JP5058479B2 - 撮像装置の絞り制御装置 - Google Patents
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Description
この位置サーボ制御を絞りに適用した場合、機械的に動作する絞り位置によって変化するホール素子センサを位置センサとして用いて、この位置と絞りの制御すべき目標位置との差、つまり、偏差に対してゲイン、位相補償等の処理を施す。
この処理により駆動信号として絞りの駆動コイルに電流を流すことで絞りを動作させ、その結果、絞りの位置が変わり、位置センサの出力が変わる。
この動作を繰り返すことにより所望の位置へ絞りを動作させる事ができる。
ここで位置信号のノイズや他の外乱要素、温度変化による周波数特性の変化等によって位置制御しても目標位置に停止せず、目標位置付近で絞りが開閉動作を繰り返すハンチング現象が発生する場合がある。
サーボ動作周期が遅ければ光量変化として現れ、サーボ動作周期が早い場合には目に見える光量変化は現れないが、その代わり動作音が発生する場合がある。
この対策として絞りの位置信号と目標位置の偏差が一定以下の場合には偏差量を0として不用意な動作をさせない、いわゆる、不感帯を設ける従来例がある。
特開平10−276363号公報(特許文献1)により、カメラ露出関連の不感帯を設ける従来例が提案されている。
この従来例では、シャッタスピードとゲインの関係よりシャッタスピードの不感帯量を変更する等の処理が行われている。
F22等の閉じている側と、F1.4等の開いている側とを比較すると、F22等の閉じている側のホール素子出力の変化が小さくなる。
そのためF値毎の一定ホール素子出力変化時の光量変化は、F22等の閉じている側が大きい。
この結果、図2(b)に示されるように位置による光量敏感度はF22等の閉じている側がF1.4等の開いている側に比べて高い。
上述の従来例の特開平10−276363号公報(特許文献1)のシャッタ速度については、ホール素子のような非線形な増減ではない。
この従来例のように、F1.4等の開いている側で光量変化が目立たない量を一定の不感帯量として設定すると、この不感帯量は、F22等の閉じている側において光量変化に対応できなかった。
このため、絞り動作のハンチングを確実に防止できないという問題があった。
そこで、本発明は、不感帯量を可変にすることで絞り動作のハンチングを確実に防止する撮像装置の絞り制御装置を提供することを目的とする。
このため、不感帯量を可変にすることで状況によって絞りの動作のハンチングをより確実に防止する。
さらに、本発明に係る撮像装置の絞り制御装置によれば、不感帯量は前記絞り位置から算出される光量敏感度に比例して設定する。
これにより、光量変化内に対応した不感帯量にすることができ、適切な露光量と音やハンチングのない絞り制御を実現する。
まず、光学系に入射した被写体100からの光200は固定レンズ群101、変倍を行うバリエータレンズから成るズームレンズ群102を通過する。
光量調節を行う為のNDフィルタ103を光束200a中に出し入れすることで、所定の光量に落とし光量を調節する。
NDフィルタ103を通過した光200bは絞り104に入り、機械的に動作する機構により光量を可変に調節して所望の光量にされる。
光量が調整された光200cは、固定されている第三レンズ群106、フォーカシングを行うコンペンセータレンズから成るフォーカスレンズ群107を通過し、カメラ側のインターレースCCD等の撮像素子108上で結像する。
撮像素子108では結像された光200dを電気信号S1に変更する。
電気信号S1が撮像処理手段109によってAGC(オートゲインコントロール)や色調整等を行った後、記録処理手段110に映像信号S2として入力され録画される。
また、撮像処理手段109から出力される映像信号S2を基に光量検出装置115では、現在の映像信号S2が適正な光量なのかを計測し、撮像素子108に入る光200dの評価値として検波評価値信号S3をマイコン114に入力する。
マイコン114は、さらに、絞り操作手段116の設定されたF値にする固定絞り動作を行う処理計算等を行う。
絞り104は、機械的に動作する絞り手段の絞り量を計って絞り位置を検知する検知手段111を有し、現在の絞り量を電気的に検知する。
絞り駆動手段112は、この絞り量を変化させる手段である。
光量検出手段115で測定された検波評価値に応じて、マイコン114が最適な絞り量になる為の移動量と制御方向を計算し、絞り駆動手段112で位置サーボ動作を行うことにより絞り形状を変化させ絞り量を制御する。
この検波評価から絞り動作までの一連の動作を繰り返すことにより、最適な光量制御を行う。
また、レンズ駆動装置、レンズ位置検出装置等を使い、バリエータレンズから成るズームレンズ群102、コンペンセータレンズから成るフォーカスレンズ群107等を動作させてズーム動作、フォーカシング動作等も行う。
まず、ユーザが絞り制御手段116でユーザが設定した絞り値を検知して、その絞り値を目標位置に設定する、即ち、目標となる目標位置を決定する処理を行う(S301)。
次に、絞り位置検知手段111で現在の絞り位置検知処理を行う(S302)。
次に、S302で得られた絞り位置の情報を基に絞りのF値を計算する。
さらに、図4に示されるF値と不感帯量で表される対応関係をマイコン114内に代表値をデータとして保存し、間の値は補間計算で計算し、絞りの不感帯量を算出する。
絞りが開いている側程、不感帯量は多く、閉じている側だと不感帯量は少なくなる。即ち、不感帯量は、絞り手段が開いている状態の方が絞り手段が閉じている状態に比べて多くする。
次に、図示されるように絞りの目標位置と現在の絞り位置の差を取ることで偏差量とその制御方向をマイコン114で計算する(S304)。
次に、先に求めた偏差量と不感帯量を比較して(S305)、不感帯量が偏差量よりも大きければ偏差量を0にする(S306)。具体的には、所定量と偏差量とを比較して偏差量が所定量以下の場合は該所定量を不感帯量と判断し、該偏差量を0とする。それ以外の場合は何もせず次の処理へ進む。
次に、先に求められた偏差量を適切なゲインをかけて(S307)、次の処理で位相補償を行い制御量を出す(S308)。
その求められた制御量と方向を制御電圧に変換して適切な駆動信号を生成する(S309)。
この一連の流れを繰り返すことで絞りの位置サーボ制御が行われる。
しかし、図5(b)に示されるように不感帯を適切に設けることでハンチング動作を停止させることができる。
また、図5(b)に示されるように目標位置に停止しない場合はあるが、不感帯量が光量変化に対応した大きさに設定されるため光量ズレが、どの絞り位置でも許容範囲内に収めることができる。
102 ズームレンズ群 103 NDフィルタ
104 絞り 106 第三レンズ群
107 フォーカスレンズ群 108 撮像素子
109 撮像処理手段 110 記録処理手段
111 絞り位置状態検出手段 112 絞り駆動手段
114 マイコン 115 光量検出手段
116 絞り制御手段 200 光
Claims (2)
- 機械的に動作する絞り手段と、前記機械的に動作する絞り手段の絞り量を制御する制御手段と、前記絞り手段の絞り位置を検知する検知手段と、前記絞り手段の目標位置を決定する決定手段と、を有する撮像装置の絞り制御装置において、
前記目標位置と前記絞り位置との偏差量が所定量以下である場合、前記所定量を不感帯量と判断し、前記偏差量を0とする判断手段と、
前記絞り手段の複数の絞り位置と前記複数の絞り位置にそれぞれ対応する不感帯量とを記憶する記憶手段と、
前記記憶された複数の絞り位置と前記記憶された前記複数の絞り位置にそれぞれ対応する不感帯量とから、前記記憶された複数の絞り位置以外の絞り位置における光量変化に対応する不感帯量を算出する演算手段と、を有し、
前記不感帯量は、前記絞り手段が開いている側の方が前記絞り手段が閉じている側に比べて多いことを特徴とする撮像装置の絞り制御装置。 - 請求項1に記載の撮像装置の絞り制御装置を有する撮像装置。
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