JP2563580B2 - 電動ズームカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカメラ本体に電動式ズームレンズを一体的に
備えた電動ズームカメラに関し、特に上記ズームレンズ
の移動速度を一定に保つことによりその操作性を向上せ
しめた電動ズームカメラに関するものである。

従来の技術 従来より、例えばモータを駆動源とした電動式ズーム
レンズを一体的に備えた電動ズームカメラは種々知ら
れ、かかるカメラにおける上記ズームレンズは、通常適
宜の設定手段の操作に基づき広角端と望遠端との間にお
いて連続的に移動せしめられ、上記設定手段の操作終了
にて所望位置への停止がなされている。

この時、上記ズームレンズの移動速度は、上記広角端
と望遠端との間の任意の位置に停止させやすいようにか
なり低速に設定されている。

従って、例えばズームレンズを設定できる限界の焦点
距離間で使用する様な場合、撮影者はどちらか一方の限
界の焦点距離が設定される迄かなり長い時間待たなけれ
ばならず、ともすればシャッターチャンスを逸してしま
う不都合点を有していた。

換言すれば、速写性に欠けていたわけである。

また、ズームレンズの移動は設定手段の操作中のみ行
われるため、上述したようなズームレンズの移動距離が
長い場合、設定手段を操作し続ける必要があり、操作性
が優れているとも言い難しかった。

そこで、近年、特開昭64−25112号公報あるいは特開
昭64−70717号公報に示されたような装置が提案されて
いる。

前者は、撮影光学系を最短焦点距離に対応する第１位
置と最長焦点距離に対応する第２位置とに直行させるた
めの制御手段を有すると共に、上記撮影光学系を上記第
１及び第２位置に直行させたいときにのみ操作する専用
スイッチを有している電動ズーム装置を開示している。

後者は、起動手段の操作時間中のみ比較的遅い通常速
度でズームレンズの焦点距離を連続的に変更する従来周
知の第１ズーミング動作と、上記操作時間の長短にかか
わらず、上記起動手段が操作される毎に、あらかじめ停
止位置設定手段によって設定された設定位置へ上記ズー
ムレンズを上記通常速度よりはるかに速い高速度で駆動
して瞬時に焦点距離を切換える第２のズーミング動作と
のいずれかをズーミング動作設定手段によって設定でき
るようになしたカメラのズームレンズ駆動制御装置を開
示している。

すなわち、いずれの提案装置も連続的に焦点距離を設
定する動作状態と適宜の焦点距離を段階的にかつ自動的
に設定する動作状態を選択できることになる。尚、段階
的な動作状態的、ズームレンズの移動速度は上記連続的
な動作状態時に比して高速度になされている。

従って、先に述べたような速写性・操作性での不都合
は解消されることになる。

発明が解決しようとする課題 上記二つの提案装置は、速写性・操作性の点で従来周
知のカメラに比して有利となるわけであるが、その優位
性の基本原理はズームレンズの移動速度を可変した点に
あることは明らかである。

ここで、先の二つの提案装置におけるズームレンズの
移動速度可変構成についてみると、前者は駆動源である
モータとズームレンズとの間の駆動力伝達系における伝
達ギヤ列のギヤ比を切換える機械的な構成であるのに対
し、後者は駆動源であるモータに供給するエネルギーを
直流供給状態あるいはパルス供給状態に切換える電気的
な構成であり、いずれもズームレンズの移動速度可変と
いうことに対しては所望の効果を期待できる。

しかしながら、さらに詳細に見てみると、上記いずれ
の構成もモータを駆動するための電源あるいは駆動され
るズームレンズの状態については何ら考慮されていな
い。

すなわち、上記電源の電圧変動、ズームレンズ個々の
駆動トルクのばらつきあるいはズームレンズのカム形状
の変化による駆動トルクの差異等については何らの配慮
もなされていない。

従って、いずれの構成も、例えば電源電圧が変動する
と、ズームレンズの移動速度は２速度には設定できるも
のの、設定された夫々の速度自体は電源電圧の変動前の
速度に対して変化してしまうことになる。

設定された速度自体が変化するということは、例え
ば、連続的な焦点距離の可変を行いつつ所望の焦点距離
を設定する場合を考えてみると、ズームレンズ移動中に
おける操作手段の操作停止タイミングが速度変化前と同
一であっても、上記ズームレンズの停止位置は異なって
しまうことになるわけである。

すなわち、電源が消耗して交換したような場合、交換
前と交換後における焦点距離設定操作に差が発生するこ
とになり、かかる点での操作性は決して良いとはいえな
かった。

本発明は上記のような点を考慮してなしたもので、ズ
ームレンズの状態や電源電圧の状態にかかわらずズーム
レンズの移動速度をあらかじめ設定した速度に制御する
速度制御手段を備え、操作性をより向上させた電動ズー
ムカメラを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明による電動ズームカメラは、ズームレンズを光
軸方向に移動させる駆動源であるモータと、上記ズーム
レンズの移動状態に応答して出力レベルが高あるいは低
レベル間で交互に変化する出力信号を発生するレンズ移
動検出手段と、上記出力信号の一周期を上記ズームレン
ズの現在移動速度として検知する現在速度検出手段と、
あらかじめ設定してある基準移動速度と上記現在移動速
度とを比較する比較手段と、上記出力信号に応答するこ
とにより上記一周期内において形成され、上記モータへ
の駆動エネルギーの供給をパルス供給状態もしくは非供
給状態に制御する、適宜の基準期間に設定された制御領
域と上記エネルギーを連続して供給する上記制御領域以
外のオン領域とを有してなるモータ駆動信号を発生する
モータ駆動信号発生手段と、上記モータ駆動信号に応答
して上記モータを駆動するモータ駆動回路と、上記比較
手段の比較結果に基づき上記基準期間を増減せしめて上
記モータへの駆動エネルギーの供給状態を制御する制御
手段とを備えて構成される。

作用 本発明による電動ズームカメラは上記のように構成さ
れることから、ズームレンズがモータにより移動せしめ
られると、その移動速度が検出されると共にあらかじめ
設定されている基準移動速度と比較される。

比較の結果、上記現在移動速度が電源電圧の変動等に
より基準移動速度に対して変動していると、制御手段に
よってモータへの駆動エネルギーの供給状態を制御する
モータ駆動信号における制御領域の基準期間が上記変動
状態に応じて増減されることになる。

従って、ズームレンズの移動速度は、現在移動速度が
基準移動速度より速い場合上記基準期間は増大され、す
なわち制御領域が長くなされて遅くなるよう制御され、
逆に現在移動速度が遅い場合は上記基準期間は減ぜら
れ、すなわち制御領域が短くあるいはなくされて速くな
るように制御されることになる。

換言すれば、ズームレンズの現在移動速度に基づきズ
ームレンズの移動速度が制御されることになるわけであ
り、よって、電源電圧の変動や負荷状態の変動等に影響
されることなくズームレンズの移動速度を管理できるこ
とになる。

実施例 以下、本発明の電動ズームカメラの実施例について説
明する。

第１図は本発明による電動ズームカメラの構成を示す
ブロック図であり、ズームレンズZLはモータ１により内
蔵されている適宜のレンズ群が光軸Ｌ方向に移動せしめ
られることによってその焦点距離が可変されるようにな
されている。

レンズ移動検出手段２は、上記のようなズームレンズ
ZLの移動状態に応答して高あるいは低レベルの出力信号
を交互に出力し、現在速度検出手段３に供給する。

現在速度検出手段３は、上記出力信号の一周期、すな
わち高および低レベル部分あるいは低および高レベル部
分からなる期間を上記ズームレンズZLの現在移動速度と
して検知し、例えば上記期間内に含まれる適宜の基準パ
ルス信号の個数を現在移動速度情報として出力、比較手
段４に供給する。

比較手段４は、現在速度検出手段３から供給される現
在移動速度情報とあらかじめ設定してある基準移動速度
情報とを比較し、すなわち上述の例で述べるなら上記個
数を基準移動速度を示す同様のパルス信号の個数と比較
し、その比較結果を制御手段５に供給する。

制御手段５は、上記比較結果に基づき後述するモータ
駆動信号発生手段６の動作を制御する。

モータ駆動信号発生手段６は、先のレンズ移動検出手
段２が出力する出力信号に応答することにより上記一周
期内において形成され、上記モータへの駆動エネルギー
の供給をパルス供給状態もしくは非供給状態に制御す
る、適宜の基準期間に設定された制御領域と上記エネル
ギーを連続して供給する上記制御領域以外のオン領域と
を有してなるモータ駆動信号を発生し、モータ駆動回路
７に供給する。尚、上記適宜の基準期間は、あらかじめ
設定されると共に可変できる期間を意味し、その可変は
制御手段５の動作によって行われる。

モータ駆動回路７はモータ駆動信号発生手段６が発生
するモータ駆動信号に応答してモータ１を駆動する。す
なわち、制御領域のモータ駆動信号が供給されたときに
はモータ１に駆動エネルギーをパルス的に供給、あるい
は供給せず、オン領域のモータ駆動信号が供給されたと
きにはモータ１に駆動エネルギーを連続して供給するよ
うに動作する。

次に、上記のような構成からなる本発明による電動ズ
ームカメラの動作について説明するが、現在速度検出手
段３ないしモータ駆動信号発生手段６をマイクロコンピ
ュータにて形成したとし、かつ第２図，第３図に示した
動作フローチャートおよび略信号波形図を参照して説明
する。

今、適宜の操作手段の操作により時点t₀においてズー
ムレンズZLの移動開始が指示されると、マイクロコンピ
ュータ内のモータ駆動信号発生手段６よりモータ駆動回
路７にあらかじめ設定され可変可能な適宜の基準期間を
有する制御領域経過後オン領域となる第３図ａに示した
ようなモータ駆動信号が供給され、モータ１が駆動され
ることになる。

モータ１が駆動されると上記ズームレンズZLは移動を
開始し、一方、ズームレンズZLが移動せしめられると、
例えばフォトインタラプタからなるレンズ移動検出手段
２が動作し、以降、第３図ｂに示したような高あるいは
低レベルの出力信号がズームレンズZLの移動状態に応答
して交互に出力されることになる。

上記出力信号はマイクロコンピュータに供給され、ま
ずその一周期T₀が、例えば第３図ｃに示した基準パルス
をマイクロコンピュータ内のカウンタにて計数すること
により検出される。

同時に、オン領域であったモータ駆動信号が上記一周
期T₀を経過した時点t₁にて再びオフ領域になされる。

上記カウンタの計数内容ＭはズームレンズZLの現在移
動速度を示すことはいうまでもなく、かかるＭは第２図
に示したステップ81にて基準移動速度を示す同様の所定
数Ｒより大か否かが比較される。

上記の場合、ズームレンズZLは移動を開始したばかり
であることから上記計数内容Ｍは所定数Ｒより大となる
ことは明らかであり、すなわち現在移動速度は基準移動
速度より遅く、フローチャートは次のステップ82に進
み、上記計数内容Ｍは前回の計測に基づく前回移動速度
を示す任意数Ｎより小か否かが比較される。

ここでは、ズームレンズZLが移動を開始したばかりで
あり、すなわち前回は停止していたわけであり、停止を
示す上記任意数Ｎとして０をあらかじめ設定しておく
と、フローチャートはステップ83に進むことになる。

ステップ83は、前述した制御領域の適宜の基準期間を
示す先の所定数Ｒ等と同様の基準数Ｘより１を減じた値
（Ｘ−１）を新しい制御領域期間を示す新しい基準数Ｘ
として設定する。

上記設定が終了するとフローチャートはステップ84に
進み、上記設定されたＸが０より大か否かが比較され
る。

すなわち、上記制御領域をより短くできるか否かが判
定され、短くできるなら直接、短くできないならＸを０
となすステップ85を経てステップ86に進み、ステップ80
のスタートに戻る。

このため、時点t₁にて制御領域となったモータ駆動信
号は、上記制御領域の期間が先の制御領域により上記説
明で述べた個数の単位で決定される期間だけ短くなった
信号に可変せしめられ、次の一周期T₁が検出される迄の
間モータ駆動回路７に供給されることになる。

第３図の略波形図で上記動作を簡単に説明してみる
と、例えば、基準移動速度を示す先の所定数Ｒを20、あ
らかじめ設定される初期制御領域期間を示す基準数Ｘお
よび上記一周期T₀を示す計数内容Ｍが夫々5,30であった
とすると、20＜30であるのでステップは81を経て82へ進
み、上記計数内容Ｍである30は前回停止状態を示す任意
数Ｎである０と比較されている。

０＜30であるのでステップは83に進み、基準数Ｘであ
る５は１減ぜられ４に変更せられ、さらに次のステップ
84にて上記４が０か否か確認され、４＞０であるのでス
テップは86を経てスタートの80に戻る。

従って、上記時点t₁以後に供給されるモータ駆動信号
は、第３図ａに示したように先の場合よりも制御領域期
間が短くなった信号となり、この結果、ズームレンズZL
はより加速されることになる。

以降、時点t₂にて再び現在移動速度が計測され、その
計数内容ＭがズームレンズZLの加速により第３図に示し
たように28に変化していたとすると、上記の場合同様、
28＞20であるので、すなわちまた現在移動速度が基準移
動速度より遅く、ステップは82へ進む。

しかし、かかる場合、上記計数内容Ｍである28は前回
の移動速度を示す30より小であり、よってステップは83
へは進まず直接ステップ86へすすむことになる。

これは、現在移動速度が基準移動速度より遅く加速が
必要な状態において、前回移動速度より速くなってきて
いる状態に該当し、すなわち現在供給しているモータ駆
動信号にて加速できていることにほかならず、よって、
本実施例ではより加速を指示するステップ83を選択しな
いように成しているわけである。

尚、上記のように成してもズームレンズZLの現在移動
速度を示す先の計数内容Ｍは、第３図a,b,cからも明ら
かなように、例えば引き続く一周期T₂,T₃においても26,
24となるように減少してゆくことは言うまでもない。

ズームレンズZLの移動速度が加速されている適宜時点
t_nにおける先のステップ81での比較によって、先の計数
内容Ｍが所定数Ｒより小あるいは等しくなると、フロー
チャートはステップ87に進み上記Ｍが前回移動速度を示
す任意数Ｎより大か否かが比較される。

先の例で述べるなら計数内容Ｍが第３図ｃに示したよ
うに19となったような場合であるが、かかる場合におい
て上記計数内容Ｍが任意数Ｎより小ということは、ズー
ムレンズZLの移動速度が基準移動速度を越え、さらに速
くなってゆこうとしている状態を示すことは明らかであ
り、従って、この場合減速が必要となることはいうまで
もなく、フローチャートはステップ88に進むことにな
る。

ステップ88は、それまでに設定され使用されていた制
御領域期間を示す基準数Ｘに１を加算した値（Ｘ＋１）
を新しい基準数Ｘとして設定するステップであり、先の
例で述べるならば、４であったそれまでの基準数Ｘに１
を加算した５を新しい基準数Ｘとして設定するわけであ
る。

次いで、フローチャートはステップ89に進み、上記新
たな基準数Ｘ、例えば５があらかじめ適宜数、例えば８
に設定してある最大値Ｐと比較される。

上記基準数Ｘが最大値Ｐ未満の場合には直接、最大値
Ｐ以上となった場合には基準数Ｘを最大値Ｐとなす（Ｘ
←Ｐ）なるステップ90を介してステップ91に進み、ステ
ップ80のスタートに戻る。

尚、上記ステップ89,90は、基準数Ｘが大きくなりす
ぎると、すなわちモータ駆動信号の制御領域期間が長く
なりすぎるとズームレンズZLの移動状態が断続的になる
恐れがあり、かかる現像を防止するため上記基準数Ｘが
適宜数以上にならないように制限するステップである。

従って、上記時点t_n後のモータ駆動信号の制御領域の
期間は、それまでの期間より上述してきた各種類の単位
で決定される期間だけ長くなされ、この結果、ズームレ
ンズZLの移動速度は減速されることになる。

以降、本実施例における電動ズームカメラは上記のよ
うな動作を繰り返し、すなわち現在移動速度を示す計数
内容Ｍと基準移動速度を示す所定数Ｒとの比較結果に基
づきモータ駆動信号の制御領域期間が制御され、ズーム
レンズZLの移動速度は上記基準移動速度付近で遅めに維
持されるように制御されることになる。

すなわち、ステップ81での計数内容Ｍと所定数Ｒとの
比較時点においてＭ＝Ｒとなると、フローチャートはス
テップ87を選択するようになっており、一方、ステップ
87以降の各ステップは先の説明からも明らかなようにズ
ームレンズZLの移動速度を減速しようとするステップで
あり、この結果、ズームレンズZLの移動速度は上述のよ
うに制御されることになるわけである。

尚、ステップ81での比較内容をＭ≧R?となすと、Ｍ＝
Ｒのときフローチャートはステップ82を選択し、この場
合、上記ステップ82以降の各ステップが増速するための
ステップであることから、ズームレンズZLの移動速度は
先の場合とは逆に基準移動速度付近で速めに制御される
ことになり、もちろんこのようにフローチャートを構成
してもよいことは言うまでもない。

同様に、ステップ82,87での比較においても夫々Ｎ≧
R,N≦Ｍとなすことにより増速および減速の条件を制御
できることになる。

以上、ズームレンズZLの移動速度が基準移動速度に普
通に到達する場合について述べたが、次に、例えば冒頭
に述べたような電源電圧の下降等により基準移動速度に
到達しないうちに任意の速度に制限されたような場合に
ついて述べる。

この場合、フローチャートはステップ81を経てステッ
プ82に進むことは言うまでもなく、一方、任意の速度に
制限されたわけであるからその状態における前回の移動
速度と現在移動速度との関係は等しくなり、すなわちＮ
＝Ｍとなり上記ステップ82における比較の結果ステップ
83が選択されることになる。

従って、それまで設定されていたモータ駆動信号の制
御領域期間を示す基準数Ｘがさらに１減ぜられることに
なる。すなわち先の例で述べるならそれまで４であった
基準数Ｘが３に設定されるわけである。

この結果、モータへ供給される駆動エネルギーはさら
に増大されることになり、以降、上述のような基準数Ｘ
の減処理は基準数Ｘが０になるまで行うことができ、か
かる動作によりズームレンズZLの移動速度を徐々に加速
できることになる。もちろん、Ｘが０になるまでに現在
移動速度と基準移動速度とを示すＭとＲの関係がＭ＝
Ｒ、あるいはＭ＜Ｒとなった場合には、フローチャート
はステップ87以降に進むことは詳述するまでもない。

尚、上述したＮ＝Ｍを介さずに前回の移動速度より現
在移動速度が遅くなった、すなわちＮ＜Ｍとなった場合
でもステップ83が選択され同様の制御がなされる。

また。上述したＸが０になるということはモータに駆
動エネルギーが連続して供給される、すなわち現状で考
えられる最大速度でズームレンズZLを移動せしめる状態
であることも詳述するまでもない。

以上、本発明による電動ズームカメラの実施例につい
て述べたが、モータ駆動信号発生手段６等をマイクロコ
ンピュータにて形成してあることから、この点を利用し
て以下のような展開も考えられる。

すなわち、ズームレンズの移動開始直後に限って考え
れば、できるだけ短時間で基準移動速度に制御すること
が好ましいことは言うまでもなく、例えば、ズームレン
ズの移動開始直後に該当する第３図ｂに示したレンズ移
動検出手段２の出力信号が１〜数周期経過するまでの
間、第３図ａに示したモータ駆動信号をオン領域のみの
信号となしてやれば、上述した好ましい状態が得られる
と考えられる。

第４図は、上述したズームレンズの移動初期の適宜期
間においてオン領域のみのモータ駆動信号を供給するフ
ローチャートの一例を示し、かかるフローチャートは先
に述べた第２図に示したフローチャートに基づく動作が
行われる前に実施すればよいことは言うまでもない。

以下、第４図のフローチャートについて簡単に述べて
おく。

今、ズームレンズZLの移動が指示されるとモータ１を
駆動するステップ95が選択され、モータ１の駆動が開始
される。

次に、ステップは96に進みカウンタＣに前述の１〜数
周期を示す適宜の値Ｑ（例えば１〜５）が設定され、次
いでステップ97にてレンズ移動検出手段２の出力信号が
一周期を経過したか否かが検出される。

フローチャートは、上記信号が一周期を経過していな
い場合先には進まず、一周期を経過したときはステップ
98に進み、カウンタＣに先のステップ96で設定された値
から１を減じた値が新たなカウンタ値として設定される
ことになる。

上記新たなカウンタ値は、次のステップ99で０か否か
を判定され、フローチャートは、０でなければステップ
97に進み、よってモータ１はオン領域のみのモータ駆動
信号にて連続駆動され、０の場合別の動作モード、例え
ば第２図に示したフローチャートを実施できる動作モー
ドへ移行することになる。

すなわち、モータ１はステップ96で設定した回数の周
期が経過するまでの間、連続駆動状態に制御され、この
結果、ズームレンズは移動開始後すばやく基準移動速度
に制限されることになるわけである。

発明の効果 本発明による電動ズームカメラは、上述したようにズ
ームレンズの現在移動速度と基準移動速度との関係に基
づき上記ズームレンズの移動速度を管理することから、
電源電圧の変化等による駆動トルクの変動にかかわらず
ズームレンズの移動速度を上記基準移動速度付近の速度
に制御できることになり、焦点距離設定操作の操作性を
向上できる効果を有している。

また、ズームレンズの移動開始後の適宜期間のみ、上
述した２速度の関係に基づくことなくズームレンズを移
動させる動作モードを設定する展開により、上記操作性
をより向上できる効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動ズームカメラの構成を示すブ
ロック図、第２図，第３図は第１図に示したブロック図
の動作例を示す動作フローチャートおよび略波形図、第
４図は本発明による電動ズームカメラの他の動作例を説
明するためのフローチャートを夫々示している。 １……モータ、２……レンズ移動検出手段、３……現在
速度検出手段、４……比較手段、５……制御手段、６…
…モータ駆動信号発生手段、７……モータ駆動回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ズームレンズを光軸方向に移動させる駆動
   源であるとモータと、前記ズームレンズの移動状態に応
   答して出力レベルが高あるいは低レベル間で交互に変化
   する出力信号を発生するレンズ移動検出手段と、前記出
   力信号の一周期を上記ズームレンズの現在移動速度とし
   て検知する現在速度検出手段と、あらかじめ設定してあ
   る基準移動速度と前記現在移動速度とを比較する比較手
   段と、前記出力信号に応答することにより前記一周期内
   において形成され、前記モータへの駆動エネルギーの供
   給をパルス供給状態もしくは非供給状態に制御する、適
   宜の基準期間に設定された制御領域と前記エネルギーを
   連続して供給する前記制御領域以外のオン領域とを有し
   てなるモータ駆動信号を発生するモータ駆動信号発生手
   段と、前記モータ駆動信号に応答して前記モータを駆動
   するモータ駆動回路と、前記比較手段の比較結果に基づ
   き前記基準期間を増減せしめて前記モータへの駆動エネ
   ルギーの供給状態を制御する制御手段とを備えてなる電
   動ズームカメラ。
2. 【請求項２】モータ駆動信号発生手段は、制御領域とオ
   ン領域とを有してなるモータ駆動信号を発生する前に、
   オン領域のみのモータ駆動信号を、レンズ移動検出手段
   の出力する出力信号が１〜数周期経過するまでの間発生
   する請求項（１）記載の電動ズームカメラ。