JP2020071400A - Lens device and image capturing device - Google Patents

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JP2020071400A JP2018205874A JP2018205874A JP2020071400A JP 2020071400 A JP2020071400 A JP 2020071400A JP 2018205874 A JP2018205874 A JP 2018205874A JP 2018205874 A JP2018205874 A JP 2018205874A JP 2020071400 A JP2020071400 A JP 2020071400A
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勝彦 永田
Katsuhiko Nagata
勝彦 永田
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Abstract

To provide a lens device which is advantageous in terms of operating range of an optical member.SOLUTION: A lens device (100) is provided, comprising a movable optical member (101) having a movable range, a drive unit (102, 103) for moving the optical member, and a processing unit (104, 106, 108, 109, 120) configured to generate a command for the drive unit. The processing unit modifies a limit value for the command according to a state of the lens device such that the optical member is moved within an operating range inside the movable range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a lens device and an image pickup device.

レンズ装置におけるズームレンズ群、フォーカスレンズ群、またはアイリス(開口絞り)等の光学部材(操作対象)をアクチュエータにより操作する場合、光学部材の実際の可動範囲の内側に操作のための可動範囲(操作範囲)が設定されている。特許文献1は、焦点調節を手動で行う場合に、フォーカスレンズ群の操作範囲を色収差補正に必要な量だけ広げることを開示している。また、特許文献2は、操作部材が操作された時点に検出された光学系の位置を移動制限位置として記憶する撮影レンズを開示している。   When an optical member (operation target) such as a zoom lens group, a focus lens group, or an iris (aperture stop) in a lens device is operated by an actuator, a movable range (operation) for operation is provided inside an actual movable range of the optical member. Range) is set. Patent Document 1 discloses that when the focus adjustment is performed manually, the operation range of the focus lens group is expanded by an amount necessary for chromatic aberration correction. Further, Patent Document 2 discloses a photographing lens that stores the position of the optical system detected when the operation member is operated as the movement limit position.

特開2006−201396号公報JP, 2006-201396, A 特開2007−256967号公報JP, 2007-256967, A

上述の特許文献に開示された従来技術は、光学部材の可動範囲に対する操作範囲(移動制限位置)の制約については記載がない。例えば、フォーカスレンズ群が操作対象である場合、操作範囲端(移動制限位置)を可動範囲端から過度に遠ざけると、温度の変化により、合焦できない場合が生じうる。また、操作範囲端を可動範囲端に過度に近づけると、フォーカスレンズ群とともに移動する部材(例えば、カムフォロワ)が可動範囲端に係る部材(例えば、カムに設けられたストッパ部材)に衝突して音を発しうる。本発明は、例えば、光学部材の操作範囲の点で有利なレンズ装置を提供することを目的とする。   The prior art disclosed in the above-mentioned patent documents does not describe restrictions on the operation range (movement limit position) with respect to the movable range of the optical member. For example, when the focus lens group is the operation target, if the operation range end (movement limit position) is excessively distant from the movable range end, there may be a case where focusing cannot be performed due to temperature change. Further, if the end of the operation range is excessively close to the end of the movable range, a member (for example, a cam follower) that moves together with the focus lens group collides with a member (for example, a stopper member provided on the cam) related to the end of the movable range, and a sound is generated. Can be emitted. An object of the present invention is to provide a lens device that is advantageous in terms of the operating range of an optical member, for example.

本発明の一つの側面は、可動範囲を有する可動の光学部材と、前記光学部材を動かすための駆動部と、前記駆動部のための指令を生成する処理部と、を有するレンズ装置であって、
前記処理部は、前記可動範囲の内側の操作範囲において前記光学部材が動かされるように、前記レンズ装置の状態に基づいて、前記指令に対する制限値の変更を行う、
ことを特徴とするレンズ装置である。
One aspect of the present invention is a lens device including a movable optical member having a movable range, a drive unit for moving the optical member, and a processing unit that generates a command for the drive unit. ,
The processing unit changes the limit value for the command based on the state of the lens device so that the optical member is moved in the operation range inside the movable range.
It is a lens device characterized by the above.

本発明によれば、例えば、光学部材の操作範囲の点で有利なレンズ装置を提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide a lens device which is advantageous in terms of the operation range of the optical member.

実施形態1に係るレンズ装置の構成例を示す図FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the lens device according to the first embodiment. 指令座標と検出座標と無限遠座標との間の関係を例示する図Diagram illustrating the relationship between command coordinates, detected coordinates, and infinity coordinates 本実施形態に係る処理の流れを例示する図The figure which illustrates the flow of the process which concerns on this embodiment. 実施形態2に係るレンズ装置の構成例を示す図FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a lens device according to a second embodiment. 指令座標と検出座標と無限遠座標と再現性(低)との間の関係を例示する図Diagram illustrating the relationship between command coordinates, detected coordinates, infinity coordinates, and reproducibility (low) 指令座標と検出座標と無限遠座標と再現性(高)との間の関係を例示する図Diagram illustrating the relationship between command coordinates, detected coordinates, infinity coordinates, and reproducibility (high) 本実施形態に係る処理の流れを例示する図The figure which illustrates the flow of the process which concerns on this embodiment. 撮像装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of an imaging device

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として(断りのない限り)、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Throughout all the drawings for explaining the embodiments, as a general rule (unless otherwise noted), the same members and the like are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るレンズ装置の構成例を示す図である。同図において、100は、レンズ装置であり、101は、光学部材であり、ここでは、レンズ装置100のフォーカス(物体距離の調整または合焦)のためのフォーカスレンズ群である。また、102は、光学部材を移動するためのモータであり、103は、モータ102を駆動する為の駆動回路であり、104は、駆動回路への操作量(駆動信号)を作成する操作量生成部である。なお、モータ102と駆動回路103とは、駆動部を構成している。105は、光学部材101の位置または座標を検出するためのエンコーダであり、106は、エンコーダにより生成されたパルスをカウントするカウンタである。なお、エンコーダ105とカウンタ106とは、光学部材の座標を検出する座標検出部を構成している。なお、ここで、当該位置または座標は、レンズ装置100の光学特性を変更する光学部材101の特定の点の位置または座標としうる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the lens device according to the first embodiment. In the figure, reference numeral 100 denotes a lens device, 101 denotes an optical member, and here, a focus lens group for focusing (adjusting an object distance or focusing) of the lens device 100. Further, 102 is a motor for moving the optical member, 103 is a drive circuit for driving the motor 102, and 104 is an operation amount generation for creating an operation amount (drive signal) for the drive circuit. It is a department. The motor 102 and the drive circuit 103 form a drive unit. Reference numeral 105 is an encoder for detecting the position or coordinates of the optical member 101, and 106 is a counter for counting the pulses generated by the encoder. The encoder 105 and the counter 106 form a coordinate detection unit that detects the coordinates of the optical member. Here, the position or coordinates may be the position or coordinates of a specific point of the optical member 101 that changes the optical characteristics of the lens device 100.

レンズ装置100には、光学部材101を操作するための信号を生成する操作装置200(操作部)が接続されている。後述の処理部は、操作装置200とは通信する。ここでは、操作装置200は、フォーカスレンズ群を操作するためのものであり、フォーカスデマンドともいわれる。109は、操作装置200からの信号に基づいて、光学部材101に対する指令を生成する指令生成部である。108は、指令生成部109により生成された指令の制限を行う指令制限部であり、当該制限により、光学部材の可動範囲の内側に光学部材の操作範囲を設定する。110は、レンズ装置の状態を検出する状態検出部としての、レンズ装置の温度を検出する温度検出部であり、111は、当該状態検出部としての、レンズ装置の姿勢(例えば、水平(面)に対するレンズ装置(の光軸)の姿勢)を検出する姿勢検出部である。また、120は、ROMであり、当該温度および当該姿勢のうち少なくとも一方に対応する、当該光学部材の座標の再現性に係るデータ120aを不揮発に記憶している。また、ROM120は、当該温度および当該姿勢のうち少なくとも一方に対応する、無限遠物体距離に係る座標(光学端ともいう)のデータ120bを不揮発に記憶している。指令制限部108は、当該温度および当該姿勢のうち少なくとも一方ならびにデータ120aおよび120bに基づいて、当該指令を制限する。指令制限部108は、このことにより、光学部材101の可動範囲の内側に光学部材101の操作範囲または操作範囲の端(操作端または制御端ともいう)を設定する。なお、操作量生成部104、カウンタ106、指令制限部108、指令生成部109、およびROM120は、処理部を構成し、当該処理部は、CPU等のプロセッサにより構成しうる。   An operation device 200 (operation unit) that generates a signal for operating the optical member 101 is connected to the lens device 100. The processing unit described later communicates with the operation device 200. Here, the operating device 200 is for operating the focus lens group, and is also called a focus demand. A command generation unit 109 generates a command for the optical member 101 based on a signal from the operation device 200. Reference numeral 108 denotes a command limiting unit that limits the command generated by the command generating unit 109, and sets the operation range of the optical member inside the movable range of the optical member by the restriction. Reference numeral 110 is a temperature detection unit that detects the temperature of the lens device as a state detection unit that detects the state of the lens device, and 111 is the attitude (for example, horizontal (plane)) of the lens device that is the state detection unit. Is a posture detection unit that detects the posture of the lens device (the optical axis of the lens device). Reference numeral 120 denotes a ROM, which non-volatilely stores data 120a relating to the reproducibility of the coordinates of the optical member, which corresponds to at least one of the temperature and the posture. In addition, the ROM 120 stores, in a nonvolatile manner, data 120b of coordinates (also referred to as an optical end) relating to an infinite object distance, which corresponds to at least one of the temperature and the attitude. The command limiting unit 108 limits the command based on at least one of the temperature and the attitude and the data 120a and 120b. Accordingly, the command limiting unit 108 sets the operating range of the optical member 101 or the end of the operating range (also referred to as the operating end or the control end) inside the movable range of the optical member 101. The operation amount generation unit 104, the counter 106, the command limiting unit 108, the command generation unit 109, and the ROM 120 form a processing unit, and the processing unit can be formed of a processor such as a CPU.

ここで、図2は、指令座標と検出座標と無限遠座標との間の関係を例示する図である。同図は、光学部材(フォーカスレンズ群)の可動範囲を最小物体距離側の端(MOD機械端ともいう)から無限遠側の端(∞機械端ともいう)までを線分で表し、そこに、指令座標と検出座標と無限遠座標とを記載したものである。また、同図は、検出座標の再現性が温度および姿勢のうち少なくとも一方の影響で低下した場合を示したものである。同図の(1)は、指令制限部108により指令(指令座標)が制限値に制限された場合において、光学部材の停止座標としての検出座標と、無限遠座標(無限遠側光学端)との関係を示している。無限遠座標まで光学部材が移動するには、無限遠座標の右側に検出座標がなければならないところ、同図の(1)は、無限遠座標の左側に検出座標があるため、無限遠座標に光学部材を位置決めできないことを示している。このような場合、同図の(2)のように、指令制限部108での制限値を∞機械端の方向へ変更する。このことにより、駆動部・座標検出部・処理部により構成される制御系(サーボ系ともいう)の特性を変更することなく、無限遠座標の右側に検出座標があるようにでき、もって無限遠座標に光学部材を位置決めできることになる。本実施形態では、温度および姿勢のうち少なくとも一方等に依存して変化する、ROM120に記憶された、光学部材の停止座標の再現性に基づいて、指令を制限することにより、操作範囲の端(操作端または制御端)を適切に設定しうる。すなわち、光学部材の可動範囲の内側の操作範囲において光学部材が動かされる(例えば、光学部材とともに動かされる部材が可動範囲の端に係る部材に衝突しない)ように、指令制限部108での指令の制限値が変更されうる。なお、当該制限値が変更されると、その結果として、操作量生成部104で生成される操作量が制限されることになる。   Here, FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship among the command coordinates, the detected coordinates, and the infinity coordinates. In the figure, the movable range of the optical member (focus lens group) is represented by a line segment from the end on the minimum object distance side (also referred to as the MOD machine end) to the end on the infinity side (also referred to as the ∞ machine end). , Command coordinates, detected coordinates, and infinity coordinates are described. In addition, the figure shows a case where the reproducibility of the detected coordinates is lowered by the influence of at least one of the temperature and the posture. (1) in the figure shows the detected coordinates as the stop coordinates of the optical member and the infinity coordinates (the optical end on the infinity side) when the command (command coordinates) is limited to the limit value by the command limiting unit 108. Shows the relationship. In order for the optical member to move to the infinity coordinate, the detection coordinate must be on the right side of the infinity coordinate. In (1) of the figure, however, the detection coordinate is on the left side of the infinity coordinate. It indicates that the optical member cannot be positioned. In such a case, as shown in (2) of the figure, the limit value in the command limiter 108 is changed to the direction of ∞ machine end. This allows the detection coordinates to be on the right side of the infinity coordinates without changing the characteristics of the control system (also called the servo system) that is composed of the drive unit, coordinate detection unit, and processing unit. The optical member can be positioned at the coordinates. In the present embodiment, by limiting the command based on the reproducibility of the stop coordinates of the optical member, which is stored in the ROM 120 and changes depending on at least one of the temperature and the posture, the end of the operation range ( The operating end or control end) can be set appropriately. That is, in order to move the optical member in the operation range inside the movable range of the optical member (for example, the member moved together with the optical member does not collide with the member related to the end of the movable range) The limit value can be changed. When the limit value is changed, as a result, the operation amount generated by the operation amount generation unit 104 is limited.

図3は、本実施形態に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、処理部により実行される。レンズ装置の電源ON(Power On)により処理が開始すると、まず、ステップS101では、姿勢検出部111により、レンズ装置の姿勢を検出する。つづく、ステップS102では、温度検出部110により、レンズ装置の温度を検出する。ステップS104では、指令制限が未設定であるかを判断する。指令制限が未設定である場合は、ステップS107に処理が進められ、指令制限が未設定でない場合は、ステップS105に処理が進められる。ステップS107では、検出した姿勢・温度と、ROM120に記憶されたデータ120aおよび120bとに基づいて、指令座標の制限値(指令制限値ともいう)を取得する。つづくステップS108では、当該指令制限値の設定を行う。その後、処理は、ステップS101へ戻される。ステップS105では、検出した温度および姿勢のうち少なくとも一方(レンズ装置の状態)に変化があったかを判断する。当該変化があった場合、ステップS106に処理が進められ、当該変化がなかった場合、ステップS107に処理が進められる。ステップS106では、温度および姿勢のうち少なくとも一方の変化が閾値以上かを判断する。当該少なくとも一方が閾値以上の場合は、ステップS107に処理が進められ、当該少なくとも一方が閾値未満の場合は、ステップS101に処理が戻される。以後、図3の処理の流れにしたがって処理を継続することにより、レンズ装置の状態に基づいて、駆動部のための指令に対する制限値(もって光学部材の操作範囲)の変更が適切に行われることになる。なお、当該状態は、上述のような温度および姿勢のうち少なくとも一方に限定されるものではない。当該状態は、例えば、光学部材の停止座標の再現性に関わる状態であればよい。当該状態は、例えば、駆動部の負荷トルクに関するものであってもよく、レンズ装置に対して実施したメンテナンスからの経過時間に関するものであってもよく、また、当該再現性そのものであってもよい。   FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of processing according to the present embodiment. The processing is executed by the processing unit. When the processing is started by turning on (Power On) the power of the lens apparatus, first, in step S101, the attitude detection unit 111 detects the attitude of the lens apparatus. Subsequently, in step S102, the temperature detection unit 110 detects the temperature of the lens device. In step S104, it is determined whether the command restriction has not been set. If the command limit is not set, the process proceeds to step S107, and if the command limit is not set, the process proceeds to step S105. In step S107, a limit value of command coordinates (also referred to as a command limit value) is acquired based on the detected posture / temperature and the data 120a and 120b stored in the ROM 120. In the subsequent step S108, the command limit value is set. After that, the process is returned to step S101. In step S105, it is determined whether or not at least one of the detected temperature and posture (the state of the lens device) has changed. If there is such a change, the process proceeds to step S106, and if there is no such change, the process proceeds to step S107. In step S106, it is determined whether the change in at least one of the temperature and the posture is equal to or more than a threshold value. If at least one of them is greater than or equal to the threshold, the process proceeds to step S107, and if at least one of them is less than the threshold, the process returns to step S101. Thereafter, by continuing the process according to the process flow of FIG. 3, the limit value (and thus the operating range of the optical member) for the command for the drive unit can be appropriately changed based on the state of the lens device. become. The state is not limited to at least one of the temperature and the posture as described above. The state may be a state related to reproducibility of the stop coordinates of the optical member, for example. The state may be, for example, the load torque of the drive unit, the elapsed time from the maintenance performed on the lens device, or the reproducibility itself. ..

ここまでは、光学部材101の座標(位置)を目標値とする制御において、駆動部に対する指令制限値の変更を行う例を説明したところ、当該制御に加えて、さらに光学部材101の座標の時間変化率(速度)を目標値とする制御を行ってもよい。また、本実施形態は、無限遠側の端(∞機械端)に関して適用したものの、最小物体距離側の端(MOD機械端)に関して適用しうる。また、本実施形態は、物体距離の変更における端に関してのみならず、焦点距離の変更(ズーミング)における端(テレ端・ワイド端)、および有効口径の変更(アイリス調整)における端(クローズ側の端・オープン側の端)のうちいずれかに関して適用しうる。本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作範囲の点で有利なレンズ装置を提供することができる。   Up to this point, in the control in which the coordinates (position) of the optical member 101 is set as the target value, an example of changing the command limit value for the driving unit has been described. You may perform control which makes a rate of change (speed) into a target value. Further, although the present embodiment is applied to the end on the infinity side (∞ mechanical end), it can be applied to the end on the minimum object distance side (MOD mechanical end). Further, the present embodiment is not limited to the end when changing the object distance, but also the end when changing the focal length (zooming) (tele end / wide end) and the end when changing the effective aperture (iris adjustment) (close side). Either the edge or the edge on the open side). According to the present embodiment, for example, it is possible to provide a lens device that is advantageous in terms of the operation range of the optical member.

〔実施形態2〕
図4は、実施形態2に係るレンズ装置の構成例を示す図である。実施形態2の構成は、実施形態1のそれに対して、次の2点で異なっている。第1点は、上述の再現性、および指令座標に対する検出座標のオーバーシュート量(行き過ぎ量)に係る量を取得する取得部107を有する点である。第2点は、操作範囲の端(操作端または制御端)の変更を指示する変更指示部130を有する点である。なお、変更指示部130は、手動操作等により、当該変更を指示するON状態および当該変更を指示しないOFF状態のうちのいずれかの状態をとりうる。そのため、処理部は、当該手動操作のためのユーザー・インターフェース部を含みうる。これらの相違点により、指令制限部108は、取得部107および変更指示部130にも接続され、取得部107および変更指示部130からの情報にも基づいて指令を制限することにより、操作範囲の端を設定する。なお、上述の再現性は、検出座標が指令を超過しなかった場合の検出座標の再現性ともいいうるものであり、該オーバーシュート量に係る量は、検出座標が指令を超過した場合の検出座標の再現性ともいいうるものである。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the lens device according to the second embodiment. The configuration of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the following two points. The first point is the point having the reproducibility and the acquisition unit 107 that acquires the amount related to the overshoot amount (overshoot amount) of the detected coordinate with respect to the command coordinate. The second point is that it has a change instruction section 130 for instructing a change of the end (operation end or control end) of the operation range. It should be noted that the change instructing unit 130 can be in one of an ON state instructing the change and an OFF state not instructing the change by a manual operation or the like. Therefore, the processing unit may include a user interface unit for the manual operation. Due to these differences, the command limiting unit 108 is also connected to the acquisition unit 107 and the change instruction unit 130, and restricts the command based on the information from the acquisition unit 107 and the change instruction unit 130, thereby changing the operation range. Set the edge. The reproducibility described above can also be referred to as the reproducibility of the detected coordinates when the detected coordinates do not exceed the command, and the amount related to the overshoot amount is the detection when the detected coordinates exceed the command. It can also be called the reproducibility of coordinates.

ここで、図5は、指令座標と検出座標と無限遠座標と再現性(低)との間の関係を例示する図である。同図は、光学部材(フォーカスレンズ群)の可動範囲を最小物体距離側の端(MOD機械端)から無限遠側の端(∞機械端)までを線分で表し、そこに、指令座標と検出座標と無限遠座標とを記載したものである。また、同図は、検出座標の再現性が温度および姿勢のうち少なくとも一方の影響で低下した場合を示したものである。同図の(a)は、指令制限部108により指令座標が制限値に制限された場合において、光学部材の停止座標としての検出座標と、無限遠座標(∞光学端)との関係を示している。無限遠座標まで光学部材が移動するには、無限遠座標の右側に検出座標がなければならないところ、同図の(a)は、無限遠座標の左側に検出座標があるため、無限遠座標に光学部材を位置決めできないことを示している。そのような場合、取得部107により、検出座標の再現性Xの取得を行っておく。   Here, FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship among the command coordinates, the detection coordinates, the infinity coordinates, and the reproducibility (low). In the figure, the movable range of the optical member (focus lens group) is represented by a line segment from the end on the side of the minimum object distance (MOD machine end) to the end on the side of infinity (∞ machine end), where the command coordinates and The detection coordinates and the infinity coordinates are described. In addition, the figure shows a case where the reproducibility of the detected coordinates is lowered by the influence of at least one of the temperature and the posture. (A) of the figure shows the relationship between the detected coordinates as the stop coordinates of the optical member and the infinity coordinates (∞ optical end) when the command coordinates are limited to the limit values by the command limiting unit 108. There is. In order for the optical member to move to the infinity coordinate, the detection coordinate must be on the right side of the infinity coordinate. However, in (a) of the figure, the detection coordinate is on the left side of the infinity coordinate. It indicates that the optical member cannot be positioned. In such a case, the acquisition unit 107 acquires the reproducibility X of the detected coordinates.

次に、同図の(b)は、指令座標がMOD機械端側に移動し、その結果、検出座標がMOD機械端側に移動した状態を示している。同図の(c)は、同図の(b)から指令座標に対する制限値の変更を行った場合の状態を示している。当該変更は、
制限値=無限遠座標+再現性X+α
なる式で制限値を算出または設定してなされる。αは、余裕を与えるための定数(マージン)である。同図の(d)は、設定された新たな制限値で指令座標が制限されている場合の検出座標を示している。ここで、駆動部・座標検出部・処理部により構成される制御系(サーボ系)の特性を変更することなく、無限遠座標の右側に検出座標があるようにできることになる。すなわち、無限遠座標に光学部材を位置決めできることになる。
Next, (b) of the figure shows a state in which the command coordinates have moved to the MOD machine end side, and as a result, the detected coordinates have moved to the MOD machine end side. (C) of the same figure shows the state when the limit value for the command coordinates is changed from (b) of the same figure. The change is
Limit value = infinity coordinate + reproducibility X + α
It is done by calculating or setting the limit value by the following formula. α is a constant (margin) for giving a margin. (D) of the same figure shows the detected coordinates when the command coordinates are restricted by the new set limit value. Here, the detected coordinate can be located on the right side of the infinite coordinate without changing the characteristics of the control system (servo system) configured by the drive unit, the coordinate detection unit, and the processing unit. That is, the optical member can be positioned at infinity coordinates.

図6は、指令座標と検出座標と無限遠座標と再現性(高)との間の関係を例示する図である。同図は、光学部材(フォーカスレンズ群)の可動範囲を最小物体距離側の端(MOD機械端)から無限遠側の端(∞機械端)までを線分で表し、そこに、指令座標と検出座標と無限遠座標とを記載したものである。また、同図は、検出座標の再現性が温度および姿勢のうち少なくとも一方の影響で改善した場合を示したものである。図6の(e)は,指令座標が制限値に制限されている場合において、光学部材の停止座標としての検出座標と、無限遠座標(∞光学端)との関係を示している。ここで、オーバーシュート(行き過ぎ)により検出座標が∞機械端に達していないか、オーバーシュートに係る量Yを取得部107に取得させる。同図の(f)は、指令座標がMOD機械端側に移動し、その結果、検出座標がMOD機械端側に移動した状態を示している。同図の(g)は、同図の(f)から、指令座標に対する制限値の変更を行った場合の状態を示している。当該変更は、
制限値=∞機械端座標−(オーバーシュートに係る量Y)*β
なる式で制限値を算出または設定してなされる。βは、余裕を与えるための定数(安全率または安全係数)である。同図の(h)は、駆動部・座標検出部・処理部により構成される制御系(サーボ系)の特性を変更することなく、無限遠座標の右側に検出座標があるようにできることを示している。すなわち、無限遠座標に光学部材を位置決めでき、かつオーバーシュートにより検出座標が∞機械端に達することがないようにできることを示している。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship among command coordinates, detected coordinates, infinity coordinates, and reproducibility (high). In the figure, the movable range of the optical member (focus lens group) is represented by a line segment from the end on the side of the minimum object distance (MOD machine end) to the end on the side of infinity (∞ machine end), where the command coordinates and The detection coordinates and the infinity coordinates are described. In addition, the figure shows a case where the reproducibility of the detected coordinates is improved by the influence of at least one of the temperature and the posture. FIG. 6E shows the relationship between the detected coordinates as the stop coordinates of the optical member and the infinity coordinates (∞ optical end) when the command coordinates are limited to the limit value. Here, whether the detected coordinate has not reached the ∞ machine end due to overshoot (too much) or causes the acquisition unit 107 to acquire the amount Y related to overshoot. (F) of the figure shows a state in which the command coordinates have moved to the MOD machine end side, and as a result, the detected coordinates have moved to the MOD machine end side. (G) of the same figure has shown the state at the time of changing the limit value with respect to command coordinates from (f) of the same figure. The change is
Limit value = ∞ Machine end coordinate− (Amount Y related to overshoot) * β
It is done by calculating or setting the limit value by the following formula. β is a constant (safety factor or safety factor) for giving a margin. (H) of the figure shows that the detected coordinates can be set to the right of the infinite coordinates without changing the characteristics of the control system (servo system) configured by the drive unit, the coordinate detection unit, and the processing unit. ing. That is, it is shown that the optical member can be positioned at infinity coordinates, and the detected coordinates can be prevented from reaching the ∞ machine end due to overshoot.

図7は、本実施形態に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、処理部により実行される。レンズ装置の電源ON(Power On)により処理が開始すると、まず、ステップS201では、姿勢検出部111により、レンズ装置の姿勢を検出する。つづく、ステップS202では、温度検出部110により、レンズ装置の温度を検出する。ステップS203では、検出した姿勢・温度と、ROM120に記憶されたデータ120aおよび120bとに基づいて、指令座標の制限値(制限値1)を取得する。つづくステップS204では、当該制限値1の設定を行う。つづいて、ステップS205では、変更指示部130がON・OFFのいずれの状態にあるかを示す変更Flag(変更フラグ)を0に設定する。なお、変更Flagは、変更指示部130がOFFの状態にある場合、変更Flag=0に設定され、変更指示部130がONの状態にある場合、変更Flag=1に設定される。次に、ステップS214では、操作装置200からの指令が∞制御端であるかを判断する。そうである場合は、ステップS215に処理が進められ、そうでない場合は、ステップS206に処理が進められる。ステップS215では、検出座標の再現性Xを取得部107から取得する。ステップS216では、オーバーシュートに係る量Yを取得部107から取得する。ステップS217では、オーバーシュートに係る量Yに基づいて、検出座標が∞機械端に達していないか、すなわち不等式
Y<∞機械端座標−制限値
が成立しているかを判断する。当該不等式が成立している場合は、
制限値2=∞光学端座標+X+α
としてステップS220に進む。ここで、αは、余裕(マージン)を与えるための実定数(>0)である。当該不等式が成立していない場合は、
制限値2=∞機械端座標−Y*β
としてステップS220に進む。ここで、βは、安全率(安全係数)としての実定数(>1)である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of processing according to the present embodiment. The processing is executed by the processing unit. When the processing is started by turning on (Power On) the power of the lens device, first, in step S201, the posture detection unit 111 detects the posture of the lens device. Subsequently, in step S202, the temperature of the lens device is detected by the temperature detection unit 110. In step S203, the limit value (limit value 1) of the command coordinates is acquired based on the detected posture / temperature and the data 120a and 120b stored in the ROM 120. In the subsequent step S204, the limit value 1 is set. Subsequently, in step S205, a change Flag (change flag) indicating which of the ON and OFF states the change instruction unit 130 is in is set to 0. The change Flag is set to change Flag = 0 when the change instruction unit 130 is in the OFF state, and is set to change flag = 1 when the change instruction unit 130 is in the ON state. Next, in step S214, it is determined whether the command from the operating device 200 is the ∞ control end. If so, the process proceeds to step S215, and if not, the process proceeds to step S206. In step S215, the reproducibility X of the detected coordinates is acquired from the acquisition unit 107. In step S216, the amount Y related to overshoot is acquired from the acquisition unit 107. In step S217, it is determined whether the detected coordinates have not reached the ∞ machine end, that is, the inequality Y <∞ machine end coordinates-limit value is satisfied, based on the amount Y related to overshoot. If the inequality holds,
Limit value 2 = ∞ Optical end coordinate + X + α
Then, the process proceeds to step S220. Here, α is a real constant (> 0) for giving a margin. If the inequality does not hold,
Limit value 2 = ∞ Machine end coordinate-Y * β
Then, the process proceeds to step S220. Here, β is a real constant (> 1) as a safety factor (safety factor).

ステップS220では、変更Flagが1であるか判断を行う。変更Flagが1である場合は、ステップS221に処理が進められ、変更Flagが0(当該判断の初回は、ステップS205により変更Flag=0)である場合は、ステップS222に処理が進められる。ステップS221では、予め定められた時間(予定時間)が経過後に、MOD機械端方向へ指令を変更する。ステップS222では、予定時間経過後にMOD機械端方向への指令の変更があったかを判断する。当該変更があった場合、ステップS223に処理が進められ、当該変更がなかった場合、ステップS206に処理が進められる。ステップS223では、制限値を制限値2に変更する。ステップS224では、操作元を操作装置200に戻す処理を行う。この処理は、上述のS221の処理や後述のS213の処理のような、操作装置200からの指令に基づく処理ではない、レンズ装置100の内部で生成した指令に基づく変更Flag=1の場合に必要な処理を行った後の処理である。ステップS214での判断において、指令が∞制御端でなかった場合、ステップS222において、予定時間経過後にMOD機械端方向への指令の変更がなかった場合とは同様に、ステップS206に処理が進められる。   In step S220, it is determined whether the change Flag is 1. If the change Flag is 1, the process proceeds to step S221, and if the change Flag is 0 (the change flag = 0 in step S205 for the first time of the determination), the process proceeds to step S222. In step S221, after a predetermined time (scheduled time) has elapsed, the command is changed in the MOD machine end direction. In step S222, it is determined whether or not the command has been changed in the MOD machine end direction after the scheduled time has elapsed. When the change is made, the process proceeds to step S223, and when the change is not made, the process proceeds to step S206. In step S223, the limit value is changed to the limit value 2. In step S224, a process of returning the operation source to the operation device 200 is performed. This process is not a process based on a command from the operation device 200, such as the process of S221 described above or the process of S213 described below, and is necessary when the change Flag = 1 based on the command generated inside the lens apparatus 100. This is a process after performing various processes. If it is determined in step S214 that the command is not the ∞ control end, the process proceeds to step S206 as in the case where the command is not changed in the MOD machine end direction after the scheduled time has elapsed in step S222. ..

ここで、ステップS206では、変更Flagを0とする。ステップS207では、姿勢検出部111によりレンズ装置100の姿勢の検出を行う。ステップS208では、温度検出部110によりレンズ装置内の温度の検出を行う。つづくステップS209では、ステップS207で検出された姿勢およびステップS208で検出された温度のうちの少なくともに一方に変化があったかを判断する。当該変化があった場合、処理がステップS210に進められ、当該変化がなかった場合、処理がステップS211に進められる、ステップS210では、当該変化が閾値以上であるかを判断する。当該変化が閾値以上である場合は、ステップS214に処理が戻され、当該変化が閾値以上でない場合は、ステップS211に処理が進められる。ステップS211では、変更指示部130による変更指示がONであるかを判断する。当該変更指示がONである場合は、ステップS212に処理が進められ、当該変更指示がOFFである場合は、ステップS206に処理が戻される。ステップS212では、変更Flagを1に設定する。そして、つづくステップS213では、∞機械端へ離散的に指令を切り替える。その後、ステップS214へ処理が戻される。なお、ステップS220において変更Flagが1であると判断された場合は、ステップS221で、予定時間経過後にMOD機械端方向へ指令を変更することから、ステップS223では、制限値を制限値2に変更することとなる。   Here, in step S206, the change Flag is set to 0. In step S207, the posture of the lens apparatus 100 is detected by the posture detection unit 111. In step S208, the temperature detection unit 110 detects the temperature inside the lens device. In a succeeding step S209, it is determined whether or not at least one of the posture detected in step S207 and the temperature detected in step S208 has changed. If there is the change, the process proceeds to step S210, and if there is no change, the process proceeds to step S211. In step S210, it is determined whether the change is equal to or more than a threshold value. If the change is greater than or equal to the threshold, the process returns to step S214, and if the change is not greater than or equal to the threshold, the process proceeds to step S211. In step S211, it is determined whether the change instruction by the change instruction unit 130 is ON. If the change instruction is ON, the process proceeds to step S212, and if the change instruction is OFF, the process returns to step S206. In step S212, the change Flag is set to 1. Then, in a succeeding step S213, the instruction is discretely switched to the ∞ machine end. Then, the process is returned to step S214. If it is determined in step S220 that the change flag is 1, the command is changed in the MOD machine end direction after the scheduled time has elapsed in step S221. Therefore, in step S223, the limit value is changed to the limit value 2. Will be done.

本実施形態によれば、例えば、光学部材の操作範囲の点で有利なレンズ装置を提供することができる。   According to the present embodiment, for example, it is possible to provide a lens device that is advantageous in terms of the operation range of the optical member.

〔撮像装置に係る実施形態〕
図8は、撮像装置の構成例を示す図である。当該撮像装置は、以上に例示したレンズ装置100と、当該レンズ装置における光学部材(101)を操作するための信号を生成して当該レンズ装置に送信する操作装置200とを含んで構成されている。また、当該撮像装置は、レンズ装置100の像面に配された撮像素子300aを有するカメラ装置(撮像部)300を含んで構成されている。本実施形態に係る撮像装置によれば、例えば、光学部材の操作範囲の点で有利な撮像装置を提供することができる。なお、操作装置200は、レンズ装置100の一部を構成するもの(操作部)としうる。ここで、レンズ装置100またはレンズ装置100における光学部材101と、操作装置200とは、光学装置を構成しうる。よって、レンズ装置100の像面または光学部材101に係る像面は、光学装置の像面ともいう。
[Embodiment of Imaging Device]
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the image pickup apparatus. The imaging device is configured to include the lens device 100 exemplified above and an operation device 200 that generates a signal for operating the optical member (101) in the lens device and transmits the signal to the lens device. .. The image pickup apparatus is configured to include a camera apparatus (image pickup unit) 300 having an image pickup element 300a arranged on the image plane of the lens apparatus 100. According to the image pickup apparatus according to the present embodiment, for example, it is possible to provide an image pickup apparatus that is advantageous in terms of the operation range of the optical member. The operation device 200 may be a part (operation unit) that constitutes a part of the lens device 100. Here, the lens device 100 or the optical member 101 in the lens device 100 and the operating device 200 may configure an optical device. Therefore, the image plane of the lens device 100 or the image plane of the optical member 101 is also referred to as an image plane of the optical device.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、以上では、レンズ装置における光学部材として、レンズ装置の物体距離を変更するためのフォーカスレンズ群を例示した。しかし、光学部材は、それには限定されず、例えば、レンズ装置の焦点距離を変更するためのズームレンズ群、またはレンズ装置のF値(Fナンバー)または口径比を変更するための開口絞り等としうるものである。ここで、レンズ装置100における上述の処理部または指令生成部109は、指令として、光学部材の状態(座標)としてのレンズ(群)の位置および開口絞りの開口度のうちのいずれかを変更するための指令の生成を行うものとしうる。また、レンズ装置100または処理部は、表示部を含むユーザー・インターフェース部(UI部)100aを含みうる。なお、UI部100aは、レンズ装置100内でなく、操作装置200内またはカメラ装置300内にあってもよい。UI部は、カメラ装置300内にある場合は、例えば、カメラ装置のファインダにおけるものとしうる。また、レンズ装置100と操作装置200とは、別々の筐体を有して光学装置を構成しているものには限定されない。すなわち、操作装置200(操作部)とレンズ装置100とは、共通の筐体をもって光学装置(レンズ装置)を構成していてもよい。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof. For example, in the above, the focus lens group for changing the object distance of the lens device has been exemplified as the optical member in the lens device. However, the optical member is not limited thereto, and may be, for example, a zoom lens group for changing the focal length of the lens device, or an aperture stop for changing the F value (F number) or aperture ratio of the lens device. It is profitable. Here, the processing unit or the command generation unit 109 in the lens apparatus 100 changes one of the position of the lens (group) as the state (coordinates) of the optical member and the aperture of the aperture stop as a command. May be generated. In addition, the lens device 100 or the processing unit may include a user interface unit (UI unit) 100a including a display unit. It should be noted that the UI unit 100a may be provided not in the lens device 100 but in the operation device 200 or the camera device 300. When the UI unit is inside the camera device 300, it may be, for example, in a viewfinder of the camera device. Further, the lens device 100 and the operating device 200 are not limited to those having separate housings and forming an optical device. That is, the operating device 200 (operating unit) and the lens device 100 may form an optical device (lens device) with a common housing.

100 レンズ装置
101 光学部材
102 モータ(駆動部を構成)
103 駆動回路(駆動部を構成)
104 操作量生成部(処理部を構成)
106 カウンタ(処理部を構成)
108 指令制限部(処理部を構成)
109 指令生成部(処理部を構成)
120 ROM(処理部を構成)
100 lens device 101 optical member 102 motor (constituting drive unit)
103 drive circuit (constitutes drive unit)
104 manipulated variable generation unit (constitutes processing unit)
106 counter (constructs processing unit)
108 Command limiter (constitutes processor)
109 Command generation unit (constitutes processing unit)
120 ROM (constitutes processing unit)

Claims (12)

可動範囲を有する可動の光学部材と、前記光学部材を動かすための駆動部と、前記駆動部のための指令を生成する処理部と、を有するレンズ装置であって、
前記処理部は、前記可動範囲の内側の操作範囲において前記光学部材が動かされるように、前記レンズ装置の状態に基づいて、前記指令に対する制限値の変更を行う、
ことを特徴とするレンズ装置。
A lens device having a movable optical member having a movable range, a drive unit for moving the optical member, and a processing unit for generating a command for the drive unit,
The processing unit changes the limit value for the command based on the state of the lens device so that the optical member is moved in the operation range inside the movable range.
A lens device characterized by the above.
前記状態を検出する状態検出部を有することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。   The lens device according to claim 1, further comprising a state detection unit that detects the state. 前記状態検出部は、前記レンズ装置の温度および姿勢のうち少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレンズ装置。   The lens apparatus according to claim 1, wherein the state detection unit detects at least one of a temperature and a posture of the lens apparatus. 前記可動範囲における前記光学部材の座標を検出する座標検出部を有し、
前記処理部は、前記指令と前記座標とに基づいて、前記駆動部への操作量を生成する、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のレンズ装置。
A coordinate detection unit for detecting the coordinates of the optical member in the movable range,
The processing unit generates an operation amount for the drive unit based on the command and the coordinates.
The lens device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記処理部は、前記操作範囲の端に対応する前記指令と、該指令により得られた前記座標とに基づいて、前記駆動部および前記処理部による前記光学部材の座標の再現性に関する情報を取得し、該情報に基づいて、前記制限値の変更を行うことを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置。   The processing unit obtains information on the reproducibility of the coordinates of the optical member by the drive unit and the processing unit based on the command corresponding to the end of the operation range and the coordinates obtained by the command. The lens device according to claim 4, wherein the limit value is changed based on the information. 前記処理部は、前記指令を前記座標が超過しなかった場合の前記再現性に関する情報を取得し、該情報に基づいて、前記制限値の変更を行うことを特徴とする請求項5に記載のレンズ装置。   The processing unit acquires information about the reproducibility when the coordinates do not exceed the command, and changes the limit value based on the information. Lens device. 前記処理部は、前記指令を前記座標が超過した場合の前記再現性に関する情報を取得し、該情報に基づいて、前記制限値の変更を行うことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のレンズ装置。   7. The processing unit obtains information on the reproducibility when the coordinates exceed the command and changes the limit value based on the information. The described lens device. 前記処理部は、前記端から前記操作範囲の内側へ前記指令が変更された場合に、前記制限値の変更を行うことを特徴とする請求項5ないし請求項7のうちいずれか1項に記載のレンズ装置。   8. The processing unit changes the limit value when the instruction is changed from the end to the inside of the operation range, and the limit value is changed. Lens device. 前記処理部は、前記制限値の変更を行うことを指示するためのユーザー・インターフェース部を含むことを特徴とする請求項8に記載のレンズ装置。   9. The lens apparatus according to claim 8, wherein the processing unit includes a user interface unit for instructing to change the limit value. 前記光学部材は、物体距離、焦点距離、およびF値のうちの少なくとも1つを変更するためのものであることを特徴とする請求項1ないし請求項9のうちいずれか1項に記載のレンズ装置。   The lens according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical member is for changing at least one of an object distance, a focal length, and an F value. apparatus. 前記処理部は、前記光学部材を操作するための信号を生成する操作部とは通信することを特徴とするレンズ装置。   The lens device, wherein the processing unit communicates with an operation unit that generates a signal for operating the optical member. 請求項1ないし請求項11のうちいずれか1項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置の像面に配された撮像素子と、
を含むことを特徴とする撮像装置。
A lens device according to any one of claims 1 to 11,
An image sensor arranged on the image plane of the lens device;
An imaging device comprising:
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