JP2016033679A - Optical instrument - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical instrument capable of stopping a lens at a position where electric power consumption is small without causing image blur.SOLUTION: An optical instrument includes: a lens drive device which is supplied with electric power from a camera body and drives a focus regulation lens; a diaphragm driving device which drives a diaphragm; and a drive control device which stops the focus regulation lens at a position where the lens can be held by small electric power consumption and which controls the diaphragm driving device so as to regulate an opening amount of the diaphragm in which a focal position by the focus regulation lens is settled within depth of a focus. Thus, lens position control devices S04 to S06 for controlling an AF motor can stop the lens at a position where electric power consumption is small without causing image blur.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、光学機器に関し、より詳しくは、レンズ駆動装置を制御するレンズ位置制御装置に関する。   The present invention relates to an optical apparatus, and more particularly to a lens position control device that controls a lens driving device.

従来、デジタルカメラにおいて、低消費電力化に向けた多様な開発が行われている。そのひとつに、手振れ補正機構に用いられるステッピングモータにおける消費電力を抑える構成が知られている（特許文献１）。この構成では、ステッピングモータの磁極が手振れ補正後に停止した位置からより安定な位置に移動され、その後に励磁電力の供給が止められる構成である。この構成により、撮像時ふいに磁極が安定な位置に移動することによる像ブレを防ぎ、かつ、消費電力を抑える効果がある。この構成は、ステッピングモータを用いてレンズの位置を制御するオートフォーカス機構にも応用することが可能である。   Conventionally, various developments for reducing power consumption have been made in digital cameras. For example, a configuration that suppresses power consumption in a stepping motor used in a camera shake correction mechanism is known (Patent Document 1). In this configuration, the magnetic pole of the stepping motor is moved from the position where it was stopped after the camera shake correction to a more stable position, and then the supply of excitation power is stopped. With this configuration, there is an effect of preventing image blur due to movement of the magnetic pole to a stable position during imaging and suppressing power consumption. This configuration can also be applied to an autofocus mechanism that controls the position of the lens using a stepping motor.

特開２００６−１５８０１９号公報JP 2006-158019 A

しかし、上述した構成を、オートフォーカス機構へ適用する場合、磁極を電力の消費が少ない位置へ単に移動させると問題が生じる。これは、磁極の停止位置がレンズの停止位置と連動するためである。つまり、磁極の移動前に合焦していても移動後には像のぼけが生ずる可能性がある。この像のぼけは、受光画素ピッチが小さくなるにつれて著しく目立つ傾向にある。つまり、近年の、画像高解像度化のために画素数を飛躍的に増大させた撮像素子を搭載したデジタルカメラにおいては受光画素ピッチが小さいため、像のぼけは看過できない。そこで、本発明では、像のぼけが生じることがなく、かつ、電力の消費が少ない位置にレンズすなわち磁極を停止させることができる光学機器の提供を目的としている。   However, when the configuration described above is applied to an autofocus mechanism, a problem arises if the magnetic pole is simply moved to a position where power consumption is low. This is because the stop position of the magnetic pole is interlocked with the stop position of the lens. That is, even if the magnetic pole is focused before the movement, the image may be blurred after the movement. This blurring of the image tends to be noticeable as the light receiving pixel pitch decreases. That is, in recent digital cameras equipped with an image sensor in which the number of pixels is dramatically increased to increase the resolution of the image, the light receiving pixel pitch is small, so that the image blur cannot be overlooked. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical apparatus that can stop a lens, that is, a magnetic pole, at a position where image blurring does not occur and power consumption is low.

本発明に係る光学機器は、電力を供給されて焦点調節レンズを駆動するレンズ駆動手段と、絞りを駆動する絞り駆動手段と、焦点調節レンズを低消費電力で保持可能な位置にて停止させるとともに、焦点調節レンズによる焦点位置が焦点深度に収まるように絞りの開口量を調整する絞り駆動手段を制御する絞り駆動制御手段とを備えることを特徴とする。   The optical apparatus according to the present invention stops the lens driving unit that is supplied with electric power to drive the focus adjustment lens, the diaphragm drive unit that drives the aperture stop, and the position where the focus adjustment lens can be held with low power consumption. And an aperture drive control means for controlling an aperture drive means for adjusting the aperture amount of the aperture so that the focus position by the focus adjustment lens falls within the depth of focus.

レンズ駆動手段は、ハーフステップ及びマイクロステップ駆動が可能なステッピングモータを有し、駆動制御手段は、ステッピングモータが最低消費電力で焦点調節レンズを保持可能な１相駆動状態となる１相位置へ移動制御することが好ましい。   The lens driving means has a stepping motor capable of half-step and micro-step driving, and the drive control means moves to a one-phase position where the stepping motor is in a one-phase driving state capable of holding the focus adjustment lens with minimum power consumption. It is preferable to control.

レンズとレンズを駆動するレンズ駆動手段とレンズ駆動手段を制御するＣＰＵと、ＣＰＵの演算速度を落とすことによってＣＰＵの消費電力を下げるＣＰＵ電力制御手段と、レンズ駆動手段への励磁電圧を下げることによってレンズ駆動手段の消費電力を下げる励磁制御手段とをさらに備えていても良い。   A lens, a lens driving means for driving the lens, a CPU for controlling the lens driving means, a CPU power control means for reducing the power consumption of the CPU by reducing the calculation speed of the CPU, and an excitation voltage to the lens driving means. Excitation control means for reducing the power consumption of the lens driving means may be further provided.

本発明に係るカメラは、カメラボディと、カメラボディに装着されるレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒に設けられ、カメラボディから電力を供給されて焦点調節レンズを駆動するレンズ駆動手段と、絞りを駆動する絞り駆動手段と、焦点調節レンズを低消費電力で保持可能な位置にて停止させるとともに、焦点調節レンズによる焦点位置が焦点深度に収まるように絞りの開口量を調整するように絞り駆動手段を制御する絞り駆動制御手段とを備えることを特徴とする。   A camera according to the present invention includes a camera body, a lens barrel attached to the camera body, a lens driving unit that is provided in the lens barrel and that is supplied with electric power from the camera body to drive the focus adjustment lens, and a diaphragm. A stop driving means for driving and a stop driving means for stopping the focus adjusting lens at a position where it can be held with low power consumption and adjusting the aperture of the stop so that the focus position by the focus adjusting lens is within the depth of focus. And a diaphragm drive control means for controlling the movement.

本発明によれば、像のぼけが生じることがなく、かつ、電力の消費が少ない位置にレンズすなわち磁極を停止させることが出来る光学機器を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical apparatus capable of stopping a lens, that is, a magnetic pole, at a position where image blur does not occur and power consumption is low.

本発明の実施形態を適用したカメラを表す全体図である。It is a general view showing the camera to which the embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態を適用したカメラからレンズを外した図である。It is the figure which removed the lens from the camera to which the embodiment of the present invention is applied. 本発明の本実施形態を適用したカメラの電気的なブロック図である。It is an electrical block diagram of the camera to which this embodiment of this invention is applied. 本発明の実施形態を適用したステッピングモータの模式図である。It is a schematic diagram of a stepping motor to which an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態を適用したステッピングモータに入力される電圧を表す図である。It is a figure showing the voltage input into the stepping motor to which embodiment of this invention is applied. 本発明の本実施形態におけるステッピングモータのマイクロステップ駆動時の消費電力を表したグラフである。It is a graph showing the power consumption at the time of the micro step drive of the stepping motor in this embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるエコモード移行時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of eco-mode transition in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるＦ値と許容レンズ移動量との関係を表すテーブルである。It is a table showing the relationship between F value and the allowable lens movement amount in the embodiment of the present invention. 本発明の本実施形態におけるステッピングモータの磁極の位相と消費電力の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the phase of the magnetic pole of the stepping motor in this embodiment of this invention, and power consumption. 本発明の本実施形態におけるステッピングモータの磁極の位相と消費電力の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the phase of the magnetic pole of the stepping motor in this embodiment of this invention, and power consumption. 本発明の実施形態におけるエコモード解除時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of cancellation | release of eco mode in embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１はレンズ交換式カメラの外観を示し、図２はカメラボディ１０からレンズ鏡筒１５を外した状態を示している。このカメラシステムにおいてレンズ鏡筒１５はカメラボディ１０に対して着脱自在である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the appearance of the interchangeable lens camera, and FIG. 2 shows a state in which the lens barrel 15 is removed from the camera body 10. In this camera system, the lens barrel 15 is detachable from the camera body 10.

カメラボディ１０のレンズマウント１１の内周側には、複数の電気接点１２が円弧状に配置されている。電気接点１２の下側には、撮像素子（不図示）を収容した撮像素子ユニット１３が設けられる。カメラボディ１０の電源がオン状態であるとき、撮像素子によって動画像が得られ、ライブビューとしてモニタ（不図示）に表示可能である。カメラボディ１０の上面にはシャッタボタン１４が設けられる。   A plurality of electrical contacts 12 are arranged in an arc shape on the inner peripheral side of the lens mount 11 of the camera body 10. An image sensor unit 13 that houses an image sensor (not shown) is provided below the electrical contact 12. When the camera body 10 is powered on, a moving image is obtained by the image sensor and can be displayed on a monitor (not shown) as a live view. A shutter button 14 is provided on the upper surface of the camera body 10.

図３を参照して、このレンズ交換式カメラの電気的構成を説明する。カメラボディ１０に設けられたカメラプロセッサ２０には、レンズ鏡筒１５へ電力を供給するカメラボディ側レンズ電源２２と、レンズで集められた光を電気信号に変換するイメージセンサ２４とが接続される。カメラボディ側レンズ電源２２及びイメージセンサ２４は、カメラプロセッサ２０によって制御される。   The electrical configuration of this interchangeable lens camera will be described with reference to FIG. A camera processor 20 provided in the camera body 10 is connected to a camera body side lens power source 22 that supplies power to the lens barrel 15 and an image sensor 24 that converts light collected by the lens into an electrical signal. . The camera body side lens power supply 22 and the image sensor 24 are controlled by the camera processor 20.

レンズ鏡筒１５に設けられたレンズＣＰＵ３０には、レンズＣＰＵ３０に電力を供給するレンズ側レンズ電源３２が接続される。また、レンズＣＰＵ３０には、ＡＦレンズ(焦点調節レンズ)３４の位置を制御するＡＦモータ３６（レンズ駆動手段）及びＡＦモータ３６へ電圧を制御するモータドライバ３８が接続される。ＡＦモータ３６及びモータドライバ３８は共に、レンズＣＰＵ３０に制御され電力を供給される。また、レンズ位置センサ４０はＡＦレンズ３４に接続され、ＡＦレンズ３４の位置をレンズＣＰＵ３０へ伝達する。絞りモータ４２は、レンズＣＰＵ３０に接続されて制御され、減速駆動機構４３（絞り駆動制御手段）を介して絞り４４を駆動制御して絞り値を調整する。   A lens-side lens power supply 32 that supplies power to the lens CPU 30 is connected to the lens CPU 30 provided in the lens barrel 15. The lens CPU 30 is connected to an AF motor 36 (lens driving means) that controls the position of the AF lens (focus adjustment lens) 34 and a motor driver 38 that controls the voltage to the AF motor 36. Both the AF motor 36 and the motor driver 38 are controlled by the lens CPU 30 and supplied with electric power. The lens position sensor 40 is connected to the AF lens 34 and transmits the position of the AF lens 34 to the lens CPU 30. The aperture motor 42 is connected to and controlled by the lens CPU 30 and adjusts the aperture value by driving the aperture 44 via a deceleration drive mechanism 43 (aperture drive control means).

カメラプロセッサ２０とレンズＣＰＵ３０とは電気接点１２（図２参照）によって接続されて通信可能である。また、カメラボディ側レンズ電源２２とレンズ側レンズ電源３２とは電気接点１２によって接続されて、レンズ側レンズ電源３２はカメラボディ側レンズ電源２２から電力を供給される。   The camera processor 20 and the lens CPU 30 are connected by an electrical contact 12 (see FIG. 2) and can communicate with each other. The camera body side lens power source 22 and the lens side lens power source 32 are connected by an electrical contact 12, and the lens side lens power source 32 is supplied with power from the camera body side lens power source 22.

図４は、ＡＦモータ３６に備えられるステッピングモータ５０の模式図である。図５は、固定子であるコイルＡ〜Ｄに印加される電圧と、回転子である磁極６０の位相との関係表した図である。図５の横軸は磁極６０の位相を表し、縦軸は電圧を表す。図４及び図５を参照して、ステッピングモータ５０が、マイクロステップ駆動されるときの動作を説明する。簡単のため、磁極６０はＳ極とし、各コイルＡ〜Ｄは励磁電圧が印加されるとＮ極になるものとする。   FIG. 4 is a schematic diagram of a stepping motor 50 provided in the AF motor 36. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the coils A to D as the stator and the phase of the magnetic pole 60 as the rotor. The horizontal axis in FIG. 5 represents the phase of the magnetic pole 60, and the vertical axis represents the voltage. The operation when the stepping motor 50 is micro-step driven will be described with reference to FIGS. For simplicity, it is assumed that the magnetic pole 60 is an S pole and each of the coils A to D is an N pole when an excitation voltage is applied.

図４の状態（１）及び図５の状態（１）において、コイルＤにのみ最大の励磁電圧が印加されることにより、コイルＤはＮ極となり、Ｓ極である磁極６０はコイルＤに引き寄せられて初期位置（初期位相）に停止する。次に、状態（２）において、励磁電圧は、コイルＡに最大の３８％、コイルＤに最大の９２％印加される。このとき磁極６０は、コイルＡとコイルＤとの間で、コイルＤに近い位置に引き寄せられて停止する。状態（３）において、励磁電圧は、コイルＡに最大の７０％、コイルＤに最大の７０％印加される。このとき磁極６０は、コイルＡとコイルＤとの中間位置に引き寄せられて停止する。状態（４）において、励磁電圧は、コイルＡに最大の９２％、コイルＤに最大の３８％印加される。このとき磁極６０は、コイルＡとコイルＤとの間で、コイルＡに近い位置に引き寄せられて停止する。状態（５）において、コイルＡにのみ最大の励磁電圧が印加されると、磁極６０はコイルＡに引き寄せられて停止する。このように、磁極６０の位置は、コイルＡとコイルＤに印加される励磁電圧の比率に関係する。磁極６０は、状態（１）〜（５）の段階を経て初期位置から９０度回転する。   In the state (1) of FIG. 4 and the state (1) of FIG. 5, when the maximum excitation voltage is applied only to the coil D, the coil D becomes the N pole and the magnetic pole 60 that is the S pole is attracted to the coil D. And stop at the initial position (initial phase). Next, in state (2), the excitation voltage is applied to coil A at the maximum of 38% and coil D at the maximum of 92%. At this time, the magnetic pole 60 is attracted to a position near the coil D between the coil A and the coil D and stopped. In state (3), the excitation voltage is applied to coil A at the maximum 70% and coil D at the maximum 70%. At this time, the magnetic pole 60 is attracted to an intermediate position between the coil A and the coil D and stopped. In state (4), the excitation voltage is applied to coil A up to 92% and coil D up to 38%. At this time, the magnetic pole 60 is attracted to a position near the coil A between the coil A and the coil D and stopped. In the state (5), when the maximum excitation voltage is applied only to the coil A, the magnetic pole 60 is attracted to the coil A and stops. Thus, the position of the magnetic pole 60 is related to the ratio of the excitation voltage applied to the coil A and the coil D. The magnetic pole 60 rotates 90 degrees from the initial position through the stages of states (1) to (5).

図６は、磁極６０の位相と消費電力の関係を表したグラフである。横軸は、磁極６０の位相を表し、縦軸は、ステッピングモータ５０の消費電力を、１相駆動状態で消費する電力に対する比率（消費電力比）として表している。図６における状態（１）（５）（９）（１３）は、図４及び図５の同符号と同じ状態を指す。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the phase of the magnetic pole 60 and the power consumption. The horizontal axis represents the phase of the magnetic pole 60, and the vertical axis represents the power consumption of the stepping motor 50 as a ratio (power consumption ratio) to the power consumed in the one-phase driving state. States (1), (5), (9), and (13) in FIG. 6 indicate the same states as those in FIGS. 4 and 5.

すなわち、図６の状態（１）ではコイルＤにのみ励磁電圧が印加され磁極６０は初期位置に停止される（図４参照）。状態（５）ではコイルＡのみに励磁電圧が印加されて磁極６０は初期位置から９０度回転した位置に停止される。状態（９）ではコイルＢのみに励磁電圧が印加されて磁極６０は初期位置から１８０度回転した位置に停止される。状態（１３）ではコイルＣのみに励磁電圧が印加されて磁極６０は初期位置から２７０度回転した位置に停止される。状態（１）（５）（９）（１３）では、４つのコイルのうち１つのコイルにのみ励磁電圧が印加される。ここでは、これらの状態を１相駆動状態と呼ぶ。１相駆動状態では、他の状態と比較して消費電力が最少となる。また、この１相駆動状態となるときの、磁極６０の位置及びＡＦレンズ３４の光軸方向に沿った離散的なレンズ位置を１相位置ということにする。   That is, in the state (1) of FIG. 6, the excitation voltage is applied only to the coil D and the magnetic pole 60 is stopped at the initial position (see FIG. 4). In the state (5), the excitation voltage is applied only to the coil A, and the magnetic pole 60 is stopped at a position rotated 90 degrees from the initial position. In the state (9), the excitation voltage is applied only to the coil B, and the magnetic pole 60 is stopped at a position rotated 180 degrees from the initial position. In the state (13), the excitation voltage is applied only to the coil C, and the magnetic pole 60 is stopped at a position rotated 270 degrees from the initial position. In states (1), (5), (9), and (13), the excitation voltage is applied to only one of the four coils. Here, these states are referred to as a one-phase drive state. In the one-phase driving state, power consumption is minimized as compared with other states. Further, the discrete lens positions along the optical axis direction of the magnetic pole 60 and the optical axis of the AF lens 34 in the one-phase driving state are referred to as one-phase positions.

図７は、通常モードから消費電力が少ないエコモードへの移行処理を表す。一定時間、例えば１０秒程度、カメラボディ１０（図１参照）及びレンズ鏡筒１５が操作されないとき、エコモードへの移行が開始される。エコモードとは、カメラボディ１０及びレンズ鏡筒１５における消費電力が低い状態を指す。ステップＳ０１、Ｓ１０はカメラボディ側でのエコモードへの移行処理であり、ステップＳ０２〜Ｓ０９は、レンズ鏡筒１５でのエコモードへの移行処理である。   FIG. 7 shows a transition process from the normal mode to the eco mode with low power consumption. When the camera body 10 (see FIG. 1) and the lens barrel 15 are not operated for a certain time, for example, about 10 seconds, the transition to the eco mode is started. The eco mode refers to a state where the power consumption in the camera body 10 and the lens barrel 15 is low. Steps S01 and S10 are processing for shifting to the eco mode on the camera body side, and steps S02 to S09 are processing for shifting to the eco mode in the lens barrel 15.

ステップＳ０１において、カメラボディ１０の消費電力を下げるために、カメラプロセッサ２０の演算速度が落とされ、フレームレート及びモニタの輝度が落とされる。ステップＳ０２において、絞り４４（図１参照）の位置すなわち絞りこみ量（開度）がレンズ鏡筒１５内に備えられたメモリ（図示せず）へ記録される。次のステップＳ０３において、ＡＦレンズ３４の光軸方向位置がメモリへ記録される。   In step S01, in order to reduce the power consumption of the camera body 10, the calculation speed of the camera processor 20 is reduced, and the frame rate and the brightness of the monitor are reduced. In step S02, the position of the diaphragm 44 (see FIG. 1), that is, the amount of aperture (opening) is recorded in a memory (not shown) provided in the lens barrel 15. In the next step S03, the position of the AF lens 34 in the optical axis direction is recorded in the memory.

次に、ステップＳ０４において、後述するように、現在の合焦位置からのＡＦレンズ３４の許容レンズ移動量とＦ値（絞り値）との関係が記録された図８に示すテーブルを参照することにより、像のぼけが小さくなるような絞り値が決定される。すなわちＡＦレンズ３４の移動による焦点位置が焦点深度内に収まる絞り値を設定する。そして、ステップＳ０５において、設定された絞り値となるように減速駆動機構４３を介して絞り４４が駆動される。なお、絞りモータ４２は、絞り駆動が完了した後に通電が遮断されるが、減速駆動機構４３の減速比は比較的大きいため、絞り４４が動くことはなく、設定された絞り値が正しく維持される。   Next, in step S04, as will be described later, refer to the table shown in FIG. 8 in which the relationship between the allowable lens movement amount of the AF lens 34 from the current in-focus position and the F value (aperture value) is recorded. Thus, an aperture value that reduces the blur of the image is determined. That is, an aperture value is set so that the focal position due to the movement of the AF lens 34 falls within the focal depth. In step S05, the diaphragm 44 is driven via the deceleration drive mechanism 43 so that the set diaphragm value is obtained. The diaphragm motor 42 is deenergized after the diaphragm drive is completed. However, since the reduction ratio of the deceleration drive mechanism 43 is relatively large, the diaphragm 44 does not move and the set diaphragm value is correctly maintained. The

ＡＦレンズ３４は、磁極６０の回転によって、光軸方向に移動される。つまり、ＡＦレンズ３４の許容移動量（焦点深度）は、磁極６０の許容回転角度Ｚとして表すことが出来る。図９、図１０は、磁極６０の位相と消費電力との関係を表している。図９の横軸は、磁極６０の位相、縦軸はステッピングモータ５０の消費電力を表す。また、焦点深度、すなわち、ＡＦレンズ３４の許容移動量は、磁極６０の回転角度に換算されて許容回転角度Ｚとして横軸上に図示されている。   The AF lens 34 is moved in the optical axis direction by the rotation of the magnetic pole 60. That is, the allowable movement amount (depth of focus) of the AF lens 34 can be expressed as the allowable rotation angle Z of the magnetic pole 60. 9 and 10 show the relationship between the phase of the magnetic pole 60 and the power consumption. In FIG. 9, the horizontal axis represents the phase of the magnetic pole 60, and the vertical axis represents the power consumption of the stepping motor 50. Further, the depth of focus, that is, the allowable movement amount of the AF lens 34 is converted into the rotation angle of the magnetic pole 60 and is shown on the horizontal axis as the allowable rotation angle Z.

図９において、ステップＳ０４における判断時に、磁極６０が位置Ｘにあり、合焦状態であると仮定する。許容回転角度Ｚは、１相位置である０度及び９０度を含まない。したがって、現在の絞り値で、磁極６０が１相位置である０度及び９０度へ移動されると、すなわち、現在の絞り値でＡＦレンズ３４が１相位置へ移動されると、像のぼけは認識できる程度に大きくなる。   In FIG. 9, it is assumed that the magnetic pole 60 is at the position X and in a focused state at the time of determination in step S04. The allowable rotation angle Z does not include 0 degrees and 90 degrees that are the one-phase positions. Therefore, if the magnetic pole 60 is moved to the 1-phase position 0 degrees and 90 degrees with the current aperture value, that is, if the AF lens 34 is moved to the 1-phase position with the current aperture value, the image blurs. Is large enough to be recognized.

このとき、図８に示すテーブルが参照されることにより、ＡＦレンズ３４の許容移動量から換算された磁極６０における許容回転角度Ｚが現在の停止位置Ｘから最も近い１相位置を含むようにＦ値、すなわち、絞りの開口量が調整され設定される（絞り駆動手段）。設定後の許容回転角度Ｚは、図１０に示すように、位置Ｘから最も近い１相位置である位置Ｙすなわち９０度を含む。換言すれば、Ｆ値がより大きく設定されることにより、焦点深度は設定前よりも深くなり、ＡＦレンズ３４の許容移動量が増加されるので、磁極６０を設定前よりも大きく回転させることができる。   At this time, by referring to the table shown in FIG. 8, the allowable rotation angle Z of the magnetic pole 60 converted from the allowable movement amount of the AF lens 34 includes the one-phase position closest to the current stop position X. The value, that is, the aperture amount of the aperture is adjusted and set (aperture driving means). The allowable rotation angle Z after setting includes a position Y that is the one-phase position closest to the position X, that is, 90 degrees, as shown in FIG. In other words, when the F value is set to be larger, the depth of focus becomes deeper than before setting, and the allowable movement amount of the AF lens 34 is increased, so that the magnetic pole 60 can be rotated more than before setting. it can.

ステップＳ０６において、磁極６０は位置Ｙへ移動される。位置Ｙでは、ＡＦモータ３６が、結像面が焦点深度に収まる位置にＡＦレンズ３４を停止させ、かつ、１相駆動する状態である。このように、ステップＳ０４、Ｓ０６では、Ｆ値を調整するとともに１相位置にＡＦレンズ３４を停止させることが出来る（レンズ位置制御手段）。このとき、モニタには像のぼけが認識できない程度に小さい画像が映し出されつつ、消費電力が最小限に抑えられる。   In step S06, the magnetic pole 60 is moved to the position Y. At the position Y, the AF motor 36 is in a state where the AF lens 34 is stopped at a position where the imaging plane is within the depth of focus and is driven in one phase. Thus, in steps S04 and S06, the F value can be adjusted and the AF lens 34 can be stopped at the one-phase position (lens position control means). At this time, the monitor displays a small image that does not allow image blurring to be recognized, while minimizing power consumption.

このときの磁極６０の位置すなわちＡＦレンズ３４の位置は、レンズ位置センサ４０によって検知されてレンズＣＰＵ３０へ伝達される（図３参照）。レンズＣＰＵ３０において、最少消費電力状態にあることが認識されると、ステップＳ０７において、励磁電圧が下げられる。励磁電圧は、レンズＣＰＵ３０からモータドライバ３８へ電圧制御信号が伝達されると、モータドライバ３８によって下げられる（励磁制御手段）。これにより、磁極６０は最低限の静止トルクを維持しつつ低消費電力の状態で停止される。   The position of the magnetic pole 60 at this time, that is, the position of the AF lens 34 is detected by the lens position sensor 40 and transmitted to the lens CPU 30 (see FIG. 3). When the lens CPU 30 recognizes that it is in the minimum power consumption state, the excitation voltage is lowered in step S07. When the voltage control signal is transmitted from the lens CPU 30 to the motor driver 38, the excitation voltage is lowered by the motor driver 38 (excitation control means). Thereby, the magnetic pole 60 is stopped in a low power consumption state while maintaining a minimum static torque.

その後、ステップＳ０８において、レンズＣＰＵ３０の演算速度が下げられる。レンズＣＰＵ３０の演算速度を落とすことによってレンズＣＰＵ３０の消費電力を下げることが可能となる（ＣＰＵ電力制御手段）。そして、ステップＳ０９において、エコモードへの移行が完了する。   Thereafter, in step S08, the calculation speed of the lens CPU 30 is reduced. The power consumption of the lens CPU 30 can be reduced by reducing the calculation speed of the lens CPU 30 (CPU power control means). In step S09, the transition to the eco mode is completed.

レンズ鏡筒１５においてエコモードへの移行が完了した後の一定時間、カメラボディ１０及びレンズ鏡筒１５が操作されないとき、ステップＳ１０において、モニタの電源が落とされる。モニタの電源が落とされることによって、さらに消費電力が削減される。   When the camera body 10 and the lens barrel 15 are not operated for a certain time after the transition to the eco mode in the lens barrel 15 is completed, the power of the monitor is turned off in step S10. The power consumption is further reduced by turning off the monitor.

以上のように、ステップＳ０１〜Ｓ１０の処理によって、像のぼけが生じることがなく、かつ、電力の消費が少ない位置にＡＦレンズ３４すなわち磁極６０を停止させることが出来る。   As described above, the AF lens 34, that is, the magnetic pole 60 can be stopped at a position where image blurring does not occur and power consumption is small by the processing in steps S01 to S10.

図１１において、エコモードが解除される処理を表す。ステップＳ２０において、カメラボディ１０（図１参照）又はレンズ鏡筒１５が操作されると、エコモードの解除動作が開始される。カメラプロセッサ２０の演算速度が元に戻され、フレームレート及びモニタの輝度が元に戻される。ステップＳ２１において、レンズＣＰＵ３０は通常状態の演算速度に戻されるとともに、ＡＦモータ３６への励磁電圧は通常状態に戻される。   FIG. 11 shows processing for canceling the eco mode. In step S20, when the camera body 10 (see FIG. 1) or the lens barrel 15 is operated, the eco-mode canceling operation is started. The computation speed of the camera processor 20 is restored, and the frame rate and the monitor brightness are restored. In step S21, the lens CPU 30 is returned to the normal operation speed, and the excitation voltage to the AF motor 36 is returned to the normal state.

ステップＳ２２において、絞り４４は、ステップＳ０２において記録された位置へ戻される。ステップＳ２３において、ステップＳ０３において記録されたＡＦレンズ３４の位置へ戻される。ステップＳ２０からステップＳ２３において、ＡＦレンズ３４及び絞り４４は通常モード時の状態に戻される。ステップＳ２４において、カメラボディ１０及びレンズ鏡筒１５は通常モードに復帰する。   In step S22, the aperture 44 is returned to the position recorded in step S02. In step S23, the position is returned to the position of the AF lens 34 recorded in step S03. In steps S20 to S23, the AF lens 34 and the aperture 44 are returned to the normal mode. In step S24, the camera body 10 and the lens barrel 15 return to the normal mode.

なお、この機構は、本実施形態にかかるデジタルカメラだけではなく、電子双眼鏡等の合焦が必要な光学機器に適用可能である。また、ステッピングモータは、ハーフステップ及びマイクロステップ駆動等が行えて、コイルを備えるモータであれば、種類は問わない。本実施形態のステッピングモータでは、１６ステップで３６０度回転するが、ステップ数は任意である。さらに、図７のステップＳ０７において、モータドライバ３８に電圧を制御する機能が備えられていない場合は、レンズＣＰＵ３０からＡＦモータ３６への供給電圧を下げることにより励磁電圧が下げられる。   This mechanism can be applied not only to the digital camera according to the present embodiment but also to an optical apparatus such as an electronic binocular that requires focusing. The stepping motor can be of any type as long as it can perform half-step and micro-step drive and includes a coil. The stepping motor of this embodiment rotates 360 degrees in 16 steps, but the number of steps is arbitrary. Further, in step S07 in FIG. 7, if the motor driver 38 does not have a function of controlling the voltage, the excitation voltage is lowered by lowering the supply voltage from the lens CPU 30 to the AF motor 36.

上記実施形態においては、本発明をデジタルカメラに適用した例を説明したが、これに限らず、オートフォーカス機能付望遠鏡や双眼鏡などの焦点調整レンズを具備する光学機器にも適用できる。   In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a digital camera has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an optical apparatus including a focus adjustment lens such as a telescope with an autofocus function or binoculars.

１０ カメラボディ
１５ レンズ鏡筒
３０ レンズＣＰＵ
３２ レンズ側レンズ電源
３４ ＡＦレンズ
３６ ＡＦモータ（レンズ駆動手段）
３８ モータドライバ（励磁制御手段）
４０ レンズ位置センサ
４２ 絞りモータ（絞り駆動手段）
４３ 減速駆動機構（絞り駆動制御手段）
４４ 絞り
５０ ステッピングモータ
Ｓ０４〜Ｓ０６ レンズ位置制御装置（レンズ位置制御手段）
Ｙ 位置（１相位置）
Ｚ 許容回転角度 10 camera body 15 lens barrel 30 lens CPU
32 Lens-side lens power supply 34 AF lens 36 AF motor (lens driving means)
38 Motor driver (excitation control means)
40 Lens position sensor 42 Aperture motor (aperture drive means)
43 Deceleration drive mechanism (aperture drive control means)
44 Aperture 50 Stepping motor S04 to S06 Lens position control device (lens position control means)
Y position (1-phase position)
Z allowable rotation angle

Claims (4)

電力を供給されるステッピングモータで焦点調節レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
絞りを駆動する絞り駆動手段と、
前記焦点調節レンズを低消費電力で保持可能な１相位置に停止させて消費電力を制御するレンズ位置制御手段と、
前記焦点調節レンズによる焦点位置が焦点深度に収まるように前記絞りの開口量を調整する前記絞り駆動手段を制御する絞り駆動制御手段とを備え、
前記１相位置は、前記ステッピングモータが最低消費電力で前記焦点調節レンズを保持可能な１相駆動状態となる位置であって、
前記消費電力の制御開始時、前記絞り駆動手段が前記絞りの開口量を元の開口量から調整したのちに、前記レンズ駆動手段が前記焦点調節レンズを元の位置から前記１相位置へ移動させることを特徴とする光学機器。 Lens driving means for driving the focus adjustment lens with a stepping motor to which power is supplied;
Diaphragm driving means for driving the diaphragm;
Lens position control means for controlling the power consumption by stopping the focus adjustment lens at a one-phase position where the power can be held with low power consumption;
A diaphragm drive control means for controlling the diaphragm drive means for adjusting the aperture amount of the diaphragm so that the focal position by the focus adjustment lens is within the depth of focus;
The one-phase position is a position where the stepping motor is in a one-phase driving state in which the focus adjustment lens can be held with the lowest power consumption,
At the start of the power consumption control, after the aperture driving unit adjusts the aperture amount of the aperture from the original aperture amount, the lens driving unit moves the focus adjustment lens from the original position to the one-phase position. An optical apparatus characterized by that. 前記消費電力の制御終了時、前記絞り駆動手段が前記絞りの開口量を前記元の開口量に戻したのちに、前記レンズ駆動手段が前記焦点調節レンズを前記元の位置へ移動させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。   At the end of control of the power consumption, the lens driving unit moves the focus adjustment lens to the original position after the aperture driving unit returns the aperture amount of the aperture to the original aperture amount. The optical apparatus according to claim 1. 前記レンズ駆動手段を制御するＣＰＵと、
前記消費電力の制御開始時、前記ＣＰＵの演算速度を落とすことによって前記ＣＰＵの消費電力を下げるＣＰＵ電力制御手段と、
前記消費電力の制御開始時、前記レンズ駆動手段への励磁電圧を下げることによって前記レンズ駆動手段の消費電力を下げる励磁制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。 A CPU for controlling the lens driving means;
CPU power control means for reducing the power consumption of the CPU by reducing the calculation speed of the CPU at the start of the control of the power consumption;
2. The optical apparatus according to claim 1, further comprising excitation control means for reducing power consumption of the lens driving means by lowering an excitation voltage to the lens driving means at the start of control of the power consumption. カメラボディと、
前記カメラボディに装着されるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒に設けられ、前記カメラボディから電力を供給されるステッピングモータで焦点調節レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
絞りを駆動する絞り駆動手段と、
前記焦点調節レンズを低消費電力で保持可能な１相位置に停止させて消費電力を制御するレンズ位置制御手段と、
前記焦点調節レンズによる焦点位置が焦点深度に収まるように前記絞りの開口量を調整する前記絞り駆動手段を制御する絞り駆動制御手段とを備え、
前記１相位置は、前記ステッピングモータが最低消費電力で前記焦点調節レンズを保持可能な１相駆動状態となる位置であって、
前記消費電力の制御開始時、前記絞り駆動手段が前記絞りの開口量を元の開口量から調整したのちに、前記レンズ駆動手段が前記焦点調節レンズを元の位置から前記１相位置へ移動させることを特徴とするカメラ。 A camera body,
A lens barrel attached to the camera body;
A lens driving unit that is provided in the lens barrel and drives a focus adjustment lens with a stepping motor that is supplied with electric power from the camera body;
Diaphragm driving means for driving the diaphragm;
Lens position control means for controlling the power consumption by stopping the focus adjustment lens at a one-phase position where the power can be held with low power consumption;
A diaphragm drive control means for controlling the diaphragm drive means for adjusting the aperture amount of the diaphragm so that the focal position by the focus adjustment lens is within the depth of focus;
The one-phase position is a position where the stepping motor is in a one-phase driving state in which the focus adjustment lens can be held with the lowest power consumption,
At the start of the power consumption control, after the aperture driving unit adjusts the aperture amount of the aperture from the original aperture amount, the lens driving unit moves the focus adjustment lens from the original position to the one-phase position. A camera characterized by that.
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