JPS5937509A - 自動合焦可能なズ−ムレンズ - 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】 本発明１ま自励匂・魚ｕＪ−能なズームレンズに関する
ものである。

本出願人は’ｈ組昭５５−１２２３０２号明細曹におい
て、自動焦点カメラのレンズ駆動方式に関し、焦点合致
までの時間が短かい即ち応答が早く、焦点合致精度′ｆ
ｒ高くすることが可ＭＩ４な技術について出願を行なっ
た。この発明は、合焦動作のためのレンズの用励範囲の
うちの合焦位置近傍範囲であり、正しい前ビン・仮ビン
信号が得られる範囲（以下この範囲を相関ゾーンと称す
る）の外側から内側にレンズが駆動されて入ったと同時
に駆動速度を高速から低速に切換え、さらに貞の合焦点
の極く近傍の範囲（以下この績囲を合焦ゾーンと称する
）においてブレーキをかけてレンズを停止するという方
式を内容とするものでめった。このよう々レンズ駆動方
式の自動焦点カメラにおいて、ズームレンズを駆動しよ
うとした場合には、次に述べるような不都合が生ずる。

ズームレンズ光学系のうち、焦点調節のためのば焦光４
糸ずなわち゛ノ号゛−カシングレンズ群と、ズーミング
のための変倍光学系すなわちズーミングレンズ群とを別
個に独立して設けた構成は良く知られているところであ
る。

このようなレンズの例として、６１Ｊ玉フオ一カス型式
のズームレンズ、即ち光の入射１−にレンズ群に番号を
付けると第１群′ｆｉ−移シ山させて焦点調節を行なう
タイプのズームレンズがある。

このようなズーム【ノンズにおいては無限遠から所定の
全近距離にある祖写体に合焦させるために前ｍｌフォー
カシング１７１１坪を移動させたときにこれに対応する
縁面の移動量は焦点距ｕｉｌＵの大小によって大きく異
なる。最短の焦点距１訃に対し、それと別の設定された
焦点距因［の比（以下この１直をズーム比と称すること
にする）の自來に略比例して前ｌ己像面のｕ　ｍ！＋　
Ｎ−は変化するものである。従ってＴＴ、Ｌ方式で欺面
又ｔまこれと等価な２次像面のピントを検出する焦点快
出Ｑ　ｆｉｔによ如、ピントすれを検出しフォーカシン
グレンズｖｐを移動させて自動合焦を行なおうとすると
、フォーカシングレンズ群の移動速度が一定であっても
、それに対応する像面の移動速度は、設定される焦点距
離によって大きく異なるため％駆動に際して不都合が生
ずる。即ち焦点検出の行なわれる像面側での相関ゾーン
の大きさは焦点検出装置によって定まるので、常に一定
であるが、これに対応するレンズの移動距離は丁度上記
と宍裏の関係にあるため、設定される焦点距離により大
きく異なって［７まうものである。

従ってカメラ側でのレンズ駆動方式が前述のように相関
ゾーン内では減速するという方式になっている場合には
、ズームレンズを装着スるとフォーカシングレンズ群の
全移動距離のうちの相関ゾーン内の移動距離の占める割
合が設定された焦点距離に応じて変化し、減速して走行
する距離が変化することから相関ゾーンに入ってから合
焦位置に至るまでの所間時間が異なってくる。特に短焦
点側においては走行時間の増加が著しく、自動合焦の追
従性を甚だしく低下させるものである。

本発明はこれらの欠点を）νｌ決し、合焦までに要する
時間、換ｉ゛すると追従性をズームレンズの焦点距離を
変化させても良好に保つことのできる自動合焦ｂ」能な
ズームレンズを提供することを目的とする。

以下、図面に拠って本発明の詳細な説明する。

ＴＴＬ式自動焦点カメラの光学系の一例を示すｐ）１１
ソ１において、撮影レンズＬの所定焦点面ＦＰの後方に
一対の第１．第２再結像レンズｔＩ　　＊　ｔ！が配ｆ
ｉｆｆｉされ、各１４結像レンズ１＋、１１は撮影レン
ズＬの周辺を通った光束をぞれぞれ対重６する第１．第
２光４素子群１．２上に紹１θコする。このような光学
系では、’？ｔ　Ｉｊ：４昭５５−９８７１０に詳述さ
れているように、被写体と撮影１ノンズとの距離に応じ
て、／＋）　１　、　第２光’ｒｔ　素子群１．２上の
光像は、再結像レンズ’ｌ＋Ｚｔの光軸にｔよぼ垂直な
、尤電索子静１，２の素子の配列方間に変位する。

第２図に、第１．第２光枢水子群の出力から撮影レンズ
Ｉ、が相関ゾーン内に存在するか、それ以外に存在する
かを検出する相関検出手段を示す。

第１光゛ば水子！洋１の光電出力に関連した出力ｆ、〜
ｆ６と、第２光篭索子旺２の光電出力に関連【７た出力
ｆＩ′〜１．／は空１０１周波数成分抽出回路３．４に
各々人力されるθこの一方の回路３は、第１の光電素子
群１上の光電の第１空間絢波数成分の情報を多く含Ａ７
だ＃Ｔ１電気悟号Ｖ、およびこの第１空間周波数とは異
なる第２空間周波数成分の１１ｖ報を多く宮んだ第２電
気信＠ｖ　ｔを出力し、他の回路４も同様に５ｇ２光゛
＃Ｊ！、素子群２上の光電の第１空間周ｒｒＪｌ数成分
とＭ２２空周波数の情報を多くよんだ第ｌ、第２電気１
６号ｖ１′およびｖ！′を出力する２、このような空間
周波赦成分１１１１出回路の峰細は特開１１ｉ４５５−
９８７１０に開示しである。

第１の′１ヒ気ｍ号ｖ、、ｖ、’は光′屯素子群上の光
像が素子の配列方間に変位したときに、その物酢に応じ
て一定のＸ　Ｓ’ｈで変化する位相情報−１φ、′と、
その抽出空間周波数成分の大きさを表わす情報ｒｌ、ｒ
Ｉ′とを含む１［：弦波１目弓のごときベクトル捕で４
．る。

第２の山；気１ｇすｖ、、ｖ、’　も同様で、位相１Ｗ
報φ２．φ２′と大きさ情報’ｔ　＋　ｒ！′を′イむ
ベクトル鼠である。

また、関連′屯ン（出力！、〜’ａ＋’ｌ’〜ｆνは各
々力１１　Ａ−回路５，６に人力され、入射光の合計光
けを衣わすスカラー出力ｒ（、、ｒ（１’が出力される
。

減篠回路７．８．９はそれぞれ第ｌ空間周波数成分（Ｌ
−表わす第１′市気信号Ｖ、とｙ、／の差、Ｍ　２窒間
周波該成分？！：表わす第２電気４ｒ４号Ｖｔ　、！：
Ｖｚ　’との差およびスカラー出力ｒＯとｒ　ｏ／との
艦を昇出する。回路１０゜１１．１２ｔｉ、ソレソ；ｆ
ｌｕ回路７　、８　、９のベクトル出力ｖｌ　　’Ｉ　
’　＋　ｖｌ　　・−ｙ、／の絶対値即ちそのベクトル
の大きさＩｖ＋　　−ｖ、’　　ｌ、１ｖ２−ｖ、’　
　ｌおよびスカラー出力ｒ。−ｒｏ′の絶対値ｌ　ｒＱ
　−ｒＱ　’　１を求める。加シー回路１３は、Ｌ１路
１０，１１゜１２の各出力を力１吟￥し１、出力ｌ　ｖ
、　　−ｖ、’　　１”ＩＶｔ　　−Ｖｔ　’　　ｌ→
ｌｒＱ−ｒｏＭをダら生する。一方、回路１４．１５，
１６．１７はそれぞれ第ｘ、Ｍ２＠気イば号出力ｖＩ。

ｖ、’　、ｖ、、ｖ、’　の絶対値Ｈ＋Ｊちベクトルの
大きさｌＶ＋　　Ｉ＝ｒ＋　ｒ　　ＩＶｔ　　１＝ｒｔ
　ｒｌ　Ｖ、　’　ｌ＝ｒ、　’　、　ｌｖｉ　’　１
＝ｒｔ　’を求める。加算回路１８は回路１４〜１７の
出力ｒＩ　＊　　ｒｌ　＋　　’Ｉ　’　＊　　’！′
を加昇する。

上り己の出力ｌ　Ｖ　１　−■＋　’　　ｌ　＋　　ｌ
”ｔ　−ｖｔ’Ｌｌ　ｒ、）−ｒｏ′　ｌはそれぞれ合
焦のとき最小（理想的に＋、１″４となる）になシ、そ
れからずれるに従い大きくなるように撮影レンズの焦点
位−と相関がある。１Ｌ７かしこれらの各相関出力は光
像のシを四層にも依存している。

一方、出力’ｌ　Ｉ　’　　Ｚ　ｒ’ｔｔ　ｒ、′も（
−述の相関出力１　ｖ、　　−ｖ、　’　ｌ　、　　Ｉ
ｖ、−ｖ、’１゜ｒＯ−ｒＱ　’　　ｌとほば同様に光
像鮮明度に依存している。従って除’＃Ｉ！Ｉｌ路１９
によって加算回路１３の出力を加算回路１８の出力で割
ると、侠１°すると非規格化相関出力ｌ　Ｖ＋　　Ｖｒ
’　１＋ｌＶ！　　Ｖｔ　’　ｌ＋ｌｒｏ　−ｒＱ　’
　ｌｅ規格因子（ｒｌ　　＋ｒ２　＋ｒ、’　＋’ｒ＠
　’　）で割ると光像の鮮明度にはとんど依存しない出
力がイυられる１、比軟回路２０は除算回路１９の出力
レベルと、恭準レベルとを比軟して除算回路１９の出力
レベルが小さいとき、即ち合焦点近傍の所定範囲内では
Ｈｉｇｈ　　出力となり反対に大きいとき即ち合焦点か
らのズレが大きいときには５０ｗ出力となる。

こうして、以上のＩＩ関検出手設は比較回路２０の出力
端子すに撮影レンズＬが合焦位置を五む所定の範囲即ち
相関ゾーン内にあるとき相関ゾーン内（１号としてＩ（
レベルの出力を発生し、その所定範囲外であるとき相関
ゾーン外１ｄ号としてＬレベル出力を発生する。

以上のようにして、撮影レンズＬによる結像状態により
、レンズが相関ゾーンの内であるか外でイ）るかが猷別
される。

次に、撮影レンズＬが曾焦位Ｗ　ＶＣあるが、前ピン位
置にあるか、または妖ピン位―にあるかを検出する焦点
検出手段にっして説明する。

第３図におして、空間周波数成分抽出回路３．４からの
同−絢期の正弦波信号ｖ、。

ｖＩ′をηに形値形回路２１Ａ、２１Ｂによって矩形波
ｓ、Ｉ　ｓ、′に変、換する。もちろん、この正弦波（
ｇ号ｖ１．ｖ、’の代シにｖｆ。

Ｖ宜′を用いてもよい。

この矩形波１６号Ｓ、が信号８１′より位相が進んでい
るときは前ピン、遅れているときは後ピン、１１．ば同
位相のときは＃Ｔｈをそれぞれ表わし、そして両者の位
相差の絶対ｆ＋＆が合焦からのずれはを表わしている。

ＯＲゲート２２とその出力を平滑する平滑回路２３とは
、信号ｓ、ｌ　ｓ、′の位相差に応じた直流出力を発生
する。比較器２４はこの「■流出力レベルと基準レベル
Ｖ、とを比べ、前者が後者より小さいとき臼・焦を表わ
すＨｌｇｈ　　レベル出力を発生する。′またＤ−フリ
ップフロップ２５は信号ｓ、ｓ’の位相のどちらが進ん
でいるか☆・（火山する。このフリップフロップ２５が
ＣＫ入力端子への８．信号の立−ヒりで、Ｄ人力☆ｊ１
４子へのＳＩ′イｔＩ号状居４をラッチするものとする
と、ｑ出力端子のＩＩ　１　ｇｂ　　レベルは前ピン、
４出力端子のＩｒｌｇｈ　　レベルは後ピンを表わす。

従って比較回路２４の出力レベルがＨｌｇｂ　　のとき
即ち合焦のときはＯＲゲート２６．２７の出力はＨｌｇ
ｈ　　Ｉノベルに碌る。また比較回路２４の出力レベル
がＬＯＷ即ち合焦していない時は、前ピン状態であれば
ＯＲゲート２６の出力レベルはＨ１ｇｌ＋　　のままで
ＯＲゲート２７の出力レベルがＬｏｗに落ちる。反対に
合焦外で後ピンの場合には、ＯＲゲート２６がＬＯＷに
落ち、ＯＲゲート２Ｔは旧ｇｈレベルの−ま°まである
。コンパレータ２４の出力を人力とする単安定マルチバ
イブレータ２８は、コンパレータ２４が合焦を検出して
ＬｏｗからＴＨｇｈ　へ立上がると、これによってトリ
ガされ、一定時間ｔ３だけＬｏｗを出力する。

一方、２９はＴタイプフリップフロップ。

３０はＮＡＮＤゲート、３１．３２はＡＮＩ）　　ゲー
トである。入力端子すには前述１杯２図の出力端子すよ
り相関ゾーン内でＨｌｇｈ　　レベルになり、それ以外
でｔよＬｏｗレベルに落ちる規格相関信号が人力される
。入力端子ａにはクロックが人力される。Ｔタイプフリ
ップフロップ２９はとのクロックを分周し、−正確にデ
ユーティ５０％の出力を発生する。

ＮＡＮＤゲート３０は入力端子すがＬｏｗ即ち相関ゾー
ン外信号のときは常にＴＩｉｇｈ　　レベルを出力し、
ｂ入力端子がＨｌｇｈ　　即ち相関ゾーン内信号のとき
はフリップフロップ２９の出力の反転したデユーティ５
０饅のパルスを出力する。

従って、合焦していないとき相関ゾーン外で前ピンであ
れば、ＯＲゲート２６がＨｌ　ｇｈ　ｓＯＲゲート２Ｔ
がＬｏｗなのでＡＮＤゲート３１が選ばれ、ＮＡＮＤゲ
ート３０の出力はＨ１［ｈ　　であるから出力端子Ａは
Ｈｌｇｈ　　、出力端子Ｂは■、ｏｗとなる。逆に後ピ
ンのときは出力端子Ａ　ｉｌ：Ｌｏｗ　、出力端子Ｂは
）Ｈｇｈ　　となる。

壕だ、相関ゾーン内で非合焦の場合では、入力端子すは
［１ｇｂ　　と々るのでＮＡＮＤゲート３０の出力はパ
ルスとなシ、これによｆｉＯＲゲート２６．２７のうち
のＨｌｆｈ　　出力が変調される。よって相関ゾーン内
で前ピンの場合。

出力端子Ａはパルス出力、出力端子ＢはＬｏｗとなシ、
後ピンでは出力端子ＡはＬｏｗ、出力端子Ｂにはパルス
出力が現われる。更にサーボが進み合焦に至ると、コン
パレータ２４がＬｏｗからＨｌｇｈ　へ反転するためＯ
Ｒゲート２６．２７の出力はＨｌｇｈ　　となるが、単
安定マルチバイブレータ２８も同時にトリガされ一定時
間ｔ３だけ出力がＬとなるので出力端子Ａ、Ｂともこの
ル」間Ｌｏｗとなる。この後、通常、自動合焦サーボは
完了して合焦状態となるのでＯＲゲート２８．２７の旧
ｇｈ　　出力により出力端子Ａ、ＢはＨｌｇｈ　　とな
るが、被写体が動くなどの理由で非合焦が検出されると
、再び前述のように相関ゾーンの内外に応じた制御１６
号が端子Ａ、Ｂにｉｌｌ力される。

端子Ａ、１１の信号に、撮影レンズを合焦位置へ駆動す
る駆動回路の制御信号となるが、これまでの端子Ａ、Ｂ
のイぽ号の変化の様子をタイムチャートに表わしたのが
第４図である。

ｔｌは相関ゾーン外での駆動期間であり、駆動回路はサ
ーボモータをフルパワーで駆動する。ｔ２は相関ゾーン
内での駆動期間で、パルス信号によシサーボモータは駆
動とブレーキを繰返すためモータの駆動速度は減速され
る。ｔ３はブレーキ期間で、ｔｌ、ｔ２での期間のサー
ボによシ合焦状態に至′）たことが検出されたときサー
ボモータを停止させるためのブレーキを掛けるＪｉｌｌ
　ｌｉｉとｈる。相＋ｔｑゾーン内でパルス駆動により
ψ−ボの速度を落とすのＬｌ、ｐｔ来技術の説明のとこ
ろで既に述べたように＆焦時のモータの制動をよくする
ためであ！Ｊ、これにより合焦点からのオーバシュート
やサーボのハンチング前二防止している。

第５図はモータ駆動回路の例である。説明の、ｊ＋Ｉ合
上、左右両脇のパルス沖艮回路は後述することとして、
それを除＜　１１＋１分、すなわちモータＭ、ＰＮＰト
ランジスタＱ１．Ｑ２゜Ｑ３．Ｑ５．ＱＴ、Ｑ８、ＮＰ
Ｎ　トランジスタＱ４．ＱＧ、ム１モ抗ＩＬ　１　＝〜
Ｒ８、ダイオードＤＩ、Ｄ２を含む部分を先ず説明する
。従って、入力端子Ａ、Ｂは第３図の出力端子Ａ。

Ｂに各々接続されるものであるが、ここでは入力端子は
端子Ａ　／　、　Ｂ　／にあるものとして説明する。

前ピンで相関ゾーン外であるときは、入力端子Ａ′はＨ
１ｇｌ＋、入力端子ｎ′はＬｏｗ”ｔ”４るからトラン
ジスタＱ２．Ｑ３．ＱＢはＯＦＦ　。

トランジスタＱγ、Ｑ４．Ｑ５はＯＮするため、モータ
Ｍ　Ｉ’Ｃは右から左へ電流がｔｌされる。

このときトランジスタＱ８もＯＮするがトランジスタＱ
２．Ｑ３は０ＦＦＬ、ているため回路動作には影響しな
い。モータＭは撮影レンズを合焦方向に駆動するため、
ある時ｊ…が経過すると相関ゾーン内に前ビン状態のま
ま入る。１４］＋ｍゾーン内で１人力端子Ａ′がパルス
人力、入力端子Ｂ′がＬＯＷの制御信号となる。

入力端子Ａ／　、　ｎ　／ともＬｏｗの場合の回路動作
を説明すると、トランジスタＱ２．Ｑ７はＯＮする：が
、一方トランジスタＱｌ、Ｑ８もＯＮするため、トラン
ジスタＱ２のエミッタ電ｎｉｒ、はトランジスタｑ８か
ら、トランジスタＱ７のエミッタ電流はトランジスタＱ
１からすべて供給される。またトランジスタＱ１のｖｏ
Ｆ、、トランジスタＱ８の■。。の飽和電圧はトランジ
スタＱ５．Ｑ３がＯＮするのに心安なＶ　　　、ｔ、６
低いためトランジスタＱ５゜Ｅ Ｑ３はＯＦＦする。したがってモータＭの駆動に直接関
係するトランジスタのうちＯＮするのはトランジスタＱ
４．Ｑ６のみである。

トランジスタＱ５．Ｑ４がＯＮＬ、て回転していたモー
タＭｔ」：トランジスタＱ４．Ｑ６によって短落される
ためブレーキがかかる。これは慣性によって回転してい
るモータＭは一時的に発’ａｔ　＋ａとなっており、入
力端子を短絡すると回転エネルギを放出して瞬時に停止
するというｒｔ　ａｉによる。このときトランジスタＱ
４．Ｑ６の一方はモータの回転方向によって逆トラしジ
スタとして動作し、上の前ピンの場合トランジスタｑ６
が逆トランジスタとなりエミッタからコレクタに電流が
流れる。

したがって相関ゾーン内では駆動とブレーキが交互に縁
り返されるため駆動速度が低下し、合焦時の制動特性が
良好となる。以上のサーボの結果、撮影レンズが合焦位
置へ駆動されると入力端子）、　／　、　Ｂ　／ともモ
ータが停止するのに充分な時間ｔ３だけＬｏｗとなシブ
レーキを掛けた後出ｇｈ　　となる。被写体が動いた場
合のように再び非合焦状態となればこれまでの説明のよ
うなサーボを繰返す。被写体が初めから相関ゾーンにあ
れば最初からパルス駆動によりサーボされるのはもちろ
んである。

以上の例では前ビン状態からのサーボを例にして説明し
たが、後ビンからのサーボでも全く対称の動作となる。

なお、スイッチＳＷ１はマニュアルのフォーカスロック
スイッチであり、駆動信号に無関鎮に撮影者がサーボを
中断し−Ｃ撮影レンズを１６１足するのに用いる。スイ
ッチＳＷＩをＯＮすると前述のブレーキと同じ回路動作
となる。通常このスイッチは一旦合焦しｆｃ場合にＯＮ
させてその状態を保持し、後に手ぶれなどの影響で撮影
レンズが倣妙に勅〈のを防ぎ安定な撮影をするために用
いられる。

以上の説明を前提として１ｇ４図に示す駆動パルスのデ
ユーティ・レレオを変化させる回路を含む全体の回路を
説明する。前述のようにｉＭＥレンズにズームレンズを
用いると、焦点距離によって相関ソーンのレンズの移動
路ν、・１１が異Ａシ、同じ駆動速度でサーボを行なえ
ヒ１′相関ゾーンの走行時間もこれに比例するので追従
性が焦点距離によって大きく異なる。

これをＩＭ決−ノーるにけ焦点距離によって相関ゾーン
内の走行速度を変化させ走行時間を一定にするか、少な
くも走行時間の差が少なくなるようにすればよい。この
ための方法の一例が相関ゾーンでの制御信号であるパル
ス人力のデユーディ・レシオを変化さぜる方法であり、
焦点路シフＩが短くなるに従いパルスのＨｌ　ｇｈＯＪ
ｕ１間を伸長することによシ走行速度を上げ。

走行時間の増加をおさえて追従性の劣化を防止するもの
である。以下第５図の素子Ｄ５゜Ｄ７．Ｑｌ　１．Ｑｌ
　２．Ｃ１３，Ｒ１２゜ｎ１３．Ｒ１４で構成される左
側のパルス伸長回路について説明する。

人力印１１子Ａが■、ＯＷからＨｉ　ｇ　Ｉｔ　　に立
上がるとトランジスタＱ１１は直ちにＯＮしてコンデン
サＣ１を瞬時に放電させるのでトランジスタＱ１２．Ｑ
１３はＯＦＦする。ここでは制御入力端子Ａ、ＢへのＩ
ｌｌｇｂ　人力はＶ。Ｃ＋■ＢＥ　（■ＣＣは電源電圧
）よシ大きいものとすると、ダイオードＤ７ｉ１端子Ａ
のＩｌｌｇｈ　人力がｖｃｃ十ＶＤ（ＶＤ＝ＶＢ。）　
以−トに上がらないよう［Ｈｌｇｈ　　［位をクランプ
する。なお制御信号は旧ｇｈ　　を出力するときは適当
々出力インピーダンスを持つものとする。このようにＨ
ｌｇｈ　　人力をクランプすることにより。

トランジスタＱ１１のベース、エミッタを経てコンデン
サＣ１が逆にチャージされトランジスタＱ１２のベース
がＶ　　より高くならＣ ないようにしている。制御信号がＩｌｌｇｈ　　のとき
コンデンサＣ１の電荷を放電して、コンデンサＣ１の電
圧をほぼＯにする（つまりトランジスタＱ１２のベース
をはｔ’ｒ：ｖｃｏ　　にする）この手段は、人力パル
スの旧ｇｈ　　の伸長時間のｆ〃度を保つために有効に
働く。次に端子Ａ　　・がＬｏｗに立下がるとトランジ
スタａｌｌ＃−１ＯＦＦｔ、、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ
１２を経てコンデンサＣ１が充電されていく。端子Ａが
Ｉ、ＯＷとなる時刻を１＝０としてトランジスタＱ１２
のベースの電ｔｒ’ｔ　ＶＢ　を求めると次式Ｖｎ−Ｖ
ｃｃ　・ａｘｐ　（）ただしｒ＝ｃ１・Ｒ１２ここでダ
イオードの導通電位は無視し、端子ＡがＬｏｗのときの
信号源インピーダンスは０とした。ＶＢ　が降下してい
くとやがてトランジスタＱ１２をＯＮさせる時が来る。

トランジスタ（Ｊ１２をＯＮさせるのに必要なベース・
エミッタ間’／＋？、圧をｖＢＥとするとだけ１＝０か
ら時間がたつとトランジスタＱ１２はＯＮＬ、てトラン
ジスタＱ１３をＯＮさせる。したがって館４図中ｔ２の
パルス駆動時には、第４図のデユーティ・レジ第５０悌
のパルスが９１１１子Ａに人力されると、Ｈｌｇｈの時
間がｔ。延び、ｌ、Ｏｗの時間はｔｏ短く変調されたパ
ルスがあ九かも第５図の点Ａ′に人力されｆｃように作
用する。この変１．１１′１の様子は第６図のタイムチ
１７−トに描いである。こうして、伸長回路を除いた回
路の説１ｊｌＪから明らかな如く、変調されたパルスで
モータＭが躯！Ｌすされる。以上は入力端子Ａについて
説明したが入力端子Ｂについても全く同じ動作をする。

従って、可変抵抗Ｒ１２とＲ１７をズームレンズのズー
ム比に応じて変化させ、相関ゾーンでの撮影レンズの走
行速度が所望の速度となるよう駆動パルスのデユーティ
・レシオな変化させればよい。これらの可変抵抗は例え
ばズームレンズのズーム環に付属して設け、ズーム環の
回転によって摺動部が摺動し、焦点距離に応じた抵抗値
が得られるようにする。２つのパルス伸長回路の積分時
定数Ｃ１・Ｒ１２とＣ２・Ｒ１７は駆動方向による速度
の違いをなくすため等しくシ、通常Ｃｌ＝Ｃ２、Ｒ１２
＝Ｒ１７に選ぶが、レンズの構造上の都合でモータへの
機械的負荷が駆動方向によって異なる場合は、これを補
償するために変えてもよい。

４１７図は第５図のρＪ変力り抗１１１２．　Ｒ１７を
３つの固だ抵抗のりＪ換えに１δき換えたものである。

この場合は切換えの抵抗の赦によってパルス伸長回路の
時に数が離散化されるが、第５図のようなズーム環に足
動する摺動抵抗を必ジいとぜず、ズーム環に連バＩＩＪ
　Ｌ、てしｄ閉するスイッチのみ設ければ、しいので製
造上容易でｒｊ）便な方ｌムである。切換の接点数は離
散化の精度の必要に応じて決められる。

第８図は本発明の実施例であるズームレンズとそれが装
着された一眠レフカメラの概略Ｍ面を示す図である。

第８図において、５１は自動合焦ズームレンズでＴ　Ｔ
　Ｌ方式の自動焦点検出機能を備えたカメラボディ５２
にマウント而５３で装着されている。ズームレンズ５１
の光学系は光の入射方向順にフォーカシングレンズ群５
４、変倍レンズｆｐ　５５　、補正レンズＩＰ５６．固
定レンズｆｌＪ　５７から成り立っている。

被写体側から入射した光りは上記レンズ群５４〜５Ｉを
通過し、カメラボディ５２内の主ミう−５８に至る。主
ミラー５８によって反射された光はファインダースクリ
ーン５９上に専かＩし、ペンタプリズム６０、接眼レン
ズ６１を通じ−Ｃ撮影者に観測される。一方主ミラー５
８０牛透部５８′を通過した光は後方のサブミラー６２
で反射され、カメラボディ５２の底部に設りられた焦点
検出用光電素子６３に至る。本実施例ではこの光電索子
６３及び焦点板５９はフィルム面Ｆと共役な而に設けら
れている。光′＃ＩＬ素子６３の出力は焦点検出回路６
４に人力され合焦状態の判別がなされる。６５はこのた
めの電源である。

焦点検出回路６４からはマウント而５３に設けられた接
点６６を通じ、ズームレンズ５１内に設けられたレンズ
駆動制御回路６７へと、レンズ繰出信号、レンズ後退信
号、レンズ停止信号及び電源信号を送る。レンズ駆動回
路６７ｉｔ、上記の信号に応じてモーター６８を回転さ
せ、モーター軸６８′に取シっけられた歯４６９がバ（
ノルγ０に設けらｔした内歯歯車７０′を回転させる。

バ１ノルＴＯにｔ土へリコイドねじ７０”が設けら才１
ているのでフォーカレングＬ／ンズｉ！’Ｐ　５４とバ
１ツルア０は固定鏡筒７１に対し、回転しながら前進又
は後退してフィルム面ＦＫ披写体像が結像するようピン
ト合せを行なう。モーター６８　、ｍ事６９、バレルγ
Ｏはフォーカシングレンズ群５４の駆動手段を形成する
要素である。このようにして自ルノ１合焦が可能である
。

・マタ、ズーミングは以下に述べるようにして行なわれ
る。ズーミング操作環７２を手動で回転させると、とれ
に伴なってカム筒７３もｒ！１１転する。カム溝Ｔ３に
はズーミング用カム溝７３　ｓ　ｇ　７３　ｂが形成ざ
Ｊｔておシ、変倍レンズ群５５を保持するバｌノルＴ４
に植設さねたピンＴ５と、補正レンズ群５６を保持する
バレルγ６に植設されたピンγγは、固定鏡１７１に設
けられた直進案内溝７１ｍを通して上記カム溝７３ａ、
７３ｂにそれぞれ嵌合している。従ってカム筒１３のｌ
：ｉ転によシ変倍レンズ群５５と補正レンズ群５６は光
軸方向に直進移動し、レンズの焦点距離が変化する。

とζで、ズーミング操作環７２の内部にはブラシ７８が
、また固定鏡筒Ｔ１のブラシＴＢに対応する箇所には抵
抗体１９が取付けられている。ズーミングに際し、ズー
ミング操作環７２を回転させるとブラシ７Ｂは抵抗体Ｔ
９上を摺動し、検出される抵抗値が変化する。この抵抗
値はこのズームレンズの各状態でのズーム比情報を表わ
すものとして使われる。ここでズーム比をｒ、各状態で
設定された焦点距離をｆｗ、最短焦点距離をｆｍ＋・Ｗ
とするとき、 ｒ　＝＝　ｆ　ｗｎ　／　ｆ　ｔｍ−Ｗである。前述し
たように、各焦点距離における像面の移動速度り丈、）
よ短焦点距ｐ、ｖｔの場合を超重とすると、はぼｒ８に
比例して大きくシ乙ので、とのズーム比イＮ報を用いて
レンズ朧動制御（１回路６７け相関ゾーン内でのモータ
ー６８の回転速度を変化させる。へ体的には琳点距陥の
短かい時はどモーター６８の回転速度ｆはやめ、フォー
カシングレンズ群５４を速く移動させる。仁のようにす
ることにより各焦点距離における像面の移動速度をｔ牙
は等Ｌ　（Ｌ、よって卵５かけ、−にの合焦追従速度（
すなわち、ファインダー観察時に撮影者が闘處するピン
トが合っていく速度）を設定された焦点用ｉＱによらず
は１１−足にすることが可能となる。

なお、モーターの回転速度を制御するための方法として
は、通常知られているような駆動１に圧の変化や、パル
ス駆ｒｌｉｈにおけるデユーティの変化などの手段を用
いればよい。

ま九これまでズーミング情報と【７てズーム比を採用し
た場合について述べてきたけれども、ズーミング操作環
１２によって設定される焦点距離をその゛ま゛まこのズ
ーミング情報として採用してもよい。このようにしても
見かけ上の合点追従速度を、設定されノヒ焦点距離によ
らず、はぼ−足とすることが可能となる・また上述しｆ
（−％流側はズームレンズ５１が父換レンズ式の場合で
ある。しかしながら本１　　発明はこのズームレンズ５
１をカメラボディ５２に固着し−Ｃ設けた場合であって
もよい。

以上のように本発明によれば、撮影レンズの焦点にｉｉ
ｍの変化により−Ｃ合焦位置近傍範凹内でのレンズの１
多励距離が変化し°Ｃも、レンズの走行速匿を焦点用ｔ
ｅｌによって変化させることによシ、焦点距離によらず
合焦位置近傍内での走行時間を一足、あるいは少なくも
走行時間の差金少なくできるので、変化する焦点距離の
全域にわたって良好な追従性のある自動合焦可能なズー
ムレンズを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、焦点検出光学系の一例の光学図。 第２図は、相関信号を出力とする相関検出手段のブロッ
ク図。 一第３図は、合焦、前ビン、技ビンの別を検出する焦点
検出手段の回路図。 第４図は、第３図の回路がら出力される部用り１Ω口１
８の制御信号のタイムチャート、＃Ｔ５図は、相関ゾー
ン内の走行速度を＃４＆影レンズの焦点距離に応じて変
化させるため、相１４１ゾーン内での制御信号パルスを
伸長する回路を含むモータ駆動回路の回路図、 第６図は１Ｍ５図のパルス伸長回路の動作ｋ　ＨＩＡ明
するタイムチャート、 第７図は、Ｒ５図のパルス伸長回路の積分時定数を定め
る可変抵抗を抵抗の切換によって簡易化した駆動回路の
回路図、 第８図は本実施例のズームレンズとそれが装着されたカ
メラの概略Ｗｔ面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 撮影レンズ・・・Ｌ、５４〜５７ 合焦光学系・・・５４ 焦点距Ａｒｔ信号を出力する手段・・・　Ｒ１２，Ｒ１
７，７８，７８”１７４図 Ｂ（八） 、＋５　口 オ６図 Ｑｌｊ（８／４）　？１ｒ　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影レンズを透過１．ｆＣ被写体の光像を光電検出し、
   該検出出力によシ該レンズの合焦光学系を駆動すると共
   に、合焦位置近傍範囲内に入ると該光学系の駆動速度を
   威速させる自動合焦装置に適用可能なズームレンズにお
   いて設定された焦点距離に応じた信＠を出力する手段を
   有し、該信号を前記自動合焦装置に送＃）％前記合焦近
   彷乾囲内における前１己光学系の駆動速度を前日己焦点
   距離毎号に応じて変化させ、前記光学系が前記合焦位１
   府近傍範囲内に人ってから合焦位置に至る゛までの所要
   時間が前ｄ［二設定された焦点距＾１ｔに関わらすｔよ
   は一ンビとなるように成したことを特徴とする自動合焦
   可能なズームレンズ。