(57)【要約】      （修正有）【課題】フォーカス動作が停止と同時にズーム補正動作を停止し、違和感のないフォーカス操作を可能にした画角補正機能を有するレンズを提供する。【解決手段】FOCUS、ZOOMの位置を検出するFOCUS位置検出手段とZOOM位置検出手段と、FOCUS動作を検出するFOCUS動作検出手段と、FOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消す為の画角補正データと、画角補正データとフォーカス位置によりFOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消すZOOM補正コントロールを決定するZOOMコントロール決定部とを有し、ZOOMコントロール決定部は、画角補正データに基づき決定される第１のZOOMコントロールと、FOCUS動作検出手段で検出のFOCUS動作と画角補正データから作成される第２のZOOMコントロールを作成可能で、第１のZOOMコントロールと第２のZOOMコントロールを切り替えて制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム、フォーカスが調整可能でフォーカス動作時の画角変動をズーム動作で補正する機能を有するレンズ装置において、 FOCUSの位置を検出するFOCUS位置検出手段と、ZOOMの位置を検出するZOOM位置検出手段と、FOCUS動作を検出するFOCUS動作検出手段と、FOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消す為のZOOM動作量データであるZOOMコントロール補正データと、前記ZOOMコントロール補正データとフォーカス位置によりFOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消すZOOM補正コントロールを決定するZOOMコントロール決定部とを有し、 前記ZOOMコントロール決定部は、前記ZOOMコントロール補正データに基づき決定される第１のZOOMコントロールと 、前記FOCUS動作検出手段で検出のFOCUS動作と前記ZOOMコントロール補正データから作成される第2のZOOMコントロールを作成可能で、 
前記ZOOMコントロール決定部は第１のZOOMコントロールと第2のZOOMコントロールを 切り替えて制御することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記FOCUS動作検出手段は、前記FOCUS位置検出手段から作成されるFOCUSの動作スピード、または加速度であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記第1のZOOMコントロールはZOOMコントロールとZOOM位置の偏差で作成され、前記第２のZOOMコントロールは前記第1のZOOMコントロールを制限したコントロールであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記第２のZOOMコントロールを作成する為、フォーカス動作スピードまたは、フォーカス加速度に応じZOOM位置コントロールとZOOM位置の偏差を制限する偏差制限データを有し、前記偏差制限データに基づき前記第2のコントロールを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズ装置。 
【請求項５】
前記ZOOMコントロール決定部は、前記FOCUS動作検出手段が検出した速度またはスピードが規定値以下であるときに前記第２のZOOMコントロールに切替えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記ZOOMコントロール決定部による前記第1のコントロール、前記第２のコントロールの切替は、前記第２のコントロールの切替の有効無効を選択する有効無効切替手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置に関し、特にフォーカスの画角変動をズーム動作で補正するレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ズームレンズにおいて、フォーカス操作を行うことによる画角変化の発生が知られている。ズーム未操作時、映像内の焦点をある被写体から別の被写体に変更する様な撮影では、フォーカス操作による画角変化のため、被写体の大きさが変化してしまう。そこで、フォーカス操作による画角変化をズームの動作によりキャンセルし、画角を一定に保つ技術である画角補正機能を有するレンズが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ズーム動作によりフォーカス画角変化の補正を行う、画角補正技術が開示されている。特許文献２には、画角補正において、フォーカス操作信号からフォーカスが実際に動作可能なスピードのコントロールを作成し、そのコントロール信号からズームレンズの補正位置を求めることでフォーカスとズームの同期をとる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３７６２４１号公報
【特許文献２】特願平１１−２１３８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、ズーム制御特性とフォーカス制御特性の違いから、フォーカス動作が完了しているにも関わらず、ズームが動き続ける時間の発生に関する記述はない。画角補正機能ではフォーカス停止後ズームがわずかな時間であっても動作していると急激な画角変化がおこり不自然な映像となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、フォーカス動作が停止と同時にズーム補正動作を停止し、違和感のないフォーカス操作を可能にした画角補正機能を有する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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ装置は、
ZOOM、FOCUSが調整可能でFOCUS動作時の画角変動をZOOM動作で補正する機能を有するレンズ装置において、 FOCUSの位置を検出するFOCUS位置検出手段と、ZOOMの位置を検出するZOOM位置検出手段と、FOCUS動作を検出するFOCUS動作検出手段と、FOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消す為のZOOM動作量データであるZOOMコントロール補正データと、前記ZOOMコントロール補正データとFOCUS位置によりFOCUS動作時に発生する画角変化を打ち消すZOOM補正コントロールを決定するZOOMコントロール決定部とを有し、 前記ZOOMコントロール決定部は、前ZOOMコントロール補正データに基づき決定される第１のZOOMコントロールと 、前記FOCUS動作検出手段で検出のFOCUS動作と前記ZOOMコントロール補正データから作成される第2のZOOMコントロールを作成可能で、 前記ZOOMコントロール決定部は第１のZOOMコントロールと第2のZOOMコントロールを 切り替えて制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フォーカス動作の停止と同時にズーム補正動作を停止し違和感のないフォーカス操作を可能にした画角補正機能を有するレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のレンズブロック図
【図２】ズーム停止遅れ時の画角補正の状態を表す図
【図３】図２でズーム停止遅れが起こっている部分の拡大図
【図４】フォーカスフォロー、ズームコントロール、ズームフォローのズーム偏差リミットの関係を示した図
【図５】実施例１のズームコントロール作成フローチャート
【図６】実施例２のレンズブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
［実施例１］
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第1の実施例によるレンズの構成について説明する。
【００１２】
図１は実施例１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
レンズ100は、ズームレンズ101、フォーカスレンズ102に対しズーム駆動用モータ105、フォーカス駆動用モータ106が構成され、ズーム駆動用モータ105、フォーカス駆動用モータ106を使用した電動動作とズーム駆動用モータ105、フォーカス駆動用モータ106を使用しないマニュアル操作を行うことが可能である。
【００１４】
また、ズームレンズ101、フォーカスレンズ102には位置センサーであるズームエンコーダ103、フォーカスエンコーダ104が構成されており、そのパルスをカウントし位置信号を生成する為のズームフォロー生成部109,フォーカスフォロー生成部110が存在する。フォーカスフォロー生成部110で生成されたフォーカス位置信号からフォーカスのスピードを監視するフォーカススピード検出部117も構成され、ここでフォーカスの動作スピードを常に監視することが可能となる。
【００１５】
次にズーム駆動用モータ105、フォーカス駆動用モータ106を制御するため、ズームコントロール作成部111、フォーカスコントロール作成部118、ズームモータ駆動回107、フォーカスモータ駆動回路108が構成されており、ズームコントロール作成部111、フォーカスコントロール作成部118、で作成した信号が、ズームモータ駆動回路107、フォーカスモータ駆動回路108信号を通してズーム駆動用モータ105、フォーカス駆動用モータ106を動作させる。
【００１６】
また、レンズ100には電動動作時のズーム操作、フォーカス操作を行う為の操作部材であるズームデマンド200、フォーカスデマンド300が接続されている。これら操作部材から出力されたコントロールがズーム位置コントロール作成部119,フォーカス位置コントロール作成部120でズーム、フォーカスを動作させる為の目標位置コントロールが作成される。ズーム位置コントロール作成部119,フォーカス位置コントロール作成部120で作成されたズーム、フォーカスを動作させる為の目標位置コントロールは、ズームコントロール作成部111、フォーカスコントロール作成部118で、ズームフォロー生成部109、フォーカスフォロー作成部110で作成のズーム位置信号、フォーカス位置信号との偏差をとることで、ズームモータ駆動回路107、フォーカスモータ駆動回路108へのコントロールが作成される。
【００１７】
また、ズームコントロール作成部111には、フォーカス動作による画角変化をズーム動作で補正するズームコントロール作成の為、画角補正コントロール作成部112が構成されている。画角補正コントロール作成部112には、画角補正の理論値によるズーム位置コントロールを算出する理論値コントロール作成部113が構成されている。次に理論値コントロール作成部113で作成のズーム位置コントロールとズームフォロー生成部109で作成のズーム位置信号の偏差をとる偏差算出部114が構成され、ズームモータ駆動回路に出力するコントロールの1つがここで作成される。
【００１８】
これに対して、フォーカス動作停止時にズームの動作を直ちに停止させる為、偏差算出部114で算出された偏差に制限を加える偏差制限部115が構成されている。この偏差制限部115で作成した信号がズームモータ駆動回路に出力するもう１つのコントロールとなる。このように、画角補正コントロール作成部112は、偏差算出部114で算出のコントロールと、偏差制限部115で算出のコントロールのどちらかを選択して出力することが可能である。
【００１９】
前述の理論値コントロール作成部でズーム位置コントロールを作成する場合にフォーカスの画角変化を打ち消すズーム位置データである画角補正データ122、偏差制限部で使用する偏差制限データ123が不揮発性メモリであるROM  121に記憶されている。偏差制限データ123は、フォーカス動作スピードをパラメータにもつデータである。
【００２０】
図２はズーム制御特性とフォーカス制御特性の違いから画角補正動作時、フォーカス停止後にもズームが動作している場合について横軸である時間を共通とした、
・フォーカス移動による画角変化
・画角補正機能での維持すべき目標画角
・画角補正機能動作時の画角
・理論値でのズーム画角補正量
・画角補正機能動作時のズーム画角補正量
・フォーカス位置、ズーム位置の変化
の関係を表した図である。
【００２１】
ほぼ、フォーカス動作時間全域で画角補正機能で維持すべき目標画角に対し画角補正機能動作時の画角が、少しの差を持ちながらも一定画角を維持している。しかし、ズーム、フォーカスの停止特性の違いからフォーカスが停止後、ズーム停止していることにより一定画角を維持していたものが画角変化を起こしている。
【００２２】
図３は図２においてフォーカスが停止後にズーム停止遅れが起こっている部分に注目した図で、横軸である時間軸を共通とし、フォーカス位置の変わりにフォーカス動作スピードと、ズーム位置コントロール、ズーム位置の関係を示したものである。
【００２３】
フォーカスが停止後の、ズーム位置コントロールとズーム位置には偏差が残っており、この偏差がほぼ無くなるまで、ズームは動き続けた後停止する。フォーカスが停止した後ズーム単体での画角変化は、フォーカス動作時による画角変動がなくなることにより大きくなり、映像上の違和感が発生する。
【００２４】
図４は図３に対し本発明の動作を行った場合のフォーカス動作スピード、ズームコ位置ントロール、ズーム位置の偏差制限部115で作成したズーム偏差リミットの関係を示した図である。
【００２５】
フォーカス動作スピードが一定値未満になるとズーム位置コントロールとZOOM位置の偏差を偏差制限部115により制限を加える。ROM121にある偏差制限データ123に基づき制限を加え、この制限データはフォーカススピードが0、すなわちフォーカス動作が停止時に偏差リミット値が0（偏差が0）になる様に制限がかかる様になる。このズーム偏差制限データをズームモータ駆動回路107にコントロールとして出力することで、フォーカスが停止すると同時にズームを同時に停止させる。
【００２６】
これにより、図２、図３でズーム位置コントロールとZOOM位置の偏差は0にならなくても、フォーカスとズームが同時停止する為、ズーム単体での画角変化がなくなり映像上の違和感発生を防止できる。
【００２７】
図５はズームデマンド操作、画角補正時のズームモータ駆動回路107へのズームコントロール作成のフローチャートである。
【００２８】
S1でズームコントローラ200の入力の有無をチェックし、入力がある場合は、S2でズームコントローラ入力によるズームの位置コントロールをズーム位置コントロール作成部119で作成する。S3でこのズーム位置コントロールとフォロー生成部109で作成したズーム位置との偏差をズームコントロール作成部111で作成し、S4でこの偏差をズームコントロールとして更新しズームコントロール作成を終了する。
【００２９】
次に、S1でズームコントローラ入力が無い場合にはS5でフォーカスが停止しているか確認する。フォーカスが停止している場合はS6でズームコントロールを更新せずにズームコントロール作成を終了する。S5でフォーカスが停止していない場合はS7で理論値コントロール作成部113により画角補正ズーム位置コントロールを作成する。その後、S8で偏差算出部114により画角補正ズーム位置コントロールとズームフォロー生成部109で作成したズーム位置との偏差を作成する。
【００３０】
次にS9でフォーカススピードが一定スピード以下か確認し、一定スピード以上の場合は、S8で作成の偏差をズームコントロールとして更新しズームコントロール作成を終了する。S9でフォーカススピードが一定スピード未満の場合はS10で偏差制限データ123を用いてズーム偏差制限を偏差制限部115により算出し、S8で作成の偏差をS10の偏差制限値で制限した値をズーム位置コントロールとして更新しズームコントロール作成を終了する。
【００３１】
以上により、フォーカス動作が停止と同時にズーム補正動作を停止し違和感のないフォーカス操作を可能にした画角補正機能を有するレンズを提供することができる
本実施例ではズーム偏差制限のパラメータをフォーカス動作スピードとして考えたが、フォーカス動作加速度で考えてもよい。また、フォーカスを電動のみで考えたがマニュアル動作時も同様である。
【００３２】
［実施例２］
以下、図６を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。図６は第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【００３３】
第１の実施例と異なる点は、理論値コントロール作成部113で作成のズーム位置コントロールと偏差制限部115で算出のコントロールの切替を有効/無効とする有効/無効スイッチ124が構成されている点にある。第１の実施例の画角補正を行うと、画角補正機能での維持すべき目標画角から少しずれた画角で停止する。本実施例では、目標画角からずれた画角で停止することが問題となる場合にその動作を禁止することが可能となり目的に合った画角補正が可能となる。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、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】
【００３５】
117  フォーカススピード検出部、112  ズームコントロール作成部、
113  理論値コントロール作成部、114  偏差算出部、115  偏差再現部、
122  画角補正データ
【図１】
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【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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