JP2001100089A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】合焦レンズ群のバックラッシュを求め、該バッ
クラッシュを確実に除去して高精度の合焦駆動を行う
と、同時に、撮影者にスピ−ド感を与えるレンズ合焦駆
動を行うことの可能な自動焦点調節装置を提供する。 【解決手段】焦点調節機構を含む撮影レンズと、上記焦
点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する光学像の焦
点を合わせる自動焦点調節装置において、上記撮影レン
ズの焦点距離に関する情報を保持する焦点距離情報保持
手段と、上記焦点距離情報保持手段が保持する上記焦点
距離情報に基づいて、上記焦点調節機構のバックラッシ
ュ量を求めるバックラッシュ量予測手段と、を具備す
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、自動焦点調節装
置、詳しくは、撮影光学系の合焦位置を検出して、その
検出位置まで該光学系を移動させる自動焦点調節装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラの自動焦点調節装置において撮影
レンズのデフォーカス方向とデフォーカス量を検出し、
検出したデフォーカス方向とデフォーカス量に基づいて
レンズ駆動方向とレンズ駆動量を求め、撮影レンズを駆
動して、合焦させるような装置は従来数多く提案されて
いる。

【０００３】このような合焦装置の場合、撮影レンズの
駆動方向を反転したとき、撮影レンズの駆動系のバック
ラッシュにより撮影レンズの駆動モータが作動している
にも拘らず撮影レンズが動かない状態が発生する。その
原因としてつぎの３項目が考えられる。即ち、 （１）駆動モータから撮影レンズに駆動力を伝えるため
にはギヤ−列で回転を落としてトルクを上げているが、
このギヤ−列の噛み合いによるバックラッシュで位置ず
れが生じる。 （２）多くの撮影レンズでは駆動モータによって回転さ
れるリングに対して撮影レンズを光軸方向に直進させる
ためのカム構造を有している。このカムの嵌合ガタによ
りバックラッシュで位置ずれが生じる。 （３）撮影レンズ群を保持する保持枠はロッドに支持さ
れ、ロッドと枠部の摺動により保持枠を光軸方向に移動
することによって焦点調節を行うが、ロッドのたわみや
ロッドと枠部の嵌合ガタにより駆動方向に応じて光学的
な位置関係がずれる。

【０００４】撮影レンズの移動を直接検出してレンズの
駆動量を制御すれば、これらのバックラッシュは考慮す
る必要はない。しかし、現在の自動焦点調節装置におい
ては、撮影レンズの移動量のモニタをレンズ駆動モータ
近傍に配設したフォトインタラプタによって行うものが
主流になっており、駆動モータと撮影レンズ間の上述の
バックラッシュの影響が避けられない。従って、焦点検
出手段によって検出したデフォーカス方向とデフォーカ
ス量に基づいてレンズ駆動する時、レンズ駆動方向が反
転すると別途に求めたレンズ駆動量だけ駆動しても前述
したバックラッシュ量分はレンズが動かないため駆動量
が不足していた。このため、レンズ駆動後に再測定して
不足分を再駆動しなければならなかった。

【０００５】これらの問題を解決するために、従来、い
くつかの提案がなされている。例えば、特開昭６０−５
２８１２号公報に開示のものは、レンズ固有のバックラ
ッシュ量を記憶しておき駆動方向が反転したときに駆動
量を補正するものである。また、特開昭６３−１７２２
４１号公報に開示のものは、駆動方向が反転したとき撮
影レンズが動かない程度の弱いトルクで駆動モータを駆
動し、バックラッシュ分の駆動が終了した時点からレン
ズ駆動量の制御を開始するものである。更に、特開平１
−２５７９２４号公報に開示のものは、レンズ駆動する
たびに所定方向でレンズ駆動が終了するようにバックラ
ッシュ除去のためのレンズ駆動を行うものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
昭６０−５２８１２号公報に開示のものでは、製造初期
に記憶したバックラッシュ量のみを対象にしている。し
かし、前述したようにバックラッシュにはギヤ−の噛み
合いガタやカムの嵌合ガタに起因するものが含まれ、こ
れらは経時変化や使用状況に応じたカメラの姿勢、電源
電圧等によっても変化する。この変化分が考慮されない
ため正しいバックラッシュの補正ができず、結局、レン
ズ駆動後に再度測距する必要があった。

【０００７】また、上述の特開昭６３−１７２２４１号
公報に開示のものでも、経時変化や使用状況に応じたカ
メラの姿勢、電源電圧等によってレンズの駆動トルクが
変化するため正確な制御は難しい。また、ズーム機能を
有するレンズ機構の場合、焦点距離が短い領域ではモー
タの駆動量に対するレンズの光軸方向の移動量が小さ
く、反転動作時のモータの負荷が小さい。そのためバッ
クラッシュの範囲の駆動とレンズ駆動とのトルク差に基
づいた制御は不可能に近い。更に、上記２つの従来例の
ものでは、前述のように撮影レンズ保持枠とそれを支持
するロッドとの間の嵌合ガタ、あるいは、ロッドのたわ
みにより駆動方向に応じて撮影レンズの位置が微妙に変
化し、この変化によって光学系の結像位置が微妙にずれ
る現象が起きる。従って、ある方向に駆動した後に検出
した焦点調節データは、駆動方向が反転した場合は、誤
差を含んだデータとなり正しいレンズ駆動量が得られな
かった。

【０００８】更に、上述の特開平１−２５７９２４号公
報に開示のものは、レンズ駆動方向が所定の方向に対し
て反対方向のとき、毎回、バックラッシュ除去のための
レンズ駆動を行うもので、上記反対方向の駆動が連続し
て続くときはバックラッシュ除去駆動の必要がないのに
も拘らずバックラッシュ駆動を行うので駆動時間が長く
なってしまう。撮影者はデフォーカス駆動後、略ピント
が合っているにも拘らずレリーズするまで上記バックラ
ッシュ除去駆動のための時間だけ余分に待つ必要があっ
た。特に、一眼レフカメラの場合、ファインダを覗きな
がら撮影するので合焦動作のスピ−ド感を損ねていた。

【０００９】本発明の目的は、上述の不具合を解決する
ためになされたものであって、合焦レンズ群のバックラ
ッシュを求め、該バックラッシュを確実に除去して高精
度の合焦駆動を行うと、同時に、撮影者にスピ−ド感を
与えるレンズ合焦駆動を行うことの可能な自動焦点調節
装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の第１の自動焦点調節装置は、焦点調節機構
を含む撮影レンズと、上記焦点調節機構を駆動して、撮
影手段に入射する光学像の焦点を合わせる自動焦点調節
装置において、上記撮影レンズの焦点距離に関する情報
を保持する焦点距離情報保持手段と、上記焦点距離情報
保持手段が保持する上記焦点距離情報に基づいて、上記
焦点調節機構のバックラッシュ量を求めるバックラッシ
ュ量予測手段と、を具備することを特徴とする。

【００１１】上記の目的を達成するために本発明の第２
の自動焦点調節装置は、焦点調節機構を含む撮影レンズ
と、上記焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する
光学像の焦点を合わせる自動焦点調節装置において、上
記焦点調節機構の位置を検出する位置検出手段と、上記
位置検出手段で検出した上記焦点調節機構の現在の位置
に基づいて、上記焦点調節機構のバックラッシュ量を求
めるバックラッシュ量予測手段と、を具備することを特
徴とする。

【００１２】上記の目的を達成するために本発明の第３
の自動焦点調節装置は、焦点調節機構を含む撮影レンズ
と、上記焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する
光学像の焦点を合わせる自動焦点調節装置において、当
該自動焦点調節装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
上記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、上記焦点調節
機構のバックラッシュ量を求めるバックラッシュ量予測
手段と、を具備することを特徴とする。

【００１３】上記の目的を達成するために本発明の第４
の自動焦点調節装置は、焦点調節機構を含む撮影レンズ
と、上記焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する
光学像の焦点を合わせる自動焦点調節装置において、当
該自動焦点調節装置の電源電圧を検出する電源電圧検出
手段と、上記電源電圧検出手段の検出結果に基づいて、
上記焦点調節機構のバックラッシュ量を求めるバックラ
ッシュ量予測手段と、を具備することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施形態を示す自動焦
点調節装置を有する撮影光学系を内蔵するカメラの光路
図である。被写体は、５つのレンズ群20〜24と撮影絞り
からなる撮影レンズ101 を通りメインミラー102 に入射
する。該撮影レンズ101 は、第１群，第２群レンズ20，
21がフォーカシング作用を行い、第５群レンズ24は固定
である。ズーミング動作時は第３群，第４群レンズ22,2
3 を動かすと同時に第１群，第２群レンズ20,21 をカム
機構で駆動し、ズーミング時のピントズレを防いでい
る。

【００１６】上記メインミラー102 は、ハーフミラーに
なっており入射光量の2/3 をファインダ光学系103 に反
射する。残りの1/3 は、メインミラーを浸透しサブミラ
ー104 で反射してＡＦ光学系105 へ導かれる。ＡＦ光学
系105 は、視野絞り86，赤外カットフィルタ87，コンデ
ンサレンズ88，ミラー89，再結像絞り90，再結像レンズ
91Ｒ，91Ｌ、光電変換素子列92Ｒ，92Ｌを含むＡＦ（オ
ートフォーカス）ＩＣ92で構成される。視野絞り86は、
撮影画面中からＡＦ検出する視野を決定し、再結像レン
ズ91Ｒ，91Ｌによって分割されるので光像が干渉しない
ようにする。赤外カットフィルタ87はＡＦ検出に不用な
赤外光をカットし、赤外光により収差ずれを防止する。
コンデンサレンズ88は、撮影レンズ101 による被写体光
像の結像面、即ち、フィルム119 の等価面の近傍に設置
され、再結像レンズ91Ｒ，91Ｌとともにフィルム等価面
近傍に結像した被写体をＡＦＩＣ92に再結像する。再結
像絞り90は、光軸に対称な対をなしており、コンデンサ
レンズ88を通過した被写体光の中から２つの光束を選択
して通過させる。再結像絞りを通過した２つの光束はＡ
ＦＩＣ92上２つの光電変換素子列92Ｒ，92Ｌに結像され
る。

【００１７】ファインダ光学系103 は、フォーカシング
スクリーン73，コンデンサレンズ74プリズム75，モール
ドダハミラー76，接眼レンズ77とで構成される。撮影レ
ンズを通過した被写体光はフォーカシリングスクリーン
73上に結像される。結像された像をコンテンサレンズ7
4，接眼レンズ77を通して撮影者は観察することができ
る。

【００１８】フィルム露光時には、メインミラー102 と
サブミラー104 は図１の点線の位置まで退避する。そし
て、撮影レンズ101 を通過した被写体光は、シャッタ11
8 の先幕が開く時から後幕が閉じる間にフィルム119 に
露光される。

【００１９】図２は、本実施形態のカメラの電気制御回
路のブロック構成図である。本図に示されるように、本
制御回路は、全システムをコントロールするＣＰＵ201
，ＣＰＵ201 に対するインタフェースＩＣ202 ，電源
ユニット203 ，ストロボユニット204 ，ミラーシャッタ
ユニット205 ，巻き上げユニット206 ，レンズユニット
207 ，ファインダユニット208 ，表示ユニット209 ，Ａ
Ｆ（オートフォーカス）ユニット210 の各ユニットより
構成される。ＣＰＵ201 は、シリアル通信ライン211 を
介して、インターフェースＩＣ202 ，ＬＣＤＩＣ35，Ａ
ＦＩＣ92，ＥＥＰＲＯＭ37とデータの送受信を行なう。
また、インターフェースＩＣ202 との間には別の通信ラ
インがあり、各種アナログ信号の入力、ＰＩの波形整形
後の信号入力等を行なう。アナログ信号はＣＰＵ201 の
Ａ／Ｄ変換入力端子に入力されデジタル変換される。Ｃ
ＰＵ201 内には各種の演算部やデータの記憶部、時間の
計測部が内蔵されている。

【００２０】インタフェースＩＣ202 は、デジタル・ア
ナログ回路混在のＢｉ−ＣＭＯＳＩＣであって、モータ
・マグネットの駆動、測光、バッテリチェック、バック
ライトＬＥＤ・補助光ＬＥＤの点灯、フォトインタラプ
タの波形整形等の回路であるアナログ処理部と、スイッ
チ信号の入力やシリアル通信データ変換等のデジタル処
理部で構成されている。

【００２１】電源ユニット203 は、２系統の電源を供給
し、１つはモータ・マグネット等のパワーを必要とする
ドライバに使用される電源であって、常時、電池52の電
圧を供給する。他の１つはＤＣ／ＤＣコンバータ53で安
定化された小信号用の電源であって、ＣＰＵ201 により
インタフェース202 を介して制御される。

【００２２】ストロボユニット204 は、ストロボ充電回
路54，メインコンデンサ55，ストロボ発光回路56，スト
ロボ発光管57等から成る。低輝度又は逆光状態でストロ
ボの発光が必要なときは、ＣＰＵ201 の制御信号により
インタフェースＩＣ202 を介してストロボ充電回路54が
電池電圧を昇圧してメインコンデンサ55を充電する。同
時にストロボ充電回路54から分圧された充電電圧がＣＰ
Ｕ201 のＡ／Ｄ変換入力端子に入力され、ＣＰＵ201 は
充電電圧の制御を行なう。その充電電圧が所定のレベル
に達したならば、そこでＣＰＵ201 からインタフェース
ＩＣ202 を介してストロボ充電回路54に充電停止信号が
通信されてメインコンデンサ55の充電が停止される。Ｃ
ＰＵ201 はフィルム露光時に所定のタイミングでストロ
ボ発光回路56を介してストロボ発光管57の発光開始・発
光停止を制御する。該ストロボの発光方式としては、後
述するシーケンスＳＷ（スイッチ）24の一つである先幕
走行完了スイッチの入力により発光する先幕発光と、後
幕の走行開始直前に発光する後幕発光と、先幕走行完了
から後幕の走行開始直前の間に等時間間隔で等光量だけ
複数回発光するマルチ発光等がある。

【００２３】ミラーシャッタユニット205 は、ミラーシ
ャッタモータ58と、先幕と後幕の走行を制御する２つの
シャッタマグネット59と、シーケンスＳＷ群44に含まれ
る先幕走行完了スイッチで構成される。ミラーシャッタ
モータ58は、ＣＰＵ201 によりインタフェースＩＣ202
およびモータドライバ51を介して、正回転させメインミ
ラー102 のアップ、撮影絞りの絞り込み、シャッタ118
のチャージ、即ち、先幕を閉じ後幕を開ける動作などを
行なう。シャッタマグネット59はＣＰＵ201 によりイン
タフェースＩＣ202 を介して制御される。

【００２４】露光開始時には、まず、開始直前にミラー
シャックモータ58によりメインミラーの退避と撮影絞り
の絞り込みが行われる。次に、シャッタマグネット59に
通電を行いマグネットを吸着する。露光開始と同時に先
幕のシャッタマグネット59の吸着が解除されることによ
り先幕が開かれる。そして、先幕先行完了スイッチの出
力検出時より所望の露光時間経過後に後幕のシャッタマ
グネット59の吸着が解除されることにより後幕が閉じ
る。先幕開と後幕閉の間でフィルムは露光される。次
に、ミラーシャッタモータ58の正転によりミラー102 が
降下し、撮影絞りが開放状態になる。同時にシャッタ11
8 のチャージを行う。なお、ミラーシャッタモータ58は
逆転によりフィルムの巻き戻しを行う。

【００２５】巻き上げユニット206 は、巻き上げモータ
60とフィルム検出用のフォトインタラプタ（以下、ＰＩ
と称する）61で構成される。巻き上げモータ60はＣＰＵ
201よりインタフェースＩＣ202 およびモータドライバ5
1を介して制御される。フィルム検出ＰＩ61の出力はイ
ンタフェースＩＣ202 で波形整形され、ＣＰＵ201 に伝
達され、巻き上げ量のフィードバックパルスを生成す
る。ＣＰＵ201 はこのパルス数をカウントすることによ
って１コマ分の巻き上げ量を制御する。

【００２６】レンズユニット207 は、撮影レンズ101 ，
ズームモータ61，ズームギア列62，ＡＦモータ67，ＡＦ
ギア列63，ＡＦＰＩ68，ズームエンコータ28，絞りＰＩ
29，絞りマグネット30で構成される。ズームモータ61と
ＡＦモータ67はＣＰＵ201 よりインタフェースＩＣ202
，モータドライバ51を介して制御される。ズームモー
タ61の回転はズームギア列62により減速され、撮影レン
ズ101 のズーム系を駆動する。ズームエンコーダ28は撮
影レンズ101 を支持する鏡筒の周囲に配設される接片台
１３とエンコーダ基板１４とで構成され、６本のスイッ
チからなるエンコーダで６本のスイッチのＯＮ−ＯＦＦ
データがＣＰＵ201 に入力され、ズームレンズの絶対位
置が検出される。ＣＰＵ201 はズームレンズの絶対位置
より焦点距離を求めて焦点距離記憶部47に記憶する。Ａ
Ｆモータ67の回転はＡＦギャー列63により減速され撮影
レンズ101 のフォーカス系レンズを駆動する。一方、Ａ
Ｆギャー列63の中間よりＡＦＰＩ68の出力が取り出され
る。このＡＦＰＩ68の出力はインタフェースＩＣ202 で
波形整形されＣＰＵ201 に伝達され、ＡＦレンズ駆動量
のフィードバックパルスを生成する。ＣＰＵ201 はこの
パルス数をカウントすることによってＡＦレンズ駆動量
を制御する。また、ＡＦレンズの機械的ストッパまたは
無限遠基準位置からの繰り出し量はＡＦＰＩ68のパルス
量としてＣＰＵ201 内のレンズ繰り出し量記憶部46に記
憶される。

【００２７】絞りマグネット30はインタフェースＩＣ20
2 を介してＣＰＵ201 により制御される。ミラーアップ
スタートと同時に通電されて絞りマグネット30が吸着さ
れる。撮影絞りは、前述のミラーシャッタユニット205
のミラーシャッタ58のミラーアップ動作と同時にバネに
より機械的に絞り込みが開始され、所望の絞り値に達し
たときに絞りマグネット30の吸着が解除されて、絞り込
み動作が停止されることによって設定される。絞りＰＩ
29の出力はインタフェースＩＣ202 で波形整形されＣＰ
Ｕ201 に伝達されて、絞り込み量フィードバックパルス
を生成する。ＣＰＵ201 はそのパルス数をカウントする
ことによって撮影絞り込み量を制御する。

【００２８】ファインダユニット208 は、ファインダ内
ＬＣＤパネル31とバックライトＬＥＤＬ32と測光用８分
割フォトダイオードの測光素子33等から構成される。フ
ァインダ内ＬＣＤパネル31は透過形液晶でＣＰＵ201 か
らＬＣＤＩＣ35に送られる表示内容に従ってＬＣＤＩＣ
35によって表示制御される。バックライトＬＥＤ32はＣ
ＰＵ201 によってインタフェースＩＣ201 を介して点灯
制御され、ファインダ内ＬＣＤパネル31を照明する。測
光素子33はＣＰＵ201 よりインタフェースＩＣ202 を介
して制御される。測光素子33で発生した光電流は８素子
ごとにインタフェースＩＣ202 に送られ、内部で電流／
電圧変換される。そして、ＣＰＵ201 で指定された素子
の出力のみがインタフェースＩＣ202 よりＣＰＵ201 の
Ａ／Ｄ入力変換素子に送られデジタル変換され、測光演
算に用いられる。

【００２９】表示ユニット209 は、外部ＬＣＤパネル3
4，ＬＣＤＩＣ35，第１キーＳＷ群36等から構成され
る。ＬＣＤパネル34は反射型液晶で、ＣＰＵ201 からＬ
ＣＤＩＣ35に送られる表示内容に従ってＬＣＤＩＣ35に
よって表示制御される。第１キーＳＷ群36は主にカメラ
のモードを設定するためのスイッチ群でＡＦモード選択
スイッチ、カメラ露出モード選択スイッチ、ストロボモ
ード選択スイッチ、ＡＦ（オートフォーカス）／ＰＦ
（パワーフォーカス）切換スイッチ、マクロモードスイ
ッチ、等が含まれる。スイッチの状態はＬＣＤＩＣ35を
介してＣＰＵ201 に読み込まれてそれぞれのモードが設
定される。

【００３０】ＡＦユニット210 はＥＥＰＲＯＭ37，コン
デンサレンズ88，再結像レンズ91Ｒ，91Ｌ、ＡＦＩＣ92
等で構成される。被写体光の一部はコンデンサレンズ8
8，再結像レンズ91Ｒ，91Ｌによって像に分割されＡＦ
ＩＣ92の２つの光電変換素子列92Ｒ，92Ｌに受光され
る。ＡＦＩＣ92は各素子ごとに光強度に応じたデジタル
出力を発生しＣＰＵ201 に送り、ＣＰＵ201 内の素子出
力記憶部45に記憶される。ＣＰＵ201 は記憶した素子出
力に基づいて、分割した２像の像間隔を相関演算回路部
48で計算する。また、ＣＰＵ201 はＡＦＩＣ92の光電変
換動作を制御する。ＥＥＰＲＯＭ37には後述する光電変
換素子出力の不均一補正データや、合焦時のて像間隔な
どの様々な調整データが工場出荷時に書き込まれる。カ
メラ動作中はフィルムコマ数等の電源オフ状態になって
も記憶しておく必要のあるデータが書き込まれる。

【００３１】モータドライバ51は前述したミラーシャッ
タモータ58，巻き上げモータ60，ズームモータ61，ＡＦ
モータ67等の大電流を制御するためのドライバである。
補助光ＬＥＤ42は低輝度時に被写体を照明するためのＬ
ＥＤでＡＦＩＣ92が所定時間内に光電変換が終了せず、
２像の像間隔が検出できないときに点灯して照明光によ
る被写体像をＡＦＩＣ92が光電変換できるようにするた
めのものである。

【００３２】第２キーＳＷ群43は、カメラの動作を制御
するスイッチ群であって、レリーズスイッチの第１スト
ローク信号（1 Ｒ），第２ストローク（2 Ｒ）、ズーム
レンズを長焦点側に駆動する支持を与えるスイッチ、短
焦点側に駆動する指示を与えるスイッチ、スポット測光
値を記憶するスイッチ等が含まれる。これらのスイッチ
の状態はインタフェースＩＣ202 を介してＣＰＵ201 に
読み込まれカメラ動作の制御が行われる。

【００３３】シーケンスＳＷ群44は、カメラの状態を検
出するスイッチ群であって、ミラーの上昇位置を検出す
るスイッチ、シャッターチャージ完了を検出するスイッ
チ、シャッタ先幕走行完了を検出する。スイッチ、電源
スイッチ、ストロボホップアップ状態を検出するスイッ
チ等が含まれる。ブザー49は、ＡＦ合焦、非合焦時、電
源投入時、手振れ警告時などに発音表示する。

【００３４】次に、本実施形態のカメラに用いられるズ
ームレンズ鏡筒について説明する。図３〜６および図７
は、上記ズームレンズ鏡筒の分解斜視図および沈胴状態
での縦断面図である。このズームレンズ鏡筒はズーミン
グとフォーカシングおよび沈胴動作を行うことを可能と
するものである。本ズームレンズ鏡筒の主要構成は、固
定枠１と、固定枠１に固着される固定鏡枠２と、フォー
カスリング３と、第１の枠である内側ズーム環４と、第
２の枠であって外側ズーム環のカム環５と、合焦レンズ
群を構成する第１群レンズ２０のレンズ群枠である第１
群枠６と、同じく、合焦レンズ群を構成する第２群レン
ズ２１のレンズ群枠である第２群レンズ保持枠７と、合
焦レンズ以外のレンズ群枠である第３，４群レンズ保持
枠８，９と、第５群レンズ保持枠１０と上記各枠に直接
あるいは間接的にそれぞれ保持される第１，２，３，
４，５群レンズ２０，２１，２２，２３，２４（図７参
照）と、フォーカス駆動ユニット１１と、ズーム駆動ユ
ニット１２、絞りユニット１７およびズームエンコーダ
２８によって構成されている。

【００３５】上記固定枠１は、カメラ本体のミラーボッ
クスにスペーサ１５，１６を介して固着される。また、
固定枠１はその中央部に第５群レンズ枠１０を支持する
穴１ａを、また、固定鏡枠２が嵌合する嵌合部１ｄを取
付フランジ部に一体的に有している。更に、内側ズーム
環４を光軸Ｏ回りに回動自在に支持する円筒部１ｅを有
し、その内側ズーム環４の光軸方向の移動を規制するた
めの摺動ピン１ｇがネジ１ｆによって上記円筒部１ｅ上
に固着されている。

【００３６】また、上記固定枠１には第２群メインロッ
ド ７ｅおよび第２群サブロッド７ｆを光軸方向に摺動
自在に支持する嵌合穴部１ｂと嵌合長穴１ｃが設けられ
ている。更に、フォーカス駆動ユニット１１が、上記円
筒部１ｅの一部を切欠いて設けられる取付面１ｈに取り
付けられる。また、ズーミング駆動ユニット１２も同様
に固定枠１に取り付けられている。更に、絞りユニット
１７を操作するチャージレバー１８も固定枠１にその軸
穴１８ａ部を介して枢着されている。

【００３７】固定鏡枠２は、円筒形状を有し、上記固定
枠１の嵌合部１ｄにその内周部２ａが嵌合した状態で固
着される。その円筒部には、光軸Ｏに沿って第１群枠６
と第２群レンズ保持枠７の案内用直進溝２ｂ，２ｃと、
また、固定枠１側の内周の周方向に沿ってフォーカスリ
ング３の軸方向位置規制用の有底の内周溝２ｇが、また
同様に、固定枠側と反対の円筒部の周方向に沿って接点
台１３の軸方向位置規制用の長穴２ｄがそれぞれ設けら
れている。なお、上記直進溝２ｃは嵌入されるローラ
７ｊの外径寸法に対して等しい幅を持つズーム領域の溝
部と、該外径寸法より大きい幅を持つ沈胴領域の溝部と
から形成されるものとする。この沈胴領域の溝部は鏡枠
沈胴時に用いられる部分である。

【００３８】フォーカスリング３はリング形状であっ
て、その外周部は固定鏡枠２の内周２ａと嵌合し、ま
た、その内周部にはフォーカス駆動ユニット１１の出力
ギヤー１１ａと噛合する内歯ギヤー３ｅが設けられてい
る。また、上記外周部のピン固着部には、摺動ピン３ｂ
がネジ３ａによって固着される。摺動ピン３ｂは上記固
定鏡枠２の内周溝２ｇに摺動自在に嵌合され、本フォー
カスリング３の光軸Ｏ方向の移動を禁止している。ま
た、カム環５の内周に遊嵌する突起部上のピン固着部３
ｇには、該ズーム環５を光軸方向に移動させる摺動ピン
３ｄがネジ３ｃによって固着される。なお、該摺動ピン
３ｄは該ズーム環５のフォーカスカム溝５ｂに摺動自在
に嵌入される。

【００３９】更に、フォーカスリング３には切欠部３ｈ
が設けてあり、円周方向の回転により切欠部３ｈが固定
枠１に固着されたストッパピン１ｉに当て付いた位置
を、ズーム環５の光軸方向Ｏの移動における繰り込み側
の機械的終端とする。

【００４０】内側ズーム環４は、円筒形状の部材であっ
て、その内周部は前記固定枠１の円筒部１ｅに回動自在
に嵌合し、その内周部に設けられる内周溝４ｄに固定枠
１の摺動ピン１ｇが嵌入され、本ズーム環４の光軸方向
の移動が禁止される。そして、該内周部には、ズーム制
御信号に基づいて駆動される前記ズーム駆動ユニット１
２の出力ギヤー１２ａが噛合する内歯ギヤー４ｃが設け
られている。

【００４１】また、このズーム環４は第３，４群レンズ
保持枠８，９をズーミング駆動させるための第１のカム
手段であるカム溝４ａ，４ｂが設けられる。そして、そ
れらのカム溝４ａ，４ｂには第３，４群レンズ保持枠
８，９に固着される摺動ピン８ｊ，９ｆが嵌合される
が、そのカム形状はそれぞれ光軸方向の変位を有しない
鏡枠沈胴状態に対応する沈胴領域のカム溝部と、光軸方
向のズーム変位を有するズーム領域のカム溝とで形成さ
れている。また、その外周部にはカム環５の直進溝５ａ
に嵌入される連結部材であるローラ４ｆがピン４ｅによ
って回転自在に支持されている。

【００４２】カム環５は、円筒形状部材であって、その
外周部および内周部は、上記固定鏡枠２および第１群枠
６に、それぞれ回動あるいは摺動自在に嵌入される。そ
して、光軸Ｏに沿って直進溝５ａが設けられ、その溝に
嵌合されるローラ４ｆを介して上記内側ズーム環４によ
ってズーム量に対応した回動駆動がなされる。更に、本
カム環５にはフォーカシング繰出し量に対応するフォー
カスカム溝５ｂが設けられ、フォーカスリング３の摺動
ピン３ｄが嵌入されているので、本ズーム環５はフォー
カシング量だけ光軸方向に直進移動せしめられる。

【００４３】更に、本カム環５には、第２のカム手段で
あるカム溝５ｃ，５ｄが設けられている。そして、それ
らのカム溝５ｃ，５ｄには、第１群枠６、および、第２
群レンズ保持枠７に支持される第１，２群ローラ６ｂ，
７ｊが嵌入される。従って、本ズーム環５のズーミング
による回動に応じて、または、フォーカシングによる軸
方向の移動に応じて第１群枠６よおび第２群レンズ保持
枠７は光軸Ｏ方向に変位せしめられる。なお、上記カム
溝５ｃ，５ｄは、それぞれフォーカシング，ズーミング
時の駆動位置を与えるズーム領域のカム部とカメラ非使
用時に第１群枠６、または、第２群レンズ保持枠７を沈
胴位置まで移動させるため、即ち、カメラ本体側へ繰り
込むための沈胴領域のカム部とから形成されている。

【００４４】第１群枠６は、第１群レンズ保持枠６ｃが
螺着されるものであって、円筒形状を有している。その
外周部は、そのカム環５に摺動自在に嵌入している。そ
して、その外周部のカム溝５ｃの対応部６ｆには、ピン
６ａによって第１群ローラ６ｂが回転自在に取り付けら
れている。該第１群ローラ６ｂは上記カム溝５ｃ並びに
固定鏡枠２の直進溝２ｂにも嵌入されている。従って、
この第１群枠６は直進溝２によって光軸Ｏ方向に直進案
内されながら該ズーム環５の回動乃至直進移動に応じて
移動せしめられる。

【００４５】第１群レンズ２０は、第１群レンズ保持枠
６ｃに保持され、スペーサ６ｄによってレンズ間隔の調
節がなされ、上記第１群枠６に支持される。

【００４６】第２群レンズ保持枠７は、第２群レンズ２
１が取り付けられている第２群レンズ枠７ａを保持する
ものである。切欠き部７ｂに、棒状の案内部材である第
２群メインロッド７ｅあるいは第２群サブロッド７ｆの
一端を挿入し、くの字状の固定片７ｄを用いネジ７ｇを
介して、固定片 ７ｄの斜面により該ロッド７ｅ，７ｆ
を圧接して固定せしめられる。

【００４７】そして、装着された上記ロッド７ｅ，７ｆ
の他の端部は、上記固定枠１の嵌合穴１ｂ，嵌合長穴１
ｃに摺動自在に挿入される。従って、第２群レンズ２１
が装着されている第２群レンズ保持枠７は、回転するこ
となく光軸Ｏに沿って進退摺動可能となる。また、上記
ロッド７ｅ，７ｆの中間部には、それらのロッドに摺動
自在に支持案内される他のレンズ保持枠の第３群レンズ
保持枠８が挿入される。

【００４８】また、本保持枠７にはその軸方向の駆動用
であって、光軸方向に延出した第２群駆動板７ｈがネジ
を介して固着されている。そして、この駆動板７ｈの先
端部にはローラ７ｊがピン７ｉを介して回転自在に取り
付けられている。また、上記ローラ７ｊは、前述のよう
にカム環５のカム溝５ｃおよび固定鏡枠２の直進溝２ｃ
に嵌入される。従って、カム環５の回動および軸方向移
動に伴って、上記駆動板７ｈを介して第２群レンズ保持
枠７が光軸Ｏ方向に移動し、第２群レンズ２１も同様に
移動せしめられる。

【００４９】第３群レンズ保持枠８は、第３群レンズ２
２を保持するものであって、第２群レンズ枠７上の光軸
に対して対の位置に固着された第２群メインロッド７ｅ
およびサブロッド７ｆによって光軸方向に摺動自在に支
持される。即ち、上記ロッド７ｅは、第３群レンズ保持
枠８の切欠部８ｃに嵌入され、一方サブロッド７ｆは、
それが嵌合するスリーブ８ａを介して上記保持枠８を支
持する。

【００５０】なお、上記第３群レンズ保持枠８と第２群
レンズ保持枠７との間のロッド７ｆには両枠のガタ取り
のための圧縮バネ１８が挿入されているものとする。

【００５１】また、本第３群レンズ保持枠８には、後述
する第４群レンズ保持枠９を光軸Ｏ方向に摺動自在に支
持するための二本の第３群ロッド８ｈ，サブロッド８ｋ
が取付けられている。この第３群レンズ保持枠８のピン
取付部８ｓには、内側ズーム環４に設けられるカム溝４
ａに嵌入される摺動ピン８ｊがネジ８ｉによって固着さ
れているので、該ズーム環４の回動により、上記保持枠
８が光軸Ｏ方向に進退移動せしめられる。

【００５２】また、上記第３群レンズ保持枠８の被写体
側の面には絞りユニット１７が装着されている。そし
て、前記固定枠１に枢着されているチャージレバー１８
により、被チャージレバー１７ａを介して絞りユニット
１７の絞り操作が行われる。なお、被チャージレバー１
７ａは光軸方向に長い部材となっているので上記保持枠
８が光軸方向に移動してもチャージレバー１８との係合
は外れない。

【００５３】上記第４群レンズ保持枠９は、第４群レン
ズ２３を保持するものであって、上述したように第３群
レンズ保持枠８の二本のロッド８ｈ，８ｋによって光軸
方向に摺動自在に支持されている。なお、ロッド８ｈは
スリーブ９ｃを介して支持する。そして、この第４群レ
ンズ保持枠９の摺動腕部９ａには、内側ズーム環４に設
けられるカム溝４ｂに嵌入される摺動ピン９ｆがネジ９
ｅによって固着されているので、該ズーム環４の回動に
より、上記保持枠９が光軸Ｏ方向に進退移動せしめられ
る。

【００５４】第５群レンズ保持枠１０は、第５群レンズ
２４を保持するものであって、その取付けは、まず、そ
の外周１０ａを固定枠の嵌合穴１ａと嵌合させて該レン
ズ光軸と光軸Ｏを一致させる。そして、光軸方向位置決
めのため保持枠１０の固定部10ｂをネジなどによって固
定枠１に取付けるものとする。

【００５５】以上のように構成された本実施形態のズー
ムレンズ鏡筒のズーミングとフォーカシング動作につい
て説明する。なお、以下の説明において、回転方向は被
写体側から見た回転方向によって指示する。図７は、上
記鏡筒の鏡枠沈胴状態を示しており、第１群枠６と第２
群レンズ保持枠７が沈胴して、第２群メインロッド７ｅ
が固定枠の後方に突き出した状態となっている。まず、
この状態からの長焦点側へのズーミング動作から説明す
る。

【００５６】ＣＰＵ２０１からのズーム駆動指示に基づ
いてズーム駆動ユニット１２のズームモータ６１の駆動
により、上記繰出し位置まで第１群〜第４群レンズを移
動させる。即ち、上記駆動ユニット１２の出力ギヤー１
２ａを介して内側ズーム環４を時計回りに回動させる。
その回動に伴ない摺動ピン８ｊ，９ｆがカム溝４ａ，４
ｂのうち沈胴領域の溝からズーム領域の溝に位置するよ
うになる。そして、上記各ピンが固着されている第３，
４群レンズ枠８，９が移動し、第３，４群レンズ２２，
２３が各ズーム位置に繰出される。一方、カム環５も内
側ズーム環４に支持されるローラ４ｆを介して同方向に
回動する。その回動によりローラ６ｂ，７ｊがカム溝５
ｃ，５ｄのうち沈胴領域の溝部からズーム領域の溝部に
位置せしめられる。同時に、上記ローラ６ｂ，７ｊは固
定鏡枠２の直進溝２ｂ，２ｃにも嵌入しているので直進
して被写体方向に移動せしめられる。なお、上記直進溝
２ｃにおいては、沈胴領域の溝からズーム領域の直進溝
に移行する。そして、更に、ズーム駆動時には位置不動
である摺動ピン３ｄがカム環５のフォーカスカム溝５ｂ
に嵌入しているので、このカムの作用によりカム環５自
体が被写体側方向にピント補正量だけ移動する。従っ
て、上記ローラ６ｂ，７ｊが直接あるいは間接的に固着
されている第１群枠６あるいは第２群レンズ保持枠７の
ズーミングによる移動量は、カム環５のカム溝５ｃ，５
ｄによって駆動される移動量と上記フォーカスカム溝５
ｂによって駆動されるピント補正量とが加算された量の
移動となる。なお、上記ズーム移動量の説明は長焦点側
へのズーム駆動の場合を示したが、短焦点側へのズーム
駆動は、内側ズーム環を反時計方向に駆動して行うこと
ができ、その場合の動作を上記のズーム駆動と逆方向の
動作となる。

【００５７】上記ズーム駆動に伴うズーム状態の検出は
カム環５の回動をズームエンコーダ２８で検出する。こ
のエンコーダ２８は、固定鏡枠２に取付けられたエンコ
ーダ基板１４上の導通パターンをカム環５に取り付けら
れた接片台１３に支持された接片１３ｄを摺接させてズ
ーム位置に関するコード化信号を取り出すものである。

【００５８】次にフォーカスリング動作について図８〜
１１を用いて説明する。この図８〜１１は、フォーカス
リング３とその摺動ピン３ｄがカム環５のフォーカスカ
ムシ溝５ｂを摺動する様子を示している。そして、図８
は焦点距離ｆ0 に対応するカム環５が回転角θｆ0 だけ
回動し、フォーカス状態が無限遠側のメカストッパに当
接した状態、即ち、フォーカスリング３の切欠部３ｈが
固定枠１のストッパリング１ｉに当て付いた状態を示
す。

【００５９】この図８の状態からＣＰＵ201 のフォーカ
ス駆動指示に基づいて前記フォーカス駆動ユニット11の
ＡＦモータ67を駆動しユニット出力ギャー11ａを介して
フォーカスリング3 を反時計回りにθΔF だけ回転させ
る。この回転に伴い、フォーカスカム溝５ｂを摺動ピン
３ｄが摺動するので、カム環５が被写体側へ移動する。
この場合、内側ズーム環４は正し状態であるのでカム環
５は移動量ΔＬ1 だけ直進移動する（図９参照）。そし
て、ローラ６ｂ，７ｊを介して第１群枠６，あるいは、
第２群レンズ保持枠７を移動し、合焦レンズ群である第
１群レンズ20，第２群レンズ21を被写体方向に繰り出
す。

【００６０】図１０は、図８の状態から前述したズーミ
ング動作により焦点距離ｆ1 に対応する回転角θｆ1 だ
けカム環５を反時計回りに回転した状態を示す。この回
転によりカム環５は移動量ΔＬ2 だけ直進移動する。図
１１は、上記図１０の状態からフォーカスシング動作に
よりフォーカスリング３を回転角θΔF だけ反時計方向
に回転させた状態を示す。前述したようにカム環５は移
動量ΔＬ3 だけ直進移動するが、カム溝５ｂの傾きが大
きくなっているので移動量ΔＬ3 は焦点距離ｆ0 の場合
の移動量ΔＬ1 より大きい値となる。なお、焦点距離ｆ
0 ，ｆ1 はエンコーダ28により検出されるカム環５の回
転位置により演算される。また、被写体の近距離側から
遠距離側へのフォーカスシング動作は、フォーカスリン
グ３の駆動を上記とは逆の方向に駆動することによって
行われる。

【００６１】図１２は、フォーカスリング３とカム環５
との相対回転角θとカム環５の直進移動量Ｌの関係を示
す。本図の曲線はカム環５のカム溝５ｂの形状を示し、
回転角θと移動量Ｌは次式の関係を有している。即ち、 Ｌ＝Ｂ／（Ａ−θ）−Ｃ ………………………（１） 但し、Ａ，Ｂ，Ｃは定数とする。

【００６２】前述したように回転角θｆとフォーカスリ
ング３が無限遠側のメカストッパに当接した状態でのカ
ム環５の回転角θｆとフォーカスリング３の回転角θF
の和であるから、移動量Ｌは次式で示される。

【００６３】 Ｌ＝Ｂ／（Ａ−（θｆ＋θF ））−Ｃ ………（２） いま、基準位置においてθｆ，θF が０のとき，Ｌを０
とすると、（２）式は次式のようになる。即ち、 Ｌ＝Ｂ／（Ａ−（θｆ＋θF ））−Ｂ／Ａ …（３） 通常は、この基準位置（θｆ＝０）を通常撮影領域の短
焦点側端（ワイド端）にすることによってフォーカスレ
ンズの繰り出し量制御を行なう。この場合、回転角θｆ
はズームレンズの焦点距離、即ち、エンコーダの出力値
により求められ、回転角θF は無限遠側メカストッパか
らのＡＦモータ67の繰り出しパルス数により求められ
る。

【００６４】いま、任意の回転角θｆ′，θF ′の位置
から移動量ΔＬだけフォーカスレンズを繰り出すための
フォーカスリング３の回転角ΔθF は次のようにして求
められる。

【００６５】 ΔＬ＝Ｂ/{Ａ−( θｆ′＋θF ′＋ΔθF)｝−Ｂ/{Ａ−( θｆ′＋θF ′)} …………………（４） この（４）式から、回転角ΔθF は次のように求められ
る。

【００６６】 ΔθF ＝Ａ−（θｆ′＋θF ′）−Ｂ/{ΔＬ＋Ｂ/(θｆ′＋θF ′)} …………………（５） 後述する焦点検出手段により、合焦状態に至らしめるレ
ンズ移動量ΔＬを検出することによって上記（５）によ
りＡＦモータ67の駆動量制御を行う。

【００６７】フォーカスリング３の摺動ピン３ｄはカム
環５のフォーカスカム溝５ｂに嵌合されることはすでに
述べたが、一般的には摺動ピン３ｄとカム溝５ｂの間に
は嵌合ガタがある。図１３はその嵌合状態を示し、フォ
ーカスリング３を時計回り（近距離側から遠距離側）に
駆動した後の状態から反時計回り（遠距離側から近距離
側）へ駆動したときの様子を示している。本図に示すよ
うに嵌合ガタΔｇのために空送り回転角Δθｇ0,Δθｇ
1,即ち、フォーカスリング３の回転に対してカム環５が
回転しない角度が生じる。しかも、この空送り回転角は
図１３から判るようにフォーカスリング３の回転角とカ
ム環５の回転角の和の回転角θが大きくなるほどΔθｇ
は小さくなる。本実施形態の鏡筒における代表的な空送
り（バックラッシュ）回転角Δθｇと回転角θとの関係
を図１４に示す。原理的には、図１４の曲線はカム溝５
ｂの曲線形状によって決定される筈であるが、実際には
一致しない。これはカム溝５ｂの溝巾の精度やカム環５
の駆動トルクがカム溝５ｂの位置によって変化するため
である。

【００６８】次に、ロッドと枠構造における撓みと嵌合
ガタの影響について枠構造の模式図である図１５〜１７
により説明する。第２群レンズ保持枠７はロード７ｅ，
７ｆによって支持され、そのロッド７ｅ，７ｆは第３群
レンズ保持枠８にスリーブ８ｄ，切欠部８ｃを通して嵌
合され、更に、固定枠１に嵌合長穴１ｃ，嵌合穴１ｂを
通して嵌合される。第２群レンズ保持枠７はカム環５の
カム溝５ｃに嵌合している摺動ピン７ｊによって光軸方
向に駆動される。

【００６９】図１６は、図１５の状態から第２群レンズ
枠７を繰り出した状態を示す。第３群レンズ保持枠８お
よび固定枠１とロッド７ｅ，７ｆの嵌合ガタと同ロッド
の撓みにより第２群レンズレンズ枠７は摺動ピン７ｊが
カム環５のカム環５ｃによって前に押された形で傾く。
一方、第２群レンズ７を繰り込む場合は、図１７に示す
ように摺動ピン７ｊが後方に押された形で傾く。このと
き傾きのない図１５の状態に対して、繰り出したときは
光学的等価距離でΔＰ1 だけ繰り込まれた状態になる。
また繰り込んだときはΔＰ2 だけ繰り出された状態にな
る。この等価的なレンズのずれ量は第２群レンズ保持枠
７と第３群レンズ保持枠８の位置関係によって決まるが
カム溝５ｃがカム環５の回転によって、非線型の形状を
しているため第２群レンズ保持枠７の位置によりずれ量
を求めるのは難しい。そこで、第３群レンズ保持枠８の
位置、即ち、ズーム焦点による結像位置のずれ量として
求める。結像位置のずれ量で求めると光学系の特性によ
り第２群レンズ保持枠７と第３群レンズ保持枠８間隔の
変化による影響が小さくなることが知られている。ズー
ム焦点距離に対する結像位置のずれ量（ピント移動量）
の関係を図１８に示す。本実施形態では短焦点側の所定
の焦点距離ｆのずれ量と長焦点の所定の焦点距離ｆ1 の
ずれ量を結んだ直線で近似して求める（図１８参照）。

【００７０】このレンズの傾きに関して、露光時には次
のような現象が発生する。前述したように、本体内のミ
ラーシャッタモータ58により絞りレバー18を通して第３
群レンズ保持枠８に設置された撮影絞り１７の絞り込み
動作を行うと、第３群レンズ保持枠８には回転方向に力
が加わり嵌合穴８ａ，８ｃを通してロッド７ｅ，７ｆを
加圧する。この加圧により前述のロッド７ｅ，７ｆの撓
みが復元され、第３群レンズ保持枠８の傾きがなくな
る。このとき、第２群レンズ保持枠７は摺動ピン７ｊに
よりカム環５に規制されているので図１６，図１７の破
線で示す位置にもどされ位置ずれがなくなる方向に動
く。従って、露光時にはこのレンズの位置ずれを予測し
た位置に制御する。

【００７１】次に、図１９のフローチャートに基づい
て、順次本装置のＡＦ測距処理を説明する。まず、光電
変換素子列92Ｒ，92Ｌの出力を取り込むが、そのＡＦ光
学系から説明すると、撮影レンズ101 によって形成され
る被写体像を再結像光学系により２つの被写体像に分割
し、光電変換素子列上に再結像と、その２つの被写体像
の位置ずれを検出することにより合焦検出を行うような
焦点検出光学系は従来から提案されている。その代表的
なものは、図２０に示すように、撮影レンズ101 の結像
面122 近傍に位置するコンデンサレンズ88と一対の再結
像レンズ91Ｒ，91Ｌによって構成される。上記結像面12
2 上に撮影レンズ101 の合焦時に被写体像123が結像す
る。この被写体像123 はコンデンサレンズ88と一対の再
結像レンズ91Ｒ，91Ｌにより光軸０に対して垂直な光電
変換素子列の２次結像面127 上に再形成され、第１の被
写体像123 Ｌ、第２の被写体像123 Ｒとなる。

【００７２】撮影レンズ101 が前ピン、即ち、結像面12
2 の前方に被写体像124 が形成される場合、その被写体
像124 は、互いに光軸０に近づいた形で光軸０に対して
垂直に再結像されて第１の被写体像124 Ｌ、第２の被写
体像124 Ｒとなる。また、撮影レンズ101 が後ピン、即
ち、上記結像面122 の後方に被写体像125 に形成される
場合、その被写体像125 は、互いに光軸０から離れた位
置に光軸０に対して垂直に再結像されて第１の被写体像
125 Ｌ、第２の被写体像125 Ｒとなる。これらの第１，
第２の被写体像は同一方向を向いており、両像において
互いに対応する部分の間隔を検出することにより撮影レ
ンズ101 の合焦状態を前ピン、後ピン等を含めて検出す
ることができる。

【００７３】図２１は光電変換素子列92Ｒ，92Ｌのうち
一つの光電変換素子の変換装置回路の原理を示す図であ
る。まず、リセットトランジスタＴｒ1 をオンすること
により接続点Ｐ1 の電位をＶ0 に設定する。次に、リセ
ットトランジスタＴｒ1 をオフにするとフォトダイオー
ドＰＤ1 は受光した光強度に応じた光電流ｉを流してフ
ォトダイオードＰＤ1 の接合コンデンサＣ1 に電荷を蓄
積し、接続点Ｐ1 の電位は徐々に上がる。この電位が基
準電圧Ｖref を越えるとコンパレータＣＰ1 の出力が反
転し、ラッチ回路146 にストローブ信号を出力する。そ
して、カウンタ147 の値（８ビット）をラッチする。

【００７４】一方、クロックジェネレータ148 は時間と
共に伸長するクロックを発生する。そして、光電変換素
子列の中で最も早く基準電圧Ｖref に達した素子よりセ
ンサＯＲ信号149 が出力されスイッチ150 を閉じる。こ
のスイッチ150 のオンによりカウンタ147 はクロックジ
ェネレータ148 のクロックをカウントする。従って、光
電変換素子列の中で最も強い光を受けた素子のラッチ回
路146 にはカウンタ出力「０」がラッチされる。他の素
子は受けた光の強さに応じて電圧Ｖref に達するまでの
時間だけ遅れ、この遅れ時間に応じたカウンタ出力がそ
れぞれラッチされる。

【００７５】最も明るい素子の出力が電圧Ｖref に達し
た時間をｔ0 とすると素子番号Ｉの他の素子が電圧Ｖre
f に達するまでの時間ｔ（Ｉ）とラッチされるカウンタ
出力値Ｄ（Ｉ）とは次式のような関係を有することが知
られている。

【００７６】 ｔ（Ｉ）＝ｔ0 ×１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ（Ｉ））…（６） 時間ｔ（Ｉ）は素子が受光する光強度に応じて変化する
ので、カウンタ出力値Ｄ（Ｉ）を読み出すことによって
被写体像信号レベルを得ることができる。なお、カウン
タ147 は８ビット分のカウントを行うとカウントを停止
する。従って、光強度が弱く時間ｔ（Ｉ）が所定時間よ
り長い素子の出力は「255 」に固定される。

【００７７】次に被写体像信号光電変換素子の応答時間
より被写体の輝度データを求める。輝度データはフィル
ム露出値の計算に利用したり、測距データの信頼性、Ａ
Ｆ補助光の必要性判定のために用いられる。前述したよ
うに光電変換素子出力Ｄ（Ｉ）とその応答時間ｔ（Ｉ）
には前記（６）式の関係を有しているが、この光電変換
装置は素子列の中で最も暗い素子の蓄積電荷が基準電圧
に達した時、あるいは、カウンタが８ビットのカウント
を終了したときに検出終了信号を発生する。そして、光
電変換装置を制御するＣＰＵ201 は光電変換装置にリセ
ット信号を出力してから検出終了信号が発生するまでの
時間を検出する。以下、この時間を積分時間Ｔと称す
る。

【００７８】該積分時間Ｔを決定するのは素子列の中で
最も暗い光を受けた素子であり、前述したようにこの出
力が最も大きな値となる。従って、該積分時間Ｔを該素
子出力の中の最大値Ｄmax とは次の関係にある。

【００７９】 Ｔ＝ｔ0 ×１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄmax ） ……（７） ところで、輝度を求める場合、素子列の中の平均的な輝
度を求めなければならない。従って、素子数ｎとして該
素子出力の平均値、即ち、

【数１】 の応答時間ｔを求めると、

【数２】 輝度と応答時間は比例関係にあるので求める輝度Ｂは上
式を対数圧縮して、

【数３】 係数Ｈは応答時間と輝度を対応づけるための係数で均一
光源に対する応答時間より製品個々に測定し記憶装置に
記憶される。これは製品個々で光学系の明るさや光電変
換感度にバラツキがあるためである。

【００８０】また、画面内の複数の点で輝度を求めた
り、複数の光電変換装置で輝度を求める場合は、各点ま
たは各装置ごとに積分時間、素子最大出力を求めて輝度
を検出する。係数Ｈも各点または各装置ごとに記憶す
る。素子出力の平均値、即ち、

【数４】 は全素子の平均から求めてもよいが、検出光学系により
分割された第１の被写体像と第２の被写体像は等しいも
のであるから、いずれかの素子列92Ｌまたは92Ｒ内で平
均を求めてもよい。更に、狭い領域での輝度値を検出す
る場合は素子列の中の一部を用いるとよい。光学系の性
能で光電変換素子列92Ｒ，92Ｌの一部に被写体像が投影
されないおそれのある部分があればその部分の出力は平
均化しない。

【００８１】全素子の中で最も暗い素子によって積分が
決まることを述べたが、積分時間をきめる素子が全素子
の一部であるような光電変換装置の場合には前述の最大
値Ｄmax は積分時間を決める素子出力の中から求める。

【００８２】なお、スポット測光などで高精度の輝度値
が必要なときは無用な光が光電変換素子に入射するのを
防ぐために光電変換中はファインダ内へ発光表示やＬＣ
ＤのバックライトＬＥＤ32の照明を消したり、ファイン
ダ光路に遮光部材を挿入する。光電変換素子は特性上低
輝度時に暗電流が発生し、積分時間と輝度の比例関係が
成立しなくなる。従って、低輝度時には積分時間または
求めた輝度値に応じて輝度値を補正する。補正値は光電
変換装置個々で異なるので、予め測定して記憶装置に記
憶しておく。また温度によっても暗電流の大きさが異な
るので温度検出手段により検出した温度により補正値を
変えてもよい。

【００８３】次に得られた被写体像信号に不均一補正を
行う。これは再結像光学系による照度不均一、受光素子
の感度不均一を補正するためのものである。均一光源に
対する各素子出力より計算された補正係数が記憶装置に
記憶されており、被写体像信号入力時に毎回補正され
る。補正係数は以下のようにして求められる。

【００８４】均一の光源の光電変換素子出力をＤ0
（Ｉ）とするとこの素子の応答時間ｔ（Ｉ）は上述した
ように、次式で示される。

【００８５】ｔ（Ｉ）＝ｔ0 ×１６×２５６／（１６×
２５６−１５×Ｄ0 （Ｉ）） ここで、ｔ0 は光電変換素子列の中で最も早く応答した
素子の応答時間であり、均一光源においては全素子の応
答時間がｔ0 であることが望ましい。任意の被写体の素
子出力をＤ（Ｉ）、補正後の素子出力をＤ′（Ｉ）とし
て応答時間より補正すると、補正式は次式により求めら
れる。

【００８６】 １６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ′（Ｉ）） ＝｛１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ（Ｉ）｝×ｔ0 ／ｔ（Ｉ） ＝｛１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ（Ｉ）｝ ×（１６×２５６−１５×Ｄ0 （Ｉ））／１６×２５６ …………（１０） 補正係数Ｈ（Ｉ）は記憶装置に記憶しやすい形に変形す
る。

【００８７】 Ｈ（Ｉ）＝｛｛１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ0 （Ｉ））−１｝×Ｑ ……………（１１） ここで、Ｑは記憶装置の容量内で補正レンジを有効に記
憶するための圧縮係数で例えば104 である。補正係数Ｈ
（Ｉ）を用いると前述の補正式（１０）は、 １６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ′（Ｉ）） ＝１６×２５６／（１６×２５６−１５×Ｄ（Ｉ））／｛（Ｈ（Ｉ）／Ｑ＋１｝ ……………（１２） 従って、補正後の素子出力Ｄ′（Ｉ）は、次により求め
られる。

【００８８】 Ｄ′（Ｉ）＝Ｄ（Ｉ）×｛（Ｈ（Ｉ）／Ｑ）＋１｝ −｛（１６／１５）×２５６×Ｈ（Ｉ）／Ｑ｝＋α……（１３） ここで、αはＤ′（Ｉ）の値がマイナスにならないよう
にするためのオフセット値である。この補正は素子出力
が正しく光電変換されたものに対してのみ有効であり、
前述したように光強度が小さいため、カウンタのカウン
トが停止した内容をラッチした素子出力や、外部より強
制的に検出動作を停止させられた時に蓄積電荷が基準電
圧に達しない素子出力に対しては補正しない。

【００８９】次に２つの被写体像で相関演算を行い、２
像の間隔を検出する。便宜上、第１の被写体像をＬ像と
し、第１の被写体像信号をＬ（Ｉ）とする。また、第２
の被写体像をＲ像とし、第２の被写体像信号をＲ（Ｉ）
とする。Ｉは素子番号で本実施形態出は配置順に１，
２，３，……，６４とする。即ち、各素子列92Ｌ，92Ｒ
は各６４ケの素子を持っているものとする。図２２によ
って、２像間隔演算処理について説明する。まず、変数
ＳＬ，ＳＲ，Ｊに初期値として、それぞれ５，３７，８
をセットする。ＳＬは、被写体像信号Ｌ（Ｉ）のうちか
ら、相関検出する小ブロック素子列の先頭番号を記憶す
る変数、同様にＳＲは、被写体像信号Ｒ（Ｉ）のうちか
ら相関検出する小ブロック素子列の先頭番号を記憶する
変数、Ｊは被写体像信号Ｌ（Ｉ）での小ブロックの移動
回数をカウントする変数である。

【００９０】そして、相関出力Ｆ（Ｓ）を次式により計
算する。

【００９１】

【数５】 この場合、小ブロックの素子数は２７である。小ブロッ
クの素子数はファインダに表示された測距枠の大きさ
と、検出光学系の倍率によって定まる。

【００９２】次に、相関出力Ｆ（Ｓ）の最小値を検出す
る。即ち、Ｆ（Ｓ）をＦmin と比較しもしＦ（Ｓ）かＦ
min より小さければＦmin にＦ（Ｓ）を代入し、その時
のＳＬ，ＳＲをＳＬＭ，ＳＲＭとして記憶する。次にＳ
Ｒから１を減算し、Ｊから１を減算する。Ｊが０でなけ
れば相関演算を繰り返す。即ち、像Ｌでの小ブロック位
置を固定し、像Ｒでの小ブロック位置を１素子ずつずら
せながら相関をとる。Ｊが０になると、次にＳＬに４を
加算してＳＲに３を加算して相関演算を続ける。即ち、
像Ｌでの小ブロック位置を４素子ずつずらせながら相関
演算を繰り返す。ＳＬの値が２９になると相関演算を終
了する。以上により、効率的に相関演算を行い、相関出
力の最小値を検出することができる。この相関出力の最
小値を示す小ブロックの位置が最も相関性の高い像信号
の位置関係を示している。る次に、検出した最も相関性
の高いブロック像信号について、相関性の判定を行な
う。まず、相関出力ＦＭ，ＦＰを次式で演算する。

【００９３】

【数６】 即ち、被写体像Ｒについて最少の相関出力を示す小ブロ
ック位置に対して±１素子だけずらせた時の相関出力を
計算する。このときＦＭ，Ｆmin ，ＦＰは図２３，２４
のような関係になる。なお、本図の横軸は光変換素子の
位置であって、縦軸は相関出力を示している。相関出力
Ｆ（Ｓ）は点Ｓ0 おいて０になる。一方、相関性の低い
ものであれば図２４のように０にはならない。

【００９４】ここで、次式のような相関性指数ＳＫを求
める。

【００９５】 ＦＭ＞または＝ＦＰのとき、 ＳＫ＝（ＦＰ＋Ｆmin ）／（ＦＭ−Ｆmin ） ………………（１７） ＦＰ＞ＦＭのとき、 ＳＫ＝（ＦＭ＋Ｆmin ）／（ＦＰ−Ｆmin ） ………………（１８） 相関性指数ＳＫは図２３，２４よりわかるように相関性
の高い場合は、ＳＫ＝１となり相関性の低い場合はＳＫ
＞１となる。従って、相関性指数ＳＫの値により、検出
する像のずれ量が信頼性のあるものであるか判定でき
る。

【００９６】実際には、光学系のバラツキや光電変換素
子のノイズ、変換誤差等により第１，第２被写体像の不
一致成分が生じるため、相関性指数ＳＫは１にはならな
い。従って、所定の判定値αを用い値ＳＫ＜または＝α
のときは相関ありと判断して像ずれ量を求める。また、
値ＳＫ＞αの時は相関性がないと判断してＡＦ検出不能
と判断する。なお、判定値αの値は２〜３であるが製品
個々によってバラツキがあるので調整値として製品個々
に記憶する。また、光電変換素子に暗電流が発生すると
相関性が悪くなり、ＡＦ検出不能になる確率が大きくな
るので、暗電流の大きさ、積分時間、あるいは、温度と
積分時間によって判定値を大きくする。補助光点灯時
は、補助光の色収差等の影響で相関性が悪くなるので、
判定値を大きくしてＡＦ検出不能になりにくいようにす
る。

【００９７】次に、収差の補正を行なう。検出した被写
体像は光学系の収差により像高誤差を持っており、検出
した像位置は正しい像位置ではない。従って、これを補
正する必要がある。前述の光学系の撮影レンズ101 、コ
ンデンサレンズ88、再結像レンズ91Ｒ，91Ｌ、光電変換
素子列92Ｒ，92Ｌにより、該素子列92Ｒ，92Ｌ上では図
２５に示されるように光軸０を中心に対称な形の収差率
で収差が発生することが知られている。この収差率の変
化は光学系の性能により様々な変化を示すが本実施形態
の光学系においては図２５のような曲線を描く。従っ
て、図２５の破線の直線で収差率を近似することができ
る。

【００９８】 Ｋ＝Ｋ0 ×ＳＬ＋Ｋ1 あるいは Ｋ＝Ｋ0 ×（６４−ＳＲ）＋Ｋ1 ……………（１９） 収差を補正する場合、相関検出した最も相関性の高い小
ブロックの中心位置で補正すると被写体像Ｌで検出した
小ブロックの位置ＳＬＭと補正後の位置ＳＬＭ′は、 ＳＬＭ′＋１３．５＝（ＳＬＭ＋１３．５）×（１＋Ｋ） …………（２０） 従って、 ＳＬＭ′＝ＳＬＭ＋（ＳＬＭ＋１３．５） ×｛Ｋ0 ×（ＳＬＭ＋１３．５）＋Ｋ1 ｝………………（２１） なお、小ブロックの素子数を２７としている。同様に、
被写体像Ｒでは、 ＳＲＭ′＋１３．５＝（ＳＲＭ＋１３．５）×（１＋Ｋ） …………（２２） 従って、 ＳＲＭ′＝ＳＲＭ＋（ＳＲＭ＋１３．５）×｛Ｋ0 ×｛６４−（ＳＲＭ＋１３．５）｝＋Ｋ1 ｝ ……………（２３） 光電変換素子上の位置と収差率を示す式は光学系の性能
を近似したものであり、一次式とは限らない。また、収
差率を求める位置を小ブロックの中心位置ＳＬＭ＋１
３．５としたが、小ブロック内の重心位置とした補正後
の位置ＳＬＭ′を求めてもよい。

【００９９】

【数７】 また、コントラスト中心位置とした補正後の位置ＳＬ
Ｍ′を求めると、次式となる。

【０１００】

【数８】 図２５では光電変換素子列の中心と光軸０とが一致して
いるが調整誤差等により一致しない場合は誤差量を記憶
し補正する。また、光軸０に対する距離より求められる
収差率の式の係数Ｋ0 ，Ｋ1 は設計値あるいは製品個々
の測定値として記憶手段に記憶されている。このように
第１，第２の被写体像ごとに像ずれ量を検出した小ブロ
ックの光軸に対する距離によって収差を補正することに
よって正確な補正ができる。

【０１０１】２像のずれ量Ｓ0 は図２３より求められ
る。

【０１０２】 ＦＭ＞または＝ＦＰのとき、 Ｓ0 ＝ＳＲＭ′−ＳＬＭ′＋（ＦＭ−ＦＰ）／｛（ＦＭ−Ｆmin ）・２｝ ……………（２６） ＦＰ＞ＦＭのとき、 Ｓ0 ＝ＳＲＭ′−ＳＬＭ′＋（ＦＭ−ＦＰ）／｛（ＦＰ−Ｆmin ）・２｝ ……………（２７） 合焦からの像のずれ量ΔＺは、 ΔＺ＝Ｓ0 −ΔＺ0 ×｛１＋Ｃ・（Ｔ−Ｔ0 ）｝ ………………………（２８） ΔＺ0 は合焦時の像ずれ量であり製品個々に測定されて
記憶手段に記憶されている。Ｃは温度係数、Ｔは温度検
出手段によって検出された温度、Ｔ0 はΔＺ0 を測定し
たときの温度である。以上により光学系の温度変化によ
る温度補正を行なう。

【０１０３】光軸上のフィルム面に対する結像位置のず
れ量、即ち、デフォーカス量ΔＤは、次式で求められる
ことが特開昭６２−１００７１８号公報に開示されてい
る。

【０１０４】 ΔＤ＝Ｂ／（Ａ−ΔＺ）−Ｃ …………………………………（２９） 但し、Ａ，Ｂ，Ｃは光学系による定まる定数である。

【０１０５】次に、撮影レンズ101 の収差の補正を行な
う。これは撮影レンズ101 の収差の影響で焦点距離、焦
点調節レンズの繰り出し位置に応じてＡＦ光学系の合焦
焦点位置がずれるためこれを補正する。補正値は焦点距
離と被写体までの距離に応じて記憶された補正値により
補正される。

【０１０６】次に、露光時のピントずれ量を補正する。
これは前述したように撮影絞り込み動作により結像位置
がずれるのを予測するためのものである。前回のレンズ
駆動が繰り出し動作であり、レンズ機構のバックラッシ
ュが繰り出し側に詰まっている場合、補正ずれ量は次式
となる。

【０１０７】 ΔＤ′＝ΔＤ−ΔＰ …………………（３０） 即ち、露光時にはΔＰだけ結像位置が前にずれる。従っ
て、検出したデフォーカス量からΔＰを引く。前回のレ
ンズ駆動が繰り込み動作であり、バックラッシュが繰り
込み側に詰まっている場合は、補正ずれ量ΔＤ′は次式
で示される。

【０１０８】 ΔＤ′＝ΔＤ＋ΔＰ …………………（３１） 露光時にはΔＰだけ結像位置が後にずれるので、検出し
たデフォーカス量にΔＰを加える。前回の露光の直後で
まだレンズ駆動を行なう前の状態あるいはプレビュー
（露光を行なわずに絞り込み動作のみ行なう）動作を行
なった直後では補正しない。これは絞り込み動作により
結像位置のずれが解消されており、次の露光時には結像
位置のずれが発生しないためである。

【０１０９】ΔＰの値は前述したように、繰り込み、繰
り出しごとに焦点距離の１次式で求められる。焦点距離
ｆ0 のずれ量ΔＰ0 、焦点距離ｆ1 のずれ量ΔＰ1 は製
品ごとに繰り出し繰り込み時の測定値が記憶手段に記憶
される。焦点距離ｆの時のピントずれ量ΔＰは次式で求
められる。

【０１１０】 ΔＰ＝ｆ・（ΔＰ1 −ΔＰ0 ）／（ｆ1 −ｆ0 ） ＋（ｆ1 ・ΔＰ0 −ｆ0 ・ΔＰ1 ）／（ｆ1 −ｆ0 ） ………（３２） 本実施形態の鏡筒構造では焦点距離によってピントずれ
補正量を求めることができるが、これは鏡筒構造の特性
により決まるものであり、補正法はこの限りではない。
焦点距離の他に焦点レンズの位置、焦点レンズの位置、
カメラ姿勢差、電源電圧、モータの駆動速度、撮影絞り
の絞り込み量を考慮して求めてもよい。

【０１１１】また、本実施形態では焦点距離の一次式に
よって求めているが鏡筒構造により他の近似式で補正し
てもよい。また、近似するのが難しい場合は、焦点距離
ごとに記憶してもよい。また、焦点の代わりにズームエ
ンコーダパターン数で求めてもよい。本実施形態では、
撮影時のレンズ移動をピントずれの形でデフォーカス量
に対して補正しているが、これは鏡筒構造の特性による
ものであり、特性によっては被写体像間隔や後述するカ
ム回転駆動角に対して補正してもよい。デフォーカス量
に対して補正すると露光時のピントずれ量を予測した上
で次の合焦判定を行なえるメリットがある。

【０１１２】次に、検出したデフォーカス量が合焦許容
範囲内に入っているか判定する。合焦許容範囲は被写界
深度、即ち、撮影時の絞りの値によって決定される。低
コントラスト被写体や低輝度被写体、補助光点灯時、長
焦点レンズの場合は検出値の変動が大きいため合焦許容
範囲を大きくしてＡＦ動作の安定化を計る。合焦許容範
囲に入っている場合はＬＣＤまたはブザーにより合焦表
示を行ってレンズ駆動は行わない。

【０１１３】デフォーカス量ΔＤ′よりレンズ駆動量Δ
Ｌを求める手段は従来より数多く提案されているので、
ここでは詳細な説明は省略する。例えば、特開昭６４−
５４４０９号公報に開示されているものでは、次式で求
めている。 ΔＬ＝ｂ−（ａ×ｂ）／（ａ×ΔＤ′）＋Ｃ×ΔＤ′ …………（３３） ここで、ａ，ｂ，ｃは焦点距離ごとに記憶した定数であ
る。なお、このレンズ駆動量ΔＬは、図７における第
１，２群の焦点調節レンズ群の等価的な光学位置の駆動
量であって、ここのレンズ群の駆動量ではない。ここの
レンズ群はカム構造により所定の駆動が行われる。

【０１１４】レンズ駆動量よりフォーカスリングの回転
角ΔθF を求める式は前述の（５）式より求められる。 ΔθF ＝Ａ−（θｆ＋θF ）−Ｂ／｛ΔＬ＋Ｂ／（θｆ＋θF ）｝…（３４） ここで、Ａ，Ｂはカム形状によって決定される定数であ
り、θｆは焦点距離ごとに記憶されたズーム環回転角で
あり、θF は焦点検出時のフォーカスリングの回転角で
ＡＦモータの繰り出しパルスの積算カウンタの値から求
められる。ズームエンコーダの１領域が略等回転角にな
っている場合はθｆをズームエンコーダの出力値によっ
て求めてもよい。例えば、基準位置からｎ番目のエンコ
ーダの出力値によると、 θｆ＝Δθｆ×ｎ また、回転角ΔθF にＰＩのパルス数を乗ずれば、合焦
までのＡＦモータ駆動制御パルス量が求められる。

【０１１５】なお、（２８）式のずれ量ΔＺ、（２９）
式のデフォーカス量ΔＤ、いずれも符号付の値であり、
正の場合は後ピン、即ち、フィルムの後側に結像してお
りレンズを繰り出す方向を示す。負の場合は、前ピンで
レンズを繰り込む方向を示す。

【０１１６】次に、前記ＡＦ測距の結果に基づいて撮影
レンズ１０１の駆動が行われる。そのレンズ駆動処理
は、図２７のサブルーチンのフロ−チャ−トに示される
ように、まず、レンズ駆動方向の反転検知処理であるス
テップＳ１において、焦点検出の結果に基づいてレンズ
駆動方向の判定が行われ、前回のレンズ駆動方向と同一
の場合、ステップＳ８にジャンプして測距データそのも
のによるレンズ駆動が行われる。また、上記検出された
レンズ駆動方向が前回の駆動方向に対して反転方向であ
った場合、ステップＳ２に進みバックラッシュ量の計算
を行い、続いて、後述するバックラッシュ駆動、およ
び、ＡＦ処理を実行する。

【０１１７】フォーカスレンズの駆動方向が前回と同じ
場合は（３４）式で求めたΔθF だけフォーカスリング
３を回転駆動することによって合焦状態にすることがで
きる。しかし、駆動方向が反転する場合は前述したよう
にバックラッシュのためレンズ駆動量に対して空送り分
が発生し、駆動量が不足する。

【０１１８】そこで、駆動方向反転時には、まず、次式
で示されるバックラッシュ量ΔθGを駆動する。

【０１１９】 ΔθG ＝（Δθｇ＋Δθｐ＋Δθｌ）×α …………（３５） ここで、Δθｇは前記フォーカスリングの摺動ピン３ｄ
とカム溝５ｂの間に発生するバックラッシュ回転角で、
図１４の空送り回転角として示される。また、Δθｐ
は、前述したレンズ駆動方向による光学系の位置ずれで
図１６，１７で示される繰り出し方向の位置ずれΔＰ1
と繰り込み方向の位置ずれΔＰ2 とを加算した量を回転
角に変換した量である。図１６の状態から繰り込み方向
に反転する場合を考えると、まず、最初にΔＰ1 の間は
繰り出しの位置ずれが解消されるので、光学的等価位置
は変わらない。次に、ΔＰ2 の間は繰り込みの方向の位
置ずれが発生するのでやはり光学的等価位置は変わらな
い。従って、ΔＰ1 ＋ΔＰ2 がバクラッシュとして存在
する。前述したようにΔθｐは光学系の位置関係により
変化するがほぼ焦点距離によって変化すると考えてよ
い。Δθｌは、ＡＦモータのギャー列６３と、ギャー列
とフォーカスリング３の内歯ギャーとの間に発生する噛
合ガタによるバックラッシュやフォーカスレンズ群の保
持枠とカム環５の嵌合ガタによるバックラッシュなどを
加算した量で、回転角θによらない固定値である。α
は、後述するバックラッシュの近似誤差や経時変化、カ
メラ姿勢差、電源電圧などで変化するバックラッシュの
最大量を予測する係数で、１．２程度の値となる。即
ち、基準状態に対して２０％増のバックラッシュは起り
得るものとする。

【０１２０】本実施形態における代表的なバックラッシ
ュ星ΔθG と、フォーカスリング３、カム環５の合成回
転角θの関係を図２６に示す。Δθｇがθによって変化
するのに対してΔθｐは焦点距離、即ち、カム環５の回
転角によって決まるので図２６のように複数の関係が存
在する。焦点距離ごとに近似することも可能であるが、
本実施形態においては図２６の破線のように１つの関係
式により近似させ、演算量の低減や後述する製品個々の
測定工数が低減される。このように近似したバックラッ
シュ量ΔθG は ΔθG ＝｛（ΔθGT−ΔθGW）／（θT −θW ）｝×θ ＋（ΔθGW×θT −ΔθGT×θW ）／（θT −θW ）………（３６） 但し、 θ＝θｆ＋θF …………………………（３７） θｆはフォーカスリングの回転角で、無限遠側の当て付
き位置からのＡＦモータ繰り出しパルス積算値より求め
られる。θF はカム環５の回転角で、ズームエンコーダ
２８により検出された焦点距離ごとに記憶されている。
ズームエンコーダ２８の１領域が略等回転角と見做せる
場合はズームエンコーダ出力値により求めてもよい。回
転角θW でのバックラッシュΔθGW、回転角θT でのバ
ックラッシュΔθGTが製品個々に測定され記憶手段に記
憶されている。本実施形態の鏡筒構造ではフォーカスリ
ング３の回転角とカム環５の回転角によってバックラッ
シュ量を求めることができるが、これは鏡筒構造の特性
により決まるものであり、計算法はこの限りではない。
フォーカスレンズの繰り出し位置、カメラ姿勢、電源電
圧等を考慮して求めてもよい。また、本実施形態では、
（３６）式によって近似して求めているが、他の近似式
で求めてもよい。また、近似するのが難しい場合は、数
点の回転角ごとに記憶し補間して求めてもよい。

【０１２１】前述した焦点検出結果によるレンズ駆動方
向が前回のレンズ駆動に対して反転した場合は、（３
６）式で求められるバックラッシュ量をまず駆動し、駆
動後に焦点検出をやりなおす。（３６）式で求めたバッ
クラッシュ量は予測される最大のバックラッシュ量であ
るからバックラッシュを除去した後の焦点検出で得られ
たレンズ駆動量は確実に光学位置を駆動できる量であ
る。また、前述した駆動方向によるレンズの結像位置ず
れも起きない。従って、合焦精度が充分に見込まれる場
合はバックラッシュ除去後に焦点検出したレンズ駆動し
た後は、合焦状態であることを確認するための測距動作
は行わない。なお、合焦精度が充分に見込まれる場合と
は、レンズ駆動量が小さい、あるいは、被写体輝度が明
るい、または、レンズ駆動に要する時間が短い等の理由
で被写体の変化が起らないと予測される場合や、動体検
出手段により被写体が静止していると判定された場合、
あるいは、被写体のコントラストが高く前述した相関性
指数（（１７），（１８）式参照）の値が小さく焦点検
出精度が充分高いと判定される場合である。

【０１２２】焦点検出結果による駆動量がバックラッシ
ュ量に比べて充分小さい場合にバックラッシュ除去駆動
を行なうと次のような不具合を起すおそれがある。バッ
クラッシュ量は予測されるバックラッシュ量の最大量を
求めているので予測したバックラッシュ量と実際のバッ
クラッシュ量の差が焦点検出したレンズ駆動量よりも大
きいと、バックラッシュ除去駆動で合焦点をオーバラン
してしまう。従って、バックラッシュ除去駆動後に再焦
点検出すると再び駆動の方向が反転するので、再びバッ
クラッシュ除去駆動を繰り返す。つまり、合焦点近傍で
往復運動を繰り返して合焦できない状態になる。

【０１２３】この不具合を防止するためバックラッシュ
除去駆動を行う場合には、焦点検出により得られたレン
ズ駆動量が（３６）式で求められるバックラッシュ量よ
り充分小さいとき、バックラッシュ駆動量を小さくする
ことによってオーバーランを防ぐ。本実施形態では、焦
点検出により得られたレンズ駆動量がバックラッシュ予
測量の半分以下の場合は予測量の半分を駆動する。

【０１２４】次に、バックラッシュ量と合焦許容範囲の
関係について説明する。予測したバックラッシュ量が合
焦許容範囲に相当するレンズ駆動量に比べて充分小さい
場合は、バックラッシュ除去駆動を行なう必要はない。
これはバックラッシュによる駆動量不足が生じても充分
に合焦許容範囲に入るためである。この場合は、焦点検
出により得られたレンズ駆動量だけ駆動してもよいし、
予測したバックラッシュ量を加算して一度に駆動しても
よい。合焦許容範囲に相当するレンズ駆動量は厳密には
（３３），（３４）式で求められるが略焦点距離によっ
て判断して差しつかえなく、短焦点側ほど大きくなる。
従って、予測したバックラッシュ量が焦点距離ごとに記
憶した所定量より小さい場合は、バックラッシュ除去駆
動を行わない。あるいは、バックラッシュ量のバラツキ
を予測した上で所定の焦点距離より短焦点側ではバック
ラッシュ除去駆動をしないようにしてもよい。

【０１２５】次に、予測したバックラッシュ量と実際の
バックラッシュ量の差が合焦許容範囲に相当する駆動量
に比べて充分小さい場合は焦点検出によって得られた駆
動量に予測バックラッシュ量を加えて一度に駆動しても
よい。また、バックラッシュ除去駆動を行うが駆動開始
直後に次の焦点検出動作をスタートさせて、レンズ駆動
都光電変換素子の変換動作を並行して行わせてもよい。
これは予測したバックラッシュ量と実際のバックラッシ
ュ量の差が問題にならないためである。レンズ駆動と光
電変換動作を同時に行うことによって合焦動作時間の短
縮が計れる。この判断も前の判断と同様に予測したバッ
クラッシュ量を焦点距離ごとに記憶した所定量と比較し
てもよいし、また、単に焦点距離で判断してもよい。

【０１２６】以上の処理動作をまとめると、図２７のフ
ローチャートに示されるように、焦点距離ｆが所定の焦
点距離ｆ0 ，ｆ1 （但し、ｆ0 ＜ｆ1 とする）に対し
て、ｆ＜ｆ0 のときは、バックラッシュ除去のレンズ駆
動は行わず検出したレンズ駆動量でレンズを駆動する
（ステップS8）。また、ｆ0 ＜ｆ＜ｆ1 のときは、予測
したバックラッシュ量でバックラッシュ除去駆動を行
い、駆動と同時に次の焦点検出動作を行う（ステップS
5）。更に、ｆ1 ＜または＝ｆのときは、予測したバッ
クラッシュ量でバックラッシュ除去駆動した後に焦点検
出動作を行なう（ステップS6,S7 ）。

【０１２７】

【発明の効果】上述のように本発明の自動焦点調節装置
は、バックラッシュ量に相当する量だけ合焦レンズ群を
駆動することによりバックラッシュを除去し、その後、
改めて撮影光学系の合焦位置からのずれ量およびずれ方
向を求め、合焦レンズ群を駆動するので、本発明のもの
は、常に正しいデフォーカス量に基づいて合焦動作を行
うことができる。従って、デフォーカス量分のレンズ駆
動を行った後は合焦確認のための測距を行う必要がな
く、スピ−ド感のある焦点調節動作を行うことができる
など顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す自動焦点調節装置を
内蔵するカメラの光学系を示す図。

【図２】上記図１のカメラの主要ブロック構成図。

【図３】上記図１のカメラのレンズ鏡筒の要部分解斜視
図。

【図４】上記図１のカメラのレンズ鏡筒の要部分解斜視
図。

【図５】上記図１のカメラのレンズ鏡筒の要部分解斜視
図。

【図６】上記図１のカメラのレンズ鏡筒の要部分解斜視
図。

【図７】上記図１のカメラのレンズ鏡筒の縦断面図。

【図８】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム環
の動作状態を示す図。

【図９】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム環
の動作状態を示す図。

【図１０】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム
環の動作状態を示す図。

【図１１】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム
環の動作状態を示す図。

【図１２】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム
環の相対回転角とレンズ移動量の関係を示す線図。

【図１３】上記図１のカメラのカム環のカム溝と駆動ピ
ンの嵌合状態を示す図。

【図１４】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム
環の相対回転角と空送り回転角の関係を示す線図。

【図１５】上記図１のカメラのレンズ保持枠を支持する
ロッドの嵌合支持状態を示す図。

【図１６】上記図１のカメラのレンズ保持枠を支持する
ロッドの嵌合支持状態を示す図。

【図１７】上記図１のカメラのレンズ保持枠を支持する
ロッドの嵌合支持状態を示す図。

【図１８】上記図１のカメラの撮影レンズの焦点距離に
対するピント移動量を示す図。

【図１９】上記図１のカメラのＡＦ測距処理のフロ−チ
ャ−ト。

【図２０】２像間隔検出式の焦点検出光学系の光路図。

【図２１】上記図１のカメラの光電変換素子列の一つの
素子出力処理回路図。

【図２２】上記図１のカメラの焦点検出動作における２
像間隔演算処理のフロ−チャ−ト。

【図２３】上記図１のカメラの光電変換素子列の各素子
位置による相関出力値を示す図。

【図２４】上記図１のカメラの光電変換素子列の各素子
位置による相関出力値を示す図。

【図２５】上記図１のカメラの焦点検出光学系における
収差率の変化を示す図。

【図２６】上記図１のカメラのフォーカスリングとカム
環の相対回転角θに対するバックラッシュ回転角△θｇ
の変化を示す図。

【図２７】上記図１のカメラのレンズ合焦駆動処理のフ
ロ−チャ−ト。

【符号の説明】

ステップＳ１……………………駆動方向反転判別処理
（反転検知手段） ステップＳ２………バックラッシュ量計算処理（バック
ラッシュ演算手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点調節機構を含む撮影レンズと、上記
   焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する光学像の
   焦点を合わせる自動焦点調節装置において、 上記撮影レンズの焦点距離に関する情報を保持する焦点
   距離情報保持手段と、 上記焦点距離情報保持手段が保持する上記焦点距離情報
   に基づいて、上記焦点調節機構のバックラッシュ量を求
   めるバックラッシュ量予測手段と、 を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。
2. 【請求項２】 焦点調節機構を含む撮影レンズと、上記
   焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する光学像の
   焦点を合わせる自動焦点調節装置において、 上記焦点調節機構の位置を検出する位置検出手段と、 上記位置検出手段で検出した上記焦点調節機構の現在の
   位置に基づいて、上記焦点調節機構のバックラッシュ量
   を求めるバックラッシュ量予測手段と、 を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。
3. 【請求項３】 焦点調節機構を含む撮影レンズと、上記
   焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する光学像の
   焦点を合わせる自動焦点調節装置において、 当該自動焦点調節装置の姿勢を検出する姿勢検出手段
   と、 上記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、上記焦点調節
   機構のバックラッシュ量を求めるバックラッシュ量予測
   手段と、 を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。
4. 【請求項４】 焦点調節機構を含む撮影レンズと、上記
   焦点調節機構を駆動して、撮影手段に入射する光学像の
   焦点を合わせる自動焦点調節装置において、 当該自動焦点調節装置の電源電圧を検出する電源電圧検
   出手段と、 上記電源電圧検出手段の検出結果に基づいて、上記焦点
   調節機構のバックラッシュ量を求めるバックラッシュ量
   予測手段と、 を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。