JP2006126329A - レンズ駆動装置及びレンズ駆動装置を有するカメラ、レンズ、カメラシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズ駆動機構のバックラッシュ量を検出し、バックラッシュ除去動作を最適に行い、レンズを高速に精度良く駆動させることである。
【解決手段】駆動モータと、フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出し、フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更する。
【選択図】 図1
【解決手段】駆動モータと、フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出し、フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、主にフォーカス駆動機構を搭載したカメラ、レンズ、ビデオなど光学機器に係るレンズ駆動装置及びレンズ駆動装置を有するカメラ、レンズ、カメラシステムに関するものである。
近年、オートフォーカス機能を搭載した一眼レフカメラ、交換レンズ、ビデオカメラなどの光学機器において、フォーカスの高速化、高精度化が進んできている。
フォーカス機構は、一般的にアクチュエータと減速ギアやカム等のメカ的な部品が結合されることによって構成されている。このようなフォーカス機構の一例を図9に示す。図9において、61はフォーカス機構の駆動源であるDCモータであり、DCモータ61に負荷トルク以上に相当する電流を供給すると、DCモータ61が回転し、ギア62〜64を介して出力ギア65にトルクが伝達される。出力ギア65にはパルス板66が結合されており、フォトインタラプタ67によってパルス板66の回転量が検出される。また、出力ギア65はフォーカスリング68の内径に設けられたギアと噛み合い、フォーカスリング68を回転させ、不図示のヘリコイドによりフォーカスレンズが光軸方向に移動する。フォーカスレンズの移動量は、フォトインタラプタ67のパルス出力をカウントすることで得られる。ここで、ピントのズレを補正する場合は、そのズレ量からフォーカスレンズを駆動すべき量(目標パルスカウント値)を算出し、フォーカスレンズを駆動させる。
特開平05−060968号公報
しかし、パルス板66と出力ギア65、出力ギア65とフォーカスリング68の間にはバックラッシュが発生するので、例えばフォーカスレンズを駆動し急減速を行った場合、イナーシャでフォーカスレンズが行き過ぎてしまう。つまり、目標パルスカウント値どおりフォーカスレンズを駆動しても、実際のフォーカスレンズの位置は異なっている場合が考えられる。このため、フォーカスレンズを停止させるときはゆっくり減速していかなければならず、オートフォーカスの高速化の障害となっている。
また、摩擦などの負荷や姿勢差によって、最適な減速カーブも違ってくるので、ゆっくり減速してもパルスカウント値とフォーカスレンズ位置に差が出てしまい、多発合焦やピントのズレが発生してしまうという問題があった。
バックラッシュは、各部品の精度を良くすることである程度緩和されるが、コストが高くなってしまうし、ギア列などのメカ機構のバックラッシュを完全に取り去ることは不可能と考えられる。また、ギア列の途中にメカ的なキャンセル機構を持たせることでバックラッシュによる影響を少なくすることができるが、やはりコスト面、部品精度のバラツキなど課題が残る。
このような問題の対策として、フォーカスレンズ近傍にパルス板などのエンコーダを配置し、フォーカスレンズ位置とエンコーダ信号に差が出ないようにすることも考えられるが、モータの制御が困難になる。例えば、モータに電圧を印加しても、バックラッシュによりエンコーダ出力がしばらく変化しないので、モータが動いていないので電圧を上げなければならないのか、実際は動き出しているのかわからない。特に小駆動時のフォーカスレンズの動き出しが遅くなったり、制御性が悪くなったりする。
本出願に係る発明の目的は、レンズ駆動機構のバックラッシュ量を検出し、バックラッシュ除去動作を最適に行い、レンズを高速に精度良く駆動させることである。
上記の目的を達成するため、本出願に係る発明は、
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、再度前記フォーカスレンズを駆動する場合、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とする。
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、再度前記フォーカスレンズを駆動する場合、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、本出願に係る発明は、
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが所定量駆動され、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、前記所定量駆動を複数回行ったときの前記演算手段の結果を平均化する平均化手段を有し、再度前記フォーカスレンズを所定量駆動する場合、前記平均化手段の結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータの減速制御を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とする。
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが所定量駆動され、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、前記所定量駆動を複数回行ったときの前記演算手段の結果を平均化する平均化手段を有し、再度前記フォーカスレンズを所定量駆動する場合、前記平均化手段の結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータの減速制御を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とする。
また、上記の目的を達成するため、本出願に係る発明は、
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズを所定量駆動する前に、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで前記フォーカスレンズ駆動モータを駆動し、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能変化後、前記フォーカスレンズ駆動モータを再度前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで逆方向に駆動し、逆方向に駆動する前の前記モータ回転量検出手段の検出結果と、逆方向に駆動終了後の前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段を設けたことを特徴とする。
焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズを所定量駆動する前に、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで前記フォーカスレンズ駆動モータを駆動し、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能変化後、前記フォーカスレンズ駆動モータを再度前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで逆方向に駆動し、逆方向に駆動する前の前記モータ回転量検出手段の検出結果と、逆方向に駆動終了後の前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、フォーカスレンズが停止したときのフォーカスエンコーダとモータエンコーダの出力信号の差からバックラッシュ量を求め、再駆動時に最適なバックラッシュ除去を行うことができるので、フォーカス駆動の高速化及び高精度化を達成することができる。
また、フォーカスレンズが停止したときのフォーカスエンコーダとモータエンコーダの出力信号の差から、イナーシャによるフォーカスレンズの行き過ぎ量を駆動量ごとに記憶し、過去のデータと平均化することで、最適な減速開始位置を得ることができるので、フォーカス駆動の高速化を達成できる。
また、フォーカスレンズ駆動前に、モータエンコーダとフォーカスエンコーダの出力信号を利用してバックラッシュ量を測定し、駆動時に最適なバックラッシュ除去を行うことができ、フォーカス駆動の高速化及び高精度化を達成することができる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
(第1の実施例)
図1には、相互に通信可能なカメラ本体1と交換レンズ2とからなるカメラ装置を示している。カメラ本体1内にはカメラ電気回路部3があり、電気回路部3にはカメラ内の制御を行うカメラMPU4があり、内部にCPU5、ROM6、RAM7、EEPROM8及び入出力ポート(不図示)などが配置されている。前記RAM7並びにEEPROM8には自動焦点調節(AF)制御を含む一連のカメラの制御ファームウェア及びパラメータが格納されている。また、カメラMPU4には交換レンズ2の光学系を通ってきた光の量を測定するための測光部9と、フィルム面から被写体までの距離を測定しAFを行うための測距部10と、フィルムを適当な時間露光するためのシャッター部11、交換レンズ2とのシリアル通信を行うための通信手段12と、電源13とを有している。
図1には、相互に通信可能なカメラ本体1と交換レンズ2とからなるカメラ装置を示している。カメラ本体1内にはカメラ電気回路部3があり、電気回路部3にはカメラ内の制御を行うカメラMPU4があり、内部にCPU5、ROM6、RAM7、EEPROM8及び入出力ポート(不図示)などが配置されている。前記RAM7並びにEEPROM8には自動焦点調節(AF)制御を含む一連のカメラの制御ファームウェア及びパラメータが格納されている。また、カメラMPU4には交換レンズ2の光学系を通ってきた光の量を測定するための測光部9と、フィルム面から被写体までの距離を測定しAFを行うための測距部10と、フィルムを適当な時間露光するためのシャッター部11、交換レンズ2とのシリアル通信を行うための通信手段12と、電源13とを有している。
また、交換レンズ2内において、14は焦点調節用フォーカスレンズ、15はズームレンズ、16は絞り、17はズームレンズ15の位置を検出するズーム位置検出用ブラシ、18はフォーカスレンズ14のゾーン位置を検出するフォーカスゾーン位置検出用ブラシ、19はフォーカスレンズの移動に応じたパルス信号を出力するフォーカスエンコーダ、20はオートフォーカスとマニュアルフォーカスを切換えるためのA/M切換えスイッチ、21は交換レンズ2内のレンズ電気回路部である。電気回路部21内には、フォーカスエンコーダ19と、カメラ本体1との間でシリアル通信を行うための通信手段22と、交換レンズ2内の制御を行うレンズMPU23と、フォーカスレンズ14の駆動制御を行うためのフォーカスレンズ駆動制御部24と、フォーカスレンズ14を駆動するためのフォーカスレンズ駆動モータ25と、フォーカスレンズ駆動モータ25の回転量を検出するモータエンコーダ26、絞り16の駆動制御を行う絞り駆動制御部27と、絞り16を駆動するための絞り駆動用モータ28とを有する。レンズMPU23の内部には、CPU29、ROM30、RAM31、EEPROM32及び入出力ポート(不図示)などが配置されている。
AF動作は、カメラ本体1の測距部10で測距した結果からピントのズレを算出し、ピントのズレを補正するため、交換レンズ2内のフォーカスレンズ14をどれだけ駆動させたらよいか(目標駆動量)を算出し、通信手段12、22を介してレンズMPU23へ送信し、レンズMPUは受信した目標駆動量に基づいて、フォーカスレンズ14を駆動させることで行われる。
次に、図2を用いて、フォーカスレンズ14の駆動機構を説明する。
図2において、41はフォーカスレンズ駆動機構の駆動源であるDCモータであり、DCモータ41に負荷トルク以上に相当する電流を供給すると、DCモータ41が回転し、ギア42〜44を介して出力ギア45にトルクが伝達される。出力ギア45はフォーカスリング50の内径に設けられたギアと噛み合い、フォーカスリング50を回転させ、不図示のカム、ヘリコイドによりフォーカスレンズが光軸方向に移動する。フォーカスリング50にはレンズパルス板46が結合されており、フォトインタラプタ47によってパルス信号が出力され(図1のフォーカスエンコーダ19に相当)、パルス信号をカウントすることでフォーカスリング50の回転量を検出することができる。また、DCモータ41にもモータパルス板48が結合されており、フォトインタラプタ49によってパルス信号が出力され(図1のモータエンコーダ26に相当)、パルス信号をカウントすることでDCモータ41の回転量を検出することができる。
次に図3に示したフローチャートに従ってカメラ側の動作から説明する。
カメラ側で撮影準備動作開始(測光測距開始)に相当するスイッチSW1(不図示)がONされると、ステップ100から動作を開始する。
(ステップ100)IDコード通信を行う。これは、交換レンズ2に対して取り付けられているカメラ本体1の種類を送信したり、交換レンズ2側からは交換レンズ2の種類や焦点距離などの情報が送信されてくる。
(ステップ101)測距部10にある測距素子(不図示)へ投影された被写体像をもとに公知の測距演算を行う。測距素子は像信号蓄積型センサが使用され、そのセンサ蓄積信号が所定レベルとなるように蓄積時間制御がなされるものとする。この際に、被写体像のコントラストが低過ぎる、あるいは被写体像がボケすぎていた場合などで、測距出来ない場合はフォーカスレンズ14を駆動させサーチ動作を行い、測距出来るポイントを探すのであるが、ここでの説明は省略する。測距できたらステップ102へ進む。
(ステップ102)測距した結果をもとに、現在のフォーカスレンズ位置からフォーカスエンコーダ19の何パルス分フォーカスレンズ14を駆動すれば合焦するかを演算する(目標駆動パルス数P)。ここでの演算は符号付きで行われる。
(ステップ103)交換レンズ2へフォーカス駆動命令及び目標駆動パルスデータ「P」を送信する。
(ステップ104)フォーカスレンズ駆動用モータの駆動状態をモニターし、駆動が終了するまでステップ104をループする。具体的には、交換レンズ2に対し、レンズ駆動状態送信命令を送信し、交換レンズ2から送られてくるデータをモニターする。このモニターにて駆動終了データが検知されることでステップ105へ進む。
(ステップ105)レンズの駆動が終了したら再測距を行う。
(ステップ106)測距結果がレンズの合焦深度内であれば、ステップ109へ進み、深度外であれば、ステップ107へ進む。
(ステップ107)測距結果がレンズの深度外の場合は、無限端あるいは至近端突き当たりであるかをチェックし、端突き当たりであればステップ108へ進み、端突き当たりでなければステップ102へ戻り、フォーカス駆動を繰り返す。
(ステップ108)端突き当たりの場合は、合焦することが不可能なので、測距不能表示を行う。これはカメラ本体1のファインダー(不図示)内にLEDを点滅させることで行う。
(ステップ109)合焦深度内であるので、合焦表示を行う。これはカメラ本体1のファインダー(不図示)内にLEDを点灯させることで行う。
(ステップ110)カメラ本体1のレリーズスイッチSW2(不図示)が押されていれば、ステップ116へ進む。
(ステップ111)測光部9の測光結果より露光量を演算する。ここで、絞り値やシャッター速度が決定される。
(ステップ112)ステップ111で求めた絞り駆動量を交換レンズ2へ送信し、絞り16の駆動を行わせる。
(ステップ113)ステップ111で求めたシャッター速度に応じて、所定の時間シャッターを開き、被写体像をフィルムやCCDに露光し、撮影は終了する。
以上が、カメラ側のSW1ONから撮影までの動作である。
次に、カメラ本体側からフォーカス駆動命令及び目標駆動パルスデータPを送信(図3のステップ103)されてきたときの交換レンズ2の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。
カメラからフォーカス駆動命令及び目標駆動パルスデータを受信するとステップ200から動作を開始する。
(ステップ200)フォーカスレンズ駆動用モータ25に通電しフォーカスレンズ14の駆動を開始する。ここでは、カメラから送信されてきた目標駆動パルスデータPに基づいて、加速目標速度を設定し、フォーカスレンズ駆動用モータ25に最初に印加する起動電圧を設定する。
(ステップ201)フォーカスエンコーダのパルスカウント値(FCS_PLS)が目標駆動パルスPに達したかどうかを判定する。ここで、フォーカスエンコーダパルスのカウント動作について説明する。パルスカウントはパルス出力がH→LもしくはL→Hに変化したときに、レンズMPU23に割り込みが発生することで行われる。フォーカスパルス割り込みが発生すると、ステップ214でパルスカウント値(FCS_PLS)を更新する。
(ステップ202)モータの速度制御を行う。ここで、モータエンコーダによるパルスカウントとモータ速度検出について説明する。パルスカウントはステップ201で説明したフォーカスパルスカウントと同様に、パルス出力がH→LもしくはL→Hに変化したときに、レンズMPU23に割り込みが発生することで行われる。モータパルス割り込みが発生すると、ステップ215でパルスカウント値(MTR_PLS)を更新する。ステップ216では、前回の割り込み発生から今回の割り込み発生までの時間を計測することで、モータ速度を検出する。モータの速度制御は、モータが目標速度になるようにモータに印加する電圧を変化させることで行う。加速時であればステップ200で設定した加速目標速度になるようにモータに電圧を印加し、目標速度に達したらその速度を維持するようにモータ電圧を変更する。減速時であれば、後述のステップ204で設定した減速目標速度になるようにモータに電圧を制御したりブレーキをかけたりする。
(ステップ203)目標駆動パルスPとフォーカスパルスカウント値(FCS_PLS)の差、つまり残り駆動パルスが減速開始パルスより小さくなったか(減速域にに入ったか)を判定する。減速域に入っていなければ、ステップ201へ戻り速度制御を継続し、減速域に入っていれば、ステップ204へ進み、減速制御を行う。
(ステップ204)残り駆動パルス数に応じた目標速度を設定する。残りパルス数が少なくなるにしたがい、目標速度を下げる減速制御を行う。
(ステップ205)フォーカスレンズが途中で停止したかどうかの判定を行う。これは、フォーカスパルス割り込みが所定時間以上発生しなかったら停止と判定する。停止であればステップ206へ進み、停止していなければステップ201へ進む。
(ステップ206)フォーカスパルスカウント値(FCS_PLS)とモータパルスカウント値(MTR_PLS)の差(ΔP)を算出する。
ここで、モータ加速してから減速停止するまでのフォーカスエンコーダ及びモータエンコーダの動作を、図5を用いて説明する。図5(a)において、横軸は時間、縦軸はパルスカウント値を示し、正規化して示す。モータに電圧を印加し、フォーカスレンズを駆動させると、加速から一定速度になり減速する前までは(パルスカウントP1、時間T1までは)バックラッシュが詰まった状態なので、モータエンコーダカウント値とフォーカスエンコーダカウント値は一致する。モータを減速するとフォーカスレンズがイナーシャにより減速が遅くなり、モータエンコーダカウント値とフォーカスエンコーダカウント値がずれてくる(ΔP)。これは特に急減速した場合にずれ量ΔPが大きくなる。このため、従来は図5(b)の点線Aに示すように、減速域を広くしてゆっくり減速することでバックラッシュを発生させず、上記のような誤差が発生しないように駆動しており、より高速なフォーカス駆動を行うことができなかった。本発明では図5(b)のように、急減速を行いフォーカスレンズがイナーシャで行き過ぎて停止したときのフォーカスエンコーダとモータエンコーダの差(ΔP)を算出してバックラッシュ量を求め、バックラッシュ量に応じてモータ電圧を制御し、最適なバックラッシュ除去を行うことで、フォーカスレンズを目標位置に高速に駆動することができる。この動作をステップ207から説明する。
(ステップ207)ΔPに応じてバックラッシュを詰めるための最適なモータ目標速度を設定する。
(ステップ208)目標速度になるようにモータ電圧制御を行う。
(ステップ209)ΔPが0になったか、つまりバックラッシュが除去されたかどうかを判定する。まだ除去されていなければステップ206へ進み、除去されていればステップ210へ進む。
(ステップ210)フォーカスレンズがイナーシャで行き過ぎないようにモータ減速目標速度を設定する。
(ステップ211)フォーカスエンコーダが駆動目標パルスPに達したかどうかを判定する。達していればステップ213へ進み。達していなければステップ212へ進む。
(ステップ212)電圧制御やブレーキを行い、モータを制御する。
(ステップ213)駆動目標パルス値に達したので、フォーカスレンズの駆動を停止し、フォーカス駆動の動作を終了する。
以上が交換レンズ2側のフォーカス駆動時の動作である。
これまで説明してきたように、モータを減速していったときに、フォーカスレンズが停止したかどうかを判定し、停止したらモータパルスカウント値とフォーカスパルスカウント値の差を検出することでバックラッシュ量を算出し、バックラッシュ量に応じた最適なバックラッシュ除去を行ってから、フォーカスレンズを目標位置に駆動することで、AFの高速化、高精度化を行うことができる。
また、図5(c)のように、カメラから送信される目標駆動パルスがP0で、イナーシャによってフォーカスレンズが行き過ぎた位置が丁度P0であった場合は、次回駆動時に前述のバックラッシュ除去を行えばよい。図5(c)において、時間T2に次回駆動命令が送信され、目標駆動パルスがP1であった場合、ΔPに応じて時間T3までバックラッシュ除去を行い、その後目標億動パルスP1までフォーカスレンズを駆動する。特にP1が小駆動の場合は、従来はバックラッシュ量がわからなかったのでゆっくり駆動していたが、本発明ではすばやくバックラッシュを除去することができ、AFの高速化を行うことができる。
また、図5(c)のように、カメラから送信される目標駆動パルスがP0で、イナーシャによってフォーカスレンズが行き過ぎた位置が丁度P0であった場合は、次回駆動時に前述のバックラッシュ除去を行えばよい。図5(c)において、時間T2に次回駆動命令が送信され、目標駆動パルスがP1であった場合、ΔPに応じて時間T3までバックラッシュ除去を行い、その後目標億動パルスP1までフォーカスレンズを駆動する。特にP1が小駆動の場合は、従来はバックラッシュ量がわからなかったのでゆっくり駆動していたが、本発明ではすばやくバックラッシュを除去することができ、AFの高速化を行うことができる。
本実施例において、請求項1、4の演算手段、モータ制御手段はレンズMPU23であり、その動作は図4のステップ206〜ステップ209である。
(第2の実施例)
本発明の第2の実施例について詳細に説明する。
本発明の第2の実施例について詳細に説明する。
本実施例は、フォーカスレンズがイナーシャにより行き過ぎる量を、目標駆動パルスごとに記憶しておき、同じ目標駆動パルスの駆動が複数回行われた場合、今回の行き過ぎ量と記憶している行き過ぎ量を平均化し、次回同じ目標駆動パルスの駆動命令を受信したら、平均化した行き過ぎ量に応じて減速開始位置を変更する例を示す。
構成は第1の実施例と同様とし、フォーカス駆動の制御はレンズMPU23で行う。
カメラから目標駆動パルスPの駆動命令を受信すると、図6(a)のように(第1の実施例の動作と同様)フォーカスエンコーダ及びモータエンコーダのパルスカウント値が変化するよう駆動される。このとき、減速を開始したときのパルスカウント値はP0である。また、このときにフォーカスレンズがイナーシャにより行き過ぎた量(ΔP0)をRAMに記憶しておく。
再度カメラから目標駆動パルスPの駆動命令を受信すると、図6(b)のようにフォーカスエンコーダ及びモータエンコーダのパルスカウント値が変化するよう駆動される。このときも減速を開始したときのパルスカウント値はP0である。また、このときフォーカスレンズがイナーシャにより行き過ぎた量(ΔP1)をRAMに記憶しておく。そして、前回のデータΔP0と今回のデータΔP1と平均を取る(ΔPA)。
再度カメラから目標駆動パルスPの駆動命令を受信すると、ΔPAの値から減速を開始するパルスカウント値をP1とし、フォーカスレンズがイナーシャで行き過ぎる量を予測することで、図6(c)のようにフォーカスレンズが行き過ぎた位置(パルスカウント値)が丁度目標駆動パルスとなる確率が高くなるので、フォーカスの駆動時間が短縮される。
以上のようにイナーシャによるフォーカスレンズの行き過ぎ量を予測し、減速開始位置を変更することで、フォーカス駆動時間が短縮され、AFの高速化を行うことができる。
また、ΔPAは目標駆動パルスごとにデータが存在するのが最適であるが、RAMの容量を考え、10パルスごとや20パルスごと等のデータでも良い。
また本実施例では、減速開始位置を変更した例を示したが、減速カーブを変更しても良い。
本実施例において、請求項2、5の演算手段、平均化手段、モータ制御手段はレンズMPU23である。
(第3の実施例)
本発明の第3の実施例について詳細に説明する。
本発明の第3の実施例について詳細に説明する。
第1及び第2の実施例では、フォーカスレンズを前回の駆動方向と逆方向に駆動する場合に難点があるため、本実施例ではそれに対処するため、フォーカスレンズ駆動前にバックラッシュ量を測定し、その結果に応じて駆動開始時のバックラッシュ除去制御を変更するものである。
構成は第1の実施例と同様であり、フォーカスエンコーダ及びモータエンコーダはパルスエンコーダである。
本実施例でのフォーカスエンコーダ及びモータエンコーダの信号波形を図7に示す。
まず、フォーカスレンズが停止した状態から、フォーカスエンコーダのパルス信号が変化するまでモータを一方向にゆっくり駆動する(図7のA)。フォーカスエンコーダのパルス信号が変化したら、モータを逆方向に再びフォーカスエンコーダのパルス信号が変化するまでゆっくり駆動する(図7のB)。このとき、モータを逆方向に駆動した量は、モータパルスカウント値から得られるので、これがバックラッシュ量となる(図7の場合14パルス)。
本実施例のレンズMPU23での動作を図8のフローチャートに示す。
フォーカスレンズはカメラからの駆動命令を受信する前の停止状態であり、ステップ300から動作を開始する。モータエンコーダのパルスカウントは割り込みで行うが、第1の実施例と同様なので説明は省略する。
(ステップ300)まずモータをCW方向に駆動する。
(ステップ301)フォーカスパルス信号が変化したか(H→L)どうかを判定する。
(ステップ302)フォーカスパルス信号が変化したので、モータ駆動を停止する。
(ステップ303)モータエンコーダパルスカウント値(MTR_PLS)をPLS_Aとして保持する。
(ステップ304)モータをCCW方向に駆動する。
(ステップ305)フォーカスパルス信号が変化したかどうか(L→H)を判定する。
(ステップ306)フォーカスパルス信号が変化したので、モータ駆動を停止する。
(ステップ307)モータエンコーダパルスカウント値(MTR_PLS)をPLS_Bとして保持する。
(ステップ308)PLS_AとPLS_Bの差をとりバックラッシュ量ΔPとする。
(ステップ308)PLS_AとPLS_Bの差をとりバックラッシュ量ΔPとする。
以上がバックラッシュ量の測定動作となる。
この後、カメラからフォーカス駆動命令が送信されてきたら、バックラッシュが詰まっている方向(CCW方向)に駆動する場合は、バックラッシュ除去動作を行わずにフォーカスレンズを目標駆動パルス駆動し、バックラッシュが存在する方向(CW方向)に駆動する場合は、第1の実施例で説明したようなバックラッシュ除去動作を行ってから、フォーカスレンズを目標駆動パルス駆動する。
以上のように動作することで、バックラッシュ除去を確実に行うことができ、精度の良いフォーカス駆動を行うことができる。また、バックラッシュ測定中はフォーカスレンズは最小分解能以下しか動かないので、AFのための被写体像の蓄積も可能である。
本実施例において、バックラッシュ量を測定してからバックラッシュを一方向に詰めた状態を保持しているが、バックラッシュの中間にモータを駆動させておいても良い。この場合は、カメラからの駆動命令による駆動方向がどちらの方向でも同じバックラッシュ除去動作を行えばよい。
本実施例において、請求項7及び9に記載されているフォーカスレンズ駆動モータの制御はレンズMPU23が行っている。
1 カメラ本体
2 交換レンズ
4 カメラMPU、
14 フォーカスレンズ
15 ズームレンズ
16 絞り
19 フォーカスエンコーダ
23 レンズMPU、
24 フォーカスレンズ制御部
25 フォーカスレンズ駆動用モータ
26 モータエンコーダ
2 交換レンズ
4 カメラMPU、
14 フォーカスレンズ
15 ズームレンズ
16 絞り
19 フォーカスエンコーダ
23 レンズMPU、
24 フォーカスレンズ制御部
25 フォーカスレンズ駆動用モータ
26 モータエンコーダ
Claims (10)
- 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、再度前記フォーカスレンズを駆動する場合、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズが所定量駆動され、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、前記所定量駆動を複数回行ったときの前記演算手段の結果を平均化する平均化手段を有し、再度前記フォーカスレンズを所定量駆動する場合、前記平均化手段の結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータの減速制御を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記モータ回転量検出手段は、モータ回転量を前記フォーカスレンズの移動量に正規化する手段を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のレンズ駆動装置。
- 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有するカメラ、レンズ及びカメラシステムにおいて、
前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、再度前記フォーカスレンズを駆動する場合、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータに印加する電圧を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とするカメラ、レンズ及びカメラシステム。 - 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有するカメラ、レンズ及びカメラシステムにおいて、
前記フォーカスレンズが所定量駆動され、前記フォーカスレンズが駆動状態から停止状態になったときの、前記フォーカスレンズ位置検出手段の検出結果と前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段と、前記所定量駆動を複数回行ったときの前記演算手段の結果を平均化する平均化手段を有し、再度前記フォーカスレンズを所定量駆動する場合、前記平均化手段の結果に基づいて、前記フォーカスレンズ駆動モータの減速制御を変更するモータ制御手段を設けたことを特徴とするカメラ、レンズ及びカメラシステム。 - 前記モータ回転量検出手段は、モータ回転量を前記フォーカスレンズの移動量に正規化する手段を含むことを特徴とする請求項4又は5記載のカメラ、レンズ及びカメラシステム。
- 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有し、
前記フォーカスレンズを所定量駆動する前に、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで前記フォーカスレンズ駆動モータを駆動し、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能変化後、前記フォーカスレンズ駆動モータを再度前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで逆方向に駆動し、逆方向に駆動する前の前記モータ回転量検出手段の検出結果と、逆方向に駆動終了後の前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記フォーカスレンズ位置検出手段、もしくは前記モータ回転量検出手段は、出力信号がパルス信号として出力されるパルスエンコーダであることを特徴とする請求項7記載のレンズ駆動装置。
- 焦点調節用のフォーカスレンズと前記フォーカスレンズを駆動させるためのフォーカスレンズ駆動モータと、前記フォーカスレンズの移動量を検出するためのフォーカスレンズ位置検出手段と、前記フォーカスレンズ駆動モータの回転量を検出するモータ回転量検出手段を有有するカメラ、レンズ及びカメラシステムにおいて、
前記フォーカスレンズを所定量駆動する前に、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで前記フォーカスレンズ駆動モータを駆動し、前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能変化後、前記フォーカスレンズ駆動モータを再度前記フォーカスレンズ位置検出手段の出力が最小分解能だけ変化するまで逆方向に駆動し、逆方向に駆動する前の前記モータ回転量検出手段の検出結果と、逆方向に駆動終了後の前記モータ回転量検出手段の検出結果の差を算出する演算手段を設けたことを特徴とするカメラ、レンズ及びカメラシステム。 - 前記フォーカスレンズ位置検出手段、もしくは前記モータ回転量検出手段は、出力信号がパルス信号として出力されるパルスエンコーダであることを特徴とする請求項9記載のカメラ、レンズ及びカメラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004312110A JP2006126329A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動装置を有するカメラ、レンズ、カメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004312110A JP2006126329A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動装置を有するカメラ、レンズ、カメラシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006126329A true JP2006126329A (ja) | 2006-05-18 |
Family
ID=36721164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004312110A Withdrawn JP2006126329A (ja) | 2004-10-27 | 2004-10-27 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動装置を有するカメラ、レンズ、カメラシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006126329A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8611739B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-12-17 | Panasonic Corporation | Focus adjusting apparatus and imaging apparatus |
CN115150553A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | Oppo广东移动通信有限公司 | 对焦方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
2004
- 2004-10-27 JP JP2004312110A patent/JP2006126329A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8611739B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-12-17 | Panasonic Corporation | Focus adjusting apparatus and imaging apparatus |
CN115150553A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | Oppo广东移动通信有限公司 | 对焦方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115150553B (zh) * | 2022-06-27 | 2024-02-20 | Oppo广东移动通信有限公司 | 对焦方法、装置、电子设备及存储介质 |
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