(57)【要約】【課題】  例えば、制御対象に係る適時のメンテナンスの実施に有利な制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】  対象物の駆動の制御を行う制御装置は、前記対象物の速度を取得する取得部と、前記駆動に対する指令の変化が第１の許容範囲内にあり、かつ前記速度の変化が第２の許容範囲内にないことを示す情報を出力する制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の駆動の制御を行う制御装置であって、
前記対象物の速度を取得する取得部と、
前記駆動に対する指令の変化が第１の許容範囲内にあり、かつ前記速度の変化が第２の許容範囲内にないことを示す情報を出力する制御部と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記対象物の位置を検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記指令と前記位置とに基づいて、前記第２の許容範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項１項に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記指令ごとの使用頻度に基づいて、前記第２の許容範囲を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記位置ごとの使用頻度に基づいて、前記第２の許容範囲を設定する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第２の許容範囲は、互いに異なる複数の許容範囲を含み、
前記制御部は、前記複数の許容範囲のうち少なくとも１つに関して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、文字を表示可能なディスプレイに対して前記情報を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記情報は、前記対象物のメンテナンスの必要性に関する情報を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、表示灯装置に対して前記情報を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
対象物の駆動の制御を行う請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の制御装置と、
前記対象物としての光学部材と、
前記制御の対象としてのアクチュエータと、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記速度に基づいて、前記第２の許容範囲を設定することを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、
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、制御装置、レンズ装置、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置は、モータや、ギア、グリス等の経時変化によって、使用者の所望の動作条件を満足しない特性に悪化する場合がありうる。例えば、ズームのためのレンズ群や、フォーカスのためのレンズ群、絞り等を一定速度で駆動するような場合、特性の変化は、使用者にとって顕著となりうる。よって、適切な時期にメンテナンスを行うのが望ましい。特許文献１は、履歴情報としてレンズの状態を保存することを開示している。また、特許文献２は、レンズの状態が基準状態を超えた場合に履歴情報の保存を開始することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８２１００号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、常に履歴情報を保存しているに過ぎず、特性の変化は判断していない。特許文献２は、レンズの状態が基準状態を超えたことを条件に履歴情報を保存し始めるため、特性が変化した時期は判断できるものの、履歴情報を閲覧することではじめて特性が変化した時期を知ることができるに過ぎない。よって、定期的なメンテナンスが必要となりうるところ、それでは、メンテナンスを行う前に映像に影響が出てしまうことや、必要のないメンテナンスを行ってしまうことが起こりうる。
【０００５】
本発明の目的は、例えば、制御対象に係る適時のメンテナンスの実施に有利な制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、対象物の駆動の制御を行う制御装置であって、前記対象物の速度を取得する取得部と、前記駆動に対する指令の変化が第１の許容範囲内にあり、かつ前記速度の変化が第２の許容範囲内にないことを示す情報を出力する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、制御対象に係る適時のメンテナンスの実施に有利な制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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実施例の閾値
【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】第２実施例の閾値
【図７】第３実施例の閾値
【図８】従来例の速度変動
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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】
【００１０】
本実施例におけるレンズの駆動制御装置の構成を図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。
【００１１】
レンズ装置１００は、被駆動部材であるズームレンズ（光学部材）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（対象物）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。
【００１２】
ズームレンズ１０１は、ズームモータ（アクチュエータ）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、位置検出部であるセンサ１０２によって検出される。
【００１３】
レンズ制御部（制御装置）１０５は、例えばＣＰＵであり、ズームレンズ１０１の駆動を制御する。
【００１４】
目標速度取得部１０６は、ズームレンズ１０１を速度制御するための目標速度を操作部材１１４の出力に基づいて取得する。
【００１５】
目標速度判定部（制御部）１０７は、目標速度取得部にて取得した目標速度が一定か判定する。判定方法は、不図示のメモリに記憶している少なくとも一つ以上前の目標速度と比較し規定量以上偏差がない場合は一定と判定する。規定量は例えばズームレンズ１０１の速度が変動する最少量である。
【００１６】
位置算出部１０８は、位置検出部１０２の検出結果に基づいてズームレンズ１０１の駆動位置を算出する。
【００１７】
速度算出部１０９は、位置算出部１０８にて算出された駆動位置に基づいてズームレンズ１０１の駆動速度を算出する。
【００１８】
閾値設定部１１０は、位置算出部１０８にて算出された駆動位置と目標速度取得部１０６にて取得した目標速度に対応付けて閾値を設定する。閾値の設定は、例えば、駆動位置と目標速度の二次元のテーブルから抽出して設定するようにしても良い。閾値は被駆動対象によって変えても良い。例えばズームレンズの場合は、ズームレンズ位置に対する画角変化率に基づいて決めることが好ましい。
【００１９】
具体的には、広角側では駆動量に対する画角変化率が小さいため、駆動速度の変動量が比較的大きくても使用者には認識されにくく、許容偏差量を大きく設定した閾値を設定できる。また、目標速度が速い場合は画角変化が速く、比較的駆動速度の変動によって画角変化率の変化が認識されにくいため、許容偏差量を大きく設定した閾値を設定できる。一方、目標速度が低速の場合、比較的小さな駆動速度の変動量であっても使用者には認識されやすいため、許容偏差量を小さく設定した閾値を設定する。
【００２０】
更に、フォーカスレンズや絞りを被駆動対象にする場合は、駆動位置によらず許容偏差量を一定として閾値を設定することが好ましい。
【００２１】
速度変動判定部（制御部）１１１は、速度変動があったか判定する。判定方法は、速度算出部１０９にて算出された駆動速度の所定の時間（単位時間）内の変化量が閾値設定部１１０にて設定された閾値を超えた場合は速度変動があったと判定する。
【００２２】
通知指示部（制御部）１１２は、速度変動判定部１１１の判定結果に基づいて通知部１１３にて通知する内容を通知部１１３に出力する。指示方法は、速度変動判定部１１１にて速度変動があったと判定された場合は、メンテナンスを勧める内容（メンテナンスの必要性）を通知させる。通知部１１３がディスプレイ等の表示手段の場合は、ディスプレイ上に文字で通知する。通知部１１３がＬＥＤ等の発光部材（表示灯装置）であれば、点灯／消灯や点滅させる。通知内容は不図示のメモリに記憶され、メンテナンスが完了するまで通知し続ける。
【００２３】
駆動制御部１０５は、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。
【００２４】
レンズ装置１００の像面に撮像素子２１０が配されるようにレンズ装置１００に対してカメラ装置２００を有することにより、レンズ装置１００とカメラ装置２００とで撮像装置が構成される。
【００２５】
次に、駆動制御部１０５の、通知部１１３に通知するまでの動作を図２に示すフローチャートを使用して詳細に説明する。
【００２６】
ステップＳ２００では、ズームレンズ１０１を速度制御するための目標速度を操作部材１１４の出力に基づいて取得し、Ｓ２０１に進む。
【００２７】
ステップＳ２０１では、位置検出部１０２の検出結果に基づいてズームレンズ１０１の位置（現在位置）を算出し、Ｓ２０２に進む。
【００２８】
ステップＳ２０２では、ステップＳ２００にて取得した指令の目標速度Ｖｃが一定かどうかを判定する。目標速度が一定の場合はステップＳ２０３へ進む。一方、目標速度が一定ではない場合は、ステップＳ２０６へ進む。
【００２９】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１にて算出した位置と、不図示のメモリに記憶している、少なくとも１サンプリングタイミング以前に取得した位置と、に基づいてズームレンズ１０１の駆動速度Ｖｆを算出する。
【００３０】
ステップＳ２０４では、速度変動判定部１１１にて駆動速度の変動量が低速側許容偏差ΔαＬまたは高速側許容偏差ΔαＨを超えたか判定する。言い換えると、駆動速度が低速側の閾値αＬより低速になったか、または、高速側の閾値αＨより高速になったかを判定する。閾値を超えた場合はステップＳ２０５へ進む。一方、超えていない場合はステップＳ２０６へ進む。
【００３１】
ステップＳ２０５では、通知部１１３にて通知する内容を作成する。作成された通知内容は不図示のメモリに記憶される。
【００３２】
ステップＳ２０６では、不図示のメモリに通知内容が記憶されているか判定する。通知内容が記憶されている場合は、ステップＳ２０７へ進む。一方、通知内容が記憶されていない場合は、ステップＳ２０８へ進む。
【００３３】
ステップＳ２０７では、不図示のメモリに記憶されている通知内容を通知する。
ステップＳ２０８では、目標速度を不図示のメモリに記憶する。
ステップＳ２０９では、現在位置を不図示のメモリに記憶する。
ステップＳ２１０では、ズームレンズ１０１を駆動制御する。
【００３４】
次に、図３を使用して本実施例を適用した場合に使用者に通知するタイミングについて説明する。
【００３５】
最初に図８を参照しながら従来のモータ駆動装置において指令の一定の目標速度Ｖｃで駆動した場合の駆動速度Ｖｆを示す。横軸はレンズ位置、縦軸は速度、実線は目標速度、破線は被駆動対象であるレンズの実際の駆動速度を表す。被駆動対象のレンズはズームレンズであり、目標速度を一定にすることで、一定の画角変化率でズーミングを行うことを意図している。図８（Ａ）は、レンズ位置に対する駆動速度の測定時の状況を表した図である。レンズ位置Ｐ８１〜Ｐ８２の区間以外では目標速度にほぼ追従して、レンズの駆動速度がほぼ一定で駆動しているが、レンズ位置Ｐ８１〜Ｐ８２の区間ではトルクの変動などによって駆動速度の変動が発生している。
【００３６】
ここで、図中に示した境界はズームレンズを一定に駆動させたときの画角変化率において、使用者が駆動速度の変動を認識でき、撮影映像に影響が出る境界値を示す。境界は、目標速度Ｖｃに対する高速側許容偏差ΔＨによって定められる高速側境界Ｈと、目標速度Ｖｃに対する低速側許容偏差ΔＬによって定められる低速側境界Ｌとで構成される。一般に、一定速度指令での駆動において、使用者が駆動速度の変動を認識でき、撮影映像に影響が出る境界（高速側境界Ｈ、低速側境界Ｌ）は、一定速度指令値、レンズ位置（画角）などに依存する量として定められる。
【００３７】
図８（Ａ）の状態においては、レンズ位置Ｐ８１〜Ｐ８２の区間の速度変動は低速側境界Ｌを超える程度ではないため、一定速指令に対して速度変動はあるものの、使用者はレンズ駆動装置の異常には気付くことはできず、そのまま使用し続ける。そのままレンズ駆動装置を使用し続けて時間が経過した図８（Ｂ）の状態になると、劣化の進行によってレンズ位置Ｐ８１〜Ｐ８２の区間で境界を超える速度変動が発生し、撮影映像に影響が出るため、メンテナンスが必要であることが使用者によって認識される。本来であれば、撮影映像に影響が出る前にメンテナンスの必要が認識されて、メンテナンスを行うことが望ましい。
【００３８】
しかし、特許文献１および特許文献２の従来技術では履歴情報の通知についての開示はなく、履歴情報を確認する行動を起こさなければレンズの状態を確認することができないので、定期的なメンテナンスが必要となる。また、定期的なメンテナンスでは間に合わず映像に影響が出てしまう場合や、必要のないメンテナンスによってコストが余計にかかってしまう場合があった。
【００３９】
図３は図８と同様な図であり、モータ駆動装置において指令の一定の目標速度Ｖｃで駆動した場合の駆動速度Ｖｆを示す。図中、レンズ位置Ｐ３３〜Ｐ３４の区間ではトルクの変動などによって境界（Ｈ、Ｌ）を超えていない程度（第１の許容範囲内）ではあるが、駆動速度Ｖｆの変動が発生している。境界を超えていないため撮影映像として認識することはできず、撮影映像では使用者は気付かない。しかし、駆動速度Ｖｆが閾値αＬ（第２の許容範囲）を下回っているため通知部１１３にメンテナンスを勧める内容が通知され、使用者はレンズ駆動装置の異変に気付くことができる。更に、低速側境界Ｌを下回っていない程度で通知されるため、しばらくはレンズ駆動装置を使用し、使用者の都合に合わせたタイミングでメンテナンスすることが可能となる。
【００４０】
以上、説明した構成、方法により、駆動速度の変動を判定し速度変動があると判定した場合は、使用者に通知することで、定期的なメンテナンスを必要とせず、的確な時期にメンテナンスを行うことが可能となる。更に、判定に使用する閾値を映像に影響がでない程度に設定することで、映像に影響がでる前にメンテナンスを行うことが可能となる。
【００４１】
本実施例では、通知部１１３はレンズ装置に構成されているが、カメラに構成しても良い。例えば、カメラのビューファインダーやカメラの出力映像に合成しても良い。
【００４２】
メンテナンスの完了はメンテナンス者による操作（入力）によって装置が認識するようにしてもよいし、自動判定するようにしても良い。例えば、メンテナンス者の操作（入力）による場合は、メンテナンスが完了した旨を通知するコマンドを通知指示部１１２に送る。一方、自動判定の場合は、速度変動判定部１１１が規定回数以上、速度変動の閾値を超える異常は発生していないと判定した場合にメンテナンスが完了したと判断しても良い。また、メンテナンスが完了したと通知された又は判断した場合は、不図示のメモリに記憶されている通知内容を削除する。
【００４３】
本実施例では、目標速度と駆動位置に対応付けて閾値を設定したが、姿勢や温度にも対応付けても良い。駆動速度と駆動位置の二次元テーブルを、姿勢や温度もパラメータとして考慮し、三次元や四次元のテーブルとしても良い。
【実施例２】
【００４４】
本実施例の最も特徴的な部分は、目標速度や駆動位置の使用頻度に応じて閾値を変更することにある。第１実施例では、使用頻度については考慮していなかったため、通知をしてからその後の使用の継続により映像に影響が出始めるまでの時間が使用頻度によって異なっていた。使用頻度が多い場合は、通知してから映像に影響が出始めるまでの時間が短いため、早めに通知することが望ましい。一方、使用頻度が少ない場合は、通知してから映像に影響が出始めるまでの時間が長いため、より遅く通知することでメンテナンス間隔を長くすることができる。
【００４５】
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。
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。
【００４６】
目標頻度計測部４００は、目標速度取得部１０６にて取得した目標速度の頻度を計測する。頻度の計測方法は、操作部材１１４が設定可能な最低目標速度から最高目標速度を適当な間隔で区切り、区切られた目標速度の範囲内の速度が目標速度取得部１０６にて取得されたらカウントする。各範囲において一定数以上のカウントが得られた場合は、頻度が高いとする。または、カウント数によって頻度を低、中、高程度と分けても良い。
位置頻度計測部４０１は、位置算出部１０８にて算出された駆動位置の頻度を計測する。
【００４７】
計測方法はズームレンズ１０１の駆動範囲を適当な間隔で区切り、区切られた範囲内の駆動位置が位置算出部１０８にて算出されたらその駆動範囲に対しカウントアップする。各範囲において一定数以上のカウントが得られた場合は、頻度が高いとする。または、カウント数によって頻度を低頻度、中頻度、高頻度と分けても良い。
【００４８】
閾値設定部１１０は、位置算出部１０８にて算出された駆動位置と目標速度取得部１０６にて取得した目標速度に対応付けて閾値を設定する。閾値の設定は、目標頻度計測部４００にて計測した目標速度の頻度と位置頻度計測部４０１にて計測した駆動位置の頻度に応じて調整する。調整方法は、駆動された頻度が高い目標速度ほど、及び、駆動された頻度が高い駆動位置ほど、低速側許容偏差ΔαＬ及び高速側許容偏差ΔαＨを小さくするように調整する。つまり、駆動された頻度が高い条件ほど目標速度に対する許容偏差を小さくするように調整する。
【００４９】
次に図５に示すフローチャートを使用して頻度に応じて閾値（αＬ、αＨ）を調整する動作を詳細に説明する。図５は図２と同様なフローチャートであり、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以下に説明する。
【００５０】
ステップＳ５００は、目標速度の頻度を計測する。
ステップＳ５０１は、駆動位置の頻度を計測する。
ステップＳ５０２は、ステップＳ５００にて計測した目標速度の頻度とステップＳ５０１にて算出した駆動位置の頻度に応じて閾値を調整する。
【００５１】
次に、図６を使用して本実施例を適用した場合に使用者に通知するタイミングについて説明する。図６は図３と同様な図である。図中、レンズ位置Ｐ６１〜Ｐ６２の区間は、レンズ位置Ｐ６３〜Ｐ６４の区間より使用頻度が高いものとする。使用頻度の高いレンズ位置Ｐ６１〜Ｐ６２の区間は、レンズ位置Ｐ６３〜Ｐ６４の区間に対し、駆動特性の劣化が早く進む。レンズ位置Ｐ６３〜Ｐ６４の区間では大きい許容偏差に基づく閾値αＬ、αＨが適用され、レンズ位置Ｐ６１〜Ｐ６２の区間では小さい許容偏差に基づく閾値αＬ’、αＨ’が適用される。破線で示すズームレンズの駆動速度の目標値に対する偏差（ズレ）はレンズ位置Ｐ６１〜Ｐ６２の区間では比較的小さく、閾値αＬ、αＨは超えない程度である。しかし、レンズ位置Ｐ６１〜Ｐ６２の区間では閾値αＬ’、αＨ’が適用されるため、速度は閾値αＬ’を下回っており通知部に通知することが可能となる。
【００５２】
以上、説明した方法、構成により、目標速度と駆動位置の使用頻度に応じて閾値を変更することで、駆動特性の劣化速度に合わせて使用者に通知することが可能となる。駆動特性の劣化速度に合わせて通知するタイミングを変えることで、使用者は適切なタイミングでメンテナンスを行うことが可能となる。言い換えれば、使用頻度が高い場合は、映像に影響が出始めるまでの時間が短いが、より早く通知することで撮影映像に影響が出始める前にメンテナンスを行うことが可能となる。一方、使用頻度が少ない場合は、映像に影響が出始めるまでの時間が長いが、より遅く通知することでメンテナンス間隔を長くすることが可能となり、メンテナンス費用を抑えることが可能となる。
【００５３】
本実施例では、カウント数によって頻度を低、中、高程度と別けたが、相対的に判断しても良い。例えば、各範囲のカウント数によって順位づけを行い、順位が高い範囲から頻度が高いと判定しても良い。
【実施例３】
【００５４】
本実施例の最も特徴的な部分は、閾値を段階的に設け、速度変動の程度によって通知内容を変更する。
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。なお、本実施例では通知部１１３は文字を表示可能なディスプレイとして説明する。
【００５５】
図７を使用して閾値設定部１１０の閾値の設定方法と通知指示部１１２が作成する通知内容と通知するタイミングについて説明する。図７は図３と同様な図である。図中、閾値αＬ１（αＨ１）、αＬ２（αＨ２）、αＬ３（αＨ３）は、目標速度からの低速側許容偏差ΔαＬ（高速側許容偏差ΔαＨ）が次第に大きくなるように設定された複数のレベルの互いに異なる閾値となっている。
【００５６】
レンズ位置Ｐ７８〜Ｐ７９の区間では、閾値αＬ１を下回る速度変動が発生している。この場合、通知指示部１１２はメンテナンスを勧める通知をする。例えば、「メンテナンスをおすすめします」等とする。次に、使用者がメンテナンスせずに使用し続け、駆動装置が更に劣化した場合、レンズ位置Ｐ７８〜Ｐ７９の区間の速度変動が閾値αＬ２を下回ったとする。この場合、通知指示部１１２はよりメンテナンスを勧める通知をする。例えば、「メンテナンスして下さい」等とする。更に、使用者がメンテナンスせずに使用し続け、駆動装置が更に劣化した場合、レンズ位置Ｐ７８〜Ｐ７９の区間の速度変動が閾値αＬ３を下回ったとする。この場合、通知指示部１１２はよりメンテナンスを勧める通知をする。例えば、「今すぐメンテナンスして下さい」等とする。
【００５７】
以上、説明した方法により、駆動装置の劣化状況に合わせて通知内容を変更することで、使用者に劣化状況を伝え、メンテナンス時期をより適切に判断できるようにすることが可能となる。
【００５８】
本実施例では、通知部１１３はディスプレイとして説明したが通知内容の変化を使用者に伝えることが可能な手段であればこれに限らない。例えば、ＬＥＤ等の発光部材とした場合、駆動装置の劣化が進むにつれて、次第にＬＥＤの点滅間隔を短くすることで、通知内容の変化を使用者に伝えることが可能である。
【００５９】
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】
【００６０】
１０５：  駆動制御装置
１０６：  目標速度取得部
１０７：  目標速度判定部（制御部）
１０９：  速度算出部
１１１：  速度変動判定部（制御部）
１１３：  通知部
【図１】
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【図２】
2020177102.tif 000004
【図３】
2020177102.tif 000005
【図４】
2020177102.tif 000006
【図５】
2020177102.tif 000007
【図６】
2020177102.tif 000008
【図７】
2020177102.tif 000009
【図８】
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