JP2020134622A - Imaging apparatus, control method of imaging apparatus, and program - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置、該撮像装置の制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus, a control method for the image pickup apparatus, and a program.
従来の撮像装置において、駆動レンズユニットを光軸方向に駆動させることでズーミングや合焦がおこなわれている。その際、駆動レンズユニットの駆動の原点位置を決定し、その原点位置からの駆動レンズユニットの駆動量によって、駆動レンズユニットの駆動位置の制御がおこなわれる。このような原点位置の決定には、例えば駆動レンズユニットの駆動範囲を制限する駆動範囲制限手段に駆動レンズユニットを押し当てて、その位置を原点位置として決定する技術が用いられている。 In a conventional image pickup apparatus, zooming and focusing are performed by driving the drive lens unit in the optical axis direction. At that time, the origin position of the drive of the drive lens unit is determined, and the drive position of the drive lens unit is controlled by the drive amount of the drive lens unit from the origin position. In order to determine the origin position, for example, a technique is used in which the drive lens unit is pressed against a drive range limiting means for limiting the drive range of the drive lens unit, and the position is determined as the origin position.
また、原点検出手段を用いて駆動レンズユニットの原点位置を検出し、その原点位置からの駆動レンズユニットの駆動量によって駆動位置を制御する方法も知られている。この場合、外部からの振動や衝撃、温度変化などの環境変化によって原点検出手段の位置が変化すると、駆動レンズユニットの原点位置の検出に誤差が生じ、その結果駆動レンズユニットの駆動位置にも誤差が生じる。駆動レンズユニットの位置がずれると、例えば合焦精度が低下し、撮像画像の画質が低下してしまう。 Another method is also known in which the origin position of the drive lens unit is detected by using the origin detection means, and the drive position is controlled by the drive amount of the drive lens unit from the origin position. In this case, if the position of the origin detecting means changes due to environmental changes such as vibration, impact, and temperature change from the outside, an error occurs in the detection of the origin position of the drive lens unit, and as a result, the drive position of the drive lens unit also has an error. Occurs. If the position of the drive lens unit shifts, for example, the focusing accuracy deteriorates, and the image quality of the captured image deteriorates.
特許文献1では、原点検出手段の出力が切り替る位置でのステッピングモータの励磁相の値と記録された励磁相の値との差から、駆動レンズユニットの駆動量を補正する技術が開示されている。また、特許文献2では、駆動範囲制限手段を原点位置とする第1駆動レンズユニットを用いて、第2駆動レンズユニットの原点検出手段の位置ずれ量を取得する技術が開示されている。
原点検出手段の位置ずれ量をステッピングモータの励磁相の値を用いて取得する従来技術では、ステッピングモータの1回転以上の変化が判断できない。また、ずれた方向も判断できない。このため、特許文献1に開示される技術では、温度計を設けて、温度に対するステッピングモータの励磁相のずれの傾向の情報をあらかじめ取得している。そして、測定された温度から、励磁相がどちらの方向にずれているかを推定している。しかしながら、温度計を設ける必要があるので、撮像装置の大型化やコストアップになってしまう。また、特許文献2に開示される技術は、駆動レンズユニットが1つだけの撮像装置では使用できない。
In the conventional technique of acquiring the amount of misalignment of the origin detecting means by using the value of the exciting phase of the stepping motor, it is not possible to determine a change of one rotation or more of the stepping motor. In addition, the direction of deviation cannot be determined. Therefore, in the technique disclosed in
本発明は、以上の背景に鑑みたものであって、簡易な構成で、高精度に駆動レンズユニットの駆動位置を制御することが可能な撮像装置、その制御方法、及びプログラムの提供を目的の一つとする。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of controlling the drive position of a drive lens unit with high accuracy with a simple configuration, a control method thereof, and a program. Make one.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、
第1遮光手段(11)と第2遮光手段(12)とを有し、所定の方向に駆動可能な駆動レンズユニット(1)と、
前記駆動レンズユニット(1)を前記所定の方向に駆動させるアクチュエータ(7)と、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段のいずれかが検出用光の光路に対して挿脱することで変化する出力により前記駆動レンズユニット(1)の位置を検出する検出手段(9)と、
前記駆動レンズユニット(1)の前記所定の方向の駆動範囲を制限する駆動範囲制限手段(10)と、を備え、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段は、前記第1遮光手段が前記光路に対して挿脱する際にHigh及びLowの信号を前記検出手段が出力し、前記第2遮光手段が前記光路に対して挿脱する際に前記Highの信号及び前記Lowの信号の中間の値の信号であって前記駆動レンズユニットの前記所定の方向の駆動に応じて値が変化する信号を前記検出手段が出力し、
前記アクチュエータによる前記駆動レンズユニットの前記駆動範囲制限手段に向かう方向の駆動を前記駆動範囲制限手段により停止させた状態から、前記アクチュエータにより前記駆動レンズユニットを前記駆動範囲制限手段から離れる方向に駆動させた際に、前記第1遮光手段よりも先に前記第2遮光手段が前記光路に対する挿脱を開始するように構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the imaging device according to one aspect of the present invention is
A drive lens unit (1) having a first light-shielding means (11) and a second light-shielding means (12) and capable of being driven in a predetermined direction,
An actuator (7) that drives the drive lens unit (1) in the predetermined direction,
With the detection means (9), the position of the drive lens unit (1) is detected by an output that changes when either the first light-shielding means or the second light-shielding means is inserted into or removed from the optical path of the detection light. ,
A drive range limiting means (10) for limiting the drive range of the drive lens unit (1) in the predetermined direction is provided.
In the first light-shielding means and the second light-shielding means, when the first light-shielding means inserts and removes from the optical path, the detection means outputs High and Low signals, and the second light-shielding means causes the optical path. The detecting means detects a signal having a value intermediate between the High signal and the Low signal when the lens unit is inserted or removed from the lens unit and whose value changes according to the driving of the driving lens unit in the predetermined direction. Output and
From the state in which the actuator stops driving the drive lens unit in the direction toward the drive range limiting means by the drive range limiting means, the actuator drives the drive lens unit in a direction away from the drive range limiting means. At that time, the second light-shielding means is configured to start insertion / removal from the optical path before the first light-shielding means.
本発明の目的の一つによれば、簡易な構成で、高精度に駆動レンズユニットの駆動位置を制御することが可能となる。 According to one of the objects of the present invention, it is possible to control the drive position of the drive lens unit with high accuracy with a simple configuration.
以下、本発明を実施するための例示的な実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明される寸法、材料、及び構成要素の相対的な位置などは任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、同一であるか又は機能的に類似している要素を示す場合には、図面間で同じ参照符号を用いる。 Hereinafter, exemplary examples for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, relative positions of the components, etc. described in the following examples are arbitrary and can be changed according to the configuration of the device to which the present invention is applied or various conditions. In addition, when indicating elements that are the same or functionally similar, the same reference code is used between drawings.
以下の実施例では、フォトインタラプタを用い、異なる態様の少なくとも2つの遮光部を利用して、撮像装置における駆動レンズユニットの駆動原点と駆動位置端部の検出とを行っている。しかし、本発明の実施態様は、撮像装置の駆動レンズユニットの原点検出等に限定されず、精密な駆動制御が求められ且つ駆動ユニットの簡略化が求められる種々の装置に適用できる。また、駆動源点等を検出する検出手段の態様は、例示したフォトインタラプタに限定されず、以下の実施例で述べた作用或いは機能を呈する種々の公知の検出手段を駆動源点等の検出に用いることができる。 In the following embodiment, a photointerruptor is used to detect the drive origin and the drive position end of the drive lens unit in the image pickup apparatus by using at least two light-shielding portions having different modes. However, the embodiment of the present invention is not limited to the origin detection of the drive lens unit of the imaging device, and can be applied to various devices that require precise drive control and simplification of the drive unit. Further, the mode of the detection means for detecting the drive source point or the like is not limited to the illustrated photo interrupter, and various known detection means exhibiting the actions or functions described in the following examples can be used for detecting the drive source point or the like. Can be used.
[第1実施例]
以下、本発明の第1実施例について、図1〜図7を用いて詳細に説明する。図1は本実施例に係る撮像装置の駆動レンズユニットに関する構成の概略を図示し、図2は該撮像装置における原点位置の検出方法を説明するための図を示している。また、図3〜図6は、原点位置等を検出する際の駆動レンズユニットの配置を、図1と同様の様式にて各々示している。さらに、図7は、原点検出手段の位置ずれ量を測定し、駆動レンズユニットの駆動量を補正する一連の処理をフローチャートとして示している。
[First Example]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 illustrates an outline of a configuration of a drive lens unit of an image pickup apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a diagram for explaining a method of detecting an origin position in the image pickup apparatus. Further, FIGS. 3 to 6 show the arrangement of the drive lens unit when detecting the origin position and the like in the same manner as in FIG. Further, FIG. 7 shows as a flowchart a series of processes for measuring the amount of misalignment of the origin detecting means and correcting the amount of driving of the driving lens unit.
本実施例に係る撮像装置は、駆動レンズユニット1、撮像素子4、ガイドバー5、ラック6、ステッピングモータ7、ネジシャフト8、原点検出手段9、駆動範囲制限手段10、カウンター13、記憶手段14、及び制御手段15を備える。駆動レンズユニット1は、レンズ2とレンズホルダー3から成り、レンズ2はレンズホルダー3によって保持されている。レンズ2を介して、被写体像を撮像素子4上に結像することで、撮像画像が形成される。駆動レンズユニット1は、レンズホルダー3により、ガイドバー5に沿って光軸方向に駆動可能に支持される。本実施例では、原点検出手段9として、フォトインタラプタが用いられる。
The image pickup apparatus according to this embodiment includes a
駆動レンズユニット1は、アクチュエータによって駆動される。本実施例では、パルス電力に同期して動作するステッピングモータ7をアクチュエータとして使用している。駆動レンズユニット1は、レンズホルダー3を支持するラック6によって、ステッピングモータ7のネジシャフト8と係合している。ステッピングモータ7の回転に応じてネジシャフト8が回転することで、ラック6がネジシャフト8に沿って駆動し、これにより駆動レンズユニット1は光軸方向に駆動する。ガイドバー5の端部には駆動範囲制限手段10が配置されており、該駆動範囲制限手段10によって駆動レンズユニット1の光軸方向の駆動範囲は制限される。
The
駆動範囲制限手段10は、駆動レンズユニット1が収められている筒体(不図示)の一部の構造から形成されている。カウンター13は、ステッピングモータ7と接続され、該ステッピングモータ7の駆動パルス数を計測する。記憶手段14は、カウンター13と接続され、カウンター13が計測したステッピングモータ7の駆動パルス数を記憶する。公知のメモリ等から構成される記憶手段14は、後述する処理を実行する制御手段15とも接続される。制御手段15は、駆動レンズユニット1の駆動量を補正・算出し、算出された駆動量に基づいてパルス電力をステッピングモータ7に送って、ステッピングモータ7を動作させる機能を備える。
The drive
なお、本実施例では、1つの駆動レンズユニット1のみが配置される撮像装置を例示している。しかし、レンズユニットの構成は例示された形態に限られず、複数の駆動レンズユニット、該複数の駆動レンズユニットと駆動しない固定レンズユニットから構成された形態、等とすることができる。また、本実施例では、記憶手段14と制御手段15とを撮像装置内に構成されているように示しているが、これらを撮像装置とは別体に配置してもよく、一部のみを配置することとしてもよい。
In this embodiment, an image pickup apparatus in which only one
本実施例では、駆動レンズユニット1におけるレンズホルダー3に対し、原点位置検出用の遮光手段11とメカ端位置検出用の遮光手段12とを配している。これら遮光手段11,12は、各々撮像装置の光軸に沿って延在し、且つ該光軸に垂直な方向にレンズホルダー3から突き出す板状の部材として設けられる。本実施例において、遮光手段11,12は、レンズホルダー3と一体の部材として設けられており、駆動レンズユニット1と共に光軸方向に駆動する。しかし、これら遮光手段11,12は、駆動レンズユニット1と共に光軸方向に移動すれば、実施例とは異なる態様とすることもできる。なお、本実施例において、原点位置とは、駆動レンズユニット1を光軸方向に駆動させる際に停止位置等を指定する際の原点となる位置を意味する。また、メカ端位置とは、ラック6(駆動レンズユニット1)がネジシャフト8に沿って移動する際の移動可能範囲の端部となる位置を意味する。
In this embodiment, the lens holder 3 in the
フォトインタラプタより構成される原点検出手段9は、駆動レンズユニット1の原点位置等を検出するために用いられる。原点検出手段9は不図示の発光手段と受光手段とを備えており、発光手段から発せられた光を、受光手段に設けられたスリット9a(図2参照)を介して不図示の受光手段で検出するように構成されている。遮光手段11,12は、駆動レンズユニット1の光軸方向の駆動に応じて、原点検出手段9の発光手段と受光手段から形成される光路中に挿脱可能なように構成されている。遮光手段11,12のこの光路に対する挿脱によって、原点検出手段9の出力が切り替わる。本実施例では、この出力の切り替る位置を原点等として、駆動レンズユニット1の駆動位置が制御される。
The origin detecting means 9 composed of a photo interrupter is used to detect the origin position and the like of the
次に、図2を参照して、原点位置検出用の遮光手段11と原点検出手段9を用いた、駆動レンズユニット1の原点位置を検出する方法について説明する。上述したように、原点検出手段9はスリット9aを介して受光手段で受光される検出用の光(以下、検出用光)の有無により、遮光手段11,12の配置を検知する。本実施例では、スリット9aは、例えば、撮像装置の光軸方向と原点検出手段9の検出用光の光軸とに垂直な方向に延在するように設けられている。図2(a)及び図2(b)は、原点検出手段9の受光手段側からスリット9aを見た状態であって、図2(a)は検出用光がスリット9aを通して受光手段に至れる状態を示している。また、図2(b)は遮光手段11が検出用光を遮った状態を示している。本実施例では、遮光手段11の端辺11aは、撮像装置の光軸及び検出用光に垂直な方向に延びる(スリット9aと平行となる)ように設けられる。
Next, with reference to FIG. 2, a method of detecting the origin position of the
図2(a)に示すように、原点位置検出用の遮光手段11が光路中から脱した状態では、発光手段から発せられた検出用光は受光手段に受光され、原点検出手段9の出力は高くなる(High状態)。図2(b)のように、原点位置検出用の遮光手段11が光路中に挿入された状態では、該原点位置検出用の遮光手段11によって検出用光が遮光され、原点検出手段9の出力は低くなる(Low状態)。図2(c)は、遮光手段11を光軸方向に駆動させていった時の、原点検出手段9の出力の変化を示している。遮光手段11が、端辺11aから原点検出手段9の光路中に挿入されると、出力がHighからLowに切り替わる。この原点検出手段9の出力の切り替わり位置を駆動レンズユニット1の原点位置として設定する。
As shown in FIG. 2A, when the light-shielding means 11 for detecting the origin position is removed from the optical path, the detection light emitted from the light emitting means is received by the light receiving means, and the output of the
次に、図3〜図6を用いて、本発明の第1実施例による、原点検出手段9を用いた位置ずれ量を測定する方法について説明する。図3(a)は、駆動範囲制限手段10に駆動レンズユニット1を押し当てた状態の撮像装置を、図1と同じ様式で示している。図3(b)は、駆動範囲制限手段10に駆動レンズユニット1を押し当てた時のメカ端位置検出用の遮光手段12と原点検出手段9の位置関係を、図2と同じ様式で図示している。駆動範囲制限手段10に駆動レンズユニット1を押し当てた時に、遮光手段12は、原点検出手段9の検出用光の光路中に挿入された状態になる。
Next, with reference to FIGS. 3 to 6, a method of measuring the amount of misalignment using the
上述したように、遮光手段11の端辺11aは、撮像装置の光軸及び検出用光に垂直な方向に延びるように設けられる。これに対し、本実施例において、メカ端位置検出用の遮光手段12の端辺12aは、遮光手段12が光軸方向の対物側(図中−Z方向)に移動するに従ってスリット9aの遮光領域が増加するように、光軸に対して斜めの辺をなす形状としている。メカ端位置検出用の遮光手段12の端辺12aは斜辺であるため、スリット9aにより形成される検出用光が導かれる光路は一部しか遮光されない。このため、原点検出手段9の受光手段には、検出用光の一部が到達し、原点検出手段9は、図2(c)で示したLow状態の時の出力値よりも大きく、High状態の時の出力値よりも小さい出力値を出力する。
As described above, the
駆動レンズユニット1とネジシャフト8とをラック6を用いて係合している撮像装置において、駆動レンズユニット1を駆動範囲制限手段10に押し当てた状態では、ラック6には、駆動レンズユニット1の駆動方向と同じ方向に力がかかっている。ここで、ラック6と駆動レンズユニット1のレンズホルダー3が係合している側のラック6の端を根元部、ラック6がネジシャフト8を噛んでいる側の端を噛合部とする。ラック6の根元部は、レンズホルダー3によって駆動レンズユニット1の駆動方向の動きが規制されている。
In an imaging device in which a
これに対して、噛合部には動きを規制する部材がない。このため、駆動方向と同じ方向にかかる力によって、噛合部が駆動方向に歪むようにラック6が変形してしまう。即ち、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10に押し当てられた状態では、ネジシャフト8を噛んでいるラック6の噛合部は、駆動方向(+Z)側に歪むように変形している。この状態を原点位置として、ステッピングモータ7を回転させても、ラック6が変形しているために、回転し始めた初期のパルス数では、駆動レンズユニット1は駆動しない。ステッピングモータ7をさらに回転させてラック6の変形がなくなってから、駆動レンズユニット1は駆動し始めることになる。つまり、ラック6の変形量だけ、駆動レンズユニット1の駆動位置に誤差が生じてしまう。
On the other hand, the meshing portion has no member for restricting movement. Therefore, the
図4(a)は、図3(a)に示した状態から、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動するように、ステッピングモータ7を回転させ始めた時の状態を示している。また、図4(b)は、図4(a)の時のメカ端位置検出用の遮光手段12と原点検出手段9の位置関係を、図2(b)と同様の様式で図示している。図4(a)に示す状態では、ラック6に駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に力がかかるため、図3(a)に示した状態時よりもラック6の変形量は減る。しかしラック6の変形は残っているので、駆動レンズユニット1は、駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動せず、遮光手段12の光軸上の位置も変化しない。従って、遮光手段12の端辺12aが、スリット9aを遮光する範囲は図3(b)に示した状態と同じである。よって、原点検出手段9で検出される出力値も図3に示した状態時の出力値と同じである。
In FIG. 4A, the stepping
図5(a)は、図4(a)に示した状態から、さらに駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動するように、ステッピングモータ7を回転させた時の状態を示している。また、図5(b)は、図5(a)の時のメカ端位置検出用の遮光手段12と原点検出手段9の位置関係を、図2(b)と同様の様式で図示している。図5(a)に示す状態では、ラック6の変形が無くなり、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動し始める。駆動レンズユニット1の駆動に伴って、遮光手段12も光軸に沿った−Z方向への移動を開始する。このため、遮光手段12が端辺12aからスリット9aを遮光する範囲は、図3(b)及び図4(b)に示した状態から変化し、原点検出手段9で検出される出力値も変化する。図5に示した例では、遮光手段12が、スリット9aを遮光する範囲が増えるので、原点検出手段9で検出される出力値は、図3に示した状態で得られる出力値に比べて低くなる。
In FIG. 5A, the stepping
上述したように、本実施例では、まず、駆動レンズユニット1を、駆動範囲制限手段10に押し当てた状態(図3)とする。そして、その状態から、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動するようにステッピングモータ7を回転させる。ただし、回転開始直後は、ラック6や関連する部材のひずみ等の回復が生じるため、原点検出手段9で検出される出力値は変化しない。本実施例では、原点検出手段9で検出される出力値が変化した時(図5)に、駆動レンズユニット1はメカ端位置にいる状態と判定する。
As described above, in the present embodiment, first, the
図6(a)は、図5(a)に示した状態から、さらに駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向(−Z方向)に駆動するように、ステッピングモータ7を回転させた状態を示している。ここでは、原点位置検出用の遮光手段11、特に上述した端辺11aが、原点検出手段9の検出用光の光路中から脱した時の状態を示している。また、図6(b)は、図6(a)の時の原点位置検出用の遮光手段11と原点検出手段9の位置関係を、図2(b)と同様の様式で図示している。図6に示すように、遮光手段11の端辺11aが原点検出手段9の光路中から脱すると、図2(c)を用いて説明したように、原点検出手段9の出力が切り替わる。本発明では、図6に示す状態、つまり端辺11aが検出用光の光路中から脱して原点検出手段9の出力が切り替わった時に、駆動レンズユニット1は原点位置にいるとする。
In FIG. 6A, the stepping
例えば不図示の筺体に対して原点検出手段9の位置がずれると、駆動範囲制限手段10を基点とした原点検出手段9の距離が変化する。駆動範囲制限手段10を基点とした原点検出手段9の距離は、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数から求めることができる。よって、原点検出手段9の位置(固定位置等)がずれると、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数が変化する。
For example, if the position of the
例えば撮像装置の組立時に、所望の光学性能が得られるように、駆動レンズユニット1は、光軸上の所定の位置で停止するように駆動位置及び駆動量の調整がおこなわれる。その際、駆動レンズユニット1が所定の位置に停止するごとに、原点位置からのその位置までのステッピングモータ7の駆動パルス数が記憶される。
For example, when assembling the image pickup apparatus, the
また、この調整と同時に、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数Aをパルスカウンターであるカウンター13で計測する。この時計測した駆動パルス数Aを初期値として記憶手段14に記憶させておく。駆動レンズユニット1の位置リセットは、任意のタイミング(例えば、撮像装置に電源を投入)でおこなわれる。その際、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数A’を、パルスカウンターであるカウンター13で計測する。記憶手段14に記憶されている初期値の駆動パルス数Aとリセット時に計測した駆動パルス数A’との差分(A’−A)が、原点検出手段の位置ずれ量となる。
At the same time as this adjustment, the drive pulse number A of the stepping
この位置ずれ量を制御手段15で算出し、駆動レンズユニット1の駆動量を補正する。これにより、原点検出手段9の位置が初期値(組立時、駆動レンズユニットの位置調整をおこなった時に計測した値)からずれていても、最適な位置(所定位置)に駆動レンズユニット1を駆動させることができる。
The amount of this misalignment is calculated by the control means 15, and the amount of drive of the
次に、実際に原点検出手段9の位置ずれ量を測定し、駆動レンズユニット1の駆動量を補正するまでの処理手順について、図7のフローチャートを参照して説明する。まず、実際の撮像装置の組立時において、ステップS1の処理が実行される。ステップS1では、制御手段15を用いて撮像装置の組立時の駆動レンズユニット1の位置調整がおこなわれ、駆動レンズユニット1の所定の位置ごとに、原点検出手段9からの駆動パルス数Lが記憶手段14に記憶される。
Next, a processing procedure for actually measuring the amount of misalignment of the
次に、ステップS2において、制御手段15に駆動制御された駆動レンズユニット1は、駆動範囲制限手段10に押し当たるまで駆動される。このステップS2の処理により、駆動レンズユニット1等は、図3で示した状態となる。上述したように、ステッピングモータ7による負荷のため、ラック6等は駆動範囲制限手段10に押し付けられて変形した状態で維持されている。
Next, in step S2, the
ステップS3では、図3の状態から、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向に駆動するように、制御手段15は所定パルス数だけステッピングモータ7を回転させる。ステップS4において、制御手段15は、ステッピングモータ7を駆動させたことによって原点検出手段9の出力が変化したかどうか判定する。ステップS2の状態でラック6に変形があると、駆動レンズユニット1は駆動しないので原点検出手段9の出力が変化しない場合がある(図4で示した状態)。
In step S3, the control means 15 rotates the stepping
出力に変化がない場合、フローは再度ステップS3に戻り、制御手段15は再度所定のパルス数だけステッピングモータ7を回転させ、原点検出手段9の出力が変化したかどうか判定する。原点検出手段9の出力が変化するまで、制御手段15はこのループを繰り返す。出力が変化したことが検知されると、制御手段15はフローをステップS5に移行させる。ステップS5では、原点検出手段9の出力が変化したことから、制御手段15は、駆動レンズユニット1はメカ端位置にいると判定する(図5で示した状態となる)。
If there is no change in the output, the flow returns to step S3 again, and the control means 15 rotates the stepping
ステップS6において、駆動レンズユニット1がメカ端位置にいる状態から、制御手段15はさらにステッピングモータ7を所定の駆動パルス数ずつピッチ回転させる。そして、原点検出手段9の出力がロー状態からハイ状態に切り替わる位置にまで、駆動レンズユニット1を駆動させる。原点検出手段9の出力が切り替った時に、これを検知した制御手段15は、駆動レンズユニット1が原点位置にいると判定する(ステップS7)。駆動レンズユニット1が原点位置にいることが確認されると、フローはステップS8に移行する。ステップS8において、駆動レンズユニット1がメカ端位置(ステップS5)から原点位置(ステップS7)まで駆動した時の駆動パルス数Aを、制御手段15は記憶手段14に記憶させる。
In step S6, from the state where the
ステップS1〜S8の処理は、例えば撮像装置の組立時におこなわれる処理である。組立完了後、撮像装置は出荷される。その後、使用場所に設置され、ステップS9以降の処理が実行される。具体的には、ステップS9において、撮像装置に電力が投入されると、制御手段15により撮像装置のリセット動作が開始される。 The processes of steps S1 to S8 are, for example, processes performed when assembling the image pickup apparatus. After the assembly is completed, the imaging device is shipped. After that, it is installed at the place of use, and the processes after step S9 are executed. Specifically, in step S9, when power is applied to the image pickup device, the control means 15 starts the reset operation of the image pickup device.
リセット動作が開始されると、制御手段15は、上述したステップS2〜S7と同じ処理を実行する。図7におけるフローチャートではこれら処理をまとめてステップS10として示している。駆動レンズユニット1が原点位置に位置していることが検知されると、フローはステップS11に移行する。ステップS11において、制御手段15は、リセット動作時のメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数A’を算出する。駆動パルス数A’の算出後、フローはステップS12に移行する。これにより、装置組立時と、使用場所に設置した後(使用時)での原点検出手段9の位置ずれ量である差分(A’−A)が求められる。以上に述べた処理を行うことにより、原点検出手段9の位置ずれを考慮して、駆動レンズユニット1を実際に光軸上の所定の位置まで駆動させることが可能となる。
When the reset operation is started, the control means 15 executes the same process as in steps S2 to S7 described above. In the flowchart of FIG. 7, these processes are collectively shown as step S10. When it is detected that the
以降のステップでは、実際の撮影のために、駆動レンズユニット1を原点位置から駆動パルス数Lの所定の位置までの駆動処理がおこなわれる。具体的には、ステップS12において、所定の位置までの駆動パルス数Lと、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1の駆動時のステッピングモータ7の駆動パルス数A(初期値)から、実際の駆動パルス数L−(A’−A)を、制御手段15が算出する。そして、ステップS13において、制御手段15は、ステッピングモータ7により駆動レンズユニット1を、原点位置からL−(A’−A)のパルス数だけ駆動させる。これにより原点検出手段9の位置ズレ量を補正した位置に、駆動レンズユニット1を駆動することができる。
In the subsequent steps, the
以上に述べたように、本実施例に係る撮像装置は、駆動レンズユニット1と、アクチュエータ(ステッピングモータ7)と、検出手段(原点検出手段9)と、駆動範囲制限手段10とを備える。駆動レンズユニット1は、第1遮光手段(原点検出用の遮光手段11)と第2遮光手段(メカ端位置検出用の遮光手段12)とを有する。駆動レンズユニット1は、ステッピングモータ7とこれに付随するネジシャフト8等により、所定の方向に駆動可能とされる。なお、本実施例では、アクチュエータとしてステッピングモータ7を用いているが、精密な位置検出が可能な駆動用アクチュエータであれば適宜用いることができる。原点検出手段9は、遮光手段11及び遮光手段12のいずれかが原点検出手段9の検出用光の光路に対して挿脱することで変化する出力により、駆動レンズユニット1の位置を検出する。駆動範囲制限手段10は、駆動レンズユニット1の所定の方向の駆動範囲を制限する。
As described above, the image pickup apparatus according to the present embodiment includes a
上述したように、原点検出手段9は、遮光手段11が検出用光の光路に対して挿脱する際にHighとLowとの間で切り替る信号を出力する。また、原点検出手段9は、遮光手段12が光路に対して挿脱する際にはHighの信号及びLowの信号の中間の値の信号であって、駆動レンズユニット1の所定の方向の駆動に応じて値が変化する信号を出力する。なお、メカ端位置の検出は、ステッピングモータ7による駆動レンズユニット1の駆動範囲制限手段10に向かう方向の駆動を駆動範囲制限手段10により停止させた状態から、駆動レンズユニット1を駆動範囲制限手段10から離れる方向に駆動させておこなう。即ち、駆動レンズユニット1(本実施例ではラック6)が駆動範囲制限手段10に対してステッピングモータ7により押圧された状態から、駆動レンズユニット1の駆動を開始させる。また、その際に、遮光手段11よりも先に遮光手段12が光路に対する挿脱を開始し、メカ端位置の検出がおこなわれる。
As described above, the
なお、上述した撮像装置は、カウンター13と、記憶手段14と、制御手段15とを備えることもできる。この場合、カウンター13は、駆動レンズユニット1を駆動するためにステッピングモータ7に入力される駆動用パルス信号の駆動パルス数をカウントする。記憶手段14は、カウントされたパルス数や、後述する原点位置やメカ端位置に関する情報を記憶する。制御手段15は、遮光手段12によって原点検出手段9の出力が変化する時の駆動レンズユニット1の位置を、所定の方向の駆動におけるメカ端位置として決定する。また、制御手段15は、遮光手段11よって原点検出手段9の出力が切り替る時の駆動レンズユニット1の位置を、所定の方向の駆動における原点位置として決定する。その際、カウンター13は、駆動レンズユニット1をメカ端位置から原点位置まで駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数を計測する。制御手段15は、更に計測された駆動パルス数と、記憶手段14に予め記憶されている駆動パルス数の初期値(組立時に計測された駆動パルス数)との差分から、駆動レンズユニット1の駆動量の補正値を算出する。実際の撮影時における駆動レンズユニット1の所定の方向(光軸方向)の制御では、得られた補正値に基づいた駆動用パルス信号によりステッピングモータ7を制御する。
The image pickup apparatus described above may also include a
上述した制御手段15は、遮光手段12によって原点検出手段9の出力が所定の閾値以上に変化する時の駆動レンズユニット1の位置をメカ端位置として決定することができる。その際、この所定の閾値は、原点検出手段9の検出感度や求められる位置精度等に鑑みて、任意に設定可能としてもよい。また、本実施例において、原点検出手段9は、検出用光を発する発光部と、検出用光を成形するスリットと、スリットを介した検出用光を受光する受光部と、を有する。遮光手段12は、駆動レンズユニット1を、駆動範囲制限手段10に押し当てて停止させた状態から、アクチュエータにより駆動範囲制限手段から離れる方向に駆動させた際に、受光部に至る検出用光の光量を徐々に減少させる光学特性を有するとよい。本実施例では、遮光手段12の形状を、スリットの延在方向での遮光領域が所定の方向において徐々に変化するものとしている。また、遮光手段11は、このスリットの延在方向に平行な端辺を有する板状の部材からなるとよい。
The control means 15 described above can determine the position of the
上述したように、本発明では、駆動レンズユニット1のメカ端位置を、原点検出手段9の光量変化の有無だけで決定している。そのため、原点検出手段9の位置がずれていても、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10に押し当てられた時に、メカ端位置検出用の遮光手段12が、原点検出手段9のスリット9aを一部だけ遮光する状態であればメカ端位置を測定することができる。また、原点検出手段9の発光手段の経年劣化による光量低下があっても、原点検出手段9の光量変化の有無だけで判定しているので、メカ端位置を測定することができる。即ち、駆動レンズユニット1と一体で駆動される態様の異なる遮光部材を用いて原点検出手段9による駆動レンズユニット1の原点とメカ端の位置検出を行うことにより、簡易な構成にもかかわらず、駆動レンズユニット1の精度の高い駆動制御を実現できる。
As described above, in the present invention, the mechanical end position of the
[第2実施例]
上述した第1実施例では、駆動範囲制限手段10がガイドバー5の一方の端部にのみ配置される構成について述べている。しかし、実際には、ガイドバー5は撮像装置の筺体内部に配置されており、駆動範囲制限手段は例えばガイドバー5の両端部に配置する等、複数設けることも可能である。第2実施例では、このような駆動範囲制限手段を複数設けることにより、より精度の高い駆動制御を可能とする。
[Second Example]
In the first embodiment described above, the configuration in which the drive
以下、図8を参照して、本発明の第2実施例による撮像装置について説明する。なお、上述した第1実施例で述べた構成に対応する本実施例における各構成要素については、図8において図1と同じ番号を付与することとし、ここでの詳細な説明は省略する。 Hereinafter, the image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that each component in the present embodiment corresponding to the configuration described in the first embodiment described above is given the same number as in FIG. 1 in FIG. 8, and detailed description thereof will be omitted here.
本実施例に係る撮像装置は、像側筒体16と物体側筒体17を備えており、駆動レンズユニット1は、これら筒体16,17により形成される内部空間の中に収められる。像側筒体16は撮像装置の例えば筐体の一部を構成し、撮影光軸上で象側に配置される略円筒の構造物である。また、物体側筒体17は撮像装置の例えば筺体の他の部分を構成し、撮影光軸上で物体側に配置される略円筒の構造物である。駆動レンズユニット1を支持するガイドバー5は、像側筒体16と物体側筒体17とで挟むことで保持される。原点検出手段9は、像側筒体16の側面又は物体側筒体17の側面に保持されている。なお、図8では、原点検出手段9が像側筒体16の側面に保持されている例を示している。
The image pickup apparatus according to this embodiment includes an image-side cylinder 16 and an object-
第2実施例に係る撮像装置は、像側駆動範囲制限手段10aと物体側駆動範囲制限手段10bとの複数個の駆動範囲制限手段を有している。像側駆動範囲制限手段10aは、駆動レンズユニット1が像側に近づく方向の駆動範囲を制限する。物体側駆動範囲制限手段10bは、駆動レンズユニット1が物体側に近づく方向の駆動範囲を制限する。像側駆動範囲制限手段10aは像側筒体16の一部として形成されている。このため、原点検出手段9は、像側筒体16を介して、像側駆動範囲制限手段10aと係合している。また、物体側駆動範囲制限手段10bは物体側筒体17の一部として形成されているので、原点検出手段9は、物体側筒体17と像側筒体16とを介して、物体側駆動範囲制限手段10bと係合している。
The imaging device according to the second embodiment has a plurality of drive range limiting means of the image side drive
本実施例では、駆動範囲制限手段が複数ある場合は、それぞれの駆動範囲制限手段ごとに
本実施例では、基準駆動範囲制限手段を使用してメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数を測定する。温度変化によって筒体等が伸縮し、これにより上述した原点位置について誤差が発生する。温度変化の影響が最も小さくなる駆動範囲制限手段を用いることにより、この誤差を低減させたうえで原点位置を得ることができる。
In this embodiment, the number of drive pulses of the stepping
撮像装置において、筒体16、17は、一般的にはポリカーボネート等の樹脂で形成されているため、温度変化によって伸縮する。筒体16、17が伸縮すると、駆動範囲制限手段10a、10bは、駆動方向と平行な方向に位置変化する。このため、初期値の駆動パルス数Aを計測した時とは異なる温度環境下で、駆動パルス数A’を測定すると、駆動範囲制限手段10a、10bの駆動方向と平行な方向の温度の違いによる位置変化の誤差の影響を受けることになる。
In the image pickup apparatus, since the
温度変化による筒体等が伸縮する量は、式1によって決まる。よって、駆動範囲制限手段が複数ある場合、式1で算出される値が最も値が小さくなる基準駆動範囲制限手段を使用する。そして、本実施例では、このような基準駆動範囲制限手段を用いてメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数を測定する。このような方法によって駆動パルス数を得ることにより、温度変化による原点位置の算出に関連する部材の伸縮量が抑えられ、温度変化に起因する誤差を小さくすることができる。
The amount of expansion and contraction of the cylinder and the like due to temperature changes is determined by
ここで、図8に示した撮像装置を例にして、実際のメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1を駆動する際のステッピングモータ7の駆動パルス数を求める場合について説明する。上述したように、原点検出手段9は、像側筒体16を介して像側駆動範囲制限手段10aと係合している。駆動方向と平行方向における原点検出手段9と像側駆動範囲制限手段10aまでを結ぶ直線上での像側筒体16の長さはL1で示した長さになる。よって、像側筒体16の線膨張係数をα1とすると、像側駆動範囲制限手段10aと原点検出手段9とについての式1の値は、α1×L1となる。
Here, the case of obtaining the number of drive pulses of the stepping
また、原点検出手段9は、像側筒体16と物体側筒体17を介して物体側駆動範囲制限手段10bと係合している。駆動方向と平行方向における原点検出手段9と物体側駆動範囲制限手段10bまでを結ぶ直線上での像側筒体16の長さはL1’、同直線上での物体側筒体17の長さはL2’で示した長さになる。よって、物体側筒体17の線膨張係数をα2とすると、物体側駆動範囲制限手段10bと原点検出手段9とについての式1の値は、α1×L1’+α2×L2’となる。
Further, the
即ち、図8で示した撮像装置においては、像側筒体16と物体側筒体17が例えば金属で同材質の場合、α1=α2となる。従って、L1’よりL1の方が短いので、物体側駆動範囲制限手段10bよりも像側駆動範囲制限手段10aの方が式1の値は小さくなる。このことは、駆動範囲制限手段として像側駆動範囲制限手段10aを用いたほうが、温度変化に起因した誤差を小さく抑えることができることを意味する。従って、図8で示した撮像装置においては、像側駆動範囲制限手段10aを使用してメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数を測定するのが望ましい。
That is, in the image pickup apparatus shown in FIG. 8, when the image side cylinder 16 and the
上述したように、本実施例では、駆動範囲制限手段は複数(10a、10b)設けられる。これら複数の駆動範囲制限手段(10a、10b)は、各々係合部品(16、17)を介して、原点検出手段9と係合する。そして、本実施例では、メカ端位置や原点位置の検出に際し、所定の方向において、複数の駆動範囲制限手段の各々と検出手段とを結ぶ直線上での各々の係合部品の長さの温度による変化量に基づいて、用いる駆動範囲制限手段を決定する。なお、その際の変化量の算出には、上述した式1を用いる。
As described above, in this embodiment, a plurality of drive range limiting means (10a, 10b) are provided. These plurality of drive range limiting means (10a, 10b) engage with the
以上述べたように、本実施例によれば、撮像装置において予め駆動レンズユニット1の駆動範囲を制限する駆動範囲制限手段を複数設けている。そして、原点検出手段9と個々の駆動範囲制限手段との間に介在する各部材の線膨張係数を考慮して、駆動レンズユニット1の駆動方向における温度変化の影響を最も小さくできる駆動範囲制限手段を用いている。このように適当な駆動範囲制限手段を用いることにより、本実施例によれば、第1実施例で得た効果に加え、例えば温度変化の影響を低減するという効果も付加的に得られる。
As described above, according to the present embodiment, the image pickup apparatus is provided with a plurality of drive range limiting means for limiting the drive range of the
[第3実施例]
第1実施例では、メカ端位置の検出に際し、任意の駆動パルス数にてステッピングモータ7を駆動させながら、原点検出手段9の出力の変化を検知している。しかし、ラック6の変形能等によっては、駆動パルス数をかなり大きくしなければ出力変化が生ぜず、メカ端位置の検出に時間を要する場合も考えられる。また、任意の駆動パルス数の設定値によっては、メカ端位置の検出精度が低下することも考えられる。しかし、駆動パルス数をあまり小さくしすぎると、原点等の検出にかかる時間が長くなってしまうことも考えられる。本実施例では、以上に鑑みて、出力変化の検出に要する時間を縮め、且つ検出精度を維持或いは高め得る方法を提供する。
[Third Example]
In the first embodiment, when detecting the mechanical end position, a change in the output of the
図9に示すフローチャートを参照して、本発明の第3実施例による、原点検出手段9の位置ずれ量を測定する処理について説明する。なお、本実施例に係る撮像装置の構成は第1実施例で例示した撮像装置の構成と同様であり、第1実施例のフローチャート(図7)に示した各処理と同じ処理については、第1実施例と同じステップ番号にて示すこととし、ここでの説明は省略する。
本実施例では、第1実施例におけるステップS3〜S5、及びステップS8でおこなわれる処理とは異なる処理が実行される。以下、異なる処理について詳述する。本実施例では、ステップS3−1において、制御手段15は、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向に駆動するようにパルス数P1ずつステッピングモータ7を回転させる。そして、ステップS4−1において、原点検出手段9の出力が変化したかどうかが制御手段15により判定される。このステップS3−1及びS4−1の処理は、原点検出手段9の出力が変化するまで繰り返される。原点検出手段9の出力の変化が検知されると、フローはステップS5−1に進み、制御手段15は、駆動レンズユニット1は第1のメカ端位置にいると判定する。
The process of measuring the amount of misalignment of the
In this embodiment, processing different from the processing performed in steps S3 to S5 and step S8 in the first embodiment is executed. Hereinafter, the different processes will be described in detail. In this embodiment, in step S3-1, the control means 15 rotates the stepping
次に、ステップS3−2において、制御手段15は、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10に近づく方向に駆動するようにパルス数P1ずつステッピングモータ7を回転させる。その結果、駆動レンズユニット1は、再び駆動範囲制限手段10に押し当てられる。その後、ステップS3−3において、駆動レンズユニット1が駆動範囲制限手段10から離れる方向に駆動するように、制御手段15はパルス数P2だけステッピングモータ7を回転させる。その際、最初は駆動パルス数をP1とし、メカ端位置近傍において駆動パルス数をP2とするとよい。ここで、パルス数P2はパルス数P1より小さく設定されており、ステップS3−1の際より短い間隔で駆動レンズユニット1は駆動される。
Next, in step S3-2, the control means 15 rotates the stepping
ステップS4−2では、制御手段15は、原点検出手段9の出力が変化するかどうか判定する。これらステップS3−3及びS4−1の処理は、原点検出手段9の出力が変化するまで繰り返される。原点検出手段9の出力の変化が検知されると、フローはステップS5−2に進み、制御手段15は、出力が変化する位置、つまり駆動レンズユニット1が駆動し始めた位置を第2のメカ端位置と判定する。
In step S4-2, the control means 15 determines whether or not the output of the origin detection means 9 changes. The processes of steps S3-3 and S4-1 are repeated until the output of the origin detecting means 9 changes. When the change in the output of the
その後、第1実施例と同様の処理(ステップS6およびS7)により、原点位置が検出される。その際に、ステップS8−1において、制御手段15は、第2のメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数Aを取得し、これを記憶手段14に記憶させる。
After that, the origin position is detected by the same processing (steps S6 and S7) as in the first embodiment. At that time, in step S8-1, the control means 15 acquires the drive pulse number A of the stepping
以上に述べたように。第3実施例では、最初はステッピングモータ7を大きなピッチで駆動させて、第1のメカ端位置に駆動レンズユニット1を移動させる。そして、次に細かなピッチで駆動レンズユニット1を第1のメカ端位置近傍で駆動させて、第2のメカ端位置に駆動レンズユニット1を移動させている。より詳細には、駆動レンズユニット1を停止させた状態からステッピングモータ7をパルス数P1ずつ作動させて、原点検出手段9の出力が変化する駆動レンズユニット1の位置を検知する。そして、パルス数P1により駆動レンズユニット1を逆方向に駆動させ、駆動範囲制限手段10に当接させて停止させる。この状態に戻した後、パルス数P1より少ないパルス数P2ずつステッピングモータ7を作動させ、再び原点検出手段9の出力が変化する駆動レンズユニット1の位置を検知する。そして、この位置をメカ端位置とする。このような処理を実行することで、最初から細かなピッチで動かすよりもより短時間で、メカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数を測定することができる。
As mentioned above. In the third embodiment, the stepping
なお、以降のステップS9〜S13で実行される各処理は、第1実施例の各処理と同様である。しかし、ステップS9以降のリセット動作時も同様に、ステッピングモータ7の駆動を2段階等の複数回で行うとよい。即ち、最初はステッピングモータ7を大きなピッチで駆動して第1のメカ端位置に駆動レンズユニット1に移動させる、その後細かなピッチで駆動して第2のメカ端位置に駆動レンズを移動させる。そして、この移動時における第2のメカ端位置から原点位置まで駆動レンズユニット1が駆動する時のステッピングモータ7の駆動パルス数A’を計測するとよい。これにより、リセット動作時において短時間でよりよい精度での駆動レンズユニット1を停止させることができる。
The processes executed in the subsequent steps S9 to S13 are the same as the processes of the first embodiment. However, during the reset operation after step S9, the stepping
なお、上述した実施例では、メカ端位置検出用の遮光手段12に、光軸に斜めの端辺12aを設けた態様を例示した。しかし、メカ端位置検出用の遮光手段の形態はこれに限られず、光軸方向に駆動レンズユニットが動いた時に原点検出手段の出力が変化するような形態であればよい。例えば、円弧状の端辺やスリット9aの幅よりも狭い幅の階段状の端辺を設けていてもよいし、メカ端位置検出用の遮光手段12自体が光軸方向に透過率分布を有するグラデーションNDで形成されていてもよい。
In the above-described embodiment, an embodiment in which the light-shielding means 12 for detecting the mechanical end position is provided with an oblique end side 12a on the optical axis is exemplified. However, the form of the light-shielding means for detecting the mechanical end position is not limited to this, and any form may be used as long as the output of the origin detecting means changes when the drive lens unit moves in the optical axis direction. For example, an arcuate end edge or a stepped end edge having a width narrower than the width of the
なお、上述した駆動レンズユニットの位置制御に関する構成或いはその駆動方法は、レンズ鏡筒、撮像装置本体、レンズ一体側の撮像装置に適用できる。また、更には、車載カメラ、ロボット用カメラ、携帯電話やスマートフォンに使用されるカメラユニット、監視カメラ等にも適用することができる。 The configuration or driving method for controlling the position of the drive lens unit described above can be applied to the lens barrel, the image pickup device main body, and the image pickup device on the lens integrated side. Further, it can also be applied to in-vehicle cameras, robot cameras, camera units used in mobile phones and smartphones, surveillance cameras and the like.
(その他の実施例)
本発明は、上述したフローチャートで示される処理或いは工程からなる撮像装置の制御方法、或いは該撮像装置の機能を構成する。また、本発明は、上述の実施例の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 Examples)
The present invention constitutes a control method of an image pickup apparatus comprising the processes or steps shown in the above-mentioned flowchart, or a function of the image pickup apparatus. The present invention also supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device implement the program. It can also be realized by the process of reading and executing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
以上、実施例及び変形例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。 Although the present invention has been described above with reference to Examples and Modifications, the present invention is not limited to the above Examples and Modifications. The present invention also includes inventions modified to the extent not contrary to the gist of the present invention, and inventions equivalent to the present invention. In addition, the above-mentioned Examples and Modifications can be appropriately combined within a range not contrary to the gist of the present invention.
1:駆動レンズユニット、 6:ラック、 7:ステッピングモータ、 9:原点検出手段、 10:駆動範囲制限手段、 11、12:遮光手段、 13:カウンター、 14:記憶手段、 15:制御手段 1: Drive lens unit, 6: Rack, 7: Stepping motor, 9: Origin detection means, 10: Drive range limiting means, 11, 12: Shading means, 13: Counter, 14: Storage means, 15: Control means
Claims (10)
前記駆動レンズユニットを前記所定の方向に駆動させるアクチュエータと、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段のいずれかが検出用光の光路に対して挿脱することで変化する出力により前記駆動レンズユニットの位置を検出する検出手段と、
前記駆動レンズユニットの前記所定の方向の駆動範囲を制限する駆動範囲制限手段と、を備え、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段は、前記第1遮光手段が前記光路に対して挿脱する際にHigh及びLowの信号を前記検出手段が出力し、前記第2遮光手段が前記光路に対して挿脱する際に前記Highの信号及び前記Lowの信号の中間の値の信号であって前記駆動レンズユニットの前記所定の方向の駆動に応じて値が変化する信号を前記検出手段が出力し、
前記アクチュエータによる前記駆動レンズユニットの前記駆動範囲制限手段に向かう方向の駆動を前記駆動範囲制限手段により停止させた状態から、前記アクチュエータにより前記駆動レンズユニットを前記駆動範囲制限手段から離れる方向に駆動させた際に、前記第1遮光手段よりも先に前記第2遮光手段が前記光路に対する挿脱を開始するように構成されていることを特徴とする撮像装置。 A drive lens unit having a first light-shielding means and a second light-shielding means and capable of being driven in a predetermined direction,
An actuator that drives the drive lens unit in the predetermined direction,
A detection means that detects the position of the drive lens unit by an output that changes when either the first light-shielding means or the second light-shielding means is inserted into or removed from the optical path of the detection light.
A drive range limiting means for limiting the drive range of the drive lens unit in the predetermined direction is provided.
In the first light-shielding means and the second light-shielding means, when the first light-shielding means inserts and removes from the optical path, the detection means outputs High and Low signals, and the second light-shielding means causes the optical path. The detecting means detects a signal having a value intermediate between the High signal and the Low signal when the lens unit is inserted or removed from the lens unit and whose value changes according to the driving of the driving lens unit in the predetermined direction. Output and
From the state in which the actuator stops driving the drive lens unit in the direction toward the drive range limiting means by the drive range limiting means, the actuator drives the drive lens unit in a direction away from the drive range limiting means. At that time, the image pickup apparatus is configured such that the second light-shielding means starts inserting and removing from the optical path before the first light-shielding means.
前記複数の駆動範囲制限手段は、各々係合部品を介して、前記検出手段と係合し、
前記アクチュエータによる前記駆動レンズユニットの前記駆動範囲制限手段に向かう方向の駆動を前記駆動範囲制限手段により停止させた状態を得る際に用いる駆動範囲制限手段は、前記所定の方向において、前記複数の駆動範囲制限手段の各々と前記検出手段とを結ぶ直線上での前記各々の係合部品の長さの温度による変化量に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A plurality of the drive range limiting means are provided.
Each of the plurality of drive range limiting means engages with the detecting means via an engaging component.
The drive range limiting means used when obtaining a state in which the drive of the drive lens unit by the actuator in the direction toward the drive range limiting means is stopped by the drive range limiting means is the plurality of drives in the predetermined direction. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging apparatus is determined based on a change amount of the length of each of the engaging parts with temperature on a straight line connecting each of the range limiting means and the detecting means.
N:前記係合部品の個数
αn:前記係合部品の線膨張係数
Ln:任意の一定の温度
での、前記所定の方向と平行な方向における前記検出手段と前記複数の駆動範囲制限手段の各々までを結ぶ直線上での前記係合部品の長さ、より求められることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The amount of change in the length of each of the engaging parts with temperature is
前記カウントされたパルス数を記憶する記憶手段と、
制御手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記第2遮光手段によって前記検出手段の出力が変化する時の前記駆動レンズユニットの位置を前記所定の方向の駆動におけるメカ端位置とし、
前記第1遮光手段よって前記検出手段の出力が切り替る時の前記駆動レンズユニットの位置を前記所定の方向の駆動における原点位置とし、
前記カウンターは、前記駆動レンズユニットを前記メカ端位置から前記原点位置まで駆動する時の前記アクチュエータの駆動パルス数を計測し、
前記制御手段は、計測された駆動パルス数と、前記憶手段に予め記憶されている駆動パルス数の初期値との差分から、前記駆動レンズユニットの駆動量の補正値を算出し、前記補正値に基づいた駆動用パルス信号により前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 A counter that counts the number of drive pulses of the drive pulse signal input to the actuator to drive the drive lens unit, and
A storage means for storing the counted number of pulses and
Further equipped with control means
The control means sets the position of the drive lens unit when the output of the detection means is changed by the second light-shielding means as the mechanical end position in the drive in the predetermined direction.
The position of the drive lens unit when the output of the detection means is switched by the first shading means is set as the origin position in driving in the predetermined direction.
The counter measures the number of drive pulses of the actuator when driving the drive lens unit from the mechanical end position to the origin position.
The control means calculates a correction value of the drive amount of the drive lens unit from the difference between the measured number of drive pulses and the initial value of the number of drive pulses stored in advance in the pre-storage means, and the correction value. The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the actuator is controlled by a driving pulse signal based on the above.
前記アクチュエータによる前記パルス数P1での前記駆動レンズユニットの前記駆動範囲制限手段に向かう方向の駆動を前記駆動範囲制限手段により停止させた状態をふたたび得て、前記アクチュエータを前記パルス数P1より少ないパルス数P2ずつ作動させて前記検出手段の出力が変化する時の前記駆動レンズユニットの位置を前記メカ端位置とすることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 In the detection of the mechanical end position, the control means detects the position of the drive lens unit when the output of the detection means changes by operating the actuator by the number of pulses P1 from the stopped state.
The drive of the drive lens unit in the direction toward the drive range limiting means at the pulse number P1 by the actuator is stopped again by the drive range limiting means, and the actuator is pulsed less than the pulse number P1. The imaging device according to claim 4, wherein the position of the drive lens unit when the output of the detection means changes by operating several P2 is set as the mechanical end position.
前記第2遮光手段は、前記停止させた状態から、前記アクチュエータにより前記駆動レンズユニットを前記駆動範囲制限手段から離れる方向に駆動させた際に、前記受光部に至る検出用光の光量を徐々に減少させる光学特性を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 The detection means includes a light emitting unit that emits detection light, a slit that forms the detection light, and a light receiving unit that receives detection light through the slit.
When the driving lens unit is driven by the actuator in a direction away from the driving range limiting means from the stopped state, the second shading means gradually reduces the amount of light for detection reaching the light receiving portion. The imaging device according to any one of claims 1 to 6, wherein the image pickup apparatus has a reducing optical characteristic.
前記第1遮光手段は、前記スリットの延在方向に平行な端辺を有する板状の部材からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 The detection means includes a light emitting unit that emits detection light, a slit that forms the detection light, and a light receiving unit that receives detection light through the slit.
The imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first light-shielding means comprises a plate-shaped member having an end side parallel to the extending direction of the slit.
前記駆動レンズユニットを前記所定の方向に駆動させるアクチュエータと、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段のいずれかが検出用光の光路に対して挿脱することで変化する出力により前記駆動レンズユニットの位置を検出する検出手段と、
前記駆動レンズユニットの前記所定の方向の駆動範囲を制限する駆動範囲制限手段と、を備え、
前記検出手段は、前記第1遮光手段が前記光路に対して挿脱する際にHigh及びLowの信号を出力し、前記第2遮光手段が前記光路に対して挿脱する際に前記Highの信号及び前記Lowの信号の中間の値の信号であって前記駆動レンズユニットの前記所定の方向の駆動に応じて値が変化する信号を出力する、撮像装置の制御方法であって、
前記アクチュエータによる前記駆動レンズユニットの前記駆動範囲制限手段に向かう方向の駆動を前記駆動範囲制限手段により停止させた状態から、前記アクチュエータにより前記駆動レンズユニットを前記駆動範囲制限手段から離れる方向に駆動させ、前記第2遮光手段の前記光路に対する挿脱の開始を前記検出手段により検出して前記駆動レンズユニットの駆動範囲におけるメカ端位置を決定し、
前記離れる方向の駆動に応じて、前記第1遮光手段が前記光路に対して挿脱することで前記High及び前記Lowの信号の切り替わりを検出して前記駆動レンズユニットの駆動範囲における原点を決定することを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。 A drive lens unit having a first light-shielding means and a second light-shielding means and capable of being driven in a predetermined direction,
An actuator that drives the drive lens unit in the predetermined direction,
A detection means that detects the position of the drive lens unit by an output that changes when either the first light-shielding means or the second light-shielding means is inserted into or removed from the optical path of the detection light.
A drive range limiting means for limiting the drive range of the drive lens unit in the predetermined direction is provided.
The detection means outputs High and Low signals when the first light-shielding means inserts and removes from the optical path, and the High signal when the second light-shielding means inserts and removes from the optical path. A control method for an image pickup apparatus, which outputs a signal having a value intermediate to that of the Low signal and whose value changes according to the driving of the driving lens unit in the predetermined direction.
From the state in which the actuator stops driving the drive lens unit in the direction toward the drive range limiting means by the drive range limiting means, the actuator drives the drive lens unit in a direction away from the drive range limiting means. The detection means detects the start of insertion / removal of the second light-shielding means into the optical path to determine the mechanical end position in the drive range of the drive lens unit.
The first light-shielding means inserts and removes from the optical path in response to the drive in the away direction to detect switching between the High and Low signals and determine the origin in the drive range of the drive lens unit. A method of controlling an imaging device, which comprises the above.
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