JPH0621896B2 - 自動合焦装置 - Google Patents
自動合焦装置Info
- Publication number
- JPH0621896B2 JPH0621896B2 JP59272970A JP27297084A JPH0621896B2 JP H0621896 B2 JPH0621896 B2 JP H0621896B2 JP 59272970 A JP59272970 A JP 59272970A JP 27297084 A JP27297084 A JP 27297084A JP H0621896 B2 JPH0621896 B2 JP H0621896B2
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- Japan
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、赤外光等の光束を被写体に照射し、被写体か
らの反射光束を受光して焦点合わせを行なう自動合焦装
置に関する。
らの反射光束を受光して焦点合わせを行なう自動合焦装
置に関する。
自動測距装置には、大別して受動型自動測距装置と能動
型自動測距装置とがある。前者は測距対象からの光等の
輻射線を受信して距離測定を行なうものであり、後者は
測距装置側から、例えば赤外光束等を測距対象に投射し
て、測距対象からの反射赤外光束等を受信して距離測定
を行なうものである。
型自動測距装置とがある。前者は測距対象からの光等の
輻射線を受信して距離測定を行なうものであり、後者は
測距装置側から、例えば赤外光束等を測距対象に投射し
て、測距対象からの反射赤外光束等を受信して距離測定
を行なうものである。
能動型自動測距装置を結像光学系の対象物（被写体）に
対する自動的な焦点合わせを行なう自動合焦装置に適用
したものとしては、特公昭５６−41970号に記載のよう
に、被写体に対して赤外光束を投射し、該被写体からの
反射光束を受光器で検出し、その検出出力を利用して結
像光学系の焦点整合状態及びその焦点外れの方向も含め
た焦点非整合状態を弁別するようになっていた。この装
置によれば、被写体が有限距離にあるときにのみ被写体
からの反射光束の検出可能であり、その測距がなされて
合焦操作すなわち結像光学系の距離環の回動による焦点
合わせが行なわれる。しかし、被写体からの反射光束が
検出できない場合は、被写体は無限遠にあるものとして
上記距離環を無限遠被写体指示位置に回動するようにし
ていた。その結果、有限距離に黒い被写体がある場合に
も、被写体からの反射光束が検出不可能となるから、上
記距離環は無限遠被写体指示位置に回動され、完全な非
合焦状態に陥るという欠点があった 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、被写体
からの反射光束が検出できない場合に、該被写体が無限
遠位置にあるのか、あるいは合焦可能な位置にあるのか
を判定する機能を設けて、適正な距離環の回動操作が可
能となるようにした自動合焦装置を提供するにある。
対する自動的な焦点合わせを行なう自動合焦装置に適用
したものとしては、特公昭５６−41970号に記載のよう
に、被写体に対して赤外光束を投射し、該被写体からの
反射光束を受光器で検出し、その検出出力を利用して結
像光学系の焦点整合状態及びその焦点外れの方向も含め
た焦点非整合状態を弁別するようになっていた。この装
置によれば、被写体が有限距離にあるときにのみ被写体
からの反射光束の検出可能であり、その測距がなされて
合焦操作すなわち結像光学系の距離環の回動による焦点
合わせが行なわれる。しかし、被写体からの反射光束が
検出できない場合は、被写体は無限遠にあるものとして
上記距離環を無限遠被写体指示位置に回動するようにし
ていた。その結果、有限距離に黒い被写体がある場合に
も、被写体からの反射光束が検出不可能となるから、上
記距離環は無限遠被写体指示位置に回動され、完全な非
合焦状態に陥るという欠点があった 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、被写体
からの反射光束が検出できない場合に、該被写体が無限
遠位置にあるのか、あるいは合焦可能な位置にあるのか
を判定する機能を設けて、適正な距離環の回動操作が可
能となるようにした自動合焦装置を提供するにある。
この目的を達成するために、本発明は、受光素子の出力
レベルが充分低く、これによって合焦機構が正常に動作
しないときには、撮像センサからの被写体の輝度レベル
によって該被写体が無限遠位置にあるかあるいは有限距
離の位置にあるかを判定し、該判定に基づいて、前者の
場合には、該合焦機構を動作させて無限遠合焦状態と
し、後者の場合には、該合焦機構の動作を禁止して直前
の状態に保持するようにした点に特徴がある。
レベルが充分低く、これによって合焦機構が正常に動作
しないときには、撮像センサからの被写体の輝度レベル
によって該被写体が無限遠位置にあるかあるいは有限距
離の位置にあるかを判定し、該判定に基づいて、前者の
場合には、該合焦機構を動作させて無限遠合焦状態と
し、後者の場合には、該合焦機構の動作を禁止して直前
の状態に保持するようにした点に特徴がある。
さて、能動型自動合焦装置において、受光感度の低下か
ら測距し難い被写体としては、青空、雲、山野、海、建
築物などの無限遠位置にある被写体と、有限距離にある
が、反射率が極めて低く黒い服、黒幕などの被写体があ
る。しかしながら、前者は輝度レベルとしては黒レベル
よりも灰色ないし白レベルにある比較的明るいレベルで
あるが、後者は黒レベルにある。本発明はこの被写体の
輝度レベルを測距機構に入力し、被写体からの反射光束
の受光出力がない場合の距離環回動の判定に用いるので
ある。そして、例えばビデオカメラの場合、被写体の輝
度レベルは映像信号の電圧レベルで表現され、また、能
動型自動合焦装置では画面上の投光位置が一意的に決ま
る。したがって、本発明は、被写体からの反射光束の受
光出力がない時には、画面上の投光位置に相当する被写
体の輝度レベルを検出し、該輝度レベルが黒近傍にある
ときは、有限遠の被写体と判断して距離環の回動を禁止
し、一方、被写体の輝度レベルが灰色ないし白レベルに
ある場合には、無限遠の被写体と判断して距離環を無限
遠位置に回動するようにしたものである。
ら測距し難い被写体としては、青空、雲、山野、海、建
築物などの無限遠位置にある被写体と、有限距離にある
が、反射率が極めて低く黒い服、黒幕などの被写体があ
る。しかしながら、前者は輝度レベルとしては黒レベル
よりも灰色ないし白レベルにある比較的明るいレベルで
あるが、後者は黒レベルにある。本発明はこの被写体の
輝度レベルを測距機構に入力し、被写体からの反射光束
の受光出力がない場合の距離環回動の判定に用いるので
ある。そして、例えばビデオカメラの場合、被写体の輝
度レベルは映像信号の電圧レベルで表現され、また、能
動型自動合焦装置では画面上の投光位置が一意的に決ま
る。したがって、本発明は、被写体からの反射光束の受
光出力がない時には、画面上の投光位置に相当する被写
体の輝度レベルを検出し、該輝度レベルが黒近傍にある
ときは、有限遠の被写体と判断して距離環の回動を禁止
し、一方、被写体の輝度レベルが灰色ないし白レベルに
ある場合には、無限遠の被写体と判断して距離環を無限
遠位置に回動するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明による自動合焦装置の一実施例を示すブ
ロック図であって、１は発光素子、２は発光素子駆動回
路、３は同期信号発生器、４，７は受光素子、５，８は
ヘッドアンプ、６，９は同期検波器、１０は比較器、１
１はモータ駆動回路、１２は受光素子４，７の移動及び
結像光学系（この場合は撮像レンズ）の距離環の回動を
行なうモータ、１３は加算器、１４は比較器、１５は撮
像センサ、１６は撮像センサ１５のドライバ、１７はサ
ンプルホールド回路、１８は比較器、１９はサンプル同
期信号発生器、２０はアナログスイッチ、２１は映像信
号合成器である。
ロック図であって、１は発光素子、２は発光素子駆動回
路、３は同期信号発生器、４，７は受光素子、５，８は
ヘッドアンプ、６，９は同期検波器、１０は比較器、１
１はモータ駆動回路、１２は受光素子４，７の移動及び
結像光学系（この場合は撮像レンズ）の距離環の回動を
行なうモータ、１３は加算器、１４は比較器、１５は撮
像センサ、１６は撮像センサ１５のドライバ、１７はサ
ンプルホールド回路、１８は比較器、１９はサンプル同
期信号発生器、２０はアナログスイッチ、２１は映像信
号合成器である。
また、第２図は映像信号の輝度レベルを説明する波形図
の１例を示すものであって、２２は水平同期信号、２３
は黒レベル、２４は白レベル、25は判定基準レベルであ
る。
の１例を示すものであって、２２は水平同期信号、２３
は黒レベル、２４は白レベル、25は判定基準レベルであ
る。
この実施例は、投光光学系と、この光学系と一定の距離
をおいて設置した受光光学系と、この受光光学系のレン
ズの焦点位置に設けた２分割受光センサとによる測距方
式を利用するものである。
をおいて設置した受光光学系と、この受光光学系のレン
ズの焦点位置に設けた２分割受光センサとによる測距方
式を利用するものである。
第１図において、発光素子から投射されて受光素子４，
７に入力した被写体からの反射光束は、各受光素子４，
７への入射光量のアンバランスを同期検波器６，９と比
較器１０とにより検出し、そのアンバランス量が既定以
上となると、モータ駆動回路１１が作動し、モータ１２
を回動する。モータ１２は受光素子４，７を基線方向に
動かし、受光光量のアンバランスを補正する動作をす
る。
７に入力した被写体からの反射光束は、各受光素子４，
７への入射光量のアンバランスを同期検波器６，９と比
較器１０とにより検出し、そのアンバランス量が既定以
上となると、モータ駆動回路１１が作動し、モータ１２
を回動する。モータ１２は受光素子４，７を基線方向に
動かし、受光光量のアンバランスを補正する動作をす
る。
このとき、モータ１２と撮影レンズの距離環を連動して
動かすことにより、撮像センサ１５には合焦された像が
結像される。
動かすことにより、撮像センサ１５には合焦された像が
結像される。
しかし、同期検波器６，９の各出力が、被写体距離が大
きなため、又は被写体が投射光束を吸収したために、零
に近い場合が生じたとする。すると、比較器１０は十分
な入力レベル差が得られないので、上記アンバランスを
検出することができず、合焦状態と錯誤してしまい、合
焦動作は何ら行なわれない。加算器１３と比較器１４
は、同期検波器６，９の出力が基準電圧より低いことを
検出すると、論理“1”を出力し、通常は論理“0”を出
力する。比較器１４の出力が論理“1”のときは、アナ
ログスイッチ２０が閉じられる。
きなため、又は被写体が投射光束を吸収したために、零
に近い場合が生じたとする。すると、比較器１０は十分
な入力レベル差が得られないので、上記アンバランスを
検出することができず、合焦状態と錯誤してしまい、合
焦動作は何ら行なわれない。加算器１３と比較器１４
は、同期検波器６，９の出力が基準電圧より低いことを
検出すると、論理“1”を出力し、通常は論理“0”を出
力する。比較器１４の出力が論理“1”のときは、アナ
ログスイッチ２０が閉じられる。
アナログスイッチ２０の出力はモータ駆動回路１１の入
力に結合している。このモータ駆動回路１１の入力は論
理“0”のときは、モータ１２を回転させず、論理“1”
のときにモータ１２を回転させて、撮影レンズの距離環
を無限遠位置の合焦状態に設定する。
力に結合している。このモータ駆動回路１１の入力は論
理“0”のときは、モータ１２を回転させず、論理“1”
のときにモータ１２を回転させて、撮影レンズの距離環
を無限遠位置の合焦状態に設定する。
一方、撮影センサ１５の出力はドライバ１６に入力す
る。ドライバ１６の出力のうち、輝度信号レベルは映像
信号合成器２１に入力されると共にサンプルホールド回
路１７へも供給される。サンプルホールド回路１７の出
力は比較器１８の一方の入力に結合される。サンプルホ
ールド同期信号発生器１９は、投射光束が撮像センサ１
５から得られる映像の画面上で占める範囲の水平、垂直
走査位置信号を発生する。この信号と同期して得られる
出力電圧は、投射光束の当たっている被写体の輝度レベ
ルを示し、無限遠被写体であれば、灰色レベルないし白
レベル２４（第２図）を示し、至近の黒っぽい被写体な
ら黒レベル２３（第２図）の近傍を示す。このための判
定基準レベル２５（第２図）を電圧Ｖ２に対応させる。
これによって、比較器１８はサンプルホールド回路１７
からの入力電圧と基準電圧Ｖ２とを比較し、無限遠被写
体であれば論理“1”を出力し、この出力と比較器14の
出力とが共に論理“1”である場合には、撮影レンズは
無限遠被写体の合焦位置になるように距離環が回動され
る。
る。ドライバ１６の出力のうち、輝度信号レベルは映像
信号合成器２１に入力されると共にサンプルホールド回
路１７へも供給される。サンプルホールド回路１７の出
力は比較器１８の一方の入力に結合される。サンプルホ
ールド同期信号発生器１９は、投射光束が撮像センサ１
５から得られる映像の画面上で占める範囲の水平、垂直
走査位置信号を発生する。この信号と同期して得られる
出力電圧は、投射光束の当たっている被写体の輝度レベ
ルを示し、無限遠被写体であれば、灰色レベルないし白
レベル２４（第２図）を示し、至近の黒っぽい被写体な
ら黒レベル２３（第２図）の近傍を示す。このための判
定基準レベル２５（第２図）を電圧Ｖ２に対応させる。
これによって、比較器１８はサンプルホールド回路１７
からの入力電圧と基準電圧Ｖ２とを比較し、無限遠被写
体であれば論理“1”を出力し、この出力と比較器14の
出力とが共に論理“1”である場合には、撮影レンズは
無限遠被写体の合焦位置になるように距離環が回動され
る。
また、比較器１４の出力が論理“1”で、比較器１８の
出力が論理“0”のときは、距離環は回動されず、撮影
レンズは現状の近距離合焦可能位置のままとなる。
出力が論理“0”のときは、距離環は回動されず、撮影
レンズは現状の近距離合焦可能位置のままとなる。
したがって、被写体が有限距離にあるにもかかわらず、
撮影レンズが無限遠位置に合焦されるという不都合がな
くなる。
撮影レンズが無限遠位置に合焦されるという不都合がな
くなる。
なお、上記実施例は、ビデオカメラに適用した場合につ
いてのものであるが、本発明は一般のスチルカメラ，ム
ービーカメラ等の自動合焦装置にも適用可能であり、そ
の際は上記実施例における映像信号から被写体輝度を判
定する代わりに、カメラ内蔵の輝度計を用いることによ
って上記と同様の機能を実現できる。
いてのものであるが、本発明は一般のスチルカメラ，ム
ービーカメラ等の自動合焦装置にも適用可能であり、そ
の際は上記実施例における映像信号から被写体輝度を判
定する代わりに、カメラ内蔵の輝度計を用いることによ
って上記と同様の機能を実現できる。
以上説明したように、本発明によれば、被写体の輝度を
利用することによって、被写体からの反射光量が不足す
る場合でも有限距離で合焦することが可能となり、上記
従来技術の欠点を除いて優れた機能の自動合焦装置を提
供することができる。
利用することによって、被写体からの反射光量が不足す
る場合でも有限距離で合焦することが可能となり、上記
従来技術の欠点を除いて優れた機能の自動合焦装置を提
供することができる。
第１図は本発明による自動合焦装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は映像信号の輝度レベルを説明する波
形図である。 １……発光素子、４，７……受光素子、６，９……同期
検波器、10，14，18……比較器、１５……撮像センサ、
１７……サンプルホールド回路、１９……サンプル同期
信号発生器、２０……アナログスイッチ、２１……映像
信号合成器、２２……水平同期信号、23……黒レベル、
２４……白レベル、２５……判定基準レベル。
ロック図、第２図は映像信号の輝度レベルを説明する波
形図である。 １……発光素子、４，７……受光素子、６，９……同期
検波器、10，14，18……比較器、１５……撮像センサ、
１７……サンプルホールド回路、１９……サンプル同期
信号発生器、２０……アナログスイッチ、２１……映像
信号合成器、２２……水平同期信号、23……黒レベル、
２４……白レベル、２５……判定基準レベル。
Claims (1)
- 【請求項１】測距対象を発光素子からの光束で照射し、
該測距対象からの反射光束を受光素子で受光し、該受光
素子の出力信号により、該測距対象に対する合焦状態を
設定するようにした自動合焦装置において、 前記受光素子の出力レベルを判定する第１の手段と、 撮像センサからの輝度レベルを判定する第２の手段と、 前記第１の手段の出力信号によって制御され、前記受光
素子の出力レベルが第１の基準値以下のときに前記第２
の手段の出力信号を合焦機構に供給する第３の手段と、
を設け、 前記第２の手段の出力信号によって制御され、前記輝度
レベルが黒レベル近傍であるときには、前記合焦機構の
動作を禁止し、前記輝度レベルが中間調レベルから白レ
ベルの間にあるときには、前記合焦機構を動作させて無
限遠合焦状態に設定する第４の手段と、を有することを
特徴とする自動合焦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272970A JPH0621896B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 自動合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272970A JPH0621896B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 自動合焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151511A JPS61151511A (ja) | 1986-07-10 |
| JPH0621896B2 true JPH0621896B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17521327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59272970A Expired - Lifetime JPH0621896B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 自動合焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621896B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484232A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Kyocera Corp | Automatic focusing camera |
| JP2840672B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1998-12-24 | 京セラ株式会社 | 自動合焦カメラ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS549054A (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-23 | Toshiba Corp | Cold storage |
| JPS59102204A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-13 | Canon Inc | 焦点調節装置 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59272970A patent/JPH0621896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61151511A (ja) | 1986-07-10 |
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