JPS62284316A - Focusing device - Google Patents
Focusing deviceInfo
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- JPS62284316A JPS62284316A JP61128744A JP12874486A JPS62284316A JP S62284316 A JPS62284316 A JP S62284316A JP 61128744 A JP61128744 A JP 61128744A JP 12874486 A JP12874486 A JP 12874486A JP S62284316 A JPS62284316 A JP S62284316A
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Landscapes
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- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、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 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is directed to a focusing device, more specifically, in an optical device such as a camera, a rear group lens is adjusted according to a zooming operation. The present invention relates to a focus adjustment device that automatically performs a focus adjustment operation of a focus lens.
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へ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54−14496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. The latter has two advantages: ■ The rear group lens is smaller and lighter than the front group lens, so it requires less power to move the lens, and ■ The rear group lens moves less than the front group lens, so it can be moved in a shorter time. can be focused,
■There are many excellent advantages, such as the fact that the helicoid for driving the front group lens is not required, so the manufacturing cost of the lens is low. Although the latter has many advantages, the former drive method is still used in cameras with zoom lenses (see Utility Model Publication No. 54-14496).
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. Further, even if the cam mechanism as described above could be provided, sufficient machining accuracy could not be achieved, and high focusing accuracy could not 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1、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 has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to automatically move a focusing lens consisting of a rear group lens to a focusing position according to a set distance using a simple configuration without using any complicated mechanism. It is an object of the present invention to provide a focus adjustment device that can maintain a focused state by moving the zoom lens to the zoom position.
この発明の他の目的は、マニュアルフォーカスモードと
オートフォーカスモードの切換え手段を別途に特設する
ことなくこれらの動作モード切換えが行なわれ得るとと
もに、設定路′離の表示が無意味になるオートフォーカ
スモード時には該表示がなされないようにして操作者が
錯誤の認識をしたり異和感を覚えたりすることのないこ
の種の焦点調節装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an autofocus mode in which switching between manual focus mode and autofocus mode can be performed without separately providing a means for switching between these modes, and in which display of setting path distance is meaningless. It is an object of the present invention to provide a focus adjustment device of this kind that prevents the operator from sometimes recognizing a mistake or feeling strange by preventing the display from occurring.
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、操作者の任意による距離設定操作
に基づいて変位せしめられこの変位が許容される範囲の
うちの所定区間内において上記レンズ系に関する設定距
離の表示を行なう操作表示メンバーと、上記操作表示メ
ンバーが上記所定区間内を変位するとき上記設定距離に
対応した設定距離信号を生成するとともに上記操作表示
メンバーが上記所定区間外の所定位置(例えば無限遠の
表示図を越えた位置)に達したときオートフォーカスモ
ード設定信号を生成する設定信号生成手段と、
上記ズームレンズの現在位置を検知するズームセンサと
、
例えば上記レンズ系に対応する撮像素子自体あるいは別
途設けられた発光素子に対応する受光素子等のセンサー
の出力に基づいてオートフォーカス動作を行なうための
信号を出力するオートフォーカス処理回路と、
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のデータが
内部に設定され、上記設定信号生成手段より上記設定距
離信号が与えられているときは、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信号生成
手段の上記設定距離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に設定され
たデータ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マニュアル制御ll信号を出力す
るとともに、上記設定信号生成手段より上記オートフォ
ーカスモード設定信号が与えられているときは、上記オ
ートフォーカス処理回路の出力信号に基づいて上記後群
レンズ位置を変位せしめるためのオートフォーカス信号
を出力するコントロール回路と、
上記コントロール回路の上記マニュアル制御信号または
オートフォーカス信号に応動して上記後群レンズを駆動
する脈動手段と、
を具備してなる。The focus adjustment device of the present invention includes a lens system that includes at least a zoom lens and a rear lens group that is movable for focus adjustment, and a lens system that can be displaced based on an operator's arbitrary distance setting operation. an operation display member that displays a set distance for the lens system within a predetermined section within a range in which the displacement is allowed; a setting signal generating means that generates a setting distance signal and also generates an autofocus mode setting signal when the operation display member reaches a predetermined position outside the predetermined area (for example, a position beyond the display diagram of infinity); A zoom sensor that detects the current position of the zoom lens, and a signal for performing an autofocus operation based on the output of a sensor such as the image sensor itself corresponding to the lens system or a light receiving element that corresponds to a separately provided light emitting element. an autofocus processing circuit that outputs the set distance; and data on the positional relationship between the zoom lens and the rear group lens in the in-focus state at various set distances are set internally, and the set signal generating means outputs the set distance. When the signal is given, the rear group lens position in the focused state corresponding to the zoom lens position detected by the zoom sensor and the set distance according to the set distance signal of the set signal generating means is set inside the above. trace based on the data set, and outputs a manual control signal for moving the rear lens group to that position, and when the autofocus mode setting signal is given by the setting signal generating means, the above-mentioned a control circuit that outputs an autofocus signal for displacing the rear group lens position based on an output signal of the autofocus processing circuit; and a control circuit that outputs an autofocus signal for displacing the rear group lens position based on an output signal of the autofocus processing circuit; pulsating means for driving;
上記構成の本発明の装置では、例えば距離環等に類似し
た形状になされた操作表示メンバー(操作環)の所定区
間内で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 device of the present invention having the above configuration, the in-focus state is determined by operating the operation display member (operation ring) shaped like a distance ring within a predetermined section.
When the zoom lens is operated while the distance is being obtained, a signal corresponding to the zoom lens position detected by the zoom sensor and a signal representing the set distance by the set distance signal generating means are input to the 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、
この結果に応じてマニュアル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,
Depending on this result, a manual control signal is output to operate the drive means, regardless of the zooming operation.
To automatically drive the rear group lens to a focusing position. Therefore, even if the zoom lens is moved, the focused state according to the set distance at that time is maintained.
更に操作表示メンバーの上記所定区間外の所定位置(例
えば無限遠の表示■を越えた位置)への回動により本装
置はオートフォーカスモードの動作に切換えられ、オー
トフを一カス処理回路から上記コントロール回路に与え
られる信号に基づいてコントロール回路はオートフォー
カス信号を出力し、同信号に応動して駆動手段、従って
後群レンズ、が駆動され、オートフォーカシング動作が
なされる。Furthermore, by rotating the operation display member to a predetermined position outside the above-mentioned predetermined range (for example, a position beyond the infinity display), the device is switched to autofocus mode operation, and the autofocus is controlled from the one-scrap processing circuit. The control circuit outputs an autofocus signal based on the signal applied to the circuit, and in response to the signal, the driving means, and therefore the rear lens group, is driven to perform an autofocusing operation.
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がステッピングモー
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。ステフピングモータ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, as shown in FIG. 2, in the rear group lens 5, the pin 7a provided integrally with the lens holding frame 7 engages with the feed screw 9 connected to the output shaft 8a of the stepping motor 8. 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lの外周には、第3図に示すように、回動変
位が許容される範囲のうちの所定区間内に距離目盛を刻
設した操作表示メンバーとしての操作環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。As shown in FIG. 3, on the outer periphery of the lens barrel l, an operating ring 6 serving as an operating display member is provided with a fixed frame and has a distance scale engraved within a predetermined section within a range in which rotational displacement is allowed. It is rotatably provided with an appropriate frictional force therebetween.
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。上記における電気信号は距離目盛を目安に設定され
た距離に対応した設定距離信号である。This operating ring 6 is not mechanically connected to any optical element in the lens barrel 1, and due to its own rotation, the distance scale supported by the index 1a is adjusted to the distance scale sensor 13.
The electric signal is read electrically by the control circuit 11, and the read electric signal is input to the control circuit 11. The electric signal mentioned above is a set distance signal corresponding to a distance set using the distance scale as a guide.
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間に沿って形成さ
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、距離目盛に応じた
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が距驕目盛の設けられた区間を越えた「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間が開放状態となる。このときの
距離目盛センサ13の出力信号は本装置の動作モードを
オートフォーカスモードに設定するためのオートフォー
カスモード設定信号である。コントロール回路11はこ
のオートフォーカスモード設定信号を受けて、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 fixed on the inside of the operating ring 6, and the conductive contact 14 is a thin film formed on the outer periphery of the fixed frame of the lens barrel 1 along the direction of rotation. It is in sliding contact with a conductor 15 and a thin film resistor 16 similarly formed substantially parallel to the conductor 15. 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 scale to the microcomputer 18. ``Auto'' when the operating ring 6 exceeds the area where the distance scale is provided.
When set to the rotational position, the conductive contact 14 does not contact the resistor 16 but only the conductor 15, so that the conductor 15 and the resistor 16 are in an open state. The output signal of the distance scale sensor 13 at this time is an autofocus mode setting signal for setting the operation mode of the apparatus to autofocus mode. Upon receiving this autofocus mode setting signal, the control circuit 11 controls the stepping motor 8 that drives the rear lens group 5 through the operation ring 6.
Switch from manual focus to autofocus.
上記距離目盛センサ13につき要約すれば、上記操作表
示メンバーたる操作環6が目盛の設けられた区間内を回
動変位するときにこの目盛で表わされた設定距離に対応
した距離信号を生成するとともに、操作環6が回動して
上記区間外の位置(例えば「無限」を越えた位置)に達
したときオートフォーカスモード設定信号を発する、設
定信号生成手段をなすものである。To summarize, the distance scale sensor 13 generates a distance signal corresponding to the set distance represented by the scale when the operation ring 6, which is the operation display member, rotates within a section provided with a scale. It also serves as a setting signal generating means for generating an autofocus mode setting signal when the operating ring 6 rotates and reaches a position outside the above range (for example, a position beyond "infinity").
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m (1号によって
駆動されるモータ20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、
ボテンシ式メータ、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,
Control m from the lens control unit 19 (Motor 20 driven by No. 1 allows movement in the optical axis direction, focal length is read by the zoom sensor 21, and this read electric signal is input to the lens control unit 19. For example, the zoom sensor 21 is
This is a position sensor composed of a potentiometer, a photo sensor, etc.
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 its aperture value is read by the aperture sensor 22, and the read electric signal is input to the lens control unit 19. ing.
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の邊像面に結像され、同撮像素子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 subject light that passes through the optical system of the lens barrel 1 is imaged on the image plane 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にオー
トフォーカシングのための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。また、コントロール回路11には基準周波数発生回
路26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11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からステッピングモータ8
に必要パルスが送られ同パルスによりステッピングモー
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。上記のように本例では撮像素子23自
体をオートフォーカシングの信号を得るためのピント状
態検出センサー(測距センサー)として兼用している。The circuit that determines which one is in focus and sends a signal for autofocusing to the control circuit 11 is a known circuit (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 116007/1983). Further, a clock signal of, for example, an integral multiple of 15 Hz is inputted to the control circuit 11 from the reference frequency generation circuit 26. By inputting this clock signal to the control circuit 11, the control circuit 11 controls the stepping motor 8 based on the frequency of 15Hz.
A necessary pulse is sent to the stepping motor 8, and the stepping motor 8 is driven for autofocus or manual focus. As described above, in this example, the image sensor 23 itself is also used as a focus state detection sensor (distance measurement sensor) for obtaining an autofocusing signal.
しかしながら測距センサーとしては、上記態様のいわゆ
るパッシブタイプのもののほか、発光素子と受光素子と
を有するいわゆるアクティブタイプのもの等種々の公知
のものを適用可能である。However, as the distance measuring sensor, in addition to the so-called passive type sensor described above, various known sensors such as the so-called active type sensor having a light emitting element and a light receiving element can be used.
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は焦点距離と橋形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の出力および絞すセンサ2′2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
25の出力が導かれてこれを演算するようになっている
。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 storage unit 30 stores a characteristic curve representing the appropriate position of the rear group lens 5 determined by the focal length and the bridge distance.
It is OM (read only memory). The calculation unit 28 reads 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 2'2 input from the lens control unit 19, and stores the output in the storage unit 28. The appropriate position of the rear group lens 5 is calculated from the characteristic curve stored in the 30. Further, during autofocus, the output of the autofocus processing circuit 25 is guided and calculated. 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. The calculation unit 28 also includes a distance display device 27 for displaying distance during autofocus.
is connected.
上記マイクロコンピュータ18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図におイテ、横軸は後群レンズ
5の、撮像素子23の盪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」。The characteristic curve stored in the storage section 30 in the microcomputer 18 is, for example, as shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis shows the amount of movement of the rear group lens 5 with reference to the image plane of the image pickup device 23, and the vertical axis shows the amount of movement of the zoom lens 3. As is clear from this Figure 6, the zoom lens 3 is rT (telephoto).
When the rear lens group 5 is in the "infinity" position.
r 1 mJ 、 ro、5 mJの距離位置に焦点
が合うのはそれぞれ位置al+ 1+ a、である
、また、ズームレンズ3が「S(標準)」の位置にある
とき、後群レンズ5が上記各距離位置に焦点が合うのは
それぞれ位置す、、bt、bsであり、ズームレンズ3
がrW(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置CI +
C! +C3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rTJまでの移動による焦点距離の変化
に対して、略「(」の字形状の特性曲線11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 mJ 、 rO,5mJ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「<」の
字形状の特性的’alt、ls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。この特性曲線1.
、l、、13の形状は全て異なる。The distance positions of r 1 mJ, ro, and 5 mJ are focused at positions al+ 1+ a, respectively. Also, when the zoom lens 3 is in the "S (standard)" position, the rear group lens 5 is The lenses that are in focus at each distance position are the zoom lens 3, bt and bs.
is at the "rW (wide angle)" position, the rear group lens 5 focuses on each of the above distance positions at the respective positions CI +
C! +C3. That is, when trying to keep the rear group lens 5 in a focused state at "infinity", the focal length changes due to the movement of the zoom lens 3 from rWJ to rTJ. It is necessary to change the extension amount of the rear group lens 5 as shown by the characteristic curve 11 of It is necessary to change the amount of extension of the rear group lens 5 as shown by the characteristic 'alt, ls', which is approximately in the shape of a "<", in response to a change in focal length due to movement of the entire area.This characteristic curve 1 ..
The shapes of ,l,,13 are all different.
この3つの距離位置「無限J、r1mJ、rO,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
出量は上記特性的*1+、lx。These three distance positions "infinite J, r1mJ, rO, 5m"
For distance positions other than this, the amount of extension of the rear group lens 5 is the characteristic *1+, lx.
13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。13, it goes without saying that the characteristic curve, not shown, has a different shape from these.
上記特性曲線NI+ tr13で代表されるl
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’I+’!+’3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に記憶されで
いることによりステッピングモータ8によって操出量の
複雑な制御が可能となる。上記「無限」の特性曲線1.
と「至近」の特性曲線!、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。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 curve NI+tr13, but each of the characteristic curves 'I+'! +'3 and 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 stroke amount. It becomes possible. Characteristic curve 1 of the above “infinite”.
And "close" characteristic curve! , the rear group lens 5 is not controlled in areas other than the area between .
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、即ち設定距離信号、が距離目
盛センサー3よりコントロール回路11に入力される。In the case of manual focus, when the operating ring 6 is rotated to align the index 1a with a desired distance scale, an electrical signal corresponding to the set distance scale, that is, a set distance signal, is sent from the distance scale sensor 3 to the control circuit 11. is input.
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(即ちマニエアル制御信号
)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21に
より検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の情報も絞りセンサ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。At this time, the focal length is set by operating the zoom switch 32, and the motor 20 is driven by a control signal (i.e., manual control signal) from the lens control unit 19, and the zoom lens 3 is set to the desired position. Controlled by focal length position. Then, the position of the zoom lens 3, that is, the focal length information is detected by the zoom sensor 21 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110マイクロコ
ンピユータ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の適正な操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 section 28 of the control circuit 110 microcomputer 18 as shooting distance information set at that point in time. When the focal length information and aperture information are inputted from the arithmetic 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, when 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. let 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、前述のように距離
目盛センサ13からオートフォーカスモード設定信号が
発せられて、同信号がコントロール回路11に入力され
る。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損えられ、このコ
ントロール回路11からの15Hz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180 ”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31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、距離表示装置27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). ). Then, as described above, the distance scale sensor 13 issues an autofocus mode setting signal, and the signal is input to the control circuit 11. At this time, the control circuit 11 fails to perform a control operation for autofocus, and the stepping motor 8 is driven by a pulse having a frequency of 15 Hz as a reference from the control circuit 11.
are alternately vibrated in the optical axis direction along arrows A and B (see Fig. 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 the minimum in the focused state, and the phase of the modulation signal is reversed by 180'' between the front focus and the rear focus, so the goldfish signal is transmitted from the autofocus processing circuit 25 to the control circuit 11. When input to the calculation unit 28, the calculation unit 28
gives a signal to the motor drive circuit 31 to vibrate the stepping motor 8 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 in-focus state, a display signal is sent from the calculation section 28 to the distance display device 27, 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
ビン、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逼従できる
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 converts the motor drive circuit 3
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.
上述のように本発明の装置では、マニュアルフォーカス
モードとオートフォーカスモードの切換え手段を別途に
特設することな(、距離設定用の操作環6のみの操作に
よってこれらの動作モード切換えが行なわれ得るととも
に、設定距離の表示が無意味になるオートフォーカスモ
ード時には距離表示の無い位置に操作環6が回動し切う
ていることになるため、操作者が錯誤の認識をしたり異
和感を覚えたりするといった不具合を生じることがない
。As described above, in the device of the present invention, these operation modes can be switched by operating only the operation ring 6 for distance setting, without the need to separately provide a means for switching between manual focus mode and autofocus mode. In the autofocus mode, where the display of the set distance is meaningless, the operating ring 6 has been rotated to a position where there is no distance display, so the operator may misunderstand or feel strange. There will be no problems such as
上記実施例における距離目盛センサ13は抵抗値の変化
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3
3.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 by using a change in resistance value.In addition, for example, the distance scale sensor 3 shown in FIG.
3. 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1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
8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
によって読み取り、これを電気信号に変換してマイクロ
コンピュータ18に送るので、距離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, .
37, and the lead wire of the photosensor 34 is connected to the microcomputer 1 of the control circuit 11.
8 is connected. Therefore, this distance scale sensor 33
, the photo sensor 34 reads the presence or absence of the reflector 35, 36, 37 based on the presence or absence of reflected light at a position corresponding to the amount of rotation of the operating ring 6, converts this into an electrical signal, and sends it to the microcomputer 18, so the distance can be determined. The scale will be read into the microcomputer 18 as a digital signal.
また、設定信号生成手段としての距離目盛センサ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、各ビット毎に回転方向に沿って形成された薄
膜状の導電体45〜4日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4
6〜48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” (電圧vcc)にな
り、マイクロコンピュータ18に3ビツトのディジタル
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、o、
sm−woo(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、この場合上述のオートフォーカスモード設定信号も
所定のディジタル信号の態様をとることは勿論である。Further, as shown in FIG. 8, the distance scale sensor 43 as a setting signal generating means has a 3-bit conductive contact 44 integrally attached to the operating ring 6, and a conductive contact 44 on the outer periphery of the fixed frame of the lens barrel 1. Each bit is composed of thin film conductors 45 to 4 formed along the rotation direction, of which conductor 45 is grounded and other conductors 46 to 48 are connected to resistors 51 to 53. A voltage Vcc is applied thereto, and it is connected to the input terminal of the microcomputer 18. Therefore, in this distance scale sensor 43, the conductive contact 44 is connected to the conductor 4 depending on the rotational position of the operating ring 6.
6 to 48 and the conductor 45 are short-circuited or opened, each of the conductors 46 to 48 is at a low level "L".
(ground) or high level @H'' (voltage vcc), and the distance scale is input to the microcomputer 18 as a 3-bit digital signal.
The distance scale sensors 33 and 43 shown in Fig. 8 have a 3-bit configuration, but in reality, in the telephoto (T) state, o,
It is desirable to have a configuration of about 7 bits so that the distance of sm-woo (see Fig. 6) can be divided into about 80 to 100. In this case, the above-mentioned autofocus mode setting signal also takes the form of a predetermined digital signal. Of course.
また更に、本発明では、操作表示メンバーと設定信号生
成手段を、上記のような距離環状の操作環とこれに対応
した距離目盛センサで構成するに代えて、直動型のポテ
ンショメータ、或いはモータ駆動されるポテンショメー
タやエンコーダ態様の手段で構成してもよい。Furthermore, in the present invention, instead of configuring the operation display member and the setting signal generation means with a distance annular operation ring and a corresponding distance scale sensor as described above, a direct-acting potentiometer or a motor-driven It may also be configured with means in the form of a potentiometer or an encoder.
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.
更に、本発明によれば、マニュアルフォーカスモードと
オートフォーカスモードの切換え手段を別途に特設する
ことなくこれらの動作モード切換えが行なわれ得るとと
もに、設定距離の表示が無意味になるオートフォーカス
モード時には該表示が視認されなくなるので操作者が錯
誤の認識をしたり異和感を覚えたりすることがない。Further, according to the present invention, switching between manual focus mode and autofocus mode can be performed without separately providing a switching means for switching between these modes, and in the autofocus mode where display of the set distance is meaningless, it is possible to switch between manual focus mode and autofocus mode. Since the display is no longer visible, the operator does not perceive a mistake or feel strange.
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・−・−−一−−−−ズームレンズ
5〜・−後群レンズ(フォーカスレンズ)6・−・−・
・−・操作環(操作表示メンバー)8・−・−〜−−−
−・ステンピングモータ(駆動手段)11−−−−−−
−−−−コントロール回路13−・−一一一−−−−距
離目盛センサ(設定信号生成手段)21〜・−ズームセ
ンサ
25−・−・−オートフォーカス処理回路′〜ッ′
、お20
筋30
も7 ■
2ろ8園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 section in FIG. 5, and FIG. 7.8 is a block diagram showing some of the functions of the sensor. FIG. 3.----1--Zoom lens 5--Rear group lens (focus lens) 6.--.
・−・Operation ring (operation display member) 8・−・−~−−−
-・Stemping motor (drive means) 11------
---Control circuit 13--111--Distance scale sensor (setting signal generation means) 21--Zoom sensor 25--Autofocus processing circuit'~', 20 lines 30 Mo7 ■ 2ro8 Garden
Claims (1)
設けられた後群レンズとを含んでなるレンズ系と、 操作者の任意による距離設定操作に基づいて変位せしめ
られこの変位が許容される範囲のうちの所定区間内にお
いて上記レンズ系に関する設定距離の表示を行なう操作
表示メンバーと、上記操作表示メンバーが上記所定区間
内を変位するとき上記設定距離に対応した設定距離信号
を生成するとともに上記操作表示メンバーが上記所定区
間外の所定位置に達したときオートフォーカスモード設
定信号を生成する設定信号生成手段と、 上記ズームレンズの現在位置を検知するズームセンサと
、 センサー等より得た信号に基づいてオートフォーカス動
作を行なうための信号を出力するオートフォーカス処理
回路と、 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のデータが
内部に設定され、上記設定信号生成手段より上記設定距
離信号が与えられているときは、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信号生成
手段の上記設定距離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に設定され
たデータ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マニュアル制御信号を出力すると
ともに、上記設定信号生成手段より上記オートフォーカ
スモード設定信号が与えられているときは、上記オート
フォーカス処理回路の出力信号に基づいて上記後群レン
ズ位置を変位せしめるためのオートフォーカス信号を出
力するコントロール回路と、 上記コントロール回路の上記マニュアル制御信号または
オートフォーカス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 comprising at least a zoom lens and a rear lens group movable for focus adjustment, and a lens system that is displaced based on an operator's arbitrary distance setting operation. An operation display member that displays a set distance regarding the lens system within a predetermined section within the range in which this displacement is allowed, and a set distance that corresponds to the set distance when the operation display member is displaced within the predetermined section. a setting signal generating means that generates a signal and also generates an autofocus mode setting signal when the operation display member reaches a predetermined position outside the predetermined section; a zoom sensor that detects the current position of the zoom lens; a sensor, etc. an autofocus processing circuit that outputs a signal for performing an autofocus operation based on the signal obtained from the above, and data on the positional relationship between the zoom lens and the rear group lens in the in-focus state at various set distances. is set internally and the set distance signal is given by the set signal generating means, the distance corresponds to the zoom lens position detected by the zoom sensor and the set distance according to the set distance signal of the setting signal generating means. The rear group lens position in the focused state is traced based on the internally set data, and a manual control signal for moving the rear group lens to that position is output, and the setting signal generating means a control circuit that outputs an autofocus signal for displacing the rear group lens position based on the output signal of the autofocus processing circuit when an autofocus mode setting signal is given; and the manual of the control circuit. A focusing device comprising: driving means for driving the rear group lens in response to a control signal or an autofocus signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61128744A JPH0820581B2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Focus adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61128744A JPH0820581B2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Focus adjustment device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62284316A true JPS62284316A (en) | 1987-12-10 |
JPH0820581B2 JPH0820581B2 (en) | 1996-03-04 |
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ID=14992383
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61128744A Expired - Fee Related JPH0820581B2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Focus adjustment device |
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