JPH052124A - レンズ移動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、物理的検知手段を用いず、レンズ
の移動域の終端で駆動手段を非作動とさせる装置を提供
することを目的とする。 【構成】 合焦すべきレンズ移動方向を検出する装置の
信号により、レンズ駆動用モータの回転方向を決定し、
その回転方向の継続して回転した時間を測定すること
で、最至近撮影位置から無限遠撮影位置までの区間をレ
ンズが移動するのに要する既知の時間を超過した場合
は、強制的にモータを停止させるように論理回路を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動焦点調節装置で用
いられるレンズの移動制御装置に関し、特に撮影レンズ
系における焦点調節のための機能を有するレンズ群（以
下の説明では合焦レンズと称する）が移動可能範囲の限
界位置に到達したとき、過剰な駆動力が合焦レンズに加
わることを禁止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動焦点調節装置としては各種方式が実
用化されている。例えば、赤外光等の光束を、測距すべ
き被写体に投光し、その反射光を一対の受光素子により
受光して被写体距離信号を得て、この被写体距離信号に
基づいてモータ等を始動し、所定の位置に合焦レンズを
移動する方式、いわゆるアクティブ方式による合焦レン
ズ移動制御装置がある。以下の説明は、この方式の自動
焦点調節装置を一例として行う。

【０００３】一般の撮影レンズでは、無限遠の被写体を
対象としてその光学設計が行われるので、各種収差が増
大する極めて至近距離での撮影は設計範囲を逸脱してい
る。このため当然のことながら撮影可能な最至近撮影距
離より遠方の被写体にのみ合焦が可能で、合焦レンズの
移動域もこの範囲にのみ制限される。しかし合焦すべき
被写体の位置は常に合焦レンズの移動域に収まるとは限
らず、この移動域に対応した被写体距離を逸脱する場合
もある。このような場合は、合焦レンズを移動させるた
めのモータの駆動信号は、合焦が達成されることなくい
つまでも出力され続け、この出力で制御されるモータは
いつまでも回転を続ける。このため駆動機構の摩耗や電
源の浪費という問題があった。

【０００４】そこで従来は、合焦レンズの移動域の限界
位置すなわち最至近撮影位置または無限遠撮影位置の何
れかに合焦レンズが到達したことを検出するスイッチ
（以下リミットスイッチと称する）を設けることによっ
て、リミットスイッチがオンすればモータ等の駆動手段
を停止していた。また特開昭５８−１０５１１３号公報
においては、合焦レンズの移動方向に沿って設けられた
導電パターンに、合焦レンズ移動とともに導電パターン
上を摺動するブラシを設けて、導電パターンとブラシに
よって発生される合焦レンズの移動に関する信号に基づ
いて、駆動手段を停止する装置を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、最至近撮
影位置および無限遠撮影位置にリミットスイッチを設け
ること、あるいは、導電パターンおよびブラシを設ける
ことは、装置の小型化の妨げになり、さらにはコストが
上昇し好ましくない。

【０００６】そこで本発明の目的は、リミットスイッ
チ、あるいは導電パターンおよびブラシ等の物理的検出
手段を用いず、合焦レンズがいずれかの限界位置に到達
した場合には、この合焦レンズを移動する駆動手段の作
動を停止することができる合焦レンズ移動制御装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべく、撮影レンズの非合焦状態を検知しこの撮影レン
ズを合焦状態に移動制御する装置において、この撮影レ
ンズの移動すべき方向を判別する手段と、この手段の信
号に基づき、スリップ機構を介して前記撮影レンズを移
動させる駆動手段と、前記撮影レンズの移動した方向を
記憶する手段と、計時手段とを有し、前記撮影レンズの
移動方向に変化がなくかつ前記駆動手段が所定の時間以
上作動した場合は、前記駆動手段を非作動とすることを
特徴とするレンズ移動制御装置である。

【０００８】

【作用】撮影レンズの非合焦状態を検知する測定装置か
らの信号により、撮影レンズの移動すべき方向を判別し
レンズ移動制御装置は作動する。このレンズ移動の方向
を記憶し計時手段を作動させることで、撮影レンズの移
動方向に変化がなくかつ駆動手段が所定の時間以上駆動
されたか否かを判別する。そして設定された条件に合致
した場合は、モータ等の駆動手段を非作動とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す図面に基づき説
明する。図１は本発明に係わる合焦レンズ移動制御装置
の構成を示すものである。

【００１０】１は投光手段で、発光素子２と投光レンズ
３とから構成され、発光素子２から発せられた光線が投
光レンズ３で集光されて、測距すべき被写体４に向けて
投光される。

【００１１】５は受光手段で、一対の受光素子Ａ・Ｂか
ら構成される２分割受光素子（以下、単にＳＰＤと記載
する）６と受光レンズ７とから構成され、投光手段１か
ら投光され被写体４で反射した光線（以下、単に反射光
と記載する）を、受光レンズ７によりＳＰＤ６上に集光
する。

【００１２】ＳＰＤ６は、投光レンズ３と受光レンズ７
の光軸を含む平面内でこれらの光軸に垂直な方向いわゆ
る基線長方向に移動可能とし、この移動はバネ８により
附勢された伝達レバー９を介して、合焦レンズ１０の移
動に追従している。この合焦レンズ１０は、駆動手段と
してのモータ１４により回転するウォームギヤ１５の作
用で繰り出し量が制御される。なおモータ１４とウォー
ムギヤ１５との間にはスリップ機構１７を設ける。この
スリップ機構１７はバネと摩擦板で構成され、通常の駆
動力はウォームギヤ１５に伝達するが、過剰な駆動力が
ウォームギヤ１５に伝達されるのを防止するためのもの
である。

【００１３】この合焦レンズ１０を保持する保持部材１
１の移動範囲を制限するため、２つのストッパＳｎ・Ｓ
ｉを設ける。すなわち最至近撮影位置Ｎに設けられるス
トッパＳｎ、および無限遠撮影位置Ｉに設けられるスト
ッパＳｉにより、合焦レンズ１０は移動範囲を規制され
る。

【００１４】１２は合焦レンズ１０の合焦状態を検知す
るための測定回路である。一般に三角測量方式による合
焦装置では、被写体距離の測定を行いその測定値に基づ
き合焦レンズを移動制御している。しかし本実施例では
三角測量方式により被写体までの距離値を測定すること
を行わず、被写体までの距離に対する合焦レンズの位置
ずれを検知し、合焦レンズを閉ループ制御する方式であ
る。このため、測定回路１２からは合焦か否かの合焦情
報、および合焦するための方向信号を出力する。

【００１５】この測定回路１２からの出力すなわち測定
情報により、モータ１４の回転方向と回転を継続するか
否かを決定するために、マイクロコンピュータとその附
属回路で構成された制御回路１３を設ける。なお以下に
述べるフローチャートが動作するために、マイクロコン
ピュータにはその動作プログラムを記録したＲＯＭを始
めとする記憶手段と、内部カウンタを利用した計時手段
が含まれる。

【００１６】１６は、フィルムまたは撮像素子が設けら
れた結像面である。なお以下の説明では、この結像面か
ら合焦レンズまでの距離を繰り出し量と称し、周知のご
とく最至近撮影状態のときに繰り出し量は最大となる。

【００１７】次に、本発明の合焦レンズ移動制御装置の
動作を図２のフローチャートにより説明する。

【００１８】本発明の装置の電源のオン操作（ステップ
１）により初期化が行われる（ステップ２）。後述する
回転方向記憶手段に、この初期化のステップに限って暫
定的な回転方向が記憶される（ステップ３）。次に計時
手段としてのカウンタのリセット（ステップ４）が行わ
れ、カウンタの値をクリアして再スタートさせる。

【００１９】このカウンタは、合焦レンズ１０が最至近
撮影位置Ｎから無限遠撮影位置Ｉまで移動するのに要す
る所定の時間に相当したクロックパルスを計数する。も
ちろんこの時間は、電源電圧の低下等でモータ１４の駆
動スピードが最低の場合を想定して設定される。以下の
説明において、カウンタが所定の時間を計時した場合を
カウンタのオーバーフローと言う。

【００２０】このカウンタのリセット（ステップ４）の
後、前記の測定回路１２の出力すなわち測定情報を読み
込む（ステップ５）。その結果、合焦か否かの判断がさ
れて（ステップ６）、合焦と判断された場合は、モータ
１４の回転を停止するように指示が与えられて、モータ
１４の回転が停止される（ステップ１０）。この場合、
合焦レンズ１０は結像面１６に被写体像を結像する。そ
してフローは、カウンタをリセットするステップ４に戻
る。

【００２１】このステップ６で非合焦と判断された場合
は、合焦すべき方向にモータ１４を回転させるため、測
定回路１２の出力に基づき回転方向を決定する（ステッ
プ７）。本実施例においては、測定回路１２の出力信号
は次のようになる。

【００２２】図３に示すように、前記撮影系レンズが位
置Ｑに合焦しているときに、この位置Ｑより遠い位置Ｐ
に被写体４’が存在する場合は、反射光は投光手段１か
ら近い側にある受光素子Ａに多く入射するから、各受光
素子の光量比を等しくする方向、すなわち合焦レンズ１
０の繰り出し量を小さくする方向の信号が出力される。
また、各受光素子Ａ・Ｂに入射する被写体からの反射光
の検出が不可能なほど遠方に被写体４’が存在する場合
も、同様な方向信号が出力される。すなわちこの場合は
被写体が無限遠方と判断され、無限遠撮影位置Ｉに合焦
レンズ１０が位置していればよい。

【００２３】また、被写体４”が前記位置Ｑより近い位
置Ｒに存在する場合は、反射光は投光手段１に遠い側に
ある受光素子Ｂに多く入射する。このため、各受光素子
の光量比を等しくする方向、すなわち合焦レンズ１０の
繰り出し量が大きくなる方向の信号が出力される。

【００２４】さて、ステップ７で決定されたモータ１４
の回転方向と、ステップ３で記憶された回転方向とが比
較され（ステップ８）、一致していない場合は、ステッ
プ７において決定された回転方向にモータ１４を回転さ
せる（ステップ１１）。そして、ステップ３に戻りこの
ときの回転方向を記憶手段に記憶し（ステップ３）、カ
ウンタをリセットし（ステップ４）合焦のための測定情
報を再び読み込む（ステップ５）。

【００２５】一方、回転方向の比較（ステップ８）の結
果、両者が一致している場合はステップ５で計時が開始
されたカウンタがオーバーフローしているかどうかを判
断する（ステップ９）。もしオーバーフローしていなけ
ればモータ１４を回転させ（ステップ１２）、ステップ
５に戻る。

【００２６】ステップ９において、カウンターがオーバ
ーフローしていればモータ１４の回転を停止し（ステッ
プ１３）、ステップ５に戻る。そしてステップ５におい
て読み込む測定情報が変わらない限り、このループを繰
り返しモータ１４は停止の状態に保たれる。

【００２７】ステップ９においてカウンターがオーバー
フローする場合とは、被写体が過度に接近している場合
か、無限遠方に存在する場合である。

【００２８】すなわち、前者の場合は合焦レンズ１０が
最至近撮影位置Ｎに到達し、保持部材１１がストッパＳ
ｎに当接しそれ以上図示左方への移動は阻止されるが、
モータ１４は同一方向への回転を継続する。この場合ま
ずスリップ機構１７の摩擦板で滑りが生じ、ウォームギ
ヤ１５の過剰な回転は阻止される。その後上記のごと
く、カウンタのオーバーフローでモータ１４は停止す
る。

【００２９】一方、後者の場合は合焦レンズ１０が無限
遠撮影位置Ｉに到達し、保持部材１１がストッパＳｉに
当接してそれ以上図示右方への移動は阻止されるが、モ
ータ１４は同一方向への回転を継続する。この場合もま
ずスリップ機構１７が作動し、その後カウンタのオーバ
ーフローでモータ１４は停止する。

【００３０】このように、被写体が過度に接近している
場合や無限遠方に存在する場合は、モータ１４は所定の
時間が経過すると停止する。

【００３１】なお上記説明は、アクティブ方式の自動焦
点調節装置について行ったが本発明はこれに限定され
ず、各種方式の自動焦点調節装置に利用可能である。ま
た、説明を簡単にするため、モータ１４の駆動速度は一
定として説明を行ったが、これに限定されるものでな
い。すなわちモータ１４の駆動速度の変更に対応して、
カウンターがオーバーフローする値を変更したり、クロ
ックパルスの周波数を変更するだけで、モータ１４の駆
動速度が変更可能な自動焦点調節装置にも利用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、リミット
スイッチや導電パターン等の物理的検出手段を必要とせ
ず、合焦レンズが最至近撮影位置または無限遠撮影位置
に到達した場合には、この合焦レンズの駆動源を停止す
ることができる。したがって、装置の小型化と機構の簡
素化、さらには製造コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による合焦レンズ移動制御装置の実施例
を示すブロック図。

【図２】図１で示した装置の動作を説明するフローチャ
ート。

【図３】図１における実施例の合焦動作を説明する図。

【符号の説明】

１ 投光手段 ２ 発光素子 ３ 投光レンズ ４ 被写体 ５ 受光手段 ６ ２分割受光素子 ７ 受光レンズ ８ バネ ９ 伝達レバー １０ 合焦レンズ １１ 保持部材 １２ 測定回路 １３ 制御回路 １４ モータ １５ ウォームギャ １６ 結像面 １７ スリップ機構 Ｓｎ 最至近撮影位置ストッパ Ｓｉ 無限遠撮影位置ストッパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 撮影レンズの非合焦状態を検知しこの撮
   影レンズを合焦状態に移動制御する装置において、この
   撮影レンズの移動すべき方向を判別する手段と、この手
   段の信号に基づき、スリップ機構を介して前記撮影レン
   ズを移動させる駆動手段と、前記撮影レンズの移動した
   方向を記憶する手段と、計時手段とを有し、前記撮影レ
   ンズの移動方向に変化がなくかつ前記駆動手段が所定の
   時間以上作動した場合は、前記駆動手段を非作動とする
   ことを特徴とするレンズ移動制御装置。