(57)【要約】【課題】正しいレンズ位置で駆動するレンズ駆動装置及び撮像装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ７は、外部コントロールインターフェイス８を介してプリセットポジション駆動要求があるか否かを判断し、プリセットポジション駆動要求があった場合、前回のイニシャライズ動作の起動か所定期間経過したか否かを判断する（ステップＳ４２）。そして、前回のイニシャライズ動作の起動から所定期間経過した場合、イニシャライズ動作を起動する（ステップＳ４３）。【選択図】図１２
2007003940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
上記レンズを駆動する駆動手段と、
上記レンズの基準位置を検知する検知手段と、
所定期間毎に上記検知手段が検知する基準位置に上記レンズを移動させ、レンズ位置を初期化する初期化制御手段と
を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
上記初期化制御手段は、上記駆動手段が予め決められたレンズ位置に移動させるタイミングで、レンズ位置を初期化することを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
レンズと、
上記レンズを駆動する駆動手段と、
上記レンズの基準位置を検知する検知手段と、
所定期間毎に上記検知手段が検知する基準位置に上記レンズを移動させ、レンズ位置を初期化する初期化制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記初期化制御手段は、上記駆動手段によりレンズが駆動される際、レンズ位置を初期化することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
上記レンズを介して取得された映像を表示する表示手段と、
上記映像を一時的に記憶する記憶手段とを備え、
上記初期化制御手段は、上記レンズ位置を初期化する際、上記記憶手段に記憶された映像の静止画を上記表示手段に表示させることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、画角を変化させるズーム機能を有するレンズ駆動装置及び撮像装置に関し、特に、ステッピングモータ駆動によるレンズ駆動装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画角を変化させるズーム機能を有する一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置が知られている。その中でも、レンズを駆動するステッピングモータを備え、オープンループで簡単にレンズを制御するものがある。
【０００３】
しかし、ステッピングモータは、衝撃を受けた場合や過負荷環境においては、正しいレンズ位置からずれる脱調を起こすことがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の技術では、ズームレンズの位置を検出する検出素子を備え、電源投入時に、検出素子からの信号に基づいてステッピングモータによりレンズ位置を補正している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１４３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ステッピングモータを備えた監視カメラなどは、電源を投入してから長時間使用するため、モータ脱調を起こすと、長時間焦点が合わない状態となってしまう。これを回避するために定期的にカメラの電源を再投入し、モータ脱調状態から復帰させる必要がある。しかし、監視カメラなどは、長時間使用されるため、電源を再投入してレンズ位置を補正することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、正しいレンズ位置で駆動するレンズ駆動装置及び撮像装置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】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズと、上記レンズを駆動する駆動手段と、上記レンズの基準位置を検知する検知手段と、所定期間毎に上記検知手段が検知する基準位置に上記レンズを移動させ、レンズ位置を初期化する初期化制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る撮像装置は、レンズと、上記レンズを駆動する駆動手段と、上記レンズの基準位置を検知する検知手段と、所定期間毎に上記検知手段が検知する基準位置に上記レンズを移動させ、レンズ位置を初期化する初期化制御手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定期間毎に基準位置にレンズを移動させ、レンズ位置を初期化するため、常に正しいレンズ位置で駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置１は、レンズ鏡筒２と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサ３と、カメラ信号処理部４と、ステッピングモータ５ａ、５ｂと、モータドライバ６と、マイクロコンピュータ７と、外部コントロールインターフェイス８とを備えて構成されている。
【００１２】
レンズ鏡筒２は、ズームレンズ２ａと、フォーカスレンズ２ｂと、ズームレンズ２ａの基準位置を検出するズームリセットセンサ２ｃと、フォーカスレンズ２ｂの基準位置を検出するフォーカスリセットセンサ２ｄとを備えている。
【００１３】
カメラ信号処理部４は、信号を増幅するＡＧＣ（Automatic Gain Control）４ａと、増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）４ｂと、Ａ／Ｄ変換された信号から映像信号を得る信号処理部４ｃと、静止画像を得るために映像信号を一時的に記憶する映像メモリ４ｄとを備えている。
【００１４】
モータドライバ６は、マイクロコンピュータ７の指示に応じてステッピングモータ５ａ、５ｂを制御し、ズームレンズ２ａ及びフォーカスレンズ２ｂを駆動する。
【００１５】
マイクロコンピュータ７は、ズームリセットセンサ２ｃやフォーカスリセットセンサ２ｄからの出力によりズームレンズ２ａ及びフォーカスレンズ２ｂの基準位置を検出する。また、マイクロコンピュータ７は、ズームリセットセンサ２ｃやフォーカスリセットセンサ２ｄからの出力に基づいて、モータドライバ６を制御する。
【００１６】
外部コントロールインターフェイス８は、監視装置等からズームやフォーカス等の指示を受信する。
【００１７】
レンズ鏡筒２からＣＣＤ３に露光された光は光電変換され、電気信号となりカメラ信号処理部４に入力される。入力された電気信号は、ＡＧＣ４ａにより増幅され、ＡＤＣ４ｂによりＡ／Ｄ変換され、信号処理部４ｃにより映像信号を得る。また、信号処理部４ｃにより得られた映像信号は静止画像を得るため映像メモリ４ｄに記憶される。
【００１８】
ズームレンズ２ａ及びフォーカスレンズ２ｂは、マイクロコンピュータ７からモータドライバ６に駆動指示が出されることにより、ステッピングモータ５ａ、ステッピングモータ５ｂにより駆動される。ズームリセットセンサ２ｃ、フォーカスリセットセンサ２ｄの出力レベルは、マイクロコンピュータ７に入力され、基準位置の検出が可能となる。また、外部コントロールインターフェイス８によりズーム、フォーカスなどが自在に制御可能である。
【００１９】
レンズ鏡筒２等のレンズ機構について図２〜図７を参照してさらに詳細に説明する。なお、ここでは、図１に示すズームレンズ２ａ、ズームリセットセンサ２ｃ及びステッピングモータ５ａを用いて説明する。図２はレンズ機構の正面図、図３及び図４はレンズ機構の側面図を示す模式図である。
【００２０】
ステッピングモータ５ａの回転軸はスクリューネジ１１からなり、スクリューネジ１１を囲むようにナット１２が設けられている。ナット１２にはレンズ枠１３を介してズームレンズ２ａが取り付けられており、ステッピングモータ５ａが回転することにより、ズームレンズ２ａが前後に駆動する。また、ナット１２には遮蔽板１４が取り付けられている。この遮蔽板１４を挟むような凹部を有するズームリセットセンサ２ｃが配置され、ズームレンズ２ａがズームリセットセンサ２ｃの前後に駆動することにより、ズームリセットセンサ２ｃの出力がＨｉｇｈ又はＬｏｗとなる。
【００２１】
ズームリセットセンサ２ｃは、図５に示すように、発光側の発光ダイオードと受光側のフォトトランジスタとが対向した凹部が設けられたフォトインタラプタから成っている。そして、図３のように、凹部のスリットの間が遮蔽板１４で遮られている場合には、フォトインタラプタの出力がＨｉｇｈとなり、図４のように遮られていない場合は、出力がＬｏｗとなる。
【００２２】
フォトインタラプタは、凹部のスリットの間が遮蔽板１４で遮られていない場合、図６に示すように、発光ダイオードに電流が流れ発光し、フォトトランジスタがＯＮの状態となり、ズームリセットセンサ２ｃの出力はＬｏｗとなる。また、スリットの間が遮光された場合にはフォトトランジスタはＯＦＦの状態となり、ズームリセットセンサ２ｃの出力はＨｉｇｈとなる。そして、Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ又はＬｏｗ→Ｈｉｇｈに切り替わる位置を基準位置とすることにより、被写体距離、焦点距離に応じたズーム位置とフォーカス位置を、例えば、図７に示すカムカーブに基づいて絶対位置で制御することができる。すなわち、絶対位置センサを備えなくても絶対位置で制御することが可能となる。
【００２３】
続いて、レンズを基準位置に移動させる初期化動作（以下、イニシャライズ動作という。）について、図８に示すフローチャート及び図９に示すリセットセンサとレンズの動きの関係を参照して説明する。
【００２４】
リセットセンサの出力がＨｉｇｈになるまでステッピングモータ５を高速駆動する（動き（１）及びステップＳ１１）。
【００２５】
ステップＳ１２において、リセットセンサの出力がＨｉｇｈになった場合、反転してリセットセンサの出力がＬｏｗになるまで高速駆動する（動き（２）及びステップＳ１３）。
【００２６】
ステップＳ１４において、リセットセンサの出力がＬｏｗになった場合、再度反転してリセットセンサの出力がＨｉｇｈになるまで低速駆動する（動き（３）及びステップＳ１５）。
【００２７】
そして、ステップＳ１６において、リセットセンサの出力がＬｏｗ→Ｈｉｇｈとなった位置でステッピングモータを停止して（ステップＳ１７）、この位置を基準位置とする（ステップＳ１８）。
【００２８】
このように、レンズの基準位置を検出し、その位置を基準としてステッピングモータをステップカウントして動かすことにより、絶対位置で制御することが可能となる。
【００２９】
次に、上述したイニシャライズ動作を行うタイミングについて説明する。本実施の形態では、ステッピングモータが脱調したかどうかを判断することなく、タイミング良くイニシャライズ動作を行うことにより、レンズを正しい位置で駆動させるようにしたものである。
【００３０】
図１０は、定期的にイニシャライズ動作を起動するフローチャートである。ステップＳ２１において、マイクロコンピュータ７は、前回のイニシャライズ動作の起動からカウントダウンし、所定期間経過したか否かを判断する。ステップＳ２１において、イニシャライズ動作を起動してから所定期間経過した場合、ステップＳ２２に進み、イニシャライズ動作を起動する。
【００３１】
このように、例えば１日、１時間など、定期的にイニシャライズ動作をすることにより、電源を再投入することが困難な監視カメラ等において、長時間の映像のピンぼけを防ぐことができる。
【００３２】
図１１は、イニシャライズ動作の際、静止画に切り替える動作を行うフローチャートである。ステップＳ３１において、マイクロコンピュータ７は、前回のイニシャライズ動作の起動からカウントダウンし、所定期間経過したか否かを判断する。ここで、マイクロコンピュータ７は、映像信号を常に一時的に映像メモリ４ｄに記憶している。ステップＳ３１において、イニシャライズ動作を起動してから所定期間経過した場合、ステップＳ３２に進み、静止画に切り替える。この静止画は、映像メモリ４ｄにより記憶された映像信号に基づいて生成されたものであり、画像に切り替える直前の映像の画像である。
【００３３】
マイクロコンピュータ７は、静止画を図示しない管理装置等の表示部に表示させた後、イニシャライズ動作を起動する（ステップＳ３３）。
【００３４】
ステップＳ３３において、イニシャライズ動作を起動した後、マイクロコンピュータ７は、イニシャライズ動作が終了しているか否かを判断する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４において、イニシャライズ動作が終了した場合、ステップＳ３５に進み、動画に切り替える。
【００３５】
このように、イニシャライズ動作時に静止画に切り替えることにより、ユーザはイニシャライズ動作中の映像の乱れを見なくて済む。なお、静止画に限ることなく、「イニシャライズ動作中」等の表示を示すようにしてもよい。
【００３６】
図１２は、プリセットポジション駆動時にイニシャライズ動作を起動するフローチャートである。プリセットポジション駆動は、例えば、手動によるズームのTele/Wide操作とは異なり、例えば監視カメラにおいて、予めセットしておいたズーム位置（画角）、フォーカス位置（被写体距離）にレンズに自動的に駆動するものである。セットしておいた位置にレンズを駆動することを目的とするのでれば、イニシャライズ動作時の映像の乱れは許容することもできる。
【００３７】
ステップＳ４１において、マイクロコンピュータ７は、外部コントロールインターフェイス８を介してプリセットポジション駆動要求があるか否かを判断する。プリセットポジション駆動要求があった場合、前回のイニシャライズ動作の起動から所定期間経過したか否かを判断する（ステップＳ４２）。
【００３８】
ステップＳ４２において、前回のイニシャライズ動作の起動から所定期間経過した場合、イニシャライズ動作を起動する（ステップＳ４３）。
【００３９】
ステップＳ４３において、イニシャライズ動作を起動した場合、マイクロコンピュータ７は、イニシャライズ動作が終了しているか否かを判断する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４において、イニシャライズ動作が終了した場合、ステップＳ４１にて受信したプリセットポジション駆動要求に応じたプリセットポジションに駆動する（ステップＳ４５）。また、ステップＳ４２において、前回のイニシャライズ動作の起動から所定期間経過していない場合もステップＳ４５に進み、ステップＳ４１にて受信したプリセットポジション駆動要求に応じたプリセットポジションに駆動する。
【００４０】
このように、プリセットポジションに駆動する前に、イニシャライズ動作を行うことによって、プリセットポジションに駆動した際は、予めセットしておいたズーム位置（画角）、フォーカス位置（被写体距離）に確実にレンズを駆動することができる。また、例えば、１日、１時間などの所定期間経過した場合に、イニシャライズ動作を行うことにより、必要以上にイニシャライズ動作を行うことがない。なお、イニシャライズ動作時に静止画に切り替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】レンズ機構の正面図である。
【図３】レンズ機構の側面図（リセットセンサ出力Ｌｏｗ）である。
【図４】レンズ機構の側面図（リセットセンサ出力Ｈｉｇｈ）である。
【図５】リセットセンサを示す模式図である。
【図６】リセットセンサの一例を示す回路図である。
【図７】カムカーブの一例を示す図である。
【図８】本実施の形態におけるイニシャライズ動作を示すフローチャートである。
【図９】イニシャライズ動作におけるレンズの動きを説明するための図である。
【図１０】定期的にイニシャライズ動作を行う処理を示すフローチャートである。
【図１１】イニシャライズ動作の際に静止画を表示する処理を示すフローチャートである。
【図１２】プリセットポジション駆動要求があった際にイニシャライズ動作を行う処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  撮像装置、２  レンズ鏡筒、３  ＣＣＤイメージセンサ、４  カメラ信号処理部、５  ステッピングモータ、６  モータドライバ、７  マイクロコンピュータ、８  外部コントロールインターフェイス、１１  スクリューネジ、１２  ナット、１３  レンズ枠、１４  遮蔽板
【図１】
2007003940.tif 000003
【図２】
2007003940.tif 000004
【図３】
2007003940.tif 000005
【図４】
2007003940.tif 000006
【図５】
2007003940.tif 000007
【図６】
2007003940.tif 000008
【図７】
2007003940.tif 000009
【図８】
2007003940.tif 000010
【図９】
2007003940.tif 000011
【図１０】
2007003940.tif 000012
【図１１】
2007003940.tif 000013
【図１２】
2007003940.tif 000014