JP2753437B2 - ズーム装置の制御装置 - Google Patents

ズーム装置の制御装置

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JP2753437B2 JP11344193A JP11344193A JP2753437B2 JP 2753437 B2 JP2753437 B2 JP 2753437B2 JP 11344193 A JP11344193 A JP 11344193A JP 11344193 A JP11344193 A JP 11344193A JP 2753437 B2 JP2753437 B2 JP 2753437B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前群レンズと後群レン
ズから成る2群式ズーム装置を有するカメラに関し、特
に、ズーム動作時におけるモータ制御手段に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ、特にコンパクトカメラに
おいては、外形全体の小型化が求められており、特に、
レンズ鏡胴をいかに小型化するかが重要な課題となって
いる。そして、2群式ズーム装置を有するカメラでは、
レンズ鏡胴の小型化を図るため、メカニカルカムに代え
て、前群と後群のレンズ群をそれぞれ別個のモータで駆
動する機構が採用される傾向にある。
【0003】かかる機構において、前群レンズを駆動す
るモータとしては直流モータ、後群レンズを駆動するモ
ータとしてステッピングモータが用いられている。ま
た、その駆動方式としては、直流モータの連続駆動中に
ステッピングモータを数パルス単位で駆動するいわゆる
同時駆動方式を採るのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラのズ
ーム装置に用いられるステッピングモータは、各相への
励磁状態に応じて回転子が静的安定位置か動的安定位置
のいずれかに配置されるよう構成されている。回転子が
静的安定位置にある場合(静的安定状態)には、励磁状
態を解いても回転子はその位置のままで変化しない。し
かし、回転子が動的位置にある場合(動的状態)、励磁
状態を解くと、回転子が静的安定位置に回転してしまう
ことがある。
【0005】ステッピングモータにはこのような特性が
あるため、上述したような従来の同時駆動方式において
は、ズーム動作を終了した時、ステッピングモータが動
的状態となっていることがある。かかる場合に、ステッ
ピングモータへの通電を絶ち、励磁状態を解くと、ステ
ッピングモータの回転子が静的安定位置に回転する虞れ
がある。後群レンズの位置は、ステッピングモータに加
えられたパルス信号の累積パルス数から求められるの
で、ステッピングモータの回転子が転動すると、累積パ
ルス数から求めた後群レンズの位置と実際の位置とが相
違してしまう。
【0006】このような位置ずれ、いわゆる脱調が生ず
ると、露光時に後群レンズをフォーカシング位置に駆動
しても所望の位置に配置されず、ピントが合わないとい
う問題が生ずる。
【0007】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ズーム動作終了時にステッピング
モータへの通電を停止しても脱調を生ずることのない同
時駆動方式の制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、ズーム動作終了時にステッピングモータが動的状
態となっている場合には、静的安定状態にした後に、ス
テッピングモータへの通電を停止することが考えられ
る。
【0009】しかし、この処理のために、次シーケンス
への移行が遅れたのでは、シャッタチャンスを逃す等の
弊害が生ずる可能性がある。
【0010】そこで、本発明による制御装置は、直流モ
ータにより駆動される前群レンズと、ステッピングモー
タにより駆動される後群レンズとから成り、ズーム動作
時において直流モータの連続駆動中にステッピングモー
タを数パルス単位で駆動させるようになっているズーム
装置に適用され、ズーム動作終了時にステッピングモー
タが動的状態にある場合に、直流モータのブレーキ処理
を開始してから該直流モータが停止するまでの間に、ス
テッピングモータを静的安定状態とする手段を備えるこ
とを特徴としている。
【0011】
【作用】本発明が適用されるズーム装置は、同時駆動中
にステッピングモータが1パルス等の数パルス単位で駆
動されるので、ズーム動作終了時にステッピングモータ
は静的状態か動的状態のいずれかになる。前述したよう
に、ステッピングモータを動的状態としておくことは好
ましくないので、本発明の制御装置では、ズーム動作終
了時にステッピングモータが動的状態にある場合にはこ
れを静的安定状態とし、かつ、その処理を前群レンズ駆
動用の直流モータのブレーキ処理中に行うようにしてい
る。
【0012】
【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。
【0013】図1は本発明が適用され得るカメラの2群
式ズーム装置2を示している。このズーム装置2のレン
ズ鏡胴4は、カメラボディ(図示しない)に固定された
固定筒6と、この固定筒6内に入れ子式に収納された中
間筒8と、更に中間筒8内に入れ子式に収納された移動
筒10とから構成されている。
【0014】固定筒6の内面には螺旋溝12が形成され
ており、中間筒8の末端部外面に設けられた係合部14
がこの螺旋溝12に係合されている。中間筒8は、直流
モータ(図示しない)により伝動機構16を介して正逆
両方向に回転可能となっており、その回転により固定筒
6に対して伸縮される。
【0015】また、中間筒8の内面にも螺旋溝18が形
成されており、この螺旋溝18に移動筒10の末端部外
面の係合部20が係合されている。移動筒10は、固定
筒6に対して回転不可能とされているので、中間筒8が
回転されると、中間筒8の伸縮と同方向に伸縮される。
【0016】移動筒10の先端部には前群レンズ22が
固定されている。従って、直流モータの駆動を制御して
中間筒8及び移動筒10を伸縮させることにより、前群
レンズ22が前後に移動される。よって、この直流モー
タが前群レンズ22の駆動用モータとして機能する。
尚、符号24はポジションセンサであり、中間筒8と一
体的に移動する可動部材26の位置を検出するようにな
っているが、前群レンズ22の位置は中間筒8の位置に
より一義的に定まるので、このポジションセンサ24か
らの出力信号から前群レンズ22の位置を随時検出する
ことができる。
【0017】また、移動筒10内には、前群レンズ22
の後方(カメラボディ側)に後群レンズ28が前後動可
能に配置されている。図1には明瞭に示していないが、
移動筒10の内部には、後群レンズ駆動用モータとして
2相型ステッピングモータが配設されており、このステ
ッピングモータの回転軸に連結された送りねじ30に、
後群レンズ28のレンズ枠32と一体のめねじ部材34
が螺合されている。従って、ステッピングモータの駆動
を制御することで、後群レンズ28が前後に移動され
る。
【0018】後群レンズ28には、移動筒10に対して
定められた基準位置にあることを検出するホームポジシ
ョンセンサ(図示しない)が設けられている。そして、
後群レンズ28の位置は、基準位置から駆動されたステ
ッピングモータのパルス数によって算出される。
【0019】上記構成のズーム装置2に適用される本発
明の制御装置は、図2に示すように、CPU40を中心
として構成されている。前群レンズ22の駆動用の直流
モータ42及び後群レンズ28の駆動用のステッピング
モータ44はCPU40にロジック・ドライバ回路46
を介して接続されている。ロジック・ドライバ回路46
は、CPU40からの信号に応じて、直流モータ42に
高電圧と低電圧を適宜印加し、直流モータ42の回転及
びブレーキ等を制御することができる。例えば、直流モ
ータ42の両端子に同電位の高電圧を印加した場合に
は、モータ42にブレーキがかかる。そして、両端子に
同電位の低電圧をかけることで、モータ42を停止状態
で保持することができる。
【0020】また、ステッピングモータ44に対して
は、下記の表の励磁パターンに従ってCPU40からパ
ルス信号が発せられ、ステッピングモータ44のA相及
びB相が適宜励磁される。
【0021】下の表において後群ポインタとあるが、こ
れはRAMデータであり、CPU40は、後群レンズ2
8を次の位相に移動させる場合、後群ポインタの値に応
じた励磁パターンでステッピングモータ44の各相を励
磁する。また、図3はこの実施例のカメラで用いられる
ステッピングモータ44の構成及び動作の概念図であ
り、図3の(a)〜(d)はそれぞれ後群ポインタの
「0」〜「3」の状態を示している。図3から諒解され
る通り、後群ポインタの値が「0」から「3」に1ポイ
ントずつ増加し、そして再度「0」に戻る循環パターン
でパルス信号が出力された場合、ステッピングモータ4
4の回転子45は正転方向に回転して、後群レンズ28
は後方、即ち前群レンズ22から離れる方向に移動す
る。また、後群ポインタの値が「3」から「0」に1ポ
イントずつ減少し、そして再度「3」に戻る循環パター
ンでは、ステッピングモータ44は逆転方向に回転し、
後群レンズ28は前方に移動する。尚、図3の(a)及
び(c)の状態は静的安定状態と呼ばれ、この状態で励
磁を停止しても回転子45は安定しており、外力が加わ
らない限り回転しない。一方、図3の(b)及び(d)
の状態は、励磁を停止すると回転子45が図3の(a)
又は(c)の位置に回転するため、動的状態と呼ばれ
る。
【0022】
【表1】
【0023】また、CPU40にはスイッチ部48が接
続されている。スイッチ部48には、メインスイッチ
(SM)、裏蓋スイッチ(SB)、シャッタボタンに連
動するレリーズスイッチ(SP1、SP2)、セルフタ
イマスイッチ(SSELF)、ストロボモードスイッチ
(SMODE)、強制巻戻しスイッチ(SMR)、遠景
撮影を行うためのINFスイッチ(SINF)、望遠側
にズーム動作を行うためのズームスイッチ(STEL
E)、広角側にズーム動作を行うためのズームスイッチ
(SWIDE)等が含まれており、これらのスイッチの
ON・OFF信号がCPU40に入力される。
【0024】更に、CPU40には電池50がレギュレ
ータ回路(REG回路)52を介して接続されている。
この電池50はズーム装置2の駆動電源としても機能す
るものである。また、この電池50にはバッテリチェッ
ク回路(BC回路)54が接続されており、CPU40
からの制御信号により電池50の電圧等のバッテリチェ
ックを行い、その情報をCPU40に入力するようにな
っている。
【0025】更にまた、前群レンズ22の位置を検出す
るポジションセンサ24及び後群レンズの基準位置を検
出するホームポジションセンサ36がCPU40に接続
されている。
【0026】次に、図4〜図9に沿って上記構成のCP
U40によるズーム装置2の制御について説明する。
【0027】まず、図4はフィルムをカメラに装填して
からスタンバイ状態に至るまでのフローチャートであ
る。即ち、メインスイッチ(SM)がONとなっている
こと(ステップ101)、裏蓋が閉じられており裏蓋ス
イッチ(SB)がONとなっていること(ステップ10
2)、強制巻戻しスイッチ(SMR)がOFFとなって
いること(ステップ103)、シャッタボタンが押され
ておらずレリーズスイッチ(SP1)がOFFとなって
いること(ステップ104)、望遠用ズームスイッチ
(STELE)がOFFとなっていること(ステップ1
05)、広角用ズームスイッチ(SWIDE)がOFF
となっていること(ステップ106)、セルフタイマス
イッチ(SSELF)がOFFとなっていること(ステ
ップ107)、ストロボモードスイッチ(SMODE)
がOFFとなっていること(ステップ108)、INF
スイッチ(SINF)がOFFとなっていること(ステ
ップ109)を順次判断し、上記条件が全て満たされて
いる場合、カメラをスタンバイ状態とする。一旦スタン
バイ状態となった後は、ステップ101〜ステップ10
9を繰り返す。
【0028】このようにしてカメラがスタンバイ状態と
された後、望遠用ズームスイッチ(STELE)が押さ
れた場合は、図5に詳細に示す望遠側ズーム処理を実行
する(ステップ110)。
【0029】この望遠側ズーム処理においては、まず最
初に、バッテリチェック(BC)処理を行って電池50
の電圧を測定し(ステップ201)、所定値以下である
か否かを判定する(ステップ202)。そして、電圧が
所定値以下である場合には、ステップ213に移行し、
望遠用ズームスイッチ(STELE)がOFFとされる
のを待って、この処理を終了する。
【0030】電池50の電圧が所定値よりも高い場合、
即ち正常範囲内にあると判定された場合、ポジションセ
ンサ24からの信号により前群レンズ22の位置を検出
する(ステップ203)。ステップ204において、前
群レンズ22の位置がワイド(WIDE)端以上であっ
てテレ(TELE)端未満の位置にないと判定された場
合、それ以上のズーム動作はできないものとし、ステッ
プ213に移行して処理を終了する。即ち、前群レンズ
22の位置がテレ端(レンズ鏡胴4が最も長く伸ばされ
た図1の(a)に示す状態)にある時には、それ以上の
望遠側へのズーム動作を行うことができない。また、ス
タンバイ状態であるにも拘わらず、ワイド端(スタンバ
イ状態においてレンズ鏡胴4が最も短縮された図1の
(b)に示す状態)よりもカメラボディ側に位置してい
る場合も異常と考えられるので、ステップ213に移行
する。
【0031】前群レンズ22がワイド端とテレ端との間
にある場合には、前群レンズ駆動用の直流モータ(前群
モータ)42を駆動し、前群レンズ22を望遠方向、即
ち前方に移動させる(ステップ205)。そして、駆動
方向を望遠方向(TELE)とセットする(ステップ2
06)。
【0032】この後、望遠用ズームスイッチ(STEL
E)がOFFとされるか、或いは前群レンズ22がテレ
端に達するまで、後群レンズ駆動用のステッピングモー
タ44の駆動処理(後群駆動処理)と前群レンズ22の
位置検出(前群位置検出)を繰り返す(ステップ207
〜210)。この間、前群レンズ駆動用の直流モータ4
2は連続駆動されている。
【0033】ここで、後群駆動処理について図6に沿っ
て説明する。
【0034】まず、直流モータ42が駆動され始めた直
後においては、ステップ301からステップ302に進
み、タイマをスタートさせ、一定時間(この実施例では
100ms)経過後、前群モータ駆動フラグをセットす
る(ステップ303,304)。そして、ステッピング
モータ44を、RAMに書き込まれている後群ポインタ
の値に応じた位相とすべく、後群位相出力処理を行う
(ステップ305)。
【0035】後群位相出力処理においては、図7に示す
ように、後群ポインタの値に応じたステッピングモータ
44の位相(図3参照)とするために、所定のパルス信
号を出力し、ステッピングモータ44の各相を適宜励磁
する。
【0036】この後、前群レンズ22の位置検出を行い
(ステップ208)、再度、後群駆動処理を行う(ステ
ップ207)。ここでは、前群モータ駆動フラグは既に
セットされているので、ステップ301からステップ3
06,307に移行する。
【0037】ステップ307は、ステッピングモータ4
4をNパルス分駆動させる処理であり、Nはステップ3
06において後群駆動カウンタにセットされた数値に対
応する。この工程では、後群駆動カウンタに「1」がセ
ットされるので、ステッピングモータ44は1パルス分
駆動され、後群レンズ28がそれに相当する距離だけ望
遠方向に移動する。
【0038】ステップ307の処理を詳細に示したのが
図8のフローチャートである。この処理においては、ま
ず、駆動方向が望遠方向(TELE)にセットされてい
るので、ステップ401からステップ402へと進む。
そして、後群レンズ28の位置に対応する後群累積パル
ス数が「0」である場合、これは後群レンズ28が基準
位置にあり、前群レンズ22に最も接近した位置にある
ことを意味するので、それ以上の望遠方向の移動は不可
能であるとしてこの処理を終了する。
【0039】一方、後群累積パルス数が「1」以上の場
合には、後群レンズ28を1パルス分前方に移動させる
こととなるので、予め後群累積パルス数から「1」を減
じておく(ステップ403)。次に、現時点のステッピ
ングモータ44の位相に対応する後群ポインタの値から
「1」を減じ(ステップ404)、後のステップ407
でステッピングモータ44を次の位相に駆動させる。
尚、後群ポインタの値が負となる場合には、後群ポイン
タの値として「3」をセットする(ステップ405,4
06)。
【0040】ステップ407で後群ポインタの値に応じ
たパルス信号を出力すると、前述したように、ステッピ
ングモータ44の回転子45は逆転方向に回転し、後群
レンズ28は望遠方向に移動する。そして、一定の時間
が経過するのを待って(ステップ408,409)、後
群駆動カウンタの値から「1」を減じる(ステップ41
0)。その結果、後群駆動カウンタの値は「0」とな
り、この処理を終了する(ステップ411)。
【0041】このようにして、前群レンズ22がテレ端
に達し、或いは、望遠用ズームスイッチ(STELE)
がOFFとされたならば(図5のステップ209,21
0)、前群レンズ22を所望の位置にて確実に停止する
ために、直流モータ42にブレーキ処理を施す(ステッ
プ211)。
【0042】この実施例では、ステッピングモータ44
は1パルス単位で駆動されるために、ズーム動作中、そ
の回転子45は静的安定位置(図3の(a)及び
(c))と動的位置(図3の(b)及び(c))に交互
に配置される。従って、ブレーキ処理の直前において、
ステッピングモータ44が動的状態となっていることが
ある。
【0043】そこで、本発明においては、ステッピング
モータ44の回転子45が動的位置で停止した場合に
は、ブレーキ処理中に回転子45を静的安定位置に回転
させることとした。
【0044】このブレーキ処理における手順を詳細に示
したのが図9である。図示するように、まず、前群モー
タ42への通電を一旦停止し(ステップ501)、次い
で、前群モータ42を強制的に停止するために、ロジッ
ク・ドライバ回路46にブレーキ信号を出力してモータ
42の両端子に同電位の高電圧を印加する(ステップ5
02)。
【0045】この実施例における構成では、ブレーキ信
号を出力してから50ms以内に前群モータ42が完全
に停止することが分かっている。そこで、ブレーキ信号
出力後、50msに設定したブレーキタイマをスタート
させる(ステップ503)。そして、ブレーキタイマス
タート後、50msが経過するまでに、ステッピングモ
ータ44の状態を静的安定状態に統一する処理を行う
(ステップ504〜507)この静的安定化処理では、
最初にその時点での後群ポインタの値が奇数か否かを検
出する(ステップ504)。先に説明したように、この
実施例では、後群ポインタの値が「0」又は「2」であ
るときにステッピングモータ44は静的安定状態とな
り、「1」又は「3」であるときには動的状態となる。
従って、後群ポインタの値が奇数、即ち「1」又は
「3」である場合には、ステッピングモータ44を動的
状態から静的安定状態に変更することとなる。
【0046】ステッピングモータ44を静的安定状態と
するためには、ステップ505において後群駆動カウン
タに「1」をセットし、ステップ506において後群N
パルス駆動処理を実行して、ステッピングモータ44を
1パルス分駆動させる。この後群Nパルス駆動処理は図
8に示す処理である。このようにしてステッピングモー
タ44を1パルス分駆動させると、その回転子45が静
的安定位置に配置される。勿論、ステップ505で後群
駆動カウンタにセットする数値を3以上の奇数として
も、ステッピングモータ44は静的安定状態となる。し
かしながら、後群レンズ28の移動を最小限に抑えるた
めには、この時のセット値は「1」ないしは「3」が好
ましい。
【0047】ステッピングモータ44が静的安定状態と
され、或いは、当初から後群ポインタの値が「0」又は
「2」でステッピングモータ44が静的安定状態にある
場合には、ステッピングモータ44をその状態で保持し
て、ブレーキタイマの設定時間の経過を待つ(ステップ
507)。最後に、直流モータ42を停止状態で保持す
るために、ロジック・ドライバ回路46にモータ保持信
号を出力し、直流モータ42の両端子に同電位の低電圧
を印加する(ステップ508)。
【0048】このようにして前群モータブレーキ処理を
終了した後は、ステッピングモータ44は静的安定状態
にあるので、これ以降にステッピングモータ44への通
電を停止しても、ステッピングモータ44の回転子45
が回転することはなく、脱調が防止される。また、ステ
ッピングモータ44を動的状態から静的安定状態とする
処理も直流モータ44のブレーキ処理中に行われるの
で、ズーム動作処理全体に要する時間が延びるというこ
ともない。
【0049】前群モータブレーキ処理が終了したなら
ば、次に、先に後群駆動処理(ステップ207)でセッ
トした前群モータ駆動フラグをクリアし(ステップ21
2)、望遠用ズームスイッチ(STELE)がOFFと
されていることを確認し(ステップ213)、望遠側ズ
ーム処理を終了する。
【0050】上記実施例は、望遠側のズーム動作につい
てであるが、広角側へのズーム動作の場合も実質的に同
様な流れで処理がなされる。
【0051】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限られない。例え
ば、ズーム装置によってはステッピングモータの型式や
励磁パターン等が異なるが、それに応じて処理手順が変
更されることは当業者ならば容易に理解されよう。
【0052】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ズ
ーム動作終了時にステッピングモータが動的安定状態と
なることはなく、よってステッピングモータへの通電を
絶っても、脱調を生じることがない。従って、後群レン
ズの位置は常にCPUにより正確に把握され、ズーム装
置を適正に動作させることができる。例えば、ズーム動
作終了後に露光処理を行う場合に、後群レンズをフォー
カシング位置に確実に配置することができ、ボケの発生
を防止することができる。
【0053】また、ステッピングモータを動的状態から
静的安定状態とする処理も、直流モータのブレーキ処理
中に行うので、ズーム動作全体の処理時間に影響を与え
ることがない。従って、ズーム動作から次のシーケンス
に移るのに要する時間は従来構成と何ら変わることがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるカメラの2群式ズーム装置
の構成を示す断面図であり、(a)は最も望遠にした状
態、(b)は最も広角にした状態を示している。
【図2】本発明による制御装置を構成するCPUを示す
ブロック図である。
【図3】ズーム装置の後群レンズを駆動するためのステ
ッピングモータの構成及び動作を示す概念図である。
【図4】カメラがスタンバイ状態に至るまでの処理の一
実施例を示すフローチャートである。
【図5】本発明の制御装置により実行される望遠側ズー
ム処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図6】本発明の制御装置により実行される後群駆動処
理の一実施例を示すフローチャートである。
【図7】本発明の制御装置により実行される後群位相出
力処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図8】本発明の制御装置により実行される後群Nパル
ス駆動処理の一実施例を示すフローチャートである。
【図9】本発明の制御装置により実行される前群モータ
ブレーキ処理の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
2…2群式ズーム装置、4…レンズ鏡胴、6…固定筒、
8…中間筒、10…移動筒、16…伝動機構、22…前
群レンズ、24…ポジションセンサ、28…後群レン
ズ、36…ホームポジションセンサ、40…CPU、4
2…直流モータ、44…ステッピングモータ、46…ロ
ジック・ドライバ回路、48…スイッチ部、50…電
池、52…レギュレータ回路、54…バッテリチェック
回路。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−144509(JP,A) 特開 平4−212941(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/02 G02B 7/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流モータにより駆動される前群レンズ
    と、ステッピングモータにより駆動される後群レンズと
    から成るズーム装置であって、ズーム動作時において前
    記直流モータの連続駆動中に前記ステッピングモータを
    数パルス単位で駆動させるようになっているズーム装置
    において、ズーム動作終了時に前記ステッピングモータ
    が動的安定状態にある場合に、前記直流モータのブレー
    キ処理を開始してから該直流モータが停止するまでの間
    に、前記ステッピングモータを静的安定状態とする手段
    を備えることを特徴とするズーム装置の制御装置。
JP11344193A 1993-05-14 1993-05-14 ズーム装置の制御装置 Expired - Fee Related JP2753437B2 (ja)

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