JP3243019B2 - Lens initial position detection device - Google Patents
Lens initial position detection deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインナフォーカ
ス式のズームレンズ装置において、レンズ鏡胴内で移動
可能に配置されたレンズ若しくはレンズ群の初期位置を
検出するためのレンズ初期位置検出装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens initial position detecting device for detecting an initial position of a lens or a lens group movably disposed in a lens barrel in, for example, an inner focus type zoom lens device. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子スチルカメラやビデオカメラ等で
は、ズームレンズ装置としてインナフォーカス式のもの
が一般的に用いられている。このインナフォーカス式ズ
ームレンズ装置は、レンズ鏡胴内に配置されたズームレ
ンズ群やフォーカスレンズ群等をそれぞれ独立に光軸に
沿って移動させ、ピント等を合わせる構造となってい
る。2. Description of the Related Art In an electronic still camera, a video camera or the like, an inner focus type zoom lens device is generally used. The inner focus type zoom lens device has a structure in which a zoom lens group, a focus lens group, and the like disposed in a lens barrel are independently moved along an optical axis to focus.
【０００３】レンズ群の移動はステッピングモータによ
り行われるが、レンズ群を所要位置に移動させるために
は、当該レンズ群の初期位置を正確に検出する必要があ
る。そこで、従来においては、フォトインタラプタを用
い、レンズ群側に取り付けられた遮光板がレンズ鏡胴側
のフォトインタラプタを横切った際の出力信号レベル変
化から初期位置を定めていた。The movement of a lens group is performed by a stepping motor. To move the lens group to a required position, it is necessary to accurately detect the initial position of the lens group. Therefore, conventionally, a photo interrupter is used, and the initial position is determined from a change in the output signal level when the light shielding plate attached to the lens group crosses the photo interrupter on the lens barrel side.
【０００４】図３はフォトインタラプタを用いた従来一
般のレンズ初期位置検出装置の一例を示している。図３
において、符号１はインナフォーカス式ズームレンズ装
置のフォーカスレンズ群であり、これはレンズ枠２によ
り保持されている。レンズ枠２は、レンズ鏡胴（図示し
ない）内に光軸Ｐと平行に設けられた１対のガイドバー
３，４に摺動可能に支持されている。レンズ枠２はステ
ッピングモータ５によりガイドバー３，４に沿って移動
される。FIG. 3 shows an example of a conventional general lens initial position detecting device using a photo interrupter. FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a focus lens group of an inner focus type zoom lens device, which is held by a lens frame 2. The lens frame 2 is slidably supported by a pair of guide bars 3 and 4 provided in a lens barrel (not shown) in parallel with the optical axis P. The lens frame 2 is moved along guide bars 3 and 4 by a stepping motor 5.
【０００５】レンズ初期位置検出装置のフォトインタラ
プタ６は、レンズ鏡胴の内壁面の適所に取り付けられて
いる。このフォトインタラプタ６は、レンズ鏡胴に固定
されるコの字状の支持部材６ａと、この支持部材６ａの
一端に取り付けられた発光素子６ｂと、発光素子６ｂか
らの光を受光するよう支持部材６ａの他端に取り付けら
れた受光素子６ｃとを備えている。The photo interrupter 6 of the device for detecting the initial position of the lens is mounted at an appropriate position on the inner wall surface of the lens barrel. The photo interrupter 6 includes a U-shaped support member 6a fixed to the lens barrel, a light emitting element 6b attached to one end of the support member 6a, and a support member for receiving light from the light emitting element 6b. A light receiving element 6c attached to the other end of the light receiving element 6a.
【０００６】また、レンズ枠２の側壁面には遮光板７が
固定されている。この遮光板７は、レンズ枠２を光軸Ｐ
に沿って移動させた場合に、フォトインタラプタ６の発
光素子６ｂと受光素子６ｃとの間に入り、発光素子６ｂ
からの光を遮断するようになっている。A light shielding plate 7 is fixed to the side wall surface of the lens frame 2. The light-shielding plate 7 moves the lens frame 2 to the optical axis P.
Move between the light-emitting element 6b and the light-receiving element 6c of the photo-interrupter 6, and
From the light from.
【０００７】フォトインタラプタ６の発光素子６ｂから
受光素子６ｃに照射されている光が遮光板７により遮断
されると、図４に示すように、受光素子６ｃからの出力
電圧が急激に下がる。従って、受光素子６ｃの出力電圧
レベルが変化する時のレンズ枠２、即ちフォーカスレン
ズ群１の位置を予め初期位置と設定しておくことで、受
光素子６ｃの出力電圧からレンズ群１の初期位置を検出
することができる。When the light emitted from the light emitting element 6b of the photo interrupter 6 to the light receiving element 6c is cut off by the light shielding plate 7, the output voltage from the light receiving element 6c drops sharply as shown in FIG. Therefore, by setting the position of the lens frame 2 when the output voltage level of the light receiving element 6c changes, that is, the position of the focus lens group 1 in advance as the initial position, the initial position of the lens group 1 can be calculated from the output voltage of the light receiving element 6c. Can be detected.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレンズ
初期位置検出装置は、１個のフォトインタラプタの出力
電圧からレンズ初期位置を検出するものであるが、フォ
トインタラプタは、温度変化によってその出力電圧特性
が変動し、検出精度が悪いという問題点がある。The above-described conventional lens initial position detecting device detects the lens initial position from the output voltage of one photo-interrupter. However, the output voltage of the photo-interrupter is changed by a temperature change. There is a problem that characteristics fluctuate and detection accuracy is poor.
【０００９】例えば、図４において、実線は環境温度が
２０℃である時の、また、点線は−５℃である時のフォ
トインタラプタの出力電圧を示し、共に同じタイミング
で遮光板がフォトインタラプタの発光素子からの光を遮
断した場合を示している。この図から理解されるよう
に、温度が変化すると電圧変化が現れる位置にずれ（図
示の例では０．０５〜０．１０ｍｍのずれ）が生じる。For example, in FIG. 4, the solid line shows the output voltage of the photointerrupter when the environmental temperature is 20 ° C., and the dotted line shows the output voltage of the photointerrupter when the environmental temperature is -5 ° C. This shows a case where light from the light emitting element is blocked. As can be understood from this figure, when the temperature changes, a shift (a shift of 0.05 to 0.10 mm in the illustrated example) occurs at a position where the voltage change appears.
【００１０】近年の電子スチルカメラのように、ＣＣＤ
等の固体撮像素子の露光ラチチュードが狭い場合、フラ
ッシュマチックストロボを使用すると、合焦時のレンズ
位置から被写体距離を逆算出する必要が生じるが、検出
されたレンズ初期位置に０．０５〜０．１０ｍｍもの誤
差があると、露光オーバーやアンダーの原因となる。As in recent electronic still cameras, CCDs
When the exposure latitude of the solid-state imaging device is narrow, the use of a flashmatic strobe makes it necessary to inversely calculate the subject distance from the lens position at the time of focusing. An error of as much as 10 mm causes overexposure and underexposure.
【００１１】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、フォトインタラプタを用いた高
精度のレンズ初期位置検出装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-precision lens initial position detecting device using a photo interrupter.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、レンズ若しくはレ
ンズ群を保持したレンズ枠が駆動モータによりねじ式送
り機構を介してレンズ鏡胴内で光軸に沿って移動される
レンズ装置において、レンズ鏡胴又はレンズ枠の一方に
に取り付けられたフォトインタラプタと、レンズ枠の移
動時にフォトインタラプタの発光素子及び受光素子の間
を通過するようレンズ鏡胴又はレンズ枠の他方に取り付
けられた遮光板と、ねじ式送り機構の回転軸に設けられ
たロータリエンコーダと、遮光板がフォトインタラプタ
の発光素子及び受光素子の間を通過した際におけるこの
フォトインタラプタの出力変化を検出した後、所定回数
目に現れるロータリエンコーダの出力変化をレンズ若し
くはレンズ群の初期位置として検出する第１の検出手段
とを備えるレンズ初期位置検出装置を特徴としている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a lens frame holding a lens or a lens group is driven by a drive motor via a screw type feed mechanism. In a lens device that is moved along an optical axis in a barrel, the lens device passes between a photointerrupter attached to one of a lens barrel and a lens frame and a light emitting element and a light receiving element of the photointerrupter when the lens frame moves. A light shielding plate attached to the other of the lens barrel or the lens frame, a rotary encoder provided on the rotating shaft of the screw feed mechanism, and a light shielding plate when the light shielding plate passes between the light emitting element and the light receiving element of the photo interrupter. After detecting the output change of the photointerrupter, the output change of the rotary encoder that appears at a predetermined number of times is determined by the initial change of the lens or the lens group. It is characterized in lens initial position detecting device comprising a first detecting means for detecting a position.
【００１３】また、請求項２に記載の発明によるレンズ
初期位置検出装置は、レンズ枠を移動させる駆動モータ
がステッピングモータである場合において、前記の第１
の検出手段がロータリエンコーダの出力変化を検出した
後、所定回数目に現れるステッピングモータ駆動用のパ
ルス状励磁相電流をレンズ若しくはレンズ群の初期位置
として検出する第２の検出手段を更に備えることを特徴
としている。Further, in the lens initial position detecting device according to the present invention, when the driving motor for moving the lens frame is a stepping motor, the first initial position detecting device may be a first stepping motor.
After the detecting means detects a change in the output of the rotary encoder, further comprising a second detecting means for detecting, as an initial position of the lens or the lens group, a pulse-like excitation phase current for driving the stepping motor which appears at a predetermined number of times. Features.
【００１４】[0014]
【作用】請求項１に記載の発明によるレンズ初期位置検
出装置においては、レンズ枠の移動に伴う遮光板の接近
によりフォトインタラプタからの出力に変化が生じた場
合に、この変化検出時を基準としてロータリエンコーダ
の出力変化をカウントする。そして、所定回数目の出力
変化をレンズ初期位置として検出することとしている。In the lens initial position detecting device according to the first aspect of the present invention, when a change occurs in the output from the photo interrupter due to the approach of the light blocking plate due to the movement of the lens frame, the change detection time is used as a reference. The output change of the rotary encoder is counted. Then, a predetermined number of output changes is detected as a lens initial position.
【００１５】フォトインタラプタの出力に温度変化等で
誤差が生じたとしても、その検出時はロータリエンコー
ダの出力変化のカウントを開始するための基準時にすぎ
ず、しかも、ロータリエンコーダは温度変化により生ず
る誤差が極めて小さいため、正確な初期位置検出が可能
となる。[0015] Even if an error occurs in the output of the photo interrupter due to a temperature change or the like, the error is detected only as a reference for starting counting of the output change of the rotary encoder. Is extremely small, so that an accurate initial position can be detected.
【００１６】また、請求項２に記載の発明では、レンズ
枠を移動させる駆動モータがステッピングモータの場合
に、ステッピングモータ駆動用のパルス状励磁相電流の
オンオフからレンズの初期位置を割り出すこととしてい
る。即ち、上記の検出手段により検出されたロータリエ
ンコーダの出力変化を基準にして励磁相電流のカウント
を行う。そして、所定回数目の励磁相電流をレンズ初期
位置として検出するのである。According to the second aspect of the present invention, when the driving motor for moving the lens frame is a stepping motor, the initial position of the lens is determined from the on / off state of the pulse-like excitation phase current for driving the stepping motor. . That is, the excitation phase current is counted based on the output change of the rotary encoder detected by the detection means. Then, the predetermined number of excitation phase currents is detected as the lens initial position.
【００１７】励磁相電流は正確に一定間隔でオンオフさ
れるため、ロータリエンコーダの出力から初期位置を検
出する場合よりも、更に検出精度が向上する。Since the excitation phase current is accurately turned on and off at regular intervals, the detection accuracy is further improved as compared with the case where the initial position is detected from the output of the rotary encoder.
【００１８】[0018]
【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。尚、図中、先に説明した従来構成
と同一又は相当部分には同一符号を付することとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the figure, the same or corresponding parts as those of the conventional configuration described above are denoted by the same reference numerals.
【００１９】図１は本発明によるレンズ初期位置検出装
置をインナフォーカス式ズームレンズのフォーカスレン
ズ群に適用した例を示している。図１において、符号１
はフォーカスレンズ群、符号２はフォーカスレンズ群１
を保持するレンズ枠、符号３，４はレンズ枠２を摺動可
能に支持する１対のガイドバーである。ガイドバー３，
４はレンズ鏡胴（図示しない）内で光軸Ｐに平行に配置
されている。FIG. 1 shows an example in which the lens initial position detecting device according to the present invention is applied to a focus lens group of an inner focus type zoom lens. In FIG.
Is a focus lens group, and reference numeral 2 is a focus lens group 1.
Reference numerals 3 and 4 denote a pair of guide bars that slidably support the lens frame 2. Guide bar 3,
Reference numeral 4 is arranged in a lens barrel (not shown) in parallel to the optical axis P.
【００２０】レンズ枠２はステッピングモータ５により
ガイドバー３，４に沿って移動できるようになってい
る。より詳細に説明すると、ステッピングモータ５は、
レンズ鏡胴の適宜位置に固定されたモータブラケット８
により支持されている。モータブラケット８は、両端が
同方向に折り曲げられた樹脂板若しくは鋼板から成り、
その中央部分８ａがレンズ鏡胴に固定される。ステッピ
ングモータ５は、このモータブラケット８の一方の折曲
げ部分８ｂの外側面に固定されている。また、ステッピ
ングモータ５の回転軸９はモータブラケット８の折曲げ
部分８ｂ，８ｃ間で回転可能に支承され、光軸Ｐと平行
に延びている。モータブラケット８の折曲げ部分８ｂ，
８ｃ間に位置する回転軸９には、おねじ部９ａが形成さ
れている。このおねじ部９ａには連結アーム１０の一端
のめねじ部１０ａが螺合され、連結アーム１０の他端は
レンズ枠２にシャフト１０を介して連結されている。従
って、ステッピングモータ５の回転軸９を回転させる
と、回転軸９のおねじ部９ａに螺合している連結アーム
１０のめねじ部１０ａが回転軸９の軸線方向に移動し、
その動きに伴ってレンズ枠２がガイドバー３，４に沿っ
て移動する。ステッピングモータ５はモータ駆動回路１
２からのパルス状励磁相電流のオンオフによって駆動さ
れる。The lens frame 2 can be moved along guide bars 3 and 4 by a stepping motor 5. Describing in more detail, the stepping motor 5
Motor bracket 8 fixed at an appropriate position on the lens barrel
Supported by The motor bracket 8 is made of a resin plate or a steel plate whose both ends are bent in the same direction,
The central portion 8a is fixed to the lens barrel. The stepping motor 5 is fixed to an outer surface of one bent portion 8b of the motor bracket 8. The rotating shaft 9 of the stepping motor 5 is rotatably supported between the bent portions 8b and 8c of the motor bracket 8, and extends in parallel with the optical axis P. Bent portion 8b of motor bracket 8,
An external thread 9a is formed on the rotary shaft 9 located between the positions 8c. A female thread 10a at one end of a connecting arm 10 is screwed into the male screw 9a, and the other end of the connecting arm 10 is connected to the lens frame 2 via a shaft 10. Therefore, when the rotating shaft 9 of the stepping motor 5 is rotated, the female thread 10a of the connecting arm 10 screwed to the external thread 9a of the rotating shaft 9 moves in the axial direction of the rotating shaft 9,
The lens frame 2 moves along the guide bars 3 and 4 with the movement. The stepping motor 5 is a motor driving circuit 1
It is driven by turning on and off the pulse-like excitation phase current from the second stage.
【００２１】本発明によるレンズ初期位置検出装置は、
従来と同様に、レンズ鏡胴の内壁面に固定された第１の
フォトインタラプタ６と、この第１のフォトインタラプ
タ６の発光素子６ｂ及び受光素子６ｃの間隙を通過する
よう、レンズ枠２の側壁面に固定された遮光板７とを備
えている。The lens initial position detecting device according to the present invention comprises:
As in the conventional case, the first photo-interrupter 6 fixed to the inner wall surface of the lens barrel and the side of the lens frame 2 so as to pass through the gap between the light-emitting element 6b and the light-receiving element 6c of the first photo-interrupter 6. And a light-shielding plate 7 fixed to a wall surface.
【００２２】また、本発明のレンズ初期位置検出装置
は、ステッピングモータ５の回転軸９の先端部に設けら
れた光学式ロータリエンコーダ１３を備えている。光学
式ロータリエンコーダ１３は、回転軸９の先端部に同軸
に取り付けられた回転遮光板１４と、この回転遮光板１
４に隣接してモータブラケット８に固定された第２のフ
ォトインタラプタ１５とから構成されている。第２のフ
ォトインタラプタ１５は発光素子１５ｂと受光素子１５
ｃを有し、それぞれ、コの字状支持部材１５ａの端部に
対向配置されている。回転遮光板１４には径方向に延び
るスリット１４ａが１本形成されており、回転軸９を回
転させた場合にスリット１４ａが第２のフォトインタラ
プタ１５の発光素子１５ｂから受光素子１５ｃへの光路
を横切るよう、回転遮光板１４とフォトインタラプタ１
５の位置が定められている。Further, the lens initial position detecting device of the present invention includes an optical rotary encoder 13 provided at the tip of the rotating shaft 9 of the stepping motor 5. The optical rotary encoder 13 includes a rotary light-shielding plate 14 coaxially attached to the tip of the rotary shaft 9 and the rotary light-shielding plate 1.
4 and a second photo-interrupter 15 fixed to the motor bracket 8. The second photo interrupter 15 includes a light emitting element 15b and a light receiving element 15b.
c, and are respectively arranged opposite to the end of the U-shaped support member 15a. The rotary light-shielding plate 14 has one slit 14a extending in the radial direction. When the rotating shaft 9 is rotated, the slit 14a causes an optical path from the light emitting element 15b of the second photointerrupter 15 to the light receiving element 15c. Rotating light shielding plate 14 and photo interrupter 1
Five positions are defined.
【００２３】更に、第１のフォトインタラプタ６の受光
素子６ｃ、第２のフォトインタラプタ１５の受光素子１
５ｃ及びモータ駆動回路１２は適当な信号処理回路１６
に接続されており、この信号処理回路１６で各出力信号
が処理され、フォーカスレンズ群１の初期位置が検出さ
れるようになっている。Further, the light receiving element 6c of the first photo interrupter 6 and the light receiving element 1 of the second photo interrupter 15
5c and the motor drive circuit 12 are provided with an appropriate signal processing circuit 16
The signal processing circuit 16 processes each output signal, and detects the initial position of the focus lens group 1.
【００２４】次に、このような構成において、本発明に
よるレンズ初期位置検出装置における信号処理回路１６
での処理について、図２のタイミングチャートに沿って
説明する。Next, in such a configuration, the signal processing circuit 16 in the lens initial position detecting apparatus according to the present invention will be described.
Will be described with reference to the timing chart of FIG.
【００２５】図２の（ａ）は、ステッピングモータ５に
与えられるパルス状の励磁相電流のオンオフ状態を示し
ている。ステッピングモータ５に励磁相電流を流すと、
励磁相電流のパルス数及びパルスパターンに応じて、回
転軸９が所定方向に所定ステップ角で回転する。これに
よって、回転軸９のおねじ部９ａに螺合している連結ア
ーム１０を介してレンズ枠２がガイドバー３，４に沿っ
て移動する。FIG. 2A shows an on / off state of a pulse-like excitation phase current supplied to the stepping motor 5. When an exciting phase current is applied to the stepping motor 5,
The rotating shaft 9 rotates in a predetermined direction at a predetermined step angle according to the number of pulses and the pulse pattern of the excitation phase current. Thereby, the lens frame 2 moves along the guide bars 3 and 4 via the connecting arm 10 screwed to the external thread portion 9a of the rotating shaft 9.
【００２６】この間、ロータリエンコーダ１３の回転遮
光板１４は回転軸９と共に回転し、スリット９ａが周期
的に第２のフォトインタラプタ１５の光路を横切る。こ
れにより、図２の（ｂ）に示すように、第２のフォトイ
ンタラプタ１５の受光素子１５ｃからの出力電圧が周期
的に変化する。言い換えるならば、パルス状の信号が出
力される。 During this time, the rotary light shielding plate 14 of the rotary encoder 13 rotates together with the rotary shaft 9, and the slit 9a periodically crosses the optical path of the second photo interrupter 15. Thus, as shown in FIG. 2B, the output voltage from the light receiving element 15c of the second photo interrupter 15 changes periodically. In other words, a pulse-like signal is output.
Is forced.
【００２７】一方、レンズ枠２がレンズ鏡胴に固定され
た第１のフォトインタラプタ６に向かって移動している
場合、レンズ枠２上の遮光板７がフォトインタラプタ６
の発光素子６ｂと受光素子６ｃとの間に入ると、図２の
（ｃ）に示すように受光素子６ｃからの出力電圧が低下
する。On the other hand, when the lens frame 2 is moving toward the first photo interrupter 6 fixed to the lens barrel, the light shielding plate 7 on the lens frame 2
2C, the output voltage from the light receiving element 6c decreases as shown in FIG. 2C.
【００２８】ここで、第１のフォトインタラプタ６の受
光素子６ｃからの出力電圧が低下したことを信号処理回
路１６が検出したならば、この検出時を基準時として
（図２のラインＡ参照）、ロータリエンコーダ１３の第
２のフォトインタラプタ１５からの出力電圧が最初に上
昇する時点（図２のラインＢ参照）を検出するようにす
る。この時点でのレンズ枠２の位置、即ちフォーカスレ
ンズ群１の位置を初期位置としておけば、第１及び第２
のフォトインタラプタ６，１５からの出力電圧に基づい
てレンズ初期位置を検出することができる。Here, if the signal processing circuit 16 detects that the output voltage from the light receiving element 6c of the first photo interrupter 6 has dropped, the time of this detection is set as a reference time (see line A in FIG. 2). The point of time when the output voltage from the second photointerrupter 15 of the rotary encoder 13 first rises (see line B in FIG. 2) is detected. If the position of the lens frame 2 at this time, that is, the position of the focus lens group 1 is set as the initial position, the first and second positions are obtained.
The initial lens position can be detected based on the output voltages from the photointerrupters 6 and 15 described above.
【００２９】上記のレンズ初期位置検出手段は、第１の
フォトインタラプタ６の出力電圧の検出信号を単に第２
のフォトインタラプタ１５の出力電圧信号のカウントの
ためのスタート信号としているにすぎないので、第１の
フォトインタラプタ６の出力電圧の変化位置が温度変化
により変動したとしても（図２の（ｃ）の点線参照）、
レンズ初期位置の検出精度には影響を与えない。勿論、
ロータリエンコーダ１３における第２のフォトインタラ
プタ１５も温度変化により出力電圧の変化位置がずれる
が、そのずれ量をレンズ枠２の移動量に換算すると極め
て小さく、それによる検出位置の誤差は現在の電子スチ
ルカメラ等が要求する検出精度を十分に満足するもので
ある。The above-mentioned lens initial position detecting means simply outputs the detection signal of the output voltage of the first photointerrupter 6 to the second
2 is merely a start signal for counting the output voltage signal of the photo-interrupter 15 of FIG. 2, even if the change position of the output voltage of the first photo-interrupter 6 fluctuates due to the temperature change ((c) of FIG. 2). (See dotted line),
It does not affect the detection accuracy of the lens initial position. Of course,
The change position of the output voltage of the second photo interrupter 15 in the rotary encoder 13 also shifts due to a change in temperature. However, when the shift amount is converted into the movement amount of the lens frame 2, the error in the detection position due to the shift is the current electronic still. This sufficiently satisfies the detection accuracy required by a camera or the like.
【００３０】レンズ初期位置の検出精度を更に向上させ
たい場合には、第２のフォトインタラプタ１５の出力電
圧の検出信号をスタート信号として、所定回（本実施例
では２回目）に現れるステッピングモータ駆動用の励磁
相電流のオン状態を検出することとする。即ち、第１の
フォトインタラプタ６を遮光板７が遮断し、受光素子６
ｃからの出力電圧が低下したならば、その時点を基準に
して、ロータリエンコーダ１３のフォトインタラプタ１
５からの出力信号が最初に上昇変化する時を検出する。
そして、この検出時を、ステッピングモータ５に流す励
磁相電流のオンオフをカウントする基準時として用い、
本実施例では２回目にオン状態となった時のレンズ位置
を初期位置とするのである（図２のラインＣ参照）。こ
の場合、第１のフォトインタラプタ６のみならず、第２
のフォトインタラプタ１５の温度変化による誤差の影響
も排除でき、しかも励磁相電流は一定間隔でオンオフさ
れるので、極めて正確に初期位置を検出することができ
る。If it is desired to further improve the detection accuracy of the lens initial position, a stepping motor drive which appears a predetermined number of times (the second time in this embodiment) using a detection signal of the output voltage of the second photointerrupter 15 as a start signal. The on-state of the excitation phase current for use is detected. That is, the light blocking plate 7 blocks the first photo interrupter 6 and the light receiving element 6
c, the output voltage of the photointerrupter 1 of the rotary encoder 13 is reduced with reference to the time point.
Detects when the output signal from 5 first rises.
Then, this detection time is used as a reference time for counting ON / OFF of the excitation phase current flowing to the stepping motor 5,
In the present embodiment, the lens position at the time of the second ON state is set as the initial position (see line C in FIG. 2). In this case, not only the first photo interrupter 6 but also the second
In addition, the influence of an error due to the temperature change of the photointerrupter 15 can be eliminated, and the excitation phase current is turned on and off at regular intervals, so that the initial position can be detected very accurately.
【００３１】上記実施例では、第１のフォトインタラプ
タ６がレンズ鏡胴に取り付けられ、遮光板７がレンズ枠
２に取り付けられる構造となっているが、フォトインタ
ラプタ６及びレンズ枠２の取付位置を逆にしても良い。In the above embodiment, the first photo interrupter 6 is mounted on the lens barrel and the light shielding plate 7 is mounted on the lens frame 2. The mounting positions of the photo interrupter 6 and the lens frame 2 are different. It may be reversed.
【００３２】また、上記実施例では本発明をインナフォ
ーカス式ズームレンズ装置のフォーカスレンズ群に適用
することとしているが、本発明は他の型式のレンズ装置
における移動可能なレンズないしはレンズ群にも適用可
能である。In the above embodiment, the present invention is applied to the focus lens group of the inner focus type zoom lens apparatus. However, the present invention is applied to a movable lens or a lens group in another type of lens apparatus. It is possible.
【００３３】更に、上記実施例においては、レンズ枠を
移動させるための送り機構のおねじがステッピングモー
タの回転軸に形成されているが、送り機構がステッピン
グモータとは別個独立に設けられているものがある。か
かる場合、ロータリエンコーダを送り機構の中の回転軸
に設けることとしても良い。Further, in the above embodiment, the external thread of the feed mechanism for moving the lens frame is formed on the rotating shaft of the stepping motor, but the feed mechanism is provided independently of the stepping motor. There is something. In such a case, the rotary encoder may be provided on the rotating shaft in the feed mechanism.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように、本発明によるレンズ初期
位置検出装置は、レンズ（レンズ群）とレンズ鏡胴間に
設けられたフォトインタラプタの出力をスタート信号に
用い、温度変化等による誤差の影響が少ないロータリエ
ンコーダの出力からレンズの初期位置を求めることとし
ているので、レンズの初期位置の検出精度が向上し、ひ
いてはレンズ装置自体の性能の向上も図ることができ
る。As described above, the lens initial position detecting apparatus according to the present invention uses the output of the photointerrupter provided between the lens (lens group) and the lens barrel as the start signal, and detects the error due to a temperature change or the like. Since the initial position of the lens is determined from the output of the rotary encoder having little influence, the accuracy of detecting the initial position of the lens can be improved, and the performance of the lens device itself can be improved.
【００３５】また、このロータリエンコーダの出力をス
タート信号とし、ステッピングモータ駆動用の励磁相電
流のオンオフからレンズ初期位置を検出することもでき
る。この場合は、ロータリエンコーダの温度変化による
微小な誤差をも排除することができるので、検出精度は
更に向上する。The output of the rotary encoder is used as a start signal, and the initial lens position can be detected from the on / off state of the excitation phase current for driving the stepping motor. In this case, even a small error due to a temperature change of the rotary encoder can be eliminated, so that the detection accuracy is further improved.
【００３６】尚、ロータリエンコーダはレンズ枠の送り
機構中の回転軸に設けるので、レンズ装置の小型化を妨
げるものとはならない。Since the rotary encoder is provided on the rotating shaft in the lens frame feeding mechanism, it does not hinder the miniaturization of the lens device.
【図１】本発明によるレンズ初期位置検出装置の一実施
例を示す部分斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view showing one embodiment of a lens initial position detecting device according to the present invention.
【図２】本発明によるレンズ初期位置検出装置における
信号処理回路での処理を示すためのタイミングチャート
である。FIG. 2 is a timing chart showing processing in a signal processing circuit in the lens initial position detecting device according to the present invention.
【図３】従来一般のレンズ初期位置検出装置を示す部分
斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing a conventional general lens initial position detecting device.
【図４】フォトインタラプタの出力電圧特性図である。FIG. 4 is an output voltage characteristic diagram of a photointerrupter.
【符号の説明】 １…フォーカスレンズ群、２…レンズ枠、３，４…ガイ
ドバー、５…ステッピングモータ、６…第１のフォトイ
ンタラプタ、７…遮光板、９…回転軸、９ａ…おねじ
部、１０…連結アーム、１０ａ…めねじ部、１２…モー
タ駆動回路、１３…ロータリエンコーダ、１４…回転遮
光板、１５…第２のフォトインタラプタ、１６…信号処
理回路。[Description of Signs] 1 ... Focus lens group, 2 ... Lens frame, 3, 4 ... Guide bar, 5 ... Stepping motor, 6 ... First photo interrupter, 7 ... Light shield plate, 9 ... Rotating shaft, 9a ... Male screw , 10 ... connecting arm, 10a ... female thread part, 12 ... motor drive circuit, 13 ... rotary encoder, 14 ... rotary light shielding plate, 15 ... second photo interrupter, 16 ... signal processing circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−184309（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155385（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−184200（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−27150（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/04 - 7/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-184309 (JP, A) JP-A-3-155385 (JP, A) JP-A-5-184200 (JP, A) JP-A-5-184200 27150 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 7/ 04-7/ 10
Claims (2)
ズ枠がねじ式送り機構によりレンズ鏡胴内で光軸に沿っ
て移動されるレンズ装置において、前記レンズ若しくは
レンズ群の初期位置を検出するレンズ初期位置検出装置
であって、 前記レンズ鏡胴又は前記レンズ枠の一方に取り付けられ
たフォトインタラプタと、 前記レンズ枠の移動時に前記フォトインタラプタの発光
素子及び受光素子の間を通過するよう、前記レンズ鏡胴
又は前記レンズ枠の他方に取り付けられた遮光板と、 前記ねじ式送り機構の回転軸に設けられ、前記ねじ式送
り機構の回転軸の回転に対応して出力信号を周期的に発
生させるロータリエンコーダと、 前記遮光板が前記フォトインタラプタの発光素子及び受
光素子の間を通過した際における該フォトインタラプタ
の出力変化を検出した後、所定回数目に現れる前記ロー
タリエンコーダの出力信号を前記レンズ若しくはレンズ
群の初期位置として検出する第１の検出手段と、 を備えることを特徴とするレンズ初期位置検出装置。1. A lens holding the lens or lens group
A lens initial position detecting device for detecting an initial position of the lens or a lens group in a lens device in which a closing frame is moved along an optical axis in a lens barrel by a screw type feed mechanism , wherein the lens barrel or A photo interrupter attached to one of the lens frames; and a light shield attached to the other of the lens barrel or the lens frame so as to pass between a light emitting element and a light receiving element of the photo interrupter when the lens frame moves. a plate, provided on a rotating shaft of the screw feed mechanism, feed the threaded
Output signal periodically according to the rotation of the rotating shaft of the
A rotary encoder for antibody, after the light-shielding plate has detected a change in the output of the photo interrupter at the time of passing between the light emitting element and the light receiving element of the photo-interrupter, the output signal of the rotary encoder appearing a predetermined number-th said A first detecting means for detecting as an initial position of a lens or a lens group, a lens initial position detecting device.
ズ枠がねじ式送り機構によりレンズ鏡胴内で光軸に沿っ
て移動されるレンズ装置において、前記レンズ若しくは
レンズ群の初期位置を検出するレンズ初期位置検出装置
であって、 前記ねじ式送り機構の回転軸に駆動力を与えるステッピ
ングモータと、 前記レンズ鏡胴又は前記レンズ枠の一方に取り付けられ
たフォトインタラプタと、 前記レンズ枠の移動時に前記フォトインタラプタの発光
素子及び受光素子の間を通過するよう、前記レンズ鏡胴
又は前記レンズ枠の他方に取り付けられた遮光板と、 前記ねじ式送り機構の回転軸に設けられ、前記ねじ式送
り機構の回転軸の回転に対応して出力信号を周期的に発
生させるロータリエンコーダと、 前記遮光板が前記フォトインタラプタの発光素子及び受
光素子の間を通過した際における該フォトインタラプタ
の出力変化を検出した後、所定回数目に現れる 前記ロー
タリエンコーダの出力信号を検出する第１の検出手段
と、 前記第１の検出手段が前記ロータリエンコーダの前記出
力信号を検出した後、所定回数目に現れるステッピング
モータ駆動用のパルス状励磁相電流を前記レンズ若しく
はレンズ群の初期位置として検出する第２の検出手段
と、 を備えることを特徴とするレンズ初期位置検出装置。(2)Lens or lens holding lens group
The screw frame is moved along the optical axis in the lens barrel by the screw feed mechanism.
The lens or the lens or
Lens initial position detecting device for detecting an initial position of a lens group
And A stepper for applying a driving force to the rotary shaft of the screw-type feed mechanism
Motor and Attached to one of the lens barrel or the lens frame
Photo interrupter, Light emission of the photo interrupter when the lens frame moves
The lens barrel so as to pass between the element and the light receiving element.
Or, a light-shielding plate attached to the other of the lens frame, The screw-type feed mechanism is provided on a rotation shaft of the screw-type feed mechanism,
Output signal periodically according to the rotation of the rotating shaft of the
A rotary encoder to produce The light shielding plate is a light emitting element of the photo interrupter and a light receiving element.
The photo interrupter when passing between optical elements
Appears a predetermined number of times after detecting the output change The row
First detecting means for detecting an output signal of a tally encoder
When, The first detecting means is provided for the rotary encoder.Said out
Force signalStepping that appears a predetermined number of times after detecting
The pulsed excitation phase current for driving the motor is
Is second detection means for detecting the initial position of the lens group
A lens initial position detecting device, comprising:
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1992
- 1992-12-09 JP JP32950292A patent/JP3243019B2/en not_active Expired - Fee Related
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