JPH0581007B2 - - Google Patents

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JPH0581007B2
JPH0581007B2 JP61203600A JP20360086A JPH0581007B2 JP H0581007 B2 JPH0581007 B2 JP H0581007B2 JP 61203600 A JP61203600 A JP 61203600A JP 20360086 A JP20360086 A JP 20360086A JP H0581007 B2 JPH0581007 B2 JP H0581007B2
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
amount
light
moving
movement
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61203600A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6360416A (ja
Inventor
Nobuo Katsumura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP61203600A priority Critical patent/JPS6360416A/ja
Priority to DE19873726184 priority patent/DE3726184A1/de
Priority to US07/090,931 priority patent/US4829171A/en
Publication of JPS6360416A publication Critical patent/JPS6360416A/ja
Publication of JPH0581007B2 publication Critical patent/JPH0581007B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems 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)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアクテイブ測距方式の自動焦点調節装
置に関する。
(従来技術) 近年、被写体までの距離を自動的に測定して撮
影レンズを合焦位置まで移動するオートフオーカ
ス機構を採用した自動焦点(AF)カメラが普及
しつつあり、レンズシヤツタを採用したいわゆる
コンパクトカメラから1眼レフカメラまでに及ん
でいる。
ところで1眼レフAFカメラは、測距光学系の
中に撮影レンズを含み測距結果が撮影レンズの位
置と合焦位置とのズレ量として得られるのに対
し、コンパクトAFカメラは、測距光学系と撮影
レンズが独立しているため撮影レンズの位置に関
係なく被写体までの距離として測距結果が得られ
る。このため、1眼レフAFカメラでは撮影レン
ズがどこにあつても測距結果のズレ量分だけ撮影
レンズを移動させればよいが、コンパクトAFカ
メラでは、まず測距を行い次に撮影レンズの位置
を検出して両者の差を演算してズレ量分だけ撮影
レンズを移動することになるが、実際には位置検
出が困難なため測距前に撮影レンズを定位置(初
期位置)に戻すことで撮影レンズの位置検出を省
略している。
一方、コンパクトカメラの中で測距光学系と撮
影レンズとを機構的に連動させて合致信号を得る
方式もあるが、この場合も至近距離から無限まで
の全域を調べる必要から測距開始前には定位置に
なくてはならない。すなわち、コンパクトAFカ
メラはいずれの場合も撮影レンズの初期位置戻し
を行つている。この初期位置戻しはカメラを設計
する上では必要であるが、撮影上は不要な動作で
あり、場合によつては初期位置に戻すことが問題
となることがある。
たとえば、カメラのレリーススイツチがダブル
スイツチになつていて、第1スイツチがONして
測距およびレンズ制御動作を繰返し行うことで被
写体を連続追尾し、第2スイツチがONした時点
で露光を行う撮影シーケンスでは、初期位置戻し
を行うとレンズ制御時間が非常に長くなり実質的
な連続追尾ができなくなるし、ユーザにとつては
非常に煩わしいレンズの動きとなる。
また連続撮影においても同様であり、被写体距
離の変化は連続しているからその変化分だけレン
ズを移動する方式であればよいが、途中に初期位
置戻しが入るとレンズの位置が連続でなくなり時
間も長くなつてしまう。
以上のように撮影レンズの初期位置戻しは撮影
動作には不要でかつ被写体の変化を追尾して撮影
するような場合には適していない。そこで初期位
置戻しが不要な方式がたとえば特公昭54−9054号
などで提案されている。また別方式で一般的には
位置制御サーボ系と呼ばれるシステムで行う方法
もある。
(発明が解決しようとする問題点) 上記特公昭54−9054号の方式は撮影レンズを測
距素子と連動させモータで駆動することで焦点の
自動調節を行うものであり、測距素子が2分割光
電変換素子であるため合焦検出の他に焦点外れの
方向も検出できて無駄な動きがない。しかしなが
ら、焦点外れの度合すなわちズレ量がわからない
ため事前に測距した結果だけでは焦点調節が不可
能で、繰返し測距あるいは連続測距が必要にな
る。また、連続測距によつて合焦となつたときに
レンズ駆動用モータを停止させる方式ではモータ
がオーバーランしてしまうために逆方向へのもど
しが必要となり、この繰返しによつてレンズ制御
を行うことになる。従つて極端な場合にはハンチ
ング現象を起すことがあるが、これを防止するた
めにはレンズの移動を低速にするかあるいは目標
位置に到達したときにレンズをホールドしてしま
う機構が必要になり、連写時のように高速でレン
ズを移動させる必要のあるコンパクトカメラには
不向きである。
また、レンズの初期位置復帰を不要にする別の
方式に、アクテイブ測距方式とレンズ位置制御サ
ーボ系とを組合せたものもある。この方式におい
ては、レンズの駆動モータを用いレンズの位置検
出にポテンシヨンメータを用いることによつて簡
単に位置制御サーボ系を構成できるが、この方式
をコンパクトカメラに採用するとなると、位置検
出器としてのポテンシヨンメータがコンパクトカ
メラに向くような小型のものがなくしかも高価で
あるという問題があつてなかなか実現しにくい。
また、位置検出器として絶対位置検出用コード
パターンを用いることもできるが、高分解でかつ
絶対値コードタイプでは、そのコードパターンが
複雑でパターン自身も大きくなるためコンパクト
カメラとしては適さない。
(発明の目的および構成) 本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、簡潔な構成でコンパクトカメラにおけるレン
ズの初期位置戻しを不要にすることでレンズ制御
を高速化することを目的とし、この目的を達成す
るために、撮影レンズと、前記撮影レンズを光軸
に沿つて移動させるレンズ移動手段と、前記レン
ズの光軸方向の移動量を検出するレンズ移動量検
出手段と、測距用の投光レンズと、対象物に前記
投光レンズを通過したスポツト光を投射する投光
手段と、前記投光レンズと所定の基線長を成すよ
うに前記光軸に垂直な方向に離間して配設された
測距用の受光レンズと、対象物に投射され前記受
光レンズを通過した前記スポツト光の反射光を受
光し、前記反射光の人射位置に基づいて前記撮影
レンズの位置と合焦位置とのずれ量を出力する位
置検出手段と、前記位置検出手段を移動させる位
置検出移動手段と、前記撮影レンズの移動に先立
ち前記撮影レンズの位置と合焦位置とのずれを出
力させるために、前記投光手段及び前記位置検出
手段を制御し、前記位置検出手段により出力され
たずれ量が減る方向に前記撮影レンズの移動を開
始させるとともに、前記レンズ移動量検出手段に
より検出される移動量に基づいて、前記撮影レン
ズの移動量が前記ずれ量に相当するまで前記撮影
レンズを移動させて、前記撮影レンズを合焦位置
に移動させるように前記レンズ移動手段を制御
し、かつ、前記撮影レンズの移動に伴い前記撮影
レンズの位置に対応した位置に前記位置検出手段
を移動させるように前記位置検出移動手段を制御
する制御手段とを有するように構成した。
本発明によれば、測距素子と撮影レンズを連動
させることにより撮影レンズの位置と合焦位置の
ズレ量を測定し、そのズレ量分だけ検出装置で検
出した結果が一致するまで撮影レンズを移動させ
て焦点調節を行うものである。
(実施例) 以下本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明によるアクテイブ測距方式の自
動焦点カメラの基本的な回路構成を示す概略線図
である。
図において、1は測距用の投光レンズ、2は測
距用の受光レンズ、3は赤外発光LED、4は赤
色発光LED3の発光タイミングを制御する発光
回路、5は矢印方向に移動可能な測距素子、6は
測距素子5からの出力電流に基づいて撮影レンズ
の位置と合焦位置とのズレを演算する演算処理回
路、8は演算したズレをA/D変換するA/D変
換回路、9は制御系の中心をなすマイコン構成の
シーケンスコントローラ、10は光軸方向に移動
可能な撮影レンズ、11は撮影レンズ10を光軸
方向に駆動するギヤなどから成る駆動機構、12
はモータ、13はモータ12の回転数を検出する
ためのロータリーエンコーダでる。
測距素子5は一般にPSD(Position Sensitive
Device)と呼ばれているもので、たとえば第3
図のように素子面上にスポツト像Sを受光する
と、素子から2つの電流出力I1,I2が得られる。
そして素子面の中央からスポツト像Sまでの距離
をxとすると、距離xと電流I1,I2との間には次
の関係がある。
x=K1lo(I1/I2)K1:定数 そこで無限遠点にある物体の像が測距素子5の
中央の結像し、このとき撮影レンズ10が無限遠
点にピントが合うように設定されたとして次に有
限距離にある被写体7を測距すると、投光したス
ポツト像の反射は測距素子上の中央から距離xの
ところに結像されることになる。
すると被写体7までの距離Rと距離xとの間に
は次の関係が成立する。
R=B・f2/x ここでBは投光レンズ1と受光レンズ2の光軸
間距離(基線長)、f2は受光レンズ2の焦点距離
である(第1図参照)。
一方、撮影レンズ10が無限遠点にピントが合
つているときの光軸上を原点として、被写体距離
Rに対してピントが合う撮影レンズの光軸上の位
置をyとすると、yはピントのズレ量を表わすこ
とになり、R=K2・1/yの関係を持つ。
したがつて、xとyの関係はy=K3・xとな
り、測距素子の電流I1,I2を演算してxを得るこ
とができ、さらにピントのズレ量yも得られるこ
とになる(K2,K3:定数)。
なお、測距素子5と撮影レンズ10の連動には
たとえばラツクピニオン機構14を使うことにな
るが、この変倍比をK3とすることで所定の動作
が得られることになる。次に第1図と第2図のフ
ローチヤートを参照して測距動作を説明する。な
お、S1,S2はレリーズボタンの操作によりオンす
るスイツチで、S1はレリーズボタンを軽く1段押
し下げたときにオンし、S2はレリーズボタンをさ
らに深く2段押し下げたときオンする。
撮影者がレリーズボタンを軽く1段押し下げる
とスイツチS1がオンし(F−1)、シーケンスコ
ントローラ9からの発光指令により発光回路4が
赤外光パルスを発光する(F−2)。赤外光パル
スは投光レンズ1を通つて前方に投射され、被写
体7で反射されて受光レンズ2を通り測距素子5
上に受光される。
演算処理回路6で演算された測距結果(距離x
に相当する)はA/D変換回路8でA/D変換さ
れてシーケンスコントローラ9を構成するマイコ
ンに読み込まれる(F−3)。この測距結果がピ
ントのズレ量Nとして設定される。
ここでシーケンスコントローラ9は読み込んだ
距離xが0でない場合、回転指令信号を出力して
モータ12を回転し、駆動機構11を介して撮影
レンズ10を光軸方向に移動するが(F−4)、
これに伴い測距素子5もラツクピニオン連動機構
14により矢印方向に移動する。この場合の撮影
レンズ10の移動方向、従つて測距素子5の移動
方向および移動量は演算された距離xにより定め
られる。
撮影レンズ10の移動量はモータ12の回転軸
に設けられたロータリーエンコーダ13により検
出され、シーケンスコントローラ9では所定の移
動量に対して前記ピントのずれ量Nを1ずつカウ
ントダウンしていく(N=N−1)(F−5)。撮
影レンズ10の移動はピントのずれ量Nが0にな
るまで続行し(F−6)、N=0となつたところ
でシーケンスコントローラ9からモータ停止信号
を出力してモータ12を停止する(F−7)。こ
のとき被写体7からの反射赤外光パルスは測距素
子5の中央に受光されることになり、x=0であ
る。この状態で撮影レンズ10は被写体距離R1
の被写体に対して合焦している。
次にカメラを別の被写体(被写体距離R2)に
向けるかまたは被写体7が移動して被写体距離が
それまでのR1からR2に変化したとすると、被写
体からの反射赤外光パルスが測距素子5上に落ち
る点は再び中央からずれてx≠0の状態となる。
そこで前述したステツプ(F−1)から(F−
7)までの動作が繰り返されて最終的には撮影レ
ンズ10は新たな被写体距離R2に対応した位置
に移動しそこに停止する。この状態で撮影レンズ
10は新たな被写体に合焦している。
その後レリーズボタンがさらに深く押し下げら
れると(F−8)、露出制御を行う(F−9)。そ
の後フイルムの巻上げを行い終了する(F−10)。
上記実施例においては、被写体からの反射赤外
光パルスが測距素子の中央に受光されるように測
距素子を移動するようにしたが、受光点は中央に
限らず測距素子上の端など予め定めた点であれば
よい。
撮影レンズの制御法については、最も単純な例
を示したが、目標値が既知でしかも検出器を備え
た制御系で制御時間を短くすることは、公知技術
で容易に達成可能であるためこの点については実
施例の中で触れていない。
また上記実施例では検出装置としてロータリー
エンコーダ13を使つているが、この替りに、単
純な繰返しパターンを持つコードパターンを使え
ば、小型で低価格となるためコンパクトカメラに
も適したものとなる。
(発明の効果) 本発明は、撮影レンズの移動に伴い撮影レンズ
の位置に対応した位置に位置検出手段を移動させ
ることで撮影レンズの位置と合焦位置とのズレ量
を測距できるため、撮影レンズの初期位置戻しが
不要であり、またレンズの移動に先立つて合焦位
置とのずれを出力できるため、高速のレンズ制御
が可能となり、高速の連続撮影や追尾動作に適し
た自然焦点調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動焦点カメラの基本的
回路構成を示す概略線図、第2図は本発明による
測距動作を示すフローチヤート、第3図はPSD
を用いた測距原理の説明図である。 1……投光レンズ、2……受光レンズ、3……
赤外発光LED、5……測距素子、6……演算処
理回路、7……被写体、9……シーケンスコント
ローラ、10……撮影レンズ、11……駆動機
構、12……モータ、13……ロータリーエンコ
ーダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 撮影レンズと、 前記撮影レンズを光軸に沿つて移動させるレン
    ズ移動手段と、 前記撮影レンズの光軸方向の移動量を検出する
    レンズ移動量検出手段と、 測距用の投光レンズと、 対象物に前記投光レンズを通過したスポツト光
    を投射する投光手段と、 前記投光レンズと所定の基線長を成すように前
    記光軸に垂直な方向に離間して配設された測距用
    の受光レンズと、 対象物に投射され前記受光レンズを通過した前
    記スポツト光の反射光を受光し、前記反射光の入
    射位置に基づいて前記撮影レンズの位置と合焦位
    置とのずれ量を出力する位置検出手段と、 前記位置検出手段を移動させる位置検出移動手
    段と、 前記撮影レンズの移動に先立ち前記撮影レンズ
    の位置と合焦位置とのずれ量を出力させるため
    に、前記投光手段及び前記位置検出手段を制御
    し、前記位置検出手段により出力されたずれ量が
    減る方向に前記撮影レンズの移動を開始させると
    ともに、前記レンズ移動量検出手段により検出さ
    れる移動量に基づいて、前記撮影レンズの移動量
    が前記ずれ量に相当するまで前記撮影レンズを移
    動させて、前記撮影レンズを合焦位置に移動させ
    るように前記レンズ移動手段を制御しかつ、前記
    撮影レンズの移動に伴い前記撮影レンズの位置に
    対応した位置に前記位置検出手段を移動させるよ
    うに前記位置検出移動手段を制御する制御手段と
    を有する自動焦点装置。
JP61203600A 1986-09-01 1986-09-01 自動焦点調節装置 Granted JPS6360416A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61203600A JPS6360416A (ja) 1986-09-01 1986-09-01 自動焦点調節装置
DE19873726184 DE3726184A1 (de) 1986-09-01 1987-08-06 Vorrichtung zum automatischen fokussieren eines verschiebbaren objektivs
US07/090,931 US4829171A (en) 1986-09-01 1987-08-31 Automatic camera focusing apparatus with movable position sensitive detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61203600A JPS6360416A (ja) 1986-09-01 1986-09-01 自動焦点調節装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6360416A JPS6360416A (ja) 1988-03-16
JPH0581007B2 true JPH0581007B2 (ja) 1993-11-11

Family

ID=16476740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61203600A Granted JPS6360416A (ja) 1986-09-01 1986-09-01 自動焦点調節装置

Country Status (3)

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US (1) US4829171A (ja)
JP (1) JPS6360416A (ja)
DE (1) DE3726184A1 (ja)

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Also Published As

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JPS6360416A (ja) 1988-03-16
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US4829171A (en) 1989-05-09

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