JPH0283510A - 自動合焦システム - 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］ 本発明は自動合焦システム、さらに詳しくは、コンバー
ジョンレンズを有するカメラにおける自動合焦システム
に関する。

［従来の技術］ コンパクトズームカメラにおいては、ズーミングによっ
て変化する焦点距離の範囲が比較的狭いので、この焦点
距離の変化する範囲を拡大するために、しばしばカメラ
にコンバージョンレンズが装着されて用いられる。すな
わち、例えば、カメラにワイドコンバージョンレンズを
装着した場合は、同レンズを装着しない場合に較べてよ
り焦点距離を短くすることができ、テレコンバージョン
レンズを装着した場合は、同レンズを装着しない場合に
較べてより焦点距離を長くすることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このようにコンバージョンレンズを装着した
ときと装着しないときとて焦点距離が変化することにな
るので、これに応じてフォーカスレンズの繰出位置も異
ならせるべきであるが、従来のオートフォーカス機能を
有したコンパクトズームカメラにおいては、特にコンバ
ージョンレンズの装着時と非装芒時とでフォーカスレン
ズの繰出量を変えていないのが現状である。つまり、ワ
イドコンバージョンレンズを装着した場合には、ピント
ずれがあっても被写界深度によってピントずれが目立た
なくなる。しかし、コンパクトカメラの多くは、プログ
ラムＡＥ方式をとっているため、被写体が暗い場合には
、絞りが開放値に近くなり、被写界深度が浅くなるので
、ピントずれが大きく目立つことになる。また、テレコ
ンバージョンレンズを装着するものにおいては、ＡＦセ
ンサの前にプリズム等をおき、ＡＦセンサに入ってくる
受光角を変えることによって便宜的にテレに相当する距
離情報を得るようにしているので、微妙な角度ずれによ
りピンボケの発生する確率が高い。また、このようにプ
リズム等を用いる場合、固定された焦点距離に対しては
、ある程度対応できるが、ズーミングを行う場合は対応
できなくなる。つまり、この場合、ズーミングを行う場
合のテレコンバージョンレンズを考えると、ある焦点距
離に限定したときしか使用できないことになる。

本発明の目的は、このような点に鑑み、コンバージョン
レンズの装着時においても極めて精度の良い合焦調節が
可能な自動合焦システムを提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用コ本発明の自動
合焦システムは、コンバージョンレンズが装着されたこ
とを検出手段によって検出し、この検出手段の出力に応
じて合焦のためのレンズ移動量を演算手段によって求め
、この演算手段の出力に応じてレンズ駆動手段によりレ
ンズ移動を行う。

［実　施　例］ 第２図は本発明を適用したコンパクトズームカメラで、
第４図（Ａ）　、　（Ｂ）のコンバージョンレンズ枠を
装着した状態を示す。第３図（Ａ）　、　（Ｂ）はコン
バージョンレンズ枠を外した状態を示す。

第３図（＾）、（Ｂ）に示すように、このコンパクトズ
ームカメラのカメラ本体１の前面の略中間位置において
、撮影レンズ２の上方に２つのａｌｌｌｌｌｌ光用受光
窓３設けられている。撮影レンズ２の周囲の矩形状の範
囲が前方に突出し、同突出部５の上方には、上記測距用
受光窓３，４を保護するための前面が斜面の透明保護部
材６が設けられている。突出部５の、ユーザ側から見て
右隣りには、前面に縦方向の数条の弾性部材を埋設して
なるグリップ部７が形成されている。このグリップ部７
の上方にはレリーズ釦８が設けられている。また、カメ
ラ本体１のユーザ側から見て左側の上部位置にはズーム
ファインダ窓９が配置され、さらにその左にストロボ窓
１０が配置されている。そして、カメラ本体１の上面と
下面の前縁部には、コンバージョンレンズ枠２１を装着
するための係止溝１１．１２がカメラ本体１の前面に平
行してそれぞれ形成されている。また、上記突出部５の
下方の位置、すなわち、カメラ本体１の前面の下端部近
傍には、コンバージョンレンズ枠を装着したことをカメ
ラ側で検出するための検出用孔１３が穿設されている。

一方、コンバージョンレンズ枠２１は、第４図（Ａ）　
、　（Ｂ）に示すように、矩形状のレンズ保持部２２に
適宜の枚数のレンズ群（例えば、第６図に示すように２
枚のレンズ２３ａ、２３ｂ）からなるコンバージョンレ
ンズ２３が保持されており、このコンバージョンレンズ
２３を除き、レンズ保持部２２を含む全体が合成樹脂等
の比較的弾性を有する部材により一体に成型されている
。レンズ保持部２２の背面側の形状は上記カメラ本体１
の突出部５に嵌め合わさる形状とされている。レンズ保
持部２２の上面の後端には、上記カメラ本体１の透明保
護部材６の斜面に沿って同透明保護部材６の左右の側縁
部に支えられる支持片２４ａ。

２４ｂが一体に形成され、この両支持片２４ａ。

２４ｂの上端は、上記レンズ保持部２２の上面に平行な
係止片２５によって一体に連結されている。

したがって、レンズ保持部２２の上方において測距用受
光窓３．４への光入射を妨げないための窓部２７が形成
されている。上記係止片２５の先端は、垂直下方に折り
曲げられて、上記カメラ本体１の上面の係止溝１１に嵌
合する係止爪２５ａとされている。係止片２５の上面の
中間部にはこのコンバージョンレンズ枠２１をカメラ本
体１から外すための解除用突起２８が形成されている。

また、レンズ保持部２２の下面の後端はさらに水平に後
方に延びて係止片２６とされ、同係止片２６の先端は、
垂直上方に折り曲げられて、上記カメラ本体１の下面の
係止溝１２に嵌合する係止爪２６ａとされている。さら
に、コンバージョンレンズ枠２１のレンズ保持部２２の
、上記カメラ本体１の突出部５と対向する背面側の下部
には、このコンバージョンレンズ枠２１をカメラ本体１
に装着したとき上記検出用孔１３（第３図（Ｂ）参照）
に嵌入しうる突起部２９（第４図（Ｉ３）参照）が形成
されている。

上記コンバージョンレンズ枠２１は、まず、下端の係止
爪２６ａをカメラ本体１の下面の係止溝１２に嵌入させ
た状態で、レンズ保持部２２をカメラ本体１の突出部５
にあてがうと、上端の係止爪２５ａがカメラ本体１の透
明保護部材６の上端部に位置するので、そのまま係止さ
れた下端部を回動支点として、コンバージョンレンズ枠
２１を回動させるようにしてカメラ本体１側に押し付け
れば、支持片２４ａ、２４ｂが弾性により僅かに反り返
って上端の係止爪２５ａはカメラ本体１の上面に乗り上
げ、次いで係止爪２５ａはカメラ本体１の上面の係止溝
１１の位置に至って同係止溝１１に嵌入し、これにより
、コンバージョンレンズ枠２１はカメラ本体１に装着さ
れた状態となる（第２図参照）。

このようにしてコンバージョンレンズ枠２１がカメラ本
体１に装着された状態では、上記突起部２９が上記カメ
ラ本体１の検出用孔１３に嵌合する。ところで、この検
出用孔１３の内部には、第５図に示すように、カメラ本
体１内に設けられたスイッチ作動部材１４の押動部１４
ａが存在している。このスイッチ作動部材１４は、断面
形状が厚みの薄いＬ字型を呈した比較的弾性を有する合
成樹脂等の部材からなり、その−辺がカメラ本体１の突
出部５の内側にかしめ等により固定されることにより、
他辺が検出用孔１３の内側に位置し、この他辺に形成さ
れた押動部１４ａとなる突起が検出用孔１３に嵌入して
、平生は、この検出用孔１３から塵埃が侵入するのを防
いでいる。このスイッチ作動部材１４の後方には、コン
バージョンレンズ装着検知用のスイッチ１５が配設され
、同スイッチ１５の操作子１５ａがスイッチ作動部材１
４の上記押動部１４ａを有する他辺に対向している。し
たがって、カメラ本体１にコンバージョンレンズ枠２１
が装着されることにより、上記検出用孔１３に上記突起
部２９が嵌入すると、第６図に示すように、この突起部
２９は、上記押動部１４ａを押してスイッチ作動部材１
４の他辺を後方に押し曲げるので、これによってスイッ
チ１５の操作子１５ａが所定のストローク分だけ押し動
かされてスイッチ１５がオンになり、コンバージョンレ
ンズ枠２１がカメラ本体１に装着されたことを検知する
。

ここで、上記コンバージョンレンズ枠２１としては、ワ
イドコンバージョンレンズ枠またはテレコンバージョン
レンズ枠のいずれかで、したがって、スイッチ１５も単
に上記コンバージョンレンズ枠２１の装着、非装着でオ
ン、オフを切り換えるものであってもよいが、この実施
例では、上記カメラ本体１に装着されるコンバージョン
レンズ枠２１として、ワイドコンバージョンレンズ枠。

テレコンバージョンレンズ枠のいずれでも用いることが
できるようになっていて、このため上記コンバージョン
レンズ枠２１の突起部２９の突出量が異なっており、例
えば、ワイドコンバージョンレンズ枠よりもテレコンバ
ージョンレンズ枠の方が突起部２９の突出量を大きく設
定されている。

したがって、カメラ本体１に装着されたコンバージョン
レンズ枠２１がワイドコンバージョンレンズ枠の場合は
、スイッチ１５の操作子１５ａを所定の第１ストローク
分だけ押し込み、テレコンバージョンレンズ枠の場合は
、スイッチ１５の操作子１５ａを上記第１ストローク分
よりもさらに深く所定の第２ストローク分だけ押し込む
ことになる。このスイッチ１５は操作子１５ａの押し込
み量が第１ストロークのときと第２ストロークのときと
で出力状態が異なっている。つまり、このスイッチ１５
は、カメラ本体１にコンバージョンレンズ枠２１が装着
されたとき、このコンバージョンレンズ枠２１がワイド
コンバージョンレンズ枠かテレコンバージョンレンズ枠
かを判別して出力状態を切り換える。

第１図は、この実施例におけるカメラ本体ｌ内の電気回
路のブロック構成図である。上記スイッチ１５の出力状
態は、マイクロコンピュータからなる制御手段３２に入
力されるようになっている。

また、制御手段３２は、前記７！−１距用受光窓３．４
を有するａｌ距センサユニット３３との間で信号を授受
するようになっている。さらに制御手段３２には焦点距
離（ズーム値）検知手段３４の出力が入力されるように
なっている。制御手段３２は、上記スイッチ１５の出力
と、測距センサユニット３３の出力と、焦点距離検知手
段３４の出力とを演算手段３２Ａに導いて演算処理を行
う。演算手段３２Ａは演算の結果に基づいてフォーカシ
ング駆動回路３５に制御信号を送り、これによりフォー
カシング駆動回路３５は撮影レンズユニット３６内のフ
ォーカスレンズ群を駆動する。

撮影レンズユニット３６は、例えば、第７図に示すよう
に構成されている。第７図において、フォーカスレンズ
群Ｌ１を有するフォーカス枠４１は固定枠４２の前端部
外周にヘリコイドねじの螺合によって取付けられ、固定
枠４２の外周にはズーム環４３が光軸方向への移動を規
制部４２ａおよび別部材の規制枠４４により規制された
状態で回動自在に嵌合している。バリエータ群し２．コ
ンペンセータ群Ｌ３にそれぞれ一体のバリエータ枠４５
．コンペンセータ枠４６は固定枠４２の内周に嵌合し、
それぞれの枠４５．４６に植設されたズームビン４５ａ
、４６ａは固定枠４２の光軸Ｏに平行した直線溝４７を
貫通してズーム環４３の内周面に形成されたカム溝４８
．４９に嵌合している。固定枠４２の後端部近傍にはリ
レーレンズ群Ｌ４が固定されている。ズーム環４３の外
周にギア部５０が形成され、同ギア部５０はアイドルギ
ア５１を介してズーム用ＤＣモータ５２の出力軸に固定
したピニオンギア５３に噛合している。

したがって、今、ズーム用ＤＣモータ５２が駆動され、
ピニオンギア５３．アイドルギア５１．ギア部５０を介
してズーム環４３が回動すると、バリエータ枠４５のズ
ームビン４５ｇおよびコンペンセータ枠４６のズームビ
ン４６ａはそれぞれカム溝４８および４９の形状にした
がって光軸方向に移動する。すなわち、ズーム用ＤＣモ
ータ５２が一方向に駆動すると、バリエータ枠４５およ
びコンペンセータ枠４６は第８図（Ａ）に示すように、
ワイド側へズーミングし、ズーム用ＤＣモータ５２が他
方向に駆動すると、バリエータ枠４５およびコンペンセ
ータ枠４６は第８図（Ｂ）に示すように、テレ側へズー
ミングする。

また、フォーカス枠４１の外周にもギア部５４が形成さ
れ、同ギア部５４はアイドルギア５５を介してフォーカ
スレンズ群駆動回路３５中のＡＦ用ステッピングモータ
５６の出力軸に固定したピニオンギア５７に噛合してい
る。したがって、ＡＦ用ステッピングモータ５６が駆動
され、ピニオンギア５７．アイドルギア５５．ギア部５
４を介してフォーカス枠４１が回動すると、同フォーカ
ス枠４１は固定枠４２に対して光軸方向に繰り出される
かもしくは繰り込まれる。

規制部材４４に規制されているズーム環４３の後端部に
はフランジ４３ａが形成され、同フランジ４３ａの後端
面には導電基板５８が設けられて前記焦点距離検出手段
３４（第１図参照）が形成されている。焦点距離検出手
段３４は第９図に示すように構成される。第９図におい
て、導電基板５８上に半円弧状の抵抗体からなる導電パ
ターン５９が形成されており、この導電パターン５９の
一端５９ａが接地され、他端５９ｂに電圧Ｖｒｅｒが印
加される。図示しない固定部分に設けられた接片６０は
導電パターン５９に常時接触している。

したがって、ズーム駆動によってズーム環４３が回動す
ると、この回動量に応じた電圧が焦点距離情報として接
片６０より取り出されるので、この電圧をＡ／Ｄコンバ
ータ６１によってディジタル値に変換して前記制御手段
３２に入力する。

第１０図は前記第１図に示した制御手段３２のプログラ
ムのフローチャートである。このフローチャートを用い
て、この実施例の動作を説明する。

まず、７１１１距センサユニツト３３によって測距が行
われると、そのａｐ＋距値、すなわち被写体距離がらフ
ォーカスレンズ群Ｌ１の繰出量が求められる。

この繰出量は、コンバージョンレンズ枠２１を装着して
いないときのものである。次にカメラ本体１にコンバー
ジョンレンズ枠２１が装着されたか否かがチエツクされ
る。コンバージョンレンズ枠２１が装着されると、コン
バージョンレンズ装着検出用スイッチ１５の出力状態に
より装着されたコンバージョンレンズ枠２１がワイドコ
ンバージョンレンズ枠であるかテレコンバージョンレン
ズ枠であるかを判別し、その倍率ｎの二乗の値ｎ２が上
記繰出量に乗算される。つまり、基の（繰出量）Ｘｎ２
−（補正された繰出量）となる。さらに、この後、上記
焦点距離検知手段３４の出力であるズーム値に基づいて
繰出量補正がなされる。

そして、この補正された繰出量は、ＡＦ用ステッピング
モータ５６のステップ段数に変換された後、フォーカス
レンズ群駆動回路３５によってＡＦ用ステッピングモー
タ５６が駆動され、フォーカスレンズ群Ｌ１が所定位置
まで繰り出される。例えば、コンバージョンレンズ枠２
１としてワイドコンバージョンレンズ枠がカメラ本体１
に装着され、このワイドコンバージョンレンズ枠の倍率
ｎ　＝　０．　７１　（１／４）である場合には、補正
される繰出量は基の繰出量の１／２である。つまり、第
１１図に示すように、このワイドコンバージョンレンズ
枠を装着しないノーマル時において、例えば、被写体距
離０．８ｍに対する繰出ステップ数が１２８である場合
、この倍率ｒ＋−０，７１のワイドコンバージョンレン
ズ枠を装るしたときフォーカスレンズ群Ｌ１を駆動する
ＡＦ用ステッピングモータ５６の繰出ステップ数は６４
となる。

ところで、上記第１０図のフロー中、く焦点距離による
繰出位置補正〉の動作は、フォーカシング方式がインナ
ーフォーカス方式、リアフォーカス方式の場合には必要
であるが、全体繰出方式。

前玉縁出方式の場合は不要である。したがって、第１図
中の焦点距離検出手段３４も同様である。

なお、上記実施例では、カメラ本体１に装着されるコン
バージョンレンズ枠２１を、倍率の異なる２Ｆ、Ｉｉの
コンバージョンレンズ枠（ワイドコンバージョンレンズ
枠とテレコンバージョンレンズ枠）をスイッチ１５によ
って検出するようにしているが、より多くの種類のコン
バージョンレンズ枠を装着検出手段により検出するよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、コンバージョンレ
ンズ装着時においても、極めて精度の良い合焦調節が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したカメラの一実施例における
電気回路のブロック図、 第２図は、カメラ本体にコンバージョンレンズ枠を装着
した状態の斜視図、 第３図（Ａ）および（Ｉｔ）は、それぞれカメラ本体の
前方斜め上方および前方斜め下方から見た斜視図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれコンバージョン
レンズ枠の前方および後方から見た斜視図第５図は、カ
メラ本体のコンバージョンレンズ装着検出要部における
縦断側面図、 第６図は、コンバージョンレンズ枠を装着した状態にお
けるカメラ本体のコンバージョンレンズ装谷検出要部の
作動状態を示す縦断側面図、第７図は、カメラ本体内の
撮影レンズユニットの構成を示す縦断側面図、 第８図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ第７図中のズー
ムレンズ群がワイド側およびテレ側へ移動した状態を示
す図、 第９図は、カメラ本体内の焦点距離検出手段の構成を示
す斜視図、 第１０図は、上記第１図中の制御手段におけるプログラ
ムの動作を示すフローチャート、第１１図は、コンバー
ジョンレンズ枠の装着時と非装着時における被写体距離
と繰出ステップ数の関係の一例を示した線図である。 １５・・・・・・・・・コンバージョンレンズ装着検知
用スイッチ（検出手段） ３２Ａ・・・・・・演算手段 ３３・・・・・・・・・測距センサユニット３５・・・
・・・・・・フォーカスレンズ群駆動回路（レンズ駆動
手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンバージョンレンズが装着されたことを検出す
   る検出手段と、 この検出手段の出力に応じて合焦のためのレンズ移動量
   を求める演算手段と、 この演算手段の出力に応じてレンズ移動を行うレンズ駆
   動手段と、 を具備してなる自動合焦システム。