CN1114126C

CN1114126C - 镜头控制装置

Info

Publication number: CN1114126C
Application number: CN95104340A
Authority: CN
Inventors: 大川原裕人; 田中妙子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 2003-07-09
Anticipated expiration: 2015-04-12
Also published as: KR0173159B1; EP0677760A3; KR950029833A; CN1116726A; EP0677760B1; DE69519050D1; SG102526A1; DE69519050T2; US20020135693A1; SG102527A1; US6744468B2; EP0677760A2

Abstract

镜头控制装置，其中备有：变倍透镜、可以随着变倍透镜的移动对焦点面进行补偿用的补偿透镜、以及可以在光路内自由装卸、而且通过插入上述光路之后，对上述变倍透镜的移动范围加以限制的变换透镜，另外还有透镜控制装置，当上述变换透镜安装之后，用来对上述补偿透镜的移动范围进行变更，借此作为补偿的手段。

Description

镜头控制装置

本发明涉及备有可变焦距镜头及可在该镜头上装卸的且装上后改变可变焦距镜头的焦距及其放大率用的镜头摄像机。

以往的摄像机备有可变焦距镜头，以及可在该镜头上装卸、且装上后改变可变焦距镜头的焦距及其放大率用的用的更换镜头。

下面参照附图说明该可变焦距镜头及可在该镜头上装卸，且装上后改变可变焦距镜头的焦距及其放大率用的更换镜头。图1所示为装在旧有的照像机上的可变焦距镜头和改更所安装的可变焦距镜头的焦距及其放大率用的更换镜头的结构图。

如图1所示，可变焦距镜头100装有固定在镜筒上的第1透镜组101。在第1透镜组101的后方设有改变倍率用的第2透镜组(以下简称变倍透镜)102，变倍透镜102具有与第1透镜组101的光轴一致的光轴。变倍透镜102利用驱动装置(图中未示出)沿平行于其光轴的方向移动，通过这种移动来改变倍率。

在变倍透镜102的后方，设有调节光量的光圈103。在光圈103的后方，设有固定在镜筒上的第3透镜组104。第3透镜组104具有与变倍透镜组102的光轴一致的光轴。

在第3透镜组104的后方，设有第4透镜组(以下称为调焦补偿透镜)105，调焦补偿透镜105具有调焦功能和校正由变倍引起的焦平面的移动的所谓补偿功能。调焦补偿透镜105的光轴与第3透镜组104的光轴一致。调焦补偿透镜105通过驱动装置而沿平行于其光轴的方向移动，通过这种移动实现其调焦功能及补偿功能。

在可变焦距镜头100的后方，即在调焦补偿透镜的后方设有CCD等摄像元件106。在CCD106的与调焦补偿透镜105相对的面上设有使被摄物的光学图像成像的摄像面。

在可变焦距镜头100上装有改变其焦距及倍率用的广角镜121，也可将其卸下来。广角镜121被装到可变焦距镜头100上时，它被装在第1透镜组101的前方，且使两者的光轴一致。而且，通过安装广角镜121，可将可变焦距镜头100的焦距移到广角拍摄端。

其次，参照附图说明未安装广角镜时可变焦距镜头100的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置之间的关系，以及装上时的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置之间的关系。图2(a)、2(b)所示是图1中的可变焦距镜头未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜位置之间的关系曲线图，以及安装时的焦距(变倍透镜位置)与调焦补偿透镜位置之间的关系曲线图，图3所示是图1中的可变焦距镜头未安装广角镜时的变倍透镜位置与调焦补偿透镜位置之间的关系曲线图，图4所示是在图1中可变焦距镜头上未安装广角镜时的调焦补偿透镜位置与变倍透镜位置之间的关系曲线图。

首先说明可变焦距镜头100未在装广角镜121时的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置之间的关系。

可变焦距镜头100的焦距设定在规定的焦距时，使光学图像成像在CCD106的摄像面上的调焦补偿透镜105的位置，即调焦补偿透镜105的调焦位置如图2(a)所示，它是随着景物距离的变化而变化的。当景物距离不变时，调焦补偿透镜105的调焦位置随焦距，即随变倍透镜102的位置的变化而变化。因此，沿着由设定的焦距和物距决定的曲线移动调焦补偿透镜105，就能获得对好焦的光学图像。

其次说明跟踪上述曲线的方法。

现参照图3，表示可变焦距镜头100未安装广角镜121时的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置之间的关系的第1曲线f1，由变倍透镜102的位置Z0、Z1、Z2…、Z6和调焦补偿透镜105的位置a0、a1、a2、…a6决定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和a0、a1、a2、…、a6分别存储在图中未示出的镜头控制用微机中。同样，第2曲线f2由变倍透镜102的位置Z0、Z1、Z2、…、Z6和调焦补偿透镜105的位置b0、b1、b2、…、b6决定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和b0、b1、b2、…、b6分别存储在该镜头控制用微机中。

与此不同，第3曲线f3是根据第1曲线f1和第2曲线f2，通过运算求得的曲线，它由变倍透镜102的位置Z0、Z1、Z2、…、Z6和通过计算处理算出的调焦补偿透镜105的位置P0、P1、P2、…P6决定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和P0、P1、P2、…P6分别存储在该镜头控制用微机中。

由下式算出P0、P1、P2、…P6。

p(n+1)＝{|p(n)-a(n)|/|b(n)-a(n)|}

*{|b(n+1)-a(n+1)|}+a(n+1)

…(1)

当调焦补偿透镜105位于P0时，利用该式(1)求得P0内分线段b0-a0的内分比，根据该比值，求出内分线段b1-a1的内分点P1。根据该P1-P0的位置差和变倍透镜102从Z0移动到Z1所需要的时间，便可求出确保调焦用的调焦补偿透镜105的移动速度。

其次，参照图4说明变倍透镜102的位置方向的内插方法。图4中的变倍透镜102的位置任意设定，图中未示出的镜头控制微机中存储的代表轨迹位置(与变倍透镜的位置相对应的调焦补偿透镜的位置)用变倍透镜102的位置Z0、Z1、Z2、…、Zn和每一物距a0、a1、a2、…、an、b0、b1、b2、…、bn表示。

当变倍透镜102的位置不在其移动范围内的各移动位置Z0、Z1、…的边界上，而在Zx(即在Zk-1和Zk之间)，而调焦补偿透镜105在Px时，ax、bx由下列各式求得。ax＝ak-(zk-zx)*(ak-ak-1)/(zk-zk-1)

…(2)bx＝bk-(zk-zx)*(bk-bk-1)/(zk-zk-1)

…(3)

由上列各式根据现在的变倍透镜102的位置及其前后的两个透镜边界位置(例如图4所示的Zk、Zk-1)求出内分比，用该内分比对存储的4个代表轨迹数据(图4所示的ak、ak-1、bk、bk-1)中的同一物距的数据进行内分，求出ax、bx。

另外，再用从ax、px、bx求出的内分比，按式(1)所示对存储的4个代表数据(图4所示的ak、ak-1、bk、bk-1)中的同一焦距的数据进行内分，求出Pk、Pk-1。

另外，从广角拍摄端到望远拍摄端变焦时，根据跟踪前的聚焦位置和现在的聚焦位置、以及变倍透镜102从Zx移动到Zk所需要的时间，可以求出确保调焦用的调焦补偿透镜105的移动速度。

因此，能够跟踪表示可变焦距镜头100未安装广角镜121时的焦距(变倍透镜102的位置)和调焦补偿透镜105的位置之间的关系的曲线。

其次，说明可变焦距镜头100装上广角镜121时的焦距(变倍透镜102的位置)和调焦补偿透镜105的位置之间的关系。

当可变焦距镜头100的焦距设定为规定的焦距时，如图2(b)所示，调焦补偿透镜105的调焦位置随景物距离的变化而变化，当景物距离一定时，调焦补偿透镜105的调焦位置随焦距即变倍透镜102的位置(在某一轨迹上)的变化而变化。可是，从图2(b)可知，表示对每一景物距离规定的焦距和调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线与表示未安装广角镜121时对每一物距规定的焦距和调焦补偿透镜105的位置的关系曲线不同，当焦距超过极限值301时，表示对每一物距规定的焦距和调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线向可调焦范围外发散。因此，焦距在极限值301以内时，即焦距设定为广角拍摄端的值时，可由调焦补偿透镜105调焦，但焦距大于极限值301时，即焦距设定为望远拍摄端的值时，便不能用调焦补偿透镜105调焦了。因此采取移动变倍透镜102，使焦距变为广角拍摄端的位置，并固定在该位置的方法。即变倍透镜102被固定在规定的位置，装上广角镜121时禁止变焦动作。

可是，装上广角镜121后变倍透镜102移动到规定的固定位置时，对每一景物距离规定的表示变倍透镜位置即焦距与调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线，不同于装上广角透镜时对每一景物距离规定的表示焦距与调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线，因此调焦不能跟踪变倍透镜102的移动，不能达到调焦目的。即在变倍透镜102移动到规定的位置之前产生很大模糊，另外，变倍透镜102到达规定的固定位置后，完成调焦的时间长。

另外，当可变焦距镜头100位于望远拍摄端时，装上广角镜后，变倍透镜102被强制地移到广角拍摄端，在此移动过程中发生很大模糊。

另外，在广角镜121被装到可变焦距镜头100上的状态下，接通电源后，变倍透镜102被强制地移动到广角拍摄端，因此当拍摄者未认清广角镜121的安装状态时，就会输出由于变倍透镜102强制移动而产生的模糊拍摄图像，同时，由于视场角发生变化有可能会导致拍摄者的混乱。

本发明的第1个目的是提供一种装上广角镜等更换镜头组时能一边进行调焦、一边进行强制变焦动作，同时能提高对自动调焦的应答性的摄像机。

为了达到上述目的，如果采用本发明的最佳实施例，则提供一种镜头控制装置，它备有装配了变倍透镜组及校正由于变倍透镜组的变倍动作而变化的调焦位置的调焦透镜组的可变焦距镜头；可在可变焦距镜头的光轴上装卸，当插入该光轴时，将可变焦距镜头可调焦的焦距范围从第1焦距范围限制在第2焦距范围的变换镜头；预先根据物距设定的与变倍透镜组相对的调焦透镜组的调焦位置数据；根据变倍透镜组及调焦透镜组的现在位置数据，确定变倍透镜组移动时调焦透镜组的调焦位置的透镜位置控制装置；以及伴随当变换透镜组被装到可变焦距镜头的光轴上，将变倍透镜组移动到第2焦距范围内，同时，随着变倍透镜组向第2焦距范围的移动，校正调焦透镜组的调焦位置，跟踪变倍透镜组的校正装置。

本发明的第2个目的是提供一种能预先防止由于未辨认广角镜等变换镜头组的安装状态而引起拍摄者的混乱，同时能提高图像质量和调焦性能的镜头控制装置及摄像机。

为了达到此目的，如果采用本发明的优选实施例，则提供一种镜头控制装置及摄像机，它备有装有变倍透镜组及调节因该变倍动作而变化的调焦位置的校正透镜组的可变焦距镜头；可在可变焦镜头的光路内装卸、当装到可变焦距镜头上时，将可变焦距镜头的可调焦范围从第1焦距范围改变到第2焦距范围的变换镜头；根据规定的基准位置，检测校正透镜组的位置的位置检测装置；以及当可变焦距镜头上安装了变换镜头时，将基准位置改变为与第2焦距范围对应的基准位置的基准位置变更装置。

本发明的第3个目的在于校正因附件的安装而变化的光学特性，从而进行最佳驱动。

本发明的第4个目的是提供一种在校正由于附加镜头的安装而变化的光学特性的初始化动作过程中防止输出品位低的图像的摄像机。

本发明的其它目的及特征可从以下的说明及附图加以理解。

图1是装在摄像机上的可变焦距镜头和改变安装着的可变焦距镜头的焦距及其放大率用的变换镜头的结构图。

图2(a)、2(b)是图1中的可变焦距镜头在未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图，以及当安装时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图。

图3是图1中的可变焦距镜头未安装广角镜时变倍透镜的位置与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图。

图4是图1中的可变焦距镜头在未安装广角镜时调焦补偿透镜位置与变倍透镜位置的关系曲线图。

图5是本发明的镜头控制装置的第1实施例的结构框图。

图6是图5中的镜头控制装置的控制动作的流程图。

图7是图5中的摄像机在装上广角镜头时的准备处理程序的流程图。

图8是图5中的可变焦距镜头未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图，以及装上时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜位置的关系曲线图。

图9(a)、9(b)是分别表示图5中的可变焦距镜头未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系及装上时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜位置的关系的代表值的说明表。

图10是本发明的摄像机的第2实施例中的强制变焦动作时的跟踪处理程序的流程图。

图11是图10中的跟踪处理程序中计算变焦范围的流程图。

图12是表示当装上广角镜时与未安装广角镜时的轨迹斜率不同的轨迹。

图13是本发明的摄像机的第3实施例中的安装广角镜时的准备处理程序的流程图。

图14是计算图13中的轨迹参数α、β、γ的程序的流程图。

图15是图13中的跟踪处理程序的流程图。

图16是表示当装上广角镜时与未安装广角镜时的轨迹斜率不同的轨迹。

图17是本发明的摄像机的第4实施例的结构框图。

图18是图17中的摄像机中用的位置检测开关和光电传感器的配置结构的斜视图。

图19是图17中的摄像机中的各透镜计数器的复位动作的流程图。

图20是图17中的摄像机中的各透镜计数器的复位动作的流程图。

图21是本发明的摄像机的第5实施例中的在装上广角镜的状态下而且用手动方式提升时的复位动作的流程图。

图22是本发明的摄像机的第5实施例中的在装上广角镜头状态下而且用手动方式提升时的复位动作的流程图。

图23是安装广角镜时调焦补偿透镜返回前的位置计算方法的流程图。

图24是安装广角镜时调焦补偿透镜返回前的位置计算方法的流程图。

图25是计算图23中的变焦范围v的程序的流程图。

下面参照附图说明本发明的镜头控制装置及其实施例。

第1实施例：

图5是应用本发明的镜头控制装置的摄像机的结构框图。

本实施例中的摄像机如图5所示，它备有在第1焦距范围内调焦而且倍率能从1倍变更到12倍的可变焦距镜头100。如图5所示，在可变焦距镜头100装有固定在镜筒上的第1透镜组101。在第1透镜组101的后方装有变倍用的第2透镜组(以下简称变倍透镜)102，它具有与第1透镜组101的光轴一致的光轴。

变倍透镜102利用变倍透镜电动机118沿平行于其光轴的方向移动，通过这种移动改变倍率。变倍透镜电动机118是步进电动机。

在变倍透镜102的后方装有调节光量用的光圈103。在光圈103的后方装有固定在镜筒上的第3透镜组104，它具有与变倍透镜102的光轴一致的光轴。

在第3透镜组104的后方，装有第4透镜组(以下称调焦补偿透镜)105，它具有调焦功能，以及校正由于变倍而引起的焦平面的移动的所谓补偿功能。调焦补偿透镜105的光轴与第3透镜组的光轴一致。

调焦补偿透镜组105利用调焦补偿透镜电动机120沿平行于其光轴的方向移动，通过该移动，实现调焦功能和补偿功能。调焦补偿透镜电动机120是步进电动机。

在可变焦距镜头100的后方，即在调焦补偿透镜105的后方装有CCD等摄像元件106。在CCD106的与调焦补偿透镜105相对的面上设有被摄物的光学图像成像的摄像面。

CCD106利用光电变换，将其摄像面上所成的光学图像变换成图像信号，该图像信号经放大器107放大后，被输送给摄像机信号处理电路108、AF评价值处理电路114及光圈控制电路112。

摄像机信号处理电路108对输入的图像信号进行规定的处理，变换成规格化的图像信号后输出。来自摄像机信号处理电路108的图像信号，经放大器109放大到规定的电平后，输送给LCD显示电路110。LCD显示电路110对图像信号进行规定的处理后，输出给LCD111。LCD111由液晶显示装置构成，该液晶显示装置显示出表示图像信号的图像，同时显示出表示来自字符发生器126的摄影信息的字符。

光圈控制电路112根据输入的图像信号电平，产生控制光圈103的开度用的控制信号。来自光圈控制电路112的控制信号被输送给IG驱动器113，IG驱动器113根据控制信号驱动IG测量计113a。通过对IG测量计113a的驱动，调节光圈103的开度，进行光量调节，以便使图像信号电平一定。

AF评价值处理电路114根据来自范围生成电路116的选通信号，从中检出测距范围内的图像信号的高频成分，根据该检出的高频成分，生成表示对焦程度的AF评价信号。

由AF评价值处理电路114生成的AF评价信号被输送给AF控制用微机(以下简称AF微机)115。AF微机115对镜头的驱动进行全面控制，取入来自后面讲述的广角镜安装检测开关123的检测信号，根据该检测信号及AF评价信号，生成对变倍透镜102移动的控制信号，对调焦补偿透镜移动的控制信号，以及指示测距范围变更的指示信号。对变倍透镜102移动的控制信号被送给变倍透镜驱动器117，对调焦补偿透镜105移动的控制信号被送给调焦补偿透镜驱动器119，指示测距范围变更的指示信号送给范围生成电路116。

变倍透镜驱动器117根据来自AF微机115的控制信号，驱动变倍透镜电动机118，通过变倍透镜电动机118的驱动，变倍透镜102沿其光轴方向移动。

调焦补偿透镜驱动器119根据来自AF微机115的控制信号，驱动调焦补偿透镜电动机120，通过调焦补偿透镜电动机120的驱动，调焦补偿透镜105沿其光轴方向移动。

AF微机115与系统控制器124连接，互相之间可进行通信。系统控制器124对摄像机的整体动作进行总体控制，它由微机构成，从变焦转换装置125取入现在设定的可变焦距镜头100的焦距信息，AF微机115生成的变焦时的变焦方向、焦距等变倍动作信息等，同时控制字符发生器126，生成变焦信息等摄影信息。该摄影信息显示在LCD111上，并叠加在图像信号上。

变焦转换装置125将可变焦距镜头的变焦操作部件(图中未示出)的旋转角度所对应的电压作为焦距信息输出。

在系统控制器124和AF微机115之间，互相进行焦距信息，AF微机115生成的变焦时的变焦方向，焦距等变倍动作信息等的通信。

在可变焦距镜头100上装有可卸的，用于变更焦距及放大率的广角镜121。当广角镜121装在可变焦距镜头100上时，要装在第1透镜组101的前方，并使其光轴与第1透镜组的光轴一致。通过装上广角镜121，可变焦距镜头100的可调焦的焦距限制范围被从第1焦距范围移到第2焦距范围，可变焦距镜头100的焦距被移到广角拍摄端，其倍率也变更到从0.7倍到1倍的范围内。

广角镜121往可变焦距镜头100上的装卸由广角镜滑动机构122进行。有关是否装有广角镜121的状态，由广角镜安装检测开关123进行检测，表示该检测结果的检测信号输出给AF微机115。

其次，参照附图说明摄像机的控制运作。图6是图5中的摄像机的控制动作的流程图，表示在AF微机115内进行的处理过程。

如图6所示，首先，处理开始后进行初始化设定(步S201)。在进行初始化设定时，对AF微机115内的RAM及各接口进行处理。

然后执行通信处理程序(步S202)。在该通信处理程序中，AF微机115和系统控制器124之间互相通信，即互相进行变焦转换装置125的操作信息及变倍透镜的位置即焦距信息、AF微机115生成的变焦动作时的变倍透镜驱动方向即变焦方向信息、是否安装了广角镜121的信息，随着广角镜121的装卸而变更的可变焦动作范围的信息等的通信。系统控制器124根据各信息，控制字符发生器126，将表示各信息的字符显示在LCD111上，进行必要的信息显示。

在通信处理程序之后，执行广角镜安装时的准备处理程序(步S203)。在该程序中，当装上广角镜121时，可变焦距镜头100的焦距即变倍透镜的位置被强制地移动到可调焦的焦距范围内。该处理过程将在后面详述。

然后，执行AF处理程序(步S204)。在该AF处理程序中，对高频成分等的AF评价信号进行积分、峰值检测、差分等获得各种数据的加工，并且根据AF评价信号的变化，进行自动调焦。

AF处理程序后，执行变焦动作时，为了维持调焦状态而实现补偿功能用的变焦处理程序(步S205)。在变焦处理程序中，算出跟踪图2(a)、2(b)所示的凸轮轨迹曲线用的调焦补偿透镜105的驱动方向及驱动速度。

执行变焦处理程序后，执行驱动方向和速度选择程序(步S206)。在该程序中，分别根据插入广角镜而进行强制移动动作时、AF状态(自动调焦状态)时，以及变倍动作时等各种状态，选择在步S203及步S204中算出的变倍透镜102的驱动方向，驱动速度、以及调焦补偿透镜105的驱动方向、驱动速度。另外，在变倍透镜、调焦补偿透镜各自的移动范围的两端的机械端部(机械端)近旁设置软件电气端部，通过设定变倍透镜及调焦补偿透镜的驱动方向、驱动速度，对变倍透镜进行软件控制，以便不将其从电气望远摄端驱动到望远拍摄端，不从电气广角端驱动到广角端，也不将调焦补偿透镜从电气最近端驱动到最近端，也不从电气无限远端驱动到无限远端。

在步S206执行驱动方向及速度选择程序后，执行聚焦、变焦、电机驱动控制程序(步S207)。在该程序中，根据所选择的变倍透镜102的驱动方向及驱动速度及调焦补偿透镜105的驱动方向、驱动速度，分别生成对变倍透镜驱动器的控制信号，以及对调焦补偿透镜驱动器119的控制信号，控制变倍透镜102及调焦补偿透镜105的驱动及控制。

聚焦、变焦、电机驱动控制程序结束后，再执行从步S202开始的处理。另外，在垂直同步期间，一边同步，一边进行上述一系列处理，但步S202的处理要等到下一个垂直同步信号到来时才开始。

其次，参照附图说明在本发明的摄像机中安装广角镜头时的准备处理程序。该程序是在安装广角镜时将变倍透镜强制地移到可调焦的焦距范围内的处理程序。图7是在图5的摄像机中安装的广角镜时的准备处理程序的流程图，图8是图5中的可变焦距镜头未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图，以及安装时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线图，图9(a)、9(b)分别是表示图5中的可变焦距镜头未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置关系及安装时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置关系的代表值的说明表。

如图7所示，在执行安装广角镜的准备处理程序(图6所示的步S203)时，如图7所示，首先判断是否安装了广角镜121(步S301)。当安装了广角镜时，判断是否出现准备结束标志fg(步S302)，当准备结束标志fg为“1”时，表示准备已完成，将处理结束。

对该标志是这样规定的，即在已经安装广角镜之后，将变倍透镜及调焦补偿透镜强制地移动到可调焦的范围内，广角镜安装时的准各结束时，使fg＝1。

当准备结束标志fg为“0”时，判断变倍透镜102现在的位置是否处在可调焦距范围内(步S303)。如果变倍透镜102现在的位置在可调焦距范围内，将准备结束标志设定为“1”(步S308)，处理结束。

相反，在步S303中如果判定变倍透镜102现在的位置不在可调焦距范围以内时，将透镜驱动方向设定为广角端，同时设定变倍透镜102的驱动速度。

然后，执行跟踪处理程序(步S305)。在跟踪处理程序中，利用AF微机115中存储的图9(a)、9(b)所示的代表性的凸轮轨迹数据表，进行跟踪变倍透镜102的移动处理。其中的一个代表性凸轮轨迹数据表如图9(a)所示。此表是表示未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)和调焦补偿透镜位置的关系表，该表中列出了表示上述关系的代表值。另一个轨迹数据表如图9(b)所示，它是表示安装了广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜位置的关系的表，该表中列出了表示上述关系的代表值。各表的纵轴v表示变倍透镜102的位置、横轴n表示景物距离。各表中的v＝0一栏表示广角端、v＝S表示望远拍摄端、n＝0表示无限远物距、n＝m表示最近物距。

如图8所示，由上述各表中的代表值能求出表示广角镜安装时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系曲线f1，以及表示未安装广角镜时的焦距(变倍透镜的位置)与调焦补偿透镜的位置的关系的曲线f2、f3。曲线f1是表示安装广角镜121时的物距无限远轨迹的曲线。曲线f2是表示未安装广角镜121时的物距为10cm的轨迹的曲线，例如a6(见图8)＝Ah6(见图9(a))时，h＝10cm。而且在物距为10cm的凸轮轨迹上，在Z7附近的远摄侧，靠近电气最近端即软最近端，因此物距为10cm的存储的代表轨迹为a7、a8、…。而且，稍靠近该10cm凸轮轨迹的轨迹f1是安装广角镜时的物距为无限远的轨迹。曲线f3是表示未安装广角镜121时的物距无限远轨迹的曲线。

在上述各曲线中，安装广角镜时的物距无限远轨迹中最近的曲线是曲线f2，该曲线f2作为安装广角镜时的物距无限远轨迹使用。

假设变倍透镜102的位置靠近可调焦的焦距范围的远摄侧，即靠近图2(b)中的301远摄侧，变倍透镜现在的位置为Zx，调焦补偿透镜105的位置为无限近的Px。在此状态下，使变倍透镜102移动到广角端之前，调焦补偿透镜不能跟踪上述的凸轮轨迹，这时调焦补偿透镜105的位置为Px′，无限近处的被摄物变得非常模糊。因此，将变倍透镜移动到可调焦的焦距范围内时，使调焦补偿透镜跟踪安装广角镜时的物距无限远轨迹中最近的未安装广角镜时的10cm凸轮轨迹曲线f2，能将模糊抑制在最低限度。

因此，设调焦补偿透镜现在的位置为Px，向广角侧驱动时的目标位置为a9，则a9-Px就是调焦补偿透镜105的驱动距离。设该位置差为ΔF(＝a9-Px)，变倍透镜102的位置从Zx到Z9的位置差为ΔZ，变倍透镜102的移动速度(变焦速度)为Zsp，则可由下面的(4)式求得聚焦速度(调焦补偿透镜的移动速度Fsp)。

Fsp＝ΔF*Zsp/|ΔZ| …(4)

a9、Z9表示根据现在位置得到的最靠近广角侧的轨迹数据表上的目标位置值。

其次，设定聚焦驱动方向及聚焦驱动速度(步S306)。具体地说，当ΔF为正值时，将调焦补偿透镜的驱动方向设定为驱向最近拍摄端，当ΔF为负值时，设定为驱向无限远拍摄端，同时设定调焦补偿透镜的驱动速度为Fsp。于是安装广角镜时的准备处理程序结束。

如果尚未安装广角镜121(步S301)，将准备结束标志fg设定为“0”(步S309)，处理结束。

这样跟踪安装广角镜121时的无限拍摄轨迹中最近的轨迹，如图2(b)所示可知，安装广角镜时的凸轮轨迹从无限远景物距离缩短到50cm。调焦补偿透镜105位于无限轨迹附近，几乎能对景物距离在1m以上的被摄景物调焦，且不会发生模糊。因此大体上能对被摄景物调焦，不会产生大的模糊，因此所跟踪的是安装广角镜时无限远轨迹中最近的存储轨迹。另外，作为安装广角镜时的无限远轨迹中最近的轨迹，无论靠近该无限远轨迹最近拍摄端的轨迹，还是无限远拍摄端的轨迹都不变。

从未安装广角镜121的状态到安装状态时，要将变倍透镜102驱动到可调焦的焦距范围内，也就是将变倍透镜102驱动到广角拍摄端(靠近图2所示的301的广角拍摄端)，因此安装上广角镜时，就能在广角拍摄端拍摄反映摄影者意图的图像，最好将变倍透镜102驱动到广角端拍摄，将固定位置作为广角端。

另外，也可以在望远拍端摄装上广角镜后，考虑由望远拍摄端的摄影的意图，最好驱动到图2(b)中的301处。

因此，从未安装广角镜的状态到安装状态时，要将变倍透镜驱动到可调焦的焦距范围内，就是驱动到图2(b)中的301处即可。

其次，详细说明根据聚焦驱动方向及聚焦驱动速度进行的调焦补偿透镜105的驱动。

首先，AF微机115将与聚焦驱动速度相对应的电机转速信号，以及与变焦驱动方向相对应的电机旋转方向信号输出给调焦补偿透镜驱动器119。调焦补偿透镜驱动器119根据旋转方向信号，将4相电动机励磁相的位相设定为正转及反转的位相，而且根据转速信号，使施加到4相电机励磁相的电压(或电流)一边变化，一边输出，用以控制调焦补偿透镜电机120的旋转方向和旋转频率。通过这种控制方式，由调焦补偿透镜电机120驱动调焦补偿透镜105旋转。

在本实施例中，说明了对调焦补偿透镜105进行驱动的问题，变倍透镜102也一样，同样可以采用步进电机驱动。

由上所述，通过跟踪安装广角镜时的无限远拍摄轨迹中最近的轨迹，将调焦补偿透镜105调在无限远轨迹的附近，就能够对景物距离大致在1m以上的被摄物调焦，不会产生模糊。另外，无论是靠近该无限远轨迹的最近拍摄端的轨迹，还是无限远端的轨迹都不能代替安装广角镜时的无限远轨迹中最近的轨迹。因此安装广角镜时，能一边保持调焦、一边进行变焦动作。

从未安装广角镜121的状态到安装状态，将变倍透镜102驱动到可调焦的焦距范围内，即将变倍透镜102驱动到广角拍摄端(靠近图2所示的301的广角侧)，由于将变倍透镜102的固定位置取在广角拍摄端，更能反映希望用广角摄影的摄影者的意图。

作为变倍透镜102的固定位置，不必限定在广角拍摄端，只要在可调焦的焦距范围内靠近图2所示的301的广角拍摄端的位置即可。

在本实施例中虽然是跟踪安装广角镜时的无限远轨迹中最近的轨迹，但由存储的代表轨迹数据表中可知，对1m以上的被摄景物有时会稍许产生模糊，但若驱动调焦补偿透镜105使其跟踪安装广角镜时的最近拍摄轨迹，以此取代跟踪安装广角镜时的无限远拍摄轨迹中最近的轨迹，则能抑制对1m以上的被摄景物产生的模糊。

具体地说，由图8可知，安装广角镜时，无限远拍摄轨迹与未安装广角镜时10cm拍摄轨迹之差，在广角拍摄端为S，在Z6为S+α，所以这两个轨迹的斜率相差α。但如果减去α，则安装广角镜时的无限远拍摄轨迹为a0+S、a1+S、a2+S…，a6+S、a7+S、a8+S…。因此，在图7中的步S305中，跟踪上述轨迹，向广角拍摄端驱动即可。即在从Z7至望远拍摄端，由(4)式得ΔF＝ak-Pk(k＝7、8、9、…)，在广角拍摄端，由(4)式得ΔF＝ak+S-Pk(k＝0、1、2、…6)，由(4)式算出聚焦驱动速度Fsp。而且在图7中的步S306中，如果ΔF为正，设定调焦补偿透镜的驱方向为驱向最近拍摄方向，如果ΔF为负，则设定为驱动向无限远拍摄方向。此后结束广角镜安装时的准备处理程序。

在图6所示的驱动方向及速度选择程序(步S206)中，不从最近拍摄端进行电气驱动，因此从Z7向望远拍摄端驱动时，可由(4)式计算ΔF＝ak+S-Pk(k＝0、1、2…，6、7、…)。

按照上述方法，如果安装广角镜时的无限远拍摄轨迹和未安装广角镜时的与上述无限远拍摄轨迹最近的代表轨迹的斜率相近似，则可采用跟踪只将上述两个轨迹的差值的代表值S加到代表轨迹中而得到的轨迹的方法。在向安装广角镜121时可调焦的焦距范围内移动时，用该方法，对1m以上的被摄景物不会产生模糊。

由无限远轨迹至最近拍摄端时，广角镜的无限远拍摄轨迹中最近的轨迹是从无限远轨迹中减去上述两个轨迹的差值S而形成的。

第2实施例：

以下参照附图说明本发明的第2个实施例。

图10是本发明的摄像机的第2实施例中的强制调焦动作时的跟踪处理程序的流程图，图11是计算图10中的跟踪处理程序中的变焦范围v的流程图，图12所示是斜率与未安装广角镜时的轨迹不同的安装广角镜时的轨迹图。

本实施例中的摄像机具有与第1实施例中的摄像机的结构相同的结构。

装有广角镜121时，当物距有变化时，对焦距进行调焦的凸轮轨迹如图2(b)所示。当装有广角镜时的轨迹的斜率与未安装时的斜率大致相同时，采用上述第1实施例的方法，将变倍透镜102强制地移动到广角拍摄端，不会产生模糊。当装有广角镜121时的轨迹的斜率与未安装时有很大的不同时，采用上述方法就会产生模糊，导致图像质量变坏。

现说明装有广角镜时的轨迹斜率与未安装时有很大的不同时，在装有广角镜时强制移动变倍透镜但不产生模糊的方法。

在图12中，具有与未安装广角镜时的轨迹斜率不同斜率的装有广角镜时的轨迹用虚线表示，由图12可知，当变倍透镜102位于Z7时，通常的物距10cm的轨迹的调焦位置与装有广角镜时的轨迹的调焦位置一致，但随着变倍透镜102向广角侧移动，两轨迹便彼此偏离。

当两轨迹这样彼此偏离时，币于将图2(b)所示的安装广角镜时的轨迹作为表格数据存储在AF微机115中，所以能够不产生模糊。

使图2(b)所示的表格数据对应于图9(b)所示的轨迹数据，用该一系列表格数据能描出一条轨迹线。这里，如图9(b)所示，行方向的n值表示景物距离的变化，列方向的变量v表示变倍透镜位置(焦距)的变化，数据B(n，v)表示用各变量调焦的聚焦位置(调焦补偿透镜的位置)。n＝0时，表示景物距离为无限远，n＝m表示景物距离为最近距离，v＝0，对应于广角拍摄端的焦距，v＝t对应于图2(b)中的302所示的焦距。因此，当装上广角镜时，在图2(b)所示的302位置处，只需对无限远的景距离进行调焦，而可对所有景物距离调焦的变倍透镜的位置位于v＜t的范围内。

因此，在本实施例中，当装有广角镜时，将变倍透镜102强制地移动到可调焦的焦距范围内时，跟踪装有广角镜时的特定景物距离的凸轮轨迹(此时为无限远距离)，因此只要存有图9(b)中装有广角镜时的表格数据中的n＝k(这里n＝0)的一系列表格数据，就能够一边保持聚焦，一边将变倍透镜102强制地移动到可调焦的焦距范围内。

以下说明当装有广角镜时强制移动变倍透镜102的方法。

在本实施例装有广角镜时强制移动变倍透镜102的方法中其跟踪处理程序与第1实施例(图7所示的步S305)不同，其他程序则完全相同。因此，图10所示，是按照本实施例将图7中的步S305进行变更后的内部处理过程。

执行跟踪处理程序时，如图10所示，要算出变倍透镜102的Zx位置是居于数据表格中的哪个变焦范围v内，为此，进行变焦范围v的计算(步S601)。该S601的内部处理示于图11中。

计算该变焦范围v时，如图11所示，先设变焦范围变量v为“0”，进行清除的初始化处理(步S701)。然后，根据下列(5)式算出变焦范围v的边界上的变焦位置Z(v)(步S702)。该变焦位置Z(v)相当于图12所示的变焦位置Z0、Z1、Z2…。

Z(v)＝(望远拍摄端的变焦位置—广角拍摄端的变焦位置)

·v/S+广角拍摄端的变焦位置……(5)式中之所以除以S值，是因为要用图9(a)中的变焦范围数据个数S等分变倍透镜的全部移动范围。

算出变焦位置Z(v)后，判断变倍透镜102的位置Zx是否等于变焦位置Z(v)(步S703)。当变倍透镜102的位置Zx等于变焦位置Z(v)时，设变倍透镜102的位置Zx位于范围v的边界上，设定边界标志为“1”(步S707)，步S601的处理结束。

在步S703中，当变倍透镜102的位置Zx不等于变焦位置Z(v)时，判断变倍透镜102的位置Zx是否小于变焦位置Z(v)(步S704)。当变倍透镜102的位置Zx小于变焦位置Z(v)时，设变倍透镜102的位置Zx位于Z(v-1)和Z(v)之间，设定边界标志为“0”(步S706)，步S601的处理结束。

在步S704的判断中，当变倍透镜102的位置Zx不小于变焦位置Z(v)时，使变焦范围增大(步S705)，再从步S702开始进行处理。因此，变倍透镜102现在的位置Zx处于图9(b)所示表中v＝k的变焦范围内，而且能知道它是否在边界上。在图9(b)所示的表中，使变量v满足0≤v≤t的关系式，在本实施例中，变倍透镜102的位置Zx位于v＝10的变焦范围内。

算出变焦范围v后，如图10所示，判断算出的变焦范围v是否大于范围t(步S602)。该判断是判断变倍透镜102的现在位置是否位于靠近图2(b)所示的302的位置的望远拍摄端。该302的位置相当于图12中的Z7的位置。

当步S602的判断结果表明位于靠近302的望远拍摄端时，在步S603中，将跟踪目标位置作为靠近现在的变倍透镜位置的一个广角拍摄端的v-1的变焦范围内的数据A(h，v-1)，算出与现在的调焦补偿透镜位置Px的差分量ΔF(步S603)。由下面的(6)式算出该差分量ΔF。

ΔF＝A(h，v-1)-Px …(6)式中，A(h，v-1)(n＝h相当于图12中的10cm的景物距离的轨迹数据)是靠近现时的变倍透镜102的一个广角拍摄端的v-1的变倍范围内的数据，该数据作为跟踪目标位置用。Px表示现在的调焦补偿透镜位置。

当步602的判断结果表明算出的变焦范围v不大于范围t时，算出差分量ΔF(步S604)。由下式(7)算出该差分量ΔF。

ΔF＝B(0，v-1)-Px …(7)式中，B(0，v-1)是安装广角镜时的无限远景物距离的轨迹数据，该数据作为跟踪目标位置用。

算出差分量ΔF后，由式(4)算出调焦跟踪速度Fsp(步S605)。这里，可变焦距镜头位置的差分量ΔZ为Zv-1-Zx。

该跟踪处理程序结束后，进行与图7所示的步S306相同的处理。

由上所述，在本实施例中，在装有广角镜时的可调焦距范围内，根据是否安装了广角镜的情况，连接每一物距与变倍透镜102相对应的调焦补偿透镜105的调焦位置的轨迹的斜率有很大不同时，能一琏保持调焦状态、一边强制进行变焦动作。

第3实施例：

下面参照附图说明本发明的第3实施例。

本实施例中的摄像机具有与第1实施例中的摄像机相同的结构。

在第1及和2实施例中，追踪装有广角镜121时的无限远景物距离的凸轮轨迹或近似的无限远凸轮轨迹，将变倍透镜102强制地移动到可调焦距范围内的位置，但在安装广角镜之前拍摄的景物距离为最近距离(例如在图2(b)所示的轨迹情况下为50cm以下的景物距离)时，强制地追踪无限远轨迹时不会产生模糊。

另外，在装有广角镜121时的轨迹的斜率随景物距的不同而不同时(例如图16所示的轨迹)等的情况下，如果追踪装有广角镜121时的无限远景物距离的轨迹时，随着拍摄时景物距离的不同调焦补偿透镜105的位置不在正确的调焦位置。因此产生模糊，导致图像质量变坏。

为了防止由于产生模糊而使图像质量变坏，对每一景物距离存储装有广角镜121时的凸轮轨迹信息，而且特定出从装有广角镜121时的变倍透镜102的位置及调焦补偿透镜105的位置拍摄时的物距，选择对该物距调焦的轨迹，一边跟踪、一边强制地将变倍透镜102移动到可调焦距范围内的位置，采用这样的方法，在上述两种情况下，都能防止产生模糊。

采用这种方法时，如图9(b)所示，将装有广角镜时的多种景物距离的轨迹数据存储在AF微机115中，用内插法根据存储的轨迹数据，算出针对特定景物距离进行调焦的轨迹。即根据所有的多个数据一边进行内插、一边算出如图16所示装有广角镜时的无限远物距凸轮轨迹和最近景物距离的凸轮轨迹之间的跟踪轨迹。

以下参照附图说明在本实施例中的摄像机中安装广角镜时的准备处理程序。图13是本发是的摄像机的第3实施例中安装广角镜时的准备处理程序的流程图，图14是计算图13中的进行步S909的处理时的凸轮轨迹参数α、β、γ的流程图，图15是图13中的跟踪处理程序的流程图，图16表示具有与未安装广角镜时的轨迹不同斜率的装有广角镜时的轨迹。

在图13所示的流程图中，执行安装广角镜时的准备处理程序(图6所示的步S203)时，如图13所示，首先判断是否装有广角镜121(步S901)。当判定已经安装广角镜121时，判断是否出现准备工作结束的标志fg(步S902)。如准备结束标志fg为“1”，则表示准备工作业已完成，结束处理。

如准备结束标志为“0”，则判断变倍透镜102现在的位置是否在可调焦距范围以内(步S903)。如果变倍透镜102现在的位置是在可调焦距范围以内，将准备工作结束标志fg设定为“1”(步S908)，处理结束。

与此相反，如果变倍透镜102现在的位置不在可调焦距范围以内，则设定变焦驱动方向为广角测，并设定变焦驱动速度(步S904)。

然后执行跟踪处理程序(步S905)。该跟踪处理程序将在后面作详细说明。

然后，设定调焦驱动方向及调焦驱动速度(步S906)。具体地说，当ΔF为正值时，将调焦驱动方向设定在最近侧，当ΔF为负值时，设定在无限远侧，同时将调焦驱动速度设定为Fsp。

当未安装广角镜121时(步S901)，将准备工作结束标志fg设定为“0”(步S907)，执行计算轨迹参数α、β、γ的处理程序(步S909)。轨迹参数α、β、γ的计算处理程序将在后面作详细说明。

执行轨迹参数α、β、γ计算处理程序后，处理结束。

以下参照图14中的流程图，说明轨迹参数α、β、γ的计算处理程序。

如图14所示，在轨迹参数α、β、γ的计算处理程序中，为了算出现在的变倍透镜102位于哪个变焦范围内，首先进行变焦范围v的计算(步S1001)。该处理的内容与图11所示的内容大致相同。

在步S1001中算出变焦范围v后，景物距离n由于初始化处理清零后设定为“0”(步S1002)。

物距n初始化后，根据边界标志判断变倍透镜102现在的位置是否处在变焦范围的边界上(步S1003)。当边界标志设定为“0”时，判定变倍透镜现在的位置不在变焦范围的边界上，当边界标志设定为“1”时，断定变倍透镜102现在的位置位于变焦范围的边界上。

当边界标志为“0”时，设Zk＝Z(v)，Zk-1＝Z(v-1)。例如，当变焦位置到达图16所示的Zx时，则Zk＝Z10，Zk-1＝Z9。

然后，读出4个表格数据A(n，v-1)、A(n，v)、A(n+1，v-1)、A(n+1，v)(步S1005)，由式(2)、式(3)算出ax、bx(步S1006)。

反之，在步S1003的判断中，当边界标志为“1”时，读出景物距离n，以及与变倍透镜102相对应的调焦补偿透镜105的调焦位置A(n，v)、A(n+1，v)，将A(n，v)、A(n+1，v)作为ax、bx分别存储起来(步S1007)。

算出ax、bx之后，判断调焦补偿透镜105现在的位置Px是否大于ax(步S1008)。如果Px大于ax，判断Px是否大于bx(步S1009)。

在步S1009的判断中，当Px大于bx时，即Px位于更近侧时，增大景物距离n(步S1010)。然后，判断景物距离n是否小于最近物距m(步S1011)。当景物距离n小于最近景物距离m时，再进行从步S1003开始的处理。当景物距离n不小于最近景物距离m时，若Px超过最近时，设轨迹参数α为“0”，并存储起来(步S1012)。

然后，作为bx-ax的差分值算出轨迹参数β，并存储起来(步S1014)。存储轨迹参数β后，作为景物距离n存储轨迹参数γ(步S1015)。

在步S1008中，若Px不大于ax，当Px超过无限远位置时，将轨迹参数α设为“0”，轨迹参数β作为bx-ax的差分值，轨迹参数γ作为物距n存储起来(步S1012、1014、1015)。

当Px不大于bx(步S1009)，由于Px到达景物距离n和n+1之间，轨迹参数α作为Px-ax的差分值存储(步S1013)。然后，轨迹参数β作为bx-ax的差分值，轨迹参数γ作为物距n存储(步S1014、1015)。

因此，一边逐次更新表示现在变倍透镜102的位置及调焦补偿透镜105的位置在轨迹上哪个位置的轨迹参数α、β、γ，一边存储，作为广角镜121安装前的景物距离信息之用。

以下参照图15说明本实施例中的跟踪处理程序。

执行跟踪处理程序时，如图15所示，为了算出变倍透镜102的位置Zx是在数据表格上的哪个变焦范围v，要进行变焦范围v的计算(步S1101)。

算出变焦范围v后，判断算出的变焦范围v是否比范围t大(步S1102)。该判断是为了判断变倍透镜102现在的位置是否位于靠近图2(b)所示的302的位置的望远拍摄端。

当算出的变焦范围V比范围t大时，说明变倍透镜102现在的位置位于靠近图2(b)所示的302的位置的望远拍摄端(图16中的Z7)，由(6)式算出差分量ΔF(步S1103)。另外，A(h，V-1)(n＝h相当于图16中的10cm的物距的轨迹数据)是靠近现在的变倍透镜102位置的广角拍摄端的V-1变焦范围内的一个数据，用这个数据作为跟踪目标位置使用。Px表示调焦补偿透镜105的现时位置。

当算出的变焦范围V不大于范围t时，算出差分量ΔF(步S1104)。该差分量ΔF可由下式(8)算出。

ΔF＝[{B(γ+1，v-1)-B(γ，v-1)}*α/β

+B(γ，v-1)]-Px …(8)式中，{B(ν+1，V-1)-B(ν，V-1)}*α/β+B(ν，V-1)是算出的跟踪目标位置。将差分量ΔF作为跟踪目标位置代入(1)式，按下式算出固定的内分比：

|P(n)-a(n)|/|b(n)-a(n)|＝α/β

算出差分量ΔF后，由(4)式算出调焦跟踪速度Fsp(步S1105)。这里，可变焦距镜头位置的差分量ΔZ为Zv-1-Zx

如上所述，在本实施例中，当装上广角镜时，与此前拍摄时的景物距离无关，能够无模糊地向可调焦范围内强制进行变焦动作。另外，在光学上，由于装上广角镜121，其被摄物轨迹倾斜程度即使随物距的不同而有很大差别，但仍能一边保持聚焦，一边强制地进行变焦动作。

如上所述，如果采用上述实施例中的摄像机，则在将变换镜头安装到可变焦距镜头上的过程中，将变倍透镜组强制地移动到第2焦距范围内的规定位置时，算出伴随变倍透镜组的强制移动而变化的与变倍透镜组移动时相对应的调焦透镜组的调焦位置，跟踪该算出的调焦位置来移动调焦透镜组，能够在装上广角镜等变换镜头时一边保持聚焦，一边强制进行变焦动作，同时能提高对自动调焦的应答性。

另外，与预先根据景物距离设定的变倍透镜组相对应的调焦透镜组的调焦位置数据是第1调焦位置数据，在将变换镜头被装到可变焦距镜头上的过程中，当变倍透镜组被强制移动到第2焦距范围内的规定位置时，第1调焦位置数据便被用来算出调焦透镜组的调焦位置，所以能以减少强制变焦动作用的数据存储量。

另外，与预先根据物距设定的变倍透镜组相对的调焦透镜组的调焦位置数据是第1调焦位置数据，在将变换镜头被装到可变焦距镜头上的过程中，变倍透镜组被强制地移动到第2焦距范围内的规定位置时，通过将预先设定的值加到第1调焦位置数据中，求出的第2调焦位置数据用来算出调焦透镜组的调焦位置，因此利用变换镜头安装时的调焦位置数据，能获得适当的数据，从而能够扩大可调焦范围。

另外，与预先根据物距设定的变倍透镜组相对的调焦透镜组的调焦位置数据是第1调焦位置数据和第2调焦位置数据，在将变换镜头安装到可变焦距镜头上的过程中，变倍透镜组被强制地移动到第2焦距范围内的规定位置时，从上述第1调焦位置数据及第2调焦位置数据中选择某一数据，该选择的调焦位置数据被用来算出调焦透镜组的调焦位置，从而能够选择更适当的数据作为安装变换镜头时的调焦位置数据，从而能够扩大可调焦范围。

另外，伴随更换镜头安装到可变焦距镜头上，当变倍透镜组被强制地移动到第2焦距范围内的规定位置时，算出变换镜头安装前的特定景物距离的调焦位置，将调焦透镜组移动到该景物距离的调焦位置，因此与变换镜头安装前的景物距离无关，能一边保持聚焦，一边强制进行变焦动作。

以下说明本发明的第4个实施例。

本实施例是在广角镜安装后，根据变化的可调焦的焦距范围，变更变倍透镜的基准位置，同时，又能在接通电源时，在安装了广角镜的情况下，镜头的初始化动作结束后，便可输出图像，由于具有这样的结构，所以能防止输出质量差的图像。即，作为本发明的前提的可变焦距镜头，如上所述，变倍时的调焦补偿透镜位置可由(1)式求得，但若采用(1)式，则当调焦补偿透镜105位于P0时，求出P0，将线段b0-a0内分的比值，利用这个比值求出线段b1-a1的内分点P1。由该P1-P0的位置差和变倍透镜102从Z0移动到Z1所需的时间，可知确保调焦用的调焦补偿透镜105的移动速度，因此，如前所述，由于利用该移动速度使调焦补偿透镜105进行移动，所以能够跟踪可变焦距镜头100来安装广角镜121时的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置的关系曲线。

在上述跟踪方法中，使用检测变倍透镜102的移动位置的位置计数器及检测调焦补偿透镜105位置用的位置计数器，但是，如果该位置计数器的计数值有偏差，就不能准确地读取根据AF微机中存储的变倍透镜102的位置和调焦补偿透镜105的位置的组合坐标获得的轨迹数据，因此不能准确地跟踪变倍动作过程中确保调焦用的轨迹，变倍动作时往往产生模糊。

为了不产生由各位置计数器的计数值的偏差所引起的变倍动作时的模糊，而采用使各计数器的计数值的基准值复位的方法。在该方法中，例如从接通电源后到进行通常的动作前，将变倍透镜102和调焦补偿透镜105分别移动到各自对应的规定位置，并使各透镜的位置计数器复位。用光电二极管检测各透镜是否移动到对应的规定位置，各光电二极管安装在对应的规定位置。当来自各光电二极管的输出信号变化时，以各透镜位置作为各计数器的复位位置，其复位后的计数值分别由光学系统的平衡调整所决定的值设定。在为了使各计数器复位而进行的各透镜的移动过程中，拍摄图像会产生很大的模糊，因此不输出该图像，而是在各计数器的复位结束后，才输出图像。

另外，还提出了这样的方法，即各位置计数器复位后也禁止输出摄景图像，将各透镜再移动到电源接通前的位置，就不会产生由于计数器复位而进行的各透镜的移动所引起的视场角的变化等。

其次，可变焦距镜头100装上广角镜时的焦距(变倍透镜102的位置)与调焦补偿透镜105的位置之间的关系如用图2(a)、2(b)说明过的那样。

当可变焦距镜头100的焦距设定为规定的焦距时，调焦补偿透镜105的调焦位置如图2(b)所示，它随景物距离的变化而变化，当景物距离一定时，调焦补偿透镜105的调焦位置随焦距即变倍透镜102的位置的变化而变化。但由图2(b)可知，表示对每一景物距离规定的焦距与调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线不同于表示装有广角镜时121时的对每一景物距离规定的焦距与调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线，当焦距超过极限值301时，表示对每一景物距离规定的焦距与调焦补偿透镜105的位置的关系的曲线便向可调焦范围以外发散。因此，当焦距在极限值301以内时，即当焦距设定在广角拍摄端的值时，可由调焦补偿透镜105进行调焦；但当焦距大于极限值301时，即当焦距设定在望远拍摄端时，就不能用调焦补偿透镜105进行调焦，而是要采取强制地将变倍透镜102移动到以使焦距落在广角拍摄端的位置上，而且固定在该位置的方法。这就是说，在装上广角镜121之后要禁止变焦动作。

可是，当可变焦距镜头100位于望远拍摄端时，在装上广角镜121之后，变倍透镜102便被强制地移动到广角侧，在该移动过程中会产生模糊。

另外，在广角镜121装在可变焦距镜头100上的状态下接通电源后，由于变倍透镜102被强制地移动到广角拍摄端，所以当摄影者未认清广角镜121的安装情况时，有可能输出在变倍透镜102被强制移动时产生模糊拍摄图像，同时视场角又发生变化，造成拍摄者的混乱。

本实施例的目的是提供这样一种摄像机，它能防止由于未认清广角镜等变换镜头的安装情况而引起摄影者的混乱，同时能提高图像质量和调焦性能。

为此，采用下述实施例，提供一种镜头控制装置和摄像机，它备有安装了变倍透镜组及调节因变倍动作而变化的调焦位置的校正透镜组的可变焦距镜头；可在可变焦距镜头上装卸，且当装到可变焦距镜头上时将可变焦距镜头的可调焦距范围从第1焦距范围变更到第2焦距范围的变换镜头；根据规定的基准位置检测校正透镜组的位置的位置检测装置；以及当变换镜头装到可变焦距镜头上时，将基准位置变更到第2焦距范围内相应的基准位置的基准位置变更装置。

第4实施例：

下面说明本发明的第4个实施例。图17是本实施例的结构框图，图中与图5所示的第1实施例的结构相同的部分用同一标号表示，其说明从略。在变倍透镜102上装有光电传感器128，用来检测其位置是否在基准位置上。光电传感器128形成的光路由位置检测开关127予以打开或遮断。位置检测开关127固定在镜筒上。位置检测开关127以变倍透镜102可移动范围的中间附近作为边界来确定位置，通过该位置检测开关127与光电传感器128的相对移动，使输出光透过或被遮断。当光电传感器128的输出光从透过状态变化到遮断状态时，检测该输出光的信号电平从H变换到L的状态，因此该信号电平变化的位置被作为上述基准位置，可检测变倍透镜102是否位于该基准位置。

另外，在调焦补偿透镜105上装有光电传感器130，用来检测其位置是否位于基准位置。光电传感器130形成的光路由位置检测开关129予以打开或遮断。位置检测开关129固定在镜筒上。位置检测开关129将调焦补偿透镜105的可移动范围的中间附近作为边界来确定位置，通过该位置检测开关129与光电传感器130的相对移动，使输出光透过或被遮断。光电传感器130的输出光从透过状态变到遮断状态时，检测该输出光的信号电平从H变为L，因此该信号电平变化的位置被作为上述基准位置，可检测调焦补偿透镜105是否位于该基准位置。

当这些光电传感器128，130输出信号时，信号被读入AF微机115。用AF微机115内的计数器计数，驱动变倍透镜及调焦补偿透镜用的步进电动机的驱动脉冲数，可检测上述两透镜的位置。

另外，用广角镜安装检测开关123检测广角镜121的装卸情况，检测结构的输出信号被读入AF微机115。

其次，参照附图说明位置检测开关127(129)和光电传感器128(130)的配置结构。图18是图17中的摄像机用的位置检测开关和光电传感器的配置结构的斜视图。

如图18所示，光电传感器128有发光的发光部401和与发光部401相对设置的光接收部402。

在发光部401和光接收部402之间形成位置检测开关127的空间通路。位置检测开关127在空间通路沿着与从发光部401到光接收部402的光路正交的方向移动。

当位置检测开关127将从发光部401到光接收部402的光路遮断时，光接收部402接收不到来自发光部401的光，输出L电平信号。当位置检测开关127将从发光部401到光接收部402的光路打开时，光接收部402接收来自发光部401的光，输出H电平信号。使来自该光接收部402的信号电平变化的位置作为变倍透镜102的位置计数器初始化用的基准位置被设定。

同样，使来自光电传感器130的输出信号变化的位置检测开关129的位置被用作调焦补偿透镜105的位置计数器初始化用的基准位置而加以设定。

其次，参照附图，说明本实施例中的摄像机的检测各透镜的移动位置的透镜计数器的复位动作。图19及图20是图17中的摄像机的各透镜计数的复位动作的流程图。

各透镜计数器的复位动作由AF微机处理。

如图19所示，首先判断电源是否接通(步S1301)。如果电源未接通，保持待机状态。如果电源接通了，变焦透镜位置计数器的计数值C_z被清零(步S1302)，判断光电传感器128的输出信号电平是否为“H”(步S1303)。例如，当遮光状态和透光状态的边界大致位于变倍透镜102的可移动范围的中间时，根据光电传感器128的输出信号电平可判断上述边界是否靠近现在的透镜位置的望远拍摄端，还是广角拍摄端？以图18为例，当光电传感器128的输出信号电平为“L”时，光被遮位，因此变倍透镜102位于靠近上述边界的望远拍摄端。由于将变倍透镜102移动到广角拍摄端，光电传感器128的输出信号电平从“L”变为“H”。如果开始时光电传感器128的输出信号电平为“H”时，则动作状态与上述状态相反。

当步S1303中的判断结果表明光电传感器128的输出信号电平为“H”时，为了找出边界点，变倍透镜102向望远拍摄方向移动(步S1304)，计数值C_z与变倍透镜电动机118的步进脉冲同步增加1(步S1305)。

然后，在步S1306中，判断光电传感器128的输出信号电平是否为“L”(步S1306)。当光电传感器128的输出信号电平为“H”时，返复进行从步S1304开始的处理。

当光电传感器128的输出信号电平为“L”时(步S1303)，为了找出边界点，变倍透镜102向广角方向移动(步S1307)，计数值C_z与变倍透镜电动机118的步进脉冲同步减1(步S1308)。

然后，在步S1309中判断光电传感器128的输出信号电平是否为“H”。当光电传感器128的输出信号电平为“L”时，返复进行从步S1307开始的处理。

在步S1306、S1309的判断中，当确认到光电传感器128的输出信号电平的变化后，将计数值C_z作为值CO，暂时存入存储器中(步S1310)。该计数值CZ表示在电源接通后，在进行复位动作之前的变倍透镜102和位置检测开关127之间的变倍透镜电动机118的步进脉冲，该值表示变倍透镜102的电源接通前的位置与位置检测开关127之间的距离。

然后，将表示预先设定的位置检测开关127的位置的数值(例如从位于变倍透镜102的移动范围内的光学设计上规定的原点测定的位置检测开关127的位置，将该检测到的位置检测开关127的位置换算成变倍透镜电动机108的步进脉冲值)代入变焦透镜位置计数器中，复位结束(步S1311)。

在步S1311中的复位结束后，从新确定的Cz中减去存储器中存储的CO，将差值作为新的CO存入存储器中(步S1312)。该CO是把从某一原点测定的位置检测开关127的位置作为基准(从其中减去由位置检测开关127到最初的变倍透镜102的位置之间的距离)，与最初的变倍透镜102的绝对位置相对应的值，因此，如果将变倍透镜102移动到使变焦透镜位置计数器的值Cz变为CO为止的位置，则能返回电源接通前的位置。

经过步S1307-1309的处理后，在步S1310中，存储器中存储的CO变为负值，但如果在步S1312中对其进行处理，则结果比在步S1312中得到的计数值Cz大，这表示最初的变倍透镜102的位置是在望远拍摄端，没有任何关系。于是求得最初的变倍透镜102的位置。

然后，如图20所示，根据来自广角镜安装检测开关123的检测信号，判断是否装上了广角镜(步S1313)。

当安装了广角镜时，判断存储器中所存的透镜最初的绝对位置CO是否比Cwa大，根据这项判断确定CO是否位于装上广角镜后的可调焦范围内(步S1314)。Cwa相当于图2(b)所示的焦距的变倍透镜102的位置。

在步S1314中，当判定CO大于Cwa时，在返回装有广角镜时的位置之前，CO处在靠近Cwa的望远后来摄侧。因此若将变倍透镜102返回CO，就不能达到聚焦的目的。因此，要暂时将返回前位置CO作为Cz存入存储器(该Cz用于后面所述的第5实施例中)，并将CO改为位于靠近Cwa的广角拍摄端的位置Cl(步S1315)。虽然可以将C1取在靠近Cwa的广角拍摄端的位置上，但最好还是取在能够最大限度地获得广角镜121拍摄效果的广角拍摄端的变焦位置上。

上述的从步S1313到1315的处理意味着在装有广角镜的状态下接通电源后变倍透镜102的最初位于可调焦位置处的时候可在原位不动，但若在不能调焦位置处的时候，就要将变倍透镜102强制移动到可调焦位置C1进行成像，这也是通常的动作方式。这就是说，在该变倍透镜的强制驱动过程中，是由AF微机115控制LCD显示电路110及摄像信号处理电路118，进行图像信号的成像运作。

在步S1315中进行CO的再设定后，在未安装广角镜时，或CO不大于Cwa时，判断返回前的位置CO是否等于复位后的值Cz(步S1316)。当返回前的位置CO是否等于复位后的值Cz时，变倍透镜102在返回前业已到位，所以变倍透镜102的移动停止(步S1322)。

在步S1316的判断中，当判定返回前的位置CO不等于复位后的值Cz时，再判断返回前的位置CO是否大于复位后的值Cz(步S1317)。如果返回前的位置CO大于复位后的值Cz，变位透镜102的返回方向是处于望远拍摄方向，于是向望远拍摄方向移动(步S1318)。

然后，判断返回前的位置CO是否小于Cz(步S1319)。当返回前的位置CO小于Cz时，变倍透镜102被看做在返回前业已到达CO，变倍透镜102的移动停止(步S1322)。当返前的位置CO大于Cz时，也就表示变倍透镜在返回前尚未到达CO，所以要重新进行从步S1318开始的处理。

在步S1317中，如果返回前的位置CO小于复位后的值Cz时，变倍透镜102把广角拍摄方向作为返回方向，向广角拍摄方向移动(步S1320)。

然后，判断返回前的位置CO是否大于Cz(步S1321)。当返回前的位置CO大于Cz时，变倍透镜102被看做返回前业已到达CO，变倍透镜102停止移动(步S1322)。当返回前的位置CO小于Cz时，也就表示变倍透镜返回前尚未到达CO，所以要重新进行从步S1320开始的处理。

变倍透镜停止移动后，进行通常的动作(步S1324)。进行该通常的动作时，透镜的复位动作全部结束，输出摄影图像，进行通常的摄影动作。

然后，判断电源是否断开(步S1325)。如果电源断开，处理返回步S1301。如果电源未断开，继续进行通常的动作。

如上所述，在广角镜安装状态下，能抑制接通电源时由于产生强制变焦动作所引起的模糊，另外，能防止电源接通时由于未认清广角镜的安装情况而引起的摄影者的混乱，同时能提高图像质量及调焦性能。

实施例5：

下面参照附图说明本发明的第5个实施例。

在第4实施例中，说明了可变焦距镜头位置计数器的复位动作，该复位动作也适用于调焦透镜位置计数器的复位动作。接通电源后，当自动调焦方式开始时，要在复位动作结束后，执行自动调焦方式，因此在调焦透镜位置计数器复位后，不必将调焦补偿透镜105返回原来的透镜位置，变倍透镜102的返回按照图19及图20所示的流程图进行，不论移动到哪个位置，都能调焦。可是，如果在自动调焦方式尚未起动就开始摄像时，如果不将调焦补偿透镜返回原位，就会产生模糊。特别是在安装了广角镜121的状态下，调焦范围从图2(a)改变到2(b)，所以如果调焦补偿透镜105不返回到与变倍透镜102的返回前的位置相对应的调焦位置，便处于大模糊状态。

本实施例中的摄像机具有与第4实施例中的摄像机相同的结构。

下面参照附图说明本实施例中在装有广角镜的状态下，采用手动方式的复位动作。图21及图22是本发明的摄像机在第5实施例中装有广角镜的状态下采用手动方式进行复位动作流程图。电路结构与图17相同，所不同的仅仅是AF微机115的处理过程中的算法。

调焦透镜位置计数器的复位动作由AF微机115处理。

如图21所示，首先判断电源是否接通(步S1501)。如果电源未接通，保持待机状态。如果电源已接通，进行变焦透镜位置计数器的复位动作(步S1502)。然后，将调焦透镜位置计数器的计数值Cf清零(步S1503)，判断光电传感器130的输出信号电平是否为“H”(步S1504)。例如，遮光状态和透光状态的边界位于调焦补偿透镜105的可移动范围的大致中间位置时，可根据光电传感器130的输出信号电平判断上述边界是否位于靠近现时的透镜位置的无限远侧或是最近侧。以图18为例，当光电传感器130的输出信号电平为“L”时，因是遮光，所以调焦补偿透镜105位于靠近上述边界的无限远侧，通过将调焦补偿透镜105向广角侧移动，光电传感器130的输出信号电平则从“L”变为“H”。如果在一开始光电传感器130的输出信号电平为“H”时，动作状态与上述状态相反。

当光电传感器130的输出信号电平为“H”时，为了获得边界点而将调焦补偿透镜105向最近端的方向移动(步S1505)，计数值Cf与调焦补偿透镜电动机120的步进脉冲同步增加1(步S1506)。

然后，判断光电传感器130的输出信号电平是否为“L”(步S1507)。当光电传感器130的输出信号电平为“H”时，重新进行从步S1505开始的处理。

在步S1504的判断中，当光电传感器130的输出信号电平为“L”时，为了获得边界点，调焦补偿透镜105被沿无限远方向移动(步S1508)，计数值Cf与调焦补偿透镜电动机120的步进脉冲同步减1(步S1510)。

然后，判断光电传感器130的输出信号电平是否为“H”(步S1510)。当光电传感器130的输出信号电平为“L”时，重新进行从步S1508开始的处理。

当确认光电传感器130的输出信号电平有变化后，将计数值Cf作为值Cf0暂时存入存储器中(步S1511)。该计数值Cf0表示，在电源接通后，进行复位动作前的调焦补偿透镜105的位置与位置检测开关129之间的调焦补偿透镜电动机120的步进脉冲，这个数值表示调焦补偿透镜105在电源接通前的位置与位置检测开关129之间的距离。

然后，将表示预先设定的位置检测开关129的位置的数值(例如将从调焦补偿透镜105的移动范围内的光学设计上规定的原点测定的位置检测开关129的位置换算成调焦补偿透镜电动机120的步进脉冲的值)代入调焦透镜位置计数器中，复位结束(步S1512)。

当步S1512中的复位结束后，从新确定的Cf中减去存储器中存储的Cf0，再将该减得的值作为Cf0存入存储器中(步S1513)。该Cf0是把从某原点测定的位置检测开关129的位置作为基准(从其中减去由位置检测开关129到最初的调焦补偿透镜105的位置之间的距离)，与最初的调焦补偿透镜105的绝对位置相对应的值，因此如果将调焦补偿透镜105移动到使变焦透镜位置计数器的值Cf变为Cf0的位置，就能返回电源接通前的位置。

经过步S1508-1510的处理后，在步S1511中，存储器中存储的Cf0变为负值，但如果在步S1513对其进行处理，则结果比在步1513中求出的计数值Cf大，这表示最初调焦补偿透镜105的位置是在无限远侧，不存在问题。采用上述方式，就能求出最初调焦补偿透镜105的位置。

然后，如图22所示，根据来自广角镜安装检测开关123的检测信号，判断是否安装了广角镜(步S1514)。

当安装了广角镜121时，根据存储器中存储的透镜最初的绝对位置Cf0和变倍透镜102返回前的位置CO、C2，算出调焦补偿透镜105返回前的位置Cf1(步S1515)，将算出的调焦补偿透镜105返回前的位置Cf1作为Cf0存入存储器中(步S1516)。

然后判断返回前的位置Cf0是否等于值Cf(步S1517)。当返回前的位置CO等于复位后的值Cf时，由于调焦补偿透镜105在返回前业已到位，所以调焦补偿透镜105停止移动(步S1523)。

当返回前的位置Cf0不等于复位后的值Cf时，判断返回前的位置Cf0是否大于复位后的值Cf(步1518)。如果返回前的位置Cf0大于复位后的值Cf，调焦补偿透镜105把最近拍摄方向作为返回方向，向最近拍摄方向移动(步S1519)。

然后，判断返回前的位置Cf0是否小于Cf(步S1520)。当返回前的位置Cf0小于Cf时，调焦补偿透镜105被看做返回前业已到达Cf0，调焦补偿透镜105停止移动(步S1523)。当返回前的位置Cf0大于Cf时，重新进行从步319开始的处理。

如果返回前的位置Cf0小于复位后的值Cf时，调焦补偿透镜105把无限远方向作为返回方向，向无限远方向移动(步S1521)。

然后，判断返回前的位置Cf0是否大于Cf(步S1522)。当返回前的位置Cf0大于Cf时，调焦补偿透镜105被看做在返回前业已到达Cf0，调焦补偿透镜105停止移动(步S1523)。当返回前的位置Cf0小于Cf时，重新进行从步S1521开始的处理。

调焦补偿透镜105停止移动后，进行通常的动作(步S1524)。在该通常的动作中，输出摄影图像，进行通常的摄影动作。

然后，判断电源是否断开(步S1525)。如果电源被断开，处理返回步S1501。如果电源未断开，继续进行通常的动作。

因此，能够抑制由于安装了广角镜的状态下接通电源时所产生的由强制变焦动作引起的模糊。

其次，参照附图说明步S1515中的在装有广角镜时调焦补偿透镜105返回前的位置Cf1的计算方法。

图23及图24是安装了广角镜时的调焦补偿透镜105返回前的位置的计算方法流程图。

图25是图23中的变焦范围V的计算程序的流程图。

在上述步S1515中，算出装有广角镜121时的调焦补偿透镜105返回前的位置Cf1，在该计算方法中，首先求出电源接通前变倍透镜102的位置(C2)和调焦补偿透镜105的位置(Cf0)在AF微机115中所存的轨迹上是到达了哪个焦距？哪个景物距离？然后，由于安装广角镜3(步S1514)致使焦距有所改变，算出为了用上述景物距离保持调焦用的调焦补偿透镜105的位置Cf1(例如，求出图2(a)中的302在图2(b)中对应于哪个点，将这时的调焦位置作为Cf1)。

在AF微机115中，与前面所述的第1-3实施例一样，将图2(a)、2(b)所示的多个轨迹作为图9(a)、9(b)所示的表格数据存储。

图9(a)所示的表格数据对应于图2(a)所示的轨迹数据，图9(b)所示的表格数据对应于图2(b)所示的轨迹数据。用这一列的表格数据描绘一条轨迹。此时，如图9(b)所示，行方向n表示景物距离的变化，列方向的变数V表示变焦位置(焦距)的变化。例如，在本实施例中，n＝0表示无限远，n＝m表示1cm的景物距离，V＝0表示广角端，V越大，焦距越大，V＝S表示最近端的变焦位置(V＝t表示用图2中的301表示的变焦位置)。因此，用一列表格数据能描绘一条轨迹。

其次，参照图23及图24，说明装有广角镜时计算调焦补偿透镜105返回前的位置Cf1的方法。

如图23所示，首先，将电源接通前的变倍透镜102的位置Cz作为ZP被存入存储器中(步S1701)。然后，为了算出变倍透镜102的位置ZX位于数据表格中的哪个变焦范围V，进行变焦范围V的计算(步S1702)。

计算该变焦范围V时，如图25所示，设变焦范围变数V为“0”，进行初始化处理(步S2101)。然后用式(5)算出变焦范围V的边界上的变焦位置C(V)(步S2102)。该变焦位置C(V)相当于图4所示的变焦透镜位置Z0、Z1、Z2……。

C(V)＝(望远拍摄端的变焦位置一广角端的变焦位置)*V/S

+广角端的变焦位置式中之所以用数值S除，是因为要用图9(a)中的变焦范围数据个数S等分变倍透镜的全部移动范围。

算出变焦位置C(V)后，判断变倍透镜102的位置ZP是否等于变焦位置C(V)(步S2103)。当变倍透镜102的位置ZP等于变焦位置C(V)时，表示变倍透镜102的位置ZP正位于范围V的边界上，设定边界标志为“1”(步S2107)，步S1702中的处理结束。

当变倍透镜102的位置ZP不等于变焦位置C(V)时，判断变倍透镜102的位置ZP是否小于变焦位置C(V)(步S2104)。当变倍透镜102的位置ZP小于变焦位置C(V)时，变倍透镜102的位置ZP应在C(V-1)和C(V)之间，设定边界标志为“0”(步S2106)，步S1702中的处理结束。

当变倍透镜102的位置ZP不小于变焦位置C(V)时，使变焦范围V增量(步S2105)，再进行从步S2102开始的处理。于是能求出现在变倍透镜102的位置ZP位于图9(b)所示的表中的V＝K的变焦范围，而且能知道它是否在边界上。

算出变焦范围V后，如图23所示，设定景物距离n为“0”(步S1703)，根据边界标志判断变倍透镜102现在的位置是否在变焦范围的边界上(步S1704)。当边界标志设定为“0”时，判断变倍透镜102现在的位置是否在变焦范围的边界上，当边界标志设定为“1”时，判定变倍透镜102现在的位置是否在变焦范围的边界上。

当边界标志为“0”时，变焦位置Cz不是在图9(a)、9(b)中数据的位置上，而是处于其中的中间位置上。这时，如果不将图9(a)、9(b)中的表格数据在变数V的行方向中进行内插补充，就不能求出正确的调焦位置数据。

因此，采用图4的方法求出正确的调焦位置。在图4中，纵轴、横轴分别表示调焦透镜位置、变焦透镜位置。AF微机115中存储的代表性的轨迹位置是：变焦透镜位置为Z0、…、ZK-1、ZK…ZS，调焦透镜位置为a0、…、aK-1、aK…aS，b0、…、bK-1、bK…bS。

当变焦透镜位置ZX不在边界上、调焦透镜位置位于PX时，求出aX、bX作为内插数据，利用上述式(2)、式(3)求出aX、bX：

ax＝ak-(zk-zx)*(ak-ak-1)/(zk-zk-1)

bx＝bk-(zk-zx)*(bk-bk-1)/(zk-zk-1)

即根据变焦透镜位置ZX和该位置两侧的变焦边界位置(ZK和ZK-1)求出内分比，再用该内分比对所存的4个表格数据中的同一景物距离的数据进行内分计算，求出内插数据aX、bX。

当边界标志为“0”时，设ZK＝C(V)，ZK-1＝Z(V-1)，Zx＝C2(步S1705)。

然后，读出4个表格数据A(n，V-1)，A(n，v)，A(n+1，v-1)，A(n+1，V)(步S1706)，由式(2)、式(3)算出aX、bX(步S1707)。

反之，当边界标志“1”时，读出景物距离n、以及与变倍透镜102相对应的调焦补偿透镜105的调焦位置A(n，v)，A(n+1，v)，将A(n，v)、A(n+1，v)作为ax、bx存储(步S1708)。

算出ax、bx后，判断电源接通前调焦透镜105的位置Cf0是否大于ax(步S1709)。当Cf0大于ax时，判断Cf0是否大于bx(步S1710)。

当Cf0大于bx时，即假设Cf0位于最近拍摄端，使景物距离n增量(步S1711)。然后，判断景物距离n是否小于最近景物距离m(步S1712)。当物距n小于最近物距m时，再返回步S1704开始进行的处理。当景物距离n不小于最近景物距离m时，若Cf0超过最近拍摄端，将轨迹参数α作为“0”存储起来(步S1713)。

然后，如图24所示，算出轨迹参数β，作为bx-ax的差分值存储起来(步S1715)。轨迹参数β存储后，再将轨迹参数ν作为物距n存储起来(步S1716)。

当Cf0不大于ax时(步S1709)、且Cf0超过无限远位置时，将轨迹参数α设为“0”，轨迹参数β设为bx-ax的差分值，轨迹参数ν设为物距n存储(步S1713，1715，1716)。

当Cf0不大于bx时(步S1710)，Cf0是在物距n和n+1之间，将轨迹参数α作为Cf0-ax的差分值存储起来(步S1714)。然后，将轨迹参数β作为bx-ax的差分值、轨迹参数ν作为物距n存储(步S1715、1716)。

因此，表示在电源接通之前变倍透镜102的位置及调焦补偿透镜105的位置位于轨迹上哪个位置的轨迹参数α、β、ν被存储起来，作为广角镜121安装之前的物距信息之用。

然后，将安装广角镜121时被强制地移动到可调焦位置的变焦位置CO暂时作为ZP存入存储器中(步S1717)，算出变焦范围V(步S1718)。此时算出的变焦范围V满足关系式0≤v≤t。

算出变焦范围V后，根据边界标志判断CO是否位于变焦范围的边界上(步S1719)。当边界标志设定为“0”时，则判定CO不在变焦范围的边界上。当边界标志设定为“1”时，则判定CO在变焦范围的边界上。

当边界标志为“0”时，设ZK＝C(V)、C(v-1)＝ZK-1、Zx＝CO(步S1720)。

然后，读出4个表格数据B(ν，v-1)、B(ν，v)、B(ν+1，v-1)、B(ν+1，v)(步S1721)，由式(2)、式(3)算出ax、bx(步S1722)。

反之，当边界标志为“1”时，设ax为B(ν，、v)bx为B(ν+1，v)，分别存起来(步S1723)。

算出ax、bx后，由下式(9)求出装有广角镜时保持聚焦位置的调焦透镜位置Cf1(步S1724)。

Cf1＝ax+(bx-ax)*α/β…………(9)

如上所述，装上广角镜121时由于进行透镜复位动作，所以在未起动自动调焦方式而输出图像时不产生模糊。

如上所述，如果采用上述实施例中的摄像机，则变换镜头作为基准位置变更装置安装到可变焦距镜头上时，基准位置便被变更到第2焦距范围内相对应的基准位置上，借此防止在未认清广角镜等变换镜头的安装情况下引起的摄影者的混乱，同时能提高图像质量及自动调焦性能。

另外，如果采用上述实施例中的摄像机，由于将校正透镜组移动到基准位置，进行位置检测装置的初始化运作，所以能够抑制位置检测装置的检测偏差。

另外，如果采用上述实施例中的摄像机，由于由基准位置变更装置变更后的基准位置设定在位置检测装置进行初始化之前保持校正透镜组的位置的调焦状态的位置，因此随着变换镜头的安装而进行强制变焦动作，能抑制不需要的模糊的产生。

Claims

1.一种镜头控制装置，备有以下部件，

改变倍率用的可移动的第1透镜，

补偿伴随第1透镜的移动引起的焦平面位置的变化的第2透镜，

可在第1及第2透镜的光轴上自由装卸的第3透镜，

控制部件，随着第3透镜的安装动作，将第1透镜从第1范围移动到第2范围，同时限制第2透镜的移动范围，使得随着该第1透镜从第1范围向第2范围的移动，第2透镜能够补偿由于第1透镜在第2范围移动造成的焦平面位置的变化。

2.根据权利要求1所述的镜头控制，其中上述控制部件备有存储与第1透镜移动范围有关的在第1透镜的移动过程中保持调焦状态用的第2透镜的移动轨迹的信息的存储器；将第1透镜从第1范围移动到第2范围时，用第1移动范围中的上述移动轨迹控制第2透镜。

3.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，上述控制部件备有存储与第1透镜的第1移动范围有关的在第1透镜的移动过程中保持调焦状态用的第2透镜的移动轨迹的信息的存储器，将第1透镜从第1范围移动到第2范围时，根据对第1移动范围内的移动轨迹校正后的移动轨迹，控制第2透镜。

4.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，上述控制部件备有存储分别与第1透镜的第1移动范围及第2移动范围有关的在第1透镜的移动过程中保持调焦状态用的第2透镜的移动轨迹的信息的存储器；跟踪与第1透镜所在范围相当的存储器内的移动轨迹，控制第2透镜。

5.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中上述控制部件备有存储分别与第1透镜的第1范围及第2范围有关的保持调焦状态用的第2透镜的移动轨迹的信息的存储器，在装上第3透镜时，检测与第3透镜安装前的第2透镜位置相当的景物距离，在变倍透镜移动到第2范围后，从存储器中存储的与第2范围相当的第2透镜的移动轨迹中读出与检测到的景物距离相当的移动轨迹，跟踪该读出的移动轨迹控制第2透镜。

6.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，上述第2范围设定在靠近第1范围的广角拍摄端。

7.根据权利要求1所述的镜头控制装置，其中，上述第3透镜是将可由第2透镜调焦的第1透镜的移动范围推移到广角拍摄端的广角镜。