JPH07301747A - Optical devices provided with focus detection device - Google Patents

Optical devices provided with focus detection device

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JPH07301747A
JPH07301747A JP12054894A JP12054894A JPH07301747A JP H07301747 A JPH07301747 A JP H07301747A JP 12054894 A JP12054894 A JP 12054894A JP 12054894 A JP12054894 A JP 12054894A JP H07301747 A JPH07301747 A JP H07301747A
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JP
Japan
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focus
lens
difference
data
focusing
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Pending
Application number
JP12054894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ogawa
秀樹 小川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a focus detection device by which focusing is attained by driving a lens once by correcting a lens driving amount error equivalent to a difference between the best focusing correction eigenvalue in the zone of a focus lens initial stopping position and the best focusing correction eigenvalue in the zone of an aimed focusing position. CONSTITUTION:A focusing difference between an arithmetically operated focusing position by an arithmetic means 19 and the best focusing position of a photographing lens corresponding to each focus zone, difference data between the focusing difference at an infinity end and the focusing difference at the closest-distance end, and the data on the moving amounts of all the lenses are stored in a ROM 22 as the characteristic data of the photographing lens. The means 19 transmits a data readout instruction to a control means 21 on a lens side, and the means 21 refers to output from a pulse counter 25, reads out the data on the focusing difference from the ROM 22 and transmits it to a readout means 19. The means 19 corrects the arithmetically operated focusing position by referring to the data and transmits it to the means 21 as a lens driving pulse. The means 21 drives a driving motor 23 corresponding to the lens driving pulse.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は焦点検出装置を有した光
学装置に関し、特に写真用カメラ、ビデオ用カメラ等の
撮影レンズやその他のレンズ等の主結像レンズのピント
位置を2次像の位置関係により自動的に検出する焦点検
出装置を有した光学装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device having a focus detecting device, and more particularly, to a secondary image of a focus position of a main imaging lens such as a photographing lens of a photographic camera or a video camera or other lens. The present invention relates to an improvement of an optical device having a focus detection device that automatically detects a positional relationship.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より焦点検出装置を有したカメラが
種々と提案されている。このうち、例えば特開昭63−
172110号公報では、撮影レンズ等の主結像レンズ
の予定結像面又はそれと等価な位置の近傍にフィールド
レンズを、その後方に2次結像光学系をそれぞれ配置
し、予定結像面又はそれと等価な位置の近傍に形成され
た物体像を更に複数の2次像に分離し、この複数の2次
像を各々複数の受光手段により受光し、該複数の2次像
の受光手段面上での位置関係を求めることによって主結
像レンズのピント位置(予定結像面からのピント外れ
量)を得る焦点検出装置において、焦点検出装置が演算
するピント位置と主結像レンズの最良ピント位置との差
を主結像レンズの固有情報(固有データ)として主結像
レンズの記憶部に記憶させて、撮影時に最良ピント位置
となるようにフォーカスレンズの移動量を補正した光学
装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various cameras having a focus detection device have been proposed. Among these, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-
In Japanese Patent No. 172110, a field lens is arranged in the vicinity of a planned image forming surface of a main image forming lens such as a photographing lens or a position equivalent thereto, and a secondary image forming optical system is arranged behind the field lens. The object image formed in the vicinity of the equivalent position is further divided into a plurality of secondary images, and the plurality of secondary images are respectively received by a plurality of light receiving means, and on the light receiving means surface of the plurality of secondary images. In the focus detection device that obtains the focus position of the main imaging lens (amount of defocus from the planned image formation surface) by obtaining the positional relationship between the focus position calculated by the focus detection device and the best focus position of the main imaging lens. An optical device has been proposed in which the difference between the values is stored in the storage unit of the main imaging lens as unique information (unique data) of the main imaging lens, and the movement amount of the focus lens is corrected so that the focus position is optimal during shooting. Are

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような焦点検出装
置を有した光学装置では、記憶させている情報が全フォ
ーカス範囲中の単一被写体距離に対する固有情報である
と、他の被写体距離に対しては最良ピント位置とならな
い場合がある。そこでこの問題を解決する為にフォーカ
ス位置を複数に分割し、各フォーカスゾーン毎に固有情
報を持たせて、フォーカス範囲全域でほぼ最良ピントが
得られるようにした光学装置が提案されている。
In an optical device having such a focus detection device, if the stored information is unique information for a single subject distance in the entire focus range, for other subject distances. May not be the best focus position. Therefore, in order to solve this problem, an optical device has been proposed in which the focus position is divided into a plurality of pieces, and unique information is given to each focus zone so that the best focus can be obtained over the entire focus range.

【0004】この方式では最終的な合焦ピント精度は向
上するものの、非合焦時に主結像レンズが停止している
位置のフォーカスゾーンの固有情報に相当するレンズ移
動量分だけ補正して目的の合焦位置へフォーカスレンズ
を駆動している。この為、目的位置のフォーカスゾーン
の固有情報と最初に停止していたフォーカスゾーンの固
有情報の差分に相当する分だけピントがズレ、1回のレ
ンズ駆動だけでは合焦できなくなる場合がある。
Although this method improves the final focusing accuracy, it corrects only the amount of lens movement corresponding to the unique information of the focus zone at the position where the main imaging lens is stopped when the object is out of focus. The focus lens is being driven to the in-focus position. For this reason, the focus may deviate by an amount corresponding to the difference between the unique information of the focus zone at the target position and the unique information of the focus zone that was initially stopped, and it may become impossible to focus only by driving the lens once.

【0005】特に主結像レンズが広角系の場合、各フォ
ーカス位置で前記固有情報の値の差がレンズ系の最大デ
フォーカス量に対して相対的に大きくなるので、1回の
レンズ駆動だけで合焦することは困難となってくる。
In particular, when the main imaging lens is a wide-angle system, the difference in the value of the unique information at each focus position becomes relatively large with respect to the maximum defocus amount of the lens system, so that only one lens drive is required. Focusing becomes difficult.

【0006】本発明はフォーカス位置を複数に分割し、
各フォーカスゾーン毎に最良ピント補正の為の固有値を
持たせた主結像レンズにおいて、フォーカスレンズの初
期停止位置のフォーカスゾーンの最良ピント補正固有値
と、目的合焦位置のフォーカスゾーンの最良ピント補正
固有値との差分に相当するレンズ駆動量エラーを補正
し、これにより1回のレンズ駆動で合焦させることがで
きる焦点検出装置を有した光学装置の提供を目的とす
る。
The present invention divides the focus position into a plurality of
In the main imaging lens that has an eigenvalue for the best focus correction for each focus zone, the best focus correction eigenvalue of the focus zone at the initial stop position of the focus lens and the best focus correction eigenvalue of the focus zone at the target focus position It is an object of the present invention to provide an optical device having a focus detection device capable of correcting a lens driving amount error corresponding to the difference between the above and the above and thereby focusing with one lens driving.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出装置を
有した光学装置は、主結像レンズが着脱可能な光学装置
であって該主結像レンズの瞳の異なる部分を通った光束
から夫々光分布を形成する光学手段と、該光分布を受光
する受光手段、該受光手段により受光した光分布の位置
関係により該主結像レンズのピント位置を演算する演算
手段、該主結像レンズに設けたフォーカスレンズ位置検
出手段、該演算手段が演算するピント位置と、該主結像
レンズの最良のピント位置とのピント差に関するデータ
と無限遠距離に応じた位置のピント差と至近距離に応じ
た位置のピント差の差に関するデータ、そして全フォー
カス移動量に関するデータを複数に分割されたフォーカ
ス位置毎に、該主結像レンズの固有データとして記憶す
る記憶手段、そして該演算手段が演算したピント位置と
該フォーカス位置検出手段からの信号とに基づいて、該
記憶手段から読み出した該固有のデータとを用いて演算
して合焦の為のフォーカスレンズの移動量を補正する補
正手段を設けたことを特徴としている。
An optical device having a focus detecting device according to the present invention is an optical device in which a main imaging lens is detachable, and is composed of light beams passing through different parts of the pupil of the main imaging lens. Optical means for forming respective light distributions, light receiving means for receiving the light distributions, computing means for computing the focus position of the main imaging lens based on the positional relationship between the light distributions received by the light receiving means, the main imaging lens Focus lens position detection means provided in the, focus position calculated by the calculation means, and data regarding the focus difference between the best focus position of the main imaging lens and the focus difference and the close distance of the position according to the infinite distance. Storage means for storing data relating to the difference in focus between the corresponding positions, and data relating to the total amount of focus movement as unique data of the main imaging lens for each of the plurality of divided focus positions; Based on the focus position calculated by the calculation means and the signal from the focus position detection means, the movement amount of the focus lens for focusing is calculated by using the unique data read from the storage means. It is characterized in that a correcting means for correcting is provided.

【0008】[0008]

【実施例】まず、本発明における主結像レンズのフォー
カスレンズの移動方法について説明する。
First, a method of moving the focus lens of the main imaging lens in the present invention will be described.

【0009】図4(A),(B)は焦点検出装置の構成
を示す概略図である。図4(A)に示されるように、主
結像レンズの開放での瞳1を通過した光束はピントが合
っていれば予定結像面2に結像する。このとき図4
(B)に示されるように、2つに分割した瞳3,4を通
過した光束は予定結像面2(と等価な位置)に被写体像
を形成し、その後、予定結像面2の近傍に配置されたフ
ィールドレンズ5及び2次結像レンズ6により、受光素
子7,8上に各々2次像を形成する。
FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams showing the structure of the focus detection device. As shown in FIG. 4 (A), the light flux that has passed through the pupil 1 when the main imaging lens is open forms an image on the planned image formation plane 2 when it is in focus. At this time
As shown in (B), the light fluxes that have passed through the two split pupils 3 and 4 form a subject image on the planned image forming plane 2 (at an equivalent position), and thereafter, in the vicinity of the planned image forming plane 2. A secondary image is formed on each of the light receiving elements 7 and 8 by the field lens 5 and the secondary image forming lens 6 which are arranged at.

【0010】主結像レンズがピント外れの状態にあると
きは、受光素子7,8上の2次像の位置関係がピントの
合ったときの基準位置関係と異なるため、受光素子7,
8の像信号の位相のずれに基づいてピント位置(ピント
外れ量)を演算することができる。
When the main image forming lens is out of focus, the positional relationship of the secondary images on the light receiving elements 7 and 8 is different from the reference positional relationship when the focus is achieved.
The focus position (out-of-focus amount) can be calculated based on the phase shift of the image signal of No. 8.

【0011】ところで、このような方式の焦点検出装置
において、正確なピント位置検出は主結像レンズが理想
的な無収差レンズの場合に成立するものであり、主結像
レンズに収差がある場合には、演算したピント位置と、
実際の主結像レンズの最良のピント位置とに差が生じ、
予定結像面2に演算したピント位置を一致させても、多
少ピント外れになることが起こる。
By the way, in such a focus detecting apparatus, accurate focus position detection is established when the main imaging lens is an ideal aberration-free lens, and when the main imaging lens has aberrations. Is the calculated focus position,
There is a difference from the best focus position of the actual main imaging lens,
Even if the calculated focus position is aligned with the planned image formation plane 2, it may be slightly out of focus.

【0012】例えば図5に示されるように、球面収差が
完全には補正されていない主結像レンズの場合、瞳1の
径に相当する球面収差はaとなり、分割した瞳3又は4
の径に相当する球面収差はbとなるので、コントラスト
が最良になるピント位置が各々異なってくる。このこと
は一般の写真レンズに対して使用される感光材の分光感
度特性と焦点検出装置に使用される受光素子の分光感度
特性が異なる為、球面収差だけでなく、色収差の補正が
完全でない主結像レンズにおいてもピント位置が異なる
場合がある。
For example, as shown in FIG. 5, in the case of the main imaging lens in which the spherical aberration is not completely corrected, the spherical aberration corresponding to the diameter of the pupil 1 is a, and the divided pupil 3 or 4 is obtained.
Since the spherical aberration corresponding to the diameter of b is b, the focus positions at which the contrast is best differ from each other. This is because the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material used for general photographic lenses and the spectral sensitivity characteristics of the light receiving element used for the focus detection device are different, so that not only spherical aberration but also chromatic aberration is not completely corrected. The focus position may differ also in the imaging lens.

【0013】従って、球面収差aに相当するピント位置
と球面収差bに相当するピント位置との差を、色収差の
影響によるピント位置の差も含めて、主結像レンズの固
有情報として主結像レンズの記憶部に記憶させておけ
ば、撮影時にこれを呼び出してフォーカスレンズの移動
量を補正することで最良ピント位置が得られることにな
る。
Therefore, the difference between the focus position corresponding to the spherical aberration a and the focus position corresponding to the spherical aberration b, including the difference in the focus position due to the influence of chromatic aberration, is used as the main image forming information of the main image forming lens. If it is stored in the storage unit of the lens, the best focus position can be obtained by calling this at the time of shooting and correcting the movement amount of the focus lens.

【0014】ところが、図5(A),(B)に示される
ように、被写体距離A,Bの違いによって球面収差(色
収差)が変動すると、球面収差aに相当するピント位置
が球面収差bに相当するピント位置に較べて大きく変化
する。この為、球面収差aと球面収差bのそれぞれに相
当するピント位置の差も変化することになる。この差が
許容像面深度内に充分収まっていれば問題はない。しか
しながら球面収差(色収差)の変動が大きい主結像レン
ズ、もしくは大口径で許容像面深度が浅い主結像レンズ
においては問題となる。
However, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the spherical aberration (chromatic aberration) changes due to the difference in subject distances A and B, the focus position corresponding to the spherical aberration a becomes the spherical aberration b. It changes greatly compared to the corresponding focus position. Therefore, the difference between the focus positions corresponding to the spherical aberration a and the spherical aberration b also changes. If this difference is sufficiently within the allowable depth of field, there is no problem. However, this is a problem in a main imaging lens having a large variation of spherical aberration (chromatic aberration) or a main imaging lens having a large aperture and a shallow allowable image plane depth.

【0015】そこで本発明では、被写体距離によらず最
良ピントを得る為に、フォーカス位置を複数に分割し、
各フォーカスゾーン毎に前記固有情報を主結像レンズの
記憶部に記憶させ、撮影時にこれを呼び出してフォーカ
スレンズの移動量を補正する方式を採用している。
Therefore, in the present invention, in order to obtain the best focus regardless of the subject distance, the focus position is divided into a plurality of
A method is adopted in which the unique information is stored in the storage unit of the main imaging lens for each focus zone and is called at the time of shooting to correct the movement amount of the focus lens.

【0016】図1はこの方式を用いた主結像レンズのフ
ォーカスレンズの移動について光学装置として一眼レフ
レックスカメラに適用したときの実施例1の要部概略図
である。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment when a focus lens of a main imaging lens using this method is applied to a single-lens reflex camera as an optical device.

【0017】同図においてフォーカシングレンズ(合焦
レンズ)10と結像レンズ11から成る撮影レンズは、
本発明に係る主結像レンズに相当する。撮影はこれらの
レンズ10,11を通過した被写体光がフィルム面12
の上に結像することにより行なっている。フィルム面1
2が予定結像面に相当する。画界の観察はレンズ10,
11、反射ミラー13、コンデンサレンズ14、ペンタ
ゴナルプリズム15及び接眼レンズ16を通して行なっ
ている。
In the figure, a photographing lens composed of a focusing lens (focusing lens) 10 and an imaging lens 11 is
It corresponds to the main imaging lens according to the present invention. In the shooting, the light from the subject that has passed through these lenses 10 and 11 is the film surface 12
This is done by focusing on. Film side 1
2 corresponds to the planned image formation plane. The observation of the image field is the lens 10,
11, a reflection mirror 13, a condenser lens 14, a pentagonal prism 15, and an eyepiece lens 16.

【0018】焦点検出はフォーカシングレンズ10と結
像レンズ11を通り、反射ミラー13の一部反透過部を
透過し、測距ミラー17で反射した被写体光が、不図示
のフィールドレンズ、2次結像光学系で分離し、受光素
子18により受光し、受光素子18の像信号をディジタ
ル信号に変換し、演算手段19においてピント位置(フ
ィルム面12からのピント外れ量)を演算している。演
算手段19は本発明の演算手段に相当すると共に、本発
明の補正手段をも包含する。
For focus detection, the subject light that has passed through the focusing lens 10 and the imaging lens 11 and transmitted through a part of the anti-transmission part of the reflection mirror 13 and is reflected by the distance measuring mirror 17 is a field lens (not shown) and a secondary coupling. The image is separated by the image optical system, received by the light receiving element 18, the image signal of the light receiving element 18 is converted into a digital signal, and the calculation means 19 calculates the focus position (the amount of defocus from the film surface 12). The calculation means 19 corresponds to the calculation means of the present invention and also includes the correction means of the present invention.

【0019】撮影レンズ側には接点20によりカメラ側
の演算手段19に接続するレンズ側の制御手段21と、
本発明に係る記憶手段に相当するROM22と、フォー
カシングレンズ10を光軸方向に移動させる駆動モータ
23とを備えている。ROM22は演算手段19が演算
するピント位置と、各フォーカスゾーンに対応した撮影
レンズの最良のピント位置とのピント差、及び無限遠端
のピント差と至近端のピント差の差のデータと、全レン
ズ移動量のデータを、撮影レンズの固有データ(固有情
報)として記憶している。
On the photographing lens side, a lens side control means 21 connected to the camera side arithmetic means 19 by a contact point 20,
A ROM 22 corresponding to the storage means according to the present invention and a drive motor 23 for moving the focusing lens 10 in the optical axis direction are provided. The ROM 22 stores data on the focus position calculated by the calculation means 19 and the focus difference between the best focus position of the photographing lens corresponding to each focus zone, and the difference between the focus difference at the infinity end and the focus difference at the close end. Data of the total amount of lens movement is stored as unique data (specific information) of the taking lens.

【0020】演算手段19はピント位置を演算するに際
してレンズ側の制御手段21にデータ読み出し命令を送
り、レンズ側制御手段21はヘリコイド24の上に形成
したパルスパターンから出力されるパルスをカウントす
るパルスカウンタ25(レンズ位置検出手段)の出力を
参照し、ROM22から前記ピント差のデータ等を読み
出し演算手段19へ送る。演算手段19は演算したピン
ト位置を前記データを参照して補正演算し、レンズ駆動
パルスとして制御手段21へ送る。
The calculation means 19 sends a data read command to the lens-side control means 21 when calculating the focus position, and the lens-side control means 21 counts the pulses output from the pulse pattern formed on the helicoid 24. With reference to the output of the counter 25 (lens position detecting means), the focus difference data and the like are read from the ROM 22 and sent to the calculating means 19. The calculation means 19 corrects the calculated focus position with reference to the data, and sends it to the control means 21 as a lens drive pulse.

【0021】レンズ側の制御手段21はレンズ駆動パル
スに対応して駆動モータ23を駆動する。駆動モータ2
3の駆動によりヘリコイド24が移動し、それに伴いフ
ォーカシングレンズ10を移動させてピント合わせを行
なう。ヘリコイド24の上に形成したパルスパターンか
ら出力したパルスをパルスカウンタ25がカウントし、
このカウント値がレンズ駆動パルスに一致したときに、
レンズ側の制御手段21は命令された量のレンズ駆動が
行なわれたことを判別する。
The control means 21 on the lens side drives the drive motor 23 in response to the lens drive pulse. Drive motor 2
The helicoid 24 is moved by the driving of No. 3, and the focusing lens 10 is moved accordingly, and the focusing is performed. The pulse counter 25 counts the pulses output from the pulse pattern formed on the helicoid 24,
When this count value matches the lens drive pulse,
The lens side control means 21 determines that the commanded amount of lens driving has been performed.

【0022】次に図2により演算手段19の演算内容を
詳しく説明する。
Next, referring to FIG. 2, the calculation contents of the calculation means 19 will be described in detail.

【0023】ステップ1において、焦点検出動作はシャ
ッタボタンの半押し(第1ストローク)による測光スイ
ッチsw1のオンで開始する。ステップ2でレンズ側の
制御手段21へデータ読み出し命令を送信する。ステッ
プ3ではROM22から読み出されて、レンズ側の制御
手段21から送られてきたピント差のデータ(def
A )と無限遠のピント差と至近端のピント差の差のデー
タ(ΔdefABmax )と全レンズ移動量のデータ(x
max )を受信し、演算手段19の内蔵メモリに一時的に
保持する。
In step 1, the focus detection operation is started by turning on the photometric switch sw1 by half-pressing the shutter button (first stroke). In step 2, a data read command is transmitted to the control means 21 on the lens side. In step 3, the focus difference data (def) read from the ROM 22 and sent from the lens-side control means 21.
A ) with the infinity focus difference and the near end focus difference data (Δdef ABmax ) and the total lens movement amount data (x
max ) is received and temporarily stored in the built-in memory of the calculating means 19.

【0024】ステップ4では受光素子18に対して2次
像の光電変換を所定時間行なわせ、像蓄積する。ステッ
プ5では蓄積した像信号をA/D変換器によりディジタ
ル信号に変換する。ステップ6では、このディジタル信
号に基づいて基準ピント外れ量(defO )を演算す
る。ステップ6aでは演算した基準ピント外れ量(de
O )にピント差(defA )を加算して、補正ピント
外れ量(def)を演算する。
In step 4, the light receiving element 18 is caused to perform photoelectric conversion of the secondary image for a predetermined time to accumulate the image. In step 5, the accumulated image signal is converted into a digital signal by the A / D converter. In step 6, the reference defocus amount (def O ) is calculated based on this digital signal. In step 6a, the calculated reference out-of-focus amount (de
f O) a by adding the focus difference (def A), calculates a correction defocusing amount (def).

【0025】即ち、 def=defO +defA ・・・・・・・・(1) を演算する。That is, def = def O + def A (1) is calculated.

【0026】ステップ6bでは、defとΔdef
ABmax の各ピント量のレンズ駆動量(x,ΔxABmax
換算を行なう。
In step 6b, def and Δdef
Lens drive amount of each focus of ABmax (x, Δx ABmax)
Convert.

【0027】即ち、 def → x ΔdefABmax → ΔxABmax を行なう。That is, def → x Δdef ABmax → Δx ABmax is performed.

【0028】ステップ7では各レンズ駆動量を演算し、
最終的なレンズ駆動量(x′)を求める。即ち、
In step 7, each lens drive amount is calculated,
The final lens drive amount (x ') is obtained. That is,

【0029】[0029]

【数1】 を行なう。[Equation 1] Do.

【0030】ステップ7aでは最終的なレンズ駆動量
x′のレンズ駆動パルス(Px′)換算を行なう。即
ち、 x′ → Px′ を行なう。
In step 7a, the lens drive pulse (Px ') is converted to the final lens drive amount x'. That is, x ′ → Px ′ is performed.

【0031】このレンズ駆動パルスが零に近い所定の範
囲内の値(合焦とみなし得る範囲内)であれば、ここで
焦点検出動作を終了する。レンズ駆動パルスが合焦とみ
なし得る範囲外の値であれば、ステップ8でレンズ駆動
パルスをレンズ側の制御手段21へ送信し合焦レンズを
移動させる。ステップ9でレンズ駆動終了信号を受信す
ると、焦点検出動作を終了する。
If the lens driving pulse has a value within a predetermined range close to zero (within a range that can be regarded as in-focus), the focus detection operation is ended here. If the lens drive pulse has a value outside the range that can be considered to be in-focus, the lens drive pulse is transmitted to the lens-side control means 21 in step 8 to move the in-focus lens. When the lens drive end signal is received in step 9, the focus detection operation ends.

【0032】図3にレンズ側の制御手段21の動作のフ
ローを示す。
FIG. 3 shows a flow of the operation of the control means 21 on the lens side.

【0033】ステップ10でカメラからの信号を受信す
ると、ステップ11でその信号を判別する。データ読み
出し命令である場合には、ステップ11aでフォーカス
レンズの位置(ゾーン)を検出し、ステップ12へ進み
ROM22から、そのフォーカズゾーンに対応したピン
ト差のデータと無限遠のピント差と至近端のピント差の
差のデータと全レンズ移動のデータを読み出す。ステッ
プ13で前記データ及びレンズ状態のデータを演算手段
19へ送信し、ステップ14で制御をカメラ側へ渡す。
When the signal from the camera is received in step 10, the signal is discriminated in step 11. If it is a data read command, the position (zone) of the focus lens is detected in step 11a, and the process proceeds to step 12 and the focus difference data corresponding to the focus zone and the focus difference at infinity are approached from the ROM 22. The data on the difference in focus between the edges and the data on the movement of all lenses are read out. In step 13, the data and the lens state data are transmitted to the calculating means 19, and in step 14, control is passed to the camera side.

【0034】カメラからの信号がレンズ駆動パルスであ
る場合には、ステップ11からステップ15へ進み、駆
動モータ23に通電する。ステップ16ではレンズ駆動
量に対応するパルス数だけパルスカウンタ25がカウン
トしたことを検出すると、駆動モータ23の通電を停止
する。ステップ17ではレンズ駆動終了信号をカメラ側
へ送信し、ステップ14で動作を終了する。
If the signal from the camera is a lens drive pulse, the process proceeds from step 11 to step 15 to energize the drive motor 23. When it is detected in step 16 that the pulse counter 25 has counted the number of pulses corresponding to the lens driving amount, the energization of the drive motor 23 is stopped. In step 17, a lens drive end signal is transmitted to the camera side, and in step 14, the operation ends.

【0035】ここで本発明に係る補正手段である(2)
式について、まず(2)式の補正がない場合(従来方
式)を説明する。フォーカスレンズは被写体距離Aに対
応したフォーカス位置とし、被写体は距離Bにあるもの
とし、それぞれのフォーカスゾーンをAゾーン,Bゾー
ンとする。又、撮影レンズは被写体距離によらず最終点
に合焦した時点で最良ピントを得ることを目的として、
フォーカス位置を複数に分割し、各フォーカスゾーン毎
に少なくとも前述のピント差のデータが記憶されている
レンズを前提とする。
Here, the correction means according to the present invention (2)
Regarding the equation, first, the case where the equation (2) is not corrected (conventional method) will be described. The focus lens has a focus position corresponding to the subject distance A, the subject is at the distance B, and the respective focus zones are the A zone and the B zone. Also, the shooting lens aims to obtain the best focus when the final point is focused, regardless of the subject distance,
It is assumed that the focus position is divided into a plurality of parts and at least the above-mentioned focus difference data is stored for each focus zone.

【0036】前記状態において、sw1オン後、ROM
22から読み出されるピント差のデータはAゾーンに対
応したデータである。これをdefA とし、焦点検出装
置により演算した基準ピント外れ量をdefO 、補正後
のピント外れ量をdefとすると、(1)式より、 def=defO +defA となり、defに対応したレンズ駆動量(x)だけフォ
ーカスレンズが移動する。
In the above state, after sw1 is turned on, the ROM
The focus difference data read from 22 is data corresponding to the A zone. Let this be def A, and let the standard out-of-focus amount calculated by the focus detection device be def O and the corrected out-of-focus amount be def. From equation (1), def = def O + def A , and the lens corresponding to def The focus lens moves by the drive amount (x).

【0037】このときデータdefA とBゾーンに対応
したピント差のデータdefB の差、 ΔdefAB=defA −defB を考えると、ΔdefAB=0、もしくはΔdefABが充
分像面深度内に設定した合焦判別の為の合焦しきい値内
(しきい値は、通常、像面深度の1/2以下に設定)で
あれば、フォーカスレンズは1回の駆動xで停止し最良
ピントとなるが、データΔdefAB が合焦しきい値外
で、ΔdefAB>0ならばフォーカスレンズはデータΔ
defAB に対応したレンズ駆動量ΔxABだけ行き過ぎ
て停止し、同様にデータΔdefABが合焦しきい値外
で、ΔdefAB<0ならばΔxABだけ行き足らずで停止
する。
At this time, considering the difference between the data def A and the data def B of the focus difference corresponding to the B zone, Δdef AB = def A −def B , Δdef AB = 0 or Δdef AB is sufficiently within the depth of field. If the focus is within the set focus threshold value (the threshold value is usually set to 1/2 or less of the depth of field) for the focus determination, the focus lens is stopped by one drive x and the best focus is obtained. However, if the data Δdef AB is outside the focus threshold value and Δdef AB > 0, the focus lens outputs the data Δdef AB.
The lens drive amount Δx AB corresponding to def AB is overshooted, and similarly, the data Δdef AB is out of the focus threshold value, and if Δdef AB <0, it is stopped by Δx AB .

【0038】いずれの場合も焦点検出装置は、defO
=ΔdefAB 、又1回目の停止ゾーンでのピント差の
データをdefC とすると、defA =defC とし
て、2回目の駆動を行なうが、結局Bゾーンのピント差
のデータdefB と任意の停止回数目の停止ゾーンでの
ピント差のデータとの差が合焦しきい値内になるまでレ
ンズは駆動と停止を繰り返す。この問題を解決する為
に、本発明においては(2)式を設け、1回のレンズ駆
動で合焦可能としている。
In either case, the focus detection device is def O
= Δdef AB, also when the data of the focus differences by the first stop zone and def C, as def A = def C, performs the second drive, eventually focus difference B zone data def B and any The lens is repeatedly driven and stopped until the difference between the focus difference data in the stop zone at the stop count and the stop threshold falls within the focus threshold value. In order to solve this problem, in the present invention, formula (2) is provided to enable focusing by driving the lens once.

【0039】即ち、実際に焦点検出装置が検出するピン
ト外れ量及びその駆動量換算は、 def=defO +defA → x=xO +xA ・・・・・・(3) 又、1回のレンズ駆動で合焦する為のピント外れ量及び
その駆動量換算は、 def′=defO +defB → x′=xO +xB ・・・・ (4) (2)式へ(3)式を代入すると、
That is, the amount of out-of-focus detected by the focus detection device and its drive amount conversion are as follows: def = def O + def A → x = x O + x A (3) The out-of-focus amount and the drive amount conversion for focusing by driving the lens are as follows: def ′ = def O + def B → x ′ = x O + x B (4) Equation (3) to (2) Substituting,

【0040】[0040]

【数2】 A ≪xmax であるから最終項は0と考えることができ
る。
[Equation 2] Since x A << x max , the final term can be considered to be 0.

【0041】又、一般にピント差のデータがフォーカス
レンズの繰り出し量に対して略比例関係にあることか
ら、
Further, since the data of the focus difference is generally in a proportional relation to the moving amount of the focus lens,

【0042】[0042]

【数3】 とすることができ、結局、 x′≒(xO +xA )−(xA −xB )=xO +xB となり、(4)式を満足し1回のレンズ駆動で合焦し最
良ピントを得ている。
[Equation 3] In the end, x′≈ (x O + x A ) − (x A −x B ) = x O + x B , which satisfies the formula (4) and achieves the best focus with one lens drive. Is getting

【0043】本発明において、主結像レンズとしてフォ
ーカス位置を複数に分割していないレンズが装着された
場合には、データΔdefABmax =0として、主結像レ
ンズの記憶部に記憶させておけば良い。又(2)式とし
て、レンズ駆動量として演算するのではなく、レンズ駆
動パルス数に換算後、演算しても良く、このとき記憶部
から読み出されるピント差のデータ等は予めレンズ駆動
パルス、又はレンズ駆動量として記憶させておいても良
い。
In the present invention, when a lens whose focus position is not divided into a plurality of parts is mounted as the main imaging lens, the data Δdef ABmax = 0 is stored in the storage part of the main imaging lens. good. Further, as the equation (2), the calculation may be performed after converting it into the number of lens drive pulses instead of calculating the lens drive amount. At this time, the data of the focus difference read from the storage unit may be the lens drive pulse or It may be stored as the lens drive amount.

【0044】そして、ΔdefABmax とxmax のデータ
は、ΔdefABmax をそれに相当するレンズ駆動量Δx
ABmax として、ΔxABmax /xmax として、比の値で記
憶させておけば記憶部を有効に使用でき、又演算も簡単
になるので良い。
Then, the data of Δdef ABmax and x max is the lens driving amount Δx corresponding to Δdef ABmax.
If ABmax is stored as Δx ABmax / x max as a ratio value, the storage unit can be effectively used and the calculation can be simplified.

【0045】図1ではレンズ側にレンズ側の制御手段2
1を設けているが、レンズ側の制御手段21をレンズ側
から除き、その制御を全てカメラ側で行なうようにして
も良いし、駆動モータ23もカメラ側に配置しても良
い。又、本実施例ではレンズの位置検出手段にパルスカ
ウンタを用いたが、ヘリコイド上にグレイパターンを設
けてパターンを読み取っても良い。更に無限遠端のピン
ト差と至近端のピント差の差は演算で求めても良い。
In FIG. 1, the lens side control means 2 is provided on the lens side.
However, the control means 21 on the lens side may be removed from the lens side, and the control may be entirely performed on the camera side, or the drive motor 23 may be arranged on the camera side. Further, in this embodiment, the pulse counter is used as the lens position detecting means, but a gray pattern may be provided on the helicoid to read the pattern. Further, the difference between the focus difference at the infinity end and the focus difference at the close end may be calculated.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ォーカス位置を複数に分割し、各ゾーン毎に最良ピント
補正の為の固有値をもたせたレンズであっても、フォー
カスレンズ初期停止位置のゾーンの最良ピント補正固有
値と目的合焦位置のゾーンの最良ピント補正固有値との
差分に相当するレンズ駆動量エラーを補正し、1回のレ
ンズ駆動で合焦させる焦点検出装置を有した光学装置を
達成することができる。
As described above, according to the present invention, even if a lens is divided into a plurality of focus positions and each zone is provided with an eigenvalue for the best focus correction, the focus lens initial stop position is An optical device having a focus detection device that corrects a lens drive amount error corresponding to a difference between a best focus correction eigenvalue of a zone and a best focus correction eigenvalue of a zone at a target focus position to focus by one lens drive Can be achieved.

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

【図1】 本発明の一実施例を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例における演算手段の動作を
示すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the calculating means in the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施例におけるレンズ側制御手段
の動作を示すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the lens side control means in the embodiment of the present invention.

【図4】 従来の瞳分割方式の焦点検出装置の構成図FIG. 4 is a block diagram of a conventional pupil division type focus detection device.

【図5】 図4の装置の主結像レンズの球面収差を示す
説明図
5 is an explanatory diagram showing spherical aberration of the main imaging lens of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 予定結像面 3,4 分割瞳 5 フィールドレンズ 6 2次結像レンズ 7,8 受光素子 10 フォーカシングレンズ 11 結像レンズ 12 フィルム面 18 受光素子 19 演算手段 21 レンズ側制御手段 22 ROM 23 駆動モータ 25 パルスカウンタ 2 Planned image forming plane 3, 4 split pupils 5 Field lens 6 Secondary image forming lens 7, 8 Light receiving element 10 Focusing lens 11 Image forming lens 12 Film surface 18 Light receiving element 19 Calculation means 21 Lens side control means 22 ROM 23 Drive motor 25 pulse counter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主結像レンズが着脱可能な光学装置であ
って該主結像レンズの瞳の異なる部分を通った光束から
夫々光分布を形成する光学手段と、該光分布を受光する
受光手段、該受光手段により受光した光分布の位置関係
により該主結像レンズのピント位置を演算する演算手
段、該主結像レンズに設けたフォーカスレンズ位置検出
手段、該演算手段が演算するピント位置と、該主結像レ
ンズの最良のピント位置とのピント差に関するデータと
無限遠距離に応じた位置のピント差と至近距離に応じた
位置のピント差の差に関するデータ、そして全フォーカ
ス移動量に関するデータを複数に分割されたフォーカス
位置毎に、該主結像レンズの固有データとして記憶する
記憶手段、そして該演算手段が演算したピント位置と該
フォーカス位置検出手段からの信号とに基づいて、該記
憶手段から読み出した該固有のデータとを用いて演算し
て合焦の為のフォーカスレンズの移動量を補正する補正
手段を設けたことを特徴とする焦点検出装置を有した光
学装置。
1. An optical device to which a main imaging lens is attachable / detachable, and optical means for forming a light distribution from light fluxes passing through different parts of a pupil of the main imaging lens, and a light receiving device for receiving the light distribution. Means, computing means for computing the focus position of the main imaging lens based on the positional relationship of the light distribution received by the light receiving means, focus lens position detection means provided in the main imaging lens, focus position computed by the computing means Data relating to the focus difference from the best focus position of the main imaging lens, data relating to the difference between the focus difference at the position corresponding to the infinite distance and the focus difference at the position corresponding to the closest distance, and the total focus movement amount. Storage means for storing data as the unique data of the main imaging lens for each focus position divided into a plurality of parts, and the focus position calculated by the calculation means and the focus position detection hand. A focus provided with a correction means for calculating the movement amount of the focus lens for focusing by performing an arithmetic operation using the unique data read from the storage means based on the signal from the stage. An optical device having a detection device.
【請求項2】 前記固有データはピント量として記憶し
ていることを特徴とする請求項1の焦点検出装置を有し
た光学装置。
2. The optical device having a focus detection device according to claim 1, wherein the unique data is stored as a focus amount.
【請求項3】 前記固有データはレンズ駆動量として記
憶していることを特徴とする請求項1の焦点検出装置を
有した光学装置。
3. The optical device having the focus detection device according to claim 1, wherein the unique data is stored as a lens driving amount.
【請求項4】 前記固有データは前記主結像レンズに設
けたフォーカスレンズを制御する為のパルスカウンタで
カウントするパルス数として記憶していることを特徴と
する請求項1の焦点検出装置を有した光学装置。
4. The focus detection device according to claim 1, wherein the unique data is stored as a pulse number counted by a pulse counter for controlling a focus lens provided in the main imaging lens. Optical device.
【請求項5】 前記無限遠距離のピント差と至近端距離
のピント差の差に関するデータと全レンズ移動量に関す
るデータは比の値として記憶していることを特徴とする
請求項2又は3又は4の焦点検出装置を有した光学装
置。
5. The data concerning the difference between the focus difference at the infinite distance and the focus difference at the closest distance end and the data concerning the total lens movement amount are stored as a ratio value. Or an optical device having the focus detection device of 4.
JP12054894A 1994-05-09 1994-05-09 Optical devices provided with focus detection device Pending JPH07301747A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007047447A (en) * 2005-08-10 2007-02-22 Olympus Corp Focus detector and microscopic device equipped therewith
JP2019035825A (en) * 2017-08-10 2019-03-07 キヤノン株式会社 Imaging device

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