JPH02230110A - レンズ位置制御装置及び光学機器 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、カメラや観測機器等の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〕

従来よりビデオカメラ等に用いられている焦点距離可変
の撮影レンズ、所謂ズームレンズとして多くの光学設計
例が知られている。特に光軸前方の第工群レンズ群が焦
点調節の為のレンズであり、第２群が変倍の為のレンズ
群、第３群が補正の為のレンズ群となり、第２群，第３
群が所定の関係で連動することによって、ズーム動作を
成し、第４群が結像の為の固定のレンズ群となる所謂４
群ズームは最も一般的なズームレンズ構成と言える。こ
の４群ズームレンズにおいでは焦点調節の為の第１群レ
ンズ群と、焦点距離可変の為の第２，３群レンズ群は、
全く別個に機能することから、ズーミングに連動して第
１群を動かしたり焦点調節の為に第２群を動かしたりす
る必要はない。この為比較的簡単な構成で鏡筒メカニズ
ムを達成できた。

これに対して焦点調節の為のレンズ群を第３群以降のレ
ンズ群とする、所謂インナーフォーカスタイプのズーム
レンズが知られている。インナーフォーカスタイプのレ
ンズ構成の場合、前述の４群ズームレンズと異り、焦点
距離によって、焦点調節の為のレンズ群が最も《り出し
た位置にある場合に撮影可能（合焦可能）な最至近距離
が変化する。特にワイド端ではレンズ直前迄合焦可能と
なるという、４群ズームレンズでは達成できない大きな
利点があった。しかし、一方で、この様なインナーフォ
ーカスタイプのズームレンズでは、焦点調節の為のレン
ズ群が変倍の為のレンズ群より後方にあることから、被
写体距離が変化しな《てもズーミングによって焦点調節
の為のレンズ群を移動しなければならないという特性を
有している。この為鏡筒メカニズムの構成が非常に複雑
になるという欠点があった。この為、従来は実用化され
た例が少なかった。しかしながら近年、自動焦点調節装
置の発達により焦点面のボケを直接評価して、この情報
に基き焦点調節の為のレンズ群の位置制御を行う方式が
実用化されている。この方式の自動焦点調節装置とイン
ナーフォーカスレンズを組合わせることによって、複雑
な鏡筒構造をとらな《とも焦点調節の為のレンズ群の位
置を正しい位置とすることが可能となる。

第５図〜第８図はインナーフォーカスレンズの幾つかの
例を示す。第５図のタイプでは、第１群レンズ１は固定
されており、第２群レンズ２の位置（実線）がワイド側
の焦点距離（ワイド端）の位置、２′の位置（２点鎖線
）がテレ側の焦点距離（テレ端）の位置となる。又、こ
の例では第３群レンズ３が従来の４群ズーム同様第２群
レンズと所定の関係をもウて連動しており、３の位置（
実線）がワイド端位置、３′の位置（２点鎖線）がテレ
端位置となる。

第２群及び第３群のレンズは従来の４群ズームの鏡筒メ
カニズム構成と同じく、例えばカム環によって連動する
ものである。４が焦点調節の為の］ノンズ群となり、矢
印で示す様に定められた所定範囲内で光軸方向に位置可
変に構成される。

第６図の場合、第５図の３に相当するレンズ群がない場
合である。又、この例ではレンズ群４を前方レンズ群４
Ａと後方レンズ群４Ｂに分け、前方レンズ群４Ａは固定
し、後方レンズ群４Ｂが焦点調節の為のレンズ群として
所定範囲光軸方向に位置可変に構成されている。

第７図の例では第１と第４レンズ群１と４が固定であり
、第２レンズ群２は、同じく２の位置がワイド端位置、
２′の位置がテレ端位置となる。又、焦点調節の為のレ
ンズ群は３であり、所定範囲光軸方向に位置可変に構成
されている。

第８図の例では第１群レンズは固定されてなく、第１群
レンズｌと第２群レンズ２はズーミングに伴って連動す
るものである，，：こで１，　２はワイド端での位置を
示し、又、１’，２’はテレ端での位置を示している。

又、焦点調節の為のレンズ群は第６図の例と同じく最後
部の後方レンズ群４Ｂにて行うものである。

第９図，第１０図は第５図〜第８図のインナーフォーカ
スレンズにて、各焦点調節の為のレンズ群のとるべき位
置の焦点距離（２群レンズ位置）との関係を示しており
、第９図は第６図〜第８図のレンズタイプの場合の、第
ｌＯ図は第５図のレンズタイプの場合の関係を示してい
る。図にて縦軸がゼロの位置はテレ端ω合焦の際の焦点
調節の為のレンズ群位置である。

第９図にて明らかな様に第６図〜第８図で示したレンズ
タイプの場合にはワイド端での撮影可能（合焦可能）な
至近距離はＯｒｎ，中間で約１ｍとなり、テレ端では０
．６ｍ程度となる。又、第５図で示した様なレンズタイ
プの場合にはワイド端でＯｍ０徐々に至近距離が遠方に
なりテレ端で約ｌｍとなっている。

第１１図は前述した焦点面のボケを直接評価する方式の
自動焦点調節装置の一例の基本的考え方を示している。

第１１図（Ａ）にてｌ７はビデオカメラ等の画面であり
、ｌ８はこのうち自動焦点調節を行う為の信号を抽出す
る領域である測距視野を示している。ｌ９は被写体の有
するコントラストパターンである。第１１図（Ｂ）は信
号処理を示し（ａ）のコントラストパターンに対する輝
度信号は（ｂ）の様になる。これを微分すると（Ｃ）の
様になり、更に絶対値をとると（ｄ）の様になる。これ
をサンプルホールドした（ｅ）の高さを仮にＡとする。

第１１図（Ｃ）で示す様に横軸に焦点調節の為のレンズ
群位置をとり縦軸に八の値をとると山伏の信号となり、
ピークであるところのレンズ群位置（Ｂ）が合焦レンズ
位置となる。

第１２図は第６図に示すインナーフォーカスレンズを例
として、この様な自動焦点調節装置１２．　　１３とを
組合わせた場合のブロック構成図である。１２がセンサ
ーであり、ｌ３がセンサー１２の出力により合焦状態を
検知するＡＦ回路。ｌ４が焦点調節の為のレンズ群４Ｂ
を光軸方向に位置可変とする駆動手段の駆動源であると
ころのモータである。

しかしながら、実際には第１２図に示したような構成で
は、特にズーム中に常時、合焦状態を得ることは困難な
ことが多い。これは自動焦点調節装置１２．１３がボケ
を検知し、このボケがマエピンであるかアトビンである
かを判定し、モータエ４の回転方向を決定する為に要す
る時間に、変倍用の第２群レンズだけが移動することに
よって、第９図，第１０図に示す固有の被写体距離に合
焦し続ける為の軌跡から脱線してしまうこと等に起因す
る。

この点に鑑み、本件同一出願人による特願昭６３−　１
０９９６６号等によれば、第９ｍ，第１０図に示す横軸
に焦点距離、縦軸に焦点調節の為のレンズ群位置をとウ
だマップ内を、例えば第１３図のように（Ｉ，　ＩＩ・
・・というような）複数のブロックに分け、例えばそれ
ぞれのブロックのほぼ中心の点を通る軌跡の微分値と、
第２群レンズ２の移動速度から、ズーム中に焦点調節の
為のレンズ群が移動すべき方向と速度を決定し、自動焦
点調節装置の測距結果が得られなくとも、ズーミングの
為の第２群レンズ群用の駆動手段と、焦点調節の為のレ
ンズ群用の駆動手段を同時に駆動開始することによって
ズーム中のピンボケを解消しようというものが提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べてきた様なインナーフォーカスレンズにおいて
は、第９図，第１０図の様に焦点調節の為のレンズ群が
最くり出し位置にある場合に、焦点距離によって撮影可
能（合焦可能）な最至近距離が異ってしまう為、焦点距
離の選択を間違えると合焦可能な被写体に対しても合焦
できない。

この点を解決する方式として特開昭６０−１４３３１０
号によれば、自動焦点調節装置の判定した被写体までの
距離がその焦点距離における合焦可能な最至近距離より
も更に至近であるか否かを演算により求め、至近の場合
には、変倍用のレンズ群を強制的に広角方向へズーミン
グを行うという方式が開示されている。

この様な構成は所謂ズレ検知方式の自動焦点調節装置の
様に、現在の焦点調節の為のレンズ群位置から合焦とな
るレンズ位置を予測できる場合には比較的容易であるも
のの、単に前ピンか後ピンだけが判別できる装置や、被
写体までの距離が正確に検知できない自動焦点調節装置
では実現できない。

又、別の解決する方式として、至近側の非合焦の際にま
ず焦点調節の為のレンズ群をその焦点距離での至近端ま
で動かし、それでも合焦できない時に変倍用のレンズ群
を広角方向へズーミングすることが考えられる。

しかしながら、この方式では合焦に到るまでの時間が長
くかかウてしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は焦点合わせ用のレンズ群が特定の位置より至近
側にいる際には、合焦合わせ用のレンズ群を至近側に移
動させると共に、変倍用のレンズ群も広角側に移動させ
て合焦までに要する時間を短縮したことを特徴とする。

なお、最初は一旦焦点合わせ用のレンズ群を至近側に移
動させ、それでも合焦しないときには変倍用のレンズ群
も広角側に移動させたのは、最至近にない通常位置にい
る被写体に対しては通常のフオーカシングにて対処し、
最至近付近にいる被写体に対してだけ、若干の画角の変
化を生じさせても合焦時間を優先させたからである。

〔実施例〕 第２図は本発明に係る実施例の基本的な考え方を示す図
である。

縦軸の焦点調節の為のレンズ群位置を何らかのエンコー
ダ一手段によってＯから２１０まで分割して絶対位置検
出を可能とする。又、変倍の為のレンズ群位置も同様に
Ｏ−１８０迄絶対位置検出が可能であるとする。

縦軸移動速度は、焦点調節の為のレンズ群の移動速度で
あり、例えば２１０番地を４．２秒で移動するとする（
５０番地／　ｓ　ｅ　ｃ　）。又、ズーミング速度は最
高速として、例えば１８０番地を６秒で移動するものと
する（３０番地／ｓｅｃ）。

最初、変倍の為のレンズ群が５０番地にあり、この焦点
距離で■被写体に合焦していると、第２図のマップ上点
Ｐ，（約９０番地）に焦点調節の為のレンズ群が位置し
ていることになる。この状態からレンズ直前の被写体に
バンニングをする（又はレンズ直前に被写体が現われる
）。この場合アトピンが検出されると焦点調節の為のレ
ンズ群をくり出す必要がある。従って従来の方式では約
０．０４ｍに合焦するＰ２点まで到る。Ｐ１からＰ２ま
では約１２０パルスであるので、この間に要する時間は
２．４秒に相当する。又、この段階では、当然、Ｏｃｍ
のものには合焦できない。従ウて変倍の為のレンズ群駆
動用の駆動源にて焦点調節の為のレンズ群は２１０番地
のままワイド方向へのズーミングを行う。この結果Ｐ。

点に到るとレンズ直前の被写体に合焦する。Ｐ２からＰ
０迄に要する時間は１．７秒となるので、結局従来の方
式ではＰ１点からＰ。点に到る迄に計４．１秒を要する
ことになる。

これに対して本実施例の基本的考えは、最初は焦点調節
用のレンズ群のみを《り出す。モしてＰ５（通常の撮影
の場合の至近１　ｍ　）まで移動させても合焦しないの
で、ここで変倍用のレンズ群も広角側へ移動させ、Ｐ，
からＰ３へ到り、次にＰ０点へ到達する。この間に要す
る時間は２．４秒である。したがって、ＰＩ−＋Ｐ２→
Ｐ０に比べてＰ，−Ｐ，→Ｐ３→Ｐｏで４１％の短時間
化が計れることになる。しかしながら、例えば■被写体
から０．０４ｍの被写体にバンニングした場合には、従
来例ではＰ，→Ｐ２で２．４秒かかるものの焦点距離の
変動を伴わないで合焦に到ることができる。これに対し
て本実施例ではＰ４点で０．０４ｍに合焦するこの間に
約１秒であるので、５０％以上の短時間化が計れるもの
の、焦点距離の変動を伴う。この様な焦点距離の変動を
伴うことを嫌う場合には本発明は適さない。しかしなが
ら実際には第２群レンズ位置と焦点距離の関係は第３図
の様であるので、Ｐ，での焦点距離は１４ｍｍ，Ｐ４で
は１１ｍｍとなっている。この程度の焦点距離の変化で
あればほとんど画角変化が目立たない訳で、合焦に到る
迄の時間の短縮効果の方が利点が多いと考えられる。

以上に本実施例の基本的な考え方を示した。

次に、実施例を具体的に説明する。

第４図は第１実施例のマップ内のレンズの移動軌跡を示
す図である。

従来の４群ズームレンズの多くは、撮影可能な最至近距
離が１ｍ前後であり、これより近い距離は所謂マクロ撮
影領域となる。本件第１実施例はこの考えに基き、フォ
ーカシングの為に使用するモータとして、ズームモータ
とフォー力シングモータの両モータを用いる領域ｌ６と
フオーカシングモータのみを用いる領域Ｉ７を第４図の
様に分割する。この場合、焦点合わせをフォー力シング
モー夕のみで行う領域ｌ７は■軌跡と１ｍ軌跡５８とに
囲まれた領域としている。即ちｌｍ−ωの間の焦点調節
に際しては焦点距離の変動を伴わない。ここで領域１７
の上限は１ｍ軌跡としたが、この理由のひとつは第４図
で明らかなように、１ｍという被写体距離が全ての焦点
距離に於いて撮影可能な最至近距離であるからである。

例えばＰＩｊＪポイントで（１）合焦している場合から
、レンズ直前の被写体に合焦する場合にはＰｌ３→ＰＩ
４→ＰＩＩ５→Ｐｏという径路をたどることになる。

この様に第１実施例では領域Ｉ６と１７の境界をライン
５８とした。これにより（１）からライン５８で規定さ
れるある距離（第４図だとｌｍ）の範囲では、焦点距離
の変動を伴わないでフォーカシングが行われる。

第１４図にはい《つかの焦点距離におけるω合焦状態と
して第４図のＰ１０　＊　Ｐ　ＩＩ　＋　　Ｐ　Ｉｌｌ
　＋　　Ｐ　１９　＋　　Ｐ　２２　＊Ｐ２４をとり、
この位置からＰ。（Ｏｍ合焦）までの径路を示している
。例えば、ＰＩｇ点の■合焦位置からＯｍの被写体に焦
点合わせをする時は、最初に１ｍラインまでフォー力シ
ングモータのみの駆動を行い、その後にフォー力シング
モー夕とズームモータの両方を駆動してＰｌ８点へ進み
、ここで焦点調節用のレンズ群が至近端につきあたった
為、今後はズームモータのみを駆動して、Ｏｍ合焦位置
であるＰ０点へ到る。

第１５図は焦点距離検出の為のエンコーダが第２図の様
なＴ−Ｗ１８０分割というような細分割ではな《、ここ
では１２分割の場合を示している。この場合、第４図の
境界ライン５８は５８′のようになる。

第１図は本実施例のブロック構成図を示している。

この例では、レンズタイプとして第８図で示したズーミ
ングに際して第１群レンズ１及び第２群レンズ２が移動
するタイプを用いた。ｌ８は第２群レンズ２の鏡枠。１
９はこの鏡枠１８に一体的に取付けられたブラシ。２０
はエンコーダー基板であり、これらによつて焦点距離検
知（変倍用レンズの位置検知）のエンコーダー（ズーム
エンコーダー）を構成している。２３はズームエンコー
ダ一読み取り回路であり、この検出結果はＣＰＵ３３に
取り込まれる。尚、ズームエンコーダ一手段として、こ
こでは基板２０上の抵抗パターン又はグレイコードパタ
ーン上をブラシ１９が摺動するタイプを示したが、他の
方法でも構わない。

２ｌはＣＣＤ等の撮像素子。２２は撮像信号の輝度成分
を用いて、例えば第ＩＩ図で述べた方式の場合にはＡの
値を求めるＡＦ装置であり、その結果はＣＰＵ３３にと
り込まれる。２５はフオーカシングモータ２７の為の駆
動パルスの出力回路であり、この駆動パルスはＣＰＵ３
３にて決定される。２６はドライバー。２７はステップ
モー夕から成るフォー力シングモータである。又、２４
はフォー力シングモータ２７の駆動パルスカウント回路
であり、これによって焦点調節の為のレンズ群の絶対位
置を知るエンコーダーを形成している。ステップ数を絶
対位置検出に用いる為に、メインＳＷ３１がＯＮされる
と、バワーオンリセット回路３０にて、焦点調節の為の
レンズ群４Ｂを所定位置へ移動し、例えばこの所定位置
でのステップ数をゼロとして初期リセットするものであ
る。２８はズームモータ２９のドライバー２９はズーム
モータである。ズームモータ２９の駆動に関しても、Ｃ
ＰＵ３３にて駆動内容を決定する。

３２はズームスイッチであり、広角方向のスイッチ（Ｗ
）と望遠方向のスイッチ（Ｔ）を有する。３４〜３６は
前述したズーム中のフォー力シングモータ２７の速度及
び方向を決定する為のデータである。ズームエンコーダ
ー検出結果と各チップ数の情報をもとに領域データ３６
から第１３図の■，■・・・といった領域が判別され、
次にズームスイッチ３２の操作内容と、この領域（１，
　　ｎ・・・）から、フォー力シングモータ２７の回転
方向が方向データ３５より判別される。又、回転速度は
同じく速度データ３４より決定する。

従来はズームスイッチが操作されていない時には、ＡＦ
装置の検出結果によって、ＣＰＵにてフォー力シングモ
ー夕の駆動方向と速度を決定し、この結果によってフオ
ーカシングモータ駆動パルス出力とフォー力シングモー
タドライバーにより、フォー力シングモータを駆動する
。これに対して本実施例に於いては、ズームスイッチ３
２が操作されていな《とも、ズームエンコーダー及びス
テップ数から第４図の領域ｌ６にあるか、領域１７にあ
るかがＣＰＵ３３内で判定される。領域１６の場合には
ＡＦ装置２２の検出結果によって、前述の通り、ズーム
モータ２９とフォー力シングモータ２７の両モータを駆
動する。

第１６図は第１実施例のフローチャートである。

ここでは、フオーカシングに用いるモータの選択フロー
を示す。ステップ３９でスタートする。ステップ４０で
第１図で示したズーム操作スイッチ３２が操作されてい
るかどうかが判定される。ズーム操作中はズーム中ルー
チン５２へ飛ぶ。ズーム中ルーチンに関しては、例えば
本件同一出願人による特願昭６３−１０９９６６号等に
開示されている。ズーム操作が行われていない場合には
、ステップ４１にてズームエンコーダーの値が読み込ま
れる。続いてステップ４２にてフォー力シングモータ２
７のステップ数が読み込まれる（焦点調節用のレンズ群
４Ｂの絶対位置情報が読み込まれる）。ステップ４３で
、ＡＦ装置２２の合焦・非合焦の判定が行われる。

合焦であればステップ４４にてズームモータ２９とフォ
ー力シングモータ２７を共に停止する。非合焦の場合ス
テップ４５にて非合焦の方向がマエピンであるのかアト
ビンであるのかが読み込まれる。ステップ４１．４２よ
り判明するマップ内のポイントと、この読み込み結果に
より両モータの駆動方向が決定する。ここでは、非合焦
がマエピンの場合にて以下のフローを進めると、ステッ
プ４６にて、マップ内の現在のポイントが第４図で示す
領域ｌ６にあるか領域ｌ７にあるかが判定される。領域
１６であれば、ステップ４７でワイド端かどうか、ステ
ップ４９で最も《り出した位置にあるかどうかが判別さ
れ、それぞれの判別結果に応じてステップ４８，５０．
５１でそれぞれフォーカシングの為の駆動源としてフオ
ーカシングモータ２７のみ、ズームモータ２９のみ、両
モータを駆動という様に場合分けされる。尚、最くり出
し位置はステップ数としてあらかじめＣＰＵ３３内にメ
モリーされており、現在のステップ数とその値との比較
で判定する。又、ズームのワイド端に関してもズームエ
ンコーダーにより判定する。

又、ステップ５３で領域ｌ７にあるかどうかが判別され
る。Ｎｏであれば、超無限領域（第４図にて斜線が引か
れている領域）等の禁止領域内であるので、ここでは詳
述しないが、５４にて禁止領域を脱出する必要がある。

ステップ５５では焦点調節用のレンズ群が最繰り出し位
置にあるかどうかが判別される。Ｙｅｓであればステッ
プ５６にてズームモータ２９を駆動して領域１６へ入る
。又、Ｎｏであればステップ５７にてフォー力シングモ
ータのみでフォーカシングを行う。

以上の様に構成することによって、 （Ａ）ｃ１）合焦時の焦点距離がどの様な状態にあって
も、レンズ直前の被写体に合焦することが可能である。

（Ｂ）被写体に合焦する迄の時間を大幅に短縮できる。

（Ｃ）至近側の通常撮影領域（例えばｌｍ）までは、今
までと同じくフオーカシングモー夕だけによる焦点合わ
せを行い、それでも合焦できない最至近の被写体に対し
てフォー力シングモータとズームモータの両方を駆動す
るようにしたので、異和感のない焦点合わせが実現でき
る。

〔実施例２〕 第５図の光学系において実施した場合を説明する。

この第５図の光学特性ではｌｍ軌跡（各焦点距離でのｌ
ｍ位置に合焦するポイントを結んだライン）の曲線５８
が、第４図に示した第１実施例とは異なるだけで、基本
的なモータ制御の考え方は同じである。

すなわち、第１７図に示すように、■合焦位置からｌｍ
軌跡まではフォー力シングモー夕だけによる焦点合わせ
を行い、それでも合焦しない最至近の被写体に対しては
、フオーカシングモータとズームモータの両方を駆動し
て焦点合わせを行う。

例えばω合焦位置でのｐｓ３点から、Ｏｍの被写体に焦
点合わせする際には、Ｐ３４点であるｌｍ合焦位置まで
はフォー力シングモータのみを駆動し、そこからはフォ
ー力シングモー夕とズームモータの両方を駆動して広角
端であるＰ３ｓ点へ移動し、更にフォー力シングモータ
のみの駆動に切り換えてＯｍ合焦できるＰ。点へ移動さ
せる。

なお当然のことであるが、ω合焦位置以外のところから
スタートする場合でも領域１６′と領域１７′のどちら
かの領域にいるかによって、両モータは駆動制御される
。

この第２実施例を実現する為のブロック構成図は、上述
の第１図においてフオーカシングモータ２７により移動
させるレンズ群を、第５図の第４群レンズ４に置換える
と共に、ズームモータ２９により移動されるレンズ群を
、同じく第５図の第２群及び第３群レンズ２，３に置換
えるだけで良い。

なお、フローチャートについては一部の変更が必要であ
るので、第１８図に示す。第１６図と異なるステップだ
け別の符号を付して説明すると、ステップ４６′で第１
７図にて示した領域１６’にあるのか領域１７′にある
のかが判別される。領域１６’にあればステップ４７に
進んで、第１実施例と同じような動作を行い、領域１７
′にあればステップ６０へ進む。ステップ６０ではフォ
ー力シングモータ２７のみを駆動してフォーカシングを
行う。

〔第３実施例〕 第１９図に示す第３実施例は領域ｌ６でのモータ２７，
　　２９の制御に関し、画角の変化をある割合以下に押
さえることを狙ったものである。その為にレンズ群の位
置によりフォー力シングモータ２７とズームモータ２９
の実質的な速度比を変えている、具体的に第１９図に基
づき説明すると、ズーム用のレンズ群（第１実施例と同
様な光学系にて説明する）がω位置からスタートした場
合に、Ｐ４１点位置の場合と、ＰＩ，６点位置の場合と
で、フォー力シングモータ２７の速度に対するズームモ
ータ２９の速度の比率を変えている。具体的には広角端
側に近いＰａｌ点位置の方を、Ｐ５８点位置に比べて、
ズームモータ２９の速度の比率を高くしている。換言す
ると、望遠端側に近いＰ４１点位置では、第３図に示す
ようにズーム用のレンズ群の移動に伴う焦点距離の変動
が大きいので、あまり大きくズーム用のレンズ群を変動
させると、画角の変化が太き《なってしまうので、ここ
ではズームモータ２９の速度の比率を低くした。なお、
参考までに各Ｐ４０点、Ｐ４３点，Ｐ４６点，Ｐ４９点
，Ｐ５２点，Ｐ５５点，Ｐ３８点，Ｐ６１点，Ｐ６４点
からのレンズ群の移動をＰ４０Ｐ４１Ｐ４２，　Ｐ４３
Ｐ４４Ｐ４６，・・・ｒ］ｔ１漬，５口ｔ１１にて表わ
しておいたので、その傾き角の違いによりフォー力シン
グモータ２７とズームモータ２９との速度の比率の違い
は容易に理解される。

なお、第５図の光学系でも第３実施例の考え方は適用で
きるものである。

〔第４実施例〕 第４実施例の考え方はフオーカシングモータ単独から、
フオーカシングモータ及びズームモータの両方の駆動へ
の切換えを時間によって行うことを特徴としている。す
なわち、上述の第１〜第３実施例では、焦点調節用のレ
ンズ群の位置（例えば１ｍ合焦位置）をモータ制御の切
換えポイントとしていたが、第４実施例ではフォー力シ
ングモー夕のみによる焦点合わせにおいて所定時間たっ
ても合焦が得られないときに、フォー力シングモータ及
びズームモータの両方の駆動による焦点合わせを行うも
のである。

一般的な撮影での被写体は２ｍ前後にいることが多く、
そこから通常レベルのｌｍ付近の至近撮影に移ったと仮
定して、フォー力シングモータ単独での駆動時間をタイ
マ一時間として設定すれば、ほぼ上述の第１〜第３実施
例と同等の効果を得ることができる。

第２０図に基づき第４実施例を説明する。この第２１図
は第６図〜第８図の光学系を実施した例であり、初期位
置から至近側に焦点調節する際には、最初にフォー力シ
ングモー夕のみを所定時間駆動して、それでも合焦しな
い時に所定時間経過後に、フオーカシングモー夕とズー
ムモータの両方の駆動に切換えて焦点合わせをする。例
えばω合焦とｌｍ合焦の中間の２ｍ合焦位置を初期位置
とするｐｙｏ点からＯｍの被写体に焦点合わせをしたと
すると、Ｐ７０点から所定時間はフオーカシングモータ
のみを駆動してＰ７１まで移動し、そこからはフォー力
シングモー夕とズームモータの両方を駆動してＰ７２点
まで移動し、そこで広角端につきあ、たってしまうので
、今後はフオーカシングモータのみの駆動となりＰ。点
のＯｍ合焦地点まで移動させる。同じく、仮にω合焦位
置にあるＰ７３点からスタートすると、Ｐ７４点までは
フォー力シングモー夕のみの駆動となり、Ｐ７４点から
Ｐ７５点までがフォー力シングモータとズームモータの
両方の駆動となり、Ｐ７６点からＰｏ点まではズームモ
ータのみの駆動となる。

この第４実施例を実現するためのブロック構成図は上述
の第１図と同様となる。

なお、フローチャートについては第１６図とは一部が異
なるので、第４実施例としてのフローチャートを第２１
図として示す。

各ステップに関し、第１６図と同じステップは説明を省
略し、異なるステップについて説明すると、ステップ６
０では非合焦の際にここで被写体がレンズの合焦位置よ
りも前ビントなのか後ビントなのかを判別し、後ピント
の場合は別の後ピントのルーチンへ分岐させる。そして
、前ピントのときだけ以下のステップ４７へ進ませる。

そして、ズーム用のレンズ群が広角端までいってなく且
つ焦点調節用のレンズ群が最《り出し位置にいってない
時には、マエビン（前ピント）ルーチンへ分岐させる。

以下に、マエビンルーチンについて説明する。

［ステップ７０］タイマーをリセットし、ただちにスタ
ートさせる。

［ステップ７１］フオーカシングモータ２７だけを駆動
して焦点合わせを行う。

［ステップ７２］フオーカシングモータ２７だけの駆動
で合焦が得られるかを見る。合焦を検出した時にはステ
ップ７３へ進み、非合焦のままであればステップ７４へ
進む。

［ステップ７３］合焦になったので、フォー力シングモ
ータ２７をストツブさせる。

［ステップ７４コタイマーが所定時間を計時したかを判
別し、所定時間の計時が済んだ時にはステップ７５へ進
み、まだ済んでいない時にはステップ７１へ戻る。

「ステップ７５コ被写体が最至近に位置しているので、
両モータ２７，２９を駆動して合焦までの時間を短かく
する。

［ステップ７６］ズーム用のレンズ群が広角端につきあ
たったかどうかを検知し、広角端を検知した場合はステ
ップ７７へ進み、それ以外のときにはステップ８０へ進
む。

［ステップ７７］フオー力シングモータ２７のみを駆動
してフォーカシングを行う。

［ステップ７８１合焦したかどうかを検知し、合焦した
際にはステップ７９へ進み、非合焦の際にはステップ８
０へ進む。

［ステップ７９］合焦したので、フォー力シングモータ
２７をストツブさせて、元のｒｓＴＡＲＴＪのフローへ
戻る。

［ステップ８０］フオーカシング用のレンズ系が最繰り
出し位置にあるか否かをチェックし、最繰り出し位置で
あればステップ８１へ進み、そうでなければステップ８
４へ進む。

［ステップ８１］フォーカシング用のレンズ群が最繰り
出し位置にあるのでフォー力シングモータ２７を停止さ
せ、ズームモータ２９のみを駆動させてズーム用のレン
ズ群のみにて焦点合わせを行う。

「ステップ８２コ合焦したかどうかを検知し、合焦した
際にはステップ８３へ進み、非合焦の際にはステップ８
ｌへ戻る。

［ステップ８３コ合焦したので、ズームモータ２９を停
止させて、元のｒＳＴＡＲＴＪフローへ戻る。

Ｃステップ８４コ合焦したかどうかを検知し、合焦した
際にはステップ８５へ進み、非合焦の際にはステップ７
６へ戻る。

［ステップ８５］合焦したので、両モータ２７，　　２
９を停止させて、元のｌ’−ＳＴＡＲＴＪフローへ戻る
。

この第４実施例にて特徴とすることは、焦点調節の為の
各レンズ群の移動制御に際し、フォーカシング用のレン
ズ群を単独で駆動する間隔を、時間に基づいて制御した
ものである。したがって、至近側への焦点合わせの際に
、所定時間は従来と同じくフオーカシング用のレンズ群
を単独で至近側へ移動させ、それでも合焦できないよう
な最至近の被写体に対しては、フオーカシング用のレン
ズ群に合わせて、ズーム用のレンズ群も広角側へ移動さ
せた。

上述の第１〜第３実施例がフオーカシング用のレンズ群
の位置情報を基に切換えたのに対して、本第４実施例で
は時間情報を基に切換えており、考え方が若干異なって
いる。しかしながら、通常の撮影領域にフォーカシング
用のレンズ群が位置していれば、第２１図にても明らか
なように、第４実施例も動作としては上述の第１〜第３
実施例とほとんど同じことになり、同様な効果を得るこ
とができる。

なお、第４実施例と同様の制御を第５図の光学系にて実
施したのが第２２図に示す第５実施例である。

この第５実施例も上述第４実施例と同様な制御で行え、
変更するのは上述第１図の光学系を変更するだけである
。

なお、詳し《説明しないが、第４及び第５実施例におい
て、フオーカシングモータ２７の単独駆動時間を、ズー
ム用レンズ群の位置情報により変化させることも実施に
際しては効果がある。これは例えば、ズーム用のレンズ
群が広角端側に位置したときに「所定時間Ｊを短く設定
することである。

その他、第３実施例の考え方を第４及び第５実施例に応
用することも効果がある。

〔発明の効果〕

本発明はズーム用のレンズ群も焦点合わせの際に移動さ
せることによって、合焦までに要する時間を短縮すると
共に最至近の被写体に対しても合焦させることができる
。また、この動作において、ほぼ通常撮影領域ではフォ
ーカシング用のレンズ群単独の動作により画角を変化さ
せることな《焦点合わせ動作を行わせたので、撮影の異
和感を生じさせることがないレンズ位置制御装置を提供
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成を示すブロック図。 第２図はズーム用レンズ群と焦点調節用レンズ群の合焦
の為の各位置を示す説明図。 第３図はズーム用レンズ群の位置と焦点距離の関係を示
す説明図。 第４図゛は第１実施例でのフオーカシング軌跡を示す説
明図。 第５図〜第８図は各々、インナーフォーカスタイプのレ
ンズ光学系を示す図。 第９図は第６図〜第８図のレンズ光学系での特性を示す
説明図。 第１０図は第５図のレンズ光学系での特性を示す説明図
。 第１１図は本実施例に用いた一般的な自動焦点調節装置
の原理を示す説明図。 第１２図はインナーフォーカスレンズと自動焦点調節装
置を組合せた状態の簡単な説明図。 第１３図はズームエンコーダの分割数が小さい場合での
領域分割の一例を示す説明図。 第１４図は第４図に示した第１実施例でのフォーカシン
グ軌跡をまとめた説明図。 第１５図は第１３図の領域分割でのモータ制御を異なら
せる領域を示す説明図。 第１６図は第１実施例のフローチャート。 第１７図は第２実施例でのフォーカシング軌跡を示す説
明図。 第ｒｇ図は第２実施例のフローチャート。 第１９図は第３実施例でのフォーカシング軌跡を示す説
明図。 第２０図は第４実施例でのフォーカシング軌跡を示す説
明図。 第２１図は第４実施例のフローチャート。 第２２図は第５実施例でのフォーカシング軌跡を示す説
明図。 第９ア 第１０７ （Ａ） （Ｃ） Ａ 糖 ！３ ！ 魚７斎，茗閂節の希ｏしシス゛付■ ↑ Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変倍作用を行わせる第１のレンズ群と、前記第１
   のレンズ群より焦点面側に設けられ、焦点合わせの作用
   を行わせる第２のレンズ群と、前記第１のレンズ群を光
   軸に沿って移動させる第１の駆動手段と、 前記第２のレンズ群を光軸に沿って移動させる第２の駆
   動手段と、 少なくとも前記第２のレンズ群の位置を検出する位置検
   出手段と、 合焦状態を検出する合焦検出手段と、 前記合焦検出手段にて合焦の為には前記第２のレンズ群
   を至近側に移動させる必要があることが検出された際に
   は、前記位置検出手段によって前記第２のレンズ群が特
   定の位置より至近側か無限側かにより、前記第１及び第
   ２の駆動手段の制御を異ならせる制御手段と、を有し、 前記制御手段は前記第２のレンズ群が前記特定の位置よ
   り無限側に位置している際には、前記第２のレンズ群の
   みを至近側に移動させ、一方、至近側に位置している際
   には、該第２のレンズ群を至近側に移動させると共に、
   前記第１のレンズ群を広角側に移動させたことを特徴と
   するレンズ位置制御装置。
2. （２）変倍作用を行わせる第１のレンズ群と、前記第１
   のレンズ群より焦点面側に設けられ、焦点合わせの作用
   を行わせる第２のレンズ群と、前記第１のレンズ群を光
   軸に沿って移動させる第１の駆動手段と、 前記第２のレンズ群を光軸に沿って移動させる第２の駆
   動手段と、 合焦状態を検出する合焦検出手段と、 前記合焦検出手段にて合焦の為には前記第２のレンズ群
   を至近側に移動させる必要があることが検出された際に
   は、所定時間、前記第２の駆動手段を作動させて前記第
   ２のレンズ群を至近側へ移動させ、それでも合焦が検出
   されない際には前記第１及び第２の駆動手段を作動させ
   て、該第２のレンズ群を至近側へ移動させると共に、前
   記第１のレンズ群を広角側へ移動させる制御手段と、を
   有したことを特徴とするレンズ位置制御装置。