JPH021807A - 光学機器におけるレンズ位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカメラや観測機器等の光学機器におけるレンズ
位置制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ビデオカメラに搭載されているズームレンズは第
９図に示されるように４群のレンズ群から構成されてい
るものが一般的であった。

第９図において、１はレンズ鏡胴の先端に配置された焦
点合わせの為の１群レンズＦ、２は変倍を行うためのバ
リエータレンズである２群レンズＶ、３は変倍動作後に
焦点を正しく結ばせるためのコンベンセータレンズであ
る３群レンズＣ，４は結像させるためのリレーレンズで
ある４群レンズＲ１である。なお、第７図は該ズームレ
ンズの焦点距離がワイド端（最短）状態であり、且つω
距離の被写体に合焦している図であり、以下、各レンズ
群の動き方の説明の為に、ここではこの状態の１群レン
ズＦ、２群レンズ■及び３群レンズＣの位置をそれぞれ
零（０）位置と考えることとする。

第１０図乃至第１２図は該ズームレンズにおいて、各レ
ンズ群Ｆ〜Ｒの位置変化と該ズームレンズの焦点距離も
しくは被写体距離との関係を示したものである。以下に
は、これらの図を参照して該ズームレンズの特性を説明
する。

第１０図（ａ）は第２群レンズ■を光軸に沿って移動さ
せた位置を横軸にとり、該ズームレンズの焦点距離ｆを
縦軸にとって第２群レンズ■を移動させた時に焦点距離
ｒがどのように変化するかを示したグラフである。なお
、Ｗは該ズームレンズの焦点距離が最も短くなったワイ
ド状態を表わし、Ｔは該ズームレンズの焦点距離が最も
長くなったテレ状態を表わす。

第１０図（ｂ）は３群レンズＣの光軸方向の位置を横軸
にとり、縦軸に該ズームレンズの焦点距Ｊｉｆｆ　ｆを
とって第３群レンズＣの位置の変化に対する焦点距離ｆ
の変化を表わしたグラフである。

第１１図は被写体までの距離（メートル）の逆数を横軸
にとり、縦軸には第１群レンズＦを光軸方向に沿って前
方移動させた時の位置をとって第１群レンズＦの位置の
変化に対する被写体距離の変化を示した図である。

第１２図は第１群レンズＦを光軸方向に沿って前方移動
させた時の位置を縦軸にとり、横軸に該ズームレンズの
焦点距１）ｉｆｆ　ｆをとって第ルンズ群の位置と焦点
距離ｆとの関係を示すとともに被写体までの距離が１ｍ
、２ｍ、３ｍ、ｏ。

の各場合について第ルンズ群Ｆの位置を例示したグラフ
である。

以上の各図から、公知のズームレンズには次のような特
性のあることがわかる。すなわち、第１１図及び第１２
図から明らかであるように、被写体距離が変らない場合
にはズーミングを行って焦点距離を変化させた時にも第
１群レンズＦを８勅させる必要がないため第２群レンズ
Ｖと第３群レンズＣとを第１０図の特性に従って連動さ
せればよいので各レンズの位置制御が比較的簡単であり
、その位置制御をカム等の機械的制御機構で行うことが
できるという長所がある。

第１３図は公知のズームレンズの２群レンズ２（バリエ
ータレンズ）と３群レンズ３（コンベンセータレンズ）
との連動機構を示した図である。同図において、５は２
群レンズ２を保持している２群レンズ保持枠、６は３群
レンズ３を保持している３群レンズ保持枠、７及び８は
該レンズ保持枠５及び６を光軸に沿りて案内するガイド
バー　９は該レンズ保持枠５及び６に突設されたビン５
ａ及び６ａを挿入するカム溝９ａ及び９ｂが周面に穿設
されているカム筒、１０はカム筒の外周に嵌装されると
ともにレンズ鏡胴などの静止部材に固定された固定筒、
１１はカム筒９に連結部１１ａで固定されるとともに固
定筒１０の外周面に対して相対回転のみ可能に嵌装され
たズーム操作環である。

ズーミング時にズーム操作環１１が回転されるとカム筒
９も回転され、その結果、カム溝９ａ内でのピン５ａの
相対位置とカム溝９ｂ内でのピン６ａの相対位置とが変
化するため２群レンズ保持枠５と３群レンズ保持枠６が
それぞれ光軸方向に沿って相対穆勤されることになる。

しかしながらカム筒を用いる従来公知の制御機構は該カ
ム筒の嵌合精度やカム溝の加工精度等を極めて高精度に
しなければならないので製造コストが高価であるという
短所もあった。

しかも、第１１図及び第１２図から明らかなように、従
来のズームレンズでは至近距離（たとえば１ｍ以下の）
の被写体にピントを合せるためには１群レンズ１の繰り
出し二を距離の逆数に比例して大きくしなけれはならず
、レンズ直前にピントを合わせるには無限に近い量だけ
縁り出さなけばならないので至近距離での撮影が不可能
であるという重大な欠点があった。

それ故、最近では、１群レンズ１を移動させないでピン
ト合せを行うことができる所謂インナーフォーカスタイ
プのズームレンズが提案されている。

このズームレンズの一例は第１４図に示すように、１群
レンズ１と２群レンズ２を有しているが、従来のコンベ
ンセータに相当する３群レンズがない。このズームレン
ズでは、１群レンズ１と４群レンズの前方レンズ４Ａ　
（Ｒ）とが非移動レンズとして構成される一方、２群レ
ンズ２のバリエータは第９図の公知のズームレンズと同
様に焦点距離変更の際に移動されるように構成されてい
る。また、リレーレンズ群４の後方レンズ４Ｂ（ＲＲ）
は従来のズームレンズのコンペンセータレンズと同様に
焦点調節と補正とを行う機能を有しており　該レンズ４
Ｂが従来のコンペンセータレンズと同様に光軸に沿って
移動されることによって焦点調節と補正とが行われる。

また、インナーフォーカスタイプのズームレンズの別の
構成例としては第１７図の様な例が挙げられる。この場
合には４群構成で第２群レンズ２が間借機能を有するこ
とは第９図の従来の４群ズームと同様である。しかしな
がら第９図と比べて異なっているのは第１群１が固定の
鏡層１０１に取付き固定されていることである。

この為、従来補正の働きのみをしていた第３群レンズ３
が焦点合せの機能をも兼用することとなる。

この様なレンズ構成を有するズームレンズでは１群レン
ズ１を移動させない構造であるため、極めて至近距離の
被写体にもピントを合わせること−ができるが、移動レ
ンズである２群レンズ２と第１４図のリレー後方レンズ
４Ｂ又は１７図の場合の３群レンズ３との相対位置関係
が極めて複雑であるため、第１３図の如きカム機構等の
簡単な制御機構では２群レンズ２と第１４図のリレー後
方レンズ４Ｂ又は第１７図の３群レンズ３とを制御する
ことができず、従フて、第１４図又は第１７図に示した
レンズ構成のズームレンズを実用化することは機械的機
構のみではきわめて困難であった。

第１５図は第１４図のズームレンズにおける２群レンズ
（Ｖ）の位置を横軸にとり、縦軸にリレー後方レンズ４
Ｂ（ＲＲ）の位置をとって被写体距離毎に両レンズの相
対位置関係を表したグラフであり、第１５図から明らか
なように、両レンズの相対的位置関係は被写体の距離が
（１）、３ｍ、１ｍ、　０．５ｍ、　０．２ｍ　、　０
．０１ｍのように変化するにつれて変化するため、両レ
ンズをカム等の簡単な制御機構によって制御することは
不可能であることがわかる。

しかるに最近では焦点面に正しく像が結ばれているか否
かの検出結果に応じてリレー後方レンズ４Ｂのみを２群
レンズ２に対して制御するという制御方法を採用するこ
とにより第１４図のズームレンズを実用化しようとする
提案が行われ、また、この提案に基いて開発された商品
も発表されている。

第１６図（Ａ）は該提案乃至商品において採用されてい
るレンズ位置制御方法及びレンズ構成を図示した概略図
であり、１は１群レンズ、２は２群レンズ、４Ａはリレ
ーレンズの前方レンズ、４Ｂはリレーレンズの後方レン
ズ、１２は焦点面における結像検出手段、１３は合焦検
出及び合焦制御のための合焦制御（ＡＦ）回路、１４は
ＡＦ回路１３により制御されてリレー後方レンズ４Ｂの
位置決め及び駆動を行う駆動手段である。

第１６図（Ｂ）〜第１６図（Ｄ）は自動焦点調節装置の
一例を示すものである。第１６図（Ｂ）において、１７
はビデオカメラの全画面領域を示し、１８はその中で測
距の為に信号を取り出す範囲を示し、又１９は実際に被
写体が有するコントラストであるとする。第１６図（Ｃ
）において、（ａ）がこのコントラスト部分であるとす
ると、（ｂ）はＹ信号出力であり、（Ｃ）はＹ信号の微
分値を示し、（ｄ）はその絶対値、（ｅ）はピークホー
ルドを行なった信号であり、ここで、高さＡがピントの
合っている度合（以下ボケ評価値と称す）を示している
。第１６図（Ｄ）は縦軸に第９図の１群レンズ１又は第
１４図のレンズ４Ｂのレンズ位置をとり縦軸にボケ評価
値Ａをとフたもので、ピークの位置Ｂで合焦が実現する
。

なお、別の改善した方式として、特開昭６２−２９８１
１０号、特開昭６２−２８４３１６号等が提案され゛て
いる。これは、バリエータレンズと、コンベンセータ及
びフォーカス機能を兼用するレンズの位置情報もしくは
、バリエータレンズと距離操作部材（距離環）の位置情
報に応じて、バリエータレンズの所定移動量に対応する
コンベンセータ及びフォーカス機能を兼用するレンズ（
以下、兼用レンズと称す）の単位移動量をメモリーして
おき、バリエータレンズの所定量り勅の度にメモリーさ
れた該単位移動量に基づき兼用レンズの移動を制御する
ようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、第１６図（Ａ）に示した公知のズームレンズ
及びレンズ位置制御方式では、結像検出手段１２からＡ
Ｆ回路１３への入力信号の精度及び速度が高ければ結像
面に生じる映像にボケや歪みが生じることはないが、実
際には測距サイクル等の応答遅れ等によってリレー後方
レンズ４Ｂの制御精度が低くなる可能性が非常に高いの
で、大きなボケを生じやすいという重大な欠点があった
。

また、上述改善した方式においては、バリエータレンズ
の所定量のｆＪ動を検出することが前提となる為、高精
度な上記兼用レンズの移動を得るためにはバリエータレ
ンズの移動量を極めて細くしていく必要があり、更にほ
この兼用レンズの８勤速度を高速にしないこと、発生し
たボケを補正するにかなりの時間を要することが懸念さ
れる。

従って、本発明の目的は、測距サイクル等の応答遅れが
あっても、大きなボケを発生させないと共に、バリエー
タの位置の検出をさほど細かくしなくても大きなボケを
発生することがないズームレンズを構成することのでき
るレンズ位置制御装置を提供することにあり、特に変倍
時の補正及び焦点合せの作用を行なわせるレンズ群の不
要な動作をなくして合焦の誤動作を防ぐレンズ位置制御
装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段及び作用コ本発明のレンズ
位置制御装置は、光軸に沿って穆勤して変倍作用を行な
わせる第１のレンズ群と、変倍時の補正及び焦点合わせ
の作用を行なわせる第２のレンズ群と、該第１のレンズ
群の位置及び第２のレンズ群の位置を夫々検出するレン
ズ群位置検出手段と、変倍操作の検出に伴い、該第１及
び第２のレンズ群の位置及び速度等を合焦検出手段から
の情報により得られる合焦の程度に基づき制御する駆動
制御手段とを備え、該駆動制御手段は、該第１及び第２
のレンズ群の位置情報及び該第１のレンズ群の６動速度
情報に応じて複数の第２のレンズ群の第３動制御情報を
記憶する第２のレンズ群移動情報記憶部と、該第２のレ
ンズ群オｊｉＩｌｌ情報記憶部に記憶されている穆勤制
御情報を読み出して該第１のレンズ群と略同時に該第２
のレンズ群の駆動を実行すると共に、連続して読み出さ
れる該第２のレンズ群の２つの移動制御情報間にレンズ
挙動の情報が相反することを検出すると、読み出した移
動制御情報とは別の制御情報で該第２のレンズ群を駆動
制御する第２のレンズ群駆動制御部とを有することを特
徴とするものである。

［実　施　例］ 以下本発明装置を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

実施例１ 第１図は本発明によるレンズ位置制御装置の実施例１を
適用したズームレンズ鏡筒の断面図を示している。

図中、１，２．４Ａ、４Ｂは既に第１４図において説明
したレンズ群である。１群レンズ１は、鏡枠１０３に固
定され、固定鏡筒１０２との間でレンズ位置を最適位置
をとるようネジ嵌・合し、調整後ビス１０４にて固定さ
れる。バリエータ２はバリエータ移ｉｊ［１０５に固定
され、バー１０８を案内にスラスト方向（光軸方向）に
移動する。ここでバー１０８は図の様に外周にあるリー
ドを持ったＶ講が加工してあり、不図示のボールを、バ
リエータ移動環に固定された不図示の板バネによってこ
のＶ溝に圧接することにより位置が決まると共に、第２
図に示すズームモーター１４０によりバー１０８を回転
させることで、その位置を変えることが出来る。また、
この移動環にはブラシ１０７が取付けてあり、エンコー
ダー基板１０６　との間で摺動することによりバリエー
タ・エンコーダーを構成している。

１０９はｉＧメーターであり羽根１１１を駆動すること
により絞り口径を制御している。レンズ群４Ａは鏡胴１
１８に固定されている。

一方、リレー後方レンズ群（ＲＲ）４Ｂは穆！ｌＩ３］
１１７に取付けてあり、９勅Ｊ］１１７は内側にメネジ
加工を施した光軸方向に延びるスリーブ１１５が一体に
設けられており、このスリーブ１１５は光軸方向への９
勅が不能で且つ光軸回りの回転が可能な外周にオネジ加
工を施した駆動軸１１４に螺合している。この駆動軸１
１４は一端部に駆動軸プーリー１１３ａを有し、ステッ
プモーター１１２のプーリー１１３ｂとの間に掛は回さ
れるＶベルト１２０を介して回転駆動力が伝達される。

すなわち、ステップモーター１１２を回転させることに
より、駆動軸１１４が回転し、スリーブ１１５が螺出、
螺入してリレー後方レンズ４Ｂの光軸方向の位置を変え
ることができることになる。

ここで、例えばスリーブ１１５のネジのピッチを０．３
５＋ｎｍ、駆動釉プーリー１１３ａとプーリー１１３ｂ
との比を２．ステップモーター１１２の１パルス入力当
たりの回転角を１８度とした場合、ステップモーター１
１２に１パルス入力すると、レンズ群４Ｂは８．７５μ
ｍ光軸方向に移動することとなるが、レンズ群４Ｂの移
動による焦点面であるところの撮像素子１２９への効き
量を１．０程度に設定しておけば、合焦時から１パルス
分レンズ群４Ｂがずれても発生する錯乱円は１０μｍ程
度であり、この程度の精度であれば充分な合焦精度が得
られる。

本実施例は、コンベンセータとフォーカスの機能を兼用
するレンズ群４Ｂの位置検出の為に、ステップモーター
１１２の入力パルス数を用いるものであるが、カメラの
電源オン又はオフに際して、レンズ群４Ｂをある所定の
Ｏ番地に移動させておく必要があり、本実施例では移動
環１１７の後端部分１２２が０番地調整カム１２１と当
たる位置を０番地とする様構成しである。

そして、このように構成されたズームレンズ系における
、２群レンズ２（以下にはＶと記載する）の位置とリレ
ー後方レンズ群４Ｂ（以下にはＲＲと記載する）の位置
との相対関係は、被写体距離に応じて第５図の図表に示
す如く表わされる。

第５図において、ＲＲの位置とＶの位置とをそれぞれ位
置検出手段で検出した点がＰ、であったとし、このズー
ムレンズを制御する合焦制御手段における測距サイクル
がｔ、であったとする。そして、■のり勅が行われたと
同時に測距サイクルが開始されたと仮定すると次の測距
結果が出るまでの間に■とＲＲとの位置関係は点Ｐ２に
まで変化すると考えられる。

これに対して、■の８勤と同時にＲＲを移動させると、
例えば測距による補正が行われなくともＶとＲＲとの相
対位置関係は点Ｐ３で表わされる値となり、その結果、
理想の点Ｐ４とのずれはｄ２となる。このＰ、〜Ｐ４の
焦点距離でのＶの焦点面への効き量をたとえば１．０で
表わした場合、この時のＦナンバーをＦとすると、発生
する錯乱円の径は点Ｐ４ではゼロ、点Ｐ３ではｄ２／Ｆ
、点Ｐ２でｄ、／Ｆ、となる。ここで、ｄ、＝５ｄ２と
仮定すると、点Ｐ２及びＰ４におけごボケは錯乱円で５
倍の差となって現れる。この動きは被写体距離に変化が
ないという前提の下に求められているものの、ズーム中
のボケの発生率の改善には多大な効果がある。

しかしながら、この考えを理想的に実現するためには■
とＲＲの位置を正確に求めて点Ｐ。

を求め、点Ｐ＋を通る特性曲線を正しく予測した上で必
要なＲＲの移動速度を算出することが必要となるため、
大規模な演算を要することになり、その結果、大規模な
演算回路を必要とすることになって合焦制御手段のコス
トが高価になるという問題が生じてくる。

そこで、本発明では第５図に示したマツプを必要精度に
応じてＶ方向及びＲＲ力方向両方向で分割し、それぞれ
の領域で代表の速度を第２図に示す後記の速度データメ
モリー１３１内に覚え込ませておくという方法を採用し
ている。

第６図は第５図のマツプ内を領域分割した例を示したも
のである。この分割例ではＶの８勤を均等分割する一方
、ＲＲ力方向Ｖの一つの領域内を通る■と至近の軌跡の
傾きの差を目標とする被写界深度で割った数で分割して
いる。

第７図は、第６図のａ及びｂの領域内でＶとＲＲとの相
対位置曲線からＲＲの移動速度などを求める方法を説明
するための図である。

第７図において、２３を点Ｐ、を通る被写体距離一定の
場合の相対位置曲線とし、曲線２０及び２１を夫々の領
域におけるレンズ移動の傾きとしくなお、バリエータの
移動速度が一定である時にはＲＲの移動速度と考えても
よい）、ＡＦからのフィードバックなしに点Ｐ、から■
及びＲＲが動く場合には、領域すにある間は点Ｐ５を通
り曲線２１に平行な軌跡で動き、領域ａでは曲線２０と
平行に動くので軌跡としては２２のようになり、理想的
軌跡２３と軌跡２２とのズレが誤差となる。この場合軌
跡２２は理想的軌跡２３、すなわち実際の被写体距離よ
りも遠方側で合焦する、所謂後ビンと称する状態にあり
、１測距サイクル中において非合焦であると判定されれ
ば、例えばＶの移動速度を一定とすると、ＲＲを理想的
軌跡２３に近づけるのに、ＦＬＲを被写体側に向は移動
速度を速くすれば良いことになり、逆に実際の被写体距
離よりも前方側で合焦する、所謂前ビンと称する状態に
ある場合には、ＲＲを結像素子１２９側に向けて移動速
度させれば合焦状態に近づけることができることになる
。

非合焦と判定された場合におけるＲＲの代表速度の補正
は、例えば代表速度を増加又は減少させ、合焦状態に近
づく傾向にあればその補正速度で合焦するまで駆動し、
逆に非合焦状態の割合が増加する傾向にあると代表速度
の補正を逆にするトライアンドエラ一方式等が採用され
る。

ところで、ＲＲは第５図に示す如く、被写体距離によっ
てはズーム操作領域の途中で移動方向が逆転する場合が
あり、第６図及び第１９図は夫々広角側から望遠側への
ズーム操作を行なう場合の分割領域における代表速度の
ベクトルを示している。

この場合、第６図では隣接する領域工及びＩＩにおける
代表速度の向きが逆向きであり、又第１９図では隣接す
る領域Ｉ１１及びＩＶ％Ｖ及びＶＴ、■及び■における
代表速度の向きが夫々逆向きであることから、ＲＲがこ
の隣接する２つの領域Ｉ及びＩＩ、ＩＩ＋及びＩＶ、Ｖ
及びＶ［、ＶＩＩ及び■）境界に存在すると、ＲＲの位
置の僅かな変動によって境界を挟んだ双方の領域に入り
込んで不要な振動運動を起し易（なり、特に絶対値が大
きく、向きの異なる代表速度の設定された領域が隣接し
た場合には、その境界でＲＲが大きく撮動して自動焦点
調節（ＡＦ）システムの誤動作を招き易くなる。

本発明はこのようなＲＲの駆動方向が急瞬に変化するこ
とを防ぎ、レンズ８勅の誤動作をなくして安定したレン
ズ８勅を確保できるようにしたもので、隣接する領域の
代表速度の向きが異なる場合には、第３図中に符合０で
示すように、その間においてＲＲの移動を停止させるよ
うにしたものである。

なお、領域分割の基本的方法としては、第６図に示す方
法以外に、第８図に示す領域分割の方法であってもよい
。本図では横軸を理想的な軌跡の直線近似とのズレを考
慮した区切ってあり、従って、ワイド寄りの領域ではバ
リエータ駆動方向の長さが長くなっている。本図を用い
て前記のようにレンズ位置制御を行った場合には第６図
を用いた場合よりは精度が劣るものの殆んど大差のない
結果を得ることができた。

さらに、第６図、第８図の領域分割例は発明者の検討に
よれば６倍クラスの標準的ズームに採用しても充分な精
度が得られる。一般に、Ｔ−Ｗのバリエータの移動量は
２０ｍｍ前後であるので、バリエータエンコーダーの１
ゾーンの長さは第６図の例でも１　ｍｍ前後でよいこと
になる。

したがって本実施例では従来例に比べてバリエータエン
コーダーの分割精度がラフでよいという利点がある。

第２図は、第１図と組合せるべき制御回路の回路図を示
している。

この制御回路は、カメラのメインスイッチ（ＳＷ）１４
２をオンすると、パワーオンリセット回路１４３からの
リセット信号がＣＰＵ１３０に入力され、ステップモー
ター駆動パルス出力部１３７にＲＲを実使用範囲外の初
期リセット位置から０番地にリセットのために所定数の
パルスの出力を指示し、ステップモータードライバ１３
８を介してステップモーター１１２を駆動し、Ｏ番地の
リセットか行なわれる。

１４１はズーム操作検出部であり、ズームスイッチ（Ｔ
、Ｗ）１４１の操作が行なわれると、Ｔ操作信号又はＷ
操作信号がＣＰＵ　１３０に伝達され、ズームモーター
ドライバー１３９を介しズームモーター１４０が駆動さ
れ、同時にステップモータードライバー１３８を介して
ステップモーター１１２が駆動される。ＣＰＵ　１３０
ではズームスイッチ（Ｔ、Ｗ）１４１の操作が行なわれ
たことかトリガーとなり、バリエータレンズ２の位置を
前述のブラシ１０７及び基板１０６を用いて検出し、ズ
ームエンコーダー読み取り回路１３４を介してバリエー
タレンズ位置情報をＣＰＵ　１３０へ伝達する。また、
ステップモーター１１２が０番地のリセット位置から何
パルスの位置にあるのかをステップモーター駆動パルス
カウント回路１３６によりカウントし、ＲＲの絶対位置
情報をＣＰＩＩ　１３０に伝達する。ＣＰＵ　１３０は
この２つのレンズ位置情報と、例えば第６図又は第８図
に示すようなデーゾをメモリーした領域データメモリ１
３３との数値の比較からＶとＲＲとの光軸方向における
絶対位置の存在する領域を判別し、代表速度データをメ
モリーした速度データメモリー１３１から各領域毎に決
められている領域代表速度を読み出す。

１４１はズーム操作検出部であるズームスイッチ（Ｔ、
Ｗ）で、ズーム操作がワイドからテレ方向か、テレから
ワイド方向かに応じて方向データメモリー１３２からス
テップモーター１１２の回転方向がＣＰＵ　１３０に読
み込まれる。ＣＰＵ１３０では、これらのデータメモリ
ーから読み出した内容と、ＡＦ装置１３５より読み込ん
だボケ情報とからレンズ群４Ｂ駆動の為のステップモー
ター１１２の駆動方向と速度を決定すると共に、ズーム
スイッチ（Ｔ、Ｗ）の操作結果に応じてバリエータレン
ズ駆動用のモーター１４０の駆動方向を決定する。この
後、２つのモーターが、はぼ同時に動くように、ステッ
プモーター駆動パルス出力回路１３７への出力と、ズー
ムモータードライバー１３９への出力を行なうものであ
る。

第４図は上記したＣＰＵ　１３０の動作手順を説明する
為のフローチャートである。なお、ズーム操作中におい
ても測距動作が所定の周期で行なわれ、非合焦時には前
述したような補正方式等により代表速度の補正が行なわ
れものであるが、本発明はこの点に特徴を有するもので
はないので、このフローチャートは代表速度の取り扱い
のみを記述している。

ステップ６０１で、ビデオカメラ等本発明か実施された
レンズをＩ菩載する機器の電！原がＯＮされて、プログ
ラムの実行が宣言されると、ステップ６０２でズームモ
ードか否かの判別が行なわれ、ズームモードでなければ
ステップ６１４において通常の測距を行なう通常ＡＦモ
ードが行なわれ、ズームモートであればステップ６０３
に進む。

ステップ６０３では、ズームエンコーダー及びステップ
モーターのパルスにより、バリエータレンズ２とコンペ
及びフォーカスを兼用するレンズ群（ＲＲレンズ）４Ｂ
の位置を検出する。

この結果に基きステップ６０４にて、領域データメモリ
ーから第５図に示すマツプ内で（Ｖ。

ＲＲ）の点が属している領域を検出し、ステップ６０５
で、この領域に対応して速度データーメモリーより領域
代表速度ｖ１１を読み取り、またステップ６０６でその
領域代表速度Ｖｎの向きＤｎを読み取る。なお、この領
域代表速度は、ｍｍ／ｓｅｃ等のデイメンジョンの他入
力パルス間隔としてメモリーされていてもよい。さらに
ステップ６０７において１回前に実行された本プログラ
ムにおける領域代表速度の向きり。ｏｌｄを読み取る。

そして、ステップ６０８で今回読み取った領域代表速度
の向きＤｎが移動速度τである停止状態であるか否かの
判断を行なう。

ここで、領域代表速度の向きＤｎが停止であればステッ
プ６１２において、ＲＲを領域代表速度ｖ１１及び向き
り。で駆動することになるが、実際は領域代表速度Ｖ。

が零であるので、ＲＲは移動が停止された状態にある。

そしてステップ６１３において今回の領域代表速度の向
きり。

をり。＝　Ｄ　、ｏｌｄとしてレジスタに記憶する。

また、ステップ６０８において領域代表速度の向きＤｎ
が停止でなければ、ステップ６０９において前回の領域
代表速度の向きＤ　ｎｏｌｄが停止状態であるか否かを
判別し、停止状態であればステップ６１２に進み、ＲＲ
を今回の領域代表速度ｖｎで所定の向ぎに駆動させ、そ
の向きのデータをステップ６１３において記憶する。

また、ステップ６０９において前回の領域代表速度の向
きり。ｏｌｄが停止状態でなければ、ステップ６１５に
おいて、前回の領域代表速度の向きり、、ｏｌｄと今回
の領域代表速度の向きＤｎとが同じ向きであるか否かを
判別し、同じ向きであればステップ６１２，６１３を実
行し、否であればステップ６１０においてＲＲレンズの
移動を停止させ、さらにステップ６１１においてレジス
タ１）　ｎｏｌｄに停止を記憶させる。

すなわち、今回の領域代表速度の向きと前回の領域代表
速度の向きとが異なるということは、第３図に示すよう
に、隣接する領域において、夫々の代表速度の向きが異
なる場合と言えるので、このような場合に−ＨＲＲの駆
動を停止させ、ＲＲが振動運動するのを防止するもので
あり、また領域代表速度の向とが停止（領域代表速度が
＄）に設定されている場合もあるために、隣接する領域
の領域代表速度Ｖ。が駆動から停止、又は停止から駆動
の場合はそのままの情報でＲＲの駆動を行なう。

ここで、ステップ６１１におけるＲＲの停止はプログラ
ムの１実行時間のみであるが、例えばＲＲの振動運動の
防止のために一度停止したら、ＲＲの代表速度の値■が
変化するまでＲＲを停止させておくことも可能で、この
場合は、第１８図に示すように、ステップ８０１〜ステ
ツプ８０４を追加すれば良い。

すなわち、ステップ８０１でステップ６０５において読
み取った代表速度の値Ｖを旧代表速度レジスタＶ　ｏｌ
ｄに記憶し、ステップ８０２において新たに代表速度を
読み取り、これをステップ８０３で新代表速度レジスタ
Ｖ　ｎｅｗに記憶し、ステップ８０４において、旧代表
速度レジスタＶ　ｏｌｄの値と新代表速度レジスタｖ　
ｎｅｗの値とが異なるまでこのプログラムのルーチンが
保持される。

なお、上記した実施例では、ＲＲの向きが異なったこと
を検出してＲＲの移動を停止するようにしているが、例
えば第１９図の領域ＩＩＩ及びＩＶ、■及びｖ■、■及
び■の境界の（Ｖ、ＲＲ）座標等のＲＲが振動運動を起
し易い境界の座標を記憶しておき、その境界りにＲＲが
存在することを検知するとＲＲの駆動を停止するように
してもよい。

また、上記した実施例においては、レンズタイプとして
第１４図に示したタイプのものについて説明したが、第
１７図のようなレンズタイプ等でも実施可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、変倍を行なわせる第１のレンズ群の移
動に合わせて補正及び焦点合わせを兼用する第２のレン
ズ群を略同時に８勤させることができ、変倍時のボケ発
生の低減及び変倍速度も速くでき、特に第２のレンズ群
が相反する挙動を生じるような制御位置に存在した場合
でも、急瞬なバタツキによる誤動作を回避するように第
２レンズ群の移動を制御するので、第２のレンズ群が誤
った情報で駆動されることを未然に防げ、確実に合焦さ
せることができるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学機器におけるレンズ位置制御
装置の一実施例のズームレンズの断面図、第２図は第１
図のズームレンズを駆動制御する制御装置の回路図、第
３図は本発明を説明するための図、第４図は本発明装置
を実施するための光学機器（第１図、第２図）において
実施されるプログラムのフローチャート、第５図は本発
明が実施される光学機器としてのズームレンズにおいて
２つの可動レンズの相対的位置関係を被写体距離毎に表
示するとともに本発明の詳細な説明するために用いられ
るマツプ、第６図は第５図を本発明の原理に従って分割
した図、第７図は第６図の一部を拡大して制御方式の原
理を説明した図、第８図は第６図と同様に本発明の原理
に従って別の分割方法で第５図を分割した図、第９図は
本発明を適用し得ない従来の慣用的なズームレンズのレ
ンズ構成を示した図、第１０図（ａ）及び（ｂ）は前記
の慣用的ズームレンズにおけるバリエータレンズの移動
特性とコンベンセータレンズの移動特性とを示した図、
第１１図及び第１２図は第９図の慣用的なズームレンズ
における第１群レンズの位置と被写体距離との関係を示
した図、第１３図は第９図のズームレンズにおいてバリ
エータレンズとコンベンセータレンズとの連動を行なわ
せるために採用されている機械的制御機構を示した図、
第１４図は本発明の適用対象となるズームレンズのレン
ズ構成を示した図、第１５図は第１４図に示したズーム
レンズにおいてバリエータレンズ（Ｖ）とリレー後方レ
ンズ（ＲＲ）との相対的位置関係を被写体圧１ｌｌＩ毎
に表示した図、第１６図（Ａ）は第１４図に示したズー
ムレンズを制御するための公知の制御方式を示した概略
図、第１６図ＣＢ）〜（Ｄ）はＡＦ原理の説明図、第１
７図は他のズームレンズのレンズ構成を示した図、第１
８図は他の実施例のフローチャート、第１９図はリレー
後方レンズの駆動方向の１例を示す図である。 １・・・第１群レンズ　　２・・・第２群レンズ３・・
・第３群レンズ　　４・・・第４群レンズ４Ａ・・・リ
レー前方レンズ ４Ｂ・・・リレー後方レンズ 第１図 第３図 ズームレンズ位置Ｖ ｅｔｅ 第４図 第６図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１５図 第１６図（Ａ） 第１６図（Ｂ） 第１６図（Ｃ） 第１７図 第１９図 ズームレンズ位置■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　光軸に沿って移動して変倍作用を行なわせる第１の
   レンズ群と、変倍時の補正及び焦点合わせの作用を行な
   わせる第２のレンズ群と、該第１のレンズ群の位置及び
   第２のレンズ群の位置を夫々検出するレンズ群位置検出
   手段と、変倍操作の検出に伴い、該第１及び第２のレン
   ズ群の位置及び速度等を合焦検出手段からの情報により
   得られる合焦の程度に基づき制御する駆動制御手段とを
   備え、 該駆動制御手段は、該第１及び第２のレンズ群の位置情
   報及び該第１のレンズ群の移動速度情報に応じて複数の
   第２のレンズ群の移動制御情報を記憶する第２のレンズ
   群移動情報記憶部と、該第２のレンズ群移動情報記憶部
   に記憶されている移動制御情報を読み出して該第１のレ
   ンズ群と略同時に該第２のレンズ群の駆動を実行すると
   共に、連続して読み出される該第２のレンズ群の２つの
   移動制御情報間にレンズ挙動の情報が相反することを検
   出すると、読み出した移動制御情報とは別の制御情報で
   該第２のレンズ群を駆動制御する第２のレンズ群駆動制
   御部とを有することを特徴とする光学機器におけるレン
   ズ位置制御装置。 ２　前記駆動制御手段の第２のレンズ群駆動制御部は、
   第２のレンズ群移動情報記憶部に記憶されている移動制
   御情報中、隣接する移動情報間でレンズ挙動の情報が相
   反する境界を記憶し、この記憶した境界に第２のレンズ
   群が位置したことを検出すると、読み出した移動制御情
   報とは別の制御情報で該第２のレンズ群を駆動制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器におけるレ
   ンズ位置制御装置。 ３　前記駆動制御手段は前記第１のレンズ群を一定速度
   で駆動制御することを特徴とする請求項１又は２に記載
   の光学機器におけるレンズ位置制御装置。