JPS5893014A - レンズ移動量信号発生装置 - Google Patents
レンズ移動量信号発生装置Info
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- JPS5893014A JPS5893014A JP56191980A JP19198081A JPS5893014A JP S5893014 A JPS5893014 A JP S5893014A JP 56191980 A JP56191980 A JP 56191980A JP 19198081 A JP19198081 A JP 19198081A JP S5893014 A JPS5893014 A JP S5893014A
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- Japan
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ズームレンズにおける自動合焦のための結像
位置信号発生装置に関す葱。
位置信号発生装置に関す葱。
焦点検出装置の一つとして、例えば、ＣＯＤ等の′固体
撮像素子でなる一群の受光素子と、同じ（他の一群の受
光素子とｔ一つの基板上に配列した受光素子を用い、一
群の受光素子は□撮影レンズの上半分を通過した結像作
用光線を、他の一群の受光素子は撮影レンズの下半分を
通過した結像作用光線を受光して上記２群の受光素子を
走査して得られる出力分布の位相差を検出することによ
りデフォーカス量を検出するようにしたものがあり、上
記位相差をな（する方向に撮影レンズ光学系を移動させ
て自動合焦な行なうようにしたものがある。
撮像素子でなる一群の受光素子と、同じ（他の一群の受
光素子とｔ一つの基板上に配列した受光素子を用い、一
群の受光素子は□撮影レンズの上半分を通過した結像作
用光線を、他の一群の受光素子は撮影レンズの下半分を
通過した結像作用光線を受光して上記２群の受光素子を
走査して得られる出力分布の位相差を検出することによ
りデフォーカス量を検出するようにしたものがあり、上
記位相差をな（する方向に撮影レンズ光学系を移動させ
て自動合焦な行なうようにしたものがある。
かかる焦点検出装置に供される交換レンズは、結像位置
信号発生装置を有していて、上記焦点検出装置からの制
御によって撮影レンズ光学系が上記位相差をな（す］や
きに単位量だけ移動させられるごとにパルス信号を発す
るようになっている。原理的には、このパルス信号を計
数してこの計数値が上記位相差に見合う値になるまで上
記撮影レンズ光学系を移動させればよいわけであるが、
実際には、合焦精度を向上させるために、撮影レンズ光
学系においても前記位相差の検出及び撮影レンズの制御
動作を繰り返えして行ない、所定の許容範囲内まで合焦
されると、装、置の発振を回避するために、上記位相差
検出及びレンズ制御の繰り返えし動作を停止するように
な２ている。
信号発生装置を有していて、上記焦点検出装置からの制
御によって撮影レンズ光学系が上記位相差をな（す］や
きに単位量だけ移動させられるごとにパルス信号を発す
るようになっている。原理的には、このパルス信号を計
数してこの計数値が上記位相差に見合う値になるまで上
記撮影レンズ光学系を移動させればよいわけであるが、
実際には、合焦精度を向上させるために、撮影レンズ光
学系においても前記位相差の検出及び撮影レンズの制御
動作を繰り返えして行ない、所定の許容範囲内まで合焦
されると、装、置の発振を回避するために、上記位相差
検出及びレンズ制御の繰り返えし動作を停止するように
な２ている。
しかるに、上記の如き焦点検出装置を有するカメラに供
される従来の交換レンズの結像位置信号発生装置は、ズ
ームレンズであるか定焦点レンズであるかに拘らず、結
像位置の単位変化量、即ち、合焦レンズの単位移動量に
対して発せられるパルス信号数が同じになるように設定
されている。従って、上記焦点検出装置を有するカメラ
にズームレンズを装着した場合、ズーミングによって、
同−被写体圧、離に対する距離調節レンズの移動量と結
像位置の移動量の比が変化するに拘らず、レンズの単位
移動量に対するパルス信号数は同じであるから、長焦点
がわでは合焦精度が悪化し、短焦点側では合焦までの所
要時間が長くなるという不具合があっ゛た。
される従来の交換レンズの結像位置信号発生装置は、ズ
ームレンズであるか定焦点レンズであるかに拘らず、結
像位置の単位変化量、即ち、合焦レンズの単位移動量に
対して発せられるパルス信号数が同じになるように設定
されている。従って、上記焦点検出装置を有するカメラ
にズームレンズを装着した場合、ズーミングによって、
同−被写体圧、離に対する距離調節レンズの移動量と結
像位置の移動量の比が変化するに拘らず、レンズの単位
移動量に対するパルス信号数は同じであるから、長焦点
がわでは合焦精度が悪化し、短焦点側では合焦までの所
要時間が長くなるという不具合があっ゛た。
本発明の目的は、ズーミングの全範囲にわたって合焦精
度を向上させると共に、合焦に要する時間を短縮できる
ようにしたズームレンズの結像位置信号発生装置を提供
することにある。
度を向上させると共に、合焦に要する時間を短縮できる
ようにしたズームレンズの結像位置信号発生装置を提供
することにある。
本発明は次のような原理に基づく。
まず、第１図に示された２群ズームの例について説明す
る。距離調節レンズＬ１の焦点距離なＦｌ、他のレンズ
群Ｌ２の焦点距離なＦ２、レンズＬ、とレンズ群Ｌ２と
の主点間距離をＤ、レンズ群Ｌ２の後面から結像位置Ｓ
までの距離、即ち、バックフォーカスをＢＦとすると、
レンズＬ１の移動量ΔＤに対するバックフォーカスＢＦ
の移動量ΔＢＦ・の関係式ここで、ＦｌとＦ２は既知の
ものであり、また、レンズＬ１の移動量ΔＤを検出すれ
ばＤも演算できるから、ΔＤの検出によってそのときの
バックフォーカスＢＦの移動量ΔＢＦを演算することが
でき、この演算結果に基づいて自動合焦することができ
るわけである。
る。距離調節レンズＬ１の焦点距離なＦｌ、他のレンズ
群Ｌ２の焦点距離なＦ２、レンズＬ、とレンズ群Ｌ２と
の主点間距離をＤ、レンズ群Ｌ２の後面から結像位置Ｓ
までの距離、即ち、バックフォーカスをＢＦとすると、
レンズＬ１の移動量ΔＤに対するバックフォーカスＢＦ
の移動量ΔＢＦ・の関係式ここで、ＦｌとＦ２は既知の
ものであり、また、レンズＬ１の移動量ΔＤを検出すれ
ばＤも演算できるから、ΔＤの検出によってそのときの
バックフォーカスＢＦの移動量ΔＢＦを演算することが
でき、この演算結果に基づいて自動合焦することができ
るわけである。
上記（１）式は、第２図に示されているような４群ズー
ムの場合にも適用すること゛ができる。第２図において
、Ｌｌｌは距離調節しンズ、”＋２は変倍レンズ、Ｌ
は補正レンズ、’１４はマスターレンズ３ である。いま、レンズＬ１１の焦点距離なＦ４、レンズ
群Ｌ１２９Ｌ１５１Ｌ１４の合成焦点距離をＦ２、レン
ズＬ１１の主点とレンズ群り、２．Ｌ１３．Ｌ、４が合
成されたものの主点との距離をり、バックフォーカスを
ＢＦとすると、そのときの距離調節レンズＬ１．の移動
量ΔＤとバックフォーカスＢＦの移動量ΔＢＦとの関係
は（１）式で示されるような関係になる。そして、変倍
レンズＬ、２の移動Ｉを検出することによりレンズＬ、
２．Ｌ１３．Ｌ１４の合成焦点距離Ｆ２及びこれらのレ
ンズが合成されたものの主点位置を演算することができ
るし、距離調節レンズＬ１１の移動量を検出することに
より、上記変倍レンズＬ、２の移動量の検出と併せて主
点開路１１ＩＤヲ演算することができ、さらに、レンズ
Ｌ１１の焦点距離は既知であるから、ここ°において前
記（１）式の右辺が決定されることになる。ＦＪＤち、
これは距離調節レンズＬ１１の移動量と変倍レンズＬ１
□の移動量とを検出すれば、そのときの距離調節レンズ
Ｌ１１の移動量ΔＤに対するバックフォーカスＢＦの移
動量ΔＢＦを求めることができることを意味する。
ムの場合にも適用すること゛ができる。第２図において
、Ｌｌｌは距離調節しンズ、”＋２は変倍レンズ、Ｌ
は補正レンズ、’１４はマスターレンズ３ である。いま、レンズＬ１１の焦点距離なＦ４、レンズ
群Ｌ１２９Ｌ１５１Ｌ１４の合成焦点距離をＦ２、レン
ズＬ１１の主点とレンズ群り、２．Ｌ１３．Ｌ、４が合
成されたものの主点との距離をり、バックフォーカスを
ＢＦとすると、そのときの距離調節レンズＬ１．の移動
量ΔＤとバックフォーカスＢＦの移動量ΔＢＦとの関係
は（１）式で示されるような関係になる。そして、変倍
レンズＬ、２の移動Ｉを検出することによりレンズＬ、
２．Ｌ１３．Ｌ１４の合成焦点距離Ｆ２及びこれらのレ
ンズが合成されたものの主点位置を演算することができ
るし、距離調節レンズＬ１１の移動量を検出することに
より、上記変倍レンズＬ、２の移動量の検出と併せて主
点開路１１ＩＤヲ演算することができ、さらに、レンズ
Ｌ１１の焦点距離は既知であるから、ここ°において前
記（１）式の右辺が決定されることになる。ＦＪＤち、
これは距離調節レンズＬ１１の移動量と変倍レンズＬ１
□の移動量とを検出すれば、そのときの距離調節レンズ
Ｌ１１の移動量ΔＤに対するバックフォーカスＢＦの移
動量ΔＢＦを求めることができることを意味する。
本発明は、以上のような原理に基づき、距離調節レンズ
の移動量と変倍レンズの移動量を検出して、そのときの
レンズ系全体の倍率乃至は焦点距離における距離調節レ
ンズの移動量ΔＤに対するバックフォーカスの移動量Δ
ＢＦの関係を演算し、その結果を所定の焦点検出回路に
導入することにより、そのときのレンズ系全体の倍率乃
至は焦点距離に適した精度で、また、迅速に合焦動作を
行ない５るようにしたことを特徴とする。
の移動量と変倍レンズの移動量を検出して、そのときの
レンズ系全体の倍率乃至は焦点距離における距離調節レ
ンズの移動量ΔＤに対するバックフォーカスの移動量Δ
ＢＦの関係を演算し、その結果を所定の焦点検出回路に
導入することにより、そのときのレンズ系全体の倍率乃
至は焦点距離に適した精度で、また、迅速に合焦動作を
行ない５るようにしたことを特徴とする。
次に１本発明の実施例について説明する。
第５図において、距離調節レンズＬ１１、変倍レンズｔ
１．、ＷＡ正レしンＬ マスターレンズ”１４１３％ からなるレンズ系は、前に説明した第２図のものと同様
に４群ズームを構成してい、る。距離調節しれている。
１．、ＷＡ正レしンＬ マスターレンズ”１４１３％ からなるレンズ系は、前に説明した第２図のものと同様
に４群ズームを構成してい、る。距離調節しれている。
これらの移・動量検出手段１，２は、例えば？テンン嘗
メータでなり、各し□ンズＬ１１ ｅ”１２の位置に対
応した電気信号を出力するようになりている。各レンズ
移動量検出手段１．２の出力信号は演算回路６に加えら
れるようになっている。演算回路３は、距離調節レンズ
Ｌ、１の位置信号と変倍レンズＬ、２の位置信号に基づ
いて、前述のレンズＬ１２．Ｌ、３．Ｌ１４の合成焦点
距離Ｆ２、主点開路＃ＩＤを求め、さらに、これらの値
とレンズＬ１１の既知の焦点距離Ｆ１に基づき、そのと
きの距離調節し゛ンズＬ１１の移動量ΔＤに対するパッ
クフォーカスの移動量ΔＢＦの関係、即ちΔＢＦ／ＡＤ
を求めてこれを出力する。この演算回路６の出力は図示
されない焦点検出回路に導入され、焦点検出回路によっ
て検出されたデフォーカス量に対する距離調節レンズＬ
、１の制御係数として供される。即ち、いま、一定の被
写体距離に対する一定のデフォーカス量が検出されて′
いるものとすると、ΔＢＦ／ΔＤが大きいときは、距離
調節レンズＬ、１の移動量を密に制御し、ΔＢＦ／ΔＤ
、が小さいときはレンズＬ１１の移動量を粗に制御する
。こうすることにより、高度、の合焦精度が要求される
長焦点）１わにあるときはレンズＬ１１の移動量が密に
制御されて高度の合焦精度が得られるし、あまり高度の
合焦精度が要求されない短焦点がわでは大まかな合焦が
行なわれろ代りに迅速な合焦が行なわれることになる。
メータでなり、各し□ンズＬ１１ ｅ”１２の位置に対
応した電気信号を出力するようになりている。各レンズ
移動量検出手段１．２の出力信号は演算回路６に加えら
れるようになっている。演算回路３は、距離調節レンズ
Ｌ、１の位置信号と変倍レンズＬ、２の位置信号に基づ
いて、前述のレンズＬ１２．Ｌ、３．Ｌ１４の合成焦点
距離Ｆ２、主点開路＃ＩＤを求め、さらに、これらの値
とレンズＬ１１の既知の焦点距離Ｆ１に基づき、そのと
きの距離調節し゛ンズＬ１１の移動量ΔＤに対するパッ
クフォーカスの移動量ΔＢＦの関係、即ちΔＢＦ／ＡＤ
を求めてこれを出力する。この演算回路６の出力は図示
されない焦点検出回路に導入され、焦点検出回路によっ
て検出されたデフォーカス量に対する距離調節レンズＬ
、１の制御係数として供される。即ち、いま、一定の被
写体距離に対する一定のデフォーカス量が検出されて′
いるものとすると、ΔＢＦ／ΔＤが大きいときは、距離
調節レンズＬ、１の移動量を密に制御し、ΔＢＦ／ΔＤ
、が小さいときはレンズＬ１１の移動量を粗に制御する
。こうすることにより、高度、の合焦精度が要求される
長焦点）１わにあるときはレンズＬ１１の移動量が密に
制御されて高度の合焦精度が得られるし、あまり高度の
合焦精度が要求されない短焦点がわでは大まかな合焦が
行なわれろ代りに迅速な合焦が行なわれることになる。
第４図の実施例は、前に第１図について説明したものと
同様に、距離調節レンズＬ１と他のレンズＬ２とを有し
てなる２群ズームの場合を示している。
同様に、距離調節レンズＬ１と他のレンズＬ２とを有し
てなる２群ズームの場合を示している。
レンズＬ２はその保持枠に固植されたピン４が固定筒５
の長溝６を貫くことにより光軸０−０方向に移動するこ
とができるようになっている。レンズＬ１は保持枠７に
よって保持され、保持枠７はそのヘリコイド雄ねじ８が
、固定筒５内に遊嵌されたリング９のへリコイド雌ねじ
１０に螺合されている。
の長溝６を貫くことにより光軸０−０方向に移動するこ
とができるようになっている。レンズＬ１は保持枠７に
よって保持され、保持枠７はそのヘリコイド雄ねじ８が
、固定筒５内に遊嵌されたリング９のへリコイド雌ねじ
１０に螺合されている。
リング９にはピン１２が固植され、ピン１２は固定筒５
の長溝１３を貫（ことにより光軸０−０方向に移動しう
るようになっている。上記ピン４，１２０先端部はそれ
ぞれカム筒１４に形成されたカム溝１５゜１６に嵌まっ
ている。カム筒１４は所定のズームリングを回動操作す
ることにより光軸０−００周りに回動するようになって
おり、これに伴い、カム溝１５に従ってレンズＬ２が、
また、カム溝１６に従いリング９及びレンズＬ１が光軸
０−０方向に移動してズーミングが行なわれるようにな
っている。
の長溝１３を貫（ことにより光軸０−０方向に移動しう
るようになっている。上記ピン４，１２０先端部はそれ
ぞれカム筒１４に形成されたカム溝１５゜１６に嵌まっ
ている。カム筒１４は所定のズームリングを回動操作す
ることにより光軸０−００周りに回動するようになって
おり、これに伴い、カム溝１５に従ってレンズＬ２が、
また、カム溝１６に従いリング９及びレンズＬ１が光軸
０−０方向に移動してズーミングが行なわれるようにな
っている。
また、保持枠７は、所定の距離調節リングの回動に伴っ
て回動するようになっており、その結果、ヘリコイドね
じ８，１０に沿って保持枠７と一体的にレンズＬ１が光
軸０−０方向に移動し、距離調節が行なわれるようにな
っている。レンズ保持枠７には歯車１７が形成されてお
り、この歯車１７には、距離調節レンズ移動量検出手段
１の軸上に固装された歯車１８がかみ合っている。同様
に、カム筒１４にも歯車１９が形成され、この歯車１９
には変倍によるレンズ移動量検出手段２の回転軸に固装
された歯車２０がかみ合っている。なお、歯車１７と１
８は平歯車となっていて、レンズ保持枠７の移動の妨げ
とならないようになっている。
て回動するようになっており、その結果、ヘリコイドね
じ８，１０に沿って保持枠７と一体的にレンズＬ１が光
軸０−０方向に移動し、距離調節が行なわれるようにな
っている。レンズ保持枠７には歯車１７が形成されてお
り、この歯車１７には、距離調節レンズ移動量検出手段
１の軸上に固装された歯車１８がかみ合っている。同様
に、カム筒１４にも歯車１９が形成され、この歯車１９
には変倍によるレンズ移動量検出手段２の回転軸に固装
された歯車２０がかみ合っている。なお、歯車１７と１
８は平歯車となっていて、レンズ保持枠７の移動の妨げ
とならないようになっている。
いま、カム筒１４の回動によってズーミングが行なわれ
ると、変倍によるレンズの移動量が検出手段２によって
検出される。また、距離調節レンズＬ を移動させると
その移動量が検出手段１によりて検出′される。このよ
うにして検出された信号は第３図について説明した通り
、演算回路に導入されて八ＢＦ／ＡＤが求められ、この
値に応じて合焦が行なわれることになる。
ると、変倍によるレンズの移動量が検出手段２によって
検出される。また、距離調節レンズＬ を移動させると
その移動量が検出手段１によりて検出′される。このよ
うにして検出された信号は第３図について説明した通り
、演算回路に導入されて八ＢＦ／ＡＤが求められ、この
値に応じて合焦が行なわれることになる。
本発明によれば、距離調節レンズの移動量検出信号と、
変倍レンズの移動量検出信号とによって結像位置を演算
し、これに基づいて合焦を行なうようにしたから、高度
の合焦精度が要求される場合には精密な合焦動作が行な
われ、また、高度の合焦精度が要求されない場合は大ま
かな合焦動作が行なわれる代りに迅速な合焦動作が行な
われるという効果を奏する。換言すれば、ズームレンズ
が長焦点がわにあるか短焦点がわにあるかによって、そ
の特性に応じ適した精度で無駄のない合焦動作を行なわ
せることができることになる。
変倍レンズの移動量検出信号とによって結像位置を演算
し、これに基づいて合焦を行なうようにしたから、高度
の合焦精度が要求される場合には精密な合焦動作が行な
われ、また、高度の合焦精度が要求されない場合は大ま
かな合焦動作が行なわれる代りに迅速な合焦動作が行な
われるという効果を奏する。換言すれば、ズームレンズ
が長焦点がわにあるか短焦点がわにあるかによって、そ
の特性に応じ適した精度で無駄のない合焦動作を行なわ
せることができることになる。
各レンズの移動量検出手段は、ポテンショメータに限ら
れるものではな（、ロータリーエンコーダなどのパルス
信号発生装置を用いても差し支えない。また、本発明が
供せられる焦点検出装置の検出方式は特に特定のものに
限られるものではなく、あらゆる検出方式のものに適用
可能である。
れるものではな（、ロータリーエンコーダなどのパルス
信号発生装置を用いても差し支えない。また、本発明が
供せられる焦点検出装置の検出方式は特に特定のものに
限られるものではなく、あらゆる検出方式のものに適用
可能である。
そのほか、特許請求の範囲を逸脱じない限り自由に設計
変更可能である。
変更可能である。
第１図は本発明の詳細な説明するための光学配置図、第
２図は同じく別の例を説明するための光学配置図、第３
図は本発明の一実施例を示す光学配置及び信号系統のブ
ロック図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。 Ｌｌ、Ｌｌ、・・・距離調節レンズ、Ｌ、２・・・変倍
レンズ、Ｌ、に・・・補正レンズ、Ｆｌ・・・距離調節
レンズの焦点距離、Ｄ・・・主点間距離、ＢＦ・・・結
像位置（バックフォーカス）、１・・・距離調節レンズ
の移動量検出手段、２・・・変倍レンズの移動量検出手
段、３・・・演算回路。
２図は同じく別の例を説明するための光学配置図、第３
図は本発明の一実施例を示す光学配置及び信号系統のブ
ロック図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。 Ｌｌ、Ｌｌ、・・・距離調節レンズ、Ｌ、２・・・変倍
レンズ、Ｌ、に・・・補正レンズ、Ｆｌ・・・距離調節
レンズの焦点距離、Ｄ・・・主点間距離、ＢＦ・・・結
像位置（バックフォーカス）、１・・・距離調節レンズ
の移動量検出手段、２・・・変倍レンズの移動量検出手
段、３・・・演算回路。
Claims (1)
- 受光素子からのデフォーカス信号とレンズの結像位置信
号とによって自動的′に焦点調節が行なわれるズームレ
ンズにおいて、距離調節レンズの移動量を検出する第１
の検出手段と、変倍レンズの移動量を検出する第２の検
出手段と、これら両者の門出手段からの検出信号に基づ
いて結像位置を演算して結像位置信号を出力する演算手
段とを有してなる結像位置信号発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191980A JPS5893014A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | レンズ移動量信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56191980A JPS5893014A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | レンズ移動量信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893014A true JPS5893014A (ja) | 1983-06-02 |
| JPH0235963B2 JPH0235963B2 (ja) | 1990-08-14 |
Family
ID=16283627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56191980A Granted JPS5893014A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | レンズ移動量信号発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893014A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217907A (ja) * | 1982-06-12 | 1983-12-19 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | ズームレンズのフォーカシング方法 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56191980A patent/JPS5893014A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217907A (ja) * | 1982-06-12 | 1983-12-19 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | ズームレンズのフォーカシング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0235963B2 (ja) | 1990-08-14 |
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