JP3201522B2 - カメラ用レンズ鏡筒 - Google Patents
カメラ用レンズ鏡筒Info
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- JP3201522B2 JP3201522B2 JP30544390A JP30544390A JP3201522B2 JP 3201522 B2 JP3201522 B2 JP 3201522B2 JP 30544390 A JP30544390 A JP 30544390A JP 30544390 A JP30544390 A JP 30544390A JP 3201522 B2 JP3201522 B2 JP 3201522B2
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- lens
- stepping motor
- control
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- group lens
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-
- G—PHYSICS
- 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラなどにおけるカメラ用レンズ鏡
筒に関するものであり，特に，オートフォーカス機能お
よび電動ズーム機能を備えた４群ズーム・インナーフォ
ーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒におけるズーム用レン
ズの駆動装置に関する。
筒に関するものであり，特に，オートフォーカス機能お
よび電動ズーム機能を備えた４群ズーム・インナーフォ
ーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒におけるズーム用レン
ズの駆動装置に関する。
オートフォーカス機能およびズーム機能を備えたビデ
オカメラはすでに知られている。そのようなビデオカメ
ラにおいては性質の向上とともによりコンパクト化，ハ
ンディさなどが一層求められており，そのため，ビデオ
カメラ内のカメラ用レンズ鏡筒について種々の試みがな
されている（たとえば，特開平１−196011号公報，本願
出願人が出願した「カメラ用レンズ鏡筒」（特願平２−
130580号など）。
オカメラはすでに知られている。そのようなビデオカメ
ラにおいては性質の向上とともによりコンパクト化，ハ
ンディさなどが一層求められており，そのため，ビデオ
カメラ内のカメラ用レンズ鏡筒について種々の試みがな
されている（たとえば，特開平１−196011号公報，本願
出願人が出願した「カメラ用レンズ鏡筒」（特願平２−
130580号など）。
カメラ用レンズ鏡筒内に収容されるレンズ系として
は,4群のレンズからなるズームレンズ系が知られてい
る。このような４群ズームレンズ系としては,4群のレン
ズのうち第１群レンズ，第２群レンズおよび第３群レン
ズを移動させる前玉フォーカス方式と，合焦機能，補正
機能および結像機能の３機能を第４群レンズに持たせ第
２群レンズと第４群レンズとを移動可能としたインナー
フォーカス方式とがあり，本発明は特に，後者のインナ
ーフォーカス方式に関する。
は,4群のレンズからなるズームレンズ系が知られてい
る。このような４群ズームレンズ系としては,4群のレン
ズのうち第１群レンズ，第２群レンズおよび第３群レン
ズを移動させる前玉フォーカス方式と，合焦機能，補正
機能および結像機能の３機能を第４群レンズに持たせ第
２群レンズと第４群レンズとを移動可能としたインナー
フォーカス方式とがあり，本発明は特に，後者のインナ
ーフォーカス方式に関する。
インナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡筒において
は，従来，ズーム（変倍）用第２群レンズは移動量が大
きいことなどから,DCモータと,DCモータの回転を減速さ
せるギアと，カムにより，鏡筒に固定された２本のガイ
ド軸に沿って第２群レンズを光軸方向に移動させてい
る。一方，フォーカス用第４群レンズ４はリニア動作の
ボイスコイルモータで駆動している。
は，従来，ズーム（変倍）用第２群レンズは移動量が大
きいことなどから,DCモータと,DCモータの回転を減速さ
せるギアと，カムにより，鏡筒に固定された２本のガイ
ド軸に沿って第２群レンズを光軸方向に移動させてい
る。一方，フォーカス用第４群レンズ４はリニア動作の
ボイスコイルモータで駆動している。
ズーム用第２群レンズを上述したDCモータ，減速ギア
およびカムで駆動した場合，ビデオカメラ内の電子回路
に対するノイズが発生する，駆動時に振動が発生する,D
Cモータのブラシの信頼性が低い，高速ズームが難し
い，小型化が難しいなどの問題に遭遇している。
およびカムで駆動した場合，ビデオカメラ内の電子回路
に対するノイズが発生する，駆動時に振動が発生する,D
Cモータのブラシの信頼性が低い，高速ズームが難し
い，小型化が難しいなどの問題に遭遇している。
したがって，本発明はこれらの問題を解決し，ノイズ
が小さく，振動がなく，信頼性が高く，高速ズームを可
能とするカメラ用レンズ鏡筒を提供することを目的とす
る。
が小さく，振動がなく，信頼性が高く，高速ズームを可
能とするカメラ用レンズ鏡筒を提供することを目的とす
る。
本発明によれば，第１群レンズと，変倍用第２群レン
ズと，第３群レンズと，フォーカス用第４群レンズとが
光軸に沿って配設され，これらレンズの駆動系を収容す
るインナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡筒におい
て，（ａ）当該インナーフォーカス方式カメラ用レンズ
鏡筒内に光軸に沿って設けられ，前記第２群レンズを前
記光軸に沿って移動させるステッピングモータと，
（ｂ）該ステッピングモータの回転軸と，該回転軸に設
けられたリードスクリューと，該リードスクリューに係
合し前記リードスクリューの回転により前記第２群レン
ズを光軸に沿って移動させる前記第２群レンズに設けら
れた係合部とを有する移動機構と，（ｃ）前記ステッピ
ングモータをパルス駆動制御または２相sin/cos制御
し，前記ステッピングモータの制御量から前記第２群レ
ンズの位置を算出し，該算出した位置を用いて前記第２
群レンズと前記第４群レンズとを電子カム制御してズー
ム制御とフォーカス制御とを連動させる制御手段とを具
備する，ことを特徴とするインナーフォーカス方式カメ
ラ用レンズ鏡筒が提供される。
ズと，第３群レンズと，フォーカス用第４群レンズとが
光軸に沿って配設され，これらレンズの駆動系を収容す
るインナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡筒におい
て，（ａ）当該インナーフォーカス方式カメラ用レンズ
鏡筒内に光軸に沿って設けられ，前記第２群レンズを前
記光軸に沿って移動させるステッピングモータと，
（ｂ）該ステッピングモータの回転軸と，該回転軸に設
けられたリードスクリューと，該リードスクリューに係
合し前記リードスクリューの回転により前記第２群レン
ズを光軸に沿って移動させる前記第２群レンズに設けら
れた係合部とを有する移動機構と，（ｃ）前記ステッピ
ングモータをパルス駆動制御または２相sin/cos制御
し，前記ステッピングモータの制御量から前記第２群レ
ンズの位置を算出し，該算出した位置を用いて前記第２
群レンズと前記第４群レンズとを電子カム制御してズー
ム制御とフォーカス制御とを連動させる制御手段とを具
備する，ことを特徴とするインナーフォーカス方式カメ
ラ用レンズ鏡筒が提供される。
好適には，制御手段はズーム用第２群レンズが一方の
端点に位置した時のステッピングモータの回転位置を基
準として，ステッピングモータの制御量に基づいて第２
群レンズの位置を算出する構成とする。
端点に位置した時のステッピングモータの回転位置を基
準として，ステッピングモータの制御量に基づいて第２
群レンズの位置を算出する構成とする。
また好適には、前記ステッピングモータをパルス駆動
させることを指示する第１のモード選択スイッチと，前
記ステッピングモータを２相sin/cos制御方式で駆動さ
せることを指示する第２のモード選択スイッチとを具備
し，前記制御手段は，前記第２レンズ群の動作モードに
おいて，前記第１のモード選択スイッチが選択されてい
る時は前記ステッピングモータをパルス駆動させ，前記
第２のモード選択スイッチが選択されている時は前記ス
テッピングモータを２相sin/cos駆動させる。
させることを指示する第１のモード選択スイッチと，前
記ステッピングモータを２相sin/cos制御方式で駆動さ
せることを指示する第２のモード選択スイッチとを具備
し，前記制御手段は，前記第２レンズ群の動作モードに
おいて，前記第１のモード選択スイッチが選択されてい
る時は前記ステッピングモータをパルス駆動させ，前記
第２のモード選択スイッチが選択されている時は前記ス
テッピングモータを２相sin/cos駆動させる。
本発明は，インナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡
筒において，ズームに用いる第２群レンズをステッピン
グモータで駆動させる。本発明においては，第２群レン
ズの位置検出に複雑な位置センサを用いる必要はなく，
ズーム用第２群レンズの位置をステッピングモータの制
御量から算出することができる。
筒において，ズームに用いる第２群レンズをステッピン
グモータで駆動させる。本発明においては，第２群レン
ズの位置検出に複雑な位置センサを用いる必要はなく，
ズーム用第２群レンズの位置をステッピングモータの制
御量から算出することができる。
さらに本発明において，制御手段は，ステッピングモ
ータをパルス駆動制御または２相sin/cos制御方式で
（マイクロステップで）駆動させて第２群レンズの位置
制御（ズーム制御）を行う。特に,2相sin/cos制御方式
で第２群レンズの位置決め制御を行うと，第２群レンズ
の移動が円滑に行われ、ノイズおよび振動が小さくな
る。
ータをパルス駆動制御または２相sin/cos制御方式で
（マイクロステップで）駆動させて第２群レンズの位置
制御（ズーム制御）を行う。特に,2相sin/cos制御方式
で第２群レンズの位置決め制御を行うと，第２群レンズ
の移動が円滑に行われ、ノイズおよび振動が小さくな
る。
さらに、ステッピングモータを分解能の高い２相sin/
cos制御方式で駆動すると、ステッピングモータの機械
的な条件、たとえば、極数および極の位置に制約されず
に、２相sin/cos制御方式の分解能で規定される、ステ
ッピングモータの極以外の任意の回転位置において安定
した状態で精度よく位置決めできる。
cos制御方式で駆動すると、ステッピングモータの機械
的な条件、たとえば、極数および極の位置に制約されず
に、２相sin/cos制御方式の分解能で規定される、ステ
ッピングモータの極以外の任意の回転位置において安定
した状態で精度よく位置決めできる。
また本発明において，第２群レンズの移動機構を，第
２群レンズに設けられたねじ穴などの係合部と，該係合
部に係合する前記ステッピングモータの回転軸に設けら
れたリードスクリューとで構成し，ステッピングモータ
の回転軸の回転に応じてリードスクリューが直接回転し
て係合部を介して第２群レンズを光軸に沿って移動させ
るので，一層，第２群レンズの移動が無駄なく円滑に行
われ，ノイズおよび振動が激減する。
２群レンズに設けられたねじ穴などの係合部と，該係合
部に係合する前記ステッピングモータの回転軸に設けら
れたリードスクリューとで構成し，ステッピングモータ
の回転軸の回転に応じてリードスクリューが直接回転し
て係合部を介して第２群レンズを光軸に沿って移動させ
るので，一層，第２群レンズの移動が無駄なく円滑に行
われ，ノイズおよび振動が激減する。
また本発明において，制御手段は，第２群のレンズの
第４群のレンズとを電子カム制御してズーム制御とフォ
ーカス制御とを連動させている。その結果，特に,2相si
n/cos制御方式で第２群レンズを駆動したとき，上述し
た第２群レンズによるズーム制御だけでなく，第４群レ
ンズによるフォーカス制御も振動なく円滑に精密に行わ
れる。
第４群のレンズとを電子カム制御してズーム制御とフォ
ーカス制御とを連動させている。その結果，特に,2相si
n/cos制御方式で第２群レンズを駆動したとき，上述し
た第２群レンズによるズーム制御だけでなく，第４群レ
ンズによるフォーカス制御も振動なく円滑に精密に行わ
れる。
制御手段は，ズーム用第２群レンズが一方の端点に位
置した時のステッピングモータの回転位置を基準とし
て，ステッピングモータの制御量に基づいて第２群レン
ズの位置を算出することができる。
置した時のステッピングモータの回転位置を基準とし
て，ステッピングモータの制御量に基づいて第２群レン
ズの位置を算出することができる。
さらに制御手段は，第１のモード選択スイッチと，第
２のモード選択スイッチとの動作状態に応じてステッピ
ングモータをパルス駆動または２相sin/cos制御方式に
切り換えることができる。
２のモード選択スイッチとの動作状態に応じてステッピ
ングモータをパルス駆動または２相sin/cos制御方式に
切り換えることができる。
第１図に本発明の実施例のインナーフォーカス方式の
カメラ用レンズ鏡筒の分解斜視図を示す。また，第２図
に第２群レンズを駆動するステッピングモータおよび第
４群レンズを駆動するフォーカスリニアモータの制御シ
ステム構成図を示す。
カメラ用レンズ鏡筒の分解斜視図を示す。また，第２図
に第２群レンズを駆動するステッピングモータおよび第
４群レンズを駆動するフォーカスリニアモータの制御シ
ステム構成図を示す。
第１図のカメラ用レンズ鏡筒は、光軸Ｉ−Ｉ′に沿っ
て，順次，第１群レンズ1,第２群レンズ2,第３群レンズ
3,第４群レンズ４が配設されており，第４群レンズ４の
焦点位置に撮像素子としての（チャージ・カップル・デ
バイス）CCD5が配設されている。
て，順次，第１群レンズ1,第２群レンズ2,第３群レンズ
3,第４群レンズ４が配設されており，第４群レンズ４の
焦点位置に撮像素子としての（チャージ・カップル・デ
バイス）CCD5が配設されている。
第１群レンズ１は，複数枚のレンズ，たとえば,2枚の
レンズで構成され，カメラ用レンズ鏡筒内に固定されて
いる。
レンズで構成され，カメラ用レンズ鏡筒内に固定されて
いる。
第２群レンズ２はズーム（変倍）用レンズ群であり，
複数枚のレンズ，たとえば,3枚で構成され，光軸Ｉ−
Ｉ′方向に沿って移動させられる。この移動については
後述する。
複数枚のレンズ，たとえば,3枚で構成され，光軸Ｉ−
Ｉ′方向に沿って移動させられる。この移動については
後述する。
第３群レンズ３は，複数枚のレンズ，たとえば,2枚の
レンズで構成され，カメラ用レンズ鏡筒内に固定されて
いる。
レンズで構成され，カメラ用レンズ鏡筒内に固定されて
いる。
第４群レンズ４はフォーカス用レンズ群であり，複数
枚，たとえば,2枚で構成されており，光軸Ｉ−Ｉ′に沿
ってフォーカスリニアモータ18によって移動させられ
る。
枚，たとえば,2枚で構成されており，光軸Ｉ−Ｉ′に沿
ってフォーカスリニアモータ18によって移動させられ
る。
固定されている第１群レンズ１と第３群レンズ３との
間に固定板15が設けられている。この固定板15と第３群
レンズ３との間に第２群レンズ２を移動させるステッピ
ングモータ10が配設されている。固定板15には光軸Ｉ−
Ｉ′を中心として穴が穿孔されており，この穴にアイリ
ス８が設けられている。アイリス８を上下に駆動するア
イリス駆動モータ９が固定板15と第３群レンズ３との間
に配設されている。
間に固定板15が設けられている。この固定板15と第３群
レンズ３との間に第２群レンズ２を移動させるステッピ
ングモータ10が配設されている。固定板15には光軸Ｉ−
Ｉ′を中心として穴が穿孔されており，この穴にアイリ
ス８が設けられている。アイリス８を上下に駆動するア
イリス駆動モータ９が固定板15と第３群レンズ３との間
に配設されている。
第２群レンズ枠６にはねじ穴16が設けられており，こ
のねじ穴16には，ズーム用第２群レンズ２を移動させる
ステッピングモータ10の回転シャフト13の外表面に装着
されている（設けられている）リードスクリュー14が螺
入されている。第２群レンズ２は，ステッピングモータ
10の回転に応じてステッピングモータ回転シャフト13が
回転し，リードスクリュー14によって第２群レンズ枠６
が前進または後進することで光軸Ｉ−Ｉ′方向に沿って
移動させられる。この光軸Ｉ−Ｉ′に沿った正確な移動
を可能にするためのガイドとして固定板15には第２基準
シャフト12が固定されている。したがって，第２群レン
ズ２は第２基準シャフト12にガイドされて光軸Ｉ−Ｉ′
方向に前後に移動させられる。また，第２群レンズ２が
第１群レンズ１に衝突することを防止するための部材と
して第２群レンズ２には固定板15を貫通自在に挿入され
ている第１基準シャフト11が固定されている。第１基準
シャフト11の先端が第１群レンズ１の端部に当接したと
き，第２群レンズ２の初期位置を検出するため，第２群
レンズ枠６には，磁気に感応するホール素子と端点セン
サ７が固定されている。ホール素子の端点センサ７は第
１基準シャフト11の先端が第１群レンズに当接したとき
論理「１」の信号を出力し，非当接時は論理「０」の信
号を出力する。
のねじ穴16には，ズーム用第２群レンズ２を移動させる
ステッピングモータ10の回転シャフト13の外表面に装着
されている（設けられている）リードスクリュー14が螺
入されている。第２群レンズ２は，ステッピングモータ
10の回転に応じてステッピングモータ回転シャフト13が
回転し，リードスクリュー14によって第２群レンズ枠６
が前進または後進することで光軸Ｉ−Ｉ′方向に沿って
移動させられる。この光軸Ｉ−Ｉ′に沿った正確な移動
を可能にするためのガイドとして固定板15には第２基準
シャフト12が固定されている。したがって，第２群レン
ズ２は第２基準シャフト12にガイドされて光軸Ｉ−Ｉ′
方向に前後に移動させられる。また，第２群レンズ２が
第１群レンズ１に衝突することを防止するための部材と
して第２群レンズ２には固定板15を貫通自在に挿入され
ている第１基準シャフト11が固定されている。第１基準
シャフト11の先端が第１群レンズ１の端部に当接したと
き，第２群レンズ２の初期位置を検出するため，第２群
レンズ枠６には，磁気に感応するホール素子と端点セン
サ７が固定されている。ホール素子の端点センサ７は第
１基準シャフト11の先端が第１群レンズに当接したとき
論理「１」の信号を出力し，非当接時は論理「０」の信
号を出力する。
以上の構成から明らかなように，ステッピングモータ
10は固定板15と第３群レンズ３との間に配設され，たと
えば，第２群レンズ２の移動量D1として20mm前後移動さ
せる場合，ステッピングモータ10の大きさは，直径が約
10mm,長さが約12mm程度であり，鏡筒に無理なく収容で
きる。また，ステッピングモータ10の他，光軸Ｉ−Ｉ′
方向に配設されるステッピングモータ回転シャフト13,
リードスクリュー14が配設されるだけであるから鏡筒の
直径を縮小できる。さらに，第２群レンズ２の初期位置
検出として第２群レンズ枠６に端点センサ７を設けてい
るだけなので空間的にも余裕ができる。なお，第２群レ
ンズ２の初期位置検出センサとしての端点センサ７は単
に当接を検出するだけの構造になっていればよく，高価
なセンサを用いないでもよいという利点がある。
10は固定板15と第３群レンズ３との間に配設され，たと
えば，第２群レンズ２の移動量D1として20mm前後移動さ
せる場合，ステッピングモータ10の大きさは，直径が約
10mm,長さが約12mm程度であり，鏡筒に無理なく収容で
きる。また，ステッピングモータ10の他，光軸Ｉ−Ｉ′
方向に配設されるステッピングモータ回転シャフト13,
リードスクリュー14が配設されるだけであるから鏡筒の
直径を縮小できる。さらに，第２群レンズ２の初期位置
検出として第２群レンズ枠６に端点センサ７を設けてい
るだけなので空間的にも余裕ができる。なお，第２群レ
ンズ２の初期位置検出センサとしての端点センサ７は単
に当接を検出するだけの構造になっていればよく，高価
なセンサを用いないでもよいという利点がある。
アイリス８はアイリス駆動モータ９によって上下させ
られ，固定板15の穴を開閉する。
られ，固定板15の穴を開閉する。
フォーカス用第４群レンズ４はフォーカスリニアモー
タ18により移動させられるが，この移動はホール素子の
位置センサ検出部17aと位置センサ駆動部17bとで構成さ
れる位置センサ17で位置が検出される。この位置センサ
17は連続的な位置を検出するセンサである。
タ18により移動させられるが，この移動はホール素子の
位置センサ検出部17aと位置センサ駆動部17bとで構成さ
れる位置センサ17で位置が検出される。この位置センサ
17は連続的な位置を検出するセンサである。
ステッピングモータ10およびフォーカスリニアモータ
18の駆動制御は第２図に図示した制御システムによって
行われる。この制御システムはたとえば，マイクロコン
ピュータ内蔵の制御回路22,RAMなどの制御データメモリ
23,ドライバ回路24,25が図示の如く接続されて構成され
ている。
18の駆動制御は第２図に図示した制御システムによって
行われる。この制御システムはたとえば，マイクロコン
ピュータ内蔵の制御回路22,RAMなどの制御データメモリ
23,ドライバ回路24,25が図示の如く接続されて構成され
ている。
本実施例においては，ステッピングモータ10を２相バ
イポーラ駆動させる場合を例示するが，この駆動方式と
しては,1相パルス駆動,2相パルス駆動,1−２相パルス駆
動などのパルス駆動と,2相sin/cos駆動（マイクロステ
ップ駆動）とがある。パルス駆動はトルクが大きくステ
ッピングモータ10を高速動作させることができるが，ノ
イズと振動がやや大きい。一方,2相sin/cos制御方式
（マイクロステップ駆動）はトルクがやや小さくステッ
ピングモータ10の高速動作性能としては劣るが，ノイズ
と振動の発生は少ない。
イポーラ駆動させる場合を例示するが，この駆動方式と
しては,1相パルス駆動,2相パルス駆動,1−２相パルス駆
動などのパルス駆動と,2相sin/cos駆動（マイクロステ
ップ駆動）とがある。パルス駆動はトルクが大きくステ
ッピングモータ10を高速動作させることができるが，ノ
イズと振動がやや大きい。一方,2相sin/cos制御方式
（マイクロステップ駆動）はトルクがやや小さくステッ
ピングモータ10の高速動作性能としては劣るが，ノイズ
と振動の発生は少ない。
したがって，本実施例においてはこれらパルス駆動と
マイクロステップ駆動の利点を生かして，ズーム用第２
群レンズ２を高速動作させる場合はステッピングモータ
10をパルス駆動モードで駆動制御し，第２群レンズ２を
低速動作させる場合はステッピングモータ10をマイクロ
ステップ駆動モータで駆動制御させる。
マイクロステップ駆動の利点を生かして，ズーム用第２
群レンズ２を高速動作させる場合はステッピングモータ
10をパルス駆動モードで駆動制御し，第２群レンズ２を
低速動作させる場合はステッピングモータ10をマイクロ
ステップ駆動モータで駆動制御させる。
上記動作モードを選択させるためモードスイッチ21が
設けられ，高速駆動端子HIGHに選択された時は電源電圧
ＶCCの「ハイ」レベルの信号が，低速駆動端子LOWが選
択された時は接地の「ロー」レベルの信号が制御回路22
に入力される。また，制御回路22にはステッピングモー
タ10をパルス駆動するプログラムとマイクロステップ駆
動するプログラムが収容されている。さらにこれらの制
御に用いるデータが制御データメモリ23の台形制御デー
タメモリ部231とマイクロステップ制御データメモリ部2
32に記憶されている。すなわち，台形制御データメモリ
部231にはパルス駆動のためにステッピングモータ10に
印加する台形波形の制御信号データが記憶されている。
またマイクロステップ制御データメモリ部232にはステ
ッピングモータ10をマイクロステッフ駆動制御するため
のsin/cos制御データが記憶されている。
設けられ，高速駆動端子HIGHに選択された時は電源電圧
ＶCCの「ハイ」レベルの信号が，低速駆動端子LOWが選
択された時は接地の「ロー」レベルの信号が制御回路22
に入力される。また，制御回路22にはステッピングモー
タ10をパルス駆動するプログラムとマイクロステップ駆
動するプログラムが収容されている。さらにこれらの制
御に用いるデータが制御データメモリ23の台形制御デー
タメモリ部231とマイクロステップ制御データメモリ部2
32に記憶されている。すなわち，台形制御データメモリ
部231にはパルス駆動のためにステッピングモータ10に
印加する台形波形の制御信号データが記憶されている。
またマイクロステップ制御データメモリ部232にはステ
ッピングモータ10をマイクロステッフ駆動制御するため
のsin/cos制御データが記憶されている。
制御回路22はステッピングモータ10および移動機構と
してのステッピングモータ回転シャフト13,リードスク
リュー14およびねじ穴16は，第２基準シャフト12を介し
て第２群レンズ２のズーム位置制御を行うが，その位置
データは，初期状態において，第２群レンズ２に固定さ
れている第１基準シャフト11の先端が第１群レンズ１に
当接した場合その当接を検出する端点センサ７の論理
「１」信号を基準として，以下，ステッピングモータ10
の制御量に基づいて第２群レンズ２の位置を更新してい
く。すなわち，ステッピングモータ10は制御回路22のパ
ルス制御指令に対して正確にステッピング動作するから
制御回路22はステッピングモータ10に出力した制御量を
順次トラッキングし積算していくことで，第２群レンズ
２の現在位置を算出することができる。これにより，上
述したように複雑かつ正確な第２群レンズ位置検出セン
サを用いないでもよい。
してのステッピングモータ回転シャフト13,リードスク
リュー14およびねじ穴16は，第２基準シャフト12を介し
て第２群レンズ２のズーム位置制御を行うが，その位置
データは，初期状態において，第２群レンズ２に固定さ
れている第１基準シャフト11の先端が第１群レンズ１に
当接した場合その当接を検出する端点センサ７の論理
「１」信号を基準として，以下，ステッピングモータ10
の制御量に基づいて第２群レンズ２の位置を更新してい
く。すなわち，ステッピングモータ10は制御回路22のパ
ルス制御指令に対して正確にステッピング動作するから
制御回路22はステッピングモータ10に出力した制御量を
順次トラッキングし積算していくことで，第２群レンズ
２の現在位置を算出することができる。これにより，上
述したように複雑かつ正確な第２群レンズ位置検出セン
サを用いないでもよい。
制御回路22は端点センサ７から論理「１」の当接信号
を入力して，ステッピングモータ10への制御出力量に基
づいて第２群レンズ２の現在位置を更新し，把握してい
る。そして，接点27が閉成されズーム動作が要求された
場合，制御回路22は以下に述べるズーム用第２群レンズ
２の移動制御を行う。
を入力して，ステッピングモータ10への制御出力量に基
づいて第２群レンズ２の現在位置を更新し，把握してい
る。そして，接点27が閉成されズーム動作が要求された
場合，制御回路22は以下に述べるズーム用第２群レンズ
２の移動制御を行う。
モードスイッチ21が低速駆動端子LOWが選択されてい
る場合には，制御回路22はマイクロステップ制御プログ
ラムに基づいて制御データメモリ23のマイクロステップ
制御データメモリ部232のデータを用いてドライバ回路2
4を介してステッピングモータ10をマイクロステップ駆
動制御する。これにより，ステッピングモータ10はマイ
クロステップモードで駆動され、ステッピングモータ10
の緩やかな回転に応じてステッピングモータ回転シャフ
ト13が緩やかに回転し，ステッピングモータ回転シャフ
ト13に設けられたリードスクリュー14によって第２群レ
ンズ枠６を前進または後進させて第２群レンズ２を第２
基準シャフト12に沿って移動させる。この動作は「ズー
ム」動作が要求されている間継続する。
る場合には，制御回路22はマイクロステップ制御プログ
ラムに基づいて制御データメモリ23のマイクロステップ
制御データメモリ部232のデータを用いてドライバ回路2
4を介してステッピングモータ10をマイクロステップ駆
動制御する。これにより，ステッピングモータ10はマイ
クロステップモードで駆動され、ステッピングモータ10
の緩やかな回転に応じてステッピングモータ回転シャフ
ト13が緩やかに回転し，ステッピングモータ回転シャフ
ト13に設けられたリードスクリュー14によって第２群レ
ンズ枠６を前進または後進させて第２群レンズ２を第２
基準シャフト12に沿って移動させる。この動作は「ズー
ム」動作が要求されている間継続する。
モードスイッチ21の高速駆動端子HIGHが選択されてい
る場合は制御回路22はパルス駆動制御プログラムに基づ
いて制御データメモリ23の台形制御データメモリ部231
のデータを用いてステッピングモータ10を駆動制御す
る。この場合，ステッピングモータ10は高速回転し第２
群レンズ２を高速移動させる。
る場合は制御回路22はパルス駆動制御プログラムに基づ
いて制御データメモリ23の台形制御データメモリ部231
のデータを用いてステッピングモータ10を駆動制御す
る。この場合，ステッピングモータ10は高速回転し第２
群レンズ２を高速移動させる。
低速駆動端子LOWが選択されている場合にはステッピ
ングモータ10が２相sin/cos制御方式で駆動されて低速
で動作し第２群レンズ２も低速で移動させられ，この時
はノイズも振動も少ない。一方，高速駆動端子HIGHが選
択されている場合はステッピングモータ10がパルス駆動
されて第２群レンズ２は高速で移動させられるが，マイ
クロステップモードの時よりはノイズおよび振動が大き
くなる。しかしながら，本実施例においては，従来のDC
モータ駆動のようにDCモータのブラシ，減速ギア，カム
を用いていないので，従来に比してノイズおよび振動は
小さい。また，第２群レンズ２の移動にはブラシのない
ステッピングモータ10を用いているから，信頼性が高く
なる。
ングモータ10が２相sin/cos制御方式で駆動されて低速
で動作し第２群レンズ２も低速で移動させられ，この時
はノイズも振動も少ない。一方，高速駆動端子HIGHが選
択されている場合はステッピングモータ10がパルス駆動
されて第２群レンズ２は高速で移動させられるが，マイ
クロステップモードの時よりはノイズおよび振動が大き
くなる。しかしながら，本実施例においては，従来のDC
モータ駆動のようにDCモータのブラシ，減速ギア，カム
を用いていないので，従来に比してノイズおよび振動は
小さい。また，第２群レンズ２の移動にはブラシのない
ステッピングモータ10を用いているから，信頼性が高く
なる。
さらに，制御回路22はズーム用第２群レンズ２とフォ
ーカス用第４群レンズ４とを電子カム制御するように構
成されている。電子カム制御は，ズーム用第２群レンズ
２とフォーカス用第４群レンズ４とを連動させて全体と
してズームおよびオートフォーカス制御を行う。このた
め制御回路22には電子カム制御プログラムが収容されて
おり，電子カム制御に使用する位置データが制御データ
メモリ23内の電子カムデータメモリ部233に記録され，
更新されていく。フォーカスリニアモータ18の駆動制御
は制御回路22から上記電子カム制御プログラムによって
算出された制御量をドライバ回路24,25を介してステッ
ピングモータ10,フォーカスリニアモータ18に出力す
る。この電子カム制御はステッピングモータ10をパルス
駆動またはマイクロステップ駆動させるかいずれの場合
にも適用する。
ーカス用第４群レンズ４とを電子カム制御するように構
成されている。電子カム制御は，ズーム用第２群レンズ
２とフォーカス用第４群レンズ４とを連動させて全体と
してズームおよびオートフォーカス制御を行う。このた
め制御回路22には電子カム制御プログラムが収容されて
おり，電子カム制御に使用する位置データが制御データ
メモリ23内の電子カムデータメモリ部233に記録され，
更新されていく。フォーカスリニアモータ18の駆動制御
は制御回路22から上記電子カム制御プログラムによって
算出された制御量をドライバ回路24,25を介してステッ
ピングモータ10,フォーカスリニアモータ18に出力す
る。この電子カム制御はステッピングモータ10をパルス
駆動またはマイクロステップ駆動させるかいずれの場合
にも適用する。
本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施に際しては上述し
た例示に限定されず，他の種々の変形形態をとることが
できる。
た例示に限定されず，他の種々の変形形態をとることが
できる。
たとえば，端点センサ７は第１基準シャフト11が第３
群レンズ３に当接した時を検出してもよい。また移動機
構を構成するステッピングモータ回転シャフト13,リー
ドスクリュー14およびねじ穴16は、ステッピングモータ
10の回転を第２群レンズ２を光軸Ｉ−Ｉ′に沿った移動
を可能にする他の種々の手段に代えることができる。
群レンズ３に当接した時を検出してもよい。また移動機
構を構成するステッピングモータ回転シャフト13,リー
ドスクリュー14およびねじ穴16は、ステッピングモータ
10の回転を第２群レンズ２を光軸Ｉ−Ｉ′に沿った移動
を可能にする他の種々の手段に代えることができる。
以上の実施例は特定的な例としてビデオカメラに適用
した場合について述べたが，本発明のカメラ用レンズ鏡
筒はズーム機能つきカメラなどの上記同様の他の装置に
も適用可能である。
した場合について述べたが，本発明のカメラ用レンズ鏡
筒はズーム機能つきカメラなどの上記同様の他の装置に
も適用可能である。
以上に述べたように，本発明によれば，インナーフォ
ーカス方式のズーム用第２群レンズをステッピングモー
タを用いて駆動する，好ましくはステッピングモータを
２相sin/cos制御方式（マイクロステップ駆動方式）で
駆動させることにより，第２群レンズの移動が円滑に行
われ，ズーム制御におけるノイズおよび振動を小さくで
きる。
ーカス方式のズーム用第２群レンズをステッピングモー
タを用いて駆動する，好ましくはステッピングモータを
２相sin/cos制御方式（マイクロステップ駆動方式）で
駆動させることにより，第２群レンズの移動が円滑に行
われ，ズーム制御におけるノイズおよび振動を小さくで
きる。
ステッピングモータを２相sin/cos制御方式で駆動す
ると、ステッピングモータの構造的な制約によらずに、
２相sin/cos制御方式の分解能に依存する精度で分解能
を高く位置決めすることができ、さらに、ズーム制御の
位置決め精度を高くすることができる。
ると、ステッピングモータの構造的な制約によらずに、
２相sin/cos制御方式の分解能に依存する精度で分解能
を高く位置決めすることができ、さらに、ズーム制御の
位置決め精度を高くすることができる。
本発明の第２群レンズの移動機構は，第２群レンズに
設けられた係合部とステッピングモータの回転軸に形成
されたリードスクリューによってステッピングモータの
回転を直接、第２群レンズの移動に変換する機構を有し
ているので、回転の無駄がなく，かつ，円滑に第２群レ
ンズを移動させることができ，一層，振動が軽減する。
設けられた係合部とステッピングモータの回転軸に形成
されたリードスクリューによってステッピングモータの
回転を直接、第２群レンズの移動に変換する機構を有し
ているので、回転の無駄がなく，かつ，円滑に第２群レ
ンズを移動させることができ，一層，振動が軽減する。
本発明において，ズーム用第２群レンズとフォーカス
用第４群レンズを電子カム制御で連動させているので、
ズーム制御とフォーカス制御とが，振動がなく円滑かつ
精度よく行われる。特に、ステッピングモータを用いた
ズーム制御の向上に伴って、フォーカス制御も円滑かつ
高精度になる。
用第４群レンズを電子カム制御で連動させているので、
ズーム制御とフォーカス制御とが，振動がなく円滑かつ
精度よく行われる。特に、ステッピングモータを用いた
ズーム制御の向上に伴って、フォーカス制御も円滑かつ
高精度になる。
本発明においては第２群レンズの位置検出に複雑なセ
ンサを用いる必要がないので低価格になり，鏡筒の寸法
も小さくできる。
ンサを用いる必要がないので低価格になり，鏡筒の寸法
も小さくできる。
本発明の構造によれば，第２群レンズの駆動系が簡単
であり，特に鏡筒の直径方向の寸法が小さくなるから，
カメラ用レンズ鏡筒が一層コンパクトになる。
であり，特に鏡筒の直径方向の寸法が小さくなるから，
カメラ用レンズ鏡筒が一層コンパクトになる。
本発明のカメラ用レンズ鏡筒の移動機構にブラシなど
の信頼性の低い部材を用いていないので，信頼性が向上
する。
の信頼性の低い部材を用いていないので，信頼性が向上
する。
第１図は本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施例の分解斜
視図， 第２図は本発明の実施例の制御システム構成図である。 （符号の説明） １……第１群レンズ， ２……変倍用（ズーム用）第２群レンズ， ３……第３群レンズ， ４……フォーカス用第４群レンズ， ５……CCD, ６……第２群レンズ枠， ７……端点センサ， 10……ステッピングモータ， 11……第１基準シャフト， 12……第２基準シャフト， 13……ステッピングモータ回転シャフト， 14……リードスクリュー， 15……固定板， 16……ねじ穴， 17……位置センサ， 17a……位置センサ検出部， 17b……位置センサ駆動部， 18……フォーカスリニアモータ， 21……モードスイッチ， 22……制御回路， 23……制御データメモリ， 231……台形制御データメモリ部， 232……マイクロステップ制御データメモリ部， 233……電子カムデータメモリ部。
視図， 第２図は本発明の実施例の制御システム構成図である。 （符号の説明） １……第１群レンズ， ２……変倍用（ズーム用）第２群レンズ， ３……第３群レンズ， ４……フォーカス用第４群レンズ， ５……CCD, ６……第２群レンズ枠， ７……端点センサ， 10……ステッピングモータ， 11……第１基準シャフト， 12……第２基準シャフト， 13……ステッピングモータ回転シャフト， 14……リードスクリュー， 15……固定板， 16……ねじ穴， 17……位置センサ， 17a……位置センサ検出部， 17b……位置センサ駆動部， 18……フォーカスリニアモータ， 21……モードスイッチ， 22……制御回路， 23……制御データメモリ， 231……台形制御データメモリ部， 232……マイクロステップ制御データメモリ部， 233……電子カムデータメモリ部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中里 邦夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 中山 明仁 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−39209（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】第１群レンズと，変倍用第２群レンズと，
第３群レンズと，フォーカス用第４群レンズとが光軸に
沿って配設され，これらレンズの駆動系を収容するイン
ナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡筒において， 当該インナーフォーカス方式カメラ用レンズ鏡筒内に光
軸に沿って設けられ，前記第２群レンズを前記光軸に沿
って移動させるステッピングモータと， 該ステッピングモータの回転軸と、該回転軸に設けられ
たリードスクリューと，該リードスクリューに係合し前
記リードスクリューの回転により前記第２群レンズを光
軸に沿って移動させる前記第２群レンズに設けられた係
合部とを有する移動機構と， 前記ステッピングモータをパルス駆動制御または２相si
n/cos制御し，前記ステッピングモータの制御量から前
記第２群レンズの位置を算出し，該算出した位置を用い
て前記第２群レンズと前記第４群レンズとを電子カム制
御してズーム制御とフォーカス制御とを連動させる，制
御手段と， を具備する ことを特徴とするインナーフォーカス方式カメラ用レン
ズ鏡筒。 - 【請求項２】前記制御手段は前記第２群レンズが端点に
位置した時の前記ステッピングモータの回転位置を基準
として，その後の前記ステッピングモータの制御量に基
づいて前記第２群レンズの位置を算出する 請求項１記載のカメラ用レンズ鏡筒。 - 【請求項３】前記ステッピングモータをパルス駆動させ
ることを指示する第１のモード選択スイッチと， 前記ステッピングモータを２相sin/cos制御方式で駆動
させるかを指示する第２のモード選択スイッチと， を具備し， 前記制御手段は，前記第２レンズ群の動作モードにおい
て， 前記第１のモード選択スイッチが選択されている時は前
記ステッピングモータをパルス駆動させ， 前記第２のモード選択スイッチが選択されている時は前
記ステッピングモータを２相sin/cos駆動させる 請求項１または２記載のカメラ用レンズ鏡筒。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30544390A JP3201522B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | カメラ用レンズ鏡筒 |
| KR1019910018459A KR100195315B1 (ko) | 1990-11-09 | 1991-10-19 | 카메라용 렌즈경통 |
| SG9608666A SG83080A1 (en) | 1990-11-09 | 1991-11-08 | Camera lens barrel |
| EP91403019A EP0485302B1 (en) | 1990-11-09 | 1991-11-08 | Camera lens barrel |
| DE69116984T DE69116984T2 (de) | 1990-11-09 | 1991-11-08 | Linsentubus für Kamera |
| US08/224,197 US5519465A (en) | 1990-11-09 | 1994-04-07 | Camera lens barrel having both pulse drive control and microstep drive control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30544390A JP3201522B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | カメラ用レンズ鏡筒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177208A JPH04177208A (ja) | 1992-06-24 |
| JP3201522B2 true JP3201522B2 (ja) | 2001-08-20 |
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ID=17945205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30544390A Expired - Fee Related JP3201522B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | カメラ用レンズ鏡筒 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5519465A (ja) |
| EP (1) | EP0485302B1 (ja) |
| JP (1) | JP3201522B2 (ja) |
| KR (1) | KR100195315B1 (ja) |
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| SG (1) | SG83080A1 (ja) |
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| KR100282055B1 (ko) * | 1993-03-30 | 2001-02-15 | 이데이 노부유끼 | 전자구동장치 및 전자구동장치를 이용한 포커스 제어장치 |
| US5594311A (en) * | 1993-06-15 | 1997-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens controlling apparatus |
| DE69629982T2 (de) * | 1995-06-30 | 2004-07-22 | Eastman Kodak Co. | Zoomobjektiv ### |
| GB9601753D0 (en) * | 1996-01-29 | 1996-03-27 | Switched Reluctance Drives Ltd | Dual mode position control systems with speed profiling |
| DE19721282A1 (de) * | 1996-05-22 | 1997-11-27 | Alps Electric Co Ltd | Verfahren zum Treiben eines Schrittmotors |
| KR100312615B1 (ko) * | 1999-01-23 | 2001-11-03 | 구자홍 | 광디스크 재생/기록기의 서보제어방법 및 장치 |
| DE10114563A1 (de) * | 2001-03-24 | 2002-10-24 | Conti Temic Microelectronic | Stellelement, insbesondere als Teil eines Stellantriebs für eine Bildaufnahmeeinrichtung |
| DE10114564A1 (de) | 2001-03-24 | 2002-09-26 | Conti Temic Microelectronic | Stellelement, insbesondere als Teil eines Stellantriebs für eine Bildaufnahmeeinrichtung |
| AU2003290791A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-06-15 | Donnelly Corporation | Imaging system for vehicle |
| US7124710B2 (en) * | 2004-01-26 | 2006-10-24 | Planetwise Products, Inc. | Clumping animal litter and method for making same |
| JP4578895B2 (ja) * | 2004-08-25 | 2010-11-10 | パナソニック株式会社 | レンズ駆動装置 |
| JP4652755B2 (ja) * | 2004-09-13 | 2011-03-16 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置、撮像装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび記録媒体 |
| US7679849B2 (en) | 2007-06-01 | 2010-03-16 | Stmicroelectronics (Grenoble) Sas | Mobile lens unit with detection device |
| JP5560378B2 (ja) | 2011-09-28 | 2014-07-23 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4534624A (en) * | 1981-07-14 | 1985-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Construction of lens barrel operated by electromagnetic induction |
| US4862046A (en) * | 1982-09-23 | 1989-08-29 | Preston Howard J | Zoom motor control |
| JPS61240897A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-27 | Canon Inc | ステツプモ−タ駆動装置 |
| US4743931A (en) * | 1985-12-05 | 1988-05-10 | Olympus Optical Company, Ltd. | Apparatus for delivering distance information of camera |
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| US4729536A (en) * | 1986-11-04 | 1988-03-08 | Harry Scala | Anagraphic stand |
| US4799073A (en) * | 1986-12-15 | 1989-01-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Lens shifting mechanism |
| JP2733584B2 (ja) * | 1988-01-30 | 1998-03-30 | チノン株式会社 | レンズ鏡筒 |
| US5005956A (en) * | 1988-06-01 | 1991-04-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens position control device |
| US5144491A (en) * | 1989-04-24 | 1992-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus with lens control device |
| JPH07119881B2 (ja) * | 1989-06-23 | 1995-12-20 | キヤノン株式会社 | レンズ位置制御方法 |
| JPH03150513A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-06-26 | Canon Inc | 光学機器のレンズ駆動装置 |
| US5146071A (en) * | 1990-04-24 | 1992-09-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical lens system-driving control apparatus for microscopically driving a plurality of lens groups |
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| JPH0727099B2 (ja) * | 1990-10-02 | 1995-03-29 | キヤノン株式会社 | レンズ駆動装置を有する光学機器 |
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-
1994
- 1994-04-07 US US08/224,197 patent/US5519465A/en not_active Expired - Lifetime
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