JPS6350648Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ズームレンズにおける自動合焦のた
めの結像位置パルス信号発生装置に関するもので
ある。

焦点検出装置の一つとして、例えば、CCD等
の固体撮像素子でなる一群の受光素子と、同じく
他の一群の受光素子とを配列した受光素子を用
い、一群の受光素子は撮影レンズの上半分を通過
した結像作用光線を、他の一群の受光素子は撮影
レンズの下半分を通過した結像作用光線を受光し
て、上記２群の受光素子を走査して得られる出力
分布の位相差を検出することによりデフオーカス
量を検出するようにしたものがあり、上記位相差
をなくする方向に撮影レンズ光学系を移動させて
自動合焦を行なうようにしたものがある。かかる
焦点検出装置に供される交換レンズは、結像位置
信号発生装置を有していて、上記焦点検出装置か
らの制御によつて撮影レンズ光学系が上記位相差
をなくす向きに単位量だけ移動させられるごとに
パルス信号を発するようになつている。

第５図及び第６図は、上記焦点検出装置の動作
を示したものであつて、焦点検出部においては、
第５図のようにCCDの出力からデフオーカス量
を演算し、次に、この演算結果が合焦許容量内で
あればモータ停止信号を発し、合焦許容量の範囲
外であれば、第６図のモータードラブ部に制御名
令を出すと共に、測距を繰り返えして行なうよう
になつている。第６図のモータードライブ部にお
いては、上記制御命令を受け取つてこの命令に従
いモータを制御し、距離調節レンズを移動させ
る。このレンズの移動に伴いレンズ位置信号が発
せられ、このレンズ位置信号のフイードバツクを
受けて停止指令位置の伴定を行なうようになつて
いる。

上記のように、距離調節レンズ位置信号を発し
てこれによつて停止指令位置の判定を行なうよう
にした理由は、デフオーカス量の演算までにある
程度の時間を必要とし、常時デフオーカス信号を
出すことができないことと、レンズを常に一定速
度で移動させることができれば時間の制御によつ
て合焦位置に停止させることができるのである
が、レンズの移動速度は大きく変動するため、時
間の制御による合焦もできないことによるもので
ある。そこで、位置信号発生手段を設け、モータ
ードライブ回路にフイードバツクさせ、合焦動作
を繰り返えし行なわせるようになつているのであ
る。

しかるに、上記の如き焦点検出装置を有するカ
メラに供される従来の交換レンズの結像位置信号
発生装置は、ズームレンズであるか定焦点レンズ
であるかに拘らず、結像位置の単位変化量、即
ち、距離調節レンズの単位変化量に対して発せら
れるパルス信号数が同じになるように設定されて
いる。従つて、上記の如き焦点検出装置を有する
カメラにズームレンズを装置した場合、ズーミン
グによつて、同一被写体距離に対する距離調節レ
ンズの移動量と結像位置の移動量の比が変化する
に拘らず、距離調節レンズの単位移動量に対する
パルス信号数は同じであるから、長焦点がわでは
合焦精度が悪化すると共に、短焦点側では合焦ま
での所要時間が長くなるという不具合があつた。

本考案の目的は、ズーミングの全範囲にわたつ
て所定の合焦精度が得られるようにすると共に、
合焦に要する時間を単縮できるようにしたズーム
レンズの結像位置パルス信号発生装置を提供する
ことにある。

以下、図示の実施例を参照しながら本考案を説
明する。

第１図において、L₁は距離調節レンズ、L₂は
変倍レンズ、L₃は補正レンズ、L₄はマスターレ
ンズであつて、この光学系は４群ズームを構成し
ている。いま、レンズL₁の焦点距離をF₁、レン
ズL₁の主点とレンズ群L₂，L₃，L₄が合成された
ものの主点との距離をＤ、バツクフオーカスを
BFとすると、そのときの距離調節レンズL₁の移
動量△ＤとバツクフオーカスBFの移動量△BFと
の関係は、 △BF／△Ｄ＝−（F₂／F₁＋F₂−Ｄ）² ……(1) となる。そして、変倍レンズL₂の移動量を検出
することによりレンズL₂，L₃，L₄の合成焦点距
離F₂及びこれらのレンズが合成されたものの主
点位置を演算することができるし、距離調節レン
ズL₁の移動量を検出することにより、変倍レン
ズL₂の移動量の検出と併せて主点間距離Ｄを演
算することができ、さらにレンズL₁の焦点距離
は既知であるから、ここにおいて(1)式の右辺が決
定されることになる。即ち、これは距離調節レン
ズL₁の移動量と変倍レンズL₂の移動量とを検出
すれば、そのときの距離調節レンズL₁の移動量
△Ｄに対するバツクフオーカスの移動量△BFを
求めることができることを意味する。そこで、第
１図の実施例では、距離調節レンズL₁に距離調
節レンズ移動量検出手段１が設けられていてレン
ズL₁の単位移動量ごとにパルス信号を発するよ
うになつており、また、変倍レンズL₂に変倍レ
ンズ移動量検出手段２が設けられていてレンズ
L₂の単位移動量ごとにデジタル信号を発するよ
うになつている。距離調節レンズ移動量検出手段
１及び変倍レンズ移動量検出手段２は、例えばロ
ータリーエンコーダでなり、ロータリーエンコー
ダの回転に伴つてパルス信号を発し、これを演算
回路３に加えるようになつている。演算回路３
は、距離調節レンズ移動量検出手段１及び変倍レ
ンズ移動量検出手段２からの信号に基づいて、距
離調節レンズL₁の移動量△Ｄに対するバツクフ
オーカスの移動量△BFの関係、即ち、△BF／△
Ｄを求めてこれを出力するようになつている。

演算回路３の構成は、例えば第２図に示されて
いるように、可変分周器４と、デコーダ５と、ズ
ーミングの方向によつてオンになるスイツチ６，
７とを有してなり、可変分周器４は距離調節レン
ズ移動量検出手段１からのパルス信号ａをデコー
ダ５からの制御信号によつて分周し、この分周出
力信号ｂを結像位置パルス信号として自動焦点制
御部に加えるようになつている。一方、デコーダ
５は、アツプダウンカウンタと考えてよく、変倍
レンズL₂が望遠がわから広角がわに向つて移動
するときはスイツチ６がオンになつてデコーダ５
が減算され、逆に変倍レンズL₂が広角がわから
望遠がわに向つて移動するときはスイツチ７がオ
ンになつてデコーダ５が加算され、このデコーダ
５の出力に応じて可変分周器４の分周比が決定さ
れるようになつている。

第３図は上記可変分周器４の動作例を示すもの
であつて、変倍レンズが広角がわにあるときは可
変分周器４の分周比が３、変倍レンズが中間部に
あるときは可変分周器４の分周比が２、変倍レン
ズが望遠がわにあるときは可変分周器４の分周比
が１になるように設定されており、従つて、被写
体距離を一定とすると、広角がわでは可変分周器
４から出力されるパルス信号は望遠がわに比べて
粗になるようになつている。これは一定の被写体
距離に対して、変倍レンズが望遠がわにある方が
距離調節レンズの単位移動量△Ｄに対するバツク
フオーカスの移動量△BFの割合い、即ち△BF／
△Ｄが大きいことを意味する。そこで、自動焦点
制御部では、可変分周器４から送られてくる△
BF／△Ｄに相当する信号が大きいときは、距離
調節レンズL₁の移動量を密に制御し、△BF／△
Ｄが小さいときはレンズL₁の移動量を粗に制御
する。こうすることにより、高度の合焦精度が要
求される望遠がわにあるときは、それ相応にレン
ズL₁の移動量が密に制御されて高度の合焦精度
が得られるし、あまり高度の合焦精度が要求され
ない広角がわでは大まかな合焦が行なわれる代り
に迅速な合焦が行なわれることになる。

第４図は、第３図のような動作を行なわせる場
合のフローを示すものであつて、「Ｚ」はズーミ
ングによつて変化するデジタル信号により１から
３の値をとる。

このように、本考案によれば、距離調節レンズ
の移動量検出信号と変倍レンズの移動量検出信号
とを可変分周器により演算して結像位置信号を出
力し、これに基づいて合焦を行なうようにしたか
ら、高度の合焦精度が要求される場合には精密な
合焦動作が行なわれ、また、高度の合焦動作が要
求されない場合は大まかな合焦動作が行なわれる
代りに迅速な合焦動作が行なわれ、もつて、情況
に適した動作が行なわれるという効果を奏する。
即ち、ズームレンズが望遠がわにあるか広角がわ
にあるかによつて、その特性に応じ適した精度
で、かつ、時間的にも無駄のない合焦動作を行な
わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す光学配置及び信
号系統図、第２図は同上実施例中の演算回路の具
体例を示すブロツク線図、第３図は同上演算回路
の動作例を示すタイミングチヤート、第４図は同
上演算回路の動作を示すフローチヤート、第５図
は一般的な焦点検出装置の動作例を示すフローチ
ヤート、第６図は同上焦点検出装置と組み合わせ
て用いられるモータ駆動部の動作例を示すフロー
チヤートである。 L₁……距離調節レンズ、L₂……変倍レンズ、
L₃……補正レンズ、L₄……マスターレンズ、１
……距離調節レンズ移動量検出手段、２……変倍
レンズ移動量検出手段、３……演算回路、４……
可変分周器、５……デコーダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 受光素子からのデフオーカス信号とレンズの結
   像位置信号に基づき自動的に焦点調節が行なわれ
   るズームレンズにおいて、距離調節レンズの移動
   量を検出してパルス信号を発生する距離調節レン
   ズ移動量検出手段と、変倍レンズの移動量を検出
   してデジタル信号を発生する変倍レンズ移動量検
   出手段と、距離調節レンズ移動量検出手段からの
   信号を入力とする可変分周器と、変倍レンズ移動
   量検出手段からの信号を入力とし、上記可変分周
   器にその制御信号を加えるデコーダとを有してな
   り、上記可変分周器の出力を結像位置信号として
   自動焦点制御部に加えることを特徴とする結像位
   置パルス信号発生装置。