JPH04145404A - フォーカスレンズ制御装置 - 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、フォーカスレンズ制御装置に関し。

より詳細には、フォーカスレンズの無限位置調整が電気
的に行え、メカニカル部材を不要にできるフォーカスレ
ンズ制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の自動焦点カメラにおいては、撮影距離の情報を得
るためには、フォーカスレンズの無限位置から合焦位置
までの繰出し量に基づいて、撮影距離情報を算出する方
式が採られていた。

このような自動焦点カメラ、特に、コンパクトカメラ（
レンズシャッタカメラ）では、最初フォーカスレンズは
無限位置にあり、レリーズで測距した値に応じて繰出し
制御され、シャッタが開き、露光されるように構成され
ている。

このような自動焦点カメラのフォーカスレンズの無限位
置の調整を機械的（いわゆるメカニカル）に行っている
場合には、フォーカスレンズの機械的ストッパと無限位
置が一致しているので、合焦制御や被写体距離の算出に
あたっては、当該無限位置を基準とすることができる。

ところで、ズームレンズやバリフォーカルレンズ等の変
倍レンズ系において、レンズやレンズ保持部材等の機械
加工誤差による無限位置のばらつきを調整するために、
ワイド位置とテレ位置で結像面に対して、レンズ系の位
置を調整する必要がある。

従来、ズームレンズの無限調整は、ワイド側とテレ個の
２個所で行っておりワイド位置で無限調整をした後に、
テレ位置で無限調整をするのが普通である。

しかし高倍率ズームレンズになると、ズーム中間域でも
、シフトのふくらみを取るために、さらに調整が必要と
なるレンズ系もある。

次に、−船釣な調整工程について概述する。まず、ワイ
ド状態にしておき、コリメータ等により作られたωの像
を合焦するように、複数のワッシャを組み合わせて、光
学系全体を光軸方向へ変化させて調整する。

次に、テレ状態にしておき１合焦レンズを光軸方向に移
動して、ワイドと同様にω像を合焦するように調整して
、距離リングをストッパに当てた状態で、イモビスで距
離リングと合焦レンズ位置を調整する。

また、上述の調整機構の他にも、種々のものが提案され
ており例えば実公昭５８−４２９６４号公報（以下、「
第１公報」という）には、「レンズの位置出しの微調整
機構」が開示されている。

この第１公報に記載されたレンズ位置出しの微調整機構
の場合は、固定レンズを固定枠で支持して該固定枠をカ
メラ本体に固定させ、この固定枠にレンズ保持枠を進退
自在に嵌合させるとともに、レンズ保持枠に可動レンズ
を支持させ、固定枠の外周面にレンズ保持枠の移動用カ
ム溝を形成し、一方偏芯ピンをレンズ保持枠の周壁に回
動自在に支持し、可動レンズの位置出し調整時には、レ
ンズ保持枠を光軸方向に移動させ、レンズ保持枠の回転
操作時には、偏芯軸が移動用カム溝内を移動し、レンズ
保持枠の外周面には、光軸と直交する向きの周方向の凹
部を形成し、偏芯ピンの移動位置をこの凹部で規制して
いる。

また、この凹部内には、長孔が穿設されており、偏芯ピ
ンの偏芯軸の移動位置を光軸方向の長孔により規制し、
偏芯ピンをその調整位置で固定部材により固定するよう
にしている。

また、特公昭６０−４２９２４号公報（以下、「第２公
報Ｊという）には、「調整可能な鏡筒」に関して開示さ
れている。

この第２公報の場合には、光学素子を有する第１の鏡筒
を固定配置し、第２の鏡筒の一方の端部に光学素子を保
持し、他方の端部には、第１の鏡筒の端部を挿入し、こ
の第２の鏡筒を回転方向に調整するための調整部材を遊
挿部に近接した位置に設け、上下方向と左右方向の傾き
を調整するための各調整部材を遊挿部から離れた位置に
夫々設け、第２の鏡筒が保持する光学素子の回転方向と
、上下方向および左右方向の位置を独立して調整するよ
うにしている。

さらに、特公昭５５−４９７２１号公報（以下、「第３
公報Ｊという）には、「レンズ鏡胴Ｊに関して開示され
ている。

この第３公報の場合には、ヘリコイド筒と螺合するレン
ズ枠をフォーカスリングの操作により。

ヘリコイドねじに沿って伸縮可能となし、ヘリコイド簡
の動きを直接的または間接的に制限して、レンズ鏡筒内
にその光学系の無限遠位置を決定するストッパを設け、
レンズ鏡筒外部にストッパのストップ作用を持続、解消
するための操作部材を取り付け、この操作部材により、
ストッパを解消状態にした時に、フォーカスリングを操
作することによって、レンズ枠をヘリコイドねじに沿っ
て無限遠位置からさらに鏡胴後端部へ向って格納できる
ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ワッシャの組合わせとイモビスによ
って合焦レンズのω位置の調整をするものも、また、上
記第１公報ないし第３公報によってレンズ位置を調整す
るものも、無限遠位置調整を行うのに１機械的な機構を
用いて行っている。

このため、組立ラインで機械的な調整が必要となり、組
立工数も必然的に増し、さらに高価な調整部材も必要で
あり、コストダウンの阻害要因ともなっていた。

一方、無限位置を機械的に調整し且つ設定する代りに、
無限位置を電気的に記憶させる方法も考えられるが、こ
のようにすると、フォーカスレンズのメカストッパと電
気的に記憶した無限位置とは一致しなくなる。

そのため、外部測距装置で測距した無限位置から合焦位
置までのレンズ繰出し量だけの情報では、合焦制御およ
び被写体距離情報を得ることができない。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、無限位置調整が、高価な調整部材を
要することなく、電気的に容易に行うことができ、もっ
て製作コストおよび調整コストを低減化できると共に、
カメラの個体差のない基準位置から合焦位置までの繰出
し制御を高精度で行い得るフォーカスレンズ制御装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ズーム
レンズ位置により変わるフォーカスレンズの無限位置を
基準位置からのフォーカスレンズ繰出し量として電気的
に記憶する記憶手段と、上記ズームレンズ位置を検出す
るズームレンズ系位置検出手段と、被写体距離を測距す
る測距装置と、この測距装置による測距結果に基づき上
記フォーカスレンズの無限位置から合焦位置までの繰出
し量を求める繰出し量演算手段と、上記記憶手段に記憶
されている上記フォーカスレンズの繰出し量のうち上記
ズームレンズ系位置検出手段により検出されたズームレ
ンズ位置に対応した繰出し量に上記繰出し量演算手段で
求められた繰出し量を加えた値を上記基準位置から上記
フォーカスレンズの合焦位置までの繰出し制御量として
このフォーカスレンズの繰出し制御を行う繰出し制御手
段とを具備したことを特徴としたものである。

また、請求項２の発明は、上記の目的を達成させるため
に、単焦点距離レンズの無限位置またはフォーカスレン
ズの無限位置が一定であるズームレンズの上記フォーカ
スレンズの無限位置を、基準位置からのフォーカスレン
ズ繰出し量として電気的に記憶する記憶手段と、被写体
距離を測距する測距装置と、この測距装置の測距結果に
基づき上記フォーカスレンズの無限位置から合焦位置ま
での繰出し量を求める繰出し量演算手段と、上記記憶手
段に記憶されている上記フォーカスレンズの繰出量に上
記繰出し量演算手段で求められた繰出し量を加えた値を
上記基準位置から上記フォーカスレンズの合焦位置まで
の繰出し制御量としてこのフォーカスレンズの繰出し制
御を行う繰出し制御手段とを具備したことを特徴とした
ものである。

〔作　用〕

上記のように構成されたフォーカスレンズ制御装置は、
フォーカスレンズの無限位置がズームレンズ位置により
変わるものの場合、カメラの固体差のない基準位置から
無限位置までの距離をフォーカスレンズ繰出し量として
記憶手段に記憶しておく。

繰出し量演算手段は、測距装置で検出された測距情報に
基づき、フォーカスレンズの無限位置がら合焦位置まで
の繰出し量を算出する。

繰出し制御手段は、記憶手段に記憶されているフォーカ
スレンズ繰出し量のうちズームレンズ系位置検出された
ズームレンズ位置に対応した繰出し量に、繰出し量演算
手段により算出された繰出し量を加えた値をフォーカス
レンズの基準位置から合焦位置までの繰出し制御量とし
てフォーカスレンズの繰出し制御を行う。

また、単焦点レンズの場合またはフォーカスレンズの無
限位置が一定である場合には、記憶手段で、基準位置か
らフォーカスレンズの無限位置までの距離をフォーカス
レンズ繰出し量として電気的に記憶しておく。

また、測距装置で測距された測距値を受ける繰出し量演
算手段はこの測距値に基づき、フォーカスレンズの無限
位置から、合焦位置までの繰出し量を演算する。

繰出し制御手段は、記憶手段に記憶されているフォーカ
スレンズ繰出し量に繰出し量演算手段で求められた繰出
し量を加えた値を、フォーカスレンズの基準位置から合
焦位置までの繰出し制御量として、フォーカスレンズの
繰出し制御を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明に係るフォーカスレンズ制御装置の全
体構成を示すブロック図である。

第１図において、１は、フォーカスレンズ制御装置全体
の制御を司る制御手段であり、以下、ＣＰＵと称するこ
とにする。

このＣＰＵＩには、操作スイッチ２が接続されている。

この操作スイッチ２は、ズームレンズ３のワイドからテ
レ、あるいはテレからワイド側の変倍操作時に操作され
る変倍スイッチやレリーズスイッチ、測距時に操作する
測距スイッチ、フォーカシングスイッチ等が含まれる。

また、ズームレンズ３は、ズームレンズ駆動系４により
、変倍駆動されるようになっており、このズームレンズ
駆動系４は、上記操作スイッチ２の変倍スイッチの操作
信号が操作スイッチ２からＣＰＵＩに入力されることに
より、ＣＰＵＩでズームレンズ駆動系４が起動され、そ
れによって、ズームレンズ３が駆動されて変倍動作を行
うようになっている。

このズームレンズ３の変倍動作にともなうズームレンズ
のズーム位置（すなわち、変倍位置）は、ズームレンズ
系位置検出手段５により検出されるようになっており、
その検出結果は、焦点距離情報としてＣＰＵＩに送出す
るようになっている。

また、上記操作スイッチ２の測距スイッチの操作時には
、測距スイッチの操作信号がＣＰＵＩに入力され、それ
に基づいて、ＣＰＵＩが測距装置６を駆動制御し、被写
体の測距（被写体距離に対応した距離信号の検出）を行
わせるようになっている。

この測距装置６の測距結果、すなわち、測距情報（距離
信号）は、ＣＰＵＩに入力されるようになっており、Ｃ
ＰＵＩ内の繰出し量演算手段１ａに入力されるようにな
っている。

繰出し量演算手段１ａは、測距情報が入力されると、こ
の測距情報に基づき、フォーカスレンズ７の無限位置か
ら合焦位置までの繰出し量を演算するものである。

二の繰出し量演算手段１ａで算出された合焦位置までの
フォーカスレンズ７の繰出し量に基づき、ＣＰＵ１内の
繰出し制御手段１ｂが基準位置からフォーカスレンズ７
の繰出し制御を行うようになっている。

この繰出し制御手段１ｂによる繰出し制御量に関する部
分は後述する。

８は記憶手段としてのＥ２ＦＲＯＭ　　（電気的消去可
能ＲＯＭ）であり、フォーカスレンズ７の無限位置がズ
ーミングに伴って変化するズームレンズ３においては、
第２図に示すように、ズームレンズ３の位置（すなわち
焦点距離）により変わるフォーカスレンズ７の無限位置
Ａを基準位置Ｂからのフォーカスレンズ繰出し量として
電気的に記憶するものである。

また、第３図に示すように、フォーカスレンズ７の無限
位置が一定であるズームレンズ３の場合には、フォーカ
スレンズ７の無限位置Ｃを基準位ＩＤからフォーカスレ
ンズ７の繰出し量として電気的にＥ２ＦＲＯＭ８に記憶
するようなっている。

さらに、単焦点距離レンズの場合には、第４図に示すよ
うに、フォーカスレンズ７の無限位置Ｅを基準位置Ｆか
らのフォーカスレンズ繰出し量としてＥ２ＦＲＯＭ８で
記憶するようになっている。

なお、第２図ないし第４図の各Ｇは、フォーカスレンズ
７の至近位置を示し、また、第２図および第３図のＨは
、ズームレンズ３のワイド端とテレ端との間の焦点距離
に応じた変倍位置を示す。

ここで、上記繰出し制御手段１ｂについて再度説明する
。この繰出し制御手段１ｂは、基準位置から合焦位置ま
でのフォーカスレンズ７の繰出し制御を行うものである
が、この繰出し制御に際して、フォーカスレンズ７の無
限位置が変わるズームレンズにおいては、第２図に示す
基準位置Ｂからフォーカスレンズ７の繰出し制御を行い
、その制御量は、Ｅ２ＦＲＯＭ８に記憶されているフォ
ーカスレンズ繰出し量に繰出し量演算手段１ａで算出し
た繰出し量を加えた値としている。

また、第３図の各レンズの移動軌跡図に示すように、フ
ォーカスレンズ７の無限位置Ｃが一定であるズームレン
ズの場合には１．フォーカスレンズ７の繰出し制御は、
基準位置りを起点として行うが、その制御量は、Ｅ”Ｆ
ＲＯＭ８　　に記憶されているフォーカスレンズ７の基
準位置りから無限位置Ｃまでの繰出し量に、測距装置６
で測距し且つ繰出し量演算手段１ａで算出した繰出し量
を加えた値としている。

さらに、単焦点距離レンズの場合には、合焦位置までの
フォーカスレンズ７の繰出し制御を、第４図の基準位置
Ｆを起算点として行うが、その制御量はＥ”ＦＲＯＭ８
　　に記憶されているフォーカスレンズ７の基準位置Ｆ
から無限位置Ｅまでの繰出し量に、測距装置６で測距し
且つ繰出し量演算手段１ａで算出した繰出し量を加えた
値としている。

このようにして、フォーカスレンズ７の無限位置がズー
ミングにともなって変化するズームレンズ、フォーカス
レンズ７の無限位置が焦点距離の変化に拘らず一定のズ
ームレンズ、および単焦点距離レンズのそれぞれの場合
に応じて、繰出し制御手段１ｂによってフォーカスレン
ズ駆動系９が駆動制御されるようになっている。

このフォーカスレンズ駆動系９は、上記繰出し制御量に
基づき、フォーカスレンズ７の合焦駆動を行うようにな
っている。

このように構成されたこの実施例の動作を、第５図のフ
ローチャートに沿って説明する。

この第５図のフローチャートは、フォーカスレンズ７の
無限位置がズーミングに伴って変化するズームレンズの
場合の動作の流れを示すものである。

この第５図のフローチャートにおいて、ステップＳｌｌ
でレリーズボタン（図示せず）の１段目がオンされ、繰
作スイッチ２に含まれる測距スイッチがオンとなり、ス
テップＳ１２でＣＰＵＩに測距スイッチのオン信号が入
力され、ＣＰＵＩにより測距装置６が測距動作を開始す
る。

この測距装置６の測距値は、ＣＰＵＩ内の繰出し量演算
手段１ａに送られ、ステップＳ１３で繰出し量演算手段
１ａは、この測距値に基づき、第２図に示すように、フ
ォーカスレンズ７の無限位置Ａから合焦位置までの繰出
し量に変換して繰出し量を求める。

次いで、ステップ５１４で繰作スイッチ２に含まれる変
倍スイッチの繰作に基づき、ＣＰＵＩによりズームレン
ズ駆動系４が制御され、このズームレンズ駆動系４によ
りズームレンズ３が長焦点距離側または短焦点側に駆動
される。

このズームレンズ３の駆動にともなう変倍位置がズーム
系位置横比手段５により検出され、その検出値はＣＰＵ
Ｉに送られる。

このズームレンズ系位置検出手段５で検出されたズーム
レンズ３の位置に基づき、フォーカスレンズ７の基準位
置Ｂから無限位置Ａまでのフォーカスレンズ７の繰出し
量を無限調整時に記憶したＥ”ＦＲＯＭ８　　からステ
ップＳ１５でＣＰＵＩがズームレンズ３の位置に対応し
た値を読み込む。

この基準位置Ｂは、フォーカスレンズカム（図示せず）
端のメカニカルストッパやスイッチで検出される。

また、フォーカスレンズ７の無限位置調整は、上記メカ
ニカルストッパ端やスイッチまでフォーカスレンズ７を
戻し、パルスモータ（図示せず）で１パルスずつ繰出し
て行き、無限となったときのパルス数を例えばフォトイ
ンタラプタによりカウントし、その値をＥ”ＰＲＯＭ８
に記憶する。

この場合、テレ端とワイド端の間の数ポイントでも予め
上記調整を行いその値を記憶しておく。

上記Ｅ”　ＰＲＯＭ８から読み出したフォーカスレンズ
７の基準位置Ｂから無限位置Ａまでの繰出し量は、ＣＰ
ＵＩ内の繰出し制御手段１ｂに入力されるようになって
いる。

また、繰出し制御手段１ｂは、この繰出し量に測距装置
６で測距した測距値を加えて、フォーカスレンズ７の基
準位置Ｂから合焦位置までの繰出し制御量を演算するよ
うになっている。

ステップ５１６にて、レリーズボタンを２段目まで押圧
すると、これに伴って操作スイッチ２に含まれるレリー
ズスイッチがオンとなり、このオン信号を受けたＣＰＵ
Ｉは、ステップＳ１７で、繰出し制御手段１ｂに対し、
繰出し制御量の演算を実行させる。すなわち、繰出し制
御手段１ｂは、繰出し量演算手段１ａで求めたフォーカ
スレンズ７の無限位置Ｂから合焦位置までの繰出し量と
Ｅ２ＦＲＯＭ　から読み出した所望のズーミング位置に
おけるフォーカスレンズ７の基準位ＷｔＢから無限位置
Ａまでの繰出量との和を算出し、かつフォーカスレンズ
駆動系９を制御する。

このフォーカスレンズ駆動系９の制御にともない、フォ
ーカスレンズ７が駆動される。このフォーカスレンズ７
の繰出し制御量は、上述したように、パルスモータやフ
ォトインタラプタのパルスをカウントして行う。

このようにして、フォーカスレンズ７の駆動により合焦
動作が完了した後、ステップ１８でシャッタが動作して
フィルムが露光され、ステップ１９で撮影完了となる。

上記した動作説明は、フォーカスレンズ７の無限位置が
ズーミングに伴って変わるズームレンズの場合を述べた
ものであるが、フォーカスレンズ７の無限位置が一定で
あるズームレンズの場合も第５図のフローチャートに示
す動作の流れに準するものである。すなわちこの場合は
、ズームレンズ系位置検出手段５による第５図のステッ
プ１４の処理、すなわち、ズームレンズ系位置検出処理
が省略される以外は、第５図のフローチャートと同様の
手順で処理が行われる。

また、単焦点距離レンズの場合も上記と同様に第５図の
ステップ１４の処理が省略される以外は上記実施例と同
様の動作を行う。

このように、この実施例によれば、レリーズボタン１段
目のオンとともに測距値を求め、フォーカスレンズ７の
無限位置から合焦位置までの繰出し量を求めるとともに
、フォーカスレンズの無限位置が変わるズームレンズで
はズームレンズの位置を検出して、そのズームレンズ３
の位置に対応した、フォーカスレンズの基準位置から無
限位置までの繰出し量を無限調整時に記憶したＥ”ＰＲ
ＯＭ８から読み出し、フォーカスレンズを基準位置から
合焦位置まで繰出し制御するように構成したので、無限
調整が電気的に行え、メカニカルの部材が不要となるた
め、コストダウンが可能となると共に、無限位置の自動
調整がし易くなる。

この点に関し上記実施例では、Ｅ”ＰＲＯＭ８などの記
憶手段が必要となるが、この種カメラでは、フィルムカ
ウンタなどの記憶にも記憶手段が使用され、その記憶手
段を兼用できるので、電気部品の増加にはつながらない
。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形実施がで
きるものである。

例えば、フォーカスレンズ７は、常に基準位置であるメ
カニカルストッパ端から繰り出すと、時間がかかるので
、カメラ電源オンで無限位置までフォーカスレンズ７を
繰り出しておき、以後、カメラ電源オフまでは、無限位
置から合焦位置までの繰出動作をさせるようにしてもよ
い。これによリ、電源オフでレンズ長は最短となり、カ
メラをコンパクトにできる。

この場合、フォーカスレンズの無限位置が変化するズー
ムレンズでは、変倍動作後、変倍にともなう無限の補正
繰出しを行う。

〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明によれば、フォーカスレン
ズの無限調整が電気的に行うことができ、高価なメカニ
カル部材が不要となり、コストダウンが可能となるとと
もに、電気的調整が可能なことから、自動調整がし易く
なり、一方、無限位置とは異なる基準位置を個体差のな
いカメラの部位に設定することにより位置精度を向上で
き、しかも無限位置から合焦位置までのレンズ繰出し量
しか検出し得ない外部装置にも適用し得るフォーカスレ
ンズ制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るフォーカスレンズ制御装置の一
実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は、同上実
施例のフォーカスレンズの無限位置が変わるズームレン
ズの無限位置調整の説明図、第３図は、上記のものとは
異なりフォーカスレンズの無限位置が一定なズームレン
ズの無限位置調整の説明図、第４図は、単焦点距離レン
ズの無限位置調整の説明図、第５図は第１図に示す実施
例の動作の流れを示すフローチャートである。 １・・・・・制御手段（ＣＰＵ）、 １ａ・・・・・・繰出し量演算手段、 １ｂ・・・・・繰出し制御手段、 ２・・・操作スイッチ、 ３・・・・・ズームレンズ、 ４・・・・・ズームレンズ駆動系。 ５・・・・・ズームレンズ系位置検出手段、６・・・・
・・測距装置、 ７　・・・フォーカスレンズ、 ８・・・・・・Ｅ”ＰＲＯＭ、 ９・・・・　フォーカスレンズ駆動系。 第 図 第 図 ス 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ズームレンズ位置により変わるフォーカスレンズ
   の無限位置を基準位置からのフォーカスレンズ繰出し量
   として電気的に記憶する記憶手段と、上記ズームレンズ
   位置を検出するズームレンズ系位置検出手段と、被写体
   距離を測距する測距装置と、この測距装置による測距結
   果に基づき上記フォーカスレンズの無限位置から合焦位
   置までの繰出し量を求める繰出し量演算手段と、上記記
   憶手段に記憶されている上記フォーカスレンズの繰出し
   量のうち上記ズームレンズ系位置検出手段により検出さ
   れたズームレンズ位置に対応する繰出し量に上記繰出し
   量演算手段で求められた繰出し量を加えた値を上記基準
   位置から上記フォーカスレンズの合焦位置までの繰出し
   制御量としてこのフォーカスレンズの繰出し制御を行う
   繰出し制御手段とを具備したことを特徴とするフォーカ
   スレンズ制御装置。
2. （２）単焦点距離レンズの無限位置またはフォーカスレ
   ンズの無限位置が一定であるズームレンズの上記フォー
   カスレンズの無限位置を、基準位置からのフォーカスレ
   ンズ繰出し量として電気的に記憶する記憶手段と、被写
   体距離を測距する測距装置と、この測距装置の測距結果
   に基づき上記フォーカスレンズの無限位置から合焦位置
   までの繰出し量を求める繰出し量演算手段と、上記記憶
   手段に記憶されている上記フォーカスレンズの繰出量に
   上記繰出し量演算手段で求められた繰出し量を加えた値
   を上記基準位置から上記フォーカスレンズの合焦位置ま
   での繰出し制御量としてこのフォーカスレンズの繰出し
   制御を行う繰出し制御手段とを具備したことを特徴とす
   るフォーカスレンズ制御装置。