JPH1090586A - 光学素子制御装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学要素の駆動機構に衝撃等によって異常が
生じた場合に、発生駆動力が小さい正弦波駆動信号によ
る駆動では光学要素を動かせない。 【解決手段】 駆動信号を受けて光学素子１０２，１０
５を光軸方向に駆動する駆動手段１１８，１２０を有す
る光学素子制御装置において、駆動信号を正弦波信号と
矩形波信号とに選択的に設定する信号設定手段１１５を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インナーフォーカ
スレンズ機構を搭載したカメラにおけるレンズ制御に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】インナーフォーカスレンズ機構はズーム
機能を有するビデオカメラ等にて従来多用されている。
図５に、インナーフォーカスレンズ機構の構成を示して
いる。この図において１０１は固定されている第１レン
ズ群であり、１０２は変倍を行う第２レンズ群（以下、
ズームレンズという）である。また、１０３は絞りであ
り、１０４は固定されている第３レンズ群である。１０
５は焦点調節機能と、変倍による焦点面の移動を補正す
るいわゆるコンペ機能とを兼ね備えた第４レンズ群（以
下、フォーカスレンズという）であり、１０６はＣＣＤ
撮像面である。

【０００３】このように構成されるインナーフォーカス
レンズでは、フォーカスレンズ１０５がコンペ機能と焦
点調節機能とを兼ね備えているため、焦点距離が等しく
ても、撮像面１０６に合焦するためのフォーカスレンズ
１０５の位置は、被写体距離によって異なる。

【０００４】各焦点距離において被写体距離を変化させ
た場合、撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ
１０５の位置を連続してプロットすると、図６に示すよ
うになる。変倍中において、被写体距離に応じて図６に
示された軌跡を選択し、この軌跡通りにフォーカスレン
ズ１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能にな
る。このため、例えば図６に示される複数の軌跡情報を
レンズ制御用マイコンに記憶させておき、フォーカスレ
ンズ１０５と変倍レンズ１０２との位置によって軌跡を
選択し、選択した軌跡上をたどりながらズーミングを行
うのが一般的である。

【０００５】但し、このようなズーミングを行う場合
に、各レンズの位置を示すカウンタの値がずれると、マ
イコン内に記憶した変倍レンズ位置とフォーカスレンズ
位置の組合せ座標から得られるカム軌跡情報が正しく読
み取れないので、変倍動作中に軌跡を正確にトレースす
ることができなくなる。

【０００６】そこで、電源投入後、通常動作にはいる前
に、ズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５
をそれぞれ所定位置に移動させて、レンズ位置カウンタ
をリセットすることが多く用いられている。この場合、
上記各所定位置を、レンズ内に組み込まれたフォトダイ
オードの取付位置とするのが一般的であり、各フォトダ
イオードからの出力信号が変化したときのレンズ位置を
カウンタリセット位置としている。フォトダイオードの
取付位置（すなわちカウンタリセット位置）は、光学系
のバランス調整によって決まる。

【０００７】なお、ビデオカメラには、このようなレン
ズリセット動作中は、撮影画像のボケが大きくなるので
出画せず、レンズリセット動作の完了後に出画するよう
にしている。また、各レンズ位置カウンタのリセット完
了後も出画を禁止したまま、各レンズを電源投入前のレ
ンズ位置まで戻し、レンズリセット動作による画角変化
等を生じさせないようにしたものも提案されている。

【０００８】ところで、レンズを駆動するモータ（駆動
手段）としてはパルスモータが多用されている。このパ
ルスモータは、歩進パルス数に対する回転動作角度が一
定であるため、歩進パルスをそのままインクリメントし
て位置検出を行うことができ、位置検出用エンコーダを
不要とすることができる点でビデオカメラの小型化等に
有効である。

【０００９】そして、最近のビデオカメラでは、パルス
モータに印加する駆動信号の波形を、図８（ａ）に示す
ような正弦波形にして、同図（ｂ）に示すような矩形波
形とした場合よりも発生トルクを小さくする反面、騒音
が小さくなるようにしている。

【００１０】また、レンズ駆動機構としては、図７
（ａ）に示すようなラック機構が用いられており、パル
スモータが回転して軸ねじが回転駆動されることによ
り、軸ねじの溝に沿ってラックとともにレンズが移動す
るようになっている。図７（ｂ）には、ラックと軸ねじ
の正常な噛合状態を示しており、この状態では、軸ねじ
の溝にラックの歯が入り込み、ラックはある程度の圧力
で軸ねじを上下に押さえている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源オ
フの状態でカメラに外から衝撃等が加わると、図７
（ｃ）に示すようにラックが軸ねじの溝から山に乗り上
げてしまうことがある。この状態でラックが軸ねじを押
さえる圧力は、押さえる太さが太くなった分増加するの
で、レンズを移動させるために必要なモータトルクが正
常時より大きくなる。したがって、前述したようにパル
スモータの駆動信号を正弦波形にしたことにより発生ト
ルクが小さくなると、電源をオンしたがレンズが動かな
いという事態が生ずるおそれがある。

【００１２】また、前述したレンズリセット動作はでき
るだけ速く終了させるのが望ましい。しかしながら、パ
ルスモータに正弦波駆動信号を印加した状態では、トル
ク不足によるレンズの脱調が起きるおそれもある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明では、駆動信号を受けて光学素子を光軸
方向に駆動する駆動手段を有する光学素子制御装置にお
いて、駆動信号を正弦波信号と矩形波信号とに選択的に
設定する信号設定手段を設けている。

【００１４】すなわち、衝撃等によって光学要素の駆動
機構に異常が生じたような場合に、通常動作時に駆動手
段に印加される正弦波駆動信号を矩形波信号に切り換え
ることにより、駆動機構に大きな駆動力を付与してこれ
を正常状態に戻し、確実に光学要素の始動が行えるよう
にしている。

【００１５】これにより、例えば電源投入に応じて駆動
手段を作動させて、光学素子の位置を検出する位置検出
手段の初期化を行なう光学素子制御装置において、上記
初期化が行なわれるときに駆動信号を矩形波信号に設定
して、駆動力不足による脱調を招くことなく光学素子を
高速移動させることが可能となり、初期化終了後には駆
動信号を正弦波信号に切り換えて静かな通常動作を行な
うことが可能となる。そして、本願発明では、このよう
な光学素子制御装置を備えることにより、電源投入時か
ら確実に光学素子を駆動することができ、上記初期化等
の所定作動後には静かな撮影等が行なえる光学機器を実
現できるようにしている。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本願発明の第１実施形態で
あるレンズ（光学素子）制御装置の構成を示している。
図１において、１０１，１０２，１０３，１０４，１０
５はそれぞれインナーフォーカスタイプのレンズシステ
ムを構成する要素であり、１０１は固定の第１レンズ
群、１０２は変倍を行うためのズームレンズ、１０３は
絞り、１０４は固定の第３レンズ群、１０５はコンペ機
能とフォーカシング機能とを兼ね備えたフォーカスレン
ズで０ある。

【００１７】１２３，１２５はそれぞれ、レンズ１０
２，１０５に固定されてこれらと一体的に光軸方向に移
動する遮蔽板であり、レンズ位置カウンタ用のリセット
スイッチの構成部品である。このリセットスイッチは、
図２に示すように、レンズ１０２（１０５）の移動可能
範囲内に設けられたフォトセンサ１２４（１２６）と上
記遮蔽板１２３（１２５）とから構成されている。フォ
トセンサ１２４（１２６）には、発光部４０１と受光部
４０２とが設けられており、発光部４０１から受光部４
０２への光路が遮られないときは、受光部４０２はＨｉ
ｇｈレベルの信号を出力する。

【００１８】そして、レンズ１０２（１０５）の光軸方
向移動に伴って遮蔽板１２３（１２５）が移動し、上記
光路を遮ったときに受光部４０２からはＬｏｗレベルの
信号が出力される。このＬｏｗレベルの信号が、図１に
示すＡＦマイコン１１５に送られることにより、ＡＦマ
イコン１１５はレンズ１０２（１０５）がカウンタリセ
ット位置にあることを検出する。

【００１９】また、１０６はＣＣＤ撮像素子であり、上
記各レンズ１０１〜１０５を透過して素子面上にて結像
した映像光を光電変換により映像信号に変換する。映像
信号は増幅器（又はインピーダンス変換器）１０７を介
してカメラ信号処理回路１０８に送られ、ここで処理さ
れた映像信号は増幅器１０９により規定レベルまで増幅
されてＬＣＤ表示回路１１０に送られる。ＬＣＤ表示回
路１１０は映像信号に基づいてＬＣＤ１３０に撮影画像
を表示する。

【００２０】一方、増幅器１０７で増幅された映像信号
は、絞り制御回路１１２およびＡＦ評価値処理回路１１
１に送られる。絞り制御回路１１２では、映像信号の入
力レベルに応じてＩＧドライバ１１３およびＩＧメータ
１１４を駆動して絞り１０３を制御する。これにより、
映像光の強さに応じた光量調節が行われる。

【００２１】また、ＡＦ評価値処理回路１１１では、測
距枠生成回路１１６からのゲート信号に応じて測距枠内
の映像信号の高周波成分のみを抽出し処理する。１１５
はＡＦマイコンであり、ＡＦ評価信号強度に応じて、レ
ンズの駆動制御および測距エリアを変更するための測距
枠制御を行う。

【００２２】また、ＡＦマイコン１１５はシステムコン
トローラ（以下、シスコンという）１２１と通信をして
おり、シスコン１２１がＡ／Ｄ変換等により読み込むズ
ームスイッチ（不図示のズーム用操作部材の回転角度に
応じた電圧を出力し、この出力電圧に応じた可変速ズー
ムを行わせる）１２２の情報や、ＡＦマイコン１１５が
制御するズーム方向や焦点距離といった変倍動作情報等
を互いにやりとりしている。

【００２３】１１７，１１９は波形可変ドライバ（請求
の範囲にいう信号設定手段）であり、それぞれＡＦマイ
コン１１５から出力されるレンズ１０２，１０５の駆動
命令に従ってズームモータ１１８およびフォーカスモー
タ１２０（いずれもパルスステップモータ）に駆動信号
を供給する。

【００２４】このように構成されたレンズ制御装置で
は、ＡＦマイコン１１５がプログラム処理によりズーム
モータ１０８およびフォーカスモータ１２０の回転速度
（駆動周波数）を決定し、ズームモータドライバ１１７
およびフォーカスモータドライバ１１９に駆動周波数信
号を送る。

【００２５】また、ＡＦマイコン１１５は、モータ１１
８，１２０の駆動／停止命令および回転方向命令をドラ
イバ１１７，１１９に送っている。ズームモータドライ
バ１１７に送られる駆動／停止信号および回転方向信号
は、主としてズームスイッチ１２２の状態に応じてお
り、フォーカスモータドライバ１１９に送られる駆動／
停止信号および回転方向信号は、ＡＦ時およびズーム時
にマイコン１１５内の処理で決定する駆動命令に応じて
いる。

【００２６】モータドライバ１１７，１１９は、駆動信
号を受けたときは、上記回転方向信号に応じて４相のモ
ータ励磁相の位相を順回転又は逆回転の位相に設定し、
受信した駆動周波数信号に応じて４つのモータ励磁相の
印加電圧（又は電流）を変化させながら出力する。こう
して、モータドライバ１１７，１１９は、モータ１１
８，１２０の回転をオン／オフするとともに、オン時に
回転方向と回転周波数とを制御する。

【００２７】さらに、ＡＦマイコン１１５は、図３に示
すフローチャートに従って、電源投入に応じたズームレ
ンズ位置検出カウンタのリセット動作（請求の範囲にい
う位置検出手段の初期化）を行う。

【００２８】ステップ５０１で処理の実行が開始される
と、ステップ５０２で電源が投入されたか否かを判別
し、電源が投入されていなければその判別を繰り返す。
電源が投入されていたときは、ステップ５０３でカウン
タリセット動作が終了したか否かを判別し、終了してい
ればステップ５２３に進む（ステップ５２３については
後述する）。終了していなければステップ５０４に進ん
で、ズームモータ１１８の駆動信号の波形をレンズリセ
ット用波形、すなわちズームモータ１１８にズームレン
ズ１０２の始動に十分なトルクを発生させる矩形波形
（図８（ｂ）参照）に設定する。これにより、例えばズ
ームレンズ１０２の駆動機構が異常状態（例えば、図７
に示したようなラック機構が噛合い不良となった状態）
となっていても、大きなトルクにより確実にズームレン
ズ１０２を始動させることができる。次に、ステップ５
０５でズームレンズ位置検出カウンタＣｚをクリアし、
ステップ５０６でフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉ
ｇｈレベルか否かを判別する。

【００２９】ここで、遮蔽板１２３による遮光と透光の
境界がレンズ移動可能領域のほぼ中間にある場合、フォ
トセンサ１２４の出力信号の状態から上記境界が現在の
レンズ位置よりもテレ側にあるのかワイド側にあるのか
も判別することができる。

【００３０】図２を例にとると、フォトセンサ１２４の
出力信号がＬｏｗレベルである場合は遮蔽板１２３によ
り遮光されているので、ズームレンズ１０２は上記境界
よりもテレ側に位置する。このため、ズームレンズ１０
２をワイド側に移動させれば遮蔽板１２３による遮光を
解除してフォトセンサ１２４の出力信号をＬｏｗレベル
からＨｉｇｈレベルに変化させることができる。逆に、
フォトセンサ１２４の出力信号がＨｉｇｈレベルであっ
た場合は、ズームレンズ１０２は上記境界よりもワイド
側に位置するため、ズームレンズ１０２をテレ側に移動
させれば遮蔽板１２３による遮光状態としてフォトセン
サ１２４の出力信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル
に変化させることができる。

【００３１】このため、本実施形態では、ステップ５０
６にてフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉｇｈレベル
であると判別したときには、ステップ５０７に進んで、
ズームドライバ１１７にズームレンズ１０２をテレ方向
に移動させるよう駆動信号および回転方向信号を出力す
る。同時に、ステップ５０８にてズームレンズ位置検出
カウンタＣｚを、ズームモータ１１８の歩進パルスに同
期させてインクリメントする。

【００３２】そして、ステップ５０９でフォトセンサ１
２４の出力信号がＬｏｗレベルに変化したか否かを判別
し、変化していなければステップ５０７，５０８を繰り
返す。出力信号がＬｏｗレベルに変化したときはステッ
プ５１３に進む。

【００３３】一方、ステップ５０６にてフォトセンサ１
２４の出力信号がＬｏｗレベルであると判別したときに
は、ステップ５１０に進んで、ズームドライバ１１７に
ズームレンズ１０２をワイド方向に移動させるよう駆動
信号および回転方向信号を出力する。同時に、ステップ
５１１にてズームレンズ位置検出カウンタＣｚを、ズー
ムモータ１１８の歩進パルスに同期させてデクリメント
する。

【００３４】そして、ステップ５１２でフォトセンサ１
２４の出力信号がＨｉｇｈレベルに変化したか否かを判
別し、変化していなければステップ５１０，５１１を繰
り返す。出力信号がＨｉｇｈレベルに変化したときはス
テップ５１３に進む。

【００３５】ステップ５１３に処理が移行したとき、カ
ウンタＣｚの値は、リセット動作を行う前（すなわち、
電源投入前）のズームレンズ１０２の位置とリセットス
イッチ（フォトセンサ１２４）の位置との間の距離に対
応するズームモータ１１８の歩進パルス数を示してい
る。そこでステップ５１４では、このカウンタＣｚの値
をメモリＣｏに一旦格納し、カウンタＣｚに、予め測定
又は設定されているリセットスイッチの位置に対応する
数値（例えば、ズームレンズ移動範囲内にある光学設計
上定められた原点から測定したリセットスイッチの位置
をモータ１１８の歩進パルス数に換算した値）を代入す
る。これにより、ズームレンズ位置検出カウンタＣｚの
リセットが行われる。

【００３６】次に、ステップ５１５において、ステップ
５１４で新たに決められたカウンタＣｚの値からメモリ
Ｃｏに格納された値を減じ、この結果を改めてメモリＣ
ｏに代入する。このメモリＣｏの値は、所定の原点を基
準としたリセットスイッチの絶対位置を示す値からこの
リセットスイッチと電源投入前のズームレンズ１０２の
位置との間の距離に対応する値を減じて電源投入前のズ
ームレンズ１０２の絶対位置に対応する。このため、カ
ウンタＣｚの値がメモリＣｏの値と等しくなるまでズー
ムレンズ１０２を移動させれば、ズームレンズ１０２を
電源投入前の位置に戻すことができる。

【００３７】なお、本実施形態のステップ５１０，５１
１，５１２を通った場合、ステップ５１３でメモリする
Ｃｏの値は負の値となっているが、これをそのままステ
ップ５１５の式に代入すれば、結果はステップ５１４の
カウンタＣｚより大きくなり、元のレンズ位置がリセッ
トスイッチよりもテレ側にあることを意味するので、何
ら差し支えない。

【００３８】以上のようにして電源投入前のズームレン
ズ１０２の絶対位置を求め、ステップ５１６の処理に移
る。このステップ５１６では、メモリＣｏの値と、リセ
ット後、ズームレンズ１０２の移動とともに変化するズ
ームレンズ位置検出カウンタＣｚの現在値とが等しいか
を判別し、等しいときはズームレンズ１０２が電源投入
前の絶対位置に戻ったものとしてステップ５２２に進
む。

【００３９】なお、ステップ５１６で等しくないと判別
したときにはステップ５１７に進み、メモリＣｏの値が
カウンタＣｚの現在値より大きいか否かを判別する。大
きいときは、戻し方向がテレ方向であるとしてステップ
５１８に進み、次のステップ５１９で電源投入前の絶対
位置に戻ったと判別されるまで、ズームドライバ１１７
にテレ方向にズームレンズ１０２を移動させるための駆
動信号および回転方向信号を送り、ズームレンズ１０２
を駆動させる。

【００４０】また、ステップ５１７でメモリＣｏの値が
カウンタＣｚの現在値より小さいと判別したときは、戻
し方向がワイド方向であるとしてステップ５２０に進
み、次のステップ５２１で電源投入前の絶対位置に戻っ
たと判別されるまで、ズームドライバ１１７にワイド方
向にズームレンズ１０２を移動させるための駆動信号お
よび回転方向信号を送り、ズームレンズ１０２を駆動さ
せる。

【００４１】そして、ステップ５１９，５２１でズーム
レンズ１０２が電源投入前の絶対位置に戻ったと判別し
たときは、ステップ５２２に進んで、ズームドライバ１
１７に停止信号を送り、ズームレンズ１０２の駆動を停
止させる。こうして、ズームレンズ位置検出カウンタＣ
ｚのリセット動作（言い換えれば、Ｃｚの電源投入時補
正動作）を終了する。

【００４２】なお、これまで説明したリセット動作中は
撮像素子１０６上に投影される像に大きなボケが発生し
出画することができないので、リセット動作をできるだ
け早く終了させるのが望ましい。この点、本実施形態で
は、リセット動作中はズームモータ１１８に正弦波駆動
信号を印加して大きなトルクを発生させているため、ト
ルク不足によるレンズ駆動の脱調を生じさせることなく
ズームレンズ１０２を高速駆動してリセット動作を短時
間で終了させることができる。

【００４３】次にステップ５２３に進んで、ステップ５
０４で矩形波とされたズームモータ１１８の駆動信号の
波形を通常動作用波形、すなわち騒音を小くすることが
できる正弦波形（図８（ａ）参照））に設定する。その
上でステップ５２４にて出画後、通常撮影動作を実行す
る。これにより、本実施形態のビデオカメラによる静か
な録画撮影を行うことができる。そして、撮影が終了し
て電源が遮断されたか否かをステップ５２５で判別し、
まだ遮断されていない場合はステップ５０３に戻り、遮
断されたときはステップ５０２に戻る。

【００４４】（第２実施形態）第１実施形態で説明した
レンズ位置検出カウンタのリセット動作は、フォーカス
レンズ１０５についても同様に行うことができる。電源
投入後、ＡＦモードで立ち上がる場合にはリセット動作
完了後にＡＦ動作が行われるので、フォーカスレンズ位
置検出カウンタのリセット後に、フォーカスレンズ１０
５を電源投入前のレンズ位置まで戻す動作は必要なく、
ズームレンズ１０２の戻し先が図５のフローチャートに
従っていれば、どの位置になっても合焦できる。しかし
ながら、ＡＦがＯＦＦとなるマニュアルモードで立ち上
がる場合には、フォーカスレンズ１０５を電源投入前の
位置に戻す動作がないとボケを生じたままとなる。以
下、マニュアルモードで立ち上がる場合のフォーカスレ
ンズ位置検出カウンタのリセット動作について、図４の
フローチャートを用いて説明する。

【００４５】ステップ６０１で処理の実行が開始される
と、ステップ６０２で電源が投入されたか否かを判別
し、電源が投入されていなければその判別を繰り返す。
電源が投入されていたときは、ステップ６０３でカウン
タリセット動作が終了したか否かを判別し、終了してい
ればステップ６２４に進む（ステップ６２４については
後述する）。終了していなければステップ６０４に進ん
で、フォーカスモータ１２０の駆動信号の波形をレンズ
リセット用波形、すなわちフォーカスモータ１２０にフ
ォーカスレンズ１０５の始動に十分なトルクを発生させ
る矩形波形（図８（ｂ）参照）に設定する。これによ
り、例えばフォーカスレンズ１０５の駆動機構が異常状
態となっていても、大きなトルクにより確実にフォーカ
スレンズ１０５を始動させることができる。

【００４６】次に、ステップ６０５に進み、第１実施形
態にて説明したズームレンズ位置検出カウンタのリセッ
ト動作を行うとともに、ステップ６０６に進んでフォー
カスレンズ位置検出カウンタＣf をクリアし、ステップ
６０７でフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉｇｈレベ
ルか否かを判別する。Ｈｉｇｈレベルであると判別した
ときには、ステップ６０８に進んで、フォーカスドライ
バ１１９にフォーカスレンズ１０５を至近方向に移動さ
せるよう駆動信号および回転方向信号を出力する。同時
に、ステップ６０９にてフォーカスレンズ位置検出カウ
ンタＣｆを、フォーカスモータ１２０の歩進パルスに同
期させてインクリメントする。

【００４７】そして、ステップ６１０でフォトセンサ１
２６の出力信号がＬｏｗレベルに変化したか否かを判別
し、変化していなければステップ６０８，６０９を繰り
返す。出力信号がＬｏｗレベルに変化したときはステッ
プ６１４に進む。

【００４８】一方、ステップ６０７にてフォトセンサ１
２６の出力信号がＬｏｗレベルであると判別したときに
は、ステップ６１１に進んでフォーカスレンズ１０５を
無限方向に移動させるようフォーカスドライバ１１９に
駆動信号および回転方向信号を出力する。同時に、ステ
ップ６１２にてフォーカスレンズ位置検出カウンタＣｆ
を、フォーカスモータ１２０の歩進パルスに同期させて
デクリメントする。

【００４９】そして、ステップ６１３でフォトセンサ１
２６の出力信号がＨｉｇｈレベルに変化したか否かを判
別し、変化していなければステップ６１１，６１２を繰
り返す。出力信号がＨｉｇｈレベルに変化したときはス
テップ６１４に進む。

【００５０】ステップ６１４に処理が移行したとき、カ
ウンタＣｆの値は、リセット動作を行う前（すなわち、
電源投入前）のフォーカスレンズ１０５の位置とリセッ
トスイッチ（フォトセンサ１２６）の位置との間の距離
に対応すフォーカスモータ１２０の歩進パルス数を示し
ている。そこでステップ６１４では、このカウンタＣｆ
の値をメモリＣｆｏに一旦格納し、カウンタＣｆに、予
め測定又は設定されているリセットスイッチの位置に対
応する数値（例えば、ズームレンズ移動範囲内にある光
学設計上定められた原点から測定したリセットスイッチ
の位置をモータ１２０の歩進パルス数に換算した値）を
代入する。これにより、フォーカスレンズ位置検出カウ
ンタＣｆのリセットが行われる。

【００５１】次に、ステップ６１６において、ステップ
６１５で新たに決められたカウンタＣｆの値からメモリ
Ｃｆｏに格納された値を減じ、この結果を改めてメモリ
Ｃｆｏに代入する。このメモリＣｆｏの値は、電源投入
前のフォーカスレンズ１０５の絶対位置に対応する。

【００５２】なお、本実施形態のステップ６１１，６１
２，６１３を通った場合、ステップ６１４でメモリする
Ｃｏの値は負の値となるが、これをそのままステップ６
１６の式に代入すれば、結果はステップ６１５のカウン
タＣｆより大きくなり、元のレンズ位置がリセットスイ
ッチよりも至近側にあることを意味するので、何ら差し
支えない。

【００５３】そして、ステップ６１７では、メモリＣｆ
ｏの値と、リセット後、フォーカスレンズ１０５の移動
とともに変化するフォーカスレンズ位置検出カウンタＣ
ｆの現在値とが等しいかを判別し、等しいときはフォー
カスレンズ１０５が電源投入前の絶対位置に戻ったもの
としてステップ６２３に進む。

【００５４】なお、ステップ６１７で等しくないと判別
したときにはステップ６１８に進み、メモリＣｆｏの値
がカウンタＣｆの現在値より大きいか否かを判別する。
大きいときは、戻し方向が至近方向であるとしてステッ
プ６１９に進み、次のステップ６２０で電源投入前の絶
対位置に戻ったと判別されるまで、フォーカスドライバ
１１９に至近方向にフォーカスレンズ１０５を移動させ
るための駆動信号および回転方向信号を送り、フォーカ
スレンズ１０５を駆動させる。

【００５５】また、ステップ６１８でメモリＣｆｏの値
がカウンタＣｆの現在値より小さいと判別したときは、
戻し方向が無限方向であるとしてステップ６２１に進
み、次のステップ６２２で電源投入前の絶対位置に戻っ
たと判別されるまで、フォーカスドライバ１１９に無限
方向にフォーカスレンズ１０５を移動させるための駆動
信号および回転方向信号を送り、フォーカスレンズ１０
５を駆動させる。

【００５６】そして、ステップ６２０，６２２でフォー
カスレンズ１０５が電源投入前の絶対位置に戻ったと判
別したときは、ステップ６２３に進んで、フォーカスド
ライバ１１９に停止信号を送り、フォーカスレンズ１０
５の駆動を停止させる。こうして、フォーカスレンズ位
置検出カウンタＣｆのリセット動作（言い換えれば、Ｃ
ｆの電源投入時補正動作）を終了する。

【００５７】なお、これまで説明したリセット動作中は
撮像素子１０６上に投影される像に大きなボケが発生し
出画することができないので、リセット動作をできるだ
け早く終了させるのが望ましい。この点、本実施形態で
は、リセット動作中はフォーカスモータ１２０に正弦波
駆動信号を印加して大きなトルクを発生させているた
め、トルク不足によるレンズ駆動の脱調を生じさせるこ
となくフォーカスレンズ１０５を高速駆動してリセット
動作を短時間で終了させることができる。

【００５８】次にステップ６２４に進んで、ステップ６
０４で矩形波とされたフォーカスモータ１２０の駆動信
号の波形を通常動作用波形、すなわち騒音を小くするこ
とができる正弦波形（図８（ａ）参照））に設定する。
その上でステップ６２５にて出画後、通常撮影動作を実
行する。これにより、本実施形態のビデオカメラによる
静かな録画撮影を行うことができる。そして、撮影が終
了して電源が遮断されたか否かをステップ６２６で判別
し、まだ遮断されていない場合はステップ６０３に戻
り、遮断されたときはステップ６０２に戻る。

【００５９】なお、上記各実施形態では、レンズ位置検
出カウンタのリセット動作時にモータの駆動信号を矩形
波とする場合について説明したが、本発明では、このよ
うなリセット動作を行わない場合でも、電源投入に応じ
て又は電源投入後に衝撃が加わった場合等に、一時的に
駆動信号を矩形波にする構成とすることができる。

【００６０】また、上記各実施形態では、ビデオカメラ
に備えられた光学要素制御装置について説明したが、本
発明の光学要素制御装置は、ビデオカメラ以外の各種光
学機器に用いることができる。

【００６１】さらに、上記各実施形態では、光学要素が
レンズである場合について説明したが、本発明は、レン
ズ以外の光学要素の制御にも用いることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、衝撃等によって光学要素の駆動機構に異常が生じた
ような場合でも、通常動作時に駆動手段に印加される正
弦波駆動信号を矩形波信号に切り換えて駆動機構に大き
な駆動力を付与することができるので、駆動機構をを正
常状態に戻し、確実に光学要素の始動を行うことができ
る。

【００６３】そして、例えば電源投入に応じて駆動手段
を作動させて、光学素子の位置を検出する位置検出手段
の初期化を行なう場合には、上記初期化が行なわれると
きに駆動信号を矩形波信号に設定すれば、駆動力不足に
よる脱調を招くことなく光学素子を高速移動させ、初期
化を短時間で終了させることができる。しかも、初期化
終了後には駆動信号を正弦波信号に切り換えて、静かな
通常動作を行なうことができる。

【００６４】そして、このような光学素子制御装置を備
えることにより、電源投入時から確実に光学素子を駆動
することができ、上記初期化等の所定作動後には静かな
撮影等が行なえる光学機器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ制御装置の
構成図である。

【図２】上記レンズ制御装置のリセットスイッチの詳細
を示す斜視図である。

【図３】上記レンズ制御装置の動作フローチャート図で
ある。

【図４】本発明の第２実施形態であるレンズ制御装置の
動作フローチャート図である。

【図５】従来のレンズシステムの構成図である。

【図６】従来のレンズシステムのズームレンズとフォー
カスレンズとの位置関係を示すグラフ図である。

【図７】従来のレンズ駆動機構の説明図である。

【図８】モータ駆動信号の説明図である。

【符号の説明】

１０１，１０４ 固定レンズ １０２ ズームレンズ １０３ 絞り １０５ フォーカスレンズ １０６ 撮像素子 １１５ ＡＦマイコン １１７，１１９ モータドライバ １１８，１２０ モータ １２１ システムコントローラ １２３，１２５ 遮蔽板 １２４，１２６ フォトセンサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動信号を受けて光学素子を光軸方向に
   駆動する駆動手段を有する光学素子制御装置において、 前記駆動信号を正弦波信号と矩形波信号とに選択的に設
   定する信号設定手段を有することを特徴とする光学素子
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記信号設定手段は、電源投入に応じて
   前記駆動信号を矩形波信号に設定し、この矩形波信号に
   よる前記駆動手段の所定の作動後に前記駆動信号を正弦
   波信号に設定することを特徴とする請求項１に記載の光
   学素子制御装置。
3. 【請求項３】 前記光学素子の光軸方向位置を検出する
   位置検出手段を有するとともに、電源投入に応じて前記
   駆動手段を作動させ前記位置検出手段の初期化を行うよ
   うになっており、 前記信号切換手段は、前記位置検出手段の初期化が行な
   われるときに前記駆動信号を矩形波信号に設定し、前記
   初期化の終了後に前記駆動信号を正弦波信号に設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の光学素子制御装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、前記駆動信号が矩形波
   信号であるときに、正弦波信号であるときよりも大きい
   駆動力を発生することを特徴とする請求項１から３のい
   ずれかに記載の光学素子制御装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、パルスモータであるこ
   とを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光学
   素子制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の光学
   素子制御装置を備えたことを特徴とする光学機器。