JPH01155778A - Auto focusing device for video camera - Google Patents

Auto focusing device for video camera

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JPH01155778A
JPH01155778A JP62314005A JP31400587A JPH01155778A JP H01155778 A JPH01155778 A JP H01155778A JP 62314005 A JP62314005 A JP 62314005A JP 31400587 A JP31400587 A JP 31400587A JP H01155778 A JPH01155778 A JP H01155778A
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time
lens group
lens
pulse motor
vibration
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Shunichi Taguchi
田口 俊一
Hironobu Sato
裕信 佐藤
Takashi Azumi
安積 隆史
Kenji Sano
賢治 佐野
Takesuke Maruyama
竹介 丸山
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce power consumption and cost and to simplify the title device by fixing the front lens group of a lens system constituting a zooming lens, focussing a master lens group by vibrating and moving it in the direction of optical axis by a pulse motor and stopping a current during the holding in the vibration mode. CONSTITUTION:When the exciting mode rotates for a half step as from 8H to 9H, the vibration pattern area is entered. After the lapse of the minimum time t10 to operate half step within a time t1, all four phases are made zero and no current flows in a motor 19. At this time, the rotor of a pulse motor 11 does not rotate as does in an excited state at 9H. Therefore, when given exciting mode 1H in order to vibrate next, the pulse motor 11 rotates in a half-step CW direction, and a current is made flow through a coil during a time t2. After the lapse of the time t2, in order to return the rotor to its pre-vibration state, the exciting mode 9H is given and the motor rotates for a half step in the CCW direction. The 9H exciting time is made t10, and after the lapse of the time t10, all four phases are made zero in order not to let any current flow. As a result, no special vibrating mechanism needs to be set on the optical axis, and the saving of power consumption can be achieved with a simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等のオート
フォーカス装置に係り、特に撮影信号の高域周波数成分
を抽出し、そのレベルが最大となるよう忙レンズ位置を
制御するのに好適なオートフォーカス装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an autofocus device for a video camera, an electronic still camera, etc., and in particular extracts high frequency components of a photographic signal and maximizes the level thereof. The present invention relates to an autofocus device suitable for controlling a busy lens position.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のオートフォーカス装置VC,ズームレンズのマス
ク群を構成するレンズを光軸方向に基準周波数の信号で
微少振動させることにより、結像面での被写体像の状態
を変化、つまりズームレンズにより撮像素子受光面に結
像する被写体像の位置を変化させるものがある。斯るオ
ートフォーカス装置は、この変化に応じ被写体のフォー
カス状態も変化する。従って撮像素子による映像信号よ
り得られる高域周波数成分信号のレベルが変化する。
Conventional autofocus device VC changes the state of the subject image on the imaging plane by slightly vibrating the lenses that make up the mask group of the zoom lens in the optical axis direction using a reference frequency signal. Some devices change the position of the subject image formed on the light-receiving surface. In such an autofocus device, the focus state of the subject also changes in response to this change. Therefore, the level of the high frequency component signal obtained from the video signal from the image sensor changes.

この高域周波数成分信号を抽出し、被写体に対しフォー
カス用レンズ群である前玉レンズ群の位置を光軸方向で
どちらに動かせばよいか1判足回路により判断する。こ
の結果を基にし、前玉レンズ群を被写体にフォーカスす
るように動かしている。
This high-frequency component signal is extracted, and a 1-size foot circuit determines in which direction the front lens group, which is a focusing lens group, should be moved relative to the subject in the optical axis direction. Based on this result, the front lens group is moved to focus on the subject.

即ち前記高域周波数成分信号が最大となるように帰還回
路を構成している。このような従来例としては1例えば
特開昭60−40723号公報に記載されているよう圧
マスタレンズ群の中に摂動レンズを配置し、該レンズを
圧電素子で保持し、圧電素子に所定の周波数の電気信号
を入力することにより。
That is, the feedback circuit is configured so that the high frequency component signal is maximized. As an example of such a conventional example, 1, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-40723, a perturbation lens is arranged in a piezo master lens group, the lens is held by a piezoelectric element, and a predetermined amount is applied to the piezoelectric element. By inputting frequency electrical signals.

該レンズを振動させ、これによりフォーカス状態を判定
し前玉レンズ群を元軸方向に移動し、被写体に合焦させ
ていた。
The lens is vibrated to determine the focus state, and the front lens group is moved in the direction of the original axis to focus on the subject.

又ナシ−ナルテクニカルレボ−)、31巻、6号。Mata Nasinal Technical Review), Volume 31, No. 6.

1985年12月65〜6フ頁に記載のように、マスタ
レンズ群の一部を前記同様圧電素子にて保持し、振動さ
せる方法が提案されている。
As described in December 1985, pages 65-6, a method has been proposed in which a part of the master lens group is held and vibrated by a piezoelectric element as described above.

又第1図に示すよ5にビデオカメラ等圧おけるズームレ
ンズ系は、一般にフォーカシングレンズ(前玉レンズ)
 ff 、 バリエータレンズ群、コンペンセータレン
ズ群、絞り装置、マスタレンズ(結像レンズ)群によっ
て基本構成がなされている。
Also, as shown in Figure 1, the zoom lens system used in video cameras is generally a focusing lens (front lens).
The basic configuration includes a variator lens group, a compensator lens group, an aperture device, and a master lens (imaging lens) group.

周知のようにこの基本的構成のうちフォーカシングレン
ズ群は任意の距離にある撮影被写体に対して合焦するよ
う働く作用を有し、バリエータレンズ群はズーミングの
ための変倍作用、コンペンセータレンズ群はズーミング
と共に可動し、被写体に対するズーミング中の焦点ずれ
を防ぐ補正作用。
As is well known, in this basic configuration, the focusing lens group has the function of focusing on a photographic subject at an arbitrary distance, the variator lens group has the function of changing magnification for zooming, and the compensator lens group has the function of focusing. A correction function that moves with zooming and prevents the subject from shifting its focus while zooming.

結像レンズは撮像素子上に光学像を結像させる作用を有
する。
The imaging lens has the function of forming an optical image on the imaging device.

前記文献等に示された例はこのような基本的構成ヲなす
レンズ系においてピント合わせ用レンズ群とは別に、撮
像素子の前に別途配置したプリズムあるいはマスタレン
ズを圧電素子により振動させる光路長微少振動機構を設
けることによって達成している。
Examples shown in the above-mentioned documents include lens systems with such a basic configuration, in which a prism or master lens separately placed in front of the image sensor is vibrated with a small optical path length by a piezoelectric element, in addition to the focusing lens group. This is achieved by providing a vibration mechanism.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、レンズの焦点整合装置が帰還ループに
入っているので焦点整合装置の組み立て精度など機械的
精度がラフであっても合焦精度の良好なるオートフォー
カス装置が実現できるメリットがある。しかしながら上
記したように従来技術は、圧電素子を用いた光路長微少
振動機構を必要とするので、その取付は支持方法などに
長期的な安定性を考慮した構造的な工夫が必要となる。
The above conventional technology has the advantage that since the lens focusing device is included in the feedback loop, an autofocus device with good focusing accuracy can be realized even if the mechanical precision such as the assembly accuracy of the focusing device is rough. However, as described above, the conventional technology requires an optical path length micro-vibration mechanism using a piezoelectric element, and therefore, its installation requires structural innovation in consideration of long-term stability, such as a supporting method.

又圧電素子を駆動するkは数10■以上の駆動電圧を必
要とし消費電力も大きい。ビデオカメラ等の低電圧のバ
ッテリで動作させる機器の場合このような比較的高い電
圧を発生させる手段を余分に設ける必要がある。
Further, k for driving the piezoelectric element requires a driving voltage of several tens of square meters or more, and power consumption is also large. In the case of devices such as video cameras that operate on low-voltage batteries, it is necessary to provide an extra means for generating such a relatively high voltage.

このような点を考慮して前記文献等におけるフォーカシ
ングレンズ群をモータで微少振動させながら移動させる
ことができれば、上記した光路長微少振動機構を別途設
置する必要がないので構成が簡単になることが考えられ
る。しかし一般に合焦のための駆動にはDCモータが用
いられており。
Taking these points into consideration, if the focusing lens group described in the above-mentioned literature could be moved while being slightly vibrated by a motor, the configuration would be simplified since there would be no need to separately install the above-mentioned optical path length micro-vibration mechanism. Conceivable. However, generally a DC motor is used for driving for focusing.

この様なモータでフォーカシングレンズ群を微振動させ
ることはモータの寿命の観点からも実用化は困難である
It is difficult to put such a motor into practical use by slightly vibrating the focusing lens group, also from the viewpoint of the life of the motor.

本発明は、圧電素子による光路長微少振動装置を設置す
ることな(、レンズを微動しながら移動させてフォーカ
シングする。すなわち光路長微少振動とフォーカシング
を兼用可能とする装置を実現し、省電力の効果を得、低
コスト、簡易なオートフォーカス装置を提供するもので
ある。
The present invention realizes a device that can perform both optical path length micro vibration and focusing without installing an optical path length micro vibration device using a piezoelectric element (focusing is performed by moving the lens slightly). The present invention provides an effective, low-cost, and simple autofocus device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、バリエータレンズ群以降にフォーカシング
機構を有し、撮像信号の高域周波数成分が最大となるよ
うにマスタレンズの一部又は全部を移動しピント合わせ
な行い、かつこれを所定の周波数で微少振動させながら
移動するようにパルスモータを駆動することにより達成
され、パルスモータの駆動方法で省電力化が図れる。
The above purpose is to have a focusing mechanism after the variator lens group, move part or all of the master lens to maximize the high frequency component of the imaging signal, and perform focusing at a predetermined frequency. This is achieved by driving a pulse motor to move while making slight vibrations, and power saving can be achieved by the pulse motor driving method.

〔作用〕[Effect]

一般のズームレンズ系において、フォーカシングレンズ
である前玉レンズ群を固定し、マスタレンズ群の一部あ
るいは全部を動かすことによって至近から無限遠に至る
任意の被写体にピント調整することは原理的だ可能であ
る。この場合バリエータレンズ群以降にフォーカシング
機能を持たせることになるのでズーミングを行いズーム
位置が変われば同一距離の被写体に対してもピントずれ
を生じ、従ってズーミングとともに最適マスタレンズ位
置が変化する。しかしながら上記のように構成したオー
トフォーカス装置は、映像信号の高域周波数成分が最大
となるように、換言すれば撮影画像のボケを検知し、ボ
ケが最少となるよう忙帰還回路を構成してなるオートフ
ォーカス装置であるので、ズーミング操作を行ってもオ
ートフォーカス動作させることができるので適性な撮影
画像を得ることができる。又マスタレンズ群は、前玉レ
ンズ群に比べ十分小さ(軽量であるため、小形低トルク
のパルスモータで駆動が可能である。パルスモータは、
ステップ角の精度が良いためレンズを高精度に制御でき
、パルス数をカウントすることによりレンズ位置を検出
できるためボテンシ箇メータ等を必要としない利点があ
る。
In general zoom lens systems, it is possible in principle to adjust the focus on any subject from close range to infinity by fixing the front lens group, which is the focusing lens, and moving part or all of the master lens group. It is. In this case, a focusing function is provided after the variator lens group, so if zooming is performed and the zoom position changes, a focus shift will occur even for objects at the same distance, and therefore, the optimal master lens position will change with zooming. However, in the autofocus device configured as described above, the feedback circuit is configured so that the high frequency component of the video signal is maximized, in other words, the blur of the captured image is detected and the blur is minimized. Since this is an autofocus device, the autofocus operation can be performed even when a zooming operation is performed, so that an appropriate photographed image can be obtained. In addition, the master lens group is sufficiently smaller (and lighter) than the front lens group, so it can be driven by a small, low-torque pulse motor.
Since the step angle is highly accurate, the lens can be controlled with high precision, and the lens position can be detected by counting the number of pulses, which has the advantage of not requiring a potentiometer or the like.

又パルスモータを用い、微小振動させる場合ホールド電
流をカットする事により大幅な省電力化が可能となる。
Furthermore, when using a pulse motor to generate minute vibrations, significant power savings can be achieved by cutting the hold current.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第1
図は本発明によるオートフォーカス装置の一実施例を示
す概略構成図である。図において1は、ズームレンズ系
で2はレンズ3枚で構成された前玉レンズ群、3は変倍
作用をさせるバリエータレンズ群、4は変倍作用により
生じる収差を補正スルコンペンセータレンズ群、5はマ
スタレンズ群、6は絞り装置、7は撮像素子である。8
はマスタレンズ群を保持した内筒で、外筒20を固定し
、内筒81!を光軸方向に前後移動可能となるように内
筒8と外筒20の間にボール9を設ける。10はボール
9が外れないようにしたリテーナである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an autofocus device according to the present invention. In the figure, 1 is a zoom lens system, 2 is a front lens group composed of three lenses, 3 is a variator lens group that performs a variable power function, 4 is a supercompensator lens group that corrects aberrations caused by variable power, and 5 6 is a master lens group, 6 is an aperture device, and 7 is an image sensor. 8
is the inner cylinder holding the master lens group, fixing the outer cylinder 20, and the inner cylinder 81! A ball 9 is provided between the inner tube 8 and the outer tube 20 so that the inner tube 8 and the outer tube 20 can be moved back and forth in the optical axis direction. 10 is a retainer that prevents the ball 9 from coming off.

内筒8を移動する方法は、パルスモータ11に設けたリ
ードスクリュータイプのシャフト21に枠22を設け、
この枠22と内筒8を支持棒で連結し、パルスモータ1
10回転により枠22が直線運動を行い。
The method of moving the inner cylinder 8 is to provide a frame 22 on a lead screw type shaft 21 provided on the pulse motor 11,
The frame 22 and the inner cylinder 8 are connected by a support rod, and the pulse motor 1
The frame 22 performs linear motion by 10 rotations.

内筒8が連動するものである。The inner cylinder 8 is interlocked.

撮像素子7の出力信号は前置増幅器12にて増幅し、カ
メラ回路13にてカメラ信号が生成されろ。
The output signal of the image sensor 7 is amplified by a preamplifier 12, and a camera signal is generated by a camera circuit 13.

14は、映像信号から高域周波数成分を抽出する高域成
分抽出回路14である。高域成分抽出回路14の出力信
号は、フォーカスを微少変化させているのでその変化成
分を含む、15はその変化成分すなわち微変動基準周波
数成分を検出する検出回路であり、検出信号を同期検波
回路16に入力し、基準信号発生回路17の信号を用い
て同期検波する。これにより検出した基準周波数成分信
号の極性と振動を検出し、制御信号発生回路18に加え
、撮像素子7の高域成分のレベルが最大となるよう、す
なわちピント合わせを行うようにパルスモータ11を駆
動回路19を介して動かす。
14 is a high frequency component extraction circuit 14 that extracts high frequency components from the video signal. The output signal of the high-frequency component extraction circuit 14 contains the change component because the focus is slightly changed. 15 is a detection circuit that detects the change component, that is, the slightly fluctuating reference frequency component, and the detection signal is sent to the synchronous detection circuit. 16 and performs synchronous detection using the signal from the reference signal generating circuit 17. In this way, the polarity and vibration of the detected reference frequency component signal are detected, and in addition to the control signal generation circuit 18, the pulse motor 11 is activated so that the level of the high frequency component of the image sensor 7 is maximized, that is, to perform focusing. It is operated via a drive circuit 19.

次に撮像素子7の高域成分の出力電圧とモータの駆動回
路の制御方法について第2図を用いて説明スル。マスタ
レンズ群5を至近合焦距離から無限遠合焦距離まで移動
し1例えば距離P、に被写体があるとすると高域成分信
号のレベルは第2図に示すように位置poで最大となる
山の形を示す。24は、マスタレンズ群の微少振動を示
し、被写体に対して近距離側に位置する場合は、25の
極性の信号が、遠距離側に位置する場合は26の極性の
信号が検出回路15の出力に検出される。25の信号を
同期検波した信号でモータを無限遠方向に、26の信号
を同期検波した信号でモータを至近方向に向うように駆
動するので高域周波数成分信号のレベルの最大値すなわ
ち第2図の山の頂上で安定する。
Next, the output voltage of the high frequency component of the image sensor 7 and the control method of the motor drive circuit will be explained using FIG. 2. If the master lens group 5 is moved from the close focusing distance to the infinity focusing distance and there is a subject at a distance P, for example, the level of the high-frequency component signal will be the highest at the position po as shown in Figure 2. Shows the shape of. Reference numeral 24 indicates minute vibrations of the master lens group, and when the subject is located close to the subject, a signal with the polarity 25 is sent to the detection circuit 15, and when the subject is located far away, the signal with the polarity 26 is sent to the detection circuit 15. detected in the output. The signal obtained by synchronously detecting the signal 25 drives the motor toward infinity, and the signal obtained by synchronously detecting the signal 26 drives the motor toward the nearest direction. stabilizes at the top of the mountain.

次にパルスモータ11を使用した場合について第3図に
より説明する。
Next, the case where the pulse motor 11 is used will be explained with reference to FIG.

パルスモータを使用した時、微少振動はCW(時計方向
)へ1ステツプ、CCW方向(反時計方向)へ1ステツ
プ駆動することにより得られる。振動の振幅が小さい場
合はステップ数を増加することで容易に太き(すること
ができる。パルスモータの振動と同相パターンを前ビン
状態とすると後ピン状態は逆相として検出され、同相か
どうかで前ピンか後ピンかを判定でき、マスタレンズ群
の移動方向が判る。又振動により得られる高域周波数成
分のレベルv27がO近傍になるまでマスタレンズ群を
すなわちパルスモータを回転させろ。
When using a pulse motor, minute vibrations can be obtained by driving one step in the CW (clockwise) direction and one step in the CCW direction (counterclockwise). If the amplitude of the vibration is small, it can be easily increased by increasing the number of steps.If the vibration of the pulse motor and the in-phase pattern are set as the front pin state, the rear pin state will be detected as the opposite phase, and it will be possible to determine whether the vibration is in phase or not. You can determine whether it is front focus or rear focus, and know the moving direction of the master lens group.Also, rotate the master lens group, that is, the pulse motor, until the level v27 of the high frequency component obtained by vibration becomes near O.

高域周波数成分のレベル1127がO近傍になったら合
焦状態と判断し、微小振動をより間欠的にすなわち長い
周期で行う。
When the level 1127 of the high frequency component becomes close to O, it is determined that the camera is in focus, and minute vibrations are performed more intermittently, that is, at longer cycles.

次にマスタレンズ群を微小振動させながら移動させる様
子を第4図に示す。至近距離から無限遠閃までの移動量
fnステップにすなわちlパルスでl/n移動する場合
である。ここでは1ステツプの微小振動後8ステップ無
限大方向に移動するパターンを示しており、第3図にお
いて前ピンの状態である。後ピン状態では、移動領域の
立上り状態が逆に立下り状態となる。この微小振動と移
動パターンは、第4図に示したように所定の周期Tfで
繰り返す。図では8ステツプ移動を示しているが1条件
によっては1例えば合焦点に近づ(とステップ数を少な
(すなわちゆつ(つと移動することも容易にできる。
Next, FIG. 4 shows how the master lens group is moved while being slightly vibrated. This is a case of moving from a close range to an infinite flash in fn steps, that is, l/n in l pulses. Here, a pattern is shown in which one step of minute vibration is followed by eight steps of movement in the infinite direction, and in FIG. 3, the front pin is in the state. In the rear pin state, the rising state of the moving region becomes a falling state. This minute vibration and movement pattern are repeated at a predetermined period Tf, as shown in FIG. Although the figure shows eight steps of movement, depending on one condition, for example, it is possible to easily move closer to the in-focus point (or move in fewer steps).

次にステッピングモータを用いて第4図のパターンを実
現する方法について述べる。
Next, a method for realizing the pattern shown in FIG. 4 using a stepping motor will be described.

第5図はステッピングモータのバイポーラドライブ用の
リード結線図で、第6図は一般的なバイポーラドライバ
回路図である。第7図は、CW回転時の1−2相励磁パ
ターンを示す。
FIG. 5 is a lead connection diagram for a bipolar drive of a stepping motor, and FIG. 6 is a general bipolar driver circuit diagram. FIG. 7 shows a 1-2 phase excitation pattern during CW rotation.

ここでバイポーラの1−2相励磁を掲げた理由は、1相
及び2相励磁が (1)1相励磁は、ステップ角がフルステップで、電源
が小さいもので良いがコイルの利用効率が悪い。
The reason why bipolar 1-2 phase excitation is mentioned here is that 1-phase and 2-phase excitation are: (1) 1-phase excitation has a full step angle and requires a small power supply, but the coil usage efficiency is poor. .

(2)2相励磁は、(1)と同様ステップ角がフルステ
ップで、コイルのすべてが励磁されるためダンピング特
性が良く、又コイルの利用効率も良い。
(2) Two-phase excitation has a full step angle as in (1), and all of the coils are excited, so the damping characteristics are good and the coil utilization efficiency is also good.

とい5特徴を持ち、l−2相励磁は、上記(11、(2
)の中間の特徴でステップ角がハーフステップである点
である。すなわち同一のパルスモータで1ステツプの移
動量′?:l/2すなわち2倍の分解能で移動量を制御
できる点である。
The l-2 phase excitation has the above (11, (2
), and the step angle is a half step. In other words, the amount of movement of one step with the same pulse motor? The point is that the amount of movement can be controlled with 1/2, that is, twice the resolution.

次に1−2相励磁で第4図に示した微小振動土移動パタ
ーンを駆動するパルス波形について述べる。
Next, a pulse waveform for driving the minute vibration soil movement pattern shown in FIG. 4 using 1-2 phase excitation will be described.

第8図は、一般に微小振動+移動パターンを。Figure 8 shows a general micro-vibration + movement pattern.

1−2相励磁で駆動する時のパルスモータ11の各相の
タイムチャートである。振動部は、CW方向にハーフス
テップ、CCW方向にハーフステップ駆動し、CW方向
に4(8ステツプX+)ステップ移動する。このタイム
チャートをプログラム化し、マイクロコンピュータより
第6図のドライバ回路に出力すると振動+移動パターン
の動きを行うが、第8図の斜線の部分(ホールド状態)
で電流が流れ(以下これをホールド電流と呼ぶ)、消費
′電力が大きいことが分った。
It is a time chart of each phase of the pulse motor 11 when driven by 1-2 phase excitation. The vibrating section is driven by a half step in the CW direction and a half step in the CCW direction, and moves by 4 (8 steps X+) steps in the CW direction. When this time chart is programmed and outputted from the microcomputer to the driver circuit shown in Figure 6, the movement of the vibration + movement pattern is performed, but the diagonally shaded part in Figure 8 (hold state)
It was found that a current flows (hereinafter referred to as the hold current) and the power consumption is large.

従って本発明は、第8図のホールド電流を除去し、消費
電力を低減するために第9図に示したようなタイムチャ
ートとした。第9図において、励磁モードが88(16
進数表示)から9Hとハーフステップ回転(移動)し、
振動パターン領域に入る。時間tl内でハーフステップ
動作する最少時間t1G 経過後4相とも0とし、モー
タのコイルに電流は流さない。このときパルスモータの
回転子は、9Hの励時状態と同じ状態で動くことはない
。従って次に振動する場合励磁モードIHを与えるとハ
ーフステップC界方向に回転し1時間t2間コイルに電
流を流す。時間t22経過後転子を振動前の状態に戻す
ため、励磁モード9HY与え、CCW方向ヘハーフステ
ップ回転させる。9Hの励磁時間は&  tloとし1
時間tto後4相ともOとし、電流を流さない。
Therefore, the present invention eliminates the hold current shown in FIG. 8 and uses a time chart as shown in FIG. 9 in order to reduce power consumption. In Fig. 9, the excitation mode is 88 (16
Half step rotation (movement) from 9H (base number display),
Enter the vibration pattern area. After the minimum time t1G for half-step operation within time tl has elapsed, all four phases are set to 0, and no current flows through the motor coil. At this time, the rotor of the pulse motor does not move in the same state as the excited state of 9H. Therefore, when the coil vibrates next time, when the excitation mode IH is applied, it rotates in the direction of the half-step C field and current flows through the coil for one hour t2. After time t22 has elapsed, in order to return the trochanter to its pre-vibration state, excitation mode 9HY is applied and the trochanter is rotated half-step in the CCW direction. The excitation time of 9H is &tlo and 1
After time tto, all four phases are set to O, and no current is applied.

次に又逆方向に振動させるため励磁モード8Hを与える
。時間t4経過後は、励磁モード9H1f!:与え、振
動前の状態に戻し移動パターンに入る。移動パターンは
、従来から行われている方法であり、第9図はCW方向
へ回転させた場合で、CCW方向へ回転する場合は励磁
モードを。
Next, excitation mode 8H is applied to vibrate in the opposite direction again. After time t4 has passed, excitation mode 9H1f! : Give, return to the state before vibration and enter the movement pattern. The movement pattern is a conventional method, and FIG. 9 shows the case of rotating in the CW direction, and the excitation mode is used when rotating in the CCW direction.

9→8→C→4→6→2→3→1→9 とすれば良い。9→8→C→4→6→2→3→1→9 It's fine.

また第9図のタイムチャートで振動部分即ち時間t2及
びt4が、 t2 * ’4 > ’1Gの関係でホー
ルドする必要がなければt2及びt4の領域でt2の立
上りからtto後及びt4の立下りからtto後、4相
とも0とすると振動パターン領域におけるコイルW、流
は更に小さ(なり、省費電力は低減できる。
Also, in the time chart of Fig. 9, if the vibration part, that is, times t2 and t4, does not need to be held because of the relationship t2 * '4 >'1G, then from the rise of t2 to after tto and the fall of t4 in the region of t2 and t4. After tto, if all four phases are set to 0, the current in the coil W in the vibration pattern region becomes even smaller (and the power consumption can be reduced).

上記したホールド電流を除去する方式は、第10図に示
すように振動部を1ステツプ(ハーフステップx2)回
転させた場合も、又数パルスの振動パターン疋おいても
適用できる。
The method for removing the hold current described above can be applied both when the vibrating section is rotated by one step (half step x 2) as shown in FIG. 10, and when a vibration pattern of several pulses is used.

又第9図においては、1−2相励磁の場合について述べ
て来たが、1および2相励磁においても適用できる。
In addition, although the case of 1-2 phase excitation has been described in FIG. 9, it can also be applied to 1- and 2-phase excitation.

以上述べた方式は、ソフト的にホールド電流を除去し、
消費電力を低減するものであったが1次にホールド時に
駆動時より少ない電流を流し省電力化を図る方法につい
て述べる。
The method described above removes the hold current by software,
A method for reducing power consumption by flowing less current during primary hold than during drive will be described.

第11図は、第6図の駆動回路の電流を制御する回路で
ある。すなわちトランジスタTrと抵抗RYパラレルに
接続し、駆動回路の電源供給線に接続する。トランジス
タTrと抵抗Rの他方は電源電圧Vccとし、パルスモ
ータを回転させている場合はトランジスタTr1f!:
ONL、ホールド状態においては、 Trを0FFL、
抵抗Rを介して駆動回路に電流を供給する。
FIG. 11 shows a circuit for controlling the current of the drive circuit of FIG. That is, the transistor Tr and the resistor RY are connected in parallel and connected to the power supply line of the drive circuit. The other of the transistor Tr and the resistor R is set to the power supply voltage Vcc, and when the pulse motor is rotating, the transistor Tr1f! :
ONL, in hold state, Tr is 0FFL,
A current is supplied to the drive circuit via the resistor R.

第8図に示した駆動パターンにおいて、l−2相励磁と
トランジスタTrを制御するタイムチャートを第12図
に示す。第12図において、斜線で示すホールド電流が
流れる時間は、トランジスタTrを制御する信号φ。。
FIG. 12 shows a time chart for controlling the l-2 phase excitation and the transistor Tr in the drive pattern shown in FIG. 8. In FIG. 12, the time during which the hold current shown by diagonal lines flows is equal to the signal φ that controls the transistor Tr. .

二〇とし、モータを回転させるとぎはφCC” lとす
る。
20, and the blade that rotates the motor is φCC''l.

Trを制御するパルス波形φCCは、モータの駆動と同
様にソフトで作成できる。
The pulse waveform φCC for controlling the Tr can be created using software in the same way as when driving a motor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、オートフォーカスによる合焦機構とは
別に特別に光軸上圧微小振動機構を設置することなく、
ズームレンズ系のマスタレンズ群をパルスモータで微小
振動させながら移動しフォーカシングする簡易な構成で
実現でき、かつ振動時のホールド電流を低減できるため
省電力化が図れる。
According to the present invention, there is no need to install a special optical axis pressure micro-vibration mechanism separately from the autofocus focusing mechanism.
This can be achieved with a simple configuration in which the master lens group of a zoom lens system is moved and focused while being vibrated minutely by a pulse motor, and the hold current during vibration can be reduced, resulting in power savings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第2
図は撮像素子から得られる高域周波数成分のフォーカス
レンズ位置に対するレベル特性図。 第3図も高域周波数成分のレンズ位置に対するし′ペル
特性図である。第4図はマスタレンズの撮動7図はCW
回転時の1−2相励磁パターンのタイムチャートを示す
。第8図は、第4図のパターンを1−2相励磁で駆動し
た時のタイムチャート。 第9図は、第8図でのホールド電流を除去したセタのタ
イムチャートである。第10図は、振動時のステップ角
を増加した場合のタイムチャートであチャートである。 1・・・ズームレンズ系、 2・・・前玉レンズ群。 3・・・バリエータレンズ群。 4・・・コンペンセータレンズ群、 5・・・マスタレンズ群、 7・・・撮像素子、8・・
・内筒、20・・・外筒。 9・・・ポール、11・・・パルスモータ。 21・・・リードスクリュー。 14・・・高域成分抽出回路。
Fig. 1 is a system configuration diagram showing one embodiment of the present invention;
The figure is a level characteristic diagram of high frequency components obtained from the image sensor with respect to the focus lens position. FIG. 3 is also a filter characteristic diagram of high frequency components with respect to lens position. Figure 4 shows master lens photography Figure 7 shows CW
A time chart of a 1-2 phase excitation pattern during rotation is shown. FIG. 8 is a time chart when the pattern shown in FIG. 4 is driven by 1-2 phase excitation. FIG. 9 is a seta time chart with the hold current in FIG. 8 removed. FIG. 10 is a time chart when the step angle during vibration is increased. 1...Zoom lens system, 2...Front lens group. 3... Variator lens group. 4...Compensator lens group, 5...Master lens group, 7...Image sensor, 8...
- Inner cylinder, 20...outer cylinder. 9...Pole, 11...Pulse motor. 21...Lead screw. 14...High frequency component extraction circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被写体像を撮像素子上に結像させるズームレンズと
、該撮像素子より得た映像信号から高域周波数成分信号
を抽出する回路と、該回路の高域周波数成分信号が最大
となるようにズームレンズのレンズ系の一部を光軸方向
に移動させる機構を制御する回路とからなり、被写体に
オートフォーカスする装置において、上記ズームレンズ
を構成するレンズ系の前玉レンズ群を固定し、マスタレ
ンズ群の一部あるいは全てを光軸方向にパルスモータを
用い、振動及び移動させながらフォーカシングし、振動
モードのホールド時は電流を流さないことを特徴とする
ビデオカメラのオートフォーカス装置。 2、パルスモータの電源を制御して振動モードのホール
ド時は電流を回転時より小さくすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のビデオカメラのオートフォー
カス装置。
[Claims] 1. A zoom lens that forms a subject image on an image sensor, a circuit that extracts a high frequency component signal from a video signal obtained from the image sensor, and a high frequency component signal of the circuit. The front lens of the lens system constituting the zoom lens is comprised of a circuit that controls a mechanism that moves a part of the lens system of the zoom lens in the optical axis direction so that the An automatic video camera characterized in that the lens group is fixed, a part or all of the master lens group is vibrated and moved in the optical axis direction using a pulse motor for focusing, and no current is passed when the vibration mode is held. focus device. 2. The autofocus device for a video camera according to claim 1, wherein the power supply of the pulse motor is controlled so that the current is smaller when holding the vibration mode than when rotating.
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