JPH04320110A - 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、アナログ信号を高精度
にデシタル信号に変換するときに有効なＡ／Ｄ変換装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、ほとんどの製品にはマイクロコン
ピュータが搭載され、種々の機構の自動化及びコンパク
ト化が達成されている。このようなマイクロコンピュー
タは、通常、機種ごとに開発され、各制御を行うために
専用の入力端子が割り当てられている。例えばローコス
トタイプのズームカメラの場合、オートフォーカス制御
用には、変倍レンズの移動量を得るための入力端子や被
写体距離データ用の入力端子が用意される他、これらの
入力端子からのデータにより決定される合焦レンズの合
焦位置データを合焦レンズ駆動モータに出力する端子も
用意されている。このようにして開発されたマイクロコ
ンピュータの入力端子には、変倍レンズの移動量や被写
体距離データ等のアナログ信号を直接入力させることが
できないため、これらのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器を
介してデジタル信号で入力させる。このＡ／Ｄ変換器は
、予め定められたマイクロコンピュータの処理能力に応
じたものが用いられており、現在最も多く使用されれて
いるマイクロコンピュータでは８ビットをまとめて処理
するものが多く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように８ビット対応のマイクロコンピュータ及びＡ／Ｄ
変換器を用いたカメラの場合、一時に入出力できるデジ
タルデータは、２５６通りのデジタル量しか得ることが
できない。したがって、例えばズームレンズを内蔵した
コンパクトカメラにおいてオートフォーカスによるピン
ト合わせの精度を高くするために変倍レンズの移動量を
高精度に読み取ろうとすると、２５６通りのデジタル量
では精度的に不十分であった。また、この不都合に対処
するために８ビット以上のＡ／Ｄ変換器を使用した場合
には、新たにマイクロコンピュータを開発するようにな
りコストアップにつながる欠点がある。

【０００４】本発明は上記のような問題点を解決し、予
め定められたＡ／Ｄ変換器の変換能力以上のデジタル量
をマイクロコンピュータ等のデジタル機器に入力させ、
アナログ信号に対応したデジタル信号の高精度化を図っ
たＡ／Ｄ変換装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような欠
点を解決するためになされたもので、第１の発明では、
検出手段から一定範囲の信号レベルで出力されるアナロ
グ信号を、その信号レベルに応じて予め定められた複数
の区間ごとに各々増幅して複数の増幅信号を出力する増
幅手段と、前記アナログ信号レベルに応じて前記増幅信
号のうちの一つを選択する選択手段と、選択された増幅
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とをを備え
ている。

【０００６】また、第２の発明では、検出手段から一定
範囲の信号レベルで出力されるアナログ信号を、その信
号レベルに応じて予め定められた複数の区間ごとに各々
増幅して複数の増幅信号を出力する増幅手段と、前記信
号レベルが高精度の検出を必要とする区間に属する場合
にはその区間に応じて前記増幅信号のうちの一つを選択
しこれを出力するとともに、前記信号レベルが高精度の
検出を必要としない区間に属する場合には前記アナログ
信号をそのまま出力する出力選択手段と、この出力選択
手段から出力される信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器とを備えている。

【０００７】さらに第３の発明では、信号レベルが一定
な範囲内のアナログ信号を出力する検出手段と、前記一
定範囲を複数の区間に区分し、アナログ信号の信号レベ
ルがどの区間に属するかを識別するレベル識別手段と、
前記複数の区間に対応した複数の基準電圧を発生する基
準電圧発生手段と、前記レベル識別手段からの選択信号
に応答し、複数の基準電圧の中から前記信号レベルに対
応した１つの基準電圧を選択する基準電圧選択手段と、
前記アナログ信号を選択された基準電圧に基づいて増幅
する増幅手段と、この増幅手段からの出力をデジタル変
換するＡ／Ｄ変換器とを備えている。

【０００８】

【実施例】図２及び図３は本発明の一実施例に係るズー
ムカメラを示したものであり、メインスイッチ１１をＯ
Ｎ操作すると鏡筒が沈胴位置から繰り出され、変倍操作
部材１２の操作により撮影レンズの焦点距離がワイド側
とテレ側との間で可変される３５ミリレンズシャッター
式ズームカメラである。このカメラは、周知のようにシ
ャッタボタン１５を半押しすると測距と測光とが開始さ
れ、さらに全押しすると自動的に被写体にピントを合わ
せ適正露出で撮影を行う。なお、符号１４ａ、及び１４
ｂは可視光をカットして赤外光だけを透過するＩＲフィ
ルタを組み込んだ測距用窓であり、これらの奥に周知の
赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）と位置検出ダイオード
（ＰＳＤ）とを備えた測距装置１４が内蔵されている。

【０００９】このカメラの撮影レンズのフォーカス方式
は、バリエータレンズである前群レンズ２０に対しフォ
ーカシング機能をもったコンペンセータレンズである後
群レンズ２１を光軸Ｐ方向に進退させるリヤーフォーカ
ス方式である。鏡筒の構成は、カメラボディと一体成形
された固定筒２３と、この固定筒２３の内側にヘリコイ
ド結合された中間筒２４と、この中間筒２４の内側にヘ
リコイド結合された可動筒２５とから構成されている。 前群レンズ２０は、可動筒２５に周知のバヨネット結合
等で固定されており、後群レンズ２１は、前群レンズ２
０の後方で可動筒２５に固定された後群レンズ枠台２８
を介して後群レンズ枠２９に組み込まれている。

【００１０】前記変倍操作部材１２の操作が行われると
、この操作に応じてズームモータ３４が駆動する。この
駆動は二段ギヤ５０，ギヤ５４及び中間筒２４のギヤ部
２４ｃに伝達される。これにより中間筒２４は回動し、
ヘリコイドのリードに従って固定筒２３に対し光軸Ｐ方
向に進退する。可動筒２５は中間筒２４の回動によりこ
れに対し直進ガイド部材３５に従って光軸Ｐ方向に進退
する。なお、前記ギヤ５４は、ブッシュ５２に回動自在
に設けられている。このブッシュ５２は、前記直進ガイ
ド部材３５の端部に固着されており、リードスクリュ５
１のリードに従って進退する。リードスクリュ５１のリ
ードは、前記可動筒２５の進退に対応するように形成さ
れている。ブッシュ５２の後端部には摺動子３５が設け
られており、これが抵抗体３３に常に接触している。し
たがって、可動筒２５の移動量は前記摺動子３５から送
出されるアナログ信号３７によって検出可能となる。

【００１１】図１に示すように前記可動筒２５の移動量
に応じたアナログ信号３７は、オフセット電圧（ｉｂｒ
１）がかけられた増幅器３８に入力され、０〜Ｖｃｃの
電圧となった範囲のアナログ信号３７ａでＡ／Ｄ変換装
置に取り込まれる。前記Ａ／Ｄ変換装置は、差動増幅回
路３９、マルチプレクサ回路４１及びＡ／Ｄ変換器４３
とから構成されている。前記差動増幅回路３９は、前記
アナログ信号３７ａの範囲を３つの区間ごとに各々増幅
して３つの増幅信号４７ａ，４７ｂ，４７ｃをマルチプ
レクサ回路４１に出力する。前記マルチプレクサ回路４
１はデータセレクタであり、ＣＰＵ３６から出力される
選択信号３６ａに応じて前記アナログ信号３７ａ、増幅
信号４７ａ，４７ｂ，４７ｃのうちの１つを選択し、こ
れを出力選択信号４４としてＡ／Ｄ変換器４３に出力す
る。 Ａ／Ｄ変換器４３は出力選択信号４４を８ビットのデジ
タル信号に変換しＣＰＵ３６に出力する。

【００１２】ＣＰＵ３６は、前記変倍操作部材１２の操
作が完了したときに、前記アナログ信号３７ａを入力さ
せる選択信号３６ａをマルチプレクサ回路４１に送出し
、アナログ信号３７ａに応じたデジタル信号をＡ／Ｄ変
換器４３から読み取る。さらに、ＣＰＵ３６は、前記デ
ジタル信号がその範囲のうち高精度の読み取りを必要す
る範囲に対応している場合には、これに応じて増幅信号
４７のうちの１つをＡ／Ｄ変換器４３に入力させる選択
信号３６ａをマルチプレクサ回路４１に送出し増幅信号
４７に対応したデジタル信号を読み取る。

【００１３】ＣＰＵ３６は、前記増幅信号４７に対応し
たデジタル信号を読み取ると、これに応じて可動筒２５
の位置データを予めＲＯＭ５１に記憶したテーブルを参
照し可動筒２５の位置データを決定する。なお、ＣＰＵ
３６は、アナログ信号３７ａに対応したデジタル信号が
その範囲のうち高精度の読み取りを必要としない範囲、
例えば、可動筒２５が沈胴位置とワイド位置との間で移
動したときに得られたデジタル信号の範囲の場合には、
前記アナログ信号に対応したデジタル信号をそのまま可
動筒２５の位置データとする。

【００１４】ＣＰＵ３６は得られた可動筒２５の位置デ
ータと測距装置１４から得られる被写体距離データとを
一時記憶しておき、これらの格納したデータを必要に応
じて読み出して後群レンズ２１の合焦位置を決定し、こ
れに応じた駆動制御信号５０ａをレンズ駆動回路５０に
送出し合焦モータ２６ａを制御する。合焦モータ２６ａ
の駆動は、図２に示すようにギヤ２６ｂ，２６ｃ，２６
ｄ，２６ｅを介してギヤ部２９ｄに伝達される。これに
より、前群レンズ２０に対し後群レンズ２１が光軸Ｐ方
向に進退しフォーカシングが完了する。なお、合焦モー
タ２６ａにはステッピングモータを用いており、符号２
６ｆはステッピングモータの脱調等を検出するロータリ
ーエンコーダ等の検出器である。

【００１５】次に上記構成の作用について簡単に説明す
る。カメラの鏡筒の沈胴位置の状態を示す図２において
、メインスイッチ１１をＯＮすると鏡筒はワイド位置に
繰り出す。その後、変倍操作部材１２を操作すると、こ
れに応じて可動筒２５が進退する。変倍操作部材１２の
操作が完了すると、ＣＰＵ３６は、Ａ／Ｄ変換装置を介
して可動筒２５の移動量を読み取る。

【００１６】ここで、Ａ／Ｄ変換装置について簡単に説
明する。増幅器３８を介して摺動子３５から送出される
アナログ信号３７ａは、０〜Ｖｃｃの範囲となった電圧
でＡ／Ｄ変換装置に取り込まれる。差動増幅回路３９は
、アナログ信号３７ａの範囲を例えば、「０．３５Ｖ〜
０．５７Ｖ」、「０．５７Ｖ〜０．７８Ｖ」及び「０．
７８Ｖ〜ＶｃｃＶ」との３つの範囲を各々「０〜Ｖｃｃ
Ｖ」の範囲となるように増幅させる。すなわち、図１に
示す差動増幅器３９ａ〜３９ｃの基準電圧Ｖ１　，Ｖ２
　，Ｖ３　をそれぞれ「Ｖ１＝０．３５Ｖ」、「Ｖ２　
＝０．５７Ｖ」及び「Ｖ３　＝０．７８Ｖ」に予め定め
、差動増幅器３９ａ〜３９ｃの増幅度をそれぞれ「４．
５」になるように抵抗ｒ２　，ｒ３　の値を予め定めて
いる。

【００１７】ＣＰＵ３６は、先ず選択信号３６ａを送出
させアナログ信号３７ａに対応したデジタル信号をＡ／
Ｄ変換４３を介して読み取る。この読み取ったデジタル
信号は、高精度の読み取りを必要とする範囲と比較され
る。この高精度の読み取りを必要とする範囲は、差動増
幅回路３９でアナログ信号３７ａをそれぞれ増幅する範
囲に対応している。すなわち、「０．３５Ｖ〜０．５７
Ｖ」の範囲となったアナログ信号３７ａに対応したデジ
タル信号を読み取った場合は、このデジタル信号を「第
１レベル範囲」のデータとして処理し、増幅信号４７ａ
を入力させる選択信号３６ａをマルチプレクサ回路４１
に送出する。

【００１８】これにより、マルチプレクサ回路４１から
出力される出力選択信号４４は、Ａ／Ｄ変換器４３を介
して増幅信号４７ａに対応した「第１レベル範囲」のデ
ジタル信号としてＣＰＵ３６に読み取られる。したがっ
て、この「第１レベル範囲」のデジタル信号は、「０．
３５Ｖ〜０．５７Ｖ」の範囲となったアナログ信号３７
ａを「０〜ＶｃｃＶ」に増幅した増幅信号４７ａに対応
したデジタル信号であるから、２５６とおりのデジタル
量となる。この２５６とおりのデジタル量に対応した可
動筒２５の移動量は、予めＲＯＭ５１の第１テーブルに
記憶されており、このテーブルを参照し可動筒２５の位
置データを決定する。

【００１９】次に、ＣＰＵ３６は、「０．５７Ｖ〜０．
７８Ｖ」の範囲となったアナログ信号３７ａに対応した
デジタル信号を読み取った場合は、このデジタル信号を
「第２レベル範囲」のデータとして処理し、増幅信号４
７ｂを入力させる選択信号３６ａをマルチプレクサ回路
４１に送出する。これにより、マルチプレクサ回路４１
から出力される出力選択信号４４は、Ａ／Ｄ変換器４３
を介して増幅信号４７ｂに対応した「第２レベル範囲」
のデジタル信号としてＣＰＵ３６に読み取られる。した
がって、この「第２レベル範囲」のデジタル信号は、「
０．５７Ｖ〜０．７８Ｖ」の範囲となったアナログ信号
３７ａを「０〜ＶｃｃＶ」に増幅した増幅信号４７ｂに
対応したデジタル信号であるから、２５６とおりのデジ
タル量となる。この２５６とおりのデジタル量に対応し
た可動筒２５の移動量は、予めＲＯＭ５１の第２テーブ
ルに記憶されており、このテーブルを参照し可動筒２５
の位置データを決定する。

【００２０】次に、ＣＰＵ３６は、「０．７８〜Ｖｃｃ
Ｖ」の範囲となったアナログ信号３７ａに対応したデジ
タル信号を読み取った場合は、このデジタル信号を「第
３レベル範囲」のデータとして処理し、増幅信号４７ｃ
を入力させる選択信号３６ａをマルチプレクサ回路４１
に送出する。これにより、マルチプレクサ回路４１から
出力される出力選択信号４４は、Ａ／Ｄ変換器４３を介
して増幅信号４７ｃに対応した「第３レベル範囲」のデ
ジタル信号としてＣＰＵ３６に読み取られる。したがっ
て、この「第３レベル範囲」のデジタル信号は、「０．
７８〜ＶｃｃＶ」の範囲となったアナログ信号３７ａを
「０〜ＶｃｃＶ」に増幅した増幅信号４７ｃに対応した
デジタル信号であるから、２５６とおりのデジタル量と
なる。この２５６とおりのデジタル量に対応した可動筒
２５の移動量は、予めＲＯＭ５１の第３テーブルに記憶
されており、このテーブルを参照し可動筒２５の位置デ
ータを決定する。

【００２１】なお、ＣＰＵ３６は、高精度の読み取りを
必要としない範囲、例えば、「０〜０．３５Ｖ」の範囲
となったアナログ信号３７ａに対応したデジタル信号を
読み取った場合には、前述したようにアナログ信号３７
ａに対応したデジタル信号をそのまま可動筒２５の位置
データと決定する。

【００２２】また、本実施例では、アナログ信号３７ａ
の範囲を例えば、「０．３５Ｖ〜０．５７Ｖ」、「０．
５７Ｖ〜０．７８Ｖ」及び「０．７８Ｖ〜ＶｃｃＶ」と
の３つの範囲と定めたが、本発明ではこれに限ることは
なく、例えばアナログ信号３７ａの範囲を４つの範囲さ
らには５つの範囲に定めた例としてもよい。さらにアナ
ログ信号３７ａの範囲の境界においても良好な読み取り
が可能とするために、それぞれの境界で重複させるよう
な範囲、例えば、「０．３５Ｖ〜０．６Ｖ」、「０．５
７Ｖ〜０．８２Ｖ」及び「０．７８Ｖ〜ＶｃｃＶ」との
範囲になるように増幅器３９の増幅度を予め小さめに設
定した例でもよい。また、アナログ信号３７ａの範囲ご
とに増幅させる増幅度をそれぞれ異なった増幅度にする
と、範囲ごとに検出精度を変えることも可能となる。

【００２３】さらに、本実施例では、差動増幅回路３９
が３つの差動増幅器３９ａ，３９ｂ，３９ｃの構成とし
たが、図４に示すように１つの差動増幅器３９に対し、
その基準電圧Ｖ１　，Ｖ２　，Ｖ３　をＣＰＵ３６から
出力される制御信号６０によって切り換えるようにした
例でもよい。これによれば、予め定められたアナログ信
号３７ａの複数の範囲をそれぞれ増幅させることなく回
路自体もコストダウンとなる。また、それぞれの基準電
圧をＶ１　、Ｖ２　、Ｖ３　とした３個の差動増幅器を
設け、アナログ信号３７ａのレベルに応じて最適なもの
だけにアナログ信号を入力するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＡ／Ｄ変換
装置は、増幅手段が検出手段から出力されるアナログ信
号を予め定められた複数の区間ごとに各々増幅して複数
の増幅信号を出力するとともに、選択手段が前記アナロ
グ信号のレベルに応じて前記増幅信号のうちの一つを選
択し、これをＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換するか
ら、予め定められたＡ／Ｄ変換器をそのまま用いて高精
度な検出が行える。また、本実施例によれば撮影レンズ
のズームング位置を高精度な位置で検出可能となりフォ
ーカシング時のピント精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るＡ／Ｄ変換装置を用いた
カメラの電気的概略を示す回路図である。

【図２】カメラの要部を示す断面図である。

【図３】カメラの外観を示す斜視図である。

【図４】本発明の他の実施例に係るＡ／Ｄ変換装置を用
いたカメラの電気的概略を示す回路図である。

【符号の説明】

３３　　抵抗体 ３５　　摺動子 ３９　　増幅回路 ４１　　マルチプレクサ回路 ４３　　Ａ／Ｄ変換器 ３６　　ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　検出手段から一定範囲の信号レベルで
   出力されるアナログ信号を、その信号レベルに応じて予
   め定められた複数の区間ごとに各々増幅して複数の増幅
   信号を出力する増幅手段と、前記アナログ信号レベルに
   応じて前記増幅信号のうちの一つを選択する選択手段と
   、選択された増幅信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
   変換器とを備えたことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置。
2. 【請求項２】　　検出手段から一定範囲の信号レベルで
   出力されるアナログ信号を、その信号レベルに応じて予
   め定められた複数の区間ごとに各々増幅して複数の増幅
   信号を出力する増幅手段と、前記信号レベルが高精度の
   検出を必要とする区間に属する場合にはその区間に応じ
   て前記増幅信号のうちの一つを選択しこれを出力すると
   ともに、前記信号レベルが高精度の検出を必要としない
   区間に属する場合には前記アナログ信号をそのまま出力
   する出力選択手段と、この出力選択手段から出力される
   信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えた
   ことを特徴とするＡ／Ｄ変換装置。
3. 【請求項３】　　信号レベルが一定な範囲内のアナログ
   信号を出力する検出手段と、前記一定範囲を複数の区間
   に区分し、アナログ信号の信号レベルがどの区間に属す
   るかを識別するレベル識別手段と、前記複数の区間に対
   応した複数の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、
   前記レベル識別手段からの選択信号に応答し、複数の基
   準電圧の中から前記信号レベルに対応した１つの基準電
   圧を選択する基準電圧選択手段と、前記アナログ信号を
   選択された基準電圧に基づいて増幅する増幅手段と、こ
   の増幅手段からの出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
   とからなることを特徴とするＡ／Ｄ変換装置。