JPH0843715A

JPH0843715A - 合焦装置

Info

Publication number: JPH0843715A
Application number: JP6176610A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Odaka; 義郎小高
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ鏡筒内などの温度に係わらず、良好な
合焦精度を得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、レンズ鏡筒又はカメラボ
ディの温度を検出する温度検出部１１８と、温度検出部
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（Ｃ
ＰＵ１１０，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、
レンズ鏡筒内の温度が変化したときに、駆動部に使用し
ている油の粘度の温度変化や使用しているプラスチック
部品、金物部品の膨張、収縮率の違い等によって、駆動
力量が異なるので、全温度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、レンズ鏡筒内などの温度
に係わらず、良好な合焦精度を得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】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（１１３，１
１４）と、前記レンズ鏡筒又はカメラボディの温度を検
出する温度検出部（１１８）と、前記温度検出部の出力
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Ｓ
９）とを備えたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明においては、温度検出部によりレンズ鏡
筒又はカメラボディの温度を検出し、その温度に基づい
て、駆動力量を変化させるので、レンズ鏡筒内の温度に
より駆動力量が異なる場合に、いずれの温度によって駆
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ィ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。また、レンズ鏡筒内の温度は、温
度検出部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。

【００１２】水平状態で合焦光学系Ｌ２と保持部材１１
６を駆動するのに要する力量は、低温時をＴ₁，常温時
をＴ₂，高温時をＴ₃とすると、使用している油の粘
性，使用部品の膨張収縮率の違い等から、Ｔ₁≠Ｔ₂≠
Ｔ₃となる。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 (1) レンズＣＰＵ１１０により、式（１）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、駆動力量に温
度差を生ずると、式（１）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を鏡筒内温度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
ンズ鏡筒内の温度が低温状態で最適値になるように駆動
パラメータα，β，γを決定し、常温又は高温状態で駆
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、レンズ鏡筒内の温度が常温状
態で最適値になるように駆動パラメータα，β，γを決
定し、低温状態で駆動させると、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、レンズ鏡筒内温度によって、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、温度検出部１１８により
温度を検出し（ステップＳ８）、鏡筒内温度別の駆動パ
ラメータを変更した駆動ソフトを選択する（ステップＳ
９）。

【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Ｓ８によって決定された鏡筒内
温度を読み込む（ステップＳ９１）。ついで、鏡筒内温
度が高温…１，常温…２，低温…３のいずれであるかを
判断する（ステップＳ９２）。

【００１９】ステップＳ９２の判断によって、鏡筒内温
度から適当な駆動パラメータを使用した以下のような式
（２），（３），（４）を選択して（ステップＳ９３〜
Ｓ９５）、リターンする。Ｍｄ＝α₁（Ｐ−Ｑ）＋β₁（Ｖ１ーＶＬ）＋γ₁∫（ＰーＱ）ｄｔ (2) Ｍｄ＝α₂（Ｐ−Ｑ）＋β₂（Ｖ１ーＶＬ）＋γ₂∫（ＰーＱ）ｄｔ (3) Ｍｄ＝α₃（Ｐ−Ｑ）＋β₃（Ｖ１ーＶＬ）＋γ₃∫（ＰーＱ）ｄｔ (4) 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、温度検出部がレンズ側に設けられている例
によって説明してが、ボディ側にあってもよい。つま
り、レンズ鏡筒内とボディ内とは、ほぼ同温度であるの
で、ボディ内温度によってパラメータを決定しても事実
上問題はない。

【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、温度検出部によりレンズ鏡筒又はカメラボディの
温度を検出し、その温度に基づいて、駆動力量を変化さ
せて最適化を図っているので、レンズ鏡筒内の温度によ
り駆動力量が異なる場合に、いずれの温度によって駆動
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。

【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ＣＰＵ１１０レンズＣＰＵ１１３モータ１１４ドライバ回路１１５エンコーダ１１８温度検出部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

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記レンズ鏡筒又はカメラボディの温度を検出する温度
検出部と、前記温度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。