KR0150975B1 - Method & apparatus for detecting lens position - Google Patents

Method & apparatus for detecting lens position

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KR0150975B1 KR1019930018015A KR930018015A KR0150975B1 KR 0150975 B1 KR0150975 B1 KR 0150975B1 KR 1019930018015 A KR1019930018015 A KR 1019930018015A KR 930018015 A KR930018015 A KR 930018015A KR 0150975 B1 KR0150975 B1 KR 0150975B1
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Abstract

본 발명은 캠코더에 있어서 렌즈위치 검출장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 비접촉시 위치센서를 사용한 렌즈위치 검출장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for detecting a lens position in a camcorder, and more particularly to an apparatus and method for detecting a lens position using a position sensor during non-contact.

이를 위하여 모터에 의하여 구동된 결과 렌즈의 절대위치를 검출하기 위한 제1 광량 검출부와, 제1 광량 검출부의 검출 신뢰성을 위해서 발광량을 일정하게 유지시키는 발광 다이오드와 제2 광량 검출부와, 발광 다이오드와 제2 광량 검출부를 제어하기 위한 자동전원부와, 제1 광량 검출부의 출력값에 따라 렌즈의 절대위치를 계산하고 포커스 에러양에 따라 렌즈의 위치를 결정하는 마이크로프로세서를 구비한다.To this end, a first light amount detector for detecting an absolute position of a lens as a result of driving by a motor, a light emitting diode and a second light amount detector for maintaining a constant light emission amount for detection reliability of the first light amount detector, a light emitting diode and a And a microprocessor for calculating the absolute position of the lens according to the output value of the first light quantity detecting unit and determining the position of the lens according to the focus error amount.

따라서 비접촉식으로 렌즈의 위치를 검출하므로 내구성이 강하고 고해상도의 자동전원부를 사용하여 사용환경의 변화 따른 능동적 대체가 가능할 뿐만 아니라 기구적으로 간단해진다는 장점이 있다.Therefore, since the position of the lens is detected in a non-contact manner, there is an advantage in that the durability is strong and the high-resolution automatic power supply unit can be used for the active replacement according to the change of the use environment as well as the mechanism becomes simple.

Description

렌즈위치 검출장치 및 방법Lens position detection device and method

제1도는 종래의 자동 포커스 줌렌즈장치의 블럭도.1 is a block diagram of a conventional auto focus zoom lens device.

제2도는 본 발명에 따른 렌즈위치 검출장치를 포함하는 자동 포커스 줌렌즈장치의 블럭도.2 is a block diagram of an auto focus zoom lens apparatus including a lens position detection apparatus according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 렌즈위치 검출방법의 동작흐름을 도시한 흐름도.3 is a flowchart showing the operation of the lens position detection method according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 광량과 렌즈이송거리관계를 도시한 도면.4 is a view showing the relationship between the amount of light and the lens feeding distance according to the present invention.

본 발명은 캠코더에 있어서 렌즈위치 검출장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 비접촉식 위치센서를 사용한 렌즈위치 검출장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens position detection apparatus and method in a camcorder, and more particularly, to a lens position detection apparatus and method using a non-contact position sensor.

종래의 렌즈위치 검출장치는 슬라이드 가변저항(Slide Variable Resistor)을 이용하여 절대위치를 검출하였다.Conventional lens position detection device has detected the absolute position using a slide variable resistor (Slide Variable Resistor).

제1도는 종래의 자동 포커스 줌렌즈장치의 블럭도를 도시한 것이다.1 is a block diagram of a conventional auto focus zoom lens device.

제1도의 동작에 대하여 설명하면 모터(30)가 포커스 모터(Focus Motor)인 경우 포커스 에러를 없애기 위하여 구동되면 웜 기어(Worm Gear, 50)에 의해 렌즈(20)가 동작한다. 이 때 기구적으로 연동된 슬라이드 가변저항(40)이 움직이면서 저항값의 변화에 의해 렌즈(20)의 절대위치를 인식한다. 인식된 절대위치는 자동 포커스 제어회로의 검출 입력으로 사용된다.Referring to the operation of FIG. 1, when the motor 30 is a focus motor, the lens 20 is operated by the worm gear 50 when the motor 30 is driven to eliminate the focus error. At this time, the slide variable resistor 40 interlocked mechanically moves to recognize the absolute position of the lens 20 by the change of the resistance value. The recognized absolute position is used as a detection input of the auto focus control circuit.

그런데 이러한 종래의 렌즈위치 검출장치는 기구적으로 사용되는 슬라이드 가변저항이 경년변화, 열적변화로 인한 내구성에 약하고 높은 해상도를 얻기 위해서는 고급의 가변저항을 사용해야 할 뿐만 아니라 제품의 소형화에 장애가 된다는 문제점이 있었다.However, the conventional lens position detection device has a problem that the slide variable resistor used mechanically is weak to durability due to aging and thermal changes, and not only high quality variable resistors are required to obtain high resolution but also hinders the miniaturization of the product. there was.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 절대위치용 포토 다이오드와 상대위치용 포토 다이오드를 사용한 비접촉식 렌즈위치 검출장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-contact lens position detection apparatus and method using a photodiode for absolute position and a photodiode for relative position in order to solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위하여 렌즈와, 렌즈구동을 위한 모터와, 모터 구동부와, 모터의 회전운동을 선형운동으로 전환하는 웜기어를 구비한 자동 포커스 줌렌즈장치의 렌즈위치 검출장치에 있어서, 상기 모터에 의하여 구동된 결과 상기 렌즈의 절대위치를 검출하기 위한 제1 광량 검출부; 상기 제1 광량 검출부의 발광량을 일정하게 유지시키는 발광 다이오드와 제2 광량 검출부; 상기 발광 다이오드와 제2 광량 검출부를 제어하기 위한 자동전원부; 상기 제1 광량 검출부의 출력값에 따라 상기 렌즈의 절대위치를 계산하고 포커스 에러양에 따라 상기 렌즈의 위치를 결정하는 마이크로프로세서를 구비함을 특징으로 한다.In the lens position detection apparatus of the auto focus zoom lens device having a lens, a motor for driving the lens, a motor driving unit, and a worm gear for converting the rotational motion of the motor into a linear motion to achieve the above object, A first light amount detector for detecting an absolute position of the lens as a result of being driven; A light emitting diode and a second light quantity detector configured to maintain a constant light emission amount of the first light quantity detector; An automatic power supply unit for controlling the light emitting diode and the second light amount detection unit; And a microprocessor configured to calculate an absolute position of the lens according to an output value of the first light amount detector and to determine the position of the lens according to a focus error amount.

상기 목적을 달성하기 위하여 자동 포커스 줌렌즈장치의 렌즈위치 검출방법에 있어서, 모터를 구동하여 렌즈를 이송하는 제1 과정; 상기 제1 과정에서 렌즈이송에 따른 광량을 검출하고 광량에 따라 모터를 구동한 다음, 상기 모터 구동량과 상기 광량을 매핑(Mapping)시키는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 광량에 따른 렌즈의 절대위치를 기억하고 자동 포커스 동작을 개시하는 제3 과정을 포함함을 특징으로 한다.A method for detecting a lens position of an auto focus zoom lens device, the method comprising: a first process of driving a motor to transfer a lens; A second step of detecting a light amount according to lens transfer in the first step and driving a motor according to the light amount, and then mapping the motor driving amount and the light amount; And a third step of storing the absolute position of the lens according to the amount of light in the second step and starting the auto focus operation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따른 렌즈위치 검출장치를 포함하는 자동 포커스 줌렌즈장치의 블럭도를 도시한 것이다.2 shows a block diagram of an auto focus zoom lens device including a lens position detection device according to the present invention.

제2도에 있어서, 자동 포커스 광학계(10)와 렌즈(20)와 모터(30)와 모터(30)의 회전운동을 선형운동으로 바꾸는 웜기어(50)와 외부로부터의 빛을 차광하기 위한 차폐부(60)와 레즈(20)의 위치를 검출하는 제1 포토 다이오드(70)와 발광 다이오드(LED, 80)와 제2 포트 다이오드(90)와 모터(30) 구동을 위한 모터 구동부(100)와 제1 프리 앰프(110)와 제2 프리 앰프(180)와 LED 구동부(190)와 자동전원부(200)와 전체 시스템을 제어하는 마이크로프로세서(210)로 구성한다.2, a worm gear 50 for converting the rotational motion of the auto focus optical system 10, the lens 20, the motor 30, and the motor 30 into a linear motion, and a shield for shielding light from the outside. The first photodiode 70, the light-emitting diodes 80, the second port diode 90, and the motor driver 100 for driving the motor 30, which detect the positions of the 60 and the reds 20, The first preamplifier 110, the second preamplifier 180, the LED driver 190, the auto power supply unit 200, and the microprocessor 210 for controlling the entire system are configured.

다음은 제2도의 동작에 대하여 설명하기로 한다.Next, the operation of FIG. 2 will be described.

먼저, 자동 포커스 광학계(10)의 안에서 렌즈(20)가 움직인다. 렌즈(20)의 이동은 모터(30)에 의해서 구동되는데 이 때 웜기어(50)를 통해 회전운동을 선형운동으로 바뀐다. 모터(30)의 구동은 모터 구동부(100)에 의해서 구동되며 구동량은 마이크로프로세서(210)에서 결정된다.First, the lens 20 moves in the auto focus optical system 10. The movement of the lens 20 is driven by the motor 30, at which time the rotational motion is changed into a linear motion through the worm gear 50. The driving of the motor 30 is driven by the motor driving unit 100 and the driving amount is determined by the microprocessor 210.

이 때 구동된 결과 렌즈(20)의 절대위치는 제1 포토 다이오드(70)와 발광 다이오드(80)에 의해서 검출된다. 그리고 제1 포토 다이오드(70)의 광량은 제1 프리 앰프(110)를 통하여 마이크로프로세서(210)로 입력된다.At this time, the absolute position of the resultant lens 20 is detected by the first photodiode 70 and the light emitting diode 80. The light amount of the first photodiode 70 is input to the microprocessor 210 through the first preamplifier 110.

다음, 마이크로프로세서(210)에서는 제1 포토 다이오드(70)로부터 입력된 광량에 따라 포커스에러값을 계산하여 렌즈(20)의 위치를 결정한다. 즉, 레즈의 구동량을 모터 구동부(100)와 모터(30)와 웜기어(50)로 전송하여 렌즈(20)를 이송한다.Next, the microprocessor 210 determines the position of the lens 20 by calculating a focus error value according to the amount of light input from the first photodiode 70. That is, the lens 20 is transferred by transmitting the driving amount of the reds to the motor driving unit 100, the motor 30, and the worm gear 50.

한편, 마이크로프로세서(210)는 자동전원부(200)를 온(On)시키며 자동전원부(200)는 LED구동부(190)를 동작시켜 발광 다이오드(80)를 온시킨다. 그리고 제2 포토 다이오드(90)는 발광 다이오드(80)의 발광량을 일정하게 유지시킨다. 또한 제2 포토 다이오드(90)의 출력은 제2 프리앰프(180)를 통하여 자동전원부(200)로 입력된다. 여기서, 제1 포토 다이오드(70)와 발광 다이오드(80)와 제2 포토 다이오드(90)는 빛신호를 차폐하기 위하여 차폐부(60)내에 존재한다.On the other hand, the microprocessor 210 turns on the auto power supply unit 200 and the auto power supply unit 200 operates the LED driver 190 to turn on the light emitting diode 80. The second photodiode 90 maintains a constant amount of light emitted from the light emitting diode 80. In addition, the output of the second photodiode 90 is input to the auto power supply unit 200 through the second preamplifier 180. Here, the first photodiode 70, the light emitting diode 80, and the second photodiode 90 are present in the shield 60 to shield the light signal.

제1 포토 다이오드(70)는 렌즈(20)의 이송과 연동되므로 검출광량에 따라 렌즈(20)의 절대위치가 다르게 된다. 여기서, 검출광량과 렌즈(20)의 이송거리의 관계는 제4도에 도시된 것처럼 단순비례하지 않아도 된다.Since the first photodiode 70 is linked to the transfer of the lens 20, the absolute position of the lens 20 is different according to the amount of detection light. Here, the relationship between the detected light amount and the conveyance distance of the lens 20 need not be proportionally simple as shown in FIG.

제3도는 본 발명에 따른 렌즈위치 검출방법의 동작흐름을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart showing the operation of the lens position detection method according to the present invention.

제3도의 동작흐름을 제2도와 결부시켜 설명하기로 한다.The operation flow of FIG. 3 will be described in conjunction with FIG.

먼저, 캠코더에 전원이 들어오면 마이크로프로세서(210)는 리셋(Reset)이 되고 초기화를 진행한다. 즉, 전원 온 초기화와 램(RAM, 170)에 들어있는 프로그램동작초기화와 자동전원부(200)의 초기화를 한다(제300단계).First, when the camcorder is powered on, the microprocessor 210 resets and initializes. That is, the power-on initialization and the program operation initialization in the RAM 170 and the automatic power supply unit 200 are initialized (step 300).

다음, 렌즈(20)의 절대위치에 따른 광량을 검출하기 위하여 모터(30)를 구동한다. 일단 모터(30)를 한방향 끝까지 구동한다. 이 때 모터(30)의 구동전압을 가함에도 불구하고 광량변화가 없으면 한쪽끝으로 판단하고 이후에 다시 반대방향으로 렌즈를 이송한다(제310∼330단계).Next, the motor 30 is driven to detect the amount of light according to the absolute position of the lens 20. First, the motor 30 is driven to one end. At this time, even if the driving voltage of the motor 30 is applied, if there is no light quantity change, it is determined as one end, and then the lens is transferred in the opposite direction again (steps 310 to 330).

다음, 검출된 광량과 그에 따른 모터구동량을 매핑 시킨다(제340단계).Next, the detected light amount and the motor driving amount corresponding thereto are mapped (operation 340).

다음, 광량에 따른 렌즈(20)의 절대위치값을 계산하여 필요 데이타를 램(RAM, 170)에 기억시킨다(제350단계). 그리고 다른 한쪽끝까지 샘플링 기억하고 할당동작이 종료되면 자동 포커스 동작을 개시한다(제360단계).Next, the absolute position value of the lens 20 according to the amount of light is calculated and the necessary data is stored in the RAM 170 (step 350). After sampling and storing to the other end, the auto focus operation is started when the allocation operation is finished (step 360).

상술한 바와 같이 본 발명은 비접촉식으로 렌즈의 위치를 검출하므로 내구성이 강하고 고해상도의 자동전원부를 사용하여 사용환경의 변화 따른 능동적 대체가 가능할 뿐만 아니라 기구적으로 간단해진다는 장점이 있다.As described above, the present invention has a merit of detecting the position of the lens in a non-contact manner, so that it is not only durable but also capable of active replacement according to the change of the use environment using a high-resolution automatic power supply unit, and also has the advantage of being simplified mechanically.

Claims (2)

렌즈(20)와, 상기 렌즈의 구동을 위한 모터(30)와, 상기 모터를 구동하기 위한 모터구동부(100)와, 상기 모터(30)의 회전운동을 선형운동으로 전환하는 웜기어(50)를 구비한 자동 포커스 줌렌즈장치의 렌즈위치 검출장치에 있어서, 소정의 전력에 따라, 절대광량을 송출하는 발광 다이오드(80); 상기 발광 다이오드에서 송출되는 광량을 수신하여, 상기 모터(30)의 구동에 따라 가변되는 렌즈(30)의 절대위치를 검출하기 위한 제1 광량 검출부(70); 상기 발광 다이오드에서 송출되는 광량을 수신하는 제2 광량 검출부(90); 상기 제2 광량 검출부(90)에서 검출된 광량을 수신하여, 상기 발광 다이오드에서 일정한 광량을 송출하도록 전력을 제어하는 자동전원부(200); 및 상기 제1 광량 검출부(70)의 광량출력값에 따라, 상기 렌즈(20)의 절대위치를 계산하고 포커스에러양에 따라 상기 렌즈(20)의 위치를 결정하는 마이크로프로세서(210)를 구비함을 특징으로 하는 렌즈위치 검출장치.A lens 20, a motor 30 for driving the lens, a motor driver 100 for driving the motor, and a worm gear 50 for converting the rotational motion of the motor 30 into a linear motion. An apparatus for detecting a lens position of an auto focus zoom lens device, comprising: a light emitting diode (80) for transmitting an absolute light amount according to a predetermined power; A first light amount detector (70) for receiving an amount of light transmitted from the light emitting diode and detecting an absolute position of the lens (30) which varies according to the driving of the motor (30); A second light amount detector (90) for receiving a light amount transmitted from the light emitting diode; An automatic power supply unit 200 that receives the amount of light detected by the second amount of light detector 90 and controls power to transmit a constant amount of light from the light emitting diode; And a microprocessor 210 for calculating the absolute position of the lens 20 and determining the position of the lens 20 according to the amount of focus error, according to the light quantity output value of the first light quantity detector 70. Lens position detection device characterized in that. 자동포커스 줌렌즈장치의 렌즈위치 검출방법에 있어서, 모터를 구동하여 렌즈를 이송하는 제1과정; 상기 제1과정에서 렌즈이송에 따른 광량을 검출하고 광량에 따라 모터를 구동한 다음, 상기 모터 구동량과 상기 광량률을 매핑시키는 제2과정; 상기 제2과정에서 광량에 따른 렌즈의 절대위치를 기억하고 자동포커스 동작을 개시하는 제3과정을 포함함을 특징으로 하는 렌즈위치 검출방법.A lens position detection method of an automatic focus zoom lens device, comprising: a first process of driving a motor to transfer a lens; A second step of detecting a light amount according to lens transfer in the first step and driving a motor according to the light amount, and then mapping the motor driving amount and the light quantity rate; And a third step of storing the absolute position of the lens according to the amount of light in the second step and initiating an automatic focusing operation.
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