JP2757413B2

JP2757413B2 - カメラ

Info

Publication number: JP2757413B2
Application number: JP1137789A
Authority: JP
Inventors: 雅之上山
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH02190807A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、通常のズーム撮影と定倍率撮影とを行なわ
せるようにしたカメラに関するものである。

従来の技術従来、例えばズームレンズを備えたカメラにあって
は、そのズームレンズを構成する変倍用と合焦用（フォ
ーカス用）レンズ群の相互移動により、一定距離にある
被写体をその倍率を連続的に変化させながら撮影する通
常のズーム撮影と、被写体をその遠近（即ち、被写体距
離の変化）に拘らず常に一定倍率で撮影する定倍率撮影
とが行なえるようになっている。

発明が解決しようとする課題ところが、斯る定倍率撮影を行なうには、その被写体
距離が変化する被写体に対して一定倍率とその倍率での
合焦状態を保ちつづけるためにズーミングとフォーカシ
ングを同時に且つ連続的に行なわなければならず、例え
ばそのズーミングをズーム用操作リングでまたフォーカ
シングをフォーカス用操作リングで夫々行なうには操作
上極めて困難であった。そこで、ズーミングとフォーカ
シングを一つの操作リングで行なわせるようにしたもの
も提案されているが、構成が複雑で、その操作性，応答
性も不十分であった。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、
通常のズーム撮影と定倍率撮影時におけるその倍率設定
とそのフォーカシングを、変倍用，合焦用レンズ群の移
動を手動或いはモータの何れで行なっても極めて簡単に
且つ確実に行ない得るようにしたカメラを提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段上記の目的を達成するため本発明では、ズームレンズ
を構成する変倍用と合焦用レンズ群の相互移動により、
一定距離にある被写体をその倍率を連続的に変化させる
通常のズーム撮影と、被写体をその被写体距離の変化に
拘らず常に一定倍率で撮影する定倍率撮影とを行なわせ
るようにしたカメラであって、定倍率撮影時に前記合焦
用レンズ群をその無限遠被写体に対する合焦位置からそ
の撮影倍率に応じて一定量移動した位置に予じめ設定す
る設定手段と、定倍率撮影時には常に一定倍率での合焦
状態になるよう前記合焦用レンズ群を前記設定手段によ
る位置設定を維持しながら移動する第１移動制御手段
と、ズーム撮影時には前記変倍用レンズ群の移動による
倍率変化に応じた合焦状態になるよう前記合焦用レンズ
群を移動する第２移動制御手段とを設けた構成としたも
のである。

作用このような構成によると、第1,第２移動制御手段によ
り、ズーム撮影，定倍率撮影夫々において合焦のための
合焦用レンズ群の移動が簡単且つ確実に、安定して行な
われる。

実施例以下、本発明の一実施例としてズームレンズを備えた
カメラについて図面と共に説明する。

先ず、第１図は本実施例で用いるズームレンズの一例
を示し、該ズームレンズは正負正負の４成分（群）から
なり、無限遠位置にある被写体に対してワイド側からテ
レ側へのズーミングを行なった場合にはその第1,第2,第
3,第４レンズ群（L₁）（L₂）（L₃）（L₄）が夫々第１図
実線で示すように移動して変倍と焦点移動補正を行なう
ように構成されている。ここで、第４レンズ群は通常の
フォーカシングとズーミングによる焦点移動補正を行な
うようになっており、例えば遠ざかる被写体を常に一定
倍率で撮影するようワイド側からテレ側へのズーミング
を行なった場合にはその無限遠の被写体に対する合焦位
置（Ａ）からその撮影倍率に応じて一定量ｄ_βカメラ本
体側に移動した位置で、即ち第１図細線（Ｂ）で示すよ
うにカメラ本体側に移動して焦点移動補正を行なうよう
になっている。また、ある特定の被写体距離の被写体に
対してワイド側からテレ側へのズーミングを行った場合
にはその第４レンズ群（L₄）が第１図点線（Ｃ）で示す
ようにd_D移動して焦点移動補正を行なうようになってお
り、その時無限遠の被写体に対する合焦位置からカメラ
本体側に移動する量d_Dはワイド−テレ間でズームレンズ
の焦点距離ｆに関連して変化するようになっている。

次に、このようなズームレンズを得るための方法につ
いて第２図（ａ）（ｂ）を参照しながら述べる。

先ず、第２図（ａ）はある焦点距離ｆでのズームレン
ズ系を１つの凸レンズで表わしたもので、一点鎖線は無
限遠の被写体に合焦している状態を示し、例えば撮影距
離Ｄの被写体に対しては実線で示すようにΔＬのデフォ
ーカスを生じることになり、Ｄ≫ｆでは ΔＬ＝−ｆ・β …………（１）となる。ここで、βは横倍率で倒立像のため負の値とし
ている。

次に、第２図（ｂ）は同図（ａ）の撮影距離Ｄの被写
体に対するものをフォーカス用のレンズ群とそれより被
写体側のレンズ群に分けて表わしたもので、そのf₁は第
１図における第１〜第３レンズ群を合成した焦点距離と
なり、f₂は第１図における第４レンズ群に相当するレン
ズの焦点距離である。ここで、撮影距離Ｄの被写体に対
するΔＬでデフォーカスを無くし合焦させるために、フ
ォーカシング用のレンズ群をｄ_βだけカメラ本体側に移
動させる場合、そのフォーカシング用のレンズ群の倍率
をβ_２とすると、その縦倍率γ_２はで表わされるため、となり、（１）式よりとなる。ここで、を一定とすれば、ワイド−テレ間においてフォーカシン
グ用のレンズ群を無限遠の被写体に対する合焦位置から
その撮影倍率に応じて一定量移動させることで、被写体
に対する定倍率撮影時の合焦状態を得るようにした本実
施例のズームレンズが得られることになる。即ち、ｄ_β＝Ｃβ …………（５）（但し、Ｃは定数）となる。

ここで、β_２はf₂とフィルム面に対するフォーカシン
グレンズ群の位置から求まる値である。従って、f₂を決
定すれば（４）式のが任意のｆに対して一定値となるようなフォーカシング
レンズ群の位置を決めることができる。尚、フォーカシ
ングによってフォーカシングレンズ群が移動するのでの値も変化するが、比較的移動量を小さくしておけば実
用上問題はない。そして、ｆはf₁とf₂の合成焦点距離で
あり、f₁は第１図における第１〜第３レンズ群の合成焦
点距離であるので、フォーカシングレンズ群の各ｆにお
ける位置が決まった後で、全系の焦点距離がｆになるよ
うに第１〜第３レンズ群の位置を決めれば良い。その具
体例の数値を第１表に示す。

ここで、e₁，e₂，e₃は近軸でのL₁−L₂，L₂−L₃，L₃−
L₄の間隔で、第１〜第４レンズ群の合焦屈折力φ_１，φ
_２，φ_３，φ_４はφ_１＝0.0076,φ_２＝−0.00865,φ_３
＝0.0173,φ_４＝−0.0168である。

以上、第１図のようなズームレンズを得るための方法
について第２図（ａ）（ｂ）を用いて具体的に説明した
がこれに限定されるものではなく、その変形として例え
ば第２図（ｂ）のフォーカシング用のレンズ群より後に
焦点距離f₃のレンズ群を追加した第３図のような場合も
同様に求めることができる。ここで、（１）式は同じ様
に成立するが、撮影距離Ｄの被写体に対するΔＬのデフ
ォーカスは追加レンズ群の縦倍率γ_３をとすると、1/ を乗じなければならない。従って、ΔＬのデフォーカス
を無くし合焦させるためのフォーカシング用のレンズ群
の移動量ｄ_βはとなり、ここでを一定とするように構成すれば良いことになる。この様
な構成のズームレンズであればズーミングによって追加
レンズ群を移動させるとき更に光学設計上の自由度が増
すことになり、またそのフォーカシング用のレンズ群を
複数群で構成してそのf₂をズーミングによって変化させ
ることで更に自由度を持たせるようにしても良い。

例えば、第４図はフォーカシング用のレンズ群を
L₃′，L₄′の２群で構成した例を示し、ズーミングによ
る焦点移動補正はL₃′とL₄′の間隔が変化してL₃′と
L₄′の合成焦点距離であるf₂が変化することで行ない、
通常のフォーカシングはL₃′とL₄′を一体に移動させる
ことで行ない、第２表にその具体的数値を示す。

ここで、e₁，e₂，e₃は近軸でのL₁−L₂，L₂−L₃，L₃−
L₄の間隔で、各レンズ群の合成屈折力φ_１，φ_２，
φ_３，φ_４はφ_１＝0.0135,φ_２＝−0.0679,φ_３＝0.02
78,φ_４＝−0.0204である。

次に、第５図は第１図に示すようなズームレンズを備
えたカメラの具体的構成を示し、（１）はカメラ本体、
（２）はカメラ本体（１）に着脱自在に装着されたズー
ムレンズ部、（３）はズームレンズ部（２）の固定筒
（４）に対して回転及び光軸方向への直進移動可能に保
持されたカム環、（５）は固定筒（４）に対して回転可
能に保持されたズーム操作リングで、該ズーム操作リン
グ（５）は固定筒（４）の円周溝（６）を貫通してカム
環（３）の直進溝（７）に挿入された連動レバー（８）
によりカム環（３）とその直進移動は許容しながら一体
に回転されるようになっている。（９）はその案内ピン
（10）が固定筒（４）の直進溝（11）を貫通してカム環
（３）の円周溝（12）に挿入された直進環で、該直進環
（９）は固定筒（４）に対して直進のみ許容されカム環
（３）と一体に直進するようになっている。（13）は固
定筒（４）に対して回転可能に保持されたフォーカス操
作リングで、該フォーカス操作リング（13）はその回転
操作によって直進環（９）が光軸方向に直進移動するよ
う、直進環（９）とヘリコイド結合されている。（L₁）
（L₂）（L₃）はその保持枠（14）（15）（16）の案内ピ
ン（17）（18）（19）が夫々固定筒（４）のカム（20）
（21）（22）とカム環（３）の直進溝（23）（24）に挿
入された変倍のための第1,第2,第３レンズ群で、該各レ
ンズ群（L₁）（L₂）（L₃）はカム環（３）の直進とは無
関係で、カム環（３）が回転さるとカム（20）（21）
（22）により第１図のように移動されるようになってい
る。（L₄）はその保持枠（25）の案内ピン（26）が固定
筒（４）の直進溝（27）とカム環（３）のカム（28）と
に挿入されたフォーカシング及び焦点移動補正のための
第４レンズ群で、該レンズ群（L₄）はカム環（３）が直
進するとそれと一体に直進移動し、カム環（３）が回転
されるとカム（28）により第１図のように移動されるよ
うになっている。（29）はフォーカス操作リング（13）
の周面に印刷された定倍率撮影用の倍率目盛部、（30）
は倍率目盛部（29）を外部より視認するための表示窓
部、（31）はオートフォーカス（AF）用のカプラーで、
カメラ本体（１）側に設けられたモータの駆動力をフォ
ーカス操作リング（13）に伝達してフォーカシングを行
なわせるようになっている。尚、第６図は第５図のレン
ズの外観図である。

次に、第７図はこのような構成のカメラの回路構成を
示すブロック回路図で、（μＣ）は焦点調節のための演
算及びシーケンス制御を行なうマイクロコンピュータで
ある。（LEC）はズームレンズ内に設けられたレンズ回
路で、ズームレンズ固有の情報をマイクロコンピュータ
（μＣ）に伝達する。（AFC）は、上記レンズを通過し
た被写体光を光電変換して焦点検出データを出力する焦
点検出回路で、焦点検出データをデジタル信号に変換し
て、マイクロコンピュータ（μＣ）に出力する。（DS
P）は表示回路で、レンズの合焦表示及び焦点検出不能
表示を行なう。（Ｍ）はズームレンズの第４レンズ群を
駆動するためのモータであり、レンズ駆動回路（LDC）
の制御下にて第４レンズ群の繰り出し及び繰り込みを行
なう。レンズ駆動回路（LDC）は、マイクロコンピュー
タ（μＣ）からのモータ駆動速度の信号、モータ駆動方
向の信号及びモータ停止の制御信号を入力し、これに基
づいて、モータ（Ｍ）を駆動する。（FENC）はフォーカ
スエンコーダで、モータ（Ｍ）の回転量を検出し、モー
タ（Ｍ）の所定の回転量に応じてマイクロコンピュータ
（μＣ）にパルスを出力する。

ここで、マイクロコンピュータ（μＣ）は、第４レン
ズ群の無限遠位置からの第４レンズ群の移動量を絶対量
として知るためのレンズ位置カウンタN_Lを内蔵してい
る。このレンズ位置カウンタN_Lは、第４レンズ群が無限
遠位置にあるときに内部の命令によりN_L＝０にリセット
され、第４レンズ群が近距離側に移動されているときに
は、内部の命令によりフォーカスエンコーダ（FENC）か
らのパルスに応じてカウントアップされ、第４レンズ群
が無限遠側に移動されているときには、内部の命令によ
りフォーカスエンコーダ（FENC）からのパルスに応じて
カウントダウンされる。第４レンズ群が最近接位置まで
移動されたときには、レンズ位置カウンタN_Lの値はN_L＝
N_maxとなる。この最大移動量N_maxはレンズにより夫々異
なり、レンズ回路（LEC）からレンズ固有の情報として
マイクロコンピュータ（μＣ）に読み込まれる。（BA
T）は電源電池であり、マイクロコンピュータ（μＣ）
及び他の回路に電力を供給する。電源電池（BAT）の両
端には、抵抗（R₁）とコンデンサ（C₁）の直列回路より
なる時定数回路が接続されており、抵抗（R₁）とコンデ
ンサ（C₁）の接続点はマイクロコンピュータ（μＣ）と
パワーオンリセット端子（RES）に接続されている。電
源電池（BAT）を接続すると、マイクロコンピュータ
（μＣ）の電源端子（Vcc）とアース端子（GND）の間に
電源電圧が印加されて、マイクロコンピュータ（μＣ）
が能動状態になるが、コンデンサ（C₁）の充電電圧、即
ちマイクロコンピュータのリセット端子（RES）に印加
される電圧が所定電圧に達するまでは、マイクロコンピ
ュータ（μＣ）は動作しない。コンデンサ（C₁）の電圧
が所定電圧以上になると、マイクロコンピュータ（μ
Ｃ）はリセットされて、所定の制御動作を開始する。

（Ｓ∞）は無限遠位置検出スイッチであり、レンズが
無限遠位置に繰り込まれたときにONされる。（S_M）はメ
インスイッチであり、カメラの使用時にONされる。
（S₁）は撮影準備スイッチであり、通常は、レリーズ釦
（図示せず）の第１ストロークでONされる。（S₂）はレ
リーズ釦の第２ストロークでONされるレリーズスイッチ
で、一定条件下でこのレリーズスイッチ（S₂）がONされ
ると撮影する（S_AFM）はAFモード切換スイッチで、該ス
イッチ（S_AFM）をONするとコンティニュアスAFモード
に、OFFにするとシングルAFモードになる。

（ZENC）はズームエンコーダで、ズーム操作リング
（５）の回転角に応じたデジタル信号をレンズ回路（LE
C）に出力する。（S_Z）は通常のズームと定倍率ズーム
を切換えるズーム切換スイッチ、（R_M）と（A_D）はレン
ズの状態に応じた固有情報を記憶しているROMと、ズー
ムエンコーダ（ZENC）、ズーム切換スイッチ（S_Z）およ
びマイクロコンピュータ（μＣ）からの読み込みタイミ
ング信号にかかわるレンズ回路（LEC）内の処理回路（M
C）からの信号によりROM（R_M）のアドレスを指定するア
ドレス指定回路で、両方とも処理回路（MC）と共にレン
ズ回路（LEC）内に設けられている。従って、レンズ回
路（LEC）からは前述したようにズーム操作リング
（５）及びズーム切換スイッチ（S_Z）の状態に応じたレ
ンズ固有の情報、例えば焦点距離（ｆ）、レンズ繰り出
し量変換計数（Ｋ）、ズーム要求信号（ZOOM）（ズーム
切換スイッチ（S_Z）がOFFの通常ズームでZOOM＝１、ON
の定倍率ズームでZOOM＝０）等が出力されることにな
る。

次に、上記した構成のカメラの動作について説明す
る。

先ず、カプラーの結合が外されたマニュアルフォーカ
スは、フォーカス操作リング（13）を回転させると直進
環（９）を通じてカム環境（３）が光軸方向に直進移動
し、第４レンズ群（L₄）がフォーカシングのため光軸方
向に移動することで行なわれる。次に、カプラーの結合
がなされたオートフォーカスは、モータ（Ｍ）からの駆
動力がカプラーを通じてフォーカス操作リング（13）に
伝達され、このフォーカス操作リング（13）の回転で同
様に第４レンズ群（L₄）がフォーカシングのための光軸
方向に移動することで行なわれる。尚、この場合第４レ
ンズ群（L₄）の移動方向，移動量はマイクロコンピュー
タ（μＣ）にて制御される。

次に、定倍率撮影は先ずズーム切換スイッチ（S_Z）を
「CONST MAG」に切換え、フォーカス操作リング（13）
を手動で又はモータ（Ｍ）により回転させてその倍率目
盛部（29）で希望の定倍率を設定すれば、第４レンズ群
（L₄）が前述したように無限遠の被写体に対する合焦位
置からその設定倍率に応じて一定量ｄ_β移動されること
になる。そして、その後ズーム操作リング（５）を回転
させると連動レバー（８）を通じてカム環（３）が回転
し、第1,第2,第３レンズ群（L₁）（L₂）（L₃）が変倍の
ために第１図実線のように移動し、第４レンズ群（L₄）
がフォーカシングのために例えば第１図細線（Ｂ）上を
移動することになる。そして、ズーム操作リング（５）
の回転で遠近変化した被写体に対して合焦状態になる
と、レリーズ釦を軽く押して先ず撮影準備スイッチ
（S₁）をONしてシングルAFモード（例えば、AFモード切
換スイッチ（S_AFM）がONの場合）で精密な焦点合わせを
マイクロコンピュータ（μＣ）で自動的に行なった後、
レリーズ釦を強く押してレリーズスイッチ（S₂）をONす
ると定倍率撮影が行なわれることになる。

また、通常のズーム撮影は一定距離の被写体に対して
変倍のためにズーム操作リング（５）を回転させると共
にその焦点移動補正のためにフォーカス操作リング（1
3）を回転させることで行なわれる。しかし、AFモード
切換スイッチ（S_AFM）がONされてコンティニュアスAFモ
ードに設定されている場合は、レリーズ釦を軽く押しな
がら（即ち、撮影準備スイッチ（S₁）をONした状態で）
ズーム操作リング（５）のみを回転させることで、マイ
クロコンピュータ（μＣ）での自動焦点合わせによるズ
ーミングが行なわれることになる。

次に、斯るマイクロコンピュータ（μＣ）の上記各動
作における制御動作について第８図フローチャートを参
照しながら説明する。

先ず、マイクロコンピュータ（μＣ）がリセットされ
ると、ステップ（＃１）に進んでメインスイッチ（S_M）
がONされているか否かを判定し、ONされている場合はス
テップ（＃２）に進んで第４レンズ群を無限遠位置まで
繰り込むためのサブルーチンを実行する。そして、ステ
ップ（＃３）に進んでメインスイッチ（S_M）がOFFか否
かを判定し、OFFになっていない場合はステップ（＃
５）に進んでレンズ回路（LEC）からのレンズデータを
読み込む。そして、ステップ（＃６）でレンズデータか
らズーム要求信号ZOOMをチェックし、ZOOM＝１ならば通
常のズームであるとしてステップ（＃10）でAFモード切
換スイッチ（S_AFM）に関係なくコンティニュアスAFモー
ドに設定して次の制御フローに進む。また、ステップ
（＃６）でZOOM＝０と判定されると定倍率ズームである
としてステップ（＃７）で撮影準備スイッチ（S₁）がON
されているか否かを判定する。そしてOFFの場合はステ
ップ（＃３）に進んで再びメインスイッチ（S_M）がOFF
か否かの判定を行ない、OFFであればステップ（＃４）
で第４レンズ群を無限遠に繰り込んで最初のステップ
（＃１）に復帰する。また、ステップ（＃７）でONであ
ると判定されると、ステップ（＃８）に進んでAFモード
の判定、即ちAFモード切換スイッチ（S_AFM）がONか否か
の判定を行ない、ONの場合はステップ（＃10）でコンテ
ィニュアスAFモード、OFFの場合はステップ（＃９）で
シングルAFモードに設定するためのサブルーチンを実行
した後、次に制御フローに進むことになる。

次に、第９図は第８図のフローチャートの一部を変形
したフローチャートで、通常のズーム撮影時における自
動焦点合わせを焦点検出回路（AFC）を用いずにレンズ
位置カウンタを用いて行なわせるようにした場合のフロ
ーチャートである。即ち、レンズ位置カウンタN_Lの値は
カプラー（31）の回転数、即ち第４レンズ群（L₄）の移
動量（繰り出し量）ｄ_βに比例することから、（４）式
より倍率βにも比例し、 N_L＝−Ａβ …………（６）（但し、Ａは定数）となる。ここで、今ズームレンズの焦点距離f₀の時の倍
率がβ_０で、この時のレンズ位置カウンタN_Lの値がN₀と
した場合、その焦点距離f₀がｆに変化した時の同一被写
体距離Ｄに合焦するための倍率がβとすると、となるため、となる。そして、この時のフォーカスエンコーダ（FEN
C）からのパルス数をＮとするとＮ＝−ＡβとN₀＝−Ａβ_０の関係からを得て、これに（８）式を代入するととなって、新しい倍率で合焦するに必要なパルス数が得
られ、レンズ位置カウンタN_Lの値がＮになるまでカプラ
ーを駆動して第４レンズ群を移動させれば良いことにな
る。

尚、斯る方法による精度面では（８）式で求まるβの
誤差であるΔβに基づくΔＬのデフォーカスが生じるこ
とになり、 ΔＬ≒Δβ・ｆ …………（11）で表わせる。ここで、レンズ位置カウンタN_Lは焦点検出
回路（AFC）に基づくAF制御にも用いるカウンタである
ため、デフォーカスに対し十分な分解能を有している。
例えば、ズームエンコーダ（ZENC）の分解能がであるとき、（８）式からが得られ、となる。従って、Δβが最大になるのは｜β_０｜が最大
の時でこれをβ_max＝−0.1とすると、｜Δβ｜_max＝0.0
029となり、許容デフォーカスを±0.15幅で0.3mmとする
と（11）式からとなる。従って、約100mm域まで十分精度を確保出来る
ことになる。

次に、この様な第９図のフローチャートについて第８
図を相違する部分を説明する。即ち、ステップ（＃16）
でZOOM＝１、即ち通常のズーム撮影であると判定される
と、ステップ（＃17）に進んで前のステップ（＃15）で
読み込んだレンズデータから焦点距離情報ｆを取り出し
てマイクロコンピュータ（μＣ）内のメモリにf₀として
格納する。更に、ステップ（＃18）でその時点でのレン
ズ位置カウンタN_Lの値をN₀としてメモリに格納する。そ
して、ステップ（＃19）で再びレンズデータの読込を行
なうサブルーチンを実行し、その後ステップ（＃20）で
メモリに格納したf₀と新たに読み込んだ焦点距離情報ｆ
とを比較、即ちf₀＝ｆか否か判定する。この間にズーム
操作リング（５）が操作されていなければｆ＝f₀と判定
されステップ（＃27）に進むが、ズーム操作リング
（５）が操作された場合は新たに読み込んだ焦点距離ｆ
はｆ≠f₀と判定されてステップ（＃21）に進む。即ち、
ステップ（＃21）でメモリに格納したN₀の値を（10）式
で述べたようにf/f₀倍して新しい焦点距離において合焦
させるためのＮとする。そして、ステップ（＃21）で得
たＮが最大繰り出し量N_max以下かステップ（＃22）で判
定し、Ｎ≦N_maxならばステップ（＃23）に進んでレンズ
位置カウンタN_Lの値がＮになるまでステップ（＃25）で
レンズ駆動を行なうサブルーチンを実行し、等しくなる
と合焦したとしてステップ（＃26）でレンズ停止を行な
ってステップ（＃16）に戻る。また、ステップ（＃22）
でＮ＞N_maxであると判定されると、ステップ（＃24）で
N_maxをＮに設定し直してステップ（＃23）に進むことに
なる。

次に、第10図は第５図に示すカメラ構成例を一部変形
した他の実施例を示し、第５図のズーム操作リング
（５）とフォーカス操作リング（13）に替えてズームモ
ータ（M_Z）とフォーカスモータ（M_F）をズームレンズ側
に設け、ズームモータ（M_Z）の駆動力はズームギア環
（32）から第１レンズ群（L₁）の保持枠（14）に伝達さ
れ、この保持枠（14）が回転及び直進移動することでカ
ム環（３）が回転し、他の第2,第３レンズ群（L₂）
（L₃）も直進移動されることになる。また、フォーカス
モータ（M_F）の駆動力はフォーカスギア環（33）から直
進環（９）に伝達され、カム環（３）の回転で第４レン
ズ群（L₄）が直進移動されることになる。尚、（34）は
フォーカスギア環（33）の周面に印刷された定倍率撮影
用の倍率目盛部、（35）はズームギア環（32）の周面に
印刷された焦点距離目盛部である。尚、第11図は第10図
のレンズの外観図である。

従って、第７図のブロック回路図も第10図の変形に応
じて第12図に示す如く変形せられ、新たに設けたレンズ
側のマイクロコンピュータ（Ｌ−μＣ）にフォーカスモ
ータ（M_F）とその駆動回路（FDC）及びフォーカスエン
コーダ（FENC）を接続すると共に、ズームモータ（M_Z）
とその駆動回路（FDC）及びズームエンコーダ（ZENC）
を接続したものである。そして、ズーム切換スイッチ
（S_Z）をONにした状態でズームスイッチ（S_TW）をテレ
或いはワイド側にON操作すると通常のズーミングが、ま
たズーム変換スイッチ（S_Z）をOFFにした状態でズーム
スイッチ（S_TW）をテレ或いはワイド側にON操作すると
定倍率ズーミングが行なえ、フォーカススイッチ
（S_FN）のファー或いはニアー側へのON操作でフォーカ
シングが行なえるようにしたものである。

次に、このような構成のカメラの動作について説明す
る。

先ず、マニュアルフォーカスはフォーカススイッチ
（S_FN）を操作すると、フォーカスモータ（M_F）が回転
駆動し、第４レンズ群（L₄）がフォーカシングのための
光軸方向に移動することで行なわれる。この時、第４レ
ンズ群（L₄）の移動方向，移動量がマイクロコンピュー
タ（Ｌ−μＣ）（μＣ）にて制御されると、オートフォ
ーカスになる。

次に、定倍率撮影は先ずフォーカスモータ（M_F）の駆
動でフォーカスギア環（33）を回転させてその倍率目盛
部（34）で希望の定倍率を設定したとすれば、第４レン
ズ群（L₄）が前述したようにその設定倍率に応じて一定
量移動されることになる。そして、その後ズームモータ
（M_Z）の駆動でズームギア環（32）を回転させて遠近変
化した被写体に対して合焦させることで行なう。

また、通常のズーム撮影は一定距離Ｄの被写体に対し
て変倍のためにズームモータ（M_Z）を回転させると共に
その焦点移動補正のためにフォーカスモード（M_F）を所
定量追従して回転駆動させることで行なわれる。ここ
で、フォーカスモータ（M_F）の回転量はズームエンコー
ダ（ZENC）及びフォーカスエンコーダ（FENC）からの情
報に基づいた焦点距離ｆと倍率βにより、Ｄ＝f/βを一
定に保つように演算処理して求めることが出来る。即
ち、レンズ側のマイクロコンピュータ（Ｌ−μＣ）はズ
ームモータ（M_Z）の回転量を知るためのレンズ位置カウ
ンタN_fを内蔵しており、このレンズ位置カウンタN_fはズ
ームエンコーダ（ZENC）から発生する焦点距離の変化率
に対応したパルスを長焦点側への駆動時にはカウントア
ップし、短焦点側への駆動時にはカウントダウンするよ
うになっている。尚、レンズ位置カウンタN_fについては
前述と同様である。従って、今焦点距離f₀の時のレンズ
位置カウンタN_fの値をN_f＝０にリセットすると、その焦
点距離f₀がｆに変化した時のレンズ位置カウンタN_fの値
は、で表され、これを（10）式に代入するととなる。従って、ｆの時のレンズ位置カウンタN_Lの値が
Ｎになるまでフォーカスモータ（M_F）を駆動して第４レ
ンズ群を移動させれば良いことになる。

尚、斯る方法による精度は、Ｂ＝40とするとF5.6の深
度±0.18mmに対して前述した方法で求めると、ｆ＝200m
mまで対応出来ることになる。

次に、斯るマイクロコンピュータ（Ｌ−μＣ）（μ
Ｃ）の上記各動作における制御動作について第13図，第
14図のフローチャートを参照しながら説明する。尚、レ
ンズ側のマイクロコンピュータ（Ｌ−μＣ）は本体側の
マイクロコンピュータ（μＣ）に完全にコントロールさ
れるように構成しているので、説明の都合上双方を一体
として考え、双方の交信にかかわる部分は省略する。

まず、マイクロコンピュータがリセットされると、ス
テップ（＃31）に進んでメインスイッチ（S_M）がONされ
ているか否かを判定し、ONされている場合はステップ
（＃32）に進んで第４レンズ群を無限遠位置まで繰り込
むためのサブルーチンを実行する。そして、ステップ
（＃33）に進んでメインスイッチ（S_M）がOFFか否かを
判定し、OFFになっていない場合はステップ（＃35）に
進んでズームスイッチ（S_TW）がONか否かを判定する。
ズームスイッチ（S_TW）がテレ或いはワイド側にONされ
ている場合はステップ（＃36）でズーム要求信号をチェ
ックし、ZOOM＝１ならば通常のズームであるとしてステ
ップ（＃37）でズーム駆動のサブルーチンを実行し、ZO
OM＝０ならば定倍率ズームであるといてステップ（＃3
8）で定倍率駆動のサブルーチンを実行する。尚、定倍
率モードではズームスイッチ（S_TW）の状態をチェック
しており、OFFになるまでズームモータ（M_Z）を駆動し
ている。そして、その後ステップ（＃43）でレリーズス
イッチ（S₂）がONされたか否かを判定し、ONの場合はス
テップ（＃44）でレリーズした後次の制御フローに進む
ことになり、OFFの場合はステップ（＃33）に復帰する
ことになる。また、ステップ（＃35）でズームスイッチ
（S_TW）がテレ側，ワイド側の何れにも操作されていな
いOFFの場合は、ステップ（＃39）に進んでフォーカス
スイッチ（S_FN）がファー或いはニアー側にONされてい
るか否かを判定し、ONされている場合はステップ（＃4
0）でフォーカス駆動のサブルーチンを実行し、OFFされ
ている場合はステップ（＃41）に進む。尚、ステップ
（＃40）のフォーカスモードではフォーカススイッチ
（S_TW）の状態をチェックしており、OFFになるまでフォ
ーカスモータ（M_F）を駆動する。そして、ステップ（＃
41）で撮影準備スイッチ（S₁）がONされているか否かを
判定し、OFFの場合はステップ（＃33）に復帰し、ONの
場合はステップ（＃42）で測距のサブルーチンを実行
し、合焦を確認した後前述のステップ（＃43）に進むこ
とになる。

次に、第14図はズーム駆動のサブルーチンを実行する
ためのフローで、先ずステップ（＃51）でズームモータ
を停止したことを示すフラグZSTOPをリセット（ZSTOP＝
０）とした後、ステップ（＃52）でその時点でのレンズ
位置カウンタN_Lの値を読み込みメモリに格納する。そし
て、ステップ（＃53）でレンズ位置カウンタN_fの値をリ
セットした後、ステップ（＃54）でズームモータ（M_Z）
のテレ或いはワイド側への駆動を行なう。そして、ステ
ップ（＃55）でズームスイッチ（S_TW）がOFFになってい
るか否かの判定を行ない、ONの場合はステップ（＃58）
に進み、OFFの場合はステップ（＃56）でズームモータ
（M_Z）を停止し、ステップ（＃57）でズームモータを停
止したことを示すフラグZSTOPをセットした後、ステッ
プ（＃58）に進む。そして、ステップ（＃58）でメモリ
から読み出したレンズ位置カウンタN_Lの値Ｎを倍して合焦状態にするために必要なレンズ位置カウンタ
N_Lの値Ｎを得た後、ステップ（＃59）で再びレンズ位置
カウンタN_fをリセットする。そして、ステップ（＃58）
で得たＮが最大繰り出し量N_max以下かステップ（＃60）
で判定し、Ｎ＞N_maxならばステップ（＃61）に進んでN
_maxをＮに設定し直してステップ（＃62）に進む。また
Ｎ≦N_maxならば直ちにステップ（＃62）に進んでレンズ
位置カウンタN_Lの値がＮに等しいか否か判定し、等しく
ない場合はステップ（＃63）で第４レンズ群を駆動する
サブルーチンを実行した後、ステップ（＃55）に復帰す
る。また、ステップ（＃62）でレンズ位置カウンタN_Lの
値がＮになったと判定された場合合焦したとしてステッ
プ（＃64）で第４レンズ群の駆動停止を行なう。そし
て、ステップ（＃65）でズームモータを停止したことを
示すフラグ（ZSTOP）がセットされているか否かを判定
し、セットされていない場合はズームモータが駆動中で
あるとしてステップ（＃55）に復帰し、セットされてい
る場合は次の制御フローに進むことになる。

発明の効果上述した如く本発明に依れば、定倍率撮影時には合焦
用レンズ群をその無限遠被写体に対する合焦位置からそ
の撮影倍率に応じて一定量移動した位置に予じめ設定す
ると共に常に一定倍率での合焦状態になるよう第１移動
制御手段により合焦用レンズ群をその位置設定を維持し
ながら移動し、またズーム撮影時には前記変倍用レンズ
群の移動による倍率変化に応じた合焦状態になるよう第
２移動制御手段により合焦用レンズ群を移動するように
構成しているので、定倍率撮影並びにズーム撮影夫々に
おける倍率設定とそれに伴なうフォーカシングを極めて
簡単且つ確実に行なわせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例でレンズ群の移動を模式的に
示す図、第２図はその原理を説明するための図、第３図
はその他の実施例の原理を説明するための図、第４図は
その他の実施例のレンズ群の移動を模式的に示す図、第
５図は第１図に示すレンズ群を備えたカメラの具体的構
成例を示す図、第６図はそのレンズ部の外観図、第７図
はその回路構成を示すブロック回路図、第８図はそのマ
イクロコンピュータの制御動作を説明するためのフロー
チャート、第９図は第８図の変形例を示すフローチャー
ト、第10図は第５図の変形例を示す図、第11図はそのレ
ンズ部の外観図、第12図はその回路構成を示すブロック
回路図、第13図はそのマイクロコンピュータの制御動作
を説明するためのフローチャート、第14図はそのズーム
駆動のサブルーチンを実行するためのフローチャートで
ある。（L₁）（L₂）（L₃）（L₄）……第1,第2,第3,第４レンズ
群，（５）……ズーム操作リング，（13）……フォーカ
ス操作リング，（29）……倍率目盛部，（μＣ）（Ｌ−
μＣ）……マイクロコンピュータ，（S_AFM）……AFモー
ド切換スイッチ，（S_Z）……ズーム切換スイッチ，（FE
NC）……フォーカスエンコーダ，（ZENC）……ズームエ
ンコーダ，（M_F）……フォーカスモータ，（M_Z）……ズ
ームモータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ズームレンズを構成する変倍用と合焦用レ
ンズ群の相互移動により、一定距離にある被写体をその
倍率を連続的に変化させる通常のズーム撮影と、被写体
をその被写体距離の変化に拘らず常に一定倍率で撮影す
る定倍率撮影とを行なわせるようにしたカメラであっ
て、定倍率撮影時に前記合焦用レンズ群をその無限遠被
写体に対する合焦位置からその撮影倍率に応じて一定量
移動した位置に予じめ設定する設定手段と、定倍率撮影
時には常に一定倍率での合焦状態になるよう前記合焦用
レンズ群を前記設定手段による位置設定を維持しながら
移動する第１移動制御手段と、ズーム撮影時には前記変
倍用レンズ群の移動による倍率変化に応じた合焦状態に
なるよう前記合焦用レンズ群を移動する第２移動制御手
段とを設けたことを特徴とするカメラ。