JP2002341226A - レンズ制御装置 - Google Patents

レンズ制御装置

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JP2002341226A
JP2002341226A JP2001147148A JP2001147148A JP2002341226A JP 2002341226 A JP2002341226 A JP 2002341226A JP 2001147148 A JP2001147148 A JP 2001147148A JP 2001147148 A JP2001147148 A JP 2001147148A JP 2002341226 A JP2002341226 A JP 2002341226A
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lens
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focus
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moving
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JP2001147148A
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English (en)
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Hiroshi Ebara
宏 江原
Hiroyuki Saijo
弘之 西條
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ鏡筒を小型にすることができ、かつ配
線部材も小型にすることができて取り扱いが簡単なレン
ズ制御装置を提供する。 【解決手段】 バリエータレンズ2のバリエータ遮光板
8とフォーカスレンズ4のフォーカス遮光板13が共通
フォトインタラプタ16を遮光するように構成し、バリ
エータレンズ2の移動原点又はフォーカスレンズ4の移
動原点を検出するときに、いずれか一方のレンズの移動
原点を検出するために共通フォトインタラプタ16の方
向へ移動させる前に、他方のレンズを共通フォトインタ
ラプタ16が設けられた位置から退避するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレンズ制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラ用およびデジタルス
チルカメラ用のズームレンズはインナーフォーカス式の
レンズが主流となっている。
【0003】この従来のインナーフォーカス式ズームレ
ンズの代表的な構成を図3に示す。図3において、レン
ズ鏡筒21内には固定レンズ群である第1レンズ群1、
第3レンズ群3と、移動レンズ群である第2レンズ群2
と第4レンズ群4とが光軸上に配置されており、前記第
2レンズ群2がバリエータレンズ2、第4レンズ群4が
フォーカスレンズ4になっている。なお、各レンズ群は
通常複数のレンズから構成されているが、図ではそれぞ
れ1つのレンズで示した。
【0004】変倍時には、バリエータレンズ2が光軸上
を移動し、それと同時にフォーカスレンズ4が図4に示
すような物体距離毎の移動曲線に沿って移動することに
より、CCDなどの撮像素子15への結像状態を一定に
保ち、変倍時の合焦状態を維持する。
【0005】バリエータレンズ2は、ズームステッピン
グモータ5の回転力をスクリュウねじ18を介してバリ
エータラック6に伝え、バリエータラック6によって光
軸方向の推力に変換し、その推力をガイド部材20に沿
って移動するように設けられたバリエータ用保持枠7に
伝達することによって移動する。
【0006】そして、バリエータレンズ2を移動させる
ためには、予め透過型のバリエータ用フォトインタラプ
タ9をバリエータ用保持枠7に設けたバリエータ遮光板
8が遮光する位置を移動原点として、所定のパルス数の
パルスを図示されていない制御装置からズームステッピ
ングモータ5に入力して前記所定のパルス数に応じた距
離だけ移動するように制御される。
【0007】また、フォーカスレンズ4は、前記バリエ
ータレンズ2の移動と同様に、フォーカスステッピング
モータ10の回転力をスクリュウねじ19を介してフォ
ーカスラック11に伝え、フォーカスラック11によっ
て光軸方向の推力に変換し、その推力をガイド部材20
に沿って移動するように設けられたフォーカスレンズ用
保持枠12に伝達することによって行われる。
【0008】そして、フォーカスレンズ4を移動させる
ためには、前記バリエータレンズ2と同様に、フォーカ
ス用フォトインタラプタ14をフォーカス用保持枠12
に設けられたフォーカス遮光板13が遮光する位置を移
動原点として、所定のパルス数のパルスを図示されてい
ない制御装置からフォーカスステッピングモータ10に
入力して前記所定のパルス数に応じた距離だけ移動する
ように制御される。
【0009】前記バリエータ用保持枠7に設けられたバ
リエータ遮光板8とフォーカス用保持枠12に設けられ
たフォーカス遮光板13とそれぞれ応答するバリエータ
用フォトインタラプタ9とフォーカス用フォトインタラ
プタ14とはそれぞれレンズ鏡筒21の両端側に設けら
れている。
【0010】そして、前記バリエータ用フォトインタラ
プタ9が前記バリエータ遮光板8によって遮光される
と、バリエータレンズ2の移動原点が検出され、また、
前記フォーカス用フォトインタラプタ14が前記フォー
カス遮光板13によって遮光されると、フォーカスレン
ズ4の移動原点が検出される。そして、この移動原点は
インナーフォーカス式ズームレンズを使用する都度改め
て検出される。
【0011】これは、前記インナーフォーカス式ズーム
レンズを使用した光学機器例えばビデオカメラにおい
て、これを使用した後に電源をオフにすると、変倍を行
うバリエータレンズや合焦を行うフォーカスレンズであ
る移動レンズ群はビデオカメラ使用時の位置のままにな
っているため、次回にビデオカメラを使用する際に、電
源をオンにしたときに移動レンズ群の位置が分からず、
また、電源をオフにすると、前回の使用時に設定したレ
ンズの位置に関するデータがクリアされるからである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインナ
ーフォーカス式ズームレンズでは、バリエータレンズと
フォーカスレンズの移動原点検出時の干渉を避けるため
に、それぞれのレンズに移動原点検出手段を設けている
ため、レンズ鏡筒全体が大型化し、また、これらの移動
原点検出手段はレンズ鏡筒の両端付近に配置するため、
フレキシブルコネクタなどで電気配線を行う際に、配線
部材がレンズ鏡筒の両端付近に分散して大型化するう
え、取り扱いが煩雑になるという問題を有していた。
【0013】そこで、本発明は前記問題を解決しようと
するものであって、レンズ鏡筒を小型にすることがで
き、かつ配線部材も小型にすることができて取り扱いが
簡単なレンズ制御装置を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のレンズ制御装置は、ガイド部材に沿って移
動する保持部材に保持されたバリエータレンズと、前記
バリエータレンズと同一の光軸上に配置されてガイド部
材に沿って移動する保持部材に保持されたフォーカスレ
ンズと、前記各保持部材をそれぞれ移動するための駆動
手段と、前記各保持手段にそれぞれ設けられてこれらの
レンズの位置を検出するための位置検出端と、前記各位
置検出端と応答して前記バリエータレンズと前記フォー
カスレンズの位置を制御するための基準となる移動原点
を検出するための移動原点検出手段と、前記各手段を制
御するための制御手段とを備えたインナーフォーカス式
ズームレンズにおけるレンズ制御装置であって、前記バ
リエータレンズの保持手段と前記フォーカスレンズの保
持手段との間に前記各位置検出端に共用の移動原点検出
手段を設け、かつ位置検出端を移動原点検出手段の設け
られた位置へ移動させて移動原点を検出するように構成
したことを特徴とする。
【0015】前記構成によれば、バリエータレンズの保
持手段とフォーカスレンズの保持手段との間に各位置検
出端に共用の移動原点検出手段を設け、かつ位置検出端
を移動原点検出手段の設けられた位置へ移動させて移動
原点を検出するように構成したので、部品の数を減らす
ことができてレンズ鏡筒を小型にすることができ、かつ
フレキシブルコネクタなどの配線部材も小型にすること
ができて取り扱いが簡単なレンズ制御装置を提供するこ
とができる。
【0016】また、請求項2に記載の発明は、前記構成
において、前記バリエータレンズと前記フォーカスレン
ズのそれぞれの移動原点検出時に、前記レンズのいずれ
か一方を前記移動原点検出手段側へ移動させる前に、他
方を前記移動原点検出手段を設けた位置から退避するよ
うに構成したことを特徴とする。
【0017】前記構成によれば、移動原点検出時にフォ
ーカスレンズとバリエータレンズが機械的に干渉するこ
とがない。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態にお
けるレンズ制御装置について、図1、図2を参照しなが
ら説明する。
【0019】図1は本発明の実施の形態におけるレンズ
制御装置を組み込んだズームレンズの一例を示す断面図
であり、図2は同上の制御手順を示すフローチャートで
ある。
【0020】ここで、レンズ制御装置をを組み込んだズ
ームレンズをビデオカメラに取り付けたものとする。図
1において、レンズ鏡筒21内には被写体側から順に第
1レンズ群1、第2レンズ群2、第3レンズ群3、第4
レンズ群4及びCCDなどの撮像素子15が光軸上に配
置されている。そして、第1レンズ群1と第3レンズ群
3が固定レンズ群になっており、第2レンズ群1が移動
レンズ群であるバリエータレンズ2、第4レンズ群4が
同じく移動レンズ群であるフォーカスレンズ4を構成し
ている。
【0021】なお、各レンズ群は通常複数のレンズから
構成されているが、図ではそれぞれ1つのレンズで示し
た。そして、前記第1レンズ群1、第3レンズ群3がそ
れぞれレンズ鏡筒21に固定した保持枠に保持されてお
り、前記バリエータレンズ2がバリエータ用保持枠7
(保持部材)に保持され、前記フォーカスレンズ4がフ
ォーカス用保持枠12(保持部材)に保持されている。
【0022】さらに、前記バリエータ用保持枠7とフォ
ーカス用保持枠12はそれぞれ共用のガイド部材20
に、それに沿って移動可能に取付けられている。そし
て、前記レンズ鏡筒21内には、前記第1レンズ群側に
マイコンなどの制御装置(制御手段)22によって制御
されるズームステッピングモータ(駆動手段)5が設け
られ、その回転力をスクリュウねじ18を介してバリエ
ータラック6に伝え、バリエータラック6によって光軸
方向の推力に変換し、その推力を前記バリエータ保持7
に伝達し、それによってバリエータレンズ2が光軸上を
移動するように構成されている。
【0023】また、前記撮像素子15側には前記制御装
置22によって制御されるフォーカスステッピングモー
タ(駆動手段)10が設けられ、その回転力をスクリュ
ウねじ19を介してフォーカスラック11に伝え、フォ
ーカスラック11によって光軸方向の推力に変換し、そ
の推力をフォーカス保持枠12に伝達し、それによって
フォーカスレンズ4が光軸上を移動するように構成され
ている。
【0024】さらに、レンズ鏡筒21内には光軸方向中
央部近傍の上方にバリエータレンズ2とフォーカスレン
ズ4との共用の移動原点検出手段である透過型の共用フ
ォトインタラプタ16が配置されている。
【0025】そして、前記バリエータ保持枠7の第3レ
ンズ群3寄りにはバリエータ遮光板(位置検出端)8が
設けられ、また、フォーカス用保持枠12の第3レンズ
群3寄りにはフォーカス遮光板(位置検出端)13が設
けられている。前記バリエータ遮光板8又はフォーカス
遮光板13が前記共用フォトインタラプタ16の位置へ
移動し、それによって共用フォトインタラプタ16から
発する光が遮断された位置がバリエータレンズ2又はフ
ォーカスレンズ4のそれぞれ移動原点とされ、その信号
が制御装置22のメモリに記憶されるようになってい
る。
【0026】さらに、前記バリエータ保持枠7は前記第
1レンズ群1と前記共用フォトインタラプタ16との間
で移動するように制御されるようになっており、バリエ
ータレンズ2の移動原点検出時のみに前記共用フォトイ
ンタラプタ16の位置まで移動し、通常の撮影時におい
ては前記第1レンズ群1側の所定範囲を移動するように
制御される。また、前記フォーカス保持枠12は前記撮
像素子15側と前記共用フォトインタラプタ16との間
で移動するように制御されるようになっており、フォー
カスレンズ4の移動原点検出時のみに前記共用フォトイ
ンタラプタ16の位置まで移動し、通常の撮影時におい
ては前記撮像素子15側の所定範囲を移動するように制
御される。
【0027】そして、前記バリエータレンズ2を移動さ
せるためには、予め共用フォトインタラプタ16を前記
バリエータ遮光板8が遮光する位置を移動原点として、
所定のパルス数のパルスを制御装置22からズームステ
ッピングモータ5に入力して前記所定のパルス数に応じ
た距離だけ移動するように制御される。
【0028】また、前記フォーカスレンズ4を移動させ
るためには、前記バリエータレンズ2と同様に、予め共
用フォトインタラプタ16を前記フォーカス遮光板13
が遮光する位置を移動原点として、所定のパルス数のパ
ルスを前記制御装置22からフォーカスステッピングモ
ータ10に入力して前記所定のパルス数に応じた距離だ
け移動するように制御される。
【0029】次に、前記レンズ制御装置の移動原点検出
手順について図1を参照しながら、図2に示すフローチ
ャートを使って説明する。図2において、まず、ビデオ
カメラに電源を投入すると、ステップS1でバリエータ
レンズ2をフォーカスレンズ4の動作に干渉しないよう
に第1レンズ群1の方向に移動させる。このときのバリ
エータレンズ2の移動量はバリエータレンズ2が通常の
撮影時の移動範囲を超えてフォーカスレンズ4に最も近
い位置、すなわち共用フォトインタラプタ16をバリエ
ータ遮光板8が遮光した状態の位置であっても、フォー
カスレンズ4の移動原点の検出動作に干渉しない量を移
動させる。
【0030】次に、ステップS2でフォーカスレンズ4
が共用フォトインタラプタ16の方向に移動される。そ
して、ステップS3でフォーカス遮光板13が共用フォ
トインタラプタ16を遮光して、フォーカスレンズ4の
移動原点が検出される。その後、ステップS4でフォー
カスレンズ4が電源投入前の元の位置に移動される。こ
のとき衝撃などでフォーカスレンズ4の電源投入前の位
置が共用フォトインタラプタ16を遮光する位置にあっ
た場合には、通常の撮影動作範囲における任意の位置に
移動される。次に、ステップS5でバリエータレンズ2
を共用フォトインタラプタ16の方向に移動させる。そ
して、ステップS6でバリエータ遮光板8が共用フォト
インタラプタ16を遮光してバリエータレンズ2の移動
原点が検出される。その後、ステップS7でバリエータ
レンズ2を電源投入前の元の位置に移動させる。このと
き元の位置がバリエータレンズ2の通常移動範囲外であ
った場合には、バリエータレンズ2を通常の撮影動作範
囲における任意の位置に移動される。
【0031】以上のようにして、移動原点の検出が終了
する。以上の動作は全て制御装置22によって制御され
る。前記移動原点の検出が終了した後、通常の撮影動作
が行われる。
【0032】以上説明したレンズ制御装置によれば、フ
ォトインタラプタが1個のみのレンズ鏡筒を実現でき、
レンズ鏡筒を小型にすることができる。また、前記のよ
うなバリエータレンズ2とフォーカスレンズ4の移動原
点の検出動作を行えば、バリエータレンズ2とフォーカ
スレンズ4とが互いに機械的に干渉することなく移動原
点の検出動作を行うことができる。
【0033】本実施の形態では、移動原点検出手段とし
て透過型のフォトインタラプタによる例を示したが、移
動原点検出手段としては反射型のフォトインタラプタと
遮光板とを組合せたもの、又はホール素子とマグネット
を組み合わせた磁気センサでもよい。また、本実施の形
態では、バリエータ用保持枠とフォーカス用保持枠に共
用のガイド部材を使用したが、2本の独立したガイド部
材を使用しても構わない。また、本実施の形態では、先
にバリエータレンズを退避させて、フォーカスレンズの
移動原点検出を行ったが、逆にフォ−カスレンズを先に
退避させてバリエータレンズレンズの移動原点検出を最
初に行っても同じ効果が得られることは言うまでもな
い。
【0034】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明のレンズ制御
装置によれば、部品の数を減らすことができてレンズ鏡
筒を小型にすることができ、かつフレキシブルコネクタ
などの配線部材も小型にすることができて取り扱いが簡
単なレンズ制御装置を提供することができる。
【0035】また、請求項2に記載の発明によれば、移
動原点の検出時にフォーカスレンズとバリエータレンズ
が機械的に干渉することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるレンズ制御装置を
組み込んだズームレンズの一例を示す断面図である。
【図2】同上の制御手順を示すフローチャートである。
【図3】従来のレンズ制御装置を組み込んだズームレン
ズの一例を示す断面図である。
【図4】バリエータレンズとフォーカスレンズの被写体
距離に応じた移動曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
1 第1レンズ群 2 第2レンズ群(バリエータレンズ) 3 第3レンズ群 4 第4レンズ群(フォーカスレンズ) 5 ズームステッピングモータ 6 バリエータラック 7 バリエータ用保持枠 8 バリエータ遮光板 9 バリエータ用フォトインタラプタ 10 フォーカススッテピングモータ 11 フォーカスラック 12 フォーカス用保持枠 13 フォーカス遮光板 14 フォーカス用フォトインタラプタ 15 撮像素子 16 共用フォトインタラプタ 18 スクリュウねじ 19 スクリュウねじ 20 ガイド部材 21 レンズ鏡筒 22 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 19/02 H04N 5/232 A H04N 5/232 G02B 7/04 E Fターム(参考) 2H044 AJ04 AJ06 BE03 BE10 BF01 DA01 DA02 DB03 DC01 DD01 DE06 EC01 2H054 AA01 5C022 AC54 AC69 AC74 AC78

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガイド部材に沿って移動する保持部材に
    保持されたバリエータレンズと、前記バリエータレンズ
    と同一の光軸上に配置されてガイド部材に沿って移動す
    る保持部材に保持されたフォーカスレンズと、前記各保
    持部材をそれぞれ移動するための駆動手段と、前記各保
    持手段にそれぞれ設けられてこれらのレンズの位置を検
    出するための位置検出端と、前記各位置検出端と応答し
    て前記バリエータレンズと前記フォーカスレンズの位置
    を制御するための基準となる移動原点を検出するための
    移動原点検出手段と、前記各手段を制御するための制御
    手段とを備えたインナーフォーカス式ズームレンズにお
    けるレンズ制御装置であって、 前記バリエータレンズの保持手段と前記フォーカスレン
    ズの保持手段との間に前記各位置検出端に共用の移動原
    点検出手段を設け、かつ位置検出端を移動原点検出手段
    の設けられた位置へ移動させて移動原点を検出するよう
    に構成したことを特徴とするレンズ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記バリエータレンズと前記フォーカス
    レンズのそれぞれの移動原点検出時に、前記レンズのい
    ずれか一方を前記移動原点検出手段側へ移動させる前
    に、他方を前記移動原点検出手段を設けた位置から退避
    するように構成したことを特徴とする請求項1記載のレ
    ンズ制御装置。
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Cited By (5)

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