專利名稱：光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有使攝影光學(xué)系統(tǒng)的焦距變化的變焦功能的光學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為變焦鏡頭裝置,公知有通過步進(jìn)電機來移動變焦鏡頭的裝置。作為變焦鏡頭裝置的技術(shù)，例如存在日本特開2006-65033號公報。日本特開2006-65033號公報公開了如下所述的內(nèi)容使用模擬式位置檢測元件來檢測變焦鏡頭的位置，在變焦鏡頭的移動動作中檢測步進(jìn)電機的失步(step out)ο
但是，在日本特開2006-65033號公報中，雖然使用模擬式位置檢測元件，但是由于該模擬式位置檢測元件一般價格很高且尺寸很大，因此導(dǎo)致變焦鏡頭裝置的高成本、大型化。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備低成本、小型化，并且在步進(jìn)電機隨著變焦動作而失步時，能夠檢測出失步而快速地進(jìn)行恢復(fù)動作，具有操作性優(yōu)秀的變焦功能。
一種光學(xué)設(shè)備，具有至少第I透鏡組及第2透鏡組，其為了進(jìn)行光學(xué)的變焦動作而在光軸方向上移動；操作部件，其用于指示所述光學(xué)的所述變焦動作；第I透鏡組位置檢測部，其檢測根據(jù)所述操作部件的操作而移動的所述第I透鏡組的位置；第2透鏡組位置檢測部，其輸出與所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號；存儲部，其存儲表示與進(jìn)行所述變焦動作時的焦距對應(yīng)的所述第I透鏡組與所述第2透鏡組的位置關(guān)系的位置關(guān)系信息；以及控制部，其根據(jù)由所述第I透鏡組位置檢測部檢測出的所述第I透鏡組的位置信息和存儲在所述存儲部中的所述位置關(guān)系信息，對所述第2透鏡組的移動進(jìn)行控制，所述控制部根據(jù)控制所述第2透鏡組的移動時的控制位置信息以及與由所述第2透鏡組位置檢測部檢測出的所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號，判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否異常。
本發(fā)明的其他目標(biāo)和優(yōu)點將在說明書的后面的內(nèi)容中闡述，并且其中一部分根據(jù)說明書是很顯然的，或者能夠從本發(fā)明的實施中體會到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點能夠通過下文中特別指出的手段和組合而令人認(rèn)識到并獲得。


被包含于說明書并作為其一部分被組合進(jìn)的附圖例示了本發(fā)明的實施例，并和下面給出的綜合描述以及下面給出的實施例的具體描述一起用于解釋本發(fā)明的宗旨。
圖I是示出本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備的一實施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是示出該光學(xué)設(shè)備的電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是示出該光學(xué)設(shè)備內(nèi)的鏡頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是示出該光學(xué)設(shè)備中的第2與第3變焦組的從廣角(Wide)到望遠(yuǎn)(Tele)之間的位置關(guān)系的圖。
圖5是通過脈沖數(shù)示出該光學(xué)設(shè)備中的第2變焦組(2G)與第3變焦組(3G)的變焦位置的圖。
圖6是示出該光學(xué)設(shè)備的構(gòu)造圖。
圖7是示出該光學(xué)設(shè)備中的第2組驅(qū)動機械機構(gòu)的電動-手動變焦切換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是示出該光學(xué)設(shè)備中的第3組驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是示出該光學(xué)設(shè)備中的包含光斷續(xù)器的檢測系統(tǒng)的電路圖。
圖10是示出該光學(xué)設(shè)備中的梳齒部體的具體的一例的圖。
圖11是用于說明該光學(xué)設(shè)備中的失步的產(chǎn)生的圖。
圖12是示出該光學(xué)設(shè)備中的線性編碼器的分辨率不足時的對焦(FC)偏離與第2 變焦組(2G)的分辨率之間的關(guān)系的圖。
圖13是示出該光學(xué)設(shè)備中的根據(jù)第2變焦組(2G)的變焦(zoom)位置使判定閾值變化時的對焦(FC)偏離與第2變焦組(2G)的分辨率之間的關(guān)系的圖。
圖14是示出該光學(xué)設(shè)備中的根據(jù)第2變焦組(2G)7的變焦(zoom)位置使判定閾值變化時的對焦(FC)偏離與第2變焦組(2G)的分辨率之間的關(guān)系的圖。
圖15是該光學(xué)設(shè)備中的變焦起動流程圖。
圖16是該光學(xué)設(shè)備中的變焦模式檢測流程圖。
圖17是該光學(xué)設(shè)備中的勵磁位置校正流程圖。
圖18是用于說明該光學(xué)設(shè)備中的勵磁位置的校正的圖。
圖19是該光學(xué)設(shè)備中的變焦模式處理流程圖。
圖20是該光學(xué)設(shè)備中的機械手動變焦模式處理流程圖。
圖21是該光學(xué)設(shè)備中的電動變焦處理流程圖。
圖22是該光學(xué)設(shè)備中的超微距處理流程圖。
圖23是該光學(xué)設(shè)備中的第2變焦組(2G)的位置檢測流程圖。
圖24是該光學(xué)設(shè)備中的電動變焦速度檢測流程圖。
圖25是該光學(xué)設(shè)備中的第3變焦組驅(qū)動流程圖。
圖26是該光學(xué)設(shè)備中的第2及第3變焦組驅(qū)動流程圖。
圖27是該光學(xué)設(shè)備中的第3變焦組一定速度驅(qū)動流程圖。
圖28是該光學(xué)設(shè)備中的判定由第2變焦組與第3變焦組的沖突引起的異常的 2G/3G沖突檢測異常判定流程圖。
圖29是該光學(xué)設(shè)備中的恢復(fù)處理流程圖。
圖30是示出該光學(xué)設(shè)備中的基于恢復(fù)處理的第3變焦組的恢復(fù)動作的圖。
圖31是示出該光學(xué)設(shè)備中的梳齒部體的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。
圖32是示出該光學(xué)設(shè)備中的梳齒部體的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。
圖33是示出該光學(xué)設(shè)備中的梳齒部體的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。
圖34是示出該光學(xué)設(shè)備中的梳齒部體的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施方式進(jìn)行說明。
圖I示出作為光學(xué)設(shè)備的更換鏡頭的結(jié)構(gòu)框圖。圖2示出電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 更換鏡頭I能夠在照相機主體2上進(jìn)行裝卸。在照相機主體2上設(shè)置有攝像元件2a。
在更換鏡頭I的外裝上設(shè)置有手動對焦(MF)環(huán)3、環(huán)狀的變焦功能切換操作部件 4、變焦鎖定開關(guān)(變焦鎖定SW)5。變焦功能切換操作部件4能夠在與光軸P相同的方向(箭頭A方向)上移動，并且能夠在更換鏡頭I的圓周方向(箭頭B方向)上旋轉(zhuǎn)。
在更換鏡頭I內(nèi)設(shè)置有第I變焦組6、第2變焦組(2G :第I透鏡組)7、第3變焦組 (3G :第2透鏡組)8、第4變焦組9。
圖3示出更換鏡頭I內(nèi)的鏡頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。能夠?qū)Φ贗至第4變焦組6 9中的第2變焦組(2G)7和第3變焦組(3G)8進(jìn)行驅(qū)動。第4變焦組9是對焦透鏡組(以下，稱為對焦透鏡組9)。
圖4示出第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的從廣角(Wide)到望遠(yuǎn)(Tele) 之間的位置關(guān)系。該圖4在橫軸上示出變焦(Zoom)位置，在縱軸上示出變焦組的位置。
圖5利用脈沖數(shù)來表示圖4中的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的各變焦位置。第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的各變焦位置與從鏡頭控制部11發(fā)出的控制位置信息，具體地講是用于分別驅(qū)動第2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G) 8的脈沖數(shù) (驅(qū)動脈沖數(shù))對應(yīng)。
第2變焦組(2G) 7根據(jù)移動軌跡Wl來移動。第3變焦組(3G) 8追蹤第2變焦組 (2G) 7的移動而根據(jù)移動軌跡W2移動。第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8以保持分別在圖4中示出的各移動軌跡W1、W2的位置關(guān)系的方式移動。
如果第2變焦組(2G)7和第3變焦組(3G)8以保持如圖4所示的位置關(guān)系的方式移動，則更換鏡頭I相對于被攝體的對焦?fàn)顟B(tài)被維持，更換鏡頭I成為被變焦到預(yù)定的變焦位置的狀態(tài)。在圖5中，為了簡化說明，使第3變焦組(3G)8的軌跡成為直線。根據(jù)更換鏡頭I的特性，有時第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8都成為非線形的軌跡。
第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息存儲在存儲部10中。在存儲部10中存儲有與變焦動作中的焦距對應(yīng)的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息。在存儲部10中預(yù)先存儲有用于初始化第3變焦組(3G) 8的位置和由第3 組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置的多個初始化位置。
在第2變焦組(2G)7中設(shè)置有第2變焦組驅(qū)動機械機構(gòu)(以下，稱為第2組驅(qū)動機械機構(gòu))12、第2組驅(qū)動部13。第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12在光軸P的方向上移動第2變焦組 (2G)7。第2組驅(qū)動部13對第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12進(jìn)行驅(qū)動。圖2所示，第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12由2G用變焦用致動器14和變焦鏡頭用驅(qū)動電路15構(gòu)成。關(guān)于2G用變焦用致動器14，例如使用步進(jìn)電機，通過微步驅(qū)動進(jìn)行精度高的位置控制。第2變焦組(2G)7通過由變焦功能切換操作部件4進(jìn)行切換的切換操作，而切換為三個模式例如超微距、電動變焦、 機械手動變焦這三個模式中的任意一個模式。
在第2變焦組(2G)7中設(shè)置有作為第I透鏡組位置檢測部的第2變焦組絕對位置檢測部(以下，稱為第2組絕對位置檢測部)16。第2組絕對位置檢測部16檢測絕對位置作為第2變焦組(2G)7的位置信息。關(guān)于第2組絕對位置檢測部16，例如使用線性編碼器16。
在第3變焦組(3G) 8中設(shè)置有第3變焦組驅(qū)動機構(gòu)(以下，稱為第3組驅(qū)動機構(gòu)) 17。第3組驅(qū)動機構(gòu)17在光軸P的方向上移動第3變焦組(3G)8。第3組驅(qū)動部17使第 3變焦組(3G) 8進(jìn)行追蹤動作到與第2變焦組(2G) 7的移動位置對應(yīng)的位置。如圖2所示，第3組驅(qū)動機構(gòu)17例如由3G變焦用致動器18和變焦鏡頭用驅(qū)動電路15構(gòu)成。關(guān)于 3G變焦用致動器18，例如使用步進(jìn)電機，通過微步驅(qū)動而進(jìn)行精度高的位置控制。變焦鏡頭用驅(qū)動電路15是與第2變焦組(2G) 7的驅(qū)動器共用的。
在第3變焦組(3G)8中設(shè)置有作為第2透鏡組位置檢測部的第3變焦組基準(zhǔn)位置檢測部(以下，稱為第3組基準(zhǔn)位置檢測部)19。第3組基準(zhǔn)位置檢測部19取得基準(zhǔn)位置作為第3變焦組(3G) 8的位置信息，通過相對的位置檢測來管理位置。關(guān)于第3組基準(zhǔn)位置檢測部19，例如使用光斷續(xù)器(PI)。
在對焦透鏡組9中設(shè)置有對焦鏡頭驅(qū)動機構(gòu)20。對焦鏡頭驅(qū)動機構(gòu)20在光軸P 的方向上移動對焦透鏡組9。如圖2所示，對焦鏡頭驅(qū)動機構(gòu)20由對焦鏡頭用致動器21和對焦鏡頭用驅(qū)動電路22構(gòu)成。對焦鏡頭用驅(qū)動電路22驅(qū)動對焦鏡頭用致動器21。對焦鏡頭用致動器21在光軸P的方向上移動對焦透鏡組9。
在對焦透鏡組9中設(shè)置有對焦鏡頭基準(zhǔn)位置檢測部(對焦鏡頭位置檢測傳感器) 23。對焦鏡頭基準(zhǔn)位置檢測部23檢測對焦透鏡組9的基準(zhǔn)位置。
如圖2所示，變焦鏡頭用驅(qū)動電路15、線性編碼器16、第3組基準(zhǔn)位置檢測部19、 對焦鏡頭用驅(qū)動電路22以及對焦鏡頭位置檢測傳感器23與鏡頭控制部11連接。在鏡頭控制部11上連接有存儲部10、光圈基準(zhǔn)位置檢測用傳感器24、光圈用驅(qū)動電路25、變焦鎖定開關(guān)檢測電路26、MF用位置檢測電路27、照相機主體接口(Body-IF)28、電動變焦/手動變焦切換檢測機構(gòu)29和電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30。
光圈31設(shè)置在第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的光軸P上。光圈31由作為光圈驅(qū)動機構(gòu)的光圈致動器32來驅(qū)動。光圈致動器32由光圈用驅(qū)動電路25來驅(qū)動。 關(guān)于光圈致動器32,例如使用步進(jìn)電機,進(jìn)行微步驅(qū)動而進(jìn)行精度聞的控制。
光圈基準(zhǔn)位置檢測用傳感器24檢測光圈31的基準(zhǔn)位置。光圈基準(zhǔn)位置檢測用傳感器24在基準(zhǔn)位置的檢測中例如使用光斷續(xù)器(PI)。通過檢測光圈31的基準(zhǔn)位置，從而能夠進(jìn)行光圈31的光圈位置的相對位置的管理。
變焦功能切換操作部件4進(jìn)行超微距與電動變焦與機械手動變焦(以下，稱為機械手動)各模式的切換，且電氣地進(jìn)行與各模式的切換連動的切換位置的檢測。變焦功能切換操作部件4的切換動作是通過將變焦切換操作部向圖I所示的箭頭A方向的被攝體側(cè)和照相機主體2側(cè)進(jìn)行移位移動的操作來進(jìn)行的。
變焦功能切換操作部件4在處于機械手動狀態(tài)時，能夠在更換鏡頭I的圓周方向 (箭頭B方向)上自由地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在機械手動狀態(tài)下變焦功能切換操作部件4在箭頭B方向上旋轉(zhuǎn)時，第2變焦組(2G)7根據(jù)變焦功能切換操作部件4的旋轉(zhuǎn)移動量，不通過電氣控制而在光軸P的方向上移動。此時，線性編碼器16通過絕對位置檢測對第2變焦組(2G)7進(jìn)行位置檢測。
鏡頭控制部11由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成。鏡頭控制部11參照存儲在存儲部10中的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息，將第3變焦組(3G) 8追蹤控制到與第2變焦組(2G) 7的移動位置對應(yīng)的位置。
在電動變焦?fàn)顟B(tài)時，變焦功能切換操作部件4只能在作為機械機構(gòu)的更換鏡頭I 的圓周方向(箭頭B方向)的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過使變焦功能切換操作部件4在更換鏡頭I的圓周方向(箭頭B方向)旋轉(zhuǎn)，從而通過后述的方法進(jìn)行用戶想要驅(qū)動的電動變焦速度的設(shè)定。鏡頭控制部11在電動變焦?fàn)顟B(tài)時，通過電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30檢測通過切換多個變焦速度而設(shè)定的電動變焦速度。
在超微距狀態(tài)時，變焦機構(gòu)切換操作部件4成為不在更換鏡頭I的圓周方向(箭頭 B方向)旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。
鏡頭控制部11在超微距狀態(tài)時，根據(jù)預(yù)先存儲在存儲部10中的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息，電氣地對第2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G) 8 進(jìn)行驅(qū)動控制。此時，也可以將對焦透鏡組9也驅(qū)動到預(yù)先確定的位置。
變焦鎖定SW5是例如具有按鈕的機械式的鎖定機構(gòu)。變焦鎖定SW5在通過變焦功能切換操作部件4的切換動作切換到超微距、電動變焦和機械手動中的任意一個模式時， 在該變焦鎖定SW5的按鈕被按下的狀態(tài)下，起到允許進(jìn)行超微距與電動變焦與機械手動之間的模式切換的功能。因此，如果變焦鎖定SW5的按鈕沒有被按下，則起到不能進(jìn)行超微距與電動變焦與機械手動之間的模式切換的功能。
在該更換鏡頭I中，雖然通過變焦功能切換操作部件4來進(jìn)行模式的轉(zhuǎn)換，但是也可以通過變焦鎖定SW5來進(jìn)行超微距與電動變焦與機械手動的各模式的切換。
在該更換鏡頭I中，根據(jù)變焦功能切換操作部件4進(jìn)行的向超微距、電動變焦和機械手動中的任意一個模式的切換，即變焦功能切換操作部件4在箭頭A方向的位置的不同， 切換用于驅(qū)動第2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G) 8的驅(qū)動機構(gòu)。
例如，在以機械手動變焦來動作時，第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12的步進(jìn)電機的勵磁位置發(fā)生偏離。由于機械手動變焦是通過基于用戶等的操作的外力來驅(qū)動的，因此步進(jìn)電機的脈沖計數(shù)數(shù)(驅(qū)動脈沖的計數(shù)數(shù))也發(fā)生偏離。然而，在相對位置檢測的情況下，為了校正偏離的位置，在每次變焦功能切換時需要通過初始驅(qū)動來檢測初始位置。
變焦功能切換操作部件4的每次向超微距、電動變焦和機械手動中的任意一個模式切換時的初始驅(qū)動都會產(chǎn)生初始驅(qū)動時間的等待，對用戶而言造成了操作性的劣化。如果第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12和第3組驅(qū)動機構(gòu)17都通過絕對位置的檢測來驅(qū)動，則不需要進(jìn)行初始驅(qū)動。但是，用于檢測絕對位置的線性編碼器等是尺寸大且昂貴的元件，從而會產(chǎn)生裝置的大型化和成本變高的問題。
在本實施方式中，通過使一方為絕對位置檢測，另一方為相對位置檢測，從而回避初始驅(qū)動，消除上述問題。
因此，該更換鏡頭I通過線性編碼器16來檢測第2變焦組(2G) 7的絕對位置，通過第3組基準(zhǔn)位置檢測部19來檢測第3變焦組(3G)8的基準(zhǔn)位置，根據(jù)基于該基準(zhǔn)位置和驅(qū)動第3變焦組(3G)8的3G用致動器18的步數(shù)的相對位置檢測來獲取第3變焦組(3G)8 的絕對位置。由此，該更換鏡頭I不會有損操作性，而實現(xiàn)低成本、節(jié)省空間。
接著，對變焦組機構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖6示出該更換鏡頭I的構(gòu)造圖。在該更換鏡頭I內(nèi)，如上所述設(shè)置有第I變焦組6、第2變焦組(2G)7、第3變焦組(3G)8和第4變焦組9。第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12在光軸P的方向上移動第2變焦組(2G) 7。第3組驅(qū)動機構(gòu)17在光軸P的方向上移動第3變焦組(3G)8。
第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12例如具有步進(jìn)電機等2G用變焦用致動器14。在2G用變焦用致動器14中設(shè)置有2G用螺桿40。在2G用螺桿40上通過由螺母等構(gòu)成的連結(jié)機構(gòu) 41而設(shè)置有第2變焦組(2G) 7。第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12包含電動-手動變焦切換機構(gòu)。
圖7示出第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12的電動-手動變焦切換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12中的手動機構(gòu)包括設(shè)置在變焦功能切換操作部件4上的支撐部件42 ;設(shè)置在支撐部件42上的旋轉(zhuǎn)支撐部件43 ;通過軸44旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐部件43上的增速齒輪45 ;以及與增速齒輪45嚙合的電機軸齒輪46。
在手動機構(gòu)中，當(dāng)變焦功能切換操作部件4切換到手動變焦的位置時，如圖7所示，增速齒輪45與電機軸齒輪46以離合式連結(jié)。當(dāng)在該狀態(tài)下變焦功能切換操作部件4 通過用戶的操作而在更換鏡頭I的圓周方向(箭頭B方向)旋轉(zhuǎn)時，變焦功能切換操作部件 4克服2G用變焦用致動器14的定位轉(zhuǎn)矩，使電機軸齒輪46旋轉(zhuǎn)。由此，第2變焦組(2G)7 在光軸P的方向上移動。
另一方面，電動機構(gòu)包含例如步進(jìn)電機等2G用變焦用致動器14、2G用變焦用致動器14的電機軸14a、設(shè)置在電機軸14a上的2G用螺桿40。
當(dāng)變焦功能切換操作部件4被切換到電動變焦的位置時，如圖7的虛線所示，作為手動機構(gòu)的支撐部件42、旋轉(zhuǎn)支撐部件43、增速齒輪45退避。通過該對比，增速齒輪45從電機軸齒輪46離開，增速齒輪45與電機軸齒輪46之間的連結(jié)被解除。在切換到電動變焦的狀態(tài)下，當(dāng)從鏡頭控制部11向第2組驅(qū)動機械機構(gòu)12發(fā)出電動變焦的指令時，2G用螺桿 40通過2G用變焦用致動器14的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，第2變焦組(2G) 7通過2G用螺桿40的旋轉(zhuǎn)而在光軸P的方向上移動。
線性編碼器16檢測第2變焦組(2G)7的絕對位置。線性編碼器16是例如電阻滑動器式的位移傳感器等電氣部件。
鏡頭控制部11不管是超微距、電動變焦和機械手動中的哪個模式，始終取入由線性編碼器16檢測出的第2變焦組(2G) 7的絕對位置。
圖8示出第3組驅(qū)動機構(gòu)17的結(jié)構(gòu)圖。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17包含例如步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18、3G變焦用致動器18 的電機軸18a、設(shè)置在電機軸18a上的3G用絲杠螺釘50。在3G用絲杠螺釘50上通過由螺母等構(gòu)成的連結(jié)機構(gòu)51而設(shè)置有第3變焦組(3G) 8。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17通過第3組基準(zhǔn)位置檢測部19的例如PI等基準(zhǔn)位置檢測元件的基準(zhǔn)位置檢測來檢測第3變焦組(3G) 8的基準(zhǔn)位置。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17在手動變焦時也通過例如步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18從上述基準(zhǔn)位置起對第3變焦組(3G) 8進(jìn)行相對驅(qū)動。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17不會通過來自外部的輸入來驅(qū)動第3變焦組(3G) 8。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17根據(jù)鏡頭控制部11的指示，如上述圖4所示，依照存儲在存儲部10中的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息來驅(qū)動第3變焦組(3G)8，即，追蹤第2變焦組(2G) 7的位置來驅(qū)動第3變焦組(3G) 8。
在電動變焦時，第3組驅(qū)動機構(gòu)17通過與在更換鏡頭I的圓周方向(箭頭B方向) 旋轉(zhuǎn)了變焦功能切換操作部件4時的速度(速度指示)對應(yīng)的移動速度來驅(qū)動第3變焦組 (3G) 8。
第3組基準(zhǔn)位置檢測部19如上所述獲取作為第2透鏡組的第3變焦組(3G) 8的基準(zhǔn)位置，例如使用光斷續(xù)器(PI)。第3組基準(zhǔn)位置檢測部19與第3變焦組(3G) 8 一體地在光軸P的方向上移動。如圖8所示，第3組基準(zhǔn)位置檢測部19例如使用光斷續(xù)器(PI) 作為用于獲取第3變焦組(3G)8的基準(zhǔn)位置的檢測元件，其包含發(fā)光部191和受光部192。
如圖9所示，光斷續(xù)器(PI)的主體(以下，稱為PI主體)193形成為-字狀。在PI 主體193中形成有彼此相對的各相對面193a、193b。在PI主體193的一個相對面193a上設(shè)置有發(fā)光部191。在另一個相對面193b上設(shè)置有受光部192。發(fā)光部191與受光部192 彼此相對配置。發(fā)光部191接受來自鏡頭控制部11的發(fā)光控制信號而發(fā)出光。鏡頭控制部11輸出例如使發(fā)光部191連續(xù)地發(fā)光的發(fā)光控制信號,從而發(fā)光部191連續(xù)地發(fā)出光。 受光部192接受從發(fā)光部191發(fā)出的光，輸出表示該受光的高電平的有受光信號(H電平信號)。受光部192如果沒有接收到從發(fā)光部191發(fā)出的光，則輸出表示沒有光的受光的低電平的無受光信號(L電平信號)。
在第3組基準(zhǔn)位置檢測部19中的彼此相對的各相對面193a、193b之間的空間內(nèi)， 配置有板狀的梳齒部體194。在梳齒部體194中設(shè)置有多個遮光區(qū)域(以下，稱為遮光壁體) 194a、多個透過區(qū)域(以下，稱為開放空間)194b。各遮光壁體194a分別使發(fā)光部191與受光部192之間成為遮光狀態(tài)。各開放空間194b分別使得成為光在發(fā)光部191與受光部192 之間透過的透過狀態(tài)。遮光壁體194a和開放空間194b沿著光軸P的方向交替地排列，將梳齒部體194形成為梳齒狀。各遮光壁體194a分別在光軸P的方向上以第I寬度Ha來形成。各開放空間194b分別在光軸P的方向上以第2寬度Hb來形成。第I寬度Ha和第2 寬度Hb在光軸P的方向上例如以相同長度來形成。
圖10示出梳齒部體194的具體的一例。梳齒部體194是交替地排列多個遮光壁體194a和多個開放空間194b而構(gòu)成的。在梳齒部體194中，在作為用于初始化第3變焦組 (3G) 8的位置的特定位置，例如光學(xué)變焦的廣角(Wide)端側(cè)形成有一個廣角端梳齒195W， 并且在望遠(yuǎn)端側(cè)形成有一個望遠(yuǎn)端梳齒195T。廣角端梳齒195W和望遠(yuǎn)端梳齒195T分別以第3寬度He來形成。第3寬度He形成為各遮光壁體194a的第I寬度Ha的2分之I。
在梳齒部體194中，雖然將多個遮光壁體194a以第I寬度Ha形成，將廣角端梳齒 195W和望遠(yuǎn)端梳齒195T以第3寬度He (=Ha/2)形成，但是并不限于此，第I寬度Ha與第 3寬度He的比率也可以是其他的比率。
當(dāng)多個遮光壁體194a的各第I寬度Ha例如換算成用于驅(qū)動第3組驅(qū)動機構(gòu)17 中的步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18的驅(qū)動脈沖數(shù)時，例如相當(dāng)于4脈沖+α。4脈沖是相當(dāng)于后述的步進(jìn)電機的勵磁模式的I周的脈沖數(shù)的I例,此外也可以例如是8、16、32脈沖等。α是估計了由第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(ΡΙ))19的響應(yīng)速度等引起的偏離量的校正系數(shù)，例如是I脈沖的驅(qū)動量。校正系數(shù)α例如是“I” “2”。
如果知道遮光壁體194a的第I寬度Ha、步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18的每I脈沖的驅(qū)動量即第3變焦組(3G)8的移動量、施加給該3G變焦用致動器18的驅(qū)動脈沖數(shù)，則CN 102929073 A書明說8/18 頁鏡頭控制部11能夠預(yù)測從第3組基準(zhǔn)位置檢測部(例如光斷續(xù)器(PI))19輸出的H電平信號(對應(yīng)于開放空間194b的位置)和L電平信號(對應(yīng)于遮光壁體194a的位置)。鏡頭控制部11通過對上述H電平信號和上述L電平信號進(jìn)行加減法來判斷第3變焦組(3G) 8是位于廣角端梳齒195W或望遠(yuǎn)端梳齒195T、還是位于廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T的中間。
鏡頭控制部11輸入由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G)8的位置信息，識別通過電源接通時的初始驅(qū)動而由第3組驅(qū)動機構(gòu)17驅(qū)動的第3變焦組(3G)8 的基準(zhǔn)位置。例如鏡頭控制部11通過步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18的驅(qū)動來識別第3 變焦組(3G) 8相對于上述基準(zhǔn)位置的相對位置。
鏡頭控制部11根據(jù)由作為第I透鏡組位置檢測部的第2組絕對位置檢測部16檢測出的第2變焦組(2G) 7的位置信息和存儲在存儲部10中的位置關(guān)系信息來控制第3變焦組(3G) 8的移動。另外，鏡頭控制部11對移動第3變焦組(3G) 8的第3組驅(qū)動機構(gòu)17 輸出驅(qū)動脈沖。第3組驅(qū)動機構(gòu)17被輸入來自鏡頭控制部11的驅(qū)動脈沖數(shù)而驅(qū)動步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18，移動第3變焦組(3G) 8。鏡頭控制部11由于將每I脈沖的第3 變焦組(3G)8的移動量存儲在存儲器中，因此能夠根據(jù)輸出到第3組驅(qū)動機構(gòu)17的驅(qū)動脈沖數(shù)而計算出第3變焦組(3G) 8的移動量。
但是，存在第3變焦組(3G) 8不能追蹤第2變焦組(2G) 7的移動來移動的情況。 此時，例如存在第2變焦組(2G)7與第3變焦組(3G)8接觸或沖突的顧慮。例如，當(dāng)?shù)?變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8沖突時，有時由于該沖突而使得驅(qū)動第2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G)8的例如步進(jìn)電機等2G用變焦用致動器14和3G變焦用致動器18中的任意一方或雙方失步，不能檢測第2變焦組(2G)7和第3變焦組(3G)8的位置。也就是說，第 2變焦組(2G) 7或第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)變得異常。
參照圖11對該失步的產(chǎn)生進(jìn)行說明。在機械手動模式中，第2變焦組(2G)7通過來自外部的用戶操作來驅(qū)動。第3變焦組(3G)8追蹤第2變焦組(2G)7的移動而移動到與第2變焦組(2G) 7的位置對應(yīng)的位置。
例如，假設(shè)第2變焦組(2G) 7存在于當(dāng)前位置R1，第3變焦組(3G) 8存在于當(dāng)前位置R2。在第2變焦組(2G)7從該狀態(tài)而移動到移動位置El，并且第3變焦組(3G)8移動到移動位置E2時，當(dāng)?shù)?變焦組(2G)7例如通過用戶的機械手動操作的變焦動作而以非?？斓乃俣纫苿訒r，第3變焦組(3G) 8有時不能追蹤第2變焦組(2G) 7的非?？斓乃俣鹊囊苿印４藭r，有時第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8例如在位置K發(fā)生沖突，導(dǎo)致失步。
本裝置具有如下所述的結(jié)構(gòu)在伴隨變焦動作，2G用變焦用致動器14或3G變焦用致動器18的步進(jìn)電機失步而使得控制狀態(tài)變得異常時，檢測出該控制狀態(tài)變得異常的失步狀態(tài)而迅速地進(jìn)行恢復(fù)處理的動作。
鏡頭控制部11根據(jù)用于對第3變焦組(3G) 8進(jìn)行移動控制的控制位置信息和與由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G)8的位置信息對應(yīng)的信號，判定第3 變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否異常，即是否失步。
具體地講，鏡頭控制部11根據(jù)用于對第3變焦組(3G)8進(jìn)行移動控制的控制位置信息來預(yù)測第3變焦組(3G) 8的預(yù)測位置信息，根據(jù)該預(yù)測位置信息和與由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G)8的位置信息對應(yīng)的信號，判定第3變焦組(3G)8的12控制狀態(tài)是否異常，即是否失步。
在判定為第3變焦組(3G)8的位置異常而失步時，鏡頭控制部11根據(jù)由第2組絕對位置檢測部16檢測出的第2變焦組(2G)7的位置信息和由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G)8的位置信息，從存儲在存儲部10中的多個初始化位置中選擇一個初始化位置，將第3變焦組(3G)8移動到該所選擇的一個初始化位置，將由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置及位置信息初始化。
此時，鏡頭控制部11將第3變焦組(3G) 8移動到多個初始化位置中的、存在于第 2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G) 8不會機械干涉的方向上的初始化位置，對由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置信息進(jìn)行初始化。
將第3變焦組(3G)8初始化的位置例如與光學(xué)變焦的廣角(Wide)端、望遠(yuǎn)(Tele) 端、或者這些廣角(Wide)端與望遠(yuǎn)(Tele)端的中間的各位置對應(yīng)。
鏡頭控制部11將第3變焦組(3G) 8移動到多個初始化位置中的沒有機械干涉且相對于由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置最接近的初始化位置，對第3變焦組(3G) 8的位置及位置信息進(jìn)行初始化。
但是，對第2變焦組(2G)7的絕對位置進(jìn)行檢測的線性編碼器16的分辨率誤差對對焦(FC)偏離產(chǎn)生影響，當(dāng)線性編碼器16的分辨率低、檢測分辨率低時，會導(dǎo)致像的模糊。
圖12示出線性編碼器16的分辨率不足時的對焦(FC)偏離與第2變焦組(2G)7的分辨率之間的關(guān)系。該圖12示出廣角(Wide)與望遠(yuǎn)(Tele)之間的允許誤差(允許深度)E。 第2變焦組(2G)7的線性編碼器16每隔間隔tl檢測第2變焦組(2G)7的絕對位置。在每次檢測出由線性編碼器16檢測出的第2變焦組(2G)7的絕對位置的變化量tl時就在光軸 P的方向上移動第3變焦組(3G) 8。S卩，在第2變焦組(2G) 7的位置檢測中檢測到變化之后，第3變焦組(3G) 8根據(jù)上述圖4所示的相對位置關(guān)系而移動到與第2變焦組(2G) 7的位置對應(yīng)的位置。在第2變焦組(2G) 7移動的間隔tl中，第3變焦組(3G) 8停止。因此， 雖然在允許深度深的廣角(Wide)側(cè)Wl不會成為問題，但是在允許深度淺的望遠(yuǎn)(Tele)側(cè) Tl，由于第2變焦組(2G) 7的移動量直接成為對焦(FC)偏離并超過允許深度(允許誤差)， 因此產(chǎn)生像的模糊。因此，需要提高線性編碼器16的分辨率，提高第3變焦組(3G) 8對于第2變焦組(2G) 7的追蹤性。
圖13示出線性編碼器16的分辨率充分時的對焦(FC)偏離與第2變焦組(2G) 7 的分辨率之間的關(guān)系。當(dāng)?shù)?變焦組(2G) 7的線性編碼器16的輸出的變化量成為比間隔 tl短的間隔的位置ta、tb、tc (間隔t2)時，對第3變焦組(3G) 8的移動進(jìn)行控制。
圖14示出根據(jù)第2變焦組(2G) 7的變焦(zoom)位置使判定閾值變化時的對焦 (FC)偏離與第2變焦組(2G)7的分辨率之間的關(guān)系。在允許深度深的廣角(Wide)側(cè)，鏡頭控制部11在由線性編碼器16檢測出的第2變焦組(2G)7的絕對位置的變化量每次成為間隔tl時使第3變焦組(3G) 8在光軸P的方向上移動。在允許深度淺的望遠(yuǎn)(Tele)側(cè)Tl， 鏡頭控制部11在由線性編碼器16檢測出的第2變焦組(2G)7的絕對位置的變化量每次成為間隔t2時使第3變焦組(3G) 8在光軸P的方向上移動。間隔tl設(shè)定為比間隔t2還要長(tl>t2)。
接著，對如上所述構(gòu)成的更換鏡頭的動作進(jìn)行說明。
首先，鏡頭控制部11按照圖15所示的變焦起動流程圖起動變焦動作。
鏡頭控制部11在步驟SI中進(jìn)行變焦模式的檢測，在步驟S2中進(jìn)行變焦模式處理。之后，鏡頭控制部11在步驟S3中進(jìn)行待機(Wait)之后，在步驟S4中判定是否為異常狀態(tài)。如果不是異常狀態(tài)，則鏡頭控制部11回到步驟SI，如果是異常狀態(tài)，則結(jié)束變焦起動。
接著，按照圖16所示的變焦模式檢測流程圖對上述步驟SI的變焦模式檢測進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟SlO中從變焦功能切換操作部件4的格雷碼式編碼器讀入編碼值，在步驟Sll中判定變焦模式是否為機械手動變焦模式。如果該判定的結(jié)果是變焦模式為機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11存儲機械手動變焦模式而結(jié)束變焦模式檢測。
如果變焦模式不是機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S12中判定是否為電動變焦模式。如果該判定的結(jié)果不是電動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S13中將變焦模式設(shè)定為超微距模式。另一方面，如果是電動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S14 中判定上一次是否為機械手動變焦模式。如果該判定的結(jié)果不是機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11存儲電動變焦模式而結(jié)束變焦模式檢測。如果是機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S15中對勵磁位置進(jìn)行校正。
接著，根據(jù)圖17所示的勵磁位置校正流程圖對校正上述步驟S15的勵磁位置進(jìn)行說明。
關(guān)于2G用變焦用致動器14及3G變焦用致動器18，例如使用步進(jìn)電機。關(guān)于步進(jìn)電機，使用2-2相步進(jìn)電機。
如圖18所示，在2-2相步進(jìn)電機中，A相是在+A、-A上存在勵磁位置。B相是在 +B、-B上存在勵磁位置。在2-2相勵磁驅(qū)動時，當(dāng)利用(A相，B相)的組合來表現(xiàn)勵磁時存在(+A, +B)、(-A, _B)、(+A, -B)、(_A, +B)這4個勵磁模式。由于各勵磁模式為I脈沖，因此4脈沖成為勵磁模式的I周。當(dāng)在虛線所示的范圍的位置上存在步進(jìn)電機時，通過將勵磁模式設(shè)定為+A :+Β，從而在R點的位置上吸附步進(jìn)電機。當(dāng)在實線所示的范圍內(nèi)的位置上存在步進(jìn)電機時，通過將勵磁模式設(shè)定為-A :+Β，從而在B點的位置上吸附步進(jìn)電機。
因此，在進(jìn)行勵磁位置的校正時，鏡頭控制部11在步驟S20中進(jìn)行+A +Β的勵磁， 在步驟S21中進(jìn)行待機(Wait)。之后，鏡頭控制部11在步驟S22中進(jìn)行-A +B的勵磁，在步驟S23中進(jìn)行待機(Wait)。由此，在B點進(jìn)行勵磁位置的校正。各步驟S21、S23中的待機(Wait)的時間被預(yù)先設(shè)定。在使步進(jìn)電機的驅(qū)動方向相反時，在步驟S22中，進(jìn)行+A -B 的勵磁，也可以在G點而不是B點對勵磁位置進(jìn)行校正。為了縮短恢復(fù)時間，不會執(zhí)行所有的勵磁模式。
但是，在1~2相勵磁驅(qū)動時，除了 2-2相勵磁位置的(+A, +B)、(-A, -B)、(+A, -B)、 (-A, +B)以外，還有1-2相勵磁位置的(+A, O)、(-A, O)、(O, +B)、(O, -B)這4個勵磁模式。 由于各勵磁模式為I脈沖，因此8脈沖構(gòu)成勵磁模式的I周。而且，如果增加中間分割位置， 則能夠使I周為16脈沖、32脈沖…。并且，也可以將上述的梳齒部體194的多個遮光壁體 194a的第I寬度Ha按照I周的脈沖數(shù)，代替上述的4脈沖+ α而設(shè)定為8脈沖+ α、16脈沖+ α等。
接著，根據(jù)圖19所示的變焦模式處理流程圖對上述步驟S2的變焦模式處理進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S30中根據(jù)所存儲的變焦模式信息，判定是否為機械手動變焦模式。如果該判定的結(jié)果是機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S31中進(jìn)行機械手動變焦的處理。
如果不是機械手動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S32中判定是否為電動變焦模式。如果該判定的結(jié)果是電動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S33中進(jìn)行電動變焦處理。
如果不是電動變焦模式，則鏡頭控制部11在步驟S34中進(jìn)行超微距處理。
接著，根據(jù)圖20所示的機械手動變焦模式處理流程圖對機械手動變焦模式處理 (上述步驟S31)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S40中利用線性編碼器16來檢測第2變焦組(2G)7的絕對位置。
鏡頭控制部11在該步驟S40中，在后述的圖23所示的步驟S74中進(jìn)行2G/3G沖突檢測處理，檢測第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否為異常，即是否失步。
鏡頭控制部11在步驟S41中根據(jù)步驟S40的2G位置檢測處理的結(jié)果判定第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否為異常，即是否失步。
如果該判定的結(jié)果是第3變焦組(3G)8的控制狀態(tài)不是異常，則鏡頭控制部11在步驟S42中利用線性編碼器16檢測第2變焦組(2G)7的當(dāng)前位置，依次更新該第2變焦組 (2G) 7的當(dāng)前位置。
鏡頭控制部11在步驟S43中，例如如圖14所示，根據(jù)第2變焦組(2G) 7的變焦 (zoom)位置來更新判定閾值。
鏡頭控制部11在步驟S44中求出第2變焦組(2G)7的當(dāng)前位置與第2變焦組(2G) 7的過去位置(例如圖14所示的隔著間隔tl、t2的以前的位置)的差異的絕對值，判定該差異的絕對值是否比預(yù)先設(shè)定的判定閾值與滯后量的相加量His_A大。
如果該判定的結(jié)果為差異的絕對值比相加量把8_八大，則鏡頭控制部11在步驟 S45中讀取存儲在存儲部10中的如圖4所示的第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8的位置關(guān)系信息。鏡頭控制部11在步驟S46中追蹤第2變焦組(2G) 7的位置而驅(qū)動第3變焦組(3G)8。
鏡頭控制部11雖然在步驟S46的3G驅(qū)動處理中進(jìn)行后述的圖25所示的步驟S93 的3G —定速度驅(qū)動，但是根據(jù)用于對第3變焦組(3G)8進(jìn)行移動控制的控制位置信息和由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置信息來檢測第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否為異常，即是否失步。
鏡頭控制部11在步驟S47中根據(jù)上述步驟S46的檢測結(jié)果來判定第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否為異常，即是否失步。
在判定為差異的絕對值比相加量His_A大且未檢測出異常時，或者在差異的絕對值比相加量His_A小時，鏡頭控制部11反復(fù)執(zhí)行上述步驟S40 步驟S47。
當(dāng)上述步驟S41、S47的判定的結(jié)果是判定為第3變焦組(3G)8的控制狀態(tài)為異常而失步時，鏡頭控制部11轉(zhuǎn)移到步驟S48而進(jìn)行恢復(fù)處理，結(jié)束機械手動變焦模式處理。
雖然沒有在圖20中示出，但是當(dāng)在機械手動變焦處理中，變焦切換操作部向圖I 所示的箭頭A方向進(jìn)行了操作時，結(jié)束機械手動變焦處理。并且，結(jié)束模式處理(圖19)，經(jīng)過變焦起動處理(圖15)中的步驟S3、S4而執(zhí)行步驟SI的變焦模式檢測。
說明。
度。
接著，根據(jù)圖21所示的電動變焦處理流程圖對電動變焦處理(上述步驟S33)進(jìn)行鏡頭控制部11在步驟S50中檢測電動變焦中的第2變焦組(2G) 7的被設(shè)定的速鏡頭控制部11在步驟S51中利用線性編碼器16檢測第2變焦組(2G) 7的位置。 鏡頭控制部11在步驟S52中依次更新該第2變焦組(2G) 7的當(dāng)前位置。鏡頭控制部11在步驟S53中使第2變焦組(2G)7驅(qū)動，并且在步驟S54中讀取存儲在存儲部10中的如圖4所示的第2變焦組(2G)7與第3變焦組(3G)8的位置關(guān)系信息， 追蹤第2變焦組(2G) 7的位置來驅(qū)動第3變焦組(3G) 8。
接著，根據(jù)圖22所示的超微距處理流程圖對超微距處理(上述步驟S34)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S60中將第2變焦組(2G)7驅(qū)動到預(yù)先設(shè)定的超微距位置， 在步驟S61中將第3變焦組(3G) 8驅(qū)動到預(yù)先設(shè)定的超微距位置。
接著，根據(jù)圖23所示的第2變焦組(2G)7的位置檢測流程圖對第2變焦組(2G)7 的位置檢測(上述步驟S40，S51)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S70中對檢測第2變焦組(2G)7位置的線性編碼器16的輸出信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，在步驟S71中對進(jìn)行了該Α/D轉(zhuǎn)換的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。鏡頭控制部11 反復(fù)進(jìn)行步驟S70、71，依次對線性編碼器16的輸出信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，對進(jìn)行了 Α/D轉(zhuǎn)換的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)預(yù)定次數(shù)的Α/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，計算所讀入的Α/D轉(zhuǎn)換值的平均值。
鏡頭控制部11在步驟S72中參照存儲在存儲部10中的表示線性編碼器16的輸出與第2變焦組(2G) 7的驅(qū)動脈沖之間的關(guān)系的調(diào)整數(shù)據(jù)，由線性編碼器16的輸出值(平均值)計算第2變焦組(2G) 7的脈沖位置。
接著，鏡頭控制部11僅在圖20所示的機械手動變焦處理中的步驟S40的2G位置檢測處理時執(zhí)行各步驟S73、74的處理，在圖21所示的電動變焦處理中的步驟S51的2G位置檢測處理時不執(zhí)行各步驟S73、74的處理。
鏡頭控制部11在步驟573中求出第2變焦組(2G)7的當(dāng)前位置與第2變焦組(2G) 7的過去位置(例如圖14所示的隔著間隔tl、t2的以前的位置)的差異的絕對值，通過將該差異的絕對值除以時間來計算第2變焦組(2G) 7的速度。
鏡頭控制部11在步驟S74中判定第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8是否在例如圖11所示的位置K沖突，并失步。
關(guān)于詳細(xì)內(nèi)容，根據(jù)圖28所示的2G/3G沖突檢測流程圖在后面敘述。以上，結(jié)束圖23所示的2G位置檢測處理流程圖的說明。
接著，根據(jù)圖24所示的電動變焦速度檢測流程圖對電動變焦速度檢測(上述步驟 S50)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S80中檢測由變焦功能切換操作部件4設(shè)定的變焦速度。鏡頭控制部11在變焦功能切換操作部件4處于電動變焦?fàn)顟B(tài)時，根據(jù)電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30的輸出，檢測攝影者通過向B方向旋轉(zhuǎn)變焦功能切換操作部件4而設(shè)定的電動變焦的速度。鏡頭控制部11對電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30的輸出信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，在步16驟S81中對進(jìn)行了 Α/D轉(zhuǎn)換的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。鏡頭控制部11反復(fù)進(jìn)行步驟S80、81，對電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30的輸出信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，對進(jìn)行了 Α/D轉(zhuǎn)換的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。 當(dāng)預(yù)定次數(shù)的Α/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，鏡頭控制部11計算所讀入的Α/D轉(zhuǎn)換值的平均值。
鏡頭控制部11在步驟S82中，根據(jù)電動變焦速度切換檢測機構(gòu)30的輸出值(平均值)判斷設(shè)定為空擋(不驅(qū)動)、向廣角(Wide)方向驅(qū)動時的分別不同的第I至第3速度，向望遠(yuǎn)(Tele)方向驅(qū)動時的分別不同的第I至第3速度中的哪一個。
接著，根據(jù)圖25所示的第3變焦組驅(qū)動流程圖對第3變焦組(3G) 8的驅(qū)動(上述步驟S46)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟S90中根據(jù)第2變焦組(2G) 7的移動速度(在通過圖20所示的機械手動變焦處理的步驟S40的2G位置檢測而執(zhí)行的圖23的步驟S73中計算)來確定第3變焦組(3G) 8的分布圖(profile)，計算第3變焦組(3G) 8的速度。
鏡頭控制部11在步驟S91中對第3變焦組(3G)8進(jìn)行初始勵磁，在步驟S92中根據(jù)在步驟S90中確定的分布圖來進(jìn)行加速驅(qū)動，在步驟S93中當(dāng)達(dá)到在步驟S90中計算出的速度時，以一定速度驅(qū)動預(yù)定量，在步驟S94中根據(jù)在步驟S90中確定的分布圖進(jìn)行減速驅(qū)動，在步驟S95中進(jìn)行保持勵磁。
接著，根據(jù)圖26所示的第2及第3變焦組驅(qū)動流程圖對第2變焦組(2G)7和第3 變焦組(3G) 8的驅(qū)動(上述步驟S53、S54)進(jìn)行說明。
鏡頭控制部11在步驟SlOO中根據(jù)通過電動變焦速度檢測處理(圖24)檢測出的變焦速度來確定第2變焦組(2G) 7的速度。鏡頭控制部11在步驟SlOl中對第2變焦組 (2G) 7進(jìn)行初始勵磁，在步驟S102中進(jìn)行加速驅(qū)動，在步驟S103中以一定速度進(jìn)行驅(qū)動， 在步驟S104中進(jìn)行減速驅(qū)動，在步驟S105中進(jìn)行保持勵磁。
并且，鏡頭控制部11在步驟S106中根據(jù)在步驟SlOO中確定的第2變焦組(2G)7 的速度的移動速度來確定第3變焦組(3G)8的分布圖。以下，鏡頭控制部11根據(jù)所確定的分布圖來進(jìn)行控制。鏡頭控制部11在步驟S107中對第3變焦組(3G) 8進(jìn)行初始勵磁，在步驟S108中進(jìn)行加速驅(qū)動，在步驟S109中以一定速度來驅(qū)動，在步驟SllO中進(jìn)行減速驅(qū)動，在步驟Slll中進(jìn)行保持勵磁。
接著，根據(jù)圖27所示的第3變焦組一定速度驅(qū)動流程圖對第3變焦組(3G)8的一定速度驅(qū)動(上述步驟S93，S109)進(jìn)行說明。
第3變焦組一定速度驅(qū)動是在以下的流程中執(zhí)行。即，雖然通過圖20所示的機械手動變焦處理流程圖中的步驟S46來執(zhí)行3G驅(qū)動處理，但是如圖25的3G驅(qū)動處理流程圖所示，通過步驟S93來執(zhí)行3G —定速度驅(qū)動處理。
在步驟S93的3G —定速度驅(qū)動處理中，如上所述以一定速度來驅(qū)動第3變焦組 (3G)。此時，如圖8所示，第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19與第3變焦組(3G) 8 一體地在光軸P的方向上移動，獲取該第3變焦組(3G) 8的基準(zhǔn)位置。在第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19移動時，在該第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19中的發(fā)光部191與受光部192之間的空間中配置有板狀的梳齒部體194。通過該配置，在發(fā)光部 191與受光部192之間，梳齒部體194的多個遮光壁體194a和多個開放空間194b交替地通過。由此，第3組基準(zhǔn)位置檢測部19交替地輸出表示在受光部192中接收到了來自發(fā)光部 191的光的有受光信號(H電平信號與開放空間194b的位置對應(yīng))、和表示沒有光的受光的無受光信號(L電平信號與遮光壁體194a的位置對應(yīng))。
鏡頭控制部11交替地輸入從第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19輸出的H 電平號和L電平信號。
鏡頭控制部11在圖27所示的3G—定速度驅(qū)動流程圖的步驟S120中，設(shè)定對從第 3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19輸出的有受光信號(H電平信號與開放空間194b 的位置對應(yīng))和無受光信號(L電平信號與遮光壁體194a的位置對應(yīng))進(jìn)行計數(shù)的PI檢測計數(shù)器。
鏡頭控制部11在步驟S121中逐個脈沖地對移動第3變焦組(3G)8的第3組驅(qū)動機構(gòu)17依次輸出驅(qū)動脈沖信號。并且，鏡頭控制部11逐個脈沖地對驅(qū)動脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，求出所計數(shù)的驅(qū)動脈沖數(shù)。即，鏡頭控制部11對驅(qū)動脈沖計數(shù)器進(jìn)行設(shè)定，通過該驅(qū)動脈沖計數(shù)器以驅(qū)動脈沖數(shù)+1的方式來進(jìn)行計數(shù)。如上所述，通過驅(qū)動脈沖計數(shù)器計數(shù)的驅(qū)動脈沖數(shù)是第3變焦組(3G) 8的控制位置信息。
鏡頭控制部11在步驟S122中依次檢測第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19 的輸出信號的狀態(tài)，即H電平信號和L電平信號。
鏡頭控制部11在步驟S123中判定第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號是否在H電平信號與L電平信號之間變化。如果第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19與第3變焦組(3G) 8 一體地在光軸P的方向上移動，則在該第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19中的發(fā)光部191與受光部192之間的空間中梳齒部體194的多個遮光壁體194a和多個開放空間194b交替地通過。由此，第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器 (PD) 19的輸出信號交替地變化為H電平信號和L電平信號。鏡頭控制部11對第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19的輸出信號進(jìn)行監(jiān)測，判定H電平信號與L電平信號之間的變化。
鏡頭控制部11在步驟S124中根據(jù)用于對第3變焦組(3G)8進(jìn)行移動控制的控制位置信息和由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置信息來判定第 3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)是否為異常，即是否失步。
具體地講，鏡頭控制部11對從第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19輸出的 H電平信號和L電平信號進(jìn)行監(jiān)測。
第3組驅(qū)動機構(gòu)17是步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18。鏡頭控制部11存儲3G變焦用致動器18的每I步的移動量。鏡頭控制部11通過將所存儲的每I步的移動量與由驅(qū)動脈沖計數(shù)器計數(shù)的驅(qū)動脈沖數(shù)相乘來求出第3變焦組(3G) 8的移動量。
鏡頭控制部11將第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19中的梳齒部體194的各遮光壁體194a的各第I寬度Ha預(yù)先存儲在存儲器中。鏡頭控制部11將各第I寬度Ha 例如換算為驅(qū)動脈沖數(shù)而相當(dāng)于4脈沖+ α的內(nèi)容存儲在存儲器中。關(guān)于各遮光壁體194a 的第I寬度Ha，存儲了作為設(shè)計數(shù)據(jù)的信息和測量值。
鏡頭控制部11將在從第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19的輸出信號從H 電平信號切換到L電平信號的時刻到再次從L電平信號切換到H電平信號的時刻為止的期間，即發(fā)光部191和受光部192通過遮光壁體194a的第I寬度Ha的期間，通過驅(qū)動脈沖數(shù)與每I步的移動量的相乘而求出的第3變焦組(3G) 8的移動量(移動距尚)、與所存儲的數(shù)據(jù)即第I寬度Ha進(jìn)行比較。
當(dāng)具體地說明時，鏡頭控制部11判定設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha是否如式(I)所示， 落入到在每I步的移動量與驅(qū)動脈沖數(shù)的相乘值上加減了校正系數(shù)α后的各值的范圍內(nèi)。
每I步的移動量與驅(qū)動脈沖數(shù)的相乘值_ α
〈設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha〈
每I步的移動量與驅(qū)動脈沖數(shù)的相乘值+ α…(I)
如果該判定的結(jié)果為設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha落入到在每I步的移動量與驅(qū)動脈沖數(shù)的相乘值上加減了校正系數(shù)α后的各值的范圍內(nèi)，則當(dāng)?shù)?變焦組(3G)8的位置為正常時，鏡頭控制部11在步驟S125中將驅(qū)動脈沖計數(shù)器的計數(shù)值清除為“O”。
之后，鏡頭控制部11反復(fù)進(jìn)行上述步驟S121 S125。
另一方面，當(dāng)步驟S123中的判定結(jié)果為，判定為第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器 (PI))19的輸出信號不在H電平信號與L電平信號之間變化時，鏡頭控制部11轉(zhuǎn)移到步驟 S126，通過將設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha除以每I步的移動量，判定對該相除值加上校正系數(shù) β后的值是否比由驅(qū)動脈沖計數(shù)器計數(shù)的驅(qū)動脈沖數(shù)小。即，鏡頭控制部11判定式(2)
(設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha/每I步的移動量)+β
〈驅(qū)動脈沖數(shù)…(2)
。β是預(yù)估了由第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(ΡΙ))19的響應(yīng)速度等引起的偏離量的校正系數(shù)，例如是步進(jìn)電機的I旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，即4脈沖、8脈沖。
如果該判定的結(jié)果為在所存儲的數(shù)據(jù)即第I寬度Ha除以每I步的移動量后的相除值上加上校正系數(shù)β后得到的值比驅(qū)動脈沖數(shù)小，則鏡頭控制部11在步驟S127中判定為第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)為異常，即判定為失步。
如果上述步驟S124中的判定結(jié)果為設(shè)計數(shù)據(jù)的第I寬度Ha沒有落入到對每I步的移動量與驅(qū)動脈沖數(shù)的相乘值加減了校正系數(shù)α后的各值的范圍內(nèi)，則鏡頭控制部11 在步驟S128中判定第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)為異常，即判定為失步。
以上，結(jié)束與圖27所示的3G —定速度驅(qū)動流程圖的處理有關(guān)的說明。
接著，圖28示出判定由第2變焦組(2G)7與第3變焦組(3G)8的沖突引起的控制狀態(tài)的異常的2G/3G沖突檢測流程圖。2G/3G沖突檢測處理是在上述圖23所示的2G位置檢測流程圖的步驟S74中執(zhí)行的。2G位置檢測處理是在上述圖20所示的機械手動變焦處理流程圖的步驟S40中執(zhí)行的。
鏡頭控制部11通過2G位置檢測處理(圖20 :步驟S40)來檢測在機械手動模式時第2變焦組(2G)伴隨用戶對變焦功能切換操作部件4的操作的移動。鏡頭控制部11通過 2G/3G沖突檢測(圖23 :步驟S74)來判定第2變焦組(2G)是否與靜止的第3變焦組(3G)8 在例如圖11所示的位置K發(fā)生沖突，控制狀態(tài)是否異常，即判定是否失步。
鏡頭控制部11在步驟S130中檢測第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號的狀態(tài)，即H電平信號或L電平信號的狀態(tài)。
鏡頭控制部11在步驟S131中判定第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號是否在H電平信號與L電平信號之間變化。
當(dāng)該判定的結(jié)果為檢測到第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號在H電平信號與L電平信號之間變化時，鏡頭控制部11在步驟S132中判定為第3變焦組 (3G) 8的控制狀態(tài)為異常，即判定為失步。另一方面，當(dāng)在第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號中沒有變化時，鏡頭控制部11作為正常而結(jié)束。
如上所述，在機械手動變焦動作中通過變焦功能切換操作部件4的操作而移動了第2變焦組(2G)時，能夠檢測出其與第3變焦組(3G)沖突而使第3變焦組(3G)失步的情況。
接著，對圖29所示的恢復(fù)處理流程圖進(jìn)行說明。
當(dāng)在上述圖27所示的第3變焦組一定速度驅(qū)動流程圖中的各步驟S127、S128，或在上述圖28所示的步驟S132中判定為控制狀態(tài)異常，即判定為失步時，鏡頭控制部11執(zhí)行圖29所示的恢復(fù)處理流程圖。
鏡頭控制部11在步驟S140中設(shè)定恢復(fù)處理用參數(shù)?；謴?fù)處理用參數(shù)是3G變焦用致動器18的施加電壓值、或驅(qū)動速度。恢復(fù)處理用參數(shù)用于提高例如對于第3組驅(qū)動機構(gòu)17的步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18的電壓設(shè)定而將該電機設(shè)定為高轉(zhuǎn)矩、或者使驅(qū)動速度變慢而以高轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18。在不是恢復(fù)處理動作而是通常驅(qū)動動作時，將上述電壓設(shè)定設(shè)定得更低而實現(xiàn)靜音化。
鏡頭控制部11利用恢復(fù)處理用參數(shù)來驅(qū)動第3組驅(qū)動機構(gòu)17的步進(jìn)電機等3G 變焦用致動器18，使其向?qū)Φ?變焦組(3G)8進(jìn)行初始化的位置(復(fù)位位置)，例如光學(xué)變焦的廣角(Wide)端或望遠(yuǎn)(Tele)端移動。圖30示出判定控制狀態(tài)的異常即失步之后的第3 變焦組(3G) 8向望遠(yuǎn)(Tele)端的移動fl的示意圖。
第3變焦組(3G) 8的移動方向是朝向第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8不沖突的廣角(Wide)端的方向或者朝向望遠(yuǎn)(Tele)端的方向。關(guān)于第3變焦組(3G) 8的移動方向，能夠通過由鏡頭控制部11來把握第2變焦組(2G)7和第3變焦組(3G)8的各當(dāng)前位置來進(jìn)行判定。
鏡頭控制部11在步驟S141中判定在第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19 的輸出信號中是否存在H電平與L電平之間的變化。如果該判定的結(jié)果是沒有變化，則鏡頭控制部11反復(fù)進(jìn)行判定直到在第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19的輸出信號中存在H電平與L電平之間的變化為止。
此處，第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19的輸出將L電平設(shè)為相當(dāng)于梳齒部體194的遮光壁體。
當(dāng)在第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI))19的輸出信號中存在從L電平向H電平的變化時，鏡頭控制部11在步驟S142中判定所檢測出的L電平的寬度(相當(dāng)于移動f2) 是否與相當(dāng)于望遠(yuǎn)端側(cè)中的望遠(yuǎn)端梳齒195T的第3寬度He的期間一致。即，鏡頭控制部 11判定第3變焦組(3G) 8是否到達(dá)了與望遠(yuǎn)端梳齒195T的右端(圖30)對應(yīng)的位置。由于望遠(yuǎn)端梳齒195T形成為比其他的遮光壁體194a的寬度還要短例如2分之1，因此鏡頭控制部11能夠根據(jù)從第3組基準(zhǔn)位置檢測部(例如光斷續(xù)器(PI))19輸出的L電平信號的寬度來進(jìn)行檢測。
而且，鏡頭控制部11在步驟S143中，為了消除間隙(back lash)而以越過望遠(yuǎn)端梳齒195T的位置的方式，向第3組驅(qū)動機構(gòu)17的步進(jìn)電機等3G變焦用致動器18施加過度脈沖(Y脈沖)。由此，第3變焦組(3G) 8越過望遠(yuǎn)端梳齒195T (移動f3)僅過度脈沖(Y 脈沖)的量。過度脈沖(Y脈沖)的數(shù)量例如根據(jù)第3組驅(qū)動機構(gòu)17等的間隙等而不同。
之后，鏡頭控制部11將第3變焦組(3G) 8移動到與望遠(yuǎn)端梳齒195T對應(yīng)的復(fù)位位置(移動f4)。鏡頭控制部11在步驟S144中判定第3組基準(zhǔn)位置檢測部(光斷續(xù)器(PI)) 19的輸出信號是否從H電平信號變化到L電平信號。如果從H電平信號變化到L電平信號，則鏡頭控制部11結(jié)束恢復(fù)處理。此時，第3變焦組(3G)8到達(dá)與望遠(yuǎn)端梳齒195T的右端(圖30)對應(yīng)的位置，結(jié)束恢復(fù)處理。如上所述，根據(jù)上述一實施方式，根據(jù)用于對第3變焦組(3G)8進(jìn)行移動控制的控制位置信息和由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G)8的位置信息，判定第3變焦組(3G)8的控制狀態(tài)是否為異常，即判定是否為失步。具體地講，根據(jù)用于對第3變焦組(3G) 8進(jìn)行移動控制的控制位置信息來預(yù)測第3變焦組(3G) 8的預(yù)測位置信息，對該預(yù)測位置信息與由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置信息進(jìn)行比較，判定第3變焦組(3G)8的控制狀態(tài)是否為異常，是否失步。由此，根據(jù)該更換鏡頭，在低成本、小型化的同時，在步進(jìn)電機隨著變焦動作而失步時，能夠檢測到失步而迅速地進(jìn)行恢復(fù)動作，能夠具有操作性優(yōu)秀的變焦功能。在判定為第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)為異常且失步時，由于從多個初始化位置中選擇一個初始化位置，將第3變焦組(3G)8移動到該所選擇的一個初始化位置，進(jìn)行對由第3組基準(zhǔn)位置檢測部19檢測出的第3變焦組(3G) 8的位置信息進(jìn)行初始化(復(fù)位)的恢復(fù)處理，因此能夠使第3變焦組(3G) 8的控制狀態(tài)再次恢復(fù)到正常。關(guān)于進(jìn)行初始化(復(fù)位)的位置，能夠在光學(xué)變焦的廣角(Wide)端、望遠(yuǎn)(Tele)端、或者廣角(Wide)端與望遠(yuǎn)(Tele)端中間的位置中的距離產(chǎn)生了失步的第3變焦組(3G) 8的位置最近的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)，能夠縮短恢復(fù)處理所需的時間。在恢復(fù)處理中，能夠?qū)⒌?變焦組(3G) 8移動到多個初始化位置中的存在于第2變焦組(2G) 7和第3變焦組(3G) 8不會機械干涉的方向上的初始化位置。另外，本實施方式的梳齒部體194也可以以如下所述的方式變型。圖31示出梳齒部體194的變型例的結(jié)構(gòu)圖。在梳齒部體194中，在廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T之間的中間位置上形成有復(fù)位用的兩根梳齒194c。各梳齒194c與廣角端梳齒195W及望遠(yuǎn)端梳齒195T同樣，以第3寬度He來形成。鏡頭控制部11能夠利用廣角端梳齒195W和望遠(yuǎn)端梳齒195T分別對第3變焦組(3G) 8的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)，并且也能夠在梳齒部體194中的廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T之間的中間位置對第3變焦組(3G) 8的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)。例如，如上述圖11所示，當(dāng)使第3變焦組(3G)8向望遠(yuǎn)(望遠(yuǎn)Tele)端側(cè)移動時，第2變焦組(2G) 7與第3變焦組(3G) 8不會沖突。由此，在判定了失步之后，將第3變焦組(3G)8移動到望遠(yuǎn)(望遠(yuǎn)Tele)端側(cè)。由此，檢測在廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T之間的中間位置的兩根梳齒194c的寬度He，確定初始化位置，能夠?qū)Φ?變焦組(3G)8的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠以更短的時間來進(jìn)行初始化。圖32示出梳齒部體194的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。在梳齒部體194中，在廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T之間的中間位置上形成有復(fù)位用的三根梳齒194d、194e、194f。各梳齒194d、194e、194f分別以不同的寬度來形成。梳齒194d以第3寬度He來形成。梳齒194e以第3寬度He的2倍的第I寬度Ha來形成。梳齒194f以第3寬度He的3倍的第3寬度Hd來形成。即使是各梳齒194d、194e、194f，也與上述圖32所示的梳齒部體194的檢測處理同樣，檢測三根梳齒194d、194e、194f的寬度Hc、Ha、Hd來確定初始化位置，能夠在廣角端梳齒195W與望遠(yuǎn)端梳齒195T之間的中間位置上對第3變焦組(3G)8的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠以更短的時間來進(jìn)行初始化。圖33示出梳齒部體194的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。關(guān)于梳齒部體194，例如在望遠(yuǎn)(望遠(yuǎn)Tele)端，例如改變?nèi)齻€望遠(yuǎn)端梳齒195T的各間隔。使最靠近望遠(yuǎn)端側(cè)的望遠(yuǎn)端梳齒195T與第2個望遠(yuǎn)端梳齒195T的間隔成為與第3寬度He相同的間隔。使第2個望遠(yuǎn)端梳齒195T與第3個望遠(yuǎn)端梳齒195T的間隔成為與第2寬度Hb相同的間隔。使之后的各望遠(yuǎn)端梳齒195T的間隔成為與第2寬度Hb相同的間隔。即使在廣角(廣角Wide)端側(cè)，只要將各望遠(yuǎn)端梳齒195T的間隔形成為與望遠(yuǎn)端側(cè)的各望遠(yuǎn)端梳齒195T的間隔相同即可。通過檢測這些間隔不同的三個望遠(yuǎn)端梳齒195T的各自的間隔，能夠確定初始化位置，利用廣角端梳齒195W和望遠(yuǎn)端梳齒195T對第3變焦組(3G)8的位置進(jìn)行初始化(復(fù)位)。根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠更可靠地進(jìn)行初始化。圖34示出梳齒部體194的其他變型例的結(jié)構(gòu)圖。在梳齒部體194中，將多個遮光壁體194a的寬度分別形成為從廣角(廣角Wide)端側(cè)和望遠(yuǎn)(望遠(yuǎn)Tele)側(cè)開始依次變長。例如，從廣角(廣角=Wide)端側(cè)開始以Hc、2Hc、3Hc、4Hc、· · ·將遮光壁體194a的寬度變長來形成，同樣地，從望遠(yuǎn)(望遠(yuǎn)Tele)端側(cè)開始也以HC，2HC，3HC，4HC，…將遮光壁體194a的寬度變長來形成。根據(jù)如上所述的梳齒部體194，由于遮光壁體194a的寬度與第3變焦組(3G)8的位置對應(yīng)，因此通過檢測遮光壁體194a的寬度能夠確定第3變焦組(3G) 8的位置。或者，例如，當(dāng)在檢測出了遮光壁體194a的寬度2Hc之后檢測出寬度5Hc時，能夠判定第3變焦組(3G)8失步。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言本發(fā)明的其他優(yōu)點和變型是很容易得到的。因此，更寬視角的本發(fā)明并不限定于上面所示出并描述的特定細(xì)節(jié)和代表性實施方式。從而，能夠在不脫離權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明及其等同物的總的宗旨或范圍的情況下進(jìn)行各種變型。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備具有至少第I透鏡組及第2透鏡組，其為了進(jìn)行光學(xué)的變焦動作而在光軸方向上移動；操作部件，其用于指示所述光學(xué)的所述變焦動作；第I透鏡組位置檢測部，其檢測根據(jù)所述操作部件的操作而移動的所述第I透鏡組的位置；第2透鏡組位置檢測部，其輸出與所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號；存儲部，其存儲與進(jìn)行所述變焦動作時的焦距對應(yīng)的表示所述第I透鏡組與所述第2 透鏡組的位置關(guān)系的位置關(guān)系信息；以及控制部，其根據(jù)由所述第I透鏡組位置檢測部檢測出的所述第I透鏡組的位置信息和存儲在所述存儲部中的所述位置關(guān)系信息，對所述第2透鏡組的移動進(jìn)行控制，所述控制部根據(jù)控制所述第2透鏡組的移動時的控制位置信息以及與由所述第2透鏡組位置檢測部檢測出的所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號，判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述存儲部存儲用于對所述第2透鏡組的位置和所述第2透鏡組的控制位置信息進(jìn)行初始化的多個初始化位置，所述控制部在判定為所述第2透鏡組的控制狀態(tài)為異常時，根據(jù)由所述第I透鏡組位置檢測部檢測出的所述第I透鏡組的所述位置信息和由所述第2透鏡組位置檢測部檢測出的所述第2透鏡組的所述控制位置信息，從存儲在所述存儲部中的所述多個初始化位置中選擇一個所述初始化位置，將所述第2透鏡組移動到該選擇的一個所述初始化位置，并且對所述第2透鏡組的控制位置信息進(jìn)行初始化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述控制部將所述第2透鏡組移動到所述多個初始化位置中的存在于所述第I透鏡組和所述第2透鏡組不會機械干涉干涉的移動方向上的所述初始化位置，對所述第2透鏡組的控制位置信息進(jìn)行初始化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述控制部將所述第2透鏡組移動到所述多個初始化位置中的相對于由所述第2透鏡組位置檢測部檢測出的所述第2透鏡組的所述位置信息最近的所述初始化位置，對所述第 2透鏡組的控制位置信息進(jìn)行初始化。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備,其特征在于，所述多個初始化位置至少包含與所述光學(xué)的變焦動作的廣角端對應(yīng)的廣角端位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備,其特征在于，所述多個初始化位置至少包含與所述光學(xué)的變焦動作的望遠(yuǎn)端對應(yīng)的望遠(yuǎn)端位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述多個初始化位置至少包含和所述光學(xué)的變焦動作的廣角端對應(yīng)的廣角端位置與和望遠(yuǎn)端對應(yīng)的望遠(yuǎn)端位置之間的中間位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述第2透鏡組位置檢測部包括檢測元件，其包括發(fā)光部和受光部，與所述第2透鏡組一體地在所述光軸方向上移動；以及梳齒體，其包含使所述發(fā)光部與所述受光部之間成為遮光狀態(tài)的多個遮光區(qū)域、以及使所述發(fā)光部與所述受光部之間成為透過狀態(tài)的多個透過區(qū)域，由各所述遮光區(qū)域和各所述透過區(qū)域在所述光軸方向上交替地排列而成，所述控制部在使所述發(fā)光部發(fā)光的狀態(tài)下，根據(jù)在所述第2透鏡組移動了時從所述受光部輸出的與所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號、和對所述第2透鏡組的移動進(jìn)行控制時的所述控制位置信息，判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否為異常。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，在所述梳齒體中，所述遮光區(qū)域以第I寬度形成，所述控制部在使所述第2透鏡組移動了時，根據(jù)與所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)而從所述受光部輸出所述信號的期間，取得所述第2透鏡組的移動量作為所述控制位置信息，對所述移動量和與所述第I寬度對應(yīng)的移動量進(jìn)行比較來判定是否為異常。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，在所述梳齒體中，所述透過區(qū)域以第2寬度形成，所述控制部在使所述第2透鏡組移動了時，根據(jù)與所述透過區(qū)域?qū)?yīng)而從所述受光部輸出所述信號的期間，取得作為所述控制位置信息的所述第2透鏡組的移動量，對所述移動量和與所述第2寬度對應(yīng)的移動量進(jìn)行比較來判定是否為異常。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，在所述梳齒體中，所述遮光區(qū)域以第I寬度形成，所述控制部在所述受光部輸出與所述第I寬度對應(yīng)的所述信號的期間，反復(fù)取得所述第2透鏡組的移動量，反復(fù)對取得的所述移動量與預(yù)先存儲的與所述第I寬度對應(yīng)的移動量進(jìn)行比較來判定是否為異常。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，在所述梳齒體中，所述透過區(qū)域以第2寬度形成，所述控制部在所述受光部輸出與所述第2寬度對應(yīng)的所述信號的期間，反復(fù)取得所述第2透鏡組的移動量，反復(fù)對取得的所述移動量與預(yù)先存儲的與所述第2寬度對應(yīng)的移動量進(jìn)行比較來判定是否為異常。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述第2透鏡組位置檢測部包括檢測兀件，其包括與所述第2透鏡組一體地在所述光軸方向上移動的發(fā)光部和受光部；以及梳齒體，其包含使所述發(fā)光部與所述受光部之間成為遮光狀態(tài)的多個遮光區(qū)域、和使所述發(fā)光部與所述受光部之間成為透過狀態(tài)的多個透過區(qū)域，由各所述遮光區(qū)域和各所述透過區(qū)域在所述光軸方向上交替地排列而成，所述控制部在使所述發(fā)光部發(fā)光的狀態(tài)下，根據(jù)在所述第2透鏡組移動了時從所述受光部輸出的與所述第2透鏡組的位置對應(yīng)的信號、和對所述第2透鏡組的移動進(jìn)行控制時的所述控制位置信息，判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否為異常，在判定為異常時，進(jìn)行初始化動作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，在所述梳齒體中，所述多個遮光區(qū)域以第I寬度形成，所述多個透過區(qū)域以第2寬度形成，且與所述第2透鏡組的初始化位置對應(yīng)的所述遮光區(qū)域或所述透過區(qū)域以與所述第I 寬度及所述第2寬度不同的第3寬度形成，所述控制部在判定為所述第2透鏡組的控制狀態(tài)為異常時，使所述第2透鏡組移動到所述初始化位置而進(jìn)行初始化動作。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)設(shè)備,其特征在于，所述控制部在將所述第2透鏡組移動到所述初始化位置的狀態(tài)下對所述第2透鏡組的所述控制位置信息進(jìn)行初始化。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)設(shè)備,其特征在于，所述第2透鏡組的所述初始化位置設(shè)置在所述梳齒體中的與所述光學(xué)的所述變焦動作的廣角端對應(yīng)的廣角端位置上。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述第2透鏡組的初始化位置設(shè)置在所述梳齒體中的與所述光學(xué)的所述變焦動作的望遠(yuǎn)端對應(yīng)的望遠(yuǎn)端位置上。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述第2透鏡組的初始化位置設(shè)置在所述梳齒體中的和所述光學(xué)的所述變焦動作的廣角端對應(yīng)的廣角端位置與和望遠(yuǎn)端對應(yīng)的望遠(yuǎn)端位置之間的中間位置上。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述控制部根據(jù)從所述第I透鏡組位置檢測部輸出的所述信號來檢測所述第I透鏡組的移動，且在處于沒有使所述第2透鏡組移動的狀態(tài)時，根據(jù)從所述第2透鏡組位置檢測部輸出的所述信號來判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否為異常。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述控制部在判定為所述第2透鏡組的控制狀態(tài)為異常時，進(jìn)行所述第2透鏡組的初始化動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括第1及第2透鏡組、第1和第2透鏡組位置檢測部、存儲部、控制部。所述控制部根據(jù)由所述第1透鏡組位置檢測部檢測出的所述第1透鏡組的位置信息和存儲在所述存儲部中的位置關(guān)系信息來對所述第2透鏡組進(jìn)行移動控制，且根據(jù)進(jìn)行該移動控制時的控制位置信息和由所述第2透鏡組位置檢測部檢測出的所述第2透鏡組的位置來判定所述第2透鏡組的控制狀態(tài)是否為異常。
文檔編號G02B7/10GK102929073SQ20121028280
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者大川聰, 高橋篤史, 荒川豐 申請人:奧林巴斯映像株式會社