JPS63100412A - 撮影装置の合焦度検出方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動焦点調節を行うための撮影装置の合焦
度検出方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、スチルカメラ、ビデオカメラ、シネカメラ等の各
種撮影装置において、ピント合わせの自動化を図るため
に、ビジトロニックモジュール方式、赤外線方式、超音
波方式等による種々の合焦度検出方法が開発され、実用
化されつつある。

ここで、「合焦度」とは合焦又はピンボケの度合を意味
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の合焦度検出方法は、い
ずれも撮影光学系を通過する光束によって合焦位置を検
出する方式ではないため、次のような欠点を有し、上述
のような各種撮影装置に用いて充分の成果を得ることは
できなかった。

（１）パララックスがある。

（２）従って、ピント合せをしようとしている部分をフ
ァインダ上に明示できない。

（３）ズームレンズや各種交換レンズのように焦点距離
が広範囲に可変できるレンズを装着する撮影装置、例え
ばビデオカメラ、シネカメラ、−限レフカメラ等に適用
するには大きな無理がある。

（４）精度がよくない。

このような点を解決するため、本発明者等は先に、−眼
しフカメラ、ビデオカメラ、シネカメラ等の広範囲の撮
影装置に適した合焦度検出方法を備えた理想的な自動焦
点調節方法を発明した（特願昭５５−３２３３号）。

この発明は、この先願の自動焦点調節方法における具体
的な合焦度検出方法を提供することを目的とする。

〔間圧点を解決するための手段〕

そのため、この発明による撮影装置の合焦度検出方法は
、撮影装置における撮影光学系の異なる部分を通過した
各光束をそれぞれ光センサアレイの異なる部分に受光さ
せ、これらの各光束による２つの像間の位置的相関関係
によって合焦度を検出する合焦度検出方法において、上
記２つの像の間隔が所定の値に等しくなることにより合
焦状態を、上記所定の値より小さくなることにより前ピ
ン状態を、上記所定の値より大きくなることにより後ピ
ン状態をそれぞれ検出するようにしたものである。

〔作　用〕

このような方法により、光センサアレイ上の２つの像の
光電変換された出力を演算し、その合焦状態における位
置からのずれを求めることにより、前ピン、後ピン、合
焦を判断して、合焦操作を自動的に行うように撮影光学
系を移動させたり、それを表示したりすることが可能に
なる。

〔実　施　例〕

以下、添付図面の第１図及び第２図を参照してこの発明
による撮影装置の合焦度検出方法を具体的に説明する。

第１図はこの発明をテレビカメラや電子スチルカメラ等
の撮影装置の合焦度検出に適用した実施例の光学系を示
している。

このような撮影装置の撮像管又はＣＯＤ等の撮像デバイ
スは、光学像を電気量に変換し、これを電荷パターント
して蓄積し、この電荷パターンを走査して読み出す機能
を有しているので、この撮影デバイスの撮像面上の撮影
画面外の部分に、合焦度検出用の光学像を同時に結像さ
せれば、合焦度検出用に別個に光電変換デバイス及びそ
のドライブ装置を設けることが不用となり構成が著しく
簡略化される。

このような撮影装置の撮影光学系は、一般に図示のよう
にフォーカスレンズ群１．変倍レンズ群２、及び結像レ
ンズ群３からなる３群のズームレンズを構成しており、
この撮影光学系による被写体の光学像が撮像デバイス４
の撮像面４ａ上に結像して電気信号に変換されるように
なっている。

ところで、このようなズームレンズを用いた撮影光学系
においては、一般に撮影光束が変倍レンズ群２と結像レ
ンズ群３との間で合焦時には平行光線になるようにしで
ある。

そこで、この実施例ではこの変倍レンズ群２と結像レン
ズ群３との間に、光分割器としてハーフミラ−５を介在
させて、撮影光束の一部を分割して上方に取り出し、こ
れを光偏向器としてのミラー６．７．８で９０°ずつ偏
向させて導くと共に、ミラー６と７の間に１対のレンズ
系であるレンズ９．１０と９’　、１０’　を設けて、
撮像デバイス４の撮像面４ａの一部に一対の像を結像さ
せるようにしたものである。

この場合、一対の像の結像位置は、撮像面４ａ上の撮影
画面外の部分であるブランキング部とし、撮影画面に影
響を与えないようにする。

次に、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）によって、撮影系
（撮影光学系のレンズ群１，２．５と撮影デバイス４）
の焦点状態に対する上記合焦度検出用光学系５〜１０及
び９’　、１０’による一対の像の状態について説明す
る。

撮影系が合焦状態のとき、変倍レンズ群２がら射出され
る光束が平行であるとすれば、一対の像ＡとＢの間隔は
、第２図（ａ）に示すようにレンズ系９，１０とレンズ
系９’　、１０’の間隔りに等しくなる。

次に、撮影系が前ピンの時に変倍レンズ群２がら射出さ
れる光束は収束光束になるため、一対の像ＡとＢは第２
図（ａ）の合焦状態の像に対して、同図（ｂ）に示すよ
うにそれぞれ内側に偏移し、かつぼける。

さらに、撮影系が後ピンの時に変倍レンズ群２から射出
される光束は発散光束になるため、一対のｍＡとＢは第
２図（ａ）の合焦状態の像に対して、同図（ｃ）に示す
ようにそれぞれ外側に偏移し、かつぼける。

したがって、この一対の像Ａ、Ｂの光電変換された出力
を演算し、その合焦状態における位置からのずれＸを求
めることにより、前ピン、後ピン。

合焦を判断して、合焦操作を自動的に行うようにフォー
カスレンズ１を移動させたり、それを表示したりするこ
とができる。

また、合焦状態において変倍レンズ群から射出される光
束が平行光束でない撮影光学系においても、合焦状態に
おける一対の像の位置は光学系の設計上子めわかるから
、上述の場合と同様に合焦度検出を行うことができる。

また、合焦状態においては変倍系から射出される光束の
角度は、ズーミングによらず一定であることはズームレ
ンズの性質上明らかであるから、ズーミングの状態にか
かわらず、全く同様な合焦度検出及びそれによる合焦操
作を行うことができる。

なお、上記の実施例においては構成を簡略化するために
テレビカメラや電子スチルカメラのように撮像デバイス
を有する撮影装置にこの発明を適用した場合について説
明したが、合焦度検出用の光電変換デバイス及びそのド
ライブ装置を別途設けることにより一般の一眼レフカメ
ラやシネカメラ等の撮影装置にも何等支障なく適用する
ことができる。

また、この発明は撮影光学系の異なる部分を通過した各
光束をそれぞれ光センサアレイの異なる部分に受光させ
るようにしたので、撮影光学系の異なる部分を適当に選
ぶことにより、その光学系の焦点距離の如何にかかわら
ず、異なる部分を通過する光束の絞り値をほぼ等しくす
ることができ、ズームレンズに限らず広角から望遠まで
の幅広い焦点距離の各種の単レンズを用いることも可能
である。

さらに、撮影光学系の異なる部分を通過する各光束のな
す角は、撮影光学系の前後でもそれぞれ一定であるので
、撮影光束の一部を分割する点を光学系の内部でなく、
その前後に設けても差支えない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明による撮影装置の合焦度検
出方法は、撮影光学系の異なる部分を通過した各光束の
光センサアレイ上の２つの像の間隔によって合焦度を検
出するようにしたので、前ピン、後ピン、合焦の判断が
著しく容易になり、その結果に基づいて撮影光学系を移
動させたり、合焦度を表示したりすることが可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す斜視構成図、第２図（
ａ）、（ｂ）＝　（ｃ）はそれぞれ第１図の実施例にお
ける合焦、前ピン、後ピンの各状態での一対の被写体像
の位置を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　撮影装置における撮影光学系の異なる部分を通過し
   た各光束をそれぞれ光センサアレイの異なる部分に受光
   させ、上記各光束による２つの像間の位置的相関関係に
   よつて合焦度を検出する合焦度検出方法において、上記
   ２つの像の間隔が所定の値に等しくなることにより合焦
   状態を、上記所定の値より小さくなることにより前ピン
   状態を、上記所定の値より大きくなることにより後ピン
   状態をそれぞれ検出することを特徴とする撮影装置の合
   焦度検出方法。