JPH0427906A

JPH0427906A - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH0427906A
Application number: JP2132962A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Sekiguchi; 関口　隆明; Isao Hijikata; 土方　勲; Yoichi Okabe; 洋一岡部
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1992-01-30

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、ビデオカメラ等に適用して好適なレンズ駆動
装置に係り、特に、オートフォーカシング機能やズーミ
ング機能を有するビデオカメラにおいて、マニュアル操
作によるフォーカシングを、メカ的な手動感覚で要領良
く行なえるレンズ駆動装置に関する。

〔技術的背景〕

最近の我が国におけるビデオカメラの技術革新や背反に
は目覚しいものがあり、１億総カメラマンの時代もそう
遠くはない勢いで背反が進んでいる。しかも、ビデオカ
メラには多才な機能が盛込まれ、例えば被写体に対して
自動的に焦点を合わせるＡＦ（オートフォーカス）技術
は既に常識的なものになっており、中には無限遠方から
１，２ｃｎ程度の至近距離まで広範囲に互って自動的に
合焦点できる、謂わゆるフルレンジＡＦｌｌ能を有する
機種もいくつか開発され、市販されている。

〔従来の技術〕

かかるＡＦ核技術は、大別して、被写体に赤外線を照射
してその反射情報を三角測量により被写体の距離を検出
するアクティブ方式と、固体撮像素子に得られた被写体
情報を用いて合焦点作業を行なうパッシブ方式等がある
が、いずれも光学系の一部をモータにより光軸方向に往
復させて、フォーカシングを行なうよう構成されている
。

第３図は後玉駆動するようにしなビデオカメラにおける
光学系及び電気系等を示す概略ブロック図である。図中
、１は光学系であり、これはフロントレンズ系１１．ズ
ームレンズ系１２．マスターレンズ（結像レンズ）系１
３、及びアイリス（１ｉｉす）１４等で構成されている
。なお、必要に応じて、ワイドコンバージョンレンズ１
７やテレコンバージョンレンズ１８がフロントレンズ（
系）１１の前方に取付けられることもある。また、１５
は光学ＬＰＦ　（ローパスフィルタ）、２１はＣＯＤ等
の固体撮像素子、２２は増幅器、２３はビデオ回路（映
像信号処理回路）、２４はＢＰＦ（バンドパスフィルタ
）、２５はＯＣＡ　（利得制御アンプ）、２６はエリア
センサ、２７はＡＰマイクロコンピュータ（以下単にｒ
ＡＦマイコンＪとも記述する）、２８．２９はドライブ
回路、３１はズームスイッチ、３２はｏｏ（無限大）セ
ンサ、３３はズームモータ、３４はズームエンコータ、
３７はＡＦモータ３６を含むレンズ駆動部である。

いま、ビデオカメラを被写体０に向けると、被写体０か
らの撮像光は光学系】を介してＣＣＤ（電荷結合素子）
２１に入射され、ここで映像信号に光電変換される。こ
の映像信号はアンプ２２で増幅された後ビデオ回路２３
等に供給されると共に、ビューファインダ〈図示せず）
に供給される。するとビューファインダの画面には第３
図に示した（実際には惚けている場合が多い）ような画
像４０が表示されるが、そのうちの中心部付近にＡＰセ
ンシングエリア３９を定め、ＡＰセンシングエリア３９
の部分のコントラストが最も強くなる位置を探すために
、ドライブ回路２８に信号を供給してＡＰモータ３６を
回転させ、マスターレンズ１３を光軸方向の所定方向に
移動させる。

その結果、コントラストが更に弱まるようならばＡＦモ
ータ３６を逆回転させて、最も強くなる位置（ジャスト
ピント位置）で停止することによりフォーカシングを行
なう。

なお、撮像するに当り、予めズームスイッチ３１のＴ（
望遠）側を押してドライブ回路２つに信号を供給してズ
ームモータ３３を回転させ、ズームレンズ１２を光軸方
向の所定方向に移動させることにより、ズームアツプを
行なって上記ＡＦ動作を行なわせれば、最も精度の高い
フォーカシングが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のような後玉駆動のビデオカメラ等においては、移
動させるレンズが後部に位置している関係上、カメラ筐
体に覆われているため、フォーカシング（ピント合せ）
の手動操作ができず、ビデオカメラには手動フォーカシ
ング機能を持たせることができなかった。

かかる欠点を解消しようとして、手動フォーカシング機
能を備えたカメラも開発されている。それは、カメラ筐
体の側面に小さな回転猟みを取付けて、これを回転させ
て手動フォーカシングを行なうものであるが、これはス
チルカメラのようにはメカ的な感覚で操作できない等の
欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のレンズ駆動装置は、レンズをモータ等により光
軸方向に移動するレンズ駆動手段を備えたレンズ駆動装
置において、レンズマウント部にマニュアルリングを回
動自在に設け、このマニュアルリングの回転操作による
回転信号を多相出力として上記レンズ駆動手段に供給し
て制御するよう構成する等して、従来のレンズ駆動装置
における上記欠点を解消した。

〔実施例〕

本発明のレンズ駆動装置の一実施例について、以下、図
面と共に説明する。第１図は本発明のレンズ駆動装置の
制御信号系を主に示す概略ブロック図であり、第２図は
主にｍ梢的梢成を示す一部切截分解側面図である。これ
らの図において、前記第３図と同一構成要素には同一符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

第１図において、４はカメラ筐体のレンズマウント部１
ａに回転自在に設けられたマニュアル（フォーカス）リ
ング、３はフォトインタラプタ、２は方向検出回路、５
はモータドライバ、２０はＡＰ回路、Ｓｗは手動フォー
カシング切換え用のスイッチである。マニュアルリング
４は、第２図に示すように前カバー４１と後カバー４４
（装飾リング４３（これは無くても構わない））との間
に、矢印α、β両方向に回転自在に間挿されている。

また、このマニュアルリング４の側面には滑り止めゴム
６が貼り着けられており、側面上片側には複数（例えば
８２個）の歯７ａ〜７ｎを有する遮光板７が一体的に取
付けられている。なお、マニュアルリング４を回転させ
ても、フロントレンズ１１が光軸方向に動くことは無い
。

３ａ、３ｂはフォトインタラプタ（本実施例では２個で
あるが３個以上設けてもよい）、８はこれらのフォトイ
ンタラプタ３ａ、３ｂを取付けて固定するための中継基
板である。フォトインタラプタ３ａ　（３ｂ）は、円内
に拡大して示すように、コの字型をしており、その下（
上でも良い）辺３Ｃ側には発光ダイオードＬＤが埋設さ
れ、上（下でも良い）辺３ｄｌＦＩにはフォトトランジ
スタ等の受光素子ＰＴが埋設されている。そしてこの下
辺３Ｃと上辺３ｄとの間の隙間を、上記遮光板７の歯７
８〜７ｎが通過するよう構成され、これらの歯７ａ〜７
ｎによって発光ダイオードＦＤからの光が、後述する如
く断続されるわけである。なお、４５は５ＪＩＡ間であ
り、中継基板８はこれに取付けられている。また、２つ
のフォトインタラプタ３ａと３ｂとの間隔は、遮光板７
に形成された歯？ａ、　７ｂ、　７ｃ、・・・、７ｎの
間隔ｐの（え十〇）倍（但しｎは自然数）に設定され、
歯７ａ〜７ｎの幅は４ｚｐに形成されている。

以下、マニュアルでフォーカシングを行なう動作につい
て、両図及び第４図以降を参照し乍ら説明する。まず、
切換え用のスイッチＳＷを手動フォーカスモードに切換
える０次に前記ビューファインダの画面４０を覗きなが
ら、所望の箇所（大抵被写体）にピントを合わせるべく
、マニュアルリング４を例えば第４図に示すように、矢
印α方向にゆっくり回転させる。すると、遮光板７に形
成された歯７ａ、　７ｂ、　７ｃ、・・・、７ｎのうち
のいずれか２つの歯か、第５図（Ａ）に示すようにフォ
トインタラプタ３の隙間にさしかかって、発光ダイオー
ドＬ０から受光素子ＰＴへの光線を遮ったり、同図（Ｂ
）に示すように再び外れたり（遮らなかったり）するこ
とを繰返す。

ここで、２つのフォトインタラプタ３ａと３ｂとの間隔
は、前記の如く隣接する歯同士の間隔ｐの（＋十ｎ）倍
に設定されているか、ｎ＝１とすると、第６図（＾）に
示すような位置関係となる。即ち、歯７ａと７ｂの中間
がフォトインタラプタ３ａの中央部にさしかかると、フ
ォトインタラプタ３ｂの中央部には歯７Ｃの縁が位置す
ることになる。従って、マニュアルリング４（遮光板７
）を矢印α方向く順方向）に回転させると、フォトイン
タラプタ３ａ及び３ｂの出力波形は、第７図（Ａ）及び
（Ｂ）に夫々示すようになり、フォトインタラプタ３ａ
に比べてフォトインタラプタ３ｂの方が電気角で９０゛
遅れた位相関係となる。また、逆に、マニュアルリング
４を矢印β方向（逆方向）に回転させると、フォトイン
タラプタ３ａ及び３ｂの出力波形は、第８図（Ａ）及び
＋８）に夫々示すようになり、フォトインタラプタ３ａ
に比べてフォトインタラプタ３ｂの方が電気角で９０１
進んだ位相関係となる。

このような位相関係（及び変化速度）を持ったフォトイ
ンタラプタ３　（３ａ、３ｂ）からの電気信号を、第１
図に示した方向検出回路２に供給すると、方向検出回路
２からはＡＰマイコン２７に制御信号が供給される。す
るとＡＰマイコン２７より支持信号がモータドライパラ
に出力され、更に駆動信号となってレンズ駆動部３７に
供給される。これにより、フォーカスレンズ１３は、光
軸上矢印γ方向又はδに方向に、マニュアルリング４の
の回転速度に比例した速度で、且つ回転量に比例した量
だけ移動するわけであり、手動によるリアルタイムなフ
ォーカシングが実現する。

なお、上記実施例におけるモータドライパラは、第３図
示の従来例におけるドライブ回路２８を兼用させること
も可能である。また、ＡＰマイコン２７も従来例におい
て使用されていたのでこれを使用したまでであり、かか
る構成例に限定されることなく、例えば方向検出回路２
から（又はフォトインタラプタ３より直接）モータドラ
イバ５に信号を供給することにより、手動フォーカシン
グを実現するよう構成することも可能である。

また、上記実施例においてはフォーカシング動作につい
て説明したが、例えばカメラ筐体により覆われているズ
ームレンズを、別途設けたマニュアルリングにより移動
制御するズーミング動作についても同様に適用し得る。

更にまた、上記実施例ではマニュアルリング多数の歯に
よる遮光板とインタラプタによる光学的手段によりマニ
ュアルリングの回転を検出するものとしたが、これに限
定される必要は無く、例えばマニュアルリング（の一部
）に全周に互って５ＮＦｌｉ極を設け、且つこれに対向
して磁気センサを設置するなどして、磁気的な手段によ
り回転を検出するよう構成しても良い。

〔発明の効果〕

蒸上の如く、本発明のレンズ駆動装置によれば、従来例
における、機構が複雑でバックラッシュが多くて位置精
度が低い等の諸欠点を解消して、精度の高いレンズ位置
の制御が出来、マニュアルリングの回転速度に比例しな
速度でリアルタイムでの焦点移動でき、更に、マニュア
ルリングの回転方向に応じたレンズの駆動も行なえるの
で、従来のステイルカメラと同様なメカ的マニュアル感
覚でフォーカシング作業やズーミング作業等のマニュア
ル操作が行なえ、使い勝手が向上する等、種々の実用的
特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ駆動装置の制御信号系を示す概
略ブロック図、第２図は本発明のレンズ駆動装置の機構
的構成を示す一部切截分解側面図、第３図は従来の後玉
駆動によるビデオカメラの光学系及び電気系等を示す概
略ブロック図、第４図は本発明の動作原理を説明するた
めにフォトインタラプタと遮光板との相対位置関係を示
す部分斜視図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は同じく両者の相
対位置関係を示す断面図、第６図は同じく平面図、第７
図（＾）、　（Ｂ）及び第８図（＾）、　（Ｂ）は同じ
く動作原理説明用信号波形である。 ■・・・光学系、２・・・方向検出回路、３　（３ａ、
　３ｂ）・・・フォトインタラゲタ、４・・・マニュア
ルリング、５・・・モータドライバ　６・・・滑り止め
ゴム、７・・・遮光板、７８〜７ｎ・・・歯、８・・・
中継基板、１１・・・フロントレンズ系、１２・・・ズ
ームレンズ系、１３・・・マスターレンズ、１４・・・
アイリス、１５・・・光学ローパスフィルタ、２０・・
・ＡＰ回路、２１・・・固体撮像素子（ＣＣＤ）、２２
・・・増幅器、２３・・・ビデオ回路、２４・・・ＢＰ
Ｆ、２５・・・ＧＣＡ、２６・・・エリアセンサ、２７
・・・ＡＦマイクロコンピュータ、２８．２つ・・・ド
ライブ回路、３１・・・ズームスイッチ、３２・・・ω
センサ、３３・・・ズームモータ、３４・・・ズームエ
ンコーダ、３６・・・ＡＦモータ、３７・・・レンズ駆
動部、３つ・・・ＡＰセンシンクエリア、４０・・・ビ
ューファインダ画面、４１・・・前カバー、４３・・・
装飾リング、４４・・・後カバー、４５・・・鏡筒、［
Ｏ・・・発光ダイオード、Ｐト・・受光素子、Ｓｗ・・
・スイッチ。特許出願人　日本ビクター株式会社代表者　　垣本　邦夫

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レンズをモータ等により光軸方向に移動するレン
ズ駆動手段を備えたレンズ駆動装置において、レンズマ
ウント部にマニュアルリングを回動自在に設け、このマ
ニュアルリングの回転操作による回転信号を多相出力と
して上記レンズ駆動手段に供給して制御するよう構成し
たことを特徴とするレンズ駆動装置。
（２）レンズをモータ等により光軸方向に移動するレン
ズ駆動手段を備えたレンズ駆動装置において、レンズマ
ウント部に回転自在に設けられたマニュアルリングと、
多数の歯を有すると共に該マニュアルリングと一体的に
回転する遮光板と、該遮光板の回転により断続される光
の断続速度に応じた信号を出力する回転検出手段と、該
回転検出手段からの出力信号の周波数に応じた速さで上
記レンズ駆動手段が上記レンズを駆動するような信号を
該レンズ駆動手段に供給するモータドライバとを、少な
くとも備たことを特徴とするレンズ駆動装置。
（３）回転検出手段としてフォトインタラプタを２つ設
け、両者を上記遮光板の隣接する歯の間隔の（３／４＋
ｎ）倍（但しｎは自然数）離間して設置すると共に、上
記２つのフォトインタラプタからの信号を入力してその
位相差を調べることにより上記マニュアルリングの回転
方向を検出する方向検出回路を更に備え、該方向検出回
路の出力信号を上記モータドライバに供給することによ
り、上記マニュアルリングの回転方向及び回転速度に応
じた方向及び速さで上記レンズを駆動するよう構成した
ことを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載のレンズ
駆動装置。