ズームレンズ
【課題】ズーム位置が相対的に検出される像ブレ補正機能付ズームレンズにおいて、ズーム位置に応じて像ブレ補正特性を可変する場合、ズーム位置初期化前は、適切な像ブレ補正角に設定することができず、色ずれや収差が大きくなってしまう。
【解決手段】変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、変倍群よりも物体側の可動の光学ユニットと、該光学ユニットを動かす制御手段を備え、光学ユニットを移動させて像を変位させるズームレンズにおいて、光学ユニットの可動範囲は望遠端よりも広角端において広く、変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、検出された変倍群の相対位置に基づいて変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、電源投入直後に変倍群を基準位置まで駆動した後、位置演算手段で記憶している変倍群の位置を基準位置に初期化し、変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、変倍位置に応じた光学ユニットの可動範囲を設定する。
【解決手段】変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、変倍群よりも物体側の可動の光学ユニットと、該光学ユニットを動かす制御手段を備え、光学ユニットを移動させて像を変位させるズームレンズにおいて、光学ユニットの可動範囲は望遠端よりも広角端において広く、変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、検出された変倍群の相対位置に基づいて変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、電源投入直後に変倍群を基準位置まで駆動した後、位置演算手段で記憶している変倍群の位置を基準位置に初期化し、変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、変倍位置に応じた光学ユニットの可動範囲を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正機能を有するズームレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやモニターなどの大画面化および高解像度化がすすみ、映し出される映像に対する高画質化の要求が高まっていた。この高画質化の要求に応えるべく、放送用ズームレンズでは高精度な位置検出が可能である光学式エンコーダを搭載し、レンズ制御は高性能化されている。（特許文献１）
【０００３】
またズームレンズの高倍率化・長焦点化が進み、カメラ及びレンズを設置する足場の振動や、風によるレンズの振動等に起因する望遠側における像の動きが問題となっている。そこで、ズームレンズを構成しているレンズ群の一部を駆動して、振動に伴う像の動きを補正する像ぶれ補正機能を搭載したズームレンズが開発された。しかし焦点距離が長く、像ぶれ補正量が大きい場合には、光軸を曲げることにより発生する色収差の影響が大きくなるという問題があった。そこで像ぶれ補正により生じる色収差の影響を低減すべく、焦点距離が長くなるにつれて、像ぶれ補正量を小さくする像ぶれ補正機能付ズームレンズが提案されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８４０４２号公報
【特許文献２】特許第３５４３９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置は、ズーム部の位置検出に光学式エンコーダなどの相対位置検出器を用いており、電源投入直後はズーム部の位置を正確に把握することができない。そのため、現在の焦点距離に対して適切な像ぶれ補正量を設定できず、色収差を低減することが非常に困難であり、それに対する対策が望まれていた。そこで、本発明の目的は、電源投入直後から像ぶれ補正により生じる色収差を低減することを可能にした像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るズームレンズは、変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、前記変倍群よりも物体側に配置された、可動の光学ユニットと、前記光学ユニットを動かす制御手段を備え、前記光学ユニットを動かすことによって像を変位させるズームレンズにおいて、広角端における前記光学ユニットの可動範囲が、望遠端における前記光学ユニットの可動範囲よりも広いことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るズームレンズの更なる実施形態においては、前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、該検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電源投入直後からズーム部の位置や初期化方法、像ぶれ補正モードに関わらず、像ぶれ補正により生じる色収差を低減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第１の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】焦点距離と像ぶれ補正角との関係図である。
【図４】第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ズーム部位置検出部の詳細構成図である。
【図６】第３の実施例の構成図である。
【図７】第３の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第３の実施例の割込み動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第４の実施例の構成図である。
【図１０】第４の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第５の実施例の構成図である。
【図１２】第５の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明を適用できる第１の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。
【００１１】
像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００は、は像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に加えられた振動を検出するための振動センサ１０１を有する。ハイパスフィルタ１０２は、振動センサ１０１の出力信号に含まれる直流成分を除去し、増幅器１０３はハイパスフィルタ１０２の出力を適切なレベルにまで増幅する。増幅器１０３からのアナログ出力信号はＡ／Ｄ変換器１０４によってデジタルデータに変換される。
【００１２】
バリアングルプリズム１０５は、ズームレンズ１００の光軸を偏心（像面上の被写体像を変位）させる可動の光学ユニットであり、アクチュエータ１０６によって駆動される。バリアングルプリズム１０５の位置、すなわち、入射面と出射面の相対的な角度（光軸を含む断面内における頂角）、は位置検出部１０７によって検出される。ここでは、上記のバリアングルプリズム１０５を駆動する（入射麺と出射麺の相対的な角度を変化させる）ことによって、光軸と垂直な方向に被写体像を変位させている（撮像素子に対する被写体像の移動量を低減する）。
【００１３】
ズーム部（変倍群）１０８は、変倍時に光軸方向に移動するレンズ群であり、バリアングルプリズム１０５より像面側に配置される（可変の光学ユニット（バリアングルプリズム）１０５は変倍群（ズーム部）１０８の物体側に配置される）。ズーム部１０８の位置は、ズーム部位置検出部１０９によって検出される。ズーム部原点位置検出部１１０は、ズーム部１０８の駆動中にズーム部が所定の原点位置（基準位置）を通過したことを検出する。
【００１４】
不揮発性メモリ１１１は像ぶれ補正制御データを演算するために必要な係数を記憶する。
【００１５】
像ぶれ補正制御部１１２は、Ａ／Ｄ変換器１０４からの出力データおよびズーム部位置検出部１０９、ズーム部原点位置検出部１１０からの出力データ、不揮発性メモリ１１１に記憶されている係数を用いて像ぶれ補正制御データを演算する。像ぶれ補正制御部１１２からの出力データは、Ｄ／Ａ変換器１１３によってアナログ信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器１１３からの出力信号に基づいて駆動回路１１４はアクチュエータ１０６を駆動する。
【００１６】
なお、ズーム部位置検出部１０９は、インクリメンタル型の検出部（センサ）であって、サンプリング周期ごとに現在の検出値の直前の検出値に対する相対的な変化量（相対位置）を検出し、像ぶれ補正制御部１１２に出力する。像ぶれ補正制御部（位置演算手段）１１２では、入力された変化量をもとに記憶されているズーム位置に対して加減算し、現在のズーム位置を得る。従って、所定のズーム位置（原点）をズーム部１０８が通過する際に得られるズーム部原点位置検出部１１０からの原点検出信号により、ズーム部原点位置検出部１１０内に記憶されているズーム位置を原点位置に初期化することが、正確にズーム位置を把握するために不可欠となる。
【００１７】
図２は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。像ぶれ補正機能は、９０度異なる二方向を回転軸として回転可能なバリアングルプリズム１０５を駆動することで実現している。それぞれの方向にバリアングルプリズム１０５を駆動するためには、振動センサをはじめ、同じ構成要素を２つずつ用いて同じ処理を行っている。よって本実施例では、９０度異なる二方向のうちの水平方向のみを説明し、他方の垂直方向の説明を省略する。
【００１８】
以下に図２のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS101にすすみ、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionを初期値Zoffに仮設定する。
ZoomPosition=Zoff （１）
ただし、この時点では、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionは、必ずしもズーム部１０８の実際の位置を表しているとは限らない状態である。
【００１９】
ステップS102では、バリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置検出部１０７のカウンタCountを0に設定する。カウンタCountは、バリアングルプリズム１０５の角度に比例した値を出力するカウンタであり、インクリメンタルエンコーダの出力パルスをカウントするカウンタ相当のものである。
【００２０】
ここで本実施例における焦点距離と像ぶれ補正角との関係を図３に示す。図３に示したように本実施例では、像ぶれ補正時に生じる色収差量を低減するために焦点距離が長くなるにつれて、最大像ぶれ補正角を小さく設定している。すなわち、像ぶれ補正角の可変範囲（可動範囲）は、広角端において最も大きく、広角端から望遠端に向けて変倍するにつれて単調に減少し、望遠端において最も小さくなる。この設定により色収差を低減し、ハイビジョン放送等にも使用可能な、高い映像品質を実現できる。図２の説明に戻る。
【００２１】
本実施例においては、ズーム部原点位置検出部１１０はワイド端に配置されている場合を仮定しているので、像ぶれ補正制御部１１２は、ズーム部の原点を検出するため、ステップS103においてズーム部１０８をワイド方向に駆動する。
次にステップS104において、ズーム部原点位置検出部１１０が原点を検出したか否かを判断し、原点を検出していない場合はステップS103に戻り、原点位置を検出するまでズーム部１０８をワイド方向に駆動し続ける。またステップS104において、ズーム部原点位置検出部１１０が原点を検出した場合はステップS105にすすみ、ただちにズーム部１０８の駆動を停止し、ステップS106にすすむ。ステップS106では、ズーム部原点に対する絶対位置Zoを不揮発性メモリ１１１から読み込み、（２）式を用いてズーム位置補正値Zcを演算する。
Zc=ZoomPosition−Zo （２）
【００２２】
さらにステップS107において、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionにズーム部原点における絶対位置Zoを設定し、ステップS108でズーム部１０８を電源投入時の位置まで駆動する。
【００２３】
この時点で、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionとズーム部１０８の実際の位置とが整合することになる。以後はズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionを監視することにより、ズーム部１０８の正しい位置を把握することができる。引き続き図２の説明を行う。
【００２４】
ステップS109にすすんだ像ぶれ補正制御部１１２は、不揮発性メモリ１１１からズーム部１０８の位置に応じた像ぶれ補正角の絶対値の最大値θzを読み込み、像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、ステップS110にすすむ。ステップS110では、振動センサ１０１の出力をＡ／Ｄ変換器１０４でデジタル信号に変換して振動角速度データωに設定し、ステップS111に進む。ステップS111では、下記の（３）式を用いて、振動角速度データより振動角度に相当する像ぶれ補正制御データθcを演算し、ステップS112にすすむ。
θc = ∫ωdt （３）
【００２５】
ステップS112では、位置検出部１０７よりバリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置データθfを入力し、ステップS113で像ぶれ補正制御データθcと像ぶれ補正角リミットθlimitを比較する。
【００２６】
ステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミットθlimitより大きい場合は、ステップS114にすすみ、（４）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、ステップS116にすすむ。
θc = θlimit （４）
【００２７】
またステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミット−θlimitより小さい場合は、ステップS115にすすみ、（５）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、ステップS116にジャンプする。
θc = −θlimit （５）
【００２８】
一方ステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが（６）式の条件を満たす場合は、ステップS116に進む。
−θlimit ≦ θc ≦ θlimit （６）
【００２９】
ステップS116において、（７）式を用いて像ぶれ補正制御データθcとバリアングルプリズム１０５の位置データθfとの差分値Δθを演算し、ステップS117に進む。
Δθ=k×(θc−θf) （７）
【００３０】
ステップS117では、演算した差分値ΔθをＤ／Ａ変換器１１３に出力し、バリアングルプリズム１０５の位置がθcとなるようにアクチュエータ１０６を駆動する。
【００３１】
さらに像ぶれ補正制御演算部１１２は、ステップS118でズーム部１０８の制御演算を行い、ステップS119では不図示のフォーカス部の制御演算を、ステップS120では不図示のアイリス部の制御演算を行う。
【００３２】
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源切られるまで像ぶれ補正制御部１１２はステップS109からステップS120を繰返し実行する。
【００３３】
このように、電源投入直後に最初にズーム部１０８の位置を初期化することにより、電源投入直後から色収差量の増大を抑制した像ぶれ補正をすることが可能となる。
【００３４】
本実施例においては、ズーム部原点位置検出部１１０をワイド端に配置した場合を例として記載したが、本発明はこれに限定されることはない。ズーム部原点位置検出部をワイド端以外に配置した場合は、その配置に応じてステップS103におけるズーム部１０８の駆動方向や目標位置などを適切に設定することにより本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００３５】
また本実施例では、ズーム部１０８を像ぶれ補正部１０５より像面側に配置した場合を例として記載したが、像ぶれ補正部１０５をズーム部１０８より像面側に配置した場合も同様の効果を得ることが可能である。
【００３６】
［実施例２］
図４は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。本実施例おける構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。以下に図４のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００３７】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS201にすすみ、初期化完了フラグFlagを0に設定する。ステップS202では、バリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置検出部１０７のカウンタCountを0に設定し、ステップS203に進む。
【００３８】
ステップS203では、前回像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られた際に予め記憶しておいた位置検出部１０７の状態を不揮発性メモリ１１１から読み出す。読み出した初期値Zpow-offをズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionに仮設定する。ステップS203においては、次の３つの値を不揮発性メモリ１１１から読み出す。
Vma：ズームエンコーダA相データ
Vmb：ズームエンコーダB相データ
Zpow-off：ズーム位置データ
【００３９】
ここでVma及びVmbについて説明する。図５にズーム部位置検出部１０９の詳細な構成を示す。図５において、１０９Aはズーム部１０８の位置に応じて矩形波および正弦波を出力するエンコーダである。エンコーダ１０９Aは、矩形波および正弦波それぞれにおいて、90度位相のずれた２つ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１０９Bはエンコーダ１０９Aから出力された２つの正弦波をデジタルデータに変換する。カウンタ１０９Cはエンコーダ１０９Aから出力された２つの矩形波を逓倍・弁別し、かつＡ／Ｄ変換器１０９Ｂからの出力を用いてズーム部１０８の位置に応じた値をカウントし、像ぶれ補正制御部１１２にカウンタ値として出力する。またＡ／Ｄ変換器１０９Ｂは、正弦波（アナログＡ相データ、アナログＢ相データ）をＡ／Ｄ変換して得られたデジタルデータを像ぶれ補正制御部１１２に出力する。ステップS203において、不揮発性メモリ（位置記憶手段）１１１から読み出したデータVma及びVmbは、このＡ／Ｄ変換器１０９Ｂから像ぶれ補正制御部１１２に出力されるデジタルデータに相当する。
【００４０】
図４の説明に戻る。
ステップS204において、ズーム部位置検出部１０９（Ａ／Ｄ変換器１０９Ｂ）の出力データVaおよびVbを読み込み、ステップS205に進み原点を検出したか否かを判断する。ステップS205において、原点を検出した場合はステップS206に進み、初期化完了フラグFlagを2に設定し、ステップS207に進む。ステップS205において、原点を検出しなかった場合はステップS207に進む。
【００４１】
ステップS207において、ズーム位置の初期化完了を表す初期化完了フラグFlagが0の場合はステップS208に移行し、1の場合はステップS110に移行し、2の場合はステップS109に移行する。
【００４２】
ステップS208においては、ステップS203およびステップS204で読み出したVmaとVa、及び、VmbとVbを比較する。VmaとVaが等しく、かつ、VmbとVbが等しい場合は、直前に像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られた際のズーム位置と現在のズーム位置とが等しいと判断できる。その場合、ステップS209に進み、ステップS203において読み出したズーム位置Zpow-offに応じた像ぶれ補正角リミット値θzpow-offを不揮発性メモリから読み込み、バッファθlimitに設定し、ステップS210に進む。
【００４３】
ステップS208において、VmaとVa、または、VmbとVbが等しくない場合は、ステップステップS211に進み、全ズーム範囲内での最小の補正角リミット値をバッファθlimitに設定する。この設定は、ズーム位置がどの位置にあるかに関わらず、像ぶれ補正に起因する色収差を抑制することができる。この後、処理はステップS210に進む。
【００４４】
ステップS210では、初期化完了フラグFlagを１に設定し、ステップS110に進む。
ステップS207において、初期化完了フラグFlagが2の場合は、ステップS109に進み、現在のズーム位置に応じた像ぶれ補正角リミット値θzを不揮発性メモリ１１１から読み込み、バッファθlimitに設定し、ステップS110へ進む。
【００４５】
ステップS110からステップS120は実施例１と同じであるので説明を省略する。ステップS120の処理を完了した像ぶれ補正制御部１１２は、ステップS212にすすみ、ズーム位置データおよび位置検出部１０７の出力データを不揮発性メモリ１１１に記憶する。
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られるまで像ぶれ補正制御部１１２はステップS204からステップS120、ステップS212を繰返し実行する。
【００４６】
ステップS208の判断条件をVma−α＞Va＞Vma＋αのように値に幅をもった条件としても同様の効果を得ることが可能である。
【００４７】
本実施例の方法によると、電源を入れられた時において、ズーム部の位置が直前に電源が切られた時の位置と同じである場合には、そのズーム位置に対応する最大補正角を、また、異なる場合には、全ズーム範囲における最大補正角リミット値の最小値を、全ズーム範囲における最大補正角リミット値と設定し、撮影中に原点が検出されるまで撮影することができる。これにより、厳密な像ぶれ補正及び色収差の低減を要する撮影をすることが最優先されない場合には、色収差を抑制しながらある程度の像ぶれ補正効果を得ることができる撮影を、電源投入直後から迅速に開始することができるという効果を有する。
【００４８】
このようにズーム部位置検出部１０９の出力を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００４９】
［実施例３］
図６は、本発明を適用できる第３の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図１に示した第１の実施例における構成要素に加え、電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するか否かを切換えるための初期化選択手段３０１と、その初期化が完了しているか否かを表示するための初期化状態表示手段３０２を有する。
【００５０】
図７及び図８は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図７及び図８のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００５１】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS301にすすみ、初期化選択手段３０１の状態を判断する。ステップS301において、初期化選択手段３０１が、初期化有り（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理を実行するよう）に設定されている場合は、ステップS302に進み図２に示した実施例１のフロー１を実行する。またステップS301において、初期化選択手段３０１が初期化無しに設定されている（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するようには設定されていない）場合は、ステップS303にすすみ図４に示した実施例２のフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５２】
また、像ぶれ補正制御部１１２は所定時間毎に発生する割り込み信号に応じて、図８のフローチャートに示した一連の動作を実施する。割り込み信号が発生すると像ぶれ補正制御部１１２はステップS311において、初期化完了フラグFlagを判断し、初期化完了フラグFlagが２の場合は、ステップS312にすすみ初期化状態表示手段３０２のLEDを点灯し、割り込み処理を完了する。またステップS311において、初期化完了フラグFlagが２以外の場合は、ステップS313にジャンプし、初期化状態表示手段３０２のLEDを点滅し、割り込み処理を完了する。この割り込み処理により、現在の像ぶれ補正制御部１１２内に記憶されているズーム位置が原点位置に初期化されたか否かを操作者が認識することができ、適切な対応をすることを可能とする。例えば、初期化が完了していない場合に、強制的にズーム部を駆動させて像ぶれ補正制御部１１２を初期化すること、などが可能となる。
【００５３】
このように初期化選択手段３０１の状態を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５４】
［実施例４］
図９は、本発明を適用できる第４の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図６に示した第３の実施例の構成要素に対して、初期化選択手段３０１に代えて、像ぶれ補正モードを設定するための像ぶれ補正優先設定手段４０１を有する構成である。
【００５５】
図１０は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図１０のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００５６】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ４００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS401にすすみ、像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を判断する。ステップS401において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が像ぶれ補正優先モードに設定されている場合は、ステップS402にすすみ図２に示したフロー１を実行する。またステップS401において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が通常モードに設定されている場合は、ステップS403にすすみ図４に示したフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。また初期化状態表示手段３０２に関する処理は、実施例３において説明した図８と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
本実施例の処理フロー４を実施することにより、像ぶれ補正優先モードが設定されている場合には、電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理が実行され、撮影に移行することができるため、全ズーム範囲で、ズーム位置に対応する最大の像ぶれ補正制御量で像ぶれ補正することができる。また、像ぶれ補正優先モードが設定されていない場合には、電源投入後、像ぶれ補正制御部１１２を初期化する処理を実行することなく、撮影動作に迅速に移行することが可能となり、撮影中にズーム部原点位置検出部１１０が原点位置を検出することにより、ステップS208及びS211によって適宜初期化される。
【００５８】
このように像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５９】
［実施例５］
図１１は、本発明を適用できる第５の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図６に示した第３の実施例の構成要素に加え、像ぶれ補正モードを設定するための像ぶれ補正優先設定手段４０１をさらに有する構成である。
【００６０】
図１２は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図１２のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００６１】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ５００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS501に進み、初期化選択手段３０１の状態を判断する。ステップS501において、初期化選択手段３０１が初期化有り（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理を実行するよう）に設定されている場合は、ステップS502に進み図２に示したフロー１を実行する。またステップS501において、初期化選択手段３０１が初期化無しに設定されている（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するようには設定されていない）場合は、ステップS503に進み像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を判断する。ステップS503において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が像ぶれ補正優先モードに設定されている場合は、ステップS502に進み、図２に示したフロー１を実行する。またステップS503において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が通常モードに設定されている場合は、ステップS504に進み図４に示したフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。また初期化状態表示手段３０２に関する処理は、実施例３において説明した図８と同じであるので説明を省略する。
【００６２】
このように初期化選択手段３０１と像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を監視し、これらの状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００６３】
上記した実施例においては、像面上の被写体像を変位させる、棒ぶれ補正のための可動の光学ユニットとして、プリズム体であるバリアングルプリズム１０５を例示したが、本発明はこれに限定されることはなく、光軸と垂直な方向に可動である光学素子を使用しても、本発明の効果が得られることに留意されたい。この場合には、像ぶれ補正制御部１１２は、該光学素子の光軸と垂直な面内での可動範囲は、望遠端よりも広角端の方が広くなるように該光学素子を制御する。
【００６４】
また、上記の実施例において、ズーム部（変倍群）１０８は、像ぶれ補正のための可動光学ユニット（バリアングルプリズム１０５）より像面側に配置されることについて記載したが、像ぶれ補正のための可動光学ユニット（バリアングルプリズム１０５）の被写体側に他のレンズ群が配置された場合においても、本発明と同様の効果が得られることに留意されたい。
【符号の説明】
【００６５】
１００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
１０６ アクチュエータ
１０８ ズーム部
１１２ 像ぶれ補正制御部
１１４ 駆動回路
３００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
４００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
５００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正機能を有するズームレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやモニターなどの大画面化および高解像度化がすすみ、映し出される映像に対する高画質化の要求が高まっていた。この高画質化の要求に応えるべく、放送用ズームレンズでは高精度な位置検出が可能である光学式エンコーダを搭載し、レンズ制御は高性能化されている。（特許文献１）
【０００３】
またズームレンズの高倍率化・長焦点化が進み、カメラ及びレンズを設置する足場の振動や、風によるレンズの振動等に起因する望遠側における像の動きが問題となっている。そこで、ズームレンズを構成しているレンズ群の一部を駆動して、振動に伴う像の動きを補正する像ぶれ補正機能を搭載したズームレンズが開発された。しかし焦点距離が長く、像ぶれ補正量が大きい場合には、光軸を曲げることにより発生する色収差の影響が大きくなるという問題があった。そこで像ぶれ補正により生じる色収差の影響を低減すべく、焦点距離が長くなるにつれて、像ぶれ補正量を小さくする像ぶれ補正機能付ズームレンズが提案されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８４０４２号公報
【特許文献２】特許第３５４３９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置は、ズーム部の位置検出に光学式エンコーダなどの相対位置検出器を用いており、電源投入直後はズーム部の位置を正確に把握することができない。そのため、現在の焦点距離に対して適切な像ぶれ補正量を設定できず、色収差を低減することが非常に困難であり、それに対する対策が望まれていた。そこで、本発明の目的は、電源投入直後から像ぶれ補正により生じる色収差を低減することを可能にした像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るズームレンズは、変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、前記変倍群よりも物体側に配置された、可動の光学ユニットと、前記光学ユニットを動かす制御手段を備え、前記光学ユニットを動かすことによって像を変位させるズームレンズにおいて、広角端における前記光学ユニットの可動範囲が、望遠端における前記光学ユニットの可動範囲よりも広いことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るズームレンズの更なる実施形態においては、前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、該検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電源投入直後からズーム部の位置や初期化方法、像ぶれ補正モードに関わらず、像ぶれ補正により生じる色収差を低減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第１の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】焦点距離と像ぶれ補正角との関係図である。
【図４】第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ズーム部位置検出部の詳細構成図である。
【図６】第３の実施例の構成図である。
【図７】第３の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第３の実施例の割込み動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第４の実施例の構成図である。
【図１０】第４の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第５の実施例の構成図である。
【図１２】第５の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明を適用できる第１の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。
【００１１】
像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００は、は像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に加えられた振動を検出するための振動センサ１０１を有する。ハイパスフィルタ１０２は、振動センサ１０１の出力信号に含まれる直流成分を除去し、増幅器１０３はハイパスフィルタ１０２の出力を適切なレベルにまで増幅する。増幅器１０３からのアナログ出力信号はＡ／Ｄ変換器１０４によってデジタルデータに変換される。
【００１２】
バリアングルプリズム１０５は、ズームレンズ１００の光軸を偏心（像面上の被写体像を変位）させる可動の光学ユニットであり、アクチュエータ１０６によって駆動される。バリアングルプリズム１０５の位置、すなわち、入射面と出射面の相対的な角度（光軸を含む断面内における頂角）、は位置検出部１０７によって検出される。ここでは、上記のバリアングルプリズム１０５を駆動する（入射麺と出射麺の相対的な角度を変化させる）ことによって、光軸と垂直な方向に被写体像を変位させている（撮像素子に対する被写体像の移動量を低減する）。
【００１３】
ズーム部（変倍群）１０８は、変倍時に光軸方向に移動するレンズ群であり、バリアングルプリズム１０５より像面側に配置される（可変の光学ユニット（バリアングルプリズム）１０５は変倍群（ズーム部）１０８の物体側に配置される）。ズーム部１０８の位置は、ズーム部位置検出部１０９によって検出される。ズーム部原点位置検出部１１０は、ズーム部１０８の駆動中にズーム部が所定の原点位置（基準位置）を通過したことを検出する。
【００１４】
不揮発性メモリ１１１は像ぶれ補正制御データを演算するために必要な係数を記憶する。
【００１５】
像ぶれ補正制御部１１２は、Ａ／Ｄ変換器１０４からの出力データおよびズーム部位置検出部１０９、ズーム部原点位置検出部１１０からの出力データ、不揮発性メモリ１１１に記憶されている係数を用いて像ぶれ補正制御データを演算する。像ぶれ補正制御部１１２からの出力データは、Ｄ／Ａ変換器１１３によってアナログ信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器１１３からの出力信号に基づいて駆動回路１１４はアクチュエータ１０６を駆動する。
【００１６】
なお、ズーム部位置検出部１０９は、インクリメンタル型の検出部（センサ）であって、サンプリング周期ごとに現在の検出値の直前の検出値に対する相対的な変化量（相対位置）を検出し、像ぶれ補正制御部１１２に出力する。像ぶれ補正制御部（位置演算手段）１１２では、入力された変化量をもとに記憶されているズーム位置に対して加減算し、現在のズーム位置を得る。従って、所定のズーム位置（原点）をズーム部１０８が通過する際に得られるズーム部原点位置検出部１１０からの原点検出信号により、ズーム部原点位置検出部１１０内に記憶されているズーム位置を原点位置に初期化することが、正確にズーム位置を把握するために不可欠となる。
【００１７】
図２は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。像ぶれ補正機能は、９０度異なる二方向を回転軸として回転可能なバリアングルプリズム１０５を駆動することで実現している。それぞれの方向にバリアングルプリズム１０５を駆動するためには、振動センサをはじめ、同じ構成要素を２つずつ用いて同じ処理を行っている。よって本実施例では、９０度異なる二方向のうちの水平方向のみを説明し、他方の垂直方向の説明を省略する。
【００１８】
以下に図２のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS101にすすみ、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionを初期値Zoffに仮設定する。
ZoomPosition=Zoff （１）
ただし、この時点では、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionは、必ずしもズーム部１０８の実際の位置を表しているとは限らない状態である。
【００１９】
ステップS102では、バリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置検出部１０７のカウンタCountを0に設定する。カウンタCountは、バリアングルプリズム１０５の角度に比例した値を出力するカウンタであり、インクリメンタルエンコーダの出力パルスをカウントするカウンタ相当のものである。
【００２０】
ここで本実施例における焦点距離と像ぶれ補正角との関係を図３に示す。図３に示したように本実施例では、像ぶれ補正時に生じる色収差量を低減するために焦点距離が長くなるにつれて、最大像ぶれ補正角を小さく設定している。すなわち、像ぶれ補正角の可変範囲（可動範囲）は、広角端において最も大きく、広角端から望遠端に向けて変倍するにつれて単調に減少し、望遠端において最も小さくなる。この設定により色収差を低減し、ハイビジョン放送等にも使用可能な、高い映像品質を実現できる。図２の説明に戻る。
【００２１】
本実施例においては、ズーム部原点位置検出部１１０はワイド端に配置されている場合を仮定しているので、像ぶれ補正制御部１１２は、ズーム部の原点を検出するため、ステップS103においてズーム部１０８をワイド方向に駆動する。
次にステップS104において、ズーム部原点位置検出部１１０が原点を検出したか否かを判断し、原点を検出していない場合はステップS103に戻り、原点位置を検出するまでズーム部１０８をワイド方向に駆動し続ける。またステップS104において、ズーム部原点位置検出部１１０が原点を検出した場合はステップS105にすすみ、ただちにズーム部１０８の駆動を停止し、ステップS106にすすむ。ステップS106では、ズーム部原点に対する絶対位置Zoを不揮発性メモリ１１１から読み込み、（２）式を用いてズーム位置補正値Zcを演算する。
Zc=ZoomPosition−Zo （２）
【００２２】
さらにステップS107において、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionにズーム部原点における絶対位置Zoを設定し、ステップS108でズーム部１０８を電源投入時の位置まで駆動する。
【００２３】
この時点で、ズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionとズーム部１０８の実際の位置とが整合することになる。以後はズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionを監視することにより、ズーム部１０８の正しい位置を把握することができる。引き続き図２の説明を行う。
【００２４】
ステップS109にすすんだ像ぶれ補正制御部１１２は、不揮発性メモリ１１１からズーム部１０８の位置に応じた像ぶれ補正角の絶対値の最大値θzを読み込み、像ぶれ補正角リミットθlimitに設定し、ステップS110にすすむ。ステップS110では、振動センサ１０１の出力をＡ／Ｄ変換器１０４でデジタル信号に変換して振動角速度データωに設定し、ステップS111に進む。ステップS111では、下記の（３）式を用いて、振動角速度データより振動角度に相当する像ぶれ補正制御データθcを演算し、ステップS112にすすむ。
θc = ∫ωdt （３）
【００２５】
ステップS112では、位置検出部１０７よりバリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置データθfを入力し、ステップS113で像ぶれ補正制御データθcと像ぶれ補正角リミットθlimitを比較する。
【００２６】
ステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミットθlimitより大きい場合は、ステップS114にすすみ、（４）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、ステップS116にすすむ。
θc = θlimit （４）
【００２７】
またステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが像ぶれ補正角リミット−θlimitより小さい場合は、ステップS115にすすみ、（５）式により像ぶれ補正制御データθcを変更し、ステップS116にジャンプする。
θc = −θlimit （５）
【００２８】
一方ステップS113において、像ぶれ補正制御データθcが（６）式の条件を満たす場合は、ステップS116に進む。
−θlimit ≦ θc ≦ θlimit （６）
【００２９】
ステップS116において、（７）式を用いて像ぶれ補正制御データθcとバリアングルプリズム１０５の位置データθfとの差分値Δθを演算し、ステップS117に進む。
Δθ=k×(θc−θf) （７）
【００３０】
ステップS117では、演算した差分値ΔθをＤ／Ａ変換器１１３に出力し、バリアングルプリズム１０５の位置がθcとなるようにアクチュエータ１０６を駆動する。
【００３１】
さらに像ぶれ補正制御演算部１１２は、ステップS118でズーム部１０８の制御演算を行い、ステップS119では不図示のフォーカス部の制御演算を、ステップS120では不図示のアイリス部の制御演算を行う。
【００３２】
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源切られるまで像ぶれ補正制御部１１２はステップS109からステップS120を繰返し実行する。
【００３３】
このように、電源投入直後に最初にズーム部１０８の位置を初期化することにより、電源投入直後から色収差量の増大を抑制した像ぶれ補正をすることが可能となる。
【００３４】
本実施例においては、ズーム部原点位置検出部１１０をワイド端に配置した場合を例として記載したが、本発明はこれに限定されることはない。ズーム部原点位置検出部をワイド端以外に配置した場合は、その配置に応じてステップS103におけるズーム部１０８の駆動方向や目標位置などを適切に設定することにより本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００３５】
また本実施例では、ズーム部１０８を像ぶれ補正部１０５より像面側に配置した場合を例として記載したが、像ぶれ補正部１０５をズーム部１０８より像面側に配置した場合も同様の効果を得ることが可能である。
【００３６】
［実施例２］
図４は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。本実施例おける構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。以下に図４のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００３７】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS201にすすみ、初期化完了フラグFlagを0に設定する。ステップS202では、バリアングルプリズム１０５の角度に相当する位置検出部１０７のカウンタCountを0に設定し、ステップS203に進む。
【００３８】
ステップS203では、前回像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られた際に予め記憶しておいた位置検出部１０７の状態を不揮発性メモリ１１１から読み出す。読み出した初期値Zpow-offをズーム部位置検出部１０９のカウンタZoomPositionに仮設定する。ステップS203においては、次の３つの値を不揮発性メモリ１１１から読み出す。
Vma：ズームエンコーダA相データ
Vmb：ズームエンコーダB相データ
Zpow-off：ズーム位置データ
【００３９】
ここでVma及びVmbについて説明する。図５にズーム部位置検出部１０９の詳細な構成を示す。図５において、１０９Aはズーム部１０８の位置に応じて矩形波および正弦波を出力するエンコーダである。エンコーダ１０９Aは、矩形波および正弦波それぞれにおいて、90度位相のずれた２つ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１０９Bはエンコーダ１０９Aから出力された２つの正弦波をデジタルデータに変換する。カウンタ１０９Cはエンコーダ１０９Aから出力された２つの矩形波を逓倍・弁別し、かつＡ／Ｄ変換器１０９Ｂからの出力を用いてズーム部１０８の位置に応じた値をカウントし、像ぶれ補正制御部１１２にカウンタ値として出力する。またＡ／Ｄ変換器１０９Ｂは、正弦波（アナログＡ相データ、アナログＢ相データ）をＡ／Ｄ変換して得られたデジタルデータを像ぶれ補正制御部１１２に出力する。ステップS203において、不揮発性メモリ（位置記憶手段）１１１から読み出したデータVma及びVmbは、このＡ／Ｄ変換器１０９Ｂから像ぶれ補正制御部１１２に出力されるデジタルデータに相当する。
【００４０】
図４の説明に戻る。
ステップS204において、ズーム部位置検出部１０９（Ａ／Ｄ変換器１０９Ｂ）の出力データVaおよびVbを読み込み、ステップS205に進み原点を検出したか否かを判断する。ステップS205において、原点を検出した場合はステップS206に進み、初期化完了フラグFlagを2に設定し、ステップS207に進む。ステップS205において、原点を検出しなかった場合はステップS207に進む。
【００４１】
ステップS207において、ズーム位置の初期化完了を表す初期化完了フラグFlagが0の場合はステップS208に移行し、1の場合はステップS110に移行し、2の場合はステップS109に移行する。
【００４２】
ステップS208においては、ステップS203およびステップS204で読み出したVmaとVa、及び、VmbとVbを比較する。VmaとVaが等しく、かつ、VmbとVbが等しい場合は、直前に像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られた際のズーム位置と現在のズーム位置とが等しいと判断できる。その場合、ステップS209に進み、ステップS203において読み出したズーム位置Zpow-offに応じた像ぶれ補正角リミット値θzpow-offを不揮発性メモリから読み込み、バッファθlimitに設定し、ステップS210に進む。
【００４３】
ステップS208において、VmaとVa、または、VmbとVbが等しくない場合は、ステップステップS211に進み、全ズーム範囲内での最小の補正角リミット値をバッファθlimitに設定する。この設定は、ズーム位置がどの位置にあるかに関わらず、像ぶれ補正に起因する色収差を抑制することができる。この後、処理はステップS210に進む。
【００４４】
ステップS210では、初期化完了フラグFlagを１に設定し、ステップS110に進む。
ステップS207において、初期化完了フラグFlagが2の場合は、ステップS109に進み、現在のズーム位置に応じた像ぶれ補正角リミット値θzを不揮発性メモリ１１１から読み込み、バッファθlimitに設定し、ステップS110へ進む。
【００４５】
ステップS110からステップS120は実施例１と同じであるので説明を省略する。ステップS120の処理を完了した像ぶれ補正制御部１１２は、ステップS212にすすみ、ズーム位置データおよび位置検出部１０７の出力データを不揮発性メモリ１１１に記憶する。
以後、像ぶれ補正機能付ズームレンズ１００の電源が切られるまで像ぶれ補正制御部１１２はステップS204からステップS120、ステップS212を繰返し実行する。
【００４６】
ステップS208の判断条件をVma−α＞Va＞Vma＋αのように値に幅をもった条件としても同様の効果を得ることが可能である。
【００４７】
本実施例の方法によると、電源を入れられた時において、ズーム部の位置が直前に電源が切られた時の位置と同じである場合には、そのズーム位置に対応する最大補正角を、また、異なる場合には、全ズーム範囲における最大補正角リミット値の最小値を、全ズーム範囲における最大補正角リミット値と設定し、撮影中に原点が検出されるまで撮影することができる。これにより、厳密な像ぶれ補正及び色収差の低減を要する撮影をすることが最優先されない場合には、色収差を抑制しながらある程度の像ぶれ補正効果を得ることができる撮影を、電源投入直後から迅速に開始することができるという効果を有する。
【００４８】
このようにズーム部位置検出部１０９の出力を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００４９】
［実施例３］
図６は、本発明を適用できる第３の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図１に示した第１の実施例における構成要素に加え、電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するか否かを切換えるための初期化選択手段３０１と、その初期化が完了しているか否かを表示するための初期化状態表示手段３０２を有する。
【００５０】
図７及び図８は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図７及び図８のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００５１】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ３００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS301にすすみ、初期化選択手段３０１の状態を判断する。ステップS301において、初期化選択手段３０１が、初期化有り（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理を実行するよう）に設定されている場合は、ステップS302に進み図２に示した実施例１のフロー１を実行する。またステップS301において、初期化選択手段３０１が初期化無しに設定されている（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するようには設定されていない）場合は、ステップS303にすすみ図４に示した実施例２のフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５２】
また、像ぶれ補正制御部１１２は所定時間毎に発生する割り込み信号に応じて、図８のフローチャートに示した一連の動作を実施する。割り込み信号が発生すると像ぶれ補正制御部１１２はステップS311において、初期化完了フラグFlagを判断し、初期化完了フラグFlagが２の場合は、ステップS312にすすみ初期化状態表示手段３０２のLEDを点灯し、割り込み処理を完了する。またステップS311において、初期化完了フラグFlagが２以外の場合は、ステップS313にジャンプし、初期化状態表示手段３０２のLEDを点滅し、割り込み処理を完了する。この割り込み処理により、現在の像ぶれ補正制御部１１２内に記憶されているズーム位置が原点位置に初期化されたか否かを操作者が認識することができ、適切な対応をすることを可能とする。例えば、初期化が完了していない場合に、強制的にズーム部を駆動させて像ぶれ補正制御部１１２を初期化すること、などが可能となる。
【００５３】
このように初期化選択手段３０１の状態を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５４】
［実施例４］
図９は、本発明を適用できる第４の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図６に示した第３の実施例の構成要素に対して、初期化選択手段３０１に代えて、像ぶれ補正モードを設定するための像ぶれ補正優先設定手段４０１を有する構成である。
【００５５】
図１０は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図１０のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００５６】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ４００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS401にすすみ、像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を判断する。ステップS401において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が像ぶれ補正優先モードに設定されている場合は、ステップS402にすすみ図２に示したフロー１を実行する。またステップS401において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が通常モードに設定されている場合は、ステップS403にすすみ図４に示したフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。また初期化状態表示手段３０２に関する処理は、実施例３において説明した図８と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
本実施例の処理フロー４を実施することにより、像ぶれ補正優先モードが設定されている場合には、電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理が実行され、撮影に移行することができるため、全ズーム範囲で、ズーム位置に対応する最大の像ぶれ補正制御量で像ぶれ補正することができる。また、像ぶれ補正優先モードが設定されていない場合には、電源投入後、像ぶれ補正制御部１１２を初期化する処理を実行することなく、撮影動作に迅速に移行することが可能となり、撮影中にズーム部原点位置検出部１１０が原点位置を検出することにより、ステップS208及びS211によって適宜初期化される。
【００５８】
このように像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を監視し、その状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００５９】
［実施例５］
図１１は、本発明を適用できる第５の実施例における像ぶれ補正機能付ズームレンズ装置の構成図である。本実施例においては、図６に示した第３の実施例の構成要素に加え、像ぶれ補正モードを設定するための像ぶれ補正優先設定手段４０１をさらに有する構成である。
【００６０】
図１２は、本実施例における像ぶれ補正制御部１１２の一連の動作を示すフローチャートである。以下に図１２のフローチャートに沿って、像ぶれ補正制御部１１２の動作を説明する。
【００６１】
不図示のカメラより像ぶれ補正機能付ズームレンズ５００に電源が投入されると、像ぶれ補正制御部１１２はステップS501に進み、初期化選択手段３０１の状態を判断する。ステップS501において、初期化選択手段３０１が初期化有り（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化する処理を実行するよう）に設定されている場合は、ステップS502に進み図２に示したフロー１を実行する。またステップS501において、初期化選択手段３０１が初期化無しに設定されている（電源投入直後、像ぶれ補正制御部１１２内で記憶されているズーム位置を原点位置に初期化するようには設定されていない）場合は、ステップS503に進み像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を判断する。ステップS503において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が像ぶれ補正優先モードに設定されている場合は、ステップS502に進み、図２に示したフロー１を実行する。またステップS503において、像ぶれ補正優先設定手段４０１が通常モードに設定されている場合は、ステップS504に進み図４に示したフロー２を実行する。フロー１およびフロー２の処理は、実施例１および実施例２と同じであるので詳細な説明は省略する。また初期化状態表示手段３０２に関する処理は、実施例３において説明した図８と同じであるので説明を省略する。
【００６２】
このように初期化選択手段３０１と像ぶれ補正優先設定手段４０１の状態を監視し、これらの状態に応じて像ぶれ補正角リミット値を設定することにより、電源投入直後から色収差量を低減することが可能になる。
【００６３】
上記した実施例においては、像面上の被写体像を変位させる、棒ぶれ補正のための可動の光学ユニットとして、プリズム体であるバリアングルプリズム１０５を例示したが、本発明はこれに限定されることはなく、光軸と垂直な方向に可動である光学素子を使用しても、本発明の効果が得られることに留意されたい。この場合には、像ぶれ補正制御部１１２は、該光学素子の光軸と垂直な面内での可動範囲は、望遠端よりも広角端の方が広くなるように該光学素子を制御する。
【００６４】
また、上記の実施例において、ズーム部（変倍群）１０８は、像ぶれ補正のための可動光学ユニット（バリアングルプリズム１０５）より像面側に配置されることについて記載したが、像ぶれ補正のための可動光学ユニット（バリアングルプリズム１０５）の被写体側に他のレンズ群が配置された場合においても、本発明と同様の効果が得られることに留意されたい。
【符号の説明】
【００６５】
１００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
１０６ アクチュエータ
１０８ ズーム部
１１２ 像ぶれ補正制御部
１１４ 駆動回路
３００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
４００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
５００ 像ぶれ補正機能付ズームレンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、
前記変倍群よりも物体側に配置された、可動の光学ユニットと、
前記光学ユニットを動かす制御手段と、
を備え、
前記光学ユニットを動かすことによって像を変位させるズームレンズにおいて、
広角端における前記光学ユニットの可動範囲は、望遠端における前記光学ユニットの可動範囲よりも広いことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記光学ユニットは、入射面と出射面との相対的な角度が可変な光学素子であり、
前記光学ユニットの可動範囲が、前記入射面と前記出射面との相対的な角度の可変範囲であり、
前記制御手段は、広角端における前記可変範囲が、望遠端における前記可変範囲よりも広くなるように、前記光学素子を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記光学素子は、光軸を含む断面内において頂角を変化させることが可能なプリズム体であることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記光学ユニットは、光軸と垂直な方向に可動な光学素子であり、
前記光学ユニットの可動範囲は、該光学素子の光軸と垂直な面内での可動範囲であり、
前記制御手段は、広角端における該可動範囲が、望遠端における該可動範囲よりも広くなるように、該光学素子を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記可動範囲は、広角端から望遠端に変倍するに従って、単調に小さくなることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記ズームレンズは、前記光学ユニットよりも物体側に配置されたレンズ群を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、該検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、
電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
電源が切られる際の前記変倍群の位置を記憶する位置記憶手段を有し、
前記位置演算手段の変倍群の位置が初期化されていない場合、該位置記憶手段の状態に応じて前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段と、該位置演算手段が記憶している該変倍群の位置を初期化する方法を選択する初期化選択手段と、前記ズームレンズの電源が切られた際の該変倍群の位置を記憶する位置記憶手段、を有し、
該初期化選択手段が初期化有りに設定された場合、電源投入直後に該変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定し、
該初期化選択手段が初期化無しに設定された場合、該位置記憶手段の状態に応じて前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
補正優先設定手段を有し、
前記補正優先設定手段が像ぶれ補正優先モードに設定された場合、電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【請求項１】
変倍時に光軸方向に移動する変倍群と、
前記変倍群よりも物体側に配置された、可動の光学ユニットと、
前記光学ユニットを動かす制御手段と、
を備え、
前記光学ユニットを動かすことによって像を変位させるズームレンズにおいて、
広角端における前記光学ユニットの可動範囲は、望遠端における前記光学ユニットの可動範囲よりも広いことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記光学ユニットは、入射面と出射面との相対的な角度が可変な光学素子であり、
前記光学ユニットの可動範囲が、前記入射面と前記出射面との相対的な角度の可変範囲であり、
前記制御手段は、広角端における前記可変範囲が、望遠端における前記可変範囲よりも広くなるように、前記光学素子を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記光学素子は、光軸を含む断面内において頂角を変化させることが可能なプリズム体であることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記光学ユニットは、光軸と垂直な方向に可動な光学素子であり、
前記光学ユニットの可動範囲は、該光学素子の光軸と垂直な面内での可動範囲であり、
前記制御手段は、広角端における該可動範囲が、望遠端における該可動範囲よりも広くなるように、該光学素子を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記可動範囲は、広角端から望遠端に変倍するに従って、単調に小さくなることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記ズームレンズは、前記光学ユニットよりも物体側に配置されたレンズ群を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、該検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段を有し、
電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
電源が切られる際の前記変倍群の位置を記憶する位置記憶手段を有し、
前記位置演算手段の変倍群の位置が初期化されていない場合、該位置記憶手段の状態に応じて前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記変倍群の相対位置を検出する位置検出手段と、検出された該変倍群の相対位置に基づいて該変倍群の位置を演算する位置演算手段と、該位置演算手段が記憶している該変倍群の位置を初期化する方法を選択する初期化選択手段と、前記ズームレンズの電源が切られた際の該変倍群の位置を記憶する位置記憶手段、を有し、
該初期化選択手段が初期化有りに設定された場合、電源投入直後に該変倍群を基準位置まで駆動した後、該位置演算手段の変倍群の位置を基準位置に初期化し、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定し、
該初期化選択手段が初期化無しに設定された場合、該位置記憶手段の状態に応じて前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
補正優先設定手段を有し、
前記補正優先設定手段が像ぶれ補正優先モードに設定された場合、電源投入直後に前記変倍群を基準位置まで駆動した後、該変倍群を電源投入時の位置まで駆動し、該変倍群の位置に応じた前記光学ユニットの可動範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１９７３６３（Ｐ２０１１−１９７３６３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６３６８８（Ｐ２０１０−６３６８８）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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