JP2838734B2 - レンズ制御装置 - Google Patents
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
- G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステッピングモ
ーターにより撮影レンズの光軸上位置移動をさせる。録
音手段を備えたビデオカメラ等、レンズ制御装置に関す
るものである。
ーターにより撮影レンズの光軸上位置移動をさせる。録
音手段を備えたビデオカメラ等、レンズ制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のビデオカメラ等の撮像装置（以下
ビデオカメラという）においては、小型軽量化を目的と
して従来のカム環により変倍レンズとフォーカスレンズ
を連動させるズームレンズにかわって、カム環を廃止
し、変倍レンズとフォーカスレンズをそれぞれ独立した
モーターで、所定の関係を保つように駆動する、いわゆ
る電子カム方式のズームレンズが用いられるようになっ
た。
ビデオカメラという）においては、小型軽量化を目的と
して従来のカム環により変倍レンズとフォーカスレンズ
を連動させるズームレンズにかわって、カム環を廃止
し、変倍レンズとフォーカスレンズをそれぞれ独立した
モーターで、所定の関係を保つように駆動する、いわゆ
る電子カム方式のズームレンズが用いられるようになっ
た。
【０００３】今日、このようなズームレンズを備えたビ
デオカメラにおいては、変倍レンズは直流モーターで駆
動し、フォーカスレンズはステッピングモーターにより
駆動するのが一般的である。
デオカメラにおいては、変倍レンズは直流モーターで駆
動し、フォーカスレンズはステッピングモーターにより
駆動するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモーターは、直流モーターに比べて振動や騒音が
大きくそのために従来のステッピングモーターを用いた
ビデオカメラにおいては、ビデオカメラのマイクロフォ
ンを通してステッピングモーターによるレンズの駆動音
がビデオテープにノイズとして録音されてしまうという
問題があった。
ピングモーターは、直流モーターに比べて振動や騒音が
大きくそのために従来のステッピングモーターを用いた
ビデオカメラにおいては、ビデオカメラのマイクロフォ
ンを通してステッピングモーターによるレンズの駆動音
がビデオテープにノイズとして録音されてしまうという
問題があった。
【０００５】上記のような欠点を解消するための一つの
技術手段が、特公昭５２−２４６４９号公報に開示され
ている。同技術手段はステッピングモーターへの給電を
コントロールすることにより、相数とローターの着磁数
によって決まるローターの停止位置よりも細かいピッチ
でローターを停止させることを可能とするいわゆるマイ
クロステップ駆動に関するものであるが、回転中もコイ
ルへの給電がほぼ滑らかに変化するためと、有害な振動
や騒音の発生を防止し得るものである。
技術手段が、特公昭５２−２４６４９号公報に開示され
ている。同技術手段はステッピングモーターへの給電を
コントロールすることにより、相数とローターの着磁数
によって決まるローターの停止位置よりも細かいピッチ
でローターを停止させることを可能とするいわゆるマイ
クロステップ駆動に関するものであるが、回転中もコイ
ルへの給電がほぼ滑らかに変化するためと、有害な振動
や騒音の発生を防止し得るものである。
【０００６】しかし、上記のような通電方法を用いたス
テッピングモーターによりレンズを駆動しようとする
と、矩形波状の通電を行った場合に比べてステッピング
モーターの出力トルクが減少するために、より大きな電
力や大きな形状のステッピングモーターが必要となり、
ビデオカメラの電源である電池の消耗を速めたり、ビデ
オカメラの小型軽量化の妨げになるといった問題があっ
た。
テッピングモーターによりレンズを駆動しようとする
と、矩形波状の通電を行った場合に比べてステッピング
モーターの出力トルクが減少するために、より大きな電
力や大きな形状のステッピングモーターが必要となり、
ビデオカメラの電源である電池の消耗を速めたり、ビデ
オカメラの小型軽量化の妨げになるといった問題があっ
た。
【０００７】また、電池の消耗を防ぎ、小型のモーター
でレンズを駆動しようとする技術として、特公昭５３−
２５０８５号公報に開示されている手段との組み合わせ
も考えられる。これは、ステッピングモータを高速で駆
動するか低速で駆動するかによって、通電波形を変化さ
せるものである。しかし、この手段によると高速度でス
テッピングモーターを駆動するときにはより矩形波に近
い波形で通電を行うことになるため、最も振動，騒音の
大きくなる高速駆動時に振動，騒音の発生を防止するこ
とができないという問題があった。
でレンズを駆動しようとする技術として、特公昭５３−
２５０８５号公報に開示されている手段との組み合わせ
も考えられる。これは、ステッピングモータを高速で駆
動するか低速で駆動するかによって、通電波形を変化さ
せるものである。しかし、この手段によると高速度でス
テッピングモーターを駆動するときにはより矩形波に近
い波形で通電を行うことになるため、最も振動，騒音の
大きくなる高速駆動時に振動，騒音の発生を防止するこ
とができないという問題があった。
【０００８】この発明は、上記従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、小型のステッピングモータ
ーを使用して電力消費が少なく、しかも充分な起動トル
クと所定の駆動速度を有し、振動、騒音の発生を抑制
し、録音の障害となることを防止したレンズ制御装置を
提供することを目的とするものである。
するためになされたもので、小型のステッピングモータ
ーを使用して電力消費が少なく、しかも充分な起動トル
クと所定の駆動速度を有し、振動、騒音の発生を抑制
し、録音の障害となることを防止したレンズ制御装置を
提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、この発明にか
かるレンズ制御装置は、変倍レンズと、フォーカスレン
ズとを有し、前記変倍レンズの移動によって合焦位置が
変化するとともに、変倍レンズの移動中、前記変倍レン
ズと前記フォーカスレンズの位置に応じて前記合焦位置
の変化の速度が異なる撮影レンズと、 前記フォーカスレ
ンズを光軸方向に移動させるステッピングモーターと、
前記変倍レンズの移動中、前記変倍レンズの移動によっ
て変化する合焦位置を補正するために前記フォーカスレ
ンズを追従させるべく前記ステッピングモーターを駆動
制御する制御手段とからなり、 前記制御手段は、前記変
倍レンズと前記フォーカスレンズの位置に基づいて決定
される駆動速度で前記フォーカスレンズを駆動すべく前
記ステッピングモーターの駆動周波数を制御するととも
に、前記ステッピングモーターの起動時、前記駆動周波
数が所定の周波数以上となる高速駆動である場合には、
前記ステッピングモーターの起動時から所定時間の間
は、前記ステッピングモーターへの初期駆動力を得るた
めにデューティー比の大きい矩形波状の出力を前記ステ
ッピングモーターに供給し、該所定時間経過後は前記駆
動周波数に基づくマイクロステップ駆動波形の出力を前
記ステッピングモーターに供給するように構成されてい
ることを特徴とする構成によって、前記の目的を達成し
ようとするものである。
かるレンズ制御装置は、変倍レンズと、フォーカスレン
ズとを有し、前記変倍レンズの移動によって合焦位置が
変化するとともに、変倍レンズの移動中、前記変倍レン
ズと前記フォーカスレンズの位置に応じて前記合焦位置
の変化の速度が異なる撮影レンズと、 前記フォーカスレ
ンズを光軸方向に移動させるステッピングモーターと、
前記変倍レンズの移動中、前記変倍レンズの移動によっ
て変化する合焦位置を補正するために前記フォーカスレ
ンズを追従させるべく前記ステッピングモーターを駆動
制御する制御手段とからなり、 前記制御手段は、前記変
倍レンズと前記フォーカスレンズの位置に基づいて決定
される駆動速度で前記フォーカスレンズを駆動すべく前
記ステッピングモーターの駆動周波数を制御するととも
に、前記ステッピングモーターの起動時、前記駆動周波
数が所定の周波数以上となる高速駆動である場合には、
前記ステッピングモーターの起動時から所定時間の間
は、前記ステッピングモーターへの初期駆動力を得るた
めにデューティー比の大きい矩形波状の出力を前記ステ
ッピングモーターに供給し、該所定時間経過後は前記駆
動周波数に基づくマイクロステップ駆動波形の出力を前
記ステッピングモーターに供給するように構成されてい
ることを特徴とする構成によって、前記の目的を達成し
ようとするものである。
【００１０】
【作用】以上の構成により、撮影レンズの光軸上位置を
ステッピングモーターにより移動開始するとき、制御手
段は、撮影レンズ位置に対応してステッピングモーター
駆動周波数を設定し、この設定周波数が所定の周波数以
上であるときは、ステッピングモーター駆動回路を制御
してステッピングモーターの起動から所定時間の間はデ
ューティ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモー
ターに供給し、所定時間経過後は所定周波数の略円滑な
波形の出力をステッピングモーターに供給する。
ステッピングモーターにより移動開始するとき、制御手
段は、撮影レンズ位置に対応してステッピングモーター
駆動周波数を設定し、この設定周波数が所定の周波数以
上であるときは、ステッピングモーター駆動回路を制御
してステッピングモーターの起動から所定時間の間はデ
ューティ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモー
ターに供給し、所定時間経過後は所定周波数の略円滑な
波形の出力をステッピングモーターに供給する。
【００１１】上記動作により、ステッピングモーターは
充分な起動トルクを発生し、また所定の駆動速度を有す
るので、消費電力の少ない小型ステッピングモーターの
採用が可能であり、ステッピングモーターによる振動、
騒音の発生を抑制し録音の妨害となることを防止でき
る。
充分な起動トルクを発生し、また所定の駆動速度を有す
るので、消費電力の少ない小型ステッピングモーターの
採用が可能であり、ステッピングモーターによる振動、
騒音の発生を抑制し録音の妨害となることを防止でき
る。
【００１２】
【実施例】以下、この発明に係る撮像装置を実施例によ
り説明する。図１はこの発明に係る一実施例の構成を示
すブロック図であり、図２は一実施例のステッビングモ
ーターへの通電波形を示す説明図、図３は一実施例の動
作を示すフローチャートである。
り説明する。図１はこの発明に係る一実施例の構成を示
すブロック図であり、図２は一実施例のステッビングモ
ーターへの通電波形を示す説明図、図３は一実施例の動
作を示すフローチャートである。
【００１３】図１において、１は第１のレンズ鏡筒、
２，３，４，５は撮影レンズであり、３は変倍レンズ、
５はフォーカスレンズである。６は第２のレンズ鏡筒、
７は第３のレンズ鏡筒である。８は直流モーター、９は
ポテンショメーター、１０は第１のガイドバー、１１は
撮影レンズ５の位置を移動させる２相式のステッピング
モーター、１２は第３のレンズ鏡筒のねじ部、１３，１
４は第２，第３のガイドバー、１５は撮像素子であるＣ
ＣＤ、１６はＣＣＤフォルダー、１７はマイクロコンピ
ューター、１８はＡ／Ｄコンバーター、１９はステッピ
ングモーター駆動回路、２０はコントラスト検出回路、
２１は直流モーター駆動回路である。
２，３，４，５は撮影レンズであり、３は変倍レンズ、
５はフォーカスレンズである。６は第２のレンズ鏡筒、
７は第３のレンズ鏡筒である。８は直流モーター、９は
ポテンショメーター、１０は第１のガイドバー、１１は
撮影レンズ５の位置を移動させる２相式のステッピング
モーター、１２は第３のレンズ鏡筒のねじ部、１３，１
４は第２，第３のガイドバー、１５は撮像素子であるＣ
ＣＤ、１６はＣＣＤフォルダー、１７はマイクロコンピ
ューター、１８はＡ／Ｄコンバーター、１９はステッピ
ングモーター駆動回路、２０はコントラスト検出回路、
２１は直流モーター駆動回路である。
【００１４】第１のレンズ鏡筒１には、第１の撮影レン
ズ２，第３の撮影レンズ４，直流モーター８，ポテンシ
ョメーター９，第１，第２，第３のガイドバー１０，１
３，１４，ステッピングモーター１１と、ＣＣＤ１５が
固定されたＣＣＤフォルダー１６が固定されている。
ズ２，第３の撮影レンズ４，直流モーター８，ポテンシ
ョメーター９，第１，第２，第３のガイドバー１０，１
３，１４，ステッピングモーター１１と、ＣＣＤ１５が
固定されたＣＣＤフォルダー１６が固定されている。
【００１５】第２のレンズ鏡筒６は、変倍レンズ３を保
持するとともに、軸受け部６ａを有し、該軸受け部６ａ
は前記第１のレンズ鏡筒１に固定された第１のガイドバ
ー１０と嵌合し、第２のレンズ鏡筒６は、第１のレンズ
鏡筒１に対し光軸方向に移動自在に支持される。また、
第２のレンズ鏡筒６には、前記軸受け部６ａと光軸に対
して略対称の位置にねじ部６ｃが設けられ、該ねじ部６
ｃは第１の鏡筒に固定された直流モーター８の出力軸上
に一体に設けられたリードスクリュー８ａと噛合してお
り、第２のレンズ鏡筒６は、直流モーター８の回転によ
り光軸方向に駆動される。さらに、第２のレンズ鏡筒６
は突起部６ｂを有し、該突起部６ｂはポテンショメータ
ー９のスライダー部９ａに設けられた凹部に嵌合し、ポ
テンショメーター９の出力端子９ｂには第２の撮影レン
ズ３の位置に応じた電圧が出力される。
持するとともに、軸受け部６ａを有し、該軸受け部６ａ
は前記第１のレンズ鏡筒１に固定された第１のガイドバ
ー１０と嵌合し、第２のレンズ鏡筒６は、第１のレンズ
鏡筒１に対し光軸方向に移動自在に支持される。また、
第２のレンズ鏡筒６には、前記軸受け部６ａと光軸に対
して略対称の位置にねじ部６ｃが設けられ、該ねじ部６
ｃは第１の鏡筒に固定された直流モーター８の出力軸上
に一体に設けられたリードスクリュー８ａと噛合してお
り、第２のレンズ鏡筒６は、直流モーター８の回転によ
り光軸方向に駆動される。さらに、第２のレンズ鏡筒６
は突起部６ｂを有し、該突起部６ｂはポテンショメータ
ー９のスライダー部９ａに設けられた凹部に嵌合し、ポ
テンショメーター９の出力端子９ｂには第２の撮影レン
ズ３の位置に応じた電圧が出力される。
【００１６】第３のレンズ鏡筒７にはフォーカスレンズ
である第４の撮影レンズ５が固定されている。第３のレ
ンズ鏡筒７には第１の軸受け部７ａ，第２の軸受け部７
ｂ，伸長部７ｃが設けられている。第３の鏡筒７の第１
の軸受け部７ａは第１の鏡筒１に固定された第２のガイ
ドバー１３に嵌合し、また、第３の鏡筒７の第２の軸受
け部７ｂは第１の鏡筒１に固定された第３のガイドバー
１４に嵌合することで第３の鏡筒７は、第１の鏡筒１に
対して光軸方向に移動自在に支持されている。さらに、
第３の鏡筒７の伸長部７ｃにはねじ部１２が固定され、
該ねじ部１２は、第１の鏡筒１に固定されたステッピン
グモーター１１の出力軸上に１体に設けられたリードス
クリュー１１ａと噛合しており、第３の鏡筒７は、ステ
ッピングモーター１１により光軸方向に駆動される。
である第４の撮影レンズ５が固定されている。第３のレ
ンズ鏡筒７には第１の軸受け部７ａ，第２の軸受け部７
ｂ，伸長部７ｃが設けられている。第３の鏡筒７の第１
の軸受け部７ａは第１の鏡筒１に固定された第２のガイ
ドバー１３に嵌合し、また、第３の鏡筒７の第２の軸受
け部７ｂは第１の鏡筒１に固定された第３のガイドバー
１４に嵌合することで第３の鏡筒７は、第１の鏡筒１に
対して光軸方向に移動自在に支持されている。さらに、
第３の鏡筒７の伸長部７ｃにはねじ部１２が固定され、
該ねじ部１２は、第１の鏡筒１に固定されたステッピン
グモーター１１の出力軸上に１体に設けられたリードス
クリュー１１ａと噛合しており、第３の鏡筒７は、ステ
ッピングモーター１１により光軸方向に駆動される。
【００１７】Ａ／Ｄコンバーター１８は、ポテンショメ
ーター９の出力端子とマイクロコンピューター１７の入
力端子に電気的に接続され、ポテンショメーター９の出
力端子に電圧値として出力される第２の撮影レンズの位
置をディジタルコードとしてマイクロコンピュータ１７
に伝える。
ーター９の出力端子とマイクロコンピューター１７の入
力端子に電気的に接続され、ポテンショメーター９の出
力端子に電圧値として出力される第２の撮影レンズの位
置をディジタルコードとしてマイクロコンピュータ１７
に伝える。
【００１８】ステッピングモーター駆動回路１９は、第
１，第２，第３，第４の出力端子と、第１，第２，第３
の入力端子、及び電源端子を有する。ここで、図４，図
５を参照してステッピングモーター駆動回路１９の説明
をする。図４は標準的なステッピングモーター駆動回路
の入出力端子の説明図であり、図５はステッピングモー
ター駆動回路の動作を説明するタイミングチャートであ
る。
１，第２，第３，第４の出力端子と、第１，第２，第３
の入力端子、及び電源端子を有する。ここで、図４，図
５を参照してステッピングモーター駆動回路１９の説明
をする。図４は標準的なステッピングモーター駆動回路
の入出力端子の説明図であり、図５はステッピングモー
ター駆動回路の動作を説明するタイミングチャートであ
る。
【００１９】図４において、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，
１９ｄは、それぞれ第１，第２，第３，第４の出力端子
であり第１の出力端子１９ａと第２の出力端子１９ｂ
は、ステッピングモーター１１の第１のコイル１１ｂに
接続され、第３の出力端子１９ｃと第４の出力端子１９
ｄは、ステップヒングモーター１１の第２のコイル１１
ｃに接続されている。
１９ｄは、それぞれ第１，第２，第３，第４の出力端子
であり第１の出力端子１９ａと第２の出力端子１９ｂ
は、ステッピングモーター１１の第１のコイル１１ｂに
接続され、第３の出力端子１９ｃと第４の出力端子１９
ｄは、ステップヒングモーター１１の第２のコイル１１
ｃに接続されている。
【００２０】第１の入力端子１９ｅはステッピングモー
ターを駆動するとき、駆動指令信号となるパルスを入力
する端子であり、第１の入力端子１９ｅに１パルスの入
力がある度毎にステッピングモーター１１のコイルへの
給電のデューティー比が変化する。第２の入力端子１９
ｆはステッピングモーター１１の回転方向を決定する端
子であり、例えば第２の入力端子１９ｆの入力が、Ｈレ
ベルであればステッピングモーター１１は時計廻り方向
に回転し、Ｌレベルであればステッピングモーター１１
は反時計廻り方向に回転する。第３の入力端子１９ｇ
は、ステッピングモーター１１への給電をデューティー
比１００％にする入力端子であり、第３の入力端子１９
ｇの入力がＨレベルのときには、ステッピングモーター
１１の第１，第２のコイルへの通電はデューティー比１
００％になるようになっている。１９ｈ，１９ｉは電源
端子である。
ターを駆動するとき、駆動指令信号となるパルスを入力
する端子であり、第１の入力端子１９ｅに１パルスの入
力がある度毎にステッピングモーター１１のコイルへの
給電のデューティー比が変化する。第２の入力端子１９
ｆはステッピングモーター１１の回転方向を決定する端
子であり、例えば第２の入力端子１９ｆの入力が、Ｈレ
ベルであればステッピングモーター１１は時計廻り方向
に回転し、Ｌレベルであればステッピングモーター１１
は反時計廻り方向に回転する。第３の入力端子１９ｇ
は、ステッピングモーター１１への給電をデューティー
比１００％にする入力端子であり、第３の入力端子１９
ｇの入力がＨレベルのときには、ステッピングモーター
１１の第１，第２のコイルへの通電はデューティー比１
００％になるようになっている。１９ｈ，１９ｉは電源
端子である。
【００２１】つぎに、ステッピングモーター駆動回路の
動作について図５を参照して説明する。図５に示すａは
ステッピングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１
９ｅに入力されるパルス信号を示し、ｂはステッピング
モーター１１の第１のコイル１１ｂへの給電を縦軸を通
電方向及びデューティー比で示し、ｃはステッピングモ
ーター１１の第２のコイル１１ｃへの給電を縦軸を通電
方向及びデューティー比で表している。ｂ，ｃにおいて
符号は通電方向を示している。また、図５に示すｄはス
テッピングモーター駆動回路の第３の入力端子１９ｇへ
の入力を示している。
動作について図５を参照して説明する。図５に示すａは
ステッピングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１
９ｅに入力されるパルス信号を示し、ｂはステッピング
モーター１１の第１のコイル１１ｂへの給電を縦軸を通
電方向及びデューティー比で示し、ｃはステッピングモ
ーター１１の第２のコイル１１ｃへの給電を縦軸を通電
方向及びデューティー比で表している。ｂ，ｃにおいて
符号は通電方向を示している。また、図５に示すｄはス
テッピングモーター駆動回路の第３の入力端子１９ｇへ
の入力を示している。
【００２２】時刻ｔ１に電源がＯＮされると、ステッピ
ングモーター１１の第１のコイル１１ｂには、デューテ
ィー比ｄ２でステッピングモーター駆動回路１９の第１
の出力端子１９ａから第２の出力端子１９ｂへの電流が
流れるように給電がなされる。同様にステッピングモー
ター１１の第２のコイル１１ｃには、デューティー比ｄ
４でステッピングモーター駆動回路の第３の出力端子１
９ｃから第４の出力端子１９ｂへの電流が流れるように
給電がなされる。次に時刻ｔ２に１パルス目の信号がス
テッピングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９
ｅに入力するとステッピングモーターの第１，第２のコ
イルへの給電はそれぞれ、ｄ２→ｄ３，ｄ４→ｄ３に変
化する。以後ステッピングモーターの第１，第２のコイ
ルへの給電はステッピングモーター駆動回路１９の第１
の入力端子に１パルス入力する度毎に１段階ずつ変化す
る。
ングモーター１１の第１のコイル１１ｂには、デューテ
ィー比ｄ２でステッピングモーター駆動回路１９の第１
の出力端子１９ａから第２の出力端子１９ｂへの電流が
流れるように給電がなされる。同様にステッピングモー
ター１１の第２のコイル１１ｃには、デューティー比ｄ
４でステッピングモーター駆動回路の第３の出力端子１
９ｃから第４の出力端子１９ｂへの電流が流れるように
給電がなされる。次に時刻ｔ２に１パルス目の信号がス
テッピングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９
ｅに入力するとステッピングモーターの第１，第２のコ
イルへの給電はそれぞれ、ｄ２→ｄ３，ｄ４→ｄ３に変
化する。以後ステッピングモーターの第１，第２のコイ
ルへの給電はステッピングモーター駆動回路１９の第１
の入力端子に１パルス入力する度毎に１段階ずつ変化す
る。
【００２３】時刻ｔ３にステッピングモーター駆動回路
の第３の入力端子１９ｇへの入力がＬレベルからＨレベ
ルに変化すると、それまで−ｄ３の通電が行われていた
ステッピングモーター１１の第１，第２のコイル１１
ｂ，１１ｃへの給電は、ステッピングモーター駆動回路
１９の第１の入力端子１９ｅへのパルス入力に係わらず
それぞれ−ｄ６に変化する。さらに時刻ｔ４にステッピ
ングモーター駆動回路の第３の入力端子１９ｇの入力が
Ｌのままならステッピングモーター１１の第２のコイル
１１ｃへの給電をｄ０からｄ１に変化させるパルスがス
テッピングモーター駆動回路の第１の入力端子に入力さ
れるとステッピングモーター１１の第２のコイル１１ｃ
への給電は−ｄ６からｄ６に変化する。
の第３の入力端子１９ｇへの入力がＬレベルからＨレベ
ルに変化すると、それまで−ｄ３の通電が行われていた
ステッピングモーター１１の第１，第２のコイル１１
ｂ，１１ｃへの給電は、ステッピングモーター駆動回路
１９の第１の入力端子１９ｅへのパルス入力に係わらず
それぞれ−ｄ６に変化する。さらに時刻ｔ４にステッピ
ングモーター駆動回路の第３の入力端子１９ｇの入力が
Ｌのままならステッピングモーター１１の第２のコイル
１１ｃへの給電をｄ０からｄ１に変化させるパルスがス
テッピングモーター駆動回路の第１の入力端子に入力さ
れるとステッピングモーター１１の第２のコイル１１ｃ
への給電は−ｄ６からｄ６に変化する。
【００２４】以上説明したようにステッピングモーター
駆動回路は、第３の入力端子に加えられる入力信号がＬ
のときには１パルス当たり１段階ずつデューティー比が
変化し、第３の入力端子に加えられる入力信号がＨのと
きにはデューティー比は常に１００％であり通電の方向
を変化させるべきパルス数の入力パルスがあると通電の
方向が変化するものである。
駆動回路は、第３の入力端子に加えられる入力信号がＬ
のときには１パルス当たり１段階ずつデューティー比が
変化し、第３の入力端子に加えられる入力信号がＨのと
きにはデューティー比は常に１００％であり通電の方向
を変化させるべきパルス数の入力パルスがあると通電の
方向が変化するものである。
【００２５】この発明の一実施例に使用するステッピン
グモーター駆動回路１９は、前記動作をする例えば市販
のステッピングモーター駆動用ＩＣであるＴＡ８４２５
Ｈの回路構成の出力段のトランジスターブリッジへの入
力段を、図６に示す回路から図７に示す回路のように変
更したものであり、容易に実現可能である。
グモーター駆動回路１９は、前記動作をする例えば市販
のステッピングモーター駆動用ＩＣであるＴＡ８４２５
Ｈの回路構成の出力段のトランジスターブリッジへの入
力段を、図６に示す回路から図７に示す回路のように変
更したものであり、容易に実現可能である。
【００２６】図６は上記市販のステッピングモーター駆
動用ＩＣ ＴＡ８４２５Ｈの出力段の構成を示してお
り、１９ｊはコイルへの通電方向を決定する入力端子で
あり、該入力端子１９ｊがＨレベルの時にはコイル１１
ｂ（または１１ｃ）には１９ａ（または１９ｃ）から１
９ｂ（または１９ｄ）への方向に電流が流れ、Ｌレベル
時にはコイル１１ｂ（または１１ｃ）には１９ｂ（１９
ｄ）から１９ａ（１９ｃ）への方向に電流が流れる。ま
た、１９ｋはコイルに印加する電圧のデューティー比を
決定する入力端子であり、１９ｋへの入力がＨレベルの
時には通電は遮断され、Ｌレベルの時には１９ｊの入力
によって決まる方向に通電が行われる。
動用ＩＣ ＴＡ８４２５Ｈの出力段の構成を示してお
り、１９ｊはコイルへの通電方向を決定する入力端子で
あり、該入力端子１９ｊがＨレベルの時にはコイル１１
ｂ（または１１ｃ）には１９ａ（または１９ｃ）から１
９ｂ（または１９ｄ）への方向に電流が流れ、Ｌレベル
時にはコイル１１ｂ（または１１ｃ）には１９ｂ（１９
ｄ）から１９ａ（１９ｃ）への方向に電流が流れる。ま
た、１９ｋはコイルに印加する電圧のデューティー比を
決定する入力端子であり、１９ｋへの入力がＨレベルの
時には通電は遮断され、Ｌレベルの時には１９ｊの入力
によって決まる方向に通電が行われる。
【００２７】図７はこの発明に係るビデオカメラの実施
例に使用するステッピングモーター駆動回路１９の出力
段を示しており、前述の市販のステッピングモーター駆
動用ＩＣと異なる点はデューティー比を決定する入力端
子１９ｋへの入力と、ステッピングモーター駆動回路の
第３の入力端子１９ｇをインバーター回路１９ｍで反転
した信号とをアンド回路１９ｎの各入力端子に接続して
いることに特徴がある。また、ステッピングモータ駆動
回路１９の第３の入力端子１９ｇは抵抗ｌによってプル
ダウンされている。
例に使用するステッピングモーター駆動回路１９の出力
段を示しており、前述の市販のステッピングモーター駆
動用ＩＣと異なる点はデューティー比を決定する入力端
子１９ｋへの入力と、ステッピングモーター駆動回路の
第３の入力端子１９ｇをインバーター回路１９ｍで反転
した信号とをアンド回路１９ｎの各入力端子に接続して
いることに特徴がある。また、ステッピングモータ駆動
回路１９の第３の入力端子１９ｇは抵抗ｌによってプル
ダウンされている。
【００２８】図７に示す回路構成になるステッピングモ
ーター駆動回路１９は、第３の入力端子１９ｇがＨレベ
ルの時には１００％のデューティー比でステッピングモ
ーター１１のコイル１１ｂ（１１ｃ）への通電を行い、
また第３の入力端子１９ｇがＬレベルの時には入力端子
１９ｋに入力するパルスのデューティー比と同じデュー
ティー比でステッピングモーター１１のコイル１１ｂ
（１１ｃ）への通電を行う。
ーター駆動回路１９は、第３の入力端子１９ｇがＨレベ
ルの時には１００％のデューティー比でステッピングモ
ーター１１のコイル１１ｂ（１１ｃ）への通電を行い、
また第３の入力端子１９ｇがＬレベルの時には入力端子
１９ｋに入力するパルスのデューティー比と同じデュー
ティー比でステッピングモーター１１のコイル１１ｂ
（１１ｃ）への通電を行う。
【００２９】図１において、コントラスト検出回路２０
は、ＣＣＤ１５からの画像信号からコントラスト値を検
出しマイクロコンピューター１７に伝える。直流モータ
ー駆動回路２１はマイクロコンピューター１７の指令に
より直流モーター８の駆動，停止を行う。
は、ＣＣＤ１５からの画像信号からコントラスト値を検
出しマイクロコンピューター１７に伝える。直流モータ
ー駆動回路２１はマイクロコンピューター１７の指令に
より直流モーター８の駆動，停止を行う。
【００３０】この発明に係るビデオカメラの実施例は周
知のビデオカメラと同様に録音デッキ部等を有している
が、その構成は特に限定されるものでないので、図示、
説明ともに省略する。
知のビデオカメラと同様に録音デッキ部等を有している
が、その構成は特に限定されるものでないので、図示、
説明ともに省略する。
【００３１】次に図１，図２，図３を参照してこの発明
に係る一実施例の動作について、ズーミング動作を例に
して説明する。図２は一実施例であるビデオカメラにお
いて、ステッピングモーターを高い駆動周波数で起動す
る際のステッピングモーター駆動回路１９の入力端子に
加わる波形と出力波形のタイミングチャートであり、ａ
は第１の入力端子１９ｃの入力波形、ｂは第３の入力端
子１９ｇの入力波形、ｃはステッピングモーター１１の
第１のコイル１１ｂへの給電を縦軸を通電方向及びデュ
ーティー比で表し、ｄはステッピングモーター１１の第
２のコイル１１ｃへの給電を縦軸を通電方向及びデュー
ティー比で表している。
に係る一実施例の動作について、ズーミング動作を例に
して説明する。図２は一実施例であるビデオカメラにお
いて、ステッピングモーターを高い駆動周波数で起動す
る際のステッピングモーター駆動回路１９の入力端子に
加わる波形と出力波形のタイミングチャートであり、ａ
は第１の入力端子１９ｃの入力波形、ｂは第３の入力端
子１９ｇの入力波形、ｃはステッピングモーター１１の
第１のコイル１１ｂへの給電を縦軸を通電方向及びデュ
ーティー比で表し、ｄはステッピングモーター１１の第
２のコイル１１ｃへの給電を縦軸を通電方向及びデュー
ティー比で表している。
【００３２】図３は一実施例でのズーミング動作時にス
テッピングモーターを起動するフローチャートである。
図３において、ステップＳ１で図１には不図示のズーム
スイッチがオンされると、マイクロコンピューター１７
はオンを検出しステップＳ２に進み、まず、変倍レンズ
である第２の撮影レンズ３の位置をポテンショメーター
９の出力電圧をＡ／Ｄコンバーター１８を介して検出す
る。
テッピングモーターを起動するフローチャートである。
図３において、ステップＳ１で図１には不図示のズーム
スイッチがオンされると、マイクロコンピューター１７
はオンを検出しステップＳ２に進み、まず、変倍レンズ
である第２の撮影レンズ３の位置をポテンショメーター
９の出力電圧をＡ／Ｄコンバーター１８を介して検出す
る。
【００３３】周知のように所謂電子カム方式のズームレ
ンズにおいては変倍レンズ３を一定速で動かしてズーミ
ングを行うときには、変倍レンズ３の位置によりフォー
カスレンズ５を駆動するスピードは変化させる必要があ
る。そのためにマイクロコンピューター１７は、フォー
カスレンズ５を動かす必要なスピード、即ちステッピン
グモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９ｃに入力
するパルスの周波数ｆｄｒを設定する（ステップＳ
３）。次にマイクロコンピューター１７は設定した周波
数ｆｄｒからあらかじめマイクロコンピューターが記憶
している所定の周波数ｆａ以上かどうかを判定する（ス
テップＳ４）。設定された周波数ｆｄｒが所定の周波数
ｆａ以下のときにはステップＳ５に進み、マイクロコン
ピューター１７はステッピングモーター駆動回路１９の
第３の入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＬレベル
とする。そして、ステップＳ６で駆動方向を設定し、ス
テッピングモーター駆動回路１９の第２の入力端子１９
ｆへの出力をズームスイッチの状態によりＨまたはＬと
した後にステッピングモーター駆動回路１９の第１の入
力端子１９ｅへのパルス出力を開始する。またこのとき
直流モーター駆動回路２１も直流モーター８への通電を
開始しズーミング動作が開始される。
ンズにおいては変倍レンズ３を一定速で動かしてズーミ
ングを行うときには、変倍レンズ３の位置によりフォー
カスレンズ５を駆動するスピードは変化させる必要があ
る。そのためにマイクロコンピューター１７は、フォー
カスレンズ５を動かす必要なスピード、即ちステッピン
グモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９ｃに入力
するパルスの周波数ｆｄｒを設定する（ステップＳ
３）。次にマイクロコンピューター１７は設定した周波
数ｆｄｒからあらかじめマイクロコンピューターが記憶
している所定の周波数ｆａ以上かどうかを判定する（ス
テップＳ４）。設定された周波数ｆｄｒが所定の周波数
ｆａ以下のときにはステップＳ５に進み、マイクロコン
ピューター１７はステッピングモーター駆動回路１９の
第３の入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＬレベル
とする。そして、ステップＳ６で駆動方向を設定し、ス
テッピングモーター駆動回路１９の第２の入力端子１９
ｆへの出力をズームスイッチの状態によりＨまたはＬと
した後にステッピングモーター駆動回路１９の第１の入
力端子１９ｅへのパルス出力を開始する。またこのとき
直流モーター駆動回路２１も直流モーター８への通電を
開始しズーミング動作が開始される。
【００３４】上記の場合には、ステッピングモーター駆
動回路１９の第３の入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ
１がＬレベルであるためにステッピングモーター１１の
第１，第２のコイルには、起動時から階段状にデューテ
ィー比の変化する略滑らかな通電が行われる。
動回路１９の第３の入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ
１がＬレベルであるためにステッピングモーター１１の
第１，第２のコイルには、起動時から階段状にデューテ
ィー比の変化する略滑らかな通電が行われる。
【００３５】ステップＳ４において、変倍レンズ３の位
置により設定された周波数ｆｄｒが所定の周波数ｆａ以
上のときにはステップＳ７に進み、マイクロコンピュー
ター１７はステッピングモーター駆動回路１９の第３の
入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＨレベルとす
る。これは、図２に示すタイミングチャートではＴａの
タイミングである。次にステップＳ８でマイクロコンピ
ューター１７は駆動方向を設定し、ステッピングモータ
ー駆動回路１９の第２の入力端子１９ｆへの出力をズー
ムスイッチの状態によりＨまたはＬとした後にステッピ
ングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９ｅへの
パルス出力を開始する。またこのとき直流モーター駆動
回路２１も直流モーター８への通電を開始しズーミング
動作が開始される。これは、図２に示すタイミングチャ
ートではＴｂのタイミングである。
置により設定された周波数ｆｄｒが所定の周波数ｆａ以
上のときにはステップＳ７に進み、マイクロコンピュー
ター１７はステッピングモーター駆動回路１９の第３の
入力端子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＨレベルとす
る。これは、図２に示すタイミングチャートではＴａの
タイミングである。次にステップＳ８でマイクロコンピ
ューター１７は駆動方向を設定し、ステッピングモータ
ー駆動回路１９の第２の入力端子１９ｆへの出力をズー
ムスイッチの状態によりＨまたはＬとした後にステッピ
ングモーター駆動回路１９の第１の入力端子１９ｅへの
パルス出力を開始する。またこのとき直流モーター駆動
回路２１も直流モーター８への通電を開始しズーミング
動作が開始される。これは、図２に示すタイミングチャ
ートではＴｂのタイミングである。
【００３６】次にステップＳ９では、マイクロコンピュ
ーター１７はステッピングモーター駆動回路に何パルス
のパルスを出力したかをカウントして出力したパルスの
数がマイクロコンピューター１７があらかじめ記憶して
いる所定のパルス数ＰａになるとステップＳ１０に進
み、ステッピングモーター駆動回路１９の第３の入力端
子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＬレベルとする。これ
は図２に示すタイミングチャートではＴｃのタイミング
である。以後ステッピングモーター１１の第１，第２の
コイルには、階段状にデューティー比の変化する略滑ら
かな通電が行われる。
ーター１７はステッピングモーター駆動回路に何パルス
のパルスを出力したかをカウントして出力したパルスの
数がマイクロコンピューター１７があらかじめ記憶して
いる所定のパルス数ＰａになるとステップＳ１０に進
み、ステッピングモーター駆動回路１９の第３の入力端
子１９ｇへの出力端子ＯＵＴ１をＬレベルとする。これ
は図２に示すタイミングチャートではＴｃのタイミング
である。以後ステッピングモーター１１の第１，第２の
コイルには、階段状にデューティー比の変化する略滑ら
かな通電が行われる。
【００３７】即ち、ステッピングモーター駆動回路１９
は、変倍レンズ３の位置に対応してステッピングモータ
ー駆動周波数を設定し、この設定したステッピングモー
ター駆動周波数が所定の周波数以上であるときは、ステ
ッピングモーター１１の起動から所定時間の間はデュー
ティ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモーター
１１に供給し、所定時間経過後は変倍レンズ３の位置に
対応した設定周波数の略円滑な波形の出力をステッピン
グモーターに供給する。
は、変倍レンズ３の位置に対応してステッピングモータ
ー駆動周波数を設定し、この設定したステッピングモー
ター駆動周波数が所定の周波数以上であるときは、ステ
ッピングモーター１１の起動から所定時間の間はデュー
ティ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモーター
１１に供給し、所定時間経過後は変倍レンズ３の位置に
対応した設定周波数の略円滑な波形の出力をステッピン
グモーターに供給する。
【００３８】以上の構成と制御により、一定速度で駆動
される変倍レンズ３に対して、ステッピングモーター１
１はフォーカスレンズ５を必要な初期駆動力と、変倍レ
ンズ３の位置に対応した設定速度により駆動することが
できる。そして、消費電力の少ない小型ステッピングモ
ーターの採用が可能である。
される変倍レンズ３に対して、ステッピングモーター１
１はフォーカスレンズ５を必要な初期駆動力と、変倍レ
ンズ３の位置に対応した設定速度により駆動することが
できる。そして、消費電力の少ない小型ステッピングモ
ーターの採用が可能である。
【００３９】なお、マイクロコンピューター１７は撮影
レンズ位置に対応してステッピングモーター駆動回路１
９を制御する制御手段を構成している。
レンズ位置に対応してステッピングモーター駆動回路１
９を制御する制御手段を構成している。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、撮影レンズの光軸上位置をステッピングモーターに
より移動開始するとき、ステッピングモーター駆動回路
は、撮影レンズ位置に対応して設定したステッピングモ
ーター駆動周波数が所定の周波数以上であるときは、ス
テッピングモーターの起動から所定時間の間はデューテ
ィ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモーターに
供給し、所定時間経過後は撮影レンズ位置に対応した周
波数の略円滑な波形の出力をステッピングモーターに供
給する。
ば、撮影レンズの光軸上位置をステッピングモーターに
より移動開始するとき、ステッピングモーター駆動回路
は、撮影レンズ位置に対応して設定したステッピングモ
ーター駆動周波数が所定の周波数以上であるときは、ス
テッピングモーターの起動から所定時間の間はデューテ
ィ比の大きい矩形波状の出力をステッピングモーターに
供給し、所定時間経過後は撮影レンズ位置に対応した周
波数の略円滑な波形の出力をステッピングモーターに供
給する。
【００４１】上記動作により、ステッピングモーターは
起動時には充分なトルクを発生し、また必要な駆動速度
で撮影レンズを移動させるので、消費電力の少ない小型
ステッピングモーターの採用が可能であり、ステッピン
グモーターによる振動、騒音の発生を抑制し、録音の妨
害となることを防止したレンズ制御装置を提供すること
ができる。
起動時には充分なトルクを発生し、また必要な駆動速度
で撮影レンズを移動させるので、消費電力の少ない小型
ステッピングモーターの採用が可能であり、ステッピン
グモーターによる振動、騒音の発生を抑制し、録音の妨
害となることを防止したレンズ制御装置を提供すること
ができる。
【図１】 一実施例のブロック図である。
【図２】 一実施例のステッピングモーター起動回路タ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図３】 一実施例のズーミング動作フローチャートで
ある。
ある。
【図４】 標準的なステッピングモーター駆動回路入出
力端子説明図である。
力端子説明図である。
【図５】 ステッピングモーター駆動回路動作説明用タ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図６】 従来のステッピングモーター駆動用ＩＣの出
力段説明図である。
力段説明図である。
【図７】 実施例に使用するステッピングモーター駆動
用ＩＣの出力段説明図である。
用ＩＣの出力段説明図である。
２，４ 撮影レンズ ３ 撮影レンズ（変倍レンズ） ５ 撮影レンズ（フォーカスレンズ） ８ 直流モーター ９ ポテンショメーター １１ ステッピングモーター １５ 撮像素子（ＣＣＤ） １７ マイクロコンピューター（制御手段） １９ ステッピングモーター駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】 変倍レンズと、フォーカスレンズとを有
し、前記変倍レンズの移動によって合焦位置が変化する
とともに、変倍レンズの移動中、前記変倍レンズと前記
フォーカスレンズの位置に応じて前記合焦位置の変化の
速度が異なる撮影レンズと、 前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるステッピ
ングモーターと、 前記変倍レンズの移動中、前記変倍レンズの移動によっ
て変化する合焦位置を補正するために前記フォーカスレ
ンズを追従させるべく前記ステッピングモーターを駆動
制御する制御手段とからなり、 前記制御手段は、前記変倍レンズと前記フォーカスレン
ズの位置に基づいて決定される駆動速度で前記フォーカ
スレンズを駆動すべく前記ステッピングモーターの駆動
周波数を制御するとともに、前記ステッピングモーター
の起動時、前記駆動周波数が所定の周波数以上となる高
速駆動である場合には、前記 ステッピングモーターの起
動時から所定時間の間は、前記ステッピングモーターへ
の初期駆動力を得るためにデューティー比の大きい矩形
波状の出力を前記ステッピングモーターに供給し、該所
定時間経過後は前記駆動周波数に基づくマイクロステッ
プ駆動波形の出力を前記ステッピングモーターに供給す
るように構成されていることを特徴とするレンズ制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100743A JP2838734B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | レンズ制御装置 |
| US07/875,681 US5298933A (en) | 1991-05-02 | 1992-04-29 | Image pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3100743A JP2838734B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | レンズ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329771A JPH04329771A (ja) | 1992-11-18 |
| JP2838734B2 true JP2838734B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=14282036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3100743A Expired - Fee Related JP2838734B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | レンズ制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5298933A (ja) |
| JP (1) | JP2838734B2 (ja) |
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| JP3434537B2 (ja) * | 1993-06-29 | 2003-08-11 | 富士写真光機株式会社 | ホームポジションチェック装置 |
| JPH08275590A (ja) * | 1995-03-27 | 1996-10-18 | Sony Corp | 携帯用ビデオカメラ |
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| KR100389625B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2003-06-27 | 삼성전기주식회사 | 포커스 구동모터를 이용한 디지털 스틸 카메라의 마이크로모드구현장치 |
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| JP4235474B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
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