JPH09292563A - ズームレンズカメラ及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ位置の制御の自由度が高く、その制御
が容易なズームレンズカメラ及びその制御方法を得る。 【構成】 可動の前後群を有するレンズ系；前群と後群
を一体に移動させる全体移動手段；後群と前群を相対的
に移動させ、前後群の間隔を変化させる相対移動手段；
レンズ系による焦点距離を設定するズーム操作手段；及
び、合焦動作を開始させるフォーカス操作手段；を有す
るズームレンズカメラであって、ズーム操作手段によっ
て設定される少なくとも一部の焦点距離域において、フ
ォーカス操作手段を操作したとき、全体移動手段と相対
移動手段の双方を動作させて被写体に合焦させることを
特徴とするズームレンズカメラの制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ズームレンズカメラ及びその制
御方法に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】ズームレンズのズームと
いう言葉の意味は、古来、焦点位置を移動させることな
く焦点距離を変化させることとして定義されている。こ
のため従来のズームレンズは、一眼レフカメラであろう
とコンパクトカメラであろうと、焦点距離を変化させる
ズーム操作手段を動作させると、複数のレンズ群を所定
の位置関係で移動させていた。フォーカスレンズ群は通
常無限遠撮影位置にあり、フォーカス操作手段を動作さ
せると、シャッタが開く前にフォーカスレンズ群が被写
体合焦位置に移動する。

【０００３】しかしながら、ズームコンパクトカメラ
は、ズーム撮影光学系の像とは別のズームファインダ光
学系の像を観察するカメラであるから、焦点距離を設定
するズーム操作手段が操作されたとき、常に特定被写体
距離（通常無限遠）の被写体に合焦している位置にズー
ム撮影レンズが移動していることが必要な訳ではない。
ところが、従来のズームコンパクトカメラでは、ズーミ
ング操作で複数のレンズ群を所定のズーム軌跡上に移動
させ、シャッタレリーズ時に複数のレンズ群のうちのフ
ォーカシングレンズを合焦位置に移動させている。つま
りズームとフォーカスの移動手段とその操作とを完全に
分離させているため、ズーム軌跡を得るための非線形形
状のカムを不可欠とした。非線形のカムは、その形状を
正確に加工するのが困難であり、また、ズームレンズ系
毎に個別のカム形状を必要とするため、金型の製造コス
トに多くを要した。また、従来のカム機構を用いたズー
ムレンズでは、フォーカスレンズ群は、環状のシャッタ
ブロックの中心部に支持されていて、ズーミング時には
このシャッタブロックをカム軌跡によって移動させ、シ
ャッタレリーズ時には被写体距離情報に応じてシャッタ
ブロックに対してフォーカスレンズ群を移動させてい
る。フォーカスレンズ群の繰出機構（合焦機構）だけで
なくシャッタブレードの開閉機構（露出機構）も有する
従来のシャッタブロックは、環状をなす大型の部品であ
り、このためレンズ鏡筒の径方向の小型化の妨げになっ
ていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、ズーミングのためのカム機構
が不要で、設定焦点距離情報と被写体距離情報のデジタ
ルデータだけでレンズ位置の制御できる新しいズームレ
ンズ及びその制御方法を得ることを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、コンパクトカメラにおけるズ
ーミングの概念は、単にズーム操作手段によって焦点距
離を設定する動作であって、前後のレンズ群の空気間隔
やフォーカスレンズの位置は、最終的にフォーカス操作
手段が操作されたとき、シャッタが開く前に、設定焦点
距離と被写体距離に応じた正しい位置にあればよいとの
知見に基づいてなされたものである。

【０００６】本発明のズームレンズカメラは、少なくと
も物体側に位置する可動の前群レンズと像面側に位置す
る可動の後群レンズとを有するレンズ系；前群レンズと
後群レンズを一体に移動させる全体移動手段；後群レン
ズと前群レンズを相対的に移動させ、前群レンズと後群
レンズの間隔を変化させる相対移動手段；レンズ系によ
る焦点距離を設定するズーム操作手段；このズーム操作
手段による設定焦点距離に応じてファインダ視野を変化
させるズームファインダ；合焦動作を開始させるフォー
カス操作手段；及びズーム操作手段によって設定される
少なくとも一部の焦点距離域において、フォーカス操作
手段を操作したとき、全体移動手段と相対移動手段の双
方を動作させて被写体に合焦させる制御手段；を有する
ことを特徴としている。

【０００７】本発明のズームレンズカメラは、別の態様
によると、少なくとも物体側に位置する可動の前群レン
ズと像面側に位置する可動の後群レンズとを有するレン
ズ系；前群レンズと後群レンズを一体に移動させる全体
移動手段；後群レンズと前群レンズを相対的に移動さ
せ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる相対移
動手段；レンズ系による焦点距離を設定するズーム操作
手段；このズーム操作手段による設定焦点距離に応じて
ファインダ視野を変化させるズームファインダ；ズーム
操作手段を操作したとき、少なくとも全体移動手段を動
作させて前群レンズと後群レンズを上記レンズ系による
焦点位置が光軸方向に変動するように移動させるズーム
制御手段；及びズーム操作手段によって設定された少な
くとも一部の焦点距離で、全体移動手段と相対移動手段
の双方を動作させて被写体に合焦させるフォーカス制御
手段；を有することを特徴としている。

【０００８】本発明のズームレンズカメラは、さらに別
の態様によると、物体側に位置する正の前群レンズと像
面側に位置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レン
ズを一体に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群
レンズに対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レ
ンズの間隔を変化させる後群相対移動手段；前後のレン
ズによる焦点距離を設定するズーム操作手段；このズー
ム操作手段による設定焦点距離に応じてファインダ視野
を変化させるズームファインダ；合焦動作を開始させる
フォーカス操作手段；及びズーム操作手段によって設定
される少なくとも一部の焦点距離域において、フォーカ
ス操作手段を操作したとき、全体移動手段と相対移動手
段の双方を動作させて被写体に合焦させる制御手段；を
有することを特徴としている。

【０００９】本発明のズームレンズカメラは、さらに、
物体側に位置する正の前群レンズと像面側に位置する負
の後群レンズ；前群レンズと後群レンズを一体に移動さ
せる全体移動手段；後群レンズを前群レンズに対して相
対的に移動させ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化
させる後群相対移動手段；前後のレンズによる焦点距離
を設定するズーム操作手段；このズーム操作手段による
設定焦点距離に応じてファインダ視野を変化させるズー
ムファインダ；ズーム操作手段を操作したとき、少なく
とも全体移動手段を動作させて前群レンズと後群レンズ
を該前後のレンズ群による焦点位置が光軸方向に変動す
るように移動させるズーム制御手段；及びズーム操作手
段によって設定された少なくとも一部の焦点距離で、上
記全体移動手段と後群相対移動手段の双方を動作させて
被写体に合焦させるフォーカス制御手段；を有すること
を特徴としている。

【００１０】本発明は、方法の表現によると、少なくと
も物体側に位置する可動の前群レンズと像面側に位置す
る可動の後群レンズとを有するレンズ系；前群レンズと
後群レンズを一体に移動させる全体移動手段；後群レン
ズと前群レンズを相対的に移動させ、前群レンズと後群
レンズの間隔を変化させる相対移動手段；レンズ系によ
る焦点距離を設定するズーム操作手段；及び、合焦動作
を開始させるフォーカス操作手段；を有し、ズーム操作
手段によって設定される少なくとも一部の焦点距離域に
おいて、フォーカス操作手段を操作したとき、全体移動
手段と相対移動手段の双方を動作させて被写体に合焦さ
せることを特徴としている。レンズ系は、可動の前後群
の前方または後方に固定レンズが存在するタイプも用い
ることができる。可動の前後群は、物体側から正負、負
正のいずれのタイプも用いることができる。

【００１１】このように、フォーカス操作手段を操作し
たとき、全体移動手段と相対移動手段の双方を動作させ
て合焦させると、レンズ位置の制御に自由度が生れ、フ
ォーカシングの移動量を少なくしたり、フォーカシング
の移動量の情報量を少なくすることができるので、その
制御が容易になる。また、機械的にも、バックラッシュ
対策が容易で各レンズ群の位置精度が出し易く、かつ、
レンズを収納したときのカメラの小型化にも有利であ
る。

【００１２】例えば、フォーカス操作手段を操作したと
きの全体移動手段と相対移動手段のそれぞれの移動量
は、ズーム操作手段によって与えられる焦点距離情報の
みによる移動量と、被写体距離情報のみによる移動量と
の合成情報によって与えることができる。

【００１３】ズーム操作手段が操作されたときの前後の
レンズ群の移動態様としては、例えば、全体移動手段だ
けを動作させ、あるいは全体移動手段と相対移動手段の
双方を動作させることができる。いずれにしても、フォ
ーカス操作手段が操作されるときには、全体移動手段と
相対移動手段の双方がさらに動作される。

【００１４】本発明方法は、別の表現によると、少なく
とも物体側に位置する可動の前群レンズと像面側に位置
する可動の後群レンズを有するレンズ系；前群レンズと
後群レンズを一体に移動させる全体移動手段；後群レン
ズと前群レンズを相対的に移動させ、前群レンズと後群
レンズの間隔を変化させる相対移動手段；レンズ系によ
る焦点距離を設定するズーム操作手段；及び、合焦動作
を開始させるフォーカス操作手段；を有し、ズーム操作
手段を操作したとき、少なくとも全体移動手段を動作さ
せて前群レンズと後群レンズを、該前後群レンズを含む
レンズ系による焦点位置が光軸方向に変動するように移
動させ、フォーカス操作手段を操作したとき、少なくと
も一部の焦点距離で、全体移動手段と相対移動手段の双
方を動作させて被写体に合焦させることを特徴としてい
る。

【００１５】フォーカス操作手段としては、合焦の後シ
ャッタをレリーズするレリーズスイッチを用いることが
最も実際的であるが、レリーズ手段とは別にフォーカス
操作手段を設けることもできる。

【００１６】さらに本発明方法は、より具体的な態様に
よると、物体側に位置する正の前群レンズと像面側に位
置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レンズを一体
に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群レンズに
対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レンズの間
隔を変化させる後群相対移動手段；前後群レンズによる
焦点距離を設定するズーム操作手段；及び、合焦動作を
開始させるフォーカス操作手段；を有し、ズーム操作手
段によって設定される少なくとも一部の焦点距離域にお
いて、合焦手段を操作したとき、全体移動手段と後群相
対移動手段の双方を動作させて被写体に合焦させること
を特徴としている。

【００１７】あるいは本発明方法は、物体側に位置する
正の前群レンズと像面側に位置する負の後群レンズ；前
群レンズと後群レンズを一体に移動させる全体移動手
段；後群レンズを前群レンズに対して相対的に移動さ
せ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる後群相
対移動手段；前後群レンズによる焦点距離を設定するズ
ーム操作手段；及び、合焦動作を開始させるフォーカス
操作手段；を有し、ズーム操作手段を操作したとき、少
なくとも全体移動手段を動作させて前群レンズと後群レ
ンズを、該前後のレンズ群による焦点位置が光軸方向に
変動するように移動させ、フォーカス操作手段を操作し
たとき、少なくとも一部の焦点距離で、全体移動手段と
後群相対移動手段の双方を動作させて被写体に合焦させ
ることを特徴としている。

【００１８】前群レンズを正、後群レンズを負とする
と、全長の小型化に有利であり、特にコンパクトカメラ
用ズームレンズに適している。この物体側から正負のタ
イプの純正ズーミング軌跡は、短焦点距離端から長焦点
距離端にズーミングするとき、前後群間隔が減少しなが
ら両群とも物体側へ移動する。従って前群レンズの方が
後群レンズより移動量が少なく、また正レンズは負レン
ズより小径にできるので、前群レンズを基準として後群
レンズを相対的に移動させる構成とすることにより、小
型化が図れ、機構的にも簡単になる。また相対移動手段
で移動させるレンズ群を後群レンズとすることにより、
機械的な強度に優れたレンズ鏡筒が得やすい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。ズームレンズは、図１に示すように、正の前群レ
ンズＬ１と、負の後群レンズＬ２とからなる。レンズ鏡
筒の固定環１１の外周には、駆動リング１２が回転自在
に支持され、内周には、前群レンズＬ１を支持した前群
支持リング１３と後群レンズＬ２を支持した後群支持リ
ング１４が嵌まっている。固定環１１には光軸と平行な
直進案内溝１１ａが形成されており、前群支持リング１
３に固定した半径方向ピン１５は、この直進案内溝１１
ａを貫通して、駆動リング１２の内面に形成したリード
溝１２ａに嵌まっている。駆動リング１２の外周には、
ギヤ１７が固定されており、このギヤ１７は全体移動モ
ータ１８のギヤ１９と噛み合っている。

【００２０】固定環１１には、別の後群用の直進案内溝
１１ｂが形成されており、この直進案内溝１１ｂに、後
群支持リング１４に固定した半径方向ピン２０が嵌まっ
ている。前群支持リング１３には、後群移動モータ２１
とこれによって回転駆動される駆動ねじ軸２２とが備え
られており、駆動ねじ軸２２は、前群支持リング１３に
設けた回転しないナット部材２３と係合している。

【００２１】以上の機械構成によると、全体移動モータ
１８を介して駆動リング１２を回転駆動すると、リード
溝１２ａと直進案内溝１１ａの関係に従って、前群支持
リング１３（前群レンズＬ１）が光軸方向に移動する。
後群支持リング１４（後群レンズＬ２）は、後群移動モ
ータ２１との駆動ねじ軸２２とナット部材２３に従っ
て、前群支持リング１３に載っているので、前群支持リ
ング１３と一体に移動する。すなわち、全体移動モータ
１８はレンズ群全体を移動させるモータである。一方、
後群移動モータ２１を介して駆動ねじ軸２２を回転駆動
すると、前群支持リング１３（前群レンズＬ１）に対し
て後群支持リング１４（後群レンズＬ２）が相対的に移
動する。つまり後群移動モータ２１は、後群レンズＬ２
と前群レンズＬ１の間隔を変化させるモータである。全
体移動モータ１８と後群移動モータ２１はそれぞれ、そ
れぞれのモータ制御手段２５、２６を介して駆動制御さ
れる。全体移動モータ１８はまた、ズームファインダ２
７に接続されており、全体移動モータ１８が駆動される
と、ファインダ視野が大小に変化する。

【００２２】カメラ本体は、ズーム操作（制御）手段３
１とフォーカス操作（制御）手段３２とを有する制御手
段３０、測距手段３３、及び測光手段３４を備えてい
る。ズーム操作手段３１は、前群レンズＬ１と後群レン
ズＬ２からなるズームレンズにズーミング指令、すなわ
ちワイド側からテレ側への移動指令、及びテレ側からワ
イド側への移動指令を与えるもので、例えばモーメンタ
リのスイッチから構成される。フォーカス操作手段３２
は、通常レリーズボタンから構成されるもので、その一
段押しで測距手段３３への測距指令と測光手段３４への
測光指令を与え、二段押しで合焦動作を開始し、合焦後
シャッタ制御手段３５を介して、前群支持リング１３に
搭載されているシャッタ３６を動作させる。一段押しで
合焦動作を開始させることもできる。シャッタ３６は、
測光手段３４からの測光出力を受けて、そのシャッタブ
レード３６ａを所定時間開放する。

【００２３】上記構成のズームレンズカメラは、ズーム
操作手段３１が操作されたとき、少なくともモータ制御
手段２５を介して全体移動モータ１８を動作させて前群
レンズＬ１と後群レンズＬ２を一体に移動させる。モー
タ制御手段２６を介して後群移動モータ２１を同時に動
作させてもよいが、重要な点は、このズーム操作手段３
１による前群レンズＬ１と後群レンズＬ２の移動は、焦
点位置が移動しないという従来のズーミングの概念では
行なわないということである。つまり、ズーム操作手段
３１が操作されたとき、 全体移動モータ１８のみを動作させて、前群レンズＬ
１と後群レンズＬ２を両者の空気間隔を変化させること
なく前後に移動させる態様、及び、 全体移動モータ１８と後群移動モータ２１の双方を動
作させて、前群レンズＬ１と後群レンズＬ２を両者の空
気間隔を変化させながら移動させる態様、とが可能であ
る。の態様においては当然特定の被写体に常時ピント
が合うことはあり得ないが、撮影光学系の像を観察する
訳ではないコンパクトカメラでは、シャッタレリーズ時
にピントが合えばよいから全く問題がない。の態様に
おいても、焦点位置の移動を許容しつつ、前群レンズＬ
１と後群レンズＬ２を移動させ、シャッタレリーズ時に
全体移動モータ１８と後群移動モータ２１の双方を動作
させてピントを合わせる。一方、ズーム操作手段３１を
介して全体移動モータ１８が駆動されると、ズームファ
インダ２７が駆動され、設定焦点距離に応じて、ファイ
ンダ視野が大小に変化する。つまり、設定焦点距離が短
焦点距離から長焦点距離に変化するにつれて、ファイン
ダ視野（角）が大（広）から小（狭）に変化する。この
ファインダ視野は勿論撮影画面サイズに対応する。この
ようなズームファインダは、具体例を示すまでもなく、
周知である。

【００２４】このようにズーム操作手段３１が操作され
ると、その設定焦点距離に応じた視野（撮影範囲）はズ
ームファインダ２７によって観察される。そして設定さ
れる焦点距離の少なくとも一部の焦点距離域においてフ
ォーカス操作手段３２が操作されると、全体移動モータ
１８と後群移動モータ２１の双方が動作して被写体に対
する合焦動作が行われる。このときの全体移動モータ１
８と後群移動モータ２１による前群レンズＬ１と後群レ
ンズＬ２の移動量は、測距手段３３による被写体距離情
報によって得られる移動量だけでなく、ズーム操作手段
３１によって設定される焦点距離情報によって得られる
移動量を加味して決定される。このような全体移動モー
タ１８と後群移動モータ２１の双方による合焦動作は、
デジタルデータだけで行うことができるので、カム機構
を用いることなく、レンズ位置を自由に制御することが
できる。

【００２５】なお、理論的には、ズーム操作手段３１の
操作時には、全体移動モータ１８と後群移動モータ２１
のいずれも動作させずに、別に設けたファインダ専用の
モータによりズームファインダ２７の視野倍率と焦点距
離情報だけを変化させ、フォーカス操作手段３２が操作
されたときに、その焦点距離情報と測距手段３３による
被写体距離情報とにより全体移動モータ１８と後群移動
モータ２１を同時に動作させて、その焦点距離情報と被
写体距離情報によって一義的に決定される位置に前群レ
ンズＬ１と後群レンズＬ２を移動させることもできる。

【００２６】次に具体的な前群レンズＬ１と後群レンズ
Ｌ２と、その移動制御の実施例を説明する。表１は、前
群レンズＬ１と後群レンズＬ２のレンズデータであり、
図２はそのレンズ構成図である。前群レンズＬ１は４群
５枚、後群レンズＬ２は２群２枚からなっている。この
レンズデータは、本発明を２群タイプのズームレンズに
適用するとき、適用可能な具体的なレンズ系を一つ示し
たものである。表および図面中、F_NO はＦナンバー、ｆ
は焦点距離、ωは半画角、f_Bはバックフォーカス、ｒ_i
はレンズ各面の曲率半径、ｄ_i はレンズ厚もしくはレン
ズ間隔、ｎはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数を示
す。

【００２７】

【表１】 F_NO=1:3.9-10 f=39-102 ω=28.4 ゜-12.0 ゜ ｆ_B =9.47-63.1 面 No. ｒ_i ｄ_i ｎ ν 1 20.550 2.10 1.48749 70.2 2 42.627 1.65 - - 3 -15.428 1.66 1.83400 37.2 4 -30.458 3.06 - - 5 631.122 2.80 1.51633 64.1 6 -16.980 0.10 - - 7 91.952 3.42 1.53996 59.5 8 -11.244 1.60 1.80400 46.6 9 -23.784 12.56-2.59 - - 10* -42.469 2.50 1.58547 29.9 11 -26.490 5.04 - - 12 -10.416 1.50 1.71299 53.9 13 -48.829 - - - * は回転対称非球面 非球面データ； K=0.0、 A4=5.96223×10^-5、 A6=2.52645×10^-7、 A8=2.89629×10^-9 但し、回転対称非球面は次式で定義される。 x=Ch²/{1+[1-(1+K)C²h²]^1/2}+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸+・・・ （Ｃは曲率(1/r)、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数)

【００２８】このズームレンズ系のズーミングデータを
表２に示す。ＴＬは第１面から像面迄の距離、ｄ_1G-2G
は、前群レンズＬ１と後群レンズＬ２の間隔である。こ
のＴＬの値とｄ_1G-2G の値は、無限遠物体に合焦させた
ままズーミングするときの前群レンズＬ１と後群レンズ
Ｌ２の絶対位置を示すものであり、従来のズームレンズ
カメラでは、カム機構を用いて、その絶対位置への移動
が行われていた。つまり、ズームスイッチによって焦点
距離を設定すると、各設定焦点距離において、一義的に
前後群レンズが表２の位置に移動していた。

【００２９】これに対し、本発明のズームレンズでは、
焦点距離を設定したとき、直ちに前後群レンズを表２の
ＴＬの値とｄ_1G-2G の値の位置に移動させることはしな
い。表２のＸＡ（ｆ）は、短焦点距離端（ｆ＝３９ｍ
ｍ）で無限遠物体に合焦させたときの前後群レンズＬ
１、Ｌ２の位置を基準（ＸＡ（ｆ）＝０）としたとき、
他の焦点距離で、全体移動モータ１８によって前後群レ
ンズＬ１、Ｌ２を一体にどれだけ移動させるかを示した
数値である。ＸＢ（ｆ）は、長焦点距離端（ｆ＝１０２
ｍｍ）で無限遠物体に合焦させたときの後群レンズＬ２
の位置を基準（ＸＢ（ｆ）＝０）としたとき、他の焦点
距離で、相対移動モータ２１によって後群レンズＬ２を
前群レンズＬ１に対してどれだけ移動（後退）させるか
を示した数値である。重要な点は、これらの移動量ＸＡ
（ｆ）、ＸＢ（ｆ）は、焦点距離が設定されたとき直ち
に、前後群レンズＬ１、Ｌ２（モータ１８、２１）に与
えられるのではなく、フォーカス操作手段が操作された
ときに与えられるという点である。なお、ＸＡ（ｆ）、
ＸＢ（ｆ）の『０』は、基準位置を示すもので、レンズ
の駆動前の待機位置を示すものではない。つまり、フォ
ーカス操作手段が操作されたときに、モータ１８、２１
が駆動されないという意味ではない。機械的には、ＸＡ
（ｆ）とＸＢ（ｆ）の位置精度を高めるために、ＸＡ
（ｆ）、ＸＢ（ｆ）が負の値を取る位置（基準位置から
の動作方向と反対の方向）にレンズ群を待機させ、フォ
ーカス操作手段が操作されたときに待機位置から、基準
位置を含む計算位置に移動させるのがよい。

【００３０】

【表２】 ｆ ＴＬ ｄ_1G-2G ＸＡ（ｆ） ＸＢ（ｆ） 39 47.45 12.56 0 9.97 45 50.36 10.44 2.91 7.85 70 66.66 5.42 19.21 2.83 95 85.56 3.05 38.11 0.46 102 91.11 2.59 43.66 0

【００３１】上述のように、本発明のズームレンズは、
ズーム操作手段３１とフォーカス操作手段３２を用いて
モータ１８と２１を駆動することにより、前群レンズＬ
１と後群レンズＬ２を、設定焦点距離情報と検出被写体
距離情報によって定まる位置に移動させることができ
る。従って、有段の焦点距離情報と有段の被写体距離情
報の組み合わせによるレンズ位置データをメモリに内蔵
させ、このメモリデータに基づいて、モータ１８と２１
をデジタル制御すれば、カム機構を用いることなく、ズ
ーム制御及びフォーカシング制御ができる。

【００３２】本発明は、設定焦点距離情報と検出被写体
距離情報の組み合わせに基づいて行なうモータ１８と２
１の制御態様を問うものではないが、次に、それぞれ特
徴（利点）を持つ制御態様を５例説明する。これらの制
御態様は、本発明のズームレンズカメラによれば、任意
に選択使用できるものである。

【００３３】［実施例１］図３は、前群レンズＬ１と後
群レンズＬ２による第１の実施例である。ＸＡは全体移
動手段による移動量を示し、ＸＢは相対移動手段による
移動量を示し、（ｆ）は焦点距離のみの関数であること
を示し、（ｕ）は物体距離のみの関数であることを示
し、ΔＸＡ、ΔＸＢはフォーカシングの移動量である。
例えば、ＸＡ_max は全体移動手段によるズーミングとフ
ォーカシングを加えた最大移動量、ＸＡ（ｆ）_max はズ
ーミングとしての同最大移動量、ΔＸＦ（ｕ）は、焦点
距離に関係なく物体距離のみに基づく移動量、ＸＢ_max
は相対移動手段によるズーミングとフォーカシングを加
えた最大移動量、ＸＢ（ｆ）_max はズーミングとしての
同最大移動量を示している。図３ないし図６では、ΔＸ
Ａ、ΔＸＢの矢印の長さは、ＸＡ、ＸＢのそれと比べて
誇張して描いている。

【００３４】この実施例では、ズーム操作手段３１によ
って設定される全ての焦点距離域において、全体移動量
ＸＡと、後群相対移動量ＸＢは、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） で与えられる。つまり、ＸＡとＸＢは、焦点距離に関係
のない同量のΔＸＦ（ｕ）を加えて得られる。ＸＡ、Ｘ
Ｂに同量のΔＸＦ（ｕ）を加えると、後群レンズＬ２
は、被写体距離（ｕ）の関数に関しては像面からの位置
は変化しない。

【００３５】この実施例では、最短物体距離をｕ＝７０
０ｍｍとすると、ｆ＝３９ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝
１．１７であり、ｆが長くなるにつれてΔＸＦ（ｕ）の
値も僅かに増加するが、 ｆ＝１０２ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２５ とその増加量はきわめて僅かである。焦点深度を考慮す
ると、ズーム操作手段３１による焦点距離情報を考慮す
ることなく、被写体距離情報のみで、レンズ繰出量の制
御ができるという利点がある。

【００３６】なお、この実施例では、 ＸＡ_max ＝ＸＡ（ｆ）_max ＋ΔＸＦ（ｕ）_max ＸＢ_max ＝ＸＢ（ｆ）_max ＋ΔＸＦ（ｕ）_max で与えられる。

【００３７】［実施例２］図４は、前群レンズＬ１と後
群レンズＬ２による第２の実施例である。この実施例で
は、ズーム操作手段３１によって設定される短焦点距離
端及びその近傍においては、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＡ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては後群レン
ズＬ２を前群レンズＬ１に対して移動させない） で与えられ、その他の焦点距離では、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） で与えられる。

【００３８】この実施例では、最短物体距離をｕ＝７０
０ｍｍとすると、ｆ＝３９ｍｍのとき、ΔＸＡ（ｕ）＝
１．７２であるのに対し、その他の焦点距離では、 ｆ＝４５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．１７ ｆ＝７０ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２０ ｆ＝９５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２４ ｆ＝１０２ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２５ とほぼ一定となる。よって、短焦点距離端及びその近傍
を除く焦点距離においては、焦点距離情報を考慮するこ
となく、被写体距離情報のみで、レンズ繰出量の制御が
できるという利点がある。

【００３９】なお、この実施例では、 ＸＡ_max ＝ＸＡ（ｆ）_max ＋ΔＸＦ（ｕ）_max ＸＢ_max ＝ＸＢ（ｆ）_max で与えられるので、後群相対移動量を最小限にできると
いう利点がある。

【００４０】［実施例３］図５は、前群レンズＬ１と後
群レンズＬ２による第３の実施例である。この実施例で
は、ズーム操作手段３１によって設定される長焦点距離
端及びその近傍においては、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては前群レン
ズＬ１を移動させない） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＢ（ｕ） で与えられ、その他の焦点距離では、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） で与えられる。

【００４１】この実施例では、最短物体距離をｕ＝７０
０ｍｍとすると、 ｆ＝３９ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．１７ ｆ＝４５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．１７ ｆ＝７０ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２０ ｆ＝９５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２４ でほぼ一定であるのに対し、 ｆ＝１０２ｍｍのときには、ΔＸＢ（ｕ）＝１．３５ となる。よって、長焦点距離端及びその近傍を除く焦点
距離においては、焦点距離情報を考慮することなく、被
写体距離情報のみで、レンズ繰出量の制御ができるとい
う利点がある。

【００４２】なお、この実施例では、 ＸＡ_max ＝ＸＡ（ｆ）_max ＸＢ_max ＝ＸＢ（ｆ）_max ＋ΔＸＢ（ｕ）_max で与えられるので、全体移動量を最小限にできるという
利点がある。

【００４３】［実施例４］図６は、前群レンズＬ１と後
群レンズＬ２による第４の実施例である。この実施例で
は、ズーム操作手段３１によって設定される短焦点距離
端及びその近傍においては、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＡ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては後群レン
ズＬ２を前群レンズＬ１に対して移動させない） で与えられ、ズーム操作手段３１によって設定される長
焦点距離端及びその近傍においては、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては前群レン
ズＬ１を移動させない） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＢ（ｕ） で与えられ、その他の焦点距離では、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＦ（ｕ） で与えられる。

【００４４】この実施例では、最短物体距離をｕ＝７０
０ｍｍとすると、 ｆ＝３９ｍｍのとき、ΔＸＡ（ｕ）＝１．７２ ｆ＝４５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．１７ ｆ＝７０ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２０ ｆ＝９５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｕ）＝１．２４ ｆ＝１０２ｍｍのとき、ΔＸＢ（ｕ）＝１．３５ となり、長短の焦点距離端及びその近傍以外では、繰出
量はほぼ一定となる。よって、長短の焦点距離端及びそ
れらの近傍を除く焦点距離においては、焦点距離情報を
考慮することなく、被写体距離情報のみで、レンズ繰出
量の制御ができるという利点がある。

【００４５】なお、この実施例では、 ＸＡ_max ＝ＸＡ（ｆ）_max ＸＢ_max ＝ＸＢ（ｆ）_max で与えられるので、全体移動量も後群相対移動量も最小
限にできるという利点がある。 ［実施例５］図７は、前群レンズＬ１と後群レンズＬ２
による第６の実施例である。この実施例では、ズーム操
作手段３１によって設定される短焦点距離端及びその近
傍においては、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋ΔＸＡ（ｕ） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては後群レン
ズＬ２を前群レンズＬ１に対して移動させない） で与えられ、その他の焦点距離では、 ＸＡ＝ＸＡ（ｆ）＋０（被写体距離に関しては前群レン
ズＬ１を移動させない） ＸＢ＝ＸＢ（ｆ）＋ΔＸＢ（ｆ，ｕ） で与えられる。

【００４６】この実施例では、最短物体距離をｕ＝７０
０ｍｍとすると、 ｆ＝３９ｍｍのとき、ΔＸＡ（ｕ）＝１．７２ ｆ＝４５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｆ，ｕ）＝１．９０ ｆ＝７０ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｆ，ｕ）＝１．４２ ｆ＝９５ｍｍのとき、ΔＸＦ（ｆ，ｕ）＝１．３５ ｆ＝１０２ｍｍのとき、ΔＸＢ（ｆ，ｕ）＝１．３５ となり、長焦点距離端及びその近傍においては、レンズ
繰出量が一定となる。短焦点距離端では、被写体距離情
報のみで、レンズ繰出量の制御ができ、短焦点距離端を
除く焦点距離では、焦点距離情報と被写体距離情報でレ
ンズ繰出量を制御する。

【００４７】なお、この実施例では、 ＸＡ_max ＝ＸＡ（ｆ）_max ＸＢ_max ＝ＸＢ（ｆ）_max で与えられるので、全体移動量も後群相対移動量も最小
限にできるという利点がある。但し、繰出量は焦点距離
によって異なる。

【００４８】図１に示したズームレンズの機械構成は単
純な一例を示したものである。ズームレンズの機械構成
自体は、無数に可能であり、本発明はその機械構成を問
うものではない。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、前後群を一体に移動させる全
体移動手段と前群と後群の間隔を変化させる相対移動手
段を有し、設定焦点距離情報および検出被写体距離情報
に基づき、両移動手段を動作させて焦点距離の設定およ
び合焦を行なわせるので、ズーミングのためのカム機構
を用いることなく、デジタルデータだけですべての制御
ができるズームレンズが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズームレンズカメラの機械構成の一例
を示す図である。

【図２】本発明のズームレンズカメラを適用する具体的
なズームレンズ系の構成を示す図である。

【図３】本発明のズームレンズカメラのレンズ移動制御
例を示すグラフ図である。

【図４】本発明のズームレンズカメラのレンズ移動制御
例を示すグラフ図である。

【図５】本発明のズームレンズカメラのレンズ移動制御
例を示すグラフ図である。

【図６】本発明のズームレンズカメラのレンズ移動制御
例を示すグラフ図である。

【図７】本発明のズームレンズカメラのレンズ移動制御
例を示すグラフ図である。

【符号の説明】

Ｌ１ 前群レンズ Ｌ２ 後群レンズ １１ 固定環 １２ 駆動リング １３ 前群支持リング １４ 後群支持リング １８ 全体移動モータ ２１ 後群移動モータ ２７ ズームファインダ ３０ 制御手段 ３１ ズーム操作手段 ３２ フォーカス操作手段

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも物体側に位置する可動の前群
   レンズと像面側に位置する可動の後群レンズとを有する
   レンズ系；前群レンズと後群レンズを一体に移動させる
   全体移動手段；後群レンズと前群レンズを相対的に移動
   させ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる相対
   移動手段；上記レンズ系による焦点距離を設定するズー
   ム操作手段；このズーム操作手段による設定焦点距離に
   応じてファインダ視野を変化させるズームファインダ；
   合焦動作を開始させるフォーカス操作手段；及び上記ズ
   ーム操作手段によって設定される少なくとも一部の焦点
   距離域において、フォーカス操作手段を操作したとき、
   上記全体移動手段と相対移動手段の双方を動作させて被
   写体に合焦させる制御手段；を有することを特徴とする
   ズームレンズカメラ。
2. 【請求項２】 請求項１において、制御手段は、フォー
   カス操作手段を操作したときの全体移動手段と相対移動
   手段のそれぞれの移動量を、ズーム操作手段によって与
   えられる焦点距離情報のみによって得られる移動量と、
   被写体距離情報のみによって得られる移動量との合成情
   報によって与えるズームレンズカメラ。
3. 【請求項３】 請求項１において、制御手段は、ズーム
   操作手段が操作されたとき全体移動手段のみを動作させ
   るズームレンズカメラ。
4. 【請求項４】 請求項１において、制御手段は、ズーム
   操作手段が操作されたとき全体移動手段と相対移動手段
   の双方を動作させるズームレンズカメラの制御方法。
5. 【請求項５】 少なくとも物体側に位置する可動の前群
   レンズと像面側に位置する可動の後群レンズとを有する
   レンズ系；前群レンズと後群レンズを一体に移動させる
   全体移動手段；後群レンズと前群レンズを相対的に移動
   させ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる相対
   移動手段；上記レンズ系による焦点距離を設定するズー
   ム操作手段；このズーム操作手段による設定焦点距離に
   応じてファインダ視野を変化させるズームファインダ；
   上記ズーム操作手段を操作したとき、少なくとも全体移
   動手段を動作させて前群レンズと後群レンズを上記レン
   ズ系による焦点位置が光軸方向に変動するように移動さ
   せるズーム制御手段；及び上記ズーム操作手段によって
   設定された少なくとも一部の焦点距離で、上記全体移動
   手段と相対移動手段の双方を動作させて被写体に合焦さ
   せるフォーカス制御手段；を有することを特徴とするズ
   ームレンズカメラ。
6. 【請求項６】 物体側に位置する正の前群レンズと像面
   側に位置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レンズ
   を一体に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群レ
   ンズに対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レン
   ズの間隔を変化させる後群相対移動手段；上記前後のレ
   ンズによる焦点距離を設定するズーム操作手段；このズ
   ーム操作手段による設定焦点距離に応じてファインダ視
   野を変化させるズームファインダ；及び合焦動作を開始
   させるフォーカス操作手段；及び上記ズーム操作手段に
   よって設定される少なくとも一部の焦点距離域におい
   て、フォーカス操作手段を操作したとき、上記全体移動
   手段と相対移動手段の双方を動作させて被写体に合焦さ
   せる制御手段；を有することを特徴とするズームレンズ
   カメラ。
7. 【請求項７】 物体側に位置する正の前群レンズと像面
   側に位置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レンズ
   を一体に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群レ
   ンズに対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レン
   ズの間隔を変化させる後群相対移動手段；上記前後のレ
   ンズによる焦点距離を設定するズーム操作手段；このズ
   ーム操作手段による設定焦点距離に応じてファインダ視
   野を変化させるズームファインダ；上記ズーム操作手段
   を操作したとき、少なくとも全体移動手段を動作させて
   前群レンズと後群レンズを該前後のレンズ群による焦点
   位置が光軸方向に変動するように移動させるズーム制御
   手段；及び上記ズーム操作手段によって設定された少な
   くとも一部の焦点距離で、上記全体移動手段と後群相対
   移動手段の双方を動作させて被写体に合焦させるフォー
   カス制御手段；を有することを特徴とするズームレンズ
   カメラ。
8. 【請求項８】 少なくとも物体側に位置する可動の前群
   レンズと像面側に位置する可動の後群レンズとを有する
   レンズ系；前群レンズと後群レンズを一体に移動させる
   全体移動手段；後群レンズと前群レンズを相対的に移動
   させ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる相対
   移動手段；上記レンズ系による焦点距離を設定するズー
   ム操作手段；及び、合焦動作を開始させるフォーカス操
   作手段；を有し、 ズーム操作手段によって設定される少なくとも一部の焦
   点距離域において、フォーカス操作手段を操作したと
   き、上記全体移動手段と相対移動手段の双方を動作させ
   て被写体に合焦させることを特徴とするズームレンズカ
   メラの制御方法。
9. 【請求項９】 請求項８において、フォーカス操作手段
   を操作したときの全体移動手段と相対移動手段のそれぞ
   れの移動量は、ズーム操作手段によって与えられる焦点
   距離情報のみによって得られる移動量と、被写体距離情
   報のみによって得られる移動量との合成情報によって与
   えられるズームレンズカメラの制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項８において、ズーム操作手段が
    操作されたとき全体移動手段のみを動作させるズームレ
    ンズカメラの制御方法。
11. 【請求項１１】 請求項８において、ズーム操作手段が
    操作されたとき全体移動手段と相対移動手段の双方を動
    作させるズームレンズカメラの制御方法。
12. 【請求項１２】 少なくとも物体側に位置する可動の前
    群レンズと像面側に位置する可動の後群レンズとを有す
    るレンズ系；前群レンズと後群レンズを一体に移動させ
    る全体移動手段；後群レンズと前群レンズを相対的に移
    動させ、前群レンズと後群レンズの間隔を変化させる相
    対移動手段；上記レンズ系による焦点距離を設定するズ
    ーム操作手段；及び、 合焦動作を開始させるフォーカス操作手段；を有し、 ズーム操作手段を操作したとき、少なくとも全体移動手
    段を動作させて前群レンズと後群レンズを、上記レンズ
    系による焦点位置が光軸方向に変動するように移動さ
    せ、 フォーカス操作手段を操作したとき、少なくとも一部の
    焦点距離で、上記全体移動手段と相対移動手段の双方を
    動作させて被写体に合焦させることを特徴とするズーム
    レンズカメラの制御方法。
13. 【請求項１３】 物体側に位置する正の前群レンズと像
    面側に位置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レン
    ズを一体に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群
    レンズに対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レ
    ンズの間隔を変化させる後群相対移動手段；上記前後の
    レンズによる焦点距離を設定するズーム操作手段；及
    び、 合焦動作を開始させるフォーカス操作手段；を有し、 ズーム操作手段によって設定される少なくとも一部の焦
    点距離域において、フォーカス操作手段を操作したと
    き、上記全体移動手段と後群相対移動手段の双方を動作
    させて被写体に合焦させることを特徴とするズームレン
    ズカメラの制御方法。
14. 【請求項１４】 物体側に位置する正の前群レンズと像
    面側に位置する負の後群レンズ；前群レンズと後群レン
    ズを一体に移動させる全体移動手段；後群レンズを前群
    レンズに対して相対的に移動させ、前群レンズと後群レ
    ンズの間隔を変化させる後群相対移動手段；上記前後の
    レンズによる焦点距離を設定するズーム操作手段；及
    び、 合焦動作を開始させるフォーカス操作手段；を有し、 ズーム操作手段を操作したとき、少なくとも全体移動手
    段を動作させて前群レンズと後群レンズを、該前後のレ
    ンズ群による焦点位置が光軸方向に変動するように移動
    させ、 フォーカス操作手段を操作したとき、少なくとも一部の
    焦点距離で、上記全体移動手段と後群相対移動手段の双
    方を動作させて被写体に合焦させることを特徴とするズ
    ームレンズカメラの制御方法。