JPH095604A - レンズ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合焦位置が記憶されているカム軌跡内にない
ような場合にも、ズーム動作中に合焦を維持させること
を可能としたレンズ制御装置を提供することにある。 【構成】 変倍レンズ１０２と、変倍レンズ移動時の焦
点面の移動を補正するためのフォーカスレンズ１０５
と、変倍レンズ群の位置に対するフォーカスレンズの合
焦位置を被写体距離に応じて記憶するＡＦマイコン１１
６内のメモリと、メモリに記憶されているカム軌跡によ
り変倍レンズ移動時の焦点面を補正するフォーカスレン
ズの移動速度を求め、メモリに記憶されているフォーカ
スレンズの合焦可能な移動範囲外にフォーカスレンズの
合焦位置が存在した場合には、メモリに記憶されている
カム軌跡に基づいて変倍レンズ移動時の前記焦点面を補
正するためのフォーカスレンズの移動速度を演算するＡ
Ｆマイコン１１６を備えたレンズ制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インナーフォーカスタ
イプのレンズシステムを搭載したカメラにおけるレンズ
制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２はインナーフォーカスタイプレンズ
システムの簡単な構成を示すものである。

【０００３】図２において１０１は固定されている第１
のレンズ群、１０２は変倍を行う第２のレンズ群（以下
変倍レンズと称す）、１０３は絞り、１０４は固定され
ている第３のレンズ群、１０５は焦点調節機能と変倍に
よる焦点面の移動を補正する、所謂コンペ機能とを兼ね
備えた第４のレンズ群（以下フォーカスレンズと称
す）、１０６は撮像素子で、１０６ａは撮像面である。

【０００４】周知のとおり、図２のように構成されたイ
ンナーフォーカスタイプレンズシステムでは、フォーカ
スレンズ１０５がコンペンセータ機能と焦点調節機能を
兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面１
０６ａに合焦するためのフォーカスレンズ１０５の位置
は、被写体距離によって異なってしまう。

【０００５】また被写体距離が等しくても、変倍動作に
よつて焦点距離が変化すると、合焦するためのフォーカ
スレンズ位置は異なってくる。

【０００６】そして各被写体距離ごとに、変倍レンズを
駆動して変倍動作を行っている間において、撮像面上に
合焦させるためのフォーカスレンズ１０５の位置を連続
してプロットすると、図３のようになる。

【０００７】図３において横軸は変倍レンズ位置すなわ
ち焦点距離、縦軸はフォーカスレンズ位置すなわち被写
体距離を示す。

【０００８】そして変倍動作中は、被写体距離に応じ
て、図３に示された軌跡のいずれかを選択し、その軌跡
にしたがってフォーカスレンズ１０５を移動させれば、
ボケのない変倍動作が可能になる。

【０００９】ところで前玉フォーカスタイプのレンズシ
ステムでは、変倍レンズに対して独立したコンペンセー
タレンズが設けられており、さらに変倍レンズとコンペ
ンセータレンズが機械的なカム環で結合されている。

【００１０】従って、例えばこのカム環にマニュアルズ
ーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようとし
た場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこれ
に追従して回転し、変倍レンズとコンペレンズはカム環
のカム溝に沿って移動するので、フォーカスレンズのピ
ントがあっていれば、上記動作によってボケを生じるこ
とはない。

【００１１】しかしながら、上述のような特徴を有する
インナーフォーカスタイプのレンズシステムの制御にお
いては、図３に示される複数の軌跡情報を何らかの形で
レンズ制御用マイコンに記憶させておき、フォーカスレ
ンズと変倍レンズの位置によって軌跡を選択して特定
し、その選択した軌跡上をたどりながらズーミングを行
うのが一般的である。

【００１２】さらに、変倍レンズの位置に対するフォー
カスレンズの位置をレンズ制御用のマイコン内のメモリ
から読みだして、レンズ制御用に応用するため、各レン
ズの位置の読みだしをある程度精度良く行わなくてはな
らない。

【００１３】特に図３からも明らかなように、変倍レン
ズが等速度またはそれに近い速度で移動する場合、焦点
距離の変化によって刻々とフォーカスレンズの軌跡の傾
きが変化している。

【００１４】これは、フォーカスレンズの移動速度と移
動の向きが刻々と変化することを示しており、換言すれ
ば、フォーカスレンズのアクチュエータは１Ｈｚ〜数百
Ｈｚまでの精度良い速度応答をしなければならないこと
になる。

【００１５】上述の要求を満たすアクチュエータとして
インナーフォーカスレンズシステムのフォーカスレンズ
群には、ステッピングモータを用いるのが一般的になり
つつある。

【００１６】ステッピングモータは、レンズ制御用のマ
イコン等から出力される歩進パルスに完全に同期しなが
ら回転し、１パルス当たりの歩進角度が一定なので、高
い速度応答性と停止精度と、位置精度を得ることが可能
である。

【００１７】さらにステッピングモータを用いる場合、
歩進パルス数に対する回転角度が一定であるから、歩進
パルスをそのままインクリメント型のエンコーダとして
用いることができ、特別な位置エンコーダを追加しなく
てもよいという利点がある。

【００１８】前述したように、ステッピングモータを用
いて合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、レ
ンズ制御用マイコン等に図３の軌跡情報を何らかの形
（軌跡そのものでも、レンズ位置を変数とした関数でも
良い）で記憶しておき、変倍レンズの位置または移動速
度に応じて軌跡情報を読みだして、その情報に基づいて
フォーカスレンズを移動させる必要がある。

【００１９】図４は、先に本出願人によつて考案された
軌跡追従方法の一例を説明するための図面である。図４
（ａ）において、z0,z1,z2,...z(m)は変倍レンズ位置を
示しており、a0,a1,a2,...a(m)及びb0,b1,b2,...b(m)
は、それぞれレンズ制御用マイコンに記憶されている代
表軌跡である。

【００２０】またp0,p1,p2,...p(m)は、上記２つの軌跡
を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出式を以下
に記す。

【００２１】 p(k+1)＝a(k+1)＋（p(k)-a(k) ）／（b(k)-a(k) ）＊（b(k+1)-a(k+1) ） ……(1） また(p(k)-a(k)) ＝α、（b(k)-a(k))＝βとすると、
(1) 式は、 p(k+1)＝a(k+1)＋α／β＊（b(k+1)-a(k+1) ） ……(1)' となる。

【００２２】（１）式によれば、例えば図４において、
フォーカスレンズがp0にある場合、p0が線分b0-a0 を内
分する比を求め、この比に従って線分b1-a1 を内分する
点をp1としている。そしてこのp1-p0 の位置差と、変倍
レンズがz0〜z1まで移動するのに要する時間から、合焦
を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。

【００２３】尚、図４（ｂ）は、図３，図４（ａ）の示
す各代表軌跡をメモリ内のテーブルに記憶した状態を示
している。

【００２４】次に、変倍レンズの停止位置には、記憶さ
れた代表軌跡データを所有する境界上のみという制限が
ないとした場合について説明する。

【００２５】図５は変倍レンズ位置方向（すなわち横軸
方向）の内挿方法を説明するための図であり、図４
（ａ）の一部を抽出し、変倍レンズ位置を任意としたも
のである。

【００２６】図５において、縦軸，横軸はそれぞれフォ
ーカスレンズ位置，変倍レンズ位置を示しており、レン
ズ制御マイコンで記憶している代表軌跡位置（変倍レン
ズ位置に対するフォーカスレンズ位置）を、変倍レンズ
位置z0,z1,...z(k-1),z(k)...z(m) 、その時のフォーカ
スレンズ位置を被写体距離別に、 a0,a1,...a(k-1),a(k)...a(m) b0,b1,...b(k-1),b(k)...b(m) としている。

【００２７】今、変倍レンズ位置がズーム境界上でない
z(x)にあり、フォーカスレンズ位置がp(x)である場合、
a(x),b(x) を求めると、 a(x)=a(k) −（z(k)-z(x))＊（a(k)-a(k-1))／（z(k)-z(k-1))… (2) b(x)=b(k) −（z(k)-z(x))＊（b(k)-b(k-1))／（z(k)-z(k-1))… (3) となる。

【００２８】つまり、現在の変倍レンズ位置とそれを挟
む２つのズーム境界位置（例えば図５のz(k)とz(k-1)）
とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表
軌跡データ（図５で、a(k),a(k-1),b(k),b(k-1))のうち
同一被写体距離のものを前記内分比で内分することによ
りax,bx を求める事ができる。

【００２９】そしてa(x),p(x),b(x)から得られる内分比
に従い、記憶している４つの代表データ（図５で、a
(k),a(k-1),b(k),b(k-1))の内、同一焦点距離のものを
(1) 式のように前記内分比で内分することによりp(k),p
(k-1) を求めることが出来る。

【００３０】そして、ズーム時には追従先フォーカス位
置p(k)と現フォーカス位置p(x)との位置差と、変倍レン
ズがz(x)〜z(k)まで移動するのに要する時間から、合焦
を保つためのフォーカスレンズの移動速度が分かる。以
上のような内挿を用いた軌跡追従方法が考案されてい
る。

【００３１】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、記
憶されたカム軌跡は無限から合焦可能な至近までであ
り、図６に斜線部で示されたテーブル領域内である。

【００３２】ところがレンズ周辺の温度が変化して合焦
点が変化すると、図６に示すように、無限の合焦位置は
超無限側にずれることがあり、また、至近の合焦位置も
超至近側にずれることがある。

【００３３】この場合に内挿法を行うと超無限には記憶
カム軌跡はないので記憶された無限のカム軌跡をたどる
ことになり、温度変化によっては無限の被写体にズーム
すると合焦出来ないと言う問題が生じる。これは至近側
に関しても同様である。

【００３４】また、記憶された設計カム軌跡と合焦位置
がずれる現象はレンズの温度によるピントずれだけでな
く、各レンズ群の位置精度や、焦点距離のばらつきな
ど、製造上発生する誤差によって生じることもある。

【００３５】そこで本発明の課題は、合焦位置が記憶さ
れているカム軌跡内にないような場合にも、ズーム動作
中に合焦を維持させることを可能としたレンズ制御装置
を提供することにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本願の請求項１に記載の発明によれば、変倍動作を
行う為の第１のレンズ群と、該第１のレンズ群移動時の
焦点面の移動を補正するための第２のレンズ群と、前記
第１及び第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に移動さ
せるための駆動手段と、第１のレンズ群の位置に対する
第２のレンズ群の合焦位置を被写体距離に応じて記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている情報によ
り前記第１のレンズ群移動時の前記焦点面を補正する第
２のレンズ群の移動速度を求め、前記記憶手段に記憶さ
れている前記第２のレンズ群の合焦可能な移動範囲外に
前記第２のレンズ群の合焦位置が存在した場合には、前
記記憶手段に記憶されている情報に基づいて前記第１の
レンズ群移動時の前記焦点面を補正するための第２のレ
ンズ群の移動速度を演算する演算手段とを備えた構成と
する。

【００３７】また本願の請求項２に記載の発明によれ
ば、変倍動作を行う為の第１のレンズ群と、該第１のレ
ンズ群移動時の焦点面の移動を補正するための第２のレ
ンズ群と、前記第１及び第２のレンズ群をそれぞれ光軸
と平行に移動させるための駆動手段と、第１のレンズ群
の位置に対する第２のレンズ群の合焦位置を、被写体距
離に応じて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れている情報により前記第１のレンズ群移動時の前記焦
点面を補正する第２のレンズ群の移動速度を求め、前記
記憶手段に記憶されている位置情報に対応する位置以外
に前記第１のレンズ群が存在するとともに、前記記憶手
段に記憶されている前記第２のレンズ群の合焦可能な移
動範囲外に前記第２のレンズ群の合焦位置が存在した場
合には、前記記憶手段に記憶されている情報により、前
記第１のレンズ群移動時の前記焦点面を補正する第２の
レンズ群の移動速度を求める演算手段とを備えた構成と
する。

【００３８】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、記憶手段に記
憶されている情報によつて第１のレンズ群移動時の焦点
面を補正する第２のレンズ群の移動速度が求められ、記
憶手段に記憶されている前記第２のレンズ群の合焦可能
な移動範囲外に第２のレンズ群の合焦位置が存在した場
合には、記憶手段に記憶されている情報によつて第１の
レンズ群移動時の前記焦点面を補正するための第２のレ
ンズ群の移動速度が演算によつて求められる。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、記憶手段
に記憶されている位置情報に対応する位置以外に前記第
１のレンズ群が存在するとともに、記憶手段に記憶され
ている情報によつて第１のレンズ群移動時の焦点面を補
正する第２のレンズ群の移動速度が求められ、記憶手段
に記憶されている前記第２のレンズ群の合焦可能な移動
範囲外に第２のレンズ群の合焦位置が存在した場合に
は、記憶手段に記憶されている情報によつて第１のレン
ズ群移動時の前記焦点面を補正するための第２のレンズ
群の移動速度が演算によつて求められる。

【００４０】

【実施例】以下、本願におけるカメラを各図を参照しな
がら、その実施例について詳細に説明する。

【００４１】（第１の実施例）図１は本発明におけるカ
メラの第１の実施例の構成を示すブロツク図である。

【００４２】同図において、１０１、１０２、１０３、
１０４、１０５はそれぞれインナーフォーカスタイプの
レンズシステムを構成する要素であり、それぞれ固定の
前玉レンズ群、変倍を行うための第２のレンズ群（変倍
レンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ
機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ
群（フォーカスレンズを称す）である。図２と対応する
要素には同一符号を付す。

【００４３】このレンズシステムを透過した映像光は撮
像素子１０６の撮像面１０６ａ上に結像され、光電変換
されて撮像信号に変換され、出力される。

【００４４】１０７は増幅器またはインピーダンス変換
器、１０８は増幅器１０７より出力された撮像信号に対
して所定の信号処理を施して規格化された映像信号に変
換するカメラ信号処理回路であり、ここで処理された映
像信号は増幅器１０９で規定レベルまで増幅され、電子
ビューファインダとしてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
表示回路１１０で処理された後、ＬＣＤ１１１で撮影画
像を表示する。

【００４５】一方、増幅器１０７で増幅された撮像信号
は、絞り制御回路１１２、ＡＦ評価値処理回路１１４に
送られる。

【００４６】絞り制御回路１１２では、映像信号入力レ
ベルに応じて、ＩＧドライバ１１３，ＩＧメータ１１４
を駆動して、絞り１０３の開口量を制御し、光量調節を
行っている。

【００４７】ＡＦ評価値処理回路１１５では、測距枠生
成回路１１７からのゲート信号に応じて、撮像画面内に
おいて、測距枠内に相当する映像信号のみを抽出すると
ともに、その焦点状態に応じて変化する高周波成分のみ
を抽出し、焦点検出動作の処理を行っている。

【００４８】１１６はＡＦ処理用マイクロコンピュータ
（以下ＡＦマイコンと称す）であり、ＡＦ評価信号強度
に応じて、各種レンズの駆動制御、及び測距エリアを変
更するための測距枠制御を行っている。またこのＡＦマ
イコンは本発明の演算手段に相当する。また本発明の記
憶手段もＡＦマイコン内に設けられたＲＯＭによつて構
成され、図３、図４に示すような代表カム軌跡が記憶さ
れている。

【００４９】またＡＦマイコン１１６は装置全体を統括
して制御するシステムコントロールマイクロコンピュー
タ（以下シスコンと称す）１２２とデータ通信をしてお
り、シスコン１２２には、ズームスイッチ（ＳＷ）１２
３（ユニット化されたズームＳＷで、操作部材の回転角
度に応じた電圧が出力され、この出力電圧に応じて可変
速ズームが為される）の操作情報がＡ／Ｄ変換等によつ
て読み込まれ、ＡＦマイコン１１６が制御するズーム時
のズーム方向や焦点距離などの変倍動作情報等を互いに
やりとりしている。

【００５０】１１８，１２０はそれぞれＡＦマイコン１
１６から出力される変倍レンズ１０２及びフォーカスレ
ンズ１０５の駆動命令に従って駆動エネルギーをレンズ
駆動用モータに出力するためのズームドライバ，フォー
カスドライバ、１１９，１２１はそれぞれ変倍レンズ１
０２及びフォーカスレンズ１０５を駆動するためのズー
ムモータ，フォーカスモータである。

【００５１】以下、レンズ駆動用のモータがステッピン
グモータであるとして、モータの駆動方法を説明する。

【００５２】ＡＦマイコン１１６は、プログラム処理に
よりズームモータ１１９、フォーカスモータ１２１の駆
動速度を決定し、各ステッピングモータの回転周波数信
号として、ズームモータ１１９駆動用のドライバ１１
８、フォーカスモータ１２１駆動用のドライバ１２０に
送る。

【００５３】またズームモータ１１９，フォーカスモー
タ１２１の駆動／停止命令、及び各モータの回転方向命
令もズームドライバ１１８，フォーカスドライバ１２０
に送っている。

【００５４】その駆動／停止信号、及び回転方向信号
は、ズームモータ１１９に関しては主としてズームＳＷ
ユニット１２３の状態に応じて、フォーカスモータ１２
１に関しては、ＡＦ動作時及びズーム動作時にＡＦマイ
コン１１６内の処理で決定する駆動命令に応じている。

【００５５】各ドライバは、回転方向信号に応じて、４
相のモータ励磁相の位相を順回転及び逆回転の位相に設
定し、且つ受信した回転周波数信号に応じて、４つのモ
ータ励磁相の印加電圧（または電流）を変化させなが
ら、出力することにより、モータの回転方向と回転周波
数とを制御しつつ、駆動／停止命令に応じて、各モータ
への出力をＯＮ／ＯＦＦしている。

【００５６】図７は本発明を実施するための制御動作を
示すフローチャートでありで、レンズ制御ＡＦマイコン
１１６内で処理される。

【００５７】Ｓ１は処理の開始を示している。Ｓ２は初
期設定ルーチンであり、ＡＦマイコン１１６内のＲＡＭ
や各種ポートのリセット処理を行う。

【００５８】Ｓ３はシスコン１２２との相互通信ルーチ
ンであり、ここでズームＳＷユニット１２３の操作情報
や、変倍レンズ位置などの変倍動作情報のやりとりを行
っている。

【００５９】Ｓ４はＡＦ処理ルーチンで、焦点状態の評
価信号としての撮像信号中の高周波成分のレベル変化に
応じ自動焦点調節処理を行っている。具体的には高周波
成分のレベルが最大値となるようにフォーカスレンズ１
０５を駆動制御する。

【００６０】Ｓ５はズーム処理ルーチンであり、ズーム
ＳＷ１２３を操作して変倍動作を行っている間、合焦状
態を維持するためのフォーカスレンズ１０５を制御して
コンペンセータ動作を実行する処理ルーチンであり、本
ルーチンにおいて、図３に示す様なカム軌跡をトレース
するためのフォーカスレンズ１０５の駆動方向及び駆動
速度を演算する。

【００６１】このＳ５のおけるズーム処理ルーチンにつ
いては、後に図８のフローチャートを用いて詳しく説明
する。

【００６２】Ｓ６は、ＡＦ時や、変倍動作時等に応じ
て、Ｓ５〜Ｓ６の処理で演算される変倍レンズ１０２や
フォーカスレンズ１０５の駆動方向や駆動速度のうち、
いずれを使用するのかを選択し、設定するルーチンであ
る。

【００６３】Ｓ７では、Ｓ６の処理で定めた、変倍レン
ズ１０２及びフォーカスレンズ１０５の駆動方向、駆動
速度情報に応じて、モータドライバ１１８及び１２０に
それぞれ制御信号を出力し、レンズの駆動／停止を制御
する。そしてＳ７の処理の終了後は、Ｓ７に戻る。

【００６４】尚、図７のフローチャートに示す一連の処
理は垂直同期期間に同期して実行される（Ｓ３の処理の
中で、次の垂直同期信号が来るまで待機する）。

【００６５】図８は本発明を実施するための制御のフロ
ーチャートであり、Ｓ５の処理において実行されるサブ
ルーチンを示すものである。

【００６６】処理をスタートすると、Ｓ５１はシスコン
１２２との通信によって得られたズームＳＷ１２３の情
報により変倍レンズ１０２の速度を設定し、そのときの
変倍レンズ位置を読みとる。

【００６７】Ｓ５２はズーム中であるかを判断し、ズー
ム中でなければＳ５３でその時のフォーカス合焦位置が
記憶されたテーブル内かどうか、つまり、記憶されてい
る位置情報によつて定義される領域内かどうかの判断を
する。

【００６８】記憶されている領域内であれば、Ｓ５４の
処理へと移行し、記憶情報のある領域外であることを示
すｆｌａｇを０とし、その時の変倍レンズ１０２、フォ
ーカスレンズ１０５の位置と、記憶されている代表カム
テーブルから合焦カム軌跡を設定する。

【００６９】合焦カム軌跡は、合焦時の変倍レンズ１０
２、フォーカスレンズ１０５が代表カムテーブルのどこ
に存在するか示すものであり、領域内であれば、図４
（ａ）で合焦点がp0の時、p0が線分b0-a0 （β）を内分
する比は p0-a0 ／b0-a0 ＝ α／β（内挿） となり、図４（ｂ）上で a0＝Ａ(0,0) 、b0＝Ａ(1,0)
なので、ｍ=0でn=0 〜1間をα／βする点となり、その
点をワイドからテレ（ｍ=0,1, …ｍ）まで結んだのが軌
跡である。従って、その時のズーム、フォーカスレンズ
位置から、n,α,βを算出すれば合焦カム軌跡が設定で
きる。

【００７０】Ｓ５３でその時のフォーカス合焦位置が記
憶された領域内でないと判定された場合には、Ｓ５５の
処理へと移行して、領域外であることを示すｆｌａｇを
１とし、その時の変倍レンズ１０２、フォーカスレンズ
１０５の位置と、記憶されている代表カム軌跡テーブル
から合焦カム軌跡を選択する。

【００７１】合焦カム軌跡は、合焦時における変倍レン
ズ１０２、フォーカスレンズ１０５が代表カム軌跡テー
ブルのどこに存在するかを示すものであり、領域外であ
れば、図４（ａ）で合焦点がp0' の時、p0' が線分b0-a
0 （β）を外分する比は a0-p0'／b0-a0 ＝ α' ／β（外挿） となり、図４（ｂ）上で a0＝Ａ(0,0) 、b0＝Ａ(1,0)
なので、ｍ=0でn=0 〜1間をα' ／βで外挿する点とな
り、その点をワイドからテレ（ｍ=0,1, …ｍ）まで結ん
だのが軌跡である。

【００７２】従って、その時の変倍レンズ１０２、フォ
ーカスレンズ１０５の位置から、n,α',βを算出すれば
合焦カム軌跡が設定できる。

【００７３】一方、Ｓ５２で変倍動作中であることが判
定された場合には、Ｓ５６の処理に移行し、ここでｆｌ
ａｇ＝０であれば、Ｓ５７の処理に進み、記憶テーブル
の領域内なので、Ｓ５４の処理で設定された合焦カム軌
跡のｎ, , βを使用して、式(1) ’の内挿演算をして、
変倍動作中のフォーカスレンズ１０５の目的位置p(n+1)
を演算する。

【００７４】Ｓ５６の処理において、ｆｌａｇ＝１であ
れば、Ｓ５８の処理へと進み、記憶テーブルの領域外な
ので、Ｓ５５の処理で設定された合焦カム軌跡のｎ,
α',βを使用して、 p(k+1)' ＝a(k+1)−(a(k)-p(k)' ）／（b(k)-a(k))＊（b(k+1)-a(k+1)) ……(4) (a(k)-p(k)' ）＝α、（b(k)-a(k))＝βとすると、(4)
式は、 p(k+1)' ＝a(k+1)−α' ／β＊（b(k+1)-a(k+1) ） ……(4)' の外挿演算を行い、変倍動作中のフォーカスレンズ１０
５の目的位置p(k+1)' を算出する。

【００７５】そして、Ｓ５９の処理で、このp(k+1)-p
(k) の位置差あるいは、p(k+1)'-p(k)の位置差と、変倍
レンズがz(k)〜z(k+1)まで移動するのに要する時間か
ら、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度（方
向と速さ）を設定する。

【００７６】上記式(4) は合焦位置が超無限側に領域外
にあった場合についての式であり、超至近側にある場合
には、 p(k+1)' ＝b(k+1)＋（p(k)'-b(k)）／（b(k)-a(k))＊（b(k+1)-a(k+1)) ……(5) (a(k)-p(k)' ）＝α、（b(k)-a(k))＝βとすると、(5)
式は、 p(k+1)' ＝b(k+1)＋α' ／β＊（b(k+1)-a(k+1) ） ……(5)' となり、式(5) からズーム動作中のフォーカス目的位置
p(k+1)' を算出する。

【００７７】上記方法により、図６のように、レンズの
温度によるピントずれや、各レンズ群の位置精度や、焦
点距離のばらつきなど製造上発生する誤差によって、合
焦位置が記憶テーブルの領域外にあるときでも、フォー
カスレンズ１０５の移動目標位置が補正され、変倍動作
中に確実に合焦状態を保つことが出来る。

【００７８】（第２の実施例）上述の第１の実地例で
は、変倍レンズが記憶カムテーブル内の記憶情報の示す
カム軌跡上にあるときに関して説明したが、次に変倍レ
ンズの停止位置が、記憶された代表軌跡データを所有す
る境界上のみであるという制限を除去し、代表軌跡デー
タを有する各領域の境界上でなくてもよいようにした場
合について説明する。

【００７９】図５は変倍レンズ位置方向すなわち図３で
見て横軸方向の外挿方法を説明するための図であり、図
４（ａ）の一部を抽出し、変倍レンズ位置を任意とした
ものである。

【００８０】前述の通り、図５で、変倍レンズ位置がズ
ーム境界上でないz(x)にある場合、a(x),b(x) を求める
と、上述の(2),(3) 式で表される。

【００８１】つまり、現在の変倍レンズ位置とそれを挟
む２つのズーム境界位置（例えば図５のz(k)とz(k-1)）
とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表
軌跡データ（図５で、a(k),a(k-1),b(k),b(k-1) ）のう
ち同一被写体距離のものを前記内分比で内分することに
よりax,bx を求める事ができる。

【００８２】そして合焦位置が領域内であれば、a(x),p
(x),b(x)から得られる内分比に従い、記憶している４つ
の代表データ（図５で、a(k),a(k-1),b(k),b(k-1) ）の
内、同一焦点距離のものを（１）式のように前記内分比
で内分することによりp(k),p(k-1) を求めることが出来
る。

【００８３】そして、変倍動作時には追従先フォーカス
レンズ位置p(k)と現フォーカスレンズ位置p(x)との位置
差と、変倍レンズがz(x)〜z(k)まで移動するのに要する
時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速
度が分かる。

【００８４】また、合焦位置が領域外であれば、 a(x),
p(x)',b(x)から得られる外分比に従い、記憶している４
つの代表データ（図５で、a(k),a(k-1),b(k),b(k-1) ）
の内、同一焦点距離のものを(4) あるいは(5) 式のよう
に前記外分比で外分することによりp(k)',p(k-1)' を求
めることが出来る。

【００８５】そして、変倍時には追従先フォーカスレン
ズ位置p(k)’と現フォーカスレンズ位置p(x)' との位置
差と、変倍レンズがz(x)〜z(k)まで移動するのに要する
時間から、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速
度が分かる。

【００８６】したがって、レンズの温度によるピントず
れや、各レンズ群の位置精度や、焦点距離のばらつきな
ど製造上発生する誤差によって、合焦位置が記憶テーブ
ルの領域外にあるときでも、また変倍レンズの位置にか
かわらず、フォーカスレンズ１０５の移動目標位置が補
正され、変倍動作中に確実に合焦状態を保つことが出来
る。

【００８７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願における
請求項１に記載の発明によれば、記憶手段に記憶されて
いる第２のレンズ群の合焦可能な移動範囲外に第２のレ
ンズ群の合焦位置が存在した場合に、記憶手段に記憶さ
れている情報によつて第１のレンズ群移動時の前記焦点
面を補正するための第２のレンズ群の移動速度を演算に
よつて求めるようにしたので、記憶されたカム軌跡は無
限から合焦可能な至近までであり、レンズ周辺の温度が
変化し、無限の合焦位置が超無限側にずれたり、至近の
合焦位置が超至近側にずれた場合でも、また各レンズ群
の位置精度や、焦点距離のばらつきなど、製造上発生す
る誤差によって合焦位置が、記憶されたカム軌跡からず
れた場合にも、変倍動作中に確実に合焦状態を維持させ
ることができる。

【００８８】請求項２に記載の発明によれば、記憶手段
に記憶されている位置情報に対応する位置以外に前記第
１のレンズ群が存在し、かつ記憶手段に記憶されている
前記第２のレンズ群の合焦可能な移動範囲外に第２のレ
ンズ群の合焦位置が存在した場合に、記憶手段に記憶さ
れている情報によつて第１のレンズ群移動時の前記焦点
面を補正するための第２のレンズ群の移動速度を演算に
よつて求めるようにしたので、記憶されたカム軌跡は無
限から合焦可能な至近までであり、レンズ周辺の温度が
変化し、無限の合焦位置が超無限側にずれたり、至近の
合焦位置が超至近側にずれた場合でも、また各レンズ群
の位置精度や、焦点距離のばらつきなど、製造上発生す
る誤差によって合焦位置が、記憶されたカム軌跡からず
れた場合にも、変倍動作中に確実に合焦状態を維持させ
ることができる。

【００８９】また各請求項に記載の発明によれば、メモ
リ内の記憶カム軌跡の容量を増やすことなく、温度ピン
トずれ、各レンズ群の位置精度、焦点距離のばらつきな
ど、製造上発生する誤差によって合焦位置が、記憶され
たカム軌跡からずれた場合にも、ズーム動作中に合焦を
維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ制御装置の一実施例の構成を示
すブロツク図である。

【図２】インナーフォーカスタイプレンズの構成を示す
図である。

【図３】インナーフォーカスタイプレンズにおいて、変
倍レンズの位置に対して合焦状態を維持するフォーカス
レンズの位置を被写体距離ごとに表したカム軌跡を示す
図である。

【図４】カム軌跡追従方法の一例を説明するための図で
ある。

【図５】記憶されているカム軌跡の間の位置にフォーカ
スレンズを追従させるための演算を説明するための図で
ある。

【図６】メモリに記憶されているカム軌跡による合焦可
能範囲を示す図である。

【図７】本発明におけるＡＦマイコン内で実行される処
理動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明におけるメモリ内の記憶されているカム
軌跡による合焦可能範囲外にフォーカスレンズが位置し
ているときのフォーカスレンズの制御動作を示すフロー
チヤートである。

【符号の説明】

１０２ 変倍レンズ １０５ フォーカスレンズ １０６ 撮像素子 １０８ カメラ信号処理回路 １１５ ＡＦ評価地処理回路 １１６ ＡＦマイコン １１８ ズームドライバ １１９ ズームモータ １２０ フォーカスドライバ １２１ フォーカスモータ １２３ ズームＳＷユニツト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍動作を行う為の第１のレンズ群と、 該第１のレンズ群移動時の焦点面の移動を補正するため
   の第２のレンズ群と、 前記第１及び第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に移
   動させるための駆動手段と、 第１のレンズ群の位置に対する第２のレンズ群の合焦位
   置を被写体距離に応じて記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている情報により前記第１のレ
   ンズ群移動時の前記焦点面を補正する第２のレンズ群の
   移動速度を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第
   ２のレンズ群の合焦可能な移動範囲外に前記第２のレン
   ズ群の合焦位置が存在した場合には、前記記憶手段に記
   憶されている情報に基づいて前記第１のレンズ群移動時
   の前記焦点面を補正するための第２のレンズ群の移動速
   度を演算する演算手段とを備えたことを特徴とするレン
   ズ制御装置。
2. 【請求項２】 変倍動作を行う為の第１のレンズ群と、 該第１のレンズ群移動時の焦点面の移動を補正するため
   の第２のレンズ群と、 前記第１及び第２のレンズ群をそれぞれ光軸と平行に移
   動させるための駆動手段と、 第１のレンズ群の位置に対する第２のレンズ群の合焦位
   置を、被写体距離に応じて記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている情報により前記第１のレ
   ンズ群移動時の前記焦点面を補正する第２のレンズ群の
   移動速度を求め、前記記憶手段に記憶されている位置情
   報に対応する位置以外に前記第１のレンズ群が存在する
   とともに、前記記憶手段に記憶されている前記第２のレ
   ンズ群の合焦可能な移動範囲外に前記第２のレンズ群の
   合焦位置が存在した場合には、前記記憶手段に記憶され
   ている情報により、前記第１のレンズ群移動時の前記焦
   点面を補正する第２のレンズ群の移動速度を求める演算
   手段とを備えたことを特徴とするレンズ制御装置。