JPH0481769B2 - - Google Patents
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- JPH0481769B2 JPH0481769B2 JP61144152A JP14415286A JPH0481769B2 JP H0481769 B2 JPH0481769 B2 JP H0481769B2 JP 61144152 A JP61144152 A JP 61144152A JP 14415286 A JP14415286 A JP 14415286A JP H0481769 B2 JPH0481769 B2 JP H0481769B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はオートフオーカス装置に関し、特にマ
スタ系レンズをフオーカスレンズとして用いると
ともに、このマスタ系レンズを振動させてフオー
カシングを行なうようにしたものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an autofocus device, and particularly to an autofocus device that uses a master system lens as a focus lens and vibrates this master system lens to perform focusing. It is.
（従来の技術）
従来から各種ビデオカメラの光学系としては第
４図に示す如く、マスタレンズ１と振動用レンズ
とから成るマスタ系レンズ３及びフオーカス用レ
ンズ４とズーム用レンズ５とから成るアホーカル
系レンズ６とから構成されたものが知られてい
る。(Prior Art) Conventionally, as shown in FIG. 4, the optical system of various video cameras has been an ahocal system consisting of a master lens 1 and a master system lens 3 consisting of a vibration lens, and a focus lens 4 and a zoom lens 5. A lens constructed from a lens system 6 is known.
そして、この種の光学系を備えたビデオカメラ
におけるオートフオーカス装置としては、上記振
動用レンズ２をピエゾ素子を用いた振動手段７に
て振動させることによる撮像出力の高域成分（焦
点電圧）のレベル変化及び位相変化を検出してフ
オーカシングを行なうものが知られている。 As an autofocus device for a video camera equipped with this type of optical system, the high-frequency component (focal voltage) of the imaging output is generated by vibrating the vibrating lens 2 with a vibrating means 7 using a piezo element. There is a known device that performs focusing by detecting level changes and phase changes.
そして、このようなフオーカシングの方式は、
いわゆるピエゾオートフオーカス方式として知ら
れているものであり、この方式は特開昭60−
42723号公報、あるいは特開昭60−42724号公報等
に詳細に記載されている。 And this method of focusing is
This method is known as the so-called piezo autofocus method, and this method was first published in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1989-1999.
It is described in detail in Publication No. 42723 or Japanese Patent Application Laid-open No. 42724/1983.
また、一般的なビデオカメラの光学系は、前述
の如くフオーカス用レンズ４が光学系の先端部に
位置し、このレンズ４を光軸方向（矢印Ａ方向）
に移動させることによりフオーカシングを行なう
ようになつている。 Further, in the optical system of a general video camera, the focusing lens 4 is located at the tip of the optical system as described above, and this lens 4 is moved in the optical axis direction (arrow A direction).
Focusing is performed by moving the camera to
これに対して、前記マスタレンズ１をフオーカ
スレンズとして用いることにより光学系の構造を
簡略化することが特開昭59−178419号公報等に記
載されている。 On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 178419/1983 describes that the structure of the optical system is simplified by using the master lens 1 as a focus lens.
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、上述の如き一般的なピエゾオートフ
オーカス方式を採用した場合には、マスタレンズ
１と振動用レンズ２との距離には略一定に保たれ
ているため問題はない。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, when the above-mentioned general piezo autofocus method is adopted, the distance between the master lens 1 and the vibration lens 2 is kept approximately constant. Therefore, there is no problem.
ところが、上述の如く、マスタレンズ１をフオ
ーカクレンズとして用いる光学系を備えたビデオ
カメラにピエゾオートフオーカス方式を採用する
と、マスタレンズ１と振動用レンズ２との距離が
被写体の位置によつて大きく変化してしまう。 However, as mentioned above, when the piezo autofocus method is adopted for a video camera equipped with an optical system that uses the master lens 1 as a focus lens, the distance between the master lens 1 and the vibration lens 2 depends on the position of the subject. It will change drastically.
そのため光学系による像の収差変動が大きくな
り、再生画像に悪影響を与えるという問題が生じ
る。 Therefore, a problem arises in that aberration fluctuations in the image due to the optical system become large, which adversely affects the reproduced image.
（問題点を解決するための手段）
本発明は上述の如き実情に鑑みてなされたもの
であり、マスタレンズをフオーカスレンズとして
用いる場合でも収差変動が少なくてすむオートフ
オーカス装置を提供することを目的とする。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an autofocus device that can reduce aberration fluctuations even when a master lens is used as a focus lens. With the goal.
そして、本発明はこの目的を達成するために第
１図に示す如く、被写体を撮影することにより撮
像手段７から得られる映像信号S1の所定の高域成
分を焦点電圧Ｅとして取り出すとともに、マスタ
系レンズ１０を構成する振動用レンズ１１を光軸
方向（矢印Ａ方向）に振動させることにより上記
焦点電圧Ｅを周期的に可変し、この変化量を検出
することによりフオーカシングを行なうオートフ
オーカス装置であつて、
上記振動用レンズ１１を振動手段１２を介して
マスタレンズ１３に取り付けるとともに、これら
マスタレンズ１３及び振動用レンズ１１を上記変
化量に応じて移動手段２８にて光軸方向に一体に
移動させることによりフオーカシングを行なうよ
うにした。 In order to achieve this object, the present invention, as shown in FIG . An autofocus device that periodically varies the focal voltage E by vibrating a vibrating lens 11 constituting a system lens 10 in the direction of the optical axis (in the direction of arrow A), and performs focusing by detecting the amount of change. The vibrating lens 11 is attached to the master lens 13 via the vibrating means 12, and the master lens 13 and the vibrating lens 11 are moved together in the optical axis direction by the moving means 28 according to the amount of change. Focusing can be performed by moving the object.
（作用）
上述の如きオートフオーカス装置においては、
振動用レンズ１１を振動手段１２を介してマスタ
レンズ１３に取り付けることにより、上記振動用
レンズ１１がマスタレンズ１３の移動に伴つて一
体に移動する。(Function) In the autofocus device as described above,
By attaching the vibration lens 11 to the master lens 13 via the vibration means 12, the vibration lens 11 moves together with the movement of the master lens 13.
したがつて、これら振動用レンズ１１とマスタ
レンズ１３との距離は常に略一定に保たれる。 Therefore, the distance between these vibration lenses 11 and master lens 13 is always kept substantially constant.
これにより、本発明によれば収差の変動の少な
いオートフオーカス装置を実現することができ
る。 As a result, according to the present invention, an autofocus device with less variation in aberration can be realized.
（実施例）
以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ない
し第３図を用いて詳細に説明する。(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail using FIGS. 1 to 3.
第１図は本実施例に係るオートフオーカス装置
の実施例を示すブロツク図であり、このオートフ
オーカス装置は固定されたレンズ１４とズーム用
レンズ１５とから成るアホーカル系レンズ１６及
び本実施例におけるフオーカスレンズであるマス
タレンズ１３と振動用レンズ１１とから成るマス
タ系レンズ１０とで構成された光学系（ズームレ
ンズ）２０を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an autofocus device according to this embodiment. The optical system (zoom lens) 20 is comprised of a master lens 13 that is a focus lens and a master system lens 10 that is a vibration lens 11.
また、上記振動用レンズ１１は、振動手段１２
を介して上記マスタレンズ１３に取り付けられて
おり、このマスタレンズ１３の光軸方向（矢印Ａ
方向）への移動に伴つて一体に移動するようにな
つている。 Further, the vibration lens 11 has a vibration means 12.
The master lens 13 is attached to the master lens 13 through a
direction) so that they move together.
すなわち、本実施例においては、上記振動手段
１２として第２図に示す如くピエゾ素子２１が用
いられており、上記振動用レンズ１１が嵌着され
た支持部材２２はこのピエゾ素子２１を介して取
付け部材２３に結合されている。 That is, in this embodiment, a piezo element 21 is used as the vibration means 12, as shown in FIG. It is coupled to member 23.
そして、この取付け部材２３は、上記マスタレ
ンズ１３の鏡筒２４の一端に形成されたフランジ
２５に固着されており、これにより上記振動用レ
ンズ１１はマスタレンズ１３に取り付けられてい
る。 The mounting member 23 is fixed to a flange 25 formed at one end of the lens barrel 24 of the master lens 13, so that the vibration lens 11 is attached to the master lens 13.
また、上記ピエゾ素子２１には、後述する基準
信号発生器４２から、所定周波数（例えば15
［Hz］）の基準信号が印加されるようになつてお
り、これにより上記振動用レンズ１１を光軸方向
に振動させる。 Further, the piezo element 21 is supplied with a predetermined frequency (for example, 15
[Hz]) is applied, thereby causing the vibrating lens 11 to vibrate in the optical axis direction.
さらに、上記鏡筒２４の他端及び軸方向中途部
にはギヤ２６，２７が一体的に固着されており、
一方のギヤ２７は、本実施例における移動手段で
あるパルスモータ２８にて回転駆動される他のギ
ヤ２９と噛合し、他方のギヤ２６は筐体３０の内
周面に刻設されたネジ３１と螺合している。 Further, gears 26 and 27 are integrally fixed to the other end of the lens barrel 24 and the midway part in the axial direction.
One gear 27 meshes with another gear 29 that is rotationally driven by a pulse motor 28 which is a moving means in this embodiment, and the other gear 26 engages with a screw 31 carved on the inner peripheral surface of the housing 30. It is screwed together.
これにより、上記パルスモータ２８を回転駆動
することにより上記鏡筒２４が回転され、この鏡
筒２４の他方のギヤ２６と上記ネジ３１との螺合
により鏡筒２４は上記パルスモータ２８の回転量
及び方向に応じて光軸方向に移動される。 As a result, the lens barrel 24 is rotated by rotationally driving the pulse motor 28, and the lens barrel 24 is rotated by the amount of rotation of the pulse motor 28 due to the screw engagement between the other gear 26 of the lens barrel 24 and the screw 31. and is moved in the optical axis direction depending on the direction.
なお、本発明に係る振動手段１２としては、本
実施例の如くピエゾ素子２１を用いたものに限ら
らず、例えば電磁石とコイルを用いた磁気回路に
上記基準信号S2を供給するようにしてもよい。 Note that the vibration means 12 according to the present invention is not limited to the one using the piezo element 21 as in the present embodiment, but can also be used, for example, by supplying the reference signal S2 to a magnetic circuit using an electromagnet and a coil. Good too.
一方、上記光学系２０を介して入射される被写
体からの撮像光は、本実施例における撮像手段で
あるCCD（電荷結合素子）等の撮像素子３５にて
電気的な映像信号S1に光電変換される。 On the other hand, the imaging light from the subject that enters through the optical system 20 is photoelectrically converted into an electrical video signal S 1 by an imaging device 35 such as a CCD (charge coupled device), which is the imaging means in this embodiment. be done.
そして、この映像信号S1は、増幅器３６を介し
てハンドパスフイルタ（BPF）３７に供給され
て所定の高域成分が抽出され、この高域成分は検
波器（DET）３８によつて焦点電圧Ｅとして取
り出される。 This video signal S 1 is then supplied to a hand-pass filter (BPF) 37 via an amplifier 36 to extract a predetermined high-frequency component, and this high-frequency component is converted to a focal voltage by a detector (DET) 38. It is extracted as E.
この焦点電圧Ｅは、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタ
ル）変換器３９を介して制御手段であるマイコン
４０に供給されるとともに、位相比較器４１に供
給される。 This focal voltage E is supplied to a microcomputer 40 which is a control means via an A/D (analog-digital) converter 39, and is also supplied to a phase comparator 41.
この位相比較器４１には、前記振動手段１２を
振動させるための基準信号発生器４２から基準信
号S2が供給されており、この基準信号S2と上記焦
点電圧Ｅとを位相比較する。 This phase comparator 41 is supplied with a reference signal S 2 from a reference signal generator 42 for vibrating the vibrating means 12, and compares the phases of this reference signal S 2 and the focal voltage E.
ここで、上記焦点電圧Ｅは第３図に示す如く、
上記マスタレンズ１３がジヤストピント位置Ｐに
あるときレベル最大となる。 Here, the focal voltage E is as shown in FIG.
When the master lens 13 is at the straight focus position P, the level is maximum.
また、上記振動用レンズ１１の振動中心が各点
Tn（ｎ≧１）にあるとき、焦点電圧Ｅは図示の如
く変化する。そして、この焦点電圧Ｅの位相は、
上記マスタレンズ１３がジヤストピント位置Ｐの
前方に位置するか、後方に位置するかによつて
180°異なる。 Also, the vibration center of the vibration lens 11 is at each point.
When Tn (n≧1), the focal voltage E changes as shown. And the phase of this focal voltage E is
Depends on whether the master lens 13 is located in front or behind the straight focus position P.
180° different.
よつて、この焦点電圧Ｅの位相を、上記位相比
較器４１によつて上記基準信号S2の位相と比較す
ることによつて、上記マスタリング１３がジヤス
トピント位置Ｐの前方に位置するのか後方に位置
するのか判別し得る。 Therefore, by comparing the phase of this focus voltage E with the phase of the reference signal S2 by the phase comparator 41, it is possible to determine whether the master ring 13 is located in front of or behind the straight focus position P. It is possible to determine whether
そして、上記位相比較器４１は、上記マスタレ
ンズ１３のジヤストピント位置Ｐに対する位置に
関する位置情報信号S3をＡ／Ｄ変換器４３を介し
て上記マイコン４０に供給する。 Then, the phase comparator 41 supplies a position information signal S 3 regarding the position of the master lens 13 with respect to the just focus position P to the microcomputer 40 via the A/D converter 43 .
また、このマイコン４０は、前述の如く供給さ
れる焦点電圧Ｅの、振動中心が第３図中の各点
Tnにあるときの最大値Emaxと最小値Eminを取
り込み、その差分電圧ΔEを算出する。 In addition, this microcomputer 40 is configured such that the center of vibration of the focal voltage E supplied as described above is at each point in FIG.
The maximum value Emax and minimum value Emin at Tn are taken in, and the difference voltage ΔE is calculated.
ここで、この差分電圧ΔEの値は、第３図に示
く如く上記振動中心がジヤストピント位置Ｐに近
づくほど、すなわち上記マスタレンズ１３がジヤ
ストピント位置Ｐに近づくほど小さくなる。 Here, the value of the differential voltage ΔE becomes smaller as the vibration center approaches the just focus position P, that is, as the master lens 13 approaches the just focus position P, as shown in FIG.
よつて、上記差分電圧ΔEのレベルを検出する
ことによつて、ジヤストピント位置Ｐとマスタレ
ンズ１３との距離を求めることができる。 Therefore, by detecting the level of the differential voltage ΔE, the distance between the just focus position P and the master lens 13 can be determined.
そして、上記マイコン４０は、焦点電圧Ｅの周
期的な変化量から求められたマスタレンズ１３と
ジヤストピント位置Ｐとの距離、及び位置に応じ
たパルス数の制御信号S4をモータドライブ回路
（MDA）４４を介して、上記マスタレンズ１３
を移動させるための前記パルスモータ２８に供給
する。 Then, the microcomputer 40 sends a control signal S 4 of the number of pulses according to the distance between the master lens 13 and the straight focus position P, which is determined from the periodic variation of the focal voltage E, and the position to a motor drive circuit (MDA). 44, the master lens 13
is supplied to the pulse motor 28 for movement.
これにより、上記マスタレンズ１３は振動用レ
ンズ１１とともにジヤストピント位置Ｐに移動
し、上記差分電圧ΔEが最小となつたときにフオ
ーカシングを終了する。 As a result, the master lens 13 moves to the just-focus position P together with the vibration lens 11, and focusing ends when the differential voltage ΔE becomes minimum.
（発明の効果）
上述の説明から明らかなように、本発明によれ
ばマスタレンズと振動用レンズとの距離を常に略
一定に保つことができるためマスタレンズをフオ
ーカスレンズとして用いたにもかかわらず収差変
動の少ないオートフオーカス装置を実現すること
ができる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the distance between the master lens and the vibration lens can always be kept substantially constant, even though the master lens is used as a focus lens. Therefore, it is possible to realize an autofocus device with less variation in aberrations.
第１図は本発明に係る実施例を示すブロツク
図、第２図は同じく要部を示す一部切欠き縦断側
面図、第３図は第１図に示した実施例における焦
点電圧を示すグラフ、第４図は従来の一般的な光
学系を模式的に示す図である。
１０……マスタ系レンズ、１１……振動用レン
ズ、１２……振動手段、１３……マスタレンズ、
１４……フオーカス用レンズ、１５……ズーム用
レンズ、１６……アホーカル系レンズ、２０……
光学系、２１……ピエゾ素子、２８……移動手段
（パルスモータ）、３５……撮像手段（撮像素子）、
４０……制御手段（マイコン）、４１……位相比
較器、４２……基準信号発生器、Ａ……光軸方
向、Ｅ……焦点電圧、ΔE……差分電圧、Ｐ……
ジヤストピント位置、S1……映像信号、S2……基
準信号、S3……位置情報信号、S4……制御信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway longitudinal side view showing the main parts, and FIG. 3 is a graph showing the focal voltage in the embodiment shown in FIG. 1. , FIG. 4 is a diagram schematically showing a conventional general optical system. 10... Master system lens, 11... Vibration lens, 12... Vibration means, 13... Master lens,
14...Focus lens, 15...Zoom lens, 16...Ahocal lens, 20...
Optical system, 21... piezo element, 28... moving means (pulse motor), 35... imaging means (imaging element),
40... Control means (microcomputer), 41... Phase comparator, 42... Reference signal generator, A... Optical axis direction, E... Focal point voltage, ΔE... Differential voltage, P...
Just focus position, S1 ...video signal, S2 ...reference signal, S3 ...position information signal, S4 ...control signal.
Claims (1)
られる映像信号の所定の高域成分を焦点電圧とし
て取り出すとともに、上記被写体の像を上記撮像
手段に結像せしめるマスタ系レンズの一部を構成
する振動用レンズを光軸方向に振動させることに
より上記焦点電圧を周期的に可変し、この変化量
を検出することによりフオーカシングを行なうオ
ートフオーカス装置であつて、 上記振動用レンズを振動手段を介してマスタレ
ンズに取り付けるとともに、これらマスタレンズ
及び振動用レンズを上記変化量に応じて移動手段
にて光軸方向に一体に移動させることによりフオ
ーカシングを行なうようにしたことを特徴とする
オートフオーカス装置。[Scope of Claims] 1. A master system lens that extracts a predetermined high-frequency component of a video signal obtained from an imaging means by photographing an object as a focal voltage, and forms an image of the object on the imaging means. An autofocus device that periodically varies the focal voltage by vibrating a vibrating lens constituting the part in the optical axis direction, and performs focusing by detecting the amount of change, the vibrating lens comprising: Focusing is performed by attaching the lens to the master lens via a vibrating means and moving the master lens and the vibrating lens together in the optical axis direction using a moving means according to the amount of change. autofocus device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144152A JPS62299925A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Auto-focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144152A JPS62299925A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Auto-focusing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62299925A JPS62299925A (en) | 1987-12-26 |
| JPH0481769B2 true JPH0481769B2 (en) | 1992-12-24 |
Family
ID=15355422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144152A Granted JPS62299925A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Auto-focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62299925A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01264375A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Hitachi Ltd | Focusing device for video camera and the like |
| US5408332A (en) * | 1988-03-18 | 1995-04-18 | Hitachi, Ltd. | Focusing apparatus for video camera or the like |
| JPH022291A (en) * | 1988-06-11 | 1990-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Camera with automatic focus function |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144152A patent/JPS62299925A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62299925A (en) | 1987-12-26 |
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