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JP2520491B2 - 光学機器 - Google Patents

光学機器

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Publication number
JP2520491B2
JP2520491B2 JP1322024A JP32202489A JP2520491B2 JP 2520491 B2 JP2520491 B2 JP 2520491B2 JP 1322024 A JP1322024 A JP 1322024A JP 32202489 A JP32202489 A JP 32202489A JP 2520491 B2 JP2520491 B2 JP 2520491B2
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JP
Japan
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output
signal
control signal
optical
circuit
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JP1322024A
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JPH03181921A (ja
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佐藤  修
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Canon Electronics Inc
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Canon Electronics Inc
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Publication date
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Priority to CA002031905A priority patent/CA2031905C/en
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Priority to EP90123859A priority patent/EP0440927B1/en
Priority to DE69022711T priority patent/DE69022711T2/de
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はカメラ等の光学機器に関し、特に光量調整装
置、もしくはレンズ駆動装置などの電磁駆動手段によっ
て動かされる光学量調整部材を有する光学機器に関す
る。
[従来の技術] 従来のビデオカメラやスチルカメラなどに用いられて
いる光量調整装置やレンズ駆動装置は、一般に閉ループ
制御にて制御されている。第4図および第9図は閉ルー
プ制御によって制御される光量調節装置であるオートア
イリス装置の制御を説明するブロック図で、第6図はこ
のオートアイリス装置の構成の一例を説明する図であ
る。
第4図および第6図において、1は駆動源であるモー
タ部で、絞り羽根を駆動するロータ4と、ロータ4を回
転させるための駆動コイル5と、ロータ4の回転速度を
検出する制動コイル6を有する。3は駆動コイル5に供
給する電流を制御する電力アンプ、7は制動コイル6の
出力を増幅する速度信号アンプ回路、Qは不図示の撮像
素子から与えられるビデオ信号に含まれる輝度信号であ
る光量制御信号を入力させる光量制御信号入力端子、2
は速度信号アンプ回路7の出力である速度制御信号と光
量制御信号との差に比例する出力を発生する比較演算回
路である。
すなわち、従来のオートアイリス装置では制動コイル
6の出力を速度信号アンプ回路7で増幅し、これを速度
制御信号として比較演算回路2に負帰還させるような構
成になっていた。
[発明が解決しようとする課題] 上記のような構成の光量調整装置やレンズ駆動装置な
どを有する光学機器には次のような解決すべき課題があ
った。
(i) 速度を検出するための制動コイルを設けなけれ
ばならないので、装置が大型化してしまい、製造コスト
も上昇してしまう。
(ii) 駆動コイルと制動コイルが互いに近接して配置
されているため、駆動コイルに供給される電流の変化に
付随して制動コイルに相互誘導による電流が生じ、この
電流により制動コイルの検出精度が低下してしまうだけ
でなく、制動コイルの出力は速度制御信号として比較演
算回路に負帰還されるので、駆動コイルの制御電流に影
響を与える発振現象が生じ、ロータの速度制御および位
置制御が不安定になりやすい。
本発明の目的は、簡単な構成であって、小型、高精度
な光学機器を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明はモータ等の電磁駆動手段によって動かされる
光学量調整部材を有した光学機器において、該電磁駆動
手段の時定数よりも短い周期の方形波パルス出力を発生
するパルス出力発生手段と、該光学量調整部材の実現す
べき位置に対応して信号レベルが変化する制御信号を出
力する制御信号出力手段と、該パルス出力と該制御信号
とを加算するものであって、該制御信号の信号レベルを
中立点として等しい振幅のパルス波形となるように加算
する加算手段とを有し、該加算手段の出力を用いて該電
磁駆動手段に通電する通電制御手段を設けたことによっ
て、簡単な構成で小型、高精度な光学機器が提供でき
る。
[実 施 例] 以下、本発明の一実施例を第1図に基づいて説明す
る。
第1図および第8図は本実施例の構成図で、同図にお
いて8はパルス出力発生手段としてのパルス発生回路、
Pはビデオ信号に含まれる例えば輝度信号の如き光学量
調整部材の実現すべき位置に対応する制御信号としての
光学量制御信号を入力させる制御信号入力端子、9は光
学量制御信号と該パルス発生回路8の出力信号を重ね合
わせる加算手段としての加算回路、10は該加算回路9か
ら出力された駆動信号をモータのロータ13を駆動するた
めの信号にする電力アンプ回路、11は電磁駆動手段であ
るモータ部、12は該電力アンプ回路10からの出力信号に
よりロータ13を回転させるための駆動コイル、13は光学
量調整部材を駆動させるモータ部11のロータである。
以上の構成の本実施例において、まずビデオ信号に含
まれる輝度信号などの光学量制御信号と、ロータ13を低
速寸動駆動させるためにモータ部11の時定数よりも高い
周波数のパルス波形を発生する回路8の出力とが、加算
回路9により加算され、第2図のような駆動信号Vpが加
算回路9の出力となる。ここで第2図においてVaはパル
ス発生回路8及び加算回路9に入力される基準信号で、
パルス発生回路8の出力パルスはこの基準信号Vaに対し
て等しい振幅のパルスを出力すると共に、駆動信号Vp
基準レベルを与えている。Veは光学量制御信号(一点破
線)、Vpは光学量制御信号Veにパルス波形を加算した駆
動信号である。第2図に示したグラフは例えば被写体の
輝度などが時間とともに変化するなどして光学量制御信
号Veの信号レベルが時間経過に伴なって変化した際での
駆動信号Vpの変化を示している。
さて、該加算回路9の出力は電力アンプ回路10で増幅
され、駆動コイル12に通電される。そして光学量制御信
号Veが基準信号Vaと等しいとき、駆動信号Vpは単にロー
タ13を正逆転させようとするパルス波が与えられるが、
パルス波形の周期がモータ部11の時定数より非常に小さ
いので、実際にはロータ13は微少振動しながら停止して
おり、光学量調整部材を高精度に位置決めする。
また光学量制御信号Veが基準信号Vaとズレている場合
に、駆動信号Vpはロータ13を微小振動しながら停止させ
るバランスがくずれ、正転あるいは逆転へとロータ13を
低速に駆動し、光学量調整部材を低速制御する。
第3図及び第7図はビデオカメラ等のタイミング・同
期信号のパルスを利用し、光学量調整装置やレンズ駆動
装置を制御する実施例であり、同図において、14はパル
ス出力発生手段としてのタイミング・同期信号発生回
路、15は該タイミング・同期信号発生回路14のタイミン
グに従ってCCD16を駆動するドライバー、16は光信号を
電気信号に変換するCCD、17は該タイミング・同期信号
発生回路14の出力に従って該CCD16の出力をビデオ信号
に処理する映像処理回路、18は該CCD16の出力を光学量
調節部材の実現すべき位置に対応する制御信号としての
光量制御信号に処理する制御信号出力手段としての光量
検出回路、19は該CCD16の出力を光学量調節部材の実現
すべき位置に対応する制御信号としてのフォーカス制御
信号に処理する制御信号出力手段としてのフォーカス検
出回路、20は光学量調節部材の実現すべき位置に対応す
る制御信号としてのズーム制御信号を作成する制御信号
出力手段としての手動スイッチ、21は該タイミング・同
期信号発生回路14の出力と該光量検出回路18の出力を加
算し、アイリス駆動信号を作成する加算手段としてのア
イリス制御回路、22は該タイミング・同期信号発生回路
14の出力と該手動スイッチ20の出力を加算しズームモー
タ駆動信号を作成する加算手段としてのズーム制御回
路、23は該タイミング・同期信号発生回路14の出力と該
フォーカス検出回路19の出力を加算しフォーカスモータ
駆動信号を作成する加算手段としてのフォーカス制御回
路、24は該アイリス制御回路21の出力を受けて光学量調
整部材である光量制御部材27を駆動制御する電磁駆動手
段としてのアイリスモータ部、25は該ズーム制御回路22
の出力を受けて光学量調整部材であるズームレンズ28を
駆動制御する電磁駆動手段としてのズームモータ、26は
該フォーカス制御回路23の出力を受けて光学量調整部材
であるフォーカスレンズ29を駆動制御する電磁駆動手段
としてのフォーカスモータ、27は該CCD16に入射する光
量を制御するための光量制御部材、28は該CCD16に投射
される映像の倍率を制御するズームレンズ、29は該CCD1
6に結ぶ映像のピントを制御するフォーカスレンズ、30
は被写体である。
上記構成の実施例において、被写体30からの光(映像
情報をもった反射光)がフォーカスレンズ29・ズームレ
ンズ28・光量制御部材27などを通過してCCD16上に結像
し、CCD16により電気信号に変換される。タイミング・
同期信号発生回路の出力に従ってドライバー15がCCD16
を駆動して順次信号を出力させ、この信号を映像処理回
路17が、タイミング・同期信号発生回路14の出力に従っ
てビデオ信号に処理する。該CCD16の出力信号は光量検
出回路18およびフォーカス検出回路19により、光量制御
信号及びフォーカス制御信号に処理され、また手動スイ
ッチ20によりズーム制御信号が作成される。アイリス制
御回路21・フォーカス制御回路23及びズーム制御回路22
は、それぞれの該光量制御信号にタイミング・同期信号
発生回路14を加算処理して駆動信号を作成し、アイリス
モータ部24・フォーカスモータ26及びズームモータ25を
低速寸動駆動させることで、光量制御部材27・フォーカ
スレンズ29およびズームレンズ28を高精度に制御する。
上記実施例において、複数の駆動装置を同一パルスで
速度制御できるため回路の簡素化ができ、またスイッチ
ングノイズなど駆動系ノイズを単一周波数とすること
で、ノイズ対策を容易にする。
特にビデオの垂直同期信号を利用した場合に光学量の
駆動制御に起因する一画面の映像のみだれを連続画面で
同一にすることになり、連続画面のゆらぎやチラツキを
抑制する効果がある。
さらに、信号の急激な変化を嫌うビデオカメラのよう
な連続した映像を記録するものに低速駆動が困難である
DCモータを用いたとしても上述したように寸動低速駆動
はこれを可能にする。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明はパルス出力発生手段か
ら出力される該電磁駆動手段の時定数よりも短い周期の
方形波パルス出力と、制御信号出力手段から出力される
該光学量調整部材の実現すべき位置に対応して信号レベ
ルが変化する制御信号とを加算する加算手段を有するも
のであって、該加算手段は該制御信号の信号レベルを中
立点として等しい振幅のパルス波形を出力するように該
パルス出力と該制御信号とを加算するので、該制御信号
の信号レベルは該パルス出力が加算されたとしても変化
することがない。
また、速度検出手段としての制動コイルを廃止したと
しても電磁駆動手段を低速にて駆動できるとともに、高
速駆動したことによるハンチングの発生を抑えることが
できるので、高精度な光学機器を提供することができ
る。
さらに閉ループ制御であることから制御が簡単であ
り、閉ループ制御の発振現象のような不安定性がなく、
スイッチングノイズの影響を受けにくく安定的な制御が
可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した構成図、第2図は駆動制御信
号波形のグラフ、第3図本発明をビデオカメラ等に実施
した構成図、第4図は従来の構成図、第5図はビデオカ
メラ等の従来構成図、第6図は従来例のアイリスユニッ
トの斜視図、第7図は本発明の実施例であるビデオカメ
ラ等のレンズの平面図、第8図は第1図の回路例、第9
図は第4図の回路例である。 1モータ部、2……比較演算回路 3……電力アンプ回路、4……モータのロータ 5……駆動コイル、6……制動コイル 8……パルス発生回路、9……加算回路 10……電力アンプ回路、12……駆動コイル 13……モータのロータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ等の電磁駆動手段によって動かされ
    る光学量調整部材を有した光学機器において、 該電磁駆動手段の時定数よりも短い周期の方形波パルス
    出力を発生するパルス出力発生手段と、 該光学量調整部材の実現すべき位置に対応して信号レベ
    ルが変化する制御信号を出力する制御信号出力手段と、 該パルス出力と該制御信号とを加算するものであって、
    該制御信号の信号レベルを中立点として等しい振幅のパ
    ルス波形となるように加算する加算手段とを有し、該加
    算手段の出力を用いて該電磁駆動手段に通電する通電制
    御手段を設けたことを特徴とする光学機器。
JP1322024A 1989-12-12 1989-12-12 光学機器 Expired - Lifetime JP2520491B2 (ja)

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