JPS6315859Y2

JPS6315859Y2 -

Info

Publication number: JPS6315859Y2
Application number: JP1045278U
Authority: JP
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1988-05-06
Also published as: JPS54117143U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は自動焦点調節カメラ、さらに詳しくい
えばズームレンズを有する自動焦点調節カメラに
関する。

基線長を有する距離計の原理にしたがつて固定
像と移動像を光電的に比較することにより被写体
位置を自動的に検出し、検出値に従つて自動焦点
調節を行なうカメラが提案され実施されている。

まずそのような焦点位置検出の原理を図面を参
照して説明する。

第１図は光学系と焦点検出モジユールの関係を
示した略図である。固定ミラー２は光軸と正しく
45゜の角度を保つて固定され、光軸方向からの像
をモジユール３に導く働きをする。走査ミラー１
は、撮影可能至近距離S_o以内から無限（光軸と平
行な光を受け入れる角度位置）を越える角度との
間α゜を往復揺動するミラーである。各ミラー１，
２の中心間の距離Ｂをこの装置の基線長と定義す
る。

この基線長Ｂの長さは焦点検出能力と密接に関
連するものである。

焦点検出モジユール３は両方のミラーを介して
入射する被写体像を光電的に比較し走査ミラー１
の回転と同期して、各像間の相関性が最も大きい
時点に焦点信号Ｆを発生する。

第３図に焦点信号Ｆの波形を示している。

一方光学走査同期に同期して対物レンズの現在
位置を示す信号Ｗ（第４図参照）が発生させられ
ている。対物レンズ制御回路はＦの波形の立上り
と、Ｗの波形の立下りが一致する方向に対物レン
ズ位置を修正して自動焦点調節を行なう。

上記のような構成の焦点検出装置において次の
および式の関係が成立する。

Ｎ＝f²／（2S_o−ｆ）・Ｃ・Ａ …… ここにおいて、ｆ：対物レンズの焦点距離（ズームレンズの場
合は、例えば８mm〜40mmのように変化す
る。） S_o：至近撮影距離Ｃ：最少散乱円Ａ：最大絞り値Ｎ：ゾーン数（焦点深度でS_o、∞間を分割した
数）Ｂ＝εS_oＮ …… ここにおいて、 ε：モジユールの分解能（第２図参照）Ｂ：基線長上記式はゾーン数Ｎは対物レンズの焦点距離
ｆの２乗にほゞ比例して大きくなることを示し、
式はゾーン数に比例して基線長Ｂを大きくしな
ければならないことを示している。

モジユールの分解能εはモジユールに用いられ
ている光電変換素子群の基礎単位の大きさで定ま
つてしまうから焦点距離が大きくなればなるほ
ど、ズーム光学系では望遠になればなるほど、基
線長を大きくしなければならないという問題があ
る。

しかし実際に８mm撮影機などで構造上あるいは
デザイン上充分な基線長Ｂを確保することが困難
なことがしばしばある。

本考案の目的は前記のようなズームレンズを用
いたカメラにおいて、ズームレンズの全領域にお
ける焦点調節を自動的に行なわせるために必要な
基線長を確保することが不可能である場合に適し
た自動焦点調節カメラを提供することにある。

前記目的を達成するために本件考案者等は自動
合焦の場合と、マニユアル合焦の場合とでは変倍
範囲を変えて、自動合焦の場合は自動距離測定の
能力変移内においてパワーズームを行なうように
すれば良いことに着目した。

そして自動焦点のさいは、例えば８mmから40mm
の変倍レンズでは、自動距離測定能力の範囲８mm
から36mmまでパワーズームを行ない、マニユアル
合焦の場合は８mmから40mmの全域において変倍撮
影をマニユアルでもパワーでも行なえるようにし
たものである。以下この明細書では前述したよう
な限界の焦点距離、前例では36mmを変換点という
ことにする。

以下図面を参照して本考案による自動焦点調節
カメラをさらに詳しく説明する。

第５図は本考案によるカメラの焦点調節回路の
実施例を示す回路図である。

図中数字４の示す部分は自動焦点調節回路の制
御信号を発生する制御信号発生回路であつて、先
に説明した被写体位置信号Ｆと、レンズの現在位
置を示す信号Ｗと、走査ミラーの走査状態を示す
同期信号Ｓを入力としており、これらの信号から
対物レンズを進退させる方向と量を決定する信号
Ａ，Ｂ，，を発生する。Vccは電源電池であ
り、M_Zはズームレンズを駆動する、いわゆるパ
ワーズームのためのモータである。M_Fは対物レ
ンズであるズームレンズを焦点位置合せのために
駆動するフオーカスレンズ駆動モータである。
M_Sはそれぞれ光学走査のためのスキヤンモータ、
M_Dはフイルム駆動のための駆動モータである。
スイツチSW₁はモニタスイツチであつてカメラの
トリガ（第６図には省略してある。）により操作
されるスイツチであつて、図示しない露出調節の
ための回路、サウンドカメラのキヤプスタンモー
タ回路、録音回路などを形成し、撮影前に準備が
整つているかをチエツクするためのスイツチであ
る。

スイツチSW₃とSW₄は連動させられており、
SW₃がオンのときはSW₄はＡ側に接続されてい
る。SW₁オン、SW₃オンの状態でSW₆またはSW₇
を作動させるとズームモータM_Zが回転してズー
ムレンズを移動させる。

SW₃をオンにした状態でSW₁をオン（モニタ状
態）にすると走査モータM_Sが回転し、制御信号
発生回路４が作動して、その出力信号（Ａ，Ｂ，
Ａ，）によりパワートランジスタ５，６，７，
８により構成されたブリツジ回路の動作状態が決
定され、フオーカスレンズ駆動モータM_Fが双方
向に回転させられ、合焦のためのレンズ駆動が行
なわれる。SW₃をオフにするとこれに連動するス
イツチSW₄はＭ側に接続される。

ズーム制限スイツチSW₅はズームレンズの鏡胴
に固定されているカム１７に連動させられてい
る。

この実施例で用いられるズームレンズは８〜40
mmの可変焦点であつて、32mmを変換点としてあ
る。ズームレンズの焦点距離が８〜32mmの範囲に
あるときはＳ側に接続され、32〜40mmのときはＬ
側に接続されるように構成されている。ズームレ
ンズの焦点距離が32〜40mmの範囲にあるときは、
前述のようにスイツチSW₅はＬ側に接続され、ズ
ームモータM_Zには、ズームレンズをＴ（望遠）か
らＷ（ワイド）方向に回転させる方向の電流が供
給され、32mm以下に達するとSW₅がＳ側に自動的
に切換り、ズームモータM_Zは回転を停止する。

第６図は自動焦点調節機構部の実施例を示す斜
視図である。

対物レンズの合焦レンズ環９には一体に歯車１
０が設けられており、歯車１０，１１，１２，１
３を介して合焦モータM_Fに連結されている。な
おこの伝達系の中に適当なスリツプ機構を設けて
ある。変倍レンズ鏡胴１４はスリツプ機構を介し
て歯車１５が設けられており、さらに鏡胴１４に
は手動用のズームレバー１６が設けられている。

さらに鏡胴１４にはカムリング１７が設けられ
ている。このカムリングの形状等は第７図，第８
図を参照して後述する。

変倍レンズ鏡胴１４に設けられている前記歯車
１５は歯車１８，１９，２０，２１を介してズー
ムモータM_Zに連結されている。

１は走査ミラー、２は固定ミラー、３はモジユ
ールである。スキヤンレバー２４は走査ミラー１
と共通の回転軸１′を有しており、走査モータM_S
に固定された２５に植立されたピン２６に、ばね
２７により押しあてられており、ピン２６の回動
に従動して揺動する。カム２５によりスイツチ
SW₉がオンオフされ、このスイツチSW₉により前
述した同期信号Ｓが形成される。

スキヤンレバー２４の突出腕２４ａは、合焦レ
ンズ環９の進退に従動して移動する光学スイツチ
SW₈の間を出入し前述した現在レンズ位置信号Ｗ
を発生させる。なおスライド板２２は前記スイツ
チSW₈を保持しており、ばね２８により前方に付
勢されピン２３で合焦レンズ環９につきあてら
れ、合焦レンズ環９の進退に連動させられてい
る。

次に第６図，第７図，第８図を参照してオート
フオーカス時、マニユアルフオーカス時における
つまみ３０等からなるAM切換部によるスイツチ
SW₃，SW₄のスイツチ切換えについて説明する。

地板２９には自動焦点調節Ａ手動焦点調節Ｍの
切換えつまみ３０が上下動可能に設けられてい
る。クリツクばね３３により前記つまみ３０はオ
ートフオーカス位置Ａ、マニユアルフオーカス位
置Ｍに切換え位置させられるようになつている。

つまみ３０の３０ａ部にはピン３１が設けられ
ておりこのピンは制限レバー３２と関連させられ
ている。３０ａ部の上方にはスイツチSW₃，SW₄
が設けられており、AM切換部のつまみ３０がＡ
側に移動させられると、第５図に破線で示すＡの
位置に、Ｍ側に移動させられると実線で示すＭの
位置に切換接続される。

制限レバー３２は軸３４を中心に回転可能に設
けられており先端３２ｂ部は変倍レンズリング１
４に固定されているカムリング１７に関連させら
れるようになつている。

カムリング１７は第７図に示すように光軸方向
に２段になつており、１７ｄの面は１７ｃの面に
対して高くなつている。そして各面は制限レバー
３２の突端３２ｂに対応可能になつており、突端
３２ｂが１７ｄの面に接しておりかつ反時計方向
の回転力が与えられているAM切換部のつまみ３
０がＡ側に移動させられるときに変倍リング１４
を第８図において反時計（ワイド）方向に回転さ
せると、制限レバー３２の突端３２ｂは変換点を
越えたときにカムリング１７の１７ｃの面に落ち
込む。

なお第８図において（Ｔ）４０……８（Ｗ）の
表示は変倍リング１４の表面の設けられた変倍の
表示を仮想的に示したものであり、この表示は変
倍リング１４と一体に移動する。

制限レバー３２の突端３２ｂは変換点を越えて
カムリング１７の１７ｃの面に落ち込んでからさ
らにカムリング１７を反時計方向に回転させ、１
７ｃの面に前記突端３２ｂが結合している状態で
変倍レンズリング１７を時計方向に回転させる
と、突端３２ｂが段差部に係合するまで回転が許
容されるがそれ以上の回転は制限される。

この制限される位置が変換点32mmに対応し、１
７ｃの部分は８mm〜32mm、１７ｄの部分は32mm〜
40mmに対応させられている。

またカムリング１７は第８図に示すように径の
大きい１７ａ部と、１７ａ部に比較して小径の１
７ｂ部を有している。前記１７ａ部は切換スイツ
チSW₅との関係で８mm〜32mm領域に対応し、１７
ｂ部は32mm〜40mmの領域に対応する。

スイツチSW₅は変倍リング１４が８mm〜32mmの
ときはＳ側に接続され、32mm〜40mmのときはＬ側
に接続される（第５図参照）。次に各場合にわけ
て、ズーム範囲について説明する。

（マニユアル合焦撮影の場合）マニユアル合焦のときは自動合焦と手動合焦の
切換つまみ（AMつまみ）３０は第６図に示す位
置よりも下方に押し下げられ、クリツクばね３３
によりマニユアル位置にクリツク止めされる。つ
まみ３０に固定されているピン３１は制限レバー
３２の３２ａ部を押し下げて、このレバー３２を
時計方向（第７図）に押し廻す。その結果制限レ
バー３２の突端３２ｂはカムリングから離され
る。その結果変倍リングは、前記制限レバーによ
り制限されることなく、ズーム全領域で回転可能
となる。

（自動合焦であつて変換点以内の場合）切換えスイツチSW₅はカムリングとの関係で第
５図Ｓ側に接続させられている。

AMつまみ３０を第６図の示す位置まで上昇さ
せるとピン３１がばね３５を押し上げ切換レバー
に３４を中心とした反時計方向の回転力を与え
る。

制限レバー３２の突端３２ｂはカムリングの１
７ｃ面に接して止まる。

この状態でオートフオーカスを行なうと変倍リ
ング１４は８mm〜32mmの範囲内でパワーズーム、
またはマニユアルズームも可能となる。

なおSW₄はAMつまみ３０の３０ａ部によりＡ
側に接続されSW₃は自動焦点調節回路を電源に接
続する。図示されていないズーム駆動方向の選択
をするPM切換部により、スイツチSW₆，SW₇の
切換が行われる。

PM切換部によりＴ側が選択されたときは、ス
イツチSW₆，SW₇は第５図でＴの表示が付されて
いる方の端子に、Ｗ側が選択されたときは、スイ
ツチSW₆，SW₇は第５図でＷの表示が付されてい
る方の端子に接続される。

第５図に示されている接続状態は、Ｔ，Ｗの選
択がなされないときの接続状態を示している。Ｔ
側に接続され、変倍リングが第８図時計方向に回
転させられ制限レバーの３２ｂ部がカムリングの
段に係合すると、それ以上の回動は阻止される。
ズームモータM_Zは回転していてもスリツプ機構
により吸収され変倍リングは回転しない。

（変換点を越える位置で自動合焦にした場合） AMつまみ３０を第６図に示す位置にもたらす
ことにより、SW₃はオン、SW₄はＡ側に接続され
る。制限レバー３２はつまみ３０の移動に従動し
て反時計方向に回転するが突端３２ｂはカムリン
グの１７ｄ面に接して止まる。

ズーム制限スイツチSW₅の中央の接片はカムリ
ング１７の細い径の部分１７ｂに対応させられて
おりスイツチSW₅は第５図のＬ側（第６図で内側
の接片）に接続されている。

PM切換部により操作されるスイツチSW₆と
SW₇は図示しないつまみ等により、方向が選定さ
れていない限り、SW₆はＴ側SW₇はＷ側に接続さ
れている。

したがつてズームモータM_Zの回路は（電源
Vcc−スイツチSW₁−SW₅−SW₄−SW₆−M_Z−
SW₇−接地点）と形成され、モータM_Zには、変
倍リング１４をＷ方向に移動させる電流が供給さ
れる。このモータM_Zの回転は歯車２１，２０，
１９，１８，１５の順に伝達され、変倍リング１
４をＷ方向（第８図反時計方向）に回転させる。

カム面１７ｄは制限レバー３２の先端３２ｂを
摺りながら移動し変換点に達すると制限レバー３
２の先端３２ｂはカムリング１７の１７ｃに落ち
込む。

これと同時にズーム制限スイツチSW₅の中央の
接片はカムリング１７の太い径の部分１７ａに対
応させられて第５図のＳ側の端子（第６図の外側
の接片Ｓ）に接続され、モータMZへの電流供給
が遮断される。そして、前述の（自動合焦点であ
つて変換点以内の場合）と同じ状態に入る。

PM切換部でスイツチSW₆，SW₇をテレまたは
ワイド方向に駆動する電流を供給する位置に切換
えれば、パワーズームと自動焦点調節が可能にな
る。

なお図において２６はマスタレンズ、３９はフ
イルムである。

本考案による自動焦点調節カメラは、以上のよ
うに構成されているので、自動焦点調節時には変
換点以内において変倍撮影が自動的に可能とな
る。自動焦点調節を行なわないときは全ズーム域
においてパワーズーム、マニユアルズームが可能
となる。

以上８mm撮影カメラの具体例につき詳細な説明
を行なつたが、TVカメラ等においても同様に実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査光学系と焦点検出モジユールの関
係を説明するための略図、第２図は分解能を説明
するための略図、第３図は焦点位置信号を示すグ
ラフ、第４図はレンズ位置信号を示すグラフ、第
５図は本考案によるカメラの回路の実施例を示す
グラフ、第６図は本考案によるカメラの合焦機構
の実施例を示す斜視図、第７図はカムリングとス
イツチおよび制限レバーの関係を示すための側面
図、第８図はカムリングとスイツチおよび制限レ
バーの関係を示すためにフイルム側から見た図で
ある。 M_Z……パワーズーム用モータ、M_F……合焦用
モータ、M_S……走査用モータ、M_D……フイルム
送り用モータ、SW₁……モニタスイツチ、SW₂…
…トリガスイツチ、SW₃，SW₄……合焦AM切換
スイツチ、SW₅……ズーム制限スイツチ、SW₆，
SW₇……パワーズームTW切換スイツチ、SW₈…
…光学スイツチ、SW₉……同期信号スイツチ、１
……走査ミラー、２……固定ミラー、３……モジ
ユール、４……制御信号発生回路、５，６，７，
８……パワートランジスタ、９……合焦リング、
１０……合焦歯車、１１，１２，１３……連結歯
車、１４……変倍リング、１５……変倍リング歯
車、１６……マニユアルレバー、１７……カムリ
ング、１８，１９，２０，２１……連結歯車、２
２……合焦レンズ位置検出レバー、２４……走査
レバー、２５……同期カム、２６……カムピン、
２７……ばね、２９……地板、３０……AM切換
つまみ、３１……つまみピン、３２……制限レバ
ー、３３……クリツクばね、３４……軸、３５…
…制限レバーばね、３６……ばね、３７……ばね
ガイド、３８……マスタレンズ、３９……フイル
ム。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

自動焦点検出信号により合焦用モータMFの回
転方向を示す信号を発生する制御信号発生回路４
からの信号により回転させられる合焦用モータ
MFまたはマニユアル操作により合焦リング９を
回転し、ズームモータMZまたはマニユアル操作
により変倍リング１４を回転させる自動焦点調節
カメラにおいて、自動合焦とマニユアル焦点調節
の選択のさいに操作されるAM切換部３０と、前
記変倍リング１４に設けられているカムリング１
７と、レンズが変換点を越えると前記カムリング
１７により切換えられるズーム制限スイツチSW₅
と、前記AM切換部３０によりマニユアルが選択
されたときは変倍リング１４の全領域にわたる回
動を許容する位置に、自動合焦が選択されたとき
は変換点を越える望遠側への回動を制限する位置
で前記カムリング１７に係合させられる制限レバ
ー３２と、前記ズームモータMZの端子にそれぞ
れ接続されズーム駆動方向の選択がなされない場
合で前記変倍リング１４が前記変換点を越えて望
遠側にあるときに前記ズーム制限スイツチSW₅を
介して前記ズームモータMZに前記変倍リング１
４をワイド方向に駆動する電流を供給している第
１および第２の切換スイツチSW₆，SW₇と、パワ
ーズームの望遠およびワイドの選択により前記第
１および第２の切換スイツチSW₆，SW₇を前記ズ
ームモータMZに前記変倍リング１４を望遠およ
びワイド方向に駆動する電流を供給するように切
り換えるPM切換部から構成したことを特徴とす
る自動焦点調節カメラ。