JPS58162915A - 光学機器のフオ−カシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、ビデオカメラといった光学機器の寿
＝カシング装置に関するものである更に詳述するに、本
発明は前記寿−力シング装置の六−カスレンズ群の駆動
制御に関するものである。

近年、光学機器、特にビデ、オカメラの普及は目覚まし
く、又一方、その普及にともな、ってユーザーの要望も
高まり、中でもオート六−カス化の要望が強い。こうし
た要望に応えるべく三角測距方式を採用したオートフォ
ーカスのビデオカメラが市販されてはいるが、該測距方
式では測距のために撮影光路以外に測距用の新たな光路
を設ける必要があり、このだめ特にスペック上の自由度
が著しく妨げられるといった問題があった。

そこで、前記三角測距方式に替わる新たな測距精度の良
い測距方式が望まれ、該測距方式として撮影光路よりビ
ームスプリッタ−を利用して自由に分光し、該分光を二
つ以上の検出素子上に結像させ、該結像のコントラスト
の差を該検出素子によって検知するコントラスト方式、
若しくは前記分光をやはり二群以上の検出素子群上に結
像させ、該結像のパターンの位相ズレを検知し測距する
位相法による測距方式が有望とされ実用化への研究が行
なわれることどなった。その結果、コントラスト方式に
より検知する測距方式の方は、今日、該研究の一部が実
って一眼レフカメラのオー）　７１−カス装置として市
販されるまでに至っている。

ところが、上述の新たな測距方式に於いては、寿−カシ
ング（焦点調節）に影響を与える要素が少なくとも二つ
あ抄、その一つはズーム操作によって可変されるズーム
レンズ等の光学系の焦点距離であ抄、もう一つは被写体
からの光量を調節するために設けられる絞り装置の絞り
状態である。つまり、前者にあっては、寿−カシングの
際の々−カス状態を表わす量、例えばガ・寿−カス量と
いったものが前記ズームレンズ等の可変されるレンズの
焦点距離のほぼ２乗の相関関係をもって可変されるため
に、特に−回の測距検出によって如何なるズーム状態で
あっても適正な々−カス位置まで々−カスレンズ群を繰
り出す寿−カシフグ装置にあっては、該ズームレンズ等
の可変される光学系の焦点距離を考慮せずに該寿−カス
レンズ群の移動量を設定することが出来ない。又、後者
にあっては、前記絞り装−〇絞り状態によって被写体の
像の焦点深度、つまり被写体の像が惚ていても許容錯乱
円の範囲内であれば、実用上ピントが合っているとみな
せる範囲のことであり、該絞り状態が小絞り側になるは
と該焦点深度は深くなるといった光学的な現象がある０ 本発明は上述に鑑みてなされたもので、寿−力レンズに
影響を与えるズームレンズ等の光学系の焦点距離の情報
と絞り装置の絞り情報を検知して、まず該絞り情報の絞
り口径（Ｆ値）に応じて許容できるピントズレ量の許容
範囲を設定し、該ピントズレ量と寿−カス検知手段にて
検知される西・フォーカス量とを比較して、該寿−カス
検知手段にて検知されるガ・フォーカス量の方が大きい
ときのみ万一カシング動作が行なわれるようにし、その
際に出される六−カシングすべきフォーカシング量と光
学系の焦点距離の情報とからフォーカスレンズ群の移動
量を設定して、寿−カス位置まで該フォーカスレンズ群
を繰り出しセットすることが出来る装置を提供して無駄
な万一カシング動作を無くすことを主な目的とするもの
である。

以下、添付図面に基づき本発明を更に詳述する。

第１図は於光学機器、特にビデオカメラに適応する々−
カシング装置に関する本発明の一実施例を示すものであ
り、第２図は第１図の装置の動作ブロック図を示すもの
である０ まず第１図に於いて本発明の一実施例にかかるフォーカ
シング装置の構成を説明すると、図中、〔１〕は寿−カ
スレンズ群、〔Ｅ〕は々−カスレンズ群〔１〕を支持し
適宜な位置に該寿−カスレンズ群〔１〕を繰り出す万一
カス環で、外周面に歯部が設けられている。（Ａｌは〔
２〕ノハリ工−ターレンズ群と〔３〕のコンペンセータ
ーレンズ群の位置構成によってズーム効果を与えるズー
ム効果レンズ群であり、〔２〕のズーム環の操作によっ
て該位置構成が制御される。又、該ズーム環〔ｚ〕には
ズーム効果レンズ群（Ａ）の位置構成によって可変され
るズームレンズの焦点距離に相関し反射率、若しくはグ
レーコード化された反射面が可変する焦点距離情報（Ｃ
）が設けられていて、該焦点距離情報（Ｃ）を必要に応
じてホ）−カプラ等を用いて光学的な焦点距離検知手段
ＣＢ）によって該ズームレンズの焦点距離情報（（３）
が検知出来るように構成されている。伺、前記焦点距離
検知′手段ＣＢ）としては、他に前記焦点距離情報（Ｃ
）を抵抗体を用いて、該抵抗体の抵抗変化を前記ズーム
レンズの焦点距離に相関させ摺動的に検知する検知手段
、又は、該焦点距離情報〔Ｃ〕を該ズームレンズの焦点
距離に対し相関し磁気変化なすようにしたものであれば
磁気的に検知する検知手段等が考えられる。〔４〕はマ
スターレンズ群で、固定環′〔Ｇ〕に固定され被写体の
像を結像面〔Ｄ〕に結像せしめる。

〔５〕はビームスプリッタ−で、被写体の光の一部を分
路しフォーカスコントロール処理部［Ｆ＠Ｃ！］に設け
られた寿−カス検出素子（図示せず）に被写体の像を結
像せしめるものであり、前記フォーカス検出素子で構成
される寿−カス検知手段によって、該被写体の像の例え
ば位相ズレを検知し、前記結像面ＣＤ）に結像される撮
像の寿−カス状態を検知するものであるＯ（Ｆ〕は絞抄
装置であり、結像面ＣＤ）に設けられる撮像管へ入光す
る被写体からの光量を常時一定に維持するための装置で
あり、サーボ・モーター（Ｓ）の永久磁石ローター〔Ｊ
〕の回動量によって絞しロ径（Ｆ値）を可変して該被写
体からの光量を調節する。〔Ｈ〕、はホール素子等の磁
気感応素子によって前記永久磁石ローター［Ｊ）の回動
位置によって変化する磁束密度の変化を捕え絞り口径（
Ｆ値）の絞り状態を検知する絞り情報検知手段であり、
又、該絞抄情報検知手段（Ｈ）としては前記焦点距離検
知手段ＣＢ）の焦点距離情報（Ｃ）の代わしに絞り情報
にすれば同様な検知手段が適応出来る。〔Ｍ〕ハフオー
カス・モーターで、寿−カスコントロール処理部〔Ｆ・
Ｃ〕の指令によってフォーカス環Ｉ’ｌｌ！りを駆動し
寿−カスレンズ群〔１〕を寿−カス位置若しくは適宜な
位置に繰り出すものである０又、前記寿−カスコントロ
ール処理部ＣＦ”Ｃりは、例えば、予め各情報を記憶可
能なマイクロコンピュータ−で構成され、前記六−カス
検知手段の他に、前記絞抄情報検知手段ＣＨ）の絞り口
径（Ｆ値）に応じて六−カス状態として扱うことが出来
得る許容できるピントズレ量の許容範囲を設定する許容
範囲設定手段、例えば、該ピントズレ量の許容範囲とは
焦点深度、若しくは該焦点深度に適宜な比率を考慮して
設定される設定値であって、相関関係（ｔ＝＃　＠　１
７４％但し４は焦点深度、夕は許容錯乱円、Ｉはレンズ
の焦点距離、ｄはレンズの入射瞳径で該絞り口径（Ｆ値
）に相当する。）を予め記憶しているマイクロコンピュ
ータ−で該絞り口径（Ｆ値）の絞抄情報を処理すること
によって設定する手段と、前記々−カス検知手段によっ
て検知されるカ・寿−カス量と該許容範囲設定手段にて
設定されたピントズレ量とを比較して、該ガ・寿−カス
量の方が大きいときのみフォーカシング動作を行なうよ
うに六−カシングすべき寿−カシング量、例えば該ガ・
寿−カス量、若しくは該浩・フォーカス量よりピントズ
レ量を引いた量であって、該寿−カシング量を選択的に
出す比較処理手段と、該比較処理手段の寿−カシング童
と前記焦点距離検知手段〔Ｂコの焦点距離とを相関関係
（Δ＝！２／ａ１但しΔはガ・寿−カス量であ抄該寿−
カシング量が該当する。ｆは焦点距離、４は被写体まで
の距離である。）を予めやはり記憶したマイクロコンピ
ュータ−で処理し、その時のガ・寿−カス量の変化比率
を算出して、該変化比率を前記寿−カシング量に考慮す
ることによって寿−カスレンズ群〔１〕の移動量を設定
すΣ移動量設定手段とを構成しており、該移動量設定手
段によって前記入−カス・モーターＣＭ）を駆動制御し
寿−カスレンズ群〔１〕を適宜な位置に繰り出してｈ−
カシングを行なうものである。

次に本発明の寿−カシング動作を更に第２図の動作ブロ
ック図をもって説明すると、絞り情報検知手段によって
検知される絞抄口径（Ｆ値）の絞抄情報に応じ許容範囲
設定手段によってその時の許容できるピントズレ量（β
）を設定し、該ピントズレ量（β）と万一カス検知手段
によって検知された六〇寿−カス量（σ）とを比較処理
手段にて比較し、該ガ・六−カス量（α）が許容された
ピントズレ量（β）の許容範囲内にある場合はピントが
合っていると扱うことができるだめこの場合は々−カシ
ング動作を行なわない。従って前記比較の結果、該７″
Ｉ←々−カス量（α）が許容できるピントズレ量（β）
の許容範囲外にある場合のみ、前記フォーカス検知手段
にて検知されるディ・万一カス量（α）を、又は、該デ
ィ・万一カス量（α）より前記ピントズレ量（β）を引
いた量（α−β）を寿−カシングすべき寿−カシフグ量
として選択的に該々−カシング量を移動量設定手段に入
れる。

該移動量設定手段は該フォーカシング量と光学系の焦点
距離検知手段にて検知される焦点距離とを処理し、フォ
ーカスレンズ群をフォーカス位置、若しくは適宜に設定
した位置までの移動量を適確に設定して、設定した位置
まで万一カシフグ駆動部の々−カス・モーターを駆動制
御せしめて々−カシングを行なうものである。

尚、本発明は一般的に光学系としてズームレンズが装着
されるビデオカメラやシネカメラのように被写体の勤行
を連続的に撮影可能な光学機器の寿−カシング装置とし
て最適ではあるが、−眼レフカメラや顕微鏡のように装
着されるレンズが交換可能に構成される光学機器にも本
発明を適応することが出来る。この場合、装着される個
々のレンズの焦点距離情報をその都度検知可能とし、上
述の実施例同様処理することによって最良なフォーカシ
ング駆動が可能となる以上のように本発明によると、少
なくとも光学系の焦点距離情報と絞り装置の絞り情報を
考慮することによって寿−カシング動作を適宜に規制す
ることが出来るために、許容できるピントズレ範囲内で
の無用な寿−カシング動作が避けられ万一カシングに要
する電力消費を激減するとともに、寿−カスレンズ群の
移動する範囲を適宜に設定することが出来、該寿−カス
レンズ群の移動量を最小限に抑えることも出来、六−カ
シング時間を短縮して被写体の勤行に即応した万一カシ
ング動作が可能となり、又、寿−カシングの際に生じる
画像の振れを著しく少なく抑えて画像評価を良くするな
ど効果は犬でろる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光学機器の々−カシング装置の
一実施例を示すものであり、第２図は第１図の動作ブロ
ック図を示したものである図中、Ａ・・・ズーム効果レ
ンズ群、Ｂ・・・焦点距離検知手段、Ｃ・・・焦点距離
情報、Ｄ・・・結像面、Ｅ・・・フォーカス環、Ｆ・・
・絞り装置、Ｇ・・・固定環、Ｈ・・・絞り情報検知手
段、Ｍ・・・寿−カス・モーター、Ｆ・Ｃ・・・寿−カ
スコントロール処理部、Ｚ・・・ズー゛ム環、１・・・
々−カスレンズ群、２・・・／（リエーターレンズ群、
５・・・コンベンセーターレンズ群、４・・・マスター
レンズ群、５・・・ビームスプリッタ−０ 手続補正書 昭和５’？年６月２５日 昭和５７年　特許　願第４６７１５号 発明 ２、ｉ、：の名称 光学ｌｓ、Ｓのフォーカシング装置 ３、　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ５、　補正により増加する発明の数　　０６、補正の対
象 明細ａ（全文浄ｆ１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被、写体の像の万一カス状態をガ・々−カス量（
   α）として検知するフォーカス検知手段と、光学系の焦
   点距離を検知する焦点距離検知手段と、絞り装置の絞り
   口径（Ｆ値）を検知する絞抄情報検知手段と、該絞抄情
   報検知手段によって検知される絞り口径（Ｆ値）に応じ
   て許容でき得るピントズレ量（β）の許容範囲を設定す
   る許容範囲設定手段と、前記六−カス検知手段によって
   検知されるガ・フォーカス量（α）と該許容範囲設定手
   段によって設定されるピントズレ量（β）とを比較し、
   該含・寿−カス量（σ）の方が大きいときのみ寿−カシ
   ングすべき寿−カシング量（ｒ）を出す比較処理手段と
   、該比較処理手段より出される六−カシング量（ｒ）と
   前記焦点距離検知手段によって検知される焦点距離とか
   ら寿−カスレンズ群の移動量を設定する移動量設定手段
   とを設けたことを特徴とする光学機器の寿−カインク装
   置０ （２）上記の比較処理手段より出される六−カシング量
   （ｒ）とは、六−カス検知手段にて検知されるガ・寿−
   カス量（α）である特許請求の範囲第゛（１）項に記載
   の光学機器のフォーカシング装置。 （３）上記の比較処理手段より出される万一カシング量
   （ｒ）とは、寿−カス検知手段にて検知される湾・寿−
   カス量（α）から許容範囲設定手段にて設定されるピン
   トズレ量（β）を引いた量（α−β）である特許請求の
   範囲第（１）項に記載の光学機器の々−カシング装置（
   ４）上記の許容範囲設定手段にて設定されるピントズレ
   量（β）−とは、絞り情報検知手段にて検知される絞り
   装置の絞り口径（Ｆ値）に応じて設定される焦点深度で
   ある特許請求の範囲第（１）項に記載の光学機器の寿−
   カシング装置。 （５）上記の許容範囲設定手段にて設定されるピントズ
   レ量（β）とは、絞り情報検知手段にて検知される絞り
   装置の絞り口径（Ｆ値）に応じて設定される焦点深度に
   適宜な比率を考慮して得られる量である特許請求の範囲
   第（１）項に記載の光学機器の寿−カシング装置。