JPS62262014A - Focusing device - Google Patents
Focusing deviceInfo
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- JPS62262014A JPS62262014A JP61105268A JP10526886A JPS62262014A JP S62262014 A JPS62262014 A JP S62262014A JP 61105268 A JP61105268 A JP 61105268A JP 10526886 A JP10526886 A JP 10526886A JP S62262014 A JPS62262014 A JP S62262014A
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Landscapes
- Lenses (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、焦点調節装置、更に詳しくは、カメラ等の光
学装置において、ズーミングの操作に応じて後群レンズ
でなるフォーカスレンズの焦点調節動作を自動的に行な
う焦点調節装置に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a focus adjustment device, more specifically, in an optical device such as a camera, the focus adjustment operation of a focus lens consisting of a rear group lens in accordance with a zooming operation is provided. The present invention relates to a focus adjustment device that automatically adjusts the focus.
スチルカメラ、ビデオカメラ等の焦点調節手段として、
前群レンズを駆動する方式と、後群レンズを駆動する方
式とがある。後者には、■前群レンズより後群レンズが
小さく軽いためレンズを移、動させる。ための消費電力
が少なくて済む、■前群レンズの場合に較べて後群レン
ズの移動量が少ないため短時間で合焦させることができ
る、■前群レンズ駆動用のヘリコイドが不要になるので
レンズの製作費が安くて済む、等の多くの優れた利点が
ある。このように後者には多くの利点があるにもかかわ
らず、ズームレンズを有してなるカメラにおいては、前
者の駆動方式が採用されている（実公昭５４−１４４９
６号。As a focus adjustment means for still cameras, video cameras, etc.
There are two methods: one for driving the front group lens and the other for driving the rear group lens. For the latter, ■The rear group lens is smaller and lighter than the front group lens, so the lens must be moved. - The amount of movement of the rear group lens is smaller compared to the case of the front group lens, so focusing can be achieved in a short time, ■ A helicoid for driving the front group lens is not required. It has many excellent advantages, such as the fact that the manufacturing cost of the lens is low. Although the latter has many advantages, the former drive method is still used in cameras equipped with zoom lenses (Utility Model Publication No. 54-1449).
No. 6.
特公昭５１−１７０４５号公報参照）。(See Japanese Patent Publication No. 51-17045).
その理由としては、後群レンズを駆動する方式では、マ
ニュアルフォーカス時に、ズームレンズの移動に伴い焦
点位置が変化してしまうからである。即ち、オートフォ
ーカス時において、後群レンズが追従できる速度でズー
ムレンズが移動するものであれば問題ないが、マニュア
ルフォーカスの場合は、後群レンズを静止させたままで
ズームレンズを移動させると焦点位置がずれてしまうこ
とになる。The reason for this is that in the method of driving the rear group lens, the focal position changes as the zoom lens moves during manual focusing. In other words, during autofocus, there is no problem if the zoom lens moves at a speed that the rear group lens can follow, but in the case of manual focus, if the zoom lens is moved while the rear group lens remains stationary, the focus position will change. This will result in misalignment.
そこで、これを解決するために、ズームレンズと後群レ
ンズの移動量を決定しているそれぞれのカムに相関性を
持たせ、ズームレンズが移動するときにそれに追従して
後群レンズが移動するようにすればよいが、このような
カム機構をレンズ鏡筒に実際に設けることは構成が非常
に複雑になり困難である。また、上記のようなカム機・
構を設けることができたとしても十分な工作精度を出す
ことができず、ズーミングの全領域に亘って高い合焦精
度を得ることができないものとなる。従って、このよう
な複雑なカム機構を設けることなく、マニュアルフォー
カス時にも、ズーミングに対応させて後群レンズを移動
できるものとすれば、ズームレンズを有したカメラにお
いても、前述したように利点の多い後群駆動方式が実現
できることになる。Therefore, in order to solve this problem, we created a correlation between the respective cams that determine the amount of movement of the zoom lens and the rear group lens, so that when the zoom lens moves, the rear group lens moves accordingly. However, it is difficult to actually provide such a cam mechanism in the lens barrel because the configuration becomes extremely complicated. In addition, cam machines such as the above
Even if a mechanism can be provided, sufficient machining accuracy cannot be achieved, and high focusing accuracy cannot be obtained over the entire zooming range. Therefore, if it were possible to move the rear lens group in response to zooming even during manual focus without providing such a complicated cam mechanism, cameras with zoom lenses would have the advantages described above. This means that many rear group drive systems can be realized.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、
複雑な機構等を用いることなく簡単な構成で、設定距離
に応じた合焦対応位置に後群レンズでなるフォーカシン
グレンズを自動的に移動させることによりズーミング操
作の如何に係わらず合焦状態を維持することのできる焦
点調節装置、を提供することを目的とする。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and
With a simple configuration that does not require complicated mechanisms, the focusing lens, which is the rear group lens, is automatically moved to the focusing position according to the set distance, and the focus state is maintained regardless of the zooming operation. The object of the present invention is to provide a focusing device that can perform the following steps.
本発明の焦点調節装置は、少くともズームレンズと合焦
調節のための移動が可能に設けられた後群レンズとを含
んでなるレンズ系と、上記レンズ系に関する設定距離に
対応する信号を生成する設定距離信号生成手段と、上記
ズームレンズの位置を検知するズームセンサと、
種々の設定距離についてその距離での合焦状態における
上記ズームレンズと後群レンズとの位置関係が了め内部
に設定され、上記ズームセンサにより検出されたズーム
レンズ位置並びに上記設定距離信号生成手段の出力信号
による設定距離に対応した上記合焦状態における後群レ
ンズ位置を上記内部の設定に基づいてトレースし、その
位置に後群レンズを移動せしめるための制御信号を出力
するコントロール回路と、上記コントロール回路からの
制御信号に応動して上記後群レンズを駆動する駆動手段
と、を具備してなる。The focus adjustment device of the present invention includes a lens system including at least a zoom lens and a rear lens group that is movable for focus adjustment, and generates a signal corresponding to a set distance regarding the lens system. a set distance signal generating means for detecting the position of the zoom lens; a zoom sensor for detecting the position of the zoom lens; and a set distance signal generating means for detecting the position of the zoom lens; trace the position of the rear group lens in the focused state corresponding to the zoom lens position detected by the zoom sensor and the set distance based on the output signal of the set distance signal generating means based on the internal settings, and trace the position of the rear lens group based on the internal settings. A control circuit that outputs a control signal for moving the rear group lens, and a drive means that drives the rear group lens in response to the control signal from the control circuit.
上記構成の本発明の装置では、例えば距離環等の操作に
より成る設定距離に対して合焦状態が得られているとき
にズームレンズを操作すると、ズームセンサにより検知
されるズームレンズ位置に対応する信号並びに上記設定
距離信号生成手段による上記設定距離を表わす信号がコ
ントロール回路に入力される。In the apparatus of the present invention having the above configuration, when the zoom lens is operated while the in-focus state is obtained for the set distance, for example, by operating the distance ring, the zoom lens position corresponds to that detected by the zoom sensor. A signal and a signal representing the set distance by the set distance signal generating means are input to a control circuit.
上記コントロール回路は、同回路内部に設定された種々
の設定距離に対応したその距離での合焦状態におけるズ
ームレンズと後群レンズとの位置関係に関するデータに
基づいて、上記ズームレンズ位置と上記設定距離とに対
応した合焦状態における後群レンズ位置をトレースし、
この結果に応じて上記制御信号を出力して駆動手段を動
作せしめ、ズーミング操作の如何にかかわらず、後群レ
ンズを自動的に合焦対応位置に駆動させる。従ってズー
ムレンズを動かしても、そのときの設定距離に応じた合
焦状態が維持される。The control circuit adjusts the zoom lens position and the settings based on data regarding the positional relationship between the zoom lens and the rear group lens in the focused state at the various distances set within the circuit. Trace the rear group lens position in the focused state corresponding to the distance,
According to this result, the control signal is outputted to operate the driving means, and the rear lens group is automatically driven to a focusing position regardless of the zooming operation. Therefore, even if the zoom lens is moved, the focused state according to the set distance at that time is maintained.
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.
第１図は、本発明の一実施例を示す焦点調節装置のブロ
ック図である。この第１図に示す焦点調節装置はビデオ
カメラに適用されたもので、同カメラの撮像レンズ鏡筒
１は、前群レンズ２゜ズームレンズ３．絞り４および後
群レンズ５等を内蔵していて、前群レンズ２が鏡筒１の
固定部に固定されているのに対して、後群レンズ５は焦
点調節のために光軸方向に移動できるようになっている
。即ち、後群レンズ５は、第２図に示すように、レンズ
保持枠７に一体的に設けたピン７ａがステ７ピングモー
タ８の出力軸８ａに連結した送りねじ９に係合している
ので、ステッピングモータ８が駆動されると、送りねじ
９のピッチによりレンズ保持枠７が光軸方向に沿って設
けたガイド部材１０を矢印Ａ、又は矢印Ｂ方向に移動す
ることになる。ステッピングモータ８はコントロール回
路１１からの制御信号により駆動される。また、後群レ
ンズ５は無限遠位置に至ったとき、第２図に示すように
、レンズ保持枠７に一体的に設けた遮光部７ｂがフォト
インタラプタからなるゼロ点センサ１２により後群レン
ズ５の基準位置（ゼロ点）が検知されるようになってい
る。このゼロ点センサ１２の出力はコントロール回路１
１に入力されることになる。FIG. 1 is a block diagram of a focus adjustment device showing one embodiment of the present invention. The focus adjustment device shown in FIG. 1 is applied to a video camera, and the imaging lens barrel 1 of the camera includes a front group lens 2° zoom lens 3. It has a built-in aperture 4, a rear group lens 5, etc., and while the front group lens 2 is fixed to a fixed part of the lens barrel 1, the rear group lens 5 moves in the optical axis direction for focus adjustment. It is now possible to do so. That is, in the rear group lens 5, as shown in FIG. 2, a pin 7a provided integrally with the lens holding frame 7 engages with a feed screw 9 connected to an output shaft 8a of a stepping motor 8. Therefore, when the stepping motor 8 is driven, the pitch of the feed screw 9 causes the lens holding frame 7 to move the guide member 10 provided along the optical axis direction in the direction of arrow A or arrow B. The stepping motor 8 is driven by a control signal from a control circuit 11. Further, when the rear group lens 5 reaches the infinity position, as shown in FIG. The reference position (zero point) of The output of this zero point sensor 12 is the control circuit 1
1 will be input.
レンズ鏡筒１の外周には、第３図に示すように、距離目
盛を刻設した操作環６が固定枠との間に適当な摩擦力を
有して回動自在に設けられている。この操作環６はレン
ズ鏡筒１内の光学素子等とは機械的には何ら連結してお
らず、それ自身の回動により、指標１ａによって支持さ
れた距離目盛が距離目盛センサ１３によって電気的に読
み取られ、この読み取られた電気信号がコントロール回
路１１に入力されるようになっている。As shown in FIG. 3, on the outer periphery of the lens barrel 1, an operating ring 6 having a distance scale engraved thereon is rotatably provided with an appropriate frictional force between it and the fixed frame. This operation ring 6 is not mechanically connected to any optical element in the lens barrel 1, and due to its rotation, the distance scale supported by the index 1a is electrically connected to the distance scale sensor 13. The electric signal thus read is input to the control circuit 11.
距離目盛センサ１３は、例えば、第４図に示すように構
成されている。即ち、第４図において、操作環６の内側
には、導電接点１４が固設されていて、同導電接点１４
は、レンズ鏡筒１の固定枠外周に回転方向に沿って形成
された薄膜状の導電体１５と、この導電体１５に略平行
して同様に形成された薄膜状の抵抗体１６に摺接してい
る。導電体１５は接地され、抵抗体１６はコントロール
回路１１の入力端に接続されている。そして、この操作
環６は「至近」の目盛位置または「無限」の目盛位置を
越える「オート」（図示されず）の位置まで回動できる
ようになっており、操作環６の回動位置に応じて抵抗値
が変化すると、この抵抗値の変化に応じて、コントロー
ル回路１１のＡ／Ｄコンバータ１７に入力する電気信号
が変化する。Ａ／Ｄコンバータ１７はこの距離目盛セン
サ１３からの電気信号をＡ／Ｄ変換し、距＾Ｕ目盛に応
じたディジタル信号をマイクロコンピュータ１８に送る
。操作環６が「オート」の回動位置に設定されたときに
は、導電接点１４は抵抗体１６に接触せず、導電体１５
のみに接触するので、導電体１５と抵抗体１６間が開放
状態となり、このときのコントロール回路１１への人力
情報は、「オート」となる、即ち、コントロール回路１
１は「オート」を読み取ると、同コントロール回路１１
は後群レンズ５を駆動するステッピングモータ８の制御
を操作環６によるマニュアルフォーカスからオートフォ
ーカスに切り換える。The distance scale sensor 13 is configured as shown in FIG. 4, for example. That is, in FIG. 4, a conductive contact 14 is fixedly installed inside the operating ring 6.
is in sliding contact with a thin film-like conductor 15 formed along the rotational direction on the outer periphery of the fixed frame of the lens barrel 1, and a thin film-like resistor 16 similarly formed substantially parallel to this conductor 15. ing. The conductor 15 is grounded, and the resistor 16 is connected to the input terminal of the control circuit 11. The operation ring 6 can be rotated to the ``auto'' position (not shown), which exceeds the ``close'' scale position or the ``infinite'' scale position. When the resistance value changes accordingly, the electrical signal input to the A/D converter 17 of the control circuit 11 changes in accordance with this change in resistance value. The A/D converter 17 A/D converts the electric signal from the distance scale sensor 13 and sends a digital signal corresponding to the distance U scale to the microcomputer 18. When the operating ring 6 is set to the "auto" rotation position, the conductive contact 14 does not contact the resistor 16 and the conductor 15
Since the conductor 15 and the resistor 16 are in an open state, the manual input information to the control circuit 11 at this time is "auto", that is, the control circuit 1
1 reads "auto", the same control circuit 11
switches the control of the stepping motor 8 that drives the rear group lens 5 from manual focus using the operation ring 6 to autofocus.
ズームレンズ３はズームスイッチ３２を操作したとき、
レンズコントロール部１９からの制御信号によって駆動
されるモータ２ｏにより光軸方向に移動でき、ズームセ
ンサ２１によって焦点距離が読み取られ、この読み取ら
れた電気信号がレンズコントロール部１９に入力される
ようになっている。ズームセンサ２１は、例えば、ボテ
ンシッメー夕、ホトセンサ等によって構成される位置セ
ンサである。When the zoom lens 3 operates the zoom switch 32,
It can be moved in the optical axis direction by a motor 2o driven by a control signal from the lens control section 19, the focal length is read by a zoom sensor 21, and this read electric signal is input to the lens control section 19. ing. The zoom sensor 21 is a position sensor composed of, for example, a potentiometer, a photo sensor, or the like.
絞り４は、手動、自動のいずれより操作されるものであ
ってもよいが、その絞り値が絞りセンサ２２により読み
、取られ、この読み取られた電気信号がレンズコントロ
ール部１９に入力されるようになっている。The aperture 4 may be operated manually or automatically, but the aperture value is read and taken by the aperture sensor 22, and the read electrical signal is input to the lens control section 19. It has become.
上記レンズ鏡筒１の光学系を透過する被写体光は撮像素
子２３の撮像面に結像され、同逼像素子２３で光電変換
されて映像信号となるが、この映像信号はカメラ回路２
４で処理されてビデオ信号として取り出される。映像信
号のうちの輝度信号はカメラ回路２４からオートフォー
カス処理回路２５に入力される。このオートフォーカス
処理回路２５は輝度信号から微分などの信号処理を施し
て高調波成分を抽出し、オートフォーカス時に同高調波
成分の出力の位相と、後群レンズ５の振動の位相とを比
較して、前ピン、後ピン。The object light that passes through the optical system of the lens barrel 1 is imaged on the imaging surface of the image sensor 23, and photoelectrically converted by the image sensor 23 to become a video signal.
4 and extracted as a video signal. A brightness signal of the video signal is input from the camera circuit 24 to the autofocus processing circuit 25. The autofocus processing circuit 25 performs signal processing such as differentiation on the luminance signal to extract harmonic components, and compares the output phase of the harmonic components with the phase of the vibration of the rear group lens 5 during autofocus. , front pin, back pin.
合焦のいずれかを判断してコントロール回路１１に焦点
状態信号を送るそれ自体は公知の回路（例えば、特開昭
５６−１１６００７号公報）である。The circuit that determines which one is in focus and sends a focus state signal to the control circuit 11 is a known circuit (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 116007/1983).
また、コントロール回路１１には基準周波数発生回路２
６より、例えば、１５Ｈｚの整数倍のクロック信号が入
力されている。このクロック信号がコントロール回路１
１に入力されていることにより、１５Ｈｚの周波数を基
にコントロール回路１１からステンピングモータ８に必
要パルスが送られ同パルスによりステンピングモータ８
がオートフォーカス、或いはマニュアルフォーカスの駆
動を行なう。The control circuit 11 also includes a reference frequency generation circuit 2.
6, a clock signal of, for example, an integral multiple of 15 Hz is input. This clock signal is the control circuit 1
1, the necessary pulses are sent from the control circuit 11 to the stamping motor 8 based on the frequency of 15Hz, and the pulses cause the stamping motor 8 to
performs autofocus or manual focus drive.
コントロール回路１１は第５図に示すように、マイクロ
コンピュータ１８内に、記憶部３０．演算部２８および
ステップ数計算部２９を有している。As shown in FIG. 5, the control circuit 11 includes a storage section 30. It has a calculation section 28 and a step number calculation section 29.
記憶部３０は焦点距離と撮影距離により決定される後群
レンズ５の適正位置を表わす特性曲線を記憶しているＲ
ＯＭ （リードオンリーメモリ）である、演算部２８は
、Ａ／Ｄコンバータ１７より入力される距離目盛センサ
１３の出力と、レンズコントロール部１９より入力され
るズームセンサ２１の出力および絞りセンサ２２の出力
を読み込み、上記記憶部３０に記憶している特性曲線か
ら後群レンズ５の適正位置を算出するものである。また
、オートフォーカス時にはオートフォーカス処理回路２
５の出力が導かれてこれを演算するようになっている。The storage unit 30 stores a characteristic curve R representing the appropriate position of the rear lens group 5 determined by the focal length and shooting distance.
The calculation unit 28, which is an OM (read only memory), receives the output of the distance scale sensor 13 input from the A/D converter 17, the output of the zoom sensor 21 and the output of the aperture sensor 22 input from the lens control unit 19. is read and the appropriate position of the rear group lens 5 is calculated from the characteristic curve stored in the storage section 30. Also, during autofocus, the autofocus processing circuit 2
The output of 5 is derived and calculated.
この演算部２８の出力はモータ駆動回路３０に導かれて
いるとともに、ステップ数計算部２９により後群レンズ
５の位置がどこにあるか常にステップ数がカウントされ
るようになっている。また、演算部２８にはオートフォ
ーカス時に距離表示を行なうための距離表示装置２７が
接続されている。The output of this calculation section 28 is led to a motor drive circuit 30, and a step number calculation section 29 always counts the number of steps to determine where the rear group lens 5 is located. Further, a distance display device 27 for displaying distance during autofocus is connected to the calculation unit 28.
上記マイクロコンピュータ−８内の記憶部３０に記憶さ
れている特性曲線としては、例えば、第６図に示すよう
なものである。この第６図において、横軸は後群レンズ
５の、逼像素子２３の逼像面を基準とする繰出量を示し
、縦軸は、ズームレンズ３の移動量を示す、この第６図
から明らかなように、ズームレンズ３がｒＴ（望遠）」
の位置にあるとき、後群レンズ５が「無限」。For example, the characteristic curve stored in the storage section 30 of the microcomputer 8 is as shown in FIG. In this FIG. 6, the horizontal axis shows the amount of movement of the rear group lens 5 based on the image plane of the imaging element 23, and the vertical axis shows the amount of movement of the zoom lens 3. As is clear, zoom lens 3 is rT (telephoto).
When the rear lens group 5 is in the "infinity" position.
ｒ １ ｍｌ 、 ｒＯ，５ｍｌの距離位置に焦点が
合うのはそれぞれ位Ｚａｌ＋２＋ ２３である。また
、ズームレンズ３がｒＳ （標準）」の位Ｗにあるとき
、後群レンズ５が上記各距離位置に焦点が合うのはそれ
ぞれ位置ｂ＋ 、ｂｚ 、ｂ３であり、ズームレンズ３
が「Ｗ（広角）」の位置にあるときに、後群レンズ５が
上記各距離位置に焦点が合うのはそれぞれ位３ｃ、、ｃ
ｚ、ｃ。The distance positions r 1 ml, rO, and 5 ml are in focus at Zal+2+23, respectively. Further, when the zoom lens 3 is at the position W of rS (standard), the rear group lens 5 focuses on each of the above distance positions at positions b+, bz, and b3, respectively, and the zoom lens 3
When is in the "W (wide angle)" position, the rear group lens 5 focuses on each of the above distance positions at positions 3c, 3c, and 3c, respectively.
z, c.
である。即ち、後群レンズ５を「無限」に合焦させた状
態にしておこうとするとき、ズームレンズ３のｒＷＪか
ら「Ｔコまでの移動による焦点距離の変化に対して、略
「り」の字形状の特性曲ｎ ｉ ｒ で示すように後群
レンズ５の繰出量を変化させる必要がある。また、後群
レンズ５をｒ １ ｍ」、 ｒｏ、５ ｍｌにそれぞ
れ合焦させておくには、上記ズームレンズ３の全領域の
移動による焦点距離の変化に対して、略「り」の字形状
の特性曲線１ｔ、１．で示すように後群レンズ５の操出
量を変化させる必要がある。この特性曲線１．、Ｎ、、
６．の形状は全て異なる。It is. In other words, when trying to keep the rear lens group 5 in focus at "infinity", the change in focal length due to the movement of the zoom lens 3 from rWJ to "T" is approximately It is necessary to change the amount of extension of the rear group lens 5 as shown by the characteristic curve n i r . In addition, in order to keep the rear group lens 5 focused on R 1 m'', RO, and 5 ml, it is necessary to adjust the focal length of the zoom lens 3 in an approximately ``R'' shape against changes in focal length due to movement of the entire area of the zoom lens 3. Shape characteristic curve 1t, 1. It is necessary to change the displacement amount of the rear group lens 5 as shown in FIG. This characteristic curve 1. ,N,,
6. All shapes are different.
この３つの距離位置「無限Ｊ 、 ｒ １ｍＪ、 ｒ
ｏ、５ｍ」以外のこの間の距離位置についても、後群レ
ンズ５の繰出量は上記特性曲線ＩＩ、ｌ□。These three distance positions ``infinite J, r 1mJ, r
For distance positions other than ``o, 5 m'', the amount of extension of the rear group lens 5 is also the characteristic curve II, l□.
ｌ１間で、これらと異なる形状の図示しない特性曲線に
沿ったものになることは言うまでもない。It goes without saying that between 11 and 11, the curve follows a characteristic curve (not shown) having a shape different from these.
上記特性曲線Ｎ、、１．． ！、で代表されるような
、・焦点距離および撮影距離に応じて異なる後群レンズ
５の繰り出しをカム機構で行なわせることは困難である
が、上記各特性曲線１１゜１、．１！およびこれらの各
曲線間の領域で、焦点距離および撮影距離に応じた図示
されない各特性曲線が上記記憶部３０に記憶されている
ことによりステッピングモータ８によって繰出量の複雑
な制御が可能となる。上記「無限」の特性曲線！、と「
至近」の特性的に１ ｐ ３ との間の領域以外には後
群レンズ５が制御されないようになっている。The above characteristic curve N, 1. ．． ! It is difficult to use a cam mechanism to extend the rear lens group 5 differently depending on the focal length and photographing distance, as represented by the characteristic curves 11°1, . 1! In the region between these curves, each characteristic curve (not shown) corresponding to the focal length and photographing distance is stored in the storage section 30, so that the stepping motor 8 can perform complicated control of the amount of movement. The above “infinite” characteristic curve! ,and"
The rear lens group 5 is not controlled except in a region between 1 p 3 and 1 p 3 in characteristic terms.
次に、上記のように構成されている焦点調節装置の動作
を説明する。Next, the operation of the focus adjustment device configured as described above will be explained.
マニュアルフォーカスの場合、操作環６を回動させ所望
の距離目盛に指標１ａを合わせると、この設定された距
離目盛に応じた電気信号が距離目盛センサ１３よりコン
トロール回路１１に入力される。なお、このとき焦点距
離の設定はズームスイッチ３２の操作により行なわれる
ようになっており、レンズコントロール部１９からの制
御信号によりモータ２０が駆動してズームレンズ３は所
望の焦点距離の位置に制御される。そして、このズーム
レンズ３の位置、即ち、焦点距離情報がズームセンサ２
１により専★知されレンズコントロール部１９によって
読み取られる。また、絞り４の情報も絞すセンサ２２に
よって電気信号に変換されレンズコントロール部１９に
よって読み取られる。In the case of manual focus, when the operating ring 6 is rotated to align the index 1a with a desired distance scale, an electric signal corresponding to the set distance scale is inputted from the distance scale sensor 13 to the control circuit 11. At this time, the focal length is set by operating the zoom switch 32, and the motor 20 is driven by a control signal from the lens control section 19 to control the zoom lens 3 to the desired focal length position. be done. Then, the position of the zoom lens 3, that is, the focal length information is determined by the zoom sensor 2.
1 and read by the lens control unit 19. Information on the aperture 4 is also converted into an electrical signal by the aperture sensor 22 and read by the lens control section 19.
距離目盛センサ１３からの電気信号はＡ／Ｄコンバータ
１７でＡ／Ｄ変換され当該時点において設定されている
撮影距離情報としてコントロール回路１１のマイクロコ
ンピュータ１８の演算部２８に入力され、また、レンズ
コントロール部１９から演算部２８に上記焦点距離情報
および絞り情報が入力されると、演算部２８では、これ
らの各情報を読み込んでこれを記憶部３０の内容である
各特性曲線と参照させる。そして、入力情報に適した特
性曲線から後群レンズ５の適正な繰出位置をトレースす
ると、演算部２８はこれに応じた信号をモータ駆動回路
３１に送出してステッピングモータ８を適正位置に回転
させる。これによって後群レンズ５は、成る撮影距離に
おいてズーミング操作がなされた場合、この操作に応動
して常に合焦状態を維持すべく追従移動する。The electrical signal from the distance scale sensor 13 is A/D converted by the A/D converter 17 and inputted to the calculation unit 28 of the microcomputer 18 of the control circuit 11 as shooting distance information set at that point in time. When the focal length information and aperture information are inputted from the unit 19 to the arithmetic unit 28, the arithmetic unit 28 reads each piece of information and refers it to each characteristic curve that is the content of the storage unit 30. Then, after tracing the appropriate position of the rear group lens 5 from the characteristic curve suitable for the input information, the calculation section 28 sends a corresponding signal to the motor drive circuit 31 to rotate the stepping motor 8 to the appropriate position. . As a result, when a zooming operation is performed at a given photographing distance, the rear group lens 5 moves to follow the zooming operation in order to always maintain the in-focus state.
従ってズーミング操作を行った後も自動的に合焦状態と
なる。Therefore, even after performing a zooming operation, the camera is automatically brought into focus.
上記焦点調節装置をオートフォーカスの状態にする場合
には、第３．４図に示すように、操作環６を矢印Ｃの方
向に回動させ、「無限」位置を越える「オート」（図示
されず）の位置に設定する。すると、このときコントロ
ール回路１１はオートフォーカスのための制御動作を行
なうように切り換えられ、このコントロール回路１１か
らの１５１１ｚの周波数を基準とするパルスにより、ス
テッピングモータ８は後群レンズ５を矢印Ａ、Ｂに沿う
光軸方向（第２図参照）に交互に振動させる。後群レン
ズ５は光軸方向に振動することによって光路長が微小変
動するので、オートフォーカス処理回路２５に入力する
輝度信号に含まれる高周波成分のレベルが微小変動する
。この高周波成分の変動波形（変調信号）は合焦状態で
最小になり、前ピンと後ピンでは変調信号の位相が１８
０°反転することになるので、オー、トフォーカス処理
回路２５から金魚信号がコントロール回路１１の演算部
２８に入力されると、同演算部２８はモータ駆動回路３
１にステッピングモータ８を合焦点を中心として前後に
同一振幅で振動させるための信号を与える。この振幅は
絞り情報、即ち、被写界深度を考慮して行なわれるので
、後群レンズ５は実際には合焦点に静止しているのと変
らない状態になる。この合焦状態では、距離表示袋ｆｆ
１２７に演算部２８より表示信号が送られ合焦点の距離
表示が発光ダイオード、或いは液晶等により行なわれる
。To put the focus adjustment device into autofocus mode, rotate the operation ring 6 in the direction of arrow C, as shown in Figure 3.4, and go beyond the "infinity" position to the "auto" position (not shown). ). At this time, the control circuit 11 is switched to perform a control operation for autofocus, and the stepping motor 8 moves the rear lens group 5 in the direction of the arrow A, using a pulse based on the frequency of 1511z from the control circuit 11. It is vibrated alternately in the optical axis direction along B (see Figure 2). Since the rear group lens 5 vibrates in the optical axis direction, the optical path length changes slightly, so the level of the high frequency component included in the luminance signal input to the autofocus processing circuit 25 changes slightly. The fluctuation waveform (modulation signal) of this high frequency component becomes minimum in the focused state, and the phase of the modulation signal between the front and rear focus is 18
Since it will be reversed by 0°, when the goldfish signal is input from the autofocus processing circuit 25 to the calculation unit 28 of the control circuit 11, the calculation unit 28
1, a signal is given to cause the stepping motor 8 to vibrate back and forth with the same amplitude around the focal point. Since this amplitude is determined in consideration of the aperture information, that is, the depth of field, the rear group lens 5 is actually in the same state as if it were stationary at the in-focus point. In this focused state, the distance display bag ff
A display signal is sent from the calculation unit 28 to 127, and the distance of the in-focus point is displayed using a light emitting diode, liquid crystal, or the like.
合焦点からずれ、オートフォーカス処理回路２５から前
ピン、又は後ピンの信号がコントロール回路１１の演算
部２８に導かれると、同演算部２８はモータ駆動回路３
１にステッピングモータ８を振動させながら合焦点に向
って歩進させる信号を与える。即ち、合焦点に向っては
大なる振幅で、その反対方向には小なる振幅で振動する
信号がステッピングモータ８に与えられることによって
後群レンズ５が合焦点に向って移動していく、なお、オ
ートフォーカス時にズームレンズ３がモータ２０によっ
て移動する速度は、後群レンズ５が合焦点に向って移動
する速度よりも遅くオートフォーカス動作が追従できる
ようになっている。When the focal point deviates from the focal point and a front focus or rear focus signal is guided from the autofocus processing circuit 25 to the calculation unit 28 of the control circuit 11, the calculation unit 28
A signal is given to the stepping motor 1 to cause the stepping motor 8 to vibrate and step toward the focal point. That is, by applying a signal to the stepping motor 8 that vibrates with a large amplitude toward the in-focus point and with a small amplitude in the opposite direction, the rear lens group 5 moves toward the in-focus point. During autofocus, the speed at which the zoom lens 3 is moved by the motor 20 is slower than the speed at which the rear group lens 5 moves toward the in-focus point, so that the autofocus operation can follow.
上記実施例における距離目盛センサ１３は砥抗値の変化
を利用して距離目盛を電気信号に変換するものであるが
、このほか、例えば、第７図に示す距離目盛センサ３３
．或いは第８図に示す距離目盛センサ４３等を用いるよ
うにしてもよい。The distance scale sensor 13 in the above embodiment converts the distance scale into an electrical signal using changes in the grinding resistance value, but in addition to this, for example, the distance scale sensor 33 shown in FIG.
．． Alternatively, a distance scale sensor 43 shown in FIG. 8 or the like may be used.
距離目盛センサ３３は第７図に示すように、操作環６に
一体的に取り付けられた３ビツト構成のホトセンサ３４
と、レンズ鏡筒ｌの固定枠外周に、各ビット毎に回転方
向に沿って部分的に貼り付けられた反射体３５．３６．
３７とによって構成されており、ホトセンサ３４のリー
ド線はコントロール回路１１のマイクロコンピュータ１
日に接続されている。従って、この距離目盛センサ３３
においては、操作環６の回動量に応じた位置でホトセン
サ３４が反射体３５．３６．３７の有無を反射光の有無
Ｇ；よって読み取り、これを電気信号に変換してマイク
ロコンピュータ１日に送るので、距舗目盛がディジタル
信号としてマイクロコンピュータ１８に読み込まれるこ
とになる。As shown in FIG. 7, the distance scale sensor 33 is a 3-bit photo sensor 34 that is integrally attached to the operating ring 6.
Reflectors 35, 36, . . . are partially attached to the outer periphery of the fixed frame of the lens barrel l along the rotational direction for each bit.
37, and the lead wire of the photosensor 34 is connected to the microcomputer 1 of the control circuit 11.
connected to the day. Therefore, this distance scale sensor 33
, the photo sensor 34 reads the presence or absence of the reflector 35, 36, 37 at a position corresponding to the amount of rotation of the operating ring 6; therefore, the presence or absence of reflected light G; converts this into an electrical signal and sends it to the microcomputer 1. Therefore, the distance scale is read into the microcomputer 18 as a digital signal.
また、距離目盛センサ４３は第８図に示すように、操作
環６に一体的に取り付けられた３ビツト構成の導電接点
４４と、レンズ鏡筒１の固定枠外周に、各とソト毎に回
転方向に沿って形成された薄膜状の導電体４５〜４８と
によって構成されており、このうち導電体４５は接地さ
れ、他の導電体４６〜４８は抵抗５１〜５３によって電
圧Ｖ ｃｃが印加されているとともに、マイクロコンピ
ュータ１８の入力端に接続されている。従って、この距
離目盛センサ４３においては、操作環６の回動位置に応
じて導電接点４４が導電体４６〜４８と導電体４５との
間を短絡又は解放状態とするので、導電体４６〜４８の
それぞれはローレベル“Ｌ”（接地）或いはハイレベル
″Ｈ” （を圧Ｖ ｃｃ ）になり、マイクロコンピュ
ータ１８に３ビツトのディジクル信号で距離目盛が入力
されることになる。なお、第７．８図に示す距離目盛セ
ンサ３３．４３は３ビツト構成のものとしているが、実
際には、望遠（Ｔ）状態で、０．５ｍ−”（第６図参照
）の距離を約８０〜１００に分割できるように７ビツト
程度の構成にするのが望ましい。Further, as shown in FIG. 8, the distance scale sensor 43 has a 3-bit conductive contact 44 integrally attached to the operation ring 6, and a conductive contact 44 on the outer periphery of the fixed frame of the lens barrel 1. The conductor 45 is grounded, and the other conductors 46 to 48 are applied with a voltage Vcc by resistors 51 to 53. and is connected to the input terminal of the microcomputer 18. Therefore, in this distance scale sensor 43, the conductive contact 44 short-circuits or opens the conductors 46 to 48 and the conductor 45 depending on the rotational position of the operation ring 6. Each becomes a low level "L" (ground) or a high level "H" (voltage Vcc), and the distance scale is inputted to the microcomputer 18 as a 3-bit digital signal. Although the distance scale sensor 33.43 shown in Fig. 7.8 has a 3-bit configuration, it actually measures a distance of 0.5 m-'' (see Fig. 6) in the telephoto (T) state. It is desirable to have a configuration of about 7 bits so that it can be divided into about 80 to 100 bits.
以上述べたように、本発明によれば、カム機構等を用い
ることなく簡単な電気的な回路構成で、ズーミング操作
の如何に係わらず設定距離に応じた合焦状態を維持する
ことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to maintain a focused state according to a set distance regardless of the zooming operation with a simple electrical circuit configuration without using a cam mechanism or the like.
第１図は、本発明の一実施例を示す焦点調節装置の電気
回路のブロック図、
第２図は、上記第１図中の後群レンズの駆動部分を示す
断面図、
第３図は、上記第１図中の操作環の外観を示す斜視図、
第４図は、上記第１図中の距離目盛センサの一例を示す
概略構成図、
第５図は、上記第１図中のコントロール回路の機能の一
部を示すブロック図、
第６図は、上記第５図中の記憶部、に記憶されたレンズ
制御用の特性曲線図、
第７．８図は、距離目盛センサの他の例を示す概略構成
図である。
３・・・・・・ズームレンズ
５・・・・・・後群レンズ（フォーカスレンズ）８・・
・・・・ステンピングモータ（駆動手段）１１・・・・
・・コントロール回路
１３・・・・・・距離目盛センサ（設定距離信号生成手
段）
２１・・・・・・ズームセンサFIG. 1 is a block diagram of an electric circuit of a focus adjustment device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the driving portion of the rear group lens in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of the distance scale sensor shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a control circuit shown in FIG. 1 above. 6 is a characteristic curve diagram for lens control stored in the storage unit shown in FIG. 5, and FIG. 7.8 is another example of the distance scale sensor. FIG. 3...Zoom lens 5...Rear group lens (focus lens) 8...
... Stemping motor (drive means) 11 ...
...Control circuit 13...Distance scale sensor (setting distance signal generation means) 21...Zoom sensor
Claims (1)
設けられた後群レンズとを含んでなるレンズ系と、 上記レンズ系に関する設定距離に対応する信号を生成す
る設定距離信号生成手段と、 上記ズームレンズの位置を検知するズームセンサと、 種々の設定距離についてその距離での合焦状態における
上記ズームレンズと後群レンズとの位置関係が了め内部
に設定され、上記ズームセンサにより検出されたズーム
レンズ位置並びに上記設定距離信号生成手段の出力信号
による設定距離に対応した上記合焦状態における後群レ
ンズ位置を上記内部の設定に基づいてトレースし、その
位置に後群レンズを移動せしめるための制御信号を出力
するコントロール回路と、上記コントロール回路からの
制御信号に応動して上記後群レンズを駆動する駆動手段
と、を具備したことを特徴とする焦点調節装置。[Claims] A lens system including at least a zoom lens and a rear group lens movable for focus adjustment, and a setting for generating a signal corresponding to a set distance for the lens system. a distance signal generating means; a zoom sensor for detecting the position of the zoom lens; and a positional relationship between the zoom lens and the rear group lens in a focused state at various set distances, which is set internally; The position of the rear group lens in the focused state corresponding to the zoom lens position detected by the zoom sensor and the set distance based on the output signal of the set distance signal generating means is traced based on the internal settings, A focusing device comprising: a control circuit that outputs a control signal for moving a lens group; and a drive means that drives the rear lens group in response to a control signal from the control circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105268A JP2583490B2 (en) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | Focus adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105268A JP2583490B2 (en) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | Focus adjustment device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62262014A true JPS62262014A (en) | 1987-11-14 |
| JP2583490B2 JP2583490B2 (en) | 1997-02-19 |
Family
ID=14402912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105268A Expired - Lifetime JP2583490B2 (en) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | Focus adjustment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583490B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH032707A (en) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Canon Inc | Lens position controller for zoom lens |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60143309A (en) * | 1983-12-30 | 1985-07-29 | Asahi Optical Co Ltd | Focus correcting device of zoom lens |
| JPS6262313A (en) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | West Electric Co Ltd | Lens shifting device for fixed front zoom lens |
-
1986
- 1986-05-08 JP JP61105268A patent/JP2583490B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60143309A (en) * | 1983-12-30 | 1985-07-29 | Asahi Optical Co Ltd | Focus correcting device of zoom lens |
| JPS6262313A (en) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | West Electric Co Ltd | Lens shifting device for fixed front zoom lens |
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|---|---|---|---|---|
| JPH032707A (en) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Canon Inc | Lens position controller for zoom lens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583490B2 (en) | 1997-02-19 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |