JP2007163564A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外乱による応答変化に制御特性を追従させないことで、適応制御動作の誤変動を無くし、制御特性の安定性を確保する。
【解決手段】状態検出手段102による検出状態と目標の差に対して規範モデルとして設定された入出力特性による応答信号を出力する応答信号出力手段109と、応答信号と検出状態の差に応じて適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段110と、検出状態と目標の差及び適応パラメータに基づき適応制御信号を生成し、適応制御信号により駆動制御対象の駆動制御を行わせる適応制御手段111とを有し、検出状態を応答信号に追従させるようにした撮像装置であって、外乱の環境に応じて適応パラメータを変更する適応能力可変手段113を備え、第1の外乱より第2の外乱の方が大きい場合には、前記第1の外乱に対応する第1の適応能力よりも前記第2の外乱に対応する第2の適応能力を小さくしている。
【選択図】図1
【解決手段】状態検出手段102による検出状態と目標の差に対して規範モデルとして設定された入出力特性による応答信号を出力する応答信号出力手段109と、応答信号と検出状態の差に応じて適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段110と、検出状態と目標の差及び適応パラメータに基づき適応制御信号を生成し、適応制御信号により駆動制御対象の駆動制御を行わせる適応制御手段111とを有し、検出状態を応答信号に追従させるようにした撮像装置であって、外乱の環境に応じて適応パラメータを変更する適応能力可変手段113を備え、第1の外乱より第2の外乱の方が大きい場合には、前記第1の外乱に対応する第1の適応能力よりも前記第2の外乱に対応する第2の適応能力を小さくしている。
【選択図】図1
Description
本発明は、レンズ、絞りなどの駆動制御対象の位置制御や速度制御を適応制御で行う撮像装置に関するものである。
カメラは手持ちで撮影される機会が多く、レンズ等光学駆動部分にかかる重力方向は上向き撮影や水平撮影、下向き撮影と様々な撮影姿勢差が連続的に変化する。これに対し、レンズを所定位置へ所定速度で移動させるレンズ位置制御装置としては、主に積分補償器によって姿勢差偏差を吸収し、位置ずれを少なくしていた。
また、温度や湿度等の様々な環境条件が変化する中での撮影が考えられる。その場合、レンズを所定位置へ所定速度で移動させるレンズ位置制御装置としては、ステップ応答のオーバーシュートや、所定の時間以内に目標位置に到達していないことが検出されると、ゲインを変更していた(特許文献1)。
他方、プラント、航空機などの分野では、適応制御(adaptive control)が研究され、適用されているものもある。これは、制御対象(プラントなど)の動特性が、環境条件や動作条件に応じて変動するのに対して、制御手段のパラメータを調整して、望ましい特性が得られるようにする制御である。
特開2003−29316号公報
特許文献1では、ステップ動作や台形動作等の特定動作をさせて、オーバーシュート量と目標到達時間を監視して、ゲインを変更しているため、その特定動作をする期間を設ける必要があり、ゲイン変更をその特定動作をしている期間中だけしか行うことができない。したがって、姿勢差のように時々刻々と変化する現象に対する追従性が悪いという課題がある。
また、適応制御を撮像装置に適用した例は、いまだない。
(本発明の目的)
本発明の目的は、部品精度や温度変化による制御特性のバラツキを吸収することができると共に、外乱発生状態では適応能力を下げ、外乱による応答変化に制御特性を追従させないことで、適応制御動作の誤変動を無くし、制御特性の安定性を確保することができる撮像装置を提供することである。
本発明の目的は、部品精度や温度変化による制御特性のバラツキを吸収することができると共に、外乱発生状態では適応能力を下げ、外乱による応答変化に制御特性を追従させないことで、適応制御動作の誤変動を無くし、制御特性の安定性を確保することができる撮像装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、駆動制御対象の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段による検出状態と目標の差に対して規範モデルとして設定された入出力特性による応答信号を出力する応答信号出力手段と、前記応答信号と前記検出状態の差に応じて適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段と、前記検出状態と前記目標の差及び前記適応パラメータに基づき適応制御信号を生成し、該適応制御信号により駆動制御対象の駆動制御を行わせる適応制御手段とを有し、前記検出状態を前記応答信号に追従させるようにした撮像装置であって、外乱の環境に応じて前記適応パラメータを変更する適応能力可変手段を備え、第1の外乱より第2の外乱の方が大きい場合には、前記第1の外乱に対応する第1の適応能力よりも前記第2の外乱に対応する第2の適応能力を小さくすることを特徴とするものである。
本発明によれば、部品精度や温度変化による制御特性のバラツキを吸収することができると共に、外乱発生状態では適応能力を下げ、外乱による応答変化に制御特性を追従させないことで、適応制御動作の誤変動を無くし、制御特性の安定性を確保することができる。
本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例1〜4に記載の通りである。
図1は本発明の実施例1である撮像装置の構成を示すブロック図である。100はレンズ、101はレンズ100を駆動するボイスコイルモータ、102はレンズ100の位置を検出する位置センサ、103は位置センサ102の信号を増幅するアンプである。104はアンプ103の信号をデジタル変換するA/D変換器、105はA/D変換器104によってデジタル値に変換された位置信号をリニアな位置データにするリニアエンコーダである。106はカメラ処理(不図示)に応じてレンズ駆動目標を指令する位置指令手段である。107はリニアエンコーダ105による位置データと位置指令手段106の目標位置の差を算出する誤差算出手段である。108は誤差算出手段107の誤差に応じて比例制御出力を出力する比例制御手段である。109はデジタルフィルタによって構成され、所望の入出力特性を備えることにより、比例制御手段108から入力された比例制御出力に対して規範モデルとして設定された所望の入出力特性による位置応答信号を出力する応答信号出力手段である。
110は、比例制御手段108による比例制御信号と、リニアエンコーダ105による位置データと、応答信号出力手段109による所望位置応答信号とを用いて、リアプノフの安定理論に基づき適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段である。111は、適応パラメータ算出手段110が算出した適応パラメータと、比例制御手段108の比例制御出力と、リニアエンコーダ105による位置データを用いて、適応的に適応制御信号の合成を行う適応制御手段である。112は、ボイスコイルモータ101へ適応制御手段111から出力された適応制御信号に応じて電流を供給するドライバである。113は動作モード選択手段115の選択動作に応じて適応制御の適応能力である適応パラメータの変化速度を変更する適応能力可変手段である。114は適応パラメータの初期値を保存あるいは読込むための初期値メモリ、115は初期値調整モードとレンズリセットモードと撮影モードを選択する動作モード選択手段である。116は撮像装置の振れを検出するジャイロ、117は動作経過時間測定用タイマー、118はレンズ100から入った光を電気信号へ光電変換する撮像素子、119は撮像と再生を切り換える切換スイッチである。
続いて、リアプノフの安定理論について説明する。
スカラー入力κφ´(t)υ(t)に対してリアプノフ関数であるスカラー出力e(t)が
e(t)=H(s)[κφ´(t)υ(t)] (式1)
と表される系を考える。なお、前記において、H(s)は強正実な伝達関数、φ(t),υ(t)はベクトル、υ(t)は可観測、κは符号が既知だが、値が未知の定数である。このとき以下の定理が成り立つ。
e(t)=H(s)[κφ´(t)υ(t)] (式1)
と表される系を考える。なお、前記において、H(s)は強正実な伝達関数、φ(t),υ(t)はベクトル、υ(t)は可観測、κは符号が既知だが、値が未知の定数である。このとき以下の定理が成り立つ。
(式1)のe(t)とφ(t)は、もし
φ´(t)=−sgn(κ)γe(t)υ(t) (式2)
γ>0 (式3)
であれば、大域安定である。さらにυ(t)が有界であれば、t→∞で、e(t)→0である。
φ´(t)=−sgn(κ)γe(t)υ(t) (式2)
γ>0 (式3)
であれば、大域安定である。さらにυ(t)が有界であれば、t→∞で、e(t)→0である。
この理論に基づいて(式2)より適応パラメータφ(t)を算出している。適応動作未実施状態の適応パラメータφ(t)の初期値は、適応制御手段111で合成される適応制御信号が比例制御出力のまま出力されるパラメータ値に設定されている。
図2は動作モードにより適応能力を可変する適応動作のフローチャートである。図3は適応動作中の説明図であり、横軸はタイミング、図3(a)の縦軸は位置データと所望位置応答信号の差である追従エラー、図3(b)の縦軸は複数パラメータのうちのひとつの適応パラメータφ1で、φ10は適応動作未実施状態の適応パラメータ初期値、図3(c)の縦軸は適応ゲインγである。
図1と図2と図3を用いて、適応能力の大小可変について説明する。ステップS400において、誤差算出手段107は、リニアエンコーダ105から出力された現在位置データを検出し、ステップS401へ進む。ステップS401において、誤差算出手段107は、位置指令手段106から出力された目標位置を参照し、ステップS402へ進む。ステップS402において、誤差算出手段107は、現在位置と目標位置から位置エラーを検出し、ステップS403へ進む。
ステップS403において、適応能力可変手段113は、動作モード選択手段115で選択されている動作モードが工場組立て時や修理時に撮像装置が安静な状態で行う「初期値調整」であるか否かを判断する。「初期値調整」ではない図3(a)のタイミングT1以降のような場合、ステップS404へ進む。「初期値調整」動作である場合はステップS405へ進む。ステップS404において、適応能力可変手段113は、動作モード選択手段115で選択されている動作モードがレンズ電源オン直後に行う「レンズリセット」であるか否かを判断する。「レンズリセット」ではない図3(a)のタイミングT2以降のような場合、ステップS406へ進む。「レンズリセット」動作である場合はステップS407へ進む。ステップS407において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図3(c)のような0.5に設定して、ステップS408へ進む。ステップS406において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図3(c)のような0.1に設定して、ステップS408へ進む。ステップS405において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図3(c)のような1に設定して、ステップS408へ進む。
ステップS408において、適応パラメータ算出手段110は、現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力から適応ゲインγに応じて新しい適応パラメータを算出して、ステップS409へ進む。例えば、適応パラメータφ1として、適応ゲインγ・追従エラー(=所望位置応答−現在位置)・比例制御出力を算出する。また、適応パラメータφ2として、適応ゲインγ・追従エラー(=所望位置応答−現在位置)・現在位置を算出する。
ステップS406,S407において適応ゲインγが低い値に設定されている場合は、(式2)右項が低い値になる。そのため、適応パラメータは変化しにくく、図3(b)のタイミングT1以降のように適応パラメータ値変動速度が少ないように算出される。図3(b)のタイミングT2以降のように「撮影中」動作の場合、もっとも低い値に設定されているため、「初期値調整」動作に比べて適応パラメータ値変動速度が1/10に抑えられる。ステップS405において適応ゲインγが高い値に設定されている場合は、(式2)右項が高い値になる。そのため、適応パラメータは変化しやすく、図3(b)のタイミング0からTまでのように適応パラメータ値が大きくかつ速く変化するように算出される。
ステップS409において、比例制御手段108は位置エラーから比例制御信号を出力するとともに、次回適応パラメータ算出用引数として保存して、ステップS410へ進む。ステップS410において、適応制御手段111は適応パラメータ算出手段110で算出された適応パラメータと、比例制御出力と、位置データを用いて適応的に適応制御信号の合成を行い、出力し、ステップS411へ進む。例えば、適応制御信号として、比例制御出力・適応パラメータφ1+現在位置・適応パラメータφ2を算出する。
ステップS411において、ドライバ112は適応制御信号に応じて電流を供給し、ステップS412へ進む。ステップS412において、応答信号出力手段109は入力される比例制御信号をデジタルフィルタで演算し、所望位置応答信号を出力し、次回適応パラメータ算出用引数として保存する。最後にステップS400へ戻り、再び動作モードに応じた適応動作を続けるように処理を繰り返す。
図3(b)のタイミング0からTまでのように、外乱の無い安静状態で行われる工場での初期値調整時には適応ゲインγを高くし、適応速度を重視し、工程時間の短縮を図る。調整終了後は、適応パラメータを初期値メモリ114に保存し、以降の初期値として使う。
図3(b)のタイミングT1以降のように一度適応動作を行った後は、初期値メモリ114から読込んだ適応パラメータ初期値から開始すれば、現在最適値とのズレも少ない。なお、適応ゲインの高い動作と適応ゲインの低い動作との間を移行する条件は、動作経過時間測定用タイマー117による設定時間経過で移行しても構わないし、特開2000−39637号公報で明らかなようにジャイロ116による振動検出で移行しても構わない。または、撮像素子118で光電変換された映像信号の記録開始によって移行しても問題ない。撮影時は外乱振動が多いので、適応ゲインを下げることで外乱への感度を下げ、適応パラメータの安定性を高めることができる。選択動作は2種類以上なら何種類であっても構わない。
本発明の実施例2である撮像装置は実施例1と同様に図1に示される構成を有する。図4は動作モードにより適応能力を可変する適応動作のフローチャートである。図5は適応動作中の説明図であり、横軸はタイミング、図5(a)の縦軸は位置データと所望位置応答信号の差である追従エラー、図5(b)の縦軸は複数パラメータのうちのひとつの適応パラメータφ1、図5(c)の縦軸は適応ゲインγである。
図1と図4と図5を用いて、適応能力の大小可変について説明する。ステップS500において、誤差算出手段107は、リニアエンコーダ105から出力された現在位置データを検出し、ステップS501へ進む。ステップS501において、誤差算出手段107は、位置指令手段106から出力された目標位置を参照し、ステップS502へ進む。ステップS502において、誤差算出手段107は、現在位置と目標位置から位置エラーを検出し、ステップS503へ進む。
ステップS503において、適応能力可変手段113は、動作モード選択手段115で選択されている動作モードが「静止画撮影」であるか否かを判断する。「静止画撮影」ではない図5(a)のタイミング0−T間、T1−T2間、T2−T3間のような場合、ステップS504へ進む。「静止画撮影」動作である場合はステップS505へ進む。ステップS504において、適応能力可変手段113は、動作モード選択手段115で選択されている動作モードが「動画撮影」であるか否かを判断する。「静止画撮影」でもなく、「動画撮影」ではない図5(a)のT1−T2間のような「再生」動作の場合、ステップS506へ進む。「動画撮影」動作である図5(a)のタイミング0−T間、T2−T3間のような場合は、ステップS507へ進む。ステップS507において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図5(c)のような0.5に設定して、ステップS508へ進む。ステップS506において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図5(c)のような0に設定して、ステップS508へ進む。ステップS505において、適応能力可変手段113は、適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインγを図5(c)のような1に設定して、ステップS508へ進む。
ステップS508において、適応パラメータ算出手段110は、現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力から適応ゲインγに応じて新しい適応パラメータを算出して、ステップS509へ進む。
ステップS506において、適応ゲインγを0に設定している場合は、(式2)右項が零になり、適応パラメータは変化しない。図5(a)のタイミングT1−T2間のように実際には撮影を行っていない期間に撮像装置が揺られて追従エラーが大きく振動するような状況でも、図5(b)のタイミングT1−T2間のように適応パラメータ値は固定される。ステップS507において適応ゲインγが低い値に設定されている場合は、(式2)右項が低い値になり、適応パラメータは変化しにくい。図5(a)のタイミング0−T間、T2−T3間のように実際に動画撮影を行っている期間に少し外乱振動を受け、追従エラーが振動するような状況でも、適応パラメータ値変動速度が抑圧されて算出される。ステップS505において適応ゲインγが高い値に設定されている場合は、(式2)右項が高い値になり、適応パラメータは変化しやすい。図5(a)のタイミングT−T1間のように手ぶれが出ないように構えて静止画撮影を行っている期間は適応パラメータ値が追従エラーをキャンセルするように大きくかつ速く変化するように算出される。
ステップS509において、比例制御手段108は位置エラーから比例制御信号を出力するとともに、次回適応パラメータ算出用引数として保存して、ステップS510へ進む。ステップS510において、適応制御手段111は適応パラメータ算出手段110で算出された適応パラメータと、比例制御出力と、位置データを用いて適応的に適応制御信号の合成を行い、出力し、ステップS511へ進む。
ステップS511において、ドライバ112は適応制御信号に応じて電流を供給し、ステップS512へ進む。ステップS512において、応答信号出力手段109は入力される比例制御信号をデジタルフィルタで演算し、所望位置応答信号を出力し、次回適応パラメータ算出用引数として保存する。最後にステップS500へ戻り、再び動作モードに応じた適応動作を続けるように処理を繰り返す。
再生中は撮影を行っていないので、図5(a)のタイミングT1−T2間のような期間のレンズ応答特性変化は外乱として無視する。動画撮影はパンニングやチルティングなどカメラを動かしながら撮る状況が多いので、図5(a)のタイミング0−T間、T2−T3間のように適応ゲインγを下げることで外乱への感度を下げる。静止画撮影は三脚固定もしくは手持ちで動かさずに構えて取る状況が多いので、図5(a)のタイミングT−T1間のように適応ゲインγは下げずに追従エラーをキャンセルするようにする。このように、撮像装置の撮影条件に応じて予想される外乱に対して適応パラメータの安定性と即応性を切り換えることができる。なお適応ゲインの高い動作と適応ゲインの低い動作または適応ゲインの無い動作との間を移行する条件は、切換スイッチ119による切換検出で行われる。または特開2000−39637号公報で明らかなようにジャイロ116による振動検出で移行しても構わない。
図6は本発明の実施例3である撮像装置の構成を示すブロック図である。200はレンズ、201はレンズ200を駆動するボイスコイルモータ、202はレンズ200の位置を検出する位置センサ、203は位置センサ202の信号を増幅するアンプである。204はアンプ203の信号をデジタル変換するA/D変換器、205はA/D変換器204によってデジタルに変換された位置信号をリニアな位置データにするリニアエンコーダである。206はカメラ処理(不図示)に応じてレンズ駆動目標を指令する位置指令手段である。207はリニアエンコーダ205による位置データと位置指令手段206の目標位置の差を算出する誤差算出手段である。208は誤差算出手段207の誤差に応じて比例制御出力を出力する比例制御手段である。209はデジタルフィルタによって構成され、所望の入出力特性を備えることにより、比例制御手段208から入力された比例制御出力に対して規範モデルとして設定された所望の入出力特性による位置応答信号を出力する応答信号出力手段である。
210は、リニアエンコーダ205による位置データと、比例制御手段208による比例制御信号と、応答信号出力手段209による所望位置応答信号とを用いて、リアプノフの安定理論に基づき適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段である。211は、適応パラメータ算出手段210が算出した適応パラメータを用いて比例制御手段208の比例制御出力に適応補正を行う適応制御手段である。212は、ボイスコイルモータ201へ適応制御手段211から出力された適応制御信号に応じて電流を供給するドライバである。213は、誤差算出手段207の誤差信号やジャイロ信号処理手段216からの振動情報に基づき適応制御の適応能力を変更する適応能力可変手段である。215は撮像装置の振動を検知するジャイロ、216はジャイロ215の信号から手ぶれやパンニングや衝撃を検出するジャイロ信号処理手段である。217はジャイロ信号処理手段216の手ぶれとパンニング情報に応じて手ぶれ補正を行う手ぶれ補正手段である。
適応パラメータ算出手段210は、リアプノフの安定理論に基づいて実施例1の説明において前述した(式2)より適応パラメータφ(t)を算出している。適応動作未実施状態の適応パラメータ初期値は、比例制御出力がそのまま出力されるパラメータ値に設定されている。
図7は適応能力停止可能な適応動作のフローチャートである。図8は適応動作の説明図であり、図8(a)の縦軸は位置エラー、図8(b)の縦軸は撮像装置の振動量、図8(c)の縦軸は撮像装置の主要振動周波数成分、図8(d)の縦軸は複数パラメータのうちのひとつの適応パラメータφ1である。
図6と図7と図8を用いて、適応動作および停止について説明する。ステップS600において、誤差算出手段207はリニアエンコーダ205から出力された現在位置データを検出し、ステップS601へ進む。ステップS601において、誤差算出手段207は、位置指令手段206から出力された目標位置を参照し、ステップS602へ進む。ステップS602において、誤差算出手段207は、現在位置と目標位置から位置エラーを検出し、ステップS603へ進む。ステップS603において、適応能力可変手段113は、誤差算出手段207から出力された位置エラーと所定値(予め定められた値)を比較し、図8(a)のタイミングTからT1までのように所定値より大きい場合は、ステップS604へ進む。位置エラーが所定値以下の場合にはステップS609へ進む。
ステップS604において、適応能力可変手段213は、ジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動量を参照し、ステップS605へ進む。ステップS605において、適応能力可変手段213は、ジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動量と所定値(予め定められた値)を比較し、図8(b)のタイミングTからT2までのように所定値より大きい場合、ステップS608へ進む。振動量が所定値以下の場合にはステップS606へ進む。ステップS606において、適応能力可変手段213は、ジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動周波数成分を参照し、ステップS607へ進む。ステップS607において、適応能力可変手段213はジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動周波数成分と手ぶれ周波数域を比較する。図8(c)のタイミングT2からT1までのように手ぶれ周波数より高周波数である場合にはステップS608へ進み、そうでない場合にはステップS609へ進む。ステップS608において、適応能力可変手段213は、適応パラメータ算出用の引数である現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力をクリアして、ステップS609へ進む。
ステップS609において、適応パラメータ算出手段210は、現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力から適応パラメータを算出して、ステップS610へ処理を進む。例えば、適応パラメータφ1として、適応ゲイン・追従エラー(=所望位置応答−現在位置)・比例制御出力を算出する。また、適応パラメータφ2として、適応ゲイン・追従エラー(=所望位置応答−現在位置)・現在位置を算出する。
ステップS608において現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力がクリアされている場合は、(式2)右項が零になり、適応パラメータは変化せず、図8(d)のタイミングTからT1までの線Aのように現状値を維持するように算出される。制御対象の特性変化ではない外乱による位置エラーに追従した場合、仮に0.3が適応パラメータφ1の真値であっても、線Bのように一時的に離れてしまう。再び真値へ収束し始めるが、離れている間は所望位置応答信号への追従性が劣化し、場合によっては安定性を失う危険性もある。このように位置エラーが所定値より大きくても即座に適応動作を停止させるのではなく、振動量が小さく、振動がゆっくりである場合は、姿勢差、温度差などの定常外乱と考え、適応動作を続けるように構成されている。
ステップS610において、比例制御手段208は位置エラーから比例制御信号を出力するとともに、次回適応パラメータ算出用引数として保存して、ステップS611へ進む。ステップS611において、適応制御手段211は適応パラメータ算出手段210で算出された適応パラメータを用いて比例制御信号を適応補正して適応制御信号を出力し、ステップS612へ進む。例えば、適応制御信号として、比例制御出力・適応パラメータφ1+現在位置・適応パラメータφ2を算出する。
ステップS612において、ドライバ212は適応制御信号に応じて電流を供給し、ステップS613へ進む。ステップS613において、応答信号出力手段211は入力される比例制御信号をデジタルフィルタで演算し、所望位置応答信号を出力し、次回適応パラメータ算出用引数として保存する。最後にステップS600へ戻り、再び前記適応動作停止条件が一致した時以外は適応動作を続けるように処理を繰り返す。
適応動作未実施状態の適応パラメータ初期値は、比例制御出力がそのまま出力されるパラメータ値に設定されているため、適応動作未実施状態でも比例制御手段208単体の特性によってフィードバック動作し続ける。比例制御手段208は比例積分制御や比例微分制御のような他の制御であっても問題ない。
なお、図7において、振動量が所定値より大きいか、振動周波数が手ぶれ域より大きい、のいずれかの場合にステップS608に進んで、適応パラメータ算出用引数をクリアするようにしても良い。
本発明の実施例4である撮像装置は実施例3と同様に図6に示される構成を有する。図9は適応能力を可変する適応動作のフローチャートである。
図6と図8と図9を用いて、適応動作の大小可変について説明する。ステップS700において、誤差算出手段207はリニアエンコーダ205から出力された現在位置データを検出し、ステップS701へ進む。ステップS701において、誤差算出手段207は位置指令手段206から出力された目標位置を参照し、ステップS702へ進む。ステップS702において、誤差算出手段207は現在位置と目標位置から位置エラーを検出し、ステップS703へ進む。ステップS703において、適応能力可変手段213は、誤差算出手段207から出力された位置エラーと所定値(予め定められた値)を比較する。図8(a)のタイミングTからT1までのように位置エラーが所定値より大きい場合にはステップS704へ進み、そうでない場合にはステップS709へ進む。
ステップS704において、適応能力可変手段213はジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動量を参照し、ステップS705へ進む。ステップS705において、適応能力可変手段213はジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動量と所定値を比較する。図8(b)のタイミングTからT2までのように振動量が所定値より大きい場合にはステップS708へ進み、そうでない場合にはステップS706へ進む。ステップS706において、適応能力可変手段213はジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動周波数成分を参照し、ステップS707へ進む。ステップS707において、適応能力可変手段213はジャイロ信号処理手段216から出力された撮像装置振動周波数成分と手ぶれ周波数域を比較する。図8(c)のタイミングT2からT1までのように手ぶれ周波数より高周波数である場合にはステップS708へ進み、そうでない場合にはステップS709へ進む。
ステップS708において、適応能力可変手段213は適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインを低い値に設定して、ステップS710へ進む。ステップS709において、適応能力可変手段213は適応パラメータ算出用ゲインである適応ゲインを高い値に設定して、ステップS710へ進む。
ステップS710において、適応パラメータ算出手段210は、現在位置データ、所望位置応答信号、比例制御出力から適応パラメータを算出して、ステップS711へ進む。ステップS708において適応ゲインが低い値に設定されている場合は、(式2)右項が低い値になり、適応パラメータは変化しにくい。適応パラメータは図8(d)のタイミングTからT1までの線Aのように現状値を維持するように算出される。ステップS709において適応ゲインを高い値に設定されている場合は、(式2)右項が高い値になり、適応パラメータは変化しやすい。図8(d)のタイミング0からTまでのように適応パラメータ値は変化するように算出される。
ステップS711において、比例制御手段208は位置エラーから比例制御信号を出力するとともに、次回適応パラメータ算出用引数として保存して、ステップS712へ進む。ステップS712において、適応制御手段211は適応パラメータ算出手段210で算出された適応パラメータを用いて比例制御信号を適応補正して適応制御信号を出力し、ステップS713へ進む。ステップS713において、ドライバ212は適応制御信号に応じて電流を供給し、ステップS714へ進む。ステップS714において、応答信号出力手段211は入力される比例制御信号をデジタルフィルタで演算し、所望位置応答信号を出力し、次回適応パラメータ算出用引数として保存する。最後にステップS700へ戻り、再び位置エラー、振動量、振動周波数に応じた適応動作を続けるように処理を繰り返す
なお、以上説明した実施例1〜4においては、レンズの位置を制御するようにしているが、レンズの移動速度を制御するものにも本発明を適用することができる。
なお、以上説明した実施例1〜4においては、レンズの位置を制御するようにしているが、レンズの移動速度を制御するものにも本発明を適用することができる。
100,200 レンズ
101,201 ボイスコイルモータ
102,202 位置センサ
103,203 アンプ
104,204 A/D変換器
105,205 リニアエンコーダ
106,206 位置指令手段
107,207 誤差算出手段
108,208 比例制御手段
109,209 応答信号出力手段
110,210 適応パラメータ算出手段
111,211 適応制御手段
112,212 ドライバ
113,213 適応能力可変手段
114 初期値メモリ
115 動作モード選択手段
116,215 ジャイロ
117 タイマー
118 撮像素子
119 切換スイッチ
216 ジャイロ信号処理手段
217 手ぶれ補正手段
101,201 ボイスコイルモータ
102,202 位置センサ
103,203 アンプ
104,204 A/D変換器
105,205 リニアエンコーダ
106,206 位置指令手段
107,207 誤差算出手段
108,208 比例制御手段
109,209 応答信号出力手段
110,210 適応パラメータ算出手段
111,211 適応制御手段
112,212 ドライバ
113,213 適応能力可変手段
114 初期値メモリ
115 動作モード選択手段
116,215 ジャイロ
117 タイマー
118 撮像素子
119 切換スイッチ
216 ジャイロ信号処理手段
217 手ぶれ補正手段
Claims (6)
- 駆動制御対象の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段による検出状態と目標の差に対して規範モデルとして設定された入出力特性による応答信号を出力する応答信号出力手段と、前記応答信号と前記検出状態の差に応じて適応パラメータを算出する適応パラメータ算出手段と、前記検出状態と前記目標の差及び前記適応パラメータに基づき適応制御信号を生成し、該適応制御信号により駆動制御対象の駆動制御を行わせる適応制御手段とを有し、前記検出状態を前記応答信号に追従させるようにした撮像装置であって、
外乱の環境に応じて前記適応パラメータを変更する適応能力可変手段を備え、第1の外乱より第2の外乱の方が大きい場合には、前記第1の外乱に対応する第1の適応能力よりも前記第2の外乱に対応する第2の適応能力を小さくすることを特徴とする撮像装置。 - 前記外乱の環境とは、動作モードであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記動作モードとは、初期値調整モード、制御対象リセットモード、撮影モードのうちの少なくとも二つであることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記動作モードとは、静止画撮影モードと動画撮影モードであることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記外乱の環境とは、前記検出状態と前記目標の差が予め定められた値より大きく、かつ、振動の振幅が予め定められた値より大きい第1の状況と、該第1の状況以外の第2の状況であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記外乱の環境とは、前記検出状態と前記目標の差が予め定められた値より大きく、かつ、振動周波数が手振れ周波数域より大きい第1の状況と、該第1の状況以外の第2の状況であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005356016A JP2007163564A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005356016A JP2007163564A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 撮像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2007163564A true JP2007163564A (ja) | 2007-06-28 |
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JP2005356016A Pending JP2007163564A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 撮像装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007163564A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018172050A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
CN114554094A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | 基于头戴式耳机的摄像控制方法以及头戴式耳机 |
WO2024053361A1 (ja) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | ソニーグループ株式会社 | 撮像装置、信号処理方法、プログラム |
-
2005
- 2005-12-09 JP JP2005356016A patent/JP2007163564A/ja active Pending
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JP2018172050A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
US11027777B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-06-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control apparatus |
US11794807B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-10-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control apparatus |
CN114554094A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | 基于头戴式耳机的摄像控制方法以及头戴式耳机 |
CN114554094B (zh) * | 2022-02-25 | 2024-04-26 | 深圳市豪恩声学股份有限公司 | 基于头戴式耳机的摄像控制方法以及头戴式耳机 |
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