JP2016224353A - Control device for drive unit, control method for drive unit, program, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、駆動ユニットの制御装置、駆動ユニットの制御方法、プログラム、および電子機器に関する。 The present invention relates to a drive unit control device, a drive unit control method, a program, and an electronic apparatus.
カメラにおいて、ステッピングモータを利用したオープンループ制御を行う場合、レンズ装着時やカメラ起動時にステッピングモータの制御対象の絶対位置を検出し、その後はステッピングモータに印加したパルス数から制御対象の位置を相対的に管理する。一般に、絶対位置を検出する機構は、制御対象の可動範囲内に１箇所設けられ、センサはフォトインタラプタなどの非接触タイプや、リーフスイッチなどの接触タイプのものが利用される。非接触タイプのセンサを利用した場合、制御対象の絶対位置を検出した後にも制御対象がセンサを通過する毎に絶対位置を検出し、相対位置と検出した絶対位置とに乖離がないかを判定する場合が多い。この判定によって、ステッピングモータの脱調や衝撃等によるスクリューやギアなど伝達系の歯飛びを検出することができる。 When performing open-loop control using a stepping motor in a camera, the absolute position of the control target of the stepping motor is detected when the lens is mounted or when the camera is activated, and then the control target position is relative to the number of pulses applied to the stepping motor. Manage. In general, a mechanism for detecting an absolute position is provided at one position within a movable range to be controlled, and a non-contact type sensor such as a photo interrupter or a contact type such as a leaf switch is used as a sensor. When a non-contact type sensor is used, the absolute position is detected every time the control target passes the sensor even after the absolute position of the control target is detected, and it is determined whether there is a discrepancy between the relative position and the detected absolute position. There are many cases to do. By this determination, it is possible to detect tooth skipping of a transmission system such as a screw or gear due to stepping motor step-out or impact.
制御対象の可動範囲内に絶対位置を検出する機構を複数設けることによって絶対位置の検出時間を短縮する方法は知られている。例えば、特許文献１は、レンズの絶対位置を基準位置からのステッピングモータのステップ数により求める光学機器であって、レンズの基準位置を検出する位置検出手段を複数箇所に設けた光学機器を提案している。 A method of shortening the absolute position detection time by providing a plurality of mechanisms for detecting the absolute position within the movable range of the control target is known. For example, Patent Document 1 proposes an optical apparatus that obtains the absolute position of a lens by the number of steps of a stepping motor from the reference position, and has an optical apparatus provided with a plurality of position detection means for detecting the reference position of the lens. ing.
しかしながら、特許文献１のように複数の位置検出手段を使用すると消費電力が増加し、省電力化の要請に反してしまう。また、複数の位置検出手段の使用状態が使用制限を超え、アクチュエータを備えた電子機器の性能を低下させるおそれがあった。 However, if a plurality of position detection means are used as in Patent Document 1, the power consumption increases, which is against the demand for power saving. In addition, the use state of the plurality of position detection means exceeds the use limit, and there is a possibility that the performance of the electronic device provided with the actuator is deteriorated.
本発明は、制御対象の位置を、できるだけ高精度に、短時間かつ少ない消費電力で検出することが可能な駆動ユニットの制御装置、駆動ユニットの制御方法、プログラム、および電子機器を提供することを例示的な目的とする。 The present invention provides a drive unit control device, a drive unit control method, a program, and an electronic apparatus capable of detecting the position of a control target with as high accuracy as possible in a short time and with low power consumption. For illustrative purposes.
本発明の駆動ユニットの制御装置は、制御対象の位置に応じて、出力信号がそれぞれ変化する複数の位置検出手段を有し、前記制御対象を駆動する駆動ユニットの制御装置であって、前記複数の位置検出手段から出力される少なくとも１つの出力信号に基づいて、前記制御対象の絶対位置に関する情報を取得する絶対位置情報取得手段と、前記絶対位置情報取得手段が取得した前記情報に基づいて、各位置検出手段への通電を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 The drive unit control device of the present invention is a drive unit control device that has a plurality of position detection means for changing output signals according to the position of the control target, and drives the control target. Based on at least one output signal output from the position detection means, absolute position information acquisition means for acquiring information on the absolute position of the control target, and based on the information acquired by the absolute position information acquisition means, And a control means for controlling energization to each position detection means.
本発明によれば、制御対象の位置を、できるだけ高精度に、短時間かつ少ない消費電力で検出することが可能な駆動ユニットの制御装置、駆動ユニットの制御方法、プログラム、および電子機器を提供することができる。 According to the present invention, there are provided a drive unit control device, a drive unit control method, a program, and an electronic apparatus capable of detecting the position of a control target with as high accuracy as possible in a short time and with low power consumption. be able to.
図１は、本実施形態に係る交換レンズ１１０と、交換レンズ１１０が着脱可能なカメラ本体（撮像装置）１３０からなるカメラシステム（電子機器）１００のブロック図である。カメラシステム１００は、一眼レフカメラとして構成されているが、ノンレフレックスカメラ（ミラーレスカメラ）にも適用することができる。 FIG. 1 is a block diagram of a camera system (electronic device) 100 including an interchangeable lens 110 according to this embodiment and a camera body (imaging device) 130 to which the interchangeable lens 110 can be attached and detached. The camera system 100 is configured as a single-lens reflex camera, but can also be applied to a non-reflex camera (mirrorless camera).
交換レンズ１１０とカメラ本体１３０は、不図示のマウントを介して機械的に接続されると共に、マウントに設けられたコネクタを介して電気的に接続される。コネクタには通信ユニット１１７、１３６が設けられ、交換レンズ１１０とカメラ本体１３０が通信することができると共に、交換レンズ１１０はカメラ本体１３０から電力を供給される。 The interchangeable lens 110 and the camera body 130 are mechanically connected via a mount (not shown) and electrically connected via a connector provided on the mount. The connectors are provided with communication units 117 and 136 so that the interchangeable lens 110 and the camera body 130 can communicate with each other, and the interchangeable lens 110 is supplied with power from the camera body 130.
本発明は、制御対象を駆動するアクチュエータと、制御対象の位置に応じて、出力信号がそれぞれ変化する複数の位置検出手段と、を有する電子機器の制御装置に適用可能である。制御対象は、後述する実施例では、被写体の光学像を形成する撮影光学系の一部としてのフォーカスレンズであるが、これに限定されない。また、アクチュエータは、ステッピングモータ以外にも回転検出機構を備えたＤＣモータやブラシレスモータなどにも適用することができる。位置検出手段は、後述する実施例では、透過型フォトインタラプタであるが、これに限定されない。電子機器は、交換レンズ、レンズ一体型の撮像装置、双眼鏡、顕微鏡、望遠鏡、液晶プロジェクタ、プリンタ、計測装置、エアコン、スロットマシンなどにも広く適用することができる。電子機器自体が制御装置を備えていてもよいし、アクチュエータと複数の位置検出手段とを有する装置（第１の電子機器）が接続可能な電子機器（第２の電子機器）が制御装置を備えていてもよい。その場合の接続は、交換レンズ（装置）とカメラ本体（電子機器）のように機械的に着脱可能であるとともに電気的に接続可能な構成に限定されず、ケーブルなどの有線手段や、無線通信手段を介して通信可能に接続されるものであってもよい。第１の電子機器と第２の電子機器からなるシステム（例えば、カメラシステム１００）も本発明の一部を構成する。 The present invention can be applied to a control apparatus for an electronic device having an actuator that drives a control target and a plurality of position detection units whose output signals change according to the position of the control target. The control target is a focus lens as a part of a photographing optical system that forms an optical image of a subject in an embodiment described later, but is not limited thereto. The actuator can also be applied to a DC motor, a brushless motor or the like provided with a rotation detection mechanism in addition to the stepping motor. The position detecting means is a transmissive photo interrupter in the embodiments described later, but is not limited thereto. The electronic apparatus can be widely applied to interchangeable lenses, lens-integrated imaging devices, binoculars, microscopes, telescopes, liquid crystal projectors, printers, measuring devices, air conditioners, slot machines, and the like. The electronic device itself may be provided with a control device, or an electronic device (second electronic device) to which a device (first electronic device) having an actuator and a plurality of position detecting means can be connected has a control device. It may be. The connection in that case is not limited to a configuration that is mechanically detachable and electrically connectable, such as an interchangeable lens (device) and a camera body (electronic device), and is not limited to a wired means such as a cable or wireless communication. It may be connected so as to be able to communicate via means. A system (for example, the camera system 100) including the first electronic device and the second electronic device also forms part of the present invention.
カメラ本体１３０は、カメラＣＰＵ１３１、制御系電源１３２、駆動系電源１３３、焦点検出ユニット１３４、レンズ装着検出ユニット１３５、カメラ通信ユニット１３６を有する電子機器である。 The camera body 130 is an electronic device having a camera CPU 131, a control system power supply 132, a drive system power supply 133, a focus detection unit 134, a lens attachment detection unit 135, and a camera communication unit 136.
カメラＣＰＵ（カメラ制御手段）１３１は、カメラ本体１３０の全ての動作を制御すると共に交換レンズ１１０の動作を制御するための命令をレンズＣＰＵ１１１に送信する。カメラＣＰＵ１３１とレンズＣＰＵ１１１は互いに必要な情報（後述するステータス情報）を通信する。通信のタイミングは、カメラ本体１３０の電源を投入したとき、交換レンズ１１０がカメラ本体１３０に装着されたとき、その他必要なときになされる。カメラＣＰＵ１３１は、マイクロコンピュータなどから構成される。カメラＣＰＵ１３１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭなどのメモリ（記憶手段）を内蔵している。カメラＣＰＵ１３１が、レンズＣＰＵ１１１の代わりに後述する図４や図７に記載された制御方法を実行してもよい。 The camera CPU (camera control means) 131 controls all operations of the camera body 130 and transmits a command for controlling the operation of the interchangeable lens 110 to the lens CPU 111. The camera CPU 131 and the lens CPU 111 communicate necessary information (status information described later). The communication timing is performed when the power source of the camera body 130 is turned on, when the interchangeable lens 110 is attached to the camera body 130, and when necessary. The camera CPU 131 is composed of a microcomputer or the like. The camera CPU 131 has a built-in memory (storage means) such as a RAM, a ROM, and an EEPROM. The camera CPU 131 may execute a control method described in FIGS. 4 and 7 described later instead of the lens CPU 111.
制御系電源１３２は、焦点検出ユニット１３４や不図示の測光部などの電力消費が比較的少なく、安定した供給電源を必要とする制御系の回路に電力を供給する。駆動系電源１３３は、制御系電源１３２の電圧または電力を検出し、交換レンズ１１０を含む外部アクセサリや不図示のシャッタ駆動部などの電力消費が比較的多い駆動系の回路に電力を供給する。制御系電源１３２、駆動系電源１３３いずれも不図示のカメラバッテリから電力を供給しており、所定の回路を介して電圧変換した後に各部材へ電力供給している。 The control system power supply 132 consumes relatively little power, such as the focus detection unit 134 and a photometric unit (not shown), and supplies power to a control system circuit that requires a stable power supply. The drive system power supply 133 detects the voltage or power of the control system power supply 132 and supplies power to a drive system circuit that consumes a relatively large amount of power, such as an external accessory including the interchangeable lens 110 and a shutter drive unit (not shown). Both the control system power supply 132 and the drive system power supply 133 supply power from a camera battery (not shown), and after power conversion via a predetermined circuit, power is supplied to each member.
焦点検出ユニット１３４は、交換レンズ１１０の撮影光学系を経た光束を用いて被写体に対する撮影光学系の焦点状態を位相差検出方式によって検出する。位相差検出型の焦点検出では、一対の被写体像の像信号の位相差を検出することによって焦点検出をする。 The focus detection unit 134 detects the focus state of the photographic optical system with respect to the subject using the phase difference detection method using the light beam that has passed through the photographic optical system of the interchangeable lens 110. In phase difference detection type focus detection, focus detection is performed by detecting a phase difference between image signals of a pair of subject images.
レンズ装着検出ユニット１３５は、カメラ本体１３０のマウントに交換レンズ１１０が装着されたことを検出する。なお、撮影光学系が形成した被写体像を光電変換する撮像素子が焦点検出機能を有していてもよい。また、カメラＣＰＵ１３１は、撮像素子からの信号に基づいてコントラスト検出方式の焦点検出を行ってもよい。 The lens attachment detection unit 135 detects that the interchangeable lens 110 is attached to the mount of the camera body 130. Note that an image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the photographing optical system may have a focus detection function. The camera CPU 131 may perform focus detection using a contrast detection method based on a signal from the image sensor.
カメラ通信ユニット１３６は、後述するレンズＣＰＵ１１１との通信を行うための複数の通信端子を有し、焦点検出情報や測光情報をレンズＣＰＵ１１１に送信したり、装着された交換レンズ１１０に関する情報をレンズＣＰＵ１１１から受信したりする。 The camera communication unit 136 has a plurality of communication terminals for performing communication with a lens CPU 111 to be described later, and transmits focus detection information and photometry information to the lens CPU 111, and information about the mounted interchangeable lens 110. Or receive from.
交換レンズ１１０は、レンズＣＰＵ１１１、フォーカスレンズ１１２、ステッピングモータ１１３、フォーカス駆動回路１１４、位置検出センサ制御部１１５、脱調検出部１１６、レンズ通信ユニット１１７を有する電子機器（装置）である。 The interchangeable lens 110 is an electronic device (device) having a lens CPU 111, a focus lens 112, a stepping motor 113, a focus drive circuit 114, a position detection sensor control unit 115, a step-out detection unit 116, and a lens communication unit 117.
レンズＣＰＵ１１１は、カメラＣＰＵ１３１からの命令信号、要求信号及び各種情報に基づいて交換レンズ１１０内の動作を制御するレンズ制御手段であり、マイクロコンピュータなどから構成される。レンズＣＰＵ１１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびＥＥＰＲＯＭなどのメモリ（記憶手段）と、ステッピングモータ１１３の駆動を制御するための駆動制御部などを内蔵している。 The lens CPU 111 is lens control means for controlling the operation in the interchangeable lens 110 based on a command signal, a request signal, and various information from the camera CPU 131, and includes a microcomputer. The lens CPU 111 includes a memory (storage means) such as a RAM, a ROM, and an EEPROM, and a drive control unit for controlling the driving of the stepping motor 113.
フォーカスレンズ１１２は、光軸方向に移動されて焦点調節を行う移動体であり、本実施形態では制御対象である。フォーカスレンズ１１２は、撮影光学系の一部である。撮影光学系は、その他、絞り、ズームレンズ等を有する。絞りは、開口径を変更することによって絞り値（Ｆ値）を変更し、光量を調整する。ズームレンズ（変倍レンズ）は、光軸方向に移動されて焦点距離を変更する。 The focus lens 112 is a moving body that moves in the optical axis direction and performs focus adjustment, and is a control target in the present embodiment. The focus lens 112 is a part of the photographing optical system. The photographing optical system includes a diaphragm, a zoom lens, and the like. The diaphragm changes the aperture value (F value) by changing the aperture diameter, and adjusts the amount of light. The zoom lens (magnification lens) is moved in the optical axis direction to change the focal length.
また、リアフォーカス式の変倍光学系で、変倍レンズを移動させて変倍を行う際に生じる像面変動を、フォーカスレンズを移動させることによって補正し、合焦状態を維持する制御はトラッキング制御として知られている。トラッキング制御では、被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定された変倍レンズの位置とフォーカスレンズの位置の関係を示す電子カム（トラッキング曲線）の情報に基づいて、フォーカスレンズの駆動が制御される。 The rear focus variable magnification optical system is a tracking control that corrects image plane fluctuations that occur when the variable magnification lens is moved to change the magnification by moving the focus lens, and maintains the in-focus state. Known as control. In tracking control, the focus lens is driven based on information on an electronic cam (tracking curve) indicating the relationship between the position of the zoom lens and the position of the focus lens, which is set so as to maintain the in-focus state according to the subject distance. Is controlled.
ステッピングモータ１１３は、フォーカスレンズ１１２を駆動する駆動手段であり、相数は限定されない。レンズＣＰＵ１１１は、フォーカス駆動回路１１４を介して、ステッピングモータ１１３を駆動制御し、焦点調節用のフォーカスレンズ１１２を移動させる。 The stepping motor 113 is a driving unit that drives the focus lens 112, and the number of phases is not limited. The lens CPU 111 drives and controls the stepping motor 113 via the focus drive circuit 114 and moves the focus lens 112 for focus adjustment.
位置検出センサ制御部１１５は、制御系電源１３２を印加する位置検出センサを決定する、即ち、位置検出センサ１２２の通電および非通電を制御する。位置検出センサ制御部１１５とレンズＣＰＵ１１１の少なくとも一方は、複数の位置検出センサ１２２から出力される少なくとも１つの出力信号に基づいて、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得する絶対位置情報取得手段として機能する。位置検出センサ制御部１１５は、レンズＣＰＵ１１１と一体でもよく、マイクロコンピュータから構成される。 The position detection sensor control unit 115 determines a position detection sensor to which the control system power supply 132 is applied, that is, controls the energization and non-energization of the position detection sensor 122. At least one of the position detection sensor control unit 115 and the lens CPU 111 is an absolute position information acquisition unit that acquires information on the absolute position of the focus lens 112 based on at least one output signal output from the plurality of position detection sensors 122. Function. The position detection sensor control unit 115 may be integrated with the lens CPU 111 and is constituted by a microcomputer.
脱調検出部１１６は、位置検出センサ制御部１１５または位置検出センサ１２２から得られるフォーカスレンズ１１２の絶対位置とレンズＣＰＵ１１１が管理するフォーカスレンズ１１２の相対位置との比較結果に関する情報をレンズＣＰＵ１１１へ送信する。レンズＣＰＵ１１１は、かかる情報に基づいて、フォーカスレンズ１１２の絶対位置においてステッピングモータ１１３の脱調を判定する。なお、脱調検出部１１６は、レンズＣＰＵ１１１と一体であってもよい。 The step-out detection unit 116 transmits information regarding the comparison result between the absolute position of the focus lens 112 obtained from the position detection sensor control unit 115 or the position detection sensor 122 and the relative position of the focus lens 112 managed by the lens CPU 111 to the lens CPU 111. To do. The lens CPU 111 determines the step out of the stepping motor 113 at the absolute position of the focus lens 112 based on such information. Note that the step-out detection unit 116 may be integrated with the lens CPU 111.
レンズ通信ユニット１１７は、カメラＣＰＵ１３１と通信を行うための複数の通信端子を有し、上述した焦点検出情報などをカメラＣＰＵ１３１から受信する。レンズ通信ユニット１１７は、交換レンズ１１０固有情報であるレンズＩＤ情報やフォーカスや絞りなど各種駆動系の状態をカメラＣＰＵ１３１へ送信する。 The lens communication unit 117 has a plurality of communication terminals for communicating with the camera CPU 131, and receives the above-described focus detection information and the like from the camera CPU 131. The lens communication unit 117 transmits to the camera CPU 131 the lens ID information, which is information specific to the interchangeable lens 110, and the states of various drive systems such as focus and aperture.
以下の実施例では、フォーカスレンズ１１２の駆動ユニットに対して制御方法を適用するが、本発明の制御方法は、ズームレンズや絞りの駆動ユニットにも適用することができる。 In the following embodiments, the control method is applied to the drive unit of the focus lens 112, but the control method of the present invention can also be applied to a zoom lens and a drive unit of an aperture.
図２は、図１に示すフォーカスレンズ１１２を駆動する駆動ユニットの一例を示す斜視図である。駆動ユニットは、フォーカスレンズ１１２、ステッピングモータ１１３、リードスクリュー１１８、ラック１１９、ガイドバー１２０、遮光壁１２１、２つの位置検出センサ１２２（１２２ａ、１２２ｂ）、レンズ保持枠１２４を有する。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of a drive unit that drives the focus lens 112 shown in FIG. The drive unit includes a focus lens 112, a stepping motor 113, a lead screw 118, a rack 119, a guide bar 120, a light shielding wall 121, two position detection sensors 122 (122a and 122b), and a lens holding frame 124.
フォーカスレンズ１１２は、レンズ保持枠１２４に保持されている。フォーカスレンズ１１２の光軸に平行かつ光軸に関して略対称に配置されたメインガイドバー１２０ａとサブガイドバー１２０ｂは、レンズ保持枠１２４の移動を案内する案内軸として機能する。レンズ保持枠１２４は、メインガイドバー１２０ａを回動可能に支持するスリーブ部１２４ａを有し、サブガイドバー１２０ｂを摺動可能に支持するＵ溝部１２４ｂを有する。これにより、レンズ保持枠１２４は、メインガイドバー１２０ａとサブガイドバー１２０ｂに、光軸と平行に移動可能に支持される。 The focus lens 112 is held by a lens holding frame 124. The main guide bar 120a and the sub guide bar 120b arranged in parallel to the optical axis of the focus lens 112 and substantially symmetrical with respect to the optical axis function as guide axes for guiding the movement of the lens holding frame 124. The lens holding frame 124 includes a sleeve portion 124a that rotatably supports the main guide bar 120a, and a U-groove portion 124b that supports the sub guide bar 120b to be slidable. Accordingly, the lens holding frame 124 is supported by the main guide bar 120a and the sub guide bar 120b so as to be movable in parallel with the optical axis.
ステッピングモータ１１３のロータ（又はモータ軸）は、リードスクリュー（送りネジ）１１８と連結され、ロータの回転に伴ってリードスクリュー１１８が回転する。ステッピングモータ１１３は、コの字板金１２３に保持され、また、コの字板金１２３はリードスクリュー１１８を回転可能に支持し、不図示の固定部に固定されている。リードスクリュー１１８には、ラック１１９（出力部）のネジ部が係合し、ステッピングモータ１１３が回転するとラック１１９が、リードスクリュー１１８に沿って移動する。レンズ保持枠１２４を移動させるために、ラック１１９は、連結部を用いてレンズ保持枠１２４に連結される。 The rotor (or motor shaft) of the stepping motor 113 is connected to a lead screw (feed screw) 118, and the lead screw 118 rotates as the rotor rotates. The stepping motor 113 is held by a U-shaped sheet metal 123. The U-shaped sheet metal 123 supports the lead screw 118 in a rotatable manner and is fixed to a fixing portion (not shown). The threaded portion of the rack 119 (output unit) is engaged with the lead screw 118, and the rack 119 moves along the lead screw 118 when the stepping motor 113 rotates. In order to move the lens holding frame 124, the rack 119 is connected to the lens holding frame 124 using a connecting portion.
連結部は、スリーブ部１２４ａに固定された２つの腕部１２５ａ、１２５ｂと、その間に保持されたシャフト１２６と、を有する。シャフト１２６は、ラック１１９に固定される。この結果、ラック１１９が移動するとスリーブ部１２４ａを介してレンズ保持枠１２４がメインガイドバー１２０ａとサブガイドバー１２０ｂに沿って移動する。つまり、ステッピングモータ１１３の回転は、フォーカスレンズ１１２を光軸方向へ駆動させる直線運動に変換される。 The connecting portion includes two arm portions 125a and 125b fixed to the sleeve portion 124a, and a shaft 126 held therebetween. The shaft 126 is fixed to the rack 119. As a result, when the rack 119 moves, the lens holding frame 124 moves along the main guide bar 120a and the sub guide bar 120b via the sleeve portion 124a. That is, the rotation of the stepping motor 113 is converted into a linear motion that drives the focus lens 112 in the optical axis direction.
複数の位置検出センサ（位置検出手段）１２２は、鏡筒内の不図示の固定部に取り付けられており、本実施例では、透過型フォトインタラプタとして構成されている。受光部が光を検知している状態でのフォトインタラプタの出力はＨｉｇｈ（ハイ）レベル、受光部が光を検知していない状態でのフォトインタラプタの出力はＬｏｗ（ロー）レベルとなる。各位置検出センサ１２２は、その光路がレンズ保持枠１２４の移動方向と垂直となるように配置されている。また、各位置検出センサ１２２は、光軸方向から見ると凹形状を有し、２つの凹部が整列する方向は光軸方向となっている。 The plurality of position detection sensors (position detection means) 122 are attached to a fixed portion (not shown) in the lens barrel, and are configured as a transmissive photo interrupter in this embodiment. The output of the photo interrupter when the light receiving unit is detecting light is at a high (high) level, and the output of the photo interrupter when the light receiving unit is not detecting light is at a low (low) level. Each position detection sensor 122 is arranged such that its optical path is perpendicular to the moving direction of the lens holding frame 124. Each position detection sensor 122 has a concave shape when viewed from the optical axis direction, and the direction in which the two concave portions are aligned is the optical axis direction.
レンズ保持枠１２４は、光軸方向に延びる板状部材としての固定板１２４ｃを有し、固定板１２４ｃには光軸方向に延びる板状部材としての遮光壁１２１が固定されている。遮光壁１２１は、レンズ保持枠１２４と共に光軸方向を移動し、各位置検出センサ１２２の光路を横切るように配置されている。なお、図２（及び後述する図５）では、遮光壁１２１は作図に便宜なように表されており、実際の形状とは必ずしも対応していない。 The lens holding frame 124 has a fixed plate 124c as a plate member extending in the optical axis direction, and a light shielding wall 121 as a plate member extending in the optical axis direction is fixed to the fixed plate 124c. The light shielding wall 121 moves in the optical axis direction together with the lens holding frame 124 and is arranged so as to cross the optical path of each position detection sensor 122. In FIG. 2 (and FIG. 5 to be described later), the light shielding wall 121 is shown for convenience of drawing and does not necessarily correspond to the actual shape.
遮光壁１２１は、複数の遮光部とその間に設けられた光透過部とを有する。遮光部が各位置検出センサ１２２の光路に配置されるとフォトインタラプタの出力はＬｏｗレベルとなる。光透過部が各位置検出センサ１２２の光路に配置されるとフォトインタラプタの出力はＨｉｇｈレベルとなる。図２では、光透過部は、２つの遮光部の間の空隙として構成されており、この空隙によって２つの遮光部は分離されている。但し、遮光壁１２１が一枚の板として構成され、各位置検出センサ１２２の光路に対応する所定部分に貫通孔が形成され、貫通孔の上下で遮光部が接続されていてもよい。フォーカスレンズ１１２の位置に応じてフォトインタラプタの出力がＨｉｇｈ／Ｌｏｗ変化するため、位置検出センサ１２２の出力レベルのパターンからフォーカスレンズ１１２の絶対位置を検出することができる。 The light shielding wall 121 includes a plurality of light shielding portions and a light transmission portion provided therebetween. When the light shielding portion is arranged in the optical path of each position detection sensor 122, the output of the photo interrupter becomes a low level. When the light transmission part is arranged in the optical path of each position detection sensor 122, the output of the photo interrupter becomes a high level. In FIG. 2, the light transmission part is configured as a gap between two light shielding parts, and the two light shielding parts are separated by this gap. However, the light shielding wall 121 may be configured as a single plate, a through hole may be formed in a predetermined portion corresponding to the optical path of each position detection sensor 122, and the light shielding portions may be connected above and below the through hole. Since the output of the photo interrupter changes High / Low depending on the position of the focus lens 112, the absolute position of the focus lens 112 can be detected from the pattern of the output level of the position detection sensor 122.
本発明は、図２に示す位置検出手段には限定されず、反射型フォトインタラプタや磁気センサにも適用可能である。位置検出センサ１２２の配置、遮光壁１２１の配置パターンも限定されない。 The present invention is not limited to the position detecting means shown in FIG. 2, but can be applied to a reflective photo interrupter or a magnetic sensor. The arrangement of the position detection sensor 122 and the arrangement pattern of the light shielding walls 121 are not limited.
図３は、フォーカスレンズ１１２を可動範囲内で移動させた際の位置検出センサ１２２の出力を示すグラフである。横軸は、フォーカスレンズ１１２の位置（フォーカス位置）であり、カメラ本体１３０側から不図示の被写体への移動方向を正の向きとしている。縦軸は、フォトインタラプタの出力信号であり、受光状態ならばＨｉｇｈレベル、遮光状態ならばＬｏｗレベルとなる。上段がフォトインタラプタＰＩ−ａ（位置検出センサ１２２ａ）の出力変化、下段がフォトインタラプタＰＩ−ｂ（位置検出センサ１２２ｂ）の出力変化を表している。 FIG. 3 is a graph showing the output of the position detection sensor 122 when the focus lens 112 is moved within the movable range. The horizontal axis is the position of the focus lens 112 (focus position), and the moving direction from the camera body 130 to the subject (not shown) is a positive direction. The vertical axis represents the output signal of the photo interrupter, which is high level in the light receiving state and low level in the light shielding state. The upper stage represents the output change of the photo interrupter PI-a (position detection sensor 122a), and the lower stage represents the output change of the photo interrupter PI-b (position detection sensor 122b).
フォトインタラプタＰＩ−ａの出力信号は、フォーカスレンズ１１２の可動範囲内で計３回（ＦＰ＿ＰＩ１、ＦＰ＿ＰＩ３、ＦＰ＿ＰＩ４）変化し、フォトインタラプタＰＩ−ｂの出力信号は、フォーカスレンズ１１２の可動範囲内で１回（ＦＰ＿ＰＩ２）変化する。位置ＦＰ＿ＰＩ２は、フォトインタラプタＰＩ−ａによらずに判断できる。このため、フォトインタラプタＰＩ−ｂは、少なくとも１カ所の絶対位置を単体で特定することが可能な出力信号を出力する位置検出センサである。フォトインタラプタＰＩ−ａもフォーカスレンズ１１２の駆動方向に限定をかければ単体で絶対位置の検出は可能である。被写体方向へ駆動した際にフォトインタラプタＰＩ−ａの出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる地点はＦＰ＿ＰＩ３のみであるため、フォトインタラプタＰＩ−ｂの出力信号によらずに絶対位置の特定が可能である。但し、ステッピングモータ１１３の揺り戻しを考慮しなければならず、低速での間欠駆動などステッピングモータ１１３が指示した駆動方向と逆方向に回転することがあるため、フォトインタラプタＰＩ−ａ単体での絶対位置の特定には制約がある。 The output signal of the photo interrupter PI-a changes three times (FP_PI1, FP_PI3, FP_PI4) within the movable range of the focus lens 112, and the output signal of the photo interrupter PI-b changes by 1 within the movable range of the focus lens 112. Times (FP_PI2). The position FP_PI2 can be determined without depending on the photo interrupter PI-a. For this reason, the photo interrupter PI-b is a position detection sensor that outputs an output signal capable of specifying at least one absolute position alone. If the photo interrupter PI-a is also limited in the driving direction of the focus lens 112, the absolute position can be detected alone. Since the only point where the output signal of the photo interrupter PI-a switches from High to Low when driven in the direction of the subject is FP_PI3, the absolute position can be specified without depending on the output signal of the photo interrupter PI-b. However, the swinging back of the stepping motor 113 must be taken into account, and it may rotate in the direction opposite to the driving direction instructed by the stepping motor 113 such as intermittent driving at low speed. There are restrictions on the location.
レンズ保持枠１２４が最も撮像素子に近い位置から被写体側に向かって移動する場合を考える。フォーカス位置ＦＰ＿ＰＩ１を通過するとフォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂがＬｏｗ、Ｌｏｗ状態からＨｉｇｈ、Ｌｏｗ状態に変化し、フォーカス位置ＦＰ＿ＰＩ２を通過すると、Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗ状態からＨｉｇｈ、Ｈｉｇｈ状態に変化する。更に、フォーカス位置ＦＰ＿ＰＩ３を通過すると、Ｈｉｇｈ、Ｈｉｇｈ状態からＬｏｗ、Ｈｉｇｈ状態に変化し、フォーカス位置ＦＰ＿ＰＩ４を通過すると、Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ状態からＨｉｇｈ、Ｈｉｇｈ状態に変化する。このように、駆動方向を考慮して２値出力のセンサ信号を複数用いることで最大２＾ｎ箇所で絶対位置を検出することが可能となる。 Consider a case where the lens holding frame 124 moves from the position closest to the image sensor toward the subject. When the focus position FP_PI1 is passed, the photo interrupters PI-a and PI-b change from the Low and Low states to the High and Low states, and when the focus position FP_PI2 is passed, the Photo interrupters PI-a and PI-b change from the High and Low states to the High and High states. Further, when passing through the focus position FP_PI3, the state changes from the High / High state to the Low / High state, and when passing through the focus position FP_PI4, the state changes from the Low / High state to the High / High state. In this way, by using a plurality of binary output sensor signals in consideration of the driving direction, it is possible to detect absolute positions at a maximum of 2 ^ n locations.
また、トラッキング制御におけるフォーカスレンズ１１２の位置検出方法は以下のようになる。 Further, the position detection method of the focus lens 112 in the tracking control is as follows.
図３にズーム位置がＷｉｄｅ（広角側）、Ｍｉｄｄｌｅ（中間域）、Ｔｅｌｅ（望遠側）それぞれの状態におけるフォーカスレンズ１１２の駆動制限領域を点線の枠で示す。交換レンズ１１０がカメラ本体１３０に装着されると、またはカメラ本体１３０の電源を投入すると、フォーカスレンズ１１２の位置が不定の場合は絶対位置の検出を行う。このときは焦点距離による駆動制限範囲は無視され、仮に駆動制限範囲外で絶対位置を検出した場合は絶対位置検出後にカメラＣＰＵ１３１の命令有無によらず駆動可能範囲内までフォーカスレンズ１１２を駆動する。絶対位置検出以降、位置検出センサ１２２は脱調検出のために利用される。 FIG. 3 shows a drive restriction region of the focus lens 112 in a dotted line frame when the zoom position is Wide (wide angle side), Middle (intermediate region), and Tele (telephoto side). When the interchangeable lens 110 is attached to the camera body 130 or the camera body 130 is turned on, the absolute position is detected when the position of the focus lens 112 is indefinite. At this time, the drive limit range based on the focal length is ignored, and if the absolute position is detected outside the drive limit range, the focus lens 112 is driven to within the driveable range after the absolute position is detected regardless of whether the camera CPU 131 is instructed. After the absolute position detection, the position detection sensor 122 is used for step-out detection.
図３において、例えば、Ｗｉｄｅ状態においては位置検出センサ１２２ａ、ｂのいずれの出力信号も変化しない。そのため、脱調検出のための絶対位置の特定もできず、各位置検出センサ１２２に印加する電力の無駄が発生する。また、フォトインタラプタから発光される光が撮像面への迷光となるおそれがある。そのため、センサが発光しないように通電しないことが望ましい。 In FIG. 3, for example, none of the output signals of the position detection sensors 122a and 122b change in the Wide state. Therefore, the absolute position for step-out detection cannot be specified, and the power applied to each position detection sensor 122 is wasted. Further, light emitted from the photo interrupter may become stray light on the imaging surface. Therefore, it is desirable not to energize the sensor so that it does not emit light.
図４は、制御手段が実行する、交換レンズ１１０（電子機器）の制御方法を示すフローチャートであり、「Ｓ」はステップ（工程）を表す。実施例１、２では、制御手段は、レンズＣＰＵ１１１と位置検出センサ制御部１１５から構成されるが、カメラＣＰＵ１３１であってもよい。制御手段は、絶対位置情報取得手段が取得したフォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報に基づいてステッピングモータ１１３の駆動と各位置検出センサ１２２への通電を制御する。本実施例の制御手段は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置の検出分解能に関する情報に基づいて各位置検出センサ１２２への通電を制御する。フォーカスレンズ１１２の絶対位置の検出分解能は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置を識別する能力であり、フォーカスレンズ１１２が移動する所定の範囲において検出可能な絶対位置の数が多ければ多いほど高くなる。フォーカスレンズ１１２の絶対位置の検出分解能に関する情報は、検出分解能自体の情報、取得可能な絶対位置の数に関する情報などを含む。図４に示す方法は、コンピュータに各ステップを実行させるためのプログラムとして具現化が可能であり、かかるプログラムは非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。これは、図７に示すフローチャートにもあてはまる。 FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the interchangeable lens 110 (electronic device) executed by the control means, and “S” represents a step (process). In the first and second embodiments, the control unit includes the lens CPU 111 and the position detection sensor control unit 115, but may be the camera CPU 131. The control unit controls driving of the stepping motor 113 and energization of each position detection sensor 122 based on information on the absolute position of the focus lens 112 acquired by the absolute position information acquisition unit. The control means of this embodiment controls energization to each position detection sensor 122 based on information related to the detection resolution of the absolute position of the focus lens 112. The absolute position detection resolution of the focus lens 112 is the ability to identify the absolute position of the focus lens 112, and the higher the number of absolute positions that can be detected in a predetermined range in which the focus lens 112 moves, the higher the resolution. Information on the detection resolution of the absolute position of the focus lens 112 includes information on the detection resolution itself, information on the number of obtainable absolute positions, and the like. The method shown in FIG. 4 can be embodied as a program for causing a computer to execute each step, and such a program may be stored in a non-transitory computer-readable storage medium. This also applies to the flowchart shown in FIG.
Ｓ１０１では、レンズＣＰＵ１１１は、交換レンズ１１０内の各種ステータスに関する情報、例えば、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得済みであるか、ズーム位置（変倍位置）、ズームリングの回転方向などに関する情報、を取得する。本処理後はＳ１０２へ進む。なお、ズームリングは、ズームレンズを光軸方向に移動させるためにユーザが手動で操作する操作部材である。 In S101, the lens CPU 111 has acquired information on various statuses in the interchangeable lens 110, for example, information on the absolute position of the focus lens 112, information on the zoom position (magnification position), the rotation direction of the zoom ring, and the like. , Get. After this process, the process proceeds to S102. The zoom ring is an operation member that is manually operated by the user to move the zoom lens in the optical axis direction.
Ｓ１０２では、Ｓ１０１で取得したステータス情報に基づいて、レンズＣＰＵ１１１において絶対位置の検出を既に完了しているかを判定する。絶対位置が未取得であればＳ１０３へ、取得済みならばＳ１０４へ進む。 In S102, based on the status information acquired in S101, it is determined whether the absolute position detection has already been completed in the lens CPU 111. If the absolute position has not been acquired, the process proceeds to S103, and if acquired, the process proceeds to S104.
Ｓ１０３では、位置検出センサ制御部１１５は、全てのフォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂに電圧を印加する設定を行う。なお、各位置検出センサ１２２に対して実際に電圧を印加するのはＳ１１２であり、その前段までは設定のみを行う。Ｓ１０３では、フォーカスレンズ１１２の絶対位置が未取得状態であるので、焦点検出は実施されず、仮に撮影光学系への迷光が発生しても影響はないと考えることができる。このため、全ての位置検出センサ１２２を点灯する設定を行い、最短時間で絶対位置を検出する。本処理後はＳ１１２へ進む。 In S103, the position detection sensor control unit 115 performs setting to apply a voltage to all the photo interrupters PI-a and PI-b. Note that the voltage is actually applied to each position detection sensor 122 in S112, and only the setting is performed up to the previous stage. In S103, since the absolute position of the focus lens 112 is not acquired, focus detection is not performed, and it can be considered that there is no influence even if stray light is generated in the photographing optical system. For this reason, all the position detection sensors 122 are set to be turned on, and the absolute position is detected in the shortest time. After this process, the process proceeds to S112.
Ｓ１０４では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ１０１で取得したステータス情報に基づいて、現在のズーム位置（変倍位置）を判定する。ズーム位置がＷｉｄｅ領域にあればＳ１０５へ、Ｍｉｄｄｌｅ領域にあればＳ１０６へ、Ｔｅｌｅ領域にあればＳ１０７へ進む。本実施例は、説明の簡略化のため、ズーム領域を３分割しているが、焦点距離に応じて更に細かくフォーカスレンズ１１２の可動領域を分割してもよい。 In S104, the lens CPU 111 determines the current zoom position (magnification position) based on the status information acquired in S101. If the zoom position is in the Wide area, the process proceeds to S105, if it is in the Middle area, the process proceeds to S106, and if it is in the Tele area, the process proceeds to S107. In the present embodiment, the zoom area is divided into three parts for the sake of simplicity of explanation, but the movable area of the focus lens 112 may be divided more finely according to the focal length.
Ｓ１０５では、位置検出センサ制御部１１５は、両フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂに電圧を印加しない設定を行う。Ｗｉｄｅ領域では、位置検出センサ１２２の出力信号が変化しないため無駄な電力を省くためである。本処理後はＳ１０８へ進む。このように、レンズＣＰＵ１１１は、複数の位置検出センサ１２２のうちの少なくとも１つの位置検出センサへの通電を行わなくても、絶対位置の検出分解能が変化しない場合には、前記少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わない。 In S105, the position detection sensor control unit 115 performs setting so that no voltage is applied to both photointerrupters PI-a and PI-b. This is because, in the Wide area, the output signal of the position detection sensor 122 does not change, and thus unnecessary power is saved. After this process, the process proceeds to S108. As described above, the lens CPU 111 detects the at least one position detection when the absolute position detection resolution does not change without energizing at least one position detection sensor among the plurality of position detection sensors 122. Do not energize the means.
Ｓ１０６では、位置検出センサ制御部１１５は、全てのフォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂに電圧を印加する設定を行う。Ｍｉｄｄｌｅ領域では、位置検出センサ１２２のいずれか一方を使用したとしても絶対位置は検出することはできるが、本実施例では、脱調検出判定の頻度を上げるために全てのセンサを通電する設定を行うこととした。なお、ズームを頻繁に操作されることが想定されるならばＴｅｌｅ状態でも絶対位置が検出できるフォトインタラプタＰＩ−ａのみを印加する設定を行ってもよい。あるいは、Ｍｉｄｄｌｅ領域の中間位置で絶対位置が検出できるため、フォトインタラプタＰＩ−ｂのみを印加する設定を行ってもよい。この場合、制御手段は、複数の位置検出手段のうちの少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わなくても、少なくとも１つの絶対位置に関する情報を取得することができる場合には、前記少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わないことになる。本処理後はＳ１１２へ進む。 In S106, the position detection sensor control unit 115 performs setting to apply a voltage to all the photo interrupters PI-a and PI-b. In the middle area, the absolute position can be detected even if one of the position detection sensors 122 is used, but in this embodiment, in order to increase the frequency of the step-out detection determination, all the sensors are energized. I decided to do it. If it is assumed that the zoom is frequently operated, a setting may be made to apply only the photo interrupter PI-a that can detect the absolute position even in the Tele state. Alternatively, since the absolute position can be detected at an intermediate position in the middle area, it may be set to apply only the photo interrupter PI-b. In this case, when the control unit can acquire information on at least one absolute position without energizing at least one position detection unit among the plurality of position detection units, the at least 1 One position detector is not energized. After this process, the process proceeds to S112.
Ｓ１０７では、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ａを通電し、フォトインタラプタＰＩ−ｂには通電しない設定を行う。図３に示すように、Ｔｅｌｅ領域ではフォトインタラプタＰＩ−ｂは出力信号が変化しないため、消灯する。本処理後はＳ１１０へ進む。 In S107, the position detection sensor control unit 115 performs a setting for energizing the photo interrupter PI-a and not energizing the photo interrupter PI-b. As shown in FIG. 3, in the Tele region, the photo interrupter PI-b is turned off because the output signal does not change. After this process, the process proceeds to S110.
Ｓ１０８では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ１０１で取得したステータス情報に基づいて、ズームリングの回転方向（変倍に際して移動する変倍レンズの移動方向）を判定する。回転方向がＴｅｌｅ方向であればＳ１０９へ、Ｗｉｄｅ方向、ないし回転していないのであればＳ１１２へ進む。ズームリングが操作されていれば、回転方向のズーム位置で通電するセンサとの論理和となるように通電するセンサを決定する。 In S108, the lens CPU 111 determines the rotation direction of the zoom ring (the moving direction of the zoom lens that moves during zooming) based on the status information acquired in S101. If the rotation direction is the Tele direction, the process proceeds to S109, and if the rotation direction is not the rotation direction, the process proceeds to S112. If the zoom ring is operated, the sensor to be energized is determined so as to be logically summed with the sensor energized at the zoom position in the rotation direction.
Ｓ１０９では、位置検出センサ制御部１１５は、両フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂを通電する設定に切り替える。Ｗｉｄｅ領域からＭｉｄｄｌｅ領域へ変化しようとしているので、両者の論理和をとって、全ての位置検出センサ１２２へ通電する。本処理後はＳ１１２へ進む。 In S109, the position detection sensor control unit 115 switches the setting to energize both photo interrupters PI-a and PI-b. Since it is going to change from a Wide area to a Middle area, it energizes all the position detection sensors 122 by taking the logical sum of both. After this process, the process proceeds to S112.
Ｓ１１０では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ１０８と同様に、ズームリングの回転方向を判定する。回転方向がＷｉｄｅ方向であればＳ１１１へ、Ｔｅｌｅ方向、ないし回転していないのであればＳ１１２へ進む。 In S110, the lens CPU 111 determines the rotation direction of the zoom ring as in S108. If the rotation direction is the Wide direction, the process proceeds to S111, and if the rotation direction is not the Tele direction, the process proceeds to S112.
Ｓ１１１では、位置検出センサ制御部１１５は、両フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂに電圧を印加する設定を行う。Ｔｅｌｅ領域からＭｉｄｄｌｅ領域へ変化しようとしているので、両者の論理和をとって、全ての位置検出センサ１２２へ通電する設定を行う。本処理後はＳ１１２へ進む。 In S111, the position detection sensor control unit 115 performs setting to apply a voltage to both photointerrupters PI-a and PI-b. Since it is going to change from the Tele area to the Middle area, a setting is made to energize all the position detection sensors 122 by taking the logical sum of them. After this process, the process proceeds to S112.
Ｓ１１２では、位置検出センサ制御部１１５は、電力制御設定に従って点灯対象のフォトインタラプタのみを発光させる。本処理後はＳ１１３へ進む。 In S112, the position detection sensor control unit 115 causes only the photo interrupter to be lit to emit light according to the power control setting. After this process, the process proceeds to S113.
Ｓ１１３では、位置検出センサ制御部１１５は、どのフォトインタラプタに電圧を印加しているかの情報をレンズＣＰＵ１１１へ送信する。その後、脱調検出部１１６は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得する。レンズＣＰＵ１１１は、脱調検出部１１６からの情報に基づいて、脱調時に停止させる等、ステッピングモータ１１３の駆動を制御する。また、レンズＣＰＵ１１１は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報に基づいて、所定の合焦状態が得られるように、ステッピングモータ１１３の駆動を制御する。 In S <b> 113, the position detection sensor control unit 115 transmits information indicating which photo interrupter is applied with the voltage to the lens CPU 111. Thereafter, the step-out detection unit 116 acquires information regarding the absolute position of the focus lens 112. The lens CPU 111 controls driving of the stepping motor 113 based on information from the step-out detection unit 116 such as stopping at the time of step-out. Further, the lens CPU 111 controls the driving of the stepping motor 113 so that a predetermined in-focus state is obtained based on the information regarding the absolute position of the focus lens 112.
本実施例によれば、複数の位置検出センサ１２２のうちの少なくとも１つへの通電を行わなくても、フォーカスレンズ１１２の絶対位置の検出分解能が変化しない場合には、前記少なくとも１つの位置検出センサへの通電を行わない。これにより、フォーカスレンズ１１２の位置を、短時間かつ少ない消費電力で高精度に検出することができる。 According to this embodiment, when the detection resolution of the absolute position of the focus lens 112 does not change without energizing at least one of the plurality of position detection sensors 122, the at least one position detection is performed. Do not energize the sensor. Thereby, the position of the focus lens 112 can be detected with high accuracy in a short time and with low power consumption.
多数の位置検出手段を配置すると、絶対位置の検出時間を短縮することができるが、カメラシステムの内部で発生する光量が増加し、撮影光学系への迷光の防止が困難になる。本実施例では、絶対位置の検出時間の短縮と、撮影光学系への迷光防止を両立させることを目的とする。具体的には、各位置検出センサの発光量を事前に算出し、カメラシステムの状態に応じて許容できる発光上限値を設定し、位置検出センサの総発光量が発光上限値を超える場合には所定のセンサへの電力供給を止めることによって総発光量を抑える。なお、本実施例でも電力制御方法は、実施例１と同様に、フォーカスレンズ１１２に対して適用する。本実施例のレンズＣＰＵ１１１は、複数の位置検出センサ１２２の使用状態に関する情報を取得する使用情報取得手段としても機能する。 If a large number of position detection means are arranged, the absolute position detection time can be shortened, but the amount of light generated inside the camera system increases, making it difficult to prevent stray light from entering the photographing optical system. The object of the present embodiment is to achieve both shortening of the absolute position detection time and prevention of stray light in the photographing optical system. Specifically, the light emission amount of each position detection sensor is calculated in advance, an allowable light emission upper limit value is set according to the state of the camera system, and the total light emission amount of the position detection sensor exceeds the light emission upper limit value. The total amount of light emission is suppressed by stopping the power supply to a predetermined sensor. In this embodiment, the power control method is applied to the focus lens 112 as in the first embodiment. The lens CPU 111 of this embodiment also functions as a usage information acquisition unit that acquires information regarding the usage status of the plurality of position detection sensors 122.
図５は、図１に示すフォーカスレンズ１１２を駆動する駆動ユニットの別の例を示す斜視図である。本実施例の駆動ユニットは、フォーカスレンズ１１２、ステッピングモータ１１３、リードスクリュー１１８、ラック１１９、ガイドバー１２０、遮光壁１２１ａ、１２１ｂ、位置検出センサ１２２（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を有する。図５に示す駆動ユニットは、図２に示す駆動ユニットと、遮光壁と位置検出センサにおいて相違する。 FIG. 5 is a perspective view showing another example of a drive unit that drives the focus lens 112 shown in FIG. The drive unit of this embodiment includes a focus lens 112, a stepping motor 113, a lead screw 118, a rack 119, a guide bar 120, light shielding walls 121a and 121b, and position detection sensors 122 (122a, 122b, and 122c). The drive unit shown in FIG. 5 is different from the drive unit shown in FIG. 2 in the light shielding wall and the position detection sensor.
位置検出センサ１２２は、鏡筒内の不図示の固定部に取り付けられており、本実施例でもセンサとして透過型フォトインタラプタを使用する。受光部が光を検知している状態でのフォトインタラプタの出力はＨｉｇｈレベル、受光部が光を検知していない状態でのフォトインタラプタの出力はＬｏｗレベルとなる。各位置検出センサ１２２は、その光路がレンズ保持枠１２４の移動方向と垂直となるように配置されている。また、各位置検出センサ１２２は、光軸方向項から見ると凹形状を有する。位置検出センサ１２２ａ、１２２ｂの２つの凹部が整列する方向は光軸方向となっている。位置検出センサ１２２ｃの凹部は光軸に垂直な方向（遮光壁１２１ａ、１２１ｂが並ぶ方向）にずれており、遮光壁１２１ｂに垂直な方向から見ると、位置検出センサ１２２ｃは位置検出センサ１２２ａ、１２２ｂの間に配置されている。 The position detection sensor 122 is attached to a fixed portion (not shown) in the lens barrel, and a transmissive photo interrupter is also used as a sensor in this embodiment. The output of the photo interrupter when the light receiving unit is detecting light is High level, and the output of the photo interrupter when the light receiving unit is not detecting light is Low level. Each position detection sensor 122 is arranged such that its optical path is perpendicular to the moving direction of the lens holding frame 124. Each position detection sensor 122 has a concave shape when viewed from the optical axis direction term. The direction in which the two concave portions of the position detection sensors 122a and 122b are aligned is the optical axis direction. The concave portion of the position detection sensor 122c is shifted in the direction perpendicular to the optical axis (the direction in which the light shielding walls 121a and 121b are arranged). When viewed from the direction perpendicular to the light shielding wall 121b, the position detection sensor 122c is located in the position detection sensors 122a and 122b. It is arranged between.
レンズ保持枠１２４は、光軸方向に延びる板状部材としての固定板１２４ｃを有し、固定板１２４ｃには光軸方向に延びる板状部材としての２つの平行な遮光壁１２１ａ、１２１ｂが固定されている。遮光壁１２１ａ、１２１ｂは、レンズ保持枠１２４と共に光軸方向を移動し、遮光壁１２１ａは、位置検出センサ１２２ａ、１２２ｂの光路を横切るように配置され、遮光壁１２１ｂは、位置検出センサ１２２ｃの光路を横切るように配置されている。遮光壁が、複数の遮光部とその間に設けられた光透過部とを有する点は実施例１と同様である。 The lens holding frame 124 has a fixed plate 124c as a plate member extending in the optical axis direction, and two parallel light shielding walls 121a and 121b as plate members extending in the optical axis direction are fixed to the fixed plate 124c. ing. The light shielding walls 121a and 121b move in the optical axis direction together with the lens holding frame 124, the light shielding wall 121a is disposed so as to cross the optical path of the position detection sensors 122a and 122b, and the light shielding wall 121b is the optical path of the position detection sensor 122c. It is arranged to cross. Similar to the first embodiment, the light shielding wall includes a plurality of light shielding portions and a light transmission portion provided therebetween.
図６は、フォーカスレンズ１１２を可動範囲内で移動させた際の位置検出センサ１２２ａ〜１２２ｃの出力を示すグラフである。横軸は、フォーカスレンズ１１２の位置（フォーカス位置）であり、カメラ本体１３０側から不図示の被写体への移動方向を正の向きとしている。縦軸は、フォトインタラプタの出力信号であり、受光状態ならばＨｉｇｈレベル、遮光状態ならばＬｏｗレベルとなる。上段がフォトインタラプタＰＩ−ａ（位置検出センサ１２２ａ）の出力変化、中段がフォトインタラプタＰＩ−ｂ（位置検出センサ１２２ｂ）の出力変化、下段がフォトインタラプタＰＩ−ｃ（位置検出センサ１２２ｃ）を表している。 FIG. 6 is a graph showing the outputs of the position detection sensors 122a to 122c when the focus lens 112 is moved within the movable range. The horizontal axis is the position of the focus lens 112 (focus position), and the moving direction from the camera body 130 to the subject (not shown) is a positive direction. The vertical axis represents the output signal of the photo interrupter, which is high level in the light receiving state and low level in the light shielding state. The upper stage shows the output change of the photo interrupter PI-a (position detection sensor 122a), the middle stage shows the output change of the photo interrupter PI-b (position detection sensor 122b), and the lower stage shows the photo interrupter PI-c (position detection sensor 122c). Yes.
フォトインタラプタＰＩ−ａの出力信号は、フォーカスレンズ１１２の可動範囲内で計４回（ＦＰ＿ＰＩ１、ＦＰ＿ＰＩ３、ＦＰ＿ＰＩ６、ＦＰ＿ＰＩ８）変化する。フォトインタラプタＰＩ−ｂの出力信号は、フォーカスレンズ１１２の可動範囲内で３回（ＦＰ＿ＰＩ２、ＦＰ＿ＰＩ４、ＦＰ＿ＰＩ７）変化する。フォトインタラプタＰＩ−ｃは、１回（ＦＰ＿ＰＩ５）だけ変化する。 The output signal of the photo interrupter PI-a changes a total of four times (FP_PI1, FP_PI3, FP_PI6, FP_PI8) within the movable range of the focus lens 112. The output signal of the photo interrupter PI-b changes three times (FP_PI2, FP_PI4, FP_PI7) within the movable range of the focus lens 112. The photo interrupter PI-c changes only once (FP_PI5).
本実施例の絶対位置の特定方法は、位置検出センサ１２２の出力信号のパターンに加えて、フォーカスレンズ１１２の駆動方向を加味する。フォトインタラプタＰＩ−ａの出力信号は、被写体方向への駆動において立下りが２箇所、立ち上りが２箇所である。いずれの場合でも、フォトインタラプタＰＩ−ｃの出力信号から絶対位置を特定することが可能である。フォトインタラプタＰＩ−ｃがＬｏｗであれば、立下りはＦＰ＿ＰＩ１、立上りはＦＰ＿ＰＩ３、フォトインタラプタＰＩ−ｃがＨｉｇｈであれば、立下りはＦＰ＿ＰＩ６、立上りはＦＰ＿ＰＩ８となる。フォトインタラプタＰＩ−ｂの出力信号は、被写体方向への駆動において、立下りが１箇所（ＦＰ＿ＰＩ４）、立ち上りが２箇所（ＦＰ＿ＰＩ２、ＦＰ＿ＰＩ７）である。フォトインタラプタＰＩ−ｃの出力信号から絶対位置を特定することが可能であり、ＬｏｗならばＦＰ＿ＰＩ２、ＨｉｇｈならばＦＰ＿ＰＩ７となる。フォトインタラプタＰＩ−ｃは、１箇所でしか出力信号が変化しないため、単体で絶対位置の特定が可能である。 The absolute position specifying method of the present embodiment takes into account the driving direction of the focus lens 112 in addition to the pattern of the output signal of the position detection sensor 122. The output signal of the photo interrupter PI-a has two falling edges and two rising edges when driven in the direction of the subject. In any case, it is possible to specify the absolute position from the output signal of the photo interrupter PI-c. If the photointerrupter PI-c is Low, the falling edge is FP_PI1, the rising edge is FP_PI3, and if the photointerrupter PI-c is High, the falling edge is FP_PI6, and the rising edge is FP_PI8. The output signal of the photo interrupter PI-b has one falling point (FP_PI4) and two rising points (FP_PI2, FP_PI7) in driving in the direction of the subject. The absolute position can be specified from the output signal of the photo interrupter PI-c. If Low, FP_PI2 is obtained, and if High, FP_PI7 is obtained. Since the output signal of the photo interrupter PI-c changes only at one location, the absolute position can be specified by itself.
図７では、制御手段が実行する、交換レンズ１１０（電子機器）の制御方法を示すフローチャートであり、「Ｓ」はステップ（工程）を表す。 FIG. 7 is a flowchart showing a control method of the interchangeable lens 110 (electronic device) executed by the control means, and “S” represents a step (process).
Ｓ２０１では、レンズＣＰＵ１１１は、交換レンズ１１０内の各種ステータスに関する情報、具体的には、フォーカスレンズ１１２の絶対位置を取得済みか、ズーム位置、ズームリングの回転方向、不図示の温度センサから現在の温度等に関する情報を取得する。また、起動後の最初のＳ２０１では、レンズＣＰＵ１１１は、予め測定した各フォトインタラプタの発光量、及び測定時の温度を取得する。更に、レンズＣＰＵ１１１は、カメラＣＰＵ１３１から露光状態、測光状態および焦点検出状態に関する情報を取得する。本処理後はＳ２０２へ進む。 In S201, the lens CPU 111 has acquired information on various statuses in the interchangeable lens 110, specifically, whether the absolute position of the focus lens 112 has been acquired, the current position from the zoom position, the rotation direction of the zoom ring, and a temperature sensor (not shown). Get information about temperature, etc. In the first S201 after activation, the lens CPU 111 acquires the light emission amount of each photo interrupter measured in advance and the temperature at the time of measurement. Further, the lens CPU 111 acquires information on the exposure state, photometry state, and focus detection state from the camera CPU 131. After this process, the process proceeds to S202.
Ｓ２０２では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ２０１で取得した事前測定したある温度での発光量、及び現在の温度から、各フォトインタラプタの現在の発光量を算出する。温度と発光量との関係を表す情報は、レンズＣＰＵ１１１のメモリに記憶されている。レンズＣＰＵ１１１は、位置検出センサ１２２の温度に関する情報とメモリに記憶された情報に基づいて、複数の位置検出センサ１２２のそれぞれの発光量と総発光量に関する情報を取得する。本実施例では、印加する電圧は一定のため、温度を変数とする一次近似直線で現在の発光量を算出する。但し、電流検知を行い、順電流の最大定格値付近であれば熱損失による発光出力の変化を加味することや、フォトトランジスタの低温側での感度低下の非線形性を表現してもよい。また、各フォトインタラプタの配置による撮影光学系への迷光の仕方が異なるため、数値化できるのであれば迷光の寄与率まで加味するのが好ましい。本処理によって位置検出センサ各々の発光量が算出される。本処理後はＳ２０３へ進む。 In S202, the lens CPU 111 calculates the current light emission amount of each photo interrupter from the light emission amount at a certain temperature measured in advance acquired in S201 and the current temperature. Information representing the relationship between the temperature and the light emission amount is stored in the memory of the lens CPU 111. The lens CPU 111 acquires information on the light emission amount and the total light emission amount of each of the plurality of position detection sensors 122 based on the information on the temperature of the position detection sensor 122 and the information stored in the memory. In this embodiment, since the applied voltage is constant, the current light emission amount is calculated using a linear approximation line with temperature as a variable. However, current detection is performed, and if the forward current is near the maximum rated value, the change in the light emission output due to heat loss may be taken into account, or the nonlinearity of the sensitivity decrease on the low temperature side of the phototransistor may be expressed. Further, since the way of stray light to the photographing optical system is different depending on the arrangement of each photo interrupter, it is preferable to consider the contribution rate of stray light if it can be quantified. With this processing, the light emission amount of each position detection sensor is calculated. After this process, the process proceeds to S203.
Ｓ２０３では、Ｓ２０１で取得したステータス情報に基づいて、レンズＣＰＵ１１１において絶対位置の検出が既に完了しているかを判定する。絶対位置が未取得であればＳ２０４へ、取得済みならばＳ２０５へ進む。 In S203, it is determined based on the status information acquired in S201 whether the absolute position detection has already been completed in the lens CPU 111. If the absolute position has not been acquired, the process proceeds to S204. If the absolute position has been acquired, the process proceeds to S205.
Ｓ２０４では、位置検出センサ制御部１１５は、全てのフォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂ、ＰＩ−ｃに電圧を印加する設定を行う。なお、位置検出センサ１２２に対して実際に電圧を印加するのはＳ２１７であり、その前段までは設定のみを行う。Ｓ２０４では、フォーカスレンズ１１２の絶対位置が未取得状態であるので、焦点検出は実施されず、仮に撮影光学系への迷光が発生しても影響はないと考えることができる。このため、全位置検出センサを点灯し、最短時間で絶対位置を検出する。本処理後はＳ２１７へ進む。 In S204, the position detection sensor control unit 115 performs setting to apply a voltage to all the photo interrupters PI-a, PI-b, and PI-c. Note that the voltage is actually applied to the position detection sensor 122 in S217, and only the setting is performed up to the previous stage. In S204, since the absolute position of the focus lens 112 has not been acquired, focus detection is not performed, and it can be considered that there is no influence even if stray light is generated in the photographing optical system. For this reason, all the position detection sensors are turned on and the absolute position is detected in the shortest time. After this process, the process proceeds to S217.
Ｓ２０５では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ２０１で取得したステータス情報に基づいて、現在のズーム位置を判定する。ズーム位置がＷｉｄｅ領域にあればＳ２０６へ、Ｍｉｄｄｌｅ領域にあればＳ２０７へ、Ｔｅｌｅ領域にあればＳ２０８へ進む。本実施例では説明の簡略化のため、ズーム領域を３分割しているが、焦点距離に応じて更に細かくフォーカスレンズ１１２の可動範囲を分割してもよい。 In S205, the lens CPU 111 determines the current zoom position based on the status information acquired in S201. If the zoom position is in the Wide area, the process proceeds to S206. If the zoom position is in the Middle area, the process proceeds to S207. If the zoom position is in the Tele area, the process proceeds to S208. In this embodiment, the zoom area is divided into three parts for simplification of explanation, but the movable range of the focus lens 112 may be further divided according to the focal length.
Ｓ２０６では、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ａに通電し、フォトインタラプタＰＩ−ｂ、ＰＩ−ｃには通電しない設定を行う。Ｗｉｄｅ領域では、位置検出センサ１２２の出力信号が変化しないため無駄な電力を省くためである。本処理後はＳ２０９へ進む。 In S206, the position detection sensor control unit 115 performs a setting to energize the photo interrupter PI-a and not energize the photo interrupters PI-b and PI-c. This is because, in the Wide area, the output signal of the position detection sensor 122 does not change, and thus unnecessary power is saved. After this process, the process proceeds to S209.
Ｓ２０７では、位置検出センサ制御部１１５は、Ｓ１０６と同様に、全てのフォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂ、ＰＩ−ｃに通電する設定を行う。本処理後はＳ２１３へ進む。 In S207, the position detection sensor control unit 115 performs setting to energize all the photo interrupters PI-a, PI-b, and PI-c, as in S106. After this process, the process proceeds to S213.
Ｓ２０８では、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂを通電し、フォトインタラプタＰＩ−ｃには通電しない設定に切り替える。図６に示すように、Ｔｅｌｅ領域ではフォトインタラプタＰＩ−ｃは出力信号が変化しないため、非通電とする設定を行う。本処理後はＳ２１１へ進む。 In S208, the position detection sensor control unit 115 switches to a setting in which the photo interrupters PI-a and PI-b are energized and the photo interrupter PI-c is not energized. As shown in FIG. 6, since the output signal of the photo interrupter PI-c does not change in the Tele region, the setting is made so as not to energize. After this process, the process proceeds to S211.
Ｓ２０９では、Ｓ１０８と同様に、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ２０１で取得したステータス情報に基づいて、ズームリングの回転方向を判定する。回転方向がＴｅｌｅ方向であればＳ２１０へ、Ｗｉｄｅ方向、ないし回転していないのであればＳ２１３へ進む。ズームリングが操作されていれば、回転方向のズーム位置で通電するセンサとの論理和となるように通電するセンサを決定する。 In S209, as in S108, the lens CPU 111 determines the rotation direction of the zoom ring based on the status information acquired in S201. If the rotation direction is the Tele direction, the process proceeds to S210, and if the rotation direction is not the rotation direction, the process proceeds to S213. If the zoom ring is operated, the sensor to be energized is determined so as to be logically summed with the sensor energized at the zoom position in the rotation direction.
Ｓ２１０では、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ｂ、ＰＩ−ｃについても通電する設定に切り替える。Ｗｉｄｅ領域からＭｉｄｄｌｅ領域へ変化しようとしているので、両者の論理和をとって、全ての位置検出センサ１２２へ通電する。本処理後はＳ２１３へ進む。 In S210, the position detection sensor control unit 115 switches the setting to energize the photo interrupters PI-b and PI-c. Since it is going to change from a Wide area to a Middle area, it energizes all the position detection sensors 122 by taking the logical sum of both. After this process, the process proceeds to S213.
Ｓ２１１では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ２０９と同様に、ズームリングの回転方向を判定する。回転方向がＷｉｄｅ方向であればＳ２１２へ、Ｔｅｌｅ方向、ないし回転していないのであればＳ２１３へ進む。 In S211, the lens CPU 111 determines the rotation direction of the zoom ring, as in S209. If the rotation direction is the Wide direction, the process proceeds to S212, and if the rotation direction is not the Tele direction, the process proceeds to S213.
Ｓ２１２では、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ｃを通電する設定に切り替える。Ｔｅｌｅ領域からＭｉｄｄｌｅ領域へ変化しようとしているので、両者の論理和をとって、全ての位置検出センサ１２２へ通電する設定を行う。本処理後はＳ２１３へ進む。 In S212, the position detection sensor control unit 115 switches to a setting for energizing the photo interrupter PI-c. Since it is going to change from the Tele area to the Middle area, a setting is made to energize all the position detection sensors 122 by taking the logical sum of them. After this process, the process proceeds to S213.
Ｓ２１３では、レンズＣＰＵ１１１は、Ｓ２０１で取得したステータス情報に基づいて、カメラ本体１３０が露光状態ないし測光状態であるかを判定する。露光状態ないし測光状態であればＳ２１４へ、そうでなければＳ２１５へ進む。 In S213, the lens CPU 111 determines whether the camera body 130 is in an exposure state or a photometric state based on the status information acquired in S201. If it is an exposure state or a photometry state, the process proceeds to S214, and if not, the process proceeds to S215.
Ｓ２１４では、位置検出センサ制御部１１５は、発光上限値ｌｖｔｈを変更する。仮に非露光状態、非測光状態の発光上限値ｌｖｔｈを７０［ｌｍ］と定義すると、露光状態、測光状態については撮影光学系への迷光を抑制したいので元の上限値よりも小さい値、例えば、３０［ｌｍ］を上限とする。本処理後はＳ２１５へ進む。 In S214, the position detection sensor control unit 115 changes the light emission upper limit value lv th . If the light emission upper limit value lv th in the non-exposure state and the non-photometry state is defined as 70 [lm], the exposure state and the photometry state are values smaller than the original upper limit value, for example, because it is desired to suppress stray light to the photographing optical system. , 30 [lm] is the upper limit. After this process, the process proceeds to S215.
Ｓ２１５では、位置検出センサ制御部１１５は、入力電圧を印加する設定になっている位置検出センサ１２２の発光量総和と、発光上限値ｌｖｔｈとの比較を行う。発光量総和の方が大きいと判定された場合は位置検出センサ１２２の発光量を抑える必要があるため、Ｓ２１６へ進む。発光上限値ｌｖｔｈと同等、もしくは発光量総和の方が小さいと判定された場合は現状の入力電圧の印加設定のままＳ２１７へ進む。 In S215, the position detection sensor control unit 115 compares the light emission amount sum of the position detection sensor 122 set to apply the input voltage with the light emission upper limit value lv th . When it is determined that the total light emission amount is larger, the light emission amount of the position detection sensor 122 needs to be suppressed, and the process proceeds to S216. If it is determined that the light emission upper limit value lv th is equal to or smaller than the total light emission amount, the process proceeds to S217 with the current input voltage setting applied.
Ｓ２１６では、位置検出センサ制御部１１５は、入力電圧の印加設定となっている位置検出センサ１２２の中から不要な位置検出センサ１２２を抽出し、発光量総和が発光上限値ｌｖｔｈを下回るように不要な位置検出センサ１２２を通電しない設定とする。仮に発光上限値ｌｖｔｈを満たしたことで絶対位置の取得が不可能になった場合は全ての位置検出センサの通電設定を無効にする。このように、本実施例の制御手段は、取得した複数の位置検出センサ１２２の使用状態がその使用制限の範囲を超えている場合、使用状態が使用制限の範囲内となるように、複数の位置検出センサ１２２の少なくとも１つへの通電を行わない。本処理後はＳ２１７へ進む。本実施例では、使用状態に関する情報は、複数のフォトインタラプタの総発光量に関する情報を含む。そして、複数のフォトインタラプタの総発光量がその発光量の上限値を超えている場合、総発光量が発光量の上限値を超えないように、複数の位置検出手段の少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わない。 In S216, the position detection sensor control unit 115 extracts unnecessary position detection sensors 122 from the position detection sensors 122 that are set to apply the input voltage so that the total light emission amount falls below the light emission upper limit value lv th. The unnecessary position detection sensor 122 is set not to be energized. If the absolute position cannot be acquired because the light emission upper limit value lv th is satisfied, the energization settings of all the position detection sensors are invalidated. As described above, the control unit according to the present embodiment allows the plurality of position detection sensors 122 to use a plurality of position detection sensors 122 so that the use state is within the use restriction range when the use state exceeds the use restriction range. The energization of at least one of the position detection sensors 122 is not performed. After this process, the process proceeds to S217. In the present embodiment, the information on the usage state includes information on the total light emission amount of a plurality of photo interrupters. Then, when the total light emission amount of the plurality of photo interrupters exceeds the upper limit value of the light emission amount, at least one position detection unit of the plurality of position detection means so that the total light emission amount does not exceed the upper limit value of the light emission amount. Do not energize the.
Ｓ２１７では、位置検出センサ制御部１１５は、電力制御設定に従って点灯対象のフォトインタラプタのみを発光させる。本処理後はＳ２１８へ進む。 In S217, the position detection sensor control unit 115 causes only the photo interrupter to be lit to emit light according to the power control setting. After this process, the process proceeds to S218.
Ｓ２１８では、位置検出センサ制御部１１５は、どのフォトインタラプタに電圧を印加しているかの情報をレンズＣＰＵ１１１へ送信する。その後、脱調検出部１１６は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得する。レンズＣＰＵ１１１は、脱調検出部１１６からの情報に基づいて、脱調時に停止させる等、ステッピングモータ１１３の駆動を制御する。また、レンズＣＰＵ１１１は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報に基づいて、所定の合焦状態が得られるように、ステッピングモータ１１３の駆動を制御する。 In S <b> 218, the position detection sensor control unit 115 transmits information indicating which photo interrupter is applied with the voltage to the lens CPU 111. Thereafter, the step-out detection unit 116 acquires information regarding the absolute position of the focus lens 112. The lens CPU 111 controls driving of the stepping motor 113 based on information from the step-out detection unit 116 such as stopping at the time of step-out. Further, the lens CPU 111 controls the driving of the stepping motor 113 so that a predetermined in-focus state is obtained based on the information regarding the absolute position of the focus lens 112.
例えば、ズーム位置がＴｅｌｅ状態、ズーム回転無し、レンズＣＰＵ１１１内での絶対位置は取得済み、且つ露光中状態の時の処理の流れを説明する。Ｓ２０２での発光量算出では、フォトインタラプタＰＩ−ａの発光量が２０［ｌｍ］、フォトインタラプタＰＩ−ｂの発光量が３０［ｌｍ］、フォトインタラプタＰＩ−ｃの発光量が４０［ｌｍ］となったと仮定する。絶対位置検出済み、ズーム位置はＴｅｌｅなのでＳ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０８の順に処理が流れる。Ｓ２０８において、位置検出センサ制御部１１５は、フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂを通電する設定を行い、フォトインタラプタＰＩ−ｃには通電しない設定を行う。Ｓ２１１では、ズームリングの操作が無いのでＳ２１３へ進む。露光中なので、位置検出センサ制御部１１５は、Ｓ２１４において、発光上限値ｌｖｔｈを３０［ｌｍ］に設定する。Ｓ２１５において、フォトインタラプタＰＩ−ａとＰＩ−ｂの発光量総和は５０［ｌｍ］であり発光上限値ｌｖｔｈを超えているため、Ｓ２１６へ進む。Ｓ２１６では、位置検出センサ制御部１１５は、不要なセンサを非通電の設定にする。 For example, the flow of processing when the zoom position is in the Tele state, no zoom rotation, the absolute position in the lens CPU 111 has been acquired, and the exposure state is described. In the light emission amount calculation in S202, the light emission amount of the photo interrupter PI-a is 20 [lm], the light emission amount of the photo interrupter PI-b is 30 [lm], and the light emission amount of the photo interrupter PI-c is 40 [lm]. Assume that Since the absolute position has been detected and the zoom position is Tele, the process flows in the order of S203, S205, and S208. In S208, the position detection sensor control unit 115 performs setting to energize the photo interrupters PI-a and PI-b, and performs setting to not energize the photo interrupter PI-c. In S211, since there is no operation of the zoom ring, the process proceeds to S213. Since exposure is in progress, the position detection sensor control unit 115 sets the light emission upper limit lv th to 30 [lm] in S214. In S215, since the total light emission amount of the photo interrupters PI-a and PI-b is 50 [lm] and exceeds the light emission upper limit lv th , the process proceeds to S216. In S216, the position detection sensor control unit 115 sets unnecessary sensors to non-energization.
本実施例では、判断基準として、非通電の設定となっても絶対位置が算出できること（第１の判断基準）、非通電の設定になったことで絶対位置の検出分解能の低下量が少ないこと（第２の判断基準）を採用する。例えば、位置検出センサ１２２の使用状態が使用制限の範囲を超えている場合、通電を行わない位置検出センサ１２２の候補として第１の位置検出センサと第２の位置検出センサがあるものとする。 In this embodiment, the absolute position can be calculated even when the non-energization is set as the determination criterion (first determination criterion), and the amount of decrease in the absolute position detection resolution is small due to the non-energization setting. (Second judgment criterion) is adopted. For example, when the use state of the position detection sensor 122 exceeds the use restriction range, the first position detection sensor and the second position detection sensor are assumed as candidates for the position detection sensor 122 that is not energized.
ここで、第１の位置検出センサの通電を行わなくても、レンズＣＰＵ１１１は、フォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得できるが、第２の位置検出センサの通電を行わないと、かかる情報を取得できなくなるものとする。この場合、第１の判断基準により、第２の位置検出センサを選択する。 Here, the lens CPU 111 can acquire information on the absolute position of the focus lens 112 without energizing the first position detection sensor, but if the second position detection sensor is not energized, the information is obtained. It shall be impossible to obtain. In this case, the second position detection sensor is selected based on the first determination criterion.
また、第１の位置検出センサと第２の位置検出センサのどちらの通電を行わなくてもフォーカスレンズ１１２の絶対位置に関する情報を取得できるものとする。そして、第１の位置検出センサの通電を行わない方が第２の位置検出センサの通電を行わないよりも、フォーカスレンズ１１２の絶対位置の検出分解能の低下量が大きくなるものとする。この場合、第２の判断基準により、第２の位置検出センサを選択する。 In addition, it is assumed that information on the absolute position of the focus lens 112 can be acquired without energization of either the first position detection sensor or the second position detection sensor. It is assumed that the amount of decrease in the detection resolution of the absolute position of the focus lens 112 is greater when the first position detection sensor is not energized than when the second position detection sensor is not energized. In this case, the second position detection sensor is selected based on the second determination criterion.
この判断基準に従うと、Ｔｅｌｅ状態において、フォトインタラプタＰＩ−ａ、ＰＩ−ｂ共に単体で絶対位置は検出可能な点は同一だが、ＰＩ−ａは２箇所、ＰＩ−ｂは１箇所で絶対位置を検出できる点で異なる。そこで、まず、フォトインタラプタＰＩ−ｂが非通電の設定となり、残ったフォトインタラプタＰＩ−ａの発光量は２０［ｌｍ］なので発光上限値ｌｖｔｈ以下となり、露光中における発光量の条件を満たしたことになる。Ｓ２１７では、位置検出センサ制御部１１５は、唯一の通電設定となっているフォトインタラプタＰＩ−ａを通電状態にしてＦＰ＿ＰＩ６、ＦＰ＿ＰＩ８で絶対位置の検出を実施する。 According to this criterion, in the Tele state, the photointerrupters PI-a and PI-b are identical in that the absolute position can be detected alone, but PI-a has two absolute positions and PI-b has one absolute position. It differs in that it can be detected. Therefore, first, the photo interrupter PI-b is set to be non-energized, and the light emission amount of the remaining photo interrupter PI-a is 20 [lm], so the light emission upper limit value lv th is not reached, and the light emission amount condition during exposure is satisfied. It will be. In S217, the position detection sensor control unit 115 performs the detection of the absolute position with FP_PI6 and FP_PI8 with the photo interrupter PI-a, which is the only energization setting, in the energized state.
本実施例によれば、実施例１で得られる効果に加え、複数の位置検出センサ１２２の使用状態がその使用制限の範囲を超えている場合、使用状態が使用制限の範囲内となるように、複数の位置検出センサの少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わない。これにより、フォーカスレンズ１１２の位置を、短時間かつ少ない消費電力で、できるだけ高精度に検出することができる。 According to the present embodiment, in addition to the effects obtained in the first embodiment, when the use state of the plurality of position detection sensors 122 exceeds the use restriction range, the use state is within the use restriction range. The energization of at least one position detection means of the plurality of position detection sensors is not performed. Thereby, the position of the focus lens 112 can be detected as accurately as possible with a short time and with low power consumption.
以上、交換レンズ１１０、及びカメラ本体１３０を含むカメラシステム１００の状態に応じて複数の位置検出センサ１２２のうち通電すべきセンサが変化し、省電力化と撮影光学系への迷光の低減による画質の向上が可能となる。本実施例は、電子カムを使用しているがメカカム構造を使用してもよい。また、発光上限値ｌｖｔｈの設定変更は、露光、測光だけでなく、焦点検出において行ってもよい。また、ライブビュー状態や光学ファインダーで観察する状態など、撮影意思が不明な状態であってもユーザが見る可能性がある限り、発光上限値ｌｖｔｈを小さい値に設定してもよい。 As described above, the sensor to be energized among the plurality of position detection sensors 122 changes according to the state of the camera system 100 including the interchangeable lens 110 and the camera main body 130, thereby reducing power consumption and reducing the stray light to the imaging optical system. Can be improved. In this embodiment, an electronic cam is used, but a mechanical cam structure may be used. The setting change of the light emission upper limit value lv th may be performed not only in exposure and photometry but also in focus detection. In addition, the light emission upper limit value lv th may be set to a small value as long as the user has a possibility of viewing even in a state where the intention of photographing is unknown, such as a live view state or a state of observing with an optical viewfinder.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例には限定はされず、要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of a summary.
本発明は、ステッピングモータを使用した絞りを有する光学機器の分野に適用することができる。 The present invention can be applied to the field of optical instruments having a diaphragm using a stepping motor.
１１０…交換レンズ（電子機器）、１１１…レンズＣＰＵ（絶対位置情報取得手段、制御手段）、１１２…フォーカスレンズ（制御対象）、１１３…ステッピングモータ（アクチュエータ）、１１５…位置検出センサ制御部（制御手段）、１２２…位置検出センサ（位置検出手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Interchangeable lens (electronic device) 111 ... Lens CPU (absolute position information acquisition means, control means), 112 ... Focus lens (control object), 113 ... Stepping motor (actuator), 115 ... Position detection sensor control part (control) Means), 122... Position detection sensor (position detection means)
Claims (19)
前記複数の位置検出手段から出力される少なくとも１つの出力信号に基づいて、前記制御対象の絶対位置に関する情報を取得する絶対位置情報取得手段と、
前記絶対位置に関する情報に基づいて、各位置検出手段への通電を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする駆動ユニットの制御装置。 A control device for a drive unit having a plurality of position detecting means for changing output signals according to the position of the control target, and driving the control target,
Absolute position information acquisition means for acquiring information on the absolute position of the control target based on at least one output signal output from the plurality of position detection means;
Control means for controlling energization to each position detection means based on information on the absolute position;
A drive unit control apparatus comprising:
前記制御手段は、前記使用情報取得手段が取得した前記使用状態が前記複数の位置検出手段の使用制限の範囲を超えている場合、前記使用状態が前記使用制限の範囲内となるように、前記複数の位置検出手段の少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わないことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の駆動ユニットの制御装置。 Further comprising usage information acquisition means for acquiring information on the usage states of a plurality of position detection means whose output signals change according to the position of the control object,
The control means, when the use state acquired by the use information acquisition means exceeds the use restriction range of the plurality of position detection means, the use state is within the use restriction range, 4. The drive unit control device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of position detection units is not energized. 5.
前記制御手段は、変倍位置に基づいて前記複数の位置検出手段への通電を制御することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の駆動ユニットの制御装置。 The control object is a focus lens that corrects image plane fluctuations associated with zooming,
5. The drive unit control device according to claim 1, wherein the control unit controls energization to the plurality of position detection units based on a magnification position. 6.
前記使用状態に関する情報は、複数のフォトインタラプタの総発光量に関する情報を含み、
前記制御手段は、前記複数の位置検出手段の前記総発光量が前記複数の位置検出手段の発光量の上限値を超えている場合、前記総発光量が前記発光量の上限値を超えないように、前記複数の位置検出手段の少なくとも１つの位置検出手段への通電を行わないことを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニットの制御装置。 The position detecting means includes a photo interrupter,
The information on the usage state includes information on the total light emission amount of a plurality of photo interrupters,
When the total light emission amount of the plurality of position detection units exceeds the upper limit value of the light emission amount of the plurality of position detection units, the control unit prevents the total light emission amount from exceeding the upper limit value of the light emission amount. 5. The drive unit control device according to claim 4, wherein at least one of the plurality of position detection means is not energized. 6.
前記使用情報取得手段は、前記位置検出手段の温度に関する情報と前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記複数の位置検出手段のそれぞれの発光量と総発光量に関する情報を取得することを特徴とする請求項９に記載の駆動ユニットの制御装置。 Storage means for storing information representing the relationship between the temperature and the light emission amount;
The usage information acquisition unit acquires information on the light emission amount and the total light emission amount of each of the plurality of position detection units based on the information on the temperature of the position detection unit and the information stored in the storage unit. The drive unit control device according to claim 9, wherein
前記制御手段は、前記撮像装置の状態に基づいて前記総発光量を設定することを特徴とする請求項９または１０に記載の駆動ユニットの制御装置。 The control target is a part of an optical system that is used in an imaging device and forms an optical image of a subject.
The drive unit control device according to claim 9 or 10, wherein the control unit sets the total light emission amount based on a state of the imaging device.
前記制御手段は、前記制御対象の前記絶対位置において前記ステッピングモータの脱調を判定することを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の駆動ユニットの制御装置。 The drive unit has a stepping motor that drives the control target;
13. The drive unit control device according to claim 1, wherein the control unit determines a step-out of the stepping motor at the absolute position of the control target. 13.
前記複数の位置検出手段から出力される少なくとも１つの出力信号に基づいて、前記制御対象の絶対位置に関する情報を取得するステップと、
前記制御対象の前記絶対位置に関する情報に基づいて、各位置検出手段への通電を制御するステップと、
を有することを特徴とする駆動ユニットの制御方法。 A method for controlling a drive unit that has a plurality of position detection means for changing output signals according to the position of a control target, and that drives the control target,
Obtaining information on the absolute position of the control target based on at least one output signal output from the plurality of position detection means;
Controlling the energization of each position detecting means based on the information on the absolute position of the control object;
A control method for a drive unit, comprising:
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|---|---|---|---|---|
| JP2021018278A (en) * | 2019-07-18 | 2021-02-15 | キヤノン株式会社 | Optical device, imaging apparatus, and driving method of optical device |
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