JPH0216486B2 - - Google Patents

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JPH0216486B2
JPH0216486B2 JP56104365A JP10436581A JPH0216486B2 JP H0216486 B2 JPH0216486 B2 JP H0216486B2 JP 56104365 A JP56104365 A JP 56104365A JP 10436581 A JP10436581 A JP 10436581A JP H0216486 B2 JPH0216486 B2 JP H0216486B2
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JP
Japan
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lens
auxiliary lens
master
light
rear group
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56104365A
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English (en)
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JPS587113A (ja
Inventor
Saburo Numata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP10436581A priority Critical patent/JPS587113A/ja
Publication of JPS587113A publication Critical patent/JPS587113A/ja
Publication of JPH0216486B2 publication Critical patent/JPH0216486B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/38Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカメラ,テレビカメラ等の光学機器に
用いられるオートフオーカス装置に関し、更に詳
しくは複数の受光素子を用いて画面の各部を測定
し、その前方に配した補助レンズを移動しなが
ら、各受光素子毎に出力信号の最大値及び最小値
を検出し、これらの最大値及び最小値が最も多く
発生する位置(最多合致点)を求めて、この位置
を合焦点であると判定するようにしたオートフオ
ーカス装置に関するものである。
この種のオートフオーカス装置としては、受光
面積が広い1個の受光素子を用い、この受光素子
をマスターレンズの結像面に配置するとともに、
マスターレンズを至近位置から無限遠位置まで移
動して、受光素子の出力信号が最大値になる位置
を見い出してこれを合焦点と判定するようにした
ものが知られている。このオートフオーカス装置
は、マスターレンズが合焦点位置にあるときに
は、物体像のコントラストが最大となり、したが
つて受光素子の出力信号も最大値になるという原
理に基づくものである。しかし、受光素子は、画
面を平均測光しているため、最大値近辺ではゆる
やかなカーブを描くことになる。したがつて、最
大値の判定が困難となり、精度が悪いという欠点
が伴なうため、オートフオーカスの分野では古く
から提案されているものにも拘らず、未だ実用化
されていない。
またマスターレンズを移動して合焦点検出を行
なわなければならないので、連続撮影を行なうシ
ネカメラやテレビカメラでは、主要被写体の位置
が変わる毎にマスターレンズが移動するから、合
焦点検出中はボケた駒(フレーム)が記録されて
しまうという問題もある。
本発明は上記欠点に鑑み、合焦点検出の精度が
高いオートフオーカス装置を提供することを目的
とするものである。
本発明の別の目的はマスターレンズを移動する
ことなく合焦点検出を行なうことができるように
したオートフオーカス装置を提供することにあ
る。
本発明はマスターレンズの前群を通つた光束を
取り出し、移動自在な補助レンズを通して多数の
受光素子に入射し、これらの受光素子で画面の任
意の点を測定するようにし、補助レンズを至近位
置と無限遠位置との間を移動させ、この移動中に
各受光素子の出力信号が最大値及び最小値となる
位置を検出して配置し、1回の移動後に記憶装置
に記憶したデータを読み出して最大値及び最小値
が最も発生する補助レンズの位置(最多合致点)
を求め、この最多合致点に対応した位置にマスタ
ーレンズの後群を移動するようにしたを特徴とす
るものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例について
詳細に説明する。
第1図において、物体からの光は、ズームレン
ズとマスターレンズ2とを経て結像面3に達す
る。結像面3はシネカメラにあつては写真フイル
ムが配され、またテレビカメラでは撮像管等が配
される。前記マスターレンズ2は、前群2aと後
群2bとから構成され、このうち後群2bはモー
タ4によつて合焦点位置に移動する。
前記マスターレンズ2の前群2aと後群2bと
の間にはハーフミラー5が配されており、入射し
た光束の一部を下方に反射させる。このハーフミ
ラー5で下方に反射された光束は、補助レンズ6
を経て結像面7に達する。一般的には、補助レン
ズ6はマスターレンズ2の後群2bと同一のもの
が用いられ、この場合には結像面7は結像面3と
共役な位置となる。なお後群2bと異なつたレン
ズを補助レンズに用いた場合には、物点距離に対
する補助レンズ6の位置と、物点距離に対する後
群2bの位置との間に対応関係をつけておけば、
補助レンズ6の合焦位置に対応した位置に後群2
bを移動することができる。
前記補助レンズ6はモータ8によつて至近位置
と無限遠位置との間を移動する。テレビカメラ等
のように連続的に撮影するものは、補助レンズ6
を周期的に移動させる。
第2図に示すように、結像面7上に、微小面積
の受光素子10〜12が配され、画面13の各部
をそれぞれ測光する。この受光素子の個数は多い
ほど好ましいが、個数が多いと信号処理の回路が
複雑になるから、実用上は3〜5個あれば充分で
ある。受光素子が5個の場合は、上方に2個,中
央に1個,下方に2個設ける。
第3図は補助レンズの位置と、各受光素子の出
力信号の関係を示すものである。曲線Aは受光素
子10の出力信号を示し、補助レンズ6が1回移
動する間において位置L3にあるときにその出力
が最大値(MAX)となり、位置L4にあるとき
に最小値(MIN)となる。曲線Bは受光素子1
1の出力信号を示し、位置L1で最大値となり、
位置L3で最小値となる。また曲線Cは受光素子
12の出力信号を示し、位置L2で最大値とな
り、位置L3で最小値となる。
前記各受光素子10〜12は画面の一部を測光
するものであるから、補助レンズ6が合焦点位置
にあるときには、その出力信号は最大値か最小値
になる。詳述すると、測光箇所のうち周囲に比べ
て明るい部分は、合焦位置でない時には周囲の暗
さに影響を受けて実際よりも暗く測光される(低
い値に測定される)が、合焦位置においては実際
の明るさが忠実に測定されて最大値となる。一方
これとは逆に、周囲に比べて暗い箇所は、合焦位
置でない時には周囲の明るさの影響を受けて実際
より明るく測光され(高い値に測定され)、合焦
位置においては忠実に実際の明るさが測定されて
最小値となる。したがつて、最大値と最小値が最
も発生する最多合致点が補助レンズ6の合焦点位
置であるとみなすことができる。この実施例では
位置L3が最多合致点である。そこで、この位置
L3に対応した位置に後群2bを移動すれば、結
像面3にはピントが合つた鮮明な物体像が結像さ
れる。なお、最大値または最小値が同時に2つ以
上発生しない場合には、マスターレンズ2を常焦
点位置へ移動させるのが望ましい。
第4図は本発明装置を示すものである。前記受
光素子10〜12は測光回路15〜17に接続さ
れており、入射光に応じた光電流を増幅するとと
もに対数変換する。各測光回路15〜17の出力
信号は、マルチプレクサー18によつて時系列的
に取り出され、A/D変換器19に入力され、こ
こでデジタル信号に変換されてから、マイクロコ
ンピユータのCPU20に取り込まれる。
前記補助レンズ6の移動距離は、例えば128個
に区分されており、この各位置においてデジタル
変換された測光回路15〜17の出力がそれぞれ
CPU20に取り込まれる。そして、CPU20で
は入力されたデータと既にRAM21に格納され
ている最大値及び最小値とを比較し、入力された
データが最大値よりも大きいときには新しいデー
タを最大値と判定し、この値とその時の補助レン
ズ6の位置情報とをRAM21に格納してデータ
を更新する。また、入力されたデータが最小値よ
りも小さいときには、これを最小値と判定して
RAM21に格納する。なお、補助レンズ6の位
置情報は、補助レンズ位置入力装置22から
CPU20に入力される。この補助レンズ位置入
力装置22は、周知のように補助レンズ6の位置
を検出するポテンシヨメータと、このポテンシヨ
メータの出力信号をデジタル信号に変換するA/
D変換器から構成される。
補助レンズ駆動装置23は、モータ8の回転を
制御して、補助レンズ6を光軸に沿つて移動させ
る。同様にマスターレンズ駆動装置24はモータ
4の回転を制御してマスターレンズ2の後群2b
を移動する。この後群2bの位置は、マスターレ
ンズ位置入力装置25からCPU20に入力され
る。タイマー26は各測定点におけるデータの取
込時間を規制するものであり、設定された時間が
経過すると、再びデータの取込みが開始され、そ
れにより126個の測定点を指定する。発振器27
はCPU20等を制御するクロツク信号を発生す
る。
次に第5図を参照して本発明の作動について説
明する。先ず、マルチプレクサー18、A/D変
換器19、RAM21等をリセツトしてから、補
助レンズ6を移動させる。この補助レンズ6は例
えば至近位置から無限遠位置まで移動し、この間
で各受光素子10〜12によつて画面の一部を測
光する。この測光後に補助レンズ6は再び至近位
置に戻され、次の移動の準備を行なう。
前記補助レンズ6の移動開始後に、タイマー2
6がスタートされる。そして補助レンズ6の移動
時に、126個の測光点で各受光素子10〜12の
出力信号がA/D変換されてCPU20に取り込
まれる。これと同時に、補助レンズ位置入力装置
22から、補助レンズ6の位置情報もCPU20
に取り込まれる。このCPU20では、RAM21
に格納されたデータと新しく取り込まれたデータ
とを比較して、各受光素子毎にデータの更新を行
なう。
補助レンズ6の移動終了後に、最大値及び最小
値となる補助レンズ6の位置情報を読み出して最
多合致点を求める。しかる後、モータ8を駆動し
てマスターレンズ2の後群2bを前記最多合致点
に対応する位置に移動する。この後群2bの位置
情報は、マスターレンズ位置入力装置25から
CPU20に入力されるので、後群2bが合焦点
位置まで移動すると、モータ4の回転が停止す
る。
上記構成を有する本発明は、画面の一部を測光
する受光素子を複数個用い、これらの受光素子の
出力信号の最大値と最小値とが最も多く発生する
最多合致点を求め、この最多合致点を合焦点位置
と判定するようにしたから、従来の装置に比べて
検出精度が大幅に向上する。またマスターレンズ
の前群を通つた光束を取り出し、この光束内に移
動自在な補助レンズを配したから、合焦点検出中
にマスターレンズを移動させなくてもよい。した
がつて、ボケ像が記録されないから、テレビカメ
ラ等のように連続的に駒を撮影するものでは好適
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学的構成を示す光路図、第
2図は受光素子の配置例を示す説明図、第3図は
各受光素子の出力信号を示すグラフ、第4図は本
発明の電気的構成を示すブロツク図、第5図はフ
ローチヤートである。 1……ズームレンズ、2……マスターレンズ、
2a……前群、2b……後群、6……補助レン
ズ、10〜12……受光素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前群と後群とからなるマスターレンズと、マ
    スターレンズの前群と後群との間に設けられたハ
    ーフミラーと、マスターレンズの前群を通りハー
    フミラーで分割された光束をマスターレンズの結
    像面と共役な位置に結像させる補助レンズと、補
    助レンズの結像面に配置され、ハーフミラーで分
    割された光束の異なつた部分をそれぞれ受光する
    複数の受光素子と、補助レンズを光軸方向に移動
    させながら各受光素子からの出力信号の最大値及
    び最小値を検出し、これらの最大値及び最小値か
    ら補助レンズの最多合致点を求める手段と、この
    補助レンズの最多合致点に対応した位置にマスタ
    ーレンズの後群を移動させる手段とを備えたこと
    を特徴とする多点測光によるオートフオーカス装
    置。 2 前記補助レンズとマスターレンズの後群は同
    一の焦点距離をもつたレンズであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の多点測光による
    オートフオーカス装置。
JP10436581A 1981-07-06 1981-07-06 多点測光によるオ−トフオ−カス装置 Granted JPS587113A (ja)

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JP10436581A JPS587113A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 多点測光によるオ−トフオ−カス装置

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JPS587113A JPS587113A (ja) 1983-01-14
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JP10436581A Granted JPS587113A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 多点測光によるオ−トフオ−カス装置

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