JP2565342B2

JP2565342B2 - 変倍光学系制御装置

Info

Publication number: JP2565342B2
Application number: JP13856887A
Authority: JP
Inventors: 大介畑
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-06-02
Filing date: 1987-06-02
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS63301915A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）技術分野本発明は、変倍光学系制御装置に関し、より詳細に
は、同一光軸上に配設された、変倍レンズ群と合焦レン
ズ群よりなり、焦点距離が変更可能な変倍領域、上記各
レンズ群をそれぞれ所定位置に収納するための収納領
域、またはマクロ撮影が可能なマクロ領域等の複数の領
域のいずれかに任意に設定可能な変倍光学系を有する変
倍光学系制御装置に関するものである。

（ｂ）従来技術近年、カメラ本体およびカメラに用いる撮影レンズの
電子化あるいは電動化が著しく進み、例えば撮影レンズ
においては、この撮影レンズを構成するレンズ群をモー
タ等によって駆動し、焦点距離が変更できる変倍領域、
マクロ撮影が可能なマクロ領域等の複数の領域にワンタ
ッチのスイッチ操作によって設定できるよう構成されて
いる。ところで、例えば、該変倍領域の両端にそれぞれ
収納領域およびマクロ領域が連設されているような場
合、焦点距離を変更する変倍動作は、一般には、変倍切
換スイッチ等を操作することによって起動されるが、こ
の操作を持続すると、いずれ上記レンズ群は変倍領域の
終端に到達する。そして、さらに該スイッチ操作を続行
すると、この終端を通過して他の領域に入ってしまう。
そこで、これを防止するために、変倍領域の両終端には
上記通過を阻止するストッパが必要となる。従来は、こ
のストッパを機械的に構成していた。ところが、上述の
ように、変倍領域の両終端には収納領域およびマクロ領
域が連設されている場合、例えば、上記レンズ群が変倍
領域内にあって、この状態から上記マクロ領域あるいは
収納領域に設定領域を変更するには上記ストッパを自動
的に解除しなければならず、従ってこの解除機構が必要
になり、これらの機構を制御するためには構成が複雑化
し、機構部材であるからガタがあり、さらに経年変化に
よってこのガタが大きくなって動作が不安定になるとい
う問題があった。また、機械的な構成であるから必然的
に大型化し、上記複雑化と併せてコスト的にも不利であ
るという問題があった。

また、手動操作で上記ストッパを解除することも可能
ではあるが操作性の低下という新たな問題が発生する。

（ｃ）目的本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、その目
的とするところは、安価にして簡略な構成で、機械的な
制止手段を用いることなく、各領域の境界に変倍光学系
を確実に停止させることができ、該変倍光学系を任意の
領域に設定する場合には、上記制止手段による停止を自
動的に解除して円滑かつ迅速な領域の更新ができる操作
性の高い変倍光学系制御装置を提供することにある。

（ｄ）構成上述の目的を達成するために、第１の発明（特許請求
の範囲第１項の発明）は、同一光軸上に配設された、変
倍レンズ群と合焦レンズ群よりなり、焦点距離が変更可
能な変倍領域、上記各レンズ群をそれぞれ所定位置に収
納するための収納領域、またはマクロ撮影が可能なマク
ロ領域等の複数の領域のいずれかに任意に設定可能な変
倍光学系を有する変倍光学系制御装置において、所望の
上記領域に設定するために上記変倍光学系を駆動する変
倍駆動手段と、この変倍駆動手段を制御する駆動制御手
段と、上記変倍光学系の設定領域に対応した複数の信号
からなる識別情報を発生する領域識別情報発生手段と、
上記識別情報を受け任意の上記領域とこれに連接する他
の領域との境界に上記変倍光学系が位置しているときに
境界信号を出力する境界検出手段と、別途設けられる外
部操作可能な駆動指示手段の出力を受けて上記駆動制御
手段に上記変倍光学系の駆動を指示すると共に許可信号
を出力する変倍制御手段と、上記境界信号を受けた時点
で上記許可信号を受けている場合のみ上記駆動制御手段
に上記変倍光学系の駆動を停止させる停止手段とを具備
し、上記駆動指示手段を操作しているとき、上記領域識
別情報発生手段の出力に基づいて変倍光学系を各領域の
境界に停止させるように構成したことを特徴とするもの
であり、また、第２の発明（特許請求の範囲第２項の発明）
は、同一光軸上に配設された、変倍レンズ群と合焦レン
ズ群よりなり、焦点距離が変更可能な変倍領域、上記各
レンズ群をそれぞれ所定位置に収納するための収納領
域、またはマクロ撮影が可能なマクロ領域等の複数の領
域のいずれかに任意に設定可能な変倍光学系を有する変
倍光学系制御装置において、該変倍光学系を駆動する変
倍駆動手段と、この変倍駆動手段を制御する駆動制御手
段と、上記変倍光学系の設定領域に対応した複数の信号
からなる識別情報を発生する領域識別情報発生手段と、
上記識別情報を受け任意の上記領域とこれに連接する他
の領域との境界に上記変倍光学系が位置しているときに
境界信号を出力する境界検出手段と、別途設けられる外
部操作可能な駆動指示手段の出力を受けて上記駆動制御
手段に上記変倍光学系の駆動を指示すると共に許可信号
を出力する変倍制御手段と、上記境界信号を受けた時点
で上記許可信号を受けている場合のみ上記駆動制御手段
に上記変倍光学系の駆動を停止させる停止手段と、別途
設けられる外部操作可能な領域設定指示手段の出力を受
け、任意の上記領域に上記変倍光学系を設定すべく上記
駆動制御手段に駆動を指示すると共に禁止信号を出力す
る領域制御手段と、上記禁止信号を受けている期間は上
記変倍制御手段の動作を禁止する変倍禁止手段と、上記
禁止信号を受けている期間は上記許可信号を禁止して上
記駆動制御手段に上記変倍光学系の駆動停止を禁止する
停止禁止手段とを具備し、上記領域設定指示手段を操作
しているとき、上記停止手段の動作を禁止し、上記駆動
制御手段によって駆動される上記変倍光学系が上記境界
に到達してもその駆動を続行できるように構成したこと
を特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に
説明する。

第１図は、本発明に係る変倍光学系制御装置の全体構
成を示すブロック図である。第１図において、１は変倍
光学系の光軸、２はこの光軸１に沿って移動可能に該光
軸１上に配設される上記変倍光学系で、2a,2b,2c,2dお
よび2eは、それぞれ単独または複数のレンズからなる第
１群レンズ、第２群レンズ、第３群レンズ、第４群レン
ズおよび第５群レンズである。そして第５群レンズ2eを
もってフォーカスレンズ群３を構成し、この第５群レン
ズ2eを含め、第１群レンズ2a〜第５群レンズ2eをもって
変倍レンズ群およびマクロレンズ群を構成している。
尚、変倍レンズ群の焦点距離はｆである。４は、変倍光
学系２をコンパクト化するため収納領域に、または焦点
距離が変更できる変倍領域に、あるいはマクロ撮影が可
能なマクロ領域のいずれかの領域にそれぞれ設定するた
めに変倍光学系２を駆動する変倍駆動手段としての変倍
モータMzおよび図示しない機構部からなる変倍駆動部
で、特に変倍領域においては、焦点距離ｆが最長焦点距
離としての望遠側焦点距離（以下単に「テレ位置」と略
記する）から最短焦点距離としての広角側焦点距離（以
下単に「ワイド位置」と略記する）までの間の任意の焦
点距離に設定するために変倍光学系２を変倍レンズ群と
して駆動するように構成されている。尚、マクロ領域に
おいて、変倍光学系２はマクロレンズ群として作用す
る。またフォーカスレンズ群３は、図示しないが、フォ
ーカスモータおよび機構部からなるフォーカス駆動部に
よって、上記変倍駆動部４による駆動とは独立的に、無
限遠から至近に至る被写体距離に対応する光軸１上の無
限遠位置（∞位置）から至近位置までの間の位置に駆動
し得るように構成されている。５は詳しくは後述する
が、領域識別情報発生手段としての識別パターン部、5
a,5b,5cはそれぞれ第１パターン、第２パターン、第３
パターン、5dは電源＋Ｖに接続された電源端子、5eは焦
点距離ｆに比例した焦点距離情報（Zp）を出力する出力
端子、5f,5gおよび5hは共に識別情報を出力する出力端
子で、それぞれ変倍領域信号（ａ）、マクロ領域信号
（ｂ）および収納領域信号（ｃ）を出力するように構成
されている。5iは接地された接地端子、６は変倍光学系
２と共に変倍駆動部４に駆動され、一体的に形成された
導体からなる接点6a,6bおよび6cがそれぞれ第１パター
ン5a、第２パターン5bおよび第３パターン5cと摺接可能
に構成されたブラッシ、７は上記焦点距離情（Zp）を受
けてこれを内部のA/D変換器でA/D変換して出力し、また
所定の演算（例えばシフト補正）を行ってその結果（例
えば補正量）を出力する焦点距離検出部、８は上記各領
域信号（ａ），（ｂ），（ｃ）を受け変倍光学系２がい
ずれの領域にあるかを検出し、モード信号（MD）境界信
号（BU）を出力する総合識別部、９および10はこの総合
識別部を構成し、９は上記モード信号（MD）を出力する
モード検出部、10は境界信号（BU）を出力する境界検出
手段としての境界検出部、11は一端が共に電源＋Ｖに並
列接続され他端がそれぞれ識別パターン部５の各出力端
子5f,5g,5hに接続されたプルアップ抵抗、12,13および1
4はすべて外部操作可能で押されたときのみ閉成するモ
ーメンタリースイッチよりなり、12および13は共に領域
設定指示手段を構成する収納スイッチおよび変倍領域と
マクロ領域とを切換える変倍／マクロ切換スイッチ（以
下「Z/M切換スイッチ」という）、14は変倍領域内にお
いて上記焦点距離ｆを設定するための駆動手段としての
倍率切換スイッチである。尚、Z/M切換スイッチ13は、
変倍スイッチ13aおよびマクロスイッチ13bよりなり、倍
率切換スイッチ14は倍率アップスイッチ（以下単に「ア
ップスイッチ」という）14aおよび倍率ダウンスイッチ
（以下端に「ダウンスイッチ」という）14bよりなる。
また、収納スイッチ12およびZ/M切換スイッチ13をまと
めてモードスイッチ15と呼ぶことがある。16は上記各ス
イッチ12,13,14の一端が接続され、その状態を判定して
当該状態を状態信号（STU）として出力するスイッチ判
定部、17はこの状態信号（STU）を受け、後述する禁止
信号（INH）を受けている期間は、該禁止信号（INH）を
出力し、受けていない期間は該状態信号（STU）を出力
する変倍禁止手段としての変倍禁止部、18はこの変倍禁
止部17の出力である状態信号（STU）を受けて、変倍領
域における焦点距離を切換える変倍動作を指示する駆動
信号（DR1）を出力すると共に許可信号（ENB）を出力
し、または上記変倍動作の禁止を指示する変倍制御手段
としての変倍制御部、19は上記状態信号（STU）を受け
設定領域を更新するモード変更動作を指示する駆動信号
（DR2）を出力すると共に上記禁止信号（INH）を出力す
る領域制御手段としてのモード制御部、20は上記許可信
号（ENB）および上記境界信号（BU）を同時に受けた時
点でブレーキ信号（BK）を出力し、上記禁止信号（IN
H）を受けた時点で該ブレーキ信号（BK）の出力を禁止
する停止手段および停止禁止手段としてのブレーキコン
トローラ（以下「BCT」と略記する）、21は上記駆動信
号（DR1）または（DR2）を受けて変倍駆動部を駆動し、
上記ブレーキ信号（BK）を受けて変倍駆動部を停止させ
る駆動制御手段としての駆動制御部である。尚、上記モ
ード制御部19は上記モード検出部９のモード信号（MD）
を受け変倍光学系２がいずれの領域にあるか判定できる
ように構成されている。

また、各部の入出力関係は主要信号のみを示す。

第２図は、第１図の識別パターン部５を詳細に示した
パターン図である。尚、第１図と同一部位には同一符号
を付して説明は省略する。第２図において、22〜24は第
１パターン5aの一部を構成し、22は抵抗体よりなる焦点
距離情報発生用パターン（以下「Zpパターン」とい
う）、23および24は導体からなり共に接地端子5iに接続
されたグランドパターン、25〜27は第２パターン5bの一
部を構成し、25は出力端子5eに接続される導体で、ブラ
ッシ６の接点6a,6bを介してZpパターン22に発生する電
圧（焦点距離情報Zp）を検出する集電パターン、26およ
び27は共に出力端子5fに接続される導体からなる非変倍
パターン、28〜31は第３パターン5cの一部を構成する導
体で、28および29は共に出力端子5hに接続される導体よ
りなる収納位置パターンおよびブレーキパターン、30お
よび31は共に出力端子5gに接続される導体よりなるマク
ロ位置パターンおよびブレーキパターンである。P₀は共
にグランドパターン23および非変倍パターン26ならびに
収納位置パターン28の一端の位置、P₁は収納位置パター
ン28の他端の位置、P₂はブレーキパターン29の一端の位
置、P₃は非変倍パターン26の他端の位置、P₄は集電パタ
ーン25の一端の位置、P₅はグランドパターン23の他端と
Zpパターン22の一端が接触する位置およびブレーキパタ
ーン29の他端の位置、P₆はブレーキパターン31の一端の
位置、P₇はZpパターン22の他端で電源が印加される位
置、P₈はグランドパターン24の一端の位置、P₉は集電パ
ターン25の他端の位置、P₁₀は非変倍パターン27の一端
の位置、P₁₁はブレーキパターン31の他端の位置、P₁₂は
マクロ位置パターン30の一端の位置、P₁₃はグランドパ
ターン24および非変倍パターン27ならびにマクロ位置パ
ターン30のそれぞれの他端の位置である。尚、P₇〜P
₈は、第１パターン5aの、P₃〜P₄およびP₉〜P₁₀は第２パ
ターン5bの、P₁〜P₂およびP₅〜P₆ならびにP₁₁〜P₁₃は第
３パターンの一部をそれぞれ構成する絶縁部で、上記P₅
〜P₆の絶縁部を除くと、その間隔はブラッシ６のそれぞ
れの接点6a,6b,6cによって短絡されない程度に狭く構成
されている。またブラッシ６の可動範囲は当然ながら、
P₀〜P₁₃である。以下、P₀〜P₃を収納領域、P₃〜P₁₀を変
倍領域、P₁₀〜P₁₃をマクロ領域と呼び、さらにP₀〜P₁を
収納位置、P₁〜P₂を収納接近位置、P₂〜P₃を収納継続区
間、P₃〜P₅およびP₈〜P₁₀をそれぞれ境界としての上記
ワイド位置および上記テレ位置、P₅〜P₈を焦点可変区
間、P₁₀〜P₁₁をマクロ継続区間、P₁₁〜P₁₂をマクロ接近
位置、P₁₂〜P₁₃をマクロ位置と呼ぶ。

第３図は、第２図の各部の波形のブラッシ６の移動に
伴え変化を示したタイミングチャートである。尚、第１
図および第２図と同一部位には同一符号を付して説明は
省略す。第３図において、焦点距離情報Zpはアナログ信
号であり、他の信号（ａ），（ｂ），（ｃ）はすべてＨ
およびＬのレベル信号である。尚、焦点距離情報Zpを示
す波形において、P₀〜P₄およびP₉〜P₁₃の波線部分は電
位が不確定な部分を示す。また、ブラッシ６の位置と各
波形の生成原理を説明すると、例えばブラッシ６が第２
図のP₀〜P₁の間にあるときは、グランドパターン23、非
変倍パターン26および収納位置パターン28はそれぞれ接
点6a,6bおよび6cを介してブラッシ６によって短絡さ
れ、グランドパターン23は接地されているので出力端子
5fの変倍領域信号（ａ）はＬレベル、出力端子5hの収納
領域信号（ｃ）もＬレベル、出力端子5gのマクロ領域信
号（ｂ）はプルアップ抵抗11で、プルアップされ、ブラ
ッシ６の位置は上述のとおりP₀〜P₁であるからブレーキ
パターン31、マクロ位置パターン30は開放されているた
めＨレベルとなる。また出力端子5eの電位（焦点距離情
報Zp）は、ブラッシがP₄〜P₅にあるときには集電パター
ン25とグランドパターン23がブラッシ６で短絡されるの
で０電位、そしてP₅からP₆への移動に伴って電位は上昇
し、P₆〜P₈間では、ほぼ電源電位＋Ｖとなる。

第４図は、第１図の変倍光学系２の特性を示すカム線
図である。第４図において、32〜36はそれぞれ第１群レ
ンズ2a〜第５群レンズ2eの移動を示すカム線で、36は特
に上記∞位置でのカム線、36aは上記至近位置でのカム
線を示している。37は第２図のP₀〜P₁に対応する収納位
置、38aおよび38bはそれぞれ第２図のP₃,P₅に対応する
位置、39aおよび39bはそれぞれ第２図のP₈,P₁₀に対応す
る位置、40は第２図のP₁₂〜P₁₃に対応するマクロ位置、
θ_１はP₅〜P₈に対応する焦点可変区間、θ_２はP₁₀〜P₁₃
に対応するマクロ領域、θ_３はP₀〜P₃に対応する収納領
域、θ_４およびθ_５はそれぞれワイド位置P₃〜P₅および
テレ位置P₈〜P₁₀に対応するワイド側およびテレ側の平
衡領域である。

第５図は、第４図のカム線を具体的に示すカム溝の展
開図である。尚、第４図と同一部位には同一符号を付し
て説明は省略する。第５図において、41〜45はそれぞれ
カム線32〜36に対応するカム溝、46〜49は第１群レンズ
2a〜第５群レンズ2eを光軸方向への移動に変換するため
の直進カム溝である。50は移動カム枠に対応し、上記し
たワイド位置およびテレ位置の平衡領域θ_４およびθ_５
は、上記移動カム枠50が移動（回動）しても各群レンズ
2a〜2eの位置が不変で、焦点距離が変化しない領域であ
る。

第６図〜第８図は、第１図の動作順序を示すフローチ
ャートで、第６図は上記モード変更動作を示し、第７図
は第６図中に使用されるサブルーチン「変倍フォーカ
ス」の中の主に変換動作を示し、第８図はさらにこの第
７図の「変倍フォーカス」が動作中に有効となる割込み
処理によりサブルーチンで、その内容は変倍領域内（両
端部）での停止制御（以下、「ZBM」と略記する）であ
る。またこの割込み処理が起動するのが、倍率切換スイ
ッチ14が操作されかつ、マクロ領域信号（ｂ）または収
納領域信号（ｃ）がＬレベルになったときである。ただ
し第７図中でZBNが禁止されているときは無効となる。
また第６図モード変更、動作はモードスイッチ15のうち
いずれかが操作（閉成）された時点から起動するように
構成されている。尚、第６図〜第14図の構成について
は、以下の動作説明において併せて述べるので、ここで
省略する。

さて、このように構成された本実施例の動作を第６図
および第７図に示すフローチャートとに沿って説明す
る。尚、説明を煩雑にしないために、まず領域を変更す
る領域変更動作を収納スイッチ12、変倍スイッチ13aマ
クロスイッチ13bがそれぞれ操作（閉成）された場合に
分け、さらに第２図および第３図におけるブラッシ６
の、動作前の位置によって場合分けして説明を進める。
ただしブラッシ６（および変倍光学系２）は必らず定位
置、すなわち収納位置P₀〜P₁マクロ位置P₁₂〜P₁₃、変倍
領域P₃〜P₁₀内の任意の位置のいずれかに位置している
ものとする。尚、例えば、外力（手で変倍光学系２を押
す）あるいは障害物等によって予期しない位置に停止す
ることがあり得るが、設定上は起り得ないことであり、
本発明の要旨と直接関係がないので、上述のように必ら
ずいずれかの定位置にあるものとする。

（ｉ）収納スイッチによるモード変更動作（イ）変倍領域にある場合今、変倍光学系２およびブラッシ６は変倍領域P₃〜P
₁₀内の任意の位置にあるとする。ここで収納スイッチ12
が操作されたとすると、スイッチ判定部16が収納スイッ
チ12からの入力であることを判定して上記領域変更動作
を起動する。つまりフローチャートは、第６図のSTART
から開始する。まず最初の条件分岐「変倍領域？」にお
いて総合識別部８のモード検出部９は、変倍領域信号
（ａ）をチェックし、第３図からわかるようにこの変倍
領域信号（ａ）は変倍領域P₃〜P₁₀においてのみＨレベ
ルであり、今、変倍光学系２およびブラッシ６は該変倍
領域にあるのでYESに分岐する。次の条件分岐「収納ス
イッチ閉成？」においてモード制御部19はスイッチ判定
部16から出力される収納スイッチ12の操作を示す状態信
号（STU）を参照してYESに分岐し、次の「変倍経由収納
設定動作」において同じくモード制御部19は、まず図示
しないフォーカス駆動部にフォーカスレンズ群３を∞位
置まで駆動するように指示する。この動作は、詳しくは
省略するが、フォーカスレンズ群３はすでに説明したよ
うに上記フォーカス駆動部と変倍駆動部４との駆動を受
けるので、この変倍駆動部４の駆動によって該フォーカ
ス駆動部のストッパに衝接して上記モード変更動作が阻
止されるのを防止するためのものである。尚、この動作
は、本発明の要旨とは直接関係がないので、以下、特に
明記しないことにする。さて、モード制御部19は、モー
ド検出部９から出力される変倍領域を示すモード信号
（MD）を参照し、変倍光学系２をワイド位置P₃〜P₅へ駆
動すべき駆動信号（DR2）を出力し、これを受けた駆動
制御部21は変倍モータMzを上記ワイド位置方向へ回転さ
れる。また、モード制御部19は、上記駆動信号（DR2）
を出力すると同時に禁止信号（INH）を出力し、これを
受けた変倍禁止部17はスイッチ判定部16からの状態信号
（STU）を止め、禁止信号（INH）を変倍制御部18に出力
して変倍動作の起動を禁止する。さらにモード制御部19
からの禁止信号（INH）を受けたBCT20は、ブレーキ信号
（BK）の出力を禁止し、詳しくは後述するが、変倍領域
の両境界（終端）であるワイド位置およびテレ位置にお
いて変倍モータMzが停止されることを阻止する。つまり
変倍光学系２に対する駆動を続行するように制御する。
そして変倍光学系２およびブラッシ６がワイド位置に到
達すると、モード制御部19はモード信号（MD）を参照
し、さらにワイド位置から収納位置P₀〜P₁へと変倍光学
系２を移動させるように駆動信号（MD2）を駆動制御部2
1に出力する。尚、このワイド位置に到達した時点で境
界検出部10から境界信号（BU）が出力されるが、上述の
ようにBCT20は禁止信号（INH）を受けているのでブレー
キ信号（BK）を出力しない。総合識別部８は、収納位置
方向に駆動されるブラッシ６と共に変化する収納領域信
号（ｃ）をチェックしている。つまり第３図に示すよう
にP₅にて立下り、さらに進んでP₂で一旦Ｈレベルとな
り、P₁で再びＬレベルとなることによって変倍光学系２
が収納位置P₀〜P₁に到達したことを検出し、このことを
知らせるモード信号（MD）および境界信号（BU）を出力
する。このモード信号（MD）を受けたモード制御部19は
駆動信号（DR2）および禁止信号（INH）の出力を止め、
該境界信号（BU）を受けたBCT20は該禁止信号（INH）が
解除された時点でブレーキ信号（BK）を出力し、これを
受けた駆動制御部21は変倍モータMzに電磁ブレーキをか
けて変倍光学系２を収納位置に停止させる。さて、以上
で上記「変倍経由収納設定動作」を終り、フローチャー
トは次の条件分岐「収納スイッチ閉成？」に進み、YES
に分岐してENDで上記（ｉ）の動作をすべて終了する。
尚、この時、例えば収納位置に設定されたことを表示器
（図示せず）等で示すことによって操作者はこの表示を
目視して収納スイッチ12の操作者をやめる。

（ロ）マクロ位置にある場合変倍光学系２およびブラッシ６がマクロ位置P₁₂〜P₁₃
にあるとする。ここで収納スイッチ12が操作されると、
フローチャートは第６図のSTARTから始まり、二番目の
条件分岐「マクロ位置？」をYESに分岐し、次の条件分
岐「収納スイッチ閉成？」をYESに分岐し、次の「テレ
位置設定動作」で変倍光学系２をマクロ位置P₁₃〜P₁₃か
らテレ位置P₈〜P₁₀に駆動する。ここでも境界検出部10
は境界信号（BU）を出力するが、上述のようにモード制
御部19が動作中は禁止信号（INH）によってブレーキ信
号（BK）がBCT20から出力されない。そして次の「収納
スイッチ閉成？」をYESに分岐した後は上記（ｉ）の
（イ）の動作と同様で、変倍光学系２は、テレ位置から
ワイド位置へ、さらにワイド位置から収納位置へと駆動
されて、収納位置に設定される。

（ハ）収納位置にある場合変倍光学系２およびブラッシ６が収納位置P₀〜P₁にあ
り、ここで収納スイッチ12が操作されると、フローチャ
ートは第６図のSTARTから始まり、「変倍領域？」およ
び「マクロ位置？」をいずれもNOに分岐し、次の「収納
スイッチ閉成？」をYESに分岐し、ENDで動作を終る。つ
まり、すべて設定すべき位置にあるので何もなされな
い。

（ii）変倍スイッチによるモード変更動作（イ）変倍領域にある場合変倍光学系２およびブラッシ６が変倍領域P₃〜P₁₀内
の任意にあり、ここでZ/M切換スイッチ13の変倍スイッ
チ13aが操作されたとする。フローチャートは第６図のS
TARTから始まり、「変倍領域？」をYESに分岐し、次の
「収納スイッチ閉成？」をNOに分岐し、「切換はマクロ
？」において、今、操作されているのはマクロスイッチ
13bではなく変倍スイッチ13aなのでNOに分岐する。そし
て次のサブルーチン「変倍フォーカス」にて所定の動作
（後述）を実行してENDで（ii）の動作を終了する。つ
まり、すでに設定すべき位置にあるので、モード変更動
作としては何もなされない。

（ロ）マクロ位置にある場合変倍光学系２およびブラッシ６がマクロ位置P₁₂〜P₁₃
にあり、ここで変倍スイッチ13aが操作されたとする
と、第６図のSTARTから二番目の「マクロ位置？」とYES
に分岐し、次の「収納スイッチ閉成？」および「切換は
マクロ？」をいずれもNOに分岐し、次の「テレ位置設定
動作」によって変倍光学系２をマクロ位置からテレ位置
に駆動して変倍領域に設定し、次の「収納スイッチ閉成
？」および「切換はマクロか？」をいずれもNOに分岐し
てサブルーチン「変倍フォーカス」に至る。

（ハ）収納位置にある場合変倍光学系２およびブラッシ６が収納位置P₀〜P₁にあ
り、ここで変倍スイッチ13aが操作されたとすると、第
６図のSTARTから三番目の「収納スイッチ閉成？」をNO
に分岐し、次の「ワイド位置設定動作」において変倍光
学系２を収納位置からワイド位置へ駆動し、すなわち変
倍領域に設定し、次の「収納スイッチ閉成？」および
「切換はマクロか？」をいずれもNOに分岐してサブルー
チン「変倍フォーカス」に至る。

（iii）マクロスイッチによるモード変更動作マクロスイッチ13bによる動作であるが、上述の説明
より類推し得るので省略する。尚、「切換はマクロか
？」はすべてYESに分岐するのは言うまでもない。また
「マクロフォーカス」の内容はマクロ撮影のための合焦
動作、シャッタ動作等であるが、詳しくは省略する。

次の、上記（ii）のモード変更動作によって変倍光学
系２が変倍領域P₃〜P₁₀に設定されている場合の動作、
つまり第６図中に示したサブルーチン「変倍フォーカ
ス」の内容のうち変倍動作に関する部分を第７図のフロ
ーチャートに沿って説明する。今、変倍光学系２は、P₅
の近傍にあるとし、ここで倍率切換スイッチ14のうちア
ップスイッチ14aが操作されちとする。モード制御部19
は状態信号（STU）を参照してモードスイッチ15の操作
でないことを判定して禁止信号（INH）の出力を止め、
これによって変倍禁止部17はアップスイッチ14aの操作
を示す状態信号（STU）を変倍制御部18に出力する。こ
こで第７図のフローチャートが始まる。

まず、「フォーカス制御」において、測距部からデー
タによってフォーカス駆動部（いずれも図示せず）がフ
ォーカスレンズ群３を駆動して合焦等の動作を行う。次
の条件分岐「倍率アップ？」において変倍制御部18は、
変倍禁止部17を介して得られる状態信号（STU）をチェ
ックし、今の場合、アップスイッチ14aが操作されてい
るので、YESに分岐する。そして次の条件分岐「倍率ダ
ウン？」に当然ながらNOに分岐し、次の「ブレーキ許
可」において許可信号（ENB）を出力し、これを受けたB
CT20は、上述のようにすでに禁止信号（INH）は入力さ
れていないので、境界信号（BU）を受けた時点でブレー
キ信号（BK）が出力できる状態になっている。さて、次
の条件分岐「モードスイッチ閉成？」において、モード
スイッチ15のいずれも操作されていないことを確認して
NOに分岐し、次の「変倍駆動」において変倍制御部18
は、倍率アップ方向への駆動を示す駆動信号（DR1）を
出力し、これを受けた駆動制御部21はP₅にあった変倍光
学系２をテレ位置側へ駆動し始める。つまり変倍動作が
開始されるのである。次の「シフト制御」は、この変倍
動作に伴って生じる結像位置ずれ（シフト）を補正する
動作で、変倍光学系２およびブラッシ６の移動に伴って
変化（今の場合は増加）する焦点距離情報（Zp）を受け
た焦点距離検出部７が当該Zpに対するシフト補正演算を
実行し、これを図示しないフォーカス駆動部が受けてフ
ォーカスレンズ群を駆動し、上記シフトを補正する。そ
して再び上記条件分岐「倍率アップ？」に戻り、以下同
じ動作を繰返す。尚、この動作ループを変倍ループと呼
ぶ。変倍光学系２は駆動されてP₅からP₆,P₇を経てP₈に
到達したときマクロ領域信号（ｂ）が立下り、境界検出
部10から境界信号（BU）が出力されると共に、この時点
で第８図に示す割込み処理によるサブルーチン「ZMB」
が起動する。すなわち該境界信号（BU）を受けたBCT20
は、まず最初の「変倍モータブレーキ」でブレーキ信号
（BK）を出力し、これを受けた駆動制御部21は内部で駆
動信号（DR1）を断った上で変倍モータMzに電磁ブレー
キをかける。次の条件分岐「ブレーキ終了？」におい
て、BCT20は所定時間NOに分岐してブレーキ動作を継続
した後YESに分岐し、次の条件分岐「変倍領域？」にお
いて、BCT20が境界信号（BU）を受けた変倍光学系２が
変倍領域（テレ位置）内に位置しているか否かをチェッ
クし、すなわちオーバーランが発生して変倍領域の境界
であるテレ位置の端部P₁₀を越えてマクロ領域に侵入し
てしまったか否かを判定する。ここでは、オーバーラン
は発生しなかったとしてYESに分岐し、次の条件分岐
「信号（ｃ）はＬレベルか？」においては、今、変倍光
学系２はテレ位置P₈〜P₁₀内に停止しているので、収納
領域信号（ｃ）のレベルをチェックしてNOに分岐する。
そして次の条件分岐「信号（ｂ）はＬレベル？」におい
ては、マクロ領域信号（ｂ）のレベルをチェックしてYE
Sに分岐し、次の「マクロ方向禁止」においてブレーキ
をかける直前の駆動方向と同方向（マクロ位置方向）の
駆動を禁止する。そしてRT1で第７図中の上記変倍ルー
プに復帰する。従って、この状態で再度アップスイッチ
14aを操作したとしても、倍率アップ方向の駆動、すな
わちマクロ位置方向への駆動は、BCT20によって禁止さ
れる。従ってテレ位置からマクロ領域に逸脱することは
ない。

さて、第８図の上記条件分岐「変倍領域？」において
NOに分岐した場合を説明する。つまりオーバーランが発
生した場合である。従って変倍光学系２はテレ位置の端
部P₁₀よりわずかにマクロ領域内に位置している。ま
ず、条件分岐「信号（ｃ）はＬレベル？」で収納領域信
号（ｃ）をチェックして、Ｈレベルなので、NOに分岐
し、次の「収納方向に駆動」で変倍制御部18は改めて逆
を示す駆動信号（DR1）を出力し、これを受けた駆動制
御部21が変倍モータMzを逆回転させる。そして次の「変
倍領域？」をNOに分岐するチェック動作を繰返している
うちにP₁₀を過ぎ、変倍光学系２が境界であるテレ位置P
₈〜P₁₀内に至ると、上記チェック動作「変倍領域？」を
YESに分岐して、再度、最初の上記ブレーキ動作に戻
り、以下、上述の説明と同様である。

次に、この状態において、つまり変倍光学系２が上記
テレ位置P₈〜P₁₀内にあるとき、ダウンスイッチ14bが操
作されたとすると、第７図の「フォーカス制御」を実行
した後、次の「倍率アップ？」をNOに分岐し、次の条件
分岐「倍率ダウン？」をYESに分岐して「ブレーキ許
可」で上記許可信号（ENB）を出力し、上記変倍ループ
の動作となる。つまり、変倍光学系２はテレ位置からワ
イド位置側へ駆動され、ダウンスイッチ14bの操作（閉
成）状態が継続している間は該駆動も継続され、変倍光
学系２がもう１つの境界であるワイド位置P₃〜P₅内に至
ると、上記同様に第８図の割込み処理によるサブルーチ
ンZMBが起動され、上述の説明と同様の動作が実行さ
れ、ワイド位置P₃〜P₅内に変倍光学系２を停止せしめ、
「収納方向禁止」によって収納位置方向の再駆動を禁止
するのである。尚、この禁止状態および上記マクロ方向
の禁止状態は、いずれも収納スイッチ12またはZ/M切換
スイッチ13の操作時、すなわちモードスイッチ15の操作
時に解除される。

さて、倍率切換スイッチ14のいずれも操作されていな
い場合、またはアップ／ダウンスイッチ14a,14bが共に
操作された場合は、第７図において、最初の条件分岐
「倍率アップ？」をNOに分岐し、次の「倍率ダウン？」
をNOに分岐して「ブレーキ禁止」に至るか、または最初
の「倍率アップ？」をYESに分岐し、次の「倍率ダウン
？」をYESに分岐し同じく上記「ブレーキ禁止」に至
る。つまり、いずれの場合も変倍制御部18は、倍率切換
スイッチ14が操作されていないものとみなして「ブレー
キ禁止」において許可信号（EMB）を取消し、第８図の
サブルーチン「ZNB」の割込みを禁止する。従って、BCT
20は境界信号（BU）を受けてもブレーキ信号（BK）を出
力できない状態になっている。つまり換言すれば、上記
モード変更動作が可能な状態に準備したといえる。次の
「モードスイッチ閉成？」でモードスイッチ15が操作さ
れていなければNOに分岐し、次の条件分岐「レリーズ
？」でレリーズスイッチ（図示せず）の状態をチェック
して、操作されていなければ再び上記「フォーカス制
御」に戻る。また上記レリーズスイッチが操作されてい
る場合は次の「シャッタ動作」でシャッタを駆動して撮
影を行い、次の「同方向禁止解除」で上述した第８図に
おける「収納方向禁止」および「マクロ方向禁止」の禁
止を解除し、つまりモード変更動作を可能にする準備を
した上でRTSにて第６図の「変倍フォーカス」の次の動
作ENDに復帰し、変倍動作のすべてを終える。尚、上記
「ブレーキ禁止」の後の「モードスイッチ閉成？」をYE
Sに分岐した場合は、次の「同方向禁止解除」を実行し
た上で、また上記変倍ループ中の「モードスイッチ閉成
？」をYESに分岐した場合は次の「ブレーキ禁止」およ
び上記「同方向禁止解除を実行した上で第６図のENDに
復帰する。つまり、第７図の動作を終了した時点で、上
記モード変更動作が可能なように準備されている。さら
に上記二つの「モードスイッチ閉成？」のいずれかをYE
Sに分岐した場合は、第６図のモード変更動作が第７図
の動作に続いて起動されるのは言うまでもない。

このように本実施例によれば、変倍動作が起動された
とき、モード制御部19が禁止信号（INH）の出力を止
め、これによって変倍制御部18が許可信号（ENB）を出
力し、BCT20がブレーキ信号（BK）によって駆動制御部2
1の動作を停止させ得るように構成し、変倍領域内にお
いて、上記変倍動作による変倍光学系２の移動を、識別
パターン部５から出力される各領域信号（ａ），
（ｂ），（ｃ）に基づいて変倍領域の境界であるテレ位
置またはワイド位置に確実に停止させ得るように構成し
たから、従来の機械的ストッパのように大型化せずに上
記禁止信号（INH）の出力停止および上記許可信号（EN
B）の出力によって容易に電気的なストッパを構成し得
る利点がある。

また、モート変更動作を起動したとき、モード制御部
19が禁止信号（INH）を出力して上記変倍動作を禁止
し、かつ変倍光学系２が上記境界（テレ位置またはワイ
ド位置）に至ってもBCT20からのブレーキ信号（BK）の
出力を禁止するように構成したから、上述のように変倍
動作においては、上記境界で変倍光学系２を確実に停止
させ得るにもかかわらず、モード変更動作においては、
上記境界上を何の支障もなく円滑に変倍光学系２が通過
して設定すべき上記定位置のいずれかに停止させること
ができ、特別な上記ストッパの解除機構を必要としない
利点がある。また、上記機械的ストッパおよび該解除機
構に対応する可動部が一切不要であるから、構成が簡素
で当然機械的ガタもなく、経年変化の影響も受けにく
く、コスト的に極めて有利であると共に動作が安定であ
るという利点がある。

また、上記解除機構の動作に対応する動作が自動的に
行われるので、操作性が高いという利点がある。

また、境界領域は平衡領域と対応しているので、該境
界領域内のいずれの位置に停止しても焦点距離が変化し
ないという利点がある。

尚、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、
その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が
可能である。

例えば、収納位置P₀〜P₁およびマクロ位置P₁₂〜P₁₃の
端部であるP₀およびP₁₃の位置に機械的ストッパを併設
してもよい。

また、プルアップ抵抗11は、それぞれ総合識別部８の
内部にすでに設けられているならば省略してよい。

また、収納領域P₀〜P₃およびマクロ領域P₁₀〜P₁₃は、
それぞれ変倍領域のワイド位置P₃〜P₅およびテレ位置P₈
〜P₁₀に連接されるに限らず、その逆側にそれぞれ連接
されてもよい。要は、収納のための変倍光学系２の移動
量の小さい側に収納領域を連接すればよい。

また、第８図のサブルーチン「ZMB」は割込み処理に
限ることなく、通常のソフトウエアによるサブルーチン
でもよい。

また、モードスイッチ15および倍率切換スイッチ14は
機械的モーメンタリスイッチに限ることなく、静電気お
よび磁気阻止を用いた、いわゆるタッチスイッチ等でも
よい。

（ｅ）効果以上詳述したように第１の発明によれば、変倍領域、
マクロ領域、または収納領域等の複数の領域のいずれか
に任意に設定可能な変倍光学系を駆動制御手段により駆
動中に、該変倍光学系が隣接する上記領域の境界に到達
したとき、これを領域識別情報発生手段の出力に基づい
て境界検出手段が判定し、停止手段により上記変倍光学
系の駆動を停止させるように構成したから、安価にして
簡略な構成で機械的ストッパによる制止手段を用いるこ
となく、上記変倍光学系を上記境界に確実に停止させる
ことができる。

また、第２の発明によれば、上記変倍光学系を任意の
上記領域に設定するに際して上記停止手段の動作を禁止
し得るように構成したから、上記第１の発明に係る動作
においては、上記境界で上記変倍光学系を確実に停止さ
せ得るにもかかわらず、この第２の発明に係る動作にお
いては、該変倍光学系が該境界に到達しても上記停止手
段が動作することなく、この境界上を何の支障もなく、
円滑に通過して所望の領域に設定することができるの
で、迅速にして操作性の高い変倍光学系制御装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る変倍光学系制御装置の全体構成
を示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例の識別
パターン部を詳細に一部拡大して示すパターン図、第３
図は、第１図の各部の動作波形を示すタイミングチャー
ト、第４図は、第１図の変倍光学系の機構的な特性を示
すカム線図、第５図は、第４図に示した機構的な特性を
具体的に示すカム溝の展開図、第６図〜第８図はすべて
第１図に示す実施例の動作順序を示すフローチャート
で、第６図は、設定した領域を変更する変更動作の動作
順序を示し、第７図は、第６図中に示すサブルーチン
「変倍フォーカス」の変倍動作を主に示し、第８図は、
該変倍動作中に発生する割込み処理による停止制御（ZB
M）を示してある。１……光軸、２……変倍光学系、 2a,2b,2c,2d,2e……第１群レンズ〜第５群レンズ、３……合焦レンズ群、４……変倍駆動部、５……識別パターン部、 5a,5b,5c……第１パターン〜第３パターン、 5d……電源端子、 5e,5f,5g,5h……出力端子、 5i……接地端子、６……ブラッシ、 6a,6b,6c……接点、７……焦点距離検出部、８……総合識別部、９……モード検出部、 10……境界検出部、 11……プルアップ抵抗、 12……収納スイッチ、 13……変倍／マクロ切換スイッチ（Z/M切換スイッ
チ）、 14……倍率切換スイッチ、 15……モードスイッチ、 16……スイッチ判定部、 17……変倍禁止部、18……変倍制御部、 19……モード制御部、 20……ブレーキコントローラ（BCT）、 21……駆動制御部、Mz……変倍モータ、＋Ｖ……電源。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同一光軸上に配設された、変倍レンズ群と
合焦レンズ群よりなり、焦点距離が変更可能な変倍領
域、上記各レンズ群をそれぞれ所定位置に収納するため
の収納領域、またはマクロ撮影が可能なマクロ領域等の
複数の領域のいずれかに任意に設定可能な変倍光学系を
有する変倍光学系制御装置において、所望の上記領域に
設定するために上記変倍光学系を駆動する変倍駆動手段
と、この変倍駆動手段を制御する駆動制御手段と、上記
変倍光学系の設定領域に対応した複数の信号からなる識
別情報を発生する領域識別情報発生手段と、上記識別情
報を受け任意の上記領域とこれに連接する他の領域との
境界に上記変倍光学系が位置しているときに境界信号を
出力する境界検出手段と、別途設けられる外部操作可能
な駆動指示手段の出力を受けて上記駆動制御手段に上記
変倍光学系の駆動を指示すると共に許可信号を出力する
変倍制御手段と、上記境界信号を受けた時点で上記許可
信号を受けている場合のみ上記駆動制御手段に上記変倍
光学系の駆動を停止させる停止手段とを具備し、上記駆
動指示手段を操作しているとき、上記領域識別情報発生
手段の出力に基づいて変倍光学系を各領域の境界に停止
させるように構成したことを特徴とする変倍光学系制御
装置。
【請求項２】同一光軸上に配設された、変倍レンズ群と
合焦レンズ群よりなり、焦点距離が変更可能な変倍領
域、上記各レンズ群をそれぞれ所定位置に収納するため
の収納領域、またはマクロ撮影が可能なマクロ領域等の
複数の領域のいずれかに任意に設定可能な変倍光学系を
有する変倍光学系制御装置において、該変倍光学系を駆
動する変倍駆動手段と、この変倍駆動手段を制御する駆
動制御手段と、上記変倍光学系の設定領域に対応した複
数の信号からなる識別情報を発生する領域識別情報発生
手段と、上記識別情報を受け任意の上記領域とこれに連
接する他の領域との境界に上記変倍光学系が位置してい
るときに境界信号を出力する境界検出手段と、別途設け
られる外部操作可能な駆動指示手段の出力を受けて上記
駆動制御手段に上記変倍光学系の駆動を指示すると共に
許可信号を出力する変倍制御手段と、上記境界信号を受
けた時点で上記許可信号を受けている場合のみ上記駆動
制御手段に上記変倍光学系の駆動を停止させる停止手段
と、別途設けられる外部操作可能な領域設定指示手段の
出力を受け、任意の上記領域に上記変倍光学系を設定す
べく上記駆動制御手段に駆動を指示すると共に禁止信号
を出力する領域制御手段と、上記禁止信号を受けている
期間は上記変倍制御手段の動作を禁止する変倍禁止手段
と、上記禁止信号を受けている期間は上記許可信号を禁
止して上記駆動制御手段に上記変倍光学系の駆動停止を
禁止する停止禁止手段とを具備し、上記領域設定指示手
段を操作しているとき、上記停止手段の動作を禁止し、
上記駆動制御手段によって駆動される上記変倍光学系が
上記境界に到達してもその駆動を続行できるように構成
したことを特徴とする変倍光学系制御装置。