JP2016163206A - 撮影装置、撮影方法、プログラム及び光学機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動信号生成部は、移動部材が描くべき目標駆動軌跡に対応する目標駆動信号を入力する目標駆動信号入力部100と、目標駆動信号入力部100に入力した目標駆動信号により移動部材を駆動したときに、移動部材が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する実駆動信号検出部と、目標駆動信号入力部100に入力した目標駆動信号と実駆動信号検出部が検出した実駆動信号を比較演算する比較演算部115、125と、比較演算部115、125による比較演算の結果に基づいて、目標駆動信号のパラメータを調整する目標駆動信号パラメータ調整部130、140と、を有している。
【選択図】図5
Description
図1−図10を参照して、本発明によるデジタルカメラ(撮影装置)10の第1実施形態について説明する。本発明による撮影方法及びプログラムは、イメージセンサ駆動回路(駆動信号生成部)60を構成するコンピュータに各種の処理ステップを実行させることにより得られる。
[第1ステップ]
実駆動信号検出部(ホールセンサH1、H2、H3)が、パラメータ調整後の目標駆動信号によりイメージセンサ22を駆動したときにイメージセンサ22が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する。
[第2ステップ]
比較演算部(X振幅比較演算部115、Y振幅比較演算部125及び位相調整量演算部190)が、移動目標値入力部(目標駆動信号入力部)100に入力した初期目標駆動信号と実駆動信号検出部(ホールセンサH1、H2、H3)が検出した実駆動信号を比較演算する。
[第3ステップ]
目標駆動信号パラメータ調整部(X振幅調整部110、Y振幅調整部120、X位相調整部130及びY位相調整部140)が、比較演算部(X振幅比較演算部115、Y振幅比較演算部125及び位相調整量演算部190)による比較演算の結果に基づいて目標駆動信号のパラメータを再調整する。
図11(A)、(B)は、本発明によるデジタルカメラ10の第2実施形態を示している。この第2実施形態では、イメージセンサ22が描く所定軌跡を、光軸直交平面内におけるY方向の直線往復駆動軌跡としている(図11(A))。このため、イメージセンサ22を駆動するための駆動信号は、Y成分正弦波だけを含んでおり、X成分正弦波を含んでいない(図11(B))。この第2実施形態によれば、パラメータ調整を行うとしてもY方向のみとなるので、CPUの演算負荷を軽減することができる。
図12は、本発明によるデジタルカメラ10の第3実施形態を示している。この第3実施形態の図12は、第1実施形態の図5をこれと等価な形で書き改めた上で、駆動機構(XDM、YDM)に入力される駆動信号[V]に対して、コントローラ(150、160)と駆動信号調整部(110、120、130、140)の間で直接的に、「所定の動きを想定した電圧波形」を持つ信号を入力(加算)するものである。ここでは「所定の動きを想定した電圧波形」を、50Hzの円運動をするための信号波形、より具体的には、周波数が50Hzで同一であり、振幅が±3AD(3μmに相当)で同一であり且つ位相が90°ずれたX成分正弦波とY成分正弦波を加算したものとしている。但し、「所定の動きを想定した電圧波形」については各種の設計変更が可能である。
以上の第1実施形態−第3実施形態では、本発明を、移動部材を撮影光学系の光軸と交差する平面内(例えば光軸直交平面内)で所定軌跡を描くように駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を得る撮影装置、撮影方法及びプログラムに適用した場合を例示して説明した。しかし本発明は、移動光学要素を所定平面上(入射光束及び出射光束と交差する平面上)で所定軌跡を描くように駆動しながら使用する光学機器全般に適用することが可能である。
20 ボディ本体
21 シャッタ(撮影光学系)
22 イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)
22a 画素
R G B カラーフィルタ
23 絞り/シャッタ駆動回路
24 LCD
25 画像メモリ
26 撮影操作スイッチ
27 ローパスフィルタ操作スイッチ
28 ジャイロセンサ(振れ検出部)
30 撮影レンズ
31 撮影レンズ群(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)
32 絞り(撮影光学系)
33 通信用メモリ
40 DSP
50 像振れ補正装置(駆動機構)
51 固定支持基板
52 可動ステージ
M1 M2 M3 磁石
Y1 Y2 Y3 ヨーク
C1 C2 C3 駆動用コイル
XDM X駆動機構
YDM Y駆動機構
H1 ホールセンサ(Yホールセンサ、実駆動信号検出部)
H2 ホールセンサ(Yホールセンサ、実駆動信号検出部)
H3 ホールセンサ(Xホールセンサ、実駆動信号検出部)
60 イメージセンサ駆動回路(駆動信号生成部)
100 移動目標値入力部(目標駆動信号入力部)
110 X振幅調整部(目標駆動信号パラメータ調整部、駆動信号調整部)
115 X振幅比較演算部(比較演算部)
118 X誤差演算部
120 Y振幅調整部(目標駆動信号パラメータ調整部、駆動信号調整部)
125 Y振幅比較演算部(比較演算部)
128 Y誤差演算部
130 X位相調整部(目標駆動信号パラメータ調整部、駆動信号調整部)
135 X位相取得部
140 Y位相調整部(目標駆動信号パラメータ調整部、駆動信号調整部)
145 Y位相取得部
150 Xコントローラ
160 Yコントローラ
170 180 A/D変換部
190 位相調整量演算部(比較演算部)
200 DMD素子(移動光学要素)
210 駆動機構
220 駆動信号生成部
Claims (14)
- 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と交差する平面内で所定軌跡を描くように駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
前記駆動機構を介して前記移動部材を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、
前記移動部材が描くべき目標駆動軌跡に対応する目標駆動信号を入力する目標駆動信号入力部と、
前記目標駆動信号入力部に入力した目標駆動信号により前記移動部材を駆動したときに、前記移動部材が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する実駆動信号検出部と、
前記目標駆動信号入力部に入力した目標駆動信号と前記実駆動信号検出部が検出した実駆動信号を比較演算する比較演算部と、
前記比較演算部による比較演算の結果に基づいて、前記目標駆動信号のパラメータを調整する目標駆動信号パラメータ調整部と、
を有することを特徴とする撮影装置。 - 請求項1記載の撮影装置において、
前記目標駆動信号パラメータ調整部が、一旦、前記目標駆動信号のパラメータを調整した後は、
前記実駆動信号検出部が、パラメータ調整後の目標駆動信号により前記移動部材を駆動したときに前記移動部材が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する第1ステップと、
前記比較演算部が、前記目標駆動信号入力部に入力した初期目標駆動信号と前記実駆動信号検出部が検出した実駆動信号を比較演算する第2ステップと、
前記目標駆動信号パラメータ調整部が、前記比較演算部による比較演算の結果に基づいて前記目標駆動信号のパラメータを再調整する第3ステップと、
を有する処理ループを繰り返す撮影装置。 - 請求項1または2記載の撮影装置において、
前記比較演算部は、前記目標駆動信号入力部に入力した目標駆動信号と前記実駆動信号検出部が検出した実駆動信号の差分を演算し、
前記目標駆動信号パラメータ調整部は、前記比較演算部による比較演算の結果、目標駆動信号と実駆動信号の差分が所定値を上回っているときは、前記目標駆動信号のパラメータを調整し、目標駆動信号と実駆動信号の差分が所定値を上回っていないときは、前記目標駆動信号のパラメータを調整することなくこれを維持する撮影装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の撮影装置において、
前記目標駆動信号パラメータ調整部が前記目標駆動信号のパラメータを調整する度にその調整後の目標駆動信号を保持する目標駆動信号保持部をさらに有する撮影装置。 - 請求項4記載の撮影装置において、
前記移動部材の駆動が終了した後にこれが再開されるとき、前記目標駆動信号保持部が保持している目標駆動信号が使用される撮影装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の撮影装置において、
前記移動部材が描く所定軌跡は、前記平面内で互いに直交するX、Y方向に対して、X方向のみ、Y方向のみ、又は、X方向とY方向の組み合わせの動きによって規定される周期的な軌跡である撮影装置。 - 請求項6記載の撮影装置において、
前記比較演算部は、前記移動部材が所定軌跡を1周期だけ描いたときの実駆動信号、又は、前記移動部材が所定軌跡を2周期以上描いたときの実駆動信号を平均化したものを以って、前記目標駆動信号と前記実駆動信号の比較演算を実行する撮影装置。 - 請求項6または7記載の撮影装置において、
前記比較演算部は、前記目標駆動信号と前記実駆動信号を比較演算するに当たり、前記平面内における前記移動部材のX方向の動きに対応するX成分正弦波の振幅の差分、前記平面内における前記移動部材のX方向の動きに対応するX成分正弦波の位相の差分、前記平面内における前記移動部材のY方向の動きに対応するY成分正弦波の振幅の差分、及び、前記平面内における前記移動部材のY方向の動きに対応するY成分正弦波の位相の差分を演算する撮影装置。 - 請求項6ないし8のいずれか1項記載の撮影装置において、
前記目標駆動信号パラメータ調整部は、前記目標駆動信号のパラメータを調整するに当たり、前記平面内における前記移動部材のX方向の動きに対応するX成分正弦波の振幅を調整するX振幅調整部と、前記平面内における前記移動部材のX方向の動きに対応するX成分正弦波の位相を調整するX位相調整部と、前記平面内における前記移動部材のY方向の動きに対応するY成分正弦波の振幅を調整するY振幅調整部と、前記平面内における前記移動部材のY方向の動きに対応するY成分正弦波の位相を調整するY位相調整部と、を有している撮影装置。 - 請求項6ないし9のいずれか1項記載の撮影装置において、
前記移動部材が描く所定軌跡は、前記平面内における円運動であり、
前記目標駆動信号入力部に入力する目標駆動信号は、振幅が同一であり且つ位相が90°ずれた前記X成分正弦波と前記Y成分正弦波を加算したものである撮影装置。 - 請求項1ないし10のいずれか1項記載の撮影装置において、
前記比較演算部は、前記目標駆動信号パラメータ調整部が前記目標駆動信号のパラメータを調整するための複数の比較演算式を保持または参照しており、この複数の比較演算式のいずれか1つを選択的に使用する撮影装置。 - 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と交差する平面内で所定軌跡を描くように駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
前記駆動機構を介して前記移動部材を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備える撮影装置による撮影方法であって、
前記駆動信号生成部が、
前記移動部材が描くべき目標駆動軌跡に対応する目標駆動信号を入力する目標駆動信号入力ステップと、
前記目標駆動信号入力ステップで入力した目標駆動信号により前記移動部材を駆動したときに、前記移動部材が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する実駆動信号検出ステップと、
前記目標駆動信号入力ステップで入力した目標駆動信号と前記実駆動信号検出ステップで検出した実駆動信号を比較演算する比較演算ステップと、
前記比較演算ステップによる比較演算の結果に基づいて、前記目標駆動信号のパラメータを調整する目標駆動信号パラメータ調整ステップと、
を実行することを特徴とする撮影方法。 - 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換するイメージセンサと、
前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と交差する平面内で所定軌跡を描くように駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
前記駆動機構を介して前記移動部材を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備える撮影装置を制御するためのプログラムであって、
前記駆動信号生成部を構成するコンピュータに、
前記移動部材が描くべき目標駆動軌跡に対応する目標駆動信号を入力する目標駆動信号入力ステップと、
前記目標駆動信号入力ステップで入力した目標駆動信号により前記移動部材を駆動したときに、前記移動部材が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する実駆動信号検出ステップと、
前記目標駆動信号入力ステップで入力した目標駆動信号と前記実駆動信号検出ステップで検出した実駆動信号を比較演算する比較演算ステップと、
前記比較演算ステップによる比較演算の結果に基づいて、前記目標駆動信号のパラメータを調整する目標駆動信号パラメータ調整ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - 移動光学要素と、
前記移動光学要素を所定平面上で所定軌跡を描くように駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を介して前記移動光学要素を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備え、
前記駆動信号生成部は、
前記移動光学要素が描くべき目標駆動軌跡に対応する目標駆動信号を入力する目標駆動信号入力部と、
前記目標駆動信号入力部に入力した目標駆動信号により前記移動光学要素を駆動したときに、前記移動光学要素が実際に描いた実駆動軌跡に対応する実駆動信号を検出する実駆動信号検出部と、
前記目標駆動信号入力部に入力した目標駆動信号と前記実駆動信号検出部が検出した実駆動信号を比較演算する比較演算部と、
前記比較演算部による比較演算の結果に基づいて、前記目標駆動信号のパラメータを調整する目標駆動信号パラメータ調整部と、
を有することを特徴とする光学機器。
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CN113766138B (zh) * | 2021-09-26 | 2022-11-25 | 浙江新瑞欣科技股份有限公司 | 步进电机驱动控制方法、步进电机及自动化设备 |
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