JP2807488B2 - レンズ位置制御装置およびカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はズーミング機能を備えたレンズシステム等の
レンズ位置を制御するレンズ位置制御装置およびカメラ
に関するものである。

［従来の技術］ 第５図はズーミング機能を備えたレンズシステムの基
本的な構成図である。第５図に於て、501,502,503,及び
505はそれぞれ第１群、第２群、第３群及び第４群のレ
ンズ群であり、また504は絞り、506は撮像面である。

このレンズ構成で焦点調節や変倍を行う場合、第２群
のレンズ群502で変倍を行い、第３群のレンズ群503で変
倍に伴う焦点面保持の為の補正と焦点調節を行う方式が
ある。この場合、第１群のレンズ群501は固定のレンズ
群となり、第４群のレンズ群505は固定の結像系レンズ
群となる。

第６図は第２群のレンズ群（以下Ｖレンズと略す）50
2のレンズの位置を横軸にとり、それに対する合焦時の
第３群のレンズ群（以下Ｃレンズと略す）503のレンズ
位置を、被写体距離をパラメータとして表わしたもので
ある。第６図を見て明らかな様に、Ｖレンズ502で変
倍、Ｃレンズ503でフォーカシングを行う場合には、被
写体距離によってＶレンズ502の位置に対するＣレンズ5
03の位置が変化する。従って、ズーム中のＶレンズ502
とＣレンズ503の連動は、カム溝を持つカム環を介して
２つを連結し、カム溝に沿ってレンズを案内するといっ
た単純な機械的構造では実現出来ない。

この様に、被写体距離によって、ズーム時のレンズ移
動軌跡が変化するという複雑な動きを制御する為には、
例えば判断機能を有するマイクロコンピュータを用い
て、このマイクロコンピュータに第６図に示される様な
レンズ軌跡を記憶させ、前記２つのレンズ群の位置情報
から、ズーム中のレンズ挙動を決定するといった方法を
とる事が考えられる。この場合、前記２組のレンズ群の
正確な位置を検出する必要があり、その為には、例えば
パルスエンコーダ等、高い分解能を持つ位置検出装置を
用いる必要がある。そして、マイクロコンピュータ内に
は、このパルスエンコーダの出力パルス数をカウント出
来る様なカウンタを備えておき、このカウント値とレン
ズの絶対位置を予め正しく対応させておけば、精度の高
い位置検出が可能となる。

しかし、この方式によれば、マイクロコンピュータ内
部にカウンタを備えている為、マイクロコンピュータの
電源が一度遮断されてしまうと、カウンタメモリの値も
揮発してしまう。この、カウンタメモリの内容を揮発さ
せない為には、（１）メモリ保持用の電源を用いる。
（２）E²PROM等の書き換え可能な記憶素子を用いる等の
手段を講じる事が可能であるが、消費電力や実装面積、
E²PROMの書き換え回数の限度等の問題から、適当な方策
とはなり得ない。更に、この様にカウンタの値を記憶さ
せておく方式では、エンコーダのカウントエラーを蓄積
する可能性がある。

そこで、これらの問題を除き、かつ消費電力や部品点
数の増加なしに、正確にカウンタを動作させる方法とし
て、レンズの移動範囲内に基準点を設定し、電源投入後
最初のカウントを開始する前にレンズをその基準点まで
移動して停止させ、カウンタを基準点に対応した値にリ
セットするという方式がとられている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では、電源投入後にレンズ
のリセット動作を実行する事から、電源投入から通常動
作に移行するまでの時間を長く要し、リセット期間中は
撮影出来ないという欠点があった。

なお、単に電源のOFFに基づいて撮影レンズを繰込む
方向に強制的に駆動させることは、特開昭62−109031号
にて本出願人が提案しているが、この提案の構成では上
述の問題を解決することができないことになる。

本発明は、電源のOFFに応答してカウンタの所定値
（リセット、プリセット）まで、レンズ駆動を強制的に
行うことによって、再度の電源投入時には、その位置か
ら撮影の為の動作を行うことを可能とし、従来のシステ
ムでのタイムラグを無くしたレンズ位置制御装置および
カメラを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］ 本発明の目的を達成するための要旨とするところは、
レンズと、前記レンズを移動させる駆動手段と、前記レ
ンズの移動量に対応するパルスを順次出力する出力手段
と、前記出力手段からのパルスを計数する計数手段と、
前記レンズが基準位置にあることを検出する検出手段
と、前記レンズが前記基準位置にある時に前記計数手段
の計数値を初期化し、前記基準位置からの前記パルスの
数に基づいて前記レンズの位置を検出して前記レンズの
位置を制御する手段と、を有するレンズ位置制御装置で
あって、電源スイッチのオフに応答して前記駆動手段に
より前記レンズを前記基準位置まで移動させた後で電源
を遮断し、前記電源スイッチのオンに応答して前記電源
を接続した後で前記計数手段の計数値を初期化する手段
を有することを特徴とするレンズ位置制御装置、および
このレンズ位置制御装置を備えていることを特徴とする
カメラにある。

上記した構成のレンズ位置制御装置およびカメラは、
電源スイッチをオフにすると、その都度レンズが基準位
置まで移動した後に停止するので、例えば次の撮影のた
めに電源をオンにした場合に、従来よりも素早く撮影等
のためのレンズ位置制御を行える。

［実施例］ 実施例１ 第１図は本発明によるカメラのレンズ位置制御装置の
実施例１のブロック図である。

同図に於て101は固定の第１群のレンズ群、102は変倍
を行う為の第２群のレンズ群（以下Ｖレンズと略す）、
103は変倍時の焦点面の補正並びに焦点調節を行う為の
第３群のレンズ群（以下Ｃレンズと略す）、104は絞
り、105は結像系レンズ群、106はCCD等からなる撮像素
子の撮像面、107は該撮像素子の出力を増幅する増幅回
路、108は信号フィルタ、109はマイクロコンピュータ
（以下マイコンと略す）、110は増幅回路107の出力から
撮像面106に投影される像の明るさを判別し、絞り104の
開閉をコントロールする為の制御回路、111〜113はそれ
ぞれＶレンズ102、Ｃレンズ103、及び絞り104を駆動す
る為の駆動源、114〜116はそれぞれ駆動源111〜113をド
ライブするドライバー、117はＶレンズ102の移動に伴っ
て回転するギヤ、118はＶレンズ102がある定められた基
準点にある時信号を出力する検出器、119はギヤ117の回
転に伴って回転し、回転に対して等間隔のパルスを出力
するパルスジェネレータ、120はパルスジェネレータ119
から出力されたパルスを検出し、109に伝送するパルス
検出器である。

又、第２図は本発明を実施する為に、マイコン109の
内部で実行されるプログラムのフローチャートであり、
201はプログラムの開始を表わすブロック、202はAF、ズ
ーム等のカメラ通常動作を行うプログラム、203はカメ
ラの電源のスイッチがoffとなったかどうかを検知する
プログラム、204はＶレンズ102の移動方向をリセット側
に設定するプログラム、205はＶレンズ102のリセット時
のスピードを設定するプログラム、206はＶレンズ102を
定められた速度で移動させるプログラム、207はＶレン
ズ102がリセット位置に至ったか否かを判別するプログ
ラム、208はＶレンズ102を停止させるプログラム、209
は電源をoffさせるプログラム、210は電源スイッチがon
となったか否かを検知するプログラム、211は電源をon
させるプログラム、212はマイコン109内のズーム位置検
出カウンタの値を、Ｖレンズ102のリセット位置に対応
する値にセットするプログラムである。

以下第２図のプログラムフローに基いて本実施の説明
を行う。

先ず、201に於てプログラムが開始されると、マイコ
ン109はプログラム（以下Ｐと略す）203で電源スイット
のoffが確認されない限りAFやズームの通常動作をP202
で行う。P203で電源スイッチのoffが確認されると、P20
4でＶレンズ102の移動方向がリセット側にセットされ、
P205ではＶレンズ102をリセットするのに適当なスピー
ドが設定される。その後P206で、設定された速度に従っ
てＶレンズ102の駆動が行われ、P207でＶレンズ102がリ
セットの位置に至ったと確認されるまでＶレンズ102の
移動を続ける。P207は、検出器118の出力によりＶレン
ズ102のリセット位置到達を検知する。Ｖレンズ102がリ
セット位置に到達すると、P208でＶレンズ102を停止さ
せ、P209で真の電源遮断を行う。

電源遮断後は、P210で電源スイッチの再投入を待ち、
電源スイッチが投入されれば、直ちにP211で回路に電力
を供給し、マイコンのズームカウンタをリセット位置に
対応したカウンタ値にセットして、P202の通常動作に入
る。

以上述べた用なリセットプロセスを用いる事により、
電源投入後のリセット時間を短縮し、直ちに通常のカメ
ラ動作に移る事が出来る。

また、前記従来例に於ても、第１図の電気系統の電源
のスイッチの開閉は、図示されていないマイコン109と
は別のマイクロコンピュータ又は論理回路でコントロー
ルされて居り、これらの電源制御装置にマイコン109か
ら制御信号を伝送すれば、従来例より部品を追加するこ
となく、本発明の実施が可能となる。

実施例２ 第３図は実施例２のブロック図、第４図はその動作を
説明するフローチャートで、第１図及び第２図と同等の
機能を有するブロックには同一の番号を付してある。

第３図に於て、301はＣレンズ103が基準点に存在する
か否かを検出する検出器である。尚、本実施例では、焦
点調節を行うＣレンズ103の駆動源112に、慣性の影響を
受けにくく、かつマイクロコンピュータで正確な制御が
容易なステップモータを用いた場合の説明を行う。

マイコン109でステップモータ112の駆動を制御する場
合、ドライバー115にはマイコン109から直接ステップモ
ータ112を回転させるのと等しい位相のパルスを出力で
きるので、そのパルスの増減をそのままマイコン109の
内部でカウントすれば、Ｖレンズ102に設けられた様な
特別のパルスジェネレータは必要としない。但し、駆動
源112がステップモータでない場合にば、当然、ギヤ11
7、パルスジェネレータ119、パルス検出器120といった
装置を必要とする。

この様なステップモータ用のカウンタも、実施例１で
述べた場合と同様に通常動作に入る直前のリセットが必
要である。

第４図は本実施例を実行する為のマイコン109内部に
於けるプログラムフローであり、401はこのプログラム
の開始を示すブロック、402はＣレンズ103の移動方向を
リセットの向きに設定するプログラム、403Cレンズ103
のリセット時のスピードを設定するプログラム、404は
Ｃレンズ103がリセット位置に至ったかどうかを検出器3
01の出力から検知するプログラム、405はＣレンズ103を
駆動させるプログラム、406はＣレンズ103を停止させる
プログラム、407は、V,C両レンズ102,103のリセットが
完了し、停止しているかどうかを確認するプログラム、
408は前述のパルスモータ駆動パルスのカウンタ（以下
フォーカスカウンタと称す）をリセット位置に対応した
値にセットするプログラムである。

以下、本実施例を第４図のフローに基いて説明する。

先ず401でプログラムの実行が開始されると、実施例
１と同様にP203で電源スイッチのoffが確認されるまでP
202に於て通常のカメラ動作が行われる。P203で電源ス
イッチoffが確認されると、P204,P205,P402,P403に於
て、V,C両レンズ102,103のリセットに向かう方向と、リ
セット時の適正スピートが設定される。次にP207に於
て、Ｖレンズ102がリセット位置に至っていなければ、P
206において前記設定されていた速度でＶレンズが移動
し、リセット位置に到達していればP208でＶレンズ102
を停止させる。同様の判別と制御がP404〜406に於てＣ
レンズ103についても為され、P407で両レンズ群のリセ
ットが完了するまで、P207からP406のプログラムがくり
返される。

両レンズ102,103のリセットが完了した時に、P209で
真に電源が遮断される。

電源が遮断された後は、P210で電源スイッチの投入を
待ち、スイッチ投入後直ちにP211で真に電源が接続され
て、P212,P408に於て、ズーム／フォーカスの各カウン
タの値がそれぞれ、リセット位置に対応したカウンタ値
にセットされて、P202の通常動作に移る。

以上のプロセスを実行することにより、V,C両レンズ1
02,103のカウンタをリセットする場合にも本発明が適用
出来る。

［本発明と実施例における用語の対応関係］ 本発明における構成要素であるレンズ、駆動手段、出
力手段および検出手段は、それぞれ、実施例におけるＶ
レンズ102やＣレンズ103、駆動源111とドライバ114や駆
動源112とドライバ115、パルスジェネレータ119とパル
ス検出器120やマイコン109および検出器118や検出器301
に対応している。

また、本発明における構成要素である計数手段、レン
ズの位置を制御する手段および計数値を初期化する手段
は、いずれも実施におけるマイコン109内に含まれる手
段に対応しており、それぞれは、前記出力手段からのパ
ルスを計数し、前記レンズが基準位置にある時に前記計
数手段の計数値を初期化し前記基準位置からの前記パル
スの数に基づいて前記レンズの位置を検出して該レンズ
の位置を制御し、その電源スイッチのオフに応答して前
記駆動手段により前記レンズを前記初期位置まで移動さ
せた後で電源を遮断し、前記電源スイッチのオンに応答
して前記電源を接続した後で前記計数手段の計数値を初
期化するように機能するものである。

［発明の効果］ 本発明によるレンズ位置制御装置において、電源スイ
ッチのオフに応答して駆動手段によりレンズを基準位置
まで移動させた後で電源を遮断し、前記電源スイッチの
オンに応答して前記電源を接続した後で前記計数手段の
計数値を初期化するようになっているので、例えば、カ
メラの次の撮影動作に入るための電源スイッチのオン後
には、前記基準位置からのパルスの数に基づいてレンズ
位置検出して該レンズの位置を制御することになるの
で、従来のこの種の制御装置に比べて、電源スイッチの
オン後、素早くレンズを所望の位置に駆動し、撮影動作
が行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカメラのレンズ位置制御装置の実
施例１を示すブロック図、第２図は実施例１の動作を説
明するフローチャート、第３図は実施例２のブロック
図、第４図は実施例２の動作を説明するフローチャー
ト、第５図はズームレンズの基本的構成を示す図、第６
図はＶレンズの位置に対する合焦時のＣレンズの位置を
被写体距離をパラメータとして表わした図である。 102…第２群のレンズ群（Ｖレンズ） 103…第３群のレンズ群（Ｃレンズ） 106…撮像面、107…増幅回路 108…フィルタ 109…マイクロコンピュータ 111〜113…駆動源 114〜116…ドライバ 118…検出器 119…パルスジェネレータ 120…パルス検出器

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズと、前記レンズを移動させる駆動手
   段と、前記レンズの移動量に対応するパルスを順次出力
   する出力手段と、前記出力手段からのパルスを計数する
   計数手段と、前記レンズが基準位置にあることを検出す
   る検出手段と、前記レンズが前記基準位置にある時に前
   記計数手段の計数値を初期化し、前記基準位置からの前
   記パルスの数に基づいて前記レンズの位置を検出して前
   記レンズの位置を制御する手段と、を有するレンズ位置
   制御装置であって、 電源スイッチのオフに応答して前記駆動手段により前記
   レンズを前記基準位置まで移動させた後で電源を遮断
   し、前記電源スイッチのオンに応答して前記電源を接続
   した後で前記計数手段の計数値を初期化する手段を有す
   ることを特徴とするレンズ位置制御装置。
2. 【請求項２】前記駆動手段がステッピングモーターを有
   し、前記出力手段が前記ステッピングモーターの駆動パ
   ルスを出力することを特徴とする請求項１記載のレンズ
   位置制御装置。
3. 【請求項３】前記出力手段がギヤに取り付けたパルスジ
   ェネレータとパルス検出器とを有することを特徴とする
   請求項１記載のレンズ位置制御装置。
4. 【請求項４】前記レンズがズームレンズを構成するレン
   ズであることを特徴とする請求項１記載のレンズ位置制
   御装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載のレン
   ズ位置制御装置を備えていることを特徴とするカメラ。