JPH02176712A - 自動合焦装置 - 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、ビデオカメラなどに用いて好適な自動合焦装
置に係り、詳しくは赤外線オートフォーカス機能を有し
た自動合焦装置の受光センサの改良に関する。

〔従来の技術〕

従来の自動合焦装置として、被写体に向けて発光素子か
ら発光スポット像を投射し、その反射光を２分割された
受光領域を有する受光素子（受光センサ）で受け、その
受光位置から被写体までの距離を検出し、上記被写体に
焦点を自動的に合わせてなるものがある。

斯る装置の受光センサは第１０図に示すように２分割受
光領域Ｓ、、Ｓ２の分割面が平行にかつ水平面に対して
垂直になるように形成されていた。

なお、この種の装置に関連するものには例えば特開昭６
３−７５７１７号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、発光スポット像が例えば第８図に示す
ように平面的な被写体１４でかつ反射率が大きく異なる
白い部分１４Ｇと黒い部分１４ｃｚとの境界すなわち同
図のＢ、Ｃの位置に投射されたとき、その反射光による
受光スポット像１０は第９図（ｂ）　、　　（ｃ、）に
示すように半カケ（非円形状）となり、この半カケに起
因して、レンズのジャストピントからのズレ量が大きく
なる問題があった。

本発明の目的は、この時のズレ量をできる限り小さくす
ることが可能な自動合焦装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、受光センサの分割面が主レンズ部の基準面
に対して所定の角度Ｏをもつように構成し、例えば、受
光センサに２分割受光領域の分割面が水平面に対し傾斜
したセンサを用いるかその取付配置を変えることにより
達成される。これにより２つの受光領域の光量が等しく
なる位置が、反射光のカケだ状態であっても、ジャスト
ピント位置より、つまり反射光がカケずに戻った時の予
定された位置のずれが、２分割受光センサを垂直に２等
分した時よりも大きくずれないことが、可能になった。

〔作用〕

受光センサは、水平面に対して、ある角度をもって、２
分割又は配置しであるため、赤外線を反射するものが２
分割した斜めの角度のもの以外については、全てズレ量
が小さくなり、それによって合焦位置からのズレ量及び
合焦確率を大巾に上げることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
３図は、レンズ本体構造を示しており、自動合焦装置は
主レンズ部１と赤外オートフォーカス部２によって構成
されている。第４図は、赤外オートフォーカス部を示す
要部断面図である。

同図において、７は発光素子、３は投射レンズ、４は受
光レンズ、６は受光素子（受光センサ）、１１はフォー
カスレンズを内蔵したフォーカス環、８はフォーカス環
１１に設けられたカム、５は発光素子６と投射レンズ４
の間に介在され、フレーム２２に軸２３を中心に回転自
在に取付けられた透過性の偏向部材を示し、該偏向部材
は例えば平行平面透明板からなる。カム５と偏向部材５
は一定の関係に保たれている。２４は受光センサ７の受
光光量の状態により合焦状態を判定し、オートフォーカ
スモータを介してフォーカス環１１を制御するオートフ
ォーカス回路である。

第５図は自動合焦装置の動作原理を説明するための模型
図である。同図において、自動合焦動作について説明す
る。発光素子６から発した光（赤外光）を投射レンズ４
を介して被写体１４に投射する。レンズ４は発光素子６
の赤外光を絞って被写体１６に投射する。この投射光（
スポット像）は被写体で反射され、この反射光はレンズ
３．偏向部材５を介して受光センサ７に導かれる。受光
レンズ３は反射光を絞って受光センサ７にスポット像と
してあてる。この受光センサ７の受光状態はオートフォ
ーカス回路２４で判定される。即ち受光センサ７の２つ
の受光領域Ｓ１．Ｓ２の光量がバランスされているとき
には合焦状態と判定し、アンバランスのときには非合焦
状態と判定すると同時に受光センサ７の２つの受光領域
Ｓ１．Ｓ２の光量が等しくなるようにモータ１３．オー
トンオーカスギヤ１３ｃｚを介してフォーカス環１１つ
まりフォーカスレンズｌｌｂを光軸方向に駆動し、更に
偏向部材５をフォーカス環１１のカム８に沿って回動し
、自動合焦動作を行なう。なお、この自動合焦装置及び
その自動合焦動作は例えば特開昭６３−７５７１７号公
報にて公知なので、その詳細な説明は省略する。第８図
は被写体１４の一例を示す図であって、同一面上に黒い
部分１４ａと白い部分１１Ｂを有する絵画に対する投射
スポット像Ａ、Ｂ、Ｃの状態を示している。ここで投射
スポット像Ａ、Ｂ、Ｃと合焦との関係について第９図を
参照して説明する。今発光素子６がら発光され、レンズ
４にて絞られてできた投射スボット像がＡの位置にある
時には被写体１４から反射される反射光はほぼ］、　Ｏ
０％受光レンズ３．偏向部材５．受光センサ７に戻るた
め被写体１４までの距離は正しく測ることができる。こ
の時の受光スポット像１０は第９図（、）に示すように
円形状であって、また２つの受光領域Ｓ□、Ｓ２の分割
面中央にかつその光量が両者均等になるようにセンサ７
にあたる。しかし投射スポット像が第８図のＢ又はＣに
示す位置にあると、この時の受光スポット像１０は第９
図（ｂ）、（Ｑ）に示すように被写体１４の黒い部分１
４ｂに対応するところがカケだ非円形状となる。したが
ってセンサ７の２つの受光領域Ｓ１．Ｓ２の光量が等し
いと判断する位置が第８図の投射スポット像Ａのときの
ジャストピントを基準とすると、ジャストピントに対し
Ｌ□又はＬ２（光軸のずれ量）だけずれた状態で自動合
焦がなされることになる。

本発明は斯る問題を是正してなるものであり、以下第１
図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す受光センサ７と受光ス
ボッ１〜像１０との関係を示す図である。

同図において、受光センサ７は２つの受光領域Ｓ３．Ｓ
４を有し、該センサの分割面７１は水平方向の基準面即
ち実施例においてはセンサ７の水平面７２に対し傾斜し
所定角θを有するように形成しである。

このように、センサ７の２つの受光領域５３１Ｓ４の分
割面７１が傾斜していると、例えば投射スポット像が第
８図のＡの位置にあるときには、センサ７上の受光スポ
ット像１０は第１図（、ｚ）に示すように円形状でかつ
２つの受光領域Ｓ３゜Ｓ４の分割面７１の中央にかつそ
の光量が両者均等になる。したがって、被写体１４まで
の距離を正しく測定することができ、これによって正確
な自動合焦動作が行なえる。また投射スポット像が第８
図のＢ、Ｃの位置にあるときには、センサ７上の受光ス
ポット像１０は第１図（ｂ）、（ｃ）に示すようなって
、光軸のずれ量Ｌ３．　Ｌ４が従来に比し小さく即ちＬ
　Ｊ＜Ｌ□、Ｌ４＜Ｌ２どなる。このようにセンサの合
焦状態からのズレ量が小さくなる為に測距精度の向上が
測れ、合焦精度の良い自動合焦動作が可能となる。

上記実施例では、センサを斜めに２分割したものである
が、センサが十分大きい時には、従来と同タイプの２分
割センサを、第２図に示すように水平基準線に対して斜
めに取り付けても同等の効果が得られる。

第６図、第７図は第１図、第２図に示す受光センサ７と
主レンズ部１との取付位置関係を示すものであり、受光
センサ７に第１図に示すタイプのセンサを用いた場合に
はセンサの２分割面が第６図に示す如く、主レンズ部１
の水平方向の中心線（基準線）Ｑに対し、所定の角度Ｏ
を有するようニ装置し、又第２図に示すタイプのセンサ
を用いた場合には第７図に示す如く、センサ自身を主レ
ンズ部１の中心線Ｑに対して傾斜して配置し、結果とし
てセンサの２分割面が中心ａρに対して所定の角度Ｏを
有するように配置する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、投射光の反射率の異なる部分を有する
被写体に対してその投射スポット像の位置に起因するピ
ントずれ量を少くすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の受光センサの一実施例を示す正面図、
第２図は受光センサの他の例を示す正面図、第３図はズ
ーム主レンズ部と赤外オー１〜フオーカス部の取付状態
を示す要部断面図、第４図は、赤外オートフォーカス部
の機構図、第　図は、従来センサ形状、第５図は、赤外
オートフォーカス装置の動作を説明するための模型図、
第６図、第７図は本発明の受光センサの取付配置を示す
図、第８図、第９図は本発明の説明に供する図、第１０
図は従来の説明に供する図である。 １は主レンズ部、 ２は赤外オー１−フォーカス部、 ６は赤外発光素子、 ７は受光センサ。 第１目 第５町 亮乙目 晃７目 拓８圀 第７目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発光素子と投射光学系を含み、該発光素子からの赤
   外光を被写体に投射する発光部と、受光センサと受光光
   学系を含み、上記被写体からの反射光を受ける受光部と
   、該受光部の受光状態に応じてフォーカス用レンズを制
   御する自動合焦手段を備え、上記受光センサは２つの受
   光領域を有し、該受光領域の分割面が水平基準面に対し
   、傾斜するように構成したことを特徴とする自動合焦装
   置。 ２、上記受光センサの分割面が水平基準面に対し傾斜す
   るように形成されたことを特徴とする請求項１記載の自
   動合焦装置。 ３、上記受光センサを該分割面が水平基準面に対し傾斜
   するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の
   自動合焦装置。 ４、自動合焦用受光素子に２分割受光センサを用いた自
   動合焦装置において、上記受光センサの２分割面を水平
   基準面に対し傾斜して形成したことを特徴とする自動合
   焦装置。