JPS5922010A - 自動焦点調整方法及びその装置 - Google Patents
自動焦点調整方法及びその装置Info
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- JPS5922010A JPS5922010A JP13029582A JP13029582A JPS5922010A JP S5922010 A JPS5922010 A JP S5922010A JP 13029582 A JP13029582 A JP 13029582A JP 13029582 A JP13029582 A JP 13029582A JP S5922010 A JPS5922010 A JP S5922010A
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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
- G02B7/40—Systems for automatic generation of focusing signals using time delay of the reflected waves, e.g. of ultrasonic waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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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】
本発明は自動焦点調整方法及びその装置に係り、とくに
光学系に電磁光学材料から成る平行平面板を備えた自動
焦点調整方法及びその装置に関する。
光学系に電磁光学材料から成る平行平面板を備えた自動
焦点調整方法及びその装置に関する。
一般に、レンズを含む光学系により対象物体の結像を行
なう場合、焦点調整が必要である。
なう場合、焦点調整が必要である。
従来は、人が結像面での結像状態を視ながら光学系を調
整して焦点調整を行なっていたが、近年、光学系の焦点
調整を電気的・機械的に行なわしめる自動焦点の研究・
開発が盛んになされている。これは、対象物体と光学系
との間の距離を三角測量方式やソナ一方式、コントラス
ト方式等によって測距し、この距離情報に基づいて光学
系を調整し、自動的に焦点調整をなそうとするものであ
る。ところで光学系を調整して焦点調整を行なうとき、
従゛来は、レンズを光軸方向へ機械的に移動して行なっ
ていた。例えば、第１図に示す結像系に於て、物体Ａ、
レンズ１（焦点距離ｆ）及び固定フィルム２相互間の距
離をａＩ、 ｂ＋とじ、今ａｘ 、 ｂ＋がレンズの公
式１／ａ ＋ ＋ ｉ ／ ｂ Ｉ＝ １ ／ ｆを満
たし物体Ａの像Ａ′がフィルム２上に結像している状態
から、レンズ１がら距離ａＪｉ１ｇれた物体Ｂをフィル
ム２上に結像するためにはＣ＝ ａｌｆ／ （ａｔ−ｆ
） −ａ２ｆ／ （ａ２−ｆ）たけ当該レンズ１を右方
へ移動しなければならない。カメラレンズのように、結
像精度を」：げるため光学系か皆数個のレンズ群即ち組
レンズから構成されているどきには、前述した第１図の
ように組レンズ全体を移動し、て焦点調整する他、組レ
ンズの一部である前群或いは後群レンズのみを移動させ
る場合があり、又、ズーム作用を持たせたズームレンズ
にあってはバリエータの移動による焦点距離変化とフン
ベンセータの移動による焦点向整とが同時になされるよ
うになっている。そして、上記したレンズ移動を行なう
にあたり、レンズを装着した鏡胴に送りネジ部を形成し
、電動機構を用いて自動的なレンズの繰出しが出来るよ
うに構成していた。
整して焦点調整を行なっていたが、近年、光学系の焦点
調整を電気的・機械的に行なわしめる自動焦点の研究・
開発が盛んになされている。これは、対象物体と光学系
との間の距離を三角測量方式やソナ一方式、コントラス
ト方式等によって測距し、この距離情報に基づいて光学
系を調整し、自動的に焦点調整をなそうとするものであ
る。ところで光学系を調整して焦点調整を行なうとき、
従゛来は、レンズを光軸方向へ機械的に移動して行なっ
ていた。例えば、第１図に示す結像系に於て、物体Ａ、
レンズ１（焦点距離ｆ）及び固定フィルム２相互間の距
離をａＩ、 ｂ＋とじ、今ａｘ 、 ｂ＋がレンズの公
式１／ａ ＋ ＋ ｉ ／ ｂ Ｉ＝ １ ／ ｆを満
たし物体Ａの像Ａ′がフィルム２上に結像している状態
から、レンズ１がら距離ａＪｉ１ｇれた物体Ｂをフィル
ム２上に結像するためにはＣ＝ ａｌｆ／ （ａｔ−ｆ
） −ａ２ｆ／ （ａ２−ｆ）たけ当該レンズ１を右方
へ移動しなければならない。カメラレンズのように、結
像精度を」：げるため光学系か皆数個のレンズ群即ち組
レンズから構成されているどきには、前述した第１図の
ように組レンズ全体を移動し、て焦点調整する他、組レ
ンズの一部である前群或いは後群レンズのみを移動させ
る場合があり、又、ズーム作用を持たせたズームレンズ
にあってはバリエータの移動による焦点距離変化とフン
ベンセータの移動による焦点向整とが同時になされるよ
うになっている。そして、上記したレンズ移動を行なう
にあたり、レンズを装着した鏡胴に送りネジ部を形成し
、電動機構を用いて自動的なレンズの繰出しが出来るよ
うに構成していた。
しかしながら、係る従来技術に於ては、機械的に光学系
の調整を行なうため、連応性に欠けるとともに構成が複
雑 大型化し、かつ、機械的摩耗による誤動作を生じる
などの欠点かあった。
の調整を行なうため、連応性に欠けるとともに構成が複
雑 大型化し、かつ、機械的摩耗による誤動作を生じる
などの欠点かあった。
本発明は、斯様な従来技術の欠点に艦みなされたもので
あり、電磁光学材料を利用して、光学系の機械的駆動を
行なうことなく、焦点調整の可能な自動焦点調整方法及
びその装置を提供することを、その目的とする。
あり、電磁光学材料を利用して、光学系の機械的駆動を
行なうことなく、焦点調整の可能な自動焦点調整方法及
びその装置を提供することを、その目的とする。
本発明は、対象物体から出た光を結像面に結像させる光
学系に電磁光学材料から成る平行平面板を備え、この平
行平面板に、対象物体と当該光学系との距離に応じた電
界又は磁界を印加して該平行平面板の屈折率を変え光学
系の焦点調節を行なうことによって、前記目的を達成し
ようとするものである。
学系に電磁光学材料から成る平行平面板を備え、この平
行平面板に、対象物体と当該光学系との距離に応じた電
界又は磁界を印加して該平行平面板の屈折率を変え光学
系の焦点調節を行なうことによって、前記目的を達成し
ようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第２図に基づいて説明する。
第２図は本発明に係る自動焦点調整方法に従って構成さ
れた自動焦点装置を示す概略図である。図に於て１は光
学系を成す固定レンズであり、このレンズ１の後方所定
位置に固定フィルム２が配置されている。前記レンズ１
と固定フィルム２との間には、電気・磁気光学材料（図
の場合は電気光学材料）から成る平行平面板１０がレン
ズ１の光軸に対し垂直に挿入されている。電気（磁気）
光学材料は、電場（磁場）を印加すると屈折率が変化す
る、所額、ポッケルス効果・カー効果等の性質を有して
おり、前記平行平面板１０は、この電気光学効果の大き
な、例えばペロフスカイト型のタンタル酸、ニオブ酸塩
などから成る透光性あるガラス・セラミックス等の電気
光学材料によって形成されている。この平行平面板１０
の両面１０Ａ、１０Ｂには各々透明電極１１Ａ、１１Ｂ
が貼着されている。この透明電極１１Ａ、ＩＩＢは平行
平面板１０内に電界（電場）を生せしめる手段としての
機能を有しており該透明電極１１Ａ、１１Ｂに外部の電
源１２から所定の電圧が印加されるようになっている。
れた自動焦点装置を示す概略図である。図に於て１は光
学系を成す固定レンズであり、このレンズ１の後方所定
位置に固定フィルム２が配置されている。前記レンズ１
と固定フィルム２との間には、電気・磁気光学材料（図
の場合は電気光学材料）から成る平行平面板１０がレン
ズ１の光軸に対し垂直に挿入されている。電気（磁気）
光学材料は、電場（磁場）を印加すると屈折率が変化す
る、所額、ポッケルス効果・カー効果等の性質を有して
おり、前記平行平面板１０は、この電気光学効果の大き
な、例えばペロフスカイト型のタンタル酸、ニオブ酸塩
などから成る透光性あるガラス・セラミックス等の電気
光学材料によって形成されている。この平行平面板１０
の両面１０Ａ、１０Ｂには各々透明電極１１Ａ、１１Ｂ
が貼着されている。この透明電極１１Ａ、ＩＩＢは平行
平面板１０内に電界（電場）を生せしめる手段としての
機能を有しており該透明電極１１Ａ、１１Ｂに外部の電
源１２から所定の電圧が印加されるようになっている。
この電源１２は、その出力電圧が後述する制御回路１６
の制御信号によって自動的にコントロールされるように
なっている。
の制御信号によって自動的にコントロールされるように
なっている。
２０は、対象物体Ａと光学系を成すレンズ１との間の距
離を測定する測距部である。この測距部２０は、第２図
の場合、ソナ一方式による例が示されており、音響信号
（超音波）の送受を行なう送受信機２１及び計測回路２
２とから成る。この測距部２０は、送受信機２１から超
音波を発射させ、この超音波が対象物体Ａに当たって反
射し送受信機２１に再び返ってくるまでの時間を計測回
路２２で計時し距離測定を行なうものである。この測距
部２０が測定した距離信号は、制御回路１３へ送出され
るように成っている。そして、この制御回路１３は、距
離信号に基づいて前記電源１２へ制御信号を出力し、フ
ィルム２上に結像せしめる電圧を該電源１２に発生させ
るように成っている。
離を測定する測距部である。この測距部２０は、第２図
の場合、ソナ一方式による例が示されており、音響信号
（超音波）の送受を行なう送受信機２１及び計測回路２
２とから成る。この測距部２０は、送受信機２１から超
音波を発射させ、この超音波が対象物体Ａに当たって反
射し送受信機２１に再び返ってくるまでの時間を計測回
路２２で計時し距離測定を行なうものである。この測距
部２０が測定した距離信号は、制御回路１３へ送出され
るように成っている。そして、この制御回路１３は、距
離信号に基づいて前記電源１２へ制御信号を出力し、フ
ィルム２上に結像せしめる電圧を該電源１２に発生させ
るように成っている。
次に上記実施例の全体的作用を説明する。第２図に於て
、レンズ１の焦点距離をｆ 二２８＋＋＋ｍ。
、レンズ１の焦点距離をｆ 二２８＋＋＋ｍ。
平行平面板１０の厚さをｄ二２０箇とし、又、レンズ１
とフィルム２間の距離をＬ ＝ ３５．５ ＋＋＋ｍで
一定とする。前記平行平面板１０はその屈折率をｎとす
ると光学系の焦点位置を光軸方向にｔ子（１−−）、ｄ たけ遠ざける作用を持つ。
とフィルム２間の距離をＬ ＝ ３５．５ ＋＋＋ｍで
一定とする。前記平行平面板１０はその屈折率をｎとす
ると光学系の焦点位置を光軸方向にｔ子（１−−）、ｄ たけ遠ざける作用を持つ。
今、レンズ１から距離ａｌ＝２０ｍ （２０Ｘ１０３＋
ｎ＋ｎ）！１１６れた物体Ａの像をフィルム２上に形成
する場合。
ｎ＋ｎ）！１１６れた物体Ａの像をフィルム２上に形成
する場合。
ｂｌ ＋ ｔｌ ＝ Ｌ
の２式から１１を求めるとｔ＋址７．４６１ となり
この値を、 Ｈ＝（１）・ｄ １ に代入してｎｌを求めると、必要な平行平面板１０の屈
折率ｎ１÷１゜５９５が得られる。同様にしてａｔ＝７
ｍ （７Ｘ１０３咽）、又、ａｓ＝（資）（図示せず）
の場合につき必要な平行平面板１０の屈折率を求めると
それぞれｎ２＝１．５８６、ｎｓ：１．６となる。従っ
て（ｎｓ −ｎｌ）／ｎ５Ｘ１０ｎ：０．８９（％）だ
け屈折率を変化させれはａ３−ｏ。
この値を、 Ｈ＝（１）・ｄ １ に代入してｎｌを求めると、必要な平行平面板１０の屈
折率ｎ１÷１゜５９５が得られる。同様にしてａｔ＝７
ｍ （７Ｘ１０３咽）、又、ａｓ＝（資）（図示せず）
の場合につき必要な平行平面板１０の屈折率を求めると
それぞれｎ２＝１．５８６、ｎｓ：１．６となる。従っ
て（ｎｓ −ｎｌ）／ｎ５Ｘ１０ｎ：０．８９（％）だ
け屈折率を変化させれはａ３−ｏ。
からａ２＝７ｍまでピント調整することが可能となる。
一方、平行平面板１０をポッケルス効果の大きな電気光
学材料で形成したとき、ポッケルス定数をｒ、印加電界
ＥＸ電界のないときの屈折率をｎＱとすれは電界・印加
時の屈折率は°＝吾〒五− の式に従って変化する。たとえば、ｒ＝５［］００ Ｘ
１０”°ａｎ／ Ｖ、、ｎｏ ：＝ １．６とすると
Ｅを０〜１０４ Ｖ ／ ｃｍの量変化させることによ
りｎを約１％程度変化させることが可能である。ホ゛ツ
ケルス定数はＫＴＮか１６０００ Ｘ １０−１０チタ
ン酸ノくリウムが３０００ Ｘ １０−”ｉｎ／ Ｖで
ある。
学材料で形成したとき、ポッケルス定数をｒ、印加電界
ＥＸ電界のないときの屈折率をｎＱとすれは電界・印加
時の屈折率は°＝吾〒五− の式に従って変化する。たとえば、ｒ＝５［］００ Ｘ
１０”°ａｎ／ Ｖ、、ｎｏ ：＝ １．６とすると
Ｅを０〜１０４ Ｖ ／ ｃｍの量変化させることによ
りｎを約１％程度変化させることが可能である。ホ゛ツ
ケルス定数はＫＴＮか１６０００ Ｘ １０−１０チタ
ン酸ノくリウムが３０００ Ｘ １０−”ｉｎ／ Ｖで
ある。
従って、予め適当な屈折率を有する電気光学材料により
平行平面板１０を形成し、対象物体Ａと光学系との距靜
に対応する電圧を制御部１６の働きで電源１２に発生さ
せ、前記透明電極１１Ａ、１１Ｂに印加することにより
、該平行平面板１０の屈折率を適宜変化させて当該光学
系を何ら移動することなく自動的な焦点調整をなさしめ
ることができる。
平行平面板１０を形成し、対象物体Ａと光学系との距靜
に対応する電圧を制御部１６の働きで電源１２に発生さ
せ、前記透明電極１１Ａ、１１Ｂに印加することにより
、該平行平面板１０の屈折率を適宜変化させて当該光学
系を何ら移動することなく自動的な焦点調整をなさしめ
ることができる。
この実施例によれば、簡単な構造で、光学系の自動焦点
調整を速やかに行なうことができ、また機械的駆動部が
ないので、レンズ系の小型・軽量化を図ることができ、
かつ磨耗による調整誤差を完全にな、ぐずことか可能と
なる。また、電気光学材料を平行平面状に形成するだけ
でよく、加工作業や透明電極の貼着などを容易に行なう
ことができる。
調整を速やかに行なうことができ、また機械的駆動部が
ないので、レンズ系の小型・軽量化を図ることができ、
かつ磨耗による調整誤差を完全にな、ぐずことか可能と
なる。また、電気光学材料を平行平面状に形成するだけ
でよく、加工作業や透明電極の貼着などを容易に行なう
ことができる。
尚、上記実施例に於ては、電気光学効果を利用する場合
につき説明したが、前記平行平面板を磁気光学材料を用
いて形成しソレノイド等の磁界発生手段により磁場を印
加するように構成してもよい。
につき説明したが、前記平行平面板を磁気光学材料を用
いて形成しソレノイド等の磁界発生手段により磁場を印
加するように構成してもよい。
また、上記実施例ではソナ一方式による測距部を用いる
場合につき説明したが、本発明は何らこれに限定される
ものではなく、三角測量方式、コントラスト方式など他
の測距方式によって距離測定を行なうようにしてもよく
、要は対象物体と光学系との間の何らかの距離情報に基
づき、自動的に光学系の焦点調整をなすものであればよ
い。
場合につき説明したが、本発明は何らこれに限定される
ものではなく、三角測量方式、コントラスト方式など他
の測距方式によって距離測定を行なうようにしてもよく
、要は対象物体と光学系との間の何らかの距離情報に基
づき、自動的に光学系の焦点調整をなすものであればよ
い。
以上のように本発明によれば極めて簡単な構成により連
応性があり、かつ、光学系を小型・軽量にすることが可
能な磨耗の生じないという優れた特徴を有する自動焦点
調整方法及びその装置を得ることができる。
応性があり、かつ、光学系を小型・軽量にすることが可
能な磨耗の生じないという優れた特徴を有する自動焦点
調整方法及びその装置を得ることができる。
第１図は従来の焦点調整方法を示す概略説明図、第２図
は本発明に係る自動焦点調整方法に基づき構成した自動
焦点調整装置を示す概略図である。 １・・・レンズ、２・・・フィルム、１ｏ・・・平行平
面板、１１Ａ、１１Ｂ・・・透明電極、１２・・・電源
、１６゛・・制御回路、２０・・・測距部。
は本発明に係る自動焦点調整方法に基づき構成した自動
焦点調整装置を示す概略図である。 １・・・レンズ、２・・・フィルム、１ｏ・・・平行平
面板、１１Ａ、１１Ｂ・・・透明電極、１２・・・電源
、１６゛・・制御回路、２０・・・測距部。
Claims (2)
- （１）対象物体から出た光を結像面に結像させる光学系
に電磁光学材料から成る平行平面板を備え、この平行平
面板に、対象物体と当該光学系との距離に応じた電界又
は磁界を印加して該平行平面板の屈折率を変え光学系の
焦点調節を行なうことを特徴とした自動焦点調整方法。 - （２）対象物体から出た光を結像面に結像させる光学系
に装備された電磁光学材料から成る平行平面板と、この
平行平面板に電界又は磁界を印加する手段と、対象物体
と光学系との距離を測定する測距部と、この測距部の出
力する距離信号に応じて前記平行平面板に印加する電界
又は磁界の強さを制御し光学系の焦点調節を行なう手段
とを備えたことを特徴とする自動焦点調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13029582A JPS5922010A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 自動焦点調整方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13029582A JPS5922010A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 自動焦点調整方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922010A true JPS5922010A (ja) | 1984-02-04 |
Family
ID=15030891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13029582A Pending JPS5922010A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 自動焦点調整方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922010A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324220A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Hitachi Ltd | 可変焦点光学系 |
| JPH02307157A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Nec Corp | 日本語文書処理装置 |
| US5126875A (en) * | 1989-07-19 | 1992-06-30 | Fujitsu Limited | Semiconductor optical device having a variable refractive index profile |
| EP1273950A2 (en) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Nokia Corporation | Focusing method for a camera and a camera |
| WO2008041469A1 (fr) * | 2006-10-03 | 2008-04-10 | Panasonic Corporation | Dispositif de formation d'image |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232348A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-11 | Thomson Brandt | Automatic focusing projector and reader |
| JPS5255503A (en) * | 1975-10-28 | 1977-05-07 | Thomson Brandt | Variable focuding device |
-
1982
- 1982-07-28 JP JP13029582A patent/JPS5922010A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPS5232348A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-11 | Thomson Brandt | Automatic focusing projector and reader |
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