(57)【要約】【課題】  撮影環境が低温の場合は撮影ができなくなったり、駆動が遅くなったりするような問題があった。撮影環境の気温変化を検知する手段として、新たに温度センサーを搭載することなく、撮影環境に合わせた撮影を可能とする。【解決手段】  撮影環境の気温変化を検知する手段として、ＡＦ時に駆動するレンズの駆動量検出手段から出力されるパルス幅の変化を計測する事により行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像位置を変えるための可動レンズを（フォーカスレンズ）と、
前記可動レンズを光軸方向に駆動させるレンズ駆動系と、
前記駆動レンズの駆動量を検出し、駆動量に相当したパルスを出力する駆動量検出部と、
前記駆動量検出部より出力されるパルス幅を計測するパルス幅計測手段を有し、
所定速度で前記可動レンズを駆動中に、前記パルス幅計測手段より計測されたパルス幅が設定許容値よりズレた場合は、パルス幅が所定許容値より大きいか小さいかにより撮影環境の気温が高温もしくは低温側に変化したこと検知する温度検知部を有し、
その温度変化を撮影者に警告することを特徴とした光学機器。
【請求項２】
結像位置を変えるための可動レンズを（フォーカスレンズ）と、
前記可動レンズを光軸方向に駆動させるレンズ駆動系と、
前記駆動レンズの駆動量を検出し、駆動量に相当したパルスを出力する駆動量検出部と、
前記駆動量検出部より出力されるパルスのデューティを測定するデューティ計測手段を有し、
所定速度で前記可動レンズを駆動中に、前記デューティ計測手段より計測されたパルスデューティが設定許容値よりズレた場合は、デューティ比が所定許容値より大きいか小さいかにより撮影環境の気温が高温もしくは低温側に変化したこと検知する温度検知部を有し、
その温度変化を撮影者に警告することを特徴とした光学機器。
【請求項３】
前記駆動量検出部には、前記可動レンズの駆動と共に駆動する遮光板と、
その遮光板の駆動を検知するフォトインタラプタを備えている事を特徴とした請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
通常の撮影モードとは別に省電力撮影モードがあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項５】
前記温度検知部により撮影環境変化を検出した際に、低温であると判断した際には前記光学機器を省電力モードに切換えることを特徴とした請求項３に記載の光学機器。
【請求項６】
前記温度検知部により撮影環境変化を検出した際に、高温もしくは低温になった事を判断し、前記レンズ駆動系、及び駆動量検出手段の設定を撮影環境に適したモードに切換えることを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器において撮影時の気温変化を検知する方法、及び検知後の光学機器内の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市販されているデジタルカメラ等にはＡｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ（以降ＡＦと略する）機能やＡｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ（以降ＡＥと略する）等の機能が搭載されており、レリーズを押すとフォーカスレンズや絞りを駆動し、合焦・露出の調整が自動で行われる。これらのフォーカスレンズの駆動や絞りの動作は、取り付けられている電池から供給される直流電流を電源としてモータ等を駆動することによって行われている。
【特許文献１】特開平１１−５２４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、撮影環境が低温の時は、常温の時と同様に電力を供給して起動させようとすると、電池の内部抵抗が常温時に比べて高くなり、更に供給する回路の抵抗は下がり出力電流が増えてしまい、この為に著しく電池の起電力が降下して通常の動作ができなくなってしまう。
【０００４】
またＡＦやＡＥを駆動させるモータも温度により特性をもち、常温での最適設定を行っている為低温下では最適な制御ができない。
【０００５】
これらの原因から撮影環境が低温の場合は撮影ができなくなったり、駆動が遅くなったりするような問題があった。
【０００６】
この問題を解決する為に、温度センサー等を取り付け、撮影状況に応じて制御方法を変える事が行われているが、新たに温度センサーつけることにより消費電力増加とカメラ等の光学機器が大型化してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に対して、撮影環境の気温変化を検知する手段として、ＡＦ時に駆動するレンズの駆動量検出手段から出力されるパルス幅の変化を計測する事により、新たに温度センサーを搭載することなく温度検知を行い、撮影環境に合わせた撮影が可能となる。
【０００８】
パルスエンコーダは従来ＬＥＤ等の光を受光部（フォトトランジスタ、フォトダイオード等）に照射し、そのＬＥＤと受光部の間に、移動体と合わせて駆動するパルス等で遮蔽、開放することにより信号を発生させている。
【０００９】
ここで、ＬＥＤに流れる電流を制限している回路抵抗が温度変化により変化するため、ＬＥＤに流れる電流も変化する。更にＬＥＤに流れる電流変化に伴い発生する光量が変化しパルスエンコーダから出力させる出力信号レベルの平均も変化する。
【００１０】
このため、パルスエンコーダ出力をコンパレートしているスレッシュレベルが一定と考えると入力されるエンコーダ出力の変化に伴い生成されるパルス幅、もしくはデューティ比が変化する。
【００１１】
このパルス出力の変化より温度変化を検知する事により、新たに温度センサー等を付けずに温度変化を検知することが可能となり、この検知結果に伴い、撮影気温に最適な状態に光学機器の設定を変えることで、常に最適な設定で撮影が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、新たに温度センサーを搭載することなく撮影環境の気温変化を検知する事が可能となり、従来と同じサイズで光学機器を設計する事が可能となる。
【００１３】
また温度検知をするため、光学機器を撮影環境に適した設定にする事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態として、一眼レフカメラ用交換レンズにＡＦ駆動レンズの駆動量検出部としてパルスエンコーダを使用したモデルの構成を示す図である。
【００１８】
１はＣＰＵであり、レンズの駆動量、駆動速度を制御している。２は結像を変化させるために駆動するフォーカスレンズ、３はレンズの駆動量を検出する駆動量検出部、４は駆動量検出部３より出力された信号をパルス信号に変換するための処理回路である。
【００１９】
６はフォーカスレンズ１を駆動するためのモータでありＤＣモータやＵＳＭ等を使用する。
【００２０】
５はモータ５をＣＰＵからの駆動信号により駆動させるモータードライバである。
【００２１】
図２は前記図１に記載されている処理回路４と駆動量検出部３の構成を示した例である。
【００２２】
駆動量検出部３として、フォトインタラプタとフォーカスレンズの駆動に連動して回転するパルス板から構成されるパルスエンコーダを使用し、処理回路４として電流コンパレータを使用し、フォトインタラプタからの出力信号をパルス出力に変換する構成である。
【００２３】
次に図２を使用して前記フォトインタラプタ出力よりパルス波形を生成する回路について説明する。
【００２４】
図２のフォトインタラプタの内部にはＬＥＤとフォトトランジスタが内蔵されており、その間をフォーカスレンズの駆動に連動して回転する明暗のパターンが連続したパルス板が通過する仕組みになっている。
【００２５】
パルス板が明のパターンの時にはフォトトランジスタがＯＮして電流が流れ、パルス板が暗のパターンの時にはフォトトランジスタがＯＦＦして電流が流れなくなる。その電流変化を電流コンパレータにて閾値と比較を図３に示すようにパルスを生成している。
【００２６】
抵抗１はＬＥＤに流れる電流を制限する制限抵抗です。常温にてパルス幅が設定値になるように定める。更に可変抵抗等を使用して、常温にてパルスのデューティが所定の値になるように調整することも可能である。
【００２７】
次に図１、図２、図３を使用して環境変化を検知する具体的な方法について説明する。
【００２８】
図２の回路を低温に入れた場合、抵抗１の抵抗値が下がり、この為にＬＥＤに流れる電流が大きくなり、ＬＥＤの発光光量も比例して大きくなる。
【００２９】
この結果から、フォトトランジスタに流れる電流の平均が増加し、図３に示すように常温の時と比べてパルス幅もしくはデューティ比が変化する。この変化を図１に示すＣＰＵ１のタイマー等で計測して、温度変化を検知することが可能となる。
【００３０】
高温の場合は同様に抵抗１の抵抗値が上がり、パルス幅は逆の方向に変化する。
【００３１】
ＣＰＵ１にてこの温度変化を検知した際には、前記フォーカスレンズを駆動させるモータの制御を撮影環境に応じた最適な設定で行う。
【００３２】
これにより、低温で動作できなくなるような場合も対応する事が可能となる。
【００３３】
次に図５を使用して、撮影環境が変化した際の制御方法を説明する。
【００３４】
前記ＣＰＵ１は温度検知をした際に、環境変化により設定を自動切換えするか手動切換えするかを決定する環境変化スイッチが手動の際にはカメラに温度変化を通信にて知らせその後カメラが背面モニタを使用してユーザに変化を知らせる。
【００３５】
次に前記環境変化オートスイッチがオートの場合において、環境変化が高温側に変化した際にはＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更して駆動を行する。
【００３６】
低温側に変化した際には、その変化が常温範囲であるかどうかを検知して、常温範囲であればＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更して駆動を行う。（例えば、低温時に電圧が下がった際にはＰＷＭ制御のＨｉ区間を広くしモータへの電力供給の低下を防ぎ駆動を可能とする。）
また、低温側に変化し常温範囲外の時には、ＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更後、更にカメラに温度変化を通信して、バックモニターの消去等を行い省電力モードに移行させる。
【００３７】
このように撮影動作に支障の無い設定（以下省電力モード）に自動切換えを行い、低温による電池の消耗を抑える事が可能となる。
【００３８】
また、低温側にシフトしたことを撮影者に警告して、撮影者の判断により手動にて切換えを行い省電力モードにする事も可能である。
【００３９】
前記モータ６がＵＳＭ（超音波モータ）の場合には図６のように、ＵＳＭの基準周波数を環境に応じて変化させ、温度変化によるＵＳＭの特性変化に対応させ駆動を可能にする。
【００４０】
これにより、低温環境下でもレンズの駆動が可能となり、また電池の消耗を抑える事ができて長時間の撮影も可能となる。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【実施例２】
【００４２】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００４３】
図１は本発明の実施形態として、一眼レフカメラ用交換レンズにＡＦ駆動レンズの駆動量検出部としてパルスエンコーダを使用したモデルの構成を示す図である。
【００４４】
１はＣＰＵであり、レンズの駆動量、駆動速度を制御している。２は結像を変化させるために駆動するフォーカスレンズ、３はレンズの駆動量を検出する駆動量検出部、４は駆動量検出部３より出力された信号をパルス信号に変換するための処理回路である。
【００４５】
６はフォーカスレンズ１を駆動するためのモータでありＤＣモータやＵＳＭ等を使用する。
【００４６】
５はモータ５をＣＰＵからの駆動信号により駆動させるモータードライバである。
【００４７】
図２、図４は前記図１に記載されている処理回路４と駆動量検出部３の構成を示した一例である。
【００４８】
駆動量検出部３として、フォトインタラプタとフォーカスレンズの駆動に連動して回転するパルス板から構成されるパルスエンコーダを使用し、処理回路４として電流コンパレータを使用し、フォトインタラプタからの出力信号をパルス出力に変換する構成である。
【００４９】
次に図４を使用して前記フォトインタラプタ出力よりパルス波形を生成する回路について説明する。
【００５０】
図４のフォトインタラプタの内部にはＬＥＤとフォトトランジスタが内蔵されており、その間をフォーカスレンズの駆動に連動して回転する明暗のパターンが連続したパルス板が通過する仕組みになっている。
【００５１】
パルス板が明のパターンの時にはフォトトランジスタがＯＮして電流が流れ、パルス板が暗のパターンの時にはフォトトランジスタがＯＦＦして電流が流れなくなる。その電流変化を電流コンパレータにて閾値と比較を図３に示すようにパルスを生成している。
【００５２】
抵抗１はＬＥＤに流れる電流を制限する制限抵抗です。常温にてパルス幅が設定値になるように定めます。更にＤＡ変換回路を抵抗１の他端につけて、ＣＰＵ１から抵抗１の一端の電位を調整し、常温にてパルスのデューティが所定の値になるように調整している。
【００５３】
次に図１、図３、図４を使用して環境変化を検知する具体的な方法について説明する。
【００５４】
図４の回路を低温に入れた場合、抵抗１の抵抗値が下がり、この為にＬＥＤに流れる電流が大きくなり、ＬＥＤの発光光量も比例して大きくなる。
【００５５】
この結果から、フォトトランジスタに流れる電流の平均が増加し、図３に示すように常温の時と比べてパルス幅もしくはデューティ比が変化する。この変化を図１に示すＣＰＵ１のタイマー等で計測して、温度変化を検知することが可能となる。
【００５６】
高温の場合は同様に抵抗１の抵抗値が上がり、パルス幅は逆の方向に変化する。
【００５７】
ＣＰＵ１にてこの温度変化を検知した際には、前記フォーカスレンズを駆動させるモータの制御を撮影環境に応じた最適な設定で行うようにする。
【００５８】
これにより、低温で動作できなくなるような場合も対応する事が可能となる。
【００５９】
次に図７を使用して、撮影環境が変化した際の制御方法を説明する。
【００６０】
前記ＣＰＵ１は温度検知をした際に、環境変化により設定を自動切換えするか手動切換えするかを決定する環境変化スイッチが手動の際にはカメラに温度変化を通信にて知らせ、その後カメラが背面モニタを使用してユーザに変化を知らせる。
【００６１】
前記環境変化オートスイッチがオートの場合において、環境変化が高温側に変化した際にはＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更して駆動を行する。
【００６２】
前記環境変化オートスイッチがオートの場合において、低温側に変化した際には、その変化が常温範囲であるかどうかを検知して、常温範囲であればＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更して駆動を行う。（例えば、低温時に電圧が下がった際にはＰＷＭ制御のＨｉ区間を広くしモータへの電力供給の低下を防ぎ駆動を可能とする。）
また、低温側に変化し常温範囲外の時には、ＤＣモータのＰＷＭ制御を最適値に変更後、ＣＰＵのＤＡ出力を変更することによりフォトインタラプタに使用しているＬＥＤ電流を減少させ、更にカメラに温度変化を通信して、バックモニターの消去等を行い省電力モードに移行させる。
【００６３】
このように撮影動作に支障の無い設定（以下省電力モード）に自動切換えを行い、低温による電池の消耗を抑える事が可能となる。
【００６４】
また、低温側にシフトしたことを撮影者に警告して、撮影者の判断により手動にて切換えを行い省電力モードにする事も可能である。
【００６５】
前記モータ６がＵＳＭ（超音波モータ）の場合には図８のように、ＵＳＭの基準周波数を環境に応じて変化させ、温度変化によるＵＳＭの特性変化に対応させ駆動を可能にする。
【００６６】
これにより、低温環境下でもレンズの駆動が可能となり、また電池の消耗を抑える事ができて長時間の撮影も可能となる。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態のパルスエンコーダを搭載したフォーカス駆動部の構成図
【図２】本実施形態のパルス出力回路の概略図
【図３】本実施形態の温度変化によるパルスデューティ変化図
【図４】本実施形態のパルス出力回路の概略図
【図５】本実施形態のフローチャート(1)
【図６】本実施形態のフローチャート(2)
【図７】本実施形態のフローチャート(3)
【図８】本実施形態のフローチャート(4)
【符号の説明】
【００６９】
１  ＣＰＵ
２  フォーカスレンズ
３  駆動量検出部
４  処理回路
５  モータドライバ
６  モータ（フォーカスレンズ駆動用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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