(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を基準として前記レンズを駆動制御し、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記端点検出手段からの信号に関する基準位置と前記相対位置検出手段からの信号とに基づいて前記レンズを駆動制御することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項２】
レンズ位置を基に指令信号を演算する演算手段と、該演算手段で使用するデータを記憶するための記憶手段と、レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を用いて暫定的に前記レンズの絶対位置を決め、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記レンズの絶対位置を前記記憶手段から読み込み、前記相対位置検出手段からの信号との差分値を求め、前記レンズが停止した際に前記差分値を用いて前記相対位置検出手段の信号を補正し、前記レンズの絶対位置を認識することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項３】
レンズの移動に関する指令信号を演算する演算手段と、該演算手段で使用するデータを記憶するための記憶手段と、レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を用いて暫定的に前記レンズの絶対位置を決め、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記相対位置検出手段からの信号の差分値に相当する補正データを前記記憶手段から読み込み、予め定めた絶対位置データを前記補正データで補正し、前記レンズの絶対位置を認識することを特徴とするレンズ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラに使用されるレンズ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４はレンズの位置を制御する方式のレンズにおける絶対位置を決めるためのフローチャート図である。位置制御を行うレンズでは、高精度な位置信号が要求されるために、位置検出器として小型で高分解能が得られるロータリエンコーダを用いる場合が多い。
【０００３】
しかし、ロータリエンコーダは相対位置を出力する方式であるため、電源投入時にレンズの絶対位置を決定することができない。従って、電源投入時にポテンショメータなどの絶対位置検出手段を用いて、基準となる位置までレンズを駆動し、絶対位置を決定した後に操作を可能にする必要がある。また、絶対位置の位置精度を良くするために、基準位置までのレンズ駆動速度は遅くしなければならない。この方法では、電源投入時にレンズを基準位置まで徐々に駆動する必要があるために、操作者が任意にレンズを操作でき得るようになるまでにかなりの時間を要している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ロータリエンコーダを使用して位置制御を行うレンズ制御装置において、短時間で絶対位置の位置決めを行い、電源投入時も素早く任意の操作が可能になり、かつ高精度のレンズ制御を可能にしたレンズ制御装置を提供することにある、
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ制御装置は、レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を基準として前記レンズを駆動制御し、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記端点検出手段からの信号に関する基準位置と前記相対位置検出手段からの信号とに基づいて前記レンズを駆動制御することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るレンズ制御装置は、レンズ位置を基に指令信号を演算する演算手段と、該演算手段で使用するデータを記憶するための記憶手段と、レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を用いて暫定的に前記レンズの絶対位置を決め、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記レンズの絶対位置を前記記憶手段から読み込み、前記相対位置検出手段からの信号との差分値を求め、前記レンズが停止した際に前記差分値を用いて前記相対位置検出手段の信号を補正し、前記レンズの絶対位置を認識することを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明に係るレンズ制御装置は、レンズの移動に関する指令信号を演算する演算手段と、該演算手段で使用するデータを記憶するための記憶手段と、レンズの絶対位置を検出するレンズ絶対位置検出手段と、前記レンズの相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記レンズを駆動するための駆動手段と、前記レンズの駆動範囲端点検出手段とを備え、前記レンズに電源が供給されると前記絶対位置検出手段からの信号を用いて暫定的に前記レンズの絶対位置を決め、その後に前記駆動範囲端点検出手段から信号が出力された際に、前記相対位置検出手段からの信号の差分値に相当する補正データを前記記憶手段から読み込み、予め定めた絶対位置データを前記補正データで補正し、前記レンズの絶対位置を認識することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図３に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の構成図を示し、ズームの制御信号を出力するズームデマンド１１の出力はＣＰＵ１２に接続され、ＣＰＵ１２の出力は増幅器１３を介してレンズ１４を駆動するモータ１５に接続されている。レンズ１４には、レンズ１４の位置と１対１に対応する電圧を出力するポテンショメータ１６、レンズ１４の位置を相対的に出力するロータリエンコーダ１７が取り付けられており、ポテンショメータ１６、ロータリエンコーダ１７の出力は、それぞれＡ／Ｄコンバータ１８、カウンタ１９を介してＣＰＵ１２に接続されている。また、ポテンショメータ１６の出力はレンズ１４の制御範囲の広角端点及び望遠端点を検出するための端点検出手段２０及び２１を介してＣＰＵ１２に接続されている。また、ＣＰＵ１２の出力は不揮発性メモリ２２にも接続されている。
【０００９】
図２は本実施例における電源投入直後からレンズの絶対位置を決めるまでの一連の作用を示すフローチャート図である。
【００１０】
ＣＰＵ１２は電源投入の直後に、ＣＰＵ１２の内部を初期化してステップ１に進み、位置決めフラグ及び速度設定フラグをクリアする。ステップ２で絶対位置検出手段であるポテンショメータ１６の電圧をＡ／Ｄコンバータ１８を用いてＡ／Ｄ変換し、変換結果ＰＡをカウンタ１９に初期値としてセットする。ここで初期化動作を終了し、ズームデマンド１１からの出力に応じてレンズ１４を制御する通常動作に移行する。なお、この時の通常動作は精度の高いロータリエンコーダ１７の出力を基にして位置検出されながらレンズは動作されることになる。ここで、ズーム端が検出されるまではＡ／Ｄ変換されたポテンショメータの出力を基準としてレンズが駆動制御される。
【００１１】
ステップ３で位置決めフラグを判断する。位置決めフラグがクリアされていれば、ステップ４で端点検出手段２０、２１の端点信号を入力し判断する。また、位置決めフラグがセットされていれば、レンズ１４の最終的な絶対位置が決められていると判断し、ステップ１５でデマンド１１からの指令値pdemとカウンタ１９の値pfo1を用いて制御を行う通常動作に移行し、電源が切られるまでステップ３とステップ１５を操り返し実行する。
【００１２】
ステップ４で端点信号が出力されていれば、ステップ５に進む。ステップ４で端点信号が出力されていなければステップ１５の通常動作に移り、電源が切られるまでステップ３とステップ１５を操り返し実行する。
【００１３】
ステップ５で現サンプリング時のカウンタ値pfo1、前サンプリング時のカウンタ値p'fol の差分値を求め、端点を検出した時点でのレンズ速度を求め、次式のように駆動速度データＶにセットする。
Ｖ＝pfo1−p'fol                                        ・・・(1)
【００１４】
ステップ６で速度設定フラグを判断する。速度設定フラグがクリアされていればステップ７に移り、ステップ５で求めた駆動速度データＶを端点データ補正用駆動速度データＶ’にセットし、ステップ８で速度設定フラグをセットする。ステップ６において、速度設定フラグがセットされていればステップ９に移る。
【００１５】
ステップ９では、ステップ５で求めた駆動速度データＶが０であるかとうか判断する。駆動速度が０でなければステップ１０に移り、モータ１５の停止信号を増幅器１３に出力し、レンズ１４の停止制御を行う。ステップ９で駆動速度が０であればステップ１１で、ステップ７でセットした端点データ補正用駆動速度データＶ’に対応する補正データをメモリ２２から読み込み、Pcorrectにセットする。
【００１６】
ステップ１２で、カウンタ１９にセットする端点データP'abs にメモリ２２から読み込んだ補正データPcorrectを加えて、次式のように再初期化データPabsを求める。
Pabs＝P'abs ＋Pcorrect                                    ・・・(2)
【００１７】
ステップ１３でステップ１２で求めた再初期化データPabsをカウンタ１９にセットし、レンズ１４の絶対位置を決める作業を完了させる。ステップ１４で位置決めフラグをセットしてステップ３に戻り、以後は電源が切られるまでステップ３とステップ１５を操り返して処理を行う。このように端点が一度検出されれば、先のＡ／Ｄ変換されたポテンショメータの基準信号に代えて、端点位置の基準信号によりレンズが制御されることになる。そして、２つの端点範囲でレンズが駆動される。
【００１８】
このように本実施例では、従来のように初期化を行う時に強制的に端点位置にレンズを駆動させたのに対して、最初はポテンショメータの出力を基準として通常動作を可能とし、この通常の撮影動作の際に、端点にレンズが到達した時ポテンショメータの基準信号に代えて端点検出位置信号を基準として撮影動作を行うようにしている。従って、従来の時間を要した初期動作時間を省略することが可能となる。
【００１９】
図３は第２の実施例における電源投入直後からレンズの絶対位置を決めるまでの一連の作用を示すフローチャート図である。
【００２０】
ＣＰＵ１２は電源投入の直後に、ＣＰＵ１２の内部を初期化し、ステップ２０に進み、位置決めフラグ及びカウンタセットフラグをクリアする。ステップ２１で絶対位置検出手段であるポテンショメータ１６の電圧をＡ／Ｄコンバータ１８を用いてＡ／Ｄ変換し、変換結果Pad をカウンタ１９に初期値としてセットする。
【００２１】
ステップ２２で位置決めフラグを判断し、位置決めフラグがクリアされていれば、ステップ２３で端点検出手段２０、２１の端点信号を判断する。ステップ２２で位置決めフラグがセットされていれば、ステップ３３でデマンド１１からの指令値pdemとカウンタ１９の値pfo1を用いて制御を行う通常動作に移行し、電源が切られるまでステップ２２とステップ３３を操り返し実行する。
【００２２】
ステップ２３で端点信号が出力されていればステップ２４に進み、カウンタセットフラグを判断する。ステップ２４でカウンタセットフラグがクリアされていれば、ステップ２５でカウンタ１９の値をバッファデータp'fol にセットし、ステップ２６でカウンタセットフラグをセットする。ステップ２４でカウンタセットフラグがセットされているか、又はステップ２３で端点信号が出力されていなければステップ２７へ進む。
【００２３】
ステップ２７では、レンズ１４が停止しているか判断し、レンズ１４が動作していればステップ３３の通常動作に移る。レンズ１４が停止していればステップ２８でカウンタセットフラグを判断し、カウンタセットフラグがクリアされていればステップ３３の通常動作に移る。カウンタセットフラグがセットされていれば、ステップ２９でメモリ２２から端点データPabsを読み込み、ステップ３０で端点データPabsとバッファデータp'fol から、次式の補正データPcorrectを求める。
Pcorrect＝Pabs−p'fol                                       ・・・(3)
【００２４】
ステップ３１で次式のようにカウンタ１９の値pfo1に、ステップ３０で求めた補正データPcorrectを加える。
pfo1＝pfo1＋Pcorrect                                          ・・・(4)
【００２５】
そして、ステップ３２で位置決めフラグをセットし、ステップ３３の通常動作に移る。以後、レンズ１４の電源が切られるまで、ステップ２２とステップ３３を繰り返して処理を行う。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ制御装置は、相対位置検出手段を用いて位置制御を行う場合に、レンズの電源投入後に絶対位置検出手段を用いて暫定的に絶対位置を決め、通常動作中に端点検出手段からの信号を検出した際に、端点データを補正し、補正したデータをカウンタに設定し、最終的な位置決めを行うことで、電源投入時に絶対位置を決めるために基準位置までレンズが駆動されるのを待つことなく、高精度の相対位置検出手段を用いた高精度の位置制御を行う状態に移行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第１の実施例のフローチャート図である。
【図３】第２の実施例のフローチャート図である。
【図４】従来のレンズ制御装置のフローチャート図である。
【符号の説明】
１１  ズームデマンド
１２  ＣＰＵ
１３  増幅器
１４  レンズ
１５  モータ
１６  ポテンショメータ
１７  ロータリエンコーダ
１８  Ａ／Ｄコンバータ
１９  カウンタ
２０、２１  端点検出手段
２２  不揮発性メモリ
【図１】
0004383559.tif 000002
【図２】
0004383559.tif 000003
【図３】
0004383559.tif 000004
【図４】
0004383559.tif 000005