JP4408673B2 - Imaging device with variable magnification function - Google Patents

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Description

この発明は、デジタルカメラ等の変倍動作を行う変倍機能付き撮像装置に関し、特に、異常操作による位置ずれを確実にリカバーすることができる変倍機能付き撮像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 an imaging apparatus with a magnification function that performs a magnification operation, such as a digital camera, and more particularly to an imaging apparatus with a magnification function that can reliably recover a positional shift caused by an abnormal operation.

一般に、カメラ等におけるズーム撮影光学系の焦点距離検出装置には、撮影光学系の光軸の周りに回動することにより、撮影光学系の焦点距離を変化させるカムリングの、回動量および回動方向を検出するズームエンコーダが用いられている。
そして、従来の絶対値エンコーダを非接触化し、位置検出手段を少なくとも広角端付近と望遠端付近において位置検出手段の出力に応じてカウント値を所定の値に変更するものが提案されている。
すなわち、先行技術としては、特開平05−181050号公報(撮影光学系の光軸の周りに回動することにより撮影光学系の焦点距離を変化させるカムリングの、回動量および回動方向を検出するズームエンコーダにおいて、撮影光学系の焦点距離を変化させる駆動手段1である上記カムリングの回動に応じてパルス信号を発生する非接触型のパルス発生手段と、上記カムリングの回動方向に応じて上記パルス信号を加算もしくは減算するカウント手段と、少なくとも焦点距離の広角端付近と望遠端付近において、所定の位置信号を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の出力の変化に応じて上記カウント手段のカウント値を所定の値に変更するカウント値変更手段と、上記カウント手段からの出力によりズーム情報を得るズーム情報検出手段とを具備した)等が挙げられる。
特開平05−181050号公報
In general, in a focal length detection device of a zoom photographing optical system in a camera or the like, the amount and direction of rotation of a cam ring that changes the focal length of the photographing optical system by rotating around the optical axis of the photographing optical system. A zoom encoder is used to detect.
Then, a conventional absolute value encoder is made non-contact, and the position detection means is changed to a predetermined value according to the output of the position detection means at least near the wide-angle end and near the telephoto end.
That is, as a prior art, Japanese Patent Laid-Open No. 05-181050 (detecting a rotation amount and a rotation direction of a cam ring that changes a focal length of a photographing optical system by rotating around an optical axis of the photographing optical system) In the zoom encoder, non-contact type pulse generating means for generating a pulse signal in accordance with the rotation of the cam ring, which is the driving means 1 for changing the focal length of the photographing optical system, and the above in accordance with the rotation direction of the cam ring. Counting means for adding or subtracting a pulse signal, position detecting means for detecting a predetermined position signal at least near the wide-angle end and the telephoto end of the focal length, and the counting means according to a change in the output of the position detecting means A count value changing means for changing the count value to a predetermined value, and zoom information for obtaining zoom information by an output from the counting means. Equipped with a detection means), and the like.
JP 05-181050 A

しかしながら、上記従来の変倍機能付き撮像装置には、以下のような問題点があった。
上記従来の変倍機能付き撮像装置の沈胴鏡胴においては、ピントズレを発生させない為に繰出し精度が必要であるが、鏡胴は繰出す為、手で触られたり、押さえられたりすることがある。その場合、絶対位置検出をしていない鏡胴においてはズーム位置がずれて、ピントズレとなってしまう。
ここで、ズームの絶対位置検出を行う為には抵抗板を使用する方法が知られているが、高価であること、耐久で抵抗板や接片が削られてしまい信頼性に劣ること、削られた磨耗粉により新たな不具合が発生することなどの問題点がある。
また、異常操作として、ズーム動作中に鏡胴を手で押さえてしまう状態がある。
この場合、モータは駆動しているのだが、鏡胴は動けない状態となる。その時には駆動手段中に存在するパルス発生手段が逆転してしまうことがある。その場合、逆転を検知する手段があれば、その逆転カウント数を考慮して加減演算を行えば問題はないが、逆転検知を行うには、フォトインタラプタ(カウント手段)を1個追加して2つの位相から逆転を検知するか、もしくは、2相のフォトインタラプタを使用する必要がある。よって、逆転を検知するにはコストアップ且つ装置の大型化を伴うこととなる問題がある。
However, the conventional imaging device with a zoom function has the following problems.
In the retractable lens barrel of the conventional imaging device with a zooming function, the feeding accuracy is necessary to prevent out-of-focus, but the lens barrel may be touched or pressed by hand because it is fed out. . In such a case, the zoom position is shifted in a lens barrel that has not been subjected to absolute position detection, resulting in out of focus.
Here, in order to detect the absolute position of the zoom, a method using a resistor plate is known, but it is expensive, and the resistor plate and the contact piece are scraped due to durability, so that the reliability is inferior. There is a problem that a new problem occurs due to the worn powder.
Further, as an abnormal operation, there is a state in which the lens barrel is pressed by hand during the zoom operation.
In this case, the motor is driven, but the lens barrel cannot move. At that time, the pulse generating means existing in the driving means may be reversed. In that case, if there is a means for detecting reverse rotation, there is no problem if the addition / subtraction operation is performed in consideration of the reverse rotation count number. However, in order to detect the reverse rotation, one photo interrupter (counting means) is added and 2 It is necessary to detect inversion from one phase or use a two-phase photo interrupter. Therefore, there is a problem that detecting the reverse rotation involves an increase in cost and an increase in the size of the apparatus.

また、別の方法としては誤カウントした計数を補正する方式がある。
これは変倍レンズの作動域や変倍レンズを移動させる回転カム等の作動角を複数個の所定位置検出手段で分割し、その夫々の所定位置検出手段を通過する度に補正をかけて、累積誤カウントを防止する方法である。
この方法では、複数個の所定位置検出手段が必要である為、装置の大型化、コストアップを伴うと共に、制御の複雑化にも繋がる。
その例としては、特開平05−181050号公報の図13が挙げられる。図中に示すように、PR1、PR2というのはフォトリフレクタが2個使用される。
また、特開平05−181050号公報の図3のように一つの所定位置検出手段で3個以上のエリア分割を行うとγ位置で電源を抜かれ、再度電源をONされた場合に、鏡胴はAのエリアに存在するのかCのエリアに存在するのか判定ができないという大きな問題を生ずる。
つまり、イニシャライズ動作を行う場合、本来はγ位置(Cエリア)にあるので、Bエリア方向に駆動しなければならないが、カメラの認識がAエリアに存在すると判断した場合、Bエリア方向に駆動させてしまう。その場合、γ位置からよりTELE方向に駆動するので、作動エリア外まで駆動させることとなり、故障を起こす可能性がある。
また、特開平05−181050号公報の図2、図12の変倍駆動方法では、鏡胴を手で押された場合に、その力が移動手段を介して駆動手段を逆転させる場合がある。簡単に説明すると鏡胴を押すと鏡胴が引っ込んでしまう。この場合、鏡胴の絶対位置がずれてしまい、ピントズレを発生させてしまう。
本発明の目的は、低コストで且つ小型化が可能で制御ソフトを煩雑にすることなく、起動時間、変倍時間を長くすることなく、誤カウント補正を行うことができ、異常操作による位置ずれを確実にリカバーすることができる変倍機能付き撮像装置を提供することである。
Another method is to correct miscounted counts.
This divides the working angle of the zoom lens and the working angle of the rotary cam that moves the zoom lens by a plurality of predetermined position detecting means, and corrects each time it passes through each of the predetermined position detecting means, This is a method for preventing cumulative miscounting.
Since this method requires a plurality of predetermined position detection means, the apparatus is increased in size and cost, and the control is complicated.
An example thereof is shown in FIG. 13 of Japanese Patent Laid-Open No. 05-181050. As shown in the figure, two photo reflectors are used for PR1 and PR2.
Further, as shown in FIG. 3 of Japanese Patent Laid-Open No. 05-181050, when three or more areas are divided by one predetermined position detecting means, the power source is removed at the γ position and the power source is turned on again. A big problem arises that it is impossible to determine whether it exists in the area A or in the area C.
That is, when the initialization operation is performed, it is originally in the γ position (C area), so it must be driven in the B area direction. However, if it is determined that the camera recognition exists in the A area, it is driven in the B area direction. End up. In that case, since it is driven further in the TELE direction from the γ position, it is driven out of the operating area, which may cause a failure.
2 and 12 of Japanese Patent Laid-Open No. 05-181050, when the lens barrel is pushed by hand, the force may reverse the driving means via the moving means. In brief, pressing the lens barrel causes the lens barrel to retract. In this case, the absolute position of the lens barrel is shifted, causing a focus shift.
It is an object of the present invention to perform miscount correction without complicating the control software, lengthening the start-up time and zooming time, and reducing misalignment due to abnormal operation. It is an object to provide an image pickup apparatus with a zooming function that can reliably recover image data.

上述の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、変倍機能を有する変倍光学系と、前記変倍光学系を収納−広角端−望遠端の使用域内で駆動する回転環と、前記回転環に回動力を供給する駆動手段と、前記回転環の回動量に応じてパルス信号を発生させるパルス発生手段と、前記回転環の所定位置を検出し、前記所定位置を示す信号を出力する単一の所定位置検出手段と、前記パルス発生手段において発生したパルスをカウントするカウント手段と、を有する撮像装置であって、前記変倍光学系が収納から広角へ向かって広角端まで移動する場合に、前記所定位置検出手段が出力する前記所定位置を示す信号に基づいて前記カウント手段のカウント値を補正するカウント値補正手段を有し前記所定位置が、前記変倍光学系の広角端よりも収納側にずらして配置されることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項記載の変倍機能付き撮像装置において、上記駆動手段が、モータからギヤ列を配置して移動手段に契合するように構成され、上記ギヤ列の初段がウォームギヤから成ることを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項1又は2記載の変倍機能付き撮像装置において、上記駆動手段が、モータからギヤ列を配置して移動手段に契合するように構成され、上記ギヤ列の初段がプーリ及びベルトから成ることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 includes a variable magnification optical system having a variable magnification function, and a rotating ring that drives the variable magnification optical system within a use range of a storage-wide-angle end-telephoto end. Driving means for supplying rotational power to the rotating ring; pulse generating means for generating a pulse signal in accordance with the amount of rotation of the rotating ring ; and a signal indicating the predetermined position by detecting a predetermined position of the rotating ring. a single predetermined position detecting means for outputting, an image pickup apparatus having a counting means for counting the pulses generated in the pulse generating means movement, until the wide angle end toward the wide-angle the variable magnification optical system from the housing A count value correcting means for correcting the count value of the counting means based on a signal indicating the predetermined position output from the predetermined position detecting means , and the predetermined position is a wide angle of the variable magnification optical system. End Characterized in that it is arranged be shifted in the housing side.
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus with a scaling function according to the first aspect , the driving unit is configured to dispose a gear train from a motor and engage the moving unit, and the first stage of the gear train is It consists of a worm gear.
According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus with a scaling function according to the first or second aspect , the driving unit is configured to dispose a gear train from a motor and engage the moving unit. The first stage consists of a pulley and a belt.

請求項の発明によれば、変倍位置を広角端にセットするカメラ起動時(収納−広角端)に、鏡胴を手で押さえられる等の異常操作においてパルス発生手段から誤カウントしたパルスが発生した場合でも、所定位置を収納側の広角端の直近位置に配置している為、その誤カウントの影響を最小限に抑えられると共に、変倍時に同様に鏡胴を手で押さえられる等の異常操作においてパルス発生手段から誤カウントしたパルスが発生した場合でも、広角端を通過する変倍動作を行うことにより、発生した誤カウントが累積されることなく、良好な合焦を保つことができる。
また、通常気になる広角端−望遠端への変倍時間に影響がなく、望遠端−広角端においてもその影響は僅かな時間で抑えることができる。
また、この構成とすることで、パルス発生手段と誤カウント検知手段(通常はフォトインタラプタを1個追加、もしくは2相のフォトインタラプタを使用する:2相のフォトインタラプタは高価)が不要となり、低コスト、小スペースで誤カウント補正を行うことができる。
また、請求項2の発明によれば、ギヤ列の初段をウォームギヤとすることにより、鏡胴を押されても鏡胴が引っ込まない構造となり、より外圧(異常操作)に対して精度を確保することが可能となる。
また、請求項3の発明によれば、ギヤ列の初段をプーリ及びベルトとすることにより、ウォームギヤに比べ伝達効率が向上する為、ギヤの減速比を少なくすることができ、変倍時間の高速化できると共に、音の発生も抑えられ、又、通常の平ギヤよりもモータの逆転を阻止することができるので、異常操作に強く、静音、高速の変倍機構を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, when the camera is set to the zoom position at the wide-angle end (storage-wide-angle end), a pulse erroneously counted from the pulse generating means in an abnormal operation such as pressing the lens barrel by hand is generated. Even if it occurs, because the predetermined position is located at the closest position to the wide-angle end on the storage side, the influence of the erroneous count can be minimized, and the lens barrel can be pressed by hand in the same way when zooming. Even when an erroneously counted pulse is generated from the pulse generating means in an abnormal operation, a good focusing can be maintained without accumulating the generated erroneous count by performing a zooming operation that passes through the wide-angle end. .
Further, there is no influence on the zooming time from the wide-angle end to the telephoto end, which is usually anxious, and the influence can be suppressed in a short time at the telephoto end-wide-angle end.
Further, this configuration eliminates the need for pulse generation means and erroneous count detection means (usually adding one photointerrupter or using a two-phase photointerrupter: a two-phase photointerrupter is expensive). Error count correction can be performed at low cost and in a small space.
According to the second aspect of the present invention, the first stage of the gear train is a worm gear, so that the lens barrel does not retract even when the lens barrel is pushed, and more accurate against external pressure (abnormal operation) is secured. It becomes possible.
According to the invention of claim 3, since the first stage of the gear train is a pulley and a belt, the transmission efficiency is improved as compared with the worm gear, so that the gear reduction ratio can be reduced and the zooming time is high. In addition, the generation of sound can be suppressed, and the reverse rotation of the motor can be prevented as compared with a normal spur gear, so that it is resistant to abnormal operation and can provide a quiet and high speed zoom mechanism.

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による変倍機能付き撮像装置の要部である変倍機構の一実施形態の機能ブロック図である。
図1に示すように、この撮像装置の変倍機構は、変倍機能を有する変倍光学系1と、上記変倍光学系1を駆動する回転環(移動手段)3と、上記回転環回転力を供給する駆動手段5と、上記回転環回転量に応じてパルス信号を発生させるパルス発生手段7と、上記回転環の所定位置を検出し、所定位置を示す信号を出力する単一の所定位置検出手段9と、上記パルス発生手段7において発生したパルスをカウントするカウント手段11と、変倍光学系が収納から広角へ向かって広角端まで移動する場合に、所定位置検出手段9が出力する所定位置を示す信号に基づいてカウント手段11のカウント値を補正するカウント値補正手段13と、上記カウント手段11によりカウントされたパルスに基づいてズーム情報を検出するズーム情報検出手段15と、上記検出された上記ズーム情報に基づいて上記移動手段3による移動量の補正を行う移動補正手段17とを有している。
そして、上記所定位置が、変倍光学系1の広角端よりも収納側にずらして配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of a zoom mechanism that is a main part of an imaging apparatus with a zoom function according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the zooming mechanism of this imaging apparatus includes a zooming optical system 1 having a zooming function, a rotary ring (moving means) 3 for driving the zooming optical system 1, and a rotary ring . and drive means 5 for supplying rotational power, a pulse generating means 7 for generating a pulse signal in response to the rotation amount of the rotating ring, and detecting a predetermined position of the rotary ring, and outputs a signal indicating a predetermined position single the position detecting means 9, the counting means 11 for counting the pulses generated in the pulse generating means 7, when moving the variable power optical system from the storage to the wide-angle end toward the wide-angle, position detecting means 9 the count value correcting means 13 for correcting the count value of the counting means 11 based on a signal indicating a predetermined position to be output, the zoom information detection for detecting a zoom information based on the count pulse by the counting means 11 And means 15, and a shift correction means 17 for correcting the amount of movement by the moving means 3 on the basis of the detected said zoom information.
The predetermined position is shifted from the wide-angle end of the variable magnification optical system 1 toward the storage side.

図2は、図1に示した撮像装置の変倍機構の構成斜視図である。
図2に示すように、符号アまたはイで示す方向に回動してズームレンズを駆動する回転環20にズームエンコーダ21が設けられている。ズームエンコーダ21は、図3に示すように、沈胴部A,撮影範囲部B,テレ端位置を越える領域Cの3つから成っていて、このうちA部とC部は反射率の高い銀色もしくは白色、また、B部は反射率の低い黒色となっている。
そして、このズームエンコーダ21の回動により、カメラ本体内の所定の位置に固定されたズームフォトリフレクタ23(ZPR)の出力信号が変化するようになっている。すなわち、図3に示すαの位置に上記フォトリフレクタ23が対面しているときは沈胴状態であり、βの位置に該フォトリフレクタ23が対面しているときはワイド状態、γの位置に対面しているときはテレ状態である。
FIG. 2 is a configuration perspective view of the zoom mechanism of the imaging apparatus shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a zoom encoder 21 is provided on a rotary ring 20 that rotates in a direction indicated by reference symbol A or A to drive a zoom lens. As shown in FIG. 3, the zoom encoder 21 includes three parts, a retracted part A, an imaging range part B, and a region C beyond the telephoto end position. Of these, the A part and the C part are silver or high in reflectance. White and the B part is black with low reflectivity.
The output signal of the zoom photo reflector 23 (ZPR) fixed at a predetermined position in the camera body is changed by the rotation of the zoom encoder 21. That is, when the photoreflector 23 faces the position α shown in FIG. 3, it is in the retracted state, and when the photoreflector 23 faces the position β, it is in the wide state and faces the position γ. When it is in the tele state.

ズーム駆動ユニット25は、ズームモータ27と、減速ギヤ列29と、上記ズームモータ27の軸延長上に設けられ、該ズームモータ27と連動して回動するスリット31と、このスリット31の近傍に配置され、該スリット31の回動に応じて出力信号を生成するズームフォトインタラプタ33(ZPI)と、上記減速ギヤ列29の最終ギヤに噛合し、上記回転環20の外周に設けられた駆動ギヤ35と噛合して上記ズームモータ27の回動力を回転環20に伝達する出力ギヤ37とで構成されている。
なお、上記フォトリフレクタ23およびフォトインタラプタ33の出力端は、上記パルス発生手段7と上記カウント手段11と上記カウント値補正手段13と上記ズーム情報検出手段15と上記移動補正手段17とを含むCPU等に接続されていて、該フォトリフレクタ23およびフォトインタラプタ33の出力信号に基づいて上記CPUが現在の焦点距離を検出して移動補正するようになっている。
間隔環20が移動手段3を構成し、上記ズームモータ27減速ギヤ列29と駆動ギヤ35と出力ギヤ37とが、上記駆動手段を構成し、上記フォトリフレクタ23およびフォトインタラプタ33が、上記所定位置検出手段9を構成している。
なお、本発明の特徴は、上記所定位置検出手段9が、変倍動作時に行うバックラッシュ取り動作において望遠側から広角側に移動した時に、上記変倍光学系の収納−広角端−望遠端の使用域内で収納側の広角端の直近位置において上記ズームの所定位置を検出することであるが、以下に、まず、上記変倍光学系の収納−広角端−望遠端の使用域内で収納側の広角端の直近位置において上記ズームの所定位置を検出する動作について従来例をまじえて説明する。
The zoom drive unit 25 is provided on a zoom motor 27, a reduction gear train 29, an axial extension of the zoom motor 27, a slit 31 that rotates in conjunction with the zoom motor 27, and in the vicinity of the slit 31. A zoom photo interrupter 33 (ZPI) that is arranged and generates an output signal in response to the rotation of the slit 31 and a drive gear provided on the outer periphery of the rotary ring 20 are meshed with the final gear of the reduction gear train 29. And an output gear 37 that meshes with the zoom motor 27 and transmits the rotational force of the zoom motor 27 to the rotary ring 20.
The output ends of the photo reflector 23 and the photo interrupter 33 are a CPU including the pulse generating means 7, the counting means 11, the count value correcting means 13, the zoom information detecting means 15, and the movement correcting means 17, etc. The CPU detects the current focal length based on the output signals of the photo reflector 23 and the photo interrupter 33, and corrects the movement.
The spacing ring 20 constitutes the moving means 3, the zoom motor 27 , the reduction gear train 29, the drive gear 35, and the output gear 37 constitute the drive means 5 , and the photo reflector 23 and the photo interrupter 33 are The predetermined position detecting means 9 is configured.
The feature of the present invention is that when the predetermined position detecting means 9 moves from the telephoto side to the wide angle side in the backlash removing operation performed during the zooming operation, the zooming optical system is stored in the storage-wide-angle end-telephoto end. The predetermined position of the zoom is detected at a position closest to the wide-angle end on the storage side in the use range. First, the storage side of the storage-wide-angle end-tele end of the zoom optical system is first described below. The operation of detecting the predetermined zoom position at the closest position at the wide-angle end will be described with reference to a conventional example.

図4は、従来の所定位置検出手段の検出状態と変倍光学系の関係を示す図である。
図4に示すように、所定位置検出手段によるズームの所定位置を検出するための位置検出信号の切替わりは、光学系変倍レンズの収納直前に設定されている。
ここでは、光学系の変倍レンズとしては1群と2群と3群があり、3群は焦点調節を行う。また、1群と2群は一つの移動手段により同時に移動可能となっており、3群は焦点調節を行う為、独立して構成されることとなる。
図5は、本発明による所定位置検出手段9の検出状態と変倍光学系の関係を示す図である。
図5に示すように、所定位置検出手段によるズームの所定位置を検出するための位置検出信号の切替わりは、収納側の広角端直近に設定され、切替わりポイントより収納側ではLowとなり、望遠側ではHighとなっている。
つまり、単一と限定することで、どの状態で電源を遮断されても、次の電源投入時には、切替わりポイントを検知する為の駆動方向がわかるようになっている。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the detection state of the conventional predetermined position detecting means and the variable magnification optical system.
As shown in FIG. 4, the switching of the position detection signal for detecting the predetermined zoom position by the predetermined position detecting means is set immediately before the optical variable magnification lens is housed.
Here, there are a first group, a second group, and a third group as variable power lenses of the optical system, and the third group performs focus adjustment. In addition, the first group and the second group can be moved simultaneously by one moving means, and the third group is configured independently for performing focus adjustment.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the detection state of the predetermined position detecting means 9 according to the present invention and the variable magnification optical system.
As shown in FIG. 5, the switching of the position detection signal for detecting the predetermined zoom position by the predetermined position detecting means is set to be close to the wide-angle end on the storage side, becomes low on the storage side from the switching point, and the telephoto On the side, it is High.
In other words, by limiting to a single unit, the driving direction for detecting the switching point can be known when the power is turned on the next time, regardless of the power supply in any state.

図6は、従来の起動及び変倍動作におけるカウントの状況を示す図である。
図6に示すように、まず、収納状態にある変倍レンズが起動動作により広角端にセットされる。収納から少し繰出した所で位置検出信号の切替わりを検知して、その検知した信号を基準としてカウント補正が行われ、所定のカウント数が繰出し広角端にセットされる。
この時、収納から広角端の中間域で回転環20の繰出しを阻害された場合、その地点でカウントは誤カウントを生じてしまう。すなわち、位置検出信号の切替わりは既に通過している為、その後の誤カウントはそのまま累積されることとなる。
次に、広角端から望遠側への変倍動作であるが、バックラッシュ取りは望遠側から広角側に移動した時のみ行う。よって、望遠側へは所定の繰出し量の移動を行い完了となるが、この時に同様に誤カウントが生じた場合、その誤カウントはさらに累積されることとなる。
次に、望遠側から広角側への変倍動作であるが、広角側に所定の繰出し量の移動を行い、その後、バックラッシュ取りを行い、さらに広角端へ移動し、バックラッシュ取りを行って完了となる。すなわち、変倍中に発生した誤カウントは、望遠側から広角端までのバックラッシュ取りを含む変倍動作でさらに蓄積されることとなる。
図7は、従来の望遠側から広角端までのバックラッシュ取りを含む変倍動作のフローチャートである。図7に示すように、広角方向への移動信号を検知すると(S1)、広角端の位置にセットされ(S2)、次に、バックラッシュ取り動作がおこなわれて(S3)、広角端の位置へのセットが完了する(S4)。
FIG. 6 is a diagram illustrating a count state in the conventional activation and scaling operation.
As shown in FIG. 6, first, the zoom lens in the housed state is set at the wide-angle end by the activation operation. When the position detection signal is switched a little from the storage, the switching of the position detection signal is detected, count correction is performed based on the detected signal, and a predetermined count number is set at the wide angle end.
At this time, if the feeding of the rotating ring 20 is hindered in the intermediate area from the storage to the wide-angle end, the count is erroneously counted at that point. That is, since the switching of the position detection signal has already passed, the subsequent erroneous count is accumulated as it is.
Next, zooming operation from the wide-angle end to the telephoto side is performed, but backlash removal is performed only when moving from the telephoto side to the wide-angle side. Therefore, a predetermined amount of movement is moved to the telephoto side to complete, but if an erroneous count occurs at this time, the erroneous count is further accumulated.
Next, the zooming operation from the telephoto side to the wide angle side is performed by moving a predetermined feed amount to the wide angle side, and then performing backlash removal, further moving to the wide angle end, and performing backlash removal. Completed. In other words, the erroneous count generated during zooming is further accumulated by zooming operation including backlash removal from the telephoto side to the wide-angle end.
FIG. 7 is a flowchart of a zooming operation including backlash removal from the telephoto side to the wide-angle end. As shown in FIG. 7, when a movement signal in the wide-angle direction is detected (S1), the position is set to the wide-angle end position (S2), and then backlash-removing operation is performed (S3). Is completed (S4).

図8は、本発明による起動及び変倍動作におけるカウントの状況を示す図である。
図8に示すように、まず、収納状態にあるレンズが起動により広角端にセットされるわけであるが、広角端直近で位置検出信号の切替わりを検知して、その検知した信号を基準として所定のカウント数を繰出し広角端にセットされる。
ここで、収納から広角端の中間域で回転環20の繰出しを阻害された場合でも、位置検出信号の切替わりは広角端直近にあるため、誤カウントの影響を受けることは少ないことが解る。
次に、広角端から望遠側への変倍動作であるが、バックラッシュ取りは同様に望遠側から広角側に移動した時のみ行う。よって、望遠側へは所定の繰出し量の移動を行い完了となる。この時に同様に誤カウントが生じた場合は累積されることとなる。
次に、望遠側から広角側への変倍動作であるが、広角側に所定の繰出し量の移動を行いその後、バックラッシュ取りを行い、その後、広角端まで移動して、バックラッシュ取りを完了する。ここで、広角端まで移動する場合はバックラッシュ取り中に位置検出信号の切替わりを検知し、所定のカウント数を繰出し広角端にセットする。つまり、変倍中に発生した誤カウントは望遠側から広角端までの変倍動作でリセットされることが解る。
図9は、本発明による望遠側から広角端までのバックラッシュ取りを含む変倍動作のフローチャートである。図9に示すように、広角方向への移動信号を検知すると(S1)、広角端の位置にセットされ(S2)、次に、バックラッシュ取り動作がおこなわれる(S3)。次に、上記バックラッシュ取り動作において、ズーム位置検出信号がLowか否かが判定され(S5)、ズーム位置検出信号がLowの場合、カウント補正が行われ(S6)、広角端の位置へのセットが完了する(S7)。なお、ズーム位置検出信号がLowでない場合、ズーム位置検出信号がLowになるまで収納方向に移動される(S8)。このように、広角端のバックラッシュ取り量のみを通常のバックラッシュ取り量よりも大きくすることにより、所定位置検出位置がより収納側にばらつき、通常のバックラッシュ取り量では、所定位置検出が行えない場合に、広角端のバックラッシュ取り量のみを多くして、確実に所定位置検出を行えると共に、通常域ではバックラッシュ取り量増加による変倍時間増加を最小限に抑えることができる。
また、上記実施形態において、図10に示すように、ズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をウォームギヤ41としたり、図11に示すように、ズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をプーリ43及びベルト45にすることもできる。
FIG. 8 is a diagram showing a count state in the start-up and scaling operation according to the present invention.
As shown in FIG. 8, first, the lens in the retracted state is set at the wide-angle end upon activation, but the switching of the position detection signal is detected near the wide-angle end, and the detected signal is used as a reference. A predetermined count number is fed out and set at the wide angle end.
Here, even when the feeding of the rotary ring 20 is hindered in the intermediate region from the storage to the wide angle end, the position detection signal is switched near the wide angle end, so that it is hardly affected by the erroneous count.
Next, the zooming operation from the wide-angle end to the telephoto side is performed. Similarly, backlash removal is performed only when moving from the telephoto side to the wide-angle side. Therefore, a predetermined amount of movement is moved to the telephoto side to complete. Similarly, if an erroneous count occurs at this time, it will be accumulated.
Next, zooming operation from the telephoto side to the wide-angle side is performed. After moving the specified feed amount to the wide-angle side, the backlash is removed and then moved to the wide-angle end to complete the backlash removal. To do. Here, when moving to the wide-angle end, switching of the position detection signal is detected during backlash removal, and a predetermined count is fed out and set at the wide-angle end. That is, it can be seen that an erroneous count that occurs during zooming is reset by zooming from the telephoto side to the wide-angle end.
FIG. 9 is a flowchart of the zooming operation including backlash removal from the telephoto side to the wide-angle end according to the present invention. As shown in FIG. 9, when a movement signal in the wide-angle direction is detected (S1), it is set at the wide-angle end position (S2), and then a backlash removing operation is performed (S3). Next, in the backlash removing operation, it is determined whether or not the zoom position detection signal is low (S5). If the zoom position detection signal is low, count correction is performed (S6) and the position to the wide-angle end position is corrected. The setting is completed (S7). If the zoom position detection signal is not low, the zoom position detection signal is moved in the storage direction until the zoom position detection signal becomes low (S8). In this way, by making only the backlash removal amount at the wide-angle end larger than the normal backlash removal amount, the predetermined position detection position varies more toward the storage side, and the predetermined position detection can be performed with the normal backlash removal amount. In the case where there is not, it is possible to reliably detect the predetermined position by increasing only the backlash removal amount at the wide-angle end, and it is possible to minimize the increase in zooming time due to the increase in the backlash removal amount in the normal region.
In the above embodiment, the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 is used as the worm gear 41 as shown in FIG. 10, or the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 is used as shown in FIG. A pulley 43 and a belt 45 can also be used.

図10に示すように、ズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をウォームギヤ41とすることにより、鏡胴を押されても鏡胴が引っ込まない構造となり、より外圧(異常操作)に対して精度を確保することが可能となる。
すなわち、鏡胴を手で押さえられる等の異常操作において発生する問題として、上記説明した誤カウントの発生と、さらに強い力で鏡胴を押された場合に、その力が移動手段を介して駆動手段を逆転させる場合(簡単に説明すると鏡胴を押すと鏡胴が引っ込んでしまう)があり、この場合、鏡胴の絶対位置がずれてしまい、ピントズレを発生させてしまうが、そのような問題がウォームギヤ41の使用により解決される。
より詳しく説明すると、鏡胴を押す力は駆動手段であるギヤ列を逆回転させようとするが、ウォームギヤ41は契合するギヤの軸が直角変換されている為、ウォームギヤ41は逆回転することがないので、鏡胴は押されても引っ込むことは無い。
また、ウォームギヤ41の場合、上記の利点に加え、音の発生も抑えることが知られている。但し、伝達効率が悪く、ギヤの減速比を多く必要とする為、変倍時間の高速化には不向きであることが知られている。
図11に示すように、ズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をプーリ43及びベルト45とすることにより、ウォームギヤ41に比べ伝達効率が向上する為、ギヤの減速比を少なくすることができ、変倍時間の高速化できると共に、音の発生も抑えられ、又、通常の平ギヤよりもモータの逆転を阻止することができるので、異常操作に強く、静音、高速の変倍機構を提供することができる。
図12に、上述したズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段の各種構成における損失の評価を示す。
As shown in FIG. 10, the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 is the worm gear 41, so that the lens barrel is not retracted even when the lens barrel is pushed, so that the external pressure (abnormal operation) can be prevented. It is possible to ensure accuracy.
That is, as a problem that occurs in abnormal operations such as pressing the lens barrel by hand, when the above-mentioned erroneous count occurs and the lens barrel is pressed with a stronger force, the force is driven through the moving means. There is a case where the means is reversed (the lens barrel is retracted when the lens barrel is pushed in a simple explanation). In this case, the absolute position of the lens barrel is shifted, and a focus shift occurs. Is solved by using the worm gear 41.
More specifically, the force pushing the lens barrel tries to reversely rotate the gear train as the driving means. However, since the worm gear 41 is converted into a right angle, the worm gear 41 can reversely rotate. Since the lens barrel is not pushed, it will not retract.
In addition, in the case of the worm gear 41, it is known that generation of sound is suppressed in addition to the above advantages. However, it is known that the transmission efficiency is poor and a large gear reduction ratio is required, so that it is not suitable for increasing the zooming time.
As shown in FIG. 11, by using the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 as the pulley 43 and the belt 45, the transmission efficiency is improved as compared with the worm gear 41, so the gear reduction ratio can be reduced. The speed of zooming can be increased, the generation of sound can be suppressed, and the reverse rotation of the motor can be prevented compared to a normal spur gear. can do.
FIG. 12 shows the evaluation of loss in various configurations of the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 described above.

本発明による変倍機能付き撮像装置の要部である変倍機構の一実施形態の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of an embodiment of a zoom mechanism that is a main part of an imaging apparatus with a zoom function according to the present invention. 図1に示した撮像装置の変倍機構の構成斜視図である。FIG. 2 is a configuration perspective view of a zoom mechanism of the image pickup apparatus illustrated in FIG. 1. 図2に示したフォトリフレクタ23の読み取り用パターンとフォトリフレクタ23の出力との関係を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing a relationship between a reading pattern of the photo reflector 23 shown in FIG. 2 and an output of the photo reflector 23. FIG. 従来の所定位置検出手段の検出状態と変倍光学系の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the detection state of the conventional predetermined position detection means, and a variable magnification optical system. 本発明による所定位置検出手段9の検出状態と変倍光学系の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the detection state of the predetermined position detection means 9 by this invention, and a variable magnification optical system. 従来の起動及び変倍動作におけるカウントの状況を示す図である。It is a figure which shows the condition of the count in the conventional starting and scaling operation. 従来の望遠側から広角端までのバックラッシュ取りを含む変倍動作のフローチャートである。It is a flowchart of a zooming operation including backlash removal from the conventional telephoto side to the wide-angle end. 本発明による起動及び変倍動作におけるカウントの状況を示す図である。It is a figure which shows the condition of the count in the starting and scaling operation by this invention. 本発明による望遠側から広角端までのバックラッシュ取りを含む変倍動作のフローチャートである。6 is a flowchart of a zooming operation including backlash removal from the telephoto side to the wide-angle end according to the present invention. 図2に示したズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をウォームギヤとした変形例の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a modification in which the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 shown in FIG. 2 is a worm gear. 図2に示したズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段をプーリ及びベルトにした変形例の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a modification in which the first stage of the reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25 shown in FIG. 2 is a pulley and a belt. ズーム駆動ユニット25の減速ギヤ列29の初段の各種構成における損失の評価を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating evaluation of loss in various configurations of the first stage of a reduction gear train 29 of the zoom drive unit 25.

符号の説明Explanation of symbols

1…変倍光学系、3…移動手段、5…駆動手段、7…パルス発生手段、9…所定位置検出手段、11…カウント手段、13…カウント値補正手段、15…ズーム情報検出手段、17…移動補正手段、20…回転環、21…ズームエンコーダ、23…ズームフォトリフレクタ、25…ズーム駆動ユニット、27…ズームモータ、29…減速ギヤ列、31…スリット、33…ズームフォトインタラプタ、35…駆動ギヤ、37…出力ギヤ、41…ウォームギヤ、43…プーリ、45…ベルト   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable magnification optical system, 3 ... Moving means, 5 ... Drive means, 7 ... Pulse generation means, 9 ... Predetermined position detection means, 11 ... Count means, 13 ... Count value correction means, 15 ... Zoom information detection means, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Movement correction means, 20 ... Rotating ring, 21 ... Zoom encoder, 23 ... Zoom photo reflector, 25 ... Zoom drive unit, 27 ... Zoom motor, 29 ... Reduction gear train, 31 ... Slit, 33 ... Zoom photo interrupter, 35 ... Drive gear, 37 ... output gear, 41 ... worm gear, 43 ... pulley, 45 ... belt

Claims (3)

変倍機能を有する変倍光学系と、前記変倍光学系を収納−広角端−望遠端の使用域内で駆動する回転環と、前記回転環に回動力を供給する駆動手段と、前記回転環の回動量に応じてパルス信号を発生させるパルス発生手段と、前記回転環の所定位置を検出し、前記所定位置を示す信号を出力する単一の所定位置検出手段と、前記パルス発生手段において発生したパルスをカウントするカウント手段と、を有する撮像装置であって、前記変倍光学系が収納から広角へ向かって広角端まで移動する場合に、前記所定位置検出手段が出力する前記所定位置を示す信号に基づいて前記カウント手段のカウント値を補正するカウント値補正手段を有し前記所定位置が、前記変倍光学系の広角端よりも収納側にずらして配置されることを特徴とする変倍機能付き撮像装置。 A zooming optical system having a zooming function, a rotating ring that drives the zooming optical system within a use range of a wide-angle end and a telephoto end, a driving unit that supplies rotational power to the rotating ring, and the rotating ring Generated in the pulse generating means, a pulse generating means for generating a pulse signal in accordance with the amount of rotation, a single predetermined position detecting means for detecting a predetermined position of the rotating ring and outputting a signal indicating the predetermined position, and the pulse generating means An image pickup apparatus for counting the number of pulses, and indicating the predetermined position output by the predetermined position detection means when the variable magnification optical system moves from the storage to the wide-angle end toward the wide-angle end. It has a count value correction means for correcting the count value of said counting means on the basis of the signal, varying said predetermined position, characterized in that it is arranged offset in the housing side than the wide angle end of the zoom lens system and Double Ability with the imaging device. 前記駆動手段が、モータからギヤ列を配置して移動手段に契合するように構成され、前記ギヤ列の初段がウォームギヤから成ることを特徴とする請求項記載の変倍機能付き撮像装置。 Said drive means is configured to engage the moving means arranged gear train from the motor, the first stage zooming function imaging apparatus according to claim 1, comprising the worm gear of the gear train. 前記駆動手段が、モータからギヤ列を配置して移動手段に契合するように構成され、前記ギヤ列の初段がプーリ及びベルトから成ることを特徴とする請求項1又は2記載の変倍機能付き撮像装置。 Said drive means is configured to engage the moving means arranged gear train from the motor, with zooming function according to claim 1 or 2 wherein the first stage of the gear train is characterized in that it consists of a pulley and a belt Imaging device.
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