CN110168421A - 透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序 - Google Patents
透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110168421A CN110168421A CN201880006156.7A CN201880006156A CN110168421A CN 110168421 A CN110168421 A CN 110168421A CN 201880006156 A CN201880006156 A CN 201880006156A CN 110168421 A CN110168421 A CN 110168421A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- main
- function
- camera
- condenser lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 96
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 66
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- 230000006870 function Effects 0.000 description 102
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/02—Bodies
- G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
- G03B17/14—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够准确地驱动联动的多个透镜的透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序。使第1聚焦透镜(G2)及第2聚焦透镜(G3)移动来调节焦点。第2聚焦透镜(G3)相对于第1聚焦透镜(G2)的位置(x)移动至由函数f(x)导出的位置。第1聚焦透镜(G2)及第2聚焦透镜(G3)以单独设定的原点为基准控制移动。第1聚焦透镜(G2)的原点由第1光电断路器(24)检测,第2聚焦透镜(G3)的原点由第2光电断路器(34)检测。当第1光电断路器(24)及第2光电断路器(34)存在安装误差时,根据该安装误差校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x),控制第2聚焦透镜(G3)的移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序,尤其涉及一种构成光学***的一部分透镜的间隔规则性地变化的透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序。
背景技术
作为校正聚焦时产生的像差变动的技术,已知有浮动机构。浮动机构通过按照摄影距离的变化而改变构成光学***的一部分透镜的间隔,校正聚焦时产生的像差变动。浮动机构也被称为近距离像差校正机构,能够良好地校正近距离摄影时产生的各像差。
通常,在浮动机构中,各透镜被独立地驱动。当独立地驱动各透镜时,各透镜以单独设定的原点为基准控制其移动。例如,以原点为基准,控制步进马达的步数,由此控制其移动。
透镜原点的检测使用光电断路器等原点检测用传感器来进行。例如,在镜筒内的规定位置上设置原点检测用传感器,并通过利用该传感器检测透镜,检测透镜位于原点。若该原点检测用传感器没有准确地安装于设计上所设定的规定设置位置,则存在无法对透镜进行准确的位置控制这一问题。
作为解除这种问题的方法,专利文献1中提出有预先测量传感器的安装误差,并将该误差量作为偏移量而对控制量进行加法或减法的方法。
并且,在专利文献2中提出有如下技术,即,测量检测第1透镜的原点的传感器与检测第2透镜的原点的传感器的间隔,求出测量到的间隔与设计上的间隔的差分,并通过利用所求出的差分校正第2透镜的位置,准确地确保第1透镜及第2透镜的间隔。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-234101号公报
专利文献2:日本特开2009-237265号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,专利文献1的方法为单独校正并控制各透镜的方式,因此当存在多个控制对象的透镜时,存在其控制变得繁杂这一缺点。
另一方面,专利文献2的方法为测量并校正两个传感器的间隔的方式,因此存在完全不考虑设计上的原点位置而被校正这一缺点。并且,专利文献2的方法通过透镜的移动而测量两个传感器的间隔,因此还存在能够适用的透镜被限定这一缺点。即,在专利文献2的方法中,只要不是至少一侧透镜能够移动至另一侧透镜的传感器的位置的结构,便存在能够适用的透镜被限定这一缺点。并且,若设为至少一侧透镜能够移动至另一侧透镜的传感器的位置的结构,则不得不确保透镜的移动行程,从而还存在透镜大型化这一缺点。
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种能够准确地驱动联动的多个透镜的透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述问题的方法如下。
(1)一种透镜装置,其具备:主透镜;主透镜驱动部,驱动主透镜;主透镜检测部,设置于主透镜检测位置,并检测主透镜而检测主透镜位于主透镜原点;主透镜控制部,以主透镜原点为基准控制主透镜的移动,并使主透镜移动至目标位置;副透镜;副透镜驱动部,驱动副透镜;副透镜检测部,设置于副透镜检测位置,并检测副透镜而检测副透镜位于副透镜原点;及副透镜控制部,以副透镜原点为基准控制副透镜的移动,并使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,副透镜控制部根据安装误差校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x)控制副透镜的移动。
根据本方式,透镜装置构成为具备主透镜及副透镜。主透镜及副透镜联动,且其间隔规则性地变化。具体而言,若主透镜移动,则副透镜相对于该主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置,且其间隔规则性地变化。
主透镜以主透镜原点为基准其移动被控制。主透镜通过主透镜检测部检测到其位于主透镜原点。主透镜检测部设置于主透镜检测位置,并检测主透镜而检测到主透镜位于主透镜原点。
副透镜也以副透镜原点为基准其移动被控制。副透镜通过副透镜检测部检测到其位于副透镜原点。副透镜检测部设置于副透镜检测位置,并检测副透镜而检测到副透镜位于副透镜原点。
只要主透镜检测部准确地设置于设计上的主透镜检测位置,则根据主透镜检测部的检测结果,能够准确地设定主透镜原点。而且,只要能够准确地设定主透镜原点,则能够使主透镜准确地移动至所期望的位置。
相同地,只要副透镜检测部准确地设置于设计上的副透镜检测位置,则根据副透镜检测部的检测结果,能够准确地设定副透镜原点。而且,只要能够准确地设定副透镜原点,则能够使副透镜准确地移动至所期望的位置。
但是,难以将主透镜检测部及副透镜检测部准确地设置于主透镜检测位置及副透镜检测位置,而产生安装误差。若产生该安装误差,则无法使主透镜及副透镜准确地移动至所期望的位置。
于是,在本方式中,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,根据该安装误差,校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。函数f(x)以抵消安装误差的方式被校正。
由此,即使在主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差的情况下,也能够准确地驱动主透镜及副透镜。并且,对透镜装置的命令仅对主透镜的命令即可,因此也能够轻松地进行其控制。并且,仅校正副透镜的位置,因此关于主透镜,无需考虑多余的移动行程。由此,能够实现主透镜的移动方向的小型化。而且,仅校正副透镜的位置,因此也能够减少控制时所需的参数的数量。
(2)上述(1)的透镜装置中,在使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax+b导出的位置的情况下,当将基于主透镜检测部的安装误差的偏移值设为M,将基于副透镜检测部的安装误差的偏移值设为N时,副透镜控制部将函数f(x)校正为函数F(x)=ax+b+(aM-N),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。
根据本方式,在使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax+b导出的位置的情况下,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,函数f(x)校正为函数F(x)=ax+b+(aM-N)。
在此,a、b分别为常数。并且,M为基于主透镜检测部的安装误差的偏移值,N为基于副透镜检测部的安装误差的偏移值。
安装误差作为相对于设计上的设置位置的实际设置位置的偏离量来规定。因此,主透镜检测部的安装误差作为相对于设计上所设定的主透镜检测位置的实际主透镜检测部的设置位置的偏离量来规定。并且,副透镜检测部的安装误差作为相对于设计上所设定的副透镜检测位置的实际副透镜检测部的设置位置的偏离量来规定。设计上设定的主透镜检测位置及副透镜检测位置例如作为距镜筒前端的位置来规定。
偏移值为用于消除安装误差的校正量。偏移值根据安装误差的产生方向来设定。
函数f(x)=ax+b中,a为系数,b为截段。校正后的函数F(x)中,(aM-N)作为校正量来规定,对函数f(x)校正截段b。
(3)上述(1)的透镜装置中,在使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax2+bx+c导出的位置的情况下,当将基于主透镜检测部的安装误差的偏移值设为M,将基于副透镜检测部的安装误差的偏移值设为N时,副透镜控制部将函数f(x)校正为函数F(x)=ax2+bx+c+(2aMx+aM2+bM-N),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。
根据本方式,在使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax2+bx+c导出的位置的情况下,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,函数f(x)校正为函数F(x)=ax2+bx+c+(2aMx+aM2+bM-N)。在此,a、b、c分别为常数。并且,M为基于主透镜检测部的安装误差的偏移值,N为基于副透镜检测部的安装误差的偏移值。安装误差作为相对于设计上的设置位置的与实际设置位置的差分来规定。设计上的设置位置例如作为距镜筒前端的位置来规定。
函数f(x)=ax2+bx+c中,a、b为系数,c为截段。校正后的函数F(x)中,(2aMx+aM2+bM-N)作为校正量来规定,对函数f(x)校正截段c。
(4)上述(1)至(3)中的任一个透镜装置中,主透镜的移动范围分割为多个块,并按每个块设定函数f(x)。
根据本方式,主透镜的移动范围分割为多个块,并按每个块设定函数f(x)。在该情况下,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,按每个块校正函数f(x)。
(5)上述(1)至(4)中的任一个透镜装置中,由主透镜及副透镜构成聚焦透镜。
根据本方式,由主透镜及副透镜构成聚焦透镜。即,通过主透镜及副透镜联动地移动,调节焦点(所谓的浮动机构)。由此,能够良好地校正聚焦时产生的各像差。
(6)上述(1)至(4)中的任一个透镜装置还具备:透镜侧卡口,安装于设置在相机主体中的相机主体侧卡口;及触点,设置于透镜侧卡口,从相机主体经由触点输入主透镜的目标位置。
根据本方式,构成为在透镜装置中设置有透镜侧卡口,且透镜装置相对于相机主体能够装卸。并且,根据本方式,对透镜装置的驱动命令在相机主体侧进行。相机主体设定主透镜的目标位置,对透镜装置命令驱动。由此,表观上,从相机主体仅控制一个透镜的驱动即可,从而能够简化透镜的驱动控制。
(7)上述(5)的透镜装置还具备:透镜侧卡口,安装于设置在相机主体中的相机主体侧卡口;及触点,设置于透镜侧卡口,从相机主体经由触点输入聚焦透镜的目标位置,并作为主透镜的目标位置来设定。
根据本方式,构成为具备透镜侧卡口,且相对于相机主体能够装卸。并且,根据本方式,对透镜装置的聚焦的驱动命令在相机主体侧进行。相机主体设定聚焦透镜的目标位置,并对透镜装置命令驱动。透镜装置将聚焦透镜的目标位置设定为主透镜的目标位置而控制主透镜及副透镜的驱动。由此,表观上,从相机主体仅控制一个透镜的驱动即可,从而能够简化聚焦的控制。
(8)上述(1)至(7)中任一个所述的透镜装置中,还具备:校正信息存储部,存储校正函数f(x)的校正量的信息,副透镜控制部根据存储于校正信息存储部的校正量的信息校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x)控制副透镜的移动。
根据本方式,还具备:校正信息存储部,存储校正函数f(x)的校正量的信息。副透镜控制部根据存储于校正信息存储部的校正量的信息,校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。由此,在多个透镜装置中能够适当地校正单独产生的安装误差。
(9)一种相机,其具备:上述(1)至(8)中的任一个透镜装置;及相机主体,装卸自如地安装透镜装置,该相机中,相机主体具备:目标位置设定部,设定主透镜的目标位置;及移动命令部,对透镜装置命令主透镜的移动,且命令向通过目标位置设定部设定的目标位置的移动。
根据本方式,相机由上述(1)至(8)中的任一个透镜装置及装卸自如地安装该透镜装置的相机主体构成。上述(1)至(8)的透镜装置均仅以对主透镜的移动的命令,便能够使主透镜及副透镜这两者移动至规定位置。因此,相机主体在驱动透镜装置时,仅命令对主透镜的移动即可。由此,能够简化在相机主体侧实施的透镜装置的驱动控制。
(10)一种透镜驱动控制方法,其包括:通过设置于主透镜检测位置的主透镜检测部检测主透镜位于主透镜原点的步骤;以主透镜原点为基准控制主透镜的移动而使主透镜移动至目标位置的步骤;通过设置于副透镜检测位置的副透镜检测部检测副透镜位于副透镜原点的步骤;及以副透镜原点为基准控制副透镜的移动而使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置的步骤,该透镜驱动控制方法还包括:获取主透镜检测部及副透镜检测部的安装误差的信息的步骤;及根据所获取的安装误差的信息校正函数f(x)的步骤。
根据本方式,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,根据该安装误差校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。
(11)一种透镜驱动控制程序,其使计算机实现如下功能:以通过设置于主透镜检测位置的主透镜检测部检测的主透镜原点为基准控制主透镜的移动,并使主透镜移动至目标位置的功能;及以通过设置于副透镜检测位置的副透镜检测部检测的副透镜原点为基准控制副透镜的移动,并使副透镜相对于主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置的功能,该透镜驱动控制程序还具备:获取主透镜检测部及副透镜检测部的安装误差的信息的功能;及根据所获取的安装误差的信息校正函数f(x)的功能。
根据本方式,当主透镜检测部及副透镜检测部存在安装误差时,根据该安装误差校正函数f(x),并根据校正后的函数F(x),控制副透镜的移动。
发明效果
根据本发明,能够准确地驱动联动的多个透镜。
附图说明
图1是表示透镜装置的透镜结构的一实施方式的剖视图。
图2是透镜装置的驱动***的概略结构图。
图3是透镜装置的控制***的框图。
图4是表示聚焦时的透镜装置的驱动控制的处理顺序的流程图。
图5是表示组合多个函数来规定第1聚焦透镜及第2聚焦透镜的位置关系时的第1聚焦透镜及第2聚焦透镜的位置关系的图表。
图6是表示适用了本发明的镜头可换式相机的一例的概略结构图。
具体实施方式
以下,根据附图对用于实施本发明的优选方式进行说明。
◆◆透镜装置◆◆
《透镜结构》
图1是表示透镜装置的透镜结构的一实施方式的剖视图。图1(A)是透镜装置对焦于最近距离(M.O.D(Minimum Objec tDistance/最小物距))的物体时的剖视图,图1(B)是透镜装置对焦于无限远的物体时的剖视图。
本实施方式的透镜装置1为能够进行摄影倍率为等倍程度的近距离物体的拍摄(微距摄影)的定焦微距镜头,且构成为镜头可换式相机的可换镜头。
如图1所示,透镜装置1构成为从物体侧依次具备第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光圈St、第3透镜组G3及第4透镜组G4。
在从最近距离向无限远进行聚焦时,第1透镜组G1及第4透镜组G4为固定,第2透镜组G2向物体侧移动,第3透镜组G3向像侧移动。即,本实施方式的透镜装置1为采用了改变两个透镜组的间隔来进行聚焦的浮动机构的透镜装置。第3透镜组G3相对于第2透镜组G2的位置x移动至由函数f(x)导出的位置。
《驱动***》
图2是透镜装置的驱动***的概略结构图。
如图2所示,透镜装置1具有具备透镜侧卡口12的透镜镜筒10。透镜镜筒10经由透镜侧卡口12装卸自如地安装于未图示的相机主体。
在透镜镜筒10内,从物体侧依次配置有第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光圈St、第3透镜组G3及第4透镜组G4。各透镜组保持于透镜组保持框,且配置于透镜镜筒10内。即,第1透镜组G1保持于第1透镜组保持框LF1,且配置于透镜镜筒10内,第2透镜组G2保持于第2透镜组保持框LF2,且配置于透镜镜筒10内。并且,第3透镜组G3保持于第3透镜组保持框LF3,且配置于透镜镜筒10内,第4透镜组G4保持于第4透镜组保持框LF4,且配置于透镜镜筒10内。
如上所述,在进行聚焦时,第1透镜组G1及第4透镜组G4为固定。因此,保持第1透镜组G1的第1透镜组保持框LF1及保持第4透镜组G4的第4透镜组保持框LF4固定于透镜镜筒10内的规定位置。
另一方面,第2透镜组G2及第3透镜组G3构成聚焦透镜,且在进行聚焦时移动。以下,将第2透镜组G2设为第1聚焦透镜G2,将第3透镜组G3设为第2聚焦透镜G3而对进行其说明。第1聚焦透镜G2为主透镜的一例,第2聚焦透镜G3为副透镜的一例。分别独立地驱动第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3。
在透镜镜筒10内,作为第1聚焦透镜G2的引导机构,具备多个第1引导轴20。并且,在透镜镜筒10内,作为驱动第1聚焦透镜G2的机构,具备第1线性马达22。而且,在透镜镜筒10内,作为检测第1聚焦透镜G2位置的机构,具备第1光电断路器24及第1MR传感器(MR传感器:Magneto Resistive Sensor/磁阻效应元件)26。
并且,在透镜镜筒10内,作为第2聚焦透镜G3的引导机构,具备多个第2引导轴30。并且,在透镜镜筒10内,作为驱动第2聚焦透镜G3的机构,具备第2线性马达32。而且,在透镜镜筒10内,作为检测第2聚焦透镜G3位置的机构,具备第2光电断路器34及第2MR传感器36。
<第1聚焦透镜的驱动***>
〔第1引导轴〕
多个第1引导轴20在以光轴L为中心的同一圆周上以一定的间隔配置。各第1引导轴20与光轴L平行地配置,且固定于透镜镜筒10内的规定位置。在保持第1聚焦透镜G2的第2透镜组保持框LF2中具备插穿各第1引导轴20的多个衬套部20a。通过在该衬套部20a插穿第1引导轴20,第1聚焦透镜G2沿光轴L被直动引导。
〔第1线性马达〕
第1线性马达22为主透镜驱动部的一例,并驱动主透镜即第1聚焦透镜G2。
第1线性马达22使第1聚焦透镜G2沿光轴L前后移动。第1线性马达22由线性音圈马达构成。第1线性马达22具备磁轭22a、磁铁22b及音圈22c。磁轭22a固定于透镜镜筒10内的规定位置。磁铁22b固定于磁轭22a。通过电流在设置于磁铁22b的磁场中的音圈22c中流动,在音圈22c中产生洛伦兹力,而音圈22c沿光轴L移动。音圈22c固定于保持第1聚焦透镜G2的第2透镜组保持框LF2。因此,若电流在音圈22c中流动,则第1聚焦透镜G2沿光轴L移动。
〔第1光电断路器〕
第1光电断路器24为主透镜检测部的一例,并检测主透镜即第1聚焦透镜G2而检测第1聚焦透镜G2位于第1聚焦透镜原点(主透镜原点)。
第1光电断路器24检测设置于保持第1聚焦透镜G2的第2透镜组保持框LF2的遮光部24a,而检测第1聚焦透镜G2。第1光电断路器24设置于规定的第1聚焦透镜检测位置(主透镜检测位置)P1。
第1聚焦透镜检测位置P1设定为检测第1聚焦透镜G2位于第1聚焦透镜原点的位置。即,设定为第1聚焦透镜G2位于第1聚焦透镜原点时检测遮光部24a的位置。第1聚焦透镜原点设定为光轴上的规定位置。
第1聚焦透镜检测位置P1以透镜镜筒10的前端为基准进行设定。即,设定为距透镜镜筒10的前端规定距离D1的点。在透镜镜筒10的第1聚焦透镜检测位置P1上设置有第1光电断路器24的安装部(未图示)。安装部例如作为能够压入第1光电断路器24的凹部设置于透镜镜筒10。第1光电断路器24通过安装于该安装部而设置于第1聚焦透镜检测位置P1。
只要第1光电断路器24准确地设置于第1聚焦透镜检测位置P1,则通过第1光电断路器24能够准确地检测到第1聚焦透镜G2位于第1聚焦透镜原点。
但是,通常,第1光电断路器24的设置中产生误差。即,从设计上所设定的第1聚焦透镜检测位置P1偏离设置。从该设计上所设定的第1聚焦透镜检测位置P1的偏离量为安装误差。若产生安装误差,则第1聚焦透镜原点的位置从设计上所设定的位置偏离安装误差量。
另外,在图2中示出了从设计上所设定的第1聚焦透镜检测位置P1仅偏离δ1而安装了第1光电断路器24的状态。在此,为了便于理解,以夸大偏离的方式进行了记载。
第1光电断路器24的安装误差根据第1聚焦透镜G2的移动方向确定其正负。即,相对于设计上所设定的第1聚焦透镜检测位置P1,当向正的移动方向偏离设置时,成为正方向的安装误差,当向负的移动方向偏离设置时,成为负方向的安装误差。
在本实施方式的透镜装置1中,当驱动第2聚焦透镜G3时,通过校正该驱动量,校正第1光电断路器24的安装误差。关于该点,将在后面详细叙述。
〔第1MR传感器〕
第1MR传感器26检测以第1聚焦透镜原点为基准的第1聚焦透镜G2的移动量(=距第1聚焦透镜原点的位置)。
第1MR传感器26设置于保持第1聚焦透镜G2的第2透镜组保持框LF2。
另一方面,在透镜镜筒10中设置有磁标尺26a。磁标尺26a沿光轴L配置。在磁标尺26a上设置有S极及N极沿光轴L以一定的间隔交替配置的磁性图案。
若第1聚焦透镜G2移动,则第1MR传感器26沿磁标尺26a移动。若第1MR传感器26移动,则从第1MR传感器26输出与该移动量相应的数量的脉冲。因此,通过计数从第1MR传感器26输出的脉冲的数量,能够检测第1聚焦透镜G2的移动量。
<第2聚焦透镜的驱动***>
〔第2引导轴〕
多个第2引导轴30在以光轴L为中心的同一圆周上以一定的间隔配置。各第2引导轴30与光轴L平行地配置,且固定于透镜镜筒10内的规定位置。在保持第2聚焦透镜G3的第3透镜组保持框LF3设置有插穿各第2引导轴30的多个衬套部30a。第2聚焦透镜G3通过在该衬套部30a插穿第2引导轴30而沿光轴L被直动引导。
〔第2线性马达〕
第2线性马达32为副透镜驱动部的一例,并驱动副透镜即第2聚焦透镜G3。
第2线性马达32使第2聚焦透镜G3沿光轴L前后移动。第2线性马达32由线性音圈马达构成。第2线性马达32具备磁轭32a、磁铁32b及音圈32c。磁轭32a固定于透镜镜筒10内的规定位置。磁铁32b固定于磁轭32a。通过电流在设置于磁铁32b的磁场中的音圈32c中流动,在音圈32c中产生洛伦兹力,而音圈32c沿光轴L移动。音圈32c固定于保持第2聚焦透镜G3的第3透镜组保持框LF3。因此,若电流在音圈32c中流动,则第2聚焦透镜G3沿光轴L移动。
〔第2光电断路器〕
第2光电断路器34为副透镜检测部的一例,并检测副透镜即第2聚焦透镜G3而检测第2聚焦透镜G3位于第2聚焦透镜原点(副透镜原点)。
第2光电断路器34检测设置于保持第2聚焦透镜G3的第3透镜组保持框LF3的遮光部34a,而检测第2聚焦透镜G3。第2光电断路器34设置于规定的第2聚焦透镜检测位置(副透镜检测位置)P2。
第2聚焦透镜检测位置P2设定为检测第2聚焦透镜G3位于第2聚焦透镜原点的位置。即,设定为第2聚焦透镜G3位于第2聚焦透镜原点时检测遮光部34a的位置。第2聚焦透镜原点设定为光轴上的规定位置。
第2聚焦透镜检测位置P2以透镜镜筒10的前端为基准进行设定。即,设定为距透镜镜筒10的前端规定距离D2的点。在透镜镜筒10的第2聚焦透镜检测位置P2上设置有第2光电断路器34的安装部(未图示)。安装部例如作为能够压入第2光电断路器34的凹部而设置于透镜镜筒10。第2光电断路器34通过安装于该安装部,设置于第2聚焦透镜检测位置P2。
只要第2光电断路器34准确地设置于第2聚焦透镜检测位置P2,则通过第2光电断路器34,能够准确地检测到第2聚焦透镜G3位于第2聚焦透镜原点。
但是,通常,第2光电断路器34的安装中产生误差。即,从设计上所设定的第2聚焦透镜检测位置P2偏离设置。从该设计上所设定的第2聚焦透镜检测位置P2的偏离量为安装误差。若产生安装误差,则第2聚焦透镜原点的位置从设计上所设定的位置偏离安装误差量。
另外,在图2中示出了从设计上所设定的第2聚焦透镜检测位置P2仅偏离δ2而安装了第2光电断路器34的状态。在此,为了便于理解,以夸大偏离的方式进行了记载。
第2光电断路器34的安装误差根据第2聚焦透镜G3的移动方向确定其正负。即,相对于设计上所设定的第2聚焦透镜检测位置P2,当向正的移动方向偏离设置时,成为正方向的安装误差,当向负的移动方向偏离设置时,成为负方向的安装误差。
在本实施方式的透镜装置1中,当驱动第2聚焦透镜G3时,通过校正该驱动量,校正第2光电断路器34的安装误差。关于该点,将在后面详细叙述。
〔第2MR传感器〕
第2MR传感器36检测以第2聚焦透镜原点为基准的第2聚焦透镜G3的移动量(=距第2聚焦透镜原点的位置)。
第2MR传感器36设置于保持第2聚焦透镜G3的第3透镜组保持框LF3。
另一方面,在透镜镜筒10中设置有磁标尺36a。磁标尺36a沿光轴L配置。在磁标尺36a上设置有S极及N极沿光轴L以一定的间隔交替配置的磁性图案。
若第2聚焦透镜G3移动,则第2MR传感器36沿磁标尺36a移动。若第2MR传感器36移动,则从第2MR传感器36输出与该移动量相应的数量的脉冲。因此,通过计数从第2MR传感器36输出的脉冲的数量,能够检测第2聚焦透镜G3的移动量。
<孔径光圈的驱动***>
孔径光圈St例如由虹膜光圈构成。孔径光圈St被未图示的光圈驱动马达驱动,并且该光圈叶片被驱动而开口部的直径被缩放。
《控制***》
图3是透镜装置的控制***的框图。
如图3所示,透镜装置1具备镜头微机40(微机为微型计算机的简称)。镜头微机40具备CPU(CPU:Central Processing Unit/中央处理装置)、ROM(ROM:Read Only Memory/只读存储器)及RAM(RAM:Random Access Memory/随机存取存储器),并通过执行规定的程序(透镜驱动控制程序等),提供各种功能。
镜头微机40为集中控制透镜装置1的动作的控制部。镜头微机40根据来自第1光电断路器24及第1MR传感器26的输出,控制第1线性马达22的驱动,并控制第1聚焦透镜G2的移动。并且,镜头微机40根据来自第2光电断路器34及第2MR传感器36的输出,控制第2线性马达32的驱动,并控制第2聚焦透镜G3的移动。而且,控制光圈驱动马达38的驱动而控制孔径光圈St的开口量(光圈值)。镜头微机40通过执行规定的控制程序,提供作为控制部的功能。
并且,镜头微机40与第1聚焦透镜G2、第2聚焦透镜G3及孔径光圈St的控制相关联地实施各种运算处理。例如,与第2聚焦透镜G3的控制相关联地实施计算其目标位置的处理及根据需要校正计算中使用的函数f(x)的处理等。镜头微机40通过执行规定的运算处理程序,执行各种运算处理。
以下,分别对镜头微机40控制第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的移动时的处理进行说明。
<第1聚焦透镜G2的移动控制>
镜头微机40以通过第1光电断路器24检测的第1聚焦透镜原点为基准,控制第1聚焦透镜G2的移动,并使第1聚焦透镜G2移动至目标位置。镜头微机40为主透镜控制部的一例。
在此,第1聚焦透镜G2的目标位置是指使第1聚焦透镜G2移动的位置,且以第1聚焦透镜原点为基准进行设定。
镜头微机40根据来自第1光电断路器24及第1MR传感器26的输出,控制第1线性马达22的驱动,并使第1聚焦透镜G2移动至目标位置。
另外,第1聚焦透镜G2的目标位置在透镜装置1的安装处即相机主体(未图示)中设定。相机主体作为聚焦透镜的目标位置,设定第1聚焦透镜G2的目标位置,且以使第1聚焦透镜G2移动至所设定的目标位置的方式,对透镜装置1命令驱动。由此,表观上成为从相机主体控制一个聚焦透镜的驱动的结构。
从相机主体向透镜装置1的驱动的命令经由设置于透镜侧卡口12及相机主体侧卡口的触点进行。若透镜装置1安装于相机主体,则设置于透镜侧卡口12的透镜侧触点14与设置于相机主体侧卡口的相机主体侧触点114连接。透镜装置1及相机主体以经由该透镜侧触点14及相机主体侧触点114能够彼此进行通信的方式连接。透镜装置1经由透镜侧触点14与相机主体进行通信,并从相机主体获取第1聚焦透镜G2的目标位置的信息。
另外,在图3中,方便起见,仅示出了一个触点,但可以具备多个触点。透镜装置1除了经由触点与相机主体进行通信以外,还经由触点从相机主体接收电源的供给。并且,相机主体经由触点检测透镜装置的安装。
<第2聚焦透镜G3的移动控制>
镜头微机40以通过第2光电断路器34检测的第2聚焦透镜原点为基准,控制第2聚焦透镜G3的移动,并使第2聚焦透镜G3移动至目标位置。镜头微机40为副透镜控制部的一例。
在此,第2聚焦透镜G3的目标位置是指使第2聚焦透镜G3移动的位置,且以第2聚焦透镜原点为基准进行设定。该第2聚焦透镜G3的目标位置根据第1聚焦透镜G2的目标位置进行设定。具体而言,相对于第1聚焦透镜G2的位置x设定为由函数f(x)导出的位置。
另外,第1聚焦透镜G2的位置x是指相对于第1聚焦透镜原点的第1聚焦透镜G2的位置。从第1聚焦透镜原点至位置x的距离成为使第1聚焦透镜G2移动至目标位置的移动量。
当第1聚焦透镜G2的目标位置设定为位置x时,第2聚焦透镜G3的目标位置设定为由函数f(x)导出的位置。在本实施方式的透镜装置1中,函数f(x)由一次函数规定。即,由具有一次系数a及截段b的函数f(x)=ax+b规定。
镜头微机40根据从相机主体输入的聚焦透镜的目标位置,设定第1聚焦透镜G2的目标位置,并根据所设定的第1聚焦透镜G2的目标位置,设定第2聚焦透镜G3的目标位置。即,根据函数f(x),计算第2聚焦透镜G3的目标位置,并设定第2聚焦透镜G3的目标位置。
但是,如上所述,第2聚焦透镜G3的目标位置以第2聚焦透镜原点为基准进行设定。而且,通过第2光电断路器34检测第2聚焦透镜G3来检测第2聚焦透镜原点。因此,若第2光电断路器34存在安装误差,则设定为目标位置仅偏离该误差量的位置。关于第1聚焦透镜G2的目标位置也相同,若第1光电断路器24存在安装误差,则设定为目标位置仅偏离该误差量的位置。
在此,在本实施方式的透镜装置1中,为了消除第1光电断路器24及第2光电断路器34的安装误差的影响,校正导出第2聚焦透镜G3的目标位置的函数f(x)。该校正处理由镜头微机40实施。
镜头微机40利用预先求出的校正量来校正函数f(x)。具体而言,当规定第2聚焦透镜G3的位置的函数f(x)为由一次函数f(x)=ax+b规定时(a为一次系数,b为截段),将函数f(x)校正为函数F(x)=ax+b+(aM-N)。(aM-N)为校正量,从而一次函数f(x)的截段b得到校正。
在此,M为基于第1光电断路器24的安装误差δ1的偏移值,N为基于第2光电断路器34的安装误差δ2的偏移值。偏移值M作为校正第1光电断路器24的安装误差δ1的校正量来规定,且根据安装误差的产生方向设定。偏移值N作为校正第2光电断路器34的安装误差δ2的校正量来规定,且根据安装误差的产生方向设定。
当校正了函数f(x)时,镜头微机40根据校正后的函数F(x),计算第2聚焦透镜G3的目标位置,并设定第2聚焦透镜G3的目标位置。而且,使第2聚焦透镜G3移动至所设定的第2聚焦透镜G3的目标位置。即,根据来自第2光电断路器34及第2MR传感器36的输出,控制第2线性马达32的驱动,并使第2聚焦透镜G3移动至目标位置。
第1光电断路器24的安装误差δ1及第2光电断路器34的安装误差δ2例如在组装透镜装置1的阶段测量并获取。而且,根据该安装误差δ1、δ2,设定偏移值M、N,并计算校正量(aM-N)。计算出的校正量(aM-N)作为校正函数f(x)的校正量的信息存储于镜头微机40的ROM。镜头微机40的ROM为校正信息存储部的一例。
镜头微机40从ROM获取校正量(aM-N)的信息,并根据所获取的信息校正函数f(x)。
〔计算校正量(aM-N)的详细内容〕
如上所述,当规定第2聚焦透镜G3位置的函数f(x)由一次函数f(x)=ax+b规定时,函数f(x)校正为函数F(x)=ax+b+(aM-N),而该校正量(aM-N)以如下方式计算。
首先,考虑独立地控制第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的情况。即,考虑分别独立地设定第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的目标位置,并独立地控制两者的情况。在该情况下,独立地输出对第1聚焦透镜G2的命令及对第2聚焦透镜G3的命令。
在此,将第1聚焦透镜G2的目标位置设为p,将第2聚焦透镜G3的目标位置设为q。
关于第1聚焦透镜G2,当第1光电断路器24不存在安装误差时,位置p直接设定为第1聚焦透镜G2的目标位置。
另一方面,当第1光电断路器24存在安装误差时,为了消除该安装误差的影响,校正第1聚焦透镜G2的目标位置p。若将基于第1光电断路器24的安装误差δ1的偏移值设为M,将校正后的目标位置设为P,则校正后的目标位置P可以由P=p+M……(式1)来表示。即,仅以与偏移值相当的量进行加法或减法而校正目标位置p。只要使第1聚焦透镜G2移动至校正后的目标位置P,则能够准确地使第1聚焦透镜G2移动至所设定的目标位置。
关于第2聚焦透镜G3,当第2光电断路器34不存在安装误差时,位置q直接设定为第2聚焦透镜G3的目标位置。
另一方面,当第2光电断路器34存在安装误差时,为了消除该安装误差的影响,校正第2聚焦透镜G3的目标位置q。若将基于第2光电断路器34的安装误差δ2的偏移值设为N,将校正后的目标位置设为Q,则校正后的目标位置Q可以由Q=q+N……(式2)来表示。即,仅以与偏移值相当的量进行加法或减法而校正目标位置q。只要使第2聚焦透镜G3移动至校正后的目标位置Q,则能够准确地使第2聚焦透镜G3移动至所设定的目标位置。
接着,考虑根据第1聚焦透镜G2的目标位置p设定第2聚焦透镜G3的目标位置q的情况。
当第2聚焦透镜G3相对于第1聚焦透镜G2的位置x移动至由f(x)=ax+b……(式3)导出的位置时,在第1聚焦透镜G2的目标位置p与第2聚焦透镜G3的目标位置q之间,成立q=ap+b……(式4)的关系。
当第1光电断路器24及第2光电断路器34存在安装误差时,根据上述式1及式2,目标位置p、q分别校正为P=p+M……(式1)、Q=q+N……(式2)。
在校正后的目标位置P、Q之间,根据上述式3,成立Q=aP+b……(式5)的关系。
若对上述式5代入上述式1及式2来解开q,则如下导出式6。
Q=aP+b……(式5)
q+N=a(p+M)+b
q=ap+aM+b-N
q=ap+b+(aM-N)……(式6)
由式4及式6明确可知,当第1光电断路器24及第2光电断路器34存在安装误差时,(aM-N)成为用于消除该安装误差的校正量。
通过利用该校正量(aM-N)来校正函数f(x),即使在第1光电断路器24及第2光电断路器34存在安装误差的情况下,也能够使第2聚焦透镜G3相对于第1聚焦透镜G2移动至规定的位置。
《作用》
接着,对如上构成的本实施方式的透镜装置1的作用(透镜驱动控制方法)进行说明。
图4是表示聚焦时的透镜装置的驱动控制的处理顺序的流程图。
首先,设定第1聚焦透镜G2的目标位置(步骤S1)。相机主体设定第1聚焦透镜G2的目标位置,并包含驱动命令在内将该信息输出至镜头微机40。从相机主体输出的驱动命令经由透镜侧触点14输入于镜头微机40。镜头微机40根据所输入的驱动命令,设定第1聚焦透镜G2的目标位置。
接着,获取函数f(x)的校正量(aM-N)的信息(步骤S2)。镜头微机40从ROM读出并获取校正量(aM-N)的信息。
接着,根据所获取的校正量(aM-N),校正函数f(x)(步骤S3)。镜头微机40根据所获取的校正量(aM-N),将函数f(x)=ax+b校正为F(x)=ax+b+(aM-N)。
接着,根据校正后的函数F(x),设定第2聚焦透镜G3的目标位置(步骤S4)。镜头微机40根据校正后的函数F(x)=ax+b+(aM-N),计算第2聚焦透镜G3的目标位置,并设定第2聚焦透镜G3的目标位置。在该情况下,例如,当第1聚焦透镜G2的目标位置设定为位置X时,第2聚焦透镜G3的目标位置设定为aX+b+(aM-N)的位置。
接着,以使第1聚焦透镜G2移动至所设定的第1聚焦透镜G2的目标位置的方式,控制第1聚焦透镜G2的移动(步骤S5)。镜头微机40根据来自第1光电断路器24及第1MR传感器26的输出,控制第1线性马达22的驱动,且以使第1聚焦透镜G2移动至所设定的第1聚焦透镜G2的目标位置的方式,控制其移动。
接着,以使第2聚焦透镜G3移动至所设定的第2聚焦透镜G3的目标位置的方式,控制第2聚焦透镜G3的移动(步骤S6)。镜头微机40根据来自第2光电断路器34及第2MR传感器36的输出,控制第2线性马达32的驱动,且以使第2聚焦透镜G3移动至所设定的第2聚焦透镜G3的目标位置的方式,控制其移动。
如此,在本实施方式的透镜装置1中,即使在检测第1聚焦透镜原点及第2聚焦透镜原点的第1光电断路器24及第2光电断路器34存在安装误差的情况下,消除该安装误差的影响,从而能够以高精度对第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3进行位置控制。
聚焦时从相机主体侧输出的命令仅以对第2聚焦透镜G3的目标位置的命令即可,因此也能够轻松地进行其控制。
并且,当消除安装误差的影响时,仅校正第2聚焦透镜G3的位置,因此关于第1聚焦透镜G2,无需考虑多余的移动行程。由此,关于第1聚焦透镜G2,能够实现移动方向的小型化。
而且,仅校正第2聚焦透镜G3的位置,因此也能够减少控制时所需的参数的数量。
◆◆透镜装置的变形例◆◆
《函数f(x)的变形例》
在上述实施方式中,以第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置关系由一次函数f(x)=ax+b规定的情况为例子进行了说明,但规定第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置关系的函数f(x)并不限定于此。在由更高阶的函数规定的情况下,也能够适用本发明。
例如,即使在第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置关系由二次函数f(x)=ax2+bx+c规定的情况下,也能够适用本发明。即,相对于主透镜即第1聚焦透镜G2的位置x使副透镜即第2聚焦透镜G3移动至由函数f(x)=ax2+bx+c导出的位置的情况下,也能够适用本发明。在该情况下,校正函数f(x)的校正量规定为(2aMx+aM2+bM-N)。即,校正后的函数F(x)设为F(x)=ax2+bx+c+(2aMx+aM2+bM-N)。
并且,规定第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置关系的函数可以组合多个函数来规定。在该情况下,将主透镜即第1聚焦透镜G2的移动范围分割为多个块,并按每个块设定函数fn(x)。
图5是表示组合多个函数来规定第1聚焦透镜及第2聚焦透镜的位置关系时的第1聚焦透镜及第2聚焦透镜的位置关系的图表。在该图中,横轴表示第1聚焦透镜G2的位置,纵轴表示第2聚焦透镜G3的位置。
图5示出了组合两个函数f1(x)及f2(x)来规定第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置关系时的例子。第1聚焦透镜G2其移动范围分割为两个块,且规定有按每个块设定第2聚焦透镜G3的位置的函数。当第1聚焦透镜G2位于第1块时,由第1函数f1(x)=a1x+b1规定第2聚焦透镜G3的位置(a1为一次系数,b1为截段)。另一方面,当第1聚焦透镜G2位于第2块时,由第2函数f2(x)=a2x+b2规定第2聚焦透镜G3的位置(a2为一次系数,b2为截段)。
当第1光电断路器24及第2光电断路器34存在安装误差时,按每个函数进行校正。具体而言,第1函数f1(x)=a1x+b1校正为F1(x)=a1x+b1+(a1M-N)。并且,第2函数f2(x)=a2x+b2校正为F2(x)=a2x+b2+(a2M-N)。
《函数f(x)的校正方法》
在上述实施方式中,设为在镜头微机40的ROM中存储函数f(x)的校正量(aM-N)的信息并读出该信息来校正函数f(x)的结构,但校正函数f(x)的方法并不限定于此。
例如,也可以在镜头微机40的ROM中存储偏移值M、N的信息。在该情况下,镜头微机40从ROM读出该偏移值M、N的信息,设定校正量(aM-N),并利用所设定的校正量(aM-N)来校正函数f(x)。
并且,例如,也可以在镜头微机40的ROM中存储安装误差δ1、δ2的信息。在该情况下,镜头微机40从ROM读出该安装误差δ1、δ2的信息,并设定偏移值M、N。而且,从所设定的偏移值M、N设定校正量(aM-N),并利用所设定的校正量(aM-N)来校正函数f(x)。
《存在多个副透镜时》
在上述实施方式中,以相对于一个主透镜控制一个副透镜的移动的情况为例子进行了说明,但即使在相对于一个主透镜控制多个副透镜的移动的情况下,也能够适用本发明。在该情况下,利用与一个主透镜的关系来控制各副透镜的移动。
《关于对除了聚焦透镜以外的透镜的适用》
在上述实施方式中,以在构成聚焦透镜的多个透镜的驱动中适用了本发明的情况为例子进行了说明,但本发明的适用并不限定于此。能够适用于联动的多个透镜的驱动。例如,在由变倍透镜及校正透镜构成的变焦镜头中,与变倍透镜的移动联动地校正透镜移动。因此,当单独地驱动变倍透镜及校正透镜时,适用本发明来能够控制该驱动。
《开环控制中的驱动控制》
在上述实施方式中,通过第1MR传感器26及第2MR传感器36检测第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的位置,并通过所谓的反馈控制来控制第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的移动,但也能够通过所谓的开环控制来控制第1聚焦透镜G2及第2聚焦透镜G3的移动。在该情况下,无需第1MR传感器26及第2MR传感器36。
《主透镜及副透镜》
在上述实施方式中,设成将第1聚焦透镜G2设为主透镜,将第2聚焦透镜G3设为副透镜,并控制其驱动的结构,但也能够设成将第2聚焦透镜G3设为主透镜,将第1聚焦透镜G2设为副透镜,并控制其驱动的结构。
另外,将任一个设为主透镜优选按如下基准选择。即,(1)将移动量最少的透镜设为主透镜,(2)当为构成聚焦透镜的透镜时,将像倍率变动量相对于单位位移量最小的透镜设为主透镜。
(1)将移动量最少的透镜设为主透镜时
例如,当为构成聚焦透镜的透镜时,将从无限远到最近距离为止聚焦所需的移动量最少的透镜设为主透镜来选择。
当相机主体与透镜装置进行通信并根据来自相机主体的命令驱动透镜装置时,需要在通信命令的位长限制内设定位置检测分辨率及行程(移动量)。例如,聚焦透镜可停止的位置的数量根据指定聚焦透镜位置的命令的位长来设定。因此,当为分辨率较低也无妨的透镜时,能够较宽地设定可动范围,但当为要求高分辨率的透镜时,可动范围变窄。
通过将移动量最少的透镜设为主透镜,关于移动量较多的透镜,能够不受通信命令的限制而进行驱动,从而能够以高精度进行位置调整。
(2)当为构成聚焦透镜的透镜时,将像倍率变动量相对于单位位移量最小的透镜设为主透镜时
如上所述,当相机主体与透镜装置进行通信并根据来自相机主体的命令驱动透镜装置时,关于副透镜,能够不受通信命令的限制而以高精度进行位置控制。因此,通过将像倍率变动量相对于单位位移量较大的透镜设为副透镜,能够有效地抑制由驱动精度的下降引起的聚焦呼吸(focus breath-ing)的产生。聚焦呼吸是指伴随聚焦而视角发生变动的现象。
另外,相对于单位位移量的像倍率变动量是指相对于每单位移动量的位移,像倍率在像面上的变动量。通过像面上的像倍率发生变动,视角发生变动。
《与相机一体组装的透镜装置》
在上述实施方式中,以将本发明适用于镜头可换式相机的可换镜头的情况为例子进行了说明,但本发明的适用并不限定于此。同样能够适用于与相机主体一体组装的透镜装置中。
◆◆相机◆◆
图6是表示适用了本发明的镜头可换式相机的一例的概略结构图。
镜头可换式相机100构成为具备透镜装置1及装卸自如地安装该透镜装置1的相机主体110。
透镜装置1的结构与上述实施方式的透镜装置1的结构相同。因此,省略其说明。
相机主体110具备相机侧卡口112,透镜装置1装卸自如地安装于该相机侧卡口112。在相机侧卡口112设置有相机主体侧触点114,若安装透镜装置1,则与透镜装置1的透镜侧触点14连接。
相机主体110为数码相机的相机主体。相机主体110主要具备图像传感器116、信号处理部118、图像记录部120、图像显示部122、操作部124及相机微机130。
图像传感器116例如有CCD(CCD:Charged Coupled Device/电荷耦合器件)及CMOS(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor/互补金属氧化物半导体)等固体成像元件构成。
信号处理部118为从图像传感器116输出的信号的处理部。信号处理部118对从图像传感器116输出的信号进行处理而生成数字图像数据。
图像记录部120为通过拍摄获得的图像数据的记录部。图像记录部120例如在存储卡等介质中记录图像数据。
图像显示部122为图像的显示部。图像显示部122用于实时的显示、已拍摄图像的显示及菜单画面的显示等。
操作部124为相机主体110的操作部,且包含电源按钮及释放按钮等各种操作按钮类。
相机微机130为集中控制相机主体110的动作的控制部。相机微机130具备CPU、ROM及RAM,并通过执行规定的程序,提供各种功能。
如上所述,透镜装置1中的第1聚焦透镜G2的目标位置在相机主体110中进行设定。相机微机130作为设定第1聚焦透镜G2的目标位置的目标位置设定部而发挥功能。并且,作为对透镜装置1命令第1聚焦透镜G2的移动的移动命令部而发挥功能。这些功能通过相机微机130执行规定的控制程序来提供。
在此,相机微机130根据从图像传感器116输出的信号,检测对焦位置,并设定第1聚焦透镜G2的目标位置。例如,实施基于对比度方式的AF处理(AF:Auto Focus/自动调焦)而检测对焦位置,并设定第1聚焦透镜G2的目标位置。
并且,相机微机130经由相机主体侧触点114与镜头微机40进行通信,并对镜头微机40输出驱动命令。
另外,在本例中,以相机主体110由数码相机的相机主体构成的情况为例子进行了说明,但相机主体也能够由所谓的胶片相机的相机主体构成。并且,数码相机中包含广播用摄像机及电影摄影机等。
并且,在本例中,采用了根据从图像传感器116输出的信号检测对焦位置的方式,但也能够采用通过AF传感器检测对焦位置的方式。
◆◆其他实施方式◆◆
在上述实施方式中,将控制主透镜的移动的主透镜控制部及控制副透镜的移动的副透镜控制部由微机(镜头微机)来构成,但用于实现主透镜控制部及副透镜控制部的硬件结构并不限定于此。能够由各种处理器构成。各种处理器中,包含作为执行软件(程序)来进行各种处理的处理部而发挥功能的通用处理器即CPU、FPGA(FPGA:Field ProgrammableGate Array/现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即PLD(PLD:Programmable Logic Device/可编程逻辑器件)、ASIC(ASIC:Application SpecificIntegrated Circuit/专用集成电路)等具有为了执行特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成,也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器构成。例如,可以由多个FPGA构成,也可以由CPU及FPGA的组合构成。
并且,可以将多个处理部由一个处理器来构成。作为将多个处理部由一个处理器来构成的例子,第1,如以客户端及服务器等计算机为代表,有由一个以上的CPU与软件的组合来构成一个处理器,且该处理器作为多个处理部而发挥功能的方式。第2,如以片上***(SoC:System On Chip)等为代表,有使用将包含多个处理部的整个***的功能由一个IC芯片(IC:Integrated Circuit)来实现的处理器的方式。如此,各种处理部作为硬件结构,使用一个以上上述各种处理器而构成。
而且,更具体而言,这种各种处理器的硬件结构为半导体元件等组合了电路元件的电路。
符号说明
1-透镜装置,10-透镜镜筒,12-透镜侧卡口,14-透镜侧触点,20-第1引导轴,20a-衬套部,22-第1线性马达,22a-磁轭,22b-磁铁,22c-音圈,24-第1光电断路器,24a-遮光部,26-第1MR传感器,26a-磁标尺,30-第2引导轴,30a-衬套部,32-第2线性马达,32a-磁轭,32b-磁铁,32c-音圈,34-第2光电断路器,34a-遮光部,36-第2MR传感器,36a-磁标尺,38-光圈驱动马达,40-镜头微机,100-镜头可换式相机,110-相机主体,112-相机侧卡口,114-相机主体侧触点,116-图像传感器,118-信号处理部,120-图像记录部,122-图像显示部,124-操作部,130-相机微机,G1-第1透镜组,G2-第1聚焦透镜(第2透镜组),G3-第2聚焦透镜(第3透镜组),G4-第4透镜组,St-孔径光圈,L-光轴,LF1-第1透镜组保持框,LF2-第2透镜组保持框,LF3-第3透镜组保持框,LF4-第4透镜组保持框,P1-第1聚焦透镜检测位置,P2-第2聚焦透镜检测位置,δ1-第1光电断路器的安装误差,δ2-第2光电断路器的安装误差,S1~S6-聚焦时的透镜装置的驱动控制的处理顺序。
Claims (11)
1.一种透镜装置,其具备:
主透镜;
主透镜驱动部,驱动所述主透镜;
主透镜检测部,设置于主透镜检测位置,并检测所述主透镜而检测所述主透镜位于主透镜原点;
主透镜控制部,以所述主透镜原点为基准控制所述主透镜的移动,并使所述主透镜移动至目标位置;
副透镜;
副透镜驱动部,驱动所述副透镜;
副透镜检测部,设置于副透镜检测位置,并检测所述副透镜而检测所述副透镜位于副透镜原点;及
副透镜控制部,以所述副透镜原点为基准控制所述副透镜的移动,并使所述副透镜相对于所述主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置,
当所述主透镜检测部及所述副透镜检测部存在安装误差时,所述副透镜控制部根据所述安装误差校正所述函数f(x),并根据校正后的函数F(x)控制所述副透镜的移动。
2.根据权利要求1所述的透镜装置,其中,
在使所述副透镜相对于所述主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax+b导出的位置的情况下,当将基于所述主透镜检测部的安装误差的偏移值设为M,将基于所述副透镜检测部的安装误差的偏移值设为N时,所述副透镜控制部将所述函数f(x)校正为函数F(x)=ax+b+(aM-N),并根据校正后的所述函数F(x),控制所述副透镜的移动,在此,a及b分别表示常数。
3.根据权利要求1所述的透镜装置,其中,
在使所述副透镜相对于所述主透镜的位置x移动至由函数f(x)=ax2+bx+导出的位置的情况下,当将基于所述主透镜检测部的安装误差的偏移值设为M,将基于所述副透镜检测部的安装误差的偏移值设为N时,所述副透镜控制部将所述函数f(x)校正为函数F(x)=ax2+bx+c+(2aMx+aM2+bM-N),并根据校正后的所述函数F(x),控制所述副透镜的移动,在此,a、b及c分别表示常数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置,其中,
所述主透镜的移动范围分割为多个块,并按每个所述块设定所述函数f(x)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜装置,其中,
由所述主透镜及所述副透镜构成聚焦透镜。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜装置,其还具备:
透镜侧卡口,安装于设置在相机主体中的相机主体侧卡口;及
触点,设置于所述透镜侧卡口,
从所述相机主体经由所述触点输入所述主透镜的目标位置。
7.根据权利要求5所述的透镜装置,其还具备:
透镜侧卡口,安装于设置在相机主体中的相机主体侧卡口;及
触点,设置于所述透镜侧卡口,
从所述相机主体经由所述触点输入所述聚焦透镜的目标位置,并作为所述主透镜的目标位置来设定。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜装置,其还具备:
校正信息存储部,存储校正所述函数f(x)的校正量的信息,
所述副透镜控制部根据存储于所述校正信息存储部的校正量的信息校正所述函数f(x),并根据校正后的函数F(x)控制所述副透镜的移动。
9.一种相机,其具备:
权利要求1至8中任一项所述的透镜装置;及
相机主体,装卸自如地安装所述透镜装置,所述相机中,
所述相机主体具备:
目标位置设定部,设定所述主透镜的目标位置;及
移动命令部,对所述透镜装置命令所述主透镜的移动,且命令向通过所述目标位置设定部设定的目标位置的移动。
10.一种透镜驱动控制方法,其包括:
通过设置于主透镜检测位置的主透镜检测部检测主透镜位于主透镜原点的步骤;
以所述主透镜原点为基准控制所述主透镜的移动而使所述主透镜移动至目标位置的步骤;
通过设置于副透镜检测位置的副透镜检测部检测副透镜位于副透镜原点的步骤;及
以所述副透镜原点为基准控制所述副透镜的移动而使所述副透镜相对于所述主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置的步骤,
所述透镜驱动控制方法还包括:
获取所述主透镜检测部及所述副透镜检测部的安装误差的信息的步骤;及
根据所获取的所述安装误差的信息校正所述函数f(x)的步骤。
11.一种透镜驱动控制程序,其使计算机实现如下功能:
以通过设置于主透镜检测位置的主透镜检测部检测的主透镜原点为基准控制主透镜的移动,并使所述主透镜移动至目标位置的功能;及
以通过设置于副透镜检测位置的副透镜检测部检测的副透镜原点为基准控制副透镜的移动,并使所述副透镜相对于所述主透镜的位置x移动至由函数f(x)导出的位置的功能,
所述透镜驱动控制程序还具备:
获取所述主透镜检测部及所述副透镜检测部的安装误差的信息的功能;及
根据所获取的所述安装误差的信息校正所述函数f(x)的功能。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-030255 | 2017-02-21 | ||
JP2017030255 | 2017-02-21 | ||
PCT/JP2018/001928 WO2018155045A1 (ja) | 2017-02-21 | 2018-01-23 | レンズ装置、カメラ、レンズ駆動制御方法及びレンズ駆動制御プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110168421A true CN110168421A (zh) | 2019-08-23 |
CN110168421B CN110168421B (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=63252602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880006156.7A Active CN110168421B (zh) | 2017-02-21 | 2018-01-23 | 透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及记录介质 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11204479B2 (zh) |
JP (1) | JP6585871B2 (zh) |
CN (1) | CN110168421B (zh) |
WO (1) | WO2018155045A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110753172A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | Oppo广东移动通信有限公司 | 校正方法、装置、电子设备和音圈马达 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6842601B2 (ja) * | 2018-06-29 | 2021-03-17 | 富士フイルム株式会社 | レンズ鏡胴 |
CN109407260B (zh) * | 2018-12-11 | 2024-07-16 | 嘉兴中润光学科技股份有限公司 | 一种镜头驱动的闭环控制装置及闭环控制方法 |
CN109656081A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 闭环控制移动透镜组的镜头装置及其闭环控制方法 |
US20220413356A1 (en) * | 2019-10-08 | 2022-12-29 | Lg Innotek Co., Ltd. | Camera actuator and camera device including same |
TWI731724B (zh) * | 2020-06-20 | 2021-06-21 | 大陽科技股份有限公司 | 攝影鏡頭、鏡頭驅動模組與電子裝置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0463308A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-28 | Olympus Optical Co Ltd | レンズ駆動装置 |
JPH055822A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Canon Inc | リヤーフオーカス式のカメラシステム |
JP2005234101A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Canon Inc | 撮像装置、その制御方法、制御プログラム及び記憶媒体 |
JP2009237265A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ群位置決め方法及び撮像装置 |
US20110242678A1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor driven optical apparatus |
CN102692692A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 奥林巴斯映像株式会社 | 更换式镜头 |
JP2013037018A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Canon Inc | 撮像装置 |
CN103460104A (zh) * | 2011-03-25 | 2013-12-18 | 佳能株式会社 | 摄像装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5202717A (en) | 1990-05-08 | 1993-04-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical lens system-driving control apparatus for driving a plurality of lens groups in accordance with small amount of data |
-
2018
- 2018-01-23 WO PCT/JP2018/001928 patent/WO2018155045A1/ja active Application Filing
- 2018-01-23 CN CN201880006156.7A patent/CN110168421B/zh active Active
- 2018-01-23 JP JP2019501128A patent/JP6585871B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-01 US US16/459,139 patent/US11204479B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0463308A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-28 | Olympus Optical Co Ltd | レンズ駆動装置 |
JPH055822A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Canon Inc | リヤーフオーカス式のカメラシステム |
JP2005234101A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Canon Inc | 撮像装置、その制御方法、制御プログラム及び記憶媒体 |
JP2009237265A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ群位置決め方法及び撮像装置 |
US20110242678A1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor driven optical apparatus |
CN102692692A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 奥林巴斯映像株式会社 | 更换式镜头 |
CN103460104A (zh) * | 2011-03-25 | 2013-12-18 | 佳能株式会社 | 摄像装置 |
JP2013037018A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-21 | Canon Inc | 撮像装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110753172A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | Oppo广东移动通信有限公司 | 校正方法、装置、电子设备和音圈马达 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018155045A1 (ja) | 2018-08-30 |
JP6585871B2 (ja) | 2019-10-02 |
JPWO2018155045A1 (ja) | 2019-11-07 |
US11204479B2 (en) | 2021-12-21 |
CN110168421B (zh) | 2021-09-28 |
US20190324226A1 (en) | 2019-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110168421A (zh) | 透镜装置、相机、透镜驱动控制方法及透镜驱动控制程序 | |
US9762803B2 (en) | Focal point adjustment device, camera system, and focal point adjustment method for imaging device | |
JP5901423B2 (ja) | レンズ装置、撮像システム、および、レンズ装置の制御方法 | |
CN1667482B (zh) | 抗抖动装置 | |
CN106068643B (zh) | 摄像装置 | |
US9509943B2 (en) | Lens apparatus and a camera system | |
JP6523656B2 (ja) | 焦点調節装置および焦点調節方法 | |
US8472796B2 (en) | Photographing device equipped with geomagnetic sensor | |
CN107407789B (zh) | 对焦控制装置及方法、镜头装置、摄像装置以及记录介质 | |
CN105407265B (zh) | 可互换透镜装置、图像捕获装置和控制方法 | |
JP6210824B2 (ja) | 焦点調節装置および焦点調節方法 | |
CN103080806B (zh) | 照相机*** | |
JP5932210B2 (ja) | 撮像装置及び焦点調節方法 | |
CN106170054B (zh) | 拍摄装置 | |
JP2012234152A (ja) | 撮像装置及びその制御方法 | |
US20160173758A1 (en) | Focus detection apparatus and control method for focus detection apparatus | |
CN106104350B (zh) | 透镜装置及透镜装置的校正方法 | |
CN106992721A (zh) | 马达驱动设备 | |
CN110320650A (zh) | 透镜装置和摄像装置 | |
JP2016066995A (ja) | 像ズレ量算出装置、撮像装置、および像ズレ量算出方法 | |
JP5444928B2 (ja) | 測光装置および撮像装置 | |
JP2014016513A (ja) | レンズ制御装置、及び撮像装置 | |
JP2015194578A (ja) | 光学機器、補正方法および制御方法 | |
US20220232166A1 (en) | Range measurement apparatus, storage medium and range measurement method | |
JP2016024392A (ja) | 撮像装置およびそのフォーカスキャリブレーション方法、並びにプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |