JPS63300209A - バリフォ−カルレンズ制御装置 - 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】 （ａ）　　技術分野 本発明は、バリフォーカルレンズ制御装置に関し、より
詳細には、同一光軸上に配設された変倍レンズ群および
合焦レンズ群からなる変倍光学系の該合焦レンズ群を至
近距離から無限遠距離に至る被写体距離に対応する上記
光軸上の至近位置から無限遠位置までの間の合焦位置に
設定した後、上記変倍レンズ群により上記変倍光学系の
全系焦点距離を最短焦点距離と最長焦点距離との間の任
意の第１の焦点距離から第２の焦点距離へ更新させるこ
とに伴い同一被写体に対し結像位置ずれを生ずるバリフ
ォーカルレンズの制御装置に関するものである。

（ｂ）　　従来技術 ズームレンズは、ズーミングの操作をしても結像位置ず
れ（いわゆるピント移動あるいはピン１〜ずれ）がない
ため、ズーミング操作毎にピント調整をする煩わしさが
なく操作性がよい反面、ｌ…焦点レンズに比べて開放絞
りＦナンバーが暗いため、例えば−眼レフレックス式フ
ァインダによるピント調整（合焦操作）にある程度の熟
練が必要とされる。近年、カメラのＡＦ化が進み、この
問題を解決したことによってズームレンズ本来の機動力
が発揮できるようになり、操作者（ユーザ）は作画意図
に沿って構図の決定のみに注意を集中することができる
ようになり、頗る操作性が向上した。

一般にズームレンズのフォーカシング（合焦操作）は、
変倍光学系の一部に配設されたフォーカシングレンズ群
の移動によって行われている。そして、ズームレンズは
、全ズーム域において同一被写体距離に対してこのフォ
ーカシングレンズ群の移動量がほぼ同一である（以下、
このことを「等量移動」と呼ぶ）という利点を有し、従
って被写体距離目盛をフォーカシングレンズ群の移動部
材（距離リング）に付設し、一方これと隣接して配設さ
れる固定リングに指標を付設するだけでよく、ズーミン
グに応じて被写体距離目盛を変化させる必要がないとい
う利点がある。しかしながら、上記変倍光学系のレンズ
構成によっても異なるが、インナーフォーカシング方式
およびリアーフォーカシング方式のズームレンズでは上
述の等量移動が実現するという条件の下で光学設計を行
う場合、レンズ構成が複雑化するという問題があった。

さらに広角側におけるフォーカシングレンズ群の移動量
（繰出りが不必要に大きくなるという問題があった。ま
た、このことに起因してレンズの外径が大きくなり、レ
ンズおよび鏡筒が高重量化するという問題があった。

そこで、これらの問題を解決するために、上記等量移動
の条件を外したバリフォーカルレンズが既に提案されて
いるが、このバリフォーカルレンズには、上述のズーム
レンズのズーミング操作に対応する変倍操作を行うと結
像位置ずれが発生するという問題がある。この問題を解
決するためには、バリフォーカルレンズを構成する変倍
光学系の一部を合焦レンズ群として上記変倍動作と独立
的な合焦駆動ができるように構成し、上記変倍操作に伴
う結像位置ずれ（以下「シフト」ということがある）を
演算により求めその演算結果に基づいて上記合焦レンズ
群位置を補正すれば、実質的にズームレンズと同様の操
作性を得ることができると考えられる。

さて、このように自動的にシフト補正を行う場合、例え
ば、任意の焦点距離を設定するために上記変倍光学系を
変倍モータ等によって駆動する変倍駆動部、上記合焦レ
ンズ群をフォーカスモータ等によって駆動する合焦駆動
部、現在設定されている焦点距離を電圧等で検出する例
えばポテンショメータ等の焦点距離検出器、合焦レンズ
群の現在位置を同じく電圧等で検出する例えばポテンシ
ョメータ等のフォーカス位置検出器等を用いて、制御系
を構成することが考えられる。

また、上記バリフォーカルレンズは、同一被写体に対す
る合焦レンズ群の合焦位置が焦点距離によって変化し、
この変化の軌跡は、焦点距離（焦点距離検出器の出力）
を変数とする双曲線となるので、例えば、合焦レンズ群
が合焦位置にあり、この状態から変倍操作をすると、上
記バリフォーカルレンズの制御系は、上記双曲線に沿っ
て合焦レンズ群を移動させて合焦状態を保持しようとす
るが、例えばファインダにおける画角の変化を自然なも
のにするためには、シフト補正のための合焦動作（以下
「シフト補正動作」という）と焦点距離を変更する変倍
動作とを交互に繰返しながら設定すべき焦点距離に到達
させればよい。さて、上記は、説明をわかりやすくする
ために、変倍動作とシフト補正動作とを交互に繰返すと
述べたが、これらを併行させる方が動作時間が短縮され
て、操作性が向上する。しかしながら、上記バリフォー
カルレンズ単独の場合、またはカメラ本体の制御系の一
部を共用する場合のいずれにしても、上記変倍モータお
よび上記フォーカスモータの電源は電池であり、この電
池の負荷である上記制御系にあって上記両モータは典型
的な重負荷である。

従って、両モータが同時に作動すると上記電源に電圧変
動（降下）が発生し、かえって動作速度が低下したり、
合焦レンズ群および変倍レンズ群の位置制御の精度が低
下するという問題がある。またバリフォーカルレンズは
、一般に、多数のレンズ群から構成され、さらに個々の
レンズ群の実際の動きを規制するのはカム枠に穿設され
たカム溝であり、このカム溝の形状はそれぞれ異なって
いる。従って、例えば焦点距離を最短焦点距離から最長
焦点距離まで変化させるとして、この間の変倍モータか
ら見た負荷（上記変化のために要するトルク）は、決し
て一様なものではなく、変倍レンズ群が刻々と移動する
位置によって大きく変動するため、変倍動作の速度が一
様にならないという問題がある。そしてこの問題は、特
に変倍動作とシフト補正動作を交互に繰返す場合、画角
の変化が変倍動作に対して不均一になり見映えが悪くな
るという問題をも派生する。換言すれば、制御精度が低
下するという問題である。また、変倍動作とシフト補正
動作とを併行している場合でも、上記負荷が瞬時的に軽
くなって一瞬のうちに大きく変倍レンズ群が移動してし
まい、その結果、シフト補正が可能な許容範囲を超えて
しまい、最悪の場合、制御不能になるという虞れがある
。

（ｃ）　　目的 本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、安価にして簡略な構成で、バリフォー
カルレンズ特有の全系焦点距離の更新に伴う結像位置ず
れを、可及的法やかにしかも高精度でしかも高速で補正
し得るバリフォーカルレンズ制御装置を提供することに
ある。

（ｄ）　　構成 上述の目的を達成させるため、第１の発明（特許請求の
範囲第１項に記載の発明）は、同一光軸上に配設された
変倍レンズ群および合焦レンズ群からなる変倍光学系の
該合焦レンズ群を至近距離から無限遠距離に至る被写体
距離に対応する上記光軸上の至近位置から無限遠位置ま
での間の合焦位置に設定した後、上記変倍レンズ群によ
り上記変倍光学系の全系焦点距離を最短焦点距離と最長
焦点距離との間の任意の第１の焦点距離から第２の焦点
距離へ更新させることに伴い同一被写体に対し結像位置
ずれを生ずるバリフォーカルレンズにおいて、上記変倍
レンズ群を駆動する変倍駆動手段と、上記合焦レンズ群
を駆動する合焦駆動手段と、上記変倍レンズ群および上
記合焦レンズ群の上記光軸上のそれぞれの絶対位置を検
出するレンズ群位置検出手段と、このレンズ群位置検出
手段から出力される焦点距離情報および合焦レンズ群位
置情報を受けて、上記結像位置ずれの補正がなされる補
正合焦位置までの上記合焦レンズ群の移動量を補正量と
して算出する総合合焦補正演算手段と、上記変倍駆動手
段を介して上記全系焦点距離を更新する変倍動作を制御
する変倍制御手段と、上記補正量または上記焦点距離情
報がしきい値としての基準値を超えたとき実行信号およ
び禁止信号を出力する補正実行判定手段と、該禁止信号
を受けた時点で上記変倍制御手段に上記変倍動作を禁止
させるように指示する変倍禁止手段と、上記実行信号を
受けた時点から上記補正量に基づいて上記補正合焦位置
に上記合焦レンズ群を駆動すべく上記合焦駆動手段を制
御する合焦制御手段とを具備し、上記変倍光学系の全系
焦点距離の更新に伴う結像位置ずれを自動的に補正する
補正合焦動作の実行中は、上記変倍動作を禁止するよう
に構成したことを特徴としており、さらに第２の発明（
特許請求の範囲第２項記載の発明）は、同一光軸上に配
設された変倍レンズ群および合焦レンズ群からなる変倍
光学系の該合焦レンズ群を至近距離から無限遠距離に至
る被写体距離に対応する上記光軸上の至近位置から無限
遠位置までの間の合焦位置に設定した後、上記変倍レン
ズ群により上記変倍光学系の全系焦点距離を最短焦点距
離と最長焦点距離との間の任意の第１の焦点距離から第
２の焦点距離へ更新させることに伴い同一被写体に対し
結像位置ずれを生ずるバリフォーカルレンズにおいて、
上記変倍レンズ群を駆動する変倍駆動手段と、上記合焦
レンズ群を駆動する合焦駆動手段と、上記変倍レンズ群
および上記合焦レンズ群の上記光軸上のそれぞれの位置
を検出しそれぞれ焦点距離情報および合焦レンズ群位置
情報として出力するレンズ群位置検出手段と、上記焦点
距離情報および上記合焦レンズ群位置情報を受けて上記
結像位置ずれの補正がなされる補正合焦位置までの上記
合焦レンズ群の移動量を補正量として算出する総合合焦
補正演算手段と、上記変倍駆動手段を介して上記全系焦
点距離を更新する変倍動作を制御する変倍制御手段と、
上記補正量を監視し所定量に設定された許容値を該補正
量が超えている期間にわたって禁止信号を出力する補正
量監視判定手段と、該禁止信号を受けている間上記変倍
制御手段に上記変倍動作を禁止させるように指示する変
倍禁止手段と、上記補正量に基づいて上記補正合焦位置
に上記合焦レンズ群を駆動すべく上記合焦駆動手段を制
御する合焦制御手段とを具備し、上記変倍動作およびこ
の変倍動作に伴う上記結像位置ずれを自動的に補正する
補正合焦動作を実行中、上記補正量が上記許容値を超え
ている期間は上記変倍動作を禁止するように構成したこ
とを特徴としており、さらに第３の発明（特許請求の範
囲第３項記載の発明）は、同一光軸上に配設された変倍
レンズ群および合焦レンズ群からなる変倍光学系の該合
焦レンズ群を至近距離から無限遠距離に至る被写体距離
に対応する上記光軸上の至近位置から無限遠位置までの
間の合焦位置に設定した後、上記変倍レンズ群により上
記変倍光学系の全系焦点距離を最短焦点距離と最長焦点
距離との間の任意の第１の焦点距離から第２の焦点距離
へ更新させることに伴い同一被写体に対し結像位置ずれ
を生ずるバリフォーカルレンズにおいて、上記変倍レン
ズ群を駆動する変倍駆動手段と、上記合焦レンズ群を駆
動する合焦駆動手段と、上記変倍レンズ群および上記合
焦レンズ群の上記光軸上のそれぞれの位置を検出しそれ
ぞれ焦点距離情報および合焦レンズ群位置情報として出
力するレンズ群位置検出手段と、上記焦点距離情報およ
び合焦レンズ群位置情報を受け上記結像位置ずれの補正
がなされる補正合焦位置までの上記合焦レンズ群の移動
量を補正量として算出する総合合焦補正演算手段と、該
補正量に基づいて上記補正合焦位置まで上記合焦レンズ
群を移動すべく上記合焦駆動手段を制御する合焦制御手
段と、上記変倍レンズ群を駆動して上記全系焦点距離を
更新する変倍動作の動作速度を検出する変倍速度検出手
段と、この変倍速度検出手段の出力を受け該変倍動作を
所定の動作速度で行うべく上記変倍駆動手段を制御する
変倍制御手段とを具備し、該変倍制御手段の負荷が変動
しても上記変倍動作の動作速度を所定に保持するように
構成したことを特徴としている。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に説
明する。

第１図は、本発明に係るバリフォーカルレンズ制御装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。第１図にお
いて、１は変倍光学系の光軸、２はこの先軸１に沿って
移動可能に該光軸１上に配設されて上記変倍光学系を構
成する変倍レンズ群で、２ａ　、　２ｂ　＊　２ｃ　）
　２ｄ　、および２ｅは、それぞれ単独または複数のレ
ンズからなる第１群レンズ、第２群レンズ、第３群レン
ズ、第４群レンズおよび第５群レンズである。そして第
５群レンズ２ｅをもって合焦レンズ群としてのフォーカ
スレンズ群３を構成している。この第５群レンズ２ｅを
含み、第１群レンズ２ａ〜第５群レンズ２ｅをもって変
倍レンズ群２を構成している。尚。

変倍レンズ群２から成る上記変倍光学系の全系焦点距離
はｆであり、Ｆｍはフィルム面である。４は該全系焦点
距離ｆが最長焦点距離としての望遠側焦点距離（以下単
に「テレ側」と略記する）から最短焦点距離としての広
角側焦点距離（以下単に「ワイド側）と略記する）まで
の間の任意の焦点距離に設定するために変倍レンズ群２
を駆動する変倍駆動手段としての変倍モータＭｚおよび
図示しない機構部から成る変倍駆動部、５は無限遠から
至近に至る被写体距離に対応する光軸１上の無限遠位置
（ｃＸ）位置）から至近位置までの間の合焦位置に第５
群レンズ２ｅ、つまりフォーカスレンズ群３を駆動する
合焦駆動手段としてのフォーカスモータＭＦおよび図示
しない機構部から成るフォーカス駆動部、６および７は
それぞれ上記フォーカスレンズ群３と共に該フォーカス
駆動部５により駆動され、このうち、６はスリット円板
６ａが回転駆動されることによってフォトインタラプタ
６ｂからその回転数に比例したパルスを発生しフォーカ
スレンズ群３の光軸１上の相対移動量を検出するフォー
カスカウンタ、また７は合焦レンズ群３の光軸上の位置
に比例した電圧を、合焦レンズ群位置情報としてのフォ
ーカス位置情報Ｓｘとして出力するレンズ群位置検出手
段の一部を成す合焦レンズ群位置検出器（以下ｒＦＰＭ
Ｊと略記する）、８は変倍レンズ群２と共に変倍駆動部
４に駆動されて変倍レンズ群２の光軸上の位置または上
記全系焦点距離ｆに比例した電圧を、焦点距離情報ＺＰ
として出力する、上記ＦＰＭ７と共にレンズ群位置検出
手段を構成する焦点距離検出器（以下ｒＺＰＭＪと略記
する）、９は上記焦点距離情報ＺＰを受けてＡ／Ｄ変換
した上で、このＺｐにおけるω位置から至近位置までの
フォーカスレンズ群３の移動量（すなわち繰出量）Ｆｐ
ｍを演算する最大繰出量演算部、１ｏはこの最大繰出量
演算部９の出力ＦｐｍとＦＰＭ７のフォーカス位置情報
（合焦レンズ群位置情報）としての出力Ｓｘとを受けて
該出力５ｘｌ＝Ａ／Ｄ変換した上でこれらの比を演算し
、比例定数Ｃｆｐを出力する比例定数演算部、１１は上
記３つの出力Ｆｐｍ。

Ｃｆｐ、Ｓｘを受けて合焦させるための補正ＪｉＤｆｐ
を演算する合焦補正演算部である。尚、上記最大繰出量
演算部９、上記比例定数演算部１０および上記合焦補正
演算部１１をもって総合合焦補正演算手段としての総合
補正演算部１２を構成している。従って、この総合補正
演算部１２の出力は上記合焦補正演算部１１の出力補正
量Ｄｆｐである。

１３はこの補正量ＤｆρをフォーカスモータＭＦの回転
数に対応する相対補正量Ｄｒνに変換し、この相対補正
量Ｄｒｖが所定の条件を満したとき禁止信号（ＮＧ）お
よび実行信号（Ｇｏ）または禁止信号（ＮＧ）のみを出
力する総合判定部であり、より詳細に述べると、１３ａ
は該相対補正量Ｄｒｖが例えば基準値＝２０として、Ｄ
ｒｖ≧２０なる条件を満すとき上記禁止信号（ＮＧ）お
よび実行信号（Ｇｏ）を出力する補正実行判定手段とし
ての実行判定部、１３ｂは上記相対補正量Ｄｒｖが例え
ば許容値＝８０としてＤｒｙ≧８０なる条件を満すとき
上記禁止信号（ＮＧ）のみ出力する補正量監視判定手段
としての補正量モニタ部である。尚、当然のことながら
実行判定部１３ａおよび補正量モニタ部１３ｂをもって
総合判定部１３を構成している。

１４は被写体までの距離を計測し、予定合焦位置までの
フォーカスモータＭＦの回転数に対応する相対量として
のデフォーカス量Ｄｆｘを出力する測距部、１５はフォ
ーカスカウンタ６の出力Ｄｆｃおよび上記実行信号（Ｇ
ｏ）ならびに上記相対補正量Ｄｒｖまたは上記デフォー
カス量Ｄｆｘをそれぞれ受けて、該相対補正量Ｄｒｖに
対応する補正合焦位置または該デフォーカス量Ｄｆｘに
対応する予定合焦位置にフォーカスレンズ群３を駆動す
るように上記フォーカス駆動部５を制御する合焦制御手
段としてのフォーカス制御部、１６および１７はいずれ
も変倍動作を起動する外部操作可能な押ボタンスイッチ
からなる変倍スイッチで、１６は倍率アップスイッチ（
以下単に「アップスイッチ」という）、１７は倍率ダウ
ンスイッチ（以下単に「ダウンスイッチ」という）、１
８はこれらのアップ、ダウンスイッチ１６．１７の出力
を受けて変倍モータＭｚの回転方向を決定した上で起動
信号（ＳＴＲ）を出力する駆動方向判定部、１８ａはこ
の起動信号（ＳＴＲ）を受け、上記禁止信号（ＮＧ）を
受けているときは該起動信号（ＳＴＲ）を出力せずに禁
止信号（ＮＧ）を出力して変倍動作の禁止を指示し、該
禁止信号（ＮＧ）を受けていないときは上記起動信号（
ｓＴＲ）をそのまま出力する変倍禁止手段としての変倍
禁止部、１９は該起動信号（ＳＴＲ）を受けて変倍駆動
部４を制御し、上記禁止信号（ＮＧ）を受けて変倍駆動
部４の動作を禁止する変倍制御手段としての変倍制御部
である。尚、十■は電源を示し、各部の入出力関係は主
要信号のみを示す。

また、最大繰出量演算部９は、当該焦点距離情報ＺＰに
おけるＱ位置から至近位置までのフォーカスレンズ群３
の最大繰出量をＦｐｍとし、変倍レンズ群２のレンズ固
有の定数をそれぞれＣ０゜Ｃ，、Ｃ，としたとき、 Ｆｐｍ＝　（Ｃｚ　／　（Ｚｏ　＋　Ｃｘ　））　＋　
Ｃ３（１）なる演算を実行するように構成されている。

尚、上記定数Ｃ，、Ｃ，は被写体距離りがパラメータと
なっている。従ってこの定数Ｃ，，Ｃ。

は至近の被写体距離Ｄ０　を含んでいる。

また、比例定数演算部１０は、その出力をＣｆｐとし、
変倍動作を行う直前のフォーカス位置情報Ｓｘおよび上
記最大繰出ｆｉＬＦｐｍをそれぞれＳ（ｊ、）およびＦ
ｐ（ｉ）とすると、 Ｃｆｐ＝Ｓ（ｉ）／Ｆｐ（ｉ）　　　　　　　　　　（
２）なる演算を実行するように構成されている。

また、合焦補正演算部１１は、その出力をＤｆｐとし、
補正すべき時点での焦点距離情報Ｚｐに対応する最大繰
出量ＦｐｍをＦｐ（ｅ）とすると、Ｄｆｐ＝（Ｃｆｐ−
Ｆｐ（ｅ）／２５６）−８（ｉ）（３）なる演算を実行
するように構成されている。

また、ＺＰＭ８の出力ＺＰは、テレ側において、Ｚｐ＝
２５５、ワイド側において、Ｚｐ＝Ｏとなり一方、ＦＰ
Ｍ７の出力Ｓｘは、ω位置において５ｘ＝Ｏ，テレ側の
至近位置においては５ｘ＝２５５となるように構成され
ている。

第２図は、変倍モード、マクロモードおよび収納モード
を有する第１図の変倍レンズ群２の各モードにおけるそ
れぞれの動きを示すカム線図である。

第２図において、２０〜２４は、それぞれ第ルンズ群２
８〜第５レンズ群２ｅが変倍操作、マクロ操作および収
納操作によって移動するときの軌跡を示すカム線、特に
カム線２４はフォーカスレンズ群３がψ位置にあるとき
の軌跡を示し、２４ａは同じくフォーカスレンズ群３が
至近位置にあるときの軌跡を示す第５群レンズ２ｅのカ
ム線、２５はテレ側の位置を示すテレ位置、２６はワイ
ド側の位置を示すワイド位置である。また２５ａおよび
２６ａはそれぞれマクロ位置および収納位置である。

第３図は、第２図のカム線図に対応するカム溝の具体的
形状を拡大して示す展開図である。

第３図において、２７〜３１は、第２図のカム線２０〜
２４にそれぞれ対応するカム溝で、カム枠に形成されて
おり、３２〜３５は、固定枠に形成され、それぞれ第１
群レンズ２ａ、第２群レンズ２ｂ、第３群レンズおよび
第５群レンズ２ｃ　。

２ｅ、第４群レンズ２ｄをそれぞれ光軸方向へ案内する
直線カム溝である。尚、２５および２６は、上述したよ
うにテレ位置およびワイド位置であるが、実際には第２
図示のカム線図のように一直線上にあるのではなく、相
互に干渉を起さないように各カム溝２７〜３１によって
円周方向に適宜にずらせである。つまり第２＠のテレ位
置２５およびワイド位置２６は、等測的に示したもので
ある。

第４図は、第１図に示した実施例のうち総合補正演算部
の演算等の原理を説明するための線図である。

第４図において、設定すべき全系焦点距離ｆとフォーカ
スレンズ群３の被写体距離りに対応した繰出量（移動量
）を代表的な各被写体距ＭＤごとに示し、縦軸に全系焦
点距離ｆの変化を、横軸には無限遠に対する合焦位置を
基準としてフォーカスレンズ群３の繰出量を示している
。この例においては、テレ位置とはｆ＝１３５ｍｍであ
り、ワイド位置とはｆ＝３５ｍｍである。３６〜３８は
、それぞれ被写体距離りがωｔ　３−　Ｏｍ　を至近（
１，２ｍ）であるときの合焦曲線で、上述のように（１
）式の定数Ｃ，，Ｃ，のパラメータである被写体距離り
をω、３．０ｍ　、１．２ｍ　とすることによって求ま
り焦点距離情報Ｚｐの変化に対するフォーカスレンズ群
３の無限遠位置から合焦位置までの繰出量の変化を示す
双曲線となる。従って、合焦曲線３８は最大の繰出量と
なる至近の合焦曲線で、特にωの合焦曲線３６からこの
至近の合焦曲線３８までの移動量が上述した最大繰出量
Ｆｐｎである。

Ｚｐ（ｉ）ｅ　５（１）およびＦｐ（ｉ）は、それぞれ
変倍操作をする直前の焦点距離情報（第１の焦点距離情
報）Ｚｐ、フォーカス位置情報Ｓｘおよび上記Ｚｐ（ｉ
　）におけるψの合焦曲線３６から至近の合焦曲線３８
までの移動量Ｆｐ園（最大繰出量）であり、そしてＺｐ
（ｅ）　ｔ　Ｆｐ（ｅ）およびＤｆｐは、それぞれ変倍
駆動部４が動作を開始してから補正すべき時点での焦点
距離情報（第２の焦点距離情報）、上記Ｚｐ（ｅ）にお
ける合焦曲線３６から合点曲線３８までの移動量および
ピント移動を補正すべき補正量である。

つまり、変倍動作の直前のＺｐ、つまりＺｐ　＝Ｚｐ（
ｉ　）上の最大繰出量Ｆｐ（ｉ）とフォーカスレンズ群
３の現在位置までの繰出量５（ｉ）との比を上記（２）
式によって求め、次に変倍動作終了後のＺＰ、すなわち
Ｚｐ　＝Ｚｐ（ｅ）上においては、フォーカスレンズ群
３が変倍動作によって不動であるならば（変倍動作中に
合焦動作をしない場合）、５（ｉ）は上記５（ｉ）と同
一であり、Ｆｐ（ｅ）は（１）式にＺＰ（ｅ）を代入し
て求めることができる。つまりＺｐ　＝Ｚｐ（ｅ）上に
おいてはＤｆｐが未知数となるので、（２）式で求めた
比例定数Ｃｆｐを用いると（３）式によって上記未知数
ＤｆＰが求まるのである。このＤｆｐが上述の補正量で
ある。

第５図は、第１図に示す実施例の動作、特に第１発明に
係る動作を説明するためのグラフで、第４図と同一部分
には同一符号を付しである。

第５図において、３８ａおよび３９はＺＰ　＝ＺＰｘ上
のそれぞれ合焦曲線３７および３８と交差する点、４０
，４２．４４は倍率アップの動作において焦点″＃、＠
情報ＺＰの変化量とその方向を示す矢印、Ｓ工は点３９
のフォーカス位置情報Ｓｘの値、４１および４１ａはＺ
ρ＝ｚｐ′　　上のそれぞれ５ｘ＝Ｓユなる仮想直線お
よび合焦曲線３７と交差する点、４３．４５は倍率アッ
プの動作において、フォーカス位置情報Ｓｘの変化量と
その方向を示す矢印、４６はＺＰ”ＺＰ３上の合焦曲線
３７と交差する点、４７．４９は倍率ダウンの動作にお
いてＺｐの変化量とその方向を示す矢印、４８．５０は
同じく倍率ダウンの動作においてフォーカス位置情報Ｓ
ｘの変化量とその方向を示す破線の矢印である。尚、矢
印４３．４８は共にＺＰ”ＺＰｘ上に平行している。

第６図は、第１図に示す実施例の動作、特に第２発明の
詳細な説明するためのグラフで、第４図と同一部分には
同一符号を付しである。

第６図において、５１はＺ　Ｐ　”　Ｚ　Ｐｘ上の合焦
曲線３７と交わる始点、５２および５３はそれぞれＺＰ
＝ＺＰｚ上の点で特に５３は合焦曲線３７と交わる点、
５４はＺＰ”ＺＰ３と合焦曲線３７とが交わる終点、５
５〜５７はそれぞれ第１回目〜第３回目の変倍および補
正合焦動作の方向と大きさを示す矢印、５８〜６０は補
正合焦動作のみの方向と大きさを示す矢印である。

第７図は、第１図の第３発明に関する変更部分およびそ
の周辺の一部を示すブロック図である。

第７図において、４は一部を省略して示す第１図の変倍
駆動部、６１はこの変倍駆動部４の一部を構成する変倍
モータＭｚの面入力端に接続された逆起電圧検出抵抗、
６２はこの逆起電圧検出抵抗６１の中点から出力される
アナログの逆起電圧（ＡＲ）をデジタル信号に変換して
逆起信号（ＤＲ）として出力するＡ／Ｄ変換器で、この
Ａ／Ｄ変換器６２および上記逆起電圧検出抵抗６１をも
って変倍速度検出手段を構成している。６３は上記変倍
モータＭｚの電源となるモータ電源、６４は上記逆起信
号（ＤＲ）を受け後述する所定の制御信号（ＣＴＬ）を
出力する変倍制御手段としての変倍制御部、６５は上記
モータ電ｒＡ６３が接続され、上記制御信号（ＣＴＬ）
を受けて変倍モータＭｚの上記入力端に印加する駆動電
源（ＰＷ）を該モータ電源６３の切換によって制御する
駆動制御部（以下ＤＲＶと略記する）である。尚、上記
逆起電圧（ＡＲ）は、変倍モータＭｚに印加する駆！Ｐ
ＩＩ電源（ｐｗ）をＯＦＦする際に発生する誘導逆起電
力の電圧成分であり、この誘導逆起電力は変倍モータＭ
ｚの回転速度に比例するものである。また、変倍モータ
Ｍｚは所定の周期で駆動型ｉ１　（ＰＷ）が断続される
パルス駆動されており、制御信号（ＣＴＬ）は、このパ
ルス駆動を制御するＤＲＶ６５に該パルスのデユーティ
−比の指示を与えるものである。また１８．１８ａそれ
ぞれ第１図の駆動方向判定部１８および変倍禁止部１８
ａと同一であり、変倍制御部６４は、この変倍禁止部１
８ａから出力される起動信号（ＳＴＲ）によって変倍動
作を起動し、禁止信号（ＮＧ）によって変倍動作を停止
トすることは第１図と同様に構成されている。

第８図〜第１ｏ図は、すべて第１図の動作順序を示すフ
ローチャート、第１１図および第１２図は、第１図およ
び第７図の動作順序を示すフローチャートで、このうち
第８図は本実施例に共通の動作、第９図は第１の発明に
係る動作、第１０図は第２の発明に係る動作、第１１図
および第１２図は第３の発明に係る動作を示し、このう
ち第１２図は第１１図の動作中に発生する割込みによる
サブルーチンで、その内容は変倍速度制御である。

尚、この割込みは、所定時間間隔で起動されるように構
成されている。また、上記フローチャートの構成は、以
下の動作説明で併せて述べるので、ここでは省略する。

さて、このように構成された本実施例の動作を説明する
。まず、要部である変倍動作およびこの変倍動作に伴う
ピント移動を補正するシフト補正動作の説明に先立って
、一般的な自動合焦装置における自動合焦の動作につい
て述べる。今、初期位置としてフォーカスレンズ群３は
、例えば至近位置にあるとする。また被写体距離りは、
Ｄ＝３．０　　ｍとする。ここで、測距動作を起動する
測距スイッチあるいは撮影動作を起動するレリーズスイ
ッチ（いずれも図示せず）が操作されたとすると、測距
部１４が動作を開始し、被写体（図示せず）までの距離
を計測する。そして、この計測結果をフォーカスモータ
ＭＦの回転数に換算したデフォーカス量Ｄｆｘとして出
力し、これを受けたフォーカス制御部１５が、フォーカ
スモータＭＦを回転させると共にフォーカスカウンタ６
の出力Ｄｆｃを監視し、Ｄｆｃ＝Ｄｆｘになった位置を
もって合焦位置と判定してフォーカスモータＭＦ　を停
止させる。第５図に対応させると３．０ｍの合焦曲線３
７上に合焦レンズ群３が設定されたことになる。つまり
、フォーカスレンズ群３は、第５図における点３８ａか
ら点３９へと移動したことになる。

さて、次に第１発明に係る変倍動作およびシフト動作に
ついて、第８図および第９図のフローチャートに沿って
説明する。尚、この説明においては、第１図の補正量モ
ニタ部１３ｂの存在は無視するものとする。今、フォー
カスレンズ群３は、上述のように３．０ｍにある被写体
に合焦している位置にあるとする。従って第５図の合焦
曲線３７上にある。

まず、ワイド側からテレ側に移る倍率アップ動作を説明
すると、第１図のアップスイッチ１６が押されることに
よって駆動方向判定部１８から変倍方向の情報を含む起
動信号（ＳＴＲ）が出力され、第８図においてフローチ
ャートは５ＴＡＲＴから始まる。すなわち、まず「変倍
起動？」の条件分岐において変倍スイッチ１６．１７の
状態を駆動方向判定部１８がチェックする。今の場合は
アップスイッチ１６が押されているのでＹＥＳに分岐す
る。次の「禁止信号有り？」において、変倍禁止部１８
ａは、禁止信号（ＮＧ）が総合判定部１３の実行判定部
１３ａから出力されているか否かをチェックし、今の場
合、まだ動作が起動されたばかりで禁止信号（ＮＧ）は
出力されていないのでＹＥＳに分岐する。つまり、変倍
禁止部１８ａからは起動信号（ＳＴＲ）が変倍制御部１
９に出力される。尚、上記「変倍起動？」および「禁止
信号有り？」をそれぞれＮｏおよびＹＥＳに分岐するル
ープを状態チェックループという。

次に「Ｚｐ読込み」およびｒＳｘ読込み」にお６ｔで、
最大繰出量演算部９がＺＰＭ８の焦点距離情報としての
出力（Ｚｐ　）を受けてＡ／Ｄ変換し。

比例定数演算部１０がＦＰＭ７の合焦レンズ群位置情報
としての出力（Ｓｘ　）を受けてＡ／Ｄ変換し、この変
換出力がそれぞれ第５図に示す例えば２ρ、およびＳ工
であったとする。つまり点３９に変倍レンズ群２が位置
しているとする。次の「最大繰出量算出」で最大繰出量
演算部９は、上記Ｚｐ１を上記（１）式に代入して最大
繰出量Ｆｐｍを算出する。次の「比例定数算出」で比例
定数演算部１０は該最大繰出量Ｆρｍをも受けて（２）
式によって比例定数Ｃｆｐを算出する。すなわち、上記
Ｓ、を５１＝Ｓ（ｉ）とし、上記Ｚｐ１に対するＦｐｍ
をＦｐｍ＝Ｆｐ（ｉ）としてこれらを（２）式に代入し
てＣｆｐを求める。つまり第５図に対応させるとφの合
焦曲線３６．））らＺＰ＝ＺＰｔ上の点３９までの長さ
と該■の合焦曲線３６から点３８ａまでの長さとの比が
求まるのである。第８図のフローチャートは、■に至っ
て第９図の■に移る。尚、上記「状態チェックループ」
以後■までの動作を「初期設定動作」と呼ぶこととする
。

第９図のフローチャートの条件分岐「変倍続行？」にお
いて、駆動方向判定部１８は、アップ／ダウンスイッチ
１６／１７が押されている（ＯＮ状態）か否かをチェッ
クする。今、アップスイッチ１６が押され続けていると
する（以下、特に明記するまでこの状態が持続している
ものとする）。

従って上記条件分岐においてＹＥＳに分岐し、次の「変
倍レンズ群駆動」において変倍制御部１９は、起動信号
（ＳＴＲ）に含まれる変倍方向を参照して倍率アップの
方向へ変倍モータＭｚを回転させる。つまり変倍動作を
開始する。そして変倍レンズ群２が移動し、ＺＰＭ８の
出力（Ｚｐ　）も矢印４０に示すように変化する。ただ
し、ＦＰＭ７は、フォーカスモータＭＦが動作していな
いので、第５群レンズ２ｅは、第２図のカム線２４また
は第３図のカム溝３１に従って変化（移動）するが、フ
ォーカスレンズ群３としては、一定位置に保持されてお
り、変倍操作によっては変化しない。次の「ｚＰ読込み
」では、第５図の矢印４０をもって示す方向へ変化しは
じめた焦点距離情報Ｚｐの最近の値Ｚｐ’　　（点４１
の位置）を最大繰出量演算部９が読込み、次の「最大繰
出量算出」において上述したように該ｚＰ′　　を（１
）式に代入して最新のＦｐｍを算出する。次のｒｓｘ読
込み」において、変化してないはずであるが、Ａ／Ｄ変
換器の丸め誤差、機械的ガタ等を考慮して念のため再度
Ｓｘを合焦補正演算部１１が読込む。そして、次の「補
正量算出」において、上記第８図の「比例定数算出」で
求めた比例定数Ｃｆｐを用い、ｚＰ′　　に対応するＦ
ｐｍをＦｐ（ｅ）とし、再度読込んだＳｘ　ｔｒｓｘ　
＝Ｓ、＝Ｓ（ｉ）としてこれらを（３）式に代入して絶
対量である補正１Ｄｆｐを算出する。尚、上記「ＺＰ読
込み」から上記「補正量算出」までを補正演算動作とい
う。次の条件分岐「至近側？」において、合焦補正演算
部１１は、合焦方向が至近側かＱ側かを判定する。つま
り今の場合、変倍方向は倍率アップの方向で第５図の矢
印４０の方向であるから、合焦させるためには合焦曲線
３７に近づく矢印４３の方向にフォーカスレンズ群３を
駆動すればよいと判定しＹＥＳに分岐する。そして次の
ｒＭＤＲ＝ＩＪにおいて、補正量Ｄｆｐと共に至近側へ
の駆動を意味するＭＤＲ＝１の合焦方向情報を出力する
。尚、上記「至近側？」、ｒＭＤＲ：ＩＪおよびｒＭＤ
Ｒ＝−ＩＪをまとめて合焦方向決定動作と呼ぶ。次の「
相対補正量算出」において、総合判定部１３は、フォー
カスカウンタ６およびフォーカス駆動部５の具体的な構
成によって定まる定数をＣｔとすると、Ｄｒｖ＝Ｄｆｐ
ＸＣｔなる演算を実行し、上記補正量ＤｆＰを相対補正
量Ｄｒｖに変換する。

さて、第１発明の要部である次の条件分岐「ピントずれ
大？」において、実行判定部１３ａは、相対補正量Ｄｒ
ｖが所定値を超えたか否か（例えばＤｒｖ≧２０）をチ
ェックし、変倍動作によるピント移動（シフト量）が所
定量より大きくなったか否かを監視している。そして今
の場合、未だ変倍レンズ群２が駆動されて間もないので
シフト量（第５図上では点４１と点４１ａとの間の長さ
に対応）も小さく、Ｎｏに分岐して、再び「変倍続行？
」に戻り、以下、上述の動作を繰返す。尚、ここで、こ
の動作ループを「シフトｉｔ視ループ」と呼ぶこととす
る。変倍モータＭｚはさらに回転を続け、変倍レンズ群
２は第５図における矢印４０から点４１を通過し矢印４
２の方向へと駆動される。そしてＺＰ＝ＺＰｚになった
時、Ｄｒν＝２０に至ったとすると、上記シフトＦｉ監
視ループは、「ピントずれ大？」からＹＥＳに分岐し、
この時。

総合判定部１３が実行信号（Ｇｏ）、相対補正量Ｄｒｖ
および上記ＭＤＲ＝１を出力すると共に禁止信号（ＮＧ
）を出力する。そして次の「変倍駆動停止」で、該禁止
信号（ＮＧ）を受けた変倍制御部１９は変倍モータＭｚ
を停止させ、上記実行信号（Ｇｏ）、相対補正量Ｄｒｖ
および合焦方向情報ＭＤＲ＝１を受けたフォーカス制御
部１５は、次の「フォーカス駆動」でフォーカスモータ
ＭＦ　を回転させ、フォーカスレンズ群３を至近側、す
なわち第５図中の矢印４３の方向へ駆動する。第２図に
おいてはカム線２４からカム線２４ａ側に向かう方向に
相当する。次の条件分岐「補正合焦位置？」において、
フォーカス制御部１５は、フォーカスカウンタ６の出力
Ｄｆｃと相対補正量Ｄｒｖを逐時比較し、これらが一致
するまでＮｏに分岐して上記「フォーカス駆動」に戻り
、フォーカスレンズ群３の駆動を続行する。しかる後、
フォーカスレンズ群３が第５図に示す矢印４３の方向に
移動して３．０ｍの合焦曲線３７上に到達すると、Ｄｆ
ｃ＝Ｄｒｖとなるので上記条件分岐をＹＥＳに分岐して
、次の「フォーカス駆動停止」でフォーカスモータＭＦ
を停止させる。ここまでの動作が変倍動作およびシフト
動作の第１サイクルで、さらに第９図のフローチャート
は、上記ｒ変倍続行？」に戻り、第２サイクルの制御に
移る。尚、上記「シフト量監視ループ」以後の上記「変
倍駆動停止」から上記「フォーカス駆動停止」までの動
作をここでは「補正合焦動作」と呼ぶこととする。

さて、第２サイクルの動作は、上記［シフト量監視ルー
プＪの動作によって矢印４４の方向に変倍レンズ群２が
駆動されＺρ＝Ｚρ、においてシフト量が所定値に達す
ると上記補正合焦動作に移る。

そしてこの補正合焦動作の動作中に上記アップスイッチ
１６がＯＦＦ状態になったとすると、該補正合焦動作は
続行され、矢印４５の方向に合焦レンズ群３が駆動され
る。しかる後、合焦レンズ群３が合焦曲線３７上に到達
しＣ点４６の位置）各部が上記補正合焦動作を終えて再
び条件分岐「変倍続行？」に戻り、ここでアップスイッ
チ１６がＯＦＦになっていることを駆動方向判定部１８
が検出し、フローチャートはＮｏに分岐して次のサブル
ーチン「補正合焦動作」に進む。このサブルーチンの動
作内容は、上述した補正合焦動作と同一である。ただし
、今の場合すでに「変倍駆動停止」が実行されて変倍モ
ータＭｚが停止しており、シフト量もＤｒｖ＝Ｏとなっ
ているので該サブルーチン「補正合焦動作」においては
実質上、何もなされない、つまり、このサブルーチンは
、アップ／ダウンスイッチ１６／１７が上記シフト量監
視ループの動作中に○ＦＦＬ、た場合のために用意され
たものである。第９図のフローチャートは■に至り、こ
こから第８図の■に移って上記「状態チェックループ」
に入る。今、アップ／ダウンスイッチ１６／１７はいず
れも押されていないので、以後該「状態チェックループ
」の動作を繰返すことになる。以上で倍率アンプ動作の
すべてが終了したのである。

さて、今、変倍レンズ群２およびフォーカスレンズ群３
は、第５図の点４６にある。倍率ダウンの動作について
述べるが、上記倍率アップの動作から類推し得るので要
点のみを簡略に説明する。

今、ダウンスイッチ１７が押されたとして、第８図フロ
ーチャートの「状態チェックループ」内において「変倍
起動？」をＹＥＳに分岐し、「禁止信号有り？」をＮｏ
に分岐して上記初期設定動作を実行し、第９図に移って
、変倍動作を開始し、上記シフト量監視ループ内におい
て、「至近側？」をＮｏに分岐し、合焦方向をｒＭＤＲ
＝−ＩＪで■側と決定する。第５図においては変倍レン
ズ群２が点４６から矢印４７の方向に移動し、シフト量
が所定値を超えると上記補正合焦動作に移り、矢印４８
の方向に合焦レンズ群３を駆動して第１サイクルを終り
、以下同様に矢印４９、矢印５０と移動し、ダウンスイ
ッチ１７がＯＦＦになったところでこの動作は停止する
。

次に第８図および第１０に沿って第２の発明に係る変倍
動作およびシフト補正動作を説明する。

尚、この説明においては、第１図の実行判定部１３ａの
存在は無視するものとする。また、上述のように倍率ア
ップの動作から倍率ダウンの動作は類推し得るので、以
下１倍率アップの動作のみを説明する。また上述の第８
図および第９図に示した各動作と同じ動作には同−動作
上を付して説明は省略する。

さて、第６図において合焦レンズ群３は合焦曲線３７上
の始点５１にあり、変倍レンズ群２も同じく始点５１に
あるとする。ここで第１図のアップスイッチ１６が押さ
れたとすると、フローチャートは第８図のＳ　’ｌ’　
Ａ　ＲＴから始まり、上記状態チェックループを抜は出
て上記初期設定動作を実行して第１０の■に移る。第１
０図の「変倍続行？」をＹＥＳに分岐し、次の条件分岐
「変倍禁止？」において変倍禁止部１８ａは総合判定部
１３から禁止信号’（Ｎ　Ｇ　）が出力されているか否
かをチツェクし、総合判定部１３の補正量モニタ部１３
ｂはまだＤｒν≧８０が満されていないので禁止信号（
ＮＧ）は出力されていない。従って上記条件分岐はＮｏ
に分岐し、「変倍レンズ群駆動」によって変倍動作が開
始される。次のサブルーチン「補正量演算動作」および
「合焦方向決定動作」は第９図で説明した補正量演算動
作および合焦方向決定動作と同一内容である。これらの
動作を実行し、さらに次の「相対補正量算出」を実行し
て、第２発明の要部である次の条件分岐「許容値を超過
？」で補正量モニタ部１３ｂがＤｒｖ≧８０を満すか否
かをチェックする。まだ満されていないとして、Ｎｏに
分岐し、次の「禁止解除」を経て（まだ禁止されていな
いので、実質上付もされない）、次の「フォーカス駆動
」で補正モニタ部は上記条件Ｄｒｖ≧８０が満されてい
ないので、実行信号（ＧＯ）、相対補正量Ｄｒｖおよび
合焦方向情報ＭＤＲ＝１を出力し、これを受けたフォー
カス制御部１５が合焦レンズ群３を至近側へ駆動するよ
うにフォーカス駆動部５を駆動する。そして次の「補正
合焦位置？」においてＤｆｃをチェックし、また補正合
焦位置に至ってないとしてＮｏに分岐し、再び上記「変
倍続行？」に戻る。そして、この動作はＤｆｃ＝Ｄｒｖ
になるまで繰返される。この動作ループを併行駆動ルー
プという。第６図上では、変倍レンズ群２および合焦レ
ンズ群３が併行して矢印５５で示される移動する。尚、
上記「変倍レンズ群駆動」から上記１フオーカス駆動」
に至る時間は、実際には瞬時なので変倍動作とシフト補
正動作は同時に開始されるものとして矢印５５は一本の
直線で示しである。さて、しかる後、ｚｐ　＝ＺＰよに
至った時点でＤｒｖ≧８０が満されたとすると、つまり
相対補正量Ｄｒνが第６図の点５２から点５３までの長
さに対応する量に達したとすると、補正量モニタ部１３
ｂは、シフト補正動作と共に変倍動作がこのまま続行さ
れると、変倍動作に伴うシフト量の発生が大きくなり過
ぎて、シフト補正動作が追従不能になる虞れがあると判
定して、上記「許容値を超過？」においてＹＥＳに分岐
し。

次の「変倍禁止出力」で総合判定部１３から禁止信号（
ＮＧ）を出力する。フローチャートは再び「変倍続行？
」に戻り、次の「変倍禁止？」においてＹＥＳに分岐す
る。次の「変倍駆動停止」において、該禁止信号（ＮＧ
）を受けた変倍禁止部１８ａはその出力を起動信号（Ｓ
ＴＲ）から禁止信号（ＮＧ）に切換え、この禁止信号（
ＮＧ）を受けた変倍制御部１９はただちに変倍動作を停
止する。以下、次のサブルーチン「補正量演算動作」か
ら「許容値を超過？」に至りＤｒｖ≧８０が満されてい
る限りＹＥＳに分岐しつづけ、上述の動作を繰返す。尚
、この動作ループを変倍禁止ループという。第６図では
、ＺＰ＝ＺＰｚでただちに変倍動作が停止され、シフト
補正動作のみが続行されるので、矢印５８の方向に合焦
レンズ群３のみが移動する。そしてこの移動によってＤ
ｒｖ（８０となるので、上記変倍禁止ループ内の「許容
値を超過？」をＮｏに分岐し、次の「禁止解除」におい
て補正量モニタ部１３ｂは禁止信号（ＮＧ）の出力を停
止し、上記併行駆動ループに移り、このループ内の「変
倍レンズ群駆動」において再び変倍動作を開始し、シフ
ト補正動作に変倍動作が併行され、矢印５６の方向に移
動する。以下、フローチャートにおいては上記変倍禁止
ループおよび上記併行駆動ループを交互に繰返し、第６
図においては、矢印５９．５７と移動する。そしてＺｐ
　＝ＺＰ）において上記アップスイッチ１６がＯＦＦさ
れたとすると、上記併行駆動ループ内の「変倍続行？」
からＮｏに分岐し、次のサブルーチン「補正合焦動作」
によって変倍動作を停止し、矢印６０の方向に合焦レン
ズ群３を駆動し、終点５４に到達してすべての動作を終
了する。尚、上述の例では、変倍スイッチ１６．Ｌ７が
操作状態にあるとき、「補正合焦位置？」からＹＥＳに
分岐することはないが、例えばフォーカス駆動部５およ
び変倍駆動部４等の機械的ガタあるいは不測の事態によ
ってＤｆｃ＝Ｄｒｖになったとき「フォーカス駆動」に
よってフォーカスレンズ群３の駆動を停止するためのも
のである。

次に、第３の発明に係る変倍動作およびシフト補正動作
を第８図および第１１図のフローチャートに沿って説明
するが、第８図の動作は上述と同一なので省略し、第１
１図の動作も上記第１０図とほぼ同様なので、第１０図
との相違部分のみを説明する。第１１図の条件分岐「変
倍禁止？」をＹＥＳに分岐した場合は、次の「割込み禁
止」において第１２図にその動作内容が示される割込み
を禁止し、ｒ次の変倍駆動停止」で変倍モータＭｚの駆
動を停止する。また上記条件分岐でＮ。

に分岐した場合は、次の「変倍レンズ群駆動」において
上述した変倍動作を開始し、次の「割込み許可」におい
て第１２図の割込みを許容する。また「許容値を超過？
」をＹＥＳに分岐した場合は上記「割込み禁止」および
上記ｒ変倍駆動停止」を実行し、ＮＯに分岐した場合は
、上記「変倍レンズ群駆動」を実行し、上記「割込み許
可」を実行する。次に第３の発明に係る変倍動作および
シフト補正動作の要部である変倍速度制御を第１２図お
よび第１１図に沿って説明する。尚、第１２図のフロー
チャートは先にも述べたように、所定の時間間隔で起動
される。従って第１１図のいずれの動作を実行している
かにかかわりなく、割込みが許可された状態であれば、
上記割込みは有効となりフローチャートはその時点から
第１２図に移る。また第１図の各部の動作はすでに述べ
たので、主に第７図の動作を説明する。今、変倍禁止部
１８ａからは起動信号（ＳＴＲ）が出力されているとし
て、上記割込みが起動されると、変倍制御部６４は該変
倍禁止部１８ａの出力をチェックし、第１２図の条件分
岐「変倍禁止？」をＮｏに分岐する。そして次の「逆起
電圧読込み」において変倍制御部６４は、逆起電圧検出
抵抗６１から出力されたアナログの逆起電圧（ＡＲ）を
Ａ／Ｄ変換器６２でデジタル信号に変倍した逆起信号（
ＤＲ）を読込む。次の条件分岐「規定範囲内？」におい
て、該逆起信号（ＤＲ）があらかじめ定められた規定範
囲内に入っているか否かをチェックする。そして、規定
範囲内であれば、変倍モータＭｚが等速運動をしている
と判断し、ＹＥＳに分岐してＲＴＩで第１１図に復帰す
る。ところが、例えば第２図のカム線２０〜２４および
第３図のカム溝２７〜３１のワイド位置２６からテレ側
位置２５間の変化からもわかるように、変倍レンズ群２
の駆動に要するトルクはこの変倍レンズ群２の位置によ
って変化する。そこで今、変倍モータＭｚの機械的負荷
が大きくなったとすると、その回転数（速度）は低下す
る。従って上記「規定範囲内？」をＮｏに分岐し、この
条件分岐「規定範囲より犬？」をＮｏに分岐し、次の「
オン時間増大」において、パルス制御を行っているＤＲ
Ｖ６５に対して該パルスの各オン時間を長くする旨の制
御信号（ＣＴＬ）を出力する。これを受けたＤＲＶ６５
は駆動１￥［（ＰＷ）のデユーティ−比を調整（オン時
間を増大）して変倍モータＭｚの速度を上げるように制
御する。そして逆起信号（ＤＲ）が上記規定範囲内に入
るまでこの制御動作が繰返される。また変倍モータＭｚ
の機械的負荷が軽くなった場合は、上記「規定範囲より
大？」をＹＥＳに分岐し５　「オン時間減小」を実行す
るところが異なるだけで、考え方は同様なので省略する
。

このように、本実施例によれば、第１の発明に係る動作
として、シフト補正（補正合焦」動作中は変倍動作を禁
止するようにしたから、変倍モータＭｚおよびフォーカ
スモータＭＦのａＳＳ圧が大きく降下することが防止で
き、従って、シフト補正動作および変倍動作全体の速度
低下、制御精度の低下を防止できる利点がある。

また、第２の発明に係る動作として、変倍動作およびシ
フト補正動作を併行し、シフＩ〜量が許容値を超えると
該変倍動作を禁止するようにしたから、仮に変倍モータ
Ｍｚの回転速度に変動があっても、シフト補正が変倍動
作に追従できなくなることがなく、従って制御不能に陥
ることなく、高速でしかも安定な変倍動作およびシフト
補正動作が実現できる利点がある。

また、第３の発明に係る動作として、変倍動作時の変倍
モータＭｚの回転速度を規定範囲内に保持するようにし
たから、変倍モータＭｚの電源電圧の変動（降下）、変
倍モータＭｚの機械的負荷の変動があっても、一定速度
の変倍動作が保持でき、その結果一定速度の、または一
定時間間隔でのシフト補正動作が保持でき、滑らかでし
かも高い精度の制御ができる利点がある。

また、総合判定部１３により、補正量Ｄｆｐを、カメラ
に内蔵された自動合焦装置の測距部１４から出力される
デフォーカス量Ｄｆｘと同じ相対量（デジタル量）であ
る相対補正量Ｄｒｖに変換して、シフト補正を行うよう
に構成したので、カメラに本来内蔵されている自動合焦
装置の一部、すなわちフォーカスカウンタ６、フォーカ
スモータＭＦ、フォーカス制御部１５等を、バリフォー
カルレンズのシフト補正に共用することができ、その共
用化された分だけ構成を簡素化することができると共に
、コストを低減化することができる。

尚、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形実施が
可能である。

例えば、第９図に示すフローチャートの「ピントずれ大
？」の判定は、Ｄｒｖ≧２０に限ることなく、制御速度
および制御の安定性、ファインダ観察像の見映え、等が
最適になるように選ぶならば、基準値＝２０の数値を増
減してもよく、また、一定の変倍量毎に、あるいは一定
の時間間隔毎にシフト補正を行うようにしてもよい。

また、同様に第１０図および第１１図に示す「許容値を
超過？」の判定は、Ｄｒｖ≧８０に限ることなく、変倍
動作の安定性およびシフト補正動作の制御速度等を考慮
するならば、許容値＝８０の数値を増減してもよい。

また、上記Ｄｒｖ≧２０およびＤｒｖ≧８０の判定は相
対補正量Ｄｒｖによることなく、補正１Ｄｆｐによって
上記判定を行ってもよい。

また、第１２図の動作は割込みに限ることなく、ソフト
ウェアで分岐（起動）する通常のサブルーチンとして構
成してもよい。要は、変倍速度の制御ができるならば、
起動の方法は問わない。

また、上記実施例においては、カメラに内蔵された自動
合焦装置における測距部１４からのデフォーカス量信号
を受けて自動合焦し得るように構成しであるが、自動合
焦装置を備えていないカメラにも本発明を適用できるこ
とは、勿論である。

（ｅ）　　効果 以上詳述したように第１の発明によれば、全系焦点距離
の更新に伴って生ずるバリフォーカルレンズ特有の結像
位置ずれを補正するに際し、合焦レンズ群を合焦補正位
置に駆動すべく合焦制御手段によって合焦駆動手段を駆
動制御する補正合焦動作中は上記全系焦点距離を変更す
る変倍動作を禁止するように構成したから、安価で且つ
簡素な構成であり乍ら、合焦レンズ群の位置制御を高速
で且つ高精度で行うことができる。

また、第２の発明によれば、上記変倍動作と上記補正合
焦動作を併行し、該変倍動作に伴って発生する補正量が
許容値を超えている期間は上記変倍動作を禁止するよう
に構成したから、上記変倍動作の動作速度が変動しても
この変動によって上記補正合焦動作が追従できなくなる
ことを防止し、安定した補正合焦動作が保持できる。

また、第３の発明によれば、変倍動作の動作速度を変倍
速度検出手段によって検出しこれをもって変倍制御手段
によって上記動作速度を所定に保持し得るように構成し
たから、変倍駆動手段の負荷に変動があっても、変倍速
度が変動せず、高速でかつ高精度に上記結像位置ずれを
補正し得るバリフォーカルレンズ制御装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るバリフォーカルレンズ制御装置
の一実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は、第
１図に示した変倍光学系のそれぞれの動きを示すカム線
図、第３図は、このカム線図に対応するカム溝の具体的
形状を拡大して示す展開図、第４図は、第１図に示した
本発明装置の特性を示し、特に各演算部の動作を説明す
るためのもので、設定すべき全系焦点距離ｆと被写体距
離Ｄに対応したフォーカスレンズ群の繰出量Ｓｘとの関
係を各被写体距離毎に示したグラフ、第５図は、第１図
に示す実施例の第１の発明に係る動作を説明するための
グラフ、第６図は、第１図に示す実施例の第２の発明に
係る動作の説明をするためのグラフ、第７図は、第３の
発明に係る変更部分を第１図に対応させて示すブロック
図、第８図〜第１２図は、すべて本実施例の動作順序を
示すフローチャートで、その内容は、第８図が共通の動
作、第９図が第１の発明に係る変倍およびシフト補正動
作、第１０図は第２の発明に係る変倍およびシフト補正
動作、第１１図は第３の発明に係る変倍およびシフト補
正動作、第１２図は、第１１図の動作中に起動される割
込みによる変倍速度制御のサブルーチンである。 １・・・・・・光軸、　　　　　２・・・・・・変倍レ
ンズ群、２ａ〜２ｅ・・・・・・第１群レンズ−第５群
レンズ、３・・・・・・フォーカスレンズ群、 Ｆｍ・・・・・・フィルム面、 ４・・・・・・変倍駆動部、 ５・・・・・・フォーカス駆動部、 ６・・・・・・フォーカスカウンタ、 ７・・・・・・合焦レンズ群位置検出器（ＦＰＭ）、８
・・・・・・焦点距離検出器（ＺＰＭ）、９・・・・・
・最大繰出量演算部、 １０・・・・・・比例定数演算部、 １１・・・・・・合焦補正演算部、 １２・・・・・・総合補正演算部、 １３・・・・・・総合判定部、 １３ａ・・・・・・実行判定部、 １３ｂ・・・・・・補正量モニタ部、 １４・・・・・・測距部、 １５・・・・・・フォーカス制御部。 １６・・・・・・倍率アップスイッチ（アップスイッチ
）、１７・・・・・・倍率ダウンスイッチ（ダウンスイ
ッチ）、１８・・・・・・駆動方向判定部、 １８ａ・・・・・・変倍制御部、 １９・・・・・・変倍制御部、 Ｍｚ・・・・・・変倍モータ、 Ｍｙ・・・・・・フォーカスモータ、 ＋Ｖ・・・・・・電源。 第　　２　　図 １Ｕ　　　　　　　　ｌｌ　　　　　　ノｌ　　ｌＪ　
　　１４４８掩涙噸腿菱 １ト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ムｔｋ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　’″第　　８　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一光軸上に配設された変倍レンズ群および合焦
   レンズ群からなる変倍光学系の該合焦レンズ群を至近距
   離から無限遠距離に至る被写体距離に対応する上記光軸
   上の至近位置から無限遠位置までの間の合焦位置に設定
   した後、上記変倍レンズ群により上記変倍光学系の全系
   焦点距離を最短焦点距離と最長焦点距離との間の任意の
   第１の焦点距離から第２の焦点距離へ更新させることに
   伴い同一被写体に対し結像位置ずれを生ずるバリフォー
   カルレンズにおいて、上記変倍レンズ群を駆動する変倍
   駆動手段と、上記合焦レンズ群を駆動する合焦駆動手段
   と、上記変倍レンズ群および上記合焦レンズ群の上記光
   軸上のそれぞれの絶対位置を検出するレンズ群装置検出
   手段と、このレンズ群位置検出手段から出力される焦点
   距離情報および合焦レンズ群位置情報を受けて、上記結
   像位置ずれの補正がなされる補正合焦位置までの上記合
   焦レンズ群の移動量を補正量として算出する総合合焦補
   正演算手段と、上記変倍駆動手段を介して上記全系焦点
   距離を更新する変倍動作を制御する変倍制御手段と、上
   記補正量または上記焦点距離情報がしきい値としての基
   準値を超えたとき実行信号および禁止信号を出力する補
   正実行判定手段と、該禁止信号を受けた時点で上記変倍
   制御手段に上記変倍動作を禁止させるように指示する変
   倍禁止手段と、上記実行信号を受けた時点から上記補正
   量に基づいて上記補正合焦位置に上記合焦レンズ群を駆
   動すべく上記合焦駆動手段を制御する合焦制御手段とを
   具備し、上記変倍光学系の全系焦点距離の更新に伴う結
   像位置ずれを自動的に補正する補正合焦動作の実行中は
   、上記変倍動作を禁止するように構成したことを特徴と
   するバリフォーカルレンズ制御装置。
2. （２）同一光軸上に配設された変倍レンズ群および合焦
   レンズ群からなる変倍光学系の該合焦レンズ群を至近距
   離から無限遠距離に至る被写体距離に対応する上記光軸
   上の至近位置から無限遠位置までの間の合焦位置に設定
   した後、上記変倍レンズ群により上記変倍光学系の全系
   焦点距離を最短焦点距離と最長焦点距離との間の任意の
   第１の焦点距離から第２の焦点距離へ更新させることに
   伴い同一被写体に対し結像位置ずれを生ずるバリフォー
   カルレンズにおいて、上記変倍レンズ群を駆動する変倍
   駆動手段と、上記合焦レンズ群を駆動する合焦駆動手段
   と、上記変倍レンズ群および上記合焦レンズ群の上記光
   軸上のそれぞれの位置を検出しそれぞれ焦点距離情報お
   よび合焦レンズ群位置情報として出力するレンズ群位置
   検出手段と、上記焦点距離情報および上記合焦レンズ群
   位置情報を受けて上記結像位置ずれの補正がなされる補
   正合焦位置までの上記合焦レンズ群の移動量を補正量と
   して算出する総合合焦補正演算手段と、上記変倍駆動手
   段を介して上記全系焦点距離を更新する変倍動作を制御
   する変倍制御手段と、上記補正量を監視し所定量に設定
   された許容値を該補正量が超えている期間にわたって禁
   止信号を出力する補正量監視判定手段と、該禁止信号を
   受けている間上記変倍制御手段に上記変倍動作を禁止さ
   せるように指示する変倍禁止手段と、上記補正量に基づ
   いて上記補正合焦位置に上記合焦レンズ群を駆動すべく
   上記合焦駆動手段を制御する合焦制御手段とを具備し、
   上記変倍動作およびこの変倍動作に伴う上記結像位置ず
   れを自動的に補正する補正合焦動作を実行中、上記補正
   量が上記許容値を超えている期間は上記変倍動作を禁止
   するように構成したことを特徴とするバリフォーカルレ
   ンズ制御装置。
3. （３）同一光軸上に配設された変倍レンズ群および合焦
   レンズ群からなる変倍光学系の該合焦レンズ群を至近距
   離から無限遠距離に至る被写体距離に対応する上記光軸
   上の至近位置から無限遠位置までの間の合焦位置に設定
   した後、上記変倍レンズ群により上記変倍光学系の全系
   焦点距離を最短焦点距離と最長焦点距離との間の任意の
   第１の焦点距離から第２の焦点距離へ更新させることに
   伴い同一被写体に対し結像位置ずれを生ずるバリフォー
   カルレンズにおいて、上記変倍レンズ群を駆動する変倍
   駆動手段と、上記合焦レンズ群を駆動する合焦駆動手段
   と、上記変倍レンズ群および上記合焦レンズ群の上記光
   軸上のそれぞれの位置を検出しそれぞれ焦点距離情報お
   よび合焦レンズ群位置情報として出力するレンズ群位置
   検出手段と、上記焦点距離情報および合焦レンズ群位置
   情報を受け上記結像位置ずれの補正がなされる補正合焦
   位置までの上記合焦レンズ群の移動量を補正量として算
   出する総合合焦補正演算手段と、該補正量に基づいて上
   記補正合焦位置まで上記合焦レンズ群を移動すべく上記
   合焦駆動手段を制御する合焦制御手段と、上記変倍レン
   ズ群を駆動して上記全系焦点距離を更新する変倍動作の
   動作速度を検出する変倍速度検出手段と、この変倍速度
   検出手段の出力を受け該変倍動作を所定の動作速度で行
   うべく上記変倍駆動手段を制御する変倍制御手段とを具
   備し、該変倍制御手段の負荷が変動しても上記変倍動作
   の動作速度を所定に保持するように構成したことを特徴
   とするバリフォーカルレンズ制御装置。