JP2022072522A - Controller, lens device, imaging device, method for control, and program - Google Patents

Controller, lens device, imaging device, method for control, and program Download PDF

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Abstract

To provide a controller that can properly control drive of a plurality of focus lens groups according to the aberration amount set by a user.SOLUTION: The controller is for controlling drive of a plurality of focus lenses (104, 105) movable in the direction of an optical axis, and the controller includes: acquisition means (114) for acquiring an aberration amount set by aberration changing means (113); and control means (106) for controlling the drive of the plurality of focus lens groups so that each focus lens group does not exceed the upper limit rate, the upper limit rate being different according to the aberration amount.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御装置およびレンズ装置に関する。 The present invention relates to a control device and a lens device that control the drive of a plurality of focus lens groups.

従来、複数のフォーカスレンズ群を駆動してオートフォーカス制御（ＡＦ制御）を行う撮像装置が知られている。このようなオートフォーカス制御では、主群としてのフォーカスレンズ群でピント調整を行い、副群としてのフォーカスレンズ群で収差を補正することにより、合焦状態であるとともに良好な光学特性を実現する。 Conventionally, an image pickup device that drives a plurality of focus lens groups to perform autofocus control (AF control) is known. In such autofocus control, focus adjustment is performed by the focus lens group as the main group, and aberrations are corrected by the focus lens group as the sub group, thereby realizing a focused state and good optical characteristics.

特許文献１には、変倍のためのズームレンズを移動した際の主群レンズと副群レンズの２つのレンズの目標位置の算出方法が開示されている。特許文献１に開示された方法では、主群レンズと副群レンズの位置と焦点距離と被写体距離との関係を示す位置特性データから、主群レンズと副群レンズの位置が同一焦点距離かつ同一被写体距離になるような目標位置（同期位置）を算出する。このとき、副群レンズの動きが急峻にならないように、副群レンズの目標位置が補正される。 Patent Document 1 discloses a method of calculating target positions of two lenses, a main group lens and a sub group lens, when a zoom lens for scaling is moved. In the method disclosed in Patent Document 1, the positions of the main group lens and the sub-group lens are the same and the same from the position characteristic data showing the relationship between the positions of the main group lens and the sub-group lens, the focal length, and the subject distance. Calculate the target position (synchronous position) so that the subject distance is reached. At this time, the target position of the subgroup lens is corrected so that the movement of the subgroup lens does not become steep.

特許第６４８７１９２号公報Japanese Patent No. 6487192

特許文献１に開示された方法では、副群レンズの目標位置のみが補正されるため、主群レンズと副群レンズの同期位置に大きなずれが発生する。その結果、球面収差や歪曲収差などの収差が発生し、被写体距離の算出精度に誤差が生じて合焦精度が劣化してしまう。また、ユーザが収差量を設定することが可能な収差可変機構が設けられている場合、２つのレンズの同期位置のずれ（位置ずれ）の許容量は、ユーザにより設定された収差量に応じて異なる。 In the method disclosed in Patent Document 1, only the target position of the sub-group lens is corrected, so that a large deviation occurs in the synchronous position between the main group lens and the sub-group lens. As a result, aberrations such as spherical aberration and distortion occur, an error occurs in the calculation accuracy of the subject distance, and the focusing accuracy deteriorates. Further, when an aberration variable mechanism that allows the user to set the amount of aberration is provided, the allowable amount of deviation (positional deviation) of the synchronous positions of the two lenses depends on the amount of aberration set by the user. different.

そこで本発明は、ユーザにより設定された収差量に応じて複数のフォーカスレンズ群の駆動を適切に制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a control device, a lens device, an image pickup device, a control method, and a program capable of appropriately controlling the drive of a plurality of focus lens groups according to the amount of aberration set by the user. The purpose.

本発明の一側面としての制御装置は、光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御装置であって、収差可変手段により設定された収差量を取得する取得手段と、前記複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが上限速度を超えないように前記複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御手段とを有し、前記上限速度は前記収差量に応じて異なる。 The control device as one aspect of the present invention is a control device that controls the drive of a plurality of focus lens groups that can move in the optical axis direction, and is an acquisition means for acquiring an aberration amount set by an aberration variable means. Each of the plurality of focus lens groups has a control means for controlling the driving of the plurality of focus lens groups so as not to exceed the upper limit speed, and the upper limit speed varies depending on the amount of the aberration.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the present invention will be described in the following examples.

本発明によれば、ユーザにより設定された収差量に応じて複数のフォーカスレンズ群の駆動を適切に制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a control device, a lens device, an image pickup device, a control method, and a program capable of appropriately controlling the drive of a plurality of focus lens groups according to an aberration amount set by a user. Can be done.

実施例１における撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of the image pickup apparatus in Example 1. FIG. 実施例１におけるレンズ制御部のブロック図である。It is a block diagram of the lens control part in Example 1. FIG. 実施例１における収差可変値と被写体距離と複数のフォーカスレンズ群の合焦位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the aberration variable value in Example 1, the subject distance, and the focusing position of a plurality of focus lens groups. 実施例１における同期制御時の時系列速度データを示す図である。It is a figure which shows the time-series speed data at the time of synchronous control in Example 1. FIG. 実施例１における収差可変値および被写体距離と合成フォーカス上限速度との関係を示すテーブルデータである。It is table data which shows the relationship between the aberration variable value and the subject distance in Example 1 and the synthetic focus upper limit speed. 実施例１における同期制御時の時系列速度データの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the time-series speed data at the time of synchronous control in Example 1. FIG. 実施例２における合成フォーカス上限速度の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the synthetic focus upper limit speed in Example 2. FIG. 実施例２における収差可変値および被写体距離と合成フォーカス上限速度との関係を示すテーブルデータである。It is table data which shows the relationship between the aberration variable value and the subject distance in Example 2 and the synthetic focus upper limit speed. 実施例２における同期制御時の時系列速度データの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the time-series speed data at the time of synchronous control in Example 2. FIG. 実施例３における合成フォーカス上限速度の切替え方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching method of the synthetic focus upper limit speed in Example 3. FIG.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

まず、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図１は、本実施例における撮像装置１０のブロック図である。撮像装置１０は、カメラ本体（撮像装置本体）２００と、カメラ本体２００に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）１００とを備えて構成されるレンズ交換式カメラシステムである。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。本実施例の撮像装置１０は、光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御装置を有する。 First, the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of the image pickup apparatus 10 in this embodiment. The image pickup device 10 is an interchangeable lens camera system including a camera body (imaging device body) 200 and a lens device (interchangeable lens) 100 that can be attached to and detached from the camera body 200. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an image pickup device in which a camera body and a lens device are integrally configured. The image pickup apparatus 10 of this embodiment has a control device that controls driving of a plurality of focus lens groups that can move in the optical axis direction.

カメラ本体２００とレンズ装置１００は、不図示のマウントを介して機械的および電気的に接続されている。カメラ本体２００は、マウントに設けられた電源端子部を介してレンズ装置１００に電源を供給し、またマウントに設けられた通信端子部を介してレンズ装置１００と通信を行う。 The camera body 200 and the lens device 100 are mechanically and electrically connected via a mount (not shown). The camera body 200 supplies power to the lens device 100 via the power supply terminal portion provided on the mount, and communicates with the lens device 100 via the communication terminal portion provided on the mount.

レンズ装置１００は、撮像光学系１０１を有する。撮像光学系１０１は、不図示の被写体からの光を結像させて、カメラ本体２００内の撮像素子２０１上に光学像（被写体像）を結像する。レンズ装置１００は、後述するレンズ制御部（制御手段）１０６を含む。撮像光学系１０１は、被写体側から順に、フィールドレンズ１０２、絞りユニット１０３、第１フォーカスレンズ群１０４、および第２フォーカスレンズ群１０５を有する。絞りユニット１０３は、絞り駆動部１０７のアクチュエータにより不図示の絞り羽根を開閉駆動して開口径を変化させることで、光量調節を行う。 The lens device 100 has an image pickup optical system 101. The image pickup optical system 101 forms an image of light from a subject (not shown) and forms an optical image (subject image) on the image pickup element 201 in the camera body 200. The lens device 100 includes a lens control unit (control means) 106, which will be described later. The imaging optical system 101 includes a field lens 102, an aperture unit 103, a first focus lens group 104, and a second focus lens group 105 in order from the subject side. The diaphragm unit 103 adjusts the amount of light by driving the diaphragm blades (not shown) to open and close by the actuator of the diaphragm drive unit 107 to change the aperture diameter.

第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５は、光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群を構成する。第１フォーカスレンズ群１０４は、主として被写体に対する焦点調節を行うために撮像光学系１０１の光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動可能であり、第１フォーカス駆動部（駆動手段）１０８のアクチュエータによって駆動される。第２フォーカスレンズ群１０５は、第１フォーカスレンズ群１０４の移動により生じる収差を低減するための収差補正を行うために光軸方向に移動可能であり、第２フォーカス駆動部（駆動手段）１１０のアクチュエータによって駆動される。第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５は、フォーカシングに際して互いの間隔が変化する。第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの位置は、第１フォーカス位置検出部１０９と第２フォーカス位置検出部１１１により検出される。なお本実施例では、第２フォーカスレンズ群１０５が収差補正を行うが、第１フォーカスレンズ群１０４が収差補正を行ってもよい。また本実施例において、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群はそれぞれ、複数または一枚のレンズからなる。 The first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 constitute a plurality of focus lens groups that can move in the optical axis direction. The first focus lens group 104 can move in the direction (optical axis direction) along the optical axis OA of the imaging optical system 101 mainly for adjusting the focus on the subject, and the first focus driving unit (driving means) 108. Driven by the actuator of. The second focus lens group 105 is movable in the optical axis direction in order to correct aberrations for reducing aberrations caused by the movement of the first focus lens group 104, and is of the second focus drive unit (driving means) 110. It is driven by an actuator. The distance between the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 changes during focusing. The positions of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 are detected by the first focus position detection unit 109 and the second focus position detection unit 111, respectively. In this embodiment, the second focus lens group 105 performs aberration correction, but the first focus lens group 104 may perform aberration correction. Further, in this embodiment, the first focus lens group 104 and the second focus lens group are each composed of a plurality of or one lens.

収差操作部（収差可変手段）１１３は、ユーザの操作に応じて、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５を光軸方向に移動させて収差量（収差値）を設定可能（変更可能）である。収差操作部１１３は、ズーム環などの手動で操作可能な機構や、アクチュエータにより電動で操作可能な機構のいずれでもよい。収差可変値検出部１１４は、収差操作部（収差可変手段）１１３により設定された収差量を取得する取得手段であり、収差操作部１１３の操作量を検出してレンズ制御部１０６に収差可変値を送信する。 The aberration control unit (aberration variable means) 113 can set (change) the amount of aberration (aberration value) by moving the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 in the optical axis direction according to the user's operation. Possible). The aberration operation unit 113 may be either a manually operable mechanism such as a zoom ring or a mechanism that can be electrically operated by an actuator. The aberration variable value detection unit 114 is an acquisition means for acquiring the aberration amount set by the aberration operation unit (aberration variable means) 113, detects the operation amount of the aberration operation unit 113, and causes the lens control unit 106 to obtain the aberration variable value. To send.

レンズ制御部１０６は、ＣＰＵや内部メモリなどを有するコンピュータである。レンズ制御部１０６は、絞り駆動部１０７、第１フォーカス駆動部１０８、および第２フォーカス駆動部１１０を制御する。後述のように、レンズ制御部１０６は、複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが上限速度を超えないように複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する。すなわちレンズ制御部１０６は、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの速度が上限速度を超えないように、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の駆動を制御する。 The lens control unit 106 is a computer having a CPU, an internal memory, and the like. The lens control unit 106 controls the aperture drive unit 107, the first focus drive unit 108, and the second focus drive unit 110. As will be described later, the lens control unit 106 controls the drive of the plurality of focus lens groups so that each of the plurality of focus lens groups does not exceed the upper limit speed. That is, the lens control unit 106 controls the drive of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 so that the respective speeds of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 do not exceed the upper limit speed. do.

メモリ１１２は、ＲＯＭやＲＡＭなどにより構成された記憶部であり、各種データを記憶する。メモリ１１２に記憶されるデータには、収差可変値（収差量）および被写体距離と、合焦状態が得られる第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの位置との関係を示すデータが含まれている。またメモリ１１２には、収差可変値および被写体距離と、第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの単位移動量に対する像面の移動量の比率を示すフォーカス敏感度との関係を示すデータが含まれている。またメモリ１１２には、収差可変値および被写体距離と、後述の合成敏感度との関係を示すデータが含まれている。またメモリ１１２には、収差可変値および被写体距離と、後述の合成フォーカス上限速度との関係を示すデータが含まれている。なお本実施例では、収差可変レンズである場合について説明するが、焦点距離が一定である単焦点レンズや焦点距離を変更可能な変倍レンズであってもよい。 The memory 112 is a storage unit composed of a ROM, a RAM, or the like, and stores various data. The data stored in the memory 112 shows the relationship between the variable aberration value (aberration amount) and the subject distance, and the positions of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 where the in-focus state can be obtained. Contains data. Further, the memory 112 has a relationship between the variable aberration value and the subject distance and the focus sensitivity indicating the ratio of the movement amount of the image plane to the unit movement amount of each of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105. Contains the data shown. Further, the memory 112 contains data showing the relationship between the variable aberration value and the subject distance and the synthetic sensitivity described later. Further, the memory 112 contains data showing the relationship between the variable aberration value and the subject distance and the combined focus upper limit speed described later. In this embodiment, the case of a variable aberration lens will be described, but a single focal length lens having a constant focal length or a variable magnification lens having a variable focal length may be used.

カメラ本体２００は、撮像素子２０１、信号処理部２０２、記録処理部２０３、デフォーカス検出部２０４、カメラ制御部２０５、メモリ２０６、操作部２０７、および表示部２０８を有する。撮像素子２０１は、撮像光学系１０１により形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（アナログ撮像信号）を生成し、信号処理部２０２に出力する。撮像素子２０１は、画像データを生成するための撮像用画素に加えて、撮像光学系１０１の焦点状態を検出するための焦点検出用画素を有する。信号処理部２０２は、撮像素子２０１からのアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換し、デジタル撮像信号に対してノイズ除去や色補正等の各種画像処理を行って画像データを生成する。信号処理部２０２は、画像データを記録処理部２０３に出力して記録媒体に記録させ、また、画像データを表示部２０８に出力して表示させる。 The camera body 200 includes an image sensor 201, a signal processing unit 202, a recording processing unit 203, a defocus detection unit 204, a camera control unit 205, a memory 206, an operation unit 207, and a display unit 208. The image pickup element 201 photoelectrically converts a subject image (optical image) formed by the image pickup optical system 101 to generate an electric signal (analog image pickup signal), and outputs the electric signal (analog image pickup signal) to the signal processing unit 202. The image pickup device 201 has a focus detection pixel for detecting the focus state of the image pickup optical system 101 in addition to the image pickup pixel for generating image data. The signal processing unit 202 converts the analog image pickup signal from the image pickup element 201 into a digital image pickup signal, and performs various image processing such as noise removal and color correction on the digital image pickup signal to generate image data. The signal processing unit 202 outputs the image data to the recording processing unit 203 for recording on the recording medium, and outputs the image data to the display unit 208 for display.

デフォーカス検出部２０４は、焦点検出用画素からの信号を用いて撮像光学系１０１の焦点状態（デフォーカス量）を検出する。具体的には、デフォーカス検出部２０４は、焦点検出用画素からデフォーカス量に応じた位相差を有する対の像信号を取得し、対の像信号に対して相関演算を行うことで位相差を算出し、位相差からデフォーカス量を算出する。デフォーカス検出部２０４は、検出したデフォーカス量をカメラ制御部２０５に出力する。 The defocus detection unit 204 detects the focus state (defocus amount) of the image pickup optical system 101 by using the signal from the focus detection pixel. Specifically, the defocus detection unit 204 acquires a pair of image signals having a phase difference according to the amount of defocus from the focus detection pixel, and performs a correlation operation on the pair of image signals to perform a phase difference. Is calculated, and the defocus amount is calculated from the phase difference. The defocus detection unit 204 outputs the detected defocus amount to the camera control unit 205.

カメラ制御部２０５は、ＣＰＵや内部メモリなどを有するコンピュータであり、記録処理部２０３、デフォーカス検出部２０４、およびメモリ２０６と電気的に接続されている。カメラ制御部２０５は、メモリ２０６に記録されたコンピュータプログラムを読み出して実行し、また、オートフォーカス（ＡＦ）制御に必要な情報をレンズ制御部１０６との間で通信する。またカメラ制御部２０５は、不図示の撮像スイッチや各種設定スイッチを含む操作部２０７からの入力に応じて、カメラ本体２００およびレンズ装置１００を制御する。例えば、カメラ制御部２０５は、撮像スイッチの半押し操作に応じてデフォーカス検出部２０４にデフォーカス量を検出させる。そしてカメラ制御部２０５は、デフォーカス量に応じて第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５をレンズ制御部１０６から取得したそれらの現在位置から合焦状態が得られる位置（合焦位置）へ移動させるためのフォーカス駆動量を算出する。そしてカメラ制御部２０５は、フォーカス駆動量を含むフォーカス駆動指令をレンズ制御部１０６に送信する。 The camera control unit 205 is a computer having a CPU, an internal memory, and the like, and is electrically connected to the recording processing unit 203, the defocus detection unit 204, and the memory 206. The camera control unit 205 reads out and executes a computer program recorded in the memory 206, and also communicates information necessary for autofocus (AF) control with the lens control unit 106. Further, the camera control unit 205 controls the camera body 200 and the lens device 100 in response to inputs from the operation unit 207 including an image pickup switch (not shown) and various setting switches. For example, the camera control unit 205 causes the defocus detection unit 204 to detect the defocus amount in response to a half-press operation of the image pickup switch. Then, the camera control unit 205 obtains the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 from the lens control unit 106 according to the amount of defocus, and the position where the in-focus state can be obtained from their current positions (focus position). ) Is calculated as the focus drive amount. Then, the camera control unit 205 transmits a focus drive command including the focus drive amount to the lens control unit 106.

ここで、カメラ本体２００から、レンズ装置１００に対して、像面速度Ｖでフォーカスレンズ群を移動させる命令が送信されたときの、レンズ制御部１０６の動作について、順に説明する。カメラ本体２００から駆動命令を受けると、レンズ制御部１０６は、まず第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の駆動量を算出する。 Here, the operation of the lens control unit 106 when a command to move the focus lens group at the image plane speed V is transmitted from the camera body 200 to the lens device 100 will be described in order. Upon receiving a drive command from the camera body 200, the lens control unit 106 first calculates the drive amount of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105.

図３（ａ）は、収差可変値と被写体距離と第１フォーカスレンズ群１０４の合焦位置との関係を示すグラフである。図３（ｂ）は、収差可変値と被写体距離と第２フォーカスレンズ群１０５の合焦位置との関係を示すグラフである。図３（ａ）において、横軸は収差可変値、縦軸は第１フォーカスレンズ群１０４の合焦位置（第１フォーカス位置）をそれぞれ示す。図３（ｂ）において、横軸は収差可変値、縦軸は第２フォーカスレンズ群１０５の合焦位置（第２フォーカス位置）をそれぞれ示す。以下、図３（ａ）、（ｂ）に示されるデータを位置特性データと定義する。なお、収差可変値の符号は、収差操作部１１３により被写体側に収差を生じさせた場合を正符号（＋側）、撮像素子側に収差を生じさせた場合を負符号とする。例えば、現在は、至近位置（ＭＯＤ）で収差可変値ｆの状態において、無限位置（ＩＮＦ）まで駆動させるような命令を受けた場合を考える。第１フォーカスレンズ群１０４は、位置ａ０から位置ａ１まで移動させる必要がある。このため、第１フォーカスレンズ群１０４の駆動量は、ａ１－ａ０として算出することができる。同様に、第２フォーカスレンズ群１０５の駆動量は、ｂ１－ｂ０として算出することができる。 FIG. 3A is a graph showing the relationship between the variable aberration value, the subject distance, and the in-focus position of the first focus lens group 104. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the variable aberration value, the subject distance, and the in-focus position of the second focus lens group 105. In FIG. 3A, the horizontal axis shows the aberration variable value, and the vertical axis shows the focusing position (first focus position) of the first focus lens group 104. In FIG. 3B, the horizontal axis indicates the aberration variable value, and the vertical axis indicates the in-focus position (second focus position) of the second focus lens group 105. Hereinafter, the data shown in FIGS. 3A and 3B are defined as position characteristic data. The sign of the variable aberration value is a plus sign (+ side) when aberration is generated on the subject side by the aberration operation unit 113, and a negative sign when aberration is generated on the image sensor side. For example, at present, consider a case where a command is received to drive an aberration to an infinite position (INF) in a state of an aberration variable value f at a close position (MOD). The first focus lens group 104 needs to be moved from the position a0 to the position a1. Therefore, the driving amount of the first focus lens group 104 can be calculated as a 1 − a 0 . Similarly, the drive amount of the second focus lens group 105 can be calculated as b 1 − b 0 .

図３の位置特性データは、代表として、被写体距離がＭＯＤ、１．０ｍ、３．０ｍ、ＩＮＦの４種のデータを図示している。メモリ１１２には、限られたデータ量の範囲内で位置特性データを保存する必要がある。レンズ制御部１０６は、２．０ｍの位置まで移動するような命令が受けた場合、１．０ｍと３．０ｍの位置特性データのデータから補間演算を行い、２．０ｍにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置を求める。これによりレンズ制御部１０６は、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの駆動量を算出することができる。収差可変値においては、連続的なデータのようにグラフ化されているが、メモリ１１２に保存できるデータ量には限りがあることから、収差可変値に関しても有限個のデータとして保存されている。収差可変値に関しても、被写体距離とレンズ位置との関係と同様に、隣接したデータから補間演算により対応する収差可変値のレンズ位置を求めることができる。 As a representative, the position characteristic data of FIG. 3 illustrates four types of data having a subject distance of MOD, 1.0 m, 3.0 m, and INF. It is necessary to store the position characteristic data in the memory 112 within a limited amount of data. When the lens control unit 106 receives a command to move to the position of 2.0 m, the lens control unit 106 performs an interpolation calculation from the data of the position characteristic data of 1.0 m and 3.0 m, and combines the focus lens groups at 2.0 m. Find the focal position. As a result, the lens control unit 106 can calculate the driving amounts of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105, respectively. The variable aberration value is graphed like continuous data, but since the amount of data that can be stored in the memory 112 is limited, the variable aberration value is also stored as a finite number of data. As for the variable aberration value, the lens position of the corresponding variable aberration value can be obtained from the adjacent data by interpolation calculation, as in the relationship between the subject distance and the lens position.

次に、図２を参照して、第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の駆動の制御方法について説明する。図２は、レンズ制御部１０６のブロック図であり、レンズ制御部１０６のうち第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の駆動を制御する制御部を示す。 Next, with reference to FIG. 2, a method of controlling the drive of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 will be described. FIG. 2 is a block diagram of the lens control unit 106, and shows a control unit that controls driving of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 in the lens control unit 106.

レンズ制御部１０６は、第１フォーカス位置プロファイル生成部１０６１、第１フォーカス制御部１０６４、第２フォーカス位置プロファイル生成部１０６５、および第２フォーカス制御部１０６８を有する。第１フォーカス位置プロファイル生成部１０６１は、第１フォーカス目標位置生成部１０６２および第１フォーカス目標速度生成部１０６３を有する。第２フォーカス位置プロファイル生成部１０６５は、第２フォーカス目標位置生成部１０６６、第２フォーカス目標速度生成部１０６７を有する。 The lens control unit 106 includes a first focus position profile generation unit 1061, a first focus control unit 1064, a second focus position profile generation unit 1065, and a second focus control unit 1068. The first focus position profile generation unit 1061 has a first focus target position generation unit 1062 and a first focus target speed generation unit 1063. The second focus position profile generation unit 1065 has a second focus target position generation unit 1066 and a second focus target speed generation unit 1067.

第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の駆動量が定まると、それぞれの駆動量が、第１フォーカス目標位置生成部１０６２および第２フォーカス目標位置生成部１０６６に対して設定される。また、カメラ本体２００から指定された像面速度Ｖは、第１フォーカス目標速度生成部１０６３に対して設定される。 When the drive amounts of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 are determined, the respective drive amounts are set for the first focus target position generation unit 1062 and the second focus target position generation unit 1066. Further, the image plane speed V designated from the camera body 200 is set for the first focus target speed generation unit 1063.

第１フォーカス目標速度生成部１０６３は、カメラ本体２００から指定された像面速度Ｖで駆動するため、以下の式（１）に従って、像面速度Ｖを被写体距離ごとの合成敏感度で割り、第１フォーカス目標速度Ｖａを所定の周期で算出する。 Since the first focus target speed generation unit 1063 is driven by the image plane speed V specified from the camera body 200, the image plane speed V is divided by the combined sensitivity for each subject distance according to the following equation (1), and the first 1 Focus target speed Va is calculated in a predetermined cycle.

Ｖａ＝Ｖ／合成敏感度 … （１）
被写体距離は、第１フォーカス目標位置生成部１０６２から受信した第１フォーカスレンズ群１０４の目標位置と、収差可変値検出部１１４から取得した収差可変値と、図３（ａ）の位置特性データとに基づいて、所定の周期で算出される。なお、合成敏感度は、以下の式（２）のように定義される。 V a = V / Synthetic sensitivity ... (1)
The subject distance includes the target position of the first focus lens group 104 received from the first focus target position generation unit 1062, the aberration variable value acquired from the aberration variable value detection unit 114, and the position characteristic data of FIG. 3A. Is calculated at a predetermined cycle based on. The synthetic sensitivity is defined by the following equation (2).

合成敏感度＝第１フォーカス敏感度±第２フォーカス敏感度×第２フォーカス駆動量／第１フォーカス駆動量 … （２）
第１フォーカスレンズ群１０４の移動に伴う像面の移動方向と、第２フォーカスレンズ群１０５の移動に伴う像面の移動方向とが同一方向の場合は正符号、逆方向の場合は負符号となる。第１フォーカス敏感度および第２フォーカス敏感度は、第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５のそれぞれの単位移動量に対する像面の移動量の比率である。また本実施例では、所定の被写体距離範囲と、収差可変値範囲ごとに、式（２）で合成敏感度を算出し、テーブルデータとしてメモリ１１２に保存している。また、第１フォーカス駆動量および第２フォーカス駆動量に関しては、図３（ａ）の位置特性データに基づいて、所定の被写体距離範囲と、収差可変値範囲ごとに算出した駆動量を用いている。 Composite sensitivity = 1st focus sensitivity ± 2nd focus sensitivity × 2nd focus drive amount / 1st focus drive amount… (2)
When the moving direction of the image plane accompanying the movement of the first focus lens group 104 and the moving direction of the image plane accompanying the movement of the second focus lens group 105 are the same direction, a plus sign is used, and when the directions are opposite, a minus sign is used. Become. The first focus sensitivity and the second focus sensitivity are the ratio of the movement amount of the image plane to the unit movement amount of each of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105. Further, in this embodiment, the combined sensitivity is calculated by the equation (2) for each predetermined subject distance range and aberration variable value range, and stored in the memory 112 as table data. Further, for the first focus drive amount and the second focus drive amount, a predetermined subject distance range and a drive amount calculated for each aberration variable value range are used based on the position characteristic data of FIG. 3A. ..

また。第１フォーカス目標速度生成部１０６３は、メモリ１１２に記憶された合成フォーカス上限速度ＶＬに基づいて、算出した第１フォーカス目標速度Ｖａに対して制限を掛ける。なお、合成フォーカス上限速度ＶＬの算出方法については後述する。また、第１フォーカス目標速度Ｖａが第１フォーカス上限速度ＶａＬを超えている場合、第１フォーカス上限速度ＶａＬに制限する。第１フォーカス上限速度ＶａＬは、モータ性能で駆動可能となる限界速度、または、動画撮影モードなどの撮影モードによって制限される速度である。 Also. The first focus target speed generation unit 1063 limits the calculated first focus target speed Va based on the combined focus upper limit speed VL stored in the memory 112. The method of calculating the combined focus upper limit speed VL will be described later. Further, when the first focus target speed Va exceeds the first focus upper limit speed VaL , the speed is limited to the first focus upper limit speed VaL . The first focus upper limit speed VaL is a speed limited by a limit speed that can be driven by the motor performance or a shooting mode such as a moving image shooting mode.

図４（ａ）は、同期制御時の時系列速度データを示す図であり、横軸は時間、縦軸は第１フォーカス目標位置をそれぞれ示す。第１フォーカス目標位置生成部１０６２は、所定の周期で、第１フォーカス目標速度生成部１０６３で生成される第１フォーカス目標速度Ｖａに対して、予め定められた加速度または減速度で加減速を行い、位置ａ1で止まるような位置プロファイルを生成する。 FIG. 4A is a diagram showing time-series velocity data at the time of synchronous control, where the horizontal axis shows time and the vertical axis shows the first focus target position. The first focus target position generation unit 1062 accelerates / decelerates with a predetermined acceleration or deceleration with respect to the first focus target speed Va generated by the first focus target speed generation unit 1063 in a predetermined cycle. And generate a position profile that stops at position a1.

第２フォーカス目標速度生成部１０６７は、第１フォーカスレンズ群１０４の目標位置に対して、第２フォーカスレンズ群１０５が同期位置に駆動するような目標速度を算出する。具体的には、まず、第１フォーカス目標位置生成部１０６２から受信した第１フォーカスレンズ群１０４の目標位置と、図３（ａ）の位置特性データとに基づいて、被写体距離を算出する。得られた被写体距離と図３（ｂ）の位置特性データの関係より、第２フォーカスレンズ群１０５の同期位置を求めることができる。また、同期位置と第２フォーカス目標位置生成部１０６６で生成された第２目標位置との差分を位置制御演算周期で割ることで、第２フォーカス目標速度Ｖｂを算出する。算出された第２フォーカス目標速度Ｖｂによって、第１フォーカスレンズ群１０４に対する第２フォーカスレンズ群１０５の同期位置に、第２フォーカスレンズ群１０５を追従させるように制御を行う。このとき、第２フォーカス目標速度Ｖｂが第２フォーカス上限速度ＶｂＬを超えている場合、第２フォーカス上限速度ＶｂＬに制限する。第２フォーカス上限速度ＶｂＬは、モータ性能で駆動可能となる限界速度、または、動画撮影時など撮影モードによって制限される速度である。 The second focus target speed generation unit 1067 calculates a target speed at which the second focus lens group 105 is driven to a synchronous position with respect to the target position of the first focus lens group 104. Specifically, first, the subject distance is calculated based on the target position of the first focus lens group 104 received from the first focus target position generation unit 1062 and the position characteristic data of FIG. 3A. From the relationship between the obtained subject distance and the position characteristic data in FIG. 3B, the synchronized position of the second focus lens group 105 can be obtained. Further, the second focus target speed V b is calculated by dividing the difference between the synchronized position and the second target position generated by the second focus target position generation unit 1066 by the position control calculation cycle. The calculated second focus target speed V b is used to control the second focus lens group 105 to follow the synchronous position of the second focus lens group 105 with respect to the first focus lens group 104. At this time, if the second focus target speed V b exceeds the second focus upper limit speed V bL , the speed is limited to the second focus upper limit speed V bL . The second focus upper limit speed V bL is a limit speed that can be driven by the motor performance, or a speed that is limited by a shooting mode such as when shooting a moving image.

図４（ｂ）は、同期制御時の時系列速度データを示す図であり、横軸は時間、縦軸は第２フォーカス目標位置をそれぞれ示す。第２フォーカス目標位置生成部１０６６は、所定の周期で、第２フォーカス目標速度生成部１０６７で生成された第２フォーカス目標速度Ｖｂに対して予め定められた加速度または減速度で加減速を行い、位置ｂ1で止まるような位置プロファイルを生成する。 FIG. 4B is a diagram showing time-series velocity data at the time of synchronous control, where the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates the second focus target position. The second focus target position generation unit 1066 accelerates / decelerates with a predetermined acceleration or deceleration with respect to the second focus target speed Vb generated by the second focus target speed generation unit 1067 in a predetermined cycle. , Generate a position profile that stops at position b 1 .

第１フォーカス位置プロファイル生成部１０６１で生成された位置プロファイルは、位置制御演算周期ごとに第１フォーカス制御部１０６４に送信される。第１フォーカス制御部１０６４は、第１フォーカス位置偏差を算出する。第１フォーカス位置偏差とは、第１フォーカス目標位置生成部１０６２から取得した第１フォーカス目標位置と第１フォーカス位置検出部１０９から取得した第１フォーカスレンズ群１０４の実際の位置（第１フォーカス実位置）との差分（位置差）である。また第１フォーカス制御部１０６４は、算出した第１フォーカス位置偏差に対して例えばＰＩＤ制御器などを用いて制御演算を行うことで、第１フォーカスレンズ群１０４を目標位置に追従させるための操作量を第１フォーカス駆動部１０８に対し出力する。第１フォーカスレンズ群１０４は、前述のような演算が制御周期ごとに繰り返されることにより、第１フォーカス目標位置生成部１０６２の目標位置に従い、位置ａ０～ａ１へ移動する。 The position profile generated by the first focus position profile generation unit 1061 is transmitted to the first focus control unit 1064 every position control calculation cycle. The first focus control unit 1064 calculates the first focus position deviation. The first focus position deviation is the actual position (first focus actual) of the first focus target position acquired from the first focus target position generation unit 1062 and the first focus lens group 104 acquired from the first focus position detection unit 109. It is the difference (position difference) from the position). Further, the first focus control unit 1064 is an operation amount for making the first focus lens group 104 follow the target position by performing a control calculation on the calculated first focus position deviation using, for example, a PID controller. Is output to the first focus drive unit 108. The first focus lens group 104 moves to positions a0 to a1 according to the target position of the first focus target position generation unit 1062 by repeating the above-mentioned calculation every control cycle.

複数のフォーカスレンズ群が存在する場合、互いの位置関係がずれると撮像素子２０１に入射する光学像に収差が発生するため、互いの位置関係を保ちつつ駆動することが必要である。本実施例では、第１フォーカス目標速度生成部１０６３において、合成フォーカス上限速度による制限をかけている。合成フォーカス上限速度は、第１フォーカス目標速度および第２フォーカス目標速度がそれぞれ第１フォーカス上限速度および第２フォーカス上限速度を超過しないように設定されているため、同期を保ちつつ駆動することが可能となる。 When a plurality of focus lens groups are present, aberrations occur in the optical image incident on the image pickup device 201 when the positional relationship with each other is deviated. Therefore, it is necessary to drive the lens while maintaining the positional relationship with each other. In this embodiment, the first focus target speed generation unit 1063 is limited by the combined focus upper limit speed. Since the combined focus upper limit speed is set so that the first focus target speed and the second focus target speed do not exceed the first focus upper limit speed and the second focus upper limit speed, respectively, it is possible to drive while maintaining synchronization. Will be.

次に、図５を参照して、第１フォーカス目標速度生成部１０６３による合成フォーカス上限速度ＶＬの算出方法について説明する。図５は、メモリ１１２に記録されている収差可変値および被写体距離と、合成フォーカス上限速度ＶＬとの関係を示すテーブルデータである。図５において、横軸は所定の範囲に区切られた被写体距離、縦軸は所定の範囲に区切られた収差可変値をそれぞれ示す。テーブルデータは、各収差可変値範囲ｉ（ｉ＝１～Ｎ）と、各被写体距離範囲ｊ（ｊ＝１～Ｎ）における合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊを示している。合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊは、第１フォーカス上限速度ＶａＬと第２フォーカス上限速度ＶｂＬと第１フォーカス駆動量ｘａｉｊと第２フォーカス駆動量ｘｂｉｊとを用いて、以下の式（３）、（４）により導出される。 Next, with reference to FIG. 5, a method of calculating the combined focus upper limit speed VL by the first focus target speed generation unit 1063 will be described. FIG. 5 is table data showing the relationship between the aberration variable value and the subject distance recorded in the memory 112 and the combined focus upper limit speed VL . In FIG. 5, the horizontal axis shows the subject distance divided into a predetermined range, and the vertical axis shows the aberration variable value divided into a predetermined range. The table data shows each aberration variable value range i (i = 1 to N) and the combined focus upper limit speed V Lij in each subject distance range j (j = 1 to N). The combined focus upper limit speed V Lij uses the following equation (3) using the first focus upper limit speed V aL , the second focus upper limit speed V bL , the first focus drive amount x aij , and the second focus drive amount x biz . , (4).

（ｉ）ＶａＬ＜ＶｂＬの場合（第１フォーカス上限速度＜第２フォーカス上限速度の場合） (I) When V aL <V bL (when the first focus upper limit speed <second focus upper limit speed)

Figure 2022072522000002
Figure 2022072522000002

（ｉｉ）ＶａＬ≧ＶｂＬの場合（第１フォーカス上限速度≧第２フォーカス上限速度の場合） (Ii) When V aL ≧ V bL (when the first focus upper limit speed ≧ the second focus upper limit speed)

Figure 2022072522000003
Figure 2022072522000003

なお第１フォーカス駆動量ｘａｉｊは、図３の収差可変値－フォーカス位置データより算出される、所定の範囲で区切られた収差可変値範囲ｉと被写体距離範囲ｊにおける第１フォーカス位置の変位量を示している。同様に、第２フォーカス駆動量ｘｂｉｊは、図３の収差可変値－フォーカス位置データより算出される、所定の範囲で区切られた収差可変値範囲ｉと被写体距離範囲ｊにおける第２フォーカスの変位量を示している。 The first focus drive amount x aij is the amount of displacement of the first focus position in the aberration variable value range i and the subject distance range j, which are calculated from the aberration variable value-focus position data in FIG. Is shown. Similarly, the second focus drive amount x biz is the aberration variable value range i divided by a predetermined range and the displacement of the second focus in the subject distance range j, which are calculated from the aberration variable value-focus position data in FIG. Shows the amount.

まず、条件（ｉ）において、駆動量比ｘｂｉｊ／ｘａｉｊが上限速度比ＶｂＬ／ＶａＬよりも大きい場合、第１のフォーカス目標速度Ｖａｉｊが第１フォーカス上限速度ＶａＬとなると、第２フォーカス目標速度Ｖｂｉｊが第２フォーカス上限速度ＶｂＬを超過する。したがって、第２フォーカス上限速度ＶｂＬに逆駆動量比ｘａｉｊ／ｘｂｉｊを乗じた結果を合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊとすると、第１フォーカス目標速度Ｖａｉｊと、第２フォーカス目標速度Ｖｂｉｊが共に、上限速度を超過しない速度で駆動可能となる。次に、駆動量比ｘｂｉｊ／ｘａｉｊが、上限速度比ＶｂＬ／ＶａＬ以下の場合、第１フォーカス目標速度Ｖａｉｊが第１フォーカス上限速度ＶａＬで駆動したとしても、第２フォーカス目標速度Ｖｂｉｊが第２フォーカス上限速度ＶｂＬを超過することはない。したがって、第１フォーカス上限速度ＶａＬが合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊとなる。 First, in the condition (i), when the drive amount ratio x bij / x aij is larger than the upper limit speed ratio V bL / V aL , when the first focus target speed V aij becomes the first focus upper limit speed V aL , the first 2 Focus target speed V bij exceeds the second focus upper limit speed V bL . Therefore, assuming that the result of multiplying the second focus upper limit speed V bL by the reverse drive amount ratio x aij / x bij is the combined focus upper limit speed V Lij , the first focus target speed V aij and the second focus target speed V bij are Both can be driven at a speed that does not exceed the upper limit speed. Next, when the drive amount ratio x biz / x aij is equal to or less than the upper limit speed ratio V bL / V aL , even if the first focus target speed V aij is driven by the first focus upper limit speed V aL , the second focus target The speed V bij does not exceed the second focus upper limit speed V bL . Therefore, the first focus upper limit speed VaL becomes the combined focus upper limit speed V Lij .

次に、図６（ａ）、（ｂ）を参照して、合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊに基づいて第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂを生成した場合について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、カメラ本体２００からある像面速度で駆動命令が発行されたときの、第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂのそれぞれの時系列データを示している。図６（ａ）、（ｂ）において、横軸は時間、縦軸は第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂをそれぞれ示している。また図６（ａ）、（ｂ）において、実線は、合成フォーカス上限速度ＶＬで制限をした場合の第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂを示す。一方、点線は、合成フォーカス上限速度ＶＬで制限されていない場合の第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂを示す。 Next, a case where the first focus target speed Va and the second focus target speed V b are generated based on the combined focus upper limit speed V Lij will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 ( b ). 6 (a) and 6 ( b) show time-series data of the first focus target speed Va and the second focus target speed V b when a drive command is issued from the camera body 200 at a certain image plane speed. Is shown. In FIGS. 6A and 6B, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the first focus target speed Va and the second focus target speed V b , respectively. Further, in FIGS. 6 (a) and 6 ( b), the solid line shows the first focus target speed Va and the second focus target speed V b when the combined focus upper limit speed VL is used. On the other hand, the dotted line indicates the first focus target speed Va and the second focus target speed V b when not limited by the combined focus upper limit speed VL .

図６（ｂ）中の破線は、合成フォーカス上限速度ＶＬで制限されていないが、第２フォーカス上限速度ＶｂＬで制限されている場合の第２フォーカス目標速度Ｖｂを示している。説明を簡易化するため、第１フォーカス上限速度ＶａＬと第２フォーカス上限速度ＶｂＬとを同じにしている。図６（ｂ）より、合成フォーカス上限速度ＶＬで制限していない場合、第１フォーカスレンズ群１０４と同期するための第２フォーカスレンズ群１０５の目標速度が第２フォーカス上限速度ＶｂＬを超過していることが分かる。この速度で第２フォーカスレンズ群１０５を駆動させると、騒音などの影響が生じる可能性がある。また、合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊで制限していない場合で、第２フォーカス上限速度ＶｂＬで制限を掛けた場合、第１フォーカスレンズ群１０４に対する第２フォーカスレンズ群１０５の同期位置が大きくずれ、収差が発生し、合焦精度の劣化が生じる。 The broken line in FIG. 6B shows the second focus target speed V b when it is not limited by the combined focus upper limit speed VL but is limited by the second focus upper limit speed VL . In order to simplify the explanation, the first focus upper limit speed V aL and the second focus upper limit speed V bL are made the same. From FIG. 6B, when the combined focus upper limit speed VL is not limited, the target speed of the second focus lens group 105 for synchronizing with the first focus lens group 104 exceeds the second focus upper limit speed VL . You can see that it is doing. If the second focus lens group 105 is driven at this speed, the influence of noise and the like may occur. Further, when the combined focus upper limit speed V Lij is not limited and the second focus upper limit speed V bL is applied, the synchronization position of the second focus lens group 105 with respect to the first focus lens group 104 is greatly deviated. Aberration occurs and the focusing accuracy deteriorates.

本実施例では、前述のように、第１フォーカス上限速度ＶａＬと、第２フォーカス上限速度ＶｂＬと、第１フォーカス駆動量ｘａと第２フォーカス駆動量ｘｂとの比率とを考慮して、合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊを決定している。このため、合成フォーカス上限速度ＶＬｉｊで制限を掛けた場合、第１フォーカス目標速度Ｖａが下がるとともに、相対的に第２フォーカス目標速度Ｖｂが下がり、第２フォーカス上限速度ＶｂＬ以下に収まる。したがって、第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５の同期位置が大きくずれることなく、移動させることができる。 In this embodiment, as described above, the ratio of the first focus upper limit speed V aL , the second focus upper limit speed V bL , and the first focus drive amount x a and the second focus drive amount x b is taken into consideration. Therefore, the combined focus upper limit speed VLij is determined. Therefore, when the limit is applied by the combined focus upper limit speed V Lij , the first focus target speed V a is lowered and the second focus target speed V b is relatively lowered, and the speed is kept below the second focus upper limit speed V bL . .. Therefore, the synchronization positions of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 can be moved without being significantly deviated.

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５との位置ずれが大きく生じないような合成フォーカス上限速度の算出方法を説明した。しかしながら、位置ずれが大きく生じないように第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５の目標速度を制限すると、駆動時間が伸びることが想定される。そこで本実施例では、合成フォーカス上限速度の算出方法に、位置ずれの許容量を導入することで、位置ずれの許容量内で、より短い駆動時間で第１フォーカスレンズ群１０４および第２フォーカスレンズ群１０５を駆動させる方法を説明する。 Next, Example 2 of the present invention will be described. In Example 1, a method of calculating the combined focus upper limit speed so that the positional deviation between the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 does not occur significantly has been described. However, if the target speeds of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 are limited so that the misalignment does not occur significantly, it is expected that the driving time will be extended. Therefore, in this embodiment, by introducing the allowable amount of misalignment into the calculation method of the combined focus upper limit speed, the first focus lens group 104 and the second focus lens have a shorter drive time within the permissible amount of misalignment. A method of driving the group 105 will be described.

図７（ａ）、（ｂ）は、合成フォーカス上限速度の算出方法を示す図であり、第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂの時系列データをそれぞれ示している。図７（ａ）の第１フォーカス目標速度Ｖａ１～Ｖａ４は、前述の式（２）により第１フォーカス目標速度生成部１０６３で生成された第１フォーカス目標速度である。図７（ｂ）の第２フォーカス目標速度Ｖｂ１～Ｖｂ４は、第１フォーカスレンズ群１０４の位置に対して第２フォーカスレンズ群１０５が同期位置を保てるように、第２フォーカス目標速度生成部１０６７で算出された速度（理想同期速度）である。図７（ｂ）より、第２フォーカス目標速度Ｖｂは第２フォーカス上限速度ＶｂＬで制限されるため、時間範囲ｔ１～ｔ４で同期位置のずれが生じる。同期位置のずれ量（位置ずれ量δＴ）は、理想同期速度Ｖｂ１～Ｖｂ４と、第２フォーカス上限速度ＶｂＬとの差分を、時間範囲ｔ１～ｔ４で時間積分した値として概算することができる（図７（ｂ）中の斜線部）。 7 (a) and 7 ( b) are diagrams showing a method of calculating the combined focus upper limit speed, and show time-series data of the first focus target speed Va and the second focus target speed V b , respectively. The first focus target speeds Va1 to Va4 in FIG. 7A are the first focus target speeds generated by the first focus target speed generation unit 1063 by the above equation (2). The second focus target speeds V b1 to V b4 in FIG. 7B are the second focus target speed generation units so that the second focus lens group 105 can maintain the synchronized position with respect to the position of the first focus lens group 104. It is the speed (ideal synchronization speed) calculated in 1067. From FIG. 7B, since the second focus target speed V b is limited by the second focus upper limit speed V bL , the synchronization position shifts in the time range t1 to t4. The deviation amount of the synchronization position (position deviation amount δT) is estimated as a value obtained by integrating the difference between the ideal synchronization speeds V b1 to V b4 and the second focus upper limit speed V bL in the time range t 1 to t 4 . (The shaded area in FIG. 7 (b)).

したがって、位置ずれ量δＴは、第１フォーカス目標速度Ｖａ、第２フォーカス上限速度ＶｂＬ、第１フォーカス駆動量ｘａｍ、第２フォーカス駆動量ｘｂｍ、および合成敏感度Ｓｍを用いて、以下の式（５）により導出される。なお、式（５）において、ｍは区切られた被写体距離および収差可変値の所定範囲を示す添え字である。 Therefore, the misalignment amount δT is determined by using the first focus target speed Va , the second focus upper limit speed V bL , the first focus drive amount x am , the second focus drive amount x bm , and the combined sensitivity S m . It is derived by the following equation (5). In the equation (5), m is a subscript indicating a predetermined range of the divided subject distance and the aberration variable value.

Figure 2022072522000004
Figure 2022072522000004

このとき、第１フォーカス目標速度Ｖａｍは、像面速度Ｖと合成敏感度Ｓｍとを用いて、以下の式（６）で算出される。 At this time, the first focus target velocity V am is calculated by the following equation (6) using the image plane velocity V and the combined sensitivity S m .

Figure 2022072522000005
Figure 2022072522000005

したがって、像面速度Ｖに応じて位置ずれ量δＴが一意に決まるため、位置ずれ量δＴが位置ずれ許容量Ｔとなる像面速度Ｖを合成フォーカス上限速度とすればよい。また合成フォーカス上限速度は、式（５）、（６）に基づいて事前に算出可能である。このため、図８に示されるように、収差可変値および被写体距離ごとに、テーブルデータとして保存すればよい。図８は、収差可変値および被写体距離と合成フォーカス上限速度との関係を示すテーブルデータである。 Therefore, since the misalignment amount δT is uniquely determined according to the image plane velocity V, the image plane velocity V at which the misalignment amount δT is the allowable misalignment amount T may be set as the combined focus upper limit speed. Further, the combined focus upper limit speed can be calculated in advance based on the equations (5) and (6). Therefore, as shown in FIG. 8, it may be stored as table data for each aberration variable value and subject distance. FIG. 8 is table data showing the relationship between the variable aberration value and the subject distance and the combined focus upper limit speed.

次に、図９（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施例で算出した合成フォーカス上限速度に基づいて第１フォーカス目標速度および第２目標速度を生成した場合について説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、カメラ本体２００からある像面速度で駆動命令が発行されたときの、第１フォーカス目標速度および第２フォーカス目標速度のそれぞれの時系列データである。図９（ａ）、（ｂ）において、横軸は時間、縦軸は第１フォーカス目標速度および第２フォーカス目標速度をそれぞれ示す。また図９（ａ）、（ｂ）において、点線は、実施例１で算出した合成フォーカス上限速度で制限をした場合の第１フォーカス目標速度および第２フォーカス目標速度をそれぞれ示す。一方、実線は、本実施例で算出した合成フォーカス上限速度で制限をした場合の第１フォーカス目標速度および第２フォーカス目標速度をそれぞれ示す。図９（ｂ）の破線は、本実施例で算出した合成フォーカス上限速度で制限されており、かつ第２フォーカス上限速度ＶｂＬで制限されている場合の第２フォーカス目標速度を示す。説明を簡易化するため、第１フォーカス上限速度ＶａＬと第２フォーカス上限速度ＶｂＬを同じにしている。 Next, a case where the first focus target speed and the second target speed are generated based on the combined focus upper limit speed calculated in this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). 9 (a) and 9 (b) are time-series data of the first focus target speed and the second focus target speed when a drive command is issued from the camera body 200 at a certain image plane speed. In FIGS. 9A and 9B, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the first focus target speed and the second focus target speed, respectively. Further, in FIGS. 9A and 9B, the dotted line indicates the first focus target speed and the second focus target speed when the speed is limited by the combined focus upper limit speed calculated in Example 1, respectively. On the other hand, the solid line shows the first focus target speed and the second focus target speed when the speed is limited by the combined focus upper limit speed calculated in this embodiment, respectively. The broken line in FIG. 9B shows the second focus target speed when the combined focus upper limit speed calculated in this embodiment is limited and is limited by the second focus upper limit speed V bL . In order to simplify the explanation, the first focus upper limit speed V aL and the second focus upper limit speed V bL are made the same.

図９（ｂ）より、本実施例の方法の場合、第２フォーカス目標速度Ｖａは第２フォーカス上限速度ＶｂＬで律速され、第１フォーカスレンズ群１０４に対する第２フォーカスレンズ群１０５の同期位置にずれが生じる。しかしながら、同期ずれが許容量となるように合成フォーカス上限速度ＶＬを算出しているため、問題とはならない。また本実施例の方法では、同期ずれを許容するため、実施例１の方法と比較して合成フォーカス上限速度ＶＬが大きくなり、第１フォーカス目標速度Ｖａおよび第２フォーカス目標速度Ｖｂが増加する。したがって、本実施例では、実施例１の場合よりも駆動時間が短くなる。その結果、本実施例によれば、第１フォーカスレンズ群１０４と第２フォーカスレンズ群１０５との同期位置が許容量に収まり、かつ実施例１よりも短い駆動時間で各フォーカスレンズを移動させることができる。 From FIG. 9B, in the case of the method of this embodiment, the second focus target speed Va is controlled by the second focus upper limit speed V bL , and the synchronization position of the second focus lens group 105 with respect to the first focus lens group 104. There is a gap. However, since the combined focus upper limit speed VL is calculated so that the synchronization deviation becomes an allowable amount, it does not cause a problem. Further, in the method of this embodiment, in order to allow synchronization deviation, the combined focus upper limit speed VL is larger than that of the method of Example 1, and the first focus target speed Va and the second focus target speed V b are set . To increase. Therefore, in this embodiment, the driving time is shorter than that in the case of the first embodiment. As a result, according to the present embodiment, the synchronization positions of the first focus lens group 104 and the second focus lens group 105 are within the allowable amount, and each focus lens is moved in a shorter drive time than in the first embodiment. Can be done.

次に、本発明の実施例３について説明する。実施例１では、収差が発生しないように複数のフォーカスレンズ群を駆動する代わりに、駆動時間が長くなる。一方、実施例２では、駆動時間が短くなる代わりに、許容範囲内の収差が発生する。したがって、実施例１と実施例２とはトレードオフの関係にあり、状況に応じて使い分ける方法が考えられる。例えば、動画撮影時など、像面変化がユーザによって視認される場合、実施例１のように、収差が発生しないように駆動させることが望ましい。一方、静止画撮影時など、駆動時間短縮が必要とされる場合、実施例２のように、駆動時間を短くするように駆動させることが望ましい。 Next, Example 3 of the present invention will be described. In the first embodiment, instead of driving a plurality of focus lens groups so that aberration does not occur, the driving time becomes long. On the other hand, in the second embodiment, the driving time is shortened, but the aberration within the allowable range is generated. Therefore, there is a trade-off relationship between Example 1 and Example 2, and a method of using them properly depending on the situation can be considered. For example, when the image plane change is visually recognized by the user, such as when shooting a moving image, it is desirable to drive the image plane so that aberration does not occur as in the first embodiment. On the other hand, when it is necessary to shorten the driving time, such as when shooting a still image, it is desirable to drive the vehicle so as to shorten the driving time as in the second embodiment.

また、収差操作部１１３で収差無し状態に設定されている場合、実施例１のように、収差が発生しないように駆動させることが望ましい。一方、収差操作部１１３で収差を生じさせる状態に設定されている場合は、実施例２のように、駆動時間を短くするように駆動させることが望ましい。 Further, when the aberration operation unit 113 is set to the state of no aberration, it is desirable to drive the aberration so that the aberration does not occur as in the first embodiment. On the other hand, when the aberration operation unit 113 is set to a state in which aberration is generated, it is desirable to drive the aberration so as to shorten the drive time as in the second embodiment.

次に、図１０を参照して、第１フォーカス目標速度生成部１０６３で参照される合成フォーカス上限速度テーブルを切替える方法について説明する。図１０は、合成フォーカス上限速度の切替え方法を示すフローチャートである。図１０の各ステップは、レンズ制御部１０６によりコンピュータプログラムに従って実行される。 Next, with reference to FIG. 10, a method of switching the combined focus upper limit speed table referred to by the first focus target speed generation unit 1063 will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a method of switching the combined focus upper limit speed. Each step in FIG. 10 is executed by the lens control unit 106 according to a computer program.

まずステップＳ３０１において、レンズ制御部１０６は、カメラ本体２００から現在の撮影モードを取得し、撮影モードが動画撮影モードであるか否かを判定する。撮影モードが動画撮影モードである場合、ステップＳ３０２に進む。一方、撮影モードが静止画撮影モードである場合、ステップＳ３０３に進む。 First, in step S301, the lens control unit 106 acquires the current shooting mode from the camera body 200 and determines whether or not the shooting mode is the moving image shooting mode. If the shooting mode is the moving image shooting mode, the process proceeds to step S302. On the other hand, if the shooting mode is the still image shooting mode, the process proceeds to step S303.

ステップＳ３０２において、レンズ制御部１０６は、実施例１の方法で算出された合成フォーカス上限速度テーブル（図５）から、合成フォーカス上限速度を取得する。一方、ステップＳ３０３において、レンズ制御部１０６は、実施例２の方法で算出された合成フォーカス上限速度テーブル（図８）から、合成フォーカス上限速度を取得する。続いてステップＳ３０４において、レンズ制御部１０６は、ステップＳ３０２またはステップＳ３０３にて取得した合成フォーカス上限速度で、第１フォーカス目標速度を制限する。 In step S302, the lens control unit 106 acquires the combined focus upper limit speed from the combined focus upper limit speed table (FIG. 5) calculated by the method of the first embodiment. On the other hand, in step S303, the lens control unit 106 acquires the combined focus upper limit speed from the combined focus upper limit speed table (FIG. 8) calculated by the method of the second embodiment. Subsequently, in step S304, the lens control unit 106 limits the first focus target speed by the combined focus upper limit speed acquired in step S302 or step S303.

本実施例によれば、撮影モードに応じて適切な第１フォーカス目標速度を設定することができる。 According to this embodiment, an appropriate first focus target speed can be set according to the shooting mode.

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。 (Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

このように各実施例において、レンズ制御部１０６は、複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが収差操作部１１３により設定された収差量に応じて異なる上限速度を超えないように、複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する。このため各実施例によれば、ユーザにより設定された収差量に応じて複数のフォーカスレンズ群の駆動を適切に制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。 As described above, in each embodiment, the lens control unit 106 includes a plurality of focus lens groups so that each of the plurality of focus lens groups does not exceed a different upper limit speed depending on the amount of aberration set by the aberration operation unit 113. Control the drive. Therefore, according to each embodiment, a control device, a lens device, an image pickup device, a control method, and a program capable of appropriately controlling the drive of a plurality of focus lens groups according to the amount of aberration set by the user are provided. Can be provided.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

１０６ レンズ制御部（制御手段）
１１３ 収差操作部（収差可変手段）
１１４ 収差可変値検出部（取得手段） 106 Lens control unit (control means)
113 Aberration control unit (aberration variable means)
114 Aberration variable value detection unit (acquisition means)

Claims (9)

光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御装置であって、
収差可変手段により設定された収差量を取得する取得手段と、
前記複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが上限速度を超えないように前記複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記上限速度は、前記収差量に応じて異なることを特徴とする制御装置。 A control device that controls the drive of multiple focus lens groups that can move in the optical axis direction.
An acquisition means for acquiring the amount of aberration set by the aberration variable means, and
It has a control means for controlling the driving of the plurality of focus lens groups so that each of the plurality of focus lens groups does not exceed the upper limit speed.
A control device characterized in that the upper limit speed varies depending on the amount of aberration. 前記上限速度を記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, further comprising a storage means for storing the upper limit speed. 前記記憶手段は、前記収差量と前記上限速度との関係を示すテーブルデータを記憶していることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。 The control device according to claim 2, wherein the storage means stores table data showing the relationship between the amount of aberration and the upper limit speed. 前記上限速度は、前記収差量および被写体距離に応じて異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper limit speed varies depending on the amount of aberration and the subject distance. 前記複数のフォーカスレンズは、フォーカシングに際して互いの間隔が変化する第１フォーカスレンズ群と第２フォーカスレンズ群とからなり、
前記制御手段は、前記第１フォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のそれぞれの速度が前記上限速度を超えないように、前記第１フォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群の駆動を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。 The plurality of focus lenses are composed of a first focus lens group and a second focus lens group whose distances from each other change during focusing.
The control means controls the driving of the first focus lens group and the second focus lens group so that the respective speeds of the first focus lens group and the second focus lens group do not exceed the upper limit speed. The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device is characterized by the above. 光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群と、
前記複数のフォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、
ユーザの操作により収差量を変更可能な収差可変手段と、
前記収差可変手段により設定された収差量を取得する取得手段と、
前記複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが上限速度を超えないように前記複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記上限速度は、前記収差量に応じて異なることを特徴とするレンズ装置。 Multiple focus lens groups that can move in the optical axis direction,
A driving means for driving the plurality of focus lens groups and
Aberration variable means that can change the amount of aberration by user operation,
An acquisition means for acquiring the amount of aberration set by the aberration variable means, and
It has a control means for controlling the driving of the plurality of focus lens groups so that each of the plurality of focus lens groups does not exceed the upper limit speed.
A lens device characterized in that the upper limit speed varies depending on the amount of aberration. 撮像素子と、
請求項６に記載のレンズ装置と、を有することを特徴とする撮像装置。 Image sensor and
An image pickup apparatus comprising the lens apparatus according to claim 6. 光軸方向に移動可能な複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御方法であって、
収差可変手段により設定された収差量を取得する取得ステップと、
前記複数のフォーカスレンズ群のそれぞれが上限速度を超えないように前記複数のフォーカスレンズ群の駆動を制御する制御ステップと、を有し、
前記上限速度は、前記収差量に応じて異なることを特徴とする制御方法。 It is a control method that controls the drive of a plurality of focus lens groups that can move in the optical axis direction.
An acquisition step for acquiring the amount of aberration set by the aberration variable means,
It has a control step for controlling the driving of the plurality of focus lens groups so that each of the plurality of focus lens groups does not exceed the upper limit speed.
A control method characterized in that the upper limit speed differs depending on the amount of aberration. 請求項８に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 A program comprising causing a computer to execute the control method according to claim 8.
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