JPH0271214A - Focal length correcting device for auto-focus zoom lens - Google Patents

Focal length correcting device for auto-focus zoom lens

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Publication number
JPH0271214A
JPH0271214A JP22312688A JP22312688A JPH0271214A JP H0271214 A JPH0271214 A JP H0271214A JP 22312688 A JP22312688 A JP 22312688A JP 22312688 A JP22312688 A JP 22312688A JP H0271214 A JPH0271214 A JP H0271214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focal length
correction amount
lens group
length correction
subject
Prior art date
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Pending
Application number
JP22312688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ishii
石井 彪
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.)
Nidec Copal Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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 Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP22312688A priority Critical patent/JPH0271214A/en
Publication of JPH0271214A publication Critical patent/JPH0271214A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a clear image even for an object moving in the direction of the optical axis by driving a power varying lens group toward the short focus side to increase the depth of field as the whole of a lens system at the time when a focusing lens group cannot follow up movement of the object in the direction of the optical axis. CONSTITUTION:A focal length correction extent table 15 is provided where focal length correction extent data where the difference between the extent of movement of the object and the extent of following-up of a focusing lens group 2c corresponds to the difference between a focal length included in the depth of field and the present focal length has the focal length, the subject distance, and the object speed divided by the aperture value and is stored. A focal length present value signal indicating the present value of the focal length, a subject distance signal indicating the subject distance, an object speed signal indicating the object speed, and an aperture value signal indicating the aperture value are used as the address to read out focal length correction extent data from the focal length correction extent table 15, and a power varying lens group 2b is driven toward the short focus side in accordance with this data. Thus, a clear image is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は変倍系レンズ群とフォーカス系レンズ群とを有
し、各々のレンズ群を各々独立したアクチュエータでを
駆動する様にしたオートフォーカスズームレンズにおい
て、撮影レンズの光軸方向に移動する被写体を撮影する
際に被°写体の移動速度がフォーカス系レンズ群の追従
速度を超過した場合に被写界深度が拡大する方向に変倍
系レンズ群を駆動して鮮明な像が得られる様にしたオー
トフォーカスズームレンズの焦点距離補正装置に関する
The present invention is an autofocus zoom lens that has a variable power lens group and a focus lens group, and each lens group is driven by an independent actuator. When taking pictures, if the moving speed of the subject exceeds the tracking speed of the focusing lens group, the variable magnification lens group is driven in a direction that expands the depth of field to obtain a clear image. The present invention relates to a focal length correction device for an autofocus zoom lens.

【従来の技術】[Conventional technology]

ビデオカメラ等に使用されるオートフォーカスズームレ
ンズは、焦点距離を連続的に変化させるための変倍系レ
ンズ群と、焦点面に像を集束させるためのフォーカス系
レンズ群とを少なくとも備えており、被写体距離検出部
の出力によってフォカス系レンズ群の位置制御をして被
写体像を焦点面に結像させるとともに5操作スイッチに
連結された変倍入力部の出力によって変倍系レンズ群の
位置制御をして所望の焦点距離が得られる様になされて
いる。
An autofocus zoom lens used in a video camera or the like includes at least a variable power lens group for continuously changing the focal length and a focusing lens group for focusing an image on a focal plane. The position of the focus lens group is controlled by the output of the object distance detection section to form a subject image on the focal plane, and the position of the variable power lens group is controlled by the output of the variable power input section connected to the 5-operation switch. This is done so that a desired focal length can be obtained.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

上記の様なオートフォーカスズームレンズは被写体の光
軸方向への移動に対しては基本的にはフォーカス系レン
ズ群の移動によって対応するものであるが、被写体の移
動速度がフォーカス系レンズ群の追従速度よりも速い場
合にはフォーカス系レンズ群が被写体の移動に対して対
応できない結果、特に変倍系レンズ群が被写界深度の浅
い長焦点側に設定されている場合には被写体が被写界深
度外になって鮮明な像が得られないことがあるという問
題があった。
An autofocus zoom lens like the one above basically responds to the movement of the subject in the optical axis direction by moving the focusing lens group, but the moving speed of the subject can follow the focusing lens group. If the speed is faster than the subject's movement, the focus lens group will not be able to respond to the movement of the subject, and the subject may become invisible, especially if the variable magnification lens group is set to the long focal length side with a shallow depth of field. There is a problem in that a clear image may not be obtained because the depth of field is out of range.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明はこの様な問題点を解決するためになされたもの
であり、被写体の光軸方向への移動速度がフォーカス系
レンズ群の追従速度を超過した場合にも鮮明な像が得ら
れる様にしたオートフォーカスズームレンズの焦点距離
補正装置を提供することを目的とする。 要約すれば9本発明のオートフォーカスズームレンズの
焦点距離補正装置は:被写体距離を示す被写体距離信号
に対応して駆動され被写体像を焦点面に集束させるフォ
ーカス系レンズ群と、焦点距離を指令する焦点距離指令
信号に対応して駆動され所望の焦点距離を得る変倍系レ
ンズ群とを有するオートフォーカスズームレンズを前提
とするものであり:被写体の移動量とフォーカシング系
レンズ群の追従量の差を被写界深度内に含む焦点距離と
現在の焦点距離の差に対応した焦点距離補正量データを
焦点距離と被写体距離と被写体速度と口径値によって区
分して記憶した焦点距離補正量テーブルを備え:焦点距
離の現在値を示す焦点距離現在値信号と被写体距離を示
す被写体距離信号と被写体速度を示す被写体速度信号と
口径値を示す口径値信号とをアドレスとして前記焦点距
離補正量テーブルから焦点距離補正量データを読み出し
:読み出された焦点距離補正量データに対応して変倍系
レンズ群を短焦点側に駆動する様にしたものである。 又2本発明のオートフォーカスズームレンズの焦点距離
補正装置は変形的な態様として:被写体の移動量とフォ
ーカシング系レンズ群の追従量の差を被写界深度内に含
む焦点距離と現在の焦点距離の差に対応した焦点距離補
正量データを被写体距離と被写体速度との組み合わせス
テップと焦点距離とによって区分して記憶した焦点距離
補正量テーブルを備え:被写体距離を示す被写体距離信
号と被写体速度を示す被写体速度信号との組み合わせス
テップと焦点距離の現在値を示す焦点距離現在値信号と
をアドレスとして前記焦点距離補正量テーブルから焦点
距離補正量データを読み出す様になされている。
The present invention has been made to solve these problems, and is designed to provide a clear image even when the moving speed of the subject in the optical axis direction exceeds the tracking speed of the focusing lens group. An object of the present invention is to provide a focal length correction device for an autofocus zoom lens. In summary, the autofocus zoom lens focal length correction device of the present invention includes: a focus system lens group that is driven in response to a subject distance signal indicating a subject distance to focus a subject image on a focal plane; and a focal length correction device that commands a focal length. This assumes an autofocus zoom lens that has a variable magnification lens group that is driven in response to a focal length command signal to obtain the desired focal length: the difference between the amount of movement of the subject and the amount of tracking by the focusing lens group. Equipped with a focal length correction amount table that stores focal length correction amount data corresponding to the difference between the focal length included in the depth of field and the current focal length, categorized by focal length, subject distance, subject speed, and aperture value. : The focal length current value signal indicating the current value of the focal length, the subject distance signal indicating the subject distance, the subject velocity signal indicating the subject speed, and the aperture value signal indicating the aperture value are used as addresses to calculate the focal length from the focal length correction amount table. Reading correction amount data: The variable power lens group is driven to the short focus side in accordance with the read focal length correction amount data. In addition, the focal length correction device for an autofocus zoom lens according to the present invention has a modified aspect: a focal length that includes the difference between the moving amount of the subject and the tracking amount of the focusing system lens group within the depth of field, and the current focal length. The camera is equipped with a focal length correction amount table that stores focal length correction amount data corresponding to the difference between the object distance and the object speed, divided by the combination step of the object distance and the object speed, and the focal length: an object distance signal indicating the object distance and an object distance signal indicating the object speed. The focal length correction amount data is read out from the focal length correction amount table using the combination step with the object speed signal and the current focal length signal indicating the current value of the focal length as an address.

【作用】[Effect]

即ち1本発明によれば、撮影レンズの光軸方向へ1の移
動にフォーカシング系レンズ群が追従できなくても被写
体の移動量とフォーカシング系レンズ群の追従量の差板
上の被写界深度を有する焦点距離になるまで変倍系レン
ズ群が駆動されるので。 フォーカシング系レンズ群が被写体の移動に追従できな
きてもレンズの被写界深度によって鮮明な像を得ること
ができる。
That is, according to the present invention, even if the focusing lens group cannot follow the movement of the photographing lens in the optical axis direction, the depth of field on the difference plate between the amount of movement of the subject and the amount of tracking by the focusing lens group The variable magnification lens group is driven until it reaches a focal length of . Even if the focusing lens group cannot follow the movement of the subject, a clear image can be obtained due to the depth of field of the lens.

【実施例】【Example】

以下図面を参照して本発明の1実施例を詳細に説明する
が、具体的な実施例に先立って先ず本発明の基本原理を
第1図を参照して説明す、る。 第1図において、1はカメラ、A及びA’ は被写体を
示す。 今、カメラ1から被写体距離L1だけ離れた地点P1に
存在する被写体Aが速度■でカメラ1の方向に移動し、
ある時間経過後における被写体距離がL2になった場合
に、カメラ1が有する自動焦点調節機構は被写体Aを追
跡し続ける。 この自動焦点調節機構の追跡速度が被写体Aの移動速度
Vに追従し得る限りアウトフォーカスの問題も発生しな
いが、自動焦点調節機構の追跡速度が被写体Aの移動速
度■に追従できない場合にはアウトフォーカスの問題が
発生する。 例えば、上記の様に被写体がAからA”まで移動する間
において自動焦点調節機構による合焦位置がPlからP
2までしか追従できない場合には自動焦点調節機構によ
る被写体への追跡速度は被写体Aの移動速度に追従して
いないことになる。 そして、自動焦点調節機構が点P2に焦点を合わせた時
の被写界深度がDlである場合には被写界深度D1の近
点と被写体A゛の位置差OUTに相当した分だけ被写体
A°はアラI・フォーカスになる。 さて、被写界深度の近点及び遠点は(式−1)及び(式
−2)で示されることは周知の通りであり、カメラ1が
有する撮影レンズの焦点距離fが短くなる程被写界深度
は深くなる。 被写界深度近点−(HFD x D) + (HFD 
+ D) (式−1)被写界深度近点= (IIFD 
X D) + (HFD−11) (式−2)HFD=
f2÷δF        (式−3)但し、HFD:
過焦点距離 f:焦点距離 δ:許容ボケ F:Fナンバー D=撮影距離 従って、上記の第1図のケースにおいて、被写界深度の
近点が移動後の被写体A゛の位置まで達する様にカメラ
1の撮影レンズの焦点距離を補正すれば、移動する被写
体に対しても鮮明な像を得ることができる。 (弐−1)や(式−2)から明らかな様に、焦点距離の
補正量は、現在の焦点距離、被写体距離。 被写体速度、Fナンバ等によって異なる。 そこで、来光・明では焦点距離の補正量を示す焦点距離
補正量データを蓄積した焦点距離補正量テーブルを予め
用意しておき、この焦点距離補正量テーブルを現在の焦
点距離、被写体距離、被写体速度、Fナンバ等をアドレ
スとしてによって読み出し、読み出された焦点距離補正
量データによってズームレンズの変倍機構を作動させて
、移動する被写体が被写界深度内に収まる様にしている
。 被写界深度の近点及び遠点は上記の(式−1)及び(式
−2)によって決定されるので、焦点距離補正量テーブ
ルを構成するメモリ容量の増加を受忍できるものであれ
ば必要最小限の焦点距離補正を行うためには、現在の焦
点距離、被写体距離。 被写体速度、Fナンバを各々独立した4次元アドレスと
して焦点距離補正量テーブルを構成することが望ましく
、この様な実施例を第2図に示す。 第2図において、2は前玉レンズ群2aと変倍系レンズ
群2bとフォーカス系レンズ群2Cとを有する撮影レン
ズ、3は焦点面であり、変倍系レンズ群2bを光軸4に
沿って移動させることにより焦点距離が連続的に変化し
、又、フォーカス系レンズ群2Cを光軸4に沿って移動
させることによって被写体距離の異なる被写体の像を焦
点面3に対して集束させる。 5はフォーカス系レンズ群2cの駆動用カムリングを回
転させるためのステップモータ、6は例えば三角測距方
式やその他の公知の方式によって被写体距離を測定して
被写体距離信号りを発生するする被写体距離検出部、7
は被写体距離検出部7が発生した被写体距離信号りに対
応してステップモータ5の回転量を制御する自動焦点制
御部を各々示し、被写体距離検出部6が発生した被写体
距離信号りに対応して自動焦点制御部7がステップモー
タ5の回転量を制御することによってフォーカス系レン
ズ群2Cの位置決めがなされ、焦点面3に被写体像が集
束する。 次に、8は変倍系レンズ群2bの駆動用カムリングを回
転させるためのステップモータ、9は所望される焦点距
離の指令値を示す焦点距離指令値信号f。を発生する変
倍入力部、10は変倍入力部9が発生した焦点距離指令
値信号f。対応してステップモータ5の回転量を制御す
る変倍制御部を各々示し、変倍入力部9が発生した焦点
距離指令値信号f。に対応して変倍制御部10がステッ
プモータ8の回転量を制御することによって変倍系レン
ズ群2bの位置決めがなされ、撮影レンズ2の焦点距離
が決定される。変倍入力部9の具体的な構成としては種
々の形態が老えられるが3例えば変倍入力部9はアンプ
ダウンカウンタを備えており、長焦点側に変化させるた
めのスイッチPB1や短焦点側に変化させるためのスイ
ッチPB2の出力によってアンプダウンされ、焦点距離
指令値信号f。を出力する。 上記構成において基本的な動作は、撮影者がスイッチF
BI又はPB2を押すことによって変倍入力部9が発生
する焦点距離指令値信号f。に対応して変倍制御部10
がステップモータ8を制御することにより変倍系レンズ
群2bが駆動されて撮影者が所望する焦点距離が得られ
、又、被写体距離検出部6が発生する被写体距離信号り
に対応して自動焦点制御部7がステップモータ5を制御
することによりフォーカス系レンズ群2cが駆動されて
被写体像が焦点面3に結像されるものである。 しかしながら、光軸4の方向に移動する被写体の場合に
は上記の第1図を参照して説明した様に被写体像がアウ
トフォーカスになる可能性があり。 この様な光軸方向に移動する被写体に対しても鮮明な像
を得る様に本実施例では以下の構成を備える。 先ず、11は例えばステップモータ8の位置検出等によ
り変倍系レンズ群2bの位置(即ち、実際の焦点距離)
を示す焦点距離現在値信号f1を発生する焦点距離検出
部、12は被写体距離検出部6が発生する被写体距離信
号りを時間で微分して被写体距離の変化量(被写体速度
)を示す被写体速度信号Vを発生する速度検出部、13
は図外の絞り羽根によって調整される口径値を検出して
口径値信号Fを出力する口径検出部を示し、これらの各
検出部の一出力は被写体距離検出部6の出力とともに中
央演算処理部14に入力される。 次に、15は焦点距離の補正量を示す焦点距離補正量デ
ータを記憶するための焦点距離補正量テーブルである。 この焦点距離補正量テーブル15の各番地には被写体の
移動量とフォーカシング系レンズ群の追従量の差を被写
界深度内に包含する焦点距離と現在の焦点距離の差に対
応した数値である焦点距離補正量データが記憶されてお
り、焦点距離補正量テーブル15の各番地はw−x−y
−zの4次元アドレスで指定される。 より具体的には、焦点距離補正量テーブル15のアドレ
スのW方向成分は被写体距離検出部6が出力する被写体
距離信号りに対応しており、被写体距離信号りが短距離
を示すほど焦点距離補正量が多くなる様に焦点距離補正
量テーブル15内のデータが構成される。 同様に、アドレスのX方向成分は速度検出部12が出力
する被写体速度信号■に対応し、被写体速度信号■の絶
対値が高速を示すほど焦点距離補正量が多くなる様に焦
点距離補正量テーブル15内のデータが構成される。 尚、被写体速度信号Vの絶対値が等しくても符号が正(
被写体が近づく場合)の場合の方が符号が負(被写体が
遠ざかる場合)の場合よりも焦点距離の補正量が多くな
る様に焦点距離補正量テーブル15内のデータが構成さ
れる。 同様に、アドレスのX方向成分は焦点距離検出部11が
出力する焦点距離現在値信号f、に対応し、焦点距離現
在値信号f1が長焦点を示すほど焦点距離補正量が多く
なる様に焦点距離補正量テーブル15内のデータが構成
される。 更に、アドレスのX方向成分は口径検出部13が出力し
た口径値信号Fに対応し5口径値信号Fが大口径を示す
ほど焦点距離補正量が多くなる様に焦点距離補正量テー
ブル15内のデータが構成される。 そして、中央演算処理部14は被写体距離検出部6が出
力した被写体距離信号りによって焦点距離補正量テーブ
ル15のアドレスのW方向成分を指定し、速度検出部1
2が出力した被写体速度信号Vによって焦点距離補正量
テーブル15のアドレスのX方向成分を指定し、焦点距
離検出部11が出力した焦点距離現在値信号f1によっ
て焦点距離補正量テーブル15のアドレスのX方向成分
を指定し9口径検出部13が出力した口径値信号Fによ
って焦点距離補正量テーブル15のアドレスのX方向成
分を指定して、焦点距離補正量テーブル15内から焦点
距離補正量データf2を読み出して変倍制御部10に与
え、撮影レンズ2の焦点距離を焦点距離補正量データf
2に対応して短焦点側に補正させる。 次に、第3図のフローチャー1〜を参照して第2図に示
す実施例の動作を説明する。 先ず、第2図に示す実施例の基本的動作が、変倍入力部
9が出力する焦点距離指令値信号f0に対応して変倍制
御部10がステップモータ8を制御することにより変倍
系レンズ群2bが駆動されて撮影者が所望する焦点距離
が得られ、又、被写体距離検出部6が発生する被写体距
離信号りに対応して自動焦点制御部7がステップモータ
5を制御することによりフォーカス系レンズ群2Cが駆
動されて被写体像が焦点面3に結像されるものであるこ
とは既述の通りである。 1に の基本的な動作を行う過程において、中央演算処理部1
4は被写体距離検出部6が出力した被写体距離信号りに
よって焦点距離補正量テーブル15のアドレスのW¥向
酸成分指定し、速度検出部12が出力した被写体速度信
号■によって焦点距離補正量テーブル15のアドレスの
X方向成分を指定し、焦点距離検出部11が出力した焦
点距離現在値信号f1によって焦点距離補正量テーブル
15のアドレスのX方向成分を指定し1口径検出部13
が出力した口径値信号Fによって焦点距離補正量テーブ
ル15のアドレスの2方向酸分を指定して、焦点距離補
正量テーブル15内から焦点距離補正量データf2を読
み出す。 焦点距離補正量テーブル15内から読み出された焦点距
離補正量データf2は変倍制御部10に与えられ、変倍
制御部10は焦点距離補正量データf2に対応してステ
ップモータ8にパルスを与え、変倍系レンズ群2bを短
焦点側に移動させる。 この様にして焦点距離が短焦点側に変換されることによ
り、撮影レンズ2の被写界深度は深くなり、移動後の被
写体は被写界深度内に含まれ2合焦はしなくても被写界
深度により鮮明な像を得ることができる。 さて、上述した第2図の実施例の様に焦点距離の現在値
と被写体距離と被写体速度と口径値によって各々独立し
て指定される4次元アドレスを有する焦点距離補正量テ
ーブル内に焦点距離補正量データを記憶した場合には必
要最小限の焦点距離補正を行うことができるが、焦点距
離補正量テーブルのアドレス構成が複雑化するために、
焦点距離補正量テーブルを構成するメモリ容量が増加す
る。 そこで、焦点距離補正量テーブルを構成するメモリ容量
を圧縮した実施例を第4図に示す。 第4図の実施例は焦点距離補正量テーブル16のアドレ
ス構成において第2図の実施例と異なり。 焦点距離補正量テーブル16はX方向及びX方向の二次
元アドレスを有する。 又、第4図の実施例では1口径値に関しては常に開放口
径を想定して焦点距離補正を行う。口径値が大きいほど
被写界深度は浅くなるので、開放口径を想定して焦点距
離補正を行えば、小口径の場合にも必ず充分な焦点距離
補正がなされ、焦点距離補正量テーブル16のメモリ容
量が圧縮される。 更に、第4図の実施例では焦点距離検出部11が出力す
る焦点距離現在値信号f、によって焦点距離補正量テー
ブル16のアドレスのX方向成分を指定するとともに、
被写体距離検出部6が出力する被写体距離信号■−と速
度検出部12が出力する被写体速度信号■に基づく演算
処理によって焦点距離補正量テーブル16のアドレスの
X方向成分を指定することにより焦点距離補正量テーブ
ル16の′メモリ容量を更に圧縮する。 演算の具体的内容は、被写体距離信号りゃ被写体速度信
号■の区分段数、或いはフォーカス系レンズ群2cの追
従速度等によって適宜決定されるものであるが9例えば
、被写体距離信号りをその値によって6段階に重み付け
るとともに被写体速度信号■をその絶対値によって6段
階に重み付は両者を加算した数値によって焦点距離補正
量テーブル16のアドレスのX成分をステップ化して指
定する。 第1表に被写体距離信号りと被写体速度信号■によって
焦点距離補正量テーブル16のX方向アドレスをステッ
プ化するための演算例を示す。 第1表 この様に近距離になるほど重み付けが大きくなる様に被
写体距離を例えば6段階にステップ化し高速になるほど
重み付けが大きくなる様に被写体速度を例えば6段階に
ステップ化した場合には。 被写体距離信号りと被写体速度信号■との組み合わせは
36通りになるが、上記の第1表に示す様に9両者を加
算した値を焦点距離補正量テーブル16のアドレスのX
方向成分とした場合には実質的に11通りの組み合わせ
になる。尚、被写界深度は手前に浅く、奥に深いことを
考慮して、被写体速度信号Vの符号が負の場合には上記
第1表の加算値から所定の値を減したり、或いは上記第
1表の加算値を所定の値で除算しても良い。 次に、第5図に示すフローチャートを参照して第4図に
示す実施例の動作を説明する。 第4図に示す実施例も基本的動作は第2図に示す実施例
と同一であり、基本的動作を行う過程において、中央演
算処理部14は被写体距離検出部6が出力した被写体距
離信号りと速度検出部12が出力した被写体速度信号V
によって第1表に示す演算を行い焦点距離補正量テーブ
ル16のアドレスのX方向成分を指定する。続いて、焦
点距離検出部11が出力した焦点距離現在値信号f、に
よって焦点距離補正量テーブル16のアドレスのX方向
成分を指定して、テーブル16内から焦点距離補正量デ
ータf2を読み出す。 テーブル16内から読み出された焦点距離補正量データ
f2は変倍制御部10に与えられ、変倍制御部10は焦
点距離補正量データf2に対応してステップモータ8に
パルスを与え、変倍系レンズ群2bを短焦点側に移動さ
せる。 この様にして焦点距離が短焦点側に変換されることによ
り、撮影レンズ2の被写界深度は深くなり、移動後の被
写体は被写界深度内に含まれ1合焦はしていなくても被
写界深度によって鮮明な像を得ることができる。 尚、上記の第4図に示した実施例では焦点距離現在値信
号f、によって焦点距離補正量テーブル16のアドレス
のX方向成分を指定するとともに。 被写体距離検出部6が出力する被写体距離信号りと速度
検出部12が出力する被写体速度信号■に基づく演算処
理によって焦点路Ul[補正量テーブル16のアドレス
のX方向成分を指定する様にした例を示したが、焦点距
離現在値信号r、と口径値信号Fに基づく演算処理によ
って焦点距離補正量テーブル16のアドレスのY方向成
分をステップ化して指定する様にすることもできる。 又、上記ではビデオカメラ用のオートフォーカスズーム
レンズの焦点距離補正装置に本発明を適用した例を示し
たが、スチルカメラ用のオートフォーカスズームレンズ
であっても変倍系レンズ群がモータで駆動されるもので
ある限り本発明を適用することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.However, prior to a specific embodiment, the basic principle of the present invention will first be explained with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a camera, and A and A' are objects. Now, a subject A existing at a point P1, which is a subject distance L1 away from the camera 1, moves in the direction of the camera 1 at a speed ■,
When the subject distance reaches L2 after a certain period of time has elapsed, the automatic focus adjustment mechanism of the camera 1 continues to track the subject A. As long as the tracking speed of the automatic focus adjustment mechanism can follow the moving speed V of the subject A, there will be no out-of-focus problem, but if the tracking speed of the automatic focus adjustment mechanism cannot follow the moving speed Focus issues occur. For example, while the subject moves from A to A'' as described above, the focus position by the automatic focus adjustment mechanism changes from Pl to P.
If tracking is possible only up to 2, it means that the tracking speed of the object by the automatic focus adjustment mechanism does not follow the moving speed of the object A. If the depth of field when the automatic focus adjustment mechanism focuses on point P2 is Dl, then the subject A will be photographed by an amount corresponding to the positional difference OUT between the near point of the depth of field D1 and the subject A. ° becomes ara I focus. Now, it is well known that the near point and far point of the depth of field are expressed by (Equation-1) and (Equation-2), and the shorter the focal length f of the photographic lens of the camera 1, the more the depth of field is expressed. The depth of field becomes deeper. Depth of field near point - (HFD x D) + (HFD
+ D) (Formula-1) Depth of field near point = (IIFD
X D) + (HFD-11) (Formula-2) HFD=
f2÷δF (Formula-3) However, HFD:
Hyperfocal distance f: Focal length δ: Allowable blur F: F number D = Shooting distance Therefore, in the case of Fig. 1 above, the near point of the depth of field should reach the position of the subject A after movement. By correcting the focal length of the photographic lens of the camera 1, it is possible to obtain a clear image even of a moving subject. As is clear from (2-1) and (Equation-2), the focal length correction amount is the current focal length and subject distance. It varies depending on the subject speed, F number, etc. Therefore, in Raikou/Mei, we prepare in advance a focal length correction amount table in which focal length correction amount data indicating the focal length correction amount is accumulated, and this focal length correction amount table is used for the current focal length, subject distance, and subject. The speed, F number, etc. are read out as an address, and the focal length correction amount data read out is used to operate the variable magnification mechanism of the zoom lens so that the moving subject is kept within the depth of field. The near point and far point of the depth of field are determined by (Equation-1) and (Equation-2) above, so it is necessary as long as it can tolerate the increase in memory capacity that makes up the focal length correction amount table. To perform the minimum focal length correction, the current focal length and subject distance. It is desirable to construct a focal length correction amount table using the subject speed and F-number as independent four-dimensional addresses, and such an embodiment is shown in FIG. In FIG. 2, 2 is a photographing lens having a front lens group 2a, a variable power lens group 2b, and a focus lens group 2C, and 3 is a focal plane, which allows the variable power lens group 2b to be moved along the optical axis 4. By moving the focus system lens group 2C along the optical axis 4, images of objects having different object distances are focused on the focal plane 3. 5 is a step motor for rotating the driving cam ring of the focus system lens group 2c, and 6 is a subject distance detection device that measures the subject distance by, for example, a triangulation method or other known method and generates a subject distance signal. Part, 7
1 and 2 respectively show an automatic focus control section that controls the amount of rotation of the step motor 5 in response to a subject distance signal generated by the subject distance detection section 7; By controlling the amount of rotation of the step motor 5 by the automatic focus control section 7, the focus system lens group 2C is positioned, and the subject image is focused on the focal plane 3. Next, 8 is a step motor for rotating the driving cam ring of the variable power lens group 2b, and 9 is a focal length command value signal f indicating a desired focal length command value. 10 is a focal length command value signal f generated by the variable magnification input section 9. Each shows a variable magnification control section that controls the amount of rotation of the step motor 5 correspondingly, and a focal length command value signal f generated by a variable magnification input section 9. The variable power control unit 10 controls the amount of rotation of the step motor 8 in response to this, thereby positioning the variable power lens group 2b and determining the focal length of the photographic lens 2. The specific configuration of the variable magnification input section 9 can take various forms, but for example, the variable magnification input section 9 is equipped with an amplifier down counter, and a switch PB1 for changing to the long focus side and a short focus side. The focal length command value signal f is amplified down by the output of the switch PB2 to change the focal length command value signal f. Output. In the above configuration, the basic operation is for the photographer to switch F.
A focal length command value signal f generated by the variable magnification input section 9 by pressing BI or PB2. The magnification control unit 10 corresponds to
By controlling the step motor 8, the variable magnification lens group 2b is driven to obtain the focal length desired by the photographer, and automatic focusing is performed in response to the subject distance signal generated by the subject distance detection section 6. When the control unit 7 controls the step motor 5, the focus system lens group 2c is driven and a subject image is formed on the focal plane 3. However, in the case of a subject moving in the direction of the optical axis 4, there is a possibility that the subject image will be out of focus, as explained with reference to FIG. 1 above. In order to obtain a clear image even for such a subject moving in the optical axis direction, this embodiment has the following configuration. First, reference numeral 11 indicates the position of the variable magnification lens group 2b (i.e., the actual focal length) by, for example, detecting the position of the step motor 8.
12 is a subject speed signal that differentiates the subject distance signal generated by the subject distance detector 6 with respect to time and indicates the amount of change in subject distance (subject speed). A speed detection unit that generates V, 13
indicates an aperture detection unit that detects the aperture value adjusted by aperture blades (not shown) and outputs an aperture value signal F, and one output of each of these detection units is sent to the central processing unit along with the output of the subject distance detection unit 6. 14. Next, reference numeral 15 is a focal length correction amount table for storing focal length correction amount data indicating the amount of focal length correction. Each address in the focal length correction amount table 15 contains a numerical value corresponding to the difference between the current focal length and the focal length that includes the difference between the amount of movement of the subject and the tracking amount of the focusing lens group within the depth of field. Focal length correction amount data is stored, and each address of the focal length correction amount table 15 is w-x-y.
- Specified by the 4-dimensional address of z. More specifically, the W-direction component of the address in the focal length correction amount table 15 corresponds to the subject distance signal output from the subject distance detection unit 6, and the shorter the subject distance signal indicates, the more the focal length is corrected. The data in the focal length correction amount table 15 is configured such that the amount increases. Similarly, the X-direction component of the address corresponds to the subject speed signal ■ output by the speed detection unit 12, and the focal length correction amount table is set such that the faster the absolute value of the subject speed signal ■ is, the larger the focal length correction amount is. The data within 15 is configured. Note that even if the absolute values of the subject velocity signals V are equal, the signs are positive (
The data in the focal length correction amount table 15 is configured such that the focal length correction amount is larger when the sign is negative (when the object is moving away) than when the sign is negative (when the object is moving away). Similarly, the X-direction component of the address corresponds to the focal length current value signal f outputted by the focal length detection unit 11, and the focal length current value signal f1 indicates a longer focal length, so that the focal length correction amount increases. The data in the distance correction amount table 15 is configured. Furthermore, the X-direction component of the address corresponds to the aperture value signal F outputted by the aperture detection section 13, and is set in the focal length correction amount table 15 so that the larger the aperture value signal F indicates, the larger the focal length correction amount is. Data is configured. Then, the central processing unit 14 specifies the W direction component of the address of the focal length correction amount table 15 based on the subject distance signal output from the subject distance detection unit 6, and
The X-direction component of the address of the focal length correction amount table 15 is specified by the subject speed signal V outputted by the object speed signal V outputted by the lens 2, and the Specify the direction component and specify the X direction component of the address of the focal length correction amount table 15 using the aperture value signal F output by the aperture detection unit 13, and obtain the focal length correction amount data f2 from the focal length correction amount table 15. The focal length of the photographing lens 2 is read out and given to the variable magnification control unit 10 as focal length correction amount data f.
Corresponding to 2, the correction is made to the short focus side. Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be explained with reference to flowcharts 1 to 3 in FIG. First, the basic operation of the embodiment shown in FIG. The lens group 2b is driven to obtain the focal length desired by the photographer, and the automatic focus control section 7 controls the step motor 5 in response to the subject distance signal generated by the subject distance detection section 6. As described above, the focus system lens group 2C is driven to form a subject image on the focal plane 3. In the process of performing the basic operation of 1, the central processing unit 1
4 designates the address W\no-acid component of the focal length correction amount table 15 according to the object distance signal outputted by the object distance detection section 6, and specifies the focal length correction amount table 15 according to the object speed signal ■ outputted from the speed detection section 12. The X-direction component of the address of the focal length correction amount table 15 is designated by the focal length current value signal f1 outputted by the focal length detection section 11, and the 1-aperture detection section 13
The two-way content of the address of the focal length correction amount table 15 is designated by the aperture value signal F outputted by the focal length correction amount table 15, and the focal length correction amount data f2 is read out from the focal length correction amount table 15. The focal length correction amount data f2 read from the focal length correction amount table 15 is given to the zoom control unit 10, and the zoom control unit 10 applies a pulse to the step motor 8 in response to the focal length correction amount data f2. and moves the variable power lens group 2b to the short focus side. By converting the focal length to the short focal length side in this way, the depth of field of the photographing lens 2 becomes deeper, and the object after moving is included within the depth of field, even if it is not in focus. Depth of field allows you to obtain clear images. Now, as in the embodiment shown in FIG. 2 described above, focal length correction is stored in a focal length correction amount table that has four-dimensional addresses each independently specified by the current value of focal length, subject distance, subject speed, and aperture value. If the amount data is stored, it is possible to perform the minimum necessary focal length correction, but the address structure of the focal length correction amount table becomes complicated.
The memory capacity configuring the focal length correction amount table increases. FIG. 4 shows an embodiment in which the memory capacity constituting the focal length correction amount table is compressed. The embodiment shown in FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 2 in the address structure of the focal length correction amount table 16. The focal length correction amount table 16 has two-dimensional addresses in the X direction and the X direction. Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the focal length correction is always performed assuming the open aperture for one aperture value. The larger the aperture value, the shallower the depth of field, so if you perform focal length correction assuming a wide aperture, sufficient focal length correction will always be made even for small apertures, and the memory of the focal length correction amount table 16 will be corrected. Capacity is compressed. Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 4, the X-direction component of the address of the focal length correction amount table 16 is specified by the focal length current value signal f output by the focal length detection section 11, and
The focal length is corrected by specifying the X-direction component of the address in the focal length correction amount table 16 through arithmetic processing based on the subject distance signal ■- output by the subject distance detection section 6 and the subject speed signal ■ outputted by the speed detection section 12. The 'memory capacity of the quantity table 16 is further compressed. The specific content of the calculation is appropriately determined by the number of stages of the object distance signal or object speed signal, or the tracking speed of the focus system lens group 2c. Weighting is carried out in stages, and weighting of the subject speed signal (2) is carried out in six stages according to its absolute value.The X component of the address in the focal length correction amount table 16 is specified in steps according to the sum of the two. Table 1 shows an example of calculation for stepping the X-direction address of the focal length correction amount table 16 using the subject distance signal 1 and the subject velocity signal 2. Table 1 As shown above, when the object distance is stepped in six steps, for example, so that the weighting increases as the distance becomes shorter, and the object speed is stepped, for example, in six steps, so that the weighting increases as the speed increases. There are 36 combinations of the subject distance signal 1 and the subject speed signal 2, but as shown in Table 1 above, the value obtained by adding 9 of the two is added to the address X of the focal length correction amount table 16.
When used as directional components, there are essentially 11 combinations. In addition, considering that the depth of field is shallow in the foreground and deep in the background, if the sign of the object velocity signal V is negative, a predetermined value is subtracted from the added value in Table 1 above, or The added value in Table 1 may be divided by a predetermined value. Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 4 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. The basic operation of the embodiment shown in FIG. 4 is the same as that of the embodiment shown in FIG. and the subject speed signal V output by the speed detection unit 12
The calculations shown in Table 1 are performed to specify the X-direction component of the address in the focal length correction amount table 16. Subsequently, the X-direction component of the address of the focal length correction amount table 16 is designated by the focal length current value signal f output by the focal length detection section 11, and the focal length correction amount data f2 is read from the table 16. The focal length correction amount data f2 read from the table 16 is given to the variable power control section 10, and the variable power control section 10 applies a pulse to the step motor 8 in accordance with the focal length correction amount data f2. The system lens group 2b is moved to the short focus side. By converting the focal length to the short focus side in this way, the depth of field of the photographing lens 2 becomes deeper, and the object after moving is included within the depth of field and is not in focus. Depth of field also allows you to obtain clear images. In the embodiment shown in FIG. 4, the X-direction component of the address in the focal length correction amount table 16 is specified by the focal length current value signal f. An example in which the X-direction component of the address of the focal path Ul [correction amount table 16 is specified by arithmetic processing based on the subject distance signal outputted by the subject distance detection section 6 and the subject velocity signal ■ outputted from the velocity detection section 12 However, the Y-direction component of the address of the focal length correction amount table 16 can be specified in steps by arithmetic processing based on the current focal length value signal r and the aperture value signal F. Furthermore, although the above example shows an example in which the present invention is applied to a focal length correction device for an autofocus zoom lens for a video camera, even in an autofocus zoom lens for a still camera, the variable magnification lens group is driven by a motor. The present invention can be applied as long as the

【効果】【effect】

以上説明した様に1本発明によればオートフォカスズー
ムレンズを構成するレンズ群中のフォカス系レンズ群が
被写体の光軸方向の移動に追従できない様な場合には変
倍系レンズ群が短焦点側に駆動されてレンズ系全体とし
ての被写界深度を深くするので、光軸方向に移動する被
写体に対しても鮮明な像を得ることができる。 更に1本発明を適用した場合に光軸方向の移動する被写
体の内で焦点距離の補正がなされるのは通常はカメラ側
に向かって移動する被写体であるが3本発明は被写体の
カメラ側への移動に伴う撮影倍率の増加を焦点距離の短
縮で打ち消す作用を実質的に有することになり、カメラ
に向かって移動する被写体が撮影視野からはめ出すこと
を防止することにもなる。
As explained above, according to the present invention, when the focusing lens group among the lens groups constituting an autofocus zoom lens cannot follow the movement of the subject in the optical axis direction, the variable power lens group is used as a short-focus lens group. Since the lens is driven to the side and deepens the depth of field of the lens system as a whole, it is possible to obtain a clear image even of a subject moving in the optical axis direction. Furthermore, when the present invention is applied, the focal length of a subject moving in the optical axis direction is usually corrected for the subject moving toward the camera, but 3, the present invention corrects the focal length of the subject moving toward the camera. This essentially has the effect of canceling out the increase in photographing magnification caused by the movement of the lens by shortening the focal length, and also prevents a subject moving toward the camera from moving out of the photographic field of view.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の基本原理の説明図、第2図は本発明の
1実施例を示すブロック図、第3図は第2図に示す実施
例のフローチャート、第4図は本発明の他の実施例を示
すブロック図、第5図は第4図に示す実施例のフローチ
ャート。 1・・・カメラ      2・・・撮影レンズ2a・
・・前玉レンズ群  2b・・・変倍系レンズ群2C・
・・フォーカス系レンズ群 3・・・焦点面      5・・・ステップモータ6
・・・被写体距離検出部 7・・・自動焦点制御部8・
・・ステップモータ  9・・・変(r警入力部10・
・・変倍制御部   11・・・焦点距離検出部12・
・・速度検出部   13・・・「1径検出部14・・
・中央演算処理部 15・16・・・焦点距離補正量テーブル第 図 第 図 第 図
FIG. 1 is an explanatory diagram of the basic principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart of the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing other embodiments of the present invention. FIG. 5 is a flowchart of the embodiment shown in FIG. 4. 1...Camera 2...Photographing lens 2a・
...Front lens group 2b...Variable power lens group 2C...
... Focus system lens group 3 ... Focal plane 5 ... Step motor 6
...Subject distance detection section 7.Automatic focus control section 8.
・Step motor 9... Change (r input part 10・
...Magnification control section 11...Focal length detection section 12.
...Speed detection section 13..."1 diameter detection section 14...
・Central processing unit 15, 16... Focal length correction amount table

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、被写体距離を示す被写体距離信号に対応して駆
動され被写体像を焦点面に集束させるフォーカス系レン
ズ群と、焦点距離を指令する焦点距離指令信号に対応し
て駆動され所望の焦点距離を得る変倍系レンズ群とを有
するオートフォーカスズームレンズにおいて、 被写体の移動量とフォーカシング系レンズ群の追従量の
差を被写界深度内に含む焦点距離と現在の焦点距離の差
に対応した焦点距離補正量データを焦点距離と被写体距
離と被写体速度と口径値によって区分して記憶した焦点
距離補正量テーブルを備え、 焦点距離の現在値を示す焦点距離現在値信号と被写体距
離を示す被写体距離信号と被写体速度を示す被写体速度
信号と口径値を示す口径値信号とをアドレスとして前記
焦点距離補正量テーブルから焦点距離補正量データを読
み出し、 読み出された焦点距離補正量データに対応して変倍系レ
ンズ群を短焦点側に駆動する様にしたことを特徴とする
オートフォーカスズームレンズの焦点距離補正装置。
(1) A focus system lens group that is driven in response to a subject distance signal that indicates the subject distance to focus the subject image on a focal plane, and a focus system lens group that is driven in response to a focal length command signal that commands the focal length to set the desired focal length. In an autofocus zoom lens that has a variable magnification lens group that obtains Equipped with a focal length correction amount table that stores focal length correction amount data classified by focal length, subject distance, subject speed, and aperture value, and a focal length current value signal that indicates the current value of the focal length and a subject distance that indicates the subject distance. The focal length correction amount data is read from the focal length correction amount table using the signal, the object speed signal indicating the object speed, and the aperture value signal indicating the aperture value as addresses, and is changed in accordance with the read focal length correction amount data. A focal length correction device for an autofocus zoom lens, characterized in that a magnification lens group is driven to the short focus side.
(2)、被写体距離を示す被写体距離信号に対応して駆
動され被写体像を焦点面に集束させるフォーカス系レン
ズ群と、焦点距離を指令する焦点距離指令信号に対応し
て駆動され所望の焦点距離を得る変倍系レンズ群とを有
するオートフォーカスズームレンズにおいて、 被写体の移動量とフォーカシング系レンズ群の追従量の
差を被写界深度内に含む焦点距離と現在の焦点距離の差
に対応した焦点距離補正量データを被写体距離と被写体
速度との組み合わせステップと焦点距離とによって区分
して記憶した焦点距離補正量テーブルを備え、 被写体距離を示す被写体距離信号と被写体速度を示す被
写体速度信号との組み合わせステップと焦点距離の現在
値を示す焦点距離現在値信号とをアドレスとして前記焦
点距離補正量テーブルから焦点距離補正量データを読み
出し、 読み出された焦点距離補正量データに対応して変倍系レ
ンズ群を短焦点側に駆動する様にしたことを特徴とする
オートフォーカスズームレンズの焦点距離補正装置。
(2) A focus system lens group that is driven in response to a subject distance signal that indicates the subject distance to focus the subject image on a focal plane, and a focus system lens group that is driven in response to a focal length command signal that commands the focal length to set the desired focal length. In an autofocus zoom lens that has a variable magnification lens group that obtains It is equipped with a focal length correction amount table in which focal length correction amount data is classified and stored according to the combination step of object distance and object speed and focal length, and the object distance signal indicating the object distance and the object speed signal indicating the object speed are combined. The focal length correction amount data is read from the focal length correction amount table using the combination step and the focal length current value signal indicating the current value of the focal length as an address, and the zooming system is adjusted in accordance with the read focal length correction amount data. A focal length correction device for an autofocus zoom lens characterized by driving a lens group toward a short focus side.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02149810A (en) * 1988-11-30 1990-06-08 Seikosha Co Ltd Automatic focus camera
CN110515144A (en) * 2018-05-21 2019-11-29 株式会社三丰 The bearing calibration of focal length variable lens and focal length variable lens device

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