JP2006064828A - Lens drive unit, moving body drive unit, and reference position detecting method - Google Patents

Lens drive unit, moving body drive unit, and reference position detecting method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens drive unit capable of reducing the load of a control related to the detection of the reference position of a lens, and also, capable of enhancing accuracy in detecting the reference position. <P>SOLUTION: The lens drive unit is provided with a sensor (21) for controlling the absolute position of the lens (11) on the basis of the number of pulses corresponding to a distance from the reference position, and detecting and informing that the lens reaches the reference position, a timer (37) for counting an elapsed time from a prescribed point of time, a memory (39) for storing the elapsed time counted by the timer, and a control means (31) for detecting the number of pulses of a motor at prescribed time intervals, storing the elapsed time shown by the timer in the memory when receiving the information from the sensor, interpolating the number of pulses detected before and after receiving the information from the sensor by using the elapsed time stored in the memory, and then, calculating the number of pulses when receiving the information as the number of pulses corresponding to the reference position. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置におけるレンズの位置制御を行うためのレンズ駆動装置に関し、特に、基準位置に基づいて位置制御を行うレンズ駆動装置に関する。また、本発明は一般的な物体を位置制御を行いながら移動させる移動体の駆動装置にも関する。   The present invention relates to a lens driving device for controlling the position of a lens in an imaging apparatus such as a digital still camera or a digital video camera, and more particularly to a lens driving device that performs position control based on a reference position. The present invention also relates to a moving body driving apparatus that moves a general object while performing position control.

一般に、デジタルスチルカメラ等の撮像装置の鏡筒内においてフォーカスレンズやズームレンズはステッピングモータやDCモータを用いて駆動される。それらのレンズ駆動制御は鏡筒内におけるレンズの基準位置に基づいて行われる。このレンズの基準位置はカメラの電源立上げ毎に検出され、基準位置の検出後は、その基準位置に基づいてフォーカスレンズやズームレンズの制御が行われる。基準位置が不正確であると、正確な制御が実現できず、焦点ボケ等の不具合が生じるため、高い基準位置の精度が望まれる。   In general, a focus lens and a zoom lens are driven using a stepping motor or a DC motor in a lens barrel of an imaging apparatus such as a digital still camera. These lens drive controls are performed based on the reference position of the lens in the lens barrel. The reference position of the lens is detected every time the camera power is turned on. After the reference position is detected, the focus lens and the zoom lens are controlled based on the reference position. If the reference position is inaccurate, accurate control cannot be realized, and problems such as out-of-focus blur occur. Therefore, high reference position accuracy is desired.

基準位置の検出方法として特許文献1に開示のものがある。当文献では、移動体としての電子スチルカメラ等のレンズ群の初期位置を、レンズ鏡胴側に設けられたフォトインタラプタと、レンズ群側に取り付けられた遮光板とを用いて検出する例が「従来の技術」として記載されている。それによれば、フォトインタラプタは発光素子と受光素子を備える。遮光板がフォトインタラプタ内を通過すると、発光素子から受光素子への光の伝搬が遮断されるため、受光素子の出力電圧レベルが変化する。そのときのレンズ枠、即ちレンズ群の位置を予め初期位置とすることで、受光素子の出力電圧からレンズ群の初期位置の検出が可能である。
特開平6−174999号公報
There is a method disclosed in Patent Document 1 as a reference position detection method. In this document, an example in which the initial position of a lens group such as an electronic still camera as a moving body is detected using a photo interrupter provided on the lens barrel side and a light shielding plate attached on the lens group side is described as `` It is described as “prior art”. According to this, the photo interrupter includes a light emitting element and a light receiving element. When the light shielding plate passes through the photo interrupter, the propagation of light from the light emitting element to the light receiving element is interrupted, so that the output voltage level of the light receiving element changes. The initial position of the lens group can be detected from the output voltage of the light receiving element by setting the position of the lens frame, that is, the lens group at that time as the initial position in advance.
JP-A-6-174999

上述の例では、レンズ群(移動体)をある位置から基準位置方向に移動させていき、レンズ群側に取り付けられた遮光板がフォトインタラプタ内の発光素子と受光素子間の光の伝搬を遮断するような位置にレンズ群が達したときの受光素子の出力電圧レベルの変化を検出することにより、レンズ群の基準位置を検出している。   In the above example, the lens group (moving body) is moved from a certain position toward the reference position, and the light shielding plate attached to the lens group side blocks the propagation of light between the light emitting element and the light receiving element in the photo interrupter. The reference position of the lens group is detected by detecting a change in the output voltage level of the light receiving element when the lens group reaches such a position.

特許文献1からは、受光素子の出力電圧レベルの変化の検出タイミングについて具体的な記載がないことから、常時、受光素子の出力電圧レベルを監視し、その変化点を検出していると推定される。   Since there is no specific description of the detection timing of the change in the output voltage level of the light receiving element from Patent Document 1, it is estimated that the output voltage level of the light receiving element is constantly monitored and the change point is detected. The

しかし、この方法では、常時、受光素子の出力電圧レベルを監視する場合、そのための処理が必要となり、その分電子カメラ等の制御手段に負荷がかかってしまう。   However, in this method, when the output voltage level of the light receiving element is constantly monitored, processing for that is necessary, and the control means such as an electronic camera is burdened accordingly.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レンズ(移動体)の基準位置検出に関する制御の負荷を低減でき、かつ基準位置検出の精度を向上させるレンズ駆動装置(移動体駆動装置)を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the control load relating to the reference position detection of the lens (moving body) and to improve the accuracy of the reference position detection. The object is to provide a lens driving device (moving body driving device).

本発明に係るレンズ駆動装置は、パルス数に基づいて回転位置が制御されるモータを駆動源としてレンズを移動させ、前記レンズの絶対位置を基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて制御するレンズ駆動装置である。レンズ駆動装置は、レンズが基準位置に達したことを検出し、報知するセンサと、所定の時点からの経過時間を計測するタイマと、タイマで計測された経過時間を記憶するメモリと、所定の時間間隔でモータのパルス数を検出し、センサからの報知を受けたときにタイマが示す経過時間をメモリに記憶し、メモリに記憶された経過時間を用いてセンサからの報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して報知を受けたときのパルス数を前記基準位置に対応したパルス数として算出する制御手段とを備える。   The lens driving device according to the present invention moves the lens using a motor whose rotational position is controlled based on the number of pulses as a driving source, and controls the absolute position of the lens based on the number of pulses according to the distance from the reference position. This is a lens driving device. The lens driving device detects that the lens has reached the reference position and notifies it, a timer for measuring an elapsed time from a predetermined time point, a memory for storing the elapsed time measured by the timer, and a predetermined The number of pulses of the motor is detected at time intervals, and the elapsed time indicated by the timer when the notification from the sensor is received is stored in the memory, and the elapsed time stored in the memory is used for the time received from the sensor. And control means for calculating the number of pulses when interpolating the number of pulses detected before and after and receiving a notification as the number of pulses corresponding to the reference position.

所定の時間間隔は、光学情報を画像信号に変換する撮像素子に対する垂直同期信号に同期して与えられてもよい。   The predetermined time interval may be given in synchronization with a vertical synchronization signal for an image sensor that converts optical information into an image signal.

モータはステッピングモータであり、パルス数はステッピングモータに印加するパルスの数であってもよい。または、モータはDCモータであり、パルス数はDCモータの回転子位置を示す位置検出信号のパルスの数であってもよい。   The motor is a stepping motor, and the number of pulses may be the number of pulses applied to the stepping motor. Alternatively, the motor may be a DC motor, and the number of pulses may be the number of pulses of a position detection signal indicating the rotor position of the DC motor.

本発明に係る移動体駆動装置は、パルス数に基づいて回転が制御されるモータを駆動源として移動体を移動させ、移動体の絶対位置を基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて制御する移動体駆動装置である。移動体駆動装置は、移動体が基準位置に達したことを検出し、報知するセンサと、所定の時点からの経過時間を計測するタイマと、タイマで計測された経過時間を記憶するメモリと、所定の時間間隔でモータのパルス数を検出し、センサからの報知を受けたときにタイマが示す経過時間を前記メモリに記憶し、メモリに記憶された時間を用いてセンサからの報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して報知を受けたときのパルス数を基準位置に対応したパルス数として算出する制御手段とを備える。   The moving body drive device according to the present invention moves the moving body using a motor whose rotation is controlled based on the number of pulses as a driving source, and determines the absolute position of the moving body based on the number of pulses corresponding to the distance from the reference position. It is the moving body drive device to control. The mobile body drive device detects that the mobile body has reached the reference position and notifies it, a timer that measures the elapsed time from a predetermined time point, a memory that stores the elapsed time measured by the timer, The number of pulses of the motor is detected at a predetermined time interval, and the elapsed time indicated by the timer when the notification from the sensor is received is stored in the memory, and the notification from the sensor is received using the time stored in the memory. Control means for calculating the pulse number corresponding to the reference position by interpolating the number of pulses detected before and after the time and receiving the notification.

本発明に係る基準位置検出方法は、パルス数に基づいて回転が制御されるモータを駆動源として移動体を移動させ、基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて移動体の絶対位置を制御する場合の、基準位置の検出方法である。その方法は、移動体が基準位置に達したことを検出し、報知するステップと、所定の時間間隔でモータのパルス数を検出するステップと、所定の時点からの経過時間を計測するステップと、センサからの報知を受けたときに計測した経過時間を記憶するステップと、記憶した時間を用いて報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して、報知を受けたときのパルス数を、基準位置に対応したパルス数として算出するステップとを含む。   In the reference position detection method according to the present invention, the moving body is moved using a motor whose rotation is controlled based on the number of pulses as a driving source, and the absolute position of the moving body is determined based on the number of pulses corresponding to the distance from the reference position. This is a reference position detection method in the case of control. The method detects and notifies that the moving body has reached the reference position, detects the number of motor pulses at a predetermined time interval, measures the elapsed time from a predetermined time point, The step of storing the elapsed time measured when receiving the notification from the sensor and the number of pulses when receiving the notification by interpolating the number of pulses detected before and after the notification time using the stored time Calculating as the number of pulses corresponding to the reference position.

本発明によれば、レンズの基準位置の検出動作の負荷を軽減でき、かつ、精度よく基準位置を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the load of the detection operation of the reference position of the lens and to detect the reference position with high accuracy.

以下、添付の図面を参照し、本発明に係るレンズ駆動装置(移動体駆動装置)の実施の形態を説明する。   Embodiments of a lens driving device (moving body driving device) according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

1.装置の構成
図1は、本発明の技術思想を適用した、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の要部の構成を示した図である。
1. Configuration of Apparatus FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of an imaging apparatus such as a digital still camera or a digital video camera to which the technical idea of the present invention is applied.

撮像装置はレンズ駆動機構を内部に含む鏡筒5と、このレンズ駆動機構の制御及び画像信号処理を行うマイコン30とを含む。   The imaging apparatus includes a lens barrel 5 that includes a lens driving mechanism and a microcomputer 30 that controls the lens driving mechanism and performs image signal processing.

鏡筒5内において、フォーカスレンズ11はレンズ保持枠13により保持される。レンズ保持枠13は、表面に送りねじが形成された回転軸15と螺合するとともに、ガイドポール16に対して摺動可能に取り付けられている。   In the lens barrel 5, the focus lens 11 is held by a lens holding frame 13. The lens holding frame 13 is screwed with a rotary shaft 15 having a feed screw formed on the surface thereof, and is slidably attached to the guide pole 16.

また、フォトセンサ21が鏡筒5内の所定位置に配置されている。フォトセンサ21は、フォーカスレンズ11がその基準位置(原点)に達したことを検出するための素子であり、光を出力する発光素子と、その光を受光する受光素子とを含む。フォトセンサ21は、発光素子と受光素子間の光の伝播が遮断されたときに信号レベルが変化する検出信号を出力する。フォトセンサ21は発光素子から受光素子へ光が透過しているときは「High」の信号を出力し、発光素子と受光素子間で光が遮断されたときは「Low」の信号を出力する。   Further, the photosensor 21 is disposed at a predetermined position in the lens barrel 5. The photosensor 21 is an element for detecting that the focus lens 11 has reached its reference position (origin), and includes a light emitting element that outputs light and a light receiving element that receives the light. The photosensor 21 outputs a detection signal whose signal level changes when light propagation between the light emitting element and the light receiving element is interrupted. The photosensor 21 outputs a “High” signal when light is transmitted from the light emitting element to the light receiving element, and outputs a “Low” signal when light is blocked between the light emitting element and the light receiving element.

レンズ保持枠13には遮光板19が取り付けられている。遮光板19は、レンズ保持枠13すなわちレンズ11とともに移動し、レンズ11が所定の基準位置に達したときにフォトセンサ21内を伝播する光を遮断するようになっている。   A light shielding plate 19 is attached to the lens holding frame 13. The light shielding plate 19 moves together with the lens holding frame 13, that is, the lens 11, and blocks light propagating through the photosensor 21 when the lens 11 reaches a predetermined reference position.

さらに、レンズ鏡筒5内には、画像を撮像するためのCCDイメージセンサ23が取り付けられている。CCDイメージセンサ23はレンズ11を介して入力した光学情報を画像信号に変換し出力する撮像素子である。   Further, a CCD image sensor 23 for taking an image is attached in the lens barrel 5. The CCD image sensor 23 is an image sensor that converts optical information input through the lens 11 into an image signal and outputs the image signal.

マイコン30はCCDイメージセンサ23により撮像された画像信号を処理したり、レンズの移動制御を行ったりする制御手段であり、例えば半導体集積回路で構成される。マイコン30は、マイコン30の動作を制御するシステム制御部31と、CCDイメージセンサ23からの画像信号を処理する画像処理部33と、CCDイメージセンサ23に対する垂直同期信号(VD)を発生させる垂直同期信号発生部35と、時間を計測するタイマ37と、制御に用いる種々の情報を記憶する記憶部39と、フォトセンサ21からの検出信号を割込み制御信号として入力する割り込みポート41とを備える。   The microcomputer 30 is a control means for processing an image signal picked up by the CCD image sensor 23 and performing lens movement control, and is constituted by, for example, a semiconductor integrated circuit. The microcomputer 30 includes a system control unit 31 that controls the operation of the microcomputer 30, an image processing unit 33 that processes an image signal from the CCD image sensor 23, and a vertical synchronization that generates a vertical synchronization signal (VD) for the CCD image sensor 23. A signal generation unit 35, a timer 37 for measuring time, a storage unit 39 for storing various information used for control, and an interrupt port 41 for inputting a detection signal from the photosensor 21 as an interrupt control signal.

2.基本動作
以上のような構成を有する撮像装置の基本動作を説明する。
フォーカスレンズ11は回転軸15により駆動される。回転軸15はステッピングモータ17から動力を受けて回転することにより、レンズ保持枠13すなわちフォーカスレンズ11をガイドポール16の軸方向(図1中のAまたはB方向)に沿って摺動させる。
2. The basic operation of the imaging apparatus having the above configuration will be described.
The focus lens 11 is driven by the rotation shaft 15. The rotation shaft 15 receives power from the stepping motor 17 and rotates to slide the lens holding frame 13, that is, the focus lens 11 along the axial direction (A or B direction in FIG. 1) of the guide pole 16.

一般に、ステッピングモータ17は印加されたパルス数(ステップ数)に応じて回転角が決まる。また、ステッピングモータ17の回転角とレンズ11の移動量は比例する。このため、ステッピングモータ17に対して印加したパルス数をカウントしておけば、そのカウント値を参照することにより、フォーカスレンズ11の位置(移動量)を把握できる。本実施形態では、システム制御部31は、ステッピングモータ17に対して印加したパルス数を「レンズ位置カウンタ」としてカウントし、その値に基づいてレンズ位置の制御を行う。レンズが基準位置にあるときのレンズ位置カウンタ値はゼロにリセットする。その状態でカウントアップまたはカウントダウンしたレンズ位置カウンタ値に等しいパルス数をステッピングモータ17に印加することにより、レンズ位置カウンタ値が示す位置にフォーカスレンズ11を移動させることができる。   In general, the rotation angle of the stepping motor 17 is determined according to the number of applied pulses (number of steps). Further, the rotation angle of the stepping motor 17 and the movement amount of the lens 11 are proportional. Therefore, if the number of pulses applied to the stepping motor 17 is counted, the position (movement amount) of the focus lens 11 can be grasped by referring to the count value. In the present embodiment, the system control unit 31 counts the number of pulses applied to the stepping motor 17 as a “lens position counter”, and controls the lens position based on the value. The lens position counter value when the lens is at the reference position is reset to zero. In this state, the focus lens 11 can be moved to the position indicated by the lens position counter value by applying a pulse number equal to the lens position counter value counted up or down to the stepping motor 17.

フォーカスレンズ11がステッピングモータ17により駆動されて、基準位置に達すると、遮光板19がフォトセンサ21の光の伝播を遮断するため、フォトセンサ21の出力が「High」から「Low」に変化する。システム制御部31は、フォトセンサ21からの出力信号を割り込みポート41を介して受信する。これにより、システム制御部31はフォーカスレンズ11が基準位置に達したことを検出したときに、その検出に関連する所定の処理を即時に実行できる。   When the focus lens 11 is driven by the stepping motor 17 and reaches the reference position, the light shielding plate 19 blocks the propagation of light from the photosensor 21, so that the output of the photosensor 21 changes from “High” to “Low”. . The system control unit 31 receives an output signal from the photosensor 21 via the interrupt port 41. Thus, when the system control unit 31 detects that the focus lens 11 has reached the reference position, the system control unit 31 can immediately execute a predetermined process related to the detection.

CCDイメージセンサ23は垂直同期信号発生部35から出力される垂直同期信号(VD)に基づいて画像情報を取得する。CCDイメージセンサ23からの画像信号は、画像処理部33で処理され、撮像装置の表示部(図示せず)上に表示されたり、圧縮処理がなされたりする。   The CCD image sensor 23 acquires image information based on the vertical synchronization signal (VD) output from the vertical synchronization signal generator 35. The image signal from the CCD image sensor 23 is processed by the image processing unit 33, and is displayed on a display unit (not shown) of the image pickup apparatus or subjected to compression processing.

3.基準位置検出動作
次に、フォーカスレンズ11の基準位置の検出動作について詳細に説明する。基準位置の検出動作は撮像装置の電源投入時に実施される。
3. Reference Position Detection Operation Next, the reference position detection operation of the focus lens 11 will be described in detail. The reference position detection operation is performed when the imaging apparatus is powered on.

図2はフォーカスレンズ11の基準位置の検出動作のフローチャートである。図3は基準位置の検出動作中のマイコン30の各処理部の出力信号波形を示した図である。図3(a)はCCDイメージセンサ23の制御に用いる垂直同期信号(VD)を示す。CCDイメージセンサ23はこの信号に同期して1フレーム毎に画像情報を取り込む。図3(b)はレンズ位置カウンタ値の変化を示す。レンズ位置カウンタ値は、ステッピングモータ17を駆動するために印加したパルス数をカウントした値である。図3(c)はタイマ値の変化を示す図である。   FIG. 2 is a flowchart of the reference position detection operation of the focus lens 11. FIG. 3 is a diagram showing output signal waveforms of the respective processing units of the microcomputer 30 during the reference position detection operation. FIG. 3A shows a vertical synchronization signal (VD) used for controlling the CCD image sensor 23. The CCD image sensor 23 captures image information for each frame in synchronization with this signal. FIG. 3B shows changes in the lens position counter value. The lens position counter value is a value obtained by counting the number of pulses applied to drive the stepping motor 17. FIG. 3C is a diagram showing changes in the timer value.

最初に、CCDイメージセンサ23に対する垂直同期信号を発生する(S101)。次に、フォーカスレンズ11の基準位置方向(図1の例ではB方向)への移動を開始する(S102)。フォーカスレンズ11の移動を一旦開始すると、その移動は基準位置を検出するまで継続する。すなわち、基準位置が検出されるまで、システム制御部31は、レンズ位置カウンタ値を例えば図3(b)に示すように順次変化させ、それに対応したパルス数をステッピングモータ17に印加していく。   First, a vertical synchronizing signal for the CCD image sensor 23 is generated (S101). Next, movement of the focus lens 11 in the reference position direction (B direction in the example of FIG. 1) is started (S102). Once the movement of the focus lens 11 is started, the movement continues until the reference position is detected. That is, until the reference position is detected, the system control unit 31 sequentially changes the lens position counter value as shown in FIG. 3B, for example, and applies the corresponding number of pulses to the stepping motor 17.

その後、タイマ37をリセットするともに、時間計測動作(カウント動作)を開始させる(S103)。CCDイメージセンサ23の垂直同期信号の立下がりを検出すると(S104)、撮像処理を実行する(S105)。ここでは、レンズ11を介してCCDイメージセンサ23により撮像した画像をデジタルスチルカメラの表示部(図示せず)に表示する処理を行う。   Thereafter, the timer 37 is reset and a time measuring operation (counting operation) is started (S103). When the falling edge of the vertical synchronizing signal of the CCD image sensor 23 is detected (S104), an imaging process is executed (S105). Here, a process of displaying an image captured by the CCD image sensor 23 through the lens 11 on a display unit (not shown) of the digital still camera is performed.

CCDイメージセンサ23の垂直同期信号が次に立ち上がるまでの間(S108でNO)、基準位置を検出したか否か、すなわち、基準位置検出信号の割り込みがあったか否か)を判断する(S106)。基準位置を検出すると、すなわち、基準位置検出信号の割り込みがあると、そのときのタイマ37の値を記憶部39に記憶する(S107)。   Until the vertical synchronizing signal of the CCD image sensor 23 rises next (NO in S108), it is determined whether or not the reference position has been detected, that is, whether or not the reference position detection signal has been interrupted (S106). When the reference position is detected, that is, when the reference position detection signal is interrupted, the value of the timer 37 at that time is stored in the storage unit 39 (S107).

垂直同期信号が立ち上がると(S108でYES)、そのときのレンズ位置カウンタの値を記憶部39に記憶する(S109)。その後、上記処理において基準位置が検出されたか否かを判断し(S110)、検出されていれば、記憶部39に記憶されたタイマ値及びレンズ位置カウンタ値に基づき基準位置を算出する(S111)。   When the vertical synchronizing signal rises (YES in S108), the value of the lens position counter at that time is stored in the storage unit 39 (S109). Thereafter, it is determined whether or not the reference position is detected in the above process (S110). If it is detected, the reference position is calculated based on the timer value and the lens position counter value stored in the storage unit 39 (S111). .

基準位置は次のようにして求める。図3に示すように、時間T2と時間T4の間の時間T3において基準位置が検出されたとする。時間T2におけるタイマ値とレンズ位置カウンタ値をそれぞれC2、L2と、時間T4におけるタイマ値とレンズ位置カウンタ値をそれぞれC4、L4と、時間T3におけるタイマ値をC3とすると、基準位置検出時T3におけるレンズ位置カウンタ値L3は次式で求まる。

Figure 2006064828
The reference position is obtained as follows. As shown in FIG. 3, it is assumed that the reference position is detected at time T3 between time T2 and time T4. Assuming that the timer value and lens position counter value at time T2 are C2 and L2, respectively, the timer value and lens position counter value at time T4 are C4 and L4, respectively, and the timer value at time T3 is C3, the reference position is detected at time T3. The lens position counter value L3 is obtained by the following equation.
Figure 2006064828

ステップS110において、基準位置が未だ検出されていなければ、ステップS103に戻り、基準位置が検出されるまで上記処理を繰り返す(S103〜S110)。   In step S110, if the reference position has not been detected yet, the process returns to step S103, and the above processing is repeated until the reference position is detected (S103 to S110).

以上のようにして基準位置のレンズ位置カウンタ値L3を得る。この値L3に基づいて基準位置におけるレンズ位置カウンタがリセットされる。   As described above, the lens position counter value L3 at the reference position is obtained. Based on this value L3, the lens position counter at the reference position is reset.

以上のように本実施形態によれば、垂直同期信号に同期して、所定の時間間隔毎にレンズ位置カウンタ値とタイマ値を取り込むとともに、割り込み的に発生した基準位置検出信号の発生タイミングで、基準位置検出時のタイマ値を取り込む。そして、基準位置が検出されたタイミングの前後のタイミングで取り込まれたレンズ位置カウンタ値を基準位置検出時のタイマ値を用いて補完して、基準位置検出時のレンズ位置カウンタ値を算出する。すなわち、定期的に取得したレンズ位置カウンタ値を補完して、基準位置に対応するレンズ位置カウンタ値を求める。このように、定期的に及び割り込み的にステッピングモータのカウンタ値を監視しており、常時監視しているわけではないので、システム制御部の負担が軽減される。このため、システムに対する負荷を軽減できる。また、基準位置検出信号の割り込みがあるまでは、他の処理の実行が可能であるため、基準位置検出動作を待つことなく、撮像動作が可能となり、電源投入時の待機時間を低減でき、高速な動作が実現できる。   As described above, according to the present embodiment, in synchronism with the vertical synchronization signal, the lens position counter value and the timer value are taken in every predetermined time interval, and at the generation timing of the reference position detection signal generated in an interrupt manner, Captures the timer value when the reference position is detected. Then, the lens position counter value captured at the time before and after the timing at which the reference position is detected is complemented by using the timer value at the time of detecting the reference position to calculate the lens position counter value at the time of detecting the reference position. That is, the lens position counter value corresponding to the reference position is obtained by complementing the lens position counter value acquired periodically. As described above, the counter value of the stepping motor is monitored periodically and interrupted, and is not always monitored, so the burden on the system control unit is reduced. For this reason, the load on the system can be reduced. In addition, other processes can be executed until the reference position detection signal is interrupted. Therefore, the imaging operation can be performed without waiting for the reference position detection operation. Can be realized.

なお、基準位置検出信号の割り込みの前後に定期的に取得したレンズ位置カウンタ値のうちの1つを基準位置としてもよい。しかし、本実施形態のように、基準位置検出信号の割り込みの前後に取得した2つのレンズ位置カウンタ値を補完して基準値を求める方が、より精度のよい基準位置の検出が可能となる。よって、撮像装置において焦点ぼけ等の不具合をより確実に防止できる。   Note that one of the lens position counter values periodically acquired before and after interruption of the reference position detection signal may be used as the reference position. However, as in this embodiment, it is possible to detect the reference position with higher accuracy by obtaining the reference value by complementing the two lens position counter values acquired before and after the interruption of the reference position detection signal. Therefore, it is possible to more reliably prevent problems such as defocusing in the imaging apparatus.

また、上記説明では、フォーカスレンズ11はステッピングモータ17により駆動されたが、ステッピングモータ17の代わりにDCモータを用いることもできる。この場合、図4(a)に示すように、システム制御部31は、DCモータ18のロータの位置検出のためのロータリエンコーダ18aから図4(b)に示すような90度位相が異なる位置検出信号P1、P2を入力し、一方の位置検出信号のパルス数をカウントすることによりロータの回転角を認識し、制御することが可能となる。よって、前述のステッピングモータ17におけるレンズ位置カウンタ値の代わりに、このDCモータにおける位置検出信号のパルスをカウントした値を用いることにより、DCモータの場合でも、ステッピングモータの場合と同様の基準位置検出動作が可能となる。   In the above description, the focus lens 11 is driven by the stepping motor 17, but a DC motor can be used instead of the stepping motor 17. In this case, as shown in FIG. 4 (a), the system control unit 31 detects the position where the 90 ° phase is different as shown in FIG. 4 (b) from the rotary encoder 18a for detecting the position of the rotor of the DC motor 18. By inputting the signals P1 and P2 and counting the number of pulses of one position detection signal, the rotation angle of the rotor can be recognized and controlled. Therefore, by using a value obtained by counting the pulses of the position detection signal in the DC motor instead of the lens position counter value in the stepping motor 17 described above, the reference position detection similar to that in the case of the stepping motor is performed even in the case of the DC motor. Operation is possible.

上記説明では、移動体としてフォーカスレンズを例として説明したが、ズームレンズであってもよい。また、本発明の思想は、撮像装置に限らず、レンズ以外の物体を駆動する他の装置にも適用できることは言うまでもない。また、垂直同期信号を用いたが、一定周期を持つものであれば他の信号でも利用できる。   In the above description, the focus lens is described as an example of the moving body, but a zoom lens may be used. Needless to say, the idea of the present invention can be applied not only to an imaging apparatus but also to other apparatuses that drive an object other than a lens. Although the vertical synchronization signal is used, other signals can be used as long as they have a constant period.

本発明は、パルス数に基づいて移動体の位置制御を行う駆動装置に有用であり、例えば、パルス数に基づいてレンズ位置を制御するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に適用できる。   The present invention is useful for a driving device that controls the position of a moving body based on the number of pulses. For example, the present invention can be applied to an imaging device such as a digital still camera or a digital video camera that controls the lens position based on the number of pulses.

本発明に係る、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の要部の構成を示した図The figure which showed the structure of the principal part of imaging devices, such as a digital still camera and a digital video camera, based on this invention フォーカスレンズの基準位置の検出動作のフローチャートFlow chart for detecting the reference position of the focus lens (a)CCDイメージセンサの制御に用いる垂直同期信号(VD)を示す図、(b)レンズ位置カウンタ値の変化を示す図、(c)タイマ値の変化を示す図(A) The figure which shows the vertical synchronizing signal (VD) used for control of a CCD image sensor, (b) The figure which shows the change of a lens position counter value, (c) The figure which shows the change of a timer value (a)DCモータによりフォーカスレンズを駆動する場合の構成を示す図、(b)DCモータの2つの相の位置検出信号(位置検出パルス)を示す図(A) The figure which shows the structure in the case of driving a focus lens with a DC motor, (b) The figure which shows the position detection signal (position detection pulse) of two phases of a DC motor

符号の説明Explanation of symbols

5 鏡筒
11 フォーカスレンズ
13 レンズ保持枠
15 回転軸
16 ガイドポール
17 ステッピングモータ
19 遮光板
21 フォトセンサ
23 CCDイメージセンサ
30 マイコン
31 システム制御部
33 画像処理部
35 垂直同期信号発生部
37 タイマ
39 記憶部
41 割り込みポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Lens tube 11 Focus lens 13 Lens holding frame 15 Rotating shaft 16 Guide pole 17 Stepping motor 19 Shading plate 21 Photo sensor 23 CCD image sensor 30 Microcomputer 31 System control part 33 Image processing part 35 Vertical synchronous signal generation part 37 Timer 39 Storage part 41 Interrupt port

Claims (6)

パルス数に基づいて回転位置が制御されるモータを駆動源としてレンズを移動させ、前記レンズの絶対位置を基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて制御するレンズ駆動装置であって、
前記レンズが前記基準位置に達したことを検出し、報知するセンサと、
所定の時点からの経過時間を計測するタイマと、
該タイマで計測された経過時間を記憶するメモリと、
所定の時間間隔でモータのパルス数を検出し、前記センサからの報知を受けたときに前記タイマが示す経過時間を前記メモリに記憶し、該メモリに記憶された経過時間を用いて前記センサからの報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して前記報知を受けたときのパルス数を前記基準位置に対応したパルス数として算出する制御手段と
を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
A lens driving device that moves a lens using a motor whose rotational position is controlled based on the number of pulses as a driving source, and controls the absolute position of the lens based on the number of pulses corresponding to a distance from a reference position,
A sensor for detecting and notifying that the lens has reached the reference position;
A timer that measures the elapsed time from a given point in time;
A memory for storing an elapsed time measured by the timer;
The number of pulses of the motor is detected at a predetermined time interval, and the elapsed time indicated by the timer when receiving a notification from the sensor is stored in the memory, and from the sensor using the elapsed time stored in the memory Control means for interpolating the number of pulses detected before and after the time of receiving the notification and calculating the number of pulses when the notification is received as the number of pulses corresponding to the reference position Drive device.
前記所定の時間間隔は、光学情報を画像信号に変換する撮像素子に対する垂直同期信号に同期して与えられる、ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。   The lens driving device according to claim 1, wherein the predetermined time interval is given in synchronization with a vertical synchronization signal for an image sensor that converts optical information into an image signal. 前記モータはステッピングモータであり、前記パルス数はステッピングモータに印加するパルスの数である、ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。   The lens driving device according to claim 1, wherein the motor is a stepping motor, and the number of pulses is the number of pulses applied to the stepping motor. 前記モータはDCモータであり、前記パルス数はDCモータの回転子位置を示す位置検出信号のパルスの数である、ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。   The lens driving device according to claim 1, wherein the motor is a DC motor, and the number of pulses is a number of pulses of a position detection signal indicating a rotor position of the DC motor. パルス数に基づいて回転が制御されるモータを駆動源として移動体を移動させ、前記移動体の絶対位置を基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて制御する移動体駆動装置であって、
前記移動体が前記基準位置に達したことを検出し、報知するセンサと、
所定の時点からの経過時間を計測するタイマと、
該タイマで計測された経過時間を記憶するメモリと、
所定の時間間隔でモータのパルス数を検出し、前記センサからの報知を受けたときに前記タイマが示す経過時間を前記メモリに記憶し、該メモリに記憶された時間を用いて前記センサからの報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して前記報知を受けたときのパルス数を前記基準位置に対応したパルス数として算出する制御手段と
を備えたことを特徴とする移動体駆動装置。
A moving body drive device that moves a moving body using a motor whose rotation is controlled based on the number of pulses as a driving source, and controls the absolute position of the moving body based on the number of pulses according to the distance from a reference position. ,
A sensor for detecting and notifying that the moving body has reached the reference position;
A timer that measures the elapsed time from a given point in time;
A memory for storing an elapsed time measured by the timer;
The number of pulses of the motor is detected at a predetermined time interval, the elapsed time indicated by the timer is stored in the memory when receiving a notification from the sensor, and the time from the sensor is stored using the time stored in the memory. And a control unit that calculates the number of pulses when the notification is received by interpolating the number of pulses detected before and after the time of receiving the notification as the number of pulses corresponding to the reference position. Drive device.
パルス数に基づいて回転が制御されるモータを駆動源として移動体を移動させ、基準位置からの距離に応じたパルス数に基づいて前記移動体の絶対位置を制御する場合の、前記基準位置の検出方法であって、
前記移動体が前記基準位置に達したことを検出し、報知するステップと、
所定の時間間隔でモータのパルス数を検出するステップと、
所定の時点からの経過時間を計測するステップと、
前記センサからの報知を受けたときに前記計測した経過時間を記憶するステップと、
該記憶した時間を用いて前記報知を受けた時間の前後に検出したパルス数を補間して、前記報知を受けたときのパルス数を、前記基準位置に対応したパルス数として算出するステップと
を含むことを特徴とする基準位置検出方法。
When the moving body is moved using a motor whose rotation is controlled based on the number of pulses as a driving source, and the absolute position of the moving body is controlled based on the number of pulses corresponding to the distance from the reference position, A detection method,
Detecting and notifying that the moving body has reached the reference position;
Detecting the number of pulses of the motor at a predetermined time interval;
Measuring the elapsed time from a predetermined time;
Storing the measured elapsed time when receiving a notification from the sensor;
Interpolating the number of pulses detected before and after the time when the notification is received using the stored time, and calculating the number of pulses when the notification is received as the number of pulses corresponding to the reference position; A reference position detection method comprising:
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