JPS60172009A - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
- Publication number
- JPS60172009A JPS60172009A JP2907484A JP2907484A JPS60172009A JP S60172009 A JPS60172009 A JP S60172009A JP 2907484 A JP2907484 A JP 2907484A JP 2907484 A JP2907484 A JP 2907484A JP S60172009 A JPS60172009 A JP S60172009A
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- JP
- Japan
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- distance
- light
- lens
- error
- circuit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
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、例えばテレビカメラ用ズームレンズに内蔵さ
れ、特に近赤外光を使用するアクティブ方式の自動焦点
調節装置に関するものである。
れ、特に近赤外光を使用するアクティブ方式の自動焦点
調節装置に関するものである。
アクティブ方式の自動焦点調節装置は、パッシブ方式の
ものに比べて構成が簡単で、暗い被写体に強く、性能が
良いことからスチールカメラ、ビデオカメラ等に広く使
用されている。
ものに比べて構成が簡単で、暗い被写体に強く、性能が
良いことからスチールカメラ、ビデオカメラ等に広く使
用されている。
一方、近赤外光を使用するアクティブタイプの自動焦点
調節装置の測距光学系を分類すると、第１に撮影レンズ
とは別個に投光系・受光系を設けた外部測距タイプ、第
２に投光系・受光系の何れか一方を撮影レンズの中に配
置した半ＴＴＬタイプ、第３に投光系・受光系共に撮影
レンズの中に配置したＴＴＬタイプがある。
調節装置の測距光学系を分類すると、第１に撮影レンズ
とは別個に投光系・受光系を設けた外部測距タイプ、第
２に投光系・受光系の何れか一方を撮影レンズの中に配
置した半ＴＴＬタイプ、第３に投光系・受光系共に撮影
レンズの中に配置したＴＴＬタイプがある。
このうち、第３のＴＴＬタイプが最もコンパクトにまと
まり、機械的可動部がないので望ましいのであるが、幾
つかの欠点を有している。その１つは光源から出射した
光束が撮影レンズのレンズ面又は保持用鏡筒面で拡散反
射し、ゴースト光となって受光センサ上に戻ってくる現
象である。このゴースト光は受光センサ上で超至近に仮
想的な被写体が存在する場合と等価な位置に生ずるため
に、本来の被写体から戻ってくる反射光とこのゴースト
光とにより、いわば遠近競合が生し測距誤差をも足らす
ことになる。このゴースト光は撮影レンズの焦点距離に
より発生状況が異なるが、一般には焦点距離が短くなる
ほど測距誤差が大きくなってくる。この問題を解決する
ために、焦点距離と連動して電気的に或いは機械的に至
近側のセンサを遮光する方法が提案されているが、本発
明は更に別の形式の対策案である。
まり、機械的可動部がないので望ましいのであるが、幾
つかの欠点を有している。その１つは光源から出射した
光束が撮影レンズのレンズ面又は保持用鏡筒面で拡散反
射し、ゴースト光となって受光センサ上に戻ってくる現
象である。このゴースト光は受光センサ上で超至近に仮
想的な被写体が存在する場合と等価な位置に生ずるため
に、本来の被写体から戻ってくる反射光とこのゴースト
光とにより、いわば遠近競合が生し測距誤差をも足らす
ことになる。このゴースト光は撮影レンズの焦点距離に
より発生状況が異なるが、一般には焦点距離が短くなる
ほど測距誤差が大きくなってくる。この問題を解決する
ために、焦点距離と連動して電気的に或いは機械的に至
近側のセンサを遮光する方法が提案されているが、本発
明は更に別の形式の対策案である。
ここにおいて本発明の目的は、撮影レンズによるゴース
ト光の影響を除去して、正確な測距をなし得る自動焦点
調節装置を提供することにあり、その要旨は、撮影レン
ズを通して測距用光束を被写体に投射し、該被写体から
の反射光を前記撮影レンズを通して受光し被写体距離を
測定する装置において、前記撮影レンズ内で生ずる測距
用光束のゴースト光による測距誤差を電気的に補正する
回路を設けたことを特徴とするものである。
ト光の影響を除去して、正確な測距をなし得る自動焦点
調節装置を提供することにあり、その要旨は、撮影レン
ズを通して測距用光束を被写体に投射し、該被写体から
の反射光を前記撮影レンズを通して受光し被写体距離を
測定する装置において、前記撮影レンズ内で生ずる測距
用光束のゴースト光による測距誤差を電気的に補正する
回路を設けたことを特徴とするものである。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は未発明に係る自動焦点調節装置の機械・光学系
の構成図、第２図は電気系のブロック回路構成図、第３
図は補正回路の構成図、第４図はセンサ上での信号強度
の模式図、第５図は焦点距離と測距誤差の特性を示すグ
ラフ図である。
の構成図、第２図は電気系のブロック回路構成図、第３
図は補正回路の構成図、第４図はセンサ上での信号強度
の模式図、第５図は焦点距離と測距誤差の特性を示すグ
ラフ図である。
第１図において、被写体Ｓに対向してフォーカシングレ
ンズ１が配置され、その・後方のピント面Ｐに向って順
次にバリエータレンズ２、コンペンセータレンズ３、ア
フォーカルレンズ４，２個のダイロイツクミラー５ａ、
５ｂを有するハーフミラ−５、絞り６、リレーレンズ７
が配置されている。フォーカシングレンズ１は距離環８
により支持され、電動機９の駆動により前後進し得るよ
うニナっている。バリエータレンズ２、コンペンセータ
レンズ３はズーム用カム環１０の回転移動と連動して前
後進し変倍作用を行う。このズーム用カム環１０の回転
移動量はポジションセンサ１１により検出される。
ンズ１が配置され、その・後方のピント面Ｐに向って順
次にバリエータレンズ２、コンペンセータレンズ３、ア
フォーカルレンズ４，２個のダイロイツクミラー５ａ、
５ｂを有するハーフミラ−５、絞り６、リレーレンズ７
が配置されている。フォーカシングレンズ１は距離環８
により支持され、電動機９の駆動により前後進し得るよ
うニナっている。バリエータレンズ２、コンペンセータ
レンズ３はズーム用カム環１０の回転移動と連動して前
後進し変倍作用を行う。このズーム用カム環１０の回転
移動量はポジションセンサ１１により検出される。
ハーフミラ−５の一方の側部には、投光レンズ１２及び
ＬＥＤ或いはレーザーダイオードから成る赤外光源１３
が配置され、この光源１３から出射された光束は投光レ
ンズ１２を通過し、ハーフミラ−５で反射され、フォー
カシングレンズｌを介して被写体Ｓに投射されるように
なっている。
ＬＥＤ或いはレーザーダイオードから成る赤外光源１３
が配置され、この光源１３から出射された光束は投光レ
ンズ１２を通過し、ハーフミラ−５で反射され、フォー
カシングレンズｌを介して被写体Ｓに投射されるように
なっている。
またハーフミラ−５の他方の側部には、受光レンズ１４
及びセンサ１５が配置されており、このセンサ１５は２
つ受光素子１５ａ、１５ｂを有するフォトダイオードか
ら成っており、被写体Ｓからの反射光はハーフミラ−５
を介してセンサ１５に導かれるようにされている。′ 第２図は第１図の装置に使用される電気回路図であり、
光源１３からの反射光を受けるセンサ１５の２つの受光
素子１５ａ、１５ｂは、それぞれ同期アンプ２０．２１
に接続され、同期アンプ２０．２１の出力は距離演算回
路２２に入力されている。このとき光源１３、同期アン
プ２０．２１は、発振回路２３からの信号によって同期
がとられている。そして、距離演算回路２２の出力は補
正回路２４を経て電動機駆動回路２５に伝達され、電動
機９を駆動してフォーカシングレンズ１を移動するよう
になっている。
及びセンサ１５が配置されており、このセンサ１５は２
つ受光素子１５ａ、１５ｂを有するフォトダイオードか
ら成っており、被写体Ｓからの反射光はハーフミラ−５
を介してセンサ１５に導かれるようにされている。′ 第２図は第１図の装置に使用される電気回路図であり、
光源１３からの反射光を受けるセンサ１５の２つの受光
素子１５ａ、１５ｂは、それぞれ同期アンプ２０．２１
に接続され、同期アンプ２０．２１の出力は距離演算回
路２２に入力されている。このとき光源１３、同期アン
プ２０．２１は、発振回路２３からの信号によって同期
がとられている。そして、距離演算回路２２の出力は補
正回路２４を経て電動機駆動回路２５に伝達され、電動
機９を駆動してフォーカシングレンズ１を移動するよう
になっている。
補正回路２４は第３図に示す゛ように、誤差演算回路２
６、減算器２７から成っており、補正回路２４の前段の
距離演算回路２２の出力が減算器２７のプラス入力端に
接続されている。更に、ズーム用カム環ｌＯに接続した
ポジションセンサ１１の出力が誤差演算回路２６に入力
され、その出力は減算器２７のマイナス入力端に接続さ
れている。
６、減算器２７から成っており、補正回路２４の前段の
距離演算回路２２の出力が減算器２７のプラス入力端に
接続されている。更に、ズーム用カム環ｌＯに接続した
ポジションセンサ１１の出力が誤差演算回路２６に入力
され、その出力は減算器２７のマイナス入力端に接続さ
れている。
次に、本構成の動作のうち先ずＴＴＬタイプの公知部分
の動作について説明すると、発振回路２３により変調発
光する光源１３の光束は投光レンズ１２で集光され、ハ
ーフミラ−５のグイクロイックミラー５ａで反射され、
アフォーカルレンズ４、フンペンセータレンズ３、バリ
エータレンズ２、フォーカシングレンズｌを通して被写
体Ｓに投射される。フォーカシングレンズ１が被写体Ｓ
に対して合焦状態にあれば、投射スポットは被写体Ｓ上
で撮影レンズの光軸と一致する。そして、被写体Ｓで拡
散反射された光束は、レンズ１．２．３．４を通りハー
フミラ−５のグイクロイックミラー５ｂで反射され、合
焦状態では受光レンズ１４を介してセンサ１５の中心つ
まり受光素子１５ａ、１５ｂの中間に結像される。
の動作について説明すると、発振回路２３により変調発
光する光源１３の光束は投光レンズ１２で集光され、ハ
ーフミラ−５のグイクロイックミラー５ａで反射され、
アフォーカルレンズ４、フンペンセータレンズ３、バリ
エータレンズ２、フォーカシングレンズｌを通して被写
体Ｓに投射される。フォーカシングレンズ１が被写体Ｓ
に対して合焦状態にあれば、投射スポットは被写体Ｓ上
で撮影レンズの光軸と一致する。そして、被写体Ｓで拡
散反射された光束は、レンズ１．２．３．４を通りハー
フミラ−５のグイクロイックミラー５ｂで反射され、合
焦状態では受光レンズ１４を介してセンサ１５の中心つ
まり受光素子１５ａ、１５ｂの中間に結像される。
受光素子１５ａ、１５ｂの出力は同期アンプ２０．２１
を通過後に、演算回路２２により測距信号が作られる。
を通過後に、演算回路２２により測距信号が作られる。
受光素子１５ａ、１５ｂの出力をそれぞれＡ、Ｂとする
と、測距信号としては（Ａ−Ｂ）／ （Ａ−）−Ｂ）、
Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂなどが考えられる。
と、測距信号としては（Ａ−Ｂ）／ （Ａ−）−Ｂ）、
Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂなどが考えられる。
いま、非合焦状態にあるときには、例えば（Ａ−Ｂ）／
（Ａ＋Ｂ）の測距信号は零とならず、駆動回路２５に
より電動機９を回転し、フォーカシングレンズ１を合焦
状態にもたらすことになる。
（Ａ＋Ｂ）の測距信号は零とならず、駆動回路２５に
より電動機９を回転し、フォーカシングレンズ１を合焦
状態にもたらすことになる。
次に、ゴースト光について第４図により説明する。第４
図の実線は被写体Ｓからの反射光による信号強度、点線
は撮影レンズ内のゴースト光による信号強度を表してい
る。（ａ）は焦点距離が望遠端の場合であり、ゴースト
光が極く僅かに受光素子１５ｂにかかっている。従って
、この状態で測距信号、例えば（Ａ−Ｂ）／ （Ａ＋Ｂ
）は、Ａ＜Ｂであるから負となり、このままではより近
距離にピントが合うことになり、前ピント状態となる。
図の実線は被写体Ｓからの反射光による信号強度、点線
は撮影レンズ内のゴースト光による信号強度を表してい
る。（ａ）は焦点距離が望遠端の場合であり、ゴースト
光が極く僅かに受光素子１５ｂにかかっている。従って
、この状態で測距信号、例えば（Ａ−Ｂ）／ （Ａ＋Ｂ
）は、Ａ＜Ｂであるから負となり、このままではより近
距離にピントが合うことになり、前ピント状態となる。
（ｂ）は中間の場合、（ｃ）は広角端の場合であり、誤
差が益々大きくなる傾向を表している。
差が益々大きくなる傾向を表している。
いま、ゴースト光による誤差をＥとすると、Ｅ＝ （Ａ
’−Ｂ’） ／ （Ａ’＋Ｂ”）−、（Ａ−Ｂ）／ （
Ａ十Ｂ） となる。ここでＡ、Ｂはゴースト光がない場合の、Ａ′
、Ｂ′はゴースト光がある場合の受光素子１５ａ、１５
ｂの出力である。
’−Ｂ’） ／ （Ａ’＋Ｂ”）−、（Ａ−Ｂ）／ （
Ａ十Ｂ） となる。ここでＡ、Ｂはゴースト光がない場合の、Ａ′
、Ｂ′はゴースト光がある場合の受光素子１５ａ、１５
ｂの出力である。
第５図は焦点距離ｆと誤差Ｅの絶対値との叫係を示し、
焦点距離が大きくなるほど、ゴースト光の影響を除去す
るための補正量は少なくてよいことが判る。
焦点距離が大きくなるほど、ゴースト光の影響を除去す
るための補正量は少なくてよいことが判る。
次に、第３図の補正回路２４の作用について説明すると
、ズーム用カム環１０と連動したポジションセンサ１１
により焦点距離ｆをめ、誤差演算回路２６により第５図
に従って誤差Ｅを算出する。続いて、演算回路２２の出
力から誤差Ｅを減算器２７で減算することにより、ゴー
スト光がない場合の測距信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ＋Ｂ）
が得られる。
、ズーム用カム環１０と連動したポジションセンサ１１
により焦点距離ｆをめ、誤差演算回路２６により第５図
に従って誤差Ｅを算出する。続いて、演算回路２２の出
力から誤差Ｅを減算器２７で減算することにより、ゴー
スト光がない場合の測距信号（Ａ−Ｂ）／ （Ａ＋Ｂ）
が得られる。
ここで、焦点距離ｆと誤差Ｅとの関係は撮影レンズの形
式により必ずしも第５図に示した形式とはならない。ま
たゴースト光を生ずるレンズ面も、バリエータレンズ２
のみならずコンペンセータレンズ３、アフォーカルレン
ズ４、ハーフミラ−５も考えられ、光強度によってはよ
り複雑な場合もある。
式により必ずしも第５図に示した形式とはならない。ま
たゴースト光を生ずるレンズ面も、バリエータレンズ２
のみならずコンペンセータレンズ３、アフォーカルレン
ズ４、ハーフミラ−５も考えられ、光強度によってはよ
り複雑な場合もある。
焦点距離ｆと誤差Ｅが二次曲線で近似できる場合は、誤
差演算回路２６には予め３組のデータ（ｆｌ、 Ｅｌ）
、（ｆ２、Ｅ２）、（ｆ３、Ｅ３）を記憶させ、任意の
焦点距離ｆに対する誤差Ｅを内挿演算する構成とするこ
とが可能である。焦点距ａｆと誤差Ｅが極大値、極小値
を有する場合には、より多くのデータを予め記憶させて
おく必要がある。
差演算回路２６には予め３組のデータ（ｆｌ、 Ｅｌ）
、（ｆ２、Ｅ２）、（ｆ３、Ｅ３）を記憶させ、任意の
焦点距離ｆに対する誤差Ｅを内挿演算する構成とするこ
とが可能である。焦点距ａｆと誤差Ｅが極大値、極小値
を有する場合には、より多くのデータを予め記憶させて
おく必要がある。
また、フォーカシングレンズ１によりゴースト光が存在
する場合は、フォーカシングレンズ１にポジションセン
サを設け、同様の補正を行う必要がある。
する場合は、フォーカシングレンズ１にポジションセン
サを設け、同様の補正を行う必要がある。
以上説明したように本発明に係る自動焦点調節装置は、
撮影レンズのレンズ面等の反射によるゴースト光の影響
を電気的に補正し、正確な測距をなし得る利点がある。
撮影レンズのレンズ面等の反射によるゴースト光の影響
を電気的に補正し、正確な測距をなし得る利点がある。
図面は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例を示す
ものであり、第１図は機械・光学系の構成図、第２図は
その電気的ブロック回路構成図、第３図は補正回路の構
成図、第４図は（ａ）、（ｂ） 、 （ｃ）はセンサ上
での信号強度の構成図、第５図は焦点距離に対する測距
誤差の特性図である。 符号１はフォーカシングレンズ、２はバリエータレンズ
、３はコンペンセータレンズ、４はアフォーカルレンズ
、９は電動機、１０はズーム用カム環、１１はポジショ
ンセンサ、１３は発光素子、１５はセンサ、１５ａ、１
５ｂは受光素子、２２は距離演算回路、２４は補正回路
、２５は電動機駆動回路、２６は誤差演算回路、２７は
減算器、Ｓは被写体、ｆは焦点距離、Ｅは誤差であ特許
出願人 キャノン株式会社 第１図 第２図
ものであり、第１図は機械・光学系の構成図、第２図は
その電気的ブロック回路構成図、第３図は補正回路の構
成図、第４図は（ａ）、（ｂ） 、 （ｃ）はセンサ上
での信号強度の構成図、第５図は焦点距離に対する測距
誤差の特性図である。 符号１はフォーカシングレンズ、２はバリエータレンズ
、３はコンペンセータレンズ、４はアフォーカルレンズ
、９は電動機、１０はズーム用カム環、１１はポジショ
ンセンサ、１３は発光素子、１５はセンサ、１５ａ、１
５ｂは受光素子、２２は距離演算回路、２４は補正回路
、２５は電動機駆動回路、２６は誤差演算回路、２７は
減算器、Ｓは被写体、ｆは焦点距離、Ｅは誤差であ特許
出願人 キャノン株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、撮影レンズを通して測距用光束を被写体に投射し、
該被写体からの反射光を前記撮影レンズを通して受光し
被写体距離を測定する装置において、前記撮影レンズ内
で生ずる測距用光束のゴースト光による測距誤差を電気
的に補正する回路を設けたことを特徴とする自動焦点調
節装置。 ２、前記測距誤差の補正は、ゴースト光による撮影レン
ズの焦点距離に対する誤差特性を基に演算して実施する
ようにした特許請求の範囲第１項記載の自動焦点調節装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2907484A JPS60172009A (ja) | 1984-02-18 | 1984-02-18 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2907484A JPS60172009A (ja) | 1984-02-18 | 1984-02-18 | 自動焦点調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172009A true JPS60172009A (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=12266200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2907484A Pending JPS60172009A (ja) | 1984-02-18 | 1984-02-18 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172009A (ja) |
-
1984
- 1984-02-18 JP JP2907484A patent/JPS60172009A/ja active Pending
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