JP2770992B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

自動焦点調節装置

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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/282Autofocusing of zoom lenses

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は写真撮影やビデオ撮影に使用する自動焦点調
節装置に関するものである。
〔従来の技術〕
今日では、写真撮影等のカメラとして自動焦点調節
(以下AFと称す。)機能を搭載したものが主流になって
いる。このAFカメラでは、AF用のセンサに画像を蓄積
し、その蓄積されたセンサ出力信号で相関演算等を行い
合焦位置までのデフオーカス量を算出し、デフオーカス
量が合焦状態でなければデフオーカス量と焦点調節用レ
ンズの駆動量との関係式を取得してレンズ駆動量を算出
し、合焦状態になるようにレンズを駆動制御している。
ここでレンズの敏感度とは、デフオーカス量からレン
ズの駆動量を計算する為の係数で、レンズの焦点距離、
駆動制御系の特性などで決まるもので、デフオーカス量
と敏感度には次の様な関係がある。
V:レンズ駆動量 d:デフオーカス量 S0:0次の敏感度 S1:1次の敏感度 S2:2次の敏感度 S3:3次の敏感度 カメラに装着されているレンズ系がズームレンズであ
る場合は、その敏感度はズーム位置で変化する為に、駆
動量算出時に敏感度を取得するようになっている。
〔発明が解決しようとしている課題〕
最近のレンズシステムの焦点調節方式として、駆動す
るレンズ部分が小型軽量になる内焦方式(インナーフオ
ーカス方式)が多くもちいられるようになってきてい
る。この内焦方式では、前述のごとく焦点調節に利用す
るレンズ部分が小型軽量に出来る為、駆動用のアクチユ
エータに対する負荷を小さく出来、アクチユエータ自体
の小型化や駆動の高速化に利点がある。また、前玉繰り
出し方式などに比較して最短撮影距離が小さく出来ると
いう利点もある。しかしながら、内焦方式のレンズ系は
一般的に焦点調節用レンズの位置により敏感度が大きく
変化する為、焦点調節用のレンズ系を駆動させながらAF
処理を行うと、センサ蓄積時のレンズ位置とAF演算処理
時にレンズ駆動量を算出するときのレンズ位置が異なる
為、レンズ駆動量算出に取得する敏感度とセンサ蓄積時
の敏感度が異ってしまい、算出されたレンズ駆動量も実
際のレンズ駆動量と異なるという欠点が生じている。
次に、前記欠点について第3図で説明する。第3図は
焦点距離35〜135mmズームレンズのテレ端について焦点
調節用レンズの位置(距離環の位置)による敏感度変化
をグラフ化したものであり、点線は前玉繰り出し方式の
レンズ、実線は内焦方式のレンズである。図から明らか
なように内焦方式のレンズは前玉繰り出し方式に比較し
て敏感度変化が大きい事がわかる。(第3図では無限位
置での敏感度が1.0になるように正規化してある。)例
えば、センサ蓄積中に距離環が2mから1.3mまで駆動した
場合の敏感度変化は前玉方式(点線)では0.95から0.93
に変化するだけであるが、内焦方式(実線)では0.62か
ら0.5まで大きく変化する。また、デフオーカスの算出
が終了し敏感度を取得する時には敏感度はさらに変化し
ているはずであり、センサ蓄積中の平均的な敏感度とは
大きく異ってしまう。
このように前玉方式では無視できるような変化であっ
たが、内焦方式の場合は変化が大きくレンズ駆動量の算
出が正確に行えなくなっている。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記事項に鑑みなされたもので、その構成と
して、結像光学系を駆動しながらセンサーによる像信号
の蓄積動作を行い、該蓄積された像信号及び撮影光学系
からのデータに基づいて前記結像光学系によるピント合
わせ動作を行う第1のモードと、前記結像光学系を非駆
動状態として前記センサーによる像信号の蓄積動作を行
い、該蓄積された像信号及び前記撮影光学系からの前記
データに基づいて前記結像光学系を駆動し、ピント合わ
せ動作を行う第2のモードを有する自動焦点調節装置に
おいて、前記データの結像光学系の移動に対する変化率
が所定値以上の時前記第1のモードでのピント合わせ動
作を禁止する禁止手段を設け、適正な焦点調節を行う自
動焦点調節装置を提供するものである。
〔実施例〕
第1図は本発明に係る自動焦点調節装置を有するカメ
ラの一実施例を示すブロツク図である。
図において2はレンズ装置を示し、該レンズ装置2内
の2dは焦点調節用レンズ系を示している。2aはモーター
を含むモーター回路2eにより該回路のモーターに連結し
てレンズ系2dを駆動するギヤ列を有する連結系、2bはレ
ンズ系2dの位置を検知し、レンズ位置に応じた位置信号
を出力するレンズ位置検出回路としてのエンコーダー、
2cはレンズ内のマイクロコンピユーター(以下マイコン
と称す。)で後述のカメラ内マイコンと通信ライン3を
介して通信を行う。又、該マイコン2c内にはレンズ位置
ごとに上記敏感度S0,S1,S2,S3が内蔵され、レンズ位置
をアドレスとして、アドレスごとに敏感度(S0,S1,S2,
S3)がセツトとしてROMに記憶されている。該ROMのアド
レスは上記エンコーダー26からのレンズ位置信号にて指
定され指定されたアドレスの上記敏感度が後述の如くし
てカメラにライン3を介して通信される。
又、該マイコン2c内のROMには該レンズ固有の特性を
表わす−データーとしての敏感度変化率の大小を示すデ
ーターがストアーされている。2eはマイコン2cからのレ
ンズ駆動量信号にて上記連結系2aを介して上記レンズ系
2dを駆動するモーター回路である。
1はカメラ本体で、該カメラ本体内にはメインミラー
1d、測距用サブミラー1eが設けられる。1aは上記ミラー
系1d,1eを介した被写体像を受光する測距用の一対のセ
ンサーアレイ及び蓄積時間制御用のモニターセンサーを
有するセンサー装置、1gはマイコンで上記センサー装置
のアレイからの像信号及びモニターセンサーからのモニ
ター信号をライン1b,1cを介して入力し、センサー装置1
aへライン1dを介して蓄積開始,終了信号を伝える。又
マイコン1gは後述のプログラムを内蔵しデフオーカス量
でレンズ駆動量演算及びマイコン2とのデーター通信を
行う。
次いで、第1図実施例の動作について第2図のフロー
を用いて説明する。
不図示のレリーズボタンの押下にてステツプ1が開始
されステツプ2へ進む。ステツプ2ではレンズ装置のマ
イコン2Cとの通信を行い、上記レンズ固有の特性データ
をマイコン1gに入力し、このデータに基づき装置されて
いるレンズ装置が敏感度の変化率が大か否かを判定す
る。今、敏感度変化率が小のレンズ装置が装着されてい
るとするとステツプは4に進む。ステツプ4ではライン
1dを介してセンサー装置1aに像信号の蓄積開始信号を伝
えセンサー装置1aのアレイは像信号の蓄積を開始する。
ステツプ5では蓄積動作が終了したか否かを判定し、蓄
積動作が終了することでステツプ6へ進む。
上記センサー装置1aにより蓄積動作中にマイコン1gは
モニターセンサーからのモニター信号をライン1cを介し
て入力し、該モニター信号の蓄積値が所定値に達した時
にライン1dを介してセンサー装置1aに蓄積終了信号を伝
え像信号の畜勢動作を終了する。この様にして蓄積動作
が終了するとステツプ6へ進む。
ステツプ6ではライン3を介してマイコン2cとの通信
を行う。マイコン2cはその時のレンズ位置に応じたエン
コーダー2bからの位置信号に応じたアドレスからの敏感
度値を出力し、この敏感度値をマイコン1gに伝える。ス
テツプ7では上記蓄積制御されたアレイからの像信号に
基づいてデフオーカス量を求めるとともに上記ステツプ
6にて得た敏感度値に基づきレンズ駆動量Vを下記
(1)式にて求める。
V=レンズ駆動量、d=デフオーカス量、S0=0次
の敏感度値、S1=1次の敏感度値、S2=2次の敏感度
値、S3=3次の敏感度値。
ステツプ8ではステツプ7にて求めたデフオーカス量
の絶対値が所定値以内の時に合焦と判定し、ステップ10
に進みAF動作を終了する。一方、ステツプ8にて非合焦
と判定された時にはステツプ9に進み、マイコン1gから
マイコン2cへ上記駆動量Vを伝え、モーター回路2eにて
レンズを該駆動量分駆動する。又、ステツプ9にてレン
ズ駆動が開始されると同時にステツプ2へ進み、以後ス
テツプ8にて合焦と判定されるまで上述の動作が繰り返
される。
以上の様に装着レンズが敏感度変化率が小の時にはレ
ンズ駆動中に像信号の蓄積動作を行う所謂オーバーラツ
プオペレーシヨンが実行される。
次いで、装着されたレンズが敏感度変化率の大なレン
ズの場合の動作につき説明する。この場合はステツプ3
が実行されるので、上記ステツプにてレンズ駆動が開始
された後上記駆動量V分のレンズ駆動が終了されるまで
次の像信号の蓄積動作は開始されないこととなる。
尚、マイコン2cはモーター回路2eによるレンズ駆動動
作をモニターしており、レンズが上記駆動量V分駆動さ
れるとライン3を介して、マイコン1gに駆動終了を知ら
せしめ、ステツプ3からステツプ4にプログラムを進め
るものとする。
以上の様に敏感度変化率の大のレンズ装置が装着され
ている時には像信号蓄積中のレンズ駆動を中止し蓄積時
間中のレンズ駆動にて敏感度が大きく変化して正確なレ
ンズ駆動量の算出が出来なくなることを防止する。
尚、上記実施例ではレンズ装置内のマイコン2c内のRO
Mに内蔵された固有、特性データー敏感度の変化率の大
小を表わすデーターにてステツプ2の判定を行わせてい
るが、レンズ個々のそのレンズが敏感度変化率の大のレ
ンズか否か予め決まっているので、そのレンズの種類の
データーをカメラに伝え、そのレンズの種類にてステツ
プ3を実行するか否かの判定を行わせても良い。
〔効果〕
以上説明したように、本発明では焦点調節用のレンズ
系が内焦方式などの敏感度がそのレンズ位置(距離環位
置)で大きく変化するような場合にはレンズの駆動処理
中にセンサー蓄積動作を実行するオーバーラツプオペレ
ーシヨンに代えてレンズの駆動処理が終了してからAFセ
ンサの蓄積処理等を開始する様にしたので正確なレンズ
の駆動量算出が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例を示
す構成図、第2図は第1図実施例の動作を説明するプロ
グラムフローを示す説明図、第3図は敏感度とレンズ位
置の関係を示す説明図である。 1g,2c……マイコン 2b……エンコーダー 1a……センサー装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結像光学系を駆動しながらセンサーによる
    像信号の蓄積動作を行い、該蓄積された像信号及び撮影
    光学系からのデータに基づいて前記結像光学系によるピ
    ント合わせ動作を行う第1のモードと、前記結像光学系
    を非駆動状態として前記センサーによる像信号の蓄積動
    作を行い、該蓄積された像信号及び前記撮影光学系から
    の前記データに基づいて前記結像光学系を駆動し、ピン
    ト合わせ動作を行う第2のモードを有する自動焦点調節
    装置において、前記データの結像光学系の移動に対する
    変化率が所定値以上の時前記第1のモードでのピント合
    わせ動作を禁止する禁止手段を設けたことを特徴とする
    自動焦点調節装置。
  2. 【請求項2】前記禁止手段はカメラに装着されたレンズ
    装置の種類に応じて前記第1のモードでの動作を禁止す
    ることを特徴とする請求項1に記載の自動焦点調節装
    置。
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