JP3903046B2 - Imaging apparatus and imaging method - Google Patents
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Description
本発明は、ビデオカメラやスチルビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a video camera or a still video camera.
ビデオ一体型カメラをはじめとする民生用撮像機器の分野では、小型軽量で、かつ近距離まで連続的に撮影できる特徴を生かした、インナーフォーカスタイプのレンズシステムが広く採用されている。 In the field of consumer imaging devices such as video-integrated cameras, inner focus type lens systems that make use of the features of being compact and lightweight and capable of continuous shooting up to a short distance are widely used.
一方、機能的には、オートフオーカス機能(AF)が標準的に装備されるようになり、操作者の負担を軽減し、操作性の向上が図られている。 On the other hand, in terms of function, an autofocus function (AF) is provided as standard, thereby reducing the burden on the operator and improving operability.
またビデオカメラ等において通常用いられている自動焦点調節機能は、映像信号中の高周波成分を抽出してこれが最大になるようにフオーカスレンズ(フオーカスコンペレンズ)を駆動して所謂山登り制御を行うものであり、上記インナーフオーカスタイプのレンズシステムとの組み合わせるシステムが主流になってきている。 The automatic focus adjustment function normally used in a video camera or the like performs so-called hill-climbing control by driving a focus lens (focus compensator) so that a high-frequency component in a video signal is extracted and maximized. Systems that are combined with the inner focus type lens system are becoming mainstream.
このようなインナーフオーカスタイプのレンズシステムは、変倍レンズを駆動してズーム動作を行った場合、変倍レンズの駆動に伴って合焦点位置が変化する性質があるため、変倍レンズの動作に応じてコンペンセータレンズを駆動して変化する合焦点位置を補正することによってズーム動作中も合焦状態を保持し得るような構成がとられているため、電気的制御が容易で高い位置精度の得られるパルスモータが各レンズの駆動手段として用いられている。
しかしながら、上記の従来例では、パルスモータの停止時においても、その回転位置(位相)を保持するために電流を流しているため、消費電力が多いという欠点があり、特にバツテリー使用の可能な小型ビデオカメラ等では大きな問題となつていた。 However, in the above-described conventional example, even when the pulse motor is stopped, current is passed to maintain the rotational position (phase), so there is a disadvantage that the power consumption is large. It became a big problem with video cameras.
そこで本発明の課題は上述の問題点を解消し、消費電流を削減した撮像装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that eliminates the above-described problems and reduces current consumption.
上記目的を達成するために、本願における請求項1、2に記載の発明によれば、フォーカスレンズ実施例ではフオーカスレンズ105に相当する)を移動させるパルスモータ(実施例ではフオーカスモータ126に相当する)と、変倍レンズの移動による変倍動作を指示する指示手段(実施例ではズームスイツチ130に相当する)と、前記指示手段によって変倍動作を指示中に当該変倍動作に伴う焦点面の移動を補正するよう前記フォーカスレンズを移動させるために前記パルスモータへ電流を供給する制御手段(実施例ではレンズ制御マイコン125に相当する)とを有し、前記制御手段は、自動焦点調節モードである場合には前記変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させるために前記パルスモータへ電流の供給を行い、自動焦点調節モードでない場合には前記変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させないことで自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングで前記パルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断する。
In order to achieve the above object, according to the first and second aspects of the present invention, a pulse motor that moves the
以上説明したように、本願に記載の発明によれば、自動焦点調節モードでない場合には自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングでパルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断することにしたので、焦点調節動作の性能を損なわずに、消費電力が低減され、特にバツテリー使用の装置には有効である。 As described above, according to the invention described in the present application, when not in the auto focus adjustment mode, the current supplied to the pulse motor is reduced or cut off at an earlier timing than in the auto focus adjustment mode. As a result, the power consumption is reduced without impairing the performance of the focus adjustment operation, which is particularly effective for devices using batteries.
以下、本発明における撮像装置を各図を参照しながら、その実施例について詳述する。 Embodiments of an image pickup apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本発明における撮像装置をビデオカメラ装置に適用した一実施例を示すもので、インナーフォーカスタイプのレンズシステム100を用いている。
FIG. 1 shows an embodiment in which an image pickup apparatus according to the present invention is applied to a video camera apparatus, and uses an inner focus
同図において、被写体からの光は、固定されている第1のレンズ群101、変倍を行う第2のレンズ群(以下変倍レンズと称す)102、絞り103、固定されている第3のレンズ群104、焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するコンペ機能とを兼ね備えた第4のレンズ群(以下フォーカスレンズと称す)105を通って、本願の撮像手段を構成するCCD等の撮像素子106に結像される。
In the figure, the light from the subject includes a fixed
この撮像素子の撮像面上に結像された被写体像は撮像素子106で光電変換され、CDS(2重相関サンプリング回路)107でサンプルホールドされ、AGC108で最適レベルに増幅され、A/Dコンバータ109へと入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。
The subject image formed on the imaging surface of the image sensor is photoelectrically converted by the
デジタル信号に変換された映像信号は、後段のカメラ信号処理回路へと入力され標準テレビ信号に変換されると同時に、AF信号処理回路121へと入力される。このAF信号処理回路121は、本発明の映像信号中より焦点状態に応じて変化する特定の周波数成分を抽出して焦点検出する抽出手段を構成する。
The video signal converted into the digital signal is input to the camera signal processing circuit at the subsequent stage, converted into a standard television signal, and simultaneously input to the AF
AF信号処理回路121では、BPF122で輝度信号中の高周波成分のみを抽出し、ABS(絶対値)回路123で絶対値化し、ピークホールド回路224で画面内のフォーカス検出領域のみをピークホールドすることでオートフォーカス用鮮鋭度信号(AF評価値)を作る。
In the AF
本発明の制御手段を構成するレンズ制御用マイコン125は、変倍レンズ102をテレ側あるいはワイド側へと駆動するための本発明の指示手段を構成するズームスイッチ130を読み込み、スイッチが押されているときは、テレまたはワイドの押されている方向に駆動すべく、ズームモータドライバ129に信号を送ることで、ズームモータ128を介して変倍レンズ102を駆動すると同時に、フォーカスモータドライバ127に信号を送りフォーカスモータを介してフォーカスレンズ105動かすことで変倍動作に伴う焦点面の移動を補正する。
The
またAFスイツチ131は、オートフオーカス動作をオン/オフするためのスイツチで、オンのときはAF動作モードとなり、オフのときはマニユアル焦点調節モードとある。このAFスイツチは本発明の焦点制御手段に相当する。 The AF switch 131 is a switch for turning on / off the autofocus operation. When the switch is turned on, the AF operation mode is set. When the switch is turned off, the manual focus adjustment mode is set. This AF switch corresponds to the focus control means of the present invention.
また、レンズ制御用マイコン125は、AFスイッチ131がオンでズームスイッチ130が押されていないときは、前記オートフォーカス用鮮鋭度信号が最大になるようにフォーカスモータドライバ127に信号を送りパルスモータで構成されたフォーカスモータ126を介してフォーカスレンズ105を動かすことで自動焦点調節動作を行なう。
When the AF switch 131 is on and the
ここで図7を用いて、オートフォーカス動作のアルゴリズムを説明する。まず、AFスイツチ131がオン(S201)ならばAF動作を行なうためS202へと進み、オフ(S201)ならばフォーカスレンズを停止する(S206)。 Here, the algorithm of the autofocus operation will be described with reference to FIG. First, if the AF switch 131 is on (S201), the process proceeds to S202 to perform an AF operation, and if it is off (S201), the focus lens is stopped (S206).
AF信号処理回路121よりのAF評価値を読み込み(S202)、前回取り込んだAF評価値と比較し(S203)、前回より大きい場合には現在のフオーカスモータ126の駆動方向を保ったままS205の処理へと進み、小さい場合はパルスモータで構成されたフォーカスモータ126を逆転(S204)してS205の処理へと進み、AF評価値が最大となるようにフォーカスモータ126を制御し、合焦点(AF評価値が最大)かどうかの判断をし(S205)、合焦点ならばフォーカスモータ126を停止し(S206)、合焦点以外ならばフォーカスモータ126を駆動し続ける(S207)。
The AF evaluation value from the AF
次に、変倍動作を行なうときの、変倍レンズ102及びフォーカスレンズ105の移動の関係、そして、ワイド側からテレ側への変倍動作中のオートフォーカス用鮮鋭度信号の参照の仕方を説明する。
Next, the relationship between the movement of the
図1のように構成されたインナーフオーカスレンズシステムでは、前述のようにフオーカスレンズ105がコンペ機能と焦点調節機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像素子106の撮像面に合焦するためのフオーカスレンズ105の位置は、被写体距離によって異なってしまう。
In the inner focus lens system configured as shown in FIG. 1, as described above, the
各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させるためのフオーカスレンズ105の位置を連続してプロットすると、図3のように複雑な軌跡となる。
When the subject distance is changed at each focal length, if the position of the
変倍中は、被写体距離に応じて図3に示された軌跡を選択し、該軌跡どうりにトレースするようにフオーカスレンズ105を移動させれば、常に合焦状態が維持され、ボケのないズーム動作が可能になる。
During zooming, if the locus shown in FIG. 3 is selected according to the subject distance, and the
一方、前玉レンズを駆動して焦点調節を行う前玉フォーカスタイプのレンズシステムでは、変倍レンズに対して独立したコンペンセータレンズが設けられており、さらに変倍レンズとコンペンセータレンズが機械的なカム環で結合されている。 On the other hand, the front lens type lens system that adjusts the focus by driving the front lens has a compensator lens that is independent of the variable power lens, and the variable power lens and the compensator lens are mechanical cams. They are connected by a ring.
従って、例えばこのカム環にマニュアルズーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようとした場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこれに追従して回転し、変倍レンズとコンペンセータレンズはカム環のカム溝に沿って移動するので、フォーカスレンズのピントがあっていれば、上記動作によってボケを生じることはない。 Therefore, for example, when a knob for manual zooming is provided on this cam ring, and the focal length is changed manually, the cam ring will follow the rotation no matter how fast the knob is moved, and the zoom lens and the compensator Since the lens moves along the cam groove of the cam ring, the above operation does not cause blurring if the focus lens is in focus.
しかし、上述のような特徴を有するインナーフォーカスタイプのレンズシステムの制御においては、合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、レンズ制御用マイコン等に図3の軌跡情報を何らかの形(軌跡そのものでも、レンズ位置を変数とした関数でも良い)で記憶しておき、変倍レンズの位置または移動速度に応じて軌跡情報を読みだして、その情報に基づいてフォーカスレンズを移動させる必要がある。 However, in the control of the inner focus type lens system having the above-described features, when the zooming operation is to be performed while maintaining the in-focus state, the locus information of FIG. Or a function with the lens position as a variable may be stored), and the locus information must be read according to the position or moving speed of the zoom lens, and the focus lens must be moved based on the information. .
図4は、本出願人によって提案されている軌跡追従方法の一例を説明するための図面である。同図において、Z0,Z1,Z2,...Z6は変倍レンズ位置を示しており、a0,a1,a2,...a6及びb0,b1,b2,...b6は、それぞれレンズ制御用マイコン125に記憶されている代表軌跡である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a trajectory tracking method proposed by the present applicant. In the figure, Z0, Z1, Z2,. . . Z6 indicates the zoom lens position, and a0, a1, a2,. . . a6 and b0, b1, b2,. . . b6 are representative trajectories stored in the
またp0,p1,p2,...p6は、上記2つの代表軌跡を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出式を以下に記す。
p(n+1)=|p(n)−a(n)|/|b(n)−a(n)|*|b(n+1)−a(n+1)|+a(n+1) …(1)
P0, p1, p2,. . . p6 is a trajectory calculated based on the two representative trajectories. The calculation formula of this locus is described below.
p (n + 1) = | p (n) −a (n) | / | b (n) −a (n) | * | b (n + 1) −a (n + 1) | + a (n + 1) (1)
(1)式によれば、例えば図4において、フォーカスレンズがp0にある場合、p0が線分b0−a0を内分する比を求め、この比に従って線分b1−a1を内分する点をp1としている。このp1−p0の位置差と、変倍レンズがZ0〜Z1まで移動するのに要する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。 According to the equation (1), for example, in FIG. 4, when the focus lens is at p0, a ratio that p0 internally divides the line segment b0-a0 is obtained, and a point that internally divides the line segment b1-a1 according to this ratio is obtained. p1. From the position difference of p1 to p0 and the time required for the variable magnification lens to move from Z0 to Z1, the moving speed of the focus lens for maintaining the in-focus is known.
次に、変倍レンズの停止位置には、記憶された代表軌跡データを所有する境界上のみという制限がないとした場合について説明する。 Next, a description will be given of a case where there is no restriction on the stop position of the zoom lens only on the boundary where the stored representative trajectory data is owned.
図5は変倍レンズ位置方向の内挿方法を説明するための図であり、図4の一部を抽出し、変倍位置レンズを任意としたものである。 FIG. 5 is a diagram for explaining an interpolation method in the direction of the zoom lens position. A part of FIG. 4 is extracted and the zoom lens is optional.
図5において、縦軸はフォーカレンズ位置、横軸は変倍レンズ位置を示しており、レンズ制御マイコンで記憶している代表軌跡位置(変倍レンズ位置に対するフォーカスレンズ位置)を、変倍レンズ位置Z0,Z1,...Zk−1,Zk...Znに対して、その時のフォーカスレンズ位置を被写体距離別に、それぞれ、
a0,a1,...ak−1,ak...an
b0,b1,...bk−1,bk...bn
で表わしている。
In FIG. 5, the vertical axis indicates the focus lens position, and the horizontal axis indicates the zoom lens position. The representative locus position (the focus lens position with respect to the zoom lens position) stored in the lens control microcomputer is represented by the zoom lens position. Z0, Z1,. . . Zk-1, Zk. . . With respect to Zn, the focus lens position at that time is classified by subject distance,
a0, a1,. . . ak-1, ak. . . an
b0, b1,. . . bk-1, bk. . . bn
It is represented by
今、変倍レンズ位置がズーム境界上でないZxにあり、フォーカスレンズ位置がPxである場合、ax,bxを求めると、
ax=ak−(Zk−Zx)*(ak−ak−1)/(Zk−Zk−1)…(2)
bx=bk−(Zk−Zx)*(bk−bk−1)/(Zk−Zk−1)…(3)
となる。
Now, when the zoom lens position is at Zx not on the zoom boundary and the focus lens position is Px, ax and bx are obtained as follows:
ax = ak− (Zk−Zx) * (ak−ak−1) / (Zk−Zk−1) (2)
bx = bk− (Zk−Zx) * (bk−bk−1) / (Zk−Zk−1) (3)
It becomes.
つまり、現在の変倍レンズ位置とそれを挟む2つのズーム境界位置(例えば図7のZkとZk−1)とから得られる内分比に従い、記憶している4つの代表軌跡データ(図7で、ak,ak−1,bk,bk−1)のうち同一被写体距離のものを前記内分比で内分することによりax,bxを求める事ができる。 That is, according to the internal ratio obtained from the current zoom lens position and two zoom boundary positions (for example, Zk and Zk-1 in FIG. 7), the stored four representative trajectory data (in FIG. 7). , Ak, ak-1, bk, bk-1) of the same subject distance is internally divided by the internal division ratio to obtain ax, bx.
そしてax,Px,bxから得られる内分比に従い、記憶している4つの代表データ(図5で、ak,ak−1,bk,bk−1)の内、同一焦点距離のものを(1)式のように前記内分比で内分することによりpk,pk−1を求めることが出来る。 Then, according to the internal ratio obtained from ax, Px, bx, among the four representative data stored (ak, ak-1, bk, bk-1 in FIG. 5), those having the same focal length (1 Pk, pk-1 can be obtained by performing internal division using the internal division ratio as shown in equation (1).
そして、ワイド側からテレ側へのズーム時には追従先フォーカス位置pkと現フォーカス位置pxとの位置差と、変倍レンズがZx〜Zkまで移動するのに要する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。 When zooming from the wide side to the tele side, the focus for maintaining the focus from the position difference between the follow-up focus position pk and the current focus position px and the time required for the zoom lens to move from Zx to Zk. You can see the moving speed of the lens.
また、テレ側からワイド側へのズーム時には追従先フォーカス位置pk−1と現フォーカス位置Pxとの位置差と、変倍レンズがZx〜Zk−1まで移動するのに要する時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。 Further, when zooming from the tele side to the wide side, focusing is performed from the position difference between the follow-up focus position pk-1 and the current focus position Px and the time required for the zoom lens to move from Zx to Zk-1. You can see the moving speed of the focus lens to keep.
以上のような軌跡追従方法が提案されている。 The trajectory tracking method as described above has been proposed.
変倍レンズがテレ側からワイド方向に移動する場合には、図3から明らかなように、ばらけている軌跡が収束する方向なので、上述した軌跡追従方法でも合焦は維持できる。 When the zoom lens moves in the wide direction from the tele side, as shown in FIG. 3, since the scattered trajectory converges, focusing can be maintained by the trajectory tracking method described above.
しかしながら、ワイドからテレ方向では、収束点にいたフォーカスレンズがどの軌跡をたどるべきかが判らないので、同様な軌跡追従方法では合焦を維持できない。 However, in the wide-to-tele direction, it is not possible to know which locus the focus lens at the convergence point should follow, so that the focus cannot be maintained by the similar locus following method.
図6は、上述したような問題に対して考案されている軌跡追従方法の一例を説明するための図面である。(a)、(b)とも横軸は変倍レンズの位置を示しており、縦軸は(a)がAF評価信号である映像信号の高周波成分(鮮鋭度信号)のレベルを示しており、(b)がフォーカスレンズの位置を示している。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a trajectory tracking method devised for the above-described problem. In both (a) and (b), the horizontal axis indicates the position of the zoom lens, and the vertical axis indicates the level of the high-frequency component (sharpness signal) of the video signal in which (a) is the AF evaluation signal. (B) shows the position of the focus lens.
図6において、ある被写体に対してズーミングを行う際の合焦カム軌跡が604であるとする。ここでズーム位置606(Z14)よりワイド側での合焦カム軌跡追従速度を正(フォーカスレンズ至近方向に移動)、606よりテレ側の無限方向に移動する合焦カム軌跡追従速度を負とする。 In FIG. 6, it is assumed that the focus cam locus at the time of zooming with respect to a certain subject is 604. Here, the in-focus cam track following speed on the wide side from the zoom position 606 (Z14) is positive (moves in the direction closer to the focus lens), and the in-focus cam track following speed moving in the infinite direction on the tele side from 606 is negative. .
合焦を維持しながらフォーカスレンズがカム軌跡604を辿るときに、前記鮮鋭度信号の大きさは601のようになる。
When the focus lens follows the
一般に、合焦を維持したズーミングでは、鮮鋭度信号レベルはほぼ一定値となることが知れている。 In general, it is known that the sharpness signal level is substantially constant in zooming while maintaining in-focus.
同図(b)において、ズーミング時、合焦カム軌跡604をトレースするフォーカスレンズ移動速度をVf0とする。実際のフォーカスレンズの移動速度をVfとし、カム軌跡604をトレースするVf0に対して、大小させながらズーミングすると、その軌跡は605のようにジグザグの軌跡となる。
In FIG. 5B, the focus lens moving speed for tracing the focusing
この時、前記鮮鋭度信号レベルは602のように山、谷を生ずるように変化する。ここで、軌跡604と605が交わる位置で603の大きさは最大となり(Z0,Z1,...Z16の偶数のポイント)、605の移動方向ベクトルが切り替わるZ0,Z1,...Z16の奇数のポイントで603のレベルは最小となる。
At this time, the sharpness signal level changes so as to generate peaks and valleys as in 602. Here, at the position where the
602は603の最小値であるが、逆に602のレベルTH1を設定し、603の大きさがTH1と等しくなる毎に、軌跡605の移動方向ベクトルを切換えれば、切り換え後のフォーカスレンズ移動方向は、合焦軌跡604に近づく方向に設定できる。
602 is the minimum value of 603. Conversely, if the level TH1 of 602 is set and the moving direction vector of the
つまり、鮮鋭度信号レベル601と602(TH1)の差分だけ像がボケる毎に、ボケを減らすように、フォーカスレンズの移動方向及び速度を制御することで、ボケ量を抑制したズーミングが行える。 In other words, each time the image is blurred by the difference between the sharpness signal levels 601 and 602 (TH1), zooming can be performed with the blur amount suppressed by controlling the moving direction and speed of the focus lens so as to reduce the blur.
上述した手法を用いることにより、図3に示したようなカム軌跡が収束から発散してゆくワイドからテレのズーミングにおいて、仮に合焦速度Vf0がわからなくても、図6で説明した追従速度(前記(1)式より求まるp(n+1)を使って算出)に対し、フォーカスレンズ移動速度Vfを制御しながら、605のように切り換え動作を繰り返すことにより(鮮鋭度信号レベルの変化に従って)、鮮鋭度信号レベルが602(TH1)よりも下がらない、つまり、一定量以上のボケを生じない、軌跡の選択が行える。ここで、フォーカスレンズの移動速度Vfは、正方向の補正速度をVf+、負方向の補正速度をVf−として、
Vf=Vf0+Vf+ ……(4)
Vf0+Vf− ……(5)
より決まり、この時補正速度Vf+,Vf−は、上記ズーミング手法による、追従軌跡選択時の片寄りが生じないように、(4)、(5)式により得られるVfの2つの方向ベクトルの内角が、Vf0の方向ベクトルにより、2等分されるように決定される。
By using the above-described method, even if the in-focus speed Vf0 is not known in the wide-to-tele zooming in which the cam trajectory diverges from convergence as shown in FIG. In contrast to (calculated using p (n + 1) obtained from the above equation (1)), by repeating the switching operation as in 605 while controlling the focus lens moving speed Vf (according to the change in the sharpness signal level), sharpness is improved. The trajectory can be selected so that the degree signal level does not fall below 602 (TH1), that is, no blur of a certain amount or more occurs. Here, the moving speed Vf of the focus lens is Vf + as the correction speed in the positive direction and Vf− as the correction speed in the negative direction.
Vf = Vf0 + Vf + (4)
Vf0 + Vf- (5)
At this time, the correction speeds Vf + and Vf− are the inner angles of the two direction vectors of Vf obtained by the equations (4) and (5) so that the deviation is not caused when the tracking locus is selected by the zooming method. Is bisected by the direction vector of Vf0.
また、被写体や、焦点距離、被写界深度に応じて補正速度による補正量の大きさを変化させることにより、鮮鋭度信号の増減周期を変化させ、追従軌跡の選択精度向上を図った手法も考案されている。 In addition, by changing the amount of correction based on the correction speed according to the subject, focal length, and depth of field, the method for changing the sharpness signal increase / decrease period and improving the tracking locus selection accuracy is also available. It has been devised.
次に図8を用いてモータドライバ127、129、及びモータ128、126の動作について説明する。
Next, operations of the
パルスモータ128、126は、それぞれ2つのコイルCA811及びCB812そして回転部分のロータ813で構成され、2つのコイルに90度の位相の異なる正弦波電流を流すことで回転させる。
Each of the
またモータドライバ227、229は、それぞれ2つのHブリッジ回路と制御回路814で構成される。
Each of the motor drivers 227 and 229 includes two H bridge circuits and a
801、802、803、804はMOSトランジスタで各ゲート入力A1,A2,A3,A4は制御回路814に接続されている。
MOSトランジスタ801,803のソースは電源に、ドレインはコイルCA811に接続されている。
The sources of the
またMOSトランジスタ804,802のドレインは抵抗809介してグランドに、ソースはコイルCA811に接続されている。同様に、805、806、807、808もMOSトランジスタで各ゲート入力B1,B2,B3,B4も制御回路814接続されている。
The drains of the
MOSトランジスタ805,807のソースは電源に、ドレインはコイルCB812に接続されている。
The sources of the
またMOSトランジスタ808,806のドレインは抵抗810を介してグランドに、ソースはコイルCB812に接続されている。
The drains of the
図9は制御回路814がレンズ制御マイコン125の命令である方向に回転する際の各MOSトランジスタのゲートA1〜A3、B1〜B3にかける信号及び、コイルCA811,CB812に流れる電流波形をあらわす。
FIG. 9 shows the signals applied to the gates A1 to A3 and B1 to B3 of the MOS transistors and the current waveforms flowing in the coils CA811 and CB812 when the
まずS0からS4までを説明すると、A2(902)はH、A3(903)はL、A4(904)もLで、A1(901)はH/Lを繰り返しながらHの期間の比率を段々に増加させまた段々に減少させることで、MOSトランジスタ802はオン、803と804はオフ、801は901の波形に応じてオン/オフを繰り返し、コイルCAには正弦波状の正の電流が流れ(909)、コイルCAはロータ813のN極を引きつける。
First, S0 to S4 will be explained. A2 (902) is H, A3 (903) is L, A4 (904) is L, and A1 (901) repeats H / L and gradually increases the ratio of the H period. By increasing and decreasing step by step, the
S2からS6までは、B2(906)はH、B3(907)はL、B4(908)もLで、B1(905)はH/Lを繰り返しながらHの期間の比率を段々に増加させまた段々に減少させることで、MOSトランジスタ806はオン、807と808はオフ、805はオン/オフを繰り返し、コイルCBには正弦波状の正の電流が流れ(910)、コイルCBはロータ913のS極を引きつける。
From S2 to S6, B2 (906) is H, B3 (907) is L, B4 (908) is L, and B1 (905) increases the ratio of the period of H step by step while repeating H / L. By gradually decreasing, the
次にS4からS8までを説明すると、A4(904)はH、A1(901)はL、A2(902)もLで、A3(903)はH/Lを繰り返しながらHの期間の比率を段々に増加させまた段々に減少させることで、MOSトランジスタ804はオン、801と802はオフ、803はオン/オフし、コイルCAには正弦波状の負の電流が流れ(909)、コイルCAはロータ813のS極を引きつける。
Next, S4 to S8 will be described. A4 (904) is H, A1 (901) is L, A2 (902) is L, and A3 (903) repeats H / L and gradually increases the ratio of the period of H. And gradually decreasing, the
S6からS10までは、B4(908)はH、B1(905)はL、B2(906)もLで、B3(907)はH/Lを繰り返しながらHの期間の比率を段々に増加させまた段々に減少させることで、MOSトランジスタ808はオン、805と806はオフ、807はオン/オフし、コイルCBには正弦波状の正の電流が流れ(910)、コイルCBはロータ813のN極を引きつける。以後これを繰り返すことで回転を続ける。
From S6 to S10, B4 (908) is H, B1 (905) is L, B2 (906) is L, and B3 (907) increases the ratio of the H period gradually while repeating H / L. By gradually decreasing, the
マイコン225からモータの停止命令が来たときは、S1からS16の各位置まで移動しそのままの電圧やPWMのデューティを保持し続けることで、コイルCA,CB電流値もS1からS16の各位置の電流値を保持しながら停止する。 When a motor stop command is received from the microcomputer 225, the coil CA and CB current values are also set at the positions S1 to S16 by moving from the positions S1 to S16 and maintaining the voltage and PWM duty as they are. Stops while holding the current value.
次に図2のフローチヤートを参照しながら、本発明の特徴的な構成及び動作のアルゴリズムについて説明する。このフローチヤートに示された処理は、レンズ制御マイコン125によって実行される。
Next, the characteristic configuration and operation algorithm of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing shown in this flowchart is executed by the
同図において、実施例のアルゴリズムを説明する図である。まずS101から開始し、S102でAFスイッチ131を見て自動焦点調節モードか否かを判断する。 In the same figure, it is a figure explaining the algorithm of an Example. Starting from S101, the AF switch 131 is viewed at S102 to determine whether or not the automatic focus adjustment mode is set.
S102の判断結果が自動焦点調節モードではないときは、S103でズームスイツチ130のテレズームキーが押されているか否かを判断する。
If the determination result in S102 is not the automatic focus adjustment mode, it is determined in S103 whether the tele zoom key of the
ここでテレズームキーが押されている場合は、S104で現在の変倍レンズ位置がテレ端等の変倍レンズが動くことができない位置であるか否かを判断する。 If the tele zoom key is pressed, it is determined in S104 whether the current zoom lens position is a position where the zoom lens such as the telephoto end cannot move.
また、S103の処理で、テレズームキーが押されていないと判断された場合は、S105でワイドズームキーが押されているか否かを判断し、次にS106で現在の変倍レンズ位置がワイド端等の変倍レンズが動くことができない位置であるか否かを判断する。 If it is determined in step S103 that the tele zoom key has not been pressed, it is determined in step S105 whether or not the wide zoom key has been pressed. In step S106, the current zoom lens position is set to the wide position. It is determined whether or not the zoom lens at the end or the like cannot move.
S104,S106で、変倍レンズが動くことが出来ると判断された場合は、S109でズームキーの押された方向に変倍動作を行なう。このとき、フオーカスレンズは図3〜図6に示すような合焦状態を保持するための軌跡にしたがって移動される。 If it is determined in S104 and S106 that the zoom lens can move, the zooming operation is performed in the direction in which the zoom key is pressed in S109. At this time, the focus lens is moved in accordance with a locus for maintaining a focused state as shown in FIGS.
しかし、S104,S106で、変倍レンズが動くことが出来ないと判断された場合は、S107でズームモータ及びフオーカスモータを停止可能位置(停止可能な位相)に停止し、S108ですぐにズームモータ及びフオーカスモータのコイルの電流を遮断する。S105でワイドズームキーが押されていない場合も、S107の処理へと進み、各モータを停止する。 However, if it is determined in S104 and S106 that the zoom lens cannot be moved, the zoom motor and the focus motor are stopped at the stoppable position (stoppable phase) in S107, and the zoom is immediately performed in S108. The coil current of the motor and focus motor is cut off. Even when the wide zoom key is not pressed in S105, the process proceeds to S107, and each motor is stopped.
S102の処理において、自動焦点調節モードであつた場合には、S110でテレ側のズームキーが押されているか否かを判断する。 If it is determined in step S102 that the automatic focus adjustment mode is set, it is determined in step S110 whether or not the tele zoom key has been pressed.
S110で、テレ側ズームキーが押されていると判断された場合には、S111で現在の変倍レンズ位置がテレ端等の変倍レンズが動くことができない位置にいるかどうか判断する。 If it is determined in S110 that the tele zoom key has been pressed, it is determined in S111 whether the current zoom lens position is at a position where the zoom lens such as the telephoto end cannot move.
またS110でテレ側ズームキーが押されていない場合には、S112でワイド側ズームキーが押されているか否かを判断し、次にS113で現在の変倍レンズ位置がワイド端等の変倍レンズが動くことができない位置にあるか否かを判断する。 If the tele zoom key is not pressed in S110, it is determined in S112 whether or not the wide zoom key is pressed. Next, in S113, the zoom lens whose current zoom lens position is the wide end or the like is determined. It is determined whether or not it is in a position where it cannot move.
S111,S113で、変倍レンズが動くことが出来ると判断した場合は、S114でズームキーの押された方向にAF評価値を参照して、変倍動作を行なう(114)。 If it is determined in S111 and S113 that the zoom lens can be moved, a zooming operation is performed by referring to the AF evaluation value in the direction in which the zoom key is pressed in S114 (114).
しかし、S111,S113で、変倍レンズが動くことが出来ないと判断された場合や、S105でワイド側ズームキーが押されていないと判断された場合は、S115でAF評価値を見て現在が合焦状態か否かを判断する。 However, if it is determined in S111, S113 that the zoom lens cannot be moved, or if it is determined in S105 that the wide-side zoom key has not been pressed, in S115, the AF evaluation value is viewed to determine the current state. It is determined whether or not it is in focus.
ここで非合焦と判断された時は、S119でAF評価値が増加する方向にAF山登り動作を行なう(119)。 If it is determined that the subject is out of focus, an AF climbing operation is performed in a direction in which the AF evaluation value increases in S119 (119).
しかし、S115で合焦と判断された時は、S116でモータコイルには通電したまま、ズームモータ及びフオーカスモータを停止可能位置に停止させる。そして停止した後、S117で所定時間の経過を監視し、所定時間経過していない場合は、S102からの動作を繰り返すが、所定時間経過した時は、S118で各モータのコイルの電流を遮断する。 However, when it is determined that the in-focus state is determined in S115, the zoom motor and the focus motor are stopped at the stoppable position while the motor coil is energized in S116. After the stop, the elapse of a predetermined time is monitored in S117, and if the predetermined time has not elapsed, the operation from S102 is repeated, but when the predetermined time elapses, the current of each motor coil is cut off in S118. .
ここでいうモータ停止可能位置とは、図9のS1,S2,S16等のモータが停止可能な位相にある位置をいう。また、コイルの電流を遮断するとは、図8において、A1〜A4、B1〜B4まで全てをLレベルにして、コイルをハイインピーダンス状態にすることをいう。 The motor stoppable position here refers to a position in a phase where the motors such as S1, S2, and S16 in FIG. 9 can be stopped. Further, to cut off the coil current means that all of A1 to A4 and B1 to B4 in FIG. 8 are set to the L level to bring the coil into a high impedance state.
これによって変倍動作を指示中に前記変倍レンズが移動限界領域に到達したとき、あるいは前記指示手段で変倍動作の中止を指示したときは、モータを所定の停止位置に停止後前記パルスモータに供給する電流を制限することができ、消費電力が低減される。 As a result, when the zoom lens reaches the movement limit region while instructing the magnification operation, or when the instruction means instructs to stop the magnification operation, the motor is stopped at a predetermined stop position and then the pulse motor Current to be supplied can be limited, and power consumption is reduced.
またオートフオーカスモードである場合には、変倍動作を指示中に前記変倍レンズが移動限界領域に到達したとき、あるいは変倍動作が中止されたときは、抽出手段の出力に基づいてフォーカスレンズが合焦点へと駆動され、合焦点に到達してから所定時間後にパルスモータへ流す電流が制限され、自動焦点調節動作の性能を損なわずに消費電力が低減される。 In the autofocus mode, when the zoom lens reaches the movement limit region during the zoom operation instruction or when the zoom operation is stopped, the focus is based on the output of the extraction means. The lens is driven to the in-focus point, the current flowing to the pulse motor is limited a predetermined time after reaching the in-focus point, and the power consumption is reduced without impairing the performance of the automatic focus adjustment operation.
以上の実施例ではモータのコイルの電流を完全遮断しているが、MOSトランジスタ804,802,808,806のベース入力のうち、停止状態でHレベルになっているベース入力を中間電位まで下げ、そのMOSトランジスタの抵抗値を上げることでコイルに流れる電流を制限しても良い。
In the above embodiment, the motor coil current is completely cut off. Of the base inputs of the
102 変倍レンズ
105 フオーカスレンズ
106 撮像素子
121 AF信号処理回路
125 レンズ制御用マイコン
126 フオーカスモータ
127 フオーカスモータドライバ
128 ズームモータ
129 ズームモータドライバ
130 ズームスイッチ
131 AFスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
変倍レンズの移動による変倍動作を指示する指示手段と、
前記指示手段によって変倍動作を指示中に当該変倍動作に伴う焦点面の移動を補正するよう前記フォーカスレンズを移動させるために前記パルスモータへ電流を供給する制御手段とを有し、
前記制御手段は、自動焦点調節モードである場合には前記変倍レンズが移動限界領域に到達した後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させるために前記パルスモータへ電流の供給を行い、自動焦点調節モードでない場合には前記変倍レンズが移動限界領域に到達した後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させないことで自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングで前記パルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断することを特徴とする撮像装置。 A pulse motor that moves the focus lens;
Instruction means for instructing a magnification operation by movement of the magnification lens;
And control means for supplying current to the pulse motor for moving the focusing lens to compensate for movement of a focal plane caused by the zooming operation while instructing the zooming operation by the instruction means,
The control means, when in the automatic focus adjustment mode, supplies a current to the pulse motor to move the focus lens so as to be in focus after the zoom lens reaches the movement limit region, When not in the automatic focus adjustment mode, the pulse motor is moved at a timing earlier than in the automatic focus adjustment mode by not moving the focus lens so as to be in focus after the zoom lens reaches the movement limit region. An imaging device characterized by reducing or interrupting a current supplied to the device.
変倍レンズの移動による変倍動作を指示する指示手段と、
前記指示手段によって変倍動作を指示中に当該変倍動作に伴う焦点面の移動を補正するよう前記フォーカスレンズを移動させるために前記パルスモータへ電流を供給する制御手段とを有し、
前記制御手段は、自動焦点調節モードである場合には前記変倍動作の指示による変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させるために前記パルスモータへ電流の供給を行い、自動焦点調節モードでない場合には前記変倍動作の指示による変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させないことで自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングで前記パルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断することを特徴とする撮像装置。 A pulse motor that moves the focus lens;
Instruction means for instructing a magnification operation by movement of the magnification lens;
And control means for supplying current to the pulse motor for moving the focusing lens to compensate for movement of a focal plane caused by the zooming operation while instructing the zooming operation by the instruction means,
In the automatic focus adjustment mode , the control means supplies current to the pulse motor to move the focus lens so as to focus after the zooming operation according to the zooming operation instruction. When the focus adjustment mode is not set , the focus lens is not moved so as to be focused after the zooming operation according to the zooming operation instruction, so that the pulse motor is supplied to the pulse motor at an earlier timing than in the automatic focus adjustment mode. An imaging device characterized by reducing or interrupting a current to be generated.
前記指示ステップにおいて変倍動作を指示中に当該変倍動作に伴う焦点面の移動を補正するよう前記フォーカスレンズを移動させるために前記パルスモータへ電流を供給する制御ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、自動焦点調節モードである場合には前記変倍レンズが移動限界領域に到達した後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させるために前記パルスモータへ電流の供給を行い、自動焦点調節モードでない場合には前記変倍レンズが移動限界領域に到達した後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させないことで自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングで前記パルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断することを有することを特徴とする撮像方法。 An instruction step for instructing a magnification operation by movement of a magnification lens in an imaging method of an imaging apparatus having a pulse motor for moving a focus lens;
And a control step of supplying a current to the pulse motor for moving the focusing lens to compensate for movement of a focal plane caused by the zooming operation of the zoom operation in instruction in the instruction step,
In the control step, in the automatic focus adjustment mode, after the variable power lens reaches the movement limit region, a current is supplied to the pulse motor to move the focus lens so as to focus, When not in the automatic focus adjustment mode, the pulse motor is moved at a timing earlier than in the automatic focus adjustment mode by not moving the focus lens so as to be in focus after the zoom lens reaches the movement limit region. An imaging method comprising reducing or interrupting a current supplied to the device.
前記指示ステップにおいて変倍動作を指示中に当該変倍動作に伴う焦点面の移動を補正するよう前記フォーカスレンズを移動させるために前記パルスモータへ電流を供給する制御ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、自動焦点調節モードである場合には前記変倍動作の指示による変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させるために前記パルスモータへ電流の供給を行い、自動焦点調節モードでない場合には前記変倍動作の指示による変倍動作後において前記フォーカスレンズを合焦するように移動させないことで自動焦点調節モードである場合に比べて早いタイミングで前記パルスモータへ供給する電流を小さくする、あるいは遮断することを有することを特徴とする撮像方法。 An instruction step for instructing a magnification operation by movement of a magnification lens in an imaging method of an imaging apparatus having a pulse motor for moving a focus lens;
And a control step of supplying a current to the pulse motor for moving the focusing lens to compensate for movement of a focal plane caused by the zooming operation of the zoom operation in instruction in the instruction step,
In the control step, when the auto focus adjustment mode is selected, a current is supplied to the pulse motor to move the focus lens so that the focus lens is brought into focus after the zooming operation according to the zooming operation instruction. When the focus adjustment mode is not set , the focus lens is not moved so as to be focused after the zooming operation according to the zooming operation instruction, so that the pulse motor is supplied to the pulse motor at an earlier timing than in the automatic focus adjustment mode. An imaging method comprising reducing or interrupting a current to be performed.
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