JPS587111A - オ−トフオ−カス装置 - Google Patents

オ−トフオ−カス装置

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JPS587111A
JPS587111A JP10436381A JP10436381A JPS587111A JP S587111 A JPS587111 A JP S587111A JP 10436381 A JP10436381 A JP 10436381A JP 10436381 A JP10436381 A JP 10436381A JP S587111 A JPS587111 A JP S587111A
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JP
Japan
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image
light
reflected
mirror
imaging lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP10436381A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Numata
沼田 三郎
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
Fujinon Corp
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp, Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fujinon Corp
Priority to JP10436381A priority Critical patent/JPS587111A/ja
Publication of JPS587111A publication Critical patent/JPS587111A/ja
Priority to US06/656,410 priority patent/US4542971A/en
Pending 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
    • G02B7/30Systems 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

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】 本発明は写真カメラ、テレビカメラ等の光学機器に用い
られるオートフォーカス装置に関り、、、Wに詳しくは
結像レンズを通1〜て物体に赤外光(近赤外光も含む)
を照射し、この物体から反射された赤外光を結像レンズ
を通17てから第1及び第2の光位置検出器(%に非走
査形ポジション+ンザー)に結像させ、これらの光位置
検出器の出力の差から結像レンズのピント状態を検知す
るようにした装置に関するものである。
従来から各種のオートフォーカス装置が提案されており
、その1つにスポット状の扉外光を物体に照射1−でそ
の反射光を検出することによって物体までの距離を測定
するようにしたものが既に実施されている。この赤外光
投光式のオートフォーカス装置は、三角測量法であるか
ら、測距精度を上げるためには、赤外光発光部と受光部
との距離(基線長)を大きくとる必要があり、このだめ
の装置が大きくなるという欠点がある。また結像レンズ
(撮影レンズ)に連動して赤外発光部もしくは受光部を
揺動して物体を走査しなければ々らないため、機械的構
成が複雑になるという欠点もある。
このよう々欠点を解決するために、結像レンズを通して
物体に赤外光を照射し、この物体表面で反射された赤外
光を再び結像レンズを通して受光部に導くことにより、
装置を小型化するとともに、可動部を省略した一オート
フォーカス装置が提案されている(例えば特開昭54−
1.55882号)。この装置では、結像レンズの周辺
を通、る光束を取り出して受光部で測定しているから、
ピントが合っているときには受光部の中心と光束の中心
とが一致し、合っていない場合には光束の中心が受光部
の中心からす”れてくる。し/てがって、ピントが合っ
たときには受光部の出力が大きくなり、そうでないとき
には小さくなるから結像レンズを移動しながら、受光部
の出力がピークとなる位置を検出するようにしている。
しかし、とのオートフォーカス装置では、受光部の出力
のピーク値を検出しなければならないたメ、サンプルホ
ールド回路、ピークホールド回路等が必要となり、構成
が抜髄になってし甘い、構成の簡略化という計題は以前
解決されてい力い。
本発明は、上記欠点に鑑み、構成が簡単なオートフォー
カス装置を提供するととを目的とするものである。
本発明は、物体から反射し7てきた赤外光のうち結像レ
ンズの異なった2点を通る光束、例えば上半分を通った
ものと、下半分を通ったものとをIyシ出し、この2つ
の光束を光位置検出器上に結像させ、この両光位置検出
器の出力の差から結像レンズのピント状態を判別するよ
うにしたこと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、赤外光発光素子1としては、赤外光も
17.くけ近赤外光を発光する発光ダイオードが用いら
れ、この赤外光発光素子1から放出された赤外光はミラ
ー2に入射する。このミラー2は、結像レンズ(撮影レ
ンズ)3の光軸り上に45度の角度で傾斜して配されて
いる。このミラー2で反射された赤外光は、光軸りに沿
って直進し、物点Oをスポット状に照明する。
この物点Oで反射された赤外光は、結像レンズ3を通っ
てピント面(写真カメラにあってはフィルム面)Pに結
像する。物点Oからの反射光のうち結像レンズ3の」二
方の周辺部を通った光束は、ミラー4で取り出され、ピ
ント面Pと共役な位置に配した第1の光位置検出器5上
の一部に結像される。ここで、写真フィルムには可視光
による物体像が結像され、第1の光位置検出器5でdl
、赤外光が結像される。この赤外光と、可視光とは屈折
率が異なっているから、赤外光の色収差を考慮した位置
に第1の光位置検出器5を配置する必要がある1、 寸だ、結像レンズ8の下方の周辺部を通った光束は、ミ
ラー6で取9出さね、第2の光位置検出器7にスポット
状に結像される。これらの第1及び第2光位置検L1″
l器5.’nu、結像レンズ3のピントが合ったときに
、その中央に反射光が結像されるように配されている。
なお、実線は結像レンズ3のピントが合つでいる状態を
示し、点線は前ピンσ)状態を示1〜ている。
物点Oからの反射光に01照明光源等から放出された赤
外光が含捷れているから、これらのノイズ成分を除去す
るために、赤外光発光素子1を所定の周期で点滅l、7
、かつ光位置検出器5.7の出力を点滅の周期に同期t
7て取り出すようにするのが望せしい。
第2図(A)は光位置検出器である非走査形ポジション
センサー(以下PSDと称す)の断面構成を示すもので
ある。N型高抵抗シリコン基板5aにP型抵抗層5bが
形成されており、このP−N接合によってホトダイオー
ドが構成される。このホトダイオードの上には赤外光が
透過する長波長フィルタ5Cが形成されている。なお、
P型抵抗層5bの拡散深さを調節して長波長側に感度を
有するようにすれば、長波長フィルタ5Cを省略するこ
とができる。
ここでPSDの電極XおよびYの間の距離をL1抵抗を
RLとし、電極Xより光入射位置までの距離を41抵抗
をRjとする。光入射位置で発生した光生成電荷は、光
の入射エネルギーに比例する光電流として抵抗層に到達
し、それぞれの電極寸での抵抗値に逆比例するように分
割され、電極XおよびYより取り出される。入射光によ
シ生成された光電流を1゜とし電極XおよびYに取り出
される電流をIx、Iyとすると ■もL −−11,、c             ’
1(、βとなる。抵抗層は均一であり、長さと抵抗値が
比例するとすれば上記式に1、 で表わさね、■XおよびTyの比を求めるとTy   
  ll? となり、入射エネルギーに無関係に光の入射位置を知る
ととができる。
第2図(I()けP S ])の等価回路を示シフ、ホ
トダfJ−ド1)、浮遊各紙C、シャント抵抗Rsの組
合わせによる無限に小さな素子が抵抗層による1(5を
経て一次元的に分布し7結合(、ているものと見なされ
る。ある素子に光が入射1、たとき、そのエネルギーに
比例した定電流起電jJ Pがその素子に接続されたこ
とと等価になり、電流■。が発生して各電極XおJ、び
Yに分流するのである3゜第3図において、PSD5,
7の共通電極に電源9が接続啓れており、物体から反射
さDた赤外光の照射位置に応じて分流された電流が出力
される。ことで実線V」ピントが合った状態の光束を示
し、このときに1両1)sD5,7の出力は同じ値にな
る。点線は前ピン状態の光束を示し、PSDb側の回路
からは高い電圧が出力され、PSD7側の回路から:メ
:1低い電圧が出力される。
PSD5の両出力電極からの電流は、オペアンプ12お
よび13ならびに負帰還ループに接続された対数変換ダ
イオ−ドL)3およびI)4から構成された電流−電圧
(対数圧縮された電圧)変換回路を介し7てオペアンプ
15によって構成された加減薯回路に人力され、光入射
位置に対応した出力電圧が調整される。
同様にPS D 7の両出力電極からの電流はオペアン
プ10および11ならびに負帰還ループに接続された対
数変換ダイオードDlおよびD2から構成さ:iLだ電
流−電圧変換回路を介してオペアンプ14によつ′C構
成された加減算回路に入力される。
前記各加減算回路の出力し、1差動増幅器16に入力さ
れ、ここでその差が算出される。
ピントが合っているときには、差動増幅器16の2つの
入力は同じであるから、その出力は零となる。前ピンの
場合にij、 P S l) 5の方が出力電圧が高い
から、差動増幅器】6の出力は[−L」になる。また後
ピンの場合は、P S D 7の方の出力電圧が高いか
ら、差動増幅器16の出力は「■]」になる1、そして
との差動増幅器16の出力レベルハ、ヒントのずれに応
じた値になっている。なお差動増幅器16の両人力に接
続されたポテンショメータはレベル調整のために設しト
らねている。
前記差動増幅器16の出力端子は、コンパレータ18の
非反転入力端子と、コンパレータ19の反転入力端子に
それぞれ接続されている。これらのコンパレータ18,
19の他方の入力端子にはポテンショメータ20.21
で設・定された参照電圧がそねそれ入力される。
AfJ Fコンパレータ18の出力端子には、バッファ
22とインバータ23とが接続されており、1だコンパ
レータ19の出力端−子にはノくツファ24とインバー
タ25とが接続されている。
インバータ23の出力端子は抵抗26,27゜28.2
9を介(−7でインバータ25の出力端−子に接続され
ている。との抵抗26と27の接続点にはトランジスタ
30のベースが接続されており、抵抗28と29の接続
点にはトランジスタ81のベースが接続されている。
前記バッファ22の出力端子は、抵抗82 、8B。
84.85を介してバッファ24の出力端子に接続され
ている。とれらの抵抗32と38の接続点にはトランジ
スタ36のベースが接続されており、また抵抗34と8
5の接続点にはトランジスタ37のベースが接続されて
いる。とわらのトランジスタ80,81,86.87に
よってブリッジ回路が構成され、このブリッジ回路に結
像レンズ3を光軸りに沿って移動させるモータ38が接
続されている。ぞしてこのモータ38は、前ピンか後ピ
ンかによって回転方向が決められ、ピントカ合った位置
に達すると、その回転が停止する。このモ−夕38の回
転状態は第1表に示されている。
第1表 上記構成を有する本発明け、結像レンズを通して物体に
赤外光を照射し、物体からの反射光を再び結像レンズを
通し、との結像レンズの異彦った2点を通る光束を取シ
出して2個のPSD上にそれぞれ結像させ、とのPSD
から反射光の結像位置に応じた信号を出力させてその差
を算出し、この差から結像レンズのピント状態を検出す
るようにしたものであるから、物体距離に応じた反射光
の結像位置のずれを簡単に知ることができ、しかもピン
ト状態を求める演算が簡単となる。したがって、従来の
装置に比べて簡単な構成で焦点調節を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学系を示す光路図、第2図(Alは
PSDの断面図、(B)は電気的に等価な回路図、第3
図は本発明の電気的構成を示す回路図である。 1・・・赤外光発光部 8・・・結像レンズ 5 、 7  ・  ・  拳 PSD16・・・差動
増幅器 18.19・・・コンパレータ 特許出願人 富士写真光根株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 結像レンズを通して物体にスポット状の赤外光を照射し
    、この物体からの反射光のうち結像レンズの異なった2
    点を通る光束を第1及び第2の光位置検出器上にそれぞ
    れ結像させ、と!″1.らの光位置検出器からは結像位
    置に応じた信号を取p出し、この両者の信号の差から結
    像レンズのピント状態を検出するようにまたことを特徴
    とするオートフォーカス装置。
JP10436381A 1981-07-06 1981-07-06 オ−トフオ−カス装置 Pending JPS587111A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10436381A JPS587111A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 オ−トフオ−カス装置
US06/656,410 US4542971A (en) 1981-07-06 1984-10-01 Automatic focusing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10436381A JPS587111A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 オ−トフオ−カス装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS587111A true JPS587111A (ja) 1983-01-14

Family

ID=14378738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10436381A Pending JPS587111A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 オ−トフオ−カス装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS587111A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52374A (en) * 1975-06-23 1977-01-05 Takeda Seisakusho Kk Electric circuit substrate
JPS55111929A (en) * 1979-02-21 1980-08-29 Ricoh Co Ltd Automatic focusing device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52374A (en) * 1975-06-23 1977-01-05 Takeda Seisakusho Kk Electric circuit substrate
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