JP3673636B2 - レンズ制御装置、レンズ制御方法、記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタフォーカスタイプ・レンズシステム等のレンズに関し、特にそのレンズ位置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１はインナフォーカスタイプ・レンズシステムの構成を示すものである。図１１において、１１０１は固定されている第１のレンズ群、１１０２は変倍を行う第２のレンズ群（以下ズームレンズという）、１１０３は絞り、１１０４は固定されている第３のレンズ群、１１０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群（以下フォーカスレンズという）、１１０６は撮像面である。公知のとおり、図１１のように構成されたレンズシステムでは、１１０５がコンペ機能と焦点調節機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面１１０６に合焦するためのフォーカスレンズ１１０５の位置は、被写体距離によって異なってしまう。
【０００３】
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１１０５の位置を連続してプロットすると、図１２のようになる。ズーム中は、被写体距離に応じて図１２に示される一つの軌跡を選択し、該軌跡どおりにフォーカスレンズ１１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能になる。そこで、図１２に示される複数の軌跡情報を何らかの形で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１１０５とズームレンズ１１０２の位置によって一つの軌跡を選択して、該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。
【０００４】
しかしながら、該追従方法には、各レンズ位置カウンタの値を特定の値にリセットする必要がある。つまり、レンズ位置カウンタの値がずれると、マイコン内に記憶したズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組合せ座標が得られるカム軌跡情報が正しく読み取れないため、ズーム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ためである。
【０００５】
そこで、電源投入後、通常の動作にはいる前に、ズームレンズ１１０２、フォーカスレンズ１１０５を所定位置に移動させて、各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、前記各所定位置を、レンズ内に組み込まれたフォトダイオードの各取付位置とするのが一般的であり、該各フォトダイオードからの出力信号が変化した各レンズ位置を、各レンズリセット位置として、各レンズ位置カウンタの値を、光学系のバランス調整によって決まる値にそれぞれ設定している。レンズリセット動作中は、撮影画像はボケが大きくなるので、出画せず、該動作完了後出画する方法を取っている。
【０００６】
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、電源投入前にあったレンズ位置まで再び各レンズを戻し、レンズリセット動作による画角変化等を生じさせない手法も提案されている。
【０００７】
また、レンズを駆動させるモータとしては、歩進パルス数に対する回転角度が一定なために、歩進パルスをそのままインクリメントして位置検出が行え、位置検出のためのエンコーダを必要としないパルスモータの使用が一般的になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来例では、電源立ち上げのときだけレンズリセットを行っているため、監視カメラ等で２４時間稼働の場合は、衝撃や電源の瞬断、電気ノイズ、電波ノイズ等で脱調が起こった場合には電源を立ち上げなおし（電源の再起動）、レンズリセットしないとならない。
【０００９】
しかし、監視カメラなどは監視している間に、電源を切って画が見えなくなると監視の意味が無くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、電源を再起動することなく、常に所要のレンズの位置を正確に制御することのできる、レンズ制御装置，レンズ制御方法，記憶媒体を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、レンズ制御装置を次の（１）ないし（６）のとおりに、レンズ制御方法を次の（７）のとおりに構成し、そして記憶媒体をつぎの（９）のとおりに構成する。
（１）レンズと、このレンズを駆動する駆動手段と、撮影動作のために使用される領域に前記レンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出手段と、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正手段とを備えたレンズ制御装置。
（２）前記（１）記載のレンズ制御装置において、補正手段は、当該レンズ制御装置の電源をオンにし、前記レンズを前記駆動手段により前記所定位置まで駆動したときにも、補正するものであるレンズ制御装置。
（３）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、当該レンズ制御装置の電源がオンしている間中、オンしているものであるレンズ制御装置。
（４）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、前記駆動手段の動作中のみオンしているものであるレンズ制御装置。
（５）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記レンズは、監視カメラのレンズであるレンズ制御装置。
（６）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記レンズはインナフォーカスタイプ・レンズシステムにおけるズームレンズおよび／またはフォーカスレンズであるレンズ制御装置。
（７）レンズ制御装置におけるレンズ制御方法であって、撮影動作のために使用される領域にレンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出ステップと、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正ステップと、を備えたレンズ制御方法。
（８）前記（７）記載のレンズ制御方法を実現するためのプログラムを格納した記憶媒体。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、レンズ制御装置の実施例により詳しく説明する。
【００２２】
なお実施例では、スタンドアロンの装置を想定しているが、本発明は、これに限らず、ＡＦマイコン，システムコントロールマイコン，ズームスイッチ等が有線，無線の回線を介して結合された形で同様に実施することができる。また、本発明は、装置の形に限らず、方法の形で、更に、この方法を実現するためのプログラムを格納した、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体の形で同様に実施することができる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
図１は、実施例１である“レンズ制御装置”の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５はそれぞれインナ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、それぞれ固定の前玉レンズ群、変倍を行うための第２のレンズ群（ズームレンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群（フォーカスレンズ）である。
【００２５】
１２３，１２５はそれぞれズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５が基準位置にあることを検出するためのスイッチであって、それぞれがフォトセンサ１２４，１２６と共に各レンズに組み込まれている。なおこれらのスイッチ１２３，１２５、フォトセンサ１２４，１２６が請求項の位置検出手段に相当する。このスイッチ１２３，１２５は、それぞれレンズ群１０２，１０５に固定されており、このレンズ群１０２，１０５が光軸と平行に移動するのに伴って一体的に移動する。そして、各レンズ群の移動可能領域の中間で、鏡筒に固定されたフォトセンサ１２４，１２６の出力光を遮るか遮らないかの動作を行う。出力光が遮られているか、または遮られていないかによって、フォトセンサ１２４，１２６の光検出部はＬｏｗからＨｉの信号を出力するので、この出力信号の変化するところを基準位置として、レンズがそこにあるのかどうかを検出できる。
【００２６】
図２は、レンズ位置カウンタのリセット動作を行うリセットスイッチの構成図であって、フォトセンサ１２４（または１２６）を構成する発光部２０１から受光部２０２への光路を、レンズと共に光軸と平行に移動する遮蔽板１２３（または１２５）が遮ったとき、受光部２０２の出力信号はＬｏｗレベルに、また遮らないときＨｉレベルになる。
【００２７】
前記レンズシステムを透過した映像光は撮像素子１０６面上で結像され、光電変換により映像信号に変換される。１０７は増幅器（またはインピーダンス変換器）、１０８はカメラ信号処理回路であり、ここで処理された映像信号は増幅器１０９で規定レベルまで増幅され、ＬＣＤ表示回路１１０で処理された後、ＬＣＤ１１１で撮影画像を表示する。
【００２８】
一方、増幅器１０７で増幅された映像信号は、絞り制御回路１１２、ＡＦ評価値処理回路１３１に送られる。絞り制御回路１１２では、映像信号入力レベルに応じて、ＩＧドライバ１１３，ＩＧメータ１１４を駆動して、絞り１０３を制御し、光量調節を行っている。
【００２９】
ＡＦ評価値処理回路１３１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、処理を行っている。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、及び測距エリアを変更するための測距枠制御を行っている。
【００３０】
また、ＡＦマイコン１１５はシステムコントロールマイコン（以下シスコンと称する）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１２２（ユニット化されたズームスイッチで、操作部材の回転角度に応じた電圧が出力される。この出力電圧に応じて可変速ズームがなされる）の情報や、ＡＦマイコン１１５が制御するズーム時のズーム方向や焦点距離などのズーム動作情報等を互いにやりとりしている。
【００３１】
１１７，１１９は、それぞれＡＦマイコン１１５から出力されるズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５の駆動命令に従って駆動エネルギをレンズ駆動用モータに出力するための電流波形変更可能なドライバ、１１８，１２０はそれぞれズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５を駆動するためのモータである。
【００３２】
レンズ駆動用のモータ１１８，１２０がステッピングモータであるとして、モータの駆動方法を以下で説明する。
【００３３】
ＡＦマイコン１１５は、プログラム処理によりズームモータ１１８、フォーカスモータ１２０の駆動速度を決定し、各ステッピングモータ１１８，１２０の回転周波数信号として、ズームモータ１１８駆動用ドライバ１１７、フォーカスモータ１２０駆動用ドライバ１１９に送る。またモータ１１８，１２０の駆動／停止命令、及び各モータの回転方向命令をドライバ１１７，１１９に送っている。その駆動／停止信号、及び回転方向信号は、ズームモータ１１８に関しては主として、ズームスイッチユニット１２２の状態に応じて、フォーカスモータ１２０に関しては、ＡＦ時及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。モータドライバ１１７，１１９は、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及び逆回転の位相に設定し、且つ受信した回転周波数信号に応じて、４つのモータ励磁相の印加電圧（または電流）を変化させながら、出力することにより、モータ１１８，１２０の回転方向と回転周波数とを制御しつつ、駆動／停止命令に応じて、モータ１１８，１２０への出力をＯＮ／ＯＦＦしている。
【００３４】
図３は、レンズ制御用ＡＦマイコン１１５内のレンズ位置カウンタのリセット動作を説明するためのフローチャートであり、ＡＦマイコン１１５内で処理される。なおこのレンズ位置カウンタが請求項の位置指示手段に相当する。
【００３５】
図３において、ステップ３０１（以下Ｓ３０１のように示す）で処理の実行が開始されると、Ｓ３０２で電源が投入されたかどうかを検出し、電源が投入されていなければその場で待機し続ける。電源が投入されると、Ｓ３０３でレンズの位置カウンタリセット動作が終了したかどうかを判断し、終了していればＳ３２２に進む。
【００３６】
終了していなければＳ３０４でズームレンズ用位置検出カウンタＣｚをクリアし、Ｓ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉレベルかどうかを確認する。例えば遮光と透光の境界がレンズ移動可能範囲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前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が判別できる。
【００３７】
図３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光されているので、ズームレンズ１０２は前記境界よりもテレ側に位置しており、ズームレンズ１０２をワイド側に移動することによってフォトセンサ１２４の出力信号のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を得ることができる。始めにフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉｇｈレベルの時にはその逆になる。
【００３８】
従って、図３のＳ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号の状態を確認し、Ｈｉｇｈレベルであれば、Ｓ３０６でズームレンズ１０２をテレ方向に移動させて境界点を得ようとする。またこの時、ズームレンズ用位置検出カウンタＣｚを、ズームモータ１１８の歩進パルスに同期させてＳ３０７でインクリメントする。そして、Ｓ３０８でフォトセンサ１２４の出力信号がＬｏｗに変化したかどうかを検出して、変化していなければＳ３０６に戻って動作を繰り返す。また、Ｓ３０８で出力信号がＬｏｗに変化したことが確認できればＳ３１２の処理へ進む。
【００３９】
次に、Ｓ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号がＬｏｗレベルであると判断された場合には、Ｓ３０９〜Ｓ３１１でそれぞれＳ３０６〜Ｓ３０８とは逆の動作及び判断を行って、Ｓ３１１で、フォトセンサ１２４の出力信号の変化を確認した後、Ｓ３１２の処理へ進む。
【００４０】
Ｓ３１２に処理が移行したとき、カウンタＣｚの値は、電源投入直後、リセット動作を行う前のズームレンズ位置とリセットスイッチ位置との間のズームモータ１１８の歩進パルス数を示しており、この値が即ちズームレンズ１０２の電源投入前の位置とリセットスイッチ位置１２４との距離を表すことになる。そこでＳ３１２では、この時のカウンタＣｚの値をメモリＣｏに一旦格納し、カウンタＣｚには予め測定、または決められているリセットスイッチの位置を表す数値（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。Ｓ３１３の処理が完了した時点で、ズームレンズ位置検出カウンタＣｚのリセットが完了する。
【００４１】
次にＳ３１４において、Ｓ３１３に新たに決められたカウンタＣｚの値からメモリＣｏの値を減じ、この結果を改めてメモリＣｏに代入する。Ｓ３１４では、ある原点から測定したリセットスイッチの位置を基準として（そこからリセットスイッチ〜初めのズームレンズ位置間の距離を減じて）初めのズームレンズ１０２の絶対位置を求め、メモリＣｏに代入しているのであるから、カウンタＣｚの値がメモリＣｏの値になるまでズームレンズ１０２を移動させれば、電源投入前の位置に戻ることができる。
【００４２】
なお、本実施例の処理Ｓ３０９，Ｓ３１０，Ｓ３１１を通った場合、Ｓ３１２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Ｓ３１４の式に代入すれば、結果はＳ３１３のカウンタＣｚより大きくなり、初め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、何等差し支えない。以上のようにして初めのレンズ位置（電源投入前のレンズ位置）を求め、Ｓ３１５からの処理に移る。
【００４３】
Ｓ３１５は戻り先位置（初めのレンズ位置）メモリＣｏと、リセット完了済のズームレンズ位置カウンタＣｚが等しいかの判別で、真ならば、既にズームレンズ位置は戻り先位置にいることになるので、Ｓ３２１へ行く。
【００４４】
Ｓ３１５で偽ならばＳ３１６で戻り先位置Ｃｏが現在のズーム位置Ｃｚより大きいかを判別する。大きいならば、戻り方向はテレ方向であるとして、Ｓ３１７でテレ方向にズームレンズを駆動して、Ｓ３１８で、戻り先位置Ｃｏに到達したかを確認する。到達が確認されたら、Ｓ３２１の処理へ行き、まだ到達していない場合にはＳ３１７からの処理を繰り返す。Ｓ３１６で偽と判断された場合は、戻り先位置がズームレンズの現在位置よりもワイド側にある場合で、その時Ｓ３１９，Ｓ３２０の処理で、Ｓ３１７，Ｓ３１８とは逆の動作，判別を行う。Ｓ３２０の処理で、ズームレンズが戻り先位置に到達したと確認したらＳ３２１の処理へ行く。
【００４５】
Ｓ３２１では、ズームレンズの駆動を停止させる。そしてＳ３２２で出画後、通常撮影動作を実行する。撮影が終了して電源が遮断されたことをＳ３２３で確認して、Ｓ３０２の処理に戻る。Ｓ３２３で電源遮断が確認できない場合はＳ３０３へ戻る。
【００４６】
図４は、図５の中のＳ３２２の通常動作の部分の詳細を示す図であり、レンズ制御ＡＦマイコン１１５内で処理される。Ｓ４０１はシスコン１２１との相互通信ルーチンであり、ここでズームスイッチユニット情報や、ズームレンズ位置などのズーム動作情報のやりとりを行っている。Ｓ４０２は、ＡＦ評価値処理回路１３１から得られた信号によりＡＦ評価信号の鮮鋭度信号を加工し、評価信号の変化に応じ自動焦点調節処理を行うＡＦ処理ルーチンである。Ｓ４０３はズーム処理ルーチンであり、ズーム動作時において、合焦を維持するためのコンペ動作の処理ルーチンであり、カム軌跡をトレースする、フォーカスレンズ１０５の駆動方向及び駆動速度を算出する。
【００４７】
Ｓ４０４は、ＡＦ時や、ズーム動作時等に応じて、Ｓ４０２，Ｓ４０３で算出されるズームやフォーカスの、駆動方向や駆動速度のうち、いずれを使用するのかを選択し、レンズのメカ端に当たらないようにソフト的に設けているテレ端よりテレ側、ワイド端よりワイド側、至近端より至近側、無限端より無限側には駆動しないように設定するルーチンである。Ｓ４０５では、Ｓ４０４で定めた、ズーム及びフォーカス用の駆動方向，駆動速度情報に応じて、モータドライバ１１８及び１２０に制御信号を出力し、レンズ１０２，１０５の駆動／停止を制御する。Ｓ４０５の処理終了後は図３のＳ３２３に戻る。なお、図４の一連の処理は垂直同期期間に同期して実行される（図３のＳ３２３からＳ３０３に戻る処理の中で、次の垂直同期信号が来るまで、ｗａｉｔする）。
【００４８】
Ｓ４０５で設定された、駆動速度，駆動パルスによって、図５に示したような割り込み処理を行い、ズームレンズを駆動する。
【００４９】
図５は、割り込み処理の動作フローを示す図である。この割り込みは、図４のＳ４０４で設定された駆動速度によって決まるタイミングで割り込みがかかるもので、速度が速いときは速い周期で、速度が遅いときは遅い周期で割り込み駆動パルスを出力するための処理である。Ｓ５０１は割り込みスタートで、Ｓ５０２でズーム中かどうかを判断する。ズーム中でなければＳ５１１で割り込みを終了させる。ズーム中であればＳ５０３でズーム駆動のための駆動パルスを出力する。
【００５０】
次に、Ｓ５０４でワイドからテレへのズームかどうかを判断し、Ｓ５０４でテレ側へのズームであれば、Ｓ５０５でズームカウンタの値Ｃｚをインクリメントする。Ｓ５０６でズーム駆動パルスの出力により図１，図２のフォトセンサ１２４の出力がＨｉからＬｏｗに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ５１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ５０７でその時のズームカウンタＣｚ（ズーム位置）がズームリセットＳＷ位置と同じかどうか判断し、同じであればＳ５１１で割り込みを終了し、同じでなければ、脱調が発生し、ＡＦマイコン１１５のズームカウント位置とレンズのズーム位置に狂いが生じたと判断して、Ｓ５０８でマイコンのズームカウントＣｚにズームリセットＳＷ位置数値を代入して、ズームカウントＣｚをリセットし、割り込みを終了する。
【００５１】
Ｓ５０４でワイド側へのズームであれば、Ｓ５０９でズームカウンタの値Ｃｚをデクリメントする。Ｓ５１０でズーム駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２４の出力がＬｏｗからＨｉに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ５１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ５０７，Ｓ５０８とテレ側のズーム時と同様な動作を行い、ズームカウントのリセットを行う。
【００５２】
以上説明したように、本実施例によれば、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム中に常にフォトセンサスイッチを監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセット（更正）することで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００５３】
（実施例２）
実施例１ではズームレンズ１０２の位置カウンタリセット動作について説明してきたが、このリセット動作はフォーカスレンズ１０５のリセットについても同様に用いることができる。本実施例は、ズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５の位置カウンタをリセットする例である。なおハードウエアの構成は実施例１と同様である。
【００５４】
フォーカスレンズ１０５のリセット動作に関して、図６を用いて説明する。
【００５５】
Ｓ６０１は処理の開始を示し、Ｓ６０２で電源が投入されるまで待機し、電源が投入されると、Ｓ６０３でレンズの位置カウンタリセット動作が終了したかどうか判断し、終了していればＳ６２３に進む。終了していなければＳ６０４で図３に示したズームレンズのリセット動作を行う。Ｓ６０５からＳ６１５までの処理は、図３のＳ３０４からＳ３１４の処理と同様で、フォーカスレンズのリセットスイッチ位置を検出するための処理である。
【００５６】
Ｓ６０５でフォーカスレンズ用位置検出カウンタＣｆをクリアし、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉレベルかどうかを確認する。例えば遮光と透光の境界がレンズ移動可能範囲のほぼ中間にある場合、フォトセンサ１２６の出力信号の状態から前記境界が現在のレンズ位置よりも至近側にあるのか無限側にあるのかが判別できる。図２を例にとると、フォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗレベルである場合は遮光されているので、フォーカスレンズ１０５は前記境界よりも至近側に位置しており、フォーカスレンズ１０５を無限側に移動することによってフォトセンサ１２６出力信号のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を得ることができる。始めにフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉｇｈレベルの時にはその逆になる。
【００５７】
従って、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉｇｈレベルであれば、Ｓ６０７でフォーカスレンズ１０５を至近方向に移動させて境界点を得ようとする。またこの時、フォーカスレンズ用位置検出カウンタＣｆを、フォーカスモータ１２０の歩進パルスに同期させてＳ６０８でインクリメントする。そして、Ｓ６０９でフォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗに変化したかどうかを検出して、変化していなければＳ６０７に戻って動作を繰り返す。また、Ｓ６０９で出力信号がＬｏｗに変化したことが確認できればＳ６１３の処理へ進む。
【００５８】
次に、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗレベルであると判断された場合には、Ｓ６１０〜Ｓ６１２でそれぞれＳ６０７〜Ｓ６０９とは逆の動作及び判断を行って、Ｓ６１２で、フォトセンサ１２６の出力信号の変化を確認した後、Ｓ６１３の処理ヘ進む。
【００５９】
Ｓ６１３に処理が移行した時、カウンタＣｆの値は電源投入直後、リセット動作を行う前のフォーカスレンズ位置とリセットスイッチ位置との間のフォーカスモータ１２０の歩進パルス数を示しており、この値が即ちフォーカスレンズ１０５の電源投入前の位置とリセットスイッチ位置との距離を表すことになる。そこでＳ６１３では、この時のカウンタＣｆの値をメモリＣｆ０に一旦格納し、Ｓ６０４ではカウンタＣｆには予め測定、又は決められているリセットスイッチの位置を表す数値（例えばフォーカス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。Ｓ６１４の処理が完了した時点で、フォーカスレンズ位置検出カウンタＣｆのリセットが完了する。
【００６０】
次にＳ６１５において、Ｓ６１４で新たに決められたカウンタＣｆの値からメモリＣｆ０の値を減じ、この結果を改めてメモリＣｆ０に代入する。Ｓ６１５ではある原点から測定したリセットスイッチの位置を基準として（そこからリセットスイッチ〜初めのフォーカスレンズ位置間の距離を減じて）初めのフォーカスレンズ１０５の絶対位置を求め、メモリＣｆ０に代入しているのであるから、カウンタＣｆの値がメモリＣｆ０の値になるまでフォーカスレンズ１０５を移動させれば、電源投入前の位置に戻ることができる。以上のようにして初めのレンズ位置を求め、Ｓ６１６からの処理に移る。
【００６１】
Ｓ６１６は戻り先位置メモリＣｆ０と、リセット完了済みのフォーカスレンズ位置カウンタＣｆが等しいかの判別で、真ならば、既にフォーカスレンズ位置は戻り先位置にいることになるので、Ｓ６２２へ行く。Ｓ６１６で偽ならばＳ６１７で戻り先位置Ｃｆ０が現在のフォーカス位置Ｃｆより大きいかを判別する。大きいならば、戻り方向は至近方向であるとして、Ｓ６１８で至近方向にフォーカスレンズ１０５を駆動して、Ｓ６１９で、戻り先位置Ｃｆ０に到達したかを確認する。到達が確認されたら、Ｓ６２２の処理ヘ行き、まだ到達していない場合にはＳ６１８からの処理を繰り返す。Ｓ６１７で偽と判断された場合は、戻り先位置がフォーカスの現在位置よりも無限側にある場合で、その時Ｓ６２０，Ｓ６２１の処理で、Ｓ６１８，Ｓ６１９とは逆の動作，判別を行う。Ｓ６２１の処理で、フォーカスレンズが戻り先位置に到達したと確認したらＳ６２２の処理へ行く。
【００６２】
Ｓ６２２では、フォーカスレンズ１０５の駆動を停止させ、Ｓ６２３で出画後、通常撮影動作を実行する。撮影が終了して電源が遮断されたことをＳ６２４で確認して、Ｓ６０２の処理に戻る。
【００６３】
図７は、フォーカス駆動のための割り込み処理の動作フローを示す図である。この割り込みは、図４のＳ４０４で設定された駆動速度によって決まるタイミングで割り込みがかかるもので、速度が速い時は速い周期で、速度が遅い時は遅い周期で割り込み駆動パルスを出力するための処理である。Ｓ７０１は割り込みスタートで、Ｓ７０２でフォーカス駆動中かどうかを判断する。フォーカス駆動中でなければＳ７１１で割り込みを終了させる。フォーカス駆動中であればＳ７０３でフォーカスレンズ駆動のための駆動パルスを出力する。
【００６４】
次に、Ｓ７０４で無限から至近へのフォーカス駆動かどうか判断し、Ｓ７０４で至近側へのフォーカス駆動であれば、Ｓ７０５でフォーカスカウンタの値Ｃｆをインクリメントする。Ｓ７０６でフォーカス駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２６の出力がＨｉからＬｏｗに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ７１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ７０７でその時のフォーカスカウンタＣｆ（フォーカス位置）がフォーカスリセットスイッチ位置と同じかどうか判断し、同じであればＳ７１１で割り込みを終了し、同じでなければ脱調が発生し、マイコンのフォーカスカウント位置とレンズのフォーカス位置に狂いが生じたと判断して、Ｓ７０８でマイコンのフォーカスカウンタＣｆにフォーカスリセットスイッチ位置数値を代入して、フォーカスカウンタＣｆをリセットし、割り込みを終了する。
【００６５】
Ｓ７０４で無限側へのフォーカス駆動であれば、Ｓ７０９でフォーカスカウンタの値Ｃｆをデクリメントする。Ｓ７１０でフォーカス駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２６の出力がＬｏｗからＨｉに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ７１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ７０７，Ｓ７０８と至近側へのフォーカス駆動時と同様な動作を行い、フォーカスカウンタのリセットを行う。
【００６６】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１の効果に加えて次の効果が得られる。
【００６７】
電源ＯＮの最初だけのフォーカスカウンタリセット動作だけでなく、フォーカスレンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、フォーカスカウンタが狂っていたらフォーカスカウンタをリセット（更正）することで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００６８】
（実施例３）
実施例１，２では、電源ＯＮの最初だけのカウンタリセット動作だけでなく、レンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、カウンタが狂っていたらカウンタをリセットすることで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治す手法を示したが、前述の手法は常にフォトセンサの電源をＯＮの状態にして、フォトセンサ出力の監視をしていたため、消費電力が多くなるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、レンズを駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにする例を以下実施例３として説明する。
【００７０】
図８は、本実施例の特徴を表すもので、ズーム駆動のための割り込み処理の動作フローである。Ｓ８０１は割り込みスタートで、Ｓ８０２でズーム駆動中かどうかを判断する。ズーム駆動中でなければＳ８０３でフォトセンサの電源をＯＦＦにし、Ｓ８１３で割り込みを終了させる。ズーム駆動中であれば、Ｓ８０４でフォトセンサの電源をＯＮにし、Ｓ８０５でズーム駆動のための駆動パルスを出力する。
【００７１】
次に、Ｓ８０６からＳ８１２までは図５のＳ５０４からＳ５１０と同様の動作であり、Ｓ８０６からＳ８１２までの動作の中で、ズームカウンタの値がずれていたらカウンタをリセットするようにする。
【００７２】
以上説明したように、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム駆動中にも常にフォトセンサスイッチを監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセットする場合に、ズーム駆動中だけフォトセンサの電源をＯＮにし、ズーム停止中はフォトセンサの電源をＯＦＦにすることで、消費電力の削減を考慮しながら、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００７３】
ここでは、ズームレンズ駆動系に関して説明したが、フォーカスレンズ駆動系に関しても同様に実施することができる。
【００７４】
（実施例４）
実施例３では、電源ＯＮの最初だけのカウンタリセット動作だけでなく、レンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、カウンタが狂っていたらカウンタをリセットする際に、レンズ駆動時だけフォトセンサの電源をＯＮし、レンズ停止時にはフォトセンサの電源をＯＦＦすることで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治し、かつ消費電力を削減した手法を示したが、ここではより消費電力を削減できる手法を示す。
【００７５】
ズームカウンタやフォーカスカウンタのエンコーダは簡単にずれるのではなく、メカ的な衝撃や、電気ノイズが生じた特殊な状態で発生するものである。従って、常時フォトセンサの監視をしていなくても性能が悪化することはない。また、フォトセンサのＨｉ→Ｌｏｗへの変化とＬｏｗ→Ｈｉへの変化にはヒステリシスがあるので、どちらか一方の状態で監視した方が正確な情報が得られることになる。この例を実施例４として説明する。
【００７６】
すなわち、ズームがテレ側に駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにし、フォトセンサの出力のＨｉ→Ｌｏｗだけを監視する手法の動作フローを図９に示す。
【００７７】
逆に、ズームがワイド側に駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにし、フォトセンサ出力のＬｏｗ→Ｈｉだけを監視する手法の動作フローを図１０に示す。
【００７８】
以上説明したように、本実施例によれば、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム駆動中にも、フォトセンサ出力のＨｉ→ＬｏｗかＬｏｗ→Ｈｉのどちらかだけの変化を監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセットするようにし、フォトセンサの電源のＯＮ，ＯＦＦを制御することで、消費電力の削減を考慮しながら、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００７９】
ここでは、ズームレンズ駆動系に関して説明したが、フォーカスレンズ駆動系に関しても同様に実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源を再起動することなく、常に所要のレンズの位置を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の構成を示すブロック図
【図２】 フォトセンサスイッチの構成を示す図
【図３】 ズームレンズのレンズ位置カウンタのリセット処理を示すフローチャート
【図４】 通常動作の詳細を示す図
【図５】 割り込み処理を示すフローチャート
【図６】 実施例２におけるレンズ位置カウンタのリセット処理を示すフローチャート
【図７】 割り込み処理を示すフローチャート
【図８】 実施例３における割り込み処理を示すフローチャート
【図９】 実施例４における割り込み処理を示すフローチャート
【図１０】 実施例４における割り込み処理を示すフローチャート
【図１１】 インナフォーカスレンズシステムの構成を示す図
【図１２】 カム軌跡データの概念図
【符号の説明】
１０２ ズームレンズ
１０５ フォーカスレンズ
１１５ ＡＦマイコン
１２３，１２５ スイッチ
１２４，１２６ フォトセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタフォーカスタイプ・レンズシステム等のレンズに関し、特にそのレンズ位置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１はインナフォーカスタイプ・レンズシステムの構成を示すものである。図１１において、１１０１は固定されている第１のレンズ群、１１０２は変倍を行う第２のレンズ群（以下ズームレンズという）、１１０３は絞り、１１０４は固定されている第３のレンズ群、１１０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群（以下フォーカスレンズという）、１１０６は撮像面である。公知のとおり、図１１のように構成されたレンズシステムでは、１１０５がコンペ機能と焦点調節機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面１１０６に合焦するためのフォーカスレンズ１１０５の位置は、被写体距離によって異なってしまう。
【０００３】
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１１０５の位置を連続してプロットすると、図１２のようになる。ズーム中は、被写体距離に応じて図１２に示される一つの軌跡を選択し、該軌跡どおりにフォーカスレンズ１１０５を移動させれば、ボケのないズームが可能になる。そこで、図１２に示される複数の軌跡情報を何らかの形で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１１０５とズームレンズ１１０２の位置によって一つの軌跡を選択して、該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。
【０００４】
しかしながら、該追従方法には、各レンズ位置カウンタの値を特定の値にリセットする必要がある。つまり、レンズ位置カウンタの値がずれると、マイコン内に記憶したズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置の組合せ座標が得られるカム軌跡情報が正しく読み取れないため、ズーム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ためである。
【０００５】
そこで、電源投入後、通常の動作にはいる前に、ズームレンズ１１０２、フォーカスレンズ１１０５を所定位置に移動させて、各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、前記各所定位置を、レンズ内に組み込まれたフォトダイオードの各取付位置とするのが一般的であり、該各フォトダイオードからの出力信号が変化した各レンズ位置を、各レンズリセット位置として、各レンズ位置カウンタの値を、光学系のバランス調整によって決まる値にそれぞれ設定している。レンズリセット動作中は、撮影画像はボケが大きくなるので、出画せず、該動作完了後出画する方法を取っている。
【０００６】
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、電源投入前にあったレンズ位置まで再び各レンズを戻し、レンズリセット動作による画角変化等を生じさせない手法も提案されている。
【０００７】
また、レンズを駆動させるモータとしては、歩進パルス数に対する回転角度が一定なために、歩進パルスをそのままインクリメントして位置検出が行え、位置検出のためのエンコーダを必要としないパルスモータの使用が一般的になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来例では、電源立ち上げのときだけレンズリセットを行っているため、監視カメラ等で２４時間稼働の場合は、衝撃や電源の瞬断、電気ノイズ、電波ノイズ等で脱調が起こった場合には電源を立ち上げなおし（電源の再起動）、レンズリセットしないとならない。
【０００９】
しかし、監視カメラなどは監視している間に、電源を切って画が見えなくなると監視の意味が無くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、電源を再起動することなく、常に所要のレンズの位置を正確に制御することのできる、レンズ制御装置，レンズ制御方法，記憶媒体を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、レンズ制御装置を次の（１）ないし（６）のとおりに、レンズ制御方法を次の（７）のとおりに構成し、そして記憶媒体をつぎの（９）のとおりに構成する。
（１）レンズと、このレンズを駆動する駆動手段と、撮影動作のために使用される領域に前記レンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出手段と、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正手段とを備えたレンズ制御装置。
（２）前記（１）記載のレンズ制御装置において、補正手段は、当該レンズ制御装置の電源をオンにし、前記レンズを前記駆動手段により前記所定位置まで駆動したときにも、補正するものであるレンズ制御装置。
（３）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、当該レンズ制御装置の電源がオンしている間中、オンしているものであるレンズ制御装置。
（４）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、前記駆動手段の動作中のみオンしているものであるレンズ制御装置。
（５）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記レンズは、監視カメラのレンズであるレンズ制御装置。
（６）前記（１）記載のレンズ制御装置において、前記レンズはインナフォーカスタイプ・レンズシステムにおけるズームレンズおよび／またはフォーカスレンズであるレンズ制御装置。
（７）レンズ制御装置におけるレンズ制御方法であって、撮影動作のために使用される領域にレンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出ステップと、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正ステップと、を備えたレンズ制御方法。
（８）前記（７）記載のレンズ制御方法を実現するためのプログラムを格納した記憶媒体。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、レンズ制御装置の実施例により詳しく説明する。
【００２２】
なお実施例では、スタンドアロンの装置を想定しているが、本発明は、これに限らず、ＡＦマイコン，システムコントロールマイコン，ズームスイッチ等が有線，無線の回線を介して結合された形で同様に実施することができる。また、本発明は、装置の形に限らず、方法の形で、更に、この方法を実現するためのプログラムを格納した、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体の形で同様に実施することができる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
図１は、実施例１である“レンズ制御装置”の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５はそれぞれインナ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、それぞれ固定の前玉レンズ群、変倍を行うための第２のレンズ群（ズームレンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群（フォーカスレンズ）である。
【００２５】
１２３，１２５はそれぞれズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５が基準位置にあることを検出するためのスイッチであって、それぞれがフォトセンサ１２４，１２６と共に各レンズに組み込まれている。なおこれらのスイッチ１２３，１２５、フォトセンサ１２４，１２６が請求項の位置検出手段に相当する。このスイッチ１２３，１２５は、それぞれレンズ群１０２，１０５に固定されており、このレンズ群１０２，１０５が光軸と平行に移動するのに伴って一体的に移動する。そして、各レンズ群の移動可能領域の中間で、鏡筒に固定されたフォトセンサ１２４，１２６の出力光を遮るか遮らないかの動作を行う。出力光が遮られているか、または遮られていないかによって、フォトセンサ１２４，１２６の光検出部はＬｏｗからＨｉの信号を出力するので、この出力信号の変化するところを基準位置として、レンズがそこにあるのかどうかを検出できる。
【００２６】
図２は、レンズ位置カウンタのリセット動作を行うリセットスイッチの構成図であって、フォトセンサ１２４（または１２６）を構成する発光部２０１から受光部２０２への光路を、レンズと共に光軸と平行に移動する遮蔽板１２３（または１２５）が遮ったとき、受光部２０２の出力信号はＬｏｗレベルに、また遮らないときＨｉレベルになる。
【００２７】
前記レンズシステムを透過した映像光は撮像素子１０６面上で結像され、光電変換により映像信号に変換される。１０７は増幅器（またはインピーダンス変換器）、１０８はカメラ信号処理回路であり、ここで処理された映像信号は増幅器１０９で規定レベルまで増幅され、ＬＣＤ表示回路１１０で処理された後、ＬＣＤ１１１で撮影画像を表示する。
【００２８】
一方、増幅器１０７で増幅された映像信号は、絞り制御回路１１２、ＡＦ評価値処理回路１３１に送られる。絞り制御回路１１２では、映像信号入力レベルに応じて、ＩＧドライバ１１３，ＩＧメータ１１４を駆動して、絞り１０３を制御し、光量調節を行っている。
【００２９】
ＡＦ評価値処理回路１３１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、処理を行っている。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、及び測距エリアを変更するための測距枠制御を行っている。
【００３０】
また、ＡＦマイコン１１５はシステムコントロールマイコン（以下シスコンと称する）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１２２（ユニット化されたズームスイッチで、操作部材の回転角度に応じた電圧が出力される。この出力電圧に応じて可変速ズームがなされる）の情報や、ＡＦマイコン１１５が制御するズーム時のズーム方向や焦点距離などのズーム動作情報等を互いにやりとりしている。
【００３１】
１１７，１１９は、それぞれＡＦマイコン１１５から出力されるズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５の駆動命令に従って駆動エネルギをレンズ駆動用モータに出力するための電流波形変更可能なドライバ、１１８，１２０はそれぞれズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０５を駆動するためのモータである。
【００３２】
レンズ駆動用のモータ１１８，１２０がステッピングモータであるとして、モータの駆動方法を以下で説明する。
【００３３】
ＡＦマイコン１１５は、プログラム処理によりズームモータ１１８、フォーカスモータ１２０の駆動速度を決定し、各ステッピングモータ１１８，１２０の回転周波数信号として、ズームモータ１１８駆動用ドライバ１１７、フォーカスモータ１２０駆動用ドライバ１１９に送る。またモータ１１８，１２０の駆動／停止命令、及び各モータの回転方向命令をドライバ１１７，１１９に送っている。その駆動／停止信号、及び回転方向信号は、ズームモータ１１８に関しては主として、ズームスイッチユニット１２２の状態に応じて、フォーカスモータ１２０に関しては、ＡＦ時及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。モータドライバ１１７，１１９は、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及び逆回転の位相に設定し、且つ受信した回転周波数信号に応じて、４つのモータ励磁相の印加電圧（または電流）を変化させながら、出力することにより、モータ１１８，１２０の回転方向と回転周波数とを制御しつつ、駆動／停止命令に応じて、モータ１１８，１２０への出力をＯＮ／ＯＦＦしている。
【００３４】
図３は、レンズ制御用ＡＦマイコン１１５内のレンズ位置カウンタのリセット動作を説明するためのフローチャートであり、ＡＦマイコン１１５内で処理される。なおこのレンズ位置カウンタが請求項の位置指示手段に相当する。
【００３５】
図３において、ステップ３０１（以下Ｓ３０１のように示す）で処理の実行が開始されると、Ｓ３０２で電源が投入されたかどうかを検出し、電源が投入されていなければその場で待機し続ける。電源が投入されると、Ｓ３０３でレンズの位置カウンタリセット動作が終了したかどうかを判断し、終了していればＳ３２２に進む。
【００３６】
終了していなければＳ３０４でズームレンズ用位置検出カウンタＣｚをクリアし、Ｓ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉレベルかどうかを確認する。例えば遮光と透光の境界がレンズ移動可能範囲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前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が判別できる。
【００３７】
図３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光されているので、ズームレンズ１０２は前記境界よりもテレ側に位置しており、ズームレンズ１０２をワイド側に移動することによってフォトセンサ１２４の出力信号のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を得ることができる。始めにフォトセンサ１２４の出力信号がＨｉｇｈレベルの時にはその逆になる。
【００３８】
従って、図３のＳ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号の状態を確認し、Ｈｉｇｈレベルであれば、Ｓ３０６でズームレンズ１０２をテレ方向に移動させて境界点を得ようとする。またこの時、ズームレンズ用位置検出カウンタＣｚを、ズームモータ１１８の歩進パルスに同期させてＳ３０７でインクリメントする。そして、Ｓ３０８でフォトセンサ１２４の出力信号がＬｏｗに変化したかどうかを検出して、変化していなければＳ３０６に戻って動作を繰り返す。また、Ｓ３０８で出力信号がＬｏｗに変化したことが確認できればＳ３１２の処理へ進む。
【００３９】
次に、Ｓ３０５でフォトセンサ１２４の出力信号がＬｏｗレベルであると判断された場合には、Ｓ３０９〜Ｓ３１１でそれぞれＳ３０６〜Ｓ３０８とは逆の動作及び判断を行って、Ｓ３１１で、フォトセンサ１２４の出力信号の変化を確認した後、Ｓ３１２の処理へ進む。
【００４０】
Ｓ３１２に処理が移行したとき、カウンタＣｚの値は、電源投入直後、リセット動作を行う前のズームレンズ位置とリセットスイッチ位置との間のズームモータ１１８の歩進パルス数を示しており、この値が即ちズームレンズ１０２の電源投入前の位置とリセットスイッチ位置１２４との距離を表すことになる。そこでＳ３１２では、この時のカウンタＣｚの値をメモリＣｏに一旦格納し、カウンタＣｚには予め測定、または決められているリセットスイッチの位置を表す数値（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。Ｓ３１３の処理が完了した時点で、ズームレンズ位置検出カウンタＣｚのリセットが完了する。
【００４１】
次にＳ３１４において、Ｓ３１３に新たに決められたカウンタＣｚの値からメモリＣｏの値を減じ、この結果を改めてメモリＣｏに代入する。Ｓ３１４では、ある原点から測定したリセットスイッチの位置を基準として（そこからリセットスイッチ〜初めのズームレンズ位置間の距離を減じて）初めのズームレンズ１０２の絶対位置を求め、メモリＣｏに代入しているのであるから、カウンタＣｚの値がメモリＣｏの値になるまでズームレンズ１０２を移動させれば、電源投入前の位置に戻ることができる。
【００４２】
なお、本実施例の処理Ｓ３０９，Ｓ３１０，Ｓ３１１を通った場合、Ｓ３１２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Ｓ３１４の式に代入すれば、結果はＳ３１３のカウンタＣｚより大きくなり、初め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、何等差し支えない。以上のようにして初めのレンズ位置（電源投入前のレンズ位置）を求め、Ｓ３１５からの処理に移る。
【００４３】
Ｓ３１５は戻り先位置（初めのレンズ位置）メモリＣｏと、リセット完了済のズームレンズ位置カウンタＣｚが等しいかの判別で、真ならば、既にズームレンズ位置は戻り先位置にいることになるので、Ｓ３２１へ行く。
【００４４】
Ｓ３１５で偽ならばＳ３１６で戻り先位置Ｃｏが現在のズーム位置Ｃｚより大きいかを判別する。大きいならば、戻り方向はテレ方向であるとして、Ｓ３１７でテレ方向にズームレンズを駆動して、Ｓ３１８で、戻り先位置Ｃｏに到達したかを確認する。到達が確認されたら、Ｓ３２１の処理へ行き、まだ到達していない場合にはＳ３１７からの処理を繰り返す。Ｓ３１６で偽と判断された場合は、戻り先位置がズームレンズの現在位置よりもワイド側にある場合で、その時Ｓ３１９，Ｓ３２０の処理で、Ｓ３１７，Ｓ３１８とは逆の動作，判別を行う。Ｓ３２０の処理で、ズームレンズが戻り先位置に到達したと確認したらＳ３２１の処理へ行く。
【００４５】
Ｓ３２１では、ズームレンズの駆動を停止させる。そしてＳ３２２で出画後、通常撮影動作を実行する。撮影が終了して電源が遮断されたことをＳ３２３で確認して、Ｓ３０２の処理に戻る。Ｓ３２３で電源遮断が確認できない場合はＳ３０３へ戻る。
【００４６】
図４は、図５の中のＳ３２２の通常動作の部分の詳細を示す図であり、レンズ制御ＡＦマイコン１１５内で処理される。Ｓ４０１はシスコン１２１との相互通信ルーチンであり、ここでズームスイッチユニット情報や、ズームレンズ位置などのズーム動作情報のやりとりを行っている。Ｓ４０２は、ＡＦ評価値処理回路１３１から得られた信号によりＡＦ評価信号の鮮鋭度信号を加工し、評価信号の変化に応じ自動焦点調節処理を行うＡＦ処理ルーチンである。Ｓ４０３はズーム処理ルーチンであり、ズーム動作時において、合焦を維持するためのコンペ動作の処理ルーチンであり、カム軌跡をトレースする、フォーカスレンズ１０５の駆動方向及び駆動速度を算出する。
【００４７】
Ｓ４０４は、ＡＦ時や、ズーム動作時等に応じて、Ｓ４０２，Ｓ４０３で算出されるズームやフォーカスの、駆動方向や駆動速度のうち、いずれを使用するのかを選択し、レンズのメカ端に当たらないようにソフト的に設けているテレ端よりテレ側、ワイド端よりワイド側、至近端より至近側、無限端より無限側には駆動しないように設定するルーチンである。Ｓ４０５では、Ｓ４０４で定めた、ズーム及びフォーカス用の駆動方向，駆動速度情報に応じて、モータドライバ１１８及び１２０に制御信号を出力し、レンズ１０２，１０５の駆動／停止を制御する。Ｓ４０５の処理終了後は図３のＳ３２３に戻る。なお、図４の一連の処理は垂直同期期間に同期して実行される（図３のＳ３２３からＳ３０３に戻る処理の中で、次の垂直同期信号が来るまで、ｗａｉｔする）。
【００４８】
Ｓ４０５で設定された、駆動速度，駆動パルスによって、図５に示したような割り込み処理を行い、ズームレンズを駆動する。
【００４９】
図５は、割り込み処理の動作フローを示す図である。この割り込みは、図４のＳ４０４で設定された駆動速度によって決まるタイミングで割り込みがかかるもので、速度が速いときは速い周期で、速度が遅いときは遅い周期で割り込み駆動パルスを出力するための処理である。Ｓ５０１は割り込みスタートで、Ｓ５０２でズーム中かどうかを判断する。ズーム中でなければＳ５１１で割り込みを終了させる。ズーム中であればＳ５０３でズーム駆動のための駆動パルスを出力する。
【００５０】
次に、Ｓ５０４でワイドからテレへのズームかどうかを判断し、Ｓ５０４でテレ側へのズームであれば、Ｓ５０５でズームカウンタの値Ｃｚをインクリメントする。Ｓ５０６でズーム駆動パルスの出力により図１，図２のフォトセンサ１２４の出力がＨｉからＬｏｗに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ５１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ５０７でその時のズームカウンタＣｚ（ズーム位置）がズームリセットＳＷ位置と同じかどうか判断し、同じであればＳ５１１で割り込みを終了し、同じでなければ、脱調が発生し、ＡＦマイコン１１５のズームカウント位置とレンズのズーム位置に狂いが生じたと判断して、Ｓ５０８でマイコンのズームカウントＣｚにズームリセットＳＷ位置数値を代入して、ズームカウントＣｚをリセットし、割り込みを終了する。
【００５１】
Ｓ５０４でワイド側へのズームであれば、Ｓ５０９でズームカウンタの値Ｃｚをデクリメントする。Ｓ５１０でズーム駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２４の出力がＬｏｗからＨｉに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ５１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ５０７，Ｓ５０８とテレ側のズーム時と同様な動作を行い、ズームカウントのリセットを行う。
【００５２】
以上説明したように、本実施例によれば、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム中に常にフォトセンサスイッチを監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセット（更正）することで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００５３】
（実施例２）
実施例１ではズームレンズ１０２の位置カウンタリセット動作について説明してきたが、このリセット動作はフォーカスレンズ１０５のリセットについても同様に用いることができる。本実施例は、ズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５の位置カウンタをリセットする例である。なおハードウエアの構成は実施例１と同様である。
【００５４】
フォーカスレンズ１０５のリセット動作に関して、図６を用いて説明する。
【００５５】
Ｓ６０１は処理の開始を示し、Ｓ６０２で電源が投入されるまで待機し、電源が投入されると、Ｓ６０３でレンズの位置カウンタリセット動作が終了したかどうか判断し、終了していればＳ６２３に進む。終了していなければＳ６０４で図３に示したズームレンズのリセット動作を行う。Ｓ６０５からＳ６１５までの処理は、図３のＳ３０４からＳ３１４の処理と同様で、フォーカスレンズのリセットスイッチ位置を検出するための処理である。
【００５６】
Ｓ６０５でフォーカスレンズ用位置検出カウンタＣｆをクリアし、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉレベルかどうかを確認する。例えば遮光と透光の境界がレンズ移動可能範囲のほぼ中間にある場合、フォトセンサ１２６の出力信号の状態から前記境界が現在のレンズ位置よりも至近側にあるのか無限側にあるのかが判別できる。図２を例にとると、フォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗレベルである場合は遮光されているので、フォーカスレンズ１０５は前記境界よりも至近側に位置しており、フォーカスレンズ１０５を無限側に移動することによってフォトセンサ１２６出力信号のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を得ることができる。始めにフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉｇｈレベルの時にはその逆になる。
【００５７】
従って、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＨｉｇｈレベルであれば、Ｓ６０７でフォーカスレンズ１０５を至近方向に移動させて境界点を得ようとする。またこの時、フォーカスレンズ用位置検出カウンタＣｆを、フォーカスモータ１２０の歩進パルスに同期させてＳ６０８でインクリメントする。そして、Ｓ６０９でフォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗに変化したかどうかを検出して、変化していなければＳ６０７に戻って動作を繰り返す。また、Ｓ６０９で出力信号がＬｏｗに変化したことが確認できればＳ６１３の処理へ進む。
【００５８】
次に、Ｓ６０６でフォトセンサ１２６の出力信号がＬｏｗレベルであると判断された場合には、Ｓ６１０〜Ｓ６１２でそれぞれＳ６０７〜Ｓ６０９とは逆の動作及び判断を行って、Ｓ６１２で、フォトセンサ１２６の出力信号の変化を確認した後、Ｓ６１３の処理ヘ進む。
【００５９】
Ｓ６１３に処理が移行した時、カウンタＣｆの値は電源投入直後、リセット動作を行う前のフォーカスレンズ位置とリセットスイッチ位置との間のフォーカスモータ１２０の歩進パルス数を示しており、この値が即ちフォーカスレンズ１０５の電源投入前の位置とリセットスイッチ位置との距離を表すことになる。そこでＳ６１３では、この時のカウンタＣｆの値をメモリＣｆ０に一旦格納し、Ｓ６０４ではカウンタＣｆには予め測定、又は決められているリセットスイッチの位置を表す数値（例えばフォーカス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。Ｓ６１４の処理が完了した時点で、フォーカスレンズ位置検出カウンタＣｆのリセットが完了する。
【００６０】
次にＳ６１５において、Ｓ６１４で新たに決められたカウンタＣｆの値からメモリＣｆ０の値を減じ、この結果を改めてメモリＣｆ０に代入する。Ｓ６１５ではある原点から測定したリセットスイッチの位置を基準として（そこからリセットスイッチ〜初めのフォーカスレンズ位置間の距離を減じて）初めのフォーカスレンズ１０５の絶対位置を求め、メモリＣｆ０に代入しているのであるから、カウンタＣｆの値がメモリＣｆ０の値になるまでフォーカスレンズ１０５を移動させれば、電源投入前の位置に戻ることができる。以上のようにして初めのレンズ位置を求め、Ｓ６１６からの処理に移る。
【００６１】
Ｓ６１６は戻り先位置メモリＣｆ０と、リセット完了済みのフォーカスレンズ位置カウンタＣｆが等しいかの判別で、真ならば、既にフォーカスレンズ位置は戻り先位置にいることになるので、Ｓ６２２へ行く。Ｓ６１６で偽ならばＳ６１７で戻り先位置Ｃｆ０が現在のフォーカス位置Ｃｆより大きいかを判別する。大きいならば、戻り方向は至近方向であるとして、Ｓ６１８で至近方向にフォーカスレンズ１０５を駆動して、Ｓ６１９で、戻り先位置Ｃｆ０に到達したかを確認する。到達が確認されたら、Ｓ６２２の処理ヘ行き、まだ到達していない場合にはＳ６１８からの処理を繰り返す。Ｓ６１７で偽と判断された場合は、戻り先位置がフォーカスの現在位置よりも無限側にある場合で、その時Ｓ６２０，Ｓ６２１の処理で、Ｓ６１８，Ｓ６１９とは逆の動作，判別を行う。Ｓ６２１の処理で、フォーカスレンズが戻り先位置に到達したと確認したらＳ６２２の処理へ行く。
【００６２】
Ｓ６２２では、フォーカスレンズ１０５の駆動を停止させ、Ｓ６２３で出画後、通常撮影動作を実行する。撮影が終了して電源が遮断されたことをＳ６２４で確認して、Ｓ６０２の処理に戻る。
【００６３】
図７は、フォーカス駆動のための割り込み処理の動作フローを示す図である。この割り込みは、図４のＳ４０４で設定された駆動速度によって決まるタイミングで割り込みがかかるもので、速度が速い時は速い周期で、速度が遅い時は遅い周期で割り込み駆動パルスを出力するための処理である。Ｓ７０１は割り込みスタートで、Ｓ７０２でフォーカス駆動中かどうかを判断する。フォーカス駆動中でなければＳ７１１で割り込みを終了させる。フォーカス駆動中であればＳ７０３でフォーカスレンズ駆動のための駆動パルスを出力する。
【００６４】
次に、Ｓ７０４で無限から至近へのフォーカス駆動かどうか判断し、Ｓ７０４で至近側へのフォーカス駆動であれば、Ｓ７０５でフォーカスカウンタの値Ｃｆをインクリメントする。Ｓ７０６でフォーカス駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２６の出力がＨｉからＬｏｗに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ７１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ７０７でその時のフォーカスカウンタＣｆ（フォーカス位置）がフォーカスリセットスイッチ位置と同じかどうか判断し、同じであればＳ７１１で割り込みを終了し、同じでなければ脱調が発生し、マイコンのフォーカスカウント位置とレンズのフォーカス位置に狂いが生じたと判断して、Ｓ７０８でマイコンのフォーカスカウンタＣｆにフォーカスリセットスイッチ位置数値を代入して、フォーカスカウンタＣｆをリセットし、割り込みを終了する。
【００６５】
Ｓ７０４で無限側へのフォーカス駆動であれば、Ｓ７０９でフォーカスカウンタの値Ｃｆをデクリメントする。Ｓ７１０でフォーカス駆動パルスの出力によりフォトセンサ１２６の出力がＬｏｗからＨｉに変化したかどうか判断し、変化していなければＳ７１１で割り込みを終了する。変化していたらＳ７０７，Ｓ７０８と至近側へのフォーカス駆動時と同様な動作を行い、フォーカスカウンタのリセットを行う。
【００６６】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１の効果に加えて次の効果が得られる。
【００６７】
電源ＯＮの最初だけのフォーカスカウンタリセット動作だけでなく、フォーカスレンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、フォーカスカウンタが狂っていたらフォーカスカウンタをリセット（更正）することで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００６８】
（実施例３）
実施例１，２では、電源ＯＮの最初だけのカウンタリセット動作だけでなく、レンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、カウンタが狂っていたらカウンタをリセットすることで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治す手法を示したが、前述の手法は常にフォトセンサの電源をＯＮの状態にして、フォトセンサ出力の監視をしていたため、消費電力が多くなるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、レンズを駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにする例を以下実施例３として説明する。
【００７０】
図８は、本実施例の特徴を表すもので、ズーム駆動のための割り込み処理の動作フローである。Ｓ８０１は割り込みスタートで、Ｓ８０２でズーム駆動中かどうかを判断する。ズーム駆動中でなければＳ８０３でフォトセンサの電源をＯＦＦにし、Ｓ８１３で割り込みを終了させる。ズーム駆動中であれば、Ｓ８０４でフォトセンサの電源をＯＮにし、Ｓ８０５でズーム駆動のための駆動パルスを出力する。
【００７１】
次に、Ｓ８０６からＳ８１２までは図５のＳ５０４からＳ５１０と同様の動作であり、Ｓ８０６からＳ８１２までの動作の中で、ズームカウンタの値がずれていたらカウンタをリセットするようにする。
【００７２】
以上説明したように、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム駆動中にも常にフォトセンサスイッチを監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセットする場合に、ズーム駆動中だけフォトセンサの電源をＯＮにし、ズーム停止中はフォトセンサの電源をＯＦＦにすることで、消費電力の削減を考慮しながら、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００７３】
ここでは、ズームレンズ駆動系に関して説明したが、フォーカスレンズ駆動系に関しても同様に実施することができる。
【００７４】
（実施例４）
実施例３では、電源ＯＮの最初だけのカウンタリセット動作だけでなく、レンズ駆動中に常にフォトセンサスイッチを監視し、カウンタが狂っていたらカウンタをリセットする際に、レンズ駆動時だけフォトセンサの電源をＯＮし、レンズ停止時にはフォトセンサの電源をＯＦＦすることで、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治し、かつ消費電力を削減した手法を示したが、ここではより消費電力を削減できる手法を示す。
【００７５】
ズームカウンタやフォーカスカウンタのエンコーダは簡単にずれるのではなく、メカ的な衝撃や、電気ノイズが生じた特殊な状態で発生するものである。従って、常時フォトセンサの監視をしていなくても性能が悪化することはない。また、フォトセンサのＨｉ→Ｌｏｗへの変化とＬｏｗ→Ｈｉへの変化にはヒステリシスがあるので、どちらか一方の状態で監視した方が正確な情報が得られることになる。この例を実施例４として説明する。
【００７６】
すなわち、ズームがテレ側に駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにし、フォトセンサの出力のＨｉ→Ｌｏｗだけを監視する手法の動作フローを図９に示す。
【００７７】
逆に、ズームがワイド側に駆動する時だけフォトセンサの電源をＯＮにし、フォトセンサ出力のＬｏｗ→Ｈｉだけを監視する手法の動作フローを図１０に示す。
【００７８】
以上説明したように、本実施例によれば、電源ＯＮの最初だけのズームカウンタリセット動作だけでなく、ズーム駆動中にも、フォトセンサ出力のＨｉ→ＬｏｗかＬｏｗ→Ｈｉのどちらかだけの変化を監視し、ズームカウンタが狂っていたらズームカウンタをリセットするようにし、フォトセンサの電源のＯＮ，ＯＦＦを制御することで、消費電力の削減を考慮しながら、映像の状態を変えることなく、レンズとマイコンの脱調状態を治すことができる。
【００７９】
ここでは、ズームレンズ駆動系に関して説明したが、フォーカスレンズ駆動系に関しても同様に実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源を再起動することなく、常に所要のレンズの位置を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の構成を示すブロック図
【図２】 フォトセンサスイッチの構成を示す図
【図３】 ズームレンズのレンズ位置カウンタのリセット処理を示すフローチャート
【図４】 通常動作の詳細を示す図
【図５】 割り込み処理を示すフローチャート
【図６】 実施例２におけるレンズ位置カウンタのリセット処理を示すフローチャート
【図７】 割り込み処理を示すフローチャート
【図８】 実施例３における割り込み処理を示すフローチャート
【図９】 実施例４における割り込み処理を示すフローチャート
【図１０】 実施例４における割り込み処理を示すフローチャート
【図１１】 インナフォーカスレンズシステムの構成を示す図
【図１２】 カム軌跡データの概念図
【符号の説明】
１０２ ズームレンズ
１０５ フォーカスレンズ
１１５ ＡＦマイコン
１２３，１２５ スイッチ
１２４，１２６ フォトセンサ
Claims (8)
- レンズと、このレンズを駆動する駆動手段と、撮影動作のために使用される領域に前記レンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出手段と、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正手段とを備えたことを特徴とするレンズ制御装置。
- 請求項１記載のレンズ制御装置において、補正手段は、当該レンズ制御装置の電源をオンにし、前記レンズを前記駆動手段により前記所定位置まで駆動したときにも、補正するものであることを特徴とするレンズ制御装置。
- 請求項１記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、当該レンズ制御装置の電源がオンしている間中、オンしているものであることを特徴とするレンズ制御装置。
- 請求項１記載のレンズ制御装置において、前記位置検出手段は、その電源が、前記駆動手段の動作中のみオンしているものであることを特徴とするレンズ制御装置。
- 請求項１記載のレンズ制御装置において、前記レンズは、監視カメラのレンズであることを特徴とするレンズ制御装置。
- 請求項１記載のレンズ制御装置において、前記レンズはインナフォーカスタイプ・レンズシステムにおけるズームレンズおよび／またはフォーカスレンズであることを特徴とするレンズ制御装置。
- レンズ制御装置におけるレンズ制御方法であって、撮影動作のために使用される領域にレンズを駆動する際に前記レンズが所定位置にあることを検出し検出信号を出力する位置検出ステップと、前記レンズが前記所定位置を通過する際に前記位置検出を行い、前記レンズの駆動位置を補正する際には当該レンズが前記所定位置を第１の方向から通過した際の前記検出信号に基づいて行い、当該第１の方向とは異なる第２の方向から通過した際の前記検出信号に基づいては行わない補正ステップと、を備えたことを特徴とするレンズ制御方法。
- 請求項７記載のレンズ制御方法を実現するためのプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
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