(57)【要約】【課題】簡易な構成かつ短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１００）は、 第１制御対象を制御する第１制御部（１１１）と、第２制御対象を制御する第２制御部（１１５）と、第１制御対象に加わる外乱を推定する推定部（１１３）と、外乱に基づいて第１制御対象の姿勢情報（１００９）を取得する取得部（１１４）とを有し、第１制御部は、姿勢情報に基づいて第１制御対象を制御し、第２制御部は、姿勢情報に基づいて第２制御対象を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１制御対象を制御する第１制御部と、
第２制御対象を制御する第２制御部と
前記第１制御対象に加わる外乱を推定する推定部と、
前記外乱に基づいて前記第１制御対象の姿勢情報を取得する取得部と、を有し、
前記第１制御部は、前記姿勢情報に基づいて前記第１制御対象を制御し、
前記第２制御部は、前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記姿勢情報に基づいて、前記第１制御対象を制御するための第１制御パラメータを調整することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２制御部は、前記姿勢情報に基づいて、前記第２制御対象を制御するための第２制御パラメータを調整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】
前記第１制御部が指令装置から第１制御指令を受信していない状態において、前記第２制御部が前記指令装置から第２制御指令を受信した場合、前記取得部は、前記第１制御対象の前記姿勢情報を取得し、
前記第２制御部は、前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記姿勢情報を補正する第１補正部と、
前記姿勢情報を補正する第２補正部と、を更に有し、
前記第１制御部は、前記第１補正部により補正された前記姿勢情報に基づいて前記第１制御対象を制御し、
前記第２制御部は、前記第２補正部により補正された前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１補正部および前記第２補正部は、演算時間に基づいて、前記姿勢情報を補正するための補正情報を決定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１補正部および前記第２補正部は、前記補正情報として、前記姿勢情報に対するゲインの変化を決定することを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１補正部および前記第２補正部は、指令装置からの制御指令に基づいて、前記姿勢情報を補正するための補正情報を決定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第１補正部および前記第２補正部は、前記補正情報として、
前記制御指令が静止画モードを示す指令である場合、前記姿勢情報に対して第１ゲインを設定し、
前記制御指令が動画モードを示す指令である場合、前記第１ゲインよりも低い第２ゲインを設定することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第１補正部および前記第２補正部は、前記第１制御対象および前記第２制御対象のそれぞれの特性に基づいて、前記姿勢情報を補正するための補正情報を決定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第１補正部および前記第２補正部は、前記第１制御対象と前記第２制御対象との重量比に基づいて、前記姿勢情報を補正するための前記補正情報を決定することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記第１制御対象の移動距離とピント位置の移動距離との比を第１敏感度、前記第２制御対象の移動距離とピント位置の移動距離との比を第２敏感度とするとき、前記第１補正部および前記第２補正部はそれぞれ、前記第１の敏感度および前記第２の敏感度に基づいて前記補正情報を決定することを特徴する請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記推定部は、外乱オブザーバであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記第１制御対象により駆動される第１光学素子と、
前記第２制御対象により駆動される第２光学素子と、を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の制御装置と、
撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
第１制御対象を制御する第１制御ステップと、
第２制御対象を制御する第２制御ステップと、を有し、
前記第１制御ステップは、
前記第１制御対象に加わる外乱を推定するステップと、
前記外乱に基づいて前記第１制御対象の姿勢情報を取得するステップと、
前記姿勢情報に基づいて前記第１制御対象を制御するステップと、を有し、
前記第２制御ステップは、前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御するステップを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置等に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィードバック制御を用いるサーボシステムにおいて、外力等の外乱を推定する外乱オブザーバを用いて外乱を除去する手法が知られている。特許文献１には、推定した外乱から姿勢差補正量を減算することで、姿勢変化時の誤推定を低減する手法が開示されている。特許文献２には、推定した外乱がローパスフィルタを通過することで重力方向を示す信号を検出し、その信号に基づいて制御パラメータを調整する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０５３７１５号公報
【特許文献２】特開２０１７−３２９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された手法では、位置等の制御量を検出していないシステムにおいて外乱オブザーバを用いることができない。また、特許文献２に開示された手法では、複数のシステムで外乱オブザーバを用いて姿勢を検出しようとすると、構成が煩雑化するとともに処理時間が増大する。
【０００５】
そこで本発明は、簡易な構成かつ短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての制御装置は、 第１制御対象を制御する第１制御部と、第２制御対象を制御する第２制御部と前記第１制御対象に加わる外乱を推定する推定部と、前記外乱に基づいて前記第１制御対象の姿勢情報を取得する取得部とを有し、前記第１制御部は、前記姿勢情報に基づいて前記第１制御対象を制御し、前記第２制御部は、前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御する。
【０００７】
本発明の他の側面としてのレンズ装置は、前記制御装置と、前記第１制御対象としての第１光学素子と、前記第２制御対象としての第２光学素子とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記制御装置と撮像素子とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての制御方法は、第１制御対象を制御する第１制御ステップと、第２制御対象を制御する第２制御ステップとを有し、前記第１制御ステップは、前記第１制御対象に加わる外乱を推定するステップと、前記外乱に基づいて前記第１制御対象の姿勢情報を取得するステップと、前記姿勢情報に基づいて前記第１制御対象を制御するステップとを有し、前記第２制御ステップは、前記姿勢情報に基づいて前記第２制御対象を制御するステップを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１１】
本発明の他の目的および特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成かつ短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】各実施形態における撮像装置の構成図である。
【図２】第１乃至第３の実施形態における撮像装置の制御ブロック図である。
【図３】第２の実施形態における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】第３の実施形態における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】第４の実施形態における撮像装置の制御ブロック図である。
【図６】第４の実施形態における光学系の概略図である。
【図７】各実施形態における推定部の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態における撮像装置について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置（カメラシステム）１の構成図である。
【００１６】
撮像装置（撮像システム）１はデジタル一眼レフカメラであり、指令装置１０およびレンズ装置（制御装置）１００を備えて構成されている。指令装置１０はカメラ本体（撮像装置本体）であり、レンズ装置１００は交換レンズ（レンズ装置）である。指令装置１０は、カメラマイコン（カメラ制御部）１１および撮像素子１２を有する。撮像素子１２は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等であり、レンズ装置の光学系（撮像光学系）を介して形成された光学像（被写体像）を光電変換して画像信号を出力する。レンズ装置１００は、フォーカスレンズ（第１光学素子）１０３および絞り羽根（第２光学素子）１０６を含む撮像光学系を有する。
【００１７】
カメラマイコン１１は、第１駆動命令１００１および第２駆動命令１００２を、レンズマイコン（レンズ制御部）１１０へ送信する。第１駆動命令１００１は、フォーカスレンズ１０３を任意の位置まで駆動するための情報であり、例えば目標位置、目標速度、または、目標加速度である。第２駆動命令１００２は、絞り羽根１０６を任意の絞り値（Ｆ値）にするための情報であり、例えば目標絞り値、目標絞り値までの段数、目標速度、または、駆動電力である。また第１駆動命令１００１および第２駆動命令１００２は、撮影時の駆動モードを含んでいてもよい。駆動モードは、例えば静止画モードや動画モードである。
【００１８】
レンズ装置（制御装置）１００は、第１駆動系１０１および第２駆動系１０４を有する。第１駆動系１０１は、フォーカスレンズ１０３を駆動する。第１駆動系１０１は、レンズマイコン１１０の第１制御部１１１（後述）、第１制御対象１０２、および、フォーカスレンズ１０３を含む。レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１１から送信された第１駆動命令１００１を受信する。レンズマイコン１１０は、第１駆動命令１００１に基づいて、第１制御部１１１を用いて第１操作量１００６を演算する。第１制御対象１０２は、例えば振動型アクチュエータであり、超音波モータのように圧電素子により振動を発生させることで、回転方向および並進方向に推進力を得るアクチュエータである。ここで第１操作量１００６は、第１制御対象１０２を駆動させるための操作量であり、位相差や周波数であってもよい。第１制御対象１０２が駆動することにより、フォーカスレンズ１０３は目標位置へ移動する。また第１駆動系１０１は、不図示の位置検出センサを有する。位置検出センサにより検出されたフォーカスレンズ１０３の実位置１００７は、第１制御部１１１へ送られ、フィードバック制御に用いられる。なお、フィードバック制御の詳細は後述する。
【００１９】
第２駆動系１０４は、絞り羽根１０６を駆動する。第２駆動系１０４は、レンズマイコン１１０の第２制御部１１５（後述）、第２制御対象１０５、および、絞り羽根１０６を含む。レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１１から送信された第２駆動命令１００２を受信する。レンズマイコン１１０は、第２駆動命令１００２に基づいて、第２制御部１１５を用いて第２操作量１０１０を演算する。第２制御対象１０５は、例えばステッピングモータ等のアクチュエータであり、入力される第２操作量１０１０に対して一定のトルク１０１１を出力する。ここで第２操作量１０１０は、第２制御対象１０５を駆動させるための操作量であり、駆動電力である。絞り羽根１０６は、第２制御対象１０５により移動（回転）することで絞り開口の大きさ（Ｆ値）を変化させ、絞り開口を通過する光量を調整する。
【００２０】
次に、図２を参照して、撮像装置１の制御方法について説明する。図２は、撮像装置１の制御ブロック図である。まず、第１駆動系１０１について説明する。第１駆動系１０１は、レンズマイコン１１０、第１制御対象１０２、および、フォーカスレンズ１０３を備えて構成されている。レンズマイコン１１０は、フィードフォワード制御部（ＦＦ制御部）１１２、第１制御部１１１、推定部１１３、検出部（取得部）１１４、第１加減算器１１００、および、第２加減算器１１０１を有する。レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１１から第１駆動命令１００１を受信し、第１加減算器１１００へ送信する。ここで、第１駆動命令１００１は目標位置である。第１加減算器１１００は、第１駆動命令１００１から後述の実位置１００７を減算して、位置偏差１００３を出力する。位置偏差１００３は、第１制御部１１１へ送信される。
【００２１】
第１制御部１１１は、位置偏差１００３を用いて、第１制御対象１０２を駆動させるためのフィードバック制御値１００４を算出する。ここで第１制御部１１１は、例えばＰＩＤ制御のようなフィードバック制御器を含む。フィードバック制御とは、出力を入力に戻し目標と結果との差を小さくするような操作量を決定する制御方法である。本実施形態において、第１制御部１１１は、位置偏差１００３を小さくするようにフィードバック制御値１００４を出力する。また第１制御部１１１は、後述の姿勢情報１００９に基づいて、ＰＩＤ制御器のゲインを調整する。なお本実施形態において、第１制御部１１１によるゲイン調整は必須ではない。
【００２２】
続いて、フィードフォワード制御部１１２は、カメラマイコン１１から第１駆動命令１００１を受信する。ここで、第１駆動命令１００１が目標位置である場合、フィードフォワード制御部１１２は、第１駆動命令１００１に対して微分やゲインの乗算等の処理を行い、速度のフィードフォワード制御値１００５として第２加減算器１１０１へ送信する。第２加減算器１１０１は、第１制御部１１１から受信したフィードバック制御値１００４とフィードフォワード制御部１１２から受信したフィードフォワード制御値１００５とを加算し、後述の外乱（推定外乱）１００８を減算する。なお本実施形態において、外乱１００８の減算処理は必須ではない。第２加減算器１１９１による演算結果は、第１操作量１００６として出力される。
【００２３】
第１制御対象１０２は、第１操作量１００６を受信し、第１操作量１００６に基づいてフォーカスレンズ１０３を駆動する（移動させる）。フォーカスレンズ１０３の移動後、不図示の位置検出センサにより検出された実位置１００７は、前述のとおり第１加減算器１１００にフィードバックされる。また、第１操作量１００６および実位置１００７は、推定部１１３に送信される。推定部１１３は、外乱オブザーバのような、制御対象のノミナルモデル（理想的なモデル）や逆システム等を用いることで、制御対象にかかる外乱を推定する。推定部１１３は、第１操作量１００６および実位置１００７に基づいて外乱（推定外乱）１００８を算出し、外乱１００８を第２加減算器１１０１および検出部１１４へ送信する。
【００２４】
ここで、図７を参照して、推定部（外乱オブザーバ）１１３の構成について説明する。図７は、推定部１１３の制御ブロック図である。第１制御対象１０２が以下の式（１）、（２）の状態方程式で表される場合、推定部１１３は図７のように表される。
【００２５】
【数１】
2020064239.tif 000003
【００２６】
図７において、ｕは第１操作量１００６、ｙは実位置１００７、ｄΛは外乱１００８にそれぞれ相当する。なお、Λは推定値であることを示す。Ｌはオブザーバゲインであり、現実のモデルとの差異を補正する項である。すなわちオブザーバゲインＬは、実値（実位置、実速度、実外乱）と推定値（推定位置、推定速度、推定外乱）との差を示す行列である。また、１／ｓは積分を表す。このとき計算機上の状態方程式は、以下の式（３）、（４）のように表される。
【００２７】
【数２】
2020064239.tif 000004
【００２８】
また、以下の式（５）が成立する。
【００２９】
【数３】
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【００３０】
ｘΛは、推定値（推定位置、推定速度、推定外乱）の情報を含む行列式である。式（５）で表されるように、行列式ｘΛに行列Ｄを乗算することで、ｄΛ（外乱１００８）を取り出すことができる。
【００３１】
検出部１１４は、推定部１１３から受信した外乱１００８に、例えば特許文献２に開示されているような処理を行うことで、姿勢情報１００９を出力する。姿勢情報１００９は、第１制御部１１１および第２制御部１１５へ送信される。第１制御部１１１および第２制御部１１５は、受信した姿勢情報１００９に基づいて、ゲイン値等の制御パラメータ（ゲイン等の制御値または制御量）を調整する。ゲイン値は、例えば、比例ゲイン、微分ゲイン、積分ゲイン等のいずれかである。
【００３２】
次に、第２駆動系１０４について説明する。第２駆動系１０４は、第２制御部１１５、第２制御対象１０５、および、絞り羽根１０６を備えて構成されている。本実施形態において、第２駆動系１０４は、センサを有しないため、オープンループ制御方式で駆動を行う。また第２駆動系１０４は出力結果を観測することができないため、第２駆動系１０４には推定部１１３のような外乱オブザーバや検出部１１４を組み込むことができない。第２制御部１１５は、第２駆動命令１００２を受信し、第２駆動命令に基づいて制御演算を行って第２操作量１０１０を送信する。また第２制御部１１５は、第１駆動系１０１から姿勢情報１００９を受信し、姿勢情報１００９に基づいてゲイン値等の制御パラメータ（制御値、制御量）を調整する。第２制御対象１０５は、受信した第２操作量１０１０に基づいて絞り羽根１０６を駆動する（絞り羽根１０６を開閉させる）。
【００３３】
本実施形態によれば、簡易な構成かつ短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御装置を提供することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施形態における撮像装置１の制御方法（姿勢情報１００９に基づく第１駆動系１０１および第２駆動系１０４の制御方法）について説明する。図３（ａ）は撮像装置１の制御方法を示すフローチャート、図３（ｂ）は図３（ａ）のステップＳ２１０のサブルーチン、図３（ｃ）は図３（ａ）のステップＳ２２０のサブルーチンである。図３の各ステップは、主に、レンズマイコン１１０を含む第１駆動系１０１および第２駆動系１０４により実行される。具体的には、レンズマイコン１１０が記憶媒体としてのメモリ（内部メモリ）を有し、当該メモリに図３のフローチャートに従った処理を実行するためのプログラムが記憶されている。なお本実施形態の撮像装置１は、図２に示される構成を有する。
【００３５】
まず、図３（ａ）のステップＳ２０１において、カメラマイコン１１は、レンズマイコン１１０に第１駆動命令１００１および第２駆動命令１００２を送信する。続いてステップＳ２１０において、レンズマイコン１１０（第１制御部１１１）は、第１駆動命令１００１に従って、第１駆動系１０１を制御する。
【００３６】
図３（ｂ）に示される第１駆動系制御のサブルーチン（ステップＳ２１０）では、まずステップＳ２１１において、第１制御部１１１は、第１駆動命令１００１を受信する。続いてステップＳ２１２において、第１制御部１１１は、姿勢情報１００９に基づいて、第１制御部１１１の制御パラメータ（第１制御パラメータ）を調整する。続いてステップＳ２１３において、レンズマイコン１１０は、受信した第１駆動命令１００１に基づいて制御演算を行うことにより、第１操作量１００６を出力する。続いてステップＳ２１４において、第１制御対象１０２は、レンズマイコン１１０から出力された第１操作量１００６に基づいて、フォーカスレンズ１０３を駆動する。
【００３７】
続いてステップＳ２１５において、推定部１１３は、第１操作量１００６と駆動後のフォーカスレンズ１０３の実位置１００７とに基づいて、外乱１００８を推定する。続いてステップＳ２１６において、検出部（取得部）１１４は、外乱（推定外乱）１００８に基づいて姿勢情報１００９を取得する。続いてステップＳ２１７において、検出部１１４は、検出した姿勢情報１００９を第１制御部１１１および第２制御部１１５のそれぞれへ送信する。以上で、第１駆動系制御のサブルーチン（ステップＳ２１０）は終了する。
【００３８】
次に、図３（ａ）のステップＳ２２０において、レンズマイコン１１０（第２制御部１１５）は、第２駆動命令１００２に従って、第２駆動系１０４を制御する。図３（ｃ）に示される第２駆動系制御のサブルーチン（ステップＳ２２０）では、まずステップＳ２２１において、第２制御部１１５は、第２駆動命令１００２を受信する。続いてステップＳ２２２において、第２制御部１１５は、姿勢情報１００９に基づいて、第２制御部１１５の制御パラメータ（第２制御パラメータ）を調整する。続いてステップＳ２２３において、レンズマイコン１１０は、受信した第２駆動命令１００２に基づいて制御演算を行うことにより、第２操作量１０１０を出力する。続いてステップＳ２２４において、第２制御対象１０５は、レンズマイコン１１０から出力された第２操作量１０１０に基づいて、絞り羽根１０６の絞り開口を駆動する。以上で、第２駆動系制御のサブルーチン（ステップＳ２２０）は終了する。
【００３９】
続いて、図３（ａ）のステップＳ２０２において、レンズマイコン１１０は、本制御方法を継続するか否かを判定する。本制御方法を継続する場合、ステップＳ２０１へ戻り、撮像装置１はステップＳ２０１、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２０２の処理を繰り返す。一方、本制御方法を継続しない場合、本フローを終了する。
【００４０】
本実施形態によれば、短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御方法を提供することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第３の実施形態における撮像装置１の制御方法（姿勢情報１００９に基づく第１駆動系１０１および第２駆動系１０４の制御方法）について説明する。本実施形態は、第１駆動系１０１が通電していないときに、第２駆動系１０４が駆動する場合の姿勢情報１００９の検出に関して説明する。すなわち、第１制御部１１１が指令装置１０から第１制御指令（第１駆動命令）を受信していない状態で、第２制御部１１５が指令装置１０から第２制御指令（第２駆動命令）を受信した場合、検出部（取得部）１１４は、第１制御対象１０２の姿勢情報を取得する。そして第２制御部１１５は、第１制御対象１０２の姿勢情報に基づいて第２制御対象１０５を制御する。
【００４２】
図４は撮像装置１の制御方法を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、レンズマイコン１１０を含む第１駆動系１０１および第２駆動系１０４により実行される。なお本実施形態の撮像装置１は、図２に示される構成を有する。
【００４３】
まず、図４のステップＳ３０１において、カメラマイコン１１は、レンズマイコン１１０に第２駆動命令１００２を送信する。続いてステップＳ３０２において、レンズマイコン１１０（第１制御部１１１）は、第１駆動系１０１が通電可能であるか否かを判定する。第１駆動系１０１が通電可能である場合、ステップＳ３０３に進む。一方、第１駆動系１０１が通電不可能である場合、ステップＳ２２０に進む。
【００４４】
ステップＳ３０３において、レンズマイコン１１０（第１制御部１１１）は、第１駆動系１０１に対して、駆動命令として通電許可命令を送信する。ここで通電許可命令は、目標位置を現在位置に設定する命令である。これにより、第１制御部１１１は、現在位置を維持しつつ後述の制御演算を行うことができる。続いてステップＳ２１０において、レンズマイコン１１０（第１制御部１１１）は、第１駆動命令１００１に従って、第１駆動系１０１を制御する。なお、ステップＳ２１０のサブルーチンは、図３（ｂ）に示されるとおりである。ステップＳ２２０の処理の完了後、ステップＳ２２０に進む。
【００４５】
ステップＳ２２０において、レンズマイコン１１０（第２制御部１１５）は、姿勢検出を行うことなく第２駆動命令１００２に従って、第２駆動系１０４を制御する。なお、ステップＳ２２０のサブルーチンは、図３（ｃ）に示されるとおりである。
【００４６】
続いてステップＳ３０４において、レンズマイコン１１０は、本制御方法を継続するか否かを判定する。本制御方法を継続する場合、ステップＳ３０１へ戻り、撮像装置１はステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ３０４の処理を繰り返す。一方、本制御方法を継続しない場合、本フローを終了する。
【００４７】
本実施形態によれば、第１駆動系が通電していない場合でも、第１制御対象の姿勢情報に基づいて第２制御対象を制御することができる。
【００４８】
（第４の実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第４の実施形態における撮像装置１ａの制御方法について説明する。本実施形態で、第１駆動系１０１が検出した姿勢情報１００９を補正して出力する手法を説明する。図５は、撮像装置１ａの制御ブロック図である。本実施形態の撮像装置１ａは、姿勢情報１００９を補正する第１補正部１１６および第２補正部１１７が設けられている点で、図２を参照して説明した第１の実施形態の撮像装置１とは異なる。なお撮像装置１ａの他の構成は、撮像装置１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００４９】
第１の実施形態と同様に、検出部（取得部）１１４は、外乱（推定外乱）１００８に基づいて、姿勢情報１００９を取得する。第１補正部１１６は、受信した姿勢情報１００９を任意の補正値（補正情報）を用いて補正し、補正後の姿勢情報１００９を第１制御部１１１へ送信する。同様に、第２補正部１１７は、受信した姿勢情報１００９を任意の補正値を用いて補正し、補正後の姿勢情報１００９を第２制御部１１５へ送信する。
【００５０】
以下、第１補正部１１６および第２補正部１１７で行う補正における補正値（補正情報）の例について説明する。本実施形態の姿勢情報１００９には、推定部１１３での演算上、定常状態に至るまでの時間遅れが発生している。このため、演算時間に基づいて、第１補正部１１６および第２補正部１１７での補正（補正情報）としてゲインを緩やかにかけることが好ましい。例えば、ゲインを所定の時間に至るまで０〜１まで緩やかに変化させる。また、第１駆動命令１００１および第２駆動命令１００２の駆動モード（制御指令）に基づいて、補正値を決定してもよい。例えば、静止画モードの場合には第１ゲインを設定し、動画モードの場合には騒音対策のため第１ゲインよりも低い第２ゲインを設定することが好ましい。
【００５１】
次に、図６を参照して、各制御対象（第１制御対象１０２、第２制御対象１０５）に応じた補正について説明する。図６は、本実施形態におけるフローティング機構を採用した交換レンズ（レンズ装置１００ａ）の簡易的な光学系の概略図である。フローティング機構とは、ピントを合わせるフォーカスレンズ群と収差の補正を行うフローティングレンズ群とをそれぞれ動かす機構である。
【００５２】
図６において、第１レンズ群３００はフォーカスレンズ群、第２レンズ群３０１はフローティングレンズ群、ピント位置３０２は光学系のピント位置である。なお、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第１レンズ群３００がフローティングレンズ群、第２レンズ群３０１がフォーカスレンズ群であってもよい。このとき、補正値は各制御対象の重量比で決定することができる。例えば、第１制御対象１０２の重量をＭ１、第２制御対象１０５の重量をＭ２とするとき、第１補正部１１６のゲインＧ１および第２補正部１１７のゲインＧ２は、以下の式（６）のように設定される。
【００５３】
【数４】
2020064239.tif 000006
【００５４】
また、第１制御対象１０２および第２制御対象１０５がそれぞれレンズの場合、それぞれのレンズの敏感度に基づいて補正値を決定してもよい。ここで敏感度とは、レンズの光軸上での移動距離に対するピント位置の移動距離の比である。例えばレンズの敏感度が５の場合、レンズが１ｍｍだけ移動するとピント位置は５ｍｍだけ移動することになる。例えば、第１制御対象１０２の敏感度をＳ１、第２制御対象１０５の敏感度をＳ２とするとき、第１補正部１１６のゲインＧ１および第２補正部１１７のゲインＧ２は、以下の式（７）のように設定される。
【００５５】
【数５】
2020064239.tif 000007
【００５６】
なお本実施形態において、補正値の算出方法は一例に過ぎず、他の方法を用いてもよい。例えば、第１光学素子と第２光学素子との重量が同じ場合、重量比を考慮せずに補正値を算出することができる。また、レンズマイコン１１０の内部メモリ等に外乱１００８と姿勢情報１００９との関係を示すテーブルを記憶している場合、演算を行わずに姿勢情報１００９を取得することができる。
【００５７】
本実施形態によれば、姿勢情報の演算時間に応じた時間遅れを補正することにより、より高精度に補正値を算出することができる。
【００５８】
このように各実施形態において、制御装置（レンズ装置１００、１００ａ）は、第１制御対象を制御する第１制御部１１１、および、第２制御対象を制御する第２制御部１１５を有する。また制御装置は、第１制御対象に加わる外乱を推定する推定部１１３、および、外乱（推定外乱）１００８に基づいて第１制御対象の姿勢情報１００９を検出する検出部１１４を有する。第１制御部は、第１制御対象の姿勢情報に基づいて第１制御対象を制御する。第２制御部は、第１制御対象の姿勢情報に基づいて第２制御対象を制御する。好ましくは、第１制御部は、第１制御対象の姿勢情報に基づいて、第１制御対象を制御するための第１制御パラメータを調整する。第２制御部は、第１制御対象の姿勢情報に基づいて、第２制御対象を制御するための第２制御パラメータを調整する。
【００５９】
好ましくは、第１制御部が指令装置１０から第１制御指令（第１駆動命令）を受信していない状態において、第２制御部が指令装置から第２制御指令（第２駆動命令）を受信した場合、検出部は、第１制御対象の姿勢情報を取得する。第２制御部は、第１制御対象の姿勢情報に基づいて第２制御対象を制御する。
【００６０】
好ましくは、制御装置は、第１制御対象の姿勢情報を補正する第１補正部１１６、および、第１制御対象の姿勢情報を補正する第２補正部（１１７）を有する。第１制御部は、第１補正部により補正された姿勢情報に基づいて第１制御対象を制御する。第２制御部は、第２補正部により補正された姿勢情報に基づいて第２制御対象を制御する。より好ましくは、第１補正部および第２補正部は、演算時間に基づいて、姿勢情報を補正するための補正情報を決定する。より好ましくは、第１補正部および第２補正部は、補正情報として、姿勢情報に対するゲインの変化を決定する。また好ましくは、第１補正部および第２補正部は、指令装置からの制御指令（駆動命令）に基づいて、姿勢情報を補正するための補正情報を決定する。より好ましくは、第１補正部および第２補正部は、補正情報として、制御指令が静止画モードを示す指令である場合には姿勢情報に対して第１ゲインを設定し、制御指令が動画モードを示す指令である場合には第１ゲインよりも低い第２ゲインを設定する。
【００６１】
好ましくは、第１補正部および第２補正部は、第１制御対象および第２制御対象のそれぞれの特性に基づいて、姿勢情報を補正するための補正情報を決定する。より好ましくは、第１補正部および第２補正部は、第１制御対象と第２制御対象との重量比に基づいて、情報を決定する。好ましくは、第１制御対象の移動距離とピント位置の移動距離との比を第１敏感度、第２制御対象の移動距離とピント位置の移動距離との比を第２敏感度とするとき、第１補正部と第２補正部はそれぞれ、第１の敏感度と第２の敏感度に基づいて補正情報を決定する。
【００６２】
（その他の実施形態）
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。
【００６３】
各実施形態によれば、簡易な構成かつ短時間で、外乱オブザーバを用いて取得した姿勢情報に基づいて制御対象を制御することが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。
【００６４】
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、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、各実施形態において駆動系は２つに限定されるものではなく、３つ以上の駆動系を有していてもよい。
【００６５】
例えば、第１制御対象１０２および第２制御対象１０５はそれぞれ、振動型アクチュータやステッピングモータに限定されるものではなく、対象物を駆動させるためのモータであれば他の種類のアクチュエータでもよい。また、両者が同じ種類のアクチュエータであってもよい。また、第１光学素子および第２光学素子はそれぞれ、フォーカスレンズ１０３および絞り羽根１０６に限定されるものではない。例えば、像ぶれ補正の際に移動するレンズ（補正レンズ）や、ズームの際に移動するレンズ（ズームレンズ）等、撮像光学系内で駆動対象となる他の光学素子であってもよい。また、第１光学素子および第２光学素子は同じ種類の光学素子であってもよい。また制御装置は、レンズ装置１００、１００ａでなく、カメラ本体の内部に設けられた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  レンズ装置（制御装置）
１１１  第１制御部
１１３  推定部
１１４  検出部（取得部）
１１５  第２制御部
【図１】
2020064239.tif 000008
【図２】
2020064239.tif 000009
【図３】
2020064239.tif 000010
【図４】
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【図５】
2020064239.tif 000012
【図６】
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【図７】
2020064239.tif 000014