JPH10254010A - レンズ装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振制御と他の制御とを１つの制御手段で行
うと、各制御の処理速度が遅くなり、性能が悪化する。 【解決手段】 装置本体１の振動を検知してレンズ７を
光軸方向以外の方向に移動させる防振制御とこの防振制
御以外の所定制御（例えば、フォーカス用レンズの駆動
制御）とを実行する制御手段１４を有したレンズ装置に
おいて、防振制御と上記所定制御とを同時に実行すると
きには、これら制御のうち一方の制御方法を制御手段の
負担が軽くなる方法に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、防振制御機能とオ
ートフォーカス制御機能等とを備えたレンズ装置および
光学機器に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】振動ジャイロの採用によっていわゆる手
振れ補正（防振制御）を行えるオートフォーカスレンズ
が開発されたことにより、従来のカメラのシャッター速
度の遅さによる手振れ写真の撮影回数が緩和され、誰も
が簡単に奇麗な写真が撮影できるようになった。そし
て、このような防振制御も、カメラにおけるフォーカス
用レンズ駆動制御等と同様に、レンズ装置又はカメラに
搭載されたマイクロコンピュータが司る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
良好なオートフォーカス性能を落とさずに防振機能を追
加することによって、マイクロコンピュータの負担が増
大することになるため、マイクロコンピュータを複数個
使用して並列処理して個々のマイクロコンピュータの負
担を軽減したり、処理速度の速いマイクロコンピュータ
を使用したりするる等、レンズ装置等のコストアップに
つながる対策を採らざるを得ないという問題が生じた。 【０００４】そこで、本願発明では、コストアップを抑
えつつ、防振制御やオートフォーカス制御等の複数種類
の制御を十分な制御性能をもって行えるようにしたレン
ズ装置および光学機器を提供することを目的としてい
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明では、装置本体の振動を検知してレンズ
を光軸方向以外の方向に移動させる防振制御とこの防振
制御以外の所定制御（例えば、フォーカス用レンズの駆
動制御）とを実行する制御手段を有したレンズ装置にお
いて、防振制御と上記所定制御とを同時に実行するとき
には、これら制御のうち一方の制御方法を制御手段の負
担が軽くなる方法に変更するようにしている。 【０００６】具体的には、フォーカス用レンズの駆動制
御において駆動速度の制御特性（目標位置に移動する際
の減速特性や減速開始タイミング）を変更して、フォー
カス用レンズの駆動制御回数が少なくて済むようにした
り、防振制御の実行周期を変更（長く）して、手振れ補
正制御ルーチンが重複して実行されることを防止したり
することが可能である。なお、防振制御の実行周期を長
くする方法としては、制御手段への防振制御の割込周期
自体を長くする方法と、防振制御が重複して割り込んだ
場合にこの割込みをキャンセルする方法とがある。 【０００７】また、本願発明では、振動状態を検知して
像のぶれを防止するための所定の防振制御処理を行うと
ともに、ピント合わせのためのフォーカシングレンズの
駆動制御処理を行う光学機器において、該駆動制御処理
として、レンズの駆動領域における駆動目標位置に近接
した領域では所定速度から減速処理を行い目標位置にて
レンズを停止させる構成とするとともに、防振制御処理
とレンズの駆動制御処理を並列的に実行するに際して、
レンズの駆動制御処理における前記減速処理特性を、防
振制御処理を行わずにレンズの駆動制御処理を行う場合
に比較して緩やかな速度変化で減速するようにしてい
る。 【０００８】この場合、防振制御処理およびレンズの駆
動制御処理は同一のマイクロコンピュータにて処理さ
れ、該防振制御処理は所定の周期にて割込み処理される
ようにするのが望ましい。また、減速処理時の速度制御
は、予め設定されている目標速度と速度検知手段にて検
知された速度とが同一速度となるように速度比較処理に
て行われるとともに、速度比較処理は駆動速度に応じた
周期ごとに実行されるようにするのが望ましい。さら
に、上記緩やかな速度変化での減速処理は、減速処理を
行う領域のうち前記目標位置に近接した領域で行われる
ようにするのが望ましい。 【０００９】 【発明の実施の形態】 （第１実施形態）図１には、手振れ補正（防振制御）機
能付きオートフォーカスレンズ装置の構成を示してい
る。１は上記レンズ装置の本体であり、２は被写体像の
焦点を合わせるためのフォーカスレンズである。３はフ
ォーカスレンズ２を光軸方向に移動させるフォーカスユ
ニットであり、光軸と平行移動可能な機構を含んでい
る。 【００１０】４はフォーカスユニット３を駆動するモー
タである。５はモータ４の回転量と回転速度とを検出す
るエンコーダー回路である。６はモータ４を作動させる
大電流用のドライバー回路である。 【００１１】７は光軸と垂直な方向に移動して手振れ補
正を行うための補正レンズであり、８は補正レンズ７に
直結されて上記垂直方向に移動可能な機構を含んでいる
シフト補正ユニットである。９はシフト補正ユニット８
を電磁駆動するためのコイルであり、シフト補正ユニッ
ト８には着磁されたマグネット（図示せず）が取り付け
られている。コイル９およびマグネットは、図中上下の
コイル９等に対して９０°位相がずれた位置にも取り付
けられている。１０はコイル９に電流を流す大電流用の
ドライバー回路である。 【００１２】１１は手振れ状態（装置本体の振動）を検
知するための振動ジャイロであり、１２はシフト補正ユ
ニット８の位置検出を行う位置検出回路である。手振れ
補正制御は、これら振動ジャイロ１１と位置検出回路１
２の出力値をフィードバック系としてコイル９への通電
電流を制御するものである。１３は手振れ補正制御の実
行および不実行を決定するためのスイッチであり、使用
者の操作によって切換設定される。 【００１３】１４はレンズ装置の全ての制御を司るレン
ズマイコン（制御手段）であり、このレンズマイコン１
４によって司られる制御には、フォーカス制御、手振れ
補正制御のほかカメラ通信制御等がある。レンズマイコ
ン１４は、その基本機能として、タイマーカウンタ、Ｐ
ＷＭ出力、Ａ／Ｄ変換およびシリアル転送等を有する。 【００１４】１７はカメラ本体である。１５はカメラ本
体１７とレンズ本体１とを連結させるためのレンズマウ
ントであり、１９はレンズ本体１とカメラ本体１７とを
連結するためのカメラマウントである。レンズマウント
１５とカメラマウント１９とは使用者が相対回転操作を
行うことによって連結される。１６はカメラとのシリア
ル通信を行うための複数の接点を有するレンズ通信ユニ
ットであり、１８はレンズマイコン１４とのシリアル通
信を行うための複数の接点を有するカメラ接点ユニット
である。これら通信ユニット１６，１８は、レンズマウ
ント１５とカメラマウント１９とが連結されることによ
って電気的に接続される。 【００１５】２０は被写体までの距離を測定するライン
ＣＣＤと焦点光学系とを含む測距ユニットである。２１
はカメラの全ての制御を司るカメラマイコンである。な
お、カメラマイコン２１には、測距制御やレンズとの通
信制御等の多くの制御系が存在するが、ここでは説明を
省略する。また、図１において、実線は電気的な連結を
意味し、点線はメカ的な連結を意味する。矢印は電気的
な入出力の方向を意味している。 【００１６】カメラマイコン２１は、カメラ本体１７に
レンズ本体１が装着されたことを検知するとカメラ通信
ユニットを通してレンズマイコン１４との通信を試み
る。レンズマイコン１４は正常に連結されていることを
確認し、カメラマイコン２１に正常装着であることを送
信する。次にカメラマイコン２１は、使用者からの指示
を待つ。使用者からオートフォーカス開始の指示が下さ
れた場合は測距ユニット２０を動作させ、被写体までの
距離を計測する。カメラマイコン２１は計測された被写
体までの距離にフォーカスレンズ２を移動させるために
カメラ通信ユニット１６を通して、レンズマイコン１４
にフォーカスレンズ２のズレ量を送信する。レンズマイ
コン１４はカメラマイコン２１の指示に従って、ドライ
バー回路６を通じてモータ４を駆動し、フォーカスユニ
ット３の駆動を開始させる。モータ４の回転とともにエ
ンコーダ回路５からの出力がレンズマイコン１４に入力
され、レンズマイコン１４はモータ４の回転量と回転速
度とを導き出してドライバー回路１１を通じて制御を行
う。 【００１７】レンズマイコン１４はオートフォーカス制
御とは別に、スイッチ１３の状態を常に検知し、スイッ
チ１３により手振れ補正の実行指示がなされている場合
は、振動ジャイロ１１の出力値を演算してシフト補正ユ
ニット８の制御目標位置と位置検出回路１２により検出
された現位置との差をとり、ドライバー回路１０を通じ
てシフト補正ユニット８の移動を制御する。これによっ
て補正レンズ７が光軸と直交する方向に移動して光軸の
位置が補正されるため、使用者には被写体が停止して見
えることになる。 【００１８】ところで、オートフォーカス制御は使用者
の意志に応じて任意的に行なわれる一方、手振れ補正制
御は使用者の意志に関係なく継続的に行われる。つま
り、オートフォーカス制御はエンコーダ検出による速度
制御、駆動量制御が主となるため、一定周期での制御に
は不適である。このためマイコンの処理能力に応じて、
常にループ上に検出、制御しているメイン部の制御ルー
チンに組み込むことが最善と考えられる。なお、メイン
部で行なっている他の制御には、たとえば各種スイッチ
類の検知や各種操作等が含まれている。 【００１９】一方、手振れ補正制御は適当なサンプリン
グ周期で振動ジャイロ１１の出力と位置検出回路１２の
出力とを取り込み、シフト補正ユニット８の制御を行な
う必要がある。これをレンズマイコン１４で制御するに
は、タイマー機能を用いて、所定周期ごとにメイン部に
割り込みをかけて、この割込み処理中に手振れ補正制御
を行なわせることが最善と考えられる。 【００２０】本実施形態では、これらの２つの制御を１
つのマイコン（レンズマイコン１４）で行う場合に、処
理負担が増加して処理速度が低下した結果、例えば手振
れ補正制御の割込み処理中に更なる手振れ補正割込みが
かかるというような事態を防ぐために、フォーカスユニ
ット３の駆動中は手振れ補正割込み（以下、タイマー割
込みともいう）がかかる周期を長くしている。さらに
は、フォーカスユニット３の駆動中でも特に加減速時が
最も制御時間を必要とするため、加減速制御時のみ周期
を長くすることで手振れ補正制御への悪影響も最小限に
抑えることを可能としている。 【００２１】またフォーカスユニット３の駆動処理中
に、手振れ補正割込み処理が常に重なるかどうかは互い
の制御状態によって異なる。例えば、フォーカスユニッ
ト３の移動速度が遅い場合はエンコーダ５の出力変化に
伴う割込み処理が減るため、処理負担はそれほど大きく
ならず手振れ補正制御の割込み周期を変える必要がな
い。また、手振れ補正制御においても使用者がカメラ撮
影に熟練しておりあまり手振れが生じないような場合に
は、振動ジャイロ１１の出力値が前回の割込み処理時と
変わらず、今回はシフト補正ユニット８の駆動の必要が
ない等ということも考えられ、この場合も処理負担はそ
れほど大きくならないので、手振れ補正制御の割込み周
期を変える必要がない。 【００２２】これらを考慮した制御方法として、例えば
手振れ補正割込み処理中にフォーカスユニット３の移動
速度や加速、定速、減速等の制御状態を検知し、検知状
態に応じてタイマー割込みの処理回数を減らすことが考
えられる。 【００２３】図２（Ａ）には、本実施形態におけるレン
ズマイコン１４により行われる手振れ補正制御用のプロ
グラムフローチャートである。前述したように、手振れ
補正制御はマイコン１４へのタイマー割込みを用いて一
定周期で実行される。なお、手振れ補正制御は、割込み
処理ルーチンであるため、メイン部のループルーチン上
の不確定位置で処理される。 【００２４】ステップ２００でタイマー割込みがかかる
と、ステップ２０１では、振動ジャイロ１１の出力をレ
ンズマイコン１４のＡ／Ｄ機能を通じて取得する。な
お、本実施形態では、タイマー割込みが５００μＳＥＣ
ごとにかかるように設定しており、したがってこのルー
チンは１／２ＫＨｚの周期ごとに繰り返し行われる。 【００２５】ステップ２０２では、振動ジャイロ１１の
Ａ／Ｄ出力値をプログラムによるフィルターにかけて電
気的なＤＣ成分除去を行い、手振れによる振幅成分を強
調させて内部メモリーに記憶する。 【００２６】ステップ２０３では、スイッチ１３の状態
を確認し、手振れ補正制御を行なうか否かを判断する。
スイッチ１３がＯＦＦである場合は手振れ補正を実行せ
ず、タイマー割込みを許可して処理を終了する。なお、
ここで割込みを許可するのは、使用しているマイコンが
多重割込み禁止の仕様になっている場合であり、多重割
込み禁止の使用でない場合には、割込み許可が不要とな
る。 【００２７】ステップ２０４では、シフト補正ユニット
８の現在位置を検出するために位置検出回路１２の出力
を取得する。本実施形態では、位置検出方法としてＰＳ
Ｄ（ポジション・センシティブ・ダイオード）を使用す
るものとして説明する。この位置検出回路１２の出力を
レンズマイコン１４のＡ／Ｄ機能によって取り込み、レ
ンズマイコン１４内部のメモリーに記憶する。 【００２８】ステップ２０５では、ステップ２０２で演
算した結果をメモリーから読み出し、積分演算を行な
う。これによって振動ジャイロ１１の出力値である角速
度信号を角変位信号に変換する。次に、ステップ２０４
で検出したシフト補正ユニット８の位置出力をメモリー
から読み出し、角変位信号との差からシフト補正ユニッ
ト８の移動量を演算する。 【００２９】ステップ２０６では、ステップ２０５で演
算した結果に基づいて、ドライバー回路１０を通じてコ
イル９に通電し、シフト補正ユニット８の駆動制御を行
なう。 【００３０】ステップ２０７では、現在フォーカスユニ
ット３が移動中か否かを判別する。フォーカスユニット
３が移動中でないと判別された場合はステップ２０８に
進む。この場合、レンズマイコン１４の処理が速いた
め、ステップ２０８では次のタイマー割込みまでの周期
を短く変更する処理を行なう。但し、この処理は、前回
までのサンプリング周期が長い設定の場合のみ行われ、
前回までのサンプリング周期が短い場合には処理を行わ
ない。例えば、現在のサンプリング周期（タイマー割込
み周期）が１／１ＫＨｚ（１０００μＳＥＣ）と長い設
定の場合、１／２ＫＨｚ（５００μＳＥＣ）周期とする
ことで、より綿密で正確な手振れ補正を行なうことが可
能となる。 【００３１】一方、ステップ２０７でフォーカスユニッ
ト３が移動中と判別された場合はステップ２０９に進
む。フォーカスユニット３が移動中の場合はレンズマイ
コン１４の処理が遅いため、ステップ２０では次のタイ
マー割込みまでの周期を長く変更する処理を行なう。但
し、この処理は、前回までのサンプリング周期が短い設
定の場合のみ行われ、前回までのサンプリング周期が長
い場合には処理を行わない。例えば前回までのサンプリ
ング周期が１／２ＫＨｚ（５００μＳＥＣ）と短い設定
の場合、１／１ＫＨｚ（１０００μＳＥＣ）周期とする
ことで、フォーカスユニット３の移動制御への支障を取
り払うことが可能となる。なお、このステップでは手振
れ補正のサンプリング周期を長く設定しているが、人の
手振れ周期は約１／１０Ｈｚから１／１Ｈｚであるた
め、通常使用での性能には全く問題はない。 【００３２】こうして割込み周期を変更した後、ステッ
プ２１０では、タイマー割込みを許可し、ステップ２１
１に進んで今回の手振れ補正割込みを終了する。 【００３３】ここで、マイコンの仕様は、多重割込みに
関して、割込み処理中は他の割込みを全て禁止するもの
と、割込み処理中は同じ制御の割込みのみ禁止するもの
と、他の割込みを一切禁止せず、必要に応じてプログラ
ムで禁止をかけるという３種類に大別できる。そして、
前者２つには、割込み処理がかかった時点で自動的に他
の割込みが禁止になり、割込み処理の終了と同時に割込
み許可になるものや、プログラムで割込み許可をしない
と禁止状態のまま保持されるもの等、多種類のものがあ
る。 【００３４】本実施形態では、割込み処理が入ったとき
に同じ割込み処理のみを禁止し、処理の終了時にプログ
ラムで同じ割込みの許可をするタイプのマイコン仕様を
採用している。このため、手振れ補正割込み処理中に他
の割込みは許可になっているので、フォーカスユニット
３の駆動に伴うエンコーダ回路５の出力変化に応じた割
込み処理（これについては後述する。以下、エンコーダ
割込みという）が多数かかると、手振れ補正やフォーカ
ス制御が遅延するおそれがある。 【００３５】この点、フォーカスユニット３の移動速度
が遅い場合は、エンコーダ割込みが減り、レンズマイコ
ン１４の処理能力はさほど落ちない。具体的にフォーカ
スユニット３の移動速度が遅い場合とは、電池の容量不
足等による場合や、機種の違いで移動させるレンズの重
量が重かったり負荷的に多かったりする場合である。そ
して、この場合は、レンズマイコン１４の負担軽減のた
めにフォーカス制御中における手振れ補正サンプリング
周期を長くする必要はない。 【００３６】また、オートフォーカス制御には、加速域
−定速域−減速域のほぼ３種類の速度制御領域がある。
そして、レンズマイコン１４の処理負担が大きくなるの
は、エンコーダ割込み処理の回数が最も多くなる高速時
である。しかし、高速時であっても定速移動中であれ
ば、細かな速度制御を行なう必要はなく、モータ４への
電力供給も安定している。しかし、加速域および減速域
は、低速から高速への移り変わりおよび高速から低速へ
の移り変わりを含み、かつモータ４への電力供給も細か
く制御する必要があるため、マイコン１４の処理負担が
きわめて大きくなる。しかも、減速域ではフォーカスユ
ニット３を精度よく停止位置に位置決めする必要がある
ため、減速域での制御の遅れはできるだけ避けなければ
ならない。このため、上述のフローのステップ２０７
を、図２（Ｂ）に示すように、ではフォーカスユニット
３の現在の制御状態の判別ステップとすれば、レンズマ
イコン１４における手振れ補正制御の負担も少なくでき
る。具体的には、ステップ２０７′で、フォーカスユニ
ット３は加減速域にあるか否かを判別し、加減速域にあ
る場合はステップ２０９に進み、定速域にある場合はス
テップ２０８に進むようにすればよい。 【００３７】（第２実施形態）第１実施形態では、レン
ズマイコン１４の処理負担増による処理速度の低下によ
って手振れ補正処理が重複して実行されないように、手
振れ補正制御のタイマー割込みのサンプリング周期をフ
ォーカスユニット３の制御状態によって変更しする場合
について説明したが、この制御では常にフォーカスユニ
ット３の制御状態を監視する必要がある。 【００３８】そして、オートフォーカス制御と手振れ補
正制御とをリンクさせたプログラムは制御の複雑化を招
き、例えば複数の人がプログラム作成をする場合は間違
いや誤解を産みやすい。そこで、本実施形態では、手振
れ補正制御プログラムのみで完結できるようにした場合
について説明している。 【００３９】なお、本実施形態のプログラムは、第１実
施形態にて説明したレンズ装置において実行される。但
し、本実施形態では、より簡単なプログラムにするた
め、多重割込み禁止の仕様のレンズマイコン１４を用い
て、あえて割込みを重複させるが新たな割込みによる制
御は行なわないようにしている。 【００４０】これらを考慮した制御方法として、例えば
手振れ補正割込み処理中に次の手振れ補正割込み処理要
求がなされた場合（割込み処理が重なった場合）は、こ
の新たな割込み処理をキャンセルする方法を採り得る。
つまり、割込み処理が重なった時に後から要求された割
込み処理をキャンセルすることにより、各々の制御状態
によって制御処理を間引いてより効率が良くすることが
可能である。 【００４１】図３には、本実施形態のレンズ装置のレン
ズマイコン１４における手振れ補正制御を行なっている
部分のプログラムフローチャートを示している。第１実
施形態と同様に、手振れ補正制御は、マイコン１４のタ
イマー割込みを用いて一定周期で実行され、割込み処理
ルーチンであるためメイン部のループルーチン上の不確
定位置で処理される。 【００４２】ステップ４００でタイマー割込みがかかる
と、ステップ４０１では、振動ジャイロ１１の出力をレ
ンズマイコン１４のＡ／Ｄ機能を通じて取得する。な
お、本実施形態では、タイマー割込みが５００μＳＥＣ
ごとにかかるように設定しており、したがってこのルー
チンは１／２ＫＨｚの周期ごとに繰り返し行われる。 【００４３】ステップ４０２では、振動ジャイロ１１の
Ａ／Ｄ出力値をプログラムによるフィルターにかけて電
気的なＤＣ成分除去を行い、手振れによる振幅成分を強
調させて内部メモリーに記憶する。 【００４４】ステップ４０３では、スイッチ１３の状態
を確認し、手振れ補正制御を行なうか否かを判断する。
スイッチ１３がＯＦＦである場合は手振れ補正を実行せ
ず、タイマー割込みを許可して処理を終了する。なお、
ここで割込みを許可するのは、使用しているマイコンが
多重割込み禁止の仕様になっている場合であり、多重割
込み禁止の使用でない場合には、割込み許可が不要とな
る。 【００４５】ステップ４０４では、シフト補正ユニット
８の現在位置を検出するために位置検出回路１２の出力
を取得する。本実施形態では、位置検出方法としてＰＳ
Ｄ（ポジション・センシティブ・ダイオード）を使用す
るものとして説明する。この位置検出回路１２の出力を
レンズマイコン１４のＡ／Ｄ機能によって取り込み、レ
ンズマイコン１４内部のメモリーに記憶する。 【００４６】ステップ４０５では、ステップ４０２で演
算した結果をメモリーから読み出し、積分演算を行な
う。これによって振動ジャイロ１１の出力値である角速
度信号を角変位信号に変換する。次に、ステップ４０４
で検出したシフト補正ユニット８の位置出力をメモリー
から読み出し、角変位信号との差からシフト補正ユニッ
ト８の移動量を演算する。 【００４７】ステップ４０６では、ステップ４０５で演
算した結果に基づいて、ドライバー回路１０を通じてコ
イル９に通電し、シフト補正ユニット８の駆動制御を行
なう。 【００４８】ステップ４０７では、レンズマイコン１４
の内部タイマーの割込み状態を検知し、新たなタイマー
割込みが入っているか否かを確認する。これは、割込み
処理に関する内部メモリーが変化してその内容が割込み
の状態を表しているか否かの確認を行なうというマイコ
ンの機能のひとつを使った方法である。メモリーの内容
として、割込み処理中、割り込み許可中、割り込み要求
等があり、レンズマイコン１４に割込み要求が入力され
て割込み処理に入ると、メモリーに自動的に割込み処理
中がセットされ、割込み許可中と割込み要求がリセット
される。割込み処理が終了すると、割り込み処理中が自
動的にリセットされる。 【００４９】ステップ４０８では、ステップ４０７で新
たな割込み要求が出ている場合、メモリーの割込み要求
部分のみを強制的にリセットし、新たな割込みをキャン
セルする。こうして手振れ補正制御を間引くことによっ
てレンズマイコン１４の負担を減らし、フォーカス制御
への影響をなくすことができる。なお、このステップで
は手振れ補正制御の割込み制御中の新たな割込みをキャ
ンセルするようにして、結果的に手振れ補正制御の割込
み周期を長くしているが、人の手振れ周期は約１／１０
Ｈｚから１／１Ｈｚであるため、通常使用での性能には
全く問題はない。 【００５０】最後にステップ４０９でタイマー割込みを
許可し、ステップ４１０で今回の手振れ補正割込みを終
了する。 【００５１】（第３実施形態）第１および第２実施形態
では、手振れ補正制御側での対処方法について説明した
が、本実施形態では、オートフォーカス制御側での対応
方法について説明する。なお、本実施形態も、第１実施
形態にて説明したレンズ装置に適用される。 【００５２】図４には、本実施形態によるフォーカス制
御、特に減速域での速度制御によるフォーカスユニット
３の速度と移動量（位置）との関係を示しており、縦軸
はフォーカスユニット３の移動速度を表し、横軸はフォ
ーカスユニット３の移動量を表している。また、実線Ａ
は手振れ補正機能がスイッチ１３によって禁止されてい
る場合に適用される、予め設定された目標速度制御カー
ブである。また、実線Ｂは、目標速度カーブＡにフォー
カスユニット３の移動速度を合わせるためにマイコン１
４で制御したときのフォーカスユニット３の実際の速度
制御カーブである。点線Ｃは手振れ補正機能がスイッチ
１３によって許可されている場合に適用される、予め設
定された目標速度制御カーブであり、点線Ｄは目標速度
カーブＣにフォーカスユニット３の移動速度を合わせる
ためにマイコン１４で制御した場合のフォーカスユニッ
ト３の実際速度カーブである。 【００５３】手振れ補正を行わない場合は、レンズマイ
コン１４においてオートフォーカス制御にかけられる時
間の割合が多いため、フォーカスユニット３の移動速度
も目標速度カーブＡに沿った形で制御が可能である。し
かし、手振れ補正制御を行なう場合は、オートフォーカ
ス制御にかけられる時間の割合が減るために減速が間に
合わず、フォーカスユニット３が目標位置を通り越して
停止してしまうことがある。オートフォーカス制御は第
１実施形態で説明したメイン部のループ上のルーチンで
処理されるためこのようなことが起きている。 【００５４】これを解消するため、手振れ補正制御中は
同図の目標速度カーブＣに沿った形でオートフォーカス
制御をすることによって、減速領域を長くとることがで
き、フォーカスユニット３をスムーズに目標位置に停止
させることができる。カーブＡとカーブＣの違いは、減
速率（傾き）と減速開始タイミングとにあり、カーブＣ
の方がカーブＡよりも減速開始タイミングが早く、かつ
減速率が小さく設定されている。 【００５５】（第４実施形態）本実施形態でも、第３実
施形態と同様にオートフォーカス制御側での対応方法に
ついて説明する。なお、本実施形態も、第１実施形態に
て説明したレンズ装置に適用される。 【００５６】図５には、本実施形態によるフォーカス制
御、特に減速域での速度制御によるフォーカスユニット
３の速度と移動量（位置）との関係を示しており、縦軸
はフォーカスユニット３の移動速度を表し、横軸はフォ
ーカスユニット３の移動量を表している。また、実線Ｅ
は手振れ補正機能がスイッチ１３によって禁止されてい
る場合に適用される、予め設定された目標速度制御カー
ブである。また、実線Ｆは、目標速度カーブＥにフォー
カスユニット３の移動速度を合わせるためにマイコン１
４で制御したときのフォーカスユニット３の実際の速度
制御カーブである。点線Ｇは手振れ補正機能がスイッチ
１３によって許可されている場合に適用される、予め設
定された目標速度制御カーブであり、点線Ｈは目標速度
カーブＧにフォーカスユニット３の移動速度を合わせる
ためにマイコン１４で制御した場合のフォーカスユニッ
ト３の実際速度カーブである。 【００５７】手振れ補正を行わない場合は、レンズマイ
コン１４においてオートフォーカス制御にかけられる時
間の割合が多いため、フォーカスユニット３の移動速度
も目標速度カーブＥに沿った形で制御が可能である。し
かし、手振れ補正制御を行なう場合は、オートフォーカ
ス制御にかけられる時間の割合が減るために減速が間に
合わず、フォーカスユニット３が目標位置を通り越して
停止してしまうことがある。オートフォーカス制御は第
１実施形態で説明したメイン部のループ上のルーチンで
処理されるためこのようなことが起きている。 【００５８】これを解消するため、手振れ補正制御中は
同図の目標速度カーブＧに沿った形でオートフォーカス
制御をすることによって、減速領域は同じであるが減速
初期においてカーブＥの場合に比べて短時間で十分減速
した上、減速後期において徐々に減速率を小さくしてい
るため、フォーカスユニット３をスムーズに目標位置に
停止させることができる。つまり、カーブＥは直線的な
減速カーブであるのに対し、カーブＧは２次関数的な減
速カーブである。カーブＧを用いれば、減速初期の１回
の減速量を大きくすることができるので、レンズマイコ
ン１４のオートフォーカス制御の実行回数が減っても安
定した制御が可能となる。 【００５９】（第１から第４の実施形態に共通の実施
例）図６には、フォーカスユニット３をモータ４により
移動させた場合に、フォーカスユニット３を移動量と移
動速度とを検出しているエンコーダ回路５の出力変化に
応じて割込みが入るように設定されたエンコーダ割込み
処理プログラムのフローチャートを示している。 【００６０】エンコーダ回路の検出方式として、フォト
インタラプタ素子と切り欠きを等ピッチで入れた円盤と
から構成されるものを想定している。フォーカスユニッ
ト３が移動すると円盤が回転し、切り欠き部分をフォト
インタラプタ素子の赤外光が透過したり切り欠き部分以
外の部分によって遮られたりすることでフォトインタラ
プタ素子からパルス状の波形が出力されるので、このパ
ルス出力の変化が読み取られ、レンズマイコン１４に割
り込みがかかる設定になっている。なお、フォーカス移
動開始と同時にレンズマイコン１４の内部タイマーがス
タートする設定になっている。 【００６１】レンズマイコン１４は、ステップ３００で
エンコーダ割込みが入ると、ステップ３０１で、上記タ
イマーの現在値を読み取り、これをＴとして記憶させ
る。タイマーは一旦停止させ、リセットして再スタート
させる。これにより、エンコーダ回路の１変化（１パル
ス）分の時間値を検知できる。 【００６２】また、このステップでは、エンコーダ割込
み回数をカウントしているメモリー値Ｃ０を１カウント
増加させる（Ｃ０←Ｃ０＋１）。これによりフォーカス
ユニット３の移動量を検出することができる。 【００６３】次に、ステップ３０２でフォーカスユニッ
ト３が移動中か否かを判断し、移動中の場合はステップ
３０３に進んで割込み処理の許可を行なってからこの割
込み処理を終了し、移動中ではない場合はステップ３０
４に進んでそのまま割込み処理を終了する。なお、ステ
ップ３０３は、割込み処理の開始と同時に割込みが禁止
となる多重割り込み禁止というマイコンの仕様に対処し
ているものである。 【００６４】図７には、カメラ側からのシリアル通信が
入った場合の通信割込み処理のプログラムフローチャー
トを示している。カメラマイコン２１とレンズマイコン
１４との通信内容は主に光学に関するデータの送受信、
双方の状態確認、フォーカス移動要求等であるが、ここ
では、フォーカス駆動要求に関して説明を行なう。 【００６５】レンズマイコン１４は、ステップ５００で
カメラからの通信割り込みが入ると、ステップ５０１に
進んで、通信内容がフォーカス駆動命令かその他の処理
命令かを判断する。その他の処理命令の場合は、対応す
る処理を行い、ステップ５０６で次の通信割込みを許可
した上でこの通信割込み処理を終了する。 【００６６】カメラからの通信が内容がフォーカス駆動
命令の場合は、ステップ５０３に進む。この時点では、
予め他の通信によってフォーカスの移動量に対応するデ
ータがカメラマイコン２１より送信されているので、こ
のデータからフォーカス移動量を演算して演算結果を内
部メモリーのＭ０に記憶させる。 【００６７】次に、ステップ５０４に進む。この時点で
は、予め他の通信によってフォーカスの移動方向に対応
するデータがカメラマイコン２１より送信されているの
で、このデータからフォーカスユニット３の移動方向を
導き出す。そして、ステップ５０５では、導き出した移
動方向にフォーカスユニット３の移動を開始させるた
め、ドライバー回路６を通じてモータ４への通電を開始
する。同時にフォーカスユニット３の移動速度を検知す
るための内部タイマーをリセットした上でスタートさせ
る。なお、モータ４への通電前に、メモリーＭ０以外の
フォーカス制御に関するレンズマイコン１４内部のメモ
リーをクリする。 【００６８】レンズマイコン１４は多重割込み禁止の仕
様となっているため、ステップ５０６で次の通信割込み
を許可した上で、ステップ５０７に進み、今回の通信割
込み処理を終了する。 【００６９】図８には、レンズマイコン１４のメイン部
のプログラムフローチャートを示している。このメイン
部は、ループ状の制御形態となっており、フォーカス制
御はこのルーチンで行われている。 【００７０】カメラ本体１７にレンズ本体１をレンズマ
ウント１５、カメラマウント１９を介して装着すると、
レンズ通信ユニット１６とカメラ通信ユニット１８も接
点を介して電気的に接続される。これにより、カメラ１
７からレンズマイコン１４に電源が供給され、レンズマ
イコン１４はステップ１００で本プログラムの実行をス
タートし、ステップ１０１で内部メモリーの初期化動作
（メモリークリア、ポート設定等）を行う。 【００７１】次に、ステップ１０２でスイッチ１３等の
各種スイッチの状態を確認する。そして、ステップ１０
３で、カメラマイコン２１からのフォーカス駆動命令に
よるフォーカスユニット３の駆動制御を行なっているか
否かを判別し、行なっている場合はステップ１０４に進
み、行なっていない場合はステップ１０２へ戻る。 【００７２】ステップ１０４では、エンコーダ回路５の
出力変化があったか否か（図６で説明したエンコーダ割
込み処理を行なったか否か）を判別し、エンコーダ出力
変化があった場合はステップ１０５に進む。この場合、
図６で説明したようにパルス間隔時間Ｔとフォーカスユ
ニット３の移動量Ｃ０とが変更されているため、ステッ
プ１０５では、最初に実際のフォーカスユニット３の移
動量Ｃ０をカメラから指示された移動量Ｍ０から減算
し、駆動残量Ｍとしてマイコン内部のメモリーに記憶さ
せる。 【００７３】次にステップ１０６に進み、現在、手振れ
補正制御中か否かを確認し、手振れ補正制御中であれば
ステップ１０７に、手振れ補正制御中でなければステッ
プ１０８に進む。 【００７４】ステップ１０７では、ステップ１０５で計
算した駆動残量に応じて、予め手振れ補正制御中の場合
の速度データとして内部メモリーに記憶しておいた目標
速度テーブル１の値（図４のカーブＣ又は図５のカーブ
Ｇ上の値）を内部メモリーＳ０に記憶させる。この場
合、データは速度データではなく単に１パルス当たりの
時間値でもよい。 【００７５】一方、ステップ１０８では、ステップ１０
５で計算した駆動残量に応じて、予め手振れ補正制御を
行なっていない場合の速度データとして内部メモリーに
記憶しておいた目標速度テーブル２の値（図４のカーブ
Ａ又は図５のカーブＥ上の値）を内部メモリーＳ０に記
憶させる。この場合のデータも速度データではなく単に
１パルス当たりの時間値でもよい。 【００７６】こうして目標速度データを内部メモリーＳ
０に記憶させた後、ステップ１０９に進み、実際のパル
ス間隔時間Ｔからフォーカスユニット３の移動速度を演
算して実際速度Ｓ１として内部メモリーに記憶させる。
この場合、速度に変換せず、そのまま時間値として記憶
させてもよい。特に、ステップ１０７、１０８で時間値
を記憶させた場合は、ステップ１０９でも時間値として
記憶させることで、無駄な演算処理を省くことができ
る。 【００７７】次に、ステップ１１０に進み、ステップ１
０７又はステップ１０８で決定した目標速度Ｓ０とステ
ップ１０９で求めた実際速度Ｓ１とを比較し、両者が同
じ値であればステップ１１１に、違う値であればステッ
プ１１３に進む。 【００７８】ステップ１１１では、ステップ１０５で演
算した駆動残量Ｍの値が０より大きいか否かを判別し、
大きい場合はステップ１０２に、０以下の場合はステッ
プ１１２に進む。ステップ１１２では、カメラマイコン
２１から指示されたフォーカスユニット３の駆動制御が
終了したため、制御の停止処理を行なう。前述した図７
のフローにおけるステップ５０５でスタートさせたレン
ズマイコン１４の内部タイマーをストップし、またエン
コーダ割込みも禁止してステップ１０２へ戻る。 【００７９】一方、ステップ１１３では、目標速度Ｓ０
と実際速度Ｓ１とを比較し、目標速度Ｓ０の方が小さい
場合（現在のフォーカスユニット３の移動速度が速すぎ
る場合）はステップ１１４に進んで、ドライバー回路６
を通じてモータ４への電力供給を減少させ、フォーカス
ユニット３の移動速度を減速させる。なお、モータ４へ
の電力供給方法としては、ＰＷＭ制御、電圧制御、電力
制御（振動型モータを使用する場合）等がある。また、
目標速度Ｓ０の方が大きい場合（現在のフォーカスユニ
ット３の移動速度が遅すぎる場合）はステップ１１５に
進み、ドライバー回路６を通じてモータ４への電力供給
を増大させ、フォーカスユニット３の移動速度を増速さ
せる。こうしてフォーカスユニット３の移動速度を調節
した後、ステップ１１１に進む。 【００８０】ステップ１０４でエンコーダ回路５からの
出力変化がなかった場合は、速度制御が行なえないので
内部タイマーからの時間制御を行う。すなわち、図７の
フローにおけるステップ５０５でスタートさせた内部タ
イマーの値を読み取り、その値から図６のフローにおけ
るステップ３０１で読み取った値Ｔを減算してＴ１とし
てレンズマイコン１４の内部メモリーに記憶させる。こ
のＴ１は、エンコーダ割込みがあった時から又はフォー
カス制御をスタートさせた時からの累積時間を表してお
り、この値が大きいほどフォーカスユニット３の移動速
度が遅いことになる。 【００８１】次に、ステップ１１７に進み、現在、手振
れ補正制御中か否かを判別し、手振れ補正制御中であれ
ばステップ１１８に、手振れ補正制御中でなければステ
ップ１１９に進む。ステップ１１８では、予め手振れ補
正制御中の場合の時間データとして内部メモリーに記憶
しておいた規定時間テーブル１の値を内部メモリーＴ２
に記憶させる。また、ステップ１１９では、予め手振れ
補正制御を行なっていない場合の時間データとして内部
メモリーに記憶しておいた規定時間テーブル２の値を内
部メモリーＴ２に記憶させる。 【００８２】こうして規定時間データを内部メモリーＴ
２に記憶させた後、ステップ１２０に進み、Ｔ１とＴ２
の値を比較する。Ｔ１の方が大きい場合はフォーカスユ
ニット３の移動速度が遅すぎるため、ステップ１１５に
進んでフォーカスユニット３の移動速度を増速させる。
一方、Ｔ１の方が小さい場合はフォーカスユニット３の
移動速度が速すぎるため、ステップ１１１に進んでフォ
ーカスユニット３の移動速度を減速させる。 【００８３】以上のようにオートフォーカス制御の設定
速度を手振れ補正制御の状態に合わせて変化させること
により、マイコン１４の処理能力が低下しても精度良い
オートフォーカス制御を行なうことができる。 【００８４】なお、上記各実施形態では、防振制御以外
の制御としてオートフォーカス制御を挙げて説明した
が、本願発明では、オートフォーカス制御以外の制御を
行う場合にも適用することができる。 【００８５】また、上記各実施形態では、カメラに着脱
可能なレンズ装置について説明したが、本願発明は、レ
ンズを一体に有したカメラやその他の光学機器に適用す
ることができる。 【００８６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
防振制御とこれ以外の制御とを同時に実行するときに
は、これら制御のうち一方の制御方法を制御手段の負担
が軽くなる方法に変更することができるので、比較的安
価な１つの制御手段を用いて双方の制御の性能を高く維
持することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施形態であるカメラとレンズの
内部構成を示すブロック図である。 【図２】上記レンズのマイコンにて実行される手振れ補
正制御の実行周期変更用フローチャートである。 【図３】本発明の第２実施形態であるレンズのマイコン
にて実行される手振れ補正制御の実行周期変更用フロー
チャートである。 【図４】本発明の第３実施形態であるレンズのマイコン
にて実行されるフォーカス制御の減速特性を示すグラフ
図である。 【図５】本発明の第４実施形態であるレンズのマイコン
にて実行されるフォーカス制御の減速特性を示すグラフ
図である。 【図６】上記第１〜第４実施形態のレンズマイコンにお
けるフォーカス制御（エンコーダ）割込みルーチンのフ
ローチャートである。 【図７】上記第１〜第４実施形態のレンズマイコンにお
ける通信割込みのフローチャートである。 【図８】上記第１〜第４実施形態のレンズマイコンにお
けるメイン部のフローチャートである。 【符号の説明】 １ レンズ本体 ２ フォーカスレンズ ３ フォーカスユニット ４ モータ ５ エンコーダ回路 ６ ドライバー回路（フォーカス側） ７ 補正レンズ ８ シフト補正ユニット ９ コイル １０ ドライバー回路（手振れ補正側） １１ 振動ジャイロ １２ 位置検出回路 １３ 手振れ補正スイッチ １４ レンズマイコン ２０ 測距ユニット ２１ カメラマイコン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 装置本体の振動を検知してレンズを光軸
   方向以外の方向に移動させる防振制御とこの防振制御以
   外の所定制御とを実行する制御手段を有したレンズ装置
   において、 前記制御手段は、前記防振制御と前記所定制御とを同時
   に実行するときには、これら制御のうち一方の制御方法
   を変更することを特徴とするレンズ装置。 【請求項２】 前記所定制御が、フォーカス用レンズの
   駆動制御であることを特徴とする請求項１に記載のレン
   ズ装置。 【請求項３】 前記制御手段は、前記防振制御および前
   記フォーカス用レンズの駆動制御とを同時に実行すると
   きには、前記フォーカス用レンズの駆動速度の制御特性
   を変更することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装
   置。 【請求項５】 前記制御特性の変更が、減速特性の変更
   であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。 【請求項６】 前記制御特性の変更が、減速開始タイミ
   ングの変更であることを特徴とする請求項４又は５に記
   載のレンズ装置。 【請求項７】 前記防振制御の方法が、所定周期で装置
   本体の振動を検知してレンズを光軸方向以外の方向に移
   動させるものであり、 前記制御手段は、前記所定周期を変更することを特徴と
   する請求項１又は２に記載のレンズ装置。 【請求項８】 前記制御手段が、マイクロコンピュータ
   であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記
   載のレンズ装置。 【請求項９】 前記防振制御が、タイマーによる前記マ
   イクロコンピュータへの割込みにより行われることを特
   徴とする請求項８に記載のレンズ装置。 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載のレ
   ンズ装置を備えたことを特徴とする光学機器。 【請求項１１】 振動状態を検知して像のぶれを防止す
   るための所定の防振制御処理を行うとともに、ピント合
   わせのためのフォーカシングレンズの駆動制御処理を行
   う光学機器において、 該駆動制御処理として、レンズの駆動領域における駆動
   目標位置に近接した領域では所定速度から減速処理を行
   い目標位置にてレンズを停止させる構成とするととも
   に、防振制御処理とレンズの駆動制御処理を並列的に実
   行するに際して、前記レンズの駆動制御処理における前
   記減速処理特性を、防振制御処理を行わずにレンズの駆
   動制御処理を行う場合に比較して緩やかな速度変化で減
   速するようにしたことを特徴とする光学機器。 【請求項１２】 前記防振制御処理およびレンズの駆動
   制御処理は同一のマイクロコンピュータにて処理され、
   該防振制御処理は所定の周期にて割込み処理されること
   を特徴とする請求項１１に記載の光学装置。 【請求項１３】 前記減速処理時の速度制御は、予め設
   定されている目標速度と速度検知手段にて検知された速
   度とが同一速度となるように速度比較処理にて行われる
   とともに、該速度比較処理は駆動速度に応じた周期ごと
   に実行されることを特徴とする請求項１１又は１２に記
   載の光学機器。 【請求項１４】 前記緩やかな速度変化での減速処理
   は、前記減速処理を行う領域のうち前記目標位置に近接
   した領域で行われることを特徴とする請求項１１から１
   ３のいずれかに記載の光学機器。