JPS61230109A - 自動合焦装置 - Google Patents
自動合焦装置Info
- Publication number
- JPS61230109A JPS61230109A JP6847485A JP6847485A JPS61230109A JP S61230109 A JPS61230109 A JP S61230109A JP 6847485 A JP6847485 A JP 6847485A JP 6847485 A JP6847485 A JP 6847485A JP S61230109 A JPS61230109 A JP S61230109A
- Authority
- JP
- Japan
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- light
- lens
- lens system
- optical axis
- receiving element
- 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
- G02B7/30—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
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。
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、赤外光を撮影レンズ系の合焦レンズを通して
被写体にスポット光として投光し、その反射光を撮影レ
ンズの周辺部に配した受光レンズを介して受光素子に受
光し、受光素子上のスポット像の位置変動を検出するこ
とにより合焦レンズを合焦位置に駆動制御する自動合焦
装置に関する。
被写体にスポット光として投光し、その反射光を撮影レ
ンズの周辺部に配した受光レンズを介して受光素子に受
光し、受光素子上のスポット像の位置変動を検出するこ
とにより合焦レンズを合焦位置に駆動制御する自動合焦
装置に関する。
上述のような自動合焦装置として、第１図に示したよう
なものが知られている。
なものが知られている。
第１図の自動合焦装置は、赤外発光ダイオード等の発光
素子ｌが発光する赤外光をレンズ２を介して撮影レンズ
系中に配した赤外光の選択的な反射面３ａを有するプリ
ズム３により撮影レンズ系の光軸に乗せ、合焦レンズ４
を通して図示せざる被写体にスポット光として投光し、
被写体からの反射光を撮影レンズ系の周辺部に設けた受
光レンズ５を介して受光素子６忙受光し、被写体距離に
応じて変位する受光素子６上のスポット像の位置により
合焦レンズ４を駆動制御して合焦位置にもたらすもので
あり、スポット像の位置により合焦レンズ４を駆動制御
する方式としては、受光素子６に２分割フォトダイオー
ドから成るものを用い、受光素子６をスポット像が２分
割線上に来て両フォトダイオードの出力が等しくなるよ
うに合焦レンズ４と連動させて駆動制御するようＫした
もの、受光素子６に位置検出素子ＰＳＤや多分割フォト
ダイオードあるいは電荷結合素子ＣＧｐ等を用い、受光
素子６上のスポット像位置の検出信号によって合焦レン
ズ４を駆動制御するものなどが知られている。なお、７
は撮像素子である０ このような従来の自動合焦装置は、プリズム３０反射面
３ａが、撮影レンズ系の光軸と交わるため、撮影光束を
乱すことのない高度の加工精度及び結合精度で形成され
ていることを必要とし、また、可視光を透過して赤外光
のみを選択的に反射させるものであるため、１０層ある
いはそれ以上の金属あるいは金属酸化物等の薄膜で構成
されるから、プリズム３の生産性が低く価格が高価であ
ると言う問題がある。さらに、プリズム３０反射面３ａ
が多層膜で構成されているため、反射面３ａに入射する
撮影光束の角度に膜の分光透過率特性が影響して変化を
与え、撮像画質が劣化したりすることがあるなどの欠点
もあった０ 〔発明の目的と経緯〕 以上の従来技術の問題を解消するものとして、第１図の
プリズム３０代りに、第２図に示したように小さな反射
ミラー８を、図示していない絞りを絞り込んでも撮影光
束を妨げることがないようＫ、撮影レンズ系の光軸から
外して撮影レンズ系中に設けることは考えられるｏしか
し、これでは、合焦レンズ４の移動によって被写体０！
／ｃ投光される赤外光束が実線と点線で示したように変
動し、その結果、被写体０上の赤外スポットＳの位置も
両矢線で示した範囲変動するようになって、従来のよう
な受光し／ズ５と受光素子６の配設では受光素子６上の
スポット像の位置に上述の変動の影響が加わるから、従
来の自動合焦装置に比較して肝心の測距精度が著しく低
下する。
素子ｌが発光する赤外光をレンズ２を介して撮影レンズ
系中に配した赤外光の選択的な反射面３ａを有するプリ
ズム３により撮影レンズ系の光軸に乗せ、合焦レンズ４
を通して図示せざる被写体にスポット光として投光し、
被写体からの反射光を撮影レンズ系の周辺部に設けた受
光レンズ５を介して受光素子６忙受光し、被写体距離に
応じて変位する受光素子６上のスポット像の位置により
合焦レンズ４を駆動制御して合焦位置にもたらすもので
あり、スポット像の位置により合焦レンズ４を駆動制御
する方式としては、受光素子６に２分割フォトダイオー
ドから成るものを用い、受光素子６をスポット像が２分
割線上に来て両フォトダイオードの出力が等しくなるよ
うに合焦レンズ４と連動させて駆動制御するようＫした
もの、受光素子６に位置検出素子ＰＳＤや多分割フォト
ダイオードあるいは電荷結合素子ＣＧｐ等を用い、受光
素子６上のスポット像位置の検出信号によって合焦レン
ズ４を駆動制御するものなどが知られている。なお、７
は撮像素子である０ このような従来の自動合焦装置は、プリズム３０反射面
３ａが、撮影レンズ系の光軸と交わるため、撮影光束を
乱すことのない高度の加工精度及び結合精度で形成され
ていることを必要とし、また、可視光を透過して赤外光
のみを選択的に反射させるものであるため、１０層ある
いはそれ以上の金属あるいは金属酸化物等の薄膜で構成
されるから、プリズム３の生産性が低く価格が高価であ
ると言う問題がある。さらに、プリズム３０反射面３ａ
が多層膜で構成されているため、反射面３ａに入射する
撮影光束の角度に膜の分光透過率特性が影響して変化を
与え、撮像画質が劣化したりすることがあるなどの欠点
もあった０ 〔発明の目的と経緯〕 以上の従来技術の問題を解消するものとして、第１図の
プリズム３０代りに、第２図に示したように小さな反射
ミラー８を、図示していない絞りを絞り込んでも撮影光
束を妨げることがないようＫ、撮影レンズ系の光軸から
外して撮影レンズ系中に設けることは考えられるｏしか
し、これでは、合焦レンズ４の移動によって被写体０！
／ｃ投光される赤外光束が実線と点線で示したように変
動し、その結果、被写体０上の赤外スポットＳの位置も
両矢線で示した範囲変動するようになって、従来のよう
な受光し／ズ５と受光素子６の配設では受光素子６上の
スポット像の位置に上述の変動の影響が加わるから、従
来の自動合焦装置に比較して肝心の測距精度が著しく低
下する。
本発明は、上述のような反射ミラー８を用いても測距精
度を低下させることのない受光レンズ５と受光素子６の
配設方法を見出した結果なされたものであり、安価に構
成することができて、撮像画質が劣化することもない自
動合焦装置の提供を目的とする。
度を低下させることのない受光レンズ５と受光素子６の
配設方法を見出した結果なされたものであり、安価に構
成することができて、撮像画質が劣化することもない自
動合焦装置の提供を目的とする。
本発明は、赤外光を撮影レンズ系の合焦レンズを通して
被写体にスポット光として投光し、その反射光を撮影レ
ンズの周辺部に配した受光レンズを介して受光素子に受
光し、受光素子上のスポット像の位置変動を検出するこ
とＫより合焦レンズを合焦位置に駆動制御する自動合焦
装置において、前記赤外光が撮影レンズ系の光軸を外し
て設けたミラーを介して投光され、前記受光レンズと受
光素子とが撮影レンズ系の光軸から該光軸と投光される
赤外光の光束軸を含む面に直角の方向にあって、受光素
子の前記スポット像の位置変動を検出する方向が前記と
同じ方向であるように設けられていることを特徴とする
自動合焦装置にあり、この構成によって上記目的を達成
したものである。
被写体にスポット光として投光し、その反射光を撮影レ
ンズの周辺部に配した受光レンズを介して受光素子に受
光し、受光素子上のスポット像の位置変動を検出するこ
とＫより合焦レンズを合焦位置に駆動制御する自動合焦
装置において、前記赤外光が撮影レンズ系の光軸を外し
て設けたミラーを介して投光され、前記受光レンズと受
光素子とが撮影レンズ系の光軸から該光軸と投光される
赤外光の光束軸を含む面に直角の方向にあって、受光素
子の前記スポット像の位置変動を検出する方向が前記と
同じ方向であるように設けられていることを特徴とする
自動合焦装置にあり、この構成によって上記目的を達成
したものである。
以下、本発明を第３図及び第４図、第５図に示した実施
例艮よって説明する。
例艮よって説明する。
第３図は本発明自動合焦装置の一例を示すカメラの構成
概要斜視図、第４図と第５図は他の一例を示す側面図と
平面図であり、図において第１図。
概要斜視図、第４図と第５図は他の一例を示す側面図と
平面図であり、図において第１図。
第２図と同一符号は同一機能部材を示している０第３図
の自動合焦装置は、赤外光の投光光学系が第２図に示し
たのと同じであって、受光レンズ５と受光素子６が撮影
レンズ系の光軸から該光軸と反射ミラー８で反射されて
被写体ＯＫ投光光れる赤外光の光束軸とを含む面に直角
の方向にあって、受光素子６の受光レンズ５によって投
影された赤外スポット像位置を検出する方向が同じ方向
すなわち、撮影レンズ系の光軸に対する半径方向である
ように設けられているものである。このよう釦受光レン
ズ５と受光素子６を設けたことくよって、第２図で説明
した合焦レンズ４の移動による受光素子６上のスポット
像の位置の変動は、第３図に受光素子６上の両矢線で示
したように、受光素子６のスポット像位置を検出する方
向と直角の方向の変動となるから、受光素子６による測
距精度に影響を与えない。すなわち、受光素子６による
被写体０の距離Ｕの検出は、距離Ｕが変わるとスポット
像の検出位置Ｘが変化することＫよって行われ、合焦レ
ンズ４が移動してもスポット像はＸの方向とは直角の方
向に変動するだけで検出位置ｘＫ影響しないから、第１
図に示したよう表従来の自動合焦装置におけると同様の
測距精度が得られる。なお、第３図の例では、受光素子
６がスポット像位置の検出方向の両端に検出端子を有す
る位置検出素子ＰＳＤや多分割フォトダイオードあるい
は電荷結合素子ＣＯＤを用いたものである場合を示して
おシ、受光素子６で得られる受光レンズの光軸から測っ
たスポット像の検出位置Ｘと被写体０までの距離Ｕとの
関係は、Ｕ ＝ ｆ−１／ｘ （但し、ｆは受光レンズ
５の焦点距離、ｌは受光レンズ５の光軸と撮影レンズ系
の光軸との距離）で与えられる。
の自動合焦装置は、赤外光の投光光学系が第２図に示し
たのと同じであって、受光レンズ５と受光素子６が撮影
レンズ系の光軸から該光軸と反射ミラー８で反射されて
被写体ＯＫ投光光れる赤外光の光束軸とを含む面に直角
の方向にあって、受光素子６の受光レンズ５によって投
影された赤外スポット像位置を検出する方向が同じ方向
すなわち、撮影レンズ系の光軸に対する半径方向である
ように設けられているものである。このよう釦受光レン
ズ５と受光素子６を設けたことくよって、第２図で説明
した合焦レンズ４の移動による受光素子６上のスポット
像の位置の変動は、第３図に受光素子６上の両矢線で示
したように、受光素子６のスポット像位置を検出する方
向と直角の方向の変動となるから、受光素子６による測
距精度に影響を与えない。すなわち、受光素子６による
被写体０の距離Ｕの検出は、距離Ｕが変わるとスポット
像の検出位置Ｘが変化することＫよって行われ、合焦レ
ンズ４が移動してもスポット像はＸの方向とは直角の方
向に変動するだけで検出位置ｘＫ影響しないから、第１
図に示したよう表従来の自動合焦装置におけると同様の
測距精度が得られる。なお、第３図の例では、受光素子
６がスポット像位置の検出方向の両端に検出端子を有す
る位置検出素子ＰＳＤや多分割フォトダイオードあるい
は電荷結合素子ＣＯＤを用いたものである場合を示して
おシ、受光素子６で得られる受光レンズの光軸から測っ
たスポット像の検出位置Ｘと被写体０までの距離Ｕとの
関係は、Ｕ ＝ ｆ−１／ｘ （但し、ｆは受光レンズ
５の焦点距離、ｌは受光レンズ５の光軸と撮影レンズ系
の光軸との距離）で与えられる。
第４図と第５図に示した自動合焦装置は、反射ミラー８
０反射面を発光素子ｌの発光点を焦点とする第５図に点
線で示したような放物面８′とじたこと罠よって第１図
乃至第３図に示したレンズ２を省略し、受光素子６に２
分割フォトダイオードから成るものを用い、受光素子６
と合焦レンズ４を合焦レンズ４に一体的に設けたカム部
材９と受光素子６に一体的に設けたカムフォーロア部材
１０によって連動させるようＫし、受光素子６０２分割
線上にスポット像が位置して両フォトダイオードの出力
が等しくなるように合焦レンズ４を駆動制御するもので
ある。この自動合焦装置においても、受光レンズ５と受
光素子６は撮影レンズ系の光軸からその先軸と反射ミラ
ー８によって被写体に投光される赤外光の光束軸とを含
む面に直角の方向に設けられていて、カム機構により受
光素子６のスポット像を追跡する方向は撮影レンズ系の
光軸の半径方向である◇したがって、仁の自動合焦装置
においても、合焦レンズ４の移動によるスポット像位置
の変動は、受光素子６の２分割線に平行すなわち、受光
素子６の追跡移動方向に直角の方向に生ずるから、測距
精度に影響を及ぼすことがない。
０反射面を発光素子ｌの発光点を焦点とする第５図に点
線で示したような放物面８′とじたこと罠よって第１図
乃至第３図に示したレンズ２を省略し、受光素子６に２
分割フォトダイオードから成るものを用い、受光素子６
と合焦レンズ４を合焦レンズ４に一体的に設けたカム部
材９と受光素子６に一体的に設けたカムフォーロア部材
１０によって連動させるようＫし、受光素子６０２分割
線上にスポット像が位置して両フォトダイオードの出力
が等しくなるように合焦レンズ４を駆動制御するもので
ある。この自動合焦装置においても、受光レンズ５と受
光素子６は撮影レンズ系の光軸からその先軸と反射ミラ
ー８によって被写体に投光される赤外光の光束軸とを含
む面に直角の方向に設けられていて、カム機構により受
光素子６のスポット像を追跡する方向は撮影レンズ系の
光軸の半径方向である◇したがって、仁の自動合焦装置
においても、合焦レンズ４の移動によるスポット像位置
の変動は、受光素子６の２分割線に平行すなわち、受光
素子６の追跡移動方向に直角の方向に生ずるから、測距
精度に影響を及ぼすことがない。
以上の図示例はビデオカメラの場合を示しているが、ス
チールカメラ゛やムービーカメラの場合も自動合焦装置
に関しては同じである。そして、撮影レンズ系にズーム
レンズを含んでいる場合、軸外し反射ミラー８あるいは
第１図のプリズム３はズームレンズのアフォーカル部に
配設され、また特に反射ミラー８は撮影レンズ系に設け
られる絞シの直前に配設されることが好ましい。また、
第３図の例における受光素子６に第４図に示したよりな
合焦レンズ４と連動する受光素子６を用いても、第４図
の例における受光素子６に第３図に示したような固定の
受光素子６を用いてもよい。合焦レンズ４と受光素子６
の連動機構が第４図の例に限られるものでないことは勿
論である＠〔発明の効果〕 以上述べたところから明らかなように、本発明によれば
、赤外選択反射面を有するプリズムの代シに反射ミラー
を用いてしかも合焦レンズの移動によるスポット像位置
の変動が測距精度に影響しないから、自動合焦装置が安
価に構成されて、撮像画質が劣化することなく、被写体
に対する合焦精度の優れた撮影を行い得ると言う効果が
得られる０
チールカメラ゛やムービーカメラの場合も自動合焦装置
に関しては同じである。そして、撮影レンズ系にズーム
レンズを含んでいる場合、軸外し反射ミラー８あるいは
第１図のプリズム３はズームレンズのアフォーカル部に
配設され、また特に反射ミラー８は撮影レンズ系に設け
られる絞シの直前に配設されることが好ましい。また、
第３図の例における受光素子６に第４図に示したよりな
合焦レンズ４と連動する受光素子６を用いても、第４図
の例における受光素子６に第３図に示したような固定の
受光素子６を用いてもよい。合焦レンズ４と受光素子６
の連動機構が第４図の例に限られるものでないことは勿
論である＠〔発明の効果〕 以上述べたところから明らかなように、本発明によれば
、赤外選択反射面を有するプリズムの代シに反射ミラー
を用いてしかも合焦レンズの移動によるスポット像位置
の変動が測距精度に影響しないから、自動合焦装置が安
価に構成されて、撮像画質が劣化することなく、被写体
に対する合焦精度の優れた撮影を行い得ると言う効果が
得られる０
第１図は従来の自動合焦装置を示すカメラの構成概要側
面図、第２図は第１図のプリズムを反射ミラー忙変えた
側面図、第３図は本発明自動合焦装置の一例を示すカメ
ラの構成概要斜視図、第４図及び第５図は本発明の他の
一例を示す側面図及び平面図である０ １・・・発光素子、 ２・・・レンズ、３・・
・プリズム、 ３ａ・・・反射面、４・・・合
焦レンズ、 ５・・・’ｌレンズ、６・・−受光素
子、 ７−・・撮像素子、８・・・反射ミラー、
０・・・被写体、Ｓ・・・赤外スポット、
９・・・カム部材、１０・・・カムフォーロア部材。 第ｆ図 第２図 第３図
面図、第２図は第１図のプリズムを反射ミラー忙変えた
側面図、第３図は本発明自動合焦装置の一例を示すカメ
ラの構成概要斜視図、第４図及び第５図は本発明の他の
一例を示す側面図及び平面図である０ １・・・発光素子、 ２・・・レンズ、３・・
・プリズム、 ３ａ・・・反射面、４・・・合
焦レンズ、 ５・・・’ｌレンズ、６・・−受光素
子、 ７−・・撮像素子、８・・・反射ミラー、
０・・・被写体、Ｓ・・・赤外スポット、
９・・・カム部材、１０・・・カムフォーロア部材。 第ｆ図 第２図 第３図
Claims (1)
- 赤外光を撮影レンズ系の合焦レンズを通して被写体にス
ポット光として投光し、その反射光を撮影レンズの周辺
部に配した受光レンズを介して受光素子に受光し、受光
素子上のスポット像の位置変動を検出することにより合
焦レンズを合焦位置に駆動制御する自動合焦装置におい
て、前記赤外光が撮影レンズ系の光軸を外して設けたミ
ラーを介して投光され、前記受光レンズと受光素子とが
撮影レンズ系の光軸から該光軸と投光される赤外光の光
束軸を含む面に直角の方向にあつて、受光素子の前記ス
ポット像の位置変動を検出する方向が前記と同じ方向で
あるように設けられていることを特徴とする自動合焦装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6847485A JPS61230109A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 自動合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6847485A JPS61230109A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 自動合焦装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230109A true JPS61230109A (ja) | 1986-10-14 |
Family
ID=13374717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6847485A Pending JPS61230109A (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 自動合焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61230109A (ja) |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP6847485A patent/JPS61230109A/ja active Pending
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