專利名稱：鏡頭控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有可變焦距鏡頭及可在該鏡頭上裝卸的且裝上后改變可變焦距鏡頭的焦距及其放大率用的鏡頭攝像機(jī)。
以往的攝像機(jī)備有可變焦距鏡頭，以及可在該鏡頭上裝卸、且裝上后改變可變焦距鏡頭的焦距及其放大率用的用的更換鏡頭。
下面參照


該可變焦距鏡頭及可在該鏡頭上裝卸，且裝上后改變可變焦距鏡頭的焦距及其放大率用的更換鏡頭。圖1所示為裝在舊有的照像機(jī)上的可變焦距鏡頭和改更所安裝的可變焦距鏡頭的焦距及其放大率用的更換鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，可變焦距鏡頭100裝有固定在鏡筒上的第1透鏡組101。在第1透鏡組101的后方設(shè)有改變倍率用的第2透鏡組(以下簡稱變倍透鏡)102，變倍透鏡102具有與第1透鏡組101的光軸一致的光軸。變倍透鏡102利用驅(qū)動裝置(圖中未示出)沿平行于其光軸的方向移動，通過這種移動來改變倍率。
在變倍透鏡102的后方，設(shè)有調(diào)節(jié)光量的光圈103。在光圈103的后方，設(shè)有固定在鏡筒上的第3透鏡組104。第3透鏡組104具有與變倍透鏡組102的光軸一致的光軸。
在第3透鏡組104的后方，設(shè)有第4透鏡組(以下稱為調(diào)焦補(bǔ)償透鏡)105，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105具有調(diào)焦功能和校正由變倍引起的焦平面的移動的所謂補(bǔ)償功能。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的光軸與第3透鏡組104的光軸一致。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105通過驅(qū)動裝置而沿平行于其光軸的方向移動，通過這種移動實(shí)現(xiàn)其調(diào)焦功能及補(bǔ)償功能。
在可變焦距鏡頭100的后方，即在調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的后方設(shè)有CCD等攝像元件106。在CCD106的與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105相對的面上設(shè)有使被攝物的光學(xué)圖像成像的攝像面。
在可變焦距鏡頭100上裝有改變其焦距及倍率用的廣角鏡121，也可將其卸下來。廣角鏡121被裝到可變焦距鏡頭100上時，它被裝在第1透鏡組101的前方，且使兩者的光軸一致。而且，通過安裝廣角鏡121，可將可變焦距鏡頭100的焦距移到廣角拍攝端。
其次，參照

未安裝廣角鏡時可變焦距鏡頭100的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系，以及裝上時的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系。圖2(a)、2(b)所示是圖1中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置之間的關(guān)系曲線圖，以及安裝時的焦距(變倍透鏡位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置之間的關(guān)系曲線圖，圖3所示是圖1中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的變倍透鏡位置與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置之間的關(guān)系曲線圖，圖4所示是在圖1中可變焦距鏡頭上未安裝廣角鏡時的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置與變倍透鏡位置之間的關(guān)系曲線圖。
首先說明可變焦距鏡頭100未在裝廣角鏡121時的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系。
可變焦距鏡頭100的焦距設(shè)定在規(guī)定的焦距時，使光學(xué)圖像成像在CCD106的攝像面上的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置，即調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置如圖2(a)所示，它是隨著景物距離的變化而變化的。當(dāng)景物距離不變時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置隨焦距，即隨變倍透鏡102的位置的變化而變化。因此，沿著由設(shè)定的焦距和物距決定的曲線移動調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105，就能獲得對好焦的光學(xué)圖像。
其次說明跟蹤上述曲線的方法。
現(xiàn)參照圖3，表示可變焦距鏡頭100未安裝廣角鏡121時的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系的第1曲線f1，由變倍透鏡102的位置Z0、Z1、Z2…、Z6和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置a0、a1、a2、…a6決定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和a0、a1、a2、…、a6分別存儲在圖中未示出的鏡頭控制用微機(jī)中。同樣，第2曲線f2由變倍透鏡102的位置Z0、Z1、Z2、…、Z6和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置b0、b1、b2、…、b6決定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和b0、b1、b2、…、b6分別存儲在該鏡頭控制用微機(jī)中。
與此不同，第3曲線f3是根據(jù)第1曲線f1和第2曲線f2，通過運(yùn)算求得的曲線，它由變倍透鏡102的位置Z0、Z1、Z2、…、Z6和通過計(jì)算處理算出的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置P0、P1、P2、…P6決定。Z0、Z1、Z2、…、Z6和P0、P1、P2、…P6分別存儲在該鏡頭控制用微機(jī)中。
由下式算出P0、P1、P2、…P6。p(n＋1)＝{｜p(n)－a(n)｜/｜b(n)－a(n)｜}*{｜b(n＋1)－a(n＋1)｜}＋a(n＋1)…(1)當(dāng)調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105位于P0時，利用該式(1)求得P0內(nèi)分線段b0—a0的內(nèi)分比，根據(jù)該比值，求出內(nèi)分線段b1—a1的內(nèi)分點(diǎn)P1。根據(jù)該P(yáng)1—P0的位置差和變倍透鏡102從Z0移動到Z1所需要的時間，便可求出確保調(diào)焦用的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的移動速度。
其次，參照圖4說明變倍透鏡102的位置方向的內(nèi)插方法。圖4中的變倍透鏡102的位置任意設(shè)定，圖中未示出的鏡頭控制微機(jī)中存儲的代表軌跡位置(與變倍透鏡的位置相對應(yīng)的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置)用變倍透鏡1 02的位置Z0、Z1、Z2、…、Zn和每一物距a0、a1、a2、…、an、b0、b1、b2、…、bn表示。
當(dāng)變倍透鏡102的位置不在其移動范圍內(nèi)的各移動位置Z0、Z1、…的邊界上，而在Zx(即在Zk－1和Zk之間)，而調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105在Px時，ax、bx由下列各式求得。ax＝ak－(zk－zx)*(ak－ak－1)/(zk－zk－1)…(2)bx＝bk－(zk－zx)*(bk－bk－1)/(zk－zk－1)…(3)由上列各式根據(jù)現(xiàn)在的變倍透鏡102的位置及其前后的兩個透鏡邊界位置(例如圖4所示的Zk、Zk－1)求出內(nèi)分比，用該內(nèi)分比對存儲的4個代表軌跡數(shù)據(jù)(圖4所示的ak、ak－1、bk、bk－1)中的同一物距的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)分，求出ax、bx。
另外，再用從ax、px、bx求出的內(nèi)分比，按式(1)所示對存儲的4個代表數(shù)據(jù)(圖4所示的ak、ak－1、bk、bk－1)中的同一焦距的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)分，求出Pk、Pk－1。
另外，從廣角拍攝端到望遠(yuǎn)拍攝端變焦時，根據(jù)跟蹤前的聚焦位置和現(xiàn)在的聚焦位置、以及變倍透鏡102從Zx移動到Zk所需要的時間，可以求出確保調(diào)焦用的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的移動速度。
因此，能夠跟蹤表示可變焦距鏡頭100未安裝廣角鏡121時的焦距(變倍透鏡102的位置)和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系的曲線。
其次，說明可變焦距鏡頭100裝上廣角鏡121時的焦距(變倍透鏡102的位置)和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系。
當(dāng)可變焦距鏡頭100的焦距設(shè)定為規(guī)定的焦距時，如圖2(b)所示，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置隨景物距離的變化而變化，當(dāng)景物距離一定時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置隨焦距即變倍透鏡102的位置(在某一軌跡上)的變化而變化。可是，從圖2(b)可知，表示對每一景物距離規(guī)定的焦距和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線與表示未安裝廣角鏡121時對每一物距規(guī)定的焦距和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系曲線不同，當(dāng)焦距超過極限值301時，表示對每一物距規(guī)定的焦距和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線向可調(diào)焦范圍外發(fā)散。因此，焦距在極限值301以內(nèi)時，即焦距設(shè)定為廣角拍攝端的值時，可由調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105調(diào)焦，但焦距大于極限值301時，即焦距設(shè)定為望遠(yuǎn)拍攝端的值時，便不能用調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105調(diào)焦了。因此采取移動變倍透鏡102，使焦距變?yōu)閺V角拍攝端的位置，并固定在該位置的方法。即變倍透鏡102被固定在規(guī)定的位置，裝上廣角鏡121時禁止變焦動作。
可是，裝上廣角鏡121后變倍透鏡102移動到規(guī)定的固定位置時，對每一景物距離規(guī)定的表示變倍透鏡位置即焦距與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線，不同于裝上廣角透鏡時對每一景物距離規(guī)定的表示焦距與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線，因此調(diào)焦不能跟蹤變倍透鏡102的移動，不能達(dá)到調(diào)焦目的。即在變倍透鏡102移動到規(guī)定的位置之前產(chǎn)生很大模糊，另外，變倍透鏡102到達(dá)規(guī)定的固定位置后，完成調(diào)焦的時間長。
另外，當(dāng)可變焦距鏡頭100位于望遠(yuǎn)拍攝端時，裝上廣角鏡后，變倍透鏡102被強(qiáng)制地移到廣角拍攝端，在此移動過程中發(fā)生很大模糊。
另外，在廣角鏡121被裝到可變焦距鏡頭100上的狀態(tài)下，接通電源后，變倍透鏡102被強(qiáng)制地移動到廣角拍攝端，因此當(dāng)拍攝者未認(rèn)清廣角鏡121的安裝狀態(tài)時，就會輸出由于變倍透鏡102強(qiáng)制移動而產(chǎn)生的模糊拍攝圖像，同時，由于視場角發(fā)生變化有可能會導(dǎo)致拍攝者的混亂。
本發(fā)明的第1個目的是提供一種裝上廣角鏡等更換鏡頭組時能一邊進(jìn)行調(diào)焦、一邊進(jìn)行強(qiáng)制變焦動作，同時能提高對自動調(diào)焦的應(yīng)答性的攝像相。
為了達(dá)到上述目的，如果采用本發(fā)明的最佳實(shí)施例，則提供一種鏡頭控制裝置，它備有裝配了變倍透鏡組及校正由于變倍透鏡組的變倍動作而變化的調(diào)焦位置的調(diào)焦透鏡組的可變焦距鏡頭；可在可變焦距鏡頭的光軸上裝卸，當(dāng)插入該光軸時，將可變焦距鏡頭可調(diào)焦的焦距范圍從第1焦距范圍限制在第2焦距范圍的變換鏡頭；預(yù)先根據(jù)物距設(shè)定的與變倍透鏡組相對的調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)；根據(jù)變倍透鏡組及調(diào)焦透鏡組的現(xiàn)在位置數(shù)據(jù)，確定變倍透鏡組移動時調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置的透鏡位置控制裝置；以及伴隨當(dāng)變換透鏡組被裝到可變焦距鏡頭的光軸上，將變倍透鏡組移動到第2焦距范圍內(nèi)，同時，隨著變倍透鏡組向第2焦距范圍的移動，校正調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置，跟蹤變倍透鏡組的校正裝置。
本發(fā)明的第2個目的是提供一種能預(yù)先防止由于未辨認(rèn)廣角鏡等變換鏡頭組的安裝狀態(tài)而引起拍攝者的混亂，同時能提高圖像質(zhì)量和調(diào)焦性能的鏡頭控制裝置及攝像機(jī)。
為了達(dá)到此目的，如果采用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，則提供一種鏡頭控制裝置及攝像機(jī)，它備有裝有變倍透鏡組及調(diào)節(jié)因該變倍動作而變化的調(diào)焦位置的校正透鏡組的可變焦距鏡頭；可在可變焦鏡頭的光路內(nèi)裝卸、當(dāng)裝到可變焦距鏡頭上時，將可變焦距鏡頭的可調(diào)焦范圍從第1焦距范圍改變到第2焦距范圍的變換鏡頭；根據(jù)規(guī)定的基準(zhǔn)位置，檢測校正透鏡組的位置的位置檢測裝置；以及當(dāng)可變焦距鏡頭上安裝了變換鏡頭時，將基準(zhǔn)位置改變?yōu)榕c第2焦距范圍對應(yīng)的基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置變更裝置。
本發(fā)明的第3個目的在于校正因附件的安裝而變化的光學(xué)特性，從而進(jìn)行最佳驅(qū)動。
本發(fā)明的第4個目的是提供一種在校正由于附加鏡頭的安裝而變化的光學(xué)特性的初始化動作過程中防止輸出品位低的圖像的攝像機(jī)。
本發(fā)明的其它目的及特征可從以下的說明及附圖加以理解。
圖1是裝在攝像機(jī)上的可變焦距鏡頭和改變安裝著的可變焦距鏡頭的焦距及其放大率用的變換鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖2(a)、2(b)是圖1中的可變焦距鏡頭在未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖，以及當(dāng)安裝時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖。
圖3是圖1中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時變倍透鏡的位置與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖。
圖4是圖1中的可變焦距鏡頭在未安裝廣角鏡時調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置與變倍透鏡位置的關(guān)系曲線圖。
圖5是本發(fā)明的鏡頭控制裝置的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是圖5中的鏡頭控制裝置的控制動作的流程圖。
圖7是圖5中的攝像機(jī)在裝上廣角鏡頭時的準(zhǔn)備處理程序的流程圖。
圖8是圖5中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖，以及裝上時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置的關(guān)系曲線圖。
圖9(a)、9(b)是分別表示圖5中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系及裝上時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置的關(guān)系的代表值的說明表。
圖10是本發(fā)明的攝像機(jī)的第2實(shí)施例中的強(qiáng)制變焦動作時的跟蹤處理程序的流程圖。
圖11是圖10中的跟蹤處理程序中計(jì)算變焦范圍的流程圖。
圖12是表示當(dāng)裝上廣角鏡時與未安裝廣角鏡時的軌跡斜率不同的軌跡。
圖13是本發(fā)明的攝像機(jī)的第3實(shí)施例中的安裝廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序的流程圖。
圖14是計(jì)算圖13中的軌跡參數(shù)α、β、γ的程序的流程圖。
圖15是圖13中的跟蹤處理程序的流程圖。
圖16是表示當(dāng)裝上廣角鏡時與未安裝廣角鏡時的軌跡斜率不同的軌跡。
圖17是本發(fā)明的攝像機(jī)的第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖18是圖17中的攝像機(jī)中用的位置檢測開關(guān)和光電傳感器的配置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖19是圖17中的攝像機(jī)中的各透鏡計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作的流程圖。
圖20是圖17中的攝像機(jī)中的各透鏡計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作的流程圖。
圖21是本發(fā)明的攝像機(jī)的第5實(shí)施例中的在裝上廣角鏡的狀態(tài)下而且用手動方式提升時的復(fù)位動作的流程圖。
圖22是本發(fā)明的攝像機(jī)的第5實(shí)施例中的在裝上廣角鏡頭狀態(tài)下而且用手動方式提升時的復(fù)位動作的流程圖。
圖23是安裝廣角鏡時調(diào)焦補(bǔ)償透鏡返回前的位置計(jì)算方法的流程圖。
圖24是安裝廣角鏡時調(diào)焦補(bǔ)償透鏡返回前的位置計(jì)算方法的流程圖。
圖25是計(jì)算圖23中的變焦范圍v的程序的流程圖。
下面參照

本發(fā)明的鏡頭控制裝置及其實(shí)施例。
第1實(shí)施例圖5是應(yīng)用本發(fā)明的鏡頭控制裝置的攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
本實(shí)施例中的攝像機(jī)如圖5所示，它備有在第1焦距范圍內(nèi)調(diào)焦而且倍率能從1倍變更到12倍的可變焦距鏡頭100。如圖5所示，在可變焦距鏡頭100裝有固定在鏡筒上的第1透鏡組101。在第1透鏡組101的后方裝有變倍用的第2透鏡組(以下簡稱變倍透鏡)102，它具有與第1透鏡組101的光軸一致的光軸。
變倍稼鏡102利用變倍透鏡電動機(jī)116沿平行于其光軸的方向移動，通過這種移動改變倍率。變倍透鏡電動機(jī)116是步進(jìn)電動機(jī)。
在變倍透鏡102的后方裝有調(diào)節(jié)光量用的光圈103。在光圈103的后方裝有固定在鏡筒上的第3透鏡組104，它具有與變倍透鏡102的光軸一致的光軸。
在第3透鏡組104的后方，裝有第4透鏡組(以下稱調(diào)焦補(bǔ)償透鏡)105，它具有調(diào)焦功能，以及校正由于變倍而引起的焦平面的移動的所謂補(bǔ)償功能。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的光軸與第3透鏡組的光軸一致。
調(diào)焦補(bǔ)償透鏡組105利用調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120沿平行于其光軸的方向移動，通過該移動，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦功能和補(bǔ)償功能。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120是步進(jìn)電動機(jī)。
在可變焦距鏡頭100的后方，即在調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的后方裝有CCD等攝像元件106。在CCD106的與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105相對的面上設(shè)有被攝物的光學(xué)圖像成像的攝像面。
CCD106利用光電變換，將其攝像面上所成的光學(xué)圖像變換成圖像信號，該圖像信號經(jīng)放大器107放大后，被輸送給攝像機(jī)信號處理電路108、AF評價值處理電路114及光圈控制電路112。
攝像機(jī)信號處理電路108對輸入的圖像信號進(jìn)行規(guī)定的處理，變換成規(guī)格化的圖像信號后輸出。來自攝像機(jī)信號處理電路108的圖像信號，經(jīng)放大器109放大到規(guī)定的電平后，輸送給LCD顯示電路110。LCD顯示電路110對圖像信號進(jìn)行規(guī)定的處理后，輸出給LCD111。LCD111由液晶顯示裝置構(gòu)成，該液晶顯示裝置顯示出表示圖像信號的圖像，同時顯示出表示來自字符發(fā)生器126的攝影信息的字符。
光圈控制電路112根據(jù)輸入的圖像信號電平，產(chǎn)生控制光圈103的開度用的控制信號。來自光圈控制電路112的控制信號被輸送給IG驅(qū)動器113，IG驅(qū)動器113根據(jù)控制信號驅(qū)動IG測量計(jì)113a。通過對IG測量計(jì)113a的驅(qū)動，調(diào)節(jié)光圈103的開度，進(jìn)行光量調(diào)節(jié)，以便使圖像信號電平一定。
AF評價值處理電路114根據(jù)來自范圍生成電路116的選通信號，從中檢出測距范圍內(nèi)的圖像信號的高頻成分，根據(jù)該檢出的高頻成分，生成表示對焦程度的AF評價信號。
由AF評價值處理電路114生成的AF評價信號被輸送給AF控制用微機(jī)(以下簡稱AF微機(jī))115。AF微機(jī)115對鏡頭的驅(qū)動進(jìn)行全面控制，取入來自后面講述的廣角鏡安裝檢測開關(guān)123的檢測信號，根據(jù)該檢測信號及AF評價信號，生成對變倍透鏡102移動的控制信號，對調(diào)焦補(bǔ)償透鏡移動的控制信號，以及指示測距范圍變更的指示信號。對變倍透鏡102移動的控制信號被送給變倍透鏡驅(qū)動器117，對調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105移動的控制信號被送給調(diào)焦補(bǔ)償透鏡驅(qū)動器119，指示測距范圍變更的指示信號送給范圍生成電路116。
變倍透鏡驅(qū)動器117根據(jù)來自AF微機(jī)115的控制信號，驅(qū)動變倍透鏡電動機(jī)118，通過變倍透鏡電動機(jī)118的驅(qū)動，變倍透鏡102沿其光軸方向移動。
調(diào)焦補(bǔ)償透鏡驅(qū)動器119根據(jù)來自AF微機(jī)115的控制信號，驅(qū)動調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120，通過調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120的驅(qū)動，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105沿其光軸方向移動。
AF微機(jī)115與系統(tǒng)控制器124連接，互相之間可進(jìn)行通信。系統(tǒng)控制器124對攝像機(jī)的整體動作進(jìn)行總體控制，它由微機(jī)構(gòu)成，從變焦轉(zhuǎn)換裝置125取入現(xiàn)在設(shè)定的可變焦距鏡頭100的焦距信息，AF微機(jī)115生成的變焦時的變焦方向、焦距等變倍動作信息等，同時控制字符發(fā)生器126，生成變焦信息等攝影信息。該攝影信息顯示在LCD111上，并疊加在圖像信號上。
變焦轉(zhuǎn)換裝置125將可變焦距鏡頭的變焦操作部件(圖中未示出)的旋轉(zhuǎn)角度所對應(yīng)的電壓作為焦距信息輸出。
在系統(tǒng)控制器124和AF微機(jī)115之間，互相進(jìn)行焦距信息，AF微機(jī)115生成的變焦時的變焦方向，焦距等變倍動作信息等的通信。
在可變焦距鏡頭100上裝有可卸的，用于變更焦距及放大率的廣角鏡121。當(dāng)廣角鏡121裝在可變焦距鏡頭100上時，要裝在第1透鏡組101的前方，并使其光軸與第1透鏡組的光軸一致。通過裝上廣角鏡121，可變焦距鏡頭100的可調(diào)焦的焦距限制范圍被從第1焦距范圍移到第2焦距范圍，可變焦距鏡頭100的焦距被移到廣角拍攝端，其倍率也變更到從0.7倍到1倍的范圍內(nèi)。
廣角鏡121往可變焦距鏡頭100上的裝卸由廣角鏡滑動機(jī)構(gòu)122進(jìn)行。有關(guān)是否裝有廣角鏡121的狀態(tài)，由廣角鏡安裝檢測開關(guān)123進(jìn)行檢測，表示該檢測結(jié)果的檢測信號輸出給AF微機(jī)115。
其次，參照

攝像機(jī)的控制運(yùn)作。圖6是圖5中的攝像機(jī)的控制動作的流程圖，表示在AF微機(jī)115內(nèi)進(jìn)行的處理過程。
如圖6所示，首先，處理開始后進(jìn)行初始化設(shè)定(步S201)。在進(jìn)行初始化設(shè)定時，對AF微機(jī)115內(nèi)的RAM及各接口進(jìn)行處理。
然后執(zhí)行通信處理程序(步S202)。在該通信處理程序中，AF微機(jī)115和系統(tǒng)控制器124之間互相通信，即互相進(jìn)行變焦轉(zhuǎn)換裝置125的操作信息及變倍透鏡的位置即焦距信息、AF微機(jī)115生成的變焦動作時的變倍透鏡驅(qū)動方向即變焦方向信息、是否安裝了廣角鏡121的信息，隨著廣角鏡121的裝卸而變更的可變焦動作范圍的信息等的通信。系統(tǒng)控制器124根據(jù)各信息，控制字符發(fā)生器126，將表示各信息的字符顯示在LCD111上，進(jìn)行必要的信息顯示。
在通信處理程序之后，執(zhí)行廣角鏡安裝時的準(zhǔn)備處理程序(步S203)。在該程序中，當(dāng)裝上廣角鏡121時，可變焦距鏡頭100的焦距即變倍透鏡的位置被強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)。該處理過程將在后面詳述。
然后，執(zhí)行AF處理程序(步S204)。在該AF處理程序中，對高頻成分等的AF評價信號進(jìn)行積分、峰值檢測、差分等獲得各種數(shù)據(jù)的加工，并且根據(jù)AF評價信號的變化，進(jìn)行自動調(diào)焦。
AF處理程序后，執(zhí)行變焦動作時，為了維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償功能用的變焦處理程序(步S205)。在變焦處理程序中，算出跟蹤圖2(a)、2(b)所示的凸輪軌跡曲線用的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動方向及驅(qū)動速度。
執(zhí)行變焦處理程序后，執(zhí)行驅(qū)動方向和速度選擇程序(步S206)。在該程序中，分別根據(jù)插入廣角鏡而進(jìn)行強(qiáng)制移動動作時、AF狀態(tài)(自動調(diào)焦?fàn)顟B(tài))時，以及變倍動作時等各種狀態(tài)，選擇在步S203及步S204中算出的變倍透鏡102的驅(qū)動方向，驅(qū)動速度、以及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動方向、驅(qū)動速度。另外，在變倍透鏡、調(diào)焦補(bǔ)償透鏡各自的移動范圍的兩端的機(jī)械端部(機(jī)械端)近旁設(shè)置軟件電氣端部，通過設(shè)定變倍透鏡及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的驅(qū)動方向、驅(qū)動速度，對變倍透鏡進(jìn)行軟件控制，以便不將其從電氣望遠(yuǎn)攝端驅(qū)動到望遠(yuǎn)拍攝端，不從電氣廣角端驅(qū)動到廣角端，也不將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡從電氣最近端驅(qū)動到最近端，也不從電氣無限遠(yuǎn)端驅(qū)動到無限遠(yuǎn)端。
在步S206執(zhí)行驅(qū)動方向及速度選擇程序后，執(zhí)行聚焦、變焦、電機(jī)驅(qū)動控制程序(步S207)。在該程序中，根據(jù)所選擇的變倍透鏡102的驅(qū)動方向及驅(qū)動速度及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動方向、驅(qū)動速度，分別生成對變倍透鏡驅(qū)動器的控制信號，以及對調(diào)焦補(bǔ)償透鏡驅(qū)動器119的控制信號，控制變倍透鏡102及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動及控制。
聚焦、變焦、電機(jī)驅(qū)動控制程序結(jié)束后，再執(zhí)行從步S202開始的處理。另外，在垂直同步期間，一邊同步，一邊進(jìn)行上述一系列處理，但步S202的處理要等到下一個垂直同步信號到來時才開始。
其次，參照

在本發(fā)明的攝像機(jī)中安裝廣角鏡頭時的準(zhǔn)備處理程序。該程序是在安裝廣角鏡時將變倍透鏡強(qiáng)制地移到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)的處理程序。圖7是在圖5的攝像機(jī)中安裝的廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序的流程圖，圖8是圖5中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖，以及安裝時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線圖，圖9(a)、9(b)分別是表示圖5中的可變焦距鏡頭未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置關(guān)系及安裝時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置關(guān)系的代表值的說明表。
如圖7所示，在執(zhí)行安裝廣角鏡的準(zhǔn)備處理程序(圖6所示的步S203)時，如圖7所示，首先判斷是否安裝了廣角鏡121(步S301)。當(dāng)安裝了廣角鏡時，判斷是否出現(xiàn)準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志fg(步S302)，當(dāng)準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志fg為“1”時，表示準(zhǔn)備已完成，將處理結(jié)束。
對該標(biāo)志是這樣規(guī)定的，即在已經(jīng)安裝廣角鏡之后，將變倍透鏡及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦的范圍內(nèi)，廣角鏡安裝時的準(zhǔn)備結(jié)束時，使fg＝1。
當(dāng)準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志fg為“0”時，判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否處在可調(diào)焦距范圍內(nèi)(步S303)。如果變倍透鏡102現(xiàn)在的位置在可調(diào)焦距范圍內(nèi)，將準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志設(shè)定為“1”(步S308)，處理結(jié)束。
相反，在步S303中如果判定變倍透鏡102現(xiàn)在的位置不在可調(diào)焦距范圍以內(nèi)時，將透鏡驅(qū)動方向設(shè)定為廣角端，同時設(shè)定變倍透鏡102的驅(qū)動速度。
然后，執(zhí)行跟蹤處理程序(步S305)。在跟蹤處理程序中，利用AF微機(jī)115中存儲的圖9(a)、9(b)所示的代表性的凸輪軌跡數(shù)據(jù)表，進(jìn)行跟蹤變倍透鏡102的移動處理。其中的一個代表性凸輪軌跡數(shù)據(jù)表如圖9(a)所示。此表是表示未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置的關(guān)系表，該表中列出了表示上述關(guān)系的代表值。另一個軌跡數(shù)據(jù)表如圖9(b)所示，它是表示安裝了廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置的關(guān)系的表，該表中列出了表示上述關(guān)系的代表值。各表的縱軸v表示變倍透鏡102的位置、橫軸n表示景物距離。各表中的v＝0一欄表示廣角端、v＝S表示望遠(yuǎn)拍攝端、n＝0表示無限遠(yuǎn)物距、n＝m表示最近物距。
如圖8所示，由上述各表中的代表值能求出表示廣角鏡安裝時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系曲線f1，以及表示未安裝廣角鏡時的焦距(變倍透鏡的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置的關(guān)系的曲線f2、f3。曲線f1是表示安裝廣角鏡121時的物距無限遠(yuǎn)軌跡的曲線。曲線f2是表示未安裝廣角鏡121時的物距為10cm的軌跡的曲線，例如a6(見圖8)＝Ah6(見圖9(a))時，h＝10cm。而且在物距為10cm的凸輪軌跡上，在Z7附近的遠(yuǎn)攝側(cè)，靠近電氣最近端即軟最近端，因此物距為10cm的存儲的代表軌跡為a7、a8、…。而且，稍靠近該10cm凸輪軌跡的軌跡f1是安裝廣角鏡時的物距為無限遠(yuǎn)的軌跡。曲線f3是表示未安裝廣角鏡121時的物距無限遠(yuǎn)軌跡的曲線。
在上述各曲線中，安裝廣角鏡時的物距無限遠(yuǎn)軌跡中最近的曲線是曲線f2，該曲線f2作為安裝廣角鏡時的物距無限遠(yuǎn)軌跡使用。
假設(shè)變倍透鏡102的位置靠近可調(diào)焦的焦距范圍的遠(yuǎn)攝側(cè)，即靠近圖2(b)中的301遠(yuǎn)攝側(cè)，變倍透鏡現(xiàn)在的位置為Zx，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置為無限近的Px。在此狀態(tài)下，使變倍透鏡102移動到廣角端之前，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡不能跟蹤上述的凸輪軌跡，這時調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置為Px′，無限近處的被攝物變得非常模糊。因此，將變倍透鏡移動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)時，使調(diào)焦補(bǔ)償透鏡跟蹤安裝廣角鏡時的物距無限遠(yuǎn)軌跡中最近的未安裝廣角鏡時的10cm凸輪軌跡曲線f2，能將模糊抑制在最低限度。
因此，設(shè)調(diào)焦補(bǔ)償透鏡現(xiàn)在的位置為Px，向廣角側(cè)驅(qū)動時的目標(biāo)位置為a9，則a9－Px就是調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動距離。設(shè)該位置差為△F(＝a9－Px)，變倍透鏡102的位置從Zx到Z9的位置差為△Z，變倍透鏡102的移動速度(變焦速度)為Zsp，則可由下面的(4)式求得聚焦速度(調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的移動速度Fsp)。
Fsp＝△F*Zsp/｜△Z｜…(4)a9、Z9表示根據(jù)現(xiàn)在位置得到的最靠近廣角側(cè)的軌跡數(shù)據(jù)表上的目標(biāo)位置值。
其次，設(shè)定聚焦驅(qū)動方向及聚焦驅(qū)動速度(步S306)。具體地說，當(dāng)△F為正值時，將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的驅(qū)動方向設(shè)定為驅(qū)向最近拍攝端，當(dāng)△F為負(fù)值時，設(shè)定為驅(qū)向無限遠(yuǎn)拍攝端，同時設(shè)定調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的驅(qū)動速度為Fsp。于是安裝廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序結(jié)束。
如果尚未安裝廣角鏡121(步S301)，將準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志fg設(shè)定為“0”(步S309)，處理結(jié)束。
這樣跟蹤安裝廣角鏡121時的無限拍攝軌跡中最近的軌跡，如圖2(b)所示可知，安裝廣角鏡時的凸輪軌跡從無限遠(yuǎn)景物距離縮短到50cm。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105位于無限軌跡附近，幾乎能對景物距離在1m以上的被攝景物調(diào)焦，且不會發(fā)生模糊。因此大體上能對被攝景物調(diào)焦，不會產(chǎn)生大的模糊，因此所跟蹤的是安裝廣角鏡時無限遠(yuǎn)軌跡中最近的存儲軌跡。另外，作為安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)軌跡中最近的軌跡，無論靠近該無限遠(yuǎn)軌跡最近拍攝端的軌跡，還是無限遠(yuǎn)拍攝端的軌跡都不變。
從未安裝廣角鏡121的狀態(tài)到安裝狀態(tài)時，要將變倍透鏡102驅(qū)動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)，也就是將變倍透鏡102驅(qū)動到廣角拍攝端(靠近圖2所示的301的廣角拍攝端)，因此安裝上廣角鏡時，就能在廣角拍攝端拍攝反映攝影者意圖的圖像，最好將變倍透鏡102驅(qū)動到廣角端拍攝，將固定位置作為廣角端。
另外，也可以在望遠(yuǎn)拍端攝裝上廣角鏡后，考慮由望遠(yuǎn)拍攝端的攝影的意圖，最好驅(qū)動到圖2(b)中的301處。
因此，從未安裝廣角鏡的狀態(tài)到安裝狀態(tài)時，要將變倍透鏡驅(qū)動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)，就是驅(qū)動到圖2(b)中的301處即可。
其次，詳細(xì)說明根據(jù)聚焦驅(qū)動方向及聚焦驅(qū)動速度進(jìn)行的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的驅(qū)動。
首先，AF微機(jī)115將與聚焦驅(qū)動速度相對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號，以及與變焦驅(qū)動方向相對應(yīng)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向信號輸出給調(diào)焦補(bǔ)償透鏡驅(qū)動器119。調(diào)焦補(bǔ)償透鏡驅(qū)動器119根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向信號，將4相電動機(jī)勵磁相的位相設(shè)定為正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的位相，而且根據(jù)轉(zhuǎn)速信號，使施加到4相電機(jī)勵磁相的電壓(或電流)一邊變化，一邊輸出，用以控制調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電機(jī)120的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)頻率。通過這種控制方式，由調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電機(jī)120驅(qū)動調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105旋轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施例中，說明了對調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105進(jìn)行驅(qū)動的問題，變倍透鏡102也一樣，同樣可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。
由上所述，通過跟蹤安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)拍攝軌跡中最近的軌跡，將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105調(diào)在無限遠(yuǎn)軌跡的附近，就能夠?qū)拔锞嚯x大致在1m以上的被攝物調(diào)焦，不會產(chǎn)生模糊。另外，無論是靠近該無限遠(yuǎn)軌跡的最近拍攝端的軌跡，還是無限遠(yuǎn)端的軌跡都不能代替安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)軌跡中最近的軌跡。因此安裝廣角鏡時，能一邊保持調(diào)焦、一邊進(jìn)行變焦動作。
從未安裝廣角鏡121的狀態(tài)到安裝狀態(tài)，將變倍透鏡102驅(qū)動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)，即將變倍透鏡102驅(qū)動到廣角拍攝端(靠近圖2所示的301的廣角側(cè))，由于將變倍透鏡102的固定位置取在廣角拍攝端，更能反映希望用廣角攝影的攝影者的意圖。
作為變倍透鏡102的固定位置，不必限定在廣角拍攝端，只要在可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)靠近圖2所示的301的廣角拍攝端的位置即可。
在本實(shí)施例中雖然是跟蹤安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)軌跡中最近的軌跡，但由存儲的代表軌跡數(shù)據(jù)表中可知，對1m以上的被攝景物有時會稍許產(chǎn)生模糊，但若驅(qū)動調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105使其跟蹤安裝廣角鏡時的最近拍攝軌跡，以此取代跟蹤安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)拍攝軌跡中最近的軌跡，則能抑制對1m以上的被攝景物產(chǎn)生的模糊。
具體地說，由圖8可知，安裝廣角鏡時，無限遠(yuǎn)拍攝軌跡與未安裝廣角鏡時10cm拍攝軌跡之差，在廣角拍攝端為S，在Z6為S＋α，所以這兩個軌跡的斜率相差α。但如果減去α，則安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)拍攝軌跡為a0＋S、a1＋S、a2＋S…，a6＋S、a7＋S、a8＋S…。因此，在圖7中的步S305中，跟蹤上述軌跡，向廣角拍攝端驅(qū)動即可。即在從Z7至望遠(yuǎn)拍攝端，由(4)式得△F＝ak－Pk(k＝7、8、9、…)，在廣角拍攝端，由(4)式得△F＝ak＋S－Pk(k＝0、1、2、…6)，由(4)式算出聚焦驅(qū)動速度Fsp。而且在圖7中的步S306中，如果△F為正，設(shè)定調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的驅(qū)方向?yàn)轵?qū)向最近拍攝方向，如果△F為負(fù)，則設(shè)定為驅(qū)動向無限遠(yuǎn)拍攝方向。此后結(jié)束廣角鏡安裝時的準(zhǔn)備處理程序。
在圖6所示的驅(qū)動方向及速度選擇程序(步S206)中，不從最近拍攝端進(jìn)行電氣驅(qū)動，因此從Z7向望遠(yuǎn)拍攝端驅(qū)動時，可由(4)式計(jì)算△F＝ak＋S－Pk(k＝0、1、2…，6、7、…)。
按照上述方法，如果安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)拍攝軌跡和未安裝廣角鏡時的與上述無限遠(yuǎn)拍攝軌跡最近的代表軌跡的斜率相近似，則可采用跟蹤只將上述兩個軌跡的差值的代表值S加到代表軌跡中而得到的軌跡的方法。在向安裝廣角鏡121時可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)移動時，用該方法，對1m以上的被攝景物不會產(chǎn)生模糊。
由無限遠(yuǎn)軌跡至最近拍攝端時，廣角鏡的無限遠(yuǎn)拍攝軌跡中最近的軌跡是從無限遠(yuǎn)軌跡中減去上述兩個軌跡的差值S而形成的。
第2實(shí)施例以下參照

本發(fā)明的第2個實(shí)施例。
圖10是本發(fā)明的攝像機(jī)的第2實(shí)施例中的強(qiáng)制調(diào)焦動作時的跟蹤處理程序的流程圖，圖11是計(jì)算圖10中的跟蹤處理程序中的變焦范圍v的流程圖，圖12所示是斜率與未安裝廣角鏡時的軌跡不同的安裝廣角鏡時的軌跡圖。
本實(shí)施例中的攝像機(jī)具有與第1實(shí)施例中的攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
裝有廣角鏡121時，當(dāng)物距有變化時，對焦距進(jìn)行調(diào)焦的凸輪軌跡如圖2(b)所示。當(dāng)裝有廣角鏡時的軌跡的斜率與未安裝時的斜率大致相同時，采用上述第1實(shí)施例的方法，將變倍透鏡102強(qiáng)制地移動到廣角拍攝端，不會產(chǎn)生模糊。當(dāng)裝有廣角鏡121時的軌跡的斜率與未安裝時有很大的不同時，采用上述方法就會產(chǎn)生模糊，導(dǎo)致圖像質(zhì)量變壞。
現(xiàn)說明裝有廣角鏡時的軌跡斜率與未安裝時有很大的不同時，在裝有廣角鏡時強(qiáng)制移動變倍透鏡但不產(chǎn)生模糊的方法。
在圖12中，具有與未安裝廣角鏡時的軌跡斜率不同斜率的裝有廣角鏡時的軌跡用虛線表示，由圖12可知，當(dāng)變倍透鏡102位于Z7時，通常的物距10cm的軌跡的調(diào)焦位置與裝有廣角鏡時的軌跡的調(diào)焦位置一致，但隨著變倍透鏡102向廣角側(cè)移動，兩軌跡便彼此偏離。
當(dāng)兩軌跡這樣彼此偏離時，幣于將圖2(b)所示的安裝廣角鏡時的軌跡作為表格數(shù)據(jù)存儲在AF微機(jī)115中，所以能夠不產(chǎn)生模糊。
使圖2(b)所示的表格數(shù)據(jù)對應(yīng)于圖9(b)所示的軌跡數(shù)據(jù)，用該一系列表格數(shù)據(jù)能描出一條軌跡線。這里，如圖9(b)所示，行方向的n值表示景物距離的變化，列方向的變量v表示變倍透鏡位置(焦距)的變化，數(shù)據(jù)B(n，v)表示用各變量調(diào)焦的聚焦位置(調(diào)焦補(bǔ)償透鏡的位置)。n＝0時，表示景物距離為無限遠(yuǎn)，n＝m表示景物距離為最近距離，v＝0，對應(yīng)于廣角拍攝端的焦距，v＝t對應(yīng)于圖2(b)中的302所示的焦距。因此，當(dāng)裝上廣角鏡時，在圖2(b)所示的302位置處，只需對無限遠(yuǎn)的景距離進(jìn)行調(diào)焦，而可對所有景物距離調(diào)焦的變倍透鏡的位置位于v＜t的范圍內(nèi)。
因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)裝有廣角鏡時，將變倍透鏡102強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)時，跟蹤裝有廣角鏡時的特定景物距離的凸輪軌跡(此時為無限遠(yuǎn)距離)，因此只要存有圖9(b)中裝有廣角鏡時的表格數(shù)據(jù)中的n＝k(這里n＝0)的一系列表格數(shù)據(jù)，就能夠一邊保持聚焦，一邊將變倍透鏡102強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦的焦距范圍內(nèi)。
以下說明當(dāng)裝有廣角鏡時強(qiáng)制移動變倍透鏡102的方法。
在本實(shí)施例裝有廣角鏡時強(qiáng)制移動變倍透鏡102的方法中其跟蹤處理程序與第1實(shí)施例(圖7所示的步S305)不同，其他程序則完全相同。因此，圖10所示，是按照本實(shí)施例將圖7中的步S305進(jìn)行變更后的內(nèi)部處理過程。
執(zhí)行跟蹤處理程序時，如圖10所示，要算出變倍透鏡102的Zx位置是居于數(shù)據(jù)表格中的哪個變焦范圍v內(nèi)，為此，進(jìn)行變焦范圍v的計(jì)算(步S601)。該S601的內(nèi)部處理示于圖11中。
計(jì)算該變焦范圍v時，如圖11所示，先設(shè)變焦范圍變量v為“0”，進(jìn)行清除的初始化處理(步S701)。然后，根據(jù)下列(5)式算出變焦范圍v的邊界上的變焦位置Z(v)(步S702)。該變焦位置Z(v)相當(dāng)于圖12所示的變焦位置Z0、Z1、Z2…。
Z(v)＝(望遠(yuǎn)拍攝端的變焦位置－廣角拍攝端的變焦位置)·v/S＋廣角拍攝端的變焦位置……(5)式中之所以除以S值，是因?yàn)橐脠D9(a)中的變焦范圍數(shù)據(jù)個數(shù)S等分變倍透鏡的全部移動范圍。
算出變焦位置Z(v)后，判斷變倍透鏡102的位置Zx是否等于變焦位置Z(v)(步S703)。當(dāng)變倍透鏡102的位置Zx等于變焦位置Z(v)時，設(shè)變倍透鏡102的位置Zx位于范圍v的邊界上，設(shè)定邊界標(biāo)志為“1”(步S707)，步S601的處理結(jié)束。
在步S703中，當(dāng)變倍透鏡102的位置Zx不等于變焦位置Z(v)時，判斷變倍透鏡102的位置Zx是否小于變焦位置Z(v)(步S704)。當(dāng)變倍透鏡102的位置Zx小于變焦位置Z(v)時，設(shè)變倍透鏡102的位置Zx位于Z(v－1)和Z(v)之間，設(shè)定邊界標(biāo)志為“0”(步S706)，步S601的處理結(jié)束。
在步S704的判斷中，當(dāng)變倍透鏡102的位置Zx不小于變焦位置Z(v)時，使變焦范圍增大(步S705)，再從步S702開始進(jìn)行處理。因此，變倍透鏡102現(xiàn)在的位置Zx處于圖9(b)所示表中v＝k的變焦范圍內(nèi)，而且能知道它是否在邊界上。在圖9(b)所示的表中，使變量v滿足0≤v≤t的關(guān)系式，在本實(shí)施例中，變倍透鏡102的位置Zx位于v＝10的變焦范圍內(nèi)。
算出變焦范圍v后，如圖10所示，判斷算出的變焦范圍v是否大于范圍t(步S602)。該判斷是判斷變倍透鏡102的現(xiàn)在位置是否位于靠近圖2(b)所示的302的位置的望遠(yuǎn)拍攝端。該302的位置相當(dāng)于圖12中的Z7的位置。
當(dāng)步S602的判斷結(jié)果表明位于靠近302的望遠(yuǎn)拍攝端時，在步S603中，將跟蹤目標(biāo)位置作為靠近現(xiàn)在的變倍透鏡位置的一個廣角拍攝端的v－1的變焦范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)A(h，v－1)，算出與現(xiàn)在的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置Px的差分量△F(步S603)。由下面的(6)式算出該差分量△F。
△F＝A(h，v－1)－Px …(6)式中，A(h，v－1)(n＝h相當(dāng)于圖12中的10cm的景物距離的軌跡數(shù)據(jù))是靠近現(xiàn)時的變倍透鏡102的一個廣角拍攝端的v－1的變倍范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)作為跟蹤目標(biāo)位置用。Px表示現(xiàn)在的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置。
當(dāng)步602的判斷結(jié)果表明算出的變焦范圍v不大于范圍t時，算出差分量△F(步S604)。由下式(7)算出該差分量△F?！鱂＝B(0，v－1)－Px …(7)式中，B(0，v－1)是安裝廣角鏡時的無限遠(yuǎn)景物距離的軌跡數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)作為跟蹤目標(biāo)位置用。
算出差分量△F后，由式(4)算出調(diào)焦跟蹤速度Fsp(步S605)。這里，可變焦距鏡頭位置的差分量△Z為Zv－1－Zx。
該跟蹤處理程序結(jié)束后，進(jìn)行與圖7所示的步S306相同的處理。
由上所述，在本實(shí)施例中，在裝有廣角鏡時的可調(diào)焦距范圍內(nèi)，根據(jù)是否安裝了廣角鏡的情況，連接每一物距與變倍透鏡102相對應(yīng)的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置的軌跡的斜率有很大不同時，能一璉保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)、一邊強(qiáng)制進(jìn)行變焦動作。
第3實(shí)施例下面參照

本發(fā)明的第3實(shí)施例。
本實(shí)施例中的攝像機(jī)具有與第1實(shí)施例中的攝像機(jī)相同的結(jié)構(gòu)。
在第1及和2實(shí)施例中，追蹤裝有廣角鏡121時的無限遠(yuǎn)景物距離的凸輪軌跡或近似的無限遠(yuǎn)凸輪軌跡，將變倍透鏡102強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦距范圍內(nèi)的位置，但在安裝廣角鏡之前拍攝的景物距離為最近距離(例如在圖2(b)所示的軌跡情況下為50cm以下的景物距離)時，強(qiáng)制地追蹤無限遠(yuǎn)軌跡時不會產(chǎn)生模糊。
另外，在裝有廣角鏡121時的軌跡的斜率隨景物距的不同而不同時(例如圖16所示的軌跡)等的情況下，如果追蹤裝有廣角鏡121時的無限遠(yuǎn)景物距離的軌跡時，隨著拍攝時景物距離的不同調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置不在正確的調(diào)焦位置。因此產(chǎn)生模糊，導(dǎo)致圖像質(zhì)量變壞。
為了防止由于產(chǎn)生模糊而使圖像質(zhì)量變壞，對每一景物距離存儲裝有廣角鏡121時的凸輪軌跡信息，而且特定出從裝有廣角鏡121時的變倍透鏡102的位置及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置拍攝時的物距，選擇對該物距調(diào)焦的軌跡，一邊跟蹤、一邊強(qiáng)制地將變倍透鏡102移動到可調(diào)焦距范圍內(nèi)的位置，采用這樣的方法，在上述兩種情況下，都能防止產(chǎn)生模糊。
采用這種方法時，如圖9(b)所示，將裝有廣角鏡時的多種景物距離的軌跡數(shù)據(jù)存儲在AF微機(jī)115中，用內(nèi)插法根據(jù)存儲的軌跡數(shù)據(jù)，算出針對特定景物距離進(jìn)行調(diào)焦的軌跡。即根據(jù)所有的多個數(shù)據(jù)一邊進(jìn)行內(nèi)插、一邊算出如圖16所示裝有廣角鏡時的無限遠(yuǎn)物距凸輪軌跡和最近景物距離的凸輪軌跡之間的跟蹤軌跡。
以下參照

在本實(shí)施例中的攝像機(jī)中安裝廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序。圖13是本發(fā)是的攝像機(jī)的第3實(shí)施例中安裝廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序的流程圖，圖14是計(jì)算圖13中的進(jìn)行步S909的處理時的凸輪軌跡參數(shù)α、β、γ的流程圖，圖15是圖13中的跟蹤處理程序的流程圖，圖16表示具有與未安裝廣角鏡時的軌跡不同斜率的裝有廣角鏡時的軌跡。
在圖13所示的流程圖中，執(zhí)行安裝廣角鏡時的準(zhǔn)備處理程序(圖6所示的步S203)時，如圖13所示，首先判斷是否裝有廣角鏡121(步S901)。當(dāng)判定已經(jīng)安裝廣角鏡121時，判斷是否出現(xiàn)準(zhǔn)備工作結(jié)束的標(biāo)志fg(步S902)。如準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志fg為“1”，則表示準(zhǔn)備工作業(yè)已完成，結(jié)束處理。
如準(zhǔn)備結(jié)束標(biāo)志為“0”，則判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否在可調(diào)焦距范圍以內(nèi)(步S903)。如果變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是在可調(diào)焦距范圍以內(nèi)，將準(zhǔn)備工作結(jié)束標(biāo)志fg設(shè)定為“1”(步S908)，處理結(jié)束。
與此相反，如果變倍透鏡102現(xiàn)在的位置不在可調(diào)焦距范圍以內(nèi)，則設(shè)定變焦驅(qū)動方向?yàn)閺V角測，并設(shè)定變焦驅(qū)動速度(步S904)。
然后執(zhí)行跟蹤處理程序(步S905)。該跟蹤處理程序?qū)⒃诤竺孀髟敿?xì)說明。
然后，設(shè)定調(diào)焦驅(qū)動方向及調(diào)焦驅(qū)動速度(步S906)。具體地說，當(dāng)△F為正值時，將調(diào)焦驅(qū)動方向設(shè)定在最近側(cè)，當(dāng)△F為負(fù)值時，設(shè)定在無限遠(yuǎn)側(cè)，同時將調(diào)焦驅(qū)動速度設(shè)定為Fsp。
當(dāng)未安裝廣角鏡121時(步S901)，將準(zhǔn)備工作結(jié)束標(biāo)志fg設(shè)定為“0”(步S907)，執(zhí)行計(jì)算軌跡參數(shù)α、β、γ的處理程序(步S909)。軌跡參數(shù)α、β、γ的計(jì)算處理程序?qū)⒃诤竺孀髟敿?xì)說明。
執(zhí)行軌跡參數(shù)α、β、γ計(jì)算處理程序后，處理結(jié)束。
以下參照圖14中的流程圖，說明軌跡參數(shù)α、β、γ的計(jì)算處理程序。
如圖14所示，在軌跡參數(shù)α、β、γ的計(jì)算處理程序中，為了算出現(xiàn)在的變倍透鏡102位于哪個變焦范圍內(nèi)，首先進(jìn)行變焦范圍v的計(jì)算(步S1001)。該處理的內(nèi)容與圖11所示的內(nèi)容大致相同。
在步S1001中算出變焦范圍v后，景物距離n由于初始化處理清零后設(shè)定為“0”(步S1002)。
物距n初始化后，根據(jù)邊界標(biāo)志判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否處在變焦范圍的邊界上(步S1003)。當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“0”時，判定變倍透鏡現(xiàn)在的位置不在變焦范圍的邊界上，當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“1”時，斷定變倍透鏡102現(xiàn)在的位置位于變焦范圍的邊界上。
當(dāng)邊界標(biāo)志為“0”時，設(shè)Zk＝Z(v)，Zk－1＝Z(v－1)。例如，當(dāng)變焦位置到達(dá)圖16所示的Zx時，則Zk＝Z10，Zk－1＝Z9。
然后，讀出4個表格數(shù)據(jù)A(n，v－1)、A(n，v)、A(n＋1，v－1)、A(n＋1，v)(步S1005)，由式(2)、式(3)算出ax、bx(步S1006)。
反之，在步S1003的判斷中，當(dāng)邊界標(biāo)志為“1”時，讀出景物距離n，以及與變倍透鏡102相對應(yīng)的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置A(n，v)、A(n＋1，v)，將A(n，v)、A(n＋1，v)作為ax、bx分別存儲起來(步S1007)。
算出ax、bx之后，判斷調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105現(xiàn)在的位置Px是否大于ax(步S1008)。如果Px大于ax，判斷Px是否大于bx(步S1009)。
在步S1009的判斷中，當(dāng)Px大于bx時，即Px位于更近側(cè)時，增大景物距離n(步S1010)。然后，判斷景物距離n是否小于最近物距m(步S1011)。當(dāng)景物距離n小于最近景物距離m時，再進(jìn)行從步S1003開始的處理。當(dāng)景物距離n不小于最近景物距離m時，若Px超過最近時，設(shè)軌跡參數(shù)α為“0”，并存儲起來(步S1012)。
然后，作為bx－ax的差分值算出軌跡參數(shù)β，并存儲起來(步S1014)。存儲軌跡參數(shù)β后，作為景物距離n存儲軌跡參數(shù)γ(步S1015)。
在步S1008中，若Px不大于ax，當(dāng)Px超過無限遠(yuǎn)位置時，將軌跡參數(shù)α設(shè)為“0”，軌跡參數(shù)β作為bx－ax的差分值，軌跡參數(shù)γ作為物距n存儲起來(步S1012、1014、1015)。
當(dāng)Px不大于bx(步S1009)，由于Px到達(dá)景物距離n和n＋1之間，軌跡參數(shù)α作為Px－ax的差分值存儲(步S1013)。然后，軌跡參數(shù)β作為bx－ax的差分值，軌跡參數(shù)γ作為物距n存儲(步S1014、1015)。
因此，一邊逐次更新表示現(xiàn)在變倍透鏡102的位置及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置在軌跡上哪個位置的軌跡參數(shù)α、β、γ，一邊存儲，作為廣角鏡121安裝前的景物距離信息之用。
以下參照圖15說明本實(shí)施例中的跟蹤處理程序。
執(zhí)行跟蹤處理程序時，如圖15所示，為了算出變倍透鏡102的位置Zx是在數(shù)據(jù)表格上的哪個變焦范圍v，要進(jìn)行變焦范圍v的計(jì)算(步S1101)。
算出變焦范圍v后，判斷算出的變焦范圍v是否比范圍t大(步S1102)。該判斷是為了判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否位于靠近圖2(b)所示的302的位置的望遠(yuǎn)拍攝端。
當(dāng)算出的變焦范圍V比范圍t大時，說明變倍透鏡102現(xiàn)在的位置位于靠近圖2(b)所示的302的位置的望遠(yuǎn)拍攝端(圖16中的Z7)，由(6)式算出差分量△F(步S1103)。另外，A(h，V－1)(n＝h相當(dāng)于圖16中的10cm的物距的軌跡數(shù)據(jù))是靠近現(xiàn)在的變倍透鏡102位置的廣角拍攝端的V－1變焦范圍內(nèi)的一個數(shù)據(jù)，用這個數(shù)據(jù)作為跟蹤目標(biāo)位置使用。Px表示調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的現(xiàn)時位置。
當(dāng)算出的變焦范圍V不大于范圍t時，算出差分量△F(步S1104)。該差分量△F可由下式(8)算出。
△F＝[{B(γ＋1，v－1)－B(γ，v－1)}*α/β＋B(γ，v－1)]－Px …(8)式中，{B(ν＋1，V－1)－B(ν，V－1)}*α/β＋B(ν，V－1)是算出的跟蹤目標(biāo)位置。將差分量△F作為跟蹤目標(biāo)位置代入(1)式，按下式算出固定的內(nèi)分比｜P(n)－a(n)｜/｜b(n)－a(n)｜＝α/β算出差分量△F后，由(4)式算出調(diào)焦跟蹤速度Fsp(步S1105)。這里，可變焦距鏡頭位置的差分量△Z為Zv－1－Zx該跟蹤處理程序結(jié)束后，進(jìn)行與圖7所示的步S306相同的處理。
如上所述，在本實(shí)施例中，當(dāng)裝上廣角鏡時，與此前拍攝時的景物距離無關(guān)，能夠無模糊地向可調(diào)焦范圍內(nèi)強(qiáng)制進(jìn)行變焦動作。另外，在光學(xué)上，由于裝上廣角鏡121，其被攝物軌跡傾斜程度即使隨物距的不同而有很大差別，但仍能一邊保持聚焦，一邊強(qiáng)制地進(jìn)行變焦動作。
如上所述，如果采用上述實(shí)施例中的攝像機(jī)，則在將變換鏡頭安裝到可變焦距鏡頭上的過程中，將變倍透鏡組強(qiáng)制地移動到第2焦距范圍內(nèi)的規(guī)定位置時，算出伴隨變倍透鏡組的強(qiáng)制移動而變化的與變倍透鏡組移動時相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置，跟蹤該算出的調(diào)焦位置來移動調(diào)焦透鏡組，能夠在裝上廣角鏡等變換鏡頭時一邊保持聚焦，一邊強(qiáng)制進(jìn)行變焦動作，同時能提高對自動調(diào)焦的應(yīng)答性。
另外，與預(yù)先根據(jù)景物距離設(shè)定的變倍透鏡組相對應(yīng)的調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)是第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)，在將變換鏡頭被裝到可變焦距鏡頭上的過程中，當(dāng)變倍透鏡組被強(qiáng)制移動到第2焦距范圍內(nèi)的規(guī)定位置時，第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)便被用來算出調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置，所以能以減少強(qiáng)制變焦動作用的數(shù)據(jù)存儲量。
另外，與預(yù)先根據(jù)物距設(shè)定的變倍透鏡組相對的調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)是第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)，在將變換鏡頭被裝到可變焦距鏡頭上的過程中，變倍透鏡組被強(qiáng)制地移動到第2焦距范圍內(nèi)的規(guī)定位置時，通過將預(yù)先設(shè)定的值加到第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)中，求出的第2調(diào)焦位置數(shù)據(jù)用來算出調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置，因此利用變換鏡頭安裝時的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)，能獲得適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，從而能夠擴(kuò)大可調(diào)焦范圍。
另外，與預(yù)先根據(jù)物距設(shè)定的變倍透鏡組相對的調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)是第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)和第2調(diào)焦位置數(shù)據(jù)，在將變換鏡頭安裝到可變焦距鏡頭上的過程中，變倍透鏡組被強(qiáng)制地移動到第2焦距范圍內(nèi)的規(guī)定位置時，從上述第1調(diào)焦位置數(shù)據(jù)及第2調(diào)焦位置數(shù)據(jù)中選擇某一數(shù)據(jù)，該選擇的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)被用來算出調(diào)焦透鏡組的調(diào)焦位置，從而能夠選擇更適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)作為安裝變換鏡頭時的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)，從而能夠擴(kuò)大可調(diào)焦范圍。
另外，伴隨更換鏡頭安裝到可變焦距鏡頭上，當(dāng)變倍透鏡組被強(qiáng)制地移動到第2焦距范圍內(nèi)的規(guī)定位置時，算出變換鏡頭安裝前的特定景物距離的調(diào)焦位置，將調(diào)焦透鏡組移動到該景物距離的調(diào)焦位置，因此與變換鏡頭安裝前的景物距離無關(guān)，能一邊保持聚焦，一邊強(qiáng)制進(jìn)行變焦動作。
以下說明本發(fā)明的第4個實(shí)施例。
本實(shí)施例是在廣角鏡安裝后，根據(jù)變化的可調(diào)焦的焦距范圍，變更變倍透鏡的基準(zhǔn)位置，同時，又能在接通電源時，在安裝了廣角鏡的情況下，鏡頭的初始化動作結(jié)束后，便可輸出圖像，由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，所以能防止輸出質(zhì)量差的圖像。即，作為本發(fā)明的前提的可變焦距鏡頭，如上所述，變倍時的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡位置可由(1)式求得，但若采用(1)式，則當(dāng)調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105位于P0時，求出P0，將線段b0－a0內(nèi)分的比值，利用這個比值求出線段b1－a1的內(nèi)分點(diǎn)P1。由該P(yáng)1－P0的位置差和變倍透鏡102從Z0移動到Z1所需的時間，可知確保調(diào)焦用的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的移動速度，因此，如前所述，由于利用該移動速度使調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105進(jìn)行移動，所以能夠跟蹤可變焦距鏡頭100來安裝廣角鏡121時的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系曲線。
在上述跟蹤方法中，使用檢測變倍透鏡102的移動位置的位置計(jì)數(shù)器及檢測調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105位置用的位置計(jì)數(shù)器，但是，如果該位置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值有偏差，就不能準(zhǔn)確地讀取根據(jù)AF微機(jī)中存儲的變倍透鏡102的位置和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的組合坐標(biāo)獲得的軌跡數(shù)據(jù)，因此不能準(zhǔn)確地跟蹤變倍動作過程中確保調(diào)焦用的軌跡，變倍動作時往往產(chǎn)生模糊。
為了不產(chǎn)生由各位置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的偏差所引起的變倍動作時的模糊，而采用使各計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的基準(zhǔn)值復(fù)位的方法。在該方法中，例如從接通電源后到進(jìn)行通常的動作前，將變倍透鏡102和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105分別移動到各自對應(yīng)的規(guī)定位置，并使各透鏡的位置計(jì)數(shù)器復(fù)位。用光電二極管檢測各透鏡是否移動到對應(yīng)的規(guī)定位置，各光電二極管安裝在對應(yīng)的規(guī)定位置。當(dāng)來自各光電二極管的輸出信號變化時，以各透鏡位置作為各計(jì)數(shù)器的復(fù)位位置，其復(fù)位后的計(jì)數(shù)值分別由光學(xué)系統(tǒng)的平衡調(diào)整所決定的值設(shè)定。在為了使各計(jì)數(shù)器復(fù)位而進(jìn)行的各透鏡的移動過程中，拍攝圖像會產(chǎn)生很大的模糊，因此不輸出該圖像，而是在各計(jì)數(shù)器的復(fù)位結(jié)束后，才輸出圖像。
另外，還提出了這樣的方法，即各位置計(jì)數(shù)器復(fù)位后也禁止輸出攝景圖像，將各透鏡再移動到電源接通前的位置，就不會產(chǎn)生由于計(jì)數(shù)器復(fù)位而進(jìn)行的各透鏡的移動所引起的視場角的變化等。
其次，可變焦距鏡頭100裝上廣角鏡時的焦距(變倍透鏡102的位置)與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的關(guān)系如用圖2(a)、2(b)說明過的那樣。
當(dāng)可變焦距鏡頭100的焦距設(shè)定為規(guī)定的焦距時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置如圖2(b)所示，它隨景物距離的變化而變化，當(dāng)景物距離一定時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置隨焦距即變倍透鏡102的位置的變化而變化。但由圖2(b)可知，表示對每一景物距離規(guī)定的焦距與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線不同于表示裝有廣角鏡時121時的對每一景物距離規(guī)定的焦距與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線，當(dāng)焦距超過極限值301時，表示對每一景物距離規(guī)定的焦距與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置的關(guān)系的曲線便向可調(diào)焦范圍以外發(fā)散。因此，當(dāng)焦距在極限值301以內(nèi)時，即當(dāng)焦距設(shè)定在廣角拍攝端的值時，可由調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105進(jìn)行調(diào)焦；但當(dāng)焦距大于極限值301時，即當(dāng)焦距設(shè)定在望遠(yuǎn)拍攝端時，就不能用調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105進(jìn)行調(diào)焦，而是要采取強(qiáng)制地將變倍透鏡102移動到以使焦距落在廣角拍攝端的位置上，而且固定在該位置的方法。這就是說，在裝上廣角鏡121之后要禁止變焦動作。
可是，當(dāng)可變焦距鏡頭100位于望遠(yuǎn)拍攝端時，在裝上廣角鏡121之后，變倍透鏡102便被強(qiáng)制地移動到廣角側(cè)，在該移動過程中會產(chǎn)生模糊。
另外，在廣角鏡121裝在可變焦距鏡頭100上的狀態(tài)下接通電源后，由于變倍透鏡102被強(qiáng)制地移動到廣角拍攝端，所以當(dāng)攝影者未認(rèn)清廣角鏡121的安裝情況時，有可能輸出在變倍透鏡102被強(qiáng)制移動時產(chǎn)生模糊拍攝圖像，同時視場角又發(fā)生變化，造成拍攝者的混亂。
本實(shí)施例的目的是提供這樣一種攝像機(jī)，它能防止由于未認(rèn)清廣角鏡等變換鏡頭的安裝情況而引起攝影者的混亂，同時能提高圖像質(zhì)量和調(diào)焦性能。
為此，采用下述實(shí)施例，提供一種鏡頭控制裝置和攝像機(jī)，它備有安裝了變倍透鏡組及調(diào)節(jié)因變倍動作而變化的調(diào)焦位置的校正透鏡組的可變焦距鏡頭；可在可變焦距鏡頭上裝卸，且當(dāng)裝到可變焦距鏡頭上時將可變焦距鏡頭的可調(diào)焦距范圍從第1焦距范圍變更到第2焦距范圍的變換鏡頭；根據(jù)規(guī)定的基準(zhǔn)位置檢測校正透鏡組的位置的位置檢測裝置；以及當(dāng)變換鏡頭裝到可變焦距鏡頭上時，將基準(zhǔn)位置變更到第2焦距范圍內(nèi)相應(yīng)的基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置變更裝置。
第4實(shí)施例下面說明本發(fā)明的第4個實(shí)施例。圖17是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，圖中與圖5所示的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同的部分用同一標(biāo)號表示，其說明從略。在變倍透鏡102上裝有光電傳感器128，用來檢測其位置是否在基準(zhǔn)位置上。光電傳感器128形成的光路由位置檢測開關(guān)127予以打開或遮斷。位置檢測開關(guān)127固定在鏡筒上。位置檢測開關(guān)127以變倍透鏡102可移動范圍的中間附近作為邊界來確定位置，通過該位置檢測開關(guān)127與光電傳感器128的相對移動，使輸出光透過或被遮斷。當(dāng)光電傳感器128的輸出光從透過狀態(tài)變化到遮斷狀態(tài)時，檢測該輸出光的信號電平從H變換到L的狀態(tài)，因此該信號電平變化的位置被作為上述基準(zhǔn)位置，可檢測變倍透鏡102是否位于該基準(zhǔn)位置。
另外，在調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105上裝有光電傳感器130，用來檢測其位置是否位于基準(zhǔn)位置。光電傳感器130形成的光路由位置檢測開關(guān)129予以打開或遮斷。位置檢測開關(guān)129固定在鏡筒上。位置檢測開關(guān)129將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的可移動范圍的中間附近作為邊界來確定位置，通過該位置檢測開關(guān)129與光電傳感器130的相對移動，使輸出光透過或被遮斷。光電傳感器130的輸出光從透過狀態(tài)變到遮斷狀態(tài)時，檢測該輸出光的信號電平從H變?yōu)長，因此該信號電平變化的位置被作為上述基準(zhǔn)位置，可檢測調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105是否位于該基準(zhǔn)位置。
當(dāng)這些光電傳感器128，130輸出信號時，信號被讀入AF微機(jī)115。用AF微機(jī)115內(nèi)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，驅(qū)動變倍透鏡及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡用的步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動脈沖數(shù)，可檢測上述兩透鏡的位置。
另外，用廣角鏡安裝檢測開關(guān)123檢測廣角鏡121的裝卸情況，檢測結(jié)構(gòu)的輸出信號被讀入AF微機(jī)115。
其次，參照

位置檢測開關(guān)127(129)和光電傳感器128(130)的配置結(jié)構(gòu)。圖18是圖17中的攝像機(jī)用的位置檢測開關(guān)和光電傳感器的配置結(jié)構(gòu)的斜視圖。
如圖18所示，光電傳感器128有發(fā)光的發(fā)光部401和與發(fā)光部401相對設(shè)置的光接收部402。
在發(fā)光部401和光接收部402之間形成位置檢測開關(guān)127的空間通路。位置檢測開關(guān)127在空間通路沿著與從發(fā)光部401到光接收部402的光路正交的方向移動。
當(dāng)位置檢測開關(guān)127將從發(fā)光部401到光接收部402的光路遮斷時，光接收部402接收不到來自發(fā)光部401的光，輸出L電平信號。當(dāng)位置檢測開關(guān)127將從發(fā)光部401到光接收部402的光路打開時，光接收部402接收來自發(fā)光部401的光，輸出H電平信號。使來自該光接收部402的信號電平變化的位置作為變倍透鏡102的位置計(jì)數(shù)器初始化用的基準(zhǔn)位置被設(shè)定。
同樣，使來自光電傳感器130的輸出信號變化的位置檢測開關(guān)129的位置被用作調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置計(jì)數(shù)器初始化用的基準(zhǔn)位置而加以設(shè)定。
其次，參照附圖，說明本實(shí)施例中的攝像機(jī)的檢測各透鏡的移動位置的透鏡計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作。圖19及圖20是圖17中的攝像機(jī)的各透鏡計(jì)數(shù)的復(fù)位動作的流程圖。
各透鏡計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作由AF微機(jī)處理。
如圖19所示，首先判斷電源是否接通(步S1301)。如果電源未接通，保持待機(jī)狀態(tài)。如果電源接通了，變焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值Cz被清零(步S1302)，判斷光電傳感器128的輸出信號電平是否為“H”(步S1303)。例如，當(dāng)遮光狀態(tài)和透光狀態(tài)的邊界大致位于變倍透鏡102的可移動范圍的中間時，根據(jù)光電傳感器128的輸出信號電平可判斷上述邊界是否靠近現(xiàn)在的透鏡位置的望遠(yuǎn)拍攝端，還是廣角拍攝端？以圖18為例，當(dāng)光電傳感器128的輸出信號電平為“L”時，光被遮位，因此變倍透鏡102位于靠近上述邊界的望遠(yuǎn)拍攝端。由于將變倍透鏡102移動到廣角拍攝端，光電傳感器128的輸出信號電平從“L”變?yōu)椤癏”。如果開始時光電傳感器128的輸出信號電平為“H”時，則動作狀態(tài)與上述狀態(tài)相反。
當(dāng)步S1303中的判斷結(jié)果表明光電傳感器128的輸出信號電平為“H”時，為了找出邊界點(diǎn)，變倍透鏡102向望遠(yuǎn)拍攝方向移動(步S1304)，計(jì)數(shù)值Cz與變倍透鏡電動機(jī)118的步進(jìn)脈沖同步增加1(步S1305)。
然后，在步S1306中，判斷光電傳感器128的輸出信號電平是否為“L”(步S1306)。當(dāng)光電傳感器128的輸出信號電平為“H”時，返復(fù)進(jìn)行從步S1304開始的處理。
當(dāng)光電傳感器128的輸出信號電平為“L”時(步S1303)，為了找出邊界點(diǎn)，變倍透鏡102向廣角方向移動(步S1307)，計(jì)數(shù)值Cz與變倍透鏡電動機(jī)118的步進(jìn)脈沖同步減1(步S1308)。
然后，在步S1309中判斷光電傳感器128的輸出信號電平是否為“H”。當(dāng)光電傳感器128的輸出信號電平為“L”時，返復(fù)進(jìn)行從步S1307開始的處理。
在步S1306、S1309的判斷中，當(dāng)確認(rèn)到光電傳感器128的輸出信號電平的變化后，將計(jì)數(shù)值Cz作為值CO，暫時存入存儲器中(步S1310)。該計(jì)數(shù)值CZ表示在電源接通后，在進(jìn)行復(fù)位動作之前的變倍透鏡102和位置檢測開關(guān)127之間的變倍透鏡電動機(jī)118的步進(jìn)脈沖，該值表示變倍透鏡102的電源接通前的位置與位置檢測開關(guān)127之間的距離。
然后，將表示預(yù)先設(shè)定的位置檢測開關(guān)127的位置的數(shù)值(例如從位于變倍透鏡102的移動范圍內(nèi)的光學(xué)設(shè)計(jì)上規(guī)定的原點(diǎn)測定的位置檢測開關(guān)127的位置，將該檢測到的位置檢測開關(guān)127的位置換算成變倍透鏡電動機(jī)108的步進(jìn)脈沖值)代入變焦透鏡位置計(jì)數(shù)器中，復(fù)位結(jié)束(步S1311)。
在步S1311中的復(fù)位結(jié)束后，從新確定的Cz中減去存儲器中存儲的CO，將差值作為新的CO存入存儲器中(步S1312)。該CO是把從某一原點(diǎn)測定的位置檢測開關(guān)127的位置作為基準(zhǔn)(從其中減去由位置檢測開關(guān)127到最初的變倍透鏡102的位置之間的距離)，與最初的變倍透鏡102的絕對位置相對應(yīng)的值，因此，如果將變倍透鏡102移動到使變焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的值Cz變?yōu)镃O為止的位置，則能返回電源接通前的位置。
經(jīng)過步S1307—1309的處理后，在步S1310中，存儲器中存儲的CO變?yōu)樨?fù)值，但如果在步S1312中對其進(jìn)行處理，則結(jié)果比在步S1312中得到的計(jì)數(shù)值Cz大，這表示最初的變倍透鏡102的位置是在望遠(yuǎn)拍攝端，沒有任何關(guān)系。于是求得最初的變倍透鏡102的位置。
然后，如圖20所示，根據(jù)來自廣角鏡安裝檢測開關(guān)123的檢測信號，判斷是否裝上了廣角鏡(步S1313)。
當(dāng)安裝了廣角鏡時，判斷存儲器中所存的透鏡最初的絕對位置CO是否比Cwa大，根據(jù)這項(xiàng)判斷確定CO是否位于裝上廣角鏡后的可調(diào)焦范圍內(nèi)(步S1314)。Cwa相當(dāng)于圖2(b)所示的焦距的變倍透鏡102的位置。
在步S1314中，當(dāng)判定CO大于Cwa時，在返回裝有廣角鏡時的位置之前，CO處在靠近Cwa的望遠(yuǎn)后來攝側(cè)。因此若將變倍透鏡102返回CO，就不能達(dá)到聚焦的目的。因此，要暫時將返回前位置CO作為Cz存入存儲器(該Cz用于后面所述的第5實(shí)施例中)，并將CO改為位于靠近Cwa的廣角拍攝端的位置C1(步S1315)。雖然可以將C1取在靠近Cwa的廣角拍攝端的位置上，但最好還是取在能夠最大限度地獲得廣角鏡121拍攝效果的廣角拍攝端的變焦位置上。
上述的從步S1313到1315的處理意味著在裝有廣角鏡的狀態(tài)下接通電源后變倍透鏡102的最初位于可調(diào)焦位置處的時候可在原位不動，但若在不能調(diào)焦位置處的時候，就要將變倍透鏡102強(qiáng)制移動到可調(diào)焦位置C1進(jìn)行成像，這也是通常的動作方式。這就是說，在該變倍透鏡的強(qiáng)制驅(qū)動過程中，是由AF微機(jī)115控制LCD顯示電路110及攝像信號處理電路118，進(jìn)行圖像信號的成像運(yùn)作。
在步S1315中進(jìn)行CO的再設(shè)定后，在未安裝廣角鏡時，或CO不大于Cwa時，判斷返回前的位置CO是否等于復(fù)位后的值Cz(步S1316)。當(dāng)返回前的位置CO是否等于復(fù)位后的值Cz時，變倍透鏡102在返回前業(yè)已到位，所以變倍透鏡102的移動停止(步S1322)。
在步S1316的判斷中，當(dāng)判定返回前的位置CO不等于復(fù)位后的值Cz時，再判斷返回前的位置CO是否大于復(fù)位后的值Cz(步S1317)。如果返回前的位置CO大于復(fù)位后的值Cz，變位透鏡102的返回方向是處于望遠(yuǎn)拍攝方向，于是向望遠(yuǎn)拍攝方向移動(步S1318)。
然后，判斷返回前的位置CO是否小于Cz(步S1319)。當(dāng)返回前的位置CO小于Cz時，變倍透鏡102被看做在返回前業(yè)已到達(dá)CO，變倍透鏡102的移動停止(步S1322)。當(dāng)返前的位置CO大于Cz時，也就表示變倍透鏡在返回前尚未到達(dá)CO，所以要重新進(jìn)行從步S1318開始的處理。
在步S1317中，如果返回前的位置CO小于復(fù)位后的值Cz時，變倍透鏡102把廣角拍攝方向作為返回方向，向廣角拍攝方向移動(步S1320)。
然后，判斷返回前的位置CO是否大于Cz(步S1321)。當(dāng)返回前的位置CO大于Cz時，變倍透鏡102被看做返回前業(yè)已到達(dá)CO，變倍透鏡102停止移動(步S1322)。當(dāng)返回前的位置CO小于Cz時，也就表示變倍透鏡返回前尚未到達(dá)CO，所以要重新進(jìn)行從步S1320開始的處理。
變倍透鏡停止移動后，進(jìn)行通常的動作(步S1324)。進(jìn)行該通常的動作時，透鏡的復(fù)位動作全部結(jié)束，輸出攝影圖像，進(jìn)行通常的攝影動作。
然后，判斷電源是否斷開(步S1325)。如果電源斷開，處理返回步S1301。如果電源未斷開，繼續(xù)進(jìn)行通常的動作。
如上所述，在廣角鏡安裝狀態(tài)下，能抑制接通電源時由于產(chǎn)生強(qiáng)制變焦動作所引起的模糊，另外，能防止電源接通時由于未認(rèn)清廣角鏡的安裝情況而引起的攝影者的混亂，同時能提高圖像質(zhì)量及調(diào)焦性能。
實(shí)施例5下面參照

本發(fā)明的第5個實(shí)施例。
在第4實(shí)施例中，說明了可變焦距鏡頭位置計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作，該復(fù)位動作也適用于調(diào)焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作。接通電源后，當(dāng)自動調(diào)焦方式開始時，要在復(fù)位動作結(jié)束后，執(zhí)行自動調(diào)焦方式，因此在調(diào)焦透鏡位置計(jì)數(shù)器復(fù)位后，不必將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回原來的透鏡位置，變倍透鏡102的返回按照圖19及圖20所示的流程圖進(jìn)行，不論移動到哪個位置，都能調(diào)焦?？墒?，如果在自動調(diào)焦方式尚未起動就開始攝像時，如果不將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡返回原位，就會產(chǎn)生模糊。特別是在安裝了廣角鏡121的狀態(tài)下，調(diào)焦范圍從圖2(a)改變到2(b)，所以如果調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105不返回到與變倍透鏡102的返回前的位置相對應(yīng)的調(diào)焦位置，便處于大模糊狀態(tài)。
本實(shí)施例中的攝像機(jī)具有與第4實(shí)施例中的攝像機(jī)相同的結(jié)構(gòu)。
下面參照

本實(shí)施例中在裝有廣角鏡的狀態(tài)下，采用手動方式的復(fù)位動作。圖21及圖22是本發(fā)明的攝像機(jī)在第5實(shí)施例中裝有廣角鏡的狀態(tài)下采用手動方式進(jìn)行復(fù)位動作流程圖。電路結(jié)構(gòu)與圖17相同，所不同的僅僅是AF微機(jī)115的處理過程中的算法。
調(diào)焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作由AF微機(jī)115處理。
如圖21所示，首先判斷電源是否接通(步S1501)。如果電源未接通，保持待機(jī)狀態(tài)。如果電源已接通，進(jìn)行變焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的復(fù)位動作(步S1502)。然后，將調(diào)焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值Cf清零(步S1503)，判斷光電傳感器130的輸出信號電平是否為“H”(步S1504)。例如，遮光狀態(tài)和透光狀態(tài)的邊界位于調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的可移動范圍的大致中間位置時，可根據(jù)光電傳感器130的輸出信號電平判斷上述邊界是否位于靠近現(xiàn)時的透鏡位置的無限遠(yuǎn)側(cè)或是最近側(cè)。以圖18為例，當(dāng)光電傳感器130的輸出信號電平為“L”時，因是遮光，所以調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105位于靠近上述邊界的無限遠(yuǎn)側(cè)，通過將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105向廣角側(cè)移動，光電傳感器130的輸出信號電平則從“L”變?yōu)椤癏”。如果在一開始光電傳感器130的輸出信號電平為“H”時，動作狀態(tài)與上述狀態(tài)相反。
當(dāng)光電傳感器130的輸出信號電平為“H”時，為了獲得邊界點(diǎn)而將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105向最近端的方向移動(步S1505)，計(jì)數(shù)值Cf與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120的步進(jìn)脈沖同步增加1(步S1506)。
然后，判斷光電傳感器130的輸出信號電平是否為“L”(步S1507)。當(dāng)光電傳感器130的輸出信號電平為“H”時，重新進(jìn)行從步S1505開始的處理。
在步S1504的判斷中，當(dāng)光電傳感器130的輸出信號電平為“L”時，為了獲得邊界點(diǎn)，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105被沿?zé)o限遠(yuǎn)方向移動(步S1508)，計(jì)數(shù)值Cf與調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120的步進(jìn)脈沖同步減1(步S1510)。
然后，判斷光電傳感器130的輸出信號電平是否為“H”(步S1510)。當(dāng)光電傳感器130的輸出信號電平為“L”時，重新進(jìn)行從步S1508開始的處理。
當(dāng)確認(rèn)光電傳感器130的輸出信號電平有變化后，將計(jì)數(shù)值Cf作為值Cf0暫時存入存儲器中(步S1511)。該計(jì)數(shù)值Cf0表示，在電源接通后，進(jìn)行復(fù)位動作前的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置與位置檢測開關(guān)129之間的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120的步進(jìn)脈沖，這個數(shù)值表示調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105在電源接通前的位置與位置檢測開關(guān)129之間的距離。
然后，將表示預(yù)先設(shè)定的位置檢測開關(guān)129的位置的數(shù)值(例如將從調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的移動范圍內(nèi)的光學(xué)設(shè)計(jì)上規(guī)定的原點(diǎn)測定的位置檢測開關(guān)129的位置換算成調(diào)焦補(bǔ)償透鏡電動機(jī)120的步進(jìn)脈沖的值)代入調(diào)焦透鏡位置計(jì)數(shù)器中，復(fù)位結(jié)束(步S1512)。
當(dāng)步S1512中的復(fù)位結(jié)束后，從新確定的Cf中減去存儲器中存儲的Cf0，再將該減得的值作為Cf0存入存儲器中(步S1513)。該Cf0是把從某原點(diǎn)測定的位置檢測開關(guān)129的位置作為基準(zhǔn)(從其中減去由位置檢測開關(guān)129到最初的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置之間的距離)，與最初的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的絕對位置相對應(yīng)的值，因此如果將調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105移動到使變焦透鏡位置計(jì)數(shù)器的值Cf變?yōu)镃f0的位置，就能返回電源接通前的位置。
經(jīng)過步S1508—1510的處理后，在步S1511中，存儲器中存儲的Cf0變?yōu)樨?fù)值，但如果在步S1513對其進(jìn)行處理，則結(jié)果比在步1513中求出的計(jì)數(shù)值Cf大，這表示最初調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置是在無限遠(yuǎn)側(cè)，不存在問題。采用上述方式，就能求出最初調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置。
然后，如圖22所示，根據(jù)來自廣角鏡安裝檢測開關(guān)123的檢測信號，判斷是否安裝了廣角鏡(步S1514)。
當(dāng)安裝了廣角鏡121時，根據(jù)存儲器中存儲的透鏡最初的絕對位置Cf0和變倍透鏡1 02返回前的位置CO、C2，算出調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置Cf1(步S1515)，將算出的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置Cf1作為Cf0存入存儲器中(步S1516)。
然后判斷返回前的位置Cf0是否等于值Cf(步S1517)。當(dāng)返回前的位置CO等于復(fù)位后的值Cf時，由于調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105在返回前業(yè)已到位，所以調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105停止移動(步S1523)。
當(dāng)返回前的位置Cf0不等于復(fù)位后的值Cf時，判斷返回前的位置Cf0是否大于復(fù)位后的值Cf(步1518)。如果返回前的位置Cf0大于復(fù)位后的值Cf，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105把最近拍攝方向作為返回方向，向最近拍攝方向移動(步S1519)。
然后，判斷返回前的位置Cf0是否小于Cf(步S1520)。當(dāng)返回前的位置Cf0小于Cf時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105被看做返回前業(yè)已到達(dá)Cf0，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105停止移動(步S1523)。當(dāng)返回前的位置Cf0大于Cf時，重新進(jìn)行從步319開始的處理。
如果返回前的位置Cf0小于復(fù)位后的值Cf時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105把無限遠(yuǎn)方向作為返回方向，向無限遠(yuǎn)方向移動(步S1521)。
然后，判斷返回前的位置Cf0是否大于Cf(步S1522)。當(dāng)返回前的位置Cf0大于Cf時，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105被看做在返回前業(yè)已到達(dá)Cf0，調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105停止移動(步S1523)。當(dāng)返回前的位置Cf0小于Cf時，重新進(jìn)行從步S1521開始的處理。
調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105停止移動后，進(jìn)行通常的動作(步S1524)。在該通常的動作中，輸出攝影圖像，進(jìn)行通常的攝影動作。
然后，判斷電源是否斷開(步S1525)。如果電源被斷開，處理返回步S1501。如果電源未斷開，繼續(xù)進(jìn)行通常的動作。
因此，能夠抑制由于安裝了廣角鏡的狀態(tài)下接通電源時所產(chǎn)生的由強(qiáng)制變焦動作引起的模糊。
其次，參照

步S1515中的在裝有廣角鏡時調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置Cf1的計(jì)算方法。
圖23及圖24是安裝了廣角鏡時的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置的計(jì)算方法流程圖。
圖25是圖23中的變焦范圍V的計(jì)算程序的流程圖。
在上述步S1515中，算出裝有廣角鏡121時的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置Cf1，在該計(jì)算方法中，首先求出電源接通前變倍透鏡102的位置(C2)和調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置(Cf0)在AF微機(jī)115中所存的軌跡上是到達(dá)了哪個焦距？哪個景物距離？然后，由于安裝廣角鏡3(步S1514)致使焦距有所改變，算出為了用上述景物距離保持調(diào)焦用的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置Cf1(例如，求出圖2(a)中的302在圖2(b)中對應(yīng)于哪個點(diǎn)，將這時的調(diào)焦位置作為Cf1)。
在AF微機(jī)115中，與前面所述的第1—3實(shí)施例一樣，將圖2(a)、2(b)所示的多個軌跡作為圖9(a)、9(b)所示的表格數(shù)據(jù)存儲。
圖9(a)所示的表格數(shù)據(jù)對應(yīng)于圖2(a)所示的軌跡數(shù)據(jù)，圖9(b)所示的表格數(shù)據(jù)對應(yīng)于圖2(b)所示的軌跡數(shù)據(jù)。用這一列的表格數(shù)據(jù)描繪一條軌跡。此時，如圖9(b)所示，行方向n表示景物距離的變化，列方向的變數(shù)V表示變焦位置(焦距)的變化。例如，在本實(shí)施例中，n＝0表示無限遠(yuǎn)，n＝m表示1cm的景物距離，V＝0表示廣角端，V越大，焦距越大，V＝S表示最近端的變焦位置(V＝t表示用圖2中的301表示的變焦位置)。因此，用一列表格數(shù)據(jù)能描繪一條軌跡。
其次，參照圖23及圖24，說明裝有廣角鏡時計(jì)算調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105返回前的位置Cf1的方法。
如圖23所示，首先，將電源接通前的變倍透鏡102的位置Cz作為ZP被存入存儲器中(步S1701)。然后，為了算出變倍透鏡102的位置ZX位于數(shù)據(jù)表格中的哪個變焦范圍V，進(jìn)行變焦范圍V的計(jì)算(步S1702)。
計(jì)算該變焦范圍V時，如圖25所示，設(shè)變焦范圍變數(shù)V為“0”，進(jìn)行初始化處理(步S2101)。然后用式(5)算出變焦范圍V的邊界上的變焦位置C(V)(步S2102)。該變焦位置C(V)相當(dāng)于圖4所示的變焦透鏡位置Z0、Z1、Z2……。
C(V)＝(望遠(yuǎn)拍攝端的變焦位置一廣角端的變焦位置)*V/S＋廣角端的變焦位置式中之所以用數(shù)值S除，是因?yàn)橐脠D9(a)中的變焦范圍數(shù)據(jù)個數(shù)S等分變倍透鏡的全部移動范圍。
算出變焦位置C(V)后，判斷變倍透鏡102的位置ZP是否等于變焦位置C(V)(步S2103)。當(dāng)變倍透鏡102的位置ZP等于變焦位置C(V)時，表示變倍透鏡102的位置ZP正位于范圍V的邊界上，設(shè)定邊界標(biāo)志為“1”(步S2107)，步S1702中的處理結(jié)束。
當(dāng)變倍透鏡102的位置ZP不等于變焦位置C(V)時，判斷變倍透鏡102的位置ZP是否小于變焦位置C(V)(步S2104)。當(dāng)變倍透鏡102的位置ZP小于變焦位置C(V)時，變倍透鏡102的位置ZP應(yīng)在C(V－1)和C(V)之間，設(shè)定邊界標(biāo)志為“0”(步S2106)，步S1702中的處理結(jié)束。
當(dāng)變倍透鏡102的位置ZP不小于變焦位置C(V)時，使變焦范圍V增量(步S2105)，再進(jìn)行從步S2102開始的處理。于是能求出現(xiàn)在變倍透鏡102的位置ZP位于圖9(b)所示的表中的V＝K的變焦范圍，而且能知道它是否在邊界上。
算出變焦范圍V后，如圖23所示，設(shè)定景物距離n為“0”(步S1703)，根據(jù)邊界標(biāo)志判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否在變焦范圍的邊界上(步S1704)。當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“0”時，判斷變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否在變焦范圍的邊界上，當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“1”時，判定變倍透鏡102現(xiàn)在的位置是否在變焦范圍的邊界上。
當(dāng)邊界標(biāo)志為“0”時，變焦位置Cz不是在圖9(a)、9(b)中數(shù)據(jù)的位置上，而是處于其中的中間位置上。這時，如果不將圖9(a)、9(b)中的表格數(shù)據(jù)在變數(shù)V的行方向中進(jìn)行內(nèi)插補(bǔ)充，就不能求出正確的調(diào)焦位置數(shù)據(jù)。
因此，采用圖4的方法求出正確的調(diào)焦位置。在圖4中，縱軸、橫軸分別表示調(diào)焦透鏡位置、變焦透鏡位置。AF微機(jī)115中存儲的代表性的軌跡位置是變焦透鏡位置為Z0、…、ZK－1、ZK…ZS，調(diào)焦透鏡位置為a0、…、aK－1、aK…aS，b0、…、bK－1、bK…bS。
當(dāng)變焦透鏡位置ZX不在邊界上、調(diào)焦透鏡位置位于PX時，求出aX、bX作為內(nèi)插數(shù)據(jù)，利用上述式(2)、式(3)求出aX、bXax＝ak－(zk－zx)*(ak－ak－1)/(zk－zk－1)bx＝bk－(zk－zx)*(bk－bk－1)/(zk－zk－1)即根據(jù)變焦透鏡位置ZX和該位置兩側(cè)的變焦邊界位置(ZK和ZK－1)求出內(nèi)分比，再用該內(nèi)分比對所存的4個表格數(shù)據(jù)中的同一景物距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)分計(jì)算，求出內(nèi)插數(shù)據(jù)aX、bX。
當(dāng)邊界標(biāo)志為“0”時，設(shè)ZK＝C(V)，ZK－1＝Z(V－1)，Zx＝C2(步S1705)。
然后，讀出4個表格數(shù)據(jù)A(n，V－1)，A(n，v)，A(n＋1，v－1)，A(n＋1，V)(步S1706)，由式(2)、式(3)算出aX、bX(步S1707)。
反之，當(dāng)邊界標(biāo)志“1”時，讀出景物距離n、以及與變倍透鏡102相對應(yīng)的調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的調(diào)焦位置A(n，v)，A(n＋1，v)，將A(n，v)、A(n＋1，v)作為ax、bx存儲(步S1708)。
算出ax、bx后，判斷電源接通前調(diào)焦透鏡105的位置Cf0是否大于ax(步S1709)。當(dāng)Cf0大于ax時，判斷Cf0是否大于bx(步S1710)。
當(dāng)Cf0大于bx時，即假設(shè)Cf0位于最近拍攝端，使景物距離n增量(步S1711)。然后，判斷景物距離n是否小于最近景物距離m(步S1712)。當(dāng)物距n小于最近物距m時，再返回步S1704開始進(jìn)行的處理。當(dāng)景物距離n不小于最近景物距離m時，若Cf0超過最近拍攝端，將軌跡參數(shù)α作為“0”存儲起來(步S1713)。
然后，如圖24所示，算出軌跡參數(shù)β，作為bx－ax的差分值存儲起來(步S1715)。軌跡參數(shù)β存儲后，再將軌跡參數(shù)ν作為物距n存儲起來(步S1716)。
當(dāng)Cf0不大于ax時(步S1709)、且Cf0超過無限遠(yuǎn)位置時，將軌跡參數(shù)α設(shè)為“0”，軌跡參數(shù)β設(shè)為bx－ax的差分值，軌跡參數(shù)ν設(shè)為物距n存儲(步S1713，1715，1716)。
當(dāng)Cf0不大于bx時(步S1710)，Cf0是在物距n和n＋1之間，將軌跡參數(shù)α作為Cf0－ax的差分值存儲起來(步S1714)。然后，將軌跡參數(shù)β作為bx－ax的差分值、軌跡參數(shù)ν作為物距n存儲(步S1715、1716)。
因此，表示在電源接通之前變倍透鏡102的位置及調(diào)焦補(bǔ)償透鏡105的位置位于軌跡上哪個位置的軌跡參數(shù)α、β、ν被存儲起來，作為廣角鏡121安裝之前的物距信息之用。
然后，將安裝廣角鏡121時被強(qiáng)制地移動到可調(diào)焦位置的變焦位置CO暫時作為ZP存入存儲器中(步S1717)，算出變焦范圍V(步S1718)。此時算出的變焦范圍V滿足關(guān)系式0≤v≤t。
算出變焦范圍V后，根據(jù)邊界標(biāo)志判斷CO是否位于變焦范圍的邊界上(步S1719)。當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“0”時，則判定CO不在變焦范圍的邊界上。當(dāng)邊界標(biāo)志設(shè)定為“1”時，則判定CO在變焦范圍的邊界上。
當(dāng)邊界標(biāo)志為“0”時，設(shè)ZK＝C(V)、C(v－1)＝ZK－1、Zx＝CO(步S1720)。
然后，讀出4個表格數(shù)據(jù)B(ν，v－1)、B(ν，v)、B(ν＋1，v－1)、B(ν＋1，v)(步S1721)，由式(2)、式(3)算出ax、bx(步S1722)。
反之，當(dāng)邊界標(biāo)志為“1”時，設(shè)ax為B(ν，v)bx為B(ν＋1，v)，分別存起來(步S1723)。
算出ax、bx后，由下式(9)求出裝有廣角鏡時保持聚焦位置的調(diào)焦透鏡位置Cf1(步S1724)。
Cf1＝ax＋(bx－ax)*α/β…………(9)如上所述，裝上廣角鏡121時由于進(jìn)行透鏡復(fù)位動作，所以在未起動自動調(diào)焦方式而輸出圖像時不產(chǎn)生模糊。
如上所述，如果采用上述實(shí)施例中的攝像機(jī)，則變換鏡頭作為基準(zhǔn)位置變更裝置安裝到可變焦距鏡頭上時，基準(zhǔn)位置便被變更到第2焦距范圍內(nèi)相對應(yīng)的基準(zhǔn)位置上，借此防止在未認(rèn)清廣角鏡等變換鏡頭的安裝情況下引起的攝影者的混亂，同時能提高圖像質(zhì)量及自動調(diào)焦性能。
另外，如果采用上述實(shí)施例中的攝像機(jī)，由于將校正透鏡組移動到基準(zhǔn)位置，進(jìn)行位置檢測裝置的初始化運(yùn)作，所以能夠抑制位置檢測裝置的檢測偏差。
另外，如果采用上述實(shí)施例中的攝像機(jī)，由于由基準(zhǔn)位置變更裝置變更后的基準(zhǔn)位置設(shè)定在位置檢測裝置進(jìn)行初始化之前保持校正透鏡組的位置的調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的位置，因此隨著變換鏡頭的安裝而進(jìn)行強(qiáng)制變焦動作，能抑制不需要的模糊的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種鏡頭控制裝置，備有以下部件，(A)改變倍率用的第1透鏡，(B)校正伴隨第1透鏡的移動引起的焦平面位置的變化的第2透鏡，(C)可在第1及第2透鏡的光軸上自由裝卸的第3透鏡，(D)隨著第3透鏡的安裝動作，將第1透鏡從第1范圍移動到第2范圍，同時隨著該第1透鏡向第2范圍的移動，校正第2透鏡的位置、實(shí)際上用來保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)的控制部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中上述控制部件備有存儲與第1透鏡的第1移動范圍有關(guān)的在第1透鏡的移動過程中保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的第2透鏡的移動軌跡的信息的存儲器；將第1透鏡從第1范圍移動到第2范圍時，用第1移動范圍中的上述移動軌跡控制第2透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件備有存儲與第1透鏡的第1移動范圍有關(guān)的在第1透鏡的移動過程中保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的第2透鏡的移動軌跡的信息的存儲器，將第1透鏡從第1范圍移動到第2范圍時，根據(jù)對第1移動范圍內(nèi)的移動軌跡校正后的移動軌跡，控制第2透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件備有存儲分別與第1透鏡的第1移動范圍及第2移動范圍有關(guān)的在第1透鏡的移動過程中保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的第2透鏡的移動軌跡的信息的存儲器；跟蹤與第1透鏡所在范圍相當(dāng)?shù)拇鎯ζ鲀?nèi)的移動軌跡，控制第2透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中上述控制部件備有存儲分別與第1透鏡的第1范圍及第2范圍有關(guān)的保持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的第2透鏡的移動軌跡的信息的存儲器，在裝上第3透鏡時，檢測與第3透鏡安裝前的第2透鏡位置相當(dāng)?shù)木拔锞嚯x，在變倍透鏡移動到第2范圍后，從存儲器中存儲的與第2范圍相當(dāng)?shù)牡?透鏡的移動軌跡中讀出與檢測到的景物距離相當(dāng)?shù)囊苿榆壽E，跟蹤該讀出的移動軌跡控制第2透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中，上述第2范圍設(shè)定在靠近第1范圍的廣角拍攝端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭控制裝置，其中，上述第3透鏡是將可由第2透鏡調(diào)焦的第1透鏡的移動范圍推移到廣角拍攝端的廣角鏡。
8.一種鏡頭控制裝置，包括以下部件，(A)改變倍率用的變倍透鏡，(B)校正伴隨變倍透鏡的移動引起的焦平面位置的變化的校正透鏡，(C)將變倍透鏡的移動范圍從第1范圍移動到第2范圍時，用移動第1范圍時的校正透鏡的控制信息，在變倍透鏡從第1范圍移動到第2范圍的過程中控制校正透鏡的驅(qū)動方向和驅(qū)動速度的控制部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件在變更焦距的變換鏡頭裝上后，將變倍透鏡從第1范圍移動到第2范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏡頭控制裝置，其中，上述變換鏡頭是將焦距推移到廣角拍攝端的廣角鏡頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鏡頭控制裝置，其中，上述部件備有存儲變倍透鏡在第1范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第1存儲部分、以及存儲變倍透鏡在第2范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第2存儲部分；根據(jù)與變倍透鏡的位置相對應(yīng)的第1或第2存儲部分中存儲的信息，控制校正透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件在將變倍透鏡的移動范圍從第1范圍移動到第2范圍時，用第1范圍中的校正透鏡的移動軌跡內(nèi)最接近第2范圍的移動軌跡，控制校正透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鏡頭控制裝置，其中，上述第2范圍設(shè)定在靠近第1范圍的廣角拍攝端，上述變換鏡頭是將第1透鏡的移動范圍推移到廣角拍攝端的廣角鏡。
14.一種攝像裝置，包括以下部件(A)改變倍率用的變倍透鏡，(B)校正伴隨變倍透鏡的移動引起的焦平面位置的變化的校正透鏡，(C)將通過變倍透鏡和校正透鏡入射的光學(xué)圖像變換成圖像信號輸出的攝像部件，(D)顯示由攝像部件輸出的圖像信號的監(jiān)視器，(E)在變倍透鏡的移動范圍從第1范圍移動到第2范圍過程中，禁止將圖像信號顯示在監(jiān)視器上的控制部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的攝像裝置，其中，還備有將變倍透鏡的可調(diào)焦的移動范圍從第1范圍推移到第2范圍的更換鏡頭，上述控制部件隨著更換鏡頭的安裝，將變倍透鏡強(qiáng)制地移動到第2范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的攝像裝置，其中，上述第2范圍位于靠近第1范圍的廣角側(cè)，上述更換鏡頭是將焦距移動到廣角側(cè)的廣角鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的攝像裝置，其中，上述控制部件備有存儲變倍透鏡在第1范圍內(nèi)移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第1存儲部分，以及存儲變倍透鏡在第2范圍內(nèi)移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第2存儲部分，根據(jù)與變倍透鏡的位置對應(yīng)的第1或第2存儲部分存儲的信息，控制校正透鏡的移動。
18.一種鏡頭控制裝置，包括以下部件(A)改變倍率用的變倍透鏡，(B)校正伴隨變倍透鏡的移動引起的焦平面位置的變化的校正透鏡，(C)檢測變倍透鏡位置的位置檢測部件，(D)根據(jù)變倍透鏡的位置，變更使位置檢測部件初始化用的基準(zhǔn)位置的控制部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件在裝上變更焦距的變換鏡頭后，用來將變倍透鏡的移動范圍從第1范圍推移到第2范圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的鏡頭控制裝置，其中，上述基準(zhǔn)位置分別設(shè)在第1范圍及第2范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件備有存儲變倍透鏡在第1范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡移動軌跡的信息的第1存儲部分，以及存儲變倍透鏡在第2范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡移動軌跡的信息的第2存儲部分；根據(jù)與變倍透鏡的位置對應(yīng)的第1或第2存儲部分中存儲的信息，控制校正透鏡的移動。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的鏡頭控制裝置，其中，上述第2范圍位于靠近第1范圍的廣角拍攝端，上述變換鏡頭是將焦距推移到廣角攝端的廣角鏡。
23.一種鏡頭控制裝置，包括以下部件(A)改變倍率用的變倍透鏡，(B)校正伴隨變倍透鏡的移動引起的焦平面的變化的校正透鏡，(C)檢測變倍透鏡的位置的位置檢測部件，(D)根據(jù)電源接通時變倍透鏡的位置，變更使位置檢測部件初始化用的基準(zhǔn)位置的控制裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件在裝上變更焦距的變換鏡頭后，將變倍透鏡的移動范圍從第1范圍移動到第2范圍。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的鏡頭控制裝置，其中，上述基準(zhǔn)位置分別設(shè)在第1范圍及第2范圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的鏡頭控制裝置，其中，上述控制部件備有存儲變倍透鏡在第1范圍內(nèi)移動時維持調(diào)焦用的校正透鏡移動軌跡的信息的第1存儲部分，以及存儲變倍透鏡在第2范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡移動軌跡的信息的第2存儲部分；根據(jù)與變倍透鏡的位置相對應(yīng)的第1或第2存儲部分存儲的信息，控制校正透鏡。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的鏡頭控制裝置，其中，上述第2范圍是靠近第1范圍的廣角拍攝端，上述變換鏡頭是將焦距推移到廣角拍攝端的廣角鏡。
28.一種攝像裝置，包括以下部件(A)改變倍率用的變倍透鏡，(B)校正伴隨變倍透鏡的移動引起的焦平面位置的變化的校正透鏡，(C)將通過變倍透鏡及校正透鏡入射的光學(xué)圖像變換成圖像信號輸出的攝像部件，(D)顯示由攝像部件輸出的圖像信號的監(jiān)視器，(E)將變倍透鏡的移動范圍從第1范圍移動到第2范圍，同時在將變倍透鏡移動到第2范圍后，將校正透鏡移向調(diào)焦位置，而且在變倍透鏡和校正透鏡的移動結(jié)束之前，禁止在監(jiān)視器上顯示圖像信號的控制部件。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的攝像裝置，其中，還備有將變倍透鏡的可調(diào)焦移動范圍從第1范圍推移到第2范圍的變換鏡頭，上述控制部件隨著該變換鏡頭的安裝，將變倍透鏡強(qiáng)制移動到第2范圍。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的攝像裝置，其中，上述第2范圍位于靠近第1范圍的廣角拍攝端，上述變換鏡頭是將焦距推移到廣角拍攝端的廣角鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的攝像裝置，其中，上述控制部件備有存儲變倍透鏡在第1范圍內(nèi)移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第1存儲部分，以及存儲變倍透鏡在第2范圍移動時維持調(diào)焦?fàn)顟B(tài)用的校正透鏡的移動軌跡的信息的第2存儲部分，根據(jù)與變倍透鏡的位置對應(yīng)的第1或第2存儲部分中存儲的信息，控制校正透鏡的移動。
全文摘要
鏡頭控制裝置，其中備有變倍透鏡、可以隨著變倍透鏡的移動對焦點(diǎn)面進(jìn)行補(bǔ)償用的補(bǔ)償透鏡，以及可以在光路內(nèi)自由裝卸、而且通過插入上述光路之后，對上述變倍透鏡的移動范圍加以限制的變換透鏡，另外還有透鏡控制裝置，當(dāng)上述變換透鏡安裝之后，用來對上述補(bǔ)償透鏡的移動范圍進(jìn)行變更，借此作為補(bǔ)償?shù)氖侄巍?br> 文檔編號G02B7/10GK1116726SQ95104340
公開日1996年2月14日 申請日期1995年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月12日
發(fā)明者大川原裕人, 田中妙子 申請人:佳能株式會社