JP2003114370A - ズームレンズ装置 - Google Patents

ズームレンズ装置

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JP2003114370A
JP2003114370A JP2001308086A JP2001308086A JP2003114370A JP 2003114370 A JP2003114370 A JP 2003114370A JP 2001308086 A JP2001308086 A JP 2001308086A JP 2001308086 A JP2001308086 A JP 2001308086A JP 2003114370 A JP2003114370 A JP 2003114370A
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zoom lens
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータ駆動による沈胴式レンズ
を搭載したズームレンズ装置において、外部負荷等によ
り発生する脱調を検出し、さらに補正することを可能に
する。 【解決手段】 ズーム位置を検出するポテンション15
による検出信号に基づいて、電源投入時に、沈胴式レン
ズを初期位置に移動させる初期化処理を行う制御部21
を備える。上記制御部21は、ズーム操作時に上記ポテ
ンション15により検出された現在のズーム位置情報
と、上記EEPROM28に記憶されているズーム位置
情報とを比較して、しきい値以上の差がある場合に、ズ
ーム位置の補正処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画角を変化させる
ズーム機能を有する一眼レフカメラ、デジタルスチルカ
メラ、ビデオカメラ等の撮像装置に搭載されるズームレ
ンズ装置に関し、特に、ステッピングモータ駆動による
沈胴式レンズを搭載したズームレンズ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、画角を変化させるズーム機能
を有する一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデ
オカメラ等の撮像装置が知られている。
【0003】上記ズーム機能を有する撮像装置におい
て、従来より実用化されている沈胴式ズームレンズ装置
は、伸縮式のレンズ鏡筒部やレンズ鏡筒を駆動するため
のステッピングモータ、レンズ鏡筒位置を検出するため
の検出素子により構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より、
ズーム機能を有する撮像装置において採用されている上
述の如き構成の沈胴式ズームレンズ装置では、レンズ鏡
筒に外力が加えられた場合、 1.起動時に外力が加えられた場合は、ズーム位置が起
動位置に到達しない。 2.通常のズーム操作時に外力が加えられた場合は、正
規ズーム倍率にならず、また、フォーカス合焦しない場
合がある。 3.終了時に外力が加えられた場合にはレンズ鏡筒が収
納されない。等の問題が発生していた。
【0005】さらに、レンズ鏡筒位置検出素子が検出さ
れるまでは位置確定されていないため、フォーカスレン
ズとズームレンズの位置的関係が干渉するレンズにおい
ては、電源投入時のイニシャル時間が長くなるなどの問
題点があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、ステッピングモ
ータ駆動による沈胴式レンズを搭載したズームレンズ装
置において、外部負荷等により発生する脱調を検出し、
さらに補正することを可能とすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、ステッピン
グモータ駆動による沈胴式レンズを搭載したズームレン
ズ装置において、ズーム絶対位置が検出可能なアナログ
式位置検出素子を用いることで、外部負荷等により発生
する脱調を検出し、さらに補正することを可能とする。
【0008】本発明は、ステッピングモータ駆動による
沈胴式レンズを搭載したズームレンズ装置において、ズ
ーム位置を検出するアナログ式位置検出素子と、電源投
入時に、上記アナログ式位置検出素子による検出信号に
基づいて、沈胴式レンズを初期位置に移動させる初期化
処理を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【0009】上記ズームレンズ装置は、予め上記アナロ
グ式位置検出素子により検出されたズーム位置情報を記
憶する記憶手段を備え、上記制御手段により、ズーム操
作時に上記アナログ式位置検出素子により検出された現
在のズーム位置情報と、上記記憶手段に記憶されている
ズーム位置情報とを比較して、しきい値以上の差がある
場合に、ズーム位置の補正処理を行う。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0011】本発明に係るズームレンズ装置は、ステッ
ピングモータ駆動による沈胴式レンズを搭載したもので
あって、例えば図1に示すように、ステッピングモータ
を用いたフォーカスモータ11により光軸方向に移動さ
れるフォーカスレンズ12と、ステッピングモータを用
いたズームモータ13により光軸方向に移動されるズー
ムレンズ14と、上記ズームレンズ14のズーム位置を
検出するためのアナログ位置検出素子としてのポテンシ
ョン15とを備えてなる。
【0012】そして、このズームレンズ装置10は、図
示しないディジタルスチルカメラに搭載され、図2に示
す構成の駆動制御回路20によって、上記フォーカスモ
ータ11及びズームモータ13が駆動制御される。
【0013】この駆動制御回路20は、CPUを用いた
制御部21、この制御部21からのフォーカス駆動指示
をパルス変換するフォーカスパルス発生回路22、この
フォーカスパルス発生回路22により発生されるフォー
カスパルスに応じて上記フォーカスモータ11を駆動す
るフォーカス駆動回路23、上記制御部21からのズー
ム駆動指示をパルス変換するズームパルス発生回路2
4、このズームパルス発生回路24により発生されるズ
ームパルスに応じて上記ズームモータ13を駆動するズ
ーム駆動回路25、上記ポテンション15によるズーム
位置のアナログ検出信号をデジタル化して上記制御部2
1に供給するAD変換回路26、上記制御部21に接続
されたRAM27やEEPROM28などにより構成さ
れている。
【0014】ここで、図3に各ズーム位置におけるポテ
ンション出力のグラフを示す。この図3は沈胴式レンズ
の沈胴端〜ワイド端〜テレ端でのポテンション出力を図
示したもので、機械的クリアランス等によるヒステリシ
ス特性を通常有する。
【0015】このズームレンズ装置10の駆動制御回路
20における脱調検出については各ズーム位置、ズーム
方向におけるポテンション出力と、従来の位置検出素子
を基準としたズーム位置との差が閾値以上ある場合、ポ
テンション出力を基準としたズーム位置に置き換えるこ
とで実現する。
【0016】すなわち、このズームレンズ装置10の駆
動制御回路20における制御部21は、図4乃至図6の
フローチャートに示す一連の制御動作を行う。
【0017】ポテンション出力は、レンズへの取付けば
らつき等によりセットごと各ズーム位置における出力が
異なるので、このズームレンズ装置10の駆動制御回路
20における制御部21では、出荷時調整において、図
4のフローチャートに示す手順に従って各ズーム位置に
おけるポテンション出力を測定し不揮発性RAMに保存
する。すなわち、このズームレンズ装置10の駆動制御
回路20における制御部21は、出荷時調整の際に、先
ず最初の処理ステップS1において、ズームリセットセ
ンサを働かせて、次の処理ステップS2でズームレンズ
14をワイド端に移動させ、次の処理ステップS3でワ
イド端におけるポテンション出力P1を読み込む。
【0018】そして、次の処理ステップS4でズームレ
ンズ14をテレ端方向にズーム位置Zmn(n=2,3
・・・n)まで移動させ、次の処理ステップS5でズー
ム位置Zmnにおけるポテンション出力Pnを読み込
む。
【0019】次の処理ステップS6では、ズームレンズ
14がテレ端位置に到達したか否かを判定する。この処
理ステップS6における判定結果がNOすなわちテレ端
位置に到達していない場合には上記処理ステップS4に
戻り、上記処理ステップS4から処理ステップS6を繰
り返す。そして、上記処理ステップS6における判定結
果がYESすなわちテレ端位置に到達したら次の処理ス
テップS7に進む。
【0020】処理ステップS7では、ズームレンズ14
をテレ端位置から沈胴端方向にズーム位置Zm’(n)
(n=n−1・・・1,0)まで移動させ、次の処理ス
テップS8でズーム位置Zmn’におけるポテンション
出力P’(n)を読み込む。
【0021】次の処理ステップS9では、ズームレンズ
14が沈胴端位置に到達したか否かを判定する。この処
理ステップS9における判定結果がNOすなわち沈胴端
位置に到達していない場合には上記処理ステップS7に
戻り、上記処理ステップS7から処理ステップS9を繰
り返す。そして、上記処理ステップS9における判定結
果がYESすなわち沈胴端位置に到達したら次の処理ス
テップS10に進む。
【0022】そして、処理ステップS10において、上
記制御部21は、以上のようにして読み込んだ各ズーム
位置Zm0〜Zmn,Zm’n−1〜Zm’0に対応す
るポテンション出力P0〜Pn,P’n−1〜P’0を
EEPROM28に保存して、出荷時調整処理を終了す
る。
【0023】また、このズームレンズ装置10の駆動制
御回路20における制御部21は、ディジタルスチルカ
メラの電源投入時処理を図5のフローチャートに示す手
順に従って行う。図5においては、例としてズームにつ
いてはワイド端、フォーカスについては無限位置に移動
する場合のフローを示したものである。ズームとフォー
カスが干渉するレンズの場合、従来のホトインタラプタ
のみの位置検出素子だけでは位置検出センサを検出する
までは絶対位置が確定できないため同処理に時間を要す
る。しかし、このズームレンズ装置10では、ポテンシ
ョン15すなわちアナログ式位置検出素子を搭載するこ
とで電源投入直後から位置を確定できるため同処理の時
間短縮が可能となる。
【0024】すなわち、このズームレンズ装置10の駆
動制御回路20における制御部21は、ディジタルスチ
ルカメラの電源投入時処理の際に、先ず最初の処理ステ
ップS11において、図1に示す干渉領域にあるか否か
を判定する。この処理ステップS11における判定結果
がYESすなわちズームレンズ14が干渉領域に位置し
ている場合には、次の処理ステップS12に移って図1
に示す安定領域にズームレンズ14を避難させて、次の
処理ステップS13に進む。また、上記処理ステップS
11における判定結果がNOすなわちズームレンズ14
が干渉領域にない場合には、直ちに処理ステップS13
に進む。
【0025】そして、処理ステップS13では、フォー
カスレンズ12を沈胴端位置からテレ端方向に移動させ
てフォーカスリセット検出を行う。
【0026】次の処理ステップS14では、フォーカス
レンズ12を安定領域に避難させる。
【0027】次の処理ステップS15では、ズームリセ
ット検出を行う。
【0028】そして、制御部21は、次の処理ステップ
S16において、ズームレンズ14を初期化位置に移動
させ、さらに、次の処理ステップS17において、フォ
ーカスレンズ12を初期化位置に移動させて、電源投入
時処理を終了する。
【0029】このように、上記ズームレンズ装置10の
駆動制御回路20における制御部21では、電源投入直
後からレンズ位置を確定できるため、電源投入時のレン
ズ初期化処理の時間短縮が可能となる。
【0030】さらに、このズームレンズ装置10の駆動
制御回路20における制御部21は、ディジタルスチル
カメラのズーム操作時に図6のフローチャートに示す手
順に従って脱調補正処理を行う。
【0031】すなわち、このズームレンズ装置10の駆
動制御回路20における制御部21は、ディジタルスチ
ルカメラのズーム操作時に、先ず最初の処理ステップS
21において、ヒステリシス特性を呈している期間中で
あるか否かを判定する。この処理ステップS21におけ
る判定結果がNOすなわちヒステリシス期間中でない場
合には、脱調補正処理を行うことなく処理を終了する。
そして、この処理ステップS21における判定結果がY
ESすなわちヒステリシス期間中である場合には、次の
処理ステップS22に進んでズーム方向を判定する。
【0032】上記処理ステップS22における判定の結
果、テレ端側からワイド端側に向かってズーム操作され
ている場合には、処理ステップS23でポテンション調
整データとしてEEPROM28に保存されているP’
n−1〜P’0を参照して、処理ステップS25で現在
のズーム位置における調整時ポテンション値Pmを求め
る。また、ワイド端側からテレ端側に向かってズーム操
作されている場合には、処理ステップS24でポテンシ
ョン調整データとしてEEPROM28に保存されてい
るP0〜Pnを参照して、処理ステップS25で現在の
ズーム位置における調整時ポテンション値Pmを求め
る。
【0033】次の処理ステップS26では、上記調整時
ポテンション値Pmと現在のズーム位置でのポテンショ
ン値Pnとの差の絶対値D=ABS(Pm−Pn)を算
出し、次の処理ステップS27において、上記絶対値D
がしきい値以上あるか否かを判定する。
【0034】そして、制御部21は、上記処理ステップ
S27おける判定結果がYESすなわち上記絶対値Dが
しきい値以上ある場合には、ズーム脱調が発生したと判
断して、次の処理ステップS28においてズーム位置の
すげ替えによる脱調補正を行って、脱調補正処理を終了
する。また、上記処理ステップS27おける判定結果が
NOすなわち上記絶対値Dがしきい値以上ない場合に
は、脱調補正を行うことなく処理を終了する。
【0035】このように、上記ズームレンズ装置10の
駆動制御回路20における制御部21では、現在のズー
ム位置でのポテンション出力と、出荷時ポテンション出
力データとの差を比較して、しきい値以上の差があれば
ズーム脱調が発生したと判断して脱調補正を行う。ズー
ム任意位置における出荷時ポテンション出力は例えば直
線補完等の演算により算出することが可能である。この
操作により従来オープンループ制御であったステッピン
グモータにおける位置補正が可能になる。すなわち、出
荷時ポテンション出力と現在のズームレンズ装置10に
おけるポテンション出力を比較することで、レンズに外
部負荷が加わったときなどに発生する脱調に対して補正
をかけることができる。このためステッピングモータに
おけるズーム位置ずれを防止することが可能となる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アナログ出力位置検出素子を設けることで、常時(原点
検出以前においても)ズーム位置を確定することが可能
となるため、ズームとフォーカスが干渉する構造を有す
るレンズにおける電源投入時のイニシャル処理を高速化
することができる。また、レンズに外部負荷が加わった
ときなどに発生する脱調に対して、ズーム位置補正を行
うことが可能となる。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るズームレンズ装置の要部構成を模
式的に示す図である。
【図2】上記ズームレンズの装置駆動制御回路の構成を
示すブロック図である。
【図3】上記ズームレンズ装置の各ズーム位置における
ポテンション出力のグラフである。
【図4】上記ズームレンズ装置の出荷時調整において制
御部により実行される出荷時調整処理の手順を示すフロ
ーチャートである。
【図5】上記ズームレンズ装置を搭載したディジタルス
チルカメラの電源投入時に、上記制御部により実行され
る電源投入時処理の手順を示すフローチャートである。
【図6】上記ズームレンズ装置を搭載したディジタルス
チルカメラのズーム操作時に上記制御部により実行され
る脱調補正処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 ズームレンズ装置、11 フォーカスモータ、1
2 フォーカスレンズ、13 ズームモータ、14 ズ
ームレンズ、15 ポテンション、20 駆動制御回
路、21 制御部、22 フォーカスパルス発生回路、
23 フォーカス駆動回路、24 ズームパルス発生回
路、25 ズーム駆動回路、26 AD変換回路、27
RAM、28 EEPROM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 17/04 G03B 17/04 Fターム(参考) 2H044 DA02 DB03 DC01 EC01 2H100 EE00 2H101 BB07 DD51

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータ駆動による沈胴式レ
    ンズを搭載したズームレンズにおいて、 ズーム位置を検出するアナログ式位置検出素子と、 電源投入時に、上記アナログ式位置検出素子による検出
    信号に基づいて、沈胴式レンズを初期位置に移動させる
    初期化処理を行う制御手段とを備えることを特徴とする
    ズームレンズ装置。
  2. 【請求項2】 予め上記アナログ式位置検出素子により
    検出されたズーム位置情報を記憶する記憶手段を備え、 上記制御手段は、ズーム操作時に上記アナログ式位置検
    出素子により検出された現在のズーム位置情報と、上記
    記憶手段に記憶されているズーム位置情報とを比較し
    て、しきい値以上の差がある場合に、ズーム位置の補正
    処理を行うことを特徴とする請求項1記載のズームレン
    ズ装置。
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