JPH06160695A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最近のカメラでは撮影光学系の小型化や撮像
素子の画素の高密度化などに伴い、温度変化によりレン
ズ位置制御に誤差が生じやすくなっている。本発明の目
的は、周囲の温度変化があっても常に正確なレンズ位置
制御ができる光学機器を提供することである。 【構成】 本発明の光学機器では、温度検出手段と、該
温度検出手段の出力に応じたレンズ駆動制御情報や基準
のレンズ駆動制御情報を修正するレンズ駆動情報修正手
段と、を設けることにより、温度変化にかゝわらず、常
に精度の高いレンズ駆動制御を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学系の中に可動レンズ
を有している光学機器に関し、特に、カメラや観測機器
などの光学機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の光学機器においては、
機器の温度を検出してオートフォーカスやズームのため
の光学系停止位置や移動量や移動速度の補正を行った
り、検出される温度により光学系の停止位置や移動量や
移動速度を積極的に変えることはなかった。これは温度
変化により従来の光学系の焦点距離が大きく変化するこ
とがなかったためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
カメラ等の撮影機器においては撮影光学系の小型化が進
んでいるため、該機器の温度変化による予定結像面に対
する撮影光学系の結像位置のズレや移動光学系の位置検
出の誤差の影響が大きくなり、この結像位置のズレや移
動光学系の位置検出の誤差による予定結像面における結
像のボケが無視できない程に大きくなっている。

【０００４】また、撮像素子の小型化や高画素密度化に
伴い、撮影光学系の結像位置のズレ量が従来のカメラと
同じであっても結像のボケが目立ち易くなるという問題
があった。

【０００５】本発明の目的は、前記の問題点を解決し、
予定結像面における撮影光学系による結像のボケの小さ
い、品位の高い画像を得られるカメラや観測機器などの
光学機器を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による光学機器
は、該光学機器内の温度や湿度などの環境変数を検出す
る環境変数検出手段と、移動レンズの駆動制御を行うた
めのレンズ駆動制御情報を記憶させておくレンズ駆動制
御情報記憶手段と、該検出手段の出力に基づいて該レン
ズ駆動制御情報を修正するレンズ駆動制御情報修正手段
と、を有し、レンズ駆動装置制御手段が該レンズ駆動制
御情報修正手段の出力データに基づいてレンズ駆動装置
を制御するように構成されている。

【０００７】

【作用】従って、該光学機器が使用される環境変数（温
度）に応じて該光学機器内の移動レンズの速度や位置等
が制御されるので、常にボケのない鮮明な画像を実現で
きる。

【０００８】

【実施例】以下に図面を参照しつゝ本発明の実施例につ
いて説明する。

【０００９】〈第１実施例〉図１は本発明の第１実施例
であるカメラおよびレンズの概要構成図、図２は本発明
の第１実施例の回路構成を示すブロック図、図３は本発
明の第１実施例のカメラおよびレンズの動作を制御する
フローチャートである。

【００１０】Ａはレンズユニット、Ｂはカメラボディユ
ニットである。符号１は撮影光学系、１ａはフォーカス
用レンズ、１ｂはズーム用レンズ、１ｃは固定レンズで
ある。２はフォーカス用レンズ１ａを保持する保持鏡筒
であり、歯車部２ａを有する。３は固定部であり、保持
鏡筒２と螺合している。４は保持鏡筒２を回動させるた
めのフォーカス用モーターである。４ａはモーター出力
軸の歯車であり、保持鏡筒２の歯車部２ａと係合してい
る。５は絞りユニット、６はレンズ接点、７はレンズマ
ウント、８は撮影光学系の光軸である。９はクイックリ
ターンミラーであり、ハーフミラー部を有する。１０は
クイックリターンミラーに取り付けられたサブミラー、
１１はシャッターユニット、１２はペンタプリズム、１
３はファインダーのレンズ、１４は撮像面、１５はカメ
ラ接点、１６はレンズマウント７と結合できるカメラマ
ウント、１７はＡＦセンサーユニット、１８は光電変換
素子を有するＡＥセンサーユニット、１９はクイックリ
ターンミラー駆動用モーターである。２０はレンズユニ
ットＡの温度を検出する温度センサである。また、レン
ズユニットＡは、フォーカス用モーター４、絞りユニッ
ト５、レンズ接点６、温度センサ２０と電気的に接続す
るレンズ制御回路と、このレンズ制御回路と電気的に接
続するレンズ位置制御情報記憶回路とを有する。

【００１１】カメラユニットＢはカメラ制御回路と、こ
のカメラ制御回路と電気的に接続する電源を有し、ま
た、カメラ制御回路はシャッターユニット１１、カメラ
接点１５、ＡＦセンサーユニット１７、ＡＥセンサーユ
ニット１８、モーター１９と電気的に接続している。ま
た、レンズ制御回路とカメラ制御回路はレンズ接点６と
カメラ接点１５を介し電気的に接続されている。

【００１２】次に動作について説明する。

【００１３】不図示のカメラの電源スイッチが操作され
て電源が投入されると、絞りユニット５は開放状態にさ
れる。そして、撮影者が構図決めを行い、不図示のレリ
ーズボタンがそのストロークの半分だけ押し込まれると
図２のスイッチ１がＯＮとなり、このことがカメラ制御
回路により検出されると温度センサ２０によりレンズユ
ニットＡの温度が検出され、各温度領域におけるフォー
カス用レンズ１ａの駆動情報（駆動スピード、駆動量）
を記憶しているレンズ位置制御情報記憶回路より、温度
センサ２０により検出された温度のレンズ駆動条件が検
出される。

【００１４】さらに、光電変換素子を有するＡＥセンサ
ーユニット１８により被写体輝度が測定され、クイック
リターンミラー９のハーフミラー部を通過してサブミラ
ー１０で反射した光により光電変換素子を有するＡＦセ
ンサーユニット１７で、先のレンズ駆動条件に基づいた
合焦のためのフォーカス用レンズ１ａの移動量が検出さ
れ、また、電源電圧のチェックが行われる。そして、シ
ャッタースピード、絞り値、フォーカス用レンズ１ａの
移動量が決定される。保持鏡筒２と固定部３は螺合して
いるので歯車４ａ、歯車部２ａを介してフォーカス用モ
ーター４の回転が保持鏡筒２に伝達されると、フォーカ
ス用レンズ１ａは回転しながら光軸方向へ移動する。そ
して、決定されたフォーカス用レンズ１ａの移動量によ
りフォーカス用モーター４を回転させて合焦位置までフ
ォーカス用レンズ１ａを移動し、オートフォーカスが行
われる。

【００１５】この状態から、さらにレリーズボタンが押
し込まれると図２のスイッチがＯＮとなり、このことが
カメラ制御回路により検出されると、決定された絞り値
まで絞りユニット５を変化させ、クイックリターンミラ
ー９を光束外（図１に破線で示される位置）に退避させ
る。そして、シャッタースピードの決定値に従いシャッ
ターユニット１１を開閉させて撮像面（フィルム面）１
４に露光を行う。そして、クイックリターンミラー９を
元の位置に戻し、絞りユニット５を開放状態に戻し、フ
ィルムを１コマ分給送して撮影動作が終了する。

【００１６】このように、フォーカス用レンズ１ａ（移
動レンズ）の移動制御をレンズユニットＡやカメラユニ
ットＢの温度により行うようにすれば精度の高いフォー
カス制御が行える。なお、レンズ位置制御情報記憶回路
に記憶される駆動情報は駆動スピードや駆動量ではなく
フォーカス用レンズ１ａ等の焦点距離や屈折率等の情報
であっても良いし、これらすべての情報でもよい。

【００１７】〈第２実施例〉次に、本発明の第２実施例
を図４乃至図６に基づいて説明する。

【００１８】図４は本発明の第２実施例であるカメラお
よびレンズの概要構成図、図５は本発明の第２実施例の
回路構成を示すブロック図、図６は本発明の第２実施例
のカメラおよびレンズの動作を制御するフローチャート
である。

【００１９】図４において、Ｃはレンズユニット、Ｄは
カメラボディユニットである。３１は撮影光学系、３１
ａはフォーカス用レンズ、３１ｂはズーム用レンズ、３
１ｃは固定レンズである。３２はフォーカス用レンズ３
１ａを保持する保持鏡筒であり、歯車部３２ａを有す
る。３３は固定部であり、保持鏡筒３２と螺合してい
る。３４は保持鏡筒３２を回動させるための動を伝達す
る動力伝達軸であり、保持鏡筒３２の歯車部３２ａと係
合する歯車部３４ａと、ジョイント部３４ｂとを有す
る。３５は絞りユニット、３６はレンズ接点、３７はレ
ンズマウント、３８は撮影光学系の光軸である。３９は
クイックリターンミラーであり、ハーフミラー部を有す
る。４０はクイックリターンミラーに取り付けられたサ
ブミラー、４１はシャッターユニット、４２はペンタプ
リズム、４３はファインダーのレンズ、４４は撮像面、
４５はカメラ接点、４６はレンズマウント３７と結合で
きるカメラマウント、４７はＡＦセンサーユニット、４
８は光電変換素子を有するＡＥセンサーユニット、４９
はクイックリターンミラー駆動用モーターである。５０
はカメラボディユニットＤに設けられた保持鏡筒３２を
回動させるフォーカス用モーターである。５０ａはモー
ター出力軸の歯車である。５１はモーター５０の動力を
動力伝達軸３４に伝達するためのシャフトであり、歯車
５０ａと係合する歯車部５１ａと、ジョイント部３４ｂ
と係合するジョイント部５１ｂとを有する。５２はレン
ズユニットＣの温度を検出する温度センサである。レン
ズユニットＣは、絞りユニット３５、レンズ接点３６、
温度センサ５２と電気的に接続するレンズ制御回路と、
このレンズ制御回路と電気的に接続するレンズ位置制御
情報記憶回路とを有する。

【００２０】カメラボディユニットＤはカメラ制御回路
と、このカメラ制御回路と電気的に接続する電源とを有
し、また、カメラ制御回路はシャッターユニット４１、
カメラ接点４５、ＡＦセンサーユニット４７、ＡＥセン
サーユニット４８、モーター４９、フォーカス用モータ
ー５０と電気的に接続している。また、レンズ制御回路
とカメラ制御回路はレンズ接点３６及びカメラ接点４５
を介し電気的に接続されている。

【００２１】次に動作について説明する。

【００２２】不図示のカメラの電源スイッチが操作され
て電源が投入されると絞りユニット３５は開放状態にさ
れる。そして、撮影者が構図決めを行い、不図示のレリ
ーズボタンが、そのストロークの半分だけ押し込まれる
と図５のスイッチ１がＯＮとなり、このことがカメラ制
御回路により検出されると温度センサ５２によりレンズ
ユニットＣの温度が検出され、各温度領域におけるフォ
ーカス用レンズ３１ａの駆動情報（駆動スピード、駆動
量）を記憶しているレンズ位置制御情報記憶回路より、
温度センサ５２により検出された温度のレンズ駆動条件
が検出される。

【００２３】さらに、光電変換素子を有するＡＥセンサ
ーユニット４８により被写体輝度が測定され、クイック
リターンミラー３９のハーフミラー部を通過してサブミ
ラー４０で反射した光により、光電変換素子を有するＡ
Ｆセンサーユニット４７で、先のレンズ駆動条件に基づ
いた合焦のためのフォーカス用レンズ３１ａの移動量が
検出され、また、電源電圧のチェックが行われる。そし
て、シャッタースピード、絞り値、フォーカス用レンズ
３１ａの移動量が決定される。保持鏡筒３２と固定部３
３は螺合しているので歯車３４ａ、歯車部３２ａ、動力
伝達軸３４、ジョイント部３４ｂ、シャフト５１、歯車
５０、歯車部５１ａ、ジョイント部５１ｂを介してフォ
ーカス用モーター５０の回転が保持鏡筒３２に伝達され
ると、フォーカス用レンズ３１ａは回転しながら光軸方
向へ移動する。そして、決定されたフォーカス用レンズ
３１ａの移動量によりフォーカス用モーター５０を回転
させて合焦位置までフォーカス用レンズ３１ａを移動し
てオートフォーカスが行われる。

【００２４】この状態から、さらにレリーズボタンが押
し込まれると図５のスイッチがＯＮとなり、このことが
カメラ制御回路により検出されると、絞りユニット３５
を決定された絞り値まで変化させ、クイックリターンミ
ラー３９を光束外（図４に破線で示される位置）に退避
させる。そして、シャッタースピードの決定値に従いシ
ャッターユニット４１を開閉させ、撮像面（フィルム
面）４４に露光を行う。そして、クイックリターンミラ
ー３９を元の位置に戻し、絞りユニット３５を開放状態
に戻し、フィルムを１コマ分給送して撮影動作が終了す
る。

【００２５】このように、フォーカス用レンズ３１ａ
（移動レンズ）の移動制御をレンズユニットＣやカメラ
ユニットＤの温度により行うようにすれば精度の高いフ
ォーカス制御が行える。また、レンズ位置制御情報記憶
回路に記憶される駆動情報は、駆動スピードや駆動量で
はなくフォーカス用レンズ３１ａ等の焦点距離や屈折率
等の情報であっても良いし、これらすべての情報でもよ
い。

【００２６】〈第３実施例〉図７は、本発明の第３実施
例であるカメラの概要構成図、図８は本発明の第３実施
例の回路構成を示すブロック図、図９は本発明の第３実
施例のカメラの動作を制御するフローチャート、図１０
は２つの可動レンズの相対的位置関係を被写体距離毎に
表示するマップ、図１１は図１０を分割した図である。

【００２７】図７において、６１は撮影光学系、６１ａ
は１群固定レンズ、６１ｂはズーム用Ｖレンズ、６１ｃ
は３群固定レンズ、６１ｄはフォーカスおよびズーム用
ＲＲレンズである。６２は固定部であり、１群固定レン
ズ６１ａと３群固定レンズ６１ｃを保持している。６３
はＶレンズ６１ｂの保持鏡筒であり、スリーブ部６３ａ
を有する。６４はＲＲレンズ６１ｄの保持鏡筒であり、
スリーブ部６４ａと、ねじ部６４ｂとを有する。６５は
スクリューバーであり、１定のリードを有する溝を有
し、スリーブ部６３ａと係合し、保持鏡筒６２に回転自
在に保持されている。６６は光軸、６７は保持鏡筒６３
の光軸６６と垂直な面内の回転を規制するガイドバー、
６８はスリーブ部６４ａと係合するガイドバー、６９は
保持鏡筒６４の光軸６６と垂直な面内の回転を規制する
ガイドバーである。これら３本のガイドバー６７，６
８，６９は固定部６２に保持されている。７０はボール
であり、ばね７１により保持鏡筒６３よりスクリューバ
ー６５の溝へ押しつけられ、このことにより、Ｖレンズ
６１ｂの位置決めをしている。７２はスクリューバー６
５に取り付けられた歯車、７３は固定部６２に固定され
たＶレンズ６１ｂ移動用モーター、７４はモーター７３
の出力軸に取付けられて歯車７２と係合している歯車で
ある。７５は固定部６２に取付けられたＲＲレンズ６１
ｄ移動用のステップモーターであり、出力軸のねじ部が
ねじ部６４ｂと螺合している。７６は絞りユニット、７
７は温度センサー、７８はＣＣＤ等の光電変換素子、７
９は電子ビューファインダー、８０はファインダーのレ
ンズ、８１はカメラの電源スイッチ、８２はカメラのズ
ーム操作スイッチ、８３はＶレンズ６１ｂの位置を検知
するために保持鏡筒６３の位置を検知するエンコーダ
ー、８４はＲＲレンズ６１ｄの基準位置を検出するスイ
ッチである。

【００２８】またカメラは、カメラ制御回路と、このカ
メラ制御回路と電気的に接続する記録部と、電源とを有
する。また、モーター７３、ステップモーター７５、絞
りユニット７６、温度センサー７７、光電変換素子７
８、電子ビューファインダー７９、電源スイッチ８１、
ズーム操作スイッチ８２、エンコーダー８３、スイッチ
８４がカメラ制御回路に電気的に接続されている。

【００２９】次に動作について説明する。

【００３０】カメラの電源スイッチ８１が操作されて電
源が投入されると、ステップモーター７５を回転させ、
ステップモーター７５の出力軸７５ａと螺合している保
持鏡筒６４（つまりＲＲレンズ６１ｄ）を基準位置へ動
かす。ＲＲレンズ６１ｄがその基準位置へ到達するとス
イッチ８４がＯＮとなり、そこでステップモーター７５
への通電を止める。そして、この基準位置からステップ
モーター７５へ印加するパルス電流をカウントすること
により、ＲＲレンズ６１ｄの絶対位置を検出することが
できる。また、ＲＲレンズ６１ｄを光軸方向へ微振動さ
せ、光電変換素子７８の映像信号の高周波成分が最大に
なる位置へＲＲレンズ６１ｄを移動し、このことにより
合焦動作が行われる。露光量の制御は光電変換素子７８
に入射する光量が一定となるように絞りユニット７６の
絞り口径を絞り制御回路により制御する。

【００３１】光電変換素子７８による映像は電子ビュー
ファインダー７９に表示され、撮影者が観察できる（こ
の状態をスタンバイ状態とする）。また、温度センサー
７７により撮影光学系６１の温度が測定される。ズーム
操作スイッチ８２が操作されると、モーター７３とステ
ップモーター７５を回転させることによりＶレンズ６１
ｂとＲＲレンズ６１ｄを光軸方向に動かす。ここでモー
ター７３を回転させると、歯車７３と歯車７２を介して
モーター７３の回転がスクリューバー６５に伝達され、
スクリューバー６５のリードを有する溝部に保持鏡筒６
３よりボール７０が押さえつけられているため、スクリ
ューバー６５の回転によりＶレンズ６１ｂは光軸方向へ
移動する。Ｖレンズ６１ｂの位置はエンコーダー８３に
より検出されている。

【００３２】次に、Ｖレンズ６１ｂとＲＲレンズ６１ｄ
の光軸方向への移動により行うズーム動作の原理を図１
０及び図１１を用いて説明する。図１０中に示される長
さ（０．００２ｍ，０．４ｍ，２ｍ，∞）はカメラから
被写体までの距離である。Ｖレンズ６１ｂを広角（Ｗ）
から望遠（Ｔ）まで変化させたとき、各被写体距離によ
り、ＲＲレンズ６１ｄは図１０に示される位置へ移動さ
せなければピントが狂ってしまう。このため、Ｖレンズ
６１ｂを移動させたときは、ＲＲレンズ６１ｄを図１０
に示されるマップに従い移動させる必要がある。しか
し、図１０に示されるマップは代表的な被写体距離のＶ
レンズ６１ｂとＲＲレンズ６１ｄの位置関係を示したも
のであり、すべての被写体距離のマップを記憶しＶレン
ズ６１ｂの位置に応じてＲＲレンズ６１ｄを移動させる
と、マップを記憶させるために膨大な記憶容量が必要と
なってしまう。ところで、Ｖレンズ６１ｂをＴ→Ｗまた
はＷ→Ｔ方向に一定速度で移動させ、図１１に示される
ように図１０のマップをＩ，II……という領域に分割し
各領域に、Ｖレンズ６１ｂの移動方向と移動速度に応じ
た、ＲＲレンズ６１ｄの移動方向と移動速度を記憶さ
せ、この情報で、Ｖレンズ６１ｂの動きによりＲＲレン
ズ６１ｄを移動させれば、図１０に示されるマップをト
レースすることができる。この方法は、特開平１−２８
０７０９号公報等により公知である。しかし、カメラの
使用環境温度が変化すると光学系６１の鏡筒が熱膨張に
より伸縮してレンズ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの
間隔が変化したり、レンズの屈折率が変化したりして先
に述べた方法ではピントが狂う場合がある。そのため、
本実施例では、カメラの使用温度を複数に分割し、各温
度領域に先に述べたマップを設定して記憶している。そ
して、ズーム動作の前に温度センサ７７の出力により、
適切な温度領域のマップを選択してズーム動作を行って
いる。

【００３３】ズーム操作スイッチ８２にはズームスイッ
チ１とズームスイッチ２とが設けられており、ズームス
イッチ１がＯＮになるとモーター７３は正転してＶレン
ズ６１ｂは広角側へ動き、選択されたマップに応じてＲ
Ｒレンズ６１ｄが移動する。ズームスイッチがＯＮとな
るとモーター７３は逆転してＶレンズ６１ｂは望遠側へ
動き、選択されたマップに応じてＲＲレンズ６１ｄが移
動する。なお、ズームスイッチ１とズームスイッチ２は
同時にＯＮできないようになっている。

【００３４】撮影者が不図示の撮影ボタンを押すと撮影
スイッチがＯＮとなり、カメラ制御回路が撮影スイッチ
がＯＮになったのを確認すると撮影が開始され、光電変
換素子７８による映像信号をカメラ制御回路により記録
部に転送し、記録媒体に記録部制御回路により記録す
る。このとき前に述べた合焦動作と露光量の調整は行わ
れており、映像は電子ビューファインダー７９に表示さ
れている。撮影者が不図示の撮影ボタンをはなすと撮影
スイッチがＯＦＦとなり、カメラ制御回路が撮影スイッ
チがＯＦＦになったのを確認すると撮影動作が中止さ
れ、カメラはスタンバイ状態へ戻る。

【００３５】なお、以上に説明した本発明の第１および
第２実施例は交換レンズ式のカメラであるが、撮影光学
系一体型のカメラでも良いし、交換レンズ側に設けられ
た温度センサーや、レンズ位置制御情報記憶回路をカメ
ラボディ側に設けても良い。また、温度センサーだけで
なく温度センサーを設けることにより、温度と同様にし
て湿度による撮影光学系の屈折率変化等を補正しても良
い。また、各温度領域のレンズ位置や駆動速度ではな
く、基準温度のレンズ位置や駆動速度の情報と、その各
温度領域、修正情報とを記憶し、レンズの駆動制御を行
ってもよい。

【００３６】〈第４実施例〉次に、図１２乃至図１４を
参照して本発明の第４実施例について説明する。なお、
図１２において図１と同じ符号で表示されている構成要
素は第１実施例の構成要素と同じものであるから、第１
実施例と同一の構成要素についての説明を省略する。

【００３７】本実施例の構成においては、フォーカス用
レンズ１ａの位置を検出するために保持鏡筒２の位置を
検出するエンコーダー２１と、温度センサ２０の検出信
号によりエンコーダー２１の出力を修正するレンズ位置
情報修正回路２２とがレンズユニットＡ内に設けられて
いることが第１実施例とは異なっている。

【００３８】以下に、図１２乃至図１４を参照して本実
施例のカメラの動作を説明する。

【００３９】不図示のカメラの電源スイッチが操作され
電源が投入されると絞りユニット５は開放状態にされ
る。そして、撮影者が構図決めを行い、不図示のレリー
ズボタンが、そのストロークの半分だけ押し込まれる
と、図１３のスイッチ１がＯＮとなり、このことがカメ
ラ制御回路により検出されると、エンコーダー２１によ
り、フォーカス用レンズ１ａの位置が検出され、また、
温度センサ２０によりレンズユニットＡの温度が検出さ
れる。そして、レンズ位置情報修正回路２２により温度
センサ２０で検出された温度に応じて、エンコーダー２
１で検出されたフォーカス用レンズ１ａの位置情報に修
正が加えられ、この修正された位置情報がレンズ制御回
路を通りカメラ制御回路に伝達される。また、同時にフ
ォーカス用レンズ１ａの駆動情報（駆動スピード、駆動
量）を記憶しているレンズ位置制御情報記憶回路より、
レンズの駆動条件がレンズ制御回路により引き出され
る。

【００４０】さらに、光電変換素子を有するＡＥセンサ
ーユニット１８により被写体輝度が測定され、クイック
リターンミラー９のハーフミラー部を通過しサブミラー
１０で反射した光により、光電変換素子を有するＡＦセ
ンサーユニット１７で、先のレンズ駆動条件に基づいた
合焦のためのフォーカス用レンズ１ａの移動量が検出さ
れ、また、電源電圧のチェックが行われる。そして、シ
ャッタースピード、絞り値、フォーカス用レンズ１ａの
移動量が決定される。保持鏡筒２と固定部３は螺合して
いるので歯車４ａ、歯車部２ａを介してフォーカス用モ
ーター４の回転が保持鏡筒２に伝達されると、フォーカ
ス用レンズ１ａは回転しながら光軸方向へ移動する。そ
して、決定されたフォーカス用レンズ１ａの移動量によ
り、フォーカス用モーター４を回転させて合焦位置まで
フォーカス用レンズ１ａを移動し、オートフォーカスが
行われる。

【００４１】この状態から、さらにレリーズボタンが押
し込まれると図１３のスイッチがＯＮとなり、このこと
がカメラ制御回路により検出されると、絞りユニット５
を決定された絞り値まで変化させ、クイックリターンミ
ラー９を光束外（図１２に破線で示される位置）に退避
させる。そして、シャッタースピードの決定値に従いシ
ャッターユニット１１を開閉させ、撮像面（フィルム
面）１４に露光を行う。そして、クイックリターンミラ
ー９を元の位置に戻し、絞りユニット５を開放状態に戻
し、フィルムを１コマ分給送して撮影動作が終了する。

【００４２】このように、フォーカス用レンズ１ａ（移
動レンズ）の移動制御をレンズユニットＡやカメラユニ
ットＢの温度により行うようにすれば精度の高いフォー
カス制御が行える。なお、レンズ位置制御情報記憶回路
に記憶される駆動情報は駆動スピードや駆動量ではな
く、フォーカス用レンズ１ａ等の焦点距離や屈折率等の
情報であっても良いし、これらすべての情報でもよい。
また、レンズ位置情報修正回路２２はレンズ制御回路と
一体的に構成されても良い。

【００４３】〈第５実施例〉図１５は、本発明の第５実
施例であるカメラの概要構成図、図１６は本発明の第５
実施例の回路構成を示すブロック図、図１７は本発明の
第５実施例のカメラの動作を制御するフローチャート、
図１８は二つの可動レンズの相対的位置関係を被写体距
離毎に表示するマップ、図１９は図１８を分割した図で
ある。

【００４４】図１５において、６１は撮影光学系、６１
ａは１群固定レンズ、６１ｂはズーム用Ｖレンズ、６１
ｃは３群固定レンズ、６１ｄはフォーカスおよびズーム
用ＲＲレンズである。６２は固定部であり、１群固定レ
ンズ６１ａと３群固定レンズ６１ｃを保持している。６
３はＶレンズ６１ｂの保持鏡筒であり、スリーブ部６３
ａを有する。６４はＲＲレンズ６１ｄの保持鏡筒であ
り、スリーブ部６４ａと、ねじ部６４ｂとを有する。６
５はスクリューバーであり、１定のリードを有する溝を
有し、スリーブ部６３ａと係合し、保持鏡筒６２に回転
自在に保持されている。６６は光軸、６７は保持鏡筒６
３の光軸６６と垂直な面内の回転を規制するガイドバ
ー、６８はスリーブ部６４ａと係合するガイドバー、６
９は保持鏡筒６４の光軸６６と垂直な面内の回転を規制
するガイドバーである。これら３本のガイドバー６７，
６８，６９は固定部６２に保持されている。７０はボー
ルであり、ばね７１により保持鏡筒６３よりスクリュー
バー６５の溝へ押しつけられ、このことにより、Ｖレン
ズ６１ｂの位置決めをしている。７２はスクリューバー
６５に取り付けられた歯車、７３は固定部６２に固定さ
れたＶレンズ６１ｂ移動用モーター、７４はモーター７
３の出力軸に取付けられ歯車７２と係合している歯車で
ある。７５は固定部６２に取付けられたＲＲレンズ６１
ｄ移動用のステップモーターであり、出力軸のねじ部が
ねじ部６４ｂと螺合している。７６は絞りユニット、７
７は温度センサー、７８はＣＣＤ等の光電変換素子、７
９は電子ビューファインダー、８０はファインダーのレ
ンズ、８１はカメラの電源スイッチ、８２はカメラのズ
ーム操作スイッチ、８３はＶレンズ６１ｂの位置を検知
するために保持鏡筒６３の位置を検知するエンコーダ
ー、８４はＲＲレンズ６１ｄの基準位置を検出するスイ
ッチである。

【００４５】また、カメラは、カメラ制御回路と、この
カメラ制御回路と電気的に接続する記録部と、電源と、
レンズ位置情報修正回路を有する。

【００４６】また、モーター７３、絞りユニット７６、
光電変換素子７８、電子ビューファインダー７９、電源
スイッチ８１、ズーム操作スイッチ８２がカメラ制御回
路に電気的に接続している。また、ステップモーター７
５、温度センサー７７、エンコーダー８３、スイッチ８
４はレンズ位置情報修正回路に電気的に接続している。

【００４７】次に動作について説明する。

【００４８】カメラの電源スイッチ８１が操作され電源
が投入されると、ステップモーター７５が回転され、ス
テップモーター７５の出力軸７５ａと螺合している保持
鏡筒６４（つまりＲＲレンズ６１ｄ）を基準位置へ動か
す。ＲＲレンズ６１ｄがその基準位置へ到達するとスイ
ッチ８４がＯＮとなり、そこでステップモーター７５へ
の通電を止める。そして、この基準位置からステップモ
ーターへ印加するパルス電流をカウントすることによ
り、ＲＲレンズ６１ｄの絶対位置を検出することができ
る。また、ＲＲレンズ６１ｄを光軸方向へ微振動させ、
光電変換素子７８の映像信号の高周波成分が最大になる
位置へＲＲレンズ６１ｄを移動し、このことにより合焦
動作が行われる。露光量の制御は光電変換素子７８に入
射する光量が一定となるように、絞りユニット７６の絞
り口径を絞り制御回路により制御する。

【００４９】光電変換素子７８による映像は電子ビュー
ファインダー７９に表示され、撮影者が観察できる（こ
の状態をスタンバイ状態とする）。また、温度センサー
７７により撮影光学系６１の温度が測定される。ズーム
操作スイッチ８２が操作されると、モーター７３とステ
ップモーター７５を回転させることにより、Ｖレンズ６
１ｂとＲＲレンズ６１ｄを光軸方向に動かす。ここでモ
ーター７３を回転させると、歯車７３、歯車７２を介
し、モーター７３の回転がスクリューバー６５に伝達さ
れ、スクリューバー６５のリードを有する溝部に保持鏡
筒６３よりボール７０が押さえつけられているため、ス
クリューバー６５の回転によりＶレンズ６１ｂは光軸方
向へ移動する。また、温度センサー７７により検出され
る温度に応じて、エンコーダー８３により検出されるＶ
レンズ６１ｂの位置はレンズ位置情報修正回路により修
正される。

【００５０】次に、Ｖレンズ６１ｂとＲＲレンズ６１ｄ
の光軸方向への移動により行うズーム動作の原理を図１
８と図１９を用いて説明する。図１８中に示される長さ
（０．００２ｍ，０．４ｍ，２ｍ，∞）はカメラから被
写体までの距離である。Ｖレンズ６１ｂを広角（Ｗ）か
ら望遠（Ｔ）まで変化させたとき、各被写体距離によ
り、ＲＲレンズ６１ｄは図１８に示される位置へ移動さ
せなければピントが狂ってしまう。このため、Ｖレンズ
６１ｂを移動させたときは、ＲＲレンズ６１ｄを図１８
に示されるマップに従い移動させる必要がある。しか
し、図１８に示されるマップは代表的な被写体距離のＶ
レンズ６１ｂとＲＲレンズ６１ｄの位置関係を示したも
のであり、すべての被写体距離のマップを記憶しＶレン
ズ６１ｂの位置に応じてＲＲレンズ６１ｄを移動させる
と、マップを記憶させるために膨大な記憶容量が必要と
なってしまう。ところで、Ｖレンズ６１ｂをＴ→Ｗまた
はＷ→Ｔ方向に一定速度で移動させ、図１９に示される
ように図１８のマップをＩ，ＩＩ……という領域に分割
し各領域に、Ｖレンズ６１ｂの移動方向と移動速度に応
じた、ＲＲレンズ６１ｄの移動方向と移動速度を記憶さ
せ、この情報で、Ｖレンズ６１ｂの動きによりＲＲレン
ズ６１ｄを移動させれば、図１８に示されるマップをト
レースすることができる。この方法は、特開平１−２８
０７０９号公報等により公知である。しかし、カメラの
使用環境温度が変化すると光学系６１の鏡筒が熱膨張に
より伸縮し、レンズ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの
間隔が変化したり、レンズの屈折率が変化したり、温度
変化によりエンコーダー８３の出力が変化したりして、
先に述べた方法ではピントが狂う場合がある。そのた
め、本実施例では、カメラの使用温度を複数に分割し各
温度領域に対し、エンコーダー８３により検出されるＶ
レンズ６１ｂの位置情報の適切な修正量を設定、記憶し
ている。そして、ズーム動作の前に温度センサ７７の出
力により適切な温度領域を選び、この領域における情報
修正をＶレンズ６１ｂの位置情報に対して行い、Ｖレン
ズ６１ｂとＲＲレンズ６１ｄを図１８に示されるマップ
をトレースできるようにしている。以上のことによりズ
ーム動作が行われている。

【００５１】ズーム操作スイッチ８２にはズームスイッ
チ１とズームスイッチ２が設けられており、ズームスイ
ッチ１がＯＮとなるとモーター７３は正転してＶレンズ
６１ｂは広角側へ動き、選択されたマップに応じてＲＲ
レンズ６１ｄが移動する。ズームスイッチがＯＮとなる
とモーター７３は逆転してＶレンズ６１ｂは望遠側へ動
き、マップに応じてＲＲレンズ６１ｄが移動する。な
お、ズームスイッチ１とズームスイッチ２は同時にＯＮ
できないようになっている。

【００５２】撮影者が不図示の撮影ボタンを押すと撮影
スイッチがＯＮとなり、カメラ制御回路が撮影スイッチ
がＯＮになったのを確認すると撮影が開始され、光電変
換素子７８による映像信号をカメラ制御回路により記録
部に転送し、記録媒体に記録部制御回路により記録す
る。このとき前に述べた合焦動作と露光量の調整は行わ
れており、映像は電子ビューファインダー７９に表示さ
れている。撮影者が不図示の撮影ボタンをはなすと撮影
スイッチがＯＦＦとなり、カメラ制御回路が撮影スイッ
チがＯＦＦになったのを確認すると、撮影動作が中止さ
れカメラはスタンバイ状態へ戻る。また、同様にして、
ＲＲレンズ６１ｄの位置情報に、温度センサー７７の検
出する温度による修正を行ってもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カメラまたはレンズの温度や湿度等の環境変数に応じた
レンズ駆動制御情報や、レンズ駆動制御情報修正手段の
出力データに基づいて各環境変数におけるレンズの適切
な位置制御や速度制御を行うようにしたので、もしく
は、検出されるレンズ位置情報やレンズ速度情報にカメ
ラまたはレンズの温度や湿度等の環境変数に応じた修正
を加えることで、各環境変数におけるレンズの適切な位
置制御や速度制御を行うようにしたので、レンズやカメ
ラの温度変化等によるピント移動等を補正でき、正確な
合焦動作やズーミングが行え、品位の高い画像の得られ
るカメラ等の光学機器を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学機器の第１実施例である一眼レフ
カメラの構成図。

【図２】図１のカメラの制御系のブロック図。

【図３】図１のカメラにおいて行われる制御動作のフロ
ーチャート。

【図４】本発明の光学機器の第２実施例である一眼レフ
カメラの構成図。

【図５】図４に示したカメラの制御系のブロック図。

【図６】図４に示したカメラにおいて行われる制御動作
のフローチャート。

【図７】本発明の光学機器の第３実施例であるビデオカ
メラの構成図。

【図８】図７に示したカメラの制御系のブロック図。

【図９】図７に示したカメラにおいて行われる制御動作
のフローチャート。

【図１０】図７に示したカメラの２個の可動レンズの相
対的位置関係を被写体毎に表示したマップ。

【図１１】図１０を分割した図。

【図１２】本発明の光学機器の第４実施例である一眼レ
フカメラの構成図。

【図１３】図１２に示したカメラの制御系のブロック
図。

【図１４】図１２に示したカメラにおいて行われる制御
動作のフローチャート。

【図１５】本発明の光学機器の第５実施例である一眼レ
フカメラの構成図。

【図１６】図１５のカメラの制御系のブロック図。

【図１７】図１５に示したカメラにおいて行われる制御
動作のフローチャート。

【図１８】図１５に示したカメラの２個の可動レンズの
相対的位置関係を被写体毎に表示したマップ。

【図１９】図１８を分割した図。

【符号の説明】

１，３１，６１…撮影光学系 １ａ，３１ａ…
フォーカス用レンズ １ｂ，３１ｂ…ズーム用レンズ １ｃ，３１ｃ…
固定レンズ ２，３２…保持鏡筒 ２ａ，３２ａ…
歯車部 ３，３３…固定部 ４，５０…フォ
ーカス用モーター ５，３５…絞りユニット ３，３６…レン
ズ接点 ７，３７…レンズマウント ９，３９…クイ
ックリターンミラー １０，４０…サブミラー １１，４１…シ
ャッターユニット １２，４２…ペンタプリズム １３，４３…フ
ァインダーレンズ １４，４４…撮像面 １５，４５…カ
メラ接点 １６，４６…カメラマウント １７，４７…Ａ
Ｆセンサーユニット １８，４８…ＡＥセンサーユニット １９，４９…クイックリターンミラー駆動モーター ２０，５２…温度センサー ３４ｂ，５４ｂ
…ジョイント部 ２１…エンコーダー ２２…レンズ位
置情報修正回路 ６１…撮影光学系 ６１ａ…１群固
定レンズ ６１ｂ…ズーム用Ｖレンズ ６１ｃ…３群固
定レンズ ６１ｄ…フォーカス及びズーム用ＲＲレンズ ６２…固定部 ６３，６４…保
持鏡筒 ６３ａ…スリーブ部 ６４…ねじ部 ６５…スクリューバー ６７，６８，６
９…ガイドバー ７０…ボール ７１…ばね ７３…Ｖレンズ移動用モーター ７４…歯車 ７５…ＲＲレンズ移動用ステップモーター ７６…絞りユニット ７７…温度セン
サー ７８…光電変換素子 ７９…電子ビュ
ーファインダー ８０…ファインダーレンズ ８１…電源スイ
ッチ ８２…ズーム操作スイッチ ８３…エンコー
ダー ８４…スイッチ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動レンズを有した光学系と、該移動レ
   ンズを駆動するレンズ駆動装置と、該レンズ駆動装置を
   制御するレンズ駆動装置制御手段と、を有している光学
   機器において、 該移動レンズの駆動制御を行なうためのレンズ駆動制御
   情報を記憶させておくレンズ駆動制御情報記憶手段と、
   該光学機器内の温度及び湿度等の環境変数を検出する環
   境変数検出手段と、該環境変数検出手段の出力に基づい
   て該レンズ駆動制御情報を修正するレンズ駆動制御情報
   修正手段と、を有し、該レンズ駆動装置制御手段は該レ
   ンズ駆動制御情報修正手段の出力データに基づいて該レ
   ンズ駆動装置を制御することを特徴とする光学機器。
2. 【請求項２】 移動レンズを有した光学系と、該移動レ
   ンズを駆動するレンズ駆動装置と、該レンズ駆動装置を
   制御するレンズ駆動装置制御手段と、を有している光学
   機器において、 該光学機器内の温度及び湿度等の環境変数を検出する環
   境変数検出手段と、該光学機器内の環境変数に対応した
   レンズ駆動制御情報を記憶させてあるレンズ駆動制御情
   報記憶手段と、を有し、該環境変数検出手段により該光
   学機器内の環境変数が検出された時には該検出手段の出
   力に対応したレンズ駆動制御情報を該レンズ駆動制御情
   報記憶手段から引出して該レンズ駆動装置制御手段が該
   レンズ駆動装置を制御することを特徴とする光学機器。
3. 【請求項３】 移動レンズを有した光学系と、該移動レ
   ンズを駆動するレンズ駆動装置と、該レンズ駆動装置を
   制御するレンズ駆動装置制御手段と、を有している光学
   機器において、 該移動レンズの駆動制御を行うためのレンズ駆動制御情
   報を検出するレンズ駆動制御情報検出手段と、該光学機
   器内の温度及び湿度等の環境変数を検出する環境変数検
   出手段と、該環境変数検出手段の出力に基づいて該レン
   ズ駆動制御情報を補正するレンズ駆動制御情報補正手段
   と、を有し、該レンズ駆動装置制御手段は該レンズ駆動
   制御情報補正手段の出力データに基づいて該レンズ駆動
   装置を制御することを特徴とする光学機器。
4. 【請求項４】 該環境変数が温度であり、該環境変数検
   出手段が温度検出手段であることを特徴とする請求項
   １、２又は３の光学機器。
5. 【請求項５】 該環境変数が湿度であり、該環境変数検
   出手段が湿度検出手段であることを特徴とする請求項
   １、２又は３の光学機器。
6. 【請求項６】 該レンズ駆動制御情報が該移動レンズの
   位置情報であることを特徴とする請求項１、２又は３の
   光学機器。
7. 【請求項７】 該レンズ駆動制御情報が該移動レンズの
   移動速度情報であることを特徴とする請求項１、２又は
   ３の光学機器。
8. 【請求項８】 該レンズ駆動制御情報が該光学系の屈折
   率情報であることを特徴とする請求項１、２又は３の光
   学機器。
9. 【請求項９】 該レンズ駆動制御情報が該光学系の焦点
   距離情報であることを特徴とする請求項１、２又は３の
   光学機器。