(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御部は、前記第3回転量に対応する距離以上前記レンズの目標位置から離れた位置まで前記レンズを移動させて停止させた後、前記電動機の回転を開始させ、前記レンズの速度が前記予め定められた速度である状態で、前記レンズの位置が前記目標位置になるまでに必要な前記電動機の回転量が残り前記第2回転量に達したところで前記電動機の回転の停止を指示する、請求項1に記載の制御装置。
前記第1特定部は、コントラストオートフォーカスを開始したときに、前記電動機の第1回転方向への回転を開始させてから前記レンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの前記電動機の前記第1回転量を特定し、
前記第2特定部は、前記レンズの速度が前記予め定められた速度である状態で、前記コントラストオートフォーカスにおいてコントラストの評価値のピークを検出したことに対応して前記電動機の前記第1回転方向への回転の停止が指示されてから、前記レンズが停止するまでの前記電動機の第2回転量を特定し、
前記制御部は、前記コントラストの評価値のピークを検出したことに対応して前記レンズが停止した後、前記電動機を前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させることで、前記コントラストの評価値のピークを検出したときの前記レンズの位置に対応する前記目標位置から、前記第3回転量に対応する距離以上前記レンズの目標位置から離れた位置まで前記レンズを移動させ、次いで、前記電動機の前記第1回転方向への回転を開始させ、前記レンズの速度が前記予め定められた速度である状態で、前記レンズの位置が前記目標位置になるまでに必要な前記電動機の回転量が残り前記第2回転量に達したところで前記電動機の前記第1回転方向への回転の停止を指示する、請求項1に記載の制御装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
レンズの特性、レンズの状態、またはレンズの周囲環境などの影響でレンズを精度よく目標位置に停止させることが難しい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置でよい。制御装置は、電動機の回転を開始させてからレンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機の第1回転量を特定する第1特定部を備えてよい。制御装置は、レンズの速度が予め定められた速度である状態で電動機の回転の停止が指示されてからレンズが停止するまでの電動機の第2回転量を特定する第2特定部を備えてよい。制御装置は、第1回転量及び第2回転量を加算した第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させた後、目標位置にレンズを移動させるように電動機を制御する制御部を備えてよい。
【0005】
制御部は、第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させて停止させた後、電動機の回転を開始させ、レンズの速度が予め定められた速度である状態で、レンズの位置が目標位置になるまでに必要な電動機の回転量が残り第2回転量に達したところで電動機の回転の停止を指示してよい。
【0006】
第1特定部は、電動機の第1回転方向への回転を開始させてからレンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機の第1回転量を特定してよい。第2特定部は、レンズの速度が予め定められた速度である状態で電動機の第1回転方向への回転の停止が指示されてからレンズが停止するまでの電動機の第2回転量を特定してよい。制御部は、電動機を第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させることで第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させた後、電動機の第1回転方向への回転を開始させ、レンズの速度が予め定められた速度である状態で、レンズの位置が目標位置になるまでに必要な電動機の回転量が残り第2回転量に達したところで電動機の第1回転方向への回転の停止を指示してよい。
【0007】
電動機からの動力はギア機構を介してレンズに伝達されてよい。第1特定部は、ギア機構によるバックラッシュによりレンズが移動せず電動機が回転する予め定められた回転量を含む第1回転量を特定してよい。
【0008】
第1特定部は、コントラストオートフォーカスを開始したときに、電動機の第1回転方向への回転を開始させてからレンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機の第1回転量を特定してよい。第2特定部は、レンズの速度が予め定められた速度である状態で、コントラストオートフォーカスにおいてコントラストの評価値のピークを検出したことに対応して電動機の第1回転方向への回転の停止が指示されてから、レンズが停止するまでの電動機の第2回転量を特定してよい。制御部は、コントラストの評価値のピークを検出したことに対応してレンズが停止した後、電動機を第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させることで、コントラストの評価値のピークを検出したときのレンズの位置に対応する目標位置から、第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させてよい。次いで、制御部は、電動機の第1回転方向への回転を開始させ、レンズの速度が予め定められた速度である状態で、レンズの位置が目標位置になるまでに必要な電動機の回転量が残り第2回転量に達したところで電動機の第1回転方向への回転の停止を指示してよい。
【0009】
電動機は、DCモータ、コアレスモータ、または超音波モータでよい。
【0010】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、レンズを備えてよい。
【0011】
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置と、撮像装置の姿勢を調整可能に支持する支持機構とを備えて移動する移動体でよい。
【0012】
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御方法でよい。制御方法は、電動機の回転を開始させてからレンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機の第1回転量を特定する段階を備えてよい。制御方法は、レンズの速度が予め定められた速度である状態で電動機の回転の停止が指示されてからレンズが停止するまでの電動機の第2回転量を特定する段階を備えてよい。制御方法は、第1回転量及び第2回転量を加算した第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させた後、目標位置にレンズを移動させるように電動機を制御する段階を備えてよい。
【0013】
本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。
【0014】
本発明の一態様によれば、レンズの特性、レンズの状態、またはレンズの周囲環境などが変化しても、レンズを精度よく目標位置に停止させることができる。
【0015】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0018】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【0019】
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び/またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路(IC)及び/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含んでよい。
【0020】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(RTM)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【0021】
コンピュータ可読命令は、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【0022】
図1は、本実施形態に係る撮像装置100の外観斜視図の一例を示す図である。
図2は、本実施形態に係る撮像装置100の機能ブロックを示す図である。
【0023】
撮像装置100は、撮像部102及びレンズ部200を備える。撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、及びメモリ130を有する。イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、ズームレンズ211及びフォーカスレンズ210を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部110は、CPUまたはMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ130は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ130は、撮像制御部110がイメージセンサ120などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ130は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ130は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【0024】
撮像部102は、指示部162及び表示部160をさらに有してよい。指示部162は、撮像装置100に対する指示をユーザから受け付けるユーザインタフェースである。表示部160は、イメージセンサ120により撮像された画像、撮像装置100の各種設定情報などを表示する。表示部160は、タッチパネルで構成されてよい。
【0025】
レンズ部200は、フォーカスレンズ210、ズームレンズ211、レンズ駆動部212、レンズ駆動部213及びレンズ制御部220を有する。フォーカスレンズ210、及びズームレンズ211は、少なくとも1つのレンズを含んでよい。フォーカスレンズ210、及びズームレンズ211の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部212は、電動機216を含む。電動機216は、DCモータ、コアレスモータ、または超音波モータでよい。レンズ駆動部212は、電動機216からの動力をカム環、ガイド軸などの機構部材を介してフォーカスレンズ210の少なくとも一部または全部に伝達して、フォーカスレンズ210の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部213は、電動機217を含む。電動機217は、ステッピングモータ、DCモータ、コアレスモータ、または超音波モータでよい。レンズ駆動部213は、電動機217からの動力をカム環、ガイド軸などの機構部材を介してズームレンズ211の少なくとも一部または全部に伝達して、ズームレンズ211の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部212及びレンズ駆動部213の少なくとも一方を駆動して、機構部材を介してフォーカスレンズ210及びズームレンズ211の少なくとも一方を光軸方向に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。
【0026】
レンズ部200は、メモリ240、位置センサ214、及び位置センサ215をさらに有する。メモリ240は、レンズ駆動部212、及びレンズ駆動部213を介して移動するフォーカスレンズ210、及びズームレンズ211の制御値を記憶する。メモリ240は、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。位置センサ214は、フォーカスレンズ210の位置を検出する。位置センサ214は、現在のフォーカス位置を検出してよい。位置センサ215は、ズームレンズ211の位置を検出する。位置センサ215は、ズームレンズ211の現在のズーム位置を検出してよい。位置センサ214、及び位置センサ215は、磁気抵抗(MR)センサでよい。
【0027】
以上のように構成された撮像装置100において、例えば、大型で重量が重いフォーカスレンズ210を駆動させるために、電動機216として、例えば、DCモータが用いられることがある。ステッピングモータの場合には、ステッピングモータが目標の回転量(パルス数)に到達した段階で、ステッピングモータの回転を即座に停止させることができる。しかしながら、DCモータは、電流の供給が停止されても、即座に回転を止めることができない。そのため、まず、DCモータに電流を供給して、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にする。その後、DCモータへの電流の供給を停止させてから、DCモータの回転が止まるまで(フォーカスレンズ210が停止するまで)の間のDCモータの回転量を考慮したタイミングで、DCモータへの電流の供給を停止させて、フォーカスレンズ210を目標位置に停止させる。
【0028】
しかしながら、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にするまでのDCモータの回転量、またはDCモータの回転が止まるまでのDCモータの回転量は、レンズ部200の個々の特性によって異なる。これらの回転量は、レンズ部200の姿勢などによっても異なる。例えば、これらの回転量は、レンズ部200が下側を向いているか、上側を向いているかによって異なる。これらの回転量は、撮像装置100が存在する周囲の環境によっても異なる。撮像装置100が存在する周囲の環境が変化すると、フォーカスレンズ210が停止するための摩擦力が変化する場合がある。したがって、フォーカスレンズ210を駆動させる電動機216として、DCモータが用いられる場合、短時間に精度よくフォーカスレンズ210を目標位置に停止させることは容易ではない。コアレスモータ、または超音波モータなどの場合にも同様なことが言える。
【0029】
そこで、本実施形態に係る撮像装置100は、フォーカスレンズ210を駆動する際に、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にするまでの電動機216の回転量、及び電動機216の回転が止まるまでの電動機216の回転量を特定する。そして、撮像装置100は、それらの回転量に基づいて、電動機216を制御し、フォーカスレンズ210を目標位置に停止させる。
【0030】
撮像装置100は、例えば、コントラストオートフォーカス(コントラストAF)を実行する場合に、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にするまでの電動機216の回転量を特定する。さらに、撮像装置100は、コントラストの評価値のピークを検出したことに対応してフォーカスレンズ210を停止させるときに、電動機216の回転が止まるまでの電動機216の回転量を特定する。撮像装置100は、それらの回転量に基づいて、フォーカスレンズ210を評価値のピークに基づく目標位置まで移動させる。
【0031】
撮像制御部110は、特定部112、及び合焦制御部116を備える。特定部112は、電動機216の回転を開始させてからフォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機216の回転量R1を特定する。特定部112は、位置センサ214に検出される検出結果から、電動機216の回転量R1を特定してよい。電動機216からの動力をフォーカスレンズ210に伝達する駆動機構は、ギア機構を含む。そのため、フォーカスレンズ210が移動を開始するまでにバックラッシュにより電動機216が空転する。したがって、回転量R1は、ギア機構によるバックラッシュによりフォーカスレンズ210が移動せず電動機216が回転する予め定められた回転量Rbを含む。
【0032】
特定部112は、電動機216の回転を開始させてからフォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に到達するまでにフォーカスレンズ210が移動した距離と、バックラッシュによる回転量Rbに基づいて、電動機216の回転量R1を特定してよい。
【0033】
特定部112は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で電動機216の回転の停止が指示されてからフォーカスレンズ210が停止するまでの電動機216の回転量R2を特定する。特定部112は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で電動機216の回転の停止が指示され、電動機216への電流の供給が停止してから、電動機216の回転が停止するまでの回転量を、回転量R2として特定してよい。
【0034】
合焦制御部116は、回転量R1及び回転量R2を加算した回転量R3に対応する距離H以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させた後、目標位置にフォーカスレンズ210を移動させるように電動機216を制御する。回転量R1は、第1回転量の一例である。回転量R2は、第2回転量の一例である。回転量R3は、第3回転量の一例である。
【0035】
合焦制御部116は、回転量R3に対応する距離H以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させて停止させた後、電動機216の回転を開始させる。そして、合焦制御部116は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の回転の停止を指示してよい。
【0036】
特定部112は、電動機216の第1回転方向への回転を開始させてからフォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機216の第1回転量を特定してよい。さらに、特定部112は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で電動機216の第1回転方向への回転の停止が指示されてからフォーカスレンズ210が停止するまでの電動機216の回転量R2を特定してよい。
【0037】
合焦制御部116は、電動機216を第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させることで回転量R3に対応する距離H以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させてよい。次いで、合焦制御部116は、電動機216の第1回転方向への回転を開始させ、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第1回転方向への回転の停止を指示してよい。
【0038】
特定部112は、コントラストAFを開始したときに、電動機216の第1回転方向への回転を開始させてからフォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機216の回転量R1を特定してよい。さらに、特定部112は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、コントラストAFにおいてコントラストの評価値のピークを検出したことに対応して電動機216の第1回転方向への回転の停止が指示されてから、フォーカスレンズ210が停止するまでの電動機216の回転量R2を特定してよい。
【0039】
合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出したことに対応してフォーカスレンズ210が停止した後、電動機216を第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させることで、コントラストの評価値のピークを検出したときのフォーカスレンズ210の位置に対応する目標位置から、回転量R3に対応する距離H以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させる。次いで、合焦制御部116は、電動機216の第1回転方向への回転を開始させ、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第1回転方向への回転の停止を指示する。
【0040】
以上の通り、特定部112は、フォーカスレンズ210を駆動する際に、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にするまでの電動機216の回転量、及び電動機216の回転が止まるまでの電動機216の回転量を特定する。合焦制御部116は、それらの回転量に基づいて、電動機216を制御し、フォーカスレンズ210を目標位置に停止させる。レンズ部200の姿勢、撮像装置100が存在する周囲の環境の変化によって、回転量R1及び回転量R2が変化しても、短時間に精度よくフォーカスレンズ210を目標位置に停止させることができる。
【0041】
図3を参照して、コントラストAFを実行する場合のフォーカスレンズ210の動きについてさらに説明する。
【0042】
合焦制御部116は、コントラストAFを実行すべく、第1回転方向へ電動機216を回転させる。このとき、バックラッシュによりフォーカスレンズ210が移動を開始するまでの間、電動機216は空転する(S1)。合焦制御部116は、フォーカスレンズ210の移動が開始されると、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度になるように電動機216を制御する(S2)。特定部112は、バックラッシュによる空転も含めてフォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にするまでの電動機216の回転量R1を特定する。
【0043】
合焦制御部116は、電動機216を駆動させて、フォーカスレンズ210を移動させている間、撮像装置100により撮像される画像のコントラストの評価値を導出する(S3)。合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出すると、ピークを検出したときのフォーカスレンズ210の位置を目標位置として特定する。さらに、合焦制御部116は、評価値のピークを検出したことに対応して、電動機216の停止をレンズ制御部220に指示する。これにより、電動機216への電流の供給が停止される。電動機216は、停止の指示を受けてからフォーカスレンズ210が摩擦力を受けて停止するまで回転する(S4)。特定部112は、電動機216の停止をレンズ制御部220に指示してから、電動機216の回転が停止するまでの電動機216の回転量R2を特定する。
【0044】
その後、合焦制御部116は、回転量R1と回転量R2とを加算した回転量R3に対応する距離H以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させるべく、電動機216を第2回転方向に回転させる。このとき、電動機216は、バックラッシュにより空転してから(S5)、さらに回転して、停止する(S6)。フォーカスレンズ210は、目標位置を一旦過ぎて停止する。
【0045】
合焦制御部116は、フォーカスレンズ210が停止している位置から目標位置まで移動させるために必要な電動機216の回転量Rtを特定する。合焦制御部116は、フォーカスレンズ210が停止している位置、目標位置、回転量R1、及び回転量R2に基づいて回転量Rtを特定する。
【0046】
合焦制御部116は、第1回転方向に電動機216を再度、回転させて、フォーカスレンズ210を目標位置に停止させるべく、レンズ制御部220に電動機216への電流の供給を指示する。合焦制御部116は、レンズ制御部220を介して、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度になるように電動機216を制御する。これにより、電動機216は空転した後(S7)、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度になるまで回転する(S8)。
【0047】
さらに、合焦制御部116は、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2になるまで電動機216への電流の供給を継続させる(S9)。その後、合焦制御部116は、電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第1回転方向への回転の停止をレンズ制御部220に指示する。これにより、電動機216が回転量R2だけ回転した後、フォーカスレンズ210は、摩擦力により目標位置で停止する(S10)。
【0048】
特定部112は、コントラストAFを実行すべく、電動機216を第1回転方向に回転して停止するときに回転量R1及び回転量R2を特定する。そして、合焦制御部116は、フォーカスレンズ210を目標位置まで移動させる前に、電動機216を第2回転方向に回転させて、電動機216が第1回転方向に回転量R1及び回転量R2を加算した回転量R3以上回転して停止できるところまで、フォーカスレンズ210を移動させる。その後、合焦制御部116は、再度、電動機216を第1回転方向に回転させて、停止させることで、フォーカスレンズ210を目標位置で停止させる。特定部112が、回転量R1及び回転量R2を適宜特定して、合焦制御部116が、その回転量R1及び回転量R2に基づいて、電動機216を制御する。よって、レンズ部200の姿勢、撮像装置100の周囲の環境が異なることで、フォーカスレンズ210に作用する摩擦力などが変化しても、短時間に精度よくフォーカスレンズ210を目標位置に停止させることができる。
【0049】
図4は、コントラストAFを実行する手順の一例を示すフローチャートである。
【0050】
合焦制御部116は、コントラストAFを実行すべく、電動機216の駆動をレンズ制御部220に指示することで、フォーカスレンズ210の第1方向への移動を開始させる(S100)。合焦制御部116は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度になるように、電動機216を制御する。特定部112は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に達するまでの電動機216の回転量R1を特定する(S102)。
【0051】
合焦制御部116は、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度に達した後さらにフォーカスレンズ210の移動を継続させて、コントラストの評価値のピークを検出する(S104)。合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出すると、合焦制御部116は、電動機216の回転の停止を指示する(S106)。
【0052】
合焦制御部116は、評価値がピークとなるフォーカスレンズ210の位置を示す目標位置を特定する(S108)。特定部112は、電動機216の回転の停止を指示してから、フォーカスレンズ210が停止するまでの電動機216の回転量R2を特定する(S110)。合焦制御部116は、回転量R1及び回転量R2を加算して、回転量R3を導出する(S112)。合焦制御部116は、電動機216を第2回転方向に回転させることにより、フォーカスレンズ210を第2方向へ移動させて、目標位置を通過させてから停止させる(S114)。
【0053】
次いで、合焦制御部116は、フォーカスレンズ210を停止の位置から目標位置に到達させるための電動機216の回転量Rtを特定する(S116)。合焦制御部116は、回転量Rtが回転量R3以上か否かを判定する(S118)。回転量Rtが回転量R3以上でなければ、合焦制御部116は、回転量Rtが回転量R3以上になるように、フォーカスレンズ210をさらに第2方向へ移動させて、停止させる(S120)。
【0054】
回転量Rtが回転量R3以上の場合、合焦制御部116は、再度、フォーカスレンズ210を第1方向へ移動させるべく、電動機216を第1回転方向に回転させて、フォーカスレンズ210の速度を予め定められた速度にした後、フォーカスレンズ210が目標位置に到達するまでの電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第1回転方向への回転の停止をレンズ制御部220に指示する。その後、フォーカスレンズ210は摩擦力により目標位置で停止する(S122)。
【0055】
以上の通り、本実施形態に係る撮像装置100によれば、レンズ部200の姿勢、撮像装置100が存在する周囲の環境の変化などによって、回転量R1及び回転量R2が変化しても、短時間に精度よくフォーカスレンズ210を目標位置に停止させることができる。
【0056】
なお、レンズ部200の姿勢が異なると、電動機216の回転方向によってフォーカスレンズ210の摩擦力は異なる。したがって、上記の例では、回転量R1及び回転量R2を特定したときと同じ回転方向に電動機216を回転させることで、フォーカスレンズ210を目標位置に停止させている。そのため、合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出した後、電動機216を逆回転させて、フォーカスレンズ210を一旦、目標位置を通過させた位置まで戻している。
【0057】
しかし、レンズ部200の姿勢が、フォーカスレンズ210が水平方向に移動できる姿勢の場合には、電動機216の回転方向によるフォーカスレンズ210の摩擦力の変化は無視できる場合がある。その場合には、合焦制御部116は、電動機216を第1回転方向に回転させることで、コントラストの評価値のピークを検出した後、電動機216を第1回転方向にさらに回転させて、回転量R1と回転量R2とを加算した回転量R3に対応する距離H以上になったところで、フォーカスレンズ210を停止させる。その後、電動機216は、電動機216を第2回転方向に回転させて、フォーカスレンズ210が目標位置に到達するまでの電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第2回転方向への回転の停止をレンズ制御部220に指示してよい。
【0058】
特定部112は、レンズ部200の光軸方向が予め定められた方向範囲に含まれるか否かを判定してよい。予め定められた方向範囲は、水平方向を含んでよい。レンズ部200の光軸方向が予め定められた方向範囲でなければ、合焦制御部116は、電動機216をコントラストの評価値のピークを検出したときの第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転させる。そして、合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出したときのフォーカスレンズ210の位置に対応する目標位置から、回転量R3に対応する距離以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させる。次いで、合焦制御部116は、電動機216の第1回転方向への回転を開始させ、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第1回転方向への回転の停止を指示する。
【0059】
レンズ部200の光軸方向が予め定められた方向範囲であれば、合焦制御部116は、電動機216をコントラストの評価値のピークを検出したときの第1回転方向にさらに回転させる。そして、合焦制御部116は、コントラストの評価値のピークを検出したときのフォーカスレンズ210の位置に対応する目標位置から、回転量R3に対応する距離以上、フォーカスレンズ210の目標位置から離れた位置までフォーカスレンズ210を移動させる。次いで、合焦制御部116は、電動機216の第2回転方向への回転を開始させ、フォーカスレンズ210の速度が予め定められた速度である状態で、フォーカスレンズ210の位置が目標位置になるまでに必要な電動機216の回転量が残り回転量R2に達したところで電動機216の第2回転方向への回転の停止を指示する。
【0060】
上記のような撮像装置100は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置100は、
図5に示すような、無人航空機(UAV)に搭載されてもよい。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備えてよい。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、UAVの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
【0061】
UAV本体20は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。UAV本体20は、複数の回転翼の回転を制御することでUAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
【0062】
撮像装置100は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル50は、撮像装置100を回転可能に支持する。ジンバル50は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル50は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置100を回転させることで、撮像装置100の姿勢を変更してよい。
【0063】
複数の撮像装置60は、UAV10の飛行を制御するためにUAV10の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置60が、UAV10の機首である正面に設けられてよい。更に他の2つの撮像装置60が、UAV10の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置60はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置60もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置60により撮像された画像に基づいて、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置60を備えてもよい。撮像装置60で設定できる画角は、撮像装置100で設定できる画角より広くてよい。撮像装置60は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。
【0064】
遠隔操作装置300は、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのUAV10の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10は、遠隔操作装置300から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。
【0065】
図6は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ1200の一例を示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の1または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ1200に当該オペレーションまたは当該1または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。
【0066】
本実施形態によるコンピュータ1200は、CPU1212、及びRAM1214を含み、それらはホストコントローラ1210によって相互に接続されている。コンピュータ1200はまた、通信インタフェース1222、入力/出力ユニットを含み、それらは入力/出力コントローラ1220を介してホストコントローラ1210に接続されている。コンピュータ1200はまた、ROM1230を含む。CPU1212は、ROM1230及びRAM1214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
【0067】
通信インタフェース1222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ1200内のCPU1212によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ROM1230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1200によって実行されるブートプログラム等、及び/またはコンピュータ1200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、CR−ROM、USBメモリまたはICカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるRAM1214、またはROM1230にインストールされ、CPU1212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ1200の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。
【0068】
例えば、通信がコンピュータ1200及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1212は、RAM1214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1222は、CPU1212の制御の下、RAM1214、またはUSBメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
【0069】
また、CPU1212は、USBメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM1214に読み取られるようにし、RAM1214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
【0070】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1212は、RAM1214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1214に対しライトバックする。また、CPU1212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
【0071】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ1200上またはコンピュータ1200近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。
【0072】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0073】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【解決手段】制御装置は、撮像装置が備えるレンズを駆動する電動機を制御する制御装置でよい。制御装置は、電動機の回転を開始させてからレンズの速度が予め定められた速度に到達するまでの電動機の第1回転量を特定する第1特定部を備えてよい。制御装置は、レンズの速度が予め定められた速度である状態で電動機の回転の停止が指示されてからレンズが停止するまでの電動機の第2回転量を特定する第2特定部を備えてよい。制御装置は、第1回転量及び第2回転量を加算した第3回転量に対応する距離以上レンズの目標位置から離れた位置までレンズを移動させた後、目標位置にレンズを移動させるように電動機を制御する制御部を備えてよい。