JP2011123325A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の撮像装置は、撮像素子と、ズーム光学系又はフォーカス光学系に含まれる光学素子を光軸方向に移動するモータと、所定の時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電を切り替える第1駆動手段と、前記モータのロータ位置を検出する位置検出手段の出力に応じて該モータのコイルへの通電を切り替える第2駆動手段と、第1の位置、第2の位置、及び、第3の位置に移動可能に構成された操作部材と、前記操作部材が前記第2の位置にあることを検出する第1検出手段と、前記操作部材が前記第3の位置をあることを検出する第2検出手段と、前記第1検出手段の出力信号に応じて前記第1駆動手段により前記モータを駆動し、前記第2検出手段の出力信号に応じて前記第2駆動手段により該モータを駆動する制御手段とを有する。
【選択図】図1
Description
第1のヨーク205と第2のヨーク206との位相差、第1の位置センサ207と第2の位置センサ208との位相差、及び、第1のヨーク205と第1の位置センサ207との位相差は、全て電気角で90°である。なお、図3において、第1のヨーク205の磁極歯中心とマグネット201のN極中心とは対向している。この状態をロータ202の初期状態とし、電気角0°とする。
第1のコイル203に正方向の電流を流すと、第1のヨーク205がN極に磁化し、マグネット201の磁極との間に電磁気力が発生する。また、第2のコイル204に正方向の電流を流すと、第2のヨーク206がN極に磁化し、マグネット201の磁極との間に電磁気力が発生する。2つの電磁気力を合成すると、ロータ202の回転に伴って略正弦波状のトルクが得られる(トルク曲線A+B+)。他の通電状態においても同様に、略正弦波状のトルクが得られる(トルク曲線A+B−、A−B−、A−B+)。また、第1のヨーク205は第2のヨーク206に対して電気角で90°の位相をもって配置されるため、4つのトルクは互いに電気角で90°の位相差を有する。
図4(2)は、ロータの回転角度と各信号の出力との関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸は各信号の出力を示す。マグネット201の径方向磁力の強さは、電気角に対して略正弦波状になるように着磁されている。このため、第1の位置センサ207からは略正弦波状の信号が得られる(位置センサ信号A)。なお本実施例では、第1の位置センサ207は、マグネット201のN極と対向するときに正の値を出力する。
また、第2の位置センサ208は、第1の位置センサ207に対して電気角で90°の位相をもって配置されるため、第2の位置センサ208からは略余弦波状の信号が得られる(位置センサ信号B)。なお、本実施例では、第2の位置センサ208は、第1の位置センサ207に対して反転した極性を有するため、マグネット201のS極と対向するときに正の値を出力する。
進角回路は、第1の位置センサ207の出力と第2の位置センサ208の出力に基づいて所定の演算を行い、制御回路105によって設定される任意の進角を有する第1の進角信号と第2の進角信号を出力する。以下、進角信号の演算方法について述べる。
HE2=cosθ …(2−1)
また、進角αだけ進めた第1の進角信号をPS1、進角αだけ進めた第2の進角信号をPS2とすると、第1の進角信号PS1及び第2の進角信号PS2は、HE1、HE2、αを用いて、次の式(3−1)、(3−2)のように表される。
PS2=cos(θ+α)=HE2×cosα−HE1×sinα …(3−2)
本実施例では、上述の演算式に基づいて進角回路を構成する。図5は、本実施例における進角回路601の構成図である。本実施例における進角回路を、例えば、図5に示すようなアナログ回路で構成することで、上記のような演算が実現可能である。まず、各位置センサの出力を所定の増幅率Aだけ増幅した信号と、それらを反転させた信号を生成する(Asinθ,Acosθ,−Asinθ,−Acosθ)。それらに適切な抵抗値R1,R2をかけて加算することにより、進角信号を生成する。第1の進角信号PS1、第2の進角信号PS2は、それぞれ次のように表される。
PS2=A×(R/R1)×cosθ−A×(R/R2)sinθ …(4−2)
進角回路601における抵抗R、可変抵抗R1、R2を次の式(5−1)、(5−2)を満たすように選択することで、任意の進角αだけ進めた進角信号を生成することができる。
R/R2=sinα …(5−2)
また、進角回路601は、第1の進角信号PS1、第2の進角信号PS2に対してコンパレータを用いて2値化した2値化信号を出力する。
同様に、待機位置(第1の位置)からCW方向へ一段回転して第2の位置に変位することによって、後ピント側が選択される。このとき、GND接片とB接片が短絡し、B信号が出力される。更に二段回転して第3の位置に変位することによって、GND接片とHi接片が短絡され、Hi信号が出力される。B信号が制御回路105に到達すると、フォーカスレンズ101に対して、被写体の反対側方向へ合焦位置が移動するように後ピント側の調節が行われる。更にHi信号が制御回路105に到達すると、その移動方向のまま後ピント側の調節が高速に行われる。
上記各実施例によれば、光学素子を高精度かつ高速に駆動することが可能な撮像装置を提供することができる。
Claims (6)
- 撮像素子と、
ズーム光学系又はフォーカス光学系に含まれる光学素子を光軸方向に移動するモータと、
所定の時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電を切り替える第1駆動手段と、
前記モータのロータ位置を検出する位置検出手段の出力に応じて該モータのコイルへの通電を切り替える第2駆動手段と、
第1の位置、第2の位置、及び、第3の位置に移動可能に構成された操作部材と、
前記操作部材が前記第2の位置にあることを検出する第1検出手段と、
前記操作部材が前記第3の位置をあることを検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段の出力信号に応じて前記第1駆動手段により前記モータを駆動し、前記第2検出手段の出力信号に応じて前記第2駆動手段により該モータを駆動する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記制御手段は、前記操作部材が前記第1の位置から前記第2の位置へ移動することにより前記第1駆動手段で前記モータを駆動し、該操作部材が該第2の位置から前記第3の位置へ移動することにより該第1駆動手段から前記第2駆動手段に切り替えて該モータを駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 撮像素子と、
ズーム光学系に含まれる光学素子を光軸方向に移動するモータと、
所定の時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電を切り替える第1駆動手段と、
前記モータのロータ位置を検出する位置検出手段の出力に応じて該モータのコイルへの通電を切り替える第2駆動手段と、
前記光学素子の焦点距離を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記焦点距離と基準焦点距離との比較結果に応じて、前記第1駆動手段又は前記第2駆動手段のいずれかに切り替えて前記モータを駆動する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記焦点距離が前記基準焦点距離より長い場合には前記第1駆動手段で前記モータを駆動し、該焦点距離が該基準焦点距離より短い場合には前記第2駆動手段で該モータを駆動することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 撮像素子と、
ズーム光学系又はフォーカス光学系に含まれる光学素子を光軸方向に移動するモータと、
所定の時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電を切り替える第1駆動手段と、
前記モータのロータ位置を検出する位置検出手段の出力に応じて該モータのコイルへの通電を切り替える第2駆動手段と、
前記光学素子の移動を指示する操作部材と、
前記操作部材の操作時間と基準時間との比較結果に応じて、前記第1駆動手段又は前記第2駆動手段のいずれかに切り替えて前記モータを駆動する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記制御手段は、前記操作時間が前記基準時間より短い場合に前記第1駆動手段で前記モータを駆動し、該操作時間が該基準時間より長い場合に前記第2駆動手段で該モータを駆動することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
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