(57)【要約】【課題】検出対象のレンズの移動範囲全体に亘って、そのような部材を配置することが容易でない場合がある。【解決手段】制御装置は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置でよい。制御装置は、レンズの位置を検出する第１センサからレンズの位置を示す第１情報を取得する第１取得部と、電動機の回転量を検出する第２センサから電動機の回転量を示す第２情報を取得する第２取得部と、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれる場合、第１情報に基づいて電動機を制御し、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれない場合、第２情報に基づいて電動機を制御する制御部とを備えてよい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置であって、
前記レンズの位置を検出する第１センサから前記レンズの位置を示す第１情報を取得する第１取得部と、
前記電動機の回転量を検出する第２センサから前記電動機の回転量を示す第２情報を取得する第２取得部と、
前記第１情報に基づく前記レンズの位置が第１位置範囲に含まれる場合、前記第１情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第１情報に基づく前記レンズの位置が前記第１位置範囲に含まれない場合、前記第２情報に基づいて前記電動機を制御する制御部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記第１位置範囲は、至近端に焦点が合う場合の前記レンズの位置を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１位置範囲は、無限遠に焦点が合う場合の前記レンズの位置を含まない、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１情報に基づく前記レンズの位置を特定できない場合、前記第２情報に基づいて前記電動機を制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第１センサで検出される前記レンズの位置は、前記第２センサにより検出される前記回転量に基づく前記レンズの位置より精度が高い、請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１センサは、磁気抵抗センサ、または可変抵抗器を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第２センサは、フォトインタラプタを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電動機は、ＤＣモータである、請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
前記レンズは、フォーカスレンズを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１つに記載の制御装置と、
前記レンズと、
前記電動機と、
前記レンズにより結像された光学像を撮像するイメージセンサと
を備える撮像装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
【請求項１２】
撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御方法であって、
前記レンズの位置を検出する第１センサから前記レンズの位置を示す第１情報を取得する段階と、
前記電動機の回転量を検出する第２センサから前記電動機の回転量を示す第２情報を取得する段階と、
前記第１情報に基づく前記レンズの位置が第１位置範囲に含まれる場合、前記第１情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第１情報に基づく前記レンズの位置が前記第１位置範囲に含まれない場合、前記第２情報に基づいて前記電動機を制御する段階と
を備える制御方法。
【請求項１３】
請求項１から９の何れか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁気抵抗素子を用いて回転筒の回転変位を検出する変位検出装置が開示されている。特許文献２には、透過型フォトインタラプタを用いてフォーカスレンズの位置を検出する位置検出センサが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２００３−１３９５６７号公報
［特許文献２］  特開２０１６−２２４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レンズの位置を検出するために、磁気抵抗センサまたは可変抵抗器などの位置検出用のセンサを利用する場合、レンズの移動範囲に亘って、磁性体、または抵抗などの部材を、レンズを収容する鏡筒内などに配置する必要がある。しかしながら、検出対象のレンズの移動範囲全体に亘って、そのような部材を配置することが容易でない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置でよい。制御装置は、レンズの位置を検出する第１センサからレンズの位置を示す第１情報を取得する第１取得部を備えてよい。制御装置は、電動機の回転量を検出する第２センサから電動機の回転量を示す第２情報を取得する第２取得部を備えてよい。制御装置は、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれる場合、第１情報に基づいて電動機を制御し、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれない場合、第２情報に基づいて電動機を制御する制御部を備えてよい。
【０００５】
第１位置範囲は、至近端に焦点が合う場合のレンズの位置を含んでよい。
【０００６】
第１位置範囲は、無限遠に焦点が合う場合のレンズの位置を含まなくてよい。
【０００７】
制御部は、第１情報に基づくレンズの位置を特定できない場合、第２情報に基づいて電動機を制御してよい。
【０００８】
第１センサで検出されるレンズの位置は、第２センサにより検出される回転量に基づくレンズの位置より精度が高くてよい。
【０００９】
第１センサは、磁気抵抗センサ、または可変抵抗器を含んでよい。
【００１０】
第２センサは、フォトインタラプタを含んでよい。
【００１１】
電動機は、ＤＣモータでよい。
【００１２】
レンズは、フォーカスレンズを含んでよい。
【００１３】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、レンズと、電動機と、レンズにより結像された光学像を撮像するイメージセンサとを備えてよい。
【００１４】
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動する移動体でよい。
【００１５】
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御方法でよい。制御方法は、レンズの位置を検出する第１センサからレンズの位置を示す第１情報を取得する段階を備えてよい。制御方法は、電動機の回転量を検出する第２センサから電動機の回転量を示す第２情報を取得する段階を備えてよい。制御方法は、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれる場合、第１情報に基づいて電動機を制御し、第１情報に基づくレンズの位置が第１位置範囲に含まれない場合、第２情報に基づいて電動機を制御する段階を備えてよい。
【００１６】
本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。
【００１７】
本発明の一態様によれば、検出対象のレンズの移動範囲全体に亘って、レンズの位置の検出に必要な部材を配置することが容易でない場合でも、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズの位置を制御できる。
【００１８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】撮像装置の外観斜視図の一例を示す図である。
【図２】レンズ装置の構成部品の一部の外観斜視図である。
【図３】撮像装置の機能ブロックの一例を示す図である。
【図４】レンズの位置と、合焦制御部が電動機の制御に用いるセンサとの関係を示す図である。
【図５】フォーカスレンズの移動制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。
【図７】ハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２１】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００２２】
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。
【００２３】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【００２４】
コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の外観斜視図の一例を示す図である。撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ装置２００を備える。図２は、レンズ装置２００の構成部品の一部の外観斜視図である。レンズ装置２００は、レンズ２１０、レンズ保持枠２１２、ガイド軸２１６、電動機２０２、ギア部２３０、検出部２５０、カム環２６０、及び固定筒２７０を備える。
【００２６】
固定筒２７０は、カム環２６０を回転可能に保持する。カム環２６０の内部に、レンズ２１０、レンズ保持枠２１２、及びガイド軸２１６が配置される。カム環２６０は、側面にカム溝２６２を有する。レンズ保持枠２１２は、レンズ２１０を保持する。レンズ保持枠２１２は、光軸方向に移動可能に一対のガイド軸２１６に支持される。レンズ保持枠２１２は端部にピン２１４を有する。ピン２１４は、カム溝２６２に係合される。カム環２６０が回転することで、ピン２１４がカム溝２６２に沿って移動して、レンズ保持枠２１２及びレンズ２１０が光軸方向に移動する。
【００２７】
電動機２０２は、カム環２６０を回転させるための動力を発生させる。ギア部２３０は、電動機２０２からの動力をカム環２６０に伝達する。ギア部２３０は、ギア２３１、ギア２３２、及びギア２３３を含む。ギア２３１は、電動機２０２の駆動軸に設けられている。ギア２３３は、カム環２６０の外周面に設けられている。ギア２３３は、撮像面側のカム環２６０の一端の縁部に沿って設けられてよい。ギア２３２は、ギア２３１及びギア２３３に連結され、ギア２３１からの動力をギア２３３に伝達し、ギア２３３からの動力をギア２３１に伝達する。ギア２３１、ギア２３２、及びギア２３３は、伝達機構の一例である。電動機２０２は、ＤＣモータでよい。電動機２０２は、ステッピングモータ、コアレスモータ、または超音波モータでもよい。
【００２８】
検出部２５０は、電動機２０２の回転量を検出する。検出部２５０は、格子円盤２５２及びフォトインタラプタ２５４を有する。格子円盤２５２は、電動機２０２の駆動軸に固定され、電動機２０２の駆動軸の回転に応じて回転する。格子円盤２５２は、放射状に等間隔に配置されたスリット２５３を含む。フォトインタラプタ２５４は、発光部と受光部とを備える。発光部と受光部との間に格子円盤２５２が配置される。発光部から発光された光をスリット２５３を介して受光部で受光し、その受光パターンにより電動機２０２の回転量が特定される。
【００２９】
電動機２０２が回転することで、ギア２３１が回転する。ギア２３１が回転するとこで、ギア２３１に連結されたギア２３２が回転する。さらに、ギア２３２が回転することで、ギア２３２に連結されたギア２３３が回転し、カム環２６０が回転する。なお、ギア部２３０が有するギアの数は３つには限定されない。ギア部２３０は、２つ以上の任意の数のギアを含んでよい。なお、図１に示すレンズ装置２００の構成は、一例であり、他の構成でもよい。例えば、固定筒２７０は、カム環２６０の内側に配置されてもよい。また、伝達機構として、ギア式の機構の代わりにベルト式の機構が用いられてもよい。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能ブロックの一例を示す。撮像装置１００は、レンズ装置２００と撮像部１０２とを備える。
【００３１】
撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、及びメモリ１３０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、レンズ２１０により結像された光学像を撮像する。イメージセンサ１２０は、レンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、ユーザからの操作部を介した撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【００３２】
レンズ装置２００は、レンズ２１０、レンズ制御部２２０、メモリ２２２を有する。レンズ装置２００は、電動機２０２、カム環２６０、レンズ保持枠２１２、ギア部２３０、検出部２５０、固定筒２７０、及び検出部２８０をさらに備える。レンズ保持枠２１２は、レンズ２１０を保持する。レンズ２１０は、複数のレンズを含んでよい。レンズ保持枠２１２に設けられたピン２１４が、カム環２６０のカム溝に係合される。カム環２６０が回転することで、カム溝に沿ってピン２１４が移動し、レンズ保持枠２１２と共にレンズ２１０が光軸方向に移動する。レンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。レンズ２１０は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ装置２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ装置２００は、複数のレンズ２１０を備えてよい。レンズ２１０、レンズ保持枠２１２、及びピン２１４は、レンズ部の一例である。
【００３３】
検出部２５０は、フォトインタラプタ２５４、及び格子円盤２５２を含む。格子円盤２５２は、電動機２０２の駆動軸に固定され、電動機２０２の駆動軸の回転に応じて回転する。フォトインタラプタ２５４は、格子円盤２５２の回転量を電動機２０２の回転量として検出する。フォトインタラプタ２５４は、第２センサの一例である。検出部２５０は、電動機２０２の回転量と、レンズ２１０の移動量との予め定められた関係に従って、レンズ２１０の位置を検出する。検出部２５０は、一対のフォトインタラプタ２５４を有してよい。検出部２５０は、一対のフォトインタラプタ２５４のそれぞれの検出タイミングを比較することで、電動機２０２の駆動軸の回転方向を検出してよい。
【００３４】
検出部２８０は、磁気抵抗センサ２８２、及び磁性体２８４を含む。磁気抵抗センサ２８２は、レンズ２１０と共に光軸方向に沿って移動するレンズ保持枠２１２に固定されてよい。磁性体２８４は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された帯状の部材でよい。磁性体２８４は、固定筒２７０の内側壁の磁気抵抗センサ２８２に対向する位置に、光軸に沿って固定されてよい。磁気抵抗センサ２８２は、磁性体２８４に沿って移動することにより生じる磁場の変化に基づいて、レンズ２１０の位置を検出する。検出部２８０は、磁気抵抗センサ２８２によりレンズ２１０の実際の位置を検出しているので、電動機２０２の回転量から間接的にレンズ２１０の位置を検出している検出部２５０よりレンズ２１０の位置検出の精度が高い。
【００３５】
検出部２８０は、レンズ２１０の位置を直接的に検出できるのであれば、磁気抵抗センサ２８２以外のセンサでレンズ２１０の位置を検出してよい。検出部２８０は、例えば、磁気抵抗センサ２８２の代わりに、可変抵抗器により、レンズ２１０の位置を検出してもよい。可変抵抗器は、抵抗体と抵抗体と接触する接点を有してよい。抵抗体は、固定筒２７０の内側壁に設けられ、光軸方向に沿って配置される帯状の抵抗素子でよい。接点は、レンズ保持枠２１２に固定されてよい。可変抵抗器は、抵抗体に沿って接点が移動することにより生じる抵抗値の変化に基づいて、レンズ２１０の位置を検出してよい。
【００３６】
電動機２０２は、ギア部２３０を介してカム環２６０に動力を伝達し、カム環２６０を回転させる。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、電動機２０２を駆動して、ギア部２３０及びカム環２６０を介してレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。レンズ制御部２２０は、レンズ２１０を光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。
【００３７】
メモリ２２２は、レンズ２１０の制御値を記憶する。メモリ２２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。
【００３８】
このように構成された撮像装置１００において、検出部２５０より検出部２８０のほうがレンズ２１０の位置検出の精度が高い。したがって、検出部２８０を用いたほうが、検出部２５０を用いる場合よりも、レンズ２１０の位置を精度よく制御できる。しかしながら、固定筒２７０内で、磁性体２８４を設置するスペースに制約があり、レンズ２１０の移動範囲全体に亘って、磁性体２８４を設置できない場合がある。また、磁性体２８４として既製品を用いる場合に、磁性体２８４の長さが、レンズ２１０の移動範囲をカバーできる長さを満たさない場合もある。検出部２８０として、可変抵抗器を用いる場合でも同様である。
【００３９】
例えば、図３に示すように、レンズ２１０の移動範囲が符号５００で示す範囲であるのに対して、磁性体２８４の長さの制約により、検出部２８０で検出可能な範囲が符号５０２で示す範囲の場合がある。
【００４０】
本実施形態に係る撮像装置１００によれば、このような場合でも、検出部２５０及び検出部２８０を用いて、可能な限り精度よくレンズ２０１を制御する。
【００４１】
撮像制御部１１０は、取得部１１２、及び合焦制御部１１４を有する。取得部１１２は、検出部２８０からレンズ２１０の位置を示す第１情報を取得する。取得部１１２は、検出部２５０から電動機２０２の回転量を示す第２情報を取得する。合焦制御部１１４は、予め定められた合焦状態が得られるレンズ２１０の目標位置を決定して、第１情報及び第２情報の少なくとも一方に基づいて、電動機２０２を制御することでレンズ２１０を目標位置まで移動させる。
【００４２】
合焦制御部１１４は、第１情報に基づくレンズ２１０の位置が予め定められた第１位置範囲に含まれる場合、第１情報に基づいて電動機２０２を制御する。一方、合焦制御部１１４は、第１情報に基づくレンズ２１０の位置が第１位置範囲に含まれない場合、第２情報に基づいて電動機を制御する。すなわち、検出部２８０で精度よくレンズ２１０の位置を検出できる範囲にレンズ２１０が存在する場合には、合焦制御部１１４は、検出部２８０の検出結果に基づいて、電動機２０２を制御する。検出部２８０が検出部２８０で精度よくレンズ２１０の位置を検出できない範囲にレンズ２１０が存在する場合には、検出部２５０の検出結果に基づいて、電動機２０２を制御する。
【００４３】
ここで、レンズ２１０の位置のずれは、至近端側のほうが無限遠側よりも合焦状態に大きな影響を与える。したがって、至近端側にレンズ２１０が存在する場合に、合焦制御部１１４が検出部２８０の検出結果に基づいて電動機２０２を制御できたほうが好ましい。
【００４４】
そこで、至近端側の範囲に焦点が合う場合に、磁気抵抗センサ２８２がレンズ２１０の位置を検出できる位置に磁性体２８４を配置する。すなわち、第１位置範囲は、至近端に焦点が合っている場合のレンズ２１０の位置を含んでよい。第１位置範囲は、無限遠に焦点が合っている場合のレンズ２１０の位置を含まなくてよい。
【００４５】
磁気抵抗センサ２８２の異常などにより、検出部２８０がレンズ２１０の位置を検出できない場合もある。そこで、合焦制御部１１４は、第１情報に基づくレンズの位置を特定できない場合、第２情報に基づいて電動機を制御してよい。
【００４６】
図４は、レンズ２１０の位置と、合焦制御部１１４が電動機２０２の制御に用いるセンサとの関係を示す図である。図４には、磁気抵抗センサ２８２で検出されるレンズ２１０の実測値と、磁気抵抗センサ２８２で検出されるべきレンズ２１０の理想値とが示されている。磁性体２８４が存在しない部分は、磁気抵抗センサ２８２が物理的にレンズ２１０の位置を測定できない。また、磁性体２８４の両端の部分は、磁気抵抗センサ２８２は、レンズ２１０の位置を測定できるが、精度が悪い。そこで、磁性体２８４の両端の部分については、磁気抵抗センサ２８２による検出結果を用いないほうが好ましい。
【００４７】
そこで、至近端に焦点が合っている場合のレンズ２１０の位置を含む第１位置範囲６１０にレンズ２１０が存在する場合には、合焦制御部１１４は、検出部２８０の検出結果に基づいて、電動機２０２を制御する。一方、無限遠に焦点が合っている場合のレンズ２１０の位置を含む第２位置範囲６１２にレンズ２１０が存在する場合には、合焦制御部１１４は、検出部２５０の検出結果に基づいて、電動機２０２を制御する。
【００４８】
検出対象のレンズ２１０の移動範囲全体に亘って、レンズ２１０の位置を直接的に検出するために必要な磁性体２８４などの部材を配置することが容易でない場合がある。しかし、このような場合でも、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズ２１０の位置を制御できる。
【００４９】
図５は、フォーカスレンズの移動制御の手順の一例を示すフローチャートである。合焦制御部１１４は、フォーカスレンズの目標位置を特定する（Ｓ１００）。例えば、合焦制御部１１４は、フォーカスレンズを移動している間に、撮像部１０２により撮像された複数の画像のコントラスト値に基づいて、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズの位置を、目標位置として特定してよい。
【００５０】
次いで、合焦制御部１１４は、フォーカスレンズの現在の位置が第１位置範囲か否かを判定する（Ｓ１０２）。合焦制御部１１４は、取得部１１２により取得された検出部２８０からの第１情報に示されるレンズ２１０の位置が、第１位置範囲か否かを判定してよい。第１情報に示されるレンズ２１０の位置が、第１位置範囲に含まれる場合、合焦制御部１１４は、磁気抵抗センサ２８２により検出されたフォーカスレンズの位置を選択する（Ｓ１０４）。一方、第１情報に示されるレンズ２１０の位置が、第１位置範囲に含まれない場合、もしくは、磁気抵抗センサ２８２によりフォーカスレンズの位置を検出できない場合、合焦制御部１１４は、フォトインタラプタ２５４により検出されたフォーカスレンズの位置を選択する（Ｓ１０６）。
【００５１】
合焦制御部１１４は、選択されたフォーカスレンズの位置に基づいて、フォーカスレンズを目標位置に移動させるべく、電動機２０２を制御する（Ｓ１０８）。フォーカスレンズが目標位置に到達していなければ、合焦制御部１１４は、フォーカスレンズが目標位置に到達するまで、ステップ１０２以降の処理を繰り返す（Ｓ１１０）。
【００５２】
以上の通り、本実施形態によれば、レンズ２１０の位置を直接的に検出するために必要な磁性体２８４などの部材を配置することが容易でない場合でも、合焦状態に与える影響を少なくして、可能な限り精度よくレンズ２１０の位置を制御できる。
【００５３】
上記のような撮像装置１００は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１００は、図６に示すような、無人航空機（ＵＡＶ）に搭載されてもよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備えてよい。ジンバル５０、及び撮像装置１００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
【００５４】
ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
【００５５】
撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。
【００５６】
複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。
【００５７】
遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。
【００５８】
図７は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
【００５９】
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
【００６０】
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。
【００６１】
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
【００６２】
また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
【００６３】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【００６４】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１０  ＵＡＶ
２０  ＵＡＶ本体
５０  ジンバル
６０  撮像装置
１００  撮像装置
１０２  撮像部
１１０  撮像制御部
１１２  取得部
１１４  合焦制御部
１２０  イメージセンサ
１３０  メモリ
２００  レンズ装置
２０２  電動機
２１０  レンズ
２１２  レンズ保持枠
２１４  ピン
２１６  ガイド軸
２２０  レンズ制御部
２２２  メモリ
２３０  ギア部
２３１，２３２，２３３  ギア
２５０  検出部
２５２  格子円盤
２５３  スリット
２５４  フォトインタラプタ
２６０  カム環
２６２  カム溝
２７０  固定筒
２８０  検出部
２８２  磁気抵抗センサ
２８４  磁性体
３００  遠隔操作装置
１２００  コンピュータ
１２１０  ホストコントローラ
１２１２  ＣＰＵ
１２１４  ＲＡＭ
１２２０  入力／出力コントローラ
１２２２  通信インタフェース
１２３０  ＲＯＭ
【図１】
2020134867.tif 000003
【図２】
2020134867.tif 000004
【図３】
2020134867.tif 000005
【図４】
2020134867.tif 000006
【図５】
2020134867.tif 000007
【図６】
2020134867.tif 000008
【図７】
2020134867.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月11日(2020.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置であって、
磁気抵抗センサ、または可変抵抗器を含み、前記レンズの位置を検出する第１センサから、前記レンズの位置を示す第１情報を取得する第１取得部と、
フォトインタラプタを含み、前記電動機の回転量を検出する第２センサから、前記電動機の回転量を示す第２情報を取得する第２取得部と、
前記第１情報に基づいて第１位置範囲内の前記レンズの位置を検出できる場合、前記第１情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第１情報に基づいて前記第１位置範囲内の前記レンズの位置を検出できない場合、または前記第１情報に基づいて前記レンズの位置を検出できない場合、前記第２情報に基づいて前記電動機を制御する制御部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記第１位置範囲は、至近端に焦点が合う場合の前記レンズの位置を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１位置範囲は、無限遠に焦点が合う場合の前記レンズの位置を含まない、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１センサで検出される前記レンズの位置は、前記第２センサにより検出される前記回転量に基づく前記レンズの位置より精度が高い、請求項１から３の何れか１つに記載の制御装置。
【請求項５】
前記電動機は、ＤＣモータである、請求項１から４の何れか１つに記載の制御装置。
【請求項６】
前記レンズは、フォーカスレンズを含む、請求項１から５の何れか１つに記載の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１つに記載の制御装置と、
前記レンズと、
前記電動機と、
前記レンズにより結像された光学像を撮像するイメージセンサと
を備える撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
【請求項９】
撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御方法であって、
磁気抵抗センサ、または可変抵抗器を含み、前記レンズの位置を検出する第１センサから、前記レンズの位置を示す第１情報を取得する段階と、
フォトインタラプタを含み、前記電動機の回転量を検出する第２センサから、前記電動機の回転量を示す第２情報を取得する段階と、
前記第１情報に基づいて第１位置範囲内の前記レンズの位置を検出できる場合、前記第１情報に基づいて前記電動機を制御し、前記第１情報に基づいて前記第１位置範囲内の前記レンズの位置を検出できない場合、または前記第１情報に基づいて前記レンズの位置を検出できない場合、前記第２情報に基づいて前記電動機を制御する段階と
を備える制御方法。
【請求項１０】
請求項１から６の何れか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。