JP2011028079A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の鏡筒のレンズを駆動する際に電源回路の電流量を抑えつつ、複数の鏡筒の同時制御を可能にした撮像装置とその制御方法を提供すること。
【解決手段】撮像装置は複数の鏡筒を有し、各鏡筒はズームレンズ等の可動レンズをそれぞれに含む。各鏡筒の可動レンズは独立に駆動することができ、制御部は第１鏡筒の可動レンズの駆動を開始させてから、第２鏡筒の可動レンズの駆動を開始させる。先に動作を開始する第１鏡筒の可動レンズを駆動した場合に流れる突入電流の期間が経過してから、次に動作する第２鏡筒の可動レンズの駆動が開始する。そして制御部は第１鏡筒の可動レンズの駆動を停止させた後で、第２鏡筒の可動レンズの駆動を停止させる。これにより第１鏡筒に係るレンズ駆動開始時の突入電流と、第２鏡筒に係るレンズ駆動開始時の突入電流が重畳しないように回避できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像装置とその制御方法に関し、特に複数の鏡筒を有する複眼撮像装置の鏡筒制御に関するものである。

従来、複数の鏡筒によって複数の映像を同時に撮像可能な複眼撮像装置が知られている。例えば、特許文献１では複数の撮像光学系により視差を持った１組の画像を得て、専用の立体映像表示装置により立体映像を認識させるように構成した撮像装置が開示されている。また複数の鏡筒を同時に駆動すると電源回路の電流量が多くなり、回路規模が大きくなるという課題に対し、特許文献２では２つの鏡筒で交互に駆動と停止を繰り返すことにより電源回路に流れる電流を減らす制御方法が開示されている。

特開昭６２−２１３９６号公報 特開平１１−３２７０４１号公報

しかしながら、従来技術では複数の鏡筒についての迅速な駆動と、電源回路に流れる電流の抑制とを両立させることが困難であった。例えば、上述の特許文献２に開示された技術では、電源回路の電流量を抑えるために、２つの鏡筒の駆動と停止が交互に繰り返されるので鏡筒の動作に時間がかかってしまうという問題がある。
そこで本発明の目的は、複数の鏡筒を備えた撮像装置において電源回路の電流量を抑えつつ、複数の鏡筒の同時制御を行える撮像装置とその制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明に係る装置は、可動レンズをそれぞれに含む複数の鏡筒を備えた撮像装置であって、前記複数の鏡筒の可動レンズを独立に駆動する駆動手段と、前記複数の鏡筒のうち、第１鏡筒の可動レンズを前記駆動手段によって駆動した場合に流れる突入電流の期間が経過してから、第２鏡筒の可動レンズの駆動を開始させるように制御する制御手段と、を備える。

本発明によれば、電源回路の電流量を抑えつつ、複数の鏡筒の同時制御を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。 ズームレンズの駆動電流の時間的変化を説明する図である。 起動時のズームレンズ初期化シーケンスを例示したフローチャートである。 各鏡筒についてWide位置からTele位置への駆動時のズーム倍率を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態において、図４に関するズーム駆動例を説明するフローチャートである。 各鏡筒についてTele位置からWide位置への駆動時におけるズーム倍率の変化を説明するグラフである。 図６に関するズーム駆動例を説明するフローチャートである。 各鏡筒に係るWide位置からTele位置への駆動時におけるズーム倍率の変化について別例を説明するグラフである。 図８に関するズーム駆動例を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の各実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の電気的な構成例を示すブロック図である。この撮像装置は２つの鏡筒、すなわち第１鏡筒１０１及び第２鏡筒１５１を備え、複数の映像を同時に撮像可能である。第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１は立体画像を得るために視差分ずらして撮像装置に取り付けられている。各鏡筒１０１，１５１の構成要素は、基本的に同一の機能を有しており、制御部１１１によってそれぞれ単独で制御可能である。

以下、第１鏡筒１０１の構成を説明する。第１鏡筒１０１は以下に説明する可動レンズやモータ等の駆動手段を用いて構成されている。レンズ１３０ａは被写体像に係る倍率を変更するズームを構成するレンズであり（以下、ズームレンズという）、ズーム駆動モータ１０２ａによって駆動される。ズーム駆動モータ１０２ａについては駆動仕様を満たせばＤＣ（直流）モータ、ステップモータ、超音波モータ等を使用することができる。

エンコーダ１０３ａは、ズームレンズ１３０ａの位置検出に使用する。なおズームレンズ１３０ａの位置検出にはエンコーダ以外にも、リニアセンサや他の検出手段を用いることもできる。リセットセンサ１０４ａは、ズームレンズ１３０ａの位置に関する初期化に使用され、フォトインタラプタやスイッチを用いることができる。
絞りユニット１０５ａは、制御部１１１の指示に従って撮像素子１０８ａに照射する入射光量を制限する。これにより撮影画像に係る光量について適正な露出状態に保つことができる。

レンズ１３１ａは、撮像面に被写体像を合焦させるための合焦調節、つまりフォーカスを合わせるためのレンズであり（以下、フォーカスレンズという）、フォーカス駆動モータ１０６ａによって駆動される。フォーカス制御についてはズームレンズ１３０ａとは独立したモータで駆動を行うため、ズームレンズ１３０ａと干渉しない範囲で自由な位置にフォーカスレンズ１３１ａを駆動することができる。フォーカスレンズ１３１ａのリセットセンサ１０７ａはフォーカスレンズ１３１ａの位置に関する初期化に使用され、フォトインタラプタやスイッチを用いることができる。
ズームレンズ１３０ａを通過した被写体像はフォーカスレンズ１３１ａによって撮像素子１０８ａに対して合焦調節が行われる。撮像素子１０８ａでは光電変換を行い、光電変換された画像信号には、画像処理回路１０９で色変換、ガンマ補正処理等、所定の処理が施された後、カード型媒体等のメモリ１１０に画像データが記録される。

第２鏡筒１５１を構成する可動レンズやその駆動手段、位置検出手段等についても第１鏡筒１０１の場合と同様である。よって、第２鏡筒１５１の構成要素に対する符号については、第１鏡筒１０１の構成要素に用いた符号の最後尾に付した文字「ａ」を、「ｂ」で置換したものを用いることで、それらの説明を省略する。
制御部１１１はＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いて構成され、撮像装置全体を制御する。制御部１１１は各鏡筒内のエンコーダ１０３ａと１０３ｂ、リセットセンサ１０４ａと１０４ｂ等の出力を監視し、ズーム駆動モータ１０２ａと１０２ｂ、フォーカス駆動モータ１０６ａ，１０６ｂ及び絞りユニット１０５ａ，１０５ｂを制御する。また制御部１１１は画像処理回路１０９及びメモリ１１０の制御も行っている。不揮発性メモリ１１４は電気的に消去及び記録が可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。このメモリには制御部１１１のプログラムや撮像装置を制御するためのパラメータ等を記憶することができる。

ズームスイッチ１１５は、撮影者であるユーザがWide（広角）とTele（望遠）の切り替え操作に使用する。またモードダイアルスイッチ１１３を用いてユーザは、電源オフ、撮影モード、再生モード等の各機能モードを切り替えて設定することができる。さらに撮影モードにはノーマルモードと立体撮影モードが存在する。

表示部１１９は画像を表示し、ＬＣＤ（液晶表示装置）等を使用することができる。撮影モード時には撮像素子１０８ａと１０８ｂが捉えたライブ画像を表示することにより、表示部１１９は撮像装置のファインダーとなる。表示部１１９にファインダー表示する画像は、立体撮影モードとノーマルモードでは異なった表示とされる。立体撮影モード時には、撮像素子１０８ａと１０８ｂで光電変換した画像データが画像処理回路１０９で処理された後、既知の立体画像表示方法で表示される。例えば第１鏡筒１０１による画像を右眼で、第２鏡筒１５１による画像を左眼で見えるようにすれば、ユーザには立体画像が映し出されているように見える。またノーマルモード時には画像処理回路１０９で視差をなくすように第１鏡筒１０１による画像と第２鏡筒１５１による画像を合成して表示する方法や、そのどちらか一方の画像を表示させる方法がある。表示部１１９は、再生モード時にはメモリ１１０に記録されている画像データに従って画像を表示する。

静止画撮影用のレリーズスイッチ１１２ は、静止画撮影の開始を指示するスイッチである。レリーズスイッチ１１２は２段スイッチになっており、半押し状態で１段目のスイッチ（ＳＷ１）がＯＮ状態となる。このとき制御部１１１はフォーカスレンズ１３１ａと１３１ｂをフォーカス駆動モータ１０６ａと１０６ｂでそれぞれ駆動し、撮像素子１０８ａと１０８ｂにて被写体像のピントが合うように制御する。その後、ユーザがレリーズスイッチ１１２を全押しすると２段目のスイッチ（ＳＷ２）がＯＮ状態となる。このとき制御部１１１は、撮像素子１０８ａと１０８ｂで光電変換した画像データを画像処理回路１０９で処理して撮影データをメモリ１１０に記録するように制御を行う。
電源回路１１６は、撮像装置の各ブロックに必要な電力を供給する。電源回路１１６には電源として電池１１７又はＡＣアダプタ１１８が接続される。制御部１１１は電源回路１１６に電池１１７が接続されている場合、電池１１７の残量を検出し、残量が撮像装置に必要な値以下であると判定すると撮像装置をシャットダウンして電源供給を遮断する。

〔第１実施形態〕
以下、図２及び図３を参照して、本発明の第１実施形態による、撮像装置のズームレンズの起動について説明する。
まず、図２（ａ）及び（ｂ）を用いて鏡筒の駆動電流波形について説明する。なおズーム駆動モータ１０２ａ，１０２ｂにはＤＣモータを用いるものとする。

図２（ａ）は１つの鏡筒についてズームレンズを駆動したときの駆動電流を表している。縦軸が駆動電流を表し、横軸が駆動時間を表す。グラフ曲線１００１は電流の変化を表しており、駆動電流は駆動開始直後にて突入電流のために大きく立ち上がってから、ズームレンズが動き出した後に速度が安定すると下がり、一定値に落ち着く。
図２（ｂ）は２つの鏡筒について各ズームレンズを同時に駆動したときの駆動電流波形を表しており、縦軸が駆動電流を表し、横軸が駆動時間を表す。グラフ曲線１００１は、図２（ａ）で説明した１つの鏡筒のズームレンズを駆動したときの電流変化を、比較のために示している。グラフ曲線１１０１は、２つの鏡筒について各ズームレンズを同時に駆動したときの駆動電流の変化を表している。駆動電流は駆動開始直後にて突入電流のために大きくなり、ズームレンズが動き出した後に速度が安定すると下がってくる。グラフ曲線１００１と１１０１との比較から分かるように、２つのズームレンズを同時に駆動した場合、駆動開始直後の電流変化においては１つのズームレンズの駆動開始時に比べて２倍の電流が流れることになる。つまりレンズの動き出し時の電流が大きくなることは電源回路１１６にとって大きな負担となり、その回路規模を大きくする必要が生じる。

次に、図２（ｃ）及び図３を用いて本発明に係る撮像装置の起動時におけるズームレンズ駆動について初期化シーケンスを説明する。図２（ｃ）は起動時の駆動電流の変化を示し、縦軸が駆動電流を表し、横軸が駆動時間を表している。グラフ曲線１２０１は、２つの鏡筒に係るズームレンズ１３０ａ，１３０ｂの駆動時点を時間的にずらして各レンズを駆動した場合の電流変化を表している。符号１２０２乃至１２０６に示す時点の意味は下記の通りである。
・符号１２０２は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの動き出しタイミングを示す（電流値Ｉ２参照）。
・符号１２０３は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの突入電流終了タイミングを示す（電流値Ｉ３参照）。
・符号１２０４は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの動き出しタイミングを示す（電流値Ｉ４参照）。
・符号１２０５は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの停止タイミングを示す。
・符号１２０６は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの停止タイミングを示す。
なお、図中の電流値Ｉ１は電流値Ｉ３のほぼ２倍の値を示し、「Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ４」である。

符号１２０２に示す時点で一方の鏡筒に係る第１のズームレンズ１３０ａの駆動が開始する。その突入電流により駆動電流がゼロアンペアからＩ２で示す電流値まで一時的に増大した後に、符号１２０３に示すように電流が時間経過につれてＩ３で示す電流値まで低下する。その後、符号１２０４で示す時点で別の鏡筒に係る第２のズームレンズ１３０ｂの駆動が開始し、その突入電流により駆動電流がＩ４で示す電流値まで増大する。その後、時間経過につれて駆動電流が低下し、Ｉ１で示す一定値となり、符号１２０５に示す時点で第１のズームレンズ１３０ａの駆動が停止する。これにより、駆動電流はＩ３で示す電流値まで低下して一定値を示した後、符号１２０６で示す時点で第２のズームレンズ１３０ｂの駆動が停止すると、電流値がゼロアンペアとなる。なお、図２（ｂ）のグラフ曲線１１０１を、グラフ曲線１２０１との比較のために併せて示している。

図３は起動時のズームレンズ駆動について初期化シーケンスを例示したフローチャートである。撮像装置の電源を投入すると撮影準備のためにズームレンズの初期化が必要になる。２つの鏡筒のズームレンズを同時に駆動させてしまうと、図２（ｂ）で説明した通り、動き出し時の電流が大きくなり、電源回路にとって大きな負担となる。一方、第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａを初期化した後で、第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂを初期化すると、初期化に要する時間は、鏡筒が１つの場合に比べて２倍かかってしまう。そこで、大電流の必要な動き出しの期間が、第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１とで重ならないように制御することが望ましい。

以下に、電源回路の負担を下げつつ、同時駆動により各ズームレンズを初期化するためのシーケンスを説明する。
撮像装置の電源投入後、制御部１１１はズーム駆動モータを用いてズームレンズの初期化動作を行う。まず第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａを初期化するためにズーム駆動モータ１０２ａの駆動が開始される（Ｓ１５０１）。ズームレンズ１３０ａの初期化動作は、リセットセンサ１０４ａを用いてズームレンズ１３０ａの機械的な位置を確定する動作である。撮像装置に電源が投入された状態では、エンコーダ１０３ａが認識しているズームレンズ位置のカウント値と実際のズームレンズ１３０ａの機械的な位置との間にずれが生じている。初期化動作ではリセットセンサ１０４ａがズームレンズ１３０ａを検出した位置でエンコーダ１０３ａが認識しているズームレンズ位置のカウント値を所定のカウント値にセットする。これにより、それ以降のズームレンズ１３０ａの位置が正確に把握される。

Ｓ１５０１にて、第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａに係る初期化動作では、リセットセンサ１０４ａに向かってズームレンズ１３０ａが駆動される。ズームレンズ１３０ａを駆動すると図２（ａ）で説明したように、動き出しの始めに大きな電流が流れる。図２（ｃ）の初期化シーケンスに示すように、駆動電流の総量は符号１２０２に示す起動開始時点でＩ２に上昇した後、符号１２０３に示す時点でのＩ３まで下がってくる。この期間が突入電流の流れる期間（以下、突入電流期間という）であり、その長さはズームレンズの機械的な負荷にもよるが、数十ｍｓ（ミリ秒）から数百ｍｓの時間である。この時間（以下、突入電流時間という）は撮像装置の製造時に測定することが可能であるため、製造時に測定して不揮発性メモリ１１４に記憶しておけば、必要なときに制御部１１１が参照できる。

次のステップＳ１５０２に進み、制御部１１１は突入電流時間が経過したか否かを判定する。その結果、突入電流時間が経過した場合（Ｓ１５０２でＹＥＳ）、Ｓ１５０６に進む。ここで制御部１１１に指示に従って第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂを初期化するために該レンズが駆動される。このときの電流については、図２（ｃ）に符号１２０４で示す時点にて第１鏡筒１０１に係る駆動電流に対して、第２鏡筒１５１に係る駆動電流が加算されることになる。しかし、すでに第１鏡筒１０１に係る突入電流は下がっているので、電源回路１１６の負担が著しく増加することはない。

Ｓ１５０６での処理後、又はＳ１５０２で突入電流時間が経過していない場合（Ｓ１５０２でＮＯ）、Ｓ１５０３に進む。ここで制御部１１１は、第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａについて初期化が終了しているか否かを判断する。その結果、初期化が終了している場合（Ｓ１５０３でＹＥＳ）、Ｓ１５０７に進み、制御部１１１の指示に従って第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの駆動が停止する。ズームレンズ１３０ａが停止すると、図２（ｃ）に符号１２０５で示す時点にて電流がＩ１からＩ３へと下がる。

Ｓ１５０７での処理後、又はＳ１５０３で第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの初期化が終了していない場合（Ｓ１５０３でＮＯ）、Ｓ１５０４に進む。ここで制御部１１１は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂについて初期化が終了しているか否かを判断する。その結果、初期化が終了していない場合（Ｓ１５０４でＮＯ）、Ｓ１５０２に戻り、前記処理を繰り返す。一方、Ｓ１５０４で初期化が終了している場合（Ｓ１５０４でＹＥＳ）、Ｓ１５０５に進み、制御部１１１の指示に従って第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの駆動が停止する。このとき、図２（ｃ）の符号１２０６に示すように、電流がＩ３からゼロに下がる。こうしてＳ１５０８に進み、上記した一連の処理が終了する。
以上のシーケンスにより、第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの突入電流と、第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの突入電流とが重なり合う期間がなくなり、電源回路１１６の負担が軽減される。さらに、突入電流期間以外ではズームレンズの同時駆動が可能になる。

上記の説明では、第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａと第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの駆動時点をずらすことにより、電源回路１１６の負担を減らす例を示した。ズームレンズに限らず鏡筒に関わる他のアクチュエータの駆動をずらすことにより同様の効果を得ることができる。例えば、第１鏡筒１０１のフォーカスレンズ１３１ａと第２鏡筒１５１のフォーカスレンズ１３１ｂの駆動時点をずらしてもよい。また、電源回路１１６の電源として電池１１７を用いる場合に、電池１１７の消耗の度合いに応じて第１鏡筒１０１及び第２鏡筒１５１の同時駆動と、上記した処理の実行とを切り替えてもよい。両鏡筒の駆動を同時に開始する場合は、上記処理にて第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの駆動開始の待ち時間がなくなるので初期化は早くなるが、電源回路１１６の負担が大きくなり、電池１１７の消耗が速くなる。そこで、電池１１７が充分に充電されている時やＡＣアダプタ１１８の使用時には、初期化時間の短縮化を優先して第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１の駆動を同時に開始させればよい。

[第２実施形態]
以下、図４乃至９を参照して、本発明の第２実施形態における撮像装置のズーム動作（変倍動作）について説明する。
まず、図４及び図５を用いて、Wide（広角）端からTele（望遠）端へのズーム駆動時の動作を説明する。
図４（ａ）は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａをWide位置からTele位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線２００１は駆動中のズーム倍率の変化を表しており、ｔ１の時点でWide位置での倍率値とされ、時間経過につれてズーム倍率が線形的に上昇し、ｔ３の時点及びこれ以降にてTele位置での倍率値となる。

図４（ｂ）は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂをWide位置からTele位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線２１０１は駆動中のズーム倍率の変化を表しており、ｔ１の時点から待ち期間２１０４が経過するまでの間はWide位置での倍率値とされる。ｔ１の時点からｔ２の時点までの待ち期間２１０４は第１鏡筒１０１の起動時の突入電流に係る待ち期間であり、該期間中、第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの駆動は待機状態とされる。その後、時間経過につれてズーム倍率は線形的に上昇し、ｔ３の時点及びこれ以降にてTele位置での倍率値となる。鏡筒のズーム倍率はズームレンズの位置を変えることにより変化する光学的なものである。よって、これ以降は鏡筒のズームを光学ズームと呼び、鏡筒のズーム倍率を光学ズーム倍率と呼ぶことにする。一方、台形状のグラフ線２１０２は画像処理で得られる電子ズーム倍率の変化を表しており、ｔ１からｔ２までの待ち期間２１０４では時間経過につれてズーム倍率が線形的に上昇した後、一定値となり、ｔ３の時点を過ぎると線形的に下降して元に戻る。グラフ線２１０３は、グラフ線２１０１で示す光学ズーム倍率とグラフ線２１０２で示す電子ズーム倍率を合成した倍率を示す。

図４に示すズーム倍率の変化は、第１鏡筒１０１のズーム駆動モータ１０２ａ及び第２鏡筒１５１のズーム駆動モータ１０２ｂの速度を等速とした場合を示している。各ズームレンズをWide位置からTele位置に駆動するとき、第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１でそれぞれ得られる倍率が異なると、２つの鏡筒の画像から作成される表示部１１９での表示画像に差が出るため、不釣合いな画像が表示されてしまうことになる。そこで以下では、各ズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動したときに、表示部１１９に不釣合いな画像を表示させずに、且つ電源回路１１６の負担を減らす方法を説明する。電源回路１１６の負担を減らすには先述の通り、第１鏡筒１０１及び第２鏡筒１５１の光学ズームの動き出しを突入電流期間分だけずらせばよい。しかし、それでは第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１の光学ズームの動き出しをずらした結果（グラフ線２００１、グラフ線２１０１を参照）、表示部１１９での表示画像に差が出てしまい、不釣合いな画像が表示されてしまう。そこで電子ズームにより光学ズーム倍率を補正し（グラフ線２１０２参照）、上記の問題を解決する方法について図５を用いて説明する。

図５はズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動する場合のフローチャートである。前提として、第１鏡筒１０１の光学ズームと第２鏡筒１５１の光学ズームがWide位置におり、ユーザがズームスイッチ１１５を操作してズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動するものとする（図４参照）。

先ず、Ｓ２５０１にて、第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動が開始される。ここでは電源回路１１６の負担を軽減するために、まだ第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動は行わない。次のＳ２５０２に進み、制御部１１１はエンコーダ１０３ａから第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａの位置、つまり第１鏡筒１０１の光学ズーム位置を取得する。そしてＳ２５０３に進み、制御部１１１はエンコーダ１０３ｂから第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂの位置、つまり第２鏡筒１５１の光学ズーム位置を取得する。制御部１１１は各鏡筒の光学ズーム位置を取得すると、Ｓ２５０４に進み、それぞれの位置に基づいて光学ズーム倍率の差を計算する。光学ズーム位置と光学ズーム倍率の関係については光学設計上で求めることができるので、制御部１１１は予め用意した計算式又は変換テーブルを使って倍率差を算出できる。なお光学ズーム倍率の差を計算する手段としては、光学ズーム位置を使用せずに、各鏡筒で撮影した画像の画角又は被写体像の大きさの差に基づいて光学ズーム倍率の差を計算することもできるので、このような画像処理を利用した方法を採用しても構わない。

次にＳ２５０５に進み、制御部１１１は第２鏡筒１５１から取得した画像データに対して、Ｓ２５０４で求めた差分に相当する電子ズーム処理を施す。この電子ズーム処理は、取得した画像情報を画像処理にて拡大するものである。画像拡大については画素の切り出し等の既知の方法を用いればよい。但し、電子ズームの場合は画像の拡大しか行えないので、ここでは倍率の低い方の第２鏡筒１５１による画像を電子ズームで拡大する。電子ズームによる倍率変更（拡大）の処理が終わると、Ｓ２５０６に進んで表示部１１９に表示される画像の更新処理が行われる。この時点で第２鏡筒１５１による画像については電子ズーム処理の結果、第１鏡筒１０１による画像と同じ倍率になっているので、不釣合いな画像が表示されることはない。

次にＳ２５０７に進み、制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームに係る待ち期間（図４（ｂ）の２１０４参照）の長さに相当する突入電流時間が経過したか否かを判定する。その結果、突入電流時間が経過したと判定された場合（Ｓ２５０７でＹＥＳ）、Ｓ２５１２に進み、制御部１１１は第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動を開始させ、Ｓ２５０８に進む。一方、突入電流時間が経過していないと判定された場合（Ｓ２５０７でＮＯ）、Ｓ２５０８に進み、制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームがTele位置に到達したか否かを判定する。その結果、Tele位置への到達と判定された場合（Ｓ２５０８でＹＥＳ）、Ｓ２５１３に進み、制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動を停止させた後、Ｓ２５０９に進む。一方、第１鏡筒１０１の光学ズームがTele位置に到達していないと判定された場合（Ｓ２５０８でＮＯ）、Ｓ２５０９に進み、制御部１１１は第２鏡筒１５１の光学ズームがTele位置に到達したか否かを判定する。その結果、第２鏡筒１５１の光学ズームがTele位置に到達していないと判定された場合（Ｓ２５０９でＮＯ）、Ｓ２５０２に戻り、前記処理を繰り返す。一方、第２鏡筒１５１の光学ズームがTele位置に到達したと判定された場合（Ｓ２５０９でＹＥＳ）、Ｓ２５１０に進み、制御部１１１は第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動を停止させる。そしてＳ２５１１に進み、制御部１１１は第２鏡筒１５１の電子ズーム処理を停止させ、次のＳ２５１４にて上記した一連のズーム駆動処理を終了する。

以上の処理を実行することにより、両鏡筒のズーム倍率の時間的変化が一致することとなる。すなわち、第１鏡筒１０１の光学ズームの倍率は図４（ａ）のグラフ線２００１に示すように変化する。また第２鏡筒１５１の光学ズームの倍率は図４（ｂ）のグラフ線２１０１に示すように変化し、電子ズーム倍率はグラフ線２１０２に示すように変化する。そして光学ズームと電子ズームを合成した倍率の変化はグラフ線２１０３に示す通りであり、これは第１鏡筒１０１の光学ズーム倍率の変化（グラフ線２００１参照）と同じになる。

次に図６及び図７を用いて、ズームレンズをTele（望遠）端からWide（広角）端に駆動したときの動作について説明する。
図６（ａ）は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａをTele位置からWide位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線２２０１は駆動中の光学ズーム倍率の変化を表しており、ｔ４の時点にてTele位置での倍率値とされ、時間経過につれてズーム倍率が線形的に下降し、ｔ６の時点にてWide位置での倍率値に到達した後、ｔ７の時点まで該倍率値が維持される。また台形状のグラフ線２２０２は画像処理で得られる電子ズーム倍率の変化を表している、ｔ４からｔ５までの待ち期間中、時間経過につれてズーム倍率が線形的に上昇する。そしてｔ５からｔ６までの期間にて電子ズーム倍率が一定値となり、ｔ６の時点から線形的に下降した後、ｔ７の時点にて倍率値が元に戻る。グラフ線２２０３は、グラフ線２２０１で示す光学ズーム倍率とグラフ線２２０２で示す電子ズーム倍率を合成した倍率を示す。

図６（ｂ）は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂをTele位置からWide位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線２３０１は光学ズーム倍率の変化を表しており、ｔ４からｔ５までの期間２３０２、つまり第１鏡筒１０１の起動時における突入電流の待ち期間においてズーム倍率はTele位置での倍率値である。その後、時間経過につれてズーム倍率は線形的に下降して、ｔ７の時点にてWide位置での倍率値に到達する。

図６（ａ）と図６（ｂ）に示すズーム倍率の変化は第１鏡筒１０１のズーム駆動モータ１０２ａと第２鏡筒１５１のズーム駆動モータ１０２ｂの速度を等速とした場合を示している。ズームレンズをTele位置からWide位置へと駆動する場合、第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１でそれぞれ得られる倍率が異なると、２つの鏡筒の画像から作成される表示部１１９の表示画像に差が出てしまい、不釣合いな画像が表示されてしまう。そこで以下では、ズームレンズをTele位置からWide位置へと駆動したときに表示部１１９に不釣合いな画像を表示させずに、且つ電源回路１１６の負担を減らす方法として、電子ズーム処理によるズーム倍率の補正方法を説明する。

図７はズームレンズをTele位置からWide位置へと駆動したときのフローチャートである。なおＳ２６０１乃至Ｓ２６１４に示す基本的な処理の流れは図５の場合と同様である。よって、以下では相違点（Ｓ２６０５、Ｓ２６０８、Ｓ２６０９、Ｓ２６１１）を中心に説明し、図５のステップと同様の処理については該ステップの番号に１００を加算した番号を用いることで説明を省略する。

Ｓ２６０４にてズーム倍率差が算出された後、Ｓ２６０５に進み、制御部１１１は第１鏡筒１０１を用いて取得した画像データに対して、Ｓ２６０４で求めた差分に応じて電子ズーム処理を施す。電子ズーム処理については拡大しか行えないので、ここでは倍率の低い第１鏡筒１０１の画像を電子ズームで拡大する処理が行われた後、Ｓ２６０６に進み、表示画像が更新される。第１鏡筒１０１による画像の倍率は電子ズーム処理の結果、第２鏡筒１５１による画像の同じ倍率になっているので、不釣合いな画像は表示されない。

Ｓ２６０７にて第１鏡筒１０１の駆動に係る突入電流の待ち時間（図６（ｂ）の期間２３０２参照）が経過していないと判定された場合（Ｓ２６０７でＮＯ）、又はＳ２６１２で第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動が開始された場合、Ｓ２６０８に進む。ここで制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームがWide位置に到達したか否かを判定する。その結果、第１鏡筒１０１の光学ズームがWide位置に到達したと判定された場合（Ｓ２６０８でＹＥＳ）、Ｓ２６１３に進み、制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動を停止させる。

第１鏡筒１０１の光学ズームがWide位置に到達していない場合（Ｓ２６０８でＮＯ）、又はＳ２６１３で第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動を停止した場合、Ｓ２６０９に進む。ここで制御部１１１は第２鏡筒１５１の光学ズームがWide位置に到達したか否かを判定する。その結果、第２鏡筒１５１の光学ズームがWide位置に到達していない場合（Ｓ２６０９でＮＯ）、Ｓ２６０２に戻り、Ｓ２６０２乃至２６０６の処理を繰り返す。一方、第２鏡筒１５１の光学ズームがWide位置に到達した場合（Ｓ２６０９でＹＥＳ）、Ｓ２６１０に進み、第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動が停止する。そしてＳ２６１１に進み、第１鏡筒１０１の電子ズーム処理が停止し、Ｓ２６１４にて一連のズーム駆動処理が終了する。

以上の処理を実行した場合、第２鏡筒１５１の光学ズーム倍率は図６（ｂ）のグラフ線２３０１のように変化する。第１鏡筒１０１の光学ズーム倍率は図６（ａ）のグラフ線２２０１のように変化し、電子ズーム倍率はグラフ線２２０２のように変化する。光学ズームと電子ズームを合成した倍率の変化はグラフ線２２０３に示す通りであり、第２鏡筒１５１の光学ズーム倍率の変化（グラフ線２３０１参照）と同じになる。

以上の説明では、ズームレンズに係るWide位置とTele位置との間の駆動に関して、第１鏡筒１０１のズームレンズ（光学ズーム）と第２鏡筒１５１のズームレンズ（光学ズーム）の駆動時点をずらすことにより電源回路１１６の負担を下げる例を示した。本発明の実施上はズームレンズ（光学ズーム）に限らず、鏡筒に関わる他のアクチュエータの駆動時点をずらすことで同様の効果を得ることができる。例えば、絞りの駆動時点を第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１とでずらし、この駆動時点をずらしたことによる輝度差を画像処理で補正する等の実施形態も可能である。

また、電源回路１１６の電源に電池１１７を用いる場合、電池１１７の消耗の度合いに応じて第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１の同時駆動と、上記処理の実行とを切り替えてもよい。同時駆動の場合は第２鏡筒１５１のズームレンズの駆動開始時に待ち時間がなくなるのでズーム動作が早まるが、電池１１７の消耗が速くなる。そこで電池１１７が充分に充電されている場合やＡＣアダプタ１１８を用いる場合にはズームの動作速度を優先し、第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１の駆動を同時に開始することが好ましい。
以上、第１鏡筒１０１のズーム駆動モータ１０２ａと第２鏡筒１５１のズーム駆動モータ１０２ｂの速度を等速とした場合を例にして駆動制御を説明した。各ズーム駆動モータの速度が定速度の場合には、駆動開始時に流れる突入電流の待ち時間の差は駆動終了時点まで続くことになる。そこで、図８及び図９を用いて、突入電流の待ち時間の差を縮めるための制御を説明する。

図８（ａ）は第１鏡筒１０１のズームレンズ１３０ａをWide位置からTele位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線３００１は駆動中のズーム倍率の変化を表しており、ｔ８の時点にてWide位置での倍率値を示し、その後、時間経過につれてズーム倍率が線形的に上昇し、ｔ９に示す時点にてTele位置での倍率値に到達する。つまり、第１鏡筒１０１のズーム駆動モータ１０２ａは定速度で動いている。

図８（ｂ）は第２鏡筒１５１のズームレンズ１３０ｂをWide位置からTele位置へと駆動したときのズーム倍率の時間的変化を表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はズーム倍率を表す。グラフ線３１０１は駆動中のズーム倍率の変化を表しており、鏡筒のズーム倍率はズームレンズの位置を変えることにより変化する、光学ズーム倍率である。ｔ８の時点から符号３１０５で示す時点までの期間３１０４は、第１鏡筒１０１の起動時に流れる突入電流の待ち期間であり、この期間中の光学ズーム倍率はWide位置での倍率値である。その後、光学ズーム倍率は時間経過につれて変化し、符号３１０６に示す時点で変化率が低下するため、折れ線のグラフに従って倍率が変化する。グラフ線３１０２は画像処理で得られる電子ズームの倍率変化を表している。待ち期間３１０４では時間経過につれて電子ズーム倍率が線形的に上昇した後、符号３１０５に示す時点で下降に転じ、符号３１０６に示す時点まで時間経過につれて線形的に変化する。符号３１０５の時点は第２鏡筒１５１のズーム駆動モータ１０２ｂが動き出すタイミングを示している。また符号３１０６の時点は第１鏡筒１０１のズーム駆動モータ１０２ａと第２鏡筒１５１のズーム駆動モータ１０２ｂに関して各ズームレンズが同じ位置（等価な位置）に到達したタイミングを示している。符号３１０６に示す時点からｔ９の時点まで電子ズーム倍率は一定値のままである。グラフ線３１０３は、グラフ線３１０１で示す光学ズーム倍率とグラフ線３１０２で示す電子ズーム倍率とを合成した倍率を示す。

ズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動する場合、第１鏡筒１０１と第２鏡筒１５１でそれぞれ得られる倍率が異なると、２つの鏡筒の画像から作成される表示部１１９の表示画像に差が出てしまい、不釣合いな画像が表示されてしまう。そこで以下では、各ズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動したとき、表示部１１９に不釣合いな画像を表示させずに、且つ電源回路１１６の負担を減らして、突入電流の待ち時間の差を縮める方法を説明する。

図９はズームレンズをWide位置からTele位置へと駆動したときのフローチャートである。なおＳ３５０１乃至Ｓ３５１６に示す基本的な処理の流れは図５の場合と同様である。よって、以下では主として相違点（Ｓ３５１２、Ｓ３５１４、Ｓ３５１５）を説明し、図５のステップと同様の処理については該ステップの番号に１０００を加算した番号を用いることで説明を省略する。

Ｓ３５０７にて突入電流の待ち時間（図８（ｂ）の期間３１０４参照）が経過したと判定された場合（Ｓ３５０７でＹＥＳ）、Ｓ３５１２に進み、第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動が開始する（図８（ｂ）の符号３１０５参照）。ここで第２鏡筒１５１の光学ズームは第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動速度に比べて高速で駆動される。速度設定としては、第１鏡筒１０１の光学ズームがTele位置に到達する前に、第２鏡筒１５１の光学ズームが第１鏡筒１０１の光学ズームに追いつく速度となるように制御部１１１が設定する。

Ｓ３５０７にて第１鏡筒１０１の光学ズームに係る突入電流の待ち時間が経過していないと判定された場合（Ｓ３５０７でＮＯ）、又はＳ３５１２で第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動が開始した場合、Ｓ３５１４に進む。ここで制御部１１１は、第１鏡筒１０１の光学ズーム及び第２鏡筒１５１の光学ズームに係る各ズームレンズが同じ位置、つまり各鏡筒での等価な位置にあるか否かを判定する。その結果、両光学ズームの位置が同じ位置であると判定された場合（Ｓ３５１４でＹＥＳ）、Ｓ３５１５に進む。制御部１１１の指示に従って第１鏡筒１０１の光学ズームの駆動速度と第２鏡筒１５１の光学ズームの駆動速度が同じになるように、速度を合わせる制御が行われる。図８（ｂ）における符号３１０６の時点がこのタイミングを示している。第１鏡筒１０１の光学ズームと第２鏡筒１５１の光学ズームとで倍率の傾き（変化率）が等しくなり、第２鏡筒１５１の電子ズームの倍率は実質上ゼロ（つまり、画像データに対して電子ズームが作用しない状態）になる。

両光学ズームに係るズームレンズが同じ位置にない場合（Ｓ３５１４でＮＯ）、又はＳ３５１５で両光学ズームの駆動速度を同じ速度に合わせる処理を経た後、Ｓ３５０８に進む。ここで制御部１１１は第１鏡筒１０１の光学ズームがTele位置に到達したか否かを判定する。これ以降の処理は図５の場合と同様に実行され、Ｓ３５１６にて一連の処理が終了する。

以上の処理を実行した場合、第１鏡筒１０１の光学ズーム倍率は図８（ａ）のグラフ線３００１に示すように変化する。また第２鏡筒１５１の光学ズームの倍率は図８（ｂ）のグラフ線３１０１に示すように変化し、電子ズーム倍率はグラフ線３１０２に示すように変化する。光学ズームと電子ズームを合成した倍率の変化はグラフ線３１０３に示す通りであり、第１鏡筒１０１の光学ズーム倍率の変化（グラフ線３００１参照）と同じになる。
本実施形態によれば、突入電流の待ち時間による光学ズーム倍率間の差を時間経過に従って縮めることができる。
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。

１０１ 第１鏡筒
１０２ａ 第１鏡筒のズーム駆動モータ
１０６ａ 第１鏡筒のフォーカス駆動モータ
１３０ａ 第１鏡筒のズームレンズ
１３１ａ 第１鏡筒のフォーカスレンズ
１５１ 第２鏡筒
１０２ｂ 第２鏡筒のズーム駆動モータ
１０６ｂ 第２鏡筒のフォーカス駆動モータ
１３０ｂ 第２鏡筒のズームレンズ
１３１ｂ 第２鏡筒のフォーカスレンズ
１１１ 制御部

Claims (8)

1. 可動レンズをそれぞれに含む複数の鏡筒を備えた撮像装置であって、
   前記複数の鏡筒の可動レンズを独立に駆動する駆動手段と、
   前記複数の鏡筒のうち、第１鏡筒の可動レンズを前記駆動手段によって駆動した場合に流れる突入電流の期間が経過してから、第２鏡筒の可動レンズの駆動を開始させるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記第１鏡筒の可動レンズの駆動を停止させた後で前記第２鏡筒の可動レンズの駆動を停止させることを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
3. 前記複数の鏡筒は前記可動レンズとして、被写体像に係る倍率を変化させるズームレンズ及び撮像面に被写体像を合焦させるフォーカスレンズを備え、
   前記制御手段は前記第１鏡筒のズームレンズ又はフォーカスレンズの駆動を開始させる時点と、前記第２鏡筒のズームレンズ又はフォーカスレンズの駆動を開始させる時点をずらすように制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記第１鏡筒に係るズームレンズの駆動中のズーム倍率と前記第２鏡筒に係るズームレンズの駆動中のズーム倍率との間の倍率差を、電子ズーム処理によって補正することを特徴とする、請求項３記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記第１鏡筒に係るズームレンズを前記駆動手段によって駆動することで該第１鏡筒に係る光学ズームの駆動を開始させた時点から、前記突入電流の期間が経過するまでの間、前記第２鏡筒に係るズームレンズの駆動を停止しつつ、前記電子ズーム処理により倍率差を補正することを特徴とする、請求項４記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記第１鏡筒に係るズームレンズを前記駆動手段によって定速度で駆動することにより該第１鏡筒に係る光学ズームの駆動を開始させた時点から、前記突入電流の期間が経過するまでの間、前記第２鏡筒に係るズームレンズの駆動を停止させ、当該期間が経過した後、前記第２鏡筒に係るズームレンズを前記駆動手段によって定速度で駆動しつつ、前記電子ズーム処理により倍率差を補正することを特徴とする、請求項５記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記第１鏡筒に係るズームレンズを前記駆動手段によって定速度で駆動することにより該第１鏡筒に係る光学ズームの駆動を開始させた時点から、前記突入電流の期間が経過するまでの間、前記第２鏡筒に係るズームレンズの駆動を停止させ、当該期間が経過した後、前記第２鏡筒に係るズームレンズを前記駆動手段によって、前記第１鏡筒に係るズームレンズの駆動速度よりも大きい駆動速度で駆動させるように制御することを特徴とする、請求項５記載の撮像装置。
8. 可動レンズをそれぞれに含む複数の鏡筒を備えた撮像装置の制御方法であって、
   前記複数の鏡筒のうち、第１鏡筒の可動レンズを駆動するステップと、
   前記第１鏡筒の可動レンズを駆動した場合に流れる突入電流の期間が経過してから、第２鏡筒の可動レンズの駆動を開始させるステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。

Images