JPH04190208A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JPH04190208A
JPH04190208A JP2317834A JP31783490A JPH04190208A JP H04190208 A JPH04190208 A JP H04190208A JP 2317834 A JP2317834 A JP 2317834A JP 31783490 A JP31783490 A JP 31783490A JP H04190208 A JPH04190208 A JP H04190208A
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JP
Japan
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optical axis
lens
focusing
lens group
motor
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Application number
JP2317834A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichiro Saito
斉藤 修一郎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04190208A publication Critical patent/JPH04190208A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform a focusing operation with higher accuracy by displacing photographing means along an optical axis, after completion of the focusing operation, in corresponding relation to an optical distance error between all lens groups retained by a lens retainer means during the focusing operation and the photographing means. CONSTITUTION:On the basis of a photograph object distance data calculated from the output signal of a distance measuring means 15, the rotational direction and quantity of a focusing motor 12 are calculated by a system controller 16, or are selected from the previously stored data, whereby a drive signal is outputted to a motor drive circuit 17. Consequently, the motor 12 starts rotation, with rotation of the motor 12, a retainer frame 3 is rotated via a gear 13, whereby the retainer frame 3 and a first lens group 1 are displaced along an optical axis through helicoid coupling thereof with a moving member 4. Thus, focusing is done. Next, the respective positions of the first lens group 1 and second lens group 2 having a high focus sensitivity are sensed by high resolution position sensors 20, 21. Then, the amount of error of the focusing plane, as measured along the optical axis, corresponding to the amount of error of each lens group as measured from a specified position, is determined. The CCD 18 is driven by the amount of error toward optical axis to cause focusing operation accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、例えば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, for example, a video camera or a still camera.

(発明の背景) 第3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. 3 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ルンズ群であり、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、一端部にはオスへりコイド
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 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. The second lens group 2 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入し、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 fits into a rectilinear groove formed in the fixed barrel 8, and further into a cam groove formed in the 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
メスへリコイド部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のギヤ比及びヘ
リコイド部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 is rotated 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 from 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 is determined when the 1121st group 1 is focused. This detects the amount of movement of the object.

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
CCD(電荷結合素子)である、19は上記のズーム用
モータ1o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. Reference numeral 18 is a CCD (charge coupled device) which is an image sensor, and reference numeral 19 is a motor drive circuit that drives the zoom motor 1o.

以上の構成において、ズーム用モータlO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 lO 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. 1121st
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 focus 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 first 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CCD
 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 CCD
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困難である。
Furthermore, it is difficult to achieve sufficiently accurate focusing due to expansion and contraction of the lens holding frame and lens barrel due to changes in temperature and humidity.

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
化を招くこと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 arranging 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、撮像手段を光軸方向に
移動させる撮像移動手段と、合焦動作実行手段による合
焦動作終了後、前記位置検出手段よりの出力に基づき前
記撮像移動手段を光軸方向に移動させ、レンズ保持手段
に保持される全てのレンズ群と撮像手段との距離を補正
する補正手段とを設け、以て、レンズ保持手段やレンズ
移動手段のガタ或はゆがみ、更には温度等による伸縮に
伴う、合焦動作時におけるレンズ保持手段に保持される
全てのレンズ群と撮像手段との光学的な距離誤差を、前
記位置検出手段の出力によって求め、この誤差分だけ前
記撮像手段を光軸方向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 detection means for detecting the position of at least one lens group with relatively high focus sensitivity in the optical axis direction, and an imaging means for detecting the position of at least one lens group in the optical axis direction. After the focusing operation is completed by the imaging moving means to be moved and the focusing operation execution means, the imaging moving means is moved in the optical axis direction based on the output from the position detecting means, and all lenses held by the lens holding means are moved. A correction means for correcting the distance between the lens group and the imaging means is provided, and the lens holding means can be corrected during focusing operation due to looseness or distortion of the lens holding means or lens moving means, as well as expansion and contraction due to temperature, etc. Optical distance errors between all held lens groups and the imaging means are determined by the output of the position detection means, and corrected by displacing the imaging means in the optical axis direction by this error. It is characterized by

(発明の実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す機械的及び電気的構成
を示す図であり、第3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 an embodiment of the present invention, and the same members as in FIG. 3 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は第ルンズ群1或は該第1121
群1と一体的に変位する保持枠3の光軸方向の位置を検
知する高分解能の位置センサ、21は第2レンズ群2或
は該第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。22はCCD 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2
3と噛み合っている。24はそのシャフト24aに送り
ネジ23が固定されたモータであり、該モータ24が回
転することによりCCDホルダ22及びCCD 18が
光軸方向に可動となっている。25はCCDホルダ22
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。26はモータ24の駆動を
行うモータ駆動回路である。
In FIG. 1, 20 is the 1st lun group 1 or the 1121st lun group
A high-resolution position sensor 21 detects the position in the optical axis direction of the holding frame 3 that is displaced integrally with the second lens group 1; 21 is the second lens group 2 or the holding frame 6 that is displaced integrally with the second lens group 2; Alternatively, it is a high-resolution position sensor that detects the position of the bin 7 in the optical axis direction. 22 is a CCD holder to which the CCD 18 is fixed; a nut portion is formed inside;
It meshes with 3. A motor 24 has a feed screw 23 fixed to its shaft 24a, and as the motor 24 rotates, the CCD holder 22 and CCD 18 are movable in the optical axis direction. 25 is a CCD holder 22
This is a high-resolution position sensor that detects the position of the CCD 18, that is, the position of the CCD 18 in the optical axis direction. 26 is a motor drive circuit that drives the motor 24.

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を介してモータ10が通電制御され
ると、ズーミングが開始され、第ルンズ群1.第2レン
ズ群2が駆動される(# 1 ) 。
When the motor 10 is energized and controlled via the motor drive circuit 19, zooming is started and the lens group 1. The second lens group 2 is driven (#1).

次に、測距手段15の出力よりこの時の被写体距離情報
が算出され(#2L該被写体距離情報に基づいてフォー
カス用モータ12の回転方向0回転量がシステムコント
ローラ16により演算され、或は算出した被写体距離情
報に対応するフォーカス用モータ12の回転方向1回転
量がシステムコントローラ16内部に予め記憶されてい
るデータより選び出され(#3)、モータ駆動回路17
へ駆動信号が出力され、フォーカス用モータ12が回転
を開始する。このフォーカス用モータ12の回転状態は
位置センサ14により検知されており、目標の位置まで
フォーカス用モータ12が回転するようにシステムコン
トローラ16により加速、減速、ブレーキなどの駆動信
号がモータ駆動回路17へ出力されている。該フォーカ
ス用モータ12の回転に伴い、ギヤ13を介して保持枠
3が回転され、移動部材4とのへリコイド結合によって
保持枠3.第1121群1が光軸方向へ変位し、焦点合
せが行われる(#4)。
Next, subject distance information at this time is calculated from the output of the distance measuring means 15 (#2L) Based on the subject distance information, the system controller 16 calculates or calculates the zero rotation amount of the focusing motor 12 in the rotation direction. The amount of one rotation in the rotational direction of the focusing motor 12 corresponding to the subject distance information obtained is selected from data stored in advance inside the system controller 16 (#3), and the motor drive circuit 17
A drive signal is output to the focus motor 12, and the focus motor 12 starts rotating. The rotation state of the focus motor 12 is detected by the position sensor 14, and the system controller 16 sends drive signals such as acceleration, deceleration, and brake to the motor drive circuit 17 so that the focus motor 12 rotates to the target position. It is being output. As the focusing motor 12 rotates, the holding frame 3 is rotated via the gear 13, and the holding frame 3. The 1121st group 1 is displaced in the optical axis direction, and focusing is performed (#4).

以上のズーミング、フォーカシング動作時において、各
レンズ群が誤差なしに変位すれば、合焦面はCCD 1
 Bの撮像面と一致し、問題無く撮影が行われる。
During the above zooming and focusing operations, if each lens group is displaced without error, the focal plane will be CCD 1
It matches the imaging surface of B, and imaging is performed without any problem.

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。さ
らに、フォーカシング時には、ギヤ13とギヤ部3bの
バックラッシュ、ヘリコイド3a、4aの噛み合いガタ
などにより、第ルンズ群lは所定の位置に対し更に誤差
をもって位置している。位置センサ20は直接第ルンズ
群1或はこれと一体的に変位する部材の位置を検知する
ものであり、フォーカス用モータ12の回転状態を検知
する位置センサ14よりもより高分解能の位置センサで
ある。そこで、位置センサ2oの出力によりフォーカス
用モータ12を駆動制御し、第1121群1を位置制御
する方法が考えられる。しかし、第1121群1のフォ
ーカス敏感度が高い場合、数ミクロンの位置制御を行わ
なければならず、ギヤ13とギヤ部3bのバックラッシ
ュ、ヘリコイド3a。
However, during zooming, each lens group does not move properly due to 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, the backlash of the zoom ring 9, expansion and contraction due to temperature, etc. It is located with an error in relation to the position. Further, during focusing, the lens group l is positioned with a further error from a predetermined position due to backlash between the gear 13 and the gear portion 3b, meshing play between the helicoids 3a and 4a, and the like. The position sensor 20 directly detects the position of the lens group 1 or a member that is displaced integrally therewith, and is a position sensor with higher resolution than the position sensor 14 that detects the rotational state of the focusing motor 12. be. Therefore, a method can be considered in which the focus motor 12 is driven and controlled by the output of the position sensor 2o, and the position of the 1121st group 1 is controlled. However, if the focus sensitivity of the 1121st group 1 is high, position control of several microns must be performed, resulting in backlash between the gear 13 and the gear portion 3b and the helicoid 3a.

4aの遊びを考慮すると安定した制御が困難であり、特
別の高精度送り機構が必要となり、装置の大型化を招い
てしまう。
Taking into account the play of 4a, stable control is difficult, and a special high-precision feeding mechanism is required, leading to an increase in the size of the device.

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、撮影レンズ全
体とC0D18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。
If the focus sensitivity of each lens group is high, and if each lens group is individually displaced for focusing, precise positioning on the micron order is required, but changing the relative position of the entire photographing lens and C0D18 is necessary. When performing a focusing operation by adjusting the focus, the focus sensitivity becomes "1", and accurate focusing can be performed without using a special mechanism.

そこで、本実施例では、次にフォーカス敏感度の高い第
1121群1.第2レンズ群2の位置を高分解能の位置
センサ20.21で検知しく#5)、次いで各レンズ群
の所定の位置からの誤差に対応する合焦面の光軸方向の
誤差量を求め(#6)、該誤差量だけCCD 18を光
軸方向に駆動制御して(#7)、精確に合焦させる構成
としている。
Therefore, in this embodiment, the 1121st group 1. Detect the position of the second lens group 2 with a high-resolution position sensor 20.21 (#5), then calculate the amount of error in the optical axis direction of the focusing plane corresponding to the error from the predetermined position of each lens group (#5). #6), and the CCD 18 is driven and controlled in the optical axis direction by the amount of error (#7) to achieve accurate focusing.

即ち、測距手段15の出力及び位置センサ21の出力(
ズーミング位置)より第ルンズ群lの目標位置をシステ
ムコントローラ16は演算し、或は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第1121
群1の目標位置を選び出し、これと位置センサ20の出
力から得られる第1121群1の位置とを比較する。そ
して、その結果得られる第1121群1の目標位置から
の誤差に対応する合焦面の位置の誤差をシステムコント
ローラ16は演算し、或は予めシステムコントローラ1
6内に記憶されているデータより選び出し、モータ駆動
回路26を介してモータ24を通電制御し、位置センサ
25の出力を監視しながらCOD 18が所定の位置に
なる様に制御する様にしている。
That is, the output of the distance measuring means 15 and the output of the position sensor 21 (
The system controller 16 calculates the target position of the lens group l from the zooming position), or calculates the target position of the lens group l from the data stored in the system controller 16 in advance.
The target position of group 1 is selected and compared with the position of the 1121st group 1 obtained from the output of the position sensor 20. Then, the system controller 16 calculates the error in the position of the focusing plane corresponding to the error from the target position of the 1121st group 1 obtained as a result, or the system controller 16
The COD 18 is selected from the data stored in the COD 6, and is controlled to energize the motor 24 via the motor drive circuit 26, and while monitoring the output of the position sensor 25, the COD 18 is controlled to be at a predetermined position. .

上記C0D18の変位は、合焦面との相対位置と1対l
で対応しているため、特別な精密送り機構を用いず、例
えば図示の実施例の様な送りネジ23で合焦動作が可能
となる。
The displacement of the above C0D18 is 1 to 1 relative to the focal plane.
Therefore, the focusing operation can be performed using, for example, the feed screw 23 as in the illustrated embodiment without using a special precision feed mechanism.

本実施例によれば、ズーミング、フォーカシングを各レ
ンズ群を変位させることにより行った後、各レンズ群の
光軸方向の位置を高分解能の位置センサにより検知し、
この検知出力に基づいてC0D18を変位させる様にし
ている為、特別な精密送り機構を必要とせず精確なフォ
ーカシングを行うことが可能となった。
According to this embodiment, after zooming and focusing are performed by displacing each lens group, the position of each lens group in the optical axis direction is detected by a high-resolution position sensor,
Since the C0D 18 is displaced based on this detection output, it has become possible to perform accurate focusing without requiring a special precision feeding mechanism.

(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、撮像手段を光軸方向に
移動させる撮像移動手段と、合焦動作実行手段による合
焦動作終了後、前記位置検出手段よりの出力に基づき前
記撮像移動手段を光軸方向に移動させ、レンズ保持手段
に保持される全てのレンズ群と撮像手段との距離を補正
する補正手段とを設け、以て、レンズ保持手段やレンズ
移動手段のガタ或はゆがみ、更には温度等による伸縮に
伴う、合焦動作時におけるレンズ保持手段に保持される
全てのレンズ群と撮像手段との光学的な距離誤差を、前
記位置検出手段の出力によって求め、この誤差分だけ前
記撮像手段を光軸方向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ことになる高精度
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 imaging means are arranged in the optical axis direction. After the focusing operation is completed by the imaging moving means to be moved and the focusing operation execution means, the imaging moving means is moved in the optical axis direction based on the output from the position detecting means, and all lenses held by the lens holding means are moved. A correction means for correcting the distance between the lens group and the imaging means is provided, and the lens holding means can be corrected during focusing operation due to looseness or distortion of the lens holding means or lens moving means, as well as expansion and contraction due to temperature, etc. The optical distance error between all the lens groups held and the imaging means is determined by the output of the position detection means, and the imaging means is corrected by this error by displacing the imaging means in the optical axis direction. , it becomes possible to perform more accurate focusing without providing a highly accurate lens feeding mechanism that would lead to an increase in the size of the device.

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

第1図は本発明の一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、22・・・・・・CC
Dホルダ、23・・・・・・送りネジ、24・・・・・
・モータ、25・・・・・・位置センサ、26・・・・
・・モータ駆動回路。
Fig. 1 is a mechanical and electrical configuration diagram of the main parts of an automatic focusing device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart showing its operation, and Fig. 3 is a main part of a conventional automatic focusing device. FIG. 3 is a mechanical and electrical configuration diagram of the section. 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, 22 ... CC
D holder, 23...Feed screw, 24...
・Motor, 25...Position sensor, 26...
...Motor drive circuit.

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る
レンズ移動手段と、撮像手段と、前記測距手段よりの出
力に基づいて前記レンズ移動手段の駆動制御を行い、前
記少なくとも1つのレンズ群を光軸方向に変位させて合
焦動作を行う合焦動作実行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、前記撮像手段を光軸方向に移動させる撮像移動
手段と、前記合焦動作実行手段による合焦動作終了後、
前記位置検出手段よりの出力に基づき前記撮像移動手段
を光軸方向に移動させ、前記レンズ保持手段に保持され
る全てのレンズ群と前記撮像手段との距離を補正する補
正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. a lens moving means for moving the lens in the optical axis direction, an imaging means, and driving control of the lens moving means based on an output from the distance measuring means to displace the at least one lens group in the optical axis direction. An automatic focusing device comprising: a focusing operation executing means for performing a focusing operation; a position detecting means for detecting a position of the at least one lens group having relatively high focus sensitivity in the optical axis direction; and the imaging means. after the completion of the focusing operation by the imaging moving means for moving in the optical axis direction and the focusing operation execution means;
A correction means is provided for moving the imaging moving means in the optical axis direction based on an output from the position detecting means and correcting distances between all lens groups held by the lens holding means and the imaging means. An automatic focusing device featuring
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006145813A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Pentax Corp Digital camera
JP2007264396A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc Camera system
JP2012022037A (en) * 2010-07-12 2012-02-02 Canon Inc Imaging apparatus

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