JP2011135700A - 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法 - Google Patents

駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011135700A
JP2011135700A JP2009293209A JP2009293209A JP2011135700A JP 2011135700 A JP2011135700 A JP 2011135700A JP 2009293209 A JP2009293209 A JP 2009293209A JP 2009293209 A JP2009293209 A JP 2009293209A JP 2011135700 A JP2011135700 A JP 2011135700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stepping motor
phase
focus lens
driving
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009293209A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5637682B2 (ja
Inventor
Kimifumi Honda
公文 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009293209A priority Critical patent/JP5637682B2/ja
Priority to KR1020100126093A priority patent/KR101413097B1/ko
Priority to EP10194727.3A priority patent/EP2357791B1/en
Priority to US12/971,509 priority patent/US8588601B2/en
Priority to CN2010106217911A priority patent/CN102111553B/zh
Publication of JP2011135700A publication Critical patent/JP2011135700A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5637682B2 publication Critical patent/JP5637682B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/672Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/22Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping

Abstract

【課題】ステッピングモータの各マイクロステップの回転角度がステップ位相に応じて変動することに起因する問題を緩和する。
【解決手段】正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構と、前記所定の分割数のマイクロステップ駆動におけるマイクロステップ数が、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも小さくなるように、前記ステッピングモータを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする駆動制御装置を提供する。
【選択図】図5

Description

本発明は、駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法に関し、特に、ステッピングモータをマイクロステップ駆動する技術に関する。
ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置では、フォーカスレンズやズームレンズを駆動するための機構としてステッピングモータが広く採用されている。ステッピングモータの回転動力は、スクリュー軸とこれに噛み合うラックからなる伝達機構を介してレンズに伝達され、レンズの光軸方向への動力源となる。
ところで、ビデオカメラやデジタルカメラのAF(オートフォーカス)制御では、TV−AF方式が広く採用されている。TV−AF方式は、撮像画像の所定領域の高周波成分を抽出した信号をAF評価値として検出し、このAF評価値が最大となるようにフォーカスレンズの移動を制御する方式である。TV−AF方式では、フォーカスレンズのテレ側及びワイド側の両方向への微小移動の反復動作(以下、「ウォブリング」)を繰り返すことにより、AF評価値が最大となるフォーカスレンズの位置が検出される。
TV−AF方式のAF制御のためのステッピングモータの駆動方式として、マイクロステップ駆動方式が広く採用されている。マイクロステップ駆動方式は、正弦波形の励磁電流を用いることにより、ステッピングモータの1ステップ(最小回転角)を更に細かくしたステップ(マイクロステップ)での駆動を実現する方式である。
しかしながら、マイクロステップ駆動方式では、各マイクロステップの回転角度は、励磁電流の位相(以下、「ステップ位相」)に応じて変動する。この変動の原因は、ステッピングモータの回転子である永久磁石の磁束分布の偏り(以下、「コギング」)によって磁気的吸引力が脈動することである。コギングによる各ステップ位相での回転角度の変動は、ウォブリング動作時のフォーカスレンズの移動振幅が変動する原因となる。その結果、以下に説明する問題が発生する可能性がある。
回転角度が小さいステップ位相を基準にウォブリング幅(駆動されるマイクロステップ数)を決定すると、回転角度が大きいステップ位相におけるウォブリング動作の際に、フォーカスレンズの移動量が被写界深度以上となる可能性がある。これは、合焦のフワつきの原因となる。また、回転角度が大きいステップ位相を基準にウォブリング幅を決定すると、回転角度が小さいステップ位相におけるウォブリング動作の際に、フォーカスレンズを微小移動させるための運動エネルギーが得られず、いわゆる脱調が発生する可能性がある。
そこで特許文献1では、各ステップ位相での回転角度が一定になるように、補正テーブルを参照して励磁電流の波形を補正することが提案されている。
特開平01−218393号公報
しかしながら、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に対しては、以下の理由により、特許文献1の提案は必ずしも適していない。即ち、永久磁石の磁束分布の偏りは温度依存性を強く持っているが、補正テーブルを用いた静的な補正は特定の温度でしか有効に機能しないため、使用環境の変化が激しいビデオカメラやデジタルカメラには適していない。また、励磁電流の波形を補正した場合には、正方向と逆方向の停止位置に位相差が発生するため、AF制御などのウォブリングを繰り返す制御においては、回転方向の反転時にモータ振動音を発生させる原因となる。従って、特許文献1の提案は、音声を記録するビデオカメラやデジタルカメラには適していない。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの各マイクロステップの回転角度がステップ位相に応じて変動することに起因する問題を緩和することを目的とする。
上記課題を解決するために、第1の本発明は、正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構と、前記所定の分割数のマイクロステップ駆動におけるマイクロステップ数が、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも小さくなるように、前記ステッピングモータを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする駆動制御装置を提供する。
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
以上の構成により、本発明によれば、ステッピングモータの各マイクロステップの回転角度がステップ位相に応じて変動することに起因する問題を緩和することが可能となる。
第1の実施形態に係る撮像装置100の構成を示すブロック図 TV−AFの概念図 第1の実施形態に係るTV−AFを示すフローチャート ステッピングモータの各マイクロステップの回転角度がステップ位相に応じて変動する様子を示す概念図 第1の実施形態に従う、図3のS310及びS316の処理の詳細を示すフローチャート ウォブリング動作におけるマイクロステップ数の補正後のフォーカスレンズの移動幅を示す概念図 第2の実施形態に従う、図3のS310及びS316の処理の詳細を示すフローチャート
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置100の構成を示すブロック図である。図1において、撮像装置100の撮像光学系(撮影レンズ)は、固定レンズ101、光軸方向に移動してズームを行うズームレンズ102、及び絞り103を含む。撮像光学系はまた、光軸に対して垂直方向に移動して光軸を偏向させることによって手ブレによる画像の動きを相殺するシフトレンズ104を含む。撮像装置100は手ブレ検出手段として角速度センサ117を備える。撮像光学系はまた、ズームに伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ(以下、「フォーカスレンズ」と呼ぶ)105を含む。本実施形態では、撮像光学系が一体型であるが撮像光学系が着脱可能であってもよい。この場合、後述するカメラマイコン118で生成された制御信号は、撮像光学系内のレンズコンピュータに通信され、レンズコンピュータを介してフォーカスレンズの駆動を制御する。
撮像装置100はまた、CCDセンサやCMOSセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子106と、撮像素子106の出力をサンプリングし、ゲイン調整するCDS/AGC回路107とを備える。
カメラ信号処理回路108は、CDS/AGC回路107からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成する。モニタ装置109は、LCD等により構成され、カメラ信号処理回路108からの映像信号を表示する。記録装置110は、カメラ信号処理回路108からの映像信号を半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
フォーカシング駆動部111、シフト駆動部112、ズーム駆動部113、及び絞り駆動部114はそれぞれ、フォーカスレンズ105、シフトレンズ104、ズームレンズ102、及び絞り103を駆動させる。図1の下に示すように、フォーカシング駆動部111は、ステッピングモータ111−a、及びモータドライバ111−b(スクリュー軸(送りネジ)111−cを含む)を備える。スクリュー軸111−cは、フォーカスレンズ105が備えるラック111−dと噛み合う。ステッピングモータ111−aの動力(駆動により発生するエネルギー)は、スクリュー軸111−c及びこれに噛み合うラック111−d(併せて、伝達機構として機能する)を介して、フォーカスレンズ105を移動させる動力として伝達される。他の駆動部も、フォーカシング駆動部111と同様に構成される。
AFゲート115は、CDS/AGC回路107からの全画素の出力信号のうち焦点検出に用いられる領域の信号のみを通す。AF信号処理回路116は、AFゲート115を通過した信号から高周波成分や輝度差成分(AFゲート115を通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分)等を抽出してAF評価値信号を生成する。AF評価値信号は、撮像素子106からの出力信号に基づいて生成される映像の鮮鋭度(コントラスト状態)を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の合焦状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の合焦状態を表す信号となる。カメラマイコン118は、ズームレンズ102、シフトレンズ104、及びフォーカスレンズ105の移動、及び、絞り103の開閉を制御する。
以下、カメラマイコン118(駆動制御装置)及びフォーカシング駆動部111が実行するオートフォーカス制御を例に、本実施形態に係るステッピングモータの駆動制御を説明する。ここではフォーカスレンズ105を移動させて行うオートフォーカス制御として、TV−AF方式でのフォーカス制御(以下、「TV−AF」)を採用する。TV−AFでは、フォーカスレンズをウォブリングさせながらAF評価値が最大となるようにフォーカスレンズ105を移動させることにより、被写体に焦点を合わせることができる。
図2は、TV−AFの概念図である。図2において、横軸は時刻を示し、撮像素子106の垂直同期信号を単位時間としている。また、縦軸はフォーカスレンズ105の位置を示す。Modeは、TV−AFの実行時における、処理のフェーズを示す。具体的には、次の通りである。
・Mode=0:前回のMode=2の際(この時、ウォブリングにおいてフォーカスレンズ105は無限側に位置する)に撮像素子106に蓄積された電荷に基づくAF評価値(無限側評価値)が取得される。
・Mode=1:ウォブリングにおいて、フォーカスレンズ105が至近側から無限側へ移動する。この際に、ウォブリングの中心も無限側へ移動する場合もある。
・Mode=2:前回のMode=0の際(この時、ウォブリングにおいてフォーカスレンズ105は至近側に位置する)に撮像素子106に蓄積された電荷に基づくAF評価値(無限側評価値)が取得される。
・Mode=3:ウォブリングにおいて、フォーカスレンズ105が無限側から至近側へ移動する。この際に、ウォブリングの中心も至近側へ移動する場合もある。
図2の例では、時刻TとTの間(Mode=2)に撮像素子106に蓄積された電荷は、時刻Tに読み出され、ここから無限側のAF評価値EVが取得される。また、時刻TとTの間(Mode=0)に撮像素子106に蓄積された電荷は、時刻Tに読み出され、ここから至近側のAF評価値EVが取得される。EV>EVなので、合焦位置は更に至近側である可能性がある。そこで、時刻TとTの間(Mode=3)に、フォーカスレンズ105は、通常のウォブリング動作として無限側から至近側へと移動すると共に、ウォブリングの中心を至近側へ移動させるために、至近側へ更に移動する。次に、時刻TとTの間(Mode=2)に撮像素子106に蓄積された電荷は、時刻Tに読み出され、ここから無限側のAF評価値EVが取得される。EV≦EVなので、合焦位置は更に無限側であるとは考えられない。そこで、時刻TとTの間(Mode=1)に、フォーカスレンズ105は、通常のウォブリング動作として至近側から無限側へと移動するが、ウォブリングの中心は移動しない。このような動作を繰り返すことにより、AF評価値がピークになるフォーカスレンズ105の位置が検出される。
図3は、第1の実施形態に係るTV−AFを示すフローチャートである。本フローチャートの各ステップの処理は、カメラマイコン118が制御プログラムを実行することにより実現される。また、各Mode(図2参照)における処理は、垂直同期信号に同期して開始する。
S301で、カメラマイコン118は、現在のModeが0であるか否かを判定する。0であれば、処理はS302へ進み、そうでなければ、処理はS306へ進む。S302で、カメラマイコン118は、無限側のAF評価値を取得する。このAF評価値は、前回のMode=2の際(この時、ウォブリングにおいてフォーカスレンズ105は無限側に位置する)に撮像素子106に蓄積された電荷に基づく。
S303、S304、及びS305の処理により、カメラマイコン118は、Modeを0、1、2、3、0、1、2、・・・のように周期的に変化させる。その後、処理はS301に戻る。
S306で、カメラマイコン118は、現在のModeが1であるか否かを判定する。1であれば、処理はS307へ進み、そうでなければ、処理はS311へ進む。S307で、カメラマイコン118は、S302で取得された無限側評価値が、前回のMode=2の際(後述のS311)に取得された至近側評価値よりも大きいか否かを判定する。大きい場合は処理はS308に進み、そうでない場合は処理はS309に進む。なお、至近側評価値が未取得の場合も、処理はS309に進む。
S308で、カメラマイコン118は、(駆動振幅)=(ウォブリング振幅)+(中心移動振幅)とする(即ち、無限側への移動量を増やすことにより、ウォブリングの中心の無限側への移動を実現する)。ここで、(ウォブリング振幅)及び(中心移動振幅)は、事前に設定された固定値であってもよい。一方、S309では、カメラマイコン118は、(駆動振幅)=(ウォブリング振動振幅)とする。また、(駆動振幅)は、駆動されるマイクロステップ数に対応する。
S310で、カメラマイコン118は、ウォブリングを行うための励磁波形を生成するように、フォーカシング駆動部111のモータドライバ111−bを制御する(詳細は、図5を参照して後述)。
S311で、カメラマイコン118は、現在のModeが2であるか否かを判定する。2であれば、処理はS312へ進み、そうでなければ、処理はS313へ進む。S312で、カメラマイコン118は、至近側のAF評価値を取得する。このAF評価値は、前回のMode=0の際(この時、ウォブリングにおいてフォーカスレンズ105は至近側に位置する)に撮像素子106に蓄積された電荷に基づく。
S313で、カメラマイコン118は、S312で取得された無限側評価値が、前回のMode=0の際(前述のS302)に取得された無限側評価値よりも大きいか否かを判定する。大きい場合は処理はS314に進み、そうでない場合は処理はS315に進む。
S314で、カメラマイコン118は、(駆動振幅)=(ウォブリング振幅)+(中心移動振幅)とする(即ち、至近側への移動量を増やすことにより、ウォブリングの中心の至近側への移動を実現する)。一方、S315では、カメラマイコン118は、(駆動振幅)=(ウォブリング振動振幅)とする。
S316で、カメラマイコン118は、ウォブリングを行うための励磁波形を生成するように、フォーカシング駆動部111のモータドライバ111−bを制御する(詳細は、図5を参照して後述)。
次に、本実施形態の特徴となる励磁波形生成処理に関して説明を行う。図4は、ステッピングモータの各マイクロステップの回転角度がステップ位相に応じて変動する様子を示す概念図である。ステッピングモータの励磁は、A相及びB相の2相で行われる。各相の励磁電流は正弦波形であり、A相とB相との位相差は90度である(1周期を360度で表現した場合)。励磁電流の位相を微小変化させることにより、ステッピングモータの1ステップを所定数に分割したマイクロステップ駆動(所定の分割数のマイクロステップ駆動)が可能となる。
図4の上側において、横軸はステップ位相(励磁角)を示す、縦軸は励磁電流を示す。図4の例では、1周期が16ステップに分割されている。ウォブリング時は各ステップ位相を中心にステップ位相の移動を繰り返す駆動制御が行われる。ここではウォブリング振幅を±1ステップとしたときの励磁波形の変化を示している。ウォブリング時の励磁波形の変化の様子はステップ位相ごとに異なる。各位相から1ステップ分回転したときの回転角に、位相ごとに異なる。これは前述の通り、コギングに起因する。この回転角の変動は励磁波形の1/4周期で発生することも知られている。図4において、「0、4、8、12」(0度、90度、180度、270度)のステップ位相においては、励磁される相が1相だけとなるため、回転子に作用する磁束分布の偏りが小さく、回転角が大きくなる。反対に、「2、6、10、14」(45度、135度、225度、315度)のステップ位相においては、2相とも強く励磁されるため、回転子に作用する磁束分布の偏りが大きく、回転角が小さくなる。
図4の中側及び下側は、ステッピングモータ111−aを各ステップ位相から2ステップの振幅でウォブリング動作したときの至近及び無限方向のフォーカスレンズ105の移動幅を示している。図4の下側において、横軸はステップ位相(励磁角)を示し、縦軸はフォーカスレンズ105の移動幅を、理想移動幅を100%として[%]表示する。移動幅が100%に達しないのは、伝達機構(スクリュー軸111−c及びラック111−d)で発生する運動量の損失と、ステッピングモータ111−aの回転角度の変動とに起因する。図4から理解できるように、ステッピングモータの回転角が小さい位相(第2の位相)を跨ぐウォブリング動作ではレンズ移動量が小さく、回転角が大きい位相(第1の位相)を跨ぐウォブリング動作ではレンズ移動量が大きい。
図5は、図3のS310及びS316の処理の詳細を示すフローチャートである。S501で、カメラマイコン118は、現在のステップ位相(励磁位相)を変数nにセットする。S502で、カメラマイコン118は、現在のModeが1であるか否かを判定する。1の場合、処理はS503に進み、そうでない場合(即ち、Mode=3の場合)、処理はS511に進む。S503又はS511で、カメラマイコン118は、図3のS308、S309、S314、又はS315において決定された駆動振幅(マイクロステップ数)に無限又は至近方向の補正(n)を加えた値を変数mにセットする。補正(n)は、各位相nごとに用意された補正値であり、例えばカメラマイコン118のROM(不図示)にテーブルとして格納されている。補正値は、各ステップ位相からのウォブリング動作でのフォーカスレンズの移動量の変動が減少するように決定された値である。具体的には、補正(n)は、ステッピングモータの回転角が小さい位相を跨ぐウォブリング動作では補正量を大きく、回転角が大きい位相を跨ぐウォブリング動作では補正量を小さく設定する。従って、補正テーブルは例えば、
ステップ位相 [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]
至近方向補正値[0,1,0,0,0,1,0,0,0,1, 0 ,0, 0, 1, 0, 0]
無限方向補正値[0,0,0,1,0,0,0,1,0,0, 0 ,1, 0 ,0, 0, 1]
となる。
S504からS506において(Mode=1の場合)、カメラマイコン118は、変数nを0から分割ステップ数の範囲で巡回するようにデクリメントすることにより、フォーカスレンズ105の移動目標を無限側に設定する。一方、S512からS514においては(Mode=3の場合)、カメラマイコン118は、変数nを0から分割ステップ数の範囲で巡回するようにインクリメントすることにより、フォーカスレンズ105の移動目標を至近側に設定する。
S507で、カメラマイコン118は、移動目標であるステップ位相nに対応するA相及びB相の励磁パターンに従い、ステッピングモータ111−aを駆動する。S508で、カメラマイコン118は、変数mをデクリメントする。S509で、カメラマイコン118は、ステッピングモータ111−aの回転速度を一定にするために、所定時間ウェイトする。S510で、カメラマイコン118は、変数mが0であるか否かを判定する。0の場合、フォーカスレンズ105の所定方向への移動が完了したということなので、本フローチャートの処理は終了して図3に戻る。0でない場合、処理はS504(Mode=1の場合)又はS512(Mode=3の場合)に戻って、同様の処理が繰り返される。
以上の処理により、図4を参照して説明したフォーカスレンズ105の移動幅は、例えば至近方向へのウォブリング動作では図6(a)、無限方向へのウォブリング動作では図6(b)に示すように補正される。移動幅が小さい位相での移動幅の増加するように補正されているため、ウォブリング時にフォーカスレンズ105が十分に移動する。また、励磁波形の分割数を増やして更に細かなマイクロステップ駆動を行えば、「移動幅の変動」を更に抑制することができる。例えば分割数が32の場合、補正テーブルは、
ステップ位相 [0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30]
至近方向補正値[1,2,1,0,1, 2, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 2, 1, 0]
無限方向補正値[1,0,1,2,1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 2]
となる。この場合のフォーカスレンズ105の移動幅は、例えば至近方向へのウォブリング動作では図6(c)、無限方向へのウォブリング動作では図6(d)に示すように補正される。
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラマイコン118は、ウォブリング時のフォーカスレンズ105の移動幅に対応するマイクロステップ数をステップ位相に応じて補正する。これにより、位相に関わらず、ウォブリング時にフォーカスレンズ105が十分に移動する。また、本実施形態の方式はステッピングモータの振動の劣化を誘発しないので、音声を入力するマイクを具備している撮像に適している。
なお、フォーカスレンズ105及びフォーカシング駆動部111を用いたオートフォーカス制御を例に挙げて本実施形態を説明したが、上述したステッピングモータの駆動制御は、他の用途にも適用可能である。例えば、手ブレを補正するために行われる、シフトレンズ104の光軸垂直方向への微小移動して対しても、本実施形態の駆動制御を適用可能である。
また、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に広く搭載されているオートブランケット機能では、絞りの開口度の微小調整が連続的に行われる。そこで、上述した駆動制御を利用すれば、細かい露出補正を効果的に行うことができる。
また、被写体の画角サイズを一定に保つためのオートズーム機能ではズームレンズを用いた微小なズーム調整が連続的に行われるため。そこで、上述した駆動制御を利用すれば、高精度なオートズームを実行可能である。
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、ウォブリング動作時に駆動させるマイクロステップ数をステップ位相に応じて補正したが、第2の実施形態では、ステッピングモータの回転速度をステップ位相に応じて補正する。本実施形態では、図5に示す処理の代わりに、図7に示す処理が行われる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。
S701で、カメラマイコン118は、図3のS308、S309、S314、又はS315において決定された駆動振幅(マイクロステップ数)を変数mにセットする。ここで、第1の実施形態と異なり、変数mの補正は行われない(図5のS503及びS511参照)。
S702又はS703で、カメラマイコン118は、ウェイト期間の基準期間を無限方向又は至近方向の補正(n)で割った値を変数tにセットする。補正(n)は、各位相nごとに用意された補正値であり、例えばカメラマイコン118のROM(不図示)にテーブルとして格納されている。補正値は、回転角度が大きな位相における回転速度が高くなるように(即ち、ウェイと期間が短くなるように)決定された値である。具体的には、補正(n)は、ステッピングモータの回転角が小さい位相を跨ぐウォブリング動作では補正量を大きく、回転角が大きい位相を跨ぐウォブリング動作では補正量を小さく設定する。従って、補正テーブルは例えば、
ステップ位相 [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]
至近方向補正値[1,2,1,1,1,2,1,1,1,2, 1, 1, 1, 2, 1, 1]
無限方向補正値[1,1,1,2,1,1,1,2,1,1, 1 ,2, 1 ,1, 1, 2]
となる。
S704で、カメラマイコン118は、変数tが示す期間、ウェイトする。変数tは上述したように、至近方向のウォブリングでは「1、5、9、13」、無限方向のウォブリング動作では「3、7、11、15」のステップ位相においてはウェイト期間が基準期間の半分になるように選択されている。よって、ステッピングモータ111−aの回転速度は2倍になる。これにより、フォーカスレンズ105の移動に必要な運動エネルギーが確保される。
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラマイコン118は、ウォブリング時のステッピングモータ111−aの回転速度をステップ位相に応じて補正する。これにより、位相に関わらず、ウォブリング時にフォーカスレンズ105が十分に移動する。また、本実施形態の方式はステッピングモータの振動の劣化を誘発しないので、音声を入力するマイクを具備している撮像に適している。
[その他の実施形態]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (6)

  1. 正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、
    前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構と、
    前記所定の分割数のマイクロステップ駆動におけるマイクロステップ数が、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも小さくなるように、前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする駆動制御装置。
  2. 正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、
    前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構と、
    前記所定の分割数のマイクロステップ駆動において、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも遅い速度となるように前記ステッピングモータを制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする駆動制御装置。
  3. 請求項1又は2に記載の駆動制御装置と、前記フォーカスレンズの移動を制御することにより、被写体に対するオートフォーカスを行うオートフォーカス制御手段と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  4. 正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構とを備えた駆動制御装置の駆動制御方法であって、
    決定手段が、前記所定の分割数のマイクロステップ駆動におけるマイクロステップ数を決定する決定工程と、
    補正手段が、前記決定工程で決定されたマイクロステップ数を、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも小さくなるように、補正する補正工程と、
    制御手段が、前記ステッピングモータが前記補正工程で補正されたマイクロステップ数だけ駆動するように、前記ステッピングモータを制御する制御工程と、
    を備えることを特徴とする駆動制御方法。
  5. 正弦波形の励磁電流を用いることにより所定の分割数のマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動により発生するエネルギーをフォーカスレンズに伝達することにより前記フォーカスレンズを移動させる伝達機構とを備えた駆動制御装置の駆動制御方法であって、
    決定手段が、前記所定の分割数のマイクロステップ駆動におけるマイクロステップ数を決定する決定工程と、
    選択手段が、第1の位相を跨ぐ駆動では、前記ステッピングモータの回転角が前記第1の位相よりも小さい第2の位相を跨ぐ駆動よりも遅い速度を選択する選択工程と、
    制御手段が、前記ステッピングモータが前記決定工程で決定されたマイクロステップ数だけ前記選択手段で選択された速度で駆動するように、前記ステッピングモータを制御する制御工程と、
    を備えることを特徴とする駆動制御方法。
  6. 請求項4又は5に記載の駆動制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
JP2009293209A 2009-12-24 2009-12-24 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法 Expired - Fee Related JP5637682B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009293209A JP5637682B2 (ja) 2009-12-24 2009-12-24 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法
KR1020100126093A KR101413097B1 (ko) 2009-12-24 2010-12-10 구동제어장치, 촬상장치 및 구동제어 방법
EP10194727.3A EP2357791B1 (en) 2009-12-24 2010-12-13 Drive control apparatus, image pickup apparatus, and drive control method
US12/971,509 US8588601B2 (en) 2009-12-24 2010-12-17 Drive control apparatus, image pickup apparatus, and drive control method which perform micro step drive of stepping motor
CN2010106217911A CN102111553B (zh) 2009-12-24 2010-12-24 驱动控制设备、摄像设备以及驱动控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009293209A JP5637682B2 (ja) 2009-12-24 2009-12-24 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011135700A true JP2011135700A (ja) 2011-07-07
JP5637682B2 JP5637682B2 (ja) 2014-12-10

Family

ID=43828227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009293209A Expired - Fee Related JP5637682B2 (ja) 2009-12-24 2009-12-24 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8588601B2 (ja)
EP (1) EP2357791B1 (ja)
JP (1) JP5637682B2 (ja)
KR (1) KR101413097B1 (ja)
CN (1) CN102111553B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014230320A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 キヤノン株式会社 駆動制御装置、撮像装置、駆動制御方法、プログラム、および、記憶媒体
JP2015152817A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 キヤノン株式会社 撮像装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101932715B1 (ko) * 2011-11-14 2018-12-27 삼성전자주식회사 스테핑 모터 제어 장치 및 방법
JP2017219766A (ja) 2016-06-09 2017-12-14 オリンパス株式会社 レンズ制御装置およびレンズ制御方法
CN110855885B (zh) * 2019-11-14 2021-02-02 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头转动的控制方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63171197A (ja) * 1986-12-31 1988-07-14 Ricoh Co Ltd ステツプモ−タ駆動装置
JPH03139197A (ja) * 1989-10-20 1991-06-13 Toshiba Corp ステッピングモータの駆動方法および駆動装置
JPH1066393A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Nikon Corp ステッピングモータ駆動装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01218393A (ja) 1988-02-24 1989-08-31 Mitsutoyo Corp ステツプモータのミニステツプ駆動装置
US5786853A (en) * 1994-04-12 1998-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Lens control device
JPH08275590A (ja) * 1995-03-27 1996-10-18 Sony Corp 携帯用ビデオカメラ
JPH11215894A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ステッピングモータの制御装置
JP3851027B2 (ja) * 1999-08-27 2006-11-29 株式会社リコー オートフォーカス装置およびカメラ
US6670783B2 (en) * 2001-10-31 2003-12-30 Pelco Method and apparatus for improved motor control through current/velocity correction
KR100691245B1 (ko) * 2006-05-11 2007-03-12 삼성전자주식회사 휴대단말의 렌즈 위치오차 보정방법
JP4866671B2 (ja) * 2006-07-13 2012-02-01 株式会社リコー 画像形成装置
JP5100400B2 (ja) * 2008-01-08 2012-12-19 キヤノン株式会社 焦点調節装置、それを用いた光学機器
JP2009211734A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Toshiba Corp 光ヘッド移動制御装置及び光ヘッド移動制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63171197A (ja) * 1986-12-31 1988-07-14 Ricoh Co Ltd ステツプモ−タ駆動装置
JPH03139197A (ja) * 1989-10-20 1991-06-13 Toshiba Corp ステッピングモータの駆動方法および駆動装置
JPH1066393A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Nikon Corp ステッピングモータ駆動装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014230320A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 キヤノン株式会社 駆動制御装置、撮像装置、駆動制御方法、プログラム、および、記憶媒体
US9281771B2 (en) 2013-05-20 2016-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Drive controller, image pickup apparatus, drive control method, and storage medium
JP2015152817A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 キヤノン株式会社 撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102111553A (zh) 2011-06-29
JP5637682B2 (ja) 2014-12-10
KR20110074439A (ko) 2011-06-30
US20110158626A1 (en) 2011-06-30
US8588601B2 (en) 2013-11-19
CN102111553B (zh) 2013-06-26
EP2357791B1 (en) 2015-07-01
KR101413097B1 (ko) 2014-07-01
EP2357791A1 (en) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5398895B2 (ja) カメラシステム、カメラ本体、交換レンズユニット、フォーカス制御方法、およびプログラム。
US8278851B2 (en) Drive apparatus having a stepping motor
JP6278629B2 (ja) ステッピングモータの制御装置、光学機器、ステッピングモータの制御方法、及びプログラム
JP5637682B2 (ja) 駆動制御装置、撮像装置、及び駆動制御方法
JP5721404B2 (ja) 焦点検出装置及びその制御方法
JP2009175384A (ja) 焦点調節装置及びそれを用いた光学機器
JP6161419B2 (ja) ステッピングモータの駆動制御装置、及びステッピングモータの駆動制御方法
JP2014171344A (ja) 撮像装置、モータ駆動装置、および撮像方法
JP2009175552A (ja) 光学機器
JP2013238754A (ja) 交換レンズ装置およびカメラ装置
JP6168841B2 (ja) 駆動制御装置、撮像装置、駆動制御方法、プログラム、および、記憶媒体
JP6066568B2 (ja) 駆動装置
JP2004258087A (ja) オートフォーカスシステム
JPH0777648A (ja) レンズ制御装置
JP3758006B2 (ja) 撮像装置
JP2015023700A (ja) アクチュエータの制御装置および制御方法
JP2011133700A (ja) 焦点調節方法、焦点調節装置、及び撮像装置
JP6679218B2 (ja) 光学機器およびアクチュエータ処理プログラム
JP2020123861A (ja) 撮像装置
JP2011158819A (ja) レンズ制御装置、その制御方法及びプログラム
JP6508937B2 (ja) ステッピングモータ制御装置、交換レンズ、ステッピングモータ制御方法、プログラムおよび記憶媒体
JP2001069793A (ja) ステッピングモータを用いた駆動装置およびこれを備えた装置、光量調節装置、光学機器
JP2011123381A (ja) レンズ駆動装置
JP2011154142A (ja) 撮像装置
JP2006065033A (ja) 光学機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140922

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141021

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5637682

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees