镜头装置、驱动方法及驱动程序、记录介质、以及拍摄装置制造方法

镜头装置、驱动方法及驱动程序、记录介质、以及拍摄装置制造方法
【专利摘要】在本发明的一个实施方式涉及的镜头装置中，如果判断镜头到达了目标位置，则基于镜头移动指令中所包含的制动启动/关闭信息对制动单元进行控制。因此能够在镜头到达目标位置时不是统一进行制动开启，而是在镜头的驱动刚完毕后开始另外的驱动的情况下，基于制动开启/关闭信息不使制动开启，不会因在每次镜头的停止/驱动时进行线圈的短路/通电而使镜头驱动长时间化。此外，如果判断镜头到达了目标位置，则将镜头的驱动完毕发送至拍摄装置主体，接收单元能够从拍摄装置主体接收下一个镜头移动指令，因此能够在镜头刚到达目标位置后立即进行下一个镜头移动，在镜头的驱动刚完毕后开始另外的驱动的情况下也能够迅速地进行镜头驱动。
【专利说明】镜头装置、驱动方法及驱动程序、记录介质、以及拍摄装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镜头装置、以及具有镜头装置的拍摄装置中的镜头驱动。

【背景技术】
[0002] 在摄像机、数字相机中，存在能够不通过用户的手动操作而自动地进行变焦和聚 焦的调整的相机，在上述相机中，如果向与变焦、聚焦调整相关的电路的电力供给始终进行 (不进行变焦、聚焦驱动的时间也进行），则会白白消耗电力，因此提出了通过在规定的情 况下停止电力供给从而降低耗电力。例如在专利文献1中，记载有如下内容，即，在进行自 动聚焦（以下，称为AF)的摄像机系统中，在AF时，考虑从各电路的电源接通至启动为止所 需要的时间的长短，停止向一部分或者全部电路的电力供给，由此减少电力消耗。
[0003] 具体而言，在专利文献1中，在AF控制停止了的情况下，停止向构成AF单元的一 部分或者全部电路的电力供给，在AF控制开始时，开始对全部电路进行电力供给。
[0004] 专利文献1 :日本特开2005-156738号公报


【发明内容】

[0005] 然而，如果为了防止由消耗电力的增加、发热引起的设备损坏，如上述专利文献1 那样，在AF控制停止时统一地停止电力供给，则在镜头的驱动刚停止后再次开始驱动的情 况下，也要反复进行停止电力供给和开始电力供给，直至最终的驱动完毕为止需要花费时 间。而且，如果进行上述的控制，则在相机主体侧CPU和镜头侧CPU之间进行驱动指令、驱 动状态通知等的通信的情况下，由CPU之间的徒劳的通信导致在至驱动完毕为止所需的时 间增加或者消耗电力增加等的问题变得比较明显。
[0006] 本发明就是基于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够迅速地执行镜头驱 动的镜头装置、驱动方法、及其镜头驱动程序、记录介质、以及具有该镜头装置的拍摄装置。
[0007] 为了达到上述目的，本发明的第1实施方式提供一种镜头装置，其安装在拍摄装 置主体上，该镜头装置具有：镜头；镜头位置检测部；其用于检测镜头的位置；镜头驱动部， 其具有电动机，将来自电动机的驱动力传递至镜头而使镜头沿光轴方向移动；制动部，其使 电动机的线圈短路而使电动机停止；接收部，其用于从拍摄装置主体接收镜头移动指令，该 镜头移动指令包括镜头的目标位置、以及表示在该目标位置是否由制动部进行制动的制动 开启/关闭信息；控制部，如果接收部接收到镜头移动指令，则该控制部使镜头经由镜头驱 动部移动到目标位置；判断部，其基于目标位置和检测出的镜头位置，判断镜头是否到达目 标位置；以及发送部，如果通过判断部判断镜头到达了目标位置，则该发送部将镜头的驱动 完毕发送至拍摄装置主体，使接收部能够从拍摄装置主体接收下一个镜头移动指令，如果 通过判断部判断镜头到达了目标位置，则控制部基于镜头移动指令中所包含的制动开启/ 关闭信息，对制动部进行控制。
[0008] 在第1实施方式涉及的镜头装置中，如果通过判定部判断镜头到达了目标位置， 则基于镜头移动指令中所包含的制动开启/关闭信息对制动部进行控制。因此，能够在镜 头到达目标位置时不是统一地进行制动开启（由线圈的短路进行的停止），而是在镜头的 驱动刚完毕后开始另外的驱动的情况下，基于制动开启/关闭信息而不使制动开启，不会 因在镜头的每次停止?驱动时进行线圈的短路/通电而使镜头驱动长时间化。此外，如果判 断镜头到达了目标位置，则该发送部将镜头的驱动完毕发送至拍摄装置主体，使接收部能 够从拍摄装置主体接收下一个镜头移动指令，因此能够在镜头刚到达目标位置后立即进行 下一个镜头移动指令，即使在镜头的驱动刚完毕后开始另外的驱动的情况下，也能够迅速 地进行镜头驱动。在镜头可更换类型的拍摄装置的镜头装置中，大多在相机主体和镜头装 置之间进行驱动指令、驱动状态通知等的通信，基于该内容在镜头装置侧进行镜头的驱动， 本发明的第一实施方式的结构尤其有效。
[0009] 另外，在第1实施方式涉及的镜头装置中，作为被驱动的镜头，能够以聚焦镜 头?变焦镜头等作为对象。
[0010] 如本发明的第2实施方式所示，在第1实施方式涉及的镜头装置中，也可以是判定 部在目标位置和检测出的镜头位置的差值的绝对值小于或等于阈值的情况下，判断镜头为 驱动停止状态，如果判断的结果、驱动停止状态持续大于或等于规定时间，则判断部判断出 镜头到达了目标位置。
[0011] 根据镜头的驱动模式、驱动状态，即使镜头的目标位置和当前位置的差值小于或 等于阈值，有时也会超过目标位置并移动，而再次超过阈值。因此，在第2实施方式中，通过 如果镜头驱动停止状态持续大于或等于规定时间，则判断出镜头到达了目标位置，从而能 够对到达目标位置进行可靠地判断。此外，通过将镜头驱动目标位置和检测出的镜头位置 的差值小于或等于阈值作为用于判断出镜头的"驱动停止状态"的必要条件，也能够满足所 期望的镜头位置精度。
[0012] 如本发明的第3实施方式所示，在第2实施方式涉及的镜头装置中，阈值也可以是 镜头的焦点深度。在第3实施方式涉及的镜头装置中，将用于判断出处于驱动停止状态的 阈值作为镜头的焦点深度，因此能够迅速地进行镜头驱动、并且可靠地满足聚焦精度。
[0013] 如本发明的第4实施方式所示，在第1实施方式至第3实施方式之中任一项涉及 的镜头装置中，判断部也可以在镜头的移动开始后，在向目标位置的移动完毕预定时间经 过后开始判断。如果判断开始定时过早，则会有为了判断而进行无效的处理或者耗费电力 等的问题，但在第4实施方式涉及的镜头装置中，能够通过在镜头移动完毕预定时间经过 后开始判断，从而抑制镜头装置的资源（CPU功率、电力等）消耗。
[0014] 如本发明的第5实施方式所示，在第1实施方式至第4实施方式之中任一项涉及 的镜头装置中，也可以是控制部基于检测出的镜头位置和目标位置将镜头的移动速度指令 输出至镜头驱动部，判断部与移动速度指令的输出同步地进行判断。如果驱动完毕的判断 间隔较长，则直至判断结束为止需要花费较长时间，但在第5实施方式涉及的镜头装置中， 能够通过与镜头的移动速度指令的输出同步地进行判断，从而使直至判断结束为止所需要 花费的时间变短，使镜头驱动在短时间内完毕。
[0015] 为了达到所述目的，本发明的第6实施方式提供一种镜头驱动方法，其是下述镜 头装置的镜头驱动方法，该镜头装置安装在拍摄装置主体上，具有：镜头；镜头位置检测 部，其用于检测镜头的位置；镜头驱动部，其具有电动机，将来自电动机的驱动力传递至镜 头而使镜头沿光轴方向移动；以及制动部，其使电动机的线圈短路而使电动机停止，在该镜 头驱动方法中，包括下述步骤：接收步骤，在该步骤中，用于从拍摄装置主体接收镜头移动 指令，该镜头移动指令包括镜头的目标位置、以及表示在该目标位置是否由制动部进行制 动的制动开启/关闭信息；控制步骤，在该步骤中，如果在接收步骤中接收到镜头移动指 令，则使镜头经由镜头驱动部移动到目标位置；判断步骤，在该步骤中，基于目标位置和通 过镜头位置检测部检测出的镜头位置，判断镜头是否到达了目标位置；以及发送步骤，在该 步骤中，如果在判断步骤中判断镜头到达了目标位置，则将镜头的驱动完毕发送至拍摄装 置主体，接收步骤能够从拍摄装置主体接收下一个镜头移动指令，在控制部步骤中，如果在 判断步骤中判断镜头到达了目标位置，则基于镜头移动指令中所包含的制动开启/关闭信 息对制动部进行控制。
[0016] 在第6实施方式涉及的镜头驱动方法中，与第1实施方式涉及的镜头装置同样地， 能够通过在每次镜头的停止?驱动时进行线圈的短路/通电，不会使镜头驱动长时间化，此 夕卜，即使在镜头的驱动刚完毕后开始另外的驱动的情况下，也能够迅速地进行镜头驱动。
[0017] 另外，在第6实施方式涉及的镜头驱动方法中，与第2实施方式涉及的镜头装置同 样地，在判断步骤中，也可以是在目标位置和检测出的镜头位置的差值的绝对值小于或等 于阈值的情况下，判断镜头处于驱动停止状态，如果判断的结果、驱动停止状态持续大于或 等于规定时间，则判断部判断镜头到达了目标位置。此外，与第3实施方式涉及的镜头装置 同样地，阈值也可以是镜头的焦点深度。此外，与第4实施方式涉及的镜头装置同样地，在 判断步骤中，也可以在镜头的移动开始后，在向目标位置的移动完毕预定时间经过后开始 判断。此外，与第5实施方式涉及的镜头装置同样地，也可以是在控制步骤中，基于检测出 的镜头位置和目标位置将镜头的移动速度指令输出至镜头驱动部，在判断步骤中，与移动 速度指令的输出同步地进行判断。
[0018] 为了达到所述目的，本发明的第7实施方式提供一种镜头驱动程序，其是用于在 镜头装置中执行第6实施方式涉及的镜头驱动方法的镜头驱动程序，其中，该镜头装置安 装在拍摄装置主体上，具有：镜头；镜头位置检测部，其用于检测镜头的位置；镜头驱动部， 其具有电动机，将来自电动机的驱动力传递至镜头而使镜头沿光轴方向移动；以及制动部， 其使电动机的线圈短路而使该电动机停止。在第7实施方式涉及的镜头驱动程序中，与第 6实施方式涉及的镜头驱动方法同样地，能够通过在镜头的驱动刚停止后开始另外的驱动 的情况下，在每次停止?驱动时反复进行励磁结束/开始，或者进行镜头装置和拍摄装置之 间的通信，从而在不会使镜头驱动长时间化的情况下迅速地进行镜头驱动。另外，第6实施 方式涉及的镜头驱动程序也可以存储至如ROM、EEPR0M这样嵌入拍摄装置·镜头装置内部 的存储器（半导体存储器）中，也可以记录到⑶(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、硬盘、SSD等光磁记录装置等、各种记录介质中而使用。此外，本发明的第8实施方 式提供了一种记录有第7实施方式涉及的镜头驱动程序的记录介质。向记录介质的记录能 够通过将可由拍摄装置、镜头装置、计算机读取的镜头驱动程序的代码储存到上述半导体 存储器、光磁记录装置等、各种的非瞬态记录介质中而进行。第7、第8实施方式中的记录介 质也可以是嵌入到拍摄装置、镜头装置、计算机中的结构，也可以是可自由拆装的结构。
[0019] 为了达到所述目的，本发明的第9实施方式提供一种拍摄装置，其具有拍摄装置 主体和安装在拍摄装置主体上的镜头装置，其中，拍摄装置主体具有：发送部，其用于将镜 头移动指令发送至镜头装置，该镜头移动指令包括：镜头的目标位置、以及示出是否在该目 标位置由制动部进行制动的制动开启/关闭信息；以及接收部，其从镜头装置接收镜头的 驱动完毕，使发送部能够向镜头装置发送下一个镜头移动指令，镜头装置是第1实施方式 至第5实施方式之中任一项涉及的镜头装置。在第9实施方式涉及的拍摄装置中，与所述 实施方式的镜头装置、镜头驱动方法、镜头驱动程序、以及记录介质同样地，能够通过在镜 头的驱动刚停止后开始另外的驱动的情况下，在每次停止?驱动时反复进行短路/通电，或 者进行镜头装置和拍摄装置之间的通信，从而在不会使镜头驱动长时间化的情况下迅速地 进行镜头驱动。
[0020] 如以上说明所示，根据本发明涉及的镜头装置、镜头驱动方法及其镜头驱动程序、 记录介质、以及拍摄装置，能够迅速地进行镜头驱动。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1是本发明的一个实施方式涉及的拍摄装置100的外观图。
[0022] 图2是表示拍摄装置100的主要部分结构的框图。
[0023] 图3是表示聚焦镜头控制部320的结构的框图。
[0024] 图4是不意地表不驱动电路324和电动机326的关系的图。
[0025] 图5是表示镜头移动处理的概略的流程图。
[0026] 图6是表示镜头驱动时间和驱动速度的关系的例子的曲线图。
[0027] 图7是表示镜头驱动完毕判断处理的流程图。

【具体实施方式】
[0028] 以下，根据附图对用于实施本发明涉及的镜头装置、镜头驱动方法及镜头驱动程 序、以及拍摄装置的方式进行详细地说明。
[0029] <拍摄装置的结构>
[0030] 图1是表示本发明的一个实施方式涉及的拍摄装置100的外观的斜视图。拍摄装 置100由拍摄装置主体200、可更换地安装在拍摄装置主体200上的镜头装置300构成。拍 摄装置主体200和镜头装置300通过将拍摄装置主体200上所具有的卡口 246 (发送部、接 收部）、和镜头装置300侧的与卡口 246相对应的卡口 346 (接收部、发送部）相互结合而可 更换地安装。在拍摄装置主体200的前表面除了卡口 246之外，还设置有闪光灯240,在上 表面设置有快门按钮220-1以及拍摄模式设定用的拨盘220-2。
[0031] 图2是表示拍摄装置100的结构的框图。拍摄装置100的动作由拍摄装置主体200 的主CPU214以及镜头装置300的镜头CPU340统一控制。主CPU214的动作所必需的程序 (包含用于驱动变焦镜头ZL ·聚焦镜头FL ·光圈I的程序）、数据存储在拍摄装置主体200 内的闪存R0M226以及R0M228中，镜头CPU340的动作所必需的程序（包含用于驱动变焦镜 头ZL ·聚焦镜头FL ·光圈I的程序）、数据存储在镜头CPU340内的R0M344中。另外，在本 实施方式中对程序储存在ROM中的情况进行了说明，但是也可以是通过能够改写这些ROM 的设备（EEPR0M等）构成，根据需要更新程序，或者将程序预先存储在能够拆装地安装于拍 摄装置100中的存储介质（半导体存储器、光磁记录介质等）中，并使用该存储的程序。
[0032] 在拍摄装置主体200上除了快门按钮220-1以及拨盘220-2之外，还设有包含播 放按钮、MENU/ΟΚ按键、十字按键、BACK按键等的操作部220,用户通过对操作部220中所 包含的按钮、按键进行操作，能够进行拍摄/播放模式的选择、拍摄开始、图像的选择?播 放?删除、变焦指示等的指示。来自操作部220的信号被输入到主CPU214中，主CPU214基 于输入信号对拍摄装置主体200的各电路进行控制，并且，如后述所示经由卡口 246 (发送 部、接收部）以及卡口通信部250 (发送部、接收部）在其与镜头装置300之间对信号进行 接收/发送。
[0033] 在卡口 246上设置有端子247 (发送部、接收部），在卡口 346上设置有端子347 (发 送部、接收部），如果将镜头装置300安装到拍摄装置主体200上，则对应的端子247和端子 347接触而能够进行通信（另外，图1以及图2中的端子247、端子347是概念性地示出的 结构，本发明中的端子的位置、个数不限于这些图中的情况）。
[0034] 上述的端子中例如包括：接地用端子、同步信号用端子、串行通信用端子、控制状 态通信用端子、以及从拍摄装置主体200的电池242向镜头装置300的各部供给电源的电 源供给用端子。
[0035] 在拍摄模式中，被摄体光经由镜头装置300的变焦镜头ZL、聚焦镜头FL、以及光 圈I在拍摄装置主体200的拍摄元件202的受光面上成像。本实施方式中拍摄元件202是 C0MS型，但不限于C0MS型，也可以是(XD型。聚焦镜头FL、变焦镜头ZL、以及光圈I利用由 镜头CPU340控制的变焦镜头控制部310、聚焦镜头控制部320 (镜头驱动部）、光圈控制部 330进行驱动，从而进行聚焦控制?变焦控制?光圈控制。
[0036] 变焦镜头控制部310根据来自镜头CPU340的指令使变焦镜头ZL沿光轴方向移动 从而能够改变拍摄倍率。此外，聚焦镜头控制部320根据来自镜头CPU340的指令使聚焦镜 头FL沿光轴方向进行进退动作从而与被摄体合焦。光圈控制部330根据来自镜头CPU340 的指令，变更光圈I的光圈值。
[0037] 如果快门按钮220-1进行第1阶段的按下（半按），则主CPU214使AF以及AE动作 开始，与此相应地，从A/D变换器21输出的图像数据被输入AE/AWB检测部224。主CPU214 根据被输入到AE/AWB检测部224中的G信号的累计值计算出被摄体的亮度（拍摄Εν值）， 基于该结果对光圈I的光圈値、拍摄元件202中的电荷储存时间（相当于快门速度）、闪光 灯240的发光时间等进行控制。
[0038] AF检测部222是进行对比度AF处理或者相位差AF处理的部分。在进行对比度 AF处理的情况下，对镜头镜筒内的聚焦镜头FL进行控制，以使得对设置于拍摄元件202的 拍摄区域内的聚焦区域内的图像数据的高频率成分进行积分并计算而得到的、用于表示合 焦状态的AF评价值成为最大。此外，在进行相位差AF处理的情况下，对镜头装置300内的 聚焦镜头FL进行控制，使得离焦量为零，其中，该离焦量根据设置于图像数据之中的所述 调焦区域内的、使用多个具有相位差的像素（相位差像素）计算出的相位差数据求出。
[0039] 在ΑΕ动作以及AF动作结束，快门按钮220-1进行第2阶段的按下（全按）时，通 过经由闪光灯控制部238进行的控制，闪光灯240发光。此外，基于从拍摄元件控制部201 施加的读出信号，蓄积在拍摄元件202中的信号电荷作为与信号电荷相应的电压信号被读 出，并被输出至模拟信号处理部203。模拟信号处理部203通过针对从拍摄元件202输出 的电压信号进行相关双采样处理，从而对各像素的R、G、Β信号进行采样保持，并在放大后 输出至A/D变换器204。A/D变换器204将依次输入的模拟的R、G、B信号变换为数字的R、 G、B信号并输出到图像输入控制器205中。另外，在拍摄元件202是M0S型拍摄元件的情 况下，A/D变换器204大多内置于拍摄元件202内，此外，上述相关双采样也不是必须的。
[0040] 从图像输入控制器205输出的图像数据被输入数字信号处理部206中，并进行偏 移处理、伽马校正处理、YC处理、包含白平衡校正以及灵敏度校正在内的增益?控制处理等 信号处理，经过相对于VRAM230的写入/读出，在显示控制部210中被编码之后输出到显示 器212中，由此，被摄体像被显示到显示器212上。
[0041] 此外，对快门按钮220-1的全按进行响应而从A/D变换器204输出的图像数据被 从图像输入控制器205输入到SDRAM(存储器）232中，暂时地存储。在向SDRAM232暂时存 储后，经过在数字信号处理部206中的增益?控制处理、伽马校正处理、YC处理等信号处理、 在压缩?扩展处理部208中向JPEG (joint photographic experts group)形式的压缩处 理等而生成图像文件，该图像文件被媒介控制部234读出并记录到存储卡236中。存储卡 236中记录的图像能够通过对操作部220的播放按钮进行操作而在显示器212上播放显示。
[0042] 另外，快门按钮220-1不限于由半按和全按构成的两段行程式的方式，也可以是 在一次操作中输出S1接通的信号、S2接通的信号，也可以是分别设置单独的按钮、开关并 输出S1接通的信号、S2接通的信号。此外，在利用触摸式面板等进行操作指示的方式中， 也可以通过触摸这些作为操作单元而与在触摸式面板的画面中所显示的操作指示对应的 区域而输出操作指示，在本发明中，只要是用于指示拍摄准备处理、拍摄处理的单元即可， 操作单元的形式不限于这些。此外，也可以在一个向操作单元的操作指示中连续地执行拍 摄准备处理和拍摄处理。
[0043] <拍摄装置主体-镜头装置之间的通信>
[0044] 下面，对拍摄装置主体200和镜头装置300之间的通信进行说明。拍摄装置主体 200和镜头装置300经由拍摄装置主体200的卡口 246 (发送部、接收部）和卡口通信部 250 (发送部、接收部）、镜头装置的卡口 346 (发送部、接收部）和卡口通信部350 (发送部、 接收部）、以及设置在卡口 246和卡口 346上的端子进行通信，发送/接收镜头移动指令。 镜头移动指令包括：控制对象（变焦镜头ZL/聚焦镜头FL/光圈I)、驱动模式、数值（变焦 镜头ZL ·聚焦镜头FL的目标位置、光圈I的光圈値等）、制动开启/关闭信息（示出是否 在目标位置使电动机326的线圈短路而制动的信息）。拍摄装置主体200和镜头装置300 之间除了进行所述通信之外，还经由控制状态通信用端子进行各种控制状态（镜头驱动开 始/完毕的通知等）的通信。
[0045] <聚焦镜头控制部的结构>
[0046] 下面，对聚焦镜头控制部320 (镜头驱动部、控制部）的结构进行说明。图3是表 示聚焦镜头控制部320的结构的框图。聚焦镜头FL沿光轴方向的当前位置被位置传感器 328(镜头位置检测部）检测出，输入到伺服运算部322并用于伺服运算。伺服运算部322 根据从镜头CPU340输入的镜头目标位置和从位置传感器328输入的镜头当前位置进行伺 服运算，并输出速度指令，驱动电路324基于该结果驱动电动机326 (电动机），由此，使聚焦 镜头FL沿光轴方向前后地移动。该运算基于R0M344中存储的镜头驱动程序以及该程序中 必要的数据，将RAM342作为暂时作业区域而进行。
[0047] 作为电动机326能够使用例如步进电动机、伺服电动机等脉冲驱动的电动机，在 该情况下，通过对赋予至这些电动机中的脉冲的占空比进行控制，从而使聚焦镜头FL的驱 动速度变化。在电动机326上安装有外螺纹，另一方面，将聚焦镜头FL安装于内螺纹部上。 并且，外螺纹与在设置于内螺纹部上的通孔上切出的内螺纹螺合。因此，如果电动机326旋 转，则外螺纹旋转，与外螺纹螺合的内螺纹沿着外螺纹的轴向移动，从而使聚焦镜头FL沿 着光轴方向移动。
[0048] 另外，对于变焦镜头控制部310,与上述的聚焦镜头控制部320同样地，也能够采 用脉冲驱动步进电动机、伺服电动机的结构。
[0049] <电动机326的驱动/停止>
[0050] 下面，对利用驱动电路324进行的电动机326的驱动进行说明。图4是示意地表 示出驱动电路324和电动机326之间的关系的图。在该图中，如果将SW (开关，以下相同）1 和SW4同时接通，则电动机326向恒定方向旋转，如果将SW2和SW3同时接通，则电动机326 向反方向旋转。如果将所有的开关SW1?4断开则变为开路状态，旋转中的电动机326由 于惯性稍稍继续旋转后立即停止。驱动电路324通过所述的开关的接通/断开和电流的大 小，控制电动机326的旋转速度以及方向。
[0051] 在按照上述方式构成驱动电路324 (制动部）的情况下，如果将SW1和SW3、或者 SW2和SW4同时接通，则电动机326的线圈短路而进行制动，电动机326停止。在本实施方式 中，将如上述地使线圈短路从而制动称为"制动开启"，将不进行线圈短路称为"制动关闭"。
[0052] <镜头驱动和励磁开始/结束>
[0053] 在所述的结构中，在镜头驱动时，通常在驱动开始时对电动机326的线圈通电，在 驱动结束时进行制动并结束通电。其原因在于为了降低消耗电力并防止由长时间通电引 起的发热。然而，在为了不使外螺纹/内螺纹之间发生晃动而向反方向进行偏置驱动的情 况下，或者在检测出原位而向初始位置移动的情况下等、在一次停止驱动后立即进行驱动 的情况下，如果每次停止时进行制动并结束通电，则之后驱动时必须再次开始通电，直至驱 动完毕为止耗费时间，导致变焦/调焦时间变长。因此在本实施方式涉及的拍摄装置1〇〇 中，在镜头移动指令中所包含的制动开启/关闭信息为开启的情况下，在驱动完毕时进行 制动，在其为关闭的情况下即使驱动完毕也不进行制动。
[0054] <镜头驱动流程>
[0055] 图5是表示出拍摄装置100的聚焦镜头驱动处理的概要的流程图。聚焦镜头驱动 处理基于拍摄装置主体200的闪存R0M226和R0M228中存储的程序和数据，以及镜头装置 300的R0M344中存储的镜头驱动程序和必要的数据而进行。首先在S100中，拍摄装置主体 200的主CPU214 (发送部、接收部）发送镜头移动指令，镜头装置300的镜头CPU340 (接收 部、控制部）在S200 (接收步骤）中接收镜头移动指令。镜头移动指令的发送/接收如上 述所示经由拍摄装置主体200的卡口 246和卡口通信部250、以及镜头装置300的卡口 346 和卡口通信部350进行。在该镜头移动指令中，作为驱动模式，包含例如与拍摄装置100的 电源接通相对应地检测出原位并向初始位置移动的模式、与快门按钮220-1的半按相对应 地向目标聚焦位置移动的模式、偏置驱动模式。在镜头移动指令中，除了驱动模式之外，还 包括聚焦镜头FL的目标位置、镜头的最高驱动速度Vmax、以及驱动完毕后的制动开启/关 闭信息。
[0056] 如果在S100、S200中进行镜头移动指令的发送/接收，则镜头装置300的伺服运 算部322根据镜头移动指令中所包含的镜头目标位置和由位置传感器328检测出的（S202) 镜头的当前位置而生成驱动指令（镜头的移动速度指令）（S204)。另外，镜头的驱动时间 和驱动速度大致具有图6所示的关系，但是由于驱动误差等实际上会与图6的图案产生偏 差，因此基于镜头的目标位置和当前位置反复进行速度指令的生成和基于此的镜头驱动 (S202?S212)。另外，本实施方式中对最高驱动速度Vmax使用从主CPU214接收到的值的 情况进行了说明，但也可以是镜头CPU340基于驱动模式而设定Vmax的值。
[0057] 所生成的驱动指令从伺服运算部322被输出到驱动电路324 (S206)，驱动电路324 通过基于该移动速度指令使脉冲的占空比发生变化，从而控制电动机326的旋转方向和速 度，驱动聚焦镜头FL。在驱动开始后，如果经过驱动完毕预定时间tf (移动完毕预定时间） (S208中为Yes)，则镜头CPU340 (判断部）开始驱动完毕判断处理（S210 :判断步骤）。能 够使该判断处理与驱动指令生成?输出（S202?S206 :控制步骤）同步进行（以相同的周 期），对驱动完毕立即进行判断。
[0058] 如果驱动完毕判断处理结束（S212 :判断步骤中为Yes)，则基于镜头移动指令中 所包含的制动开启/关闭信息，进行是否制动（开启）的判断（S214 :控制步骤）。在进行 制动的情况下（S214中为Yes)，如上述所示，驱动电路324将开关SW1和SW3、或者SW2和 SW4同时接通而使电动机326的线圈短路（S216 :控制步骤）。
[0059] 在本实施方式中，在驱动模式为"原位检测模式"和"用于反方向驱动的偏置驱动 模式"的情况下，从主CPU214发送的制动开启/关闭信息为"制动关闭"，即使驱动完毕，也 不进行制动（维持向电动机326的线圈的通电）。在其他驱动模式的情况下，制动开启/关 闭信息为"制动开启"，如上述所示使电动机326的线圈短路。
[0060] 在"原位检测模式"中，在检测出聚焦镜头FL的原位（基准位置）后暂时停止，之 后立即进行向初始位置（例如，与位于相距拍摄装置100为2m处的被摄体合焦的镜头位 置）的驱动，最终地完成驱动。此处如果在暂时停止时使电动机326的线圈短路并结束通 电（如果进行制动），则在向初始位置的最终的驱动时，向电动机326再次通电等比较耗费 时间。因此镜头CPU340在"原位检测模式"的驱动完毕后根据制动开启/关闭信息，不进 行制动而维持向电动机326的线圈通电。在该情况下，作为"下一个镜头移动指令"的向初 始位置移动的移动指令被从主CPU214发送到镜头CPU340(图5的S104中为Yes，向S100 返回并发送向初始位置移动的移动指令）。因此，由于能够在"原位检测模式"的驱动完毕 后立即向初始位置移动，因此能够迅速地进行聚焦镜头FL的驱动。该情况下的制动开启/ 关闭信息被设定为在向初始位置的最终的驱动完毕后进行制动。
[0061] 另一方面，在"用于反方向驱动的偏置驱动模式"中，在聚焦镜头FL的驱动方向与 之前的驱动方向相反的情况下，在该"之前的驱动"时，使聚焦镜头FL沿"之前的驱动方向" 移动上述外螺纹/内螺纹之间等的晃动程度以上（超过停止目标位置）而"暂时停止"之 后，向反方向驱动并停止在最终的目标位置。该情况也与上述的"原位检测模式"同样地， 如果"暂时停止"时使电动机326的线圈短路并结束通电，则向最终的目标位置移动时，向 电动机326再次通电等比较耗费时间。因此镜头CPU340在"用于反方向驱动的偏置驱动 模式"的驱动完毕后根据制动开启/关闭信息，不进行制动而维持向电动机326的线圈通 电。在该情况下，作为"下一个镜头移动指令"的向最终的目标位置移动的移动指令被从主 CPU214发送到镜头CPU340(图5的S104中为Yes，向S100返回并发送向最终的目标位置 移动的移动指令）。因此，由于能够在"用于反方向驱动的偏置驱动模式"的驱动完毕后立 即向最终的目标位置移动，因此能够迅速地进行聚焦镜头FL的驱动。该情况的制动开启/ 关闭信息被设定为向最终的目标位置的驱动完毕后进行制动。
[0062] 如果直至S216为止的处理结束，则从镜头CPU340 (发送部、接收部）向主CPU214 发送驱动完毕通知（S218 :发送步骤），主CPU214(发送部、接收部）接收驱动完毕通知 (S102)。该驱动完毕通知能够通过使例如表示镜头CPU340的动作状态的控制状态通信用 信号的电平在高/低间变化而进行。
[0063] 如果发送上述的驱动完毕通知，则镜头CPU340成为能够从主CPU214接收下一个 镜头移动指令的状态。另一方面，主CPU214如果接收驱动完毕通知，则成为能够向镜头 CPU340发送下一个镜头移动指令的状态，在进行连续的镜头移动的情况下（S104中为Yes) 返回S100而重复处理。在结束镜头移动的情况下（S104中为否）结束处理。
[0064] 图7是表示出上述的S210中的驱动完毕判断处理的详情过程的流程图。该处理 基于存储于镜头装置300的R0M344中的、镜头驱动程序和该程序中必需的数据进行。如果 判断处理开始，则判断位置误差是否小于或等于阈值（S300)。此处能够将位置误差设为聚 焦镜头FL的驱动目标位置和当前位置的差值的绝对值，将阈值设为聚焦镜头FL的焦点深 度。如上述所示，镜头的目标位置包含于从主CPU214接收的镜头移动指令中，聚焦镜头FL 的当前位置通过位置传感器328进行检测。在S300中位置误差小于或等于阈值的情况下 (在聚焦镜头FL处于驱动停止状态的情况下），进入S302使聚焦镜头FL的驱动停止时间 th增加 （th = th+Λ t)，进入S304。另一方面，在S300中，在驱动误差大于阈值的情况下， 进入S308而重置驱动停止时间th (th = 0)，进入S310将聚焦镜头FL的驱动状态设为"驱 动中"，然后返回S300。
[0065] 在S304中，判断驱动停止时间th是否大于或等于规定时间。在th大于或等于规 定时间的情况下，进入S306将驱动状态设为"驱动完毕"（判断为聚焦镜头FL到达了目标 位置），然后返回图5的流程并进入S212,在th小于规定时间的情况下，进入S310并将驱 动状态设为"驱动中"，然后返回S300。另外，在S304中判断驱动停止时间th是否大于或 等于规定时间是为了可靠地判断驱动是否真正停止，能够将规定时间设为例如5毫秒。 [0066] 另外，在图5的流程图中，有时根据制动开启/关闭信息的内容，即使在驱动完毕 后也不对电动机326进行制动而继续向线圈通电，但是，根据电动机326的种类、通电持续 时间的长短、或者驱动完毕发送（S218)后长时间未从主CPU214发送下一个镜头移动指令 等，有时成为电力消耗、发热的问题。因此在上述的情况下，如果在驱动完毕（S212中为 Yes)后通电持续时间大于或等于恒定时间，则镜头CPU340也可以结束向线圈的通电。 [0067] 如上述说明所示，根据本实施方式涉及的拍摄装置100、镜头装置300、以及使用 于其中的镜头驱动方法、镜头驱动程序、以及记录介质，在镜头的驱动刚停止后开始其他的 驱动的情况下，能够通过在每次停止·驱动时反复进行短路/通电，或者进行镜头装置和拍 摄装置主体之间的通信，从而在不使镜头驱动长时间化的情况下迅速地进行镜头驱动。 [0068] 以上，使用实施方式说明了本发明，但是本发明的技术范围不限于上述实施方式 中记载的范围。可以对上述实施方式添加各种各样的变更或者改良，这对本领域技术人员 来说是显而易见的。也能够从权利要求书的记载明确可知：添加了上述变更或者改良的方 式也能够包含在本发明的技术范围内。
[0069] 权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、顺 序、步骤、以及阶段等的各处理的执行顺序不明确表达为特别是「更加靠前」、「先于」等，此 夕卜，应当注意不限于将之前的处理的输出使用于之后的处理中，能够以任意的顺序实现本 发明。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，为方便起见使用"首先"、"接着"等 进行了说明，但不是指必须以该顺序实施。
[0070] 标号的说明
[0071] 100 :拍摄装置，200 :拍摄装置主体，214 :主CPU，246 :卡口，250 :卡口通信部， 300 :镜头装置，310 :变焦镜头控制部，320 :聚焦镜头控制部，322 :伺服运算部，324 :驱动电 路，326 :电动机，328 :位置传感器，330 :光圈控制部，340 :镜头CPU，346 :卡口，350 :卡口通 信部，ZL :变焦镜头，FL :聚焦镜头，I :光圈。
【权利要求】
1. 一种镜头装置，其安装在拍摄装置主体上，其中， 该镜头装置具有： 镜头； 镜头位置检测部，其用于检测所述镜头的位置； 镜头驱动部，其具有电动机，将来自该电动机的驱动力传递至所述镜头而使该镜头沿 光轴方向移动； 制动部，其使所述电动机的线圈短路而使该电动机停止； 接收部，其用于从所述拍摄装置主体接收镜头移动指令，该镜头移动指令包括所述镜 头的目标位置、以及表示在该目标位置是否由所述制动部进行制动的制动开启/关闭信 息； 控制部，如果所述接收部接收到所述镜头移动指令，则该控制部使所述镜头经由所述 镜头驱动部移动到所述目标位置； 判断部，其基于所述目标位置和所述检测出的镜头位置，判断所述镜头是否到达所述 目标位置；以及 发送部，如果通过所述判断部判断所述镜头到达了所述目标位置，则该发送部将所述 镜头的驱动完毕发送至所述拍摄装置主体，使所述接收部能够从所述拍摄装置主体接收下 一个镜头移动指令， 如果通过所述判断部判断所述镜头到达了所述目标位置，则所述控制部基于所述镜头 移动指令中所包含的制动开启/关闭信息，对所述制动部进行控制。
2. 根据权利要求1所述的镜头装置，其中， 在所述目标位置和所述检测出的镜头位置的差值的绝对值小于或等于阈值的情况下， 所述判断部判断所述镜头为驱动停止状态，如果判断的结果、驱动停止状态持续大于或等 于规定时间，则所述判断部判断所述镜头到达了所述目标位置。
3. 根据权利要求2所述的镜头装置，其中， 所述阈值是所述镜头的焦点深度。
4. 根据权利要求1至3之中任一项所述的镜头装置，其中， 所述判断部在所述镜头的移动开始后，在向所述目标位置的移动完毕预定时间经过后 开始所述判断。
5. 根据权利要求1至4之中任一项所述的镜头装置，其中， 所述控制部基于所述检测出的镜头位置和所述目标位置，将所述镜头的移动速度指令 输出至所述镜头驱动部， 所述判断部与该移动速度指令的输出同步地进行所述判断。
6. -种镜头驱动方法，其是下述镜头装置的镜头驱动方法，该镜头装置安装在拍摄装 置主体上，具有：镜头；镜头位置检测部，其用于检测所述镜头的位置；镜头驱动部，其具有 电动机，将来自该电动机的驱动力传递至镜头而使该镜头沿光轴方向移动；以及制动部，其 使所述电动机的线圈短路而使该电动机停止， 在该镜头驱动方法中，包括下述步骤： 接收步骤，在该步骤中，从所述拍摄装置主体接收镜头移动指令，该镜头移动指令包括 所述镜头的目标位置、以及表示在该目标位置是否由所述制动部进行制动的制动开启/关 闭信息； 控制步骤，在该步骤中，如果在所述接收步骤中接收到所述镜头移动指令，则使所述镜 头经由所述镜头驱动部移动到所述目标位置； 判断步骤，在该步骤中，基于所述目标位置和通过所述镜头位置检测部检测出的镜头 位置，判断所述镜头是否到达了所述目标位置；以及 发送步骤，在该步骤中，如果在所述判断步骤中判断所述镜头到达了所述目标位置，则 将所述镜头的驱动完毕发送至所述拍摄装置主体，使得能够从所述拍摄装置主体接收下一 个镜头移动指令， 在所述控制部步骤中，如果在所述判断步骤中判断所述镜头到达了所述目标位置，则 基于所述镜头移动指令中所包含的制动开启/关闭信息，对所述制动部进行控制。
7. -种镜头驱动程序，其是用于在镜头装置中执行权利要求6所述的镜头驱动方法的 镜头驱动程序，其中，该镜头装置安装在拍摄装置主体上，具有：镜头；镜头位置检测部；其 用于检测所述镜头的位置；镜头驱动部，其具有电动机，将来自该电动机的驱动力传递至镜 头而使该镜头沿光轴方向移动；以及制动部，其使所述电动机的线圈短路而使该电动机停 止。
8. -种记录介质，其记录有权利要求7所述的镜头驱动程序。
9. 一种拍摄装置，其具有拍摄装置主体和安装在所述拍摄装置主体上的镜头装置，其 中， 所述拍摄装置主体具有： 发送部，其用于将镜头移动指令发送至所述镜头装置，该镜头移动指令包括：所述镜头 的目标位置、以及示出是否在该目标位置由所述制动部进行制动的制动开启/关闭信息； 以及 接收部，其从所述镜头装置接收所述镜头的驱动完毕，使所述发送部能够向所述镜头 装置发送下一个镜头移动指令， 所述镜头装置是权利要求1至5之中任一项所述的镜头装置。
【文档编号】G03B17/14GK104094150SQ201380006400
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年1月17日 优先权日:2012年1月24日
【发明者】今西一刚 申请人:富士胶片株式会社