JP2012042635A - Imaging device, control method for imaging devices and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォーカスレンズ位置の原点検出を行う撮像装置、撮像装置の制御方法およびコンピュータプログラムに関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus that detects an origin of a focus lens position, a control method for the imaging apparatus, and a computer program.
近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置には、CCD、CMOS等の撮像素子の多画素化及び小型化に伴い、フォーカスレンズの位置決め制御において、数μmオーダーの高い精度が要求されている。これは、撮像素子が多画素化及び小型化されるほど、フォーカスレンズの位置決め誤差による撮像画像のピントボケが目立ち易くなり、撮像素子の性能を確保するために、より高い精度の位置決め制御が必要となるからである。 In recent years, image pickup apparatuses such as digital still cameras and video cameras have been required to have high accuracy on the order of several μm in positioning control of a focus lens with the increase in the number of pixels and the downsizing of image pickup elements such as CCD and CMOS. . This is because as the number of pixels of the image sensor increases and the size of the image sensor decreases, the focus blur of the captured image due to the positioning error of the focus lens becomes more conspicuous, and higher-accuracy positioning control is required to ensure the performance of the image sensor. Because it becomes.
高い精度の位置決め制御を実現することが可能であるレンズ位置検出センサの1つとして、光学式エンコーダがある。光学式エンコーダのうちのインクリメンタル型と云われるものは、スケールの移動に伴って出力される複数相の正弦波状の信号を、信号処理回路を介してパルス状の信号に変換し、かかるパルスの増減からその移動量を検出する。一方で、インクリメンタル型の位置検出では、相対的な移動量しか検出することができないため、絶対位置を検出するためには原点位置を検出するセンサが別途必要となり、センサ設置のためにスペースやコストアップが必要となる。この問題点に対しては、メインスケール又はその付帯部材に不連続部分を設けてメインスケールの絶対位置をも検出し得る光学式エンコーダが、特許文献1などで提案されている。
One of the lens position detection sensors that can realize highly accurate positioning control is an optical encoder. Among the optical encoders, what is called an incremental type converts a multi-phase sinusoidal signal output as the scale moves into a pulsed signal via a signal processing circuit, and increases or decreases the number of pulses. The amount of movement is detected. On the other hand, since incremental type position detection can only detect the relative movement amount, a separate sensor for detecting the origin position is required to detect the absolute position, and space and cost are required for sensor installation. Up is necessary. In order to solve this problem, an optical encoder capable of detecting the absolute position of the main scale by providing a discontinuous portion on the main scale or its accompanying members has been proposed in
ここで、図9(a)は、反射率の変化(減少)している部分(パターンPn,Pn+1)を有する光学スケールであり、この光学スケール上をセンサが通過した際に得られる信号変化は図9(b)のようになる。図9(b)のSG1及びSG2は、センサから得られるエンコーダ出力信号(アナログ2相信号)である。エンコーダ出力信号の信号振幅は、反射率が変化していることによって、局所的に減少しているため、この変化を検出することで原点位置を検出することができる。これにより、原点位置を検出するセンサを別途設けることなく絶対位置を検出することができ、コストやセンサの設置スペースの増大を回避することができる。 Here, FIG. 9A shows an optical scale having portions (patterns P n , P n + 1 ) where the reflectance changes (decreases), and a signal obtained when the sensor passes over the optical scale. The change is as shown in FIG. SG1 and SG2 in FIG. 9B are encoder output signals (analog two-phase signals) obtained from sensors. Since the signal amplitude of the encoder output signal is locally reduced due to the change in reflectance, the origin position can be detected by detecting this change. Thus, the absolute position can be detected without separately providing a sensor for detecting the origin position, and an increase in cost and sensor installation space can be avoided.
しかしながら、前述した原点検出方法においては、現在のレンズ位置に対し、どちらの方向に原点位置があるのかを判断する術はない。特に駆動系に直流リニアモータなどの駆動機構を用いる場合には、別途ロック機構を備えない限り、可動部の位置は外力・慣性力によって移動してしまう。そのため、電源投入時などの原点検出処理にて、どちらの方向に原点位置があるのかを判断できず、どちらか一方を初期駆動方向として仮決定する必要があった。このとき、決定した駆動方向が実際の原点方向とは逆だった場合、可動ストロークの両端間を、少なくとも1往復分以上駆動させる必要や、ストローク端への突き当てる駆動を行う必要が生じ、これらにより処理時間の増大や部材の損傷につながるという課題があった。 However, in the above-described origin detection method, there is no way to determine in which direction the origin position is relative to the current lens position. In particular, when a drive mechanism such as a DC linear motor is used in the drive system, the position of the movable portion is moved by an external force / inertia force unless a separate lock mechanism is provided. For this reason, it is impossible to determine in which direction the origin is located in the origin detection process such as when the power is turned on, and it is necessary to temporarily determine one as the initial drive direction. At this time, if the determined driving direction is opposite to the actual origin direction, it is necessary to drive at least one reciprocation between the both ends of the movable stroke, or to drive against the stroke end. There existed a subject that it led to increase in processing time and damage to a member.
(発明の目的)
本発明の目的は、フォーカスレンズの原点検出処理において、原点位置の方向を推定し、原点検出を行うための初期駆動方向を決定することができる撮像装置、撮像装置の制御方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus, an imaging apparatus control method, and a computer program capable of estimating the direction of the origin position and determining an initial drive direction for performing origin detection in the focus lens origin detection process. There is to do.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、沈胴状態から繰り出し方向に駆動され、変倍動作を行うズームレンズと、前記ズームレンズの位置に応じて可動ストロークが制限されるフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動し、外力、慣性力による前記フォーカスレンズの移動を許容してしまうフォーカスモータと、前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前記フォーカスレンズの原点位置を検出する原点検出手段と、前記フォーカスレンズの原点検出のときに、沈胴状態から繰り出し方向に駆動される前記ズームレンズの位置が、前記フォーカスレンズの可動ストロークに前記原点位置が含まれるようになる所定位置を越えたかどうかを判定し、前記所定位置を超えたと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り出し側に設定し、原点検出ときの初期の前記ズームレンズの位置が沈胴状態ではないと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り込み側に設定する制御手段とを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus of the present invention includes a zoom lens that is driven in a retracted direction from a retracted state and performs a zooming operation, and a focus lens that has a movable stroke limited according to the position of the zoom lens. A focus motor that drives the focus lens and allows the focus lens to move due to an external force or an inertial force, a position detection unit that detects the position of the focus lens, and an origin that detects the origin position of the focus lens When detecting the origin of the focus lens and the origin of the focus lens, the position of the zoom lens driven in the retracted direction from the retracted state exceeds a predetermined position where the origin position is included in the movable stroke of the focus lens. When it is determined that the predetermined position has been exceeded, the focus level is Control means for setting the driving direction of the focus lens to the retraction side when it is determined that the initial position of the zoom lens at the time of origin detection is not retracted. It is characterized by this.
本発明によれば、フォーカスレンズの原点検出処理において、原点位置の方向を推定し、原点検出を行うための初期駆動方向を決定することができる。 According to the present invention, in the origin detection processing of the focus lens, the direction of the origin position can be estimated and the initial drive direction for performing origin detection can be determined.
本発明を実施するための形態は、以下の実施例1,2に示す通りである。 The mode for carrying out the present invention is as shown in Examples 1 and 2 below.
図1は本発明の実施例1であるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital camera that is
同図において、1,2,3はレンズシステムを構成する要素であり、それぞれ変倍動作を行うための第1のレンズ群(以下ズームレンズという)、コンペ機能とフォーカシング機能を兼ね備えた第2のレンズ群(以下フォーカスレンズという)、絞りである。
In the figure,
ズームレンズ1、フォーカスレンズ2は、それぞれ独立して設けられた不図示の移動部材に保持されて光軸方向に沿って独立して移動可能なレンズである。また、ズームレンズ1又はズームレンズ1の移動部材の位置により、フォーカスレンズ2の移動範囲が制限される沈胴型の鏡筒17として構成されている。
The
このレンズシステムを透過した映像光は撮像素子4の撮像面上に結像され、光電変換されて撮像信号に変換され、出力される。撮像信号処理部5は、撮像素子4から信号電荷を読み出す方法を設定する。また、撮像信号処理部5は、電荷蓄積時間を決定するシャッタ速度の設定や撮像素子4から出力された撮像信号を増幅するゲイン設定を行う。
The image light transmitted through this lens system is imaged on the image pickup surface of the
映像信号処理部6は、撮像信号処理部5から出力された撮像信号に対して所定の信号処理を施して規格化された映像信号に変換する信号処理回路である。ここで処理された映像信号は、電子ビューファインダとしてのLCD(液晶ディスプレイ)7で撮影画像として表示される。 The video signal processing unit 6 is a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on the imaging signal output from the imaging signal processing unit 5 to convert it into a standardized video signal. The video signal processed here is displayed as a photographed image on an LCD (liquid crystal display) 7 as an electronic viewfinder.
一方、撮像信号処理部5から出力された撮像信号は、システムコントローラ11にも送られる。
On the other hand, the imaging signal output from the imaging signal processing unit 5 is also sent to the
システムコントローラ11は、映像信号入力レベルに応じて、絞り制御部10を介し、絞り3の開口量を制御し、光量調節を行っている。12,13はそれぞれシステムコントローラ11から出力されるズームレンズ1及びフォーカスレンズ2の駆動命令に従って駆動エネルギーをレンズ駆動用モータに出力するためのズーム制御部、フォーカス制御部である。8,9はそれぞれズームレンズ1及びフォーカスレンズ2を駆動するためのズームモータ、フォーカスモータである。
The
以下、ズームモータ8がDCモータ、フォーカスモータ9がボイスコイル型のリニアモータであるとして、各モータの駆動方法を説明する。
Hereinafter, it is assumed that the
ズームモータ8には、図示しない2つのフォトインタラプタにより、電気角で45度位相がずれた出力パルスを発生するように設定された遮光プロペラが配置されており、ズームモータ8の回転を検出し、エンコーダパルスを発生する。ズーム制御部12は、この出力されたエンコーダパルスをカウントすることにより、ズームレンズ1の位置を認識するとともにズームレンズ1の駆動制御に用いる。
The
16は、図1では図示していない光学スケールおよび光学センサを用いたフォーカスレンズ2の位置検出部である(詳細は後述)。システムコントローラ11は、プログラム処理によりズームモータ8、フォーカスモータ9の駆動速度を決定し、ズーム制御部12、フォーカス制御部13に送る。また、ズームモータ8、フォーカスモータ9の駆動/停止命令、及び各モータの駆動方向命令もズーム制御部12、フォーカス制御部13に送っている。その駆動/停止信号、及び駆動方向信号は、ズームモータ8に関しては主としてユーザの図示しないズームレバー操作により決定される。フォーカスモータ9に関しては、ズーム動作時やAF(オートフォーカス)動作時にシステムコントローラ11内の処理で決定する駆動命令に応じている。
システムコントローラ11には、フラッシュメモリ14が接続され、フラッシュメモリ14にはズームレンズ1の位置データが記憶される。このズームレンズ1の位置データは、デジタルカメラの電源断時に、ズームレンズ1の終了処理が正常に実行されたか否かのフラグデータとして記憶されている。15は、デジタルカメラの姿勢を検知する加速度センサである。
A
次に、図2を用いて、本実施例1におけるフォーカスレンズ2の構成について詳細を説明する。
Next, details of the configuration of the
図2において、フォーカスレンズ2は、図示しない支持機構によって、鏡筒17に対して光軸方向に所定の可動ストローク(図2の矢印Aに示す範囲)を移動可能に支持されている。撮像対象からの光線は、フォーカスレンズ2を通過した後、撮像素子4によって光電変換され、図1で示した撮像信号処理部5および映像信号処理部6を介して画像処理が施され、画像の表示や記録などの必要な処理が行われる。
In FIG. 2, the
また、フォーカスレンズ2は、フォーカスモータ9によって光軸方向に駆動される。このとき、フォーカスレンズ2の移動に伴って、図示しないフォーカスレンズ2の支持機構と一体に固定された光学スケール19も移動する。光学スケール19には、光学式エンコーダによる位置検出のため、光軸方向に沿って一定の周期で配列された光学格子が設けられている。また、光学スケール19には、原点検出のために、光学的な不連続部分20が設けられている。なお、光学スケール19及び不連続部分20については後で詳しく説明する。光学センサ18は、光学スケール19に対向して鏡筒17に固定されている。光学センサ18は、光学スケール19に光を照射する光源と、光学スケール19からの反射光を受光する受光素子アレイとを一体化して構成され、光学スケール19と組み合わされて光学式エンコーダとして使用される。
The
光学センサ19からの2相の正弦波状の出力信号は、図示しないアンプ回路によって増幅され、フォーカス制御部13に内蔵されたA/Dコンバータを介して、システムコントローラ11に取り込まれる。本実施例1では、光学センサ18からの出力は2相としたが、3相以上であっても構わない。2相の信号の場合は、システムコントローラ11に取り込まれた後、それぞれが反転した信号に生成され、合わせて4相の信号となる。これにより、従来技術と同様に、各相の交点間の信号を用いた内挿演算を行うことによりフォーカスレンズ2の位置の検出が可能となる。なお、内挿演算による位置の演算は、特公平6−56304号公報、特開2003−161645号公報などで公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。
A two-phase sinusoidal output signal from the
フォーカス制御部13は、フォーカスレンズ2の相対位置を、システムコントローラ11から指示された目標相対位置に追従させるようにフォーカスモータ9を駆動することでサーボ制御を行う。具体的には、位置検出部16から出力される相対位置pと、システムコントローラ11から指示された目標相対位置との偏差に基づいて、駆動波形を生成し、フォーカスモータ9へ出力する。
The
このようなフィードバックシステムを構成することによって、光学式エンコーダの位置検出に基づいた位置制御が可能となる。フォーカスレンズ2を移動させる目標相対位置は、例えば、映像信号処理部6の出力信号から撮像画像の合焦度を判定し、公知の合焦制御アルゴリズムに基づいて撮像画像が合焦状態となるようなフォーカスレンズ2の位置を目標相対位置として演算するなどして決定される。
By configuring such a feedback system, position control based on position detection of the optical encoder can be performed. The target relative position to which the
ここで、光学センサ18および光学スケール19について図3(a)を用い詳細に説明する。光学センサ18は、発光部100と、受光部101とを有し、本実施例1では、発光部100と受光部101が一体的に構成されている。また、光学スケール19には、反射部111と非反射部112とが周期的に配置されている。発光部100は、例えば、発光ダイオードを使用し、光学スケール19に向けて光を照射する。照射された光のうち、反射部111に当たった光は反射され、受光部101に到達する。一方、非反射部112に当たった光は、受光部101にはほとんど到達しない。反射部111と非反射部112は周期的に配置されているため、受光部101に到達する光は、光学的特性が周期的に変化するパターン、つまり、明暗パターンを形成する。受光部101は、例えば、フォトダイオードを使用し、上述した周期的な明暗パターンを電気信号に変換し、更に、所定の電気信号処理を行うことで、光学スケール19と光学センサ18との相対運動に応じた正弦波状の周期的信号を生成する。これらの電気信号処理については、従来技術として広く認知されているため、ここでの詳細な説明は省略する。
Here, the
次に、原点検出のために光学スケール19に設けられた光学的な不連続部分20の作用について説明する。図3(b)に示すように、不連続部分20は、反射部111が3ライン分だけ欠落するように構成される。従って、不連続部分20に放射された光は、受光部101にはほとんど到達せず、受光部101からの信号が他に比べて減少し、この信号変化を検出することで原点検出を行うことができる。なお、これらの信号変化による原点検出に関しては、特許文献1や、特開2005−291980号公報などで公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。
Next, the operation of the optical
ここで、本実施例1では、撮影しない時、つまり鏡筒17を収納する状況においては、図4(a)に示すように、ズームレンズ1を保持するズームレンズ部材21と、フォーカスレンズ2の間隔を狭め、鏡筒17をコンパクトにしている。つまり、沈胴鏡筒としての構成を用いている。従って、この時の、フォーカスレンズ2の可動ストロークは、ズームレンズ部材21の位置に応じて制限されることとなる。以下、このズームレンズ部材21の位置をズームレンズ位置と称す。
Here, in Example 1, when shooting is not performed, that is, when the
図4(b)にズームレンズ位置とフォーカスレンズ2の可動ストロークの関係を示す。ズームレンズ1が収納された状態(以下、沈胴状態と称す)においては、フォーカスレンズ2の可動ストロークは、ズームレンズ位置により制限される。よって、その領域は極めて小さくなり、繰り込み側の可動ストロークの端位置から殆ど動かすことは出来なくなる。一方、ズームレンズ位置が突出した状態(以下、繰出状態と称す)でのフォーカスレンズ2の可動ストロークは、繰り込み側の可動ストロークの端位置から、ズームレンズ位置に応じて繰り出し側可動ストロークの端位置まで徐々に広がっていく。
FIG. 4B shows the relationship between the zoom lens position and the movable stroke of the
また、本実施例1では、フォーカスレンズ2の原点位置は、繰り込み側ストローク端と、繰り出し側ストローク端の間に配置し、その位置は、繰り込み側ストローク端に極めて近い位置としている。従って、ズームレンズ位置が沈胴状態である場合には、フォーカスレンズ2は繰り込み側ストローク端付近に位置している為、原点位置は、必ず繰り出し側の方向にあると判断する事が出来る。一方、ズームレンズ位置が沈胴状態にない場合には、フォーカスレンズ2は可動ストローク内のいずれかの場所に位置にしているが、原点位置は、繰り込み側の方向にある可能性が高いと判断する事が出来る。
Further, in the first embodiment, the origin position of the
次に、本実施例1におけるデジタルカメラの撮影時動作について説明する。図5は、本実施例1におけるデジタルカメラの撮影時の基本動作のフローチャートである。 Next, the photographing operation of the digital camera in the first embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart of the basic operation at the time of shooting by the digital camera in the first embodiment.
ステップS501では、ユーザからの電源オン指示により、システムコントローラ11は、制御変数などを初期化する。ステップS502では、鏡筒初期化処理を行う。このステップ(鏡筒初期化処理)では、ズームレンズ1およびフォーカスレンズ2の位置の初期化(フォーカスレンズ2の原点検出を含む)を行う。このステップS502で行う鏡筒初期化処理の詳細については後述する。
In step S501, the
ステップS503では、ユーザの操作に応じて、ズームレンズ1やフォーカスレンズ2の駆動、撮像素子4による撮影動作を行う。ステップS504では、ユーザからの電源オフ指示があるかどうかを判定し、電源オフの指示がある場合には、ステップS505へ進む。一方、電源オフの指示がない場合にはステップS503を繰り返し、撮影動作を継続する。ステップS505では、まずフォーカスレンズ2をフォーカスレンズ2の繰り込み側ストローク端付近に設定された沈胴時待機位置まで駆動を行う。その後、同様に、ズームレンズ1をズームレンズ1の繰り込み側のストローク端付近に設定された沈胴時待機位置まで駆動を行い、鏡筒17を沈胴状態に移行させる。この時、フォーカスレンズ2をズームレンズ1に先んじて沈胴時待機位置に移動するのは、フォーカスレンズ2とズームレンズ1の衝突を避けるためである。ステップS506では、ズームレンズ沈胴待機位置フラグをセットし、フラッシュメモリ14にデータとして記憶する。
In step S503, the
次に、ステップS502の鏡筒初期化処理(原点検出を含む)について説明する。図6は、本実施例1におけるデジタルカメラの鏡筒初期化処理のフローチャートである。 Next, the lens barrel initialization process (including the origin detection) in step S502 will be described. FIG. 6 is a flowchart of the lens barrel initialization process of the digital camera according to the first embodiment.
ステップS601では、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13を介して、フォーカスレンズ2の目標位置を現在の位置に設定する。つまり、現在の位置で留まり続けるようにサーボ制御を開始する。これにより、このステップ以降は、フォーカスレンズ2の位置が、外力やデジタルカメラの姿勢によって大きく変化することはない。ステップS602では、システムコントローラ11は、フラッシュメモリ14に記憶されたズームレンズ沈胴待機位置フラグを読み出す。読み出したズームレンズ沈胴待機位置フラグがセットされている、つまり、ズームレンズ位置が沈胴待機位置(完全に繰り込んでいる状態)であった場合は、ステップS604へ進む。一方、読み出したズームレンズ位置が、沈胴待機位置以外(少しでも繰り出している状態)であった場合は、ステップS607へ進む。
In step S <b> 601, the
ステップS604では、システムコントローラ11は、ズーム制御部12を介して、ズームレンズ2を繰り出し方向へ駆動させる。ステップS605では、繰り出し方向へ駆動しているズームレンズ1の位置が所定位置(本実施例1では、フォーカスレンズ2の可動ストロークに原点位置が含まれるようになるズームレンズ1の位置)を越えたかどうかを判定する。ズームレンズ1の位置が、この所定位置を超えている場合には、ステップS606へ進む。ズームレンズ1の位置が所定位置を越えていない場合には、ステップS604を繰り返し、ズームレンズ1の駆動を継続する。
In step S604, the
ステップS606では、フォーカスレンズ2の原点位置が、必ず繰り出し側にあるので、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13に対し、フォーカスレンズ2の駆動方向を、繰り出し側に設定する。
In step S606, since the origin position of the
一方、ステップS607では、フォーカスレンズ2の原点位置が、繰り込み側にある可能性が高いので、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13に対し、フォーカスレンズ2の駆動方向を、繰り込み側に設定する。ステップS608では、フォーカス制御部13は、設定された駆動方向に基づき、フォーカスレンズ2の駆動を開始する。
On the other hand, in step S607, since the origin position of the
ステップS609では、システムコントローラ11は、位置検出部16を介して、原点を検出したかどうかを判定する。原点が検出したと判定された場合には、ステップS612に進む。原点を検出していないと判定された場合には、ステップS610へ進む。ステップS610では、フォーカスレンズ2がストローク端に達したかどうかを判定する。ストローク端に達している場合には、ステップS611に進む。ストローク端に達していない場合には、S608に戻り、駆動を継続する。ステップS611では、フォーカスレンズ2の駆動方向を、反転し、逆方向に設定し、ステップS608に進み、再度、駆動を開始する。
In step S <b> 609, the
ステップS612では、ズーム制御部12は、ズームレンズ1を駆動し、ズームレンズ原点検出処理を行う。ステップS613では、ズーム制御部12は、ズームレンズ1を駆動し、ズームレンズ1を定点(本実施例1では、ワイドの位置)へ移動させる。ステップS614では、フォーカス制御部13は、フォーカスレンズ2を駆動し、フォーカスレンズ2を定点へ移動させる。
In step S612, the
以上、本実施例1によれば、電源投入時のフォーカスレンズ2の原点検出処理において、ズームレンズ1が沈胴状態であるか否かを判定することにより、フォーカスレンズ2の初期駆動方向を決定する事ができる。これにより、原点検出処理時の処理時間の短縮およびストローク端に押し当たる事による部材の損傷を軽減する事ができる。
As described above, according to the first embodiment, the initial driving direction of the
実施例2でのデジタルカメラの構成は図1で示した構成と同一であるため説明は割愛する。 The configuration of the digital camera in the second embodiment is the same as that shown in FIG.
次に本実施例2におけるデジタルカメラ本体の姿勢検知方法について図7を用いて説明する。 Next, a method for detecting the attitude of the digital camera body in the second embodiment will be described with reference to FIG.
姿勢検知は加速度センサ15の出力から判定する。図7(a)に示すように、1軸検出タイプの加速度センサ15がデジタルカメラ本体200に対して角度θ(Z平面と検出軸がなす角)を検出可能なように、光軸方向とセンサの検出軸が一致するように配置されている。加速度センサ15の出力は角度θが−90度〜+90度まで変化すると、重力加速度の影響に応じて出力が変化する。加速度センサ18の出力感度がx(g/V)、0g出力からの出力変化量をΔα(V)とすると、デジタルカメラ本体200の姿勢角度θは次式で与えられ、デジタルカメラ本体200の姿勢が容易に算出される。
θ=arcsin(Δα/x)・(180/π) (deg)
The posture detection is determined from the output of the
θ = arcsin (Δα / x) · (180 / π) (deg)
続いて、デジタルカメラ本体200の姿勢と、フォーカスレンズ2の位置の関係について図7(b)〜図7(e)を用いて説明する。
Next, the relationship between the posture of the
本実施例2におけるフォーカスレンズ2は、駆動系にボイスコイル型のリニアモータの駆動機構を用いている為、このリニアモータの駆動機構は、フォーカスレンズ2の外力・慣性力による移動を許容してしまう。従って、電源起動時など、フォーカスレンズ2の制御を開始する前においては、デジタルカメラ本体200の姿勢に応じて、フォーカスレンズ2の位置を推測する事が可能である。
Since the
例えば、図7(b)(c)に示すように、電源投入時、デジタルカメラ本体200の姿勢が上向きであった場合には、フォーカスレンズ2は繰り込み側ストローク端に位置していると判定できる。一方、図7(d)(e)に示すように、電源投入時、デジタルカメラ本体200が下向きであった場合には、フォーカスレンズ2は繰り出し側ストローク端に位置していると判定できる。
For example, as shown in FIGS. 7B and 7C, when the power of the
次に、本実施例2におけるデジタルカメラの動作について説明する。 Next, the operation of the digital camera in the second embodiment will be described.
本実施例2におけるデジタルカメラの撮影時の動作については、図5で示したシーケンスと同一であるため説明は割愛する。 Since the operation at the time of shooting of the digital camera in the second embodiment is the same as the sequence shown in FIG. 5, the description thereof is omitted.
図8は、本実施例2におけるデジタルカメラの鏡筒初期化処理のフローチャートである。ステップS801では、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13を介して、フォーカスレンズ2の目標位置を現在の位置に設定する。つまり、現在の位置で留まり続けるようにサーボ制御を開始する。これにより、このステップ以降は、フォーカスレンズ2の位置が、外力やデジタルカメラの姿勢によって大きく変化することはない。
FIG. 8 is a flowchart of the lens barrel initialization process of the digital camera according to the second embodiment. In step S <b> 801, the
ステップS802では、システムコントローラ11は、加速度センサ15の検知結果(出力)から、デジタルカメラ本体200の姿勢情報を決定する。ステップS803では、システムコントローラ11は、フラッシュメモリ14に記憶されたズームレンズ沈胴待機位置フラグを読み出す。読み出したズームレンズ沈胴待機位置フラグがセットされている、つまり、ズームレンズ位置が沈胴待機位置(完全に繰り込んでいる状態)であった場合は、ステップS805へ進む。一方、読み出したズームレンズ位置が、沈胴待機位置以外(少しでも繰り出している状態)であった場合は、ステップS808へ進む。
In step S <b> 802, the
ステップS805では、システムコントローラ11は、ズーム制御部12を介して、ズームレンズ2を繰り出し方向へ駆動させる。ステップS806では、繰り出し方向へ駆動しているズームレンズ1の位置が所定の位置(本実施例2では、フォーカスレンズ2の可動ストロークに原点位置が含まれるようになるズームレンズ1の位置)を越えたかを判定する。ズームレンズ1の位置が、この所定位置を超えている場合には、ステップS807へ進む。ズームレンズ1の位置が所定位置を越えていない場合には、ステップS805を繰り返し、ズームレンズ1の駆動を継続する。
In step S805, the
ステップS808では、ステップS802で決定した姿勢情報から、デジタルカメラ本体200の姿勢を判定する。ここで、デジタルカメラ本体200が上向き状態であると判定された場合には、ステップS807に進む。カメラ本体が上向き以外の状態であると判定された場合には、ステップS809に進む。デジタルカメラ本体200の姿勢が上向きであると判定された場合、電源投入時、サーボ制御を開始する前のフォーカスレンズ2は、この場合の重力方向のストローク端、つまり、繰り込み側ストローク端に位置している可能性が高い。フォーカスレンズ2が繰り込み側ストローク端に位置している場合、フォーカスレンズ2の原点検出が可能となる駆動方向は、必ず繰り出し方向となる。従って、ステップS807では、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13に対し、フォーカスレンズ2の駆動方向を、繰り出し側に設定する。
In step S808, the posture of the
一方、デジタルカメラ本体200の姿勢が上向き以外であると判定された場合、電源投入時、サーボ制御を開始する前のフォーカスレンズ2は、この場合の重力方向のストローク端、つまり、繰り出し側ストローク端に位置している可能性が高い。フォーカスレンズ2が繰り出し側ストローク端に位置している場合、フォーカスレンズ2の原点検出が可能となる駆動方向は、必ず繰り込み方向となる。従って、ステップS809では、システムコントローラ11は、フォーカス制御部13に対し、フォーカスレンズの駆動方向を、繰り込み側に設定する。
On the other hand, when it is determined that the posture of the
ステップS810では、フォーカス制御部13は、設定された駆動方向に基づき、フォーカスレンズ2の駆動を開始する。ステップS811では、システムコントローラ11は、位置検出部16を介して、原点を検出したかどうかを判定する。原点が検出したと判定された場合には、ステップS814に進む。原点を検出していないと判定された場合には、ステップS812へ進む。ステップS812では、フォーカスレンズ2がストローク端に達したかどうかを判定する。ストローク端に達している場合には、ステップS813に進む。ストローク端に達していない場合には、S810に戻り、駆動を継続する。ステップS813では、フォーカスレンズ2の駆動方向を、反転し、逆方向に設定し、S810に進み、再度、駆動を開始する。
In step S810, the
ステップS814では、ズーム制御部12は、ズームレンズ1を駆動し、ズームレンズ原点検出処理を行う。ステップS815では、ズーム制御部12は、ズームレンズ1を駆動し、ズームレンズ1を定点(本実施例2では、ワイドの位置)へ移動させる。ステップS816では、フォーカス制御部13は、フォーカスレンズ2を駆動し、フォーカスレンズ2を定点へ移動させる。
In step S814, the
以上、本実施例2によれば、電源投入時のフォーカスレンズ2の原点検出処理において、ズームレンズ1が沈胴状態であるか否かを判定することにより、フォーカスレンズ2の初期駆動方向を決定する事ができる。また、ズームレンズ1が沈胴状態でない場合において、加速度センサ15の検知結果(出力)によるデジタルカメラ本体200の姿勢情報からフォーカスレンズ2の位置を判定し、決定するフォーカスレンズ2の初期駆動方向の確度を向上させる事ができる。これにより、原点検出処理時の処理時間の短縮およびストローク端に押し当たる事による部材の損傷を軽減する事ができる。
As described above, according to the second embodiment, the initial driving direction of the
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
(その他の実施例)
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、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)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。この場合、そのコンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
(Other examples)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (computer program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and the computer of the system or apparatus (or CPU, MPU, etc.) reads the program. To be executed. In this case, the computer program and the storage medium storing the computer program constitute the present invention.
1 ズームレンズ
2 フォーカスレンズ
8 ズームモータ
9 フォーカスモータ
11 システムコントローラ
15 加速度センサ
16 位置検出部
18 光学センサ
19 光学スケール
20 不連続部分
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ズームレンズの位置に応じて可動ストロークが制限されるフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動し、外力、慣性力による前記フォーカスレンズの移動を許容してしまうフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
前記フォーカスレンズの原点位置を検出する原点検出手段と、
前記フォーカスレンズの原点検出のときに、沈胴状態から繰り出し方向に駆動される前記ズームレンズの位置が、前記フォーカスレンズの可動ストロークに前記原点位置が含まれるようになる所定位置を越えたかどうかを判定し、前記所定位置を超えたと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り出し側に設定し、原点検出のときの初期の前記ズームレンズの位置が沈胴状態ではないと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り込み側に設定する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 A zoom lens that is driven in the retracted direction from the retracted state and performs zooming operation,
A focus lens whose movable stroke is limited according to the position of the zoom lens;
A focus motor that drives the focus lens and allows movement of the focus lens by an external force or an inertial force;
Position detecting means for detecting the position of the focus lens;
Origin detection means for detecting the origin position of the focus lens;
When detecting the origin of the focus lens, it is determined whether the position of the zoom lens driven in the retracted direction from the retracted state exceeds a predetermined position at which the origin position is included in the movable stroke of the focus lens. When it is determined that the predetermined position has been exceeded, the driving direction of the focus lens is set to the extended side, and when it is determined that the initial position of the zoom lens at the time of origin detection is not in the retracted state, An image pickup apparatus comprising: a control unit that sets a driving direction of the focus lens to a retraction side.
前記制御手段は、原点検出のときの初期の前記ズームレンズの位置が沈胴状態ではなく、かつ、前記姿勢検知手段による検知結果が、上向きの場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り出し側に設定し、上向き以外の場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り込み側に設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 It further has posture detection means for detecting the posture of the imaging device,
The control means sets the drive direction of the focus lens to the feeding side when the initial position of the zoom lens at the time of origin detection is not in the retracted state and the detection result by the attitude detection means is upward. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the driving direction of the focus lens is set to the retraction side in cases other than upward.
前記ズームレンズの位置に応じて可動ストロークが制限されるフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動し、外力、慣性力による前記フォーカスレンズの移動を許容してしまうフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
前記フォーカスレンズの原点位置を検出する原点検出手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記フォーカスレンズの原点検出のときに、沈胴状態から繰り出し方向に駆動される前記ズームレンズの位置が、前記フォーカスレンズの可動ストロークに前記原点位置が含まれるようになる所定位置を越えたかどうかを判定するステップと、
前記所定位置を超えたと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り出し側に設定し、原点検出のときの初期の前記ズームレンズの位置が沈胴状態ではないと判定した場合に、前記フォーカスレンズの駆動方向を繰り込み側に設定するステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A zoom lens that is driven in the retracted direction from the retracted state and performs zooming operation,
A focus lens whose movable stroke is limited according to the position of the zoom lens;
A focus motor that drives the focus lens and allows movement of the focus lens by an external force or an inertial force;
Position detecting means for detecting the position of the focus lens;
A control method of an imaging apparatus having an origin detection means for detecting an origin position of the focus lens,
When the origin of the focus lens is detected, it is determined whether the position of the zoom lens driven in the retracted direction from the retracted state exceeds a predetermined position where the origin position is included in the movable stroke of the focus lens. And steps to
When it is determined that the predetermined position has been exceeded, the driving direction of the focus lens is set to the extension side, and when it is determined that the initial position of the zoom lens at the time of origin detection is not in the retracted state, the focus lens And a step of setting the driving direction of the imaging device to the retraction side.
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