JPH0126042B2 - - Google Patents
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- JPH0126042B2 JPH0126042B2 JP57001360A JP136082A JPH0126042B2 JP H0126042 B2 JPH0126042 B2 JP H0126042B2 JP 57001360 A JP57001360 A JP 57001360A JP 136082 A JP136082 A JP 136082A JP H0126042 B2 JPH0126042 B2 JP H0126042B2
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- Japan
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- lens
- imaging lens
- signal
- image
- output
- Prior art date
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-
- 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
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、前玉合焦方式でマニアル、オートの
両用ができ、制御系が簡単な自動合焦装置に関す
る。
両用ができ、制御系が簡単な自動合焦装置に関す
る。
従来テレビカメラやシネカメラ等の自動合焦装
置で１眼方式の場合は例えば特公昭52−15226号
公報のように前玉固定の方式がとられている。こ
の方式ではズームレンズ又は結像レンズを動かす
もので、基本的に合焦用可動レンズの手前で光を
分岐し、可動レンズと対応する他の結像レンズを
前後に往復走査して焦点位置を光電的に検出する
考えであり、上記方式は前玉合焦方式ではないの
でマニアル操作がうまくゆかず、実用的には合焦
が前玉でマニアルができ、しかもオートでも合焦
ができることが望ましい。
置で１眼方式の場合は例えば特公昭52−15226号
公報のように前玉固定の方式がとられている。こ
の方式ではズームレンズ又は結像レンズを動かす
もので、基本的に合焦用可動レンズの手前で光を
分岐し、可動レンズと対応する他の結像レンズを
前後に往復走査して焦点位置を光電的に検出する
考えであり、上記方式は前玉合焦方式ではないの
でマニアル操作がうまくゆかず、実用的には合焦
が前玉でマニアルができ、しかもオートでも合焦
ができることが望ましい。
しかし前玉合焦方式でかつ１眼光を分岐して測
距する場合、第１図に示すように第２結像レンズ
９で走査して画像受光部材によつて被写体Ａの位
置を探すには合焦レンズ１の位置により走査領域
が変わり、第１図で被写体位置が同じでありなが
ら上記レンズ９が上記レンズ１の位置と相関の３
つの位置で測距信号が出てしまい、簡単には自動
合焦が為し得なかつた。そして自動合焦のために
は撮像光路で固定した結像レンズに対し前玉がど
の位置にあつても自動合焦できるようにしなけれ
ばならない。
距する場合、第１図に示すように第２結像レンズ
９で走査して画像受光部材によつて被写体Ａの位
置を探すには合焦レンズ１の位置により走査領域
が変わり、第１図で被写体位置が同じでありなが
ら上記レンズ９が上記レンズ１の位置と相関の３
つの位置で測距信号が出てしまい、簡単には自動
合焦が為し得なかつた。そして自動合焦のために
は撮像光路で固定した結像レンズに対し前玉がど
の位置にあつても自動合焦できるようにしなけれ
ばならない。
本発明の目的は、撮像光路の結像レンズに対応
する分岐光路の結像レンズ又は受光素子を前玉合
焦レンズの前端と後端とで夫々近点から無限大ま
で走査できる領域を連続往復動させて前玉合焦レ
ンズがどの位置にあつても自動合焦ができるよう
にした自動合焦装置を提案することである。
する分岐光路の結像レンズ又は受光素子を前玉合
焦レンズの前端と後端とで夫々近点から無限大ま
で走査できる領域を連続往復動させて前玉合焦レ
ンズがどの位置にあつても自動合焦ができるよう
にした自動合焦装置を提案することである。
以下、図示の実施例で本発明を説明する。第２
図で自動合焦装置は撮像光路α上にアフオーカル
系の前玉合焦レンズ１とズーム系レンズ２とハー
フプリズム３と第１結像レンズ４と画像信号ａと
自動合焦用信号ｂを出力する画像受光部材５が設
けられ、画像受光部材に映像回路６が接続されて
上記合焦レンズ１はモータ７で前端と後端の間を
移動させるように構成されている。
図で自動合焦装置は撮像光路α上にアフオーカル
系の前玉合焦レンズ１とズーム系レンズ２とハー
フプリズム３と第１結像レンズ４と画像信号ａと
自動合焦用信号ｂを出力する画像受光部材５が設
けられ、画像受光部材に映像回路６が接続されて
上記合焦レンズ１はモータ７で前端と後端の間を
移動させるように構成されている。
上記ハーフプリズム３では入射光の一部が分岐
光路βに分岐されて分岐光はミラー８と第２結像
レンズ９を介して上記画像受光部材５に入射さ
れ、第２結像レンズはモータ１０で合焦レンズ１
の前端と後端とで夫々近点から無限大まで走査で
きる領域を連続往復されるように構成されてい
る。
光路βに分岐されて分岐光はミラー８と第２結像
レンズ９を介して上記画像受光部材５に入射さ
れ、第２結像レンズはモータ１０で合焦レンズ１
の前端と後端とで夫々近点から無限大まで走査で
きる領域を連続往復されるように構成されてい
る。
即ち、第１結像レンズ４と光学的に同じ条件で
対応する第２結像レンズ９を第１図図示のように
−ｄから＋ｄの領域で走査させ画像受光部材５、
映像回路６と後述の物体位置検出回路１７とで被
写体Ａの位置を検出するようにすると、合焦レン
ズ１の位置により異なるが、走査領域の約1/2の
Ｂ領域は盲域になるが、被写体をレンズ１のどの
条件でも捉えるには合焦可能領域である実測距走
査の約２倍で盲域Ｂを含む領域まで走査すればよ
いという条件を見い出し、これを満足する構成と
した。
対応する第２結像レンズ９を第１図図示のように
−ｄから＋ｄの領域で走査させ画像受光部材５、
映像回路６と後述の物体位置検出回路１７とで被
写体Ａの位置を検出するようにすると、合焦レン
ズ１の位置により異なるが、走査領域の約1/2の
Ｂ領域は盲域になるが、被写体をレンズ１のどの
条件でも捉えるには合焦可能領域である実測距走
査の約２倍で盲域Ｂを含む領域まで走査すればよ
いという条件を見い出し、これを満足する構成と
した。
尚０は固定の第１結像レンズ４と対応した基準
位置としてある。
位置としてある。
上記基準位置には基準位置センサー１１が設け
られ、第２結像レンズ９が０を通過したとき基準
位置信号ｅが出力され、その信号ｅは方向判別回
路１２と一致回路１３に入力されるように構成さ
れている。
られ、第２結像レンズ９が０を通過したとき基準
位置信号ｅが出力され、その信号ｅは方向判別回
路１２と一致回路１３に入力されるように構成さ
れている。
上記モータ７は駆動回路１４を介して上記方向
判別回路１２から出力されるFow又はRevの方向
判別信号で合焦レンズ１を前端例えば1.5mの近
点方向又は後端の∞方向に移動するように回転方
向が設定され、上記一致回路１３から出力される
Go又はStopの動作信号で回転操作されるよう構
成されている。
判別回路１２から出力されるFow又はRevの方向
判別信号で合焦レンズ１を前端例えば1.5mの近
点方向又は後端の∞方向に移動するように回転方
向が設定され、上記一致回路１３から出力される
Go又はStopの動作信号で回転操作されるよう構
成されている。
上記モータ１０は駆動回路１５とマルチバイブ
レータ１６で−ｄから＋ｄの領域を第２結像レン
ズ９を往復動するように構成され、マルチバイブ
レータ１６の信号ｆは上記方向判別回路１２と映
像回路６に接続された物体位置検出回路１７に
夫々入力されている。
レータ１６で−ｄから＋ｄの領域を第２結像レン
ズ９を往復動するように構成され、マルチバイブ
レータ１６の信号ｆは上記方向判別回路１２と映
像回路６に接続された物体位置検出回路１７に
夫々入力されている。
上記方向判別回路１２はフリツプフロツプ回路
FF1，FF2，FF3で構成され、FF1のＳ端子に上記
位置センサー１１の基準位置信号ｅが、Ｒ端子と
FF3のCl端子にマルチバイブレータ１６の信号ｆ
が、又FF2のCl端子に物体位置検出回路１７の合
焦タイミング信号ｇが夫々入力されている。
FF1，FF2，FF3で構成され、FF1のＳ端子に上記
位置センサー１１の基準位置信号ｅが、Ｒ端子と
FF3のCl端子にマルチバイブレータ１６の信号ｆ
が、又FF2のCl端子に物体位置検出回路１７の合
焦タイミング信号ｇが夫々入力されている。
上記一致回路１３はアンド回路ANDとフリツ
プフロツプ回路FF4，FF5で構成されてANDには
基準位置信号ｅと合焦タイミング信号ｇが入力さ
れ、ANDの出力はFF4のＳ端子に、FF4のＲ端子
には合焦タイミング信号ｇが、FF5のCl端子には
マルチバイブレータ１６の信号ｆが入力されてい
る。
プフロツプ回路FF4，FF5で構成されてANDには
基準位置信号ｅと合焦タイミング信号ｇが入力さ
れ、ANDの出力はFF4のＳ端子に、FF4のＲ端子
には合焦タイミング信号ｇが、FF5のCl端子には
マルチバイブレータ１６の信号ｆが入力されてい
る。
上記物体位置検出回路１７には映像回路６から
分離された上記分岐光の光コントラストに応じた
自動合焦用信号ｂが入力され、この信号ｂが積算
されて第３図の位置検出信号ｈとなると共に第２
結像レンズ９の走査開始毎に上記マルチバイブレ
ータ１６からの信号ｆが入り、開始からどの位置
で物体を見付けたか判る上記合焦タイミング信号
ｇが出力されている。映像回路６からは別に映像
信号ｉが出力されている。
分離された上記分岐光の光コントラストに応じた
自動合焦用信号ｂが入力され、この信号ｂが積算
されて第３図の位置検出信号ｈとなると共に第２
結像レンズ９の走査開始毎に上記マルチバイブレ
ータ１６からの信号ｆが入り、開始からどの位置
で物体を見付けたか判る上記合焦タイミング信号
ｇが出力されている。映像回路６からは別に映像
信号ｉが出力されている。
上記のように構成された自動合焦装置の動作
は、マルチバイブレータ１６の信号ｆでモータ１
０が回転されて第２結像レンズ９が−ｄから＋ｄ
の領域まで連続往復動される。被写体距離を5m
とし、合焦レンズ１が第３図の点線の∞位置にあ
つたとすると、第２結像レンズ９が＋ｄの位置に
移動されたとき分岐光はミラー８、第２結像レン
ズ９、画像受光部材５、映像回路６を介して物体
位置検出回路１７に自動合焦用信号ｂとして入力
され、この信号ｂの積算によつて第３図の点線の
位置検出信号ｈとして捉えられ、この信号ｈが走
査開始からの位置がマルチバイブレータ１６の信
号ｆでどの位置かが判断されて合焦タイミング信
号ｇが方向判別回路１２と一致回路１３に入力さ
れる。その結果位置検出信号ｈが＋ｄ位置側にあ
るから方向判別回路１２からFowの方向判別信
号が、一致回路１３からはGoの動作信号が駆動
回路１４に入力されてモータ７は合焦レンズ１を
近点方向に移動し、合焦レンズ１が5m位置に移
動され、かつ第２結像レンズ９が０を通過すると
き位置センサー１１から基準位置信号ｅが方向判
別回路１２と一致回路１３に入力されて合焦タイ
ミング信号ｇと基準位置信号ｅが一致すれば合焦
レンズ１は5m位置に移動され、位置検出信号ｈ
が０の夫々実線位置にあつて一致回路１３から
Stopの動作信号が駆動回路１４に送られてモー
タ７の回転が停止され、このとき合焦レンズ１と
第１結像レンズ４の撮像光路α上の合焦がなされ
たことになる。第２結像レンズ９は−ｄと＋ｄの
領域を常に連続往復動されて被写体距離が捉えら
れている。
は、マルチバイブレータ１６の信号ｆでモータ１
０が回転されて第２結像レンズ９が−ｄから＋ｄ
の領域まで連続往復動される。被写体距離を5m
とし、合焦レンズ１が第３図の点線の∞位置にあ
つたとすると、第２結像レンズ９が＋ｄの位置に
移動されたとき分岐光はミラー８、第２結像レン
ズ９、画像受光部材５、映像回路６を介して物体
位置検出回路１７に自動合焦用信号ｂとして入力
され、この信号ｂの積算によつて第３図の点線の
位置検出信号ｈとして捉えられ、この信号ｈが走
査開始からの位置がマルチバイブレータ１６の信
号ｆでどの位置かが判断されて合焦タイミング信
号ｇが方向判別回路１２と一致回路１３に入力さ
れる。その結果位置検出信号ｈが＋ｄ位置側にあ
るから方向判別回路１２からFowの方向判別信
号が、一致回路１３からはGoの動作信号が駆動
回路１４に入力されてモータ７は合焦レンズ１を
近点方向に移動し、合焦レンズ１が5m位置に移
動され、かつ第２結像レンズ９が０を通過すると
き位置センサー１１から基準位置信号ｅが方向判
別回路１２と一致回路１３に入力されて合焦タイ
ミング信号ｇと基準位置信号ｅが一致すれば合焦
レンズ１は5m位置に移動され、位置検出信号ｈ
が０の夫々実線位置にあつて一致回路１３から
Stopの動作信号が駆動回路１４に送られてモー
タ７の回転が停止され、このとき合焦レンズ１と
第１結像レンズ４の撮像光路α上の合焦がなされ
たことになる。第２結像レンズ９は−ｄと＋ｄの
領域を常に連続往復動されて被写体距離が捉えら
れている。
合焦レンズ１が第３図の１点鎖線位置にあると
きは位置検出信号ｈが−ｄ位置側にあり、このと
きは方向判別回路１２からRevの方向判別信号が
出されてモータ７は合焦レンズ１を無限大方向に
移動するように回転される。
きは位置検出信号ｈが−ｄ位置側にあり、このと
きは方向判別回路１２からRevの方向判別信号が
出されてモータ７は合焦レンズ１を無限大方向に
移動するように回転される。
このように固定の第１結像レンズ４を通して画
像受光部材５に合焦させる為、このレンズ４と対
応する第２結像レンズ９の位置が走査領域の０で
合焦タイミング信号ｇが出るように合焦レンズ１
を収斂させることにより自動合焦を完成させたも
のである。
像受光部材５に合焦させる為、このレンズ４と対
応する第２結像レンズ９の位置が走査領域の０で
合焦タイミング信号ｇが出るように合焦レンズ１
を収斂させることにより自動合焦を完成させたも
のである。
上記説明では分岐光を画像受光部材５で受け、
映像回路６から自動合焦用信号ｂを分離して物体
位置検出回路１７に入力するように述べたが、第
４図のように分岐光の受光素子１８を設けてもよ
い。
映像回路６から自動合焦用信号ｂを分離して物体
位置検出回路１７に入力するように述べたが、第
４図のように分岐光の受光素子１８を設けてもよ
い。
上記説明では分岐光を画像受光部材５で受け、
映像回路６から自動合焦用信号ｂを分離して物体
位置検出回路１７に入力するように述べたが、第
４図のように分岐光の受光素子１８を設けてもよ
い。
映像回路６から自動合焦用信号ｂを分離して物体
位置検出回路１７に入力するように述べたが、第
４図のように分岐光の受光素子１８を設けてもよ
い。
更に第３図では第２結像レンズ９を−ｄから＋
ｄの領域を連続往復動させたが、受光素子１８を
連続往復動させてもよい。
ｄの領域を連続往復動させたが、受光素子１８を
連続往復動させてもよい。
又更に第２図の位置センサー１１を合焦レンズ
１の位置検出用とし、この検出信号と自動合焦用
信号ｂを演算して被写体距離を割り出し、この値
と検出信号ｅとの差を取つてこの差が０にするよ
うにして自動合焦させてもよい。
１の位置検出用とし、この検出信号と自動合焦用
信号ｂを演算して被写体距離を割り出し、この値
と検出信号ｅとの差を取つてこの差が０にするよ
うにして自動合焦させてもよい。
上記説明では映像信号ｉが得られるビデオカメ
ラ用自動合焦装置で述べたが、画像受光部材にフ
イルムを用い、シネカメラやモータドライブスチ
ールカメラの自動合焦装置としてもよい。
ラ用自動合焦装置で述べたが、画像受光部材にフ
イルムを用い、シネカメラやモータドライブスチ
ールカメラの自動合焦装置としてもよい。
本発明は、上述のように、撮像光路の第１結像
レンズに対応する分岐光路の第２結像レンズ又は
受光素子を合焦レンズの前端と後端とで夫々近点
から無限大まで走査できる領域を連続往復動させ
て、上記第２結像レンズ又は受光素子が上記走査
領域で上記第１結像レンズが上記画像受光部材に
結像する位置と対応する基準位置を通過したこと
を検出し、かつ、上記受光素子出力により像位置
を検出するようにし、この合焦レンズがどの位置
にあつても上記基準位置出力と上記像位置検出出
力とのタイミングが一致するように合焦レンズを
移動させることにより合焦レンズと第１結像レン
ズの撮像光路上の合焦がなされるので、被写体像
を、合焦レンズ及び第１結像レンズを通して画像
受光部材に確実に結像させることができる。さら
に第２結像レンズ又は受光素子を０から−ｄと＋
ｄの両領域に走査する倍ストロークによつて合焦
レンズの移動方向と移動量が同時に出せるので構
成が簡単で取扱操作が容易である等の優れた効果
を奏する自動合焦装置が提供できる。
レンズに対応する分岐光路の第２結像レンズ又は
受光素子を合焦レンズの前端と後端とで夫々近点
から無限大まで走査できる領域を連続往復動させ
て、上記第２結像レンズ又は受光素子が上記走査
領域で上記第１結像レンズが上記画像受光部材に
結像する位置と対応する基準位置を通過したこと
を検出し、かつ、上記受光素子出力により像位置
を検出するようにし、この合焦レンズがどの位置
にあつても上記基準位置出力と上記像位置検出出
力とのタイミングが一致するように合焦レンズを
移動させることにより合焦レンズと第１結像レン
ズの撮像光路上の合焦がなされるので、被写体像
を、合焦レンズ及び第１結像レンズを通して画像
受光部材に確実に結像させることができる。さら
に第２結像レンズ又は受光素子を０から−ｄと＋
ｄの両領域に走査する倍ストロークによつて合焦
レンズの移動方向と移動量が同時に出せるので構
成が簡単で取扱操作が容易である等の優れた効果
を奏する自動合焦装置が提供できる。
図面は本発明の実施例が示され、第１図は撮像
光路におけるレンズ系の原理図、第２図は自動合
焦装置のブロツク説明図、第３図は合焦レンズ位
置と位置検出信号の関係説明図、第４図は分岐光
路上における受光素子の配置の他の実施例要部説
明図である。 １…合焦レンズ、４…第１結像レンズ、５…画
像受光部材、５，１８…受光素子、９…第２結像
レンズ、１１…位置センサー、１２…方向判別回
路、１３…一致回路、１７…物体位置検出回路。
光路におけるレンズ系の原理図、第２図は自動合
焦装置のブロツク説明図、第３図は合焦レンズ位
置と位置検出信号の関係説明図、第４図は分岐光
路上における受光素子の配置の他の実施例要部説
明図である。 １…合焦レンズ、４…第１結像レンズ、５…画
像受光部材、５，１８…受光素子、９…第２結像
レンズ、１１…位置センサー、１２…方向判別回
路、１３…一致回路、１７…物体位置検出回路。
Claims (1)
- １ 合焦レンズと、画像受光部材へ結像させる第
１結像レンズとの間で入射光の一部を分岐し、分
岐光を第２結像レンズを介して受光素子に導くと
共に、この素子の出力により合焦レンズを移動さ
せる自動合焦装置に於て、第２結像レンズ又は受
光素子を光軸方向に可動とすると共に合焦レンズ
前端と後端とで夫々近点から無限大まで走査でき
る領域を連続往復させる手段と、上記走査領域で
あつて上記第１結像レンズが上記画像受光部材に
結像する位置と対応する基準位置を上記第２結像
レンズ又は受光素子が通過したことを検出する手
段と、受光素子出力により像位置を検出する手段
と、該手段の出力と上記第２結像レンズ又は受光
素子が上記基準位置を通過したときの出力とを検
出して合焦レンズを移動させる手段と、上記像位
置検出出力と上記基準位置を通過したときの出力
を検出して合焦レンズの移動方向を定める手段と
を備え、上記基準位置を通過したときの出力と上
記像位置検出出力とのタイミングが一致するよう
に上記合焦レンズを移動させ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 |
|---|---|---|---|
| JP136082A JPS58118613A (ja) | 1982-01-09 | 1982-01-09 | 自動合焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP136082A JPS58118613A (ja) | 1982-01-09 | 1982-01-09 | 自動合焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118613A JPS58118613A (ja) | 1983-07-14 |
| JPH0126042B2 true JPH0126042B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=11499322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP136082A Granted JPS58118613A (ja) | 1982-01-09 | 1982-01-09 | 自動合焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118613A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57204503A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Automatic focusing system |
-
1982
- 1982-01-09 JP JP136082A patent/JPS58118613A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58118613A (ja) | 1983-07-14 |
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