JPH0466909A - オートズーム／フォーカス機構 - 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、たとえばビデオカメラのオートズーム／フを
一カス機構に関する。

（従来の技術） ビデオカメラは、像をレンズによって結ばせ、その位置
に光電変換用の撮像デバイスを配し、像を走査すること
によって電気信号を取出す機器である。この撮像デバイ
スには、撮像管とＣＣＤ。

ＭＯＳ等の固体撮像素子とがある。従来は、撮像管が主
流であったが、最近は固体撮像素子の性能向上等にとも
なって、小型軽量化が進み、家庭用のビデオカメラが普
及している。

このようなビデオカメラの機能の一つであるオートズー
ム／フォーカスは、自動的にズーム／フォーカスを調整
するものである。そして、フを一カスは、赤外線や超音
波を発して反射情報でフォーカシングするアクティブ方
式、入射光を位相差検出したり、信号の高周波レベルで
チエツクするパッシヴ方式により、自動的に調整されて
いる。

第６図は、上記のアクティブ方式又はパッシヴ方式によ
り、ズーム／フを一カスをとるオートズーム／フォーカ
ス機構の一例を示すもので、固定鏡筒ｌには、ズーム用
１１ｍ２が回転自在に支持されている。なお、ズーム用
！［２は、固定鏡筒１に対しギヤ部３の駆動力による回
転にともなって進退自在とされ、その内部に収納されて
いるズームレンズ（図示省略）が固定鏡筒１内部の固定
レンズ（図示省略）に対して光軸方向に変位するように
なっている。

ズーム用鏡筒２の先端部には、フォーカス用鏡筒４がギ
ヤ部５の駆動力により回転自在に取付けられており、そ
の回転にともなってフを一カシングレンズ（図示省略）
が光軸方向に変位するようになっている。

オートズーム／フを一カスの駆動回路６には、被写体７
からの反射光たるたとえば赤外線を受光し、被写体７を
検出する検出センサ６ａが設けられている。また、駆動
回路６には、検出センサ６ａからの検出結果に基づいて
、ギヤ部５へ駆動力を供給するためのギヤ駆動回路６ｂ
の動作をコントロールするフを一カスドライバ６Ｃが設
けられている。更に、駆動回路６には、予め設定された
ズームの度合に基づいて、ギヤ駆動回路６ｂにコントロ
ール信号を供給するズームドライバ６ｄが設けられてい
る。

そして、ズームが指定されると、ズームドライバ６ｄか
らのコントロール信号に基づいて、ギヤ駆動回路６ｂが
ギヤ部３に駆動力を供給する。これにより、ズーム用鏡
筒２が回転しつつ固定鏡筒１に対して進退する。ズーム
用鏡筒２の回転及び進退動作が終了すると同時に、フォ
ーカスドライバ６ｃに検出センサ６ａからの検出結果が
取込まれ、これに基づいてフォーカスドライバ６Ｃはギ
ヤ駆動回路６ｂをコントロールして被写体７とのフを一
カスをとる。

ここで、被写体７との距離は、たとえば第７図及び第８
図に示す位置検出機構によって検出される。

つまり、固定鏡筒１には、切欠き孔１ａが形成されてお
り、また切欠き孔１ａを覆う位置にフォトリフレクタ８
　ａ　＋　８　ｂ　＋　　８　ｃが設けられている。

ズーム用鏡筒２の内部には、ズームレンズ（図示省略）
が保持されている。また、ズーム用鏡筒２の周面には、
アルミテープ１０　Ｂ＋　　１０　ｂｒ１０ｃが貼付け
られている。

そして、各フォトリフレクタ８　ａ　＋　８　ｂ　＋　
８　ｃが自ら光を発すると、これが各アルミテープ１０
ａ＋　　１０　ｂｒ　　Ｉ　Ｏｃによって反射され、再
び各フォトリフレクタ８　ａ　＋　８　ｂ　＋　８　ｃ
に取込まれるようになっている。

被写体７との距離Ｓを検出する場合は、たとえば第８図
に示すように行われる。

つまり、ズーム用鏡筒２の回転及び進退動作にともなっ
て、各アルミテープ１０　ａ、　　１０　ｂｒ１０ｃか
らの反射光が各フォトリフレクタ８ａ。

８　ｂ　＋　８　ｃに取込まれる。このとき、反射光を
受けると、各フォトリフレクタ８ａ＋　８ｂ＋　８ｃは
“ハイ”レベルの信号を出力する。

そして、第９図に示すように、各フォトリフレクタ８　
ａ　＊　８　ｂ　＋　８　ｃからの出力の組合せにより
焦点距離が検出され、この検出結果が上記のズームドラ
イバ６ｄにフィードバックされる。

（発明が解決しようとする課題） このように、近年のビデオカメラは、オートズーム／フ
ォーカス機能が付加されたことによって、操作が非常に
簡単となり、被写体の撮る楽しみを与えている。

ところが、このような従来のビデオカメラでは、婦人や
子供らの使用が多くなった今日において、持ち運び時及
び操作時に不便を感じる。

つまり、上述した従来のビデオカメラでは、フォトリフ
レクタ８　Ｂ＋　８　ｂｒ　８　ｃからの光の相互干渉
を避けるために、フォトリフレクタをそれぞれを所定の
間隔を置いて配置する必要がある。また、フォトリフレ
クタは、発光素子、受光素子及びこれらに付随する回路
を必要とするため、必然的に大きなものとなり、これら
の取付はスペースを広（する必要がある。

このようなことからも、固定鏡筒１やズーム用鏡筒２等
が大きくなり、必然的にオートズーム／フォーカス機構
自体が大型となってしまうため、ビデオカメラの小型軽
量化を図る上での妨げとなっている。このため、持ち運
び時や操作時においては、その重量等により負担が掛か
ってしまう。

本発明は、このような事情に対処して成されたもので、
ビデオカメラの小型軽量化を図ることができるオートズ
ーム／フォーカス機構を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、固定鏡筒に対し回転しつつ進退するズーム／
フォーカス用鏡筒の進退量に応じて被写体との位置を検
出し、その検出結果に基づいてズーム／フォーカスをと
るオートズーム／フォーカス機構において、前記ズーム
／フォーカス用鏡筒の周面に所定の間隔を置いて設けら
れたマグネット部材と、前記固定鏡筒に所定の間隔を置
いて設けられ、前記マグネット部材からの磁束により前
記進退量を検出するホール素子とを具備したことを特徴
とする。

（作　　　用） 本発明のオートズーム／フォーカス機構では、ズーム／
フを一カスをとる際にズーム／フォーカス用鏡筒が固定
鏡筒に対し回転しつつ進退すると、ホール素子がマグネ
ット部材からの磁束によってホール効果を奏する。この
とき、そのホール効果による出力は、ズーム／フォーカ
ス用鏡筒の周面に設けられたマグネット部材の所定の間
隔毎に得られる。

したがって、各ホール素子相互間の磁束による干渉が従
来の光による干渉に比べ小さいので、各ホール素子を近
接させて配することができる。

また、その機能上、ホール素子自体が従来のフォトリフ
レクタに比べてはるかに小さいため、その占育スペース
が従来のものに比べはるかに小さ（なる。

つまり、従来のフォトリフレクタは、発光素子、受光素
子及びこれらに付随する回路を必要とするため、必然的
に大きなものとなっている。これに対し、本発明におけ
るホール素子は、マグネット部材からの磁束を感知する
機能のみで足りるため、複雑な回路構成を必要としない
。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。なお、第５図ないし第７図と共通する部分には同一符
号を付し重複する説明を省略する。

第１図ないし第３図は、本発明のオートズーム／フォー
カス機構の一実施例を示すものである。

つまり、第８図に示した固定鏡筒ｌの切欠き孔１ａを覆
う位置には、フォトリフレクタ８ａ、８ｂ、８ｃに代え
てホール素子１１ａ、ｌｌｂ。

１１ｃが設けられている。

また、第７図に示したズ゛−ム用鏡筒２の周面には、ア
ルミテープ１０ａ＋　　１０ｔｚ　　１０ｃに代えてマ
グネットテープ１２ａ＋　　１２ｂ＋　　１２ｃが張付
けられている。

ここで、各ホール素子１１ａ＋　　１１ｂ＋　　ｌｌｃ
は、たとえばインジウムアンチモンやガリウムヒ素によ
り構成され、その寸法は、１．５Ｘ１．５Ｘ０．３　ｔ
　（ｍｍ）とされている。

また、各マグネットテープ１２　ａ　ｒ　　１２　ｂ　
＋１２ｃは、たとえばゴム、メタル、プラスチック等の
基材の表面を磁化あるいは表面に磁性体を形成したもの
で構成されている。寸法は、所定長×１、ＯＸｏ、４ｔ
　（ｍｍ）とされている。

各ホール素子１１ａ、１１ｂ＋　　ｌｌｃと各マグネッ
トテープ１２ａ、１２ｂ、１２ｃとの間隙は、０．３　
（ｍｍ）とされている。

各ホール素子１１ａ、１１ｂ＋　　Ｉｌｃの配置間隔は
、その中心と中心との間が２　（ｍｍ）とされている。

なお、各ホール素子１１ａ、Ｉｌｂ＋　　ｌｌｃには、
たとえば第４図に示すように、バイアスが掛けられてお
り、これらが各マグネットテープ１２ａｌ　　１２　ｂ
＋　　ｌ　２　ｃからの磁束φを受けると、電子の流れ
が直角方向に曲げられ、他の電極Ｂ１−Ｂ２間に磁束φ
の強さに比例した電圧ＶＨが発生する。これにより、ズ
ーム用鏡筒２の回転及び進退動作にともなって、各ホー
ル素子１１ａ、１１ｂ、ｌｌｃが各マグネットテープ１
２ａ、１２ｂ。

１２ｃ上を通過することが検出されるようになっている
。

これに対し、従来のフォトリフレクタ８ａ、８ｂ、８ｃ
は、第１図（ｂ）に示すように、その寸法が、３．６Ｘ
２．６Ｘ１．６ｔ　（ｍｍ）とされている。

また、従来のアルミテープｌＯａ、ｔｏｂ。

１０ｃは、その寸法が、所定長Ｘ３．ＯＸｏ、１ｔ　（
ｍｍ）とされている。

各フォトリフレクタ８ａ、８ｂ、　８ｃの配置間隔は、
その中心と中心との間が４　（ｍｍ）とされている。

このように本実施例の構成のオートズーム／フを一カス
機構では、ズーム用鏡筒２の回転及び進退動作にともな
って、各ホール素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃが各マグネ
ットテープ１２ａ、１２ｂ。

１２ｃからの磁束φを受ける。

このとき、各ホール素子１１ａ、ｌｌｂ、１１Ｃからの
出力は、たとえば第５図に示す電圧波形となる。

つまり、ホール素子１１ａが同図（ａ）に示すように、
最大値４．４０Ｖを出力する。このとき、ホール素子１
１ｂは、同図（ｂ）に示すように、最大［４，５６Ｖを
出力する。また、ホール素子１１ｃは、同ｖ；１Ｊ（ｃ
）に示すように、最大値４゜５６Ｖを出力する。

このようにして、各ホール素子１１ａ＋１１ｂ。

ｌｉｅからの出力に基づき、これらの組合せを第９図に
示したマトリクスに当てはめることにより、被写体７と
の距離Ｓが検出され、この検出結果が上記のズームドラ
イバ６ｄにフィードバックされる。

このように、本実施例では、被写体との距離を検出する
際に、マグネットテープからの磁束によって“ハイ”レ
ベルを出力するホール素子を用いた。したがうて、各ホ
ール素子相互間の磁束による干渉が従来の光による干渉
に比べ小さいので、各ホール素子を近接させて配するこ
とができる。

この結果、たとえば第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に示
したように、その相互間の中心と中心との間隔は従来に
比べて約１／２程度とすることができた。

また、第２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示したように、
各ホール素子の厚みは、従来のフォトリフレクタに比べ
約１１５程度とすることができた。

更に、各ホール素子と各マグネットテープとの間隙は、
従来の間隙に比べ約３７５程度とすることができた。

更にまた、体積においては、従来のものに比べ約１／８
程度とすることができた。

つまり、従来のフォトリフレクタは、発光素子、受光素
子及びこれらに付随する回路を必要とするため、必然的
に大きなものとなっている。これに対し、本実施例にお
けるホール素子は、マグネットテープからの磁束を感知
する機能のみで足りるため、複雑な回路構成を必要とし
ない。

したがって、本実施例のオートズーム／フォーカス機構
は、従来のものに比べはるかに小型であり、その機構を
採用することによって、ビデオカメラの小型薄型化を図
ることが可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のオートズーム／フォーカ
ス機構によれば、各ホール素子相互間の磁束による干渉
が従来の光による干渉に比べ小さいので、各ホール素子
を近接させて配することができる。また、その機能上、
ホール素子自体が従来のフォトリフレクタに比べてはる
かに小さいため、その占有スペースを従来のものに比べ
はるかに小さくすることが可能となる。

この結果、本発明におけるオートズーム／フォーカスａ
ｔｔｉｔを採用することによって、ビデオカメラの小型
薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオートズーム／フォーカス機構の一実
施例に係る要部を示す斜視図、第２図（ａ）及び第３図
（ａ）は本発明のオートズーム／フォーカス機構のホー
ル素子及びマグネットテープを示す図、第２図（ｂ）及
び第３図（ｂ）はその作用を説明するためのものであり
従来のオートズーム／フを一カス機構のフォトリフレク
タ及びアルミテープを示す図、第４ｒｇＪ及び第５図は
第１図のホール素子の作用を説明するための図、第６図
はオートズーム／フォーカス機構の一例を示す図、第７
図及び第８図はその要部を示す図、第９図は第７図の各
フォトリフレクタからの出力の組合せ及びこれに基づく
焦点距離を示す図画である。 １・・・固定鏡筒、ｌａ・・・切欠き孔、２・・・ズー
ム用鏡筒、６・・・駆動回路、６ａ・・・検出センサ、
６ｂ・・・ギヤ駆動回路、６ｃ・・・フォーカスドライ
バ、６ｄ・・・ズームドライバ、１１ａ＋　　Ｉｌｂ＋
　　ｌｌｃ・・・ホール素子、１２ａ、１２ｂ＋　　１
２ｃ・・・マグネットテープ。 特許出願人　　　　パイオニア株式会社代　理　人　　
　　弁理士　小橋　信淳同　　　　　　弁理士　小　倉
　亘 弔 −ｈ− 朱 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定鏡筒に対し回転しつつ進退するズーム／フォ
   ーカス用鏡筒の進退量に応じて被写体との位置を検出し
   、その検出結果に基づいてズーム／フォーカスをとるオ
   ートズーム／フォーカス機構において、 前記ズーム／フォーカス用鏡筒の周面に所定の間隔を置
   いて設けられたマグネット部材と、前記固定鏡筒に所定
   の間隔を置いて設けられ、前記マグネット部材からの磁
   束により前記進退量を検出するホール素子とを具備した
   ことを特徴とするオートズーム／フォーカス機構。