JP2021105737A - Lens barrel and photographing device - Google Patents

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Abstract

To provide a lens barrel capable of quickly and accurately moving a lens toward a target position, and a photographing device.SOLUTION: A lens barrel can be detached/attached from/to a camera body and includes: a lens holding frame for holding a lens; a driving unit for moving the lens holding frame to a first position in an optical axis direction by electric power supplied from the camera body; a detection unit for detecting a position of the lens holding frame; a control unit for performing first control for supplying electric power to the driving unit based on the position of the lens holding frame detected by the detection unit and the first position and second control for supplying electric power to the driving unit so as to drive the driving unit at a speed slower than the first control in order to hold the lens holding frame. Before the lens holding frame reaches the first position, the control unit switches from the first control to the second control. While the first control and the second control are performed, the control unit does not stop supply of electric power to the driving unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レンズ鏡筒および撮影装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and a photographing device.

フィードバック制御によりレンズ駆動を制御する場合、移動開始時に静止摩擦から動摩擦に変わる際の急激な負荷変動や、温度変化などによる制御対象の変化により、目標とする位置や速度に対して偏差が大きくなることがあり、位置決め精度が悪化してしまう。 When the lens drive is controlled by feedback control, the deviation becomes large with respect to the target position and speed due to sudden load fluctuations when the static friction changes to dynamic friction at the start of movement and changes in the controlled object due to temperature changes. In some cases, the positioning accuracy deteriorates.

下記の特許文献１では、フォーカスレンズホルダと摺動可能に嵌合し、フォーカスレンズを光軸方向に案内するガイドバーを、周方向に回転あるいは光軸方向に振動することにより、レンズを駆動する際にかかる摩擦負荷が常に動摩擦状態となるようにすることで摩擦負荷の変化を抑えている。 In Patent Document 1 below, the lens is driven by slidably fitting with the focus lens holder and rotating or vibrating the guide bar in the optical axis direction to guide the focus lens in the optical axis direction. Changes in the frictional load are suppressed by ensuring that the frictional load applied at the time is always in a dynamic friction state.

しかし、このような従来技術では、ガイドバーの駆動装置が必要となるため、コストアップとサイズ・重量の増大が予想され、さらに摩擦以外の制御対象の変化に対して課題が残る。 However, in such a conventional technique, since a drive device for a guide bar is required, cost increase and size / weight increase are expected, and a problem remains with respect to a change in a controlled object other than friction.

特開2012-203019号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-203019

本発明の目的は、目標位置に向けてのレンズの素早く正確な移動を可能とするレンズ鏡筒および撮影装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lens barrel and a photographing device that enable quick and accurate movement of a lens toward a target position.

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るレンズ鏡筒は、
撮影光学系（１０２，１０４，１０６，１５２，１０８）と、
前記撮影光学系を構成するレンズ群の少なくとも一部（１５２）を保持するレンズホルダ（１５４）を所定方向に移動させる駆動部（１０）と、
前記駆動部に制御信号を送り前記駆動部を制御する制御部（３０）とを有するレンズ鏡筒であって、
前記制御部（３０）が、
フィードバック制御を行うための第１操作量を出力する第１操作量出力部（１８）と、
前記レンズホルダを所定位置に保持するために必要な第２操作量を出力する第２操作量出力部（２０）と、
前記第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択する操作量選択部（１６）と、を有する。 In order to achieve the above object, the lens barrel according to the first aspect of the present invention is
With the photographing optical system (102, 104, 106, 152, 108),
A drive unit (10) for moving the lens holder (154) holding at least a part (152) of the lens group constituting the photographing optical system in a predetermined direction, and
A lens barrel having a control unit (30) that sends a control signal to the drive unit and controls the drive unit.
The control unit (30)
The first manipulated variable output unit (18) that outputs the first manipulated variable for performing feedback control, and
A second manipulated variable output unit (20) that outputs a second manipulated variable required to hold the lens holder in a predetermined position, and a second manipulated variable output unit (20).
It has an operation amount selection unit (16) for selecting one of the first operation amount and the second operation amount.

第２操作量出力部（２０）は、前記レンズホルダ（１５４）を一定位置に保持していた第１の時刻における操作量を、前記第２操作量として記憶する記憶部を有してもよい。 The second manipulated variable output unit (20) may have a storage unit that stores the manipulated variable at the first time when the lens holder (154) was held at a fixed position as the second manipulated variable. ..

前記第１の時刻（ｔ０）が、
現在の第２の時刻（ｔ１，ｔ２）よりも前の時刻であり、
前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間が所定時間（α）以上である場合には、前記操作量選択部（１６）では、前記第２操作量ではなく、前記第１操作量を選択するように構成してもよい。 The first time (t0) is
It is a time before the current second time (t1, t2),
When the time from the first time to the second time is a predetermined time (α) or more, the operation amount selection unit (16) does not use the second operation amount but the first operation amount. May be configured to select.

前記第１の時刻（ｔ０）における前記レンズ鏡筒（１００）の第１姿勢情報と、
現在の第２の時刻（ｔ１，ｔ２）における前記レンズ鏡筒の第２姿勢情報との差が所定値以上である場合には、前記操作量選択部（１６）では、前記第２操作量ではなく、前記第１操作量を選択するように構成してもよい。 The first posture information of the lens barrel (100) at the first time (t0) and
When the difference from the second posture information of the lens barrel at the current second time (t1, t2) is equal to or greater than a predetermined value, the operation amount selection unit (16) determines that the second operation amount is used. Instead, the first operation amount may be selected.

本発明の第２の観点に係るレンズ鏡筒は、 The lens barrel according to the second aspect of the present invention is

撮影光学系（１０２，１０４，１０６，１５２，１０８）と、
前記撮影光学系を構成するレンズ群の少なくとも一部（１５２）を保持するレンズホルダ（１５４）を所定方向に移動させる駆動部（１０）と、
前記駆動部に制御信号を送り前記駆動部を制御する制御部（３０）とを有するレンズ鏡筒であって、
前記制御部（３０）が、
フィードバック制御を行うための第１操作量を出力する第１操作量出力部（１８）と、
前記レンズホルダの姿勢データから、前記レンズホルダを所定位置に保持するために必要な第２操作量（図１０）を出力する第２操作量出力部（２０）と、
前記第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択する操作量選択部（１６）と、を有する。 With the photographing optical system (102, 104, 106, 152, 108),
A drive unit (10) for moving the lens holder (154) holding at least a part (152) of the lens group constituting the photographing optical system in a predetermined direction, and a drive unit (10).
A lens barrel having a control unit (30) that sends a control signal to the drive unit and controls the drive unit.
The control unit (30)
A first manipulated variable output unit (18) that outputs a first manipulated variable for performing feedback control, and
A second manipulated variable output unit (20) that outputs a second manipulated variable (FIG. 10) required to hold the lens holder in a predetermined position from the posture data of the lens holder.
It has an operation amount selection unit (16) for selecting one of the first operation amount and the second operation amount.

前記操作量選択部（１６）では、前記撮影光学系による被写界深度が所定範囲内であるタイミング（ｔ２）で、第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択するようにしてもよい。 The manipulated variable selection unit (16) selects either the first manipulated variable or the second manipulated variable at the timing (t2) when the depth of field by the photographing optical system is within a predetermined range. You may.

前記駆動部により前記レンズ群をオートフォーカス駆動する際に、
前記レンズ群を初期位置に戻す初期駆動の時と、前記レンズ群をサーチ動作させるサーチ駆動の時とでは、前記操作量選択部は、前記第１操作量のみを選択し、
前記レンズ群を前記サーチ動作で検出した合焦位置に移動させる合焦動作の時に、前記操作量選択部では、前記第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択するようにしてもよい。 When the lens group is autofocus driven by the drive unit,
At the time of the initial drive for returning the lens group to the initial position and at the time of the search drive for operating the lens group, the operation amount selection unit selects only the first operation amount.
At the time of the focusing operation of moving the lens group to the focusing position detected by the search operation, the operation amount selection unit selects either the first operation amount or the second operation amount. May be good.

前記操作量選択部では、前記第１操作量と第２操作量とを比較した結果に基づき、前記第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択するようにしてもよい。 The operation amount selection unit may select either the first operation amount or the second operation amount based on the result of comparing the first operation amount and the second operation amount.

本発明に係る撮影装置（３００）は、
撮影光学系（１０２，１０４，１０６，１５２，１０８）と、
前記撮影光学系を構成するレンズ群の少なくとも一部（１５２）を保持するレンズホルダ（１５４）を所定方向に移動させる駆動部と、
前記駆動部に制御信号を送り前記駆動部を制御する制御部（３０，４０）とを有する撮影装置であって、
前記制御部（３０，４０）が、
フィードバック制御を行うための第１操作量を出力する第１操作量出力部（１８）と、
前記レンズホルダを所定位置に保持するために必要な第２操作量を出力する第２操作量出力部（２０）と、
前記第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択する操作量選択部（１６）と、を有する。 The photographing apparatus (300) according to the present invention is
With the photographing optical system (102, 104, 106, 152, 108),
A drive unit that moves a lens holder (154) that holds at least a part (152) of a lens group constituting the photographing optical system in a predetermined direction, and a drive unit.
An imaging device having a control unit (30, 40) that sends a control signal to the drive unit and controls the drive unit.
The control unit (30, 40)
The first manipulated variable output unit (18) that outputs the first manipulated variable for performing feedback control, and
A second manipulated variable output unit (20) that outputs a second manipulated variable required to hold the lens holder in a predetermined position, and a second manipulated variable output unit (20).
It has an operation amount selection unit (16) for selecting one of the first operation amount and the second operation amount.

なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。 In the above description, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the present invention has been described in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but the present invention is not limited thereto. The configuration of the embodiment described later may be appropriately improved, or at least a part thereof may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirement without particular limitation on the arrangement is not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.

図１は本発明の一実施形態に係るカメラ（撮影装置）の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a camera (photographing apparatus) according to an embodiment of the present invention. 図２（ａ）は、図１に示すカメラのオートフォーカス部の正面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すカメラのオートフォーカス部の拡大断面図である。FIG. 2A is a front view of the autofocus portion of the camera shown in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the autofocus portion of the camera shown in FIG. 図３は図２に示すオートフォーカス部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the autofocus portion shown in FIG. 図４は図１に示すカメラの制御ブロック図における制御の一例を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing an example of control in the control block diagram of the camera shown in FIG. 図５は制御の他の例を示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart showing another example of control. 図６は制御のさらに他の例を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing still another example of control. 図７は制御のさらにまた他の例を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing still another example of control. 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は制御のさらに他の例を示すフローチャート図である。8 (A) and 8 (B) are flowcharts showing still another example of control. 図９は制御のさらに他の例を示すフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart showing still another example of control. 図１０は図９に示す第２操作量を求めるための姿勢と保持力との関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the posture and the holding force for obtaining the second manipulated variable shown in FIG. 図１１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るカメラの目標位置と実際のレンズ位置との関係を示すタイムチャート、図１１（Ｂ）は目標速度と実際のレンズ速度との関係を示すタイムチャート、図１１（Ｃ）は操作量のタイムチャートである。FIG. 11A is a time chart showing the relationship between the target position of the camera and the actual lens position according to the embodiment of the present invention, and FIG. 11B is the time showing the relationship between the target speed and the actual lens speed. The chart, FIG. 11C is a time chart of the manipulated variable. 図１２（Ａ）はたとえば図１２（Ａ）よりも移動距離が短い場合におけるカメラの目標位置と実際のレンズ位置との関係を示すタイムチャート、図１２（Ｂ）は目標速度と実際のレンズ速度との関係を示すタイムチャート、図１２（Ｃ）は操作量のタイムチャートである。FIG. 12 (A) is a time chart showing the relationship between the target position of the camera and the actual lens position when the moving distance is shorter than that of FIG. 12 (A), and FIG. 12 (B) is the target speed and the actual lens speed. A time chart showing the relationship with the above, FIG. 12C is a time chart of the operation amount. 図１３（Ａ）は本発明の他の実施形態に係るカメラの目標位置と実際のレンズ位置との関係を示すタイムチャート、図１３（Ｂ）は目標速度と実際のレンズ速度との関係を示すタイムチャート、図１３（Ｃ）は操作量のタイムチャートである。FIG. 13 (A) shows a time chart showing the relationship between the target position of the camera and the actual lens position according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 (B) shows the relationship between the target speed and the actual lens speed. The time chart, FIG. 13C is a time chart of the operation amount.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態 Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
1st Embodiment

図１に示す本発明の一実施形態に係る撮影装置としてのカメラ３００は、レンズ鏡筒１００とカメラ本体２００とを有する。なお、以下の実施形態では、レンズ鏡筒１００がカメラ本体２００に着脱自在に取り付けられるレンズ交換式の一眼レフカメラを例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、レンズ鏡筒とカメラ本体とが一体であるコンパクトカメラやカメラ付きモバイル機器であっても良い。 The camera 300 as a photographing device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a lens barrel 100 and a camera body 200. In the following embodiment, an interchangeable lens type single-lens reflex camera in which the lens barrel 100 is detachably attached to the camera body 200 will be described as an example, but the present embodiment is not limited to this. For example, it may be a compact camera in which the lens barrel and the camera body are integrated, or a mobile device with a camera.

レンズ鏡筒１００には、光軸Ｌに沿って被写体側から、第１レンズ部１０２、第２レンズ部１０４、第３レンズ部１０６、第４レンズ部としてのフォーカスレンズ部１５０、第５レンズ部１０８の順に配置されており、被写体側からの光をカメラ本体２００の撮像部（不図示）に導く。第１レンズ部１０２、第２レンズ部１０４、第３レンズ部１０６、フォーカスレンズ部１５０、第５レンズ部１０８は、光軸Ｌに対して平行方向または垂直方向に移動し、ズーム調整、フォーカス調整、ブレ補正等を行う。 The lens barrel 100 includes a first lens unit 102, a second lens unit 104, a third lens unit 106, a focus lens unit 150 as a fourth lens unit, and a fifth lens unit from the subject side along the optical axis L. The lenses are arranged in the order of 108, and guide the light from the subject side to the image pickup unit (not shown) of the camera body 200. The first lens unit 102, the second lens unit 104, the third lens unit 106, the focus lens unit 150, and the fifth lens unit 108 move in the direction parallel or perpendicular to the optical axis L to adjust the zoom and focus. , Perform blur correction, etc.

以下の説明では、光軸Ｌと平行な軸をＺ軸とし、このＺ軸に垂直な平面をＸ軸とＹ軸を含む面とする。Ｘ軸とＹ軸とは、相互に垂直である。 In the following description, the axis parallel to the optical axis L is defined as the Z axis, and the plane perpendicular to the Z axis is defined as the plane including the X axis and the Y axis. The X-axis and the Y-axis are perpendicular to each other.

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ部１５０は、レンズホルダ１５４に保持されたフォーカスレンズ群１５２を有する。フォーカスレンズ群１５２は、Ｘ−Ｙ平面上で、レンズホルダ１５４の略中心に配置される。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the focus lens unit 150 has a focus lens group 152 held by the lens holder 154. The focus lens group 152 is arranged substantially at the center of the lens holder 154 on the XY plane.

図２（ａ）に示すように、レンズホルダ１５４には、周方向に沿って時計回りに、第１ＶＣＭ１５６、第１ガイド部１７２、第２ＶＣＭ１６４、第２ガイド部１７４の順に配置されている。第１ＶＣＭ１５６と第１ガイド部１７２と第２ＶＣＭ１６４と第２ガイド部１７４とは、周方向にほぼ等しい角度で配置される。 As shown in FIG. 2A, the lens holder 154 is arranged in the order of the first VCM156, the first guide portion 172, the second VCM164, and the second guide portion 174 in the clockwise direction along the circumferential direction. The first VCM 156, the first guide portion 172, the second VCM 164, and the second guide portion 174 are arranged at substantially the same angle in the circumferential direction.

第１ＶＣＭ１５６および第２ＶＣＭ１６４は、フォーカスレンズ群１５２の略中心を含むＹ軸方向の両側に配置される。フォーカスレンズ群１５２の略中心から第１ＶＣＭ１５６までの距離と、フォーカスレンズ群１５２の略中心から第２ＶＣＭ１６４までの距離とは同程度である。 The first VCM 156 and the second VCM 164 are arranged on both sides in the Y-axis direction including the substantially center of the focus lens group 152. The distance from the substantially center of the focus lens group 152 to the first VCM 156 and the distance from the substantially center of the focus lens group 152 to the second VCM 164 are about the same.

第１ＶＣＭ１５６および第２ＶＣＭ１６４は、電磁アクチュエータであり、図２（ｂ）に示すように、レンズホルダ１５４は、第１ＶＣＭ１５６および第２ＶＣＭ１６４により、光軸Ｌに沿って相対移動可能である。 The first VCM156 and the second VCM164 are electromagnetic actuators, and as shown in FIG. 2B, the lens holder 154 is relatively movable along the optical axis L by the first VCM156 and the second VCM164.

第１ガイド部１７２および第２ガイド部１７４は、フォーカスレンズ群１５２の略中心を含むＸ軸方向の両側に配置される。フォーカスレンズ群１５２の略中心から第１ガイド部１７２までの距離と、フォーカスレンズ群１５２の略中心から第２ガイド部１７４までの距離とは同程度である。 The first guide portion 172 and the second guide portion 174 are arranged on both sides in the X-axis direction including the substantially center of the focus lens group 152. The distance from the substantially center of the focus lens group 152 to the first guide portion 172 is about the same as the distance from the substantially center of the focus lens group 152 to the second guide portion 174.

図３に示すように、第１ガイド部１７２は、Ｚ軸方向に伸びる第１ガイドバー１７６に摺動可能に保持され、第２ガイド部１７４は、光軸Ｌ方向に伸びる第２ガイドバー１７８に摺動可能に保持される。 As shown in FIG. 3, the first guide portion 172 is slidably held by the first guide bar 176 extending in the Z-axis direction, and the second guide portion 174 is held by the second guide bar 178 extending in the optical axis L direction. It is held slidably.

第１ガイド部１７２は、軸受け部を持ち、軸受け部に第１ガイドバー１７６を挿入させることで、光軸Ｌ方向に平行な第１ガイドバー１７６に沿って、第１ガイド部１７２をスムーズに摺動させるようになっている。 The first guide portion 172 has a bearing portion, and by inserting the first guide bar 176 into the bearing portion, the first guide portion 172 can be smoothly moved along the first guide bar 176 parallel to the optical axis L direction. It is designed to slide.

第２ガイド部１７４は、図２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に細長に形成された長穴を有する。第２ガイドバー１７８は、光軸Ｌ方向に沿ってスムーズに摺動し且つＸ軸方向に遊びを持つように第２ガイド部１７４の長穴に嵌合される。 As shown in FIG. 2A, the second guide portion 174 has an elongated hole formed elongated in the X-axis direction. The second guide bar 178 is fitted into the elongated hole of the second guide portion 174 so as to slide smoothly along the L direction of the optical axis and have play in the X-axis direction.

第２ガイドバー１７８を、Ｘ軸方向に遊びを持たせて、第２ガイド部１７４に嵌合させているので、レンズホルダ１５４を光軸Ｌに沿ってスムーズに移動させることができる。また、レンズホルダ１５４が光軸Ｌ方向に沿って移動する間、第２ガイド部１７４は、レンズホルダ１５４が光軸Lに対して回転することを防止することができる。 Since the second guide bar 178 is fitted to the second guide portion 174 with a play in the X-axis direction, the lens holder 154 can be smoothly moved along the optical axis L. Further, while the lens holder 154 moves along the optical axis L direction, the second guide portion 174 can prevent the lens holder 154 from rotating with respect to the optical axis L.

図３に示すように、レンズホルダ１５４には、第１ガイド部１７２と第１ＶＣＭ１５６との間に位置で、半径方向の外方に突出する突起１８０が形成されている。突起１８０は、レンズホルダ１５４と共に光軸Ｌ方向に移動し、たとえば突起１８０の位置を検出センサ１８２が検出するようになっている。すなわち、検出センサ１８２は、たとえば、レンズホルダ１５４の位置座標を検出する測距センサ等で構成される。 As shown in FIG. 3, the lens holder 154 is formed with a protrusion 180 protruding outward in the radial direction at a position between the first guide portion 172 and the first VCM 156. The protrusion 180 moves in the optical axis L direction together with the lens holder 154, and the detection sensor 182 detects, for example, the position of the protrusion 180. That is, the detection sensor 182 is composed of, for example, a distance measuring sensor that detects the position coordinates of the lens holder 154.

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、第１ＶＣＭ１５６は、第１駆動用コイル１５８、第１駆動用磁石１６０、第１ヨーク１６２を有する。第１ヨーク１６２は、図２（ｂ）に示す断面においてＵ字形状であり、Ｘ−Ｚ平面に平行な外側ヨーク部１６２Ａおよび内側ヨーク部１６２Ｂを有する。これらの外側ヨーク部１６２Ａと内側ヨーク部１６２Ｂとは、光軸Ｌ方向の一方の端部において、結合部１６２Ｃで一体的に結合してある。これらの外側ヨーク部１６２Ａおよび内側ヨーク部１６２Ｂの他方の端部は、レンズ鏡筒１００の固定部１１０に取り付けられる。 As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the first VCM 156 has a first drive coil 158, a first drive magnet 160, and a first yoke 162. The first yoke 162 is U-shaped in the cross section shown in FIG. 2B, and has an outer yoke portion 162A and an inner yoke portion 162B parallel to the XZ plane. The outer yoke portion 162A and the inner yoke portion 162B are integrally coupled by a coupling portion 162C at one end in the optical axis L direction. The other ends of these outer yoke portions 162A and inner yoke portions 162B are attached to the fixed portion 110 of the lens barrel 100.

第１駆動用磁石１６０は、第１ヨーク１６２に覆われるようにして配置されて、第１ヨーク１６２の外側ヨーク部１６２Ａの内側に、ネジ止め、接着あるいはその他の方法で固定される。第１駆動用磁石１６０は、Ｙ軸に沿って着磁されており、第１ヨーク１６２とともにＹ軸に沿って磁界を発生する磁気回路を構成する。 The first driving magnet 160 is arranged so as to be covered with the first yoke 162, and is fixed to the inside of the outer yoke portion 162A of the first yoke 162 by screwing, gluing, or other methods. The first driving magnet 160 is magnetized along the Y axis, and together with the first yoke 162, constitutes a magnetic circuit that generates a magnetic field along the Y axis.

第１駆動用コイル１５８は、レンズホルダ１５４に取り付けられており、第１駆動用磁石１６０と第１ヨーク１６２との間に発生する磁界と垂直な方向に電流が流れるように配置されている。すなわち、第１駆動用磁石１６０と第１ヨーク１６２とで構成される磁気回路が、第１ヨーク１６２内に配置された第１駆動用コイル１５８に対してＹ軸方向に磁界を発生させるので、第１駆動用コイル１５８は、Ｙ軸に垂直なＸ軸に沿って電流が流れるように配置される。 The first drive coil 158 is attached to the lens holder 154 and is arranged so that a current flows in a direction perpendicular to the magnetic field generated between the first drive magnet 160 and the first yoke 162. That is, since the magnetic circuit composed of the first drive magnet 160 and the first yoke 162 generates a magnetic field in the Y-axis direction with respect to the first drive coil 158 arranged in the first yoke 162. The first drive coil 158 is arranged so that a current flows along the X axis perpendicular to the Y axis.

第１駆動用コイル１５８に電流を流すことにより第１駆動用コイル１５８に生じるローレンツ力を受けて、レンズホルダ１５４が駆動され、フォーカスレンズ群１５２が光軸Ｌ（Ｚ軸）に沿って移動する。 The lens holder 154 is driven by the Lorentz force generated in the first drive coil 158 by passing a current through the first drive coil 158, and the focus lens group 152 moves along the optical axis L (Z axis). ..

第２ＶＣＭ１６４は、第２駆動用コイル１６６、第２駆動用磁石１６８、第２ヨーク１７０を有する。第２ＶＣＭ１６４は、上述の第１ＶＣＭ１５６の構成と同様なので、その説明を省略する。 The second VCM 164 has a second drive coil 166, a second drive magnet 168, and a second yoke 170. Since the second VCM 164 is the same as the configuration of the first VCM 156 described above, the description thereof will be omitted.

次に、図１に基づき、フォーカスレンズ部１５０を光軸Ｌに沿って移動させるための制御ブロック図について説明する。本実施形態では、レンズ鏡筒１００には、レンズ側制御部３０が具備してあり、カメラ本体２００には、ボディ側制御部４０が具備してあり、通信部４４を通して、制御部３０および４０間でデータ通信を行う。 Next, a control block diagram for moving the focus lens unit 150 along the optical axis L will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the lens barrel 100 is provided with a lens-side control unit 30, and the camera body 200 is provided with a body-side control unit 40, and the control units 30 and 40 are provided through the communication unit 44. Data communication is performed between them.

図１に示す駆動部１０は、図２および図３を用いて上述した第１ＶＣＭ１５６の第１駆動用コイル１５８と、第２ＶＣＭ１６４の第２駆動用コイル１６６に対応する。駆動部１０は、制御部３０のドライバ１４により制御される。ドライバ１４は、操作量選択部１６にて選択される操作量のデータに基づき、駆動部１０を制御し、フォーカスレンズ部１５０を光軸方向の所定位置に移動させてフォーカシング動作を行わせる。 The drive unit 10 shown in FIG. 1 corresponds to the first drive coil 158 of the first VCM156 and the second drive coil 166 of the second VCM164 described above with reference to FIGS. 2 and 3. The drive unit 10 is controlled by the driver 14 of the control unit 30. The driver 14 controls the drive unit 10 based on the operation amount data selected by the operation amount selection unit 16 and moves the focus lens unit 150 to a predetermined position in the optical axis direction to perform a focusing operation.

操作量選択部１６は、位置検出部１２、第１操作量出力部１８、第２操作量出力部２０および姿勢センサ２２からのデータを必要に応じて受け取り、所定の条件を判断して、ドライバ１４に、必要な操作量データを送る。位置検出部１２は、たとえば図３に示す検出センサ１８２であり、Ｚ軸方向に移動するレンズホルダ１５４のＺ軸方向位置を検出可能になっている。位置検出部１２により検出されたレンズホルダ１５４のＺ軸方向位置に関するデータは、第１操作量出力部１８に入力されると共に、必要に応じて、操作量選択部１６に入力される。 The operation amount selection unit 16 receives data from the position detection unit 12, the first operation amount output unit 18, the second operation amount output unit 20, and the attitude sensor 22 as necessary, determines a predetermined condition, and determines the driver. The required operation amount data is sent to 14. The position detection unit 12 is, for example, the detection sensor 182 shown in FIG. 3, and can detect the position of the lens holder 154 moving in the Z-axis direction in the Z-axis direction. The data regarding the Z-axis direction position of the lens holder 154 detected by the position detection unit 12 is input to the first operation amount output unit 18 and, if necessary, to the operation amount selection unit 16.

第１操作量出力部１８では、たとえばボディ側制御部４０から出されたレンズ移動指令データと、位置検出部１２からの位置データに基づき、フィードバック制御データである第１操作量データを生成して操作量選択部１６に出力する。第１操作量データとは、フィードバック制御に基づき、ドライバ１４を用いて駆動部１０を制御するためのデータであり、たとえば図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）および図１３（Ｃ）に示すような実線波形のデータであり、駆動部１０に加える電流量、電力、あるいは駆動用デューティと考えることができる。 The first manipulated variable output unit 18 generates the first manipulated variable data, which is feedback control data, based on, for example, the lens movement command data issued from the body side control unit 40 and the position data from the position detection unit 12. Output to the operation amount selection unit 16. The first manipulated variable data is data for controlling the drive unit 10 by using the driver 14 based on the feedback control, and is shown in FIGS. 11 (C), 12 (C), and 13 (C), for example. Such solid line waveform data can be considered as the amount of current applied to the drive unit 10, the electric power, or the drive duty.

第１操作量データは、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）に示すレンズ（レンズホルダ１５４）の目標位置と、実際のレンズ（レンズホルダ１５４）の位置（実レンズ位置）とに応じて、時間の径化と共に変動するドライバ１４への指令データである。また、第１操作量データは、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）および図１３（Ｂ）に示すレンズ（レンズホルダ１５４）の目標速度と、実際のレンズ（レンズホルダ１５４）の速度とに応じて、時間の径化と共に変動するドライバ１４への指令データであるということもできる。 The first manipulated variable data is the target position of the lens (lens holder 154) shown in FIGS. 11 (A), 12 (A) and 13 (A), and the position of the actual lens (lens holder 154) (actual lens). It is the command data to the driver 14 that fluctuates with the diameter of time according to the position). The first manipulated variable data includes the target speed of the lens (lens holder 154) shown in FIGS. 11 (B), 12 (B) and 13 (B), and the actual speed of the lens (lens holder 154). It can also be said that the command data to the driver 14 fluctuates with the increase in time.

なお、第１操作量出力部１８にて行われるフィードバック制御の種類は、特に限定されず、速度偏差を利用したフィードック制御、位置偏差を利用したフィードバック制御のいずれでもよく、また、ＰＩＤ制御にも限定されない。 The type of feedback control performed by the first manipulated variable output unit 18 is not particularly limited, and may be either feedback control using speed deviation or feedback control using position deviation, and may be used for PID control. Is not limited.

第２操作量出力部２０では、ボディ側制御部４０からの指令データ、あるいは第１操作量出力部１８からの目標位置と実レンズ位置との乖離データ、あるいは姿勢センサ２２，４２からのカメラ姿勢データなどに基づき、第２操作量データを生成して、操作量選択部１６に出力する。第２操作量出力部２０では、第１操作量出力部１８が行っているフィードック制御とは異なる制御を行う。 In the second manipulated variable output unit 20, the command data from the body side control unit 40, the deviation data between the target position and the actual lens position from the first manipulated variable output unit 18, or the camera posture from the posture sensors 22 and 42. Based on the data and the like, the second manipulated variable data is generated and output to the manipulated variable selection unit 16. The second manipulated variable output unit 20 performs control different from the feedock control performed by the first manipulated variable output unit 18.

第２操作量データは、レンズホルダ１５４をＺ軸方向の所定位置に固定保持するために、ドライバ１４から駆動部１０に出力する駆動信号であり、カメラ１００の姿勢や、環境温度、レンズ鏡筒の内部構造などにより変化するデータである。たとえばカメラ３００のレンズ鏡筒１００を鉛直方向の真上や真下に向ける場合にレンズホルダ１５４をＺ軸方向の所定位置に停止して保持させる場合には、レンズホルダ１５４およびレンズ群１５２の重力に反する力が駆動部１０に作用するように、ドライバ１４から駆動部１０に操作量データを出力する必要がある。そのときに必要となる操作量データを、本実施形態では、第２操作量データと称している。 The second operation amount data is a drive signal output from the driver 14 to the drive unit 10 in order to fix and hold the lens holder 154 at a predetermined position in the Z-axis direction, and is the posture of the camera 100, the ambient temperature, and the lens barrel. It is data that changes depending on the internal structure of the camera. For example, when the lens barrel 100 of the camera 300 is directed directly above or below in the vertical direction and the lens holder 154 is stopped and held at a predetermined position in the Z-axis direction, the gravity of the lens holder 154 and the lens group 152 is applied. It is necessary to output the operation amount data from the driver 14 to the drive unit 10 so that the counterforce acts on the drive unit 10. The manipulated variable data required at that time is referred to as the second manipulated variable data in the present embodiment.

なお、第２操作量データが環境温度により変化する理由としては、たとえば、図３に示すガイド部１７２および２７４などに用いる軸受けのグリースなどが温度変化で粘性が変化して、レンズホルダ１５４を所定位置に保持するための保持力が変化するためなどが考えられる。さらに、第２操作量データがレンズ鏡筒の内部構造により変化する理由としては、たとえば、レンズホルダ１５４に対して常にスプリング力が作用している場合などが考えられる。 The reason why the second manipulated variable data changes depending on the environmental temperature is that, for example, the viscosity of the bearing grease used for the guide portions 172 and 274 shown in FIG. 3 changes due to the temperature change, and the lens holder 154 is determined. It is conceivable that the holding force for holding the position changes. Further, the reason why the second manipulated variable data changes depending on the internal structure of the lens barrel is considered to be, for example, the case where a spring force is always acting on the lens holder 154.

なお、本実施形態では、図１に示す姿勢センサ２２，４２としては、カメラ３００（レンズ鏡筒１００およびカメラ本体２００含む）の姿勢を検出できるものであれば特に限定されず、たとえばジャイロセンサ、加速度センサなどで構成される。また、図１では、レンズ側制御部３０の内部を、ドライバ１４、操作量選択部１６、第１操作量出力部１８および第２操作量出力部２０のみで構成してあるが、レンズ側制御部３０は、その他の制御ブロックを有していてもよい。また、ドライバ１４、操作量選択部１６、第１操作量出力部１８および第２操作量出力部２０は、それぞれ制御回路として図示してあるが、必ずしも制御回路である必要はなく、後述するフローチャートの制御を行うプログラムであっても良い。 In the present embodiment, the posture sensors 22 and 42 shown in FIG. 1 are not particularly limited as long as they can detect the posture of the camera 300 (including the lens barrel 100 and the camera body 200). For example, a gyro sensor. It consists of an acceleration sensor and the like. Further, in FIG. 1, the inside of the lens side control unit 30 is composed of only the driver 14, the operation amount selection unit 16, the first operation amount output unit 18, and the second operation amount output unit 20, but the lens side control The unit 30 may have other control blocks. Further, although the driver 14, the operation amount selection unit 16, the first operation amount output unit 18, and the second operation amount output unit 20 are shown as control circuits, they do not necessarily have to be control circuits, and the flowchart described later It may be a program that controls.

次に、図４に示すフローチャートに基づき、図１に示す制御部３０の動作の一例について説明する。たとえば図４に示すように、制御がスタートすると、ステップＳ１にて、図１に示すレンズホルダ１５４のＺ軸方向位置を、位置検出部１２により検出する。より具体的には、図１に示すボディ側制御部４０から指令データが通信部４４を介してレンズ側制御部３０に入ると、制御部３０では、たとえば図１１（Ａ）または図１２（Ａ）に示すレンズのＺ軸方向の目標位置に対して、実際のレンズの位置（以下、実レンズ位置とも称する）が、どの程度離れているかを検出する。 Next, an example of the operation of the control unit 30 shown in FIG. 1 will be described based on the flowchart shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4, when the control is started, the position detection unit 12 detects the position of the lens holder 154 shown in FIG. 1 in the Z-axis direction in step S1. More specifically, when command data from the body-side control unit 40 shown in FIG. 1 enters the lens-side control unit 30 via the communication unit 44, the control unit 30 may see, for example, FIG. 11 (A) or FIG. 12 (A). ), It is detected how far the actual lens position (hereinafter, also referred to as the actual lens position) is from the target position in the Z-axis direction of the lens.

次に、図４に示すステップＳ２では、実レンズ位置が所定の条件を満足するかを、図１に示す操作量選択部１６または第１操作量出力部１８が判断する。本実施形態では、図４に示すステップＳ２では、図１１（Ａ）または図１２（Ａ）に示す実レンズ位置が、目標位置に既に到達したか否かを判断する。目標位置に既に到達していれば、図４に示すステップＳ６に行き、超えていなければ、ステップＳ３〜ステップＳ５に行き、通常のフィードバック制御を繰り返す。 Next, in step S2 shown in FIG. 4, the operation amount selection unit 16 or the first operation amount output unit 18 shown in FIG. 1 determines whether the actual lens position satisfies a predetermined condition. In the present embodiment, in step S2 shown in FIG. 4, it is determined whether or not the actual lens position shown in FIG. 11A or FIG. 12A has already reached the target position. If the target position has already been reached, the process proceeds to step S6 shown in FIG. 4, and if not, the process proceeds to steps S3 to S5, and normal feedback control is repeated.

すなわち、ステップＳ３では、たとえば図１に示す第１操作量出力部１８が、図１１（Ｂ）または図１２（Ｂ）に示す速度偏差を利用したフィードック制御を行うために、図１１（Ｃ）または図１２（Ｃ）に示す第１操作量のデータを成形し、図１に示す操作量選択部１６に出力する。 That is, in step S3, for example, in order for the first manipulated variable output unit 18 shown in FIG. 1 to perform the feedock control using the speed deviation shown in FIG. 11 (B) or FIG. 12 (B), FIG. 11 (C) ) Or the data of the first operation amount shown in FIG. 12C is formed and output to the operation amount selection unit 16 shown in FIG.

図４に示すステップＳ４では、図１に示す操作量選択部１６が、第１操作量のデータを選択し、図４に示すステップＳ５では、その第１操作量のデータをドライバ１４に出力し、ドライバ１４は、その第１操作量のデータに基づく制御信号にて駆動部１０を駆動する。ステップＳ２において、条件が満足されるまでは、ステップＳ１〜ステップＳ５が繰り返されてフィードバック制御が行われる。 In step S4 shown in FIG. 4, the operation amount selection unit 16 shown in FIG. 1 selects the data of the first operation amount, and in step S5 shown in FIG. 4, the data of the first operation amount is output to the driver 14. , The driver 14 drives the drive unit 10 with a control signal based on the data of the first manipulated variable. In step S2, feedback control is performed by repeating steps S1 to S5 until the conditions are satisfied.

図４に示すステップＳ２において、条件が満足、たとえば図１１（Ａ）または図１２（Ａ）に示す実レンズ位置が、目標位置に到達した場合には、図１に示す第２操作量出力部２０が第２操作量のデータを生成して、操作量選択部１６に出力する。第２操作量出力部２０における第２操作量のデータの生成は、たとえばレンズ保持力の推定により行う。 In step S2 shown in FIG. 4, when the conditions are satisfied, for example, when the actual lens position shown in FIG. 11A or FIG. 12A reaches the target position, the second manipulated data output unit shown in FIG. 20 generates the data of the second operation amount and outputs it to the operation amount selection unit 16. The data of the second manipulated variable in the second manipulated variable output unit 20 is generated, for example, by estimating the lens holding force.

レンズ保持力の推定方法は、特に限定されないが、カメラ３００の環境温度、レンズ鏡筒１００の内部構造、カメラ３００の使用年数、カメラの姿勢等のデータから、第２操作量出力部２０が演算して推定してもよい。あるいは、後述するように、現時点から所定時間αの前に、レンズホルダを停止保持するために要した実際の保持力に相当する操作量のデータを、メモリなどの記憶手段に記憶しておき、その操作量のデータを、現時点での保持力として推定してもよい。 The method for estimating the lens holding force is not particularly limited, but the second manipulated variable output unit 20 calculates from data such as the ambient temperature of the camera 300, the internal structure of the lens barrel 100, the years of use of the camera 300, and the posture of the camera. May be estimated. Alternatively, as will be described later, data of the amount of operation corresponding to the actual holding force required to stop and hold the lens holder is stored in a storage means such as a memory before a predetermined time α from the present time. The data of the manipulated variable may be estimated as the holding force at the present time.

第２操作量のデータとして用いられる推定保持力は、図１に示すレンズホルダ１５４をＺ軸方向に停止して保持するために必要な保持力であり、図１１（Ｃ）および図１２（Ｃ）に示すように、静止摩擦を考慮した保持力の範囲β内における所定値（時間によらない一定値）であり、レンズホルダに作用する力が釣り合う操作量β１に近い値であるが、それとは必ずしも一致しなくともよい。なお、レンズホルダに作用する力が釣り合う操作量β１とは、たとえばレンズ鏡筒１００の光軸が水平であれば、理想的には、０に近い値であり、操作量が０でも、レンズホルダは、Ｚ軸方向に移動せずに停止する。 The estimated holding force used as the data of the second manipulated variable is the holding force required to stop and hold the lens holder 154 shown in FIG. 1 in the Z-axis direction, and is the holding force required to stop and hold the lens holder 154 shown in FIGS. 11 (C) and 12 (C). ), It is a predetermined value (constant value regardless of time) within the holding force range β considering static friction, and is a value close to the manipulated variable β1 in which the force acting on the lens holder is balanced. Do not necessarily have to match. The operation amount β1 in which the force acting on the lens holder is balanced is ideally a value close to 0 if the optical axis of the lens barrel 100 is horizontal, and even if the operation amount is 0, the lens holder Stops without moving in the Z-axis direction.

いずれにしても、図１に示す第２操作量出力部２０は、推定された保持力を、第２操作量データとして操作量選択部１６に出力する（ステップＳ６）。操作量選択部１６では、ステップＳ２での条件を満足していることを条件として、第１操作量データではなく、第２操作量データを、ドライバ１４に出力する（ステップＳ６）。その切り替えのタイミングｔ１は、本実施形態では、図１１および図１２に示すように、実レンズ位置が目標位置に到達した時点であり、そのタイミングｔ１以降では、フィードバック制御ではなく、予め決められた第２操作量のデータに基づく制御が行われる。 In any case, the second manipulated variable output unit 20 shown in FIG. 1 outputs the estimated holding force to the manipulated variable selection unit 16 as the second manipulated variable data (step S6). The operation amount selection unit 16 outputs the second operation amount data, not the first operation amount data, to the driver 14 on condition that the condition in step S2 is satisfied (step S6). In the present embodiment, the switching timing t1 is the time when the actual lens position reaches the target position as shown in FIGS. 11 and 12, and after the timing t1, it is not feedback control but is predetermined. Control is performed based on the data of the second operation amount.

本実施形態に係るレンズ鏡筒１００およびカメラ３００では、図１に示す制御部３０または制御部４０が、第１操作量出力部１８と、第２操作量出力部２０と、操作量選択部１６と、を有する。そのため、本実施形態では、図１１および図１２に示すように、実レンズ位置が目標位置に到達するなどの所定のタイミングｔ１で、図１に示すドライバ１４から駆動部１０に出力される制御操作量を、第１操作量から第２操作量に切り替えることができる。 In the lens barrel 100 and the camera 300 according to the present embodiment, the control unit 30 or the control unit 40 shown in FIG. 1 includes a first operation amount output unit 18, a second operation amount output unit 20, and an operation amount selection unit 16. And have. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a control operation is output from the driver 14 shown in FIG. 1 to the drive unit 10 at a predetermined timing t1 such as when the actual lens position reaches the target position. The amount can be switched from the first manipulated amount to the second manipulated amount.

第１操作量は、前述したように、フィードバック制御に基づき時間と共に変化する制御量であり、図１１および図１２に示すように、タイミングｔ１後にも、第１操作量による制御（従来の制御）を行うと、図１１および図１２に示すｔ１後の点線で示すように、レンズ位置が目標位置を大きくオーバーシュートする可能性がある。 As described above, the first manipulated variable is a controlled variable that changes with time based on feedback control, and as shown in FIGS. 11 and 12, control by the first manipulated variable even after timing t1 (conventional control). Then, as shown by the dotted line after t1 shown in FIGS. 11 and 12, the lens position may greatly overshoot the target position.

なお、図１１の例では、図１に示す駆動部１０によるレンズホルダ１５４の駆動力が弱くなった場合などに起こりうる駆動波形を示している。温度などの環境変化や製品ばらつき等により駆動力が想定よりも弱くなると、加減速時の速度偏差が大きくなり、従来では、図１１のタイミングｔ１後の点線で示すように、レンズ位置が目標位置からオーバーシュートする可能性が高かった。これに対して、本実施形態では、実線で示すように、第１操作量から第２操作量に切り替えるために、オーバーシュートする可能性が低くなり、短時間でレンズ位置を目標とする位置に近づけることが可能になる。 In the example of FIG. 11, the driving waveform that can occur when the driving force of the lens holder 154 by the driving unit 10 shown in FIG. 1 is weakened is shown. When the driving force becomes weaker than expected due to environmental changes such as temperature or product variation, the speed deviation during acceleration / deceleration becomes large. Conventionally, the lens position is the target position as shown by the dotted line after the timing t1 in FIG. There was a high possibility of overshooting from. On the other hand, in the present embodiment, as shown by the solid line, since the first operation amount is switched to the second operation amount, the possibility of overshoot is reduced, and the lens position is set to the target position in a short time. It becomes possible to get closer.

また、図１２の例では、レンズホルダ１５４を短い距離の移動時、あるいは摺動面悪化による静止摩擦の増大により、レンズ速度が、目標速度を大きくオーバーシュートした場合の駆動波形である。この場合、レンズ速度が目標速度に収束する前のタイミングｔ１にて、レンズ位置が目標位置に到達してしまうので、レンズ位置が目標位置からオーバーシュートする可能性が高かった。 Further, in the example of FIG. 12, it is a drive waveform when the lens speed greatly overshoots the target speed when the lens holder 154 is moved for a short distance or due to an increase in static friction due to deterioration of the sliding surface. In this case, since the lens position reaches the target position at the timing t1 before the lens speed converges to the target speed, there is a high possibility that the lens position overshoots from the target position.

これに対して、本実施形態では、実線で示すように、タイミングｔ１にて第１操作量から第２操作量に切り替えるために、オーバーシュートする可能性が低くなり、短時間でレンズ位置を目標とする位置に近づけることが可能になる。すなわち、本実施形態では、レンズホルダ１５４の移動中に目標位置を行き過ぎてしまうと判断したタイミングｔ１にて、操作量をフィードバック制御演算値（第１操作量）ではなく、推定した可動部保持力相当（第２操作量）に設定することで、より素早くレンズホルダ１５４を、目標位置またはその極近傍に停止させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown by the solid line, since the first operation amount is switched to the second operation amount at the timing t1, the possibility of overshoot is reduced and the lens position is targeted in a short time. It becomes possible to approach the position to be. That is, in the present embodiment, at the timing t1 when it is determined that the target position is exceeded during the movement of the lens holder 154, the operation amount is not the feedback control calculated value (first operation amount) but the estimated movable part holding force. By setting the equivalent (second operation amount), the lens holder 154 can be stopped at the target position or in the very vicinity thereof more quickly.

本実施形態では、図１１および図１２のいずれのレンズ駆動波形例においても、レンズホルダ１５４の移動中における減速の途中において、フィードバック制御である第１操作量から、推定された保持力に基づく第２操作量に切替ったことで、従来よりも速く停止でき、レンズ位置の行き過ぎ量を抑えることができる。すなわち、本実施形態では、目標位置に向けてのレンズの素早く正確な移動が可能となる。
第２実施形態 In the present embodiment, in any of the lens drive waveform examples of FIGS. 11 and 12, the first operation amount estimated from the first operation amount, which is feedback control, is used during deceleration while the lens holder 154 is moving. By switching to two operation amounts, it is possible to stop faster than before, and it is possible to suppress the excessive amount of lens position. That is, in the present embodiment, the lens can be quickly and accurately moved toward the target position.
Second Embodiment

本実施形態に係るレンズ鏡筒およびカメラは、第１実施形態に係るレンズ鏡筒１００およびカメラ３００に対して、以下に述べる部分が相違するのみであり、その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。 The lens barrel and the camera according to the present embodiment differ from the lens barrel 100 and the camera 300 according to the first embodiment only in the parts described below, and the other configurations are different from those of the first embodiment. It is the same and has the same effect.

本実施形態では、図１に示す第１操作量出力部１８、第２操作量出力部２０または操作量選択部１６を用いて行われる第１操作量から第２操作量への切り替えのタイミングを、図１３に示すタイミングｔ２で行っている。 In the present embodiment, the timing of switching from the first operation amount to the second operation amount performed by using the first operation amount output unit 18, the second operation amount output unit 20, or the operation amount selection unit 16 shown in FIG. 1 is set. , At the timing t2 shown in FIG.

図１３に示す実施形態では、実レンズ位置が目標位置に到達した時点で第１操作量から第２操作量に切り替えるのではなく、その前のタイミングｔ２にて、図１に示す操作量選択部１６が、第１操作量から第２操作量に切り替える。 In the embodiment shown in FIG. 13, the operation amount selection unit shown in FIG. 1 is not switched from the first operation amount to the second operation amount when the actual lens position reaches the target position, but at the timing t2 before that. 16 switches from the first operation amount to the second operation amount.

操作量選択部１６による切り替えのタイミング（あるいは切り替えが必要か否かを判断するタイミング）ｔ２は、少なくとも実レンズ位置が目標位置に到達する前が好ましく、目標速度が減速される途中、あるいは減速後のタイミングである。具体的には、たとえば以下のようにして、タイミングｔ２が決定される。 The switching timing (or timing for determining whether switching is necessary) t2 by the operation amount selection unit 16 is preferably at least before the actual lens position reaches the target position, and is during or after the target speed is decelerated. It is the timing of. Specifically, the timing t2 is determined, for example, as follows.

図１に示すレンズホルダ１５４をＺ軸方向に移動させてオートフォーカシング動作を行わせるには、たとえばコントラストＡＦ、位相ＡＦ、あるいはその他のＡＦ方式がある。いずれにしても、レンズホルダ１５４を移動させて停止させることから、ＡＦの方式によらず、本発明の構成を適用することができる。 In order to move the lens holder 154 shown in FIG. 1 in the Z-axis direction to perform an autofocusing operation, for example, there are contrast AF, phase AF, or other AF method. In any case, since the lens holder 154 is moved and stopped, the configuration of the present invention can be applied regardless of the AF method.

たとえばコントラストＡＦの場合には、レンズ群１５２を初期位置に戻す初期駆動の動作（無い場合もあり得る）と、レンズ群１５２をサーチ動作させるサーチ駆動動作と、レンズ群１５２をサーチ動作で検出した合焦位置に移動させる合焦動作とを有する場合がある。初期駆動の動作とサーチ動作の場合には、レンズ群１５２を正確に停止させる必要がないことから、前述した第１操作量のみの制御を行い、合焦動作時にのみ、図１に示す操作量選択部１６では、第１操作量および第２操作量の内のいずれかを選択するようにしてもよい。 For example, in the case of contrast AF, the initial drive operation of returning the lens group 152 to the initial position (which may not be possible), the search drive operation of searching the lens group 152, and the search operation of the lens group 152 are detected. It may have a focusing operation to move it to the focusing position. In the case of the initial drive operation and the search operation, it is not necessary to stop the lens group 152 accurately. Therefore, only the first operation amount described above is controlled, and the operation amount shown in FIG. 1 is performed only during the focusing operation. The selection unit 16 may select either the first operation amount or the second operation amount.

本実施形態では、合焦動作時におけるレンズホルダ１５４の移動減速の途中あるいは移動減速後に、以下に示すタイミングｔ２にて、第１操作量から第２操作量に切り替わる。前述したサーチ動作にて合焦位置が判明すると、たとえば図１に示す制御部４０または制御部３０は、図１３（Ａ）に示す目標位置を設定し、レンズホルダ１５４の現在位置から目標位置まで移動させるための目標速度を、図１３（Ｂ）に示すように設定する。合焦動作では、移動距離が短いことから、実際のレンズ速度は、図１３（Ｂ）に示すように、目標速度を超えやすい。 In the present embodiment, the first operation amount is switched to the second operation amount at the timing t2 shown below during the movement deceleration of the lens holder 154 during the focusing operation or after the movement deceleration. When the in-focus position is found by the search operation described above, for example, the control unit 40 or the control unit 30 shown in FIG. 1 sets the target position shown in FIG. 13 (A), and from the current position of the lens holder 154 to the target position. The target speed for moving is set as shown in FIG. 13 (B). In the focusing operation, since the moving distance is short, the actual lens speed tends to exceed the target speed as shown in FIG. 13 (B).

本実施形態では、目標位置に対応する焦点深度（被写界深度）の範囲γを、いずれかの制御部３０，４０にて演算し、その範囲γの下限位置（目標位置の手前）、あるいは目標位置から焦点深度γの下限位置までの間のいずれかに対応する位置に、レンズ位置が到達した場合をタイミングｔ２として検知し、そのタイミングｔ２で、図１に示す選択部１６が切り替えの判断を行う。 In the present embodiment, the range γ of the depth of focus (depth of field) corresponding to the target position is calculated by any of the control units 30 and 40, and the lower limit position of the range γ (before the target position) or The case where the lens position reaches any position between the target position and the lower limit position of the depth of focus γ is detected as timing t2, and at that timing t2, the selection unit 16 shown in FIG. 1 determines switching. I do.

従来、レンズホルダ１５４を短い距離で移動させる時には、図１３（Ｂ）に示すように、レンズ速度が、目標速度を大きくオーバーシュートすることになり、図１３（Ａ）の点線で示すように、目標位置を大きくオーバーシュートしてしまう。 Conventionally, when the lens holder 154 is moved by a short distance, the lens speed greatly overshoots the target speed as shown in FIG. 13 (B), and as shown by the dotted line in FIG. 13 (A), It overshoots the target position significantly.

これに対して、本実施形態では、実線で示すように、タイミングｔ２にて第１操作量から第２操作量に切り替えるために、オーバーシュートする可能性が低くなり、短時間でレンズ位置を目標とする位置に近づけることが可能になる。すなわち、本実施形態では、目標位置に対応する焦点深度（被写界深度）の範囲γの下限位置に対応するタイミングｔ２にて、操作量をフィードバック制御演算値（第１操作量）ではなく、推定した可動部保持力相当（第２操作量）に設定することで、より素早くレンズホルダ１５４を、目標位置またはその極近傍に停止させることができる。
第３実施形態 On the other hand, in the present embodiment, as shown by the solid line, since the first operation amount is switched to the second operation amount at the timing t2, the possibility of overshoot is reduced and the lens position is targeted in a short time. It becomes possible to approach the position to be. That is, in the present embodiment, the manipulated variable is not the feedback control calculated value (first manipulated variable) at the timing t2 corresponding to the lower limit position of the range γ of the depth of focus (depth of field) corresponding to the target position. By setting the lens holder 154 to the estimated holding force of the movable portion (second operation amount), the lens holder 154 can be stopped at the target position or in the very vicinity thereof more quickly.
Third Embodiment

本実施形態に係るレンズ鏡筒およびカメラは、第１実施形態または第２実施形態に係るレンズ鏡筒１００およびカメラ３００に対して、以下に述べる部分が相違するのみであり、その他の構成は、第１実施形態または第２実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。 The lens barrel and camera according to this embodiment differ only in the following parts from the lens barrel 100 and camera 300 according to the first embodiment or the second embodiment, and other configurations are different. It is the same as the first embodiment or the second embodiment, and has the same effect.

本実施形態では、図１に示す制御部３０，４０が、図５〜図７に示すフローチャートの制御を行う。図５に示すように、制御がスタートすると、ステップＳ１１では、図１に示す第１操作量出力部１８が、フィードバック制御に基づき第１操作量を演算する。 In the present embodiment, the control units 30 and 40 shown in FIG. 1 control the flowcharts shown in FIGS. 5 to 7. As shown in FIG. 5, when the control is started, in step S11, the first manipulated variable output unit 18 shown in FIG. 1 calculates the first manipulated variable based on the feedback control.

次に、図５に示すステップＳ１２では、たとえば図１に示す位置検出部１２から検出された位置データから、制御部３０または制御部４０は、レンズホルダ１５４の速度を検出する。ステップＳ１２における速度の検出は、位置検出部１２以外のセンサで行ってもよい。 Next, in step S12 shown in FIG. 5, the control unit 30 or the control unit 40 detects the speed of the lens holder 154 from the position data detected from the position detection unit 12 shown in FIG. 1, for example. The speed detection in step S12 may be performed by a sensor other than the position detection unit 12.

次に図５に示すステップＳ１３では、ステップＳ１２で検出された速度に基づき、制御部３０または４０が、レンズホルダ１５４のＺ軸方向の速度が０であるか否かを判断する。速度が０である場合には、ステップＳ１４へと進み、図１では図示が省略してある記憶部としてのメモリ（制御部３０の内部）に記憶してある第２操作量を更新して、ステップＳ１５にて、そのタイミングの現時点ｔ０をメモリに保存する。その後に、ステップＳ１６にて、制御部３０または４０は、第２操作量の設定を可にするフラグを立ててメモリに記憶しておく。 Next, in step S13 shown in FIG. 5, the control unit 30 or 40 determines whether or not the speed of the lens holder 154 in the Z-axis direction is 0 based on the speed detected in step S12. When the speed is 0, the process proceeds to step S14, and the second operation amount stored in the memory (inside the control unit 30) as the storage unit (not shown in FIG. 1), which is not shown in FIG. 1, is updated. In step S15, the current t0 of the timing is saved in the memory. After that, in step S16, the control unit 30 or 40 sets a flag that enables the setting of the second operation amount and stores it in the memory.

たとえば図１１〜図１３において、レンズホルダ１５４を目標位置に移動させる前の状態のいずれかのタイミングｔ０にて、現在速度が０と判断された場合には、そのタイミングｔ０での第１操作量のデータを、ステップＳ１４にて、その後のタイミングｔ１またはｔ２にて使用する第２操作量のデータとして、メモリに保存する。タイミングｔ０での第１操作量のデータは、速度０での保持力と推定することができるからである。また、ステップＳ１５では、速度０におけるタイミング（時刻）ｔ０をメモリに記憶する。 For example, in FIGS. 11 to 13, when the current speed is determined to be 0 at any timing t0 in the state before moving the lens holder 154 to the target position, the first operation amount at that timing t0. Is stored in the memory as the data of the second operation amount to be used in the subsequent timing t1 or t2 in step S14. This is because the data of the first manipulated variable at the timing t0 can be estimated as the holding force at the speed 0. Further, in step S15, the timing (time) t0 at the speed 0 is stored in the memory.

なお、ステップＳ１３にて、現在速度が０で無い場合には、保持力の推定ができないので、その場合には、制御部３０または４０は、第２操作量の出力不可のフラグを立ててメモリに記憶しておく。 If the current speed is not 0 in step S13, the holding force cannot be estimated. In that case, the control unit 30 or 40 sets a flag that the second operation amount cannot be output and sets the memory. Remember in.

その後、図６に示すステップＳ２１では、図４に示すステップＳ１の位置検出と同様な位置検出を行う。次に、ステップＳ２２では、図４に示すステップＳ２における判断と同様な判断を行う。ただし、判断のタイミングは、図１１および図１２に示すタイミングｔ１に限らず、図１３に示すタイミングｔ２でもよい。 After that, in step S21 shown in FIG. 6, position detection similar to the position detection in step S1 shown in FIG. 4 is performed. Next, in step S22, a determination similar to the determination in step S2 shown in FIG. 4 is performed. However, the timing of determination is not limited to the timing t1 shown in FIGS. 11 and 12, and may be the timing t2 shown in FIG.

たとえば図１１および図１２に示すタイミングｔ１にて、レンズ位置が目標位置に到達したと判断された場合には、図６に示すステップＳ２２からステップＳ２６へ行き、そうで無い場合には、ステップＳ２３に行く。あるいは、図１３に示すタイミングｔ２において、レンズ位置が焦点深度の範囲γの下限位置と目標位置との間に到達したと判断された場合には、図６に示すステップＳ２２からステップＳ２６へ行き、そうで無い場合には、ステップＳ２３に行く。 For example, if it is determined that the lens position has reached the target position at the timing t1 shown in FIGS. 11 and 12, the process goes from step S22 to step S26 shown in FIG. 6, and if not, step S23. go to. Alternatively, when it is determined that the lens position has reached between the lower limit position of the depth of focus range γ and the target position at the timing t2 shown in FIG. 13, the process goes from step S22 to step S26 shown in FIG. If not, the process goes to step S23.

ステップＳ２６では、図５に示すステップＳ１６またはステップＳ１７にてメモリ記憶されたフラグを読み込み、第２操作量の出力が可か不可かを判断する。判断する主体は、特に限定されないが、たとえば図１に示す操作量選択部１６である。ステップＳ２６で第２操作量の出力が可であると判断された場合には、ステップＳ２７にて、図１に示す操作量選択部１６が第２操作量出力部２０から、メモリに記憶してある推定保持力としての第２操作力のデータを受け取り、ステップＳ２５にて、ドライバ１４に向けて、第２操作量を出力する。第２操作量を出力するのは、図１１〜図１３において、タイミングｔ１またはｔ２以降である。 In step S26, the flag stored in the memory in step S16 or step S17 shown in FIG. 5 is read, and it is determined whether or not the output of the second operation amount is possible. The subject to be determined is not particularly limited, but is, for example, the manipulated variable selection unit 16 shown in FIG. When it is determined in step S26 that the output of the second manipulated variable is possible, in step S27, the manipulated variable selection unit 16 shown in FIG. 1 stores the second manipulated variable output unit 20 in the memory. The data of the second operating force as a certain estimated holding force is received, and in step S25, the second operating amount is output to the driver 14. The second manipulated variable is output after the timing t1 or t2 in FIGS. 11 to 13.

図６に示すステップＳ２６にて、第２操作量の出力が不可と判断された場合には、タイミングｔ１またはｔ２以降であっても、第２操作量は選択されずに、ステップＳ２３〜ステップＳ２５における第１操作量に基づくフィードバック制御が行われる。ステップＳ２３〜ステップＳ２５は、図４に示すステップＳ３〜ステップＳ５と同様なので、その説明は省略する。 When it is determined in step S26 shown in FIG. 6 that the output of the second manipulated variable is not possible, the second manipulated variable is not selected even after the timing t1 or t2, and steps S23 to S25 Feedback control is performed based on the first manipulated variable in. Since steps S23 to S25 are the same as steps S3 to S5 shown in FIG. 4, the description thereof will be omitted.

図７は、第３実施形態のさらに変形例である。ステップＳ３１においては、現在時刻、すなわち、図１１〜図１３に示すタイミングｔ１またはｔ２が、ｔ０＋αよりも小さいか否かを、図１に示す制御部３０または４０が判断する。αは、図１１〜図１３に示す時刻ｔ０からの所定の経過時間を示し、特に限定されないが、好ましくは０．０１〜２秒の範囲内、たとえば１秒に設定される。 FIG. 7 is a further modification of the third embodiment. In step S31, the control unit 30 or 40 shown in FIG. 1 determines whether or not the current time, that is, the timing t1 or t2 shown in FIGS. 11 to 13 is smaller than t0 + α. α indicates a predetermined elapsed time from the time t0 shown in FIGS. 11 to 13, and is not particularly limited, but is preferably set in the range of 0.01 to 2 seconds, for example, 1 second.

現在の時刻ｔ１またはｔ２が、図５に示すステップＳ１４にて更新した第２操作量の設定時間ｔ０に対して、所定の経過時間α以上に時間が経過している場合には、メモリに保存してある第２操作量（推定保持力）のデータは古くなっていると考えられる。その場合には、図７に示すステップＳ３１からステップＳ３７に行く。ステップＳ３７では、図５に示すステップＳ１７と同様な動作が行われる。 If the current time t1 or t2 is equal to or longer than the predetermined elapsed time α with respect to the set time t0 of the second operation amount updated in step S14 shown in FIG. 5, it is saved in the memory. It is considered that the data of the second manipulated variable (estimated holding force) is out of date. In that case, the process goes from step S31 shown in FIG. 7 to step S37. In step S37, the same operation as in step S17 shown in FIG. 5 is performed.

なお、所定時間α以上も経過して、古くなってしまった第２操作量（推定保持力）のデータに基づき、タイミングｔ１またはｔ２以降の制御を行うと、正確にレンズホルダを停止させることが困難になる可能性があるからである。たとえばタイミングｔ０の時点で、レンズ鏡筒１００の光軸が水平である場合における水平推定保持力と、タイミングｔ１またはｔ２の時点でレンズ鏡筒１００の光軸が垂直である場合における垂直推定保持力とは、全く異なる。このような観点から、所定時間αが決定され、所定時間α以内であれば、保持力が変化しないであろうと考えられる範囲で決定される。 If the timing t1 or t2 or later is controlled based on the data of the second manipulated variable (estimated holding force) that has passed a predetermined time α or more and has become old, the lens holder can be stopped accurately. It can be difficult. For example, the horizontal estimated holding force when the optical axis of the lens barrel 100 is horizontal at the timing t0 and the vertical estimated holding force when the optical axis of the lens barrel 100 is vertical at the timing t1 or t2. Is completely different. From such a viewpoint, the predetermined time α is determined, and if it is within the predetermined time α, the holding force is determined within a range where it is considered that the holding force will not change.

図７に示すステップＳ３２〜Ｓ３６，Ｓ３８およびＳ３９は、図６に示すステップＳ２１〜Ｓ２７と同様なので、その説明は省略する。 Since steps S32 to S36, S38 and S39 shown in FIG. 7 are the same as steps S21 to S27 shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted.

ところで、本実施形態では、ステップＳ１３において、レンズの停止状態の判断について、現在速度がゼロである場合を停止状態としたが、その他の方法により停止状態を判断しても良い。たとえば、現時刻のレンズ位置と前時刻のレンズ位置のずれが所定量以下である場合を停止状態と判断しても良い。
第４実施形態 By the way, in the present embodiment, in step S13, regarding the determination of the stopped state of the lens, the case where the current speed is zero is set as the stopped state, but the stopped state may be determined by another method. For example, a case where the deviation between the lens position at the current time and the lens position at the previous time is less than or equal to a predetermined amount may be determined as a stopped state.
Fourth Embodiment

本実施形態に係るレンズ鏡筒およびカメラは、第１〜第３実施形態に係るレンズ鏡筒１００およびカメラ３００に対して、以下に述べる部分が相違するのみであり、その他の構成は、第１〜第３実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。 The lens barrel and camera according to the present embodiment differ from the lens barrel 100 and camera 300 according to the first to third embodiments only in the parts described below, and the other configurations are the first. -Similar to the third embodiment, and exerts the same action and effect.

本実施形態では、図１に示す制御部３０，４０が、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すフローチャートの制御を行う。図８（Ａ）に示すように、制御がスタートすると、ステップＳ４１〜Ｓ４４，Ｓ４７が行われる。これらのステップＳ４１〜Ｓ４４，Ｓ４７は、図５に示すステップＳ１１〜Ｓ１４，Ｓ１７と同様なので、その説明は省略する。 In the present embodiment, the control units 30 and 40 shown in FIG. 1 control the flowcharts shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). As shown in FIG. 8A, when the control is started, steps S41 to S44 and S47 are performed. Since these steps S41 to S44 and S47 are the same as steps S11 to S14 and S17 shown in FIG. 5, the description thereof will be omitted.

本実施形態では、図８（Ａ）に示すステップＳ４４の次に、ステップＳ４５が行われる。ステップＳ４５では、図１に示す制御部３０または４０が、姿勢センサ２２または４２に基づき、レンズ鏡筒１００またはカメラ本体２００の姿勢を検出して、その時点での姿勢データＡ１を、メモリに保存する。姿勢データＡ１を保存するタイミングは、たとえば図１１〜図１３に示すタイミングｔ０である。また、姿勢情報としては、たとえばレンズ鏡筒１００の光軸Ｌが水平に対して、何度傾斜しているかなどである。次に、図８（Ａ）に示すステップＳ４６では、図５に示すステップＳ１６と同様な動作を行う。 In this embodiment, step S45 is performed after step S44 shown in FIG. 8 (A). In step S45, the control unit 30 or 40 shown in FIG. 1 detects the posture of the lens barrel 100 or the camera body 200 based on the posture sensor 22 or 42, and saves the posture data A1 at that time in the memory. do. The timing for storing the posture data A1 is, for example, the timing t0 shown in FIGS. 11 to 13. Further, the posture information includes, for example, how many times the optical axis L of the lens barrel 100 is tilted with respect to the horizontal. Next, in step S46 shown in FIG. 8A, the same operation as in step S16 shown in FIG. 5 is performed.

次に、図８（Ｂ）に示すステップＳ５０では、図１に示す制御部３０，４０が姿勢センサ２２，４０を用いて、現在の姿勢情報を取得し、その時点での姿勢データＡ２を、メモリに保存する。次に、ステップＳ５１では、姿勢データＡ１から姿勢データＡ２を引いた姿勢差の絶対値が、所定の許容範囲Ａｔｈ内であるか否かを制御部３０（または４０、以下同様）が判断する。 Next, in step S50 shown in FIG. 8B, the control units 30 and 40 shown in FIG. 1 use the posture sensors 22 and 40 to acquire the current posture information, and the posture data A2 at that time is obtained. Save to memory. Next, in step S51, the control unit 30 (or 40, the same applies hereinafter) determines whether or not the absolute value of the posture difference obtained by subtracting the posture data A2 from the posture data A1 is within the predetermined allowable range Ath.

姿勢差の絶対値が許容範囲Ａｔｈ内である場合には、ステップＳ５２へ行き、そうでない場合には、ステップＳ５７へ行く。ステップＳ５７は、図７に示すステップＳ３７と同様なので、その説明は省略する。また、図８（Ｂ）に示すステップＳ５２〜Ｓ５６，Ｓ５８およびＳ５９は、図７に示すステップＳ３２〜Ｓ３６，Ｓ３８およびＳ３９と同様なので、その説明は省略する。 If the absolute value of the posture difference is within the permissible range Ath, the process proceeds to step S52, and if not, the process proceeds to step S57. Since step S57 is the same as step S37 shown in FIG. 7, the description thereof will be omitted. Further, since steps S52 to S56, S58 and S59 shown in FIG. 8B are the same as steps S32 to S36, S38 and S39 shown in FIG. 7, the description thereof will be omitted.

本実施形態では、図１１〜図１３に示すタイミングｔ１またはｔ２において、姿勢差の絶対値が許容範囲Ａｔｈ内である場合には、タイミングｔ０にて更新された第２操作力を、タイミングｔ１またはｔ２以降の保持力として推定しても問題ないと判断し、第２操作量に基づく制御に切り替える。許容範囲Ａｔｈの具体的な数字は、特に限定されず、０〜１０度の角度の範囲内で決定してもよい。
第５実施形態 In the present embodiment, at the timings t1 or t2 shown in FIGS. 11 to 13, when the absolute value of the posture difference is within the allowable range Ath, the second operating force updated at the timing t0 is applied to the timing t1 or t2. It is judged that there is no problem even if it is estimated as the holding force after t2, and the control is switched to the control based on the second operation amount. The specific number of the allowable range Ath is not particularly limited, and may be determined within the range of an angle of 0 to 10 degrees.
Fifth Embodiment

本実施形態に係るレンズ鏡筒およびカメラは、第１〜第４実施形態に係るレンズ鏡筒１００およびカメラ３００に対して、以下に述べる部分が相違するのみであり、その他の構成は、第１〜第４実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。 The lens barrel and camera according to the present embodiment differ from the lens barrel 100 and camera 300 according to the first to fourth embodiments only in the parts described below, and the other configurations are the first. -Similar to the fourth embodiment, and exerts the same action and effect.

本実施形態では、図１に示す制御部３０，４０が、図９に示すフローチャートの制御を行う。図９に示すように、制御がスタートすると、ステップＳ６１〜Ｓ６２が行われる。これらのステップＳ６１〜Ｓ６２は、図４に示すステップＳ１〜Ｓ２または図６に示すステップＳ２１〜Ｓ２２と同様なので、その説明は省略する。 In the present embodiment, the control units 30 and 40 shown in FIG. 1 control the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 9, when the control is started, steps S61 to S62 are performed. Since these steps S61 to S62 are the same as steps S1 to S2 shown in FIG. 4 or steps S21 to S22 shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted.

図９に示すステップＳ６２において、条件を満足する場合には、ステップＳ６６に行き、条件を満足しない場合には、ステップＳ６３に行く。ステップＳ６３〜ステップＳ６５は、図４に示すステップＳ３〜Ｓ５または図６に示すステップＳ２３〜Ｓ２５と同様なので、その説明は省略する。 In step S62 shown in FIG. 9, if the condition is satisfied, the process proceeds to step S66, and if the condition is not satisfied, the process proceeds to step S63. Since steps S63 to S65 are the same as steps S3 to S5 shown in FIG. 4 or steps S23 to S25 shown in FIG. 6, the description thereof will be omitted.

ステップＳ６６では、図１に示す制御部３０，４０が姿勢センサ２２，４２に基づき姿勢情報を取得する。ステップＳ６７では、ステップＳ６７にて取得した姿勢情報に基づき、たとえば図１に示す第２操作量出力部２０が第２操作量を演算して生成する。第２操作量の演算（保持力の推定）に際しては、たとえば図１０に示す演算式（メモリに保存してある）を利用して計算により求める。 In step S66, the control units 30 and 40 shown in FIG. 1 acquire posture information based on the posture sensors 22 and 42. In step S67, for example, the second manipulated variable output unit 20 shown in FIG. 1 calculates and generates the second manipulated variable based on the posture information acquired in step S67. In the calculation of the second manipulated variable (estimation of the holding force), for example, it is calculated by using the calculation formula (stored in the memory) shown in FIG.

図１０に示すUh、Uvu、Uvdはそれぞれ光軸水平、光軸垂直真上、光軸垂直真下の姿勢の時の保持力であり、各姿勢における実測値、あるいは図１に示すレンズ群１５２およびレンズホルダ１５４の可動部重量や付勢力などの設計値からそれとつり合う力を計算して求める。その他の姿勢における保持力Ustopは、姿勢情報An（角度deg）が、０deg超〜９０deg未満の場合、UhとUvuとAnからなる関数(Uvu-Uh)*SIN(An)+Uhにより求め、姿勢情報Anが−９０deg超〜０deg未満の場合、UhとUvdとAnからなる関数(Uvd-Uh)*SIN(An)+Uhにより求める。保持力Uh、Uvu、Uvdは、それぞれ１つ値に限らず、状態の変化に応じて複数の値を持っても良い。状態の変化としては、例えばレンズ群１５２やその他の移動可能なレンズの位置、また温度変化や撮影地などの違いによる駆動力や付勢力、摩擦力、重力加速度などの変化が考えられる。 Uh, Uvu, and Uvd shown in FIG. 10 are holding forces when the postures are horizontal, directly above the optical axis, and directly below the optical axis, respectively, and are measured values in each posture, or the lens group 152 and the lens group 152 shown in FIG. The force that balances the design values such as the weight of the moving part of the lens holder 154 and the urging force is calculated and obtained. The holding force Ustop in other postures is obtained by the function (Uvu-Uh) * SIN (An) + Uh consisting of Uh, Uvu, and An when the posture information An (angle deg) is more than 0 deg and less than 90 deg. When the information An is more than -90deg and less than 0deg, it is obtained by the function (Uvd-Uh) * SIN (An) + Uh consisting of Uh, Uvd and An. The holding powers Uh, Uvu, and Uvd are not limited to one value each, and may have a plurality of values according to changes in the state. As the change in the state, for example, changes in the position of the lens group 152 and other movable lenses, and changes in driving force, urging force, frictional force, gravitational acceleration, etc. due to differences in temperature change, shooting location, etc. can be considered.

ステップＳ６７では、予めメモリに記憶してある図１０に示すような演算式を用いて、たとえば図１１〜図１３に示すタイミングｔ１，ｔ２での姿勢データから、保持力Ｕｓｔｏｐの推定を行い、その値を、第２操作量として、図１に示す第２操作量出力部２０が操作量選択部１６に出力する。ステップＳ６８では、図４に示すステップＳ７、あるいは図６に示すステップＳ２７等と同様な動作が行われる。 In step S67, the holding force Ustop is estimated from the posture data at the timings t1 and t2 shown in FIGS. 11 to 13, for example, by using the calculation formula shown in FIG. 10 stored in the memory in advance. The value is output to the operation amount selection unit 16 by the second operation amount output unit 20 shown in FIG. 1 as the second operation amount. In step S68, the same operation as in step S7 shown in FIG. 4 or step S27 shown in FIG. 6 is performed.

本実施形態では、図１１〜図１３に示すタイミングｔ０において、第２操作量の更新を行う必要がないと共に、そのタイミングｔ０においての姿勢データとタイミングｔ１，ｔ２との間の姿勢データの差異も検出する必要がない。また、タイミングｔ０からｔ１またはｔ２までの時間も計測する必要がない。 In the present embodiment, it is not necessary to update the second operation amount at the timing t0 shown in FIGS. 11 to 13, and the difference between the posture data at the timing t0 and the posture data between the timings t1 and t2 is also present. No need to detect. Further, it is not necessary to measure the time from the timing t0 to t1 or t2.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態において、タイミングｔ１またはｔ２において、図１に示す操作量選択部１６が、第１操作量が第２操作量よりも小さいことが判明した場合には、操作量選択部１６は、第２操作量を選択することなく、第１操作量が継続して選択して、第１操作量により、ドライバ１４が駆動部１０を制御するようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, when the operation amount selection unit 16 shown in FIG. 1 is found to be smaller than the second operation amount at the timing t1 or t2, the operation amount selection unit 16 May continue to select the first manipulated variable without selecting the second manipulated variable so that the driver 14 controls the drive unit 10 according to the first manipulated variable.

また、上述した実施形態では、レンズ群を保持するレンズホルダを光軸Ｌ方向に移動させるオートフォーカスについて説明したが、それに限定されず、レンズ群を光軸に移動させるその他の構造、あるいはレンズ群を光軸と垂直方向に移動させるブレ補正装置などにも応用することが可能である。さらにまた、レンズ鏡筒またはカメラ本体の内部において、レンズ群以外の部品を高速で移動させて停止させるその他の構造にも本発明を応用することが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the autofocus that moves the lens holder holding the lens group in the optical axis L direction has been described, but the present invention is not limited to this, and other structures that move the lens group to the optical axis, or the lens group. It can also be applied to a blur correction device that moves the lens in the direction perpendicular to the optical axis. Furthermore, the present invention can be applied to other structures in the lens barrel or the camera body that move and stop parts other than the lens group at high speed.

１０… 駆動部
１２… 位置検出部
１４… ドライバ
１６… 操作量選択部
１８… 第１操作量出力部
２０… 第２操作量出力部
２２，４２… 姿勢センサ
３０… レンズ側制御部
４０… ボディ側制御部
４４… 通信部
１００… レンズ鏡筒
１１０… 固定部
１５０… フォーカスレンズ部
１５２… フォーカスレンズ群
１５４… レンズホルダ
１５６… 第１ＶＣＭ
１５８… 第１駆動用コイル
１６０… 第１駆動用磁石
１６２… 第１ヨーク
１６４… 第２ＶＣＭ
１６６… 第２駆動用コイル
１６８… 第２駆動用磁石
１７０… 第２ヨーク
１７２… 第１ガイド部
１７４… 第２ガイド部
１７６… ガイドバー
１７８… ガイドバー
１８０… 突起
１８２… 検出センサ
２００… カメラ本体
３００… カメラ 10 ... Drive unit 12 ... Position detection unit 14 ... Driver 16 ... Operation amount selection unit 18 ... First operation amount output unit 20 ... Second operation amount output unit 22, 42 ... Attitude sensor 30 ... Lens side control unit 40 ... Body side Control unit 44 ... Communication unit 100 ... Lens barrel 110 ... Fixed unit 150 ... Focus lens unit 152 ... Focus lens group 154 ... Lens holder 156 ... 1st VCM
158 ... 1st drive coil 160 ... 1st drive magnet 162 ... 1st yoke 164 ... 2nd VCM
166 ... 2nd drive coil 168 ... 2nd drive magnet 170 ... 2nd yoke 172 ... 1st guide part 174 ... 2nd guide part 176 ... Guide bar 178 ... Guide bar 180 ... Protrusion 182 ... Detection sensor 200 ... Camera body 300 ... Camera

Claims (9)

カメラ本体と着脱可能なレンズ鏡筒であって、
レンズを保持するレンズ保持枠と、
前記カメラ本体から供給される電力によって、前記レンズ保持枠を光軸方向の第１位置へ移動させる駆動部と、
前記レンズ保持枠の位置を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記レンズ保持枠の位置と前記第１位置とに基づいて前記駆動部に電力を供給する第１制御と、前記レンズ保持枠を保持するために前記第１制御よりも遅い速度で駆動するように前記駆動部に電力を供給する第２制御と、を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記レンズ保持枠が前記第１位置に到着する前に前記第１制御から前記第２制御に切り替え、前記第１制御及び前記第２制御を行っている間は、前記駆動部への前記電力の供給を停止しないレンズ鏡筒。 It is a lens barrel that can be attached to and detached from the camera body.
A lens holding frame that holds the lens and
A drive unit that moves the lens holding frame to the first position in the optical axis direction by the electric power supplied from the camera body.
A detection unit that detects the position of the lens holding frame and
The first control for supplying electric power to the drive unit based on the position of the lens holding frame detected by the detection unit and the first position, and the first control for holding the lens holding frame are slower than the first control. It is provided with a second control unit that supplies electric power to the drive unit so as to drive at a speed, and a control unit that performs the operation.
The control unit switches from the first control to the second control before the lens holding frame arrives at the first position, and while the first control and the second control are performed, the drive unit A lens barrel that does not stop supplying the power to the lens barrel. 前記制御部が前記第２制御を行っている間、前記駆動部は駆動力を発生する請求項１に記載のレンズ鏡筒。 The lens barrel according to claim 1, wherein the driving unit generates a driving force while the control unit performs the second control. 前記駆動力は、姿勢又は温度によって変化する請求項２に記載のレンズ鏡筒。 The lens barrel according to claim 2, wherein the driving force changes depending on a posture or a temperature. 前記制御部は、前記カメラ本体から電力を受け取っている間、前記第１制御及び前記第２制御の何れか一方で前記駆動部を制御する請求項１から請求項３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。 The present invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the drive unit in either one of the first control and the second control while receiving electric power from the camera body. Lens barrel. カメラボディと通信可能な通信部を備え、
前記制御部は、前記レンズを移動させるための情報が前記通信部を介して受信されると、前記第１制御を行う請求項１から請求項４の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。 Equipped with a communication unit that can communicate with the camera body
The lens barrel according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit performs the first control when information for moving the lens is received via the communication unit. 前記制御部は、前記レンズ保持枠が前記第１位置へ到達すると、前記第２制御を行う請求項１から請求項５の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。 The lens barrel according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit performs the second control when the lens holding frame reaches the first position. 前記レンズ保持枠は、前記第２制御によって、所定の位置に停止する請求項１から請求項６の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。 The lens barrel according to any one of claims 1 to 6, wherein the lens holding frame is stopped at a predetermined position by the second control. 請求項１から請求項７の何れか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。 An imaging device including the lens barrel according to any one of claims 1 to 7. カメラ本体と着脱可能なレンズ鏡筒に備えられるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記カメラ本体から供給される電力によって、レンズを保持するレンズ保持枠を光軸方向の第１位置へ移動させる駆動処理と、
前記レンズ保持枠の位置を検出する検出処理と、
前記検出処理が検出した前記レンズ保持枠の位置と前記第１位置とに基づいて前記駆動処理を行う駆動部に電力を供給する第１制御と、前記レンズ保持枠を保持するために前記第１制御よりも遅い速度で駆動するように前記駆動部に電力を供給する第２制御と、前記レンズ保持枠が前記第１位置に到着する前に前記第１制御から前記第２制御に切り替え、前記第１制御及び前記第２制御を行っている間は、前記駆動部への前記電力の供給を停止しない制御処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 It is a program to be executed by the computer provided in the camera body and the detachable lens barrel.
A drive process that moves the lens holding frame that holds the lens to the first position in the optical axis direction by the electric power supplied from the camera body.
The detection process for detecting the position of the lens holding frame and
A first control for supplying electric power to a drive unit that performs the drive process based on the position of the lens holding frame detected by the detection process and the first position, and the first control for holding the lens holding frame. The second control that supplies electric power to the drive unit so as to drive at a speed slower than the control, and the first control is switched to the second control before the lens holding frame arrives at the first position. During the first control and the second control, a control process that does not stop the supply of the electric power to the drive unit and a control process that does not stop the supply of the electric power to the drive unit.
A program that lets your computer run.
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