JP2002072049A - レンズ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で可動レンズの駆動を正確に制御
できるレンズ駆動制御装置を提供する。 【構成】 レンズＬを移動させるレンズモータ２３の回
転に連動してパルスを発生するパルサ２５と、Ａコード
２９ａ〜２９ｆとＢコード３０ａ〜３０ｅを有し、各Ｂ
−Ａコード間の長さをそれぞれ異ならせてあるコード板
２７ａ及びブラシ２７ｂを備えたズームエンコーダ２７
とを備え、ＣＰＵ１０は、レンズＬをテレ方向へ移動さ
せるとき、ズームエンコーダ２７を介してＢコードを検
知してからＡコードを検知するまでの間（各Ｂ−Ａコー
ド間）にパルサ２５から出力されるパルス数に基づいて
レンズＬの位置を判定するレンズ駆動制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、カメラなどの光学機器に
使用するレンズ駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】従来のレンズ駆動制御装
置では、可動レンズの位置に対応するコードパターンを
形成したコード板と可動レンズの移動に連動してコード
パターンを読み取るブラシを設け、ブラシが読み取った
コードパターン情報に基づいて可動レンズ位置を検出
し、可動レンズを駆動制御するものが知られている。こ
のようにコード板を用いてレンズ位置を検出するタイプ
では、コードパターンの間隔を狭くするほどより正確に
レンズ位置を把握でき、精度良く可動レンズを駆動制御
することができる。これを実現するためにはコード数を
増やす必要がある。しかし、コード数を増やすと、コー
ド板が大きくなるだけでなく、コード板と接続する信号
線の数も増えて実装スペースを広く取らなければなら
ず、装置が大型化して好ましくない。したがって、コー
ド数はなるべく少ないほうが望ましいが、コード数を減
らして繰り返しパターンなどの相対コードを使用した場
合には、コードを誤って認識してしまうおそれがある。
通常、可動レンズには機械的に移動不可能となる限界点
（ストッパー）が設けられているが、コードを誤認識し
て可動レンズを限界点に当て付けてしまった場合には、
不快な衝撃や騒音が発生し、使用者に不快感を与えてし
まったり、機器の破損を引き起したりすることになる。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、簡易な構成で可動レンズの駆
動を正確に制御できるレンズ駆動制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【発明の概要】本発明のレンズ駆動制御装置は、可動レ
ンズと、該可動レンズを移動させるレンズ駆動手段と、
前記可動レンズの機械的な移動範囲を規定し、その移動
限界位置となる２つの限界位置と、該２つの限界位置間
であって、前記可動レンズの予め設定された複数段階の
各停止位置とに対応する第１のコードと、該各第１のコ
ード間の所定位置にそれぞれ設けた第２のコードによっ
て形成されるコードパターンを有するコード板と、前記
可動レンズと供に移動して前記コードパターンを検知す
るコード検知手段と、前記可動レンズの移動に連動して
パルスを発生するパルス発生手段と、前記コード検知手
段が前記コードパターンの変化を検知する間に前記パル
ス発生手段から発生されたパルスをカウントし、該カウ
ントしたパルス数に基づいて、前記コード検知手段が検
知した前記第１のコードの絶対位置を判定する位置判定
手段とを備え、前記コードパターンは、前記第１、第２
のコードのうち、いずれか一方が第１の状態から第２の
状態になってから、他方が第１の状態から第２の状態に
なるまでの長さがそれぞれ異なっていて、前記レンズ駆
動手段が前記可動レンズを移動させているとき、前記コ
ード検知手段が該コードパターンの変化を検知するまで
の間に前記パルス発生手段から発生される各パルス数
は、前記各第１コードに対応する位置を識別できるよう
に決定されていること、に特徴を有している。この構成
によれば、コード数が少なくても可動レンズの位置を正
確に判定することができるので、駆動制御の精度が向上
する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明を適用したレンズ
駆動制御装置の制御系の主要構成をブロックで示す図で
ある。本実施形態は、本発明をズームレンズカメラのレ
ンズ駆動制御装置に適用したものである。このズームレ
ンズカメラは、単一のカムリングの回転駆動によってレ
ンズＬにズーミング動作とフォーカシング動作を行わせ
る、いわゆるステップズームカメラである。

【０００６】まず、本発明を適用したステップズームレ
ンズの一実施例の概要について、図９を参照して説明す
る。このステップズームレンズは、被写体側（図におい
て左側）から第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を備
えた２群タイプのズームレンズであり、１個のカムリン
グ５１を回転させることで、複数ステップのズーミング
およびフォーカシングができる構成である。第１レンズ
群Ｌ１は、カムリング５１の回転に連動して回転しない
で直進移動するヘリコイド環５３に支持されていて、ヘ
リコイド環５３と一体に光軸方向に直進移動する。カム
リング５１は、レンズモータ２３によって回転駆動さ
れ、回転しながらさらに光軸方向にも移動するようにカ
メラボディの固定鏡筒５５に支持されている。一方、第
２レンズ群Ｌ２は、カムリング５１内の直進案内環（不
図示）を介して、カムリング５１の内周面に形成された
カム溝（不図示）に嵌合しており、カムリング５１が回
転すると、上記カム溝と直進案内環とに案内されて光軸
方向に直進移動する。このステップズームレンズは、カ
ムリング５１の回転により、第１レンズ群Ｌ１が最も像
面（フィルム面）に接近する機械的限界位置である収納
位置と、第１レンズ群Ｌ１が像面から最も離反する機械
的限界位置である突出位置と、収納位置と突出位置の間
の所定位置に移動させることができる。

【０００７】ズーミング動作においては、カムリング５
１を回転させて第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２を光軸方
向に移動し、収納位置と突出位置との間に予め設定され
ている複数のステップ位置（ズーム位置）のいずれかの
位置で停止させてステップズーム（焦点距離を段階的に
変更）する。なお、収納位置に最も近いステップ位置が
最短焦点距離となり、突出するにしたがって焦点距離が
長くなるレンズ構成と、収納位置に最も近いステップ位
置が最長焦点距離となり、突出するに従って焦点距離が
短くなるレンズ構成がある。フォーカシング動作におい
ては、カムリング５１をレンズ突出方向に回転させて、
いずれかのステップ位置に停止している第１、第２レン
ズ群Ｌ１、Ｌ２を次のステップ位置との間のフォーカシ
ング領域に移動させて焦点調節する。その際第２レンズ
群Ｌ２は、第１レンズ群Ｌ２との相対距離を変えてピン
ト位置を変え、無限遠から最短撮影距離までピントを合
わせるように移動する。このような焦点調節を可能にす
るためカムリングのカム溝には、第１、第２レンズ群Ｌ
１、Ｌ２を収納位置と各ステップ位置に移動させる調整
領域と、フォーカシング動作するフォーカシング領域と
が形成されている。

【０００８】本実施形態のレンズ駆動制御装置は、この
ようなステップズームレンズを備えたズームレンズカメ
ラに適用したものであるが、このステップズームレンズ
では、第１レンズ群Ｌ１または第２レンズ群Ｌ２の位置
が決まると第２レンズ群Ｌ２または第１レンズ群Ｌ１の
位置も一義的に決まるので、第１レンズ群Ｌ１および第
２レンズ群Ｌ２をレンズＬとし、レンズＬを駆動制御す
るものとして以下説明する。

【０００９】次に、このズームレンズカメラのレンズ駆
動系の構成について説明する。ＣＰＵ１０は、制御用プ
ログラム等を格納したＲＯＭ、制御用または演算用のパ
ラメータ等を一時的にメモリするＲＡＭ１０ａを内蔵し
ており、レンズＬを駆動制御する制御手段として機能す
る。ＣＰＵ１０には、スイッチ類として、電源スイッチ
１１、テレスイッチ１３、ワイドスイッチ１５が接続さ
れている。テレスイッチ１３及びワイドスイッチ１５
は、レンズＬをテレ方向またはワイド方向へ移動させる
ことができるズームレバー（不図示）に連動するスイッ
チであって、ズームレバーがテレ側へ操作されたときに
テレスイッチ１３がオンし、ワイド側へ操作されたとき
にワイドスイッチ１５がオンする。

【００１０】電源スイッチ１１がオンするとＣＰＵ１０
は、バッテリ（不図示）からの電力供給を受けて起動
し、モータドライバ２１を介してレンズモータ２３を正
転させてレンズＬを収納位置からワイド位置まで繰り出
し、テレスイッチ１３、ワイドスイッチ１５のスイッチ
状態に応じたズーミング動作を実行する。そして電源ス
イッチ１１がオフするとＣＰＵ１０は、モータドライバ
２１を介しレンズモータ２３を逆転させ、レンズＬを収
納位置まで引き戻す。ここでワイド位置とは、予め設定
した複数のステップ位置の中で最もワイド側となる位置
をいう。なお、本明細書中では、レンズモータ２３の回
転方向として、レンズＬをテレ側に繰り出す方向を正
転、レンズＬをワイド側（収納位置側）に繰り入れる方
向を逆転ということにする。

【００１１】レンズモータ２３が回転すると、レンズＬ
がレンズモータ２３の回転方向に対応する方向へ光軸に
沿って移動するとともに、レンズモータ２３の回転に連
動してパルサ２５からパルス（ＡＦＰ）が発生され、ズ
ームエンコーダ２７からレンズＬの位置に対応するコー
ドパターンが検出される。パルサ２５は、例えばレンズ
モータ２３の回動軸に設けられて一体に回転するスリッ
ト板２５ａと、スリット板２５ａを挟んで対向する位置
にそれぞれ配置された一対の発光素子２５ｂと受光素子
２５ｃとで構成され、レンズモータ２３が所定量回転す
る毎に１パルス信号を出力するように構成される。パル
サ２５から出力されたパルスは、コードパターン（Ａコ
ード）判別用のパルスおよびフォーカシング制御用のＡ
Ｆパルスとして利用される。ズームエンコーダ２７はコ
ード板２７ａとブラシ２７ｂを備えている。コード板２
７ａはカメラに固定された固定レンズ鏡筒５５または固
定レンズ鏡筒５５に固定された部材に固定されている。
図２に示すように、このコード板２７ａには、第１レン
ズ群の位置を検知するためのコードパターンがＡコード
（第１のコード）、Ｂコード（第２のコード）、および
グランドコードの３コードによって形成されている。な
お、ＡコードおよびＢコードの導電部（コードパター
ン）は、帯状のグランドコードと一体に形成されてい
る。一方、ブラシ２７ｂはレンズＬを保持するヘリコイ
ド環５３またはヘリコイド環５３と一体として移動する
部材に固定されていて、レンズＬと供に移動してコード
板２７ａ上を摺動する。ブラシ２７ｂは３本の接片端子
を有しており、このうちの１本はグランドコードに常時
接触している。そしてブラシ２７ｂがコードパターンの
コード（導電部）に接触すると、接触したコードに対応
する信号がＣＰＵ１０へ与えられる。以下では、ブラシ
２７ｂがＡコードまたはＢコードに接触している状態を
ＡコードまたはＢコードのオンという。Ａ、Ｂコードが
オンしている状態およびオンしていない状態が、第１、
第２のコードの第１の状態および第２の状態、または第
２の状態および第１の状態である。なお、コード板２７
ａは、絶縁材上に導電材でコードパターンが形成されて
いて、例えばプリント基板として形成される。

【００１２】上述のＡコードは、ワイド側においてレン
ズＬが機械的に移動不可能となる限界位置を示すＡコー
ド２９ａと、予め設定した各ズーム位置を示すＡコード
２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅと、テレ側においてレ
ンズＬが機械的に移動不可能となる限界位置（テレ位
置）を示すＡコード２９ｆにより形成される。Ａコード
２９ａは、限界位置を示すコードであるが、ワイド端と
なる収納位置を示すコードとしても利用される。Ａコー
ド２９ｂはワイド位置を示すコードであり、Ａコード２
９ｅはテレ位置（各ズーム位置の中で最もテレ方向にレ
ンズＬを繰り出した位置）を示すコードである。Ａコー
ド２９ｃ、Ａコード２９ｄは、ワイド位置とテレ位置の
間に設定した第１中間位置、第２中間位置を示すコード
である。なお、図２に示す黒丸は、レンズＬが停止する
位置を表している。Ｂコードは、収納位置を示すＢコー
ド３０ａと、フォーカシング制御用のＢコード３０ｂ、
３０ｃ、３０ｄ、３０ｅにより形成される。フォーカシ
ング制御用のＢコード３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ
はそれぞれ、Ａコード２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９
ｅ、２９ｆの各コード間に設けられている。ＣＰＵ１０
は、撮影時の焦点調節のためにレンズＬを移動させる場
合、レンズＬを現在位置からテレ方向へ移動させ、パル
サ２５から出力されるパルスをＢコード３０ｂ〜３０ｅ
がオンした時点からカウントし、このカウント値に基づ
いてレンズＬの位置制御を行う。そして撮影が終了した
ら、ＣＰＵ１０はレンズＬを移動前のＡコード位置まで
戻す。上記のＡコード及びＢコードは、レンズＬが収納
位置にある場合のみ、両方ともにオンする構成となって
いる。

【００１３】本実施形態では、上記フォーカシング制御
用のＢコード３０ｂ〜３０ｅのうち、Ｂコード３０ｅの
長さ（幅）ｄは、他のＢコード３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ
の長さ（幅）ｂ（ｂ＜ｄ）と異なっている。レンズＬが
各Ｂコード３０ｂ〜３０ｅの長さに対応する量だけ移動
する間にパルサ２５から出力されるパルス数は、Ｂコー
ド３０ｂ〜３０ｅの長さ（幅）に比例する。そのため、
Ｂコード３０ｅの長さに対応するパルス数Ｐｄは、Ｂコ
ード３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの長さに対応するパルス数
Ｐｂよりも多くなる。したがって、レンズＬをテレ方向
へ移動させる場合は、各Ｂコードがオンしている間に出
力されるパルス数を検知すれば、レンズＬがテレ位置を
超えたか否かを判定することができる。また本実施形態
では、Ｂコード３０ｂのワイド端側縁部からＡコード２
９ｃのワイド端側縁部までの長さｅ、Ｂコード３０ｃの
ワイド端側縁部からＡコード２９ｄのワイド端側縁部ま
での長さｇ、Ｂコード３０ｄのワイド端縁部からからＡ
コード２９ｅのワイド端縁部までの長さｊ、Ｂコード３
０ｅのワイド端縁部からＡコード２９ｆのワイド端縁部
までの長さｍがそれぞれ異なる。レンズＬが各Ｂ−Ａコ
ード間の長さｅ、ｇ、ｊ、ｍに対応する量だけ移動する
間にパルサ２５から出力されるパルス数は、各Ｂ−Ａコ
ード間の長さｅ、ｇ、ｊ、ｍに比例する。そのため、各
Ｂ−Ａコード間の長さｅ、ｇ、ｊ、ｍに対応するパルス
数Ｐｅ、Ｐｇ、Ｐｊ、Ｐｍもそれぞれ異なる。したがっ
て、ＣＰＵ１０は、ズームエンコーダ２７によって検出
されるコードパターン（Ａコード、Ｂコードのオン／オ
フ状態およびその状態の変化）と、パルサ２５から出力
されるパルス数に基づいてレンズＬの位置を識別するこ
とができる。上記ＡコードおよびＢコードは、いずれも
オンまたはオフの２通りの値であり、さらに繰り返しパ
ターンによる相対コードであるから、単に２つのコード
パターンのオンとオフの状態の組み合わせだけでは端点
位置（ワイド端、テレ端）、ズーム位置（ワイド位置、
第１中間位置、第２中間位置、テレ位置）を正確に検出
することができない。そこで本実施形態では、ワイド端
となる収納位置をはＡ，Ｂ２つの両コードのオンで検出
する一方、テレ端となるテレ位置に関しては、テレ位置
とテレ側の限界位置の間に設けたＢコード３０ｅのオン
状態下におけるパルス数に基づいて検出する構成をとっ
ている。なお、各Ｂ−Ａコード間の長さｅ、ｇ、ｊ、ｍ
の大小関係はｅ＜ｇ＜ｊ＜ｍであり、そのためパルス数
Ｐｅ、Ｐｇ、Ｐｊ、Ｐｍの大小関係もＰｅ＜Ｐｇ＜Ｐｊ
＜Ｐｍとなる。

【００１４】上記構成に基づき、ＣＰＵ１０が実行する
レンズ駆動制御処理について図３〜図８に示すフローチ
ャートを参照して説明する。図３はレンズ操出処理に関
するフローチャートである。この処理は、レンズＬを収
納位置からワイド位置まで繰り出す処理であり、電源ス
イッチ１１がオンしたときに開始される。この処理に入
ると先ず、モータドライバ２１を介してレンズモータ２
３を正転させ（Ｓ１）、ＡＦＰカウンタに０をセットし
（Ｓ３）、ＡＦＰカウント処理を実行する（Ｓ５）。レ
ンズモータ２３が正転すると、レンズＬが収納位置から
ワイド位置方向へ移動するとともに、レンズモータ２３
の回転に連動してパルサ２５からパルスが出力される。
ＡＦＰカウント処理では、パルサ２５で発生されたパル
スを入力する毎にＡＦＰカウンタの値を+１カウントア
ップする。ＡＦＰカウント処理を実行したら、ＡＦＰカ
ウンタの値がパルス数Ｐａ以上か否かをチェックし（Ｓ
７）、ＡＦＰカウンタの値がパルス数Ｐａ未満のときは
Ｓ５へ戻る（Ｓ７；Ｎ）。パルス数Ｐａは、レンズＬが
収納位置から収納位置とワイド位置の約中間位置まで移
動する間（図２；長さａ）にパルサ２５から出力される
パルス数である。そして、ＡＦＰカウンタの値がパルス
数Ｐａ以上となったら（Ｓ７；Ｙ）、Ａコードがオンす
るまで待機し（Ｓ９；Ｎ）、Ａコードがオンしたときに
モータドライバ２１を介してレンズモータ２３を停止し
て（Ｓ９；Ｙ、Ｓ１１）、レンズ位置をワイド位置とし
てＲＡＭにメモリし（Ｓ１３）、処理から抜ける。

【００１５】ＣＰＵ１０はレンズＬがワイド位置に達し
たかどうかをＡコードのオンにより検知する。しかし、
Ａコードは収納位置でもオンしているから、単にＡコー
ドのオンのみでワイド位置と判断すると、レンズＬが収
納位置にあってもワイド位置と誤判定してしまうおそれ
がある。そのため、上記のレンズ操出処理では、パルサ
２５からパルスがパルス数Ｐａだけ出力されるまで待機
してからＡコードパターンがオンしたか否かを判定する
ことにより（Ｓ７；Ｙ、Ｓ９）、ワイド位置の誤判定を
防止している。また、誤判定を防止する別の対策とし
て、ＡコードとＢコードの両方がオンしている場合は収
納位置と判定し、Ａコードのみがオンしたらワイド位置
と判定するか、あるいはＡコード及びＢコードが両方と
もオフするまで待機し、両方オフした後にＡコードのみ
がオンしたらワイド位置と判定することもできる。ただ
し、これらの場合にはレンズＬが収納位置にあるとき
に、コードパターンと接触するブラシ２７ｂの接片端子
（ズームエンコーダ２７）が瞬間的にオフすると、誤判
定をおこしてしまう可能性がある。したがって、本実施
形態のように、レンズＬを収納位置とワイド位置の約中
間位置まで繰り出したことをパルス数で検知し、その後
にＡコードをチェックしてワイド位置に達したか否かを
判定すれば、より確実にレンズＬをワイド位置まで繰り
出すことができる。

【００１６】図４はレンズ収納処理に関するフローチャ
ートである。この処理は、レンズＬを収納位置まで引き
戻す処理であり、電源スイッチ１１がオフしたときに開
始される。この処理に入ると先ず、モータドライバ２１
を介してレンズモータ２３を逆転させ（Ｓ２１）、Ａコ
ード及びＢコードの両方がオンするまで待機する（Ｓ２
３；ＮまたはＳ２３；Ｙ、Ｓ２５；Ｎ）。そして、Ａコ
ード及びＢコードが両方ともオンしたらモータドライバ
２１を介してレンズモータ２３を停止させ（Ｓ２５；
Ｙ、Ｓ２７）、レンズ位置を収納位置としてＲＡＭにメ
モリし（Ｓ２９）、処理から抜ける。上記のＡコード及
びＢコードが両方ともオンするのは収納位置のみである
ため、Ａコード及びＢコードのオンを検出することによ
り確実にレンズＬを収納位置まで引き戻すことができ
る。

【００１７】図５〜図７はテレズーム処理の第１〜第３
実施例に関するフローチャートである。これらテレズー
ム処理は、テレスイッチ１３のオン操作に応じてレンズ
Ｌをテレ方向へ移動させる処理である。

【００１８】図５はテレズーム処理の第１実施例を示し
ている。この第１実施例は、レンズＬがテレ位置に達し
たか否かを、Ｂコードがオンしている間にパルサ２５か
ら出力されるパルス数に基づいて判定することに特徴が
ある。

【００１９】この処理に入ると先ず、モータドライバ２
１を介してレンズモータ２３を正転させ（Ｓ３１）、Ｂ
コードがオンするまで待機する（Ｓ３３；Ｎ）。レンズ
モータ２３が正転すると、レンズＬがテレ方向へ移動
し、レンズモータ２３の回転に連動してパルサ２５から
パルスが出力される。Ｂコードがオンしたら（Ｓ３３；
Ｙ）、ＡＦＰカウンタに０をセットして（Ｓ３５）、Ａ
ＦＰカウント処理を実行する（Ｓ３７）。ＡＦＰカウン
ト処理では、パルサ２５からパルスを入力する毎にＡＦ
Ｐカウンタ値を＋１カウントアップする。なお、ＡＦＰ
カウント処理は上述したように、レンズＬが移動してブ
ラシ２７ｂがＢコードの導電部端点（ワイド端側縁部）
に達する毎（Ｓ３３；Ｙ）にＡＦＰのカウント値を０に
リセット（Ｓ３５）してから実行される（Ｓ３７）の
で、レンズＬのハンチング駆動等に起因するパルスカウ
ントのカウント誤差が極めて少なく、高精度にレンズ位
置が把握できる。

【００２０】ＡＦＰカウント処理を実行したら、Ｂコー
ドがオフしたか否かをチェックする（Ｓ３９）。Ｂコー
ドがオフしていなければ、Ｓ３７へ戻り、パルスのカウ
ントを続行する（Ｓ３９；Ｎ）。Ｂコードがオフしてい
れば、ＡＦＰカウンタの値（Ｂコードがオンしている間
にパルサ２５から出力されたパルス数）がパルス数Ｐｃ
以上か否かをチェックする（Ｓ３９；Ｙ、Ｓ４１）。パ
ルス数Ｐｃは、予め設定された閾値であり、Ｂコード３
０ｂ、３０ｃ、３０ｄがオンしている間に出力されるパ
ルス数Ｐｂより大きく、且つ、Ｂコード３０ｅがオンし
ている間に出力されるパルス数Ｐｄ未満の値である。

【００２１】ＡＦＰカウンタの値がパルス数Ｐｃ以上で
なかったときは（Ｓ４１；Ｎ）、Ａコードがオンするま
で待機し（Ｓ４３）、ＡコードがオンしたらＲＡＭ１０
ａにメモリしてあるレンズ位置をひとつテレ側へシフト
し（Ｓ４１；Ｙ、Ｓ４５）、現在のレンズ位置がテレ位
置か否かをチェックする（Ｓ４７）。現在のレンズ位置
がテレ位置でなければテレスイッチ１３がオンしている
か否かをチェックし（Ｓ４７；Ｎ、Ｓ４９）、テレスイ
ッチ１３がオンしていれば、Ｓ３３へ戻り、レンズＬの
テレ方向移動を継続する（Ｓ４９；Ｙ）。現在のレンズ
位置がテレ位置のとき（Ｓ４７；Ｙ）、またはテレスイ
ッチ１３がオフしていたときは（Ｓ４９；Ｎ）、モータ
ドライバ２１を介してレンズモータ２３を停止し（Ｓ５
１）、このテレズーム処理から抜ける。なお、レンズＬ
は、いずれかのＡコード２９ｂ〜２９ｅがオンした位置
で停止している。一方、ＡＦＰカウンタの値がパルス数
Ｐｃ以上であったときは（Ｓ４１；Ｙ）、レンズＬがテ
レ位置を超えているので、ワイドズーム処理を実行して
レンズＬをテレ位置まで引き戻してＡコード２９ｅがオ
ンした状態で停止させ、ＲＡＭ１０ａにメモリしてある
レンズ位置をテレ位置とし（Ｓ５３）、このテレズーム
処理から抜ける。

【００２２】上記のテレズーム処理はレンズＬがテレ位
置に達したとき（Ｓ４７；Ｙ）か、またはＡコードがオ
ンしたときにテレスイッチ１３がオフしている場合（Ｓ
４９；Ｎ）に終了するため、通常、Ｓ５３の引き戻し動
作は実行されない。しかし、外力によりレンズ鏡筒が動
かされた場合などには、ＣＰＵ１０が管理するレンズ位
置と実際のレンズ位置とがずれてしまうことも起こり得
る。このような場合にも、本第１実施例では、Ｂコード
がオンしている間に出力されるパルス数に基づいてテレ
位置を超えているか否かを判断しているため（Ｓ４
１）、レンズＬが限界位置に設けられたストッパーに当
て付くことのないように駆動制御することができる。

【００２３】図６はテレズーム処理の第２実施例を示し
ている。この第２実施例は、レンズＬがテレ位置を超え
ているか否かを、ＢコードがオンしてからＡコードがオ
ンするまでの間にパルサ２５から出力されたパルス数に
基づいて判定することに特徴がある。

【００２４】この処理に入ると先ず、モータドライバ２
１を介してレンズモータ２３を正転させて、Ｂコードが
オンするまで待機する（Ｓ６１、Ｓ６３；Ｎ）。Ｂコー
ドがオンしたらＡＦＰカウンタに０をセットして（Ｓ６
３；Ｙ、Ｓ６５）、ＡＦＰカウント処理を行う（Ｓ６
７）。ＡＦＰカウント処理では、パルサ２５からパルス
を入力する毎にＡＦＰカウンタ値を＋１カウントアップ
する。なお、上述したように、ＡＦＰカウント処理はＡ
ＦＰカウンタ値をリセットしてから実行されるので、レ
ンズLのハンチング駆動等に起因するパルスカウントの
カウント誤差が極めて少なく、高精度にレンズ位置が把
握できる。

【００２５】ＡＦＰカウント処理を実行したら、Ａコー
ドがオンしたか否かをチェックする（Ｓ６９）。Ａコー
ドがオンしていなければ、Ｓ６７へ戻り、Ａコードがオ
ンするまで待機する（Ｓ６９；Ｎ）。そしてＡコードが
オンしたら、ＡＦＰカウンタの値（Ｂコードがオンして
からＡコードがオンする間にパルサ２５から出力された
パルス数）がパルス数Ｐｋ以上か否かをチェックする
（Ｓ６９；Ｙ、Ｓ７１）。パルス数Ｐｋは、式；Ｐｋ＝
（Ｐｊ＋Ｐｍ）／２で設定される閾値である。なお、パ
ルス数ＰｊはＢコード３０ｄがオンしてからＡコード２
９ｅがオンする間に出力されるパルス数であり、パルス
数ＰｍはＢコード３０ｅがオンしてからＡコード２９ｆ
がオンする間に出力されるパルス数である。

【００２６】ＡＦＰカウンタの値がパルス数Ｐｋ以上で
ないときは（Ｓ７１；Ｎ）、ＲＡＭ１０ａにメモリして
あるレンズ位置をひとつテレ側へシフトして（Ｓ７
３）、現在のレンズ位置がテレ位置か否かをチェックす
る（Ｓ７５）。現在のレンズ位置がテレ位置でない場合
はテレスイッチ１３がオンか否かをチェックし（Ｓ７
５；Ｎ、Ｓ７７）、テレスイッチ１３がオンしていると
きは、Ｓ６３へ戻り、レンズＬのテレ方向移動を続行す
る（Ｓ７７；Ｙ）。現在のレンズ位置がテレ位置のとき
（Ｓ７５；Ｙ）、またはＡコードがオンしたときにテレ
スイッチ１３がオフしている場合は（Ｓ７７；Ｎ）、モ
ータドライバ２１を介してレンズモータ２３を停止し
（Ｓ７９）、レンズＬをいずれかのＡコードがオンした
位置に停止させてこの処理から抜ける。一方、ＡＦＰカ
ウンタの値がパルス数Ｐｋ以上であるときは（Ｓ７１；
Ｙ）、レンズＬがテレ位置を超えているため、ワイドズ
ーム処理を実行してレンズＬをテレ位置まで引き戻して
Ａコード２９ｅがオンした状態で停止させ、ＲＡＭ１０
ａにメモリしてあるレンズ位置をテレ位置として（Ｓ８
１）、この処理から抜ける。したがって、何らかの原因
によりＡコードによるレンズ位置を誤判定してしまった
場合にも、Ｂコードがオンしてから出力されたパルス数
によりレンズ位置を判定できるため、レンズＬを限界位
置に設けられたストッパーに当てつくことのないように
駆動制御できる。

【００２７】図７はテレズーム処理の第３実施例を示し
ている。この第３実施例は、テレ位置のみでなく他のレ
ンズ位置についても、各Ｂ−Ａコード間（Ｂコードのオ
ンからＡコードのオンまで）にパルサ２５から出力され
るパルス数に基づいてレンズ位置を判定することに特徴
がある。

【００２８】このテレズーム処理では、レンズ位置を識
別するための閾値として、パルス数Ｐｆ、Ｐｈ、Ｐｋを
設定してある。パルス数Ｐｆは、式；Ｐｆ＝（Ｐｅ＋Ｐ
ｇ）／２により設定される。パルス数Ｐｈは、式；Ｐｈ
＝（Ｐｇ＋Ｐｊ）／２より設定される。パルス数Ｐｋ
は、式；Ｐｋ＝（Ｐｊ＋Ｐｍ）／２より設定される。こ
のＰｅ、Ｐｇ、Ｐｊ、Ｐｍは各Ｂ−Ａコード間に出力さ
れるパルス数である。したがって、これら閾値となるパ
ルス数Ｐｆ、Ｐｈ、Ｐｋと各Ｂ−Ａコード間に出力され
るパルス数Ｐｅ、Ｐｇ、Ｐｊ、Ｐｍの大小関係は、Ｐｅ
＜Ｐｆ＜Ｐｇ＜Ｐｈ＜Ｐｊ＜Ｐｋ＜Ｐｍとなっている。

【００２９】この処理に入ると先ず、モータドライバ２
１を介してレンズモータ２３を正転させ、Ｂコードがオ
ンするまで待機する（Ｓ９１、Ｓ９３）。Ｂコードがオ
ンしたらＡＦＰカウンタに０をセットし、ＡＦＰカウン
ト処理を実行する（Ｓ９３；Ｙ、Ｓ９５、Ｓ９７）。こ
のＡＦＰカウント処理は、上述したようにＡＦＰカウン
タ値をリセットしてから実行されるので、レンズLのハ
ンチング駆動等に起因するパルスカウントのカウント誤
差が極めて少なく、高精度にレンズ位置が把握できる。

【００３０】ＡＦＰカウント処理を実行したら、Ａコー
ドがオンしたか否かをチェックする（Ｓ９９）。Ａコー
ドがオンしていなければ、Ｓ９７へ戻り、パルスのカウ
ントを続行する（Ｓ９９；Ｎ）。Ａコードがオンした
ら、ＡＦＰカウンタの値（ＢコードがオンしてからＡコ
ードがオンする間にパルサ２５から出力されたパルス
数）に基づいて現在のレンズ位置を判定し、ＲＡＭ１０
ａにメモリする（Ｓ９９；Ｙ、Ｓ１０１〜Ｓ１１５）。
図２に示すように各Ｂ−Ａコード間の長さはそれぞれ異
なるため、ＣＰＵ１０はＡＦＰカウンタの値によってレ
ンズＬの位置を判定することができる。即ち、ＡＦＰカ
ウンタ値がパルス数Ｐｆ（Ｐｅ＜Ｐｆ＜Ｐｇ）未満であ
れば、現在のレンズ位置を第１中間位置と判定し（Ｓ１
０１；Ｙ、Ｓ１０３）、ＡＦＰカウンタ値がパルス数Ｐ
ｆ以上パルス数Ｐｈ（Ｐｇ＜Ｐｈ＜Ｐｊ）未満であれ
ば、現在のレンズ位置を第２中間位置と判定する（Ｓ１
０５；Ｙ、Ｓ１０７）。また、ＡＦＰカウンタ値がパル
ス数Ｐｈ以上パルス数Ｐｋ（Ｐｊ＜Ｐｋ＜Ｐｍ）未満で
あれば、現在のレンズ位置をテレ位置と判定し（Ｓ１０
９；Ｙ、Ｓ１１１）、ＡＦＰカウンタ値がパルス数Ｐｋ
以上であれば、現在のレンズ位置を動作限界位置と判定
する（Ｓ１０９；Ｎ、Ｓ１１３）。

【００３１】Ｓ１０１〜Ｓ１１３により現在のレンズ位
置をセットしたら、現在のレンズ位置が動作限界位置か
否かをチェックする（Ｓ１１５）。現在のレンズ位置が
限界位置であれば（Ｓ１１５；Ｙ）、ワイドズーム処理
を実行してレンズＬをテレ位置まで引き戻してＡコード
２９ｅがオンした状態で停止させ（Ｓ１１７）、このテ
レズーム処理から抜ける。

【００３２】現在のレンズ位置が動作限界位置でなけれ
ば（Ｓ１１５；Ｎ）、テレ位置か否かをチェックし（Ｓ
１１９）、テレ位置でなければテレスイッチ１３がオン
か否かをチェックする（Ｓ１１９；Ｎ、Ｓ１２１）。テ
レスイッチ１３がオンしていれば、Ｓ９３へ戻り、レン
ズＬをさらにテレ方向へ移動させる（Ｓ１２１；Ｙ）。
現在のレンズ位置がテレ位置であるとき（Ｓ１１９；
Ｙ）、またはテレスイッチ１３がオンしていないときは
（Ｓ１２１；Ｎ）、モータドライバ２１を介してレンズ
モータ２３を停止してレンズＬをいずれかのズーム位置
（Ａコード２９ｂ〜２９ｅがオンした位置）で停止させ
て（Ｓ１２３）、テレズーム処理から抜ける。

【００３３】以上のテレズーム処理では、第１〜第３の
いずれの実施例によっても、レンズＬの位置を正確に判
定でき、レンズＬを正確に駆動制御することができる。

【００３４】図８はワイドズーム処理に関するフローチ
ャートである。この処理は、レンズＬをワイド方向へ引
き戻す処理であり、ワイドスイッチ１５がオンしている
とき、またはテレズーム処理でレンズＬがテレ位置を超
えてしまったときに実行される。この処理に入ると先
ず、モータドライバ２１を介してレンズモータ２３を逆
転させ（Ｓ１３１）、Ｂコードがオンするまで待機する
（Ｓ１３３；Ｎ）。ＢコードがオンしたらＡコードがオ
ンしているか否かをチェックする（Ｓ１３３；Ｙ、Ｓ１
３５）。Ａコードがオンしているとき、即ちＡコード及
びＢコード両方ともオンしているときは（Ｓ１３５；
Ｙ）、レンズＬが収納位置まで戻ってしまったため、レ
ンズ操出処理を実行してレンズＬをワイド位置まで繰り
出してレンズＬをワイド位置（Ａコード２９ｂがオンし
ている位置）で停止させて（Ｓ１３７）、このワイドズ
ーム処理から抜ける。

【００３５】Ａコードがオンしていないときは（Ｓ１３
５；Ｎ）、Ａコードがオンするまで待機し（Ｓ１３９；
Ｎ）、ＡコードがオンしたらＢコードがオンしているか
否かをチェックする（Ｓ１４１）。Ｂコードがオンして
いるとき、即ちＡコード及びＢコードの両方ともオンし
ているときは（Ｓ１４１；Ｙ）、レンズ操出処理を実行
してレンズＬをワイド位置（Ａコード２９ｂがオンして
いる位置）で停止させて（Ｓ１３７）、このワイドズー
ム処理から抜ける。

【００３６】Ｂコードがオンしていないときは（Ｓ１４
１；Ｎ）、ＲＡＭ１０ａにメモリしてあるレンズ位置を
ひとつワイド側にシフトし（Ｓ１４３）、現在のレンズ
位置がワイド位置か否かをチェックする（Ｓ１４５）。
現在のレンズ位置がワイド位置でなければ、ワイドスイ
ッチ１５がオンしているか否かをチェックし（Ｓ１４
５；Ｎ、Ｓ１４７）、ワイドスイッチ１５がオンしてい
れば、Ｓ１３３へ戻り、レンズＬのワイド方向移動を続
行させる（Ｓ１４７；Ｙ）。現在のレンズ位置がワイド
位置であるとき（Ｓ１４５；Ｙ）、またはワイドスイッ
チ１５がオンしていないときは（Ｓ１４７；Ｎ）、モー
タドライバ２１を介してレンズモータ２３を停止させて
レンズＬがいずれかのズーム位置（いずれかのＡコード
２９ｂ〜２９ｅがオンしている位置）で停止させて（Ｓ
１４９）、このワイドズーム処理を抜ける。

【００３７】上記のワイドズーム処理がテレズーム処理
内で実行される場合は、レンズＬをテレ位置まで引き戻
したら、Ｓ１４３でレンズ位置にテレ位置がセットさ
れ、ワイドスイッチ１５がオンしていないためＳ１４７
でＮと判断され、このワイドズーム処理を終了する。

【００３８】以上のように本実施形態では、ズームエン
コーダ２７によって検出したコードパターンと、このコ
ードパターンが変化する間にパルサ２５から出力される
パルス数に基づいてレンズＬの位置を判定するため、コ
ード数が少なくてもレンズＬの位置を正確に判定するこ
とができ、駆動制御の精度向上を図れる。また本実施形
態では、何らかの原因によりＣＰＵ１０の管理するレン
ズ位置と実際のレンズ位置がずれてしまった場合でも、
レンズＬがテレ位置を超えて動作限界位置方向へ移動し
ているときにはパルサ２５のパルス数によりレンズＬが
テレ位置を超えていることを検知できるので、レンズＬ
が限界位置に達することのないように駆動制御すること
ができる。

【００３９】以上図示実施の形態では、コード板２７ａ
を直線状に形成し、レンズＬの移動方向に沿って直線的
に配置したが本発明はこれに限定されず、例えばカム環
（回動環）の外面または内面を周回するように円弧状に
設け、レンズ位置を回動環の回転角で検知するように構
成するなど、レンズ駆動機構に応じて形成できる。ま
た、ズーミングとフォーカシングとを独立して制御可能
なズームレンズのズーム制御に適用することもできる。

【００４０】以上では、本発明をカメラのステップズー
ムレンズ駆動制御装置に適用した場合の実施形態につい
て説明したが、これに限定されることなく、各種光学機
器のレンズ駆動制御装置にも適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、コード数を増やすこと
なく、簡易な構成で可動レンズを正確に駆動制御可能な
レンズ駆動制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したステップズームレンズのレ
ンズ駆動制御装置の制御系の主要構成をブロックで示す
図である。

【図２】 同レンズ駆動制御装置のコード板に形成され
たコードパターンを説明する図である。

【図３】 同レンズ駆動制御装置のレンズ操出処理に関
するフローチャートである。

【図４】 同レンズ駆動制御装置のレンズ収納処理に関
するフローチャートである。

【図５】 同レンズ駆動制御装置のテレズーム処理の第
１実施例を示すフローチャートである。

【図６】 同レンズ駆動制御装置のテレズーム処理の第
２実施例を示すフローチャートである。

【図７】 同レンズ駆動制御装置のテレズーム処理の第
３実施例を示すフローチャートである。

【図８】 同レンズ駆動制御装置のワイドズーム処理に
関するフローチャートである。

【図９】 本発明を適用したステップズームレンズの概
要を示すスケルトン図である。

【符号の説明】

レンズＬ（第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２） １０ ＣＰＵ １１ 電源スイッチ １３ テレスイッチ １５ ワイドスイッチ ２１ モータドライバ ２３ レンズモータ ２５ パルサ ２５ａ スリット板 ２５ｂ 発光素子 ２５ｃ 受光素子 ２７ ズームエンコーダ ２７ａ コード板 ２７ｂ ブラシ ５１ カムリング ５３ ヘリコイド環 ５５ 固定鏡筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動レンズと、 該可動レンズを移動させるレンズ駆動手段と、 前記可動レンズの機械的な移動範囲を規定し、その移動
   限界位置となる２つの限界位置と、該２つの限界位置間
   であって、前記可動レンズの予め設定された複数段階の
   各停止位置とに対応する第１のコードと、該各第１のコ
   ード間の所定位置にそれぞれ設けた第２のコードによっ
   て形成されるコードパターンを有するコード板と、 前記可動レンズと供に移動して前記コードパターンを検
   知するコード検知手段と、 前記可動レンズの移動に連動してパルスを発生するパル
   ス発生手段と、 前記コード検知手段が前記コードパターンの変化を検知
   する間に前記パルス発生手段から発生されたパルスをカ
   ウントし、該カウントしたパルス数に基づいて、前記コ
   ード検知手段が検知した前記第１のコードの絶対位置を
   判定する位置判定手段とを備え、 前記コードパターンは、前記第１、第２のコードのう
   ち、いずれか一方が第１の状態から第２の状態になって
   から、他方が第１の状態から第２の状態になるまでの長
   さがそれぞれ異なっていて、 前記レンズ駆動手段が前記可動レンズを移動させている
   とき、前記コード検知手段が該コードパターンの変化を
   検知するまでの間に前記パルス発生手段から発生される
   各パルス数は、前記各第１コードに対応する位置を識別
   できるように決定されていること、を特徴とするレンズ
   駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレンズ駆動制御装置にお
   いて、前記位置判定手段は、前記コード検知手段が前記
   第２のコードを検知してから前記第１のコードを検知す
   るまでの間に前記パルス発生手段から発生されるパルス
   数に基づいて、前記検知した第１のコードの絶対位置を
   判定するレンズ駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のレンズ駆動制御
   装置において、 前記可動レンズは、ワイド側の限界位置を基点とし、前
   記各停止位置に移動して焦点距離を変化するズームレン
   ズであって、 前記第２のコードのうち、前記各停止位置の中で前記ワ
   イド側の限界位置から最も遠いテレ位置に対応する第１
   のコードとテレ側の限界位置に対応する第１のコードと
   の間に設けた第２のコードの長さのみを、他の第２のコ
   ードの長さとは異ならせ、 前記位置判定手段は、前記レンズ駆動手段が前記可動レ
   ンズをテレ方向へ移動させているとき、前記コード検知
   手段が前記第２のコードを検知している間に前記パルス
   発生手段から発生されるパルス数が所定のパルス数を超
   えたら、前記可動レンズがテレ位置を超えていると判定
   するレンズ駆動制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のレンズ駆動制御
   装置において、 前記可動レンズは、テレ側の限界位置を基点とし、前記
   各停止位置に移動して焦点距離を変化するズームレンズ
   であって、 前記第２のコードのうち、前記各停止位置の中で前記テ
   レ側の限界位置から最も遠いワイド位置に対応する第１
   のコードとワイド側の限界位置に対応する第１のコード
   との間に設けた第２のコードの長さのみを、他の第２の
   コードの長さとは異ならせ、 前記位置判定手段は、前記レンズ駆動手段が前記可動レ
   ンズをワイド方向へ移動させているとき、前記コード検
   知手段が前記第２のコードを検知している間に前記パル
   ス発生手段から発生されるパルス数が所定のパルス数を
   超えたら、前記可動レンズがワイド位置を超えていると
   判定するレンズ駆動制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載のレンズ駆動制御
   装置において、さらに、前記位置判定手段の判定結果に
   基づいて、前記レンズ駆動手段による前記可動レンズの
   駆動を制御する制御手段を備え、 該制御手段は、前記位置判定手段によって前記可動レン
   ズが前記テレ位置または前記ワイド位置を超えていると
   判定されたときは、前記レンズ駆動手段を介して前記可
   動レンズを前記テレ位置またはワイド位置まで引き戻す
   レンズ駆動制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか一項に記載の
   レンズ駆動制御装置において、前記レンズ駆動手段が前
   記可動レンズをワイド側の限界位置から前記各停止位置
   のうち最もワイド側となるワイド位置へ移動させると
   き、 前記位置判定手段は、前記パルス発生手段から所定のパ
   ルス数だけパルスが発生されるまで判定を行わず、該所
   定パルス発生された後に前記コード検知手段が前記第１
   のコードを検知したら前記可動レンズの位置をワイド位
   置と判定するレンズ駆動制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか一項に記載の
   レンズ駆動制御装置において、前記第２のコードは、さ
   らに、前記可動レンズのワイド側の限界位置に対応する
   位置にも設けられているレンズ駆動制御装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか一項に記載の
   レンズ駆動制御装置において、前記可動レンズは、前記
   各停止位置に移動して焦点距離を変更しながら前記各停
   止位置間で焦点調節を行うステップズームレンズであっ
   て、前記第２のコードは、該ステップズームレンズによ
   る焦点調節の制御用としても利用されるコードであるレ
   ンズ駆動制御装置。