JP2000028893A - レンズ制御装置 - Google Patents

レンズ制御装置

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JP2000028893A JP10210458A JP21045898A JP2000028893A JP 2000028893 A JP2000028893 A JP 2000028893A JP 10210458 A JP10210458 A JP 10210458A JP 21045898 A JP21045898 A JP 21045898A JP 2000028893 A JP2000028893 A JP 2000028893A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
ンズ制御を可能にする。 【解決手段】 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。

Description

【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1
5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、CPU1
2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Pa
bs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、CPU1
2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3
3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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
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