JPH06197367A - ズームレンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ズーム駆動中にも焦点調整を高精度でかつ合焦
速度を速く行えるようにする。 【構成】ズーム駆動中に、合焦点レンズの焦点位置を焦
点信号検出タイミングに同期して現在の補正曲線ＬＯか
ら他の補正曲線ＬＡ〜ＬＨに乗り換えるように移動させ
て（例えば１Ａ→２Ａ→３Ａ→４Ａ→５Ａ）、その各位
置で焦点信号を読込み焦点調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等の電子
カメラにおけるズームレンズ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、被写体の光画像をＣＣＤ等の固体
撮像素子に結像させて電気画像信号に変換し記録媒体に
記録するビデオカメラが普及しつつある。かかるビデオ
カメラのズームレンズ装置の従来例として、焦点を合わ
せる合焦レンズ群を画像の倍率を変化させる変倍レンズ
群の前方に配置する前玉フォーカス方式と逆に後方に配
置する後玉フォーカス方式とがあり、後者のものは近接
性能や小型軽量化の点で優れているため近年後者の方式
のものが増加している。

【０００３】この後玉フォーカス方式の場合には合焦位
置が図９に示すようにズーム位置に応じて変化するの
で、それらの位置関係をマイクロコンピュータ等の制御
装置に予め被写体距離に応じた補正曲線として記憶させ
ておく。そして、ズーミング時の合焦位置を前記曲線か
ら求めて合焦レンズ群をステップモータ等の駆動装置に
て駆動してその合焦位置に移動させる。ここで、変倍レ
ンズ群の駆動は、直流モータが一般的であるが、ステッ
プモータを用いてその位置の補正駆動をより能動的に行
う方式も提案されている。

【０００４】ところで、図９に示す曲線から明白なよう
に、広角側が望遠側に較べて曲線が密になり被写体深度
（図９中ｄ）内に複数本の曲線が存在するので、ズーム
中に被写体が移動して被写体距離が変化したときに、或
いは広角側からズームを開始したときに、望遠側に移動
するにつれて焦点ずれが発生するため、ズーム中にオー
トフォーカスを作動させるものが提案され実用化され始
めている。

【０００５】その方法として、特開平２−８１０１２号
公報に示すように、所定のズーム量毎にオートフォーカ
ス手段からズーム開始前とズーム終了時との焦点記号を
比較して焦点ずれ及びずれ方向を検出し、その方向とは
逆方向に隣接する補正曲線に乗り換えてオートフォーカ
スを作動させるものが開示されている。また、通常のオ
ートフォーカス方式のものは、現在の合焦位置の前後で
合焦レンズを小さく往復動させ、その前後の焦点信号の
比較により焦点ずれ及びずれ方向を検出する方法をズー
ム中にもそのまま用いるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報のも
のでは、所定ズーム量毎におけるズーム前後の焦点信号
を比較しずれ方向を検出できるのは補正曲線が一定方向
にある程度以上の傾きで傾斜している場合に限り、被写
体距離によって補正曲線の傾きが異なる場合や、図９に
示すように補正曲線がズーム途中で折り返しがある場合
にはズーム全域にてずれ方向を正確に検出できないとい
う不具合がある。

【０００７】また、ずれ方向の検出後隣接する補正曲線
に乗り換えていくと、補正曲線の数が多い場合に追従性
が悪いという不具合がある。例えば補正曲線の数が180
本設定されているときに、焦点信号の検出は画像信号１
画面（１フレーム； 1/30秒) につき１回であるので、
画面毎に補正曲線を乗り換えていっても焦点を最至近か
ら無限（∽）まで変化させるのに６秒（ 180×1/30）か
かり追従性が悪い。

【０００８】また、合焦レンズをズーム中に合焦位置の
前後に小さく振る後者のものでは、ズーム駆動に伴う焦
点ずれの補正の為の合焦レンズ駆動に加えて更に振るこ
とになり、補正曲線の傾きが大きいときにはズーム駆動
に伴う焦点位置変化が大きくなるので、合焦レンズの駆
動時間が長くなり追従性を保つためには合焦レンズの駆
動装置の速度を上げるか逆にズーム駆動速度を下げる必
要がある。例えば図９に示す補正曲線においてその被写
体距離が無限大の曲線が図10に示すような傾きを有して
いるときには、領域Ａではズーム駆動１パルス分に対し
てフォーカス駆動は例えば４パルス分が必要となるの
で、ズームに対して速度の速い高性能のモータをフォー
カス駆動に用いる必要がある。尚、図10の各領域におけ
るフォーカス駆動パルス数は、補正曲線の傾きにより異
なり、ズーム駆動１パルスに対し、Ｂ領域では３パル
ス、Ｃ領域では２パルス、Ｄ領域では１パルス、Ｅ領域
では０パルス、Ｆ領域では逆方向に１パルスとなる。

【０００９】また、モータのコスト上昇を抑えるためフ
ォーカス駆動用モータの速度限界を高くする代わりに、
ズーム駆動速度の方を下げるようにすることが考えられ
るが、焦点検出のために行うフォーカス駆動を補正曲線
に沿って行う合焦レンズ群駆動に加えて行わせようとす
ると、補正曲線の傾きよりも多いパルス数だけフォーカ
ス駆動を行う必要があることからズーム駆動速度がさら
に下がる上に，変更のあるなしで速度が変化し画面の動
きがぎこちないものとなる不具合がある。

【００１０】さらに、従来の方法における焦点信号検出
をズーム中に行った場合画像取込み中にズーム駆動によ
り画角が変化し、ブレた蔵が取り込まれ正しい焦点信号
を得られない不具合がある。本発明は、このような実状
に鑑みてなされたもので、ズーム駆動中にも高精度でか
つ合焦速度の速い焦点調整を行えるようにすることを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、請
求項１においては、図１に示すように変倍のために光軸
に沿って移動する変倍レンズ群Ａと、焦点を合わせるた
めに光軸に沿って移動する合焦レンズ群Ｂと、これら変
倍レンズ群Ａと合焦レンズ群Ｂとを光軸に沿って夫々歩
進的に移動させる駆動手段Ｃ１，Ｃ２と、前記変倍レン
ズ群Ａと合焦レンズ群Ｂを介して結ばれた被写体の光学
画像を電気画像信号に変換する画像信号生成手段Ｄと、
該手段からの電気画像信号の全部若しくは一部を入力し
その入力信号から焦点の合焦位置からのずれに応じて変
化する焦点信号を出力する焦点信号検出手段Ｅと、前記
変倍レンズ群Ａと合焦レンズ群Ｂとの位置関係を被写体
距離に対応する複数の補正曲線として記憶する記憶手段
Ｆと、変倍レンズ群のズーム駆動中に、前記焦点信号検
出手段Ｅの画像信号入力タイミングに同期させて合焦レ
ンズ群の焦点位置を前記補正曲線の焦点位置の無限大側
若しくは至近方向に所定量ずらした位置に駆動させるべ
く駆動手段Ｃ２を制御する焦点位置制御手段Ｇと、前記
駆動された各位置における焦点信号に基づいて合焦位置
に焦点位置を調整すべく駆動手段Ｃ２を制御する焦点調
整制御手段Ｈと、を備えるようにした。

【００１２】また、請求項２においては、請求項１にお
ける焦点位置制御手段が、焦点位置を調整するために、
合焦レンズ群の焦点位置を変倍レンズ群位置に応じて予
め設定された所定量ずらした他の補正曲線に乗り換える
べく移動させるようにした。また、請求項３において
は、請求項１または請求項２における焦点位置制御手段
は、合焦レンズ群の駆動量が最小となるように他の補正
曲線への乗換方向に応じて他の補正曲線にずらす方向を
決定するようにした。

【００１３】また、請求項４においては、請求項１〜３
における焦点位置制御手段は、焦点信号検出手段の画像
信号入力期間中は合焦レンズ群と変倍レンズ群との動作
を停止させるようにした。また、請求項５においては、
請求項１〜４における焦点調整制御手段は、焦点位置制
御手段によってずらされた位置における焦点信号と、そ
れ以前においてずらされた位置における焦点信号との差
が所定の範囲であった場合には他の補正曲線への乗換え
を行わないようにした。

【００１４】また、請求項６においては、請求項１〜５
における焦点位置制御手段は、被写体のコントラストが
低く合焦位置の特定が困難である場合，若しくは撮影者
の意思により手動で焦点調整を行う設定がなされている
場合には合焦レンズを所定量ずらす駆動を行わないよう
にした。また、請求項７においては、請求項１〜６にお
ける焦点調整制御手段は、焦点調節のための補正曲線を
乗換える駆動を行う場合に駆動すべき量が合焦レンズ群
の複数ステップ分である場合には駆動量を分割し異なる
タイミングにおいて各々の駆動を行うようにした。

【００１５】さらに、請求項８においては、請求項１〜
８における焦点調整制御手段および焦点位置制御手段が
行う合焦レンズ群の駆動速度がその駆動手段の速度性能
の範囲内になるように変倍レンズ群の駆動速度を抑制す
るようにした。

【００１６】

【作用】そして、請求項１においては、変倍レンズのズ
ーム駆動中に、焦点信号検出信号の画像信号入力タイミ
ングに同期させて合焦レンズ群の焦点位置を補正曲線の
無限大側若しくは至近方向に所定量ずらして駆動し各位
置での焦点信号に基づいて焦点調整を行うようにした。
そして、ズーム駆動中に合焦レンズ群を常に補正曲線の
無限大側若しくは至近方向にずらして焦点信号を監視し
続けることによりオートフォーカス駆動の応答速度（合
焦速度）を向上させると共に焦点調整精度を向上させ、
またズーム駆動中は焦点位置が常に微小変化するのでズ
ーム駆動中の画面の動きのぎこちなさを抑制できるよう
にした。

【００１７】また、請求項２においては、合焦レンズ群
の焦点位置を記憶手段に記憶されている他の補正曲線上
に移動させることにより、さらに応答速度を向上させる
ようにした。また、請求項３においては、補正曲線のず
らし方向を合焦レンズ群の駆動量が最小になるように決
定し、フォーカス駆動時の動きのぎこちなさをなくすよ
うにした。

【００１８】また、請求項４においては、焦点信号検出
手段が画像信号を入力する期間は、変倍レンズ群と合焦
レンズ群との動きを停止させ、画像信号の画像流れによ
る焦点信号変動を防止し焦点信号を高精度に検出できる
ようにした。また、請求項５においては、無限遠側及び
至近側へのずらし駆動時の焦点信号の差が所定レベル以
下であったときには曲線乗換えを行わないようにし合焦
時の不要なレンズ駆動を抑えるようにした。

【００１９】また、請求項６においては、被写体の持つ
コントラストが低く合焦位置の検出が困難である場合や
マニュアルフォーカスの設定がなされている場合には合
焦レンズをずらす駆動を行わないようにし不要なレンズ
駆動を抑え画面を安定させるようにした。また、請求項
７においては、補正曲線の乗換えする量が合焦レンズ群
の複数ステップ分会った場合にはその駆動を分割して行
うことにより、変倍レンズの単位ステップ当たりの合焦
レンズ駆動量を抑え合焦レンズ群駆動手段の駆動速度性
能を高くすることなく高精度の焦点調節を実現できるよ
うにした。

【００２０】さらに、請求項８においては、変倍レンズ
群の駆動速度を、その変倍中に行う合焦レンズ群の駆動
がその駆動手段の速度性能の範囲内になるように抑制し
合焦レンズ群駆動手段の速度性能を高くすることなくス
ムーズに焦点調整を行えるようにした。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図２〜図８に基
づいて説明する。図２において、変倍レンズ系１後方の
光軸上には合焦レンズ系２が設けられ、合焦レンズ系２
後方の光軸上には被写体の光学像が結ばれる画像信号生
成手段としてのＣＣＤ（電荷結合素子）３が設けられて
いる。ＣＣＤ３に結ばれた画像はＣＣＤドライバ４を介
して電気画像信号として焦点信号検出手段としての焦点
信号検出回路５に送られる。焦点信号検出回路５は、焦
点信号を検出するために後述の所定期間電気画像信号を
取込みフィルタリング，増幅等を行い、焦点信号をマイ
クロコンピュータ等からなる制御装置６に出力する。前
記焦点信号は、図５に示すように、合焦位置において最
大電圧となり焦点が合焦位置からずれるに従って電圧が
低下するようになっている。

【００２２】前記変倍レンズ系１は駆動手段としての第
１ステップモータ７により光軸に沿って歩進的に移動さ
せるように駆動され、第１ステップモータ７には第１モ
ータドライバ８を介して制御装置６から通電される。ま
た、合焦レンズ系２は駆動手段としての第２ステップモ
ータ９により光軸に沿って歩進的に移動させるように駆
動され、第２ステップモータ９は第２モータドライバ１
０を介して制御装置６から通電される。

【００２３】制御装置６は、焦点信号サンプリング期間
を指示するために指示信号を焦点信号検出回路５に出力
すると共に、ズーム駆動以外のときには焦点信号検出回
路５からの焦点信号に基づいて焦点ずれを補正すべく第
２モータドライバ１０を介して第２ステップモータ９に
通電し合焦レンス系２を駆動する。また、制御装置６
は、ズーム時には第１モータドライバ８を介して第１ス
テップモータ７に通電しズーム駆動を行うと同時に、記
憶部（ＲＯＭ等）に記憶された補正曲線（図４参照）に
沿ってフォーカス駆動を行うべく第２モータドライバ１
０を介して第２ステップモータ９に通電しズーム時も合
焦動作を維持させる。

【００２４】前記補正曲線は、図４に示すように、隣合
う曲線間の幅の最大値が被写体深度ｄ以内になるよう
に、被写体距離が∞から撮影至近距離まで必要な本数設
定されており、各曲線にはＬ１，Ｌ２，・・・ＬＮの如
く符号が付されている。尚、全ての曲線を記憶させなく
ても数本の基準曲線を記憶させ他の曲線部位は比例計算
により求めるようにしてもよい。

【００２５】ここでは、制御装置６が焦点位置制御手段
と焦点調整制御手段とを構成する。次に、作用を図３の
フローチャートに従って説明する。Ｓ（ステップ）１で
は、最初に制御すべき補正曲線の符号すなわち被写体距
離を求める。これはズーム制御に入る直前におけるズー
ム位置と焦点位置とを補正曲線と照合させることにより
行う。

【００２６】Ｓ２では、最初の焦点信号が焦点信号検出
回路５から入ったか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ
３に進みＮＯのときにはＳ２に再度戻る。この判定は、
焦点信号検出タイミング（すなわち垂直同期信号）に同
期させて換言すれば焦点信号検出回路５の画像信号入力
タイミングに同期させこのルーチンを実行させるために
行うものである。

【００２７】ここで、垂直同期信号は図６に示すように
一定周期（１／６０秒）となりＮＴＳＣ方式の場合には
２つの垂直同期信号（１／３０秒）で１画面（フレーム
画像）が形成されるので、（焦点信号の）検出間隔は１
／３０秒≒３３ｍ秒となる。図６では、１画面を構成す
る２フィールド内の１フィールド目（図中１）の画面中
央部の情報をサンプルする例を示す。

【００２８】Ｓ３では、ＡＦ（オートフォーカス）タイ
ミングカウンタを初期化（＝０）する。Ｓ４では、ズー
ムが望遠方向か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ５に
進みＮＯのときすなわち広角側へのズーム時にはＳ７に
進む。Ｓ５では、後方のＳ１４若しくはＳ１５にて指定
された方向に、現在の補正曲線から決定される焦点位置
から所定パルス数だけ焦点位置をずらすため、補正曲線
の符号を仮りに変更しＳ６に進む。この補正曲線の変更
量は、画角変化による焦点信号変化により大きく合焦レ
ンズ群２の焦点位置を変化させたときに焦点信号が変化
するように、所定パルス数に対応する量として設定され
る。

【００２９】具体的には、図７に示すように現在の補正
曲線ＬＯに対し、例えば１Ａ→２Ａ→３Ａ→４Ａ→５Ａ
とＬＯから１パルスだけずらして焦点信号検出後に順次
変更する。Ｓ６では、所定期間経過後のズーム位置にお
ける焦点位置と現在位置の焦点位置との焦点位置差分を
算出し、Ｓ９に進む。

【００３０】一方、Ｓ７では、前記Ｓ５と同様にＳ１４
若しくはＳ１５にて指定された方向に、現在の補正曲線
から決定される焦点位置から所定パルス数だけ焦点位置
をずらすため、補正曲線の符号を仮りに変更しＳ８に進
む。Ｓ８では、前記Ｓ６と同様に所定期間経過後のズー
ム位置における焦点位置と現在位置の焦点位置との焦点
位置差を算出し、Ｓ９に進む。

【００３１】Ｓ９では、前記ＡＦタイミングカウンタの
カウント値に、１回のフォーカス駆動に必要な時間に相
当するカウント値を、加算しＳ１０に進む。Ｓ１０では
ＡＦタイミングカウンタのカウント値が所定値Ｔ2 （図
６参照）になったか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ
１１に進みＮＯのときにはＳ１７に進む。前記所定値Ｔ
２は、図６に示すように次の焦点信号検出が開始される
までの時間に相当する。したがって、次の焦点信号検出
が開始されるまですなわちフォーカス駆動が可能な時間
があるときには、Ｓ１７に進むのである。

【００３２】Ｓ１７では、変倍レンズ群１及び合焦レン
ズ群２を第１及び第２ステップモータ７，９により駆動
させる。Ｓ１８では、ズームが終了したか否かを判定
し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了させＮＯのときに
は補正駆動を継続させるべくＳ３に戻る。ここで、前記
Ｔ２の期間に駆動できる変倍レンズ群１及び合焦レンズ
群２の駆動量は、補正曲線の傾き及びステップモータ
７，９の能力によって決まるが、図４に示すような補正
曲線であって合焦レンズ群１駆動用ステップモータに駆
動速度に限界があるときには、傾きの大きい領域（図４
中望遠側）で補正駆動を行えるようにするためにはフォ
ーカス駆動速度の限界に合わせてズーム駆動速度を下げ
る必要がある。例えば図１０中の補正曲線Ｌ１の領域Ａ
ではズーム駆動１パルス分に対しフォーカス駆動は４パ
ルス分となるので、合焦レンズ群１は変倍レンズ群２の
４倍の速度で駆動させる必要があるが第１及び第２ステ
ップモータ７，９の能力が同じときににはズーム駆動速
度がフォーカス駆動速度の１／４となる。

【００３３】そして、図６に示す例では、前記所定期間
Ｔ２の間に合焦レンズ群２は例えば焦点位置が１Ａから
２Ａまで移動されるが、この期間においてズーム駆動は
図６中（Ｃ）で示すように最大で６パルス分駆動される
（Ｓ４〜Ｓ１０が６回繰返されるもので、図１０中Ｆ領
域からＤ領域までの領域となる）。また、ズーム駆動が
望遠側に進んで図１０中Ｂ領域に至るとズーム駆動速度
が低下して図７中（Ｄ）に示すようにＴ２の間に３パル
ス分駆動される。さらに、図１０中Ｂ領域に進むと、図
７中（Ｅ）に示すように、焦点信号検出の駆動分と合わ
せて５パルス分に相当するＴ１２の間ズーム駆動され
る。そして、Ｔ１２の期間が経過してさらに前記Ｔ１２
と同一期間ズーム駆動すると図６に示すようにズーム駆
動が焦点信号検出中にもなされるので、この場合はズー
ム駆動をＳ１１において禁止するのである。

【００３４】すなわち、Ｓ１１において、焦点信号が入
ったか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１２に進みＮ
ＯのときにはＳ１１に再度戻り焦点信号の入力（焦点信
号検出終了）を待つ。これにより、焦点信号検出中は画
像が静止状態になるので、焦点信号を高精度に検出でき
る。そして、焦点信号入力後、Ｓ１２において、前回入
力された焦点信号の値が今回入力された焦点信号の値よ
り大きいか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１３に進
みＮＯのときにはＳ１５に進む。

【００３５】Ｓ１３では、焦点信号の前回値が今回値よ
り大きく前回の方が合焦位置に近いと判断し、前回ずら
した方向に焦点位置をずらすべく現在の補正曲線から所
定パルス数だけ移動させて補正曲線の符号を変更するよ
うに変更量を設定する。この変更量は、ズーム位置の広
角側で大きく望遠側で小さくなるので、ズーム位置から
演算若しくはテーブルルックアップによって求め、現在
の補正曲線の符号に加算（若しくは減算）して求める。

【００３６】Ｓ１４では、Ｓ１３に設定された変更量に
基づいて次回のフォーカス駆動方向を設定する。一方Ｓ
１５では、前回値が今回値より小さく今回の方が合焦位
置に近いと判断し、今回ずらした方向に焦点位置をずら
すべく現在の補正曲線から所定パルスだけ移動させて補
正曲線の符号を変更するように変更量を設定する。

【００３７】Ｓ１５では、Ｓ１４に設定された変更量に
基づいて次回のフォーカス駆動方向を設定する。これを
図７に基づいて具体的に説明すると、例えば図７の２Ａ
位置と３Ａ位置とにおける焦点信号との比較結果が３Ａ
＜２Ａの場合には、補正曲線はＬＯからＬＥに変更さ
れ、その前後で焦点信号検出のためのフォーカス駆動が
なされる。このとき、次の駆動位置を４Ｃとしたときに
は３Ａから４Ｃまでに３パルス分の駆動と補正曲線の傾
き分の駆動とを加えた駆動が必要となって図１０におけ
るＢ領域ではズーム駆動１パルスに対しフォーカス駆動
６パルスとなりＡ領域ではズーム駆動１パルスに対しフ
ォーカス駆動７パルスとなる。ところで、Ａ領域におい
ては図６に示すように１回ズーム駆動しても焦点信号検
出タイミングに食い込むようになるので、駆動方向を補
正曲線の変更方向とは逆にし図７中３Ａから４Ｂとす
る。これにより、焦点信号検出のための補正曲線変更に
伴う必要駆動量は２パルス分の駆動と補正曲線の傾き分
の駆動とを加えた値以内に留めることができ、必要駆動
量を最小にするようにできフォーカス駆動時の動きのぎ
こちなさを低減できスムーズに動作できる。

【００３８】そして、Ｓ１９ではズームが終了したか否
かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２０に進みＮＯのとき
にはＳ３に戻る。Ｓ２０では、フラッグを例えば１に設
定した後ルーチンを終了させる。このフラッグ設定は、
ズーム終了後通常のオートフォーカスルーチンに戻った
ときに、未だ合焦状態に至っていなかった時のため、補
正方向（補正曲線の最後の変更方向）を指示し、その補
正駆動を通常のオートフォーカスルーチンにて行うため
のものである。これにより、ズーム終了後に通常のオー
トフォーカスルーチンにて合焦レンズ群２の焦点位置は
合焦位置に移動される。

【００３９】以上説明したように、ズーム駆動中に、焦
点信号検出回路５のＣＣＤ３からの画像信号入力タイミ
ングに同期させて常に合焦レンズ群２の焦点位置を現在
の補正曲線から焦点の無限大側若しくは至近方向の他の
補正曲線に乗り換えてずらしフォーカス駆動を行い焦点
調整を行うようにしたので、常に焦点位置を監視できる
ためオートフォーカス駆動を応答性良く行えると共に焦
点調整の精度を大幅に向上でき、さらにズーム駆動中の
画面の動きのぎこちなさを抑制できる。

【００４０】また、図８は焦点信号検出駆動の他のパタ
ーン例を示し、このものではフォーカス駆動による焦点
信号変化が図７の例と同様である場合には焦点信号検出
駆動による補正曲線のずれ量が前例の２倍となり、画面
への影響が大きくなるデメリットはあるが必要フォーカ
ス駆動量は最大値で２パルス分と補正曲線の傾き分の駆
動量とを加えたものとなり前例のものと同様になる。

【００４１】尚、図３のＳ１３及びＳ１５の前に、各フ
ォーカス駆動位置での焦点信号の差分の大きさによって
補正曲線を乗り換えるか否かを判断するようにしてもよ
い。これは差分が小さいときにはノイズによる可能性が
あるためである。また、焦点信号の値が小さいときに
（被写体が白い壁等で低コンストラクトの場合）には正
しい焦点ずれ方向を検出できないので誤動作を防止でき
るため補正曲線の乗換を行わないようにしたり、マニュ
アルフォーカスモードに設定されているときには焦点信
号検出を停止させ単一の補正曲線に沿ってフォーカス駆
動させるようにしてもよい。

【００４２】また、変倍レンズ群を駆動するモータに制
御がより細かに行えるようにマイクロステップが可能な
モータを使用すれば、図６中の期間Ｔ２に間に駆動する
変倍レンズ群の移動量をより細かに制御できるため、補
正駆動する合焦レンズ群の変位量をより大きく設定でき
る。また、補正曲線を乗り換えるときに、その乗換幅が
複数ステップ分のときには乗換え駆動を分割して行うよ
うにしてもよい。例えば、図１０中Ａ領域においてフォ
ーカス駆動を２パルス分で補正曲線を乗換え駆動すると
きには、ズーム駆動１パルスに対しフォーカス駆動が６
パルス分（傾き分４パルス）になるが、これはズーム２
パルス駆動中で考えるとズーム駆動２パルスに対しフォ
ーカス駆動は１０パルス（６パルス＋傾き分の４パル
ス）となるので、ズーム駆動１パルスに対してフォーカ
ス駆動５パルスを２回行うことと等価となる。

【００４３】また、上記実施例においては、フォーカ
ス，ズーム駆動にステッピングモータを用いたが、他の
歩進的な駆動装置を用いてもよい。さらに、本制御はマ
クロ域（図４参照）にも適用できるが、マクロ域は別の
制御を行うようにしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、請求項
１においては、ズーム駆動中に焦点信号検出手段の画像
信号入力タイミングに同期して合焦レンズ群を補正曲線
の無限大側若しくは至近方向に所定量ずらしてフォーカ
ス駆動するようにしたので、フォーカス駆動の応答速度
を向上できると共に焦点調整を高精度に行うことがで
き、また画面の動きのぎこちなさを抑制できる。

【００４５】また、請求項２においては、合焦レンズ群
の焦点位置を現在の補正曲線から他の補正曲線に乗り換
えるようにずらして移動させるようにしたので、請求項
１のものよりさらに応答速度を向上できる。また、請求
項３においては、補正曲線のずらし方向を合焦レンズ群
の駆動量が最小になるように決定するようにしたので、
フォーカス駆動時の動きのぎこちなさをなくすことがで
きる。また、請求項４においては、画像信号を入力する
期間は、変倍レンズ群と合焦レンズ群との動きを停止さ
せるようにしたので、安定した焦点信号を確保でき焦点
信号を高精度に検出できもって焦点調整を高精度に行え
る。

【００４６】また、請求項５においては、無限遠側及び
至近側への各々合焦レンズ群をずらした時の焦点信号の
差が所定量以下の場合には補正曲線の乗換えを行わない
ようにすることにより合焦時の不要なレンズ駆動を抑え
安定した画面を得られる。また、請求項６においては、
被写体のコントラストが小さく合焦位置の検出が困難で
ある場合やマニュアルフォーカスの設定がなされている
ときは合焦レンズをずらす駆動を行わないようにするこ
とによって不要なレンズ駆動を抑え、画面の安定化や電
力の節約を図れる。また、請求項７においては、補正曲
線の乗換え量が合焦レンズ群駆動手段の複数ステップ分
ある時には乗換え量を分割して駆動を行うことにより変
倍レンズ群の単位ステップ駆動当たりの合焦レンズの駆
動量を抑え、合焦駆動手段の速度性能を高くすることな
く高精度の焦点調整を実現できる。さらに、請求項８に
おいては、変倍レンズ群の駆動速度をその変倍中に行う
合焦レンズの駆動がその駆動速度性能の範囲内で行える
ように抑えることにより合焦レンズ駆動手段の速度性能
を高くすることなくスムーズに焦点調整を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図

【図２】本発明の一実施例を示す構成図

【図３】同上のフローチャート

【図４】同上の焦点位置とズーム位置との関係の補正曲
線を示す図

【図５】同上の焦点位置と焦点信号との関係を示す図

【図６】同上のタイムチャート

【図７】同上の作用を説明するためのフォーカス動作図

【図８】同上の他例を示すフォーカス動作図

【図９】従来の欠点を説明するための図

【図１０】従来及び本発明の作用を説明するための図

【符号の説明】

１ 変倍レンズ系 ２ 合焦レンズ系 ３ ＣＣＤ ５ 焦点信号検出回路 ６ 制御装置 ７ 第１ステップモータ ９ 第２ステップモータ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変倍のために光軸に沿って移動する変倍レ
   ンズ群と、焦点を合わせるために光軸に沿って移動する
   合焦レンズ群と、これら変倍レンズ群と合焦レンズ群と
   を光軸に沿って夫々歩進的に移動させる駆動手段と、前
   記変倍レンズ群と合焦レンズ群を介して結ばれた被写体
   の光学画像を電気画像信号に変換する画像信号生成手段
   と、該手段からの電気画像信号の全部若しくは一部を入
   力しその入力信号から焦点の合焦位置からのずれに応じ
   て変化する焦点信号を出力する焦点信号検出手段と、前
   記変倍レンズ群と合焦レンズ群との位置関係を被写体距
   離に対応する複数の補正曲線として記憶する記憶手段
   と、変倍レンズ群のズーム駆動中に、前記焦点信号検出
   手段の画像信号入力タイミングに同期させて合焦レンズ
   群の焦点位置を前記補正曲線の焦点位置の無限大側若し
   くは至近方向に所定量ずらした位置に駆動させるべく駆
   動手段を制御する焦点位置制御手段と、前記駆動された
   各位置における焦点信号に基づいて合焦位置に焦点位置
   を調整すべく駆動手段を制御する焦点調整制御手段と、
   を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
2. 【請求項２】焦点位置制御手段は、焦点位置を調整する
   ために、合焦レンズ群の焦点位置を変倍レンズ群位置に
   応じて予め設定された所定量ずらした他の補正曲線に乗
   り換えるべく移動させる請求項１記載のズームレンズ装
   置。
3. 【請求項３】焦点位置制御手段は、合焦レンズ群の駆動
   量が最小となるように他の補正曲線への乗換方向に応じ
   て他の補正曲線にずらす方向を決定する請求項１または
   請求項２のズームレンズ装置。
4. 【請求項４】焦点位置制御手段は、焦点信号検出手段の
   画像信号入力期間中は合焦レンズ群と変倍レンズ群との
   動作を停止させる請求項１〜請求項３記載のズームレン
   ズ装置。
5. 【請求項５】焦点調整制御手段は、変倍中無限遠側若し
   くは至近側に焦点をずらした各々において検出された焦
   点信号を比較し、その差が所定量以下であった場合他の
   補正曲線への乗換えを行わないようにした請求項１〜４
   記載のズームレンズ装置。
6. 【請求項６】焦点位置制御手段は、被写体が低コントラ
   ストであること又は撮影者の意思によりマニュアルフォ
   ーカスに設定されている場合には焦点位置をずらす駆動
   を行わないようにした請求項１〜５記載ののズームレン
   ズ装置。
7. 【請求項７】焦点調整制御手段は、他の補正曲線への乗
   換えを行う場合その乗換えに伴う合焦レンズ群の必要駆
   動量が複数ステップである場合には駆動量を分割し、異
   なるタイミングで各々を駆動する請求項１〜６記載のズ
   ームレンズ装置。
8. 【請求項８】焦点位置制御手段及び焦点調整制御手段
   は、合焦レンズ群駆動量に応じて、その駆動速度が駆動
   手段の能力を超えないように変倍レンズ群の駆動速度を
   抑制する請求項１〜７記載のズームレンズ装置。