JPH01145533A - 輝度計のピント調整装置 - 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 本発明は、レンズ式輝度計において、対物レンズと測定
範囲限定部との位置関係を調整するピント調整装置に関
するものである０ 従来の技術 近年、輝度計の測定光学系のピント調整装置は、測定範
囲に対応した発光部をもつ輝度面を輝度計で結像させて
実施している。

以下、従来の輝度計測定光学系のピント調整装置（対物
レンズと測定範囲限定部の位置関係調整方法）について
、測定範囲限定部としてアパーチャミラー（測定範囲に
対応した開口部をもつミラー）を用いた輝度計を例に説
明する。

第８図は従来のピント調整装置の構成を示すものであり
、４は輝度面、２は輝度計である０輝度計２は、測定角
θ、なる測定角をもち対物レンズ２ａと、アパーチャミ
ラー２ｂ、受光素子２６゜ミラー２０．ファインダ２ｄ
および増幅器２ｆから構成されている。また、輝度面４
は発光部４ｂと非発光部４ａとから構成され、増幅器２
ｆは演算増幅器の電流−電圧変換増幅回路を用いた例を
示している。

以上のように構成されたピント調整装置についてその動
作を説明する。

輝度計の光軸を輝度面４の発光部４ｂの中心点に一致さ
せ、輝度計２で発光部４ｂをアパーチャミラー２ｂ上に
結像させる。輝度面４の発光部４ｂは、輝度計２内のア
パーチャミラー２ｂの開口部分、すなわち、輝度計２の
距離！、における測定範囲と同一形状で相似形となって
いる。このため、光軸が一致しておれば、アパーチャミ
ラー２ｂの開口部と輝度面４の発光部４ｂがファインダ
上で重なる。

次に、アパーチャミラー２ｂの開口部を通過した光は受
光素子２ｅへ入射する。受光素子２ｅでは、入射元金光
電変換し、入射光量に対応した電気信号を出力し増幅器
２ｆで増幅される。この状態で、輝度測定光学系のピン
ト状態が合っておれば、すなわち、対物レンズ２！Ｌと
アパーチャミラー２ｂとの位置関係が合っておれば、ア
パーチャミラー２ｂ上の像面照度分布は第９図ＩＣ５に
示すように、発光部４ｂからの光がすべてアパーチャミ
ラー２ｂの開口部（直径ａ５）に入射し光電変換される
。もし、ピントが合っていなければ、アパーチャミラー
２ｂ上の像面照度分布は第９図Ｅ４に示すように、アパ
ーチャミラー２ｂの開口部の端部で発光部４ｂからの光
の一部が遮光され、アパーチャミラ−２ｂ開口部を通過
する光量は、ピントが合っている場合にくらべ小さくな
る（なぜなら、アパーチャミラー２ｂ上に到達する発光
部４ｂからの光量は同一であるため）。このような状Ｂ
を確認するため、従来は対物レンズ２ａを第８図Ｘで示
す方向に移動させ、アパーチャミラー２ｂ上でのピント
状態を強制的に変化して光電出力が最大となるように調
整していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような調整方法では、アパーチャ
ミラーの一つの開口部（測定範囲）に対し、これと相似
形の発光部をもった輝度面を用意し、発光部とアパーチ
ャミラーの開口部との相似関係で定まる距離ｌに輝度計
を固定してピント調整を実施する必要があり、測定範囲
に応じて輝度面の発光部面積や形状を変化させる必要が
あるため、ピント調整に時間がかかるという問題点を有
していた。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解消するもので、輝度計の測定光
学系のピント調整を効率よ〈実施するピント調整装置ヲ
１提供することを目的とする。

本発明は、中心部から周辺部に向って少なくとも一方向
の輝度分布が単調に変化する輝度面と、この輝度面に対
向させた輝度計の光電出力音もとに、輝度計の対物レン
ズと測定範囲限定部（アパーチャミラー）の位置関係を
変化させる移動手段とを備えた輝度計のピント調整装置
で、輝度計の一光電出力の大きさをもとに測定光学系の
正確なピント調整ができるものである。

作用 輝度面が対物レンズでアパーチャミラー上に結像される
。そこで、アパーチャミラーの開口部、すなわち、測定
範囲に相当する部分の光がアパーチャミラーを通過し、
受光素子で電気信号に変換される０この電気信号レベル
は、アパーチャミラー上の輝度面の像のピントの合致状
態によって変化する。一方、輝度面は一定の勾配をもつ
ため、輝度計の測定範囲の太きさや、輝度計と輝度面の
距離に関係なく、電気信号の変化に応じて輝度計の対物
レンズとアパーチャミラーとの位置関係を制御して、ピ
ント調整全容易に実施することができる。

実施例 第１図は本発明の輝度計のピント調整装置の第１の実施
例の構成を示すものである。

第１図において、１は輝度面、２は輝度計、３は移動手
段である。輝度計２は円形測定範囲（測定角θ、）ヲ有
し、本発明の説明に必要な部分のみを示しており、対物
レンズ２ａと、アパーチャミラー２ｂ、ミラー２０．フ
ァインダ２ｄ、受光素子２ｅおよび増幅器２ｆから構成
する。移動手段３は、移動量制御部３ａと駆動手段３ｂ
とから構成している。第１図で輝度面１は、第２図にり
。

で示すように中心点Ｏ７から周辺に向って直線的に輝度
値が低下する特性（ＰＩ２　Ｉ　ＰＩ　Ｉ　Ｉ　Ｐ５１
　）を有する実施例を示している。輝度計２の光軸は、
輝度面１の中心点０．に対応するように配置し、距離７
！２で対向させる。駆動手段３ｂは対物レンズ２ａを第
１図で示すＸ方向（光軸方向）に移動させる例を示して
いる。

以上のように構成された本実施例のピント調整装置につ
いて以下その動作を説明する。

輝度面１の像は輝度計２の対物レンズ２１Ｌによってア
パーチャミラー２ｂ上に結像される。ここで、輝度面の
中心点０．はアパーチャミラー２ｂの中心点０□に対応
し、第１図で示す輝度面１内の破線は了パーチャミラー
２ｂに輝度面１の像がボケずに正確に結像された場合の
測定範囲を示している。さらに、ファインダ２ｄからは
、アノく一チャミラー２ｂｆ見ることができ、アパーチ
ャミラー２ｂの中央部の開口部で測定範囲を確認するこ
とができる０また、受光素子２ｅで光電変換された出力
は、増幅器２ｆで増幅される。増幅器２ｆとしでは演算
増幅器の電流−電圧変換増幅回路の例を示している。

次に、輝度計２のアパーチャミラー２ｂにおけるピント
状態による光電出力の変化を第３図をもとに説明する。

第３図は対物レンズ２ａによるアパーチャミラー２ｂ上
での輝度面１の照面照度分布を示したものである。第３
図で、輝度計２の測定光学系のピントが、アパーチャミ
ラ−２ｂ面で合っていると、ｑｌｌ　’　ｑ２１１９５
１　で示す照度分布を示す。アパーチャミラ−２ｂ面で
のピントがずれるにしたがって、この形状はくずれ、第
３図ｒＩ　Ｉ　ｌ　ｒ２１１　ｒ５１で示すように、中
心点０２部分の最大照度値が低下する。

次に、像がボケた時にｒＩＩ　ｌ　ｒ２１１　ｒ５１　
　なる形状を示す理由を第４図、第６図を用いて説明す
る。

第４図は直膨の小さい円形の均一な輝度面を輝度計で結
像させた時の像面照度分布を示す図である。第４図で、
Ｌ２はピントが合っている状態であり、直径ａ２に対し
て一様は照度値を持つ。次にピントがボケると、Ｌ３に
示すように直径がａ３（）ａ２）　　となり、中心部の
照度値が低下する。

ピントが合っている時の入射光量を８５、ボケでいる時
の入射光量を８４とすると、５５＝８４が成立するが、
ボケでいる時は直径ａ２以外の部分にＳ４．、Ｓ４□な
る光量がもれる。すなわち、ピントがずれることによっ
て光の広がりが大きくなる。

第６図は輝度面を結像させた時、アパーチャミラー２ｂ
上での照度分布が傾斜をもつときの状態を示したもので
ある。第６図でＹ軸上に１４で示すのは、アパーチャミ
ラーの測定範囲を示す直径である。第６図で測定範囲内
と測定範囲外との境界部分ではピントが合っている時、
すなわち、像がボケでいない時は、第゛４図に示すよう
に、隣接部分との光量のやシとシがない０すなわち、ボ
ケによりｎ、領域からｎ２領域への光量の移動をす、と
し、逆にｎ２領域からｎ、領域への光量の移動をｂ２と
すると、ピントが合っている時はす、＝ｂ２＝ｏ　とな
る。次にアパーチャミラー面で輝度面の像がボケでいる
時、平坦な照度分布Ｅ。

をとる場合、測定範囲外ｎ、、ｎ、部分と測定範囲内ｎ
２部分とで輝度面の輝度変化がないため、像面照度分布
は第４図Ｌ５の形状で高さの等しいものが連続して重な
った状態となる。したがって、測定範囲部分ｎ２と測定
範囲外ｎ、、ｎ５　とのボケによる光量の移動は同一量
となり、アパーチャミラーの直径＆、を通過する光量は
変化しない。

一方、第５図でＥ２に示すように照度分布が傾斜をもつ
場合、ｎ、領域とｎ２領域で照度値が異なるためｎ、領
域からの光量の移動量す、がｎ２領域からの光量の移動
量ｂ２よυも小さくなる。

以上、第４図、第６図かられかるように、第２図でり。

に示す輝度面１の輝度分布を、ボケた状態でアパーチャ
ミラー２ｂ上に結像させた時の像面照度分布は、第３図
にｒＩ　Ｉ　ｌ　ｒ２１１　ｒ５１で示す形状となる。

、この結果、アパーチャミラー２ｂの開口部（第３図で
ａＮで示す部分）を通過する光量はＳ２１となる。一方
、ピントが合っている時の通過光量はＳＩＩであるので
、第３図から明らかなように”Ｉ　Ｉ　＞　８２１が成
立する。第３図のＳＩＩ　Ｉ　８２１は輝度計２の光電
出力に対応するので、移動量制御部３１Ｌで光電出力が
最小値、すなわち移動量制御部３４の入力が最小値とな
るように駆動手段を制御し、対物レンズ２２Ｌの位置ｌ
ｘ方向に移動させると、輝度面１の発光部の太きさや、
輝度面１と輝度計２との距離１２に輝度計の測定範囲に
合わせて変化させなくても、対物レンズ２ａとアパーチ
ャミラー２ｂのピントが合った状態での位置関係が求ま
る。

以上のように本実施例によれば、中心から周辺に向って
輝度が直線的に低下する輝度面と、この輝度面を輝度計
で結像させ、輝度計の光電出力が最小となるように対物
レンズとアパーチャミラーの位置関係を求めれば、輝度
計の測定光学系のピント合わせが容易にできる。

次に、第２の実施例における輝度計のピント調整装置に
ついて説明する。第２の実施例が第１の実施例と異なる
のは輝度面１の輝度分布が第６図に示すように、中心点
０．から周辺に向って、輝度値が直線的に増加する。

この輝度面１を輝度計２でアパーチャミラー２ｂ上に結
像させると、アパーチャミラー２ｂ上の像面照度分布は
、ピントが合っている時は第７図ｑ１□＋ｑ２□、ｑ５
２に示すように輝度面１の輝度分布と同一形状となる。

−万、アパーチャミラー２ｂ上のピントが合っていない
時、すなわち、対物レンズ２ＩＬとアパーチャミラー２
ｂの位置関係が合っていない時は、第６図の説明図から
明らかなように第７図ｒ１２１　ｒ２２１　ｒ５２に示
す像面照度分布となる。このような照度分布となった時
、アパーチャミラー２ｂの開口部（直径ＩＬ、２）’を
通過し、受光素子２ｅに到達する光量は、ピントが合っ
ている時にくらべ、ピントが合っていない時の方が高く
なる。これは、第７図に示すように、ピントが合ってい
る時受光素子２ｅへの入射光量はｑ１２　、　ｑ２２　
＋　ｑ５２と直径ａ、２で囲まれる面積Ｓ１２となり、
また、ピントが合っていない時ｕ”、２　＋ｒ２□、ｒ
、２と直径’＋２で囲まれる面積Ｓ２２となり、Ｓ、２
＜Ｓ２□となるためである。したがって、輝度計２の光
電出力が最大となるように対物し／ズ２１Ｌとアパーチ
ャミラー２ｂの位置関係を調整するように、移動手段３
内移動量制御部３＆を動作させれば、第１の実施例と同
一の効果が得られる。

なお、第１．第２の実施例で、輝度面の輝度分布が、中
心から周辺に向って直線的に低下あるいは増加する例を
示したが、単調に低下あるいは増加するもの（例えば２
次曲線の一部）でも同一の効果をもたせることができる
。また、上記発明の効果は輝度計の測定範囲の境界部分
で成立すればよい。したがって、輝度面の輝度分布はあ
らゆる周辺方向に同一に変化する必要はなく、特定の方
向のみ変化していれば、同一の効果がある。実施例では
説明の都合上、輝度面の中心点０．とアパーチャミラー
の中心点０２が対応する構成としたが、測定範囲内に輝
度面の中心点Ｏ４が存在すればよい。また、実施例では
ピント調整手段として、対物レンズを移動させたが、測
定範囲限定部（アパーチャミラー）を移動させてもよい
。なお、アパーチャミラーと同一の機能を有する測定範
囲限定部であれば上記と同一の方法でピント調整が可能
である。

発明の効果 本発明は、中心から周辺に向って少なくとも一方向の輝
度分布が単調に変化する輝度面と、この輝度面に対向さ
せ、輝度面の中心点（最大輝度点あるいは最小輝度点）
を輝度計の測定範囲内となるように配置する輝度計の光
電出力をもとに、対物レンズと測定範囲限定部との位置
関係を変化させる移動手段を設けることにより、輝度計
の測定範囲の大きさや輝度計と輝度面との距離を輝度計
の測定範囲の大きさで決まる値に固定しなくても、輝度
計の測定光学系の正確なピント調整が実施でき、その実
用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における輝度計のピント調整装
置の構成図、第２図は本発明の実施例における輝度面の
輝度分布図、第３図は第１の実施例におけるピント状態
による像面照度の分布図、第４図、第６図は本発明の詳
細な説明する図、第６図は第２の実施例における輝度面
の輝度分布図、第７図は第２の実施例におけるピント状
態による像面照度の分布図、第８図は従来の輝度計のピ
ント調整装置を示す図、第９図は従来の輝度計のピント
調整方法の原理を示す図である。 １．４・・・・・・輝度面、２・・・・・・輝度計、３
・・・・・・移動手段、２ａ・・・・・・対物レンズ、
２ｂ・・・・・・アパーチャミラー、２０・・・・・・
ミラー、２ｄ・・・・・・ファインダ、２ｅ・・・・・
・受光素子、３２Ｌ・・・・・・移動量制御部、３ｂ・
・・・・・駆動手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第　３　図 忍４図 第５図 ご６図 Ｑｌ 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心部から周辺部に向って少なくとも一方向の輝
   度分布が単調に変化する輝度面と、この輝度面と対向す
   る調整すべき輝度計と、この輝度計の光電出力をもとに
   輝度計の対物レンズと測定角限定部との位置関係を変化
   させる移動手段とから構成した輝度計のピント調整装置
   。
2. （２）輝度面の輝度値が中心から周辺に向うにしたがっ
   て低下し、移動手段が輝度計の光電出力を最大とするよ
   うに制御してなる特許請求の範囲第１項記載の輝度計の
   ピント調整装置。
3. （３）輝度面の輝度値が中心から周辺に向うにしたがっ
   て増大し、移動手段が輝度計の光電出力を最小とするよ
   うに制御してなる特許請求の範囲第１項記載の輝度計の
   ピント調整装置。