JPH06339060A - レンズ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズの最小移動単位での停止を可能とし、
変倍レンズが超テレ領域に突っ込んだり、フォーカスレ
ンズ位置がリセット位置からズレたところで歩進パルス
カウンターのリセットが行われたりする不都合を防し、
ズーム中のボケや、レンズがメカ端に当たることによる
破損、位置ずれを防止する。 【構成】 変倍レンズと、変倍レンズの移動による焦点
面の移動を補正するためのフオーカスコンペレンズと、
各レンズを光軸と平行に移動させるためのステッピング
モータと、前記ステッピングモータの停止位置の検出及
び停止動作をその最小移動単位ごとに割り込み処理によ
つて実行することにより、最小移動単位での停止制御を
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インナーフオーカスタ
イプのレンズシステムにおけるレンズ制御に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図４は一般的なインナーフオーカスタイ
プレンズシステムの簡単な構成を示すものである。同図
において１０１は固定されている第１のレンズ群、１０
２は変倍を行う第２のレンズ群（以下変倍レンズと称
す）、１１５は絞り、１０３は固定されている第３のレ
ンズ群、１０４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（以下フオーカスコンペレンズと称す）、１１９
は撮像素子の撮像面である。

【０００３】図４のように構成されたレンズシステムで
は、フオーカスコンペレンズ１０４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１１９に合焦するためのフオーカスコンペレ
ンズ１０４の位置は、被写体距離によって異なってしま
う。

【０００４】変倍レンズの位置すなわち各焦点距離にお
いて被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させ
るためのフオーカスコンペレンズ１０４の位置を連続し
てプロツトすると、図２のような特性曲線となる。そし
て変倍動作中は、被写体距離に応じて図２に示された軌
跡を選択し、その軌跡どうりにフオーカスコンペレンズ
１０４を移動させれば、ボケのないズームが可能にな
る。

【０００５】一方、前玉フオーカスタイプのレンズシス
テムでは、変倍レンズに対して独立したコンペレンズが
設けられており、さらに変倍レンズとコンペレンズが機
械的なカム環で結合されている。

【０００６】従って、たとえばこのカム環にマニユアル
ズーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようと
した場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこ
れに追従して回転し、変倍レンズとコンペレンズはカム
環のカム溝に沿って移動するので、フオーカスレンズの
ピントがあっていれば、上記動作によってボケを生じる
ことはない。

【０００７】上述のような特徴を有するインナーフオー
カスタイプのレンズシステムの制御においては、図２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
イコン内のメモリに記憶させておき、フオーカスレンズ
と変倍レンズの位置によって軌跡を選択して、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。

【０００８】さらに、変倍レンズの位置に対するフオー
カスレンズの位置をメモリから読みだして、レンズ制御
用に応用するため、各レンズの位置の読みだしをある程
度精度良く行わなくてはならない。特に図２からも明ら
かなように、変倍レンズが等速度またはそれに近い速度
で移動する場合、焦点距離の変化によって刻々とフオー
カスレンズの軌跡の傾きが変化している。これは、フォ
ーカスレンズの移動速度と移動の向きが刻々と変化する
ことを示しており、換言すれば、フオーカスレンズのア
クチユエータは実際１Ｈｚ〜数百Ｈｚまでの精度良い速
度応答をしなければならないことになる。

【０００９】上述の要求を満たすアクチユエータとして
インナーフオーカスレンズシステムのフオーカスレンズ
群には、ステツピングモータを用いるのが一般的になり
つつある。ステツピングモータは、レンズ制御用のマイ
クロコンピユータ等から出力される歩進パルスに完全に
同期しながら回転し、１パルス当たりの歩進角度が一定
なので、高い速度応答性と停止精度と、位置精度を得る
ことが可能である。

【００１０】さらにステツピングモータを用いる場合、
歩進パルス数に対する回転角度が一定であるから、歩進
パルスをそのままインクリメント型のエンコーダとして
用いることができ、特別な位置エンコーダを追加しなく
てもよいという利点がある。

【００１１】前述したように、ステツピングモータを用
いてフオーカスレンズを駆動して合焦を保ちながら変倍
動作を行おうとする場合、レンズ制御用マイコン等に図
２の軌跡情報を何らかの形（軌跡そのものでも、レンズ
位置を変数とした関数でも良い）で記憶しておき、変倍
レンズの位置または移動速度に応じて軌跡情報を読みだ
して、その情報に基づいてフオーカスレンズを移動させ
る必要がある。

【００１２】図３は、本出願人が先に提案した軌跡追従
方法の一例を説明するための図面である。同図におい
て、z0,z1,z2, ... ,z11は変倍レンズ位置を示してお
り、a0,a1,a2, ... ,a11 及びb0,b1,b2, ... ,b11は、
それぞれレンズ制御用マイコン内のメモリに記憶してい
る代表軌跡である。またp0,p1,p2, ... ,p11は、上記２
つの軌跡を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出
式を以下に記す。

【００１３】 p(n+1)= ｜p(n)-a(n) ｜/ ｜b(n)-a(n) ｜* ｜b(n+1)-a(n+1) ｜+a(n) --- (1)

【００１４】（１）式によれば、例えば図３において、
フオーカスレンズがｐ０にある場合、ｐ０が線分ｂ０−
ａ０を内分する比を求め、この比に従って線分ｂ１−ａ
１を内分する点をｐ１としている。このｐ１−ｐ０の位
置差と、変倍レンズがｚ０〜ｚ１まで移動するのに要す
る時間から、合焦を保つためのフオーカスレンズの移動
速度が知れ、該移動速度でフオーカスレンズを移動させ
れば、合焦を維持したままカム軌跡をトレースすること
ができる。

【００１５】しかしながら、該追従方法でボケを生じな
いためには、ステツピングモータの歩進パルスカウンタ
の値を特定の値にリセツトする必要がある。つまり、歩
進パルス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オーカスレンズ位置の組合せの座
標によつて得られるカム軌跡情報が正しく読み取れない
為、変倍動作中に軌跡を正確にトレースすることができ
なくなるためである。

【００１６】そこで、電源投入後、通常のレンズ制御動
作にはいる前に、フオーカスレンズを所定位置に移動さ
せて、歩進パルスカウンタをリセットする方法が多く用
いられている。この場合、前記所定位置を、レンズ内に
組み込まれた位置検出用のフオトダイオードの取付位置
とするのが一般的であり、該フオトダイオードからの出
力信号が変化したフオーカスレンズ位置を、リセツト位
置としてフオーカスレンズを停止させ、歩進パルスカウ
ンタの値を光学系のバランス調整によって決められた初
期値に設定する。この時リセツト位置でレンズを一旦停
止させるのは、レンズ駆動状態では歩進パルスカウンタ
の値がまだ変化しているからであり、カウンタリセツト
を確実にするためである。

【００１７】ところで、通常の変倍レンズの駆動／停止
は、撮影者が操作するズームスイツチの情報に応じて行
うが、変倍レンズがフオーカスレンズと同様にバランス
調整によって決まるズーム端に達した場合には、ズーム
スイツチの操作状態にかかわらずズームレンズを停止す
べきである。それはテレ方向にズームスイツチが押され
ていて、かつ変倍レンズ位置が図３のz0に達しているに
もかかわらず、変倍レンズを停止させないでいると、マ
イコン等に超テレ領域のカム軌跡情報を記憶させておか
なければボケを生じることになり、さらに変倍レンズが
超テレ領域に駆動されると、その機械的な端部すなわち
メカ端に突っ込むことになり、レンズ及びその駆動系が
破損する危険性があるからである。

【００１８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら従来
のビデオカメラにおけるレンズ制御装置によると、その
制御が垂直同期周期に同期して行われている為、以下の
ような欠点があった。

【００１９】例えばズーム端の検出が１垂直同期期間に
１回である為、ズームレンズの駆動速度によっては変倍
レンズがテレ端を越えて超テレ領域まで突っ込んでから
止まることがあった。

【００２０】これはレンズが高倍率になるに従って、図
２に示したテレ側でのカム軌跡の傾きは急になり、変倍
レンズの数パルスの移動に対して、合焦を維持するため
のフオーカスレンズ移動量は数十パルスにも相当するこ
とになる。したがつて上記のように超テレ領域まで変倍
レンズが突っ込んだとき、合焦を維持するためにはフオ
ーカスレンズをさらに無限方向に且つ高速で移動させね
ばならない。

【００２１】但しフオーカスレンズの無限方向にける移
動可能範囲は、あくまでも図２，図３の軌跡上でのテレ
端合焦位置で決まるソフト的な無限端位置までであり、
この範囲を越えての超無限領域への移動は、フオーカス
レンズがメカ端に当たる危険があるために禁止するのが
一般的である。

【００２２】従って、超テレ端に大きく変倍レンズが突
っ込んだ場合には、合焦点が無限端位置よりもさらに無
限方向に存在することがあり、この時、ピント合わせが
不能となってしまってしまうという欠点があった。

【００２３】また、上記従来例で述べた、ステツピング
モータの歩進パルスカウンタのリセツトにおいても、フ
オーカスレンズの停止制御が１垂直同期期間に１回であ
る為、前記フオトダイオードの出力信号が変化するフオ
ーカスレンズ位置よりも、ズレた位置でフオーカスレン
ズが停止し、その位置で歩進パルスカウンタのリセツト
が行われる場合があった。この時、マイコン内で認識す
るフオーカスレンズ位置と、実際のフオーカスレンズ位
置との間にズレが生じる。このズレ量が大きい場合に
は、特に変倍動作中にボケ量が増大するという現象にな
っていた。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するためになされてもので、その特徴とするところ
は、変倍動作を行うための第１のレンズ群と、該第１の
レンズ群の移動による焦点面の移動を補正するための第
２のレンズ群と、前記第１、第２のレンズ群をそれぞれ
光軸と平行に移動させるためのアクチユエータとしての
ステツピングモータと、前記ステツピングモータの駆動
／停止を第１の移動単位で制御する第１の制御モード
と、前記ステツピングモータの停止を前記第１の移動単
位よりも小さい第２の移動単位で制御する第２の制御モ
ードとを設定可能な制御手段と、を備えたレンズ制御装
置にある。

【００２５】また本願の第２の発明によれば、変倍動作
を行うための第１のレンズ群と、該第１のレンズ群の移
動による焦点面の移動を補正するための第２のレンズ群
と、前記第１、第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に
移動させるためのアクチユエータとしてのステツピング
モータと、前記ステッピングモータの駆動／停止を垂直
同期期間に同期して制御する第１の制御モードと、前記
ステツピングモータの停止を前記垂直同期期間よりも短
い所定の周期で制御する第２の制御モードとを設定可能
な制御手段とを備えたレンズ制御装置にある。

【００２６】

【作用】これによつて、レンズの最小移動単位での停止
が可能になり、例えば、変倍レンズが超テレ領域に突っ
込んだり、フオーカスレンズ位置がリセット位置からズ
レたところで歩進パルスカウンターのリセツトが行われ
たりする不都合を防止でき、ズーム中のボケや、レンズ
がメカ端に当たることによる破損、位置ずれの危険性を
防止することが可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明におけるレンズ制御装置の構成
及び動作を各図に示す第１の実施例について詳述する。

【００２８】《第１の実施例》図１は本発明におけるレ
ンズ制御装置の特徴を表す第１の実施例の構成図であ
り、変倍レンズ、フオーカスコンペレンズとも駆動用ア
クチユエータはステツピングモータであるとして説明す
る。

【００２９】図１において１０１、１０２、１１５、１
０３、１０４はそれぞれインナーフオーカスタイプのレ
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（変倍レ
ンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機
能とフオーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群
（フオーカスコンペレンズ）である。これらの光学的な
構成要素自体は図４のレンズシステムと同様である。

【００３０】１０５と１０７はそれぞれ変倍レンズ１０
２とフオーカスコンペレンズ１０４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、本実施例におい
てはそれぞれがフオトセンサ１０６、１０８と共に各レ
ンズ駆動系に組み込まれている。このスイツチ１０５、
１０７はそれぞれレンズ群１０２、１０４に固定されて
おり、このレンズ群１０２、１０４が光軸と並行に移動
するのに伴って一体的に移動する。

【００３１】そして、各レンズ群の移動可能領域におい
て、中間付近を境界としてフオトセンサ１０６、１０８
の出力光を遮るか遮らないかの動作を行う。出力光が遮
られているか又は遮られていないかによって、フオトセ
ンサ１０６、１０８の光検出部は１から０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前記基準位
置として、レンズがその基準位置にあるか否かを検出で
きる。

【００３２】１１６は絞りの状態を検出するための絞り
エンコーダ、１１７は絞りエンコーダ１１６の出力信号
を増幅するアンプ、１１８はアンプ１１７の出力信号を
後述のレンズ制御用マイクロコンピユータ（以下レンズ
制御マイコンと称す）１２４で読み取れる信号に変換す
る信号変換回路である。

【００３３】１１９はＣＣＤ等の撮像素子、１２０は増
幅器またはインピーダンス変換器、１２１は撮像素子の
出力信号レベルに応じてゲインを自動制御するＡＧＣ回
路、１２２は映像信号中より焦点状態に応じて変化する
高周波成分のみを抽出するためのバンドパスフイルタ、
１２３はバンドパスフイルタより出力された高周波成分
信号に基づいてＡＦ処理を行うべく映像信号を処理する
信号処理回路、１２４はレンズの駆動制御を行うための
マイコンである。

【００３４】１３８はＡＧＣ回路１２１の出力レベルを
一定に保つように絞り１１５の状態を調節するための絞
り制御回路、１３９は絞り制御回路１３８の出力を増幅
するための増幅器、１４０は絞り１１５を駆動するため
のドライバであり、絞り制御回路１３８の出力に基づ
き、増幅器１３９，ドライバ１４０を駆動することによ
り絞り１１５を制御し、映像信号レベルを常に一定に保
つように構成されている。

【００３５】１２５、１２８はそれぞれレンズ制御マイ
コン１２４から出力される変倍レンズ１０２及びフオー
カスコンペレンズ１０４の駆動命令に従って駆動エネル
ギーをそれぞれ１１０，１１２へとステツピングモータ
に出力するためのドライバ、１１０、１１３はそれぞれ
変倍レンズ１０２及びフオーカスコンペレンズ１０４を
駆動するためのステツピングモータ、１１１，１１４は
それぞれステツピングモータ１１０，１１４に直結され
たリードスクリユーを形成した出力軸、１０９と１１２
はそれぞれ出力軸１１１，１１４を挟んでいるラツクで
あって、各出力軸１１１，１１４が回転することによ
り、これらのラツクが光軸と平行に移動し、ラツクに固
定されている各レンズ群が１０２，１０４が移動する。

【００３６】１３１はレンズ制御マイコン１２４に接続
されている各種操作スイツチに接続されたプルアップ抵
抗群、１３２は電源、１３４，１３５はそれぞれ変倍レ
ンズ１０２をワイド方向とテレ方向に移動させるための
ズームスイツチ、１３６，１３７はそれぞれフオーカス
レンズ１０４を無限方向と至近方向に移動させるための
フオーカススイツチである。

【００３７】そして上述のズームスイツチ１３４，１３
５による変倍動作、フオーカススイツチ１３６，１３７
によるマニユアルフオーカス動作、ＡＦ信号処理回路１
２３の出力に基づくＡＦ動作、各種レンズの初期設定動
作等、各制御はすべてレンズ制御用マイコン１２４によ
つて統括的に制御される。

【００３８】次にレンズ制御用のステツピングモータの
駆動制御について説明する。レンズ制御用マイコン１２
４は、プログラム処理によりズーム用ステツピングモー
タ１１０、フォーカス用ステツピングモータ１１２の駆
動速度を決定し、各ステツピングモータの回転周波数信
号として、制御ライン１２７、１３０を通じてズームモ
ータ１１０駆動用ドライバ１２５、フォーカスモータ１
１３駆動用ドライバ１２８に送る。

【００３９】また、モータ１１０、１１３の駆動／停止
命令を制御ライン１４３、１４４を通じて、さらに各モ
ータの回転方向を、それぞれ制御ライン１２６、１２９
を通じて各ドライバ１２５、１２８に送っている。

【００４０】またその駆動／停止信号及び回転方向信号
は、ズームモータに関しては２つのスイツチ１３４、１
３５の状態に応じて、フォーカスモータに関してはマニ
ユアル時には２つのスイツチ１３６，１３７の状態に応
じて、ＡＦ時にはマイコン１２４内でのＡＦ処理ルーチ
ンで決定する駆動方向命令に応じて、Ｈｉ／Ｌｏｗ制御
されるものである。

【００４１】モータドライバ１２５，１２８はモータの
回転方向信号に応じて、４相のステツピングモータの励
磁相の位相を順回転及び逆回転の位相に設定し、かつ受
信した回転周波数信号に応じて、４つの励磁相の印加電
圧（または電流）を変化させながら、出力することによ
り、モータの回転方向と回転周波数とを制御する。また
同時にモータ励磁相が１パルス分変化する度に、ライン
１４１、１４２を通じてレンズ制御マイコン１２４にパ
ルス信号を出力し、レンズ制御マイコン１２４はこれを
カウントすることにより、各ステツピングモータすなわ
ち各レンズの移動量を検知するものである。

【００４２】また、モータドライバ１２５、１２８はレ
ンズ制御マイコン１２４からの駆動／停止命令に応じ
て、各モータへの出力をＯＮ／ＯＦＦするが、パルス信
号を出力する励磁パターン（１相の励磁パターン）まで
励磁相が進むまでは、ステツピングモータへの出力をＯ
ＦＦしない。つまり、各モータは１相の励磁パターン以
外には停止しない。

【００４３】図５、図６は本発明を実施するための制御
フローチヤートであり、レンズ制御マイコン１２４で処
理される。図５に示したフローチヤートは割り込み処理
ルーチンであり、この処理はモータドライバからの１４
１のパルス信号を検出したときに実行される。すなわち
変倍レンズ１０２が１パルス移動する毎に割り込みがか
かり、図５に示したフローチヤートの処理が実行され
る。

【００４４】図６は変倍動作を行うためのサブルーチン
処理であり、レンズ制御マイコン１２４によつて１垂直
同期期間に１回処理される。尚、図６の処理が実行され
る前に、焦点電圧に応じて自動焦点調節の制御を行うＡ
Ｆモード処理等が行われている。

【００４５】図６において、ステツプ６０１は本サブル
ーチンの開始を示している。ステツプ６０２はズーム動
作中か否かの判別を行う処理であり、ズームスイツチ１
３４，１３５がいずれも押されていないときに停止と判
断され、ステツプ６１８へと移行する。

【００４６】もしテレスイッチ１３５が押されていると
きにはステツプ６０３へと進み変倍レンズ１０２がテレ
端に達したか否かの判断を行う。ここでＣｚは変倍レン
ズ用の歩進パルスカウンタを表し、テレ方向に進むとき
増加、ワイド方向に移動中は減少する。

【００４７】またテレ端のカウンタ値Ｃテレ、及びワイド
端のカウンタ値Ｃワイドは光学系のバランス調整結果に
より決まるレンズ個々の固有値に設定されている。ステ
ツプ６０３ではＣｚがＣテレ以上であればテレ端に達して
いると判別（”Ｙ”）してステツプ６１８からの処理を
行う。またステツプ６０３でＣｚがＣテレに達していなけ
ればテレ端に達していないとして（”Ｎ”）、ステツプ
６０４でズームドライバ１２５へ順回転の方向信号を制
御ライン１２６を介して出力する。

【００４８】一方、ステツプ６０２でワイドスイツチ１
３４が押されていると判断された場合にはステツプ６０
５でカウンタの値Ｃz をワイド端のカウンタ値Ｃワイド
と比較することによつてワイド端に達しているのかを判
別し、Ｃz がＣワイド以下となつて変倍レンズがワイド
端に達していることが判別されたならばステツプ６１８
の処理へと移行し、ワイド端に達していなければステツ
プ６０６でズームドライバ１２５へ逆回転の方向信号
（ワイド方向）を出力し、ステツプ６０７からの処理を
行う。

【００４９】ステツプ６０７では現在の変倍レンズ位置
が、レンズ制御マイコン１２４内に記憶されている代表
軌跡データを所有する変倍レンズ位置（この位置を境界
位置と呼ぶ）であるかどうかの判別処理であり、境界上
にない場合は追従軌跡計算ができないとして、前回計算
された変倍レンズ、フオーカスコンペレンズの移動方
向、及び移動速度を保持する意味でステツプ６１６へ行
く。

【００５０】ステツプ６０７で軌跡演算可能と判断され
た場合（”Ｙ）ならば（変倍レンズ位置が図３のある境
界上ｚ(n) にいる）、ステツプ６０８で前記（１）式で
求まる隣の境界上の追従先フオーカスレンズ位置ｐ(n+
1) を算出する。

【００５１】ステツプ６０９では変倍レンズの移動速度
Ｖｚを算出する。Ｖｚの値は通常一定のスピードとなる
が、高速ズームなどの場合には、Ｖｚをテレ側で小さく
しないと、合焦を維持するためのフオーカスコンペレン
ズの移動速度が脱調限界速度を越えてしまうことにな
る。本実施例においては、Ｖｚは簡単のため一定値とす
るが、滑らかに減速するようにＶｚの値をレンズ制御マ
イコン１２４内に変倍レンズ位置を変数とする速度テー
ブルとして持ち、そこから引き出してＶｚを決定しても
良い。

【００５２】ステツプ６１０ではカム軌跡追従フオーカ
ス速度Ｖｆを算出する。ここでＶｆはフオーカスレンズ
の現在位置をｐ(n) として、 Ｖｆ＝（( ｐn+1)−ｐ(n) ）＊Ｖｚ／Δｚ で与えられる。ここでΔｚ＝｜ｚ(n+1) −ｚ(n) ｜であ
る。

【００５３】ステツプ６１１ではステツプ６１０で算出
されたＶｆが０であるかの判別を行い、Ｖｆ＝０であれ
ば、フオーカスレンズを動かす必要がないとして、ステ
ツプ６１７へ行き、ズーム速度Ｖｚからズーム用ステツ
ピングモータの駆動用周波数信号に変換する。実際のモ
ータ駆動用パルス信号は、図５、図６のフローチヤート
とは別のタイマー割り込み処理によって、モータドライ
バに出力するパルス信号のＨｉ／Ｌｏｗを作っており、
ステツプ６１７で行われる変換では、前記タイマ割り込
み処理周期を決めるタイマ値を決定するものである。ス
テツプ６１９ではズームモータドライバ１２５に制御ラ
イン１４３を介して駆動信号を、またフオーカスモータ
ドライバ１２８に制御ライン１４２を介して停止信号を
出力する。

【００５４】ステツプ６１１でＶｚ≠０と判別される
と、ステツプ６１２でＶｚ＞０かの判別をし、”Ｙｅ
ｓ”ならステツプ６１３にて、フオーカスモ−タドライ
バ１２８に制御ライン１２９を介して順回転信号を出力
し、ステツプ６１５の処理へと移行する。ステツプ６１
２で”Ｎｏ”ならばステツプ６１４で、フオーカスモ−
タドライバ１２８に制御ライン１２９を介して逆回転信
号を出力する。

【００５５】ステツプ６１５では前記ステツプ６１７と
同様に、ズーム速度Ｖｚ、フォーカス速度Ｖｆから、各
モータ回転周波数を決定する、タイマー割り込み周期を
各々算出する。

【００５６】ステツプ６１６では、ズームモータドライ
バ１２５に制御ライン１４３を通して、またフオーカス
モータドライバ１２８に制御ライン１４２を通して、共
に駆動信号を出力する。

【００５７】またステツプ６０２でズーム停止、ステツ
プ６０３でズームレンズ位置がテレ端にいる、ステツプ
６０５でズーム位置がワイド端にいるとそれぞれ判断さ
れた場合にはステツプ６１８の処理へ行き、ズームモー
タドライバ１２５に制御ライン１４３を介して停止信号
が出力される。

【００５８】ステツプ６２０は図６のフローの終了を表
しており、他のＡＦ処理などのメインの処理ルーチンへ
戻る。

【００５９】一方、図６の処理ルーチンにより、変倍レ
ンズが１パルス移動する度に、ズームモータドライバ１
２５よりパルス信号が制御ライン１４１を通してマイコ
ン１２４に出力される。レンズ制御マイコン１２４で
は、制御ライン１４１のパルス検出の度に、図５に示し
た割り込み処理ルーチンを実行する。

【００６０】図５において、ステツプ５０１は本割り込
み処理の開始を示しており、ステツプ５０２でズームド
ライバ１２５へ出力している制御ライン１２６の信号状
態から、ズームモータが順回転方向に回転しているの
か、逆回転しているのかを判別する。

【００６１】そして順回転（テレ方向）ならば、ステツ
プ５０３でズームモータの歩進パルスカウンタＣｚの値
を１だけ増やす。逆回転（ワイド方向）ならば、ステツ
プ５０４でＣｚの値を１だけ減らす。これは本割り込み
処理が実行されるのは変倍レンズが１パルス移動した後
なので、その移動量と歩進パルスカウンターＣｚの値を
一致させるために行うことであり、こうすることにより
Ｃｚを監視するだけで変倍レンズの位置が認識できる。

【００６２】ステツプ５０５はズーム中か否かの判別処
理であり、ズームスイツチ１３４，１３５が共に押され
ていないとき停止と判断され，ステツプ５０９でズーム
モータドライバ１２５に制御ライン１４３を介して停止
信号を出力する。

【００６３】テレスイツチ１３５が押されているときに
は、ステツプ５０６で変倍レンズがテレ端に達したか否
かの判断を行う。前述したようにＣテレはテレ端での歩進
パルスカウンタ値（Ｃワイト゛はワイド端でのカウンタ値）
である。

【００６４】ステツプ５０６でテレ端に達していると判
別されたときにはステツプ５０９へと移行し、テレ端に
達していないと判断されたときにはステツプ５０８から
の処理を実行する。

【００６５】一方、ステツプ５０５でワイドスイツチ１
３４が押されていると判断された場合にはステツプ５０
７でワイド端に達しているか否かを判別し、”Ｙｅｓ”
ならステツプ５０９へ、”Ｎｏ”ならばステツプ５０８
でズームモータドライバ１２５に制御ライン１４３を通
して駆動信号を出力する。

【００６６】ステツプ５１０は、次に変倍レンズが１パ
ルス移動したとき、本割り込みルーチンが実行できるよ
う、次の割り込みを許可する処理であり、ステツプ５１
１は本割り込みルーチンの終了を表している。

【００６７】以上説明したように、変倍レンズが最小移
動単位である１パルスの駆動ごとに図５の割り込み処理
を行つてズーム端を認識することにより、変倍レンズを
その最小移動単位で停止することができ、変倍レンズが
テレ端を越えて超テレ領域に突っ込むような不都合がな
くなる。これによつて合焦点がフオーカスの無限端を越
えて超無限領域に存在し、ピント合わせ不能となる欠点
を克服する事が可能となる。

【００６８】《第２の実施例》変倍レンズ位置及びフオ
ーカスレンズ位置の検出精度が軌跡追従精度に直接影響
することは、前述の従来技術，発明の課題等の記載にお
いて述べた通りである。

【００６９】本実施例では、フオーカスレンズのリセツ
ト動作を例にとって、レンズ位置の検出を高精度で行う
ための手段について説明する。

【００７０】図７はレンズ位置カウンタの動作を行うリ
セツトスイツチの構成図であって、フオトセンサ１０８
（または１０６）を構成する発光部７０１から受光部７
０２への光路をレンズと共に光軸と平行に移動する遮蔽
板１０７（または１０５）が遮ったとき、受光部７０２
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。

【００７１】図８，図９は上記レンズ位置カウンタのリ
セツト動作を説明するためのフローチヤートであり、図
示の例ではフオーカスコンペレンズ１０４の位置カウン
タリセツト動作について説明するが、このリセット動作
は変倍レンズ１０２のリセツトについても同様に用いる
ことができる。

【００７２】図８において、ステツプ８０１で処理の実
行が開始されると、ステツプ８０２で電源が投入された
か否かを検出し、電源が投入されていなければその場で
待機し続ける。

【００７３】電源が投入されると、ステツプ８０３でフ
オーカスコンペレンズ用位置検出カウンタＣｆをクリア
し、ステツプ８０４でリセツトフラグをセットする。

【００７４】ステツプ８０５では、フオトセンサ１０８
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、フオトセンサ１０８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。

【００７５】図７を例にとると、フオトセンサ１０８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、フオーカスコンペレンズ１０４は前記境界よりも至
近側に位置しており、フオーカスコンペレンズ１０４を
無限側に移動することによってフオトセンサ１０８出力
信号のＬｏｗからＨｉへの変化を得ることができる。始
めにフオトセンサ１０８の出力信号がＨｉレベルの時に
はその逆になる。

【００７６】従って、図８の８０５でフオトセンサ１０
８の出力信号の状態を確認し、Ｈｉレベルであれば、ス
テツプ８０６でフオーカスコンペレンズ１０４を至近方
向に移動させて境界点を得ようとする。

【００７７】また８０５でＬｏｗと認識された場合には
ステツプ８０７でフオーカスコンペレンズ１０４を無限
側に移動させる。そしてステツプ８０８でリセツトフラ
グがクリアされるまで、その場で待機し続ける。ここで
レンズの駆動は、レンズ制御マイコン１２４がフオーカ
スモータドライバ１２８へ、制御ライン１２９，１３
０，１４４を介してそれぞれ回転方向信号、回転周波数
信号、駆動命令信号を送ることにより行われる。

【００７８】フオーカスコンペレンズ１０４が移動する
際、レンズが１パルス移動する度に、ドライバ１２８よ
りレンズ制御マイコン１２４へ、制御ライン１４２を介
してパルス信号が出力される。レンズ制御マイコン１２
４は、制御ライン１４２のパルス信号を検出する度に図
９に示した割り込み処理ルーチンを実行する。

【００７９】図９に示したフローチヤートでは、フオー
カスコンペレンズ位置カウンタＣｆを、ステツピングモ
ータ１１３の歩進パルス数に合わせることと、リセツト
動作中のリセツトスイツチの位置検出を行い、フオーカ
スレンズを停止させることを行っており、ここでは図９
についての説明を行う。

【００８０】ステツプ９０１は本割り込み処理の開始を
示している。ステツプ９０２では、フオーカスコンペレ
ンズの移動方向を確認し、至近方向に移動中ならば、ス
テツプ９０３でフオーカスレンズ位置検出カウンタＣｆ
を１だけ増やす。

【００８１】一方無限方向に移動中の場合ステツプ９０
４で、Ｃｆの値を１減らす。ステツプ９０５はリセツト
動作中かどうかの判別で、リセツトフラグ＝１ならばス
テツプ９０６へ、そうでないならステツプ９１１へと進
む。

【００８２】ステツプ９０５でリセット動作中と判断さ
れると、ステツプ９０６でもう一度フオーカスレンズの
移動方向を確認し、至近方向に移動中ならステツプ９０
７でフオトセンサ１０８の出力信号がＬｏｗになったか
否かの確認を行う。未だＨｉならば、境界点まで達して
いないので、ステツプ９１１へと移行する。

【００８３】ステツプ９０７でフオトセンサ１０８の出
力がＬｏｗとなったときは、フオーカスレンズが境界点
に達し、リセツトスイッチ位置上に位置している状態で
あり、ステツプ９０９でリセツトフラグ＝０とし、ステ
ツプ９１０でフオーカスレンズを停止させる。レンズの
停止は、フオーカスモータドライバ１２８へ制御ライン
１４４で停止命令信号を出力して行う。

【００８４】ステツプ９０６で無限方向へ移動している
と判断された場合には、ステツプ９０８でフオトセンサ
１０８の出力信号がＨｉになったか否かの確認をする。
未だＬｏｗならば境界点まで達していないのでステツプ
９１１へ行き、そうでないならば、フオーカスレンズが
境界点に達したとして、ステツプ９０９からの処理を行
う。ステツプ９１１では、次の割り込みを許可状態に
し、９１２で本割り込み処理ルーチンから抜ける。

【００８５】従って、図８におけるステツプ８０８で
は、割り込み処理により、フオーカスレンズがリセツト
スイッチ位置上で停止しているとして、リセツトフラグ
がクリアされると、ステツプ８０９でフオーカスコンペ
レンズ位置検出カウンタＣｆに、予め測定された、又は
決められているリセツトスイツチの位置を表す数値（例
えばフオ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ツトスイツチ位置を、ステ
ツピングモータ１１３の歩進パルス数に換算した値）を
代入する。

【００８６】ステツプ８０９の処理が完了した時点でレ
ンズ位置検出カウンタのリセツトが完了し、ステツプ８
１０の通常撮影動作を実行する。撮影が終了して電源が
遮断されたことをステツプ８１１で確認して、ステツプ
８０２の処理に戻る。

【００８７】以上説明してきたように、割り込みを使っ
たレンズの最小移動単位での停止制御により、どんなに
リセツト動作でのレンズ移動速度を早くしても、レンズ
位置検出カウンタのリセツトを高精度で行うことがで
き、リセツト動作精度を保ったまま、リセット動作時間
を短くすることが可能となる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレンズ制
御装置によれば、マイコン内の割り込みを使って、レン
ズの最小移動単位での停止制御が可能となるので、変倍
レンズがテレ端を越えて超テレ領域に突っ込んだり、レ
ンズ位置がリセツトスイッチ位置とは異なるところで、
レンズ位置検出カウンタのリセツトを行ってしまうよう
な不都合を確実に防止でき、特に変倍動作時の合焦性能
の向上に寄与する。

【００８９】またリセツト動作精度の劣化のない、高速
リセツト動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるレンズ制御装置のブロツク図で
ある。

【図２】インナーフオーカスレンズにおける変倍動作に
応じて変化するピント面の変化を示す特性図である。

【図３】レンズ制御マイコン内に記憶されている変倍動
作に応じたピント面の変化を示す軌跡から、その記憶さ
れている軌跡以外の軌跡を演算する処理を説明するため
の図である。

【図４】インナーフオーカスレンズのレンズ構成を示す
図である。

【図５】ズームレンズの停止制御を行うための割り込み
処理を示すフローチヤートである。

【図６】本発明のレンズ制御装置における変倍動作を説
明するためのフローチヤートである。

【図７】レンズのリセツト位置検出用のスイツチの構成
を説明するための斜視図である。

【図８】本発明の第２の実施例におけるフオーカスレン
ズのリセツト動作の処理を示すフローチヤートである。

【図９】本発明の第２の実施例におけるフオーカスレン
ズのリセツト位置検出及び停止動作を行うための割り込
み処理を示すフローチヤートである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍動作を行うための第１のレンズ群
   と、 該第１のレンズ群の移動による焦点面の移動を補正する
   ための第２のレンズ群と、 前記第１、第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に移動
   させるためのアクチユエータとしてのステッピングモー
   タと、 前記ステツピングモータの駆動／停止を第１の移動単位
   で制御する第１の制御モードと、前記ステツピングモー
   タの停止を前記第１の移動単位よりも小さい第２の移動
   単位で制御する第２の制御モードとを設定可能な制御手
   段と、を備えたことを特徴とするレンズ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御手段は、前
   記第２の制御モードにおいて、前記ステツピングモータ
   の停止を前記第１及び第２のレンズ群の最小移動単位で
   制御するように構成されていることを特徴とするレンズ
   制御装置。
3. 【請求項３】 変倍動作を行うための第１のレンズ群
   と、 該第１のレンズ群の移動による焦点面の移動を補正する
   ための第２のレンズ群と、 前記第１、第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に移動
   させるためのアクチユエータとしてのステツピングモー
   タと、 前記ステツピングモータの駆動／停止を垂直同期期間に
   同期して制御する第１の制御モードと、前記ステツピン
   グモータの停止を前記垂直同期期間よりも短い所定の周
   期で制御する第２の制御モードとを設定可能な制御手段
   と、を備えたことを特徴とするレンズ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記制御手段は、前
   記第２の制御モードにおいて、前記ステツピングモータ
   の停止を前記第１及び第２のレンズ群の最小移動単位で
   制御するように構成されていることを特徴とするレンズ
   制御装置。