JPH05113533A - ズームレンズのレンズ位置制御装置 - Google Patents
ズームレンズのレンズ位置制御装置Info
- Publication number
- JPH05113533A JPH05113533A JP27540691A JP27540691A JPH05113533A JP H05113533 A JPH05113533 A JP H05113533A JP 27540691 A JP27540691 A JP 27540691A JP 27540691 A JP27540691 A JP 27540691A JP H05113533 A JPH05113533 A JP H05113533A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- distance
- lens
- focusing
- focusing lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リヤーフォーカス式のズームレンズのフォー
カスレンズ位置制御装置において、フォーカス移動量を
算出するための記憶情報を少なくしつつも正確なフォー
カスレンズの移動制御が行えるようにすること。 【構成】 リヤーフォーカス式ズームレンズのフォーカ
スレンズ位置制御装置であって、複数に分割した焦点距
離領域毎に前記フォーカシングレンズ群の移動量を算出
するための複数の固有係数を記憶する記憶手段と演算手
段とを有し、この演算手段が被写体距離情報の逆数と焦
点距離に応じた前記固有係数との演算にもとづいてフォ
ーカシングレンズ群の移動量を算出すること。
カスレンズ位置制御装置において、フォーカス移動量を
算出するための記憶情報を少なくしつつも正確なフォー
カスレンズの移動制御が行えるようにすること。 【構成】 リヤーフォーカス式ズームレンズのフォーカ
スレンズ位置制御装置であって、複数に分割した焦点距
離領域毎に前記フォーカシングレンズ群の移動量を算出
するための複数の固有係数を記憶する記憶手段と演算手
段とを有し、この演算手段が被写体距離情報の逆数と焦
点距離に応じた前記固有係数との演算にもとづいてフォ
ーカシングレンズ群の移動量を算出すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ズームレンズを構成す
るレンズ群のレンズ位置制御装置、特にリアフォーカス
方式のズームレンズのレンズ位置制御装置に関する。
るレンズ群のレンズ位置制御装置、特にリアフォーカス
方式のズームレンズのレンズ位置制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、スチールカメラやビデオカメラの
傾向として、自動的にピント調節が行なえるオートフォ
ーカス機構を搭載しているのが一般的となっている。そ
してこの時、合焦精度が高いこと、また合焦スピードが
速いこと、更には、至近物体に対しても合焦可能なズー
ムレンズが要求されている。
傾向として、自動的にピント調節が行なえるオートフォ
ーカス機構を搭載しているのが一般的となっている。そ
してこの時、合焦精度が高いこと、また合焦スピードが
速いこと、更には、至近物体に対しても合焦可能なズー
ムレンズが要求されている。
【０００３】こう言った要求に対して、例えば特開昭６
２−２４２１３号公報、特開昭５７−７８５１３号公報
等で示される様に、物体側の少なくとも第１レンズ群以
外の比較的に小さな径を持つレンズ群を移動させてフォ
ーカシングを行う、所謂リアフォーカス式のズームレン
ズが好適となっている。
２−２４２１３号公報、特開昭５７−７８５１３号公報
等で示される様に、物体側の少なくとも第１レンズ群以
外の比較的に小さな径を持つレンズ群を移動させてフォ
ーカシングを行う、所謂リアフォーカス式のズームレン
ズが好適となっている。
【０００４】しかしながら、こうしたズームレンズのフ
ォーカシングレンズの繰り出し量は、物体距離に関係し
てくることはもちろんのこと、ズームポジション即ち焦
点距離によっても関係し、前述フォーカスのズームレン
ズとは異なり例えば同一距離にいる被写体に対する繰り
出し量が、広角側に比べて望遠側の方で次第に大きくな
るという性質を持っている。従って、このリアーフォー
カス式ズームレンズのフォーカシングレンズを移動させ
る際に従来の一義的なカム溝を持った機構を単純に適用
することは困難となっている。
ォーカシングレンズの繰り出し量は、物体距離に関係し
てくることはもちろんのこと、ズームポジション即ち焦
点距離によっても関係し、前述フォーカスのズームレン
ズとは異なり例えば同一距離にいる被写体に対する繰り
出し量が、広角側に比べて望遠側の方で次第に大きくな
るという性質を持っている。従って、このリアーフォー
カス式ズームレンズのフォーカシングレンズを移動させ
る際に従来の一義的なカム溝を持った機構を単純に適用
することは困難となっている。
【０００５】そして、例えば特開昭４９−１１５３２２
号公報をはじめとして特開昭６２−２９６１１０号公
報、特開昭６２−２８４３１７号公報等で、リアフォー
カス式ズームレンズの合焦レンズの位置を制御する提案
がなされている。特に特開昭６２−２８４３１７号公報
では、合焦レンズが焦点距離が変化しても適切なズーム
軌跡をトレースする様に焦点距離に応じた合焦レンズの
移動軌跡に関連した情報を記憶させることの提案を行っ
ている。
号公報をはじめとして特開昭６２−２９６１１０号公
報、特開昭６２−２８４３１７号公報等で、リアフォー
カス式ズームレンズの合焦レンズの位置を制御する提案
がなされている。特に特開昭６２−２８４３１７号公報
では、合焦レンズが焦点距離が変化しても適切なズーム
軌跡をトレースする様に焦点距離に応じた合焦レンズの
移動軌跡に関連した情報を記憶させることの提案を行っ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では各ズームポジションごとに変化するある物体距
離に対するフォーカシングレンズの複数の繰り出し量を
記憶部（例えばＥＥＰＲＯＭ）に蓄積していた。ここで
合焦精度を高めようとする時に無限遠から至近までのフ
ォーカシングレンズの停止ポジション精度を多くした
り、通常撮影時に必要とされるズームポジション数を多
く設定する必要があるがそれに伴って記憶部の容量が急
増してしまうと言う欠点があった。
来例では各ズームポジションごとに変化するある物体距
離に対するフォーカシングレンズの複数の繰り出し量を
記憶部（例えばＥＥＰＲＯＭ）に蓄積していた。ここで
合焦精度を高めようとする時に無限遠から至近までのフ
ォーカシングレンズの停止ポジション精度を多くした
り、通常撮影時に必要とされるズームポジション数を多
く設定する必要があるがそれに伴って記憶部の容量が急
増してしまうと言う欠点があった。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みて、記憶容量
を極力減少させながらも合焦精度の高いフォーカシング
レンズ位置制御装置を提供することにある。
を極力減少させながらも合焦精度の高いフォーカシング
レンズ位置制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そして本発明の特徴とす
るところは被写体までの物体距離を測定する測定手段、
ズームレンズの焦点距離を検出する検出手段、前記測定
手段と前記検出手段の各出力にもとづいてリヤーフォー
カス式のズームレンズのフォーカシングレンズ群の移動
量を演算する演算手段を具備するズームレンズのレンズ
位置制御装置であって、複数に分割された焦点距離領域
毎に前記フォーカシングレンズ群の移動量を算出するた
めの複数の固有係数を記憶する記憶手段を有し、前記演
算手段は前記測定手段の被写体距離情報の逆数と焦点距
離に応じた前記固有係数との演算にもとづいて前記フォ
ーカシングレンズ群の移動量を算出することにある。
るところは被写体までの物体距離を測定する測定手段、
ズームレンズの焦点距離を検出する検出手段、前記測定
手段と前記検出手段の各出力にもとづいてリヤーフォー
カス式のズームレンズのフォーカシングレンズ群の移動
量を演算する演算手段を具備するズームレンズのレンズ
位置制御装置であって、複数に分割された焦点距離領域
毎に前記フォーカシングレンズ群の移動量を算出するた
めの複数の固有係数を記憶する記憶手段を有し、前記演
算手段は前記測定手段の被写体距離情報の逆数と焦点距
離に応じた前記固有係数との演算にもとづいて前記フォ
ーカシングレンズ群の移動量を算出することにある。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明のレンズ位置制御装置の実施
例を説明する為のブロック図である。同図において、１
は変倍に際して静止しており正の屈折力を有する第１レ
ンズ群、２は負の屈折力を有し光軸に沿って移動する変
倍レンズ群、３は正の屈折力を有するフォーカシングレ
ンズ群であり、フォーカシングレンズ群３は、フォーカ
シング機能とコンペンセーターの機能を合わせ持ってい
る。４は例えば赤外線を被写体へ投光しその反射光の光
線位置を検出する公知の三角測距方式にもとづいた測距
手段であり、測距手段４からの光線位置信号出力により
距離算出手段５により被写体までの距離Ｓを算出する。
ここで算出された被写体までの距離Ｓは、フォーカシン
グレンズ群３の繰り出し量を算出する繰り出し量算出手
段６に送られる。繰り出し量算出手段６では、被写体ま
での距離Ｓと変倍レンズ群２のズーム位置出力手段７か
らのズームポジションＺｉとの情報によりフォーカシン
グレンズ群３の繰り出し量７を算出する。算出された繰
り出し量の情報は、システムコントローラー８に送ら
れ、システムコントローラー８は送られて来た繰り出し
量分だけフォーカシングレンズ群３を移動させる様にフ
ォーカスモーター９を駆動させる。この時フォーカシン
グレンズ群３の位置関係は、フォーカスエンコーダー１
０によって検出されており、フォーカスエンコーダー１
０からのフォーカシングレンズ群３の位置信号は、シス
テムコントローラー８に送られ、システムコントローラ
ー８において、フォーカシングレンズ群３の位置状態を
確認している。尚不図示ではあるが、本実施例のカメラ
は外部のズームファインダーを有し、ズーミングはこの
ファインダーを通して変倍を行う。この時フォーカシン
グレンズは基準位置に静止しており変倍レンズ群だけが
移動するように構成されている。そして、不図示のシャ
ッターボタンの第１ストロークで測距が行なわれ、第２
ストロークが押されたらフォーカスレンズ群が移動し、
後にシャッターが開くことになる。
例を説明する為のブロック図である。同図において、１
は変倍に際して静止しており正の屈折力を有する第１レ
ンズ群、２は負の屈折力を有し光軸に沿って移動する変
倍レンズ群、３は正の屈折力を有するフォーカシングレ
ンズ群であり、フォーカシングレンズ群３は、フォーカ
シング機能とコンペンセーターの機能を合わせ持ってい
る。４は例えば赤外線を被写体へ投光しその反射光の光
線位置を検出する公知の三角測距方式にもとづいた測距
手段であり、測距手段４からの光線位置信号出力により
距離算出手段５により被写体までの距離Ｓを算出する。
ここで算出された被写体までの距離Ｓは、フォーカシン
グレンズ群３の繰り出し量を算出する繰り出し量算出手
段６に送られる。繰り出し量算出手段６では、被写体ま
での距離Ｓと変倍レンズ群２のズーム位置出力手段７か
らのズームポジションＺｉとの情報によりフォーカシン
グレンズ群３の繰り出し量７を算出する。算出された繰
り出し量の情報は、システムコントローラー８に送ら
れ、システムコントローラー８は送られて来た繰り出し
量分だけフォーカシングレンズ群３を移動させる様にフ
ォーカスモーター９を駆動させる。この時フォーカシン
グレンズ群３の位置関係は、フォーカスエンコーダー１
０によって検出されており、フォーカスエンコーダー１
０からのフォーカシングレンズ群３の位置信号は、シス
テムコントローラー８に送られ、システムコントローラ
ー８において、フォーカシングレンズ群３の位置状態を
確認している。尚不図示ではあるが、本実施例のカメラ
は外部のズームファインダーを有し、ズーミングはこの
ファインダーを通して変倍を行う。この時フォーカシン
グレンズは基準位置に静止しており変倍レンズ群だけが
移動するように構成されている。そして、不図示のシャ
ッターボタンの第１ストロークで測距が行なわれ、第２
ストロークが押されたらフォーカスレンズ群が移動し、
後にシャッターが開くことになる。
【００１０】次に繰り出し量算出手段６によって行なわ
れるこの演算について説明する。図２において、第１レ
ンズ群１の第１面から被写体までの距離をＳ、第１レン
ズ群の焦点距離をｆ1、第１レンズ群の第１面と第１レ
ンズ群の前側主点までの距離をａ、第１レンズ群と変倍
レンズ群との広角端での主点間隔をｅ1w、変倍レンズ群
の焦点距離をｆ2、変倍レンズ群とフォーカシングレン
ズ群との広角端での主点間隔をｅ2w、フォーカシングレ
ンズ群の焦点距離をｆ３、広角端でのバックフォーカス
をｂｆｗ、変倍レンズ群の広角端からの移動量をξ、フ
ォーカシングレンズ群の広角端からの繰り出し量をηと
すると、
れるこの演算について説明する。図２において、第１レ
ンズ群１の第１面から被写体までの距離をＳ、第１レン
ズ群の焦点距離をｆ1、第１レンズ群の第１面と第１レ
ンズ群の前側主点までの距離をａ、第１レンズ群と変倍
レンズ群との広角端での主点間隔をｅ1w、変倍レンズ群
の焦点距離をｆ2、変倍レンズ群とフォーカシングレン
ズ群との広角端での主点間隔をｅ2w、フォーカシングレ
ンズ群の焦点距離をｆ３、広角端でのバックフォーカス
をｂｆｗ、変倍レンズ群の広角端からの移動量をξ、フ
ォーカシングレンズ群の広角端からの繰り出し量をηと
すると、
【００１１】
【外１】 なる式が成立する。ここでｆ1，ｆ2，ｆ3及びａ，
ｅ1w，ｅ2w，ｂｆｗはレンズ系固有の値であり、またズ
ームポジションを決定することによりξは既値となる。
そこで（１）式は、測距手段等で測距した被写体までの
距離Ｓを入力することにより、フォーカシングレンズの
繰り出し量が理想的に決定されることになる。しかしな
がら、（１）式をカメラ等に配備されているマイコンで
演算を行なう場合、式の複雑さから演算精度の低下、及
び演算スピードの低下がおこる。
ｅ1w，ｅ2w，ｂｆｗはレンズ系固有の値であり、またズ
ームポジションを決定することによりξは既値となる。
そこで（１）式は、測距手段等で測距した被写体までの
距離Ｓを入力することにより、フォーカシングレンズの
繰り出し量が理想的に決定されることになる。しかしな
がら、（１）式をカメラ等に配備されているマイコンで
演算を行なう場合、式の複雑さから演算精度の低下、及
び演算スピードの低下がおこる。
【００１２】そこで（１）式の簡略化させる為に、フォ
ーカシングレンズ群の繰り出し量ηを被写体までの距離
の逆数１／Ｓを関数とする２次方程式で近似すると
ーカシングレンズ群の繰り出し量ηを被写体までの距離
の逆数１／Ｓを関数とする２次方程式で近似すると
【００１３】
【外２】 という式で表すことができる。ここでａi，ｂi，ｃiは
各ズームステート（ｉ）によって決定される係数であ
る。実際のレンズ制御においては、広角側から望遠側ま
でのズーム域を例えば１３領域に分割し図３に示す通り
各領域毎に異なる上記係数ａi，ｂi，ｃiをＲＯＭに書
き込んでおき、撮影者が図１に示す様なズームボタン１
１を操作し、ズームステートを決定した状態で、上記係
数ａi，ｂi，ｃiを繰り出し量算出手段にて読み込み、
これと測距手段等により求められた被写体までの距離Ｓ
をもとに、（２）式を用いてフォーカスレンズ群の繰り
出し量を算出することとなる。
各ズームステート（ｉ）によって決定される係数であ
る。実際のレンズ制御においては、広角側から望遠側ま
でのズーム域を例えば１３領域に分割し図３に示す通り
各領域毎に異なる上記係数ａi，ｂi，ｃiをＲＯＭに書
き込んでおき、撮影者が図１に示す様なズームボタン１
１を操作し、ズームステートを決定した状態で、上記係
数ａi，ｂi，ｃiを繰り出し量算出手段にて読み込み、
これと測距手段等により求められた被写体までの距離Ｓ
をもとに、（２）式を用いてフォーカスレンズ群の繰り
出し量を算出することとなる。
【００１４】ところで、（２）式の様な２次方程式によ
る近似を行なった場合、（１）式の様な理論式に対する
誤差量は、例えば、表１に示す様な構成を有する光学系
においては、その望遠端において最大約５μｍのフォー
カスレンズ群の繰り出し誤差量を生じる。しかしながら
この程度の誤差量であれば、カメラシステム上、許容可
能な値であり、また例えばこれ以上の精度が要求される
光学系については、より高次の近似を行なえばよい。
る近似を行なった場合、（１）式の様な理論式に対する
誤差量は、例えば、表１に示す様な構成を有する光学系
においては、その望遠端において最大約５μｍのフォー
カスレンズ群の繰り出し誤差量を生じる。しかしながら
この程度の誤差量であれば、カメラシステム上、許容可
能な値であり、また例えばこれ以上の精度が要求される
光学系については、より高次の近似を行なえばよい。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、物
体距離の逆数に対するフォーカスレンズ群の繰り出し量
を近似した２次方程式を用いて算出することにより、従
来の様にＲＯＭ容量を増大させることなく、必要とされ
る合焦精度を得ることができる。
体距離の逆数に対するフォーカスレンズ群の繰り出し量
を近似した２次方程式を用いて算出することにより、従
来の様にＲＯＭ容量を増大させることなく、必要とされ
る合焦精度を得ることができる。
【図１】本発明に関するズームレンズのレンズ位置制御
装置のブロック図、
装置のブロック図、
【図２】本発明に関するズームレンズの屈折力配置を示
す図
す図
【図３】本実施例のＲＯＭが記憶している状態を示す図
１ 第１レンズ群 ２ 変倍レンズ群 ３ フォーカシングレンズ群
Claims (1)
- 【請求項１】 被写体までの物体距離を測定する測定手
段、 前記ズームレンズの焦点距離を検出する検出手段、 前記測定手段と前記検出手段の各出力にもとづいてリヤ
ーフォーカス式のズームレンズのフォーカシングレンズ
群の移動量を演算する演算手段を具備するズームレンズ
のレンズ位置制御装置であって、複数に分割された焦点
距離領域毎に前記フォーカシングレンズ群の移動量を算
出するための複数の固有係数を記憶する記憶手段を有
し、 前記演算手段は前記測定手段の被写体距離情報の逆数と
焦点距離に応じた前記固有係数との演算にもとづいて前
記フォーカシングレンズ群の移動量を算出することを特
徴とするズームレンズのレンズ位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27540691A JPH05113533A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | ズームレンズのレンズ位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27540691A JPH05113533A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | ズームレンズのレンズ位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113533A true JPH05113533A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17555056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27540691A Pending JPH05113533A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | ズームレンズのレンズ位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113533A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570155A (en) * | 1993-07-07 | 1996-10-29 | Nikon Corporation | Focusing lens position controlling apparatus for a variable focal length lens |
| US5887202A (en) * | 1994-08-26 | 1999-03-23 | Nikon Corporation | Lens controlling device and method for lens system with variable focal length |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP27540691A patent/JPH05113533A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570155A (en) * | 1993-07-07 | 1996-10-29 | Nikon Corporation | Focusing lens position controlling apparatus for a variable focal length lens |
| US5887202A (en) * | 1994-08-26 | 1999-03-23 | Nikon Corporation | Lens controlling device and method for lens system with variable focal length |
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