JPS5981631A - カメラ - 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】 この発明は、肢写体までの距離を測定し自動的にレンズ
の焦点調節ＦＭ栴を調節して画像のピントを合わせるオ
ー１〜フオーカス機構を有するカメラに関するものであ
る。

スチールカメラでは、オートフォーカス動作はシャッタ
を押すときのみなされる。これに対して、画像を連続的
な映像信号くビデオ信号）に変換するビデオカメラの場
合、連続的なオートフォーカス動作が必要になり、応答
性の確保も含めてその技術的困難度は高い。また、ズー
ムレンズ機構を合せ持つビデオカメラでは、固定焦点レ
ンズの場合よりもさらに高い精度のピント合わせ機能が
要求される。

第１図は、従来のオートフォーカス機構を備えるビデオ
カメラを示す斜視図である。図示されるビデオカメラ１
は、カメラ本体２と、カメラ本体２に取付けられた撮影
レンズ部３と、撮影レンズ部３に取付けられたオートフ
ォーカス機構４とから構成されている。オートフォーカ
ス機構４は、赤外線ビームを被写体に投射する赤外線ビ
ーム発生部を基板５上に設置している。すなわち、まず
赤外線を発光する光源６が、基板５上に固着されている
。この光源６は、通常発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成
される。そして、光源６から発光される赤外線ビームを
絞る光源レンズ７が、光源６の前方で基板５上に固着さ
れる。光源６および光源レンズ７によって発生される赤
外線ビームの経路を図において点線８で示す。図中、実
ＷＡ９で示されるのは、撮影レンズ部３の光軸の延長線
である。図示されるように、赤外線ビーム８と撮影１ノ
ンズ部３の光軸９とは、カメラ本体２の前方４メー１〜
ルの地点で交差するように設定されて０る。

これに関しては、後述する。

オートフォーカス機講４は、さらに赤外線ビーム発生部
から発生された赤外線ビームの被写体ｈｌらの反射光を
検出する反射光検出部を備えて０る。

反射光検出部は、基板５の面に対して、つまりカメラ本
体２に対して回動可能に設置ノられて０る回動体１０上
に設置されている。すなわち、回動体１０上には、被写
体からの赤外線ビームの反射光をとらえる受光レンズ１
１が固着される。受光レンズ１１でとらえられた反射光
は、受光レンズ１１の後方で回動体１０上に固着されて
いる左受光素子１２および右受光素子１３に焦点を合わ
される。回動体１０は、被写体からの反射光が左右の受
光素子１２および１３に等しく入るように、すなわち左
右の受光素子１２および１３の電気出力が等しくなるよ
うに、制′ｍ装置（図示せず）により回動する。このと
き同時に、その回動の角信号に応じて、焦点ｉ、ｌｌ１
節機１ｒｉ（図示せず）が、レンズの焦点調節リングを
回転させ、それによって自動的にピント合わせが行なわ
れる。

第２図に、第１図を用いて説明された従来のビデオカメ
ラにより角形した画像枠内の赤外線ビーム８の中心と、
被写体までの距離との関係を示す。

画像枠は、画角９°　＜ｔ？ｉ準に対して６倍の望遠）
の場合を示している。赤外線ビーム８は、前述したよう
に、撮影１ノンズ部３・の光軸に対してカメラ本体２の
前方４メー１〜ルの地点で交差するように設定されてお
り、したがって４メートルの距離における赤外線ビーム
８は、図示されるように画像枠の中心に位置する。そし
て、距離が近づく・につれで、赤外線ビーム８の中心位
置は画像枠の上方に移動し・、また距離が遠ざかるにつ
れて、赤外線ビーム８の中心位置は画像枠の下方へ移動
し、最終的には無限遠の位置■へ収０１ジる。

このように、従来の赤外線投光方式のオートフォーカス
ＩＩＩ　徊においては、被写体に対ターる赤外線ビーム
の中心が画像枠内に占める位置は被写体との距離にＪ：
って異なっている。そのため、使用時に選択した被写体
以外のものに焦点が合ったり。

あるいは遠揖を撮影５ｔひときに近景に焦点が合つでし
まう・）どのいわゆるバララックスが生じるという欠点
があつ１；。

この発明は、上述されたような欠点を解消する１、：め
になされたものであり、その主たる目的は画像枠の中心
に赤外線ビームを投光できるようにしｌ；オートノＡ・
−カス機柵を有するカメラを提供することである。

この発明は、簡単に吉えば、焦点調節に用いられる赤外
線ビームを発光する発光素子を、撮影レンズの焦点形成
面内に配置し、それによって発光素子から発光される赤
外線ビームが、撮影レンズを通過して被写体に投射され
得るようにしたカメラである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は、図
面を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかと
なろう。

第３図は、この発明に従った一実施例であるビデオカメ
ラを示す斜視図である。ビデオカメラ１は、カメラ本体
２と、撮影レンズ部３と、オートフォーカス傭栴４とか
ら構成されている。

第４図は、第３図に示される撮影レンズ部３とオートフ
ォーカス機楢４とを拡大して示した斜視図である。図示
されるように、固体撮像素子１４が、撮影レンズ３の焦
点位置に位置するように、カメラ本体に固定されたプリ
ント基板１５上に取付けられている。固体撮像素子１４
は、光学的な画像を電気的な信号に変換するものであり
、その形状はシリコン基板上に構成された長方形の板状
である。また、その構造は代表的にはＭＯ８ＩＩＩ造ま
たはｃｃｏ＊ｙｌｉである。図においてプリント基板１
５上に円形で示される線１６は、撮影レンズ３の焦点形
成面（画像形成面）であり、固体ｍ像素子１４はこの焦
点形成面内に配置されている。

さらに、焦点調節に用いられる赤外線ビームを発光する
発光素子６（通常、ＬＥＤ）が、固体撮像素子１４の配
置されている部分を除く焦点形成面内で、プリン［−基
板１５上に取付けられている。

したがって、発光素子６から発光される赤外線ビームは
、擺影レンズ３で絞られ、第３図において実Ｉ＠１７で
示されるように、撮影レンズ３の中心部を通過して被写
体に投射される。この発光素子６は、Ａ−トフォーカス
ｔ！Ｍ構４の赤外線ビーム発生部を構成するものである
。

オー１−）Ａ−カス機構４は、赤外線ビーム発生部から
発生された赤外線ビーム１７の被写体からの反射光（第
３図において点線で示される）を検出する反射光検出部
を、さらに備えている。この反射光検出部について以下
説明する。まず、撮影レンズ部３に基板５が固定されて
いる。この基板５上には、回動体１０が、回動ビン１９
を中心としτ回動可能に取付けられている。回動体１０
上には、被写体からの赤外線ビームの反射光をとらえる
受光レンズ１１が固着される。受光レンズ１１でとらえ
られた反射光は、受光レンズ１１の後方で回動体１０上
に固着されている左受光素子１２および右受光素子１３
に焦点を合わされる。受光レンズ１１Ｊ３よび左右受光
素子１２．１３が反射光検出部を構成する。各受光素子
１２および１３に入射する光量は、被写体からの反射光
の到来する方向によってアンバランスが生じる。

基板５上には、さらに可逆回転モータ２０が設置されて
いる。この可逆回転モータ２０は、供給電力および極性
により両方向に回転可能である。

モータ２０の回転軸端にはモータビニオン２１が固着さ
れており、ギヤ２２にその回転力を伝達する。ギＡ７２
２は軸２３に固着されており、さらにこの軸２３には、
図示されるように、偏心カム２４および駆動ビニオン２
５が固着されている。軸２３、ギヤ２２、偏心カム２４
および駆動ビニオン２５は一体となって回転するもので
あり、軸２３が基板５上で軸受（図示せず）によって回
転可能に支持されている。

撮影レンズ部３は、焦点を調節するための焦点１ｌｉｉ
節リング３ａを備えている。また撮影レンズ部Ｓには、
この焦点１節リング３ａと一体になって回転するように
されている歯車２６が取付けられている。この歯車２６
は、図示されるように、駆動ビニオン２５と噛み合って
いる。

回動体１０は回動ビン１９を中心として基板５上を回動
可能であることは前述したが、さらにこの回動体１０は
引張りばね２７によって常に一方方向に回動するように
付勢されている。そして、この回動の終端は、受光レン
ズ１１に説けられたカム係合部２８と偏心カム２４とが
当接することによって規定される。

前）ホしたように、左右の受光素子１２および１３には
到来する反射光の方向によってアンバランスが生じる。

その場合、電気出力に差を生じ、これは差動増幅器（図
示せず）によって可逆回転モータ２０を回転させること
になる。このモータ２０の回転はモータビニオン２１お
よびギヤ２２に伝達され、偏心カム２４も回転すること
になる。

そして、この偏心カム２４には受光レンズ１１のカム係
合部２８が常に当接しているので、回動体１０は偏心カ
ム２４の回転に応じて基板５上を回動することになる。

このように、回動体１０は、左右の受光素子１２および
１３に到来する反射光の光量が等しくなるように自動的
にトラッキングを行なう。また、これと同時に、駆動ビ
ニオン２５が、歯車２６ど、歯車２６と一体になってい
る焦点調節リング３ａとを回転させるので、オートフォ
ーカス動作も行なわれることになる。

以上のことをまとめれば、この発明に従ったカメラのオ
ートフΔ−カス１１４は、以下の働きをなしている。す
なわち、発光素子６と撮影レンズ３により発生ずる赤外
線ビーム（固定光軸）と、左右受光素子１２．１３と受
光レンズ１１とにより構成される回動光軸との間で、三
角測量を行ない回動角度と距離とのｒＪＡ数間係を、偏
心カム２４に持たゼることにより、自動的に被写体まで
の距離情報に応じた回転角度を撮影レンズ部３に与え、
それによって自動的に焦点調節すなわちオートトラッキ
ングを行なわせるようにしている。

なＪノ、以上の説明で【、Ｌ１光学的な画像を電気的な
信号に変換する光ｔに疾換部として、固体撮像索子が用
いられていたが、これは真空管式の県像素子文・あって
もよい。ただここで留息丈べきことは、どのクーｒブの
握像晃了を用いても、イれは撮影レンズの焦点形成面内
に発光素子を設けられるよう１．４形状となつ１いな（
プれはならなく、またそのよう（−配置さイ１ていなけ
ればならない。

さらに、上述された実施例では、ビデオカメラが用いら
れたが、それに限られない。要するに、この発明ＬＪ　
′、Ａ−ｌ〜フフｊ−カスＶＡ栴を有するカメラに有効
に利用され得ろ。

以上の」：うに、この発明によれば、発光素子から発光
される赤外線ビームが撮影レンズによって絞られ、？！
１ｉｌｚ体に投射される枇楢となっているので、被写体
との距離に関係なく常に画像の中心部に赤外線ビームを
投射することかできる。し１ζがつ又、従来の７１−１
−〕〕Ａ−カス機を備えるカメラの欠点であったバララ
ックスを解消することができ、使用上非常に便利なもの
となる、１

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のオートフォーカス機構を備えるビデオ
カメラを示す斜視図である。第２図は、従来のビデオカ
メラにより撮影した画像枠内の赤外線ビームの中心と、
被写体までの距離との関係を示す図である。第３図はこ
の発明に従った一実施例であるビデオカメラを示す斜視
図である。第４図は、第３図で示されたオートフォーカ
ス機構および撮影レンズ部を拡大して示した斜視図であ
る。 図においＵ１１はビデオカメラ、３は撮影レンズ部、３
ａは焦点調節リング、４はオートフォーカスｍ構、５は
基板、６は発光素子、１０は回動体、１１は受光レンズ
、１２は左受光素子、１３は右受光素子、１４は固体撮
像素子、１５はプリント基板、１９は回動ビン、２０は
可逆回転モータ、２１はモータビニオン、′２２はギヤ
、２３は軸、２４は偏心カム、２５は駆動ビニオン、２
６は歯車、２７は引張りばね、２８はカム係合部を示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 焦点調節に用いられる赤外線ビームを発光する発光素子
   と、光学的な画像を電気的な信号に変換ブるものであり
   かつ撮影レンズの焦点形成面内に配置される光電変換部
   とを有するカメラにおいて、前記発光素子は、前記光電
   変換部の配置されている部分を除く撮影レンズの焦点形
   成面内に配置されるものＣあり、それによって 前記発光水子から発光される赤外線ビームは、前記抛影
   １ノンズを通過して被写体に投射され得る、カメラ。