JPH1068862A - テレビカメラ用レンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ群が停止していたことを検出した後、位
置検出手段への電力供給を停止することにより、無駄な
電力消費を抑制する。 【解決手段】ＡＦスタートスイッチ９０が押されていな
ければ、出力２によりモータドライバ５２に停止信号を
出力し、微調整レンズ群１８駆動用のステッピングモー
タ５０を停止させる。この時、出力３によりモータドラ
イバ５２に励磁停止信号を出力し、ステッピングモータ
５０の励磁をも停止させる。更に、出力１をハイ（Ｈ）
にしてフォトインタラプタ５４のＬＥＤ７６をも消灯さ
せる。これにより、レンズ停止期間中、ステッピングモ
ータ５０及びフォトインタラプタ５４に電流が流れない
ので電力の消費を無くすことができ、省電力化が図れ
る。レンズ駆動機構に限らず、アイリス駆動機構にも適
用が可能である。

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用レン
ズ装置に係り、特にＥＮＧカメラ等の放送用テレビカメ
ラに使用されるテレビカメラ用レンズ装置の省電力対策
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハンディカメラの電源はバッテ
リーから供給されており、該カメラに取り付けるズーム
レンズ装置も前記バッテリーから電源が供給されてい
る。ズームレンズ装置の駆動には、ステッピングモータ
が広く用いられており、そのホームポジションを検出す
るためにフォトインターラプタ等の位置検出器（基準位
置センサー）が設けられている（特開平６−１８７６０
号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ズームレンズ装置では、レンズ群等が停止している場合
でも前記位置検出器に電力が供給されており、無駄な電
力が消費されているという問題がある。このような不要
な電力消費のために、バッテリーの消耗が早く、容量の
大きいバッテリーが必要となるという欠点がある。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、無駄な電力消費を抑制し、バッテリーを長時間
使用することができる省電力のテレビカメラ用レンズ装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
する為に、光軸に沿って移動自在に支持されたレンズ
と、前記レンズを駆動するモータと、前記レンズの位置
を検出する位置検出手段と、前記モータ及び前記位置検
出手段に電力を供給する電源供給手段と、前記レンズが
停止しているか否かを検出する停止検出手段と、前記停
止検出手段により前記レンズの停止が検出された場合に
前記位置検出手段への電力供給を停止させる制御手段
と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】即ち、レンズが停止している時にはレンズ
の位置を検出し続ける必要が無い点に着眼し、停止検出
手段によりレンズが停止したことを検出した場合には、
位置検出手段への電力の供給を停止する。これにより、
無駄な電力消費が抑制され、省電力化を図ることができ
る。前記モータとしてステッピングモータを使用する場
合、ステッピングモータは停止中も電力を消費するの
で、レンズの停止が検出されたときには位置検出手段へ
の電力供給を停止すると同時にステッピングモータへの
電力供給も同時に停止させるのがよい。これにより、一
層の省電力化を図ることができる。

【０００７】本発明は、焦点調整用のフォーカスレン
ズ、オートフォーカス用のウォブリングレンズ、ズーム
調整用のズームレンズ等の各種レンズの駆動機構に適用
することができるが、レンズ駆動機構と同様にモータと
位置検出手段とを使用するアイリス機構にも応用するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るテレビカメラ用レンズ装置の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。図１には、本発明に係るテレビカメラ用
レンズ装置が適用されたテレビカメラ装置の全体構成が
示されている。レンズ装置１０の光学系は、固定フォー
カスレンズ群１２、移動フォーカスレンズ群１４、ズー
ムレンズ群１６、微調整レンズ（ウォブリングレンズ）
群１８、リレーレンズ群２０を主要部材として構成さ
れ、ズームレンズ群１６と微調整レンズ群１８の間にア
イリス２２が設けられている。他方、カメラ系は撮像素
子（ＣＣＤ）２４、信号処理回路２６等を有している。
尚、各レンズ群は、図１では簡略化して示してあるが、
それぞれ１枚又は複数枚のレンズで構成される。

【０００９】図示しない被写体からの光はレンズ装置１
０を介してカメラ系のＣＣＤ２４上に結像され、ＣＣＤ
２４において電気信号に変換される。この電気信号は信
号処理回路２６に導かれ、該信号処理回路２６により同
期信号、輝度信号及び色信号から成る複合画像信号（ビ
デオ信号）が形成され、ビューファインダ、ビデオ信号
出力端子、及びレンズ制御回路３０等に各々送出され
る。

【００１０】レンズ装置１０には、移動フォーカスレン
ズ群１４を駆動するモータ３２、該モータ３２を動作さ
せるモータドライバ３４、及び移動フォーカスレンズ群
１４の位置を検出する位置検出センサ（例えば、ポテン
ショメータ）３６が設けられるとともに、前記ズームレ
ンズ群１６を駆動するモータ３８、該モータ３８を動作
させるモータドライバ４０、及びズームレンズ群の位置
（ズーム位置）を検出する位置検出センサ（例えば、ポ
テンショメータ）４２が設けられている。前記モータド
ライバ３４、４０は、ともにレンズ制御回路３０によっ
て制御され、前記位置検出センサ３６、４２の検出信号
は、それぞれＡ／Ｄ変換器４４、４６によってデジタル
変換されたのち、レンズ制御回路３０に加えられる。

【００１１】また、前記微調整レンズ群１８を駆動する
モータ５０及び該モータ５０を動作させるモータドライ
バ５２が設けられている。この微調整レンズ駆動用のモ
ータ５０にはステッピングモータが用いられ、該ステッ
ピングモータによって微調整レンズ群１８を光軸に沿っ
て前後に高速に移動（振動）できるようになっている。
図中符号５４は、微調整レンズ１８の基準位置（ホーム
ポジション）を検出するための基準位置検出器（例え
ば、フォトインタラプタ）であり、該フォトインタラプ
タ５４はレンズ制御回路３０によって制御されている。

【００１２】レンズ制御回路３０では、前記ホームポジ
ションを基準としてパルス数をカウントすることにより
微調整レンズ群１８の位置を把握するとともに、微調整
レンズ群１８の移動方向とビデオ信号の高周波成分の増
減の関係からピントのズレ具合を検知し、前記移動フォ
ーカスレンズ群１２を移動させる方向を判断している。

【００１３】その他、図示されていないが、前記アイリ
ス２２を駆動するアイリスモータ、該アイリスモータを
動作させるモータライバ等が設けられ、該アイリス用の
モータドライバも前記レンズ制御回路３０によって制御
されるようになっている。図２は、微調整レンズ群の移
動機構を示す要部拡大図である。微調整レンズ群１８は
ピン５６が植設されたレンズ枠５８に保持され鏡胴６０
内に収納されている。鏡胴６０の上部には光軸と平行な
スリット６２が形成されており、該スリット６２に前記
ピン５６が遊挿されている。他方、モータ５０の回転軸
５０Ａには、略円柱状のカム部材６４が固着されてい
る。前記カム部材６４の周面には、前記微調整レンズ群
１８の光学的位置を規定するカム面６６が形成され、該
カム面６６に前記ピン５６が当接している。前記ピン５
６は図示しないバネ等の弾性部材によってカム面６６に
向けて付勢され、ピン５６は常にカム面６６と接触する
ようになっている。

【００１４】従って、モータ５０を回転するとカム部材
６４が回転し、微調整レンズ群１８が光軸に沿って前方
（図中左方向）又は後方（図中右方向）に移動する。モ
ータ５０の回転方向を正／逆切り換えることにより、微
調整レンズ群１８のの移動方向を変えることができる。
前記カム部材６４の左端の周面には遮光板６８が突設さ
れており、該遮光板６８の上方にはフォトインタラプタ
５４が配設されている。前記遮光板６８は、モータ５０
の回転により、微調整レンズ群１８が可動範囲の中央位
置（基準位置）に位置した時に、フォトインタラプタ５
４の投光部７０と受光部７２の間（検出部）に進入する
ように形成されている（図３参照）。そして、この基準
位置からモータ５０が回転すると、その回転方向に応じ
て前記遮光板６８はフォトインタラプタ５４の検出部か
ら退出する。

【００１５】図４には、当該テレビカメラ用レンズ装置
の制御系の要部回路図が示されている。フォトインタラ
プタ５４の投光部７０の発光ダイオード（ＬＥＤ）７６
のマイナス端子は抵抗Ｒ、バッファ７８を介してレンズ
制御回路３０の中央演算処理装置（ＣＰＵ）８０の出力
１端子８２に接続されている。また、フォトインタラプ
タ５４の受光部７２のトランジスタＱのコレクタ端子は
ＣＰＵ８０の入力１端子８４に接続されている。ＣＰＵ
８０の出力１をロウレベル（Ｌ）にすると前記ＬＥＤ７
６が点灯し、フォトインタラプタ５４が検出可能状態と
なる。このとき、検出部に遮光板６８が進入していなけ
ればＬＥＤ７６からの光は受光部７２で受光され、トラ
ンジスタＱがオンしてＣＰＵ８０の入力１にロウレベル
（Ｌ）の信号が加わる。一方、フォトインタラプタ５４
の検出部に遮光板６８が進入していればトランジスタＱ
がオフして、ＣＰＵ８０の入力１にハイレベル（Ｈ）の
信号が加わる。

【００１６】遮光板６８は、図２で説明したように微調
整レンズ群１８のレンズ枠５８に固着されており、微調
整レンズ群１８の前後移動、即ち、ステッピングモータ
５０の正転／逆転に応じてフォトインタラプタ５８の検
出部に進入／退出する。ステッピングモータ５０を駆動
するモータドライバ５２は、ＣＰＵ８０の出力２端子８
６及び出力３端子８８と接続されており、ＣＰＵ８０か
ら出力される信号によって動作が制御される。

【００１７】また、ＣＰＵ８０には、オートフォーカス
（ＡＦ）スタートスイッチ９０が接続されている。この
ＡＦスタートスイッチ９０は、固定フォーカスモードか
らＡＦフォーカスモードに切り換えるためのスイッチで
あり、例えば、テレビカメラの筐体外部に設けられてい
る。該ＡＦスタートスイッチ９０がオン操作されると、
ＣＰＵ８０にＡＦスタート信号が入力され、ＣＰＵ８０
は予め設定された動作プログラムに従って、オートフォ
ーカス動作を開始する。

【００１８】上記の如く構成されたテレビカメラ用レン
ズ装置が適用されたテレビカメラ装置の作用について説
明する。図５はＣＰＵの初期設定処理を示すフローチャ
ートである。電源投入時、ＣＰＵ８０の出力１をロウ
（Ｌ）にしてフォトインタラプタ５４のＬＥＤ７６をオ
ンしてフォトインタラプタ５４を検出可能状態にする
（ステップＳ１００、以下ステップ番号のみを示す）。
そして、入力１から入力する信号がハイ（Ｈ）か否かを
判別する（Ｓ１０２）。入力１がロウレベルであれば、
微調整レンズ群１８がホームポジションに位置していな
いことを意味しているので、この場合、出力２よりモー
タドライバ５２に駆動信号（回転パルス）を出力してス
テッピングモータ５０を回転させる（Ｓ１０４）。そし
て、処理はＳ１０２に戻り、微調整レンズ群１８がホー
ムポジションに位置したか否かが確認される。

【００１９】Ｓ１０２において、入力１がハイレベルの
場合、即ち微調整レンズ群１８がホームポジションに位
置している場合は、出力２よりモータドライバ５２に停
止信号を出力してステッピングモータ５０を停止させる
（Ｓ１０６）。そして、このホームポジションを基準に
して微調整レンズ群１８の位置を把握すべく、位置カウ
ンタをリセットする（Ｓ１０８）。こうして、初期設定
が完了する。

【００２０】図６には初期設定以降のＣＰＵの処理の流
れが示されている。初期設定が終了した後は、ＡＦスタ
ートスイッチ９０が押されているか否かを判別する（Ｓ
１２０）。ＡＦスタートスイッチ９０が押されていなけ
れば、出力２によりモータドライバ５２に停止信号を出
力し、ステッピングモータ５０を停止させる（Ｓ１２
２）。そして、出力３によりモータドライバ５２に励磁
停止信号を出力し、ステッピングモータ５０の励磁をも
停止させる（Ｓ１２４）。更に、出力１をハイ（Ｈ）に
してフォトインタラプタ５４のＬＥＤ７６をも消灯させ
る（Ｓ１２６）。そして、処理はＳ１２０に戻る。これ
により、レンズ停止期間中、ステッピングモータ５０及
びフォトインタラプタ５４に電流が流れないので電力の
消費を無くすことができる。

【００２１】Ｓ１２０において、ＡＦスタートスイッチ
９０が押されたことが確認されると、ＣＰＵ８０の出力
１をロウ（Ｌ）にしてフォトインタラプタ５４のＬＥＤ
７６をオンしてフォトインタラプタ５４を検出可能状態
にする（Ｓ１２８）。そして、入力１がハイ（Ｈ）か否
かを判別し（Ｓ１３０）、入力１がハイレベルであれ
ば、位置カウンタをリセットしてから（Ｓ１３２）、出
力２によりステッピングモータ５０を回転させる。例え
ば、予め設定されたプログラムによって、微調整レンズ
群１８を光軸に沿って前方に移動させ、その後、後方に
移動させる場合には、先ず、微調整レンズ群１８を前方
に移動させる方向にステッピングモータ５０を回転させ
る。そして、回転方向に応じて位置カウンタを増加又は
減少させて（Ｓ１３６）、微調整レンズ群１８の現在位
置を把握する。その後、処理はＳ１２０に戻る。

【００２２】微調整レンズ群１８の移動指令中は、上述
のＳ１２０、Ｓ１２８〜Ｓ１３６が繰り返されるが、Ｓ
１３０において入力１がロウ（Ｌ）の場合は、Ｓ１３２
を省略してＳ１３４に進む。微調整レンズ群１８が所定
の位置に到達すると、モータの逆回転が指令され、微調
整レンズ群１８が光軸に沿って後退する。この間ＣＰＵ
８０は、微調整レンズ群１８が前方に移動したときの画
像と後方に移動したときの画像との高周波成分の比較に
基づいて、ピントのピーク値方向を判別・検出して、ピ
ント位置を正確に検出する。

【００２３】そして、図１に示した移動フォーカスレン
ズ群１４の移動方向を決定し、フォーカス用のモータド
ライバ３４に指令信号を送る。フォーカス用のモータド
ライバ３４はモータ３２を起動して、移動フォーカスレ
ンズ群１４を光軸に沿って合焦位置まで移動させる。フ
ォーカシング動作が終了すると、ＡＦスタートスイッチ
９０がオフされ、固定フォーカスモードに移行する。

【００２４】このように、微調整レンズ群１８がホーム
ポジションに位置したことが検出され、微調整レンズ群
１８が停止している期間中は、フォトインタラプタ５４
への電力供給を停止させるようにしたので、無駄な電力
消費が抑制され、省電力化を図ることができる。また、
このときフォトインタラプタ５４への電力供給を停止さ
せると同時にステッピングモータ５０への電力供給も停
止させているので、一層の省電力化を図ることができ
る。

【００２５】上記実施の形態では、ステッピングモータ
を使用した微調整レンズ群１８の駆動機構を例に説明し
たが、ステッピングモータ以外のモータ（例えばＤＣモ
ータ）でもよく、焦点調整用のフォーカスレンズ、ズー
ムレンズ等の各種レンズの駆動機構にも適用することが
できる。上記実施の形態では、ＡＦスタートスイッチ９
０が押された後、モータドライバ５２は予め設定された
動作プログラムに基づいて出力される制御信号によって
制御されるものとして説明したが、フォーカスレンズの
駆動機構やズームレンズの駆動機構に適用する場合に
は、モータの正転／逆転を指令するマニュアルスイッチ
を設け、このマニュアルスイッチの操作に応じて各モー
タドライバを制御してもよい。

【００２６】また、レンズ駆動機構と同様にモータと位
置検出手段とを使用するアイリス機構にも応用すること
ができる。この場合、絞り孔の大きさを示すアイリスポ
ジションを検出する位置検出手段について、アイリスの
停止が検出された場合には前記位置検出手段への電力供
給を停止させる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るテレビ
カメラ用レンズ装置によれば、レンズが停止している場
合には、レンズの位置やアイリスの位置を検出する位置
検出手段への電力供給を停止するようにしたので、無駄
な電力消費が抑制され、省電力化を図ることができる。
これにより、バッテリーを長時間使用することができる
ようになる。

【００２８】モータとしてステッピングモータを使用
し、レンズの停止が検出されたときには位置検出手段へ
の電力供給を停止すると同時にステッピングモータへの
電力供給も同時に停止させることにより、一層の省電力
化が達成でき、特に有効である。同様に、アイリスが停
止している場合には、アイリスの位置を検出する位置検
出手段への電力供給を停止することにより、省電力化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るテレビカメラ用レンズ装
置が適用されたテレビカメラ装置の全体構を示す説明図
である。

【図２】図２は、微調整レンズ群１８の移動機構を示す
要部拡大図である。

【図３】図３は、図２に示した矢印Ａの方向から見た図
である。

【図４】図４は、制御系の構成を示す要部回路図であ
る。

【図５】図５は、ＣＰＵの初期設定処理を示すフローチ
ャートである。

【図６】図６は、初期設定以降のＣＰＵの処理の流れを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…レンズ装置（テレビカメラ用レンズ装置） １４…移動フォーカスレンズ群 １６…ズームレンズ群 １８…微調整レンズ群 ２２…アイリス ２４…ＣＣＤ ３０…レンズ制御回路 ３４、４０、５２…モータドライバ ５０…モータ（ステッピングモータ） ５４…フォトインタラプタ ６８…遮光板 ８０…ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸に沿って移動自在に支持されたレン
   ズと、 前記レンズを駆動するモータと、 前記レンズの位置を検出する位置検出手段と、 前記モータ及び前記位置検出手段に電力を供給する電源
   供給手段と、 前記レンズが停止しているか否かを検出する停止検出手
   段と、 前記停止検出手段により前記レンズの停止が検出された
   場合に前記位置検出手段への電力供給を停止させる制御
   手段と、 を備えたことを特徴とするテレビカメラ用レンズ装置。
2. 【請求項２】 アイリスを駆動するモータと、 絞り孔の大きさを示すアイリスポジションを検出する位
   置検出手段と、 前記モータ及び前記位置検出手段に電力を供給する電源
   供給手段と、 前記アイリスが停止しているか否かを検出する停止検出
   手段と、 前記停止検出手段により前記アイリスの停止が検出され
   た場合に前記位置検出手段への電力供給を停止させる制
   御手段と、 を備えたことを特徴とするテレビカメラ用レンズ装置。
3. 【請求項３】 前記モータはステッピングモータで構成
   され、前記制御手段は、前記位置検出手段への電力供給
   を停止させる際に前記モータへの電力供給をも同時に停
   止させることを特徴とする請求項１又は２記載のテレビ
   カメラ用レンズ装置。