JPH03157607A - レンズ回動位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばズームレンズの焦点距離を検出するのに
適用して好適なレンズ回動位置検出装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、鏡筒を回動させることでズームレンズの焦点
距離調整等の所定の調整が行われるレンズ装置の回動位
置検出装置において、鏡筒の同一円周位置の異なる角度
位置に複数の検出パターンを設け、このそれぞれの検出
パターンに対応して配したパターン検出センサより複数
ビットの回動位置検出データを得るようにし、正確な回
動位置検出がスペースをとらずに構成できるようにした
ものである。

〔従来の技術〕

ビデオカメラに装着されるレンズ装置としては、焦点距
離（画角）が変化するズームレンズが広く使用されてい
る。このズームレンズは、例えば第５図に示す如く、ビ
デオカメラ（１）の前部に装着されたレンズ装置（２）
のズームリング（３）を回動させることで、望遠から広
角まで焦点距離が連続的に変化するように構成される。

具体的にはズームリング（３）の回動に連動して、焦点
距離調整用のレンズ（図示せず）が光軸方向に移動し、
焦点距離が変化する。この場合、ビデオカメラ本体（１
）側では、オートフォーカス制御等のために現在設定中
の焦点距離がどの程度であるのかを判別しておく必要が
ある。即ち、例えばオートフォーカス制御を行う際には
、レンズの焦点距離によりピントが合う範囲である被写
界深度が変化するため、焦点距離に応じてフォーカス制
御の精度を変化させる必要がある。

この焦点距離を検出するためには、従来例えば第６図に
示す如く、ズームリング（３）の端面に抵抗体パターン
（４）を配置する。そして、この抵抗体パターン（４）
と近接する回動しないレンズ装置（２）の所定箇所に、
複数本の接触片（５ａ）及び（５ｂ）を設け、この接触
片（５ａ）及び（５ｂ）が抵抗体パターン（４）と接触
させる。このようにしたことで、接触片（５ａ）及び（
５ｂ）に得られる電位が抵抗体パターン（４）の抵抗値
に対応したものになり、ズームリング（３）の回動によ
り抵抗値が変化して検出される電位が変化する。従って
、この電位を監視することで、ズームリング（３）の回
動位置を検出することができる。

また、別の構成としては、ズームリングの一部をカム形
状にし、このカム形状に対応させて複数のマイクロスイ
ッチを配置し、このマイクロスイッチのオン・オフによ
りズームリングの回動位置を検出させることが考えられ
る。

このようにして行う回動位置の検出は、例えば第５図に
示す如く、ズームリング（３）が回動できる角度をθ。

とすると、この角度θ。を５分割した角度範囲θ、、θ
２．θ１．θ４．θ、（θ１が望遠側。

θ、が広角側、θ、がマクロ領域）の何れの範囲内にあ
るかが判別出来る程度で良い。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、レンズ装置は一般に小型に構成させる必要が
あり、焦点距離を検出するためのレンズ回動位置検出装
置をこのような構成とすると、レンズ装置が大型化して
しまう不都合があった。即ち、第６図例の如き構成の場
合、複数本の接触片と接触可能な抵抗体パターン（４）
を配置する分だけ鏡筒の径が太き（なってしまう。また
、接触片（５ａ）及び（５ｂ）と抵抗体パターン（４）
との接触を確実にするために、抵抗体パターン（４）の
接触部に金メツキを施す必要があり、高価な部品を必要
とする不都合があった。また、ズームリングの一部をカ
ム形状にしたときには、マイクロスイッチ等を取付ける
ために多大なスペースを必要とし、レンズ装置が大型化
してしまう。

本発明の目的は、レンズ装置を大型にさせずに組込むこ
とのできる良好なレンズ回動位置検出装置を、安価に構
成させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、例えば第１図に示す如く、鏡筒（１１）を回
動させることで所定の調整が行われるレンズ装！（１０
）の回動位置を検出するレンズ回動位置検出装置におい
て、鏡筒（１１）の同一円周位置の異なる角度位置に複
数の検出パターン（１２）及び（１３）を設け、このそ
れぞれの検出パターン（１２）及び（１３）に対応して
配したパターン検出センサ（３１）及び（３２）より複
数ビットの回動位置検出データを得るようにしたもので
ある。

〔作用〕

このようにしたことで、鏡筒（１１）の同一円周位置上
の複数の検出パターン（１２）及び（１３）により複数
ビットの回動位置検出データを得ることができ、デジタ
ル的に正確に回動位置を検出することができる。この場
合、検出パターン（１２）及び（１３）を、鏡筒（１１
）の同一円周位置上の異なる角度位置に配したことで、
鏡筒（１１）の径を太き（することなく小型に構成でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明のレンズ回動位置検出装置の一実施例を第
１図〜第４図を参照して説明する。

本例はビデオカメラに装着されたレンズ装置に適用した
例で、第１図は全体構成を示す。この第１図において、
（１０）は撮像用のレンズ装置を示し、このレンズ装置
（１０）を通した像光をＣＣＤ型の固体撮像素子（以下
ＣＣＤと称す）　（２１）の結像面に結像させる。この
場合、撮像レンズ（１θ）のズームリング（１１）を後
述するズームモータ（２７）で回動駆動させることで、
焦点距離が変化し、ＣＯＤ　（２）で１１像される画角
が変化する。

そして、このＣＣＤ　（２）が撮像により出力する撮像
信号を、映像信号処理回路（２２）に供給し、この映像
信号処理回路（２２）で損保信号を所定の映像信号に変
換し、この映像信号を出力端子（２３）から出力させる
。

また、映像信号処理回路（２２）が撮像信号より抽出し
たベースバンドの輝度信号成分を、バンドパスフィルタ
、積分回路等より構成されるフォーカス制御情報検出回
路（２４）に供給し、このフォーカス制御情報検出回路
（２４）で１画面分の輝度レベルを積分化して、積分値
データを中央制御装置（ＣＰＵ）（２５）に供給する。

そして、中央制御装置（２５）がこの積分値データを所
定の判断動作に基づいて判別した結果により、レンズ装
置（１０）のフォーカスリング（図示せず）を回動させ
るための駆動手段に所定の駆動信号を供給し、フォーカ
ス調整を行うようにしである。

この場合、後述するズーム位置検出回路（３３）の検出
信号に応じて、中央制御装置（２５）が行うフォーカス
制御の精度を変化させる。

そして本例においては、中央制御装置（２５）に接続さ
れた操作スイッチ（２８）からの操作指令に基づいて、
ズーム駆動回路（２６）に駆動制御信号を供給するよう
にしてあり、ズーム駆動回路（２６）はこの駆動制御信
号の供給でズームモータ（２７）を駆動させ、ズームリ
ング（１１）を回動させる。或いは、ズームリング（１
１）に取付けられたズームレバー（ｌｌａ）（第２図参
照）を持って直接手動でズームリング（１１）を回動さ
せることも出来る。

そして、ズームモータ（２７）の駆動で回動するズーム
リング（１１）の回動位置を検出するために、ズームリ
ング（１１）の端部に反射パターン（１２）及び（１３
）を配置する。この場合、反射パターン（１２）及び（
１３）は、円筒形のズームリング（Ｉｆ）の端部の外周
部の同一円周位置の異なる角度位置に配置される。即ち
、第３図に反射パターン（１２）及び（１３）の詳細を
示すと、各反射パターン（１２）、　（１３）はズーム
リング（１１）が回動できる角度θ。（本例では１３０
°）に亘って帯状に設けてあり、この角度θ。の範囲を
θ１からθ、に５分割する。この場合、両反射パターン
（１２）　、　（１３）は１８０′離れた位置に配置す
る。そして、反射パターン（１２）では、角度θ、及び
θ２に対応した範囲（１２１）及び（１２２）を光反射
部としてあり、角度θ８．θ４及びθ、に対応した範囲
（１２３）　、　（１２４）及び（１２５）を無反射部
としである。また、反射パターン（１３）では、角度θ
２及びθ、に対応した範囲（１３２）及び（１３３）を
光反射部としてあり、角度θ１及びθ４に対応した範囲
（１３１）及び（１３４）を無反射部としである。さら
に、角度θ、に対応した範囲（１３５）の中央部（１３
５ａ）を光反射部としてあり、その脇を無反射部としで
ある。なお、θ、が望遠側、θ４が広角側、θ、がマク
ロ領域であり、角度θ、〜θ４は等角度としてあり、角
度θ、はこの各範囲θ１〜θ４の角度よりも狭い角度と
しである。

そして、ズームリング（１１）の反射パターン（１２）
及び（１３）が配置された側と対向するレンズ装置（１
０）の回動しない鏡筒内に、第１及び第２のフォトセン
サ（３１）及び（３２）を配置する。この第１及び第２
のフォトセンサ（３１）及び（３２）は、１８０”離れ
た位置に配置され、第１のフォトセンサ（３１）から出
射した光を反射パターン（１２）にて反射させ、反射光
をこのフォトセンサ（３１）で検出する。また、第２の
フォトセンサ（３２）から出射した光を反射パターン（
１３）にて反射させ、反射光をこのフォトセンサ（３２
）で検出する。

なお、第１図では説明の為にズームリング（１１）をレ
ンズ装置本体から離したが、実際にはズームリング（１
１）はレンズ装置本体側に装着されるので、例えば第２
図に示す如く反射パターン（１２）及び（１３）の取付
は位置をズームリング（１１）の内側に多少ずらずこと
も考えられる。

そして、両フォトセンサ（３１）及び（３２）の反射光
検出出力を、ズーム位置検出回路（３３）に供給し、こ
のズーム位置判別回路（３３）でセンサ出力よりズーム
位置を判別し、ズーム位置情報を中央制御装置（２５）
に供給する。

また、図示はしないが、所定のセンサによりズ−ムリン
グ（１１）の回動位置がマクロ領域であるか否かを検出
するようにしである。

ここで、センサ出力よりズーム位置を検出する際の判断
動作を、第４図を参照して説明すると、反射パターン（
１２）及び（１３）の反射部での反射光に基づいたセン
サ出力は、ローレベル信号“０”となり、反射パターン
（１２）及び（１３）の無反射部で反射光が生じない状
態でのセンサ出力は、ハイレベル信号゛ｌ“となるよう
に設定する。このようにすることで、ズームリング（１
１）を望遠側から広角側へと回動させると、反射パター
ン（１２）を検出する第１のセンサ（３１）の出力は第
４図Ａに示す如く変化し、反射パターン（１３）を検出
する第２のセンサ（３２）の出力は第４図Ｂに示す如く
変化する。ここで、第４図Ｃに示す如く、回動位置が角
度範囲θ３．θ２．θ１．θ、のときには、第１のセン
サ（３１）の出力と第２のセンサ（３２）の出力とでこ
の４状態が判別でき、ズーム位置判別回路（３３）はセ
ンサ出力より判別したいずれかの角度範囲θ８〜θ４を
示すズーム位置情報を中央制御装置（２５）に供給する
。なお、別のセンサ出力よりマクロ領域であることが検
出されたときには、第２のセンサ（３２）の出力がハイ
レベル信号゛１”となり範囲（１３５）の無反射部を検
出したとき、マク口頭域の角度範囲θ、の始端及び終端
部が判別される。

このようにしてズームリング（１１）の回動位置を検出
するようにしたことで、中央制御装置（２５）は例えば
フォーカス制御を行う際の精度を回動位置に応じて複数
段階に切換えさせて、レンズの各焦点距離での被写界深
度に応じた良好なフォーカス制御が行える。この場合、
本例においては回動位置を２ビツトのデジタル信号（ハ
イレベル信号°°１”又はローレベル信号゛０”）とし
て検出するので、確実な検出ができると共に、このそれ
ぞれのビットの信号をズームリング（１１）の外周部の
異なる角度位置で検出するようにしたので、センサを半
径方向に２個並べたり反射パターンを２本並べて配置す
る必要がなく、鏡筒の径を小さくでき、レンズ装置（１
０）を小型に構成できる。また、センサとして非接触で
検出するフォトセンサ（３１）及び（３２）を使用した
ため信※■性が高いと共に、金メツキを施した接点等の
高価な部品を必要とせず、安価に構成できる。

なお、上述実施例においては、反射パターンを同一円周
上に２１配置したが、ズームリングの最大回動角度が１
２０°以内のときには、同じ大きさのレンズ装置で反射
パターンを３組配置して３ピントの検出信号を得るよう
にすることができ、同様にズームリングの最大回動角度
が９０°以内の狭い角度になるに従って、反射パターン
を４組以上配置して４ビツト以上の検出信号を得るよう
にすることができる。また、上述実施例においては、ズ
ームリングの端面に反射パターンを配置するようにした
が、他の位置に配置しても良いことは勿論である。さら
に、フォトセンサの代わりに他の構成のセンサ或いはマ
イクロスイッチ等のパターン検出手段を使用するように
しても良い。さらにまた、本発明は上述実施例に限らず
、その他種々の構成が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によると、デジタル的に正確にレンズ装置の回動
位置を検出することができると共に、鏡筒の径を小さく
でき、レンズ装置を小型に構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ回動位置検出装置の一実施例を
示す構成図、第２図は第１図例の要部を示す一部破断側
面図、第３図は第１図例の反射パターンを示すズームリ
ングの正面図、第４図は第１図例の説明に供するタイミ
ング図、第５図はズームレンズの一例を示す斜視図、第
６図は従来のレンズ回動位置検出装置の一例を示す斜視
図である。 （１０）はレンズ装置、（１１）はズームリング、（１
２）及び（１３）は反射パターン、（２５）は中央制御
装置、（２７）はズームモータ、（３１）及び（３２）
はフォトセンサ、（３３）はズーム位置判別回路である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鏡筒を回動させることで所定の調整が行われるレンズ装
   置の回動位置を検出するレンズ回動位置検出装置におい
   て、 上記鏡筒の同一円周位置の異なる角度位置に複数の検出
   パターンを設け、該それぞれの検出パターンに対応して
   配したパターン検出センサより複数ビットの回動位置検
   出データを得るようにしたことを特徴とするレンズ回動
   位置検出装置。