JP2005077957A - レンズ制御装置、光学機器およびレンズ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【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
Description
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。
+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。
a0,a1,・・ak−1,ak・・an
b0,b1,・・bk−1,bk・・bn
としている。
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。
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。
+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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
フォーカスレンズの移動速度Vf=Vf0+Vf+(但し、Vf+≧0)
とする。
フォーカスレンズの移動速度Vf=Vf0+Vf−(但し、Vf−≦0)
とする。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (15)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
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