JPS6266216A - 前玉固定ズ−ムレンズのレンズ移動装置 - 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 本発明はビデオカメラ等に用いられるズームレンズのレ
ンズ移動装置に関し、特に変倍レンズより像側に合焦レ
ンズを設けたいわゆる前玉固定ズームレンズのレンズ移
動装置に関するものである。

従来の技術 従来の極めて一般的なズームレンズは、被写体側より順
に合焦レンズ、変倍レンズ、補正レンズ。

リレーレンズが配置されているいわゆる後玉固定ズーム
レンズであった。

かかる後玉固定ズームレンズにおいては合焦レンズであ
る前玉が、レンズの重要な性能である明るさおよび最長
焦点距離を決定する。

従って、前玉はレンズ性能を高めるため、通常非常に大
きなかつ重いレンズで構成されており、その合焦操作の
ためのレンズ移動構成は高価なものとなっていた。

さらに、上記前玉の焦点距離は通常一定の所定長になさ
れており、被写体距離の変動に対する合焦のための移動
量は大きく、かつ近点側に限界を有し、約１ｍ前後の被
写体にまでしか合焦できなかった。

これに対し冒頭に述べた変倍レンズより像側に合焦レン
ズを設けた前玉固定ズームレンズは、上記のような不都
合は発生せず、即ち、合焦操作のために移動させる必要
のあるレンズはいわゆる後玉であることから小さく軽い
レンズが採用でき、かつその移動量は全体的にみて少な
く、さらに焦点距離が短かり程より少なくなシ、また焦
点距離の設定により近点側限界もなくなることが知られ
ている。

しかしながら、前玉固定ズームレンズにおける合焦レン
ズの移動量が、変倍レンズの位置即ち設定焦点距離と被
写体までの距離という２変数の関数によって決定される
ことから、レンズの移動装置として一般的なカム機構に
よって上記関数に対処することは極めて困難となる。

一方、近年の電子部品分野においてはマイクロコンピュ
ータが安価に利用できるようになってきており、従って
このマイクロコンピュータに上述した２変数の関数を記
憶させ、焦点距離信号と被写体距離信号とを入力し、合
焦レンズの適正位置を演算し、その演算結果に基づいて
合焦レンズを移動させるような展開が実用レベルとなっ
てきている。

例えば、特開昭５３−１１６８２８号公報には変倍レン
ズの変倍量を検出し変倍信号を得る検出装置と、被写体
までの距離を自動的に測定し距離信号を得る検出装置と
、雨検出装置から得られる出力信号を所定の関数に基づ
いて処理する演算手段と、この演算手段の演算結果によ
りズームレンズを構成するレンズ群を適宜移動せしめる
手段とを備え、変倍量の変動と被写体までの距離の変動
を自動的に補償する自動フォーカシング方式が上記演算
手段の具体的な開示はないものの示されている。

一方、ビデオカメラ等においては、上記特開昭５３−１
１６８２８号公報に開示されたオートフォーカス方式に
よるレンズ移動機能に加え、撮影者の手動操作により合
焦レンズを移動せしめる手動操作機能が備えられること
が望ましい。

この手動操作機能は、冒頭に述べた一般的な後玉固定ズ
ームレンズにあっては、撮影できる被写体距離を目盛っ
たいわゆる焦点調節リングにより直接合焦レンズを移動
させる完全な手動操作のみによるマニュアルフォーカス
方式や、あるいは合焦レンズの移動は例えばモータによ
り行ない合焦レンズの移動方向のみを手動操作スイッチ
にて指示する半自動のいわゆるパワーフォーカス方式に
よって実現されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように手動操作機能は２種の方式が従来より知ら
れているわけであるが、前玉固定ズームレンズへの適用
を考えると、以下のような問題点を生じることになる。

前玉固定ズームレンズは前述したように合焦レンズが変
倍レンズより像側に位置し、従ってビデオカメラ等への
装着状態を考えると合焦レンズは前玉固定ズームレンズ
とビデオカメラ等の連結部近辺に位置することになり、
ビデオカメラ等が前玉固定ズームレンズよりも大きいこ
とを考えると手動操作により直接合焦レンズ位置を制御
するマニュアルフォーカス方式を採用することは、操作
部材の設置場所、また設置してもその操作性等の点から
実用的であるとはいえない問題点を有することになる。

換言すれば、従来周知の焦点調節リングによる合焦レン
ズの直接移動制御は、前玉固定ズームレンズの構造から
考えると好ましいとはいえないわけである。

従って、前玉固定ズームレンズにおける手動操作機能は
、自然と合焦レンズの移動方向を手動操作によって指示
し、その指示に従って例えばモータにより合焦レンズを
移動せしめるパワーフォーカス方式が採用されることに
なる。

ところが、上記のパワーフォーカス方式であると、合焦
１／ンズの移動方向が認識できるだけで合焦レンズの撮
影可能位置を知ることはできず、撮影条件によっては不
都合を生じることが考えられる。

さて、上記のようなパワーフォーカス方式の不都合を解
決するためには、いわゆる焦点調節リングを合焦レンズ
移動用駆動源の動作制御用部材として使用する展開が考
えられるが、かかる構成にした場合、新たにオートフォ
ーカス撮影から上記のようなパワーフォーカス撮影に切
換えた時、以下のような問題点を生じることになる。

即ち、パワーフォーカス撮影を行なう焦点調節リングの
設定距離値は、オートフォーカス撮影を行なっている被
写体に対しての距離値であるとは限らず、従って、オー
トフォーカス撮影からノくワーフオーカス撮影に切換え
ると急激に合焦レンズが上記焦点調節リングが設定して
いる距離値に対応する位置に移動してしまい像ボケを生
じてしまう問題点を有することになる。

本発明は、上記のような前玉固定ズームレンズにおける
パワーフォーカス機能の諸問題点を考慮してなした前玉
固定ズームレンズのレンズ移動装置を提供するものでき
る。

問題点を解決するための手段 本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移動装置は
、変倍レンズを適宜位置に移動せしめる変倍レンズ移動
手段、この変倍レンズの位置を検出し変倍レンズ位置信
号を出力する変倍レンズ位置検出手段および被写体距離
を示す距離情報と上記変倍レンズ位置信号との２変数に
よって決定される位置に合焦レンズをモータにより移動
せしめる合焦レンズ移動手段とを備えたレンズ移動装置
において、被写体距離目盛が目盛られていると共に手動
操作により移動できる焦点調節部材と、この焦点調節部
材の位置を検出し上記距離目盛と対応した上記距離情報
としτ使用される第１の距離信号を出力する焦点調節部
材位置検出手段と、上記焦点調節部材と連結されオート
フォーカス装置の動作によっτ得られる上記距離情報と
しても使用される被写体距離を示す第２の距離信号と上
記第１の距離信号とが一致するまで上記焦点調節部材を
移動せしめる焦点調節部材移動手段とを備えて構成され
る。

作用 本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移動装置は
、上記のように構成されることから、ノ（ワーフオーカ
ス操作時は焦点調節部材の位置に基づく第１の距離信号
と変倍レンズ位置信号とにより合焦レンズは移動せしめ
られる、即ち上記焦点調節部材の手動操作により目盛ら
れた距離目盛の設定位置に変倍レンズ位置を考慮して合
焦レンズは移動せしめられると共に、オートフォーカス
時は、オートフォーカス装置によつτ得られる被写体距
離を示す第２の距離信号と変倍レンズ位置信号とにより
上記合焦レンズは移動せしめられ、加えてこの合焦レン
ズの移動に連動して上記焦点調節部材も上記第２の距離
信号に対応した設定目盛となるように移動することにな
り、従って、焦点調節部材に目盛られた被写体距離目盛
の設定位置は、オートフォーカス時においても撮影しτ
いる被写体までの距離に対応した位置となり、前述した
ようなオートフォーカス撮影から）くワーフオーカス撮
影に切換えた場合における像ボケは完全に防止できるこ
とになる。

実施例 第１図は本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移
動装置の基本構成を示すプロワク図であり、図中１は、
ワイド側あるいはテレ側へのズーミング操作を指示する
ズーミング操作信号を出力するズーミング操作指示手段
２および上記ズーミング操作信号に応答して変倍レンズ
４を光軸方向に沿って駆動する変倍レンズ駆動手段３と
からなる変倍レンズ移動手段を示している。

５は上記変倍レンズ４の位置を検出し変倍レンズ位置信
号を出力する変倍レンズ位置検出手段を示し、例えば周
知のエンコーダ構成やあるいは上述した変倍レンズ駆動
手段３としてステッピングモータを駆動源とする手段を
採用すると、そのステッピングモータを駆動する駆動パ
ルスの積算量を記憶するメモリ一部等によって構成され
るものである。

ｅは前玉固定ズームレンズの鏡筒の適宜位置に手動操作
によって回転できるように設けられると共に撮影できる
被写体距離目盛が目盛られた焦点調節部材、７は上記焦
点調節部材６の位置を検出し、上記距離目盛に対応した
第１の距離信号を出力する焦点調節部材位置検出手段を
示している。

８は被写体位置に対応した合焦レンズ位置を指示できる
信号を第２の距離信号として出力する周知のオートフォ
ーカス装置を示し、例えば光の投受光を利用するものや
ビデオカメラ等における映像信号に含まれるコントラス
ト信号のピークを検出するもの等積々の周知装置が使用
できる。

９は後述する演算手段１３からの種々の制御信号を受は
合焦レンズ１ｏを光軸方向に移動せしめる合焦レンズ移
動手段を示している。

１１は上述した合焦レンズ移動手段９を焦点調節部材６
の手動操作に基づいて動作せしめるかあるいはオートフ
ォーカス装置８の動作に基づいて動作せしめるかを選択
する、即ち合焦レンズの動作モードを指示する選択信号
を出力するオート・マニュアル切換手段を示している。

１２は後述する演算手段１３からの制御信号を受けて動
作することにより上記焦点調節部材を手動操作時と同様
に移動せしめる焦点調節部材移動手段を示している。

１３は上述した変倍レンズ位置検出手段５．焦点調節部
材位置検出手段７．オートフォーカス手段８．オート・
マニュアル切換手段１１が出力する変倍レンズ位置信号
、第１．第２の距離信号。

選択信号が供給されることにより、上記選択信号が示す
動作モードに基づｖ−１′″Ｃ変倍レンズ位置信号と第
１あるいは第２の距離信号との関係から合焦状態の得ら
れる合焦レンズ位置を演算し上記合焦レンズ移動手段９
の動作を制御する第１．第２の制御信号を出力すると共
に上述した第２の距離信号に対応した焦点調節部材ｅの
設定目盛位置を示し上記焦点調節部材移動手段１２の動
作を制御する第３の制御信号を出力する演算手段を示し
ている。

以下、上記のような構成からなるレンズ移動装置の動作
について第２図に示した一般的な前玉固定ズームレンズ
における変倍レンズ位置をパラメータとした場合の合焦
状態が得られる被写体距離と合焦レンズ位置との関係を
示したいわゆる合焦特性図を参照して説明する。

尚、第２図において示したＷ、Ｎ、Ｔは、夫々第１図に
おける変倍レンズ移動手段１の動作による変倍レンズ４
の移動位置によって設定される焦点距離を示し、また、
’Ｏ’　、　’０．５’　　、　　’１’等の数字は変
倍レンズ４、合焦レンズ１０が移動できる全範囲におけ
る位置を相対的に示すものである。

さて、まず初めに変倍レンズ４の移動について簡単に述
べておく。

変倍レンズ４は先にも述べたように変倍レンズ移動手段
１によって移動せしめられることになりもちろんその起
動はズーミング操作指示手段２によって行なわれる。

即ち撮影者の希望する焦点距離が例えば現状より長焦点
距離側である場合には、第２図におけるＴを設定できる
ズーミング方向を指示するズーミング操作信号を出力す
るようズーミング操作指示手段２を操作してやれば、変
倍レンズ４は上記ズーミング操作信号によって動作制御
される変倍レンズ駆動手段３によって長焦点距離側へ移
動することになる。

従って上記移動の途上において所望の焦点距離状態が得
られた時、ズーミング操作指示手段２の操作を停止すれ
ば、変倍レンズ駆動手段３の動作も停止し、所望のズー
ミング操作が完了する。

この時、第２図からも明らかではあるが、上述のような
変倍レンズ４の移動に応じて合焦レンズ１ｏの移動も同
時に必要となる。

部ち、現在の焦点距離がＷであり被写体距離を今説明の
便宜上１ｍとすると、第２図における１点で示した関係
が成立しているわけであるが、かかる状態から焦点距離
Ｔての撮影を行なおうと上述したようなズーミング操作
を行なうと、変倍レンズ４、合焦レンズ１ｏの関係は第
２図中のｂ点に示した関係が得られなければならず、従
って変倍レンズ４の位置は、Ｗを設定していた′１′位
置からＴを設定する′０′位置まで、また合焦レンズ１
０も＃　ｏ　、　２１位置から′１′位置まで移動され
なければならないわけである。

尚、かかる合焦レンズ１ｏの移動動作は、第２図に示し
た両レンズ間の被写体距離に対する関係があらかじめ設
定できることから、両レンズ位置を検知、認識すること
により実現できることはいうまでもなく、本発明による
レンズ移動装置においてもそのようになされている。

次に本発明によるレンズ移動装置の動作について述べる
。

まず初めにオート・マニュアル切換手段１１の動作によ
り手動操作に基づく合焦レンズ１ｏの移動を行なうパワ
ーフォーカス操作モードを設定する選択信号が出力され
た場合について述べる。この場合、いうまでもないがオ
ートフォーカス装置８は不動作状態あるいは動作しても
その動作が伺らの機能を果たさないように演算手段１３
にて制御されることになる。

一方、従来より周知ではあるが、所望被写体を所望の焦
点距離でパワーフォーカス操作にて撮影しようとする場
合、正確な焦点合わせを行なうべくまず長焦点距離側で
の合焦操作がなされ、この合焦操作終了後所望の焦点距
離へのズーミング操作がなされることになり、本発明に
あっても例外ではない。

従って、まず前述した変倍レンズ４の第２図におけるＴ
を得るための移動動作が変倍レンズ移動手段１によって
行なわれることになり、この時合焦レンズ１ｏもそれま
で設定されていた被写体距離および第２図に示した特性
を考慮した適宜位置に移動することになる。

上記動作によりＴなる焦点距離が得られると次いで所望
被写体に対する焦点調節部材も適宜方向への回転操作に
よるパワーフォーカス操作がなされることになるわけで
ある。

焦点調節部材６の回転操作がなされると、目盛られた距
離目盛の設定状態が変化すると共に、その回転状態が焦
点調節部材位置検出手段子によって検知され、かかる手
段子は上記部材６の現位置に対する、即ち現設定距離目
盛に対応する第１の距離信号を出力し演算手段１３に供
給することになる。

演算手段１３には、先の変倍レンズ４の移動に供なう変
倍レンズ位置信号が変倍レンズ位置検出手段６から供給
されており、従って演算手段１３は上記第１の距離信号
が供給されることにより合焦レンズ１ｏを第２図に示し
た特性を考慮した第１の距離信号の対応位置に移動させ
るための制御信号を合焦レンズ移動手段９に出力する。

この結果、合焦レンズ１ｏは変倍レンズ４の位置による
設定焦点距離および焦点調節部材６の回転操作に基づく
距離目盛の設定位置に応じた位置に上記合焦レンズ移動
手段９によって移動せしめられることに彦る。尚、かか
る移動自体は、上記変倍レンズ４の位置と設定距離目盛
位置による第１の距離信号との演算により得られた位置
と、合焦レンズ１ｏの現在位置とが一致させるまで行な
われるような動作となるわけである。

そして、上記のような焦点調節部材６の操作に基づく移
動中において、撮影者の結像状態の確認によって合焦状
態が得られたと判断された時、上記焦点調節部材６の操
作を停止すれば、合焦レンズ１０の移動も停止し、所望
被写体に対する焦点距離でての合焦操作が完了すること
になるわけである。尚、この時の所望被写体までの距離
は、焦点調節部材θに目盛られた距離目盛の設定位置あ
るいはこの設定位置に対応する第１の距離信号にて極め
て精度良く出力されることは設定焦点距離が最長焦点距
離でであることからいうまでもない。

最後に所望の焦点距離を設定するべく、再び先に述べた
変倍レンズ４の移動が変倍レンズ移動手段１の動作にて
行なわれ、所望の焦点距離が得られれば上記移動手段１
の動作を停止せしめれば良いわけである。

この時、合焦レンズ１０は、変倍レンズ４の位置が変化
するので再び合焦レンズ移動手段９、演算手段１３の動
作による移動が行なわれるが、かかる場合の移動動作は
、先の第１の距離信号を基にして、かつ第２図に示した
特性を考慮しての移動ということになり、所望被写体に
対しての合焦状態を維持しての移動となることはいうま
でもないＯ なお、焦点調節部材６は上述した変倍レンズ４の移動時
に移動することはなく、即ち先の所望被写体に対するで
なる焦点距離での合焦操作時に設定された状態にとどま
っており、この結果、演算手段１３には常に所望被写体
に対する精度の高い距離情報が第１の距離信号とし℃供
給されることになり、加えて撮影者もその距離を焦点調
節部材ｅの距離目盛の設定位置にて認識できることにな
る。

また、上記の第１の距離信号が継続して演算手段１３に
供給されることから、本発明においτは一度長焦点距離
側で所望被写体に対する合焦操作を焦点調節部材ｅの操
作にτなせば、上述した所望焦点距離への設定操作だけ
でなく上記所望被写体に対するどのような焦点距離の設
定も像ボケを生じることなく、即ち合焦状態を維持した
ままで行なえることになる。

次に、オート・マニュアル切換手段１１がオートフォー
カス装置８の動作に基づいて合焦レンズ１ｏの移動動作
を制御するいわゆるオートフォーカス操作モードを設定
した場合について述べる。

かかる場合には、いうまでもなくオートフォーカス装置
８が動作し、所望被写体までの距離を示す第２の距離情
報が演算手段１３に供給されることになる。

従って、演算手段１３は、上記第２の距離信号と変倍レ
ンズ位置検出手段５がら供給されている所望焦点距離に
おける変倍レンズ位置信号とにより、第２図に示した特
性を考慮しτ合焦状態の得られる合焦レンズ位置を演算
し、この位置に合焦レンズ１０を移動させるべく合焦レ
ンズ移動手段９の動作を制御する制御信号を出力するこ
と釦なる。

この結果、合焦レンズ１ｏは、所望被写体に対して所望
の焦点距離で合焦状態の得られる位置に自動的に移動せ
しめられることになるわけである。

さらに、本発明におい又は、上述したような合焦レンズ
１０の移動動作に供ない演算手段１３はオートフォーカ
ス装置８の動作によって得られる上記第２の距離信号に
基づき焦点調節部材６を移動せしめるべく焦点調節部材
移動手段１２の動作を制御する制御信号をも出力するこ
とになる。

かかる制御信号は、焦点調節部材６の位置を検出しその
設定被写体距離目盛に対応した第１の距離信号が焦点調
節部材位置検出手段７によって出力され、演算手段１３
に供給されていることから、上記第１．第２の距離信号
との比較動作によって得られるものであり、従って焦点
調節部材６は、その被写体距離目盛の設定位置が上記第
２の距離信号に対応した位置に移動せしめられることに
なるわけである。

換言すれば、焦点調節部材６は、オートフォーカス操作
モード時においてはその被写体距離目盛の設定位置が、
オートフォーカス装置８の動作に基づき自動的に位置制
御された合焦レンズ１ｏの移動位置における撮影可能距
離を示す位置となるよう、自動的に移動せしめられるわ
けである。

このため、例えばオートフォーカス操作モードカラパワ
ーフォーカス操作モードにオート・マニュアル切換手段
１１の動作にτ切換えられ、合焦レンズ１ｏが第１の距
離信号に基づく位置に移動制御される状態となっても、
この合焦レンズ１０は移動することはなく、極めて好ま
しい操作性を実現できることになるわけである。

以上本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移動装
置の基本構成における動作について述べたが、上記説明
における第２の距離信号は、オートフォーカス装置８が
、例えば光の投受光、超音波の送受信を利用した被写体
までの距離を直接示す距離情報を出力できる装置である
場合には、上記距離情報をそのまま使用すれば良く、ま
た、例えば映像信号のコントラスト信号を利用する等の
合焦レンズ１０の移動を供なうオートフォーカス動作を
行なう装置の場合には、上記合焦レンズ１０の移動位置
情報を第２の距離信号としτ使用すれば良いことはいう
までもない。

また、上述の説明における演算手段１３等はマイクロコ
ンピュータで構成することができると共に、変倍レンズ
移動手段１におけるズーミング操作指示手段２と変倍レ
ンズ駆動手段３との関係は第１図中に破線で示したよう
に演算手段１３を介しての動作制御形態となせることも
いうまでもないＯ 第３図は本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移
動装置をマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵと記
す）を使用して構成した一実施例を示す略構成図であり
、図中、第１図と同図番のものは同一機能構成を示しτ
いる。

第３面において、Ｌは固定されている前玉レンズ１４．
変倍レンズ４１合焦レンズ１０からなる前玉固定ズーム
レンズ、１６は合焦レンズ１０を駆動するステッピング
モータ１６、およびその駆動回路１７からなり合焦レン
ズ移動手段９の一部を構成する合焦レンズ駆動手段、１
８および１９は変倍レンズ駆動手段を構成するステッピ
ングモータとその駆動回路を示し℃いる。

２０は焦点調節部材６を構成する手動操作リング２１に
施された被写体距離目盛、２０＆はその設定位置を決定
する指標である。

２２．２３は焦点調節部材移動手段１２を構成するモー
タとその駆動回路、２４　、２５　、２６　。

２了、２８はズーミング操作指示手段２を構成する手動
操作部材、この部材２４の操作により選択的にオンとな
る２つのスイッチおよび抵抗を夫々示している。

２９．３０．３１はオート・マニュアル切換手段１１を
構成する手動操作部材、この部材２９の操作によりオー
トフォーカス操作モード選択時オンとなるスイッチおよ
び抵抗を夫々示している。

３２．３３は焦点調節部材位置検出手段７を構成スる位
置エンコーダおよびこの位置エンコーダ３２のアナログ
情報をディジタル量に変換するム／Ｄ変換回路を示して
いる。

３４．３５は変倍レンズ４および合焦レンズ１０の原点
位置設定を検知する原点検知スイッチを示し、かかるス
イッチ３４．３５は本発明によＡレンズ雅ａ装置の使用
開始時点例うげ図示してぃない電源の供給時における後
述するリセット動作を行なうものである。

３θはＣＰＵ、３７は撮像回路を夫々示している。

第３図に示した略構成の動作は、第１図の基本構成にτ
説明した動作と同様であり詳細には説明しないが、簡単
に説明すると以下のようになる。

尚、第１図において図番５で示した変倍レンズ位置検出
手段は、変倍レンズ駆動手段３がステッピングモータ１
８を有しており、従ってこのステッピングモータ１８を
駆動する駆動パルス数にて変倍レンズ位置を認識できる
ことから、ＣＰＵ３６内に上記駆動パルス数を積算する
メモリ一部として構成されτいるものとする。

今・図示していない電源が供給されると、ＣＰＵ３６は
変倍レンズ４、合焦レンズ１０を原点位置に移動せしめ
るための制御信号を出力端子Ｐ、。

Ｐ２より夫々の駆動手段３．１６に出力する。

変倍レンズ４、合焦レンズ１ｏが原点位置に復帰すると
夫々の原点検知スイッチ３４．３５がオンし、ＣＰＵ３
６は夫々のスイッチ３４．３５のオンを入力端子１６　
ｅ　１７にて検知し上述した制御信号の出力を停止する
。

以上の動作は、変倍レンズ４あるいは合焦レンズ１ｏの
位置をステッピングモータ１８あるいは１６の駆動ステ
ップ数をＣＰＵ３６内のメモリ一部に積算した値とする
ためのリセット動作であり以後、現実の撮影動作がなさ
れることになる。

まず、ズーミング操作であるが、ズーミング操作指示手
段２を構成する手動操作部材２４による長焦点側あるい
は短焦点側を指示する操作に基づくスイッチ２６あるい
は２６のオンをＣＰＵ３６の入力端子ｉ、　　、　ｉ２
にて検知することにより行なわれる。即ち、長焦点側を
指示してスイッチ２６がオンになると入力端子１１は１
１＝０を検知し、この検知結果に基づきｃｐｔｙｓｅは
変倍レンズ駆動手段３の動作を制御するわけである。こ
の時、合焦レンズ駆動手段１５も動作せしめられること
は前述したとおりである。

次に、オート・マニュアル切換手段１１の動作であるが
、かかる手段１１も、手動操作部材２９の操作によるス
イ・フチ３ｏの動作によシ行なわれ、このスイッチ３６
の状態がＣＰＵ３６にて検知、即ちオートフォーカス操
作モード時、±８＝ｏ。

パワーフォーカス操作モード時、　　ｉ６　＝　１ヲｃ
ＰＵ３６は検知する。

次に焦点調節部材６の動作であるが、かかる部材６が被
写体距離目盛２ｏと指標２１との組み合わせに基づき適
宜の位置に操作されると、その設定被写体位置を得た移
動量が位置エンコーダ３２にて検知され、″ム／Ｄ変換
回路３３を介してＣＰＵ３６の入力端子１５に入力され
ることになる。

ｃｐＵｓｃｓはパワーフォーカス操作モード時、上記入
力端子１５に入力された信号、即ち被写体距離目盛２ｏ
と指標２１による設定被写体距離に対応した第１の距離
信号に基づき合焦レンズ駆動手段１５を動作せしめるこ
とはいうまでもない。

次にオートフォーカス装置８の動作であるが、かかる装
置につい℃は前述したように周知であり説明は省略する
が、ＣＰＵ３６には例えば入力端子１４を介して近点側
への移動を、またｉ５を介して遠点側への移動を指示す
る前述した第２の距離信号が供給されることＫなる。

このため、オートフォーカス操作モード時、ｃｐｔｒｓ
ｅは上記入力端子ｉ４　、　　ｉ５がらの信号に基づき
、出力端子Ｐ５より焦点調節部材移動手段１２を構成す
るモータ駆動回路２３を動作せしめる制御信号を出力す
る。この結果、モータ２２は動作し、焦点調節部材６は
ががるモータ２２にて上記第２の距離信号に対応した距
離目盛２ｏと指標２１との組み合わせが得られる位置に
移動せしめられることになるわけである。

以上、第３図に示した略構成の動作について、第１図の
説明と重複するので極めて簡単に述べたが、ここで、第
３図中において図番３６で示したＣＰＵ内部の１動作例
について、簡単に述べておく。

第４図は上記ＣＰＵ３８の内部の一動作例を示すフロー
チャートであり、前述したように変倍レンズ４を移動せ
しめる部分０、変倍レンズ４の移動にともなう合焦レン
ズ１ｏの移動を行なう部分Ｐ、パワーフォーカス操作あ
るいはオートフォーカス装置８の動作による合焦レンズ
１０の移動を行なう部分Ｑ、オートフォーカス操作モー
ド時に焦点調節部材６を移動せしめる部分Ｈに犬きく分
けることができる。

尚、第４図中、タイマ１．タイマ２はレンズの移動速度
を決定するもので、夫々ステッピングモータ１８．１６
を１ステップ分送った後、次回の送り動作を開始するま
での駆動体止期間を設定するものである。

またＭはメモリーを示し、その内のＭｉＯはステッピン
グモータ１８の駆動ステップ数を積算、記憶しており、
変倍レンズ４の現在位置を示すメモリーを示し、Ｍｌｌ
は上記Ｍ１０の古いデータを記憶するメモリーである。

一方％　Ｍ２Ｏはステッピングモータ１６の駆動ステッ
プ数を積算、記憶しており、合焦レンズ１゜の現在位置
を示すメモリーであり、さらに、Ｍａｘ　。

Ｍｉｎで示したデータは夫々のレンズの移動限界であり
、第２図で対応せしめると夫々′１′位置。

′ｏ′位置とを示しτいる。

最後にム、Ｂ、Ｃ，Ｄで示した各データは、夫夫被写体
距離に対する合焦可能な変倍レンズ位置、被写体距離と
変倍レンズ位置とによって決定される合焦レンズ位置、
現在の変倍レンズ位置と合焦レンズ位置とによって決ま
る現在撮影できる被写体距離、変倍レンズ位置によって
決定される合焦可能な合焦レンズの遠点側限界位置を示
す関数値を示している。従って、上記人、Ｂ、Ｃ，Ｄは
、夫々、ム＝１１（１５）　、　Ｂ＝ｆｚ（Ｍ＋ｏ、ｉ
ｓ）　、　Ｃ＝ｆ５（Ｍｌｏ、Ｍ２Ｏ）　、　Ｄ＝ｆ４
（Ｍｌｏ）　　という関係式で示すことができると共に
夫々の位置を示す大小関係は、第２図に示した相対位置
を示す数字の大小関係と合致するようになっている。尚
、１１．１□。

１５等はＣＰＵ３８の入力端子を示すことはいうまでも
ない。

以下、簡単に動作説明を行なう。

部分０は上述したように変倍レンズ４の移動を行なう部
分であり、変倍レンズ４を移動させたい方向、即ちズー
ミング方向を入力端子ｉ１．１２の状態にて検知するス
テップ４０１．４０２、その指示された方向への移動が
有効であるかどうかの判断ステップ４０３．４０４およ
び実際にステ、フビングモータ１８を１ステップ分駆動
し変倍レンズ４を移動せしめる制御信号を出力するステ
ップ４０５．４０６等からなっている。

尚、ステップ４０３．４０４における判断動作であるが
、まずステップ４０３は、ステップ４０１における　±
１＝ｏの時選択され、即ち長焦点側へのズーミング操作
がズーミング操作指示手段２によって指示された場合に
選択されるステップであり、第２図の特性からも明らか
ではあるが、かかる長焦点側になる程撮影できる近距離
側限界は遠くなり、従って被写体距離によっては長焦点
側へのズーミング操作が無意味となる恐れがあり、かか
る恐れを前述のデータムと変倍レンズ４の現在位置とを
比較することにより防止するために動作する。

ステップ４０４は、ステップ４ｏ２゛における１２＝ｏ
の時、即ち短焦点側へのズーミング操作が指示された場
合に選択されるステップであり、上述の場合とは異なり
短焦点側であれば撮影限界はなくなり、単に短焦点側へ
の移動が行なえるか否かを確認するステップである。

次に部分Ｐであるが、かかる部分は上述したズーミング
操作に供ない必要となる合焦レンズ１゜の移動を行なう
部分である。

従って、合焦レンズ１０の現在位置Ｍ２０と先のデータ
Ｂとを比較するステップ４０７．４０８％このステ、ツ
ブ４０７．４０８における比較結果に基づきステッピン
グモータ１６を１ステップ分駆動し合焦レンズ１０を移
動せしめる制御信号を出力するステップ４０９．４１０
等からなる。

次に、部分Ｑであるが、かかる部分はオートあるいハハ
ワーフォーカス操作のために合焦レンズ１ｏを移動せし
める部分である。

従って、上記各操作時における合焦レンズ１゜の移動方
向を確認するためのステップ４１１゜Ａ１ウ　Ａ４ウ　
ｊ４Ｊ　　Ｊ４ば士＋？ｙＮＬり小寸テップ群で決定さ
れた移動方向への合焦レンズ１０の移動が有効であるか
どうかの確認ステップ４１６．４１７．４１８およびス
テッピングモータ１６を１ステップ分駆動し合焦レンズ
１０を移動せしめる制御信号を出力するステップ４１９
゜４２０等を含んで構成されている。

尚、ステップ４１１はオート・マニュアル切換手段１１
の動作確認ステップ、ステップ４１２゜４１３はオート
フォーカス操作モード時、入力端子ｉ４１’ｉ５に入力
される近点あるいは遠点方向への移動を指示する信号を
確認するステップ、ステラ７’４１４，４１５はパワー
フォーカスモード時入力端子１３に供給された第１の距
離信号と合焦レンズ１ｏの現在位置に基づく距離データ
Ｃとを比較し移動させるべき方向を決定するステップを
夫々示し工いる。

また、ステップ４１６は移動方向が近点側に指示された
場合に選択されるステップであり、合焦レンズ１ｏの現
在位置と移動限界位置とを比較し近点側に移動できるか
否かを判断するステツプを示している。

さらにステップ４１７，４１８は移動方向が遠点側に指
示された場合に選択されるステップであり、合焦レンズ
１ｏの現在位置を前述したデータＤと比較するステップ
および変倍レンズ４の現在位置を先のズーミング操作に
基づく設定位置とを比較するステップを夫々示している
。

かかるステップ４１７，４１８の意味は、第２図からも
明らかなように本発明の対象とするレンズも含めて前玉
固定ズームレンズにおいては、合焦レンズ１０が限界位
置に達していても変倍レンズ位置を短焦点側に移動せし
めることにより近点側の撮影限界をなくすことができる
ことから、例えば上記のような変倍レンズ４の移動によ
υ合焦操作がなされた状態においてそのまま合焦レンズ
を遠点側に移動せしめると、先のズーミング操作にて設
定した焦点距離とは異なる焦点距離で合焦動作がなされ
τしまうことになり、かかる現象を防止するためのもの
である。

換言すれば、上記ステップ４１７，４１８は、合焦レン
ズ位置が遠点側限界位置より小さく遠点側に移動可能で
あれば、変倍レンズ４をまず先のズーミング操作によっ
て設定した所望の焦点距離を設定できる位置に戻す動作
を行なうということを判定するステップである。

さらに、上記部分Ｑ中、一点鎖線で囲んだ部分Ｑ１は、
上述したような変倍レンズ４の移動による合焦操作ある
いは合焦レンズ１ｏの移動に先立つ変倍レンズ４の紛定
焦点距離位置への移動を行なわしめる部分であるが、本
発明には直接関係しないので説明は省略する。

最後に部分Ｒであるが、かかる部分はオートフォーカス
操作モード時、焦点調節部材６を移動せしめる部分であ
る。

従って、オート・マニュアル切換手段１１の動作を確認
するステップ４２１、所望の焦点距離におけるオートフ
ォーカス装置８の動作による合焦時に得られる変倍レン
ズ位置と合焦レンズ位置とによっτ決定される前述して
きた第２の距離信号に該当する被写体距離データＣと焦
点調節部材６の設定位置に対応している第１の距離信号
データｉ５とを比較するステップ４２２．４２３および
上記ステップ４２２．４２３における比較結果に基づき
モータ２２を駆動し焦点調節部材６を上記データＣと１
５とが一致するまで移動せしめる制御信号を出力するス
テップ４２４．４２５とからなっている。

以上、ＣＰＵ３６の動作例について述べたが、もちろん
ｃｐｔｒ３ａの動作は上記のような動作に限定されるこ
とはない。

発明の効果 以上述べたように、本発明による前玉固定ズームレンズ
のレンズ移動装置は、手動にて移動操作される焦点調節
部材に目盛られた距離目盛の設定位置に対応した第１の
距離信号に基づいて合焦レンズを移動せしめると共にオ
ートフォーカス装置の動作によって得られる所望被写体
までの距離を示す第２の距離信号に上記距離目盛の設定
位置が対応するように上記焦点調節部材を自動的に移動
せしめることから、パワーあるいはオートフォーカス撮
影時のいずれにおいても合焦時の焦点調節部材の設定距
離目盛は所望被写体までの距離を示すことになり、所望
被写体までの距離、逆に言えば撮影できる距離を簡単に
認識できることになる効果を有すると共に、パワーある
いはオートフォーカス操作モードの切換時に不用意に合
焦レンズが移動することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移
動装置の基本構成を示すブロック図、第２図は一般的な
前玉固定ズームレンズにおける変倍レンズ位置をパラメ
ータとした場合の合焦状態が得られる被写体距離と合焦
レンズ位置との関係を示したいわゆる合焦特性図を示し
ている。 第３図は本発明による前玉固定ズームレンズのレンズ移
動装置をＣ，Ｐ、Ｕを使用して構成した一実施例を示す
略構成図であり、第４図は第３図中図番３６で示したＣ
ＰＨの一動作例を示すフローチャートである。 １・・・・・・変倍レンズ移動手段、２・・・・・・ズ
ーミング操作指示手段、３・・・・・・変倍レンズ駆動
手段、４・・・・・・変倍レンズ、５・・・・・・変倍
レンズ位置検出手段、６・・・・・・焦点調節部材、７
・・・・・・焦点調節部材位置検出手段５８・・・・・
・オートフォーカス装置、９・・・・・・合焦レンズ移
動手段、１ｏ・・・・・・合焦レンズ、１１・・・・・
・オート−マニュアル切換手段、１２・・・・・・焦点
調節部材移動手段、１３・・・・・・演算手段、１４・
・・・・・前玉レンズ、１６・・・・・・合焦レンズ駆
動手段、１６゜１８・・・・・・ステッピングモータ、
１７．１９・・・・・・モータ駆動回路、２Ｑ・・・・
・・被写体距離目盛、２１・・・・・・手動操作リング
、２２・・・・・・モータ、２３・・・・・・モータ駆
動回路、２４．２９・・・・・・手動操作部材、２５．
２６．３０・・・・・・スイツチ、２７　、２８　。 ３１・・・・・・抵抗、３２・・・・・・位置エンコー
ダ、３３・・・・・・ム／Ｄ変換回路、３４．３５・・
・・・・原点検知スイッチ、３６・・・・・・ＣＰＵ、
３７・・・・・・撮像回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変倍レンズを適宜位置に移動せしめる変倍レンズ
   移動手段と、前記変倍レンズの位置を検出し変倍レンズ
   位置信号を出力する変倍レンズ位置検出手段と、被写体
   距離を示す距離情報と前記変倍レンズ位置信号との２変
   数によって決定される位置情報に基づき合焦レンズをモ
   ータにより移動せしめる合焦レンズ移動手段と、被写体
   距離目盛が目盛られていると共に手動操作により移動で
   きる焦点調節部材と、前記焦点調節部材の位置を検出し
   、前記距離目盛の設定位置に対応した第１の距離信号を
   出力する焦点調節部材位置検出手段と、前記焦点調節部
   材と連結され該部材を自動的に移動せしめる焦点調節部
   材移動手段と、被写体までの距離を示す第２の距離信号
   を動作することにより出力するオートフォーカス装置と
   、前記オートフォーカス装置の使用の有無を制御する選
   択信号を出力するオートマニュアル切換手段と、前記変
   倍レンズ位置信号、前記第１の距離信号、前記第２の距
   離信号および前記選択信号が入力されることにより前記
   オートフォーカス装置の使用が選択されている場合前記
   第１、第２の距離信号が一致するまで前記焦点調節部材
   を移動せしめる第１の制御信号を前記焦点調節部材移動
   手段に出力すると共に前記第２の距離信号を前記距離情
   報として前記位置情報を演算し前記合焦レンズ移動手段
   に出力し、前記オートフォーカス装置の使用が選択され
   ていない場合前記第１の距離信号を前記距離情報として
   前記位置情報を演算し前記合焦レンズ移動手段に出力す
   る演算手段とを備えてなる前玉固定ズームレンズのレン
   ズ移動装置。
2. （２）焦点調節部材位置検出手段は、焦点調節部材の移
   動に連動する位置エンコーダと該位置エンコーダの出力
   をディジタル化するＡ／Ｄ変換回路とからなる特許請求
   の範囲第１項に記載の前玉固定ズームレンズのレンズ移
   動装置。