JP2012063422A - 制御装置及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動機構がレンズを駆動した場合に、駆動機構から発生する音を低減させる制御装置及びレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】制御装置が、第１加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させ、撮像対象に合焦させた後に、第１加速度より小さい第２加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる制御部１１８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを駆動して合焦を調節する制御装置及びレンズ鏡筒に関する。

動画撮影モードと静止画撮影モードとを選択可能な光学機器が動画撮影をする場合、動画撮影用の起動周波数を振動波モータ（超音波モータ）に印加して、レンズを駆動させる制御装置を備えた光学機器が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１５３２８６号公報

ところで、動画撮影では、動画を撮像するとともに、音を収音して録音する場合がある。そして、動画撮影においてレンズが駆動され、例えば、レンズを駆動する駆動機構にあった隙間（ガタ）が無くなることで、駆動機構から音が発生することがある。このような場合、特許文献１に開示された光学機器では、駆動機構から発生した音がノイズとして録音されてしまうという問題があった。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、駆動機構がレンズを駆動した場合に、駆動機構から発生する音を低減させる制御装置及びレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、第１加速度でレンズを駆動させ、撮像対象に合焦させた後に、前記第１加速度より小さい第２加速度で前記レンズを駆動させる制御部を備えることを特徴とする制御装置である。

また、本発明は、予め定められた閾値より小さい第３加速度でレンズを駆動させ、さらに、前記第３加速度より大きい第４加速度で前記レンズを駆動させる制御部を備えることを特徴とする制御装置である。

また、本発明は、制御装置と、当該制御装置の制御に応じて、前記レンズを駆動する駆動機構と、を備える特徴とするレンズ鏡筒である。

本発明によれば、制御装置は、駆動機構がレンズを駆動した場合に、駆動機構から発生する音を低減させることができる。

本発明の第１実施形態におけるレンズ鏡筒１１１及び撮像装置１００の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における制御部１１８の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるＡＦレンズ１１２を駆動するモータの駆動速度及び加速度の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるＡＦレンズ１１２を駆動するモータの駆動速度及び加速度の一例を示す図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１には、レンズ鏡筒１１１及び撮像装置１００の構成が示されている。撮像装置１００は、レンズ鏡筒１１１（光学系）による光学像を撮像し、得られた画像データを記憶媒体２００に記憶させる。また、撮像装置１００は、収音した音に応じた音信号を記憶媒体２００に記憶させる。

次に、レンズ鏡筒１１１の構成を説明する。
レンズ鏡筒１１１は、焦点調整レンズ（以下、「ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）レンズ」という）１１２と、レンズ駆動部１１６と、ＡＦエンコーダ１１７と、制御部（制御装置）１１８を備える。なお、制御部１１８は、撮像装置１００に備えられてもよい。また、レンズ鏡筒１１１は、撮像装置１００に着脱可能に接続されてもよいし、撮像装置１００と一体であってもよい。

ＡＦレンズ１１２は、レンズ駆動部１１６により駆動され、後述する撮像部１１０の撮像素子１１９の受光面に、光学像を導く。

ＡＦエンコーダ１１７は、ＡＦレンズ１１２の駆動（移動）を検出し、ＡＦレンズ１１２の駆動に応じた信号を、制御部１１８に出力する。ここで、ＡＦレンズ１１２の駆動に応じた信号とは、例えば、ＡＦレンズ１１２の駆動量（移動量）に応じて、周期的に変化する信号であってもよい。

制御部１１８は、撮像装置１００の後述するＣＰＵ１９０から入力される駆動制御信号に応じて、レンズ駆動部１１６を制御する。ここで、駆動制御信号とは、ＡＦレンズ１１２を光軸方向に駆動（移動）させる制御信号である。制御部１１８は、駆動制御信号に応じて、例えば、レンズ駆動部１１６に出力する電圧の電圧値を変更してもよい。

また、制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２の駆動に応じた信号に基づいて、レンズ鏡筒１１１におけるＡＦレンズ１１２の位置（フォーカスポジション）を、ＣＰＵ１９０に出力する。ここで、制御部１１８は、例えば、ＡＦレンズ１１２の駆動に応じた信号を、駆動方向に応じて積算することで、レンズ鏡筒１１１におけるＡＦレンズ１１２の位置を算出してもよい。

制御部１１８は、撮像装置１００が光学像を静止画として撮像するか、又は動画として撮像するかを示す撮像モード信号を、ＣＰＵ１９０から取得する。そして、制御部１１８は、撮像モード信号に基づいて、撮像装置１００が光学像を静止画として撮像するか、又は動画として撮像するかを判定する。この判定については、図２を用いて後述する。

撮像装置１００が光学像を静止画として撮像することを撮像モード信号が示す場合、制御部１１８は、駆動制御信号に基づいて、後述する第１加速度で、ＡＦレンズ１１２を駆動させる（静止画撮影用処理）。

一方、撮像装置１００が光学像を動画として撮像することを撮像モード信号が示す場合、制御部１１８は、駆動制御信号に基づいて、後述する第１加速度で、ＡＦレンズ１１２を駆動させる。さらに、制御部１１８は、駆動制御信号に基づいて、後述する第１加速度より小さい第２加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる（動画撮影用処理）。制御部１１８の動作の詳細については、図３を用いて後述する。なお、撮像装置１００が光学像を動画として撮像する場合、制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２を光軸方向の前後に振動（ウォブリング）させてもよい。

また、例えば、第１加速度は、撮像対象に短時間で合焦させることができるように、その値が定められてもよい。また、第２加速度は、駆動機構が衝突することにより発生する衝突音、及びモータから発生する駆動音（例えば、摺動音、摩擦音）が、マイク２３０に収音されないように、その値が定められてもよい。

レンズ駆動部１１６は、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構（不図示）を備える。駆動機構は、例えば、モータ、ギア、及びカム等を有してもよい。そして、駆動機構は、モータのトルクで、ＡＦレンズ１１２を駆動し、レンズ鏡筒１１１内でＡＦレンズ１１２を光軸方向に駆動（移動）させる。なお、モータは、超音波モータなどの振動波モータでもよい。また、モータは、撮像装置１００に備えられてもよい。

次に、撮像装置１００の構成を説明する。
撮像装置１００は、撮像部１１０と、画像処理部１４０と、表示部１５０と、バッファメモリ部１３０と、操作部１８０と、記憶部１６０と、ＣＰＵ１９０と、マイク２３０と、音信号処理部２４０と、通信部１７０を備える。

撮像部１１０は、撮像素子１１９と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１２０とを備え、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従って、ＣＰＵ１９０により制御される。

撮像素子１１９は、光電変換面を備え、レンズ鏡筒１１１（光学系）によりその受光面に結像した光学像を電気信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部１２０に出力する。

また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮影指示を受け付けた際に得られる画像データを、静止画又は動画の画像データとして、Ａ／Ｄ変換部１２０を介して記憶媒体２００に記憶させる。一方、撮像素子１１９は、操作部１８０を介して撮像指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像データをスルー画データとして、Ａ／Ｄ変換部１２０を介してＣＰＵ１９０及び表示部１５０に出力する。

Ａ／Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電気信号をデジタル化して、デジタル信号である画像データをバッファメモリ部１３０に出力する。

操作部１８０は、例えば、電源スイッチ、シャッタボタン、マルチセレクタ（十字キー）、又はその他の操作キーを備え、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号をＣＰＵ１９０に出力する。

画像処理部１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件を参照して、バッファメモリ部１３０に一時的に記憶されている画像データに対して、画像処理をする。画像処理された画像データは、通信部１７０を介して記憶媒体２００に記憶される。なお、画像処理部１４０は、記憶媒体２００に記憶されている画像データに対して、画像処理をしてもよい。

表示部１５０は、例えば液晶ディスプレイであって、撮像部１１０によって得られた画像データ、及び操作画面等を表示する。

バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像データを、一時的に記憶する。また、バッファメモリ部１３０は、マイク２３０が収音した音に応じた音信号を、一時的に記憶する。

マイク２３０は、音を収音し、その音に応じた音信号を、バッファメモリ部１３０に音信号処理部２４０を介して出力する。そして、音に応じた音信号は、音信号処理部２４０によってデジタル化されて、バッファメモリ部１３０に記憶される。

記憶部１６０は、ＣＰＵ１９０によってシーン判定の際に参照される判定条件や、シーン判定によって判断されたシーン毎に対応付けられた撮像条件等を記憶する。

ＣＰＵ１９０は、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従って撮像部１１０を制御する。

また、ＣＰＵ１９０は、光学像を静止画として撮像するか又は動画として撮像するかを判定し、光学像を静止画として撮像するか、又は動画として撮像するかを示す撮像モード信号を、レンズ鏡筒１１１の制御部１１８に出力する。ここで、ＣＰＵ１９０は、例えば、操作部１８０から入力された操作入力に応じた信号に基づいて、光学像を静止画として撮像するか、又は動画として撮像するかを判定する。

ＣＰＵ１９０は、撮像素子１１９が出力した電気信号からデフォーカス量（焦点ずれ量）を算出し、このデフォーカス量に基づいて、撮像対象に合焦させるように駆動制御信号を生成して、生成した駆動制御信号をレンズ鏡筒１１１の制御部１１８に出力する。

ここで、ＣＰＵ１９０は、制御部１１８を介してＡＦレンズ１１２を駆動させ、撮像対象に合焦させたことでＡＦレンズ１１２の駆動が終了した後に、録音を開始させてもよい。また、ＣＰＵ１９０は、制御部１１８から入力されるフォーカスポジションが変化しなくなった場合に、ＡＦレンズ１１２の駆動が終了したと判定して、その後に録音を開始してもよい。録音開始タイミングについては、図３を用いて後述する。

音信号処理部２４０は、マイク２３０が収音した音に応じた音信号をデジタル化し、バッファメモリ部１３０に記憶させる。なお、音信号処理部２４０は、定常的に発生する音ノイズを低減させるノイズ低減処理（例えば、スペクトル減算法によるノイズ低減処理）を、マイク２３０が収音した音に応じた音信号に施してもよい。

通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報（画像データ及び音データ等）の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。

記憶媒体２００は、撮像装置１００に対して着脱可能に接続される記憶部であって、例えば、撮像部１００によって生成された画像データ及び音データ等を記憶する。なお、記憶媒体２００は、撮像装置１００と一体であってもよい。

次に、制御部１１８の動作の詳細を説明する。
図２には、制御部１１８の動作がフローチャートで示されている。制御部１１８は、ＣＰＵ１９０から撮像モード信号を取得し、撮像装置１００が光学像を静止画として撮像するか、又は動画として撮像するかを判定する（ステップＳ１）。ここで、制御部１１８は、取得した撮像モード信号に基づいて、撮像装置１００が光学像を動画として撮像する、と判定したとする（ステップＳ１−ＮＯ）。これにより、制御部１１８は、動画撮影用処理を実行する（ステップＳ２）。

一方、ステップＳ１において、取得した撮像モード信号に基づいて、撮像装置１００が光学像を静止画として撮像する、と制御部１１８が判定した場合（ステップＳ１−ＹＥＳ）、制御部１１８は、静止画撮影用処理を実行する（ステップＳ３）。

次に、動画撮影用処理について説明する。
図３の上段には、動画撮影用処理において、ＡＦレンズ１１２を駆動するモータの駆動速度の一例が示されている。また、図３の下段には、図３の上段に示された駆動速度に対応する加速度が示されている。

まず、時刻ｔ０（駆動開始時刻）において、モータは、ＡＦレンズ１１２の駆動を停止している。また、撮像装置１００は、マイク２３０が収音した音に応じた音信号を録音していない。なお、時刻ｔ０において、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構には、隙間（ガタ）があってもよい。

制御部１１８は、時刻ｔ０からｔ１まで、第１加速度でＡＦレンズ１１２を駆動（加速）させる。ここで、第１加速度は、後述する第２加速度より大きい加速度である。 続いて、制御部１１８は、時刻ｔ１からｔ２まで、加速度「０」でＡＦレンズ１１２を駆動させてもよい。さらに、制御部１１８は、時刻ｔ２からｔ３まで、第１加速度とは正負の異なる加速度で、ＡＦレンズ１１２を駆動（減速）させる。そして、制御部１１８は、時刻ｔ３において撮像対象に合焦させ、ＡＦレンズ１１２を停止させたとする。ここまで、撮像装置１００が音信号を録音していないので、モータ及び駆動機構から発生した音は、ノイズとして録音されていない。

時刻ｔ３以降、ＣＰＵ１９０は、録音を開始する。また、制御部１１８は、駆動制御信号に応じて、ＡＦレンズ１１２を光軸方向の前後に振動（ウォブリング）させてもよい。そして、ＣＰＵ１９０は、デフォーカス量（焦点ずれ量）を算出し、このデフォーカス量に基づいて、定常的に撮像対象に合焦させるように、時刻ｔ３以降も駆動制御信号を生成する。制御部１１８は、駆動制御信号に基づいて、第１加速度より小さい第２加速度で、ＡＦレンズ１１２を駆動させる。例えば、図３に示された例では、時刻ｔ３からｔ４まで、制御部１１８がＡＦレンズ１１２を第２加速度でゆっくり駆動させるので、モータ及び駆動機構から発生する音は低減される。

静止画撮影用処理において駆動機構から音が発生しても、上述したように、静止画撮影では収音された音が録音されないので、制御部１１８は、例えば、図３に示した時刻ｔ０からｔ３までに実行する処理と同じ処理を、静止画撮影用処理においても実行してもよい。

このようにして、制御部１１８は、ＣＰＵ１９０から入力された駆動制御信号に基づいて、第１加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させ、撮像対象に合焦させた後に、第１加速度より小さい第２加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、ＣＰＵ１９０及び制御部１１８は、撮像対象に高速に合焦させた後、駆動機構から発生する音を低減させることができる。

また、制御部１１８は、ＣＰＵ１９０から入力された駆動制御信号に基づいて、第１加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させ、撮像対象に合焦させた後、撮像装置１００（ＣＰＵ１９０）に録音を開始させる。これにより、制御部１１８は、駆動機構から発生する音を撮像装置１００が録音しないようにすることができる。また、レンズ鏡筒１１１は、撮像装置１００が録音を開始するまで、制御部１１８の制御に応じてＡＦレンズ１１２を高速に駆動させ、短時間で合焦させることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第２実施形態では、動画撮影用処理において、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構にあった隙間（ガタ）が少なくとも無くなるまで、ゆっくりＡＦレンズ１１２を駆動させる点が、第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点のみ説明する。

動画撮影用処理について説明する。
図４の上段には、動画撮影用処理において、ＡＦレンズ１１２を駆動するモータの駆動速度の一例が示されている。ここで、駆動速度を時刻で積分した値は、ＡＦレンズ１１２の駆動量（移動量）を示す。また、図４の下段には、図４の上段に示された駆動速度に対応する加速度が示されている。また、時刻ｔ５（駆動開始時刻）において、撮像装置１００は、マイク２３０が収音した音に応じた音信号を、録音していてもよい。なお、時刻ｔ５において、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構には、隙間（ガタ）があってもよい。

まず、制御部１１８は、時刻ｔ５からｔ６まで、予め定められた閾値より小さい第３加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる。ここで、予め定められた閾値は、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構から発生したノイズが収音されないように、駆動機構をゆっくり駆動させるよう定められた閾値である。また、時刻ｔ５からｔ６までの時間は、駆動機構が駆動されることで駆動機構にあった隙間（ガタ）が無くなるまでの時間以上であって、駆動機構の構造に応じて定められてもよい。

なお、制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２の駆動に応じた信号に基づいて、ＡＦレンズ１１２が駆動（移動）したことを検出してもよい。例えば、制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２が駆動（移動）を開始したことを検出した場合に、駆動機構にあった隙間（ガタ）が無くなった、と判定してもよい。

続いて、制御部１１８は、時刻ｔ６からｔ７まで、第３加速度より大きい第４加速度でＡＦレンズ１１２を駆動（加速）させる。図４に示された例では、駆動機構にあった隙間（ガタ）が、時刻ｔ６までに無くなっているので、時刻ｔ６からｔ７までの間、駆動機構から発生する音は低減されている。

また、制御部１１８は、時刻ｔ７からｔ８まで、加速度「０」でＡＦレンズ１１２を駆動させてもよい。さらに、制御部１１８は、時刻ｔ８からｔ９まで、第３及び４加速度とは正負の異なる加速度で、ＡＦレンズ１１２を駆動（減速）させる。駆動機構にあった隙間（ガタ）が、時刻ｔ６までに無くなっているので、時刻ｔ７からｔ９までも同様に、駆動機構から発生する音は低減されている。

続いて、制御部１１８は、第４加速度より小さい加速度で、ＡＦレンズ１１２をゆっくり駆動（減速）させて、時刻ｔ１０において、ＡＦレンズ１１２を停止させる。図４に示された例では、時刻ｔ９からｔ１０までに、例えば、慣性等により減速しきれずに駆動機構どうしが接触したとしても、駆動機構は、ゆっくり駆動しているので、駆動機構から発生する音は低減される。なお、制御部１１８は、時刻ｔ１０以降に、時刻ｔ５からｔ１０まで処理を繰り返し実行してもよい。

このようにして、制御部１１８は、ＣＰＵ１９０から入力された駆動制御信号に基づいて、第３加速度でＡＦレンズ１１２をゆっくり駆動させる。そして、隙間（ガタ）が無くなった後、制御部１１８は、第３加速度より大きい第４加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、制御部１１８は、駆動機構がＡＦレンズ１１２を駆動した場合に、駆動機構から発生する音を低減させることができる。また、撮像装置１００は、第１実施形態と対比して、モータの駆動速度に関わらず、録音をすることができる。

また、制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２を駆動する駆動機構にあった隙間（ガタ）が少なくとも無くなるまで、第３加速度でＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、制御部１１８は、音を低減させるために必要な時間だけ第３加速度で駆動機構を駆動させて、駆動機構から発生する音を低減させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、第１実施形態の図３、及び第２実施形態の図４を用いて示された処理は、それぞれ組み合わされてもよい。例えば、制御部１１８は、第２実施形態の図４における時刻ｔ１０以降に、第１実施形態の図３に示された時刻ｔ３以降の処理を実行してもよい。これにより、制御部１１８は、駆動機構がＡＦレンズ１１２を駆動した場合に、駆動機構から発生する音を低減させることができる。また、撮像装置１００は、撮像対象に高速に合焦させることができる。また、撮像装置１００は、モータの駆動速度に関わらず、録音をすることができる。

また、図２に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１１１…レンズ鏡筒、１１２…ＡＦレンズ、１１６…レンズ駆動部、１１８…制御部、１９０…ＣＰＵ、１７０…通信部、２００…記憶媒体、２３０…マイク、２４０…音信号処理部

Claims (5)

1. 第１加速度でレンズを駆動させ、撮像対象に合焦させた後に、前記第１加速度より小さい第２加速度で前記レンズを駆動させる制御部
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記制御部は、撮像対象に合焦させた後に、収音された音を録音する録音装置に録音を開始させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 予め定められた閾値より小さい第３加速度でレンズを駆動させ、さらに、前記第３加速度より大きい第４加速度で前記レンズを駆動させる制御部
   を備えることを特徴とする制御装置。
4. 前記制御部は、前記レンズを駆動する駆動機構にあった隙間が少なくとも無くなるまで、前記第３加速度で前記レンズを駆動させることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の制御装置と、
   当該制御装置の制御に応じて、前記レンズを駆動する駆動機構と、
   を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。

Images