JPH04331907A - Lens position controller - Google Patents

Lens position controller

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JPH04331907A
JPH04331907A JP10157791A JP10157791A JPH04331907A JP H04331907 A JPH04331907 A JP H04331907A JP 10157791 A JP10157791 A JP 10157791A JP 10157791 A JP10157791 A JP 10157791A JP H04331907 A JPH04331907 A JP H04331907A
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lens
focus
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lens position
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Mitsuhisa Araida
光央 新井田
Junichi Murakami
村上順一
Hiroyuki Takahara
高原浩行
Naoya Kaneda
金田直也
Hiroyuki Wada
和田宏之
Shigeru Ogino
滋 荻野
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Abstract

PURPOSE:To offer the lens position controller which obtain high positioning precision even when a position detecting means which easily causes output variation depending upon the circumferential state and hardly performs precise control over a lens position is used although various lens position detecting means are used for the lens position controller mounted on a camera, etc. CONSTITUTION:The lens position controller is provided with 1st and 2nd correction data memories 13 and 16 as storage means stored with characteristics of at least one of a lens moving means and a lens position detecting means and while at least one of the output of the position detecting means and a control signal supplied to the lens moving means is corrected according to the characteristics, the lens moving means is controlled by a CPU 7. Consequently, even if the output of a lens position detection device varies to contain an error, the error exerts no adverse influence and invariably high-accuracy lens position control becomes possible.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、銀塩写真カメラ、ス
チルビデオカメラ、ビデオカメラ等に於ける、撮像光学
系のレンズ位置制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens position control device for an imaging optical system in a silver halide photographic camera, a still video camera, a video camera, etc.

【0002】0002

【従来の技術】従来、レンズ位置制御装置のレンズ位置
検知手段として、光学式、電気式などの種類があった。 光学式では、フォトインタラプタ、フォトカプラ等があ
る。又、電気式では、ポテンショメータ、電気容量型、
グレイスケール等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been various types of lens position detection means for lens position control devices, such as optical type and electric type. Optical types include photointerrupters, photocouplers, etc. In addition, electric types include potentiometer, capacitance type,
There are grayscale etc.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来のレンズ位置検知
手段においては、形状や、温度、湿度などの環境条件、
製造状態等によって、その特性が変化する。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional lens position detection means, it is difficult to
Its characteristics change depending on manufacturing conditions and other factors.

【0004】フォトインタラプタや、グレイスケールに
おいては、形状の変化によって特性が変化する。電機容
量型においては、電極間の誘電率が温度や湿度により変
化し、また、製造状態により電極の形状や電極間隔が異
なるため特性が変化する。また、ポテンショメータやフ
ォトカプラにおいても、環境による変化があり、製造状
態によっても位置による出力変化の特性が変化する。
[0004] In a photointerrupter and a gray scale, the characteristics change depending on the change in shape. In the electrocapacitive type, the dielectric constant between the electrodes changes depending on temperature and humidity, and the characteristics change because the shape of the electrodes and the spacing between the electrodes differ depending on the manufacturing state. Further, potentiometers and photocouplers also change depending on the environment, and the characteristics of output changes depending on position also change depending on manufacturing conditions.

【0005】一方、近年の撮像光学系は小型化する傾向
にあり、レンズ位置制御に高い精度が求められるように
なっている。
On the other hand, imaging optical systems in recent years have tended to become smaller, and higher precision is now required for lens position control.

【0006】しかしながら、従来のレンズ位置検知手段
をレンズ位置制御に用いた場合には、前記のような理由
により位置検知手段の特性が変化するため、レンズの停
止精度を高くできないという欠点があった。
However, when conventional lens position detection means are used to control the lens position, the characteristics of the position detection means change due to the reasons described above, so there is a drawback that the accuracy of stopping the lens cannot be increased. .

【0007】本発明は、前記問題に鑑みてなされたもの
で、従来の装置の構成を変える事なく、特に、位置検出
手段の製造状態による特性変化に左右されることのない
高精度のレンズ位置制御装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above problem, and it is possible to achieve high precision lens positioning without changing the configuration of the conventional device, and in particular, without being influenced by changes in characteristics due to the manufacturing state of the position detection means. The purpose is to provide a control device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ位置制御
装置では、レンズ移動手段及びレンズ位置検知手段の少
くとも一方の特性を記憶しておく手段を設け、該位置検
知手段の出力及び該レンズ移動手段に与える制御信号の
少くとも一方を該特性に従って補正しつつ該レンズ移動
手段を制御するようにしたので、該位置検知手段の出力
に誤差が含まれるようになっても、高精度のレンズ位置
制御が可能となる。
[Means for Solving the Problems] The lens position control device of the present invention includes means for storing the characteristics of at least one of the lens moving means and the lens position detecting means, and the output of the position detecting means and the lens Since the lens moving means is controlled while at least one of the control signals given to the moving means is corrected according to the characteristics, even if the output of the position detecting means includes an error, a highly accurate lens can be maintained. Position control becomes possible.

【0009】[0009]

【実施例】以下に図を参照して本発明をビデオカメラに
適用した実施例について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a video camera will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1において、1は光軸方向に移動して変
倍作用を行なうバリエータであり、ズームスイッチ2が
押された事によりズームモータドライバ3に信号が送ら
れ、ズームモータ4を駆動して光軸方向に移動する。5
は自動合焦装置であり、CCD等の撮像部材6からの信
号の高周波成分の値を検知して焦点信号を出力する。C
PU7は該焦点信号が最大値となるようにフォーカスレ
ンズ8を移動させるためフォーカスモータドライバ9に
信号を送り、フォーカスモータ10を駆動する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a variator that moves in the optical axis direction to perform a magnification change action. When the zoom switch 2 is pressed, a signal is sent to the zoom motor driver 3, which drives the zoom motor 4. to move in the direction of the optical axis. 5
is an automatic focusing device that detects the value of a high frequency component of a signal from an imaging member 6 such as a CCD and outputs a focus signal. C
The PU 7 sends a signal to the focus motor driver 9 and drives the focus motor 10 in order to move the focus lens 8 so that the focus signal becomes the maximum value.

【0011】11はズームエンコーダであり、バリエー
タ1と共に移動する接触子が電気的な抵抗体との接触点
を変化させて端子間の抵抗値を変化させる。該抵抗値変
化による電圧変化をズームエンコーダ読み取り回路12
によって検知し、CPU7は第一の補正データメモリ1
3の内容と比較してバリエータ1の位置を検知する。1
4はフォーカスエンコーダであり、フォーカスレンズ8
と共に移動するフォーカスレンズ保持枠の外側に第一の
電極を設け、固定鏡筒の内側に第二の電極を設け、前記
第一の電極と前記第二の電極との対向面積が変化するこ
とにより、第一電極と第二電極の間の電気容量が変化す
る。該電気容量をフォーカスエンコーダ読み取り回路1
5により検知し、CPUは第二の補正データメモリ16
の内容と比較して、フォーカスレンズ8の位置を検知す
るようになっている。
Reference numeral 11 denotes a zoom encoder, in which a contactor that moves together with the variator 1 changes the point of contact with an electrical resistor, thereby changing the resistance value between the terminals. A zoom encoder reading circuit 12 detects the voltage change due to the resistance value change.
, the CPU 7 detects the first correction data memory 1
3 to detect the position of the variator 1. 1
4 is a focus encoder, and a focus lens 8
A first electrode is provided on the outside of the focus lens holding frame that moves with the lens, a second electrode is provided on the inside of the fixed lens barrel, and the facing area of the first electrode and the second electrode is changed. , the capacitance between the first and second electrodes changes. The electric capacitance is read by a focus encoder circuit 1
5, the CPU detects it by the second correction data memory 16.
The position of the focus lens 8 is detected by comparing the contents.

【0012】図2は、フォーカスエンコーダ14の一部
を拡大したものである。101はレンズ枠であり、内側
に不図示のレンズを保持して光軸方向に移動可能で、そ
の外側には第一の電極103が形成されている。103
は固定鏡筒であり、その内側には第二電極104が形成
されている。図3は、図2のようなエンコーダを実際に
製造した場合の特性を示した図である。横軸はフォーカ
スレンズ位置を、縦軸は位置信号の出力レベルを示して
いる。設計値又は所望の出力特性は破線Aの様な特性で
あるが、実際の出力特性は、製造誤差により電極の形状
や電極間隔などにばらつきが生じ、実線Bのようになる
FIG. 2 shows an enlarged view of a portion of the focus encoder 14. A lens frame 101 holds a lens (not shown) inside and is movable in the optical axis direction, and a first electrode 103 is formed on the outside thereof. 103
is a fixed lens barrel, and a second electrode 104 is formed inside thereof. FIG. 3 is a diagram showing characteristics when an encoder like the one shown in FIG. 2 is actually manufactured. The horizontal axis represents the focus lens position, and the vertical axis represents the output level of the position signal. The design value or desired output characteristic is as shown by the broken line A, but the actual output characteristic is as shown by the solid line B due to variations in electrode shape, electrode spacing, etc. due to manufacturing errors.

【0013】そこで本発明では、図3における破線Aと
実線Bとの差を補正データとして予め第一補正データメ
モリ13に記憶しておき、フォーカスエンコーダの出力
から設計値でのフォーカスレンズ位置をCPU7におい
て計算することにより、正確なフォーカスレンズ位置が
求められるようになっている。データを記憶するROM
の容量が小さいため多数の補正データを記憶できないと
きは、第一補正データメモリ13の内容としてフォーカ
スレンズの基準位置を数点定めておき、該基準位置での
破線Aと実線Bとの差を前記第一の補正データメモリ1
3に記憶しておき、CPU7において補間演算により前
記基準位置の間の位置での補正データを算出すればよい
。また、破線Aと実線Bとの差を算出する演算式や定数
を補正データとして前記補正データメモリ16に記憶し
ておき、CPU7において補正データを算出してもよい
Therefore, in the present invention, the difference between the broken line A and the solid line B in FIG. By calculating in , the accurate focus lens position can be determined. ROM that stores data
If a large number of correction data cannot be stored due to the small capacity of the first correction data memory 13, several reference positions of the focus lens are determined as the contents of the first correction data memory 13, and the difference between the broken line A and the solid line B at the reference positions is calculated. Said first correction data memory 1
3, and the CPU 7 calculates correction data at positions between the reference positions by interpolation calculation. Alternatively, an arithmetic expression or constant for calculating the difference between the broken line A and the solid line B may be stored as correction data in the correction data memory 16, and the CPU 7 may calculate the correction data.

【0014】図4は、ズームエンコーダ11を拡大した
ものである。151は抵抗体であり、接触子152がバ
リエータ1と共に光軸方向に移動することにより、端子
153と端子154との間に不図示の直流電源から印加
される電圧を分圧して端子155に出力する。図5は、
端子153と端子155との間の抵抗値とバリエータ位
置との特性を示している。横軸はバリエータ位置を、縦
軸は端子153と端子155との間の抵抗値を、それぞ
れ示す。設計値又は所望の出力特性は破線A′の様な特
性であるが、実際の抵抗値は、製造誤差により抵抗体の
抵抗率分布にばらつきが生じ、実線B′のようになる。
FIG. 4 shows an enlarged view of the zoom encoder 11. 151 is a resistor, and when the contact 152 moves in the optical axis direction together with the variator 1, the voltage applied from a DC power source (not shown) between the terminals 153 and 154 is divided and output to the terminal 155. do. Figure 5 shows
The characteristics of the resistance value between the terminal 153 and the terminal 155 and the variator position are shown. The horizontal axis shows the variator position, and the vertical axis shows the resistance value between the terminals 153 and 155, respectively. The design value or desired output characteristic is as shown by the broken line A', but the actual resistance value is as shown by the solid line B' due to variations in the resistivity distribution of the resistor due to manufacturing errors.

【0015】そこで本発明では、図5における破線A′
と実線B′との差を補正データとして予め第一の補正デ
ータメモリ13に記憶しておき、ズームエンコーダの出
力から設計値での抵抗値をCPU7において計算するこ
とにより、正確な抵抗値を求め正確なバリエータ位置が
求められるようになっている。データを記憶するROM
の容量が小さいため多数の補正データを記憶できないと
きは、第一の補正データメモリ13の内容として、バリ
エータの基準位置を数点定めておき、該基準位置での破
線A′と実線B′との差を前記第一の補正データメモリ
13に記憶しておき、CPU7において補間演算により
前記基準位置の間の位置での補正データを算出すればよ
い。また、破線A′と実線B′との差を算出する演算式
や定数を補正データとして前記第二の補正データメモリ
16に記憶しておき、CPU7において補正データを算
出してもよい。
Therefore, in the present invention, the broken line A' in FIG.
The difference between and the solid line B' is stored in advance as correction data in the first correction data memory 13, and the CPU 7 calculates the resistance value at the design value from the output of the zoom encoder, thereby obtaining an accurate resistance value. Accurate variator position is now required. ROM that stores data
If a large number of correction data cannot be stored due to the small capacity of the first correction data memory 13, several reference positions of the variator are determined as the contents of the first correction data memory 13, and the broken line A' and the solid line B' at the reference positions are The difference between the reference positions may be stored in the first correction data memory 13, and the CPU 7 may calculate correction data at positions between the reference positions by interpolation. Alternatively, an arithmetic expression or constant for calculating the difference between the broken line A' and the solid line B' may be stored as correction data in the second correction data memory 16, and the CPU 7 may calculate the correction data.

【0016】以上のように構成することにより、レンズ
位置を正確に検出できるので、高精度なレンズ位置制御
を行うことができる。なお、フォーカスエンコーダとバ
リエータエンコーダとは、それぞれ逆の構成でもよく、
また、フォーカスレンズとバリエータとに限らず、他の
可動レンズに用いてもよい。
With the above configuration, the lens position can be detected accurately, so that highly accurate lens position control can be performed. Note that the focus encoder and variator encoder may have opposite configurations,
Further, the present invention is not limited to a focus lens and a variator, and may be used for other movable lenses.

【0017】図6は、位置検出装置としてフォトカプラ
を用いた場合を示す本発明の第二実施例である。なお、
図1と同一番号で表示されている構成要素は図1の構成
要素と同一の機能を示す。201はポジションセンシン
グディテクタ(PSD以下同)であり、受光面上に入射
したスポット光の位置を検出して出力する。202は可
動レンズと共に移動するスリットであり、赤外発光ダイ
オード203からの赤外光を、PSD201の可動レン
ズに比例した位置に入射させる。CPU7がモータドラ
イバ205に信号を出力するとモータ206が駆動され
、可動レンズ207が光軸方向に移動する。PSD出力
読み取り回路204はPSD201からの信号を可動レ
ンズ207の位置に変換してCPU7に出力する。CP
U7は補正データ208に記憶されたデータとPSD出
力読み取り回路204の出力とを比較演算して、可動レ
ンズ207の位置を検出する。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention in which a photocoupler is used as the position detection device. In addition,
Components labeled with the same numbers as in FIG. 1 indicate the same functions as the components in FIG. Reference numeral 201 denotes a position sensing detector (hereinafter referred to as PSD), which detects the position of the spot light incident on the light receiving surface and outputs the detected position. 202 is a slit that moves together with the movable lens, and allows infrared light from the infrared light emitting diode 203 to enter the PSD 201 at a position proportional to the movable lens. When the CPU 7 outputs a signal to the motor driver 205, the motor 206 is driven, and the movable lens 207 moves in the optical axis direction. The PSD output reading circuit 204 converts the signal from the PSD 201 into the position of the movable lens 207 and outputs it to the CPU 7. C.P.
U7 compares and calculates the data stored in the correction data 208 and the output of the PSD output reading circuit 204 to detect the position of the movable lens 207.

【0018】図7は、PSD201を示している。スポ
ット光251が受光面252に入射するとPSD内部に
光電子が発生して光電流が流れ、端子253と端子25
4に電圧があらわれる。端子255は不図示の電源が接
続される。
FIG. 7 shows the PSD 201. When the spot light 251 enters the light-receiving surface 252, photoelectrons are generated inside the PSD, a photocurrent flows, and the terminals 253 and 25
Voltage appears at 4. A power source (not shown) is connected to the terminal 255.

【0019】しかしながら、実際にPSD201のスリ
ット202、及び赤外発光ダイオード203を組み合わ
せた場合には、これらの位置関係やPSD201の特性
ばらつきなどにより可動レンズの位置とPSD201の
出力との間に差が生じる。
However, when the slit 202 of the PSD 201 and the infrared light emitting diode 203 are actually combined, there will be a difference between the position of the movable lens and the output of the PSD 201 due to their positional relationship and variations in the characteristics of the PSD 201. arise.

【0020】図8は、図7に示されるような位置検出装
置を実際に製造した場合の特性を示した図である。横軸
は可動レンズ位置を、縦軸は位置信号の出力レベルを示
している。設計値または所望の出力特性は破線A″のよ
うな特性であるが、実際の出力特性は、PSD201と
スリット202、及び赤外発光ダイオード203を組み
合わせた場合には、これらの位置関係やPSD201の
特性ばらつきなどにより、可動レンズの位置とPSD2
01の出力との間に差が生じ実線B″のようになる。
FIG. 8 is a diagram showing the characteristics when a position detection device as shown in FIG. 7 is actually manufactured. The horizontal axis indicates the movable lens position, and the vertical axis indicates the output level of the position signal. The design value or desired output characteristic is the characteristic as shown by the broken line A'', but the actual output characteristic depends on the positional relationship between these and the PSD 201 when the PSD 201, slit 202, and infrared light emitting diode 203 are combined. Due to variations in characteristics, the position of the movable lens and PSD2
There is a difference between the output and the output of 01, as shown by the solid line B''.

【0021】そこで本発明では、図8における破線A″
と実線B″との差を補正データとして予め補正データメ
モリに記憶しておき、位置検出装置の出力から設計値で
の可動レンズ位置をCPU7において計算することによ
り、正確な可動レンズ位置が求められるようになってい
る。データを記憶するROMの容量が小さいため多数の
補正データを記憶できないときは、補正データメモリの
内容として、可動レンズの基準位置を数点定めておき、
該基準位置での破線A″と実線B″との差を前記補正デ
ータメモリに記憶しておき、CPU7において補間演算
により前記基準位置の間の位置での補正データを算出す
ればよい。又、破線A″と実線B″との差を算出する演
算式や定数を補正データとして前記補正データメモリに
記憶しておき、CPU7において補正データを算出して
もよいなお、本発明を構成する補正データメモリ13,
16,208の内容は、フォーカスレンズ、バリエータ
などの可動レンズの位置を検出する位置検出手段におけ
る製造状態による特性のばらつき、及び、位置検出手段
を構成する構成部材の位置や特性のばらつきなどに起因
する、位置検出手段の出力と可動レンズの位置との間の
差異を補正するための情報であればなんでもよい。
Therefore, in the present invention, the broken line A″ in FIG.
The accurate movable lens position can be determined by storing the difference between B'' and the solid line B'' in the correction data memory in advance as correction data, and calculating the movable lens position at the design value from the output of the position detection device in the CPU 7. If the capacity of the ROM for storing data is small and it is not possible to store a large number of correction data, set several reference positions of the movable lens as the contents of the correction data memory.
The difference between the broken line A'' and the solid line B'' at the reference position may be stored in the correction data memory, and the CPU 7 may calculate correction data at a position between the reference positions by interpolation. Further, an arithmetic expression or a constant for calculating the difference between the broken line A'' and the solid line B'' may be stored as correction data in the correction data memory, and the correction data may be calculated in the CPU 7, which constitutes the present invention. correction data memory 13,
16, 208 is due to variations in characteristics due to manufacturing conditions in the position detection means for detecting the position of movable lenses such as focus lenses and variators, and variations in the positions and characteristics of the constituent members that constitute the position detection means. Any information for correcting the difference between the output of the position detection means and the position of the movable lens may be used.

【0022】図9は、本発明をリアフォーカスズームレ
ンズに適用した第三実施例を示すブロック図であり、図
1と同一番号で表示されている構成要素は図1の構成要
素と同じものである。301はメインスイッチであり、
該メインスイッチ301が閉じられることによりパワー
オンリセット回路302がはたらいて種々の初期設定動
作が行われる。303は第一群レンズ、304は第二群
レンズであり、それぞれ光軸方向逆向きに移動して変倍
作用を行なう。305はズームレンズであり、検知した
第二群レンズ304の位置をズームエンコーダ読み取り
回路12に出力し、ズームエンコーダ読み取り回路12
はCPUに該情報を出力する。306は固定の第三群レ
ンズであり、307はフォーカスレンズである第四群レ
ンズである。308はフォーカスエンコーダであり、検
知した第四群レンズ307の位置をフォーカスエンコー
ダ読み取り回路13に出力し、フォーカスエンコーダ読
み取り回路13はCPU7に該情報を出力する。領域デ
ータメモリ309には、ズームエンコーダ出力回路12
及びフォーカスエンコーダ出力回路13それぞれの出力
に対して予め定められている領域分割のデータが格納さ
れている。速度データメモリ310には、前記の領域に
対して予め定められているフォーカスレンズの駆動速度
に関する情報が格納されている。補正データメモリ31
1には、前記ズームエンコーダ305及び前記フォーカ
スエンコ−ダ308それぞれの補正に関する情報が格納
されている。
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment in which the present invention is applied to a rear focus zoom lens. Components labeled with the same numbers as in FIG. 1 are the same as those in FIG. be. 301 is the main switch,
When the main switch 301 is closed, the power-on reset circuit 302 is activated and various initial setting operations are performed. 303 is a first group lens, and 304 is a second group lens, each of which moves in opposite directions in the optical axis direction to perform a magnification change action. 305 is a zoom lens, which outputs the detected position of the second group lens 304 to the zoom encoder reading circuit 12;
outputs the information to the CPU. 306 is a fixed third group lens, and 307 is a fourth group lens which is a focus lens. A focus encoder 308 outputs the detected position of the fourth group lens 307 to the focus encoder reading circuit 13, and the focus encoder reading circuit 13 outputs the information to the CPU 7. The area data memory 309 includes the zoom encoder output circuit 12
Predetermined area division data is stored for each output of the focus encoder output circuit 13. The speed data memory 310 stores information regarding the driving speed of the focus lens, which is predetermined for the above-mentioned area. Correction data memory 31
1 stores information regarding correction of the zoom encoder 305 and the focus encoder 308.

【0023】ズームスイッチ2が押されると、押された
ズーム方向をCPUが検知して、該方向へズームモータ
4を駆動すべく、ズームモータドライブ3に情報を出力
して変倍を行う。しかしながら本発明にかかる光学系に
おいては、同一被写体に対して変倍を行った場合に変倍
中フォーカスレンズ307を移動させないと、合焦を維
持できない。その一例が図10(a)である。横軸は第
二群レンズ位置、縦軸は第四群レンズ位置であり、曲線
は図示した被写体距離でのフォーカスレンズ307の合
焦軌跡を示している。そのため変倍中はバリエータ位置
とフォーカスレンズ位置をブロック分割し、該ブロック
における同一ブロック内では同一のフォーカスレンズ速
度を読みだして、フォーカスレンズ307の制御を行う
ようにしている。その一例が図10(b)である。変倍
中は、前記ブロックに応じたフォーカスレンズ駆動速度
でフォーカスレンズ307を駆動するように、CPUが
フォーカスモータドライブ9に信号を出力する。このよ
うに構成することにより変倍中にも合焦を維持すること
ができる。又、変倍中は予め記憶しているバリエータ位
置に対するフォーカスレンズ位置を読みだしてもよく、
自動合焦装置5から出力される信号によってフォーカス
レンズを制御してもよく、変倍中には予め記憶している
バリエータ位置に対するフォーカスレンズ位置から移動
すべきフォーカスレンズ位置を計算して求めてもよく、
変倍中に合焦を維持できる構成ならばなんでもよい。前
述のような制御を行う場合には、フォーカスレンズ位置
及びバリエータ位置それぞれの検知は重要な要素となっ
てくる。
When the zoom switch 2 is pressed, the CPU detects the pressed zoom direction and outputs information to the zoom motor drive 3 to drive the zoom motor 4 in that direction to perform magnification change. However, in the optical system according to the present invention, when magnification is changed for the same subject, focus cannot be maintained unless the focus lens 307 is moved during the magnification change. An example is shown in FIG. 10(a). The horizontal axis is the second group lens position, the vertical axis is the fourth group lens position, and the curve shows the focusing locus of the focus lens 307 at the illustrated subject distance. Therefore, during zooming, the variator position and the focus lens position are divided into blocks, and within the same block, the same focus lens speed is read out to control the focus lens 307. An example is shown in FIG. 10(b). During zooming, the CPU outputs a signal to the focus motor drive 9 so as to drive the focus lens 307 at a focus lens drive speed corresponding to the block. With this configuration, it is possible to maintain focus even during zooming. Also, during zooming, the focus lens position relative to the variator position stored in advance may be read out.
The focus lens may be controlled by a signal output from the automatic focusing device 5, or the focus lens position to be moved may be determined by calculating the focus lens position relative to the variator position stored in advance during zooming. often,
Any configuration that can maintain focus during zooming may be used. When performing the above-described control, detection of the focus lens position and the variator position becomes an important element.

【0024】図2は、フォーカスエンコーダ308の一
部を拡大したものである。101はレンズ枠であり、内
側に不図示のレンズを保持して光軸方向に移動可能で、
その外側には第一の電極103が形成されている。10
3は固定鏡筒であり、その内側には第二の電極104が
形成されている。図3は、図2のようなエンコーダを実
際に製造した場合の特性を示した図である。横軸はフォ
ーカスレンズ位置を、縦軸は位置信号の出力レベルを示
している。設計値または所望の出力特性は破線Aのよう
な特性であるが、実際の出力特性は、製造誤差により電
極の形状や電極間隔などにばらつきが生じ、実線Bのよ
うになる。
FIG. 2 shows an enlarged view of a portion of the focus encoder 308. 101 is a lens frame which holds a lens (not shown) inside and is movable in the optical axis direction;
A first electrode 103 is formed on the outside thereof. 10
3 is a fixed lens barrel, and a second electrode 104 is formed inside thereof. FIG. 3 is a diagram showing characteristics when an encoder like the one shown in FIG. 2 is actually manufactured. The horizontal axis represents the focus lens position, and the vertical axis represents the output level of the position signal. The design value or desired output characteristic is as shown by the broken line A, but the actual output characteristic is as shown by the solid line B due to variations in electrode shape, electrode spacing, etc. due to manufacturing errors.

【0025】そこで本発明では、図3における破線Aと
実線Bとの差を補正データとして予め補正データメモリ
311に記憶しておき、フォーカスエンコーダの出力か
ら設計値でのフォーカスレンズ位置をCPU7において
計算することにより、正確なフォーカスレンズ位置が求
められるようになっている。データを記憶するROMの
容量が小さいため多数の補正データを記憶できないとき
は、補正データメモリ311の内容として、フォーカス
レンズの基準位置を数点定めておき、該基準位置での破
線Aと実線Bとの差を前記補正データメモリ311に記
憶しておき、CPU7において補間演算により前記基準
位置の間の位置での補正データを算出すればよい。また
、破線Aと実線Bとの差を算出する演算式や定数を補正
データとして前記補正データメモリ311に記憶してお
き、CPU7において補正データを算出してもよい。
Therefore, in the present invention, the difference between the broken line A and the solid line B in FIG. By doing this, accurate focus lens position can be determined. When the capacity of the ROM for storing data is small and it is not possible to store a large number of correction data, several reference positions of the focus lens are determined as the contents of the correction data memory 311, and a broken line A and a solid line B at the reference positions are set. The difference between the two reference positions may be stored in the correction data memory 311, and the CPU 7 may perform interpolation to calculate correction data at positions between the reference positions. Alternatively, an arithmetic expression or constant for calculating the difference between the broken line A and the solid line B may be stored as correction data in the correction data memory 311, and the CPU 7 may calculate the correction data.

【0026】図4は、ズームエンコーダ305を拡大し
たものである。151は抵抗体であり、接触子152が
バリエータ1と共に光軸方向に移動することにより、端
子153と端子154との間に不図示の直流電源から印
加される電圧を分圧して端子155に出力する。図5は
、端子153と155との間の抵抗値とバリエータ位置
との特性を示している。横軸はバリエータ位置を、縦軸
は端子153と端子155との間の抵抗値を、それぞれ
示す。設計値または所望の出力特性は破線A′のような
特性であるが、実際の抵抗値は、製造誤差により抵抗体
の抵抗率分布にばらつきが生じ、実線B′のようになる
そこで本発明では、図5における破線A′と実線B′と
の差を補正データとして予め補正データメモリ311に
記憶しておき、ズームエンコーダの出力から設計値での
抵抗値をCPU7において計算することにより、正確な
抵抗値を求め正確なバリエータ位置が求められるように
なっている。データを記憶するROMの容量が小さいた
め多数の補正データを記憶できないときは、補正データ
メモリ311の内容として、バリエータの基準位置を数
点定めておき、該基準位置での破線A′と実線B′との
差を前記補正データメモリ311に記憶しておき、CP
U7において補間演算により前記基準位置の間の位置で
の補正データを算出すればよい。また、破線A′と実線
B′との差を算出する演算式や定数を補正データとして
前記補正データメモリ311に記憶しておき、CPU7
において補正データを算出してもよい。
FIG. 4 shows an enlarged view of the zoom encoder 305. 151 is a resistor, and when the contact 152 moves in the optical axis direction together with the variator 1, the voltage applied from a DC power source (not shown) between the terminals 153 and 154 is divided and output to the terminal 155. do. FIG. 5 shows the characteristics of the resistance value between the terminals 153 and 155 and the variator position. The horizontal axis shows the variator position, and the vertical axis shows the resistance value between the terminals 153 and 155, respectively. The design value or desired output characteristic is as shown by the broken line A', but the actual resistance value is as shown by the solid line B' due to variations in the resistivity distribution of the resistor due to manufacturing errors. , the difference between the broken line A' and the solid line B' in FIG. By determining the resistance value, the accurate position of the variator can be determined. When the capacity of the ROM for storing data is small and it is not possible to store a large number of correction data, several reference positions of the variator are determined as the contents of the correction data memory 311, and the broken line A' and the solid line B at the reference positions are set. ' is stored in the correction data memory 311, and the difference between CP and
In U7, correction data at positions between the reference positions may be calculated by interpolation calculation. Further, an arithmetic expression and constants for calculating the difference between the broken line A' and the solid line B' are stored as correction data in the correction data memory 311, and the CPU 7
The correction data may be calculated in .

【0027】さらに第四群レンズの位置敏感度に応じて
レンズ位置検出の精度を高めるという方法もある。本発
明にかかる光学系においては、焦点距離と被写体距離と
によって第四群レンズの焦点移動に対する位置敏感度が
変化する。該位置敏感度は、例えば図11のように変化
する。このような場合に、第二群レンズ位置に応じて第
四群レンズ位置の検出精度を第四群レンズ位置敏感度と
同様に変化させれば、第四群レンズ位置敏感度の大きい
ところでは第四群レンズの移動による焦点移動が大きい
ので、第四群レンズ敏感度の大きいところで第四群レン
ズ位置を高精度に検出することにより焦点移動を小さく
抑えることができ、自動合焦装置による焦点検出の際に
焦点移動を減少させられる、変倍にともなう焦点移動を
小さく抑えられる、などの効果がある。高精度の補正を
行う方法として、補正データメモリ311の内容として
バリエータの基準位置を数点定めておく時に、第四群レ
ンズ位置敏感度の大きいところでは該基準位置の数を増
やして前記補正データメモリ、311に記憶しておき、
CPU7において補間演算により前記基準位置の間の位
置での補正データを算出すればよい。また、差を算出す
る演算式や定数を補正データとして前記補正データメモ
リ311に記憶しておく時は、CPU7において補正デ
ータを算出する時に第四群レンズ位置敏感度の大きいと
ころでは高精度に補正できるような演算式や定数を前記
補正データメモリ311に記憶しておけばよい。
Furthermore, there is also a method of increasing the accuracy of lens position detection in accordance with the position sensitivity of the fourth group lens. In the optical system according to the present invention, the positional sensitivity of the fourth group lens to focus movement changes depending on the focal length and object distance. The position sensitivity changes as shown in FIG. 11, for example. In such a case, if the detection accuracy of the fourth group lens position is changed in accordance with the second group lens position in the same way as the fourth group lens position sensitivity, the fourth group lens position sensitivity is high in the fourth group lens position. Since the focus movement due to the movement of the fourth group lens is large, the focus movement can be kept small by detecting the position of the fourth group lens with high precision in a place where the sensitivity of the fourth group lens is high, and focus detection by an automatic focusing device is possible. This has the effect of reducing focus movement during zooming, and minimizing focus movement when changing magnification. As a method of performing high-precision correction, when several reference positions of the variator are determined as the contents of the correction data memory 311, the number of reference positions is increased in areas where the fourth group lens position sensitivity is high, and the correction data is Store it in memory, 311,
The CPU 7 may calculate correction data at positions between the reference positions by interpolation calculation. In addition, when the arithmetic expressions and constants for calculating the difference are stored as correction data in the correction data memory 311, when the correction data is calculated in the CPU 7, the correction can be made with high precision in areas where the fourth group lens position sensitivity is high. Arithmetic expressions and constants that can be used may be stored in the correction data memory 311.

【0028】さらに、焦点深度の幅に応じて第四群レン
ズ位置の検出精度を高めるという方法もある。一般に焦
点精度は、広角側でその幅が小さく望遠側でその幅が大
きく、また絞りを絞り込んだ場合にはその幅が広く絞り
を開いたときにはその幅が狭くなる。焦点深度の狭いと
ころでは、合焦位置からの第四群レンズの移動距離が同
じ場合に、焦点深度の広い所とくらべて錯乱円の大きさ
が大きく、第四群レンズの移動による焦点移動が大きい
。よって、焦点深度の狭いところで第四群レンズ位置を
高精度に検出することにより焦点移動を小さく抑えるこ
とができ、自動合焦装置による焦点検出の際に焦点移動
を減少させられる、変倍に伴う焦点移動を小さく抑えら
れる、などの効果がある。高精度の補正を行う方法とし
て、補正データメモリ311の内容としてバリエータの
基準位置を数点定めておく時に、焦点深度の狭いところ
では該基準位置の数を増やして前記補正データメモリ3
11に記憶しておき、CPU7において補間演算により
前記基準位置の間の位置での補正データを算出すればよ
い。また、差を算出する演算式や定数を補正データとし
て前記補正データメモリ311に記憶しておく時は、C
PU7において補正データを算出する時に焦点深度の狭
いところでは高精度に補正できるような演算式や定数を
前記補正データメモリ311に記憶しておけばよい。 また、変倍中はバリエータ位置とフォーカスレンズ位置
をブロック分割して、該ブロックにおける同一ブロック
内では同一のフォーカスレンズ速度を読みだして、フォ
ーカスレンズ307の制御を行うようにしている場合に
は、図12のようなブロック分割をしてもよく、別のブ
ロック分割をしてもよい。
Furthermore, there is also a method of increasing the detection accuracy of the position of the fourth group lens according to the width of the depth of focus. In general, focus accuracy is small at the wide-angle end and large at the telephoto end, wide when the aperture is stopped down, and narrow when the aperture is opened. In a place where the depth of focus is narrow, the size of the circle of confusion is larger than in a place with a wide depth of focus when the moving distance of the fourth group lens from the in-focus position is the same, and the focus shift due to the movement of the fourth group lens is big. Therefore, by detecting the position of the fourth group lens with high precision at a narrow depth of focus, it is possible to suppress the focal shift to a small value, which can reduce the focal shift during focus detection by an automatic focusing device, which is caused by zooming. This has the effect of keeping focus movement to a minimum. As a method of performing high-precision correction, when several reference positions of the variator are determined as the contents of the correction data memory 311, the number of reference positions is increased when the depth of focus is narrow.
11, and the CPU 7 calculates correction data at positions between the reference positions by interpolation calculation. In addition, when storing an arithmetic expression or constant for calculating a difference in the correction data memory 311 as correction data, C
When calculating the correction data in the PU 7, the correction data memory 311 may store arithmetic expressions and constants that allow highly accurate correction in areas where the depth of focus is narrow. Furthermore, during zooming, if the variator position and focus lens position are divided into blocks, and the same focus lens speed is read out within the same block to control the focus lens 307, Block division as shown in FIG. 12 may be performed, or another block division may be performed.

【0029】なお、本発明を構成する光学系はリアフォ
ーカスズームに限らず、変倍にともなってフォーカスレ
ンズの位置敏感度が変化するような光学系であればなん
でも構わず、例えば、物体側に一番近いレンズ群を移動
して合焦作用を行ういわゆる前玉フォーカスの光学系に
も適用できる。本発明を前玉フォーカスの光学系に適用
した場合には、焦点深度の狭い望遠側でフォーカスレン
ズの位置敏感度が大きくなるので、都合がよいという利
点もある。又、補正を行うレンズ群は、フォーカスレン
ズに限らず移動するレンズ群であればなんでもよい。
The optical system constituting the present invention is not limited to a rear focus zoom; any optical system may be used as long as the positional sensitivity of the focus lens changes as the magnification changes; It can also be applied to so-called front lens focus optical systems that perform focusing by moving the closest lens group. When the present invention is applied to an optical system with a front lens focus, there is an advantage that the position sensitivity of the focus lens increases on the telephoto side where the depth of focus is narrow, which is convenient. Further, the lens group that performs the correction is not limited to the focus lens, but may be any lens group that moves.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来のレンズ位置制御装置に大幅な変更を加える事なく、
高精度のレンズ位置制御を行うことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the conventional lens position control device can be controlled without making any major changes.
Highly accurate lens position control can be performed.

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

【図1】本発明の第一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】電気容量を用いた位置検出装置の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a position detection device using capacitance.

【図3】電気容量を用いた位置検出装置の特性を示す図
FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of a position detection device using capacitance.

【図4】ポテンショメータを用いた位置検出装置の斜視
図。
FIG. 4 is a perspective view of a position detection device using a potentiometer.

【図5】ポテンショメータを用いた位置検出装置の特性
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of a position detection device using a potentiometer.

【図6】本発明の第二実施例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】フォトカプラを用いた位置検出装置の斜視図。FIG. 7 is a perspective view of a position detection device using a photocoupler.

【図8】フォトカプラを用いた位置検出装置の特性を示
す図
[Figure 8] Diagram showing the characteristics of a position detection device using a photocoupler

【図9】本発明の第三実施例を示すブロックズ。FIG. 9 shows blocks showing a third embodiment of the present invention.

【図10】(a)は変倍にともなう第四群レンズの移動
軌跡を示す図。 (b)は変倍にともなう第四群レンズ制御の際のブロッ
ク分割を示す図。
FIG. 10(a) is a diagram showing a movement locus of the fourth lens group as the magnification changes. (b) is a diagram illustrating block division when controlling the fourth group lens during zooming.

【図11】変倍にともなう第四群レンズの位置敏感度の
変化を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing changes in the positional sensitivity of the fourth lens group as the magnification changes.

【図12】変倍にともなう第四群レンズ制御の際の別の
ブロック分割を示す図。
FIG. 12 is a diagram illustrating another block division when controlling the fourth group lens due to zooming.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…バリエータ                8…
フォーカスレンズ11…ズムエンコーダ       
   12…ズームエンコーダ読み取り回路 13…第一の補正データ        14…フォー
カスエンコーダ 15…フォーカスエンコーダ読み取り回路16…第二の
補正データ        201…PSD202…ス
リット              203…赤外発光
ダイオード 204…PSD出力読み取り回路208…補正データ3
03…バリエータ            304…第
二群レンズ(バリエータ) 305…ズームエンコーダ(ポテンショメータ式エンコ
ーダ) 307…第四群レンズ(フォーカスレンズ)308…フ
ォーカスエンコーダ(電気容量式エンコーダ) 309…領域データ            310…
速度データ311…補正データ
1... Variator 8...
Focus lens 11...Zum encoder
12...Zoom encoder reading circuit 13...First correction data 14...Focus encoder 15...Focus encoder reading circuit 16...Second correction data 201...PSD202...Slit 203...Infrared light emitting diode 204...PSD output reading circuit 208...Correction data 3
03...Variator 304...Second group lens (variator) 305...Zoom encoder (potentiometer type encoder) 307...Fourth group lens (focus lens) 308...Focus encoder (capacitance type encoder) 309...Area data 310...
Speed data 311...correction data

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光軸方向に移動するレンズを有する光
学系におけるレンズ位置制御装置であって、電気機械変
換により前記レンズを移動させる移動手段と、前記レン
ズの位置を検知する位置検知手段と、前記移動手段と前
記位置検知手段とのどちらか一方あるいは両方の特性に
関する情報を記憶する記憶手段と、前記位置検知手段の
出力結果と前記記憶手段の記憶内容とを比較して、前記
レンズの位置を演算する演算手段と、を具備した事を特
徴とするレンズ位置制御装置。
1. A lens position control device for an optical system having a lens that moves in the optical axis direction, comprising: a moving means for moving the lens by electromechanical conversion; a position detecting means for detecting the position of the lens; A storage means for storing information regarding the characteristics of one or both of the moving means and the position detection means, and the output result of the position detection means and the stored contents of the storage means are compared, and the position of the lens is determined. A lens position control device characterized by comprising: calculation means for calculating.
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