を移動させれば、合焦状態を維持したままの変倍（ズーム）が可能になる。
【０００５】
なお、前玉レンズでフォーカスを行うタイプのレンズシステムでは、ズームレンズに対して独立したフォーカスレンズが設けられており、さらにはズームレンズとフォーカスレンズとがカム環に機械的に結合されている。従って、例えばカム環を手動で回転させて焦点距離を変えようとした場合、カム環をいくら速く動かしても、カム環はこれに追従して回転する。ズームレンズとフォーカスレンズはカム環に形成されたカムに沿って光軸方向に移動するので、フォーカスレンズが合焦位置にあれば、変倍によって像がぼけることはない。
【０００６】
これに対し、インナーフォーカスタイプのレンズシステムにおいては、図１１に示した複数の軌跡（電子カムとも称される）情報又はこれに対応する情報（すなわち、軌跡そのものを示す情報でもレンズ位置を変数とした関数でもよい）を記憶しておき、フォーカスレンズとズームレンズの位置に基づいて軌跡を選択して、この選択した軌跡上をたどりながらズーミングを行うのが一般的である。
【０００７】
ただし、ズームレンズがテレからワイド方向に移動する場合には、図１１から明らかなように、複数の軌跡が収束するので、上述した軌跡追従方法でも合焦は維持できる。しかしながら、ワイドからテレ方向では、収束点にいたフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべきかが判らないので、同様な軌跡追従方法では合焦を維持できない。
【０００８】
そこで、特許文献１には、ズームレンズの移動（変倍）の際に、フォーカスレンズを合焦位置よりピントをずらすように強制的に移動させ、焦点状態を示す情報に基づいてフォーカスレンズを合焦方向に向かうように切換え移動させる（軌跡に対する追従速度を変化させる）制御を繰り返し行う制御方法が開示されている。また、特許文献１には、被写体や焦点距離、被写界深度に応じて追従速度の変化量を変化させることにより、鮮鋭度信号の増減周期を変化させ、追従軌跡の選択精度向上を図った手法も開示されている。
【特許文献１】特許第２７９５４３９号公報（特許請求の範囲、図３，図４およびその説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した変倍動作の制御は、撮像素子からの映像信号を用いてＴＶ−ＡＦ方式で焦点検出を行うことから、垂直同期信号に同期して処理が行われるのが一般的である。
【００１０】
しかしながら、インナーフォーカスタイプのレンズでズーミングを行う際、フォーカスレンズが追従すべきカム軌跡の被写体距離は、図１１より明らかなように、ワイド側では無限から数１０ｃｍまで同じフォーカス位置が合焦ポイントとなる。このため、ＴＶ−ＡＦ方式でカム軌跡を特定する方法では、テレ側に移動しない限り、正しいカム軌跡を特定することはできない。
【００１１】
ＴＶ−ＡＦでは、ＡＦ評価値が得られる信号検出周期が垂直同期信号周期となるため、ズーミング速度が高速になればなるほど、トレース時の軌跡特定精度は劣化することになる。特に近年、フォーカスやズーム駆動用のアクチュエータが進歩し、小型で安価ながらも超高速駆動可能なアクチュエータが開発されている。しかし、インナーフォーカスタイプレンズとＴＶ−ＡＦの組み合わせでは、そのようなアクチュエータ本来のポテンシャルを十分に発揮できず、ある程度のズーミング速度が限界となっている。このため、カメラの記録待機中の画角合わせ時には超高速アクチュエータに対応した高速ズームが可能であるが、記録中では像のぼけの発生を避けるために、ズーム速度を落とす必要がある。
【００１２】
同様に、所謂スローシャッター等の長時間露光（記録）時には、ズーム速度が高速でなくとも、ＡＦ評価値の検出周期が露光周期となってしまうため、追従精度が劣化することになってしまう。このため、軌跡を捜索する際に像ぼけを発生したり、ズーミングとパンニングとを同時に行う場合などでは像ぼけをリカバーするのに時間を要し、品位に欠ける性能となったりしている。
【００１３】
また、コントラストの低い被写体や低照度でＳ／Ｎ比が劣化する被写体に対してズーミングする場合においても、ＴＶ−ＡＦ方式では精度良いＡＦ評価値を検出できないので、軌跡追従性能が落ちるおそれがある。
【００１４】
本発明は、高速ズームにおいても、確実に合焦状態を維持しつつ、撮影シーンやカメラワークに左右されることなく高品位なズーミングが行えるレンズ制御装置、光学機器およびレンズ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明は、変倍のために移動する第１レンズユニットおよび焦点調節のために移動する第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御装置において、第１レンズユニットの現在位置からの移動先（例えば、１垂直同期時間後の移動先）の位置に応じた第２レンズユニットの目標位置を示す目標位置情報を得るためのデータを記憶した記憶手段と、該データに基づいて目標位置情報を生成し、第１レンズユニットの位置情報と目標位置情報とに基づいて第２レンズユニットの駆動を制御する制御手段とを有する。さらに、合焦対象物までの距離を検出する距離検出手段を有し、制御手段は、距離検出手段による検出結果に基づいて、記憶手段に記憶されたデータの中から使用するデータを選択する。
【００１６】
また、本発明は、変倍のために移動する第１レンズユニットおよび焦点調節のために移動する第２レンズユニットの駆動を制御するレンズ制御方法において、第１レンズユニットの現在位置からの移動先の位置に応じた第２レンズユニットの目標位置に関する目標位置情報を得るためのデータを記憶手段に記憶させるステップと、該データに基づいて目標位置情報を生成するステップと、第１レンズユニットの位置情報と目標位置情報とに基づいて第２レンズユニットの駆動を制御するステップと、合焦対象物までの距離を検出するステップとを有する。そして、目標位置情報を生成するステップにおいて、上記検出された合焦対象物までの距離情報に基づいて、記憶手段に記憶されたデータの中から使用するデータを選択する。
【００１７】
ここで、「目標位置に関する目標位置情報」には、目標位置を示す情報のみならず、目標位置の集合である移動軌跡を示す情報も含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、合焦対象物までの距離情報を用いて第２レンズユニットの駆動制御（コンピュータズーム）を行うための目標位置情報生成のためのデータを選択することにより、合焦対象物までの距離に対して適正な目標位置情報を得ることができる。したがって、例えばＴＶ−ＡＦでは第２レンズユニットの正確な目標位置（合焦軌跡）を特定できないような状況下においても、高い合焦精度を確保しつつズーミングの高速化を図ることができる。
【００１９】
また、変倍に際して、焦点情報が最も合焦した状態を示す位置に向かって第２レンズユニットが移動するように第２レンズユニットの駆動条件を変更することにより、合焦対象物までの距離情報に基づいて生成した目標位置情報が正しいかどうかを確認しながら、さらには真に辿るべき目標位置を再生成しながらズーミングを行うことができる。したがって、距離検出手段にはそれほど高い検出精度が要求されないので、レンズ制御装置の構成が複雑になることを避けることができ、また該装置の大型化やコスト増を抑えることができる。
【００２０】
また、焦点情報の精度が劣化する所定の条件の下で上記駆動条件の変更制御を禁止することにより、かえって合焦状態が維持されなくなってしまう事態を未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（前提技術）
まず本発明の実施例の説明に先立って、本発明の前提となる技術について説明する。
【００２３】
図１２は、フォーカスレンズの軌跡追従方法の一例を説明するための図である。図１２において、Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，・・Ｚ６はズームレンズの位置を示しており、ａ０，ａ１，ａ２，・・ａ６ およびｂ０，ｂ１，ｂ２，・・ｂ６は、不図示のマイクロコンピュータに予め記憶されている被写体距離に応じたフォーカスレンズの位置である。これらのフォーカスレンズ位置の集まり（ａ０，ａ１，ａ２，・・ａ６およびｂ０，ｂ１，ｂ２，・・ｂ６）が、代表的な被写体距離ごとのフォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡（代表軌跡）となる。
【００２４】
また、ｐ０，ｐ１，ｐ２，・・ｐ６は、上記２つの代表軌跡を基に算出された、フォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡上の位置である。この合焦軌跡上の位置の算出式を以下に示す。
【００２５】
ｐ（ｎ＋１）＝｜ｐ（ｎ）-ａ（ｎ）｜/｜ｂ（ｎ）-ａ（ｎ）｜×｜ｂ（ｎ＋１）-ａ（ｎ＋１）｜
＋ａ（ｎ＋１）…（１）
上記（１）式によれば、例えば図１２においてフォーカスレンズがｐ０にある場合、ｐ０が線分ｂ０−ａ０を内分する比を求め、 この比に従って線分ｂ１−ａ１を内分する点をｐ１とする。このｐ１−ｐ０の位置差と、ズームレンズがＺ０〜Ｚ１まで移動するのに要する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。
【００２６】
次に、ズームレンズの停止位置が、記憶された代表軌跡データを有するズームエリアの境界上のみという制限がないとした場合について説明する。図１３はズームレンズの移動方向の内挿方法を説明するための図であり、図１２の一部を抽出してズームレンズの位置を任意としたものである。
【００２７】
図１３において、縦軸はフォーカスレンズの位置、横軸はズームレンズの位置を示している。マイクロコンピュータで記憶している代表軌跡上のフォーカスレンズ位置を、ズームレンズの位置を Ｚ０，Ｚ１，・・Ｚｋ−１，Ｚｋ・・Ｚｎとしたとき、フォーカスレンズ位置を被写体距離別に、
ａ０，ａ１，・・ａｋ−１，ａｋ・・ａｎ
ｂ０，ｂ１，・・ｂｋ−１，ｂｋ・・ｂｎ
としている。
【００２８】
今、ズームレンズ位置がズームエリア境界上でないＺｘにあり、フォーカスレンズ位置がＰｘである場合にａｘ，ｂｘを求めると、
ａｘ＝ａｋ−（Ｚｋ−Ｚｘ）×（ａｋ−ａｋ−１）／（Ｚｋ−Ｚｋ−１）  …（２）
ｂｘ＝ｂｋ−（Ｚｋ−Ｚｘ）×（ｂｋ−ｂｋ−１）／（Ｚｋ−Ｚｋ−１）  …（３）
となる。つまり現在のズームレンズ位置とそれを挟む２つのズームエリア境界位置（例えば、図１３におけるＺｋとＺｋ−１）とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表軌跡データ（図１３でのａｋ，ａｋ−１，ｂｋ，ｂｋ−１）のうち同一被写体距離のものを上述の内分比で内分することにより、ａｘ，ｂｘを求めることができる。
【００２９】
そして、 ａｘ，ｐｘ，ｂｘから得られる内分比に従い、予め記憶されている上記４つの代表データのうち、同一焦点距離のものを（１）式のように上述の内分比で内分することにより、ｐｋ，ｐｋ−１を求めることができる。
【００３０】
そして、ワイドからテレへのズーム時には、追従移動先のフォーカス位置ｐｋ および現在のフォーカス位置ｐｘの差と、ズームレンズがＺｘ〜Ｚｋ まで移動するのに要する時間とから、合焦を保つために必要なフォーカスレンズの移動速度が分かる。
【００３１】
また、テレからワイドへのズーム時には、 追従移動先のフォーカス位置ｐｋ−１および現在のフォーカス位置Ｐｘ の差と、ズームレンズがＺｘ〜Ｚｋ−１まで移動するのに要する時間とから、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。
【００３２】
このとき、マイクロコンピュータ内に予め記憶されている合焦軌跡情報のテーブルデータの例を図１４に示す。図１４は、ズームレンズ位置により変化する、被写体距離別のフォーカスレンズ位置データＡ（ｎ，ｖ）を示している。 変数ｎの列方向に被写体距離、変数ｖの行方向にズームレンズ位置（焦点距離）が変化している。ここでは、ｎ＝０が無限遠の被写体距離を表し、ｎが大きくなるに従って被写体距離は最至近距離側に変化する。ｎ＝ｍは１ｃｍの被写体距離を示している。
【００３３】
一方、ｖ＝０はワイド端を表す。さらに、ｖが大きくなるに従って焦点距離が増し、ｖ＝ｓがテレ端のズームレンズ位置を表している。従って、１列のテーブルデータで１本の代表軌跡が描かれることになる。
【００３４】
次に、前述したように、ワイドからテレ方向におけるズーミング時にフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべきかが判らなくなる問題を解消するための軌跡追従方法について説明する。
【００３５】
図１５（Ａ），（Ｂ）において、横軸は変倍レンズの位置を示している。また、図１５（Ａ）において、縦軸はＴＶ−ＡＦ方式により撮像信号から得られるＡＦ評価信号を示す。このＡＦ評価信号は、撮像信号の高周波成分（鮮鋭度信号）のレベルを示している。また、図１５（Ｂ）において、横軸はフォーカスレンズの位置を示している。図１５（Ｂ）において、ある距離に位置する被写体に対して合焦を得ながらズーミングを行う際にフォーカスレンズが辿るべき目標軌跡（目標位置の集まり）が１３０４であるとする。
【００３６】
ここで、ズームレンズの位置１３０６（Ｚ１４）よりもワイド側での合焦軌跡追従のための標準移動速度を正（フォーカスレンズ至近方向に移動）、位置１３０６よりもテレ側でフォーカスレンズが無限遠方向に移動する際の合焦軌跡追従のための標準移動速度を負とする。合焦を維持しながらフォーカスレンズが目標軌跡１３０４を辿るときに、ＡＦ評価信号の大きさは、図１５（Ａ）に１３０１で示すレベルとなる。一般に、合焦を維持したズーミングでは、  ＡＦ評価信号レベルはほぼ一定値となる。
【００３７】
図１５（Ｂ）において、ズーミング時に、目標軌跡１３０４をトレースするフォーカスレンズの標準移動速度をＶｆ０とする。実際のフォーカスレンズの移動速度をＶｆ  とし、該移動速度Ｖｆ を標準移動速度をＶｆ０  に対して大小させながらズーミングすると、その軌跡は１３０５のようにジグザグな軌跡となる（以下、これを「ジクザク補正動作」という）。
【００３８】
このとき、ＡＦ評価信号レベルは、図１５（Ａ）に１３０３で示すように、山と谷を生ずるように変化する。ここで、目標軌跡１３０４と実際のジグサグな軌跡１３０５が交わる位置でＡＦ評価信号レベル１３０３は最大レベル１３０１となり（ Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，・・Ｚ１６の偶数のポイント）、実際の軌跡１３０５の移動方向ベクトルが切り換わる Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，・・Ｚ１６の奇数のポイントでＡＦ評価信号レベル１３０３は最小レベル１３０２となる。
【００３９】
そして、逆に、ＡＦ評価信号レベル１３０３の最小レベル１３０２の値ＴＨ１を予め設定し（すなわち、合焦とみなせる最小レベルＴＨ１のＡＦ評価信号を下限とする合焦許容範囲を設定し）、ＡＦ評価信号レベル１３０３の大きさがＴＨ１と等しくなる毎に、軌跡１３０５の移動方向ベクトルを切り換えれば、切り換え後のフォーカスレンズの移動方向は、目標軌跡１３０４に近づく方向に設定できる。つまり、ＡＦ評価信号の最大レベル１３０１と最小レベル１３０２（ＴＨ１）の差分だけ像がぼける毎に、該ぼけを減らすようにフォーカスレンズの駆動条件である駆動方向および駆動速度を制御することで、ぼけ量の発生を抑制したズーミングが行える。
【００４０】
このような手法を用いることにより、図１１に示したように、被写体距離別の合焦軌跡が収束から発散していくワイドからテレへのズーミングにおいて、仮に合焦を維持する標準移動速度Ｖｆ０がそのときの被写体距離に対して最適でなくとも、標準移動速度（（１）式より求まるｐ（ｎ＋１） を使って算出する）に対して、フォーカスレンズの移動速度Ｖｆ を制御しながら、ＡＦ評価信号レベルの変化に従って軌跡１３０５で示すような切り換え動作を繰り返すことにより、ＡＦ評価信号レベルが最小レベル１３０２（ＴＨ１）より下がらない、つまり一定量以上のぼけを生じず、合焦軌跡の再特定（再生成）が行える。また、ＴＨ１を適切に設定することにより、見た目にはぼれが判らないズーミングが可能である。
【００４１】
ここで、フォーカスレンズの移動速度Ｖｆ は、標準移動速度に対して加える正方向の補正速度をＶｆ＋、負方向の補正速度をＶｆ−とすると、
Ｖｆ ＝Ｖｆ０＋Ｖｆ＋      …（４）
又は、
Ｖｆ ＝Ｖｆ０＋Ｖｆ−      …（５）
となる。このとき、補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−は、上記ズーミング手法による追従軌跡の選択時に片寄りが生じないように、（４），（５）式により得られるＶｆの２つの方向ベクトルの内角が、Ｖｆ０の方向ベクトルにより２等分されるように決定される。
【００４２】
以上説明してきたズーミング制御は、撮像素子からの撮像信号を用いて焦点検出を行う関係から、映像の垂直同期信号に同期して処理が行われるのが一般的である。
【００４３】
図９は、マイクロコンピュータ内で行われるズーミング制御のフローチャートである。ステップ（図ではＳと記す）７０１で処理が開始されると、Ｓ７０２で初期設定が行われる。初期設定では、マイクロコンピュータ内のＲＡＭや各種ポートの初期化を行う。
【００４４】
Ｓ７０３では、カメラ本体の操作系の状態を検出する。マイクロコンピュータは、ここで撮影者が操作するズームスイッチユニットの情報を受け取り、撮影者にズーミング実行中を知らせるための、ズームレンズ位置などの変倍動作情報をディスプレイに表示する。      
【００４５】
Ｓ７０４では、ＡＦ処理を行う。すなわちＡＦ評価信号の変化に応じて自動焦点調節処理を行う。
【００４６】
Ｓ７０５では、ズーミング処理を行う。すなわち変倍に際して合焦を維持するためのコンペセータ動作の処理を行う。具体的には、図１２に示す軌跡をほぼトレースするために、フォーカスレンズの標準駆動方向および標準駆動速度を算出を行う。
【００４７】
Ｓ７０６では、ＡＦやズーミングに際して、Ｓ７０４からＳ７０５の処理ルーチンで算出されるズームレンズやフォーカスレンズの駆動方向や駆動速度のうちいずれを使用するかを選択し、ズームレンズやフォーカスレンズを、それぞれがメカ端に当たらないようにソフト的に設けている制御上のテレ端およびワイド端の間または制御上の至近端および無限端の間で駆動するルーチンである。
【００４８】
Ｓ７０７では、Ｓ７０６で定めたズームおよびフォーカス用の駆動方向情報、駆動速度情報に応じて、モータドライバに制御信号を出力し、レンズの駆動／停止を制御する。Ｓ７０７の処理終了後はＳ７０３に戻る。
【００４９】
なお、図９に示した一連の処理は、垂直同期信号に同期して実行される（Ｓ７０３の処理の中で次の垂直同期信号が入力されるまで待機する）。
【００５０】
図５および図６には、１垂直同期時間に１回、マイクロコンピュータ内で実行される制御フローを示しており、図９のＳ７０５で実行される処理の内容を詳細に示している。なお、図５および６において、同じ丸囲み数字が付された部分は互いにつながっている。
【００５１】
以下、図５〜図７、さらには図８を用いて説明を行う。
【００５２】
図５のＳ４００では、ズームスイッチユニットの操作情報に応じて、自然な変倍動作が行えるようズームモータの駆動速度Ｚｓｐを設定する。
【００５３】
Ｓ４０１では、現在のズームレンズおよびフォーカスレンズの位置から、撮影している被写体までの距離（被写体距離）を特定（推定）し、その被写体距離情報を３つの軌跡パラメタ（目標位置情報を得るためのデータ）α、β、γとしてＲＡＭなどのメモリ領域に記憶する。ここでは、図７に示した処理が行われる。なお、以下、説明を簡単にするために、現在のレンズ位置にて合焦状態が維持されているものとして図７に示した処理を説明する。
【００５４】
図７のＳ５０１では、現在のズームレンズ位置Ｚｘ が、図１４に示したデータテーブル上で、ワイド端からテレ端までをｓ等分したうちの何番目のズームエリアｖに存在するのかを算出する。その算出方法を図８を用いて説明する。
【００５５】
Ｓ６０１では、ズームエリア変数ｖをクリアする。Ｓ６０２では、次に示す（６）式に従って、ズームエリアｖの境界上のズームレンズ位置Ｚ（ｖ）を算出する。このＺ（ｖ）は、図１２で示したズームレンズ位置Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，・・に相当する。
【００５６】
Ｚ（ｖ）＝（テレ端ズームレンズ位置−ワイド端ズームレンズ位置）×ｖ／ｓ
＋ワイド端ズームレンズ位置                                …（６）
Ｓ６０３では、Ｓ６０２で求めたＺ（ｖ） が現在のズームレンズ位置Ｚｘ と等しいかどうか判別する。等しければ、ズームレンズ位置Ｚｘ はズームエリアｖの境界上に位置するとして、Ｓ６０７で境界フラグに１を立てる。
【００５７】
Ｓ６０３で等しくなければ、Ｓ６０４で、Ｚｘ ＜Ｚ（ｖ）かどうかを判別する。 Ｓ6０４がＹｅｓならば、Ｚｘ はＺ（ｖ−１）とＺ（ｖ）との間にあることになり、Ｓ６０６で境界フラグを０とする。Ｓ６０４でＮｏならば、Ｓ６０５でズームエリアｖをインクリメントしてＳ６０２に戻る。
【００５８】
以上の処理を繰り返し行うことにより、図８を抜けるときには、現在のズームレンズ位置Ｚｘ が、図１４のデータテーブル上におけるｖ＝ｋ番目のズームエリアに存在し、さらにＺｘ がズームエリア境界上か否かを知ることができる。
【００５９】
図７に戻って、Ｓ５０１で図８の処理により現在のズームエリアが定まったので、以下の処理ではフォーカスレンズが図１４のデータテーブル上のどこに位置するのかを算出する。
【００６０】
まず、Ｓ５０２では、被写体距離変数ｎをクリアし、Ｓ５０３では、現在のズームレンズ位置がズームエリアの境界上に存在しているかどうかを判別する。境界フラグが０ならば境界上にいないとしてＳ５０５からの処理に進む。
【００６１】
Ｓ５０５では、ＺｋにＺ（ｖ）をセットし、またＺｋ−１にＺ（ｖ−１）をセットする。次に、Ｓ５０６では、４つのテーブルデータＡ（ｎ，ｖ−１）、Ａ（ｎ，ｖ）、Ａ（ｎ＋１，ｖ−１）、Ａ（ｎ＋１，ｖ）を読み出し、Ｓ５０７で、上述した（２），（３）式からａｘ，ｂｘ を算出する。
【００６２】
一方、Ｓ５０３で境界フラグが１と判断された場合は、Ｓ５０４で、被写体距離ｎでのズームレンズ位置（ここではｖとなる ）に対する合焦位置Ａ（ｎ，ｖ）および被写体距離ｎ＋１でのズームレンズ位置に対するＡ（ｎ＋１，ｖ）を呼び出し、それぞれをａｘ，ｂｘ としてメモリする。
【００６３】
Ｓ５０８では、現在のフォーカスレンズ位置ｐｘがａｘ 以上であるかを判別する。ａｘ以上であるときは、Ｓ５０９で現在のフォーカスレンズ位置ｐｘがｂｘ以上か否かを判別する。ｂｘ 以上でないときは、フォーカスレンズ位置ｐｘ は被写体距離ｎとｎ＋１の間にあることになり、このときの軌跡パラメタをＳ５１３からＳ５１５でメモリに格納する。Ｓ５１３では、α＝ｐｘ−ａｘ とし、 Ｓ５１４でβ＝ｂｘ−ａｘ、Ｓ５１５でγ＝ｎとする。
【００６４】
Ｓ５０８でＮｏとなるのは、フォーカスレンズ位置ｐｘ が超無限遠位置である場合である。このとき、Ｓ５１２で、α＝０としてＳ５１４からの処理へ進み、無限遠の軌跡パラメタを記憶する。
【００６５】
Ｓ５０９でＹｅｓとなる場合は、フォーカスレンズ位置ｐｘ がより至近側である場合であり、この場合、Ｓ５１０で被写体距離変数ｎをインクリメントして記憶しているカム軌跡データ（図１４のテーブルデータ）を列方向に１本分至近側の被写体距離に設定し、次回のフォーカスレンズ位置ｐｘとの比較被写体距離として設定する。そして、Ｓ５１１で今回設定した被写体距離変数ｎが最至近距離に対応した軌跡番号ｍを越えていないか、つまり今回Ｓ５１０で設定した被写体距離が、最至近距離より未だ無限遠側の距離であるかを判別する。最至近距離ｍより無限遠側であればＳ５０３へ戻る。Ｓ５１１でＮｏとなる場合は、フォーカスレンズ位置ｐｘ が超至近位置である場合で、このときＳ５１２からの処理へ進むことにより、最至近距離に対する軌跡パラメタをメモリする。
【００６６】
図５および図６に戻って説明を続ける。前述したようにＳ４０１では、現在のズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置が図１１に示したどの軌跡上の位置なのかを知るための軌跡パラメタの記憶を行った。
【００６７】
そして、Ｓ４０２では、１垂直同期時間（１Ｖ）後にズームレンズが到達しているズームレンズ位置（現在位置からの移動先の位置）Ｚｘ’を算出する。 ここで、Ｓ４００で決定されたズーム速度をＺsp (pps) とすると、  １垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚｘ’は以下の（７）式で与えられる。ppsは、ステッピングモータの回転速度を表す単位で、１秒間当たりの回転するステップ量（１ステップ＝１パルス）を示している。また、（７）式の符号は、ズームレンズの移動方向によってそれぞれ、テレ方向は＋、ワイド方向は−としている。
【００６８】
Ｚｘ’＝Ｚｘ±Ｚsp／垂直同期周波数    …（７）
次に、Ｚｘ’がどのズームエリアｖ’に存在するのかをＳ４０３で決定する。 Ｓ４０３では、図８の処理と同様の処理を行い、図８におけるＺｘをＺｘ’に、ｖをｖ’に置き換えたものである。
【００６９】
次にＳ４０４で、１垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚｘ’ がズームエリアの境界上に存在しているかどうかを判別し、境界フラグ＝０ならば境界上ではないとして、Ｓ４０５からの処理に進む。
【００７０】
Ｓ４０５では、Ｚｋ←Ｚ（ｖ’），Ｚｋ−１←Ｚ（ｖ’−１）  と設定する。次に、Ｓ４０６では、図７の処理により被写体距離γが特定された４つのテーブルデータＡ（γ，ｖ’−１）、Ａ（γ，ｖ’）、Ａ（γ＋１，ｖ’−１）、Ａ（γ＋１，ｖ’）を読み出し、Ｓ４０７で上述した（２），（３）式からａｘ’，ｂｘ’ を算出する。
一方、Ｓ４０３でＹｅｓと判断された場合は、Ｓ４０８で、被写体距離γでのズームエリアｖ’に対する合焦位置Ａ（γ，ｖ’）、および被写体距離γ＋１でのズームエリアｖ’に対する合焦位置Ａ（γ＋１，ｖ’）を呼び出し、それぞれをａｘ’,ｂｘ’としてメモリする。
【００７１】
そして、Ｓ４０９では、ズームレンズ位置がＺｘ’ に達したときのフォーカスレンズの合焦位置（目標位置）ｐｘ’ を算出する。（１）式を用いて、１垂直同期時間後の追従目標位置は（８）式のように表せる。
【００７２】
ｐｘ’＝（ｂｘ’−ａｘ’）×α／β＋ａｘ’  …（８）
したがって、追従目標位置と現在のフォーカスレンズ位置との差ΔＦは、
ΔＦ=（ｂｘ’−ａｘ’）×α／β＋ａｘ’−Ｐｘ
となる。
【００７３】
次に、Ｓ４１０では、フォーカス標準移動速度Ｖｆ０を算出する。Ｖｆ０はフォーカスレンズ位置差ΔＦを、この距離を移動するのに要するズームレンズの移動時間で除算して得られる。
【００７４】
以下、図１５に示したフォーカスレンズの移動速度補正（ジグザグ動作）を行うための補正速度の算出方法を説明する。
【００７５】
Ｓ４１１では、各種パラメタの初期値化を行い、以後の処理で用いる「反転フラグ」のクリアを行う。Ｓ４１２では、Ｓ４１０で得たフォーカス標準移動速度Ｖｆ０から、「ジグザグ補正動作」用の補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−を算出する。
【００７６】
ここで、補正量パラメタδおよび補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−は以下のように算出される。図１６は、補正量パラメタδに応じた補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−の計算方法を説明するための図である。図１６では、横軸にズームレンズ位置を、縦軸にフォーカスレンズ位置を示している。１３０４は追従すべき目標軌跡である。
【００７７】
今、ズームレンズ位置がｘだけ変化するとき、フォーカスレンズ位置がｙ変化する（すなわち、目標位置に到達する）フォーカス速度が１４０３で算出された標準速度Ｖｆ０であり、ズームレンズ位置がｘ変化するときフォーカスレンズ位置が、変位ｙを基準としてｎ又はｍだけ変化するフォーカス速度がそれぞれ、求めたい補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−である。ここで、変位ｙよりさらに至近側に駆動する速度（標準速度Ｖｆ０に正方向の補正速度Ｖｆ＋を加算した速度）の方向ベクトル１４０１と、変位ｙより無限遠側に駆動する速度（標準速度Ｖｆ０に負方向の補正速度Ｖｆ−を加算した速度）の方向ベクトル１４０２とが、標準速度Ｖｆ０の方向ベクトル１４０３に対して等しい角度δだけ離れた方向ベクトルを持つようにｎ，ｍを決定する。
【００７８】
まずｍ，ｎを求める。図１６より図形的に、
tanθ=y/x ， tan(θ-δ) = (y-m)/x ，tan(θ+δ) = (y+n)/x    …（９）
また、
tan(θ±δ) = (tanθ±tanδ)/｛1±(-1)×tanθ×tanδ)    …（１０）
が成り立つ。
【００７９】
そして、（９），（１０）式より、
m = (x2+y2)/(x/k+y)           …（１１）
ｎ= (x2+y2)/(x/k-y)           …（１２）
但し、tanδ=k
となり、ｎ,ｍを算出できる。
【００８０】
ここで補正角度δは、被写界深度の深さや、焦点距離等をパラメタとした変数としている。これにより、フォーカスレンズの駆動状態に応じて変化するＡＦ評価信号レベルの増減周期を、所定のフォーカスレンズ位置変化量に対して一定に保つことができ、ズーミング中にフォーカスレンズが追従すべき合焦軌跡を見逃す可能性を低減することが可能となる。
【００８１】
δの値に応じてマイクロコンピュータのメモリ内に、データテーブルとしてｋの値を記憶し、必要に応じて読み出すことにより、（１１），（１２）式の計算を行う。
【００８２】
ここで、ズームレンズ位置が単位時間当たりｘ変化する場合、
ズーム速度Ｚsp＝ｘ
フォーカス標準速度Ｖｆ０＝ｙ
補正速度Ｖｆ＋＝ｎ，Ｖｆ−＝ｍ
となり、（１１），（１２）式により、補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−（負の速度）が得られる。
【００８３】
Ｓ４１３では、図９のＳ７０３で得られたズームスイッチユニットの操作状態を示す情報に応じて、ズーミング中かどうかを判断する。ズーミング中であれば、Ｓ４１６からの処理を行う。ズーミング中でなければ、Ｓ４１４でＡＦ評価信号レベルの現在値から任意の定数μを減算した値をＴＨ１とする。このＴＨ１は、図１５（Ａ）で説明した、補正方向のベクトルの切換基準（ジグザグ補正動作の切換基準）となるＡＦ評価信号レベルが決定される。このＴＨ１はズーミング開始直前に決まることになり、この値が図１５（Ａ）の１３０２の最小レベルに対応する。
【００８４】
次に、Ｓ４１５では、補正フラグをクリアし、本処理を抜ける。ここで、補正フラグとは、軌跡追従状態が正方向の補正がかかった状態（補正フラグ＝１）なのか、負方向の補正状態（補正フラグ＝０）であるのかを示すフラグである。
【００８５】
Ｓ４１３でズーミング中と判断されると、Ｓ４１４でズーミング方向がワイドからテレ方向であるか否か判別を行う。テレからワイド方向であればＳ４１９でＶｆ＋＝０，Ｖｆ−＝０とし、Ｓ４２０からの処理を行う。ワイドからテレ方向であれば、Ｓ４１７で現在のＡＦ評価信号レベルが、ＴＨ１より小さいか否かを判別する。ＴＨ１以上であればＳ４２０へ進み、ＴＨ１より小さければ、現在のＡＦ評価信号レベルが図１５（Ａ）のＴＨ１（１３０２）のレベルを下回ったので、補正方向の切り換えを行うため、Ｓ４１８で反転フラグに１をセットする。
【００８６】
Ｓ４２０では、反転フラグが１かどうかを判別し、反転フラグ＝１であればＳ４２１で補正フラグが１かどうかを判別する。Ｓ４２１で補正フラグ＝１でなければ、Ｓ４２４で補正フラグ＝１（正方向の補正状態）とし、さらに（４）式により、
フォーカスレンズの移動速度Ｖｆ＝Ｖｆ０＋Ｖｆ＋（但し、Ｖｆ＋≧０）
とする。
【００８７】
一方、Ｓ４２１で補正フラグ＝１であれば、Ｓ４２３で補正フラグ＝０（負方向の補正状態）とし、（５）式により、
フォーカスレンズの移動速度Ｖｆ＝Ｖｆ０＋Ｖｆ−（但し、Ｖｆ−≦０）
とする。
【００８８】
また、Ｓ４２０で反転フラグが１でなければ、Ｓ４２２で補正フラグ＝１かどうかを判別する。補正フラグ＝１であればＳ４２４へ、そうでなければＳ４２３へ進む。
【００８９】
本処理の終了後、図９に示すＳ７０６で、動作モードに応じて、フォーカスレンズおよびズームレンズの駆動方向と駆動速度が選択される。ズーミング動作の場合、ここではＳ４２３またはＳ４２４で求めたフォーカスレンズ移動速度Ｖｆ が正であるのか負であるのかにより、フォーカスレンズの駆動方向がそれぞれ、至近方向、無限遠方向に設定される。このようにフォーカスレンズのジグザグ駆動を行いながら、トレースすべき軌跡の再特定を行うよう動作する。
【００９０】
以上が本発明の前提技術であり、以下、本発明の実施例について前提技術との差異を中心に説明する。
【実施例１】
【００９１】
図１には、本発明の実施例１であるレンズ制御装置を搭載した撮像装置（光学機器）としてのビデオカメラの構成を示す。なお、本実施例は、撮影レンズ一体型の撮像装置に本発明を適用した例を説明するが、本発明は、交換レンズとこれが装着されるカメラ本体とを有する撮像システムの交換レンズ（光学機器）にも適用できる。この場合、カメラ本体側から送信された信号に応答してレンズ内のマイクロコンピュータが以下に説明するズーミング動作を行う。また、本発明は、ビデオカメラに限らず、デジタルスチルカメラ等、各種の撮像装置に適用できる。
【００９２】
図１において、物体側から順に、１０１は固定されている前玉レンズユニット１０１、１０２は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズユニット（第１レンズユニット）、１０３は絞り、１０４は固定されている固定レンズユニット、１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するコンペセータ機能とを兼ね備え、光軸方向に移動するフォーカスレンズユニット（第２レンズユニット）である。これらレンズユニットにより構成される撮影光学系は、物体側（図の左側）から順に、正、負、正、正の光学パワーを有する４つのレンズユニットで構成されたリアフォーカス光学系である。なお、図中には、各レンズユニットが１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００９３】
１０６はＣＣＤやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子である。撮影光学系を通ってきた物体からの光束はこの撮像素子１０６上に結像する。撮像素子１０６は、結像した物体像を光電変換して撮像信号を出力する。撮像信号は、増幅器（ＡＧＣ）１０７で最適なレベルに増幅されてカメラ信号処理回路１０８へと入力される。カメラ信号処理回路１０８は、入力された撮像信号を標準テレビ信号に変換した後、増幅器１１０に出力する。増幅器１１０で最適レベルに増幅されたテレビ信号は、磁気記録再生装置１１１に出力され、ここで磁気テープ等の磁気記録媒体に記録される。記録媒体としては、半導体メモリや光ディスク等、他のものを用いてもよい。
【００９４】
また、増幅器１１０で増幅されたテレビ信号は、ＬＣＤ表示回路１１４にも送られ、ＬＣＤ１１５に撮影画像として表示される。なお、ＬＣＤ１１５には、撮影モードや撮影状態、警告等を撮影者に知らせる画像も表示される。このような画像は、カメラマイクロコンピュータ１１６がキャラクタジェネレータ１１３を制御して、ここからの出力信号をＬＣＤ表示回路１１４でテレビ信号にミックスすることで、撮影画像に重畳して表示される。
【００９５】
一方、カメラ信号処理回路１０８に入力された撮像信号を、同時に内部メモリを使って圧縮処理した後、カードメディア等の静止画記録媒体１１２に記録することもできる。
【００９６】
また、カメラ信号処理回路１０８に入力された撮像信号は、焦点情報生成手段としてのＡＦ信号処理回路１０９へも入力される。ＡＦ信号処理回路１０９で生成されたＡＦ評価値信号（焦点情報）は、カメラマイクロコンピュータ１１６との通信によりデータとして読み出される。
【００９７】
また、カメラマイクロコンピュータ１１６は、ズームスイッチ１３０およびＡＦスイッチ１３１の状態を読み込み、さらにフォトスイッチ１３４の状態も検出する。
【００９８】
フォトスイッチ１３４が半押しの状態では、ＡＦによる合焦動作が開始され、合焦状態にてフォーカスロックされる。さらに、全押し（深押し）状態では、合焦非合焦に関わらずフォーカスロックして、カメラ信号処理回路１０８内のメモリ（不図示）に画像を取り込み、磁気テープや静止画記録媒体１１２に静止画記録を行う。
【００９９】
なお、カメラマイクロコンピュータ１１６は、モードスイッチ１３３の状態に応じて動画撮影モードか静止画撮影モードかを判別し、カメラ信号処理回路１０８を介して磁気記録再生装置１１１や静止画記録媒体１１２を制御する。これにより記録媒体に適したテレビ信号をこれに供給したり、モードスイッチ１３３が再生モードにセットされている場合には磁気記録再生装置１１１や静止画記録媒体１１２からこれらに記録されたテレビ信号の再生制御を行う。
【０１００】
カメラマイクロコンピュータ１１６内のコンピュータズームユニット（制御手段）１１９は、ＡＦスイッチ１３１がオフで、ズームスイッチ１３０が操作されているときは、コンピュータズームユニット１１９内のプログラムによってズームモータドライバ１２２に対し、ズームレンズユニット１０２をズームスイッチ１３０の操作されている方向に対応したテレまたはワイド方向に駆動するための信号を出力する。ズームモータドライバ１２２はこの信号を受けて、ズームモータ１２１を介してズームレンズユニット１０２を該方向に駆動する。またこのとき、コンピュータズームユニット１１９は、カムデータメモリ１２０に予め記憶されたレンズカムデータ（図１１に示したような複数の被写体距離に応じた代表軌跡のデータや軌跡パラメタのデータ）に基づいて、フォーカスモータドライバ１２６を介してフォーカスモータ１２５を駆動し、変倍に伴う像面移動を補正するようフォーカスレンズユニット１０６を駆動する。
【０１０１】
また、カメラマイクロコンピュータ１１６内のＡＦ制御ユニット１１７は、ＡＦスイッチ１３１がオンで、ズームスイッチ１３０が操作されているときは、合焦状態を保ち続けつつ変倍動作を行う必要があるので、コンピュータズームユニット１１９が、内部プログラムにより、カムデータユニット１２０に記憶されたレンズカムデータのみならず、ＡＦ信号処理回路１０９から送られてくるＡＦ評価値信号や被写体距離検出回路１２７からの出力から得られた被写体（合焦対象物）までの距離情報とに基づいて、ズームレンズユニット１０２およびフォーカスレンズユニット１０５を駆動する。
【０１０２】
なお、被写体距離検出回路１２７からの出力信号は、カメラマイクロコンピュータ１１６内の距離情報処理部１２８で演算処理され、被写体距離情報としてコンピュータズームユニット１１９に出力される。
【０１０３】
また、ＡＦスイッチ１３１がオンで、ズームスイッチ１３０が操作されていないときは、ＡＦ制御ユニット１１７は、ＡＦ信号処理回路１０９から送られてきたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスレンズ１０５を駆動するようフォーカスモータドライバ１２６に信号を出力し、フォーカスモータ１２５を介してフォーカスレンズレンズユニット１０５を駆動する。これにより、自動焦点調節動作が行われる。
【０１０４】
ここで、被写体距離検出回路１２７は、アクティブセンサを用いた三角測距方式で被写体までの距離を測定し、その測定結果である距離情報を出力する。この場合のアクティブセンサとしては、コンパクトカメラによく使用される赤外線センサを用いることができる。
【０１０５】
なお、本実施形態では三角測距方式で距離検出を行う場合を例として説明するが、本発明における距離検出手段としてはこれ以外のものを用いることができる。例えば、ＴＴＬ位相差検出方式による距離検出を行ってもよい。この場合、撮影レンズの射出瞳を通ってきた光を分割する素子（ハーフプリズム又はハーフミラー）を設け、該素子から射出した光をサブミラーや結像レンズを介して少なくとも２つのラインセンサへと導き、これらラインセンサの出力の相関を取って、これら出力のずれ方向およびずれ量を検出し、これら検出結果から被写体までの距離を求める。
【０１０６】
三角測距および位相差検出方式による距離演算の原理図をそれぞれ図１７および１８に示す。図１７において、２０１は被写体、２０２は第１の光路用の結像レンズ、２０３は第１の光路用のラインセンサ、２０４は第２の光路用の結像レンズ、２０５は第２の光路用のラインセンサである。両ラインセンサ２０３，２０４は基線長Ｂだけ離れて設置されている。被写体２０１からの光のうち、結像レンズ２０２によって第１の光路を通った光がラインセンサ２０３上に結像し、結像レンズ２０４によって第２の光路を通った光がラインセンサ２０５上に結像する。ここで、第１と第２の光路を通って結像した２つの被写体像を受けたラインセンサ２０３，２０５から読み出した信号の例を示したものが図１８である。２つのラインセンサは基線長Ｂだけ離れているため、図１７から分かるように、被写体像信号は画素数Ｘだけずれたものとなる。そこで２つの信号の相関を、画素をずらしながら演算し、相関が最大になる画素ずらし量を求めることでＸが演算できる。このＸと基線長Ｂ、および結像用レンズ２０２，２０４の焦点距離ｆより、三角測量の原理で被写体までの距離Ｌが、Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘにより求められる。
【０１０７】
さらに、距離検出手段として、超音波センサを用いてその伝搬速度を測定して被写体までの距離を検出する方法も採用することができる。
【０１０８】
被写体距離検出回路１２７からの距離情報は、距離情報処理部１２８に送られる。距離情報処理部１２８では、以下の３種類の処理を行っている。
【０１０９】
１．現在のズームレンズユニット１０２およびフォーカスレンズユニット１０５の位置が図１１上のどの距離のカム軌跡になっているかを算出する。カム軌跡の算出は例えば、図５の処理Ｓ４０１で説明したように、現在のレンズユニット位置を基に、軌跡パラメタα、β、γなりの、図１４の列方向のγ列とγ＋１列のカム軌跡をα／βの比率に内分する仮想的なカム軌跡が被写体距離として、何ｍに相当するのかを出力する。軌跡パラメタα、β、γと、被写体距離とは、所定の相関テーブルデータで変換され、主被写体の実距離が出力できるようになっている。
【０１１０】
２．被写体距離検出回路１２７からの被写体の実距離を、上記１の相関テーブルの逆変換を行うことで、軌跡パラメタα、β、γで表現される図１１上のカム軌跡を求める。このとき、相関テーブルの逆変換処理は、図１１のカム軌跡が収束しているワイド側のデータは使用せず、軌跡が分散している、出来るだけテレ側のデータを用いて行われ、最も分解能の高い軌跡パラメタが得られるようにしている。
【０１１１】
３．上記１．２の実距離差と差分方向を算出する。
【０１１２】
これら１，２，３の処理の内、上記２の処理により、被写体距離検出回路１２７で検出された検出距離に相当するカム軌跡データの特定が行える。
【０１１３】
一方、カメラマイコン１１６は、露出制御も行う。カメラマイコン１１６は、カメラ信号処理回路１０８で生成されたテレビ信号の輝度レベルを参照し、輝度レベルが露出に適正となるようアイリスドライバ１２４を制御してＩＧメータ１２３を駆動し、絞り１０３の開口を制御する。絞り１０３の開口量は、アイリスエンコーダ１２９により検出され、絞り１０３のフィードバック制御が行われる。また、絞り１０３のみでは適正な露出制御ができない場合には、撮像素子１０６の露光時間をタイミングジェネレータ（ＴＧ）１３２により制御し、高速シャッターから所謂スローシャッターと呼ばれる長時間露光まで対応する。さらに、低照度下での撮影など露出が不足する際には、増幅器１０７を通じてテレビ信号のゲインを制御する。
【０１１４】
撮影者は、メニュースイッチユニット１３５を操作することで、撮影条件に適した撮影モードやカメラの機能切換えをマニュアル操作できる。
【０１１５】
次に、ズーミング動作時のアルゴリズムを図２を用いて説明する。本実施例では、カメラマイクロコンピュータ１１６内のコンピュータズームユニット１１９が、前述した各動作フロー（プログラム）を含めて、以下に説明する動作フローの処理を実行する。
【０１１６】
また、本実施例では、被写体距離検出回路１２７により得られる距離情報に応じて、フォーカスレンズユニット１０５が追従すべき合焦軌跡（ズームトラッキングカーブ）上の位置、すなわち目標位置を表す情報を生成し、ズーミング動作を行う。図２の動作フローは、得られた被写体距離情報を用いてズームトラッキングカーブを特定しながらズーミングする例であり、特に本方法は、超高速ズームなど、ＡＦ評価値の検出周期が粗くなり、ＴＶ−ＡＦの参照信号だけでは、ズームトラッキングカーブの特定に充分な精度が得られない場合に有効である。
【０１１７】
図２は、本実施例において、先に説明した図９のＳ７０５で行われる処理である。図５および６と同様な処理については、同一符号を記して説明を省略する。
【０１１８】
まず、Ｓ４００でズーミング動作時のズーム速度を決定する。Ｓ２０１では、被写体距離検出回路１２７からの出力信号に応じて距離情報処理部１２８が行うカム軌跡特定処理で、現在の主被写体（合焦対象物）までの距離（被写体距離）が、カムデータメモリ１２０に予め記憶されたレンズカムデータとしての複数の合焦軌跡（図１１参照）のうちどの合焦軌跡に対応する距離なのか（つまりは、どの合焦軌跡が現在の被写体距離に対応するのか）を決定する処理で、実距離を基に相関テーブルの逆変換処理で軌跡パラメタα、β、γを得ている。
【０１１９】
ここで、被写体距離と選択すべき合焦軌跡との相関は、上記逆変換処理でなくても、別のテーブルデータを下記のように作成しておくことでも、構わない。例えば、予め代表的な被写体距離の軌跡カーブ形状が均一な範囲で、距離変化と軌跡パラメタとの相関をテーブルデータ化しておき、距離情報を入力として、軌跡パラメタ（つまりは選択すべき合焦軌跡）を読み出せるようにした構成である。カムカーブ形状が変化する被写体距離では、個別の相関関係を表すルックアップテーブルとし、これらテーブルを複数持つことで、全ての被写体距離毎に軌跡パラメタが得られる。
【０１２０】
焦点距離に関しては、記憶メモリ内にデータとして有している図１１の離散的なカム軌跡情報の内、軌跡パラメタα、β、γの分解能が最も高い長焦点距離側での軌跡パラメタが出力できるようにすることで、図１１のワイド側でカム軌跡が収束している位置に現在のレンズ位置が存在しても、検出距離情報に応じテレ側のカム軌跡が発散したポイントでの軌跡パラメタを引き出すことが可能となり、ワイドにいる時点で、軌跡パラメタを基に（内挿）演算する事で、辿るべきカム軌跡を１本、特定することが可能となる。
【０１２１】
そして、このように軌跡パラメタが得られることにより、以下に説明するようにして、変倍に伴ってフォーカスレンズユニット１０５が追従すべき軌跡上の位置を表す情報（目標位置情報）が生成される。
【０１２２】
Ｓ４０２では、１垂直同期時間（１Ｖ）後にズームレンズが到達する位置（現在位置からの移動先の位置）Ｚｘ’ を算出する。Ｓ４００で決定されたズーム速度をＺsp (pps)  とすると、１垂直同期時間後のズーム位置Ｚｘ’は前述の（７）式で与えられる。
【０１２３】
ここで、ppsはステッピングモータの回転速度を表す単位で、１秒間当たりの回転するステップ量（１ステップ＝１パルス）を示しており、（７）式の符号は、ズームの移動方向によってそれぞれ、テレ方向なら＋、ワイド方向なら−としている。
【０１２４】
Ｚｘ’＝Ｚｘ±Ｚsp／垂直同期周波数  …（７）
次に、Ｚｘ’ がどのズームエリアｖ’に存在するのかを処理Ｓ４０３で決定する。Ｓ４０３は、図８に示した処理と同様の処理であり、図８におけるＺｘをＺｘ’に、ｖをｖ’に置き換えたものである。
【０１２５】
次に、Ｓ４０４では、１垂直同期時間後のズームレンズ位置Ｚｘ’ がズームエリアの境界上にあるかどうかを判別し、境界フラグ＝０ならば境界上にないとして、Ｓ４０５からの処理に進む。Ｓ４０５では、ＺｋにＺ（ｖ’）をセットし、Ｚｋ−１にＺ（ｖ’−１）をセットする。
【０１２６】
次に、Ｓ４０６では、図７に示す処理により、被写体距離γが特定された４つのテーブルデータＡ（γ，ｖ’−１）、Ａ（γ，ｖ’）、Ａ（γ＋１，ｖ’−１）、Ａ（γ＋１，ｖ’）を読み出し、Ｓ４０７では、上述した（２），（３）式からａｘ’,ｂｘ’ を算出する。一方、Ｓ４０３で真と判断された場合はＳ４０８で、被写体距離γでのズームエリアｖ’に対するフォーカスレンズユニット１０５の合焦位置Ａ（γ，ｖ’）およびＡ（γ＋１，ｖ’） を呼び出し、それぞれａｘ’,ｂｘ’としてメモリする。
【０１２７】
そして、Ｓ４０９では、ズームレンズ位置がＺｘ’に達したときのフォーカスレンズユニット１０５の合焦位置（目標位置）ｐｘ’を算出する。（１）式を用いて１垂直同期時間後のフォーカスレンズユニット１０５の目標位置は（８）式のように表せる。
【０１２８】
ｐｘ’＝（ｂｘ’−ａｘ’）×α／β＋ａｘ’  …（８）
したがって、目標位置と現在のフォーカスレンズ位置との差は、
ΔＦ=（ｂｘ’−ａｘ’）×α／β＋ａｘ’−ｐｘ
となる。
【０１２９】
次に、Ｓ４１０では、フォーカス標準移動速度Ｖｆ０を算出する。Ｖｆ０はフォーカスレンズ位置差ΔＦを、この距離を移動するのに要するズームレンズ１０２の移動時間で除算して得られる。
【０１３０】
そして本処理を終了して、図９のＳ７０６に進み、ズーミング動作中であれば、Ｓ４１０で決定したフォーカス速度で、該フォーカス速度の符号方向（至近方向を正、無限遠方向を負とする）に移動し、コンペセータ動作が行われる。
【０１３１】
以上の処理を行うことにより、ＴＶ−ＡＦの信号検出周期では、ズームレンズユニット１０２に対するフォーカスレンズユニット１０５の軌跡追従性能が確保できないような超高速ズーミングであっても、またカメラワーク等によりズーミング中に主被写体の距離に変化があったとしても、確実にフォーカスレンズユニット１０５を追従させて像ぼけの発生を抑えることができる。
【０１３２】
尚、本実施例では、１垂直同期時間後のズームレンズユニット位置を算出し、そのズームレンズユニット位置に達したときのフォーカスレンズユニット１０５の合焦位置（目標位置）を演算により求めつつ、これを毎垂直同期時間ごとに繰り返すことにより、カムカーブトラッキングを実現しているとして説明したが、この垂直同時時間に限られるものではない。
【０１３３】
本実施例のフローチャートは、所定時間後の移動目標位置であれば、何れも適用可能である。また、被写体距離検出回路１２７より得られる距離情報も毎垂直同期時間ごととして説明したが、同様にこの限りではない。更に、各レンズユニットの移動目標位置の算出周期と、被写体距離検出周期は、同じである必要はない。但し、ズーミング中の主被写体がカメラワーク等により変わり、距離情報が変化したとしても、直ちに追従すべきカム軌跡を乗り移ることを想定する場合、
被写体距離検出周期（sec）≦目標位置算出周期（sec）
となることが好ましい。
【０１３４】
本発明は、被写体距離検出周期毎の１回の距離情報検出で、カメラマイコン１１６は、図１１に描かれているような無数のカム軌跡（図示できないとして各カム軌跡の線図間の空間に存在する被写体距離のカム軌跡を含めて）の中で、辿るべき唯一１本のカム軌跡を、ワイドからテレまでのカーブ形状を描く線として認識が出来ている。
また、そのカーブ上に乗る今回の移動すべきポイント（点）の算出周期は、如何にカーブ形状通りに忠実なトレースを目的とするのか、または、ぼけが目に付かない範囲でカムカーブ形状をある程度直線近似した形で、マイコン容量、マイコン負荷を軽減してトレースするのか等、目的に応じて最適周期を決定すればよい。そして、その算出周期でズームレンズユニット１０２位置、及びフォーカスレンズユニット１０５の合焦位置（目標位置）の位置を点として算出すればよい。
【実施例２】
【０１３５】
図３には、本発明の実施例２であるビデオカメラの動作を説明するためのフローチャートである。前述した実施例１では、被写体距離検出回路１２７の出力信号に応じてのみ、フォーカスレンズユニット１０５が追従すべき軌跡の特定（目標位置の算出）を行ったが、本実施例では、基準となる合焦軌跡を距離検出情報によって決めつつ、ＴＶ−ＡＦ信号（ＡＦ評価値信号）を用いた「ジグザク補正動作」（駆動条件変更制御）によって合焦位置の確認を行いながら、軌跡追従性能を高める例について説明する。
【０１３６】
一方、ＴＶ−ＡＦの検出精度が劣化してしまう撮影シーンに関しては、撮影状況を判断し、ＴＶ−ＡＦ信号による追従軌跡の補正動作を制限（禁止）することで、不用意な像ぼけの発生を抑制することが可能となる。
【０１３７】
図３および図４には、本実施例において、図９のＳ７０５で行われるズーミング動作処理であり、図２または図５，６と同様な処理となっている。同一処理は同一符号を付して説明を省略する。
【０１３８】
Ｓ４００，Ｓ４０２〜Ｓ４１０に至る処理は、実施例１の図２に示した処理と同じである。
【０１３９】
Ｓ３００は、図２のＳ２０１とほぼ同様な処理である。被写体距離検出回路１２７の出力信号に応じて距離情報処理部１２８が行うカム軌跡特定処理であるが、Ｓ２０１が被写体距離検出回路１２７の情報によってのみカム軌跡パラメタを決定したのに対し、Ｓ３００は、後述するＴＶＡＦ信号を用いたカム軌跡の補正処理により、より細密な距離情報が得られた際に、被写体距離検出回路１２７の距離情報との差分距離分を加味して、より正確なカム軌跡パラメタを算出できるようになっている。つまり、距離情報処理部１２８の説明で既に説明した、３種類の処理の第１、第２、第３の処理結果に基づき、新たにより確度の高い実撮影被写体距離を決定し、軌跡パラメタに翻訳する処理を実行する。
【０１４０】
尚、第１、第３の処理の基準となるレンズユニット位置は、ジグザグ補正動作実行時のレンズユニット現在位置ではなく、後述の処理Ｓ３０７実行時のレンズユニット現在位置に基づいており、第３の処理で得られる差分距離とその方向も、Ｓ３０７実行時に確定している。毎回行われるＳ３００の処理で得られる被写体距離検出回路１２７の距離情報には、Ｓ３０７で決定された差分距離分、そのズレ方向に応じて加減算され、加減算された補正距離情報に対し、カム軌跡の軌跡パラメタα、β、γが算出される。
【０１４１】
Ｓ３０１では、現在のズーミングが、所定のズーム速度以上の超高速ズームかを判別する。超高速ズームの場合には、実施例１と同様に本処理を抜け、図９のＳ７０６に進む。超高速ズームでない場合には、Ｓ３０２でメニュースイッチユニット１３５におけるモード選択状態を確認し、撮影者がＴＶ−ＡＦを使用しない撮影モードを選択しているかどうかを判別する。
【０１４２】
例えば、スポーツモードなど動きの早い被写体に追従すべき撮影モードを選択している際には、超高速ズームでなくとも、主被写体の距離が時々刻々と変化しているシーンなので、ズーミング時に被写体までの距離情報に応じてのみ追従軌跡を特定する（目標位置を算出する）方が、像ぼけの発生を抑えられ、ＴＶ−ＡＦの欠点を補う使い方となる。このような場合、本処理を終了して、後述するＡＦ評価値信号による追従軌跡の再特定（つまりはジグザク補正動作）は行わない。
【０１４３】
また、タイミングジェネレータ１３２の制御により、スローシャッター状態など、ＡＦ評価値の検出周期が遅い場合（Ｓ３０３）や、低照度状態での撮影でＡＦ評価値のＳ／Ｎが悪い場合（ＡＧＣ１０７がＭＡＸ状態の場合）や、真っ暗で被写体のコントラストがほとんどなく、ジャストピント位置であってもＡＦ評価値がぼけ状態と大差ない場合（Ｓ３０４）などでも、ＡＦ評価値信号を参照せずに被写体距離情報のみで追従軌跡を特定した方が追従性能に優れるので、直接本処理を抜け、図９のＳ７０６に進む。
【０１４４】
Ｓ４１１では、各種パラメタの初期化を行う。ここでは、以後の処理で用いる「反転フラグ」のクリアも行う。
【０１４５】
Ｓ４１２では、Ｓ４１０で得たフォーカス標準移動速度Ｖｆ０から、「ジグザグ補正動作」用の補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−を算出する。ここで、補正量パラメタδおよび補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−は、前提技術において図１６を用いて説明した方法と同じ方法で算出される。
【０１４６】
Ｓ４１３では、図９のＳ７０３により得られたズームスイッチＷ１３０の操作状態を示す情報に応じて、ズーミング中かどうかを判断する。ズーミング中であれば、Ｓ４１６からの処理を行う。ズーミング中でなければ、Ｓ４１４に進み、ＡＦ評価信号レベルの現在値から任意の定数μを減算した値をＴＨ１として、フォーカス標準移動速度Ｖｆ０の補正方向のベクトルの切換基準（ジグザグ補正動作の切換基準）となるＡＦ評価信号レベルが決定される。そして、Ｓ４１５で補正フラグをクリアし、本処理を抜ける。
【０１４７】
一方、Ｓ４１３でズーミング中と判断すると、Ｓ４１４でズーミング方向がワイドからテレ方向であるか否かを判別し、そうであれば補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−をともに０として、Ｓ４２０からの処理でジグザグ補正動作を実質的に行わない。また、Ｓ４１４でズーミング方向がテレからワイド方向であると判別したときは、Ｓ３０５で、現在のズームレンズ位置が所定の焦点距離よりもワイド側かどうかの判別を行う。
【０１４８】
ズームレンズ位置が所定焦点距離よりもワイド側である場合には、図１１に示した複数の軌跡の間隔が詰まっており、無限遠から数１０ｃｍの被写体距離において、同一のフォーカスレンズ位置で合焦状態となる。このため、ＴＶ−ＡＦによるジグザグ補正動作は、像ぼけの発生を誘発することから禁止し、Ｓ４１９で補正速度Ｖｆ＋，Ｖｆ−をともに０とする。
【０１４９】
一方、所定焦点距離よりもテレ側の場合には、ジグザグ補正動作を実行すべく、Ｓ４１７で現在のＡＦ評価信号レベルがＴＨ１より小さいか否かを判別する。ＴＨ１以上の場合は、Ｓ３０６へ進む。ジグザグ補正動作実行中に、ＴＶＡＦによる評価信号は図１５の１３０１のピークレベルが検出されるが、Ｓ３０６ではピーク点１３０１が検出されたかを判別し、ピーク検出された場合にはＳ３０７で現在のレンズユニット位置に相当する被写体距離情報を距離情報処理部１２８で実行し、現在の距離検出回路１２７の距離情報との差分距離とその差分方向が確定される。
【０１５０】
以降、新たなピーク点が検出される毎にジグザグ補正に基づく被写体距離が更新され、同時に差分距離と距離差方向も更新される。
【０１５１】
今回Ｓ３０７で更新され、再特定されたカム軌跡（被写体距離）と差分距離と方向情報に応じ、垂直同期毎に検出処理される被写体距離検出回路１２７の出力距離は、その都度差分距離分、差分距離方向に補正された形で前述のＳ３００で、追従すべき基準カム軌跡の軌跡パラメタを算出するよう動作する。
【０１５２】
Ｓ３０７実行後、及びＳ３０６でピークレベルが検出されなかった場合、何れもそのままＳ４２０に進みジグザグ補正の補正方向の切替をせずに、前回決定済の補正方向に補正されながら動作する。
Ｓ４１７で、ＴＨ１より小さい場合は、Ｓ４１８で反転フラグに１をセットし、ジグザグ補正動作を実行しながら（Ｓ４２０〜Ｓ４２４）、トレースすべき合焦軌跡の再特定（再生成）を行うよう動作する。
【０１５３】
以上の処理を行うことにより、ＴＶ−ＡＦでは正確なズームトラッキングができない撮影状況のとき、例えば超高速ズーミング時や、ＡＦ評価値信号のＳ／Ｎが劣化する場合や、被写体コントラストが不足している場合や、動きの早い被写体を撮影する場合においては、ＴＶ−ＡＦを使用せずにフォーカスレンズユニット１０５の軌跡トレースを行うことが可能となる。
【０１５４】
一方、上記のような撮影状況にない場合には、被写体距離情報で基準となる合焦軌跡（目標位置）を特定しておき、ＡＦ評価値信号を用いてフォーカスレンズユニット１０５が真の合焦位置に向かって移動するよう制御（軌跡もしくは目標位置を補正）することにより、被写体距離検出回路１２７の検出精度をそれほど高くする必要がない。したがって、被写体距離検出回路１２７として、小型で安価なタイプを選定することが可能となる。また、光学系の焦点距離に応じて、距離情報による合焦軌跡の特定とＴＶ−ＡＦによる補正との組み合わせ方を変えることにより、不用意な像ぼけが誘発されてしまうのを防止することが可能となる。
【０１５５】
以上説明してきたように、上記各実施例によれば、ＴＶ−ＡＦのＡＦ評価値が得られる信号検出周期が垂直同期信号周期であっても、超高速なズーミングが軌跡トレース時の軌跡特定精度が劣化することなく実現可能となる。特に、フォーカスやズーム駆動用のアクチュエータとして近年開発された、小型で安価ながらも超高速駆動可能なアクチュエータの本来のポテンシャルを十分に生かすことが可能となる。すなわち、アクチュエータの駆動速度限界まで合焦状態を維持したズーミングを行うことが可能となる。従って、カメラの記録待機中の画角合わせ時と記録時とでズーム速度を切り換える必要がなくなり、快適な撮影操作を提供することが可能となる。
【０１５６】
また同様に、所謂スローシャッター等の長時間露光時において、ＡＦ評価値の検出周期は露光周期となってしまい、ＡＦ評価値信号だけでは合焦軌跡に対する追従精度が劣化するという従来の問題も解決することができる。特に、合焦軌跡を捜索する際の像ぼけの発生を抑制することができる。また、ズーミングとパンニングを同時に行う場合など、ぼけをリカバーするのに要する時間を極めて短くすることが可能となる。
【０１５７】
更に、コントラストの低い被写体を撮影したり低照度下で撮影したりする場合のように、ＡＦ評価値のＳ／Ｎが劣化するような撮影状況においても、良好に合焦状態を維持したズーミング動作を行うことができる。
【０１５８】
また、動きの早い被写体などを撮影する撮影モード等、所定の撮影モードでは、被写体距離の情報にのみ基づいてズーミングが行えるので、ＴＶ−ＡＦのみ使用する場合に比べて被写体追従性能を大幅に改善することが可能となる。
【０１５９】
また、被写体距離の情報で追従か無軌跡を特定しつつ、ＡＦ評価値信号に基づいて合焦軌跡確認を行いながら、真の合焦軌跡（目標位置）を再特定するように動作することにより、距離検出手段に必要な検出精度を低くすることができ、距離検出手段さらには撮像装置全体の小型化および低コスト化に有効である。
【０１６０】
さらに、光学系の焦点距離に応じて、ＡＦ評価値信号に基づく合焦軌跡の再特定を禁止することにより、合焦軌跡が収束するワイド側では、仮に距離検出精度が低い場合でも、無限遠から数１０ｃｍまで同一のフォーカスレンズ位置で合焦が得られるので、距離検出手段からの情報にのみ基づいて合焦軌跡に対する高いトレース性能を得ることが可能になる。したがって、ＴＶ−ＡＦによる合焦軌跡の再特定動作の誤判定等に伴う像ぼけの誘発を未然に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１のビデオカメラにおける動作を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例２であるビデオカメラの動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例２であるビデオカメラの動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の前提技術を示すフローチャート。
【図６】本発明の前提技術を示すフローチャート。
【図７】本発明の前提技術を示すフローチャート。
【図８】本発明の前提技術を示すフローチャート。
【図９】本発明の前提技術を示すフローチャート。
【図１０】従来の撮影光学系の構成を示す概略図。
【図１１】被写体距離に応じた合焦軌跡を示す概念図。
【図１２】合焦軌跡を説明する図。
【図１３】ズームレンズの移動方向の内挿方法を説明するための図。
【図１４】合焦軌跡のデータテーブルの例を示す図。
【図１５】（Ａ），（Ｂ）とも本発明の前提技術を示す概念図。
【図１６】本発明の前提技術を示す概念図。
【図１７】三角測距法を説明するための図。
【図１８】位相差検出による距離測定方法を説明するための図。
【符号の説明】
【０１６２】
１０２  ズームレンズユニット
１０５  フォーカスレンズユニット
１０６  撮像素子
１１６  カメラマイクロコンピュータ
１１７  ＡＦ制御ユニット
１２０  カムデータメモリ
１２７  被写体距離検出回路
【図１】
2005077957.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005077957.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005077957.tif 000007
【図６】
2005077957.tif 000008
【図７】
2005077957.tif 000009
【図８】
2005077957.tif 000010
【図９】
2005077957.tif 000011
【図１０】
2005077957.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005077957.tif 000014
【図１３】
2005077957.tif 000015
【図１４】
2005077957.tif 000016
【図１５】
2005077957.tif 000017
【図１６】
2005077957.tif 000018
【図１７】
2005077957.tif 000019
【図１８】
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