(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍動作を行うための第１のレンズ手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係の調整機能を有するレンズ制御装置であって、
前記第１のレンズ手段の移動を制御する第１の制御手段と、
前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を予め記憶された前記第１のレンズ手段の位置との位置関係に基づいて補正する前記第２のレンズ手段の移動を制御する第２の制御手段と、
前記位置関係を調整する調整手段とを備え、
前記調整手段は、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記位置関係を調整することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項２】
前記第２のレンズ手段の合焦位置情報は、前記第２のレンズ手段を移動させながら得られたコントラストに関係する評価値を基に取得された情報である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】
変倍動作を行うための第１のレンズ手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係の調整機能を有するレンズ制御装置であって、
前記第１のレンズ手段の移動を制御する第１の制御手段と、
前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を予め記憶された前記第１のレンズ手段の位置と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係に基づいて補正する前記第２のレンズ手段の移動を制御する第２の制御手段とを備え、
前記第１の制御手段は、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動し、
前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段によって移動された第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置に、コントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行うことを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項４】
前記第１のレンズ手段の位置と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を予め被写体距離に応じて記憶する記憶手段と、
前記第１のレンズ手段および前記第２のレンズ手段の移動にて得られた合焦位置情報に基づいて、前記記憶手段に記憶された第１のレンズ手段の位置と第２のレンズ手段の位置との位置関係を調整する調整手段とを備えた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】
前記第１のレンズ手段の位置と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を被写体距離に応じてそれぞれ記憶した情報と、所定の被写体距離における前記第１の制御手段によって移動された第１のレンズ手段の位置に対応する前記第２のレンズ手段の合焦位置の情報とに基づいて、それぞれの被写体距離に応じた前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段の位置関係を出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項６】
前記先に移動された前記第２のレンズ手段の位置とは、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係のうちの中間点に前記第１のレンズ手段があるときの前記第２のレンズ手段の合焦位置を検出し、該合焦位置から、前記第２のレンズ手段を予め設定された量だけ移動させた位置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ制御装置。
【請求項７】
予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのレンズ制御方法であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記予め記憶された第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を調整することを特徴とするレンズ制御方法。
【請求項８】
予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのレンズ制御方法であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動する第１の制御と、
前記第１の制御ステップにより移動された前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置にコントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行う第２の制御とを行うことを特徴とするレンズ制御方法。
【請求項９】
予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記予め記憶された第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を調整する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動する第１の制御処理と、
前記第１の制御ステップにより移動された前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置にコントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行う第２の制御処理とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナーフォーカスタイプのレンズシステムを搭載したカメラにおけるレンズ位置を制御するレンズ制御装置、方法及びこの装置、方法に用いられるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来から用いられているインナーフォーカスタイプレンズシステムの簡単な構成を示すものである。図６において１０１は固定されている第１のレンズ群、１０２は変倍を行う第２のレンズ群（変倍レンズ、バリエータレンズ、ズームレンズ）、１０３は絞り、１０４は固定されている第３のレンズ群、１０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群（フォーカスレンズ）、１０６はＣＣＤ等の撮像素子である。公知のように、図６の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１０５がコンペ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、撮像素子１０６の撮像面に合焦するためのフォーカスレンズ１０５の位置は被写体距離によって異なってしまう。
【０００３】
各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ１０５の位置を連続してプロットすると、図７のようになる。変倍中は被写体距離に応じて図７に示された軌跡を選択し、この軌跡に沿ってフォーカスレンズ１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能になる。
【０００４】
前玉フォーカスタイプのレンズシステムでは、変倍レンズに対して独立したコンペレンズが設けられており、さらに変倍レンズとコンペレンズとが機械的なカム環で結合されている。従って、例えばこのカム環にマニュアルズーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えるようにした場合、ツマミをいくら速く動かしてもカム環はこれに追従して回転し、変倍レンズとコンペレンズとはカム環のカム溝に沿って移動するので、フォーカスレンズのピントがあっていれば、上記動作にってボケを生じることはない。
【０００５】
前述のような特徴を有するインナーフォーカスタイプのレンズシステムの制御においては、図７に示される複数の軌跡情報を何らかの形でレンズ制御用マイコンに記憶させておき、フォーカスレンズと変倍レンズの位置に応じて軌跡を選択し、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。
【０００６】
また、変倍レンズの位置に対するフォーカスレンズの位置を記憶素子から読み出して、レンズ制御用に用いるためには、各レンズの位置の読み出しをある程度精度良く行わなくてはならない。特に図７からも明らかなように、変倍レンズが等速度またはそれに近い速度で移動する場合、焦点距離の変化によって刻々とフォーカスレンズの軌跡の傾きが変化している。これはフォーカスレンズの移動速度と移動の向きが刻々と変化することを示しており、換言すればフォーカスレンズのアクチュエータは１Ｈｚ〜数百Ｈｚまでの精度良い速度応答をしなければならないことになる。
【０００７】
上述の要求を満たすアクチュエータとしてインナーフォーカスタイプレンズシステムのフォーカスレンズ群には、ステッピングモータを用いるのが一般的になりつつある。ステッピングモータは、レンズ制御用のマイコン等から出力される歩進パルスに完全に同期しながら回転し、１パルス当たりの歩進角度が一定なので、高い速度応答性と停止精度と位置精度を得ることができる。
また、ステッピングモータを用いる場合、歩進パルス数に対する回転角度が一定であるから、歩進パルスをそのままインクリメント型のエンコーダとして用いることができ、特別な位置エンコーダを追加しなくてもよいという利点がある。
【０００８】
前述したように、ステッピングモータを用いて合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、レンズ制御用のマイコン等に図７の軌跡情報を何らかの形（軌跡そのものでも、レンズ位置を変数とした関数でも良い）で記憶しておき、変倍レンズの位置または移動速度に応じた軌跡情報を読み出し、その情報に基づいてフォーカスレンズを移動させる必要がある。
【０００９】
上述したように光学設計値にもとずいて記憶されたズームトラッキングのデータが作られているが、実際には各レンズ群の焦点距離の誤差などによってこの軌跡は設計値通りになっていない。このため実際のビデオカメラにおいては、記憶されたデータのうち、テレ端とワイド端がバリエータレンズのどの位置に対応させるかを調整する作業を行っている。
【００１０】
この方法として、従来よりテレ端からワイド端のバリエータレンズのストロークを設計値通りに保ち、さらに調整距離（例えば∞）でのテレ端とワイド端のフォーカスレンズの合焦位置差（バランス）も設計値となるように求め、そこをテレ端とワイド端とする方法が知られている。ここではストローク一定調整と称することとする。
【００１１】
また、テレ端とワイド端のフォーカスレンズの合焦位置の差（バランス）を設計値とするとともに、ミドル（中間の焦点距離）においてフォーカスレンズがマップ上の最高点に達する位置と、テレ端のフォーカスレンズ位置からの移動量が設計値となるようなバリエータレンズ位置とを求め、それをテレ端とワイド端のバリエータレンズの位置とする方法が知られている。ここではテレ−ミドルトラッキング調整と称する。
【００１２】
次に図３を用いて上記テレ−ミドルトラッキング調整を行った場合の、テレ端位置とワイド端位置が、仮に軌跡が設計通りであった場合の状況について説明する。
図３は横軸にバリエータレンズの位置（すなわち焦点距離）を、縦軸はフォーカスレンズの位置を示している。尚、ここでの調整距離（例えば∞）では、テレ端Ｔとワイド端Ｗのフォーカスレンズの設計合焦位置の差は０としている。
【００１３】
テレ−ミドルトラッキング調整を行う場合、マップ上のポイント▲１▼が調整のスタート点となる。ここからフォーカスレンズの設計値の移動量Ａだけ図中で下方向にフォーカスレンズを下げる。この位置が▲２▼となる。この状態からバリエータレンズを移動させ、合焦位置を求めると▲５▼となり、ここをテレ端のバリエータ位置とする。また、この例では上述したようにテレ端とワイド端のフォーカスレンズ合焦位置の差は０なので、同じくバリエータレンズを移動させ合焦する位置▲６▼がワイド端のバリエータ位置となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、テレ、ワイド間のズームの速度を速くするために、ステッピングモータの１パルスあたりの回転量を大きくする動きがある。これによりテレ、ワイド間のストロークの長さが同じであってもパルス数は減るので、同じステッピングモータ速度でも、テレ、ワイド間のズーム速度を速くすることができる。しかし、１パルスの移動量（回転量）が大きくなると言うことは、１パルス移動時のボケ量も多くなると言うことで、真の合焦点を見つけることが困難となる。
【００１５】
テレ端での、フォーカスとズームレンズ位置の関係を示したのが図４である。ここでの被写体距離は仮に無限とする。ここで光学上のテレ端の位置は▲１▼であるが、ステッピングモータの場合はリニアに止まることはできず、１パルス刻みに止まることしかできない。従って、１パルスの移動量が図４のｔｍｍだとすると、テレ端として止まる可能性のある範囲は▲２▼から▲３▼で、この時のフォーカスの位置も▲２▼から▲３▼の大きな幅２＊ｓｍｍを持っている。従って、▲２▼や▲３▼でズームレンズが停止したときに、フォーカスレンズで合焦させて、ミドルでフォーカスを図３のバランス量Ａだけ移動しても合焦できなくなり、永久に設計値Ａのバランス取りはできず、図３に示される▲５▼のテレ端Ｔの位置での真の合焦点と記憶されたカム軌跡の点とが異なるという問題が生じていた。
【００１６】
従って、本発明の目的は、ズームのテレ端−ワイド端間のパルス数を少なくしてズーム速度を速くすると共に、ボケのないカム軌跡の追従を可能にすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるレンズ制御装置においては、変倍動作を行うための第１のレンズ手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係の調整機能を有するレンズ制御装置であって、前記第１のレンズ手段の移動を制御する第１の制御手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を予め記憶された前記第１のレンズ手段の位置との位置関係に基づいて補正する前記第２のレンズ手段の移動を制御する第２の制御手段と、前記位置関係を調整する調整手段とを備え、前記調整手段は、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記位置関係を調整することを特徴としている。
また、本発明による他のレンズ制御装置においては、変倍動作を行うための第１のレンズ手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係の調整機能を有するレンズ制御装置であって、前記第１のレンズ手段の移動を制御する第１の制御手段と、前記第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を予め記憶された前記第１のレンズ手段の位置と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係に基づいて補正する前記第２のレンズ手段の移動を制御する第２の制御手段とを備え、前記第１の制御手段は、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動し、前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段によって移動された第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置に、コントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行うことを特徴としている。
【００１８】
本発明によるレンズ制御方法においては、予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのレンズ制御方法であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記予め記憶された第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を調整することを特徴としている。
また、本発明による他のレンズ制御方法においては、予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのレンズ制御方法であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動する第１の制御と、前記第１の制御ステップにより移動された前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置にコントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行う第２の制御とを行うことを特徴としている。
【００１９】
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体においては、予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と、該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて前記第２の制御手段により先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１の制御手段により前記第１のレンズ手段を移動し、該移動した前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第２の制御手段により前記第２のレンズ手段を移動して得られた前記第２のレンズ手段の合焦位置情報に基づいて、前記予め記憶された第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段の位置との位置関係を調整する処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
また、本発明による他のコンピュータ読み取り可能な記録媒体においては、予め記憶された変倍動作を行うための第１のレンズ手段の位置と該第１のレンズ手段の移動の際の焦点面の移動を補正するための第２のレンズ手段の位置との少なくともテレ端もしくはワイド端のいずれか一方における位置関係を調整するためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記予め記憶された前記第１のレンズ手段と前記第２のレンズ手段との位置関係に基づいて先に移動された前記第２のレンズ手段の位置において合焦となるように前記第１のレンズ手段を移動する第１の制御処理と、前記第１の制御ステップにより移動された前記第１のレンズ手段の位置において合焦となるような前記第２のレンズ手段の位置にコントラストに関係する評価値を得ながら前記第２のレンズ手段を移動して焦点の調節を行う第２の制御処理とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１は本発明を適用した撮像装置の構成図である。
図１において、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５はそれぞれインナーフォーカスタイプのレンズシステムを構成する要素であり、それぞれ固定の前玉レンズ群、変倍を行うための第２のレンズ群（変倍レンズ、バリエータレンズ、ズームレンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群（フォーカスレンズ）である。このレンズシステムを透過した被写体１００の映像光は撮像素子１０６の撮像面上で結像され、光電変換により映像信号に変換される。この映像信号は増幅器（またはインピーダンス変換器）１０７を経てカメラ信号処理部１０８で処理された後、映像信号は増幅器１０９で規定レベルまで増幅され、さらに表示処理部１１０で処理された後、ＬＣＤ１１１で撮影画像を表示する。
【００２１】
一方、増幅器１０７で増幅された映像信号は、絞り制御部１１２、ＡＦ評価値処理部１１５に送られる。絞り制御部１１２では、映像信号入力レベルに応じてＩＧドライバ１１３、ＩＧメータ１１４を駆動して絞り１０３を制御し、光量調節を行っている。ＡＦ評価値処理部１１５では測距用の枠生成部１１７からのゲート信号に応じて、測距枠内の映像信号の高周波成分のみを抽出して処理を行っている。
【００２２】
また、ＡＦマイコン１１６は、ＡＦ評価信号強度に応じてレンズの駆動制御及び測距エリアを変更するための測距枠制御を行っている。また、このＡＦマイコン１１６はシステムコントロールマイコン（以下シスコン）１２２と通信をしており、シスコン１２２がＡ／Ｄ変換等により読み込む、ズームスイッチ１２３（ユニット化されたズームＳＷで、操作部材の回転角度に応じた電圧が出力され、この出力電圧に応じて可変速ズームが行われる）の情報や、ＡＦマイコン１１６が制御するズーム時のズーム方向や焦点距離などの変倍動作情報等を互いにやりとりしている。
【００２３】
ＲＯＭ１２４は、シスコン１２２、ＡＦマイコン１１６が実行する後述する処理のためのプログラムが記録されている。尚、ＲＯＭの他に他の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等の記録媒体を用いてもよい。
【００２４】
１１８、１２０はそれぞれＡＦマイコン１１６から出力されるレンズ１０２及び１０５の各駆動命令に従って駆動エネルギーを各レンズ駆動用モータに出力するためのドライバ、１１９、１２１はそれぞれレンズ１０２及び１０５を駆動するためのモータである。
【００２５】
次に上記レンズ駆動用のモータ１１９、１２１がステッピングモータであるものとして、各モータの駆動方法を説明する。
ＡＦマイコン１１６は、プログラム処理によりズームモータ１１９、フォーカスモータ１２１の駆動速度を決定し、各ステッピングモータの回転周波数信号として、ズームモータ１１９駆動用のドライバ１１８、フォーカスモータ１２１駆動用のドライバ１２０に送る。またモータ１１９、１２１の駆動／停止命令及び各モータの回転方向命令をドライバ１１８、１２０に送っている。その駆動／停止信号及び回転方向信号は、ズームモータ１１９に関しては主としてズームスイッチユニット１２３の状態に応じて、フォーカスモータ１２１に関しては、ＡＦ時及びズーム時にマイコン１１６内の処理で決定する駆動命令に応じている。
【００２６】
各ドライバ１１８、１２０は、回転方向信号に応じて４相のモータ励磁相の位相を順回転及び逆回転の位相に設定し、且つ受信した回転周波数信号に応じて４つのモータ励磁相の印加電圧（または電流）を変化させながら出力することにより、各モータの回転方向と回転周波数とを制御しつつ、駆動／停止命令に応じて各モータへの出力をＯＮ／ＯＦＦしている。また、ステッピングモータを用い、歩進パルス数に対する回転角度が一定なので、歩進パルスをそのままインクリメント型のエンコーダとしてズーム及びフォーカスのそれぞれの位置検出を行う。
【００２７】
次に上記構成に基づく本発明の第１の実施の形態を説明する。
図２は、本実施の形態の特徴であるピント調整を行う場合の、マイコン１１６内の動作フローである。このフローチャートの各処理を実行するためのプログラムはＲＯＭ１２４に記録されている。
ステップＳ５０１でスタートする。まず、Ｓ５０２でバリエータレンズ１０２の光軸上の位置をフォーカスレンズ１０５の軌跡が山形になる山の頂上付近に相当するズーム位置（図３▲１▼）に設定する。次にＳ５０３でフォーカスモータ１２１によりフォーカスレンズ１０５を移動させてピント合わせを行う。尚、ここで被写体距離は調整距離に設定されているものであり、何らかの調整のためのチャートなどの被写体を配置している。
【００２８】
次にＳ５０４でピントがあったか否かをチェックし、ピントが合うまでフォーカスレンズ１０５を移動する。実際には被写体のコントラストに関係する焦点電圧信号とフォーカスレンズ１０５の移動方向との相関を調べることによって、ピントの合う移動方向を決定しながらピントの位置を探しているが、簡単のためにこのフローでは詳細は省略した。
【００２９】
上記Ｓ５０４でピントが合ったことが確認されると、Ｓ５０５で、フォーカスレンズ１０５を設計値に基づきＡだけ下げる。ここで下げるという表現は、図３に照らし合わせて図の中で▲２▼の方向に持っていくことを示したもので、実際にはズームレンズのズームタイプによって、被写体側に繰り出す場合もあるし、像面側に繰り込む場合もある。次にＳ５０６で、この状態からバリエータレンズをテレ側Ｔへ向けて駆動する。同時にＳ５０７でピントが合った状態か否かを判断していく。バリエータレンズの移動が完了しその位置でピントが合うと、そのバリエータ位置がテレ端のバリエータ位置に相当する。そしてＳ５０８で、その状態のズームエンコーダの位置をテレ端の位置を規定する値としてＶｔに格納する。
【００３０】
図４にテレ端付近での上記状態を示す。前述したように、バリエータレンズで合焦位置を探そうとしても、１パルスの移動量がｔｍｍで大きいと、実際は図４の▲１▼が合焦点だとしても、▲２▼から▲３▼の間で合焦と成る可能性がある。その時フォーカスレンズ側は、▲１▼が軌跡の頂上から図３のＡだけ下げたところであるが、このときバリエータレンズの合焦位置が▲２▼や▲３▼だと、合焦点のフォーカスレンズ位置も▲２▼や▲３▼となる。そこで、バリエータレンズで合焦点を見つけた後に、Ｓ５０９でフォーカスレンズを移動させて、フォーカスレンズにより焦点の微調節を行い、Ｓ５１０で合焦かどうかを確認する。そしてＳ５１１で、その時のフォーカスエンコーダ出力をＲｔへ格納する。
【００３１】
次にＳ５１２で、テレ端とワイド端の調整距離でフォーカスレンズの合焦位置の差に相当するバランス分だけフォーカスレンズを光軸方向に移動する。但し、図３のようにこのバランスが０の場合には移動する必要はない。
さらにＳ５１３、５１４でテレ端を決めたのと同じようにバリエータレンズを移動することにより、ワイド側基準のバリエータ位置を決める。次にＳ５１５で、このバリエータ位置のズームエンコーダの位置をフォーカス基準値のバリエータ位置としてＶｗに格納し、ここでの合焦位置がフォーカスレンズの基準位置Ｒｗとなる。このフォーカス基準値は設計値で予め記憶された値である。
【００３２】
以上により、ズームのテレ端、ワイド端位置と、フォーカスのテレ端基準位置と、ワイド端基準位置とを決定している。
上記のようにして決定されたテレ端、ワイド端のバリエータレンズ位置、及びびテレ端、ワイド端基準位置のフォーカスレンズ位置は書き込み可能ＲＯＭ内に記憶されることが望ましい。
【００３３】
上述のように、本実施の形態によれば、ズームの高速化のために、バリエータレンズの１パルス分の移動量を大きくしても、テレ端のフォーカス位置を設計値ではない、レンズ個々のフォーカス位置に設定し、そのフォーカス位置を格納することで、リヤーフォーカス式のズームレンズにおいても、ズーム中にぼけが少ないレンズ制御装置を実現できる。
【００３４】
次に第２の実施の形態を説明する。
第１の実施の形態では、ズームレンズのテレ端、ワイド端のバリエータ値、及びフォーカスのテレ端基準値、ワイド端基準位置等を決定し、調整被写体の合焦点を決定する方法を述べたが、調整用被写体距離は１つである。そこで、本実施の形態では第１の実施の形態のピント調整から他の被写体距離の合焦点を求める方法を説明する。
【００３５】
図５において、調整被写体距離を無限としたときのテレ端の合焦位置はＢ（５０，０′）（図２のＳ５１１のＲｔ）となる。この合焦点を使用して例えば被写体距離３ｍのテレ端での合焦位置を求めると、図１のＡＦマイコン１１６内には、被写体距離に応じて焦点距離とフォーカス合焦位置との関係を記憶した設計値情報があり、被写体距離無限の設計値軌跡は線分Ａ（４９，０）−Ａ（５０，０）であり、実際のレンズの無限のカム軌跡は線分Ａ（４９，０）−Ｂ（５０，０′）になったので、傾きが
（Ａ（４９，０）−Ａ（５０，０））／（ｚ５０−ｚ４９）
→（Ａ（４９，０）−Ｂ（５０，０′））／（ｚ５０−ｚ４９）
に変化したことになる。これは他の被写体距離でもいえることである。
【００３６】
従って、例えば被写体距離３ｍの実際のレンズの傾きを求めるには、図５から
（Ａ（４９，１）−Ｂ（５０，１′））／（ｚ５０−ｚ４９）
≒｛（Ａ（４９，１）−Ａ（５０，１））／（Ａ（４９，０）−Ａ（５０，０））｝＊｛（Ａ（４９，０）−Ｂ（５０，０′））／（ｚ５０−ｚ４９）｝
となる。
【００３７】
傾きが求められれば、被写体距離３ｍのテレ端Ｔでの合焦位置を求めることができ、調整用の被写体距離に対してだけテレ端での合焦位置を格納しておけば、他の被写体距離に関しては、設計値と実際のレンズの軌跡がずれていても計算で求めることができる。
【００３８】
上述のように、本実施の形態によれば、ピント調整において、テレ端、ワイド端のバリエータレンズの位置及びテレ端基準位置のフォーカスレンズ位置を決定し、上記計算によりピント調整時以外の被写体距離の合焦点を算出することにより、ズームの高速化のためにバリエータレンズの１パルス分の移動量を大きくしても、リヤーフォーカス式のズームレンズにおいて、ズーム中のテレ側でぼけのないレンズ制御装置を実現できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ズーム速度の高速化のためにバリエータレンズの移動量を大きくし、ボケ量が多くなっても、ズーム中にボケのない調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による撮像装置の構成図である。
【図２】ピント調整の動作を示すフローチャートである。
【図３】テレ−ミドルトラッキング調整を説明するための特性図である。
【図４】フォーカスレンズとバリエータレンズとの位置関係を示す特性図である。
【図５】ピント調整におけるテレ端付近での状態を示す特性図である。
【図６】従来のインナーフォーカスタイプレンズシステムを示す構成図である。
【図７】各被写体距離に対する焦点距離と合焦位置との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０２  変倍レンズ（バリエータレンズ、ズームレンズ）
１０５  フォーカスレンズ
１１５  ＡＦ評価値処理部
１１６  ＡＦマイコン
１１８  変倍レンズモータ
１２１  フォーカスレンズモータ
１２２  システムコントロールマイコン
１２４  ＲＯＭ
【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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【図７】
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