JPS6033521A - 自動焦点設定装置 - 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】 本発明は、マイクロ撮影機・変倍複写機・投影機等の、
被写体・感光体（または投影面）・その両名間のレンズ
から成り、その三者の一つを光軸上に移動させて変倍す
る光学装置において、焦点調節を自動的に行う装置に関
する。

−上記の焦点設定は、例えばマイクロ撮影機においては
次の要領で行うものである。

一般にマイクロカメラは、縮小率６×から３０Ｘ位まで
のカメラを言い、この間に１２Ｘ、２１×が標準縮小率
として規格化されている。

カメラのコントロールパネルには普通６×１２Ｘ　２１
Ｘ　３０Ｘというふうに縮小率回転ボタンが設置され、
そのどれかを押せば、カメラヘッドが昇降してその指令
位置に停止し、被写体を過不足なくフィルムに収容し一
目つピントが合うように設計されている。もちろん、中
間縮小率をも使えるように」二記ボタンとは別にＵＰ・
ＤＯＷＮボタンが用意されているのはいうまでもない。

従来方式の典型例を第１図・第２図について説明する。

図は被写体を静止状態で撮す平床式カメラと呼ばれるも
ので、ｌは撮影台、２は支柱、３は支柱に沿って昇降す
るカメラヘッド支持腕、４はカメラヘッド、５は撮影レ
ンズ、Ｆはフィルム、６は支柱内に設けた板状カム、７
はレンズ５の鏡筒に設けた焦点合せ用ギヤ、８はギヤ７
にかみ合うう・ツク刃９を有する進退板、１０はカム６
に対面して進退板８に設けたコロ、１１はコロ１０をカ
ム６に常に圧接させるばねである。

倍率変換のためカメラへラド４を支持腕３により支柱２
に沿って昇降させると、端部のコロｌＯによりカム６に
摺動する進退板８の進退動に応じてギヤ７が回り、レン
ズ５の焦点合せ動作を行う。

カメラ高ｙに応じた焦点調整を予めカム６の数個所でし
ておけば、他の高さにおいても略最良ピントが得られる
、という考え方である。そのため（１）レンズの焦点距
離に応じたカムを作らねばならないが、加工十困難であ
るので平均的にムラの少ない解像力を調整によって得る
ことになり、精Ｉｆ　１問題がある。

（２）カメラヘッド眉降全域にわたる自動焦点調整は困
難である。

（３）同一機種の撮影機において同一レンズと呼称され
ていても、焦点距離に若干のバラつきがあり、それを補
償することができなかった。

（４）焦点設定のための機構の部品点数が多く、個々の
部品のバラ付きが加算された場合、精度が著しく落ちた
。

（５）メカ部分が多く、これらが組立時に微妙に調整さ
れていたため、輸送などのため分解すると、再組立時に
多大の時間と特殊な技術を必要とする。

本発明は、上述従来例の欠点を有しない新しい方式を提
供するもので、メカニカル方式に代え電気的なレンズ焦
点合せ設定手法を提供することを特徴とする。

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第３図は前記の下床式カメラで、１は撮影台、２は支柱
、３はカメラヘッド４を支持する腕、５は撮影レンズ、
Ｆはフィルムである。

１２・１３は支柱の上下に設けたチェーンホイール、１
４はホイール１２−１３に懸回して両端を支持腕３に連
結し、中間にバランサー１５を具えたチェーン、１６は
アーム３に取付けたベアリングである。従来はモータＭ
ｌで支持腕３を４降させ、撮影台１−、にに載置された
被写体Ｐに対する焦点合せを、前記のようにメカ的に行
っている。

本発明は、Ｉ！６影レンズ５と等価の役割を果す補助レ
ンズ１７を用いたセンサユニッ）１８を利用して自動焦
点機能を達成させるものである。

上記補助レンズ１７は撮影レンズ５と光軸をモ行にして
センサユニッ）１８により支持腕３に支持される。１９
は補助レンズ１７を通った光を受けるホトセンサでセン
サユニット１８の中に設ける。

２０はホトセンサ１９に対する光源として撮影台３に被
写体と同じ面に設けたランプ、２１は光源を囲む突状で
、被写体が光源を覆うのを防ぐ。

第５図においてＭ２は鏡筒駆動用のステッピングモータ
等の低速モータ、２２はそのモータの軸に固定されたホ
イール、２３はそのホイール２２に巻かれたワイヤで、
その一方は撮影レンズ５の鏡筒に巻き掛けて端部をスプ
リング２４１を介して支持腕３の壁に固定されたピン２
５１に引掛はワイヤ２３の他方は、補助レンズ１７の鏡
筒に巻かれ、端部をスプリング２４２を介して支持腕３
の壁に固定されたピン２５２に引掛けられている。

このワイヤによる伝動機構は歯車等による伝動手段でも
よい。

前記構成において、別に備えたコントロールパネルの設
定ボタンにより倍率を指定すると、カメラ昇降用モータ
Ｍ１が回り支持腕３が昇降して指定の縮小率の位置に止
まる。その停止位置において被写体Ｐと同一面に置かれ
た光源２０からの光量が最大になる点を、センサユニッ
ｈｌＢの中のセンサ１９が感知し、電気回路によって、
ステッピングモータＭ２に入力を与え、そのモータの回
転でワイヤ２３を介し撮影レンズ５を最良ピントに導く
ようにその焦点調節リングを回転させる。

センサの為の補助レンズ１７は、焦点距離のみ撮影レン
ズ５と同じにしておくが、レンズ構成をはじめ、レンズ
に関する諸機能は撮影レンズに比して厳密な性能はなん
ら要さない。必要なことは、補助レンズ１７のに方に置
かれたセンサ１９の受光面が、撮影レンズ５の上方に置
かれた焦点（フィルム）ｉｎｉｒと距離的に同一状態に
なるようにセツティングされていることが必要である。

但Ｌ７撮影レンズ５と同型のものを使用してもよい。

センサ１９はホトダイオードを用い、受光面積が小さく
第６図に示す用に、光電に対する出力が非線型のもので
、ピントが合った時の出力電圧を大きくとり検出の精度
の高いものとする。第７図は、このセンサの出力電圧と
レンズ周動距離の関係を示す。この図の様に焦点の合っ
た所ではセンサからの出力電圧が大きく現われる。

以下第８図により動作を説明する。前記のコントロール
パネル１−の縮小率接点ボタン３０を押すと、その信号
は駆動指令回路３１に入り、カメラユニット部の縮小率
読取部３２よりの、現カメラ位置を示す信号との比較を
駆動指令回路３１で行う。上記の読取り部３２は第３図
のように支持腕昇降経路の標準縮小率６×〜３２Ｘの位
置にセンサＭＳを設けて、その各位置の信号を駆動指令
回路３１に送る。図例はマイクロスイッチＭＳと支持腕
上の作動子３ａでセンサを構成しているが、他の光電的
センサ等公知のものを用いることができる。

駆動指令回路３１は、設定ボタン３０からの信号と縮小
率読取り部３２からの信号とを比較してモータの回転方
向を指示する信号とモータの駆動を開始する信号を出力
する。その二つの信号はカメラユニット駆動回路３３に
加えられ、モータＭｌを駆動して支持腕３を上また下に
移動させる。

その移動中縮小率位置信号が読取り部３２から逐次駆動
指令回路３１に入力され、縮小率設定ボタン３０に設定
した信号と一致すると、駆動指令回路３１の出力は切れ
る。従ってカメラユニット４は設定された縮小率の位置
に停止する。

また駆動指令回路３１の前記二つの出力のうち回転方向
指示信号は焦点合せモータＭ２の駆動回路３４に入力し
、駆動信号は例えばフリップフロップから成るメモリ回
路３５に入力する。そのメモリ回路３５からパルスモー
タ駆動回路３４に信号を送ってモータＭ２を支持された
方向に回転させて、第３１１４図のワイヤ２３が回動し
て撮影レンズ５・補助レンズ１７の焦点調節環を回して
焦点調節作用を行う。

一方ホトセンサ１９の出力は増幅器３６で増幅ｙれ最大
値検出回路３７に導かれる。その回路３７は入力を常に
前の値と比較し、前の値より低くなったとき信−）を出
力する。即ち第７図の最大出力点を検出し、その出力信
号がメモリ回路３５にリセット信号として入力して、駆
動回路３４への信号を断ってパルスモータＭ２を停止さ
セル。

このモータＭ２の停止位置が補助レンズ１７・撮影レン
ズ５の焦点位置である。

なお本発明は、カメラヘッドを固定し撮影台を移動させ
る構成でもよい。この型式は画像撮影装置に適するもの
である。また被写体Ｐからの反射光を撮影レンズ５を通
してホトセンサ１９に受光させるように変形して、補助
レンズ１７Φランプ２０を省略することもできる。

本発明は、」−記の構成であるから前記（１）〜　（５
）の欠点を解消する他、前記のメカニカル方式ではカメ
ラを支柱に組み立ててから調整しなければならなかった
ものが、本発明は支柱から、アームをとり外した状態で
、電気的に焦点合わせの作業をするこができるので、組
み立て工程において、省力化しやすい。

次に本発明を変倍型電子写真複写機に適用した実施例を
第９図に例示する。

原稿台上の原稿Ｐをこれと平行に移動する原稿照明４０
および第１−第２の反射ミラー４１−４２、ズーム（可
変焦点）レンズ５ａ、固定反射ミラー４４・４５、スリ
ット４６から成る光路系を経て、帯電された感光体Ｆａ
に原稿Ｐの画像を形成する。そしてレンズ５ａを光軸上
に移動させて変倍する。

レンズ５ａの等倍争変倍の移動位置を、必要に応じ機械
的また光電的に拡大して、第３図実施例の縮小率読取り
部３２に相当する読取り部３２ａを設ける。操作パネル
に等倍・変倍率を設定するボタンまたはキーを設ける。

スリット４６の位置にホトセンサ１９ａを設ける。

上記の構成において第８図のブロック図に示す回路構成
により前例同様に自動焦点設定を行うことができる。レ
ンズ５ａは第８図のモータＭ１により設定倍率位置に移
動され、モータＭ２により焦点位置に移動される。

電子複写機は、原稿移動型のもの。光路系も固定ミラー
４４から感光体Ｆａに投光するもの。平板型の感光体等
軸々の型式が公知であるが、本発明はそれ等の型式のも
のに適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平床式マイクロ撮影機の自動焦点設定装
置の説明図、第２図はその一部の拡大平面図、第３図は
その撮影機に本発明を適用した正面図、第４図はその撮
影台の平面図、第５図はその一部の拡大平面図、第６図
はホトセンサの光量・出力電圧曲線図、第７図はそのセ
ンサのレンズ周動・出力電圧曲線図、第８図は操作電気
回路図、第９図は本発明を適用した変倍型電子写真複１ 万機の光路系図。 Ｐは被写体、Ｆ・４７は感光体、５φ５ａはレンズ、１
７は補助レンズ、３２・３２ａは倍率位置読取り部、Ｍ
ｌはレンズ移動用モータ、Ｍ２は焦点合せ用モータ。 特許出願人　キャノン株式会社 代　理　人　福　１）　勧 ２ ぐｉ ４Ａやヤ唄　←　植虫ν呉　中−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体・感光体・その両者間のレンズの王者の何
   れかを光軸上に移動させて倍率を変えるに当り、 被写体面からの光を、撮影レンズまたはこれと焦点距離
   において等価の補助レンズを通してホトセンサ番ご受け
   、 前記の移動体を所望の倍率位置に移動させるとき前記レ
   ンズの焦点合せ用モータを回転させ、上記移動体が所望
   の位置に停止した状態において、ホトセンサの最大出力
   信号で焦点合せモータを停止させることを特徴とする自
   動焦点設定装置。