(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、ソフト容量の増大を招くことなくフォーカスの停止精度向上を図る。【解決手段】  従来の定常状態速度検出を基に停止パラメータを決定する手法に加え、停止終段での制動中の速度を検出し、制御最終段で補正を加える。制動の逆通電ブレーキに対し、補正はショートまたは通電オフ。減速比の低減が可能となり、鏡筒駆動速度アップと静音に効果あり。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上のレンズ群を有する変倍可能な撮影光学系と該撮影レンズ群を光軸方向に移動する鏡筒機構と該鏡筒機構を駆動する鏡筒駆動機構と該鏡筒駆動機構を制御する鏡筒制御装置とを有し、焦点調節駆動時駆動速度を計測して該計測値に基づいて停止制御を行うとともに、該焦点調節時の停止制御途中の駆動速度を計測して該計測値に基づいて該停止制御に補正を加えることを特徴とする鏡筒制御装置。
【請求項２】
特許請求項１において、
前記鏡筒機構は前記撮影光学系を変倍移動領域と焦点調節領域とを交互に移動させるよう構成されていることを特徴とする鏡筒制御装置。
【請求項３】
特許請求項２において、
前記停止制御は逆通電による制動であり、補正制御はショート通電であることを特徴とする鏡筒制御装置。
【請求項４】
特許請求項２において、
前記停止制御は逆通電による制動であり、補正制御は通電オフであることを特徴とする鏡筒制御装置。
【請求項５】
特許請求項２において、
前記停止制御はショート通電による制動であり、補正制御は通電オフまたは逆通電であることを特徴とする鏡筒制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ等の光学機器に関わり、変倍撮影光学系の駆動停止制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（従来例１）
従来ズームレンズは各群が各々の変倍条件を満たしながら光軸方向に移動してズーミング動作を行ない、焦点調節時にはフォーカスレンズ群が独立して焦点調節を行なう構成が一般的であり、従って電動タイプのズーム鏡筒は変倍用と焦点調節用の２種類の駆動手段をもっていた。
【０００３】
また近年では、特開昭61-259237に開示されているように、変倍動作の中で焦点調節動作を行なう構成のものも実用化され、機構の簡素化と制御システムの簡単化が実現できることから低コスト・コンパクトのメリットを生かしている。（前記方式をステップズーム方式と称する）
図４にその制御方式の1例を示した概念図を示す。101は第1レンズ群、102は第2レンズ群で、それぞれの軌跡103及び104は通常ズーム時の無限焦点位置のものである。これに対し、ステップズーム方式では第2レンズ群は軌跡105上を移動し、焦点位置を無限から至近へと連続的に変化する焦点調節領域と次のズーム領域へ移動する変倍領域とから成る。図４ではｆ＝３５〜９０mmも間に合計５つのズーム領域を有している。基準パルスは各ズーム領域毎に1サイクル出力するよう構成され、例えばズーム駆動を行なう駆動伝達ギア系の途中に該ギアに連動して間欠的にパルスを発生する方式や、レンズ鏡筒の光軸方向または回転方向の動きからダイレクトに信号を発生させるものがある。FocusパルスはFocus精度からその要求ピッチが決められるが、図４の例であるｆ＝３５〜９０mmの２群構成の光学系で第1群がFocusを行なうのであれば通常 数μmm〜数十μmmの停止精度が要求される。つまり、基準パルスの数百倍もの細かさを必要とするため通常ではレンズ鏡筒からダイレクトに信号を得る事は困難であり、増速して信号を得ている。従ってズーム駆動ギアの初段側、即ちモーター近辺のギアまたはモーターダイレクトに信号を発生させるのが一般的である。
【０００４】
以上の構成においてその動作を説明する。
【０００５】
撮影者が不図示のズーム操作ボタンを操作して所望の焦点距離に設定する動作を説明する。例えばｆ＝３５ｍｍからｆ＝５０ｍｍに設定する場合（広角側から望遠側に設定する場合）、撮影者がズーム操作ボタンを操作し操作基準パルス106の手前で操作を終了すると、鏡筒はさらに望遠側へ駆動を続け基準パルスのパルス106を検出した後Focusパルスのカウントを開始して所定値（Teleパルス）カウントした後に鏡筒の移動は逆転して広角側へ駆動する。さらにパルス106を検出した後Focusパルスのカウントを開始して所定値（Wideパルス）カウントした後に鏡筒を停止して待機位置107に位置する。また、望遠側から広角側に設定する場合は前述の鏡筒移動方向の逆転以後と同様にパルス106を検出した後Focusパルスのカウントを開始して所定値（Wideパルス）カウントした後に鏡筒を停止して待機位置107に位置する。
【０００６】
以上のようにして、撮影者は所望の焦点距離に撮影レンズを設定したのちに撮影を行なうが、その動作は以下のように作動する。
【０００７】
撮影者が不図示のレリーズボタンを操作すると撮影動作が開始される。まず、被写体の輝度と距離が測定され、被写体距離に応じたレンズ繰り出し量が計算され、鏡筒該計算値に基づいて所定の位置に撮影レンズを繰り出す。図５を用いてその様子を詳説する。鏡筒を駆動するためにモーターに通電が開始されるとモーターは立ち上がり区間を経て定常速度に達し、その後基準パルス106を検出する。該基準パルス106を基準としてFocusパルスのカウントが開始され、前述の計算値に基づいた位置に撮影レンズを停止するように制御が行われる。定常速度に達した状態で現在のモーター速度を計測して該計測値から予め定められた算出方法にてモーターの停止に必要な停止制御パルスを求め、目標の停止位置の該停止制御パルス分以前から停止制御を行ない目標位置に停止する。
【０００８】
その後、前記被写体の輝度に基づいた適正露光が行われ、次に鏡筒リセットの為前記とは逆方向のモーター通電げ行われて鏡筒は広角側へ駆動され、パルス106を検出した後Focusパルスのカウントを開始して所定値（Wideパルス）カウントした後に鏡筒を停止して待機位置107に位置する。
【０００９】
以上のようにして、変倍動作及び焦点調節動作が行われるがさらに詳しくその制御を説明する。
【００１０】
Focus時の停止精度を良くするため、現在の速度を計測して停止に必要な停止制御パルスを算出しているが、そのためには速度計測値が正確でなくてはならない。通常、最も分解能の高く設定されているFocusパルスを用いてモーター速度を求める手法が用いられるが、計測誤差や信号の外乱ノイズの影響を受け難いように数パルス分の平均値が用いられる、そのためモーターは十分定常回転状態である必要があり、従ってWideパルスはモーターが定常回転に達する立ち上りよりも大きくなくてはならない。図５は標準的な制御パターンであるが、実際には基準パルスの誤差によるバラツキがあり、また撮影光学系の個々のバラツキによるピント位置の差も存在する。それらを考慮して基準パルス・Wideパルス・Teleパルスの値を決定する必要があり、その様子を図６を用いて説明する。
【００１１】
図６は様々なバラツキを示した制御図で、１０８は最も高速なモーター速度、１０９は標準のモーター速度、１１０は最も低速なモーター速度、１１１は標準の無限ピント位置、１１２は最も後ピン側にずれた撮影レンズの無限ピント位置、１１３は最も前ピン側にずれた撮影レンズの無限ピント位置、１１４は標準の至近ピント位置、１１５は最も後ピン側にずれた撮影レンズの至近ピント位置、１１３は最も前ピン側にずれた撮影レンズの至近ピント位置を示している。
【００１２】
１０６は前記の標準の基準パルス、１１７・１１８は最も誤差の乗ったときの基準パルス位置。
【００１３】
ここで、Wideパルスはモーターが定常回転に達する立ち上りよりも大きくなくてはならないわけであるが、その際最も高速な速度１０８の立ち上りを考慮しなければならない。次に、基準パルスを検知してから鏡筒の停止制御を行なうわけであるから、基準パルスの誤差が最も遅い側になったときの基準パルス１１７のタイミングで、最も長い停止制御を必要とする最高速の場合にもっとも近いピント位置である無限ピント位置１１３に停止できような位置に基準パルスを設定する必要がある。
【００１４】
また、前述のTeleパルスは図６にも示したように、最も後ピン側にずれた撮影レンズの至近ピント位置１１５に設定されているのは以下の理由によるものである。
【００１５】
ステップズーム方式では前述したように、変倍動作の一環として焦点調節を行なうため、その動作に応じてファインダーも変倍動作を行なってしまうので撮影者に違和感を与えてしまう可能性があり、その対策として特開平08-015318に紹介されているようにFocus動作時にはファインダーが連動しないようになされている。構成としては、鏡筒とファインダーの連動に遊びを設けて所定量非連動の区間を設定し、Focus動作の時はこの区間でファインダーを動作しないようにしたものである。従って、この遊び分ファインダー機構を先送りする必要がありその量は最も移動量が大きい、最も後ピン側にずれた撮影レンズの至近ピント位置１１５の場合でもファインダーが動作しないようTeleパルスを決定する。
【００１６】
（従来例２）
また、特公平7-49455には焦点調節の停止制度を向上させることを目的とした駆動制御が開示されている。この制御方法は停止制御時に常時駆動速度を計測して目標の停止駆動と対比してその差から停止制御にフィードバックを掛けて目標位置に停止させる方法が提案されている。
【００１７】
（従来例３）
また、ＵＳＰ5652928には上記従来例１の改善として停止制御の終盤に速度の遅い定常速度駆動状態を作り出して再度該速度を計測して該測定値を基に最終停止制御を行なうという方式が提案されている。
【特許文献１】特開昭61-259237号公報
【特許文献２】特開平08-015318号公報
【特許文献３】特公平7-49455号公報
【特許文献４】ＵＳＰ5652928号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
以上説明した（従来例１）の構成では停止制御以前の定常状態に測定した速度を基に制御している為、外乱等の要因で定常状態の速度が不安定な場合は計測した速度の誤差により停止位置がバラツクという問題点を有する。また、カメラ毎の機構のバラツキによる負荷状態の変化などの外乱により停止特性は予め定められた特性から変化した分の影響も停止精度のバラツキとして生じてしまうという問題を有していた。
【００１９】
（従来例２）の構成では精度に高い停止制御が可能であるが、停止制御時に常時駆動速度を計測して目標の停止駆動と対比してその差から停止制御にフィードバックを掛けているため、制御ソフトの容量が大きくまた高速な演算が可能な高性能のマイコンが必要であるために高価なものとなってしまう欠点が有る。
【００２０】
（従来例３）の構成では２段階の停止制御を行うので停止位置精度の向上は図られるものの、停止制御途中に定常駆動領域を設けることになる為制御時間が長くなるという欠点を有している。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によれば、少なくとも２つ以上のレンズ群を有する変倍可能な撮影光学系と該撮影レンズ群を光軸方向に移動する鏡筒機構と該鏡筒機構を駆動する鏡筒駆動機構と該鏡筒駆動機構を制御する鏡筒制御装置とを有し、焦点調節駆動時駆動速度を計測して該計測値に基づいて停止制御を行うとともに、該焦点調節時の停止制御途中の駆動速度を計測して該計測値に基づいて該停止制御に補正を加えることで、停止制御位置制度を向上することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば少なくとも２つ以上のレンズ群を有する変倍可能な撮影光学系と該撮影レンズ群を光軸方向に移動する鏡筒機構と該鏡筒機構を駆動する鏡筒駆動機構と該鏡筒駆動機構を制御する鏡筒制御装置とを有し、焦点調節駆動時駆動速度を計測して該計測値に基づいて停止制御を行うとともに、該焦点調節時の停止制御途中の駆動速度を計測して該計測値に基づいて該停止制御に補正を加えることで、停止制御位置制度を向上することが出来よりピント精度の高い撮影機器を実現することが可能となる。
【００２３】
また、ピント精度を従来並とするならば停止制御位置制度が向上した分駆動機構に減速比を小さくすることが可能となるので制御時間の少ない（即ちタイムラグの少ない）撮影機器を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明を施したの実施例の基本ブロック図で、１はカメラの全体シーケンスを制御する制御回路（マイクロコンピューター）、２は記憶回路、３は鏡筒を駆動する鏡筒駆動回路、４は鏡筒を駆動する鏡筒駆動モーター、５は基準パルスを検出する基準パルス検出回路、６はFocusパルスを検出するFocusパルス検出回路、７はズームスイッチ、８はレリーズスイッチ、９は被写体の輝度を測定する測光回路、１０は被写体の距離を測定する測距回路、１１はシャッターを駆動するシャッター駆動回路。
【００２５】
図２は鏡筒制御シーケンスをしめしたフローチャートで、カメラのズーム動作からのシーケンスを説明する。まず、撮影者がズーム操作をするのを検知するとその操作状態により鏡筒駆動回路を起動して鏡筒を駆動する。図２では、望遠側への駆動を行なっている。その後、撮影者が所望の変倍比になったところでズーム操作スイッチを解除した後もズーム駆動を続け基準パルスの検知を行ない、該パルスが検知されるとFocusパルスのカウントを開始する。Focusパルスのカウント値が所定のTeleパルスに達すると鏡筒の駆動方向を逆転させ、更に基準パルスの検知を行ない、再度該パルスが検知されるとFocusパルスのカウントを開始して所定のWideパルスがカウントされたところで鏡筒を停止する。以上で変倍動作は終了となり、レリーズスイッチまたは再度のズーム操作の待機状態になる。レリーズスイッチが押されるとカメラは撮影動作を開始し、まず被写体の輝度と距離が測定される。その後鏡筒駆動回路が起動されFocus制御のための鏡筒駆動が開始され、前記被写体距離に応じた繰り出し量が算出されて、該繰り出し量の繰り出しを行なうため基準パルスの検知を行なった後、駆動速度を測定して現在の速度に適した停止制御を行うべく停止制御演算をおこない、該演算結果に基づいて目標位置に停止するべく停止制御を行なう。その後目標値に近くなった頃再度駆動速度を測定して該測定値に基づき精度良く目標位置に停止するように補正制御演算して補正制御を行う。その後鏡筒が目標位置に達するとモーターを一定時間ショートして焦点調節動作は終了となる。その後はシャッター駆動回路にて前記測光値に基づいた適性露光制御を行なった後、再び鏡筒駆動回路を駆動して鏡筒を元の待機位置にリセット駆動して撮影動作は終了する。
【００２６】
図３は本案の焦点調節制御を示す図で、被写体距離に応じた駆動停止目標はＥ点である。Ａ点から駆動開始されＢ点で定常速度に至り、該定常状態で速度計測（１）を行う。その後Ｅ点に停止する為に逆通電ブレーキを掛けて停止制御を行う。逆通電ブレーキの開始は前記速度計測（１）の計測値に基づいて算出される。最も標準的な場合はＦ点から逆通電ブレーキを開始して点線にて示す軌跡をたどってＥ点で停止するパターンである。本実施例での制御はＦ点より手前のＣ点から逆通電ブレーキを開始してその制動途中の状態にて速度計測（２）を行い、該計測値を基に補正量を算出する。算出された補正量を基にした所定期間、停止制御を逆通電から通電オフまたはショート通電に変更して本来の停止目標店Ｅ点に停止すべく補正を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の基本ブロック図
【図２】本発明の鏡筒駆動フローチャート
【図３】本発明の駆動制御を説明する図
【図４】ステップズームの説明図
【図５】従来の駆動制御を示す図
【図６】従来の制御パラメータを説明する図
【符号の説明】
【００２８】
１  制御回路
２  記憶回路
３  鏡筒駆動回路
４  鏡筒駆動モーター
５  基準パルス検出回路
６  Focusパルス検出回路
７  ズームスイッチ
８  レリーズスイッチ
９  測距回路
１０  測光回路
１１  シャッター駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006171150.tif 000007
【図６】
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