JP7114301B2 - 駆動装置、光学装置、システム、撮像装置、およびレンズ装置 - Google Patents
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Description
前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
オープン制御のための第1信号を前記対象物の目標速度に基づいて生成し、前記位置検出部により検出された前記対象物の位置と前記対象物の目標位置とに基づいてクローズ制御のための第2信号を生成し、前記第1信号および前記第2信号のうち少なくとも一方に基づいて前記駆動部に対する駆動信号を生成する制御部とを有し、
前記制御部は、前記駆動部を一方向に制御している間に、前記駆動部の負荷の正負反転が生じる前記対象物の位置と前記位置検出部により検出された前記対象物の位置とに基づいて、前記第1信号および前記第2信号に重み付けをして前記駆動信号を生成することを特徴とする駆動装置である。
図1は、実施形態1に係る駆動装置の構成例を示す図である。ここでは、当該駆動装置は、レンズ装置100を構成している。レンズ装置100は、レンズ群101(駆動対象物としての光学部材)、モータ102、駆動回路103、位置検出部104、姿勢検出部105、および制御部106を含んで構成されている。レンズ群101(レンズユニット)は、レンズ装置100に含まれている複数の光学部材のうち移動するものを代表して示している。レンズ群101は、カム部材(カム筒)の回転により、その光軸の方向に移動する。レンズ装置100は、ここでは不図示の撮像素子に光像を形成する。レンズ群101は、例えば、ズームまたはフォーカスのために移動するレンズ群としうる。なお、101は、互いに異なる動きをする複数のレンズ群を含みうるし、また、非単調な動きをするレンズ群を含みうる。また、101は、レンズ群とは異なる光学部材(例えば開口絞り)を含みうる。レンズ群101は、駆動回路103で駆動されるモータ102により、その光軸の方向に移動する。レンズ群101の位置は、位置検出部104によって検出される。姿勢検出部105は、レンズ装置100(レンズ群101)の姿勢(例えば、その光軸の水平面に対する角度)を検出する。
vt=xt-xt-1 ・・・(1)
αt=vt-vt-1 ・・・(2)
T(x,θ,v,α)=T1(x,θ)+T2(v,α) ・・・(3)
T(x,θ,v,α)=Ttbl(x)sinθ+f(v,α) ・・・(4)
実施形態1では、第1状態範囲では、オープン制御のための第1信号を、第2状態範囲ではクローズ制御のための第2信号を、それぞれ駆動信号とした。すなわち、第1信号に対する重み及び第2信号に対する重みは、一方を1とする場合、他方を0とする。しかし、そのようにすると、第1状態範囲と第2状態範囲との境目において制御方法が突然切り替えられるため、撮影により得られた映像に当該切り替えの影響が現れうる。そこで本実施形態では、制御方法の切り替えを滑らかに行って、当該影響を軽減する。
y=(1-r)yo+ryc ・・・(7)
図11は、撮像装置の構成例を示す図である。当該撮像装置は、以上に例示したレンズ装置(駆動装置)100と、当該レンズ装置の像面に配された撮像素子200aを有するカメラ装置(撮像部または撮像装置本体)200とを含んで構成されている。なお、レンズ装置100は、レンズ装置100における操作部材およびCPU(処理部)を含むユニット100aをレンズ装置100のサブユニット(操作装置またはドライブユニット)として含みうる。そして、当該サブユニットは、レンズ装置の本体100´から空間的に分離可能に構成されていてもよい。その場合、レンズ装置の本体100´に含まれている可動の光学部材の操作(駆動の制御)を行う当該ユニット100aを含む操作装置(制御装置またはデマンドともいう)が構成されることになる。または、当該光学部材の駆動を行う当該ユニット(ドライブユニット)100aを含む駆動装置が構成されることになる。当該ドライブユニット100aは、さらに、モータ、その駆動回路、および光学部材の状態を検出する検出器を含みうる。また、カメラ装置200は、光学部材に対する指令値を送信する機能を有する。その場合、当該指令値は、例えば、カメラ装置200のサブユニットとしての(カメラ)操作装置200bにより生成されうる。または、当該指令値は、例えば、カメラ装置200のオートフォーカス機能またはオートアイリス機能等により生成されうる。操作装置200bは、カメラ装置の本体200´とは分離可能に構成されうる。また、操作装置200bは、カメラ装置の本体200´に有線または無線により通信接続されうる。また、操作装置200bは、レンズ装置の物体距離に対応する指令値、レンズ装置の焦点距離またはズーミングに対応する指令値、およびレンズ装置の有効口径に対応する指令値等のうちの少なくとも1つを生成しうる。本実施形態によれば、例えば、負荷の正負反転に対して制御の安定性の点で有利な撮像装置を提供することができる。また、撮像装置の他にも、以上に例示した駆動装置と、当該駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材とを含む種々の光学装置(例えば、観察または観測装置や投影装置等)を提供することができる。また、以上に例示した駆動装置と、当該駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材を有するレンズ装置とを含む種々のシステム(例えば、雲台システムや多視点映像システム等)を提供することができる。
104 位置検出部
106(112) 制御部(駆動制御部)
Claims (14)
- 対象物を駆動するための駆動部と、
前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
オープン制御のための第1信号を前記対象物の目標速度に基づいて生成し、前記位置検出部により検出された前記対象物の位置と前記対象物の目標位置とに基づいてクローズ制御のための第2信号を生成し、前記第1信号および前記第2信号のうち少なくとも一方に基づいて前記駆動部に対する駆動信号を生成する制御部とを有し、
前記制御部は、前記駆動部を一方向に制御している間に、前記駆動部の負荷の正負反転が生じる前記対象物の位置と前記位置検出部により検出された前記対象物の位置とに基づいて、前記第1信号および前記第2信号に重み付けをして前記駆動信号を生成することを特徴とする駆動装置。 - 前記駆動装置の姿勢を検出する姿勢検出部を有し、
前記制御部は、前記姿勢検出部により検出された前記姿勢に基づいて、前記正負反転が生じる前記対象物の位置を特定することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記制御部は、前記正負反転が生じる前記対象物の位置を含む第1範囲では前記第1信号を選択して前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駆動装置。
- 前記制御部は、前記正負反転が生じる前記対象物の位置を含む第1範囲の外側の第2範囲では前記第2信号を選択して前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の駆動装置。
- 前記制御部は、前記正負反転が生じる前記対象物の位置からの隔たりに基づく第1重みで前記第1信号を重み付けて得られた信号と、前記隔たりに基づく第2重みで前記第2信号を重み付けて得られた信号との和により、前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駆動装置。
- 前記隔たりが閾値以上の場合には、前記第1重みを0とし且つ前記第2重みを1とすることを特徴とする請求項5に記載の駆動装置。
- 対象物を駆動するための駆動部と、
前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部により検出された前記対象物の位置と前記対象物の目標位置とに基づいてクローズ制御のための前記駆動部に対する駆動信号を生成する制御部とを有し、
前記制御部は、前記駆動部を一方向に制御している間に、前記駆動部の負荷の正負反転が生じる前記対象物の位置と前記位置検出部により検出された前記対象物の位置とに基づいて、前記制御部の伝達関数を変更することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材とを含むことを特徴とする光学装置。 - 請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材を有するレンズ装置とを含むことを特徴とするシステム。 - 請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材と、
前記光学部材からの光を受ける撮像素子とを含むことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動を行われる可動の光学部材とを含むことを特徴とするレンズ装置。 - 前記制御部は、前記光学部材の位置と前記駆動部の負荷との関係を表す情報を生成することを特徴とする請求項11に記載のレンズ装置。
- 前記制御部は、前記レンズ装置の姿勢に基づいて前記関係を表す情報を生成することを特徴とする請求項12に記載のレンズ装置。
- 前記制御部は、前記光学部材の速度および加速度のうち少なくとも一方に基づいて前記関係を表す情報を生成することを特徴とする請求項12または請求項13に記載のレンズ装置。
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