JP3266772B2 - ズームレンズの駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズの駆動
装置に係り、特に観察者に立体感を感得させる画像を再
現する場合の撮影に使用される２眼式３Ｄカメラのズー
ムレンズの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両眼に相当する左右２台のカメラ
で被写体を撮影し、観察者に立体感を感得させる立体画
像を得る技術が提案されている。図８には、従来の２眼
式の３Ｄテレビカメラのズームレンズの駆動装置の構成
が示されている。同図に示すズームレンズの駆動装置
は、左右同等の２台のビデオカメラ１、２を、マイクロ
プロセッシング装置３で同期制御するものであり、主と
して、左側のズームレンズ１０の変倍レンズ１２を駆動
する第１の駆動部１４と、該左側のズームレンズ１０の
ズーム位置（例えば、変倍レンズ１２の位置を示す値）
を検出する第１の位置検出器１６と、右側のズームレン
ズ２０の変倍レンズ２２を駆動する第２の駆動部２４
と、該右側のズーム位置を検出する第２の位置検出器２
６と、前記第１及び第２の駆動部を同期制御するマイク
ロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）３４と、テレ／ワ
イドの切り換え操作をする為のズームスイッチ３６等か
ら構成されている。尚、左右の入れ替えは可能である。

【０００３】ズームスイッチ３６の接片がテレ側（又は
ワイド側）に当接されると、ＭＰＵ３４からは、モータ
駆動回路６４、７４を動作させる制御信号が同時に出力
される。そして、モータ駆動回路６４、７４は、この制
御信号に基づいてモータ６２、７２をそれぞれの駆動し
て変倍レンズ１２、２２を光軸方向に前後移動させる。
また、変倍レンズ１２、２２の位置は、前記第１及び第
２の位置検出器１６、２６によってそれぞれ検出され、
ＭＰＵ３４に通知されている。

【０００４】一方、焦点調整については、図示しないオ
ートフォーカス（ＡＦ）手段からの信号に基づいて駆動
回路６７、７７が制御され、モータ６６、７６を介して
フォーカスレンズ４３、５３が前後に移動され、ピント
調整が行われる。また、該フォーカスレンズ４３、５３
は、それぞれ変倍レンズ１２、２２の移動に伴って、ピ
ントがズレ無いように自動的に位置が調整されるように
なっている。そして、センサー６８、７８によりフォー
カスレンズ４３、５３の位置がそれぞれ検出され、ＭＰ
Ｕ３４に通知されている。

【０００５】前記左側のズームレンズ１０を通過した被
写体光は、ＣＣＤ４５の受光面に結像され、光の強さに
応じた量のＲ，Ｇ，Ｂ信号電荷に変換される。Ｒ，Ｇ，
Ｂの電荷は、ＣＣＤ駆動回路４６から加えられる読み出
しパルスによって読みだされ、ＣＤＳ（相関二重サンプ
リング）回路４７によって信号分離された後、公知の信
号処理が施されて画像信号として出力される。尚、前記
ＣＣＤ駆動回路４６、ＣＤＳ回路４７及び信号処理回路
４８には、基準信号発生器（ＳＳＧ）４９からのタイミ
ング信号がそれぞれ加えられており、各回路の同期がと
られている。前記右側のビデオカメラについても同様で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のズームレンズの駆動装置では、左右同等のズームレ
ンズ系を用意しても個体差があり、ズームスイッチによ
り左右を同期駆動させても、左右で焦点距離に差が生じ
るという問題がある。左右の焦点距離に誤差が生じ、左
右の撮影倍率に差が生じると、非常に見づらい画像とな
り、観察者に疲労を与え、長時間の利用が困難であると
いう問題がある。

【０００７】また、一方のズームレンズをマスター側、
他方のズームレンズをスレーブ側として、マスター側の
ズームレンズはズームスイッチの操作によって駆動し、
スレーブ側のズームレンズを、単に両者のズーム位置の
誤差に基づいて追従駆動させたのでは、ズームスイッチ
の操作初期時に、ある程度のズーム位置の誤差が生じる
までスレーブ側のズームレンズが駆動開始されず、常に
ある程度のオフセットが生じるという問題がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、左右２台のビデオカメラのズームレンズの焦点
距離を変更する際に、左右の焦点距離を高精度に一致さ
せることができるズームレンズの駆動装置を提供するこ
とを目的とし、特に、ズームレンズの駆動開始初期のズ
ーム誤差を低減することができるズームレンズの駆動装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、立体画像の撮影用に左右一対に配置された
第１及び第２のズームレンズを駆動するズームレンズの
駆動装置において、前記第１及び第２のズームレンズの
ズーミングを指令する一つのズームスイッチと、前記ズ
ームスイッチの操作に応じて前記第１及び第２のズーム
レンズを駆動する第１及び第２の駆動手段と、それぞれ
前記第１及び第２のズームレンズの撮影倍率を示すズー
ム位置を検出する第１及び第２の検出手段と、前記第１
及び第２の検出手段によって検出されたズーム位置の誤
差を算出し、前記ズームスイッチの操作に応じて指令さ
れるズーム速度に対して、前記誤差を小さくするように
前記第１及び第２のズームレンズのズーム速度のうちの
少なくとも一方のズーム速度を前記誤差に応じて調整
し、両者のズーム速度に差を与える制御を行う速度制御
手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、第１及び第２のズームレ
ンズは共通する一つのズームスイッチによってズーミン
グが指令される。該ズームスイッチによってズーミング
が指令されると、第１及び第２の駆動手段が第１及第２
のズームレンズをそれぞれ同時に駆動する。それぞれの
ズームレンズについて、撮影倍率を示すズーム位置を第
１及び第２の検出手段で検出し、その検出を基に速度制
御手段によって両者のズーム位置の誤差を小さくするよ
うに、第１及び第２のズームレンズのうちの少なくとも
一方のズーム速度を調整している。

【００１１】このように、左右のズームレンズのズーム
位置の誤差に応じて、少なくとも一方のズームレンズの
ズーム速度を調整することにより、両者の撮影倍率を高
精度に一致させることができる。また、ズームスイッチ
操作によって、左右のズームレンズが同時に駆動開始さ
れるので始動初期時のズーム位置の誤差も小さくするこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るズームレンズの駆動装置の好ましい実施の形態につい
て説明する。図１は、本発明が適用された３Ｄズームレ
ンズの駆動装置の構成を示すブロック図である。同図
中、図８に示した従来のズームレンズ駆動装置と同一又
は類似の部材には同一の符号が付されている。図１に示
した３Ｄズームレンズの駆動装置は、主として、左側の
ズームレンズ１０の変倍レンズ１２を駆動する第１の駆
動部１４と、該左側のズームレンズ１０の撮影倍率を示
すズーム位置（例えば、変倍レンズ１２の位置を示す
値）を検出する第１の位置検出器１６と、右側のビデオ
カメラのズームレンズ２０の変倍レンズ２２を駆動する
第２の駆動部２４と、該右側のズームレンズ２０のズー
ム位置を検出する第２の位置検出器２６と、前記第１及
び第２の位置検出器１６、２６からそれぞれ出力される
ズーム位置からその誤差を検出し、検出したズーム位置
の誤差に応じて変倍レンズ１２、２２の駆動スピードを
制御する信号を出力する差動アンプ（演算増幅回路）３
０、３２と、各種制御を行うマイクロプロセッシングユ
ニット（ＭＰＵ）３４と、テレ／ワイドの切り換えとズ
ームスピードを指令する為のズームスイッチ３６等から
構成されている。尚、左右の入れ替えは可能である。

【００１３】前記左右のビデオカメラは、光学系も含め
て双方共に同等の諸元を有するビデオカメラが用いられ
ている。即ち、左側のビデオカメラを構成する固定レン
ズ４２、変倍レンズ１２、及びフォーカスレンズ４３を
含むレンズ部及びＣＣＤ４５、ＣＣＤ駆動回路（ドライ
バ）４６、ＣＤＳ回路４７、信号処理回路４８、及び基
準信号発生器４９等を含む撮像部の各部材と、右側のビ
デオカメラを構成する固定レンズ５２、変倍レンズ２
２、及びフォーカスレンズ５３を含むレンズ部及びＣＣ
Ｄ５５、ＣＣＤ駆動回路（ドライバ）５６、ＣＤＳ回路
５７、信号処理回路５８、及び基準信号発生器（ＳＳ
Ｇ）５９等を含む撮像部の各部材とは同質のものが用い
られている。

【００１４】左側のビデオカメラのレンズ部を通過した
被写体光は、ＣＣＤ４５の受光面に結像され、光の強さ
に応じた量のＲ，Ｇ，Ｂ信号電荷に変換される。Ｒ，
Ｇ，Ｂの電荷は、ＣＣＤ駆動回路４６から加えられる読
み出しパルスによって読みだされ、ＣＤＳ（相関二重サ
ンプリング）回路４７によって信号分離された後、公知
の信号処理が施されて画像信号として出力される。尚、
前記ＣＣＤ駆動回路４６、ＣＤＳ回路４７及び信号処理
回路４８には、ＳＳＧ４９からのタイミング信号がそれ
ぞれ加えられており、各回路の同期がとられている。前
記右側のビデオカメラについても同様である。

【００１５】前記左側の第１の駆動部１４は、変倍レン
ズ１２を前後方向に駆動する動力を付与するモータ６２
と、該モータ６２を動作させるモータ駆動回路（モータ
ドライバ）６４とから構成されている。該駆動部１４に
より変倍レンズ１２が駆動され、ズームレンズ１０の焦
点距離（撮影倍率）が変更される。前記第１の位置検出
器１６は、例えばポテンショメータで構成され、変倍レ
ンズ１２のテレ−ワイド間における位置の変化に対し
て、図２に示すように線型的な出力特性を有している。
該第１の位置検出器１６は、変倍レンズ１２の位置を電
圧（ズーム位置電圧：Ｖａ）として検出している。尚、
第２の位置検出器２６も前記第１の位置検出器１６と同
様である。

【００１６】前記ズーム位置電圧Ｖａは、図１に示した
ＭＰＵ３４に通知されるとともに、差動アンプ３０に加
えられる。他方、右側の第２の駆動部２４も、上述した
左側の場合と略同様に、変倍レンズ２２を前後方向に駆
動する動力を付与するモータ７２と、該モータ７２を動
作させるモータ駆動回路（モータドライバ）７４とから
構成されており、この駆動部２４により変倍レンズ２２
が駆動され、ズームレンズ２０の焦点距離が変更され
る。変倍レンズ２２の位置は、ポテンショメータ等の第
２の位置検出器２６により検出され、ズーム位置を示す
電圧（ズーム位置電圧：Ｖｂ）として出力される。そし
て、このズーム位置電圧Ｖｂは差動アンプ３０、３２に
加えられる。

【００１７】右側の構成が前記左側の構成と異なるの
は、前記左側のモータドライバ６４を制御する差動アン
プ３０が加算回路として構成され、左右のズーム位置の
誤差を示すズーム位置誤差電圧が加算されて出力される
のに対し、右側のモータドライバ７４を制御する差動ア
ンプ３２は加減算回路として構成され、前記ズーム位置
誤差電圧が減算されて出力される点と、前記右側の第２
の駆動部２４は、前記差動アンプ３２で検出したズーム
位置誤差電圧に基づいてコンパレータ８２から出力され
る信号とＭＰＵ３４からの出力される制御信号とのＯＲ
（オア）ゲート出力によって駆動制御される点にある。
これらの点については後述する。

【００１８】一方、ズームスイッチ３６は、ズーム方向
とズームスピードを操作するスピード可変スイッチで構
成され、テレ方向又はワイド方向の何れの方向に変倍レ
ンズ１２、２２を駆動するかを指定するとともに、スイ
ッチの押さえ量（変位量）に比例して変倍レンズ１２、
２２の駆動スピード（ズーム速度）を制御できるように
なっている。ズームスイッチ３６が操作された方向とそ
の変位量は、ズームスイッチ電圧Ｖｚｍとして検出され
るようになっている。即ち、ズームスイッチ３６がワイ
ド側に押されると、その変位量に応じた大きさの正の電
圧が検出され、ズームスイッチ３６がテレ側に押される
と、その変位量に応じた大きさの負の電圧が検出される
（図３参照）。

【００１９】該ズームスイッチ電圧Ｖｚｍは、ＡＤコン
バータ（ＡＤＣ）３４Ａを介してＭＰＵ３４に取り込ま
れ、ズームスイッチ電圧Ｖｚｍの正負によってズームス
イッチ３６がテレ／ワイドの何れの方向に操作されたか
が検出される。また、ズームスイッチ電圧Ｖｚｍは、ア
ンプ６５によって増幅された後、絶対値化されて差動ア
ンプ３０、３２に加えられている。このように、ズーム
スイッチ電圧Ｖｚｍの絶対値｜Ｖｚｍ｜の大きさによっ
てズームスピードの高低が調整される。

【００２０】差動アンプ３０は、前述のように加算回路
として構成され、前記第１の位置検出器１６からのズー
ム位置電圧Ｖａ、前記第２の位置検出器２６からのズー
ム位置電圧Ｖｂ、前記ズームスイッチ電圧の絶対値｜Ｖ
ｚｍ｜、及び固定電圧Ｖｃが加えられている。固定電圧
Ｖｃは、モータ６２、７２の基準スピードレベルを付与
する固定電圧である。

【００２１】該差動アンプ３０は、前記ズームスイッチ
電圧の絶対値｜Ｖｚｍ｜と、前記固定電圧Ｖｃとを加算
演算するとともに、前記第１の位置検出器１６からのズ
ーム位置電圧Ｖａと、前記第２の位置検出器２６からの
ズーム位置電圧Ｖｂとを基にズーム位置誤差電圧を演算
し、前記加算値に更にこのズーム位置誤差電圧を加算し
て、左右のズーム位置の誤差量に応じた電圧を出力す
る。

【００２２】この時、ズーム位置誤差電圧は変倍レンズ
１２、２２の相対的な位置関係によってプラス／マイナ
スの両方があり得るので、差動アンプ３０からの出力
は、ズーム位置誤差電圧の正負に応じても高低される。
即ち、ズーム位置誤差電圧が正の時は差動アンプ３０の
出力が増加し、ズーム位置誤差が負の時は出力が減少す
ることになる。

【００２３】前記差動アンプ３０からの出力信号は、前
記左側のモータドライバ６４に加えられ、該出力信号に
よってモータ６２に印加される電圧が制御される。モー
タ６２の回転速度は印加される電圧に比例しており、こ
のように、モータ６２の両端に印加される電圧を変える
ことで、ズーム速度が制御される。また、前記モータド
ライバ６４には、ＭＰＵ３４から出力されるハイ（Ｈ）
／ロー（Ｌ）制御信号が加えられている。この制御信号
は、前述したズームスイッチ３６の操作方向の検出に基
づいてＭＰＵ３４から出力されるものであり、該Ｈ／Ｌ
制御信号に基づいて、モータ６２の回転方向又は停止等
が制御される。

【００２４】このように、モータドライバ６４は、ＭＰ
Ｕ３４からの制御信号に応じてモータ６２の正転、逆転
又は停止を切り換えるとともに、差動アンプ３０からの
出力に応じてモータ６２のスピードを制御している。他
方、差動アンプ３２には、前述の差動アンプ３０と略同
様に、前記第１の位置検出器１６からのズーム位置電圧
Ｖａ、前記第２の位置検出器からのズーム位置電圧Ｖ
ｂ、前記ズームスイッチ電圧の絶対値｜Ｖｚｍ｜、及び
固定電圧Ｖｃが加えられている。前記差動アンプ３０と
異なるのは、差動アンプ３２が加減算回路として構成さ
れている点である。即ち、該差動アンプ３２は、前記ズ
ームスイッチ電圧の絶対値｜Ｖｚｍ｜と前記固定電圧Ｖ
ｃとを加算演算するとともに、前記左側のズーム位置電
圧Ｖａと前記右側のズーム位置電圧Ｖｂとを基にズーム
位置誤差電圧を演算し、前記加算値から該ズーム位置誤
差電圧を減算して、左右のズーム位置の誤差量に応じた
電圧を出力するようになっている。この時、差動アンプ
３２の出力は、ズーム位置の誤差の正負に応じて高低さ
れるが、ズーム位置誤差が正の時は出力が減少し、ズー
ム位置誤差が負の時は出力が増加するので、前記差動ア
ンプの出力の高低の振る舞いと反対の関係となる。

【００２５】前記差動アンプ３２からの出力信号は、前
記右側のモータドライバ７４に加えられ、該出力信号に
よって、モータ７２に印加される電圧が制御される。モ
ータ７２の回転速度は印加される電圧に比例しており、
このように、モータ７２の両端に印加される電圧を変え
ることで、ズーム速度が制御される。前記差動アンプ３
２で検出されたズーム位置の誤差電圧は、コンパレータ
８２にも加えられ、ズーム位置の誤差が所定の誤差範囲
内にあるか否かが比較される。そして、その比較結果は
ＯＲゲート８４の入力ピンに加えられる。該ＯＲゲート
８４の他方の入力ピンには、前記ＭＰＵ３４から出力さ
れるハイ／ロー制御信号が加えられており、両者のＯＲ
（オア）ゲート出力によりモータドライバ７４が駆動制
御される。

【００２６】即ち、第２の駆動部２４は、ズームスイッ
チ３６の操作が解除された場合でも、左右のズーム位置
の誤差量が所定以上に大きい場合は、ズーム位置の誤差
を所定範囲程度に小さくするまで、変倍レンズ２２を駆
動するようになっている。言い換えれば、左側のズーム
レンズをマスター側、右側のズームレンズをスレーブ側
として、マスター側の変倍レンズ１２の動きにスレーブ
側の変倍レンズ２２を追従させ、このスレーブ側の追従
が完了する前にズームスイッチ３６が解除されてしまっ
た場合でも、該追従が完了するまで、スレーブ側を動か
すようにしている。

【００２７】ところで、焦点調整に関しては、左側のフ
ォーカスレンズ４３を前後方向に駆動する動力を付与す
るモータ６６と、該モータ６６を動作させるモータドラ
イバ６７と、該フォーカスレンズ４３の位置を検出する
センサー６８とが設けられている。前記モータドライバ
６７は、図示しないオートフォーカス（ＡＦ）手段から
の信号に基づいてＭＰＵ３４により制御され、フォーカ
スレンズ４３を合焦駆動するとともに、前記変倍レンズ
１２の位置に合わせて合焦状態が得られるようにフォー
カスレンズ４３を駆動する。そして、フォーカスレンズ
４３の位置は前記センサー６８により検出されＭＰＵ３
４に通知される。

【００２８】また、右側のフォーカスレンズ５３につい
ても、前記左側と同様に、該フォーカスレンズ５３を前
後方向に駆動する動力を付与するモータ７６と、該モー
タ７６を動作させるモータドライバ７７と、該フォーカ
スレンズ７６の位置を検出するセンサー７８とが設けら
れている。このモータドライバ７７は図示しないオート
フォーカス（ＡＦ）手段からの信号に基づいてＭＰＵ３
４により制御され、フォーカスレンズ５３を合焦駆動す
るとともに、前記変倍レンズ２２の位置に合わせて合焦
状態が得られるようにフォーカスレンズ５３を駆動す
る。そして、フォーカスレンズ５３の位置は前記センサ
ー７８により検出されＭＰＵ３４に通知される。

【００２９】図４には、図１に示した差動アンプ及びコ
ンパレータ回路の具体的構成の一例が示されている。同
図に示す回路は、増幅回路１１０、演算増幅回路（オペ
アンプ）１２０、整流回路１３０、加算回路１４０（前
記差動アンプ３０に相当）、加減算回路１５０（前記差
動アンプ３２に相当）、及び比較回路１６０（前記コン
パレータ８２に相当）、ＯＲゲート１７１、１７２等か
ら構成されている。

【００３０】前記増幅回路１１０は、マスター側（左
側）ズームレンズのズーム位置を示すズーム位置電圧Ｖ
ａを増幅する増幅器１１２と可変抵抗１１３、及びスレ
ーブ側（右側）ズームレンズのズーム位置を示すズーム
位置電圧Ｖｂを増幅する増幅器１１４と可変抵抗１１５
等から構成されている。増幅器１１２及び増幅器１１４
は、入力電圧に対する出力電圧の変化の傾きが双方一致
するように、可変抵抗１１３、１１５によってそれぞれ
のゲインが調整されている。

【００３１】これにより、前記増幅器１１２及び増幅器
１１４は、テレ−ワイド間におけるズーム位置の変更に
応じて変化するズーム位置電圧（図２参照）に対して、
両者同等の略線型的な出力特性が得られるようになって
いる。即ち、前記第１及び第２の位置検出器１６、２６
の個体差による出力特性が揃えられている。ズーム位置
がテレ−ワイド間で変更されると、前記第１及び第２の
位置検出器１６、２６からはそれぞれズーム位置に応じ
たズーム位置電圧Ｖａ、Ｖｂが出力され、ズーム位置電
圧Ｖａは、前記増幅回路１１０により増幅されてＶａ′
として出力され、ズーム位置電圧Ｖｂは、増幅回路１１
０により増幅されてＶｂ′として出力される。

【００３２】前記増幅されたズーム位置電圧Ｖａ′は、
演算増幅器１２１の反転入力端子に加えられ、ズーム位
置電圧Ｖｂ′は、演算増幅器１２１の非反転入力端子に
加えられる。該演算増幅器１２１では、前記入力された
電圧値Ｖａ′、Ｖｂ′に基づいて、ズーム位置誤差を示
すズーム位置誤差電圧Ｖ1 が次式（１）、

【００３３】

【数１】Ｖ1 ＝Ａ×（Ｖａ′−Ｖｂ′） Ａは係数 …（１） に従って演算される。そして、該演算増幅器１２１で演
算されたズーム位置誤差電圧Ｖ1 は、加算回路１４０の
演算増幅器１４１の非反転入力端子と、加減算回路１５
０の演算増幅器１５１の反転入力端子にそれぞれ加えら
れる。また、ズーム位置誤差電圧Ｖ1は、比較回路１６
０の比較器１６１、１６２の反転入力端子にも加えられ
ている。

【００３４】一方、図１に示したズームスイッチ３６の
変位量を示すズームスイッチ電圧Ｖｚｍは、直線検波回
路と加算回路から成る整流回路１３０を介して絶対値化
される。整流回路１３０の出力は、前記演算増幅器１４
１、１５１の非反転入力端子にそれぞれ加えられる。ま
た、前記演算増幅器１４１、１５１には、それぞれ、モ
ータ６２、７２の基準スピードを付与する固定電圧Ｖｃ
が加えられている。従って、前記加算回路１４０からは
次式（２）、

【００３５】

【数２】Ｖ2 ＝Ｖｃ＋｜Ｖｚｍ｜＋Ａ×（Ｖａ′−Ｖｂ′） Ａは係数 …（２） に従って演算された電圧が出力され、前記加減算回路１
５０からは次式（３）

【００３６】

【数３】Ｖ3 ＝Ｖｃ＋｜Ｖｚｍ｜−Ａ×（Ｖａ′−Ｖｂ′） Ａは係数 …（３） に従って演算された電圧が出力される。前記加算回路１
４０の出力は、モータドライバ６４に加えられ、該出力
に応じた電圧がモータ６２に印加される。他方、加減算
回路１５０の出力は、モータドライバ７４に加えられ、
該出力に応じた電圧がモータ７２に印加される。

【００３７】ところで、前記演算増幅器１２１から出力
されたズーム位置誤差量電圧Ｖ1 は、比較回路１６０の
比較器１６１、１６２にも加えられている。前記比較回
路１６０は、基準電圧がＶ_ref U （＞０）に設定された
比較器１６１を含む第１のコンパレータ回路と、基準電
圧がＶ_ref L （＜０）に設定された比較器１６２を含む
第２のコンパレータ回路とから構成されている。前記第
１及び第２のコンパレータ回路はそれぞれヒステリシス
特性を有している。即ち、第１のコンパレータ回路の上
限電圧をＶ_ref UH、下限電圧をＶ_ref ULとすると、前記
ズーム位置誤差電圧Ｖ1 がＶ_ref UHより小さい方から次
第にＶ_ref UHに近づき、Ｖ_ref UHを超えたところで、比
較器１６１の出力がハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）へ反転す
る。また、ズーム位置誤差電圧Ｖ1 がＶ_ref ULより大き
い方から次第にＶ_ref ULに近づき、Ｖ_ref ULより小さく
なったところで比較器１６１の出力はＬからＨへ反転す
る。

【００３８】前記比較器１６１の出力は、インバータ１
６５によって反転されて、ＯＲゲート１７１の入力ピン
の一端に加えられる。該ＯＲゲート１７１の他の入力ピ
ンには、ＭＰＵ３４から出力されるテレ信号が加えられ
ている。他方、第２のコンパレータ回路の上限電圧をＶ
_ref LH、下限電圧をＶ_ref LLとすると、ズーム位置誤差
電圧Ｖ1 がＶ_ref LLより大きい方から次第にＶ_ref LLに
近づき、Ｖ_ref LLより小さくなったところで比較器１６
２の出力はＬからＨへ反転する。また、ズーム位置誤差
電圧Ｖ1 がＶ_ref LHより小さい方から次第にＶ_{re f} LHに
近づき、Ｖ_ref LHを超えたところで比較器１６２の出力
はハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）へ反転する。

【００３９】この比較器１６２の出力は、バッファゲー
ト１６６を介してＯＲゲート１７２の入力ピンの一端に
加えられる。該ＯＲゲート１７２の他の入力ピンには、
ＭＰＵ３４から出力されるワイド信号が加えられてい
る。前記ＯＲゲート１７１の出力は、モータドライバ７
４の入力端子INＢに加えられ、他方前記ＯＲゲート１７
２の出力はモータドライバ７４の入力端子INＡに加えら
れる。

【００４０】モータドライバ７４は、入力端子INＡ、IN
Ｂに加えられる電圧信号の組み合わせに基づいて出力の
極性を決定し、前記加減算回路１５０から入力する電圧
信号に応じた電圧をモータ７２に印加し、モータ７２を
駆動又は停止させるようになっている。前記モータ７２
は印加された電圧に比例するスピードで回転する。図５
はモータドライバ６４、７４の真理値表であり、入力端
子INＡ、INＢに加えられる入力信号の組み合わせに対し
て、該モータドライバ７４からの出力の対応関係が示さ
れている。

【００４１】入力端子（INＡ，INＢ）に加えられた入力
信号が共にロー（Ｌ，Ｌ）の場合は、モータドライバ７
４の出力端子（ OUTＡ,OUTＢ）からはそれぞれ（Ｌ，
Ｌ）が出力される。この場合、モータ７２は停止する。
入力端子（INＡ，INＢ）に加えられた入力信号がそれぞ
れ（Ｌ，Ｈ）の場合は、モータドライバ７４の出力端子
（ OUTＡ,OUTＢ）からはそれぞれ（Ｌ, Ｈ）が出力され
る。この場合、モータ７２はテレ側に駆動される。

【００４２】入力端子（INＡ，INＢ）に加えられた入力
信号がそれぞれ（Ｈ，Ｌ）の場合は、モータドライバ７
４の出力端子（ OUTＡ,OUTＢ）からはそれぞれ（Ｈ，
Ｌ）が出力される。この場合、モータ７２はワイド側に
駆動される。入力端子（INＡ，INＢ）に加えられた入力
信号がそれぞれ（Ｈ，Ｈ）の場合は、モータドライバ７
４の出力端子（ OUTＡ,OUTＢ）からはそれぞれ（Ｈ，
Ｈ）が出力される。この場合、モータ７２にはブレーキ
が掛けられる。

【００４３】次に、上記の如く構成されたズームレンズ
の駆動装置の作用について図２及び図６を参照しながら
説明する。図６には、制御パターンの例が示されてお
り、図１に示したズームスイッチ３６をワイド側に操作
して、ズームレンズをワイド側に駆動した後、一度ズー
ムスイッチ３６を解除し、その後ズームスイッチ３６を
テレ側に操作して、ズームレンズをテレ側に駆動させた
場合のズームスイッチ電圧の極性変化、ズーム位置誤差
電圧の変化、及びモータドライバに入力する制御信号の
変化がそれぞれ横軸を時間軸（ｔ）として示されてい
る。

【００４４】初期状態では、左右のズーム位置の誤差は
小さく、ズーム位置誤差電圧Ｖ1 は０Ｖに近い。万一、
左右のズーム位置の誤差が大きい場合でも、電源投入時
に、ズームスイッチ３６を操作しなくても、ＯＲゲート
１７１、１７２によって、モータドライバ７４には、モ
ータの駆動を指示する駆動信号が加えられるので、モー
タが駆動され、電源投入後暫くすると、左右のズーム位
置の誤差は殆どゼロの状態となる。

【００４５】ズームスイッチ３６がワイド側に押される
と、その変位量に応じたズームスイッチ電圧Ｖｚｍが出
力される。ＭＰＵ３４は、このズームスイッチ電圧をＡ
ＤＣ３４Ａを介して取り込み押された方向を判別し、テ
レ／ワイの方向を示す信号を出力する。例えば、ワイド
方向を示す信号は、ワイド信号＝Ｈ（ハイ）、テレ信号
＝Ｌ（ロー）の組み合わせとして出力される。

【００４６】図４に示したようにＭＰＵ３４からワイド
信号（＝Ｈ）はモータドライバ６４の入力端子INＡに加
えられ、ＭＰＵ３４からテレ信号（＝Ｌ）はモータドラ
イバ６４の入力端子INＢに加えられる。モータドライバ
６４は、図５に示した真理値表に従ってモータ６２をワ
イド方向に駆動する。このときの、モータ６２に印加さ
れる電圧は、前記式（２）で決定され、この電圧に応じ
たスピードで変倍レンズ１２がワイド側に移動する。第
１の位置検出器１６は、該変倍レンズ１２の位置（ズー
ム位置）を常に検出しており、ズーム位置を示す電圧信
号ＶａをＭＰＵ３４及び前記差動アンプ３０に出力して
いる。

【００４７】これに対し、スレーブ側（右側）について
は、ズームスイッチ３６が操作される以前の状態では、
マスター側のズーム位置とスレーブ側のズーム位置の誤
差が小さく、ズーム位置誤差電圧Ｖ1 は、図２、図３に
示した比較器１６１の下限電圧Ｖ_ref ULよりも小さく、
比較器１６２の上限電圧Ｖ_ref LHよりも大きい。従っ
て、比較器１６１からはＨ信号が出力され、比較器１６
２からはＬ信号が出力される。比較器１６１からのＨ信
号は、インバータ１６５によって反転され、Ｌ信号とし
てＯＲゲート１７１の入力ピンに加えられる。

【００４８】他方、比較器１６２からのＬ信号は、バッ
ファゲート１６６を介してＬ信号としてＯＲゲート１７
２の入力ピンに加えられる。従って、ＯＲゲート１７
１、１７２の一方の入力ピンにはともにＬが入力してい
る。この状態で、ズームスイッチ３６がワイド側に操作
されると、ＭＰＵ３４からワイド信号（＝Ｈ）がＯＲゲ
ート１７２の他の入力ピンに加えられ、ＭＰＵ３４から
テレ信号（＝Ｌ）はＯＲゲート１７１の他の入力ピンに
加えられる。

【００４９】すると、ＯＲゲート１７２からは、Ｈ信号
が出力され、ＯＲゲート１７１からはＬ信号が出力され
る。従って、モータドライバ７４の入力端子INＡ、INＢ
にはそれぞれ、Ｈ信号、Ｌ信号が加わり、モータドライ
バ７４も、図５に示した真理値表によってモータ７２を
ワイド方向に駆動させる。このように、スレーブ側のモ
ータ７２もズームスイッチ３６の操作と同時にワイド側
へ駆動開始するので、ズームスイッチの操作初期時に
も、ズーム位置の一致精度が高い。

【００５０】このときの、モータ７２の回転スピード
は、前記式（３）で決定され、この電圧に応じたスピー
ドで変倍レンズ２２がワイド側に移動する。第２の位置
検出器２６は、該変倍レンズ２２の位置（ズーム位置）
を常に検出しており、ズーム位置を示す電圧信号Ｖｂを
ＭＰＵ３４及び前記差動アンプ３０に出力している。図
６が示すようにズームスイッチ３６をワイド側へ操作す
ると、ズーム誤差電圧Ｖ1 は負の側に大きくなってい
る。これは、マスター側のズーム位置に対してスレーブ
側のズーム位置が遅れて両者の誤差が大きくなっている
ことを示している。このとき、マスター側のスームスピ
ードは前記式（２）に従ってスピードが低減され、スレ
ーブ側のズームスピードは前記式（３）に従ってスピー
ドアップされる。このズームスピードの差によって、両
者のズーム位置の誤差を小さくするようにしている。

【００５１】逆に、ズームの誤差によって、マスター側
のズーム位置に対してスレーブ側のズーム位置が過大と
なり両者の誤差が生じた場合には、図６に示したズーム
誤差電圧は正の側に大きくなる。この場合、マスター側
のスームスピードは前記式（２）に従ってスピードが増
加され、スレーブ側のズームスピードは前記式（３）に
従ってスピード減少される。ズームスピードの差によっ
て、両者のズーム位置の誤差を小さくすることができ
る。

【００５２】このように、左右のズーム位置に誤差が生
じた場合には、モータ６２、７２に印加する電圧を調整
して、ズームスピードを制御することで誤差の低減を図
っている。その後、図６には、左右のズームレンズの個
体差によってマスター側のズーム位置とスレーブ側のズ
ーム位置との誤差が生じ、ズーム位置誤差電圧Ｖ1 が負
の値で徐々に大きくなる様子が示されている。そして、
ズーム位置誤差電圧Ｖ1 が図４に示した比較器１６２の
下限電圧Ｖ_ref LLを下回ったとき、比較器１６２からの
出力がＬからＨに反転する。

【００５３】この状態で、ワイド側のズーム操作が解除
されると、ＭＰＵ３４からのワイド信号及びテレ信号は
ともにロウとなり、マスター側のモータ６２は直ちに停
止する。これに対して、スレーブ側は、ＭＰＵ３４から
のＯＲゲート入力はともにＬとなるが、前述した比較器
１６２からの出力がＨとなるので、ＯＲゲート１７２か
らはＨが出力される。このため、モータドライブ７４の
ワイド方向駆動は維持され、モータ７２は駆動し続け
る。

【００５４】マスター側のモータ６２は停止しているの
に対し、スレーブ側のモータ７２は駆動しつづけ、ズー
ム位置の誤差を小さくしている。やがて、ズーム位置誤
差電圧Ｖ1 が、比較器１６２の上限電圧Ｖ_ref LHを超え
たとき、比較器１６２の出力がＨからＬに反転する。そ
の結果ＯＲゲート１７２の出力もロウとなり、モータ７
２は停止し、スレーブ側の変倍レンズ２２は停止する。
このように、ズーム位置誤差が所定の範囲を超えて大き
い場合には、ズームスイッチの操作が解除されても、ス
レーブ側の追従を完了させるまでスレーブ側の変倍レン
ズ２２を駆動させるようにしている。尚、モータ７２が
停止した直後も、変倍レンズ２２は慣性力により僅かに
移動する。

【００５５】次に、ズームスイッチ３６をテレ側へ操作
すると、ＭＰＵ３４からは、テレ方向を示す制御信号、
即ちワイド信号＝Ｌ、テレ信号＝Ｈの組み合わせ信号が
出力される。そして、モータドライバ６４は、図５に示
した真理値表に従ってモータ６２をテレ方向に駆動す
る。このときの、モータ６２に印加される電圧は前記式
（２）で決定され、この電圧に応じたスピードで変倍レ
ンズ１２がテレ側に移動する。

【００５６】他方スレーブ側については、ズームスイッ
チ３６が操作される直前の状態では、マスター側のズー
ム位置とスレーブ側のズーム位置の誤差が小さく、ズー
ム位置誤差電圧Ｖ1 は、図４に示した比較器１６１の下
限電圧Ｖ_ref ULよりも小さく、比較器１６２の上限電圧
ＶLHよりも大きい。従って、比較器１６１からはＨ信号
が出力され、比較器１６２からはＬ信号が出力される。
比較器１６１のＨ出力信号は、インバータ１６５によっ
て反転され、Ｌ信号としてＯＲゲート１７１の入力ピン
に加えられる。

【００５７】他方、比較器１６２のＬ出力信号は、バッ
ファゲート１６６を介してＬ信号としてＯＲゲート１７
２の入力ピンに加えられる。従って、ＯＲゲート１７
１、１７２の一方の入力ピンには共にＬ信号が入力して
いる。この状態で、ズームスイッチ３６がテレ側に操作
されると、ＭＰＵ３４からテレ信号（＝Ｈ）がＯＲゲー
ト１７１の他の入力ピンに加えられ、ＭＰＵ３４からワ
イド信号（＝Ｌ）はＯＲゲート１７２の他の入力ピンに
加えられる。

【００５８】すると、ＯＲゲート１７１からは、ハイ信
号が出力され、ＯＲゲート１７２からはロウが出力され
る。従って、モータドライバ７４の入力端子INＡ、INＢ
にはそれぞれ、ロウ、ハイが加わり、モータドライバ７
４も、図５に示した真理値表によってモータ７２をテレ
方向に駆動させる。このように、スレーブ側のモータ７
２もズームスイッチ３６のテレ操作と同時にテレ側へ駆
動開始する。

【００５９】このときの、モータ７２の回転スピード
は、前記式（３）で決定される電圧比例して制御され、
該電圧に比例したスピードで変倍レンズ２２がテレ側に
移動する。その後、図６には、左右のズームレンズの個
体差によってマスター側のズーム位置とスレーブ側のズ
ーム位置の誤差が次第に生じ、ズーム位置誤差電圧Ｖ1
が正の値で徐々に大きくなる様子が示されており、比較
器１６１の上限電圧Ｖ_refUHを超えたとき、比較器１６
１からの出力がＨからＬに反転する。この比較器１６１
から出力されたＬ信号はインバータ１６５でＨに反転さ
れてＯＲゲート１７１に入力する。ＯＲゲート１７１の
他方に入力ピンにはＭＰＵ３４からのテレ信号（＝Ｈ）
が加えられているので、ＯＲゲート１７１の出力として
は変化がない。

【００６０】やがて、ズーム位置誤差が減少し、ズーム
位置誤差電圧Ｖ1 が比較器１６１の下限電圧ＶULより小
さく、比較器１６２の上限電圧ＶLHよりも大きい範囲、
即ち、不感帯にある場合は、ＯＲゲート１７１、１７２
の一方の入力ピンへの入力はともにＬとなる。この状態
の時に、図６に示した制御例では、ズームスイッチ３６
のテレ操作が解除され、マスター側のモータ６２が停止
するとともにスレーブ側のモータ７２も同時に停止す
る。

【００６１】上述したように、左右２つのズームレンズ
のうち、一方をマスター側とし、他方をスレーブ側とし
て、マスター側のレンズはズーム位置誤差量に応じてズ
ーム速度を調整するようにしたので、スレーブ側のレン
ズをマスター側のレンズの動きに追従させることがで
き、左右の焦点距離の差を極めて小さくすることができ
る。また、ズームスイッチの操作が解除されても、スレ
ーブ側の追従を完了させるまではスレーブ側の変倍レン
ズ２２を駆動させるようにしたので、左右の焦点距離の
差が大きいまま停止してしまうことはない。

【００６２】図７には、本発明の第２の実施の形態の構
成が示されている。同図中、図１に示した実施の形態と
同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は
省略する。同図のズームレンズ駆動装置は、図１に示し
たズームレンズの駆動装置のうち、コンパレータ回路と
ＯＲ回路を省略して構成され、その代わりとして、差動
アンプ３０からの出力をＭＰＵ３４に加えて、ＭＰＵ３
４によってズーム位置誤差を認識し、ズームスイッチ３
６のズーム操作が解除された状態、又は電源投入時の初
期状態でズーム位置誤差が所定の範囲を超えて大きい場
合には、マスター側のモータドライバ６４又はスレーブ
側のモータドライバ７４の少なくとも一方に、ＭＰＵ３
４からモータ駆動信号を発してモータ６２又は７２を駆
動させ、誤差を小さくさせるようにしたものである。か
かる構成によっても、図１と同様の効果を達成すること
ができる。

【００６３】上記図１及び図７に示した実施の形態で
は、差動アンプを二つ設け、左右のズームレンズのズー
ム速度をズーム位置の誤差に応じて双方共に制御する場
合について説明したが、差動アンプを一つで構成し、左
右何れか一方のズーム速度をズーム位置の誤差に応じて
制御するようにしてもよい。即ち、左右何れか一方のズ
ームレンズを基準として、一方のズームレンズ（基準
側）は、ズームスイッチ３６で指令されたズーム速度で
駆動し、他方のズームレンズについてのみ、ズームスイ
ッチ３６で指令されたズーム速度に両者のズーム位置の
誤差を加味してズームスピードを増減し、前記基準側に
追従させるようにしてもよい。

【００６４】また、図１及び図７に示した実施の形態で
は、ズームスイッチ３６は、スイッチの変位量に応じて
ズーム速度を指令できるものとして説明したが、ズーム
スイッチは、一定の速度を指令するものであってもよ
い。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るズーム
レンズの駆動装置によれば、左右のズームレンズのズー
ム位置の誤差が小さくなるように、少なくとも一方のズ
ームレンズのズーム速度を調整するようにしたので、両
者の撮影倍率を高精度に一致させることができる。ま
た、ズームスイッチの操作によって、左右のズームレン
ズが同時に駆動開始されるので始動初期時のズーム位置
の誤差も小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された３Ｄズームレンズの駆動装
置の構成を示すブロック図

【図２】第１及び第２の位置検出器の出力特性を示すグ
ラフ

【図３】ズームスイッチ電圧の出力を示すグラフ

【図４】図１のズームレンズの駆動装置の回路構成図

【図５】モータドライバの真理値表

【図６】制御パターンの一例を示す図

【図７】本発明の他の実施の形態の構成を示すブロック
図

【図８】従来の３Ｄズームレンズの駆動装置の構成を示
すブロック図

【符号の説明】

１０、２０…ズームレンズ １２…第１の変倍レンズ ２２…第２の変倍レンズ １６…第１の位置検出器 ２６…第２の位置検出器 ３０、３２…差動アンプ ３４…マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ） ３６…ズームスイッチ ６２、７２…モータ ６４、７４…モータドライバ（モータ駆動回路） ８２…コンパレータ １２０…演算増幅回路 １４０…加算回路 １５０…加減算回路 １６０…比較回路 １７１、１７２…ＯＲゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/08 G02B 7/10 G03B 5/00 G03B 35/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体画像の撮影用に左右一対に配置され
   た第１及び第２のズームレンズを駆動するズームレンズ
   の駆動装置において、 前記第１及び第２のズームレンズのズーミングを指令す
   る一つのズームスイッチと、 前記ズームスイッチの操作に応じて前記第１及び第２の
   ズームレンズを駆動する第１及び第２の駆動手段と、 それぞれ前記第１及び第２のズームレンズの撮影倍率を
   示すズーム位置を検出する第１及び第２の検出手段と、 前記第１及び第２の検出手段によって検出されたズーム
   位置の誤差を算出し、前記ズームスイッチの操作に応じ
   て指令されるズーム速度に対して、前記誤差を小さくす
   るように前記第１及び第２のズームレンズのズーム速度
   のうちの少なくとも一方のズーム速度を前記誤差に応じ
   て調整し、両者のズーム速度に差を与える制御を行う速
   度制御手段と、 を備えたことを特徴とするズームレンズの駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ズームスイッチは、テレ方向又はワ
   イド方向のズーミングを指令するとともに、前記第１及
   び第２の駆動手段によって駆動される前記第１及び第２
   のズームレンズのズーム速度を指令し、前記第１及び第
   ２の駆動手段は、該ズームスイッチの操作により指令さ
   れたズーミング方向に前記第１及び第２のズームレンズ
   を駆動するとともに、該ズームスイッチの操作により指
   令されたズーム速度に応じて決定される速度で前記第１
   及び第２のズームレンズを駆動することを特徴とする請
   求項１記載のズームレンズの駆動装置。