JPH0157891B2 - - Google Patents

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JPH0157891B2
JPH0157891B2 JP57216856A JP21685682A JPH0157891B2 JP H0157891 B2 JPH0157891 B2 JP H0157891B2 JP 57216856 A JP57216856 A JP 57216856A JP 21685682 A JP21685682 A JP 21685682A JP H0157891 B2 JPH0157891 B2 JP H0157891B2
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/46Indirect determination of position data

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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カメラの自動焦点装置に関するも
のである。
従来のこの種装置は、被写体までの距離を測定
する測距部が主たる被写体を撮影画面の中央部と
いう極めて限られた部分に位置させなければ焦点
の整合機能を発揮させない構成となつていた。し
たがつて、いわゆるピントの合つた写真を撮るに
は構図が画一化されてしまうため、趣きの異なつ
た写真を撮る場合には適さないものであつた。
このような欠点を解消するため、例えば予め主
たる被写体を画面の中央に位置させてその被写体
までの距離を測定する測距部を設けると共に、こ
の測距部から得られる距離情報を記憶する記憶手
段を設けることにより構図を決定し、しかる後シ
ヤツター操作を行なうという装置が提案された。
しかしながら、かかる装置の場合、撮影前に構図
決定のための面倒な操作が必要となるので、カメ
ラマニアであればともかく初心のユーザーにとつ
ては十分に使いこなし難いという欠点があつた。
殊に被写体が動き易い例えばスナツプ撮影を行な
う場合、構図決定の操作に気を奪われるため一層
使いこなし難く場合によつては撮影が不可能にな
るという問題点があつた。
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、撮影すべき被写体の構図
を所望に応じて決定し得ると共に、簡単な操作で
ピントの正確な写真を撮り得るカメラの自動焦点
装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明は、撮像面
から被写体までの距離に応じた距離信号を得る測
距部と、この測距部を主たる被写体の近傍に向け
て撮影範囲で走査する走査手段と、この走査手段
による走査中に測距部から得られる距離信号のう
ち最短距離に位置する被写体に応じた信号のみを
検出して記憶する記憶部と、この記憶部に記憶さ
れた信号を受けて撮影レンズを最短距離に位置し
た被写体に対する焦点の整合位置まで繰り出すレ
ンズ駆動部とを備えた構成になつている。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
まず、この発明に係る自動焦点装置に用いられ
る測距部の作動原理について説明する。第1図は
測距部を構成する位置検知部1を説明するもので
あり、この位置検知部1はシリコンのような高抵
抗半導体の基板2を有し、この基板2の一方の面
(図において上方)は光電変換部を構成するP型
抵抗層3が形成され、他方の面(図において下
方)はn+層4が形成されている。また、このP
型抵抗層3の両端には信号取出し用の電極5,6
が設けられており、これらの電極5,6はそれぞ
れ出力端子7,8に接続されている。なおn+
4には共通電極9が接続されている。こうして基
板2の表面層はPN接合を形成することとなり、
光電効果を生じさせるようになつている。
このように構成された位置検知部1のP型抵抗
層3に一定の光が入射されると、この入射光によ
り光電流IOが生成する。この結果、出力端子7,
8から取り出される電流IA、IBは次のようにな
る。
IA=IO・RL−Rx/RL、IB=IO・Rx/RL ……(1) ここで、RLは両電極5,6の間の抵抗であり、
Rxは一方の電極5から距離xだけ離れた入射光
の位置における抵抗を示している。この(1)式から
わかることは、光の入射位置で発生した生成電荷
はその入射光のエネルギーに比例する光電流とし
てP型抵抗層3に拡散し、光の入射位置から各電
極5,6までの抵抗値に逆比例して分配されるよ
うになることである。なお、P型抵抗層3が均一
であつてその長さと抵抗値が比例するように設定
されていると(1)は次のように表わされる。
IA=IOL−x/L、IB=IOx/L ……(2) ここでLは両電極5,6間の距離であり、xは
一方の電極から光の入射位置までの距離である。
この(2)式から電流IAとIBとの比を求めると IA/IB=L−x/x=L/x−1 ……(3) の関係式が得られ、この結果電流IAおよびIBの値
から入射光のエネルギーとは無関係に光の入射位
置を知ることができるようになる。
次に、第2図は上述した位置検知部1を用いて
被写体までの距離に応じて距離信号を得る測距部
10の構成を示すものである。これによると、発
光部としての発光ダイオード11からの光は集光
レンズ12により被写体13上にスポツト像を形
成し、このスポツト像は結像レンズ14を介して
位置検知部1の所定位置に結像されるようになつ
ている。なお、この位置検知部1上の結像位置は
図示しない撮像面と等価な位置に設定されてい
る。
ここで、集光レンズ12から被写体13までの
距離をLO、集光レンズ12および結像レンズ1
4の各光軸間の距離をLb、結像レンズ14の焦
点距離をf、位置検知部1上における結像レンズ
14の光軸位置から被写体13のスポツト像形成
位置までの距離すなわち被写体までの距離に応じ
たスポツト像の移動距離をΔLSとすると以下の関
係式が得られる。
ΔLS=Lb・f/LO ……(4) IAL/2−ΔLS=L/2−Lb・f/LO ……(5) IBL/2−ΔLS=L/2+Lb・f/LO ……(6) ここで、電流IAおよびIBを含む演算を行ない被
写体13から撮像面までの距離信号PLを求める
と PL=IB−IA/IB+IA=2Lb・f/LOL ……(7) を得るが、この距離信号PLは後述するような信
号処理回路により電圧値に変換され得るものであ
る。
このような原理に基づいて構成される測距部1
0を用いた自動焦点装置の実施例につき以下説明
する。第3図はその実施例を示すブロツク図であ
る。これによると、位置検知部1の一方の出力は
第1のヘツドアンプ15を介して信号処理演算回
路16に供給され、他方の出力も第2のヘツドア
ンプ17を介して信号処理演算回路16に供給さ
れるようになつている。ここで、信号処理演算回
路16は上述した(7)式の演算を行ないこれを所定
の電圧に変換するための回路である。そして、こ
の信号処理演算回路16の出力を被写体までの距
離の逆数に対してグラフにしたものが第4図であ
る。当然のことながら出力電圧は距離の逆数に比
例する関係となつている。
なお、測距部10は例えば第5図に示すような
撮影すべき画面F内の一定範囲(図において破線
Eで示す範囲)で走査して距離測定を行なうた
め、第6図に示すように測距部10の位置検知部
1を被写体A,B,Cに向けて測距部10自体を
回転し得るようになつている。ここで、測距部1
0の走査手段を構成する回転駆動機構は図示しな
いシヤツターボタンと連動して一定範囲内で作動
するようになつている。同図において被写体Aは
カメラから最短距離に位置し、被写体Bは最遠距
離に位置し、そして被写体Cは中間距離に位置す
るものである。
こうして、信号処理演算回路16から得られる
出力は記憶部を構成するピークホールド回路18
に供給されるが、このピークホールド回路18は
入力される距離信号のうち最大の信号レベルを有
するもののみを検出して記憶するもので、第5図
に示す例では被写体Aに応じた距離信号のみを記
憶するように構成されている。そして、この回路
18は記憶された距離信号は撮影レンズのピント
合わせ段数に応じた信号に変換するためA−D変
換器19に供給され、またこのA−D変換器19
の出力はレンズ駆動部20に供給されるようにな
つている。このレンズ駆動部20は入力される距
離信号の電圧レベルに応じて撮影レンズの繰り出
し量を設定し得るようになつており、撮影レンズ
は最短距離に位置する被写体に対する焦点の整合
位置まで繰り出されることとなる。
次に、このように構成されたカメラの自動焦点
装置の作動につき説明すると、まずシヤツターボ
タンを押すと測距部10の回転駆動機構が作動す
ると共に位置検知部1による距離測定が行なわれ
る。そして、回転駆動機構による測距部10の一
定範囲の走査が終了すると、最短距離に位置した
被写体に応じた距離情報のみが取り出され、この
情報に基づき撮影レンズが繰り出され次いでシヤ
ツターが切れる。これらの一連の動作は瞬時の間
に行なわれるので、実際にはシヤツターボタンを
押すだけで撮影は完了する。勿論この場合、撮像
面には主たる被写体にピントの合つた結像がさ
れ、この主たる被写体は撮像面の所望の位置に配
置され得るようになる。
次に、第7図および第8図は測距部10を走査
するための他の手段を示したものである。すなわ
ち、第7図は上述の実施例のような測距部10自
体を回転する代りに発光ダイオード11および位
置検知部1を固定して第1および第2の光学系を
構成する集光レンズ12および結像レンズ14を
その光軸と直交する方向、すなわち位置検知部1
の長さ方向に沿つて移動可能に設けたものであ
る。この場合、構成を簡単にするため各レンズ1
2,14は共通の駆動機構により所定間隔を保つ
て移動し得るようになつている。また、第8図は
第7図の場合とは逆に集光レンズ12および結像
レンズ14を固定して発光ダイオード11および
位置検知部1を所定間隔を保つて移動し得るよう
に構成したものである。この場合も構成を簡単に
するため発光ダイオード11および位置検知部1
は共通の駆動機構により移動し得るようになつて
いる。第7図および第8図のいずれの場合も被写
体の結像位置がレンズ14と位置検知部1との相
対移動により変化するので、測距部10自体を回
転することと等価になつている。
以上説明したように、この発明によれば撮像面
から最短距離に位置する被写体までの距離を測定
して、この測定結果に基づき撮影レンズの繰り出
し量を決定し得るように構成したので、主たる被
写体の位置に拘らずピントの合つた写真を撮るこ
とができ所望の構図を任意に選択し得るようにな
り、しかも撮影前に何らの面倒な操作をする必要
がなくなる。したがつて、この発明が適用された
カメラは初心のユーザーにとつて極めて好適なも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る装置に用いられる位置
検知部の作動原理を説明する断面図、第2図は第
1図の位置検知部を用いた測距部の作動原理を説
明する概略構成図、第3図は第2図の測距部を用
いた自動焦点装置の一実施例を説明するブロツク
図、第4図は信号処理演算回路の出力と被写体距
離の逆数との関係を説明するグラフ、第5図は測
距部の走査を撮影画面に基づいて説明する図、第
6図は測距部の走査過程における被写体との関係
を説明する図、第7図は測距部の走査手段の他の
実施例を説明する図、第8図は測距部の走査手段
のもう一つの他の実施例を説明する図である。 10……測距部、18……ピークホールド回路
(記憶部)、20……レンズ駆動部、A,B,C…
…被写体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 撮像面から被写体までの距離に応じた距離信
    号を得る測距部と、 該測距部を主たる被写体の近傍に向けて撮影範
    囲で走査する走査手段と、 該走査手段による走査中に該測距部から得られ
    る距離信号のうち最短距離に位置する被写体に応
    じた信号のみを検出して記憶する記憶部と、 該記憶部に記憶された信号を受けて撮影レンズ
    を前記最短距離に位置した被写体に対する焦点の
    整合位置まで繰り出すレンズ駆動部とを備えたこ
    とを特徴とするカメラの自動焦点装置。 2 測距部は、被写体に向けて投光する発光部
    と、該発光部による該被写体からの反射光を受け
    て該反射光の照射位置を該被写体までの距離に対
    応させて距離信号とする位置検出部とから成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカメ
    ラの自動焦点装置。 3 走査手段は、測距部を撮影可能範囲で回動さ
    せて走査するように構成されたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項または第2項記載のカメラ
    の自動焦点装置。 4 発光部は、発光ダイオードからの光を第1の
    光学系を介して被写体に投光するように構成さ
    れ、検知部は、該被写体からの反射光を第2の光
    学系を介して所定長さを有する光電変換部に結像
    させこの結像位置を該被写体までの距離に対応さ
    せるように構成されたことを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載のカメラの自動焦点装置。 5 発光ダイオードおよび光電変換部を固定し、
    第1および第2の光学系を共通の駆動機構により
    該光電変換部の長さ方向に沿つて移動させるよう
    に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載のカメラの自動焦点装置。 6 第1および第2の光学系を固定し、発光ダイ
    オードおよび光電変換部を共通の駆動機構により
    該光電変換部の長さ方向に沿つて移動させるよう
    に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載のカメラの自動焦点装置。
JP57216856A 1982-12-13 1982-12-13 カメラの自動焦点装置 Granted JPS59107332A (ja)

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JP57216856A JPS59107332A (ja) 1982-12-13 1982-12-13 カメラの自動焦点装置
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JPS59107332A JPS59107332A (ja) 1984-06-21
JPH0157891B2 true JPH0157891B2 (ja) 1989-12-07

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GB (1) GB2131644B (ja)

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