CN108139230B - 可动透镜的位置检测装置、方法、镜头装置及摄像装置 - Google Patents

可动透镜的位置检测装置、方法、镜头装置及摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种即使在可动透镜的位置检测中所使用的传感器的输出大大偏离所期望的状态的情况下,也能够以高精度检测可动透镜的位置的可动透镜的位置检测装置、镜头装置、摄像装置、可动透镜的位置检测方法及可动透镜的位置检测程序。位置检测装置(40)将根据从霍尔元件(24)输出的信号检测到的变焦透镜(21)的第一位置存储于存储部(44),且根据从磁传感器(25)输出的信号及存储部(44)所存储的第一位置检测变焦透镜(21)的第二位置。位置检测装置(40)在启动时第一位置存储于存储部(44)之后,检测到磁传感器(25)的输出信号为异常状态,然后在检测到磁传感器(25)的输出信号为正常状态的状态下,再次检测第一位置。

Description

可动透镜的位置检测装置、方法、镜头装置及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种可动透镜的位置检测装置、镜头装置、摄像装置、可动透镜的位置检测方法及可动透镜的位置检测程序。
背景技术
近年来,推进电视机及显示器等的大画面化及高分辨率化,并且对它们所映现的影像的高画质化的要求逐渐增高。
为了响应该高画质化的要求,在电影用及广播用等的镜头装置中,搭载能够进行变焦透镜及对焦透镜等可动透镜的高精度的位置检测的位置检测装置,以实现透镜控制的高性能化。
作为位置检测装置,有通过霍尔元件及可变电阻器等来直接检测可动透镜的光轴方向上的位置的装置。
并且,还有组合直接检测可动透镜的光轴方向上的位置的霍尔元件及可变电阻器等的绝对位置检测传感器和检测以由绝对位置检测传感器检测到的位置为基准的可动透镜的光轴方向上的相对位置的相对位置检测传感器而检测可动透镜的位置的装置。
作为相对位置检测传感器,有包含具有根据磁场的有无而电阻值发生变化的特性的磁阻元件的传感器及专利文献1中所记载的角位移传感器等。
专利文献1中公开有根据从角位移传感器输出的正弦波信号及余弦波信号,判定有无角位移传感器异常的异常检测装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-300222号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
当在镜头装置的可动透镜的位置检测中使用相对位置检测传感器时,若因从装置外部对该相对位置检测传感器施加强电场等而相对位置检测传感器的输出变得不稳定,则可动透镜的位置检测精度下降。
如专利文献1中所记载,已知有检测物体的位置等的检测中使用的传感器的输出背离所期望的状态的技术。但是,在镜头装置中,仅检测相对位置检测传感器的输出背离所期望的状态并不充分。
例如,若变焦透镜的位置检测中所使用的相对位置检测传感器的输出背离所期望的状态,则在该时点,变焦透镜的位置会变得不准确。之后,即使相对位置检测传感器的输出恢复到所期望的状态,变焦透镜的位置仍保持不准确的状态,从而无法进行所希望的摄影。
同样地,若对焦透镜的位置检测中所使用的相对位置检测传感器的输出背离所期望的状态,则在该时点,对焦透镜的位置会变得不准确。之后,即使相对位置检测传感器的输出恢复到所期望的状态,对焦透镜的位置仍保持不准确的状态,从而难以拍摄出对准焦点的影像。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种即使在可动透镜的位置检测中所使用的传感器的输出大大偏离所期望的状态的情况下,也能够以高精度检测可动透镜的位置而继续良好的摄影工作的可动透镜的位置检测装置、具备该位置检测装置的镜头装置、具备该位置检测装置的摄像装置、可动透镜的位置检测方法及可动透镜的位置检测程序。
用于解决技术课题的手段
本发明的可动透镜的位置检测装置具备:第一位置检测部,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制部,将通过上述第一位置检测部检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测部,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出部,输出由上述第二位置检测部检测到的第二位置;及第二传感器状态检测部,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,上述第一位置检测部在预先确定的时刻根据从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,由上述第二传感器状态检测部检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第二传感器的输出信号处于正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
本发明的镜头装置具备上述位置检测装置及由上述位置检测装置检测位置的可动透镜。
本发明的摄像装置具备上述位置检测装置及通过由上述位置检测装置检测位置的可动透镜来拍摄被摄体的摄像元件。
本发明的可动透镜的位置检测方法具备:第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制步骤,将通过上述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测步骤,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出步骤,输出通过上述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及第二传感器状态检测步骤,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,上述第一位置检测步骤根据以预先确定的时刻从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,通过上述第二传感器状态检测步骤检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第二传感器的输出信号为正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
本发明的可动透镜的位置检测程序使计算机执行如下步骤:第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制步骤,将通过上述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测步骤,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出步骤,输出通过上述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及第二传感器状态检测步骤,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,其中,上述第一位置检测步骤中,在预先确定的时刻根据从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,通过上述第二传感器状态检测步骤检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第二传感器的输出信号为正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
发明效果
根据本发明,能够提供一种即使在可动透镜的位置检测中所使用的传感器的输出大大偏离所期望的状态的情况下,能够以高精度检测可动透镜的位置而继续良好的摄影工作的可动透镜的位置检测装置、具备该位置检测装置的镜头装置、具备该位置检测装置的摄像装置、可动透镜的位置检测方法及可动透镜的位置检测程序。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像系统的概略结构的外观图。
图2是表示图1所示的镜头装置2的变焦环9附近的框体10内部的结构的示意图。
图3是表示图1所示的镜头装置2的对焦环8附近的框体10内部的结构的示意图。
图4是表示搭载于图1所示的镜头装置2的可动透镜的位置检测装置40的概略结构的框图。
图5是表示基于磁传感器的输出信号的利萨茹曲线的图。
图6是用于说明图4所示的位置检测装置40的变焦透镜21的位置检测动作的流程图。
图7是用于说明图4所示的位置检测装置40的对焦透镜31的位置检测动作的流程图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像系统的概略结构的外观图。图1所示的摄像系统具备摄像装置1及安装于摄像装置1的镜头装置2。
镜头装置2具备圆筒形状等筒状的框体10。在该框体10内内置有包含变焦透镜及对焦透镜的摄影透镜以及能够调整开口量的光圈装置。
在镜头装置2的框体10的基部设置有卡口部3。通过将该卡口部3的连接部安装在设置于摄像装置1的前部的透镜安装部,镜头装置2固定于摄像装置1。
摄像装置1中,以安装有镜头装置2的状态在镜头装置2的光轴上配置有摄像元件。而且,由该摄像元件通过镜头装置2的摄影透镜拍摄被摄体。摄像元件的输出信号由内置于摄像装置1的图像处理部进行处理而生成各种图像数据。
摄影者5将该摄像装置1扛在右肩上例如用右眼窥视取景器装置6。然后,摄影者5用右手7把持镜头装置2的把持部一边固定摄像装置一边拍摄被摄体。
在镜头装置2的前端侧(被摄体侧)以能够转动框体10的外周围的方式设置有调整对焦透镜的焦点位置的对焦环8。摄影者5通过用手以任意角度旋转该对焦环8,能够进行对焦位置的调整。
在镜头装置2的中间部分以能够转动框体10的外周围的方式设置有调整变焦透镜的变焦位置的变焦环9。摄影者5通过用手以任意角度旋转该变焦环9,能够进行变焦倍率的调整。
在镜头装置2中,在比变焦环9更靠摄像装置1的一侧设置有用于调整光圈装置的开口量的光圈环11。光圈环11以能够转动镜头装置2的外周围的方式设置。
图2是表示图1所示的镜头装置2的变焦环9附近的框体10内部的结构的示意图。
在外周设置有变焦环9的框体10的内部设置有能够以镜头装置2的光轴为中心旋转的旋转筒10a、设置于旋转筒10a内部且作为能够沿光轴方向移动的可动透镜的变焦透镜21及保持变焦透镜21的变焦透镜保持部22。
旋转筒10a具有用于将旋转运动转换为变焦透镜保持部22的直线运动的凸轮槽(未图示)。在凸轮槽中以能够移动的方式卡合有变焦透镜保持部22的一部分。因此,若变焦环9被操作而变焦透镜保持部22向光轴方向移动,则伴随该移动而旋转筒10a以光轴为中心旋转。
在变焦透镜保持部22固定有磁铁23。在框体10内,在旋转筒10a的外侧固定有利用霍尔效应而将由磁铁23形成的磁场转换为电信号的霍尔元件24。
磁铁23固定于变焦透镜21,因此从霍尔元件24输出的信号成为与变焦透镜21的位置相应的信号。
霍尔元件24构成输出与变焦透镜21的位置相应的信号的第一传感器。作为该第一传感器除了霍尔元件24以外,还能够使用可变电阻器及电位计等。
在旋转筒10a的外周固定有沿旋转筒10a的旋转方向延伸的环状磁记录部件20。磁记录部件20为沿旋转筒10a的旋转方向交替磁化S极和N极的磁信号的部件。
在框体10内,在旋转筒10a的外侧,在与磁记录部件20对置的位置固定配置有磁传感器25。
磁传感器25具有两个根据施加磁场而电阻发生变化的磁阻元件,且检测磁记录部件20的磁信号而输出正弦波信号及相位相对于该正弦波信号偏离90°的余弦波信号。
磁记录部件20固定于旋转筒10a,旋转筒10a的旋转量与向变焦透镜21的光轴方向的移动量对应。因此,从磁传感器25输出的正弦波信号及余弦波信号成为与变焦透镜21的光轴方向上的移动量相应的信号。
如此,磁传感器25构成输出与变焦透镜21的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器。作为第二传感器,只要是能够检测变焦透镜21的光轴方向上的移动量的传感器即可,也可以使用磁传感器以外的传感器。
图3是表示图1所示的镜头装置2的对焦环8附近的框体10内部的结构的示意图。
在外周设置有对焦环8的框体10的内部设置有能够以镜头装置2的光轴为中心旋转的旋转筒10b、设置于旋转筒10b内部且作为能够沿光轴方向移动的可动透镜的对焦透镜31及保持对焦透镜31的对焦透镜保持部32。
旋转筒10b以与对焦环8的旋转同步的方式旋转。旋转筒10b具有用于将旋转运动转换为对焦透镜保持部32的直线运动的凸轮槽(未图示)。在凸轮槽中以能够移动的方式卡合有对焦透镜保持部32的一部分。
因此,若对焦环8旋转,则旋转筒10b旋转而对焦透镜31向光轴方向移动。
在对焦透镜保持部32固定有沿对焦透镜31的移动方向延伸的直线状磁记录部件33。磁记录部件33为沿对焦透镜31的移动方向交替磁化S极和N极的磁信号的部件。
在框体10内,在旋转筒10b的外侧,在与磁记录部件33对置的位置固定配置有磁传感器34。磁传感器34具有两个根据施加磁场而电阻发生变化的磁阻元件,且从磁记录部件33检测磁信号,检测正弦波信号及相位相对于该正弦波信号偏离90°的余弦波信号并输出。
磁记录部件33固定于对焦透镜31。因此,从磁传感器34输出的正弦波信号及余弦波信号成为与对焦透镜31的光轴方向上的移动量相应的信号。
如此,磁传感器34构成输出与对焦透镜31的光轴方向上的移动量相应的信号的第三传感器。作为第三传感器,只要是能够检测对焦透镜31的光轴方向上的移动量的传感器即可,也可以使用磁传感器以外的传感器。
在框体10内设置有用于驱动对焦透镜31的对焦透镜驱动机构35。对焦透镜驱动机构35按照来自后述的位置检测装置的指令而控制对焦透镜31的位置。
图4是表示安装于图1所示的镜头装置2的可动透镜的位置检测装置40的概略结构的框图。
位置检测装置40具备第一位置检测部41、第二位置检测部42、存储控制部43、存储部44、输出部45、对焦透镜位置检测部46、初始位置检测部47及传感器异常检测部48。存储部44可以设置于位置检测装置40的外部。
位置检测装置40以处理器为主体而构成,第一位置检测部41、第二位置检测部42、存储控制部43、输出部45、对焦透镜位置检测部46、初始位置检测部47及传感器异常检测部48为通过处理器执行位置检测程序而形成的功能块。该位置检测程序例如存储在内置于位置检测装置40的ROM(只读存储器(Read Only Memory))中。ROM构成计算机可读取的非暂时性存储介质。
第一位置检测部41根据从霍尔元件24输出的信号检测变焦透镜21的光轴方向上的第一位置,并将检测到的第一位置输入至存储控制部43。
第一位置检测部41计算出从霍尔元件24输出的多个信号的平均值,并根据该平均值检测第一位置。平均值的计算是为了使霍尔元件24的输出波动均衡化而提高第一位置的检测精度而进行。
第一位置检测部41根据存储控制部43的指令而进行霍尔元件24的启动控制及停止控制。
若镜头装置2启动,则初始位置检测部47控制对焦透镜驱动机构35,且使对焦透镜31移动至对焦透镜31的可动范围内的一端,然后移动至可动范围的另一端。
初始位置检测部47根据该对焦透镜31的移动过程中从磁传感器34输出的信号,检测对焦透镜31的初始位置(镜头装置2启动时的对焦透镜31的位置),并将检测到的初始位置输入至存储控制部43。
例如,可以考虑如下情况:将对焦透镜31的可动范围设为50cm,对焦透镜31的初始位置为自可动范围的一端10cm的位置。
在该情况下,在使对焦透镜31移动至可动范围的一端的时点,根据磁传感器34的输出信号,能够检测到从对焦透镜31的初始位置至一端的移动量(第一移动量)为10cm。
而且,若使对焦透镜31从可动范围的一端移动至另一端,则根据磁传感器34的输出信号,能够检测到可动范围的一端至另一端的移动量(第二移动量)。因此,从第一移动量与第二移动量的关系,能够检测到初始位置。
初始位置检测部47在镜头装置2启动时及满足规定条件时,进行初始位置的检测,除此以外的情况下不动作。
存储控制部43在以预先确定的时刻即镜头装置2启动时,使第一位置检测部41检测第一位置,并将该第一位置存储于由RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))等存储介质构成的存储部44。
并且,存储控制部43在镜头装置2启动时将第一位置存储于存储部44之后,当满足规定条件时,进行存储部44所存储的第一位置的更新。
并且,存储控制部43将由初始位置检测部47检测到的初始位置存储于存储部44。
第二位置检测部42根据从磁传感器25输出的信号及存储部44所存储的最新的第一位置,检测变焦透镜21的光轴方向上的第二位置。
具体而言,第二位置检测部42以存储部44所存储的最新的第一位置为基准位置,根据从磁传感器25输出的信号,计算出自该基准位置的变焦透镜21的移动量,并将从基准位置移动相当于该移动量的位置作为第二位置来检测。
对焦透镜位置检测部46根据存储部44所存储的最新的初始位置及从磁传感器34输出的信号,检测对焦透镜31的位置。
具体而言,对焦透镜位置检测部46以存储部44所存储的最新的初始位置为基准位置,根据从磁传感器34输出的信号,计算出自该基准位置的对焦透镜31的移动量,并将从基准位置移动相当于该移动量的位置作为对焦透镜31的位置来检测。
输出部45将由第二位置检测部42检测到的第二位置作为当前的变焦透镜21的位置信息,向镜头装置2的显示部等输出而通知利用者,或向摄像装置1输出。
输出部45将由对焦透镜位置检测部46检测到的对焦透镜31的位置作为当前的对焦透镜31的位置信息,向镜头装置2的显示部等输出,或向摄像装置1输出。
传感器异常检测部48作为检测磁传感器25的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态的第二传感器状态检测部和检测磁传感器34的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态的第三传感器状态检测部而发挥功能。
传感器异常检测部48根据磁传感器25的输出信号生成用于判定磁传感器25的输出信号的状态的判定值,通过该判定值与异常判定阈值的比较,检测磁传感器25的输出信号处于异常状态及正常状态中的哪一状态。
同样地,传感器异常检测部48根据磁传感器34的输出信号生成用于判定磁传感器34的输出信号的状态的判定值,通过该判定值与异常判定阈值的比较,检测磁传感器34的输出信号处于异常状态及正常状态中的哪一状态。
图5是表示基于磁传感器的输出信号的利萨茹曲线的图。图5所示的曲线R1是基于磁传感器25的输出信号为正常状态时的磁传感器25的输出信号的利萨茹曲线。图5所示的曲线R2是基于磁传感器25的输出信号为异常状态时的磁传感器25的输出信号的利萨茹曲线。
如图5所示,只要磁传感器25的输出信号为正常状态,则曲线R1成为以预先确定的点O为中心的半径r1的圆。另一方面,若从无线通信设备等强烈的电波混入到磁传感器25,则利萨茹曲线变成如曲线R2,中心及半径相对于曲线R1发生变化。
传感器异常检测部48将从磁传感器25输出的任意时点的正弦波信号及余弦波信号分别设为Sa、Ca,将从磁传感器25输出的正弦波信号及余弦波信号的中心值(振幅成为零的电压电平)分别设为SA及CA,而进行以下式(1)的运算,计算出利萨茹曲线下的图5的从点O的距离的平方值。
距离的平方值=(Sa-SA)2+(Ca-CA)2……(1)
若磁传感器25为正常状态(按设计动作的状态),则由式(1)计算出的距离的平方值与半径r1的平方值之差变小,若磁传感器25为异常状态,则由式(1)计算出的距离的平方值与半径r1的平方值之差变大。例如,在利萨茹曲线成为如曲线R2的状态下,该曲线R2下的从点O的距离r2的平方值远大于半径r1的平方值。
传感器异常检测部48将由式(1)计算出的距离的平方值与预先确定的半径r1的平方值之差作为上述判定值来计算。
传感器异常检测部48在该判定值超过异常判定阈值时,检测到磁传感器25的输出信号为异常状态,在该判定值为异常判定阈值以下时,检测到磁传感器25的输出信号为正常状态。
在此,将由式(1)计算出的距离的平方值与预先确定的半径r1的平方值之差设为上述的判定值,但也可以将由式(1)计算出的距离的平方值设为判定值。
在该情况下,将预先确定的半径r1的平方值的规定范围(例如0.7倍~1.3倍的范围)设为异常判定阈值。
传感器异常检测部48当由式(1)计算出的距离的平方值在该规定范围时判定磁传感器25为正常状态,当由式(1)计算出的距离的平方值在该规定范围外时检测到磁传感器25为异常状态。
传感器异常检测部48以与上述相同的方法对磁传感器34的输出信号检测正常状态及异常状态中的哪一状态。
图6是用于说明图4所示的位置检测装置40的变焦透镜21的位置检测动作的流程图。
若镜头装置2的电源投入,且镜头装置2启动,则存储控制部43经由第一位置检测部41启动霍尔元件24。而且,第一位置检测部41根据从霍尔元件24输出的信号检测变焦透镜21的第一位置,在检测第一位置之后,关闭霍尔元件24的电源。
若检测到第一位置,则存储控制部43将该第一位置存储于存储部44。若第一位置存储于存储部44,则第二位置检测部42根据存储部44所存储的第一位置及从磁传感器25输出的信号,检测变焦透镜21的第二位置。之后,若从磁传感器25输出的信号发生变化,则第二位置发生变化。
若开始第二位置的检测,则传感器异常检测部48根据磁传感器25的输出信号计算出上述判定值,并判定计算出的判定值是否超过异常判定阈值(步骤S1)。
另外,当异常判定阈值由数值范围来表示时,将判定值在数值范围外的状态视为判定值超过异常判定阈值的状态,将判定值在数值范围内的状态视为判定值为异常判定阈值以下的状态。
判定的结果,判定值为异常判定阈值以下时(步骤S1:“否”),重复步骤S1的判定。
当判定值超过异常判定阈值时(步骤S1:“是”),传感器异常检测部48判定判定值是否成为异常判定阈值以下(步骤S2)。
当判定值超过了异常判定阈值时(步骤S2:“否”),重复步骤S2的处理,当判定值成为异常判定阈值以下时(步骤S2:“是”),进行步骤S3的处理。
在步骤S3中,存储控制部43经由第一位置检测部41启动霍尔元件24,且使第一位置检测部41执行第一检测的命令。该命令中,从霍尔元件24输出的信号的平均数被指定为m个(m为2以上的自然数)。
按照该命令,第一位置检测部41计算出从霍尔元件24输出的m个信号的平均值,根据该平均值检测变焦透镜21的第一位置(步骤S3)。
接着,存储控制部43判定是否为在步骤S3中检测到的第一位置与当前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差(绝对值)成为位置阈值TH1以上的位置偏离状态(步骤S4)。
当判定为位置偏离状态时(步骤S4:“是”),存储控制部43将在步骤S3中检测到的第一位置存储于存储部44(步骤S5)。
通过在存储部44存储新的第一位置,由第二位置检测部42根据该最新的第一位置及磁传感器25的输出信号检测到第二位置。
当判定为不是位置偏离状态时(步骤S4:“否”),存储控制部43将在步骤S3中检测到的第一位置不存储于存储部44,而进行步骤S6的处理。
在步骤S6中,存储控制部43判定变焦透镜21是否在移动中(步骤S6)。
当变焦透镜21的移动量(由第二位置检测部42检测的第二位置的每单位时间的变化量)成为小于移动量阈值时,存储控制部43判定为变焦透镜21停止,当变焦透镜21的移动量成为移动量阈值以上时,存储控制部43判定为变焦透镜21在移动中。
当判定为变焦透镜21在移动中的第一情况(步骤S6:“是”)下,存储控制部43对第一位置检测部41命令第一位置的检测。该命令中,从霍尔元件24输出的信号的平均数被指定为m个。
按照该命令,第一位置检测部41计算出从霍尔元件24输出的m个信号的平均值,根据该平均值检测变焦透镜21的第一位置(步骤S7)。
接着,存储控制部43判定是否为在步骤S7中检测到的第一位置与当前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差(绝对值)成为位置阈值TH1以上的位置偏离状态(步骤S8)。
当判定为位置偏离状态时(步骤S8:“是”),存储控制部43将在步骤S7中检测到的第一位置存储于存储部44(步骤S9)。
通过在存储部44存储新的第一位置,由第二位置检测部42根据该最新的第一位置及磁传感器25的输出信号检测到第二位置。
当判定为不是位置偏离状态时(步骤S8:“否”),存储控制部43将在步骤S7中检测到的第一位置不存储于存储部44,而返回到步骤S6。
当判定为变焦透镜21不是在移动中的第二情况(步骤S6:“否”)下,存储控制部43对第一位置检测部41命令第一位置的检测。该命令中,从霍尔元件24输出的信号的平均数被指定为n个(n为大于m的自然数)。
按照该命令,第一位置检测部41计算出从霍尔元件24输出的n个信号的平均值,根据该平均值检测变焦透镜21的第一位置(步骤S10)。
接着,存储控制部43判定是否为在步骤S10中检测到的第一位置与当前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差(绝对值)成为位置阈值TH2以上的位置偏离状态(步骤S11)。位置阈值TH2为小于位置阈值TH1的值。
当判定为位置偏离状态时(步骤S11:“是”),存储控制部43将在步骤S10中检测到的第一位置存储于存储部44(步骤S12)。
通过在存储部44存储新的第一位置,由第二位置检测部42根据该最新的第一位置及磁传感器25的输出信号检测到第二位置。
当判定为不是位置偏离状态时(步骤S11:“否”),存储控制部43将在步骤S10中检测到的第一位置不存储于存储部44,并关闭霍尔元件24的电源。然后,返回到步骤S1。
如以上,根据位置检测装置40,在磁传感器25的输出信号成为异常状态,之后磁传感器25的输出信号恢复到正常状态的磁传感器25的异常恢复状态下,霍尔元件24启动,且由第一位置检测部41检测到第一位置。
而且,当为检测到的第一位置与由第二位置检测部42检测的第二位置之差成为位置阈值TH1以上的位置偏离状态时,存储部44所存储的第一位置更新为新的信息。
如此,在异常恢复状态下,通过霍尔元件24启动而由第一位置检测部41检测第一位置,从而能够更新存储于存储部44的第一位置。因此,校正由磁传感器25的输出信号中发生异常而引起的变焦透镜21的第二位置的误差,从而能够恢复为正确的值。
因此,即使在因强烈的电场等而磁传感器25的输出发生异常的情况下,也能够继续高精度的变焦透镜21的位置检测,从而利用者能够继续进行所希望的摄影。
并且,位置检测装置40在图6的步骤S4中进行是否为位置偏离状态的判定之后,还进行至少一次是否为位置偏离状态的判定。
如此,通过进行至少两次是否为位置偏离状态的判定,能够灵活地应对异常恢复状态下的状况的变化,从而能够提高第二位置的检测精度。
具体而言,当在步骤S4的判定之后变焦透镜21移动时,在步骤S8中再次进行判定,并且根据需要进行第一位置的更新。
如此,通过成为变焦透镜21的移动中能够更新存储于存储部44的第一位置的结构,即使在变焦透镜21移动的情况下,也能够提高变焦透镜21的第二位置的检测精度。
并且,当在步骤S4的判定之后变焦透镜21停止时,在步骤S11中再次进行判定,并且根据需要进行第一位置的更新。
如此,通过成为变焦透镜21已停止的状态下能够更新存储于存储部44的第一位置的结构,即使在变焦透镜21已移动的情况下,也能够提高变焦透镜21的第二位置的检测精度。
并且,在位置检测装置40中,步骤S8的判定中使用的位置阈值TH2大于步骤S11的判定中使用的位置阈值TH1。因此,在步骤S8及步骤S11中,即便第一位置及第二位置之差为相同的值,在步骤S8中,难以判定为位置偏离状态。
即,在变焦透镜21的移动中,与变焦透镜21的停止中相比,变得难以更新存储于存储部44的第一位置,由此能够抑制变焦操作中的第二位置的变动。其结果,能够提高变焦操作中的摄像图像质量。
另一方面,在步骤S11中,变得容易更新存储于存储部44的第一位置,因此能够提高第二位置的检测精度。
并且,在位置检测装置40中,为了在步骤S3中检测第一位置而取磁传感器25的输出信号的平均的数量(上述的m)少于为了在步骤S10中检测第一位置而取磁传感器25的输出信号的平均的数量(上述的n)。
如此,通过在步骤S3中优先处理速度而减少平均数,而在步骤S10中优先第二位置的检测精度而增加平均数,能够实现兼顾处理速度与检测精度。
根据位置检测装置40,使耗电量大于磁传感器25的霍尔元件24仅在镜头装置2的启动时及异常恢复状态时启动,因此能够减少耗电量,并且提高第二位置的检测精度。
在图6的流程图中,可以省略步骤S4的判定,在步骤S3之后进行步骤S5的处理。通过如此设定,能够减轻位置检测装置40的处理负荷。
同样地,可以删除步骤S8,在步骤S7之后进行步骤S9。同样地,也可以删除步骤S11,在步骤S10之后进行步骤S12。
并且,可以将上述的n与上述的m设为相同的值,也可以将位置阈值TH1与位置阈值TH2设为相同的值。
图7是用于说明图4所示的位置检测装置40的对焦透镜31的位置检测动作的流程图。
若镜头装置2的电源投入,且镜头装置2启动,则初始位置检测部47控制对焦透镜驱动机构35而使对焦透镜31从当前位置移动至可动范围的一端,然后从一端移动至另一端。
初始位置检测部47根据该对焦透镜31的移动过程中从磁传感器34输出的信号,检测对焦透镜31的初始位置。检测到的初始位置通过存储控制部43存储于存储部44(步骤S21)。
若初始位置存储于存储部44,则对焦透镜位置检测部46根据存储部44所存储的初始位置及从磁传感器34输出的信号,检测对焦透镜31的位置(步骤S22)。之后,若从磁传感器34输出的信号发生变化,则被检测的对焦透镜31的位置发生变化。
若开始对焦透镜31的位置的检测,则传感器异常检测部48根据磁传感器34的输出信号计算出上述判定值,并判定计算出的判定值是否超过异常判定阈值(步骤S23)。当判定值为异常判定阈值以下时(步骤S23:“否”),重复步骤S23的判定。
当判定值超过异常判定阈值时(步骤S23:“是”),传感器异常检测部48判定判定值是否成为异常判定阈值以下(步骤S24)。
当判定值超过了异常判定阈值时(步骤S24:“否”),重复步骤S24的处理,当判定值成为异常判定阈值以下时(步骤S24:“是”),进行步骤S25的处理。
在步骤S25中,初始位置检测部47控制对焦透镜驱动机构35而使对焦透镜31从当前位置移动至可动范围的一端,然后从一端移动至另一端。
初始位置检测部47根据该对焦透镜31的移动过程中从磁传感器34输出信号,再次检测对焦透镜31的初始位置。检测到的初始位置通过存储控制部43存储于存储部44。步骤S25之后,处理返回到步骤S22。
如以上,根据位置检测装置40,在磁传感器34的输出信号成为异常状态,之后磁传感器34的输出信号恢复到正常状态的磁传感器34的异常恢复状态下,再次检测对焦透镜31的初始位置,并更新存储部44所存储的初始位置。而且,根据更新后的初始位置及磁传感器34的输出信号,由对焦透镜位置检测部46检测到对焦透镜的位置。
如此,在异常恢复状态下,通过再次检测初始位置并更新,校正由磁传感器34的输出信号发生异常而引起的对焦透镜31的位置检测误差,从而能够恢复到正确的值。
因此,即使在因强烈的电场等而磁传感器34的输出发生了异常的情况下,也能够进行高精度的对焦透镜31的位置检测,从而利用者能够进行所希望的摄影。
目前为止进行说明的传感器异常检测部48设成,通过判定值与异常判定阈值的比较,检测磁传感器25及磁传感器34分别处于异常状态及正常状态中的哪一状态。
关于该异常判定阈值,为了对镜头装置2的个体差确保适当的检测精度,最好将对每一镜头装置2经实验求出的值存储于位置检测装置的内部存储器中。
例如,在镜头装置2的制造工序中,在磁传感器25及磁传感器34中不会混入电波的环境下放置有镜头装置2的第一状态下,计算出基于从磁传感器25输出的信号的利萨茹曲线的半径的平方值和基于从磁传感器34输出的信号的利萨茹曲线的半径的平方值。
然后,在磁传感器25及磁传感器34中混入了已知的电波的第二状态下,计算出基于从磁传感器25输出的信号的利萨茹曲线的半径的平方值和基于从磁传感器34输出的信号的利萨茹曲线的半径的平方值。
而且,分别对磁传感器25及磁传感器34,由在第一状态下得到的平方值及在第二状态下得到的平方值确定异常判定阈值,并将已确定的异常判定阈值存储于内部存储器。通过如此设定,即使在对每一镜头装置2由电波引起的影响程度不同的情况下,也能够以高精度进行磁传感器的异常状态的检测。
该异常判定阈值可以作为预先确定的固定值而存储于镜头装置2中,但传感器异常检测部48可以具有根据磁传感器25的输出信号及磁传感器34的输出信号生成异常判定阈值的功能。在该情况下,传感器异常检测部48作为异常判定阈值生成部而发挥功能。
具体而言,传感器异常检测部48在镜头装置2的启动中获取至少1个周期份的从磁传感器25输出的正弦波信号及余弦波信号。
传感器异常检测部48只要该1个周期的所有相位中的式(1)的平方值的波动成为规定值以下则判定为正常状态,并计算出该正常状态下的平方值的平均值。
而且,传感器异常检测部48将计算出的平均值加1以下的规定值的值及计算出的平均值的±规定%的范围作为异常判定阈值而存储于内部存储器中。
从磁传感器25输出的正弦波信号及余弦波信号的振幅因磁传感器的个体差而不同。因此,传感器异常检测部48将上述的规定值及规定%的值设定为与正常状态下从磁传感器25输出的正弦波信号及余弦波信号的振幅相应的值。
通过如此设定,能够设定已考虑磁传感器的个体差的异常判定阈值,从而能够以高精度进行异常状态的检测。在此,仅对磁传感器25进行了说明,但对磁传感器34也以相同的方式优选由传感器异常检测部48生成异常判定阈值。
另外,为了进一步提高如此生成的异常判定阈值的精度,传感器异常检测部48可以具有校正内部存储器中所存储的异常判定阈值的功能。
例如,传感器异常检测部48根据在磁传感器25的异常恢复状态下最初由第一位置检测部41检测的第一位置与在异常恢复状态之前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差,校正内部存储器中所存储的异常判定阈值。
在图6的流程图中,在步骤S3中检测的第一位置与在步骤S2的判定成为“是”之前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差小是指,磁传感器25的输出信号中未发生异常的可能性高。即,表示异常判定阈值成为容易被判定为异常状态的值。
因此,传感器异常检测部48判定在步骤S3中检测的第一位置与在步骤S2的判定成为“是”之前由第二位置检测部42检测到的第二位置之差是否为阈值以下。
传感器异常检测部48当差值为阈值以下时,若异常判定阈值为1个数值,则将其增加(例如1.1倍)的值作为校正后的异常判定阈值而存储于内部存储器中。
传感器异常检测部48当异常判定阈值由数值范围来表示时,将数值范围的上限值例如设为1.1倍,且将下限值例如设为0.9倍的值作为校正后的异常判定阈值来存储。
如此,通过校正异常判定阈值,能够防止图6所示的步骤S1之后的动作过度进行,从而能够提高位置检测装置40的处理效率。
异常恢复状态之前是指,从检测到异常状态的时点至检测到正常状态的时点的期间(后者的时点除外)中的任意时刻。
并且,作为另一校正方法,传感器异常检测部48通过上述方法生成异常判定阈值之后,生成减小已生成的异常判定阈值的临时异常判定阈值,并存储于内部存储器中。
当异常判定阈值由1个数值来表示时,临时异常判定阈值为减小该数值的值。当异常判定阈值由数值范围来表示时,临时异常判定阈值为减小该数值范围的上限值且加大下限值的值。
传感器异常检测部48根据磁传感器25的输出信号计算出判定值,并判定计算出的判定值是否超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下。
判定值超过临时异常判定阈值是指,当临时异常判定阈值由数值范围来表示时,在该数值范围外存在判定值。判定值为异常判定阈值以下是指,当异常判定阈值由数值范围来表示时,在该数值范围内存在判定值。
当判定为计算出的判定值超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下时,传感器异常检测部48将由第二位置检测部42检测的最近的2个第二位置的差分作为第二位置的变动量来计算。
而且,当该变动量超过了变动阈值时,传感器异常检测部48删除内部存储器的异常判定阈值,并将临时异常判定阈值作为异常判定阈值来设定。
传感器异常检测部48在判定为计算出的判定值超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下的状态下,当第二位置的变动量为变动阈值以下时,直接将内部存储器的异常判定阈值设为有效。
尽管第二位置的变动量超过了变动阈值,仍检测到磁传感器25的输出信号为正常状态的状态表示异常判定阈值成为容易被判定为正常状态的值。
因此,在这种状态下,通过将异常判定阈值置换为临时异常判定阈值,能够准确地检测异常状态,从而能够提高第二位置检测精度。
在以上说明中,对用于检测磁传感器25的输出信号的异常状态的异常判定阈值的校正方法进行了说明,以下,对用于检测磁传感器34的输出信号的异常状态的异常判定阈值的校正方法进行说明。
传感器异常检测部48根据在磁传感器34的异常恢复状态下最初由初始位置检测部47检测的初始位置与在磁传感器34的异常恢复状态之前由对焦透镜位置检测部46检测到的对焦透镜的位置之差,校正内部存储器中所存储的异常判定阈值。
在图7的流程图中,在步骤S25中检测的初始位置与在步骤S24的判定成为“是”之前由对焦透镜位置检测部46检测到的对焦透镜的位置之差小是指,磁传感器34的输出信号中未发生异常的可能性高。即,表示异常判定阈值成为容易被判定为异常状态的值。
因此,传感器异常检测部48判定在步骤S25中检测的初始位置与在步骤S24的判定成为“是”之前检测到的对焦透镜的位置之差是否为阈值以下。
传感器异常检测部48当差值为阈值以下时,只要异常判定阈值为1个数值,则将其增加(例如1.1倍)的值作为校正后的异常判定阈值来存储于内部存储器中。
传感器异常检测部48当异常判定阈值由数值范围来表示时,将数值范围的上限值例如设为1.1倍,且将下限值例如设为0.9倍的值作为校正后的异常判定阈值来存储。
如此,通过校正异常判定阈值,能够防止图7所示的步骤S24之后的动作过度进行,从而能够提高位置检测装置40的处理效率。
磁传感器34的异常恢复状态之前是指,从检测到磁传感器34的输出信号为异常状态的时点至检测到磁传感器34的输出信号为正常状态的时点的期间(后者的时点除外)中的任意时刻。
作为另一校正方法,传感器异常检测部48通过上述方法生成异常判定阈值之后,生成减小已生成的异常判定阈值的临时异常判定阈值,并存储于内部存储器中。
当异常判定阈值由1个数值来表示时,临时异常判定阈值为减小了该数值的值。当异常判定阈值由数值范围来表示时,临时异常判定阈值为减小了该数值范围的上限值及下限值的值。
传感器异常检测部48根据磁传感器34的输出信号计算出判定值,并判定计算出的判定值是否超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下。
当判定为计算出的判定值超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下时,传感器异常检测部48将由对焦透镜位置检测部46检测的最近的2个对焦透镜的位置的差分作为对焦透镜的位置的变动量来计算。
而且,当该变动量超过了变动阈值时,传感器异常检测部48删除内部存储器的异常判定阈值,并将临时异常判定阈值作为异常判定阈值来设定。
传感器异常检测部48在判定计算出的判定值超过临时异常判定阈值且为异常判定阈值以下的状态下,当对焦透镜的位置的变动量为变动阈值以下时,直接将内部存储器的异常判定阈值设为有效。
尽管对焦透镜的位置的变动量超过变动阈值,仍检测到磁传感器34的输出信号为正常状态的状态表示异常判定阈值成为容易被判定为正常状态的值。
因此,在这种状态下,通过将异常判定阈值替换为临时异常判定阈值,能够准确地检测异常状态,从而能够提高对焦透镜的位置检测精度。
在镜头装置2中,可以设为如下结构:将变焦透镜21变更为对焦透镜31,将对焦透镜31变更为变焦透镜21。并且,在镜头装置2中,可以设为如下:在镜头装置2的启动中继续使用启动时由初始位置检测部47检测到的初始位置而检测对焦透镜31的位置。
并且,镜头装置2以业务用镜头装置来进行了说明,但也能够适用于作为摄像装置的数码相机中能够装卸的镜头装置中。
如以上说明,本说明书中展开以下事项。
所公开的可动透镜的位置检测装置具备:第一位置检测部,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制部,将由上述第一位置检测部检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测部,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出部,输出由上述第二位置检测部检测到的第二位置;及第二传感器状态检测部,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,上述第一位置检测部根据以预先确定的时刻从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,由上述第二传感器状态检测部检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,之后在检测到上述第二传感器的输出信号为正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述存储控制部在上述异常恢复状态下,判定是否为由上述第一位置检测部检测的第一位置与由上述第二位置检测部检测的第二位置之差成为位置阈值以上的位置偏离状态,当为上述位置偏离状态时,将由上述第一位置检测部检测到的第一位置存储于上述存储部。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述存储控制部判定在上述异常恢复状态下是否为上述位置偏离状态之后,进行至少一次上述判定。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述可动透镜包含变焦透镜,上述存储控制部进行在上述异常恢复状态下是否为上述位置偏离状态的判定之后,在上述变焦透镜的移动量成为移动量阈值以上的第一情况下,重复进行上述判定直至上述变焦透镜的移动量成为小于上述移动量阈值,在上述变焦透镜的移动量成为小于上述移动量阈值的第二情况下,进行一次上述判定。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,在上述第一情况下进行的上述判定中所使用的位置阈值大于在上述第二情况下进行的上述判定中所使用的位置阈值。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第一位置检测部根据从上述第一传感器输出的信号的平均值检测第一位置,并将从上述第一传感器输出的信号的平均数设为,与在上述异常恢复状态下检测最初进行的上述判定中使用的第一位置的情况相比,检测上述第二情况下进行的上述判定中使用的第一位置的情况更多。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第二传感器状态检测部根据上述第二传感器的输出信号生成用于判定上述第二传感器的输出信号的状态的判定值,通过上述判定值与异常判定阈值的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,
可动透镜的位置检测装置还具备异常判定阈值生成部,根据上述第二传感器的输出信号生成上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第二传感器状态检测部根据在上述异常恢复状态下由上述第一位置检测部检测到的位置与在上述异常恢复状态之前由上述第二位置检测部检测到的第二位置之差,校正上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第二传感器状态检测部在上述判定值超过小于上述异常判定阈值的临时异常判定阈值且为上述异常判定阈值以下的状态下,当由上述第二位置检测部检测的第二位置的变动量超过了变动阈值时,将上述临时异常判定阈值作为上述异常判定阈值来设定。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述可动透镜为变焦透镜,可动透镜的位置检测装置还具备:第三传感器状态检测部,检测输出与和上述变焦透镜不同的可动透镜即对焦透镜的移动量相应的信号的第三传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态;初始位置检测部,在上述对焦透镜的可动范围内使上述对焦透镜从当前位置移动至一端,并根据从上述一端移动至另一端的过程中从上述第三传感器输出的信号,检测上述对焦透镜的初始位置;及对焦透镜位置检测部,根据由上述初始位置检测部检测到的初始位置及从上述第三传感器输出的信号检测上述对焦透镜的位置,上述初始位置检测部以预先确定的时刻检测初始位置之后,由上述第三传感器状态检测部检测到上述第三传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第三传感器的输出信号为正常状态的第三传感器异常恢复状态下,再次检测初始位置。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第三传感器状态检测部根据上述第三传感器的输出信号生成用于判定上述第三传感器的输出信号的状态的判定值,通过上述判定值与异常判定阈值的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,可动透镜的位置检测装置还具备异常判定阈值生成部,根据上述第三传感器的输出信号生成上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第三传感器状态检测部根据在上述第三传感器异常恢复状态下由上述初始位置检测部检测到的初始位置与在上述第三传感器异常恢复状态之前由上述对焦透镜位置检测部检测到的位置之差,校正上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,在上述判定值超过小于上述异常判定阈值的临时异常判定阈值且为上述异常判定阈值以下的状态下,当由上述对焦透镜位置检测部检测的上述对焦透镜的位置的变动量超过了变动阈值时,上述第三传感器状态检测部将上述临时异常判定阈值作为上述异常判定阈值来设定。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第二传感器为包含磁阻元件的传感器。
所公开的可动透镜的位置检测装置中,上述第二传感器及上述第三传感器为包含磁阻元件的传感器。
所公开的镜头装置具备上述位置检测装置及由上述位置检测装置检测位置的可动透镜。
所公开的摄像装置包含上述位置检测装置及通过由上述位置检测装置检测位置的可动透镜来拍摄被摄体的摄像元件。
所公开的可动透镜的位置检测方法具备:第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制步骤,将通过上述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测步骤,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出步骤,输出通过上述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及第二传感器状态检测步骤,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,上述第一位置检测步骤根据以预先确定的时刻从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,通过上述第二传感器状态检测步骤检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第二传感器的输出信号为正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述存储控制步骤判定在上述异常恢复状态下是否为通过上述第一位置检测步骤检测的第一位置与通过上述第二位置检测步骤检测的第二位置之差成为位置阈值以上的位置偏离状态,当为上述位置偏离状态时,将通过上述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于上述存储部。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述存储控制步骤进行在上述异常恢复状态下是否为上述位置偏离状态的判定之后,进行至少一次上述判定。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述可动透镜包含变焦透镜,上述存储控制步骤进行在上述异常恢复状态下是否为上述位置偏离状态的判定之后,在上述变焦透镜的移动量成为移动量阈值以上的第一情况下,重复进行上述判定直至上述变焦透镜的移动量成为小于上述移动量阈值,当上述变焦透镜的移动量成为小于上述移动量阈值的第二情况下,进行一次上述判定。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,在上述第一情况下进行的上述判定中所使用的位置阈值大于在上述第二情况下进行的上述判定中所使用的位置阈值。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第一位置检测步骤根据从上述第一传感器输出的信号的平均值检测第一位置,并将从上述第一传感器输出的信号的平均数设为,与在上述异常恢复状态下检测最初进行的上述判定中使用的第一位置的情况相比,检测上述第二情况下进行的上述判定中使用的第一位置的場合更多。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第二传感器状态检测步骤中,根据上述第二传感器的输出信号生成用于判定上述第二传感器的输出信号的状态的判定值,通过上述判定值与异常判定阈值的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,可动透镜的位置检测方法还具备异常判定阈值生成步骤,根据上述第二传感器的输出信号生成上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第二传感器状态检测步骤中,根据在上述异常恢复状态下检测的第一位置与在上述异常恢复状态之前通过上述第二位置检测步骤检测到的第二位置之差,校正上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第二传感器状态检测步骤中,在上述判定值超过小于上述异常判定阈值的临时异常判定阈值且为上述异常判定阈值以下的状态下,当通过上述第二位置检测步骤检测的第二位置的变动量超过了变动阈值时,将上述临时异常判定阈值作为上述异常判定阈值来设定。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述可动透镜为变焦透镜,可动透镜的位置检测方法还具备:第三传感器状态检测步骤,检测输出与和上述变焦透镜不同的可动透镜即对焦透镜的移动量相应的信号的第三传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态;初始位置检测步骤,在上述对焦透镜的可动范围内使上述对焦透镜从当前位置移动至一端,并根据从上述一端移动至另一端的过程中从上述第三传感器输出的信号,检测上述对焦透镜的初始位置;及对焦透镜位置检测步骤,根据通过上述初始位置检测步骤检测到的初始位置及从上述第三传感器输出的信号检测上述对焦透镜的位置,上述初始位置检测步骤以预先确定的时刻检测初始位置之后,通过上述第三传感器状态检测步骤检测到上述第三传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第三传感器的输出信号为正常状态的第三传感器异常恢复状态下,再次检测初始位置。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第三传感器状态检测步骤中,根据上述第三传感器的输出信号生成用于判定上述第三传感器的输出信号的状态的判定值,通过上述判定值与异常判定阈值的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,可动透镜的位置检测方法还具备异常判定阈值生成步骤,根据上述第三传感器的输出信号生成上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第三传感器状态检测步骤中,根据在上述第三传感器异常恢复状态下通过上述初始位置检测步骤检测到的初始位置与在上述第三传感器的异常恢复状态之前通过上述对焦透镜位置检测步骤检测到的位置之差,校正上述异常判定阈值。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第三传感器状态检测步骤中,在上述判定值超过小于上述异常判定阈值的临时异常判定阈值且为上述异常判定阈值以下的状态下,当通过上述对焦透镜位置检测步骤检测的上述对焦透镜的位置的变动量超过了变动阈值时,将上述临时异常判定阈值作为上述异常判定阈值来设定。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第二传感器为包含磁阻元件的传感器。
所公开的可动透镜的位置检测方法中,上述第二传感器及上述第三传感器为包含磁阻元件的传感器。
所公开的可动透镜的位置检测程序使计算机执行如下步骤:第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜的光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测上述可动透镜的光轴方向上的第一位置;存储控制步骤,将通过上述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;第二位置检测步骤,根据从输出与上述可动透镜的光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及上述存储部所存储的最新的上述第一位置,检测上述可动透镜的光轴方向上的第二位置;输出步骤,输出通过上述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及第二传感器状态检测步骤,检测上述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,上述第一位置检测步骤根据以预先确定的时刻从上述第一传感器输出的信号检测第一位置,在上述第一位置存储于上述存储部之后,通过上述第二传感器状态检测步骤检测到上述第二传感器的输出信号为异常状态,然后在检测到上述第二传感器的输出信号为正常状态的异常恢复状态下,根据从上述第一传感器输出的信号再次检测第一位置。
产业上的可利用性
本发明尤其适用于业务用镜头装置等时,便利性高且有效。
以上,通过特定的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于该实施方式,在不脱离公开的发明的技术思想的范围内,能够进行各种变更。
本申请基于2015年9月30日于日本申请的日本专利申请(专利申请2015-194233),并将其内容编入于本说明书中。
符号说明
1-摄像装置,2-镜头装置,3-卡口部,5-摄影者,6-取景器装置,7-右手,8-对焦环,9-变焦环,10-框体,10a、10b-旋转筒,11-光圈环,20-磁记录部件,21-变焦透镜,22-变焦透镜保持部,23-磁铁,24-霍尔元件,25-磁传感器,31-对焦透镜,32-对焦透镜保持部,33-磁记录部件,34-磁传感器,35-对焦透镜驱动机构,40-位置检测装置,41-第一位置检测部,42-第二位置检测部,43-存储控制部,44-存储部,45-输出部,46-对焦透镜位置检测部,47-初始位置检测部,48-传感器异常检测部,O-点,r1-半径,r2-距离,R1、R2-曲线。

Claims (31)

1.一种可动透镜的位置检测装置,其具备:
第一位置检测部,其根据从输出与可动透镜在光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测所述可动透镜在光轴方向上的第一位置;
存储控制部,其将通过所述第一位置检测部检测到的第一位置存储于存储部;
第二位置检测部,其根据从输出与所述可动透镜在光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及所述存储部中存储的最新的所述第一位置,检测所述可动透镜在光轴方向上的第二位置;
输出部,其输出由所述第二位置检测部检测到的第二位置;及
第二传感器状态检测部,其检测所述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,
所述第一位置检测部在预先确定的时刻根据从所述第一传感器输出的信号检测第一位置,在所述第一位置被存储在所述存储部之后,由所述第二传感器状态检测部检测到所述第二传感器的输出信号为异常状态,之后检测到所述第二传感器的输出信号处于正常状态的异常恢复状态下,根据从所述第一传感器输出的信号,再次检测第一位置,
所述存储控制部判定在所述异常恢复状态下是否为由所述第一位置检测部检测的第一位置与由所述第二位置检测部检测的第二位置之差为位置阈值以上的位置偏移状态,当为所述位置偏移状态时,将由所述第一位置检测部检测到的第一位置存储于所述存储部。
2.根据权利要求1所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述存储控制部进行在所述异常恢复状态下是否为所述位置偏移状态的判定之后,进行至少一次所述判定。
3.根据权利要求2所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述可动透镜包含变焦透镜,
所述存储控制部在所述异常恢复状态下进行是否为所述位置偏移状态的判定之后,在所述变焦透镜的移动量为移动量阈值以上的第一情况下,重复进行所述判定直至所述变焦透镜的移动量小于所述移动量阈值,在所述变焦透镜的移动量小于所述移动量阈值的第二情况下,进行一次所述判定。
4.根据权利要求3所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
在所述第一情况下进行的所述判定中所使用的位置阈值大于在所述第二情况下进行的所述判定中所使用的位置阈值。
5.根据权利要求4所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第一位置检测部根据从所述第一传感器输出的信号的平均值检测第一位置,并且对于取从所述第一传感器输出的信号的平均的数,使得与检测在所述异常恢复状态下最初进行的所述判定中使用的第一位置时相比,在检测在所述第二情况下进行的所述判定中使用的第一位置时更多。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第二传感器状态检测部根据所述第二传感器的输出信号生成用于判定所述第二传感器的输出信号的状态的判定值,通过所述判定值与异常判定阈值之间的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,
所述可动透镜的位置检测装置还具备根据所述第二传感器的输出信号生成所述异常判定阈值的异常判定阈值生成部。
7.根据权利要求6所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第二传感器状态检测部根据在所述异常恢复状态下由所述第一位置检测部检测到的位置与在即将进入所述异常恢复状态之前由所述第二位置检测部检测到的第二位置之差,校正所述异常判定阈值。
8.根据权利要求6所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第二传感器状态检测部在所述判定值超过临时异常判定阈值且为所述异常判定阈值以下的状态下,在由所述第二位置检测部检测到的第二位置的变动量超过了变动阈值时,将所述临时异常判定阈值设定为所述异常判定阈值,其中,所述临时异常判定阈值小于所述异常判定阈值。
9.根据权利要求1~5中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述可动透镜为变焦透镜,
所述可动透镜的位置检测装置还具备:
第三传感器状态检测部,其检测第三传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,其中,所述第三传感器输出与对焦透镜的移动量相应的信号,该对焦透镜是与所述变焦透镜不同的可动透镜;
初始位置检测部,其根据使所述对焦透镜在所述对焦透镜的可动范围内从当前位置移动至一端,从所述一端移动至另一端的过程中从所述第三传感器输出的信号,检测所述对焦透镜的初始位置;及
对焦透镜位置检测部,其根据由所述初始位置检测部检测到的初始位置及从所述第三传感器输出的信号,检测所述对焦透镜的位置,
所述初始位置检测部在预先确定的时刻检测初始位置之后,由所述第三传感器状态检测部检测到所述第三传感器的输出信号为异常状态,之后检测到所述第三传感器的输出信号处于正常状态的第三传感器异常恢复状态下,再次检测初始位置。
10.根据权利要求9所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第三传感器状态检测部根据所述第三传感器的输出信号生成用于判定所述第三传感器的输出信号的状态的判定值,通过所述判定值与异常判定阈值之间的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,
所述可动透镜的位置检测装置还具备根据所述第三传感器的输出信号生成所述异常判定阈值的异常判定阈值生成部。
11.根据权利要求10所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第三传感器状态检测部根据在所述第三传感器异常恢复状态下由所述初始位置检测部检测到的初始位置与在即将进入所述第三传感器异常恢复状态之前由所述对焦透镜位置检测部检测到的位置之差,校正所述异常判定阈值。
12.根据权利要求10所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第三传感器状态检测部在所述判定值超过临时异常判定阈值且为所述异常判定阈值以下的状态下,在由所述对焦透镜位置检测部检测的所述对焦透镜的位置的变动量超过了变动阈值时,将所述临时异常判定阈值设定为所述异常判定阈值,其中,所述临时异常判定阈值小于所述异常判定阈值。
13.根据权利要求1~5、7、8、10~12中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第二传感器为包含磁阻元件的传感器。
14.根据权利要求10~12中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置,其中,
所述第二传感器及所述第三传感器为包含磁阻元件的传感器。
15.一种镜头装置,其具备:
权利要求1~5、7、8、10~12中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置;及
可动透镜,该可动透镜的位置由所述位置检测装置检测。
16.一种摄像装置,其具备:
权利要求1~5、7、8、10~12中任意一项所述的可动透镜的位置检测装置;及
摄像元件,通过由所述位置检测装置检测位置的可动透镜来拍摄被摄体。
17.一种可动透镜的位置检测方法,其具备:
第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜在光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测所述可动透镜在光轴方向上的第一位置;
存储控制步骤,将通过所述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;
第二位置检测步骤,根据从输出与所述可动透镜在光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及所述存储部中存储的最新的所述第一位置,检测所述可动透镜在光轴方向上的第二位置;
输出步骤,输出通过所述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及
第二传感器状态检测步骤,检测所述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,
在所述第一位置检测步骤中,在预先确定的时刻根据从所述第一传感器输出的信号检测第一位置,在所述第一位置被存储在所述存储部之后,通过所述第二传感器状态检测步骤检测到所述第二传感器的输出信号为异常状态,之后检测到所述第二传感器的输出信号处于正常状态的异常恢复状态下,根据从所述第一传感器输出的信号再次检测第一位置,
在所述存储控制步骤中,判定在所述异常恢复状态下是否为通过所述第一位置检测步骤检测的第一位置与通过所述第二位置检测步骤检测的第二位置之差为位置阈值以上的位置偏移状态,当为所述位置偏移状态时,将通过所述第一位置检测步骤检测的第一位置存储于所述存储部。
18.根据权利要求17所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述存储控制步骤中,进行在所述异常恢复状态下是否为所述位置偏移状态的判定之后,进行至少一次所述判定。
19.根据权利要求18所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
所述可动透镜包含变焦透镜,
在所述存储控制步骤中,进行在所述异常恢复状态下是否为所述位置偏移状态的判定之后,在所述变焦透镜的移动量为移动量阈值以上的第一情况下,重复进行所述判定直至所述变焦透镜的移动量小于所述移动量阈值,在所述变焦透镜的移动量小于所述移动量阈值的第二情况下,进行一次所述判定。
20.根据权利要求19所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第一情况下进行的所述判定中所使用的位置阈值大于在所述第二情况下进行的所述判定中所使用的位置阈值。
21.根据权利要求20所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第一位置检测步骤中,根据从所述第一传感器输出的信号的平均值检测第一位置,并且对于取从所述第一传感器输出的信号的平均的数,使得与检测在所述异常恢复状态下最初进行的所述判定中使用的第一位置时相比,检测在所述第二情况下进行的所述判定中使用的第一位置时更多。
22.根据权利要求17~21中任意一项所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第二传感器状态检测步骤中,根据所述第二传感器的输出信号生成用于判定所述第二传感器的输出信号的状态的判定值,通过所述判定值与异常判定阈值之间的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,
所述可动透镜的位置检测方法还具备根据所述第二传感器的输出信号生成所述异常判定阈值的异常判定阈值生成步骤。
23.根据权利要求22所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第二传感器状态检测步骤中,根据在所述异常恢复状态下检测的第一位置与在即将进入所述异常恢复状态之前通过所述第二位置检测步骤检测到的第二位置之差,校正所述异常判定阈值。
24.根据权利要求22所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第二传感器状态检测步骤中,在所述判定值超过临时异常判定阈值且为所述异常判定阈值以下的状态下,在通过所述第二位置检测步骤检测的第二位置的变动量超过了变动阈值时,将所述临时异常判定阈值设定为所述异常判定阈值,其中,所述临时异常判定阈值小于所述异常判定阈值。
25.根据权利要求17~21中任意一项所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
所述可动透镜为变焦透镜,
所述可动透镜的位置检测方法还具备:
第三传感器状态检测步骤,检测第三传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,其中,该第三传感器输出与对焦透镜的移动量相应的信号,其中,所述对焦透镜是与所述变焦透镜不同的可动透镜;
初始位置检测步骤,根据使所述对焦透镜在所述对焦透镜的可动范围内从当前位置移动至一端,从所述一端移动至另一端的过程中从所述第三传感器输出的信号,检测所述对焦透镜的初始位置;及
对焦透镜位置检测步骤,根据通过所述初始位置检测步骤检测到的初始位置及从所述第三传感器输出的信号,检测所述对焦透镜的位置,
在所述初始位置检测步骤中,在预先确定的时刻检测初始位置之后,通过所述第三传感器状态检测步骤检测到所述第三传感器的输出信号为异常状态,之后检测到所述第三传感器的输出信号处于正常状态的第三传感器异常恢复状态下,再次检测初始位置。
26.根据权利要求25所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第三传感器状态检测步骤中,根据所述第三传感器的输出信号生成用于判定所述第三传感器的输出信号的状态的判定值,通过所述判定值与异常判定阈值之间的比较,检测处于异常状态及正常状态中的哪一状态,
所述可动透镜的位置检测方法还具备根据所述第三传感器的输出信号生成所述异常判定阈值的异常判定阈值生成步骤。
27.根据权利要求26所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第三传感器状态检测步骤中,根据在所述第三传感器异常恢复状态下通过所述初始位置检测步骤检测到的初始位置与在即将进入所述第三传感器的异常恢复状态之前通过所述对焦透镜位置检测步骤检测到的位置之差,校正所述异常判定阈值。
28.根据权利要求26所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
在所述第三传感器状态检测步骤中,在所述判定值超过临时异常判定阈值且为所述异常判定阈值以下的状态下,在通过所述对焦透镜位置检测步骤检测的所述对焦透镜的位置的变动量超过了变动阈值时,将所述临时异常判定阈值设定为所述异常判定阈值,其中,所述临时异常判定阈值小于所述异常判定阈值。
29.根据权利要求17~21、23、24、26~28中任意一项所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
所述第二传感器为包含磁阻元件的传感器。
30.根据权利要求25所述的可动透镜的位置检测方法,其中,
所述第二传感器及所述第三传感器为包含磁阻元件的传感器。
31.一种计算机能够读取的记录介质,其记录了可动透镜的位置检测程序,该可动透镜的位置检测程序用于使计算机执行如下步骤:
第一位置检测步骤,根据从输出与可动透镜在光轴方向上的位置相应的信号的第一传感器输出的信号,检测所述可动透镜在光轴方向上的第一位置;
存储控制步骤,将通过所述第一位置检测步骤检测到的第一位置存储于存储部;
第二位置检测步骤,根据从输出与所述可动透镜在光轴方向上的移动量相应的信号的第二传感器输出的信号及所述存储部中存储的最新的所述第一位置,检测所述可动透镜在光轴方向上的第二位置;
输出步骤,输出通过所述第二位置检测步骤检测到的第二位置;及
第二传感器状态检测步骤,检测所述第二传感器的输出信号为正常状态及异常状态中的哪一状态,
在所述第一位置检测步骤中,在预先确定的时刻根据从所述第一传感器输出的信号检测第一位置,在所述第一位置被存储在所述存储部之后,通过所述第二传感器状态检测步骤检测到所述第二传感器的输出信号为异常状态,之后检测到所述第二传感器的输出信号处于正常状态的异常恢复状态下,根据从所述第一传感器输出的信号,再次检测第一位置,
在所述存储控制步骤中,判定在所述异常恢复状态下是否为通过所述第一位置检测步骤检测的第一位置与通过所述第二位置检测步骤检测的第二位置之差为位置阈值以上的位置偏移状态,当为所述位置偏移状态时,将通过所述第一位置检测步骤检测的第一位置存储于所述存储部。
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