JP3216285B2 - 光学機器 - Google Patents

光学機器

Info

Publication number
JP3216285B2
JP3216285B2 JP34554992A JP34554992A JP3216285B2 JP 3216285 B2 JP3216285 B2 JP 3216285B2 JP 34554992 A JP34554992 A JP 34554992A JP 34554992 A JP34554992 A JP 34554992A JP 3216285 B2 JP3216285 B2 JP 3216285B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
lens
focus lens
detecting
evaluation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34554992A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06167649A (ja
Inventor
直也 金田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP34554992A priority Critical patent/JP3216285B2/ja
Priority to US07/997,073 priority patent/US5345290A/en
Publication of JPH06167649A publication Critical patent/JPH06167649A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3216285B2 publication Critical patent/JP3216285B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lens Barrels (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等の撮影レ
ンズに用いるズームレンズ、特にインナーフォーカスま
たはリアフォーカスと呼ばれる種類のレンズを初期位置
へ移動させる光学機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の光学機器では、第1レン
ズ群をヘリコイドで光軸方向に移動させる前玉フォーカ
スレンズが一般的であったが、最近、変倍レンズ群であ
る。バリエーターレンズより後方のレンズ群を使ってフ
ォーカシングを行う所謂、インナーフォーカスまたはリ
アフォーカスと呼ばれるズームレンズが用いられてい
る。
【0003】この様なズームレンズにおいては、前玉フ
ォーカスレンズで撮影可能な至近物体よりも短い至近物
体の撮影が可能であり、特にワイド側ではレンズ直前の
物体から無限距離物体まで、連続して合焦するように構
成することも容易であり、種々のレンズタイプが知られ
ているが、ここではレンズ系中の最も後方のレンズ群を
フォーカシングに用いる様な構成例を図4に示す。
【0004】図4において、1は固定の前玉レンズ、2
はバリエータレンズ、3は固定レンズ、4はフォーカス
レンズ(コンペンセータ)のレンズ群である。133は
回り止め用の案内棒、134はバリエータレンズ2の送
り棒、135は固定鏡筒、136は絞りユニット(図示
例では紙面と直角に挿入されている)、137はフォー
カスモータであるところのステップモータ、138はス
テップモータ137の出力軸であり、レンズ群4を移動
させるためのオネジ加工が施されている。139はこの
出力軸138のオネジと噛み合うメネジ加工部分であ
り、レンズ群4の移動枠140と一体となっている。
【0005】141,142はレンズ群4の移動枠14
0の案内棒、143は案内棒を位置決めして押えるため
の後板、144はリレーホルダ、145はズームモー
タ、146はズームモータ145の減速機ユニット、1
47は減速機ユニット146の出力軸146aに固定さ
れたはギア、148はバリエーターレンズ2の送り棒1
34に固定され上記ギア147と噛合しているギアであ
る。
【0006】以上の構成において、ステッピングモータ
137が駆動すると、フォーカスレンズ4は出力軸13
8によって光軸方向に駆動される。また、ズームモータ
145が駆動すると、ギア147,148を介して送り
棒134が回転し、バリエーターレンズ2が光軸方向に
移動する。
【0007】図5はこの様なインナーフォーカスのバリ
エータレンズ2とフォーカスレンズ4の位置をそれぞれ
横軸、縦軸にとった時の各被写体距離における両レンズ
の位置関係を示す。
【0008】150〜153の軌跡は、例えば以下の様
な被写体距離に対応している。
【0009】
【表1】 又、図5中、斜線を施した領域154,155に相当す
るような両レンズの位置関係をとることは禁止される。
【0010】この様にインナーフォーカスレンズではズ
ーム中各々のバリエーター位置に対してフォーカスレン
ズのとるべき位置が、被写体距離によって異なるという
所謂バリフォーカスな関係がある。
【0011】この様なレンズにおいて、ズーム中、バリ
エーターレンズとフォーカスレンズの位置関係を制御す
る方法を本出願人は先に提案した。これらの詳細な説明
はここでは避けるが、共通の構成としてはバリエーター
レンズ及びフォーカスレンズの絶対位置を検出する何ら
かの絶対位置エンコーダーが設けられ、それぞれのレン
ズの位置情報と別途マイクロコンピュータ内にメモリー
された図5に示したマップ情報とから、ズーム中バリエ
ーターレンズの位置に応じてとるべきフォーカスレンズ
の位置なり、移動速度が決定されるというものである。
【0012】このうち、それぞれのレンズ群位置の検出
方法としては、可変抵抗器を用いるなどの構成の他に、
アクチュエーターとしてステップモーターを用いる様な
場合、ステップモーターへの入力パルス数を継続的にカ
ウントする方法がある。
【0013】この様な検出方法を用いる場合には、検出
するレンズ群を電源ON時により所定の起算位置へ移動
させ、その位置からパルスカウントを開始することによ
って、絶対位置の検出が可能となる。
【0014】従って、通常起算位置(リセット位置)検
出の為に、別の検出スイッチ例えばフォートインタラプ
タが設けられる。
【0015】図6、図7は、この様なフォトインタラプ
タを2ケ設けた例である。移動枠140と一体的にフォ
トインタラプタの遮光部156が設けられており、イン
タラプタ159は対向配置された発光素子158と受光
素子157を有している。
【0016】この例ではインタラプタ159,160が
設けられたおり、レンズ群4の全移動範囲は図8に示す
ように3領域I,II,III に分けられる。起算位置とし
てはI〜II境界とII〜III 境界の2箇所が挙げられ
るが、どちらでも、つじつまが合うよう位置でのカウ
ント開始時の番地をaとし、位置をbとすると、a−
bの値はとの間の移動に必要はステップ数と一致す
る様に構成されていることは言うまでもない。
【0017】又、図6、図7のインタラプタ159,1
60をそれぞれフォトインタラプタとすると、表1に示
すようにコード化することにより、領域I〜III が判別
されるもので、1は遮光状態、0は非遮光状態である。
【0018】
【表2】 起算位置は1ケ所あれば、絶対位置検出の目的は達成さ
れることになるが、フォトインタラプタの数を増して、
2ケ所あるいは3ケ所以上にすれば、電源ON時の起算
位置出しの高速化が計れるというメリットがある。
【0019】表2は図8で示した様な位置,のどこ
を起算位置とするかを示すものである。
【0020】
【表3】 ここではレンズ群4が領域IIにある時のリセット位置
(起算位置)をとしたがとしても構わない。この様
にすることで、起算位置が1ケ所のものより、その位置
に到る時間が短くなるのは言うまでもない。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではフォトインタラプタを複数個設けてリセット位
置出し時間を短縮化してはいるものの、この間、AF動
作は非動作であり、リセット位置出し終了後にAF動作
に移る為、リセット位置でのAF動作の方向検出(マエ
ピン、アトピン検出)がやりづらいような場合、(例え
ば被写体が大きくボケている)その後、焦点が合うまで
時間がかかり、結局記録スタート又は記録された画像と
して問題のない状況となる迄の時間の短縮化に対して、
十分な考慮がなされたとは言いがたかった。
【0022】本発明は上記のような問題点を解消した光
学機器を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明の光学機器はパル
ス駆動により光軸上を移動されるフォーカスレンズと、
該フォーカスレンズの移動により焦点状態の評価を時系
列に行う焦点検出手段と、前記フォーカスレンズの全移
動範囲が3以上の領域に分割され該フォーカスレンズが
前記分割領域のどの分割領域に位置するかを検出する領
域検出手段と、前記分割領域の複数の境界に設定された
起算位置に前記フォーカスレンズが到達したか否かを検
出し、該起算位置に前記フォーカスレンズが到達すると
該フォーカスレンズの移動に伴う前記パルスをカウント
して該フォーカスレンズの絶対位置を検出する絶対位置
検出手段と、機器の電源オン時に、前記領域検出手段に
より前記分割領域の検出を行い、前記全移動範囲の端部
を含む分割領域である場合には、前記フォーカスレンズ
をこの分割領域と隣の分割領域との境界の起算位置に向
けて移動させるとともに、前記焦点検出手段により焦点
状態の評価を行い、前記全移動範囲の端部を含まない分
割領域である場合には、この分割領域内で前記焦点評価
手段により焦点状態の評価を行った後、この評価に基づ
いて前記フォーカスレンズを起算位置に向けて移動させ
るとともに、前記焦点検出手段により焦点状態の評価を
行い、前記フォーカスレンズが前記起算位置に到達し該
フォーカスレンズの絶対位置を検出するためのカウント
を開始する際、この起算位置に到達するまでの間の前記
焦点検出手段の評価が、上がり続けている場合には、該
起算位置から続けて前記焦点検出手段による焦点状態の
評価の動作を行わせ、下がった場合には、前記起算位置
に到達するまでの間の該評価の高い位置に戻しこの位置
から前記焦点検出手段による焦点状態の評価の動作を行
わせる制御手段とを具備することを特徴としている。
【0024】
【実施例】実施例1. 以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【0025】表3は前記図8に示した各領域I〜IIIに
レンズ群(フォーカスレンズ群)がある時に電源ONし
た場合、どの位置を起算位置とするかを示している。こ
こでレンズ群が領域I〜IIIのどの位置にあるかは、表
−1のフォトインタラプタ(領域検出手段)159、1
60からの出力によって検出している。
【0026】
【表4】 レンズ群が領域IIにある場合、起算位置,のどちら
にするかは、まず、焦点検出手段によるAF(自動焦点
検出)の方向検出(マエピンかアトピンか)の結果によ
る。
【0027】通常、焦点検出手段で得られる高周波成分
Fをもって合焦位置を捜す場合、レンズ群を微少振動さ
せ、振動位相とF(高周波成分)信号の位置から方向を
検出するのが一般的である。
【0028】又、領域I,IIIからのリセット位置は従
来例と同一となるが、その際にもF信号をウォンチング
する点が従来とは異る。
【0029】図1は領域Iからのリセット動作を示すフ
ローチャートであり、Y軸下方向へのレンズ移動がくり
込みであるとすると、ステップST1−1でリセット方
向であるくり込み側へレンズが駆動される。ステップS
T1−2でリセット位置が検出されたがどうか判別
し、まだ検出されない場合、ST1−3,ST1−4で
現在の高周波成分FをF0へ、一周前のF0をF1へ格納
する。
【0030】次に、ST1−5でF0−F1の焦点状態の
評価を行い、この値が正か負か判別される。正の場合
(評価が上がったことに相当)、F値は増しているの
で、リセット方向にレンズ群が移動しながら同時に合焦
方向へ移動していることになる。この際、Cという値は
ST1−7でC=0とする。
【0031】一方、F0−Fが負となった場合(評価が
下がったことに相当)、その前まで正であったものが負
となった時は、その位置で合焦レンズ位置を通り越した
と想定できる。また、最初から負の場合、リセット動作
スタート時点でのレンズ群の位置がすでにその位置より
くり出し側に合焦レンズ位置があったと想定できる。
【0032】いずれにしても、最初にF0−F1が負とな
った位置をC=0とし、そこからリセット終了まで継続
的にパルス数(ステップモーターへの入力パルス)をカ
ウントする(ST1−6)。
【0033】リセット位置検出後、つまり、ST1−2
の判断結果がYESの場合、起算値であるリセット番地
01(このR01は予め定められている)を読み込み
(ST1−8)、以後、くり出し方向にnパルス動け
ば、その位置は(R01+n)くり込み方向にnパルス
動けば(R01−n)として、レンズ群の絶対位置がわか
ることとなる(ST1−9)。但し、Cの値はくり込み
方向時でも+としてカウントされたとする。ここで、R
1としてR01+Cを算出する。
【0034】次にST1−10でRがR1の位置になる
ようレンズ群を強制的に移動し、その後、初めて通常ル
ーチンへ引きつがれるものである。
【0035】こうすることにより、通常AF引きつぎ時
点でレンズ群の位置はリセット中に検出できた合焦と思
われる位置もしくは、リセット位置よりはより合焦近傍
の位置からAFに入れる為、電源ON後→リセット→合
焦状態に至るまでの時間が従来機器より縮少できる。
【0036】図2は領域IIIよりのリセットを示し、基
本的には領域Iからのリセット動作と同一であり、ステ
ップST2−1〜ST2−10のリセット動作を行な
う。図3は領域IIからのリセット動作を示すフローチャ
ートであり、ST3−1でまず、マエピンかアトピンか
の検出をレンズ群を微少振動させるなどして行なう。S
T3−2で、その検出結果をもとに振り分けを行なう。
検出結果がNOであれば、ST3−3でくり出し方向駆
動を行い、検出結果がYES、つまり、マエピンであれ
ばST3−4以下の動作を説明する。
【0037】ST3−2の検出結果がマエピンの場合、
リセット方向として、合焦レンズ位置が存在する側へ
動かすので、くり込み方向駆動とする(ST3−4)。
そして、ST3−5でリセット位置かどうかが判別さ
れ、リセット位置でない場合、ST3−6〜ST3−8
で前記図1の場合と同様に現在のF0と一周前のF1との
間の差(F0−F)を求め、正の場合(評価が上がって
いる場合)はST3−9でC=0、正から負に変わった
時点からST3−10でCをカウントし始める。リセッ
ト位置に到達後、ST3−11〜ST3−13で前記
図1の場合と同様の動作を行なう。
【0038】なお、実施例は起算位置が2箇所ある場所
を示し、どの起算位置を使うかをAFの方向検出結果に
応じて行い、起算位置への移動中もAFの評価を行なっ
ている。このAFの評価とは、ビデオカメラで一般的な
Y信号の高周波成分のピーク信号をもってフォーカシン
グの合焦レンズ位置とするような方式では、このY信号
の高周波成分の値をFとした場合、起算位置出しの為の
移動中もFを測定することを示す。
【0039】したがって、本発明の実施の前提として、
CCD等の撮影の立ち上がりは本起算位置出し動作に比
較して、十分に早いという前提となる。また、従来通り
起算位置が1箇所の場合でも実施例と同様の構成をとる
ことは可能である。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、レンズの絶対位置を検
出するための、起算位置への移動の際での焦点状態の情
報を用いて、レンズの起算位置への移動後の移動制御を
行わせたので、合焦状態へのレンズ移動を短時間で行え
る光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施例1における光学機器の領
域Iからの動作を示すフローチャート図。
【図2】図2は本発明の実施例1における光学機器の領
域III からの動作を示すフローチャート図。
【図3】図3は本発明の実施例1における光学機器の領
域IIからの動作を示すフローチャート図。
【図4】図4は従来の光学機器を示す縦断面図。
【図5】図5はバリエーターレンズとRRレンズとの位
置関係の説明図。
【図6】図6はフォトインタラプタの配置を説明する側
面図。
【図7】図7は図6の正面図。
【図8】レンズ群の移動範囲を示す区分領域の説明図。
【符号の説明】
2 バリエータレンズ(レンズ群) 4 フォーカスレンズ(レンズ群) 137 フォーカスモータ(駆動手段) 145 ズームモータ(駆動手段) 159 インタラプタ(位置検出手段) 160 インタラプラ(位置検出手段)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−88760(JP,A) 特開 平3−145282(JP,A) 特開 平2−173605(JP,A) 特開 平4−229846(JP,A) 特開 平5−241066(JP,A) 特開 平5−14794(JP,A) 特開 平4−349416(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/04 - 7/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス駆動により光軸上を移動されるフ
    ォーカスレンズと、 該フォーカスレンズの移動により焦点状態の評価を時系
    列に行う焦点検出手段と、 前記フォーカスレンズの全移動範囲が3以上の領域に分
    割され該フォーカスレンズが前記分割領域のどの分割領
    域に位置するかを検出する領域検出手段と、 前記分割領域の複数の境界に設定された起算位置に前記
    フォーカスレンズが到達したか否かを検出し、該起算位
    置に前記フォーカスレンズが到達すると該フォーカスレ
    ンズの移動に伴う前記パルスをカウントして該フォーカ
    スレンズの絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、 機器の電源オン時に、 前記領域検出手段により前記分割領域の検出を行い、 前記全移動範囲の端部を含む分割領域である場合には、
    前記フォーカスレンズをこの分割領域と隣の分割領域と
    の境界の起算位置に向けて移動させるとともに、前記焦
    点検出手段により焦点状態の評価を行い、 前記全移動範囲の端部を含まない分割領域である場合に
    は、この分割領域内で前記焦点評価手段により焦点状態
    の評価を行った後、この評価に基づいて前記フォーカス
    レンズを起算位置に向けて移動させるとともに、前記焦
    点検出手段により焦点状態の評価を行い、 前記フォーカスレンズが前記起算位置に到達し該フォー
    カスレンズの絶対位置を検出するためのカウントを開始
    する際、 この起算位置に到達するまでの間の前記焦点検出手段の
    評価が、 上がり続けている場合には、該起算位置から続けて前記
    焦点検出手段による焦点状態の評価の動作を行わせ、 下がった場合には、前記起算位置に到達するまでの間の
    該評価の高い位置に戻しこの位置から前記焦点検出手段
    による焦点状態の評価の動作を行わせる制御手段とを具
    備することを特徴とする光学機器。
JP34554992A 1992-01-07 1992-11-30 光学機器 Expired - Fee Related JP3216285B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34554992A JP3216285B2 (ja) 1992-11-30 1992-11-30 光学機器
US07/997,073 US5345290A (en) 1992-01-07 1992-12-29 Lens position controller with lens movement direction detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34554992A JP3216285B2 (ja) 1992-11-30 1992-11-30 光学機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06167649A JPH06167649A (ja) 1994-06-14
JP3216285B2 true JP3216285B2 (ja) 2001-10-09

Family

ID=18377349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34554992A Expired - Fee Related JP3216285B2 (ja) 1992-01-07 1992-11-30 光学機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3216285B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001208959A (ja) 2000-01-24 2001-08-03 Fuji Photo Film Co Ltd 撮像装置、自動合焦方法及び合焦の手順を記録した記録媒体
JP5330942B2 (ja) * 2009-09-17 2013-10-30 富士フイルム株式会社 レンズ装置
JP5843442B2 (ja) * 2010-12-20 2016-01-13 キヤノン株式会社 撮像装置、レンズシステム及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06167649A (ja) 1994-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4035179B2 (ja) 撮影レンズ及びそれを用いた光学機器
US5060001A (en) Optical apparatus
US20070140676A1 (en) Camera having an autofocus system
JPH06201973A (ja) 自動ズーミングによる被写体追跡方法及びその装置
JP4764033B2 (ja) レンズ駆動装置及び光学機器
EP1895768A2 (en) Focus adjustment apparatus, image pickup apparatus, and control method
JP2010107866A (ja) デジタルカメラ及び光学機器
JP4630947B2 (ja) 焦点検出装置、および焦点調節方法
US7570298B2 (en) Image-taking apparatus with first focus control such that in-focus position is searched for based on first signal and second focus control such that one of in-focus position and drive amount is determined based on second signal
US7589768B2 (en) Image-taking apparatus and focus control method of image-taking apparatus with first and second control method in first zoom state and only second control method in second zoom state
US5402175A (en) Automatic focusing device wherein lens movement is controlled in accordance with lens hunting
US5173807A (en) Optical instrument
JP2003337277A (ja) 光学機器
JP3216285B2 (ja) 光学機器
JP2002122776A (ja) オートフォーカス制御装置、それを備えたデジタルスチルカメラとデジタルビデオカメラおよびオートフォーカス制御方法、並びにオートフォーカス制御プログラムを記録した記録媒体
US5296970A (en) Zoom lens system
JP2006146067A (ja) カメラ、レンズ装置およびカメラシステム
US7355646B2 (en) Drive control apparatus for driving magnification-varying lens unit to wide-angle end or telephoto end when switching from AF mode to MF mode
JP3244773B2 (ja) 光学機器
JP2620938B2 (ja) カメラの自動合焦装置
JP4355972B2 (ja) 撮像装置
US5249010A (en) Apparatus for controlling a zooming optical device
JPH05300422A (ja) フォーカス制御装置
JPH06205267A (ja) 自動合焦装置
JP3200096B2 (ja) レンズ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070803

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees