JP2017090497A - Imaging device, control method of the same, and control program - Google Patents
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Description
本発明は、少なくともズーム機構を備えるレンズ鏡筒を有する撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus having a lens barrel including at least a zoom mechanism, a control method thereof, and a control program.
一般に、撮像装置において、ズームおよびフォーカス機構を備えるレンズ鏡筒を有し、当該レンズ鏡筒を動作させる制御機構を備える撮像装置が知られている。 In general, an imaging apparatus having a lens barrel having a zoom and focus mechanism and a control mechanism for operating the lens barrel is known.
このような撮像装置では、ズームおよびフォーカス駆動が繰り返して行われると、レンズ鏡筒の摺動部に摩耗が生じる。特に、監視目的で用いられる撮像装置(以下監視カメラと呼ぶ)においては、パンおよびチルト駆動によってレンズ鏡筒の向きを可変とする駆動機構が備えられているものが多い。そして、監視カメラは、天井などの任意の場所に設置されて長期間連続的に使用されるので、駆動機構の作動回数が多くなる。 In such an imaging apparatus, when zoom and focus driving are repeatedly performed, wear occurs on the sliding portion of the lens barrel. In particular, many imaging devices (hereinafter referred to as surveillance cameras) used for monitoring purposes are provided with a drive mechanism that changes the direction of the lens barrel by pan and tilt drive. And since a surveillance camera is installed in arbitrary places, such as a ceiling, and is used continuously for a long period of time, the frequency | count of operation of a drive mechanism increases.
よって、監視カメラにおいては、他の用途で用いられる撮像装置よりも高い耐久性能が求められる。なお、耐久性能とは、駆動機構が問題なく駆動するとともに、光学性能を満足して初期設定の条件から変化がない性能のことをいう。 Therefore, surveillance cameras are required to have higher durability performance than imaging devices used for other purposes. Note that the durability performance refers to performance in which the drive mechanism is driven without any problem and satisfies the optical performance and does not change from the initial setting conditions.
ところで、監視カメラに特有の機能として所謂プリセット巡回機能が有る。例えば、プリセット巡回機能を備えるPTZ(パン・チルト・ズーム)ネットワークカメラにおいては、複数の撮影スポットを巡回スポットとして扱い、その撮影順番および滞在時間などの情報と組み合わせて巡回設定として管理している。 Incidentally, there is a so-called preset patrol function as a function unique to the surveillance camera. For example, in a PTZ (pan / tilt / zoom) network camera having a preset patrol function, a plurality of shooting spots are handled as patrol spots and managed as a patrol setting in combination with information such as the shooting order and staying time.
PTZネットワークカメラでは当該巡回設定に従って巡回スポットを順々に巡回しつつ撮影を行う。巡回設定によるプリセット巡回を所定の間隔で繰り返すことによって、利用者(監視者)は所望の複数の場所の映像を一台の監視カメラを用いて定期的に得ることができる。 In the PTZ network camera, shooting is performed while sequentially patrol spots according to the patrol setting. By repeating the preset tour based on the patrol setting at a predetermined interval, the user (monitorer) can periodically obtain images of a desired plurality of places using a single surveillance camera.
上述のプリセット巡回においては、予め設定された条件で撮影が繰り返されるので、ズームおよびフォーカス駆動、そして、パン及びチルト駆動が繰り返して行われることになる。 In the above-described preset tour, since photographing is repeated under preset conditions, zoom and focus driving, and pan and tilt driving are repeatedly performed.
ところで、ズームおよびフォーカス駆動を繰り返し行うと、ズームおよびフォーカス駆動に関与するレンズ鏡筒の摺動部の摩耗が増加する。そして、摺動部の摩耗が増えると、レンズ鏡筒の位置が初期設定された位置から変化してしまい、画角および合焦状態が変化することになる。合焦状態が初期設定の状態から変化するとピントが合っていない状態となってしまい、ボケた画像になってしまう。 By the way, if zoom and focus driving are repeatedly performed, wear of the sliding portion of the lens barrel involved in zoom and focus driving increases. When wear of the sliding portion increases, the position of the lens barrel changes from the initially set position, and the angle of view and the in-focus state change. If the in-focus state changes from the initial setting, the image is out of focus, resulting in a blurred image.
一般に、監視カメラにおいては、使用者が画像を撮影するとともに、当該画像を観察することは少なく、録画された画像を後日観察することが多い。このような監視カメラの使用を考慮すると、初期設定からの変化は大きな問題となる。 In general, in a surveillance camera, a user shoots an image, rarely observes the image, and often observes a recorded image at a later date. Considering the use of such a monitoring camera, a change from the initial setting becomes a big problem.
このため、摺動部又は機構部の摩耗によるレンズ鏡筒の位置誤差を補正するようにした撮像装置があり、この撮像装置では、レンズ鏡筒の原点位置となる突き当て部の摩耗による位置変化量分を見込んだ量だけレンズ鏡筒の駆動量を変化させるように駆動制御を行っている(特許文献1参照)。 For this reason, there is an imaging device that corrects the position error of the lens barrel due to wear of the sliding portion or the mechanism portion. In this imaging device, the position change due to wear of the abutting portion that is the origin position of the lens barrel Driving control is performed so that the driving amount of the lens barrel is changed by an amount that allows for the amount (see Patent Document 1).
しかしながら、上述の特許文献1に記載の撮像装置においては、レンズ鏡筒の原点の位置ずれを補正しているだけであるので、所謂原点出し動作が行なわれないと補正が行われないことになる。このため、監視カメラの用途で用いられる撮像装置のように、長期間連続して使用される場合には、原点出し動作が長期間行われないことになって、レンズ鏡筒の位置ずれ補正が行われないことになってしまう。 However, since the image pickup apparatus described in Patent Document 1 only corrects the positional deviation of the origin of the lens barrel, the correction is not performed unless the so-called origination operation is performed. . For this reason, when the camera is used continuously for a long period of time as in an imaging device used for a surveillance camera, the origin finding operation is not performed for a long period of time, and the lens barrel position shift correction is not performed. It will not be done.
さらに、特許文献1に記載の撮像装置では、レンズ鏡筒の原点位置となる突き当て部の摩耗分に相当する量を見込んで補正を行っている関係上、ズーム域およびフォーカス域全体で一律の補正を行うことができるだけである。このため、レンズ鏡筒が駆動される範囲に偏りがある場合などにおいては、突き当て部の各箇所で摩耗量が異なる場合にも一律の補正しか行うことができない。よって、補正不足又は過補正が生じてしまい、所望の光学性能を得られないとことがある。 Furthermore, in the imaging device described in Patent Document 1, since correction is performed in consideration of the amount corresponding to the wear of the abutting portion that is the origin position of the lens barrel, the entire zoom range and focus range are uniform. It can only be corrected. For this reason, when the range in which the lens barrel is driven is biased, only uniform correction can be performed even when the amount of wear differs at each location of the abutting portion. Therefore, undercorrection or overcorrection may occur, and desired optical performance may not be obtained.
従って、本発明の目的は、監視目的で用いられる撮像装置において、精度よくレンズ鏡筒の位置ずれ補正を行うことができ、さらに所望の光学性能を得ることのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus that can accurately correct the positional deviation of the lens barrel and can obtain desired optical performance in an image pickup apparatus used for monitoring purposes, and a control method thereof, and It is to provide a control program.
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、光軸に沿って移動可能なズームレンズを有する撮像装置であって、前記ズームレンズが駆動される駆動範囲が複数のエリアに分割されており、前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウント手段と、前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus having a zoom lens movable along an optical axis, wherein a driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas. And a count unit that counts the number of times the zoom lens is driven in each of the areas and obtains the number of counts, and a control that corrects the drive position of the zoom lens according to the number of counts when driving the zoom lens. And means.
本発明による制御方法は、光軸に沿って移動可能なズームレンズを有し、前記ズームレンズが駆動される駆動範囲が複数のエリアに分割された撮像装置の制御方法であって、前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウントステップと、前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御ステップと、を有することを特徴とする。 A control method according to the present invention is a method for controlling an imaging apparatus having a zoom lens movable along an optical axis, wherein a driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas. A counting step for counting the number of times the zoom lens is driven to obtain the number of times, and a control step for correcting the driving position of the zoom lens according to the number of times of counting when the zoom lens is driven and controlled. It is characterized by that.
本発明による制御プログラムは、光軸に沿って移動可能なズームレンズを有し、前記ズームレンズが駆動される駆動範囲が複数のエリアに分割された撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像装置が備えるコンピュータに、前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウントステップと、前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御ステップと、を実行させることを特徴とする。 A control program according to the present invention is a control program used in an imaging apparatus having a zoom lens movable along an optical axis, wherein a driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas. A counting step of obtaining a count number by counting the number of times the zoom lens is driven in each of the areas in a computer included in the imaging device, and driving the zoom lens according to the count number when driving the zoom lens is controlled. And a control step of correcting the position.
本発明によれば、精度よくズームレンズなどのレンズ鏡筒の位置ずれ補正を行うことができ、さらに所望の光学性能を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to correct the positional deviation of a lens barrel such as a zoom lens with high accuracy, and to obtain desired optical performance.
以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態による撮像装置の一例で用いられるレンズ鏡筒を分解して示す斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a lens barrel used in an example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
撮像装置(以下単にカメラと呼ぶ)はレンズ鏡筒を有しており、当該レンズ鏡筒は1群鏡筒1、2群鏡筒2、3群鏡筒3、および4群鏡筒4を有している。そして、4鏡筒4の後側にはズーム駆動モータ6が配置される。さらに、レンズ鏡筒はズームセンサ7、フォーカス駆動モータ8、フォーカスラック9、およびフォーカスセンサ10を備えている。
An imaging device (hereinafter simply referred to as a camera) has a lens barrel, and the lens barrel has a first group barrel 1, a
後述するように、カム(カム部材)11にはカム軸12が挿通され、カム11には第1のカムフォロワー13および第2のカムフォロワー14が位置付けられる。そして、レンズ鏡筒は第1のガイドバー15、第2のガイドバー16、第3のガイドバー17、第4のガイドバー18、および第5のガイドバー19を備えるとともに、ガタ取りバネ20を備えている。なお、4群鏡筒4の後段には、撮像素子21が配置される。
As will be described later, a
1群鏡筒1は第1レンズ群(図示せず)を保持しており、図示しない固定鏡筒に支持されている。2群鏡筒2はズームレンズ群である第2レンズ群(図示せず)を保持するズーム移動鏡筒の1つである。
The first group barrel 1 holds a first lens group (not shown) and is supported by a fixed barrel (not shown). The
2群鏡筒2にはスリーブ部2aおよびU字形状溝部2bが形成されている。スリーブ部2aは第1のガイドバー15に支持され、U字形状溝部2bは第2のガイドバー16に支持されている。これによって2群鏡筒2は第1のガイドバー15および第2のガイドバー16に沿って、つまり、光軸に沿って移動可能である。さらに、2群鏡筒2はカムフォロワー取り付け部2cが形成され、このカムフォロワー取り付け部2cには第1のカムフォロワー13が取り付けられている。
In the
3群鏡筒3はズームレンズ群である第3レンズ群(図示せず)を保持するズーム移動鏡筒の1つである。3群鏡筒3にはスリーブ部3aおよびU字形状溝部3bが形成されている。スリーブ部3aは第3のガイドバー17に支持され、U字形状溝部3bは第2のガイドバー16に支持されている。これによって、3群鏡筒2は第3のガイドバー17および第2のガイドバー16に沿って、つまり、光軸に沿って移動可能である。さらに、3群鏡筒3はカムフォロワー取り付け部3cが形成され、このカムフォロワー取り付け部3cには第2のカムフォロワー14が取り付けられている。
The third group barrel 3 is one of zoom movable barrels that hold a third lens group (not shown) that is a zoom lens group. In the third group barrel 3, a
カム11の中心部に形成された穴部11aにはカム軸12が挿通されており、カム11はカム軸12の周りを回転可能にカム軸12係合されている。そして、カム11はその端面部11bが規制されて固定鏡筒に保持されて、光軸方向への移動を阻止されている。カム11の他端に形成されたギア部11cは、ズーム駆動モータ6のギア部と連結されている。これによって、ズーム駆動モータ6が駆動すると、カム11はカム軸12の周りを回転する。
A
カム11には、第1のカム溝11dおよび第2のカム溝11eが形成されており、第1のカム溝11dおよび第2のカム溝11eにはそれぞれ第1のカムフォロワー13および第2のカムフォロワー14が係合している。よって、カム11が回転すると、2群鏡筒2および3群鏡筒3が光軸に沿って駆動されてズーミングが行われる。
A first cam groove 11d and a
ズームセンサ7はフォトインタラプタなどの素子であり、固定鏡筒に固定されている。ズームセンサ7は、2群鏡筒2の移動に応じて2群鏡筒2に形成されたセンサフラグ部2dによってその開口部が遮光されると、2群鏡筒2の原点基準位置を検出する。
The
ズーム駆動モータ6はステッピングモータであり、上記の原点基準位置を基準として駆動される。そして、ズーム駆動モータ6の駆動ステップ数に応じて2群鏡筒2および3群鏡筒3の光軸方向位置が変化してズーム位置が変わる。
The
なお、ズーム駆動モータ6は固定鏡筒に固定され、フレキシブルケーブル(図示せず)から電力が供給される。
The
4群鏡筒4はフォーカスレンズ群である第4レンズ群(図示せず)を保持するフォーカス移動鏡筒である。4群鏡筒4にはスリーブ部4aおよびU字形状溝部4bが形成されている。スリーブ部4aは第4のガイドバー18に支持され、U字形状溝部4bは第5のガイドバー19に支持されている。これによって、4群鏡筒2は第4のガイドバー18および第5のガイドバー19に沿って、つまり、光軸に沿って移動可能である。さらに、4群鏡筒4はラック取り付け部4cが形成され、このラック取り付け部4cにはフォーカスラック9が取り付けられている。
The
フォーカスラック9は、フォーカス駆動モータ8のネジシャフト部と螺合し、ネジシャフト部の回転によって、フォーカスラック9は光軸に沿って駆動される。そして、フォーカスラック9の駆動によって4群鏡筒4は光軸に沿って移動する。
The
フォーカスセンサ11はフォトインタラプタなどの素子であり、固定鏡筒に固定されている。フォーカスセンサ11は、4群鏡筒4の移動に応じて4群鏡筒4に形成されたセンサフラグ部4dによってその開口部が遮光されると、4群鏡筒4の原点基準位置を検出する。
The
フォーカス駆動モータ8はステッピングモータであり、上記の原点基準位置を基準として駆動される。そして、フォーカス駆動モータ8の駆動ステップ数に応じて4群鏡筒4の光軸方向の位置が変化してフォーカシングが行われる。
The
なお、フォーカス駆動モータ8は固定鏡筒に固定され、フレキシブルケーブル(図示せず)から電力を供給される。また、ズーム駆動モータ6およびフォーカス駆動モータ8に係る駆動制御には、駆動ステップ数に応じて鏡筒が移動したとする所謂オープン制御が用いられる。
The
ガタ取りバネ20は、圧縮バネであり、2群鏡筒2と3群鏡筒3とを光軸方向に互いに相反する方向(逆方向)に付勢する。これによって、第1のカムフォロワー13と第1のカム溝11dと間において光軸方向のガタを抑止する。さらに、第2のカムフォロワー14と第2のカム溝11eと間において光軸方向のガタを抑止する。
The
撮像素子21は、例えば、CMOSイメージセンサであり、固定鏡筒に固定されている。そして、上述のレンズ群を介して光学像(被写体像)が撮像素子21に結像する。
The
図2は、図1に示す2群鏡筒、3群鏡筒、および4群鏡筒の移動の軌跡を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating movement trajectories of the second group barrel, the third group barrel, and the fourth group barrel shown in FIG.
図2において、横軸はズーム位置を示し、縦軸は鏡筒の位置を示す。軌跡31は2群鏡筒2の軌跡を示し、軌跡32は3群鏡筒3の軌跡を示す。また、軌跡33は4群鏡筒4の無限遠軌跡を示し、軌跡34は4群鏡筒4の1m軌跡を示す。
In FIG. 2, the horizontal axis indicates the zoom position, and the vertical axis indicates the position of the lens barrel. A
ここでは、2群鏡筒2を軌跡31、3群鏡筒3を軌跡32、そして、群鏡筒4を無限遠軌跡33に沿って移動させることによって、無限遠の被写体にピントが合った状態でズーミングすることができる。
Here, the
また、2群鏡筒2を軌跡31に沿って、3群鏡筒3を軌跡32に沿って、そして、4群鏡筒4を1m軌跡34に沿って移動させることによって、1m先の被写体にピントが合った状態でズーミングすることができる。
Further, by moving the
上記の軌跡は光学的に定まるものである。そして、図1に示すレンズ鏡筒では、カム11に形成する第1のカム溝11dおよび第2のカム溝11eの形状を軌跡31および軌跡32とすることによって、2群鏡筒2および3群鏡筒3をそれぞれ軌跡31および軌跡32に沿って移動する。一方、フォーカス駆動モータ8の駆動ステップを制御しつつ4群鏡筒4を駆動する所謂電子カム方式によって4群鏡筒4を上述の軌跡33又は43に沿って移動させる。
The trajectory is determined optically. In the lens barrel shown in FIG. 1, the shapes of the first cam groove 11d and the
このようにして、ズーム駆動モータ6の駆動ステップとフォーカス駆動モータ8の駆動ステップを制御することによって、2群鏡筒2、3群鏡筒3、および4群鏡筒4を上記の軌跡に沿って移動させることができる。そして、これによって、ズーミングを行っても被写体にピントが合った状態を得ることができる。
In this way, by controlling the drive step of the
なお、ここでは説明を省略したが、一般には無限遠軌跡33と1m軌跡34との間に中間距離に対応するカムを複数備えて、各中間距離に対応する軌跡を得るようにしている。
Although not described here, generally, a plurality of cams corresponding to the intermediate distance are provided between the
ところで、ズーム駆動を繰り返すと、カム11に形成された第1のカム溝11dおよび第2のカム溝11eと第1のカムフォロワー13および第2のカムフォロワー14との摺動部に摩耗が生じる。
By the way, when zoom driving is repeated, wear occurs in the sliding portion between the first cam follower 11d and the
図3は、図2に示す軌跡とともにズーム駆動による摩耗が生じた後に辿る2群鏡筒および3群鏡筒の軌跡を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the trajectories of the second and third lens barrels traced after the wear of the zoom drive occurs along with the trajectory shown in FIG.
図3において、軌跡35はズーム駆動がm回(mは1以上の整数)行われた後の2群鏡筒2の軌跡を示し、軌跡36はズーム駆動がm回なされた後の3群鏡筒3の軌跡を示す。そして、軌跡37はズーム駆動がn回(n>m)行われた後の2群鏡筒2の軌跡を示し、軌跡38はズーム駆動がn回行われた後の3群鏡筒3の軌跡を示す。
In FIG. 3, a
第1のカム溝11dと第1のカムフォロワー13、そして、第2のカム溝11eと第2のカムフォロワー14とはガタ取りバネ20の付勢によって当接するが、当該当接する面は片面である。このため、摩耗する面も片面となってその軌跡も一方向に偏移することになる。
The first cam groove 11d and the
さらに、ガタ取りバネ20の付勢力がズーム領域全体において一定でないことを考慮すると、その摩耗量がズーム領域で異なることになる。図示の例では、WIDE(ワイド)側に対してTELE(テレ)側の方が2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔が接近するため、ガタ取りバネの付勢力が強く摩耗量が多くなる。また、ズーム駆動回数が増加する程、摩耗量が増加し、ズーム駆動回数に応じて軌跡の変化も増大する。
Further, considering that the urging force of the rattling
例えば、初期設定にて第1のズーム位置を位置50に設定した場合において、2群鏡筒2の位置と3群鏡筒3の位置との間隔は間隔50cとなる。撮影画像の画角は2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔によって決定される。よって、撮影画像の画角は間隔50cに相当する画角となる。
For example, when the first zoom position is set to the
一方、ズーム駆動がm回行われた際に、第1のズーム位置50と同一の位相にカム11を回転させると、2群鏡筒2の位置と3群鏡筒3の位置との間隔は間隔50fとなる。よって、撮影画像の画角は間隔50fに相当する画角となる。つまり、初期設定に比べて撮影画像の画角が変わることになる。
On the other hand, if the
このような現象は、オープン制御によってズーム位置を制御しているため、摩耗による鏡筒位置変化を検出できないことに起因して生じる。 Such a phenomenon is caused by the fact that the change in the lens barrel position due to wear cannot be detected because the zoom position is controlled by open control.
初期設定した画角が耐久後に変化すると、特に、所謂プリセット巡回の際にその影響が大きくなる。プリセット巡回においては、初期設定の際にレンズ毎に画角、つまり、ズーム位置とフォーカス位置を設定して、当該設定された位置を繰り返し巡回する。このため、ズーム駆動回数が増加するにつれて画角が変化することになる。 If the initially set angle of view changes after endurance, the influence becomes particularly large during so-called preset patrol. In the preset tour, an angle of view, that is, a zoom position and a focus position is set for each lens at the time of initial setting, and the set positions are repeatedly visited. For this reason, the angle of view changes as the number of zoom driving increases.
ズーム駆動がm回行われた際に2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔が間隔50cに相当する間隔となるのは、ズーム位置を第2のズーム位置51とした場合である。この際、2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔は間隔51cであり、間隔50cと間隔51cとは等しい。
When the zoom driving is performed m times, the interval between the
同様に、ズーム駆動がn回行われた際に2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔が間隔50cと同一となるのはズーム位置を第3のズーム位置52とした場合である。よって、ズーム駆動回数に応じてカム11の位相を制御すれば画角補正を行うことができる。
Similarly, when the zoom driving is performed n times, the interval between the
例えば、ズーム駆動がm回行われた場合には第2のズーム位置51に移動する補正制御を行う。また、ズーム駆動がn回行われた場合には、第3のズーム位置52に移動する補正制御を行う。このようにすれば、初期設定に対して画角が変わらないことになる。
For example, when zoom driving is performed m times, correction control for moving to the
従って、本発明の実施の形態によるカメラでは。ズーム位置をパラメータとする補正テーブルを備えて、当該補正テーブルに基づいてズーム位置、つまり、カム11の回転角を補正制御して、初期設定に対する画角の変化を防止する。
Therefore, in the camera according to the embodiment of the present invention. A correction table using the zoom position as a parameter is provided, and the zoom position, that is, the rotation angle of the
なお、図3に示す軌跡35〜38はズーム駆動がズーム領域全域において均等に繰り返し行なわれた場合の軌跡を示しており、ズーム位置毎に、ズーム駆動回数に応じてカム溝の摩耗量は一定であるとし、摩耗量の実測および予測を行って補正量を決定する。
Note that the
ところで、一般には、ズーム駆動の際にはズーム駆動範囲に偏りがある。つまり、ズーム領域の全域において均等にズーム駆動が行われないことが殆どである。 Incidentally, in general, there is a bias in the zoom drive range during zoom drive. That is, in most cases, zoom driving is not performed uniformly over the entire zoom area.
図4は、ズーム駆動範囲に偏りがある場合の鏡筒の軌跡の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the trajectory of the lens barrel when the zoom drive range is biased.
図4において、軌跡39は初期状態から所定の期間が経過した後の2群鏡筒2の軌跡を示す。また、軌跡40は初期状態から所定の期間が経過した後の3群鏡筒3の軌跡を示す。軌跡39において、その中間部39aは、軌跡39のテレ側の部分と比べて軌跡31からの変化量が大きい。そして、軌跡40において中間部40aは、軌跡40のテレ側の部分に比べて軌跡32からの変化量が大きい。
In FIG. 4, a
このような現象は、ズーム駆動が中間部の近傍で多く行なわれた結果であり、中間部の近傍におけるカム溝の摩耗量が多くなったために生じる。 Such a phenomenon is a result of a large amount of zoom driving performed in the vicinity of the intermediate portion, and is caused by an increase in the wear amount of the cam groove in the vicinity of the intermediate portion.
このように、ユーザーの使用状態によって用いられるズーム領域がは様々なので、カム溝の摩耗に起因して生じる鏡筒の軌跡の変化具合も様々である。上述のように、摩耗に起因する2群鏡筒2と3群鏡筒3との間隔の変化による画角の変化をズーム駆動回数およびズーム位置をパラメータとする補正テーブルのみで補正しようとしても誤差が生じてしまう。
As described above, since the zoom region used varies depending on the use state of the user, the degree of change in the locus of the lens barrel caused by the wear of the cam groove also varies. As described above, even if it is attempted to correct the change in the angle of view due to the change in the distance between the second
このような誤差を回避するため、ここでは、ズーム範囲を、第1のズームエリア61、第2のズームエリア62、および第3のズームエリア63に区切る。そして、第1のズームエリア61、第2のズームエリア62、および第3のズームエリア63にそれぞれ第1の番地64、第2の番地65、および第3の番地66を設定する。
In order to avoid such an error, the zoom range is divided into a
なお、番地とは、制御上のズーム位置を示す。制御上のズーム位置はズームモータの原点基準位置からのステップ数により決定されるので、原点位置からの所定のステップ数の位置を番地とする。 The address indicates a zoom position for control. Since the zoom position for control is determined by the number of steps from the origin reference position of the zoom motor, a position having a predetermined number of steps from the origin position is set as an address.
ここでは、後述するようにして、ズーム駆動によって鏡筒が第1の番地64、第2の番地65、および第3の番地66を通過する回数をそれぞれカウントする。そして、ズーム位置が第1のズームエリア61にある場合には、第1の番地64を通過した回数に応じて画角補正が行われる。
Here, as will be described later, the number of times the lens barrel passes through the
同様にして、ズーム位置が第2のズームエリア62にある場合には、第2の番地65を通過した回数に応じて画角補正が行われる。そして、ズーム位置が第3のズームエリア63にある場合には、第3の番地66を通過した回数に応じて画角補正が行われる。
Similarly, when the zoom position is in the
このように、ズーム範囲を複数のズームエリアに分割し、当該ズームエリア毎に駆動回数をカウントする。そして、補正テーブルで用いられるパラメータをズームエリア毎に備えるようにする。これによって、実際にズーム駆動された範囲が不均一であったとしても、精度よく画角補正を行うことができる。 Thus, the zoom range is divided into a plurality of zoom areas, and the number of times of driving is counted for each zoom area. The parameters used in the correction table are provided for each zoom area. As a result, even if the actual zoom drive range is not uniform, the angle of view can be corrected with high accuracy.
なお、上述の例では、ズーム範囲を3つのズームエリアに分割としたが、分割数は3つに限られず、分割数を大きくすれば、さらに精度よく補正制御を行うことができる。また、通過回数に応じて画角補正を行う際に用いられる閾値はズームエリア毎に異なるようにしてもよい。 In the above example, the zoom range is divided into three zoom areas. However, the number of divisions is not limited to three, and correction control can be performed with higher accuracy if the number of divisions is increased. Further, the threshold used when the angle of view is corrected according to the number of passes may be different for each zoom area.
例えば、駆動回数当りの摩耗量が多いTELE側のズームエリアではWIDE側のズームエリアよりも閾値を小さくする。駆動回数当りの摩耗量の相違および摩耗による影響度を考慮して、ズームエリア毎に閾値を異ならせれば、わり精度よく画角補正を行うことができる。さらには、ズームエリアの幅に応じて閾値を異ならせるようにしてもよい。 For example, in the zoom area on the TELE side where the amount of wear per driving frequency is large, the threshold value is made smaller than in the zoom area on the WIDE side. Considering the difference in the amount of wear per the number of times of driving and the degree of influence due to wear, if the threshold value is made different for each zoom area, the field angle can be corrected with high accuracy. Further, the threshold value may be varied according to the width of the zoom area.
図5は、図1に示すレンズ鏡筒を備えるカメラの構成についてその一例を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a camera including the lens barrel shown in FIG.
カメラは、レンズユニット71を有しており、このレンズユニット71には、図1で説明したレンズ鏡筒が備えられている。以下の説明では、ズーム動作を行う鏡筒をズーム移動鏡筒72と呼び、フォーカス動作を行う鏡筒をフォーカス移動鏡筒76と呼ぶ。
The camera has a
ズーム移動鏡筒72はズームレンズ群を有しており、ズーム駆動モータ6によって光軸に沿って駆動される。そして、ズームセンサ7によって、前述のようにズーム移動鏡筒72の原点基準位置が検出される。
The zoom moving
制御回路90はズームモータドライバー74を制御してズーム駆動モータ6を駆動する。制御回路90はズーム駆動モータ6の駆動パルス数および駆動速度などの駆動条件を決定して、当該駆動条件に応じてズームモータドライバー74からズーム駆動モータ6に電力を供給する。
The
フォーカス移動鏡筒76はフォーカスレンズ群を有しており、フォーカス駆動モータ8よって光軸に沿って駆動される。そして、フォーカスセンサ11によって前述のように原点基準位置が検出される。
The focus moving
制御回路90はフォーカスモータドライバー78を制御してフォーカス駆動モータ8を駆動する。制御回路90はフォーカ駆動スモータ8の駆動パルス数駆動速度などの駆動条件を決定して、当該駆動条件に応じてフォーカスモータドライバー78からフォーカス駆動モータ8に電力を供給する。
The
制御回路90はズーム移動鏡筒72およびフォーカス移動鏡筒76を、前述の軌跡(カムリフト曲線ともいう)に沿って駆動してズーム動作を行い、フォーカス移動鏡筒76を光軸に沿って駆動してフォーカス動作を行う。そして、ズーム動作およびフォーカス動作の後、撮像素子21は、結像した光学像に応じたアナログ画像信号を画像処理部81に送る。画像処理部81は、アナログ画像信号をA/D変換した後、所定の画像処理を行って画像データを生成し、当該画像データを制御回路90に送る。
The
制御回路90は、ズーム移動鏡筒72およびフォーカス移動鏡筒76が予め設定した複数のズーム位置(前述の番地に相当する)を通過した回数をカウントして、そのカウント数(カウント回数)をメモリ91に記憶する。
The
制御回路90には、操作スイッチ92が接続されており、ユーザーは操作スイッチ92によって制御回路90に各種指示を与える。また、メモリ91には、ユーザー操作によって設定された初期設定値および上述のカウント回数に対応するズーム補正量およびフォーカス補正量(つまり、補正テーブル)が記憶されている。つまり、ズーム移動鏡筒72の駆動によって摺動部が摩耗してズーム移動鏡筒72の駆動位置が変化するので、駆動回数(カウント回数)に相当する摩耗量を予め見込んでおく。ズーム補正量およびフォーカス補正量は当該摩耗量によるズーム移動鏡筒72の駆動位置の変化量に起因して発生する画角変化およびピントズレを補正するための補正量である。
An
図6は、図5に示すカメラで行われる駆動制御を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートに係る処理は、制御回路90の制御下で行われる。
FIG. 6 is a flowchart for explaining drive control performed by the camera shown in FIG. Note that the processing according to the illustrated flowchart is performed under the control of the
駆動制御を開始すると、制御回路90はズームモータドライバー74を制御して、ズーム駆動モータ6を駆動する(ステップS101)。この際、制御回路90はズームモータドライバー74に制御信号を送り、ズームドライバー74は制御信号が示すパルス数分ズーム駆動モータ6を駆動する。
When the drive control is started, the
続いて、制御回路90はズーム駆動モータ6の駆動によってズーム移動鏡筒72が所定のズーム番地を通過したか否かを判定する(ステップS102)。所定のズーム番地を通過しないと(ステップS102において、NO)、制御回路90はステップS101の処理に戻って、ズーム駆動モータ6を駆動する。
Subsequently, the
一方、所定のズーム番地を通過すると(ステップS102において、YES)、制御回路90はズーム番地毎にカウント回数をインクリメントしてメモリ91に記憶する。なお、所定のズーム番地は図5で説明したように複数存在する。そして、制御回路90は、メモリ91に記憶したカウント回数が予め設定された回数に達したズーム番地が存在するか否かを判定する(ステップS104)。
On the other hand, when the predetermined zoom address is passed (YES in step S102), the
カウント回数が予め設定された回数に達したズーム番地が存在しないと(ステップS104において、NO)、制御回路90はステップS101の処理に戻って、ズーム駆動モータ6を駆動する。
If there is no zoom address at which the number of counts reaches the preset number (NO in step S104), the
一方、カウント回数が予め設定された回数に達したズーム番地が存在すると(ステップS104において、YES)、制御回路90は、現在のズーム位置がステップS104において”有り”と判定されたズーム番地を含むズームエリア(補正エリアともいう)に位置するか否かを判定する(ステップS105)。なお、ズームエリアとは、図5で説明したように、所定の番地を含むズーム範囲のことをいう。
On the other hand, if there is a zoom address whose count reaches the preset number (YES in step S104),
現在のズーム位置が”有り”と判定されたズーム番地を含むズームエリアに位置しないと(ステップS105において、NO)、制御回路90はステップS101の処理に戻って、ズーム駆動モータ6を駆動する。
If the current zoom position is not located in the zoom area including the zoom address determined as “present” (NO in step S105), the
一方、現在のズーム位置が”有り”と判定されたズーム番地を含むズームエリアに位置すると(ステップS105において、YES)、制御回路90はカウント回数に応じて、メモリ91に記憶した補正テープルからズーム補正量を読み出す(ステップS106)。
On the other hand, when the current zoom position is located in the zoom area including the zoom address determined to be “present” (YES in step S105),
続いて、制御回路90は、ズーム補正量に応じてズームモータドライバー74を制御して、ズーム駆動モータ6をズーム補正量に応じたパルス数分駆動して画角補正を行う(ステップS107)。そして、制御回路90は駆動制御を終了する。
Subsequently, the
このようにすれば、摺動部の摩耗量にたとえ偏りがあったとしても、ズーム域において精度よくズーム移動鏡筒72を制御することができ、適切な画角を維持することができる。
In this way, even if there is a bias in the amount of wear of the sliding portion, the
なお、上述の例では、画角の補正について説明したが、ピント補正を要する場合には、ズーム移動鏡筒72と同様にしてフォーカス移動鏡筒76の駆動制御が行われることになる。
In the above-described example, the correction of the angle of view has been described. However, when focus correction is required, the drive control of the focus moving
以上のように、本発明の実施の形態では、精度よくレンズ鏡筒の位置ずれ補正を行うことができるばかりでなく、所望の光学性能を得ることができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, not only the lens barrel can be accurately corrected but also desired optical performance can be obtained.
上述の説明から明らかなように、図5に示す例では、制御回路90がカウント手段として機能し、少なくとも制御回路90、ズームモータドライバー74、およびズーム駆動モータ6が制御手段として機能する。
As is clear from the above description, in the example shown in FIG. 5, the
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to these embodiment, Various forms of the range which does not deviate from the summary of this invention are also contained in this invention. .
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。 For example, the function of the above embodiment may be used as a control method, and this control method may be executed by the imaging apparatus. Further, a program having the functions of the above-described embodiments may be used as a control program, and the control program may be executed by a computer included in the imaging apparatus. The control program is recorded on a computer-readable recording medium, for example.
[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
[Other Embodiments]
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
6 ズーム駆動モータ
8 フォーカス駆動モータ
21 撮像素子
71 レンズユニット
72 ズーム移動鏡筒
76 フォーカス移動鏡筒
81 画像処理部
90 制御回路
91 メモリ
92 操作スイッチ
Claims (10)
前記ズームレンズが駆動される駆動範囲が複数のエリアに分割されており、
前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウント手段と、
前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 An imaging device having a zoom lens movable along an optical axis,
The driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas,
Counting means for obtaining the number of counts by counting the number of times the zoom lens is driven in each of the areas;
Control means for correcting the drive position of the zoom lens according to the number of counts when driving the zoom lens;
An imaging device comprising:
前記制御手段は、前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記フォーカスレンズの駆動位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A focus lens movable in the optical axis direction;
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit corrects a drive position of the focus lens according to the number of counts when driving the zoom lens.
前記制御手段は前記補正テーブルを参照して前記ズームレンズの駆動位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A correction table in which a correction amount for correcting the driving position of the zoom lens corresponding to the count number is recorded in each of the areas;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit corrects a driving position of the zoom lens with reference to the correction table.
前記制御手段は、該カム部材を駆動して前記ズーム移動鏡筒を前記光軸に沿って駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A zoom movable lens barrel that holds the zoom lens, a cam follower provided in the zoom movable lens barrel, and a cam groove that engages with the cam follower and moves the zoom movable lens barrel along the optical axis are formed. And a biasing means for biasing the zoom movable lens barrel in the optical axis direction,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit drives the cam member to drive the zoom moving barrel along the optical axis.
前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウントステップと、
前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 An image pickup apparatus control method comprising a zoom lens movable along an optical axis, wherein a driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas,
A counting step of obtaining the number of counts by counting the number of times the zoom lens is driven in each of the areas;
A control step of correcting the drive position of the zoom lens according to the number of counts when driving the zoom lens;
A control method characterized by comprising:
前記撮像装置が備えるコンピュータに、
前記エリアの各々において前記ズームレンズの駆動回数をカウントしてカウント回数を得るカウントステップと、
前記ズームレンズを駆動制御する際、前記カウント回数に応じて前記ズームレンズの駆動位置を補正する制御ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。 A control program used in an imaging apparatus having a zoom lens movable along an optical axis, wherein a driving range in which the zoom lens is driven is divided into a plurality of areas,
In the computer provided in the imaging device,
A counting step of obtaining the number of counts by counting the number of times the zoom lens is driven in each of the areas;
A control step of correcting the drive position of the zoom lens according to the number of counts when driving the zoom lens;
A control program characterized by causing
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