JP2801366B2 - 光学制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学制御装置に係わり、さらに詳しくは、
レンズ群の移動によって焦点を調節したり、変倍を行っ
たりするレンズ位置制御装置等に用いて好適なものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、カメラの動向を見ると、レンズシステムに特徴
的な性能を持たせ、又、これを小型化するなどの目的か
ら、後群レンズを移動させて焦点調節を行うレンズ、い
わゆるインナーフオーカスレンズが広く用いられてい
る。

第４図は、このインナーフオーカスタイプのレンズシ
ステムにおけるレンズ構成の一例を示したものであり、
同図において101は固定の第１のレンズ群、102は変倍を
行う為の第２レンズ群（ズームレンズ）、103は絞り、1
04は固定の第３のレンズ群、105は焦点調節と、第２の
レンズ群による変倍動作に伴う焦点面移動の補正機能を
兼ねた第４のレンズ群（フオーカスレンズ）、114は撮
像面である。

第５図は、この種のレンズにおいて、焦点距離の変化
に対して、撮像面に合焦像を得る為の第４のレンズ群の
軌跡を、被写体距離をパラメータとして表わしたもので
ある。前述の通り、第４のレンズ群105は焦点調節と変
倍に伴う焦点移動補正の機能を兼ねているので、被写体
距離に対して固有の補正曲線を有する事になる。即ち、
ズーミングを行う場合、第５図に示される補正曲線の中
から、被写体距離に応じて１つを選択し、これに沿って
第４のレンズ群105を移動させる必要がある。

第４図のレンズ群105を、被写体距離に対して特有の
補正軌跡でズーム中に移動させる方法としては、たとえ
ば特開平１−280709号公報等が提案されている。

この方法によれば、第５図の軌跡群を、傾きがほぼ等
しい領域ごとに第６図の様に複数領域に分割し、各領域
に１つの代表速度を与える。ズーム動作開始前、第４の
レンズ群105が被写体に対して合焦位置にあるとする
と、ズームレンズとフオーカスレンズの位置により、第
６図の中の１つの分割領域が定まり、ズーム動作開始と
同時に、駆動すべき第４のレンズ群すなわちフオーカス
レンズ105の代表速度が決定される。ズーム動作が開始
されると、焦点距離もフオーカスレンズ105の位置も刻
々変化するので、その都度第６図に示される領域も変わ
り、フオーカスレンズの代表速度も変化する。

この代表速度の変化に応じた変位を結ぶと、結局第５
図に示す曲線に近似したカーブを得る事ができ、合焦し
ながらズーム動作を行う事が可能になる。

しかしながら、上記の方法では、各領域の代表速度
は、１つの固定されたズームレンズ移動速度に対して決
定されてしまうので、例えばズームモータのトルクのば
らつきや温度差、又はカメラの姿勢差等によってズーム
レンズ移動速度が変動すると、正しく第５図の軌跡を追
従できなくなり、ズーム動作中にボケを生じるという問
題がある。

これに対してたとえば特開平１−319717号公報では、
実際のズーム速度の変化に従って、上記代表速度に乗じ
る係数を加減し、ズーム中のフオーカスレンズ駆動速度
を調節する方法が提案されている。

例えば第６図に於ける横軸が16等分割されており、ズ
ームレンズの速度が、テレ端からワイド端まで移動する
のに７秒かかるような速度に設定されているとすると、
第７図に示す通り、１つの分割領域701を通過するの
に、NTSC方式の場合、26垂直同期期間（26V−Sync）を
要する。実際のズーム動作で前記１領域を通過するのに
Ｎ（Ｖ−Sync）かかったとすると、ズーム速度の基準値
（テレ端からワイド端まで７秒）に対する変化の割合R
_ZSは、 R_ZS＝N/26 ……（１） であるから、ズーム中は、前記１領域を通過するのに要
する垂直同期期間を常に測定し、1/R_ZSを前記代表速度
に乗じる事により、ズーム速度の変化に対応した第４の
レンズ群105の移動速度でボケる事なくズーミングを行
う事が可能になる。

ところで電源投入後、始めてズームを行う場合ズーム
速度の測定データがなく、R_ZSに実際のズームレンズの
駆動速度からもとめた正しい値が入力されない。そこで
電源投入直後に、ズームレンズを測定に必要な最低区間
移動させ、R_ZSの初期値を定め、このR_ZSをそのレンズの
位置する領域に相当する代表速度に乗じ、実際のフオー
カスレンズ速度をもとめた後、ズームレンズを元の位置
に戻してから通常使用状態に入るという方式を開発し
た。

次に第４のレンズ群すなわちフオーカスレンズ105の
位置制御について説明を行う。

第５図、第６図及びこれまでの説明から明らかな様
に、第４のレンズ群の駆動制御には、正確な位置検出と
速度切り換え性能が要求される。従って、これらのレン
ズの駆動手段としては、アクチユエータとして、ステツ
ピングモータ等、慣性の影響を受けにくく、かつ駆動信
号に対する移動量が一定で、幅広い速度応答範囲を有す
るものが多く使われている。ステツピングモータをフオ
ーカスレンズ105のアクチユエータとして用いた場合、
位置検出方法としては、ステツピングモータの駆動パル
スをカウンタでカウントし、そのカウント値をフオーカ
スレンズ位置と対応させる方法が便利である。但し、こ
の方法によれば、位置エンコーダであるところの前記カ
ウンタがインクリメントカウンタであり、このカウント
値を第６図の軌跡の縦軸の座標に正しく対応させる為に
は、電源投入時点から通常動作に入るまでの間に、一旦
フオーカスレンズ105を所定の位置まで移動させ、その
位置でカウンタに該所定の位置に対応する値を代入して
から、フオーカスレンズ105の移動に伴う位置のカウン
ト動作を開始するように制御する必要がある。

従って、これまでに述べたレンズシステムに於ては、
ズームスピードの測定と、第４のレンズ群105の位置検
出カウンタのプリセツトを、電源投入時点から通常動作
に入るまでの間に行わなくてはならない。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら上記の構成では、２種類の予備動作を、
電源投入から通常動作に移行するまでの短い時間内に行
わなければならないので、リセツト動作に時間がかか
り、通常動作に入るまで撮影者を長く待たせる事にな
り、逆に撮影者の待機時間を優先してリセツト時間に限
度を設けると、電源投入時のレンズシステムの状態によ
ってはリセツトが不完全な場合が発生し、良好な通常動
作が行えないという相反する問題を生じる。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解決することを目的としてな
されたもので、その請求項（１）に記載の発明によれ
ば、光学特性を可変する第１及び第２の被制御系と、前
記第１及び第２の被制御系をそれぞれ駆動する第１及び
第２の駆動手段と前記第１及び第２の被制御系の駆動状
態をそれぞれ検出する検出手段と、定常状態において、
前記検出手段の検出情報に基づいて前記第１及び第２の
駆動手段を駆動して、前記第１及び第２の被制御系を制
御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記定常状
態となるまでの初期状態において、前記第１の駆動手段
を制御して前記第１の被制御系の初期設定動作を実行す
るとともに、該第１の被制御系の初期設定動作中に、割
り込み処理によって前記第２の駆動手段を駆動すること
により、前記第２の被制御系の初期設定動作を並行処理
するように構成された光学制御装置を特徴とする。

また本願の請求項（２）に記載の発明によれば、請求
項（１）に記載の発明において、前記光学制御装置が、
カメラであって、前記制御手段が前記初期設定動作によ
り、撮影を開始する前に、撮影中における前記各被制御
系の駆動制御に関する情報を取り込むように構成された
光学制御装置を特徴とする。

また本願の請求項（３）に記載の発明によれば、請求
項（１）に記載の発明において、前記制御手段は、前記
第１及び第２の被制御系のうち、先に初期設定動作の終
了した被制御系を、他方の被制御系の初期設定動作中
に、定常状態の設定に切り換え可能に構成した光学制御
装置を特徴とする。

また本願の請求項（４）に記載の発明によれば、請求
項（１）に記載の発明において、前記第１及び第２の被
制御系が、それぞれズームレンズ及びフオーカスレンズ
である光学制御装置を特徴とする。

また本願の請求項（５）に記載の発明によれば、複数
のレンズからなる撮影光学系と、前記撮影光学系の所定
のレンズを駆動する駆動手段と、 前記レンズの位置を記憶する記憶手段と、前記駆動手
段を制御して前記レンズの位置を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は、電源投入に応じて前記レンズの
位置を前記記憶手段に記憶するとともに前記レンズを所
定のリセット位置へと移動して初期設定動作を行い、前
記レンズの前記リセット位置への到達に応じて前記レン
ズを前記記憶手段に記憶されている位置へと復帰移動す
るように構成されている光学制御装置を特徴とする。

〔作用〕

これによって、カメラのレンズ制御において、複数の
光学系のリセツト動作を並行して同時に行う機能を実現
でき、リセツト動作に要する時間が短縮される。

〔実施例〕

以下、本発明における駆動制御装置を、各図を参照し
ながら、その一実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明における制御装置の一実施例の構成を
示すブロツク図である。

同図において、101、102、103、104及び105は第６図
と同等の機能を有する光学系の要素である。106、107、
108はそれぞれズームレンズ102、絞り103、フオーカス
レンズ105を駆動するためのたとえばモータ等によるア
クチユエータ、109、110、111はそれぞれアクチユエー
タ106、107、108を駆動制御するドライバ、112、113は
それぞれズームレンズ102とフオーカスレンズ105の位置
を検出するための位置エンコーダ、114はレンズによっ
て結像された画像を映像信号に変換して出力する、たと
えばCCD等の撮像素子、115は撮像素子114の出力信号を
増幅する増幅器、116は増幅器115の出力信号のうち焦点
状態を検出するのに有効な高域成分のみを取り出すバン
ドパスフイルタ、117はバンドパスフイルタ116の出力信
号により高域成分が増加する方向にフオーカシングレン
ズ105を移動させてフオーカシングを行ったり、従来例
でも説明した様に、ズームレンズ102とフオーカシング
レンズ105を同時に移動させてズーム動作を行う等の制
御を行うレンズ駆動制御用マイコン、118は増幅器115の
出力信号の輝度レベルによって被写体の明るさを測定
し、絞り103の開口量を調節して明るさを一定に保つ絞
り制御装置、119はフオーカスレンズ105の移動可能な範
囲内に設けられている固定のリセツトスイツチで、フオ
ーカスレンズ105がこの位置を通過すると、リセツトス
イツチ119がONされ、リセツト信号が駆動制御回路117へ
と供給される。またこのリセツトスイツチ119の配され
ている位置は、フオーカシングレンズ105の機械的な動
作範囲内において、∞端側の実質的な動作範囲の外側に
配置されている。

第２図は、第１図に示す構成図において、本発明を実
施するための駆動制御回路117内に格納されている制御
プログラムのフローチヤートである。

同図において、201はプログラムの開始を示すステツ
プ、202はシステムの電源が投入されたか否かを判定す
るステツプ、203はズームレンズ102の移動位置をエンコ
ーダ112の分解能レベルで検出し、Z_Sとして記憶するス
テツプ、204はフオーカスレンズがリセツト位置に移動
したとき実行されるリセツトプログラムが、ズームレン
ズのリセツト動作中に割り込んで実行される事を許可す
るステツプ、205はズームレンズのリセツト動作を行う
為に、ズームレンズをワイド側又はテレ側のどちらか一
方に駆動するステツプ、206は例えば上述した方法によ
って、ズームレンズ駆動速度の測定を行うステツプ、20
7はズームレンズ駆動速度の測定が完了したか否かを判
定するステツプ、208はズームレンズをステツプ205で駆
動した方向と逆方向に移動させるステツプ、209はズー
ムエンコーダ112の出力がステツプ203で記憶したZ_Sにな
ったか否か、すなわちズームレンズ102が、駆動前の位
置に戻ったか否かを判別するステツプ、210はズームレ
ンズの駆動を停止するステツプ、211は制御プログラム
の実行終了を示すステツプである。

一方、ステツプ212〜ステツプ218に示すフローチヤー
トは、ステツプ201〜211のフローの実行中、ステツプ20
4で割り込みが発生するたびに逐次実行される割り込み
処理の制御フローを示すものである。

212は割り込み処理すなわち前述したフオーカスレン
ズ105の位置検出用のカウンタをリセツトするための処
理の開始を示すステツプ、213はフオーカスレンズリセ
ツト位置検出用のリセツトスイツチ119がONしたか否か
を判別するステツプ、214はリセツトスイツチがONされ
ていたときフオーカスモータ108を停止させるステツ
プ、215は、フオーカスレンズ105の位置検出用のカウン
タに所定値を代入して初期化するステツプ、216は前記
割り込みを禁止するステツプ、217はリセツトスイツチ
がONされていない場合、フオーカスモータ108をフオー
カスレンズ105を∞端側へと駆動するステツプ、218は上
述の一連の割り込みプログラムの実行を終了し、ステツ
プ201〜211の制御フローを再開すべく、割り込みポイン
トに戻るためのステツプである。

ここで、リセツトスイツチ119の位置は、第６図で示
すように、符号601で示すように横軸よりさらに下側の
位置すなわちフオーカスレンズの実質的な動作範囲内に
おいて∞端側の外側に設定されているものとする。

いま第２図において、ステツプ201で制御フローの実
行を開始すると、ステツプ202でシステムの電源投入を
待機する。

ステツプ202で電源が投入されたことが検出される
と、ステツプ203でズームエンコーダ112の出力値、すな
わちズームレンズ102の位置が読み取られ、Z_Sとして駆
動制御回路117内の所定のメモリ領域に記憶される。更
にステツプ204で、フオーカスレンズ位置検出用カウン
タリセツト用プログラムの割り込み実行許可の処理を行
う。そしてこの処理の後、実際に前記カウンタのリセツ
ト動作がズームレンズの速度測定動作と並行して開始さ
れる。この割り込みプログラムの説明は後述することに
して、先ずズームレンズのリセツト動作について説明す
る。

割り込みを許可後、ズームレンズ102の移動速度測定
を行う為、ステツプ205でズームレンズのいずれかの方
向に移動する。そして移動しながら、ズームエンコーダ
112の出力値を常に監視して、例えば前述した様に、１
つ又は複数のズーム移動方向分割領域を通過する間に、
いくつの垂直同期期間を要するかという速度測定をステ
ツプ206で行う。そしてステツプ207で予め決められた所
定の数の分割領域をズームレンズが通過し、速度測定が
完了したと判断されるまで、この動作が繰り返される。

ステツプ207で測定完了が確認されると、ステツプ208
でズームレンズ105を、ステツプ205において駆動した方
向と逆の方向に移動させる。そしてステツプ209でズー
ムエンコーダ112の出力値がステツプ203で記憶されたズ
ームレンズ位置Z_Sに到達したことが判別されたとき、す
なわちズームレンズが元の位置に戻ったとき、ステツプ
210でズームレンズ102の駆動を停止し、リセツト動作を
完了する。

これによってズームレンズの実際の駆動速度が測定さ
れ、前記（１）式に示す式に基づいて、標準速度との比
をもとめ、第６図に示すようなズームレンズの位置して
いる分割領域に対して設定されているフオーカスレンズ
の標準代表速度を上記比に基づいて補正することによ
り、ズームレンズが駆動された際、第５図の対応する曲
線上を正確にトレースしながらフオーカスレンズを追従
させることができ、ボケの生じないズーム動作を行うこ
とが可能となる。

次にステツプ204で割り込み許可を行った後に実行さ
れるフオーカスレンズ105の位置カウンタのリセツト動
作について説明を行う。このリセツト動作はフオーカス
レンズ105の位置検出を正確に行うため、フオーカスレ
ンズ105の位置検出用カウンタ内にフオーカスレンズ105
の位置情報を正確にプリセツトし、第５図の軌跡にした
がってフオーカスレンズを高精度に駆動制御するための
処理を行うものである。

ステツプ212で割り込みプログラムがスタートする
と、ステツプ213でリセツトスイツチ119がONしているか
否かを判別する。前述の通りリセツトスイツチ119の位
置を、第６図中601に示す位置に固定すると、通常の至
近から∞まで合焦可能な領域（第６図で速度ベクトルの
記入されている領域）より、リセツトスイツチ119は必
ず∞側に存在する事になる。従って通常の使用状態で電
源を切って、再び投入すると、この時点でフオーカスレ
ンズ105は通常の至近から∞までの合焦領域のどこかに
位置しているはずなので、ステツプ213でリセツトスイ
ツチ119がONしていなければ、フオーカスレンズ105が60
1より必ず至近側にあるとみなすことができる。そこ
で、リセツトスイツチがONしていなければ、ステツプ21
7でフオーカスレンズ105のアクチユエータ108を∞側に
回転させ、以後割り込む毎にこれをくり返す。

ステツプ213でリセツトスイツチのONが確認される
と、ステツプ214でフオーカスレンズ駆動用アクチユエ
ータ108を停止する。この時のフオーカスレンズ105の位
置はリセツトスイツチ119の位置に対応しているので、
ここでリセツトスイツチ119の位置に対応する値を第４
のレンズ群（フオーカスレンズ）位置検出カウンタに代
入する。更に、ステツプ216で割り込みを禁止し、不用
意にフオーカスレンズ105を動かす事を防止している。

以上でズームレンズとフオーカスレンズの両レンズの
リセツト動作を同時に行うことができる。又、割り込み
許可及び禁止のプログラムを設ける事により、一度フオ
ーカスレンズのリセツト動作が完了してしまえば、それ
以降はリセツト動作を行わないで、誤動作防止と演算速
度の短縮を計ることが可能となる。

ところで前記リセツトスイツチ119の構造を、第８図
又は第９図に示す。スイツチをこの様に設定すると、前
記リセツト動作におけるフオーカスレンズ駆動用のアク
チユエータ108の駆動方向をより明確に決定する事がで
きる。

第８図に於いて、801は、フオーカスレンズ105に固定
されている絶縁材料で形成された作動片で、その先端80
7は、フオーカスレンズ105が同図中矢印の方向に進むと
スイツチの一方の操作片802を押し込む様に配置されて
いる。操作片802と803は、２つでリセツトスイツチ119
を形成しており、共に弾性を有する金属で形成されてい
る。804はスイツチの支持部として固定されている絶縁
材料で、操作片802及び803を支えている。805は抵抗
器、806は直流電源である。

いまフオーカスレンズ105がリセツトスイツチ119の操
作片802、803側へ移動すると、まず操作片802が作動部
材807に押され、やがて操作片803と接触する。フオーカ
スレンズ105が更に矢印の方向へ移動すると、操作片80
2、803共に矢印の方向に接触したまま変形して行く。フ
オーカスレンズ105が矢印と反対側へ移動すれば、操作
片802、803はそれ自体の弾性によって第８図の形状に復
元する。

以上により操作片802、803は、作動片807に押されて
一度接触すると、チヤタリング等を十分除去すれば、作
動片807が逆に移動しない限り接触状態を保持し続け
る。すなわち第６図で見れば操作片802と803が互いに接
触していないという事は、フオーカスレンズ105が601よ
り上方の領域に必ずあるという事になり、リセツトスイ
ツチ119の情報でフオーカスレンズ105の移動方向が正確
に定まる。

第９図は、リセツトスイツチとして光学センサを用い
た場合の例である。第９図に於いて、901は、フオーカ
スレンズ105に固定された遮光部材で、フオーカスレン
ズ105が矢印の方向に移動され、やがてフオトダイオー
ド等の発光素子904とフオトトランジスタ等の受光素子9
05の間に遮光部材901が入ると、発光素子904から発せら
れる光が受光素子905に対して遮光される。902、906は
それぞれ発光素子904、受光素子905の直流電源、903、9
07は抵抗器である。これによって受光素子905は、発光
素子904からの発光が受光された時だけON状態となり、
遮光されたときOFFとなる。

第９図で、フオーカスレンズ105が矢印の方向に進
み、遮光部材901が発光素子904の光を遮ると、駆動制御
回路117へ伝送される信号が１から０に変化する。そし
てこの０という値はフオーカスレンズ105が矢印と反対
に移動し、遮光部材901が遮光を行わなくなるまで続
く。従って第８図の例と同様に、遮光されていなけれ
ば、フオーカスレンズ105は必ず第６図のリセツトスイ
ツチ位置601より上方の領域にある事になり、リセツト
動作時のフオーカスレンズ105の移動方向を正確に把握
する事が可能になる。

第３図は本発明における駆動制御回路117の制御アル
ゴリズムの他の実施例を示すフローチヤートであり、シ
ステムの構成自体は第１図と同様である。尚、本フロー
チヤートにおいて、第２図のフローチヤートと全く同様
の処理を行うステツプについては、第２図における符号
を（ ）内に記載する。

本実施例は、前述の第２図に示す第１の実施例におけ
る処理と同じ各レンズのリセツト動作の並行処理を行う
とともに、さらに通常のボケに対して焦点調節を行うAF
処理を導入し、リセツト動作を終了して通常の動作に入
った際には、被写体にすでに合焦しているよう、フオー
カシングレンズ105の位置を設定するものである。

第３図の制御フローチヤートにおいて、301はこの処
理プログラムの開始を示すステツプ、302はシステムの
電源投入を待機するステツプ、303はリセツト動作を選
択するために設けられているリセツトフラグを０にする
ステツプである。

304はズームエンコーダ112によって検出されたズーム
レンズ位置情報Z_Sを検出して記憶するステツプ、305は
第６図において、横軸の各分割領域に対して変化するベ
クトルの記入されている領域の最も∞端側の境界の値を
ズームエンコーダ112によってステツプ304で検出したズ
ームレンズの位置情報Z_Sの値に基づいて駆動制御回路11
7内のメモリより読み出す処理を行うステツプ、306はズ
ームのリセツト動作中に、フオーカスレンズのリセツト
動作の割り込み処理を許可するステツプ、307はリセツ
トフラグが２になったか否かを判定するステツプ、308
はズームレンズに対する追従を考慮した移動でなく、通
常のボケに対してフオーカスレンズを合焦点へと調節す
る自動焦点調節（以下AFと称す）動作を行うステツプ、
309はズームレンズのリセツト動作を行うためズームレ
ンズをワイド側、またはテレ側のどちらか一方へと駆動
するステツプ、310は第２図のフローと同様に、ズーム
レンズ駆動速度の測定を行うステツプ、311はズームレ
ンズ駆動速度の測定が完了したか否かを判定するステツ
プ、312はステツプ307と同様にリセツトフラグが２にな
ったか否かを判定するステツプ、313はステツプ308と同
様に通常のAF動作を行うステツプである。

また314はズームレンズ駆動方向をステツプ309の駆動
方向と反転するステツプ、315はズームレンズの速度測
定動作が完了し、もとのズームレンズ位置Z_Sへと復帰し
たか否かを判別するステツプ、316はズームレンズのリ
セツト動作が終了してズームレンズを停止するステツ
プ、317は本制御フローを終了するステツプである。

次にステツプ318〜331に示すフオーカスレンズのリセ
ツト動作を行うための割込み処理について説明する。

318は第２図の制御フローチヤートと同様にフオーカ
スレンズ105のリセツト動作すなわちフオーカスレンズ1
05の位置検出用カウンタをプリセツトする割り込み処理
の実行の開始を示すステツプ、319はリセツトフラグが
０か否かを判定するステツプ、320はリセツトスイツチ1
19がONされているか否かを判定するステツプ、321はリ
セツトスイツチ119がONされたときフオーカスレンズ駆
動用のモータ108を停止するステツプ、322はリセツトフ
ラグに１を代入するステツプ、323はフオーカスレンズ1
05の位置検出用のカウンタに所定値を代入して初期化す
るステツプ、324はフオーカスレンズを∞端側へと駆動
するステツプ、325はリセツトフラグが１であるか否か
を判別するステツプ、326はステツプ305で設定した値、
すなわち∞端の値に前記位置検出用カウンタの値が到達
しているか否かを判定するステツプ、327はフオーカス
レンズ駆動用のモータ108を停止するステツプ、328はリ
セツトフラグに２を代入するステツプ、329はフオーカ
スレンズ105を至近端側へと駆動するステツプ、330は割
り込みを禁止するステツプ、331はフオーカスレンズリ
セツトの動作の割り込み処理の実行を完了して、ステツ
プ301〜ステツプ317の処理の割り込みポイントへとリタ
ーンさせるステツプである。

以上の処理構成プログラムの実行について以下に説明
する。

ステツプ301でプログラムの実行が開始されると、第
２図に示す第１の実施例と同様にステツプ302で電源が
投入されるまで処理を待機する。電源が投入されたこと
が判定されると、ステツプ303へ進みリセツトフラグを
先ず０にし、ステツプ304でズーム位置エンコーダ112の
出力値をZ_Sとして記憶する。ステツプ305では、たとえ
ばズームレンズ102が最もワイド側の領域にある時、フ
オーカスレンズ105の∞側移動限界が第６図中602である
様に、Z_Sの値によって変化するフオーカスレンズの105
の∞端側移動限界を求め、記憶する。

次にステツプ306で第１の実施例と同様に、フオーカ
スレンズ105の位置検出カウンタリセツト用割り込みプ
ログラムの割り込み実行を許可する処理を行う。これに
よってステツプ317〜330の処理も動作を開始する。ステ
ツプ304では、リセツトフラグが２となっているか否か
を判定し、２であればフオーカスレンズ105の位置検出
カウンタのリセツト動作が完了しているものとみなし、
ステツプ308で通常のAF動作を実行する。詳しくは後述
するが、割り込み処理ルーチンで、フオーカスレンズの
リセツト動作が完了した場合はリセツトフラグが２とな
っている。リセツトフラグが２でなければ、フオーカス
レンズのリセツト動作が完了していないと判断し、ステ
ツプ308は実行せず、ステツプ309、310でズームレンズ
の駆動速度を測定する。そしてステツプ311でズームレ
ンズ駆動速度の測定が完了するまで、ステツプ307〜310
の処理が繰り返し実行される。

ズームレンズ速度の測定が完了すると、ステツプ312
へと進んで再びリセツトフラグの内容を調べ、リセツト
フラグが２すなわち割り込み処理によってフオーカスレ
ンズ105のリセツト動作が完了していれば、ステツプ313
へ進んで通常のAF動作を行って、ボケに対する焦点調節
を行い、ステツプ312でリセツトフラグが２になってい
なければステツプ314へ移行してズームレンズ102を反転
し、ステツプ315でズームレンズが測定動作前に位置し
ていた位置すなわちズームエンコーダ112の出力がZ_Sに
復帰するまでズームレンズ102の反転駆動を続け、Z_Sに
到達したところでステツプ316へと進みズームレンズを
停止し、ステツプ317でシステム全体のリセツト動作を
完了する。

次に、ステツプ318から始まるフオーカスレンズの105
の位置検出カウンタリセツト動作について説明する。

ステツプ306でステツプ318から始まるカウンタリセツ
ト動作の割り込み実行が許可されると、ステツプ309で
リセツトフラグが０か否かの判別が行われる。リセツト
フラグが０であれば、第２図に示す第１の実施例と同
様、初期値がカウンタに代入されていない状態なので、
ステツプ320でリセツトスイツチがONしていなければ、
フオーカスレンズ105が第６図のリセツト位置601より上
方の領域にあるため、フオーカスレンズ105を∞側へ駆
動させる。又、この時、リセツトスイツチがONしていれ
ば、前記初期値を位置検出カウンタに代入すべく、ステ
ツプ321でフオーカスレンズ105を停止し、ステツプ322
でリセツトフラグを１とした後、ステツプ323で初期値
を代入する。

ステツプ319でリセツトフラグが０でないと判別さ
れ、かつステツプ325でリセツトフラグが１と判断され
た場合は、ステツプ326で前記位置検出カウンタの値が
ステツプ305で設定した∞端値に至っているかどうかを
判別する。∞端に至っていない場合には、ステツプ329
でフオーカスレンズ105を至近側へと移動させる。∞端
に至っていれば、ステツプ327でフオーカスレンズ105を
停止させた後、ステツプ328でリセツトフラグを２にす
る。

また、ステツプ325でリセツトフラグが１でないと判
別されると、リセツトフラグは２であるという事になる
ので、フオーカスレンズのリセツト動作が行われたと判
断し、ステツプ330で割り込みを禁止してフオーカスレ
ンズ105の位置検出カウンタ値のリセツト動作の割り込
み処理を完了し、ステツプ331でステツプ301〜317の処
理へとリターンする。

以上の動作を行う事でズームレンズの速度測定を完了
し、ズームレンズを電源投入時と同じ位置に戻すと同時
に、ステツプ306で割り込みを許可してから、フオーカ
スレンズ105の位置検出カウンタ値のリセツト動作を行
う。更に位置検出カウンタのリセツトが終了すれば、残
った時間でフオーカスレンズ105を実使用領域まで戻
し、AF動作を実行させるので、電源を投入後、通常使用
状態になった時には、各レンズを大きく移動させたにも
かかわらず、焦点距離の変化はなく、合焦状態からすく
に撮影を開始する。

〔発明の効果〕

以上説明し様に、撮影を開始する前に、レンズシステ
ム内の複数の駆動素子を同時に移動させることにより、
撮影前に取り込む必要がある移動制御情報を短時間で測
定する事が出来る。また、前記測定後、余った時間内
で、素子の移動制御を撮影中の制御状態に切り換える事
により、撮影開始当初から、被写体に対応した位置に、
駆動素子を移動させておく事が可能になる。

すなわちズーム動作にともなって変化する焦点面をフ
オーカシングレンズを移動して補正するようなレンズシ
ステムにおいては、ズームレンズの実際の速度を測定
し、フオーカスレンズの正確な追従速度をもとめるため
のズームレンズのリセツト動作と、フオーカスレンズの
トレースする軌跡を正確に判別し、ズームレンズに高精
度に追従させるための制御情報を得るためのフオーカス
レンズのリセツト動作を同時に並行して行うことがで
き、システムの初期化動作を短時間で且つ正確に行うこ
とができる。また初期化動作の迅速化によって初期化後
の撮影状態に対応したシステムの設定も効率良く短時間
で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光学制御装置の一実施例を示す
ブロツク図、 第２図は本発明装置における制御アルゴリズムを示すフ
ローチヤート、 第３図は本発明装置における制御アルゴリズムの他の例
を示すフローチヤート、 第４図は通常のインナーフオーカス型レンズシステムの
構成図、 第５図はインナーフオーカス型レンズシステムにおける
ズームレンズとフオーカスレンズの移動軌跡を示す図、 第６図は第５図の特性曲線を複数領域に分割し、その各
領域ごとに代表速度を設定した状態を示す図、 第７図はズームレンズの速度測定動作を説明するための
図、 第８図はフオーカスレンズのリセツト位置検出スイツチ
の構成を示す図、 第９図はフオーカスレンズのリセツト位置検出スイツチ
の他の例の構成を示す図である。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学特性を可変する第１及び第２の被制御
   系と、 前記第１及び第２の被制御系をそれぞれ駆動する第１及
   び第２の駆動手段と、 前記第１及び第２の被制御系の駆動状態をそれぞれ検出
   する検出手段と、 定常状態において、前記検出手段の検出情報に基づいて
   前記第１及び第２の駆動手段を駆動して、前記第１及び
   第２の被制御系を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記定常状態となるまでの初期状態に
   おいて、前記第１の駆動手段を制御して前記第１の被制
   御系の初期設定動作を実行するとともに、該第１の被制
   御系の初期設定動作中に、割り込み処理によって前記第
   ２の駆動手段を駆動することにより、前記第２の被制御
   系の初期設定動作を並行処理するように構成されている
   ことを特徴とする光学制御装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項において、 前記光学制御装置は、カメラであって、前記制御手段は
   前記初期設定動作により、撮影を開始する前に、撮影中
   における前記各被制御系の駆動制御に関する情報を取り
   込むように構成されていることを特徴とする光学制御装
   置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第（１）項または（２）項
   において、 前記制御手段は、前記第１及び第２の被制御系のうち、
   先に初期設定動作の終了した被制御系を、他方の被制御
   系の初期設定動作中に、定常状態の設定に切り換え可能
   に構成されていることを特徴とする光学制御装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第（１）項乃至（３）項に
   おいて、 前記第１及び第２の被制御系は、それぞれズームレンズ
   及びフォーカスレンズであることを特徴とする光学制御
   装置。
5. 【請求項５】複数のレンズからなる撮影光学系と、 前記撮影光学系の所定のレンズを駆動する駆動手段と、 前記レンズの位置を記憶する記憶手段と、 前記駆動手段を制御して前記レンズの位置を制御する制
   御手段とを備え、 前記制御手段は、電源投入に応じて前記レンズの位置を
   前記記憶手段に記憶するとともに前記レンズを所定のリ
   セット位置へと移動して初期設定動作を行い、前記レン
   ズの前記リセット位置への到達に応じて前記レンズを前
   記記憶手段に記憶されている位置へと復帰移動するよう
   に構成されていることを特徴とする光学制御装置。