JPH07113697B2 - Zoom lens focusing device - Google Patents
Zoom lens focusing deviceInfo
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- JPH07113697B2 JPH07113697B2 JP23054186A JP23054186A JPH07113697B2 JP H07113697 B2 JPH07113697 B2 JP H07113697B2 JP 23054186 A JP23054186 A JP 23054186A JP 23054186 A JP23054186 A JP 23054186A JP H07113697 B2 JPH07113697 B2 JP H07113697B2
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Landscapes
- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、カメラ等のズームレンズの合焦点装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a focusing device for a zoom lens such as a camera.
(従来の技術) マスターレンズ部における可動レンズの移動で焦点調節
を行なうズームレンズでは、被写体距離が一定でもズー
ムレンズ部で倍率を変えると、マスターレンズ部の焦点
位置が移動する。そのため、この焦点位置を常に一定に
するには、焦点距離を算出し、マスターレンズ部の可動
レンズ位置を自動的に補正する必要がある。この方法と
しては、たとえば、特開昭57−186872号公報、特開昭52
−114321号公報等に示されるように、焦点距離と被写体
距離とにより左右されるマスターレンズ部の可動レンズ
の位置情報を計算式あるいは表として内蔵する移動範囲
計算回路を設け、焦点距離を検出してマスターレンズ部
の可動レンズの位置を補正するようにしている。そし
て、一般に、位置情報を計算式あるいは表として保持さ
れるにはデジタル回路を用いている。(Prior Art) In a zoom lens that performs focus adjustment by moving a movable lens in a master lens unit, the focus position of the master lens unit moves when the magnification is changed in the zoom lens unit even if the subject distance is constant. Therefore, in order to keep the focal position constant, it is necessary to calculate the focal length and automatically correct the movable lens position of the master lens unit. Examples of this method include JP-A-57-186872 and JP-A-52
As shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 114321 or the like, a moving range calculation circuit that incorporates the positional information of the movable lens of the master lens unit that depends on the focal length and the subject distance as a calculation formula or a table is provided to detect the focal length. The position of the movable lens of the master lens unit is corrected by using this. A digital circuit is generally used to hold the position information as a calculation formula or a table.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、デジタル回路を用いる場合は、アナログ
−デジタル変換回路およびデジタル−アナログ変換回路
の分解能力が制御の精密度を左右する。そこで、分解能
力を上げれば変換回路が複雑になり、反対に分解能力を
下げれば連続的な制御ができず、見苦しい画像となる。
一般に、自動焦点調節状態では、焦点距離や絞り情報が
サーボループに入っていて全体として焦点調節が行なわ
れているので、見苦しい画像となることは少ないが、特
に手動焦点調節の場合は、他の補正手段が入っていない
ので見苦しい画像となる傾向が著しい。また、変換回路
は安定度が悪く、回路を簡略化できない。(Problems to be Solved by the Invention) However, when a digital circuit is used, the resolution of the analog-digital conversion circuit and the digital-analog conversion circuit affects the precision of control. Therefore, if the resolution is increased, the conversion circuit becomes complicated. Conversely, if the resolution is decreased, continuous control cannot be performed, resulting in an unsightly image.
Generally, in the automatic focus adjustment state, the focus distance and aperture information are contained in the servo loop and the focus adjustment is performed as a whole, so the image is not unsightly. Since no correction means is included, the image tends to be unsightly. Moreover, the stability of the conversion circuit is poor and the circuit cannot be simplified.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡素で正
確なズームレンズの合焦点装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a simple and accurate focusing device for a zoom lens.
(問題点を解決するための手段) 本発明のズームレンズの合焦点装置は、回動により可動
レンズを進退するカム機構Cおよびこのカム機構Cを回
動するズーム環14を有し上記カム機構Cを上記ズーム環
14の回転角が焦点距離の対数関数になるように形成した
ズームレンズ部Aと、可動レンズを進退する駆動部23を
有するマスターレンズ部Bと、被写体距離情報に対応し
て印加電圧が変化する充放電回路70と、上記ズーム環14
の位置に対応して変化するサンプリングパルスを出力す
るサンプルパルス発生回路60と、上記サンプリングパル
スで上記充放電回路70の出力を保持しその出力により上
記マスターレンズ部Bの駆動部23を制御するサンプルホ
ールド回路78とを備えたものである。(Means for Solving Problems) A focusing device for a zoom lens according to the present invention has a cam mechanism C for advancing and retracting a movable lens by rotation and a zoom ring 14 for rotating the cam mechanism C. C is the zoom ring
The zoom lens unit A formed so that the rotation angle of 14 is a logarithmic function of the focal length, the master lens unit B having the drive unit 23 that moves the movable lens forward and backward, and the applied voltage changes according to the subject distance information. Charge / discharge circuit 70 and the zoom ring 14
A sample pulse generating circuit 60 that outputs a sampling pulse that changes according to the position of the sample pulse, and a sample that holds the output of the charging / discharging circuit 70 by the sampling pulse and controls the driving unit 23 of the master lens unit B by the output. And a hold circuit 78.
(作用) 本発明は、ズーム環14を回動してカム機構Cを回動し、
そのカム機構Cによりズームレンズ部Aの可動レンズを
進退させる。このとき、カム機構Cによってズームレン
ズ部Aの焦点距離の対数関数にズーム環14が目盛られて
いるので、ズームレンズ部Aの可動レンズはズーム環14
の回動に対して対数関数で進退する。そしてこのズーム
レンズ部Aの可動レンズの進退とともにズーム環14の位
置が検出され、このズーム環14の位置に対応してサンプ
ルパルス発生回路60はパルスを出力し、被写体距離情報
に対応して印加電圧が変化する充放電回路70の放電によ
り変化した出力を保持し、この出力で駆動部23を駆動
し、マスターレンズ部Bの可動レンズを駆動して焦点距
離を合わせるものである。(Operation) The present invention rotates the zoom ring 14 to rotate the cam mechanism C,
The cam mechanism C advances and retracts the movable lens of the zoom lens unit A. At this time, since the zoom ring 14 is graduated by the cam mechanism C in the logarithmic function of the focal length of the zoom lens unit A, the movable lens of the zoom lens unit A is the zoom ring 14.
It reciprocates with a logarithmic function for the rotation of. Then, the position of the zoom ring 14 is detected as the movable lens of the zoom lens unit A moves back and forth, and the sample pulse generating circuit 60 outputs a pulse corresponding to the position of the zoom ring 14 and applies the pulse corresponding to the subject distance information. The output changed by the discharge of the charging / discharging circuit 70 in which the voltage changes is held, and the drive unit 23 is driven by this output to drive the movable lens of the master lens unit B to adjust the focal length.
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図において、1は円筒状の基筒で、この基筒1の後
部にカメラ本体にアダプタ等を介して接続する支持部2
が設けられているとともに、基筒1の前部に円筒状の固
定筒3を介して円筒状の鏡筒本体4が取付けられてい
る。この鏡筒本体4内の前部に第1群レンズ枠5を介し
て第1、第2、第3レンズL1,L2,L3からなる第1群レン
ズが設けられているとともに、鏡筒本体4内に第2群レ
ンズ枠6を介して第4、第5、第6レンズL4,L5,L6から
なるバリエータとしての第2群レンズ、および、第3群
レンズ枠7を介して第7レンズL7からなるコンペンセー
タとしての第3群レンズがそれぞれ軸方向進退可能に設
けられている。すなわち、上記第2群レンズ枠6および
第3群レンズ枠7は鏡筒本体4内の上下部に平行に設け
た複数本のガイド軸8に進退自在に支持されているとと
もに、第2群レンズ枠6および第3群レンズ枠7の上部
に係合子9,10が突設され、この各係合子9,10が上記鏡筒
本体4内に同心的に回動自在に設けた円筒状のカム筒11
の各カム溝11a,11bに係合され、このカム筒11の上部に
鏡筒本体4の周方向の開口溝12から突出した係合子13が
突設され、上記カム筒11とカム溝11a,11bでカム機構C
を構成している。また、上記鏡筒本体4の後方外周部に
円筒状のズーム環14が同心的に回動自在に設けられ、こ
のズーム環14の内側に上記カム筒11の係合子13が係合さ
れているとともに、ズーム環14の外側にズームレバー15
が設けられ、かつ、上記ズーム環14の後部に上記固定筒
3の外周に臨ませた円筒状の可動筒16が一体に設けられ
ている。In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a cylindrical base cylinder, and a support portion 2 connected to the rear portion of the base cylinder 1 to the camera body via an adapter or the like.
And a cylindrical lens barrel main body 4 is attached to the front portion of the base cylinder 1 via a cylindrical fixed cylinder 3. A first group lens including first, second, and third lenses L 1 , L 2 , and L 3 is provided in the front part of the lens barrel body 4 via a first group lens frame 5, and a mirror is provided. A second lens group, which is a variator composed of fourth , fifth , and sixth lenses L 4 , L 5 , and L 6 , and a third lens group frame 7 are provided in the cylinder body 4 via a second lens group frame 6. The third lens group as a compensator composed of the seventh lens L 7 is provided so as to be movable back and forth in the axial direction. That is, the second lens group frame 6 and the third lens group frame 7 are movably supported by a plurality of guide shafts 8 provided in parallel in the upper and lower parts of the lens barrel main body 4, and the second lens group lens Engaging elements 9 and 10 project from the upper portions of the frame 6 and the third lens group frame 7, and the engaging elements 9 and 10 are cylindrical cams concentrically and rotatably provided in the lens barrel body 4. Tube 11
Engaging with the cam grooves 11a, 11b, and an engaging member 13 projecting from an opening groove 12 in the circumferential direction of the lens barrel main body 4 is provided on the upper part of the cam cylinder 11 so as to project from the cam cylinder 11 and the cam grooves 11a, 11b. Cam mechanism C with 11b
Are configured. Further, a cylindrical zoom ring 14 is concentrically and rotatably provided on the rear outer peripheral portion of the lens barrel body 4, and an engaging element 13 of the cam barrel 11 is engaged inside the zoom ring 14. Together with the zoom lever 15 on the outside of the zoom ring 14.
Is provided, and a cylindrical movable cylinder 16 facing the outer periphery of the fixed cylinder 3 is integrally provided at the rear part of the zoom ring 14.
そして、上記カム溝11a,11bはズーム環14の回転角が焦
点距離を対数関数、すなわち、θを回転角、fは焦点距
離、F,Gを定数とすれば、θ=F logf−Gになるように
形成されている。In the cam grooves 11a and 11b, the rotation angle of the zoom ring 14 is a logarithmic function of the focal length, that is, θ is a rotation angle, f is a focal length, and F and G are constants, θ = F logf−G Is formed.
そして、ズームレバー15によりズーム環14を回動する
と、これと係合している係合子13を介してカム筒11が回
動し、そのカム溝11a,11bと係合した係合子9,10を介し
て第2群レンズ枠6および第3群レンズ枠7がガイド軸
8に沿って軸方向に進退し、可動レンズとしての第2群
および第3群のレンズL4〜L7を進退するようになってい
る。When the zoom ring 15 is rotated by the zoom lever 15, the cam barrel 11 is rotated via the engaging element 13 engaged with the zoom ring 14, and the engaging elements 9 and 10 engaged with the cam grooves 11a and 11b. The second group lens frame 6 and the third group lens frame 7 advance and retreat in the axial direction along the guide shaft 8 via the, and advance and retract the second and third group lenses L 4 to L 7 as movable lenses. It is like this.
また、上記鏡筒本体4内の後部に第4群レンズ枠17を介
して、第8、第9レンズL8,L9からなる第4群レンズが
設けられている。Further, a fourth lens group including the eighth and ninth lenses L 8 and L 9 is provided at the rear part of the lens barrel body 4 via a fourth lens group frame 17.
上記基筒1内の前部に第5群レンズ枠18を介して第10、
第11、第12レンズL10,L11,L12からなる第5群レンズが
設けられ、かつ、上記第5群レンズ枠18の後部に円筒状
の固定筒19が一体的に設けられている。また、上記基筒
1内に第6群レンズ枠20を介して第13、第14レンズL13,
L13からなる第6群レンズが軸方向進退可能に設けられ
ている。すなわち、第6群レンズ枠20は上記基筒1内に
設けたガイド軸21に進退自在に支持されているととも
に、第6群レンズ枠20の上部に作動部22が突設され、こ
の作動部22が上記基筒1内に設けた駆動部としてのリニ
アモータ23の駆動軸24に連結され、かつ、上記第6群レ
ンズ枠20の前部に上記固定筒19内に臨ませた可動筒25が
一体に設けられている。In the front part of the base cylinder 1 through the fifth group lens frame 18, the tenth,
A fifth group lens including the eleventh and twelfth lenses L 10 , L 11 , and L 12 is provided, and a cylindrical fixed barrel 19 is integrally provided at the rear portion of the fifth group lens frame 18. . In addition, the 13th and 14th lenses L 13 and
A sixth lens group consisting of L 13 is provided so as to be movable back and forth in the axial direction. That is, the sixth group lens frame 20 is supported by a guide shaft 21 provided in the base cylinder 1 so as to be able to move forward and backward, and an operating portion 22 is projectingly provided above the sixth group lens frame 20. A movable cylinder 25 is connected to a drive shaft 24 of a linear motor 23 serving as a drive unit provided in the base cylinder 1, and the front part of the sixth group lens frame 20 faces the fixed cylinder 19. Are provided integrally.
そして、リニアモータ23を駆動してその駆動軸24を進退
し、作動部22を介して第6群レンズ枠20をガイド軸21に
沿って軸方向に進退し、可動レンズとしての第6群レン
ズL13,L14を進退するようになっている。Then, the linear motor 23 is driven to advance / retreat the drive shaft 24 thereof, and the sixth lens group frame 20 is axially advanced / retreated along the guide shaft 21 via the actuating portion 22 to form a sixth lens group as a movable lens. It is designed to move back and forth between L 13 and L 14 .
そして、上記第1〜第9レンズL1〜L9によりズームレン
ズ部Aを構成し、第10〜第14レンズL10〜L14によりマス
ターレンズ部Bを構成している。Then, above the zoom lens unit A by the first to ninth lens L 1 ~L 9, constitutes a master lens section B by tenth to fourteenth lens L 10 ~L 14.
また、上記基筒1とズーム環14との間にズーム環位置検
出装置31が設けられているとともに、上記基筒1の固定
筒19と第6群レンズ枠20の間にマスターレンズ位置検出
装置32が設けられている。Further, a zoom ring position detecting device 31 is provided between the base barrel 1 and the zoom ring 14, and a master lens position detecting device is provided between the fixed barrel 19 of the base barrel 1 and the sixth lens group frame 20. 32 are provided.
上記ズーム環位置検出装置31は、第2図および第3図に
示すように、上記基筒1の前部における固定筒3の外周
の円周方向に半円弧状の一対の電極33,34が互いに隣接
して絶縁状態で取付けられているとともに、上記ズーム
環14の後部における可動筒16の内周の円周方向にズーム
環14の回動量以上の長さを有するほぼ半円弧状の電極35
が取付けられ、上記固定筒3の電極33,34と可動筒16の
電極35とは少許の間隙を介して対設して、2個の可変コ
ンデンサ36,37を構成している。As shown in FIGS. 2 and 3, the zoom ring position detecting device 31 includes a pair of semicircular arc-shaped electrodes 33 and 34 in the circumferential direction of the outer periphery of the fixed cylinder 3 in the front part of the base cylinder 1. Electrodes 35 which are mounted adjacent to each other in an insulating state and which have a length equal to or greater than the amount of rotation of the zoom ring 14 in the circumferential direction of the inner periphery of the movable barrel 16 at the rear portion of the zoom ring 14 are substantially semi-circular.
The electrodes 33 and 34 of the fixed cylinder 3 and the electrode 35 of the movable cylinder 16 are opposed to each other with a small gap therebetween to form two variable capacitors 36 and 37.
上記マスターレンズ位置検出装置32は、第2図および第
4図に示すように、上記基筒1内の前部における固定筒
19の内周の軸方向に円筒状の一対の電極38,38が互いに
隣接して絶縁状態で取付けられているとともに、上記第
6群レンズ枠20の前部における可動筒25の外周に第6群
レンズ枠20の移動量以上の幅を有する円筒状の電極40が
取付けられ、上記固定筒19の電極38,39と可動筒25の電
極40とは少許の間隙を介して対設して、2個の可変コン
デンサ41,42を構成している。As shown in FIGS. 2 and 4, the master lens position detecting device 32 includes a fixed cylinder in the front part of the base cylinder 1.
A pair of cylindrical electrodes 38, 38 are attached to each other in the axial direction of the inner circumference of 19 so as to be adjacent to each other in an insulated state, and a sixth electrode is provided on the outer circumference of the movable cylinder 25 in the front part of the sixth group lens frame 20. A cylindrical electrode 40 having a width equal to or larger than the movement amount of the group lens frame 20 is attached, and the electrodes 38 and 39 of the fixed cylinder 19 and the electrode 40 of the movable cylinder 25 are opposed to each other with a small clearance, Two variable capacitors 41 and 42 are configured.
また、第1図において、51は反対極性の方形波φ1,φ2
と三角波φ3およびタイミングパルスφ4を発生させる
基準信号発生回路で、この基準信号発生回路51の方形波
φ1の出力端は抵抗52を介して上記ズーム環位置検出装
置31の内側の一方の電極33に、方形波φ2の出力端は抵
抗53を介して上記ズーム環位置検出装置31の内側の他方
の電極34に、三角波φ3の出力端は電極33と電極34の間
に抵抗54,55を介して接続されている。また、上記ズー
ム環位置検出装置31の外側の電極35にサンプルパルス発
生回路60が接続されている。このサンプルパルス発生回
路60は、アンプ61の出力端からコンデンサ62を介してオ
ペアンプ63からなるゼロクロスコンパレータの正転入力
端に接続され、このオペアンプ63の反転入力端はアース
されているとともに、出力端は単安定マルチバイブレー
タ64に接続されている。In FIG. 1, 51 is a square wave of opposite polarity φ 1 , φ 2
And a reference signal generating circuit for generating a triangular wave φ 3 and a timing pulse φ 4. The square wave φ 1 output end of the reference signal generating circuit 51 is connected to one of the inside of the zoom ring position detecting device 31 via a resistor 52. The output end of the square wave φ 2 is applied to the electrode 33 via the resistor 53 to the other electrode 34 inside the zoom ring position detection device 31, and the output end of the triangular wave φ 3 is applied to the electrode 54 between the electrode 33 and the resistor 54. , 55 are connected. Further, a sample pulse generating circuit 60 is connected to the electrode 35 outside the zoom ring position detecting device 31. This sample pulse generation circuit 60 is connected from the output end of the amplifier 61 to the non-inversion input end of a zero-cross comparator composed of an operational amplifier 63 via a capacitor 62. The inverting input end of this operational amplifier 63 is grounded and Is connected to a monostable multivibrator 64.
66は距離設定手段67により可変される可変電圧源で、こ
の可変電圧源66は充放電回路70に接続されている。この
充放電回路70は、スイッチ71を介して並列に接続され一
端が接地されているコンデンサ72および抵抗73からな
り、上記スイッチ71には上記基準信号発生回路51のタイ
ミングパルスφ4の出力端が接続され、スイッチ71はタ
イミングパルスφ4で閉成される。この充放電回路70は
サンプルホールド回路75に接続されている。このサンプ
ルホールド回路75は、スイッチ76に一端がアースされた
ホールド用のコンデンサ77およびオペアンプ78の正転入
力端が接続され、このオペアンプ78の出力端と反転入力
端が接続されたボルテージホロワからなり、上記スイッ
チ76に上記サンプルパルス発生回路60が接続され、スイ
ッチ76はサンプルパルスで閉成される。Reference numeral 66 is a variable voltage source that is changed by the distance setting means 67, and this variable voltage source 66 is connected to the charging / discharging circuit 70. The charge / discharge circuit 70 is composed of a capacitor 72 and a resistor 73 which are connected in parallel via a switch 71 and have one end grounded. The switch 71 has an output end for the timing pulse φ 4 of the reference signal generation circuit 51. Connected, switch 71 is closed with timing pulse φ 4 . The charge / discharge circuit 70 is connected to the sample hold circuit 75. This sample-hold circuit 75 is connected to a switch capacitor 76, which is connected to the holding capacitor 77 whose one end is grounded, and the non-inverting input terminal of an operational amplifier 78, and which is connected to the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 78 by a voltage follower. The sample pulse generating circuit 60 is connected to the switch 76, and the switch 76 is closed by the sample pulse.
そして、このサンプルホールド回路75は、レンズ駆動回
路81に接続されている。このレンズ駆動回路81は、上記
マスターレンズ部Bを駆動する駆動部23にオペアンプ82
の出力端が接続され、このオペアンプ82の反転入力側
に、上記マスターレンズ位置検出装置32を含み、マスタ
ーレンズ部Bの位置を電圧に対応させて出力するセンサ
ー83が接続されている。そして、このレンズ駆動回路81
はサンプルホールド回路75と、マスターレンズ位置検出
装置32との電圧が等しくなるまで進退するサーボ系を構
成する。The sample hold circuit 75 is connected to the lens drive circuit 81. The lens drive circuit 81 includes an operational amplifier 82 for the drive unit 23 that drives the master lens unit B.
To the inverting input side of the operational amplifier 82, the sensor 83 that includes the master lens position detecting device 32 and outputs the position of the master lens unit B corresponding to the voltage is connected. And this lens drive circuit 81
Constitutes a servo system that advances and retracts until the voltages of the sample hold circuit 75 and the master lens position detecting device 32 become equal.
つぎに、作動を第5図を参照しつつ説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.
被写体の影像は、第1群〜第6群の各レンズL1〜L14を
経てカメラ本体のフィルム(撮像面)上に結像される。The image of the subject is formed on the film (imaging surface) of the camera body through the lenses L 1 to L 14 of the first group to the sixth group.
撮像にあたっては、まず、ズーム環14を回動して第2群
および第3群レンズを進退し、ズームレンズ部Aの可動
レンズである第4、第5、第6および第7レンズL4,L5,
L6,L7を進退して倍率を変える。この際、ズーム環位置
検出装置31が作動する。すなわち、ズームレンズが標準
焦点距離Sすなわち変位の中心位置にある場合は、ズー
ム環14の可動筒16の電極35に対する固定筒3の一対の電
極33,34の対向面積がそれぞれ等しく、一対の可変コン
デンサ36,37の静電容量がそれぞれ等しい。そして、ズ
ーム環14の可動筒16とともに電極35を回動させることに
より固定筒3の一対の電極33,34の対向面積がそれぞれ
変化し、たとえば、望遠焦点距離Tとして前の状態より
大きな倍率にするようにすると、一方の可変コンデンサ
36の静電容量が増加するとともに、他方の可変コンデン
サ37の静電容量が減少し、反対に、広角焦点距離Wとし
て前の状態より小さな倍率にするようにすると、一方の
可変コンデンサ36の静電容量が減少するとともに、他方
の可変コンデンサ37の静電容量が増加し、このように、
第2群、第3群レンズの変位に連動して一対の可変コン
デンサ36,37の静電容量が変化し、これを第2、第3群
レンズの位置として出力する。そして、ズームレンズの
倍率を変化させるためズーム環14を回動して第2、第3
群レンズを移動すると、ズーム環位置検出装置31によ
り、移動した位置を出力する。In imaging, first, the zoom ring 14 is rotated to move the second and third lens groups forward and backward, and the fourth, fifth, sixth and seventh lenses L 4 , which are movable lenses of the zoom lens unit A. L 5 ,
Change L 6 and L 7 back and forth to change the magnification. At this time, the zoom ring position detection device 31 operates. That is, when the zoom lens is at the standard focal length S, that is, the center position of the displacement, the facing areas of the pair of electrodes 33 and 34 of the fixed barrel 3 with respect to the electrode 35 of the movable barrel 16 of the zoom ring 14 are equal to each other, and the pair of variable The capacitors 36 and 37 have the same capacitance. Then, by rotating the electrode 35 together with the movable barrel 16 of the zoom ring 14, the facing areas of the pair of electrodes 33, 34 of the fixed barrel 3 are changed, and for example, the telephoto focal length T is set to a larger magnification than in the previous state. So that one of the variable capacitors
As the capacitance of 36 increases, the capacitance of the other variable capacitor 37 decreases, and conversely, if the wide-angle focal length W is set to a smaller magnification than in the previous state, the static capacitance of one variable capacitor 36 will decrease. As the capacitance decreases, the capacitance of the other variable capacitor 37 increases, thus
The capacitances of the pair of variable capacitors 36 and 37 change in association with the displacements of the second and third lens groups, and this is output as the positions of the second and third lens groups. Then, in order to change the magnification of the zoom lens, the zoom ring 14 is rotated to rotate the second and third zoom rings.
When the group lens is moved, the zoom ring position detection device 31 outputs the moved position.
このとき、基準信号発生回路51により一方の電極33へは
方形波φ1と三角波φ3の合成波φ1+φ3が加えら
れ、他方の電極34へは方形波φ2と三角波φ3の合成波
φ2+φ3が加えられる。ズームレンズが標準焦点距離
Sにある場合はコンデンサ36とコンデンサ37の容量が等
しく、一方の電極35へは不平衡分の方形波φ1と方形波
φ2が打消し合い、三角波φ3成分のみが現われる。そ
して、サンプルパルス発生回路60のコンパレータ63では
三角波φ3の電圧が0V以上のときは正転出力し、0V以下
のときは反転出力し、単安定マルチバイブレータ64は、
コンパレータ63の出力が正転出力から反転出力に変化す
るとき、または、反転出力から正転出力に変化するとき
にサンプルパルスPSを出力する。At this time, the reference signal generation circuit 51 applies a combined wave φ 1 + φ 3 of the square wave φ 1 and the triangular wave φ 3 to one electrode 33, and combines the square wave φ 2 and the triangular wave φ 3 to the other electrode 34. The wave φ 2 + φ 3 is added. When the zoom lens is at the standard focal length S, the capacitors 36 and 37 have the same capacitance, and the unbalanced square wave φ 1 and square wave φ 2 cancel each other on one electrode 35, and only the triangular wave φ 3 component is present. Appears. Then, the comparator 63 of the sample pulse generation circuit 60 outputs normal rotation when the voltage of the triangular wave φ 3 is 0 V or more, and outputs reverse rotation when the voltage of 0 V or less, and the monostable multivibrator 64
The sample pulse P S is output when the output of the comparator 63 changes from the normal output to the inverted output, or when the inverted output changes to the normal output.
また、ズームレンズが望遠焦点距離Tにある場合は、コ
ンデンサ36の対向面積が増加するのに対しコンデンサ37
の対向面積が減少するのでコンデンサ36の容量がコンデ
ンサ37の容量より大きくなり、電極35に現われてコンパ
レータ63に入力される電圧は三角波φ3に方形波φ1の
影響が強く現われたものとなり、電圧が0Vと交差し、コ
ンパレータ63が正転出力に、または反転出力から正転出
力に変化する時期が標準焦点距離Sの場合より早まり、
単安定マルチバイブレータ64からサンプリングパルスPT
が出力される時期が早くなる。Also, when the zoom lens is at the telephoto focal length T, the facing area of the condenser 36 increases, whereas the condenser 37
Since the area facing each other decreases, the capacity of the capacitor 36 becomes larger than the capacity of the capacitor 37, and the voltage appearing on the electrode 35 and input to the comparator 63 is the triangular wave φ 3 strongly influenced by the square wave φ 1 . When the voltage crosses 0V and the comparator 63 changes to the normal output or from the inverted output to the normal output earlier than when the standard focal length S is set,
Sampling pulse P T from monostable multivibrator 64
Will be output earlier.
反対にズームレンズを広角焦点距離Wにした場合は、コ
ンデンサ36の対向面積が減少するのに対し、コンデンサ
37の対向面積が増加するので、コンデンサ36の容量はコ
ンデンサ37の容量より小さくなり、電極35に現われてコ
ンパレータ63に入力される電圧は三角波φ3に方形波φ
2の影響が強く現われたものとなり、電圧が0Vと交差
し、コンパレータ63が正転出力から反転出力に、または
反転出力から正転出力に変化する時期が標準焦点距離S
の場合より遅れ、単安定マルチバイブレータ63からサン
プリングパルスPWが出力される時期が遅くなる。On the contrary, when the zoom lens has a wide-angle focal length W, the facing area of the condenser 36 decreases,
Since the facing area of 37 increases, the capacitance of the capacitor 36 becomes smaller than the capacitance of the capacitor 37, and the voltage appearing at the electrode 35 and input to the comparator 63 becomes a triangular wave φ 3 and a square wave φ 3.
The influence of 2 becomes strong, the voltage crosses 0V, and the time when the comparator 63 changes from the normal output to the inverted output or from the inverted output to the normal output is the standard focal length S.
In the case of, the timing when the sampling pulse P W is output from the monostable multivibrator 63 is delayed.
そして、上記装置を操作する場合は、まず、距離設定手
段67で所望の位置に距離を設定し、可変電圧源66を距離
に対応した電圧値とする。Then, when operating the above device, first, the distance setting means 67 sets the distance to a desired position, and the variable voltage source 66 is set to a voltage value corresponding to the distance.
そして基準信号発生回路51のタイミングパルスφ4が出
力される毎に充放電回路70のスイッチ71が閉成され、コ
ンデンサ72を充電し、スイッチ71が開放されると、第6
図に示すように、コンデンサ72に充電された電荷はコン
デンサ72および抵抗73からなるRC回路で放電し、電圧は
指数関数で減少する。また、サンプルホール回路75では
サンプルパルス発生回路60からのサンプルパルスによっ
てスイッチ76が閉成し、コンデンサ72の第7図に示すそ
の時点の電圧をホールド用コンデンサ77で保持し、ボル
テージホロワ回路を構成するオペアンプ78の出力端から
同電圧を出力し、オペアンプ82の正転入力端に入力す
る。Then, each time the timing pulse φ 4 of the reference signal generating circuit 51 is output, the switch 71 of the charging / discharging circuit 70 is closed, the capacitor 72 is charged, and the switch 71 is opened.
As shown in the figure, the electric charge charged in the capacitor 72 is discharged by the RC circuit including the capacitor 72 and the resistor 73, and the voltage decreases exponentially. Further, in the sample hall circuit 75, the switch 76 is closed by the sample pulse from the sample pulse generating circuit 60, and the voltage of the capacitor 72 at that time shown in FIG. 7 is held by the holding capacitor 77, and the voltage follower circuit is operated. The same voltage is output from the output terminal of the constituent operational amplifier 78 and input to the non-inverted input terminal of the operational amplifier 82.
このとき、コンデンサ72の放電開始後早くサンプリング
パルスPTを出力する望遠焦点距離Tの場合は、比較的高
い電圧がホールド用コンデンサ77に印加され、反対に遅
いサンプリングパルスPWの場合は比較的低い電圧とな
る。また、標準焦点距離SのサンプリングパルスPSの場
合は、その中間となる。At this time, a relatively high voltage is applied to the holding capacitor 77 in the case of the telephoto focal length T that outputs the sampling pulse P T soon after the discharge of the capacitor 72 is started, and conversely in the case of the slow sampling pulse P W , on the contrary. It becomes a low voltage. In the case of the sampling pulse P S having the standard focal length S, the sampling pulse P S has an intermediate value.
また、マスターレンズ部Bについてはマスターレンズ部
Bが中央の位置にあるときは、電極38と電極40の対向面
積および電極39と電極40の対向面積は等しく、可変コン
デンサ41と可変コンデンサ42の容量は等しくなる。ま
た、マスターレンズ部Bが前進したときは、電極38と電
極40の対向面積は増加し、電極39と電極40の対向面積は
減少することにより、可変コンデンサ41の容量が可変コ
ンデンサ42の容量より多くなる。反対に、マスターレン
ズ部Bが後退したときは、電極38と電極40の対向面積が
減少し電極39と電極40の対向面積が増加することによ
り、可変コンデンサ41の容量が可変コンデンサ42の容量
より少なくなる。そして、上記ズームレンズ部Aの場合
と同様にマスターレンズ部Bの位置を可変コンデンサ4
1,42の変位に置き変え位置を電圧値に変換する。Regarding the master lens portion B, when the master lens portion B is at the center position, the facing areas of the electrodes 38 and 40 and the facing areas of the electrodes 39 and 40 are equal, and the capacitances of the variable capacitors 41 and 42 are equal. Are equal. When the master lens unit B advances, the facing area between the electrode 38 and the electrode 40 increases and the facing area between the electrode 39 and the electrode 40 decreases, so that the capacitance of the variable capacitor 41 is larger than that of the variable capacitor 42. Will increase. On the contrary, when the master lens portion B is retracted, the facing area between the electrodes 38 and 40 decreases and the facing area between the electrodes 39 and 40 increases, so that the capacitance of the variable capacitor 41 becomes larger than that of the variable capacitor 42. Less. Then, as in the case of the zoom lens unit A, the position of the master lens unit B is set to the variable condenser 4
Replace it with a displacement of 1,42 and convert the position into a voltage value.
そして、ズームレンズ部Aの位置を示す電圧は、オペア
ンプ82の正転入力側に入力され、マスターレンズ部Bの
位置を示すセンサー83の反転入力側に入力される。そし
て、オペアンプ82で両入力の差が解消される方向に駆動
部23がマスターレンズ部Bを進退させ焦点を合わせる。Then, the voltage indicating the position of the zoom lens unit A is input to the normal input side of the operational amplifier 82, and is input to the inverting input side of the sensor 83 indicating the position of the master lens unit B. Then, the drive unit 23 advances and retreats the master lens unit B in a direction in which the difference between the two inputs is eliminated by the operational amplifier 82, and the focus is adjusted.
なお、ズームレンズ部Aのカム機構Cを対数関数により
設定するとともに、CR回路を用いたのは次の理由によ
る。xをレンズの繰り出し量を、aを被写体距離、fを
焦点距離とすれば、 x=f2/a ……(1) また、ズーム環16の回転角θを焦点距離fの対数関数と
なるように設定されたズームレンズでは、 θ=Flogf−Gまたはθ=F′lnf−G (F、F′、Gは定数) ……(2) となり、(2)式を変形すると、 lnf=(θ+G)/F′ ……(3) となり、よって、 f=e(θ+G)/F′ ……(4) となる。The reason why the cam mechanism C of the zoom lens unit A is set by a logarithmic function and the CR circuit is used is as follows. If x is the lens extension amount, a is the subject distance, and f is the focal length, then x = f 2 / a (1) Further, the rotation angle θ of the zoom ring 16 is a logarithmic function of the focal length f. In the zoom lens set as described above, θ = Flogf−G or θ = F′lnf−G (F, F ′, and G are constants) (2), and by transforming the equation (2), lnf = ( θ + G) / F '... (3) Therefore, f = e (θ + G) / F' ... (4).
(1)式と(4)式より、 一方、CR放電回路においてt秒後の放電電圧Exは、E0を
初期値とすると、 Ex=E0e−t/CR ……(11) また、CR充電回路においてt秒後の充電電圧Exは、 Ex=E0(1−e−t/CR) =E0−E0e−t/CR ……(12) となり、E0−ExをEXとし、(12)式に代入すれば、 EX=E0e−t/CR ……(13) となり、(6)式と(13)式は同様の関数で表現でき
る。From equations (1) and (4), On the other hand, the discharge voltage Ex after t seconds in the CR discharge circuit is Ex = E 0 e −t / CR (11) When the initial value is E 0 , the discharge voltage Ex after t seconds in the CR charge circuit is Becomes Ex = E 0 (1-e −t / CR ) = E 0 −E 0 e −t / CR (12), and if E 0 −Ex is E X , then substituting it in equation (12) , E X = E 0 e −t / CR (13), and equations (6) and (13) can be expressed by similar functions.
したがって、(5)式と(13)式より、 となるように各定数を設定すれば、レンズ繰り出し量x
を端子電圧EXの変化として算出できる。Therefore, from equations (5) and (13), If each constant is set so that
Can be calculated as the change in the terminal voltage E X.
また、センサー83は、上記のように充放電回路70を用い
てコンデンサ72の放電時間により電圧を定めるものに限
らず、可変コンデンサ40,41の容量より電圧を出力する
ものによることもできる。Further, the sensor 83 is not limited to one that determines the voltage based on the discharge time of the capacitor 72 using the charge / discharge circuit 70 as described above, but may be one that outputs the voltage from the capacitance of the variable capacitors 40 and 41.
また距離設定手段67を測距装置に切り替えれば自動焦点
調節動作も可能である。Also, if the distance setting means 67 is switched to a distance measuring device, an automatic focus adjustment operation is possible.
また充放電回路70は図示の回路に限らず周知のCR充放電
回路としても、同一の動作が得られる。Further, the charging / discharging circuit 70 is not limited to the circuit shown in the figure, and the same operation can be obtained by using a known CR charging / discharging circuit.
本発明によれば、充放電回路に充電された電荷を放電
し、サンプルパルス回路でレンズの位置により異なった
時間にサンプルパルスを出力し、放電時間を変えること
により位置に対応した電圧を出力するので、簡素な安価
なかつ正確な合焦点装置を得ることができる。According to the present invention, the charge charged in the charge / discharge circuit is discharged, the sample pulse circuit outputs the sample pulse at different time depending on the position of the lens, and the discharge time is changed to output the voltage corresponding to the position. Therefore, a simple, inexpensive and accurate focusing device can be obtained.
第1図は本発明のズームレンズの合焦点装置の一実施例
を示す説明図、第2図は装置の縦断面図、第3図は第2
図の一部の断面図、第4図は第2図の一部の斜視図、第
5図はフローチャート、第6図は放電回路の時間と電圧
の関係図、第7図はサンプルホールド回路の出力図であ
る。 A……ズームレンズ部、B……マスターレンズ部、C…
…カム機構、14……ズーム環、23……駆動部、60……サ
ンプルパルス発生回路、70……充放電回路、75……サン
プルホールド回路、L4,L5,L6,L7……ズームレンズ部A
の可動レンズとしての第2群、第3群レンズ、L13,L14
……マスターレンズ部Bの可動レンズとしての第6群レ
ンズ。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a focusing device for a zoom lens according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the device, and FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a part of FIG. 2, FIG. 4 is a perspective view of a part of FIG. 2, FIG. 5 is a flow chart, FIG. 6 is a time-voltage relationship diagram of a discharge circuit, and FIG. FIG. A: Zoom lens part, B: Master lens part, C ...
… Cam mechanism, 14 …… Zoom ring, 23 …… Drive unit, 60 …… Sample pulse generation circuit, 70 …… Charge / discharge circuit, 75 …… Sample hold circuit, L 4 , L 5 , L 6 , L 7 … ... Zoom lens section A
Second lens group, third lens group, and L 13 and L 14 as movable lenses of
The sixth lens group as the movable lens of the master lens unit B.
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 藤森 知雄 長野県諏訪市高島1丁目21番17号 チノン 株式会社内 (72)発明者 征矢 明彦 長野県諏訪市高島1丁目21番17号 チノン 株式会社内 (72)発明者 大槻 克彦 長野県諏訪市高島1丁目21番17号 チノン 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−143309(JP,A) 特開 昭52−114324(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location G03B 13/36 (72) Inventor Tomio Fujimori 1-21-17 Takashima, Suwa-shi, Nagano Chinon Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Seiya 1-217 Takashima, Suwa, Nagano Chinon Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiko Otsuki 1-217 Takashima, Suwa, Nagano Chinon Co., Ltd. (56) References JP-A-60-143309 (JP, A) JP-A-52-114324 (JP, A)
Claims (1)
およびこのカム機構を回動するズーム環を有し上記カム
機構を上記ズーム環の回転角が焦点距離の対数関数にな
るように形成したズームレンズ部と、 可動レンズを進退する駆動部を有するマスターレンズ部
と、 被写体距離情報に対応して印加電圧が変化する充放電回
路と、 上記ズーム環の位置に対応して変化するサンプリングパ
ルスを出力するサンプルパルス発生回路と、 上記サンプリングパルスで上記充放電回路の出力を保持
しその出力により上記マスターレンズ部の駆動部を制御
するサンプルホールド回路と、 を備えたことを特徴とするズームレンズの合焦点装置。1. A cam mechanism for advancing and retracting a movable lens by rotation and a zoom ring for rotating the cam mechanism, wherein the cam mechanism is formed such that a rotation angle of the zoom ring is a logarithmic function of a focal length. A zoom lens unit, a master lens unit that has a drive unit that moves the movable lens forward and backward, a charge / discharge circuit that changes the applied voltage according to the subject distance information, and a sampling pulse that changes according to the position of the zoom ring. A zoom lens comprising: a sample pulse generation circuit for outputting; and a sample hold circuit for holding the output of the charge / discharge circuit by the sampling pulse and controlling the drive unit of the master lens unit by the output. Focusing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23054186A JPH07113697B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Zoom lens focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23054186A JPH07113697B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Zoom lens focusing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6383711A JPS6383711A (en) | 1988-04-14 |
| JPH07113697B2 true JPH07113697B2 (en) | 1995-12-06 |
Family
ID=16909370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23054186A Expired - Lifetime JPH07113697B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Zoom lens focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH07113697B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408332A (en) * | 1988-03-18 | 1995-04-18 | Hitachi, Ltd. | Focusing apparatus for video camera or the like |
| JP3728311B2 (en) * | 2003-10-14 | 2005-12-21 | キヤノン株式会社 | Optical equipment |
| JP5456851B2 (en) | 2012-07-18 | 2014-04-02 | 栄彦 中島 | Rotation switch |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23054186A patent/JPH07113697B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6383711A (en) | 1988-04-14 |
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