JPH07119869B2

JPH07119869B2 - 光学機器

Info

Publication number: JPH07119869B2
Application number: JP1136599A
Authority: JP
Inventors: 方秀平沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH032707A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は変倍及び焦点調節機能を備えたズームレンズの
レンズ位置制御装置に関するものである。

［従来の技術］変倍及び焦点調節機能を備えたレンズシステムでは、焦
点距離や被写体距離の変化によって、レンズ群の位置が
変化したりVPL（Variable Power Lens）の場合には形状
が変化する。又、この様なレンズ群の位置、形状等の変
化によって、レンズシステムそのものの特性も変化す
る。従って、自動焦点調節等、レンズシステムの制御装
置の動作性能を向上させる為には、レンズの状態を検出
して、その状態に適した制御を講ずるのが望ましい。特
に近年では、比較的複雑な処理が出来るマイクロコンピ
ュータ等を用いたレンズ制御技術が盛んに取り入れられ
る様になり、これに伴ってより精密なレンズ位置制御も
行える様になって来ている。

上記の如く、レンズの状態を検出する手段と、マイクロ
コンピュータ等を用いて複雑かつ精密なレンズ位置制御
を行う手段とをもって、自動焦点調節装置等の動作性能
を向上させようとする時、前記のレンズ状態を検出する
為の装置の分解能も向上させる必要がある。レンズ状態
を検出する為の装置として代表的なものに、レンズ位置
検出装置を掲げる事が出来る。そして従来から、分解能
の高いレンズ位置検出装置としては、レンズの移動に伴
って同期的なディジタル信号を発生するエンコーダが多
く用いられている。

このディジタル信号を発生するエンコーダは大きく２種
類に分類でき、その中の１つは、レンズの位置に対応し
て固有の信号を発生するアブソリュート型エンコーダで
ある。又、もう１つはレンズの移動量に対応して、その
移動量に比例した量のパルス数を出力するインクリメン
ト型エンコーダであり、コストや大きさの点から、民生
用機器に於ては、インクリメント型エンコーダを用いる
場合が多い。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記従来例の如く、インクリメント型エ
ンコーダを用いる場合には、マイクロコンピュータ等を
含むレンズ位置制御を行う装置の中に、エンコーダのパ
ルス数をカウントするカウンタが必要であり、絶対的な
レンズ位置を検出する為には、例えば電源を投入した直
後等に、レンズを所定のリセット位置に移動させ、カウ
ンタをそのリセット位置に対応した値にセットしなおし
てから改めてカウントを開始させる必要がある。

従って、電源投入時等上記リセット動作を行う際には、
レンズが必ず移動する事となるので、予め画角やピント
を設定しておいて、電源を切って撮影待機をするといっ
た事ができないという欠点があった。

本発明の目的は、例えばカメラの電源を切って次に撮影
を行うために電源を投入した際、レンズを前回の撮影終
了時と同じ位置に復帰させることで迅速に撮影を開始で
きるようにしたズームレンズのレンズ位置制御装置を提
供するものである。

［課題を解決するための手段］本発明の目的を達成するため、本願第１の発明では、電
源のスイッチと、移動可能なレンズと、このレンズの位
置を検出し、記憶すると共にレンズの移動を制御する制
御手段とを有し、上記スイッチの操作に応じてレンズを
リセット位置に移動させる光学機器において、スイッチ
を切ったことに応じてレンズの位置に関する記憶内容を
保持し、スイッチを入れたことに応じて、レンズをリセ
ット位置に移動させ、その後レンズをリセット位置から
記憶保持した位置まで移動させる制御手段を設けてい
る。

なお、上記制御手段に代えて、スイッチを切ったことに
応じてレンズの位置を記憶し、スイッチを入れたことに
応じて、レンズをリセット位置に移動させ、その後レン
ズをリセット位置から記憶した位置まで移動させる制御
手段を設けてもよい。

また、制御手段は、レンズの位置を検出する手段と、レ
ンズを移動させる手段と、上記検出手段で検出したレン
ズの位置を記憶する記憶手段とを有して構成するのが望
ましい。

また、レンズは、変倍用レンズが焦点合わせ用レンズよ
りも被写体側に位置するズームレンズにおける変倍用レ
ンズ又は焦点合わせ用レンズとするのが望ましい。

さらに、本願第２の発明では、電源のスイッチと、移動
可能な複数個のレンズ群と、これら複数個のレンズ群の
位置を検出し、記憶すると共に複数個のレンズ群の移動
を制御する制御手段とを有し、上記スイッチの操作に応
じて複数個のレンズ群を各々のリセット位置に移動させ
る光学機器において、スイッチを切ったことに応じて複
数個のレンズ群の各々の位置に関する記憶内容を保持
し、スイッチを入れたことに応じて、複数個のレンズ群
を各々のリセット位置に移動させ、その後複数個のレン
ズ群を各々のリセット位置から記憶保持した各位置まで
移動させる制御手段を設けている。

なお、上記制御手段に代えて、スイッチを切ったことに
応じて複数個のレンズ群の各々の位置を記憶し、スイッ
チを入れたことに応じて、複数個のレンズ群を各々のリ
セット位置に移動させ、その後複数個のレンズ群を各々
のリセット位置から記憶した各位置まで移動させる制御
手段を設けてもよい。

また、制御手段は、複数個のレンズ群の位置を検出する
手段と、複数個のレンズ群を移動させる手段と、上記検
出手段で検出した複数個のレンズ群の位置を記憶する記
憶手段とを有して構成するのが望ましい。

また、複数個のレンズ群は、変倍用の第１レンズ群と、
焦点合わせ用の第２レンズ群とを備えるのが望ましく、
この場合、第１レンズ群が第２レンズ群よりも被写体側
に設けられているのが望ましい。

［作用］上記した構成のズームレンズのレンズ位置制御装置は、
電源を切るなど、次の動作で前記リセット動作が行われ
るという状態になった時、その時のレンズ位置を記憶
し、リセット後にその記憶した位置にレンズを復帰させ
る事により、リセット動作を行っても画角やピントを再
調整する必要をなくす様にしたものである。

［実施例］実施例１第１図は本発明によるズームレンズのレンズ位置制御装
置の実施例１を示すブロック図面である。

101は固定の第１のレンズ群、102は変倍の為の第２のレ
ンズ群（以下Ｖレンズと称す）、103は変倍に伴う焦点
面の変化の補正と焦点調節を行う為の第３のレンズ群
（以下Ｃレンズと称す）、104は絞り、105は結像系のレ
ンズ群で、これらのレンズ群によりビデオカメラのズー
ムレンズを構成している。106はCCD等からなる撮像素子
の撮像面、107は撮像面106の出力を増幅する為の増幅回
路、108はフィルタ、109はマイクロコンピュータとその
周辺回路からなる制御部、110は増幅回路107の出力によ
り撮像面106の面上での像の明るさを判定し、適当な明
るさになる様絞り104を調節する為の絞り調節回路、111
〜113はそれぞれＶレンズ102、Ｃレンズ103、絞り104を
駆動させる為の駆動源、114〜116はそれぞれ駆動源111
〜113をドライブするドライバ、117,118はそれぞれ、Ｖ
レンズ102とＣレンズ103の移動に伴って回転する環、11
9,120はそれぞれ、Ｖレンズ102とＣレンズ103がリセッ
ト位置にあるかどうかを検出し、制御部109に検出信号
を出力するリセット位置検出装置、121と122はそれぞ
れ、環117と118の回転に伴って回転し、回転しながらパ
ルス情報を出力するエンコーダ、123と124はそれぞれ、
エンコーダ121と122から出力されるパルス情報を検出
し、これを電気信号に変換して制御部109に出力するレ
ンズ位置検出装置、125は書き換え、読み出しが可能な
記憶素子、126は制御部109と記憶素子125の間のデータ
や制御信号の相互通信を行うバスラインである。

第２図は、Ｖレンズ102及びＣレンズ103のレンズ位置を
制御する為に制御部109内部で処理されるプログラムの
フローチャートであり、201はプログラムを開始させる
為のブロック、202は変倍や自動焦点調節等の通常動作
を行う為のプログラム、203はビデオカメラの電源スイ
ッチがoff状態になったか否かを検出するプログラム、2
04はＣレンズ103の位置情報を記憶素子125に記憶させる
為のプログラム、205はＶレンズ102の位置情報を記憶素
子125に記憶させる為のプログラム、206は電源を遮断す
るプログラム、207は電源スイッチがon状態になったか
否かを検出するプログラム、209はV,C各レンズを所定の
リセット位置まで移動させ、かつレンズ位置検出装置12
3と124の出力パルスをそれぞれカウントする制御部10の
カウンタを所定の値にリセットするプログラム、210は
記憶素子125から、記憶されたＣレンズ103の位置を読み
出すプログラム、211は記憶素子125から、記憶されたＶ
レンズ102の位置を読み出すプログラム、212はＣレンズ
103が、プログラム210で読み出した位置まで移動したか
否かを判定するプログラム、213はＣレンズ103の移動を
停止させるプログラム、214はＣレンズ103をプログラム
210で読み出した位置の向きに移動させるプログラム、2
15はＶレンズ102がプログラム211で読み出した位置まで
移動したか否かを判定するプログラム、216はＶレンズ1
02の移動を停止させるプログラム、217はＶレンズ102を
プログラム211で読み出した位置の向きに移動させるプ
ログラム、218はC,V両レンズが、それぞれプログラム20
4,205で記憶した位置まで移動を完了したか否かを判定
するプログラムである。以下、第２図に基いて本実施例
の動作を説明を行う。

201でプログラムがスタートすると、プログラム（以下
Ｐと略す）203で電源スイッチのoff状態が確認されるま
ではP202の通常カメラ動作を行う。P203で電源スイッチ
のoffが確認されると、通常動作の間レンズ位置検出装
置123及び124によって検出されたパルス情報をカウント
し続けて来た、図示されていないＣレンズ及びＶレンズ
それぞれに対するズーム、フォーカスカウンタの値が、
P204とP205でバスライン126を介して記憶素子125に記憶
される。データの記憶が完了すると、P206で回路の電源
を遮断し、P207で電源スイッチが投入されるまで待機す
る。P207で電源スイッチの投入が確認されると、P209で
C,V各レンズを所定のリセット位置まで移動させる。そ
してリセット位置検出装置119,120でリセット位置に至
った事が確認されると、一旦各レンズを止めて前述の２
つのズーム、フォーカスの各カウンタをリセットする。
そして、P210及びP211で、記憶素子125からPower off前
に記憶したC,V各レンズの位置情報を読み出す。次にP21
2に於て、Ｃレンズが、P204で記憶した位置にあるか否
かの判定を行い、未だその位置に至っていなければP214
でＣレンズを、P204で記憶した位置に向けて移動させ
る。又、この位置にＣレンズが到達したときには、P213
により、Ｃレンズを停止させる。これと同様の動作をP2
15及び216でＶレンズについても行う。そして、P218に
於て、C,V両レンズの移動が共に完結したか否かの判定
が為され、どちらか一方でも完結していなければ、P212
に戻って一連の動作をくり返す。C,Vレンズ共にP204,P2
05で記憶した位置に復帰したところで、プログラムはP2
02に移り、通常のカメラ動作を開始する。

この様なプロセスを実行する事により、リセット動作を
行ってもリセット直前のレンズ位置に、各レンズが復帰
出来る。

ところで本実施例に於て、P207の電源スイッチがon状態
になったかどうかの判断及びP203の判別を行ってからP2
06で実際に電源の遮断を許可するまでのプロセスは、電
源のon/offをコントロールする装置がレンズ位置コント
ロール用コンピュータの外部にないと行いにくい。従来
も、電源手のon/offをコントロールする装置は、第３図
に示す通り、レンズコントロール用コンピュータの外側
にあるものが多く、本実施例でも、第３図に示す様な電
源系統の構成を含んで制御部109を構成している。

第３図に於て、301はカメラの電源スイッチ、302はシス
テム全体をコントロールするマイクロコンピュータ、30
3は、マイクロコンピュータ302の命令によって電源をon
/offする電源回路、304はマイクロコンピュータ302から
レンズコントロール用コンピュータに電源スイッチ301
の状態を伝送する伝送路、305は電源回路303をコントロ
ールする信号を伝送する伝送路、306はレンズコントロ
ール用コンピュータに電源を供給する線路、307はレン
ズコントロール用コンピュータから、電源の遮断を許可
する信号を伝送する伝送路、308はレンズコントロール
用コンピュータである。マイクロコンピュータ302によ
って、電源スイッチ301のoff状態がレンズコントロール
用コンピュータ308に伝送されると、同コンピュータ308
ではP203からP204にプログラムを進める。そして、P20
4,P205の処理を行った後で、コンピュータ308は伝送路3
07を介して電源遮断許可信号をシステムコントロール用
マイクロコンピュータ302に伝送し、同マイクロコンピ
ュータ302では伝送路305を介して電源回路303の出力を
遮断する。

次に電源スイッチ301がonになると、先ずマイクロコン
ピュータ302から伝送路305を介して電源回路303からレ
ンズコントロール用コンピュータ308に電源が供給さ
れ、次に同コンピュータ308でP209以降のプログラムを
実行する。

又、記憶素子125には、E²PROM等、電源が遮断されても
記憶内容が揮発しない素子を用いるか、又はP206によっ
ても記憶素子125には電源が供給される様な回路設計に
してRAMを用いる。更に、電源付きRAMカード等を記憶素
子125として用い、取り外しを可能にする事もできる。

実施例２第４図は実施例２の制御部のブロック図、第５図は実施
例２の動作を示すフローチャートで、第５図に示すフロ
ーチャートにおいてP501及びP502は、Ｃ及びＶレンズの
位置を検出する為のカウンタの値を、それぞれレンズコ
ントロール用コンピュータ308内のRAMに格納するプログ
ラム、503は、前記RAMの内容を損わない範囲で電源を遮
断するプログラムであり、P207以降は第２図に示すフロ
ーと同様のプロセスを実行する。

本実施例はレンズコントロール用コンピュータとして通
常の演算・判別処理を行うモード（以下ノーマルモード
と称す）と、RAMの記憶内容だけを保持し、他の機能は
全て停止させるモード（以下スタンバイモードと称す）
とを有し、各モードに切りかえ可能な素子を用いた場合
のものである。また、本実施例では、第１図に示す記憶
素子125がコンピュータ308内部にあるものとしている。

第４図に於て、電源スイッチ301がPower onの状態にあ
る時は、マイクロコンピュータ302から伝送路304を介し
てレンズコントロール用コンピュータ308にノーマルモ
ード動作要求が出力される。一方、電源スイッチ301がP
ower off状態になると、マイクロコンピュータ302から
レンズコントロール用コンピュータ308に、同様にして
スタンバイモード動作要求が出力される。マイクロコン
ピュータ302から電源回路303への電源遮断要求信号は、
レンズコントロール用コンピュータ308のRAMを含む全て
の状態をリセットする場合等のみ出力されるものとし、
通常の電源スイッチ301によるモード切り換えでは、レ
ンズコントロール用コンピュータ308の電源は遮断され
ないようにする。

この時、レンズコントロール用コンピュータ308の内部
では、第５図に示される様なプログラムが実行される。

すなわち、P201によってプログラムの実行が開始される
と、P203で電源スイッチ301のoffが確認されない限り、
常にP501とP502に於てＣレンズとＶレンズそれぞれの位
置検出用カウンタの値がRAMに格納しなおされる。そし
て、P203に於て伝送路304の信号から電源スイッチ301の
offが確認されると、前記RAMの書きかえは行わずに、そ
のままP503でスタンバイモードとなり、RAMの内容保持
以外の機能は全て停止して消費電力の節減を計る。次に
P207で伝送路304の信号から電源スイッチ301のonが確認
されると、実施例１と同様に、P208以降のプログラムが
実行される。

実施例３上記した実施例1,2では、電源を遮断する場合を述べた
が、リセットスイッチなるものを備えたカメラでリセッ
トを行う場合にも、同様のプロセスで本発明を実施する
事が可能である。

第６図は実施例３の制御部のブロック図、第７図はその
動作を説明するフローチャートである。第６図におい
て、601はカメラのリセットスイッチであるレンズ位置
復帰スイッチ、602はレンズコントロール用コンピュー
タ308と同一の電源、603は抵抗、604は接地電位を示
す。

また、第７図に於て、P701はレンズ位置復帰スイッチ60
1の状態を読み取るプログラムである。

本実施例は、実施例1,2で述べてきた、リセット後のレ
ンズ位置をリセット前の状態に復帰させる動作を実行す
るか否かをスイッチ601によって選択するものである。
又、本実施例は、プログラム701を第２図に示すP209とP
210の間に挿入する事により為される。

第７図に於て、P208に於て電源が投入されると、前述の
リセット動作が実行される。その後P701によって、スイ
ッチ601の値が読み込まれる。スイッチ601の値がハイレ
ベルであればP210以降の処理を行ってレンズ位置を復帰
させ、ローレベルであれば復帰なしでそのままP202に戻
るという判別を行う。なお、P701の判別条件は逆であっ
てもよい。

本実施例によれば、復帰するか否かを撮影者が選択でき
るので、不必要な動作で撮影待機時間が長びくといった
事を回避できる。

（実施例と請求の範囲との関係）上記実施例１におけるレンズコントロール用マイクロコ
ンピュータ308および記憶素子125は、請求項（２）およ
び（７）にいう制御手段を構成する。また、上記実施例
２におけるレンズコントロール用マイクロコンピュータ
308（記憶素子125を含む）は、請求項（１）および
（６）にいう制御手段を構成する。

また、上記各実施例におけるエンコーダ121,122および
レンズ位置検出装置123,124は、請求項（３）および
（８）にいうレンズの位置を検出する手段に相当する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればレンズ位置をリセ
ット位置に移動する前のレンズ位置を記憶し、リセット
後、記憶された位置にレンズを移動させる事により、操
作中にリセット動作を行なってもレンズ位置の再調整を
行う事なく、元の位置にレンズを復帰させる事が出来る
効果がある。

更に本発明によれば、リセット後の復帰動作を実行させ
ない様なスイッチを備える事により、リセット後の不必
要な待機時間を省けるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるズームレンズのレンズ位置制御装
置の一実施例を示すブロック図、第２図はその動作を説
明するフローチャート、第３図は実施例１の制御部のブ
ロック図、第４図は実施例２の制御部のブロック図、第
５図は実施例２の動作を説明するフローチャート、第６
図は実施例３の制御部のブロック図、第７図は実施例３
の動作を説明するフローチャートである。 101〜105……レンズ、106……撮像面 108……フィルター、109……制御部 111〜113……駆動源 114〜116……ドライバ 123,124……レンズ位置検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源のスイッチと、移動可能なレンズと、
前記レンズの位置を検出し、記憶すると共に前記レンズ
の移動を制御する制御手段とを有し、前記スイッチの操
作に応じて前記レンズをリセット位置に移動させる光学
機器であって、前記制御手段は、前記スイッチを切ったことに応じて前
記レンズの位置に関する記憶内容を保持し、前記スイッ
チを入れたことに応じて、前記レンズを前記リセット位
置に移動させ、その後前記レンズを前記リセット位置か
ら前記記憶保持した位置まで移動させることを特徴とす
る光学機器。
【請求項２】電源のスイッチと、移動可能なレンズと、
前記レンズの位置を検出し、記憶すると共に前記レンズ
の移動を制御する制御手段とを有し、前記スイッチの操
作に応じて前記レンズをリセット位置に移動させる光学
機器であって、前記制御手段は、前記スイッチを切ったことに応じて前
記レンズの位置を記憶し、前記スイッチを入れたことに
応じて、前記レンズを前記リセット位置に移動させ、そ
の後前記レンズを前記リセット位置から前記記憶した位
置まで移動させることを特徴とする光学機器。
【請求項３】前記制御手段は、前記レンズの位置を検出
する手段と、前記レンズを移動させる手段と、前記検出
手段で検出した前記レンズの位置を記憶する記憶手段と
を有することを特徴とする請求項（１）又は（２）に記
載の光学機器。
【請求項４】前記レンズは、変倍用レンズが焦点合わせ
用レンズよりも被写体側に位置するズームレンズにおけ
る変倍用レンズであることを特徴とする請求項（１）又
は（２）に記載の光学機器。
【請求項５】前記レンズは、変倍用レンズが焦点合わせ
用レンズよりも被写体側に位置するズームレンズにおけ
る焦点合わせ用レンズであることを特徴とする請求項
（１）又は（２）に記載の光学機器。
【請求項６】電源のスイッチと、移動可能な複数個のレ
ンズ群と、前記複数個のレンズ群の位置を検出し、記憶
すると共に前記複数個のレンズ群の移動を制御する制御
手段とを有し、前記スイッチの操作に応じて前記複数個
のレンズ群を各々のリセット位置に移動させる光学機器
であって、前記制御手段は、前記スイッチを切ったことに応じて前
記複数個のレンズ群の各々の位置に関する記憶内容を保
持し、前記スイッチを入れたことに応じて、前記複数個
のレンズ群を前記各々のリセット位置に移動させ、その
後前記複数個のレンズ群を前記各々のリセット位置から
前記記憶保持した各位置まで移動させることを特徴とす
る光学機器。
【請求項７】電源のスイッチと、移動可能な複数個のレ
ンズ群と、前記複数個のレンズ群の位置を検出し、記憶
すると共に前記複数個のレンズ群の移動を制御する制御
手段とを有し、前記スイッチの操作に応じて前記複数個
のレンズ群を各々のリセット位置に移動させる光学機器
であって、前記制御手段は、前記スイッチを切ったことに応じて前
記複数個のレンズ群の各々の位置を記憶し、前記スイッ
チを入れたことに応じて、前記複数個のレンズ群を前記
各々のリセット位置に移動させ、その後前記複数個のレ
ンズ群を前記各々のリセット位置から前記記憶した各位
置まで移動させることを特徴とする光学機器。
【請求項８】前記制御手段は、前記複数個のレンズ群の
位置を検出する手段と、前記複数個のレンズ群を移動さ
せる手段と、前記検出手段で検出した前記複数個のレン
ズ群の位置を記憶する記憶手段とを有することを特徴と
する請求項（６）又は（７）に記載の光学機器。
【請求項９】前記複数個のレンズ群は、変倍用の第１レ
ンズ群と、焦点合わせ用の第２レンズ群とを備えること
を特徴とする請求項（６）又は（７）に記載の光学機
器。
【請求項１０】前記第１レンズ群が前記第２レンズ群よ
りも被写体側に設けられていることを特徴とする請求項
（９）に記載の光学機器。