JP4020481B2 - Automatic focus adjustment device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばカメラ等に用いられる自動焦点調節装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、カメラ等の自動焦点調節装置に於いて、撮影レンズのデフォーカス量とデフォーカス方向を検出して、これに基づいてレンズ駆動量と駆動方向を求め、撮影レンズを駆動して合焦させる装置は数多く提案されている。
【0003】
そして、撮影レンズの駆動方向を反転した時、撮影レンズの駆動系のガタにより、撮影レンズの駆動モータが作動しているにも拘らず撮影レンズが動かない状態が発生する。この原因としては、次のようなものがある。
【0004】
駆動モータから駆動レンズに駆動力を伝えるためにギア列の回転を落としてトルクを上げているが、このギア列の噛み合いによるバックラッシュで位置ずれが発生する。
【0005】
また、多くの撮影レンズでは、駆動モータによって回転されるリング部材に対して撮影レンズを光軸方向に直進させるためのカム構造を有している。このカムの嵌合ガタによって、バックラッシュが発生する。
【0006】
撮影レンズの移動を直接検出してレンズの駆動量を制御すれば、これらのガタは考慮する必要がない。しかしながら、現在の自動焦点調節装置に於いては、レンズ駆動モータ近傍に配設されたフォトインタラプタによって、撮影レンズの移動量をモニタして検出する方法が主流になっている。そのため、駆動モータと撮影レンズの間の上述したガタの影響は避けられないものとなっている。
【0007】
したがって、焦点検出手段により求められたデフォーカス方向とデフォーカス量に基づいてレンズ駆動する場合、レンズ駆動方向が反転すると、デフォーカス量に基づいて求めたレンズ駆動量だけ駆動しても、上述したガタ量分はレンズは移動しないため、駆動量が不足して正確にピントを合わせることができない。
【0008】
こうした課題を解決するために、従来いくつかの提案がなされている。
【0009】
例えば、特開昭60−52812号公報に開示されているような装置は、レンズ固有のガタ量を記憶しておき、駆動方向が反転したときに駆動量を補正するものである。
【0010】
また、特開平4−306608号公報では、駆動方向が反転したときに、記憶したデータに基づいてレンズのガタ量を求め、最初にガタ量分だけレンズ駆動を行い、その後、再度測距して求めたレンズ駆動量分をレンズ駆動することにより合焦精度とスピード感を得ている。
【0011】
また、カメラの傾きによって、ガタの発生状況が変化するという課題もある。カメラの傾きが大きくなると、フォーカスレンズの自重により、伝達系のガタは片方向に寄せられた状態となる。そのため、フォーカスレンズの位置は、駆動方向には関係なく、フォーカスレンズの自重落下方向によってのみ決定される。
【0012】
したがって、例えばカメラを下向きで繰り込み方向に駆動(フォーカスレンズは繰り出し側に片寄せされて停止)してから、繰り出し方向に駆動させた場合には、前回と逆方向の駆動ではあるが、ガタ補正した分だけ駆動過多となってしまう。このため、合焦点近傍でフォーカスレンズが往復を繰り返す、いわゆるハンチングを起こし、いつまでも合焦できないという課題がある。
【0013】
このような課題を解決するために、特開平9−33786号公報では、レンズの姿勢を検出する姿勢検知手段を設け、姿勢検知手段の検知結果を用いて制御方法を変更してガタを補正する技術が開示されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した特開昭60−52812号公報及び特開昭4−306608号公報に開示されているような装置の場合、製造初期に記憶したガタ量のみを対象にしている。しかしながら、ガタ量は経時変化や使用状況に応じたカメラの姿勢、電源電圧等によっても変化するものである。上記特開昭60−52812号公報及び特開昭4−306608号公報に記載の技術では、こうした変化量は考慮されないため、正しいガタの除去ができず、AF精度の低下や、合焦点近傍でフォーカスレンズが往復を繰り返す、いわゆるハンチングを起こして使用感が悪いという課題を有している。
【0015】
また、上記特開平9−33786号公報では、レンズの傾き角を検出して姿勢によって、変化するガタ量に対応している。しかし、一般に姿勢検知装置(水銀スイッチ等)は高価であり、普及機クラスのカメラではこの方式を採用することができないという課題を有している。
【0016】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、低コスト、且つ簡単な構成で、レンズのガタを確実に除去して高精度のAFと使用感の改善を実現することができる自動焦点調節装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距手段と、上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、前回の撮影レンズの駆動方向に対して、上記測距手段の出力に基づき今回の駆動方向が反転か否かを検出する反転検出手段と、今回の撮影レンズの駆動方向が反転する場合には、記憶したデータに基づきガタ量を出力するガタ量出力手段と、上記反転検出手段が反転を検出した際に、上記ガタ量出力手段の出力するガタ量に基づいて上記レンズ駆動手段によりレンズ駆動を実行させた後に、上記測距手段によりずれ量を検出させて上記反転検出手段により再度反転であるか否かを判定する判定手段と、上記判定手段が再度反転であると判定した場合には、上記ガタ量を補正する補正手段と、を具備し、上記補正手段により補正された上記ガタ量に基づいて、上記レンズ駆動手段はレンズ駆動を行うことを特徴とする。
【0018】
この発明にあっては、測距手段によって、撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向が求められ、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向が求められる。そして、上記駆動量及び駆動方向に基づいて、撮影レンズがレンズ駆動手段により駆動される。また、前回の撮影レンズの駆動方向に対して、上記測距手段の出力に基づき今回の駆動方向が反転か否かが反転検出手段で検出される。ここで、今回の撮影レンズの駆動方向が反転される場合には、記憶されたデータに基づいてガタ量出力手段からガタ量が出力される。また、上記反転検出手段で反転が検出された際に、上記ガタ量出力手段から出力されるガタ量に基づいて上記レンズ駆動手段によりレンズ駆動が実行された後に、上記測距手段によりずれ量が検出されて上記反転検出手段により再度反転であるか否かが判定手段で判定される。そして、上記判定手段が再度反転であると判定した場合には、上記ガタ量が補正手段によって補正される。更に、上記補正手段により補正された上記ガタ量に基づいて、上記レンズ駆動手段によりレンズ駆動が行われる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【0020】
図1は、この発明の第1の実施の形態で、自動焦点調節装置の概念を示したブロック図である。
【0021】
図1に於いて、この自動焦点調節装置は、撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距部1と、上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズのフォーカスレンズ群を駆動するレンズ駆動部2と、前回のフォーカスレンズ群の駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転か否かを検出する反転検出部3と、この反転検出部3が今回のフォーカスレンズの群の駆動方向が反転することを検出すると、記憶したデータに基づいてガタ量を出力するガタ量出力部4と、このガタ量出力部4の出力である上記ガタ量が適切か否かを判定する判定部5と、この判定部5が上記ガタ量が適切ではないと判定した場合に、上記ガタ量を補正する補正部6とから構成されている。
【0022】
このような構成に於いて、測距部1に於いて、撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向が求められ、また上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向が求められる。また、レンズ駆動部2では、上記駆動量及び駆動方向に基づいて、撮影レンズのフォーカスレンズ群が駆動される。反転検出部3では、測距部1の出力とレンズ駆動部2の出力に基づいて、前回のフォーカスレンズ群の駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転するか否かが検出される。
【0023】
ここで、反転検出部3で反転すると検出された場合、記憶されたデータに基づいてガタ量がガタ量出力部4から判定部5に出力され、判定部5にて上記ガタ量が適切か否かが判定される。上記ガタ量が不適切と判定された場合は、上記補正部6によって上記ガタ量が補正される。これにより、正確なガタ量が求められる。そして、以後の焦点調節動作に於いては、上記補正ガタ量を用いることにより、高精度な焦点調節が可能となる。
【0024】
次に、この発明の第2の実施の形態について説明する。
【0025】
図2は、この発明の自動焦点調節装置が適用されたカメラの電気制御系の構成を示したブロック図である。
【0026】
図2に於いて、カメラの制御装置であるコントローラ11は、例えば内部にCPU(中央処理装置)12、ROM13、RAM14、アナログ−デジタル(A/D)コンバータ(ADC)15を有している。このカメラは、コントローラ11の内部のROM13に格納されたカメラのシーケンスプログラムに従って、カメラの一連の動作を行っている。また、コントローラ11は、その内部にEEPROM16を有しており、AF制御、測光等に関する補正データをボディ毎に記憶することができる。
【0027】
上記コントローラ11には、フィルム駆動部19と、レンズ駆動部20と、AFエンコーダ21と、ズーム駆動部22と、ズームエンコーダ23と、AFセンサ24と、測光部25と、シャッタ駆動部26と、絞り駆動部27と、ファーストレリーズスイッチ(1RSW)28及びセカンドレリーズスイッチ(2RSW)29が接続されている。
【0028】
上記フィルム駆動部19は、コントローラ11の指令に基づいて、図示されないフィルムの巻き上げ、巻き戻しの制御を行うためのものである。
【0029】
また、レンズ駆動部20は、コントローラ11によって制御されるもので、後述する撮影レンズ41のフォーカスレンズ群をAFモータ31によって駆動する。フォーカスレンズ群の制御位置は、AFフォトインタラプタを含むAFエンコーダ21により検出されコントローラ11に入力される。
【0030】
ズーム駆動部22は、コントローラ11によって制御されるもので、撮影レンズ41のズームレンズ群をズームモータ32によって駆動する。また、ズームエンコーダ23はズームの制御位置をコントローラ11に入力する。
【0031】
AFセンサ24は、光電変換素子列であるフォトダイオードアレイ24L及び24Rを有しており、コントローラ11からの制御信号によってその動作が制御される。
【0032】
測光部25は、被写体の輝度に応じた出力を発生するものである。コントローラ11は、この発生された測光出力をA/Dコンバータ15によりA/D変換して、測光値としてRAM14に格納する。
【0033】
また、シャッタ駆動部26及び絞り駆動部27は、コントローラ11の指令に基づき、それぞれシャッタの制御と絞りの制御を行う。
【0034】
更に、ファーストレリーズスイッチ28及びセカンドレリーズスイッチ29は、図示されないレリーズ釦に連動したスイッチである。レリーズ釦の第1段階の押し下げによりファーストレリーズスイッチ28がオンし、引き続いて第2段階の押し下げでセカンドレリーズスイッチ29がオンする。コントローラ11は、ファーストレリーズスイッチ28のオンで測光、AFを行い、セカンドレリーズスイッチ29のオンで露出動作とフィルム巻き上げを行う。
【0035】
図3は、この第2の実施の形態に於けるカメラの光路系の構成を示した図である。
【0036】
図3に於いて、被写体からの光束は5群構成の撮影レンズ41を通過し、メインミラー42に入射する。撮影レンズ41は、第1群レンズ51、第2群レンズ52、第3群レンズ53、第4群レンズ54及び第5群レンズ55の各レンズ群により構成される。そして、第1群レンズ51、第2群レンズ52でフォーカシングが行われ、第3群レンズ53、第4群レンズ54でズームが行われる。ズーム時は、第3群レンズ53、第4群レンズ54を移動させると同時に、第1群レンズ51、第2群レンズ52がカム構造で駆動されて、ズーム時のピント移動が防止されている。
【0037】
上記メインミラー42はハーフミラーになっており、入射光量の70%がファインダ光学系43に向けて反射される。一方、入射光量の残りの30%はメインミラー42を透過し、サブミラー44で反射された後、焦点検出光学系45に導かれる。
【0038】
上記ファインダ光学系43は、スクリーン61、コンデンサレンズ62、プリズム63、モールドダハミラー64、接眼レンズ65により構成されるもので、このファインダ光学系43に入射された光は、上記スクリーン61、コンデンサレンズ62、プリズム63、モールドダハミラー64、接眼レンズ65を通して、撮影者により観察される。
【0039】
メインミラー42とサブミラー44は、フィルム露光時には、図中破線で示され位置に退避する。そして、撮影レンズ41を通過した被写体光束は、シャッタ71の開いている間にフィルム72に露光される。
【0040】
更に、上記焦点検出光学系45は、視野絞り81、赤外カットフィルタ82、コンデンサレンズ83、ミラー84、再結像絞り85、再結像レンズ86とから構成されており、AFセンサ24に焦点検出光束を導くようになっている。
【0041】
次に、図4乃至図7を参照して、第2の実施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒について説明する。図4乃至図6は上記ズームレンズ鏡筒の分解斜視図であり、図7は沈胴状態での縦断図である。
【0042】
このズーム鏡筒レンズの主要構成は、固定枠91、固定鏡枠92、フォーカスリング93、内側ズーム環94、外側ズーム環であるカム環95、第1群〜第5群レンズ51〜55、上記第1群〜第5群レンズ51〜55をそれぞれ保持する第1群〜第5群枠96〜100、フォーカス駆動ユニット101、ズーム駆動ユニット102及びズームエンコーダ23とから構成される。
【0043】
固定枠91は、カメラのミラーボックスにスペーサ105、106を介して固着される。固定枠91は中央部に第5群枠100を支持する開口91aを、また固定鏡枠92が嵌合する嵌合部91dを有する。更に、固定枠91は、内側ズーム環94を光軸O回りに回転自在に支持する円筒部91eを有しており、内側ズーム環94の光軸方向の移動を規制するための摺動ピン91gがネジ91fによって上記円筒部91e上に固着されている。
【0044】
また、上記固定枠91には、第2群メインロッド97e、サブロッド97fを光軸方向に摺動自在に支持する嵌合孔部91bと嵌合長孔91cが設けられている。そして、フォーカス駆動ユニット101、ズーム駆動ユニット102が、固定枠91に取り付けられている。
【0045】
固定鏡枠92は、上記固定枠91の嵌合部91dに、その内周部92aが嵌合した状態で固着される。その円周部には、光軸Oに沿って第1群枠96と第2群枠97の案内直進溝92b、92cと、固定枠91側の内周の周方向に沿ってフォーカスリング93の軸方向位置規制用の内周溝92gが、それぞれ設けられている。
【0046】
フォーカスリング93は、その外周部は固定鏡枠92の内周部92aと嵌合するもので、該内周部92aにはフォーカス駆動ユニット101の出力ギア101aと噛合する内歯ギア93eが設けられている。尚、101bは出力ギア101aと噛合するギア列である。また、外周部に摺動ピン93dがネジ93aにより固着され、摺動ピン93bは上記固定鏡枠92の内周溝92gに摺動自在に嵌合されて、フォーカスリング93の光軸O方向の移動を禁止している。
【0047】
カム環95のピン固着部93gには、該カム環95を光軸方向に移動させる摺動ピン93dがネジ93cにより固着される。尚、摺動ピン93dはカム環95のフォーカスカム溝95bに摺動自在に嵌入される。図8乃至図11に示されるように、フォーカスリング93の切欠部93hが、円周方向の回転により固定枠91に固着されたストッパピン91iに当接した位置が、カム環95の光軸方向に於ける繰り込み側の機械的終端となる。
【0048】
内側ズーム環94は、その内周部は上記固定枠91の円周部91eに回動自在に嵌合しており、その円周部に設けられている内周溝94dに固定枠91の摺動ピン91gが嵌入されて、内側ズーム環94の光軸方向の移動が禁止される。そして、内側ズーム環94の内周部には、上記ズーム駆動ユニット102の出力ギア102aが噛合する内歯ギア94cが設けられている。
【0049】
また、内側ズーム環94には、第3及び第4群枠98及び99をズーム駆動させるためのカム溝94a及び94bが設けられている。カム溝94a、94bには、第3、第4群枠98、99が固着される摺動ピン98j、99fが嵌合されるが、そのカム形状はそれぞれ光軸方向の変位を有しない鏡枠沈胴状態に対応する沈胴領域のカム溝部と、光軸方向のズーム変位を有するズーム領域のカム溝とで形成されている。また、その外周部には、カム環95の直進溝95aに嵌入されているローラ94fがピン94eにより回転自在に支持されている。
【0050】
カム環95はその外周部及び内周部は、上記固定鏡枠92及び第1群枠96に、それぞれ回動或いは摺動自在に嵌入される。そして、光軸O方向に沿って直進溝95aが設けられ、その溝に嵌合されるローラ94fを介して、上記内側ズーム環94によってズーム量に応じた回転駆動がなされる。
【0051】
更に、カム環95には、フォーカシング繰り出し量に対応するフォーカスカム溝95bが設けられ、フォーカスリング93の摺動ピン93dが嵌入されているので、カム環95はフォーカシング量だけ光軸方向に移動される。
【0052】
このカム環95にはカム溝95c、95dが設けられており、カム溝95c、95dには、第1群枠96及び第2群枠97に支持される第1及び第2群ローラ96b及び97jが嵌入される。したがって、カム環95のズームによる回動値或いはフォーカシングによる軸方向の移動に応じて、第1群枠96及び第2群枠97は光軸O方向に変位する。
【0053】
尚、カム溝95c、95dは、それぞれズーム、フォーカス時の駆動位置を与えるズーム領域のカム部と、カメラ非使用時に第1群枠96、第2群枠97を沈胴位置まで移動させるための沈胴領域のカム部とから形成されている。
【0054】
第1群枠96は、第1群レンズ51を保持する第1群レンズ保持枠96cが固着されている。その外周部は、カム環95に摺動自在に嵌入している。そして、その外周のカム溝95cの対応部96fには、ピン96aによって第1群ローラ96bが回転自在に取り付けられている。第1群ローラ96bは、上記カム溝95cと固定鏡枠92の直進溝92bにも嵌入しており、第1群枠96は直進溝92によって光軸O方向に直進案内されながら、カム環95の回動及び直進移動に応じて移動する。
【0055】
第2群枠97は、第2群レンズ52が取り付けられている第2群レンズ枠97aを保持する。切欠部97bに第2群メインロッド97e、サブロッド97fの一端が挿入され、固定片97dとネジ97gにより圧接して固定される。
【0056】
上記ロッド97e、97fの他端は、上記固定枠91の嵌合孔部91b、嵌合長孔91cに摺動自在に嵌入される。したがって、第2群枠97は回転することなく、光軸Oに沿って進退摺動可能である。また、上記ロッド97e、97fの中間部には、摺動自在に支持案内される第3群枠98が挿入される。
【0057】
更に、第2群枠97には第2群駆動板97hが固着され、該駆動板97hの先端部にはローラ97jがピン97iを介して回動自在に取り付けられる。上記ローラ97jは、上述したように、カム環95のカム溝95c及び固定鏡枠92の直線溝92cに嵌入される。したがって、カム環95の回動及び軸方向移動に伴い、第2群駆動板97hを介して第2群レンズ保持枠97が光軸方向に移動する。
【0058】
上記第3群枠98は、第3群レンズ53を保持する。そして、第2群枠97に固着された第2群メインロッド97eは、第3群枠98の切欠部98cに嵌入される。また、サブロッド97fは、スリープ98aを介して、第3群枠98を光軸方向に摺動自在に支持する。
【0059】
第3群ロッド98h、サブロッド98kには、第4群枠99が、光軸O方向に摺動自在に支持されるように取り付けられている。ピン取り付け部98sには、内側ズーム環94のカム溝94aに嵌入される摺動ピン98jがネジ98iにより固着されている。したがって、内側ズーム環94の回動により、第3群枠98が光軸O方向に進退移動される。
【0060】
また、上記第3群枠98には、図示されない絞り駆動ユニットが装着されている。
【0061】
上記第4群枠99は、第4群レンズ54を保持し、第3群ロッド98h、サブロッド98kによって、光軸方向に摺動自在に支持されている。摺動腕部99aには、内側ズーム環94に設けられたカム溝94bに嵌入される摺動ピン99fがネジ99eにより固着されている。したがって、内側ズーム環94の回動により、第4群枠99が光軸O方向に進退移動される。
【0062】
第5群枠100は、第5群レンズ55を保持するもので、固定枠91に取り付けられてる。
【0063】
次に、このように構成された第2の実施の形態に於けるズームレンズ鏡筒のズーミングとフォーカシング動作について説明する。尚、以下の説明に於いて、回転方向は被写体側からみた回転方向によって指示する。
【0064】
図7は、上記鏡筒の鏡枠沈胴状態を示しており、第1群枠96と第2群枠97が沈胴して、第2群メインロッド97eが固定枠の後方に突出された状態となっている。先ず、この状態から長焦点側へのズーミング動作について説明する。
【0065】
コントローラ11からのズーム駆動指示に基づいて、ズーム駆動ユニット102のズームモータ32の駆動により、上記繰り出し位置まで第1〜第4群レンズ51〜54が移動される。すなわち、上記駆動ユニット102の出力ギア102aを介して、内側ズーム環94が時計回りに回動される。その回動に伴って、摺動ピン98j、99fが、カム溝94a、94bのうち沈胴領域の溝からズーム領域の溝に位置されるようになる。
【0066】
そして、上記各ピンが固着されている第3及び第4群枠98及び99が移動され、第3及び4群レンズ53及び54が各ズーム位置に繰り出される。一方、カム環95も、内側ズーム環94に支持されるローラ94fを介して同方向に回動される。
【0067】
この回動により、ローラ96b、97jがカム溝95c、95dのうち、沈胴領域の溝部からズーム領域の溝部に位置せしめられる。同時に、上記ローラ96b、97jは固定鏡枠92の直進溝92b、92cに嵌入されているので、直進されて被写体方向に移動せしめられる。
【0068】
尚、上記直進溝92cに於いては、沈胴領域の溝からズーム領域の直進溝に移行される。
【0069】
そして、更にズーム駆動時には、位置不動である摺動ピン93dがカム環95のフォーカスカム溝95bに嵌入されているので、このカム作用により、カム環95自体が被写体側方向にピント補正量だけ移動される。
【0070】
したがって、上記ローラ96b、97jが直接、或いは間接的に固着されている第1群枠96、或いは第2群枠97のズーミングによる移動量は、カム環95のカム溝95c、95dによって、駆動される移動量と、上記フォーカスカム溝95dによって駆動されるピント補正量とが加算された量の移動となる。
【0071】
尚、上記ズーム移動量の説明は、長焦点側へのズーム駆動の場合であり、短焦点側へのズーム駆動は、内側ズーム環を反時計方向に駆動して行うことができ、その場合の動作は上記のズーム駆動と逆方向の動作となる。
【0072】
上記ズーム駆動に伴う、ズーム状態の検出については、カム環95の回動がズームエンコーダ23で検出される。このエンコーダ23は、固定鏡枠92に取り付けられたエンコーダ基板104上の導通パターンが、カム環95に取り付けられた接片台103に支持された接片103aと摺接されて、ズーム位置に関するコード化信号を取り出すものである。
【0073】
次に、図8乃至図11を参照して、フォーカスリング93の動作について説明する。この図8乃至図11は、フォーカスリング93とその摺動ピン93dがカム環95のフォーカスカム溝95dを摺動する様子を示したものである。
【0074】
図8は、焦点距離f0 に対応するカム環95が、回転角θf0 だけ回動され、フォーカス状態が無限側の機械的ストッパに当接された状態、すなわちフォーカスリング93の切欠部93hが固定枠91のストッパリング91iに当接された状態を示す。
【0075】
この図8の状態から、コントローラ11のフォーカス駆動指示に基づいて、上記フォーカス駆動ユニット101のAFモータ31が駆動され、ユニット出力ギア101aを介してフォーカスリング93が反時計回りに△θFだけ回動される。この回動に伴って、フォーカスカム溝95dが摺動ピン93dと摺動されるので、カム環95が被写体側へ移動される。この場合、内側ズーム環94は正しい状態にあるので、図9に示されるように、カム環95は移動量△L1だけ直進移動される。
【0076】
そして、ローラ96b、97jを介して、第1群枠96、第2群枠97が移動されて、フォーカスレンズ群である第1レンズ51、第2レンズ群52が被写体方向に繰り出される。
【0077】
図10は、図8の状態から、上述したズーミング動作により、焦点距離f1 に対応する回転角θf1 だけカム環95が反時計回りに回動された状態を示したものである。この回転により、カム環95は移動量△L2だけ直進移動される。
【0078】
図11は、上記図10の状態から、フォーカシング動作によりフォーカスリング93が回転角θFだけ反時計回りに回転された状態を示したものである。上述したように、カム環95は移動量△L3だけ直進移動されるが、カム溝95bの傾きが大きくなっているので、移動量△L3は焦点距離f0 の場合の移動量△L1より大きい値となる。
【0079】
尚、焦点距離f0 、f1 は、ズームエンコーダ23により検出されるカム環95の回転位置によって演算される。また、被写体の近距離側から遠距離側へのフォーカシング動作は、フォーカスリング93の駆動を上記とは逆に方向に駆動することによって行われる。
【0080】
図12は、フォーカスリング93とカム環95との相対回転角θと、カム環95の移動量Lとの関係を表した図である。このカム環95と移動量Lは、次式の関係を有している。
L=B/(A−θ)−C …(1)
上述したように、相対回転角θは、フォーカスリング93が無限遠側のストッパに当接された状態でのカム環95の回転角θfとフォーカスリング93の回転角θFの和であるから、移動量Lは次式で示される。
L=B/(A−(θf+θF))−C …(2)
いま、基準位置に於いて、θf、θFが0の時、Lを0とすると、上記(2)式は次のようになる。
【0081】
L=B/(A−(θf+θF))−B/A …(3)
通常は、この基準位置(θf=0)が通常撮影領域の短焦点側端(ワイド端)にされることによって、フォーカスレンズの繰り出し量制御が行われる。この場合、回転角θfはズームレンズの焦点距離、すなわちズームエンコーダ23の出力値により求められ、回転角θFは無限側機械的ストッパからのAFフォトインタラプタ33により検出される繰り出しパルス数により求められる。
【0082】
いま、任意の回転角θf′、θF′の位置から移動量△Lだけフォーカスレンズを繰り出すためのフォーカスリング93の回転角△θFは、次のようにして求められる。
この(4)式から、回転角△θFは次のように求められる。
測距動作によりデフォーカス量が検出され、更に合焦状態になるレンズ移動量△Lが算出されて、上記式(5)によりフォーカスリング93の回転角△θFが求められ、AFモータ31の駆動量制御が行われる。
【0083】
フォーカスリング93の摺動ピン93dは、カム環95のフォーカスカム溝95bに嵌合されることはすでに述べたが、一般的には摺動ピン93dとカム溝95bの間には嵌合ガタが存在する。
【0084】
図13はその嵌合状態を示し、フォーカスリング3を時計回り(近距離側から遠距離側)に駆動した後の状態から反時計回り(遠距離側から近距離側)へ駆動した時の様子を示している。
【0085】
図13に示されるように、嵌合ガタ△gのため、ガタ回転角△θg0 、△θg1 、すなわち、フォーカスリング93の回転に対してカム環95が回転しない角度が生じる。しかも、このガタ回転角とカム環95の回転角の和の回転角が大きくなるほど、△θgは小さくなる。
【0086】
この第2の実施の形態の鏡筒に於ける代表的なガタ回転角△θgと回転角θとの関係は、図14に示される。
【0087】
図14の曲線は、原理的にはカム溝95bの曲線形状によって決定されるはずであるが、実際には一致しない。これはカム溝95bの溝幅の精度やカム環95の駆動トルクがカム溝95bの位置によって変化するためである。
【0088】
次に、測距動作により検出されたデフォーカス量よりレンズ駆動量を求める方法について説明する。
【0089】
デフォーカス量△DFより、光軸方向レンズ移動量△Lは、次式により計算される。
【0090】
ΔL=b−(a・b)/(a・△DF)+c・△DF… (6)
ここで、a、b、cは焦点距離毎に記憶された定数である。尚、この光軸方向レンズ移動量△Lは、図7に於けるフォーカス群である第1、2群の等価的な光学位置の移動量であって、このフォーカスレンズ群の駆動量とは異なる。
【0091】
このフォーカスレンズ群は、上記カム構造により駆動が行われるので、光軸方向レンズ移動量△Lよりフォーカスリングの回転角△θを求める式は、上述した(5)式と同様に、下記(7)式により求められる。
ここでA、Bはカム形状によって決定される定数であり、θfは焦点距離毎に記憶されたズーム回転角である。
【0092】
また、θFは焦点調節時のフォーカスリング93の回転角で、AFモータ31の繰り出しパルス、すなわちAFフォトインタラプタ33の発生パルスの積算カウンタ値から求められる。ズームエンコーダ23の分割領域が略等回転角になっている場合は、θfをズームエンコーダ23の出力値によって求めてもよい。例えば、基準位置からn番目のエンコーダの出力値によると、θf=θf・nとなる。
【0093】
また、上記回転角△θにAFフォトインタラプタ33の回転角当たりの発生パルス数を乗ずれば、合焦までのAFモータ31の駆動制御パルス数が求められる。
【0094】
尚、上記(7)式のデフォーカス量△DFは符号付きの数値であり、正の場合はフィルムの後ろ側に結像する、いわゆる後ピン状態であり、合焦させるためにフォーカスレンズを繰り出す方向にピントがずれていることを表す。一方、上記数値が負の場合は、合焦させるためにフォーカスレンズを繰り込む方向にピントがずれている、いわゆる前ピン状態であることを表している。
【0095】
次に、図15のフローチャートを参照して、第2の実施の形態のカメラの動作について説明する。
【0096】
この図15のフローチャートは、図2に示されるコントローラ11の動作制御手順を示すメインルーチンである。
【0097】
先ず、コントローラ11が動作を開始すると、図15のメインルーチンが実行され、最初にステップS1にて、EEPROM16に予め記憶されている各種補正データが読み込まれてRAM14に展開される。
【0098】
続いて、ステップS2に於いて、ファーストレリーズスイッチ28がオンされているか否かが判断される。ここで、オンでなければステップS10に分岐する。一方、オンであれば、ステップS3に移行して、測光部25が動作されて可視光に基づく被写体輝度が測定される測光動作が行われる。これにより、測光値が検出されてRAM14に格納される。
【0099】
そして、ステップS4にて、サブルーチン「AF」が実行されて被写体の焦点検出が行われる。この焦点検出に基づいて、フォーカシングレンズが合焦位置へ駆動されて、被写体にピントが合わせられる。
【0100】
このAF動作の結果、ステップS5に於いて、合焦したか否かが判断される。ここで、合焦していなければステップS9に進移行し、合焦している場合は、続くステップS6に於いてセカンドレリーズスイッチ29がオンされているか否かが判断される。
【0101】
このステップS6で、セカンドレリーズスイッチ29がオンされていなければ上記ステップS2に戻る。一方、オンされている場合は、上記ステップS3で求められた測光値に基づいて決定された絞り値及びシャッタスピード値に応じ、ステップS7にて絞り及びシャッタが制御されて露出動作が行われる。
【0102】
この露出動作が終了すると、ステップS8にて撮影されたフィルムが巻き上げられて次の駒の位置に給送され、一連の撮影動作が終了する。そして、ステップS9にて、図示されない表示装置LCD、LEDの表示動作が制御される。
【0103】
また、上記ステップS10では、ファーストレリーズスイッチ28やセカンドレリーズスイッチ29以外のスイッチのどれかが操作された場合に対応して他のスイッチの状態が検出され、オンされていなければ上記ステップS9に移行する。一方、ステップS10でオンされているスイッチがある場合は、ステップS11にて、そのオンされたスイッチに応じた処理が実行された後、ステップS9に移行する。
【0104】
次に、図16のフローチャートを参照して、図15のメインルーチンに於けるサブルーチン「AF」の動作を説明する。
【0105】
最初に、ステップS21で、測距が行われてデフォーカス量DF0 が得られる。尚、測距動作は、AFセンサ24から出力されるセンサデータに基づいて、コントローラ11内で焦点検出演算がなされ、デフォーカス量とデフォーカス方向が算出される。演算方法等は公知であるので詳しい説明は省略する。
【0106】
続くステップS22では、測距結果が合焦か否かが、デフォーカス量DF0 と所定の合焦判定値とが比較されて判定される。ここで、デフォーカス量が合焦判定値以内の場合は合焦していると判定され、リターンされてAF処理が終了する。一方、合焦ではない場合は、ステップS23に移行して、前回のレンズ駆動方向と、今回の測距結果に基づくレンズ駆動方向が反対か否かが判定される。
【0107】
このステップS23にてレンズ駆動方向が反転しない場合は、ステップS24に移行して、上記ステップS21で検出されたデフォーカス量DF0 に基づくレンズ駆動が行われる。この後、上記ステップS21に戻って再度測距が行われる。また、上記ステップS23でレンズ駆動方向が反転する場合は、ステップS25に移行してEEPROM16に記憶されているガタデータに基づいてガタ量△θG が計算される。
【0108】
ここで、ガタ量△θGの計算方法について説明する。
【0109】
この第2の実施の形態に於いては、ガタ量△θGは、上記フォーカスリングの摺動ピン93dとカム溝95bの間に発生するガタ△θgと、AFモータ31のギア列101bのバックラッシュと、ギア列とフォーカスリング93の内歯ギアとの間に発生するガタ、及びフォーカスレンズの保持枠とカム環95の嵌合ガタを加算したガタ△θIと、係数αにより(8)式に示される。
ΔθG=(△θg+△θI)*α …(8)
ここで、△θgは図14のガタ回転角として示される。またαは、後述するガタの近似誤差や経時変化、カメラ姿勢差、電源電圧等で変化するガタの最大量を予測する係数で、1.2程度の値となる。すなわち、基準状態に対して20%のガタは起こり得るものとする。
【0110】
図17は、第2の実施の形態に於けるガタ量△θGとフォーカスリング93、カム環95の相対回転角θの関係を示した図である。焦点距離毎に近似することも可能であるが、本実施の形態に於いては、図17に破線で示されるように、1つの関係式により近似させ、演算量の低減や後述する製品個々の測定工数が低減される。
【0111】
このように近似したガタ量△θGは、(9)式のようになる。
但し、θ=θf+θFである。
【0112】
θfはフォーカスリング93の回転角で、無限側の当接位置からのAFモータ31の繰り出しパルス積算値より求められる。θfはカム環95の回転角で、ズームエンコーダ23により検出された焦点距離毎に記憶されている。
【0113】
回転角θWでのガタ△θGWと、回転角θTでのガタ△θGTは、製品個々に測定されてEEPROM16に記憶されている。本実実施の形態の鏡筒構造ではフォーカスリング93の回転角とカム環95の回転角によってガタ量を求めているが、これは鏡筒構造により決定されるものであり、計算方法はこの限りではない。
【0114】
図16のサブルーチン「AF」に戻って、ステップS26では上記計算されたガタ量分だけレンズ駆動が行われてガタが除去される。次いで、ステップS27では測距が行われ、デフォーカス量DF1が得られ、ステップS28で合焦か否かが、上記ステップS22と同じ合焦判定値が用いられて判定される。
【0115】
次に、ステップS29に於いて、ガタ量駆動の前後でレンズ駆動方向が反転したか否かが、上記ステップS26のガタ量駆動の時のレンズ駆動方向とデフォーカス量DF1に基づくレンズ駆動方向とから判定される。
【0116】
ここで、駆動方向が反転された場合は、駆動過多になっており、合焦点をオーバーランしていることから、上記ガタ量△θGが実際のガタ量よりも大きいということが判定される。このような場合、ガタ除去後に再度測距すると再び駆動方向が反転するので、再びガタ量駆動を繰り返すことになる。つまり、合焦点近傍で往復運動を繰り返して合焦できない、いわゆるハンチング状態になるという不具合となる。
【0117】
これを防止するため、ステップS30では、上記ガタ量△θGが補正されて、実際のガタ量に等しい新ガタ量△θGnが求められる。
(θF:フォーカスリング回転角、θf:ズーム回転角、A、B:カム形状による係数)
デフォーカス量からレンズ駆動量に換算する方法は、レンズ鏡筒のフォーカス方式により異なるので、上記(10)式を一般式として記述すると、下記(11)式のようになる。
【0118】
△θGn=△θG−f(DF1−DF0) …(11)
(f(DF)デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する関数式)
そして、ステップS31では、補正された新たなガタ量△θGnが、レンズ駆動されることにより正確に除去される。次いで、ステップS32では再度測距が行われ、ステップS33で上記測距データに基づいてレンズ駆動が行われる。
【0119】
上記ステップS32、S33は、ガタが除去された状態でなされるので焦点調節精度は充分高く、続くステップS21の測距、ステップS22の合焦判定で合焦となり、AF動作が終了する。
【0120】
これに対し、上記ステップS29で駆動方向が反転しない場合は、ステップS32に移行して測距、そしてステップS33で上記測距に基づくレンズ駆動が行われた後、ステップS21に戻り、AF動作が続けられる。
【0121】
図18は、この第2の実施の形態の動作を説明するためのデフォーカス量とフォーカスレンズ位置の関係の一例を示すグラフである。同図に於いて、縦軸はデフォーカス量、すなわちフォーカスレンズの光学的位置であり、横軸は制御上のフォーカスレンズ位置(フォーカスリング3の回転角)を示している。
【0122】
ここで、経時変化やカメラの姿勢、電源電圧等により実際のガタ量<記憶ガタ量という条件下での動作を説明する。
【0123】
最初に、フォーカスレンズは繰り出し方向に駆動された状態にあり、測距結果に基づく次のフォーカスレンズ駆動方向は繰り込み方向であるとする(P1)と、駆動方向が反転されるので記憶ガタ量が駆動される(上記ステップS26)。記憶ガタ量が駆動されると、実際のガタ量より多く駆動するのでP2に移行する。ここで、再度測距が行われると(上記ステップS27)、フォーカスレンズ駆動方向が反転され(上記ステップS29)、上記(10)式によりガタ量が補正される(上記ステップS30)。
【0124】
続いて、補正ガタ量が駆動されると(上記ステップS31)、P3に移行して正確にガタが除去される。そして、次の測距、レンズ駆動(上記ステップS32、S33)により合焦点P4に移行する。
【0125】
以上述べたように、第2の実施の形態に於いては、フォーカスレンズの駆動方向反転時にガタ除去駆動を行い、その前後の検出デフォーカス量に基づいて現在のガタデータが適切か否か判定している。そして、現在のガタデータが不適切な場合は上記検出デフォーカス量を用いて補正するようにしたので、常に正確なガタ量を求めることができ、正確な焦点調節を行うことが可能となる。
【0126】
図19及び図20は、この発明の第3の実施の形態であるサブルーチン「AF」のフローチャートである。この第3の実施の形態の他の部分は、上述した第2の実施の形態と同一であるので説明を省略する。
【0127】
図19に於いて、ステップS41〜S43では、精度の高いデフォーカス量を得るために複数回の測距が行われ、複数の検出デフォーカス量の平均値デフォーカス量DF0が得られる。続くステップS44では、デフォーカス量DF0と第1合焦判定値とが比較されて、合焦か否かが判定される。
【0128】
ここで、デフォーカス量DF0が第1合焦判定値以内の場合は合焦していると判定され、リターンしてAF処理が終了する。一方、合焦ではない場合は、ステップS45に移行して、前回のレンズ駆動方向と、今回の測距結果に基づくレンズ駆動方向が反対か否かが判定される。
【0129】
このステップS45でレンズ駆動方向が反転していない場合は、ステップS46に移行して上記ステップS43で検出されたデフォーカス量DF0に基づくレンズ駆動が行われる。その後、上記ステップS41に戻って再度測距が行われる。
【0130】
一方、上記ステップS45にてレンズ駆動方向が反転する場合は、ステップS47に移行して、EEPROM16に記憶されているガタデータに基づいて、上述した第2の実施の形態と同様の方法により、ガタ量△θGが計算される。そして、ステップS48にて、上記計算されたガタ量△θG分だけレンズ駆動が行われてガタが除去される。
【0131】
次のステップS49〜S51では再度複数回測距が行われて、平均デフォーカス量DF1が得られる。そして、ステップS52に於いて、第1合焦判定値より広い許容範囲を有する第2合焦判定値が用いられて合焦判定される。この第2合焦判定値は、レンズ位置が合焦近傍にある場合で、ガタ量に比較してデフォーカス量に基づくレンズ駆動量が充分小さい場合に、レンズ駆動のばらつき等で実質的に合焦範囲に入ってしまうことを考慮して、処理の簡略化やタイムラグ短縮のために用いられる。
【0132】
ステップS52で非合焦の場合はステップS53に移行し、ガタ量駆動の前後でレンズ駆動方向が反転したか否かが、ガタ量駆動(上記ステップS48)の時のレンズ駆動方向とデフォーカス量DF1に基づく今回のレンズ駆動方向とから判定される。
【0133】
そして、ステップS53で駆動方向が反転した場合であれば、駆動過多で合焦点をオーバーランしていることから、上記ガタ量△θGが実際のガタ量よりも大きいということが判定される。ステップS54では、上記ガタ量△θGが補正されて、実際のガタ量に等しい新ガタ量△θGnが、上記(10)式により求められる。
【0134】
次いで、ステップS54では再度測距が行われ、更にステップS56では測距により求められたデフォーカス量DF2と、補正された新ガタ量△θGnの加算分がレンズ駆動される。ここでは、合焦までの残りレンズ駆動量と正確なガタ量とが同時にレンズ駆動されるので、焦点調節精度が充分高く、続くステップS41〜S43の測距、ステップS44の合焦判定で合焦となり、AF動作が終了する。
【0135】
一方、上記ステップS53で駆動方向が反転しない場合は、ステップS57に移行して測距、そしてステップS58で上記測距に基づくレンズ駆動が行われた後、ステップS41に戻り、AF動作が続けられる。
【0136】
以上述べたように、この第3の実施の形態に於いては、検出デフォーカス量の平均処理をすることによって、ガタ量の補正をより高精度に行うことができ、更なる焦点調節精度の向上が可能となる。
【0137】
また、正確なガタ量を求めた上で検出デフォーカス量とガタ量の加算分をレンズ駆動しているので、焦点調節の応答性と精度を確保することが可能となる。
【0138】
更に、ガタ量駆動後の合焦判定値の通常の合焦判定値より広くして、応答性を向上させカメラの使い勝手を改善することができる。
【0139】
尚、この発明の上記実施態様によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【0140】
すなわち、
(1) 移動可能なレンズと、このレンズの移動手段と、上記レンズの移動ガタ量を加味して上記移動手段を制御する制御手段とを有する焦点調節装置に於いて、
上記移動ガタ量を補正する補正手段を有する自動焦点調節装置。
【0141】
(2) 移動可能なレンズと、このレンズの移動手段と、上記レンズの移動に応じて生じるガタを、予め記憶手段に記憶させておいた移動ガタ量に基づいて補正しつつ上記移動手段を制御する制御手段とを有する焦点調節装置に於いて、
上記移動ガタ量を補正する補正手段を有することを特徴とする自動焦点調節装置。
【0142】
(3) 合焦状態を検出して撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距手段と、
上記駆動量及び駆動方向に基づいて上記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
上記測距手段により求めた駆動方向が、前回の撮影レンズの駆動方向に対して反転か否かを検出する反転検出手段と、
この反転検出手段の出力と予め記憶したデータとに基づき、上記撮影レンズのガタ量を出力するガタ量出力手段と、
上記ガタ量が適切か否かを判定する判定手段と、
この判定結果に基づいて上記ガタ量を補正する補正手段と
を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。
【0143】
(4) 撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距手段と、
上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズのフォーカスレンズ群を駆動するレンズ駆動手段と、
前回のフォーカスレンズ群の駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転か否かを検出する反転検出手段と、
今回のフォーカスレンズ群の駆動方向が判定する場合、記憶したデータに基づき、ガタ量を出力するガタ量出力手段と、
このガタ量出力手段の出力である上記ガタ量が適切か否かを判定する判定手段と、
この判定手段が適切ではないと判定した場合に、上記ガタ量を補正する補正手段と
を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。
【0144】
(5) 上記レンズ駆動手段は上記ガタ量出力手段の出力するガタ量だけフォーカスレンズ群の駆動を行い、上記判定手段はその後の上記測距手段の検出ずれ量に基づいて上記ガタ量が適切か否かを判定することを特徴とする上記(4)に記載の自動焦点調節装置。
【0145】
(6) 上記レンズ駆動手段は、上記ガタ量出力手段の出力するガタ量だけフォーカスレンズ群の駆動を行い、上記補正手段はその後の上記測距手段の検出ずれ量に基づいて上記ガタ量を補正することを特徴とする上記(4)に記載の自動焦点調節装置。
【0146】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、経時変化や使用状況に応じたカメラの姿勢、電源電圧等で変化するレンズ駆動に関するガタを確実に除去して、高精度なAFと使用感の改善を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態で、自動焦点調節装置の概念を示したブロック図である。
【図2】この発明の自動焦点調節装置が適用されたカメラの電気制御系の構成を示したブロック図である。
【図3】この第2の実施の形態に於けるカメラの光路系の構成を示した図である。
【図4】第2の実施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図5】第2の実施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図6】第2の実施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図7】第2の実施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒について説明するもので、沈胴状態での縦断図である。
【図8】フォーカスリング93の動作について説明する図である。
【図9】フォーカスリング93の動作について説明する図である。
【図10】フォーカスリング93の動作について説明する図である。
【図11】フォーカスリング93の動作について説明する図である。
【図12】フォーカスリング93とカム環95との相対回転角θと、カム環95の移動量Lとの関係を表した図である。
【図13】フォーカスリング93の摺動ピン93dとカム環95のフォーカスカム溝95bの嵌合状態を示した図である。
【図14】第2の実施の形態の鏡筒に於ける代表的なガタ回転角△θgと回転角θとの関係を示した図である。
【図15】第2の実施の形態のカメラの動作について説明するフローチャートである。
【図16】図15のメインルーチンに於けるサブルーチン「AF」の動作を説明するフローチャートである。
【図17】第2の実施の形態に於けるガタ量△θGとフォーカスリング93、カム環95の相対回転角θの関係を示した図である。
【図18】この第2の実施の形態の動作を説明するためのデフォーカス量とフォーカスレンズ位置の関係の一例を示すグラフである。
【図19】この発明の第3の実施の形態であるサブルーチン「AF」のフローチャートである。
【図20】この発明の第3の実施の形態であるサブルーチン「AF」のフローチャートである。
【符号の説明】
1 測距部、
2 レンズ駆動部、
3 反転検出部、
4 ガタ量出力部、
5 判定部、
6 補正部、
11 コントローラ、
12 CPU(中央処理装置)、
13 ROM、
14 RAM、
15 アナログ−デジタル(A/D)コンバータ(ADC)、
16 EEPROM、
19 フィルム駆動部、
20 レンズ駆動部、
21 AFエンコーダ、
22 ズーム駆動部、
23 ズームエンコーダ、
24 AFセンサ、
25 測光部、
26 シャッタ駆動部、
27 絞り駆動部、
28 ファーストレリーズスイッチ(1RSW)、
29 セカンドレリーズスイッチ(2RSW)、
31 AFモータ、
32 ズームモータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic focus adjustment device used for a camera or the like, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an automatic focusing device such as a camera, a defocus amount and a defocus direction of a photographing lens are detected, and based on this, a lens driving amount and a driving direction are obtained, and the photographing lens is driven to focus. Many devices have been proposed.
[0003]
When the photographic lens drive direction is reversed, the photographic lens drive system has a backlash that causes the photographic lens not to move despite the photographic lens drive motor being operated. The cause is as follows.
[0004]
In order to transmit the driving force from the driving motor to the driving lens, the rotation of the gear train is reduced and the torque is increased. However, position shift occurs due to backlash caused by the meshing of the gear train.
[0005]
Many photographing lenses have a cam structure for moving the photographing lens straight in the optical axis direction with respect to a ring member rotated by a drive motor. Backlash occurs due to the backlash of the cam.
[0006]
If the movement of the photographic lens is directly detected to control the driving amount of the lens, there is no need to consider these backlashes. However, in the current automatic focusing apparatus, a method of monitoring and detecting the moving amount of the photographing lens by a photo interrupter disposed in the vicinity of the lens driving motor has become mainstream. For this reason, the above-described play between the drive motor and the photographic lens is inevitable.
[0007]
Therefore, when driving the lens based on the defocus direction and the defocus amount obtained by the focus detection means, if the lens drive direction is reversed, even if the lens drive amount obtained based on the defocus amount is driven, as described above. Since the lens does not move by the amount of play, the amount of drive is insufficient and focusing cannot be performed accurately.
[0008]
In order to solve these problems, several proposals have been made in the past.
[0009]
For example, an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-52812 stores a backlash amount unique to a lens and corrects the drive amount when the drive direction is reversed.
[0010]
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-306608, when the driving direction is reversed, the amount of play of the lens is obtained based on the stored data, the lens is first driven by the amount of play, and then the distance is measured again. Focusing accuracy and speed are obtained by driving the lens for the obtained lens driving amount.
[0011]
In addition, there is a problem that the occurrence of play varies depending on the tilt of the camera. When the tilt of the camera increases, the backlash of the transmission system is shifted in one direction due to the weight of the focus lens. Therefore, the position of the focus lens is determined only by the falling direction of the weight of the focus lens regardless of the driving direction.
[0012]
Therefore, for example, if the camera is driven downward in the retracting direction (the focus lens is shifted to the extending side and stopped) and then driven in the retracting direction, it is driven in the opposite direction to the previous, but the backlash correction It will be overdrive by that amount. For this reason, the focus lens repeats reciprocation in the vicinity of the in-focus point, so-called hunting occurs, and there is a problem that in-focus cannot be achieved forever.
[0013]
In order to solve such problems, Japanese Patent Laid-Open No. 9-33786 provides posture detection means for detecting the posture of a lens, and corrects play by changing the control method using the detection result of the posture detection means. Technology is disclosed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the devices disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-52812 and 4-306608, only the amount of play stored at the initial stage of manufacture is targeted. However, the amount of play varies depending on the camera posture, the power supply voltage, etc. according to changes over time and usage conditions. In the techniques described in the above Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-52812 and 4-306608, such a change amount is not taken into consideration, so that it is not possible to remove the correct play, and the AF accuracy is lowered or near the focal point. There is a problem that the focus lens repeats reciprocation, that is, so-called hunting occurs and the usability is poor.
[0015]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-33786, the tilt angle of the lens is detected and the amount of play varies depending on the posture. However, posture detection devices (such as mercury switches) are generally expensive, and there is a problem that this method cannot be used with cameras of a popular machine class.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an automatic focus that can realize high-precision AF and improved usability by reliably removing lens backlash with a low-cost and simple configuration. An object is to provide an adjusting device.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention obtains a deviation amount and a deviation direction from the in-focus position of the photographing lens, and a distance measuring means for obtaining a driving amount and a driving direction of the photographing lens based on the deviation amount and the deviation direction, and the driving amount and driving The lens driving means for driving the photographic lens based on the direction, and the driving direction of the previous photographic lens,Based on the output of the distance measuring meansA reversal detecting means for detecting whether or not the current driving direction is reversed; and a backlash amount outputting means for outputting a backlash amount based on the stored data when the current driving direction of the photographing lens is reversed;When the inversion detection means detects inversion,Output of the backlash output meansDoAmount of playAfter the lens drive is executed by the lens driving unit based on the above, the shift amount is detected by the distance measuring unit, and the inversion is detected again by the inversion detection unit.Determination means for determining whether or not,The determination means is reversed againA correction means for correcting the amount of looseness.Then, based on the backlash amount corrected by the correction unit, the lens driving unit performs lens driving.It is characterized by that.
[0018]
In the present invention, the distance measurement means obtains the deviation amount and deviation direction of the photographing lens from the in-focus position, and obtains the photographing lens driving amount and driving direction based on the deviation amount and deviation direction. Then, the photographing lens is driven by the lens driving means based on the driving amount and the driving direction. Also, with respect to the previous driving direction of the taking lens,Based on the output of the distance measuring meansWhether the current driving direction is reversed or not is detected by the inversion detection means. Here, when the driving direction of the photographing lens is reversed, the backlash amount is output from the backlash output means based on the stored data.The Further, when the inversion detection is detected by the inversion detection means, the lens driving means executes lens driving based on the backlash amount output from the backlash amount output means, and then the shift amount is detected by the distance measuring means. Whether it is detected and reversed again by the inversion detection means.It is determined by the determination means. AndThe determination means is reversed againIf it is determined, the amount of play is corrected by the correcting means.Further, lens driving is performed by the lens driving unit based on the amount of play corrected by the correcting unit.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram showing the concept of an automatic focusing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0021]
In FIG. 1, this automatic focus adjustment device obtains a deviation amount and a deviation direction from the in-focus position of the photographing lens, and distance measurement obtains a driving amount and a driving direction of the photographing lens based on the deviation amount and the deviation direction. Unit 1,
[0022]
In such a configuration, the distance measuring unit 1 obtains the shift amount and the shift direction from the in-focus position of the photographic lens, and the driving amount and drive of the photographic lens based on the shift amount and the shift direction. A direction is required. In the
[0023]
Here, when it is detected that the
[0024]
Next explained is the second embodiment of the invention.
[0025]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric control system of the camera to which the automatic focusing apparatus of the present invention is applied.
[0026]
In FIG. 2, a controller 11 that is a camera control device includes, for example, a CPU (central processing unit) 12, a
[0027]
The controller 11 includes a
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
Furthermore, the first release switch 28 and the
[0035]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the optical path system of the camera in the second embodiment.
[0036]
In FIG. 3, the light beam from the subject passes through the photographing
[0037]
The
[0038]
The finder optical system 43 includes a screen 61, a condenser lens 62, a
[0039]
The
[0040]
Further, the focus detection
[0041]
Next, a zoom lens barrel used in the camera of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are exploded perspective views of the zoom lens barrel, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view in the retracted state.
[0042]
The main components of the zoom lens barrel are a fixed
[0043]
The fixed
[0044]
The fixed
[0045]
The fixed
[0046]
The outer periphery of the
[0047]
A sliding
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The outer periphery and the inner periphery of the
[0051]
Further, the
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
A first group
[0055]
The
[0056]
The other ends of the
[0057]
Further, a second
[0058]
The
[0059]
A
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
Next, zooming and focusing operations of the zoom lens barrel in the second embodiment configured as described above will be described. In the following description, the rotation direction is indicated by the rotation direction viewed from the subject side.
[0064]
FIG. 7 shows a lens barrel retracted state of the lens barrel, in which the
[0065]
Based on the zoom drive instruction from the controller 11, the first to
[0066]
Then, the third and fourth group frames 98 and 99 to which the pins are fixed are moved, and the third and
[0067]
By this rotation, the
[0068]
Incidentally, in the
[0069]
Further, during zoom driving, the
[0070]
Therefore, the amount of movement of the
[0071]
The above zoom movement amount is described in the case of zoom driving to the long focal side, and zoom driving to the short focal side can be performed by driving the inner zoom ring counterclockwise. The operation is the reverse of the zoom drive described above.
[0072]
Regarding the detection of the zoom state accompanying the zoom drive, the rotation of the
[0073]
Next, the operation of the
[0074]
FIG. 8 shows the focal length f0The
[0075]
From the state of FIG. 8, the
[0076]
Then, the
[0077]
FIG. 10 illustrates the focal length f from the state of FIG. 8 by the zooming operation described above.1Rotation angle θf corresponding to1Only the
[0078]
FIG. 11 shows a state in which the
[0079]
The focal length f0, F1Is calculated from the rotational position of the
[0080]
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the relative rotation angle θ between the
L = B / (A−θ) −C (1)
As described above, the relative rotation angle θ is the sum of the rotation angle θf of the
L = B / (A− (θf + θF)) − C (2)
Now, when θf and θF are 0 at the reference position, assuming that L is 0, the above equation (2) is as follows.
[0081]
L = B / (A− (θf + θF)) − B / A (3)
Normally, the reference amount (θf = 0) is set to the short focus side end (wide end) of the normal imaging region, thereby controlling the amount of extension of the focus lens. In this case, the rotation angle θf is obtained from the focal length of the zoom lens, that is, the output value of the
[0082]
Now, the rotation angle ΔθF of the
From this equation (4), the rotation angle ΔθF is obtained as follows.
The defocus amount is detected by the distance measuring operation, and the lens movement amount ΔL that achieves the in-focus state is calculated, and the rotation angle ΔθF of the
[0083]
Although it has already been described that the
[0084]
FIG. 13 shows the fitting state, when the
[0085]
As shown in FIG. 13, because of the fitting backlash Δg, the backlash rotation angle Δθg0, △ θg1That is, an angle at which the
[0086]
FIG. 14 shows the relationship between the representative backlash angle Δθg and the rotation angle θ in the lens barrel of the second embodiment.
[0087]
The curve in FIG. 14 should in principle be determined by the curve shape of the
[0088]
Next, a method for obtaining the lens driving amount from the defocus amount detected by the distance measuring operation will be described.
[0089]
From the defocus amount ΔDF, the lens movement amount ΔL in the optical axis direction is calculated by the following equation.
[0090]
ΔL = b− (a · b) / (a · ΔDF) + c · ΔDF (6)
Here, a, b, and c are constants stored for each focal length. This lens movement amount ΔL in the optical axis direction is the movement amount of the equivalent optical position of the first and second groups, which are the focus groups in FIG. 7, and is different from the drive amount of the focus lens group. .
[0091]
Since this focus lens group is driven by the cam structure, the equation for obtaining the rotation angle Δθ of the focus ring from the lens movement amount ΔL in the optical axis direction is the following (7) as in the above equation (5). ).
Here, A and B are constants determined by the cam shape, and θf is a zoom rotation angle stored for each focal length.
[0092]
Further, θF is a rotation angle of the
[0093]
Further, if the rotation angle Δθ is multiplied by the number of pulses generated per rotation angle of the
[0094]
Note that the defocus amount ΔDF in the above equation (7) is a numerical value with a sign, and when it is positive, the image is formed on the back side of the film, which is a so-called rear pin state, and the focus lens is extended for focusing. Indicates that the camera is out of focus in the direction. On the other hand, when the numerical value is negative, it indicates a so-called front focus state in which the focus lens is defocused in the direction in which the focus lens is retracted for focusing.
[0095]
Next, the operation of the camera of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0096]
The flowchart of FIG. 15 is a main routine showing the operation control procedure of the controller 11 shown in FIG.
[0097]
First, when the controller 11 starts operating, the main routine of FIG. 15 is executed. First, in step S1, various correction data stored in advance in the
[0098]
Subsequently, in step S2, it is determined whether or not the first release switch 28 is turned on. If it is not ON, the process branches to step S10. On the other hand, if it is ON, the process proceeds to step S3, where the
[0099]
In step S4, the subroutine “AF” is executed to detect the focus of the subject. Based on this focus detection, the focusing lens is driven to the in-focus position, and the subject is brought into focus.
[0100]
As a result of the AF operation, in step S5, it is determined whether or not the subject is in focus. If it is not in focus, the process proceeds to step S9. If it is in focus, it is determined in subsequent step S6 whether or not the
[0101]
If the
[0102]
When this exposure operation is finished, the film photographed in step S8 is wound up and fed to the position of the next frame, and a series of photographing operations is finished. In step S9, display operations of the display device LCD and LED (not shown) are controlled.
[0103]
In step S10, the state of other switches is detected in response to the operation of any switch other than the first release switch 28 and the
[0104]
Next, the operation of the subroutine “AF” in the main routine of FIG. 15 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0105]
First, in step S21, distance measurement is performed and the defocus amount DF0Is obtained. In the distance measuring operation, the focus detection calculation is performed in the controller 11 based on the sensor data output from the
[0106]
In subsequent step S22, whether or not the distance measurement result is in focus is determined by the defocus amount DF.0And a predetermined focus determination value are compared and determined. Here, if the defocus amount is within the in-focus determination value, it is determined that the in-focus state is obtained, and the process returns to complete the AF process. On the other hand, if not in focus, the process proceeds to step S23, where it is determined whether or not the previous lens driving direction is opposite to the lens driving direction based on the current distance measurement result.
[0107]
If the lens driving direction is not reversed in step S23, the process proceeds to step S24, where the defocus amount DF detected in step S21 is detected.0Based on the lens drive. Thereafter, the process returns to step S21 and distance measurement is performed again. If the lens driving direction is reversed in step S23, the process proceeds to step S25, and the backlash amount ΔθG is calculated based on the backlash data stored in the
[0108]
Here, a method of calculating the backlash amount ΔθG will be described.
[0109]
In this second embodiment, the amount of play ΔθG is the amount of play Δθg generated between the
ΔθG = (Δθg + ΔθI) * α (8)
Here, Δθg is shown as the backlash angle in FIG. Further, α is a coefficient for predicting the maximum amount of backlash that changes due to an approximate error of a backlash, a change with time, a camera attitude difference, a power supply voltage, and the like, which will be described later, and has a value of about 1.2. That is, it is assumed that a backlash of 20% can occur with respect to the reference state.
[0110]
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the amount of play ΔθG and the relative rotation angle θ of the
[0111]
The approximate backlash amount ΔθG is expressed by equation (9).
However, θ = θf + θF.
[0112]
θf is the rotation angle of the
[0113]
The play ΔθGW at the rotation angle θW and the play ΔθGT at the rotation angle θT are measured for each product and stored in the
[0114]
Returning to the subroutine “AF” in FIG. 16, in step S26, the lens is driven by the calculated amount of play, and the play is removed. Next, in step S27, distance measurement is performed to obtain a defocus amount DF1, and in step S28, it is determined using the same focus determination value as in step S22.
[0115]
Next, in step S29, whether or not the lens driving direction is reversed before and after the backlash driving is determined based on the lens driving direction in the backlash driving in step S26 and the lens driving direction based on the defocus amount DF1. It is determined from.
[0116]
Here, when the driving direction is reversed, it is determined that the amount of play ΔθG is larger than the actual amount of play because the driving is excessive and the focal point is overrun. In such a case, if the distance is measured again after the play is removed, the drive direction is reversed again, so that the play of the play is repeated again. That is, there is a problem that a so-called hunting state in which reciprocating motion is repeated in the vicinity of the in-focus point and the in-focus state cannot be achieved.
[0117]
In order to prevent this, in step S30, the backlash amount ΔθG is corrected, and a new backlash amount ΔθGn equal to the actual backlash amount is obtained.
(ΘF: focus ring rotation angle, θf: zoom rotation angle, A, B: coefficient depending on cam shape)
Since the method for converting the defocus amount into the lens drive amount differs depending on the lens barrel focus method, the above equation (10) can be expressed as the following equation (11).
[0118]
ΔθGn = ΔθG−f (DF1-DF0) (11)
(Functional expression for converting f (DF) defocus amount into lens drive amount)
In step S31, the corrected new play amount ΔθGn is accurately removed by driving the lens. Next, distance measurement is performed again in step S32, and lens driving is performed based on the distance measurement data in step S33.
[0119]
Since the steps S32 and S33 are performed with the backlash removed, the focus adjustment accuracy is sufficiently high. The focus is determined by the distance measurement in step S21 and the focus determination in step S22, and the AF operation ends.
[0120]
On the other hand, if the driving direction is not reversed in step S29, the process proceeds to step S32 to perform distance measurement, and lens driving based on the distance measurement is performed in step S33, and then the process returns to step S21 to perform the AF operation. You can continue.
[0121]
FIG. 18 is a graph showing an example of the relationship between the defocus amount and the focus lens position for explaining the operation of the second embodiment. In the figure, the vertical axis represents the defocus amount, that is, the optical position of the focus lens, and the horizontal axis represents the focus lens position for control (the rotation angle of the focus ring 3).
[0122]
Here, the operation under the condition that the actual play amount is smaller than the stored play amount due to changes with time, camera posture, power supply voltage, and the like will be described.
[0123]
First, if the focus lens is driven in the extending direction, and the next focus lens driving direction based on the distance measurement result is the retracting direction (P1), the driving direction is reversed, so the amount of stored play is reduced. Driven (step S26). When the stored play amount is driven, the drive amount is larger than the actual play amount, so that the process proceeds to P2. Here, when distance measurement is performed again (step S27), the focus lens driving direction is reversed (step S29), and the amount of play is corrected by the above equation (10) (step S30).
[0124]
Subsequently, when the correction backlash amount is driven (step S31), the process proceeds to P3 and the backlash is accurately removed. Then, the focus shifts to P4 by the next distance measurement and lens driving (steps S32 and S33).
[0125]
As described above, in the second embodiment, when the driving direction of the focus lens is reversed, the backlash removal driving is performed, and it is determined whether or not the current backlash data is appropriate based on the detected defocus amounts before and after that. ing. When the current backlash data is inappropriate, correction is made using the detected defocus amount, so that an accurate backlash amount can always be obtained and accurate focus adjustment can be performed.
[0126]
FIGS. 19 and 20 are flowcharts of a subroutine “AF” according to the third embodiment of the present invention. Since other parts of the third embodiment are the same as those of the second embodiment described above, description thereof is omitted.
[0127]
In FIG. 19, in steps S41 to S43, a plurality of distance measurements are performed to obtain a highly accurate defocus amount, and an average defocus amount DF0 of the plurality of detected defocus amounts is obtained. In the subsequent step S44, the defocus amount DF0 is compared with the first focus determination value to determine whether or not the focus is achieved.
[0128]
Here, when the defocus amount DF0 is within the first focus determination value, it is determined that the focus is achieved, and the process returns and the AF process is terminated. On the other hand, if not in focus, the process proceeds to step S45, where it is determined whether or not the previous lens driving direction is opposite to the lens driving direction based on the current distance measurement result.
[0129]
If the lens driving direction is not reversed in step S45, the process moves to step S46, and lens driving based on the defocus amount DF0 detected in step S43 is performed. Thereafter, the process returns to step S41 and distance measurement is performed again.
[0130]
On the other hand, when the lens driving direction is reversed in step S45, the process proceeds to step S47, and the amount of play is determined by the same method as in the second embodiment described above based on the backlash data stored in the
[0131]
In the next steps S49 to S51, the distance measurement is performed a plurality of times again to obtain the average defocus amount DF1. In step S52, the focus determination is performed using the second focus determination value having a wider allowable range than the first focus determination value. This second in-focus determination value is obtained when the lens position is close to the in-focus position, and when the lens drive amount based on the defocus amount is sufficiently small compared to the backlash amount, the second focus determination value is substantially adjusted due to variations in lens drive. In consideration of entering the focal range, it is used for simplification of processing and shortening of the time lag.
[0132]
If the in-focus state is not in step S52, the process proceeds to step S53, and whether or not the lens driving direction is reversed before and after the backlash driving is determined based on the lens driving direction and the defocusing amount in the backlash driving (step S48). It is determined from the current lens driving direction based on DF1.
[0133]
If the driving direction is reversed in step S53, it is determined that the backlash amount ΔθG is larger than the actual backlash amount because the focus is overrun due to excessive driving. In step S54, the backlash amount ΔθG is corrected, and a new backlash amount ΔθGn equal to the actual backlash amount is obtained by the above equation (10).
[0134]
Next, in step S54, the distance is measured again, and in step S56, the lens is driven by the addition of the defocus amount DF2 obtained by the distance measurement and the corrected new play amount ΔθGn. Here, since the remaining lens drive amount until the in-focus and the accurate backlash amount are driven simultaneously, the focus adjustment accuracy is sufficiently high, and the focus is determined by the distance measurement in steps S41 to S43 and the focus determination in step S44. Thus, the AF operation ends.
[0135]
On the other hand, if the driving direction is not reversed in step S53, the process proceeds to step S57 to perform distance measurement, and lens driving based on the distance measurement is performed in step S58, and then the process returns to step S41 to continue the AF operation. .
[0136]
As described above, in the third embodiment, by performing the average processing of the detected defocus amount, the backlash amount can be corrected with higher accuracy, and further focus adjustment accuracy can be improved. Improvement is possible.
[0137]
In addition, since the lens is driven by adding the detected defocus amount and the backlash amount after obtaining the accurate backlash amount, it is possible to ensure the responsiveness and accuracy of the focus adjustment.
[0138]
Furthermore, the focus determination value after driving the play amount can be made wider than the normal focus determination value, so that the responsiveness can be improved and the usability of the camera can be improved.
[0139]
In addition, according to the said embodiment of this invention, the following structures can be obtained.
[0140]
That is,
(1) In a focus adjustment apparatus having a movable lens, a moving means for the lens, and a control means for controlling the moving means in consideration of the moving play amount of the lens.
An automatic focus adjustment apparatus having correction means for correcting the amount of movement play.
[0141]
(2) Control of the moving means while correcting the movable lens, the moving means of the lens, and the backlash generated in accordance with the movement of the lens based on the moving play amount stored in the storage means in advance. And a focusing device having control means for
An automatic focus adjustment device comprising correction means for correcting the amount of movement play.
[0142]
(3) distance measuring means for detecting the in-focus state to determine the driving amount and driving direction of the photographing lens;
Lens driving means for driving the photographing lens based on the driving amount and driving direction;
A reversal detecting means for detecting whether or not the driving direction obtained by the distance measuring means is reversed with respect to the previous driving direction of the photographing lens;
Based on the output of the inversion detection means and the data stored in advance, the play amount output means for outputting the play amount of the photographing lens,
Determining means for determining whether or not the amount of play is appropriate;
Correction means for correcting the amount of play based on the determination result;
An automatic focusing device comprising:
[0143]
(4) A distance measuring unit that obtains a deviation amount and a deviation direction from the in-focus position of the photographing lens and obtains a driving amount and a driving direction of the photographing lens based on the deviation amount and the deviation direction;
Lens driving means for driving the focus lens group of the photographing lens based on the driving amount and the driving direction;
Reversal detection means for detecting whether or not the current drive direction is reversed with respect to the previous drive direction of the focus lens group;
When determining the current driving direction of the focus lens group, based on the stored data, a backlash output means for outputting a backlash,
Determination means for determining whether or not the backlash amount, which is an output of the backlash amount output means, is appropriate;
Correction means for correcting the amount of play when it is determined that the determination means is not appropriate;
An automatic focusing device comprising:
[0144]
(5) The lens driving means drives the focus lens group by the backlash amount output from the backlash output means, and the determination means determines whether the backlash amount is appropriate based on the detection deviation amount of the distance measuring means thereafter. The automatic focusing apparatus according to (4), wherein it is determined whether or not.
[0145]
(6) The lens driving unit drives the focus lens group by the backlash amount output from the backlash amount output unit, and the correction unit corrects the backlash amount based on the detection deviation amount of the distance measuring unit thereafter. The automatic focusing apparatus according to (4), characterized in that:
[0146]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably remove the rattling related to lens driving that changes depending on the time-dependent change and usage conditions of the camera, the power supply voltage, etc. Can be realized at a cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a concept of an automatic focus adjustment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electric control system of a camera to which the automatic focusing apparatus of the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical path system of a camera in the second embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a zoom lens barrel for explaining a zoom lens barrel used in a camera according to a second embodiment.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a zoom lens barrel for explaining a zoom lens barrel used in a camera according to a second embodiment;
FIG. 6 is an exploded perspective view of a zoom lens barrel for explaining a zoom lens barrel used in the camera of the second embodiment.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view in a retracted state for explaining a zoom lens barrel used in the camera of the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the
9 is a diagram for explaining the operation of the
10 is a diagram for explaining the operation of a
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the
12 is a diagram showing the relationship between the relative rotation angle θ between the
13 is a view showing a fitting state of a sliding
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a typical backlash angle Δθg and a rotation angle θ in the lens barrel of the second embodiment.
FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the camera of the second embodiment;
FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of a subroutine “AF” in the main routine of FIG. 15;
17 is a diagram showing the relationship between the amount of play ΔθG and the relative rotation angle θ of the
FIG. 18 is a graph showing an example of the relationship between the defocus amount and the focus lens position for explaining the operation of the second embodiment.
FIG. 19 is a flowchart of a subroutine “AF” according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 20 is a flowchart of a subroutine “AF” according to the third embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 ranging unit,
2 Lens drive unit,
3 Inversion detection unit,
4 Backlash output section,
5 judgment part,
6 Correction part,
11 controller,
12 CPU (Central Processing Unit),
13 ROM,
14 RAM,
15 analog-to-digital (A / D) converter (ADC),
16 EEPROM,
19 Film drive unit,
20 Lens drive unit,
21 AF encoder,
22 Zoom drive unit,
23 Zoom encoder,
24 AF sensor,
25 Metering section,
26 shutter drive unit,
27 Aperture drive unit,
28 First release switch (1RSW),
29 Second release switch (2RSW),
31 AF motor,
32 Zoom motor.
Claims (2)
上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
前回の撮影レンズの駆動方向に対して、上記測距手段の出力に基づき今回の駆動方向が反転か否かを検出する反転検出手段と、
今回の撮影レンズの駆動方向が反転する場合には、記憶したデータに基づきガタ量を出力するガタ量出力手段と、
上記反転検出手段が反転を検出した際に、上記ガタ量出力手段の出力するガタ量に基づいて上記レンズ駆動手段によりレンズ駆動を実行させた後に、上記測距手段によりずれ量を検出させて上記反転検出手段により再度反転であるか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段が再度反転であると判定した場合には、上記ガタ量を補正する補正手段と、
を具備し、
上記補正手段により補正された上記ガタ量に基づいて、上記レンズ駆動手段はレンズ駆動を行うことを特徴とする自動焦点調節装置。Distance measuring means for obtaining a deviation amount and a deviation direction from the in-focus position of the photographing lens and obtaining a driving amount and a driving direction of the photographing lens based on the deviation amount and the deviation direction;
Lens driving means for driving the photographing lens based on the driving amount and the driving direction;
Reversal detecting means for detecting whether or not the current driving direction is reversed based on the output of the distance measuring means with respect to the previous driving direction of the photographing lens;
When the driving direction of the current photographing lens is reversed, a backlash amount output means for outputting a backlash amount based on the stored data,
When the inversion detection means detects the inversion, after to execute the lens driven by the lens driving means on the basis of the output amount of play for the play amount output unit, by detecting the shift amount by the distance measurement means described above Determination means for determining whether or not the reversal is reversed again by the reversal detection means ;
When it is determined that the determination unit is reversed again, a correction unit that corrects the play amount;
Equipped with,
The automatic focus adjustment apparatus , wherein the lens driving means performs lens driving based on the amount of play corrected by the correcting means .
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