JPS62269576A - 自動焦点調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラの光学系等に利用できる自動焦
点調整装置に関するものである。

従来の技術 近年、ビデオカメラ等において考案されている自動焦点
調整装置の原理を第３図、第４図に示す。

第３図において、２は振動プリズムであり、圧電素子３
の一端に接着等で取り付けられており、前記圧電素子３
の他端は前記撮動プリズム２が撮像素子１の前面に位置
するように固定部に固定されている。この圧電素子３を
発振器４からの電気信号により振動させることにより、
振動プリズム２は上下方向に振動する。その振動プリズ
ム２の前方に固定プリズム６、レンズ系６が配置されて
いる。レンズ系６および固定プリズム５を通過した光Ｃ
は振動プリズム２の振動により、集束位置がＦｌ、Ｆ２
．Ｆ３のように微少量変化し、これに伴って撮像素子１
の出力電圧が変化する。

撮像素子１で得られた出力信号をアンプ８により増幅し
、周波数検出器９により圧電素子３の振動周波数の信号
を検出する。その検出された信号の位相と発振器４０発
振出力との位相を位相比較器１０により比較して焦点の
ずれ方向を検出し、撮像素子１の出力電圧がピークにな
るように粗動装置制御器１１によりモーター等の駆動装
置１２を制御してレンズ系６を構成している少なくとも
１枚のレンズ７を光軸方向に移動させることにより焦点
を合わせる。

次に、撮ｒ象素子１の出力電圧とモーター等の駆動装置
１２０制御法について、第４図により説明する。撮像素
子１の出力電圧１３がピークになる点Ｘが最適合焦点位
置である。振動プリズム２を振動させて集束位置を微少
変化させるときの発振器４の発振出力の波形を１６とし
、そのときの撮像素子１の出力電圧１３の波形を１４と
する。

最適位置Ｘよりも左側のＡ点にレンズ系の焦点がある場
合には発振器４の発掘波形１５と撮像１象る。そこで位
相が同相か逆相かを位相比較器１゜で検出することによ
り焦点のずれ方向を検出することができ、モーター等の
駆動装置１２の動作を制御して、レンズ系の最適合焦位
置Ｘに向かうようにレンズ７を移動させる。即ちＡ点に
あるときは口方向に、Ｂ点にあるときは０方向に出力電
圧が変化するようにレンズ７を移動させることにより、
自動的に最適合焦状態に調整することができる０ 発明が解決しようとする問題点 ところが、このような従来の方式においては２ケのプリ
ズム２，６が必要となり、かつ第５図に示すように、光
学系の光軸（Ｚ軸方向）に対して２個のプリズム２，６
の直角面をＩ、ｙ両軸に対して直角に取り付けることは
困難である。また最適合焦位置Ｘにレンズ７を移動させ
るだめの駆動装置１２も必要である。

本発明は上記のような従来例の問題点を除去し、組み立
て易く、安定した結像が得られる自動焦点調整装置を提
供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の自動焦点調整装
置は、撮像素子を振動コイル等によりカメラのレンズ系
の光軸方向に微少量撮動させ、上記レンズ系を通った光
を受ける上記撮像素子の出力信号がピークになるように
上記撮１象素子を前記光軸方向に移動させるという構成
を備えたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、プリズムを取りつける
必要もなくなり、それにより２個のプリズムの光軸のず
れの心配もなくなり、また、レンズ系内のレンズを駆動
させる必要もなくなり、装置が簡単になり組立も容易と
なる。

実施例 以下本発明の一実施例の自動焦点調整装置に２いて第１
図、第２図を用いて説明する。

第１図において、焦束位置微少振動用および焦点調整用
となる撮像素子はレンズ系ｅの光軸方向に矢印ホ、への
ように微少量振動できるように駆動装置１６上に保持さ
れている。また駆動装置１６は微少量振動とは独立して
、光軸方向に前記撮像素子１をト及びチの方向に移動さ
せて焦点調整することが可能となっている。その他の動
作原理、前記撮像素子１の出力電圧と制御については、
前述と同様なのでここでは省略する。微少振動手段及び
駆動装置１６として電磁装置を用いた具体例について第
２図により説明する。撮像素子１は、押えリング１７に
より円筒状の撮１象素子ホルダー１８に固定されている
。リング状の振動板１９゜２０の円内部は撮像素子ホル
ダー１８の両端部にそれぞれ固定リング２１．２２で固
定され、外内部は第１のスペーサー２３、先端がＬ字状
に折曲された第１の鉄板ヨーク２４、永久磁石２６、先
端がＬ字状に折曲された第２の鉄板ヨーク２６、第２の
スペーサー２７、押えリング２８の順に積層された形で
ビス２９にて振動部ホルダー３０に固定され、レンズ鏡
筒３１に取り付けられている。

駆動用コイル３２は、撮像素子ホルダー１８の外側に巻
き付けられており、第１と第２の鉄板ヨーク２４．２６
と永久磁石２６により形成される磁界ギャップ部に位置
されている。駆動コイル３２に発振器４より周期的に変
化する第１の信号電圧を加えると、駆動用コイル３２に
生じる力により振動板１９．２０に支持されている撮像
素子ホルダー１８が光軸方向に微少量振動する。この撮
像素子ホルダー１８の振動により撮（象素子１が光軸方
向に矢印ホ、へのように微少量撮動する。

一方、撮像素子１の振動による撮像素子１の出力信号の
位相の変化を従来と同様に位相比較器１゜で検出し、ピ
ーク値を検出することによって、最適合焦位置になるよ
うに駆動装置制御器１１を介して駆動コイル３２に直流
バイアスなる第２の信号電圧を加え、撮像素子１をト及
びチの方向に移動させる。

本実施例では、駆動コイル３２は同一コイルで説明した
が独立した２つのコイルにしてもさしつかえない。

また、駆動手段としてコイルと永久磁石とよりなる電磁
装置を紹介しているが、その他圧電素子等を利用するこ
とも可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、撮像素子のレンズ系の光
軸方向振動を集束位置の微少量変化用に使用しているの
で、従来のプリズムのような本来のレンズ系以外のもの
が不安となり、バックフォーカス量の小さなレンズ系で
も自動焦点調整が可能となる。

さらに撮像素子移動を焦点調整用としても使用するため
、レンズ系のレンズを移動させるための駆動装置が不要
となりレンズ系の構造が簡単になり組立が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動焦点調整装置の
原理ブロック図、第２図は同自動焦点調整装置の実施例
の要部を示す断面図、第３図は従来例における自動焦点
調整装置の原理ブロック図、第４図はその制御法を説明
する波形図、第６図は同従来例におけるプリズムの光軸
に対する配置図である。 １・・・・・・撮像素子、４・・・・・・発振器、６・
・印・レンズ系、１６・・・・・・駆動装置、１７・・
・・・・押えリング、１８・・・・・・撮像素子、１９
，２０・・・・・・撮動板、２１゜２２・・・・・・固
定リング、２３・・・・・・第１のスペーサー、２４・
・・・・・第１の鉄板ヨーク、２６・・・・・・永久磁
石、２６・・・・・・第２の鉄板ヨーク、２７・・・・
・・第２のスペ−！−−１２８・・印・押えリング、２
９・・・・・・ビス、３゜・・・・・・損動部ホルダー
、３１・・・・・・レンズ鏡筒、３２・・・・・・駆動
用コイル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第　４　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力される制御信号に応じてカメラを構成する撮
   像素子をそのレンズ系の光軸方向に可逆的に移動せしめ
   る撮像素子駆動手段と、予め定められた周波数の第１の
   制御信号を発生する手段と、前記レンズ系を通った光束
   の撮像素子面上の焦点ずれに応じた第２の制御信号を発
   生する手段と、前記第１と第２の制御信号を前記制御信
   号として前記撮像素子駆動手段に印加する手段とよりな
   る自動焦点調整装置。
2. （２）撮像素子駆動手段は、互いに独立して動作する第
   １の駆動手段と第２の駆動手段とよりなり、第１と第２
   の制御信号をそれぞれ前記第１と第２の駆動手段に印加
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
   焦点調整装置。
3. （３）撮像素子駆動手段は、一方が撮像素子に固定され
   、他方が固定部に固定された駆動コイルと磁性体とより
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の自動焦点調整装置。