JPH11202191A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく小型化が可能で、組立が容
易で、かつ、精度および信頼性に優れたオートフォーカ
ス装置を提供すること。 【解決手段】 本発明のオートフォーカス装置は、マウ
ントキャリア内に支持されたスライドフィルムの光軸に
対して斜め方向の入射光路上に赤外線を発光する赤外光
源と；赤外光源からの赤外線を集光し、スライドフィル
ムに照射する発光レンズと；スライドフィルムの光軸に
対して斜め方向の受光光路上に設けられた、赤外線によ
る像を感知する光導電素子と；光導電素子からの信号に
より光路上のスライドフィルムの位置を制御する、マウ
ントキャリア内に設けられた圧電アクチュエーターとを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
装置に関する。より詳細には、本発明は、スライドフィ
ルムの位置を制御する手段として圧電アクチュエーター
を備えるオートフォーカス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、写真画像読取装置および写真
焼付装置には、オートフォーカス装置が利用されてい
る。従来の代表的なオートフォーカス装置を備えるスラ
イドプリンタの焼付装置について、図５〜図８を参照し
て説明する。図５は、従来のオートフォーカス装置を備
えるスライドプリンタ焼付装置の概略図である。図６
は、図５の焼付装置に備えられるオートフォーカス装置
の概略図である。図７は、図６のオートフォーカス装置
の制御回路のブロック図である。図８は、図６のオート
フォーカス装置のマウント駆動部の概略図である。

【０００３】図５に示すように、この焼付装置500は、
光源501と；イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の３
補色フィルタ504と；オートフォーカス装置550と；レン
ズユニット509と；シャッタ502と；１コマ分ずつ印画紙
Ｘを送り出すマガジン510とを有する。レンズユニット5
09には、固定焦点レンズまたは焦点距離可変のバリフォ
ーカルレンズが用いられる。さらに、図示していない
が、オートフォーカス装置550の下方の適切な位置に
は、焼き付けを行うために、青(B)、緑(G)、および赤
(R)の３原色の画像濃度情報を検出する光センサ（例え
ば、フォトダイオード）が設けられ、スライドフィルム
の平均透過濃度LATD(Large Area Transmittance Densit
y)を測定する。

【０００４】図６に示すように、オートフォーカス装置
550は、スライドフィルム508を挟持するスライドマウン
ト507と；スライドマウント507をＶガイド506を介して
着脱自在に支持するマウントキャリア505と；マウント
キャリア505を支持するキャリアフレーム505'と；キャ
リアフレーム505'をスライド自在に支持する、レンズユ
ニット509の光軸と平行に配置された２本のガイドロッ
ド（図示せず）と；キャリアフレーム505'を上下動させ
る駆動部520とを有する。さらに、オートフォーカス装
置550は、スライドフィルム508に対して斜めの入射光路
上に、赤外線を発光する細い線状のフィラメントを有す
るランプフィラメント511と、線状フィラメントからの
光のみを通過させる赤外線透過フィルタ512と、その赤
外線を集光しスライドフィルム508を照射する発光レン
ズ513とを有し；受光光路上に、赤外線の映像を集光す
る受光レンズ514と、その映像の赤外線のみを通過させ
る赤外線透過フィルタ515と、線状フィラメントの赤外
線を検知する一対の光導電素子516とを有する。

【０００５】図７に示すように、光導電素子516で検出
した検出信号は、制御回路517へ送られ、駆動回路518を
介してモータ519を正回転または逆回転させるように制
御する。モータ519は、差動ネジを用いた駆動部520に用
いられ、この駆動部520によりマウントキャリア505のベ
ース505'を上下動させる。

【０００６】駆動部520について、図８を参照して説明
する。駆動部520においては、上記２本のガイドロッド
の間にネジ軸525が平行に設けられている。ネジ軸525の
上端はキャリアフレーム505'に固定され、ネジ軸の下端
部は、スリーブ526の内周に形成された雌ネジ527とねじ
係合している。スリーブ526の外周には雄ネジ528が形成
され、この雄ネジ528は、固定部材529に設けたネジ孔53
0とねじ係合している。スリーブ526のネジ孔530から上
方に突出する上端部にはギヤ531が設けられ、ギヤ531と
モータ532によって駆動される駆動ギヤ533間に伝動ギヤ
534が設けられている。モータ532の駆動によってスリー
ブ526を回転させると、スリーブ526は固定部材529に対
して移動すると共にネジ軸525はスリーブ526に対してス
リーブ526の移動方向とは逆方向に移動する。このた
め、マウントキャリア505は、スリーブ526の移動量から
ネジ軸525の移動量だけ差し引いた量だけレンズユニッ
ト509に対して移動する。

【０００７】このようなオートフォーカス装置は以下の
ように動作する。

【０００８】まず、マウントキャリア505にスライドフ
ィルム508をセットする。LATDの測定の前後の適当な時
点で、オートフォーカス装置550のランプフィラメント5
11を点灯し、線状フィラメント像の赤外線を発生させ、
赤外線透過フィルタ512および発光レンズ513を介してス
ライドフィルム508に照射する。赤外線は、図６に示す
ようにスライドフィルム508に結像して、受光レンズ514
および赤外線透過フィルタ515を通り、光導電素子516で
受光される。

【０００９】スライドフィルム508に入射される赤外線
の像は、フィルム面がたわんでいるとそのたわみ方向と
たわみ量とにより移る位置がフィルム中央からずれる。
例えば、フィルム面が上方に凸にたわんでいると、フィ
ラメント像はＡ点に結像し、下方にたわんでいるとＢ点
に結像する。Ａ点およびＢ点で結像したフィラメント像
はそれぞれ、光導電素子516上では基準点O'からA'およ
びB'だけずれた位置に結像する。

【００１０】このように、光導電素子516上の結像が基
準点からずれた場合、図７の制御回路517は、例えばA'
の方向にずれるとモータ519を正回転させ、B'の方向に
ずれるとモータ519を逆回転させ、O'点に結像するとモ
ータ519を停止させる。それぞれの素子の出力信号は制
御回路517内で比較され、その差信号の正負によってモ
ータ519の回転方向の制御を行い、二次元的に発光体の
像の移動方向を検出する。

【００１１】上記のように、光導電素子516上の結像が
基準点からA'の方向にずれると（すなわち、フィルムが
上方にたわむと）、制御回路517によりモータ519は正回
転し、マウントキャリア505の駆動部520が下降する。従
って、フィルム面のＡ点での結像はＯ点側に移動するの
で、光導電素子516上では像がO'点に移動する。その結
果、モータ519が停止する。フィルムが下方にたわんで
いる場合には、すべて逆の動作となり、マウントキャリ
ア505の駆動部520は上昇し、フィルム面のＢ点での結像
はＯ点側に移動する。その結果、光導電素子516上では
像がO'点に移動し、モータ519が停止する。このように
して、フィルム面のたわみに起因する、印画紙に焼き付
けられる像のピントのずれを自動的に修正する。

【００１２】しかし、上記のような従来のオートフォー
カス装置は次のような問題点を有している。

【００１３】(1)焦点を合わせるためにマウントキャリ
ア自体を上下動させなければならないので、可動部が大
型化する。そのため、オートフォーカスの精度および信
頼性が不十分である場合が多い。しかも、オートフォー
カス装置の可動部が大型化する結果として、オートフォ
ーカス装置を組み込んだ焼付装置および写真画像読取装
置が大型化するので好ましくない。さらに、従来のオー
トフォーカス装置には、マウントキャリアの位置合わせ
のためのセンサを設けなければならない。その結果、部
品点数が多くなるので、オートフォーカス装置の組立お
よび調整がきわめて煩雑になる。

【００１４】(2)スライドマウントは、標準規格（例え
ば、JIS規格）が規定されていない。そのため、各顧客
による自作化が進んでおり、顧客毎にマウントの厚みの
ばらつきがある（例えば、約1.2〜約3.2mm）。しかし、
上記のような従来のオートフォーカス装置では、このよ
うな顧客毎のマウントの厚みのばらつきに十分に対応で
きない。さらに、季節または環境温度の変化に伴い、フ
ィルムのカールが−0.2〜＋0.65mm程度の範囲で変化す
ることが多い。しかし、従来のオートフォーカス装置で
は、このようなフィルムのカールにも十分に対応できな
い。なぜなら、上記(1)のように、従来のオートフォー
カス装置は、精度および信頼性が不十分である場合が多
いからである。

【００１５】以上のように、部品点数が少なく小型化が
可能で、組立が容易で、かつ、精度および信頼性に優れ
たオートフォーカス装置が望まれている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、部品点数が少なく小型化が可能で、組立が
容易で、かつ、精度および信頼性に優れたオートフォー
カス装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のオートフォーカ
ス装置は、マウントキャリア内に支持されたスライドフ
ィルムの光軸に対して斜め方向の入射光路上に赤外線を
発光する赤外光源と；該赤外光源からの赤外線を集光
し、該スライドフィルムに照射する発光レンズと；該ス
ライドフィルムの該光軸に対して斜め方向の受光光路上
に設けられた、該赤外線による像を感知する光導電素子
と；該光導電素子からの信号により該光軸上の該スライ
ドフィルムの位置を制御する、該マウントキャリア内に
設けられた圧電アクチュエーターとを備える。

【００１８】好適な実施態様においては、上記スライド
フィルムはスライドマウントに支持され、該スライドマ
ウントはマウントホルダーに着脱自在に支持され、該マ
ウントホルダーは上記圧電アクチュエーターに上下動可
能に支持される。

【００１９】好適な実施態様においては、上記オートフ
ォーカス装置は、上記マウントキャリア内に、上記スラ
イドフィルムの過剰な移動を防止するためのストッパー
をさらに備える。

【００２０】以下、本発明の作用について説明する。

【００２１】本発明によれば、オートフォーカス装置
が、スライドフィルムの位置を制御する手段（すなわ
ち、スライドマウントを上下動させる手段）として圧電
アクチュエーターを備える。従って、従来のオートフォ
ーカス装置とは異なり、スライドマウントを支持するマ
ウントキャリアを上下動させる必要がない。圧電アクチ
ュエーターはマウントキャリア内に配設することができ
るので、マウントキャリア内でスライドマウントを上下
動させることによりオートフォーカス機能を発揮させる
ことができるからである。その結果、従来のオートフォ
ーカス装置とは異なり、マウントキャリアを上下動させ
るための駆動手段を設ける必要がない。従って、本発明
によれば、部品点数が少なく小型化が可能で、組立が容
易なオートフォーカス装置が得られる。

【００２２】さらに、圧電アクチュエーターは、従来の
マウントキャリア駆動手段に比べて格段に消費電力が小
さい。従って、本発明のオートフォーカス装置は低消費
電力であり、商業的にも非常に有利である。しかも、圧
電アクチュエーターは、そのサイズ（可動部の長さ）、
ならびに／あるいは、印加電圧の大きさおよび／または
方向を目的に応じて適宜変更することにより、その変位
量および変位方向を非常に正確に制御できる。従って、
精度および信頼性に優れたオートフォーカス装置が得ら
れる。さらに、このようなオートフォーカス装置は、各
顧客によるマウントの自作化、ならびに季節および環境
変化に起因するフィルムのカールにも十分に対応可能で
ある。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施形
態には限定されない。

【００２４】図１は、本発明の好ましい実施形態による
オートフォーカス装置の概略図である。図１に示すよう
に、オートフォーカス装置100は、スライドフィルム８
を挟持するスライドマウント７と；スライドフィルムの
位置を制御する（すなわち、スライドマウント７を上下
動させる）圧電アクチュエーター50とを備える。スライ
ドマウント７は、マウントキャリア５内に設けられたマ
ウントホルダー51に、マウントホルダー51の内側に形成
された溝52を介して着脱自在に支持される。マウントホ
ルダー51は、マウントホルダー51の外側に形成された溝
53を介して、圧電アクチュエーター50に上下動可能に支
持される。さらに、オートフォーカス装置100は、スラ
イドフィルム８の光軸に対して斜め方向の入射光路上
に、赤外線を発光する細い線状のフィラメントを有する
ランプフィラメント11と、線状フィラメントからの光の
みを通過させる赤外線透過フィルタ12と、その赤外線を
集光しスライドフィルム８を照射する発光レンズ13とを
有し；受光光路上に、赤外線の映像を集光する受光レン
ズ14と、その映像の赤外線のみを通過させる赤外線透過
フィルタ15と、線状フィラメントの赤外線を検知する一
対の光導電素子16とを有する。

【００２５】図２(a)および(b)は、図１のオートフォー
カス装置に用いられる圧電アクチュエーターの概略図で
あり、(a)は電圧無印加時の状態を示し、(b)は電圧印加
時の状態を示す。図２(a)および(b)に示すように、圧電
アクチュエーター50は、固定部55と、可動部56と、固定
部55および可動部56を連結する連結部57とを有する。可
動部56のマウントホルダー側端部がマウントホルダー51
の外側に形成された溝53に挿入され、マウントホルダー
51を支持する。図示していないが、固定部55の連結部と
は反対側の端部は、任意の適切な手段により、電源に接
続され、かつ、マウントキャリア５に固定されている。

【００２６】図２(a)に示すように、電圧無印加時には
可動部56は変位せず、固定部56と直線をなしている。図
２(b)に示すように、電圧印加時には可動部56は変位す
る。変位量σは、可動部56の長さＬの２乗にほぼ比例
し、かつ、印加電圧にほぼ比例する。さらに、印加電圧
の極性を逆にすることにより、可動部56の変位方向が逆
になる。従って、可動部56の長さＬ、ならびに／あるい
は、印加電圧の大きさおよび／または方向を目的に応じ
て適宜変更することにより、可動部56を所望の方向に所
望の量だけ正確に変位させることができる。

【００２７】必要に応じて、マウントキャリア５内の適
切な位置に、ストッパー（図示せず）が設けられてもよ
い。ストッパーを設けることにより、スライドマウント
７の過剰な上下動を防止することができるので、オート
フォーカスの精度がさらに改善され得る。

【００２８】図３は、図１のオートフォーカス装置の制
御回路のブロック図である。図３に示すように、光導電
素子16で検出した検出信号は、制御回路17へ送られる。
制御回路17は、受信した検出信号を基に、電源18'の電
圧と電圧の方向（極性）とを決定する。制御回路により
制御された電圧が、電源18'から圧電アクチュエーター5
0へと印加され、圧電アクチュエーター50の可動部56が
変位する。圧電アクチュエーター50の可動部56が変位す
ることにより、マウントホルダー51とマウントホルダー
51に支持されたスライドマウント７とを上下動させる。

【００２９】このようなオートフォーカス装置は以下の
ように動作する。

【００３０】まず、マウントキャリア５（マウントホル
ダー51）にスライドフィルム８（スライドマウント７）
をセットする。LATDの測定の前後の適当な時点で、オー
トフォーカス装置100のランプフィラメント11を点灯
し、線状フィラメント像の赤外線を発生させ、赤外線透
過フィルタ12および発光レンズ13を介してスライドフィ
ルム８に照射する。赤外線は、図１に示すようにスライ
ドフィルム８に結像して、受光レンズ14および赤外線透
過フィルタ15を通り、光導電素子16で受光される。

【００３１】スライドフィルム８に入射される赤外線の
像は、フィルム面がたわんでいるとそのたわみ方向とた
わみ量とにより移る位置がフィルム中央からずれる。例
えば、フィルム面が上方に凸にたわんでいると、フィラ
メント像はＡ点に結像し、下方にたわんでいるとＢ点に
結像する。Ａ点およびＢ点で結像したフィラメント像は
それぞれ、光導電素子16上では基準点O'からA'およびB'
だけずれた位置に結像する。

【００３２】このように、光導電素子16上の結像が基準
点からずれた場合、図３の制御回路17は、以下のように
して、電源18'から圧電アクチュエーター50への印加電
圧を制御する。例えば、光導電素子16上での結像がA'の
方向にずれると、圧電アクチュエーター50の可動部56が
下方に変位するよう印加電圧を制御する。一方、光導電
素子16上での結像がB'の方向にずれると、圧電アクチュ
エーター50の可動部56が上方に変位するよう印加電圧を
制御する。さらに、光導電素子16上でO'点に結像する
と、圧電アクチュエーターがその変位を維持するように
印加電圧を保持する。それぞれの素子の出力信号は制御
回路17内で比較され、その差信号の正負によって印加電
圧の方向（極性）の制御を行い、二次元的に発光体の像
の移動方向を検出する。

【００３３】上記のように、光導電素子16上の結像が基
準点からA'の方向にずれると（すなわち、フィルムが上
方にたわむと）、制御回路17により、圧電アクチュエー
ター50の可動部56が下方に変位するような電圧が印加さ
れる。可動部56が下方に変位すると、フィルム面のＡ点
での結像はＯ点側に移動するので、光導電素子16上では
像がO'点に移動する。その結果、圧電アクチュエーター
がその変位を維持するように印加電圧が保持される。フ
ィルムが下方にたわんでいる場合には、すべて逆の動作
となり、可動部56は上方に変位し、フィルム面のＢ点で
の結像はＯ点側に移動する。従って、光導電素子16上で
は像がO'点に移動し、その結果、圧電アクチュエーター
がその変位を維持するように印加電圧が保持される。こ
のようにして、フィルム面のたわみに起因する、ピント
のずれを自動的に修正する。

【００３４】本発明のオートフォーカス装置は、写真画
像読取装置、写真焼付装置などに好適に用いられる。本
発明のオートフォーカス装置が写真画像読取装置に組み
込まれる場合には、図１において、結像部10は電荷結合
素子(charge coupled device, CCD)であり；本発明のオ
ートフォーカス装置が写真焼付装置に組み込まれる場合
には、結像部10は印画紙である。

【００３５】簡単のため、マウントホルダーの両側を圧
電アクチュエーターで支持する場合のみについて本発明
を説明してきたが、本発明は、種々の改変が可能であ
る。例えば、図４の分解斜視図に示すように、マウント
ホルダー51の片側のみを圧電アクチュエーター50で支持
することもできる。この実施形態では、マウントホルダ
ー51は、圧電アクチュエーター50で支持され、かつ、例
えば昇降案内シャフト59により上下動可能に支持され
る。この実施形態では、１つの圧電アクチュエーターの
みに電圧を印加すればよいので、さらなる小型化および
低消費電力化が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、オート
フォーカス装置が、スライドフィルムの位置を制御する
手段（すなわち、スライドマウントを上下動させる手
段）として圧電アクチュエーターを備える。従って、従
来のオートフォーカス装置とは異なり、スライドマウン
トを支持するマウントキャリアを上下動させる必要がな
い。圧電アクチュエーターはマウントキャリア内に配設
することができるので、マウントキャリア内でスライド
マウントを上下動させることによりオートフォーカス機
能を発揮させることができるからである。その結果、従
来のオートフォーカス装置とは異なり、マウントキャリ
アを上下動させるための駆動手段を設ける必要がない。
従って、本発明によれば、部品点数が少なく小型化が可
能で、組立が容易なオートフォーカス装置が得られる。

【００３７】さらに、圧電アクチュエーターは、従来の
マウントキャリア駆動手段に比べて格段に消費電力が小
さい。従って、本発明のオートフォーカス装置は低消費
電力であり、商業的にも非常に有利である。しかも、圧
電アクチュエーターは、そのサイズ（可動部の長さ）、
ならびに／あるいは、印加電圧の大きさおよび／または
方向を目的に応じて適宜変更することにより、その変位
量および変位方向を非常に正確に制御できる。従って、
精度および信頼性に優れたオートフォーカス装置が得ら
れる。さらに、このようなオートフォーカス装置は、各
顧客によるマウントの自作化、ならびに季節および環境
変化に起因するフィルムのカールにも十分に対応可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態によるオートフォー
カス装置の概略図である。

【図２】図１のオートフォーカス装置に用いられる圧電
アクチュエーターの概略図であり、(a)は電圧無印加時
の状態を示し、(b)は電圧印加時の状態を示す。

【図３】図１のオートフォーカス装置の制御回路のブロ
ック図である。

【図４】本発明の別の実施形態によるオートフォーカス
装置の分解斜視図である。

【図５】従来のオートフォーカス装置を備えるスライド
プリンタ焼付装置の概略図である。

【図６】図５の焼付装置に備えられるオートフォーカス
装置の概略図である。

【図７】図６のオートフォーカス装置の制御回路のブロ
ック図である。

【図８】図６のオートフォーカス装置のマウント駆動部
の概略図である。

【符号の説明】

７ スライドマウント ８ スライドフィルム 11 赤外光源 12 赤外線透過フィルタ 13 発光レンズ 14 受光レンズ 15 赤外線透過フィルタ 16 光導電素子 50 圧電アクチュエーター 51 マウントホルダー 100 オートフォーカス装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マウントキャリア内に支持されたスライ
   ドフィルムの光軸に対して斜め方向の入射光路上に赤外
   線を発光する赤外光源と；該赤外光源からの赤外線を集
   光し、該スライドフィルムに照射する発光レンズと；該
   スライドフィルムの該光軸に対して斜め方向の受光光路
   上に設けられた、該赤外線による像を感知する光導電素
   子と；該光導電素子からの信号により該光軸上の該スラ
   イドフィルムの位置を制御する、該マウントキャリア内
   に設けられた圧電アクチュエーターとを備える、オート
   フォーカス装置。
2. 【請求項２】 前記スライドフィルムがスライドマウン
   トに支持され、該スライドマウントがマウントホルダー
   に着脱自在に支持され、該マウントホルダーが前記圧電
   アクチュエーターに上下動可能に支持される、請求項１
   に記載のオートフォーカス装置。
3. 【請求項３】 前記マウントキャリア内に、前記スライ
   ドフィルムの過剰な移動を防止するためのストッパーを
   さらに備える、請求項１に記載のオートフォーカス装
   置。