JP5079989B2 - カメラ装置、移動制御方法および移動制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラなどに係り、ズームレンズやフォーカスレンズを指定位置ま
で高速に移動させるカメラ装置、移動制御方法および移動制御プログラムに関する。

従来より、カメラの焦点調整などのためにズームレンズやフォーカスレンズを指定位置まで高速に移動させる場合に、より安価で、かつ小型化するためにステッピングモータではなく、ＤＣモータが用いられることが多い。ステッピングモータとは異なり、ＤＣモータを停止させる場合には、慣性による空走を考慮し、停止させたい位置の手前から停止処理を開始しなければならない。すなわち、事前に速度を落とすことなく、速い速度からいきなりブレーキをかけた場合、図１０（ａ）に示すように、ブレーキの利き具合に応じて停止位置にばらつき生じる。

例えば、図１０（ｂ）に示すように、停止目標位置Ｏに対して第１の距離（減速開始位置Ｘ）まで近づいたときにＤＣモータを所定速度まで減速させ、第２の距離（完全停止処理開始位置）に近づくまでは、この所定速度を維持し、第２の距離に近づいたときにブレーキをかけて完全に停止させる技術が開示されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

この従来技術によれば、所定速度まで減速させてからブレーキをかけるので、空走距離が短くなり、停止位置の精度を向上させることができ、かつ、所定速度に減速させるまでは最大速度で移動させるので、レンズを指定位置まで高速、かつ、精度よく移動させることが可能となる。
特開平５−２５７０６０号公報 特開２００４−３１７９９７号公報

しかしながら、上記従来技術では、停止目標位置の手前で減速する所定速度をどのような速度に設定するかが問題となる。つまり、所定速度を高く設定してしまうと、ブレーキをかけてからも多少の空走が生じ、この空走距離は、ＤＣモータや、周辺部品の個体ばらつき、周囲温度などにより変化してしまうため、十分な精度が得られない。また、所定速度を低く設定してしまうと、精度はよくなるが、停止目標位置に達するまでの時間が長くなってしまうため、高速動作が望めないという問題がある。また、減速による加速度が大きく変化するので、滑らかな減速ができず、減速時の振動や音が大きくなるという問題もある。

そこで本発明は、ＤＣモータを用いて機構部を目標位置まで移動させる移動制御装置において、目標位置までの移動速度と精度とをより向上させることができ、特に、カメラ装置のズームレンズやフォーカスレンズをより精度よく、かつ高速に移動させることができるカメラ装置、移動制御方法および移動制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的達成のため、請求項１記載の発明は、撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータを備えるカメラ装置であって、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記レンズの位置を検出する検出手段と、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段と、前記モータ駆動手段により前記レンズを目標位置まで移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく移動制御手段と、を具備することを特徴とする。

また、好ましい態様として、更に、前記規定手段は、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって該レンズの移動速度が漸進的に減速するように、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧との関係を規定し、前記移動制御手段は、前記レンズが第１の位置から当該第１の位置よりも前記目標位置に近い第２の位置まで移動させられるときにおいて、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って前記レンズの移動速度を漸進的に減速させていき、前記レンズが前記第２の位置まで移動させられたとき、前記レンズが前記目標位置で停止するよう、前記ＤＣモータに制動をかけるようにしてもよい。

また、好ましい態様として、更に、前記モータ駆動手段は、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧を指定するコマンドを入力し、このコマンドに応じて、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力を制御し、前記移動制御手段は、前記レンズの移動中に出力する前記コマンドの内容および出力タイミングを制御するようにしてもよい。

また、好ましい態様として、更に、前記規定手段は、前記レンズが停止目標位置に近づくにしたがって該レンズの移動速度が漸進的に減速するような距離と速度の関係または距離と時間との関係を減速曲線によって規定するとともに、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線で示す通りの減速状態である場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、第１の量だけ減少させることを規定するようにしてもよい。

また、好ましい態様として、更に、前記規定手段は、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線と比較して減速し過ぎである場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、前記第１の量よりも大きな量だけ減少させ、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線と比較して減速不足である場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、前記第１の量よりも小さな量だけ減少させることを規定するようにしてもよい。

また、好ましい態様として、更に、前記規定手段は、減速初期には主に前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比でレンズ速度を調整し、減速末期には主に前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧によりレンズ速度を調整するようにしてもよい。

上記目的達成のため、請求項７記載の発明は、撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータと、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記レンズの位置を検出する検出手段と、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段とを備えるカメラ装置の移動制御方法であって、ズーム倍率または焦点距離に応じた移動の目標位置を特定する特定ステップと、前記モータ駆動手段により前記特定ステップにより特定された目標位置に前記レンズを移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく減速制御ステップと、を含むことを特徴とする。

上記目的達成のため、請求項８記載の発明は、撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータと、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記レンズの位置を検出する検出手段と、を備えるカメラ装置のコンピュータを、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段と、前記モータ駆動手段により前記レンズを目標位置まで移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく移動制御手段、として機能させる移動制御プログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、停止対象を目標位置に停止させる精度をより向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態によるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図において、画像取得部１０は、レンズユニット１１、シャッター１２、ＬＰＦ１３からなる。レンズユニット１１は、ズームレンズ、フォーカスレンズなどからなる、非球面レンズを重ねたレンズ群からなり、上記ズームレンズ、フォーカスレンズを駆動するためのＤＣモータを含む。シャッター１２は、シャッタボタンが操作されると、制御部２０によって駆動されるモータドライバ１４−１により動作する、所謂メカニカルシャッタである。ＬＰＦ１３は、水晶ローパスフィルタであり、モアレの発生を防ぐために搭載されている。また、モータドライバ１４−１は、制御部（ＣＰＵ）２０の制御の下、レンズユニット１１のＤＣモータを駆動制御し、ズームレンズの移動、フォーカスレンズの移動などを行う。ドライバ１４−２は、撮像センサ１６を駆動する。

次に、アナログ信号処理部１５は、撮像センサ（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ）１６、サンプリング／信号増幅処理部１７、Ａ／Ｄコンバータ１８からなる。撮像センサ１６は、被写体画像（イメージ）を結像し、ＲＧＢの各色の光の強さを、電流値に変換する。サンプリング／信号増幅処理部１７は、ノイズや色むらを抑えるための相関二重サンプリング処理や信号増幅処理を行う。Ａ／Ｄコンバータ１８は、アナログフロントエンドとも呼ばれ、サンプリング・増幅したアナログ信号をデジタル信号に変換する（ＲＧＢ，ＣＭＹＧ各色について１２ｂｉｔデータに変換してバスラインに出力する）。

次に、制御部（ＣＰＵ）２０は、後述するプログラムメモリ格納されるプログラムに従ってデジタルカメラ１（撮像装置）の全体を制御する。特に、本実施形態では、ズーム操作に従って、レンズユニット１１を駆動するＤＣモータを駆動すべく、モータドライバ１４−１を制御するようになっている。なお、制御部（ＣＰＵ）２０によるモータドライバ１４−１の制御、ならびにレンズユニット１１の駆動制御の詳細については後述する。

プレビューエンジン２２は、録画モード（記録モード、撮影モードともいう）において、画像取得部１０、アナログ信号処理部１５を介して入力されたデジタルデータ、もしくはシャッター操作検出直後、イメージバッファ２６に格納されたデジタルデータ、および、画像メモリ３１に格納されたデジタルデータを表示部２５に表示させるために間引き処理を行う。Ｄ／Ａコンバータ２３は、プレビューエンジン２２により間引き処理されたデジタルデータを変換し、後段のドライバ２４に出力する。ドライバ２４は、後段の表示部２５に表示されるデジタルデータを一時記憶するバッファ領域を備え、キー操作部２７、制御部２０を介して入力された制御信号に基づいて表示部２５を駆動させる。表示部２５は、カラーＴＦＴ液晶や、ＳＴＮ液晶などからなり、プレビュー画像や、撮影後の画像データ、設定メニューなどを表示する。

イメージバッファ２６は、アナログ信号処理部１５、もしくはデジタル信号処理部２８を介して入力され、デジタル信号処理部２８に渡すまで一時的に撮影直後のデジタルデータを格納する。キー操作部２７は、シャッタボタンや、記録／再生モード選択スライドスイッチ、メニューボタン、十字キー（中央押しで決定）などからなる。

デジタル信号処理部２８は、アナログ信号処理部１５を介して入力されたデジタルデータに対して、ホワイトバランス処理、色処理、階調処理、輸郭強調、ＲＧＢ形式からＹＵＶ形式への変換、ＹＵＶ形式からＪＰＥＧ形式への変換を行う。また、デジタル信号処理部２８は、画像取得部１０およびアナログ信号処理部１５により取り込んだ画像データからＥｘｉｆ規格に従った画像ファイルを生成する。画像圧縮／伸張処理部２９は、デジタル信号処理部２８を介して入力されたデジタルデータをＪＰＥＧ方式に圧縮符号化したり、再生モードにおいては、ＪＰＥＧ形式のファイルを伸張したりする。

プログラムメモリ３０は、制御部２０にロードされる各種プログラムや、ベストショット機能におけるＥＶ値、色補正情報などを格納する。特に、本実施形態では、レンズユニット１１におけるズームレンズの停止位置や、焦点距離、Ｆ値、フォーカスレンズの位置などが設定されたズームトラッキンブテーブル３０−１を保持している。該ズームトラッキンブテーブル３０−１の詳細については後述する。

画像メモリ３１は、イメージバッファ２６に一時的に保持された画像データや、各種ファイル形式に変換されたデジタルデータを格納する。カードＩ／Ｆ３２は、外部記録媒体３３と撮像装置本体との間のデータ交換を制御する。外部記録媒体３３は、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック、ＳＤカード等からなる着脱可能な記録媒体である。外部接続用Ｉ／Ｆ３４は、ＵＳＢコネクター用スロットなどからなり、パーソナルコンピュータなどと接続され、撮影した画像データの転送などに用いられる。電池３５は、使い捨ての一次電池や、充電可能な二次電池などからなり、上述した各部を駆動するための電力を供給する。

次に、図２は、本実施形態によるデジタルカメラにおける、制御部（ＣＰＵ）２０、モータドライバ１４−１およびレンズユニット１１での制御系を説明するためのブロック図である。制御部（ＣＰＵ）２０は、シリアル通信制御ラインを介して、シリアル転送クロック、シリアル転送データおよびシリアルデータラッチを送出してモータドライバ１４−１の動作を制御する。また、制御部（ＣＰＵ）２０は、出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを、例えば“Ｌ”レベルに落とすことによりモータドライバ１４−１からレンズユニット１１に出力される信号をＯＦＦ（ハイインピーダンス）状態に制御する。制御部（ＣＰＵ）２０は、煩雑なシリアル転送を軽減するため、ＤＣモータの停止処理を行う際には、上記シリアル通信制御ラインの代わりに上記出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを用いてモータドライバ１４−１の動作を制御することも可能である。さらに、制御部（ＣＰＵ）２０は、レンズユニット１１のＤＣモータが備えるエンコーダからのズーム位置検出パルス情報に従って、レンズユニット（ズームレンズおよびフォーカスレンズ）１１の現在位置や速度を算出する。

モータドライバ１４−１は、制御部（ＣＰＵ）２０からのシリアル転送クロック、シリアル転送データおよびシリアルデータラッチ、あるいは出力ＯＮ／ＯＦＦ制御に従って、レンズユニット（ズームレンズおよびフォーカスレンズ）１１のＤＣモータを駆動すべく、ＺＯＯＭ＿ＴＥＬＥ出力およびＺＯＯＭ＿ＷＩＤＥ出力をレンズユニット１１へ供給する。レンズユニット１１は、ＺＯＯＭ＿ＴＥＬＥ出力に従ってＤＣモータを駆動してレンズをＴＥＬＥ側へ移動させ、ＺＯＯＭ＿ＷＩＤＥ出力に従ってＤＣモータを駆動してレンズをＷＩＤＥ側へ移動させる。また、レンズユニット１１のＤＣモータは、上述したように、エンコーダを備えており、その回転によりズーム位置検出パルス情報を、制御部（ＣＰＵ）２０に送出する。

次に、図３は、本実施形態によるデジタルカメラのプログラムメモリ３０に記憶されているズームトラッキンブテーブル３０−１のデータを示す概念図である。本実施形態では、予めズーム停止位置（のパルス数）を設定している。すなわち、ズームポジションが「ＷＩＤＥ」でのズーム停止位置はＡ［パルス］、ズームポジションが「ＷＩＤＥ＋１」でのズーム停止位置はＢ［パルス］、…、ズームポジションが「ＴＥＬＥ−１」でのズーム停止位置はＣ［パルス］、ズームポジションが「ＴＥＬＥ」でのズーム停止位置はＤ［パルス］と一意に決定可能となっている。また、ズームポジション毎に、他のパラメータである、焦点距離［ｍｍ］、Ｆ値［Ｆ＿Ｎｏ］、フォーカスアドレス［パルス］を規定している。

制御部（ＣＰＵ）２０は、ズーム操作に応じて、ズームトラッキンブテーブル３０−１からズームレンズ停止位置、すなわち停止目標位置Ｏを取得し、後述する目標（理想）減速曲線を用いてＤＣモータの駆動を制御し、ズームレンズを上記停止目標位置Ｏに移動させる。同様に、制御部（ＣＰＵ）２０は、ズーム操作および被写体距離に応じて、ズームトラッキンブテーブル３０−１からフォーカスレンズの停止位置、すなわちフォーカスアドレスを取得し、該フォーカスアドレスをフォーカスレンズにおける停止目標位置Ｏとして、後述する減速曲線を用いてＤＣモータの駆動を制御し、フォーカスレンズを上記停止目標位置Ｏに移動させる。

Ｂ．実施形態の動作
次に、上述した実施形態の動作について説明する。ここで、図４および図５は、デジタルカメラ１の動作を説明するためのフローチャートである。図４は、ズーム処理のメインルーチンを示すフローチャートであり、図５は、ズーム処理におけるレンズ停止処理を示すフローチャートである。

ズーム処理では、まず、現在の被写体距離を取得し（ステップＳ１０）、ズームレンズに対応するＤＣモータの駆動を開始する（ステップＳ１２）。次に、ズーム操作に応じてズーム倍率を決定し（ステップＳ１４）、該ズーム倍率に応じたズームレンズ位置、すなわちズームレンズの目標停止位置をトラッキングテーブル３０−１より取得する（ステップＳ１６）。次に、ズームレンズの目標停止位置を指定してレンズ停止処理を実行する（ステップＳ１８）。レンズ停止処理の詳細については後述する。

次に、ズーム倍率および被写体距離に応じたフォーカスレンズ位置、すなわちフォーカスレンズの目標停止位置（フォーカスアドレス）をトラッキングテーブル３０−１より取得し（ステップＳ２０）、フォーカスレンズに対応するＤＣモータの駆動を開始する（ステップＳ２２）。次に、フォーカスレンズの目標停止位置を指定してレンズ停止処理を実行する（ステップＳ２４）。

次に、上述したレンズ停止処理について説明する。レンズ停止処理では、まず、停止対象レンズとその目標停止位置に関する情報を取得する（Ｓ３０）。この場合、停止対象レンズはズームレンズあるいはフォーカスレンズであり、その目標停止位置は、上述したステップ１８あるいはステップＳ２４で与えられる。

次に、計時用タイマおよび位置検出用パルス（ＺＯＯＭ位置検出パルス情報）のカウント値に基づいて、停止対象レンズの現在状態（絶対位置、経過時間、移動速度）を算出する（Ｓ３２）。停止対象レンズの基準位置を検出するセンサと、停止対象レンズの移動またはＤＣモータの回転を検出するセンサからの信号（ＺＯＯＭ位置検出パルス情報）とに基づいて、停止対象レンズの絶対位置を特定することや、計時用タイマのカウント値を用いて経過時間や停止対象レンズの移動速度などを算出する技術は周知であるので詳細は省略する。

次に、目標（理想）減速曲線で示される目標（理想）状態と、算出された現在状態とを比較する（ステップＳ３４）。ここで、目標（理想）減速曲線の例を、図６（ａ）〜（ｃ）および図７に示す。図６（ａ）〜（ｃ）に示す目標（理想）減速曲線では、横軸に停止目標位置Ｏからの残り距離（残りパルス数）を示し、縦軸に停止対象レンズの移動速度を示している。これら目標（理想）減速曲線では、停止対象レンズの減速を開始する減速開始位置Ｘ、停止対象レンズにブレーキをかけて完全に停止させる処理を開始する完全停止処理開始位置Ｐ、およびその過程における停止対象レンズの移動速度が規定されている。

図６（ａ）に示す目標（理想）減速曲線では、減速開始位置Ｘから目標停止位置Ｏまで、一定の加速度で速度を減少しており、より速やかに精度よく、振動や騒音も少なく停止させることができる。また、図６（ｂ）に示す目標（理想）減速曲線では、減速開始初期に、ブレーキをかけて最大の加速度で速やかに減速させ、そのときの状態を検出し、この状態から目標停止位置までを、一定の加速度で速度を減速しており、精度を維持したままでさらに高速に停止させることができる。また、図６（ｃ）に示す目標（理想）減速曲線では、減速初期の加速度を緩やかに変化させており、さらに振動や騒音を抑えることができる。

また、図７に示す目標（理想）減速曲線では、横軸に駆動処理時間Ｔを示し、縦軸に停止目標位置までの残パルス数ｘを示している。該目標（理想）減速曲線では、停止対象レンズの減速を開始する時期を示す減速処理開始パルス数が規定されている。

このように、目標（理想）減速曲線は、目標停止位置Ｏに対する残り距離（残りパルス数）と経過時間との関係によって規定してもよいし、目標停止位置に対する残り距離（残りパルス数）と移動速度との関係によって規定してもよいし、その他の方法により規定してもよい。また、目標（理想）減速曲線の形状は、速度優先、精度優先、滑らかさ優先などの目的に応じて変えるようにしてもよく、複数の選択肢の中からユーザが選択するようにしてもよい。また、この目標（理想）減速曲線で示される具体的な値は、該曲線の形状に対応する計算式によってその都度算出してもよいし、予めテーブルに記憶しておくようにしてもよい。

つまり、停止対象レンズが停止目標位置に対してまだ遠い位置にあるときには、比較的移動速度が速くても停止目標位置での停止が間に合わなくなることはなく、あまり移動速度を遅くしてしまうと停止までの時間が長くなってしまう。また、停止対象レンズが停止目標位置に対してより近い位置にあるときには、より移動速度を遅くしないと停止目標位置での停止が間に合わなくなってしまう。このため、少なくとも停止対象レンズが停止目標位置に到達する直前においては、停止対象レンズが徐々に停止目標位置に近づくにしたがって徐々に移動速度が遅くなるような漸進的な減速曲線に従って停止処理を行うことで、停止時間の短縮と停止位置の精度向上を図ることができるようにする。

また、停止対象レンズの移動停止処理を開始してから完了するまでの全域において、停止対象レンズの移動速度を減速していく際の加速度があまり大きくならないような漸進的な減速曲線に従って停止処理を行うことで、減速時の振動や音が大きくならないような滑らかな停止処理を行うことができるようにする。

ステップＳ３４において、目標（理想）減速曲線で示される目標（理想）状態と、算出された現在状態とを比較した結果、完全停止処理の範囲内（Ｐ−Ｏの間）にあるか否かを判断する（ステップＳ３６）。ここで、完全停止処理の範囲内にない場合、すなわち停止対象レンズがまだ完全停止処理開始位置Ｐに達していない場合には、減速処理の範囲内（Ｘ−Ｐの間）にあるか否かを判断する（ステップＳ３８）。そして、完全停止処理の範囲内にも、減速処理の範囲内にない場合には、減速開始位置Ｘに達していないと判定し、現在の駆動状態を維持し（ステップＳ４０）、ステップＳ３２へ戻り、上述した処理を繰り返す。

そして、完全停止処理の範囲内にないものの、減速処理の範囲内にある場合には、減速開始位置Ｘに達している判定し、現在状態と減速曲線とのズレ量を検証し、減速不足、過減速、適正であるかを判断する（ステップＳ４２）。ここで、ズレ量が減速不足である場合には、ＰＷＭ駆動のＯＮ割合または印加電圧を所定量だけ増やすべく、モータドライバ１４−１にコマンドを送出する（ステップＳ４４）。また、ズレ量が過減速である場合には、ＰＷＭ駆動のＯＮ割合または印加電圧を所定量だけ減らすべく、モータドライバ１４−１にコマンドを送出する。

なお、上述した減速不足や過減速が検出された場合に、目標（理想）減速曲線に近づけるための制御は、ＰＷＭ駆動のＯＮ割合のみで調整しても、印加電圧のみで調整しても、あるいは双方を併用して調整してもよい。また、減速初期には、主にＰＷＭ駆動のＯＮ割合で調整し、減速末期には、主に印加電圧で調整するようにしてもよい。また、シリアル通信制御ラインの代わりに出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを用いて減速を調整してもよい。

例えば、図７に示す目標（理想）減速曲線を用いた場合には、減速処理開始後のズレ量が適正である場合、（Ａ）方向の場合、（Ｂ）方向の場合に応じて、図８に示すような制御を行うようにしてもよい。なお、図８において、間欠停止処理時間とは、ＰＷＭ駆動におけるＯＦＦの時間であり、間欠駆動処理時間とは、ＰＷＭ駆動におけるＯＮの時間である。また、駆動電圧は、上記印加電圧に相当する。

一方、ズレ量が適正である場合、あるいは上記制御終了後は、ステップＳ３２に戻り、完全停止処理の範囲内に入るまで上述した処理を繰り返す。そして、完全停止処理の範囲内に入った場合、例えば、減速された後、停止対象レンズが完全停止処理開始位置Ｐに達した場合には、ＤＣモータにブレーキをかけるべく、モータドライバ１４−１にコマンドを送出し、完全停止処理を実行する（ステップＳ４８）。なお、本実施例では、出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを用いてモータドライバ１４−１からの出力をＯＦＦ（ハイインピーダンス）状態に制御したが、ＯＦＦ（ハイインピーダンス）状態での減速は“Ｌ”レベルでの減速よりも弱い減速である。そこで、この出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを“Ｌ”レベルとすることにより（または他に追加した制御ラインにより）、モータドライバ１４−１からのＺＯＯＭ＿ＴＥＬＥ出力およびＺＯＯＭ＿ＷＩＤＥ出力の双方をＬレベルとするようにしておき、ＤＣモータを完全停止させる際に、シリアル通信制御ラインの代わりに出力ＯＮ／ＯＦＦ制御ラインを“Ｌ”レベルとすることで、通信負荷を軽減するようにしてもよい。そして、完全停止処理が完了し、ＤＣモータが停止すると、当該処理を終了する。

ここで、図９（ａ）は、本実施形態による制御方法によるＤＣモータへの印加電圧の変化の一例を示し、図９（ｂ）は、レンズユニット１１からのＺＯＯＭ位置検出パルスの一例を示す概念図である。図９（ａ）では、ＰＷＭ駆動のＯＮ割合と印加電圧との双方で調整した場合について示しており、減速開始位置Ｘまでは、所定の印加電圧を供給して通常駆動とし、減速開始位置Ｘに達すると、ＰＷＭ駆動のＯＮ割合を徐々に短くし、かつ印加電圧を徐々に小さくしていき、完全停止処理開始位置Ｐに達すると、印加電圧を「０」とすることで完全停止させている。また、停止対象レンズが、減速開始位置Ｘ、あるいは完全停止処理開始位置Ｐに達したかは、前述したように、図９（ｂ）に示す位置検出用パルス（ＺＯＯＭ位置検出パルス情報）のカウント値および計時用タイマに基づいて算出すればよい。

本発明の実施形態によるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 本実施形態によるデジタルカメラにおける、制御部（ＣＰＵ）２０、モータドライバ１４−１およびレンズユニット１１での制御系を説明するためのブロック図である。 本実施形態によるデジタルカメラのプログラムメモリ３０に記憶されているズームトラッキンブテーブルのデータを示す概念図である。 本実施形態によるズーム処理のメインルーチンを示すフローチャートである。 本実施形態によるズーム処理におけるレンズ停止処理を示すフローチャートである。 本実施形態において、ＤＣモータを制御するための目標（理想）減速曲線の例を示す概念図である。 本実施形態において、ＤＣモータを制御するための目標（理想）減速曲線の例を示す概念図である。 本実施形態において、ＤＣモータを制御するために目標（理想）減速曲線とのズレ量を修正するための一例を示す概念図である。 本実施形態による制御方法を実施した際のＤＣモータの印加電圧と位置検出パルスの一例を示す概念図である。 従来技術によるＤＣモータの停止位置制御技術を説明するための概念図である。

符号の説明

１０ 画像取得部
１１ レンズユニット（ズームレンズ、フォーカスレンズ）
１２ シャッター
１３ ＬＰＦ
１４−１ ドライバ（駆動制御手段、減速制御手段、停止制御手段、第１の減速手段、第２の減速手段）
１４−２ ドライバ
１５ アナログ信号処理部
１６ 撮像センサ
１７ サンプリング／信号増幅処理部
１８ Ａ／Ｄコンバータ
２０ 制御部（駆動制御手段、減速制御手段、停止制御手段、距離検出手段、決定手段、経過時間検出手段、距離検出手段）
２２ プレビューエンジン
２３ Ｄ／Ａコンバータ
２４ ドライバ
２５ 表示部
２６ イメージバッファ
２７ キー操作部
２８ デジタル信号処理部
２９ 画像圧縮／伸張処理部
３０ プログラムメモリ
３０−１ トラッキングテーブル（規定手段）
３１ 画像メモリ
３２ カードＩ／Ｆ
３３ 外部記録媒体
３４ 外部接続Ｉ／Ｆ
３５ 電池
Ｘ 減速開始位置（第１の距離）
Ｐ 完全停止処理開始位置（第２の距離）
Ｏ 目標停止位置

Claims (8)

1. 撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータを備えるカメラ装置であって、
   前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、
   前記レンズの位置を検出する検出手段と、
   前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段と、
   前記モータ駆動手段により前記レンズを目標位置まで移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく移動制御手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ装置。
2. 前記規定手段は、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって該レンズの移動速度が漸進的に減速するように、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧との関係を規定し、
   前記移動制御手段は、前記レンズが第１の位置から当該第１の位置よりも前記目標位置に近い第２の位置まで移動させられるときにおいて、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って前記レンズの移動速度を漸進的に減速させていき、前記レンズが前記第２の位置まで移動させられたとき、前記レンズが前記目標位置で停止するよう、前記ＤＣモータに制動をかけることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
3. 前記モータ駆動手段は、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧を指定するコマンドを入力し、このコマンドに応じて、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力を制御し、
   前記移動制御手段は、前記レンズの移動中に出力する前記コマンドの内容および出力タイミングを制御することを特徴とする請求項１または２記載のカメラ装置。
4. 前記規定手段は、前記レンズが停止目標位置に近づくにしたがって該レンズの移動速度が漸進的に減速するような距離と速度の関係または距離と時間との関係を減速曲線によって規定するとともに、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線で示す通りの減速状態である場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、第１の量だけ減少させることを規定することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載のカメラ装置。
5. 前記規定手段は、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線と比較して減速し過ぎである場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、前記第１の量よりも大きな量だけ減少させ、現在のレンズの減速状態が前記減速曲線と比較して減速不足である場合には、次の段階において、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを、前記第１の量よりも小さな量だけ減少させることを規定することを特徴とする請求項４記載のカメラ装置。
6. 前記規定手段は、減速初期には主に前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比でレンズ速度を調整し、減速末期には主に前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧によりレンズ速度を調整することを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載のカメラ装置。
7. 撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータと、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記レンズの位置を検出する検出手段と、前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段とを備えるカメラ装置の移動制御方法であって、
   ズーム倍率または焦点距離に応じた移動の目標位置を特定する特定ステップと、
   前記モータ駆動手段により前記特定ステップにより特定された目標位置に前記レンズを移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく減速制御ステップと、
   を含むことを特徴とする移動制御方法。
8. 撮像部のレンズを目標位置まで移動させるＤＣモータと、前記ＤＣモータのコイルに供給する電力をＰＷＭ制御と電圧制御の両方で制御することにより該ＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記レンズの位置を検出する検出手段と、を備えるカメラ装置のコンピュータを、
   前記レンズが目標位置に近づくにしたがって、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と、前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とをどのような関係で変化させていくかを予め規定する規定手段と、
   前記モータ駆動手段により前記レンズを目標位置まで移動させる場合に、前記検出手段により逐次検出されるレンズ位置と前記規定部の規定内容に従って、前記ＰＷＭ制御におけるデユーティ比と前記電圧制御におけるコイルへの印可電圧とを同時に変化させていく移動制御手段、
   として機能させる移動制御プログラム。

Images