JP3420551B2 - 光学装置、光学装置駆動ユニットおよびカメラシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラ、ビ
デオカメラ等に用いられるレンズ装置等の光学装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＶ用レンズにおける、ズームレ
ンズのサーボ・モードとマニュアル・モードの切り換え
において、手動による切り換え操作を廃止するために、
電気的に接続の切り換え（ＯＮ／ＯＦＦ）ができる電磁
クラッチに代表される切り換え機構を用いて達成する機
能がある。

【０００３】ここでは、図１５を用いて、この機能の説
明を行う。図１５において、１０１は撮影レンズ本体、
１０１ａはズーム駆動リング、１０６は撮影レンズ本体
におけるズーム駆動リング１０１ａに噛み合ってその回
転に連動して回転するアイドラギア、１０７はズームを
駆動する駆動用モータ、１０８はズームの駆動用モータ
１０７を駆動する駆動回路、１０９は後述するＣＰＵ１
１４から出力されるディジタル駆動信号をアナログ駆動
信号に変換し、駆動回路１０８に出力するＤ／Ａ変換
器、１１０は後述するズームコントロールスイッチ１１
１から出力されるズームコントロール用アナログ信号
を、ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１１１は
ズーム駆動するために、外部よりコントロール信号を出
力するズームコントロールスイッチ、１１４はこの機能
の制御を司るＣＰＵ、１１５はＣＰＵ１１４からの接続
信号により、後述するクラッチ１１６の接続のＯＮ／Ｏ
ＦＦを行わせる接続ＯＮ／ＯＦＦ回路、１１６は電磁ク
ラッチに代表される電気的に接続のＯＮ／ＯＦＦができ
るクラッチである。

【０００４】ズームコントロールスイッチ１０１が操作
されていない場合、Ａ／Ｄ変換器１１０を介してＣＰＵ
１１４に入力されるコントロール信号により、ＣＰＵ１
１４はマニュアル状態と判断する。この時、クラッチ１
１６の接続を解除するために、解除信号を接続ＯＮ／Ｏ
ＦＦ回路１１５に出力する。接続ＯＮ／ＯＦＦ回路１１
５は、この信号により、クラッチ１１６の接続を解除す
る。クラッチ１１６の接続を解除することで、駆動用モ
ータ１０７の接続が外れ、ズーム駆動リング１０１ａに
よるズームレンズのマニュアル操作が可能となる。

【０００５】ズームコントロールスイッチ１１１を操作
すると、Ａ／Ｄ変換器１１０を介してＣＰＵ１１４に入
力されるコントロール信号により、ＣＰＵ１１４は、サ
ーボ状態と判断する。そして、クラッチ１１６を接続す
るために、接続信号を、接続ＯＮ／ＯＦＦ回路１１５に
出力する。接続ＯＮ／ＯＦＦ回路１１５は、この信号に
よりクラッチ１１６を接続する。

【０００６】一方、ズームコントロールスイッチ１１１
を操作した場合、その操作量に応じたコントロール信号
が出力される。上述したように、ズームコントロール信
号はＡ／Ｄ変換器ｂ１１０を介して、ＣＰＵ１１４に入
力される。ＣＰＵ１１４では、入力されたズームコント
ロール信号をもとに、駆動信号に変換し、Ｄ／Ａ変換器
ａ１０９に出力する。Ｄ／Ａ変換器１０９では、駆動信
号をアナログ信号に変換し、そのアナログ信号により、
駆動回路１０８が駆動用モータ１０７を駆動する。この
ときクラッチ１１６は接続されているため、駆動用モー
タ１０７の駆動トルクがアイドラギア１０６を介してズ
ーム駆動リング１０１ａに伝わり、ズームレンズをサー
ボ駆動できる。

【０００７】このように、ズームコントロールスイッチ
１１１の操作に応じて、クラッチ１１６の接続および接
続の解除を切り換えることで、手動による切り換えなし
に、サーボ・モードとマニュアル・モードの切り換えが
可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レンズ装置
（およびカメラ）を使用した実際の撮影時においては、
ズームレンズをサーボ駆動しているときに、撮影者がズ
ーム駆動リングを手で操作して、そのサーボ駆動をマニ
ュアルで停止させたり、駆動速度を増減させたり、逆方
向に駆動させたりする場合がある。

【０００９】しかしながら、図１５にも示した従来のレ
ンズ装置では、サーボ駆動中にズームレンズをマニュア
ル操作した場合、ズームレンズにはクラッチを介して駆
動用モータからの駆動力が伝達されているため、その駆
動を妨げて停止、逆転および増減速といったマニュアル
操作をスムーズに行うことが困難である。

【００１０】なお、ズームレンズのサーボ駆動中にマニ
ュアル操作を検出し、サーボ・モードをマニュアル・モ
ードに切り換えることも可能である。しかしながら、こ
のようにマニュアル・モードに切り換えてしまうと、撮
影者がズーム駆動リングを押さえた手を緩めて元のサー
ボ駆動を行わせようとする場合に、一旦ズームコントロ
ールスイッチを中立状態に戻した後に再びズームコント
ロールスイッチを操作してサーボ・モードに切り換えな
ければならない等、操作が煩雑になる。

【００１１】そこで本発明は、ズームレンズ等のサーボ
駆動中にマニュアル操作が行われた場合に、スムーズな
マニュアル操作を可能とすることおよびマニュアル操作
を解除したときに簡単かつ速やかにサーボ駆動を再開さ
せることできるようにした光学装置および光学装置駆動
ユニットを提供することを目的としている。

【００１２】

【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、本発明では、レンズその他の光学調節手段のサー
ボ駆動およびマニュアル操作による駆動が可能な光学装
置であって、光学調節手段のサーボ駆動時にサーボ駆動
系を光学調節手段に対して駆動トルクの伝達が可能に接
続する接続手段を有する光学装置において、光学調節手
段のサーボ駆動中にマニュアル操作を検出したときに、
接続手段における接続トルクを、サーボ駆動中における
マニュアル操作の未検出時よりも小さく設定する制御手
段を設けている。

【００１３】これにより、光学調節手段のサーボ駆動中
に、ズーム駆動リング等を手で操作してマニュアル操作
（マニュアル停止操作、マニュアル増減速操作又はマニ
ュアル逆方向操作）が行われると、マニュアル操作に抗
してサーボ駆動系から光学調節手段に伝達される駆動ト
ルクが小さくなる（接続手段内で、マニュアル操作され
る光学調節手段側とサーボ駆動系側とのスリップが許容
される）ため、サーボ駆動を継続したままスムーズなマ
ニュアル操作が可能となる。しかも、マニュアル操作中
もサーボ駆動状態（少なくとも光学調節手段の駆動に必
要な最小の接続トルクが確保された状態）が維持される
ため、マニュアル操作を解除する（例えば、ズーム駆動
リングから手を離す）だけで、光学調節手段のサーボ駆
動を再開させることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図２
には、本発明の第１実施形態であるレンズ装置（光学装
置）の構成を示している。１は撮影レンズ本体（光学装
置本体）、１ａは撮影レンズ本体１内のズームレンズ光
学系（図示せず）を駆動するために撮影レンズ本体１に
設けられたズーム駆動リングである。なお、ズームレン
ズ光学系およびズーム駆動リング１ａが請求の範囲にい
う光学調節手段に相当する。

【００１５】３はズーム駆動リング１ａに噛み合うアイ
ドラギヤであり、このアイドラギヤ３はズーム位置検出
器２の回転軸に取り付けられている。ズーム駆動リング
１ａがズームレンズ光学系のワイド端とテレ端との間の
移動に連動して回転すると、この回転がアイドラギア３
を介してズーム位置検出器２に伝達される。これによ
り、ズーム位置検出器２は、ズームレンズ光学系のワイ
ド端とテレ端との間での位置に応じた信号を出力する。
４はズーム位置検出器２から出力されるズーム位置アナ
ログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であ
る。

【００１６】６はズーム駆動リング１ａに噛み合うアイ
ドラギヤである。５は電磁クラッチに代表されるクラッ
チ（接続手段）であり、その出力部（光学調整手段側の
構成要素）はアイドラギヤ６に噛み合っている。

【００１７】ここで、クラッチ５は、駆動用モータ（サ
ーボ駆動系）７とアイドラギヤ６（ズーム駆動リング１
ａ）との接続を電気的にＯＮ／ＯＦＦすることができる
とともに、入力される接続コントロール信号（これにつ
いては後述する）によってその接続トルク、すなわち、
駆動用モータ７から入力される同じ大きさの駆動トルク
に対してアイドラギヤ６を介してズーム駆動リング１ａ
に伝達可能な最大の駆動トルクを可変設定できるもので
ある。

【００１８】１１はズームレンズ光学系の駆動を指令す
る撮影者により操作され、その操作量に比例したズーム
コントロール信号（指令信号）を出力するズームコント
ロールスイッチであり、１０はズームコントロールスイ
ッチ１１から出力されるアナログ信号としてのズームコ
ントロール信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器である。

【００１９】１４はズームコントロールスイッチ１１か
らのズームコントロール信号に応じたズームレンズ光学
系のサーボ駆動制御およびクラッチ５の接続・接続解除
および接続状態の切り換え制御を司るＣＰＵである。８
はズームの駆動用モータ７を駆動する駆動回路、９はＣ
ＰＵ１４からズームコントロール信号に応じて出力され
るディジタル駆動信号をアナログ駆動信号に変換し、駆
動回路８に出力するＤ／Ａ変換器である。

【００２０】１２は後述するＤ／Ａ変換器１３を介して
ＣＰＵ１４から入力される接続コントロール信号によ
り、クラッチ５の接続ＯＮ／ＯＦＦの切り換えおよび接
続トルクを変更させる接続コントロール回路、１３はＣ
ＰＵ１４から出力されるディジタルの接続コントロール
信号を、アナログ信号に変換し、接続コントロール回路
１２に出力するＤ／Ａ変換器である。なお、ＣＰＵ１４
および接続コントロール回路１２が請求の範囲にいう制
御手段に相当する。

【００２１】このように構成されたレンズ装置では、ズ
ームコントロールスイッチ１１が操作されるとクラッチ
５の接続がＯＮになり、駆動用モータ７からの駆動力が
クラッチ５を介してズーム駆動リング１ａに伝達される
ことにより、ズーム駆動リング１ａが回転駆動され、ズ
ームレンズ光学系が光軸方向にサーボ駆動される。そし
て、このサーボ駆動中にズーム駆動リング１ａが撮影者
のマニュアル操作により強制的に停止、増減速又は逆回
転されることにより、クラッチ５の接続がＯＮのまま
（サーボ駆動状態のまま）、ズームレンズ光学系が光軸
方向において停止、増減速又は逆方向駆動される。

【００２２】また、ズームコントロールスイッチ１１が
操作されないことによりクラッチ５の接続がＯＦＦにな
り、ズーム駆動リング１ａが撮影者のマニュアル操作に
より回転駆動されるとズームレンズ光学系が光軸方向に
マニュアル駆動される。

【００２３】なお、本実施形態では、上記各構成要素の
うち撮影レンズ本体１およびズーム駆動リング１ａ以外
のものは、撮影レンズ本体１に対して着脱可能に装着又
は接続される駆動ユニットとしてユニット化されてい
る。そして、撮影レンズ本体１が不図示のカメラに装着
されることにより、カメラシステムが構成される。但
し、上記構成要素を全て１つの外装内に収め、全体とし
てカメラに対して装着可能な一体のレンズ装置を構成す
るようにしてもよい。

【００２４】このように構成されたレンズ装置（主とし
てＣＰＵ１４）の動作について、図３〜図１４に示す制
御フローチャートを用いて説明する。なお、図３にはメ
インルーチンのフローチャートを、他の図にはサブルー
チンのフローチャートを示している。

【００２５】図３のメインルーチンにおいて、レンズ装
置の電源をＯＮすると（ｓｔｅｐ１）、ＣＰＵ１４など
に電源が供給され、ＣＰＵ１４は初期設定を行う（ｓｔ
ｅｐ２）。この初期設定では、ソフトウエアを動作させ
るための初期設定を行うほか、本実施形態の説明にて必
要であるパラメータとなるデータの初期設定も行う。具
体的には、まず後述する現在のズーム位置を示すＺＯＯ
Ｍ＿ＰＯＳおよび前回のズーム位置信号の取得時のズー
ム位置を示すＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳに対応するメモ
リにそれぞれ現在のズーム位置信号を入力する。ズーム
位置信号の各メモリへのデータ取得に関しては後述の図
４のフローチャートにて説明する。また、マニュアル操
作状態を示すマニュアルモードフラグである停止モード
フラグ、逆転モードフラグ、加速モードフラグおよび減
速モードフラグのそれぞれに０を立てる。また、各カウ
ンター値、ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡ＝０、ＲＥＶＥＲＳＥ＿
ＤＡＴＡ＝０、Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝０、Ｍ＿Ｓ
ＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝０を入力する。各フラグの説明は
図８のフローチャートの説明時におこなう。

【００２６】こうして初期設定が終了すると、ＣＰＵ１
４は、ズームコントロール信号をチェックする（ｓｔｅ
ｐ３）。このとき、ズームコントロールスイッチ１１の
操作に応じて出力されるズームコントロール用アナログ
信号が、Ａ／Ｄ変換器１０によって、ＣＰＵ１４に入力
可能なディジタル信号にＡ／Ｄ変換され、ＣＰＵ１４に
入力される。ズームコントロールスイッチ１の操作が行
われない場合は、ズームコントロールスイッチ１１のセ
ンター値が入力される。

【００２７】次に、現在のズーム位置をチェックする、
レンズ位置チェックサブルーチンへ進む（ｓｔｅｐ
４）。

【００２８】ここでレンズ位置チェックサブルーチン
を、図４のフローチャートを用いて説明する。

【００２９】撮影レンズ本体１には、アイドラギア３を
介してズーム位置検出器２が接続されており、ズーム駆
動リング１ａが回転すると、これに連動してズーム位置
検出器２も回転し、その位置に応じたズーム位置信号
（アナログ信号）が出力される。ここではまず、ＺＯＯ
Ｍ＿ＰＯＳの値をＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳに入力する
（ｓｔｅｐ１０１）。このＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳ
は、前回ズーム位置検出時の、ズーム位置データとして
保存する。

【００３０】次に、ズーム位置検出器２より出力された
ズーム位置信号を、Ａ／Ｄ変換器４によって、ＣＰＵ１
４に入力可能なディジタル信号にＡ／Ｄ変換し、現在の
ズーム位置データとして、ＺＯＯＭ＿ＰＯＳに入力する
（ｓｔｅｐ１０２）。ズーム駆動を確認するためには、
ループ周期である単位時間内にデータが変化することが
必要であるため、このループの周期は、Ａ／Ｄ変換器の
分解能によって変更する必要がある。

【００３１】こうしてレンズ位置チェックサブルーチン
を終了すると、図３のフローチャートに戻り、入力され
たズームコントロール信号がスピードサーボ信号かポジ
ションサーボ信号かを確認する（ｓｔｅｐ５）。なお、
スピードサーボ、ポジションサーボを判別するため、別
途信号線を設けている。

【００３２】ズームコントロール信号がスピードサーボ
信号であった場合、ｓｔｅｐ３にて入力されたズームコ
ントロール信号がズーム駆動を開始させる基準値（しき
い値）を越えているかどうかを判断する（ｓｔｅｐ
６）。つまり、ズームコントロール信号をＺＣ、ズーム
コントロールスイッチ１１を操作していない時に出力さ
れるズームコントロール信号（センター値）をＶとする
と、 （Ｖ−α）≦ＺＣ≦（Ｖ＋α） の範囲にＺＣが入っている場合は、ズーム停止と判断
し、ｓｔｅｐ２０へ進む。逆にＺＣがどちらかのしきい
値を越えた場合、ズーム駆動を実行する。この場合、ま
ず入力されたズームコントロール信号より算出した駆動
方向と駆動信号をセットする（ｓｔｅｐ７）。次に、４
つのマニュアルモードフラグ（停止モードフラグ、逆転
モードフラグ、加速モードフラグ、減速モードフラグ）
のいずれかが１であるかどうかを確認する（ｓｔｅｐ
８）。いずれも１でない場合には、マニュアル操作はさ
れていないと判断し、通常のクラッチ接続制御を行うた
めのクラッチ接続処理１サブルーチンに進む。

【００３３】ここで、クラッチ接続処理１サブルーチン
を、図５のフローチャートを用いて説明する。まず、最
終的にどの程度の接続トルクをクラッチ５に設定するか
を求めるため、駆動信号によるパラメータを、駆動信号
を基に計算にて求め、それをＸとする（ｓｔｅｐ２０
１）。

【００３４】次に、求められたＸと基準となる接続トル
ク最小値であるａより、目標接続トルクＹ′を、 Ｙ′＝ａ＋ｂＸ とする（ｓｔｅｐ２０２）。なお、クラッチ５は、入力
された接続コントロール信号が大きくなるほど接続トル
クが大きくなる。

【００３５】また、上記ａは、前述したズームコントロ
ール信号がしきい値であるときの駆動信号（ＺＣ＝Ｖ＋
α ｏｒ ＺＣ＝Ｖ−α）、つまり、ズームレンズ光学
系がサーボ駆動できる最小のズームコントロール信号か
ら、算出された駆動信号で駆動したときに、空転、停止
せず、駆動できる接続トルクの最小値である。

【００３６】Ｘは、駆動信号が大きくなるにつれてズー
ムスピードも速くなるため、接続トルクの最小値ａによ
る接続トルクだけでは、スリップし空転してしまうた
め、この空転を防ぎ、出力された駆動信号に対応した駆
動スピードで駆動できる最低限の接続トルクＹ＝ａ＋Ｘ
となるように計算された値である。つまり、図１３に示
すようなトルク関係となるように計算された値である。

【００３７】ｂは、接続トルクを高くして外部より負荷
をかけても空転しない最低限の接続トルクとなるよう決
定したパラメータであり、また、レンズ装置が異なった
場合、回転駆動に必要なトルクも変化するため、それを
補正するためのパラメータでもある。なお、Ｙ′の値は
ここでは一次関数としたが、二次関数又は他の関数とし
てもよい。

【００３８】こうして目標接続トルクＹ′を算出した
後、最終的に接続トルクＹが目標接続トルクＹ′となる
ように、接続トルクＹを段階的にアップさせる（ｓｔｅ
ｐ２０３）。つまり、メインルーチンの周期ごとにある
一定量γずつ、接続トルクＹをアップさせるように、Ｃ
ＰＵ１４より接続コントロール信号を出力する（Ｙ＝Ｙ
＋γ）。

【００３９】そしてｓｔｅｐ２０４では、現在の接続ト
ルクＹが目標接続トルクＹ′以上となったか否かを確認
し、Ｙ＜Ｙ′のときはそのままｓｔｅｐ２０６に進み、
ＣＰＵ１４は、接続トルクがこのＹ（＝Ｙ＋γ）となる
ように接続コントロール信号を出力する。接続コントロ
ール信号はＤ／Ａ変換器１３によってアナログ信号に変
換された後、接続コントロール回路１２を介してクラッ
チ５に入力される。クラッチ５が電磁クラッチである場
合には、印加する電圧を可変することによって接続トル
クを可変させることができる。

【００４０】一方、ｓｔｅｐ２０４で、Ｙ≧Ｙ′のとき
はｓｔｅｐ２０５に進み、 Ｙ＝Ｙ′（＝ａ＋ｂＸ） とする。そして、ＣＰＵ１４は、接続トルクがこのＹと
なるように接続コントロール信号を出力する。接続コン
トロール信号はＤ／Ａ変換器１３によってアナログ信号
に変換された後、接続コントロール回路１２を介してク
ラッチ５に入力される（ｓｔｅｐ２０６）。

【００４１】なお、クラッチ接続処理１サブルーチンの
１回のルーチンが終了するごとに、図３のフローチャー
トのｓｔｅｐ１１に進む。

【００４２】一方、図３のｓｔｅｐ８において、４つの
マニュアルモードフラグ（停止モードフラグ、逆転モー
ドフラグ、加速モードフラグ、減速モードフラグ）のい
ずれかが１であった場合、クラッチ接続処理２サブルー
チンへ進む（ｓｔｅｐ１０）。このクラッチ接続処理２
サブルーチンについては後述する。そして、クラッチ接
続処理２サブルーチンの１回のルーチンが終了するごと
に、図３のｓｔｅｐ１１に進む。

【００４３】ｓｔｅｐ１１では、上記各クラッチ接続処
理サブルーチン計算された接続トルクＹでクラッチ５を
接続するとともに、ｓｔｅｐ７にてセットされた駆動方
向、駆動信号をＤ／Ａ変換器９によりアナログ信号に変
換し、アナログ駆動信号として駆動回路８に出力する。
駆動回路８は、その信号を基に駆動用モータ７を回転駆
動する。モータ７の回転は、アイドラギア６を介してズ
ーム駆動リング１ａに伝達され、これによりズームレン
ズ光学系のサーボ駆動が開始される。

【００４４】こうしてズームレンズ光学系のサーボ駆動
を開始させた後、ｓｔｅｐ１２のズーム駆動確認（スピ
ード）サブルーチンに進む。このサブルーチンでは、駆
動信号に基づいたズームサーボ駆動によるズーム駆動リ
ング１ａの回転と実際のズーム駆動リング１ａの回転と
が正しいかどうかを確認する。

【００４５】ズーム駆動確認（スピード）サブルーチン
を、図６のフローチャートを用いて説明する。ます、Ｃ
ＰＵ１４は、ｓｔｅｐ７にてセットされた駆動信号から
駆動スピード１を計算する（ｓｔｅｐ３０１）。この値
は、駆動信号によって通常のサーボ駆動が行われる時の
標準スピードである。

【００４６】次に、ｓｔｅｐ４にてズーム位置検出器２
からＣＰＵ１４に入力されたＺＯＯＭ＿ＰＯＳ、ＰＲＥ
＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳより、実際の駆動方向および駆動ス
ピードを計算する（ｓｔｅｐ３０２）。駆動スピードの
計算は、このソフトウエアがある決められた周期にてル
ープ（繰り返し）しているため、ＺＯＯＭ＿ＰＯＳとＰ
ＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳとの差分値および周期である時
間から計算できる。これらｓｔｅｐ３０１、ｓｔｅｐ３
０２より求められたデータをもとに、ズームのサーボ駆
動中にマニュアル操作されたかどうかを確認する。まず
回転停止チェックサブルーチンへ進む（ｓｔｅｐ３０
３）。

【００４７】ここで、回転停止チェックサブルーチンを
図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、ＺＯ
ＯＭ＿ＰＯＳとＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳを比較し、こ
の２つのデータが等しいかどうか確認する（ｓｔｅｐ７
０１）。等しくない場合（停止していない場合）には、
回転停止を判断するためのカウンタＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡ
をクリアし、ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡ＝０とする（ｓｔｅｐ
７０２）。

【００４８】一方、２つのデータが等しいとき（停止し
ているとき）は、カウンタＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡをカウン
トアップする（ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡ＝ＳＴＯＰ＿ＤＡＴ
Ａ＋１）（ｓｔｅｐ７０３）。

【００４９】次に、ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡがあるしきい値
Ｓ１を越えたかどうかを確認する（ｓｔｅｐ７０４）。
ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡがしきい値Ｓ１を越えている、つま
りしきい値Ｓ１の値分のルーチン回数の間、ズーム位置
データが変化しない場合には、ズームサーボ駆動中にズ
ーム駆動リング１ａがマニュアルにて強制的に停止され
ている状態であるとして、マニュアル停止モードを設定
し（ｓｔｅｐ７０５）、ズーム駆動確認（スピード）サ
ブルーチンへ戻る。

【００５０】ＳＴＯＰ＿ＤＡＴＡがあるしきい値Ｓ１を
越えていない場合は、マニュアル停止モードを解除し
（ｓｔｅｐ７０６）、ズーム駆動確認（スピード）サブ
ルーチンへ戻る。しきい値Ｓ１の値は、ソフトウエアの
ループの周期によるが、Ｓ１×周期の計算によりその時
間が求められるので、この時間によって決めればよい。

【００５１】回転停止チェックサブルーチンを終了する
と、ズーム駆動確認（スピード）サブルーチンにおいて
駆動方向チェックサブルーチンへ進む。

【００５２】駆動方向チェックサブルーチンを図１１の
フローチャートを用いて説明する。ここでは、セットさ
れている駆動方向と、ＺＯＯＭ＿ＰＯＳおよびＰＲＥ＿
ＺＯＯＭ＿ＰＯＳより求めた実際の駆動方向とが等しい
かどうかを確認する（ｓｔｅｐ８０１）。等しい場合
は、正規の駆動方向かどうかを判断するためのカウンタ
ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡをクリアし、ＲＥＶＥＲＳＥ
＿ＤＡＴＡ＝０とする（ｓｔｅｐ８０２）。

【００５３】２つのデータが等しくないとき、カウンタ
ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡをカウントアップする（ＲＥ
ＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡ＝ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡ＋
１）（ｓｔｅｐ８０３）。

【００５４】次に、ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡがあるし
きい値Ｒ１を越えたかどうか確認する（ｓｔｅｐ８０
４）。ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡが、しきい値Ｒ１を越
えている、つまりしきい値Ｒ１の値分のルーチン回数の
間、駆動方向が正しくなかった場合は、ズームサーボ駆
動中にマニュアルにてズーム駆動リング１ａを強制的に
逆回転させた場合であると判断し、マニュアル逆転モー
ドを設定し（ｓｔｅｐ８０５）、ズーム駆動確認（スピ
ード）サブルーチンへ戻る。

【００５５】ＲＥＶＥＲＳＥ＿ＤＡＴＡがしきい値Ｒ１
を越えていない場合は、マニュアル逆転モードを解除し
（ｓｔｅｐ８０６）、ズーム駆動確認（スピード）サブ
ルーチンへ戻る。しきい値Ｒ１の値は、ソフトウエアの
ループの周期によるが、Ｒ１×周期の計算により、その
時間が求められるので、この時間によって決めればよ
い。次に、ズーム駆動確認（スピード）サブルーチンに
おいて、スピードチェックサブルーチンへ進む。

【００５６】スピードチェックサブルーチンを図１２の
フローチャートを用いて説明する。ここでは、ｓｔｅｐ
３０１にて計算された駆動スピード１と、ＺＯＯＭ＿Ｐ
ＯＳおよびＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳより求めた実際の
駆動スピードとが等しいかどうかを確認する（ｓｔｅｐ
９０１）。等しい場合、正規の駆動スピードで駆動して
いるので、駆動スピードが正しいかどうかを判断するた
めのカウンタＰ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡとＭ＿ＳＰＥＥ
Ｄ＿ＤＡＴＡをクリアし、Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝
０、Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝０とする（ｓｔｅｐ９
０２）。

【００５７】一方、２つのデータが等しくないときは、
駆動スピード１と実際の駆動スピードのどちらが大きい
かを確認する（ｓｔｅｐ９０３）。つまり、セットされ
た駆動スピードより実際の駆動スピードが速いか遅いか
を判断する。駆動スピード１が実際の駆動スピードより
大きいとき、つまり実際の駆動スピードが遅いときは、
減速されていることになり、カウンタＭ＿ＳＰＥＥＤ＿
ＤＡＴＡをカウントアップする（Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡ
ＴＡ＝Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＋１）（ｓｔｅｐ９０
４）。このときは、加速されていないので、Ｐ＿ＳＰＥ
ＥＤ＿ＤＡＴＡはクリアし、Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ
＝０とする（ｓｔｅｐ９０５）。

【００５８】また、ｓｔｅｐ９０３において、駆動スピ
ード１が実際の駆動スピードより小さいとき、つまり実
際の駆動スピードが速いときは増速されていることにな
り、カウンタＰ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡをカウントアッ
プする（Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿
ＤＡＴＡ＋１）（ｓｔｅｐ９０６）。このときは、減速
されていないので、Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡはクリア
し、Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡ＝０とする（ｓｔｅｐ９
０７）。

【００５９】ｓｔｅｐ９０２，９０５，９０７からｓｔ
ｅｐ９０８に進むと、Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡがある
しきい値Ｐ１を越えたかどうかを確認する。Ｐ＿ＳＰＥ
ＥＤ＿ＤＡＴＡがしきい値Ｐ１を越えている場合、つま
りしきい値Ｐ１の値分の間、実際の駆動スピードの方が
速い場合は、ズームサーボ駆動中にズーム駆動リング１
ａがマニュアルにて強制的に増速方向に駆動されたもの
として、マニュアル増速モードを設定し（ｓｔｅｐ９０
９）、ズーム駆動確認（スピード）サブルーチンへ戻
る。

【００６０】一方、Ｐ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡがしきい
値Ｐ１を越えていない場合は、マニュアル増速モードを
解除して（ｓｔｅｐ９１０）、ｓｔｅｐ９１１に進む。

【００６１】ｓｔｅｐ９１１では、Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿Ｄ
ＡＴＡがあるしきい値Ｍ１を越えたかどうか確認する。
Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡがしきい値Ｍ１を越えてい
る、つまり、しきい値Ｍ１の値分のルーチン回数の間、
実際の駆動スピードの方が遅い場合は、ズームサーボ駆
動中にズーム駆動リング１ａがマニュアルにて強制的に
減速方向に駆動されたされたものとして、マニュアル減
速モードを設定し（ｓｔｅｐ９１２）、ズーム駆動確認
（スピード）サブルーチンへ戻る。

【００６２】Ｍ＿ＳＰＥＥＤ＿ＤＡＴＡが、しきい値Ｍ
１を越えていない場合は、マニュアル減速モードを解除
し（ｓｔｅｐ９１３）、ズーム駆動確認（スピード）サ
ブルーチンへ戻る。

【００６３】なお、しきい値Ｐ１、Ｍ１の値はソフトウ
エアのループの周期によるが、Ｐ１或いはＭ１）×周期
の計算により、その時間が求められるのでこの時間によ
って決めればよい。

【００６４】こうしてズーム駆動確認（スピード）サブ
ルーチンが終了すると、図３のメインのフローチャート
へ戻る。

【００６５】ここまで、前述したｓｔｅｐ５にて、入力
されたズームコントロール信号がスピードサーボ信号の
場合を説明したが、次に、ポジションサーボ信号てある
場合を以下に説明する。

【００６６】ｓｔｅｐ５にて、入力されたズームコント
ロール信号がポジションサーボ信号であると判断した場
合は、ＺＯＯＭ＿ＰＯＳのデータと同じ位置信号である
ので、ズームコントロール信号と現在のズーム位置であ
るＺＯＯＭ＿ＰＯＳとを比較し、これらが等しいかどう
かを判断する（ｓｔｅｐ１３）。等しい場合はズーム停
止と判断してｓｔｅｐ２０へ進む。逆に等しくない場合
はズーム駆動と判断してｓｔｅｐ１４に進む。

【００６７】ｓｔｅｐ１４では、入力されたズームコン
トロール信号より算出した到達位置データと駆動方向、
駆動信号をセットする。次に、４つのマニュアルモード
フラグ（停止モードフラグ、逆転モードフラグ、加速モ
ードフラグ、減速モードフラグ）のいずれかが１である
かを確認する（ｓｔｅｐ１５）。いずれも１でない場
合、マニュアル操作はされていないとして、前述した、
通常のクラッチ接続処理１サブルーチンへ進む（ｓｔｅ
ｐ１６）。そして、クラッチ接続処理１サブルーチンの
１回のルーチンが終了するごとにｓｔｅｐ１８に進む。

【００６８】また、４つのマニュアルモードフラグのい
ずれかが１であった場合は、クラッチ接続処理２サブル
ーチンへ進む（ｓｔｅｐ１７）。なお、クラッチ接続処
理２サブルーチンについては後述する。そして、クラッ
チ接続処理２サブルーチンの１回のルーチンが終了する
ごとにｓｔｅｐ１８に進む。

【００６９】ｓｔｅｐ１８では、各クラッチ接続処理サ
ブルーチンで計算された接続トルクＹでクラッチ５を接
続する。また、ｓｔｅｐ１４にてセットされた駆動方
向、駆動信号がＤ／Ａ変換器９によりアナログ信号に変
換され、アナログ駆動信号として駆動回路８に出力され
る。駆動回路８はその信号を基に、駆動用モータ７を回
転駆動し、アイドラギア６を介してズーム駆動リング１
ａの駆動を開始する（ｓｔｅｐ１８）。そして、到達位
置データとＺＯＯＭ＿ＰＯＳとを絶えず比較し、等しく
なった場合、駆動用モータ７を停止させる。この停止時
の処理については後述する。

【００７０】ｓｔｅｐ１８からはズーム駆動確認（ポジ
ション）サブルーチン（ｓｔｅｐ１９）に進む。このサ
ブルーチンでは、駆動信号によるズーム駆動と実際のズ
ーム駆動リング１ａの回転とが正しいかどうか確認す
る。

【００７１】このズーム駆動確認（ポジション）サブル
ーチンを、図７のフローチャートを用いて説明する。ま
ず、ＣＰＵ１４は、ｓｔｅｐ１４にてセットした到達位
置データと現在のズーム位置であるＺＯＯＭ＿ＰＯＳと
を比較し、これらが等しいかどうかを判断する（ｓｔｅ
ｐ４０１）。等しい場合はサブルーチン処理を終了し、
図３のメインのフローチャートへ戻る。等しくない場合
は、現在のズーム位置であるＺＯＯＭ＿ＰＯＳと到達位
置データと駆動信号とより、駆動スピード２を計算する
（ｓｔｅｐ４０２）。この値は、駆動信号によって通常
のサーボ駆動が行われる時の標準スピードである。

【００７２】次に、ｓｔｅｐ４にてズーム位置検出器２
からＣＰＵ１４に入力したＺＯＯＭ＿ＰＯＳおよびＰＲ
Ｅ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳより、現在の駆動方向および駆動
スピードを計算する（ｓｔｅｐ４０３）。駆動スピード
の計算は、このソフトウエアがある決められた周期にて
ループ（繰り返し）しているため、ＺＯＯＭ＿ＰＯＳ、
ＰＲＥ＿ＺＯＯＭ＿ＰＯＳの差分値と周期である時間と
から計算できる。そして、これらｓｔｅｐ４０２、ｓｔ
ｅｐ４０３より求められたデータを基に、ズームのサー
ボ駆動中にマニュアル操作されたかどうか確認する。

【００７３】まず、前述した回転停止チェックサブルー
チンへ進む（ｓｔｅｐ４０４）。次に、前述した駆動方
向チェックサブルーチンへ進む（ｓｔｅｐ４０５）。そ
して、前述したスピードチェックサブルーチンへ進む
（ｓｔｅｐ４０６）。

【００７４】こうして各チェックサブルーチンが終了す
ると、図７のフローチャートに戻り、さらに一連のサブ
ルーチン処理を終了して図３のメインのフローチャート
へ戻る。

【００７５】メインフローチャートでは、ｓｔｅｐ１２
のズーム駆動確認（スピード）サブルーチン、ｓｔｅｐ
１９のズーム駆動確認（ポジション）サブルーチンが終
了すると、マニュアルモードチェックサブルーチンへ進
む（ｓｔｅｐ２６）。

【００７６】ここでマニュアルモードチェックサブルー
チンを図８のフローチャートを用いて説明する。このマ
ニュアルモードチェックサブルーチンは、前述のズーム
駆動確認（スピード）サブルーチン、ズーム駆動確認
（ポジション）サブルーチンにて、サーボ駆動中にマニ
ュアル操作されたと判断された場合に、そのマニュアル
操作状態を確認し、その操作に応じてモードを設定する
ものである。

【００７７】まず、マニュアル停止モードであるかどう
かを確認する（ｓｔｅｐ５０１）。マニュアル停止モー
ドであれば、停止モードフラグ＝１とし（ｓｔｅｐ５１
２）、マニュアルモードチェックサブルーチンを終了し
て、図３のメインフローチャートへ戻る。

【００７８】マニュアル停止モードでない場合は、停止
モードフラグ＝０とし（ｓｔｅｐ５０２）、マニュアル
逆転モードであるかどうかを確認する（ｓｔｅｐ５０
３）。マニュアル逆転モードであれば、逆転モードフラ
グ＝１とし（ｓｔｅｐ５１１）、マニュアルモードチェ
ックサブルーチンを終了して、図３のメインフローチャ
ートへ戻る。

【００７９】マニュアル逆転モードでない場合は、逆転
モードフラグ＝０とし（ｓｔｅｐ５０４）、マニュアル
増速モードであるかどうかを確認する（ｓｔｅｐ５０
５）。マニュアル増速モードであれば、増速モードフラ
グ＝１とし（ｓｔｅｐ５１０）、マニュアルモードチェ
ックサブルーチンを終了して、図３のメインフローチャ
ートへ戻る。

【００８０】マニュアル増速モードでない場合は、増速
モードフラグ＝０とし（ｓｔｅｐ５０６）、マニュアル
減速モードであるかどうかを確認する（ｓｔｅｐ５０
７）。マニュアル減速モードであれば、減速モードフラ
グ＝１とし（ｓｔｅｐ５０９）、マニュアルモードチェ
ックサブルーチンを終了して、図３のメインフローチャ
ートへ戻る。

【００８１】マニュアル減速モードでない場合は、減速
モードフラグ＝０とし、マニュアルモードチェックサブ
ルーチンを終了して、図３のメインフローチャートへ戻
る。

【００８２】前述したｓｔｅｐ１０およびｓｔｅｐ１７
のクラッチ接続処理２サブルーチンでは、このマニュア
ルモードチェックサブルーチンにて設定されたフラグを
確認し、サーボ駆動中にマニュアル操作された場合のク
ラッチ５の接続トルクを決定する。

【００８３】ここで、クラッチ接続処理２サブルーチン
について、図９のフローチャートを用いて説明する。ま
ず、停止モードフラグ＝１であるかどうかを確認する
（ｓｔｅｐ６０１）。停止モードフラグ＝１であった場
合は、サーボ駆動中にマニュアル操作された状態である
ため、駆動信号により求めた接続トルク用パラメータＸ
と、基準となる接続トルクの最小値であるａとにより、
接続トルクＹを、 Ｙ＝ａ＋ｃＸ とする（ｓｔｅｐ６０２）。

【００８４】前述したように、Ｘは、駆動信号が大きく
なるにつれてズームスピードが速くなるため、接続トル
クの最小値ａによる接続では、スリップして空転してし
まうため、この空転を防ぎ、出力された駆動信号に対応
した駆動スピードで最低限駆動できる接続トルクＹ＝ａ
＋Ｘとなるように計算された値である。

【００８５】ここで、正規サーボ駆動時（サーボ駆動中
であってマニュアル操作がされていないとき）の接続ト
ルクＹ＝ａ＋ｂＸに対し、この接続トルクＹ＝ａ＋ｃＸ
がＹ＝ａ＋ｂＸよりも小さく、かつＹ＝ａ＋Ｘより大き
いトルクとなるようにｃを決定する。

【００８６】すなわち、 ａ＋ｂＸ≧ａ＋ｃＸ≧ａ＋Ｘ というトルク関係となるようにし、クラッチ５がマニュ
アル操作によりスリップ可能な状態となるようにｃを定
める。

【００８７】つまり、サーボ駆動中にマニュアル停止操
作がなされた場合は、クラッチ５における接続トルクが
正規サーボ駆動時の接続トルクよりも小さくなり、正規
サーボ駆動時の接続トルクが維持される場合に比べて、
駆動モータ７を回転させながら小さなマニュアル操作力
によりズーム駆動リング１ａ（つまりは、ズームレンズ
光学系）を停止させておくことができる。このとき、ク
ラッチ５内において、ズームレンズ光学系側の要素とモ
ータ側の要素とがスリップしている状態となる。

【００８８】ただし、サーボ駆動可能な最低限の接続ト
ルクは確保されているため、マニュアル停止操作してい
た手を離せば、すぐに正規の駆動方向へのサーボ駆動が
可能となる。

【００８９】ｓｔｅｐ６０１において、停止モードフラ
グ＝１ではなかった場合は、逆転モードフラグ＝１であ
るかを確認する（ｓｔｅｐ６０３）。逆転モードフラグ
＝１であった場合は、現在の状態が、サーボ駆動中にお
けるマニュアル逆方向操作状態であるとして、駆動信号
により求めた接続トルク用パラメータＸと、基準となる
接続トルクの最小値であるａとにより、接続トルクＹ
を、 Ｙ＝ａ＋ｄＸ とする（ｓｔｅｐ６０４）。

【００９０】ここで、正規サーボ駆動時の接続トルクＹ
＝ａ＋ｂＸに対し、この接続トルクＹ＝ａ＋ｄＸがＹ＝
ａ＋ｂＸよりも小さく、かつＹ＝ａ＋Ｘより大きいトル
クとなるようにｄを決定する。

【００９１】すなわち、 ａ＋ｂＸ≧ａ＋ｄＸ≧ａ＋Ｘ というトルク関係となるようにし、クラッチ５がマニュ
アル操作によりスリップ可能な状態となるようにｄを定
める。

【００９２】つまり、サーボ駆動中にマニュアル逆方向
操作がなされた場合は、クラッチ５における接続トルク
が正規サーボ駆動時の接続トルクよりも小さくなり、正
規サーボ駆動時の接続トルクが維持される場合に比べ
て、駆動モータ７を回転させながら小さなマニュアル操
作力によりズーム駆動リング１ａ（つまりは、ズームレ
ンズ光学系）を逆方向に駆動することができる。このと
き、クラッチ５内において、ズームレンズ光学系側の要
素とモータ側の要素とがスリップしている状態となる。

【００９３】ただし、サーボ駆動可能な最低限の接続ト
ルクは確保されているため、マニュアル逆方向操作して
いた手を離せば、すぐに正規の駆動方向へのサーボ駆動
が可能となる。

【００９４】ｓｔｅｐ６０３において、逆転モードフラ
グ＝１ではなかった場合は、増速モードフラグ＝１であ
るかどうかを確認する（ｓｔｅｐ６０５）。増速モード
フラグ＝１であった場合、現在の状態が、サーボ駆動中
におけるマニュアル増速操作状態であるとして、駆動信
号により求めた接続トルク用パラメータＸと、基準とな
る接続トルクの最小値であるａとにより、接続トルクＹ
を、 Ｙ＝ａ＋ｅＸ とする（ｓｔｅｐ６０６）。

【００９５】ここで、正規サーボ駆動時の接続トルクＹ
＝ａ＋ｂＸに対し、この接続トルクＹ＝ａ＋ｅＸがＹ＝
ａ＋ｂＸよりも小さく、かつＹ＝ａ＋Ｘより大きいトル
クとなるようにｄを決定する。

【００９６】すなわち、 ａ＋ｂＸ≧ａ＋ｅＸ≧ａ＋Ｘ というトルク関係となるようにし、クラッチ５がマニュ
アル操作によりスリップ可能な状態となるようにｄを定
める。

【００９７】つまり、サーボ駆動中にマニュアル増速操
作がなされた場合は、クラッチ５における接続トルクが
正規サーボ駆動時の接続トルクよりも小さくなり、正規
サーボ駆動時の接続トルクが維持される場合に比べて、
駆動モータ７を回転させながら小さなマニュアル操作力
によりズーム駆動リング１ａを増速方向（順方向）に駆
動することができ、ズームレンズ光学系を増速させるこ
とができる。このとき、クラッチ５内において、ズーム
レンズ光学系側の要素とモータ側の要素とがスリップし
ている状態となる。

【００９８】ただし、サーボ駆動可能な最低限の接続ト
ルクは確保されているため、マニュアル増速操作してい
た手を離せば、すぐに正規の駆動方向および駆動スピー
ドでのサーボ駆動が可能となる。

【００９９】ｓｔｅｐ６０５において、加速モードフラ
グ＝１でなかった場合は、マニュアル減速モードとな
る。マニュアル減速モードである場合、現在の状態が、
サーボ駆動中におけるマニュアル減速操作状態であると
して、駆動信号により求めた接続トルク用パラメータＸ
と、基準となる接続トルクの最小値であるａとにより、
接続トルクＹを、 Ｙ＝ａ＋ｆＸ とする（ｓｔｅｐ６０７）。

【０１００】ここで、正規サーボ駆動時の接続トルクＹ
＝ａ＋ｂＸに対し、この接続トルクＹ＝ａ＋ｆＸがＹ＝
ａ＋ｂＸよりも小さく、かつＹ＝ａ＋Ｘより大きいトル
クとなるようにｄを決定する。

【０１０１】すなわち、 ａ＋ｂＸ≧ａ＋ｆＸ≧ａ＋Ｘ というトルク関係となるようにし、クラッチ５がマニュ
アル操作によりスリップ可能な状態となるようにｄを定
める。

【０１０２】つまり、サーボ駆動中にマニュアル減速操
作がなされた場合は、クラッチ５における接続トルクが
正規サーボ駆動時の接続トルクよりも小さくなり、正規
サーボ駆動時の接続トルクが維持される場合に比べて、
駆動モータ７を回転させながら小さなマニュアル操作力
によりズーム駆動リング１ａを減速方向（逆方向）に駆
動し、ズームレンズ光学系を減速させることができる。
このとき、クラッチ５内において、ズームレンズ光学系
側の要素とモータ側の要素とがスリップしている状態と
なる。

【０１０３】ただし、サーボ駆動可能な最低限の接続ト
ルクは確保されているため、マニュアル増速操作してい
た手を離せば、すぐに正規の駆動方向および駆動スピー
ドでのサーボ駆動が可能となる。

【０１０４】こうしてｓｔｅｐ６０２，６０４，６０
６，６０７にて目標接続トルクが計算されると、その目
標接続トルクに応じた接続コントロール信号がＣＰＵ１
４から出力され、Ｄ／Ａ変換器１３によりアナログ信号
に変換され、接続コントロール回路１２を介してクラッ
チ５に入力される。これにより、クラッチ５において目
標接続トルクに等しい接続トルクが得られる。

【０１０５】ところで、各マニュアルモード時の接続ト
ルクであるＹを求めるために、パラメータｃ，ｄ，ｅ，
ｆが必要である。これらのパラメータの値は、前述した
ようにｂよりも小さい値であるが、各パラメータの大小
関係は、使用状況によって変更することができる。

【０１０６】例えば、マニュアル停止モードおよびマニ
ュアル逆転モードはサーボ駆動に完全に逆らってマニュ
アル操作を行うモードであるため、このときのクラッチ
５の接続トルクは、できるだけ小さい方が望ましい。ま
た、マニュアル停止モードとマニュアル逆転モードとを
比較すると、マニュアル逆転モードの方はサーボ駆動方
向とは反対方向に積極的にマニュアル操作をするモード
であるため、マニュアル逆転モードでの接続トルクはマ
ニュアル停止モードでの接続トルクよりも小さい方が望
ましい。このため、 ｂ＞（ｅ＝ｆ）＞ｃ＞ｄ のような関係で設定すればよい。つまり、図１４に示す
ような関係である。

【０１０７】次に、図３のフローチャートに戻り、ズー
ムサーボ駆動停止時の処理を説明する。ｓｔｅｐ６に
て、ズームコントロール信号をＺＣ、ズームコントロー
ルスイッチ１１を操作していない時に出力されるズーム
コントロール信号（センター値）をＶとし、 （Ｖ−α）≦ＺＣ≦（Ｖ＋α） の範囲にＺＣが入っているかどうか確認し、入っている
と場合は、ズーム停止と判断してｓｔｅｐ２０へ進む。

【０１０８】また、ｓｔｅｐ１３にて、ズームコントロ
ール信号と現在のズーム位置であるＺＯＯＭ＿ＰＯＳと
を比較してこれらが等しいかどうかを確認し、等しい場
合はズーム停止と判断して同様にｓｔｅｐ２０へ進む。

【０１０９】こうしてｓｔｅｐ６又はｓｔｅｐ１３にて
ズーム駆動停止と判断した場合、ＣＰＵ１４は、ズーム
駆動停止の駆動信号を出力し、Ｄ／Ａ変換器９によって
Ｄ／Ａ変換してアナログ信号とし、駆動回路８に出力す
る。駆動回路８はこの信号により駆動モータ７に停止信
号を出力し、これにより駆動モータ７は停止する（ｓｔ
ｅｐ２０）。次に、４つのマニュアルモードフラグ（停
止モードフラグ、逆転モードフラグ、加速モードフラ
グ、減速モードフラグ）のいずれかが１であるかどうか
を確認する（ｓｔｅｐ２１）。

【０１１０】ズーム駆動停止となったときは、駆動停止
直前までマニュアル操作されていたか又は現在もマニュ
アル操作をされていることが考えられ、後者の場合、マ
ニュアル操作している最中にサーボ駆動が終了してしま
うことになる。クラッチ５の接続トルクは、上述したよ
うに接続トルクの最小値であるａと、駆動信号によって
求められたＸとにより、例えばＹ＝ａ＋ｃＸのように求
められるため、サーボ駆動状態の時はこのトルクで接続
されているが、駆動信号が０となってＸによる変数がな
くなると接続トルクが急激にダウンし、Ｙ＝ａとなって
いまい、マニュアル操作トルクが急激に下がり、マニュ
アル操作に違和感を生じる。

【０１１１】これを防ぐために、マニュアルモードフラ
グのいずれかが１であった場合、接続トルクであるＹの
値を段階的にダウンさせる（ｓｔｅｐ２２）。例えば、
マニュアル逆転モードにおいて、Ｙ＝ａ＋ｄＸの接続ト
ルクでクラッチ５が接続されている最中に、ズームコン
トロールスイッチ１１の操作を止め、駆動信号が０とな
って駆動用モータ７が停止したとする。このとき、メイ
ンルーチンの周期ごとにある一定量（例えば、β）ずつ
接続トルクＹをダウンさせるように、ＣＰＵ１４より接
続コントロール信号を出力する（Ｙ＝Ｙ−βとする）。
そしてこの接続トルクの段階的ダウンをある一定の接続
トルクに下がるまで、つまりＹ≦Ｚとなるまで繰り返
し、Ｙ≦Ｚが確認できると（ｓｔｅｐ２３）、マニュア
ルモードフラグのすべてを０とし、マニュアルモード状
態を終了する（ｓｔｅｐ２４）。そして、接続トルクを
Ｙ＝０とし（ｓｔｅｐ２５）、クラッチ５を完全に切断
する。

【０１１２】また、ｓｔｅｐ２１においてマニュアルモ
ードフラグがいずれも１でないときは、ただちに接続ト
ルクをＹ＝０となるようにＣＰＵ１４より接続コントロ
ール信号を出力し、クラッチ５を切断する。

【０１１３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ズームレンズ光学系のサーボ駆動中に、ズーム駆動
リング１ａをマニュアル操作（マニュアル停止操作、マ
ニュアル増減速操作又はマニュアル逆方向操作）する
と、クラッチ５の接続トルクが小さくなり、マニュアル
操作に抗して駆動用モータ７からズーム駆動リング１ａ
に伝達される駆動トルクが小さくなる（つまり、クラッ
チ５内で、マニュアル操作されるズーム駆動リング１ａ
側とモータ７側とのスリップが許容される）。このた
め、サーボ駆動を継続したままスムーズなマニュアル操
作が可能となる。しかも、マニュアル操作中もクラッチ
５において少なくともサーボ駆動に必要な最小の接続ト
ルクが確保されるため、ズーム駆動リング１ａから手を
離すだけで、ズームレンズ光学系のサーボ駆動を再開さ
せることができる。

【０１１４】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
ズーム位置検出器２として、ポテンショメータに代表さ
れるアナログ信号を出力するものを用いた場合について
説明したが、これに代えて、ロータリーエンコーダに代
表されるパルス信号を出力するものを用い、所定の基準
位置からのパルス信号をカウントすることによってズー
ム位置等を検出するようにしてもよい。

【０１１５】（第３実施形態）上記第１実施形態では、
クラッチ５の接続トルクを計算にて求める場合について
説明したが、予め記憶したテーブルデータを用いて接続
トルクを求めるようにしてもよい。

【０１１６】（第４実施形態）上記第１実施形態では、
ズームレンズ光学系のサーボ駆動中にマニュアル操作さ
れた場合について説明したが、本発明は、フォーカスレ
ンズや光量調節系等、他の光学調節手段に対して適用す
ることもできる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学調節手段のサーボ駆動中にマニュアル操作（マニュ
アル停止操作、マニュアル増減速操作又はマニュアル逆
方向操作）が行われると、接続手段の接続トルクが小さ
く設定され、マニュアル操作に抗してサーボ駆動系から
光学調節手段に伝達される駆動トルクが小さくなるの
で、サーボ駆動を継続したままスムーズなマニュアル操
作を行わせることができる。しかも、マニュアル操作中
もサーボ駆動状態（少なくとも光学調節手段の駆動に必
要な最小の接続トルクが確保された状態）が維持される
ため、マニュアル操作を解除するだけで、光学調節手段
のサーボ駆動を再開させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ装置の構成
図。

【図２】上記レンズ装置の制御系の構成を示すブロック
図。

【図３】上記レンズ装置の動作を示すメインフローチャ
ート。

【図４】上記レンズ装置におけるズーム位置検出動作を
示すフローチャート。

【図５】上記レンズ装置におけるクラッチ接続処理１の
動作を示すフローチャート。

【図６】上記レンズ装置におけるズーム駆動確認（スピ
ード）処理の動作を示すフローチャート。

【図７】上記レンズ装置におけるズーム駆動確認（ポジ
ション）処理の動作を示すフローチャート。

【図８】上記レンズ装置におけるマニュアルモードチェ
ック動作を示すフローチャート。

【図９】上記レンズ装置におけるクラッチ接続処理２の
動作を示すフローチャート。

【図１０】上記レンズ装置における回転停止チェック動
作を示すフローチャート。

【図１１】上記レンズ装置における駆動方向チェック動
作を示すフローチャート。

【図１２】上記レンズ装置におけるスピードチェック動
作を示すフローチャート。

【図１３】上記レンズ装置におけるクラッチの通常サー
ボ駆動時の接続トルク−駆動信号の関係を表したグラフ
図。

【図１４】上記レンズ装置におけるサーボ駆動中にマニ
ュアル操作された場合のクラッチの接続トルク−駆動信
号の関係を表したグラフ図。

【図１５】従来のレンズ装置の構成図。

【符号の説明】

１…撮影レンズ本体 １ａ…ズーム駆動リング ２…ズーム位置検出器 ３…アイドラギア ４…Ａ／Ｄ変換器 ５…クラッチ ６…アイドラギア ７…駆動用モータ ８…駆動回路 ９…Ｄ／Ａ変換器 １０…Ａ／Ｄ変換器 １１…ズームコントロールスイッチ １２…接続コントロール回路 １３…Ｄ／Ａ変換器 １４…ＣＰＵ １５…接続ＯＮ／ＯＦＦ回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 7/16 H04N 5/222 - 5/257

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズその他の光学調節手段のサーボ駆
   動およびマニュアル操作による駆動が可能な光学装置で
   あって、前記光学調節手段のサーボ駆動時にサーボ駆動
   系を前記光学調節手段に対して駆動トルクの伝達が可能
   に接続する接続手段を有する光学装置において、 前記光学調節手段のサーボ駆動中にマニュアル操作を検
   出したときに、前記接続手段における接続トルクを、サ
   ーボ駆動中における前記マニュアル操作の未検出時より
   も小さく設定する制御手段を有することを特徴とする光
   学装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記光学調節手段のサ
   ーボ駆動中にマニュアル操作を検出したときに、前記接
   続手段の接続トルクをサーボ駆動中における前記マニュ
   アル操作の未検出時よりも小さく設定し、この接続手段
   内において、マニュアル操作される前記光学調節手段側
   と前記サーボ駆動系側と間でのスリップを許容すること
   を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 【請求項３】 前記光学調節手段のサーボ駆動中におけ
   る前記マニュアル操作の未検出時での前記接続手段の接
   続トルクが、前記サーボ駆動系から前記光学調節手段の
   サーボ駆動に必要な最小の接続トルクよりも大きく設定
   されており、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
   ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
   ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
   検出時よりも小さく、かつ少なくとも前記最小の接続ト
   ルクよりも大きな接続トルクに設定することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 【請求項４】 前記光学調節手段のサーボ駆動を指令す
   るために操作される操作手段を有し、前記光学調節手段
   のサーボ駆動時における前記接続手段の接続トルクが前
   記操作手段の操作量に応じて変更されるようになってお
   り、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
   ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
   ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
   検出時よりも小さく、かつ前記操作手段の操作量に応じ
   た接続トルクに設定することを特徴とする請求項１から
   ３のいずれかに記載の光学装置。
5. 【請求項５】 前記操作手段は、操作量に応じた指令信
   号を出力するものであり、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
   ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
   ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
   検出時よりも小さく、かつ前記操作手段から出力される
   指令信号に応じた接続トルクに設定することを特徴とす
   る請求項４に記載の光学装置。
6. 【請求項６】 前記操作手段は、操作量に応じた前記光
   学調節手段の駆動速度又は駆動位置を指令するものであ
   ることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、サーボ駆動中の前記光
   学調節手段を停止させるマニュアル停止操作とサーボ駆
   動中の前記光学調節手段を増速又は減速させるマニュア
   ル増減速操作のうちいずれが行われたかの判別が可能で
   あり、 前記マニュアル停止操作を判別したときに、前記接続手
   段の接続トルクを、前記マニュアル増減速操作を判別し
   たときに設定される接続トルクよりも小さく設定するこ
   とを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学
   装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、サーボ駆動中の前記光
   学調節手段を停止させるマニュアル停止操作とサーボ駆
   動中の前記光学調節手段を逆方向駆動させるマニュアル
   逆方向操作のうちいずれが行われたかの判別が可能であ
   り、 前記マニュアル逆方向操作を判別したときに、前記接続
   手段の接続トルクを、前記マニュアル停止操作を判別し
   たときに設定される接続トルクよりも小さく設定するこ
   とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学
   装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記光学調節手段のサ
   ーボ駆動中に検出されたこの光学調節手段の駆動位置が
   変化していないことに基づいて、サーボ駆動されている
   前記光学調節手段を停止させるマニュアル停止操作がな
   されたことを検出することを特徴とする請求項１から８
   のいずれかに記載の光学装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    所定速度でのサーボ駆動中に検出されたこの光学調節手
    段の駆動速度が前記所定速度とは異なる速度に変化した
    ことに基づいて、サーボ駆動されている前記光学調節手
    段を増速又は減速させるマニュアル増減速操作がなされ
    たことを検出することを特徴とする請求項１から８のい
    ずれかに記載の光学装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    所定方向へのサーボ駆動中に検出されたこの光学調節手
    段の駆動方向が前記所定方向とは異なる方向に変化した
    ことに基づいて、サーボ駆動されている前記光学調節手
    段を逆方向に駆動させるマニュアル逆方向操作がなされ
    たことを検出することを特徴とする請求項１から８のい
    ずれかに記載の光学装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    サーボ駆動中にマニュアル操作を検出した状態におい
    て、サーボ駆動の停止が指令されたときは、前記接続手
    段の接続トルクを切断状態まで段階的に小さくすること
    を特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の光学
    装置。
13. 【請求項１３】 前記光学調節手段が、ズームレンズ光
    学系であることを特徴とする請求項１から１２のいずれ
    かに記載の光学装置。
14. 【請求項１４】 レンズその他の光学調節手段を備えた
    光学装置本体に装着又は接続され、前記光学調節手段の
    サーボ駆動およびマニュアル操作による駆動が可能な光
    学装置駆動ユニットであって、前記光学調節手段のサー
    ボ駆動時にサーボ駆動系を前記光学調節手段に対して駆
    動トルクの伝達が可能に接続する接続手段を有する光学
    装置駆動ユニットにおいて、 前記光学調節手段のサーボ駆動中にマニュアル操作を検
    出したときに、前記接続手段における接続トルクを、サ
    ーボ駆動中における前記マニュアル操作の未検出時より
    も小さく設定する制御手段を有することを特徴とする光
    学装置駆動ユニット。
15. 【請求項１５】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    サーボ駆動中にマニュアル操作を検出したときに、前記
    接続手段の接続トルクをサーボ駆動中における前記マニ
    ュアル操作の未検出時よりも小さく設定し、この接続手
    段内において、マニュアル操作される前記光学調節手段
    側と前記サーボ駆動系側と間でのスリップを許容するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の光学装置駆動ユニッ
    ト。
16. 【請求項１６】 前記光学調節手段のサーボ駆動中にお
    ける前記マニュアル操作の未検出時での前記接続手段の
    接続トルクが、前記サーボ駆動系から前記光学調節手段
    のサーボ駆動に必要な最小の接続トルクよりも大きく設
    定されており、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
    ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
    ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
    検出時よりも小さく、かつ少なくとも前記最小の接続ト
    ルクよりも大きな接続トルクに設定することを特徴とす
    る請求項１４又は１５に記載の光学装置駆動ユニット。
17. 【請求項１７】 前記光学調節手段のサーボ駆動を指令
    するために操作される操作手段を有し、前記光学調節手
    段のサーボ駆動時における前記接続手段の接続トルクが
    前記操作手段の操作量に応じて変更されるようになって
    おり、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
    ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
    ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
    検出時よりも小さく、かつ前記操作手段の操作量に応じ
    た接続トルクに設定することを特徴とする請求項１４か
    ら１６のいずれかに記載の光学装置駆動ユニット。
18. 【請求項１８】 前記操作手段は、操作量に応じた指令
    信号を出力するものであり、 前記制御手段は、前記光学調節手段のサーボ駆動中にマ
    ニュアル操作を検出したときに、前記接続手段の接続ト
    ルクを、サーボ駆動中における前記マニュアル操作の未
    検出時よりも小さく、かつ前記操作手段から出力される
    指令信号に応じた接続トルクに設定することを特徴とす
    る請求項１７に記載の光学装置駆動ユニット。
19. 【請求項１９】 前記操作手段は、操作量に応じた前記
    光学調節手段の駆動速度又は駆動位置を指令するもので
    あることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の光学
    装置駆動ユニット。
20. 【請求項２０】 前記制御手段は、サーボ駆動中の前記
    光学調節手段を停止させるマニュアル停止操作とサーボ
    駆動中の前記光学調節手段を増速又は減速させるマニュ
    アル増減速操作のうちいずれが行われたかの判別が可能
    であり、 前記マニュアル停止操作を判別したときに、前記接続手
    段の接続トルクを、前記マニュアル増減速操作を判別し
    たときに設定される接続トルクよりも小さく設定するこ
    とを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載の
    光学装置駆動ユニット。
21. 【請求項２１】 前記制御手段は、サーボ駆動中の前記
    光学調節手段を停止させるマニュアル停止操作とサーボ
    駆動中の前記光学調節手段を逆方向駆動させるマニュア
    ル逆方向操作のうちいずれが行われたかの判別が可能で
    あり、 前記マニュアル逆方向操作を判別したときに、前記接続
    手段の接続トルクを、前記マニュアル停止操作を判別し
    たときに設定される接続トルクよりも小さく設定するこ
    とを特徴とする請求項１４から２０のいずれかに記載の
    光学装置駆動ユニット。
22. 【請求項２２】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    サーボ駆動中に検出されたこの光学調節手段の駆動位置
    が変化していないことに基づいて、サーボ駆動されてい
    る前記光学調節手段を停止させるマニュアル停止操作が
    なされたことを検出することを特徴とする請求項１４か
    ら２１のいずれかに記載の光学装置駆動ユニット。
23. 【請求項２３】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    所定速度でのサーボ駆動中に検出されたこの光学調節手
    段の駆動速度が前記所定速度とは異なる速度に変化した
    ことに基づいて、サーボ駆動されている前記光学調節手
    段を増速又は減速させるマニュアル増減速操作がなされ
    たことを検出することを特徴とする請求項１４から２１
    のいずれかに記載の光学装置駆動ユニット。
24. 【請求項２４】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    所定方向へのサーボ駆動中に検出されたこの光学調節手
    段の駆動方向が前記所定方向とは異なる方向に変化した
    ことに基づいて、サーボ駆動されている前記光学調節手
    段を逆方向に駆動させるマニュアル逆方向操作がなされ
    たことを検出することを特徴とする請求項１４から２１
    のいずれかに記載の光学装置駆動ユニット。
25. 【請求項２５】 前記制御手段は、前記光学調節手段の
    サーボ駆動中にマニュアル操作を検出した状態におい
    て、サーボ駆動の停止が指令されたときは、前記接続手
    段の接続トルクを切断状態まで段階的に小さくすること
    を特徴とする請求項１４から２４のいずれかに記載の光
    学装置駆動ユニット。
26. 【請求項２６】 前記光学装置本体に備えられた前記光
    学調節手段としてのズームレンズ光学系を駆動すること
    を特徴とする請求項１４から２５のいずれかに記載の光
    学装置駆動ユニット。
27. 【請求項２７】 請求項１から１３のいずれかに記載の
    光学装置と、この光学装置が装着されるカメラとを有し
    て構成されることを特徴とするカメラシステム。
28. 【請求項２８】 請求項１４から２６のいずれかに記載
    の光学装置駆動ユニットと、この光学装置駆動ユニット
    が装着又は接続される光学装置本体とを有して構成され
    ることを特徴とする光学装置。
29. 【請求項２９】 請求項１４から２６のいずれかに記載
    の光学装置駆動ユニットと、この光学装置駆動ユニット
    が装着又は接続される光学装置本体と、この光学装置本
    体が装着されるカメラとを有して構成されることを特徴
    とするカメラシステム。