CN113518163A - 光学构件控制装置、摄像装置、控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供光学构件控制装置、摄像装置、控制方法和存储介质。该光学构件控制装置包括被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动的第一光学构件和第二光学构件，并且当进行移动以将第一光学构件和第二光学构件中的任一者插入光路并将第一光学构件和第二光学构件中的另一者从光路缩回时，进行控制，使得在开始移动要从光路缩回的光学构件之后、并且在完成该移动之前，开始移动要插入光路的光学构件。

Description

光学构件控制装置、摄像装置、控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及光学构件控制装置、摄像装置、控制方法和存储介质，尤其涉及用于控制光学构件的操作的技术。

背景技术

作为诸如数字照相机等的摄像装置中的控制光学构件(该光学构件改变入射到图像传感器的光学图像的特性)的光学构件控制装置的示例，例如存在如下光学构件控制装置，其通过分别移动具有不同光学特性的多个可分别移动的滤光器(例如，中性密度(ND)滤光器、红外(IR)截止滤光器等)，来使这些滤光器插入光路或从光路移除。通过使用光学构件控制装置，根据拍摄环境或拍摄意图来在光路上布置适当的滤光器，用户可以在最佳条件下拍摄图像。

日本特开2019-66801号公报提出了如下光学构件控制装置，其中，多个滤光器布置在与摄像光学系统的光轴正交的平面上，并且通过在同一平面上布置两个滤光器，减小了光学构件控制装置的尺寸和厚度。

然而，如果如日本特开2019-66801号公报中所述在同一平面上布置两个滤光器，则通过排他操作(在排他操作中，在等待滤光器从光路缩回之后开始另一滤光器的移动)来进行对光路上的滤光器的切换，并且与移动单个滤光器的情况相比，该操作花费更长的时间。在这种情况下，可以通过将一个滤光器移动到光路的外部并且同时将另一滤光器移动到光路，来减少切换时间，但是存在滤光器彼此接触或碰撞的可能性。

发明内容

考虑到上述问题而做出了本发明，并且本发明实现了以下技术：当至少两个光学构件在与光轴相交的同一平面上移动时，可以减少切换光学构件所花费的时间并且降低光学构件彼此接触或碰撞的可能性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种光学构件控制装置，其包括：第一光学构件和第二光学构件，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动；驱动单元，其能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动；以及控制单元，其被构造为控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，其中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，所述控制单元进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成该移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

为了解决上述问题，本发明提供了一种光学构件控制装置的控制方法，所述光学构件控制装置具有第一光学构件、第二光学构件和驱动单元，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动，所述驱动单元能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动，所述控制方法包括：控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，其中，在所述控制中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成所述移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

为了解决上述问题，本发明提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行光学构件控制装置的控制方法的程序，所述光学构件控制装置具有第一光学构件、第二光学构件和驱动单元，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动，所述驱动单元能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动，所述控制方法包括：控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，其中，在所述控制中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成所述移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

为了解决上述问题，本发明提供了一种摄像装置，其包括：摄像元件；以及光学构件控制装置。所述光学构件控制装置包括：第一光学构件和第二光学构件，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动，并且能够插入所述光路并且能够从所述光路缩回；驱动单元，其能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动；以及控制单元，其被构造为控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，其中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，所述控制单元进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成所述移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

为了解决上述问题，本发明提供了一种摄像装置，其包括：摄像元件，其中，所述摄像装置被构造为，使得光学构件控制装置能够附接到所述摄像装置以及从所述摄像装置拆卸，并且所述光学构件控制装置包括：第一光学构件和第二光学构件，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动，并且能够插入所述光路并且能够从所述光路缩回；驱动单元，其能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动；以及控制单元，其被构造为控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，其中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，所述控制单元进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成所述移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

根据本发明，当至少两个光学构件在与光轴相交的同一平面上移动时，可以减少切换光学构件所花费的时间并且降低光学构件彼此接触或碰撞的可能性。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本实施例的光学构件控制装置的外观构造的分解透视图。

图2是示出根据第一实施例的光学构件控制装置的内部构造的框图。

图3A和图3B是示出第一实施例中的滤光器的移动量与检测位置之间的关系的图。

图4是示出第一实施例中的与用于切换滤光器的操作有关的控制处理的流程图。

图5是示出根据第二实施例的光学构件控制装置的内部构造的框图。

图6A和图6B是示出第二实施例中的滤光器的移动量与检测位置之间的关系的图。

图7A和图7B是示出第二实施例中的与用于切换滤光器的操作有关的控制处理的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述实施例。注意，以下实施例并不意图限制本发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但是并非限制本发明需要所有这些特征，并且可以适当地组合这些特征。此外，在附图中，向相同或相似的部件赋予相同的附图标记，并且省略其重复描述。

[第一实施例]

以下参照附图描述应用于内置在摄像装置(诸如数字照相机等)中或额外附接到摄像装置的滤光器装置的实施例，作为本发明的光学构件控制装置。

在本实施例中，摄像装置的光轴方向上的被摄体侧将被称为前侧或正面，而相对侧将被称为后侧或背面。另外，在从前侧观察处于正常位置的摄像装置时，定义摄像装置的上下方向和左右方向。

如图1所示，滤光器装置10包括中空框架形保持构件101、第一驱动单元102、第二驱动单元103、第一滤光器单元104和第二滤光器单元105。

第一滤光器单元104包括作为可独立移动光学构件的滤光器106和滤光器108，并且驱动单元102包括马达107和马达109。马达107将从马达驱动器(稍后描述)供给的电力转换为动力，并且通过诸如齿轮等的动力传递机构将动力转换为滤光器106的驱动力，以使得滤光器106能够在上下方向上移动。类似地，利用马达109的动力，使得滤光器108能够在上下方向上移动。注意，在本实施例中，利用光轴R示出透镜的光轴的中心。此外，第一滤光器单元104和第二滤光器单元105具有相似的构造，因此以下描述第一滤光器单元104的构造并省略对第二滤光器单元105的描述。

图2示出了滤光器装置10和附接有滤光器装置10的摄像装置20的功能块的示例。

在摄像装置20是数字照相机的情况下，摄像装置20包括用于拍摄被摄体的图像、生成图像数据并将图像数据作为图像文件存储在存储设备中或将图像数据输出到显示设备或外部装置的功能，但是这些构成要素和功能是已知的，因此在本实施例中不描述其详情。

由于根据拍摄环境、拍摄意图等在光路上布置了适当的滤光器，因此摄像装置20可以在最佳拍摄条件下拍摄图像。

注意，除了在稍后将描述的切换操作期间之外，滤光器106和108停止在预先确定的位置处，并且将光路上的停止位置(滤光器与光路(以直角)相交的位置)定义为插入位置，将光轴外部的停止位置定义为缩回位置。

滤光器装置10除了滤光器106和108以及马达107和109之外，还包括检测滤光器106的位置的位置检测单元110和检测滤光器108的位置的位置检测单元111。滤光器106能够如上所述在上下方向上移动，并且位置检测单元110包括当滤光器106移动到缩回位置时接通的缩回位置侧开关和当滤光器106移动到插入位置时接通的插入位置侧开关。位置检测单元111具有与位置检测单元110类似的构造，并且可以检测滤光器108的缩回位置和插入位置。注意，构成位置检测单元110和111的构件不限于接通或断开的开关，并且还可以采用如下构造，其中使用光遮断器基于光接收/遮断来检测位置，或者使用霍尔效应元件来检测位置，该霍尔效应元件检测滤光器中包括的磁体的磁场变化。

摄像装置20通过将滤光器106或108插入光轴和/或使滤光器106或108从光轴缩回，来调整入射到摄像元件201(稍后描述)的被摄体图像的光量。可以根据由正在摄像的用户进行的操作或通过摄像装置20的自动曝光控制来进行滤光器106和108的插入和缩回。

摄像装置20包括操作检测单元200。操作检测单元200检测用户操作信息，并将用户操作信息输出到曝光控制单元204。用户操作信息例如是与诸如按下摄像装置20中配设的操作构件等的操作或连接到摄像装置20的遥控器上进行的操作有关的信息。可以通过用户操作直接设置滤光器的插入和缩回或减光量。摄像元件201包括将被摄体图像转换为电信号的图像传感器，诸如CCD或CMOS等。

测光单元202基于从摄像元件201输出的拍摄图像信号来检测亮度信息，并将检测到的亮度信息输出至曝光控制单元204。曝光控制单元204包括诸如CPU等的处理器和存储器，并使用从测光单元202输出的信息或从操作检测单元200输出的信息来确定滤光器的目标减光量。摄像装置20可以选择多种曝光模式，并且用户例如可以通过操作菜单画面来设置曝光模式。如果将摄像装置20设置为曝光被自动控制为适当的模式，则基于由测光单元202检测到的亮度值与预先确定的适当值之间的差，确定要使用滤光器106和108实现的目标减光量，使得入射到摄像元件201的被摄体图像的亮度值变为适当的值。在用户通过手动操作操作构件来确定被摄体图像的亮度值的模式的情况下，基于由操作检测单元200检测到的用户操作信息来确定滤光器的目标减光量。

这里，将描述用于确定曝光控制单元204中的滤光器的目标减光量的方法。

从减光量计算单元207获取当前已插入光路的滤光器的减光量。例如，假设：滤光器106是具有约25％的可见光透射率并将光量减少对应于两个等级的量的ND滤光器，并且滤光器108是具有约6.3％的可见光透射率并将光量减少对应于四个等级的量的ND滤光器。注意，将光量减少对应于一个等级的量意味着将光量减半。如果滤光器106处于插入位置，则曝光控制单元204可以从减光量计算单元207获取指示减光量对应于两个等级的信息。如果用户进行了进一步将光量减少对应于两个等级的量的操作，则从操作检测单元200发出对额外减少对应于两个等级的量的请求。曝光控制单元204基于指示额外减少对应于两个等级的量(该额外减少由用户针对滤光器的对应于两个等级的当前减光量而请求)的信息，向目标位置计算单元205输出对应于四个等级的滤光器的目标减光量。注意，如上所述，在自动曝光模式的情况下，曝光控制单元204通过将当前亮度值与适当亮度值之间的差与从减光量计算单元207获取的当前减光量相加，或从当前减光量中减去该差，来确定滤光器的目标减光量。然而，减少入射到摄像元件201的被摄体图像的光量的设备也可以与除滤光器之外的机构结合使用。例如，可以使用通过使光路变窄来减少入射到摄像元件201的光量的光圈。

目标位置计算单元205基于从曝光控制单元204获取的目标减光量来计算关于各滤光器的插入信息或缩回信息。在上述示例中，输入与四个等级相对应的减光量作为要使用滤光器实现的目标值，因此，确定目标位置，以缩回将光量减少对应于两个等级的量的滤光器106、并插入将光量减少对应于四个等级的量的滤光器108，并且目标位置被输出到滤光器控制单元208。滤光器控制单元208包括诸如CPU等的处理器和存储器，并且进行控制以将滤光器移动到从目标位置计算单元205输入的各个滤光器的目标位置。如后所述，滤光器控制单元208控制滤光器的选择性移动和开始滤光器的缩回移动和插入移动的定时。当开始滤光器106或108的移动时，滤光器控制单元208将目标驱动量输出至驱动波形生成单元209。驱动波形生成单元209获取目标驱动量并将马达驱动波形输出至马达驱动器210。

这里，将描述当使滤光器106缩回并插入滤光器108时各个单元的操作的示例。

假设马达107和109是步进马达。滤光器控制单元208输出驱动脉冲的数量/驱动速度。基于滤光器装置10的构造，预先确定使滤光器在插入位置与缩回位置之间移动所需的驱动脉冲的数量。驱动波形生成单元209根据输入的脉冲数量生成用于控制步进马达的旋转角度的正弦波。通过使正弦波A和正弦波B的相位偏移90°并且使正弦波A的相位相对于正弦波B前进，可以使步进马达正向旋转，并且通过使正弦波B的相位相对于正弦波A前进，可以使步进马达反向旋转。马达驱动器210和马达驱动器212均包括H桥电路。由于生成与输入正弦波A和B相位相反的正弦波C和D，并且正弦波A至D被输入到马达107和109，因此由步进马达的定子线圈生成磁力并使转子磁化，从而使马达旋转。

A/D转换器203将从位置检测单元110输出的模拟信号转换为数字数据，并将该数字数据输出至滤光器位置计算单元206。类似地，A/D转换器211将从位置检测单元111输出的模拟信号转换为数字数据，并输出该数字数据。滤光器位置计算单元206将从A/D转换器203和211输出的数据转换为至少三种模式的位置信息，即，滤光器106或108的插入位置、滤光器106或108的缩回位置以及既不是插入位置也不是缩回位置的移动期间的位置(即，该位置是不确定的)。除了包括指示位置不确定的信息之外，从滤光器位置计算单元206输出的信息是与从目标位置计算单元205输出的信息相同类型(插入位置/缩回位置)的信息。减光量计算单元207基于指示与滤光器106和108有关的插入或缩回的信息，输出当前处于插入位置的滤光器的减光量。例如，如果滤光器106处于插入位置，则输出与两个等级相对应的当前减光量，如果滤光器108处于插入位置，则输出与四个等级相对应的当前减光量，并且如果滤光器106和108处于缩回位置，则输出与零等级相对应的当前减光量。

接下来，将参照图3A、图3B和图4描述根据第一实施例的当切换滤光器时进行的操作。

图3A和图3B示出了根据第一实施例的当切换滤光器106和108时移动量与检测位置之间的关系的示例。图4示出了根据第一实施例的当切换滤光器106和108时进行的控制处理的示例。

在本实施例中，如上所述，假设滤光器106将光量减少对应于两个等级的量，并且滤光器108将光量减少对应于四个等级的量。下面描述在如下情况下进行的示例操作，在该情况下，在初始状态下滤光器106处于插入位置并且滤光器108处于缩回位置，并且通过用户操作或摄像装置20的自动曝光控制，滤光器106缩回并且插入滤光器108，以将光量减少对应于四个等级的量。

在图3A中，垂直轴指示滤光器106和108的移动量，水平轴指示时间点。用虚线示出的曲线图示出了滤光器106的移动的轨迹，并且用实线示出的曲线图示出了滤光器108的移动的轨迹。在图3B中，垂直轴指示滤光器的位置检测结果，水平轴指示时间点。用虚线示出的曲线图示出了滤光器106的位置检测结果，并且用实线示出的曲线图示出了滤光器108的位置检测结果。

在时间点t1，由曝光控制单元204设置对应于四个等级的减光的目标值，并且响应于该目标值的设置，开始滤光器106的缩回移动。注意，在从曝光控制单元204输出目标值与开始滤光器的移动之间没有延迟。在开始滤光器106的移动之后，在时间点t2，断开位置检测开关的插入位置侧开关。结果，与滤光器106有关的位置检测结果指示滤光器正在移动，即，位置是不确定的。这里，在滤光器106开始移动的时间点t1与位置检测结果从检测到插入的状态改变为位置不确定的状态的时间点之间存在延迟，这是因为：从滤光器控制单元208输出以插入或缩回滤光器的驱动脉冲的数量被设置为比与开关被接通的位置相对应的值大了预定量，以将滤光器驱动额外量。进行该处理以防止如下情形：由于将振动等施加到摄像装置20而导致开关的ON状态被取消并且位置变得不确定，如果在接通开关时停止驱动滤光器，则可能发生这种情形。注意，在上述构造中，滤光器控制单元208输出预先确定的驱动脉冲的数量，但是该构造还包括用于基于位置检测结果来校正驱动脉冲的数量的处理，例如如下情况：最初输出驱动脉冲的数量以开始移动滤光器、此后如果确认检测到插入位置或缩回位置，则另外生成上述额外的驱动脉冲并且滤光器停止。

由于在时间点t2处检测到滤光器106的缩回移动，因此开始滤光器108的插入移动。然后，在时间点t3处完成滤光器106的缩回移动，并且在时间点t4处完成滤光器108的插入移动。注意，如上所述，在接通位置检测开关之后，滤光器106和108移动额外的量。因此，在图3B中，在完成移动的时间点t3之前的时间点处检测到滤光器106处于缩回位置，并且在完成移动的时间点t4之前的时间点处检测到滤光器108处于插入位置。

如上所述，在检测到滤光器106的缩回移动的时间点t2处开始滤光器108的移动，因此由于两个滤光器的移动而发生的延迟仅是t2与t1之间的时间段。因此，可以减少响应于用户操作或摄像装置20的自动曝光控制而切换滤光器所花费的时间。相反，如果在时间点t1处开始滤光器108的插入移动，则控制响应性得到改善，但是滤光器108可能与滤光器106接触或碰撞。可以想到各种因素作为碰撞因素，诸如将驱动波形输出到马达的定时的错误、由于动力传递机构(诸如齿轮等)中的间隙引起的移动开始的延迟、以及驱动转矩的减小等。在本实施例中，由于在检测到滤光器106的缩回移动的时间点t2处开始滤光器108的移动，因此可以降低上述接触和碰撞的可能性。

接下来，将参照图4描述根据本实施例的由滤光器控制单元(以下称为“控制单元”)208进行以实现用于切换滤光器的操作的控制处理。

注意，作为滤光器控制单元208通过执行存储在存储器中的程序来控制各单元的结果，实现图4中所示的处理。

在步骤S100中，控制单元208从目标位置计算单元205获取与滤光器106的目标位置有关的信息，并从滤光器位置计算单元206获取与当前位置有关的信息。滤光器106的目标位置是缩回位置，并且滤光器106的当前位置是插入位置。

在步骤S101中，控制单元208获取与滤光器108的目标位置和当前位置有关的信息。滤光器108的目标位置是插入位置，并且滤光器108的当前位置是缩回位置。

在步骤S102中，控制单元208确定是否存在需要移动的滤光器。进行该确定以通过在没有需要移动的滤光器的情况下立即结束处理，来减少不必要的处理。由于在后面描述的步骤S103和S105中确定是否存在需要插入或需要缩回的滤光器，因此步骤S102中的处理不是必不可少的。在本处理中，针对滤光器106和108两者，目标位置与当前位置之间存在差异，因此，处理进入步骤S103。

在步骤S103中，控制单元208确定是否存在需要移动到缩回位置的滤光器。如果存在需要移动到缩回位置的滤光器，则处理进入步骤S104，并且如果不存在需要移动到缩回位置的滤光器，则处理进入步骤S105。在本处理中，滤光器106需要移动到缩回位置，因此处理进入步骤S104。

在步骤S104中，控制单元208将用于缩回的驱动量输出到驱动波形生成单元209。然后，使用从驱动波形生成单元209输出的正弦波，经由马达驱动器210使马达107旋转预定量，并且滤光器106连续移动，直到滤光器到达缩回位置为止。在步骤S104中输出驱动量之后，处理进入步骤S105。

在步骤S105中，控制单元208确定是否存在需要移动到插入位置的滤光器。如果存在需要移动到插入位置的滤光器，则处理进入步骤S106，并且如果不存在需要移动到插入位置的滤光器，则处理结束。在本处理中，滤光器108需要移动到插入位置，因此处理进入步骤S106。

在步骤S106中，控制单元208再次获取与在步骤S104中已经开始缩回移动的滤光器106有关的位置信息。如步骤S106中所描述的，需要获取与滤光器106有关的位置信息，以如参照图3A和图3B所描述，使滤光器108的移动的开始与检测到滤光器106的缩回移动的开始的定时匹配。

在步骤S107中，控制单元208基于在步骤S106中获取的信息，确定滤光器106是否已开始从插入位置移动。具体地，如果位置检测单元110的插入位置侧开关已断开并且可以从滤光器位置计算单元206获取指示位置不确定的信息，则在步骤S107中确定为已经开始移动。在确定为已经开始移动时，控制单元208进行到步骤S108。如果位置检测单元110的插入位置侧开关处于ON状态，则控制单元返回步骤S106，并再次进行步骤S106中的处理。

注意，为了便于描述，除非在步骤S107中确定为已经开始移动，否则在本实施例中重复步骤S106的处理。然而，如果在步骤S106中不能检测到移动的开始，则只要在开始滤光器106的移动之后开始滤光器108的移动，也可以进行不同类型的处理。例如，如果在步骤S107中确定为不能检测到移动的开始，则也可以结束处理，并且在经过预定时间段之后再次从步骤S106开始处理。

另选地，如果在步骤S107中确定为不能检测到移动的开始，则也可以暂时中止处理(即，进入睡眠状态)，并且作为由滤光器位置计算单元206的检测结果的改变而触发的中断处理，再次从步骤S106开始处理。在步骤S108中，将用于插入的驱动量输出到驱动波形生成单元209。然后，使用从驱动波形生成单元209输出的正弦波，经由马达驱动器212使马达109旋转预定量，并且滤光器108连续移动，直到滤光器到达插入位置为止。在步骤S108中输出驱动量之后，处理结束。

这里，滤光器装置10包括第一滤光器单元104和第二滤光器单元105，并且上述处理还可以应用于组合使用滤光器单元的情况下的处理。例如，假设在第一滤光器单元中存在需要缩回的滤光器，并且在第二滤光器单元中也存在需要缩回的滤光器。在这种情况下，在步骤S104中针对两个滤光器输出用于缩回移动的驱动波形，并且如果在步骤S107中针对两个滤光器检测到移动开始，则处理进入步骤S108。如果缩回移动和插入移动的开始定时在沿光轴的前后方向(而不是如上所述的同一平面上)布置的滤光器单元之间同步，则可以防止布置在前后方向上的滤光器单元分别移动，并且滤光器单元的移动不会使用户感到不自然。

根据第一实施例，当至少两个滤光器在同一平面上移动时，可以减少进行通过用户操作或自动曝光控制而确定的对滤光器的切换所花费的时间，并降低滤光器之间的接触和碰撞的可能性。

[第二实施例]

接下来，将描述根据第二实施例的用于切换滤光器的处理。

在第二实施例中，将重试控制添加到根据第一实施例的用于切换滤光器的处理中，以检测滤光器的移动失败并再次执行移动。结果，与第一实施例中的处理相比，可以进一步降低滤光器之间的接触和碰撞的可能性。

图5是示出第二实施例中的装置构造的框图，该装置构造是通过将错误检测单元300添加到图2所示的构造而获得的构造的示例。由于滤光器位置检测单元301和驱动波形生成单元303也向错误检测单元300进行输出，并且滤光器控制单元302基于从错误检测单元300输出的结果来进行发生错误时的附加处理，因此利用与第一实施例中的相应单元不同的附图标记来表示滤光器位置检测单元301、驱动波形生成单元303和滤光器控制单元302。然而，在第二实施例中将省略与在第一实施例中进行的相同的处理的描述。

如果已经从驱动波形生成单元303输出了驱动波形，但是滤光器没有到达目标位置，则错误检测单元300确定为发生了错误，并且将错误检测结果输出到滤光器控制单元302。存在发生错误的各种因素，诸如由于马达107或109的故障而导致转矩变得不足、在传递通过马达的旋转而生成的动力以使滤光器向上或向下移动的齿轮中发生的失灵、在位置检测单元110或111的开关中发生的失灵、或者由于下落而导致保持构件101变形并与滤光器接触并阻碍滤光器的移动等。

驱动波形生成单元303可以将根据驱动脉冲的数量的正弦波信号输出到马达驱动器210或212，并且将当前已经作为驱动波形输出的驱动脉冲的数量输出到外部单元。驱动波形生成单元303将当前已经输出的脉冲的数量输出到错误检测单元300。当从驱动波形生成单元303获取的已经输出的驱动脉冲的数量已经达到了预先确定为从插入位置移动到缩回位置所需的驱动脉冲的数量的驱动脉冲的数量时，并且如果从滤光器位置检测单元301获取的与滤光器106有关的位置信息未指示缩回位置，则错误检测单元300确定为发生了错误，并向滤光器控制单元302输出指示错误发生的信息。当从错误检测单元300接收到指示发生错误的信息时，滤光器控制单元302再次将移动所需的驱动脉冲的数量输出至驱动波形生成单元303。再次将滤光器移动到缩回位置的处理被定义为重试控制。如果即使执行重试控制也发生错误，则在重试控制重复预定次数后向用户通知故障，并停止从马达驱动器210或212的输出，以防止电流流向马达。

在第二实施例中，在重试控制中开始滤光器108的移动的定时与正常操作时的定时不同。在正常操作时，滤光器108的移动在检测到滤光器106的移动开始的定时开始，但是在重试控制中，滤光器108的移动在检测到滤光器106移动到缩回位置之后开始。这是因为，即使在重试控制中可以开始滤光器106的移动，由于在滤光器106的操作中发生异常，滤光器106也有可能无法正常地完成向缩回位置的移动。如果发生错误，则与正常操作时相比，滤光器106停在中间位置的可能性高，因此有必要加强用以避免滤光器之间的碰撞的措施。

这里，将参照图6A和图6B描述根据第二实施例的当切换滤光器106和108时进行的操作。在本实施例中，假设滤光器106的移动不能在第一驱动处理中开始，而可以在接下来进行的重试控制中开始。

与图3A和图3B类似，图6A和图6B示出了根据第二实施例的当切换滤光器106和108时的移动轨迹与位置检测波形之间的关系。在图6A中，垂直轴指示滤光器106和108的移动量，水平轴指示时间点。用虚线示出的曲线图示出了滤光器106的移动的轨迹，并且用实线示出的曲线图示出了滤光器108的移动的轨迹。在图6B中，垂直轴指示滤光器的位置检测结果，水平轴指示时间点。用虚线示出的曲线图示出了滤光器106的位置检测结果，用实线示出的曲线图示出了滤光器108的位置检测结果。时间点t1至t4与图3A和图3B中的相同。如果滤光器正常操作，则滤光器106在输出驱动波形的时间点t1开始移动，如参照图3A和图3B所描述。然而，如果滤光器106由于某种原因而不能开始移动，则在如图6A和图6B所示的时间点t1处滤光器位置检测单元301的检测结果不会从插入位置改变。在该时间点，错误检测单元300没有检测到错误的发生。在时间点t4，从驱动波形生成单元303给出了信息的已经输出的驱动脉冲的数量已经达到了缩回驱动所需的驱动脉冲的数量，但是滤光器的位置不会从插入位置改变。因此，错误检测单元300在该时间点检测到错误的发生，并且将错误的发生通知给滤光器控制单元302。在接收到指示错误发生的信息时，滤光器控制单元302转移到重试控制处理。在重试控制中，如上所述，滤光器108开始移动的定时与正常操作时的定时不同。在时间点t5，滤光器控制单元302在重试控制处理中将驱动脉冲的数量输出到驱动波形生成单元303，并且在时间点t5开始滤光器106的移动。在时间点t5，滤光器106的插入位置侧开关断开，并且滤光器位置检测单元301输出与滤光器106有关的指示位置不确定的位置信息。在正常操作时，滤光器108的移动在时间点t6开始，但是在重试控制中，直到滤光器106再次到达缩回位置，才开始滤光器108的移动。在时间点t7，滤光器106的缩回位置侧开关被接通，即，滤光器位置检测单元301输出与滤光器106有关的指示缩回位置的位置信息。因此，在时间点t7，滤光器控制单元302开始将滤光器108移动到插入位置。

接下来，将参照图7A和图7B描述根据本实施例的由滤光器控制单元(以下称为“控制单元”)302进行以实现用于切换滤光器的操作的控制处理。注意，在图7A和图7B所示的处理中，利用与图4中所使用的附图标记不同的附图标记来表示与图4中所示的处理中的步骤不同的步骤，以下描述与参照图4描述的步骤不同的步骤。

类似于第一实施例中的处理，滤光器控制单元302基于滤光器106和108的目标位置和当前位置，确定是否存在需要移动的滤光器。如果存在需要移动到缩回位置的滤光器，则首先开始缩回移动(步骤S200至S204)。此后，在第一实施例中，在开始滤光器106的缩回移动的定时开始滤光器108的插入移动，但是在第二实施例中，在步骤S206中初始地确定是否设置了重试状态。重试状态是如下状态：如上所述，在即使从驱动波形生成单元303输出了移动所需的驱动波形、滤光器也无法到达目标位置的情况下，发生用于再次输出所需驱动波形的处理。滤光器控制单元302管理指示重试状态的标志信息，并基于指示重试状态的标志是真还是假来进行步骤S206中的确定。注意，稍后将描述用于设置或取消指示在步骤S206中确定的重试状态的标志的处理。

如果在步骤S206中确定为设置了重试状态，则将开始滤光器108的移动的定时设置为在滤光器106向缩回位置的移动完成之后。如果在步骤S206中确定为设置了重试状态，则控制单元302进入步骤S207，并在步骤S207中确定滤光器106的移动是否已经完成。如果检测到滤光器106的移动完成，则控制单元302进入步骤S208，并开始用于滤光器108的插入移动的处理，并且进入步骤S209。

在步骤S209至S211中，类似于第一处理，控制单元302基于滤光器106和108的目标位置和当前位置，确定是否存在需要移动的滤光器。在步骤S211中进行的判断是用于确认作为当前移动目标的所有滤光器的移动已经完成的处理。如果在步骤S211中确定为目标位置与当前位置之间没有差异，即所有滤光器均已到达目标位置，则控制单元302认为移动已经正常完成，在步骤S212中取消重试状态，并结束处理。当移动已经正常完成时，如步骤S212所述取消重试状态，以避免如下情形：由于继续曾经设置的重试状态，因此滤光器的移动在始终等待另一个滤光器的移动完成之后才开始，并出现不必要的等待时间。基于已经正常完成移动这一事实，认为故障的可能性降低，并且在确认正常移动的定时取消重试状态。

这里，进行步骤S213中的处理，直到在步骤S211中完成向目标位置的移动为止。在步骤S213中，控制单元302从错误检测单元300获取错误信息。在步骤S214中，如果存在指示错误发生的信息，则控制单元302进入步骤S215，并且如果不存在指示错误发生的信息，则控制单元302返回步骤S209以等待移动的完成。如果在步骤S214中存在指示错误发生的信息，则控制单元302进入步骤S215，设置重试状态，并结束处理。这里，在设置重试状态的同时以预定周期执行处理。即，当再次执行该处理时，处理是在设置了重试状态的情况下进行，因此进行缩回驱动处理直到步骤S205，然后基于步骤S206中进行的确定，处理进入步骤S207，并且执行随后的处理。

注意，如果未设置重试状态，则基于步骤S206中进行的确定，处理进入步骤S216。在步骤S216之后的步骤中，类似于第一实施例，在开始滤光器106的移动的定时进行滤光器108的处理。然而，与第一实施例不同，在等待检测滤光器106的移动开始期间进行错误确定。在步骤S217中获取错误信息，在步骤S218中进行错误确定，并且如果检测到驱动错误，则类似于上述处理，在步骤S215中设置重试状态。然而，尽管在第一实施例中没有特别地描述错误检测，但是如果由于马达的故障等而不能开始移动，则处理将无限循环，因此，需要诸如错误检测或超时处理等的用于脱离循环的处理。

这里，在步骤S214中检测到错误的发生的情况包括如下情况：在滤光器108移动期间滤光器106停止移动。在这种情况下，滤光器106有可能与滤光器108碰撞。如果在这种碰撞状态下进行重试控制，则在滤光器108与滤光器106接触的状态下，滤光器106可能无法正常移动。因此，在步骤S204中进行的处理中，例如，也可以在生成用于滤光器106的缩回移动的驱动波形的同时，生成用于再次使滤光器108移动到缩回位置的驱动波形。因此，滤光器106和108彼此远离地移动，并且可以增大成功进行滤光器106的重试控制的可能性。注意，将不会描述在重试控制中用于驱动滤光器以使其彼此远离地移动的处理，这是因为该处理与图7A和图7B所示的处理之间的区别仅在于如上所述的步骤S204中的如下处理：也将针对滤光器108的用于缩回的驱动量输出到驱动波形生成单元303。

另外，如在第一实施例中所描述的，滤光器装置10包括第一滤光器单元104和第二滤光器单元105，并且上述处理还可以应用于在组合使用滤光器单元的情况的处理。例如，如果在第一滤光器单元104中开始缩回移动时发生异常，则重试状态也被应用到第二滤光器单元105。即，如果由于第一滤光器单元而设置了重试状态，则在步骤S207中等待缩回移动完成之后开始插入移动的处理也被应用于第二滤光器单元105。在第一滤光器单元104和第二滤光器单元105两者中，在需要移动到缩回位置的滤光器已经到达缩回位置之后的定时，开始沿插入方向的移动。即使在第一滤光器单元104中的缩回移动中发生错误，该错误也不影响第二滤光器单元105的滤光器插入操作。然而，即使先于第一滤光器单元104中的移动完成而仅在第二滤光器单元105中完成移动，用户期望的减光量也是第一滤光器单元104和第二滤光器单元105的总减光量。因此，就调整减光量的功能而言，除非在第一滤光器单元104中未完成向目标位置的移动，否则仅移动第二滤光器单元是没有意义的，此外，如果布置在前后方向上而不是同一平面上的滤光器单元分别移动，则它们的移动缺乏统一性，并且使用户感到不自然。由于上述原因，第一滤光器单元104和第二滤光器单元105没有被独立地控制，并且缩回移动和插入移动的开始定时在滤光器单元之间是同步的。

利用根据第二实施例的用于切换滤光器的处理，即使在滤光器装置中开始或正在进行驱动时发生异常，也可以通过将移动控制改变为与正常操作时不同，来使滤光器之间的接触和碰撞的可能性最小化。

[其他实施例]

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (10)

1.一种光学构件控制装置，其包括：

第一光学构件和第二光学构件，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动；

驱动单元，其能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动；以及

控制单元，其被构造为控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，

其中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，所述控制单元进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成该移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

2.根据权利要求1所述的光学构件控制装置，还包括：

位置检测单元，其能够检测所述第一光学构件和所述第二光学构件各自的插入位置和缩回位置，各光学构件的插入位置对应于该光学构件已被插入所述光路的状态，各光学构件的缩回位置对应于该光学构件已从所述光路缩回的状态。

3.根据权利要求2所述的光学构件控制装置，其中，

当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，所述控制单元向所述驱动单元给出将要从所述光路缩回的光学构件移动到预定位置所需的驱动量，并且如果在经过预定时间段之后无法检测到该光学构件已到达所述预定位置，则所述控制单元进行重试控制，在所述重试控制中，所述控制单元再次向所述驱动单元给出将该光学构件移动到所述预定位置所需的驱动量，并且

在所述重试控制中，至少在要从所述光路缩回的光学构件移动到所述光路外部之后，开始移动要插入所述光路的光学构件。

4.根据权利要求3所述的光学构件控制装置，其中，

在进行所述重试控制的情况下，所述控制单元进行控制，以将要插入所述光路的光学构件移动到在开始插入之前该光学构件所在的位置。

5.根据权利要求1所述的光学构件控制装置，还包括：

第三光学构件和第四光学构件，所述第三光学构件和所述第四光学构件被布置为能够在与所述第一光学构件和所述第二光学构件移动的平面不同的同一平面上移动，

其中，所述控制单元使如下的定时同步：在用于切换所述第一光学构件和所述第二光学构件的操作中从所述光路的缩回移动和到所述光路的插入移动的定时；以及在用于切换所述第三光学构件和所述第四光学构件的操作中从所述光路的缩回移动和到所述光路的插入移动的定时。

6.根据权利要求2所述的光学构件控制装置，其中，

所述位置检测单元能够至少检测所述第一光学构件插入所述光路的状态、所述第一光学构件从所述光路缩回的状态、所述第二光学构件插入所述光路的状态以及所述第二光学构件从所述光路缩回的状态。

7.一种光学构件控制装置的控制方法，所述光学构件控制装置具有第一光学构件、第二光学构件和驱动单元，所述第一光学构件和所述第二光学构件被布置为能够在与入射到摄像元件的光的光路相交的同一平面上移动，所述驱动单元能够使所述第一光学构件和所述第二光学构件独立地移动，

所述控制方法包括：

控制所述第一光学构件和所述第二光学构件的移动，

其中，在所述控制中，当进行移动以将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的任一者插入所述光路并将所述第一光学构件和所述第二光学构件中的另一者从所述光路缩回时，进行控制，使得在开始移动要从所述光路缩回的光学构件之后、并且在完成该移动之前，开始移动要插入所述光路的光学构件。

8.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行根据权利要求7所述的控制方法的程序。

9.一种摄像装置，其包括：

摄像元件；以及

根据权利要求1至6中的任一项所述的光学构件控制装置，

其中，所述第一光学构件和所述第二光学构件能够插入所述光路并且能够从所述光路缩回。

10.一种摄像装置，其包括：

摄像元件，

其中，所述摄像装置被构造为使得根据权利要求1至6中的任一项所述的光学构件控制装置能够附接到所述摄像装置以及从所述摄像装置拆卸，以及

所述第一光学构件和所述第二光学构件能够插入所述光路并且能够从所述光路缩回。

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