(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-14
(45)【発行日】2022-10-24
(54)【発明の名称】レンズ制御装置およびレンズ制御方法
(51)【国際特許分類】
G02B 7/08 20210101AFI20221017BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20221017BHJP
【ＦＩ】
G02B7/08 C
G02B7/04 E
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021536449
(86)(22)【出願日】2019-07-26
(86)【国際出願番号】 JP2019029417
(87)【国際公開番号】W WO2021019600
(87)【国際公開日】2021-02-04
【審査請求日】2021-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109209
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 一任
(72)【発明者】
【氏名】工藤 泰則
【審査官】藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１６４４１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１９１４７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ズームとフォーカスが可能な撮影レンズを有するレンズ制御装置において、上記撮影レンズに含まれるズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、
上記撮影レンズに含まれるフォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータと、
上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ所定の制御単位時間に応じて駆動時間を設定可能であり、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータを制御する制御部と、
を具備し、
上記ズームレンズおよびフォーカスレンズが所定区間を駆動する期間内に、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有し、
上記制御部は、上記所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の上記駆動パルスに設定することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項2】
上記制御部は、上記ズームレンズのズーム位置の可変範囲を複数の区間に分割し、上記複数の区間の少なくともいずれか一つについて、上記ズームレンズとフォーカスレンズが上記区間内を移動可能な最短時間をそれぞれ算出し、上記最短時間の少なくともいずれか一方が所定基準時間を越える場合は、上記所定時間を延長することを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
【請求項3】
上記制御部は、上記所定基準時間を越える最短時間を、上記所定時間とすることを特徴とする請求項２に記載のレンズ制御装置。
【請求項4】
上記撮影レンズに含まれる第２のズームレンズを駆動する第３のステッピングモータを有し、上記制御部は、上記第１のステッピングモータ、第２のステッピングモータ、第３のステッピングモータの少なくともいずれか一つを一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズ、上記フォーカスレンズ、および第２のズームレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を、所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の駆動パルスに設定することを特徴とする請求項１に記載のレンズ制御装置。
【請求項5】
ズームとフォーカスが可能な撮影レンズと、上記撮影レンズに含まれるズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、上記撮影レンズに含まれるフォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータと、を有する撮像装置におけるレンズ制御方法において、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ所定の制御単位時間に応じて駆動時間を設定可能であり、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータを制御するにあたって、
上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズおよび上記フォーカスレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の上記駆動パルスに設定することを特徴とするレンズ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のレンズをそれぞれ独立した状態で制御可能であり、ズーミング中にライブビュー画像や動画画像を表示および／または記録することが可能なレンズ制御装置およびレンズ制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、複数のレンズ群を個々のモータで同時に駆動するようにした撮像装置が知られている。例えば、特許文献１に開示の撮像装置は、ズームレンズＡの駆動用ＤＣモータＡ（ＤＣＭＡ）、ズームレンズＢの駆動用ステッピングモータＢ（ＳＴＭＢ）、フォーカスレンズＣの駆動用ＳＴＭＣを有している。ＤＣＭＡの位置検出パルスに同期してＳＴＭＢが駆動され、レンズＢの位置は位置検出パルスごとに確認される。ＳＴＭＢは通常同期駆動量は１パルスで駆動され、レンズＢの位置が所定距離よりも近距離となり、レンズＡとの間の距離が広がった場合は、ＳＴＭＢの同期駆動量を通常同期駆動量（１パルス駆動）から高速同期駆動量（３パルス駆動）に変更することによって駆動速度を加速させている。このような駆動制御を行うことによって、各レンズ群が干渉し、乖離することを防止することができ、また脱調することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－２１１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の撮像装置は、ズーム駆動中に、所定区間内で各レンズ位置を所定位置に近づけるように制御している。しかし、特許文献１には、レンズ間の干渉を防止することが開示されているだけであって、ズーム駆動中に各レンズ位置の精度を確保することによって、ライブビュー画像や動画画像の見栄えを改善することについては記載されていない。
【0005】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、レンズの駆動中にレンズ位置の精度を確保し、ライブビュー画像および／または動画画像の見栄えを改善するようにしたレンズ制御装置およびレンズ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため第１の発明に係るレンズ制御装置は、ズームとフォーカスが可能な撮影レンズを有するレンズ制御装置において、上記撮影レンズに含まれるズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、上記撮影レンズに含まれるフォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータと、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ所定の制御単位時間に応じて駆動時間を設定可能であり、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータを制御する制御部と、を具備し、上記ズームレンズおよびフォーカスレンズが所定区間を駆動する期間内に、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有し、上記制御部は、上記所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の上記駆動パルスに設定することを特徴とするレンズ制御装置。
【0007】
第２の発明に係るレンズ制御装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記ズームレンズのズーム位置の可変範囲を複数の区間に分割し、上記複数の区間の少なくともいずれか一つについて、上記ズームレンズとフォーカスレンズが上記区間内を移動可能な最短時間をそれぞれ算出し、上記最短時間の少なくともいずれか一方が所定基準時間を越える場合は、上記所定時間を延長する。
第３の発明に係るレンズ制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記所定基準時間を越える最短時間を、上記所定時間とする。
第４の発明に係るレンズ制御装置は、上記第１の発明において、上記撮影レンズに含まれる第２のズームレンズを駆動する第３のステッピングモータを有し、上記制御部は、上記第１のステッピングモータ、第２のステッピングモータ、第３のステッピングモータの少なくともいずれか一つを一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズ、上記フォーカスレンズ、および第２のズームレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を、所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の駆動パルスに設定する。
第３の発明に係るレンズ制御装置は、上記第２の発明において、上記制御部は、上記所定基準時間を越える最短時間を、上記所定時間とする。
第４の発明に係るレンズ制御装置は、上記第１の発明において、上記撮影レンズに含まれる第２のズームレンズを駆動する第３のステッピングモータを有し、上記制御部は、上記第１のステッピングモータ、第２のステッピングモータ、第３のステッピングモータの少なくともいずれか一つを一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズ、上記フォーカスレンズ、および第２のズームレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を、所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の駆動パルスに設定する。
【0008】
第５の発明に係るレンズ制御方法は、ズームとフォーカスが可能な撮影レンズと、上記撮影レンズに含まれるズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、上記撮影レンズに含まれるフォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータと、を有する撮像装置におけるレンズ制御方法において、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ所定の制御単位時間に応じて駆動時間を設定可能であり、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータを制御するにあたって、上記第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズおよび上記フォーカスレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために、上記一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に、上記一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、上記平均駆動時間を挟む複数の上記駆動時間を上記複数の期間の上記駆動パルスに設定する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レンズの駆動中にレンズ位置の精度を確保し、ライブビュー画像および／または動画画像の見栄えを改善するようにしたレンズ制御装置およびレンズ制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るカメラのレンズ駆動機構の構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るカメラのレンズ位置の検出のための構成を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、レンズ駆動動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、各ズームポジションにおけるレンズ位置を示す図表である。
【図6】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ズームポジションと区間の関係を示す図表である。
【図7】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、各ズームポジションにおける区間パルス数を示す図表である。
【図8】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、各ズームポジションにおける各レンズの位置を模式的に示す図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ステッピングモータの加減速段が１パルスの例を示す図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、ステッピングモータの加減速段が２パルスの例を示す図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、区間速度の詳細計算を示すフローチャートである。
【図12】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、レンズ毎の区間時間の延長を説明する図である。
【図13】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、各ズームポジションにおける最高速リミットを示す図表である。
【図14】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、各ズームポジションにおける区間時間を示す図表である。
【図15】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、加減速段から最速段までの最短時間の計算を説明するための図である。
【図16】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、加減速段を設け、最短で停止することを説明するための図である。
【図17】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、加速段の数に応じて要する時間を説明する図である。
【図18】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、一定速期間の速度分割計算を示すフローチャートである。
【図19】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、１パルス毎の平均時間を説明する図である。
【図20】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、一定速期間によって発生する誤差を説明する図である。
【図21】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、従来の一定速期間の駆動時間と対比して説明する図である。
【図22】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、一定速期間の速度分割を行うことによって誤差を縮小させることを説明する図である。
【図23】本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、一定速期間の速度分割の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラ（以下、「カメラ」と称す）に適用した例について説明する。このカメラは、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することによって、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
【0013】
また、このカメラは、ズームレンズ、フォーカスレンズ、補正レンズ（例えば、像面湾曲補正用）を、それぞれ個別のステッピングモータで駆動し位置制御を行う。ズームレンズのワイド端からテレ端の間は、所定の「区間」に細かく分割されている（図６参照）。各レンズを駆動する際に、各区間を予め決められた「基準区間時間」で駆動できないレンズがある場合は、一番遅いレンズに合わせて区間の駆動時間を延長し、区間の駆動時間を確定する（例えば、後述する図１１のＳ３１、Ｓ３３、図１２参照）。
【0014】
各ステッピングモータは、各区間を、上述の確定した駆動時間（「確定駆動時間」）で駆動するために、ステッピングモータに印加するパルスを制御することによって時間調整を行う。ステッピングモータの加速期間と減速期間は、負荷とモータ特性制約があり時間調整に使えないので、一定速期間において時間調整する。理想的な駆動時間である「平均駆動時間」を挟む制御分解能で決まる「２つの駆動時間」のパルス分配で時間調整し、「確定駆動生時間」対する実動作の誤差を抑えるようにしている（例えば、後述する図１８ないし図２２参照）。
【0015】
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラ１の主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラ１は、メインユニット１００と鏡枠ユニット２００とからなる。鏡枠ユニット２００とメインユニット１００を別体に構成してもよいが、ここでは一体に構成されているとして説明する。
【0016】
鏡枠ユニット２００内には、撮影レンズとして、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、補正レンズ２５４が備えられている。ズームレンズ２５０はレンズ駆動機構Ａ２０５によって光軸方向に移動され、焦点距離が調節される。フォーカスレンズ２５３はレンズ駆動機構Ｂ２３０によって光軸方向に移動され、ピントが調節される。補正レンズ２５４はレンズ駆動機構Ｃ２４０によって光軸方向に移動され、光学収差（例えば、像面湾曲収差）が補正される。レンズ駆動機構Ａ２０５、レンズ駆動機構Ｂ２３０、およびレンズ駆動機構Ｃ２４０は、各レンズを移動させるための機構および駆動源としてステッピングモータを有する。これらの駆動機構の詳細については図２を用いて後述する。
【0017】
ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４の光軸上には、絞り２５１およびシャッタ２５２が配列されている。絞り２５１は、絞り駆動機構２１０によって、撮影レンズを通過した光束の光量を調節するために開口径が変化する。絞り２５１は、電源投入直後など、絞り状態が不明な時は、一旦、最大絞り込み状態から開放状態まで１ステップずつステッピングモータを駆動させる。この駆動によって、絞り込み状態がいかなる状態であっても、絞りを開放位置にさせることができる。この動作を「絞りリセット駆動」と称する。一度開放にした後は、開放位置を基準として、駆動したステップ数をカウントすることによって絞り状態を管理する。
【0018】
シャッタ２５２は、シャッタ駆動機構２２０によって、撮影レンズを通過する光束の時間を調節する。シャッタ２５２は、シャッタ駆動機構２２０内に設けられているムービングマグネットコイル（不図示）によって駆動される。シャッタ２５２は、モータドライバＩＣ１２０に設けられたＨブリッジ回路によって制御され、一方向に通電するとシャッタ２５２は開放となり、逆方向に通電すると遮光が行われる。
【0019】
レンズ駆動機構Ａ２０５、絞り駆動機構２１０、シャッタ駆動機構２２０、レンズ駆動機構Ｂ２３０、およびレンズ駆動機構２４０は、メインユニット１００内に配置されたモータドライバＩＣ１２０と接続している。モータドライバＩＣ１２０は、レンズ駆動機構Ａ２０５、レンズ駆動機構Ｂ２３０、およびレンズ駆動機構Ｃ２４０から、レンズ位置情報等の信号を受信し、これらの情報を制御用マイクロコンピュータ１０１に出力する。また、モータドライバＩＣ１２０は、レンズ駆動機構Ａ２０５、絞り駆動機構２１０、シャッタ駆動機構２２０、レンズ駆動機構Ｂ２３０、およびレンズ駆動機構Ｃ２４０内に配置されたステッピングモータ等のアクチュエータを駆動するための駆動回路（例えば、Ｈブリッジ回路等）を有しており、制御マイクロコンピュータ１０１からの制御信号に応じて、各ステッピングモータ等のアクチュエータの駆動を制御する。ステッピングモータの駆動方法は、クロック１エッジ（または１パルス）毎に励磁状態を遷移させ、ステッピングモータをクロックに応じた量によって駆動する。本実施形態では、モータドライバＩＣに１パルス与えると、ステッピングモータの励磁状態が１ステップ遷移し、モータ軸が１ステップ分、回転駆動するものとして説明する。以降は、レンズの移動量を示す単位を「パルス」と表記して説明する。
【0020】
レンズ駆動機構Ａ２０５内に設けられたステッピングモータは、撮影レンズに含まれるズームレンズ２５０を駆動する第１のステッピングモータとして機能する。また、レンズ駆動機構Ｂ２３０内に設けられたステッピングモータは、撮影レンズに含まれるフォーカスレンズ２５３を駆動する第２のステッピングモータとして機能する。第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ所定の制御時間単位に応じて駆動時間が設定可能である。レンズ駆動機構Ｃ２４０は、撮影レンズに含まれる補正レンズ２５４を駆動する第３のステッピングモータとして機能する。第１および第２のズームレンズを含む撮影レンズの場合に、第３のステッピングモータが第２のズームレンズを駆動するようにしてもよい。撮影レンズが第２のズームレンズおよび補正レンズを含んでいる場合には、それぞれのレンズを駆動する第３、第４のステッピングモータを配置すればよい。
【0021】
撮像素子１１１は、メインユニット１００内であって、撮影レンズの光軸上で被写体像が結像する位置付近に配置される。撮像素子１１１は、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサである。イメージセンサは、フォトダイオードが二次元状に配列され、各フォトダイオードは、被写体像を光電変換し、光電変換信号（アナログ信号）を出力する。撮像素子１１１は、撮像素子駆動ＩＣ１１０に接続されており、この撮像素子ＩＣ１１０は、撮像素子１１１の露光時間の制御および光電変換信号（アナログ信号）の読み出しを行う。撮像素子ＩＣ１１０は、読み出した光電変換信号に対してＡＤ変換等の処理を行い、画像処理ＩＣ１０２に出力する。
【0022】
画像処理ＩＣ１０２は、撮像素子駆動ＩＣから出力された画像信号から画像データを生成し、この生成された画像データをＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１０３に保存する。画像データの生成にあたっては、露出補正やノイズ処理、ＷＢ（White Balance）ゲイン補正、輪郭強調、偽色補正等の様々な画像処理を施す。さらに、画像処理ＩＣ１０２は、上述の画像処理を施した画像データに対して、記録データ形式に変換する処理（現像処理）も行う。
【0023】
画像処理ＩＣ１０２によって記録用に処理された画像データは、通信コネクタ１３０を通じて記録メディア１３１に記録される。記録メディア１３１は、メインユニット１００に挿脱することができる記録媒体であり、通信コネクタ１３０は記録メディアに画像データを記録し、また画像データを読み出することができる。
【0024】
画像処理ＩＣ１０２によってライブビュー表示用または再生表示用に処理された画像データは、液晶モニタ１４０に出力され、液晶モニタ１４０が画像を表示する。また、液晶モニタ１４０には、メニュー画像等の画像も表示される。なお、液晶モニタ１４０としては、液晶に限らず有機ＥＬ等、他の表示用モニタであってもよい。
【0025】
操作部材１５０は、ユーザがカメラ１に指示するためのユーザインタフェースであり、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル等とその検出回路を有する。操作部材１５０としては、例えば、電源オンオフスイッチ、レリーズ釦、ズーム操作スイッチ、液晶モニタ１４０の前面に配置されたタッチパネル等がある。ズーム操作スイッチは、中立位置と、ワイド側位置、およびテレ側位置があり、ユーザがズーム操作スイッチをワイド側位置またはテレ側位置をオンとすることによって、ズーム操作がなされる。
【0026】
制御用マイクロコンピュータ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とその周辺回路およびメモリ等を有するプロセッサである。ＣＰＵはメモリに記憶されたプログラムに従って、カメラ１内の各部を制御することによってカメラの全体を実行する。例えば、操作部材１５０からの電源オン信号に基づいて、制御用マイクロコンピュータ１０１は、カメラ１の動作を開始させ、ライブビュー画像を液晶モニタ１４０に表示させる。また、レリーズ釦の半押し操作信号に基づいて、制御用マイクロコンピュータ１０１はピント合わせ動作や適正露出のための演算等を実行する。また、ズーム操作スイッチが操作されると、制御マイクロコンピュータ１０１は、操作されたスイッチのズーム方向（ワイド側位置またはテレ側位置）に、ズームレンズ２５０をレンズ駆動機構Ａ２０５によって駆動する。また、ズームレンズ２５０の移動に合わせて、制御用マイクロコンピュータ１０１は、フォーカスレンズ２５３をピントが合う被写体距離（カメラからピントが合う位置までの距離）を維持する位置に、補正レンズ２５４を、収差を適切に補正できる位置に移動させる。
【0027】
制御用マイクロコンピュータ１０１内には、カメラの全体の動作を制御する制御部の他、計数部、モード設定部、検出部、判定部、演算部等の機能を有している。なお、制御用マイクロコンピュータ１０１は、モータドライバＩＣ１２０と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５０と、図示されていない電源が接続されている。
【0028】
制御用マイクロコンピュータ１０１は、ズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、フォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータを制御する制御部として機能する。ステッピングモータの制御にあたって、ズームレンズおよびフォーカスレンズが所定区間を駆動する期間内に（図１２の確定区間時間ｔｄ、図２２の狙いの駆動時間Ｔｍｏｖ_ｔａｒ参照）、第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有している（例えば、図１９、図２２等の一定速期間Ｔｃ参照）。この制御部は、所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために（例えば、図１２の確定区間時間ｔｄ参照）、一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に、一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、平均駆動時間を挟む複数の駆動時間を複数の期間の駆動パルスに設定する（例えば、図１９、図２２参照）。
【0029】
また、制御部は、ズームレンズのズーム位置の可変範囲を複数の区間に分割し、複数の区間の少なくともいずれか一つについて、ズームレンズとフォーカスレンズが区間内を移動可能な最短時間をそれぞれ算出し、最短時間の少なくともいずれか一方が所定基準時間を越える場合は、所定時間を延長する（例えば、図１１のＳ３３、図１２（ｂ）参照）。制御部は、所定基準時間を越える最短時間を、上記所定時間とする（例えば、図１１のＳ３３、図１２（ｂ）参照）。
【0030】
また、制御部は、第１のステッピングモータ、第２のステッピングモータ、第３のステッピングモータの少なくともいずれか一つを一定速度で駆動する期間を有し、上記ズームレンズ、上記フォーカスレンズ、および第２のズームレンズ（または補正レンズ）が所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を、所定時間とするために、一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、平均時間を挟む複数の駆動時間を複数の期間の駆動パルスに設定する（例えば、図１９、図２２参照）。本実施形態においては、第３のステッピングモータが補正レンズ２５４を駆動しているが、これに限らず、第３のステッピングモータが第２のズームレンズを駆動し、制御部が第３のステッピングモータを制御してもよい。また、制御部は、ズームレンズおよびフォーカスレンズが、それぞれの所定位置の間の所定区間で並行して駆動する駆動時間を、同一とするように駆動パルスの駆動時間を設定する（例えば、図２２参照）。
【0031】
このカメラによる撮影動作及びライブビュー動作について説明する。まず、制御用マイクロコンピュータ１０１が、撮像素子駆動ＩＣ１１０から画像データを画像処理ＩＣ１０２に入力させる。画像処理ＩＣ１０２は、入力した画像データを、一時保存用メモリであるＳＤＲＡＭ１０４に保存する。なお、ＳＤＲＡＭ１０４は、画像処理ＩＣ１０２による画像処理のためにワークエリアとしても使用される。また、画像処理ＩＣ１０２は、画像データをＪＰＥＧデータに変換する画像処理を行い、変換後の画像データを記録メディア１３１に保存させることができる。
【0032】
続いて、ライブビュー動作について説明する。撮像素子１１１は、例えば、１秒当たり３０枚程度の割合で、被写体像を連続的に露光する。撮像素子駆動ＩＣ１１０は、撮像素子１１１によって光電変換された画像データを画像処理ＩＣ１０２に出力し、画像処理ＩＣ１０２は、画像データをビデオ信号に変換し、液晶モニタ１４０に出力する。液晶モニタ１４０は、被写体の動画像を表示する。このような表示は「ライブビュー」と呼ばれており、周知である。なお、画像データに基づく「ライブビュー表示」をカメラに行わせるには、ユーザが操作部材１５０の中のモード変更スイッチを操作することによって、ライブビューモードを選択すればよい。なお、ライブビューを「ＬＶ」と略すこともある。
【0033】
また、ライブビュー（ＬＶ）動作時には、鏡枠ユニット２００内のズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４を透過した光束は常に撮像素子１１１に導かれる。撮像素子１１１の光電変換出力は撮像素子駆動ＩＣ１１０に出力されるので、被写体の明るさに応じた測光処理や、被写体の距離に応じた測距処理を、撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データに基づいて、画像処理ＩＣ１０２が行うようにしてもよい。撮像素子１１１によって光電変換され、撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データに基づいて、画像処理ＩＣ１０２及び制御用マイクロコンピュータ１０１によって行われる測光処理、及び測距・自動合焦処理を、それぞれ「ＬＶ測光」及び「ＬＶＡＦ」と称する。
【0034】
次に、図２を用いて、レンズ駆動機構Ａ２０５、Ｂ２３０、Ｃ２４０について説明する。図２には、フォーカスレンズ２５３を駆動する駆動機構を示すが、ズームレンズ２５０を駆動するためのレンズ駆動機構Ａ２０５、補正レンズ２５４を駆動するためのレンズ駆動機構Ｃ２４０も同様の構成を有する。
【0035】
フォーカスレンズ２５３は、枠２３６に保持され、この枠２３６の下部には孔が設けてあり、この孔にはネジ２３２が貫通している。ネジ２３２は、フォーカスレンズ２５３の光軸方向に沿って配置されている。枠２３６の下部の撮像側はバネ２３５によって撮像側に付勢され、ネジ２３２にはナット２３１が螺合している。このため、フォーカスレンズ２５３を保持する枠２３６は、バネ２３５の付勢力によってナット２３１と係接する位置にある。
【0036】
ネジ２３２の物体側の端部には、ステッピングモータ２３３の回転軸に固定されている。このため、ステッピングモータ２３３が回転するとネジ２３２が回転し、ナット２３１の位置も移動する。ナット２３１の位置が移動すると、フォーカスレンズ２５３を保持する枠２３６も一緒に光軸方向に移動する。
【0037】
前述の枠２３６の底面は、反射面２３８となっている。また、枠２３６の移動範囲内には、位置センサ２３７が配置されている。位置センサ２３７とステッピングモータ２３３は、モータドライバＩＣ１２０に接続されている。位置センサ２３７は、発光部と受光部を有し、発光部からの投射光が、反射面２３８によって反射されると、受光部によって検出することができる。
【0038】
図３を用いて、フォーカスレンズの位置の検出について説明する。図３において、枠２３６ａは、基準位置にある枠２３６を示す。枠２３６が基準位置に達すると、位置センサ２３７が反射面２３８からの反射光を受光する。反射面２３８は一定の面積を持つことから、反射光に基づく信号にはエッジが発生する。本実施形態においては、右側エッジを基準とする。位置センサ２３７が信号の右側エッジを検出した時点を基準位置とし、フォーカスレンズ２５３の位置を基準位置からのパルス数で管理する。例えば、図３に示す例において、基準位置から５０パルス駆動すると、フォーカスレンズ２５３を保持する枠２３６は、２３６ｂの位置に移動する。このとき制御用マイクロコンピュータ１０１は、フォーカスレンズ位置が「５０パルス」の位置にあるものとして位置管理を行い、基準位置からの駆動した「パルスの数」を「絶対パルス値（単位はｐｌｓと表記）」と呼ぶ。
【0039】
ズームレンズ２５０および補正レンズ２５４についても、同様の手法を用いることによって、レンズの位置を決定することができる。
【0040】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、レンズ駆動の動作について説明する。このフローチャート（図１１、図１８に示すフローチャートも同様）は、制御用マイクロコンピュータ１０１内のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムに基づいて、カメラ１内の各部を制御することによって実現する。
【0041】
図４に示すフローチャートが、電源をオンとすることによって動作を開始すると、まず、セットアップを行う（Ｓ１）。電源がオンとなると、制御用マイクロプロセッサ１０１は、ライブビュー動作が可能な状態になるように、鏡枠ユニット２００を制御する。まず、レンズ位置を管理するために。ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、補正レンズ２５４を基準レンズ位置へ駆動する。具体的には、位置センサ２３７（図２、図３参照）が反射面２３８からの反射光を検出するまで、撮像側へ全レンズを駆動させる。その後、あらかじめ決められたズーム位置へ駆動する。本実施形態においては、ズーム位置（ズームポジション）として１００段階に分けており、セットアップ時には、１００段階あるズーム位置のうち、３番目の位置とする（図５参照）。また、シャッタ２５２は開口状態にし、絞り２５１は前述した「リセット駆動」を行い、開放状態にする。
【0042】
セットアップすると、次に、前述した「ライブビュー表示」を開始する（Ｓ３）。次に、前述した「ＬＶ測光」と、ライブビュー露出の更新を行う（Ｓ５）。「ＬＶ測光」の結果に基づいて、ライブビューのための露光が適正となるように、画像処理ＩＣ１０２は撮像素子駆動ＩＣ１１０に対して、増幅率（ＩＳＯ感度）を変更させ、また、制御用マイクロコンピュータ１０１は、絞り２５１の絞り値（ＡＶ値）を変更させる。ここで、前述した「ＬＶＡＶ」を行い、被写体にピントが合うように、フォーカスレンズ２５３を移動する。
【0043】
次に、ズーム操作スイッチがオンとなったか否かを判定する（Ｓ７）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、操作部材１５０の内のズーム操作スイッチがテレ側またはワイド側のいずれか一方にオンになったか否かを判定する。
【0044】
ステップＳ７における判定の結果、ズーム操作スイッチがオンの場合には、次に、各ズームポジション（Ｚｐ）におけるレンズ位置を計算する（Ｓ９）。このステップでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、現在位置からテレ端（またはワイド端）までの各ズームポジションにおける、各レンズの位置を算出する。このレンズ位置の算出の詳細については、図５ないし図７を用いて後述する。
【0045】
各Ｚｐにおけるレンズ位置を計算すると、次に、区間速度の詳細計算を行う（Ｓ１１）。前述したように、ステップＳ９において、各Ｚｐにおけるレンズ位置を算出している。このステップでは、各Ｚｐと次のＺｐの間、すなわち各区間のレンズ駆動速度を算出する。レンズの駆動速度は、ステッピングモータに印加するパルスの時間によって決まる。１パル毎の駆動時間が長い程、低速となる。各区間の速度を算出するにあたっては、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４が、各Ｚｐに略同じタイミングで到達するように、区間速度を調整する（図８参照）。このステップでは、全区間（本実施形態では、１００区間）について区間速度の詳細を計算する。区間速度の詳細計算については、図８ないし図１１を用いて後述する。
【0046】
区間速度の詳細計算を行うと、次に、レンズ駆動を行う（Ｓ１３）。ここでは、ステップＳ１１において計算された区間速度に基づいて、制御用マイクロコンピュータ１０１はモータドライバＩＣ１２０によって、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４を駆動する。前述したように、ステップＳ１１では、全区間について区間速度が計算されているので、ズームレンズ２５０の属する区間に応じて、予め計算された区間速度に基づいて、制御用マイクロコンピュータ１０１は、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４の駆動を制御する。
【0047】
レンズ駆動を行うと、ズーム操作スイッチがオフされたか否かを判定する（Ｓ１５）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、操作部材１５０の内のズーム操作スイッチがオフになったか否かを判定する。この判定の結果、ズーム操作スイッチがオンの場合には、ステップＳ１３に戻り、制御用マイクロコンピュータ１０１は、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４の駆動を続行する。
【0048】
ステップＳ１５における判定の結果、ズーム操作スイッチがオフとなった場合には、停止ズーム位置を決定する（Ｓ１７）。制御用マイクロコンピュータ１０１は、現在位置に近い、停止可能なズーム位置 を決定する 。カメラの使い勝手を考慮して予め決められた、ズーム停止可能なＺｐの中から、ズーム駆動方向にあり、現在の位置に一番近いＺｐに決める。例えば、停止可能なＺｐをテレ端以外、３の倍数であると予め決めておく。つまり、Ｚｐ０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４・・・・・９３，９６，１００を停止位置にすることを決めたとき、Ｚｐ３からテレ方向にズーム中、ズーム操作がオフされた時点のＺｐがＺｐ１６だった場合は、 停止位置は、Ｚｐ１８と決定する。また、Ｚｐ９６に到達してもズーム操作がオフにならない場合は、その時点でＺｐ１００を停止位置と決定する。
【0049】
停止ズーム位置を決定すると、区間速度の詳細計算を行う（Ｓ１９）。ここでは、ステップＳ１７において決定した停止ズーム位置に停止させるために、停止するズームポジション直前の区間について区間速度の詳細計算を再計算する。ここで再計算した区間を、「停止区間」と呼ぶことにする。区間速度の詳細計算については、図８ないし図１１を用いて後述する。
【0050】
次に、停止区間に到達するまでレンズ駆動を行う（Ｓ２１）。ここでは、ステップＳ１９において計算された区間速度に基づいて、制御用マイクロコンピュータ１０１はモータドライバＩＣ１２０によって、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４を駆動する。
【0051】
次に停止区間か否かを判定する（Ｓ２３）。ステップＳ２３における判定の結果、停止区間に達した場合には、レンズ駆動停止処理を行う（Ｓ２５）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１はモータドライバＩＣ１２０によって、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４の駆動を停止するための処理を実行する。ステップＳ１９で決定した前述の「停止区間」に到達した場合、停止区間最後の１パルス駆動後、ステッピングモータの励磁をオフにする。一般的にステッピングモータは駆動前後に、予め決められた所定時間励磁をかける必要があるが、本実施形態では説明を割愛する。全撮影レンズを停止状態してレンズ駆動停止処理を完了する。
【0052】
ステップＳ２５においてレンズ停止処理を実行すると、またはステップＳ７における判定の結果、ズーム操作スイッチがオフの場合には、電源スイッチがオフか否かを判定する（Ｓ２７）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、操作部材１５０の内の電源スイッチがオフか否かを判定する。この判定の結果、電源スイッチがオンの場合には、ステップＳ５に戻り、前述の動作を実行する。一方、電源スイッチがオフの場合には、このフローの動作を終了する。
【0053】
このように、図４に示すフローチャートにおいては、ズーム操作スイッチがオンとなると、レンズ毎に各ズームポジション（各Ｚｐ）における位置を演算する（Ｓ９）。そして、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４のそれぞれについて、ズームポジションとズームポジションの間（区間）毎に、駆動速度を演算している（Ｓ１１）。それぞれの駆動速度を演算すると、この演算結果に基づいて、各レンズの駆動を制御している（Ｓ１３）。
【0054】
次に、図５ないし図７を用いて、ステップＳ９（図４参照）に記載の各ズームポジション（Ｚｐ）におけるレンズ位置と、ステップＳ１１に記載の区間について説明する。ズームレンズ２５０の位置は、Ｚｐに対応しており、レンズの絶対位置と各Ｚｐの関係テーブルは予め用意しておき、制御用マイクロコンピュータ１０１内のメモリに記憶させておく。本実施形態においては、図５に示すように、ワイド端からテレ端の間において、ズームポジションＺｐ０～Ｚｐ１００が設けられている。ズームレンズの位置は、絶対パルス値で表すと、ａ０００～ａ１００である。
【0055】
フォーカスレンズ２５３の位置は、Ｚｐと、被写体位置にピントが合う位置によって決まる。Ｚｐ（焦点距離に対応している）と、現在のフォーカスレンズ位置と撮像位置から光学的に被写体距離（レンズから被写体位置までの距離）を、算出する。被写体距離の算出方法は公知なので割愛する。実施形態では算出された被写体距離を６０ｃｍ例で説明をする。このときのレンズ位置はｂ０００３である。補正レンズ２５４の位置は、現在位置ｃ００３である。
【0056】
ステップＳ９における各Ｚｐにおけるレンズ位置の計算は、ズームレンズ２５０については、制御用マイクロコンピュータ１０１内のメモリに記憶された現在のズーム位置（Ｚｐ３）を読み出し、使用する。またフォーカスレンズ２５３と補正レンズ２５４のＺｐ３における位置も、同様に、メモリから読み出し、使用する。他のレンズ位置ｂ０００～ｂ００２、ｂ００４～ｂ１００、およびｃ０００～ｃ００２、ｃ００４～ｃ１００は、制御用マイクロコンピュータ１０１によって計算される。
【0057】
他の各Ｚｐにおける、前述の被写体距離（６０ｃｍにピントがあう）フォーカスレンズ位置を計算する。被写体距離から、フォーカスレンズ位置を計算する方法も公知なので詳しい説明は割愛する。図５では、絶対パルス値で表すと、ｂ０００～ｂ００２、ｂ００４～ｂ１００となる。他の各焦点位置（ズームポジションＺｐ）に対応する補正レンズ２５４の位置は、Ｚｐごとに「予め決められた位置（絶対パルス値）」に、被写体距離に応じて「予め決められた所定量」を加減算した値とする。例えば被写体距離が３０ｃｍ未満であれば＋１パルス、３０ｃｍ以上なら加算無しにする。絶対パルス値で表すと、ｃ０００～ｃ００２、ｃ００４～ｃ１００となる。ステップＳ９において、各Ｚｐにおけるすべてのレンズ位置が確定する。
【0058】
図６は、ズームポジションＺｐと区間の関係を示す。前述したように、ワイド端とテレ端の間に、ズームポジションＺｐ０～Ｚｐ１００の合計１０１のズームポジションＺｐが設けてあり、これらのズームポジションＺｐの間に、区間０～区間９９が配置されている。
【0059】
図７は、各レンズの区間パルス値（［ｐｌｓ］）を示す。それぞれの区間パルス値は、隣接するズームポジションＺｐの絶対パルス位置（［ｐｌｓ］）の差分である。例えば、ズームレンズ２５０の区間０における区間パルス値は、ズームポジションＺｐ０の絶対パルス位置ａ０００と、ズームポジションＺｐ１の絶対パルス値ａ００１の差分値ａｄ０００である。他の区間について差分値を求めることによって、区間０～区間９９までの区間パルス値ａｄ０００～ａｄ０９９を求めることができる。フォーカスレンズ２５３についても、同様に、区間０～区間９９までの区間パルス値ｂｄ０００～ｂｄ０９９を求めることができる。フォーカスレンズ２５３は、被写体距離によって、区間パルス値は大きく変わる。補正レンズ２５４についても、同様に、区間０～区間９９までの区間パルス値ｃｄ０００～ｃｄ０９９を求めることができる
【0060】
次に、図８を用いて、各レンズの連携駆動について説明する。図８は、ズームポジションＺｐ＝Ｘにあり、ズーム開始直前のフォーカス位置が、被写体距離が６０ｃｍにピントが合う状態あるときを例にしており、ズーミング（画角変更）を行った場合の各レンズの位置の時間的変化を示す。図８において、縦軸はズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４の位置を示し、横軸は、時間の流れを示す。
【0061】
図８において、時刻Ｔ１において、ズームレンズ２５０のズームポジションＺｐは位置Ｘにあり、そのときのフォーカスレンズ２５３は被写体距離６０ｃｍにピントの合う位置であったとする。また、補正レンズ２５４も光学収差が除去される位置に駆動される。時刻Ｔ２になると、ズームレンズ２５０のズームポジションＺｐは位置Ｘ＋１にあり、そのときもフォーカスレンズ２５３は被写体距離６０ｃｍにピントの合う位置にあるように駆動される。時刻Ｔ３になると、ズームレンズ２５０のズームポジションＺｐは位置Ｘ＋２にあり、そのときもフォーカスレンズ２５３は被写体距離６０ｃｍにピントの合う位置へ駆動する。
【0062】
また、補正レンズ２５４は、ズームレンズ２５０およびフォーカスレンズ２５３の位置の変化に合わせて、光学収差を除去できる位置へ駆動される。図８では、時刻Ｔ２において、補正レンズ２５４の駆動方向が逆転している例を図示している。ステッピングモータは逆転させる際の急激な負荷変動を抑制するため、逆転させる前に所定時間停止させる。また、所定時間停止させている間に、制御用マイクロコンピュータ１０１が、モータドライバＩＣ１２０へ逆転方向に駆動するよう指示をする。図８では、補正レンズ２５４の駆動方向を逆転させる際に時間ｔ２ｃの間だけ停止してから、逆転方向へ駆動している。本実施形態では後述するように、複数の各レンズの待ち合わせ時間を生じさせないために逆転時の停止時間も考慮に入れている。
【0063】
各レンズは、ズームポジションＺｐＸ、ＺｐＸ＋１、ＺｐＸ＋２等について、所定の同一時刻において、それぞれ予め計算されたレンズ位置（目標位置）にあるように、駆動制御される。このように駆動制御することを連携駆動という。一方、連携駆動がなされない場合の問題点を説明する。図８において、時刻Ｔ３における拡大図が示すように、ズームポジション位置Ｚｐ等において、それぞれの目標位置に到達する時刻にずれがあると、時刻Ｔ３に対して、他のレンズの到達を待つために、待ち合わせ時間が発生する。図８の拡大図に示す例では、ズームレンズ２５０では待ち合わせ時間ｔ３ａ、フォーカスレンズ２５３では待ち合わせ時間ｔ３ｂ＝０、補正レンズ２５４では待ち合わせ時間ｔ３ｃが発生している。図８の拡大図のような待ち合わせ時間が発生する場合には、ｔ３ａの期間は、フォーカスレンズ２５３の位置または補正レンズ２５４の位置が目標位置に達していないことから、期間ｔ３ａに撮像される画像（ライブビュー画像／動画画像）の画質が劣化してしまう。したがって、画質を良好とするために、それぞれのズームポジションＺｐにおいて、図８の拡大図に示す待ち合わせ時間ｔ３ａ、ｔ３ｃが生じないように、所定の同一時刻に各レンズが各目標位置に到達する連携駆動を行うことが好ましい。本実施形態においては、ステップＳ１１（図４参照）において、待ち合わせ時間が発生しないように、各レンズの駆動速度が調整され連携駆動を行う。
【0064】
ステッピングモータを加速、または減速するとき、脱調や駆動音の発生を抑制するための、速度変更における設計ルールがある。例えば、ステッピングモータにおいては自起動領域と、スルー領域を無視すると脱調する可能性が高いことは公知である。予め決められたルールに基づいて加減速時にモータ駆動速度を変更する方法として、本実施形態では「加減速段」と呼ぶ速度（１パルス毎の駆動時間）を設けている。速度変更のルールは、「加減速段」を跨いだ速度変更を行う場合、「加減速段」の速度（１パルス毎の駆動時間）で「加減速に要するパルス数」を駆動することである。「加減速段」と「加減速に要するパルス数」は、ステッピングモータ特性とステッピングモータにかかる負荷と用途（静音優先か、速度優先か）などから、予め機構設計的に決められる。
【0065】
次に、図９および図１０を用いて、加減速段を有する場合について「加減速に要するパルス数」による制御の違いを説明する。図９および図１０に示す例は、１パルス毎の駆動時間を設定する制御において、加減速段１と加減速段２の複数の加減速段を有する。
【0066】
図９は、速度切り替え時に「加減速に要するパルス数」が１パルスの場合の制御を示す。図９に示す例では、区間ｎ内には、ステッピングモータを駆動するパルスが何番目であるかを示すｐｌｓ番号は１～６が含まれ、区間ｎ＋１内にはｐｌｓ番号は７～１２が含まれる（ｐｌｓ１３～２５も同様の意味であるので、説明を省略する）。
【0067】
図９の区間ｎ＋１は、ｐｌｓ番号７～１２の平均速度が、区間ｎのｐｌｓ番号６の速度より高速であり、加減速段１を跨いでより高速で駆動させる場合を示す。区間ｎの最終パルス（ｐｌｓ番号６）から、区間ｎ＋１の最初のパルス（ｐｌｓ番号７）を印加してステッピングピングモータを駆動するときに、加減速段を跨ぎ、ｐｌｓ番号７の１パルスを「加減速段１」の「１パルス毎の駆動時間」で駆動する。残りのパルス（ｐｌｓ番号８～１２）は「加減速段１」よりも速い速度の一定速で駆動する。
【0068】
区間ｎ＋２は、「加減速段２」よりも遅い速度で駆動するケースであり、加減速段１、加減速段２としてそれぞれｐｌｓ番号１３、１４の１パルスずつで駆動している。区間ｎ＋３は、停止する直前の制御の場合を示す。一担、速度を速くするが、区間ｎ＋３の最終パルス（ｐｌｓ番号２５）では、最も遅い加減速段である「加減速段２」の速度とする。ｐｌｓ番号２５の後（加減速段２～停止までに跨ぐ加減速段がないので、そのまま）に停止することができる制御例である。
【0069】
このように、加減速段１または２を跨ぐたびに１パルスだけ、加減速段１または２の速度（１パルス毎の駆動時間）で制御していることを示す。図９のｐｌｓ番号１４、１９、２０も同様である。
【0070】
図１０は、速度切り替え時に「加減速に要するパルス」が２パルスの場合の制御を示す。図１０に示す例では、図９の場合と比較し、１０加減速段１、または、加減速段２で駆動するパルス数が２パルスと異なることを示す（ｐｌｓ番号７、８）。図１０のｐｌｓ番号１３、１４と１９、２０も同様である。
【0071】
次に、図１１に示すフローチャートを用いて、ステップＳ１１、Ｓ１９（図４参照）における区間速度の詳細計算の動作について説明する。このフローチャートは、全区間（区間０～区間９９（図６参照））のそれぞれの区間において、「１パルス毎の駆動時間」を、算出する。
【0072】
図１１に示す区間速度の詳細計算のフローが開始すると、まず、制御可能な最短時間を計算する（Ｓ３１）。ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、および補正レンズ２５４が、各区間のパルス数を駆動できる最短時間は異なる。図８を用いて説明したように、各区間のズームポジションＺｐにおいて、各レンズが所定位置に同時に到達することが、画質の確保の観点で望ましい。各レンズの１パルス毎の駆動時間を算出するために、このステップでは、制御可能な最短時間を計算する。最短時間の計算については、図１５ないし図１７を用いて後述する。
【0073】
制御可能な最短時間を計算すると、次に、最終の区間の時間を演算する（Ｓ３３）。このステップでは、区間を駆動するために設定されている区間時間をテーブルから読み出し（後述する図１４の「区間時間_テーブル値」参照）、ステップＳ３１で求められた全レンズの最短時間とこの区間時間に基づいて最終の区間時間を計算する。特に、あるレンズが逆転した場合に、逆転停止時間を加算した最短時間が全レンズで一番長い最短時間（逆転時加算含む）となり、「区間時間」より長い場合は、最終の区間時間を、「全レンズで一番長い最短時間（逆転時加算含む）」とする。
【0074】
最終の区間時間を演算すると、次に、最終の区間時間とパルス数から区間の速度設定パラメータを決定する（Ｓ３５）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ３３において演算した最終の区間時間（確定区間時間ｔｄとする）と、パルス数を用いて、区間時間内において制御できる、最低限の加減速段数の組み合わせを決める。具体的には、加減速段を０から増やしていき、最終の区間時間内に収まる最小の加減速段の数を求める。加減速段の速度設定パラメータを確定させたあと、次に、一定速期間の速度設定パラメータを求める。詳しくは、図１７を用いて後述する。
【0075】
すなわち、このステップでは、速度設定パラメータとして、
（１）加減速期間のパルス数
（２）加減速期間の時間
（３）一定速期間のパルス数
（４）一定速期間の時間
を決定する。
（１）加減速期間のパルス数
（２）加減速期間の時間
（３）一定速期間のパルス数
（４）一定速期間の時間
を決定する。
【0076】
区間の速度設定パラメータを決定すると、次に、一定速期間速度の分割計算を行う（Ｓ３７）。前述したように、ステップＳ３５において、一定速期間の速度設定パラメータが演算されている。モータドライバＩＣ１２０や制御用マイクロコンピュータ１０１で行うデジタル制御においては、原振周波数や、内部回路の制約により、生成できる信号には最小単位が存在する。一般的には、秒／ＬＳＢ、秒／ｂｉｔのように表記されるものであり、デジタル制御では、最小単位の整数倍でのみ制御が可能であることから、計算した時間に対して、実際に制御した時間に誤差が生じるということが発生する。このような誤差を量子化誤差と呼ぶことがある。この最小単位を「制御単位時間」と呼ぶことにする。「区間時間」の制御誤差を抑制するために、このステップＳ３７では、後述するように、ステップＳ３５において算出された一定速に最も近い２つの駆動時間（制御単位時間の整数倍）を選択し、それぞれの駆動時間で駆動する回数を算出し、誤差が最小になるようにしている。この一定速度期間速度の分割計算の詳細については、図１８に示すフローチャートを用いて後述する。
【0077】
一定速期間の速度分割を計算すると、次に、駆動する速度の順番を決定する（Ｓ３９）。加減速段を跨ぐときは、加減速段の速度で駆動する制約に基づき、前区間の最終パルスより速く駆動する場合は、速度の遅いパルスから先に駆動する。前区間の最終パルスより低速で駆動する場合は、速度の速いパルスから先に駆動する。一定速期間において速度を分割している場合には、１パルス毎の駆動時間を第１時間および第２時間に分割しているので、この順番も決定する（図２３参照）。
【0078】
次に、前区間の最終の「１パルス毎の駆動時間」を更新する（Ｓ４１）。ここでは、制御用マイクロコンピュータ１０１は、例えば、図１０において、区間ｎについて、区間速度の詳細を計算すると、前区間の最終速度として、区間ｎの６番目のｐｌｓにおける「１パルス毎の駆動時間」を、メモリに記憶する。次に、区間ｎ＋１の区間速度の詳細を計算する際に、前区間の最終パルスの「１パルス毎の駆動時間」から、加減速段を跨いで速度変更するかどうかを判断する。
【0079】
次に、全区間の演算が完了したか否かを判定する（Ｓ４３）。区間速度の詳細計算のフローでは、各区間（図６参照）について、それぞれ１ｐｌｓ毎の駆動時間（駆動速度）を算出する。このステップでは、テレ端からワイド端までの全ての区間について、詳細計算が完了したか否かを判定する。
【0080】
ステップＳ４３における判定の結果、全区間について演算が完了していない場合には、次の区間を設定し（Ｓ４５）、ステップＳ３１に戻る。ステップＳ３１に戻ると、ステップＳ４５において設定された区間について、前述したような演算によって、区間速度等を計算する。一方、ステップＳ４３における判定の結果、全区間について区間速度等の演算が完了した場合には、元のフローに戻り、レンズ駆動を実行する。
【0081】
このように、区間速度の詳細計算のフローにおいては、レンズ毎に制御可能な最短時間を計算し（Ｓ３１）、各区間について最終的な区間時間（確定区間時間ｔｄ）を計算している（Ｓ３３）。そして、計算された最終の区間時間（確定区間時間ｔｄ）と、区間を駆動するためのパルス数に基づいて、区間毎の速度設定パラメータを計算している（Ｓ３５）。さらに、各ズームポジションに各レンズが略同時に到達できるように、一定速期間の速度制御について計算している（Ｓ３７）。
【0082】
次に、図１２ないし図１６を用いて、ステップＳ３１の制御可能な最短時間の計算と、ステップＳ３３の最終区間の時間の演算について説明する。各区間では、図１３に示すように、区間ごとに、ステッピングモータ特性とステッピングモータにかかる負荷により決まる最高速（最高速リミット）が決められている。この最高速は、制御用マイクロコンピュータ１０１内のメモリに記憶されている。
【0083】
図１３（ａ）は、区間０～区間９９の各区間に対応する、ズームレンズの最高速リミットＬａ０～Ｌａ９９、フォーカスレンズの最高速リミットＬｂ０～Ｌｂ９９、および補正レンズの最高速リミットＬｃ０～Ｌｃ９９が記憶されている。この最高速リミットを示すテーブルは、前述したように、制御用マイクロコンピュータ１０１内のメモリに記憶されている。
【0084】
図１３（ｂ）は、低温用の最高速リミットを示す。ステッピングモータの最高速は、周囲の環境温度によっても変化する。図１３（ｂ）に示す例では、ズームレンズの最高速リミットＬａｔ０～Ｌａｔ９９、フォーカスレンズの最高速リミットＬｂｔ０～Ｌｂｔ９９、および補正レンズの最高速リミットＬｃｔ０～Ｌｃｔ９９を示す。カメラに温度センサを設け、温度を測定し、所定の温度より低温の場合には、図１３（ｂ）に示すテーブルに切り替えて読み出すようにしてもよい。なお、温度に限らず、他のパラメータによって、テーブルを異ならせてもよい。例えば、フォーカスレンズ２５３では、被写体距離ごとにテーブルを持たせてもよい。
【0085】
「加減速段に必要なパルス数」を、「加減速段の単位パルス」と呼ぶことにする。図１３（ｃ）は、加減速段の単位パルスを示す。図９、図１０に示したように、本実施形態においては、加減速段１、加減速段２を用いて、ステッピングモータの速度制御を行っている。図１３（ｃ）に示す例は、この加減速段１、加減速段２における単位パルスＬａｓ，Ｌｂｓ，Ｌｃｓである。前述した図９に示す例では単位パルスは１パルスであり、図１０に示した例では単位パルスは２パルスである。
【0086】
図１４は、区間時間_テーブルの例を示す。ズーム速度Ａ～Ｇに応じて、各区間０～９９における、予め決められた区間時間ｔｔがテーブルとして、制御用マイクロコンピュータ１０１内のメモリに記憶される。図１４は、１つのテーブルのみ示しているが、用途、環境等によって、これ以外のズーム速度を変更してもよく、その場合には、複数のテーブルを用意する。また、静音モード設定の有無、また温度等に応じて、複数のテーブルを用意してもよい。
【0087】
次に、図１１のステップＳ３１で行う制御可能な最短時間計算について、図１５と図１６を用いて説明する。まず、図１５を用いて、区間内で最高速に加速して最短時間とする場合の最短時間の計算について説明する。なお、図１５は、「加減速段の単位パルス」が１パルスの例である。
【0088】
図１５は、区間ｎの６番目のｐｌｓが加減速段２よりも低速（１パルス当たりの駆動時間）に設定されており、この状態から区間ｎ＋１にて最高速まで加速する場合を示している。区間ｎ＋１の最初のｐｌｓである７番目のｐｌｓは加減速段２に、８番目のｐｌｓは加減速段１に、９番目のｐｌｓ以降において、最高速に設定する場合を想定している。図１５に示すグラフにおいて、網掛した部分の面積が区間ｎ＋１の駆動時間に相当する。区間内に加減速段を含む場合は、全ての「加減速段」の速度で「加減速段の単位パルス」を駆動するための加減速段での駆動時間を求める。次に、全ての加減速段で使用するパルス数を求め「区間のパルス数」から「全加減速段で使用したパルス数合計」を除いた、区間ｎ＋１の残りの「パルス数」を求める。そして、残りの「パルス数」を最高速とする一定速度分の駆動時間を求める。そして加減速段の駆動時間と一定速度分の駆動時間の和が、区間ｎ＋１の最短時間である。パルス数が少なく、すべての加減速段を跨がない場合は、跨ぐ分だけの加減速段とその必要パルス数で計算すればよい。
【0089】
図１６は、図１１のステップＳ３１において、ステッピングモータの停止時の停止時間を含む場合の最短時間の算出に対応する制御例を示す。一旦加速し最高速に達してから減速して停止させる。図１６に示すように、区間ｎ＋２の１８番目のｐｌｓにおいては、加減速段１と加減速段２の間の駆動速度であり、区間ｎ＋３の１９番目のｐｌｓでは加減速段１に加速し、２０番目のｐｌｓにおいて、最高速に加速する。さらに、２１番目のｐｌｓから２３番目のｐｌｓまで、最高速を維持し、２４番目のｐｌｓにおいて加減速段１に減速し、２５番目のｐｌｓにおいて加減速段２に減速し停止させる。
【0090】
次に、図１２に基づき、図１１のステップＳ３３にて実行される最終の区間時間を演算する処理について説明する。制御用マイクロコンピュータ１０１は、各区間の駆動に要する時間が、区間ごとの区間時間を超えないか否かを判定し区間時間を延長するか否かを決定する。例えば、図１２（ａ）に示すように、ズームレンズ（ＺＭ）２５０の駆動時間、フォーカスレンズ（ＦＣＳ）２５３、補正レンズ（ＣＯＲＲ）２５４の駆動に要する時間が、区間時間_テーブルに記憶された区間時間ｔｔを超えない場合には、区間時間を延長しない。すなわち、最終の区間時間として区間時間ｔｔを採用する。
【0091】
一方、いずれかのレンズの駆動時間が、区間時間_テーブルに記憶された区間時間ｔｔを超える場合は、区間時間を延長する。例えば、図１２（ｂ）に示す例では、フォーカスレンズ（ＦＣＳ）２５３の駆動時間（最短時間）が、区間時間_テーブルに記憶された区間時間ｔｔを超える。この場合には、区間時間ｔｔからフォーカスレンズ（ＦＣＳ）２５３を駆動するために要する時間（最短時間）に延長し、他のレンズ（ズームレンズ（ＺＭ）２５０および補正レンズ（ＣＯＲＲ）２５４も、延長した区間時間（確定区間時間ｔｄ）に合わせる制御を行う。なお、各レンズの最短時間を算出するにあたり、レンズの反転を含む場合にはレンズを反転するための逆転停止時間（図１２（ｂ）の逆転時停止時間、図８の方向反転停止時間ｔ２ｃ参照）を加えて算出する。図１２（ｂ）に示す確定区間時間ｔｄは、ステップＳ３３（図１１参照）の最終の区間時間に相当する。
【0092】
次に、図１７を用いて、各区間の速度設定パラメータの決定（図１１のＳ３５参照）の処理のうちで、まず「最終の区間時間（確定区間時間ｔｄ（図１２参照）以内」に制御できる必要最小限の「加減速段数」を求める。加速方向に加減速段数を跨ぐ数が多いほど短い時間で制御できる。そこで「跨いだ加減速段数」に応じた「制御可能な最短時間」をそれぞれ求め、確定区間時間ｔｄと比較することで「必要最小限の加減速段数」を求める説明をする。図１７（ａ）～（ｃ）では、区間ｎの最後のｐｌｓである６番目のｐｌｓは、加減速段２よりも低速側の速度（駆動時間）に設定されている。そして、図１７（ａ）～（ｃ）は、区間ｎ＋１の最初のｐｌｓである７番目のｐｌｓの次の８番目のｐｌｓ以降のｐｌｓの駆動時間の設定がそれぞれ異なっている。
【0093】
図１７（ａ）は、加減速段を跨がないで速度設定パラメータを決定する場合を示す。図１７（ａ）に示す例では、区間ｎ＋１の７番目のｐｌｓは、加減速段２の速度と設定し、以後、８番目のｐｌｓから１２番目のｐｌｓまで加減速段２の速度と設定する。この場合、区間ｎ＋１の速度設定パラメータは、（１）加減速期間のパルス数は０、（２）加減速期間の時間は０、（３）一定速期間のパルス数は６、（４）一定速期間の時間は、確定区間時間ｔｄ（レンズの反転を含む場合には、確定区間時間ｔｄ‐ｔ２ｃ）となる。
【0094】
図１７（ｂ）は、加減速段を１つ跨ぐことによって速度設定パラメータを決定する例である。この例では、区間ｎ＋１の７番目のｐｌｓは加減速段２の速度に設定し、８番目のｐｌｓは加減速段１の速度に設定する。以後、８番目のｐｌｓから１２番目のｐｌｓまで加減速段１と設定する。この例では区間ｎでの加減速段２よりも低速側の速度の設定から、区間ｎ＋１で加減速段２の速度の設定、加減速段１の速度の設定とし、加減速段２を跨いでおり、加減速段を１つ（１回）跨いでいる。この場合、区間ｎ＋１の速度設定パラメータは、（１）加減速期間のパルス数は１、（２）加減速期間の時間はｔａ、（３）一定速期間のパルス数は５、（４）一定速期間の時間は、確定区間時間ｔｄ‐ｔａ（レンズの反転を含む場合には、確定区間時間ｔｄ‐ｔ２ｃ‐ｔａ）となる。なお、加減速期間の時間ｔａは、図１７（ｂ）に示す区間ｎ＋１の最初のｐｌｓである７番目のｐｌｓに対応する加減速段２の駆動時間（速度）である。
【0095】
図１７（ｃ）は、加減速段を２つ跨ぐことによって速度設定パラメータを決定する例である。この例では、区間ｎ＋１の７番目のｐｌｓでは加減速段２の速度に設定し、８番目のｐｌｓで加減速段１の速度に設定し、９番目のｐｌｓで最高速に設定する。以後、９番目のｐｌｓから１２番目のｐｌｓまで、最高速に設定する。この例では、区間ｎで加減速段２よりも低速側の速度の設定から、区間ｎ＋１で加減速段２の速度の設定、加減速段１の速度の設定、さらに最高速に設定し、加減速段１と加速段２を跨いでおり、加減速段を２つ（２回）跨いでいる。この場合、区間ｎ＋１の速度設定パラメータは、（１）加減速期間のパルス数は２、（２）加減速期間の時間はｔａ、（３）一定速期間のパルス数は４、（４）一定速期間の時間は、確定区間時間ｔｄ‐ｔａ（レンズの反転を含む場合には、確定区間時間ｔｄ－ｔ２ｃ－ｔａ）となる。なお、加減速期間の時間ｔａは、図１７（ｃ）に示す区間ｎ＋１の最初のｐｌｓである７番目のｐｌｓに対応する加減速段２の駆動時間（速度）と８番目のｐｌｓに対応する加減速段１の駆動時間（速度）の和である。
【0096】
図１７（ａ）～（ｃ）における区間ｎ＋１の区間時間は、それぞれ区間ｎ＋１内の棒グラフの面積の和となる（ハッチング部分で示す）。図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）の区間ｎ＋１における区間時間を、それぞれ、時間Ａ、時間Ｂ、時間Ｃとすると、図１７から明らかなように、時間Ａ＞時間Ｂ＞時間Ｃの関係が成り立つ。時間が短ければ短い程、速く駆動することができることを意味する。ステップＳ３５における区間の速度設定パラメータの決定にあたっては、ステップＳ３３において算出された最終の区間時間（確定区間時間ｔｄ）と、時間Ａ～時間Ｃを順次比較する。ここで図８に示すように方向反転停止のための停止時間ｔ２ｃがある場合は、「確定区間時間ｔｄ」と、「時間Ａ＋ｔ２ｃ」、「時間Ｂ＋ｔ２ｃ」、「時間Ｃ＋ｔ２ｃ」を順次比較する。時間Ａ～時間Ｃが最終の区間時間と同じか、それよりも短い時間の条件では「最終の区間時間」内で制御可能である。制御可能かつ、加減速段の使用数が最も少ない条件となる制御に決定する。例えば、時間Ａ＞時間Ｂ＞「最終の区間時間」＞時間Ｃの関係にあれば、時間Ｃが該当する。図８に示すように方向反転停止のための停止時間ｔ２ｃがある場合は、時間Ａ＋ｔ２ｃ＞時間Ｂ＋ｔ２ｃ＞「最終の区間時間」＞時間Ｃ＋ｔ２ｃの関係にあるときに時間Ｃが該当する。時間Ｃとなるケースでは、加減速段を２つ使用するケースである。この場合には、加減速段を２つ使用し、その後を一定速（図１７（ｃ）の場合、Ｐｌｓ番号９～１２）にする。
【0097】
このように「区間で使用する加減速段数」が決まると、「加減速段の単位パルス（図１３（ｃ）参照）」から、「加減速段のパルス数」、「加減速期間の時間」「一定速期間のパルス数」を算出する。
（Ａ）「加減速段のパルス数」＝「区間で使用する加減速段数」×「加減速段の単位パルス」
（Ｂ）「加減速期間の時間」は、「使用した加減速段の１パルス毎駆動時間の合計」に、加減速の単位パルスを乗算する。
（Ａ）「加減速段のパルス数」＝「区間で使用する加減速段数」×「加減速段の単位パルス」
（Ｂ）「加減速期間の時間」は、「使用した加減速段の１パルス毎駆動時間の合計」に、加減速の単位パルスを乗算する。
【0098】
図１７（ｃ）の場合は、加減速段１、加減速段２を使用していることから、次の式で求められる。
「加減速期間の時間」＝（「加減速段１の１パルス毎駆動時間」＋「加減速段２の１パルス毎駆動時間」）×「加減速段の単位パルス」
（Ｃ）「一定速期間のパルス数」＝「区間の全パルス数」－（Ａ）
「加減速期間の時間」＝（「加減速段１の１パルス毎駆動時間」＋「加減速段２の１パルス毎駆動時間」）×「加減速段の単位パルス」
（Ｃ）「一定速期間のパルス数」＝「区間の全パルス数」－（Ａ）
【0099】
次に「一定速期間の時間」を計算する。一定速期間の時間は、例えば、図９から分かるように、区間の時間から加減速を行っている時間を減算し、さらに、図８に示す方向反転停止のための停止時間ｔ２ｃを更に減算すればよい。したがって、ｔｃを一定速期間の時間、ｔｄを区間時間（確定区間時間）とし、ｔａを加減速期間の時間とし、Ｒ（図８のｔ２ｃに相当）を方向反転のための停止時間とすると、下記（１）式よって算出することができる。
ｔｃ＝ｔｄ－ｔａ－Ｒ ・・・（１）
ｔｃ＝ｔｄ－ｔａ－Ｒ ・・・（１）
【0100】
次に、図１８に示すフローチャートを用いて、ステップＳ３７の一定速期間の速度の分割の計算について説明する。
【0101】
一定速期間のパルス数を判定する（Ｓ５３）。例えば、図１５に示した例において、区間ｎ＋１では、ｐｌｓ７～１２までの全パルス数は６パルスであり、この間の加減速期間のパルス数はｐｌｓ７とｐｌｓ８の２パルスである。一定速期間は９番目のｐｌｓから１２番目のｐｌｓまでの４パルスとなる。また、図１６に示す例においては、一定速の期間は２０番目のｐｌｓから２３番目のｐｌｓまでであり、全部で４パルスである。
【0102】
ステップＳ５３における判定の結果、一定速期間のパルス数が０の場合には、ケース１に設定する（Ｓ５５）。また、ステップＳ５３における判定の結果、一定速期間のパルス数が１の場合には、ケース２に設定する（Ｓ５７）。また、一定速期間のパルス数が２以上の場合には、ケース３に設定する（Ｓ５９）。
【0103】
ケース１～３に分類すると、この分類結果に基づいて、一定速期間速度分割計算を行う（Ｓ６１）。ステップＳ３５において算出された一定速に最も近い２つの駆動時間（制御単位時間の整数倍）を選択し、それぞれの駆動時間で駆動するパルス数を算出し、誤差が最小になるようにしている。
【0104】
図１９を用いて、一定速期間の速度分割について説明する。図１９は、一定速期間だけを示し、加減速期間を省略している。図１９において、横軸は印加パルスｐｌｓを示す。縦軸は、１パルス毎の駆動時間を示し、１パルス毎の駆動時間が大きい程、駆動速度が低い。前述したように、１パルスの駆動時間は、制御分解能Ｔｒｅｓ単位（制御単位時間）でしか制御できない。なお、平均時間Ｔａｖｅは、一定速期間のパルス数Ｔｎを一定速期間の時間で除算した値で、制御分解能（制御単位時間）の制限で実現できない場合がある。一定速期間のパルス数ＴｎはステップＳ３５の（３）において決定され、また一定速期間の時間は、ステップＳ３５の（４）において決定される。なお、前述したように、ステッピングモータの駆動パルス１個毎にそれぞれ制御単位時間に応じて駆動時間が設定可能である。
【0105】
図１９において、第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔと、第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔは、平均時間Ｔａｖｅに最も近い制御可能な１パルスの駆動時間である。一定速期間の時間は、図１９の各棒グラフの面積の和となる。ステップＳ６１においては、パルス数Ｔｎを、第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔと第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔの最適なパルス数に配分（分割）することによって、その場合のトータルの一定速期間の時間が、全てのパルスの駆動時間を仮想的な平均時間Ｔａｖｅとする時の一定速期間の時間にほぼ等しくなるようにする。
【0106】
そこで、ステップＳ６１では、次の、パラメータ（ａ）～（ｄ）を求める。
（ａ）第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔ（期間Ｆａｓｔの「１パルス毎の駆動時間」）
（ｂ）第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔの「パルス数」（期間Ｆａｓｔのパルス数）
（ｃ）第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔ（期間Ｓｌｏｗの「１パルス毎の駆動時間」）
（ｄ）第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔの「パルス数」（期間Ｓｌｏｗのパルス数）
（ａ）第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔ（期間Ｆａｓｔの「１パルス毎の駆動時間」）
（ｂ）第１の時間Ｔｆａｓｔ_ｔの「パルス数」（期間Ｆａｓｔのパルス数）
（ｃ）第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔ（期間Ｓｌｏｗの「１パルス毎の駆動時間」）
（ｄ）第２の時間Ｔｓｌｏｗ_ｔの「パルス数」（期間Ｓｌｏｗのパルス数）
【0107】
ステップＳ５５において、ケース１が設定されている場合、すなわち、一定速期間のパルス数が０の場合には、（ａ）～（ｄ）において求めるパラメータは全て０とする。（パルス数＝０なので、速度を示す「１パルス毎の駆動時間」の格納値は、制御上意味を持たない）
【0108】
ステップＳ５７において、ケース２が設定されている場合、すなわち、一定速期間Ｔｃのパルス数Ｔｎが１の場合には、次のように、パラメータを求める。すなわち、一定速期間のうちＦａｓｔの１パルス毎の駆動時間Ｔｆａｓｔ_ｔは、一定速期間Ｔｃ、一定速期間のパルス数Ｔｎ、制御単位時間（制御分解能）Ｔｒｅｓとすると、下記（２）式に基づいて算出する。
Ｔｆａｓｔ_ｔ＝（Ｔｃ÷Ｔ_ｎ÷Ｔｒｅｓ）×Ｔｒｅｓ ・・・（２）
Ｔｆａｓｔ_ｔ＝（Ｔｃ÷Ｔ_ｎ÷Ｔｒｅｓ）×Ｔｒｅｓ ・・・（２）
【0109】
また、ケース２の場合、一定速期間Ｔｃのうちの期間Ｆａｓｔのパルス数は、１であるので、一定速期間Ｔｃのうちの期間Ｓｌｏｗにおけるパルス数は０である。パルス数が０なので、制御上意味は無いが、「１パルス毎の駆動時間」も０とする。
【0110】
次に、ステップＳ５９において、ケース３が設定されている場合、一定速期間Ｔｃのパルス数Ｔｎが２の場合には、時間÷パルス数（小数点切り捨て）で計算した「１パルス毎の駆動時間」と、制御単位時間の分長い、「１パルス毎の駆動時間」の２種類の速度を求め、一定速期間Ｔｃを分配する。
【0111】
まず、一定速期間のうちの期間Ｆａｓｔの「１パルス毎の駆動時間」Ｔｆａｓｔ_ｔを、一定速期間の時間Ｔｃ、一定速期間のパルス数Ｔｎ、制御単位時間Ｔｒｅｓを用いて、下記（３）式によって算出する。この算出にあたって、（３）式のカッコ内は、小数点以下を切り捨てる。
Ｔｆａｓｔ_ｔ＝（Ｔｃ÷Ｔｎ÷Ｔｒｅｓ）×Ｔｒｅｓ ・・・（３）
Ｔｆａｓｔ_ｔ＝（Ｔｃ÷Ｔｎ÷Ｔｒｅｓ）×Ｔｒｅｓ ・・・（３）
【0112】
上記（３）式を算出すると、一定速期間のうちの期間Ｓｌｏｗの「１パルス毎の駆動時間」Ｔｓｌｏｗ_ｔを、下記（４）式から算出する。
Ｔｓｌｏｗ_ｔ＝Ｔｆａｓｔ_ｔ＋Ｔｒｅｓ ・・・（４）
Ｔｓｌｏｗ_ｔ＝Ｔｆａｓｔ_ｔ＋Ｔｒｅｓ ・・・（４）
【0113】
次に、一定速期間のうちの期間Ｓｌｏｗのパルス数Ｔｎ_ｓｌｏｗを、下記（５）式から算出する。なお、この算出にあたって、（４）式のカッコ内は、小数点以下を切り捨てる。
Ｔｎ_ｓｌｏｗ＝（Ｔｃ－Ｔｎ×Ｔｆａｓｔ_ｔ）÷Ｔｒｅｓ ・・・（５）
Ｔｎ_ｓｌｏｗ＝（Ｔｃ－Ｔｎ×Ｔｆａｓｔ_ｔ）÷Ｔｒｅｓ ・・・（５）
【0114】
上記（４）（５）式を算出すると、次に、一定速期間の内の期間Ｆａｓｔのパルス数Ｔｎ_ｆａｓｔを下記（６）から算出する。
Ｔｎ_ｆａｓｔ＝Ｔｎ－Ｔｎ_ｓｌｏｗ ・・・（６）
以上の（３）～（６）式によって、上述のパラメータ（ａ）～（ｄ）を求めることができる。
Ｔｎ_ｆａｓｔ＝Ｔｎ－Ｔｎ_ｓｌｏｗ ・・・（６）
以上の（３）～（６）式によって、上述のパラメータ（ａ）～（ｄ）を求めることができる。
【0115】
【0116】
図２０は、一定速期間の速度の分割を行わない場合を示す。図２０は、一定速期間と加減速期間の両方を含めている。この例では、一定速期間Ｔｃにおける１パルス毎の駆動時間の計算値（図１９の併記時間Ｔａｖｅに相当）に制御分解能（制御単位時間）に関して最も近い実制御値Ｔｒｅａで、一定速期間Ｔｃの全パルスが駆動される。この場合には、一定速期間Ｔｃ内の計算値Ｔａｖｅと実制御値Ｔｒｅａの差分（図２０における網掛の面積）が、一定速期間Ｔｃの時間に関する誤差合計となる。このため、一定速期間Ｔｃにおいて、狙いの駆動時間Ｔｍｏｖ_ｔａｒに対し、実際の駆動時間Ｔｍｏｖ_ｒｅａにより制御すると、次のズームポジション位置Ｚｐに到達する時間が誤差分だけ早くなってしまい、他のレンズが所定位置へ達するまで待つ時間（待ち時間）が増加してしまう。または、次のズームポジションで、レンズが停止したとみなされ、再計算が発生してしまう。
【0117】
図２１は、一定速期間速度の分割を行わない場合を示し、図１９の一定速期間の速度の分割を行う場合と対比して示す。図２１は、図１９と同様に、一定速期間だけを示し加減速期間を省略している。図２１に示すように、平均時間Ｔａｖｅと実際の時間Ｔｒｅａの差分にパルス数を乗算した値が一定速期間Ｔｃの時間誤差となってしまう。図１９に示すように、一定速期間Ｔｃを第１期間Ｆａｓｔと、第２期間Ｓｌｏｗに２分割してそれぞれ異なる駆動時間（第１時間Ｔｆａｓｔ_ｔ、第２時間Ｔｓｌｏｗ_ｔ）を割り当てることにより、狙いとする一定速期間Ｔｃの時間とすることができる（時間は、棒グラフの面積の和）。すなわち、制御可能な２つの速度とパルス数の分配によって、一定速期間内で発生する時間誤差を制御分解能（制御単位時間）以下に抑えることができる。
【0118】
図２２は、一定速期間の速度の分割を行った場合を示す。図２０と同様に、一定速期間と加減速期間を含めている。図２０の場合と比較し、一定速期間Ｔｃにおいて、１パルス毎の駆動時間が第１時間Ｔｆａｓｔ_ｔと第２時間Ｔｓｌｏｗ_ｔの２つの速度の期間Ｆａｓｔと期間Ｓｌｏｗに分割している。このため、一定速期間Ｔｃにおいて、実際の駆動時間Ｔｍｏｖ_ｒｅａが、図２０の場合よりも狙いの駆動時間Ｔｍｏｖ_ｔａｒに近くなっている。その結果、２つの駆動時間の差分、すなわち誤差合計が図２０の場合に比較し、縮小している。
【0119】
このように、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、補正レンズ２５４をそれぞれ、一定速期間の速度を、２つの駆動時間のパルスを組み合わせることによって（速度分割と称す）、計算された速度に近づけている。このため、各ズームポジションＺｐにおいて、各レンズが略同時に所定の位置に到達することができる。ズームポジションＺｐをテレ端からワイド端の間で密に設定すれば、レンズの駆動中における各レンズ位置の精度が向上し、ライブビュー画像および／または動画画像の画質をさらに向上させることができる。
【0120】
次に、図２３を用いて、一定速期間における第１時間Ｔｆａｓｔ_ｔと第２時間Ｔｓｌｏｗ_ｔのパルスの配列の順番の変形例について説明する。一実施形態においては、最初に連続する複数のパルス駆動時間を第１時間とし、次に連続する複数のパルスの駆動時間を第２時間としていた。これに対して、本変形においては、最初の１パルスの駆動時間を第１時間とし、次の１パルスの駆動時間を第２時間とし、その次の２パルスをそれぞれ第１時間と第２時間としている。その後、１パルスの第１時間と２パルスの第２時間を交互に３回繰り返すようにしている。このように、ズームレンズ２５０、フォーカスレンズ２５３、補正レンズ２５４をそれぞれ、一定速期間の速度を、２つの駆動時間のパルスの順番を変更して組み合わせることによって、計算された速度に近づけている。
【0121】
なお、変形例としては、図２３に示した例に限らず、例えば、最初に連続する複数のパルスの駆動時間を第２時間とし、その後、連続する複数のパルスの駆動時間を第１時間としてもよい。また、図２３に示した例に限らず、２パルスずつ交互に駆動してもよく、さらに３パルス以上で交互に駆動してもよい。
【0122】
以上説明したように、本発明の一実施形態や変形例においては、ズームトラッキングにおいて、複数レンズの位置を揃えるズーム位置の間を「区間」とし、「区間」が「所定時間」となるように複数のレンズの移動速度を制御する。予め決めた「区間」を移動する時間を「所定時間」と設定し、レンズごとに、「区間」で制御可能な最短時間を算出し（図１１のＳ３１参照）、最短時間が「所定時間」を越えるレンズがある場合は「所定時間」を延長する（図１１のＳ３３、図１２（ｂ）参照）。この越えるレンズの最短時間を「所定時間」とする。「区間」が「所定時間（確定区間時間ｔｄ（図１２参照））」となる１パルスの駆動時間を「平均時間（所定時間／駆動パルス数）」とする時、「平均時間」を挟む「２つの駆動時間」を制御分解能（制御単位時間）に応じて設け、それぞれの駆動時間で動かすパルス数を、「区間」が「所定時間」となるように分配している（図１１のＳ３７、図１８、図１９等参照）。
【0123】
また、本発明の一実施形態や変形例においては、ズームレンズを駆動する第１のステッピングモータと、フォーカスレンズを駆動する第２のステッピングモータを制御するにあたって、第１のステッピングモータと第２のステッピングモータの少なくともいずれか一方を一定速度で駆動する期間を有している（例えば、図２２の一定速期間Ｔｃ参照）。ズームレンズおよびフォーカスレンズが所定区間を所定パルス数で移動するに要する時間を所定時間とするために（例えば、図１２の確定区間時間ｔｄ参照）、一定速度で駆動する期間の全ての駆動パルスの駆動時間をその期間のパルス数で除算した駆動時間を平均駆動時間とする時に（例えば、図２１（ｂ）の平均時間Ｔａｖｅ参照）、一定速度で駆動する期間を複数の期間に分割し、平均駆動時間を挟む複数の駆動時間を複数の期間の駆動パルスに設定する（例えば、図１１のＳ３７、図１８のＳ６１、図２２の一定速期間Ｔｃ内の１パルス毎の駆動時間参照）。このため、レンズの駆動中にレンズ位置の精度を確保し、ライブビュー画像および／または動画画像の見栄えを改善することができる。
【0124】
なお、本発明の一実施形態や変形例においては、補正レンズ２５４を有し、補正レンズ２５４を駆動するためのステッピングモータも、ズームレンズ２５０やフォーカスレンズ２５３を駆動するステッピングモータと同様に、一定速期間において、この期間を複数の機関に分割して、平均駆動時間を挟む複数の駆動時間を複数の機関の駆動パルスに設定していた。しかし、これに限らず、補正レンズ２５４を含まない撮影レンズの場合には、この駆動制御は行わなくてもよく、また補正レンズ２５４を含んでいても、この駆動制御を省略してもよい。
【0125】
また、本発明の一実施形態においては、撮像素子駆動ＩＣ１１０、画像処理ＩＣ１０２、モータドライバ１２０、ＳＤＲＡＭ１０３等のチップは、制御用マイクロコンピュータ１０１と別体のチップとしていたが、これらの一部を同一のチップが兼用してもよく、別のチップに分割してもよい。また、上述のチップに設けられたハードウエア回路に代えて、ＣＰＵとプログラムによってソフトウエア的に構成してもよく、ヴェリログ（Verilog）によって記述されたプログラム言語に基づいて生成されたゲート回路等のハードウエア構成でもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）を利用して構成してもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
【0126】
また、ＣＰＵに限らず、コントローラとしての機能を果たす素子であればよく、各機能を実現するための処理は、ハードウエアとして構成された１つ以上のプロセッサが行うようにしてもよい。例えば、各部は、それぞれが電子回路として構成されたプロセッサであっても構わないし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。または、１つ以上のＣＰＵで構成されるプロセッサが、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み込んで実行することによって、各部としての機能を実行するようにしても構わない。
【0127】
また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラ、医療用カメラ（例えば、医療用内視鏡）、顕微鏡等の科学機器用のカメラ、工業用内視鏡、自動車搭載用カメラ、監視用カメラでも構わない。いずれにしても、焦点距離を可変することが可能な撮影レンズを有する機器であれば、本発明を適用することができる。
【0128】
また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを通じてダウンロードしたものでもよい。
【0129】
また、本発明の一実施形態においては、フローチャートを用いて、本実施形態における動作を説明したが、処理手順は、順番を変えてもよく、また、いずれかのステップを省略してもよく、ステップを追加してもよく、さらに各ステップ内における具体的な処理内容を変更してもよい。
【0130】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【0131】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせによって、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0132】
１・・・カメラ、１００・・・メインユニット、１０１・・・制御用マイクロコンピュータ、１０２・・・画像処理ＩＣ、１０３・・・ＳＤＲＡＭ、１１０・・・撮像素子駆動ＩＣ、１１１・・・撮像素子、１２０・・・モータドライバＩＣ、１３０・・・通信コネクタ、１３１・・・記録メディア、１４０・・・液晶モニタ、１５０・・・操作部材、２００・・・鏡枠ユニット、２０５・・・レンズ駆動機構Ａ、２１０・・・絞り駆動機構、２２０・・・シャッタ駆動機構、２３０・・・レンズ駆動機構Ｂ、２３１・・・ナット、２３２・・・ネジ、２３３・・・ステッピングモータ、２３５・・・バネ、２３６・・・枠、２３７・・・位置センサ、２３８・・・反射面、２４０・・・レンズ駆動機構Ｃ、２５０・・・ズームレンズ、２５１・・・絞り、２５２・・・シャッタ、２５３・・・フォーカスレンズ、２５４・・・補正レンズ
【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13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】