JP2007057818A - 自動フォーカス調整装置、及び自動フォーカス調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカス調整するためにレンズバレル部を勘合する作業を、自動で適切に行うことが可能な自動フォーカス調整装置、及び自動フォーカス調整方法を提供する。
【解決手段】自動フォーカス調整装置は、勘合部をレンズバレル部に対して勘合し、勘合させた状態でレンズバレル部とレンズホルダとのフォーカス調整を行うために好適に用いられる。着座手段は、勘合部をレンズバレル部に対して着座させ、着座状態確認手段は、勘合部とレンズバレル部との着座状態を確認する（即ち、勘合部とレンズバレル部とが勘合している状態にあるか否かを判断する）。回転手段は、着座状態確認手段によって勘合部とレンズバレル部との勘合が確認された際に、フォーカス調整を行うために、勘合部を介してレンズバレル部を回転させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュールなどのフォーカス調整を行う自動フォーカス調整装置、及び自動フォーカス調整方法に関する。

従来から、カメラモジュールなどの画像入力装置の製造工程において、撮像素子などを有するレンズホルダとレンズユニット部とのフォーカス調整が行われている。例えば、特許文献１には、歯車形状を有するレンズホルダを用いて、自動フォーカス調整を行う技術が記載されている。また、特許文献２には、固定焦点撮像装置の光学レンズを、所定撮像距離での合焦位置に配置する光学レンズ位置調整装置が記載されている。

特開２００４−３５７１０２号公報 特開２００１−３６７９９号公報

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、フォーカス調整の前に行われる、レンズバレル部を装置に勘合する際の作業などを手作業で行っていたため、フォーカス調整に要する時間が長くかかる場合があった。このような勘合する作業を手作業で行っているのは、レンズバレル部の天面などを傷つけないために微妙な力加減などを要するためである。

本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、フォーカス調整するためにレンズバレル部を勘合する作業を、自動で適切に行うことが可能な自動フォーカス調整装置、及び自動フォーカス調整方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、自動フォーカス調整装置は、レンズバレル部に勘合する勘合部と、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座手段と、前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認手段と、前記着座状態確認手段によって前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転手段と、を備える。

請求項６に記載の発明は、レンズバレル部に勘合する勘合部を備える装置によって実行される自動フォーカス調整方法は、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座工程と、前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認工程と、前記着座状態確認工程において前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転工程と、を備える。

本発明の好適な実施形態では、自動フォーカス調整装置は、レンズバレル部に勘合する勘合部と、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座手段と、前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認手段と、前記着座状態確認手段によって前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転手段と、を備える。

上記の自動フォーカス調整装置は、勘合部をレンズバレル部に対して勘合し、勘合させた状態でレンズバレル部とレンズホルダとのフォーカス調整を行うために好適に用いられる。着座手段は、勘合部をレンズバレル部に対して着座させ、着座状態確認手段は、勘合部とレンズバレル部との着座状態を確認する（即ち、勘合部とレンズバレル部とが勘合している状態にあるか否かを判断する）。回転手段は、着座状態確認手段によって勘合部とレンズバレル部との勘合が確認された際に、フォーカス調整を行うために、勘合部を介してレンズバレル部を回転させる。上記の自動フォーカス調整装置によれば、勘合部をレンズバレル部に対して勘合させる作業を適切に自動で行うことができる。これにより、フォーカス調整に要する時間が短縮されるため、省力化及び低コスト化が可能となる。

上記の自動フォーカス調整装置の一態様では、前記勘合部と前記レンズバレル部との着座の際の負荷を吸収する負荷吸収機構を備える。

この態様では、負荷吸収機構は、勘合部とレンズバレル部との着座の際の負荷を吸収することができる。これにより、レンズバレル部の天面の傷などの発生を防止しつつ、勘合させる作業を自動で行うことができる。

上記の自動フォーカス調整装置の他の一態様では、前記負荷吸収機構は、前記勘合部を固定する固定部と、前記回転手段による駆動力が伝達される回転部とを弾性体を用いて移動可能に構成することによって、前記負荷を吸収する。

上記の自動フォーカス調整装置の他の一態様では、前記固定部と前記回転部との隙間にエアーを供給するエアー供給手段を備え、前記着座状態確認手段は、前記エアーの圧力に基づいて前記着座状態を確認する。

この態様では、エアー供給手段は、勘合部を固定する固定部と、回転手段による駆動力が伝達される回転部との間に形成された隙間にエアーを供給する。着座状態確認手段は、エアーの圧力に基づいて前記着座状態を確認する。この場合、着座状態確認手段は、エアーの圧力が小さい場合には、固定部と回転部との間に隙間があるため、勘合部がレンズバレル部に勘合していないと判断する。一方、着座状態確認手段は、エアーの圧力が大きい場合には、固定部と回転部との間に隙間がないため、勘合部がレンズバレル部に勘合したと判断する。これにより、勘合の作業を適切に自動で行うことが可能となる。

上記の自動フォーカス調整装置の他の一態様では、前記着座状態確認手段によって前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記固定部と前記回転部との隙間が無くなるようにエアーを吸引するエアー吸引手段を備える。

この態様では、エアー吸引手段は、着座状態確認手段によって勘合が確認された際に、固定部と回転部との隙間が無くなるようにエアーを吸引する。これにより、回転部と固定部とを確実に固定した状態で、回転部を回転させることができる。したがって、精度良くフォーカス調整を行うことが可能となる。

本発明の他の実施形態では、レンズバレル部に勘合する勘合部を備える装置によって実行される自動フォーカス調整方法は、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座工程と、前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認工程と、前記着座状態確認工程において前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転工程と、を備える。上記の自動フォーカス調整方法によっても、勘合部をレンズバレル部に対して勘合させる作業を適切に自動で行うことができるため、フォーカス調整に要する時間が短縮され、省力化及び低コスト化が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［自動フォーカス調整装置の構成］
まず、本発明の実施例に係る自動フォーカス調整装置の全体構成について、図１を用いて説明する。

図１は、自動フォーカス調整装置１００の概略構成を示す図である。なお、図１では、フォーカス調整ヘッド３０は側面図を示している。また、レンズバレル部１０及びレンズホルダ１１は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。

自動フォーカス調整装置１００は、主に、制御コンピュータ２０と、フォーカス調整ヘッド３０と、圧力センサー４５と、エアー制御装置４６と、を備える。自動フォーカス調整装置１００は、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのフォーカス調整を行うための装置である。

レンズバレル部１０とレンズホルダ１１は、小型カメラのカメラモジュールなどとして用いられる。レンズバレル部１０は、少なくとも１つのレンズを内部に有している。また、レンズホルダ１１は、撮像素子などを有している。レンズバレル部１０は「おねじ」として構成され、レンズホルダ１１は「めねじ」として構成されている。そのため、レンズホルダ１１に対してレンズバレル部１０を回転させることにより、レンズホルダ１１とレンズバレル部１０との距離が変化する。即ち、フォーカス調整される。なお、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１は、所定のねじ込み深さまで螺合された状態で、テーブル５１に載置されて、固定されている。また、このように螺合された状態にあるレンズバレル部１０とレンズホルダ１１は、テーブル５１の所定の位置まで移動されてくる。

フォーカス調整ヘッド３０は、主に、回転ビット３１と、モーター４０と、エアーシリンダー４１を有する。回転ビット３１は、レンズバレル部１０の上部と勘合するための穴が設けられている。詳しくは、フォーカス調整を行う際には、レンズバレル部１０の上部と回転ビット３１の穴とがはめ込まれる。また、回転ビット３１の上方には、言い換えると回転ビット３１を保持する部材には、開口部Ｘが設けられている。そのため、回転ビット３１に勘合された状態にあるレンズバレル部１０には光が入射される。なお、フォーカス調整する際には、開口部Ｘの上方に図示しないチャート紙（テストチャート）が配置される。

モーター４０は、ステッピングモーターなどによって構成され、回転ビット３１などを矢印Ａ１で示すように回転させる。エアーシリンダー４１は、空気圧エネルギーを直線運動に変換する装置であり、回転ビット３１などを矢印Ａ２で示すように移動させる。具体的には、エアーシリンダー４１は、回転ビット３１をレンズバレル部１０に対して着座させるために回転ビット３１などを下降させる。以上のように、モーター４０は回転手段として機能し、エアーシリンダー４１は着座手段として機能する。

更に、フォーカス調整ヘッド３０にはエアーチューブ４２が接続されており、このエアーチューブ４２の他端にはエアー制御装置４６が接続されている。エアー制御装置４６は、フォーカス調整ヘッド３０に対してエアーを供給すると共に、エアーを吸引することによって真空吸着を行う。エアーの供給及び真空吸着に係る制御は、詳細は後述する。このように、エアー制御装置４６は、エアー供給手段及びエアー吸引手段として機能する。

また、エアーチューブ４２には、圧力センサー４５が設けられており、圧力センサー４５はエアーチューブ４２内のエアーの圧力を検出する。具体的には、圧力センサー４５は、エアーの圧力が高い場合には大きな値を出力し、エアーの圧力が低い場合には小さな値を出力する。

制御コンピュータ２０は、ＣＰＵや画像表示部などを有している。制御コンピュータ２０は、圧力センサー４５が検出した圧力に対応する信号Ｓ５を取得すると共に、制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４によってモーター４０、エアーシリンダー４１、及びエアー制御装置４６を制御する。

本実施例では、制御コンピュータ２０は、着座制御とフォーカス調整制御とを実行する。即ち、制御コンピュータ２０は、フォーカス調整ヘッド３０の回転ビット３１とレンズバレル部１０とを勘合させるための着座制御と、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合した後に、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのフォーカス調整を行うためのフォーカス調整制御を行う。具体的には、着座制御においては、制御コンピュータ２０は、圧力センサー４５が検出する圧力に基づいて回転ビット３１とレンズバレル部１０との着座状態を確認（即ち、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合している状態にあるか否かを判断）して、着座状態に基づいてエアー制御装置４６によってエアーの供給又はエアーの吸引の制御を行う。更に、フォーカス調整制御においては、レンズホルダ１１の撮像素子によって撮像された画像（具体的にはレンズホルダ１１の撮像素子から出力される画像信号Ｓ３）に基づいて、即ち開口部Ｘの上部に配置されたチャート紙の画像に基づいて、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのフォーカス調整を行うためにモーター４０を制御する。このように、制御コンピュータ２０は、着座状態確認手段として機能する。

［フォーカス調整ヘッドの構成］
次に、フォーカス調整ヘッド３０の具体的な構成について、図２〜図５を用いて説明する。

図２は、フォーカス調整ヘッド３０の具体的な構成を示す図である。なお、図２では、説明の便宜上部分的に断面図を示している。また、レンズバレル部１０及びレンズホルダ１１は簡略化して示しており、レンズホルダ１１は断面図を示している。また、図３は、図２中の矢印Ｂ方向からフォーカス調整ヘッド３０を観察した図である。なお、図３では、タイミングプーリ３５やタイミングベルト３７などを透視して示している。

フォーカス調整ヘッド３０は、主に、回転ビット３１と、ビットベース３２と、回転ベース３３と、タイミングプーリ３５、３６と、タイミングベルト３７と、エアー通路３８と、モーター４０と、エアーシリンダー４１と、を備える。

回転ビット３１は、ねじなどを用いてビットベース３２に対して固定されており、ビットベース３２に対して移動不可に構成されている。また、フォーカス調整時には、回転ビット３１は、レンズバレル部１０と勘合する。即ち、回転ビット３１は、勘合部として機能する。

ここで、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合しているときの状態について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、図２中の矢印Ｃ方向から回転ビット３１とレンズバレル部１０を観察したときの図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の切断線Ｃ１−Ｃ２に沿った断面図を示す。具体的には、図４（ａ）を参照すると、回転ビット３１の穴３１ａは直線部分と湾曲部分とから構成される形状を有しており、レンズバレル部１０の上部は矩形の４隅を丸めた形状を有している。そのため、回転ビット３１の穴３１ａにレンズバレル部１０の上部がはめ込まれる。また、回転ビット３１には、ビットベース３２に対して固定するために用いる、２つのねじ穴３１ｃが設けられている。

なお、レンズバレル部１０及び回転ビット３１の穴３１ａの形状は上記したものに限定はされない。レンズバレル部１０は種々の形状を有するものが存在するため、回転ビット３１は、レンズバレル部１０の上部の形状に適合する穴を有するものを用いることができる。この場合、回転ビット３１はビットベース３２に対して着脱可能に構成されているため、レンズバレル部１０の形状が変更された場合には、このレンズバレル部１０に適切に勘合する回転ビット３１を用いればよい。

図２及び図３に戻って説明を行う。ビットベース３２は、回転ビット３１が固定されると共に、内部に円錐形状の開口部Ｘを有する、すり鉢形状に構成されている。具体的には、開口部Ｘは中心角θが概ね９０度に設定されている、即ち回転ビット３１にレンズバレル部１０及びレンズホルダ１１を配置させた場合にはカメラ視野最大角度は概ね９０度になる。このように、ビットベース３２は、回転ビット３１を固定する固定部として機能する。

更に、ビットベース３２には、４つの穴３２ａが形成されており（図３参照）、これらの穴３２ａにピン３４ａが挿入される。このピン３４ａは、回転ベース３３に設けられた穴３３ｄに挿入されるため、ビットベース３２と回転ベース３３は固定される。これにより、回転ベース３３がモーター４０によって回転されたときに、ビットベース３２は回転ベース３３に連動して回転する。また、４本のピン３４ａの外周部分には、それぞれバネ３４ｂが設けられている。言い換えると、４つのバネ３４ｂの中央部分に、ピン３４ａが挿入されている。具体的には、バネ３４ｂは、回転ビット３１の上部に位置するバネ押さえ蓋３４ｃとビットベース３２との間に位置する。そのため、ビットベース３２は、バネ３４ｂによって下方に付勢される。このようにバネ３４ｂによってビットベース３２を付勢しているのは、回転ビット３１をレンズバレル部１０に着座させたときにおける、回転ビット３１とレンズバレル部１０との負荷を吸収するためである。以上のように、ビットベース３２、回転ベース３３、及びバネ３４ｂは、負荷吸収機構を構成する。

なお、４つの穴３２ａはビットベース３２の同一円周上に均等の間隔を置いて設けられているため（図３参照）、ビットベース３２は４つのバネ３４ｂによって均等な力を受ける。よって、ビットベース３２は、回転ビット３１によってどの位置（方向）から力を受けても、上記した負荷を吸収することができる。また、着座時にレンズバレル部１０にかかる負荷が５０（ｇｆ）以下となるような、バネ定数を有するバネ３４ｂが用いられている。

回転ベース３３は、ビットベース３２の外周部分を覆っており、ビットベース３２を保持する。また、回転ベース３３は、外周部分にタイミングプーリ３６が固定されている。そのため、回転ベース３３は、タイミングベルト３７を介してモーター４０の駆動力が伝達され、矢印Ａ１で示すように回転する。即ち、回転ベース３３は、回転部として機能する。

モーター４０は、タイミングプーリ３５を回転させることによって、タイミングベルト３７に張力を付与する。これにより、前述したタイミングプーリ３６が回転されて、回転ベース３３、ビットベース３２、及び回転ビット３１などが回転される（図３参照）。詳しくは、モーター４０は、回転ビット３１とレンズバレル部１０との着座後に勘合が行われるように回転ビット３１を回転させると共に、勘合後のフォーカス調整時に回転ビット３１を介してレンズバレル部１０を回転させる。

エアーシリンダー４１は、空気圧エネルギーを利用して、回転ベース３３とビットベース３２と回転ビット３１とモーター４０などを、矢印Ａ２で示すように上下方向に移動させる。具体的には、フォーカス調整を行うために、これらをレンズバレル部１０の方向に下降させる。より詳しくは、レンズバレル部１０の天面１０ｂと回転ビット３１の底面３１ｂとが接触する程度の位置まで下降させる。即ち、回転ビット３１をレンズバレル部１０に対して着座させる。

なお、着座のための下降を行った場合に、必ずしも、レンズバレル部１０と回転ビット３１とが即座に勘合するとは限らない。また、このような着座のための下降を、予め撮像されたレンズバレル部１０の天面１０ｂの画像に基づいて位置合わせを行った後に実行しても良い。これにより、即座に回転ビット３１とレンズバレル部１０とを勘合させることが可能となる。

更に、回転ベース３３には、底面部３３ｂから、回転ベース３３とビットベース３２との当接部分３３ｃに向かって貫通する穴３３ａが設けられている。この穴３３ａは、エアー通路３８に接続されている。エアー通路３８は、継手４３を介してエアーチューブ４２に接続される。即ち、穴３３ａ及びエアー通路３８は、継手４３及びエアーチューブ４２などを介してエアー制御装置４６に接続されている。したがって、前述したエアー制御装置４６がエアーを供給した場合には、回転ベース３３の穴３３ａからエアーが排出される。この場合には、ビットベース３２は、回転ベース３３に対して浮上している。一方、エアー制御装置４６がエアーを吸引した場合には、穴３３ａからエアーが導入される。この場合には、ビットベース３２と回転ベース３３との間に形成された隙間のエアーが吸引されるため、ビットベース３２は回転ベース３３に対して真空吸着される。

本実施例では、着座制御を行う際に、上記したエアーの供給とエアーの吸引を行う。図５を参照して着座制御を具体的に説明する。図５は、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１、及び回転ビット３１とビットベース３２と回転ベース３３の断面図を示す図である。また、図５の右には、図２中の矢印Ｃに対応する方向から、レンズバレル部１０と回転ビット３１を観察した図を示す。なお、図中の矢印は、エアーの流れる方向を示している。

図５（ａ）は、回転ビット３１がレンズバレル部１０の天面１０ｂに着座している状態、詳しくは回転ビット３１とレンズバレル部１０とが未だ勘合していない状態を示している。この場合、エアーシリンダー４１は、レンズバレル部１０の天面１０ｂと回転ビット３１の底面３１ｂとが接触する位置まで、回転ビット３１などを下降させる。より詳しくは、ビットベース３２と回転ベース３３とが当接している状態において、回転ビット３１の穴３１ａにレンズバレル部１０がはめ込まれるような位置まで下降させる。そのため、勘合していない状態にあるときには、図５（ａ）中の領域Ｄ１で示すように、レンズバレル部１０によって回転ビット３１が押されることによって、ビットベース３２は回転ベース３３に対して浮上する。この場合、レンズバレル部１０と回転ビット３１との間の負荷は、バネ３４ｂが縮むことによって吸収される。

また、回転ビット３１がレンズバレル部１０の天面１０ｂに着座している際に、制御コンピュータ２０は、エアー制御装置４６によってエアーの供給を行う。図５（ａ）に示す状態においては、ビットベース３２が回転ベース３３に対して浮上しているため、供給されるエアーに負圧がかけられることなく、エアーは穴３３ａから排出される。したがって、圧力センサー４５は、小さな値を制御コンピュータ２０に出力する。この場合、制御コンピュータ２０は、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合していないと判断する。また、制御コンピュータ２０は、このような状態でモーター４０によって回転ビット３１を回転させた場合には、回転ビット３１がレンズバレル部１０に対して空回りしていると判断する。

図５（ｂ）は、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合している状態、即ち回転ビット３１の穴３１ａにレンズバレル部１０の上部がはめ込まれている状態の図を示している。着座後には、モーター４０によって回転ビット３１がゆっくりと回転される。これにより、回転ビット３１の穴３１ａがレンズバレル部１０の上部に対して最適な位置まで回転されたときに、回転ビット３１がバネ３４ｂによって力を受けて移動して、回転ビット３１の穴３１ａがレンズバレル部１０の上部にはめ込まれる。このように勘合が行われた際には、図５（ｂ）中の領域Ｄ２で示すように、バネ３４ｂによる力によって、ビットベース３２が下降して、回転ベース３３と当接する。そのため、エアー制御装置４６から供給されるエアーの出口が閉となるため、供給されるエアーには負圧がかかる。したがって、圧力センサー４５は、大きな値を制御コンピュータ２０に出力する。この場合、制御コンピュータ２０は、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合したと判断する。

図５（ｃ）は、ビットベース３２を回転ベース３３に対して真空吸着したときの図を示している。制御コンピュータ２０は、着座後に上記のようなエアーの負圧を検出した際に、エアー制御装置４６によるエアーの供給を停止し、エアー制御装置４６によってエアーの吸引を行う。即ち、制御コンピュータ２０は、回転ビット３１とレンズバレル部１０とが勘合したと判断した際に、ビットベース３２を回転ベース３３に対して真空吸着させる。こうするのは、後のフォーカス調整においてビットベース３２などを回転させる際に、ビットベース３２が回転ベース３３に対して浮かないように固定するためである。この場合、バネ３４ｂによってビットベース３２は付勢されているが、ビットベース３２を回転ベース３３に対して確実に固定するために真空吸着を行う。なお、ビットベース３２と回転ベース３３との吸着は、圧力センサー４５が検出する圧力に基づいて真空度を得ることによって確認することができる。

このように、本実施例に係る着座制御によれば、着座時に生じるレンズバレル部１０の負荷を適切に吸収することにとって、レンズバレル部１０の天面１０ｂの傷などの発生を防止することができる。また、供給するエアーの圧力に基づいて着座状態を確認するため、自動で適切に勘合を行うことができる。更に、勘合後にエアーを吸引するために、フォーカス調整の際に確実にレンズバレル部１０を回転することが可能となる。

［自動フォーカス調整方法］
次に、本実施例に係る自動フォーカス調整方法を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１１では、制御コンピュータ２０が、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１によって構成されるカメラモジュールを、回転ビット３１に対向する所定の位置にまで移動する工程を行う（カメラモジュール移動工程）。そして、ステップＳ１２の工程に進む。

ステップＳ１２では、制御コンピュータ２０が、フォーカス調整ヘッド３０をレンズバレル部１０に対して下降させる工程を行う（フォーカス調整ヘッド下降工程）。詳しくは、エアーシリンダー４１によって、回転ビット３１の底面部３１ｂがレンズバレル部１０の天面１０ｂに着座するような位置まで、回転ビット３１などを下降させる。そして、ステップＳ１３の工程に進む。

ステップＳ１３では、制御コンピュータ２０が、圧力センサー４５が検出したエアーの圧力に基づいて回転ビット３１とレンズバレル部１０との着座状態を確認する工程を行う（着座状態確認工程）。詳しくは、制御コンピュータ２０は、着座後にエアー制御装置４６からエアーの供給を行うと共に、モーター４０によって回転ビット３１をゆっくりと回転させる。そして、制御コンピュータ２０は、圧力センサー４５が検出したエアーの圧力が小さな値から大きな値となったときに、回転ビット３１とレンズバレル部１０が勘合したと判断する。以上の工程が終了すると、ステップＳ１４の工程に進む。

ステップＳ１４では、制御コンピュータ２０が、エアー制御装置４６によってエアーの吸引を行うことにより、ビットベース３２と回転ベース３３との真空吸着を行う（吸着工程）。このような工程を行うのは、ビットベース３２を回転ベース３３に対して確実に固定するためである。以上の工程が終了すると、ステップＳ１５の工程に進む。

ステップＳ１５では、モーター４０を制御してレンズバレル部１０を回転させることによって、レンズバレル部１０とレンズホルダ１１とのフォーカス調整を行う（フォーカス調整工程）。具体的には、レンズホルダ１１の撮像素子によって撮像された画像（画像信号Ｓ３に対応する）に基づいて、即ち開口部Ｘの上部に配置されたチャート紙の画像に基づいて、モーター４０を制御する。そして、フォーカスが最適な位置が見出された時点で、モーター４０による回転を停止する。なお、この時点においては、回転ビット３１がレンズバレル部１０の回転方向に接触しているため、モーター４０の停止後、わずかに（１度程度）回転を戻すことによって回転ビット３１とレンズバレル部１０との接触を開放する。以上の工程が終了すると、ステップＳ１６の工程に進む。

ステップＳ１６では、制御コンピュータ２０は、エアーシリンダー４１によってフォーカス調整ヘッド３０を上昇させる工程を行う（フォーカス調整ヘッド上昇工程）。以上の工程が終了すると、自動フォーカス調整に係る工程を終了する。

以上のように、本実施例に係る自動フォーカス調整装置は、レンズバレル部に勘合する回転ビットと、回転ビットをレンズバレル部に対して勘合させるために、回転ビットをレンズバレル部に対して着座させるエアーシリンダーと、回転ビットとレンズバレル部との着座状態を確認する制御コンピュータと、制御コンピュータによって勘合が確認された際に、回転ビットを介してレンズバレル部を回転させるモーターと、を備える。よって、上記の自動フォーカス調整装置によれば、勘合部をレンズバレル部に対して勘合させる作業を適切に自動で行うことができる。これにより、フォーカス調整に要する時間が短縮されるため、省力化及び低コスト化が可能となる。

本発明の実施例に係る自動フォーカス調整装置の概略構成を示す図である。 フォーカス調整ヘッドの具体的な構成を示す図である。 図２中の矢印Ｂ方向から、フォーカス調整ヘッドを観察した図である。 図２中の矢印Ｃ方向から、回転ビット及びレンズバレル部を観察した図である。 着座制御を具体的に説明するための図である。 本実施例に係る自動フォーカス調整方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ レンズバレル部
１１ レンズホルダ
２０ 制御コンピュータ
３０ フォーカス調整ヘッド
３１ 回転ビット
３２ ビットベース
３３ 回転ベース
４０ モーター
４１ エアーシリンダー
４５ 圧力センサー
４６ エアー制御装置
１００ 自動フォーカス調整装置

Claims (6)

1. レンズバレル部に勘合する勘合部と、
   前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座手段と、
   前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認手段と、
   前記着座状態確認手段によって前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転手段と、を備えることを特徴とする自動フォーカス調整装置。
2. 前記勘合部と前記レンズバレル部との着座の際の負荷を吸収する負荷吸収機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動フォーカス調整装置。
3. 前記負荷吸収機構は、前記勘合部を固定する固定部と、前記回転手段による駆動力が伝達される回転部とを弾性体を用いて移動可能に構成することによって、前記負荷を吸収することを特徴とする請求項２に記載の自動フォーカス調整装置。
4. 前記固定部と前記回転部との隙間にエアーを供給するエアー供給手段を備え、
   前記着座状態確認手段は、前記エアーの圧力に基づいて前記着座状態を確認することを特徴とする請求項３に記載の自動フォーカス調整装置。
5. 前記着座状態確認手段によって前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記固定部と前記回転部との隙間が無くなるようにエアーを吸引するエアー吸引手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の自動フォーカス調整装置。
6. レンズバレル部に勘合する勘合部を備える装置によって実行される自動フォーカス調整方法であって、
   前記勘合部を前記レンズバレル部に対して勘合させるために、前記勘合部を前記レンズバレル部に対して着座させる着座工程と、
   前記勘合部と前記レンズバレル部との着座状態を確認する着座状態確認工程と、
   前記着座状態確認工程において前記勘合部と前記レンズバレル部との勘合が確認された際に、前記勘合部を介して前記レンズバレル部を回転させる回転工程と、を備えることを特徴とする自動フォーカス調整方法。

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