JP3817861B2 - ズームレンズの位置検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズの位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ズームレンズがモータによって駆動されるカメラにおいて、電池脱着によってズームレンズの現在の状態、たとえば鏡胴繰り出し位置が不明になった場合等には、ズームレンズの状態を検知し直すリセット動作を行う必要がある。
【０００３】
たとえば、リセット時には、沈胴端またはテレ端に機械的に当たるまでズームレンズを駆動し、その状態をモータの回転量等の変化で検知することにより行う。しかし、この方法では、鏡胴やズーム駆動系に強い負荷が加わるので好ましくない。別の方法としては、ズームレンズの位置を確実に特定できるスイッチを設け、リセット時に、そのスイッチでズームレンズの位置を検知することにより行う。しかし、この方法では、特別なスイッチが必要となり、スペースおよびコスト面で不利である。
【０００４】
一方、ズームレンズの小型化、コストダウンのために、レンズ移動用カムに複数のフォーカス領域とズーム領域とを交互に設けてステップズーム化することにより、専用のフォーカス機構を設けることなくフォーカスとズームとを交互に行うようにしたズームレンズがある。このタイプのズームレンズでは、各ズームステップにおいてフォーカスの基準となる位置検出手段（スイッチ）が必要であるが、各ステップ毎にスイッチを設けると、スペース、コスト上不利であるため、一つのスイッチで各ステップを検出できれば有利である。しかし、一つの検出スイッチを用いると複数のステップで同じ検出信号が出力されるので、ズームレンズの状態を直ちには特定できない。そのため、リセット動作を行うことは容易ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、ズームレンズの複数位置において同一の検出信号を出力するズームレンズの位置検出装置において、駆動範囲の端に機械的な負荷をできるだけ与えずにズームレンズのリセット動作を行うことができるズームレンズの位置検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の技術的課題を解決するため、本発明は、以下の構成のズームレンズの位置検出装置を提供する。
【０００７】
請求項１に記載のズームレンズの位置検出装置は、ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間とは異なる検出信号を出力する区間を設け、上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦駆動した後、異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させるものである。
【０００８】
請求項２に記載のズームレンズの位置検出装置は、ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間と同じ検出信号を出力する区間を設け、上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦低速で駆動し、低速駆動中に端点に至ったか若しくは異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させるものである。
【０００９】
上記請求項１の構成において、ズームレンズの駆動範囲の端部における位置検出手段による検出信号が異なるので、すなわち、位置検出手段は、ズームレンズの駆動範囲の一方の端部ではオンの検出信号を出力し、他方の端部ではオフの検出信号を出力するので、ズームレンズがリセット開始時にどちらの端部に位置していても、上記オンまたはオフの検出信号に基いて反対側の端部に向けて初期駆動するようにして、初期駆動時に機械的な負荷を全く与えずに、ズームレンズのリセット動作を行うことが可能である。
【００１０】
上記請求項２の構成において、リセット開始時にズームレンズが駆動範囲の端部に位置するとき、ズームレンズの駆動範囲の両方の端部において位置検出手段による検出信号が同じであるので、ズームレンズは、リセット時にどちらの端部に位置していても同じ方向に初期駆動される。そのため、一方の端部については、リセット開始時にズームレンズが位置していても、反対側の端部側に初期駆動してズームレンズが駆動範囲の端に達しないようにすることができる。他方の端部に位置しているときは、駆動範囲の端に当たることになるが、低速で初期駆動するので、駆動範囲の端に強く当たらないようにすることができる。したがって、駆動範囲の端部への機械的な負荷をできるだけ与えないようにすることができる。
【００１１】
一方、リセット開始時に、ズームレンズが中間位置、すなわちズームレンズが駆動範囲の端部に達するまでに検出手段による検出信号がオンからオフ、またはオフからオンに変化する中間位置に位置する場合には、検出信号の変化を利用して、ズームレンズが駆動範囲の端部に達するまでにリセット動作を終了することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜から図１１に示した本発明の一実施形態に係るズームレンズの位置検出装置について詳細に説明する。
【００１９】
まず、本実施形態のズームレンズの構成について説明する。
【００２０】
ズームレンズ２は、大略、固定筒１０と、固定筒１０の内側に配置される回転カム筒２０と、回転カム筒２０の内側に配置される直進筒３０と、第１成分玉枠４０と、第２成分玉枠５０と、シャッターユニット４８と、第１成分レンズＧ１，Ｇ２と、第２成分レンズＧ３，Ｇ４とを備える。このズームレンズ２は、図１１に示すように、レンズバリア２８を有するカメラに用いられ、レンズバリア２８が開かれるとカメラ本体ＣＡから繰り出されるようになっている。
【００２１】
固定筒１０は、カメラ本体ＣＡ内に収納され、その内周面には、内ヘリコイド１２と、軸方向に延在する不図示の直進ガイド溝とが設けられている。固定筒１０の上部は、軸方向に切り欠かれて、位置検出スイッチ６０が取り付けられるようになっている。
【００２２】
位置検出スイッチ６０は、固定筒１０に沿って配置された第１接片６２と第２接片６４とからなる。第１接片６２は、図２に示すように、大略はしご状の形状を有し、複数の貫通穴６７と横断部６６とが軸方向に交互に配置されている。この貫通穴６７と横断部６６の下を、後述する直進筒３０のスイッチ突起３２が、ズームレンズ２の駆動に伴って移動する。スイッチ突起３２が横断部６６に当接すると第１接片６２が押し上げられ、その後端部６３が第２接片６４の後端部６５から離れて非導通状態となる。一方、スイッチ突起３２が貫通穴６７内に位置するときに、第１接片６２は元の位置に復帰して第２接片６４とは導通状態となる。横断部６６と貫通穴６７とは、ズームレンズ２のズーム領域ａ〜ｄ等とフォーカス領域▲１▼〜▲５▼とに対応して配置されており、その位置、大きさ（巾）、数は各領域の配置及び信号状態に応じて設定される。
【００２３】
回転カム筒２０は、その外周面後端部に、カメラ本体に設けられた不図示の長ギヤに噛合する被駆動ギヤ部２４が設けられ、この被駆動ギヤ部２４には、固定筒１０の内ヘリコイド１２と係合する外ヘリコイド２２が形成されている。回転カム筒２０は、その内周面中間部に第２成分用のカム溝２３が設けられ、その内周面後端部にバヨネット爪２６が設けられ、その内周面前端部に内フランジ２７が径方向内向きに突設され、この内フランジ２７の前側端面にレンズバリア２８が固定される。
【００２４】
直進筒３０は、その筒壁を貫通するカム穴３６が形成され、その外周面後端部に回転カム筒２０のバヨネット爪２６とバヨネット結合するフランジが径方向外向きに突設され、回転カム筒２０と一体的に、すなわち軸方向の相対移動なしに、軸方向に移動するようになっている。直進筒３０の後端部には、固定筒１０の不図示の直進ガイド溝に係合する不図示の直進ガイド突起と、位置検出スイッチ６０の第１接片６２に当接するスイッチ突起３２とが、径方向外向きに突設されている。
【００２５】
第１成分玉枠４０は、その本体部の前端部外周に設けられたフランジが直進筒３０の前側内部のバヨネット結合用溝にバヨネット結合して固定され、その本体部の内側には第１成分レンズＧ１，Ｇ２を保持する一方、その本体部の外側外周にはシャッターユニット４８がバヨネット結合により保持されるようになっている。
【００２６】
第２成分玉枠５０は、その本体部の内側に第２成分レンズＧ３，Ｇ４を保持し、その本体部の外側には回転カム筒２０のカム溝２３と直進筒３０のカム穴３６とに係合するカムピン５２が突設されている。
【００２７】
上記のように構成されたズームレンズは、カメラ本体に設けられた不図示の駆動モータの回転によって駆動され、伸縮する。すなわち、駆動モータの回転は、不図示の長ギヤを介して回転カム筒２０に伝達され、回転カム筒２０は、固定筒１０の内ヘリコイド１２に沿って相対回転しながら軸方向に移動する。回転カム筒２０と一体的に結合された直進筒３０は、固定筒１０の不図示の直進ガイド溝によって回転が規制されながら直進移動する。
【００２８】
このような鏡胴の伸縮に伴って、レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が移動する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２を保持する第１成分玉枠４０は、直進筒３０とともに移動する。第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４を保持する第２成分玉枠５０は、回転カム筒２０と直進筒３０との相対回転によって、回転カム筒２０および直進筒３０に対して軸方向に相対移動する。このとき、図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２は、符号８０で示すように駆動モータすなわち回転カム筒２０の回転に対して直線的に軸方向に移動する。一方、一般的な２成分ズームレンズの第２成分は符号８４で示すように回転に対して略均等移動するのに対し、本実施形態のズームレンズの第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４は、符号８２で示すように段階的に軸方向に移動する。これによって、第１および第２レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が回転に対してともに大略直線的に移動するズーム領域ａ〜ｄでは、ズームレンズの焦点距離は回転によって連続的に変化する。一方、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２のみが直線的に移動し、第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４が移動しないフォーカス領域▲１▼〜▲４▼では、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２の移動によって、フォーカスだけが調整される。このように、フォーカス領域▲１▼〜▲４▼とズーム領域ａ〜ｄとを交互に繰り返して配置することによって、フォーカス調整するための機構を省略でき、ズームレンズ２の構成を簡略化できる。なお、各フォーカス領域において、無限遠位置・最近接位置の被写体に焦点が合う位置を各領域において∞位置・近位置と呼ぶものとする。
【００２９】
このズームレンズ２の位置、すなわち伸縮状態は、位置検出装置によって検出される。位置検出装置は、図４のブロック図に示すように、フォーカス領域▲１▼〜▲５▼に対応してそれぞれの基準となる位置を検知する位置検出スイッチ６０と、ズームレンズ２を駆動する駆動モータ７２と、駆動モータ７２の回転量を検出するパルスエンコーダ７４と、演算制御装置７０と、レンズのフォーカス位置を求めるために被写体距離を求める測距装置とを備えている。
位置検出スイッチ６０は、各フォーカス領域の∞位置よりもややレンズが引き込まれた位置（ワイド寄り位置）に配置されて基準位置を検出する。カメラの電源スイッチがオンとなったとき、およびズーム操作が行われたときには、レンズは上記基準位置よりさらに少しレンズが引き込まれた位置（ワイド寄り側の位置）に停止するように制御される。この位置を待機位置と呼ぶものとする。
シャッタレリーズ操作が行われたとき、レンズはまず上記待機位置から繰り出され、上記基準位置に到達したことが上記位置検出スイッチ６０によって検出される。そして、その位置を基準とし、パルスエンコーダ７４の出力に基づいて所望のフォーカス位置まで駆動されて焦点調節が行なわれ、その後露出動作が行なわれる。
露出動作完了後、レンズは引き込まれる方向に駆動され、位置検出スイッチ６０によって基準位置が検出され、さらにパルスエンコーダ７４によって待機位置に到達したことが検出されると駆動が停止され、一連のシャッタレリーズのシーケンスが終了する。
カメラ本体のスイッチがオンとなったときに、位置検出装置は、ズームレンズ２を所定位置まで駆動するリセット動作を実行し、その後に、スイッチ操作に応じて適宜にズームレンズを駆動する。
【００３０】
次に、ズームレンズ２のリセット動作について、ズームレンズ２の駆動範囲の一方の端部では位置検出スイッチ６０がオンとなり、他方の端部ではオフとなる信号形態と、両方の端部でどちらもオンとなる信号形態とに分けて説明する。
【００３１】
まず、図５に示すように、ズームレンズ２の駆動範囲の一方の端部では位置検出スイッチ６０がオンとなり、他方の端部ではオフとなる場合について、図７および図８のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００３２】
位置検出スイッチ６０は、図５に示したように、沈胴端状態からワイド待機位置の少し手前までの間ｘではオフとなり、次にワイド端すなわちワイド∞の少し手前までの間ｓではオンとなる。両区間ｘ，ｓの境界のオン・オフが変化する位置をＰ１とする。また、最もテレ側に繰り出された位置（テレ当たり）から、それより少しワイド寄りの位置までの間ｔはオンとなっている。位置検出スイッチ６０がオンまたはオフである各区間についてパルスエンコーダ７４で読み取るパルス数を、図５に示すように、Ｃ２、Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ５とする。また、Ｃ１＝Ｃ２＋α１、Ｃ３＝ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ６）＋α３、Ｃ４＝ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）＋α４とする。ここで、α１、α３、α４は、検出したパルス数のばらつき等を考慮して決定する余裕パルス数である。ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ６）は、Ｘ１〜Ｘ６の最大値であり、ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）は、Ｙ１〜Ｙ５の最大値である。この時Ｃ２≫Ｃ３、Ｃ２≫Ｃ４、すなわち、Ｃ２はＣ３およびＣ４よりも十分に大きくなるように間隔が設定されている。
【００３３】
ズームレンズ２は、上記のＣ２、Ｃ３、Ｃ４を用いて、図７および図８のフローチャート図に従って、リセット動作を実行する。
【００３４】
すなわち、リセット動作が開始されると、ステップ＃１０２において、レンズバリア２８（手動により開閉されるバリア）の開閉を判別する。レンズバリア２８が開いているときには、ステップ＃１０４において、位置検出スイッチ６０がオンであるか否かを判定する。オンでなければ、すなわちオフであれば、ステップ＃１０６において、パルスカウンタを０にし、駆動モータ７２を起動して、ズームレンズ２をテレ側に駆動する。そして、ステップ＃１０８において、位置検出スイッチ６０がオンになるまで、パルスカウンタをカウントアップする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１１０において、パルスカウンタがＣ４より大きいか否かを判定する。
【００３５】
パルスカウントがＣ４より大きいときには、オフ区間長さがＹ１〜Ｙ５のいずれよりも大きいので、ステップ＃１１２において、位置Ｐ１にズームレンズ２が位置していることが分かり、ステップ＃１１４において、さらにズームレンズ２をテレ側に駆動し、ワイド∞の手前のワイド待機位置に停止する。
【００３６】
パルスカウンタがＣ４より大きくはないときには、Ｙ１〜Ｙ５に対応するフォーカス領域のいずれかあるいは区間ｘのうちテレ側寄りの位置からズームレンズ２を初期駆動したことが分かるので、ステップ＃１３０においてパルスカウンタを０にクリアし、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、ステップ＃１３２およびステップ＃１３４において、パルスカウンタの値がＣ３より大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウントアップ中に、パルスカウンタの値がＣ３より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃１３６において、パルスカウンタを０にクリアし、ステップ＃１３８およびステップ＃１４０において、パルスカウントの値がＣ４よりも大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップする。つまり、オフ区間長さを計測する。
【００３７】
カウントアップ中に、パルスカウントの値がＣ４より大きくなれば、ステップ＃１４４において、ズームレンズ２は位置Ｐ１からＣ４パルス分最も沈胴側に駆動した位置（沈胴当たり）側へ移動した位置にあることが分かるので、ステップ＃１４６において、ズームレンズ２をテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００３８】
一方、パルスカウントの値がＣ４よりも大きくならずに位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１４２において、パルスカウンタを０にクリアして、上述のステップ＃１３２に戻って、上記手順を繰り返す。
【００３９】
ステップ＃１０２において、レンズバリア２８が閉じていると判定したときには、ステップ＃１１６において、レンズバリア２８が開いているか否かを判定し、レンズバリア２８が完全に開かれるまで待つ。レンズバリア２８が開いていると判定したときには、ステップ＃１１８において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をテレ側に駆動し、ステップ＃１２０およびステップ＃１２２において、パルスカウンタの値がＣ１より大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウント中にパルスカウンタの値がＣ１より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１２４において、パルスカウンタの値がＣ２に略等しいか否かを判定する。等しくなければ、所定のエラー処理を行い、等しければ、ステップ＃１２６において、沈胴当たり位置にあったズームレンズ２を基準位置Ｐ１まで繰り出したことが分かるので、ステップ＃１２８において、ズームレンズ２を所定パルス数だけさらにテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００４０】
以上のようにリセット動作を実行することによって、ズームレンズ２が駆動範囲の端、すなわち沈胴当たりおよびテレ当たりに達しないようにすることができる。したがって、位置を特定することができるスイッチ類を用いることなく、かつ機械的な負荷をできるだけ与えないようにして、ズームレンズ２のリセット動作を行うことができる。
【００４１】
次に、図６に示すように、駆動範囲の両端で位置検出スイッチ６０がともにオンとなる場合のリセット動作について、図９および図１０のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００４２】
位置検出スイッチ６０は、図６に示したように、沈胴端状態からワイド∞の少し手前の位置までの間ｘではオンとなる。オン・オフが変化する位置をＰ１とする。位置検出スイッチ６０がオンまたはオフである各区間についてパルスエンコーダ７４で読み取るパルス数を、図６に示すように、Ｃ２、Ｘ１〜Ｘ５、Ｙ１〜Ｙ５とする。また、Ｃ１＝Ｃ２＋α１、Ｃ３＝ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）＋α３、Ｃ４＝ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ５）＋α４とする。ここで、α１、α３、α４は、検出したパルス数のばらつき等を考慮して決定する余裕パルス数である。ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ５）は、Ｘ１〜Ｘ５の最大値であり、ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）は、Ｙ１〜Ｙ５の最大値である。また、Ｃ２≫Ｃ３、Ｃ２≫Ｃ４となるように設定されている。
【００４３】
ズームレンズ２は、上記のＣ２、Ｃ３、Ｃ４を用いて、図９および図１０のフローチャート図に従って、リセット動作を実行する。
【００４４】
すなわち、リセット動作が開始されると、ステップ＃２０２において、レンズバリア２８の開閉を判別する。レンズバリア２８が開いているときには、ステップ＃２０４において、位置検出スイッチ６０がオフであるか否かを判定する。オフでなければ、ステップ＃２０６において、パルスカウンタを０にし、ズームレンズ２をテレ側へ低速で駆動する。低速で駆動するのは、ズームレンズ２がテレ当たりとその手前（ワイド寄り）の位置との間ｔに位置する場合に、初期駆動によって駆動範囲の端であるテレ当たりに急激に当たることを防止するためである。そして、ステップ＃２０８〜ステップ＃２１０において、パルスの変化があるか否かを監視しながら、位置検出スイッチ２６がオフになるまで、パルスカウンタをカウントアップする。
【００４５】
カウント中にパルスの変化がなくなれば、テレ当たり状態と考えられるので、ステップ＃２５０〜ステップ＃２５２において、位置検出スイッチ６０がオフになるまで、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、オフになれば、ステップ＃２５４において、パルスカウンタを０にクリアして、後述するステップ＃２３４に進む。
【００４６】
カウント中にパルスの変化がなくならずに、位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃２１２において、パルスカウントの値がＣ４より大きいか否かを判定する。
【００４７】
パルスカウンタがＣ４より大きいときには、ステップ＃２１４において、ズームレンズ２は位置Ｐ１に位置していると分かるので、ステップ＃２１６において、ズームレンズ２をワイド側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００４８】
パルスカウンタがＣ４より大きくはないときには、ステップ＃２３２において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、ステップ＃２３４およびステップ＃２３６において、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップしてオフ区間の長さを計測し、カウントアップ中にパルスカウンタの値がＣ３より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃２３８において、パルスカウンタを０にクリアし、ステップ＃２４０およびステップ＃２４２において、パルスカウントの値がＣ４よりも大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。つまり、オン区間の長さを計測する。
【００４９】
パルスカウンタの値がＣ４よりも大きいと判定したときには、ステップ＃２４６において、ズームレンズ２は位置Ｐ１からＣ４パルス分移動したところにあると判定できるので、ステップ＃２４６において、ズームレンズ２をテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００５０】
一方、パルスカウンタの値がＣ４よりも大きくならずに位置検出スイッチ６０がオフになれば、パルスカウンタを０にクリアして、上述のステップ＃２３４に戻って、上記手順を繰り返す。
【００５１】
ステップ＃２０２において、レンズバリア２８が閉じていると判定したときには、ステップ＃２１８において、レンズバリア２８が開いているか否かを判定し、レンズバリア２８が完全に開かれるまで待つ。レンズバリア２８が開いていると判定したときには、ステップ＃２２０において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をテレ側に駆動し、ステップ＃２２２およびステップ＃２２４において、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウントアップ中にパルスカウンタの値がＣ１より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃２２６において、パルスカウンタがＣ２に略等しいか否かを判定する。等しくなければ、所定のエラー処理を行い、等しければ、ステップ＃２２８において、沈胴当たりに位置していたズームレンズ２が基準位置Ｐ１まで駆動されたことが分かるので、ステップ＃１２８において、ズームレンズ２を沈胴当たり側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００５２】
以上のようにリセット動作を実行することによって、ズームレンズ２が駆動範囲の端、すなわち沈胴当たりおよびテレ当たりに達しない、あるいは強く当たらないようにすることができる。したがって、位置を特定することのできるスイッチ類を用いることなく、機械的な負荷をできるだけ与えないようにして、ズームレンズ２のリセット動作を行うことができる。上記実施形態において信号のオンとオフを逆にしても全く同様の機能が達成できることは言うまでもない。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。たとえば、ズーミングとは別にフォーカス駆動するズームレンズについても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のズームレンズの断面図である。
【図２】 図１のズームレンズの要部上面図である。
【図３】 図１のズームレンズのレンズ成分移動曲線である。
【図４】 図１のズームレンズに用いる位置検出装置のブロック図である。
【図５】 駆動範囲の端部でオン・オフが異なる場合の位置検出スイッチの説明図である。
【図６】 駆動範囲の両方の端部でともにオンである場合の位置検出スイッチの説明図である。
【図７】 図５の場合のフローチャート図である。
【図８】 図７に続くフローチャート図である。
【図９】 図６の場合のフローチャート図である。
【図１０】 図９に続くフローチャート図である。
【図１１】 図１のズームレンズを用いるカメラの正面図である。
【符号の説明】
２ ズームレンズ
１０ 固定筒
１２ 内ヘリコイド
２０ 回転カム筒
２２ 外ヘリコイド
２３ カム溝
２４ 被駆動ギア部
２６ バヨネット爪
２７ 内フランジ
２８ レンズバリア
３０ 直進筒
３２ スイッチ突起
３４ フランジ
３６ カム穴
４０ 第１成分玉枠
４８ シャッターユニット
５０ 第２成分玉枠
５２ カムピン
６０ 位置検出スイッチ
６２ 第１接片
６３ 後端部
６４ 第２接片
６５ 後端部
６６ 横断部
６７ 貫通穴
７０ 演算制御装置
７２ 駆動モータ
７４ パルスエンコーダ
８０ 第１成分
８２，８４ 第２成分
ＣＡ カメラ本体
Ｇ１〜Ｇ４ レンズ
ａ〜ｄ ズーム領域
▲１▼〜▲４▼ フォーカス領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズの位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ズームレンズがモータによって駆動されるカメラにおいて、電池脱着によってズームレンズの現在の状態、たとえば鏡胴繰り出し位置が不明になった場合等には、ズームレンズの状態を検知し直すリセット動作を行う必要がある。
【０００３】
たとえば、リセット時には、沈胴端またはテレ端に機械的に当たるまでズームレンズを駆動し、その状態をモータの回転量等の変化で検知することにより行う。しかし、この方法では、鏡胴やズーム駆動系に強い負荷が加わるので好ましくない。別の方法としては、ズームレンズの位置を確実に特定できるスイッチを設け、リセット時に、そのスイッチでズームレンズの位置を検知することにより行う。しかし、この方法では、特別なスイッチが必要となり、スペースおよびコスト面で不利である。
【０００４】
一方、ズームレンズの小型化、コストダウンのために、レンズ移動用カムに複数のフォーカス領域とズーム領域とを交互に設けてステップズーム化することにより、専用のフォーカス機構を設けることなくフォーカスとズームとを交互に行うようにしたズームレンズがある。このタイプのズームレンズでは、各ズームステップにおいてフォーカスの基準となる位置検出手段（スイッチ）が必要であるが、各ステップ毎にスイッチを設けると、スペース、コスト上不利であるため、一つのスイッチで各ステップを検出できれば有利である。しかし、一つの検出スイッチを用いると複数のステップで同じ検出信号が出力されるので、ズームレンズの状態を直ちには特定できない。そのため、リセット動作を行うことは容易ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、ズームレンズの複数位置において同一の検出信号を出力するズームレンズの位置検出装置において、駆動範囲の端に機械的な負荷をできるだけ与えずにズームレンズのリセット動作を行うことができるズームレンズの位置検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の技術的課題を解決するため、本発明は、以下の構成のズームレンズの位置検出装置を提供する。
【０００７】
請求項１に記載のズームレンズの位置検出装置は、ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間とは異なる検出信号を出力する区間を設け、上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦駆動した後、異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させるものである。
【０００８】
請求項２に記載のズームレンズの位置検出装置は、ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間と同じ検出信号を出力する区間を設け、上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦低速で駆動し、低速駆動中に端点に至ったか若しくは異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させるものである。
【０００９】
上記請求項１の構成において、ズームレンズの駆動範囲の端部における位置検出手段による検出信号が異なるので、すなわち、位置検出手段は、ズームレンズの駆動範囲の一方の端部ではオンの検出信号を出力し、他方の端部ではオフの検出信号を出力するので、ズームレンズがリセット開始時にどちらの端部に位置していても、上記オンまたはオフの検出信号に基いて反対側の端部に向けて初期駆動するようにして、初期駆動時に機械的な負荷を全く与えずに、ズームレンズのリセット動作を行うことが可能である。
【００１０】
上記請求項２の構成において、リセット開始時にズームレンズが駆動範囲の端部に位置するとき、ズームレンズの駆動範囲の両方の端部において位置検出手段による検出信号が同じであるので、ズームレンズは、リセット時にどちらの端部に位置していても同じ方向に初期駆動される。そのため、一方の端部については、リセット開始時にズームレンズが位置していても、反対側の端部側に初期駆動してズームレンズが駆動範囲の端に達しないようにすることができる。他方の端部に位置しているときは、駆動範囲の端に当たることになるが、低速で初期駆動するので、駆動範囲の端に強く当たらないようにすることができる。したがって、駆動範囲の端部への機械的な負荷をできるだけ与えないようにすることができる。
【００１１】
一方、リセット開始時に、ズームレンズが中間位置、すなわちズームレンズが駆動範囲の端部に達するまでに検出手段による検出信号がオンからオフ、またはオフからオンに変化する中間位置に位置する場合には、検出信号の変化を利用して、ズームレンズが駆動範囲の端部に達するまでにリセット動作を終了することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜から図１１に示した本発明の一実施形態に係るズームレンズの位置検出装置について詳細に説明する。
【００１９】
まず、本実施形態のズームレンズの構成について説明する。
【００２０】
ズームレンズ２は、大略、固定筒１０と、固定筒１０の内側に配置される回転カム筒２０と、回転カム筒２０の内側に配置される直進筒３０と、第１成分玉枠４０と、第２成分玉枠５０と、シャッターユニット４８と、第１成分レンズＧ１，Ｇ２と、第２成分レンズＧ３，Ｇ４とを備える。このズームレンズ２は、図１１に示すように、レンズバリア２８を有するカメラに用いられ、レンズバリア２８が開かれるとカメラ本体ＣＡから繰り出されるようになっている。
【００２１】
固定筒１０は、カメラ本体ＣＡ内に収納され、その内周面には、内ヘリコイド１２と、軸方向に延在する不図示の直進ガイド溝とが設けられている。固定筒１０の上部は、軸方向に切り欠かれて、位置検出スイッチ６０が取り付けられるようになっている。
【００２２】
位置検出スイッチ６０は、固定筒１０に沿って配置された第１接片６２と第２接片６４とからなる。第１接片６２は、図２に示すように、大略はしご状の形状を有し、複数の貫通穴６７と横断部６６とが軸方向に交互に配置されている。この貫通穴６７と横断部６６の下を、後述する直進筒３０のスイッチ突起３２が、ズームレンズ２の駆動に伴って移動する。スイッチ突起３２が横断部６６に当接すると第１接片６２が押し上げられ、その後端部６３が第２接片６４の後端部６５から離れて非導通状態となる。一方、スイッチ突起３２が貫通穴６７内に位置するときに、第１接片６２は元の位置に復帰して第２接片６４とは導通状態となる。横断部６６と貫通穴６７とは、ズームレンズ２のズーム領域ａ〜ｄ等とフォーカス領域▲１▼〜▲５▼とに対応して配置されており、その位置、大きさ（巾）、数は各領域の配置及び信号状態に応じて設定される。
【００２３】
回転カム筒２０は、その外周面後端部に、カメラ本体に設けられた不図示の長ギヤに噛合する被駆動ギヤ部２４が設けられ、この被駆動ギヤ部２４には、固定筒１０の内ヘリコイド１２と係合する外ヘリコイド２２が形成されている。回転カム筒２０は、その内周面中間部に第２成分用のカム溝２３が設けられ、その内周面後端部にバヨネット爪２６が設けられ、その内周面前端部に内フランジ２７が径方向内向きに突設され、この内フランジ２７の前側端面にレンズバリア２８が固定される。
【００２４】
直進筒３０は、その筒壁を貫通するカム穴３６が形成され、その外周面後端部に回転カム筒２０のバヨネット爪２６とバヨネット結合するフランジが径方向外向きに突設され、回転カム筒２０と一体的に、すなわち軸方向の相対移動なしに、軸方向に移動するようになっている。直進筒３０の後端部には、固定筒１０の不図示の直進ガイド溝に係合する不図示の直進ガイド突起と、位置検出スイッチ６０の第１接片６２に当接するスイッチ突起３２とが、径方向外向きに突設されている。
【００２５】
第１成分玉枠４０は、その本体部の前端部外周に設けられたフランジが直進筒３０の前側内部のバヨネット結合用溝にバヨネット結合して固定され、その本体部の内側には第１成分レンズＧ１，Ｇ２を保持する一方、その本体部の外側外周にはシャッターユニット４８がバヨネット結合により保持されるようになっている。
【００２６】
第２成分玉枠５０は、その本体部の内側に第２成分レンズＧ３，Ｇ４を保持し、その本体部の外側には回転カム筒２０のカム溝２３と直進筒３０のカム穴３６とに係合するカムピン５２が突設されている。
【００２７】
上記のように構成されたズームレンズは、カメラ本体に設けられた不図示の駆動モータの回転によって駆動され、伸縮する。すなわち、駆動モータの回転は、不図示の長ギヤを介して回転カム筒２０に伝達され、回転カム筒２０は、固定筒１０の内ヘリコイド１２に沿って相対回転しながら軸方向に移動する。回転カム筒２０と一体的に結合された直進筒３０は、固定筒１０の不図示の直進ガイド溝によって回転が規制されながら直進移動する。
【００２８】
このような鏡胴の伸縮に伴って、レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が移動する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２を保持する第１成分玉枠４０は、直進筒３０とともに移動する。第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４を保持する第２成分玉枠５０は、回転カム筒２０と直進筒３０との相対回転によって、回転カム筒２０および直進筒３０に対して軸方向に相対移動する。このとき、図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２は、符号８０で示すように駆動モータすなわち回転カム筒２０の回転に対して直線的に軸方向に移動する。一方、一般的な２成分ズームレンズの第２成分は符号８４で示すように回転に対して略均等移動するのに対し、本実施形態のズームレンズの第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４は、符号８２で示すように段階的に軸方向に移動する。これによって、第１および第２レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が回転に対してともに大略直線的に移動するズーム領域ａ〜ｄでは、ズームレンズの焦点距離は回転によって連続的に変化する。一方、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２のみが直線的に移動し、第２レンズ群Ｇ３，Ｇ４が移動しないフォーカス領域▲１▼〜▲４▼では、第１レンズ群Ｇ１，Ｇ２の移動によって、フォーカスだけが調整される。このように、フォーカス領域▲１▼〜▲４▼とズーム領域ａ〜ｄとを交互に繰り返して配置することによって、フォーカス調整するための機構を省略でき、ズームレンズ２の構成を簡略化できる。なお、各フォーカス領域において、無限遠位置・最近接位置の被写体に焦点が合う位置を各領域において∞位置・近位置と呼ぶものとする。
【００２９】
このズームレンズ２の位置、すなわち伸縮状態は、位置検出装置によって検出される。位置検出装置は、図４のブロック図に示すように、フォーカス領域▲１▼〜▲５▼に対応してそれぞれの基準となる位置を検知する位置検出スイッチ６０と、ズームレンズ２を駆動する駆動モータ７２と、駆動モータ７２の回転量を検出するパルスエンコーダ７４と、演算制御装置７０と、レンズのフォーカス位置を求めるために被写体距離を求める測距装置とを備えている。
位置検出スイッチ６０は、各フォーカス領域の∞位置よりもややレンズが引き込まれた位置（ワイド寄り位置）に配置されて基準位置を検出する。カメラの電源スイッチがオンとなったとき、およびズーム操作が行われたときには、レンズは上記基準位置よりさらに少しレンズが引き込まれた位置（ワイド寄り側の位置）に停止するように制御される。この位置を待機位置と呼ぶものとする。
シャッタレリーズ操作が行われたとき、レンズはまず上記待機位置から繰り出され、上記基準位置に到達したことが上記位置検出スイッチ６０によって検出される。そして、その位置を基準とし、パルスエンコーダ７４の出力に基づいて所望のフォーカス位置まで駆動されて焦点調節が行なわれ、その後露出動作が行なわれる。
露出動作完了後、レンズは引き込まれる方向に駆動され、位置検出スイッチ６０によって基準位置が検出され、さらにパルスエンコーダ７４によって待機位置に到達したことが検出されると駆動が停止され、一連のシャッタレリーズのシーケンスが終了する。
カメラ本体のスイッチがオンとなったときに、位置検出装置は、ズームレンズ２を所定位置まで駆動するリセット動作を実行し、その後に、スイッチ操作に応じて適宜にズームレンズを駆動する。
【００３０】
次に、ズームレンズ２のリセット動作について、ズームレンズ２の駆動範囲の一方の端部では位置検出スイッチ６０がオンとなり、他方の端部ではオフとなる信号形態と、両方の端部でどちらもオンとなる信号形態とに分けて説明する。
【００３１】
まず、図５に示すように、ズームレンズ２の駆動範囲の一方の端部では位置検出スイッチ６０がオンとなり、他方の端部ではオフとなる場合について、図７および図８のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００３２】
位置検出スイッチ６０は、図５に示したように、沈胴端状態からワイド待機位置の少し手前までの間ｘではオフとなり、次にワイド端すなわちワイド∞の少し手前までの間ｓではオンとなる。両区間ｘ，ｓの境界のオン・オフが変化する位置をＰ１とする。また、最もテレ側に繰り出された位置（テレ当たり）から、それより少しワイド寄りの位置までの間ｔはオンとなっている。位置検出スイッチ６０がオンまたはオフである各区間についてパルスエンコーダ７４で読み取るパルス数を、図５に示すように、Ｃ２、Ｘ１〜Ｘ６、Ｙ１〜Ｙ５とする。また、Ｃ１＝Ｃ２＋α１、Ｃ３＝ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ６）＋α３、Ｃ４＝ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）＋α４とする。ここで、α１、α３、α４は、検出したパルス数のばらつき等を考慮して決定する余裕パルス数である。ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ６）は、Ｘ１〜Ｘ６の最大値であり、ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）は、Ｙ１〜Ｙ５の最大値である。この時Ｃ２≫Ｃ３、Ｃ２≫Ｃ４、すなわち、Ｃ２はＣ３およびＣ４よりも十分に大きくなるように間隔が設定されている。
【００３３】
ズームレンズ２は、上記のＣ２、Ｃ３、Ｃ４を用いて、図７および図８のフローチャート図に従って、リセット動作を実行する。
【００３４】
すなわち、リセット動作が開始されると、ステップ＃１０２において、レンズバリア２８（手動により開閉されるバリア）の開閉を判別する。レンズバリア２８が開いているときには、ステップ＃１０４において、位置検出スイッチ６０がオンであるか否かを判定する。オンでなければ、すなわちオフであれば、ステップ＃１０６において、パルスカウンタを０にし、駆動モータ７２を起動して、ズームレンズ２をテレ側に駆動する。そして、ステップ＃１０８において、位置検出スイッチ６０がオンになるまで、パルスカウンタをカウントアップする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１１０において、パルスカウンタがＣ４より大きいか否かを判定する。
【００３５】
パルスカウントがＣ４より大きいときには、オフ区間長さがＹ１〜Ｙ５のいずれよりも大きいので、ステップ＃１１２において、位置Ｐ１にズームレンズ２が位置していることが分かり、ステップ＃１１４において、さらにズームレンズ２をテレ側に駆動し、ワイド∞の手前のワイド待機位置に停止する。
【００３６】
パルスカウンタがＣ４より大きくはないときには、Ｙ１〜Ｙ５に対応するフォーカス領域のいずれかあるいは区間ｘのうちテレ側寄りの位置からズームレンズ２を初期駆動したことが分かるので、ステップ＃１３０においてパルスカウンタを０にクリアし、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、ステップ＃１３２およびステップ＃１３４において、パルスカウンタの値がＣ３より大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウントアップ中に、パルスカウンタの値がＣ３より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃１３６において、パルスカウンタを０にクリアし、ステップ＃１３８およびステップ＃１４０において、パルスカウントの値がＣ４よりも大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップする。つまり、オフ区間長さを計測する。
【００３７】
カウントアップ中に、パルスカウントの値がＣ４より大きくなれば、ステップ＃１４４において、ズームレンズ２は位置Ｐ１からＣ４パルス分最も沈胴側に駆動した位置（沈胴当たり）側へ移動した位置にあることが分かるので、ステップ＃１４６において、ズームレンズ２をテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００３８】
一方、パルスカウントの値がＣ４よりも大きくならずに位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１４２において、パルスカウンタを０にクリアして、上述のステップ＃１３２に戻って、上記手順を繰り返す。
【００３９】
ステップ＃１０２において、レンズバリア２８が閉じていると判定したときには、ステップ＃１１６において、レンズバリア２８が開いているか否かを判定し、レンズバリア２８が完全に開かれるまで待つ。レンズバリア２８が開いていると判定したときには、ステップ＃１１８において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をテレ側に駆動し、ステップ＃１２０およびステップ＃１２２において、パルスカウンタの値がＣ１より大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウント中にパルスカウンタの値がＣ１より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃１２４において、パルスカウンタの値がＣ２に略等しいか否かを判定する。等しくなければ、所定のエラー処理を行い、等しければ、ステップ＃１２６において、沈胴当たり位置にあったズームレンズ２を基準位置Ｐ１まで繰り出したことが分かるので、ステップ＃１２８において、ズームレンズ２を所定パルス数だけさらにテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００４０】
以上のようにリセット動作を実行することによって、ズームレンズ２が駆動範囲の端、すなわち沈胴当たりおよびテレ当たりに達しないようにすることができる。したがって、位置を特定することができるスイッチ類を用いることなく、かつ機械的な負荷をできるだけ与えないようにして、ズームレンズ２のリセット動作を行うことができる。
【００４１】
次に、図６に示すように、駆動範囲の両端で位置検出スイッチ６０がともにオンとなる場合のリセット動作について、図９および図１０のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００４２】
位置検出スイッチ６０は、図６に示したように、沈胴端状態からワイド∞の少し手前の位置までの間ｘではオンとなる。オン・オフが変化する位置をＰ１とする。位置検出スイッチ６０がオンまたはオフである各区間についてパルスエンコーダ７４で読み取るパルス数を、図６に示すように、Ｃ２、Ｘ１〜Ｘ５、Ｙ１〜Ｙ５とする。また、Ｃ１＝Ｃ２＋α１、Ｃ３＝ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）＋α３、Ｃ４＝ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ５）＋α４とする。ここで、α１、α３、α４は、検出したパルス数のばらつき等を考慮して決定する余裕パルス数である。ＭＡＸ（Ｘ１〜Ｘ５）は、Ｘ１〜Ｘ５の最大値であり、ＭＡＸ（Ｙ１〜Ｙ５）は、Ｙ１〜Ｙ５の最大値である。また、Ｃ２≫Ｃ３、Ｃ２≫Ｃ４となるように設定されている。
【００４３】
ズームレンズ２は、上記のＣ２、Ｃ３、Ｃ４を用いて、図９および図１０のフローチャート図に従って、リセット動作を実行する。
【００４４】
すなわち、リセット動作が開始されると、ステップ＃２０２において、レンズバリア２８の開閉を判別する。レンズバリア２８が開いているときには、ステップ＃２０４において、位置検出スイッチ６０がオフであるか否かを判定する。オフでなければ、ステップ＃２０６において、パルスカウンタを０にし、ズームレンズ２をテレ側へ低速で駆動する。低速で駆動するのは、ズームレンズ２がテレ当たりとその手前（ワイド寄り）の位置との間ｔに位置する場合に、初期駆動によって駆動範囲の端であるテレ当たりに急激に当たることを防止するためである。そして、ステップ＃２０８〜ステップ＃２１０において、パルスの変化があるか否かを監視しながら、位置検出スイッチ２６がオフになるまで、パルスカウンタをカウントアップする。
【００４５】
カウント中にパルスの変化がなくなれば、テレ当たり状態と考えられるので、ステップ＃２５０〜ステップ＃２５２において、位置検出スイッチ６０がオフになるまで、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、オフになれば、ステップ＃２５４において、パルスカウンタを０にクリアして、後述するステップ＃２３４に進む。
【００４６】
カウント中にパルスの変化がなくならずに、位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃２１２において、パルスカウントの値がＣ４より大きいか否かを判定する。
【００４７】
パルスカウンタがＣ４より大きいときには、ステップ＃２１４において、ズームレンズ２は位置Ｐ１に位置していると分かるので、ステップ＃２１６において、ズームレンズ２をワイド側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００４８】
パルスカウンタがＣ４より大きくはないときには、ステップ＃２３２において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をワイド側に駆動し、ステップ＃２３４およびステップ＃２３６において、位置検出スイッチ６０がオンになるまでパルスカウンタをカウントアップしてオフ区間の長さを計測し、カウントアップ中にパルスカウンタの値がＣ３より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオンになれば、ステップ＃２３８において、パルスカウンタを０にクリアし、ステップ＃２４０およびステップ＃２４２において、パルスカウントの値がＣ４よりも大きいか否かを判定しながら、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。つまり、オン区間の長さを計測する。
【００４９】
パルスカウンタの値がＣ４よりも大きいと判定したときには、ステップ＃２４６において、ズームレンズ２は位置Ｐ１からＣ４パルス分移動したところにあると判定できるので、ステップ＃２４６において、ズームレンズ２をテレ側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００５０】
一方、パルスカウンタの値がＣ４よりも大きくならずに位置検出スイッチ６０がオフになれば、パルスカウンタを０にクリアして、上述のステップ＃２３４に戻って、上記手順を繰り返す。
【００５１】
ステップ＃２０２において、レンズバリア２８が閉じていると判定したときには、ステップ＃２１８において、レンズバリア２８が開いているか否かを判定し、レンズバリア２８が完全に開かれるまで待つ。レンズバリア２８が開いていると判定したときには、ステップ＃２２０において、パルスカウンタを０にクリアして、ズームレンズ２をテレ側に駆動し、ステップ＃２２２およびステップ＃２２４において、位置検出スイッチ６０がオフになるまでパルスカウンタをカウントアップする。カウントアップ中にパルスカウンタの値がＣ１より大きくなれば、所定のエラー処理をする。位置検出スイッチ６０がオフになれば、ステップ＃２２６において、パルスカウンタがＣ２に略等しいか否かを判定する。等しくなければ、所定のエラー処理を行い、等しければ、ステップ＃２２８において、沈胴当たりに位置していたズームレンズ２が基準位置Ｐ１まで駆動されたことが分かるので、ステップ＃１２８において、ズームレンズ２を沈胴当たり側に駆動して、ワイド待機位置に停止する。
【００５２】
以上のようにリセット動作を実行することによって、ズームレンズ２が駆動範囲の端、すなわち沈胴当たりおよびテレ当たりに達しない、あるいは強く当たらないようにすることができる。したがって、位置を特定することのできるスイッチ類を用いることなく、機械的な負荷をできるだけ与えないようにして、ズームレンズ２のリセット動作を行うことができる。上記実施形態において信号のオンとオフを逆にしても全く同様の機能が達成できることは言うまでもない。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。たとえば、ズーミングとは別にフォーカス駆動するズームレンズについても、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のズームレンズの断面図である。
【図２】 図１のズームレンズの要部上面図である。
【図３】 図１のズームレンズのレンズ成分移動曲線である。
【図４】 図１のズームレンズに用いる位置検出装置のブロック図である。
【図５】 駆動範囲の端部でオン・オフが異なる場合の位置検出スイッチの説明図である。
【図６】 駆動範囲の両方の端部でともにオンである場合の位置検出スイッチの説明図である。
【図７】 図５の場合のフローチャート図である。
【図８】 図７に続くフローチャート図である。
【図９】 図６の場合のフローチャート図である。
【図１０】 図９に続くフローチャート図である。
【図１１】 図１のズームレンズを用いるカメラの正面図である。
【符号の説明】
２ ズームレンズ
１０ 固定筒
１２ 内ヘリコイド
２０ 回転カム筒
２２ 外ヘリコイド
２３ カム溝
２４ 被駆動ギア部
２６ バヨネット爪
２７ 内フランジ
２８ レンズバリア
３０ 直進筒
３２ スイッチ突起
３４ フランジ
３６ カム穴
４０ 第１成分玉枠
４８ シャッターユニット
５０ 第２成分玉枠
５２ カムピン
６０ 位置検出スイッチ
６２ 第１接片
６３ 後端部
６４ 第２接片
６５ 後端部
６６ 横断部
６７ 貫通穴
７０ 演算制御装置
７２ 駆動モータ
７４ パルスエンコーダ
８０ 第１成分
８２，８４ 第２成分
ＣＡ カメラ本体
Ｇ１〜Ｇ４ レンズ
ａ〜ｄ ズーム領域
▲１▼〜▲４▼ フォーカス領域
Claims (3)
- ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、
ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間とは異なる検出信号を出力する区間を設け、
上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦駆動した後、異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させることを特徴とする、ズームレンズの位置検出装置。 - ズームレンズを駆動する駆動手段と、ズームレンズの複数の位置に対応してオンまたはオフの検出信号を交互に出力する位置検出手段と、該位置検出手段の検出信号に基づいて上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段はリセット時に上記位置検出手段および上記駆動手段を動作させてズームレンズを所定位置に配置するリセット実行手段を含む、ズームレンズの位置検出装置において、
ズームレンズの駆動範囲の一端であって上記所定位置に対して所定の関係にある位置に、上記位置検出手段が他の同じ検出信号を出力する区間に比べて充分に長いオンまたはオフ検出信号を連続して出力する最長信号区間を設けるとともに、駆動範囲の他端に、上記最長信号区間と同じ検出信号を出力する区間を設け、
上記リセット実行手段は、リセット開始時に上記位置検出手段により出力される検出信号が上記最長信号区間において出力される検出信号と同じであるか否かを判定し、（ａ）異なると判定されたときには上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動する一方、（ｂ）同じと判定されたときには上記ズームレンズを上記他端方向へ一旦低速で駆動し、低速駆動中に端点に至ったか若しくは異なる検出信号の出力を判定したときには駆動方向を反転して上記ズームレンズを上記最長信号区間方向へ駆動し、上記駆動手段の駆動と並行して最長信号区間と同じ検出信号を出力する信号区間の長さを検出することにより上記ズームレンズが最長信号区間に至ったか否かを判定し、最長信号区間に至っていないと判定したときは上記駆動手段により引き続き上記ズームレンズを最長信号区間の方向に駆動し、最長信号区間に至ったと判定したときは上記駆動手段により上記ズームレンズを駆動して上記所定位置に位置させることを特徴とする、ズームレンズの位置検出装置。 - 請求項１または２に記載の位置検出装置を備えたカメラ。
である。
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