JP3179613B2 - 光学機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラレンズ等の光学
機器の可動レンズの位置制御に関するもので、特にズー
ミング、フォーカシング操作時に用いられ、操作上の違
和感を少なくしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等のパワーズームレ
ンズ鏡筒等では、ズーミング操作部の入力信号に応じ
て、ズームモーターを駆動して光軸方向に可動なレンズ
を規制しているカム環等を回転させることによって焦点
距離を変化させており、焦点距離の変化はカム環のカム
溝の形状に左右されていた。

【０００３】そこで、特開昭６３−１６７３３５公報の
ようにカム溝形状を直線にすることで焦点距離の変化を
ズーミング時間に対して一定にするという提案がなされ
ている。

【０００４】また、特開平３−２００１２７号公報によ
れば、ビデオレンズのズーム位置に応じて駆動電圧を広
角側で増大させ、望遠側で減少させる提案もされてお
り、特開平１−１６１３２５号公報では操作手段の操作
速度に応じてフォーカシングレンズの駆動速度を変化さ
せるという提案もなされている。

【０００５】また、特開昭６１−１９６２１４号公報で
はレンズ情報に応じてレンズの駆動制御を変えるという
提案もなされている。

【０００６】一方、従来、回転操作される手動操作部材
の回転を検出し、光学系をモーターで駆動する装置とし
て、次のような技術が提案されている。

【０００７】特開昭６３−８９８２５号公報では、手動
操作部材への入力を回転角当りのパルス信号としてカウ
ントし、光学系のフォーカス部材を動かすモーターにエ
ンコーダーを設け、前述したカウント量もしくはカウン
ト量に比例した量だけ、モーターのエンコーダー出力を
見てモーターを駆動すると言うパワーフォーカス装置が
提案されている。

【０００８】特開平１−１６１３２５号公報では、手動
操作部材の回転量と回転速度を検出し、この値を元にモ
ーターの駆動量を切り換えるパワーフォーカス装置が提
案されている。

【０００９】特開平１−１８２８１２号公報では、手動
操作部材の回転速度を検出し、この値を元に、モーター
駆動出力の高低レベルを選択的に設定するパワーフォー
カス装置が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のズーミング時間に対して焦点距離変化が一定であ
るものでは、広角側では撮影領域が急激に変化してしま
い、またズームモーターの駆動電圧を広角側で増大させ
るものも同様に、風景を撮影したい時等、微妙な撮影領
域の選定が難しく、変化が急激で自分の撮影したい画角
で止めにくい。また駆動をパルス制御にて行った場合、
広角側でステップ駆動が目立つという問題点があった。

【００１１】焦点距離変化を一定にするためにカム環の
カム溝の形状を直線にしたものでは、カム溝形状に制約
が無いものに比べて、光学性能上で従来のものより劣っ
たり、設計上難易度が高くなったりするという問題点が
あった。

【００１２】また、レンズ情報に応じて駆動制御を変え
るという提案もあるが操作部の速度を考慮した制御を行
っていないため、撮影者の意図している操作と実際のレ
ンズ駆動において違和感が生じる。

【００１３】一方、通常のズームレンズでは被写体距離
によって焦点距離が変化してしまうため被写体距離によ
って撮影者のズーミング操作感も変化してしまうという
問題点があった。

【００１４】また、操作部の操作速度の他に別のパラメ
ーター、例えば操作量、焦点距離、被写体距離のパラメ
ーターを使用してのレンズの位置制御方法については未
だ開示されていない。

【００１５】また、従来の回転操作される手動操作部材
の回転を検出し、光学系をモーターで駆動する装置にあ
っては、手動操作部材の入力タイミングと実際にモータ
ーの駆動完了するタイミングの時間差についての考慮が
なされていないため、次に示すような問題点が避け難か
った。

【００１６】１．手動操作部材からの動作指示信号によ
るモーター駆動の完了前に新しい動作指示信号が投入さ
れると前の動作の完了前に新しい動作シーケンスに移行
する事となり、動作が不安定になりやすい。

【００１７】２．手動操作部材からの動作指示信号によ
るモーター駆動の完了前に新しい動作指示信号が投入さ
れると前の動作の完了前に新しい動作シーケンスに移行
する事となり、動作パターンのトレースに不具合が生じ
てしまう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、焦点距離
を変化させる際に光軸方向に移動する変倍レンズと、前
記変倍レンズの位置から焦点距離を検知するための焦点
距離検知手段と、前記変倍レンズを駆動するズーム駆動
手段と、前記ズーム駆動手段を制御するための制御信号
を生成するために手動操作されるズーム操作部材と、前
記ズーム操作部材の操作速度、操作量、操作方向を検出
するズーム操作検出手段と、フォーカシングのために光
軸方向に移動するフォーカスレンズと、前記フォーカス
レンズの位置から被写体距離を検出する被写体距離検出
手段とを有する光学機器において、焦点距離位置毎であ
って且つ前記ズーム操作部材の操作速度毎と、被写体距
離毎に設定された前記変倍レンズの移動すべき駆動量に
関する情報を記憶した記憶テーブルを有し、前記ズーム
操作検出手段で検出の前記操作速度と、前記焦点距離位
置、前記被写体距離に対応した前期記憶テーブルに記憶
された駆動量に基づいて、前記ズーム操作部材の操作量
に対する前記ズーム駆動手段の駆動量を可変にしたこと
を特徴とする。

【００１９】第２の発明は、上記第１の発明で、前記ズ
ーム駆動手段は前記変倍レンズの駆動量に応じたパルス
数を発生するパルス発生手段を有し、前記ズーム操作部
材は操作量に応じた数のパルスを発生し、且つ所定時間
あたりのパルス数を計測することにより操作速度を検出
可能とし、前記記憶テーブルには、前記ズーム操作部材
の操作速度毎に、前記ズーム操作検出手段が発生する単
位パルスあたりの前記変倍レンズを駆動すべき駆動パル
ス数が記憶されていることを特徴とする。

【００２０】第３の発明は、フォーカシングの為に光軸
方向に移動するフォーカスレンズと、前記フォーカスレ
ンズの位置から被写体距離を検知するための被写体距離
検知手段と、前記フォーカスレンズを駆動するフォーカ
ス駆動手段と、前記フォーカス駆動手段を制御するため
の制御信号を生成するために手動操作されるフォーカス
操作部材と、前記フォーカス操作部材の操作速度、操作
量、操作方向を検出するフォーカス操作検出手段と、焦
点距離を変化させる際に光軸方向に移動する変倍レンズ
と、前記変倍レンズの位置から焦点距離を検出する焦点
距離検出手段とを有する光学機器において、被写体距離
毎であって且つ前記フォーカス操作部材の操作速度毎と
焦点距離毎に設定された前記フォーカスレンズの移動す
べき駆動量に関する情報を記憶した記憶テーブルを有
し、前記フォーカス操作検出手段で検出の前記操作速
度、前記焦点距離、前記被写体距離に対応した前期記憶
テーブルに記憶された駆動量に基づいて、前記フォーカ
ス操作部材の操作量に対する前記フォーカス駆動手段の
駆動量を可変にしたことを特徴とする。

【００２１】第４の発明は、上記第３の発明で、前記フ
ォーカス駆動手段は前記フォーカスレンズの駆動量に応
じたパルス数を発生するパルス発生手段を有し、前記フ
ォーカス操作部材は操作量に応じた数のパルスを発生
し、且つ所定時間あたりのパルス数を計測することによ
り操作速度を検出可能とし、前記記憶テーブルには前記
フォーカス操作部材の操作速度毎に前記フォーカス操作
検出手段が発生する単位パルスあたりの前記フォーカス
レンズを駆動すべき駆動パルス数が記憶されていること
を特徴とする。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるズームレンズ
鏡筒を組み込んだ光学機器の構成図である。

【００２６】図１において、１はズーミング操作を行う
マニュアルズームリング（以下ＭＺリングと称す）であ
り、端がなくエンドレスに回転できる回転操作部であ
る。２はＭＺリング検知手段で、ＭＺリング１の回転方
向、操作量（回転角）及び回転速度を検知し、この情報
をＣＰＵ５に伝達する。３はフォーカシング操作を行う
マニュアルフォーカシングリング（以下ＭＦリングと称
す）であり、ＭＺリング１と同様にエンドレスに回転で
きる回転操作部である。４はＭＦリング検知手段で、Ｍ
Ｆリング３の回転方向、操作量（回転角）及び回転速度
を検知し、この情報をＣＰＵ５に伝達する。

【００２７】７はズーミングモーター駆動回路であり、
ＣＰＵ５からの情報に応じてズーミングモーター８を駆
動する。ズーミングモーター８の駆動軸にはギア９が取
り付けてあり、前記ギア９はズームカム環１１の一部に
設置されているギア部１１ａと噛み合っている。

【００２８】また、ズーミングモーター８の駆動軸には
パルス板１０が設置されており、このパルス板から得ら
れるパルス信号をパルスカウンター６でパルス数をカウ
ントすることによりズーミングモーターの駆動量を検出
し、ＣＰＵ５にその信号を伝達する。

【００２９】１４はフォーカシングモーター駆動回路で
あり、ＣＰＵ５からの情報に応じてフォーカシングモー
ター１５を駆動する。フォーカシングモーター１５の駆
動軸にはギア１６が取り付けてあり、前記ギア１６はフ
ォーカシングカム環１８の一部に設置されてあるギア部
１８ａと噛み合っている。

【００３０】また、フォーカシングモーター１５の駆動
軸にはパルス板１７がズーミングモーターと同様に設置
されており、このパルス板１７から得られるパルス信号
をパルスカウンター１３でパルス数をカウントすること
によりフォーカシングモーターの駆動量を検出し、ＣＰ
Ｕ５にその信号を伝達する。

【００３１】なお、それぞれのカム環１１，１８は光軸
中心に回転することにより不図示のレンズ群を光軸方向
に進退させて焦点距離や合焦位置を変化させる。

【００３２】１２は焦点距離検出手段であり、カム環１
１の回転角を検知することによって、現在の焦点距離を
検出する。１９はフォーカシングレンズ位置検出手段で
あり、カム環１８の回転角によって現在のフォーカシン
グレンズ位置を検出する。本実施例ではこのフォーカシ
ングレンズ位置検出手段からの信号により被写体距離
（合焦距離）を検知している。２０は公知の合焦状態検
知手段であり合焦状態信号をＣＰＵ５に伝達する。

【００３３】２１は多目的操作部であり、撮影者自らが
制御に味付けが出来るようになっている。具体的には駆
動量自体をこの操作量に応じたパルス数分、プラスある
いはマイナスにシフトすることが可能である。つまりＭ
Ｚリング１の操作量（回転角）と焦点距離変化の関係
（図５）を撮影者の好みに応じて味付けができるように
なっている。２２は選択手段であり駆動モードを撮影者
の好みに応じて選択できるようになっている。

【００３４】尚、本実施例では合焦レンズ群と、ズーミ
ングレンズ群の位置制御はそれぞれ別個のカム環で制御
されるようになっている光学系である。またＭＺリング
１、ＭＦリング３にパルス発生装置が取り付けてあり、
ＭＺリング１、ＭＦリング３の回転操作によってパルス
が発生し、このパルス数をＭＺリング検知手段３とＭＦ
リング検知手段４がカウントすることによって、ズーミ
ング操作量、フォーカシング操作量を検知し、パルス間
隔を測ることによってそれぞれの回転速度を検知する。

【００３５】尚、本実施例のレンズは焦点距離が２８〜
８０ｍｍのズームレンズである。

【００３６】次にズーミングに関してのレンズ位置制御
について説明する。

【００３７】図２はズーミングに関してのレンズ位置制
御について簡単に関係を示したものであり、ＭＺリング
１の操作量（回転角）変化と焦点距離の変化のプログラ
ム線図を表したものである。

【００３８】直線５１はＭＺリング１の操作量（回転
角）の変化と焦点距離の変化が一定である焦点距離変化
率一定モードを示している。

【００３９】曲線５２はＭＺリング操作量（回転角）の
変化と画角の変化が一定である画角変化率一定モードを
示している。

【００４０】以上の線図５１，５２についての関係を基
に、ＭＺリング１の操作速度、焦点距離、画角の関係を
含めて示したものが図３である。

【００４１】図３は被写体距離が無限位置の時における
ＭＺリングの操作量（回転角）、操作速度、焦点距離、
被写界画角の関係を表したものであり、横軸はＭＺリン
グ１の操作量（回転角）、縦軸はそれぞれ・は焦点距
離、・は被写界画角である。

【００４２】図３上の点は２８ｍｍ，３４．５ｍｍ，４
１ｍｍ，４７．５ｍｍ，５４ｍｍ，６０．５ｍｍ，６７
ｍｍ，７３．５ｍｍ，８０ｍｍの焦点距離の時を示して
いる。

【００４３】図３内のグラフで実線で表されているプロ
グラム線図は通常のプログラム、点線で表されているプ
ログラム線図は、ＭＺリング１を早く回した時（以後、
高速時と表現する）のプログラム、一点鎖線で表されて
いるプログラム線図はＭＺリング１をゆっくり回した時
（以後、低速時と表現する）のプログラムであり、それ
ぞれパルス間隔が高速時は５ｍｓｅｃ以下の時、低速時
は５０ｍｓｅｃ以上の時にＣＰＵ５の判断で自動的に選
択される様になっている。

【００４４】この速度切換えの基準のパルス間隔の時間
はレンズによって変わり操作部材の径や一周当りの総パ
ルス数によって変化する。

【００４５】以上のような図３に表されているプログラ
ム線図のように制御を実行するために、本実施例ではＭ
Ｚリング１の回転に応じて駆動するズーミングモーター
８の駆動量（パルスで検出）をその操作による駆動開始
時の焦点距離に応じて変化させることで前記のようなプ
ログラムを実行するようにしている。

【００４６】また、一般に被写体距離が変化すると焦点
距離にも変化が生じたり被写界深度に変化が生じ、操作
手段の操作感が被写体距離によって変化するため、被写
体距離によってズーミングモーターの駆動量も可変にし
た方がよいことが知られている。本実施例のレンズでは
同じ駆動量の時では至近に近づくに従って焦点距離変化
が緩くなるため、至近付近で駆動量を増加させている。
この関係を図３の画角変化率一定モードの駆動制御を基
にして表現したものが図４である。このような駆動制御
を行うことによって操作手段の操作量（回転角）に対す
る焦点距離の変化量を被写体距離等によって差がでない
ように制御している。

【００４７】図４においてＸ軸はズーミングレンズの位
置を示し、Ｙ軸はマニュアルズーム敏感度（ＳＭＺ）を
示している。マニュアルズーム敏感度はＭＺリング１の
操作部周上の移動量（操作量）に対して変化する焦点距
離の変化量である。Ｚ軸は被写体距離を示している。

【００４８】図４の実線で表されている曲面は被写体距
離によって駆動量を変化させないときであり、図５で示
してある駆動量（パルス数）での制御を行った場合の関
係を表したものが点線で示してある曲面である。従って
本実施例では実線の曲面を点線の曲面のように補正する
ようにレンズの駆動制御を行う。

【００４９】図５は上記の関係の制御を行うときのズー
ミングモーターの駆動量をＭＺリング１によって発生す
るパルスの１パルスに対する駆動パルスを表したもので
ある。

【００５０】画角変化率一定モードで、被写体距離が無
限の時の動作を例にとると、焦点距離が２８ｍｍ〜３
４．５ｍｍの間は、ＭＺリング１によって発生する１パ
ルスに対して通常で４パルス、高速時で８パルス、低速
時２パルス分ズーミングモーターを駆動するということ
である。同様に３４．５〜４１ｍｍの間は通常５パル
ス、高速時は１０パルス、低速時は３パルス駆動する。
以下図５に示してある数値のパルス数分駆動すると、そ
れぞれのモードに見合った駆動制御が行える。

【００５１】尚、本実施例では、カム環の回転角変化と
焦点距離変化を一定としたカム形状のため、焦点距離変
化率一定モード時では、焦点距離によってズーミングモ
ーターの駆動パルス数が変化していない。

【００５２】しかし、更に高倍率なレンズ等のようにカ
ム溝形状に規制がなく、自由に設計、設定できる方が設
計の自由度が増し、光学性能の良いレンズになるような
ものについてはカム溝形状を自由に設計し、前記焦点距
離変化率一定モード時には、焦点距離によって駆動パル
スを変化させれば良い。従って他のモードにおいてもこ
の焦点距離変化率一定モード時の焦点距離によるパルス
の変化分を図３の他のモード時の駆動パルスに掛け合わ
せることで同様のプログラムを実行できることは当然で
ある。

【００５３】また多目的操作部２１によりＣＰＵ５内に
記憶されているプログラムテーブルの値を撮影者自らの
好みに応じてテーブルの駆動量全体を操作量に応じた
分、パルス数をプラスあるいはマイナスにシフトするこ
とが可能である。つまりＭＺリング１の操作量（回転
角）と焦点距離変化の関係を撮影者の好みに応じて味付
けができるようになっている。

【００５４】図６により本実施例のパワーズームレンズ
鏡筒をカメラに装着した時の一連の動作を説明する。

【００５５】パワーズームレンズ鏡筒を装着したカメラ
のメインスイッチをＯＮすることによりＳＴＡＲＴから
起動する。

【００５６】＃１０１で選択手段２２によって選択され
ているモードを検知し、＃１０２へ進む。尚、メインス
イッチＯＮ後この選択手段２２が操作される前は前回選
択されていたモードに初期設定される。

【００５７】＃１０２で、＃１０１で検知したモードが
焦点距離変化率一定モードであるか否かを判別し、焦点
変化率一定モードの時＃１０３へ進み、焦点距離変化率
一定モードでない時、＃１０９へ進む。

【００５８】＃１０３でＣＰＵ５内に記憶されているプ
ログラムの焦点距離変化率一定モードのプログラムテー
ブルを選択し以降これに従って制御を行う。

【００５９】＃１０９でも同様にＣＰＵ５内に記憶され
ているプログラムの画角変化率一定モードのプログラム
テーブルを選択し以降これに従って制御を行う。

【００６０】＃１０４、＃１１０、ではカム環１１の回
転角により、焦点距離を焦点距離検出手段１２にて検知
し、それぞれ＃１０５、＃１１１、へと進む。

【００６１】＃１０５、＃１１１、ではフォーカシング
レンズの位置をフォーカシングレンズ位置検出手段１９
により検出し、テーブル上のとりうる値を選択する。

【００６２】＃１０６、＃１１２ではＭＺリング１が操
作されたか否かを判別し、ＭＺリング１の回転が検知さ
れた時はそれぞれ＃１０７、＃１１３、へ進む。

【００６３】ＭＺリング１の回転が検知され無かったと
きは＃１１５へ進む。

【００６４】＃１０７、＃１１３、ではＭＺリング１の
回転によって発生するパルス数、パルスによって判断さ
れる操作方向（回転方向）、及びパルス間隔といったマ
ニュアルズームリング操作状態を検知し、＃１０４、＃
１１０、で検出した焦点距離、＃１０５、＃１１１で検
出したフォーカシングレンズ位置を基にズーミングモー
ター８の駆動量を、図５の関係の通りに駆動させて、そ
れぞれ＃１０８、＃１１４へ進む。

【００６５】＃１０８、＃１１４では、＃１０７、＃１
１３で駆動させたズーミングモーター８が図５の所定の
駆動量に達しているかを判断し、所定の駆動量に達した
ときズーミングモーター８を停止させ、それぞれ＃１０
４、＃１１０へ進む。

【００６６】＃１１５以降はカメラの公知のシャッター
レリーズに関する制御である。

【００６７】＃１１５でカメラのシャッターレリーズボ
タンの半押し（ＳＷ１ＯＮ）を検知しＳＷ１ＯＮが検知
された時＃１１６へ進み、ＳＷ１ＯＮが検知されない時
は＃１０１へ進む。

【００６８】＃１１６では、公知の測距動作を行い、測
距結果により被写体に合焦させる合焦動作を行う。

【００６９】＃１１７では、公知の測光動作を行い、＃
１１６、＃１０４、＃１１０、からの情報を基に最適な
シャッター速度及び絞り値を算出し、＃１１８へ進む。

【００７０】＃１１８では＃１１７で算出されたシャッ
タースピード及び絞り値をカメラの表示手段に表示す
る。

【００７１】＃１１９ではシャッターレリーズボタンの
全押し（ＳＷ２ＯＮ）を検知し、ＳＷ２ＯＮが検知され
た時＃１２０へ進み、公知のレリーズ動作を行う。ＳＷ
２ＯＮが検知されない時は＃１１５へ進む。

【００７２】以上のように本実施例は、ズーミング操作
に対して変化する焦点距離の変化のプログラムを複数も
ち、その時の撮影者の撮影したい写真に応じたプログラ
ムを選択できるようにしたため、意図した撮影に適した
ズーミング操作が可能となる。

【００７３】例えば風景を撮影したい時は、撮影したい
領域が撮影において重要度を増すため、画角変化率一定
モードを選択した方が操作上適し、また素早く画角変化
を行いたいときはＭＺ操作部を早く回転することにより
高速駆動に自動的にプログラムが移るため、タイムラグ
を少なくでき撮影者にとって違和感の少ない操作感が得
られるようになる。

【００７４】また、カム溝形状に影響を受けないよう通
常撮影時は、焦点距離変化率一定モードにすれば良い。

【００７５】尚、本実施例においては焦点距離分割を８
分割、ＭＺリングの回転速度を３速、被写体距離（フォ
ーカシングレンズ位置）分割を３分割とし、それぞれの
テーブルにおいて駆動パルスを変えることによってプロ
グラムを変えたが、プログラムを演算式として持つよう
にしても同様の制御が可能であることは当然であり、ま
た焦点距離の分割数、被写体距離分割を増やしてあるい
は操作開始時の焦点距離によってズーミングモーターの
駆動量を全て違う値にしても構わない。

【００７６】また図２，図３，図４におけるプログラム
を実行するに当たり本実施例では駆動パルスを変えるこ
とによって行ったが、レンズの移動速度値、あるいはレ
ンズの駆動電圧値をテーブルの値として持っても同様の
制御を行うことも可能である。

【００７７】また他の実施例として、図１１のようにズ
ーミングによりフォーカシングレンズが移動するタイプ
のレンズにおいても同様な制御を行うことが可能であ
る。

【００７８】図１１は１，３群のレンズＬ１，Ｌ３は固
定、２，４群レンズＬ２，Ｌ４でズーミング、４群レン
ズＬ４でフォーカシングを行うレンズである。

【００７９】図１２は前記図１１のズームレンズを組み
込んだ光学機器の構成図であるＬ１〜Ｌ４はそれぞれの
１群〜４群レンズ群を表している。

【００８０】３１はＭＺリング、３２はＭＺリング検知
手段で、ＭＺリング３１の操作量（回転角）、操作速
度、操作方向等を検知しＣＰＵ３５に情報を伝達する。
３３はＭＦリング、３４はＭＦリング検知手段で、ＭＺ
リング検知手段３１と同様にＭＦリング３４の操作量
（回転角）、操作速度、操作方向等を検知しＣＰＵ３５
に伝達する。

【００８１】３７はモーターで、周上にねじ溝のある棒
３８を回転させることにより、２群のレンズ群Ｌ２を移
動させる。また、モーター３７は、モーター駆動回路３
６からの信号によって駆動される。同様に４１は４群の
レンズ群Ｌ４を棒４２を回転させることによって移動さ
せるモーターであり、モーター駆動回路４０によって駆
動される。３９は合焦状態検出手段である。

【００８２】４４は２群レンズＬ２の位置を検出するエ
ンコーダーであり、このエンコーダーの出力により焦点
距離を算出する。４３は４群レンズＬ４の位置を検出す
るエンコーダーである。従って被写体距離（合焦動作に
伴う移動量）はエンコーダー４４の出力情報と、エンコ
ーダー４３の出力情報とからＣＰＵ３５内で演算して求
めることによってできる。

【００８３】４５は多目的操作部であり、撮影者自ら制
御に味付けが出来るようになっている。具体的には駆動
量自体をこの操作量に応じたパルス数分、プラスあるい
はマイナスにシフトすることが可能である。つまりＭＺ
リング３１の操作量（回転角）と焦点距離変化の関係
（図５）を撮影者の好みに応じて味付けができるように
なっている。

【００８４】４６は選択手段であり駆動モードを撮影者
の好みに応じて選択できるようになっている。

【００８５】このようにズーミングによっても合焦用の
レンズが移動するレンズタイプにおいても、図１で示し
たようなレンズタイプと同様な制御を行うことが出来
る。

【００８６】また、ズーミングによって合焦位置が変化
するバリフォーカルレンズの光学機器等においても、被
写体距離をフォーカシングレンズの位置等で検出するの
ではなく、合焦状態検出手段からの信号を基に制御して
もよい。

【００８７】次にフォーカシングに関してのレンズ位置
制御について説明する。

【００８８】フォーカシングに関してもズーミングと同
様に、多種のパラメーターによって制御を変えることが
可能である。

【００８９】図７は、ＭＦリング３の操作量（回転角）
フォーカシングレンズの位置（被写体距離）、操作速度
の関係を表したものであり、横軸はＭＦリング３の操作
量（回転角）、縦軸はフォーカシングレンズの位置（被
写体距離）である。

【００９０】本実施例ではＭＦリング３の操作量（回転
角）とフォーカシングレンズの位置（被写体距離）が比
例関係になるように駆動するものとする。

【００９１】図７内のグラフで実線で表されているプロ
グラム線図は通常のプログラム、点線で表されているプ
ログラム線図は、ＭＦリング３を早く回した時（以後、
高速時と表現する）のプログラム、一点鎖線で表されて
いるプログラム線図はＭＦリング３をゆっくり回した時
（以後、低速時と表現する）のプログラムであり、それ
ぞれパルス間隔が高速時は５ｍｓｅｃ以下の時、低速時
は５０ｍｓｅｃ以上の時にＣＰＵ５の判断で自動的に選
択される様になっている。

【００９２】図８はこの関係に被写体距離（フォーカシ
ングレンズの位置）を加えて表した関係図である。図８
の実線で表されている曲面は被写体距離による補正をし
ていない状態を駆動特性を表してあり、点線で表してあ
る平面は被写体距離による補正を入れた状態の駆動特性
を表してある。

【００９３】一般に被写体距離が至近に近づくにつれて
マニュアルフォーカス敏感度（ＳＭＦ）の値は下がり、
被写体距離によってフォーカシング操作敏感度が変わる
ため操作感に違和感が生じる。そこで本実施例では図８
の実線の曲面を点線の平面になるように補正を加える。
尚ここでいうマニュアルフォーカス敏感度（ＳＭＦ）と
はＭＦリング３の操作部周上の移動量（操作量）に対し
て変化する像面の移動量をいう。

【００９４】図９は上記の関係の制御を行うときのフォ
ーカシングモーターの駆動量をＭＦリング３によって発
生するパルスの１パルスに対する駆動パルスを表したも
のである。

【００９５】被写体距離が無限の時の動作を例にとる
と、焦点距離が２８ｍｍ〜３４．５ｍｍの間はＭＦリン
グ３によって発生する１パルスに対して、通常で４パル
ス、高速時で８パルス、低速時２パルス分フォーカシン
グモーターを駆動するということである。同様に３４．
５〜４１ｍｍの間は通常５パルス、高速時は１０パル
ス、低速時は３パルス駆動する。以下図５に示してある
数値のパルス数分駆動すると、それぞれのモードに見合
った駆動制御が行える。

【００９６】図１０により本実施例のパワーズームレン
ズ鏡筒をカメラに装着した時のマニュアルフォーカシン
グに関しての一連の動作を説明する。

【００９７】パワーズームレンズ鏡筒を装着したカメラ
のメインスイッチをＯＮすることによりＳＴＡＲＴから
起動する。

【００９８】＃２０１でＣＰＵ５内に記憶されているプ
ログラムのマニュアルフォーカス駆動テーブルを選択し
以降これに従って制御を行う。

【００９９】＃２０２ではカム環１１の回転角により、
焦点距離を焦点距離検出手段１２にて検知し＃２０３、
へと進む。

【０１００】＃２０３では１８のカム環の回転角により
フォーカシングレンズ位置を１９のフォーカシングレン
ズ位置検出手段により検出しテーブル上のとりうる値を
選択する。

【０１０１】＃２０４ではＭＦリング３が操作されたか
否かを判別し、ＭＦリング３の回転が検知された時は＃
２０５へ進む。

【０１０２】ＭＦリング３の回転が検知され無かったと
きは＃２０７へ進む。

【０１０３】＃２０５ではＭＦリング３の回転によって
発生するパルス数、パルスによって判断される操作方向
（回転方向）、及びパルス間隔といったフォーカシング
リング操作状態を検知し、＃２０２で検出した焦点距
離、＃２０３で検出したフォーカシングレンズ位置を基
にフォーカシングモーター１５の駆動量を図９の関係の
通りに駆動させて、＃２０６へ進む。

【０１０４】＃２０６では、＃２０５で駆動させたフォ
ーカシングモーター１５が図９の所定の駆動量に達して
いるかを判断し、所定の駆動量に達したときフォーカシ
ングモーター１５を停止させ、＃２０２へ進む。

【０１０５】＃２０７以降はカメラの公知のシャッター
レリーズに関する制御である。

【０１０６】＃２０７でカメラのシャッターレリーズボ
タンの半押し（ＳＷ１ＯＮ）を検知し、ＳＷ１ＯＮが検
知された時＃２０８へ進み、ＳＷ１ＯＮが検知されない
時は＃２０１へ進む。

【０１０７】＃２０８では、公知の測距動作を行い、測
距結果により被写体に合焦させる合焦動作を行う。

【０１０８】＃２０９では、公知の測光動作を行い、＃
２０２、＃２３０３、＃２０８からの情報を基に最適な
シャッター速度及び絞り値を算出し、＃２１０へ進む。

【０１０９】＃２１０では＃２０９で算出されたシャッ
タースピード及び絞り値をカメラの表示手段に表示す
る。

【０１１０】＃２１１ではシャッターレリーズボタンの
全押し（ＳＷ２ＯＮ）を検知し、ＳＷ２ＯＮが検知され
た時＃２０２へ進み、公知のレリーズ動作を行う。ＳＷ
２ＯＮが検知されない時は＃２０７へ進む。

【０１１１】以上のような図７，図８，図９，図１０に
表されているプログラムを実行するために本実施例で
は、ＭＦリング３の回転に応じて駆動するフォーカシン
グモーター１５の駆動量（パルスで検出）をその操作開
始時の焦点距離とその操作時と操作速度に応じて変化さ
せることで、前記のようなプログラムを実行するように
し、フォーカシング操作に対して変化する被写体距離の
変化を可変にし、その時の撮影者の撮影したい状況に応
じた制御を行う。

【０１１２】また、ＭＦ操作部を早く回転することによ
り高速駆動に自動的にプログラムが移るためタイムラグ
を少なくでき、撮影者にとって違和感の少ない操作感が
得られるようになる。

【０１１３】なお、本実施例においては焦点距離分割を
８分割、ＭＦリングの回転速度を３速、被写体距離（フ
ォーカシングレンズ位置）分割を３分割とし、それぞれ
のテーブルにおいて駆動パルスを変えることによってプ
ログラムを変えたが、プログラムを演算式として持つよ
うにしても同様の制御が可能であることは当然であり、
また焦点距離の分割数、被写体距離分割を増やしてもあ
るいは操作開始時の焦点距離によってフォーカシングモ
ーターの駆動量を全て違う値にしても構わない。

【０１１４】また図７，図８，図９，図１０のプログラ
ムを実行するに当たり本実施例では駆動パルスを変える
ことによって行ったが、レンズの移動速度値、あるいは
レンズの駆動電圧値をテーブルの値として持っても同様
の制御を行うことも可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の光学機器
によれば、ズーミングやフォーカシング操作に対して光
軸方向に移動するズームレンズ、フォーカスレンズの駆
動制御を、操作部材の操作量，操作速度，操作方向だけ
ではなく、ズームレンズの焦点距離位置と被写体距離を
も加味し、前記操作速度と前記焦点距離位置やレンズ位
置に対応した記憶テーブルに記憶された駆動量と更に前
記操作量と前記操作方向に基づいて駆動手段を制御する
ようにしたので、焦点距離や被写体距離によって違和感
の少ない操作性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略ブロック図。

【図２】第１実施例のズーミング駆動の基本プログラム
線図。

【図３】第１実施例のＭＺリングの回転角に対する関係
図。

【図４】第１実施例におけるマニュアルズーム敏感度
（ＳＭＺ）、焦点距離、被写体距離の関係図。

【図５】第１実施例におけるズーミングに関するプログ
ラムを実行するためのパルス数の関係図。

【図６】第１実施例におけるズーミング動作を表すフロ
ーチャート。

【図７】第１実施例におけるフォーカシングのレンズ駆
動に関する関係図。

【図８】第１実施例におけるマニュアルズーム敏感度
（ＳＭＦ）、焦点距離、被写体距離の関係図。

【図９】第１実施例におけるフォーカシングに関するプ
ログラムを実行するためのパルス数の関係図。

【図１０】第１実施例におけるフォーカシング動作を表
すフローチャート。

【図１１】第２実施例のズームレンズの概略構成を示す
図。

【図１２】第２実施例の概略ブロック図。

【符号の説明】

１…ＭＺリング ２…ＭＺリング検
知手段 ３…ＭＦリング ４…ＭＦリング検
知手段 ５…ＣＰＵ ６…パルスカウンタ
ー ７…モーター駆動回路 ８…ズーミングモ
ーター ９…ギア １０…パルス板 １１…ズームカム環 １２…焦点距離検
出手段 １３…パルスカウンター １４…モーター駆
動回路 １５…フォーカシングモーター １６…ギア １７…パルス板 １８…フォーカシ
ングカム環 １９…フォーカシングレンズ位置検出手段 ２０…合焦状態検出手段 ２１…多目的操作
部 ３１…ＭＺリング ３２…ＭＺリング
検知手段 ３３…ＭＦリング ３４…ＭＦリング
検知手段 ３５…ＣＰＵ ３６…モーター駆動
回路 ３７…モーター ３８…棒 ３９…合焦状態検出手段 ４０…モーター駆
動回路 ４１…モーター ４２…棒 ４３…エンコーダー ４４…エンコーダ
ー ４５…多目的操作部 ４６…選択手段 ２２…選択手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−161325（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/04 - 7/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点距離を変化させる際に光軸方向に移
   動する変倍レンズと、前記変倍レンズの位置から焦点距
   離を検知するための焦点距離検知手段と、前記変倍レン
   ズを駆動するズーム駆動手段と、前記ズーム駆動手段を
   制御するための制御信号を生成するために手動操作され
   るズーム操作部材と、前記ズーム操作部材の操作速度、
   操作量、操作方向を検出するズーム操作検出手段と、フ
   ォーカシングのために光軸方向に移動するフォーカスレ
   ンズと、前記フォーカスレンズの位置から被写体距離を
   検出する被写体距離検出手段とを有する光学機器におい
   て、焦点距離位置毎であって且つ前記ズーム操作部材の操作
   速度毎と、被写体距離毎に設定された前記変倍レンズの
   移動すべき駆動量に 関する情報を記憶した記憶テーブル
   を有し、前記ズーム操作検出手段で検出の前記操作速度
   と、前記焦点距離位置、前記被写体距離に対応した前期
   記憶テーブルに記憶された駆動量に基づいて、前記ズー
   ム操作部材の操作量に対する前記ズーム駆動手段の駆動
   量を可変にしたことを特徴とする光学機器。
2. 【請求項２】 前記ズーム駆動手段は前記変倍レンズの
   駆動量に応じたパルス数を発生するパルス発生手段を有
   し、前記ズーム操作部材は操作量に応じた数のパルスを
   発生し、且つ所定時間あたりのパルス数を計測すること
   により操作速度を検出可能とし、 前記記憶テーブルには、前記ズーム操作部材の操作速度
   毎に、前記ズーム操作検出手段が発生する単位パルスあ
   たりの前記変倍レンズを駆動すべき駆動パルス数が記憶
   されていることを特徴とする請求項１に記載の光学機
   器。
3. 【請求項３】 フォーカシングの為に光軸方向に移動す
   るフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズの位置か
   ら被写体距離を検知するための被写体距離検知手段と、
   前記フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動手段
   と、前記フォーカス駆動手段を制御するための制御信号
   を生成するために手動操作されるフォーカス操作部材
   と、前記フォーカス操作部材の操作速度、操作量、操作
   方向を検出するフォーカス操作検出手段と、焦点距離を
   変化させる際に光軸方向に移動する変倍レンズと、前記
   変倍レンズの位置から焦点距離を検出する焦点距離検出
   手段 とを有する光学機器において、被写体距離毎であって且つ前記フォーカス操作部材の操
   作速度毎と焦点距離毎に設定された前記フォーカスレン
   ズの移動すべき駆動量に関する情報を記憶した 記憶テー
   ブルを有し、前記フォーカス操作検出手段で検出の前記
   操作速度、前記焦点距離、前記被写体距離に対応した前
   期記憶テーブルに記憶された駆動量に基づいて、前記フ
   ォーカス操作部材の操作量に対する前記フォーカス駆動
   手段の駆動量を可変にしたことを特徴とする光学機器。
4. 【請求項４】 前記フォーカス駆動手段は前記フォーカ
   スレンズの駆動量に応じたパルス数を発生するパルス発
   生手段を有し、前記フォーカス操作部材は操作量に応じ
   た数のパルスを発生し、且つ所定時間あたりのパルス数
   を計測することにより操作速度を検出可能とし、 前記記憶テーブルには前記フォーカス操作部材の操作速
   度毎に前記フォーカス操作検出手段が発生する単位パル
   スあたりの前記フォーカスレンズを駆動すべき駆動パル
   ス数が記憶されていることを特徴とする請求項３に記載
   の光学機器。