JPH11271594A - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JPH11271594A JPH11271594A JP7257698A JP7257698A JPH11271594A JP H11271594 A JPH11271594 A JP H11271594A JP 7257698 A JP7257698 A JP 7257698A JP 7257698 A JP7257698 A JP 7257698A JP H11271594 A JPH11271594 A JP H11271594A
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Abstract
確実に除去してAFの精度を向上させて使用感を改善す
ること。 【解決手段】測距部1によって、撮影レンズの合焦位置
からのずれ量及びずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ
方向に基づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求め
る。上記駆動量及び駆動方向に基づいて、レンズ駆動部
2で撮影レンズを駆動する。また、前回の撮影レンズの
駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転か否かを反転
検出部3で検出する。ここで、今回の撮影レンズの駆動
方向が反転する場合には、記憶したデータに基づいてガ
タ量出力部4からガタ量を出力し、このガタ量が適切か
否かを判定部5で判定する。そして、この判定部5が適
切ではないと判定した場合には、上記ガタ量を補正部6
が補正する。
Description
に用いられる自動焦点調節装置に関するものである。
に於いて、撮影レンズのデフォーカス量とデフォーカス
方向を検出して、これに基づいてレンズ駆動量と駆動方
向を求め、撮影レンズを駆動して合焦させる装置は数多
く提案されている。
時、撮影レンズの駆動系のガタにより、撮影レンズの駆
動モータが作動しているにも拘らず撮影レンズが動かな
い状態が発生する。この原因としては、次のようなもの
がある。
るためにギア列の回転を落としてトルクを上げている
が、このギア列の噛み合いによるバックラッシュで位置
ずれが発生する。
によって回転されるリング部材に対して撮影レンズを光
軸方向に直進させるためのカム構造を有している。この
カムの嵌合ガタによって、バックラッシュが発生する。
駆動量を制御すれば、これらのガタは考慮する必要がな
い。しかしながら、現在の自動焦点調節装置に於いて
は、レンズ駆動モータ近傍に配設されたフォトインタラ
プタによって、撮影レンズの移動量をモニタして検出す
る方法が主流になっている。そのため、駆動モータと撮
影レンズの間の上述したガタの影響は避けられないもの
となっている。
たデフォーカス方向とデフォーカス量に基づいてレンズ
駆動する場合、レンズ駆動方向が反転すると、デフォー
カス量に基づいて求めたレンズ駆動量だけ駆動しても、
上述したガタ量分はレンズは移動しないため、駆動量が
不足して正確にピントを合わせることができない。
つかの提案がなされている。
開示されているような装置は、レンズ固有のガタ量を記
憶しておき、駆動方向が反転したときに駆動量を補正す
るものである。
は、駆動方向が反転したときに、記憶したデータに基づ
いてレンズのガタ量を求め、最初にガタ量分だけレンズ
駆動を行い、その後、再度測距して求めたレンズ駆動量
分をレンズ駆動することにより合焦精度とスピード感を
得ている。
状況が変化するという課題もある。カメラの傾きが大き
くなると、フォーカスレンズの自重により、伝達系のガ
タは片方向に寄せられた状態となる。そのため、フォー
カスレンズの位置は、駆動方向には関係なく、フォーカ
スレンズの自重落下方向によってのみ決定される。
込み方向に駆動(フォーカスレンズは繰り出し側に片寄
せされて停止)してから、繰り出し方向に駆動させた場
合には、前回と逆方向の駆動ではあるが、ガタ補正した
分だけ駆動過多となってしまう。このため、合焦点近傍
でフォーカスレンズが往復を繰り返す、いわゆるハンチ
ングを起こし、いつまでも合焦できないという課題があ
る。
9−33786号公報では、レンズの姿勢を検出する姿
勢検知手段を設け、姿勢検知手段の検知結果を用いて制
御方法を変更してガタを補正する技術が開示されてい
る。
開昭60−52812号公報及び特開昭4−30660
8号公報に開示されているような装置の場合、製造初期
に記憶したガタ量のみを対象にしている。しかしなが
ら、ガタ量は経時変化や使用状況に応じたカメラの姿
勢、電源電圧等によっても変化するものである。上記特
開昭60−52812号公報及び特開昭4−30660
8号公報に記載の技術では、こうした変化量は考慮され
ないため、正しいガタの除去ができず、AF精度の低下
や、合焦点近傍でフォーカスレンズが往復を繰り返す、
いわゆるハンチングを起こして使用感が悪いという課題
を有している。
は、レンズの傾き角を検出して姿勢によって、変化する
ガタ量に対応している。しかし、一般に姿勢検知装置
(水銀スイッチ等)は高価であり、普及機クラスのカメ
ラではこの方式を採用することができないという課題を
有している。
のであり、低コスト、且つ簡単な構成で、レンズのガタ
を確実に除去して高精度のAFと使用感の改善を実現す
ることができる自動焦点調節装置を提供することを目的
とする。
影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向を求め、
上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆動量
及び駆動方向を求める測距手段と、上記駆動量及び駆動
方向に基づいて撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段
と、前回の撮影レンズの駆動方向に対して、今回の駆動
方向が反転か否かを検出する反転検出手段と、今回の撮
影レンズの駆動方向が反転する場合には、記憶したデー
タに基づきガタ量を出力するガタ量出力手段と、上記ガ
タ量出力手段の出力である上記ガタ量が適切か否かを判
定する判定手段と、この判定手段が適切ではないと判定
した場合には、上記ガタ量を補正する補正手段とを具備
することを特徴とする。
測距手段によって、撮影レンズの合焦位置からのずれ量
及びずれ方向が求められ、上記ずれ量及びずれ方向に基
づいて撮影レンズの駆動量及び駆動方向が求められる。
そして、上記駆動量及び駆動方向に基づいて、撮影レン
ズがレンズ駆動手段により駆動される。また、前回の撮
影レンズの駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転か
否かが反転検出手段で検出される。ここで、今回の撮影
レンズの駆動方向が反転される場合には、記憶されたデ
ータに基づいてガタ量出力手段からガタ量が出力され、
このガタ量が適切か否かは判定手段で判定される。そし
て、この判定手段が適切ではないと判定した場合には、
上記ガタ量が補正手段によって補正される。
実施の形態を説明する。
自動焦点調節装置の概念を示したブロック図である。
撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向を求
め、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影レンズの駆
動量及び駆動方向を求める測距部1と、上記駆動量及び
駆動方向に基づいて撮影レンズのフォーカスレンズ群を
駆動するレンズ駆動部2と、前回のフォーカスレンズ群
の駆動方向に対して、今回の駆動方向が反転か否かを検
出する反転検出部3と、この反転検出部3が今回のフォ
ーカスレンズの群の駆動方向が反転することを検出する
と、記憶したデータに基づいてガタ量を出力するガタ量
出力部4と、このガタ量出力部4の出力である上記ガタ
量が適切か否かを判定する判定部5と、この判定部5が
上記ガタ量が適切ではないと判定した場合に、上記ガタ
量を補正する補正部6とから構成されている。
て、撮影レンズの合焦位置からのずれ量及びずれ方向が
求められ、また上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮影
レンズの駆動量及び駆動方向が求められる。また、レン
ズ駆動部2では、上記駆動量及び駆動方向に基づいて、
撮影レンズのフォーカスレンズ群が駆動される。反転検
出部3では、測距部1の出力とレンズ駆動部2の出力に
基づいて、前回のフォーカスレンズ群の駆動方向に対し
て、今回の駆動方向が反転するか否かが検出される。
れた場合、記憶されたデータに基づいてガタ量がガタ量
出力部4から判定部5に出力され、判定部5にて上記ガ
タ量が適切か否かが判定される。上記ガタ量が不適切と
判定された場合は、上記補正部6によって上記ガタ量が
補正される。これにより、正確なガタ量が求められる。
そして、以後の焦点調節動作に於いては、上記補正ガタ
量を用いることにより、高精度な焦点調節が可能とな
る。
て説明する。
用されたカメラの電気制御系の構成を示したブロック図
である。
ントローラ11は、例えば内部にCPU(中央処理装
置)12、ROM13、RAM14、アナログ−デジタ
ル(A/D)コンバータ(ADC)15を有している。
このカメラは、コントローラ11の内部のROM13に
格納されたカメラのシーケンスプログラムに従って、カ
メラの一連の動作を行っている。また、コントローラ1
1は、その内部にEEPROM16を有しており、AF
制御、測光等に関する補正データをボディ毎に記憶する
ことができる。
部19と、レンズ駆動部20と、AFエンコーダ21
と、ズーム駆動部22と、ズームエンコーダ23と、A
Fセンサ24と、測光部25と、シャッタ駆動部26
と、絞り駆動部27と、ファーストレリーズスイッチ
(1RSW)28及びセカンドレリーズスイッチ(2R
SW)29が接続されている。
11の指令に基づいて、図示されないフィルムの巻き上
げ、巻き戻しの制御を行うためのものである。
11によって制御されるもので、後述する撮影レンズ4
1のフォーカスレンズ群をAFモータ31によって駆動
する。フォーカスレンズ群の制御位置は、AFフォトイ
ンタラプタを含むAFエンコーダ21により検出されコ
ントローラ11に入力される。
よって制御されるもので、撮影レンズ41のズームレン
ズ群をズームモータ32によって駆動する。また、ズー
ムエンコーダ23はズームの制御位置をコントローラ1
1に入力する。
フォトダイオードアレイ24L及び24Rを有してお
り、コントローラ11からの制御信号によってその動作
が制御される。
を発生するものである。コントローラ11は、この発生
された測光出力をA/Dコンバータ15によりA/D変
換して、測光値としてRAM14に格納する。
27は、コントローラ11の指令に基づき、それぞれシ
ャッタの制御と絞りの制御を行う。
びセカンドレリーズスイッチ29は、図示されないレリ
ーズ釦に連動したスイッチである。レリーズ釦の第1段
階の押し下げによりファーストレリーズスイッチ28が
オンし、引き続いて第2段階の押し下げでセカンドレリ
ーズスイッチ29がオンする。コントローラ11は、フ
ァーストレリーズスイッチ28のオンで測光、AFを行
い、セカンドレリーズスイッチ29のオンで露出動作と
フィルム巻き上げを行う。
メラの光路系の構成を示した図である。
成の撮影レンズ41を通過し、メインミラー42に入射
する。撮影レンズ41は、第1群レンズ51、第2群レ
ンズ52、第3群レンズ53、第4群レンズ54及び第
5群レンズ55の各レンズ群により構成される。そし
て、第1群レンズ51、第2群レンズ52でフォーカシ
ングが行われ、第3群レンズ53、第4群レンズ54で
ズームが行われる。ズーム時は、第3群レンズ53、第
4群レンズ54を移動させると同時に、第1群レンズ5
1、第2群レンズ52がカム構造で駆動されて、ズーム
時のピント移動が防止されている。
っており、入射光量の70%がファインダ光学系43に
向けて反射される。一方、入射光量の残りの30%はメ
インミラー42を透過し、サブミラー44で反射された
後、焦点検出光学系45に導かれる。
61、コンデンサレンズ62、プリズム63、モールド
ダハミラー64、接眼レンズ65により構成されるもの
で、このファインダ光学系43に入射された光は、上記
スクリーン61、コンデンサレンズ62、プリズム6
3、モールドダハミラー64、接眼レンズ65を通し
て、撮影者により観察される。
ィルム露光時には、図中破線で示され位置に退避する。
そして、撮影レンズ41を通過した被写体光束は、シャ
ッタ71の開いている間にフィルム72に露光される。
り81、赤外カットフィルタ82、コンデンサレンズ8
3、ミラー84、再結像絞り85、再結像レンズ86と
から構成されており、AFセンサ24に焦点検出光束を
導くようになっている。
施の形態のカメラに用いられるズームレンズ鏡筒につい
て説明する。図4乃至図6は上記ズームレンズ鏡筒の分
解斜視図であり、図7は沈胴状態での縦断図である。
枠91、固定鏡枠92、フォーカスリング93、内側ズ
ーム環94、外側ズーム環であるカム環95、第1群〜
第5群レンズ51〜55、上記第1群〜第5群レンズ5
1〜55をそれぞれ保持する第1群〜第5群枠96〜1
00、フォーカス駆動ユニット101、ズーム駆動ユニ
ット102及びズームエンコーダ23とから構成され
る。
スペーサ105、106を介して固着される。固定枠9
1は中央部に第5群枠100を支持する開口91aを、
また固定鏡枠92が嵌合する嵌合部91dを有する。更
に、固定枠91は、内側ズーム環94を光軸O回りに回
転自在に支持する円筒部91eを有しており、内側ズー
ム環94の光軸方向の移動を規制するための摺動ピン9
1gがネジ91fによって上記円筒部91e上に固着さ
れている。
ロッド97e、サブロッド97fを光軸方向に摺動自在
に支持する嵌合孔部91bと嵌合長孔91cが設けられ
ている。そして、フォーカス駆動ユニット101、ズー
ム駆動ユニット102が、固定枠91に取り付けられて
いる。
91dに、その内周部92aが嵌合した状態で固着され
る。その円周部には、光軸Oに沿って第1群枠96と第
2群枠97の案内直進溝92b、92cと、固定枠91
側の内周の周方向に沿ってフォーカスリング93の軸方
向位置規制用の内周溝92gが、それぞれ設けられてい
る。
定鏡枠92の内周部92aと嵌合するもので、該内周部
92aにはフォーカス駆動ユニット101の出力ギア1
01aと噛合する内歯ギア93eが設けられている。
尚、101bは出力ギア101aと噛合するギア列であ
る。また、外周部に摺動ピン93dがネジ93aにより
固着され、摺動ピン93bは上記固定鏡枠92の内周溝
92gに摺動自在に嵌合されて、フォーカスリング93
の光軸O方向の移動を禁止している。
ム環95を光軸方向に移動させる摺動ピン93dがネジ
93cにより固着される。尚、摺動ピン93dはカム環
95のフォーカスカム溝95bに摺動自在に嵌入され
る。図8乃至図11に示されるように、フォーカスリン
グ93の切欠部93hが、円周方向の回転により固定枠
91に固着されたストッパピン91iに当接した位置
が、カム環95の光軸方向に於ける繰り込み側の機械的
終端となる。
定枠91の円周部91eに回動自在に嵌合しており、そ
の円周部に設けられている内周溝94dに固定枠91の
摺動ピン91gが嵌入されて、内側ズーム環94の光軸
方向の移動が禁止される。そして、内側ズーム環94の
内周部には、上記ズーム駆動ユニット102の出力ギア
102aが噛合する内歯ギア94cが設けられている。
4群枠98及び99をズーム駆動させるためのカム溝9
4a及び94bが設けられている。カム溝94a、94
bには、第3、第4群枠98、99が固着される摺動ピ
ン98j、99fが嵌合されるが、そのカム形状はそれ
ぞれ光軸方向の変位を有しない鏡枠沈胴状態に対応する
沈胴領域のカム溝部と、光軸方向のズーム変位を有する
ズーム領域のカム溝とで形成されている。また、その外
周部には、カム環95の直進溝95aに嵌入されている
ローラ94fがピン94eにより回転自在に支持されて
いる。
記固定鏡枠92及び第1群枠96に、それぞれ回動或い
は摺動自在に嵌入される。そして、光軸O方向に沿って
直進溝95aが設けられ、その溝に嵌合されるローラ9
4fを介して、上記内側ズーム環94によってズーム量
に応じた回転駆動がなされる。
り出し量に対応するフォーカスカム溝95bが設けら
れ、フォーカスリング93の摺動ピン93dが嵌入され
ているので、カム環95はフォーカシング量だけ光軸方
向に移動される。
が設けられており、カム溝95c、95dには、第1群
枠96及び第2群枠97に支持される第1及び第2群ロ
ーラ96b及び97jが嵌入される。したがって、カム
環95のズームによる回動値或いはフォーカシングによ
る軸方向の移動に応じて、第1群枠96及び第2群枠9
7は光軸O方向に変位する。
ーム、フォーカス時の駆動位置を与えるズーム領域のカ
ム部と、カメラ非使用時に第1群枠96、第2群枠97
を沈胴位置まで移動させるための沈胴領域のカム部とか
ら形成されている。
する第1群レンズ保持枠96cが固着されている。その
外周部は、カム環95に摺動自在に嵌入している。そし
て、その外周のカム溝95cの対応部96fには、ピン
96aによって第1群ローラ96bが回転自在に取り付
けられている。第1群ローラ96bは、上記カム溝95
cと固定鏡枠92の直進溝92bにも嵌入しており、第
1群枠96は直進溝92によって光軸O方向に直進案内
されながら、カム環95の回動及び直進移動に応じて移
動する。
付けられている第2群レンズ枠97aを保持する。切欠
部97bに第2群メインロッド97e、サブロッド97
fの一端が挿入され、固定片97dとネジ97gにより
圧接して固定される。
固定枠91の嵌合孔部91b、嵌合長孔91cに摺動自
在に嵌入される。したがって、第2群枠97は回転する
ことなく、光軸Oに沿って進退摺動可能である。また、
上記ロッド97e、97fの中間部には、摺動自在に支
持案内される第3群枠98が挿入される。
hが固着され、該駆動板97hの先端部にはローラ97
jがピン97iを介して回動自在に取り付けられる。上
記ローラ97jは、上述したように、カム環95のカム
溝95c及び固定鏡枠92の直線溝92cに嵌入され
る。したがって、カム環95の回動及び軸方向移動に伴
い、第2群駆動板97hを介して第2群レンズ保持枠9
7が光軸方向に移動する。
保持する。そして、第2群枠97に固着された第2群メ
インロッド97eは、第3群枠98の切欠部98cに嵌
入される。また、サブロッド97fは、スリープ98a
を介して、第3群枠98を光軸方向に摺動自在に支持す
る。
は、第4群枠99が、光軸O方向に摺動自在に支持され
るように取り付けられている。ピン取り付け部98sに
は、内側ズーム環94のカム溝94aに嵌入される摺動
ピン98jがネジ98iにより固着されている。したが
って、内側ズーム環94の回動により、第3群枠98が
光軸O方向に進退移動される。
い絞り駆動ユニットが装着されている。
保持し、第3群ロッド98h、サブロッド98kによっ
て、光軸方向に摺動自在に支持されている。摺動腕部9
9aには、内側ズーム環94に設けられたカム溝94b
に嵌入される摺動ピン99fがネジ99eにより固着さ
れている。したがって、内側ズーム環94の回動によ
り、第4群枠99が光軸O方向に進退移動される。
持するもので、固定枠91に取り付けられてる。
形態に於けるズームレンズ鏡筒のズーミングとフォーカ
シング動作について説明する。尚、以下の説明に於い
て、回転方向は被写体側からみた回転方向によって指示
する。
おり、第1群枠96と第2群枠97が沈胴して、第2群
メインロッド97eが固定枠の後方に突出された状態と
なっている。先ず、この状態から長焦点側へのズーミン
グ動作について説明する。
基づいて、ズーム駆動ユニット102のズームモータ3
2の駆動により、上記繰り出し位置まで第1〜第4群レ
ンズ51〜54が移動される。すなわち、上記駆動ユニ
ット102の出力ギア102aを介して、内側ズーム環
94が時計回りに回動される。その回動に伴って、摺動
ピン98j、99fが、カム溝94a、94bのうち沈
胴領域の溝からズーム領域の溝に位置されるようにな
る。
及び第4群枠98及び99が移動され、第3及び4群レ
ンズ53及び54が各ズーム位置に繰り出される。一
方、カム環95も、内側ズーム環94に支持されるロー
ラ94fを介して同方向に回動される。
カム溝95c、95dのうち、沈胴領域の溝部からズー
ム領域の溝部に位置せしめられる。同時に、上記ローラ
96b、97jは固定鏡枠92の直進溝92b、92c
に嵌入されているので、直進されて被写体方向に移動せ
しめられる。
域の溝からズーム領域の直進溝に移行される。
である摺動ピン93dがカム環95のフォーカスカム溝
95bに嵌入されているので、このカム作用により、カ
ム環95自体が被写体側方向にピント補正量だけ移動さ
れる。
直接、或いは間接的に固着されている第1群枠96、或
いは第2群枠97のズーミングによる移動量は、カム環
95のカム溝95c、95dによって、駆動される移動
量と、上記フォーカスカム溝95dによって駆動される
ピント補正量とが加算された量の移動となる。
へのズーム駆動の場合であり、短焦点側へのズーム駆動
は、内側ズーム環を反時計方向に駆動して行うことがで
き、その場合の動作は上記のズーム駆動と逆方向の動作
となる。
については、カム環95の回動がズームエンコーダ23
で検出される。このエンコーダ23は、固定鏡枠92に
取り付けられたエンコーダ基板104上の導通パターン
が、カム環95に取り付けられた接片台103に支持さ
れた接片103aと摺接されて、ズーム位置に関するコ
ード化信号を取り出すものである。
カスリング93の動作について説明する。この図8乃至
図11は、フォーカスリング93とその摺動ピン93d
がカム環95のフォーカスカム溝95dを摺動する様子
を示したものである。
5が、回転角θf0 だけ回動され、フォーカス状態が無
限側の機械的ストッパに当接された状態、すなわちフォ
ーカスリング93の切欠部93hが固定枠91のストッ
パリング91iに当接された状態を示す。
フォーカス駆動指示に基づいて、上記フォーカス駆動ユ
ニット101のAFモータ31が駆動され、ユニット出
力ギア101aを介してフォーカスリング93が反時計
回りに△θFだけ回動される。この回動に伴って、フォ
ーカスカム溝95dが摺動ピン93dと摺動されるの
で、カム環95が被写体側へ移動される。この場合、内
側ズーム環94は正しい状態にあるので、図9に示され
るように、カム環95は移動量△L1だけ直進移動され
る。
第1群枠96、第2群枠97が移動されて、フォーカス
レンズ群である第1レンズ51、第2レンズ群52が被
写体方向に繰り出される。
ミング動作により、焦点距離f1 に対応する回転角θf
1 だけカム環95が反時計回りに回動された状態を示し
たものである。この回転により、カム環95は移動量△
L2だけ直進移動される。
カシング動作によりフォーカスリング93が回転角θF
だけ反時計回りに回転された状態を示したものである。
上述したように、カム環95は移動量△L3だけ直進移
動されるが、カム溝95bの傾きが大きくなっているの
で、移動量△L3は焦点距離f0 の場合の移動量△L1
より大きい値となる。
ーダ23により検出されるカム環95の回転位置によっ
て演算される。また、被写体の近距離側から遠距離側へ
のフォーカシング動作は、フォーカスリング93の駆動
を上記とは逆に方向に駆動することによって行われる。
95との相対回転角θと、カム環95の移動量Lとの関
係を表した図である。このカム環95と移動量Lは、次
式の関係を有している。 L=B/(A−θ)−C …(1) 上述したように、相対回転角θは、フォーカスリング9
3が無限遠側のストッパに当接された状態でのカム環9
5の回転角θfとフォーカスリング93の回転角θFの
和であるから、移動量Lは次式で示される。 L=B/(A−(θf+θF))−C …(2) いま、基準位置に於いて、θf、θFが0の時、Lを0
とすると、上記(2)式は次のようになる。
焦点側端(ワイド端)にされることによって、フォーカ
スレンズの繰り出し量制御が行われる。この場合、回転
角θfはズームレンズの焦点距離、すなわちズームエン
コーダ23の出力値により求められ、回転角θFは無限
側機械的ストッパからのAFフォトインタラプタ33に
より検出される繰り出しパルス数により求められる。
から移動量△Lだけフォーカスレンズを繰り出すための
フォーカスリング93の回転角△θFは、次のようにし
て求められる。 L=B/{A−(θf′+θF′+△θF)} −B/{A−(θf′+θF′)} …(4) この(4)式から、回転角△θFは次のように求められ
る。 △θF=A−(θf′+θF′) −B/{△L+B/(θf′+θF′)} …(5) 測距動作によりデフォーカス量が検出され、更に合焦状
態になるレンズ移動量△Lが算出されて、上記式(5)
によりフォーカスリング93の回転角△θFが求めら
れ、AFモータ31の駆動量制御が行われる。
は、カム環95のフォーカスカム溝95bに嵌合される
ことはすでに述べたが、一般的には摺動ピン93dとカ
ム溝95bの間には嵌合ガタが存在する。
リング3を時計回り(近距離側から遠距離側)に駆動し
た後の状態から反時計回り(遠距離側から近距離側)へ
駆動した時の様子を示している。
ため、ガタ回転角△θg0 、△θg1 、すなわち、フォ
ーカスリング93の回転に対してカム環95が回転しな
い角度が生じる。しかも、このガタ回転角とカム環95
の回転角の和の回転角が大きくなるほど、△θgは小さ
くなる。
的なガタ回転角△θgと回転角θとの関係は、図14に
示される。
の曲線形状によって決定されるはずであるが、実際には
一致しない。これはカム溝95bの溝幅の精度やカム環
95の駆動トルクがカム溝95bの位置によって変化す
るためである。
カス量よりレンズ駆動量を求める方法について説明す
る。
ズ移動量△Lは、次式により計算される。
る。尚、この光軸方向レンズ移動量△Lは、図7に於け
るフォーカス群である第1、2群の等価的な光学位置の
移動量であって、このフォーカスレンズ群の駆動量とは
異なる。
により駆動が行われるので、光軸方向レンズ移動量△L
よりフォーカスリングの回転角△θを求める式は、上述
した(5)式と同様に、下記(7)式により求められ
る。 Δθ=A−(θf+θF) −B/{△L+B/(θf+θF)} …(7) ここでA、Bはカム形状によって決定される定数であ
り、θfは焦点距離毎に記憶されたズーム回転角であ
る。
グ93の回転角で、AFモータ31の繰り出しパルス、
すなわちAFフォトインタラプタ33の発生パルスの積
算カウンタ値から求められる。ズームエンコーダ23の
分割領域が略等回転角になっている場合は、θfをズー
ムエンコーダ23の出力値によって求めてもよい。例え
ば、基準位置からn番目のエンコーダの出力値による
と、θf=θf・nとなる。
ラプタ33の回転角当たりの発生パルス数を乗ずれば、
合焦までのAFモータ31の駆動制御パルス数が求めら
れる。
は符号付きの数値であり、正の場合はフィルムの後ろ側
に結像する、いわゆる後ピン状態であり、合焦させるた
めにフォーカスレンズを繰り出す方向にピントがずれて
いることを表す。一方、上記数値が負の場合は、合焦さ
せるためにフォーカスレンズを繰り込む方向にピントが
ずれている、いわゆる前ピン状態であることを表してい
る。
て、第2の実施の形態のカメラの動作について説明す
る。
されるコントローラ11の動作制御手順を示すメインル
ーチンである。
と、図15のメインルーチンが実行され、最初にステッ
プS1にて、EEPROM16に予め記憶されている各
種補正データが読み込まれてRAM14に展開される。
トレリーズスイッチ28がオンされているか否かが判断
される。ここで、オンでなければステップS10に分岐
する。一方、オンであれば、ステップS3に移行して、
測光部25が動作されて可視光に基づく被写体輝度が測
定される測光動作が行われる。これにより、測光値が検
出されてRAM14に格納される。
「AF」が実行されて被写体の焦点検出が行われる。こ
の焦点検出に基づいて、フォーカシングレンズが合焦位
置へ駆動されて、被写体にピントが合わせられる。
て、合焦したか否かが判断される。ここで、合焦してい
なければステップS9に進移行し、合焦している場合
は、続くステップS6に於いてセカンドレリーズスイッ
チ29がオンされているか否かが判断される。
イッチ29がオンされていなければ上記ステップS2に
戻る。一方、オンされている場合は、上記ステップS3
で求められた測光値に基づいて決定された絞り値及びシ
ャッタスピード値に応じ、ステップS7にて絞り及びシ
ャッタが制御されて露出動作が行われる。
にて撮影されたフィルムが巻き上げられて次の駒の位置
に給送され、一連の撮影動作が終了する。そして、ステ
ップS9にて、図示されない表示装置LCD、LEDの
表示動作が制御される。
トレリーズスイッチ28やセカンドレリーズスイッチ2
9以外のスイッチのどれかが操作された場合に対応して
他のスイッチの状態が検出され、オンされていなければ
上記ステップS9に移行する。一方、ステップS10で
オンされているスイッチがある場合は、ステップS11
にて、そのオンされたスイッチに応じた処理が実行され
た後、ステップS9に移行する。
て、図15のメインルーチンに於けるサブルーチン「A
F」の動作を説明する。
てデフォーカス量DF0 が得られる。尚、測距動作は、
AFセンサ24から出力されるセンサデータに基づい
て、コントローラ11内で焦点検出演算がなされ、デフ
ォーカス量とデフォーカス方向が算出される。演算方法
等は公知であるので詳しい説明は省略する。
か否かが、デフォーカス量DF0 と所定の合焦判定値と
が比較されて判定される。ここで、デフォーカス量が合
焦判定値以内の場合は合焦していると判定され、リター
ンされてAF処理が終了する。一方、合焦ではない場合
は、ステップS23に移行して、前回のレンズ駆動方向
と、今回の測距結果に基づくレンズ駆動方向が反対か否
かが判定される。
反転しない場合は、ステップS24に移行して、上記ス
テップS21で検出されたデフォーカス量DF0 に基づ
くレンズ駆動が行われる。この後、上記ステップS21
に戻って再度測距が行われる。また、上記ステップS2
3でレンズ駆動方向が反転する場合は、ステップS25
に移行してEEPROM16に記憶されているガタデー
タに基づいてガタ量△θG が計算される。
説明する。
△θGは、上記フォーカスリングの摺動ピン93dとカ
ム溝95bの間に発生するガタ△θgと、AFモータ3
1のギア列101bのバックラッシュと、ギア列とフォ
ーカスリング93の内歯ギアとの間に発生するガタ、及
びフォーカスレンズの保持枠とカム環95の嵌合ガタを
加算したガタ△θIと、係数αにより(8)式に示され
る。 ΔθG=(△θg+△θI)*α …(8) ここで、△θgは図14のガタ回転角として示される。
またαは、後述するガタの近似誤差や経時変化、カメラ
姿勢差、電源電圧等で変化するガタの最大量を予測する
係数で、1.2程度の値となる。すなわち、基準状態に
対して20%のガタは起こり得るものとする。
量△θGとフォーカスリング93、カム環95の相対回
転角θの関係を示した図である。焦点距離毎に近似する
ことも可能であるが、本実施の形態に於いては、図17
に破線で示されるように、1つの関係式により近似さ
せ、演算量の低減や後述する製品個々の測定工数が低減
される。
(9)式のようになる。 ΔθG=(△θGT−△θGW)・θ/(θT−θW) +(△θGW・θT−△θGT・θW) /(θT−θW) …(9) 但し、θ=θf+θFである。
無限側の当接位置からのAFモータ31の繰り出しパル
ス積算値より求められる。θfはカム環95の回転角
で、ズームエンコーダ23により検出された焦点距離毎
に記憶されている。
Tでのガタ△θGTは、製品個々に測定されてEEPR
OM16に記憶されている。本実実施の形態の鏡筒構造
ではフォーカスリング93の回転角とカム環95の回転
角によってガタ量を求めているが、これは鏡筒構造によ
り決定されるものであり、計算方法はこの限りではな
い。
ステップS26では上記計算されたガタ量分だけレンズ
駆動が行われてガタが除去される。次いで、ステップS
27では測距が行われ、デフォーカス量DF1が得ら
れ、ステップS28で合焦か否かが、上記ステップS2
2と同じ合焦判定値が用いられて判定される。
動の前後でレンズ駆動方向が反転したか否かが、上記ス
テップS26のガタ量駆動の時のレンズ駆動方向とデフ
ォーカス量DF1に基づくレンズ駆動方向とから判定さ
れる。
動過多になっており、合焦点をオーバーランしているこ
とから、上記ガタ量△θGが実際のガタ量よりも大きい
ということが判定される。このような場合、ガタ除去後
に再度測距すると再び駆動方向が反転するので、再びガ
タ量駆動を繰り返すことになる。つまり、合焦点近傍で
往復運動を繰り返して合焦できない、いわゆるハンチン
グ状態になるという不具合となる。
は、上記ガタ量△θGが補正されて、実際のガタ量に等
しい新ガタ量△θGnが求められる。 △θGn=△θG−[A−(θf+θF) −B/{(DF1−DF0)+B/(θf+θF)}] …(10) (θF:フォーカスリング回転角、θf:ズーム回転
角、A、B:カム形状による係数)デフォーカス量から
レンズ駆動量に換算する方法は、レンズ鏡筒のフォーカ
ス方式により異なるので、上記(10)式を一般式とし
て記述すると、下記(11)式のようになる。
関数式)そして、ステップS31では、補正された新た
なガタ量△θGnが、レンズ駆動されることにより正確
に除去される。次いで、ステップS32では再度測距が
行われ、ステップS33で上記測距データに基づいてレ
ンズ駆動が行われる。
去された状態でなされるので焦点調節精度は充分高く、
続くステップS21の測距、ステップS22の合焦判定
で合焦となり、AF動作が終了する。
向が反転しない場合は、ステップS32に移行して測
距、そしてステップS33で上記測距に基づくレンズ駆
動が行われた後、ステップS21に戻り、AF動作が続
けられる。
説明するためのデフォーカス量とフォーカスレンズ位置
の関係の一例を示すグラフである。同図に於いて、縦軸
はデフォーカス量、すなわちフォーカスレンズの光学的
位置であり、横軸は制御上のフォーカスレンズ位置(フ
ォーカスリング3の回転角)を示している。
圧等により実際のガタ量<記憶ガタ量という条件下での
動作を説明する。
に駆動された状態にあり、測距結果に基づく次のフォー
カスレンズ駆動方向は繰り込み方向であるとする(P
1)と、駆動方向が反転されるので記憶ガタ量が駆動さ
れる(上記ステップS26)。記憶ガタ量が駆動される
と、実際のガタ量より多く駆動するのでP2に移行す
る。ここで、再度測距が行われると(上記ステップS2
7)、フォーカスレンズ駆動方向が反転され(上記ステ
ップS29)、上記(10)式によりガタ量が補正され
る(上記ステップS30)。
ステップS31)、P3に移行して正確にガタが除去さ
れる。そして、次の測距、レンズ駆動(上記ステップS
32、S33)により合焦点P4に移行する。
いては、フォーカスレンズの駆動方向反転時にガタ除去
駆動を行い、その前後の検出デフォーカス量に基づいて
現在のガタデータが適切か否か判定している。そして、
現在のガタデータが不適切な場合は上記検出デフォーカ
ス量を用いて補正するようにしたので、常に正確なガタ
量を求めることができ、正確な焦点調節を行うことが可
能となる。
施の形態であるサブルーチン「AF」のフローチャート
である。この第3の実施の形態の他の部分は、上述した
第2の実施の形態と同一であるので説明を省略する。
では、精度の高いデフォーカス量を得るために複数回の
測距が行われ、複数の検出デフォーカス量の平均値デフ
ォーカス量DF0が得られる。続くステップS44で
は、デフォーカス量DF0と第1合焦判定値とが比較さ
れて、合焦か否かが判定される。
判定値以内の場合は合焦していると判定され、リターン
してAF処理が終了する。一方、合焦ではない場合は、
ステップS45に移行して、前回のレンズ駆動方向と、
今回の測距結果に基づくレンズ駆動方向が反対か否かが
判定される。
転していない場合は、ステップS46に移行して上記ス
テップS43で検出されたデフォーカス量DF0に基づ
くレンズ駆動が行われる。その後、上記ステップS41
に戻って再度測距が行われる。
方向が反転する場合は、ステップS47に移行して、E
EPROM16に記憶されているガタデータに基づい
て、上述した第2の実施の形態と同様の方法により、ガ
タ量△θGが計算される。そして、ステップS48に
て、上記計算されたガタ量△θG分だけレンズ駆動が行
われてガタが除去される。
回測距が行われて、平均デフォーカス量DF1が得られ
る。そして、ステップS52に於いて、第1合焦判定値
より広い許容範囲を有する第2合焦判定値が用いられて
合焦判定される。この第2合焦判定値は、レンズ位置が
合焦近傍にある場合で、ガタ量に比較してデフォーカス
量に基づくレンズ駆動量が充分小さい場合に、レンズ駆
動のばらつき等で実質的に合焦範囲に入ってしまうこと
を考慮して、処理の簡略化やタイムラグ短縮のために用
いられる。
S53に移行し、ガタ量駆動の前後でレンズ駆動方向が
反転したか否かが、ガタ量駆動(上記ステップS48)
の時のレンズ駆動方向とデフォーカス量DF1に基づく
今回のレンズ駆動方向とから判定される。
した場合であれば、駆動過多で合焦点をオーバーランし
ていることから、上記ガタ量△θGが実際のガタ量より
も大きいということが判定される。ステップS54で
は、上記ガタ量△θGが補正されて、実際のガタ量に等
しい新ガタ量△θGnが、上記(10)式により求めら
れる。
われ、更にステップS56では測距により求められたデ
フォーカス量DF2と、補正された新ガタ量△θGnの
加算分がレンズ駆動される。ここでは、合焦までの残り
レンズ駆動量と正確なガタ量とが同時にレンズ駆動され
るので、焦点調節精度が充分高く、続くステップS41
〜S43の測距、ステップS44の合焦判定で合焦とな
り、AF動作が終了する。
転しない場合は、ステップS57に移行して測距、そし
てステップS58で上記測距に基づくレンズ駆動が行わ
れた後、ステップS41に戻り、AF動作が続けられ
る。
に於いては、検出デフォーカス量の平均処理をすること
によって、ガタ量の補正をより高精度に行うことがで
き、更なる焦点調節精度の向上が可能となる。
ォーカス量とガタ量の加算分をレンズ駆動しているの
で、焦点調節の応答性と精度を確保することが可能とな
る。
合焦判定値より広くして、応答性を向上させカメラの使
い勝手を改善することができる。
下の如き構成を得ることができる。
と、上記レンズの移動ガタ量を加味して上記移動手段を
制御する制御手段とを有する焦点調節装置に於いて、上
記移動ガタ量を補正する補正手段を有する自動焦点調節
装置。
の移動手段と、上記レンズの移動に応じて生じるガタ
を、予め記憶手段に記憶させておいた移動ガタ量に基づ
いて補正しつつ上記移動手段を制御する制御手段とを有
する焦点調節装置に於いて、上記移動ガタ量を補正する
補正手段を有することを特徴とする自動焦点調節装置。
駆動量及び駆動方向を求める測距手段と、上記駆動量及
び駆動方向に基づいて上記撮影レンズを駆動するレンズ
駆動手段と、上記測距手段により求めた駆動方向が、前
回の撮影レンズの駆動方向に対して反転か否かを検出す
る反転検出手段と、この反転検出手段の出力と予め記憶
したデータとに基づき、上記撮影レンズのガタ量を出力
するガタ量出力手段と、上記ガタ量が適切か否かを判定
する判定手段と、この判定結果に基づいて上記ガタ量を
補正する補正手段とを具備することを特徴とする自動焦
点調節装置。
量及びずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ方向に基づ
いて撮影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距手段
と、上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズのフ
ォーカスレンズ群を駆動するレンズ駆動手段と、前回の
フォーカスレンズ群の駆動方向に対して、今回の駆動方
向が反転か否かを検出する反転検出手段と、今回のフォ
ーカスレンズ群の駆動方向が判定する場合、記憶したデ
ータに基づき、ガタ量を出力するガタ量出力手段と、こ
のガタ量出力手段の出力である上記ガタ量が適切か否か
を判定する判定手段と、この判定手段が適切ではないと
判定した場合に、上記ガタ量を補正する補正手段とを具
備することを特徴とする自動焦点調節装置。
出力手段の出力するガタ量だけフォーカスレンズ群の駆
動を行い、上記判定手段はその後の上記測距手段の検出
ずれ量に基づいて上記ガタ量が適切か否かを判定するこ
とを特徴とする上記(4)に記載の自動焦点調節装置。
量出力手段の出力するガタ量だけフォーカスレンズ群の
駆動を行い、上記補正手段はその後の上記測距手段の検
出ずれ量に基づいて上記ガタ量を補正することを特徴と
する上記(4)に記載の自動焦点調節装置。
化や使用状況に応じたカメラの姿勢、電源電圧等で変化
するレンズ駆動に関するガタを確実に除去して、高精度
なAFと使用感の改善を低コストで実現することができ
る。
装置の概念を示したブロック図である。
ラの電気制御系の構成を示したブロック図である。
の構成を示した図である。
レンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒
の分解斜視図である。
レンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒
の分解斜視図である。
レンズ鏡筒について説明するもので、ズームレンズ鏡筒
の分解斜視図である。
レンズ鏡筒について説明するもので、沈胴状態での縦断
図である。
図である。
図である。
る図である。
る図である。
回転角θと、カム環95の移動量Lとの関係を表した図
である。
ム環95のフォーカスカム溝95bの嵌合状態を示した
図である。
タ回転角△θgと回転角θとの関係を示した図である。
明するフローチャートである。
ン「AF」の動作を説明するフローチャートである。
ォーカスリング93、カム環95の相対回転角θの関係
を示した図である。
のデフォーカス量とフォーカスレンズ位置の関係の一例
を示すグラフである。
チン「AF」のフローチャートである。
チン「AF」のフローチャートである。
C)、 16 EEPROM、 19 フィルム駆動部、 20 レンズ駆動部、 21 AFエンコーダ、 22 ズーム駆動部、 23 ズームエンコーダ、 24 AFセンサ、 25 測光部、 26 シャッタ駆動部、 27 絞り駆動部、 28 ファーストレリーズスイッチ(1RSW)、 29 セカンドレリーズスイッチ(2RSW)、 31 AFモータ、 32 ズームモータ。
Claims (3)
- 【請求項1】 撮影レンズの合焦位置からのずれ量及び
ずれ方向を求め、上記ずれ量及びずれ方向に基づいて撮
影レンズの駆動量及び駆動方向を求める測距手段と、 上記駆動量及び駆動方向に基づいて撮影レンズを駆動す
るレンズ駆動手段と、 前回の撮影レンズの駆動方向に対して、今回の駆動方向
が反転か否かを検出する反転検出手段と、 今回の撮影レンズの駆動方向が反転する場合には、記憶
したデータに基づきガタ量を出力するガタ量出力手段
と、 上記ガタ量出力手段の出力である上記ガタ量が適切か否
かを判定する判定手段と、 この判定手段が適切ではないと判定した場合には、上記
ガタ量を補正する補正手段と、 を具備することを特徴とする自動焦点調節装置。 - 【請求項2】 上記レンズ駆動手段は上記ガタ量出力手
段の出力するガタ量だけ上記撮影レンズの駆動を行い、
上記判定手段はその後の上記測距手段の検出ずれ量に基
づいて上記ガタ量が適切か否かを判定することを特徴と
する請求項1に記載の自動焦点調節装置。 - 【請求項3】 上記レンズ駆動手段は上記ガタ量出力手
段の出力するガタ量だけ上記撮影レンズの駆動を行い、
上記補正手段はその前後の上記測距手段の検出ずれ量に
基づいて上記ガタ量を補正することを特徴とする請求項
1に記載の自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7257698A JP4020481B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7257698A JP4020481B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11271594A true JPH11271594A (ja) | 1999-10-08 |
JP4020481B2 JP4020481B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=13493356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7257698A Expired - Fee Related JP4020481B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4020481B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009008914A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nikon Corp | レンズの駆動装置、レンズの焦点調節装置および撮像装置 |
JP2009047808A (ja) * | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Nikon Corp | 焦点調節装置、カメラ |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP7257698A patent/JP4020481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009008914A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nikon Corp | レンズの駆動装置、レンズの焦点調節装置および撮像装置 |
JP2009047808A (ja) * | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Nikon Corp | 焦点調節装置、カメラ |
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---|---|
JP4020481B2 (ja) | 2007-12-12 |
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