JP2020134867A - Controller, imaging apparatus, mobile body, method for control, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, an image pickup device, a moving body, a control method, and a program.
特許文献1には、磁気抵抗素子を用いて回転筒の回転変位を検出する変位検出装置が開示されている。特許文献2には、透過型フォトインタラプタを用いてフォーカスレンズの位置を検出する位置検出センサが開示されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2003−139567号公報
[特許文献2] 特開2016−224353号公報
Patent Document 1 discloses a displacement detecting device that detects a rotational displacement of a rotating cylinder by using a magnetoresistive element. Patent Document 2 discloses a position detection sensor that detects the position of a focus lens by using a transmissive photointerruptor.
[Prior art literature]
[Patent Document]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-139567 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-224353
レンズの位置を検出するために、磁気抵抗センサまたは可変抵抗器などの位置検出用のセンサを利用する場合、レンズの移動範囲に亘って、磁性体、または抵抗などの部材を、レンズを収容する鏡筒内などに配置する必要がある。しかしながら、検出対象のレンズの移動範囲全体に亘って、そのような部材を配置することが容易でない場合がある。 When a position detection sensor such as a magnetic resistance sensor or a variable resistor is used to detect the position of the lens, a member such as a magnetic material or a resistor is accommodated in the lens over the moving range of the lens. It is necessary to place it in the lens barrel. However, it may not be easy to place such a member over the entire moving range of the lens to be detected.
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置でよい。制御装置は、レンズの位置を検出する第1センサからレンズの位置を示す第1情報を取得する第1取得部を備えてよい。制御装置は、電動機の回転量を検出する第2センサから電動機の回転量を示す第2情報を取得する第2取得部を備えてよい。制御装置は、第1情報に基づくレンズの位置が第1位置範囲に含まれる場合、第1情報に基づいて電動機を制御し、第1情報に基づくレンズの位置が第1位置範囲に含まれない場合、第2情報に基づいて電動機を制御する制御部を備えてよい。 The control device according to one aspect of the present invention may be a control device that controls an electric motor for driving a lens included in the image pickup device. The control device may include a first acquisition unit that acquires first information indicating the position of the lens from the first sensor that detects the position of the lens. The control device may include a second acquisition unit that acquires second information indicating the rotation amount of the electric motor from the second sensor that detects the rotation amount of the electric motor. When the position of the lens based on the first information is included in the first position range, the control device controls the electric motor based on the first information, and the position of the lens based on the first information is not included in the first position range. In this case, a control unit that controls the electric motor based on the second information may be provided.
第1位置範囲は、至近端に焦点が合う場合のレンズの位置を含んでよい。 The first position range may include the position of the lens when it is in focus at the closest end.
第1位置範囲は、無限遠に焦点が合う場合のレンズの位置を含まなくてよい。 The first position range does not have to include the position of the lens when it is in focus at infinity.
制御部は、第1情報に基づくレンズの位置を特定できない場合、第2情報に基づいて電動機を制御してよい。 If the control unit cannot specify the position of the lens based on the first information, the control unit may control the electric motor based on the second information.
第1センサで検出されるレンズの位置は、第2センサにより検出される回転量に基づくレンズの位置より精度が高くてよい。 The position of the lens detected by the first sensor may be more accurate than the position of the lens based on the amount of rotation detected by the second sensor.
第1センサは、磁気抵抗センサ、または可変抵抗器を含んでよい。 The first sensor may include a magnetic resistance sensor or a variable resistor.
第2センサは、フォトインタラプタを含んでよい。 The second sensor may include a photo interrupter.
電動機は、DCモータでよい。 The electric motor may be a DC motor.
レンズは、フォーカスレンズを含んでよい。 The lens may include a focus lens.
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、レンズと、電動機と、レンズにより結像された光学像を撮像するイメージセンサとを備えてよい。 The imaging device according to one aspect of the present invention may include the above control device. The image pickup apparatus may include a lens, an electric motor, and an image sensor that captures an optical image formed by the lens.
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動する移動体でよい。 The moving body according to one aspect of the present invention may be a moving body equipped with the above-mentioned imaging device.
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御方法でよい。制御方法は、レンズの位置を検出する第1センサからレンズの位置を示す第1情報を取得する段階を備えてよい。制御方法は、電動機の回転量を検出する第2センサから電動機の回転量を示す第2情報を取得する段階を備えてよい。制御方法は、第1情報に基づくレンズの位置が第1位置範囲に含まれる場合、第1情報に基づいて電動機を制御し、第1情報に基づくレンズの位置が第1位置範囲に含まれない場合、第2情報に基づいて電動機を制御する段階を備えてよい。 The control method according to one aspect of the present invention may be a control method for controlling an electric motor for driving a lens included in the image pickup apparatus. The control method may include a step of acquiring first information indicating the position of the lens from the first sensor that detects the position of the lens. The control method may include a step of acquiring a second information indicating the rotation amount of the electric motor from the second sensor that detects the rotation amount of the electric motor. The control method controls the electric motor based on the first information when the position of the lens based on the first information is included in the first position range, and the position of the lens based on the first information is not included in the first position range. In this case, a step of controlling the electric motor based on the second information may be provided.
本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。 The program according to one aspect of the present invention may be a program for operating a computer as the control device.
本発明の一態様によれば、検出対象のレンズの移動範囲全体に亘って、レンズの位置の検出に必要な部材を配置することが容易でない場合でも、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズの位置を制御できる。 According to one aspect of the present invention, even if it is not easy to arrange a member necessary for detecting the position of the lens over the entire moving range of the lens to be detected, the influence on the in-focus state is reduced. , The position of the lens can be controlled as accurately as possible.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The outline of the above invention does not list all the necessary features of the present invention. Subcombinations of these feature groups can also be inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the following embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such modifications or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。 The claims, description, drawings, and abstracts include matters that are subject to copyright protection. The copyright holder will not object to any person's reproduction of these documents as they appear in the Patent Office files or records. However, in other cases, all copyrights are reserved.
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び/またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路(IC)及び/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含んでよい。 Various embodiments of the present invention may be described with reference to flowcharts and block diagrams, wherein the block is (1) a stage of the process in which the operation is performed or (2) a device having a role of performing the operation. May represent the "part" of. Specific steps and "parts" may be implemented by programmable circuits and / or processors. Dedicated circuits may include digital and / or analog hardware circuits. It may include integrated circuits (ICs) and / or discrete circuits. The programmable circuit may include a reconfigurable hardware circuit. Reconfigurable hardware circuits include logical AND, logical OR, logical XOR, logical NAND, logical NOR, and other logical operations, flip-flops, registers, field programmable gate arrays (FPGA), programmable logic arrays (PLA), etc. It may include a memory element such as.
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(登録商標)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 The computer-readable medium may include any tangible device capable of storing instructions executed by the appropriate device. As a result, the computer-readable medium having the instructions stored therein will include the product, including instructions that can be executed to create means for performing the operation specified in the flowchart or block diagram. Examples of computer-readable media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer-readable media include floppy (registered trademark) disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory), Electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), static random access memory (SRAM), compact disk read-only memory (CD-ROM), digital versatile disc (DVD), Blu-ray® disc, memory stick, An integrated circuit card or the like may be included.
コンピュータ可読命令は、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk(登録商標)、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 Computer-readable instructions may include either source code or object code written in any combination of one or more programming languages. Source code or object code includes traditional procedural programming languages. Traditional procedural programming languages are assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcode, firmware instructions, state-setting data, or Smalltalk®, JAVA®, C ++. It may be an object-oriented programming language such as, and a "C" programming language or a similar programming language. Computer-readable instructions are used locally or on a local area network (LAN), wide area network (WAN) such as the Internet, to the processor or programmable circuit of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing device. ) May be provided. The processor or programmable circuit may execute computer-readable instructions to create means for performing the operations specified in the flowchart or block diagram. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers and the like.
図1は、本実施形態に係る撮像装置100の外観斜視図の一例を示す図である。撮像装置100は、撮像部102及びレンズ装置200を備える。図2は、レンズ装置200の構成部品の一部の外観斜視図である。レンズ装置200は、レンズ210、レンズ保持枠212、ガイド軸216、電動機202、ギア部230、検出部250、カム環260、及び固定筒270を備える。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an external perspective view of the
固定筒270は、カム環260を回転可能に保持する。カム環260の内部に、レンズ210、レンズ保持枠212、及びガイド軸216が配置される。カム環260は、側面にカム溝262を有する。レンズ保持枠212は、レンズ210を保持する。レンズ保持枠212は、光軸方向に移動可能に一対のガイド軸216に支持される。レンズ保持枠212は端部にピン214を有する。ピン214は、カム溝262に係合される。カム環260が回転することで、ピン214がカム溝262に沿って移動して、レンズ保持枠212及びレンズ210が光軸方向に移動する。
The fixed
電動機202は、カム環260を回転させるための動力を発生させる。ギア部230は、電動機202からの動力をカム環260に伝達する。ギア部230は、ギア231、ギア232、及びギア233を含む。ギア231は、電動機202の駆動軸に設けられている。ギア233は、カム環260の外周面に設けられている。ギア233は、撮像面側のカム環260の一端の縁部に沿って設けられてよい。ギア232は、ギア231及びギア233に連結され、ギア231からの動力をギア233に伝達し、ギア233からの動力をギア231に伝達する。ギア231、ギア232、及びギア233は、伝達機構の一例である。電動機202は、DCモータでよい。電動機202は、ステッピングモータ、コアレスモータ、または超音波モータでもよい。
The
検出部250は、電動機202の回転量を検出する。検出部250は、格子円盤252及びフォトインタラプタ254を有する。格子円盤252は、電動機202の駆動軸に固定され、電動機202の駆動軸の回転に応じて回転する。格子円盤252は、放射状に等間隔に配置されたスリット253を含む。フォトインタラプタ254は、発光部と受光部とを備える。発光部と受光部との間に格子円盤252が配置される。発光部から発光された光をスリット253を介して受光部で受光し、その受光パターンにより電動機202の回転量が特定される。
The
電動機202が回転することで、ギア231が回転する。ギア231が回転するとこで、ギア231に連結されたギア232が回転する。さらに、ギア232が回転することで、ギア232に連結されたギア233が回転し、カム環260が回転する。なお、ギア部230が有するギアの数は3つには限定されない。ギア部230は、2つ以上の任意の数のギアを含んでよい。なお、図1に示すレンズ装置200の構成は、一例であり、他の構成でもよい。例えば、固定筒270は、カム環260の内側に配置されてもよい。また、伝達機構として、ギア式の機構の代わりにベルト式の機構が用いられてもよい。
As the
図3は、本実施形態に係る撮像装置100の機能ブロックの一例を示す。撮像装置100は、レンズ装置200と撮像部102とを備える。
FIG. 3 shows an example of the functional block of the
撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、及びメモリ130を有する。イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、レンズ210により結像された光学像を撮像する。イメージセンサ120は、レンズ210を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部110は、CPUまたはMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部110は、ユーザからの操作部を介した撮像装置100の動作命令に応じて、撮像装置100を制御してよい。メモリ130は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ130は、撮像制御部110がイメージセンサ120などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ130は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ130は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
The
レンズ装置200は、レンズ210、レンズ制御部220、メモリ222を有する。レンズ装置200は、電動機202、カム環260、レンズ保持枠212、ギア部230、検出部250、固定筒270、及び検出部280をさらに備える。レンズ保持枠212は、レンズ210を保持する。レンズ210は、複数のレンズを含んでよい。レンズ保持枠212に設けられたピン214が、カム環260のカム溝に係合される。カム環260が回転することで、カム溝に沿ってピン214が移動し、レンズ保持枠212と共にレンズ210が光軸方向に移動する。レンズ210は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。レンズ210は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ装置200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ装置200は、複数のレンズ210を備えてよい。レンズ210、レンズ保持枠212、及びピン214は、レンズ部の一例である。
The
検出部250は、フォトインタラプタ254、及び格子円盤252を含む。格子円盤252は、電動機202の駆動軸に固定され、電動機202の駆動軸の回転に応じて回転する。フォトインタラプタ254は、格子円盤252の回転量を電動機202の回転量として検出する。フォトインタラプタ254は、第2センサの一例である。検出部250は、電動機202の回転量と、レンズ210の移動量との予め定められた関係に従って、レンズ210の位置を検出する。検出部250は、一対のフォトインタラプタ254を有してよい。検出部250は、一対のフォトインタラプタ254のそれぞれの検出タイミングを比較することで、電動機202の駆動軸の回転方向を検出してよい。
The
検出部280は、磁気抵抗センサ282、及び磁性体284を含む。磁気抵抗センサ282は、レンズ210と共に光軸方向に沿って移動するレンズ保持枠212に固定されてよい。磁性体284は、N極とS極とが交互に配列された帯状の部材でよい。磁性体284は、固定筒270の内側壁の磁気抵抗センサ282に対向する位置に、光軸に沿って固定されてよい。磁気抵抗センサ282は、磁性体284に沿って移動することにより生じる磁場の変化に基づいて、レンズ210の位置を検出する。検出部280は、磁気抵抗センサ282によりレンズ210の実際の位置を検出しているので、電動機202の回転量から間接的にレンズ210の位置を検出している検出部250よりレンズ210の位置検出の精度が高い。
The
検出部280は、レンズ210の位置を直接的に検出できるのであれば、磁気抵抗センサ282以外のセンサでレンズ210の位置を検出してよい。検出部280は、例えば、磁気抵抗センサ282の代わりに、可変抵抗器により、レンズ210の位置を検出してもよい。可変抵抗器は、抵抗体と抵抗体と接触する接点を有してよい。抵抗体は、固定筒270の内側壁に設けられ、光軸方向に沿って配置される帯状の抵抗素子でよい。接点は、レンズ保持枠212に固定されてよい。可変抵抗器は、抵抗体に沿って接点が移動することにより生じる抵抗値の変化に基づいて、レンズ210の位置を検出してよい。
If the
電動機202は、ギア部230を介してカム環260に動力を伝達し、カム環260を回転させる。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、電動機202を駆動して、ギア部230及びカム環260を介してレンズ210を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。レンズ制御部220は、レンズ210を光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。
The
メモリ222は、レンズ210の制御値を記憶する。メモリ222は、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。
The
このように構成された撮像装置100において、検出部250より検出部280のほうがレンズ210の位置検出の精度が高い。したがって、検出部280を用いたほうが、検出部250を用いる場合よりも、レンズ210の位置を精度よく制御できる。しかしながら、固定筒270内で、磁性体284を設置するスペースに制約があり、レンズ210の移動範囲全体に亘って、磁性体284を設置できない場合がある。また、磁性体284として既製品を用いる場合に、磁性体284の長さが、レンズ210の移動範囲をカバーできる長さを満たさない場合もある。検出部280として、可変抵抗器を用いる場合でも同様である。
In the
例えば、図3に示すように、レンズ210の移動範囲が符号500で示す範囲であるのに対して、磁性体284の長さの制約により、検出部280で検出可能な範囲が符号502で示す範囲の場合がある。
For example, as shown in FIG. 3, the moving range of the
本実施形態に係る撮像装置100によれば、このような場合でも、検出部250及び検出部280を用いて、可能な限り精度よくレンズ201を制御する。
According to the
撮像制御部110は、取得部112、及び合焦制御部114を有する。取得部112は、検出部280からレンズ210の位置を示す第1情報を取得する。取得部112は、検出部250から電動機202の回転量を示す第2情報を取得する。合焦制御部114は、予め定められた合焦状態が得られるレンズ210の目標位置を決定して、第1情報及び第2情報の少なくとも一方に基づいて、電動機202を制御することでレンズ210を目標位置まで移動させる。
The image
合焦制御部114は、第1情報に基づくレンズ210の位置が予め定められた第1位置範囲に含まれる場合、第1情報に基づいて電動機202を制御する。一方、合焦制御部114は、第1情報に基づくレンズ210の位置が第1位置範囲に含まれない場合、第2情報に基づいて電動機を制御する。すなわち、検出部280で精度よくレンズ210の位置を検出できる範囲にレンズ210が存在する場合には、合焦制御部114は、検出部280の検出結果に基づいて、電動機202を制御する。検出部280が検出部280で精度よくレンズ210の位置を検出できない範囲にレンズ210が存在する場合には、検出部250の検出結果に基づいて、電動機202を制御する。
When the position of the
ここで、レンズ210の位置のずれは、至近端側のほうが無限遠側よりも合焦状態に大きな影響を与える。したがって、至近端側にレンズ210が存在する場合に、合焦制御部114が検出部280の検出結果に基づいて電動機202を制御できたほうが好ましい。
Here, the deviation of the position of the
そこで、至近端側の範囲に焦点が合う場合に、磁気抵抗センサ282がレンズ210の位置を検出できる位置に磁性体284を配置する。すなわち、第1位置範囲は、至近端に焦点が合っている場合のレンズ210の位置を含んでよい。第1位置範囲は、無限遠に焦点が合っている場合のレンズ210の位置を含まなくてよい。
Therefore, the
磁気抵抗センサ282の異常などにより、検出部280がレンズ210の位置を検出できない場合もある。そこで、合焦制御部114は、第1情報に基づくレンズの位置を特定できない場合、第2情報に基づいて電動機を制御してよい。
The
図4は、レンズ210の位置と、合焦制御部114が電動機202の制御に用いるセンサとの関係を示す図である。図4には、磁気抵抗センサ282で検出されるレンズ210の実測値と、磁気抵抗センサ282で検出されるべきレンズ210の理想値とが示されている。磁性体284が存在しない部分は、磁気抵抗センサ282が物理的にレンズ210の位置を測定できない。また、磁性体284の両端の部分は、磁気抵抗センサ282は、レンズ210の位置を測定できるが、精度が悪い。そこで、磁性体284の両端の部分については、磁気抵抗センサ282による検出結果を用いないほうが好ましい。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position of the
そこで、至近端に焦点が合っている場合のレンズ210の位置を含む第1位置範囲610にレンズ210が存在する場合には、合焦制御部114は、検出部280の検出結果に基づいて、電動機202を制御する。一方、無限遠に焦点が合っている場合のレンズ210の位置を含む第2位置範囲612にレンズ210が存在する場合には、合焦制御部114は、検出部250の検出結果に基づいて、電動機202を制御する。
Therefore, when the
検出対象のレンズ210の移動範囲全体に亘って、レンズ210の位置を直接的に検出するために必要な磁性体284などの部材を配置することが容易でない場合がある。しかし、このような場合でも、本実施形態に係る撮像装置100によれば、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズ210の位置を制御できる。
It may not be easy to arrange a member such as a
図5は、フォーカスレンズの移動制御の手順の一例を示すフローチャートである。合焦制御部114は、フォーカスレンズの目標位置を特定する(S100)。例えば、合焦制御部114は、フォーカスレンズを移動している間に、撮像部102により撮像された複数の画像のコントラスト値に基づいて、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズの位置を、目標位置として特定してよい。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the procedure for controlling the movement of the focus lens. The focusing control unit 114 specifies the target position of the focus lens (S100). For example, the focusing control unit 114 sets a target position of the focus lens at which the contrast value peaks based on the contrast values of a plurality of images captured by the
次いで、合焦制御部114は、フォーカスレンズの現在の位置が第1位置範囲か否かを判定する(S102)。合焦制御部114は、取得部112により取得された検出部280からの第1情報に示されるレンズ210の位置が、第1位置範囲か否かを判定してよい。第1情報に示されるレンズ210の位置が、第1位置範囲に含まれる場合、合焦制御部114は、磁気抵抗センサ282により検出されたフォーカスレンズの位置を選択する(S104)。一方、第1情報に示されるレンズ210の位置が、第1位置範囲に含まれない場合、もしくは、磁気抵抗センサ282によりフォーカスレンズの位置を検出できない場合、合焦制御部114は、フォトインタラプタ254により検出されたフォーカスレンズの位置を選択する(S106)。
Next, the focusing control unit 114 determines whether or not the current position of the focus lens is within the first position range (S102). The focusing control unit 114 may determine whether or not the position of the
合焦制御部114は、選択されたフォーカスレンズの位置に基づいて、フォーカスレンズを目標位置に移動させるべく、電動機202を制御する(S108)。フォーカスレンズが目標位置に到達していなければ、合焦制御部114は、フォーカスレンズが目標位置に到達するまで、ステップ102以降の処理を繰り返す(S110)。
The focusing control unit 114 controls the
以上の通り、本実施形態によれば、レンズ210の位置を直接的に検出するために必要な磁性体284などの部材を配置することが容易でない場合でも、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズ210の位置を制御できる。
As described above, according to the present embodiment, even if it is not easy to arrange a member such as a
上記のような撮像装置100は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置100は、図6に示すような、無人航空機(UAV)に搭載されてもよい。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備えてよい。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、UAVの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
The
UAV本体20は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。UAV本体20は、複数の回転翼の回転を制御することでUAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
The UAV
撮像装置100は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル50は、撮像装置100を回転可能に支持する。ジンバル50は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル50は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置100を回転させることで、撮像装置100の姿勢を変更してよい。
The
複数の撮像装置60は、UAV10の飛行を制御するためにUAV10の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置60が、UAV10の機首である正面に設けられてよい。更に他の2つの撮像装置60が、UAV10の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置60はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置60もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置60により撮像された画像に基づいて、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置60を備えてもよい。撮像装置60で設定できる画角は、撮像装置100で設定できる画角より広くてよい。撮像装置60は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。
The plurality of
遠隔操作装置300は、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのUAV10の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10は、遠隔操作装置300から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。 The remote control device 300 communicates with the UAV 10 to remotely control the UAV 10. The remote control device 300 may communicate wirelessly with the UAV 10. The remote control device 300 transmits instruction information indicating various commands related to the movement of the UAV 10, such as ascending, descending, accelerating, decelerating, advancing, reversing, and rotating, to the UAV 10. The instruction information includes, for example, instruction information for raising the altitude of the UAV 10. The instruction information may indicate the altitude at which the UAV 10 should be located. The UAV 10 moves so as to be located at an altitude indicated by the instruction information received from the remote control device 300. The instruction information may include an ascending command to elevate the UAV 10. The UAV10 rises while accepting the rise order. Even if the UAV10 accepts the ascending order, the ascending may be restricted if the altitude of the UAV10 reaches the upper limit altitude.
図7は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ1200の一例を示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の1または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ1200に当該オペレーションまたは当該1または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。
FIG. 7 shows an example of a
本実施形態によるコンピュータ1200は、CPU1212、及びRAM1214を含み、それらはホストコントローラ1210によって相互に接続されている。コンピュータ1200はまた、通信インタフェース1222、入力/出力ユニットを含み、それらは入力/出力コントローラ1220を介してホストコントローラ1210に接続されている。コンピュータ1200はまた、ROM1230を含む。CPU1212は、ROM1230及びRAM1214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
The
通信インタフェース1222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ1200内のCPU1212によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ROM1230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1200によって実行されるブートプログラム等、及び/またはコンピュータ1200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、CR−ROM、USBメモリまたはICカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるRAM1214、またはROM1230にインストールされ、CPU1212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ1200の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ1200及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1212は、RAM1214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1222は、CPU1212の制御の下、RAM1214、またはUSBメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
For example, when communication is executed between the
また、CPU1212は、USBメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM1214に読み取られるようにし、RAM1214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
Further, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1212は、RAM1214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1214に対しライトバックする。また、CPU1212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information such as various types of programs, data, tables, and databases may be stored on recording media and processed. The
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ1200上またはコンピュータ1200近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。
The program or software module described above may be stored on a
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such modifications or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operation, procedure, step, and step in the device, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first," "next," etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's not a thing.
10 UAV
20 UAV本体
50 ジンバル
60 撮像装置
100 撮像装置
102 撮像部
110 撮像制御部
112 取得部
114 合焦制御部
120 イメージセンサ
130 メモリ
200 レンズ装置
202 電動機
210 レンズ
212 レンズ保持枠
214 ピン
216 ガイド軸
220 レンズ制御部
222 メモリ
230 ギア部
231,232,233 ギア
250 検出部
252 格子円盤
253 スリット
254 フォトインタラプタ
260 カム環
262 カム溝
270 固定筒
280 検出部
282 磁気抵抗センサ
284 磁性体
300 遠隔操作装置
1200 コンピュータ
1210 ホストコントローラ
1212 CPU
1214 RAM
1220 入力/出力コントローラ
1222 通信インタフェース
1230 ROM
10 UAV
20 UAV
1214 RAM
1220 Input /
Claims (13)
前記レンズの位置を検出する第1センサから前記レンズの位置を示す第1情報を取得する第1取得部と、
前記電動機の回転量を検出する第2センサから前記電動機の回転量を示す第2情報を取得する第2取得部と、
前記第1情報に基づく前記レンズの位置が第1位置範囲に含まれる場合、前記第1情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第1情報に基づく前記レンズの位置が前記第1位置範囲に含まれない場合、前記第2情報に基づいて前記電動機を制御する制御部と
を備える制御装置。 A control device that controls the electric motor that drives the lens of the image pickup device.
A first acquisition unit that acquires first information indicating the position of the lens from a first sensor that detects the position of the lens, and a first acquisition unit.
A second acquisition unit that acquires second information indicating the rotation amount of the electric motor from the second sensor that detects the rotation amount of the electric motor, and
When the position of the lens based on the first information is included in the first position range, the electric motor is controlled based on the first information, and the position of the lens based on the first information is included in the first position range. If not included, a control device including a control unit that controls the electric motor based on the second information.
前記レンズと、
前記電動機と、
前記レンズにより結像された光学像を撮像するイメージセンサと
を備える撮像装置。 The control device according to any one of claims 1 to 9.
With the lens
With the electric motor
An imaging device including an image sensor that captures an optical image formed by the lens.
前記レンズの位置を検出する第1センサから前記レンズの位置を示す第1情報を取得する段階と、
前記電動機の回転量を検出する第2センサから前記電動機の回転量を示す第2情報を取得する段階と、
前記第1情報に基づく前記レンズの位置が第1位置範囲に含まれる場合、前記第1情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第1情報に基づく前記レンズの位置が前記第1位置範囲に含まれない場合、前記第2情報に基づいて前記電動機を制御する段階と
を備える制御方法。 It is a control method that controls the electric motor that drives the lens of the image pickup device.
The step of acquiring the first information indicating the position of the lens from the first sensor that detects the position of the lens, and
The stage of acquiring the second information indicating the rotation amount of the electric motor from the second sensor that detects the rotation amount of the electric motor, and
When the position of the lens based on the first information is included in the first position range, the electric motor is controlled based on the first information, and the position of the lens based on the first information is included in the first position range. If not included, a control method comprising a step of controlling the electric motor based on the second information.
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