JPH06265772A - 合焦装置 - Google Patents

合焦装置

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JPH06265772A
JPH06265772A JP5078722A JP7872293A JPH06265772A JP H06265772 A JPH06265772 A JP H06265772A JP 5078722 A JP5078722 A JP 5078722A JP 7872293 A JP7872293 A JP 7872293A JP H06265772 A JPH06265772 A JP H06265772A
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JP
Japan
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driving
optical system
focusing
lens
holding member
Prior art date
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Pending
Application number
JP5078722A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Imanari
均 今成
Yoshiro Odaka
義郎 小高
Yuichi Katagishi
勇一 片岸
Yuji Inohara
祐治 猪原
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP5078722A priority Critical patent/JPH06265772A/ja
Priority to US08/208,408 priority patent/US5489963A/en
Publication of JPH06265772A publication Critical patent/JPH06265772A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合焦光学系を短時間で精度よく目標位置に停
止させることを可能にする。 【構成】 鏡筒固定部112と合焦光学系の保持部材1
16の間に、合焦光学系L2のガタを取り除くバネ11
1を設けた自動焦点調節可能な合焦装置であって、エン
コーダ115によって検知したレンズの駆動方向および
バネ111の付勢力に基づいて、駆動制御のパラメータ
を変更して、モータ113を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動焦点調節可能な合
焦装置に関し、特に、鏡筒固定部と合焦光学系の保持部
材との間に、その合焦光学系のガタを取り除く付勢部材
を設けた合焦装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の自動焦調節可能な合焦装
置では、合焦光学系のガタの影響を排除するために合焦
時のレンズ駆動方向を常に一方向から行うようにした装
置が開示されている(特開昭63−144334号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の合焦装置は、逆方向からレンズ駆動を行うような場合
に、レンズを合焦点よりいったん行き過ぎてから戻すよ
うにしているので、スムーズで迅速な合焦を行うことが
できなかった。
【0004】このような問題を解決するために、固定筒
と合焦光学系を保持する保持部材との間にバネ等の付勢
部材を入れて、ガタの影響を排除することが考えられ
る。しかし、このような構造を採用した場合に、無限遠
から至近方向に合焦光学系を駆動する場合と、その逆の
場合とでは駆動力量に差が生じる。このような駆動力量
に往復差があると、合焦光学系を短時間で精度よく目標
位置に停止させるのが困難になる、という別の問題点が
発生する。
【0005】本発明の目的は、固定筒と合焦光学系を保
持する保持部材との間に、その合焦光学系のガタを取り
除く付勢部材を設けた場合にも、短時間で精度よく合焦
光学系を目標位置に停止させることが可能な合焦装置を
提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、実施例に対応する符号を付して説明す
るが、これに限定されるものではない。すなわち、本発
明による合焦装置は、鏡筒固定部と合焦光学系の保持部
材との間に、その合焦光学系のガタを取り除く付勢部材
を設けた自動焦点調節可能な合焦装置であって、前記合
焦光学系を光軸方向に駆動する駆動手段(113,11
4)と、前記合焦光学系の駆動方向を検知する駆動方向
検知手段(115)と、前記駆動方向検知手段により検
知された駆動方向及び前記付勢部材の付勢力に基づい
て、駆動制御のパラメータを変更して、前記駆動手段を
制御する駆動制御手段(CPU110,ステップS8)
とを備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明においては、合焦光学系のガタを取り除
く付勢部材が設けられており、その付勢部材によって、
駆動手段の駆動力量に往復差がある場合でも、駆動方向
検知手段によって駆動方向を検知し、その駆動方向と付
勢部材の付勢力に基づいて、駆動力量を変化させるの
で、いずれの方向から駆動しても、合焦光学系を短時間
で精度よく目標位置に停止させることが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、図面などを参照しながら、実施例をあ
げて、さらに詳しく説明する。図1は、本発明による合
焦装置の実施例を示すシステム説明図、図2及び図3
は、同実施例装置の動作を示すフローチャートである。
【0009】図1において、被写体からの光束は、撮影
レンズ(L1,L2,L3)を通過してカメラボデイ 1
01の半透鏡102に達し、その光束の一部が反射して
焦点板103に被写体像を結像する。その被写体像は、
コンデンサレンズ104、ペンタプリズム105及びフ
ァインダ接眼レンズ106を介して撮影者の目に導かれ
る。
【0010】一方、半透鏡102を通過した一部の光
は、サブミラー107によって反射され、焦点検出装置
108に導かれる。この焦点検出装置108からの出力
信号は、公知の合焦制御回路を含むカメラCPU109
に入力され、このカメラCPU109によって合焦光学
系L2の駆動方向と駆動量が決定される。これらの駆動
信号をレンズ鏡筒のレンズCPU110に伝達し、レン
ズCPU110によって合焦光学系L2の駆動方向と駆
動量が決定され、ここからモータドライバ回路114を
通して合焦光学系L2を保持する保持部材116を光軸
方向に駆動するモータ113を駆動し、前記駆動量に達
するまで駆動を行う。そして、駆動が終了した時点にお
いて、再び合焦状態を検知し、合焦していない場合に
は、合焦するまで上記の動作を繰り返す。
【0011】また、保持部材116の光軸方向の移動を
検知するために、リミット回路117が設けられ、合焦
光学系L2が無限遠又は至近の位置に到達すると、レン
ズCPU110に信号を伝達し、合焦光学系L2の駆動
方向を反転させる。保持部材116の左側には、光学式
のエンコーダ115が設けられている。このエンコーダ
115によって、保持部材116の光軸方向の駆動量と
駆動方向などの信号をレンズCPU110に伝達するよ
うに構成されている。
【0012】また、レンズ固定部112と合焦光学系L
2の保持部材116との間には、光学系のガタを防止す
るためのバネ111が設けられている。図1において、
矢印Aの方向がレンズを無限から至近に駆動する方向で
ある。バネ111の力量は、無限遠から至近まで、でき
るだけ力量変動が少ないように設定すると共に、合焦光
学系L2と保持部材116のガタを防止するのに十分な
力量に設定されている。合焦光学系L2と保持部材11
6を駆動するのに要する力量をT1、バネ112の無限
遠から至近までの平均力量をT2とすると、無限から至
近まで駆動するための実際力量をTMとして、 〔数1〕 TM=T1+T2 が得られる。同様に、至近から無限遠方向に駆動するた
めの実際力量をTNとして、 〔数2〕 TN=T1ーT2 が得られる。従って、TM>TNとなるので、駆動力量
に往復差が生じることになる。モータ駆動を行う場合の
モータ制御の方法は、公知のフィードバック制御の方法
によると、モータ駆動デューティ(Duty):Md,
目標速度:V1,レンズ速度:VL,目標位置:P,レ
ンズ位置:Q ,駆動パラメータ(定数):α,β,γ
とすると、以下の式によって表せる。 〔数3〕 Md=α(P−Q)+β(V1ーVL)+γ∫(PーQ)dt
【0013】〔数3〕の式によって決定されるモータ駆
動デューティの値をレンズCPU110により演算し
て、モータドライバ回路114を駆動してモータ113
を駆動することになる。
【0014】なお、レンズの位置及びレンズの速度はエ
ンコーダ115のパルス出力信号をレンズCPU110
により演算して求める。ここで、駆動力量に往復差が生
じると〔数3〕式で決定されるモータ駆動デューティの
値を決めるための駆動パラメータα,β,γを駆動方向
によって変更したほうが、合焦光学系を短時間で精度よ
く目標位置に停止できることが、本件発明者等の実験に
より明らかになった。このような変更を行わない場合に
は、無限遠から至近方向への駆動において、最適値にな
るように駆動パラメータα,β,γを決定し、逆方向の
駆動をさせると、合焦光学系L2が目標位置に対してオ
ーバランしてしまう。逆に、至近から無限遠への駆動に
おいて、最適値になるように駆動パラメータα,β,γ
を最適化して、逆方向の駆動をさせると、合焦までの時
間が許容範囲を越えて長くなってしまう。
【0015】次に、レンズの駆動方向によって、駆動パ
ラメータの変更をする場合の動作の流れを、図2及び図
3に示すフローチャートに従って説明する。まず、レリ
ーズ釦の半押し操作に連動してスイッチSW1がオンす
ると、カメラ側CPU109と連動する焦点検出装置1
08が起動される(ステップS1)。この焦点検出装置
108の起動に伴って、デフォーカス量の算出とデフォ
ーカス方向の検出が行われ(ステップS2)、撮影レン
ズが合焦状態か否かが判断され(ステップS3)、肯定
結果が得られると再びスイッチSW1がオンしているか
否かが判断され(ステップS4)、肯定結果が得られる
と全押しスイッチSW2がオンしているか否かが判断さ
れる(ステップS5)。全押しスイッチSW2がオンし
たと判断されるとシャッタ開放をはじめとした露光動作
が行われる(ステップS6)。なお、ステップS4にお
いて否定結果、すなわち半押しスイッチSW1がオンし
ていないと判断されると処理は終了となり、ステップS
5で否定結果が得られるとステップS4に戻る。
【0016】ステップS3において否定結果、すなわち
合焦レンズL2が合焦していないと判断されると、ステ
ップS2のデフォーカス量の算出結果とデフォーカス方
向に基づいて、レンズ駆動量と駆動方向がカメラ側CP
U109によって演算される(ステップS7)。
【0017】このとき、カメラCPU109はレンズC
PU110にデフォーカス方向とデフォーカス量と駆動
信号を出力する。レンズCPU110は、これに基づい
てレンズの駆動方向を決定し、駆動方向別の駆動パラメ
ータを変更した駆動ソフトを選択する(ステップS
8)。
【0018】ここで、図3の駆動ソフト選択のルーチン
に進む。まず、ステップS7によって決定されたレンズ
駆動量と駆動方向を読み込み(ステップS81)、合焦
光学系L2の駆動方向が至近から無限遠か否かを判断す
る(ステップS82)。否定結果の場合、すなわち無限
遠から至近方向に駆動する場合には、次のような〔数
4〕式を選択して(ステップS83)、リターンする。 〔数4〕Md=α1(P−Q)+β1(V1ーVL)+γ1∫(PーQ)dt
【0019】一方、肯定結果が得られた場合、すなわち
至近から無限遠方向に駆動する場合には、次のような
〔数5〕式を選択して(ステップS84)、リターンす
る。 〔数5〕Md=α2(P−Q)+β2(V1ーVL)+γ2∫(PーQ)dt なお、駆動パラメータは、それぞれの駆動条件により最
適になるように、実験などによって決定された値であ
る。
【0020】ステップS8により選択されたソフトによ
ってモータドライバ回路114が駆動され(ステップS
9)、このドライバ回路114の駆動制御によりモータ
113が駆動を開始する(ステップS10)。このと
き、レンズ駆動量と駆動方向が光学式エンコーダ115
によって検出され、その検出信号がレンズCPU110
に入力されてレンズ駆動量信号としてカメラCPU10
9に送られる。さらに、半押しスイッチSW1がオンし
ているか否かが判断され(ステップS11)、肯定結果
が得られるとカメラCPU109においてレンズ駆動量
信号とデフォーカス量とが比較され、撮影レンズが合焦
状態か否かが判断され(ステップS12)、肯定結果が
得られるとレンズ駆動停止信号をレンズCPU110に
送り、モータ113の駆動が停止される(ステップS1
3)。なお、ステップS11で否定結果、すなわち半押
しスイッチSW1がオンしていないと判断されると処理
は終了となる。
【0021】さて、ステップS13において、モータ1
13の駆動が停止されると、再び半押しスイッチSW1
がオンしているか否かが判断され(ステップS14)、
肯定結果が得られると、全押しスイッチSW2がオンし
ているか否かが判断される(ステップS15)。全押し
スイッチSW2がオンしたと判断されるとシャッタ開放
をはじめとした露光動作が行われる(ステップS1
6)。なお、ステップS14において、否定結果、すな
わち半押しスイッチSW1がオンしていないと判断され
ると処理は終了となり、ステップS15で否定結果が得
られるとステップS14に戻る。
【0022】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、レンズ固定部と合焦光学系を保持する保持部材の
間に、その合焦光学系のガタを取り除く付勢部材を挿入
して、駆動力量に往復差があるような場合でも、駆動手
段を駆動するための駆動力量を決める駆動パラメータ
を、駆動方向によって変更して最適化をはかっているの
で、合焦光学系を短時間で精度よく目標位置に停止させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による合焦装置の実施例を示すシステム
説明図である。
【図2】図1の実施例の合焦装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図3】図1の実施例の合焦装置の動作(駆動ソフト選
択ルーチン)を示すフローチャートである。
【符号の説明】
108 焦点検出装置 109 カメラCPU 110 レンズCPU 111 バネ 113 モータ 114 ドライバ回路 115 エンコーダ L2 合焦光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪原 祐治 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鏡筒固定部と合焦光学系の保持部材との
    間に、その合焦光学系のガタを取り除く付勢部材を設け
    た自動焦点調節可能な合焦装置であって、 前記合焦光学系を光軸方向に駆動する駆動手段と、 前記合焦光学系の駆動方向を検知する駆動方向検知手段
    と、 前記駆動方向検知手段により検知された駆動方向及び前
    記付勢部材の付勢力に基づいて、駆動制御のパラメータ
    を変更して、前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを
    備えたことを特徴とする合焦装置。
JP5078722A 1993-03-12 1993-03-12 合焦装置 Pending JPH06265772A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5078722A JPH06265772A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 合焦装置
US08/208,408 US5489963A (en) 1993-03-12 1994-03-10 Auto-focusing device

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JP5078722A JPH06265772A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 合焦装置

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JP5078722A Pending JPH06265772A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 合焦装置

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US5489963A (en) 1996-02-06

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