JP2006227414A - 光学系駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズ群を駆動する制御部を改良して、フォーカシングのための時間を短縮可能とし、また、コントラスト方式による焦点評価値の検出精度が高い光学系駆動装置を提供する。
【解決手段】CPU7がCCD3の検出に基づいて像面におけるデフォーカス量を算出し、また、駆動停止命令を出力してからレンズ群が完全に停止して、像面におけるデフォーカス量が静止するまでの時間を算出し、さらに、デフォーカス量が静止するまでの時間がより長いレンズ群から順に移動した。
【選択図】図5
【解決手段】CPU7がCCD3の検出に基づいて像面におけるデフォーカス量を算出し、また、駆動停止命令を出力してからレンズ群が完全に停止して、像面におけるデフォーカス量が静止するまでの時間を算出し、さらに、デフォーカス量が静止するまでの時間がより長いレンズ群から順に移動した。
【選択図】図5
Description
本発明は、レンズ群を移動可能な駆動部とその制御部を備えた光学系駆動装置に関するものである。
従来から、オートフォーカスを搭載したカメラには、複数のレンズ群をそれぞれ駆動するステッピングモータ等のアクチュエータと、ガイド軸等を用いて、複数のレンズ群を光軸に沿った方向にそれぞれ移動させてフォーカシングを行うものがあった(例えば、特許文献1)。
また、オートフォーカスの方式の一つとして、コントラスト方式と呼ばれるものがある。コントラスト方式は、被写体をCCD等の撮像素子で撮像し、フォーカスエリア内の撮像信号を用いて合焦位置を決定する。カメラの制御部は、エリア内の撮像信号をバンドパスフィルタを通すことにより、所定の空間周波数帯域の成分を取り出す。そして、制御部は、それらの絶対値をエリア内で積分することにより、合焦動作を行う際の焦点評価値を求める。コントラスト方式は、合焦位置においてこの焦点評価値がピークになることを利用してフォーカシングを行う。
また、オートフォーカスの方式の一つとして、コントラスト方式と呼ばれるものがある。コントラスト方式は、被写体をCCD等の撮像素子で撮像し、フォーカスエリア内の撮像信号を用いて合焦位置を決定する。カメラの制御部は、エリア内の撮像信号をバンドパスフィルタを通すことにより、所定の空間周波数帯域の成分を取り出す。そして、制御部は、それらの絶対値をエリア内で積分することにより、合焦動作を行う際の焦点評価値を求める。コントラスト方式は、合焦位置においてこの焦点評価値がピークになることを利用してフォーカシングを行う。
以上のような従来のコントラスト方式を採用したカメラのレンズ群の駆動、制御について説明する。
図16は、従来のカメラの動作を示すフローチャートである。
カメラは、被写体側からフォーカスレンズ群である1群と、2群と、それらを駆動する駆動モータと、CPU(中央処理装置)等を備え、CPUは、以下のように、1群、2群の駆動等を行う。
カメラのレリーズ釦(図示せず)が、例えば全押し又は半押しされると、CPUは、ステップS1001からステップS1003までにおいて、1群、2群を撮影光学系における測距範囲最後部へ移動する。
ステップS1001において、CPUは、カメラのオートフォーカスの処理をスタートする。ステップS1002において、CPUは、1群駆動モータ(例えば、ステッピングモータ)に命令して1群を測距範囲最後部へ移動させ、同様に、ステップS1003において、2群駆動モータに命令して2群を測距範囲最後部へ移動させる。
図16は、従来のカメラの動作を示すフローチャートである。
カメラは、被写体側からフォーカスレンズ群である1群と、2群と、それらを駆動する駆動モータと、CPU(中央処理装置)等を備え、CPUは、以下のように、1群、2群の駆動等を行う。
カメラのレリーズ釦(図示せず)が、例えば全押し又は半押しされると、CPUは、ステップS1001からステップS1003までにおいて、1群、2群を撮影光学系における測距範囲最後部へ移動する。
ステップS1001において、CPUは、カメラのオートフォーカスの処理をスタートする。ステップS1002において、CPUは、1群駆動モータ(例えば、ステッピングモータ)に命令して1群を測距範囲最後部へ移動させ、同様に、ステップS1003において、2群駆動モータに命令して2群を測距範囲最後部へ移動させる。
ステップS1004からステップS1007において、CPUは、CCDからの画像を取り込み、上述した焦点評価値のサンプリングを行う。
ステップS1004において、CPUは、1群駆動モータに命令して1群を光軸方向前側の1群目標位置に数μm移動させ、次に、ステップS1005において、2群駆動モータに命令して2群を光軸方向前側の2群目標位置に数μm移動させる。そしてステップS1006において、CPUは、撮像素子から撮像信号を読み出し、焦点評価値を算出し、メモリにレンズ位置と対で記憶させる。
ステップS1007において、CPUは、1群、2群が測距範囲最前部にないと判断した場合(SステップS1007;no)、ステップS1004からステップS1006までの処理を繰り返し行う。
一方、ステップS1007において、CPUは、1群、2群が測距範囲最前部にあると判断した場合(ステップS1007;yes)、ステップS1008からステップS1010において、1群、2群を目標位置へ移動させる処理を行う。
ステップS1004において、CPUは、1群駆動モータに命令して1群を光軸方向前側の1群目標位置に数μm移動させ、次に、ステップS1005において、2群駆動モータに命令して2群を光軸方向前側の2群目標位置に数μm移動させる。そしてステップS1006において、CPUは、撮像素子から撮像信号を読み出し、焦点評価値を算出し、メモリにレンズ位置と対で記憶させる。
ステップS1007において、CPUは、1群、2群が測距範囲最前部にないと判断した場合(SステップS1007;no)、ステップS1004からステップS1006までの処理を繰り返し行う。
一方、ステップS1007において、CPUは、1群、2群が測距範囲最前部にあると判断した場合(ステップS1007;yes)、ステップS1008からステップS1010において、1群、2群を目標位置へ移動させる処理を行う。
ステップS1008において、CPUは、ステップS1007までの処理においてサンプリングし、メモリに記憶した焦点評価値からそのピーク値と、ピーク値に対応した1群、2群のレンズ位置とを確認する。ステップS1009において、CPUは、1群,2群モータを駆動して1群、2群を合焦位置(ピーク位置)に移動させる。そして、ステップS1010において、被写体にピントが合った状態となり、カメラは、一連のフォーカシングの処理が終了する。
図17、図18は、CPUが、1群、2群を光軸前後方向に移動したときに、光軸方向において1群、2群が移動する状態を示す図である。図17は、1群を先に移動した場合、図18は、2群を先に移動した場合の、1群、2群の移動状態をそれぞれ示す。
図17に示すように、一連の処理において、1群が移動を開始してから時間t10後に、光軸方向における目標位置に到達する。このとき、CPUは、1群駆動モータを停止するように信号を出力すると同時に、2群を移動するために、2群駆動モータを駆動するように信号を出力する。しかし、このとき、1群は、慣性によって目標位置を超えてもさらに移動し、目標位置に停止するまでに、目標位置を中心に振動するという問題があった。このため、カメラは、1群、2群が移動を開始して、それぞれ時間t10、t20後に目標位置に達してから目標位置に停止するまでに、さらに、それぞれ時間t11,t21を必要とするため、フォーカシングに余計な時間を要していた。また、図17に示すように、CPUが1群を先に移動した場合、一連の処理に要する時間は時間t3=t10+t20+t21である。一方、図18に示すように、2群を先に移動した場合、時間t4=t20+t21となる。すなわち、レンズ群を移動する順序によって、一連の処理に必要な時間が異なるという問題があった。この問題は、カメラが、1群、2群を合焦位置に移動するときにも同様である。
さらに、従来のカメラは、1群、2群が、像面におけるデフォーカス量が一定範囲以内に収束する以前にCCD等の撮像素子で画像を取り込むと、像ブレの画像が生成され、また、このため焦点評価値の検出の精度が落ちるという問題があった。
特開2003−241056号公報
図17に示すように、一連の処理において、1群が移動を開始してから時間t10後に、光軸方向における目標位置に到達する。このとき、CPUは、1群駆動モータを停止するように信号を出力すると同時に、2群を移動するために、2群駆動モータを駆動するように信号を出力する。しかし、このとき、1群は、慣性によって目標位置を超えてもさらに移動し、目標位置に停止するまでに、目標位置を中心に振動するという問題があった。このため、カメラは、1群、2群が移動を開始して、それぞれ時間t10、t20後に目標位置に達してから目標位置に停止するまでに、さらに、それぞれ時間t11,t21を必要とするため、フォーカシングに余計な時間を要していた。また、図17に示すように、CPUが1群を先に移動した場合、一連の処理に要する時間は時間t3=t10+t20+t21である。一方、図18に示すように、2群を先に移動した場合、時間t4=t20+t21となる。すなわち、レンズ群を移動する順序によって、一連の処理に必要な時間が異なるという問題があった。この問題は、カメラが、1群、2群を合焦位置に移動するときにも同様である。
さらに、従来のカメラは、1群、2群が、像面におけるデフォーカス量が一定範囲以内に収束する以前にCCD等の撮像素子で画像を取り込むと、像ブレの画像が生成され、また、このため焦点評価値の検出の精度が落ちるという問題があった。
本発明の課題は、レンズ群を駆動する制御部を改良して、フォーカシングのための時間を短縮可能とし、また、コントラスト方式による焦点評価値の検出精度が高い光学系駆動装置を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、光学系を形成する複数のレンズ群(L1,L2)を、光軸(O)に沿った方向にそれぞれ移動可能な移動部(13,23)と、前記移動部(13,23)を駆動する駆動部(12,22)と、前記駆動部(12,22)に駆動停止命令を出力し、前記駆動停止命令を出力してから像面が収束するまでの前記像面の変動に関するパラメータに基づいて、前記レンズ群の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御する制御部(7)と、を備えた光学系駆動装置である。
請求項1の発明は、光学系を形成する複数のレンズ群(L1,L2)を、光軸(O)に沿った方向にそれぞれ移動可能な移動部(13,23)と、前記移動部(13,23)を駆動する駆動部(12,22)と、前記駆動部(12,22)に駆動停止命令を出力し、前記駆動停止命令を出力してから像面が収束するまでの前記像面の変動に関するパラメータに基づいて、前記レンズ群の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御する制御部(7)と、を備えた光学系駆動装置である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動停止命令を出力してから、前記レンズ群(L1,L2)が完全に停止して、前記像面におけるデフォーカス量の変化が無くなるまでのデフォーカス静止時間(t11,t21)であること、前記デフォーカス量を検出する第1の検出部(3)と、前記制御部(7)は、前記第1の検出部(3)の検出に基づいて前記デフォーカス静止時間(t11,t21)を算出し、前記デフォーカス静止時間(t11,t21)がより長い前記レンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項3の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動停止命令を出力してから、前記像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲(A)内に収束するために必要な収束時間(t12,t22)であること、前記デフォーカス量を検出する第1の検出部(3)と、前記制御部(7)は、前記第1の検出部(3)の検出に基づいて前記収束時間(t12,t22)を算出し、前記収束時間(t12,t22)がより長い前記レンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項4の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動部(12,22)に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間(t15,t25)経過した状態における、前記レンズ群(L1,L2)のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和(B1,C1)であること、前記デフォーカス量を検出する第1の検出部(3)と、前記制御部(7)は、前記第1の検出部(3)の検出に基づいて前記減衰振動曲線の前記振幅の和(B1,C1)の値を算出し、前記振幅の和(B1,C1)の値がより小さくなるように、前記レンズ群(L1,L2)の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項3の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動停止命令を出力してから、前記像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲(A)内に収束するために必要な収束時間(t12,t22)であること、前記デフォーカス量を検出する第1の検出部(3)と、前記制御部(7)は、前記第1の検出部(3)の検出に基づいて前記収束時間(t12,t22)を算出し、前記収束時間(t12,t22)がより長い前記レンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項4の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動部(12,22)に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間(t15,t25)経過した状態における、前記レンズ群(L1,L2)のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和(B1,C1)であること、前記デフォーカス量を検出する第1の検出部(3)と、前記制御部(7)は、前記第1の検出部(3)の検出に基づいて前記減衰振動曲線の前記振幅の和(B1,C1)の値を算出し、前記振幅の和(B1,C1)の値がより小さくなるように、前記レンズ群(L1,L2)の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項5の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動停止命令を出力してから、前記レンズ群(L1,L2)が完全に停止して、前記像面におけるデフォーカス量が静止するまでのデフォーカス静止時間であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記レンズ群(L1,L2)が所定の位量から所定の量移動したときの、前記デフォーカス静止時間を記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)の検出に基づいて前記デフォーカス静止時間を前記記憶部(8)から読み出し、前記デフォーカス静止時間がより長い前記レンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項6の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動停止命令を出力してから、前記像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲(A)内に収束するために必要な収束時間であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記レンズ群(L1,L2)が所定の位量から所定の量移動したときの、前記収束時間を記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)の検出に基づいて前記収束時間を前記記憶部(8)から読み出し、前記収束時間がより長い前記レンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項7の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動部(12,22)に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、前記レンズ群(L1,L2)のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記レンズ群(L1,L2)が所定の位量から所定の時間移動したときの、前記減衰振動曲線の振幅を記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)の検出に基づいて前記減衰振動曲線の前記振幅を読み出し、前記振幅の和の値を算出し、前記振幅の和の値がより小さくなるように、前記レンズ群(L1,L2)の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項8の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記レンズ群(L1,L2)の単位移動量に対する像面の移動量を示し、前記レンズ群(L1,L2)の位置に応じて変化する像面移動係数(γ1,γ2)と、前記レンズ群(L1,L2)の質量(m1,m2)との積(Γ1,Γ2)であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)とを記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)が検出した前記レンズ群(L1,L2)の位置情報に基づいて、前記記憶部(8)から前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)とを読み出し、前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)との前記積(Γ1,Γ2)の値を算出し、前記積(Γ1,Γ2)の値がより大きいレンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項7の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記制御部(7)が前記駆動部(12,22)に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、前記レンズ群(L1,L2)のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記レンズ群(L1,L2)が所定の位量から所定の時間移動したときの、前記減衰振動曲線の振幅を記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)の検出に基づいて前記減衰振動曲線の前記振幅を読み出し、前記振幅の和の値を算出し、前記振幅の和の値がより小さくなるように、前記レンズ群(L1,L2)の移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
請求項8の発明は、請求項1に記載の光学系駆動装置において、前記パラメータは、前記レンズ群(L1,L2)の単位移動量に対する像面の移動量を示し、前記レンズ群(L1,L2)の位置に応じて変化する像面移動係数(γ1,γ2)と、前記レンズ群(L1,L2)の質量(m1,m2)との積(Γ1,Γ2)であること、前記レンズ群(L1,L2)の前記光軸(O)に沿った方向における位置を検出する第2の検出部(14,24)と、前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)とを記憶した記憶部(8)とを備えること、前記制御部(7)は、前記第2の検出部(14,24)が検出した前記レンズ群(L1,L2)の位置情報に基づいて、前記記憶部(8)から前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)とを読み出し、前記像面移動係数(γ1,γ2)と前記質量(m1,m2)との前記積(Γ1,Γ2)の値を算出し、前記積(Γ1,Γ2)の値がより大きいレンズ群(L1,L2)から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部(12,22)を制御すること、を特徴とする光学系駆動装置である。
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明の光学系駆動装置は、光学系を形成する複数のレンズ群を、光軸に沿った方向にそれぞれ移動可能な移動部と、移動部を駆動する駆動部とを備えている。また、制御部は、駆動部に駆動停止命令を出力してから、像面が収束するまでの像面の変動に関するパラメータに基づいて、レンズ群の移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、コントラスト方式等を用いたオートフォーカスにおいて、効率がよいレンズ群の移動順序を算出できるので、サンプリング時におけるレンズの移動、及び、合焦位置へのレンズの移動に必要な時間を短縮することができる。
(1)本発明の光学系駆動装置は、光学系を形成する複数のレンズ群を、光軸に沿った方向にそれぞれ移動可能な移動部と、移動部を駆動する駆動部とを備えている。また、制御部は、駆動部に駆動停止命令を出力してから、像面が収束するまでの像面の変動に関するパラメータに基づいて、レンズ群の移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、コントラスト方式等を用いたオートフォーカスにおいて、効率がよいレンズ群の移動順序を算出できるので、サンプリング時におけるレンズの移動、及び、合焦位置へのレンズの移動に必要な時間を短縮することができる。
(2)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動停止命令を出力してから、レンズ群が完全に停止して、像面におけるデフォーカス量の変化が無くなるまでのデフォーカス静止時間である。第1の検出部は、デフォーカス量を検出し、そして、制御部は、第1の検出部の検出に基づいてデフォーカス静止時間を算出し、デフォーカス静止時間がより長いレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、第1の検出部(撮像素子等)、制御部等を用いて、撮像面のデフォーカス量から、レンズ群が完全に停止するために必要な時間、レンズ群の効率のよい移動順序を算出し、(1)と同様な効果を得ることができる。さらに、撮像面のデフォーカス量が一定範囲内に収束しているので、サンプリング時において、高精度な撮像データを、また、撮影時において、高精細な画像を取得することができる。
これにより、本発明によれば、第1の検出部(撮像素子等)、制御部等を用いて、撮像面のデフォーカス量から、レンズ群が完全に停止するために必要な時間、レンズ群の効率のよい移動順序を算出し、(1)と同様な効果を得ることができる。さらに、撮像面のデフォーカス量が一定範囲内に収束しているので、サンプリング時において、高精度な撮像データを、また、撮影時において、高精細な画像を取得することができる。
(3)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動停止命令を出力してから、像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲内に収束するために必要な収束時間である。制御部は、第1の検出部の検出に基づいて収束時間を算出し、収束時間がより長いレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、撮像面のデフォーカス量から、レンズ群の収束時間、効率のよい移動順序を判定し、(2)と同様な効果を得ることができる。
これにより、本発明によれば、撮像面のデフォーカス量から、レンズ群の収束時間、効率のよい移動順序を判定し、(2)と同様な効果を得ることができる。
(4)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動部に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、レンズ群のそれぞれのデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和である。制御部は、第1の検出部の検出に基づいて減衰振動曲線の振幅の和の値を算出し、この値がより小さくなるように、レンズ群の移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、レンズ群のデフォーカス量の振幅の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、本発明によれば、レンズ群のデフォーカス量の振幅の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
(5)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動停止命令を出力してから、レンズ群が完全に停止して、像面におけるデフォーカス量が静止するまでのデフォーカス静止時間である。また、第2の検出部は、レンズ群の光軸に沿った方向における位置を検出する。記憶部は、レンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの、デフォーカス静止時間を記憶している。そして、制御部は、第2の検出部の検出に基づいてデフォーカス静止時間を記憶部から読み出し、デフォーカス静止時間がより長いレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶した像面におけるデフォーカス量の変化が静止するまでのデフォーカス静止時間から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶した像面におけるデフォーカス量の変化が静止するまでのデフォーカス静止時間から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
(6)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動停止命令を出力してから、像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲内に収束するために必要な収束時間である。また、記憶部は、レンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの収束時間を記憶している。そして、制御部は、第2の検出部の検出に基づいて収束時間を記憶部から読み出し、収束時間がより長いレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶したレンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの収束時間から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶したレンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの収束時間から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
(7)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、制御部が駆動部に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、レンズ群のそれぞれのデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和である。記憶部は、レンズ群が所定の位量から所定の時間移動したときの、減衰振動曲線の振幅を記憶している。そして、制御部は、第2の検出部の検出に基づいて減衰振動曲線の振幅の和を読み出し、振幅の和の値を算出し、振幅の和の値がより小さくなるように、レンズ群の移動順序を判定し、駆動部を制御する。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶したレンズ群のそれぞれのデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、本発明によれば、記憶部に記憶したレンズ群のそれぞれのデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
(8)本発明の光学系駆動装置は、パラメータが、レンズ群の単位移動量に対する像面の移動量を示し、レンズ群の位置に応じて変化する像面移動係数と、レンズ群の質量との積である。また、記憶部は、像面移動係数と質量とを記憶している。そして、制御部は、第2の検出部が検出したレンズ群の位置情報に基づいて、記憶部から像面移動係数と質量とを読み出し、像面移動係数と質量との積の値を算出し、積の値がより大きいレンズ群から順に移動する。
これにより、本発明によれば、レンズ群の位置情報と像面移動係数とから、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、本発明によれば、レンズ群の位置情報と像面移動係数とから、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
本発明は、レンズ群を駆動する制御部を改良して、フォーカシングのための時間を短縮可能とし、また、コントラスト方式による焦点評価値の検出精度が高い光学系駆動装置を提供するという目的を、CPUがCCDの検出に基づいて像面におけるデフォーカス量を算出し、また、駆動停止命令を出力してから、レンズ群が完全に停止して像面におけるデフォーカス量が静止するまでの時間を算出し、さらに、デフォーカス量が静止するまでの時間がより長いレンズ群から順に駆動することによって実現した。
以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明を適用した実施例1の光学系駆動装置を備えたカメラのブロック図を示す。
実施例1の光学系駆動装置は、コントラスト方式を採用したオートフォーカス機能を有し、2つのフォーカスレンズ群を備えたカメラ1に搭載され、また、これらのレンズ群をそれぞれ駆動するモータ等を備えている。
カメラ1は、カメラケース2の内側に、1群L1,2群L2(レンズ群)と,CCD3(第1の検出部)と、アナログ信号処理回路4と、A/D変換器5と、デジタル信号処理回路6と、CPU7と、メモリ8(記憶部)と、モータ駆動回路11,21(駆動部)と、モータ12,22と、移動機構13,23と、エンコーダ14,24とを有している。
1群L1、2群L2は、フォーカスレンズ群であり、光軸O上にこの順に配置されている。カメラ1は、1群L1、2群L2の光軸前後方向への移動に応じて、撮影光学系の被写体距離が変更される。
CCD3は、撮影光学系により結像された被写体像を、電気信号に変換する光−電子変換素子であり、光軸O上に、2群L2よりも光軸方向後側に配置されている。CCD3は、撮像データを取得するとともに、像面におけるデフォーカス量を測定する。
図1は、本発明を適用した実施例1の光学系駆動装置を備えたカメラのブロック図を示す。
実施例1の光学系駆動装置は、コントラスト方式を採用したオートフォーカス機能を有し、2つのフォーカスレンズ群を備えたカメラ1に搭載され、また、これらのレンズ群をそれぞれ駆動するモータ等を備えている。
カメラ1は、カメラケース2の内側に、1群L1,2群L2(レンズ群)と,CCD3(第1の検出部)と、アナログ信号処理回路4と、A/D変換器5と、デジタル信号処理回路6と、CPU7と、メモリ8(記憶部)と、モータ駆動回路11,21(駆動部)と、モータ12,22と、移動機構13,23と、エンコーダ14,24とを有している。
1群L1、2群L2は、フォーカスレンズ群であり、光軸O上にこの順に配置されている。カメラ1は、1群L1、2群L2の光軸前後方向への移動に応じて、撮影光学系の被写体距離が変更される。
CCD3は、撮影光学系により結像された被写体像を、電気信号に変換する光−電子変換素子であり、光軸O上に、2群L2よりも光軸方向後側に配置されている。CCD3は、撮像データを取得するとともに、像面におけるデフォーカス量を測定する。
CCD3からの撮像信号は、アナログ信号処理回路4で相関二重サンプリング処理等がされる。アナログ信号処理回路4で処理された撮像信号は、A/D変換器5でアナログ信号からデジタル信号へ変換される。A/D変換された信号は、デジタル信号処理回路6において輪郭補償やガンマ補正などの種々の画像処理が施される。
CPU7は、モータ駆動回路11,21等を用いて、1群L1、2群L2の移動、制御を行う。また、CPU7は、デジタル信号処理回路6からの出力信号に基づいて焦点評価値を算出し、CPU7内に設けられたメモリ7a内にレンズ位置と対で記憶させる。CPU7の制御等については後述する。なお、メモリ7aは、CPU7の外部に設けるタイプのメモリでもよい。
CPU7は、モータ駆動回路11,21等を用いて、1群L1、2群L2の移動、制御を行う。また、CPU7は、デジタル信号処理回路6からの出力信号に基づいて焦点評価値を算出し、CPU7内に設けられたメモリ7a内にレンズ位置と対で記憶させる。CPU7の制御等については後述する。なお、メモリ7aは、CPU7の外部に設けるタイプのメモリでもよい。
メモリ8は、光学系駆動装置によるオーフォーカスの制御のために必要なデータを記憶した、例えばフラッシュメモリ等の記憶媒体である。メモリ8は、後述するように、CPU7の要求に応じて、必要なデータを提供する。なお、メモリ8は、CPU7の内部に設けるタイプのメモリでもよい。
モータ駆動回路11,21は、CPU7からの命令によりモータ12,22に信号を出力して、それぞれ駆動させる。
モータ12,22は、モータ駆動回路11,21からの入力に応じて回転駆動する、例えばステッピングモータである。
移動機構13,23は、モータ12,22の駆動力を1群L1,2群L2に伝達する駆動力伝達部である。移動機構13,23は、送りねじ、ガイド軸等(図示せず)を備え、1群L1,2群L2をそれぞれ光軸前後方向に移動する。
エンコーダ14,24は、モータ12,22の回転速度を検出する検出部である。エンコーダ14,24で検出された信号は、CPU7に出力され処理される。CPU7は、エンコーダ14,24の出力信号を処理することにより、1群L1、2群L2の位置を確認することができる。
モータ12,22は、モータ駆動回路11,21からの入力に応じて回転駆動する、例えばステッピングモータである。
移動機構13,23は、モータ12,22の駆動力を1群L1,2群L2に伝達する駆動力伝達部である。移動機構13,23は、送りねじ、ガイド軸等(図示せず)を備え、1群L1,2群L2をそれぞれ光軸前後方向に移動する。
エンコーダ14,24は、モータ12,22の回転速度を検出する検出部である。エンコーダ14,24で検出された信号は、CPU7に出力され処理される。CPU7は、エンコーダ14,24の出力信号を処理することにより、1群L1、2群L2の位置を確認することができる。
図2は、実施例1の光学系駆動装置の動作を示すフローチャートである。
カメラ1のレリーズ釦(図示せず)が押されると、最初に、ステップS1からステップS3までにおいて、CPU7は、1群L1、2群L2を撮影光学系における測距範囲最後部(例えば、無限遠位置)へ移動する。
CPU7は、ステップS1において、オートフォーカスの処理をスタートする。ステップS2において、CPU7は、1群L1を駆動させる駆動開始命令をモータ駆動回路11に出力する(図1参照)。モータ駆動回路11は、モータ12に信号を出力し、そして、モータ12が回転駆動する。モータ12の駆動力は、移動機構13を介して1群L1に伝達され、1群L1は、測距範囲最後部へ移動する。同様に、ステップS3において、CPU7は、モータ駆動回路21、モータ22、移動機構23等を用いて、2群L2を測距範囲最後部へ移動する。
以上により1群L1、2群L2の測距範囲最後部への移動が終了する。なお、1群L1、2群L2を移動する順序は、逆でもよい。
カメラ1のレリーズ釦(図示せず)が押されると、最初に、ステップS1からステップS3までにおいて、CPU7は、1群L1、2群L2を撮影光学系における測距範囲最後部(例えば、無限遠位置)へ移動する。
CPU7は、ステップS1において、オートフォーカスの処理をスタートする。ステップS2において、CPU7は、1群L1を駆動させる駆動開始命令をモータ駆動回路11に出力する(図1参照)。モータ駆動回路11は、モータ12に信号を出力し、そして、モータ12が回転駆動する。モータ12の駆動力は、移動機構13を介して1群L1に伝達され、1群L1は、測距範囲最後部へ移動する。同様に、ステップS3において、CPU7は、モータ駆動回路21、モータ22、移動機構23等を用いて、2群L2を測距範囲最後部へ移動する。
以上により1群L1、2群L2の測距範囲最後部への移動が終了する。なお、1群L1、2群L2を移動する順序は、逆でもよい。
ステップS4からステップS10において、CPU7は、CCD3からの画像データを取り込み、焦点評価値のサンプリングを行う。
ステップS4において、CPU7は、1群L1と2群L2のどちらを先に移動させるかを判断する。この判定基準については後述する。
ステップS4において、CPU7は、1群L1を優先して移動すると判定したときは、ステップS5に進み、モータ12に命令して1群L1を前方の目標位置に数μm(例えば、10μm程度)移動させ、続いてステップS6において、モータ22に命令して2群L2を前方の目標位置に数μm移動させる。そして、ステップS9に進む。
ステップS4において、CPU7は、1群L1と2群L2のどちらを先に移動させるかを判断する。この判定基準については後述する。
ステップS4において、CPU7は、1群L1を優先して移動すると判定したときは、ステップS5に進み、モータ12に命令して1群L1を前方の目標位置に数μm(例えば、10μm程度)移動させ、続いてステップS6において、モータ22に命令して2群L2を前方の目標位置に数μm移動させる。そして、ステップS9に進む。
一方、ステップS4において、CPU7が、2群L2を優先して移動すると判定したときは、ステップS7に進む。CPU7は、ステップS7において、モータ22に命令して2群L2を前方の目標位置に数μm移動させ、続いてステップS8において、モータ12に命令して1群L1を前方の目標位置に数μm(例えば、10μm程度)移動させる。そして、ステップS9に進む。
ステップS9において、CPU7は、CCD3からの撮像信号から、焦点評価値を取得する。そして、CPU7は、エンコーダ14,24の検出結果に基づいて、1群L1、2群L2の位置を算出し、このレンズ位置と焦点評価値とを、メモリ7a内に対で記憶する。
ステップS10において、CPU7は、1群L1、2群L2が測距範囲最前部(例えば、最至近位置)にないときは、ステップS4からステップS9までの処理を繰り返し行う。
ステップS10において、CPU7は、1群L1、2群L2が測距範囲最前部(例えば、最至近位置)にないときは、ステップS4からステップS9までの処理を繰り返し行う。
一方、ステップS10において、CPU7は、1群L1、2群L2が測距範囲の最前部にいると判断したときは、ステップS11からステップS17において、1群L1、2群L2を合焦位置へ移動させる処理を行う。
ステップS11において、CPU7は、ステップS10までの処理でサンプリングし、メモリ7aに記憶した焦点評価値からそのピーク値と、そのピーク値に対応したレンズ位置(以下「ピーク位置」という。)を確認する。
ステップS12において、CPU7は、1群L1,2群L2を移動させる優先順位を判定する。判定基準については、後述する。ステップS12において、1群L1を優先して移動すると判定したときは、ステップS13に進み、モータ12に命令して1群L1をピーク位置に移動させ、続いてステップS14おいて、モータ22に命令して2群L2をピーク位置に移動させる。
一方、ステップS12において、2群L2を優先して移動すると判定したときは、ステップS15に進み、モータ22に命令して2群L2を移動させ、続いてステップS16において、モータ12に命令して1群L1をピーク位置に移動させる。
ステップS14又はステップS16を経て、ピーク位置への1群L1、2群L2の移動が終了することにより、一連のフォーカシングの処理が終了する(ステップS17)。
ステップS11において、CPU7は、ステップS10までの処理でサンプリングし、メモリ7aに記憶した焦点評価値からそのピーク値と、そのピーク値に対応したレンズ位置(以下「ピーク位置」という。)を確認する。
ステップS12において、CPU7は、1群L1,2群L2を移動させる優先順位を判定する。判定基準については、後述する。ステップS12において、1群L1を優先して移動すると判定したときは、ステップS13に進み、モータ12に命令して1群L1をピーク位置に移動させ、続いてステップS14おいて、モータ22に命令して2群L2をピーク位置に移動させる。
一方、ステップS12において、2群L2を優先して移動すると判定したときは、ステップS15に進み、モータ22に命令して2群L2を移動させ、続いてステップS16において、モータ12に命令して1群L1をピーク位置に移動させる。
ステップS14又はステップS16を経て、ピーク位置への1群L1、2群L2の移動が終了することにより、一連のフォーカシングの処理が終了する(ステップS17)。
図17、図18を用いて前述したように、1群L1、2群L2は、フォーシングの処理において、目標位置を中心に振動するため、必要以上に時間を要する。そして、その振幅が一定範囲内に収まらない状態において、画像を取得すると像ブレの画像が生成され、焦点評価値の検出精度が低下する。これらを解決するために、実施例1の光学系駆動装置は、以下のように1群L1、2群L2を移動する。
図3、図4は、CPU7が、1群L1、2群L2を光軸前後方向に移動したときの、像面におけるデフォーカス量の変位を示す図である。図3は、1群L1を先に移動した場合、図4は、2群L2を先に移動した場合の、像面におけるデフォーカス量の変位をそれぞれ示す。
図3に示すように、1群L1による像面におけるデフォーカス量は、CPU7が駆動開始命令を出力してから時間t10後に、光軸方向における目標位置に到達する。このとき、CPU7は、1群L1を停止するために駆動停止命令を出力すると同時に、2群L2を移動するために駆動開始命令を出力する。しかし、このとき、1群L1は、その慣性力により目標位置を超えても光軸方向に移動を続け、像面におけるデフォーカス量の変位は、図3に示すように、目標位置を中心とした減衰振動のような波形となる。そして、CPU7が駆動停止命令を出力してから時間t11(デフォーカス静止時間)後に、1群L1は、目標位置に停止する。同様に、2群L2は、CPU7が駆動開始命令を出力してから時間t20後に、目標位置に到達し、CPU7が駆動停止命令を出力してから時間t21(デフォーカス静止時間)後に目標位置に停止する。
図3に示すように、1群L1による像面におけるデフォーカス量は、CPU7が駆動開始命令を出力してから時間t10後に、光軸方向における目標位置に到達する。このとき、CPU7は、1群L1を停止するために駆動停止命令を出力すると同時に、2群L2を移動するために駆動開始命令を出力する。しかし、このとき、1群L1は、その慣性力により目標位置を超えても光軸方向に移動を続け、像面におけるデフォーカス量の変位は、図3に示すように、目標位置を中心とした減衰振動のような波形となる。そして、CPU7が駆動停止命令を出力してから時間t11(デフォーカス静止時間)後に、1群L1は、目標位置に停止する。同様に、2群L2は、CPU7が駆動開始命令を出力してから時間t20後に、目標位置に到達し、CPU7が駆動停止命令を出力してから時間t21(デフォーカス静止時間)後に目標位置に停止する。
以上から、CPU7が、1群L1を先に移動した場合、一連の動作が終了するまでの時間は、t3=t10+t20+t21となる。一方、図4に示すように、CPU7が2群L2を先に移動して、同様な制御を行った場合、一連の動作に必要な時間は、t4=t20+t21となる。
ここで、これら一連の動作を比較すると、t4<t3となるため、2群L2を先に移動した場合(図4参照)の方が、1群L1、2群L2の移動に必要な時間が少なく、効率のよい制御を行うことができる。ただし、CPU7が駆動開始命令を出力してから駆動停止命令を出力するまでの時間、つまり、1群L1における時間t10と2群L2における時間t20とは、大きな差はなく、また、時間t11と時間t21に比べて大幅に小さい。このため、時間t3と時間t4とを比較する代わりに、時間t11と時間t21とを比較してもある程度、精度がよい判定ができる。
ここで、これら一連の動作を比較すると、t4<t3となるため、2群L2を先に移動した場合(図4参照)の方が、1群L1、2群L2の移動に必要な時間が少なく、効率のよい制御を行うことができる。ただし、CPU7が駆動開始命令を出力してから駆動停止命令を出力するまでの時間、つまり、1群L1における時間t10と2群L2における時間t20とは、大きな差はなく、また、時間t11と時間t21に比べて大幅に小さい。このため、時間t3と時間t4とを比較する代わりに、時間t11と時間t21とを比較してもある程度、精度がよい判定ができる。
そこで、実施例1のCPU7は、図5に示すフローチャートに従って、1群L1、2群L2を移動する。なお、以下の説明において、前述した図2のフローチャートと同様のステップには同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図5に示すように、ステップS41において、CPU7は、時間t11と時間t21とを比較する。ステップS41は、ステップS3から進んできた場合と、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合がある。
ステップS41において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、1群L1、2群L2による時間t11,t21に関するデータを取得していないため、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において1群L1,2群を数μm移動したならば、ステップS91において、時間t11,t21のデータを焦点評価値とともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
図5に示すように、ステップS41において、CPU7は、時間t11と時間t21とを比較する。ステップS41は、ステップS3から進んできた場合と、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合がある。
ステップS41において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、1群L1、2群L2による時間t11,t21に関するデータを取得していないため、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において1群L1,2群を数μm移動したならば、ステップS91において、時間t11,t21のデータを焦点評価値とともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
一方、ステップS41において、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合、CPU7は、前回のステップS5〜ステップS91、又は、ステップS7〜ステップS91において取得した時間t11,t21のデータをメモリ7aから読み出し、その大きさを判定する。そして、「t11<t21」の場合(ステップS41:yes)、ステップS5を選択し、それ以外の場合(ステップS41:no)、ステップS7を選択する。ステップS5又はステップS7以降の処理については、前述した処理と同様である。
上記の例として、例えば、図3、図4に示すように、取得した時間t11,t21のデータが、時間t11が時間t21よりも小さい場合(ステップS41:yes)、CPU7は、ステップS5を選択する。そして、ステップS5において、2群L2を移動するために駆動開始命令を出力する。そして、2群L2がデフォーカス目標位置に達したならば、ステップS6において、CPU7は、1群L1を移動するために駆動開始命令を出力する。これにより、実施例1の光学系駆動装置は、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
上記の例として、例えば、図3、図4に示すように、取得した時間t11,t21のデータが、時間t11が時間t21よりも小さい場合(ステップS41:yes)、CPU7は、ステップS5を選択する。そして、ステップS5において、2群L2を移動するために駆動開始命令を出力する。そして、2群L2がデフォーカス目標位置に達したならば、ステップS6において、CPU7は、1群L1を移動するために駆動開始命令を出力する。これにより、実施例1の光学系駆動装置は、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
ステップS121において、後述するように、CPU7は、メモリ8に記憶されている時間t111と時間t121とを比較する。
図6、図7に示すように、1群L1、2群L2は、ピーク位置に移動するときに、前述した焦点評価値のサンプリング時と同様に、ピーク位置に達してから完全に停止するまでに、ピーク位置を中心として振動する。時間t111は、1群L1がピーク位置に達して、CPU7が1群L1を停止するために駆動停止命令を出力してから停止するまでの時間(デフォーカス静止時間)である。同様に、時間t121は、2群L2がピーク位置に達して、CPU7が駆動停止命令を出力してから停止するまでの時間(デフォーカス静止時間)である。
図6、図7に示すように、1群L1、2群L2のピーク位置への移動においても、ピーク位置に達してからピーク位置に停止するまでの時間が大きいレンズ群から移動した方が、一連の動作に必要な時間が少ない。
図6、図7に示すように、1群L1、2群L2は、ピーク位置に移動するときに、前述した焦点評価値のサンプリング時と同様に、ピーク位置に達してから完全に停止するまでに、ピーク位置を中心として振動する。時間t111は、1群L1がピーク位置に達して、CPU7が1群L1を停止するために駆動停止命令を出力してから停止するまでの時間(デフォーカス静止時間)である。同様に、時間t121は、2群L2がピーク位置に達して、CPU7が駆動停止命令を出力してから停止するまでの時間(デフォーカス静止時間)である。
図6、図7に示すように、1群L1、2群L2のピーク位置への移動においても、ピーク位置に達してからピーク位置に停止するまでの時間が大きいレンズ群から移動した方が、一連の動作に必要な時間が少ない。
そこで、実施例1のCPU7は、ステップS121において、以下のように判定し、1群L1、2群L2を移動する。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t111、及び、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t121とを、それぞれ対で予め記憶している。そして、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した時間t111,t121をそれぞれ読み出し、「t111<t121」の場合(ステップS121:yes)、ステップS13を選択して2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS121:no)、ステップS15を選択し1群L1を最初に移動する。
例えば、図6、図7に示すように、時間t111が時間t121よりも小さい場合(ステップS121:yes)、CPU7は、ステップS13を選択し、2群L2を最初に移動する。これにより、実施例1の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t111、及び、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t121とを、それぞれ対で予め記憶している。そして、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した時間t111,t121をそれぞれ読み出し、「t111<t121」の場合(ステップS121:yes)、ステップS13を選択して2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS121:no)、ステップS15を選択し1群L1を最初に移動する。
例えば、図6、図7に示すように、時間t111が時間t121よりも小さい場合(ステップS121:yes)、CPU7は、ステップS13を選択し、2群L2を最初に移動する。これにより、実施例1の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
以上のように、実施例1の光学系駆動装置は、焦点評価値のサンプリング時において、CPU7(制御部)が駆動停止命令を出力してから像面が収束するまでの像面の変動に関するパラメータとして、時間t11,t21(デフォーカス静止時間)を利用する。時間t11,t21は、CPU7が駆動停止命令を出力してから、レンズ群が完全に停止して、像面におけるデフォーカス量が静止するまでの時間である。CPU7は、CCD3(第1の検出部)の検出に基づいて時間t11,t21を算出し、この時間がより長いレンズ群から順に移動する。
また、合焦位置(ピーク位置)への移動においては、予め記憶した時間t111,t121(デフォーカス静止時間)を用いて、サンプリング時と同様にレンズ群を移動する。
これにより、実施例1の光学系駆動装置は、レンズ群の効率のよい移動順序を算出し、サンプリング時におけるレンズの移動時間、及び、合焦位置へのレンズの移動時間を短縮し、フォーカシングに必要な時間を短縮することができる。
また、合焦位置(ピーク位置)への移動においては、予め記憶した時間t111,t121(デフォーカス静止時間)を用いて、サンプリング時と同様にレンズ群を移動する。
これにより、実施例1の光学系駆動装置は、レンズ群の効率のよい移動順序を算出し、サンプリング時におけるレンズの移動時間、及び、合焦位置へのレンズの移動時間を短縮し、フォーカシングに必要な時間を短縮することができる。
次に、本発明を適用した光学系駆動装置の実施例2について説明する。なお、前述した実施例1と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図8、図9は、CPU7が駆動停止命令を出力してから、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の変化を、それぞれ示す図である。
図8に示すように、時間t12は、1群L1がデフォーカス目標位置に達してから、デォーカス量の変位を示す減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である。同様に、図9に示すように、時間t22は、2群L2がデフォーカス目標位置に達してから、デォーカス量の減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である。
実施例2のCPU7は、1群L1、2群L2の像面におけるデォーカス量の振幅がそれぞれ振幅A以内に収束したときに、それぞれのレンズ群が停止したと認識する。CPU7は、振幅A以内においては、十分な精度の焦点評価値を取得することができ、また、十分に精細な画像を取得することができる。
図8、図9は、CPU7が駆動停止命令を出力してから、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の変化を、それぞれ示す図である。
図8に示すように、時間t12は、1群L1がデフォーカス目標位置に達してから、デォーカス量の変位を示す減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である。同様に、図9に示すように、時間t22は、2群L2がデフォーカス目標位置に達してから、デォーカス量の減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である。
実施例2のCPU7は、1群L1、2群L2の像面におけるデォーカス量の振幅がそれぞれ振幅A以内に収束したときに、それぞれのレンズ群が停止したと認識する。CPU7は、振幅A以内においては、十分な精度の焦点評価値を取得することができ、また、十分に精細な画像を取得することができる。
そこで、実施例2のCPU7は、図10に示すフローチャートに従って、1群L1、2群L2を移動する。
図10に示すように、ステップS42において、CPU7は、時間t12と時間t22とを比較する。ステップS42には、ステップS3から進んできた場合と、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合とがある。
ステップS42において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、1群L1、2群L2による時間t12,t22に関するデータを取得していないため、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において、1群L1,2群L2を数μm移動して時間t12,t22のデータを取得し、ステップS92において、焦点評価値とともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
図10に示すように、ステップS42において、CPU7は、時間t12と時間t22とを比較する。ステップS42には、ステップS3から進んできた場合と、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合とがある。
ステップS42において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、1群L1、2群L2による時間t12,t22に関するデータを取得していないため、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において、1群L1,2群L2を数μm移動して時間t12,t22のデータを取得し、ステップS92において、焦点評価値とともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
一方、ステップS42において、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合、CPU7は、前回のステップS5〜ステップS92、又は、ステップS7〜ステップS92において取得した時間t12,t22のデータをメモリ7aから読み出し、その大きさを判定する。そして、「t12<t22」の場合(ステップS42:yes)、ステップS5を選択し、それ以外の場合(ステップS42:no)、ステップS7を選択する。これにより、実施例2の光学系駆動装置は、CPU7等に用いることによって、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
ステップS122において、後述するように、CPU7は、メモリ8に記憶されている時間t112と時間t122とを比較する。
時間t112,t122は、それぞれ1群L1、2群L2がピーク位置に達して、CPU7が駆動停止命令を出力してから、像面におけるデォーカス量の減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である(図8、図9参照)。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t112、及び、ピーク位置に対応した時間t122とを、それぞれ対で記憶している。そして、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した時間t112,t122をそれぞれメモリ8から読み出し、「t112<t122」の場合(ステップS121:yes)、ステップS13を選択して2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS121:no)、ステップS15を選択して1群L1を最初に移動する。これにより、実施例2の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
時間t112,t122は、それぞれ1群L1、2群L2がピーク位置に達して、CPU7が駆動停止命令を出力してから、像面におけるデォーカス量の減衰振動曲線の振幅が振幅A(所定の範囲)以内に達するまでの時間である(図8、図9参照)。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した時間t112、及び、ピーク位置に対応した時間t122とを、それぞれ対で記憶している。そして、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した時間t112,t122をそれぞれメモリ8から読み出し、「t112<t122」の場合(ステップS121:yes)、ステップS13を選択して2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS121:no)、ステップS15を選択して1群L1を最初に移動する。これにより、実施例2の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
以上説明したように、実施例2の光学系駆動装置は、焦点評価値のサンプリング時に、CPU7(制御部)が駆動停止命令を出力してから、像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が振幅A(所定の範囲)内に収束するために必要な収束時間t12,t22(パラメータ)がより長いレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、モータ12,22(駆動部)を制御する。また、合焦位置(ピーク位置)への移動においては、予め記憶しておいた収束時間t112,t122(パラメータ)を用いて、サンプリング時と同様にレンズ群を移動する。
これにより、実施例2の光学系駆動装置によれば、十分な精度の焦点評価値を取得することができ、また、十分に精細な画像を得ることができる。
これにより、実施例2の光学系駆動装置によれば、十分な精度の焦点評価値を取得することができ、また、十分に精細な画像を得ることができる。
次に、本発明を適用した光学系駆動装置の実施例3について説明する。
図11、図12は、CPU7が駆動停止命令を出力してから、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の変位を、それぞれ示す図である。
図11に示すように、振幅b1,b2は、CPU7が最初に1群L1を移動して、2群L2がデフォーカス目標位置に達してから、時間t15(所定の時間)経過したときの、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅である。時間t15経過後の、振幅b1,b2の和は、B1(=b1+b2)であり、振幅b1,b2の和がB1以内のとき、CPU7は、CCD3等から十分な精度の焦点評価値と、精細な画像を取得することができる。
同様に、図12に示すように、振幅c1,c2は、CPU7が最初に2群L2を移動して、1群L1がデフォーカス目標位置に達してから、時間t25(所定の時間)経過したときの、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅である。振幅c1,c2の和がC1(=c1+c2)以内のとき、CPU7は、CCD3から十分な精度の焦点評価値と、精細な画像を取得することができる。
振幅の和B1,C1は、それぞれ1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅の和であるため、これらの数値が小さい程、1群L1、2群L2が完全に停止するまでの時間は、小さい傾向がある。
図11、図12は、CPU7が駆動停止命令を出力してから、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の変位を、それぞれ示す図である。
図11に示すように、振幅b1,b2は、CPU7が最初に1群L1を移動して、2群L2がデフォーカス目標位置に達してから、時間t15(所定の時間)経過したときの、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅である。時間t15経過後の、振幅b1,b2の和は、B1(=b1+b2)であり、振幅b1,b2の和がB1以内のとき、CPU7は、CCD3等から十分な精度の焦点評価値と、精細な画像を取得することができる。
同様に、図12に示すように、振幅c1,c2は、CPU7が最初に2群L2を移動して、1群L1がデフォーカス目標位置に達してから、時間t25(所定の時間)経過したときの、1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅である。振幅c1,c2の和がC1(=c1+c2)以内のとき、CPU7は、CCD3から十分な精度の焦点評価値と、精細な画像を取得することができる。
振幅の和B1,C1は、それぞれ1群L1、2群L2に対応した像面におけるデフォーカス量の振幅の和であるため、これらの数値が小さい程、1群L1、2群L2が完全に停止するまでの時間は、小さい傾向がある。
そこで、実施例3のCPU7は、図13に示すフローチャートに従って、1群L1、2群L2を移動する。
ステップS43において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において、1群L1、2群L2を数μm移動したならば、ステップS93において、振幅b1,b2,c1,c2のデータを、焦点評価値ともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
ステップS43において、ステップS3から進んできた場合、CPU7は、yes、noの判定をせず、任意にステップS5又はステップS7を選択する。そして、ステップS5〜ステップS6、又は、ステップS7〜ステップS8において、1群L1、2群L2を数μm移動したならば、ステップS93において、振幅b1,b2,c1,c2のデータを、焦点評価値ともにメモリ7aに書き込み、一時的に記憶する。
一方、ステップS43において、ステップS10(ステップS10:no)から進んできた場合、CPU7は、前回のステップS5〜ステップS93、又は、ステップS7〜ステップS93において取得した振幅b1,b2,c1,c2のデータをメモリ7aから読み出し、振幅の和B1(=b1+b2),C1(=c1+c2)を算出する。そして、「B1<C1」の場合(ステップS43:yes)、ステップS5を選択し、1群L1を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS43:no)、ステップS7を選択し2群L2を最初に移動する。これにより、実施例3の光学系駆動装置は、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
ステップS123において、CPU7は、後述する振幅b3,b4,c3,c4から、振幅の和B2(=b3+b4)と振幅の和C2(=c3+c4)とを比較する。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した振幅b3,b4,c3,c4とを、それぞれ対で記憶している。振幅b3,b4は、CPU7が、1群L1を測距範囲最前部から最初に移動し、ピーク位置に達してから所定の時間(例えば、時間t15)経過したときの、1群L1、2群L2のデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅である(図11参照)。同様に、範囲c3,c4は、2群L2を最初に移動し、ピーク位置に達してから所定の時間(例えば、時間t25)経過したときの、1群L1、2群L2のデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅である(図12参照)。
ステップS123において、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した振幅b3,b4,c3,c4をそれぞれ読み出し、振幅の和B2,C2を算出し、「B2<C2」の場合(ステップS123:yes)、ステップS13を選択して1群L1を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS123:no)、ステップS15を選択して2群L2を最初に移動する。これにより、実施例3の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
メモリ8は、ピーク位置とピーク位置に対応した振幅b3,b4,c3,c4とを、それぞれ対で記憶している。振幅b3,b4は、CPU7が、1群L1を測距範囲最前部から最初に移動し、ピーク位置に達してから所定の時間(例えば、時間t15)経過したときの、1群L1、2群L2のデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅である(図11参照)。同様に、範囲c3,c4は、2群L2を最初に移動し、ピーク位置に達してから所定の時間(例えば、時間t25)経過したときの、1群L1、2群L2のデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅である(図12参照)。
ステップS123において、CPU7は、ステップS11で算出したピーク位置に対応した振幅b3,b4,c3,c4をそれぞれ読み出し、振幅の和B2,C2を算出し、「B2<C2」の場合(ステップS123:yes)、ステップS13を選択して1群L1を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS123:no)、ステップS15を選択して2群L2を最初に移動する。これにより、実施例3の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
以上説明したように、実施例3の光学系駆動装置は、焦点評価値のサンプリング時に、CPU7(制御部)がモータ12,22(駆動部)に逐次駆動停止命令を出力してから、時間t15,t25(所定の時間)経過した状態における、1群L1、2群L2(レンズ群)のそれぞれのデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和B1,C1がより小さくなるように、1群L1、2群L2の移動順序を判定する。また、合焦位置(ピーク位置)への移動においては、予め記憶したデフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅b3,b4,c3,c4を用いて、CPU7が振幅の和B2,C2を算出し、サンプリング時と同様にレンズ群を移動する。
これにより、実施例3の光学系駆動装置は、レンズ群のデフォーカス量の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
これにより、実施例3の光学系駆動装置は、レンズ群のデフォーカス量の和から、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
次に、本発明を適用した光学系駆動装置の実施例4について説明する。
実施例4の光学系駆動装置は、像面移動係数とレンズ群の質量との積をパラメータとして、レンズ群を駆動、制御する。像面移動係数とは、レンズ群の単位移動量に対する像面の移動量を示し、レンズ群の位置に応じて変化する係数をいう。一般に、移動する物体は、運動エネルギが大きい程、質量と速度との積が大きくなる傾向がある。ここでは、像面におけるデフォーカス量を問題としており、像面移動係数が大きい程、像面におけるデフォーカス量の変位は大きくなるため、デフォーカス量が一定範囲内に収束するまでに時間が必要である。そこで、実施例4では、レンズ群の移動速度を一定と考え、像面移動係数とレンズ群の質量との積をパラメータとして用いる。
実施例4の光学系駆動装置は、像面移動係数とレンズ群の質量との積をパラメータとして、レンズ群を駆動、制御する。像面移動係数とは、レンズ群の単位移動量に対する像面の移動量を示し、レンズ群の位置に応じて変化する係数をいう。一般に、移動する物体は、運動エネルギが大きい程、質量と速度との積が大きくなる傾向がある。ここでは、像面におけるデフォーカス量を問題としており、像面移動係数が大きい程、像面におけるデフォーカス量の変位は大きくなるため、デフォーカス量が一定範囲内に収束するまでに時間が必要である。そこで、実施例4では、レンズ群の移動速度を一定と考え、像面移動係数とレンズ群の質量との積をパラメータとして用いる。
実施例4の光学系駆動装置は、1群L1、2群L2に係る像面移動係数γ1,γ2、及び、質量m1,m2を、予めメモリ8(記憶部)に記憶している。
図14(a)、図14(b)に示すように、像面移動係数γ1,γ2については、メモリ8内に、ズーム位置と1群L1、2群L2の位置に対応したテーブルの形式で、それぞれ予め複数記憶している。そして、後述するように、CPU7は、必要に応じて、ズーム位置に対応した1群L1、2群L2の像面移動係数γ1,γ2と質量m1,m2をそれぞれメモリ8から読み出す。図14(c)、図14(d)は、所定のズーム位置(例えば、広角端)における像面移動係数γ1,γ2を、それぞれ示す図である。前述したように、この像面移動係数とレンズ群の質量との積の値が大きくなる程、像面におけるデフォーカス量が一定範囲内に収束するまでの時間がより必要である。そのため、この積の値が大きいレンズ群から移動した方が、フォーカシングにおいて必要な時間が少なくなる。
図14(a)、図14(b)に示すように、像面移動係数γ1,γ2については、メモリ8内に、ズーム位置と1群L1、2群L2の位置に対応したテーブルの形式で、それぞれ予め複数記憶している。そして、後述するように、CPU7は、必要に応じて、ズーム位置に対応した1群L1、2群L2の像面移動係数γ1,γ2と質量m1,m2をそれぞれメモリ8から読み出す。図14(c)、図14(d)は、所定のズーム位置(例えば、広角端)における像面移動係数γ1,γ2を、それぞれ示す図である。前述したように、この像面移動係数とレンズ群の質量との積の値が大きくなる程、像面におけるデフォーカス量が一定範囲内に収束するまでの時間がより必要である。そのため、この積の値が大きいレンズ群から移動した方が、フォーカシングにおいて必要な時間が少なくなる。
そこで、実施例4の光学系駆動装置は、CPU7が図15に示すフローチャートに従って、1群L1、2群L2を移動する。
ステップS44において、CPU7は、最初にズームエンコーダ(図示せず)の出力からズームレンズ(図示せず)位置を検出しズーム位置を確認する。次に、CPU7は、エンコーダ14,24(第2の検出部、図1参照)の出力から、1群L1、2群L2のレンズ位置を確認する。そして、CPU7は、そのズーム位置と1群L1、2群L2の位置に対応した像面移動係数γ1,γ2(図14参照)と、1群L1、2群L2の質量m1,m2とを、メモリ8から読み出す。その次に、CPU7は、像面移動係数とレンズ群の質量の積である、γ1×m1(=Γ1とする。)と、γ2×m2(=Γ2とする。)とを算出し、Γ1とΓ2とを比較する。
「Γ1<Γ2」の場合(ステップS44:yes)、ステップS5を選択し、2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS44:no)、ステップS7を選択し1群L1を最初に移動する。これにより、実施例4の光学系駆動装置は、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
ステップS44において、CPU7は、最初にズームエンコーダ(図示せず)の出力からズームレンズ(図示せず)位置を検出しズーム位置を確認する。次に、CPU7は、エンコーダ14,24(第2の検出部、図1参照)の出力から、1群L1、2群L2のレンズ位置を確認する。そして、CPU7は、そのズーム位置と1群L1、2群L2の位置に対応した像面移動係数γ1,γ2(図14参照)と、1群L1、2群L2の質量m1,m2とを、メモリ8から読み出す。その次に、CPU7は、像面移動係数とレンズ群の質量の積である、γ1×m1(=Γ1とする。)と、γ2×m2(=Γ2とする。)とを算出し、Γ1とΓ2とを比較する。
「Γ1<Γ2」の場合(ステップS44:yes)、ステップS5を選択し、2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS44:no)、ステップS7を選択し1群L1を最初に移動する。これにより、実施例4の光学系駆動装置は、焦点評価値の取得に必要な時間を短縮することができる。
ステップS124において、CPU7は、ステップS44と同様な制御を行う。すなわち、測距範囲最前部における像面移動係数γ1,γ2を、メモリ8から読み出す。そして、CPU7は、Γ1,Γ2を算出、比較し、「Γ1<Γ2」の場合(ステップS124:yes)、ステップS13を選択し、2群L2を最初に移動し、それ以外の場合(ステップS124:no)、ステップS15を選択し1群L1を最初に移動する。これにより、実施例4の光学系駆動装置は、ピーク位置へのレンズ群の移動時間を短縮することができる。
以上説明したように、実施例4の光学系駆動装置は、1群L1、2群L2(レンズ群)の像面移動係数γ1,γ2と、質量m1,m2との積Γ1,Γ2を制御のパラメータとして用いる。メモリ8(記憶部)は、像面移動係数γ1,γ2と質量m1,m2とを記憶している。そして、CPU7(制御部)は、エンコーダ14,24(第2の検出部)が検出した1群L1,2群L2の位置情報に基づいて、CPU7から像面移動係数γ1,γ2と質量m1,m2とを読み出し、これらの積Γ1,Γ2の値を算出し、この値がより大きいレンズ群から順に移動する。これにより、実施例4の光学系駆動装置は、レンズ群の像面移動係数と質量とから、効率のよいレンズ群の移動順序を算出し、また、高精度な撮像データ等を取得することができる。
(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)実施例1において、CCD3を用いて像面におけるデフォーカス量を検出して、時間t11,t21を算出する例を示したが、これに限定されない。例えば、メモリ8にレンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの時間t11,t21(デフォーカス静止時間)を予め記憶しておく。そして、CPU7(制御部)が、エンコーダ14,24(第2の検出部)の検出に基づいてレンズ群の位置(所定の位置)を確認し、メモリ8から時間t11,t21を読み出し、レンズ群の移動順序を判定してもよい。また、実施例2における収束時間t12,t22、及び、実施例3における振幅b1,b2,c1,c2についても同様にメモリ8に予め記憶しておいてもよい。
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)実施例1において、CCD3を用いて像面におけるデフォーカス量を検出して、時間t11,t21を算出する例を示したが、これに限定されない。例えば、メモリ8にレンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの時間t11,t21(デフォーカス静止時間)を予め記憶しておく。そして、CPU7(制御部)が、エンコーダ14,24(第2の検出部)の検出に基づいてレンズ群の位置(所定の位置)を確認し、メモリ8から時間t11,t21を読み出し、レンズ群の移動順序を判定してもよい。また、実施例2における収束時間t12,t22、及び、実施例3における振幅b1,b2,c1,c2についても同様にメモリ8に予め記憶しておいてもよい。
(2)各実施例において、フォーカスレンズである1群L1、2群L2を移動する例を示したが、これに限定されない。例えば、ズームレンズを移動するために、同様な制御を行なってもよい。
(3)各実施例において、メモリ8は、予め記憶したデータを読み出す例を示したが、これに限定されない。例えば、メモリ8は、実測したデータを適宜記憶する機能(例えば、学習機能等)を備え、これを必要に応じて読み出してレンズ群の駆動、制御に用いてもよい。
1 カメラ
2 カメラケース
3 CCD
4 アナログ信号処理回路
5 A/D変換器
6 デジタル信号処理回路
7 CPU
7a メモリ
8 メモリ
11,21 モータ駆動回路
12,22 モータ
13,23 移動機構
14,24 エンコーダ
L1 1群
L2 2群
O 光軸
2 カメラケース
3 CCD
4 アナログ信号処理回路
5 A/D変換器
6 デジタル信号処理回路
7 CPU
7a メモリ
8 メモリ
11,21 モータ駆動回路
12,22 モータ
13,23 移動機構
14,24 エンコーダ
L1 1群
L2 2群
O 光軸
Claims (8)
- 光学系を形成する複数のレンズ群を、光軸に沿った方向にそれぞれ移動可能な移動部と、
前記移動部を駆動する駆動部と、
前記駆動部に駆動停止命令を出力し、前記駆動停止命令を出力してから像面が収束するまでの前記像面の変動に関するパラメータに基づいて、前記レンズ群の移動順序を判定し、前記駆動部を制御する制御部と、
を備えた光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動停止命令を出力してから、前記レンズ群が完全に停止して、前記像面におけるデフォーカス量が静止するまでのデフォーカス静止時間であること、
前記デフォーカス量を検出する第1の検出部と、
前記制御部は、前記第1の検出部の検出に基づいて前記デフォーカス静止時間を算出し、前記デフォーカス静止時間がより長い前記レンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動停止命令を出力してから、前記像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲内に収束するために必要な収束時間であること、
前記デフォーカス量を検出する第1の検出部と、
前記制御部は、前記第1の検出部の検出に基づいて前記収束時間を算出し、前記収束時間がより長い前記レンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動部に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、前記レンズ群のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和であること、
前記デフォーカス量を検出する第1の検出部と、
前記制御部は、前記第1の検出部の検出に基づいて前記減衰振動曲線の前記振幅の和の値を算出し、前記振幅の和の値がより小さくなるように、前記レンズ群の移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動停止命令を出力してから、前記レンズ群が完全に停止して、前記像面におけるデフォーカス量が静止するまでのデフォーカス静止時間であること、
前記レンズ群の前記光軸に沿った方向における位置を検出する第2の検出部と、
前記レンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの、前記デフォーカス静止時間を記憶した記憶部とを備えること、
前記制御部は、前記第2の検出部の検出に基づいて前記デフォーカス静止時間を前記記憶部から読み出し、前記デフォーカス静止時間がより長い前記レンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動停止命令を出力してから、前記像面におけるデフォーカス量を示す減衰振動曲線が所定の範囲内に収束するために必要な収束時間であること、
前記レンズ群の前記光軸に沿った方向における位置を検出する第2の検出部と、
前記レンズ群が所定の位量から所定の量移動したときの、前記収束時間を記憶した記憶部とを備えること、
前記制御部は、前記第2の検出部の検出に基づいて前記収束時間を前記記憶部から読み出し、前記収束時間がより長い前記レンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記制御部が前記駆動部に逐次駆動停止命令を出力してから、所定の時間経過した状態における、前記レンズ群のそれぞれの前記デフォーカス量を示す減衰振動曲線の振幅の和であること、
前記レンズ群の前記光軸に沿った方向における位置を検出する第2の検出部と、
前記レンズ群が所定の位量から所定の時間移動したときの、前記減衰振動曲線の振幅を記憶した記憶部とを備えること、
前記制御部は、前記第2の検出部の検出に基づいて前記減衰振動曲線の振幅を前記記憶部から読み出し、前記振幅の和の値を算出し、前記振幅の和の値がより小さくなるように、前記レンズ群の移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。 - 請求項1に記載の光学系駆動装置において、
前記パラメータは、前記レンズ群の単位移動量に対する像面の移動量を示し、前記レンズ群の位置に応じて変化する像面移動係数と、前記レンズ群の質量との積であること、
前記レンズ群の前記光軸に沿った方向における位置を検出する第2の検出部と、
前記像面移動係数と前記質量とを記憶した記憶部とを備えること、
前記制御部は、前記第2の検出部が検出した前記レンズ群の位置情報に基づいて、前記記憶部から前記像面移動係数と前記質量とを読み出し、前記像面移動係数と前記質量との前記積の値を算出し、前記積の値がより大きいレンズ群から順に移動するように移動順序を判定し、前記駆動部を制御すること、
を特徴とする光学系駆動装置。
Priority Applications (1)
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-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005042693A patent/JP2006227414A/ja active Pending
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US8743267B2 (en) | 2011-10-28 | 2014-06-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for calculating an object distance |
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