JP3047704B2 - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリヤーフォーカス式のズ
ームレンズに関し、特にコンパクトで高倍率で、かつ至
近距離（焦点距離）の短い無限遠被写体から至近被写体
までの全領域に渡ってズーミングの際のピント移動を極
めて良好に補正した、例えば３５ｍｍ一眼レフレックス
カメラやビデオカメラそして電子スチルカメラ等に好適
なピント補正機構を有したリヤーフォーカス式のズーム
レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より前玉レンズ群あるいは前玉レン
ズ群の一部のレンズを光軸上移動させてフォーカシング
を行なうズームレンズでは、ある被写体距離（物体距
離）に合焦する為のフォーカスレンズの繰り出し量は、
焦点距離によらずほぼ一定となる。その為、複雑な移動
機構を必要とせずにフォーカシングを行なうことができ
る。

【０００３】しかしながら至近撮影距離を短く設定する
と、特に短焦点側（広角側）の焦点距離が、画面対角線
よりも短くなる広画角を含むズームレンズにおいては、
所望の周辺光量比を得るために、前玉レンズ径が大型化
してくるという問題点がある。この為、近年一般的にな
ったオートフォーカスカメラにおいてはフォーカスレン
ズを駆動させるための駆動手段への負荷が大きくなり、
素早いオートフォーカスができない等の問題点があっ
た。

【０００４】そこで従来のズームレンズにおいては、こ
の問題点を解決する為に前玉レンズ群より後方のレンズ
群、あるいはその一部でフォーカシングを行なうリヤー
フォーカス式のズームレンズが種々と提案されている。

【０００５】このリヤーフォーカス式のズームレンズの
場合、前玉レンズ群を移動させてフォーカシングを行な
うズームレンズに比べて第１群の有効径が小さくなり、
レンズ径全体の小型が容易になり、又近接撮影、特に極
近接撮影が容易となり、更に比較的小型軽量のレンズ群
を移動させて行なっているのでレンズ群の駆動力が小さ
くてすみ迅速な焦点合わせができる等の特長がある。

【０００６】しかしながらリヤーフォーカス式のズーム
レンズは、ある被写体距離に合焦する為のフォーカスレ
ンズの繰り出し量が焦点距離によってそれぞれ異なると
いう問題点がある。

【０００７】その為、その合焦状態を維持したままでズ
ーミングを行なうには、該ズーミングに連動させてフォ
ーカスレンズの位置を補正するピント補正機構が必要と
なってくる。

【０００８】そこで従来のリヤーフォーカス式のズーム
レンズにおいては、その代表的な補正方法として、例え
ば オートフォーカスによる補正 電子式カムによる補正 機械式カムによる補正 等が挙げられる。

【０００９】に関しては、例えば特公昭５６−４７５
３３号公報で提案されており、又に関しては、例えば
特開昭５２−１１４３２１号公報で提案されており、又
に関しては、例えば特開平４−１８４４０５号公報
や、特開昭６４−３３５１２号公報等でそれぞれ提案さ
れている。

【００１０】まずのオートフォーカスによる補正方法
（特公昭５６−４７５３３号公報）では、焦点距離の変
化により移動したピント面を、オートフォーカスの為の
焦点検出手段からの情報を基に、フォーカスレンズを駆
動させてピント面を所定の位置から移動しないように補
正している。

【００１１】又の電子式カムによる補正方法（特開昭
５２−１１４３２１号公報）では、バリエーター（光学
スライド素子）とフォーカスレンズ（光学スライド素
子）のズーミング時における光軸上での位置関係が、被
写体距離とバリエータの位置とのマトリクス上に記憶手
段に記憶されていて、合焦後のズーム動作中は、該記憶
手段から読み出したデータを基にフォーカス駆動を行な
い、これによりピント移動を防止している。

【００１２】又の機械式カムによる補正方法の一方
（特開平４−１８４４０５号公報）は、後述する本発明
の実施例でも使用される方法でもあるが、この補正方法
では各焦点距離におけるフォーカスレンズの無限遠被写
体から至近被写体までに合焦する為の移動軌跡であるフ
ォーカス繰り出し曲線を、全ての焦点距離と被写体距離
において、ピントエラーが最小となるように原点をずら
せて重ね合わせて近似した代表曲線であるフォーカスズ
ーム兼用カムを使用し、ズーム動作（ズーミング）によ
ってその使用領域を移動させ、同時にフォーカスズーム
兼用カム環自体を光軸方向に移動させてピント移動を補
正している。

【００１３】又の機械式カムによる他の補正方法（特
開昭６４−３３５１２号公報）では、カムの円周方向の
移動がフォーカシングによるフォーカスレンズの移動を
表わし、径方向の移動がズーム動作によるフォーカスレ
ンズの移動を表わす立体カムを用い、該立体カム面上を
ズーム動作によって径方向に移動するピンでトレースす
ることによって、ズーム位置に対応するフォーカスレン
ズの光軸上の位置を得てピント移動の補正を行なってい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来ののオ
ートフォーカスによる補正方法では、メカ構造が簡単に
なるというメリットはあるものの、ピント補正が焦点検
出手段の能力に大きく左右される為、焦点検出手段の苦
手な被写体の場合、ピント補正が十分出来なくなった
り、又焦点検出が遅れがちになったりして快適な撮影環
境とならないという問題点があった。又常時駆動手段と
してのアクチュエータ（一般にはモーター）を駆動して
いる為、電源への負担も大きくなるという問題点もあっ
た。

【００１５】又の電子式カムによる補正方法では、ピ
ント補正中は上記ののオートフォーカスによる補正方
法とは異なり、焦点検出手段の能力に左右されないとい
うメリットはあるものの、常時フォーカス駆動を行なう
という問題点は依然としてあり、更にフォーカス駆動手
段の駆動誤差によって発生するピント移動量が大きい
為、該フォーカス駆動手段による精密な制御が必要とな
る。又比較的大きな記憶容量をもつ記憶手段が必要とな
ってくるという問題点もある。

【００１６】又の機械式カムによる前者の補正方法
は、上記に示したの補正方法とは異なりズーム動作
中はフォーカス駆動手段を使用しないので、ピント補正
のために電力を消費することはなく、マニュアルズーム
にも完全に対応することができるというメリットがあ
る。又レンズ鏡筒内でシステムが完結している為、カメ
ラ側のシステムを問わないというメリットもある。

【００１７】しかしながら急激に曲がるフォーカス繰り
出し曲線を持つパワー配置では、フォーカスズーム兼用
カムにうまく近似できない場合があり、その為被写体距
離によっては大きなピント移動が発生する場合もあっ
た。

【００１８】又の機械式カムによる後者の補正方法で
は、前者の補正方法と同様のメリットはあるものの、正
しいレンズ位置を得るためには立体カムの大きさに比較
して充分小さなピンを用いる必要があり、又立体カムを
光学系の外側を覆う円筒状の構成とすることができない
ため、レンズ鏡筒のコンパクト化を図るには難しいとい
う問題点がある。

【００１９】本発明はズーミング時のピント移動を補正
するピント補正機構を適切に構成することにより、従来
の各補正方法の持つ問題点を解決し、高倍率で、かつ至
近距離（焦点距離）の短いコンパクトなズームレンズに
対してシステムトータルとして比較的容易な構成のリヤ
ーフォーカス式のズームレンズの提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のリヤーフォーカ
ス式のズームレンズは、 （１−１）ズーム機能を有し、かつ同一物体にフォーカ
スする際のフォーカスレンズの移動量がズーム位置によ
って異なるリヤーフォーカス式のズームレンズにおい
て、フォーカス後のズーミングに際しては第１の被写体
距離範囲内では、それに連動して機構的に所定のフォー
カス状態を保持するようにした第１のピント補正手段
と、該第１のピント補正手段の作動後のピント外れ量が
該所定のフォーカス状態を越える第２の被写体距離範囲
では、それに連動して該ピント外れ量の補正量に関する
情報に基づいて、該ピント外れ量を電子的に補償するよ
うにした第２のピント補正手段とを有し、前記第２のピ
ント補正手段は、前記フォーカスレンズの光軸上の位置
を検出するフォーカスレンズ絶対位置検出手段、変倍レ
ンズの位置を検出するズーム絶対位置検出手段、前記ピ
ント外れ量の補正量を複数に分割したズーム領域と複数
に分割した被写体距離領域とで構成するマトリクスとし
て記憶する記憶手段、そして該フォーカスレンズ絶対位
置検出手段と該ズーム絶対位置検出手段とからの位置信
号を演算処理して被写体距離の対応する該記憶手段に記
憶している被写体距離領域を求め、該記憶手段に記憶し
たピント外れ量の補正量に関する情報とを用いて、該フ
ォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段
と、を有していることを特徴としている。

【００２１】特に前記記憶手段に記憶されるピント外れ
量の補正量に関する情報は、前記フォーカスレンズ駆動
手段の制御パルスを用いて表わされることを特徴として
いる。

【００２２】（１−２）ズーミングによる焦点距離の変
化に応じてフォーカスレンズの合焦のための繰り出し量
が変化するリヤーフォーカス式のズームレンズにおい
て、少なくとも一つの所定の被写体距離範囲内では少な
くとも作動し、かつ少なくとも該所定の被写体距離範囲
内のいかなる物点に対しても合焦後のズーミングに際
し、該ズーミングに連動して機構的に所定の合焦状態を
保持する第１のピント補正手段と、該第１のピント補正
手段の作動後のピント外れ量が該所定の合焦状態を越え
た場合は、少なくとも一つの被写体距離範囲で少なくと
も作動し、該ピント外れ量の補正量に関する情報に基づ
いて、該ピント外れ量を電子的に補償する第２のピント
補正手段とを有し、該第２のピント補正手段は、該フォ
ーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ絶対位
置検出手段と、変倍に関わるレンズの位置を検出するズ
ーム絶対位置検出手段と、該ピント外れ量の補正量に関
する情報を記憶する記憶手段と、該フォーカスレンズ絶
対位置検出手段と該ズーム絶対位置検出手段とからの位
置信号により被写体が対応する被写体距離領域を求め、
該被写体距離領域に基づいて該記憶手段から呼び出され
た情報を基に該フォーカスレンズを駆動するフォーカス
レンズ駆動手段とを有し、該ピント外れ量の補正量に関
する情報は、複数に分割されたズーム領域と複数に分割
された被写体距離領域とで構成されるマトリクスで該記
憶手段に格納されていることを特徴としている。

【００２３】特に前記記憶手段に記憶されるピント外れ
量の補正量に関する情報は、前記フォーカスレンズ駆動
手段の制御パルスを用いて表わされることを特徴として
いる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の実施例１のシステム構成を示
す要部ブロック図である。

【００２５】同図において１はレンズ系、２はカメラ系
（カメラ本体）、３はフォーカスレンズ絶対位置検出手
段であり、フォーカスレンズ４ｂの光軸上の位置を検出
し、後述する被写体距離領域演算手段１１及びＣＰＵ１
３へその位置情報を送出している。４ａ，４ｃは各々変
倍動作に関わるレンズ（変倍レンズ群）、４ｂは変倍に
伴なう像面変動の補正とフォーカシング（合焦）を行な
うフォーカスレンズ（フォーカスレンズ群）である。

【００２６】５は第１のピント補正手段であり、少なく
とも一つの所定の被写体距離範囲（第１の被写体距離範
囲）内では少なくとも作動し、かつ少なくとも該所定の
被写体距離範囲内のいかなる物点に対しても合焦後のズ
ーミングに際し、該ズーミングに連動して機構的に所定
の合焦状態を保持している。

【００２７】６はズーミングカム機構、７はフォーカス
レンズ駆動手段であり、ＣＰＵ１３からの信号に基づい
てフォーカスレンズ４ｂを駆動させている。８はズーム
絶対位置検出手段であり、レンズ４ａ，４ｃの光軸上の
位置を検出し、後述するズーム位置情報変換手段９、ズ
ーム方向検出手段１０、被写体距離領域演算手段１１へ
その位置情報を送出している。

【００２８】ズーム位置情報変換手段９は、ズーム絶対
位置検出手段８からのズーム位置情報を変換し、その変
換データをＣＰＵ１３へ送出している。

【００２９】ズーム方向検出手段１０は、ズーム絶対位
置検出手段８からの信号を用いてズーム方向を検出し、
その検出結果をＣＰＵ１３へ送出している。

【００３０】被写体距離領域演算手段１１は、フォーカ
スレンズ絶対位置検出手段と、ズーム絶対位置検出手段
とからの位置信号を用いて、被写体が対応する被写体距
離領域を演算し、その演算結果をＣＰＵ１３へ送出して
いる。

【００３１】１２は記憶手段としてのＲＯＭ（記憶素
子）であり、ピント外れ量の補正量に関する情報を記憶
しており、その情報は複数に分割されたズーム領域と、
複数に分割された被写体距離領域とのマトリクスで構成
されており、フォーカスレンズ駆動手段７の制御パルス
を用いて表されている。１３はレンズ系１のＣＰＵであ
る。

【００３２】１４，１５は各々スイッチであり、ＣＰＵ
１８へ指令信号を送出している。１６はミラーである。

【００３３】１７は焦点外れ量検出手段であり、レンズ
系１のピント状態を検出している。１８はカメラ系のＣ
ＰＵであり、焦点外れ量検出手段１７からの信号を用い
てフォーカスレンズ４ｂの光軸上の移動量等を演算し制
御している。

【００３４】尚、フォーカスレンズ絶対位置検出手段３
と、ズーム絶対位置検出手段８と、記憶手段１２と、フ
ォーカスレンズ駆動手段７との各要素は第２のピント補
正手段の一要素を構成している。

【００３５】次に本実施例の合焦動作について図２に示
すフローチャートに基づいて説明する。

【００３６】本実施例においてレンズ系１から導かれた
被写体像のピント状態に関する情報はカメラ系２の焦点
外れ量検出手段１７へ送られている。

【００３７】まずステップ２０１でＳＷ１がＯＮにされ
るとステップ２０２で焦点外れ量検出手段１７から焦点
外れ量ｄｅｆが検出される。次いでステップ２０３でこ
の焦点外れ量ｄｅｆと予め設定されているしきい値とを
比較し、該焦点外れ量ｄｅｆが大きい場合はステップ２
０４でＣＰＵ１８がレンズ系１のズーム位置やフォーカ
スレンズ位置等によって定まる演算係数Ｓｎ，Ａｎ，Ｂ
Ｐｎ等を読み取る。

【００３８】次いでステップ２０５で各演算係数Ｓｎ，
Ａｎ，ＢＰｎと焦点外れ量ｄｅｆとからフォーカスレン
ズ４ｂの光軸上の移動量ｘを演算し、次いでステップ２
０６でその演算結果をレンズ系１のＣＰＵ１２へ送出す
る。

【００３９】次いでステップ２０７ではＣＰＵ１２がそ
のフォーカスレンズ４ｂの移動量がｘとなるようにフォ
ーカスレンズ駆動手段７に制御命令を送り、該フォーカ
スレンズ４ｂを光軸上移動させる。

【００４０】以上の動作が終えるとステップ２０２に戻
り再び焦点外れ量検出手段１７が焦点外れ量ｄｅｆを検
出し、次いでステップ２０３で該焦点外れ量ｄｅｆがし
きい値より小さくなるまで上記に示した動作（ステップ
２０２からステップ２０７まで）を繰り返す。

【００４１】一方、上記ステップ２０３で焦点外れ量ｄ
ｅｆがしきい値以下となると、ＣＰＵ１８は合焦したも
のと判断し、ステップ２０８で使用者からのＳＷ２によ
るレリーズの命令を待って、ステップ２０９でレリーズ
となり合焦動作を終える。

【００４２】尚、カメラ系によっては合焦していない状
態でもＳＷ２がＯＮになるとレリーズを優先する場合も
ある。

【００４３】次に本実施例に関わる第１のピント補正手
段５について説明する。

【００４４】図３は第１のピント補正手段５に使用する
フォーカスズーム兼用カムの形状を説明する説明図であ
る。

【００４５】同図において縦軸は設計便宜上のパラメー
タであるズームパラメータ（以下「ＺＰ」と表記す
る。）と、フォーカス角の和を表わしている。このズー
ムパラメータはマニュアルズームリングの回転角と対応
し、通常ある基準焦点距離状態を０とし、他の焦点距離
状態は基準焦点距離状態からのズームカム環の回転角に
比例した値を取っている。後述する図４では広角端を
０、望遠端を１としている。

【００４６】フォーカス角はマニュアルフォーカスリン
グの回転角と対応し、その原点は無限遠被写体によって
決定されるが、最大値はフォーカスズーム兼用カムの形
状から決定される。尚、フォーカス角に関しては後で詳
細に述べる。

【００４７】横軸はフォーカスカム環上の光軸方向の変
位量を表わし、本実施例では広角端で無限遠被写体に合
焦するフォーカスレンズの位置を原点にとっている。

【００４８】図３において曲線３ａはフォーカスズーム
兼用カムであり、各曲線３ｂ，３ｃ，３ｄの各焦点距離
毎のフォーカス繰り出し曲線を全ての焦点距離と被写体
距離において、ピントエラーが最小となるように重ね合
わせて近似した代表曲線である。

【００４９】例えば曲線３ｂは広角端において無限遠物
体から至近物体へのフォーカスを行なうときのフォーカ
スレンズの繰り出しを示している。

【００５０】図４はフォーカスズーム兼用カムを使用し
て任意の焦点距離及び任意の被写体距離に合焦する為の
フォーカス繰り出し量を得るための動作を示す説明図で
ある。

【００５１】フォーカスズーム兼用カムはズーム動作に
よって、ズームパラメータで表わされている縦軸方向の
移動を行なうが、同図ではズームカム環の回転と連動す
るフォーカスズーム兼用カム環の回転を平面に展開して
図示している。

【００５２】又後述するようにフォーカスズーム兼用カ
ム環自体はズーム動作によって光軸方向に移動するが、
それに関しては表わしていない。従って同図ではフォー
カスレンズの光軸上の位置ではなくフォーカス繰り出し
量のみを図示している。

【００５３】本実施例において合焦のために使用される
フォーカスズーム兼用カムの領域は図中の直線４ｅと直
線４ｆの直線で囲まれた部分であり、同図に示すように
ズーム動作によって移動する。

【００５４】即ち、広角端でフォーカスズーム兼用カム
の上端、望遠側に移動するにつれて下側に移動し、望遠
端で最も下端の領域となる。そして移動した領域内でフ
ォーカスレンズに連動するカムフォロアーを回転させる
ことによって所望のフォーカス繰り出し量を得ている。

【００５５】又、前述したようにフォーカスズーム兼用
カムの形状を特定することによりフォーカス角（回転
角）を、ある焦点距離の、ある被写体距離に対応する値
に固定したままズーム動作を行なっても、ズームした後
の焦点距離に対応するフォーカス繰り出し量をおよそ得
ることができる。

【００５６】尚、図中のｗｍｏｄ、ｍｍｏｄ、ｔｍｏｄ
はそれぞれ至近被写体距離での広角端、中間、望遠端に
おけるフォーカス繰り出し量をそれぞれ示している。

【００５７】又、ズーム位置によらず同一のフォーカス
角で無限遠物体から至近物体へのフォーカスができるこ
とを示している。

【００５８】ところでズーム動作によるフォーカスレン
ズの移動軌跡と、フォーカシング動作によるフォーカス
レンズの移動軌跡の両方の移動軌跡を、ほぼ一つの曲線
で表現できるレンズ系のパワー配置は存在するが、その
場合パワー配置の自由度は制限され好ましくない。

【００５９】そこで本実施例ではフォーカスズーム兼用
カム環自体をズーム動作に連動させて光軸方向へ移動可
能となるように構成することにより、ズーム回転角に対
する合焦のためのフォーカス角の回転量及び回転方向を
自由に設定出来るようにしている。

【００６０】図５は例として至近被写体に対するフォー
カスレンズのズーム移動軌跡を示した説明図である。同
図に示すようにフォーカスレンズ位置（フォーカスレン
ズの光軸上の位置）は、フォーカスズーム兼用カム環の
光軸方向の移動量（同図では原点０より繰り下げてい
る。）と、フォーカス繰り出し量との和によって曲線ａ
のように変化している。

【００６１】ここで前記のフォーカス角について説明す
る。

【００６２】前述したようにフォーカスレンズの合焦の
ためのフォーカス繰り出し量は、フォーカスレンズに連
動しフォーカスズーム兼用カムに内接するカムフォロア
ーを、フォーカス回転部材がカムに沿って回転させるこ
とによって得られる。このフォーカス回転部材の合焦の
為の回転角が前述したフォーカス角である。このフォー
カス角を前述の構成とすることにより、同一被写体に合
焦させる場合は、焦点距離によるピント移動の変化を小
さく抑えることができる。

【００６３】図６にズーム比４倍程度のズームレンズに
対し、最適と思われるフォーカスズーム兼用カムを設計
した場合のフォーカス角のズーム動作による変化を示
す。

【００６４】この結果、同図に示すように例えば望遠端
から広角側へズーミングする場合、望遠端でのフォーカ
ス角に固定しても、該フォーカス角はズーミング中の他
の焦点距離でのフォーカス角との差が小さい為、発生す
るピント移動量は小さく、至近被写体側の一部を除いた
被写体距離範囲内の物点では被写界深度内に収めること
ができる。

【００６５】即ち、望遠端で一度合焦動作を行ないフォ
ーカス角を得た後は再びフォーカス駆動を行なう必要が
なく、全ての焦点距離で合焦状態を維持することができ
る。

【００６６】又、図７にコンパクト化と至近距離の短縮
化を図りながらズーム比を約７倍に高めたズームレンズ
に対しフォーカスズーム兼用カムを設計した場合のフォ
ーカス角のズーム動作による変化を示す。

【００６７】この場合、同図に示すように無限遠被写体
から被写体距離約２．２ｍ（第１の被写体距離範囲）ま
での被写体距離範囲内の物点に対し、望遠端でフォーカ
ス角を決定した後のズーミングによるピント移動量は±
０．３ｍｍ以下とすることができる。これは許容範囲内
に収まっている。

【００６８】即ち、第１のピント補正手段でピント移動
量を補正することができる。しかしながら被写体距離
２．２ｍから０．５ｍ（第２の被写体距離範囲）までは
同一のフォーカス角ではピント移動量を補正することが
できず、許容範囲外となってくる。本実施例では、この
とき第２のピント補正手段によりピント移動量を補正し
ている。

【００６９】次に本実施例における全体のピント補正動
作について図８のフローチャートに基づいて説明する。

【００７０】まずステップ８０１でＳＷ１がＯＮされる
とステップ８０２で前記図２に示したフローチャートに
基づいて合焦動作が開始され、完了後、ステップ８０３
でレンズ系１内の被写体距離領域演算手段１１がフォー
カスレンズ絶対位置検出手段３からフォーカスレンズ位
置情報ＦＰｏを読み取り、又ズーム絶対位置検出手段８
からズーム位置情報ＺＰｏを読み取る。

【００７１】このフォーカスレンズ位置情報ＦＰｏ及び
ズーム位置情報ＺＰｏは前述したフォーカス角のように
フォーカス回転部材の回転角、あるいはフォーカスレン
ズの光軸方向の位置のように、その移動する方向への直
接的な位置情報等である。

【００７２】無限遠被写体から至近被写体までの撮影距
離の範囲は複数の被写体距離領域に予め分割されてお
り、ステップ８０４で被写体距離領域演算手段１１がフ
ォーカスレンズ位置情報ＦＰｏとズーム位置情報ＺＰｏ
を用いて被写体が対応する被写体距離領域情報Ｓを演算
し、その演算データをＣＰＵ１３へ送出する。

【００７３】次いでステップ８０５で被写体距離領域情
報Ｓが、前述した第１のピント補正手段のみでピント補
正を行なう領域か、あるいは後述する第２のピント補正
手段でピント補正を行なう領域かを判別する。この結
果、被写体距離領域情報Ｓが第１のピント補正手段のみ
を使用する領域であれば、ＣＰＵは処理を終え、そうで
ない領域のときはステップ８０６以降の第２のピント補
正手段の動作を行なう。

【００７４】ステップ８０６ではズーム位置情報変換手
段９がズーム位置情報ＺＰｏを、予め複数に分割されて
いるズーム領域での対応するズーム領域を表わす代表値
ＺＰｏ´に変換し、その変換データをＣＰＵ１３へ送出
する。

【００７５】次いでステップ８０７でズーム位置情報変
換手段９がズーム位置情報ＺＰを常に読み取り、ステッ
プ８０８でズーム領域の代表値ＺＰ´に変換し、その変
換データをＣＰＵ１３へ送出する。

【００７６】次いでステップ８０９でＣＰＵ１３がその
ズーム領域の代表値ＺＰ´とステップ８０６で求めたズ
ーム領域の代表値ＺＰｏ´とを比較し、それらの値が異
なる値で、しかもズーム中で補正駆動が必要と判断した
場合には、ステップ８１０でピント外れ量の補正量に関
するマトリクス上の、被写体距離領域Ｓの列のズーム領
域の代表値ＺＰ´行のデータＰ＝（Ｓ，ＺＰ´）の値を
読み取る。

【００７７】次いでステップ８１１でズーム方向検出手
段１０がズーム方向を検出し、そのズーム方向がワイド
方向であるときは、ステップ８１２でフォーカスレンズ
駆動手段７の制御パルスＰｋをＰｋ＝Ｐと設定し、そう
でないときにはステップ８１３でＰｋ＝−Ｐと設定す
る。

【００７８】次いでステップ８１４でフォーカスレンズ
駆動手段７に制御パルスＰｋを送り、ステップ８１５で
フォーカスレンズ４ｂを駆動させる。

【００７９】次いでステップ８１６でステップ８０８で
求めたズーム領域の代表値ＺＰ´を新たな代表値ＺＰｏ
´として記憶保持し、ステップ８０７に戻り、再びズー
ム位置情報ＺＰの値を読み取り、ステップ８０８でズー
ム領域の代表値ＺＰ´に変換し、その変換データをＣＰ
Ｕ１３へ送出する。

【００８０】次いでステップ８０９でＣＰＵ１３がその
ズーム領域の代表値ＺＰ´とステップ８１６で新たに記
憶したズーム領域の代表値ＺＰｏ´とを比較し、双方の
値が異なる度に上記に示した動作（ステップ８０７から
ステップ８１６）を繰り返し、ピント位置の補正駆動を
行なう。

【００８１】一方、上記ステップ８０９で代表値ＺＰ´
と新たな代表値ＺＰｏ´とが等しいと判別されたとき
は、ＣＰＵ１３がズーム中でない、あるいは補正駆動を
行なう必要がないと判断し、次いでステップ８１７でＳ
Ｗ１の状態（ＯＮ・ＯＦＦ）を判別し、ＳＷ１がＯＦＦ
の場合はＣＰＵは処理を終え、そうでない場合は再びス
テップ８０７に戻り、上記に示した動作（ステップ８０
７からステップ８１６）を繰り返す。

【００８２】本実施例においてはこのように上記に示し
た手順によりピント補正を行なうことにより、ズーム動
作中であっても適正なフォーカス角にフォーカスレンズ
を駆動させることができ、これによりズーム動作中にお
けるピント移動量を小さく抑え、合焦状態を良好に維持
している。

【００８３】尚、上記に示したいかなる動作中であって
も、使用者によりＳＷ２がＯＮされると、合焦動作を行
ない、あるいは行なわずにレリーズされる。

【００８４】又、本実施例においては前述の如く第１の
ピント補正手段のみを使う被写体距離範囲と、更にＣＰ
Ｕで制御される電子的な補正を加える被写体距離範囲と
にそれぞれ分割してズーミング時のピント移動の補正を
行なったが、全ての被写体距離範囲において電子的な補
正を加えても良く、これにより全ての被写体距離範囲で
ピント移動量を更に小さくして合焦状態を良好に維持す
ることができる。

【００８５】尚、本発明においては図１に示したレンズ
構成以外のリヤーフォーカス式のズームレンズにも、も
ちろん前述の実施例と同様に適用することができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、前述の如くレンズ系内
で完結する比較的安易な構成でありながら、カム機構で
構成される第１のピント補正手段を内包することによ
り、フォーカス駆動手段の駆動誤差に対してピント移動
量が小さく、かつ主要被写体距離においてマニュアルズ
ームも可能であり、フォーカス駆動手段は常時駆動しな
いので電源に負担を与えることもなく、又記憶手段のマ
トリクスに直接補正駆動制御パルスをデータとして格納
する為、記憶容量を少なくすることができ、更にＣＰＵ
に複雑かつ高精度の演算をさせることなく、全ての焦点
距離と被写体距離にわたってズーミングによるピント移
動を良好に補正することができるリヤーフォーカス式の
ズームレンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１のシステム構成を示す要部
ブロック図

【図２】 本発明の実施例１の合焦動作を示すフローチ
ャート

【図３】 フォーカスズーム兼用カムの形状を示す説明
図

【図４】 フォーカスズーム兼用カムを用いて繰り出し
量を得る為の原理を示す説明図

【図５】 至近被写体に対するフォーカスレンズのズー
ム移動軌跡を示す説明図

【図６】 ズーム比４倍程度のズームレンズに第１のピ
ント補正手段を適用したときのフォーカス角のズームに
よる変化を示す説明図

【図７】 ズーム比７倍程度のズームレンズに第１のピ
ント補正手段を適用したときのフォーカス角のズームに
よる変化を示す説明図

【図８】 本発明の実施例１のピント補正動作を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１ レンズ系 ２ カメラ系 ３ フォーカスレンズ絶対角検出手段 ４ａ レンズ群 ４ｂ フォーカスレンズ群 ４ｃ レンズ群 ５ 第１のピント補正手段 ６ ズーミングカム機構 ７ フォーカスレンズ駆動手段 ８ ズーム絶対位置検出手段 ９ データ検索手段 １０ ＣＰＵ １１ 記憶手段（ＲＯＭ） １２ ＳＷ１ １３ ＳＷ２ １４ ミラー １５ 焦点外れ量検出手段 １６ ＣＰＵ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/02 - 7/105 G02B 7/12 - 7/16 H04N 5/222 - 5/257

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズーム機能を有し、かつ同一物体にフォ
   ーカスする際のフォーカスレンズの移動量がズーム位置
   によって異なるリヤーフォーカス式のズームレンズにお
   いて、フォーカス後のズーミングに際しては第１の被写
   体距離範囲内では、それに連動して機構的に所定のフォ
   ーカス状態を保持するようにした第１のピント補正手段
   と、該第１のピント補正手段の作動後のピント外れ量が
   該所定のフォーカス状態を越える第２の被写体距離範囲
   では、それに連動して該ピント外れ量の補正量に関する
   情報に基づいて、該ピント外れ量を電子的に補償するよ
   うにした第２のピント補正手段とを有し、前記第２のピ
   ント補正手段は、前記フォーカスレンズの光軸上の位置
   を検出するフォーカスレンズ絶対位置検出手段、変倍レ
   ンズの位置を検出するズーム絶対位置検出手段、前記ピ
   ント外れ量の補正量を複数に分割したズーム領域と複数
   に分割した被写体距離領域とで構成するマトリクスとし
   て記憶する記憶手段、そして該フォーカスレンズ絶対位
   置検出手段と該ズーム絶対位置検出手段とからの位置信
   号を演算処理して被写体距離の対応する該記憶手段に記
   憶している被写体距離領域を求め、該記憶手段に記憶し
   たピント外れ量の補正量に関する情報とを用いて、該フ
   ォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動手段と
   を有していることを特徴とするリヤーフォーカス式のズ
   ームレンズ。
2. 【請求項２】 前記記憶手段に記憶されるピント外れ量
   の補正量に関する情報は、前記フォーカスレンズ駆動手
   段の制御パルスを用いて表わされることを特徴とする請
   求項１のリヤーフォーカス式のズームレンズ。
3. 【請求項３】 ズーミングによる焦点距離の変化に応じ
   てフォーカスレンズの合焦のための繰り出し量が変化す
   るリヤーフォーカス式のズームレンズにおいて、少なく
   とも一つの所定の被写体距離範囲内では少なくとも作動
   し、かつ少なくとも該所定の被写体距離範囲内のいかな
   る物点に対しても合焦後のズーミングに際し、該ズーミ
   ングに連動して機構的に所定の合焦状態を保持する第１
   のピント補正手段と、該第１のピント補正手段の作動後
   のピント外れ量が該所定の合焦状態を越えた場合は、少
   なくとも一つの被写体距離範囲で少なくとも作動し、該
   ピント外れ量の補正量に関する情報に基づいて、該ピン
   ト外れ量を電子的に補償する第２のピント補正手段とを
   有し、該第２のピント補正手段は、該フォーカスレンズ
   の位置を検出するフォーカスレンズ絶対位置検出手段
   と、変倍に関わるレンズの位置を検出するズーム絶対位
   置検出手段と、該ピント外れ量の補正量に関する情報を
   記憶する記憶手段と、該フォーカスレンズ絶対位置検出
   手段と該ズーム絶対位置検出手段とからの位置信号によ
   り被写体が対応する被写体距離領域を求め、該被写体距
   離領域に基づいて該記憶手段から呼び出された情報を基
   に該フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動
   手段とを有し、該ピント外れ量の補正量に関する情報
   は、複数に分割されたズーム領域と複数に分割された被
   写体距離領域とで構成されるマトリクスで該記憶手段に
   格納されていることを特徴とするリヤーフォーカス式の
   ズームレンズ。
4. 【請求項４】 前記記憶手段に記憶されるピント外れ量
   の補正量に関する情報は、前記フォーカスレンズ駆動手
   段の制御パルスを用いて表わされることを特徴とする請
   求項３のリヤーフォーカス式のズームレンズ。