JPH04190206A - Automatic focusing apparatus - Google Patents

Automatic focusing apparatus

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Publication number
JPH04190206A
JPH04190206A JP2317832A JP31783290A JPH04190206A JP H04190206 A JPH04190206 A JP H04190206A JP 2317832 A JP2317832 A JP 2317832A JP 31783290 A JP31783290 A JP 31783290A JP H04190206 A JPH04190206 A JP H04190206A
Authority
JP
Japan
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optical axis
ccd
lens group
lens
motor
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Pending
Application number
JP2317832A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichiro Saito
斉藤 修一郎
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
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Publication date
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Publication of JPH04190206A publication Critical patent/JPH04190206A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform focusing operation with higher accuracy by relatively displacing all lens groups and a photographing means by positional errors thereof as measured from a focusing target position along the optical axis, after performance of a zooming operation. CONSTITUTION:On the basis of the output signal from a distance measuring means 15, a photographing object distance is calculated, and the position of CCD 18, as taken along the optical axis, corresponding to this object distance is calculated by operation of a system controller 16, or the position A of CCD 18 as taken along the optical axis is selected from the previously stored data. Next, the positional errors of a first lens group 1 and a second lens group 2 as taken from specific positions are sensed in accordance with the output signals from the position sensors 21, 22, whereby the system controller 16 calculates the correction value B of CCD 18 as applied along the optical axis, or selects this correction value B from the previous stored data, which correction value B is added to the CCD 18 position corresponding to the photographing object distance (A + B). Then, a motor 25 is driven via a motor drive circuit 27 to adjust CCD 18 position by means of a feed screw 24, whereby the controller 16 stops the motor 25 when a target value signal is inputted thereto from a position sensor 26.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、ビデオカメラやスチルカメラ等に配置される
自動合焦装置の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Application of the Invention) The present invention relates to an improvement in an automatic focusing device disposed in a video camera, still camera, or the like.

(発明の背景) 第4図は従来のこの種の装置の主要部分の機械的及び電
気的構成を示す図であり、光電変換素子であるCOD 
(電荷結合素子)を有する撮像装置を示している。
(Background of the Invention) FIG. 4 is a diagram showing the mechanical and electrical configuration of the main parts of a conventional device of this type.
1 shows an imaging device having a charge-coupled device (charge-coupled device).

図中、1はフォーカシング機能とズーミング時の焦点移
動補正機能をもつ凹の第1121群であり、2はズーミ
ング時の変倍機能をもつバリーエータであるところの凸
の第2レンズ群であり、第ルンズ群1.第2レンズ群2
により2群ズームを構成している。3は内部に第ルンズ
群1を保持した保持枠であり、一端部にはオスへリコイ
ド部3aが形成され、他端部にはギヤ部3bが形成され
ている。4は内周にメスへリコイド部4aが形成された
移動部材であり、保持部材3とへリコイド結合されてい
る。6は内部に第2レンズ群2を保持した保持枠である
In the figure, 1 is a concave 1121st lens group that has a focusing function and a focus shift correction function during zooming, and 2 is a convex second lens group that is a variator that has a variable power function during zooming. Luns group 1. 2nd lens group 2
This constitutes a two-group zoom. Reference numeral 3 designates a holding frame that holds the first group of lenses 1 therein, and has a male helicoid portion 3a formed at one end and a gear portion 3b formed at the other end. Reference numeral 4 denotes a moving member having a female helicoid portion 4a formed on its inner periphery, and is helicoidally coupled to the holding member 3. A holding frame 6 holds the second lens group 2 inside.

8は固定筒、9はその一端部にギヤ部9aが形成された
ズーム環であり、該ズーム環9は光軸方向に移動するこ
となく前記固定筒8の外周に沿って光軸まわりを回転す
る様に該固定筒8に取付けられている。5.7は移動部
材4.保持枠6に植設されたビンであり、これらビン5
.7は前記固定筒8に形成された直進溝内に嵌太し、更
にズーム環9に形成されたカム溝内に嵌入して公知のズ
ーム機構を構成している。10はそのシャフト10aに
ギヤ11が固定されたズーム用モータであり、上記ギヤ
11はズーム環9のギヤ部9aと噛み合っており、よっ
てズーム用モータ10を通電制御する(正転、逆転させ
る)ことによりズーミングが行われる。
8 is a fixed barrel; 9 is a zoom ring having a gear portion 9a formed at one end; the zoom ring 9 rotates around the optical axis along the outer periphery of the fixed barrel 8 without moving in the optical axis direction; It is attached to the fixed cylinder 8 in such a manner as to. 5.7 is the moving member 4. These bottles are installed in the holding frame 6, and these bottles 5
.. 7 is fitted into a rectilinear groove formed in the fixed barrel 8, and further fitted into a cam groove formed in a zoom ring 9, thereby forming a known zoom mechanism. Reference numeral 10 denotes a zoom motor having a gear 11 fixed to its shaft 10a, and the gear 11 meshes with the gear portion 9a of the zoom ring 9, thereby controlling energization of the zoom motor 10 (normal rotation and reverse rotation). Zooming is performed by this.

12はそのシャフト12aにギヤ13が固定されたフォ
ーカス用モータであり、上記ギヤ13は保持枠3のギヤ
部3bと噛み合っており、よってフォーカス用モータ1
2を通電制御する(正転。
12 is a focusing motor having a gear 13 fixed to its shaft 12a, and the gear 13 meshes with the gear portion 3b of the holding frame 3, so that the focusing motor 1
2 is energized (normal rotation).

逆転させる)ことにより保持枠3が光軸のまわりに回転
し、該保持枠3のオスへリコイド部3aと移動部材4の
メスへりコイト部4aとが噛み合っている事から、保持
枠3は移動部材4に対し光軸方向に移動し、第1121
群1が移動して焦点合せが行われる。14はフォーカス
用モータ12の回転方向の位置を検出する位置センサで
あり、ギヤ13と保持枠3のギヤ部3bのギヤ比及びへ
りコイト部3a、4aのピッチより、第1121群1の
焦点合せ時の移動量を検知するものである。
The holding frame 3 rotates around the optical axis by rotating the holding frame 3 (reversely), and the male helicoid part 3a of the holding frame 3 and the female helicoid part 4a of the moving member 4 are engaged, so that the holding frame 3 is moved. The 1121st member moves in the optical axis direction relative to the member 4.
Group 1 moves to perform focusing. 14 is a position sensor that detects the position of the focusing motor 12 in the rotational direction, and the focusing of the 1121st group 1 is determined based on the gear ratio of the gear 13 and the gear portion 3b of the holding frame 3 and the pitch of the helicoid portions 3a and 4a. It detects the amount of movement in time.

15は測距手段であり、三角測量の原理あるいは超音波
の反射波の検出などにより被写体距離を測定するもので
ある。16はマイコンからなるシステムコントローラで
あり、該装置を含む撮像装置全体の制御及び各種演算を
行う。17は上記フォーカス用モータ12の駆動を行う
モータ駆動回路である。18は撮像素子であるところの
C0D(電荷結合素子)である。19は上記のズーム用
モータ10を駆動するモータ駆動回路である。
Reference numeral 15 denotes a distance measuring means, which measures the object distance by the principle of triangulation or by detecting reflected waves of ultrasonic waves. Reference numeral 16 denotes a system controller consisting of a microcomputer, which controls the entire imaging apparatus including the apparatus and performs various calculations. Reference numeral 17 denotes a motor drive circuit for driving the focusing motor 12. 18 is a C0D (charge coupled device) which is an image sensor. 19 is a motor drive circuit that drives the zoom motor 10 described above.

以上の構成において、ズーム用モータ10がモータ駆動
回路19を介して通電制御されることによりギヤ11を
介してズーム環9が回転すると、ビン5.7がズーム環
9のカム溝に従って固定筒8の直進溝内を光軸方向に変
位し、これに伴って移動部材4.保持枠3.第1121
群1及び保持枠6.第2レンズ群2が一体に光軸方向に
変位し、ズーミングが行われる。
In the above configuration, when the zoom ring 9 rotates via the gear 11 by controlling the power supply to the zoom motor 10 via the motor drive circuit 19, the bin 5.7 moves into the fixed barrel 8 according to the cam groove of the zoom ring 9. The moving member 4. is displaced in the optical axis direction within the straight groove of the moving member 4. Holding frame 3. No. 1121
Group 1 and holding frame 6. The second lens group 2 is integrally displaced in the optical axis direction to perform zooming.

次に、測距手段15からの出力により算出される被写体
距離情報に基づいてシステムコントローラ16にて求め
られるフォーカス用モータ12の回転方向1回転量が、
あるいは上記被写体距離情報に対応する予めシステムコ
ントローラ16内部に記憶されているデータより選び出
されたフォーカス用モータ12の回転方向1回転量が、
該システムコントローラ16よりモータ駆動回路17へ
出力されると、フォーカス用モータ12が回転を始める
Next, the amount of one rotation in the rotational direction of the focusing motor 12 determined by the system controller 16 based on the object distance information calculated from the output from the distance measuring means 15 is as follows.
Alternatively, the amount of one rotation in the rotational direction of the focusing motor 12 selected from data stored in advance in the system controller 16 corresponding to the subject distance information is
When the system controller 16 outputs the signal to the motor drive circuit 17, the focusing motor 12 starts rotating.

このフォーカス用モータ12の回転状態は位置センサ1
4により検知されており、システムコントローラ16は
前記位置センサ14からの信号を監視しつつ目標の位置
まで上記フォーカス用モータ12が回転する様モータ駆
動回路17へ加速。
The rotational state of this focusing motor 12 is determined by the position sensor 1.
4, and the system controller 16 accelerates the motor drive circuit 17 so that the focusing motor 12 rotates to the target position while monitoring the signal from the position sensor 14.

減速、ブレーキなどの信号を出力することになる。It will output signals for deceleration, braking, etc.

上記のように回転制御されるフォーカス用モータ12の
回転出力はギヤ13を介して保持枠3に伝達され、前記
のように移動部材4とのヘリコイド結合によって該保持
枠3.第ルンズ群1が光軸方向に変位し、焦点合せが行
われる。
The rotational output of the focusing motor 12, which is rotationally controlled as described above, is transmitted to the holding frame 3 via the gear 13, and the holding frame 3. The lens group 1 is displaced in the optical axis direction, and focusing is performed.

ところで、近年、撮像素子であるところの例えばCOD
 18の小型化が行われ、従来2/3インチサイズが主
流であったものが1/2インチサイズに、更には1/3
インチサイズとなりつつある。この様に小型化が達成さ
れることにより、撮像面での許容錯乱円径は小さくなり
、従って上記の様な撮影レンズのズーミング時、焦点合
せ時の光軸方向の位置決め精度も高精度が要求される。
By the way, in recent years, image sensors such as COD
18 has been miniaturized, and what used to be the mainstream 2/3 inch size has now been reduced to 1/2 inch size, and even 1/3 inch size.
It is becoming inch size. By achieving miniaturization in this way, the permissible diameter of the circle of confusion on the imaging surface becomes smaller, and therefore, high precision positioning in the optical axis direction is required when zooming and focusing the photographic lens as described above. be done.

また、レンズの小型化が行われ、この事によりレンズの
各群のフォーカス敏感度、即ちレンズ各群の光軸方向の
変位に対する結像面のピント移動量の比が大きくなり、
高精度のレンズ位置決めが必要となっている。したがっ
て、従来のレンズ位置決め機構では、駆動系のバックラ
ッシュ、レンズ保持枠のガタ、駆動時のレンズ保持枠の
ゆがみ。
In addition, lenses have been made smaller, and this has increased the focus sensitivity of each lens group, that is, the ratio of the focus movement of the imaging plane to the displacement of each lens group in the optical axis direction.
High-precision lens positioning is required. Therefore, conventional lens positioning mechanisms suffer from backlash in the drive system, backlash in the lens holding frame, and distortion of the lens holding frame during driving.

更には温度、湿度変化によるレンズ保持枠、鏡筒の伸縮
などにより、充分精度の高い焦点合せが回能である。
Furthermore, the expansion and contraction of the lens holding frame and lens barrel due to changes in temperature and humidity allows for highly accurate focusing.

また、上記の点を解決するために、高精度のレンズ送り
機構を備えることが考えられるが、これは装置の大型化
を招き、装置のコンパクト化を実現することとは相反す
るものであった。
Additionally, in order to solve the above-mentioned problems, it may be possible to provide a high-precision lens feeding mechanism, but this would lead to an increase in the size of the device, which is contradictory to realizing a more compact device. .

(発明の目的) 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、装置の大型
化を招く事になる高精度のレンズ送り機構を配置するこ
となく、より精確な焦点合せを行うことのできる自動合
焦装置を提供することである。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to enable more precise focusing without providing a high-precision lens feeding mechanism that would lead to an increase in the size of the device. An object of the present invention is to provide an automatic focusing device.

(発明の特徴) 上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも1つ
の比較的フォーカス敏感度の高いレンズ群の光軸方向の
位置を検出する位置検出手段と、ズーミング手段による
ズーミング動作終了後、前記位置検出手段よりの出力と
測距手段よりの出力に基づいて、レンズ保持手段に保持
された全てのレンズ群と撮像手段とを相対的に変位させ
ることにより合焦動作を行う合焦動作実行手段とを設け
、以て、ズーミング動作を行った後に、例えばレンズ保
持手段のガタやゆるみ、更には温度等による伸縮に起因
する光軸方向の合焦目標位置との誤差を、前記位置検出
手段の出力によって求め、この誤差分だけ全てのレンズ
群と撮像手段とを相対的に変位させることにより補正す
るようにしたことを特徴とする。
(Features of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention includes a position detecting means for detecting the position of at least one lens group with relatively high focus sensitivity in the optical axis direction, and a position detecting means for detecting the position of at least one lens group with relatively high focus sensitivity, and , a focusing operation for performing a focusing operation by relatively displacing all the lens groups held by the lens holding means and the imaging means based on the output from the position detection means and the output from the distance measuring means; After performing the zooming operation, the position detecting means detects the error between the focus target position in the optical axis direction and that is caused by, for example, rattling or loosening of the lens holding means, or expansion and contraction due to temperature, etc. The error is determined by the output of the means, and is corrected by relatively displacing all the lens groups and the imaging means by this error.

(発明の実施例) 第1図は本発明の一実施例における主要部分の機械的及
び電気的構成を示す図であり、第4図と同部材には同一
番号を付しである。また、レンズ光学系、鏡筒部は従来
例同様、公知のズーム機構を構成している。
(Embodiment of the Invention) FIG. 1 is a diagram showing the mechanical and electrical configuration of main parts in an embodiment of the present invention, and the same members as in FIG. 4 are given the same numbers. Further, the lens optical system and lens barrel constitute a known zoom mechanism, as in the conventional example.

第1図において、20は内部に第1121群1を保持し
た保持枠であり、ビン5が植設されており、従来例と異
なりへリコイドは形成されていない。21は第1121
群1と一体的に変位する保持枠20或はビン5の光軸方
向の位置を検知する高分解能の位置センサ、22は第2
レンズ群2と一体的に変位する保持枠6或はビン7の光
軸方向の位置を検知する高分解能の位置センサである。
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a holding frame that holds the 1121st group 1 therein, and a bottle 5 is implanted therein, and unlike the conventional example, no helicoid is formed. 21 is the 1121st
A high-resolution position sensor 22 detects the position of the holding frame 20 or the bin 5 in the optical axis direction which is displaced integrally with the group 1;
This is a high-resolution position sensor that detects the position of the holding frame 6 or bottle 7 in the optical axis direction, which is displaced integrally with the lens group 2.

23はCOD 18が固定されたCCDホルダであり、
内部にナツト部が形成されており、送りネジ24と噛み
合っている。25はそのシャフト25aに送りネジ24
が固定されたモータであり、該モータ25が回転するこ
とによりCCDホルダ23及びCCD 18が光軸方向
に可動となっている。26はCCDホルダ23の位置、
即ちCCD18の光軸方向の位置を検知する高分解能の
位置センサである。27はモータ25の駆動を行うモー
タ駆動回路である。
23 is a CCD holder to which COD 18 is fixed;
A nut portion is formed inside and engages with the feed screw 24. 25 has a feed screw 24 on its shaft 25a.
is a fixed motor, and as the motor 25 rotates, the CCD holder 23 and CCD 18 are movable in the optical axis direction. 26 is the position of the CCD holder 23;
That is, it is a high-resolution position sensor that detects the position of the CCD 18 in the optical axis direction. 27 is a motor drive circuit that drives the motor 25.

次に、上記構成における動作説明を第2図のフローチャ
ートを用いて行う。
Next, the operation of the above configuration will be explained using the flowchart shown in FIG.

モータ駆動回路19を介してズーム用モータ10が通電
制御されると、前述したようにしてズーミングが行われ
、第1121群1及び第2レンズ群2が駆動される(#
1)。
When the zoom motor 10 is energized and controlled via the motor drive circuit 19, zooming is performed as described above, and the 1121st lens group 1 and the second lens group 2 are driven (#
1).

この時、各レンズ群が誤差なしに変位すれば、CCD 
18の位置は測距手段15の出力により一義的に決定さ
れる。しかし、ズーミング時にはズーム環9のカム溝の
工作精度、ズーム環9のカム溝内のビン5.7の遊び、
或はズーム環9のガタ、温度による伸縮などにより、各
レンズ群は所定の位置に対し、誤差をもって位置してい
る。この誤差が数ミクロンであっても各レンズ群のフォ
ーカス敏感度が高い場合には、CCD18面上、つまり
結像面では拡大され、ボケとなって検知される。これを
解決するためには、各レンズ群を高精度で位置制御しな
ければならない。位置センサは光学式、磁気式など高分
解能のものが各種あるが、各レンズ群を駆動制御する為
には、高精度送り機構が必要となり、装置が大型化して
しまう。
At this time, if each lens group is displaced without error, the CCD
The position of 18 is uniquely determined by the output of distance measuring means 15. However, during zooming, the machining accuracy of the cam groove of the zoom ring 9, the play of the pin 5.7 in the cam groove of the zoom ring 9,
Alternatively, each lens group may be positioned with an error relative to a predetermined position due to play in the zoom ring 9, expansion and contraction due to temperature, and the like. Even if this error is several microns, if the focus sensitivity of each lens group is high, it will be magnified on the CCD 18 surface, that is, the imaging plane, and will be detected as a blur. To solve this problem, it is necessary to control the position of each lens group with high precision. There are various high-resolution position sensors such as optical and magnetic types, but in order to drive and control each lens group, a high-precision feeding mechanism is required, which increases the size of the device.

そこで、この実施例では、後述する様に各レンズ群の位
置を、高分解能の位置センサ21,22で検知し、その
誤差に対する結像面の変位(ずれ)を、CCD 18を
モータ25、位置センサ26、モータ駆動回路27によ
り駆動制御することにより、補正するようにして、装置
の大型化を防止している。
Therefore, in this embodiment, as described later, the position of each lens group is detected by high-resolution position sensors 21 and 22, and the displacement (shift) of the imaging plane relative to the error is detected by the CCD 18, the motor 25, and the position sensor 21, 22. By controlling the drive using the sensor 26 and the motor drive circuit 27, the correction is made, thereby preventing the device from becoming larger.

次に、測距手段15からの出力に基づいて被写体距離を
演算しく#2)、次いで該被写体距離に対応するCCD
 18の光軸方向の位置をシステムコントローラ16に
より演算、或はシステムコントローラ16内部に予め記
憶されたデータよりCCD 18の光軸方向の位置Aを
選び出す(#3)0次に位置センサ21,22からの出
力により第ルンズ群1.第2レンズ群2の所定の位置か
らの誤差を検知しく#4)、システムコントローラ16
はCCD 18の光軸方向の補正値Bを演算し、或はシ
ステムコントローラ16内部に予め記憶されたデータよ
り補正値Bを選び出しく#5)、前記被写体距離に対応
するCCD 18の位置に加算(A+B)L (#6)
、モータ駆動回路27を介してモータ25を駆動制御し
、送りネジ24によってCCD 18を位置制御し、位
置センサ26より目的の値となった信号が入力したとこ
ろで停止させる。
Next, the object distance is calculated based on the output from the distance measuring means 15 (#2), and then the CCD corresponding to the object distance is
The position A of the CCD 18 in the optical axis direction is calculated by the system controller 16, or the position A of the CCD 18 in the optical axis direction is selected from data stored in advance inside the system controller 16 (#3) Next, the position sensors 21 and 22 The output from the lun group 1. To detect the error from the predetermined position of the second lens group 2 (#4), the system controller 16
calculates the correction value B in the optical axis direction of the CCD 18, or selects the correction value B from data stored in advance inside the system controller 16 #5), and adds it to the position of the CCD 18 corresponding to the subject distance. (A+B)L (#6)
The motor 25 is driven and controlled via the motor drive circuit 27, the position of the CCD 18 is controlled by the feed screw 24, and the CCD 18 is stopped when a signal that reaches a target value is input from the position sensor 26.

ここで、各レンズ群のフォーカス敏感度が高い場合、各
レンズ群を単独で変位させて合焦動作を行う場合は、ミ
クロンオーダーの精密な位置決めが必要であるが、上記
の実施例の様に撮影レンズ全体とCCD 18の相対位
置を変化させて合焦動作を行う場合には、フォーカス敏
感度は「1」となり、特別な機構を用いず、精確な合焦
を行うことが可能である。
Here, if each lens group has high focus sensitivity, and if each lens group is individually displaced to perform focusing operation, precise positioning on the micron order is required, but as in the above example, When a focusing operation is performed by changing the relative position of the entire photographing lens and the CCD 18, the focus sensitivity is "1", and accurate focusing can be performed without using a special mechanism.

従って、この第1の実施例では、各レンズ群の位置を検
知した後、CCD 18を駆動制御して誤差を補正して
いる。
Therefore, in this first embodiment, after detecting the position of each lens group, the CCD 18 is driven and controlled to correct the error.

第3図は本発明の第2の実施例における主要部分の機械
的及び電気的構成を示す図であり、第1図及び第4図と
同じ部材には同一番号を付しである。又各しンズ群、ズ
ーム機構は第1図と同様である。
FIG. 3 is a diagram showing the mechanical and electrical configuration of the main parts in a second embodiment of the present invention, and the same members as in FIGS. 1 and 4 are given the same numbers. Further, each lens group and zoom mechanism are the same as those shown in FIG.

上記の第1の実施例は、上述したようにズーミングの後
に各レンズ群の位置を検知し、この結果に基づいてCC
D 1 Bを駆動制御して誤差を補正(フォーカシング
時に同時に)しているが、この第2の実施例では、各レ
ンズ群の位置を検知した後、撮影レンズ全体を駆動制御
して誤差を補正するようにしている。
In the first embodiment, the position of each lens group is detected after zooming as described above, and based on this result, the CC
D1B is drive-controlled to correct errors (simultaneously during focusing), but in this second embodiment, after detecting the position of each lens group, the entire photographic lens is drive-controlled to correct errors. I try to do that.

第3図において、28は固定筒であり、第1図及び第4
図に於ては固定筒8は装置内の固定部材に固定されてい
るが、この実施例に於ては該固定筒28は後述のホルダ
29に固定されており、後述の機構により光軸方向に直
線的に移動可能となっている。29は前出のホルダであ
り、内部にナツト部が形成されており、送りネジ31と
噛み合っている。30はモータであり、そのシャフト3
0aに送りネジ31が固定されている。33は高分解能
の位置センサであり、固定筒18の光軸方向の位置、即
ちレンズ全体の光軸方向の位置を検知するものである。
In Fig. 3, 28 is a fixed cylinder;
In the figure, the fixed barrel 8 is fixed to a fixing member within the device, but in this embodiment, the fixed barrel 28 is fixed to a holder 29, which will be described later, and in the optical axis direction by a mechanism to be described later. It is possible to move in a straight line. Reference numeral 29 is the aforementioned holder, which has a nut portion formed therein and meshes with the feed screw 31. 30 is a motor, its shaft 3
A feed screw 31 is fixed to 0a. A high-resolution position sensor 33 detects the position of the fixed barrel 18 in the optical axis direction, that is, the position of the entire lens in the optical axis direction.

32はモータ30を駆動するモータ駆動回路である。32 is a motor drive circuit that drives the motor 30.

この第2の実施例においては、位置センサ21.22は
固定筒28に対する保持枠20或はビン5、保持枠6或
はビン7の位置を検知する様になされている。また、合
焦動作はレンズ光学系全体を駆動し、COD 18との
光軸方向の距離を調整することにより行っている。
In this second embodiment, the position sensors 21, 22 are adapted to detect the position of the holding frame 20 or the bottle 5, and the holding frame 6 or the bottle 7 relative to the fixed barrel 28. Further, the focusing operation is performed by driving the entire lens optical system and adjusting the distance from the COD 18 in the optical axis direction.

次に、上記構成における動作説明を行う。Next, the operation in the above configuration will be explained.

モータ駆動回路19を介してズーム用モータlOが通電
制御されると、第1の実施例(第4図の場合)と同様に
ズーミングが行われ、第ルンズ群1及び第2レンズ群2
が駆動される。
When the zoom motor lO is energized and controlled via the motor drive circuit 19, zooming is performed in the same manner as in the first embodiment (the case of FIG. 4), and the lens group 1 and the second lens group 2
is driven.

次に、測距手段15からの出力に基づいて被写体距離を
演算し、次いで該被写体距離に対応する光学系、即ち固
定筒28の光軸方向の位置をシステムコントローラ16
により演算、或はシステムコントローラ16内部に予め
記憶されたデータより固定筒28の光軸方向の位置を選
び出す。次に位置センサ21,22からの出力により第
ルンズ群1.第2レンズ群2の所定の位置からの誤差を
検知し、システムコントローラ16は固定筒28の光軸
方向の補正値を演算し、或はシステムコシトローラ16
内部に予め記憶されたデータより補正値を選び出し、前
記被写体距離に対応する固定筒28の位置に加算し、モ
ータ駆動回路32を介してモータ30を駆動制御し、送
りネジ31によって固定筒28を位置制御し、位置セン
サ33より目的の値となった信号が入力したところで停
止させる。
Next, the object distance is calculated based on the output from the distance measuring means 15, and then the position of the optical system, that is, the fixed barrel 28, in the optical axis direction corresponding to the object distance is determined by the system controller 15.
The position of the fixed barrel 28 in the optical axis direction is selected by calculation or from data stored in advance inside the system controller 16. Next, based on the outputs from the position sensors 21 and 22, the first lens group 1. Detecting the error of the second lens group 2 from a predetermined position, the system controller 16 calculates a correction value of the fixed barrel 28 in the optical axis direction, or the system controller 16
A correction value is selected from internally stored data in advance, added to the position of the fixed tube 28 corresponding to the subject distance, the motor 30 is driven and controlled via the motor drive circuit 32, and the fixed tube 28 is moved by the feed screw 31. The position is controlled and stopped when a signal having a target value is input from the position sensor 33.

以上の各実施例によれば、各レンズ群を変位させること
によりズーミングを行い、レンズ光学系とCCDの距離
を変えることにより合焦動作を行わせる構成とし、各レ
ンズ群、少なくともフォーカス敏感度の比較的高いレン
ズ群の位置を検知し、これに基づいてレンズ光学系とC
CDの距離を補正させることにより、より精確な合焦動
作が複雑な構成にすることなく行う事が可能となった。
According to each of the above embodiments, zooming is performed by displacing each lens group, and focusing is performed by changing the distance between the lens optical system and the CCD. The position of the relatively high lens group is detected, and based on this, the lens optical system and C
By correcting the distance of the CD, it has become possible to perform more accurate focusing operations without a complicated configuration.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、少なくとも1つ
の比較的フォーカス敏感度の高いレンズ群の光軸方向の
位置を検出する位置検出手段と、ズーミング手段による
ズーミング動作終了後、前記位置検出手段よりの出力と
測距手段よりの出力に基づいて、レンズ保持手段に保持
された全てのレンズ群と撮像手段とを相対的に変位させ
ることにより合焦動作を行う合焦動作実行手段とを設け
、以て、ズーミング動作を行った後に、例えばレンズ保
持手段のガタやゆるみ、更には温度等による伸縮に起因
する光軸方向の合焦目標位置との誤差を、前記位置検出
手段の出力によって求め、この誤差分だけ全てのレンズ
群と撮像手段とを相対的に変位させることにより補正す
るようにしたから、装置の大型化を招く事になる高精度
のレンズ送り機構を配置することなく、より精確な焦点
合せを行うことが可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the position detection means for detecting the position of at least one lens group with relatively high focus sensitivity in the optical axis direction and the zooming means after the zooming operation is completed , a focusing operation for performing a focusing operation by relatively displacing all the lens groups held by the lens holding means and the imaging means based on the output from the position detection means and the output from the distance measuring means; After performing the zooming operation, the position detecting means detects the error between the focus target position in the optical axis direction and that is caused by, for example, rattling or loosening of the lens holding means, or expansion and contraction due to temperature, etc. Since the error is determined by the output of the device and corrected by relatively displacing all lens groups and the imaging device by this error, a high-precision lens feeding mechanism is required, which would lead to an increase in the size of the device. It becomes possible to perform more accurate focusing without having to

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

第1図は本発明の第1の実施例を示す自動合焦装置の主
要部の機械的及び電気的構成図、第2図はその動作を示
すフローチャート、第3図は本発明の第2の実施例を示
す自動合焦装置の主要部の機械的及び電気的構成図、第
4図は従来の自動合焦装置の主要部の機械的及び電気的
構成図である。 1・・・・・・第ルンズ群、2・・・・・・第2レンズ
群、3・・・・・・保持枠、4・・・・・・移動部材、
9・・・・・・ズーム環、10・・・・・・ズーム用モ
ータ、12・・・・・・フォーカス用モータ、15・・
・・・・測距手段、16・・・・・・システムコントロ
ーラ、18・・・・・・CCD、20・・・・・・保持
枠、22・・・・・・CCDホルダ、24・・・・・・
送りネジ、25・・・・・・モータ、26・・・・・・
位置センサ、27・・・・・・モータ駆動回路、28・
・・・・・固定筒、29・・・・・・ホルダ、30・・
・・・・モータ、31・・・・・・送りネジ、32・・
・・・・モータ駆動回路、33・・・・・・位置センサ
FIG. 1 is a mechanical and electrical configuration diagram of the main parts of an automatic focusing device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing its operation, and FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a mechanical and electrical configuration diagram of the main parts of an automatic focusing device according to an embodiment. FIG. 4 is a mechanical and electrical configuration diagram of the main parts of a conventional automatic focusing device. 1... Second lens group, 2... Second lens group, 3... Holding frame, 4... Moving member,
9...zoom ring, 10...zoom motor, 12...focus motor, 15...
... Distance measuring means, 16 ... System controller, 18 ... CCD, 20 ... Holding frame, 22 ... CCD holder, 24 ...・・・・・・
Feed screw, 25...Motor, 26...
Position sensor, 27...Motor drive circuit, 28.
...Fixed barrel, 29...Holder, 30...
...Motor, 31...Feed screw, 32...
...Motor drive circuit, 33...Position sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)測距対象までの距離を測定する測距手段と、少な
くとも1つの比較的フォーカス敏感度の高いレンズ群を
保持するレンズ保持手段と、該レンズ保持手段に保持さ
れた少なくとも1つのレンズ群を光軸方向に移動させて
ズーミングを行うズーミング手段と、撮像手段とを備え
た自動合焦装置において、前記少なくとも1つの比較的
フォーカス敏感度の高いレンズ群の光軸方向の位置を検
出する位置検出手段と、前記ズーミング手段によるズー
ミング動作終了後、前記位置検出手段よりの出力と前記
測距手段よりの出力に基づいて、前記レンズ保持手段に
保持された全てのレンズ群と前記撮像手段とを相対的に
変位させることにより合焦動作を行う合焦動作実行手段
とを設けたことを特徴とする自動合焦装置。
(1) A distance measuring device that measures the distance to a distance measurement target, a lens holding device that holds at least one lens group with relatively high focus sensitivity, and at least one lens group held by the lens holding device. In an automatic focusing device comprising a zooming means for performing zooming by moving in an optical axis direction, and an imaging means, a position for detecting a position in an optical axis direction of the at least one lens group having relatively high focus sensitivity. After the zooming operation by the detection means and the zooming means is completed, all the lens groups held by the lens holding means and the imaging means are detected based on the output from the position detection means and the output from the distance measurement means. 1. An automatic focusing device comprising: focusing operation execution means for performing a focusing operation by relatively displacing the camera.
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