JPH0843714A - 合焦装置 - Google Patents

合焦装置

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Publication number
JPH0843714A
JPH0843714A JP6176579A JP17657994A JPH0843714A JP H0843714 A JPH0843714 A JP H0843714A JP 6176579 A JP6176579 A JP 6176579A JP 17657994 A JP17657994 A JP 17657994A JP H0843714 A JPH0843714 A JP H0843714A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
driving
drive
optical system
focusing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6176579A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiro Odaka
義郎 小高
Hitoshi Imanari
均 今成
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Publication of JPH0843714A publication Critical patent/JPH0843714A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ鏡筒の姿勢に係わらず、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を可能とす
る。 【構成】 鏡筒内部に合焦光学系L2を有し、その合焦
光学系L2を光軸方向に移動することにより合焦を行な
う合焦装置であって、合焦光学系L2を光軸方向に駆動
する駆動部113,114と、合焦光学系L2の駆動方
向を検出する駆動方向検出部115と、鏡筒の姿勢を検
出する鏡筒姿勢検出部118と、駆動方向検出部115
と鏡筒姿勢検出部118の出力に基づいて、駆動制御の
パラメータを変更して、駆動部113,114を制御す
る駆動制御部(CPU110,ステップS9)とを備え
た。

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
焦装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の自動焦点調節可能な合焦
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。このために、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が、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のが困難になる、という別
の問題点が発生する。
【0004】本件出願人は、レンズ駆動方向により、駆
動制御パラメータを変更して、駆動部を制御する合焦装
置を既に提案している(特願平5−78722号)。し
かし、この合焦装置は、同方向に駆動させる場合でも、
レンズ鏡筒の姿勢(上向き,水平,下向き等)によっ
て、駆動力量が異なってしまう。例えば、上向き時に
は、重力により合焦光学系にレンズ後方への力量がかか
り、下向き時には、逆に、レンズ前方への力量がかか
る。このために、全姿勢について、良好な合焦精度を得
ることが難しい、という問題点があった。
【0005】本発明の目的は、レンズ鏡筒の姿勢に係わ
らず、短時間で精度よく合焦光学系を目標位置に停止さ
せることを可能とする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】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、鏡筒内部に合焦光学系を有し、
その合焦光学系を光軸方向に移動することにより合焦を
行なう合焦装置であって、前記合焦光学系を光軸方向に
駆動する駆動部(113,114)と、前記合焦光学系
の駆動方向を検出する駆動方向検出部(115)と、前
記鏡筒の姿勢を検出する鏡筒姿勢検出部(118)と、
前記駆動方向検出部と前記鏡筒姿勢検出部の出力に基づ
いて、駆動制御のパラメータを変更して、前記駆動部を
制御する駆動制御部(CPU110,ステップS9)と
を備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明においては、鏡筒姿勢検出部によって鏡
筒姿勢を検出し、駆動方向検出部によって駆動方向を検
出し、その鏡筒姿勢と駆動方向に基づいて、駆動力量を
変化させるので、鏡筒姿勢及び駆動方向により駆動力量
が異なる場合に、いずれの姿勢、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。
図1において、被写体からの光束は、撮影レンズ(L
1,L2,L3)を通過してカメラボディ101の半透
鏡102に達し、その光束の一部が反射して焦点板10
3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。
【0009】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。
【0010】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。また、レンズ鏡筒の姿勢は、鏡筒
姿勢検出部118によって検出され、その出力は、レン
ズCPU110に伝達されている。
【0011】摩擦が非常に少ない場合には、水平状態で
合焦光学系L2と保持部材116を駆動するのに要する
力量をT、重量をWとすると、レンズ上向きでレンズ後
方から前方へ駆動するための実際の力量をTMとして、 TM=T+W (1) が得られる。同様に、レンズ下向きでレンズ後方から前
方へ駆動するための実際の力量をTNとして、 TN=T−W (2) が得られる。従って、TM>TNとなるので、姿勢差に
よって駆動力量に差が生じることになる。
【0012】モータ駆動を行な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
ターデューティ(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
式によって表すことができる。 Md=α(P−Q)+β(V1−VL)+γ∫(P−Q)dt (3) レンズCPU110により、式(3)によって決定され
るモータ駆動デューティの値を演算して、モータドライ
バ回路114を制御して、モータ113を駆動すること
になる。
【0013】なお、レンズの位置及びレンズの速度は、
エンコーダ115のパルス出力信号に基づいて、レンズ
CPU110が演算して求める。ここで、駆動力量に姿
勢差を生ずると、式(3)によって決定されるモータ駆
動デューティの値Mdを決めるための駆動パラメータ
α,β,γを鏡筒姿勢と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させ
ることができる。
【0014】このような変更を行なわない場合には、レ
ンズ上向きでレンズ後方から前方へ駆動する場合に最適
値になるように駆動パラメータα,β,γを決定したと
きには、レンズ前方から後方へ駆動させたり、レンズ下
向きでレンズ後方から前方へ駆動させると、合焦光学系
L2が目標位置に対してオーバーランしてしまう。逆
に、レンズ下向きでレンズ後方から前方へ駆動する場合
に最適値になるように駆動パラメータα,β,γを最適
化したときには、レンズ前方から後方へ駆動させたり、
レンズ上向きでレンズ後方から前方へ駆動させると、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、レンズの姿勢差及び駆動方向によっ
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SW
1がオンすると、カメラ側CPU109と連動する焦点
検出装置108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S
2)、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S5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、鏡筒姿勢検出部118に
より姿勢を検出し(ステップS8)、駆動方向及び鏡筒
姿勢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S9)。
【0018】ここで、図3の駆動ソフト選択のルーチン
に進む。まず、レンズ駆動量と駆動方向を読み込む(ス
テップS91)。ついで、ステップS8によって検出さ
れた鏡筒姿勢を読み込む(ステップS92)。さらに、
ステップS91から合焦光学系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S93)。ステッ
プS93の肯定結果、否定結果ともに、さらに、鏡筒姿
勢が上向き…1,水平…2,下向き…3のいずれである
かを判断する(ステップS93,S98)。
【0019】ステップS93,S98の判断によって、
駆動方向、鏡筒姿勢に基づいて、適当な駆動パラメータ
を使用した以下のような式(4)〜(9)を選択して
(ステップS95〜S97,ステップS99〜S10
1)、リターンする。 Md=α1 (P−Q)+β1 (V1ーVL)+γ1 ∫(PーQ)dt (4) Md=α2 (P−Q)+β2 (V1ーVL)+γ2 ∫(PーQ)dt (5) Md=α3 (P−Q)+β3 (V1ーVL)+γ3 ∫(PーQ)dt (6) Md=α4 (P−Q)+β4 (V1ーVL)+γ4 ∫(PーQ)dt (7) Md=α5 (P−Q)+β5 (V1ーVL)+γ5 ∫(PーQ)dt (8) Md=α6 (P−Q)+β6 (V1ーVL)+γ6 ∫(PーQ)dt (9) 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S9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
10)、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S11)。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S12)、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S13)、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
4)。なお、ステップS12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S14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S15)、
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S16)。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
7)。なお、ステップS15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S16で否定結果が得
られるとステップS15に戻る。
【0022】以上説明した実施例に限定されず、種々の
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。例えば、姿勢検出部がレンズ側に設けられている例
によって説明したが、ボディ側にあってもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、レンズ鏡筒の姿勢と駆動方向に基づいて、駆動部
を制御する駆動力量を決める駆動パラメータを変更して
最適化を図るようにしたので、鏡筒姿勢及び駆動方向に
より駆動力量が異なる場合であっても、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できる、と
いう効果がある。
【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 113 モータ 114 ドライバ回路 115 エンコーダ 118 鏡筒姿勢検出部 L2 合焦光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 13/36 G03B 3/00 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鏡筒内部に合焦光学系を有し、その合焦
    光学系を光軸方向に移動することにより合焦を行なう合
    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部と、 前記合焦光学系の駆動方向を検出する駆動方向検出部
    と、 前記鏡筒の姿勢を検出する鏡筒姿勢検出部と、 前記駆動方向検出部と前記鏡筒姿勢検出部の出力に基づ
    いて、駆動制御のパラメータを変更して、前記駆動部を
    制御する駆動制御部とを備えたことを特徴とする合焦装
    置。
JP6176579A 1994-07-28 1994-07-28 合焦装置 Pending JPH0843714A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6176579A JPH0843714A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 合焦装置

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JP6176579A JPH0843714A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 合焦装置

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JPH0843714A true JPH0843714A (ja) 1996-02-16

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ID=16016036

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JP6176579A Pending JPH0843714A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 合焦装置

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