JPH0455806A - ズームレンズのレンズ位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はズームレンズを構成するレンズ群のレンズ位置
制御装置、特にリヤーフォーカス方式のズームレンズの
レンズ位置制御装置に関する。

〔従来技術〕

近年、ステイルカメラやビデオカメラの傾向として自動
的にピント調節が行えるオートフォーカス機構を搭載し
ているのが一般的となっている。そしてこの時、合焦精
度が高いこと、又合焦スピードが速いこと、更には至近
物体に対しても合焦可能なズームレンズが要求されてい
る。

こういった要求に対して、例えば特開昭６２−２４２１
３号公報、特開昭５７−７８５１３号公報等で示される
ように物体側の少なくとも第ルンズ群以外の比較的に小
さな径を持つレンズ群を移動させてフォーカシングを行
う所謂リヤーフォーカス式のズームレンズが好適となっ
ている。

しかしながら、こうしたズームレンズのフォーカシング
レンズの位置制御を行う場合に、このフォーカシングレ
ンズの繰り出し量は、物体距離に関係してくることはも
ちろんのこと、ズームポジション即ち焦点距離によって
も関係し、例えば同−距離にいる被写体に対する繰り出
し量は広角側に比べて望遠側の方が大きくなってくる。

従って、このレンズのレンズ移動に対して、従来の一義
的なカム溝を持った機構を単純に適用することは困難と
なっている。

そして、例えば特開昭４９−１１５３２２号公報をはじ
めとして特開昭６２−２９６１１０号公報、特開昭６２
−２８４３１７号公報等で、リヤーフォーカス式ズーム
レンズの合焦レンズの位置を制御する提案がなされてい
る。特に特開昭６２−２８４３１７号公報では、合焦レ
ンズが焦点距離が変化しても適切なズーム軌跡をトレー
スするように焦点距離に応じた合焦レンズの移動軌跡に
関連した情報を記憶させた技術を提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、現実的には、レンズをはじめとする各部
品の製造誤差、そして組み立て作業を行っていくうえで
の組み立て誤差の影響により、個々に合焦レンズの移動
軌跡ないしは繰り出し量が異なってくるという問題が生
じた。従って設定値あるいは設計値通りに合焦レンズを
繰り出したのではピントのずれが発生し、良好な撮影が
行われないことがあった。

従来、こういった問題に対する解決策としては、上記変
倍レンズ群以外でピントに対する敏感度がズーム位置に
よって異なるレンズ群、即ち第ルンズ群を光軸上移動さ
せ、その敏感度の差を利用して上記ピント位置の狂いを
補正していた。以下これを広角端と望遠端でのピント位
置のバランス調整と呼ぶ。

上記バランス調整を行った後は、広角端と望遠端の焦点
距離時のピント位置は厳密に一致するが、上述したレン
ズ系を構成する各レンズ群の製造誤差によるバラツキ等
で、中間の焦点距離時のピント位置がズレる、所謂中間
ピント移動が生じる場合があった。

本発明はかかる問題点に鑑みて、製造によるバラツキの
誤差分を吸収し、正確なレンズ位置の制御が行えるズー
ムレンズのレンズ位置制御装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、本発明の特徴とするところは、変倍レンズの後
方に位置するフォーカスレンズ群を移動させてフォーカ
シングを行うズームレンズのレンズ位置制御装置におい
て、測距手段、前記変倍レンズの位置を検出する検出手
段、基準位置から所定の被写体距離に対して前記ズーム
レンズが合焦した時の前記フォーカスレンズ群の位置ま
での繰り出しデータを前記変倍レンズの位置ごとに記憶
した記憶手段、前記測距装手段の距離情報と前記変倍レ
ンズのレンズ位置に対応した前記記憶手段が記憶するデ
ータにもとづいて前記フォーカスレンズの繰り出し量を
演算する演算手段を具備したことにある。

〔実施例〕

以下図面をもとに本発明の詳細な説明する。第１図は、
本発明に関するレンズ位置制御装置の構成を示す図であ
る。１．２．３はそれぞれズームレンズを構成するレン
ズ群を示し、順に正の屈折力を有する固定のレンズ群、
負の屈折力を有し変倍の際に光軸に沿って移動する変倍
レンズ群、正の屈折力を有し変倍による像面移動を補正
するとともに、合焦作用のために光軸に沿って移動する
フォーカスレンズ群をそれぞれ示す。４は絞り、５はＣ
ＣＤ等の撮像面である。

６は変倍レンズ群２を移動させる駆動手段、７はフォー
カスレンズ群３を移動させる駆動手段、８．９はそれぞ
れ変倍レンズ群２とフォーカスレンズ群３の位置を検出
するためのエンコーダーからなる位置検出手段である。

特に位置検出手段８のズームエンコーダーは広角端から
望遠端までのズーム領域を１３分割している。１０はズ
ームレンズの焦点距離を設定操作するための操作部材で
ＣＰＵ１２を通じて駆動手段６へその設定信号を出力す
る。又、不図示であるが駆動手段６は外部ファインダー
の倍率も同様に変化させている。

１１は非ＴＴＬ　（Ｔｈｒｏｕｇｈ　　Ｔｈｅ　　Ｌｅ
ｎｓ）であってアクティブタイプの公知の測距装置で、
被写体までの距離を三角測距方式にもとづいて測距を行
い、この被写体距離情報をＣＰＵへ送出する。

１３は電気的に消去可能な不揮発メモリ（Ｅ２ＰＲＯＭ
　：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　　Ｅｒａｓａｂｌｅ　　ａ
ｎｄ　　ＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅＲｅ　ａ　ｄ　　Ｏｎ
　Ｉ　ｙ　　Ｍ　ｅ　ｍ　ｏ　ｒ　ｙ　）の記憶手段で
ある。１４は被写体距離に応じたフォーカスレンズのシ
フト量を記憶した固定記憶手段（ＲＯＭ）である。尚、
このＥ２ＰＲＯＭ１３とＲＯＭ１４が記憶している内容
については後述する。

１２はＣＰＵ　（Ｃｅｎｔｒａｌ　　ｐｒｏｓｓｅｓｅ
ｒ　　ｕｎｉｔ）で位置検出手段８からのズーム位置情
報と測距装置からの被写体距離情報そして記憶手段１３
．１４からの各データをもとにフォーカスレンズ群の実
際の繰り出し量、例えば繰り出しパルス数を演算して算
出する。１４はレリーズボタンで第１ストロークでオン
となるスイッチＳｗ、と第２ストロークでオンとなる５
ｗ２を持つ公知のスイッチで第１ストロークでＣＰＵに
測距開始信号を送出し、第２ストロークで撮影開始信号
を送出する。

次に前述した各ＲＯＭに書き込まれた内容について説明
する。フォーカスレンズ群の繰り出し量は、設計された
ズームレンズの光学的特性によって決定され、基本的に
この値は設計値にもとづいて算出されることになるが、
現実的には前述した通り、レンズをはじめとする各部品
毎の製造誤差、更には組み立て誤差によってピントズレ
が発生してしまう。

そこで、本実施例では第１図（Ｂ）に示す通り、製作時
にまず１３分割されたズームポジションごとに特定の基
準物体距離、例えば無限遠物体に対して図示しないピン
ト位置検出測定具を用いてフォーカスレンズ群３を移動
させて合焦させた時の基準位置ｌ。からの繰り出し量に
関するデータをＥ２ＦＲＯＭに書き込んでいる。尚、本
実施例のズームレンズはワイド端からテレ端へのズーミ
ングに際して物体側に凸の軌跡を描くようにレンズの諸
元を決定している。そして１１は無限遠物体に対してフ
ォーカスした時のフォーカスレンズ３の繰り出し位置を
、！！２は最至近物体に対してフォーカスした時のフォ
ーカスレンズ３の繰り出し位置をそれぞれ示している。

又、Ｗはワイド端を、Ｔはテレ端を示す。９ａはエンコ
ーダーを示し第１図（Ａ）の位置検出手段９に相当する
。

こうして各ズームポジションごとに求め、Ｅ”ＦＲＯＭ
に書き込まれたフォーカスレンズの各繰り出しデータを
Ｄ　ａ　ｔ　ａ　（Ｚ　ｉ　、　　ｏｏ　）　（ｉ＝　
ｌ〜ｌ　３　）として表現しておく。尚、本実施例に於
いては全てのズームポジションにそれぞれ対応させてフ
ォーカスレンズの繰り出しデータを求めて書き込んでい
るが、ズーム領域が本当数に上る場合には、ズームポジ
ションの数点をサンプリングして他の点を補間演算によ
って求めるようにしてもよい。

一方、固定記憶手段１４は、又ズームポジションごとに
無限遠物体にフォーカスした時のフォーカスレンズ群の
位置ｊ７１からの測距装置１１の被写体距離情報にもと
づいたフォーカスレンズ群のシフト量を記憶している。

こうしたＲＯＭ１４に書き込まれたフォーカスレンズ群
のシフト量はズームポジションと被写体距離の情報の関
数であるがら、このシフト量を５ｈｉｆｔ　（ＺｉＳｏ
ｂｊ）として表現しておく。

以上の各記憶手段の内容に従ってＣＰＵ１２は位置検出
手段８からのズーム位置（Ｚｉ）の情報にもとづいて、
まずフォーカスレンズ群の基準位置ｌｏからの繰り出し
量Ｄａｔａ　（Ｚｉ、　００）をＥ２ＰＲＯＭ１３から
読み出す一方で、又ズーム位置情報（Ｚｌ）と測距装置
１１からの被写体距離情報（Ｏｂｊ）にもとづいてＲＯ
Ｍ１４からシフト量５ｈｉｆｔ　（Ｚｉ、　ｏｂｊ）を
読み出す。そしてＣＰＵ１２は、 Ｄａｔａ　（Ｚｉ、　　ｏｏ）　＋５ｈｉｆｔ　（Ｚｉ
、　　ｏｂｊ）なる演算を行い、実際の第３レンズ群の
繰り出し量をパルス数として算出する。

そして、レリーズボタン１４のＳＷ２が押圧されると、
まず駆動手段はとりあえずフォーカスレンズ３を移動さ
せることになるが、ＣＰＵ１２はこの移動量を検出して
いるエンコーダーによって発生したパルス数と演算によ
って求めた繰り出しパルス数が一致した時に駆動手段７
の作動を停止させて正確なレンズ位置制御を行っている
。

以上説明した本実施例のズームレンズは３群構成のりャ
フォーカスズームレンズであったが、本発明はこのズー
ムレンズタイプに限定されるものではなく、例えば物体
側より順に正の屈折力を有する第ルンズ群、負の屈折力
を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ
群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、この第
２レンズ群と第４レンズ群を移動させてズーミングを行
うレンズタイプにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明によれば、カメラ毎の製造誤差
によるバラツキを吸収し補正することができ、正確なズ
ームレンズのレンズ位置制御が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示す図で、特に第１図（Ｂ）
はフォーカスレンズ群の移動制御の動作を説明するため
の図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変倍レンズの後方に位置するフォーカスレンズ群
   を移動させてフォーカシングを行うズームレンズのレン
   ズ位置制御装置において、測距手段、前記変倍レンズの
   位置を検出する検出手段、基準位置から所定の被写体距
   離に対して前記ズームレンズが合焦した時の前記フォー
   カスレンズ群の位置までの繰り出しデータを前記変倍レ
   ンズの位置ごとに記憶した記憶手段、前記測距装手段の
   距離情報と前記変倍レンズのレンズ位置に対応した前記
   記憶手段が記憶するデータにもとづいて前記フォーカス
   レンズの繰り出し量を演算する演算手段を具備すること
   を特徴とするズームレンズのレンズ位置制御装置。