光学设备和照相机系统的制作方法
光学设备和照相机系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供光学设备和照相机系统。所述光学设备包含：光学系统、光圈部、对焦透镜驱动部、光圈驱动部、以及光圈控制部。所述光圈控制部根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量，限制通过所述光学系统的光束。
【专利说明】光学设备和照相机系统
[0001]本申请基于2012年9月14日提交的在先日本专利申请2012-203605并要求其优先权，在此以参考的方式合入其全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及例如具有对焦透镜组以及光圈机构的更换镜头等光学设备。
【背景技术】
[0003]存在具有对焦透镜组，并能够进行微距摄影的光学系统。已知在该光学系统中，伴随着对焦透镜组的移动，F值发生变化。该F值的变化是导致在摄影倍率提高时，像面光量减少等光学性原理上的现象的原因。
[0004]与此相对，已知有日本特开平11-231210公报作为用于即使对焦透镜组移动也保持固定的F值的技术。该日本特开平11-231210公报公开了具有镜头镜筒，该镜头镜筒通过与对焦透镜组的移动联动的凸轮机构使光圈进行开闭动作的技术。
[0005]但是，日本特开平11-231210号公报存在如下问题，为了设置使光圈进行开闭动作的凸轮机构，需要用于设置该凸轮机构的较大空间，因此，镜头镜筒将大型化。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种不采用凸轮机构，而是通过与对焦透镜组的位置电气地联动来控制光圈开口从而无需较大的空间的小型光学设备。
[0007]根据本发明的方面的光学设备，其具有:光学系统，其包含对焦透镜组；光圈部，其限制通过所述光学系统的光束；对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动；光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量。
[0008]根据本发明的方面的照相机系统，其具有:更换镜头，其具有包含对焦透镜组的光学系统；照相机主体，能够在其上拆装所述更换镜头，所述更换镜头具有:光圈部，其限制通过所述光学系统的光束；对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动；光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的开口量，所述照相机主体包含与所述更换镜头进行通信的主体控制部，所述对焦透镜驱动部根据来自所述主体控制部的指示使所述对焦透镜移动。
[0009]本发明的其他目标和优点将在以下的说明中阐述，部分的目标和优点将通过说明变得清楚，或者可以通过本发明的实践而得知。可以通过以下特别指出的手段和组合实现和获得本发明的目标和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]被并入且构成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并与上面给出的一般说明和下面给出的实施方式的详细说明一起用于解释本发明的原理。
[0011]图1是示出使用本发明涉及的作为更换镜头的光学设备的摄像装置的一个实施方式的结构图。
[0012]图2是示出该装置中的第2至第4透镜组的可动机构的结构图。
[0013]图3是示出该装置中对焦位置为无限远的情况下的第2至第4透镜组的各透镜位置的图。
[0014]图4是示出该装置中对焦位置为极近的情况下的第2至第4透镜组的各透镜位置的图。
[0015]图5是示出该装置中的由光圈控制部送出的光圈控制信号的生成定时的图。
[0016]图6是示出该装置中的第3透镜组的无限远与极近之间的透镜位置与光圈机构的开口量之间的关系的图。
[0017]图7是示出该装置中的存储于对焦/光圈存储部中的对焦/光圈信息的示意图。
[0018]图8是该装置中的照相机主体电源接通流程图。
[0019]图9是该装置中的镜头通信开始流程图。
[0020]图10是该装置中的对焦处理流程图。
[0021]图11是该装置中的定时信号生成流程图。
[0022]图12是表示该装置的第I变形例的光圈位置检索流程图。
[0023]图13是示出该变形例中的存储于对焦/光圈存储部中的对焦/光圈信息中的低解像力数据的示意图。
[0024]图14是该装置的第2变形例的光圈用电机驱动流程图。
[0025]图15是示出该变形例中的动态图像用驱动处理的图。
[0026]图16是示出该装置的第3变形例中的对焦/光圈信息的示意图。
[0027]图17是该装置的第4变形例中的对焦结束处理流程图。
【具体实施方式】
[0028]【一实施方式】
[0029]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一个实施方式。
[0030]图1示出使用了光学设备的摄像装置的结构图。摄像装置具有更换镜头方式的结构。摄像装置可更换地在照相机主体10上安装作为光学设备的更换镜头100。摄像装置不限于更换镜头式的照相机，例如，也可适用于紧凑型照相机和带摄像功能的便携设备等。
[0031]照相机主体10将通过更换镜头100成像的被摄体像转换成电信号，对该电信号进行图像处理后取得静态图像或者动态图像的图像数据。照相机主体10具有摄像元件11和照相机CPU12。
[0032]摄像元件11将通过更换镜头100成像的被摄体像转换成电信号。CPU12在拍摄静态或者动态图像时进行对比度AF处理和AE处理，并且对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理后取得静态图像或者动态图像的图像数据。照相机CPU12例如进行颜色校正处理、伽马(r)校正处理、 压缩处理、针对该压缩后的图像数据的解压缩处理等作为图像处理。
[0033]对比度AF处理提取通过摄像元件11的拍摄得到的图像数据的高频成分，通过对该提取出的高频成分进行累积来取得AF用的对焦评价值。对比度AF处理按照所取得的对焦评价值对图像数据的对比度进行评价并将更换镜头100的镜头系统中的对焦透镜组、此处为第2以及第3透镜组101、102、以及第4透镜组105调整到成为对焦状态的位置。
[0034]AE处理使用通过摄像元件11的拍摄得到的图像数据计算被摄体的亮度，按照该被摄体的亮度计算曝光时的光圈机构120的开口量(与光圈值相关的量)。
[0035]照相机主体10具有操作部，该操作部具有:显示静态图像或者动态图像的显示器、释放按钮、模式开关、动态图像录像按钮、选择键、电源按钮等，此处，进行省略。
[0036]更换镜头100具有第I至第5透镜组101?105作为摄影镜头系统。第I至第5透镜组(IG?5G透镜组)101?105分别对多个光学透镜进行组合而成。第I至第5透镜组101?105将被摄体的像成像到摄像元件11的摄像面上，并能够调整为对被摄体对焦。第4透镜组104设置为作为第I对焦透镜组，在进行对焦调整时为摇动动作专用。第2以及第3透镜组101、102作为第2对焦透镜组用于对焦调整(对焦调整用)。
[0037]以下，为了使说明简单化，使用第3透镜组102作为对焦调整用进行说明。与其他第I至第3、第5透镜组101?103、105的倍率相比，第4透镜组104被设定为低倍率。
[0038]第I和第5透镜组101、105固定于更换镜头100的主体上。第2至第4透镜组102?104设置成可相对于更换镜头100的主体沿光轴方向P自由移动。
[0039]更换镜头100也可设置变焦镜头系统。
[0040]具体而言,在更换镜头100中例如相互平行地设置有2根吊轴106a、106b。第I和第5透镜组101、105分别经由各固定部件107固定于各吊轴106a、106b上。第2至第4透镜组102?104设置成分别经由可动机构108相对于各吊轴106a、106b自由移动。可动机构108使第2至第4透镜组102?104分别可沿光轴方向P移动。
[0041]图2示出第2至第4透镜组102?104的可动机构108的结构图。可动机构108具有分别相对于各吊轴106a、106b滑动的各滑动部件109a、109b。可动机构108将第2至第4透镜组102?104支撑在各滑动部件109a、109b上。在各滑动部件109a、109b之中的例如滑动部件109a上设置有连接部件110。
[0042]在可动机构108中，按照第2至第4透镜组102?104，分别设置有作为对焦透镜驱动部的第2组用至第4组用步进电机(2G?4G电机)111?113。在第2组用至第4组用步进电机111?113上，与光轴P并列地分别设置有螺杆轴114。滑动用螺母部件115与螺杆轴114螺合。所述连接部件110与滑动用螺母部件115连接。
[0043]因此，当第2组用至第4组用步进电机111?113进行驱动时，螺杆轴114分别旋转。由此，滑动用螺母部件115在螺杆轴114上沿着与光轴P平行的方向滑动。滑动用螺母部件115的滑动经由连接部件110传递到滑动部件109a。由此，第2至第4透镜组102?104分别通过各滑动部件109a、109b沿着各吊轴106a、106b进行移动。
[0044]光圈机构120设置在第2和第3透镜组102、103之间。光圈机构120固定于支撑到各吊轴106a、106b上的支撑部件120a上。光圈机构120上设置有作为光圈驱动部的光圈用步进电机121。光圈用步进电机121对光圈机构120进行驱动并使开口量改变。
[0045]第2组用至第4组用步进电机111?113以及光圈用步进电机121经由驱动器122与镜头CPU130连接。
[0046]镜头CPU130当接收到来自照相机CPU12的指令时，为了根据该指令进行对焦处理等，例如将对焦控制信号FS和光圈控制信号WS分别送出到驱动器122。镜头CPU130送出各控制信号FS、WS,并分别对第2组用至第4组用步进电机111?113以及光圈用步进电机121进行驱动。由此。镜头CPU130将第2至第4透镜组102?104控制到进行对焦的各透镜位置处，并且控制光圈机构120的开口量。
[0047]镜头CPU130具有RAM等存储器。镜头CPU130在RAM中存储第3透镜组103的当前位置(位置脉冲:pls)和光圈机构120的当前的开口量。
[0048]对焦控制信号FS包含第3透镜组103的透镜位置的信息和移动该第3透镜组103时的透镜速度。光圈控制信号WS包含光圈机构120的开口量等信息。对焦控制信号FS包含第2组用至第4组用步进电机111?113的各对焦控制信号。
[0049]图3示出对焦位置为无限远(Far)的情况时的第2至第4透镜组102?104的各透镜位置。图4示出对焦位置为极近(Near)的情况时的第2至第4透镜组102?104的各透镜位置。在对焦位置为无限远的情况下，控制各透镜位置以使第2以及第3透镜组102、103的各透镜位置远离光圈机构120。另一方面，在对焦位置为极近的情况下，控制各透镜位置以使第2以及第3透镜组102、103的各透镜位置靠近光圈机构120。
[0050]镜头CPU130为了进行对焦处理等，具有指令处理部131、对焦控制部132、定时信号生成部133、光圈控制部134的各功能。在镜头CPU130中设置有对焦/光圈存储部135。对焦/光圈存储部135存储对焦/光圈信息，该对焦/光圈信息表示对焦位置与光圈位置数据之间的关系。
[0051]指令处理部131接受来自照相机CPU12的指令，将该指令处理成容易处理的指令信号。从照相机CPU12发送的控制信号包含表不第2、第3透镜组102、103的驱动方向和驱动速度(透镜速度)、驱动量的对焦控制指令、光圈控制指示和同步信号等。
[0052]对焦控制部132将用于根据来自指令处理部131的指令信号进行对焦处理等的对焦控制信号FS送出到驱动器122。对焦控制信号FS由经由驱动器122对第2、第3透镜组102、103进行驱动用的驱动脉冲构成。
[0053]图5示出在第3透镜组103停止了的状态下，对焦控制部132使第3组用步进电机112的作为对焦控制信号FS的驱动脉冲输入到驱动器122时的第3透镜组103的移动速度的变化、以及与第3组用步进电机112的作为对焦控制信号FS的驱动脉冲对应地由定时信号生成部133进行的定时信号的生成。图5示出与定时信号对应的由光圈控制部134进行的光圈用步进电机121的控制信号WS的生成。图5虽然仅记载了与第3透镜组103相关的内容，但是，也联动地控制第2、第3透镜组102、103。
[0054]如图5所示，对焦控制部132生成驱动脉冲，该驱动脉冲用于控制成与第3透镜组103的预定的起动动作对应的透镜速度。例如，在按照预先确定的起动控制，第2、第3透镜组102、103的刚起动之后的透镜速度较小时，对焦控制部132将驱动脉冲的脉宽变宽。当透镜速度变大时，对焦控制部132进行控制以缩窄驱动脉冲的脉宽。由于第2、第3透镜组102、103被联动地控制，因此，在后面作为与第3透镜组103相关的动作集中进行说明。
[0055]定时信号生成部133根据从对焦控制部132送出的对焦控制信号FS的驱动脉冲生成定时信号。定时信号是如图5所示地与第3组用步进电机112的对焦控制信号FS的驱动脉冲的脉冲数相应地变成高电平的信号。
[0056]光圈控制部134在如图5所示由定时信号生成部133生成的定时信号的高电平产生时，读出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，并根据读出的对焦/光圈信息将光圈控制信号WS送出到驱动器122。
[0057]图6示出第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量(与光圈值相关的量)(AV_trc_pls)之间的关系。第3透镜组103的透镜位置用第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)来表示。光圈机构120的开口量(光圈值)在第3透镜组103的无限远的透镜位置处变得最小(相当于光圈值的最大)，随着朝向极近的透镜位置而逐渐变大，在极近的透镜位置处变成最大值(相当于光圈值的最小)。在图6中，对于光圈机构120的开口量，将与第3透镜组103的无限远至极近的透镜位置对应的开口量的变化范围中的最小值作为基准(O)来示出。
[0058]图7示出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息的示意图。对焦/光圈信息表示作为对焦透镜组的驱动信息的、相对于无限远与极近之间的光学距离的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为光圈机构120的驱动信息的该光圈机构120的开口量(AV_trc_pls)之间的关系。该关系遵从图6所不的第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3组用步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量之间的关系。
[0059]在对焦/光圈信息中光圈机构120的开口量以改变光圈机构120的开口量时的最小的改变量的单位进行存储。最小的改变量是能够对光圈用步进电机121进行驱动的最小脉冲数，例如I脉冲。
[0060]作为对焦/光圈信息，如果在更换镜头100中设置有变焦光学系统，则按照该变焦光学系统的每个变焦位置，将图7所示的第3组用步进电机112的位置与光圈机构120的开口量之间的关系的数据存储于对焦/光圈存储部135。
[0061]此处虽然针对第3透镜组的脉冲进行定时信号的生成，但是也可针对第2透镜组的脉冲进行控制。即，只要是从无限远驱动到极近的透镜组，无论哪一个都可以。
[0062]作为该装置，光圈控制部134根据由第3组用步进电机112移动的第3透镜组103的透镜位置来控制光圈机构120，并控制光圈机构120的开口量。
[0063]光圈控制部134根据存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，根据第3透镜组103的透镜位置控制光圈机构120，并设定光圈机构120的开口量。以改变光圈机构120的开口量时的最小改变量、即驱动光圈用步进电机121的脉冲数，例如I脉冲为单位进行光圈机构120的开口量的设定。
[0064]具体而言，定时信号生成部133参考作为存储于对焦/光圈存储部135中的上述图7所示的对焦/光圈信息的、用于对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲和与该位置脉冲对应的目标的光圈机构120的开口量数据。定时信号生成部133对第3组用步进电机112的位置脉冲进行监视，当与设定成上述图7的数据的位置脉冲一致时生成定时信号。
[0065]光圈控制部134当被输入来自定时信号生成部133的定时信号时，根据与设定成上述图7的数据的第3组用步进电机112的位置脉冲对应的光圈机构120的开口量，生成用于对光圈机构120的开口进行控制的光圈控制信号WS。
[0066]此时，光圈控制部134将通过光圈用步进电机121使光圈机构120的开口量变化的速度设定为与第3透镜组103的移动速度成比例的速度。[0067]接着，按照图8所示的照相机主体电源接通(ON)的流程图对如上所述地构成的装置的动作进行说明。
[0068]照相机CPU12在步骤SlOl中，判定更换镜头100是否安装于照相机主体10上。例如通过对照相机主体10与更换镜头100之间的机械连接进行确认来进行该判定。也可通过接下来的照相机CPU12和更换镜头100的镜头CPU130之间的通信进行该判定。
[0069]如果判定的结果是在照相机主体10上安装有更换镜头100的话，则照相机CPU12在步骤S102中进行与更换镜头100的镜头CPU130之间的通信并进行第I至第5透镜组101?105的各透镜位置的初始化等。照相机CPU12在步骤S103中，将被摄体的实时取景图像显示到显示器上。
[0070]在该实时取景图像的显示中，照相机CPU12在与更换镜头100的镜头CPU130之间进行通信，使光圈机构120开放，通过摄像元件11开始摄像。照相机CPU12依次存储通过摄像元件11的摄像取得的每I帧的各图像数据，对该存储的图像数据实施实时取景图像显示用的图像处理后显示到显示器。通过反复进行图像数据的显示动作在显示器上显示被摄体的实时取景图像。
[0071]照相机CPU12在步骤S104中，判定是否从照相机主体10卸下了更换镜头100。当判定的结果是卸下了更换镜头100时，照相机CPU12返回步骤S101。
[0072]照相机CPU12在步骤S105中，判定照相机主体的电源是否断开(OFF)。如果判定的结果是电源没有断开的话，照相机CPU12在步骤S106中判定是否处于动态图像模式中。
[0073]如果判定的结果是没有处于动态图像模式中的话，照相机CPU12设为处于静态图像模式，在步骤S107中，判定释放按钮是否被半按下(第I释放:打开)。当判定的结果是释放按钮被半按下时，照相机CPU12在步骤S108中进行对被摄体的AF处理。照相机CPU12在步骤S109中，判定是否解除(OFF) 了释放按钮的半按下，如果没有解除的话，在步骤SllO中，判定释放按钮是否被全按下(第2释放:打开)。当判定的结果是释放按钮被全按下时，照相机CPU12在步骤Slll中，作为摄影处理，对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理后取得静态图像的图像数据，在步骤S112中，存储该图像数据。
[0074]另一方面，照相机CPU12在上述步骤S106中，当判断出是处于动态图像模式中时，在步骤S114中，判定动态图像录像按钮是否接通。当判定的结果是动态图像录像按钮已接通时，照相机CPU12在步骤SI 15中，进行对被摄体的AF处理。照相机CPU12在接下来的步骤SI 16中，进行对被摄体的AE处理，在步骤SI 17中，对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理来取得动态图像的图像数据。照相机CPU12在步骤S118中，存储该动态图像的图像数据。
[0075]照相机CPU12在步骤S119中，判定动态图像录像按钮是否断开，如果没有断开的话，返回步骤S115，继续动态图像模式。
[0076]接着，按照图9所示的镜头通信开始流程图对上述装置的动作之中的镜头通信开始(步骤S102)时的镜头CPU130的动作进行说明。为了方便以步骤S102的子程序的形式表示图9所示的镜头通信流程图。在实际的动作中，镜头CPU130相对于镜头CPU12独立且并行地进行动作。
[0077]镜头CPU130在步骤S201中，进行第I至第5透镜组101?105的各透镜位置的初始化，在步骤S202中，变成待机状态。在进行初始化时，镜头CPU130也可以读出作为存储于对焦/光圈存储部135中的上述图7所示的对焦/光圈信息的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲和与该位置脉冲对应的目标的光圈机构120的开口量的数据并存储于RAM等中。
[0078]镜头CPU130在步骤S203中，判定是否存在来自照相机CPU12的AF控制指示。如果判定的结果是存在AF控制指示，则对焦控制部132在步骤S204中，转移到AF状态。对焦控制部132在步骤S205中，进行对焦驱动处理，即，通过驱动器122向第2组用至第4组用步进电机111?113送出由第2、3透镜组102、103以及第4透镜组104进行AF用的对焦控制信号FS。
[0079]镜头CPU130在步骤S206中，判定是否存在针对光圈机构120的光圈的控制指示。如果判定的结果是存在光圈的控制指示，则光圈控制部134在步骤S207中，设定光圈机构120的光圈目标位置，在步骤S208中，设定光圈机构120的光圈目标速度。光圈控制部134在步骤S209中，通过驱动器122向光圈用步进电机121送出按照这些光圈目标位置以及光圈目标速度对光圈机构120进行驱动用的光圈控制信号WS，并对光圈用步进电机121进行驱动。
[0080]此处，由于根据光圈的控制指示进行的光圈控制和在步骤S205的对焦驱动处理中执行的光圈控制各执行不同的控制，因此，对该点进行说明。在步骤S205的对焦驱动处理中执行的光圈控制中，光圈控制部134按照由定时信号生成部133生成的定时信号，并根据存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈关系数据(图7)来控制光圈机构120的开口量。
[0081]另一方面，根据光圈控制指示进行的光圈控制不是按照定时信号来进行光圈控制。在存在来自照相机CPU12的光圈控制指示时，为了最优先地进行响应，与定时信号无关地，按照照相机CPU12的指示对光圈进行驱动控制。
[0082]单独地管理从照相机CPU12由光圈控制指示指示出的光圈目标位置和根据对焦/光圈关系数据(图7)计算的光圈目标位置。通过光圈控制指示而执行的光圈控制的光圈目标位置利用“光圈的目标位置=从照相机CPU12指示的光圈的目标位置+根据对焦/光圈关系数据计算的目标位置”来表示。
[0083]从照相机CPU12指示的目标位置对应于将光圈设定成对焦透镜组位于无限远的状态下的F值(Fno)即无限远Fno的开口量。根据对焦/光圈关系数据(图7)计算的目标位置对应于以与无限远Fno对应的开口量为基准，与对焦透镜组的位置对应的开口量的变化量。
[0084]镜头CPU130在步骤S212中，判定是否存在来自照相机12的通信结束的指示，如果不存在该指示的话，返回步骤S202，重复上述步骤S202?212。
[0085]当存在来自照相机CPU12的通信结束的指示时，镜头CPU130在步骤S213中结束镜头通信。
[0086]另一方面，镜头CPU130在上述步骤S203中，如果判断为不存在来自照相机CPU12的AF控制指示的话，在步骤S214中，判定是否存在手动对焦(MF)的开始指示。如果判定的结果是存在MF开始指示的话，镜头CPU130在步骤S215中，转移到MF状态，在步骤S216中，判定未图示的距离环(对焦环)是否进行了旋转。当判定的结果是判定为对焦环进行了旋转时，镜头CPU130进入上述步骤S205，进行对焦驱动处理。[0087]当判定出对焦环没有旋转时，镜头CPU130在步骤S217中，判定是否存在MF结束指示。如果判定的结果是存在MF结束指示的话，镜头CPU130在步骤S218中，判定作为对焦透镜的第2至第4透镜组102?104是否响应对焦环的旋转而进行了驱动。如果判定的结果是第2至第4透镜组102?104进行了驱动的话，镜头CPU130在步骤S219中，停止第
2组用至第4组用步进电机111?113的驱动。
[0088]接着，按照图10所示的对焦处理流程图对上述装置的动作之中的对焦驱动处理(步骤S205)的动作进行说明。
[0089]对焦控制部132在步骤S301中，设定第2至第4透镜组102?104的各透镜位置的目标位置。对焦控制部132在步骤S302中，设定第2至第4透镜组102?104的驱动速度。对焦控制部132在步骤S303中，通过驱动器122向第2组用至第4组用步进电机111?113送出对焦控制信号FS，开始第2至第4透镜组102?104的驱动。
[0090]定时信号生成部133在步骤S304中，根据从对焦控制部132送出的对焦控制信号FS的驱动脉冲生成如图5所示的定时信号。即，定时信号生成部13生成定时信号，该定时信号按照与第3透镜组103的透镜速度对应的间隔变成高电平，且按照与对焦控制信号FS的驱动脉冲的脉宽对应的间隔变成高电平。通过图11的定时信号生成的处理详细地说明定时信号的生成方法。
[0091]对焦控制部132在步骤S305中，判定是否由定时信号生成部133生成了定时信号。并且，当判定的结果是生成了定时信号时，对焦控制部132在步骤S306中，取得第3组用步进电机112的当前位置。
[0092]光圈控制部134在步骤S307中，从读出自对焦/光圈存储部135的上述图7所示的第3组用步进电机的位置和光圈机构的开口量的数据之中检索与第3组用步进电机112的当前位置对应的光圈机构120的开口量。
[0093]光圈控制部134在步骤S308中，对光圈机构120的当前的开口量与从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据之中检索出的光圈机构120的开口量进行比较，判定光圈机构120的当前的开口量与检索出的开口量是否不同。
[0094]如果判定的结果是光圈机构120的当前的开口量与检索出的开口量不同的话，光圈控制部134在步骤S309中，将从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据之中检索出的光圈机构120的开口量设定为目标位置。光圈控制部134通过驱动器122向光圈用步进电机121送出用于将光圈机构120的开口量驱动到该目标位置的光圈控制信号WS,开始光圈用步进电机121的驱动。
[0095]对焦控制部132在步骤S310中，判定第2组用至第4组用步进电机111?113是否在驱动中。如果判定的结果是在驱动中的话，对焦控制部132返回上述步骤S305，如果不在驱动中的话，在步骤S311中，对对焦驱动处理进行结束处理。
[0096]接着，按照图11所示的定时信号生成流程图对上述装置的动作之中定时信号生成的处理(步骤S304)的动作进行说明。
[0097]定时信号生成部133在步骤S401中，从由对焦控制部132输出的对焦控制信号FS中读出要发送到第3组用步进电机112的对焦控制信号，对该对焦控制信号的驱动脉冲数进行计数。
[0098]定时信号生成部133在步骤S402中，判定驱动脉冲数的计数值是否达到了预先设定的计数值。预先设定的计数值是从对焦/光圈存储部135读出的上述图7所示的第3组用步进电机112的位置。该第3组用步进电机112的位置数据与光圈机构120的开口量的数据对应。当判定的结果是驱动脉冲数的计数值达到了该预先设定的计数值时，定时信号生成部133在步骤S403中，生成定时信号，在步骤S404中，清除驱动脉冲数的计数值。
[0099]定时信号生成部133在步骤S405中，判定第3组用步进电机112是否在驱动中。如果判定的结果是在驱动中的话，定时信号生成部133返回步骤S401。
[0100]如上所述，上述一个实施方式将表示相对于无限远与极近之间的光学距离的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与光圈机构120的开口量之间的关系的对焦/光圈信息存储到对焦/光圈信息存储部135中。光圈控制部134按照根据对焦控制信号FS生成的定时信号，读出存储于对焦/光圈信息存储部135中的对焦/光圈信息。光圈控制部134送出基于对焦/光圈信息的光圈控制信号WS，并对光圈机构120的开口量进行控制。换言之，上述一个实施方式中，追随对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置来控制光圈机构120的开口量。由此，上述一个实施方式能够实现更换镜头100，该更换镜头100是一种不采用凸轮机构，而是能够与对焦透镜组的位置电气联动地对光圈开口进行控制，并且无需大空间的小型化的光学设备。
[0101]光圈机构120的开口量的控制是按照改变光圈机构120的开口量时的最小的改变量，即对光圈用步进电机121进行驱动的脉冲数，例如I脉冲为单位进行的。由此，上述一个实施方式能够缩小光圈机构120移动时的驱动音，并能够高精度地进行光圈机构120的开口量的控制。
[0102]上述一个实施方式读出存储于镜头CPU130内的RAM等中的第3透镜组103的当前位置(位置脉冲:pls)、光圈机构120的当前的开口量、以及存储于对焦/光圈存储部135中的目标的光圈机构120的开口量。并且，当光圈机构120的当前的开口量与目标的光圈机构120的开口量不同时，根据该不同的开口量生成光圈控制信号WS。由此，上述一个实施方式能够减少光圈机构120的移动并减小驱动音。
[0103]另外，在上述一个实施方式中，按照根据用于驱动第3透镜组103的对焦控制信号FS而生成的定时信号，读出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，并利用基于该对焦/光圈信息的光圈控制信号WS来控制光圈机构120的开口量。不限于此，本装置也可在更换镜头100中设置有变焦镜头系统的情况下，例如，按照根据对焦控制信号FS而生成的定时信号来读出变焦镜头系统的变焦倍率等变焦信息，并根据该变焦信息生成变焦控制信号并控制变焦镜头系统。
[0104](第一变形例)
[0105]接着，说明上述一个实施方式的第I变形例。
[0106]图10所示的对焦处理流程图中，光圈控制部134在步骤S307中，从读出自对焦/光圈存储部135的上述图7所示的第3组用步进电机的位置和光圈机构的开口量的数据之中检索出与第3组用步进电机112的当前位置对应的光圈机构120的开口量。即，光圈控制部134虽然在步骤S307中，检索与当前位置对应的光圈位置pls(AV_trc_pls)，但是，在本变形例中，也可将该检索替换成图12所示的光圈位置检索流程。
[0107]光圈控制部134在步骤S501中，判断是否处于动态图像记录中(动态图像模式)。如果判定的结果是处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，光圈控制部134在步骤S502中，使用上述图7所示的高解像力数据进行检索。
[0108]另一方面，如果不处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，即处于静态图像模式的话，光圈控制部134在步骤S503中，使用图13所示的对焦/光圈信息中的低解像力数据进行检索。图13所示的对焦/光圈信息存储于对焦/光圈存储部135中。对焦/光圈信息表示相对于无限远与极近之间的光学距离的、作为更换镜头100的对焦透镜组的驱动信息的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为光圈机构120的驱动彳目息的该光圈机构120的开口量(AV_trc_pls)之间的关系。该关系遵从上述图6所示的第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3组用步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量之间的关系。
[0109]对焦/光圈信息中的低解像力数据(静态图像模式用)是具有与光圈机构120的开口量(Av_trc_pls)的每2个脉冲对应的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)的表。第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为动态图像模式用而使用的图7所示的光圈机构120的开口量是每I个脉冲相比，间隔较粗。位置脉冲(pis)如此地变成较粗的间隔是为了在静态图像模式中，与动态图像模式相比，使速度优先于光圈控制的精度。虽然设光圈机构120的开口量为每2个脉冲，但是，例如也可以是3个脉冲、4个脉冲等其他数。如此一来，能够进行在静态图像模式中重视速度，在动态图像模式中重视精度的光圈控制。
[0110](第2变形例)
[0111]接着，说明上述一个实施方式的第2变形例。
[0112]图10所示的对焦处理流程图中，光圈控制部134在步骤S309中，通过驱动器122向光圈用步进电机121送出用于以从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据中检索出的光圈机构120的开口量作为目标位置进行驱动的光圈控制信号WS，开始光圈用步进电机121的驱动。
[0113]与此相对，本变形例也可以按照图14所示的光圈用电机驱动流程进行处理，并进行将光圈用步进电机121向位置脉冲pis (Av_trc_pls)驱动的处理。
[0114]光圈控制部134在步骤S601中，判定是否处于动态图像记录中(动态图像模式)。如果判定的结果是处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，光圈控制部134在步骤S602中进行如图15所示的动态图像用驱动处理。
[0115]该动态图像用驱动处理表示以横轴为时间的光圈用步进电机121的驱动动作。该动态图像用驱动处理表示光圈用步进电机121的驱动状态F1、静态图像用驱动处理F2和动态图像用驱动处理F3。
[0116]光圈用步进电机121的驱动状态Fl表不光圈用步进电机121进彳丁停止、驱动、保持励磁、停止这样的一次驱动动作。
[0117]静态图像用驱动处理F2表示静态图像模式下的处理。静态图像用驱动处理F2表示施加给光圈用步进电机121的电压的控制。对于向光圈用步进电机121的施加电压，在静态图像模式中，设驱动时和保持励磁时的施加电压为Va，将停止时的施加电压设定成Vb(Va > Vb)0
[0118]动态图像用驱动处理F3表示动态图像模式下的处理。动态图像用驱动处理F3将驱动时、保持励磁时、停止时的施加电压都设为Va。为了在静态图像模式下削减耗电，降低停止时的施加电压。另一方面，在动态图像模式下，将从停止时的施加电压Vb变更为驱动时的施加电压Va时产生的驱动音作为噪音，与动态图像数据一起进行记录。为了避免该处理，在动态图像模式下，将施加电压固定为Va。如此一来，能够在静态图像模式中进行重视省电的处理，而在运动图像模式中进行重视动态图像的品质的处理。
[0119](第3变形例)
[0120]接着，说明上述一个实施方式的第3变形例。
[0121]图16示出对焦/光圈信息的示意图。该图示出与在更换镜头100中设置有变焦光学系统的情况下的变焦位置对应的对焦/光圈信息。该对焦/光圈信息表示相对于多个变焦位置Z1、Z2……Zn时的光学距离的、第3透镜组用步进电机112的位置脉冲与光圈机构120的开口量之间的关系。对焦/光圈信息也可存储于对焦/光圈存储部135中。
[0122]如果是这样的对焦/光圈信息，则能够伴随着变焦动作，根据对应于检测出的各
变焦位置Zl、Z2......Zn的第3透镜组用步进电机112的位置脉冲与光圈机构120的开口
量，进行光圈用步进电机121的位置控制。
[0123]此种第3变形例即便在摄影镜头是变焦光学系统，且光圈机构120的开口量根据变焦位置而不同的情况下，也能够进行与变焦位置对应的高精度的光圈控制。
[0124](第4变形例)
[0125]接着，说明上述一个实施 方式的第4变形例。
[0126]镜头CPU130在图10所示的对焦处理流程图中，在步骤S311中，对对焦驱动处理进行结束处理。
[0127]与此相对，本变形例也可进行图17所示的对焦控制结束处理流程的对焦控制结束处理。光圈控制部134在步骤S701中，判定光圈用步进电机121的当前的停止位置与目标的光圈用步进电机121的位置是否一致，该目标的光圈用步进电机121的位置是根据与当前的对焦透镜(第3透镜组用步进电机112)的位置相关的对焦/光圈信息而求出的。
[0128]如果判定的结果是不一致的话，光圈控制部134在步骤S702中驱动光圈用步进电机121以消除光圈用步进电机121的当前的停止位置与根据对焦/光圈信息求出的光圈用步进电机121的位置即目标的位置之间的偏离。例如，在当前的光圈用步进电机121的停止位置相对于目标的位置有较大偏离时，光圈控制部134求出光圈用步进电机121的当前的停止位置与目标的位置之差以及其方向，根据该差和方向进行用于驱动光圈用步进电机121的控制，使其位于目标的光圈用步进电机121的停止位置。
[0129]该变形例在以下的情况中有效。例如，假设在按照定时信号驱动了光圈步进电机121之后，对焦控制继续。在生成下一个定时信号紧前面对焦控制结束时，相对于对焦透镜组最终停止的位置，光圈的开口量不适当，发生了偏离。在此种情况下，能够在对焦控制动作结束后，在对焦透镜组停止了的状态下消除光圈步进电机121的控制的位置误差，能够进行更高精度的光圈开口量的控制。
[0130]本领域技术人员将容易地想起其他优点和变形例。因此，本发明的更广的方面不限于这里给出和描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如用所附权利要求及它们的等同例定义的一般发明概念的精神或范围的情况下进行各种变形。
【权利要求】
1.一种光学设备，其具有: 光学系统，其包含对焦透镜组； 光圈部，其限制通过所述光学系统的光束； 对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动； 光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及 光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其中， 所述光学设备还具有存储部，该存储部存储包含所述对焦透镜组的所述位置与所述光圈部的所述开口量之间的关系的对焦/光圈信息， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息，按照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
3.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 在所述存储部中，按照改变所述光圈部的所述开口量时的最小的改变量来存储包含于所述对焦/光圈信息中的所述光圈部的所述开口量，且与所述光圈部的所述开口量对应地存储所述对焦透镜组的所述位置， 所述光圈控制部按照存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息所包含的所述对焦透镜组的位置，来控制所述光圈部的所述开口量。`
4.根据权利要求3所述的光学设备，其中， 所述光圈驱动部包含步进电机， 所述存储部存储与所述最小的改变量对应的所述步进电机的驱动脉冲数。
5.根据权利要求4所述的光学设备,其中， 所述存储部将与所述最小的改变量对应的驱动脉冲数设为I脉冲，以I脉冲为单位来存储所述驱动脉冲数。
6.根据权利要求2所述的光学设备,其中， 所述光学系统包含变焦光学系统， 所述对焦/光圈信息按照所述变焦光学系统的每个变焦位置而存储于所述存储部中。
7.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 所述光圈控制部将通过所述光圈驱动部使所述光圈部的所述开口量改变的速度控制成与所述对焦透镜组的移动速度对应的速度。
8.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 所述光圈控制部按照根据存储于所述存储部中的所述对焦透镜组的位置而生成的定时信号，基于所述对焦/光圈信息，依照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
9.根据权利要求8所述的光学设备，其中， 在所述存储部中存储包含于所述对焦/光圈信息中、且与所述对焦透镜组的位置信息对应的所述光圈部的目标开口量， 根据所述光圈机构的当前的所述开口量、以及存储于所述存储部中且与对应于所述定时信号的对焦透镜组的位置对应的所述光圈部的目标开口量，当所述光圈部的当前的所述开口量与所述光圈部的所述目标开口量不同时，所述光圈控制部根据该不同的开口量将所述光圈部控制成所述目标开口量。
10.一种照相机系统，其具有: 更换镜头，其具有包含对焦透镜组的光学系统；以及 照相机主体，能够在其上拆装所述更换镜头， 所述更换镜头具有: 光圈部，其限制通过所述光学系统的光束； 对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动； 光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及 光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的开口量， 所述照相机主体包含与所述更换镜头进行通信的主体控制部， 所述对焦透镜驱动部根据来自所述主体控制部的指示使所述对焦透镜移动。
11.根据权利要求10所述的照相机系统，其中， 所述更换镜头包含存储部，该存储部存储包含所述对焦透镜组的所述位置与所述光圈部的所述开口量之间的关系的对焦/光圈信息， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息，按照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
12.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 在所述存储部中按照改变所述光圈部的所述开口量时的最小的改变量来存储包含于所述对焦/光圈信息中的所述光圈部的所述开口量，且与所述光圈部的所述开口量对应地存储所述对焦透镜组的所述位置， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息所包含的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈部的所述开口量。
13.根据权利要求12所述的照相机系统，其中， 所述光圈驱动部包含步进电机， 所述存储部存储与所述最小的改变量对应的所述步进电机的驱动脉冲数。
14.根据权利要求13所述的照相机系统，其中， 所述存储部将与所述最小的改变量对应的驱动脉冲数设为I脉冲，以I脉冲为单位来存储所述驱动脉冲数。
15.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 所述光学系统包含变焦光学系统， 所述对焦/光圈信息按照所述变焦光学系统的每个变焦位置而存储于所述存储部中。
16.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 所述光圈控制部将通过所述光圈驱动部使所述光圈部的所述开口量改变的速度控制成与所述对焦透镜组的移动速度对应的速度。
17.根据权利要求11所述的照相机系统，其中，` 所述光圈控制部按照根据存储于所述存储部中的所述对焦透镜组的位置而生成的定时信号，基于所述对焦/光圈信息，依照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
18.根据权利要求17所述的照相机系统，其中， 在所述存储部中存储包含于所述对焦/光圈信息中、且与所述对焦透镜组的位置信息对应的所述光圈部的目标开口量， 根据所述光圈机构的当前的所述开口量、以及存储于所述存储部中且与对应于所述定时信号的对焦透镜组的位置对应的所述光圈部的目标开口量，当所述光圈部的当前的所述开口量与所述光圈部的所述目标开口量不同时，所述光圈控制部根据该不同的开口量将所述光圈部控制成所述目标开`口量。
【文档编号】G03B9/02GK103676406SQ201310414917
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】田口让 申请人:奥林巴斯映像株式会社
【专利摘要】本发明提供光学设备和照相机系统。所述光学设备包含：光学系统、光圈部、对焦透镜驱动部、光圈驱动部、以及光圈控制部。所述光圈控制部根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量，限制通过所述光学系统的光束。
【专利说明】光学设备和照相机系统
[0001]本申请基于2012年9月14日提交的在先日本专利申请2012-203605并要求其优先权，在此以参考的方式合入其全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及例如具有对焦透镜组以及光圈机构的更换镜头等光学设备。
【背景技术】
[0003]存在具有对焦透镜组，并能够进行微距摄影的光学系统。已知在该光学系统中，伴随着对焦透镜组的移动，F值发生变化。该F值的变化是导致在摄影倍率提高时，像面光量减少等光学性原理上的现象的原因。
[0004]与此相对，已知有日本特开平11-231210公报作为用于即使对焦透镜组移动也保持固定的F值的技术。该日本特开平11-231210公报公开了具有镜头镜筒，该镜头镜筒通过与对焦透镜组的移动联动的凸轮机构使光圈进行开闭动作的技术。
[0005]但是，日本特开平11-231210号公报存在如下问题，为了设置使光圈进行开闭动作的凸轮机构，需要用于设置该凸轮机构的较大空间，因此，镜头镜筒将大型化。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种不采用凸轮机构，而是通过与对焦透镜组的位置电气地联动来控制光圈开口从而无需较大的空间的小型光学设备。
[0007]根据本发明的方面的光学设备，其具有:光学系统，其包含对焦透镜组；光圈部，其限制通过所述光学系统的光束；对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动；光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量。
[0008]根据本发明的方面的照相机系统，其具有:更换镜头，其具有包含对焦透镜组的光学系统；照相机主体，能够在其上拆装所述更换镜头，所述更换镜头具有:光圈部，其限制通过所述光学系统的光束；对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动；光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的开口量，所述照相机主体包含与所述更换镜头进行通信的主体控制部，所述对焦透镜驱动部根据来自所述主体控制部的指示使所述对焦透镜移动。
[0009]本发明的其他目标和优点将在以下的说明中阐述，部分的目标和优点将通过说明变得清楚，或者可以通过本发明的实践而得知。可以通过以下特别指出的手段和组合实现和获得本发明的目标和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]被并入且构成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并与上面给出的一般说明和下面给出的实施方式的详细说明一起用于解释本发明的原理。
[0011]图1是示出使用本发明涉及的作为更换镜头的光学设备的摄像装置的一个实施方式的结构图。
[0012]图2是示出该装置中的第2至第4透镜组的可动机构的结构图。
[0013]图3是示出该装置中对焦位置为无限远的情况下的第2至第4透镜组的各透镜位置的图。
[0014]图4是示出该装置中对焦位置为极近的情况下的第2至第4透镜组的各透镜位置的图。
[0015]图5是示出该装置中的由光圈控制部送出的光圈控制信号的生成定时的图。
[0016]图6是示出该装置中的第3透镜组的无限远与极近之间的透镜位置与光圈机构的开口量之间的关系的图。
[0017]图7是示出该装置中的存储于对焦/光圈存储部中的对焦/光圈信息的示意图。
[0018]图8是该装置中的照相机主体电源接通流程图。
[0019]图9是该装置中的镜头通信开始流程图。
[0020]图10是该装置中的对焦处理流程图。
[0021]图11是该装置中的定时信号生成流程图。
[0022]图12是表示该装置的第I变形例的光圈位置检索流程图。
[0023]图13是示出该变形例中的存储于对焦/光圈存储部中的对焦/光圈信息中的低解像力数据的示意图。
[0024]图14是该装置的第2变形例的光圈用电机驱动流程图。
[0025]图15是示出该变形例中的动态图像用驱动处理的图。
[0026]图16是示出该装置的第3变形例中的对焦/光圈信息的示意图。
[0027]图17是该装置的第4变形例中的对焦结束处理流程图。
【具体实施方式】
[0028]【一实施方式】
[0029]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一个实施方式。
[0030]图1示出使用了光学设备的摄像装置的结构图。摄像装置具有更换镜头方式的结构。摄像装置可更换地在照相机主体10上安装作为光学设备的更换镜头100。摄像装置不限于更换镜头式的照相机，例如，也可适用于紧凑型照相机和带摄像功能的便携设备等。
[0031]照相机主体10将通过更换镜头100成像的被摄体像转换成电信号，对该电信号进行图像处理后取得静态图像或者动态图像的图像数据。照相机主体10具有摄像元件11和照相机CPU12。
[0032]摄像元件11将通过更换镜头100成像的被摄体像转换成电信号。CPU12在拍摄静态或者动态图像时进行对比度AF处理和AE处理，并且对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理后取得静态图像或者动态图像的图像数据。照相机CPU12例如进行颜色校正处理、伽马(r)校正处理、 压缩处理、针对该压缩后的图像数据的解压缩处理等作为图像处理。
[0033]对比度AF处理提取通过摄像元件11的拍摄得到的图像数据的高频成分，通过对该提取出的高频成分进行累积来取得AF用的对焦评价值。对比度AF处理按照所取得的对焦评价值对图像数据的对比度进行评价并将更换镜头100的镜头系统中的对焦透镜组、此处为第2以及第3透镜组101、102、以及第4透镜组105调整到成为对焦状态的位置。
[0034]AE处理使用通过摄像元件11的拍摄得到的图像数据计算被摄体的亮度，按照该被摄体的亮度计算曝光时的光圈机构120的开口量(与光圈值相关的量)。
[0035]照相机主体10具有操作部，该操作部具有:显示静态图像或者动态图像的显示器、释放按钮、模式开关、动态图像录像按钮、选择键、电源按钮等，此处，进行省略。
[0036]更换镜头100具有第I至第5透镜组101?105作为摄影镜头系统。第I至第5透镜组(IG?5G透镜组)101?105分别对多个光学透镜进行组合而成。第I至第5透镜组101?105将被摄体的像成像到摄像元件11的摄像面上，并能够调整为对被摄体对焦。第4透镜组104设置为作为第I对焦透镜组，在进行对焦调整时为摇动动作专用。第2以及第3透镜组101、102作为第2对焦透镜组用于对焦调整(对焦调整用)。
[0037]以下，为了使说明简单化，使用第3透镜组102作为对焦调整用进行说明。与其他第I至第3、第5透镜组101?103、105的倍率相比，第4透镜组104被设定为低倍率。
[0038]第I和第5透镜组101、105固定于更换镜头100的主体上。第2至第4透镜组102?104设置成可相对于更换镜头100的主体沿光轴方向P自由移动。
[0039]更换镜头100也可设置变焦镜头系统。
[0040]具体而言,在更换镜头100中例如相互平行地设置有2根吊轴106a、106b。第I和第5透镜组101、105分别经由各固定部件107固定于各吊轴106a、106b上。第2至第4透镜组102?104设置成分别经由可动机构108相对于各吊轴106a、106b自由移动。可动机构108使第2至第4透镜组102?104分别可沿光轴方向P移动。
[0041]图2示出第2至第4透镜组102?104的可动机构108的结构图。可动机构108具有分别相对于各吊轴106a、106b滑动的各滑动部件109a、109b。可动机构108将第2至第4透镜组102?104支撑在各滑动部件109a、109b上。在各滑动部件109a、109b之中的例如滑动部件109a上设置有连接部件110。
[0042]在可动机构108中，按照第2至第4透镜组102?104，分别设置有作为对焦透镜驱动部的第2组用至第4组用步进电机(2G?4G电机)111?113。在第2组用至第4组用步进电机111?113上，与光轴P并列地分别设置有螺杆轴114。滑动用螺母部件115与螺杆轴114螺合。所述连接部件110与滑动用螺母部件115连接。
[0043]因此，当第2组用至第4组用步进电机111?113进行驱动时，螺杆轴114分别旋转。由此，滑动用螺母部件115在螺杆轴114上沿着与光轴P平行的方向滑动。滑动用螺母部件115的滑动经由连接部件110传递到滑动部件109a。由此，第2至第4透镜组102?104分别通过各滑动部件109a、109b沿着各吊轴106a、106b进行移动。
[0044]光圈机构120设置在第2和第3透镜组102、103之间。光圈机构120固定于支撑到各吊轴106a、106b上的支撑部件120a上。光圈机构120上设置有作为光圈驱动部的光圈用步进电机121。光圈用步进电机121对光圈机构120进行驱动并使开口量改变。
[0045]第2组用至第4组用步进电机111?113以及光圈用步进电机121经由驱动器122与镜头CPU130连接。
[0046]镜头CPU130当接收到来自照相机CPU12的指令时，为了根据该指令进行对焦处理等，例如将对焦控制信号FS和光圈控制信号WS分别送出到驱动器122。镜头CPU130送出各控制信号FS、WS,并分别对第2组用至第4组用步进电机111?113以及光圈用步进电机121进行驱动。由此。镜头CPU130将第2至第4透镜组102?104控制到进行对焦的各透镜位置处，并且控制光圈机构120的开口量。
[0047]镜头CPU130具有RAM等存储器。镜头CPU130在RAM中存储第3透镜组103的当前位置(位置脉冲:pls)和光圈机构120的当前的开口量。
[0048]对焦控制信号FS包含第3透镜组103的透镜位置的信息和移动该第3透镜组103时的透镜速度。光圈控制信号WS包含光圈机构120的开口量等信息。对焦控制信号FS包含第2组用至第4组用步进电机111?113的各对焦控制信号。
[0049]图3示出对焦位置为无限远(Far)的情况时的第2至第4透镜组102?104的各透镜位置。图4示出对焦位置为极近(Near)的情况时的第2至第4透镜组102?104的各透镜位置。在对焦位置为无限远的情况下，控制各透镜位置以使第2以及第3透镜组102、103的各透镜位置远离光圈机构120。另一方面，在对焦位置为极近的情况下，控制各透镜位置以使第2以及第3透镜组102、103的各透镜位置靠近光圈机构120。
[0050]镜头CPU130为了进行对焦处理等，具有指令处理部131、对焦控制部132、定时信号生成部133、光圈控制部134的各功能。在镜头CPU130中设置有对焦/光圈存储部135。对焦/光圈存储部135存储对焦/光圈信息，该对焦/光圈信息表示对焦位置与光圈位置数据之间的关系。
[0051]指令处理部131接受来自照相机CPU12的指令，将该指令处理成容易处理的指令信号。从照相机CPU12发送的控制信号包含表不第2、第3透镜组102、103的驱动方向和驱动速度(透镜速度)、驱动量的对焦控制指令、光圈控制指示和同步信号等。
[0052]对焦控制部132将用于根据来自指令处理部131的指令信号进行对焦处理等的对焦控制信号FS送出到驱动器122。对焦控制信号FS由经由驱动器122对第2、第3透镜组102、103进行驱动用的驱动脉冲构成。
[0053]图5示出在第3透镜组103停止了的状态下，对焦控制部132使第3组用步进电机112的作为对焦控制信号FS的驱动脉冲输入到驱动器122时的第3透镜组103的移动速度的变化、以及与第3组用步进电机112的作为对焦控制信号FS的驱动脉冲对应地由定时信号生成部133进行的定时信号的生成。图5示出与定时信号对应的由光圈控制部134进行的光圈用步进电机121的控制信号WS的生成。图5虽然仅记载了与第3透镜组103相关的内容，但是，也联动地控制第2、第3透镜组102、103。
[0054]如图5所示，对焦控制部132生成驱动脉冲，该驱动脉冲用于控制成与第3透镜组103的预定的起动动作对应的透镜速度。例如，在按照预先确定的起动控制，第2、第3透镜组102、103的刚起动之后的透镜速度较小时，对焦控制部132将驱动脉冲的脉宽变宽。当透镜速度变大时，对焦控制部132进行控制以缩窄驱动脉冲的脉宽。由于第2、第3透镜组102、103被联动地控制，因此，在后面作为与第3透镜组103相关的动作集中进行说明。
[0055]定时信号生成部133根据从对焦控制部132送出的对焦控制信号FS的驱动脉冲生成定时信号。定时信号是如图5所示地与第3组用步进电机112的对焦控制信号FS的驱动脉冲的脉冲数相应地变成高电平的信号。
[0056]光圈控制部134在如图5所示由定时信号生成部133生成的定时信号的高电平产生时，读出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，并根据读出的对焦/光圈信息将光圈控制信号WS送出到驱动器122。
[0057]图6示出第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量(与光圈值相关的量)(AV_trc_pls)之间的关系。第3透镜组103的透镜位置用第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)来表示。光圈机构120的开口量(光圈值)在第3透镜组103的无限远的透镜位置处变得最小(相当于光圈值的最大)，随着朝向极近的透镜位置而逐渐变大，在极近的透镜位置处变成最大值(相当于光圈值的最小)。在图6中，对于光圈机构120的开口量，将与第3透镜组103的无限远至极近的透镜位置对应的开口量的变化范围中的最小值作为基准(O)来示出。
[0058]图7示出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息的示意图。对焦/光圈信息表示作为对焦透镜组的驱动信息的、相对于无限远与极近之间的光学距离的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为光圈机构120的驱动信息的该光圈机构120的开口量(AV_trc_pls)之间的关系。该关系遵从图6所不的第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3组用步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量之间的关系。
[0059]在对焦/光圈信息中光圈机构120的开口量以改变光圈机构120的开口量时的最小的改变量的单位进行存储。最小的改变量是能够对光圈用步进电机121进行驱动的最小脉冲数，例如I脉冲。
[0060]作为对焦/光圈信息，如果在更换镜头100中设置有变焦光学系统，则按照该变焦光学系统的每个变焦位置，将图7所示的第3组用步进电机112的位置与光圈机构120的开口量之间的关系的数据存储于对焦/光圈存储部135。
[0061]此处虽然针对第3透镜组的脉冲进行定时信号的生成，但是也可针对第2透镜组的脉冲进行控制。即，只要是从无限远驱动到极近的透镜组，无论哪一个都可以。
[0062]作为该装置，光圈控制部134根据由第3组用步进电机112移动的第3透镜组103的透镜位置来控制光圈机构120，并控制光圈机构120的开口量。
[0063]光圈控制部134根据存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，根据第3透镜组103的透镜位置控制光圈机构120，并设定光圈机构120的开口量。以改变光圈机构120的开口量时的最小改变量、即驱动光圈用步进电机121的脉冲数，例如I脉冲为单位进行光圈机构120的开口量的设定。
[0064]具体而言，定时信号生成部133参考作为存储于对焦/光圈存储部135中的上述图7所示的对焦/光圈信息的、用于对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲和与该位置脉冲对应的目标的光圈机构120的开口量数据。定时信号生成部133对第3组用步进电机112的位置脉冲进行监视，当与设定成上述图7的数据的位置脉冲一致时生成定时信号。
[0065]光圈控制部134当被输入来自定时信号生成部133的定时信号时，根据与设定成上述图7的数据的第3组用步进电机112的位置脉冲对应的光圈机构120的开口量，生成用于对光圈机构120的开口进行控制的光圈控制信号WS。
[0066]此时，光圈控制部134将通过光圈用步进电机121使光圈机构120的开口量变化的速度设定为与第3透镜组103的移动速度成比例的速度。[0067]接着，按照图8所示的照相机主体电源接通(ON)的流程图对如上所述地构成的装置的动作进行说明。
[0068]照相机CPU12在步骤SlOl中，判定更换镜头100是否安装于照相机主体10上。例如通过对照相机主体10与更换镜头100之间的机械连接进行确认来进行该判定。也可通过接下来的照相机CPU12和更换镜头100的镜头CPU130之间的通信进行该判定。
[0069]如果判定的结果是在照相机主体10上安装有更换镜头100的话，则照相机CPU12在步骤S102中进行与更换镜头100的镜头CPU130之间的通信并进行第I至第5透镜组101?105的各透镜位置的初始化等。照相机CPU12在步骤S103中，将被摄体的实时取景图像显示到显示器上。
[0070]在该实时取景图像的显示中，照相机CPU12在与更换镜头100的镜头CPU130之间进行通信，使光圈机构120开放，通过摄像元件11开始摄像。照相机CPU12依次存储通过摄像元件11的摄像取得的每I帧的各图像数据，对该存储的图像数据实施实时取景图像显示用的图像处理后显示到显示器。通过反复进行图像数据的显示动作在显示器上显示被摄体的实时取景图像。
[0071]照相机CPU12在步骤S104中，判定是否从照相机主体10卸下了更换镜头100。当判定的结果是卸下了更换镜头100时，照相机CPU12返回步骤S101。
[0072]照相机CPU12在步骤S105中，判定照相机主体的电源是否断开(OFF)。如果判定的结果是电源没有断开的话，照相机CPU12在步骤S106中判定是否处于动态图像模式中。
[0073]如果判定的结果是没有处于动态图像模式中的话，照相机CPU12设为处于静态图像模式，在步骤S107中，判定释放按钮是否被半按下(第I释放:打开)。当判定的结果是释放按钮被半按下时，照相机CPU12在步骤S108中进行对被摄体的AF处理。照相机CPU12在步骤S109中，判定是否解除(OFF) 了释放按钮的半按下，如果没有解除的话，在步骤SllO中，判定释放按钮是否被全按下(第2释放:打开)。当判定的结果是释放按钮被全按下时，照相机CPU12在步骤Slll中，作为摄影处理，对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理后取得静态图像的图像数据，在步骤S112中，存储该图像数据。
[0074]另一方面，照相机CPU12在上述步骤S106中，当判断出是处于动态图像模式中时，在步骤S114中，判定动态图像录像按钮是否接通。当判定的结果是动态图像录像按钮已接通时，照相机CPU12在步骤SI 15中，进行对被摄体的AF处理。照相机CPU12在接下来的步骤SI 16中，进行对被摄体的AE处理，在步骤SI 17中，对从摄像元件11输出的电信号进行图像处理来取得动态图像的图像数据。照相机CPU12在步骤S118中，存储该动态图像的图像数据。
[0075]照相机CPU12在步骤S119中，判定动态图像录像按钮是否断开，如果没有断开的话，返回步骤S115，继续动态图像模式。
[0076]接着，按照图9所示的镜头通信开始流程图对上述装置的动作之中的镜头通信开始(步骤S102)时的镜头CPU130的动作进行说明。为了方便以步骤S102的子程序的形式表示图9所示的镜头通信流程图。在实际的动作中，镜头CPU130相对于镜头CPU12独立且并行地进行动作。
[0077]镜头CPU130在步骤S201中，进行第I至第5透镜组101?105的各透镜位置的初始化，在步骤S202中，变成待机状态。在进行初始化时，镜头CPU130也可以读出作为存储于对焦/光圈存储部135中的上述图7所示的对焦/光圈信息的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲和与该位置脉冲对应的目标的光圈机构120的开口量的数据并存储于RAM等中。
[0078]镜头CPU130在步骤S203中，判定是否存在来自照相机CPU12的AF控制指示。如果判定的结果是存在AF控制指示，则对焦控制部132在步骤S204中，转移到AF状态。对焦控制部132在步骤S205中，进行对焦驱动处理，即，通过驱动器122向第2组用至第4组用步进电机111?113送出由第2、3透镜组102、103以及第4透镜组104进行AF用的对焦控制信号FS。
[0079]镜头CPU130在步骤S206中，判定是否存在针对光圈机构120的光圈的控制指示。如果判定的结果是存在光圈的控制指示，则光圈控制部134在步骤S207中，设定光圈机构120的光圈目标位置，在步骤S208中，设定光圈机构120的光圈目标速度。光圈控制部134在步骤S209中，通过驱动器122向光圈用步进电机121送出按照这些光圈目标位置以及光圈目标速度对光圈机构120进行驱动用的光圈控制信号WS，并对光圈用步进电机121进行驱动。
[0080]此处，由于根据光圈的控制指示进行的光圈控制和在步骤S205的对焦驱动处理中执行的光圈控制各执行不同的控制，因此，对该点进行说明。在步骤S205的对焦驱动处理中执行的光圈控制中，光圈控制部134按照由定时信号生成部133生成的定时信号，并根据存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈关系数据(图7)来控制光圈机构120的开口量。
[0081]另一方面，根据光圈控制指示进行的光圈控制不是按照定时信号来进行光圈控制。在存在来自照相机CPU12的光圈控制指示时，为了最优先地进行响应，与定时信号无关地，按照照相机CPU12的指示对光圈进行驱动控制。
[0082]单独地管理从照相机CPU12由光圈控制指示指示出的光圈目标位置和根据对焦/光圈关系数据(图7)计算的光圈目标位置。通过光圈控制指示而执行的光圈控制的光圈目标位置利用“光圈的目标位置=从照相机CPU12指示的光圈的目标位置+根据对焦/光圈关系数据计算的目标位置”来表示。
[0083]从照相机CPU12指示的目标位置对应于将光圈设定成对焦透镜组位于无限远的状态下的F值(Fno)即无限远Fno的开口量。根据对焦/光圈关系数据(图7)计算的目标位置对应于以与无限远Fno对应的开口量为基准，与对焦透镜组的位置对应的开口量的变化量。
[0084]镜头CPU130在步骤S212中，判定是否存在来自照相机12的通信结束的指示，如果不存在该指示的话，返回步骤S202，重复上述步骤S202?212。
[0085]当存在来自照相机CPU12的通信结束的指示时，镜头CPU130在步骤S213中结束镜头通信。
[0086]另一方面，镜头CPU130在上述步骤S203中，如果判断为不存在来自照相机CPU12的AF控制指示的话，在步骤S214中，判定是否存在手动对焦(MF)的开始指示。如果判定的结果是存在MF开始指示的话，镜头CPU130在步骤S215中，转移到MF状态，在步骤S216中，判定未图示的距离环(对焦环)是否进行了旋转。当判定的结果是判定为对焦环进行了旋转时，镜头CPU130进入上述步骤S205，进行对焦驱动处理。[0087]当判定出对焦环没有旋转时，镜头CPU130在步骤S217中，判定是否存在MF结束指示。如果判定的结果是存在MF结束指示的话，镜头CPU130在步骤S218中，判定作为对焦透镜的第2至第4透镜组102?104是否响应对焦环的旋转而进行了驱动。如果判定的结果是第2至第4透镜组102?104进行了驱动的话，镜头CPU130在步骤S219中，停止第
2组用至第4组用步进电机111?113的驱动。
[0088]接着，按照图10所示的对焦处理流程图对上述装置的动作之中的对焦驱动处理(步骤S205)的动作进行说明。
[0089]对焦控制部132在步骤S301中，设定第2至第4透镜组102?104的各透镜位置的目标位置。对焦控制部132在步骤S302中，设定第2至第4透镜组102?104的驱动速度。对焦控制部132在步骤S303中，通过驱动器122向第2组用至第4组用步进电机111?113送出对焦控制信号FS，开始第2至第4透镜组102?104的驱动。
[0090]定时信号生成部133在步骤S304中，根据从对焦控制部132送出的对焦控制信号FS的驱动脉冲生成如图5所示的定时信号。即，定时信号生成部13生成定时信号，该定时信号按照与第3透镜组103的透镜速度对应的间隔变成高电平，且按照与对焦控制信号FS的驱动脉冲的脉宽对应的间隔变成高电平。通过图11的定时信号生成的处理详细地说明定时信号的生成方法。
[0091]对焦控制部132在步骤S305中，判定是否由定时信号生成部133生成了定时信号。并且，当判定的结果是生成了定时信号时，对焦控制部132在步骤S306中，取得第3组用步进电机112的当前位置。
[0092]光圈控制部134在步骤S307中，从读出自对焦/光圈存储部135的上述图7所示的第3组用步进电机的位置和光圈机构的开口量的数据之中检索与第3组用步进电机112的当前位置对应的光圈机构120的开口量。
[0093]光圈控制部134在步骤S308中，对光圈机构120的当前的开口量与从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据之中检索出的光圈机构120的开口量进行比较，判定光圈机构120的当前的开口量与检索出的开口量是否不同。
[0094]如果判定的结果是光圈机构120的当前的开口量与检索出的开口量不同的话，光圈控制部134在步骤S309中，将从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据之中检索出的光圈机构120的开口量设定为目标位置。光圈控制部134通过驱动器122向光圈用步进电机121送出用于将光圈机构120的开口量驱动到该目标位置的光圈控制信号WS,开始光圈用步进电机121的驱动。
[0095]对焦控制部132在步骤S310中，判定第2组用至第4组用步进电机111?113是否在驱动中。如果判定的结果是在驱动中的话，对焦控制部132返回上述步骤S305，如果不在驱动中的话，在步骤S311中，对对焦驱动处理进行结束处理。
[0096]接着，按照图11所示的定时信号生成流程图对上述装置的动作之中定时信号生成的处理(步骤S304)的动作进行说明。
[0097]定时信号生成部133在步骤S401中，从由对焦控制部132输出的对焦控制信号FS中读出要发送到第3组用步进电机112的对焦控制信号，对该对焦控制信号的驱动脉冲数进行计数。
[0098]定时信号生成部133在步骤S402中，判定驱动脉冲数的计数值是否达到了预先设定的计数值。预先设定的计数值是从对焦/光圈存储部135读出的上述图7所示的第3组用步进电机112的位置。该第3组用步进电机112的位置数据与光圈机构120的开口量的数据对应。当判定的结果是驱动脉冲数的计数值达到了该预先设定的计数值时，定时信号生成部133在步骤S403中，生成定时信号，在步骤S404中，清除驱动脉冲数的计数值。
[0099]定时信号生成部133在步骤S405中，判定第3组用步进电机112是否在驱动中。如果判定的结果是在驱动中的话，定时信号生成部133返回步骤S401。
[0100]如上所述，上述一个实施方式将表示相对于无限远与极近之间的光学距离的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与光圈机构120的开口量之间的关系的对焦/光圈信息存储到对焦/光圈信息存储部135中。光圈控制部134按照根据对焦控制信号FS生成的定时信号，读出存储于对焦/光圈信息存储部135中的对焦/光圈信息。光圈控制部134送出基于对焦/光圈信息的光圈控制信号WS，并对光圈机构120的开口量进行控制。换言之，上述一个实施方式中，追随对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置来控制光圈机构120的开口量。由此，上述一个实施方式能够实现更换镜头100，该更换镜头100是一种不采用凸轮机构，而是能够与对焦透镜组的位置电气联动地对光圈开口进行控制，并且无需大空间的小型化的光学设备。
[0101]光圈机构120的开口量的控制是按照改变光圈机构120的开口量时的最小的改变量，即对光圈用步进电机121进行驱动的脉冲数，例如I脉冲为单位进行的。由此，上述一个实施方式能够缩小光圈机构120移动时的驱动音，并能够高精度地进行光圈机构120的开口量的控制。
[0102]上述一个实施方式读出存储于镜头CPU130内的RAM等中的第3透镜组103的当前位置(位置脉冲:pls)、光圈机构120的当前的开口量、以及存储于对焦/光圈存储部135中的目标的光圈机构120的开口量。并且，当光圈机构120的当前的开口量与目标的光圈机构120的开口量不同时，根据该不同的开口量生成光圈控制信号WS。由此，上述一个实施方式能够减少光圈机构120的移动并减小驱动音。
[0103]另外，在上述一个实施方式中，按照根据用于驱动第3透镜组103的对焦控制信号FS而生成的定时信号，读出存储于对焦/光圈存储部135中的对焦/光圈信息，并利用基于该对焦/光圈信息的光圈控制信号WS来控制光圈机构120的开口量。不限于此，本装置也可在更换镜头100中设置有变焦镜头系统的情况下，例如，按照根据对焦控制信号FS而生成的定时信号来读出变焦镜头系统的变焦倍率等变焦信息，并根据该变焦信息生成变焦控制信号并控制变焦镜头系统。
[0104](第一变形例)
[0105]接着，说明上述一个实施方式的第I变形例。
[0106]图10所示的对焦处理流程图中，光圈控制部134在步骤S307中，从读出自对焦/光圈存储部135的上述图7所示的第3组用步进电机的位置和光圈机构的开口量的数据之中检索出与第3组用步进电机112的当前位置对应的光圈机构120的开口量。即，光圈控制部134虽然在步骤S307中，检索与当前位置对应的光圈位置pls(AV_trc_pls)，但是，在本变形例中，也可将该检索替换成图12所示的光圈位置检索流程。
[0107]光圈控制部134在步骤S501中，判断是否处于动态图像记录中(动态图像模式)。如果判定的结果是处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，光圈控制部134在步骤S502中，使用上述图7所示的高解像力数据进行检索。
[0108]另一方面，如果不处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，即处于静态图像模式的话，光圈控制部134在步骤S503中，使用图13所示的对焦/光圈信息中的低解像力数据进行检索。图13所示的对焦/光圈信息存储于对焦/光圈存储部135中。对焦/光圈信息表示相对于无限远与极近之间的光学距离的、作为更换镜头100的对焦透镜组的驱动信息的、对第3透镜组103进行驱动的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为光圈机构120的驱动彳目息的该光圈机构120的开口量(AV_trc_pls)之间的关系。该关系遵从上述图6所示的第3透镜组103的无限远与极近之间的透镜位置(第3组用步进电机112的位置)与光圈机构120的开口量之间的关系。
[0109]对焦/光圈信息中的低解像力数据(静态图像模式用)是具有与光圈机构120的开口量(Av_trc_pls)的每2个脉冲对应的第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)的表。第3组用步进电机112的位置脉冲(pis)与作为动态图像模式用而使用的图7所示的光圈机构120的开口量是每I个脉冲相比，间隔较粗。位置脉冲(pis)如此地变成较粗的间隔是为了在静态图像模式中，与动态图像模式相比，使速度优先于光圈控制的精度。虽然设光圈机构120的开口量为每2个脉冲，但是，例如也可以是3个脉冲、4个脉冲等其他数。如此一来，能够进行在静态图像模式中重视速度，在动态图像模式中重视精度的光圈控制。
[0110](第2变形例)
[0111]接着，说明上述一个实施方式的第2变形例。
[0112]图10所示的对焦处理流程图中，光圈控制部134在步骤S309中，通过驱动器122向光圈用步进电机121送出用于以从读出自对焦/光圈存储部135的图7的数据中检索出的光圈机构120的开口量作为目标位置进行驱动的光圈控制信号WS，开始光圈用步进电机121的驱动。
[0113]与此相对，本变形例也可以按照图14所示的光圈用电机驱动流程进行处理，并进行将光圈用步进电机121向位置脉冲pis (Av_trc_pls)驱动的处理。
[0114]光圈控制部134在步骤S601中，判定是否处于动态图像记录中(动态图像模式)。如果判定的结果是处于动态图像记录中(动态图像模式)的话，光圈控制部134在步骤S602中进行如图15所示的动态图像用驱动处理。
[0115]该动态图像用驱动处理表示以横轴为时间的光圈用步进电机121的驱动动作。该动态图像用驱动处理表示光圈用步进电机121的驱动状态F1、静态图像用驱动处理F2和动态图像用驱动处理F3。
[0116]光圈用步进电机121的驱动状态Fl表不光圈用步进电机121进彳丁停止、驱动、保持励磁、停止这样的一次驱动动作。
[0117]静态图像用驱动处理F2表示静态图像模式下的处理。静态图像用驱动处理F2表示施加给光圈用步进电机121的电压的控制。对于向光圈用步进电机121的施加电压，在静态图像模式中，设驱动时和保持励磁时的施加电压为Va，将停止时的施加电压设定成Vb(Va > Vb)0
[0118]动态图像用驱动处理F3表示动态图像模式下的处理。动态图像用驱动处理F3将驱动时、保持励磁时、停止时的施加电压都设为Va。为了在静态图像模式下削减耗电，降低停止时的施加电压。另一方面，在动态图像模式下，将从停止时的施加电压Vb变更为驱动时的施加电压Va时产生的驱动音作为噪音，与动态图像数据一起进行记录。为了避免该处理，在动态图像模式下，将施加电压固定为Va。如此一来，能够在静态图像模式中进行重视省电的处理，而在运动图像模式中进行重视动态图像的品质的处理。
[0119](第3变形例)
[0120]接着，说明上述一个实施方式的第3变形例。
[0121]图16示出对焦/光圈信息的示意图。该图示出与在更换镜头100中设置有变焦光学系统的情况下的变焦位置对应的对焦/光圈信息。该对焦/光圈信息表示相对于多个变焦位置Z1、Z2……Zn时的光学距离的、第3透镜组用步进电机112的位置脉冲与光圈机构120的开口量之间的关系。对焦/光圈信息也可存储于对焦/光圈存储部135中。
[0122]如果是这样的对焦/光圈信息，则能够伴随着变焦动作，根据对应于检测出的各
变焦位置Zl、Z2......Zn的第3透镜组用步进电机112的位置脉冲与光圈机构120的开口
量，进行光圈用步进电机121的位置控制。
[0123]此种第3变形例即便在摄影镜头是变焦光学系统，且光圈机构120的开口量根据变焦位置而不同的情况下，也能够进行与变焦位置对应的高精度的光圈控制。
[0124](第4变形例)
[0125]接着，说明上述一个实施 方式的第4变形例。
[0126]镜头CPU130在图10所示的对焦处理流程图中，在步骤S311中，对对焦驱动处理进行结束处理。
[0127]与此相对，本变形例也可进行图17所示的对焦控制结束处理流程的对焦控制结束处理。光圈控制部134在步骤S701中，判定光圈用步进电机121的当前的停止位置与目标的光圈用步进电机121的位置是否一致，该目标的光圈用步进电机121的位置是根据与当前的对焦透镜(第3透镜组用步进电机112)的位置相关的对焦/光圈信息而求出的。
[0128]如果判定的结果是不一致的话，光圈控制部134在步骤S702中驱动光圈用步进电机121以消除光圈用步进电机121的当前的停止位置与根据对焦/光圈信息求出的光圈用步进电机121的位置即目标的位置之间的偏离。例如，在当前的光圈用步进电机121的停止位置相对于目标的位置有较大偏离时，光圈控制部134求出光圈用步进电机121的当前的停止位置与目标的位置之差以及其方向，根据该差和方向进行用于驱动光圈用步进电机121的控制，使其位于目标的光圈用步进电机121的停止位置。
[0129]该变形例在以下的情况中有效。例如，假设在按照定时信号驱动了光圈步进电机121之后，对焦控制继续。在生成下一个定时信号紧前面对焦控制结束时，相对于对焦透镜组最终停止的位置，光圈的开口量不适当，发生了偏离。在此种情况下，能够在对焦控制动作结束后，在对焦透镜组停止了的状态下消除光圈步进电机121的控制的位置误差，能够进行更高精度的光圈开口量的控制。
[0130]本领域技术人员将容易地想起其他优点和变形例。因此，本发明的更广的方面不限于这里给出和描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如用所附权利要求及它们的等同例定义的一般发明概念的精神或范围的情况下进行各种变形。
【权利要求】
1.一种光学设备，其具有: 光学系统，其包含对焦透镜组； 光圈部，其限制通过所述光学系统的光束； 对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动； 光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及 光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的所述开口量。
2.根据权利要求1所述的光学设备，其中， 所述光学设备还具有存储部，该存储部存储包含所述对焦透镜组的所述位置与所述光圈部的所述开口量之间的关系的对焦/光圈信息， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息，按照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
3.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 在所述存储部中，按照改变所述光圈部的所述开口量时的最小的改变量来存储包含于所述对焦/光圈信息中的所述光圈部的所述开口量，且与所述光圈部的所述开口量对应地存储所述对焦透镜组的所述位置， 所述光圈控制部按照存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息所包含的所述对焦透镜组的位置，来控制所述光圈部的所述开口量。`
4.根据权利要求3所述的光学设备，其中， 所述光圈驱动部包含步进电机， 所述存储部存储与所述最小的改变量对应的所述步进电机的驱动脉冲数。
5.根据权利要求4所述的光学设备,其中， 所述存储部将与所述最小的改变量对应的驱动脉冲数设为I脉冲，以I脉冲为单位来存储所述驱动脉冲数。
6.根据权利要求2所述的光学设备,其中， 所述光学系统包含变焦光学系统， 所述对焦/光圈信息按照所述变焦光学系统的每个变焦位置而存储于所述存储部中。
7.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 所述光圈控制部将通过所述光圈驱动部使所述光圈部的所述开口量改变的速度控制成与所述对焦透镜组的移动速度对应的速度。
8.根据权利要求2所述的光学设备，其中， 所述光圈控制部按照根据存储于所述存储部中的所述对焦透镜组的位置而生成的定时信号，基于所述对焦/光圈信息，依照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
9.根据权利要求8所述的光学设备，其中， 在所述存储部中存储包含于所述对焦/光圈信息中、且与所述对焦透镜组的位置信息对应的所述光圈部的目标开口量， 根据所述光圈机构的当前的所述开口量、以及存储于所述存储部中且与对应于所述定时信号的对焦透镜组的位置对应的所述光圈部的目标开口量，当所述光圈部的当前的所述开口量与所述光圈部的所述目标开口量不同时，所述光圈控制部根据该不同的开口量将所述光圈部控制成所述目标开口量。
10.一种照相机系统，其具有: 更换镜头，其具有包含对焦透镜组的光学系统；以及 照相机主体，能够在其上拆装所述更换镜头， 所述更换镜头具有: 光圈部，其限制通过所述光学系统的光束； 对焦透镜驱动部，其使所述对焦透镜组沿光轴方向移动； 光圈驱动部，其控制所述光圈部的开口量；以及 光圈控制部，其根据由所述对焦透镜驱动部移动的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈驱动部，以控制所述光圈部的开口量， 所述照相机主体包含与所述更换镜头进行通信的主体控制部， 所述对焦透镜驱动部根据来自所述主体控制部的指示使所述对焦透镜移动。
11.根据权利要求10所述的照相机系统，其中， 所述更换镜头包含存储部，该存储部存储包含所述对焦透镜组的所述位置与所述光圈部的所述开口量之间的关系的对焦/光圈信息， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息，按照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
12.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 在所述存储部中按照改变所述光圈部的所述开口量时的最小的改变量来存储包含于所述对焦/光圈信息中的所述光圈部的所述开口量，且与所述光圈部的所述开口量对应地存储所述对焦透镜组的所述位置， 所述光圈控制部根据存储于所述存储部中的所述对焦/光圈信息所包含的所述对焦透镜组的位置来控制所述光圈部的所述开口量。
13.根据权利要求12所述的照相机系统，其中， 所述光圈驱动部包含步进电机， 所述存储部存储与所述最小的改变量对应的所述步进电机的驱动脉冲数。
14.根据权利要求13所述的照相机系统，其中， 所述存储部将与所述最小的改变量对应的驱动脉冲数设为I脉冲，以I脉冲为单位来存储所述驱动脉冲数。
15.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 所述光学系统包含变焦光学系统， 所述对焦/光圈信息按照所述变焦光学系统的每个变焦位置而存储于所述存储部中。
16.根据权利要求11所述的照相机系统，其中， 所述光圈控制部将通过所述光圈驱动部使所述光圈部的所述开口量改变的速度控制成与所述对焦透镜组的移动速度对应的速度。
17.根据权利要求11所述的照相机系统，其中，` 所述光圈控制部按照根据存储于所述存储部中的所述对焦透镜组的位置而生成的定时信号，基于所述对焦/光圈信息，依照所述对焦透镜组的所述位置来控制所述光圈部的所述开口量。
18.根据权利要求17所述的照相机系统，其中， 在所述存储部中存储包含于所述对焦/光圈信息中、且与所述对焦透镜组的位置信息对应的所述光圈部的目标开口量， 根据所述光圈机构的当前的所述开口量、以及存储于所述存储部中且与对应于所述定时信号的对焦透镜组的位置对应的所述光圈部的目标开口量，当所述光圈部的当前的所述开口量与所述光圈部的所述目标开口量不同时，所述光圈控制部根据该不同的开口量将所述光圈部控制成所述目标开`口量。
【文档编号】G03B9/02GK103676406SQ201310414917
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】田口让 申请人:奥林巴斯映像株式会社
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