JPH04219710A - ズームレンズ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ズームレンズ装置に関
し、詳しくは、演算制御手段により、それぞれ駆動制御
されるモータによって変倍用レンズ群と合焦用レンズ群
の移動が行われ、変倍用レンズ群の位置情報に基いて合
焦用レンズ群の合焦位置への移動が行われるようなズー
ムレンズ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のようなズームレンズ装置として、
図８の概要構成図に示した装置が知られている。このズ
ームレンズ装置において、１，３，５はそれぞれ固定レ
ンズ群、２は変倍用レンズ群、４は合焦用レンズ群、６
と７は合焦検出のためのローパスフィルタと撮像素子、
８と９はそれぞれ変倍用レンズ群と合焦用レンズ群の保
持枠、１０と１１はそれぞれ保持枠８と９を光軸方向に
移動させるスクリュー、１２は歯車列１３を介してスク
リュー１０を正，逆回転させる直流モータ、１４はスク
リュー１１を正，逆歩進回転させる歩進式モータのパル
スモータ、１５と１６はそれぞれ直流モータ１２とパル
スモータ１４の駆動回路、１７はそれぞれ駆動回路１５
，１６を介して直流モータ１２，パルスモータ１４の回
転を制御する演算制御部、１８は保持枠８と連動して変
倍用レンズ群２の位置情報を演算制御部１７に出力する
ポテンショメータ、１９は保持枠９と一体的な遮光板９
ａによって合焦用レンズ群４の近距離側または遠距離側
の移動端位置情報を演算制御部１７に出力するフォトイ
ンタラプタ、２０は撮像素子７の出力信号を処理する信
号処理回路、２１は合焦信号検出回路、２２は絞り装置
である。

【０００３】このズームレンズ装置は、不図示の電源ス
イッチをオンすると、演算制御部１７がフォトインタラ
プタ１９から合焦用レンズ群４の移動端位置情報を入力
するまで駆動装置１６によりパルスモータ１４を駆動し
て合焦用レンズ群４を近距離側または遠距離側の移動端
の初期位置にもたらす。それによって演算制御部１７は
、以後合焦用レンズ群４の位置情報として合焦用レンズ
群４を初期位置から移動させたパルスモータ１４のパル
スのカウント数を利用するように内部のカウンタを初期
化する。一方、変倍用レンズ群２の位置情報は、電源ス
イッチのオンにより初期化とは無関係にポテンショメー
タ１８から演算制御部１７に入力される。

【０００４】上述の初期化が行われ、不図示の撮影スイ
ッチがオンされると、演算制御部１７は合焦信号検出回
路２１の出力情報に基いて駆動装置１６を介しパルスモ
ータ１４を駆動して合焦用レンズ群４を合焦位置に移動
させる。 この移動に必要な合焦用レンズ群４の位置情報は前記の
カウンタのカウントによって得られる。

【０００５】さらに不図示のズーム操作釦のワイド側ま
たはテレ側が押されると、演算制御部１７は、変倍用レ
ンズ群２が最ワイド側または最テレ側にないときは、駆
動装置１５を介し直流モータ１２を駆動して変倍用レン
ズ群２をワイド側またはテレ側に移動させる。また演算
制御部１７は、記憶装置に記憶された無限遠から至近距
離までの種々の距離についてのピントの合う変倍用レン
ズ群２の位置と合焦用レンズ群４の位置の組合せと、ポ
テンショメータ１８が与える変倍用レンズ群２の位置と
パルスカウンタが与える合焦用レンズ群４の位置の組合
せとを比較して、それによりポテンショメータ１８が与
える変倍用レンズ群２の位置に対応して合焦用レンズ群
４の位置を変えるように、駆動装置１６を介しパルスモ
ータ１４を駆動して合焦用レンズ群４を合焦位置に移動
させる。

【０００６】上述の変倍用レンズ群２の移動とそれに伴
う合焦用レンズ群２の移動は、変倍操作釦の押しが解放
された情報あるいは変倍用レンズ群２がワイド端または
テレ端位置に達した情報によって停止させられることは
言うまでもない。

【０００７】このズームレンズ装置は、直流モータ１２
の回転をスクリュー１０に伝えるのに歯車列１３を必要
とするから、部品点数が増し、組立て工数も掛ってコス
トが高くなり、スペースを要してカメラの小型化を防げ
ると言う問題がある。また変倍用レンズ群２の位置をポ
テンショメータ１８で検出するため、摩擦抵抗が大きく
て直流モータの負荷を増大させるし、また低温での作動
の信頼性が低くなると言う問題もある。そして、この接
触式センサによる問題を解消するために、非接触式セン
サで変倍用レンズ群２の全移動範囲の位置情報が得られ
るようにすると、コストが高くなるだけでなく、位置検
出精度も低下する。

【０００８】そこで、上述の問題を解消するために、変
倍用レンズ群２も合焦用レンズ群４と同様に歩進式の移
動手段で移動させて、初期位置から移動した歩進数のカ
ウントで位置情報を得るようにしたズームレンズ装置が
発明された。しかし、このズームレンズ装置は、電源ス
イッチがオンされたことによって変倍用レンズ群２が初
期位置にもたらされ初期化されるまでに時間が掛って、
撮影チャンスを失うことがあると言う問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、変倍用レン
ズ群の移動に歩進式の移動手段を用いて、初期位置から
移動した歩進数のカウントにより変倍用レンズ群の位置
情報を得るようにしたズームレンズ装置における上述の
問題を解消するためになされたものであり、電源スイッ
チのオン等による初期動作時に変倍用レンズ群の初期位
置への移動が短時間で行われて、早く撮影動作に入るこ
とができるズームレンズ装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、変倍用レンズ
群と、該変倍用レンズ群を移動させる歩進式の移動手段
と、該歩進式の移動手段を制御する演算制御手段を有す
るズームレンズ装置において、前記変倍用レンズ群の位
置検出の為の位置検出センサを前記変倍用レンズ群の変
倍の為の移動範囲のほぼ中央の位置に設けるとともに、
前記演算制御手段が初期動作時に前記変倍用レンズ群を
前記位置検出センサの位置に移動させて初期設定するよ
う前記歩進式の移動手段を制御することを特徴とするズ
ームレンズ装置にあり、この構成によって前記目的を達
成する。

【００１１】

【作用】すなわち、本発明のズームレンズ装置は、変倍
用レンズ群の移動を歩進式の移動手段で行い、変倍用レ
ンズ群の位置検出センサを変倍用レンズ群の移動範囲の
ほぼ中央の位置に設けて、演算制御手段が初期動作時に
変倍用レンズ群を位置検出センサの位置に移動させるよ
うに歩進式の移動手段を制御するから、変倍用レンズ群
の初期位置への移動が短時間で行われて、撮影のタイミ
ングを失することがなくなると言う効果を奏し、また装
置が簡単で小型、安価に構成できるという効果も奏する
。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図７に示した実施
例によって説明する。

【００１３】図１は、本発明のズームレンズ装置の１例
を示す概要構成図、図２は変倍用レンズ群が移動範囲の
中央にあることを検出するのに用いられる反射標識の平
面図、図３は反射標識を検出するフォトリフレクタの出
力変化の例を示すグラフ、図４はフォトリフレクタが図
３の出力変化を示すものである場合の演算制御部の変倍
用レンズ群を初期位置にもたらす初期化動作の制御フロ
ーチャート、図５はフォトリフレクタの出力変化の他の
例を示すグラフ、図６および図７はそれぞれフォトリフ
レクタが図５の出力変化を示すものである場合の演算制
御部の初期化動作の制御フローチャートである。

【００１４】図１において、図８と同一符号は同一機能
部材ないしは同一機能部分を示し、２４は駆動回路１５
により駆動されてスクリュー１０を正，逆歩進回転させ
るパルスモータ、８ａは変倍用レンズ群２の可動距離の
長さを有する図２に示したような反射標識が貼り付け等
によって設けられる変倍用レンズ群保持枠８の被検出部
、２８は被検出部８ａの反射標識からの反射光を受光し
て変倍用レンズ群２がテレ端Ｔ位置からワイド端Ｗ位置
までの間を移動するとそれに伴って図３または図５に示
したような電圧を出力するフォトリフレクタである。図
３は変倍用レンズ群２がテレ端Ｔ側からワイド端Ｗ側に
移動したときとその逆方向に移動したときとでフォトリ
フレクタ２８の出力電圧変化曲線が一致する例を示し、
図５は一致しない例を示す。

【００１５】以上のズームレンズ装置は、不図示の電源
スイッチがオンされると、演算制御部１７が、後述する
ように、図３の例では図４に示した初期化の制御を行い
、図５の例では図６または図７に示した初期化の制御を
行って、変倍用レンズ群２をフォトリフレクタ２８の出
力電圧がほぼ所定電圧Ｖになるような初期位置、すなわ
ち変倍用レンズ群２の移動範囲の中央部の所定位置にも
たらす。この電源スイッチのオンから変倍用レンズ群２
が初期位置に停止するまでの時間は、初期位置をテレ端
Ｔまたはワイド端Ｗにした場合に比較すると、変倍用レ
ンズ群２の平均移動距離が１／２となるからほぼ１／２
の短時間で行われるようになる。したがって、変倍用レ
ンズ群２を初期位置にもたらすのに時間が掛って撮影タ
イミングを失するようなことは防止できる。

【００１６】演算制御部１７の図４の制御は、フォトリ
フレクタ２８の出力電圧変化が図３のようにヒステリシ
ス変化を示さない場合のものであり、変倍用レンズ群２
が最初テレ端Ｔ側にあってもワイド端Ｗ側にあっても１
パルス分の移動の間にフォトリフレクタ２８の出力電圧
が所定電圧Ｖを横切る変化をしたときを初期位置に達し
たときとして、そのときに変倍用レンズ群２を止め、パ
ルスカウンタを初期化するようにしたものである。この
制御により変倍用レンズ群２の停止する初期位置は図３
のＭ位置またはその近傍の一定位置となる。この初期位
置はフォトリフレクタ２８の位置や所定電圧Ｖの値を変
えることで変倍用レンズ群２の位置情報が記憶装置に記
憶されているデータと合致するように調整することがで
きる。このように正確に変倍用レンズ群２を初期位置に
もたらすことができるから演算制御部１７は、その後ズ
ーム操作釦の押しにより変倍用レンズ群２を移動するよ
うになると、初期位置から変倍用レンズ群２を移動させ
たパルスモータ２４の駆動パルス数のカウントより得ら
れる変倍用レンズ群２の位置情報と記憶装置から読み出
した組合せに基いて、合焦用レンズ群４を変倍用レンズ
群２の移動に対応したピントの合う位置に移動させるこ
とになる。

【００１７】演算制御部１７の図６の制御は、フォトリ
フレクタ２８の出力電圧変化が図５のようにヒステリシ
ス変化を示す場合のものであり、変倍用レンズ群２の初
期位置が最大で図５に示したヒステリシス変化分のΔＭ
だけ変動することを防止するために、変倍用レンズ群２
がテレ端Ｔ側からワイド端Ｗ側に１パルス分移動したこ
とによりフォトリフレクタ２８の出力電圧が所定電圧Ｖ
以上の状態からＶより低い電圧に変化したときを移動範
囲の中央の初期位置に達したときとして、そのときに変
倍用レンズ群２を止め、パルスカウンタを初期化するよ
うにしたものである。図６で「フォトリフレクタ出力が
ハイレベルＨになったときはレンズ群２を所定パルステ
レ側に駆動する」としているのは、それにより変倍用レ
ンズ群２をヒステリシス変化分のΔＭが生ずる領域より
は確実にテレ端Ｔ側に移動させておくためであり、した
がってその後の「レンズ群２を１パルスづつワイド側に
駆動する」制御でフォトリフレクタ２８の出力電圧は図
５の左側下り矢印に従う変化をするから、その結果変倍
用レンズ群２はＭｔ位置またはその近傍の一定位置に停
止することになる。

【００１８】演算制御部１７の図７の制御は、同じく初
期位置がヒステリシス変化分のΔＭだけ変動することを
防止するために、変倍用レンズ群２がワイド端Ｗ側から
テレ側Ｔ側に１パルス分移動したことによりフォトリフ
レクタ２８の出力電圧が所定電圧Ｖ以下の電圧から所定
電圧Ｖを超える電圧に変化したときを移動範囲の中央の
初期位置に達したときとして、そのときに変倍用レンズ
群２を停止するものである。この場合の変倍用レンズ群
２の初期位置は図５のＭｗ位置またはその位置の近傍の
一定位置となる。

【００１９】図６と図７のいずれの制御においても、図
４の制御において述べたと同様に変倍用レンズ群２の初
期位置を調整できる。しかし、図５のＭｔ位置とＭｗ位
置のうち、一方の位置が比較的安定して、他方の位置が
変動し易いと言うことがある。その場合は、図６と図７
の制御のうち、中心位置が安定して得られる方の制御を
採用すればよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明のズームレンズ装置においては、
変倍用レンズ群の移動に歩進式の移動手段を用い、変倍
用レンズ群の位置検出センサを変倍用レンズ群の移動範
囲のほぼ中央の位置に設けて、初期動作時に演算制御手
段が変倍用レンズ群位置検出センサの位置に移動させる
ように歩進式の移動手段を制御するから、変倍用レンズ
群の移動手段が簡単で、装置を小型、安価に構成するこ
とができ、初期動作時に変倍用レンズ群が初期位置に短
時間でもたらされて、撮影チャンスを失う惧れがなくな
ると言う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明のズームレンズ装置の１例を示す概要構成
図、図２は変倍用レンズ群の位置を検出するのに用いら
れる反射標識の平面図、図３は反射標識を検出するフォ
トリフレクタの出力変化の例を示すグラフ、図４はフォ
トリフレクタが図３の出力変化を示す場合の演算制御部
の変倍用レンズ群を初期位置にもたらす制御動作フロー
チャート、図５は反射標識を検出するフォトリフレクタ
の出力変化の他の例を示すグラフ、図６および図７はそ
れぞれフォトリフレクタが図５の出力変化を示す場合の
演算制御部の変倍用レンズ群を初期位置にもたらす制御
動作フローチャート、図８は従来のズームレンズ装置の
例を示す概要構成図である。

【符号の説明】

１，３，５…固定レンズ群、　　　　　　　　２…変倍
用レンズ群、 ４…合焦用レンズ群、　　　　　　　　　　　　　　６
…ローパスフィルタ、 ７…撮像素子、　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　８…変倍用レンズ群保持枠、 ８ａ…被検出腕、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　９…合焦用レンズ群保持枠、 ９ａ…遮光板、　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１０，１１…スクリュー、 １２…直流モータ、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１３…歯車列、１４，２４…パルスモータ、　　　
　　　　　　　　　１５，１６…駆動回路、 １７…演算制御部、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１８…ポテンショメータ、 １９…フォトインタラプタ、　　　　　　　　　　２０
…信号処理回路、 ２１…合焦信号検出回路、　　　　　　　　　　　　２
２…絞り装置、２８…フォトリフレクタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　変倍用レンズ群と、該変倍用レンズ群
   を移動させる歩進式の移動手段と、該歩進式の移動手段
   を制御する演算制御手段を有するズームレンズ装置にお
   いて、前記変倍用レンズ群の位置検出の為の位置検出セ
   ンサを前記変倍用レンズ群の変倍の為の移動範囲のほぼ
   中央の位置に設けるとともに、前記演算制御手段が初期
   動作時に前記変倍用レンズ群を前記位置検出センサの位
   置に移動させて初期設定するよう前記歩進式の移動手段
   を制御することを特徴とするズームレンズ装置。
2. 【請求項２】　　演算制御手段によりそれぞれ駆動制御
   されるモータによって変倍用レンズ群と合焦用レンズ群
   の移動が行われ、変倍用レンズ群の位置情報に基いて合
   焦用レンズ群の合焦位置への移動が行われるズームレン
   ズ装置において、変倍用レンズ群が移動範囲の中央部に
   あるかそれよりテレ側にあるかワイド側にあるかによっ
   て出力を変化し、変倍用レンズ群が中央部にあるときは
   変倍用レンズ群の位置変化に応じて出力を変化する非接
   触変倍用レンズ群センサと、変倍用レンズ群を移動させ
   るモータに歩進式モータと、該歩進式モータを駆動した
   歩進数のカウンタとを用いて、演算制御手段が初期動作
   時に前記センサの出力情報に基いて変倍用レンズ群を所
   定中央位置に移動させ、以後変倍用レンズ群の位置情報
   に変倍用レンズ群を前記中央位置から移動させた歩進式
   モータの歩進数をカウントした前記カウンタのカウント
   数を利用して制御を行うことを特徴とするズームレンズ
   装置。
3. 【請求項３】　　前記初期動作時に変倍用レンズ群を前
   記中央位置に停止させる前記センサの出力情報が変倍用
   レンズ群のテレ側またはワイド側の一方の側への移動に
   おいて得られる情報であることを特徴とする請求項１の
   ズームレンズ装置。