在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置、进行其处理控制的方法及调整方法
【专利摘要】本发明提供一种将检测出变焦环的位置为止的时间均匀化的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置、进行将其初始处理的结果存储于存储器中的初始处理控制的控制方法、及调整角度位置的方法。随着变焦环的旋转从编码器(45)输出一系列脉冲。在变焦环的可动范围的中间位置从光电断路器(40)输出基准信号。根据在基准信号上升或下降后发生的编码器的脉冲计算变焦环的当前位置。由于在变焦环的可动范围的中间位置从光电断路器(40)输出基准信号，因此检测出变焦环的位置为止的时间被均匀化。
【专利说明】在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置、进行其处理控制的方法及调整方法
【技术领域】
[0001]该发明涉及一种在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置、其控制方法及调整方法。
【背景技术】
[0002]在透镜镜筒的外周旋转自如地设有聚焦环、变焦环、光圈环等操作环，通过使这些操作环转动，进行透镜镜筒内的光学系统的调整，例如聚焦(调整焦点)、变焦、光圈的调节。透镜镜筒安装于摄像机进行使用，有手动操作(转动)其操作环的情况及利用驱动装置进行转动的情况。例如，拍摄电影的摄像人员有喜欢手动操作的倾向，拍摄电视播放用的图像的摄像人员则喜欢利用驱动装置。
[0003]因此，为了能够应对这些利用方式，利用在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置。由于在操作环上有刻度，因此当不使用驱动装置而手动操作时，能够肉眼确认各操作环的位置，但安装了驱动装置时期望检测出各操作环的位置并作为聚焦距离、变焦倍率、可变光阑值等显示于摄像机中。
[0004]专利文献I中记载有数字静像摄像机中光学检测聚焦透镜的位置的装置，但并没有教导在透镜镜筒上装卸的驱动装置特有的问题的解决手段。
[0005]专利文献2、3涉及一种装卸自如地安装有驱动装置的透镜镜筒。然而，专利文献2中，只不过仅检测聚焦的特定位置。专利文献3中记载有通过驱动单元(装置)内的电位计检测透镜镜筒内的聚焦透镜组、变焦(变倍)透镜组、可变光阑各自的当前设定位置的透镜镜筒。电位计产生与其角度位置相应的电压，因此当将驱动装置安装于镜筒时，需要使用调整夹具进行电位计与操作环之间的对位，以使电位计的输出电压正确显示操作环的位置，因此很难在现场将驱动装置简单地安装于透镜镜筒上。
[0006]以往技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利公开2012-42635号公报
[0009]专利文献2:日本专利公开2011-107395号公报
[0010]专利文献3:日本专利公开2011-107334号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的技术课题
[0012]为了进行精密的位置检测，还可以考虑使用专利文献I中记载的光学式编码器，但光学式编码器(增量式编码器)需要进行原点返回处理。原点位置一般设定于可动范围的端部，但若如此，为了进行原点返回处理，必须使操作环移动至可动范围的端部。
[0013]该发明的目的在于为了进行位置检测而使用以编码器为代表的发生表示旋转量的一系列脉冲的旋转检测器，无需为了返回原点而特意使操作环移动至可动范围的端点，能够尽量在短时间内基于基准位置来检测操作环的位置。
[0014]用于解决技术课题的手段
[0015]该发明的驱动装置(驱动单元)装卸自如地安装于保持光学系统的透镜镜筒，并且具备对旋转自如地设置于镜筒外周的操作环进行旋转驱动的环驱动系统(环驱动装置)。该驱动装置还具备检测操作环的位置的环位置检测系统(检测装置)。该环位置检测系统具有:旋转传递机构，包含检测齿轮，所述检测齿轮设置于当驱动装置安装于透镜镜筒时能够与操作环的齿轮啮合的位置；编码器，检测旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转并输出表示操作环的旋转的一系列脉冲信号；及基准信号发生器，检测旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转，且能够将位置调整为在操作环的可动范围的中间位置发生基准信号。
[0016]操作环的位置最一般的是角度位置，但也可以是通过操作环调整的聚焦透镜(组)、变焦透镜(组)等各种透镜的镜筒在轴向上的位置，或者能够以聚焦距离、变焦倍率、可变光阑值等表示。这是因为这些位置和值能够相互换算。根据控制系统、显示系统的情况进行选择即可。
[0017]操作环的可动范围的中间位置是指除可动范围的两端或其附近以外的范围。在操作环的可动范围内发生I个基准信号的方式中，优选可动范围的中央部(中心及其附近)，在操作环的可动范围内发生2个基准信号的方式中，优选将可动范围大致3等分时的中央部分(此时，在将可动范围大致3等分的2个位置发生基准信号)，或4等分时除中央以外的2个位置。考虑不论操作环位于可动范围内的哪一位置都可以尽快通过基准信号发生位置(基准位置)的该发明的目的，将“操作环的可动范围的中间位置”设为除可动范围的两端部的约1/5左右的范围之外的中间部分为妥当。原本，基准信号的数量增加，中间部分的范围就会加宽，但处理会变复杂，因此基准信号为2个左右为较好。
[0018]优选能够调整(设定)发生基准信号的位置。即，该发明的实施方式中，该发明的驱动装置具备调整构件，所述调整构件对上述旋转传递机构所包含的旋转轴的角度位置进行调整，以使基准信号发生器在操作环的中间位置发生基准信号。
[0019]一实施方式中，调整手段具有:旋转体，与旋转传递机构所包含的旋转轴联动旋转；及位置指标，设置于该旋转体。
[0020]而且，使旋转体以位置指标与设置于驱动装置的标记的位置一致的方式旋转，并将角度位置调整为基准信号发生器在操作环的可动范围的中间位置发生基准信号即可。
[0021]根据该发明，操作环一旦通过基准信号发生位置，则将该基准信号发生位置作为基准位置对编码器的输出脉冲进行计数(也可以根据移动方向对计数值进行加法、减法运算)，由此能够检测操作环的位置。而且，基准信号发生位置调整为操作环的可动范围的中间位置，因此不论操作环处于哪一位置，操作环都能够在差距不大的时间内通过基准位置，位置检测不会耗费极长的时间，或者不会成为极短的时间，从而能够在大致均匀化的时间内进行位置检测。
[0022]为了进行位置检测，进行决定基准位置的初始处理。
[0023]S卩，该发明的驱动装置的环位置检测系统还具有:初始处理构件，执行包含如下处理的初始处理，即，驱动环驱动系统而使操作环在其可动范围内旋转，并调查从编码器输出的脉冲信号及从基准信号发生器输出的基准信号的发生状况，将从基准信号发生器输出基准信号的位置决定为基准位置；及存储器，存储包含通过上述初始处理构件决定的基准位置的初始处理的结果。
[0024]操作环的可动范围是通过透镜镜筒的结构预先规定的，因此可动范围的两端位置是已知的。若在可动范围内旋转操作环，则在其中间发生基准信号。对在可动范围的两端至基准信号发生位置之间发生的编码器的输出脉冲信号的数量进行计数，根据与整个可动范围内的输出脉冲信号的数量(与编码器的分辨率有关联)的比，能够计算可动范围的两端至基准信号发生位置(基准位置)的间隔(角度、距离等)，因此能够确定基准位置。
[0025]该发明的驱动装置的环位置检测系统还具有位置计算构件，所述位置计算构件将存储于存储器中的基准位置作为基准，基于从编码器输出的一系列脉冲信号来计算操作环的位置。操作环一旦通过基准位置，以后就通过该位置计算构件来计算操作环的位置。
[0026]操作环具体为变焦环、聚焦环、光圈环中的任意一个。
[0027]该发明的驱动装置优选还具备控制构件，所述控制构件当位置计算构件所计算出的操作环的位置靠近可动范围的两端附近时，使上述环驱动系统停止进行驱动。由此，可将操作环位于可动范围的两端的情况防范于未然。由于能够检测操作环的位置，因此能够进行这种控制。
[0028]将上述的初始处理表现为控制方法，该发明的控制方法在上述透镜镜筒上装卸自如的驱动装置中执行包含如下处理的初始处理，即，驱动环驱动系统而使操作环在其可动范围内旋转，并调查从上述编码器输出的脉冲信号及从上述基准信号发生器输出的基准信号的发生状况，将从基准信号发生器输出基准信号的位置决定为基准位置，并且进行将包含所决定的基准位置的初始处理的结果存储于存储器中的初始处理控制。
[0029]用于检测操作环的位置的控制方法中，将存储于存储器中的基准位置作为基准，基于从编码器输出的一系列脉冲信号来计算操作环的位置。
[0030]在环驱动系统的一部分和环位置检测系统的一部分中也能够共用构成要件。在该结构中，环驱动系统包含驱动齿轮，所述驱动齿轮设置于当驱动装置安装于透镜镜筒时能够与操作环的齿轮啮合的位置，该驱动齿轮兼作检测齿轮。
[0031]更一般地进行规定，该发明的驱动装置为装卸自如地安装于保持光学系统的透镜镜筒的驱动装置。而且，该驱动装置具备对旋转自如地设置于镜筒外周的操作环进行旋转驱动的环驱动系统。另外，该驱动装置具备:旋转传递机构，当该驱动装置安装于透镜镜筒时，与操作环的旋转联动地传递其旋转；旋转信号发生器，检测旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转并输出表示操作环的旋转的一系列脉冲信号；及基准信号发生器，检测旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转，且能够将位置调整为在操作环的可动范围的中间位置发生基准信号。
[0032]发明效果
[0033]根据该发明，操作环一旦通过基准信号发生位置，则将该基准信号发生位置作为基准位置，对编码器的输出脉冲进行计数(也可以根据移动方向对计数值进行加法、减法运算)，由此能够检测操作环的位置。而且，基准信号发生位置调整为操作环的可动范围的中间位置，因此不论操作环处于哪一位置，操作环都能够在差距不大的时间内通过基准位置，位置检测不会耗费极长的时间，或者不会成为极短的时间，从而能够在大致均匀化的时间内进行位置检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是安装有驱动单元的透镜镜筒的立体图。
[0035]图2是以可观察到驱动单元的内周面的方式表示的立体图。
[0036]图3是驱动单元的内周面的放大图。
[0037]图4是图3的局部放大图。
[0038]图5是编码器等的立体图。
[0039]图6示出编码器齿轮等。
[0040]图7示出编码器齿轮和光电断路器。
[0041]图8是编码器等的俯视图。
[0042]图9是表示驱动单元内的变焦环的驱动系统及位置检测系统的电气结构的块图。
[0043]图10是用于检测变焦透镜的角度位置的初始处理的流程图。
[0044]图11是表示变焦环的位置计算处理的流程图。
[0045]图12是表示编码器的输出信号及光电断路器的输出信号的波形图。
[0046]图13是表示另一实施例的图，是表示编码器的输出信号及光电断路器的输出信号的波形图。
【具体实施方式】
[0047]图1是安装有驱动单元(驱动装置)I的透镜镜筒20的立体图。在透镜镜筒20的外周从前端侧朝向后端侧转动自如地依次设有聚焦环22、变焦环23及光圈环24。这些聚焦环22、变焦环23及光圈环24能够以透镜镜筒20的光轴为中心旋转小于360度的角度(例如，在变焦环的情况下为120度)(可动范围)。在聚焦环22、变焦环23及光圈环24的外周面分别形成有齿22A、23A及24A。设置于驱动单元I的后述的驱动齿轮81、61、71 (参考图3)分别与它们的齿(齿轮)22么、234、24么啮合，这些环22、23、24通过驱动单元1被旋转驱动。在透镜镜筒20的前端装卸自如地安装有透镜盖21。在透镜镜筒20的后端部形成有用于将透镜镜筒20安装于摄像机主体(省略图示)的支架部25。
[0048]在透镜镜筒20的内部保持有聚焦透镜(透镜组)、变焦透镜(透镜组)、光圈等摄像光学系统(均省略图示)。通过用户手动或利用在透镜镜筒上装卸自如的驱动单元I对聚焦环22进行旋转操作，从而聚焦透镜沿光轴方向移动，通过对变焦环23进行旋转操作，从而变焦透镜沿光轴方向移动。并且，通过对光圈环24进行旋转操作来调节光圈的开口。
[0049]在驱动单元I的上表面设有由用户操作的光圈模式切换开关2A、自动开关2B、变焦交互转换开关(zoom seesaw switch) 2C及复位开关2D。光圈模式切换开关2A对自动进行光圈调节的自动模式与手动进行的手控模式进行切换。自动开关2B为用于在将光圈调节设为手控模式时暂时设为自动模式的开关。变焦交互转换开关2C为了通过驱动单元I移动变焦透镜的位置而赋予使变焦环23正、反转的指令。复位开关2D为切换在取景器(省略图示)中显示的图像的开关。此外，在驱动单元I的后端部设有用于通过驱动单元I旋转聚焦环22的聚焦开关(省略图示)及用于旋转光圈环24的光圈开关(省略图示)。
[0050]另外，在驱动单元I的4个部位形成有安装脚部6、7、8、9(参考图2)。在这些安装脚部6、7、8、9分别开设有孔6A、7A、8A、9A，使固定螺钉3、4(对于孔6A、7A)(对于孔8A、9A未图示螺钉)通过这些孔，并旋入开设于透镜镜筒20的筒体(环22、23、24以外的部分)的螺钉孔中，从而将驱动单元I安装于透镜镜筒20的外周面。通过卸下这些螺钉3、4等来从透镜镜筒20拆下驱动单元I。
[0051]图2是以可观察到驱动单元I的内周面的方式表示的立体图，图3是驱动单元I的内周面的放大图，图4是将图3的以划线表示的范围放大表示的图。
[0052]驱动单元I的内周面IA以沿透镜镜筒20的外周面的方式弯曲成凹状。驱动单元I的内周面IA中，在当驱动单元I安装于透镜镜筒20时与变焦环23的齿23A对应的部位开设有用于驱动变焦透镜23的开口 60、及用于进行位置检测(角度位置检测)的开口 30。同样地，在内周面IA中，在当驱动单元I安装于透镜镜筒20时与聚焦环22的齿22A对应的部位开设有用于驱动聚焦环22的开口 80、及用于进行位置检测的开口 90。另外，在内周面IA的与光圈环24的齿24A对应的部位开设有光圈环24的驱动兼位置检测用的开口 70。
[0053]以下，对设置于驱动单元I内的变焦环23的驱动系统(驱动装置)和位置检测系统(位置检测装置)进行说明。
[0054]在变焦环23的驱动系统中具备驱动齿轮(gear) 61。该驱动齿轮61与开口 60相对配置，当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，与变焦环23的齿23A啮合。驱动齿轮61的轴62经由必要的减速机构(省略图示)通过变焦驱动马达107 (参考图9)被旋转驱动。由此，转动变焦环23。
[0055]对于变焦环23的角度位置检测系统，参考图5至图8进一步进行说明。
[0056]当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，设置于与变焦环的齿23A啮合的位置上的是检测齿轮31，该检测齿轮31与开口 30相对。在驱动单元I内，与检测齿轮31同轴且一体地设有小齿轮32，通过旋转轴3IA被旋转自如地支承。被旋转自如地支承的固定于旋转轴33A的编码器齿轮33与小齿轮32啮合。在驱动单元I内配置并固定有编码器45，在编码器齿轮33的轴33A上连结有编码器45的旋转部分(旋转传递机构)。因此，从编码器45 (旋转信号发生器)随着旋转轴33A的旋转输出较短周期的一系列脉冲信号。另外，在编码器齿轮33的侧面的一半左右的范围内，在与编码器齿轮33的侧面之间隔开间隔通过支承部件41A固定有半圆状的遮光板41。固定于驱动单元I内的光电断路器40(基准信号发生器)的检测头40A在夹着遮光板41的位置具备投光元件和受光元件。因此，若遮光板41进入到检测头40A的投、受光元件的光路内，则从光电断路器40输出H电平的检测信号。齿轮31、32、33的齿轮比规定为当变焦环23在其可动范围(例如120度)内旋转时编码器齿轮33大致进行I次旋转。由于遮光板41遍及编码器齿轮33的大致半周而设置，因此光电断路器40在变焦环23的可动范围的大致一半的角度范围发生H电平的输出信号。
[0057]编码器齿轮33 (旋转体)也配置于与开口 30相对的位置(不与变焦环23的齿23A啮合)。在该齿轮33的与安装有遮光板41的一侧相反一侧的侧面设有突起(位置指标)50。另一方面，在驱动单元I的内周面IA的开口 30附近的位置设有定位标记1C。当标记IC的位置与突起50的位置大致一致时(参考图4)，突起50和遮光板41的位置被规定为成为遮光板41在变焦环的可动范围内的中间的位置截断光电断路器40的光路的角度位置关系(调整构件)。
[0058]聚焦环22的驱动系统具备驱动齿轮81、及经由减速机构使齿轮81的旋转轴82旋转的聚焦驱动马达(省略图示)。驱动齿轮81与开口 80相对，当驱动单元I安装于透镜镜筒20时与聚焦环22的齿22k啮合。聚焦环22的位置检测系统包括固定于旋转轴92且与开口 90相对的检测齿轮91。该检测齿轮91与聚焦环22的齿22A啮合。检测齿轮91以外的检测系统的结构为与参考图4至图8说明的变焦环的检测系统相同的结构。
[0059]与光圈用的开口 70相对地配置于驱动单元I内的是驱动兼位置检测用齿轮71，当驱动单元I安装于透镜镜筒20时，该齿轮71与光圈环24的齿24A啮合。齿轮71通过光圈驱动用的马达经由减速机构被驱动。并且，设有与前面所说明的变焦环检测系统相同的检测系统(均省略图示)，以便与齿轮71联动。
[0060]另外，在驱动单元20的内周面IA形成有对用于在透镜镜筒20上安装驱动单元I的螺钉3、4等进行保持的螺钉保持孔101至104。
[0061]图9是表示驱动单元I内的变焦环的驱动系统及位置检测系统的电气结构的块图。
[0062]驱动单元I通过控制装置105被统括控制。如后述，该控制装置105进行初始处理、位置计算处理等。在控制装置105中附带有存储器108。马达驱动装置106基于来自控制装置105的指令进行马达107的旋转方向的控制、旋转的开始、停止等，并且，检测流过马达104的电流并进行马达107的反馈控制。聚焦环及光圈环的驱动系统及位置检测系统的电气结构也相同。
[0063]图10是表示用于变焦透镜的角度位置检测的初始处理的处理顺序的流程图。图12是表示编码器45的输出信号及光电断路器40的输出信号的波形图。在图12中，纵轴表示输出电平，横轴表示变焦环23的旋转角度。
[0064]在驱动单元I安装于透镜镜筒20之前，如上所述，由用户转动编码器齿轮33，以使标在驱动单元I的内周面IA的定位用标记IC和安装于编码器齿轮33 (旋转体)的突起(位置指标)50相对向(角度位置的调整)。并且，由用户转动变焦环23，以使变焦透镜处于望远(tele)端(操作环的可动范围的端部)。
[0065]由用户断开驱动单元I的电源之后(确认断开之后)，将驱动单元I安装于透镜镜筒20 (步骤IlDo
[0066]若驱动单元I的电源被接通(步骤112)而变焦交互转换开关2C被操作，则根据开关2C的操作方向马达107向正方向或反方向被旋转驱动。将变焦环23从望远端朝向广角(wide)端的方向设为正方向，将其相反方向设为反方向。当将驱动单元I安装于透镜镜筒20时，使驱动齿轮61及检测齿轮31与变焦环23的齿23A啮合。此时，变焦环23有可能从望远端稍微移动。透镜控制装置105使马达107暂且向反方向旋转，确认达到望远端之后，向使变焦环23朝向广角端的方向使马达107正转，若达到广角端，则停止马达107 (步骤 113、114)ο
[0067]在驱动齿轮61的旋转轴62与马达107的旋转轴之间的减速机构上具备滑移机构(省略图示)。在变焦环(变焦透镜)23的望远端及广角端设有挡块，变焦环(变焦透镜)23只能在望远端与广角端之间的可动范围内移动。若变焦环23达到望远端或广角端，则滑移机构起作用而使马达107空转。马达驱动装置106通过感测流过马达107的电流等来感测马达107正在进行旋转。若滑移机构起作用而使得变焦环23不进行旋转，则编码器45的输出信号不会发生变化。控制装置105基于编码器45的输出信号的变化(无变化)和马达驱动装置106所感测的马达的继续旋转，来识别出变焦环23已达到端部(望远端或广角端)。由此，控制装置105使马达107停止，或者停止之后使其反转。
[0068]当变焦环(变焦透镜)23从望远端旋转(移动)至广角端时(也可以为其反方向的旋转)，如图12所示的信号从编码器45及光电断路器40输出并输入至控制装置105。考虑使马达107正转的情况，伴随变焦环23的旋转，在某一角度位置Θ I光电断路器40的输出上升之后，在某一角度位置Θ 2下降，而且达到广角端。控制装置105对在从望远端至检测出光电断路器40的输出上升为止的期间从编码器45输出的脉冲的数NI进行计数。并且，对在从光电断路器的输出下降起到达广角端为止的期间从编码器45输出的脉冲的数N2进行计数。另外，控制装置105对在变焦环223从望远端达到广角端为止的期间从编码器45输出的脉冲的数N进行计数。望远端的角度位置θπ?η及广角端的角度位置0max是已知的，其差(可动范围)Θ0 = 0max-θπ?η也是已知的(存储于存储器108中)。在变焦环的可动范围Θ O内已得到N个编码器输出脉冲，因此编码器45的分辨率为P= Θ0/Ν(进入到脉冲间隔t之间的角度)。光电断路器40的输出上升的角度位置Θ1作为Θπ?η+Ρ.Ν1而求出，光电断路器40的下降的角度位置Θ2作为0max-p.Ν2而求出。这些角度位置Θ 1、Θ 2成为基准位置。控制装置105 (初始处理构件)将上述值N、N1、N2存储于存储器108中，并且将计算出的基准位置Θ 1、Θ 2也存储于存储器108中。
[0069]图11是表示上述初始处理结束之后由控制装置105进行的变焦环23的位置计算处理的图。
[0070]驱动单元I的电源被接通(步骤115)而变焦交互转换开关2C被操作，指示马达107的正转或反转(步骤116)。
[0071]现在，设变焦环23处于图12的Θ所示的位置(该Θ的位置尚未明确)。设马达107反转而使变焦环23沿图12的箭头A所示的方向(左方向)移动。控制装置105检测从光电断路器40输入的输出信号的上升(在基准位置Θ 2，正转时检测出下降，反转时检测出上升)(步骤117)。由此，控制装置105识别出变焦环(变焦透镜)23已通过基准位置Θ2。其后，控制装置105 (位置计算构件)对编码器45的脉冲进行计数，计算从所通过的基准位置Θ 2起的移动量(角度、距离)(步骤119)。若在某一时刻已对η个脉冲进行了计数，则此时的变焦环的角度位置成为Θ2-Ρ.η。如此，通过I次基准位置之后，控制装置105能够基于输入的编码器输出脉冲来始终计算变焦环23的位置。表示计算出的当前位置的数据被赋予安装有透镜镜筒20的摄像机主体，在摄像机主体的显示画面上显示为变焦倍率。
[0072]设变焦环2从Θ的位置向箭头B所示的正转方向移动。此时，控制装置105驱动马达107，直至变焦环23达到广角端。若达到广角端，则控制装置105暂且停止马达107，之后使马达107反转。然后，若检测出光电断路器40的输出上升，才能够知道基准位置，从而能够计算变焦环23的当前位置。
[0073]如上所述，光电断路器40的输出信号为H电平的角度范围为可动范围的大致一半。对脉冲数Ν1、Ν2进行了计数的范围为可动范围的1/4左右(也可以设定为1/3左右)。无论是哪一种情况，变焦环23从Θ的位置出发、正转、之后到达广角端、反转、到达基准位置Θ2之前所控制的范围(角度、距离)都远远小于从望远端附近至广角端附近为止进行驱动的范围。因此，即使在最坏的情况下，与将广角端(可动范围的两端)作为基准位置的情况相比，望远端也会在更较短的时间内到达基准位置Θ 1、Θ 2，因此成为能够较快地检测角度位置的状态。
[0074]不将望远端和广角端(可动范围的两端)作为基准位置的优点还有一个。其是，控制装置105 (控制构件)开始进行位置检测之后，检测出的当前位置已到达望远端或广角端附近时(计算出的当前位置成为接近θπ?η或Θ max的值时)(步骤120)，能够使马达107停止(步骤121) ο
[0075]若变焦环23 (变焦透镜)移动至位于可动范围，则振动会施加于变焦环23 (变焦透镜)，有可能成为故障的原因。因此，最好尽量减少使变焦环23 (变焦透镜)移动至可动范围端部的次数。若将变焦环23的可动范围端部(望远端θπ?η或广角端0max)作为基准来检测变焦环23 (变焦透镜)的当前位置，则不得不使变焦环23 (变焦透镜)移动至位于可动范围端部。该实施例中，将从光电断路器40输出的信号的上升或下降作为基准来计算变焦环23 (变焦透镜)的当前位置，因此变焦环23 (变焦透镜)移动至位于可动范围端部的次数减少。
[0076]并且，该实施例中，成为用于计算变焦环23的当前位置的基准的基准位置不是I个部位，而是2个部位。由于将其中任意一个基准位置Θ1、Θ 2作为基准来检测变焦环23 (变焦透镜)的当前位置，因此检测出用于检测当前位置的基准位置为止的时间会缩短，能够计算出当前位置为止的时间也会缩短。
[0077]上述实施例为对于变焦环23的实施例，但对于聚焦环22也同样地进行驱动及角度位置检测。
[0078]图13是在对于光圈环24以与上述相同的原理计算当前位置的结构中，从编码器45输出的脉冲和从光电断路器32输出的信号的波形图的一例。
[0079]光圈环24的可动范围(例如60度)狭窄，光圈环24在符号Θ mini至Θ maxi所示的可动范围内进行旋转。在该可动范围内只会出现光电断路器40的输出信号的上升或下降中的任意一方。在这种情况下，使光电断路器40的输出信号的下降(或上升)成为光圈环24的可动范围的大致中央，由此检测出该基准位置Θ 22为止的时间变得大致恒定。
【权利要求】
1.一种在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其装卸自如地安装于保持光学系统的透镜镜筒，并且具备对旋转自如地设置于镜筒外周的操作环进行旋转驱动的环驱动系统，其中， 所述驱动装置具备检测所述操作环的位置的环位置检测系统， 该环位置检测系统具有: 旋转传递机构，包含检测齿轮，所述检测齿轮设置于当所述驱动装置安装于所述透镜镜筒时能够与所述操作环的齿轮啮合的位置； 编码器，检测所述旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转并输出表示所述操作环的旋转的一系列脉冲信号；及 基准信号发生器，检测所述旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转，且能够将位置调整为在所述操作环的可动范围的中间位置发生基准信号。
2.根据权利要求1所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述驱动装置具备调整构件，所述调整构件对上述旋转传递机构所包含的所述旋转轴的角度位置进行调整，以使所述基准信号发生器在所述操作环的中间位置发生基准信号。
3.根据权利要求2所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述调整构件具有:旋转体，与上述旋转传递机构所包含的所述旋转轴联动旋转；及位置指标，设置于该旋转体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述环位置检测系统还具有: 初始处理构件，执行包含如下处理的初始处理，即，驱动所述环驱动系统而使所述操作环在其可动范围内旋转，并调查从所述编码器输出的脉冲信号及从所述基准信号发生器输出的基准信号的发生状况，将从所述基准信号发生器输出基准信号的位置决定为基准位置；及 存储器，存储包含通过上述初始处理构件决定的基准位置的初始处理的结果。
5.根据权利要求4所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述环位置检测系统还具有位置计算构件，所述位置计算构件将存储于所述存储器中的基准位置作为基准，基于从所述编码器输出的一系列脉冲信号来计算所述操作环的位置。
6.根据权利要求5所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述驱动装置还具备控制构件，所述控制构件当所述位置计算构件所计算的操作环的位置靠近所述可动范围的两端附近时，使上述环驱动系统停止进行驱动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述基准信号发生器在所述操作环的可动范围内发生I个基准信号，且能够调整为在所述可动范围的中央发生该基准信号。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述基准信号发生器在所述操作环的可动范围内发生2个基准信号，且能够调整为在将所述可动范围大致3等分的位置，或4等分时除中央以外的2个位置发生该2个基准信号。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述环驱动系统包含驱动齿轮，所述驱动齿轮设置于当所述驱动装置安装于所述透镜镜筒时能够与所述操作环的齿轮啮合的位置，该驱动齿轮兼作所述检测齿轮。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其中， 所述操作环为变焦环、聚焦环、光圈环中的任意一个。
11.一种控制方法，在权利要求1所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置中执行包含如下处理的初始处理，即，驱动所述环驱动系统而使所述操作环在其可动范围内旋转，并调查从上述编码器输出的脉冲信号及从上述基准信号发生器输出的基准信号的发生状况，将从所述基准信号发生器输出基准信号的位置决定为基准位置， 并且进行将包含所决定的基准位置的初始处理的结果存储于存储器中的初始处理控制。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中， 所述控制方法还进行如下处理，即，将存储于所述存储器中的基准位置作为基准，基于从所述编码器输出的一系列脉冲信号来计算所述操作环的位置。
13.—种方法，在权利要求3所述的在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置中，使所述旋转体以所述位置指标与设置于驱动装置的标记的位置一致的方式旋转，并将角度位置调整为所述基准信号发生器在所述操作环的可动范围的中间位置发生基准信号。
14.一种在透镜镜筒上装卸自如的驱动装置，其装卸自如地安装于保持光学系统的透镜镜筒，且具备对旋转自如地设置于镜筒外周的操作环进行旋转驱动的环驱动系统，所述驱动装置具备: 旋转传递机构，当所述驱动装置安装于所述透镜镜筒时，与所述操作环的旋转联动地传递其旋转； 旋转信号发生器，检测所述旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转并输出表示所述操作环的旋转的一系列脉冲信号；及 基准信号发生器，检测所述旋转传递机构所包含的旋转轴的旋转，且能够将位置调整为在所述操作环的可动范围的中间位置发生基准信号。
【文档编号】G02B7/02GK104471459SQ201380038044
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2012年8月29日
【发明者】松浦有志, 三泽充史, 今川健太郎 申请人:富士胶片株式会社