JP5718144B2 - 駆動制御装置 - Google Patents
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Description
例えば、レンズユニットのレンズ鏡筒部に組み込まれる移動装置において、超音波アクチュエータの振動子により操作環の回動操作力量を広い範囲で増減することができる技術が知られている(特許文献1参照)。
フォーカスリングは、本来、焦点調節を手動により行うことができるように設けられたものであるので、可能な限り無段階で滑らかに回転するように設計されている。一方、カメラの設定値の変更は、予め決められた値を選択することにより行われるものである。そのため、その操作を、フォーカスリングと同じ操作性によって実現しようとすると、目標とする設定値に対してフォーカスリングを余分に回転させてしまったり、どちらへ回転させればよいのか分かり難かったりする等の問題が生じ得る。
本発明の第3の態様に係る駆動制御装置は、上記第1の態様において、上記操作リングの回転抵抗力が、最小値である状態から増加するまでには、所定の角度範囲を有することを特徴とする。
本発明の第5の態様に係る駆動制御装置は、上記第4の態様において、上記操作リングは、モードを変更すべく、上記固定部材に対して手動でスライド可能に配置されており、上記操作力量制御手段は、上記位置検出手段によって上記操作リングがスライド方向に変位した、あるいは変位力が加えられたことが検出された際に、接触摩擦力を軽減するように上記振動子を制御することを特徴とする。
図1は、本発明の一実施の形態に係る駆動制御装置を適用したデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
交換式レンズ100は、フォーカスレンズ101、ズームレンズ102、絞り103、ドライバ104、105、113、レンズ用マイクロコンピュータ106、Flashメモリ107、モード切替操作部108、位置センサ109、振動子110、操作リング111、及び圧電体制御回路112を含む。
フォーカスレンズ101は、被写体の光学像を撮像素子202に集光させる。ズームレンズ102は、被写体の光学像を変倍する。また、フォーカスレンズ101も光学像を変倍するときに、動作される構成の交換レンズ100であっても、勿論良い。
モード切替操作部108は、操作リング(操作環)111の操作モードを指示するためのボタンである。モード切替操作部108が押される毎に、レンズ用マイクロコンピュータ106(又は本体用マイクロコンピュータ214であってもよい)は、操作リング111の操作モードの設定を、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ISO感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、ホワイトバランスモード、ART(アート)モード(撮影した画像を白黒画像や、絵画調画像にしたりする複数の画像処理を選択できるモード)の何れかへ順次切り替える。なお、操作リング111は、詳しくは後述するように、例えば、交換式レンズ100の外周部に光軸回りに回転自在に嵌合しており、ユーザによる手動操作により回転可能に構成されている。なお、操作リング111は、カメラ本体200側に設けた回転ダイヤル部材や、スライドレバー部材で構成しても良い。カメラ本体200側に操作部材を設けた場合は、操作部材の操作情報は必要に応じて、I/F300を通じて交換レンズ100側のマイクロコンピュータ106に入出力される。
撮像素子202は、各画素を構成するフォトダイオードの前面に、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置された撮像素子である。ベイヤー配列は、水平方向にR画素とG(Gr)画素が交互に配置されたラインと、G(Gb)画素とB画素が交互に配置されたラインとを有し、さらにその2つのラインを垂直方向にも交互に配置することで構成されている。この撮像素子202は、フォーカスレンズ101及びズームレンズ102により集光された光を、画素を構成するフォトダイオードで受光して光電変換することで、光の量を電荷量としてアナログ処理部203へ出力する。なお、撮像素子202は、CMOS方式のものでもCCD方式のものでも良い。また、ベイヤー配列に限らずFovionのような積層型の撮像素子や、後述のアナログ処理部203やA/D変換部204までを含むような撮像素子等でもよい。
一方、S102の判定結果がNoの場合には、メニューボタンが押されたか否かを判定する(S104)。ここで、その判定結果がYesの場合には、カメラ設定処理(カメラ設定シーケンス)を行う(S105)。このカメラ設定処理では、カメラ設定を変更可能にするメニューをLCD210に表示し、その中でユーザにより選択決定されたカメラ設定に応じて、カメラ設定を変更する等の処理を行う。この処理において、ユーザは、例えば、静止画の記録モードの設定を、JPEG記録、JPEG+RAW記録、RAW記録等の何れかへ変更することができる。また、動画ファイルの記録形式の設定を、AVI:Motion−JPEG、AVCHD:H.264、MP4:H.264等の何れかへ変更することができる。
一方、S104の判定結果がNoの場合には、レンズ操作有りか否かを判定する(S106)。すなわち、モード切替操作部108が押されたか否か、又は、操作リング111が回転操作されたか否かを判定する(S106)。ここで、その判定結果がYesの場合には、レンズ操作処理(レンズ操作シーケンス)を行う(S107)。このレンズ操作処理の詳細については、図4を用いて後述する。
一方、S106の判定結果がNoの場合には、動画ボタンが押されたか否かを判定する(S108)。
図4に示したように、この処理フローが開始すると、まず、本体用マイクロコンピュータ214は、S106がYesと判定されたときのレンズ操作がモード切替操作部108の押下であったか否かを判定する(S201)。ここで、その判定結果がYesの場合には、操作リング111の操作モードの設定を所定の順序に従って切り替える(S202)。ここで、所定の順序とは、例えば、フォーカスモード、ズームモード、撮影モード、ISO感度モード、シャッター速度モード、絞りモード、そして絞りモードの後は再びフォーカスモードに戻るといった順序である。この場合、例えば、操作モードの設定がフォーカスモードであったときにモード切替操作部108が押されると、操作モードの設定がフォーカスモードからズームモードに切り替わることになる。
図5は、回転感触変更処理(S203)の処理フローの詳細を示すフローチャートである。
図6は、S304の処理によって振動子110の制御が開始されたときの、操作リング111の回転角度と回転抵抗力との関係の一例を示す図である。
図7において、横軸は操作リング111の基準位置からの回転角度を示し、縦軸は操作リング111の回転抵抗力(回転時の抵抗)を示している。
図8Aは、交換式レンズ100の概要を示す断面図である。また、図8Bは、図8Aの1群枠を駆動する機構を説明するための、主要部品を被写体の側から見た図である。ここでは交換式レンズ100の被写体側を前方、カメラ本体側を後方とする。
操作リング111の回転抵抗力を制御する振動子110は、積層された圧電体142と、一端に設けられた接触体143からなる。固定枠122に振動子110の一端が固定されている。ここで、固定枠122は、振動子110が配置された固定部材の一例である。接触体143の先端面は操作リング111の内周側の円筒面に押圧接触しており、圧電体142に電圧が加わらない状態では、摩擦力を発生し、操作リング111と固定枠122の相対位置を保つようになっている。従って、例えば、操作リング111が手動操作されていない場合には振動子110を非駆動状態にして操作リング111を摩擦接触力により固定保持しるようにすることも可能である。圧電体142に周波電圧を発生させると、振動子110は交換式レンズ100の光軸に対して放射方向に振動し、摩擦力を低減させる。圧電体142への周波電圧の供給を停止すると、摩擦力が操作リング111と固定枠122の間に発生し、操作リング111の操作力量が著しく大きくなり、抵抗力が大きくなる。従って、周波電圧の供給と停止を繰り返すことによって、操作リング111にクリック感を作ることが可能となる。また、抵抗力であるクリック力量に当たる上記の摩擦力は振動子110の振動振幅を圧電体142に印加する電圧を制御することによって変更することが可能であり、クリック力量も制御することが可能である。また、周波電圧の周波数を所定の値にすると振動子110は共振して非常に大きな振動振幅を発生させることが可能で、摩擦力を非常に小さくすることができる。この時、振動振幅は周波数を共振周波数から少し変えることによって変更可能で、周波数を変えることによっても摩擦力を変えることが出来る。
符号144はゴムである。符号145はフレキである。符号146は絞り位置検出ハネである。符号147は3群ガイド軸である。符号148は絞り位置検出器である。符号149は3群送りネジである。符号150は3群位置検出ハネである。符号151は3群モータである。符号152は3群モータ台である。符号153は3群ネジギアである。符号154は3群モータギアである。符号155は2群送りネジである。符号156は2群位置検出ハネである。符号157はボールである。符号158はバネである。符号159は2群モータ台である。符号160は2群モータギアである。符号161は2群ネジギアである。符号162は前固定枠である。符号163は2群モータである。
図9Aは、操作リング111に関係する構成の変形例を示す図であり、図8Aにおける操作リング111を含む部分に相当する部分のみを示している。図9Bは、図9AのAA側断面図である。なお、図9Aは、図9BのBB側断面図でもある。
次に圧電体142に印加される電圧は小さくなって0になり、圧電体142は初期状態の変位に戻るが、接触体143は摺動部122aに接触しない(図13(e) 参照)。
以上に示したように図13(c) から図13(g) までを1周期として繰り返しの動作となる。図13(a) から図13(c) までは静止状態から定常振動発生までの過渡特性の状態となるので定常状態では図13(c) から図13(g) が繰り返される。
fdrv=fpls/2N …(1)
但し、NはN進カウンタ170への設定値、fplsはクロックジェネレータ168の出力パルスの周波数、fdrvは圧電体142に印加される信号の周波数である。尚、この(1)式に基づいた演算は、例えばレンズ用マイクロコンピュータ106で行われる。
一方、S409の判定結果がYesの場合には、圧電体の駆動を停止するか否かを判定する(S411)。ここでは、例えば再生ボタンが押される等の操作が行われると、圧電体の駆動を停止すると判定する。S411の判定結果がNoの場合にはS402へ戻り、S402以降の処理が再び繰り返される。
例えば、図9A、図9B等に示した操作リング111を、図21A、図21Bに示したように、手動により、交換式レンズ100の光軸方向に前後にスライド可能に構成する。但し、図21A、図21Bに示した例では、図9A、図9B等に示した振動子110と摺動部122aとが反転して設けられるように構成される。すなわち、振動子110が固定枠122側に設けられ、摺動部122aが操作リング111側に設けられる。このような構成では、例えば、操作リング111が前後へスライドする際には、操作リング111の回転抵抗力が小さくなるように振動子110の振動が制御される。この場合、操作リング111のスライドは、位置センサ109により検出するよう構成することもできる。この場合には、位置センサ109が操作リング111のスライド開始を検出したときに、操作リング111の回転抵抗力が小さくなるよう振動子110の振動を制御することができる。また、例えば、操作リング111のスライド位置は、図示しないスイッチによって検出される。この場合、少なくとも、前にスライドされたときの操作リング111の位置と、後ろにスライドされたときの操作リング111の位置とを検出できるようにスイッチが設けられる。そして、スイッチがオンする毎に、操作モードの設定を切り替えるように処理が行われる。なお、このような構成では、例えば、前にスライドされているときの操作リング111のボール157をガイドするボールガイド176と、後ろにスライドされているときの操作リング111のボール157をガイドするボールガイド177とが、固定枠122に設けられる。また、スケール141は、操作リング111が前と後ろにスライドされた状態であっても位置センサ109による操作リング111の回転方向の位置検出が可能になるような大きさで設けられる。
例えば、デジタルカメラで行われる図2や図20等に示した処理を、ボディ用マイクロコンピュータ214のみが実行するように構成することも可能であるし、レンズ用マイクロコンピュータ106のみが実行するように構成することも可能である。或いは、ボディ用マイクロコンピュータ214とレンズ用マイクロコンピュータ106が協働して実行するように構成することも可能である。
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
被写体像を撮像して画像データを得る撮像手段と、
固定枠と、
上記固定枠に対して手動で回転可能に配置される操作リングと、
上記固定枠または上記操作リングの一方に配置されていて、当該固定枠または当該操作リングの他方の対向面と接触するように配置された振動子と、
上記固定枠に対する上記操作リングの位置を検出する位置検出手段と、
上記振動子の駆動を制御して、上記固定枠または上記操作リングと接触する際の接触摩擦力を変更する操作力量制御手段と、
を具備し、
上記操作力量制御手段は、上記固定枠に対して上記操作リングを手動回転させた際、当該操作リングにかかる接触摩擦力がクリック感となるように上記振動子を制御することを特徴とする撮像装置。
上記操作力量制御手段は、設定されているモードに応じて上記クリック感を変更することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作リングは、モードを変更すべく、上記固定枠に対して手動でスライド可能に配置されており、
上記操作力量制御手段は、上記位置検出手段によって上記操作リングがスライド方向に変位した、あるいは変位力が加えられたことが検出された際に、接触摩擦力を軽減するように上記振動子を制御することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記振動子は、上記操作リングの内周面に圧接付勢されていることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記操作リングの内周面への圧接方向の振動振幅を変更するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする付記4記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記操作リングが手動操作されていないときには上記振動子を非駆動状態にして当該操作リングを摩擦接触力により固定保持し、上記位置検出手段によって上記操作リングの手動操作が開始されたことを検出したときには上記操作リングの摩擦接触力を軽減すると共にクリック感を付与するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記振動子の駆動電圧を制御して上記振動子の振動振幅を変更することによってクリック力量を制御することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作力量制御手段は、上記振動子の駆動電圧として周波電圧の供給と停止を繰り返すことによってクリック感を付与することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
上記操作リングが所定の回転位置へ手動回転される場合、又は、上記操作リングが上記所定の回転位置を通過するように手動回転される場合、上記操作力量制御手段は、上記所定の回転位置の手前において上記操作リングにかかる接触摩擦力を増加させて減少させ、上記所定の回転位置にて上記操作リングにかかる接触摩擦力を元の接触摩擦力に戻すように上記振動子を制御することにより、上記所定の回転位置にてクリック感を付与することを特徴とする付記1記載の撮像装置。
101 フォーカスレンズ
102 ズームレンズ
103 絞り
104、105 ドライバ
106 レンズ用マイクロコンピュータ
107 Flashメモリ
108 モード切替操作部
109 位置センサ
110 振動子
111 操作リング
112 圧電体制御回路
121 マウント
122 固定枠
122a 摺動部
123 キバン
124 1群枠
125 2群枠
126 3群枠
127 1群送りネジ
128 1群ネジギア
129 1群モータ台
130 1群モータ
131 1群モータギア
132 1群位置検出ハネ
133 1群ガイド軸
134 絞りハネ
135 絞り台
136 絞りフタ
137 絞り板
138 絞りモータギア
139 絞りモータ台
140 絞りモータ
141 スケール
142 圧電体
143 接触体
144 ゴム
145 フレキ
146 絞り位置検出ハネ
147 3群ガイド軸
148 絞り位置検出器
149 3群送りネジ
150 3群位置検出ハネ
151 3群モータ
152 3群モータ台
153 3群ネジギア
154 3群モータギア
155 2群送りネジ
156 2群位置検出ハネ
157 ボール
158 バネ
159 2群モータ台
160 2群モータギア
161 2群ネジギア
162 前固定枠
163 2群モータ
164 押圧バネ
165 ビス
166 ビス
167 ゴム
168 クロックジェネレータ
169 グランド
170 N進カウンタ
171 1/2分周回路
172 インバータ
173 トランス
174 電圧制御回路
175 電源回路
176、177 ボールガイド
200 カメラ本体
201 メカシャッター
202 撮像素子
203 アナログ処理部
204 A/D変換部
205 AE処理部
206 画像処理部
207 AF処理部
208 画像圧縮展開部
209 LCDドライバ
210 LCD
211 メモリI/F
212 記録媒体
213 SDRAM
214 本体用マイクロコンピュータ
215 Flashメモリ
216 操作部
217 バス
Claims (8)
- 固定部材と、
上記固定部材に対して手動で回転可能に配置される操作リングと、
上記固定部材に対する上記操作リングの位置を検出する位置検出手段と、
上記操作リングが回転する際に、上記固定部材と上記操作リングが接触する接触面の摩擦接触力を変更して当該操作リングにクリック感を発生させるクリック感発生手段と、
を具備し、
上記クリック感発生手段は、
第1の設定値を示す第1の回転位置にある上記操作リングを右または左に回転させて第2の設定値を示す第2の回転位置に回転させる際、
上記操作リングが上記第1の回転位置にある場合には、上記摩擦接触力が最小でかつ上記操作リングの回転抵抗力も最小となるように設定し、
上記操作リングの回転抵抗力が最小値である状態から上記第2の回転位置に回転する際には、上記位置検出手段からの出力に基づいて、上記回転抵抗力を最小値から増加させ、最大の回転抵抗力を経て、上記第2の回転位置で上記摩擦接触力が最小でかつ上記操作リングの回転抵抗力も最小となるように設定し、
上記操作リングに付与する上記クリック感は、上記操作リングに上記最大の回転抵抗力を発生させる回転角度位置と上記第2の回転位置との間で発生させることを特徴とする駆動制御装置。 - 上記クリック感発生手段は、設定されているモードに応じて上記クリック感を変更することを特徴とする請求項1記載の駆動制御装置。
- 上記操作リングの回転抵抗力が、最小値である状態から増加するまでには、所定の角度範囲を有することを特徴とする請求項1記載の駆動制御装置。
- 上記クリック感発生手段は、
上記固定部材または上記操作リングの一方に配置されていて、当該固定部材または当該操作リングの他方の対向面と接触するように配置された振動子と、
上記振動子の駆動を制御して、上記固定部材または上記操作リングと接触する際の接触摩擦力を変更する操作力量制御手段と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の駆動制御装置。 - 上記操作リングは、モードを変更すべく、上記固定部材に対して手動でスライド可能に配置されており、
上記操作力量制御手段は、上記位置検出手段によって上記操作リングがスライド方向に変位した、あるいは変位力が加えられたことが検出された際に、接触摩擦力を軽減するように上記振動子を制御することを特徴とする請求項4記載の駆動制御装置。 - 上記振動子は、上記操作リングの内周面に圧接付勢され、
上記操作力量制御手段は、上記操作リングの内周面への圧接方向の振動振幅を変更するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする請求項4記載の駆動制御装置。 - 上記操作力量制御手段は、上記操作リングが手動操作されていないときには上記振動子を非駆動状態にして当該操作リングを摩擦接触力により固定保持し、上記位置検出手段によって上記操作リングの手動操作が開始されたことを検出したときには上記操作リングの摩擦接触力を軽減すると共にクリック感を付与するように上記振動子を駆動制御することを特徴とする請求項4記載の駆動制御装置。
- 上記操作力量制御手段は、上記振動子の駆動電圧として周波電圧の供給と停止を繰り返すことによってクリック感を付与することを特徴とする請求項4記載の駆動制御装置。
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