(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を変倍する変倍手段と、
焦点を制御する焦点制御手段と、
前記変倍手段の動作に対する前記焦点制御手段の相対情報を記憶する記憶手段と、
前記変倍手段によって被写体像を変倍したとき、前記記憶手段に記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記変倍手段が移動する位置を予測して前記焦点制御手段を相対的に動作させる相対動作制御手段とを備え、
前記相対動作制御手段は、
前記変倍手段の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御手段の動作開始を遅らせる開始タイミング制御手段と、
前記変倍手段の駆動方向を切り換える際に、前記変倍手段の駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御手段を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御手段とを備え、
前記停止タイミング制御手段は、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御手段を停止させ、その後前記変倍手段を停止させて当該停止後の変倍手段の位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御手段を再度動作させて停止させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記変倍手段による変倍操作が所定時間よりも短い場合、前記相対動作制御手段は、前記変倍手段が停止後、前記相対情報に基づいて前記焦点制御手段を動作させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
ズームレンズを駆動して被写体像を変倍する変倍工程と、
フォーカスレンズを駆動して焦点を制御する焦点制御工程と、
前記変倍工程の動作に対する前記焦点制御工程の相対情報をメモリに記憶する記憶工程と、
前記変倍工程によって被写体像を変倍したとき、前記記憶工程で記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記ズームレンズが移動する位置を予測して前記焦点制御工程を相対的に動作させる相対動作制御工程とを備え、
前記相対動作制御工程は、
前記変倍工程の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御工程の動作開始を遅らせる開始タイミング制御工程と、
前記変倍工程によるズームレンズの駆動方向を切り換える際に、前記ズームレンズの駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御工程を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御工程とを備え、
前記停止タイミング制御工程では、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御工程を停止させ、その後前記変倍工程を停止させて当該停止後のズームレンズの位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御工程を再度動作させて停止させることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項４】
撮像装置の制御方法をコンピュータで実行するプログラムにおいて、
前記撮像装置の制御方法は、
ズームレンズを駆動して被写体像を変倍する変倍工程と、
フォーカスレンズを駆動して焦点を制御する焦点制御工程と、
前記変倍工程の動作に対する前記焦点制御工程の相対情報をメモリに記憶する記憶工程と、
前記変倍工程によって被写体像を変倍したとき、前記記憶工程で記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記ズームレンズが移動する位置を予測して前記焦点制御工程を相対的に動作させる相対動作制御工程とを備え、
前記相対動作制御工程は、
前記変倍工程の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御工程の動作開始を遅らせる開始タイミング制御工程と、
前記変倍工程によるズームレンズの駆動方向を切り換える際に、前記ズームレンズの駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御工程を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御工程とを備え、
前記停止タイミング制御工程では、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御工程を停止させ、その後前記変倍工程を停止させて当該停止後のズームレンズの位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御工程を再度動作させて停止させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
請求項４記載のプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ等により被写体像を変倍する変倍機能と変倍機能によって変位する焦点面を補正する焦点補正機能を有する撮像装置及び撮像装置の制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像素子を備え、複数のレンズ群を光軸方向に動かして変倍動作を行うズーム機能（変倍機能）を備えた撮像装置が広く知られている。
【０００３】
近年、このような撮像装置において、特に高倍率の変倍レンズに対する要望が高まっているが、高倍率の変倍レンズでは変倍動作による焦点面の移動が大きくなるため、変倍動作に合わせて焦点面を補正しながら追従動作させることが望ましい。
【０００４】
そこで、ズームの駆動方向を反転した際に、ズーム方向の相違により生じるカム軌跡データのズレをズーム方向に応じた所定のズレ補正量によって補正することで、ズーム方向の反転後も合焦状態を維持する撮像装置が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、高倍率のレンズでは変倍によるレンズのｆ値変化量も大きくなり、変倍動作中も、変化したｆ値分だけ露出を制御することが望ましい。
【特許文献１】特開平０５−１３４１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、上記従来例の機構・制御を有する撮像装置は、携帯して使用される場合が多いため、小型で省電力の構成の装置が望まれている。
【０００７】
また、一般に、高倍率のレンズを小型化するとレンズのｆ値変化が大きくなってしまう。更に、小型化に加え省電力化を図るためには、装置の駆動電圧を下げ、バッテリサイズを小さくすることが一般的である。
【０００８】
上記特許文献記載の技術では、ズーム駆動中は反転時においてもフォーカスを補正しながら合焦状態を維持するように制御している。しかし、ズーム反転時のピーク電流にフォーカス駆動や絞り駆動、ＮＤフィルタ駆動を重ねると、電源の電圧降下の影響により、省電力化することが難しい。結果として、小型で省電力の構成の撮像装置を実現することは容易ではない。
【０００９】
更に、変倍中の焦点面の変位やｆ値変化による露出ズレ等の問題があるため、特に高倍率の変倍レンズで構成された撮像装置を小型化、省電力化することが難しかった。
【００１０】
本発明の目的は、小型化と省電力化を図り、変倍動作中に焦点面の追従や露出制御を行うことができる撮像装置及び撮像装置の制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明による撮像装置は、被写体像を変倍する変倍手段と、焦点を制御する焦点制御手段と、前記変倍手段の動作に対する前記焦点制御手段の相対情報を記憶する記憶手段と、前記変倍手段によって被写体像を変倍したとき、前記記憶手段に記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記変倍手段が移動する位置を予測して前記焦点制御手段を相対的に動作させる相対動作制御手段とを備え、前記相対動作制御手段は、前記変倍手段の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御手段の動作開始を遅らせる開始タイミング制御手段と、前記変倍手段の駆動方向を切り換える際に、前記変倍手段の駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御手段を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御手段とを備え、前記停止タイミング制御手段は、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御手段を停止させ、その後前記変倍手段を停止させて当該停止後の変倍手段の位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御手段を再度動作させて停止させることを特徴とする。
【００１３】
本発明による撮像装置の制御方法は、ズームレンズを駆動して被写体像を変倍する変倍工程と、フォーカスレンズを駆動して焦点を制御する焦点制御工程と、前記変倍工程の動作に対する前記焦点制御工程の相対情報をメモリに記憶する記憶工程と、前記変倍工程によって被写体像を変倍したとき、前記記憶工程で記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記ズームレンズが移動する位置を予測して前記焦点制御工程を相対的に動作させる相対動作制御工程とを備え、前記相対動作制御工程は、前記変倍工程の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御工程の動作開始を遅らせる開始タイミング制御工程と、前記変倍工程によるズームレンズの駆動方向を切り換える際に、前記ズームレンズの駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御工程を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御工程とを備え、前記停止タイミング制御工程では、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御工程を停止させ、その後前記変倍工程を停止させて当該停止後のズームレンズの位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御工程を再度動作させて停止させることを特徴とする。
【００１５】
本発明によるプログラムは、撮像装置の制御方法をコンピュータで実行するプログラムにおいて、前記撮像装置の制御方法は、ズームレンズを駆動して被写体像を変倍する変倍工程と、フォーカスレンズを駆動して焦点を制御する焦点制御工程と、前記変倍工程の動作に対する前記焦点制御工程の相対情報をメモリに記憶する記憶工程と、前記変倍工程によって被写体像を変倍したとき、前記記憶工程で記憶された前記相対情報に基づいて、周期的に変倍情報を取得して次の周期までに前記ズームレンズが移動する位置を予測して前記焦点制御工程を相対的に動作させる相対動作制御工程とを備え、前記相対動作制御工程は、前記変倍工程の動作開始から所定時間だけ前記焦点制御工程の動作開始を遅らせる開始タイミング制御工程と、前記変倍工程によるズームレンズの駆動方向を切り換える際に、前記ズームレンズの駆動方向が切り替わるタイミングよりも前記焦点制御工程を所定時間だけ早く停止させる停止タイミング制御工程とを備え、前記停止タイミング制御工程では、前記周期とは非同期で停止通知を受けて前記焦点制御工程を停止させ、その後前記変倍工程を停止させて当該停止後のズームレンズの位置と前記相対情報とに基づいて前記焦点制御工程を再度動作させて停止させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によるコンピュータで読み取り可能な記憶媒体は、上記のプログラムを格納する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型化と省電力化を図り、変倍動作中に焦点面の追従制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、撮像装置１００は、変倍レンズ（以下、ズームレンズ）１０、焦点レンズ（以下、フォーカスレンズ）１２、絞りとシャッタが組み込まれた絞りシャッタユニット１３、光学像を電気信号に変換する撮像素子１４を備える。
【００２３】
また、撮像装置１００は、撮像素子１４のアナログ信号出力を増幅してカメラの感度を設定するゲインアンプ１２０、撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１６を備える。
【００２４】
また、撮像装置１００は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路１８を備える。タイミング発生回路１８は、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００２５】
また、撮像装置１００は、画像処理回路２０を備える。画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
【００２６】
また、画像処理回路２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０が、露出制御回路４０、焦点制御回路４２に対して制御を行う、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。
【００２７】
更に、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２８】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を制御する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器１６のデータが、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータが、直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００３０】
撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路５０は、メモリ制御回路２２を介してＴＴＬによって測光された輝度レベルを基に、適正露出値を演算して露出制御回路４０を制御するものである。
【００３１】
画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器２６を介してＴＦＴ、ＬＣＤ等からなる画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。
【００３２】
また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をオン／オフすることが可能であり、表示をオフにした場合には、撮像装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００３３】
メモリ３０は、撮像した静止画像や動画像を格納するためのものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮像する連射撮像やパノラマ撮像の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。
【００３４】
また、メモリ３０は、システム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。メモリ３０は、被写体像を変倍する変倍手段としてのズーム制御回路４４の動作に対する焦点制御回路４２の相対情報を記憶する記憶手段として機能する。
【００３５】
適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００３６】
メモリ５２は、システム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。露出制御回路４０は、絞り機能とシャッタ機能を備える絞りシャッタユニット１３を制御する絞り制御回路１２４とシャッタ制御回路１２５、更にカメラの感度を設定するゲインアンプ１２０を制御するゲイン制御回路１２６で構成されている。
【００３７】
具体的には、絞り制御回路１２４は、撮像素子１４への入射光量を制御する。シャッタ制御回路１２５は、撮像素子１４の電荷蓄積時間を制御する。ゲイン制御回路１２６は、撮像素子１４からの出力信号を増幅し、信号のレベルをあげる。
【００３８】
焦点制御回路４２は、フォーカスレンズ１２のフォーカシングを制御する。ズーム制御回路４４は、ズームレンズ１０のズーミングを制御する。バリア制御回路４６は、バリアである保護部材１０２の動作を制御する。
【００３９】
露出制御回路４０、焦点制御回路４２は、ＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０がこれら露出制御回路４０、焦点制御回路４２に対して制御を行う。
【００４０】
システム制御回路５０に含まれる露出制御判定回路１２７は、操作部７０によって変倍操作が行われると、変倍手段が動作する前に、絞りシャッタユニット１３の絞り機能による露出制御が必要か否かを判定し、露出制御を行う。露出制御判定回路１２７は、必要と判定された場合、所望の絞り径にて適正露出値になるよう、絞り制御回路１２４及びシャッタ制御回路１２５、ゲイン制御回路１２６に対して制御を行う。
【００４１】
システム制御回路５０に含まれる相対動作制御回路１２１は、操作部７０によって変倍操作が行われると、メモリ（記憶手段）３０に記憶されたズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２の相対情報を読み出す。更に、相対動作制御回路１２１は、相対情報に基づき、ズームレンズ１０の位置に応じた相対的な位置になるようフォーカスレンズ１２を制御する。
【００４２】
相対動作制御回路１２１の開始タイミング制御部１２２は、相対情報に応じた制御を行う際の制御開始タイミングを制御する。相対動作制御回路１２１の停止タイミング制御部１２３は、相対動作中にズームレンズ１０の駆動方向を切り換える際、フォーカスレンズ１２の停止タイミングを制御する。
【００４３】
表示部５４は、システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等で構成される。表示部５４は、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置される。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。
【００４４】
表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット／連写撮像表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮像可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示がある。
【００４５】
また、ＬＣＤ等に表示するものとしては、ＬＥＤ発光モード表示、赤目緩和表示、マクロ撮像表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示がある。更に、ＬＣＤ等に表示するものとしては、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示がある。
【００４６】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。
【００４７】
電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ５６は例えば、ＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作部材６２、６４、６６、６８及び７０は、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。ここで、これらの操作部材の具体的な説明を行う。
【００４８】
シャッタスイッチＳＷ１（６２）は、不図示のシャッタスイッチ部材の操作途中でオンとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理等の撮像準備動作開始を指示する。
【００４９】
シャッタスイッチＳＷ２（６４）は、不図示のシャッタスイッチ部材の操作完了でオンとなり、一連の処理の開始を指示する。一連の処理とは、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理である。また、一連の処理とは、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理である。
【００５０】
画像表示オン／オフスイッチ６６は、画像表示部２８のオン／オフを設定することができる。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮像を行う際に、ＴＦＴ  ＬＣＤ等からなる画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
【００５１】
クイックレビューオン／オフスイッチ６８は、撮像直後に撮像した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。尚、本実施の形態では、特に、画像表示部２８をオフとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
【００５２】
モードダイアル６０は、オートモードやプログラムモード、絞り優先モード、シャッタ速度優先モードのほか、夜景モードや子供撮影モード、花火撮影モード、水中撮影モード等、様々な撮影シーンに応じた設定を選択できるようになっている。
【００５３】
各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部７０は、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、ストロボ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り換えボタンを有する。
【００５４】
また、操作部７０は、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮像画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付け／時間設定ボタンを有する。
【００５５】
電源制御回路８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り換えるスイッチ回路等により構成されている。そして、電源制御回路８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量、電源電圧の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００５６】
電源８６は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。電源制御回路８０と電源８６は、コネクタ８２、８４を介して接続される。
【００５７】
本撮像装置１００は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）９０及び９４、記録媒体２００、２１０と接続を行うコネクタ９２及び９６、９８を備える。また、本撮像装置１００は、コネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知装置９８を備える。
【００５８】
尚、本実施の形態では、記録媒体２００、２１０を取り付けるインタフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体２００、２１０を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。
【００５９】
インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＳecureDigital（小型の記憶装置（ＳＤ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
【００６０】
更に、インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＳＤカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種通信カードを接続することにより、以下の利点がある。即ち、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。尚、種通信カードとしては、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等がある。
【００６１】
バリアである保護部材１０２は、撮像装置１００のズームレンズ１０を含む撮像部を覆うことにより、撮像部の汚れや破損を防止する。光学ファインダ１０４は、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、撮像を行うことが可能である。
【００６２】
また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、ストロボ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示等の機能が設置されている。
【００６３】
通信装置１１０は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。コネクタ（無線通信の場合はアンテナ）１１２は、通信装置１１０により撮像装置１００を他の機器と接続する。
【００６４】
記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。
【００６５】
記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、撮像装置１００とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２１４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。
【００６６】
（第１の実施の形態）
次に図１から図６を用いて、ズームレンズ１０により被写体像を変倍するときのフォーカスレンズ１２の制御方法について説明する。
【００６７】
一般にズームレンズ１０は、光軸方向にレンズを移動することで、被写体像を変倍している。また、フォーカスレンズ１２もズームレンズ１０と同様に、光軸方向に移動することで焦点面の移動を実現している。
【００６８】
図２は、図１におけるズームレンズの位置（焦点距離）に対する、各被写体距離に合焦するためのフォーカスレンズの位置を示したフォーカスカム軌跡を表す図である。
【００６９】
焦点距離の変化がない場合、即ち、ズームレンズ１０が停止している場合には、フォーカスレンズ１２が同図の該当する焦点距離（横軸）上で、縦軸と平行に移動することによって焦点調節を行うことができる。
【００７０】
また、ズーム動作中は、各被写体距離に応じて図２の中からフォーカスレンズ１２の軌跡を選択する。そして、この軌跡に従って焦点距離の変化に対応した駆動制御をフォーカスレンズ１２に施せば、変倍による焦点面の補正と焦点調節機能を持たせながらズーム動作を行うことができ、ズーム動作中もボケの無い映像信号を得ることができる。
【００７１】
図３は、ズーム動作中の図１におけるフォーカスレンズの相対動作制御に関する一例について説明するための図であり、座標の取り方は図２と同じである。
【００７２】
フォーカスレンズ１２は、ズームレンズ１０の駆動開始の際、ズームレンズ位置（焦点距離）を取得して、フォーカスレンズ１２の相対位置を、図３に示すようなカム軌跡データから求める。
【００７３】
このとき、ズームレンズ１０の駆動開始時にフォーカスレンズ１２を駆動すると、ズームレンズ１０駆動開始時における突入電流の影響が懸念される。突入電流による電源８６の電圧降下が発生し、撮像装置１００の撮影可能枚数が減ってしまうため、ズームレンズ１０の突入電流時間だけ待って、フォーカスレンズ１２を駆動開始する制御を行う。
【００７４】
周期的にズーム情報（位置、駆動速度、駆動方向）を取得して次の周期までに移動するズームレンズ位置（焦点距離）を予測し、その相対位置にフォーカスレンズ１２を制御することで、ズーム中の焦点追従が実現される（図中実線矢印：フォーカスカム追従）。
【００７５】
ズームレンズ１０の駆動停止の際は、上記周期とは非同期で停止通知が行われ、フォーカスレンズ１２の制御途中であってもフォーカスレンズ駆動を停止する。ズームレンズ１０の停止後には、再び、フォーカスレンズ１２を、ズームレンズ１０の停止位置に対する相対位置に移動することで、ズーム動作が完了する。
【００７６】
上記のようにすることで、ズーム開始直前に合焦させておけば、ズーム動作中に常に適切な合焦状態を維持することができる。
【００７７】
図４は、図１の撮像装置によって実行されるズーム（ズームレンズの駆動）中のフォーカス駆動（フォーカスレンズの駆動）処理の手順を示すフローチャートである。
【００７８】
操作部７０によりズーム動作が指示されると、相対動作制御回路１２１によってズーム駆動開始が指示される（ステップＳ１００）。次に、フォーカスレンズ１２の制御開始タイミングを制御する開始タイミング制御部１２２によって、ズームの突入電流時間の経過を待つ（ステップＳ１０１）。フォーカスレンズ１２は、ズームレンズ１０の位置を取得して、フォーカスカム軌跡に基づいたレンズ位置に追従制御を開始する（ステップＳ１０６）。
【００７９】
操作部７０によってズーム停止（ズームレンズ１０の停止）が指示されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）相対動作制御回路１２１によってフォーカスレンズ１２の駆動を停止する（ステップＳ１０３）。続いて、ズームレンズ１０の停止処理を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４にてズームレンズ１０の駆動停止後、ズームレンズ１０の位置に応じた相対的な位置になるよう、フォーカスレンズ１２を制御して（ステップＳ１０５）、本処理が終了する。
【００８０】
図５は、図１の撮像装置によって実行されるズーム方向切り換え時のフォーカス駆動処理の手順を示すフローチャートである。即ち、ズーム中にズームレンズ１０の駆動方向を切り換えた場合のフォーカス駆動に関するフローチャートである。
【００８１】
操作部７０によりズーム動作が指示されると、相対動作制御回路１２１によってズーム駆動開始が指示される（ステップＳ１００）。次に、フォーカスレンズ１２の制御開始タイミングを制御する開始タイミング制御部１２２によって、ズームの突入電流時間経過を待つ（ステップＳ１０１）。フォーカスレンズ１２は、ズームレンズ１０の位置を取得して、フォーカスカム軌跡に基づいたレンズ位置に追従制御を開始する（ステップＳ１０６）。
【００８２】
このとき、操作部７０によってズームの駆動方向を切り換えるように指示されると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、フォーカスレンズ１２の駆動を停止して（ステップＳ１０３）、ズームレンズ１０の駆動方向を切り換える処理を実行する（ステップＳ２０２）。
【００８３】
ここで、ズームレンズ１０は、ステップＳ１０３にてフォーカス停止処理が完了するのを待ってから駆動方向を切り換える制御を行っている。しかし、予め、フォーカス停止処理が完了する時間を記憶しておき、この時間を待ってからズームレンズ１０の駆動方向を切り換える制御を開始しても良い。
【００８４】
次に、フォーカス駆動中か否か判断し（ステップＳ２０３）、フォーカス駆動中でなければ、フォーカス駆動停止処理を行う（ステップＳ２０４）。
【００８５】
続いて、操作部７０によってズーム停止が指示されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ズームレンズ１０の駆動停止処理を行う（ステップＳ１０４）。そして、ズームレンズ１０の位置に応じた相対的な位置になるようフォーカスレンズ１２を制御して（ステップＳ１０５）、本処理が終了する。
【００８６】
上記の処理の流れは、ズーム動作終了時に予め決められた停止方向からズームレンズ１０を停止するための片寄せ停止処理にも適用される。
【００８７】
更に、ステップＳ２０２でズームレンズ１０の駆動方向を切り換える制御が終了した後、ズーム停止の指示が無ければ、処理はＳ１０６に戻って再びフォーカスカム軌跡に基づいたレンズ位置に追従制御を開始する。
【００８８】
ズームの駆動方向を切り換えるように指示されないまま（ステップＳ２０１でＮＯ）、ズーム停止処理が指示されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、上記処理と同様にズーム動作が終了する。
【００８９】
図６は、図１の撮像装置によって実行される短時間のズーム中のフォーカス駆動処理の手順を示すフローチャートである。具体的には、操作部７０によって短時間ｔだけズーム動作を指示された場合のズーム中のフォーカス駆動に関するフローチャートである。
【００９０】
操作部７０によりズーム動作が指示されると、相対動作制御回路１２１によってズーム駆動開始が指示され（ステップＳ１００）、計時が開始される（ステップＳ３０１）。
【００９１】
次に、フォーカスレンズ１２の制御開始タイミングを制御する開始タイミング制御部１２２によって、ズームの突入電流時間の経過を待つ（ステップＳ１０１）。この間、ステップＳ３０１から開始された計時時間ｔが所定の時間Ｔより長いか否か判断する（ステップＳ３０２）。
【００９２】
長い場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、ズーム停止が指示されるまでの間（ステップＳ１０２でＮＯ）フォーカスレンズ１２はズームレンズ１０の位置を取得して、フォーカスカム軌跡に基づいたレンズ位置に追従制御を行う（ステップＳ１０６）。
【００９３】
操作部７０によってズーム停止が指示されると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）相対動作制御回路１２１によってフォーカスレンズ１２の駆動を停止し（ステップＳ１０３）、続いてズームレンズ１０の停止処理を行う（ステップＳ１０４）。
【００９４】
ステップＳ１０４にてズームの駆動停止後、ズームレンズ１０の位置に応じた相対的な位置になるようフォーカスレンズ１２を制御して（ステップＳ１０５）、本処理が終了する。
【００９５】
計時時間ｔが所定の時間Ｔを経過するまでの間に（ステップＳ３０２でＮＯ）、ズーム停止が指示されると（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、上記シーケンスのステップＳ１０４に戻ってズームの終了処理を実行する。
【００９６】
（第２の実施の形態）
次に、ズームレンズ１０により被写体像を変倍するときの露出の制御方法について説明する。
【００９７】
一般にズームレンズ１０は、対物レンズの直径が一定なので焦点距離が長くなるほど開放ｆ値が大きくなっていく。これにより、開放絞りでズームによる変倍動作を行うとｆ値の変化分だけ露出が変化してしまうため、ズーム動作中も露出制御を行う必要がある。
【００９８】
一方、ズームレンズ１０の駆動開始時に絞りを駆動すると、突入電流の影響が懸念される。突入電流により電源８６の電圧降下が発生し、撮像装置１００の撮影可能枚数が減少してしまうため、露出制御判定回路１２７によって、ズームレンズ１０の駆動開始前に絞り制御を伴う露出制御が必要であるか判定を行う。
【００９９】
上記絞り制御を伴う露出制御の判定方法について説明する。
【０１００】
ズームの駆動開始が指示された時のズーム位置とズームの駆動方向から最大ｆ値変化量を予測する。更に、露出ズレ量を加えた際の露出変化量が、ズームの駆動開始が指示された時の露出条件のうち、絞りシャッタユニット１３及びゲインアンプ１２０の制御だけで適正露出に制御可能であるか判定している。このときの判定条件にはスミアやノイズ等の影響を考慮しても構わない。
【０１０１】
図７は、図１の撮像装置によって実行されるズーム中の露出制御処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０２】
操作部７０によりズーム動作が指示されると、適正露出と露出ズレ量を算出する（ステップＳ４０１）。次に、露出制御判定回路１２７によって、現在のズーム位置とズームの駆動方向からｆ値変化量を予測し、更に、ステップＳ４０１で算出された露出ズレ量を含めて、ズーム中に絞り制御を行わずに露出制御が可能であるかを判定する（ステップＳ４０２）。
【０１０３】
ここで、ズーム中に絞り制御を行わずに露出制御が可能であると判定されたならば（ステップＳ４０２でＮＯ）、ズーム駆動を開始する（ステップＳ１００）。一方、ズーム中に絞り制御を行うことで露出制御が可能になると判定されたならば（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、絞り制御を伴う露出制御（ステップＳ４０４）の後に、ズ−ム駆動を開始する（ステップＳ１００）。
【０１０４】
ズーム駆動開始後は、ズーム停止が指示されるまでの間（ステップＳ１０２でＮＯ）絞り制御を伴わない露出制御を行い（ステップＳ４０５）、ズーム停止が指示されるとズームレンズ１０の停止処理を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４にてズーム停止後は通常の露出制御（絞り制御、シャッタ制御、ゲイン制御）を行い、（ステップＳ４０３）、結果として出力信号のレベルを制御して本処理を終了する。
【０１０５】
上記の第１及び第２の実施の形態において、フォーカスレンズ１２または絞りシャッタユニット１３の何れかをズーム駆動中に動作させるように説明してきた。しかし、図８に示すズーム駆動時のタイミングチャートに示すように、ズーム動作が指示されたときには第１の実施の形態で説明した処理と、第２の実施の形態で説明した処理を同時に行っても構わない。
【０１０６】
また、第２の実施の形態では絞り制御について説明を行っているが、レンズから入射した光量を減光するための減光（ＮＤ）フィルタや光束の径を絞る切り換え式の絞りについても同様の処理が行われる。
【０１０７】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【０１０８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０９】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１１０】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１１１】
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置におけるフォーカスカム軌跡データの説明図である。
【図３】図１の撮像装置におけるズーム中の焦点追従の説明図である。
【図４】図１の撮像装置によって実行されるズーム（ズームレンズの駆動）中のフォーカス駆動（フォーカスレンズの駆動）処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１の撮像装置によって実行されるズーム方向切り換え時のフォーカス駆動処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図１の撮像装置によって実行される短時間のズーム中のフォーカス駆動処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図１の撮像装置によって実行されるズーム中の露出制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図１の撮像装置におけるズーム中のシーケンスのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  ズームレンズ
１２  フォーカスレンズ
１３  絞りシャッタユニット
１４  撮像素子
１６  Ａ／Ｄ変換器
１８  タイミング発生回路
２０  画像処理回路
２２  メモリ制御回路
２４  画像表示メモリ
２６  Ｄ／Ａ変換器
２８  画像表示部
３０  メモリ
３２  圧縮伸長回路
４０  露出制御回路
４２  焦点制御回路
４４  ズーム制御回路
４６  バリア制御回路
５０  システム制御回路
５２  メモリ
５４  表示部
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアル
６２  シャッタスイッチＳＷ１
６４  シャッタスイッチＳＷ２
６６  画像表示オン／オフスイッチ
６８  クイックレビューオン／オフスイッチ
７０  操作部
８０  電源制御回路
８２  コネクタ
８４  コネクタ
８６  電源
９０  インタフェース
９２  コネクタ
９４  インタフェース
９６  コネクタ
９８  記録媒体着脱検知装置
１００  撮像装置
１０２  保護部材
１０４  光学ファインダ
１１０  通信装置
１１２  コネクタ（アンテナ）
１２０  ゲインアンプ
１２１  相対動作制御回路
１２２  開始タイミング制御部
１２３  停止タイミング制御部
１２４  絞り制御回路
１２５  シャッタ制御回路
１２６  ゲイン制御回路
１２７  露出制御判定回路
２００  記録媒体
２０２  記録部
２０４  インタフェース
２０６  コネクタ
２１０  記録媒体
２１２  記録部
２１４  インタフェース
２１６  コネクタ
【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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【図７】
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【図８】
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