JP7423241B2 - 光学機器およびその制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の一側面としての光学機器は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、第2の駆動手段による第1の駆動手段の移動量に応じて第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、ズーミングに際してフォーカスレンズは、第1の駆動手段と第2の駆動手段を共に用いて移動され、制御手段は、ズーム位置に対するフォーカスレンズの合焦位置に関する第1のデータと、所定時間後のズーム位置として推定される推定ズーム位置とを用いてフォーカスレンズの目標位置である第1のフォーカス目標位置を決定し、第1のフォーカス目標位置と、所定時間後までに第2駆動手段により第1の駆動手段が移動する量として推定される第1の移動量とを用いて第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする。
本発明の一側面としての光学機器は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、第1の駆動手段を光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、第2の駆動手段による第1の駆動手段の移動量に応じて第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、ズーミングに際してフォーカスレンズは、第1の駆動手段と第2の駆動手段を共に用いて移動され、第1の駆動手段は、フォーカスレンズを移動させるための可動部を有し、制御手段は、ズーム位置に対する第1の駆動手段の可動部の合焦位置に関する第2のデータと、所定時間後のズーム位置として推定される推定ズーム位置とを用いて第1の駆動手段におけるフォーカスレンズの可動範囲内でのフォーカスレンズの目標位置である第1の駆動目標位置を決定し、第1の駆動目標位置と、第2の駆動手段により第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量とを用いて第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする。
本発明の一側面としての光学機器は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、第1の駆動手段を光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、第2の駆動手段による第1の駆動手段の移動量に応じて第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段と、第1の駆動手段と第2の駆動手段の両方によって移動される前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段とを有し、制御手段は、位置検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置と、フォーカスレンズの目標位置である第2のフォーカス目標位置とを用いて第1の駆動手段の駆動を制御し、第2のフォーカス目標位置は、第2の駆動手段により第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量と、第1の駆動手段におけるフォーカスレンズの可動範囲内でのフォーカスレンズの目標位置である第2の駆動目標位置に基づいて定められることを特徴とする。
本発明の一側面としての光学機器は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、第1の駆動手段を光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、第2の駆動手段による第1の駆動手段の移動量に応じて第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段と、第1の駆動手段と第2の駆動手段の両方によって移動されるフォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段とを有し、制御手段は、第1の駆動手段におけるフォーカスレンズの可動範囲内でのフォーカスレンズの目標位置である第2の駆動目標位置と、第1の駆動手段におけるフォーカスレンズの可動範囲内でのフォーカスレンズの現在位置とを用いて第1の駆動手段の駆動を制御し、現在位置は、第2の駆動手段により第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量と、位置検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置を用いて算出されることを特徴とする。
図7(b)は、ズーム速度の変化が多い場合の例を示している。レンズ制御部106は、例えば、時刻t1から時刻t2までのズーム速度(b1/a1)と時刻t2から時刻t3までのズーム速度(b2/a2)の差が上記所定の閾値より大きい場合はズーム速度の変化が多いと判定する。ズーム速度の変化が多い場合には、レンズ制御部106は、直前のズーム速度の変化量(以下、ズーム加速度という)が維持されると仮定して推定ズーム位置を算出する。例えば、以下の式(2)を用いて時刻t3から時刻t4までの変倍レンズ102の移動量(以下、ズーム移動量という)b3を求める。
(b3/a3)=(b2/a2)+{(b2/a2)-(b1/a1)} (2)
さらに式(2)をb3について解き、以下の(3)を用いて、時刻t4での推定ズーム位置z4を算出する。
z4=z3+b3 (3)
ただし、変倍レンズ102の停止からの動き出し時や移動方向の反転時等、ズーム速度の急激な変化が生じる場合を考慮して、ズーム速度の変化量に上限を設けてもよい。例えば、ズーム速度が急激に減速して現在のズーム速度がゼロに近くなると、所定時間後に移動方向が反転する可能性があるが、実際に移動方向が反転するとは限らない。そのような場合においては、ズーム速度の符号が反転しない範囲で演算するようにすることで、所定時間後にズーム速度がゼロになると推定される。
次にステップS1404では、レンズ制御部106は、フォーカス駆動部110の現在のモータ駆動速度からの所定の減速度によってフォーカスレンズ104が停止するまでに進む距離(減速距離)を算出する。現在のモータ駆動速度については後述する。例えば、等減速度(負の加速度)運動である場合は、現在のモータ駆動速度と等減速度の値とから減速距離を計算することができる。
すなわち、現在のフォーカス目標位置Pnに対してカムフォーカス移動残量と減速距離とを加算して得られるフォーカス位置が、図6のステップS604で定められた最終フォーカス目標位置P10以上になる場合は、レンズ制御部106は減速処理を実行する。最終フォーカス目標位置P10に達しない場合は減速処理を実行せずに、フォーカス目標位置の更新を以下の式(6)~(8)を用いて行う。
Mn+1=Mn+Vn+1×T (7)
Vn+1=Vn+α×T (8)
Vnはn周期目におけるモータ駆動速度を、αは加速度を、Tはフィードバック演算の演算周期(つまりは第2の制御周期)を表す。式(8)によってモータ駆動速度の目標値が更新される。このようにしてレンズ制御部106は、フォーカス駆動部110のモータ駆動速度が図6のステップS606にて算出されたモータ駆動速度に達するまで、所定の加速度αにて加速処理を行う。フォーカス駆動部110のモータ駆動速度がステップS606にて算出されたモータ駆動速度に達すると、レンズ制御部106は加速処理を止めて(α=0として)、それ以降のモータ駆動速度の目標値を固定値に設定する。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
102 変倍レンズ
104 フォーカスレンズ
106 レンズ制御部
110 フォーカス駆動部
111 フォーカス位置検出部
Claims (14)
- 変倍レンズを光軸方向に移動させるズーム操作部と、
フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有する光学機器であって、
前記第2の駆動手段は、前記ズーム操作部が操作されることによって駆動され、前記第2の駆動手段の駆動により前記変倍レンズは移動せず、前記フォーカスレンズが前記光軸方向に移動することを特徴とする光学機器。 - フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有する光学機器であって、
ズーミングに際して前記フォーカスレンズは、第1の駆動手段と前記第2の駆動手段を共に用いて移動され、
前記制御手段は、
ズーム位置に対する前記フォーカスレンズの合焦位置に関する第1のデータと、所定時間後のズーム位置として推定される推定ズーム位置とを用いて前記フォーカスレンズの目標位置である第1のフォーカス目標位置を決定し、
前記第1のフォーカス目標位置と、前記所定時間後までに第2駆動手段により前記第1の駆動手段が移動する量として推定される第1の移動量とを用いて前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする光学機器。 - 前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段の両方によって移動される前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段によって検出された前記フォーカスレンズの位置と、前記第1のフォーカス目標位置と、前記第1の移動量とから前記第1の駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動量を算出し、前記駆動量に基づいて前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項2に記載の光学機器。 - フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有する光学機器であって、
ズーミングに際して前記フォーカスレンズは、第1の駆動手段と前記第2の駆動手段を共に用いて移動され、
前記第1の駆動手段は、前記フォーカスレンズを移動させるための可動部を有し、
前記制御手段は、
ズーム位置に対する前記第1の駆動手段の前記可動部の合焦位置に関する第2のデータと、所定時間後のズーム位置として推定される推定ズーム位置とを用いて前記第1の駆動手段における前記フォーカスレンズの可動範囲内での前記フォーカスレンズの目標位置である第1の駆動目標位置を決定し、
前記第1の駆動目標位置と、前記第2の駆動手段により前記第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量とを用いて前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする光学機器。 - 前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段の両方によって移動される前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段を有し
前記制御手段は、前記第2の移動量と、前記位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置とを用いて、前記第1の駆動手段における前記フォーカスレンズの可動範囲内での前記フォーカスレンズの現在位置を算出し、前記第1の駆動目標位置と前記現在位置に基づいて前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項4に記載の光学機器。 - フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段の両方によって移動される前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段とを有する光学機器であって、
前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置と、フォーカスレンズの目標位置である第2のフォーカス目標位置とを用いて前記第1の駆動手段の駆動を制御し、
前記第2のフォーカス目標位置は、前記第2の駆動手段により前記第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量と、前記第1の駆動手段における前記フォーカスレンズの可動範囲内での前記フォーカスレンズの目標位置である第2の駆動目標位置に基づいて定められることを特徴とする光学機器。 - 前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置と、前記第2のフォーカス目標位置との偏差に基づいて、前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項6に記載の光学機器。
- フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段と、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
前記第1の駆動手段と前記第2の駆動手段の両方によって移動される前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段とを有する光学機器であって、
前記制御手段は、前記第1の駆動手段における前記フォーカスレンズの可動範囲内での前記フォーカスレンズの目標位置である第2の駆動目標位置と、前記第1の駆動手段における前記フォーカスレンズの可動範囲内での前記フォーカスレンズの現在位置とを用いて前記第1の駆動手段の駆動を制御し、
前記現在位置は、前記第2の駆動手段により前記第1の駆動手段が移動した量である第2の移動量と、前記位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置を用いて算出されることを特徴とする光学機器。 - 前記制御手段は、前記現在位置と、前記第2の駆動目標位置との偏差に基づいて、前記第1の駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項8に記載の光学機器。
- 前記第1の駆動手段におけるベース部に対する可動部の位置を検出する可動部検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置と、前記可動部検出手段により検出された前記可動部の位置とを用いて、前記第2の移動量を取得することを特徴とする請求項6から9のいずれか一項に記載の光学機器。 - 前記第1の駆動手段は、モータであり、
前記第2の駆動手段は、カムによって前記第1の駆動手段を移動させるカム機構であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の光学機器。 - 前記第1の駆動手段および第2の駆動手段は共にモータであることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の光学機器。
- 変倍レンズを光軸方向に移動させるズーム操作部と、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる第1の駆動手段と、前記第1の駆動手段を前記光軸方向に移動させる第2の駆動手段とを有する光学機器の制御方法であって、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量を取得するステップと、
前記第2の駆動手段による前記第1の駆動手段の移動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動を制御するステップとを有し、
前記第2の駆動手段は、前記ズーム操作部が操作されることによって駆動され、前記第2の駆動手段の駆動により前記変倍レンズは移動せず、前記フォーカスレンズが前記光軸方向に移動することを特徴とする光学機器の制御方法。 - 光学機器のコンピュータに、請求項13に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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