(57)【要約】【課題】電子カメラにおいて、ズームボタンを押下にも関わらず、レンズが移動していないことを検出したときには、レンズを駆動させるモータの電流を減少させることにより、駆動回路やヒューズの破壊を防止することができる撮像装置を提供する。【解決手段】電子カメラにおいて、特に、モータ近傍の温度が低いとき、または、電源電圧が低いときはモータを駆動させるために過大な電流を必要とし、更に駆動回路やヒューズの破壊につながる。そこで、モータ近傍の温度を検出し、温度が低くなるにつれて、レンズを駆動させるモータの電流を減少させることにより、駆動回路やヒューズの破壊を防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを介して被写界像を撮像素子に結像して撮像信号を生成する撮像手段と、
前記レンズの該撮像素子に対する相対位置を変更させるレンズ相対位置変更手段と、
該レンズ相対位置変更手段を駆動させるモータと、
前記相対位置が変更されているか否かを検出するレンズ相対位置検出手段と、
前記モータの近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記モータを駆動するための電流を制御する電流制御手段とを備え、
前記モータが駆動中に前記相対位置が変更されていないことを検出したとき、前記温度検出手段による検出温度が低くなるにつれて、前記電流制御手段により前記電流を減少させ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、撮像装置に関し、特に温度に応じてレンズを駆動させるモータの電流を変更する機能を備えるディジタルカメラ等の電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ鏡筒を駆動制御して撮影を行うような電子カメラにおいて、鏡筒を駆動中に鏡筒が外力等で止められたとき、レンズを駆動させるモータへの電流が増加して、駆動回路やヒューズが破壊される可能性があった。
【０００３】
そこで、レンズが移動していないことを検出したときには、遅い移動速度へ切り換えることにより、駆動力が下がり、駆動メカの破損や駆動回路の破壊を防止するカメラの一例が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平７−４９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示されているカメラでは、駆動メカの破損や駆動回路の破壊を防止するには有効であるが、駆動源としてモータを使用していることにより、次のような問題点が生じる。
【０００５】
一般に、モータ近傍の温度が低いとき、モータのコイルの巻線抵抗値が高くなり、モータに常温と同じ電圧を供給してもモータに流れる電流が減少し、レンズの移動速度が著しく遅くなる。これを防止するために、通常は、温度が低いにも関わらず、レンズの移動速度が常温と同じ速度になるようモータにサーボをかけている。このため、モータに過大な電流が流れ、駆動回路などが破壊される虞が生じる。
【０００６】
よって、本発明では、常温時のレンズの高速移動を維持しながらも、低温時の問題点を解決した撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明の撮像装置は、レンズを介して被写界像を撮像素子に結像して撮像信号を生成する撮像手段と、前記レンズの該撮像素子に対する相対位置を変更させるレンズ相対位置変更手段と、該レンズ相対位置変更手段を駆動させるモータと、前記相対位置が変更されているか否かを検出するレンズ相対位置検出手段と、前記モータの近傍の温度を検出する温度検出手段と、前記モータを駆動するための電流を制御する電流制御手段とを備え、前記モータが駆動中に前記相対位置が変更されていないことを検出したとき、前記温度検出手段による検出温度が低くなるにつれて、前記電流制御手段により前記電流を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べた本発明によれば、電子カメラにおいて、モータの近傍の温度が低くなるにつれて、レンズを駆動させるモータの電流を減少させることにより、駆動回路やヒューズの破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例である電子カメラの外観を示す外観図である。
【図２】本発明の一実施例である電子カメラの外観を示す外観図である。
【図３】本発明の一実施例である電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例であるレンズ機構を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例である動作の一例を示すフロー図である。
【図６】本発明の一実施例である温度とＰＷＭ波形との関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施例である電源電圧とＰＷＭ波形との関係を示す図である。
【図８】本発明の一実施例であるモータ駆動用のＰＷＭ波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の実施例を、撮像装置の１つの例として、電子カメラ１０の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
電子カメラ１０の外観図を図１及び図２に示す。図１の電子カメラ１０は、図示しない撮像部、操作部２、および表示部４を備える。図２はズームレンズ２２側から見た場合の電子カメラ１０を示す。撮像部では撮像動作が行われる。操作部２を構成する２ａ〜２ｈを詳しく説明すると、２ａは撮像動作を指示するシャッタボタン、２ｂは画像を拡大させるＴＥＬＥボタン、２ｃは画像を縮小させるＷＩＤＥボタンである。画像を拡大、縮小させるズーム処理は、図３のＣＰＵ３６の制御に基づいてモータ制御部２５及びズームレンズ２２によって実現される。
【００１２】
この場合、ユーザがＴＥＬＥボタン２ｂに圧力を付与することによってＴＥＬＥボタン２ｂを押し下げればズーム倍率の可変範囲内においてズーム倍率は増大し、ユーザがＷＩＤＥボタン２ｃに圧力を付与することによってＷＩＤＥボタン２ｃを押し下げればズーム倍率の可変範囲内においてズーム倍率は減少する。ズーム倍率の増大量又は減少量は、ＴＥＬＥボタン２ｂ又はＷＩＤＥボタン２ｃを押し下げている時間の長さに比例する。即ち、ＴＥＬＥボタン２ｂを押し下げている時間の長さが増加するに伴ってズーム倍率の増大量は増加し、ＷＩＤＥボタン２ｃを押し下げている時間の長さが増加するに伴ってズーム倍率の減少量は増加する。
【００１３】
２ｄは再生モードボタンであり、押下されると電子カメラは再生モードに移行する。同様に、２ｆは静止画撮像モードボタン、２ｅは動画撮像モードボタンであり、押下されると電子カメラはそれぞれのモードに移行する。２ｇは４方向に操作されることにより表示部４内に表示される項目等を選択指示するカーソルキーであり、４方向の中心部が押下されることにより、項目等を決定することができる。そして、２ｈは表示部４に、選択可能な項目等を表示させるメニューボタンである。
【００１４】
さらに図１で示した電子カメラ１０内部のブロック図である図３を用いて電子カメラ１０を更に詳細に説明する。電子カメラ１０は、操作部２、表示部４、ズームレンズ２２、絞り機構２４、モータ制御部２５、ＣＣＤイメージャ２６、撮像処理部２８、ＳＤＲＡＭ３０、ビデオエンコーダ３２、メニュー切替スイッチ３４、ＣＰＵ３６、圧縮・伸張処理部４０、カード制御部４４、画像用Ｄ／Ａ変換回路５０、データ処理部５２、フラッシュメモリ５６、電源部４２、電圧検出部４８、タイマ部３８およびモータ近傍に配置された温度検出部８を備えて構成されている。
【００１５】
ズームレンズ２２は、被写体の光学像を撮像デバイスであるＣＣＤイメージャ２６の撮像面上に結像させる。また、ズームレンズ２２はＣＣＤイメージャ２６の出力信号に基づいて光軸方向の移動が調節される。絞り機構２４は、制御されることによりズームレンズ２２よりＣＣＤイメージャ２６に入る光を調節する。更に、ズームレンズ２２は画像を拡大、縮小させるズーム機構を備えている。これらのズームレンズ２２、および絞り機構２４の調節はモータ制御部２５で行われる。
【００１６】
ＣＣＤイメージャ２６から出力されたアナログ撮像信号は、撮像処理部２８によってＡ／Ｄ変換、色分離、白バランス調整、ＹＵＶ変換等の所定の処理が行われ、輝度信号であるＹ信号および色差信号であるＵ、Ｖ信号に変換される。
【００１７】
ＣＰＵ３６は、操作部２、モータ制御部２５、撮像処理部２８、ＳＤＲＡＭ３０、メニュー切替スイッチ３４、圧縮・伸張処理部４０、カード制御部４４、画像用Ｄ／Ａ変換回路５０、データ処理部５２、フラッシュメモリ５６、タイマ部３８および温度検出部８に接続される。ＣＰＵ３６は、フラッシュメモリ５６に格納されているプログラムに従って、撮像処理部２８、ＳＤＲＡＭ３０、圧縮・伸張処理部４０、カード制御部４４、画像用Ｄ／Ａ変換回路５０、データ処理部５２、電源部４２、電圧検出部４８、タイマ部３８および温度検出部８の制御を行う。
【００１８】
次に、操作部２が操作されることによる電子カメラ１０の動作の説明をする。
【００１９】
上述したように、操作部２は、各種ボタンまたはキー２ａ〜２ｈで構成される。ＣＰＵ３６は静止画撮像モードボタン２ｆが押下されることによって静止画撮像モード状態にあるとき、シャッタボタン２ａが押下されることによって静止画撮像操作がなされる。そして、１フレーム分の被写体の光学像がズームレンズ２２、絞り機構２４、ＣＣＤイメージャ２６、撮像処理部２８によって所定の処理がなされ、撮像処理部２８によって得られたＹ、Ｕ、Ｖ信号であるディジタル画像データがＳＤＲＡＭ３０に一旦格納される。
【００２０】
その後、一旦格納された１フレーム分のディジタル画像データは、圧縮・信号処理部４０、ここではＪＰＥＧコーデックによって、ＪＰＥＧ形式で圧縮される。圧縮された圧縮ディジタル画像データは再びＳＤＲＡＭ３０に格納される。
【００２１】
また、データ処理部５２にて、一旦格納された１フレーム分のディジタル画像データから縮小処理によりサムネイルデータが生成され、ＳＤＲＡＭ３０に格納され、圧縮・伸張処理部４０にて、ＪＰＥＧコーデックによってＪＰＥＧ圧縮される。圧縮された圧縮サムネイルデータは、再びＳＤＲＡＭ３０に格納される。
【００２２】
そして、圧縮ディジタル画像データおよび圧縮サムネイルデータは、ＣＰＵ３６が１つの静止画像ファイルとしてカード制御部４４を制御することによって外部メモリカード４６に記録される。
【００２３】
次に、モータ制御部２５について図４及び図８を用いて説明する。
【００２４】
電子カメラ１０においては、ズームレンズ２２の駆動モータとして、ＤＣモータが採用されている。図４は電子カメラ１０に設けられたズームレンズ２２及びその駆動機構を示しており、ａは光軸を表している。
【００２５】
ズームレンズ２２には光軸ａに対して前後方向に移動するようにレンズ駆動カム２５ａが固定されている。なお、レンズ駆動カム２５ａは電子カメラ１０の内部の図示しないシャーシに光軸方向に移動自在に支持されている。また、レンズ駆動カム２５ａには歯部が形成されている。そして、レンズ駆動カム２５ａの歯部は第１ギア２５ｂに噛合されており、第１ギア２５ｂは第２ギア２５ｃに噛合されている。なお、第１ギア２５ｂ、及び第２ギア２５ｃは電子カメラ１０の内部のシャフト（図示省略）を介してシャーシに回転自在に支持されている。
【００２６】
そして、第２ギア２５ｃはズームレンズ２２の駆動用モータ２５ｄに連結されており、モータ２５ｄの駆動により回転する。つまり、ズームレンズ２２の移動により、図２に示すように、ズームレンズ２２が電子カメラ１０から飛び出したり、縮んだりする機構を備えている。
【００２７】
また、モータ２５ｄはＣＰＵ３６に接続されているＰＷＭ（PULSE WIDTH MODULATIN）波形整形部２５ｆとモータ駆動部２５ｅにより、制御されている。さらに、第１ギア２５ｂには、回転板２５ｇが噛合され、図示しない投光素子と受光素子が対向可能になっているフォトインタラプタ２５ｈが配設されている。回転板２５ｇとフォトインタラプタ２５ｈとは、ズームレンズ２２の動きに同期してパルス信号を発生するパルス発生器であり、フォトインタラプタ２５ｈの出力はＣＰＵ３６に供給され、ＣＰＵ３６にてズームレンズ２２の移動状態を判定する。
【００２８】
ＰＷＭ波形整形部２５ｆによるＰＷＭ波形は、図８のようになっている。即ち、図８において、Ａ期間は電圧Ｖ２、Ｂ期間は電圧０ボルトとなっている。 従って、Ａ期間においてモータ２５ｄが駆動され、Ｂ期間ではモータは静止することになる。即ち、モータ２５ｄは間欠的に駆動され、これによってズームレンズ２２が移動することになる。なお、図８のＰＷＭ波形のＢ期間は予め設定された値でもよく、変更可能でもよい。また、Ａ期間は後で記載する条件で可変させる。更に、ＰＷＭ波形の波高値Ｖ２に関しては予め設定された値でもよく、変更可能でもよい。
【００２９】
さらに、モータ２５ｄの近傍には、電子カメラ１０の内部の図示しないシャーシに固定されている温度検出部８が配置されている。温度検出部８にて検出された温度がＣＰＵ３６に供給され、ＣＰＵ３６にて温度状態を判定する。
【００３０】
次にＣＰＵ３６が行う処理を図４乃至図８を用いて詳述する。
【００３１】
まず、図５を参照して、ズーム駆動制御処理を説明する。
【００３２】
ＣＰＵ３６はステップＳ１０２において、ズームボタン２ｂまたは２ｃが押下されたか否かを判断する。ステップＳ１０２にてＮＯと判断した場合はステップＳ１０２へ戻る。また、ステップＳ１０２にてＹＥＳと判断した場合はステップＳ１０４へ進み、ズームレンズ２２を駆動する。
【００３３】
そして、ステップＳ１０６へ進み、ズームレンズ２２の駆動が正常か否かを判断する。つまり、図４のフォトインタラプタ２５ｈの出力であるＨｉとｌｏｗのパルス信号が繰り返し正常に出力されているか否かを判断する。ステップＳ１０６にてＹＥＳと判断された場合はステップＳ１１０へ進み、ズームボタン２ｂまたは２ｃの押下が継続されているか否かを判断する。
【００３４】
ステップＳ１１０にて、ＹＥＳと判断された場合はステップＳ１０４へ戻る。ステップＳ１１０にて、ＮＯと判断された場合はステップＳ１３０へ進み、ズームレンズ２２の駆動を停止させる。
【００３５】
また、ステップＳ１０６にてＮＯと判断された場合は、ステップＳ１１２へ進み、モータ２５ｄの近傍に配置された温度検出部８にて温度を検出する。続いて、ステップＳ１１４へ進み、電圧検出部４８にて電源部４２の電圧値を検出する。
【００３６】
そして、ステップＳ１１６へ進み、温度と電圧よりＰＷＭ波形Ｈ１を算出する。つまり、図６を用いて検出された温度に対するＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＴ１を算出する。また、図７を用いて検出された電源電圧に対するＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＶ１を算出する。そして、数１を用いて、ＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＴＶ１を算出する。
【００３７】
【数１】
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【００３８】
次に、算出されたＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＴＶ１より、数２を用いて、図８のＰＷＭ波形のＡ期間が算出される。Ｂ期間に関しては、予め設定された値でもよく、変更可能でもよい。
【００３９】
【数２】
2012068279.tif 000004
【００４０】
例えば、温度が２０℃のとき、ＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＴ１は４５％、電源電圧が２Ｖのとき、ＰＷＭ波形のＨｉ期間のデューティＨＶ１は２５％となる。そして、数１を用いて、ＨＴＶ１が３５％となる。次に、例えば図８のＰＷＭ波形のＢ期間が６．５秒とすると、数２を用いて、Ａ期間は３．５秒となる。よって、Ａ期間は３．５秒、Ｂ期間が６．５秒のＰＷＭ波形Ｈ１が算出される。
【００４１】
そして、ステップＳ１１８にて、タイマ３８がリセットされ、カウントが開始される。次にステップＳ１２０へ進み、ステップＳ１１６で算出したＰＷＭ波形Ｈ１によりズームレンズ２２を図４のレンズ機構を用いて駆動させる。その後、ステップＳ１２２において、ズームレンズ２２の駆動が正常か否かを判断する。つまり、図４のフォトインタラプタ２５ｈの出力であるＨｉとｌｏｗのパルス信号が繰り返し正常に出力されているか否かを判断する。ステップＳ１２２にてＹＥＳと判断された場合はステップＳ１２６へ進み、ズームボタン２ｂまたは２ｃの押下が継続されているか否かを判断する。
【００４２】
ステップＳ１２６にて、ＹＥＳと判断された場合はステップＳ１２０へ戻る。ステップＳ１２６にて、ＮＯと判断された場合はステップＳ１３０へ進み、ズームレンズ２２の駆動を停止させる。
【００４３】
また、ステップＳ１２２にてＮＯと判断された場合はステップＳ１２８へ進み、タイマ３８のカウント値が所定値になったか否かを判断する。ステップＳ１２８にて、ＮＯと判断された場合はステップＳ１２０へ戻る。ステップＳ１２８にて、ＹＥＳと判断された場合はステップＳ１３０へ進み、ズームレンズ２２の駆動を停止させる。つまり、図４のＣＰＵ３６によりＰＷＭ波形整形部２５ｆのＰＷＭ波形を０Ｖに固定する。よって、ズーム駆動制御処理を終了する。
【００４４】
以上のように、電子カメラにおいて、ズームボタン２ｂまたは２ｃを押下にも関わらず、ズームレンズ２２が移動していないことを検出したときには、レンズを駆動させるモータの電流を減少させることにより、駆動回路やヒューズの破壊を防止することができる。
【００４５】
特に、モータ２５ｄ近傍の温度が低いとき、または、電源電圧が低いときはモータ２５ｄを駆動させるために過大な電流を必要とし、更に駆動回路やヒューズの破壊につながる。そこで、モータ２５ｄ近傍の温度を検出し、温度が低くなるにつれて、レンズを駆動させるモータの電流を減少させることにより、駆動回路やヒューズの破壊を防止することができる。
【００４６】
なお、上述した実施例では、レンズを駆動させるモータとして、ＤＣモータを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータなど他のモータでも同様の構成が可能である。
【００４７】
また、上述した実施例では、撮像素子としてＣＣＤイメージャを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳセンサーなど他の撮像素子でも同様の構成が可能である。
【００４８】
そして、上述した実施例では、記録媒体として外部メモリカードを記載したが、例えば、内蔵のハードディスクなど他の記録媒体であっても良い。
【００４９】
更に、レンズを固定してＣＣＤイメージャを光軸方向に変位させることにより、ズーム処理が可能な電子カメラであっても良い。
【符号の説明】
【００５０】
２      …操作部
４      …表示部
８      …温度検出部
１０    …電子カメラ
２２    …ズームレンズ
２５    …モータ制御部
３０    …ＳＤＲＡＭ
３２    …ビデオエンコーダ
３６    …ＣＰＵ
４０    …圧縮・伸張処理部
４４    …カード制御部
４６    …外部カードメモリ
４８    …電圧検出部
５０    …画像用Ｄ／Ａ変換回路
５２    …データ処理部
５６    …フラッシュメモリ
【図１】
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【図２】
2012068279.tif 000006
【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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