(57)【要約】      （修正有）【課題】操作部材の操作によって、レンズを駆動させる駆動装置において、任意の一定加速度を維持することが困難であった。【解決手段】操作量と操作方向によってモータの駆動速度と駆動方向の指令信号を出力する操作部材１１２と、操作量の傾き算出手段１０７と、傾き範囲内判定手段１０８と、傾き記憶手段と、前記傾き及び前記傾き記憶手段に記憶している傾きから補正された傾きを算出する補正傾き算出手段と、前記操作量と操作方向を含む出力を補正された傾きに基づいて補正する出力補正手段１０９と、前記操作量、前記傾き範囲判定手段１０８の判定結果と前記出力補正手段１０９の算出結果に基づいて、モータの駆動の指令となる指令値を決定する指令値決定手段１１０と、を有し、指令値決定手段１１０は、傾き範囲判定手段１０８の判定結果が所定の範囲内の場合は、前記出力補正手段１０９によって算出された補正値を指令値として決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動によって被駆動部材を駆動させるモータ駆動装置において、
操作方向を含む操作量によってモータの駆動速度と駆動方向の指令信号を出力する操作部材と、
前記操作部材の出力の傾きを算出する傾き算出手段と、
前記傾きが範囲内か判定する傾き範囲判定手段と、
前記傾きを記憶する傾き記憶手段と、
前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから補正された傾きを算出する補正傾き算出手段と、
前記操作量と操作方向を含む出力を前記補正された傾きに基づいて補正する出力補正手段と、
前記操作量、前記傾き範囲判定手段の判定結果、前記出力補正手段の算出結果に基づいて、前記モータの駆動の指令となる指令値を決定する指令値決定手段と、
を有し、前記指令値決定手段は、前記傾き範囲判定手段の判定結果が範囲内の場合は、前記出力補正手段によって、算出された補正値を前記指令値として決定することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記補正傾き算出手段は、前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから傾きの軌跡を求め、線形補完して求まる傾きを補正された傾きとすることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記補正傾き算出手段は、前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから傾きの軌跡を求め、最も長い時間同じ値を維持した傾きを補正された傾きとすることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記補正傾き算出手段は、前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから平均値を算出し、平均値を補正された傾きとすることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記モータ駆動装置は、前記傾き範囲判定手段にて範囲内と判定された回数をカウントする範囲内カウンタと、前記範囲内カウンタが規定値以上か判定するカウンタ判定手段と、を更に有し、前記指令値決定手段は、前記カウンタ判定手段の判定結果が規定値以上の場合は、前記出力補正手段によって補正された補正値を前記指令値として決定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記モータ駆動装置は、補正傾き算出手段にて算出された補正傾きを記憶する補正傾き記憶手段と、前記指令値決定手段が前記補正値を前記指令値として決定した場合に、補正値を指令値として決定した事を示すフラグと、を更に有し、前記出力補正手段は、前記フラグが少なくとも１回前に補正値を指令値として決定した事を示す場合は、前記補正傾き記憶手段にて記憶している傾きに基づいて補正値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記モータ駆動装置は、前記補正値を前記傾きに基づいて遷移させる入力遷移手段を更に有し、前記指令値決定手段は、前記フラグが補正値を指令値として決定した事を示している時に、前記傾き範囲判定手段にて範囲外と判定された場合は、前記入力遷移手段にて遷移させられた補正値を前記指令値として決定することを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記モータ駆動装置は、前記傾き範囲判定手段が判定に使用する範囲の幅を設定する範囲幅設定手段を更に有し、前記範囲幅設定手段は、前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから傾きの軌跡を求め、軌跡の内、最大値と最小値の差分が大きい程、範囲の幅を広く設定することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
可動光学部材と、該可動光学部材を駆動するモータと、請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載のモータ駆動装置をモータの駆動装置として有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された光学像を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビレンズやビデオレンズ等の光学機器に関し、特に操作部材によってレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビレンズを運用する場合に、操作部材を接続し、ズームレンズやフォーカスレンズを操作する。特にズームレンズでは、操作部材の操作角度によって入力量を決め、ズームレンズの駆動速度を操作する操作部材がある。
【０００３】
この様な操作部材を使用したズームレンズの駆動に関して様々な提案が成されてきた。特許文献１には、軸を中心に揺動自在なシーソーが設けられた操作部材において、シーソーの前後に突出した支持部を設ける技術が提案されている。指のはらの一部を支持部に載せてここを支持点として指のはらの他部でシーソースイッチを押し込むことで、押し込み量（操作量）を一定に保つ操作が行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１３１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、操作量を一定に保つ操作が容易にはなるが、一定の傾きで操作量を変化させる事は困難である。一定の傾きで操作量を変化させる事は、レンズの起動を一定の割合で加速させたり、一定の割合で減速させたりする場合に必要である。
【０００６】
図１０に操作部材の操作量を一定の傾きで変化させようとした場合の操作量を示す。横軸は時間、縦軸は操作部材の操作量を示し、実線は操作部材によって操作された操作量を示す。縦軸の操作量は一方向の操作量についてのみ示す。図中、時刻ｔ１００から時刻ｔ１０１間は操作量を一定にし、時刻ｔ１０１以降は一定の傾きで操作量を変化させようとする。
【０００７】
しかし、一定の傾きで操作量を変化させようとしても傾きには微小な変化があり、破線で示す所望の操作量を得る事は困難である。図１０に示す操作量に基づいてズームレンズを駆動すると一定の傾きで駆動する事が出来ず、微小に加減速が発生してしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、操作部材の操作において任意の一定加速度を維持可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ駆動装置は、モータの駆動によって被駆動部材を駆動させるモータ駆動装置において、操作量と操作方向によってモータの駆動速度と駆動方向の指令信号を出力する操作部材と、前記操作量の傾きを算出する傾き算出手段と、前記傾きが範囲内か判定する傾き範囲判定手段と、前記傾きを記憶する傾き記憶手段と、前記傾き及び、前記傾き記憶手段にて記憶している傾きから補正された傾きを算出する補正傾き算出手段と、前記操作量と操作方向を含む出力を前記補正された傾きに基づいて補正する出力補正手段と、前記操作量、前記傾き範囲判定手段の判定結果、前記出力補正手段の算出結果に基づいて、前記モータの駆動の指令となる指令値を決定する指令値決定手段と、を有し、前記指令値決定手段は、前記傾き範囲判定手段の判定結果が範囲内の場合は、前記出力補正手段によって、算出された補正値を前記指令値として決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、操作部材の操作において任意の一定加速度を維持可能なレンズ駆動装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の構成図
【図２】第１実施例のフローチャート
【図３】第１実施例の操作部材の操作量と入力値
【図４】第２実施例の構成図
【図５】第２実施例のフローチャート
【図６】入力値遷移処理フローチャート
【図７】ａは第２実施例の操作部材の操作量を示す図、ｂは第２実施例の入力値を示す図
【図８】第３実施例の構成図
【図９】ａは第３実施例の操作部材の操作量を示す図、ｂは操作量に応じた範囲幅を示す図
【図１０】従来例の操作部材の操作量
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本実施例におけるレンズ駆動装置の構成を図１に示す。以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明に不要な部位は省略した。同図においてレンズ装置１００はズームレンズ１０１や不図示のフォーカスレンズや可動絞りを有し、ズームレンズ１０１を光軸方向に移動してレンズ装置１００の焦点距離を変化させる。
【００１４】
ズームレンズ１０１は、ズームモータ１０３が接続されている。ズームモータ１０３はズームドライバ１０４によって駆動され、ズームレンズ１０１を光軸方向に移動させる。ズームレンズ１０１の位置は、ズームレンズ位置検出部１０２によって検出される。レンズ制御部１０５は例えばＣＰＵであり、ズームレンズ１０１を制御する。入力値取得部１０６は操作部材１１２の出力を取得する。
【００１５】
傾き算出部１０７は入力値取得部１０６の出力と不図示のメモリ等の記憶手段に記憶されている少なくとも一つ以上前の出力から入力値の傾きを算出する。範囲内判定部１０８は傾き算出部１０７にて算出した傾きが範囲内か判定する。入力値補正部１０９は入力値取得部１０６にて取得した入力値を傾き算出部１０７にて算出した傾きに基づいて補正する。入力値決定部１１０は駆動制御部１１１への入力として、範囲内判定部１０８の判定結果に基づいて、入力値取得部１０６にて取得した入力値か入力値補正部１０９にて補正した入力値かを決定する。
【００１６】
駆動制御部１１１は入力値決定部１１０にて決定された入力値に基づいてズームレンズ１０１を駆動制御する。制御方法の詳細は本発明と関係ないため省略する。操作部材１１２は軸を中心に揺動自在な操作部を有し、操作方向と操作量を含む信号を出力する。
【００１７】
次に、レンズ制御部１０５において、操作部材１１２の入力から駆動制御部１１１の入力値を決定する動作を図２に示すフローチャートを使用して詳細に説明する。
【００１８】
ステップＳ２００は、操作部材１１２の操作方向と操作量を含む信号を取得する。
【００１９】
ステップＳ２０１は、ステップＳ２００にて取得した入力値と不図示のメモリ等に記憶されている少なくとも一つ以上前の入力値に基づいて入力値の傾きを算出する。
【００２０】
ステップＳ２０２は、ステップＳ２０１にて算出した傾きが後述するステップＳ２０４にて設定した範囲内か判定する。範囲内の場合は、ステップＳ２０５へ進む。一方、範囲外の場合は、ステップＳ２０３へ進む。
【００２１】
ステップＳ２０３は、ステップＳ２０２にて範囲内と判定された回数をカウントする範囲内カウントを０にクリアする。
【００２２】
ステップＳ２０４は、ステップＳ２０２の判定で使用する範囲を設定する。設定方法は、ステップＳ２０１にて算出した傾きに対して規定幅分設定する。規定幅は、例えば、入力値の傾きの半分や、傾きの最大値の５％等任意に設定して良い。また、電源投入時は、傾き０に対して規定幅分が設定されているとする。
【００２３】
ステップＳ２０５は、範囲内カウントを１足してインクリメントする。
【００２４】
ステップＳ２０６は、ステップＳ２０２にて範囲内と判定された回数が規定回数以上か判定する。規定回数以上と判定された場合は、ステップＳ２０９へ進む。一方、規定回数未満と判定された場合は、ステップＳ２０７へ進む。
【００２５】
ステップＳ２０７は、ステップＳ２００にて取得した入力値を駆動制御部１１１の入力値として決定する。
【００２６】
ステップＳ２０８は、一定傾き入力を行っている事を示すフラグを０でクリアする。
【００２７】
ステップＳ２０９は、一定傾き入力を行っているかを示すフラグを参照し、一定傾き中か判定する。一定傾き中の場合は、ステップＳ２１２へ進む。一方、一定傾き中ではない場合は、ステップＳ２１０へ進む。
【００２８】
ステップＳ２１０は、操作部材１１２の入力値に対して一定の傾きとなる補正値を算出する。算出方法は、不図示のメモリ等の記憶手段にステップＳ２０２にて範囲内と判定された時のステップＳ２００にて取得した入力値を保持し、保持した複数の入力値から算出する。例えば、入力値の軌跡から線形補間し、補間した結果の傾きになる様に入力値を補正する。または、傾きの平均値や、最も長い時間、変化しなかった傾きになる様に入力値を補正する。
【００２９】
ステップＳ２１１は、ステップＳ２１０にて算出した補正値を駆動制御部１１１の入力値として決定する。
【００３０】
ステップＳ２１２は、不図示のメモリ等の記憶手段に記憶しておいた少なくとも１回以上前にステップＳ２１０にて算出した傾きに基づいて補正値を算出し、駆動制御部１１１の入力値として決定する。
【００３１】
ステップＳ２１３は、一定傾き入力を行っている事を示すフラグを１でセットする。
【００３２】
ステップＳ２１４は、ステップＳ２１２、ステップＳ２１１、ステップＳ２０７の何れかにて決定された入力値に基づいてズームレンズ１０１を駆動制御する。
【００３３】
次に、図３を使用して本実施例を適用した場合の入力値の決定動作について説明する。図３は図１０と同様な図である。図中、実線で示す操作部材１１２からの入力値（操作量）の上下の破線は操作量の範囲を示す。
【００３４】
時刻ｔ３０から時刻ｔ３１間は操作部材１１２の操作は一定の操作量で維持されている。時刻ｔ３１以降、操作量は減少し始める。つまり、ズームレンズ１０１の駆動速度を減速させようとしている。時刻ｔ３１から時刻ｔ３２間は範囲内に操作量が収まっている。つまり、操作者は、一定の減速で操作量を変化させたいと判断できる。時刻ｔ３１から時刻ｔ３２間の操作量の軌跡から操作量を線形補間する。時刻ｔ３２以降は線形補間して求めた傾きで操作量を変化させて、駆動制御部１１１の入力値として決定する。
【００３５】
以上から、時刻ｔ３０から時刻ｔ３２間は操作部材１１２の操作量を駆動制御部１１１の入力値として決定し、時刻ｔ３２以降は時刻ｔ３１から時刻ｔ３２間で算出した傾きで操作量を変化させて、駆動制御部１１１の入力値として決定する。よって時刻ｔ３２以降は図中、破線で示す一定の傾きで駆動制御部１１１の入力値を変化させることで、ズームレンズ１０１は一定加速度で駆動する事が可能となる。
【００３６】
以上、説明した構成、方法により、操作部材の操作量の傾きが範囲内で前後している場合は、操作者が一定加速度でズームレンズを操作したいと判断し、操作量を線形補完し、傾きを算出する。算出した傾きで操作量を変化させて、駆動制御の入力値として決定する事で、ズームレンズの制御に使用する目標値を一定の傾きで変化させる事が可能となる。よって、操作部材の操作において任意の一定加速度を維持する事が可能となる。
【００３７】
本実施例では、図３は縦軸を操作量として説明したが、範囲の次元は操作量の傾きとしても良い。つまり、範囲内か判定する場合は、操作量の傾きが範囲内か判定する。図３において、縦軸を傾きとする場合は、破線で示す範囲は傾きの範囲となり、時間軸に平行な直線で表すことになる。
【実施例２】
【００３８】
本実施例の最も特徴的な部分は、操作者が一定の傾きで操作量を変化させている時に、操作量の傾きを変化させた場合に、急激な変化を与えず、線形に変化させる事で、操作量の傾きの変更を可能としつつ、操作者の違和感を低減することである。図７のａに図３と同様な操作量の軌跡を示す。
【００３９】
時刻ｔ７０から時刻ｔ７１間は図３と同様であり、操作量の軌跡と第１実施例を適用した際の操作量を示す。時刻ｔ７１以降は操作部材の操作量が範囲から逸脱している。つまり、操作者は加速度を変更させようとしている。第１実施例では、図７のａの様に範囲を逸脱した際の動作については触れていないため、本実施例で説明する。
【００４０】
以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明に不要な部位は省略した。
【００４１】
本実施例におけるレンズ駆動装置の構成を図４に示す。図１に示す第１実施例と同様な構成については説明を省略し、第１実施例とは異なる部分について以下に説明する。
入力遷移部４００は、入力補正部１０９にて算出した補正値を傾き算出部１０７にて算出した傾きで遷移させる。
【００４２】
次に図５に示すフローチャートを使用して補正値を遷移させる動作を詳細に説明する。図２に示す第１実施例と同様な処理については説明を省略し、第１実施例とは異なる部分について説明する。
【００４３】
ステップＳ５００は、ステップＳ２０９と同様にして一定傾き中か判定し、かつステップＳ２０１にて算出した傾きと不図示のメモリ等の記憶手段に記憶した少なくとも一つ以上前の傾きに基づいて、傾きが変化中か判定する。一定傾き中かつ傾きが変化中の場合は、ステップＳ５０１へ進む。一方、一定傾き中ではない場合、または、傾きが変化していない場合は、ステップＳ２０４へ進む。
【００４４】
ステップＳ５０１は、入力値の軌跡から入力値補正部１０９にて算出した補正値を遷移させる。
【００４５】
図６に示すフローチャートを使用して、ステップＳ５０１の動作を詳細に説明する。
【００４６】
ステップＳ６００は、不図示のメモリに記憶した少なくとも一つ以上前に駆動制御部１１１の入力値として決定した入力値に対してステップＳ２０１にて算出した傾き分変化させた遷移中補正値を算出する。
【００４７】
ステップＳ６０２は、ステップＳ６０１にて算出した遷移中補正値を駆動制御部１１１の入力値として決定する。
【００４８】
次に、図７のｂを使用して本実施例を適用した場合の入力値の軌跡について説明する。図７のｂは図７のａに対して時刻ｔ７１以降の軌跡を追加して表している。
【００４９】
時刻ｔ７１以前は第１実施例にて説明した動作によって駆動制御部１１１の入力値を決定している。時刻ｔ７１にて操作部材１１２の操作量が範囲から逸脱し始めた。時刻ｔ７１以降は操作部材１１２の操作量の傾きを算出し、破線で示す一定傾きの操作量をステップＳ２０１で算出した傾きに基づいて遷移させる。つまり、操作部材１１２の操作量が範囲を逸脱した場合は、逸脱時の傾きと同様な傾きで駆動制御１１１への入力値を変化させる。時刻ｔ７２にて操作部材１１２の操作量が範囲内になったため、操作部材１１２の操作量を駆動制御部１１１の入力値として決定し、以降は実施例１の動作と同様である。
【００５０】
以上、説明した構成、方法により、駆動制御部１１１の入力値を傾き一定としている時に操作部材１１２の操作量が範囲を逸脱した場合は、逸脱した時の操作量の傾きと同様な傾きで変化させる。よって、一定の傾きで操作する事が可能な上に、使用者の違和感を低減し、かつ操作量を可変可能とする。
【００５１】
また、時刻ｔ７２において、破線で示す遷移中補正値から実線で示す操作部材１１２の操作量を駆動制御部１１１の入力値に変更する際は、破線と実線が交わる時に変更する事で、より違和感を低減させる事が可能となる。
【実施例３】
【００５２】
本実施例の最も特徴的な部分は、操作部材の操作量の傾きの変化量に応じて、範囲の幅を可変することにある。図９のａに図３と同様な操作量の軌跡を示す。時刻ｔ９１以降の実線と破線は共に操作部材１１２における操作量を示す。図で示す様に操作者によって一定の傾きで操作量を変化させようとする際の傾きの変化量が異なる。
【００５３】
第１、第２実施例で説明した様に範囲を規定の幅によって決めた場合、破線の操作では、実線の操作に比べて、操作量が範囲を逸脱するまでに操作量の傾きを大きく変える必要がある。つまり、傾きを変更したい場合に、反応が鈍いと感じる可能性がある。よって、操作者によって、範囲の幅を可変する必要があるが、第１、第２実施例では、操作者の操作量の傾きの変化量の違いまでは考慮していない。
【００５４】
以下の説明では、本発明を分かりやすくするために本発明の主要な部位のみ図示し、本発明に不要な部位は省略した。
【００５５】
本実施例におけるレンズ駆動装置の構成を図８に示す。図１に示す第１実施例、図４に示す第２実施例と同様な構成については説明を省略し、第１、第２実施例とは異なる部分について以下に説明する。
【００５６】
範囲幅設定部８００は、傾き算出部１０７にて算出した傾きと不図示のメモリに記憶した少なくとも一つ以上前の傾きに基づいて範囲の幅を設定する。設定方法は、傾きの変化量に応じて決定する。例えば、傾きの変化量の平均値の１．５倍や、最大値の１．５倍等に設定する。
【００５７】
範囲内判定部１０８は、範囲幅設定部８００にて設定された範囲幅に応じて決定された範囲に基づいて判定する。
【００５８】
次に、図９のｂを使用して本実施例を適用した場合の範囲幅について説明する。図９のｂは図９のａと同様な図である。
【００５９】
時刻ｔ９１以降の破線の操作量に対する範囲は上下の破線で示す直線である。図３に示す実線の範囲と比較して図９の破線で示す範囲の幅は狭いことが分かる。ステップＳ２０４において、範囲設定部８００によって、操作量の傾きの変化量に応じて変更された範囲幅に基づいて、範囲を決定している。よって、操作者に応じて範囲幅を変更し、一定の傾きで操作する事が可能な上に、より操作時の違和感を低減することが可能となる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、実施例を組み合わせても良く、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１００  レンズ装置、１０８  範囲内判定部、１０９  入力補正部、
１１０  入力値決定部、４００  入力遷移部、８００  範囲幅設定部
【図１】
2020020838.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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