JPS59193409A - 焦点調節装置 - Google Patents
焦点調節装置Info
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- JPS59193409A JPS59193409A JP58068718A JP6871883A JPS59193409A JP S59193409 A JPS59193409 A JP S59193409A JP 58068718 A JP58068718 A JP 58068718A JP 6871883 A JP6871883 A JP 6871883A JP S59193409 A JPS59193409 A JP S59193409A
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-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ビデオカメラやスチルカメラに用いることの
できる焦点調節装置に関するものである。
できる焦点調節装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近郊、カメラの焦点調節装置については、これまでに、
様々の提案がなされている。その中で、撮像光学系を通
過した光を利用して焦点調節を行なう方式としては、代
表的なものに撮像光学系による被写体像の鮮明度を検出
する方式（以下、コントラスト方式と称す）と、撮像光
学系の周辺を通過する周辺光を利用して被写体像の空間
的々位相のずれを検出する方式（以下、位相差方式と称
す）がある。以下、図面を参照しながら、従来の位相差
方式の焦点調節装置について説明する。
様々の提案がなされている。その中で、撮像光学系を通
過した光を利用して焦点調節を行なう方式としては、代
表的なものに撮像光学系による被写体像の鮮明度を検出
する方式（以下、コントラスト方式と称す）と、撮像光
学系の周辺を通過する周辺光を利用して被写体像の空間
的々位相のずれを検出する方式（以下、位相差方式と称
す）がある。以下、図面を参照しながら、従来の位相差
方式の焦点調節装置について説明する。
第１図は従来の位相差方式の焦点調節装置の概念図であ
る。１！Ｌ、１ｂ、１ｃは被写体、２ａ。
る。１！Ｌ、１ｂ、１ｃは被写体、２ａ。
２ｂ、２０は撮像光学系、４ａ〜４ｆは受光素子、５ａ
〜５ｆは前記被写体の像、６は撮像光学系のピント面で
ある。
〜５ｆは前記被写体の像、６は撮像光学系のピント面で
ある。
第１図（２Ｌ）は後ピン状態、第１図（ｂ）は合焦状態
、第１図（Ｃ）は前ピン状態を示している。第１図ｅ）
は後ピン状態であるが、このとき、受光素子４ａ上では
、被写体像５ａは紙面で下側に寄った位置にある。捷だ
、被写体像５ｂは上側に寄った位置にある。第１図（Ｃ
）は前ピン状態であるが、このとき受光素子４ｅ上では
被写体像６ｅは上側に寄った状態であり、受光素子４ｆ
上では被写体像６ｆは下側に寄った状態にある。寸だ、
第１図（ｂ）は合焦状態であり、受光素子４０．４ｄ上
で被写体像５０゜５ｄは受光素子４Ｃ，４ｄの中央部に
位置している。ここで受光素子４ａ〜４ｆは、受光素子
上での像の位置に応じた出力を出すような、例えば、多
分割のフォトダイオードや、光位置検出素子（Ｐ Ｓ
Ｄ ： Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｊ、ｔ
ｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ ） で構成されていると
すると、前ピンと後ピンとで被写体像の位置が逆転する
ので、受光素子の出力も前ピンと後ピンとでは逆転する
。そのため光電素子の出力により、前ピン、後ピンの検
出が可能となる。寸だ、第１図（ｂ）のように合焦状態
の場合には、受光素子４Ｃ２４ｄの出力は平衡状態にな
り、合焦検出が可能となる。こつ受光素子４の出力を撮
像光学系２にフィードバンクさせ、撮像光学系２を駆動
することにより、焦点調節を行なうことができる。この
よう々位相差方式の焦点調節装置は、被写体重での距離
に無関係に焦点調節ができること、また、前ピン、後ピ
ンの検出が容易なことガどの長所を持ち、有力な焦点調
節装置のひとつである。
、第１図（Ｃ）は前ピン状態を示している。第１図ｅ）
は後ピン状態であるが、このとき、受光素子４ａ上では
、被写体像５ａは紙面で下側に寄った位置にある。捷だ
、被写体像５ｂは上側に寄った位置にある。第１図（Ｃ
）は前ピン状態であるが、このとき受光素子４ｅ上では
被写体像６ｅは上側に寄った状態であり、受光素子４ｆ
上では被写体像６ｆは下側に寄った状態にある。寸だ、
第１図（ｂ）は合焦状態であり、受光素子４０．４ｄ上
で被写体像５０゜５ｄは受光素子４Ｃ，４ｄの中央部に
位置している。ここで受光素子４ａ〜４ｆは、受光素子
上での像の位置に応じた出力を出すような、例えば、多
分割のフォトダイオードや、光位置検出素子（Ｐ Ｓ
Ｄ ： Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｊ、ｔ
ｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ ） で構成されていると
すると、前ピンと後ピンとで被写体像の位置が逆転する
ので、受光素子の出力も前ピンと後ピンとでは逆転する
。そのため光電素子の出力により、前ピン、後ピンの検
出が可能となる。寸だ、第１図（ｂ）のように合焦状態
の場合には、受光素子４Ｃ２４ｄの出力は平衡状態にな
り、合焦検出が可能となる。こつ受光素子４の出力を撮
像光学系２にフィードバンクさせ、撮像光学系２を駆動
することにより、焦点調節を行なうことができる。この
よう々位相差方式の焦点調節装置は、被写体重での距離
に無関係に焦点調節ができること、また、前ピン、後ピ
ンの検出が容易なことガどの長所を持ち、有力な焦点調
節装置のひとつである。
しかしながら、上記のよう々構成では、被写体照度の低
い状態のときに、受光素子のＳ／Ｎ比が劣下し、結果と
して、焦点調節の精度が落ちる。
い状態のときに、受光素子のＳ／Ｎ比が劣下し、結果と
して、焦点調節の精度が落ちる。
撮像光学系により結像した被写体像の目視による焦点調
節を行なう場合、最もピントが合わせにくいのは暗い場
所で撮影する時で、撮像光学系により結像した被写体像
が暗い状態、すなわち被写体照度の低い状態の時である
。前記位相差方式の焦点調節装置は、最も装置に頼りた
い状態の時に焦点調節の精度が落ちるという重大な問題
点を有している。
節を行なう場合、最もピントが合わせにくいのは暗い場
所で撮影する時で、撮像光学系により結像した被写体像
が暗い状態、すなわち被写体照度の低い状態の時である
。前記位相差方式の焦点調節装置は、最も装置に頼りた
い状態の時に焦点調節の精度が落ちるという重大な問題
点を有している。
発明の目的
本発明の目的は、被写体照度の低い状態でも焦点調節精
度を落とすことなく焦点調節することのできる焦点調節
装置を提供することにある。
度を落とすことなく焦点調節することのできる焦点調節
装置を提供することにある。
発明の構成
本発明の焦点調節装置は、撮像光学系と、被写体に向け
て投じられる赤外光を発する投光部と、前記撮像光学系
或いは、その一部を通過した前記赤外光による前記被写
体からの赤外光および被写体光が被写体像として結像可
能な位置に焦点調節用光学子を介して配置され、前記被
写体の赤外光像および可視光像に応じた光電出力を発生
し可視光から赤外光１での感度を持つ受光部と、前記被
写体に対しての撮像光学系の合焦位置を指示する制御信
号を発生する演算装置と、前記制御信号に応じて撮像光
学系、或いはその一部を駆動する駆動回路を含めて構成
したものであり、これにより、被写体照度の低い状態で
も焦点調節を可能とするものである。
て投じられる赤外光を発する投光部と、前記撮像光学系
或いは、その一部を通過した前記赤外光による前記被写
体からの赤外光および被写体光が被写体像として結像可
能な位置に焦点調節用光学子を介して配置され、前記被
写体の赤外光像および可視光像に応じた光電出力を発生
し可視光から赤外光１での感度を持つ受光部と、前記被
写体に対しての撮像光学系の合焦位置を指示する制御信
号を発生する演算装置と、前記制御信号に応じて撮像光
学系、或いはその一部を駆動する駆動回路を含めて構成
したものであり、これにより、被写体照度の低い状態で
も焦点調節を可能とするものである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例につい、て、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図は本発明の一実施例に係る焦点調節装置のブロッ
ク図である。第２図において、８は赤外線を投光する投
光部、７は撮像光学系、ｇａ、ｇｂは被写体像を受けて
、その位置信号を出力する受光素子、１ＱＪ １０ｂ
は被写体像を前記受光素子上に導く焦点調節光学系、１
２は撮像光学系のピント面におかれている撮像素子で、
ビデオカメラの場合は撮像管或いは固体撮像素子、スチ
ルカメラの場合はフィルム面に相当する。１４は前記受
光素子からの出力を受けて焦点調節量を演算する演算部
、１６は撮像光学系を駆動する信号を発生する駆動回路
、１１は前記駆動回路の出力を受けて撮像光学系を駆動
する駆動部である。１３は焦点調節信号発生部であり、
焦点調節を行ガうタイミングを決定する信号を発生し、
その信号を前記投光部および前記演算部に出力する。
ク図である。第２図において、８は赤外線を投光する投
光部、７は撮像光学系、ｇａ、ｇｂは被写体像を受けて
、その位置信号を出力する受光素子、１ＱＪ １０ｂ
は被写体像を前記受光素子上に導く焦点調節光学系、１
２は撮像光学系のピント面におかれている撮像素子で、
ビデオカメラの場合は撮像管或いは固体撮像素子、スチ
ルカメラの場合はフィルム面に相当する。１４は前記受
光素子からの出力を受けて焦点調節量を演算する演算部
、１６は撮像光学系を駆動する信号を発生する駆動回路
、１１は前記駆動回路の出力を受けて撮像光学系を駆動
する駆動部である。１３は焦点調節信号発生部であり、
焦点調節を行ガうタイミングを決定する信号を発生し、
その信号を前記投光部および前記演算部に出力する。
以上のように構成された本実施例の焦点調節装置につい
て、以下にその動作を説明する。まず、焦点調節を行な
うとした場合、焦点調節信号発生部１３より、予め定め
られた一定時間、パルス列が焦点調節信号として出力さ
れる。前記パルス列を受けた前記投光部８は、前記パル
ス列の信号に応じて断続的に赤外光を投光し、前記被写
体６を照明する。前記被写体６からの前記赤外光の反射
光および可視光は、撮像光学系７を通過し、焦点調節用
光学系１ｏａ、ｉｏｂを介して受光素子９ａ＋９ｂ上に
前記被写体像が結像する。受光素子９ａ。
て、以下にその動作を説明する。まず、焦点調節を行な
うとした場合、焦点調節信号発生部１３より、予め定め
られた一定時間、パルス列が焦点調節信号として出力さ
れる。前記パルス列を受けた前記投光部８は、前記パル
ス列の信号に応じて断続的に赤外光を投光し、前記被写
体６を照明する。前記被写体６からの前記赤外光の反射
光および可視光は、撮像光学系７を通過し、焦点調節用
光学系１ｏａ、ｉｏｂを介して受光素子９ａ＋９ｂ上に
前記被写体像が結像する。受光素子９ａ。
９ｂは、前記被写体像の受光素子９Ｎ、９ｂ上での重心
位置を信号として、演算部１４に出力する。
位置を信号として、演算部１４に出力する。
演算部１４ば、前記焦点調節信号と同期をとって、前記
受光素子ｇａ、ｇｂの出力信号を受け、撮像光学系或い
はその一部の駆動方向を指定する制御信号、または駆動
の停止を指定する制御信号を駆動回路１６に送る。駆動
回路１５は、前記演算部１４からの信号に従い、撮像光
学系７或いはその一部を駆動する。撮像光学系７の駆動
に伴ない、受光素子９ａ、９ｂ上の被写体像の結像位置
は合焦状態に近づき、受光素子９１Ｌ、９ｂの出力が平
衡に達した所で、演算部１４から駆動停止の信号が出力
され、焦点調節作業が完了する。ここで、焦点調節信号
であるパルス列を出力する時間は、焦点調節が完了する
のに充分な時間をとっておけば良い。
受光素子ｇａ、ｇｂの出力信号を受け、撮像光学系或い
はその一部の駆動方向を指定する制御信号、または駆動
の停止を指定する制御信号を駆動回路１６に送る。駆動
回路１５は、前記演算部１４からの信号に従い、撮像光
学系７或いはその一部を駆動する。撮像光学系７の駆動
に伴ない、受光素子９ａ、９ｂ上の被写体像の結像位置
は合焦状態に近づき、受光素子９１Ｌ、９ｂの出力が平
衡に達した所で、演算部１４から駆動停止の信号が出力
され、焦点調節作業が完了する。ここで、焦点調節信号
であるパルス列を出力する時間は、焦点調節が完了する
のに充分な時間をとっておけば良い。
以上のように、本実施例によれば、投光部より赤外光で
、被写体を照射してやることにより、被写体照度に焦点
調節の精度が影響されない焦点調節装置を実現し得る。
、被写体を照射してやることにより、被写体照度に焦点
調節の精度が影響されない焦点調節装置を実現し得る。
次に本発明の他の実施例について説明する。
第３図は、本発明の他の実施例に系る焦点調節装置のブ
ロック図である。本実施例は、前記第２図の実施例を更
に改良したものである。前記実施例との差異は、受光素
子１９２Ｌの出力レベルと、予め定められた基準レベル
とを比較し、受光素子１９？Ｌの前記出力レベルが前記
基準レベルより低い場合のみ、予め定められた一定時間
、パルス列からなる信号を、焦点調節信号発生部２３か
ら出力される焦点調節信号と同期をとって、投光部１７
に出力する比較制御部２４を設けたことにある。
ロック図である。本実施例は、前記第２図の実施例を更
に改良したものである。前記実施例との差異は、受光素
子１９２Ｌの出力レベルと、予め定められた基準レベル
とを比較し、受光素子１９？Ｌの前記出力レベルが前記
基準レベルより低い場合のみ、予め定められた一定時間
、パルス列からなる信号を、焦点調節信号発生部２３か
ら出力される焦点調節信号と同期をとって、投光部１７
に出力する比較制御部２４を設けたことにある。
受光素子１９ａ、１９ｂは、例えば多分割のフォトダイ
オード、或いは位置検出素子（ＰＳＤ）であるので、受
光素子上の照度に、はぼ比例した出力を生ずる。前記受
光素子１９＆の出力、すなわち被写体１６上の照度にほ
ぼ比例した出力は比較制御部２４に入力される。ここで
、受光素子１９１Ｌ。
オード、或いは位置検出素子（ＰＳＤ）であるので、受
光素子上の照度に、はぼ比例した出力を生ずる。前記受
光素子１９＆の出力、すなわち被写体１６上の照度にほ
ぼ比例した出力は比較制御部２４に入力される。ここで
、受光素子１９１Ｌ。
１９ｂの出力レベルが落ちて、Ｓ／Ｎ比の劣下を招き、
焦点調節の精度が劣下し始める境界のレベルに前記基準
レベルを設定しておく。比較制御部内で、前記受光素子
１９ａの出力レベルと、前記基準レベルを比較し、前記
受光素子１９１Ｌの出力レベルの方が低い場合にのみ、
投光部に投光を指定する信号を出力する。ここで、前記
の投光を指定する信号は、前記焦点調節信号と同期をと
って第２図の実施例と同様に、焦点調節に接する充分の
時間だけ発生するパルス列である。
焦点調節の精度が劣下し始める境界のレベルに前記基準
レベルを設定しておく。比較制御部内で、前記受光素子
１９ａの出力レベルと、前記基準レベルを比較し、前記
受光素子１９１Ｌの出力レベルの方が低い場合にのみ、
投光部に投光を指定する信号を出力する。ここで、前記
の投光を指定する信号は、前記焦点調節信号と同期をと
って第２図の実施例と同様に、焦点調節に接する充分の
時間だけ発生するパルス列である。
す、」二のように第３図の実施例では、被写体照度が焦
点調節に充分で々い場合にのみ、被写体に赤外光を投光
する焦点調節装置を実現している。
点調節に充分で々い場合にのみ、被写体に赤外光を投光
する焦点調節装置を実現している。
なお、前記の二つの実施例では、焦点調節方式を前記位
相差方式としたが、焦点調節方式は前記位相差方式に限
定されるものではなく、前記のコントラスト方式の如く
、被写体の像によって焦点調節を行なうという機能の方
式であれば良い。
相差方式としたが、焦点調節方式は前記位相差方式に限
定されるものではなく、前記のコントラスト方式の如く
、被写体の像によって焦点調節を行なうという機能の方
式であれば良い。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は、投光部より
被写体を赤外光で照射し、被写体の可視光像と、前記赤
外光による赤外光像の両者を焦点調節に使用するため、
被写体照度が低いという目視では最もピント合わせが難
かしい条件下においても精度良く焦点調節が行なえると
いう優れた効果が得られる。
被写体を赤外光で照射し、被写体の可視光像と、前記赤
外光による赤外光像の両者を焦点調節に使用するため、
被写体照度が低いという目視では最もピント合わせが難
かしい条件下においても精度良く焦点調節が行なえると
いう優れた効果が得られる。
さらに、被写体照度の低い場合にのみ、赤外線を投光す
るだめの比較制御部を設ける構成にすることにより、消
費電力を抑えつつ、焦点調節精度を向上させるという効
果が得られる。まだ、その効果により受光素子上での照
度のグイナミノクレンンが狭められ、信号処理用の回路
構成が簡略化されるという効果が得られる。。
るだめの比較制御部を設ける構成にすることにより、消
費電力を抑えつつ、焦点調節精度を向上させるという効
果が得られる。まだ、その効果により受光素子上での照
度のグイナミノクレンンが狭められ、信号処理用の回路
構成が簡略化されるという効果が得られる。。
第１図（ａＬ （ｂ）、 （Ｑ）は従来の位相差方式の
焦点調節装置の概念図、第２図は本発明の一実施例に係
る焦点調節装置のブロック図、第３図は本発明の仙の実
施例に係る焦点調節装置のブロック図である。 ６．１６・・・・・・被写体、７，１８・・・・・・撮
像光学系、９ａ、９ｂ＋ １９＆、１９ｂ・−−−受
光素子、８゜１７・・・・・・投光部、” ＋ ２５
・・・・・・演算部、１５゜２６・・・・・・駆動回路
、１３．２３・・・・・・焦点調節信号発生部、２４・
・・・・・比較制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｎ ４ｆ 第２図
焦点調節装置の概念図、第２図は本発明の一実施例に係
る焦点調節装置のブロック図、第３図は本発明の仙の実
施例に係る焦点調節装置のブロック図である。 ６．１６・・・・・・被写体、７，１８・・・・・・撮
像光学系、９ａ、９ｂ＋ １９＆、１９ｂ・−−−受
光素子、８゜１７・・・・・・投光部、” ＋ ２５
・・・・・・演算部、１５゜２６・・・・・・駆動回路
、１３．２３・・・・・・焦点調節信号発生部、２４・
・・・・・比較制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｎ ４ｆ 第２図
Claims (2)
- （１）撮像光学系と、被写体に向けて投じられる赤外光
を発生する投光部と、前記撮像光学系酸いは、その一部
を通過した前記投光部よシ投ぜられる前記赤外光による
前記被写体からの赤外光および被写体光が被写体像とし
て結像可能な位置に焦点調節用光学系を介して配置され
、前記被写体の赤外光像および可視光像に応じだ光電出
力を発生する可視光から赤外光までの感度を持つ受光部
と、前記被写体に対しての撮像光学系の合焦位置を指示
する制御信号を発生する演算装置と、前記制御信号に応
じて撮像光学系、或いはその一部を駆動する駆動回路を
具備してなることを特徴とする焦点調節装置。 - （２）比較制御部は、受光部の出力レベルが予め設定さ
れている基準レベルと比較して低い時にのみ、予め定め
られた一定時間、パルス列から々る信号を投光部に出力
して、その投光部を駆動するように構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の焦点調節
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068718A JPS59193409A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | 焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068718A JPS59193409A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | 焦点調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193409A true JPS59193409A (ja) | 1984-11-02 |
Family
ID=13381850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58068718A Pending JPS59193409A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | 焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046513A (ja) * | 1983-08-24 | 1985-03-13 | Minolta Camera Co Ltd | 予備照射を用いるカメラ用焦点検出装置 |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP58068718A patent/JPS59193409A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046513A (ja) * | 1983-08-24 | 1985-03-13 | Minolta Camera Co Ltd | 予備照射を用いるカメラ用焦点検出装置 |
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