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発明の名称 光センサを有する光学機器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−6202(P2007−6202A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184794(P2005−184794)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
発明者 原田 智博
要約 課題
消費電力の低減が可能となる光センサを有する光学機器を提供すること。

解決手段
発光素子と受光素子とを光路を介して結合するようにした光センサと、前記発光素子への電源供給をオン/オフする電源供給制御手段と、上記光センサを有する機器の温度状況を検出する温度検出手段とを有し、温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを可変とする。又、温度検出手段からの温度情報に基づく光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを周波数一定のデューティ比可変とする。そして、温度センサは、光学機器のレンズ温度補償制御のためのセンサと共有する。更に、温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサ検出手段での検出閾値を可変とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
発光素子と受光素子とを光路を介して結合するようにした光センサと、前記発光素子への電源供給をオン/オフする電源供給制御手段と、上記光センサを有する機器の温度状況を検出する温度検出手段とを有し、温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを可変とすることを特徴とする光センサを有する光学機器。
【請求項2】
温度検出手段からの温度情報に基づく光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを周波数一定のデューティ比可変とすることを特徴とする請求項1記載の光センサを有する光学機器。
【請求項3】
温度センサは、光学機器のレンズ温度補償制御のためのセンサと共有することを特徴とする請求項1記載の光センサを有する光学機器。
【請求項4】
温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサ検出手段での検出閾値を可変とすることを特徴とする請求項1記載の光センサを有する光学機器。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、光センサを有する各種機器及びビデオレンズ等の光学機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ビデオレンズでは光量を可変させるためにNDフィルタを用い、その有無の検出をフォトインタラプタ等の光センサを用いている。
【0003】
フォトインタラプタの駆動方法としては、搭載されているシステムの動作状態に応じて、検出すべきタイミングでフォトインタラプタの発光素子を発光するように発光素子への電源供給をオン/オフする。そして、電源供給がオンされ発光素子が発光したタイミングで受光素子によって透過/非透過状態を判別する(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平08−204890号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記制御方法ではフォトインタラプタ内部の発光タイミング及び読み取りタイミングは固定であり、そのタイミングはフォトインタラプタの性能に依存する。フォトインタラプタの発光特性/受光検出特性は周辺の温度条件に依存し、上記方法ではフォトインタラプタの温度による最も悪い組み合わせでの特性に合わせてタイミングを設定する必要がある。即ち、発光、読み込みタイミングは固定となり、消費電力が大きくなってしまう。
【0005】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、消費電力の低減が可能となる光センサを有する光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、発光素子と受光素子とを光路を介して結合するようにした光センサと、前記発光素子への電源供給をオン/オフする電源供給制御手段と、上記光センサを有する機器の温度状況を検出する温度検出手段とを有し、温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを可変とすることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、温度検出手段からの温度情報に基づく光センサへの電源供給のオン/オフのタイミングを周波数一定のデューティ比可変とすることを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、温度センサは、光学機器のレンズ温度補償制御のためのセンサと共有することを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、温度検出手段からの温度情報に基づいて光センサ検出手段での検出閾値を可変とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、温度状態に応じて光センサの発光タイミング及び受光検出閾値を可変にすることが可能となり、光センサを用いる機器として消費電力の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明に係る光学機器の構成図であり、同図において、101はズームレンズ群であり、ズームモータ105、ズームモータドライバ109によって光軸方向に駆動することでズーム倍率を調整する。又、駆動制御するためのズームレンズ群101の位置検出はズームエンコーダ113で行う。
【0013】
102はNDフィルタであり、不図示の手動による切り替え手段により光軸に対して遮断する/遮断しないを切り替えることで光量を可変させる。又、NDフィルタ102の有無の検出はフォトインタラプタ106で行い、ND検出回路110ではフォトインタラプタ106内部の発光部の発光制御及び受光部の検出制御を行う。
【0014】
103は絞りであり、IGモータ107、IGドライバ111によって駆動することで絞り径を調節し、後述する撮像素子115に入射される光量を調節する。
【0015】
104はフォーカスレンズ群であり、フォーカスモータ108、フォーカスモータドライバ110によって光軸方向に駆動することでフォーカシングを行う。又、駆動制御するためにフォーカスレンズ群104の位置検出はフォーカスエンコーダ114で行う。
【0016】
115は撮像素子であり、受光された光学像を電気信号に変換し、増幅器116で所定の信号レベルに増幅し、信号処理回路117にて標準方式のテレビジョン信号に変換された映像信号として出力する。又、映像信号は電子ビューファインダ118に出力し表示を行い、記録回路119に出力し不図示の記録媒体に記録する。
【0017】
120は温度センサであり、レンズ鏡筒内部の温度を検出し、フォーカスレンズの温度補償及び本発明の特徴でもあるND検出回路110での発光タイミング制御に用いている。
【0018】
121はCPUであり、レンズ各種の制御及び信号処理、不図示の操作スイッチ等の制御を行う。
【0019】
ここで、NDフィルタの検出に用いるフォトインタラプタ106の制御を温度センサからの温度情報に基づき可変とすることで、温度状態に適したNDフィルタの検出が可能となる。
【0020】
次に、本発明の特徴である光センサ(フォトインタラプタ)の制御に関して図2を用いて詳しく説明する。
【0021】
201はフォトインタラプタであり、発光素子と受光素子から成る。202は発光素子であり、発光ダイオードで形成されている。203は受光素子であり、フォトトランジスタで形成されている
フォトインタラプタ201は、切り欠き部の遮光物を検出し、その有無を信号として出力する。ここで、遮光物は不図示のNDフィルタであり、NDフィルタの動作状態を検出する。
【0022】
204は制限抵抗であり、フォトインタラプタの発光部である発光ダイオードに流れる電流を決定する。205はコレクタ負荷抵抗であり、電源(ここでは+5.0V)を介してフォトトランジスタ203に接続することでフォトインタラプタの出力信号を取り出す。
【0023】
206は電源供給制御手段であり、電源+5.0Vからの信号と、0V信号からデューティ比を可変としたPWM信号とを生成し、制限抵抗204へと出力することで、発光ダイオード202の点灯/消灯をPWM制御する。
【0024】
207は温度センサであり、上記フォトインタラプタ周辺を含むレンズ鏡筒内部の温度状態を検出する。
【0025】
208はCPUであり、温度状態に応じて発光素子の発光タイミングを、電源供給制御手段を介して可変(PWM制御)として制御する。温度条件における適切なタイミングで発光素子を駆動するために消費電力の低減が図れる。
【0026】
尚、ここでは受光素子203からの信号をHI/LOWのデジタル信号として透過/非透過の状態検出を行っているが、CPU208の機能であるAD変換器を用いてアナログ信号として閾値を上回る/下回るで透過/非透過の状態検出を行うことも可能である。
【0027】
次に、図3のフローチャートと図4のタイミングチャートを用いてCPU208の内部動作に関して説明する。
【0028】
先ず、処理をスタートさせ、タイマTのカウントをスタートする(S301〜S302)。温度センサ207にてレンズ鏡筒内部の温度状態を検出する(S303)。低温、常温、高温に分ける閾値を設定し、低温状態と判定されたら発光タイミングTH
にt1 を入力し、常温状態と判定されると発光タイミングTH
にt2 を入力し、高温状態と判定されると発光タイミングTH
にt3 を入力する。ここで、t1
〜t3 は発光素子202の発光タイミングを決定する定数であり、t1
(低温)であればフォトインタラプタの検出タイミング401により遠いタイミング402であり、t3
(高温)であればフォトインタラプタの検出タイミングにより近いタイミング404である(S304〜306)。
【0029】
次に、発光タイミングTH とカウンタTとを比較し、等しくなったら発光素子に対して電源供給制御手段206より駆動信号(+5V)を入力し、発光素子の発光をスタートさせる(S307〜S308)。
【0030】
次に、フォトインタラプタの検出タイミングt4
(401)とカウンタTとを比較し、等しくなったら受光素子203での読み込みをスタートし、コレクタ負荷抵抗205を介してフォトインタラプタの出力信号をCPUにて読み取る。このときの出力は405となり、フォトインタラプタが透過状態であればLOWレベルの信号が、遮光状態であればHIレベルの信号が検出される(S309〜S311)。
【0031】
最後に発光禁止タイミングt5 とカウンタTとを比較し、等しくなったら発光素子での発光動作をストップさせる。そして、カウンタTをリセットし、一連の処理が終了する(S312〜S315)。
【0032】
尚、一連の動作フローはCPUでの制御間隔で繰り返し行われ、ここではV周期でフォトインタラプタでの検出を繰り返すこととした。
【0033】
又、温度状態におけるタイミングの切り替えとして低温、常温、高温の3状態の切り替えとしたが、温度に応じて発光タイミングを無段階にリニア変化させることも可能である。
【0034】
以上説明した通り、本実施の形態によれば、レンズ鏡筒内部の温度状態に応じてフォトインタラプタ内部の発光素子の発光タイミングを可変とすることで、無駄な消費電力の削減が可能となる。又、フォトインタラプタを無駄に駆動することがなくなり、部品寿命を長く保つことが可能となる。
【0035】
尚、以上の実施の形態はビデオレンズに関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他各種機器の光センサでの検出においては同様に実施することが可能となる。又、以上の実施の形態は光センサとしてフォトインタラプタを用いるものであるが、これに限らず発光素子と受光素子とを光路を介して結合するようにした各種光センサ、例えばフォトリフレクタ、赤外線センサを用いても実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図2】本発明の実施の形態要部を説明するための図である。
【図3】本発明の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【0037】
101 ズームレンズ群
102 NDフィルタ
103 絞り
104 フォーカスレンズ群
105 ズームモータ
106 フォトインタラプタ
107 IGモータ
108 フォーカスモータ
109 ズームモータドライバ
110 フォーカスモータドライバ
113 ズームエンコーダ
114 フォーカスエンコーダ
115 撮像素子
116 増幅器
117 信号処理回路
118 電子ビューファインダ
119 記録回路
120 温度センサ
121 CPU
201 フォトインタラプタ
202 発光素子
203 受光素子
206 電源供給制御手段
207 温度センサで
208 CPU




 

 


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