JP3535546B2

JP3535546B2 - Lens system

Info

Publication number: JP3535546B2
Application number: JP28594093A
Authority: JP
Inventors: 昇鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: JPH07128618A

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレンズ系に関し、例えば
カメラや計測機器等の光学機器に用いられているレンズ
系において、該レンズ系を構成する各レンズの光軸上の
初期位置の設定、即ち原点出しを高精度にしかも迅速に
行うことができるようにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens system , for example, in a lens system used in an optical instrument such as a camera or a measuring instrument, the setting of the initial position on the optical axis of each lens constituting the lens system, That is, the origin can be set with high accuracy and speed.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より光学機器に用いられているレン
ズ系においては、該レンズ系を構成する複数のレンズ
（レンズ群）をモータ等の駆動手段で光軸上移動させ
て、変倍やフォーカス等を行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a lens system used in an optical apparatus, a plurality of lenses (lens groups) constituting the lens system are moved on the optical axis by a driving means such as a motor to change magnification or focus. And so on.

【０００３】このときレンズ系として、例えばテレビカ
メラやビデオカメラ等に用いられるズームレンズにおい
てはカメラに電源が投入された直後にはズームレンズを
構成する各レンズ（各レンズ群）の光軸上の絶対位置が
所定の位置からずれて不安定になっている場合がある。At this time, in a zoom lens used as a lens system, for example, in a television camera or a video camera, immediately after the camera is powered on, each lens (each lens group) constituting the zoom lens is on the optical axis. The absolute position may deviate from the predetermined position and become unstable.

【０００４】又何らかの原因で各レンズの現在位置が分
からなくなっている場合がある。In some cases, the current position of each lens is unknown for some reason.

【０００５】この為、撮影動作を行うのに先だって、各
レンズの光軸上の絶対位置を認識する必要がある場合に
は各レンズの光軸上の初期位置の設定、即ち原点出しを
行う必要がある。Therefore, when it is necessary to recognize the absolute position of each lens on the optical axis before performing the photographing operation, it is necessary to set the initial position on the optical axis of each lens, that is, to set the origin. There is.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、レンズ系が複
数のレンズ群より成っている、例えばズームレンズ等の
場合には、各ズームレンズ毎に各レンズ群の光軸上の原
点出しを行う必要がある。Generally, in the case where the lens system is composed of a plurality of lens groups, such as a zoom lens, it is necessary to find the origin on the optical axis of each lens group for each zoom lens. There is.

【０００７】このとき各レンズ群を同時に光軸上移動さ
せるとレンズ群同志が互いに接触してきて原点出しが出
来なくなり、又接触して各レンズ群が偏心したりして光
学性能を良好に維持するのが難しくなってくる場合があ
る。At this time, if each lens group is moved on the optical axis at the same time, the lens groups come into contact with each other and the origin cannot be obtained, or the lens groups come into contact with each other to be decentered to maintain good optical performance. Can become difficult.

【０００８】本発明はズームレンズ等の光軸上移動する
複数のレンズ群を有するレンズ系において、各レンズ群
の光軸上の原点出し（初期位置設定）をレンズ群同志が
互いに接触することなく、高精度に行うことのできるレ
ンズ系の提供を目的とする。According to the present invention, in a lens system having a plurality of lens groups that move on the optical axis such as a zoom lens, the origin (initial position setting) of each lens group on the optical axis can be set without contact between the lens groups. , Which can be performed with high accuracy
The purpose is to provide a group of people.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のレンズ
系は、レンズ系を構成する複数のレンズのうち少なくと
も２つのレンズを光軸上移動させて光学的に原点出しを
行う際、一方のレンズの駆動軌跡と他方のレンズの駆動
軌跡は互いに干渉しあう部分が存在しており、該一方の
レンズの原点出しを行っている間は制御手段により他の
レンズを該原点出しを行っているレンズの駆動軌跡範囲
外に位置させていることを特徴としている。 A lens according to the invention of claim 1
The system is such that when at least two lenses of the plurality of lenses that form the lens system are moved on the optical axis to optically set the origin , the drive locus of one lens and the drive of the other lens are driven.
The locus has a portion that interferes with each other, and
It is characterized in that while the origin of the lens is being set, another lens is positioned by the control means outside the drive locus range of the lens for which the origin is set.

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記原点出しを行っているレンズの駆動軌跡と互い
に機械的に干渉しないレンズは該原点出しを行っている
レンズと同時に原点出しを行うようにしたことを特徴と
している。 The invention of claim 2 is the same as the invention of claim 1.
The lens that does not mechanically interfere with the drive locus of the origin-finding lens is designed to perform origin-origin at the same time as the origin-finding lens.

【００１１】請求項３の発明のレンズ系は、光軸上移動
するレンズを複数個有するレンズ系において、該レンズ
の光軸上の位置を検出するレンズ位置検出手段、該レン
ズの光軸上の所定位置を示すレンズ位置参照手段、そし
て該レンズ位置参照手段の所定位置の判別を行うレンズ
位置参照判別手段とを利用して該レンズの光学的な原点
出しを行う際、一方のレンズの駆動軌跡と他方のレンズ
の駆動軌跡は互いに干渉しあう部分が存在しており、該
一方のレンズの原点出しを行っている間は制御手段によ
り他のレンズを該原点出しを行っているレンズの駆動軌
跡範囲外に位置させていることを特徴としている。In the lens system of the third aspect of the present invention, in a lens system having a plurality of lenses that move on the optical axis, lens position detecting means for detecting the position of the lens on the optical axis, and on the optical axis of the lens. When the optical origin of the lens is determined by utilizing the lens position reference means indicating a predetermined position and the lens position reference determination means for determining the predetermined position of the lens position reference means, the driving locus of one lens And the other lens
The drive loci of the above have parts that interfere with each other.
While the origin of one of the lenses is being set, the other lens is positioned outside the drive locus range of the lens of which the origin is set by the control means.

【００１２】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記原点出しを行っているレンズの駆動軌跡と互い
に機械的に干渉しないレンズは該原点出しを行っている
レンズと同時に原点出しを行うようにしたことを特徴と
している。 The invention of claim 4 resides in the invention of claim 3.
The lens that does not mechanically interfere with the drive locus of the origin-finding lens is designed to perform origin-origin at the same time as the origin-finding lens.

【００１３】[0013]

【実施例】図１は本発明のズームレンズの各レンズ群の
駆動を行う駆動系の要部ブロック図、図２は本発明のズ
ームレンズの光学系の要部概略図である。1 is a block diagram of a main part of a drive system for driving each lens group of a zoom lens of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a main part of an optical system of the zoom lens of the present invention.

【００１４】図２において１はフォーカスレンズ群（前
玉）、２は変倍用の変倍レンズ群（バリエータ）、３は
変倍に伴う像面変動を補正する為の補正用レンズ群（コ
ンペンセーター）、４，５は各々固定の結像レンズ（リ
レーレンズ）であり、このうち４はフロントリレー、５
はリアリレーである。In FIG. 2, reference numeral 1 is a focus lens group (front lens), 2 is a variable magnification lens group (variator) for magnification change, and 3 is a correction lens group (compensator for correcting image plane variation due to magnification change). Sweaters), 4 and 5 are fixed imaging lenses (relay lenses), of which 4 are front relays and 5
Is a rear relay.

【００１５】本実施例において、たとえば、バリエータ
２、コンペンセータ３、そしてフロントリレー４を電気
的サーボでカムを構成しズーミングやフォーカシングを
行うリアフォーカスタイプの場合には、各レンズ群の１
つ１つに駆動系を設けている。図１はそのときの駆動系
のブロック図を表している。In the present embodiment, for example, in the case of a rear focus type in which a variator 2, a compensator 3 and a front relay 4 constitute a cam by an electric servo to perform zooming and focusing, one of each lens group is used.
A drive system is provided for each one. FIG. 1 shows a block diagram of the drive system at that time.

【００１６】図１の駆動系は各レンズ群（レンズ）１０
１ａ〜１０１ｃの駆動を制御するためのＣＰＵ１００、
３種類のレンズ１０１ａ〜１０１ｃ、各レンズ１０１ａ
〜１０１ｃを駆動するためのモータ１０２ａ〜１０２ｃ
とモータドライバ１０３ａ〜１０３ｃ、各レンズ１０１
ａ〜１０１ｃの位置をモニタするための位置センサ１０
４ａ〜１０４ｃ、その位置センサ１０４ａ〜１０４ｃの
出力をカウントするカウンタ１０５ａ〜１０５ｃを有し
ている。The drive system shown in FIG. 1 has each lens group (lens) 10
CPU 100 for controlling the driving of 1a to 101c,
Three types of lenses 101a to 101c, each lens 101a
Motors 102a to 102c for driving
And motor drivers 103a to 103c, each lens 101
Position sensor 10 for monitoring the positions of a to 101c
4a to 104c and counters 105a to 105c that count the outputs of the position sensors 104a to 104c.

【００１７】図３は図１の各レンズの制御系のうちの１
つの制御系を取り出して構成図にしたときの概略図であ
る。図３において、７はレンズ、６はレンズ７を直進駆
動するためのボールネジ、８はボールネジ６を回すため
のモータ、９はモータ８のドライバ回路、１０はレンズ
７を制御するためのＣＰＵ、１２はレンズ７の位置情報
のためのレンズ位置検出手段としてのリニアスケール、
１３はリニアスケール１２の位置情報を検出するための
センサ、２０はリニアスケール１２のレンズ位置参照手
段としてのＺ相である。FIG. 3 shows one of the control systems for each lens in FIG.
It is a schematic diagram when two control systems are taken out and made into a block diagram. In FIG. 3, 7 is a lens, 6 is a ball screw for driving the lens 7 in a straight line, 8 is a motor for rotating the ball screw 6, 9 is a driver circuit for the motor 8, 10 is a CPU for controlling the lens 7, 12 Is a linear scale as a lens position detecting means for position information of the lens 7,
Reference numeral 13 is a sensor for detecting position information of the linear scale 12, and 20 is a Z phase as a lens position reference means of the linear scale 12.

【００１８】１１はセンサ１３から出力される信号をカ
ウントするためのカウンタであり、ＣＰＵ１０とカウン
タ値などを通信する。１４は被写体側のメカニカルな端
点検出スイッチ、１５はカメラ側のメカニカルな端点検
出スイッチである。１６は被写体側の光学的な端点検出
スイッチ、１７はカメラ側の光学的な端点検出スイッチ
で光学的なカム軌跡は存在しない場所でかつ、メカニカ
ルな端点検出スイッチ１４，１６の内側に存在する。Reference numeral 11 is a counter for counting the signals output from the sensor 13, and communicates with the CPU 10 such as the counter value. Reference numeral 14 is a mechanical end point detection switch on the subject side, and 15 is a mechanical end point detection switch on the camera side. Reference numeral 16 is an optical end point detection switch on the subject side, and 17 is an optical end point detection switch on the camera side, which is present in a place where no optical cam locus exists and inside the mechanical end point detection switches 14 and 16.

【００１９】１８はリニアスケール１２のＺ相２０の検
出スイッチである。１９はＺ相２０の検出スイッチ１８
をオン・オフするための部材であり、Ｚ相２０の検出ス
イッチ１８がオンからオフ、オフからオンするタイミン
グはリニアスケール１２のＺ相２０の出力タイミングに
同期している。Reference numeral 18 denotes a Z-phase 20 detection switch of the linear scale 12. 19 is a detection switch 18 for the Z phase 20
Is a member for turning on and off, and the timing at which the detection switch 18 of the Z phase 20 is turned on and off and turned on is synchronized with the output timing of the Z phase 20 of the linear scale 12.

【００２０】本実施例において、Ｚ相検出スイッチ１８
と部材１９はレンズ位置参照判別手段の一要素を構成し
ている。In this embodiment, the Z-phase detection switch 18
The member 19 constitutes one element of the lens position reference determining means.

【００２１】図３においては、レンズ７の移動方向と平
行にＸ軸をとり、被写体側からカメラ側に＋方向をと
り、カウンタ１１はレンズ７が＋Ｘ方向に移動した場合
にカウントアップするように構成している。In FIG. 3, the X axis is parallel to the moving direction of the lens 7, the + direction is from the subject side to the camera side, and the counter 11 counts up when the lens 7 moves in the + X direction. I am configuring.

【００２２】ここで本実施例において、レンズ７が両メ
カニカル端間を駆動した場合にカウントされる値をＣ0
とする。またレンズ７の光学的原点がリニアスケール１
２のＺ相２０からαだけずれた位置にあるものとする。In the present embodiment, the value counted when the lens 7 is driven between both mechanical ends is C0.
And The optical origin of the lens 7 is the linear scale 1.
It is assumed that the second Z-phase 20 is at a position shifted by α.

【００２３】図４は、リニアスケール２２のＺ相２３
が、Ｚ相検出スイッチをオン・オフするための部材２１
と、組立時に一致している場合の説明図である。図５
は、リニアスケール２５のＺ相２６と、Ｚ相検出スイッ
チをオン・オフするための部材２４が、組立誤差をもっ
ている場合の説明図である。ここで許容誤差を±δ以内
として示している。FIG. 4 shows the Z-phase 23 of the linear scale 22.
However, the member 21 for turning on and off the Z-phase detection switch
And FIG. 14 is an explanatory diagram of a case where they match at the time of assembly. Figure 5
FIG. 4 is an explanatory diagram when the Z phase 26 of the linear scale 25 and the member 24 for turning on and off the Z phase detection switch have an assembly error. Here, the allowable error is shown within ± δ.

【００２４】図３において、一般的にスイッチ１８がオ
ンしている場合は、Ｚ相２０はカメラ（＋Ｘ）方向に存
在し、オフしている場合は、Ｚ相２０は被写体（−Ｘ）
方向に存在する。また、端点検出スイッチ１４，１５，
１６，１７のいずれかがオンしている場合もＺ相２０の
存在方向が決まる。しかし、組立誤差などにより、この
ことが成り立たない場合が起こる。そこで許容誤差内で
レンズ７を＋Ｘ方向と−Ｘ方向に駆動して、これによ
り、Ｚ相２０の検出ミスを防いでいる。In FIG. 3, generally, when the switch 18 is on, the Z phase 20 exists in the camera (+ X) direction, and when it is off, the Z phase 20 is the subject (-X).
Exists in the direction. In addition, the end point detection switches 14, 15,
The direction in which the Z phase 20 exists is determined when either one of 16 and 17 is turned on. However, this may not be the case due to an assembly error or the like. Therefore, the lens 7 is driven in the + X direction and the -X direction within the allowable error, thereby preventing the detection error of the Z phase 20.

【００２５】次にレンズ７を光学的原点まで移動する方
法を、図３及び図６，図７のフローチャートを用いて説
明する。Next, a method for moving the lens 7 to the optical origin will be described with reference to the flow charts of FIGS. 3 and 6 and 7.

【００２６】まずはじめにステップ５１５でカウンタ１
１のＺ相によるクリアを許可する。ステップ５０１でス
イッチ１４もしくはスイッチ１６がオンしているかどう
かを調べる。もしどちらかがオンしている場合は、レン
ズ７は被写体側によっているため、リニアスケール１２
のＺ相２０は＋Ｘ方向に存在する。そこでステップ５０
８に進み、カウンタ１１に−Ｃ0 をセットしレンズ７を
＋Ｘ方向に駆動する。First, at step 515, the counter 1
Permit clearing by the 1st Z phase. In step 501, it is checked whether the switch 14 or the switch 16 is on. If either of them is on, the lens 7 is on the subject side, so the linear scale 12
Z phase 20 exists in the + X direction. Then step 50
8, the counter 11 is set to -C0 and the lens 7 is driven in the + X direction.

【００２７】ステップ５０９ではＺ相２０の検出を行
う。Ｚ相２０が検出されるとカウンタ１１のカウント値
は０になり、そのままカウントを続けるとカウント値は
＋の値に変わるので、ＣＰＵ１０はカウンタ１１のカウ
ント値をモニタしながらレンズ７を駆動する。（カウン
タ値）≧０となりＺ相２０が検出されると、ステップ５
１０でレンズ７は停止する。この時のカウンタ１１のカ
ウント値をＣc とする。Ｚ相２０から光学的原点までの
距離がαである。In step 509, the Z phase 20 is detected. When the Z-phase 20 is detected, the count value of the counter 11 becomes 0, and when the count is continued, the count value changes to a value of +. Therefore, the CPU 10 drives the lens 7 while monitoring the count value of the counter 11. When (counter value) ≧ 0 and Z phase 20 is detected, step 5
At 10, the lens 7 stops. The count value of the counter 11 at this time is Cc. The distance from the Z phase 20 to the optical origin is α.

【００２８】又、ステップ５１０でレンズ７が停止した
時のカウンタ１１の値がＣc であるから、ステップ５１
６でＺ相２０によるカウンタ１１のクリアを禁止した
後、ステップ５１１で、残り（α−Ｃc ）分だけレンズ
７を駆動し、これによりレンズ７を光学的原点に移動し
ている。最後にステップ５１２で、カウンタ１１に光学
的原点に対応したカウンタ値をプリセットし、これによ
りレンズ７のイニシャライズは終了する。Since the value of the counter 11 when the lens 7 is stopped in step 510 is Cc, step 51
After prohibiting the clearing of the counter 11 by the Z phase 20 in 6, the lens 7 is driven by the remaining (α-Cc) in step 511, and the lens 7 is moved to the optical origin. Finally, in step 512, the counter 11 is preset with a counter value corresponding to the optical origin, whereby the initialization of the lens 7 is completed.

【００２９】また、ステップ５０１で両方のスイッチ１
４，１６がオフしている場合、ステップ５０２でスイッ
チ１５もしくはスイッチ１７がオンしているかどうかを
調べる。もしどちらかがオンしている場合は、レンズ７
はカメラ側によっているため、リニアスケール１２のＺ
相２０は−Ｘ方向に存在する。そこでステップ５１３に
進み、カウンタ１１にＣ0 をセットしレンズ７を−Ｘ方
向に駆動する。In step 501, both switches 1
If the switches 4 and 16 are off, it is checked in step 502 whether the switch 15 or the switch 17 is on. If either is on, lens 7
Since it depends on the camera side, Z of the linear scale 12
Phase 20 is in the -X direction. Therefore, the process proceeds to step 513, where C0 is set in the counter 11 and the lens 7 is driven in the -X direction.

【００３０】ステップ５１４ではＺ相２０の検出を行
う。Ｚ相２０が検出されるとカウンタ１１のカウント値
は０になり、そのままカウントを続けるとカウント値は
−の値に変わるので、ＣＰＵ１０はカウンタ１１のカウ
ント値をモニタしながらレンズ７を駆動する。（カウン
タ値）≦０となりＺ相２０が検出されると、ステップ５
１０でレンズ７は停止する。停止後はステップ５１６で
Ｚ相によるカウンタ１１のクリアを禁止した後、ステッ
プ５１１に進み、後は上記と同様に光学的原点出しを行
う。In step 514, the Z phase 20 is detected. When the Z-phase 20 is detected, the count value of the counter 11 becomes 0, and when the count is continued, the count value changes to a negative value, so that the CPU 10 drives the lens 7 while monitoring the count value of the counter 11. When (counter value) ≦ 0 and Z phase 20 is detected, step 5
At 10, the lens 7 stops. After the stop, in step 516, the counter 11 is prohibited from being cleared by the Z-phase, and the process proceeds to step 511. After that, the optical origin is set in the same manner as described above.

【００３１】次にステップ５０２で両方のスイッチ１
５，１７がオフしている場合、ステップ５０３に進み、
カウンタ１１に−Ｃ0 をセットしレンズ７をδだけ＋Ｘ
方向に駆動し、停止させる。ステップ５０４でＺ相の検
出がされたかどうかをチェックする。これは上記したよ
うにカウンタ１１のカウンタ値Ｃc を調べて行ってい
る。カウンタ値Ｃc がＣ0 ≧０を満たしていれば、Ｚ相
が検出されていることになるので、ステップ５１６でＺ
相によるカウンタ１１のクリアを禁止した後、ステップ
５１１に進み、後は同様に光学的原点にレンズ７を駆動
している。Then in step 502 both switches 1
If 5, 17 are off, go to step 503,
Set -C0 to the counter 11 and set the lens 7 by δ + X
Drive in the direction and stop. In step 504, it is checked whether the Z phase has been detected. This is done by checking the counter value Cc of the counter 11 as described above. If the counter value Cc satisfies C0 ≧ 0, it means that the Z phase is detected.
After prohibiting the clearing of the counter 11 by the phase, the process proceeds to step 511, after which the lens 7 is similarly driven to the optical origin.

【００３２】ステップ５０４でＣc ＜０の場合、Ｚ相が
検出されていないことになるので、ステップ５０５に進
む。If Cc <0 in step 504, it means that the Z phase has not been detected, so the routine proceeds to step 505.

【００３３】ステップ５０５ではカウンタ１１にＣ0 を
セットしレンズ７を２δだけ−Ｘ方向に駆動し、停止さ
せる。ステップ５０６でＺ相の検出がされたかどうかを
チェックする。これは上記したようにカウンタ１１のカ
ウンタ値Ｃc を調べて行っている。カウンタ値Ｃc がＣ
0 ≦０を満たしていれば、Ｚ相が検出されていることに
なるので、ステップ５１６でＺ相によるカウンタ１１の
クリアを禁止した後、ステップ５１１に進み、後は同様
に光学的原点にレンズ７を駆動している。In step 505, C0 is set in the counter 11 and the lens 7 is driven by 2δ in the -X direction and stopped. In step 506, it is checked whether the Z phase has been detected. This is done by checking the counter value Cc of the counter 11 as described above. Counter value Cc is C
If 0 ≦ 0 is satisfied, it means that the Z phase has been detected. Therefore, in step 516, the clearing of the counter 11 by the Z phase is prohibited, the process proceeds to step 511, and thereafter, the lens is similarly set to the optical origin. 7 is being driven.

【００３４】ステップ５０６でＣc ＞０の場合、Ｚ相が
検出されていないことになるので、ステップ５０７に進
む。If Cc> 0 in step 506, it means that the Z phase has not been detected, so the routine proceeds to step 507.

【００３５】ステップ５０７では、スイッチ１８のオン
・オフ状態を調べる。オン状態にある場合は、レンズ７
がカメラ側にあるため、Ｚ相は−Ｘ方向に存在すること
になる。したがって、ステップ５１３に進み、後は上記
したようにすれば、光学的原点出しが終了する。ステッ
プ５０７でスイッチ１８がオフしている場合は、レンズ
７が被写体側にあるため、Ｚ相は＋Ｘ方向に存在するこ
とになる。そこで、ステップ５０８に進み、上記したよ
うにすれば、光学的原点出しが終了する。In step 507, the on / off state of the switch 18 is checked. Lens 7 when in the ON state
Is on the camera side, the Z phase exists in the −X direction. Therefore, the process proceeds to step 513, and if the above is performed, the optical origin finding is completed. If the switch 18 is off in step 507, the lens 7 is on the subject side, and therefore the Z phase exists in the + X direction. Therefore, the process proceeds to step 508, and if the above is performed, the optical origin finding is completed.

【００３６】以上の動作を必要なレンズの数だけ行い、
これにより各レンズの初期設定を行っている。The above operation is performed for the required number of lenses,
With this, the initial setting of each lens is performed.

【００３７】このとき本実施例において、初期設定する
レンズが複数個存在し、同時にレンズを駆動した場合に
は、原点出しが開始されてから終了するまでに少なくと
も２つ以上のレンズが同じ位置をしめる場合がある。こ
のときはレンズの原点出しは完了できないことになる。At this time, in the present embodiment, when there are a plurality of lenses to be initialized and they are driven at the same time, at least two or more lenses have the same position from the start to the end. It may be tightened. At this time, the origin of the lens cannot be completed.

【００３８】図８は図２のズームレンズを構成する各レ
ンズの一般的なレンズ駆動軌跡を示す駆動パターンの説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a drive pattern showing a general lens drive locus of each lens constituting the zoom lens of FIG.

【００３９】同図において、４０はバリエータ２の軌
跡、４１はコンペンセータ３の軌跡、４２はリレーレン
ズ４の軌跡である。In the figure, 40 is the trajectory of the variator 2, 41 is the trajectory of the compensator 3, and 42 is the trajectory of the relay lens 4.

【００４０】今、各レンズ２，３，４の光学的な原点位
置をそれぞれバリ原点４３、コンペ原点４４、リレー原
点４５とし、その反対側の光学端をそれぞれバリ端４
６、コンペ端４７、リレー端４８とする。Now, the optical origin positions of the lenses 2, 3 and 4 are the burr origin 43, the competition origin 44 and the relay origin 45, respectively, and the optical ends on the opposite sides are the burr ends 4 respectively.
6, a competition end 47 and a relay end 48.

【００４１】図９は図３で示したような１つ分のレンズ
構成を、図１のようなバリエータ・コンペンセータ・リ
レーレンズの３群分のレンズの概略構成を示した説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a lens configuration for one lens as shown in FIG. 3 and a schematic configuration of lenses for three groups of variator / compensator / relay lenses as shown in FIG.

【００４２】バリエータの構成部は、レンズ（バリエー
タ）５６、メカニカルな端点を決めるスイッチ５０、ス
イッチ５３、光学的端点を決めるスイッチ５１、スイッ
チ５２、ボールネジ５９を駆動するモータ５７、モータ
５７を制御するドライバ５８、レンズ５６の位置を検出
するリニアスケール５４、リニアスケール５４のＺ相５
５で構成されている。The variator component controls a lens (variator) 56, a switch 50 for determining a mechanical end point, a switch 53, a switch 51 for determining an optical end point, a switch 52, a motor 57 for driving a ball screw 59, and a motor 57. Linear scale 54 for detecting the positions of driver 58 and lens 56, Z-phase 5 of linear scale 54
It is composed of 5.

【００４３】同様にコンペンセータの構成は、レンズ
（コンペンセータ）６６、メカニカルな端点を決めるス
イッチ６０、スイッチ６３、光学的端点を決めるスイッ
チ６１、スイッチ６２、ボールネジ６９を駆動するモー
タ６７、モータ６７を制御するドライバ６８、レンズ６
６の位置を検出するリニアスケール６４、リニアスケー
ル６４のＺ相６５で構成されている。Similarly, the constitution of the compensator controls a lens (compensator) 66, a switch 60 for determining a mechanical end point, a switch 63, a switch 61 for determining an optical end point, a switch 62, a motor 67 for driving a ball screw 69, and a motor 67. Driver 68, lens 6
The linear scale 64 for detecting the position of 6 and the Z phase 65 of the linear scale 64.

【００４４】リレーレンズの構成も、レンズ（リレーレ
ンズ）７６、メカニカルな端点を決めるスイッチ７０、
スイッチ７３、光学的端点を決めるスイッチ７１、スイ
ッチ７２、ボールネジ７９を駆動するモータ７７、モー
タ７７を制御するドライバ７８、レンズ７６の位置を検
出するリニアスケール７４、リニアスケール７４のＺ相
７５で構成されている。The configuration of the relay lens also includes a lens (relay lens) 76, a switch 70 for determining mechanical end points,
A switch 73, a switch 71 for determining an optical end point, a switch 72, a motor 77 for driving the ball screw 79, a driver 78 for controlling the motor 77, a linear scale 74 for detecting the position of the lens 76, and a Z phase 75 of the linear scale 74. Has been done.

【００４５】さらに各レンズを総合的に制御するものが
ＣＰＵ８０である。図９では図３で図示してあるカウン
タ部１１やＣＰＵ１０とスイッチなどの接続ラインは省
略してある。Further, the CPU 80 comprehensively controls each lens. In FIG. 9, connection lines such as the counter unit 11 and the CPU 10 and switches shown in FIG. 3 are omitted.

【００４６】図１０は各レンズの原点出しのフローチャ
ートである。FIG. 10 is a flowchart for finding the origin of each lens.

【００４７】図１０において、まず電源が入ると各レン
ズの位置は不定となっている。そこでまず、ステップ６
００でリレー７６を＋Ｘ方向に駆動し、光学的端点まで
移動させる。端点の検出はステップ６０１でスイッチ７
２がＯＮすることで検出される。端点が検出されるとス
テップ６０２でリレーを停止する。In FIG. 10, first, when the power is turned on, the position of each lens is indefinite. So first, step 6
At 00, the relay 76 is driven in the + X direction and moved to the optical end point. The end point is detected by the switch 7 in step 601.
It is detected when 2 is turned on. When the end point is detected, the relay is stopped in step 602.

【００４８】次にコンペ６６も同様に、ステップ６０３
でコンペ６６を＋Ｘ方向に駆動する。そして光学的端点
をステップ６０４でスイッチ６２がＯＮすることで検出
する。端点が検出されたらステップ６０５でコンペを駆
動停止する。これらの動作でバリ５６が他のレンズと同
じ位置を占有せずに、＋Ｘ方向と−Ｘ方向の両方の光学
的端点間を自由に駆動できるようになる。Next, the competition 66 similarly performs step 603.
Drives the competition 66 in the + X direction. Then, the optical end point is detected by turning on the switch 62 in step 604. When the end point is detected, driving of the competition is stopped in step 605. These operations allow the burr 56 to freely drive between the optical end points in both the + X direction and the −X direction without occupying the same position as the other lenses.

【００４９】そこでステップ６０６で図６，図７に示し
たアルゴリズムによりバリ５６の原点出しを行う。この
状態ではコンペ６６が＋Ｘ方向と−Ｘ方向の両方の光学
的端点間を自由に駆動できるようになっているため、ス
テップ６０７で図６，図７に示したアルゴリズムにより
コンペ６６の原点出しを行う。Therefore, at step 606, the origin of the burr 56 is found by the algorithm shown in FIGS. In this state, the competition 66 can be freely driven between the optical end points in both the + X direction and the −X direction, so in step 607 the origin of the competition 66 is determined by the algorithm shown in FIGS. To do.

【００５０】最後にリレー７６が＋Ｘ方向と−Ｘ方向の
両方の光学的端点間を自由に駆動できるようになってい
るため、ステップ６０８で図６，図７に示したアルゴリ
ズムによりリレー７６の原点出しを行う。Finally, since the relay 76 can freely drive between the optical end points in both the + X direction and the -X direction, the origin of the relay 76 is calculated in step 608 by the algorithm shown in FIGS. Send out.

【００５１】これらの動作により原点出しを行う際に各
レンズは互いに同じ位置を占めることがなくなり、これ
によりレンズ同志による接触によるレンズの破壊を防止
している。By these operations, the respective lenses do not occupy the same position when the origin is set, so that the lenses are prevented from being damaged by the contact between the lenses.

【００５２】尚、図１１に示す様にバリエータの駆動軌
跡９０とコンペンセータの駆動軌跡９１は互いに干渉し
あう部分が存在するが、コンペンセータの駆動軌跡９１
とリレーレンズの駆動軌跡９２が互いに干渉しない場合
は、コンペンセータのみを光学的端点に移動し、バリエ
ータの原点出しを行う。As shown in FIG. 11, the drive trajectory 90 of the variator and the drive trajectory 91 of the compensator have portions that interfere with each other, but the drive trajectory 91 of the compensator is present.
When the drive loci 92 of the relay lens do not interfere with each other, only the compensator is moved to the optical end point, and the origin of the variator is set.

【００５３】そしてコンペンセータとリレーレンズの原
点出しは互いに接触することがないので同時に行えば高
速に全てのレンズの原点出しを行うことができる。Since the origins of the compensator and the relay lens are not in contact with each other, the origins of all the lenses can be found at high speed if they are simultaneously performed.

【００５４】又、図４ではＺ相２３の検出スイッチをオ
ン・オフするための部材とスイッチが１組だけ存在する
場合であったが、部材とスイッチを複数設ければ現在の
レンズの位置に対してＺ相の位置をもっと詳細に検出可
能となる。Further, in FIG. 4, there is only one set of a member and a switch for turning on and off the detection switch of the Z phase 23, but if a plurality of members and switches are provided, the present lens position can be obtained. On the other hand, the position of the Z phase can be detected in more detail.

【００５５】図１２，図１３は部材とスイッチが２組存
在する場合のスイッチのオン・オフを表した説明図であ
る。図１２はリニアスケール３０上のＺ相３１に対して
スイッチのオン・オフを均等に分けた場合で、図１３は
リニアスケール３２上のＺ相３３に対して不均等に分け
た場合である。12 and 13 are explanatory views showing ON / OFF of switches when two sets of members and switches exist. FIG. 12 shows the case where the on / off of the switch is equally divided for the Z phase 31 on the linear scale 30, and FIG. 13 shows the case where it is not equally divided for the Z phase 33 on the linear scale 32.

【００５６】ここで許容誤差を±δ以内とするとＺ相３
３の近傍のスイッチのオン・オフ領域をδ以上に設定し
ておくことにより、スイッチのオン・オフの組み合わせ
の認識によるＺ相の検出を行えば、図６，図７で示した
ように原点出しのはじめに近傍でＺ相を探る必要がなく
なる。Here, if the allowable error is within ± δ, Z phase 3
By setting the on / off area of the switch in the vicinity of 3 to δ or more, if the Z phase is detected by recognizing the combination of the on / off of the switch, the origin as shown in FIGS. 6 and 7 is obtained. It is not necessary to search for the Z phase in the vicinity at the beginning of the process.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、ズームレンズ等の光軸上移動する複
数のレンズ群を有するレンズ系において、各レンズ群の
光軸上の原点出し（初期位置設定）をレンズ群同志が互
いに接触することなく、高精度に行うことのできるレン
ズ系を達成することができる。According to the present invention, by setting each element as described above, in a lens system having a plurality of lens groups that move on the optical axis such as a zoom lens, the origin on the optical axis of each lens group The lens can be moved out (initial position setting) with high precision without the lens groups coming into contact with each other.
It is possible to achieve's system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係るレンズの駆動系の要部ブロック
図FIG. 1 is a block diagram of essential parts of a lens drive system according to the present invention.

【図２】本発明で用いたレンズ系の要部断面図FIG. 2 is a sectional view of an essential part of a lens system used in the present invention.

【図３】本発明のレンズ系の１つのレンズの駆動を示
す概略図FIG. 3 is a schematic view showing driving of one lens of the lens system of the present invention.

【図４】本発明に係るＺ相の調整位置を示す説明図FIG. 4 is an explanatory view showing a Z-phase adjustment position according to the present invention.

【図５】本発明に係るＺ相の調整位置を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a Z-phase adjustment position according to the present invention.

【図６】本発明に係るフローチャートFIG. 6 is a flowchart according to the present invention.

【図７】本発明に係るフローチャートFIG. 7 is a flowchart according to the present invention.

【図８】本発明に係るレンズ系の駆動軌跡の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a drive locus of the lens system according to the present invention.

【図９】本発明に係るレンズ系の各レンズの駆動の説
明図FIG. 9 is an explanatory diagram of driving of each lens of the lens system according to the present invention.

【図１０】本発明に係るフローチャートFIG. 10 is a flowchart according to the present invention.

【図１１】本発明に係るレンズ系の駆動軌跡の説明図FIG. 11 is an explanatory diagram of a drive locus of the lens system according to the present invention.

【図１２】本発明に係るＺ相の調整位置を示す説明図FIG. 12 is an explanatory view showing a Z-phase adjustment position according to the present invention.

【図１３】本発明に係るＺ相の調整位置を示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing a Z-phase adjustment position according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１２レンズ位置検出手段（エンコーダ）１８レンズ位置参照判別手段（Ｚ相検出スイッチ）１９レンズ位置参照判別手段（部材）２０レンズ位置参照手段（Ｚ相） 12 Lens position detection means (encoder) 18 Lens position reference determination means (Z phase detection switch) 19 Lens position reference determination means (member) 20 Lens position reference means (Z phase)

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】レンズ系を構成する複数のレンズのうち
少なくとも２つのレンズを光軸上移動させて光学的に原
点出しを行う際、一方のレンズの駆動軌跡と他方のレン
ズの駆動軌跡は互いに干渉しあう部分が存在しており、
該一方のレンズの原点出しを行っている間は制御手段に
より他のレンズを該原点出しを行っているレンズの駆動
軌跡範囲外に位置させていることを特徴とするレンズ
系。1. When at least two lenses of a plurality of lenses constituting a lens system are moved on the optical axis to optically set the origin, a driving locus of one lens and a lens of the other lens are used.
There are parts that interfere with each other in the driving trajectory of the
While the origin of one of the lenses is being set, the control means
Lens, characterized in that it further another lens is positioned outside the driving path range of the lens is performed raw point out
System .

【請求項２】前記原点出しを行っているレンズの駆動
軌跡と互いに機械的に干渉しないレンズは該原点出しを
行っているレンズと同時に原点出しを行うようにしたこ
とを特徴とする請求項１のレンズ系。2. The lens which does not mechanically interfere with the drive locus of the lens which is performing the origin is adapted to perform the origin at the same time as the lens which is performing the origin. Lens system .

【請求項３】光軸上移動するレンズを複数個有するレ
ンズ系において、該レンズの光軸上の位置を検出するレ
ンズ位置検出手段、該レンズの光軸上の所定位置を示す
レンズ位置参照手段、そして該レンズ位置参照手段の所
定位置の判別を行うレンズ位置参照判別手段とを利用し
て該レンズの光学的な原点出しを行う際、一方のレンズ
の駆動軌跡と他方のレンズの駆動軌跡は互いに干渉しあ
う部分が存在しており、該一方のレンズの原点出しを行
っている間は制御手段により他のレンズを該原点出しを
行っているレンズの駆動軌跡範囲外に位置させているこ
とを特徴とするレンズ系。3. A lens system having a plurality of lenses that move on the optical axis, a lens position detecting means for detecting a position of the lens on the optical axis, and a lens position reference means for indicating a predetermined position on the optical axis of the lens. and when performing optical origin initialization of the lens by using the lens position reference determining means for discriminating a predetermined position of the lens position reference means, one of the lenses
And the drive trajectory of the other lens do not interfere with each other.
There is a portion that is present, and while the origin of one of the lenses is being set, the other lens is positioned by the control means outside the drive locus range of the lens of which the origin is being set. Lens system to do.

【請求項４】前記原点出しを行っているレンズの駆動
軌跡と互いに機械的に干渉しないレンズは該原点出しを
行っているレンズと同時に原点出しを行うようにしたこ
とを特徴とする請求項３のレンズ系。4. A lens which does not mechanically interfere with a drive locus of the lens which is performing the origin is adapted to perform origin at the same time as the lens which is performing the origin. Lens system.