JP7435629B2 - Position detection mechanism, lens barrel and optical equipment - Google Patents
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Description
位置検出機構、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。 The present invention relates to a position detection mechanism, a lens barrel, and an optical device.
例えばレンズ鏡筒等に搭載される位置検出機構において、高精度に位置を検出することが求められている(例えば、特許文献1)。 For example, in a position detection mechanism mounted on a lens barrel or the like, it is required to detect the position with high accuracy (for example, Patent Document 1).
第1の態様によれば、位置検出機構は、第1筒と、前記第1筒の内周側又は外周側に配置される第2筒と、前記第1筒と前記第2筒との間に配置される第1検出部と、第3筒と、前記第3筒の内周側又は外周側に配置される第4筒と、前記第3筒と前記第4筒との間に配置される第2検出部と、を備える。 According to the first aspect, the position detection mechanism includes a first cylinder, a second cylinder disposed on an inner peripheral side or an outer peripheral side of the first cylinder, and a position between the first cylinder and the second cylinder. a first detection unit disposed in the third cylinder; a third cylinder; a fourth cylinder disposed on the inner circumferential side or the outer circumferential side of the third cylinder; and a fourth cylinder disposed between the third cylinder and the fourth cylinder. and a second detection section.
第2の態様によれば、レンズ鏡筒は、上記位置検出機構を備える。 According to the second aspect, the lens barrel includes the position detection mechanism described above.
第3の態様によれば、光学機器は、上記レンズ鏡筒を備える。 According to a third aspect, an optical device includes the lens barrel described above.
なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。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。 Note that the configurations of the embodiments described below may be modified as appropriate, and at least a portion thereof may be replaced with other components. Further, the configuration elements whose arrangement is not particularly limited are not limited to the arrangement disclosed in the embodiments, but can be arranged at a position where the function can be achieved.
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るレンズ鏡筒100と、カメラボディ101と、を備えるカメラ103を示す図である。図2は、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2との関係を示す断面図である。図3は、第1レンズ保持枠F1、第2レンズ保持枠F2、内固定筒11、およびカム環20の係合関係を説明するための上面図である。図4は、第1レンズ保持枠F1、第2レンズ保持枠F2、内固定筒11、およびカム環20の一部を示す部分断面斜視図である。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a
なお、本実施形態において、レンズ鏡筒100は、カメラボディ101に対して着脱可能であるが、これに限定されず、レンズ鏡筒100とカメラボディ101とは一体であってもよい。
Note that in this embodiment, the
図1に示すように、本実施形態に係るレンズ鏡筒100は、共通の光軸OAに沿って順次配列された第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2を備える。なお、レンズ鏡筒100は、他のレンズ群を備えていてもよい。第1レンズ群L1は第1レンズ保持枠F1に保持され、第2レンズ群L2は第2レンズ保持枠F2に保持されている。なお、本実施形態において、第1レンズ保持枠F1及び第2レンズ保持枠F2はレンズを保持しているが、第1レンズ保持枠F1又は第2レンズ保持枠F2はレンズを保持していなくともよい。さらに、本実施形態において、第2レンズ保持枠F2は、第1レンズ保持枠F1の外周側に配置されているが、第2レンズ保持枠F2は、第1レンズ保持枠F1の内周側に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
レンズ鏡筒100は、固定筒10を備える。固定筒10は、内固定筒11と、外固定筒12とを有する。図1に示すように、外固定筒12には、レンズ鏡筒100をカメラボディ101に着脱可能とするレンズマウント13が固定されている。図1及び図3に示すように、内固定筒11は、第1直進溝111と、第2直進溝112と、を有する。
The
また、レンズ鏡筒100は、外固定筒12の内周側にカム環20を備え、カム環20の外周側にズーム操作環30を備える。ズーム操作環30及びカム環20は、光軸OAを中心に回転可能となっている。ズーム操作環30とカム環20とは不図示のピンを介して連結されており、これにより、カム環20は、ズーム操作環30の回転に連動して回転する。なお、カム環20は超音波モータ等のアクチュエーターによって回転駆動されてもよい。その場合は、ズーム操作環30の回転量に基づいて、モータがカム環20を回転させる。図1及び図3に示すように、カム環20は、第1カム溝21と第2カム溝22とを有する。
Further, the
図1及び図3に示すように、第2レンズ保持枠F2の外周面には、光軸OA方向と交差する方向に突出するカムフォロア51が設けられている。カムフォロア51は、内固定筒11が有する第2直進溝112と、カム環20が備える第2カム溝22とに係合する。これにより、ズーム操作環30の回転に連動してカム環20が回転すると、第2レンズ保持枠F2は、光軸OA回りに回転することなく、光軸OA方向に直進移動する。また、図1、図3及び図4に示すように、第2レンズ保持枠F2は、光軸OA方向に沿った直進溝52を有する。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
図1、図3及び図4に示すように、第1レンズ保持枠F1の外周面には、光軸OA方向と交差する方向に突出するカムフォロア41が設けられている。カムフォロア41は、第2レンズ保持枠F2が備える直進溝52と、内固定筒11が有する第1直進溝111と、カム環20が備える第1カム溝21とに係合する。これにより、ズーム操作環30の回転に連動してカム環20が回転すると、第1レンズ保持枠F1は、光軸OA回りに回転することなく、光軸OA方向に直進移動する。なお、内固定筒11の第1直進溝111は、逃げ溝である。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, a
レンズ鏡筒100は、さらに、図2に示すように、ガタ取りバネ80を備える。ガタ取りバネ80は、引張ばねであり、一端が第1レンズ保持枠F1の外周面に設けられた第1係合部42に固定され、他端が第2レンズ保持枠F2に設けられた係合部53に固定される。第2レンズ保持枠F2の係合部53は、第1レンズ保持枠F1の第1係合部42と対向する位置に設けられる。なお、ガタ取りバネ80は、実際には、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2の間に複数(例えば3つ)設けられている。
The
ガタ取りバネ80により、第1レンズ保持枠F1は、矢印A1で示すように、第2レンズ保持枠F2の方に引っ張られ、第2レンズ保持枠F2は、矢印A2で示すように、第1レンズ保持枠F1の方に引っ張られる。これにより、第1レンズ保持枠F1のカムフォロア41と第2レンズ保持枠F2のカムフォロア51とは、それぞれ、カム環20の第1カム溝21及び第2カム溝22の内縁に押し付けられるため、第1カム溝21及び第2カム溝22に沿って移動するときのガタが防止される。
By the
本実施形態に係るレンズ鏡筒100は、第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2の位置検出機構として、相対位置検出部60と、絶対位置検出部70と、を備える。
The
相対位置検出部60は、例えばGMR(Giant Magneto Resistive effect:巨大磁気抵抗効果)センサである。GMRセンサは、電源が切られた場合に、位置情報が失われる。なお、以下においては、相対位置検出部60をGMRセンサ60と記載する。
The relative
図1及び図3に示すように、GMRセンサ60は、磁気テープ61と、GMR素子62と、を備える。磁気テープ61は、カム環20の外周面に周方向に沿って設けられている。GMR素子62は、外固定筒12の一部に設けられている。GMR素子62は、磁気テープ61と対向しており、カム環20の光軸OA回りの回転位置(外固定筒12を基準とする位置)や回転量に応じた2相のパルス列をレンズ鏡筒100が有する不図示の制御部に対して出力する。これにより、GMR素子62の出力から、外固定筒12に対するカム環20の移動量(回転量)及び移動方向(回転方向)を検出することができる。高い分解能を有するGMRセンサ60によって、ズーム操作環30に近いカム環20の移動量(回転量)及び移動方向(回転方向)を検出するため、ユーザのズーム操作環30の操作を早期に検出することが可能となる。また、GMRセンサ60は検出速度が速い(検出するのに遅れがない)ので、ズーム操作環30に近いカム環20にGMRセンサ60を配置することで、カム環20の移動量(回転量)及び移動方向(回転方向)をすばやく検出することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
絶対位置検出部70は、例えば、ポテンショメータである。ポテンショメータは、電源が切られた場合でも位置情報が失われない。なお、以下においては、絶対位置検出部70をポテンショメータ70と記載する。
The absolute
ポテンショメータ70は、図1及び図4に示すように、第2レンズ保持枠F2に固定されている。ポテンショメータ70は、可変抵抗であり、可動接点である突起(ツマミ)71の位置に応じて抵抗値が連続的に変化する。本実施形態では、ツマミ71と係合する溝が光軸OA方向に沿うように設置されている。すなわち、本実施形態では、ポテンショメータ70は、ツマミ71が、光軸OA方向に移動するように設置されている。
The
第1レンズ保持枠F1は、図1に示すように、第1レンズ保持枠F1から第2レンズ保持枠F2に向かって延伸する第2係合部43を備えており、ポテンショメータ70のツマミ71は、第2係合部43に形成されている穴43aに嵌合する。これにより、第1レンズ保持枠F1が光軸OA方向に直進移動すると、第1レンズ保持枠F1の移動に連動してツマミ71が光軸OA方向に移動し抵抗値が変化する。レンズ鏡筒100が有する制御部は、ポテンショメータ70から抵抗値を取得し、当該抵抗値を用いて、第1レンズ保持枠F1の第2レンズ保持枠F2に対する位置を計測することができる。
As shown in FIG. 1, the first lens holding frame F1 includes a second engaging
ここで、ポテンショメータ70は、第2レンズ保持枠F2に固定されているため、ポテンショメータ70の出力から、第1レンズ保持枠F1の第2レンズ保持枠F2に対する位置を検出することができる。この第1レンズ保持枠F1の第2レンズ保持枠F2に対する位置(以下、単に、レンズ位置と呼ぶ)は、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間の間隔の変化に対応して変化する。すなわち、レンズ位置は、レンズ鏡筒100のズームポジションによって変化することになる。逆に言えば、制御部は、レンズ鏡筒100のズームポジションを、検出したレンズ位置から求めることができる。
Here, since the
以上のように構成されたレンズ鏡筒100における、ポテンショメータ70及びGMRセンサ60を用いたズームポジションの検出方法について説明する。
A method of detecting the zoom position using the
本実施形態においては、カメラボディ101の電源がONされた後に、ユーザがズーム操作環30を介してズーム操作を実行すると、制御部が、GMRセンサ60の出力に基づいてカム環20の回転を検出する。そして、ポテンショメータ70から検出値が出力されると、制御部は、ポテンショメータ70の検出値とGMRセンサ60の検出値とに基づいて、ズームポジション(レンズ位置)を検出する。それ以降は、GMRセンサ60の出力パルス(GMRパルス位置)を用いてレンズ位置を検出する。
In this embodiment, when the user performs a zoom operation via the
以下においては、カメラボディ101の電源がONされたとき(起動時)の制御部の処理と、通常時の制御部の処理について、詳細に説明する。
In the following, the processing of the control unit when the
(起動時の処理)
図5(a)には、カメラ103(カメラボディ101)の起動時における制御部の処理がフローチャートにて示されている。なお、制御部はレンズ鏡筒100が備えると上述したが、カメラボディ101が備える制御部が処理を実行しても良い。図5(a)の処理の前提として、制御部が有する不揮発性メモリ(不図示)には、前回電源をOFFした直前に得られたポテンショメータ70の検出値、ズームポジション、GMRパルス位置、ズーム操作環30の回転方向が格納されているものとする。なお、起動時とは、スリープ状態からの復帰時も含まれる。
(Processing at startup)
FIG. 5A shows a flowchart of the processing of the control unit when the camera 103 (camera body 101) is activated. Note that although it has been described above that the
図5(a)の処理では、まず、ステップS10において、制御部が、不揮発性メモリから電源OFF前のポテンショメータ70の検出値を読み出す。
In the process of FIG. 5A, first, in step S10, the control unit reads the detected value of the
次いで、ステップS12では、制御部が、現在のポテンショメータ70の検出値を読み出す。
Next, in step S12, the control unit reads the current detection value of the
次いで、ステップS14では、制御部が、電源OFF前の値と現在の値の差が所定値以下か否かを判断する。このステップS14の判断が否定された場合(差が所定値よりも大きい場合)には、ステップS16に移行する。 Next, in step S14, the control unit determines whether the difference between the value before the power is turned off and the current value is less than or equal to a predetermined value. If the determination in step S14 is negative (if the difference is greater than a predetermined value), the process moves to step S16.
ステップS16に移行すると、制御部は、ポテンショメータ70の値からズームポジション、GMRパルス位置を確定する。この際、制御部は、図5(b)に示す起動時テーブルを参照する。図5(b)の起動時テーブルには、ポテンショメータ70の値に対応付けて、ズームポジション(Z-pos)と、GMRパルス位置とが格納されている。この起動時テーブルを用いることで、起動時に得られたポテンショメータ70の値に基づいて、ズームポジションの初期値と、GMRパルス位置の初期値として適切な値を定めることができる。
In step S16, the control section determines the zoom position and GMR pulse position from the value of the
一方、ステップS14の判断が肯定された場合(差が所定値以下の場合)には、ステップS18に移行し、制御部は、電源OFF前のズームポジション、GMRパルス位置、方向を不揮発性メモリから読み出して、復元する(初期値として設定する)。このように、ステップS18において、電源OFF前のズームポジション等を引き継ぐことで、電源OFFからONの間にユーザがズーム操作環30を操作したつもりが無いのに、ズームポジションが少しだけ変化してしまい、ユーザが不自然に感じてしまうのを防止することができる。
On the other hand, if the determination in step S14 is affirmative (if the difference is less than or equal to the predetermined value), the process moves to step S18, and the control unit stores the zoom position, GMR pulse position, and direction before power OFF from the nonvolatile memory. Read and restore (set as initial value). In this way, in step S18, by inheriting the zoom position etc. before the power was turned off, the zoom position may change slightly even though the user did not intend to operate the
ステップS16又はS18の処理が行われた後は、図5(a)の全処理を終了する。 After the process of step S16 or S18 is performed, the entire process of FIG. 5(a) ends.
(通常時の処理)
次に、通常時の処理について、図6のフローチャートに沿って説明する。
(Normal processing)
Next, normal processing will be explained along the flowchart of FIG. 6.
図6の処理では、まず、ステップS30において、制御部が、前回ズームポジションの演算をしてから、GMRパルス(GMRセンサ60の出力)が閾値以上変化したか否かを判断する。このステップS30の判断が否定されている間は、制御部は、ステップS30を繰り返し実行する。一方、ステップS30の判断が肯定された場合には、ステップS32に移行する。 In the process of FIG. 6, first, in step S30, the control unit determines whether the GMR pulse (output of the GMR sensor 60) has changed by a threshold value or more after calculating the previous zoom position. While the determination in step S30 is negative, the control unit repeatedly executes step S30. On the other hand, if the determination in step S30 is affirmative, the process moves to step S32.
ステップS32に移行した場合、制御部は、GMRセンサ60の出力に基づいて、ズーム操作環30が前回ズームポジションの演算をしたときと同じ方向に操作(回転)されているか否かを判断する。
When proceeding to step S32, the control unit determines based on the output of the
このステップS32の判断が肯定された場合には、ステップS34に移行し、制御部は、GMRセンサ60の出力(GMRパルス位置)から、ズームポジションを演算する。その後はステップS30に戻る。 If the determination in step S32 is affirmative, the process moves to step S34, and the control section calculates the zoom position from the output of the GMR sensor 60 (GMR pulse position). After that, the process returns to step S30.
一方、ステップS32の判断が否定された場合、すなわち、ユーザによってズーム操作環30が前回ズームポジションの演算をしたときの方向と逆方向に操作された場合には、ステップS36に移行し、制御部は、前回ズームポジションの演算をしてから、ポテンショメータ70の出力値が閾値以上変化したか否かを判断する。このステップS36の判断が否定された場合には、ステップS30に戻るが、肯定された場合には、ステップS38に移行する。
On the other hand, if the determination in step S32 is negative, that is, if the user operates the
ステップS38に移行すると、制御部は、ポテンショメータ70の値からズームポジション、GMRパルス位置を確定する。すなわち、上述したステップS16と同様の処理を行う。その後はステップS30に戻る。
In step S38, the control section determines the zoom position and GMR pulse position from the value of the
なお、制御部は、ステップS30に戻る前に、通信部を介してズームポジションの情報をカメラボディ101の制御部(ボディ側制御部)に送信する。すなわち、本実施形態では、制御部は、GMRセンサ60の検出値をポテンショメータ70の検出値で補正した補正情報(ズームポジション)を、通信部を介してボディ側制御部に送信している。ここで、ボディ側制御部は、受信したズームポジションに基づいて、絞りやシャッタスピードを変更するなどの各種制御を実行する。また、制御部は、ズームポジションに基づいて、レンズ鏡筒100内のフォーカスレンズを駆動するモータを制御することで、ズームトラッキングを実行する。ズームトラッキングとは、焦点距離を変化させても、ピント位置が保たれるようにするための、フォーカスレンズの電気的な位置補正動作である。
Note that, before returning to step S30, the control section transmits zoom position information to the control section of the camera body 101 (body-side control section) via the communication section. That is, in this embodiment, the control section transmits correction information (zoom position) obtained by correcting the detection value of the
ここで、一例として、カメラ103(カメラボディ101)を起動した後に、ズーム操作環30をワイド端からテレ端に一定速度で回転させた場合の処理について説明する。この場合、図7に示すように、ポテンショメータ70の検出値とGMRセンサ60の検出値(GMRパルス位置)が制御部に対して出力されたとする。
Here, as an example, a process will be described in which the
図8(a)には、図7のポテンショメータ70の検出値とGMRセンサ60の検出値(GMRパルス位置)の変化が示されている。図8(a)においては、横軸が時間を示し、縦軸が検出値を示している。ユーザがズーム操作環30の回転を開始すると、GMRセンサ60の検出値(GMRパルス位置)が変化し始める(矢印A参照)。このとき、ステップS30(肯定)やステップS32(否定)、ステップS36(否定)が繰り返され、ポテンショメータ70の値が閾値(例えば「1」)以上変化すると(矢印B参照)、ステップS36の判断が肯定されて、ステップS38に移行する。そして、ステップS38に移行すると、制御部は、ポテンショメータ70の値とGMRパルス位置とを用いて、ズームポジションを確定する。具体的には、矢印Bで示す時点では、ポテンショメータ70の値が1になっているため、GMRパルス位置の値「13」を、当該ポテンショメータ70の値「1」に対応する値(例えば、「1」)に置き換える(補正する)。この補正後のパルスをZ-pos用パルスと呼ぶ。
FIG. 8(a) shows changes in the detection value of the
図8(b)には、図7のZ-pos用パルスとZ-posの変化が示されている。図8(b)に示すように、矢印Cで示す時点において、Z-pos用パルスが「1」を示している。そして、これ以降は、制御部は、GMRセンサ60の検出値(GMRパルス位置)を同様に補正して、Z-pos用パルスを求める(ステップS34)。さらに、制御部は、求めたZ-pos用パルスからZ-pos(ズームポジション)を演算する(ステップS34)。なお、図8(b)では、Z-pos用パルス=1~6の場合に、Z-pos=1とし、Z-pos用パルス=7~12の場合に、Z-pos=2としている。そして、以降、Z-pos用パルスが6パルス増えるたびに、制御部は、Z-posを1増やすようにしている。
FIG. 8(b) shows the Z-pos pulse in FIG. 7 and changes in Z-pos. As shown in FIG. 8(b), at the time point indicated by arrow C, the Z-pos pulse indicates "1". From then on, the control unit similarly corrects the detected value (GMR pulse position) of the
次に、ユーザがズーム操作環30を反転させた場合の制御部の処理について説明する。図9には、ユーザがズーム操作環30を一方向に回転させ、その後に反転させたときのポテンショメータ70の検出値、GMRセンサ60の検出値、Z-pos用パルス、Z-posの変遷が示されている。また、図10(a)には、ポテンショメータ70及びGMRセンサ60の検出値の変化が示されている。
Next, the processing of the control unit when the user reverses the
ユーザがズーム操作環30の反転を開始すると、図10(a)において矢印Dで示すように、GMRセンサ60によって方向の変化が検出される。一方、ポテンショメータ70においては、反転が遅れて検出される(矢印E参照)。この場合、矢印Eで示すポテンショメータ70の値の変化が現れた時点で、図6のステップS36の判断が肯定されるため、制御部は、ステップS38に移行する。制御部は、ステップS38において、図10(b)において両矢印Fで示すように、反転時のZ-pos用パルスを確定する。このようにすることで、制御部は、ズーム操作環30の反転時においても、適切にZ-pos用パルスを確定することができる。また、制御部は、反転後においても、Z-pos用パルスを用いてズームポジションを精度よく演算することができる。
When the user starts reversing the
以上のように、ポテンショメータ70とGMRセンサ60との検出値が両方とも変化したときに、制御部はズームポジションが変わったと判断する。これにより、ガタ等によって検出値の変化とズームポジションの変化とがずれることを防ぎ、精密な制御が可能となる。
As described above, when the detection values of the
(時間遅れに関する補正)
制御部は、ポテンショメータ70の出力を定期的にA/D変換してAD値を求め、移動平均を用いて複数回の結果を平均した値をポテンショメータ70の検出値とする。このようにすることで、AD値が有する揺らぎの影響を抑制する。このような処理を行っていることから、ポテンショメータ70の出力には、時間的に遅れが生じる。
(Correction regarding time delay)
The control unit periodically performs A/D conversion on the output of the
例えば、500μs毎に得られた過去8回分のAD値を移動平均する場合、図11に示すように、3500μs前に得られたAD値から最新のAD値までの移動平均を求めるが、この時の重心は1500μs~2000μsのところにある。そして、等速で移動している場合1750μs分の遅れがある。この場合、最新の出力値として出力される値は、1750μs前の値を意味している。 For example, when taking a moving average of the past 8 AD values obtained every 500 μs, the moving average from the AD value obtained 3500 μs ago to the latest AD value is calculated as shown in Figure 11. The center of gravity of is located between 1500 μs and 2000 μs. When moving at a constant speed, there is a delay of 1750 μs. In this case, the value output as the latest output value means the value 1750 μs ago.
一方、GMRセンサ60には遅れが無い。したがって、ポテンショメータ70のAD値からGMRパルス位置を演算する際、1750μs相当の遅れ分だけパルス数を加算することにより、遅れを補正することができる。
On the other hand, the
なお、補正量は、必ずしも理論上の移動平均分の遅れ時間と一致させる必要は無く、駆動側の遅れを考慮して、さらに多くのパルス数を加算してもよい。また、逆に、制御が過剰とならないように、少なめのパルス数を加算してもよい。 Note that the correction amount does not necessarily have to match the theoretical moving average delay time, and a larger number of pulses may be added in consideration of the delay on the driving side. Conversely, a smaller number of pulses may be added to prevent excessive control.
この場合、履歴を利用して、加速傾向にあるのか、減速傾向にあるのかを判断して、補正量を加減してもよい。例えば、8回の履歴を最新から3回前までの4回分と、4回前から7回前までの4回分とに分けて、GMRパルス速度をそれぞれ算出し、加速傾向にあるのか減速傾向にあるのかを判断し、補正量を求めてもよい。 In this case, the correction amount may be adjusted by using the history to determine whether the vehicle is accelerating or decelerating. For example, divide the history of 8 times into 4 times from the latest to 3 times ago, and 4 times from the 4th time to the 7th time ago, calculate the GMR pulse speed for each, and determine whether it is accelerating or decelerating. It is also possible to determine whether there is a correction amount and determine the amount of correction.
なお、GMRパルス速度の算出は、過去値と現在の値の差分を時間で割って演算する。ここで、過去値としてどの程度過去の値を用いるかは、ユーザがズーム操作環30を回転させる速さで変わってくる。
Note that the GMR pulse speed is calculated by dividing the difference between the past value and the current value by time. Here, how much of the past value is used as the past value changes depending on the speed at which the user rotates the
ユーザが高速でズーム操作環30を操作すると、大量のパルスが出るので、短期間のパルス数からでも正確なGMRパルス速度を算出することができる。このような高速回転時には、反応性を上げる意味も含め、短期間のパルス数から速度を演算するのが都合が良い。
When the user operates the
一方、ユーザが低速でズーム操作環30を操作すると、短時間で得られるパルス数は少なく、正確なGMRパルス速度を算出することができない。また、操作が低速であればあるほど、反応性を上げることの重要性は下がる。
On the other hand, if the user operates the
本実施形態においては、制御部は、ズーム操作環30の操作速度を、複数(例えば3つ)の速度域に分けて、GMRパルス速度を算出することとしている。
In this embodiment, the control unit calculates the GMR pulse speed by dividing the operation speed of the
例えば、
(1)短時間ですぐに速度を演算する「超高速」
(2)超高速と、通常の間の速度域である「高速」
(3)比較的長時間前に得られたGMRパルス速度を利用して、速度を正確に演算する「通常」
の3段階とし、制御部は、それぞれの算出結果の中から、(3)→(2)→(1)の優先順位で、採用するGMRパルス速度を決定する。
for example,
(1) “Ultra high speed” that calculates speed immediately in a short time
(2) "High speed" which is the speed range between ultra high speed and normal speed
(3) "Normal" where the speed is calculated accurately using the GMR pulse speed obtained a relatively long time ago
The control unit determines the GMR pulse speed to be adopted in the priority order of (3)→(2)→(1) from among the respective calculation results.
なお、GMRパルス速度を前後の時間で複数算出し、これに基づいて加速傾向又は減速傾向を判別して、判別結果を補正量に反映してもよい。 Note that a plurality of GMR pulse velocities may be calculated at previous and subsequent times, and based on this, an acceleration tendency or a deceleration tendency may be determined, and the determination result may be reflected in the correction amount.
なお、ある程度遅くズーム操作環30が操作された場合、遅れの補正が重要ではなくなるため、ズーム操作環30の操作速度がある程度以下となった段階で、遅れ補正を行わないようにしてもよい。
Note that if the
なお、本実施形態においては、レンズ鏡筒100側の制御部が、Z-pos用パルスを求め、これに基づいてズームポジションを算出し、ボディ側制御部に送信する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、レンズ鏡筒100側の制御部は、Z-pos用パルスを求め、ボディ側制御部に送信することとしてもよい。この場合、ボディ側制御部がズームポジションを算出して、レンズ鏡筒100側の制御部に送信するようにしてもよい。
In the present embodiment, a case has been described in which the control section on the side of the
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、レンズ鏡筒100は、カム環20と、カム環20の外周側に配置される外固定筒12と、カム環20と外固定筒12との間に配置されるGMRセンサ60と、第1レンズ保持枠F1と、第1レンズ保持枠F1の外周側に配置される第2レンズ保持枠F2と、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2との間に配置されるポテンショメータ70と、を備える。
As described above in detail, according to the present embodiment, the
GMRセンサ60及びポテンショメータ70のいずれもがカム環20と外固定筒12との間に配置されている場合、カム環20と外固定筒12との位置関係によってのみ、レンズ位置を判断することになる。本実施形態では、GMRセンサ60は、カム環20と外固定筒12との位置関係、および第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2との位置関係の両方に基づいて、レンズ位置を判断でき、レンズ位置の検出精度が向上する。また、経年劣化等によりカム環20と外固定筒12との位置関係にずれが生じたとしても、ポテンショメータ70の検出結果を用いて、GMRセンサ60の検出値を補完することができる。反対に、経年劣化等により第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2との位置関係にずれが生じたとしても、GMRセンサ60の検出結果を用いてポテンショメータ70の検出値を補完することができる。
When both the
また、本実施形態によれば、外固定筒12及びカム環20は、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2よりも外周側に配置される。ポテンショメータ70よりも分解能が高いGMRセンサ60を、ズーム操作環30の回転操作が第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2に伝わるまでの経路上において、ズーム操作環30に近い位置に設けることで、ユーザがズーム操作環30を操作したことを、早期に検出することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第1レンズ保持枠F1及び第2レンズ保持枠F2は、それぞれ第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2を保持する。ポテンショメータ70により、第1レンズ群L1の位置を直接検出することができるため、レンズ位置の検出精度を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the first lens holding frame F1 and the second lens holding frame F2 hold the first lens group L1 and the second lens group L2, respectively. Since the position of the first lens group L1 can be directly detected by the
また、本実施形態によれば、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2とは、光軸OA方向に移動可能であり、第1レンズ保持枠F1は、第2レンズ保持枠F2に対して相対的に移動可能である。当該構成の場合、第1レンズ保持枠F1と第2レンズ保持枠F2との移動量の差分を検出すればよいので、ポテンショメータ70を小型にすることができる。
Further, according to the present embodiment, the first lens holding frame F1 and the second lens holding frame F2 are movable in the optical axis OA direction, and the first lens holding frame F1 is movable in the direction of the optical axis OA. It is movable relative to the In the case of this configuration, it is sufficient to detect the difference in the amount of movement between the first lens holding frame F1 and the second lens holding frame F2, so the
また、本実施形態によれば、第1レンズ保持枠F1及び第2レンズ保持枠F2との間にガタ取りバネ80が配置されている。ガタ取りバネ80により、第1レンズ保持枠F1は、第2レンズ保持枠F2側に引っ張られ、第2レンズ保持枠F2は、第1レンズ保持枠F1側に引っ張られる。これにより、第1レンズ保持枠F1のカムフォロア41と第2レンズ保持枠F2のカムフォロア51とが、それぞれ、カム環20の第1カム溝21及び第2カム溝22の内縁に押し付けられるため、第1カム溝21及び第2カム溝22に沿って移動するときのガタが防止される。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、制御部は、ポテンショメータ70の検出値及びGMRセンサ60の検出値を取得して、GMRセンサ60の検出値をポテンショメータ70の検出値で補正した補正情報(ズームポジション)をボディ側制御部に送信する。これにより、ポテンショメータ70の出力の時間的な遅れを適切に補正することができる。また、ボディ側制御部では、受信したズームポジションに基づいて、絞りやシャッタスピードを変更するなどの各種制御を精度よく実行することができる。
Further, according to the present embodiment, the control unit acquires the detection value of the
また、本実施形態によれば、制御部は、補正情報(ズームポジション)に基づいて、レンズ鏡筒100内のフォーカスレンズを駆動するモータを制御することで、ズームトラッキングを実行するため、ズームトラッキングを精度よく行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the control unit performs zoom tracking by controlling the motor that drives the focus lens in the
なお、上記実施形態では、相対位置検出部としてGMRセンサ60を例に説明したが、これに限られるものではない。GMRセンサ60に代えて、例えば、他の磁気式エンコーダや、光学式エンコーダ等のセンサを用いてもよい。
In addition, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、GMRセンサ60の磁気テープ61をカム環20に設け、GMR素子62を外固定筒12に設ける場合について説明したが、これに限られるものではない。磁気テープ61を外固定筒12に設け、GMR素子62をカム環20に設けてもよい。また、内固定筒11の一部にGMR素子62を設け、内固定筒11の外周側に配置されているカム環20の内周面に磁気テープ61を設けるようにしてもよい。また、磁気テープ61を内固定筒11の外周面に設け、カム環20にGMR素子62を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the
また、上記実施形態では、絶対位置検出部としてポテンショメータ70を例について説明したが、これに限られるものではない。電源が切られた場合でも位置情報が失われないセンサであればよく、ポテンショメータ70に代えて、例えば、符号板を用いたエンコーダを用いてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the
また、上記実施形態では、ポテンショメータ70を第2レンズ保持枠F2に設けていたが、第1レンズ保持枠F1に設けてもよい。この場合、第2レンズ保持枠F2が、ポテンショメータ70のツマミ71と係合する係合部を有すればよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態において、第1レンズ保持枠F1又は第2レンズ保持枠F2は、固定筒でもよい。この場合、固定筒である第1レンズ保持枠F1又は第2レンズ保持枠F2は、内固定筒11又は外固定筒12はと一体であってもよいし、別体であってもよい。
Moreover, in the embodiment described above, the first lens holding frame F1 or the second lens holding frame F2 may be a fixed cylinder. In this case, the first lens holding frame F1 or the second lens holding frame F2, which are fixed cylinders, may be integrated with the inner fixed
また上記実施形態において、レンズ鏡筒100が備える制御部は、カメラ103(カメラボディ101)の起動時、ズーム操作環30の操作(回転)方向反転時に、ポテンショメータ70の値からズームポジション、GMRパルス位置を確定する処理を行っていたが、例えば、ポテンショメータ70の値と、Z-pos用パルスの値から逆算して得られるポテンショメータ70の値とが、所定値以上乖離した場合にも、ポテンショメータ70の値からズームポジション、GMRパルス位置を確定する処理を行ってもよい。
In the above embodiment, the control unit included in the
なお、GMRセンサ60及びポテンショメータ70のいずれもがカム環20と外固定筒12との間に配置されている場合にも、上記実施形態に係るズームポジションの検出方法を適用することができる。
Note that even when both the
上述した実施形態は好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能であり、任意の構成要件を組み合わせてもよい。 The embodiments described above are examples of preferred implementations. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention, and arbitrary constituent elements may be combined.
11 内固定筒
12 外固定筒
20 カム環
21 第1カム溝
22 第2カム溝
30 ズーム操作環
41 カムフォロア
51 カムフォロア
52 直進溝
60 GMRセンサ
61 磁気テープ
62 GMR素子
70 ポテンショメータ
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
F1 第1レンズ保持枠
F2 第2レンズ保持枠
100 レンズ鏡筒
101 カメラボディ
103 カメラ
111 第1直進溝
112 第2直進溝
11 Inner fixed
Claims (16)
前記第1筒の内周側又は外周側に配置される第2筒と、
前記第1筒に対する前記第2筒の相対的な位置を検出する第1検出部と、
第3筒と、
前記第3筒の内周側又は外周側に配置される第4筒と、
前記第3筒に対する前記第4筒の絶対的な位置を検出する第2検出部と、
前記第1検出部と前記第2検出部とに基づいて焦点距離の変化を検出する制御部と、
を備える位置検出機構。 The first cylinder and
a second cylinder disposed on the inner circumferential side or the outer circumferential side of the first cylinder;
a first detection unit that detects a relative position of the second cylinder with respect to the first cylinder;
The third cylinder and
a fourth cylinder disposed on the inner circumferential side or the outer circumferential side of the third cylinder;
a second detection unit that detects the absolute position of the fourth cylinder with respect to the third cylinder;
a control unit that detects a change in focal length based on the first detection unit and the second detection unit;
A position detection mechanism comprising:
請求項5に記載の位置検出機構。 The second detection unit detects relative movement between the third cylinder and the fourth cylinder after the first detection unit detects the relative movement between the first cylinder and the second cylinder. do,
The position detection mechanism according to claim 5 .
請求項1から6のいずれか一項に記載の位置検出機構。 The first detection section has a detection element and a detected part, the detection element is arranged in one of the first cylinder and the second cylinder, and the detected part is arranged in one of the first cylinder and the second cylinder. Placed on the other side of the two cylinders,
The position detection mechanism according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1から7のいずれか一項に記載の位置検出機構。 The second detection unit is arranged in one of the third cylinder and the fourth cylinder,
The position detection mechanism according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1から8のいずれか一項に記載の位置検出機構。 The first cylinder and the second cylinder are arranged on the outer peripheral side of the third cylinder and the fourth cylinder,
The position detection mechanism according to any one of claims 1 to 8 .
請求項1から9のいずれか一項に記載の位置検出機構と、を備え、 The position detection mechanism according to any one of claims 1 to 9,
前記焦点距離を変化させるための駆動力は、前記第1筒と前記第2筒の少なくとも一方に伝達された後に、前記第3筒と前記第4筒の少なくとも一方に伝達されるレンズ鏡筒。 A lens barrel in which a driving force for changing the focal length is transmitted to at least one of the first barrel and the second barrel, and then transmitted to at least one of the third barrel and the fourth barrel.
前記焦点距離が変化する際に、前記第3筒および前記第4筒は前記レンズマウントに対して光軸方向に移動し、かつ、前記第3筒と前記第4筒との間隔も変化する請求項10に記載のレンズ鏡筒。 When the focal length changes, the third cylinder and the fourth cylinder move in the optical axis direction with respect to the lens mount, and the distance between the third cylinder and the fourth cylinder also changes. Item 10. The lens barrel according to item 10.
前記第3筒は、前記第1筒が有する第2カム溝及び前記第4筒が有する直進溝に係合する第2カムフォロアを有する、
請求項10から12のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 The fourth cylinder has a first cam follower that engages with a first cam groove of the first cylinder and a straight groove of the second cylinder,
The third cylinder has a second cam follower that engages with a second cam groove of the first cylinder and a straight groove of the fourth cylinder.
The lens barrel according to any one of claims 10 to 12 .
請求項10から13のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 The position detection mechanism includes a communication unit that transmits the change in focal length detected by the control unit to the camera body.
The lens barrel according to any one of claims 10 to 13 .
前記制御部は、検出した前記焦点距離の変化に基づいて前記駆動部を制御する、
請求項10から13のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 The position detection mechanism includes a drive unit that drives the lens,
The control unit controls the drive unit based on the detected change in the focal length .
The lens barrel according to any one of claims 10 to 13 .
An optical device comprising the lens barrel according to any one of claims 10 to 15 .
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