JPS60201312A - 自動焦点カメラ - Google Patents
自動焦点カメラInfo
- Publication number
- JPS60201312A JPS60201312A JP5758384A JP5758384A JPS60201312A JP S60201312 A JPS60201312 A JP S60201312A JP 5758384 A JP5758384 A JP 5758384A JP 5758384 A JP5758384 A JP 5758384A JP S60201312 A JPS60201312 A JP S60201312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light
- distance
- photographic lens
- focal length
- Prior art date
- 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
- G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (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】
本発明は、投光光源から被写体に投光し、被写体からの
反射光を受光して被写体距離情報を得ることによってピ
ント合わせを行う自動焦点カメラに関するものである。
反射光を受光して被写体距離情報を得ることによってピ
ント合わせを行う自動焦点カメラに関するものである。
投光光源から被写体に投光し、その反射光を受光して被
写体距離情報を得てピント合わせを行う通常の所謂アク
ティブオートフォーカスカメラにおいては、安全性・小
型性・省エネルギ性等の制約から投光光源め光の強度が
制限されていφ、また、遠方の被写体に当って拡散した
光の受光側での強度は、距離の２乗に反比例して弱くな
るので、測距限界距離は被写体の反射率と投光光以外の
例えば太陽光などの外光の強さにより変化するが、ここ
では測距限界距離を標準的な被写体で通常の外光の大き
さの下で確実↓こ測距できる距離の限界であるとする。
写体距離情報を得てピント合わせを行う通常の所謂アク
ティブオートフォーカスカメラにおいては、安全性・小
型性・省エネルギ性等の制約から投光光源め光の強度が
制限されていφ、また、遠方の被写体に当って拡散した
光の受光側での強度は、距離の２乗に反比例して弱くな
るので、測距限界距離は被写体の反射率と投光光以外の
例えば太陽光などの外光の強さにより変化するが、ここ
では測距限界距離を標準的な被写体で通常の外光の大き
さの下で確実↓こ測距できる距離の限界であるとする。
従来のオートフォーカスカメラにおいては、被写体が遠
方にあって投光光による測距不能の場合には、例えばレ
ンズのピントを開放Ｆナンバのときの過焦点距離Ｈに合
わせることによりピント合わせを行っていた。過焦点距
離Ｈにピント合わせを行えば、過焦点距離Ｈの１／２つ
まりＨ／２から無限遠までピントが合うことになる。レ
ンズのＦナンバをＦ、撮影レンズの焦点距離をｆ、許容
錯乱円の径をδ′をすると、 Ｈ＝ｆ＋ｆ２／（δ゛ ・Ｆ） となる。通常Ｈ＞ｆなので、過焦点距離Ｈはレンズの焦
点距離ｆの２乗に比例するとみなすことができ、）ｉ
ｏｃ ｆ ２とすることができる６例えば、望遠レンズ
等の長焦点レンズの過焦点距離は、例え４ｆ広角レンズ
等の短焦点レンズの過焦点距離よりも遠くなるので、＆
焦点レンズでは過焦点距離Ｈの半分のＨ／２が測距限界
距離より遠くなってしまうので、従来では測距限界距離
よりも遠く、過焦点距離の１／２よりも近い被写体には
ピントを合わせるこｋができなかった。
方にあって投光光による測距不能の場合には、例えばレ
ンズのピントを開放Ｆナンバのときの過焦点距離Ｈに合
わせることによりピント合わせを行っていた。過焦点距
離Ｈにピント合わせを行えば、過焦点距離Ｈの１／２つ
まりＨ／２から無限遠までピントが合うことになる。レ
ンズのＦナンバをＦ、撮影レンズの焦点距離をｆ、許容
錯乱円の径をδ′をすると、 Ｈ＝ｆ＋ｆ２／（δ゛ ・Ｆ） となる。通常Ｈ＞ｆなので、過焦点距離Ｈはレンズの焦
点距離ｆの２乗に比例するとみなすことができ、）ｉ
ｏｃ ｆ ２とすることができる６例えば、望遠レンズ
等の長焦点レンズの過焦点距離は、例え４ｆ広角レンズ
等の短焦点レンズの過焦点距離よりも遠くなるので、＆
焦点レンズでは過焦点距離Ｈの半分のＨ／２が測距限界
距離より遠くなってしまうので、従来では測距限界距離
よりも遠く、過焦点距離の１／２よりも近い被写体には
ピントを合わせるこｋができなかった。
第１図はＦナンバがＦＯのレンズにおけるレンズ焦点距
離ｆと過焦点距離Ｈとの関係を示し、Ｈ／２の曲線はレ
ンズのピント位置を過焦点距離Ｈに合わせたときに被写
界深度内に入る近点の軌跡である。従って、Ｈ／２の曲
線より上側は過焦点距離Ｈにピント合わせしたときにピ
ントが合う領域であり、Ｈ／２の曲線より下側は過焦点
距離Ｈにピントを合わせたときにピント外れとなる領域
である。Ｌは投光による測距限界距離であって、被写体
距離がＬより遠い位置にあると測距不能となる確率が高
くなる。つまり、常に正しく測距できるのはＬまでであ
り、通常の被写体では測距不能の状態は被写体がＩＬよ
り遠くに存在する場合に起る。
離ｆと過焦点距離Ｈとの関係を示し、Ｈ／２の曲線はレ
ンズのピント位置を過焦点距離Ｈに合わせたときに被写
界深度内に入る近点の軌跡である。従って、Ｈ／２の曲
線より上側は過焦点距離Ｈにピント合わせしたときにピ
ントが合う領域であり、Ｈ／２の曲線より下側は過焦点
距離Ｈにピントを合わせたときにピント外れとなる領域
である。Ｌは投光による測距限界距離であって、被写体
距離がＬより遠い位置にあると測距不能となる確率が高
くなる。つまり、常に正しく測距できるのはＬまでであ
り、通常の被写体では測距不能の状態は被写体がＩＬよ
り遠くに存在する場合に起る。
撮影レンズの焦点距離ｆが第１図に示したｆｌよりも小
さい場合でかつ測距不能のときに、撮影レンズのピント
を過焦点距離Ｈに合わせると、被写体距離りを含むＨ／
２より遠い被写体が被写界深度内に入る。ところが、レ
ンズの焦点距離ｆがｆｌより大きな場合に、Ｌよりも遠
く、Ｈ／２より近い領域Ω０に被写体が存在すると、撮
影レンズのピントを過焦点距離Ｈに合わせたのでは、被
写体は被写界深度内に入らない、また、撮影レンズのピ
ントをΩ０が被写界深度内に入るように合わせると、無
限遠が被写界深度から外れてしまう、このように、長焦
点距離のレンズに対してアクティブタイプのオートフォ
ーカスはカバーできない領域が存在するので、レンズの
焦点距離が長く被写体が遠いときの合焦精度が悪い。
さい場合でかつ測距不能のときに、撮影レンズのピント
を過焦点距離Ｈに合わせると、被写体距離りを含むＨ／
２より遠い被写体が被写界深度内に入る。ところが、レ
ンズの焦点距離ｆがｆｌより大きな場合に、Ｌよりも遠
く、Ｈ／２より近い領域Ω０に被写体が存在すると、撮
影レンズのピントを過焦点距離Ｈに合わせたのでは、被
写体は被写界深度内に入らない、また、撮影レンズのピ
ントをΩ０が被写界深度内に入るように合わせると、無
限遠が被写界深度から外れてしまう、このように、長焦
点距離のレンズに対してアクティブタイプのオートフォ
ーカスはカバーできない領域が存在するので、レンズの
焦点距離が長く被写体が遠いときの合焦精度が悪い。
本発明の目的は、上述の従来例の欠点に鑑み、レンズの
焦点距離が大きな場合でもピントの合った写真が撮れる
ようにした自動焦点カメラを提供することにあり、その
要旨は、投光光光源により投光し、被写体からの反射光
を受光して被写体距離情報を得ることにより焦点合わせ
を行う自動焦点カメラにおいて、前記投光光が検出不能
なとき、撮影レンズの過焦点距離のｌ／２が投光による
検出が不能となる限界距離よりも大となるように、撮影
レンズの絞りを絞る構成としたことを特徴とするもので
ある。
焦点距離が大きな場合でもピントの合った写真が撮れる
ようにした自動焦点カメラを提供することにあり、その
要旨は、投光光光源により投光し、被写体からの反射光
を受光して被写体距離情報を得ることにより焦点合わせ
を行う自動焦点カメラにおいて、前記投光光が検出不能
なとき、撮影レンズの過焦点距離のｌ／２が投光による
検出が不能となる限界距離よりも大となるように、撮影
レンズの絞りを絞る構成とし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。
本発明では、撮影レンズの焦点距離ｆがｆｌより大きい
とき、この撮影レンズの絞りを絞って被写界深度を深く
シ、過焦点距離Ｈを近づけることにより、Ω０の領域を
なくすようにしている。かくすることにより、被写体距
離がＬよりも大で測距不能となるような遠方の被写体も
ぼけることなく撮影できるようになる。
とき、この撮影レンズの絞りを絞って被写界深度を深く
シ、過焦点距離Ｈを近づけることにより、Ω０の領域を
なくすようにしている。かくすることにより、被写体距
離がＬよりも大で測距不能となるような遠方の被写体も
ぼけることなく撮影できるようになる。
第２図は第１図の絞りに対して４段階絞り、Ｆナンバを
ｆｌとしたときの撮影レンズと過焦点距離Ｈの関係であ
る。ここで、開放ＦナンバをＦＯとすると、 Ｆ１＝（２吟）ａ＠ＦＯ である、すると、撮影レンズの焦点距離ｆがｆ■ａ×の
ときも測距限界距離りが過焦点距離の半分Ｈ／２より遠
くなるので、領域Ω０に相当するＨ／２より近く、Ｌよ
り遠い領域は存在せず、如何なる距離の被写体に対して
も被写界深度内に入れることができる。
ｆｌとしたときの撮影レンズと過焦点距離Ｈの関係であ
る。ここで、開放ＦナンバをＦＯとすると、 Ｆ１＝（２吟）ａ＠ＦＯ である、すると、撮影レンズの焦点距離ｆがｆ■ａ×の
ときも測距限界距離りが過焦点距離の半分Ｈ／２より遠
くなるので、領域Ω０に相当するＨ／２より近く、Ｌよ
り遠い領域は存在せず、如何なる距離の被写体に対して
も被写界深度内に入れることができる。
第３図は本発明の実施例で使用する特性図であり、横軸
は撮影レンズの焦点距離、縦軸はＦナンバである。 Ｆ
ｍａｘは最小絞りのＦナンバであり、ｆｍａｘは対象と
する撮影レンズの最大の焦点距離である。なお説明の都
合上、開放Ｆナンバは一定値ＦＯとしている。には開放
Ｆナンバを表す線であり、Ｆナンバがこの線より下にな
るように絞りを開くことはできない。Ｇは測距限界圧＃
Ｌが過焦点距離Ｈの半分Ｈ／２になるＦナンバの線であ
り、Ｇより上の領域では前述の測距不能Ω０のような領
域が生ずることはない。
は撮影レンズの焦点距離、縦軸はＦナンバである。 Ｆ
ｍａｘは最小絞りのＦナンバであり、ｆｍａｘは対象と
する撮影レンズの最大の焦点距離である。なお説明の都
合上、開放Ｆナンバは一定値ＦＯとしている。には開放
Ｆナンバを表す線であり、Ｆナンバがこの線より下にな
るように絞りを開くことはできない。Ｇは測距限界圧＃
Ｌが過焦点距離Ｈの半分Ｈ／２になるＦナンバの線であ
り、Ｇより上の領域では前述の測距不能Ω０のような領
域が生ずることはない。
第４図は本発明の実施例であり、撮影光の光路に沿って
順次に、第１のレンズ群ｌ、第２のレンズ群２、絞り３
、第３のレンズ群４、ビームスプリッタ５、第４のレン
ズ群６、反射鏡７、シャッタ８、フィルム９が配列され
ている。またビームスプリッタ５には、投光光源１０の
投光光が集光レンズ１１を介して入射するようにされて
いる。
順次に、第１のレンズ群ｌ、第２のレンズ群２、絞り３
、第３のレンズ群４、ビームスプリッタ５、第４のレン
ズ群６、反射鏡７、シャッタ８、フィルム９が配列され
ている。またビームスプリッタ５には、投光光源１０の
投光光が集光レンズ１１を介して入射するようにされて
いる。
更に反射鏡７の反射側には、フォーカシングスクリーン
１２、ペンタプリズム１３、ファインダレンズ１４が配
置され、接眼して被写体像を観察し得るようになってい
る。第１のレンズ群１の近傍には受光レンズ１５が設け
られ、その入射光は受光センサ１６で光電変換され、そ
の出力は検出回路１７による距離情報Ｑとして自動合焦
制御回路１８に送出されるようになっている。
１２、ペンタプリズム１３、ファインダレンズ１４が配
置され、接眼して被写体像を観察し得るようになってい
る。第１のレンズ群１の近傍には受光レンズ１５が設け
られ、その入射光は受光センサ１６で光電変換され、そ
の出力は検出回路１７による距離情報Ｑとして自動合焦
制御回路１８に送出されるようになっている。
自動合焦制御回路１８からは、投光光源駆動回路１９に
投光光源制御信号Ｌｃが、露光制御回路２０に絞り制御
信号Ａ＋ｓが、レンズ駆動回路２１にピント制御信号Ｄ
ｃがそれぞれ送出される。一方、カメラ制御回路２２か
ら自動合焦制御回路１８にピント調節信号Ｆｃが、露光
制御回路２０に露出制御信号Ｅｃが送られる。露光制御
回路２０には更に露光量Ｅマが入力され、露光制御回路
２０から絞り３に絞り制御信号Ａｃ、シャッタ８にシャ
ッタ制御信号Ｔｃが出力されるようになっている。レン
ズ駆動回路２１は自動合焦制御回路１８にピント距離情
報信号Ｄマを送出すると共に、第１のレンズ群ｌに駆動
信号を出力するようにされている。また、投光光源駆動
回路１９の出力は投光光源ｌＯを駆動するようになって
いる。
投光光源制御信号Ｌｃが、露光制御回路２０に絞り制御
信号Ａ＋ｓが、レンズ駆動回路２１にピント制御信号Ｄ
ｃがそれぞれ送出される。一方、カメラ制御回路２２か
ら自動合焦制御回路１８にピント調節信号Ｆｃが、露光
制御回路２０に露出制御信号Ｅｃが送られる。露光制御
回路２０には更に露光量Ｅマが入力され、露光制御回路
２０から絞り３に絞り制御信号Ａｃ、シャッタ８にシャ
ッタ制御信号Ｔｃが出力されるようになっている。レン
ズ駆動回路２１は自動合焦制御回路１８にピント距離情
報信号Ｄマを送出すると共に、第１のレンズ群ｌに駆動
信号を出力するようにされている。また、投光光源駆動
回路１９の出力は投光光源ｌＯを駆動するようになって
いる。
撮影に当ってはカメラ制御回路２２の指令により、露光
制御回路２０は露光量Ｅマを基に、絞り３の大きさ・シ
ャッタ８の速度を決定し、絞り３、シャク８にそれぞれ
制御信号Ａｃ、 Ｔｃを送出する。
制御回路２０は露光量Ｅマを基に、絞り３の大きさ・シ
ャッタ８の速度を決定し、絞り３、シャク８にそれぞれ
制御信号Ａｃ、 Ｔｃを送出する。
また、投光光源駆動回路１９の出力によって投光光源１
０から投光光が発され、この投光光は集光レンズ１１、
ビームスプリッタ５、第３のレンズ群４、絞り３、第２
、第１のレンズ群２、ｌを通過して被写体に投射される
。そして被写体で反射した光は受光レンズ１５を経て受
光センサ１６に入力し、受光センサ１６の出力は検出回
路１７から距離情報Ｑとして自動合焦制御回路１８に入
力する。自動合焦制御回路１８からはレンズ駆動回路２
１にピント制御信号Ｄｃを送り、第１のレンズ群ｌを移
動して焦点調節を行う。
０から投光光が発され、この投光光は集光レンズ１１、
ビームスプリッタ５、第３のレンズ群４、絞り３、第２
、第１のレンズ群２、ｌを通過して被写体に投射される
。そして被写体で反射した光は受光レンズ１５を経て受
光センサ１６に入力し、受光センサ１６の出力は検出回
路１７から距離情報Ｑとして自動合焦制御回路１８に入
力する。自動合焦制御回路１８からはレンズ駆動回路２
１にピント制御信号Ｄｃを送り、第１のレンズ群ｌを移
動して焦点調節を行う。
第４図に示す自動合焦制御回路１８は焦点距離を決定す
る第２、第３のレンズ群２．４からの焦点距離情報ｆマ
を基にΩＡに含まれる最小のＦナンバに対応する最大絞
り信号Ａｍを露光制御回路２０に与えることにより、こ
の露光制御回路２０を介して絞り３の最大絞りのＦナン
バがΩＡの範囲に入るように制御する。通常のプログラ
ムモードでは被写体が暗い場合は絞りは最も開くので、
Ｆナンバは開放ＦナンバＦＯになるが１本実施例では撮
影レンズの焦点距離がｆｌよりも大のとき、Ｆナンバが
ΩＡに含まれるようにプログラムにより絞り込むことに
なる。このことにより適正露出にするためのシャッタ８
による露出時間は、絞り３を絞った分に見合うだけ露光
制御回路２０で制御すればよい、勿論、被写体が明るく
通常のプログラムモードでの絞り３のＦナンバがΩＡに
含まれている場合は、更に絞り込む必要はない。
る第２、第３のレンズ群２．４からの焦点距離情報ｆマ
を基にΩＡに含まれる最小のＦナンバに対応する最大絞
り信号Ａｍを露光制御回路２０に与えることにより、こ
の露光制御回路２０を介して絞り３の最大絞りのＦナン
バがΩＡの範囲に入るように制御する。通常のプログラ
ムモードでは被写体が暗い場合は絞りは最も開くので、
Ｆナンバは開放ＦナンバＦＯになるが１本実施例では撮
影レンズの焦点距離がｆｌよりも大のとき、Ｆナンバが
ΩＡに含まれるようにプログラムにより絞り込むことに
なる。このことにより適正露出にするためのシャッタ８
による露出時間は、絞り３を絞った分に見合うだけ露光
制御回路２０で制御すればよい、勿論、被写体が明るく
通常のプログラムモードでの絞り３のＦナンバがΩＡに
含まれている場合は、更に絞り込む必要はない。
以上説明したように本発明に係る自動焦点カメラによれ
ば、適正露光の範囲において過焦点距離の１／２の距離
が、投光による検出不能となる限界距離よりも大となる
ように絞りを優先的に絞ることによって、測距不能な領
域においても常にピントの合った写真を得ることができ
る。
ば、適正露光の範囲において過焦点距離の１／２の距離
が、投光による検出不能となる限界距離よりも大となる
ように絞りを優先的に絞ることによって、測距不能な領
域においても常にピントの合った写真を得ることができ
る。
第１図は従来のカメラにおけるレンズの焦点距離と過焦
点距離との関係図、第２図以下は本発明に係る自動焦点
カメラの実施例を示し、第２図、８８３図はレンズ焦点
距離と過焦点距離との関係図、第４図は光学系及び制御
系の構成図である。 符号１．２．４．６はレンズ群、３は絞り、５はビーム
スプリッタ、８はシャッタ、１０は投光光源、１６は受
光センサである。 特許出願人 キャノン株式会社 纂２図
点距離との関係図、第２図以下は本発明に係る自動焦点
カメラの実施例を示し、第２図、８８３図はレンズ焦点
距離と過焦点距離との関係図、第４図は光学系及び制御
系の構成図である。 符号１．２．４．６はレンズ群、３は絞り、５はビーム
スプリッタ、８はシャッタ、１０は投光光源、１６は受
光センサである。 特許出願人 キャノン株式会社 纂２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、投光光光源により投光し、被写体からの反射光を受
光して被写体距離情報を得ることにより焦点合わせを行
う自動焦点カメラにおいて、前記投光光が検出不能なと
き、撮影レンズの過焦点距離の１／２が投光による検出
が不能となる限界距離よりも大となるように、撮影レン
ズの絞りを絞る構成としたことを特徴とする自動焦点カ
メラ。 ２、 前記投光による検出が不能なとき、撮影レンズの
ピントが過焦点距離とするようにした特許請求の範囲第
１項に記載の自動焦点カメラ。 ３、 前記撮影レンズがズームレンズの場合に、撮影レ
ンズのピント位置を望遠時の過熱点位置にするようにし
た特許請求の範囲第１項に記載の自動焦点カメラ。 ４、前記絞りを絞った分だけシャッタによる露出時間を
長くするようにした特許請求の範囲第１項に記載の自動
焦点カメラ。 ５、前記投光による検出が不能なとき、撮影レンズの絞
りを通常値よりも絞り込む自動露光プログラムモードを
備えた特許請求の範囲第１項に記載の自動焦点カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5758384A JPS60201312A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 自動焦点カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5758384A JPS60201312A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 自動焦点カメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201312A true JPS60201312A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13059870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5758384A Pending JPS60201312A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 自動焦点カメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1843185B1 (en) * | 2006-03-30 | 2017-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Objective lens with improved focusing operation |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5758384A patent/JPS60201312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1843185B1 (en) * | 2006-03-30 | 2017-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Objective lens with improved focusing operation |
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