JP2002207163A - テレビレンズの測距装置 - Google Patents
テレビレンズの測距装置Info
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- television lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】レーザ光をテレビレンズの光軸に沿って被写体
に照射し、その反射光を検出することにより被写体距離
を測距することによって、テレビレンズのオートフォー
カス等に好適に使用でき、被写体の種類や状態による誤
動作が少なく、また、長い距離の測距が可能なテレビレ
ンズの測距装置を提供する。 【解決手段】測距装置１６は、テレビレンズ１０及びカ
メラ１４と着脱可能に装着される。測距装置１６におい
て、テレビレンズ１０の光軸Ｏ上には、可視光を透過
し、上記レーザ光を反射するプリズム５２が配置され、
距離測定回路５０のレーザ光源から出射されたレーザ光
は、プリズム５２によってテレビレンズ１０の光軸Ｏに
沿って被写体Ｓに照射される。被写体Ｓで反射された反
射光がレーザ光源の近傍に配設された受光素子によって
受光されることにより被写体距離が求められる。
に照射し、その反射光を検出することにより被写体距離
を測距することによって、テレビレンズのオートフォー
カス等に好適に使用でき、被写体の種類や状態による誤
動作が少なく、また、長い距離の測距が可能なテレビレ
ンズの測距装置を提供する。 【解決手段】測距装置１６は、テレビレンズ１０及びカ
メラ１４と着脱可能に装着される。測距装置１６におい
て、テレビレンズ１０の光軸Ｏ上には、可視光を透過
し、上記レーザ光を反射するプリズム５２が配置され、
距離測定回路５０のレーザ光源から出射されたレーザ光
は、プリズム５２によってテレビレンズ１０の光軸Ｏに
沿って被写体Ｓに照射される。被写体Ｓで反射された反
射光がレーザ光源の近傍に配設された受光素子によって
受光されることにより被写体距離が求められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はテレビレンズの測距
装置に係り、アクティブ方式のオートフォーカスに適用
されるテレビレンズの測距装置に関する。
装置に係り、アクティブ方式のオートフォーカスに適用
されるテレビレンズの測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カメラのオートフォーカス（ＡＦ）の方
式を大別すると、特別な光源を必要としないパッシブ方
式と特別の光源から人工光を被写体に照射するアクティ
ブ方式とが知られている。パッシブ方式の中でもカメラ
で得られた画像信号により合焦を検出する画像信号検出
方式は、家庭用ビデオカメラ又はテレビレンズシステム
（特開平１１−１０３４０９号公報）で採用され、一
方、アクティブ方式の中でも赤外線を被写体に照射して
その反射光を受光することにより被写体までの距離を測
定し、その距離に応じてフォーカス位置を可変する赤外
線測距方式は、コンパクトカメラ等に採用されている。
式を大別すると、特別な光源を必要としないパッシブ方
式と特別の光源から人工光を被写体に照射するアクティ
ブ方式とが知られている。パッシブ方式の中でもカメラ
で得られた画像信号により合焦を検出する画像信号検出
方式は、家庭用ビデオカメラ又はテレビレンズシステム
（特開平１１−１０３４０９号公報）で採用され、一
方、アクティブ方式の中でも赤外線を被写体に照射して
その反射光を受光することにより被写体までの距離を測
定し、その距離に応じてフォーカス位置を可変する赤外
線測距方式は、コンパクトカメラ等に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、テレ
ビレンズシステムにおいて、ハイビジョンやデジタル放
送化に伴いフォーカシングの高精度化が望まれている。
しかしながら、上述のようなＡＦ方式をテレビレンズシ
ステムで採用した場合、例えば、画像信号検出方式で
は、低コントラストや低照度の被写体などのように被写
体の種類や状態によっては誤動作が生じ易く、また、被
写体までの距離を直接測距するのではなく、フォーカス
レンズを試行的に動かして合焦状態を検出するため、オ
ーバーシュートが生じる等、合焦状態を検出するまでの
動作に問題がある。一方、赤外線測距方式では、測距可
能な距離が短く、テレビレンズで要求される数百ｍの測
距ができないという問題がある。
ビレンズシステムにおいて、ハイビジョンやデジタル放
送化に伴いフォーカシングの高精度化が望まれている。
しかしながら、上述のようなＡＦ方式をテレビレンズシ
ステムで採用した場合、例えば、画像信号検出方式で
は、低コントラストや低照度の被写体などのように被写
体の種類や状態によっては誤動作が生じ易く、また、被
写体までの距離を直接測距するのではなく、フォーカス
レンズを試行的に動かして合焦状態を検出するため、オ
ーバーシュートが生じる等、合焦状態を検出するまでの
動作に問題がある。一方、赤外線測距方式では、測距可
能な距離が短く、テレビレンズで要求される数百ｍの測
距ができないという問題がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、テレビレンズのオートフォーカス等に好適に使
用でき、被写体の種類や状態による誤動作が少なく、ま
た、長い距離の測距が可能なテレビレンズの測距装置を
提供することを目的とする。
もので、テレビレンズのオートフォーカス等に好適に使
用でき、被写体の種類や状態による誤動作が少なく、ま
た、長い距離の測距が可能なテレビレンズの測距装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、テレビレンズによってテ
レビカメラの撮像面に結像される被写体に光を照射し、
該光の前記被写体による反射光を検出することにより前
記被写体までの距離を測定するテレビレンズの測距装置
において、前記テレビレンズの光軸に沿ってレーザ光を
進行させ、前記被写体にレーザ光を照射するレーザ光照
射手段と、前記レーザ光照射手段によって照射されたレ
ーザ光の前記被写体による反射光を受光する受光手段
と、前記受光手段からの出力信号に基づいて前記被写体
までの距離を算出する演算手段と、を備えたことを特徴
としている。
に、請求項１に記載の発明は、テレビレンズによってテ
レビカメラの撮像面に結像される被写体に光を照射し、
該光の前記被写体による反射光を検出することにより前
記被写体までの距離を測定するテレビレンズの測距装置
において、前記テレビレンズの光軸に沿ってレーザ光を
進行させ、前記被写体にレーザ光を照射するレーザ光照
射手段と、前記レーザ光照射手段によって照射されたレ
ーザ光の前記被写体による反射光を受光する受光手段
と、前記受光手段からの出力信号に基づいて前記被写体
までの距離を算出する演算手段と、を備えたことを特徴
としている。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記レーザ光照射手段は、可視
光以外の波長のレーザ光を前記テレビレンズの光軸と異
なる光軸を有するレーザ光源から出射すると共に、前記
レーザ光源から出射されたレーザ光を前記テレビレンズ
の光軸に沿って進行させる光学部材であって可視光を透
過させる光学部材を前記テレビレンズの光軸上に配置し
たことを特徴としている。
に記載の発明において、前記レーザ光照射手段は、可視
光以外の波長のレーザ光を前記テレビレンズの光軸と異
なる光軸を有するレーザ光源から出射すると共に、前記
レーザ光源から出射されたレーザ光を前記テレビレンズ
の光軸に沿って進行させる光学部材であって可視光を透
過させる光学部材を前記テレビレンズの光軸上に配置し
たことを特徴としている。
【０００７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記受光手段は、
前記反射光のうち、前記テレビレンズの光軸に沿うよう
に反射された反射光を受光することを特徴としている。
又は請求項２に記載の発明において、前記受光手段は、
前記反射光のうち、前記テレビレンズの光軸に沿うよう
に反射された反射光を受光することを特徴としている。
【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のうちいずれか１に記載の発明において、
前記レーザ光は、人体に障害のない波長であることを特
徴としている。
乃至請求項３のうちいずれか１に記載の発明において、
前記レーザ光は、人体に障害のない波長であることを特
徴としている。
【０００９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
乃至請求項４のうちいずれか１に記載の発明において、
前記テレビレンズと前記テレビカメラとの間に着脱自在
に設けられることを特徴としている。
乃至請求項４のうちいずれか１に記載の発明において、
前記テレビレンズと前記テレビカメラとの間に着脱自在
に設けられることを特徴としている。
【００１０】本発明によれば、レーザ光をテレビレンズ
の光軸に沿って被写体に照射し、その反射光を検出する
ことにより被写体までの距離を測定するようにしたた
め、レーザ光の性質により、テレビレンズの光軸上の被
写体、即ち、画面中央の被写体までの距離を低照度やコ
ントラストの低い被写体に対しても正確かつ確実に測距
することができると共に、距離が遠い被写体であっても
測距が可能となる。更にＪＩＳで定められているクラス
１のレーザの波長（1000〜1800nm）を被写体に照射する
レーザ光の波長とすることで被写体が人体の場合であっ
ても人体に障害のない測距が可能となる。
の光軸に沿って被写体に照射し、その反射光を検出する
ことにより被写体までの距離を測定するようにしたた
め、レーザ光の性質により、テレビレンズの光軸上の被
写体、即ち、画面中央の被写体までの距離を低照度やコ
ントラストの低い被写体に対しても正確かつ確実に測距
することができると共に、距離が遠い被写体であっても
測距が可能となる。更にＪＩＳで定められているクラス
１のレーザの波長（1000〜1800nm）を被写体に照射する
レーザ光の波長とすることで被写体が人体の場合であっ
ても人体に障害のない測距が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るテレビレンズの測距装置の好ましい実施の形態につい
て詳説する。
るテレビレンズの測距装置の好ましい実施の形態につい
て詳説する。
【００１２】図１は、本発明に係る測距装置が使用され
たテレビレンズシステムの構成を示した構成図である。
同図に示すテレビレンズシステムは、テレビレンズ１
０、レンズ駆動部１２、カメラ（テレビカメラ本体）１
４及び測距装置１６から構成される。テレビレンズ１０
は、カメラ１４のレンズマウントに測距装置１６を介し
て装着され、周知の如く被写体をカメラ１４の撮像面に
結像する。テレビレンズ１０には、フォーカス調整のた
めのフォーカスレンズ（群）Ｆや撮影倍率を変更するた
めのズームレンズ（群）Ｚが光軸方向に移動可能に配置
される。尚、テレビレンズ１０には、フォーカスレンズ
ＦやズームレンズＺ以外のレンズ等も配設されるが図及
び説明を省略する。
たテレビレンズシステムの構成を示した構成図である。
同図に示すテレビレンズシステムは、テレビレンズ１
０、レンズ駆動部１２、カメラ（テレビカメラ本体）１
４及び測距装置１６から構成される。テレビレンズ１０
は、カメラ１４のレンズマウントに測距装置１６を介し
て装着され、周知の如く被写体をカメラ１４の撮像面に
結像する。テレビレンズ１０には、フォーカス調整のた
めのフォーカスレンズ（群）Ｆや撮影倍率を変更するた
めのズームレンズ（群）Ｚが光軸方向に移動可能に配置
される。尚、テレビレンズ１０には、フォーカスレンズ
ＦやズームレンズＺ以外のレンズ等も配設されるが図及
び説明を省略する。
【００１３】レンズ駆動部１２は、フォーカスレンズＦ
やズームレンズＺ等のテレビレンズ１０の動作部をそれ
ぞれモータによって駆動する。フォーカスレンズＦを駆
動するフォーカスモータＦＭは、ＣＰＵ２０からＤ／Ａ
変換器２２を介してアンプ２４に与えられる駆動信号に
よって駆動され、ＣＰＵ２０は、フォーカスレンズＦの
位置（フォーカス位置）を、フォーカス位置センサー
（インクリメント式エンコーダ）２６からカウンター２
８を介して取得しながら、上記駆動信号によりフォーカ
スレンズＦを所定の位置に移動させる。同様に、ズーム
レンズＺを駆動するズームモータＺＭは、ＣＰＵ２０か
らＤ／Ａ変換器３０を介してアンプ３２に与えられる駆
動信号によって駆動され、ＣＰＵ２０は、ズームレンズ
Ｚの位置（ズーム位置）を、ズーム位置センサー（イン
クリメント式エンコーダ）３４からカウンター３６を介
して取得しながら、上記駆動信号によりズームレンズＺ
を所定の位置に又は速度で移動させる。このようにＣＰ
Ｕ２０によって制御されるフォーカス位置やズーム位置
（又はズーム速度）は、ＣＰＵ２０に接続された図示し
ないコントローラを使用してユーザが指定することが可
能であるが、オートフォーカス（ＡＦ）モード時におい
ては、フォーカス位置は、後述するように、カメラ１４
からの映像信号又は測距装置１６からの被写体距離に基
づいてカメラ１４で撮影される被写体に合焦するように
ＣＰＵ２０によって自動的に制御される。ＡＦモード時
におけるフォーカス制御及び同図の符号６０〜７０の構
成ブロックについては後述する。
やズームレンズＺ等のテレビレンズ１０の動作部をそれ
ぞれモータによって駆動する。フォーカスレンズＦを駆
動するフォーカスモータＦＭは、ＣＰＵ２０からＤ／Ａ
変換器２２を介してアンプ２４に与えられる駆動信号に
よって駆動され、ＣＰＵ２０は、フォーカスレンズＦの
位置（フォーカス位置）を、フォーカス位置センサー
（インクリメント式エンコーダ）２６からカウンター２
８を介して取得しながら、上記駆動信号によりフォーカ
スレンズＦを所定の位置に移動させる。同様に、ズーム
レンズＺを駆動するズームモータＺＭは、ＣＰＵ２０か
らＤ／Ａ変換器３０を介してアンプ３２に与えられる駆
動信号によって駆動され、ＣＰＵ２０は、ズームレンズ
Ｚの位置（ズーム位置）を、ズーム位置センサー（イン
クリメント式エンコーダ）３４からカウンター３６を介
して取得しながら、上記駆動信号によりズームレンズＺ
を所定の位置に又は速度で移動させる。このようにＣＰ
Ｕ２０によって制御されるフォーカス位置やズーム位置
（又はズーム速度）は、ＣＰＵ２０に接続された図示し
ないコントローラを使用してユーザが指定することが可
能であるが、オートフォーカス（ＡＦ）モード時におい
ては、フォーカス位置は、後述するように、カメラ１４
からの映像信号又は測距装置１６からの被写体距離に基
づいてカメラ１４で撮影される被写体に合焦するように
ＣＰＵ２０によって自動的に制御される。ＡＦモード時
におけるフォーカス制御及び同図の符号６０〜７０の構
成ブロックについては後述する。
【００１４】尚、レンズ駆動部１２は、テレビレンズ１
０と一体の装置として該装置に内蔵されていてもよい
し、テレビレンズ１０とは別体の装置としてテレビレン
ズ１０に外付けされていてもよい。
０と一体の装置として該装置に内蔵されていてもよい
し、テレビレンズ１０とは別体の装置としてテレビレン
ズ１０に外付けされていてもよい。
【００１５】カメラ１４は、周知の如くテレビレンズ１
０によって結像された像を撮像素子（ＣＣＤ）４０によ
って電気信号（画像信号）に変換し、カメラ回路４２に
よって画像信号に各種信号処理を施して所定方式の映像
信号を生成する等の処理を行う。本テレビレンズシステ
ムにおいては、後述のようにレンズ駆動部１２にカメラ
回路４２で生成された映像信号が与えられる。
０によって結像された像を撮像素子（ＣＣＤ）４０によ
って電気信号（画像信号）に変換し、カメラ回路４２に
よって画像信号に各種信号処理を施して所定方式の映像
信号を生成する等の処理を行う。本テレビレンズシステ
ムにおいては、後述のようにレンズ駆動部１２にカメラ
回路４２で生成された映像信号が与えられる。
【００１６】測距装置１６は、テレビレンズ１０及びカ
メラ１４と着脱可能にテレビレンズ１０とカメラ１４と
の間に装着される。測距装置１６には、距離測定回路５
０が搭載され、この距離測定回路５０には、レーザ光を
出射するレーザ光源や、被写体に照射されたレーザ光の
反射光を受光する受光素子等が含まれている。テレビレ
ンズ１０の光軸Ｏ上には、可視光（約380 〜780nm)を透
過し、上記レーザ光を反射するプリズム５２が配置さ
れ、同図に示すように距離測定回路５０のレーザ光源か
ら出射されたレーザ光Ｐ１は、テレビレンズ１０の光軸
Ｏに略垂直な方向からプリズム５２に入射し、プリズム
５２によってテレビレンズ１０の光軸Ｏ上に反射され
る。プリズム５２によって反射されたレーザ光Ｐ２は、
テレビレンズ１０の光軸に沿って進行し、テレビレンズ
１０内の各レンズを通過してカメラ１４の撮像素子４０
で撮像される被写体Ｓに照射される。被写体Ｓに照射さ
れたレーザ光Ｐ２は被写体Ｓにより反射（散乱）され、
テレビレンズ１０の光軸Ｏに沿って逆行する反射光Ｒ１
がテレビレンズ１０内の各レンズを通過してプリズム５
２に入射し、プリズム５２によって光軸Ｏに略垂直な方
向に反射される。プリズム５２で反射された反射光Ｒ２
は、レーザ光源の近傍に配設された受光素子によって受
光される。尚、テレビレンズ１０に入射した可視光は、
光線Ｍのようにプリズム５２を透過して撮像素子４０に
入射される。
メラ１４と着脱可能にテレビレンズ１０とカメラ１４と
の間に装着される。測距装置１６には、距離測定回路５
０が搭載され、この距離測定回路５０には、レーザ光を
出射するレーザ光源や、被写体に照射されたレーザ光の
反射光を受光する受光素子等が含まれている。テレビレ
ンズ１０の光軸Ｏ上には、可視光（約380 〜780nm)を透
過し、上記レーザ光を反射するプリズム５２が配置さ
れ、同図に示すように距離測定回路５０のレーザ光源か
ら出射されたレーザ光Ｐ１は、テレビレンズ１０の光軸
Ｏに略垂直な方向からプリズム５２に入射し、プリズム
５２によってテレビレンズ１０の光軸Ｏ上に反射され
る。プリズム５２によって反射されたレーザ光Ｐ２は、
テレビレンズ１０の光軸に沿って進行し、テレビレンズ
１０内の各レンズを通過してカメラ１４の撮像素子４０
で撮像される被写体Ｓに照射される。被写体Ｓに照射さ
れたレーザ光Ｐ２は被写体Ｓにより反射（散乱）され、
テレビレンズ１０の光軸Ｏに沿って逆行する反射光Ｒ１
がテレビレンズ１０内の各レンズを通過してプリズム５
２に入射し、プリズム５２によって光軸Ｏに略垂直な方
向に反射される。プリズム５２で反射された反射光Ｒ２
は、レーザ光源の近傍に配設された受光素子によって受
光される。尚、テレビレンズ１０に入射した可視光は、
光線Ｍのようにプリズム５２を透過して撮像素子４０に
入射される。
【００１７】距離測定回路５０における演算部では、上
述のようにレーザ光源から出射されたレーザ光の被写体
による反射光を受光素子で受光することによって、被写
体までの距離を算出する。具体的には、例えば、レーザ
光源からパルス状のレーザ光を出射し、そのパルス状の
レーザ光を出射してからその反射光を受光素子で受光す
るまでの所要時間を計測する。そして、その所要時間と
光速とから被写体までの距離（被写体距離）を算出す
る。但し、従来において、一般的にアクティブ方式のオ
ートフォーカスで適用されている測距方法、即ち、被写
体に光を照射し、その反射光を検出することにより、被
写体距離を測定する任意の方法を本実施の形態でも適用
できる。
述のようにレーザ光源から出射されたレーザ光の被写体
による反射光を受光素子で受光することによって、被写
体までの距離を算出する。具体的には、例えば、レーザ
光源からパルス状のレーザ光を出射し、そのパルス状の
レーザ光を出射してからその反射光を受光素子で受光す
るまでの所要時間を計測する。そして、その所要時間と
光速とから被写体までの距離（被写体距離）を算出す
る。但し、従来において、一般的にアクティブ方式のオ
ートフォーカスで適用されている測距方法、即ち、被写
体に光を照射し、その反射光を検出することにより、被
写体距離を測定する任意の方法を本実施の形態でも適用
できる。
【００１８】上記レーザ光源には、レーザ光の波長がＪ
ＩＳの安全基準において人体に障害がないとされている
クラス１に属する波長１０００〜１８００ｎｍの範囲の
ものが使用される。このため、人体を被写体として測距
を行った場合でも人体に無害である。また、この波長範
囲のレーザ光を使用した場合には、レーザ光は可視光で
はないため、プリズム５２によってレーザ光を反射さ
せ、可視光を撮像素子４０に透過させることが可能とな
る。但し、レーザ光の波長は、必ずしも上記クラス１の
波長でなくてもよい。特に可視光以外の波長のレーザ光
であれば、可視光とレーザ光の分離が可能であるため、
人体への影響を考慮しなければクラス１の波長のレーザ
光と相違なく測距することができる。また、プリズム５
２による上述の作用と同等の作用を奏するようにプリズ
ム５２の代わりに他の種類の光学部材を用いることも可
能である。また、レーザ光源から出射されたレーザ光の
被写体による反射光を検出する受光素子は、テレビレン
ズ１０の光軸Ｏに沿って逆行してくる反射光を検出する
位置に限らず、光軸Ｏと異なる方向に反射される反射光
を検出する位置に設置しても測距は可能である。
ＩＳの安全基準において人体に障害がないとされている
クラス１に属する波長１０００〜１８００ｎｍの範囲の
ものが使用される。このため、人体を被写体として測距
を行った場合でも人体に無害である。また、この波長範
囲のレーザ光を使用した場合には、レーザ光は可視光で
はないため、プリズム５２によってレーザ光を反射さ
せ、可視光を撮像素子４０に透過させることが可能とな
る。但し、レーザ光の波長は、必ずしも上記クラス１の
波長でなくてもよい。特に可視光以外の波長のレーザ光
であれば、可視光とレーザ光の分離が可能であるため、
人体への影響を考慮しなければクラス１の波長のレーザ
光と相違なく測距することができる。また、プリズム５
２による上述の作用と同等の作用を奏するようにプリズ
ム５２の代わりに他の種類の光学部材を用いることも可
能である。また、レーザ光源から出射されたレーザ光の
被写体による反射光を検出する受光素子は、テレビレン
ズ１０の光軸Ｏに沿って逆行してくる反射光を検出する
位置に限らず、光軸Ｏと異なる方向に反射される反射光
を検出する位置に設置しても測距は可能である。
【００１９】以上のようにして距離測定回路５０におい
て算出された被写体距離は、通信手段５４によりレンズ
駆動部１２のＣＰＵ２０に与えられる。
て算出された被写体距離は、通信手段５４によりレンズ
駆動部１２のＣＰＵ２０に与えられる。
【００２０】次に、上記レンズ駆動部１２のＡＦモード
時におけるフォーカス制御及び同図の符号６０〜７０の
構成ブロックについて説明する。ＡＦの方式は、アクテ
ィブ方式とパッシブ方式とに切り替えることができるよ
うになっており、その切替えは切替スイッチ６０によっ
てユーザが行う。切替スイッチ６０によってアクティブ
方式が選択された場合、ＣＰＵ２０は、測距の実行を指
令する測距指令信号を上記測距装置１６の距離測定回路
５０に通信手段５４を介して逐次与え、測距装置１６に
被写体距離の測定を実行させる。これによって、測距装
置１６の距離測定回路５０からＣＰＵ２０には、測距指
令信号に応答して距離測定回路５０によって測定された
被写体距離の情報が通信手段５４を介して与えられる。
ＣＰＵ２０は、上述のようにフォーカスモータＦＭを駆
動し、被写体距離に対して合焦するフォーカス位置とな
るようにフォーカスレンズＦを移動させ、合焦させる。
時におけるフォーカス制御及び同図の符号６０〜７０の
構成ブロックについて説明する。ＡＦの方式は、アクテ
ィブ方式とパッシブ方式とに切り替えることができるよ
うになっており、その切替えは切替スイッチ６０によっ
てユーザが行う。切替スイッチ６０によってアクティブ
方式が選択された場合、ＣＰＵ２０は、測距の実行を指
令する測距指令信号を上記測距装置１６の距離測定回路
５０に通信手段５４を介して逐次与え、測距装置１６に
被写体距離の測定を実行させる。これによって、測距装
置１６の距離測定回路５０からＣＰＵ２０には、測距指
令信号に応答して距離測定回路５０によって測定された
被写体距離の情報が通信手段５４を介して与えられる。
ＣＰＵ２０は、上述のようにフォーカスモータＦＭを駆
動し、被写体距離に対して合焦するフォーカス位置とな
るようにフォーカスレンズＦを移動させ、合焦させる。
【００２１】一方、切替スイッチ６０によってパッシブ
方式が選択された場合、上述のようにカメラ１４のカメ
ラ回路４２で生成された映像信号がレンズ駆動部１２の
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６４に入力され、映像信号
の高周波成分が抽出される。この高周波成分が検波回路
６６によって検波された後、Ａ／Ｄ変換器６８によって
デジタル信号に変換される。そして、１画面分の映像信
号から生成されたデジタル信号が積分回路７０によって
積分され、その積分値が焦点評価値としてＣＰＵ２０に
入力される。ＣＰＵ２０は、上述のようにフォーカスモ
ータＦＭを駆動し、焦点評価値が増大する方向にフォー
カスレンズＦを移動させ、焦点評価値が最大（極大）と
なったところでフォーカスレンズＦを停止させる（いわ
ゆる山登り制御）。これによって合焦が得られる。尚、
映像信号（画像信号）から焦点評価値を取得する方法及
び焦点評価値に基づく合焦方法は一例であって、映像信
号（画像信号）に基づいて合焦させる方法であれば、他
の方法であってもよい。
方式が選択された場合、上述のようにカメラ１４のカメ
ラ回路４２で生成された映像信号がレンズ駆動部１２の
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６４に入力され、映像信号
の高周波成分が抽出される。この高周波成分が検波回路
６６によって検波された後、Ａ／Ｄ変換器６８によって
デジタル信号に変換される。そして、１画面分の映像信
号から生成されたデジタル信号が積分回路７０によって
積分され、その積分値が焦点評価値としてＣＰＵ２０に
入力される。ＣＰＵ２０は、上述のようにフォーカスモ
ータＦＭを駆動し、焦点評価値が増大する方向にフォー
カスレンズＦを移動させ、焦点評価値が最大（極大）と
なったところでフォーカスレンズＦを停止させる（いわ
ゆる山登り制御）。これによって合焦が得られる。尚、
映像信号（画像信号）から焦点評価値を取得する方法及
び焦点評価値に基づく合焦方法は一例であって、映像信
号（画像信号）に基づいて合焦させる方法であれば、他
の方法であってもよい。
【００２２】以上のようにＡＦの方式がアクティブ方式
とパッシブ方式に切替可能であるため、ユーザは、状況
に応じて好適な方式でＡＦを行うことができる。基本的
にはアクティブ方式を選択することによって、テレビレ
ンズ１０の光軸Ｏ上の被写体、即ち、画面中央の被写体
までの距離を低照度やコントラストの低い被写体に対し
ても正確かつ確実に測距することができ、適切にＡＦを
行うことができる。また、上記測距装置１６によればレ
ーザ光を用いていることから従来苦手としていた遠い被
写体の測距も可能であるため、被写体までの距離が近い
か遠いかに限らずアクティブ方式を選択し、適切にＡＦ
を行うことができる。一方、鏡に映った被写体や煙や炎
のような実体のない被写体のように基本的にアクティブ
方式で苦手とする被写体を撮影するときにはパッシブ方
式を選択することによって、このような被写体に対して
も適切にＡＦを行うことができる。
とパッシブ方式に切替可能であるため、ユーザは、状況
に応じて好適な方式でＡＦを行うことができる。基本的
にはアクティブ方式を選択することによって、テレビレ
ンズ１０の光軸Ｏ上の被写体、即ち、画面中央の被写体
までの距離を低照度やコントラストの低い被写体に対し
ても正確かつ確実に測距することができ、適切にＡＦを
行うことができる。また、上記測距装置１６によればレ
ーザ光を用いていることから従来苦手としていた遠い被
写体の測距も可能であるため、被写体までの距離が近い
か遠いかに限らずアクティブ方式を選択し、適切にＡＦ
を行うことができる。一方、鏡に映った被写体や煙や炎
のような実体のない被写体のように基本的にアクティブ
方式で苦手とする被写体を撮影するときにはパッシブ方
式を選択することによって、このような被写体に対して
も適切にＡＦを行うことができる。
【００２３】以上のテレビレンズシステムのＡＦモード
時における作用について図２のフローチャートを用いて
説明する。レンズ駆動部１２におけるＡＦの制御と独立
してカメラ１４における撮影処理は常時行われており、
自然光等によって被写体で散乱された光（被写体光とい
う）のうち可視光は、テレビレンズ１０のフォーカスレ
ンズＦやズームレンズＺを通過し、更に、測距装置１６
のプリズム５２を透過してカメラ１４の撮像素子４０の
撮像面に入射する。これによって、被写体光は電気信号
に変換され、カメラ回路４２によって映像信号に変換さ
れた後、外部出力される。
時における作用について図２のフローチャートを用いて
説明する。レンズ駆動部１２におけるＡＦの制御と独立
してカメラ１４における撮影処理は常時行われており、
自然光等によって被写体で散乱された光（被写体光とい
う）のうち可視光は、テレビレンズ１０のフォーカスレ
ンズＦやズームレンズＺを通過し、更に、測距装置１６
のプリズム５２を透過してカメラ１４の撮像素子４０の
撮像面に入射する。これによって、被写体光は電気信号
に変換され、カメラ回路４２によって映像信号に変換さ
れた後、外部出力される。
【００２４】一方、レンズ駆動部１２のＣＰＵ２０は、
切替スイッチ６０の状態を検出し、ＡＦの方式がアクテ
ィブ方式に設定されているか否かを判定する（ステップ
Ｓ１０）。ＹＥＳと判定した場合、ＣＰＵ２０は、測距
装置１６の距離測定回路５０に通信手段５４を介して測
距指令信号を与える。これによって、距離測定回路５０
は、上述のようにレーザ光源からレーザ光を出射する。
レーザ光源から出射されたレーザ光は、上記プリズム５
２で反射されてテレビレンズ１０の光軸Ｏに沿って進行
し、被写体に照射される。そして被写体により反射され
た反射光のうち、光軸Ｏに沿って逆行する反射光は、テ
レビレンズ１０内の各レンズを通過してプリズム５２に
入射し、プリズム５２で反射されて距離測定回路５０の
受光素子に受光される。これによって距離測定回路５０
は、レーザ光源からレーザ光が出射されてからその反射
光が受光素子によって受光されるまでの所要時間に基づ
いて被写体距離を算出する（ステップＳ１２）。そし
て、その算出結果をＣＰＵ２０に通信手段５４を介して
与える。ＣＰＵ２０は、フォーカスモータＦＭを駆動
し、被写体距離に対応して予め決められた位置にフォー
カスレンズＦを移動させる（ステップＳ１４）。これに
よって、測距された被写体、即ち、カメラ１４で撮影さ
れている画面中央の被写体に合焦する（ステップＳ１
６）。合焦が完了すると、上記ステップＳ１０の処理か
ら繰り返す。
切替スイッチ６０の状態を検出し、ＡＦの方式がアクテ
ィブ方式に設定されているか否かを判定する（ステップ
Ｓ１０）。ＹＥＳと判定した場合、ＣＰＵ２０は、測距
装置１６の距離測定回路５０に通信手段５４を介して測
距指令信号を与える。これによって、距離測定回路５０
は、上述のようにレーザ光源からレーザ光を出射する。
レーザ光源から出射されたレーザ光は、上記プリズム５
２で反射されてテレビレンズ１０の光軸Ｏに沿って進行
し、被写体に照射される。そして被写体により反射され
た反射光のうち、光軸Ｏに沿って逆行する反射光は、テ
レビレンズ１０内の各レンズを通過してプリズム５２に
入射し、プリズム５２で反射されて距離測定回路５０の
受光素子に受光される。これによって距離測定回路５０
は、レーザ光源からレーザ光が出射されてからその反射
光が受光素子によって受光されるまでの所要時間に基づ
いて被写体距離を算出する（ステップＳ１２）。そし
て、その算出結果をＣＰＵ２０に通信手段５４を介して
与える。ＣＰＵ２０は、フォーカスモータＦＭを駆動
し、被写体距離に対応して予め決められた位置にフォー
カスレンズＦを移動させる（ステップＳ１４）。これに
よって、測距された被写体、即ち、カメラ１４で撮影さ
れている画面中央の被写体に合焦する（ステップＳ１
６）。合焦が完了すると、上記ステップＳ１０の処理か
ら繰り返す。
【００２５】一方、ステップＳ１０において、ＮＯ、即
ち、パッシブ方式に設定されていると判定した場合、レ
ンズ駆動部１２は、カメラ回路４２で生成された映像信
号を取得し、上述のようにＨＰＦ６４、検波回路６６、
Ａ／Ｄ変換器６８、及び、積分回路７０によってその映
像信号から焦点評価値を取得する（ステップＳ１８）。
そして、ＣＰＵ２０は、いわゆる山登り制御によって、
フォーカスモータＦＭを駆動し、焦点評価値が増大する
方向にフォーカスレンズＦを移動させる（ステップＳ２
０）。これによって、焦点評価値が極大になったところ
でフォーカスレンズＦが停止し、カメラ１４で撮影され
ている被写体に合焦する（ステップＳ２）。合焦が完了
すると、上記ステップＳ１０に戻る。
ち、パッシブ方式に設定されていると判定した場合、レ
ンズ駆動部１２は、カメラ回路４２で生成された映像信
号を取得し、上述のようにＨＰＦ６４、検波回路６６、
Ａ／Ｄ変換器６８、及び、積分回路７０によってその映
像信号から焦点評価値を取得する（ステップＳ１８）。
そして、ＣＰＵ２０は、いわゆる山登り制御によって、
フォーカスモータＦＭを駆動し、焦点評価値が増大する
方向にフォーカスレンズＦを移動させる（ステップＳ２
０）。これによって、焦点評価値が極大になったところ
でフォーカスレンズＦが停止し、カメラ１４で撮影され
ている被写体に合焦する（ステップＳ２）。合焦が完了
すると、上記ステップＳ１０に戻る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るテレビ
レンズの測距装置によれば、レーザ光をテレビレンズの
光軸に沿って被写体に照射し、その反射光を検出するこ
とにより被写体までの距離を測定するようにしたため、
レーザ光の性質により、テレビレンズの光軸上の被写
体、即ち、画面中央の被写体までの距離を低照度やコン
トラストの低い被写体に対しても正確かつ確実に測距す
ることができると共に、距離が遠い被写体であっても測
距が可能となる。更にＪＩＳで定められているクラス１
のレーザの波長（1000〜1800nm）を被写体に照射するレ
ーザ光の波長とすることで被写体が人体の場合であって
も人体に障害のない測距が可能となる。
レンズの測距装置によれば、レーザ光をテレビレンズの
光軸に沿って被写体に照射し、その反射光を検出するこ
とにより被写体までの距離を測定するようにしたため、
レーザ光の性質により、テレビレンズの光軸上の被写
体、即ち、画面中央の被写体までの距離を低照度やコン
トラストの低い被写体に対しても正確かつ確実に測距す
ることができると共に、距離が遠い被写体であっても測
距が可能となる。更にＪＩＳで定められているクラス１
のレーザの波長（1000〜1800nm）を被写体に照射するレ
ーザ光の波長とすることで被写体が人体の場合であって
も人体に障害のない測距が可能となる。
【図１】図１は、本発明に係る測距装置が使用されたテ
レビレンズシステムの構成を示した構成図である。
レビレンズシステムの構成を示した構成図である。
【図２】図２は、図１のテレビレンズシステムのオート
フォーカス時における作用の説明に使用したフローチャ
ートである。
フォーカス時における作用の説明に使用したフローチャ
ートである。
１０…テレビレンズ、１２…レンズ駆動部、１４…カメ
ラ、１６…測距装置、２０…ＣＰＵ、４０…撮像素子、
４２…カメラ回路、５０…距離測定回路、５２…プリズ
ム、５４…通信手段、６０…切替スイッチ、Ｆ…フォー
カスレンズ
ラ、１６…測距装置、２０…ＣＰＵ、４０…撮像素子、
４２…カメラ回路、５０…距離測定回路、５２…プリズ
ム、５４…通信手段、６０…切替スイッチ、Ｆ…フォー
カスレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F065 AA06 BB05 CC16 DD04 DD10 FF12 FF18 FF32 GG04 JJ01 JJ09 LL10 LL20 LL47 PP22 QQ03 QQ14 QQ51 SS13 UU02 UU05 2F112 AD01 BA03 BA07 BA18 CA00 CA02 DA21 DA25 EA05 FA03 FA12 FA21 FA29 FA45 2H011 AA03 BA41 2H051 AA08 BB27 CA06 CB11 CC03 5C022 AB24 AB29 AC54
Claims (5)
- 【請求項１】 テレビレンズによってテレビカメラの撮
像面に結像される被写体に光を照射し、該光の前記被写
体による反射光を検出することにより前記被写体までの
距離を測定するテレビレンズの測距装置において、 前記テレビレンズの光軸に沿ってレーザ光を進行させ、
前記被写体にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、 前記レーザ光照射手段によって照射されたレーザ光の前
記被写体による反射光を受光する受光手段と、 前記受光手段からの出力信号に基づいて前記被写体まで
の距離を算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とするテレビレンズの測距装置。 - 【請求項２】 前記レーザ光照射手段は、可視光以外の
波長のレーザ光を前記テレビレンズの光軸と異なる光軸
を有するレーザ光源から出射すると共に、前記レーザ光
源から出射されたレーザ光を前記テレビレンズの光軸に
沿って進行させる光学部材であって可視光を透過させる
光学部材を前記テレビレンズの光軸上に配置したことを
特徴とする請求項１のテレビレンズの測距装置。 - 【請求項３】 前記受光手段は、前記反射光のうち、前
記テレビレンズの光軸に沿うように反射された反射光を
受光することを特徴とする請求項１又は請求項２のテレ
ビレンズの測距装置。 - 【請求項４】 前記レーザ光は、人体に障害のない波長
であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１に記載のテレビレンズの測距装置。 - 【請求項５】 前記テレビレンズと前記テレビカメラと
の間に着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれか１に記載のテレビレンズの測距
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000760A JP2002207163A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | テレビレンズの測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000760A JP2002207163A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | テレビレンズの測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002207163A true JP2002207163A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18869490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000760A Pending JP2002207163A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | テレビレンズの測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002207163A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524565A (ja) * | 2004-12-16 | 2008-07-10 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 座標測定装置ならびに座標測定装置を用いて測定する方法 |
| JP2012021971A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 距離測定モジュール及びこれを含む電子装置 |
| KR101309028B1 (ko) * | 2010-12-29 | 2013-10-04 | 계명대학교 산학협력단 | 레이저 스캔 촛점을 이용한 거리 측정장치. |
| JP2014011771A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Olympus Corp | 撮像システムおよびセンサユニット |
| WO2015166713A1 (ja) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | 富士フイルム株式会社 | 測距装置、測距法、及び測距プログラム |
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| CN112817197A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 西克股份公司 | 聚焦模块 |
| CN113014764A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-22 | 维沃移动通信有限公司 | 摄像头模组和电子设备 |
-
2001
- 2001-01-05 JP JP2001000760A patent/JP2002207163A/ja active Pending
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| US10368000B2 (en) | 2014-05-02 | 2019-07-30 | Fujifilm Corporation | Distance measurement device, distance measurement method, and distance measurement program |
| DE112015002088B4 (de) | 2014-05-02 | 2024-07-25 | Fujifilm Corporation | Abstandsmessvorrichtung, Abstandsmessverfahren und Abstandsmessprogramm |
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| US10551186B2 (en) | 2014-05-02 | 2020-02-04 | Fujifilm Corporation | Distance measurement device, distance measurement method, and distance measurement program |
| WO2015166713A1 (ja) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | 富士フイルム株式会社 | 測距装置、測距法、及び測距プログラム |
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