JPH07270672A - オートフォーカス装置 - Google Patents
オートフォーカス装置Info
- Publication number
- JPH07270672A JPH07270672A JP6064945A JP6494594A JPH07270672A JP H07270672 A JPH07270672 A JP H07270672A JP 6064945 A JP6064945 A JP 6064945A JP 6494594 A JP6494594 A JP 6494594A JP H07270672 A JPH07270672 A JP H07270672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- lens group
- lens
- value
- movable range
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オートフォーカス動作時の画角変動を低減し
たオートフォーカス装置を提供すること。 【構成】 自動的に焦点合わせを行うカメラのオートフ
ォーカス装置において、焦点距離調整機能を有するフォ
ーカスレンズ又はフォーカスレンズ群を含むレンズ群の
Ｆ値を検出するＦ値検出手段と、前記Ｆ値検出手段の検
出結果に応じて前記フォーカスレンズの可動範囲を制限
する可動範囲制限手段と、を具備した。さらに、前記Ｆ
値検出手段は、前記レンズ群の絞り機構の開き具合を検
出することにより前記レンズ群のＦ値を検出する。さら
に、前記レンズ群は、前玉フォーカスタイプである。
たオートフォーカス装置を提供すること。 【構成】 自動的に焦点合わせを行うカメラのオートフ
ォーカス装置において、焦点距離調整機能を有するフォ
ーカスレンズ又はフォーカスレンズ群を含むレンズ群の
Ｆ値を検出するＦ値検出手段と、前記Ｆ値検出手段の検
出結果に応じて前記フォーカスレンズの可動範囲を制限
する可動範囲制限手段と、を具備した。さらに、前記Ｆ
値検出手段は、前記レンズ群の絞り機構の開き具合を検
出することにより前記レンズ群のＦ値を検出する。さら
に、前記レンズ群は、前玉フォーカスタイプである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動的に焦点合わせを
行うビデオカメラ等のオートフォーカス装置に関する。
行うビデオカメラ等のオートフォーカス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラのオートフォーカス装置と
しては、従来より、赤外線や超音波を用いる方式や、撮
像素子からの映像信号の高周波成分を所定期間積分して
得られる焦点評価値が最大となるようにフォーカスレン
ズを動かす、いわゆる山登り方式が用いられている。特
に山登り方式では、本質的にパララックスが存在せず、
また被写界深度が浅い場合や遠方の被写体に対しても精
度良く焦点を合わせられるなど、優れた点が多い。しか
も、オートフォーカス用の特別なセンサも不要で機構的
にも極めて簡単である。特開昭６１−１０５９７８号公
報（Ｈ０４Ｎ ５／２３２）には、前述のごとき山登り
方式を採用したオートフォーカス装置の一例が開示され
ている。そして、従来のオートフォーカス装置では、フ
ォーカスレンズの可動範囲は、被写体までの距離が無限
遠点から最至近距離を満足するように設定されていた。
しては、従来より、赤外線や超音波を用いる方式や、撮
像素子からの映像信号の高周波成分を所定期間積分して
得られる焦点評価値が最大となるようにフォーカスレン
ズを動かす、いわゆる山登り方式が用いられている。特
に山登り方式では、本質的にパララックスが存在せず、
また被写界深度が浅い場合や遠方の被写体に対しても精
度良く焦点を合わせられるなど、優れた点が多い。しか
も、オートフォーカス用の特別なセンサも不要で機構的
にも極めて簡単である。特開昭６１−１０５９７８号公
報（Ｈ０４Ｎ ５／２３２）には、前述のごとき山登り
方式を採用したオートフォーカス装置の一例が開示され
ている。そして、従来のオートフォーカス装置では、フ
ォーカスレンズの可動範囲は、被写体までの距離が無限
遠点から最至近距離を満足するように設定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オートフォーカス装置は、晴天時の屋外等ではレンズの
絞りが小絞り状態となり、レンズの焦点深度が大きくな
るため、フォーカスレンズが近点側から無限遠点付近
へ、又はその逆へ移動するとき、レンズの焦点距離変動
により画角の変動が目立つという課題があった。
オートフォーカス装置は、晴天時の屋外等ではレンズの
絞りが小絞り状態となり、レンズの焦点深度が大きくな
るため、フォーカスレンズが近点側から無限遠点付近
へ、又はその逆へ移動するとき、レンズの焦点距離変動
により画角の変動が目立つという課題があった。
【０００４】本発明は、合焦動作時の画角変動を低減し
たオートフォーカス装置を提供することを目的とする。
たオートフォーカス装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、自動的に焦点合わせを行うカメラのオー
トフォーカス装置において、焦点距離調整機能を有する
フォーカスレンズ又はフォーカスレンズ群を含むレンズ
群のＦ値を検出するＦ値検出手段と、前記Ｆ値検出手段
の検出結果に応じて前記フォーカスレンズの可動範囲を
制限する可動範囲制限手段と、を具備した。
決するために、自動的に焦点合わせを行うカメラのオー
トフォーカス装置において、焦点距離調整機能を有する
フォーカスレンズ又はフォーカスレンズ群を含むレンズ
群のＦ値を検出するＦ値検出手段と、前記Ｆ値検出手段
の検出結果に応じて前記フォーカスレンズの可動範囲を
制限する可動範囲制限手段と、を具備した。
【０００６】さらに、前記Ｆ値検出手段は、前記レンズ
群の絞り機構の開き具合を検出することにより前記レン
ズ群のＦ値を検出する。
群の絞り機構の開き具合を検出することにより前記レン
ズ群のＦ値を検出する。
【０００７】さらに、前記レンズ群は、前玉フォーカス
タイプである。
タイプである。
【０００８】
【作用】レンズ群のＦ値に応じてフォーカスレンズの可
動範囲が制限される。
動範囲が制限される。
【０００９】
【実施例】以下、図面に従い、本発明の実施例について
説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示したビデ
オカメラにおけるオートフォーカス装置の機能ブロック
図である。図において、１は前玉フォーカスタイプのレ
ンズユニットであり、１ａはフォーカスの調整を行うフ
ォーカスレンズ群、１ｂはズーム機能を掌るバリエータ
ーレンズ群、１ｃはバリエータレンズ群１ｂからの光を
平行光束にするエレクタレンズ群、１ｄは被写体からの
光を最終的に結像させるマスタレンズ群である。また、
２はフォーカスレンズ群１ａを移動させるフォーカスモ
ータである。さらに、３は絞り機構であり、４は絞り機
構３の開き具合を検出するホール素子である。そして、
レンズ群１、絞り機構３を通った被写体（図示せず）か
らの光はＣＣＤ等で構成された撮像素子５の撮像面で結
像し、電気信号に変換される。撮像素子５からの電気信
号は映像信号処理回路６にて映像信号となり出力され
る。さらに、該映像信号はハイパスフィルター７を通
り、高周波成分のみ積分回路８にて所定期間毎に積分さ
れ焦点評価値として制御手段であるマイクロコンピュー
タ９に入力される。マイクロコンピュータ９は該焦点評
価値が最大となるようにフォーカスモータ２を駆動しフ
ォーカスレンズ群１ａを移動させる。
説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示したビデ
オカメラにおけるオートフォーカス装置の機能ブロック
図である。図において、１は前玉フォーカスタイプのレ
ンズユニットであり、１ａはフォーカスの調整を行うフ
ォーカスレンズ群、１ｂはズーム機能を掌るバリエータ
ーレンズ群、１ｃはバリエータレンズ群１ｂからの光を
平行光束にするエレクタレンズ群、１ｄは被写体からの
光を最終的に結像させるマスタレンズ群である。また、
２はフォーカスレンズ群１ａを移動させるフォーカスモ
ータである。さらに、３は絞り機構であり、４は絞り機
構３の開き具合を検出するホール素子である。そして、
レンズ群１、絞り機構３を通った被写体（図示せず）か
らの光はＣＣＤ等で構成された撮像素子５の撮像面で結
像し、電気信号に変換される。撮像素子５からの電気信
号は映像信号処理回路６にて映像信号となり出力され
る。さらに、該映像信号はハイパスフィルター７を通
り、高周波成分のみ積分回路８にて所定期間毎に積分さ
れ焦点評価値として制御手段であるマイクロコンピュー
タ９に入力される。マイクロコンピュータ９は該焦点評
価値が最大となるようにフォーカスモータ２を駆動しフ
ォーカスレンズ群１ａを移動させる。
【００１０】次に第１の実施例におけるフォーカスレン
ズ群１ａの可動範囲の制限が、どのようになされるかに
ついて説明する。第１の実施例におけるフォーカスレン
ズ群１ａの最大可動範囲、すなわち、無限遠点〜最至近
をカバーする範囲は５ｍｍであり、レンズユニット１の
Ｆ値は、絞り開放状態でＦ＝２．５であり、最小錯乱円
径δは０．０３５ｍｍであるとする。なおＦ値とはレン
ズの明るさ表わす尺度であり、焦点距離ｆ、入射瞳の直
径Ｄより
ズ群１ａの可動範囲の制限が、どのようになされるかに
ついて説明する。第１の実施例におけるフォーカスレン
ズ群１ａの最大可動範囲、すなわち、無限遠点〜最至近
をカバーする範囲は５ｍｍであり、レンズユニット１の
Ｆ値は、絞り開放状態でＦ＝２．５であり、最小錯乱円
径δは０．０３５ｍｍであるとする。なおＦ値とはレン
ズの明るさ表わす尺度であり、焦点距離ｆ、入射瞳の直
径Ｄより
【００１１】
【数１】
【００１２】と算出される。また、図２に示すように、
焦点距離ｆと入射瞳の直径Ｄとの比は、フォーカスレン
ズ群１ａが移動してもピンボケが発生しない許容距離Δ
Ｌと最小錯乱円径δとの比に等しい。
焦点距離ｆと入射瞳の直径Ｄとの比は、フォーカスレン
ズ群１ａが移動してもピンボケが発生しない許容距離Δ
Ｌと最小錯乱円径δとの比に等しい。
【００１３】そして、ホール素子４により絞り機構３の
開き具合が検出され、マイクロコンピュータ９にてレン
ズユニット１のＦ値が検出され、例えば小絞り時にＦ＝
２０になったとすれば、許容距離ΔＬは
開き具合が検出され、マイクロコンピュータ９にてレン
ズユニット１のＦ値が検出され、例えば小絞り時にＦ＝
２０になったとすれば、許容距離ΔＬは
【００１４】
【数２】
【００１５】となる。よって０．７ｍｍ以内の移動であ
ればフォーカスレンズ群１ａを動かしても、ピンボケは
発生しない。すなわち、図３に示す様に、可動範囲の両
端点から各々０．７ｍｍの範囲を制限してもピンボケは
発生しない。よって、小絞り時の可動範囲をマイクロコ
ンピュータ９により３．６ｍｍとすることができ、フォ
ーカスレンズ群１ａの移動による画角の変化を小さくす
ることができる。
ればフォーカスレンズ群１ａを動かしても、ピンボケは
発生しない。すなわち、図３に示す様に、可動範囲の両
端点から各々０．７ｍｍの範囲を制限してもピンボケは
発生しない。よって、小絞り時の可動範囲をマイクロコ
ンピュータ９により３．６ｍｍとすることができ、フォ
ーカスレンズ群１ａの移動による画角の変化を小さくす
ることができる。
【００１６】なお、レンズユニット４１のＦ値、最小錯
乱円径δとして示した値は、例示した値にすぎず、本発
明は該値に限定されるものではない。
乱円径δとして示した値は、例示した値にすぎず、本発
明は該値に限定されるものではない。
【００１７】次に、第２の実施例について説明する。図
４は本発明の第２の実施例を示した機能ブロック図であ
る。図１と異なり、前玉フォーカスタイプのレンズユニ
ットではなく、後玉フォーカスタイプのレンズユニット
４１を用いている。該レンズユニット４１は、前玉レン
ズ群４１ａ、バリエーターレンズ群４１ｂ、エレクタレ
ンズ群４１ｃ、マスタレンズ群４１ｄで構成され、マス
タレンズ群４１ｄをフォーカスモータ４２を用いて移動
させることにより合焦動作を行う。他の構成要件は図１
と同じであり、詳細な説明は割愛する。
４は本発明の第２の実施例を示した機能ブロック図であ
る。図１と異なり、前玉フォーカスタイプのレンズユニ
ットではなく、後玉フォーカスタイプのレンズユニット
４１を用いている。該レンズユニット４１は、前玉レン
ズ群４１ａ、バリエーターレンズ群４１ｂ、エレクタレ
ンズ群４１ｃ、マスタレンズ群４１ｄで構成され、マス
タレンズ群４１ｄをフォーカスモータ４２を用いて移動
させることにより合焦動作を行う。他の構成要件は図１
と同じであり、詳細な説明は割愛する。
【００１８】次に第２の実施例におけるマスタレンズ群
４１ｄの可動範囲の制限が、どのようになされるかにつ
いて説明する。第２の実施例におけるマスタレンズ群４
１ｄの最大可動範囲、すなわち、無限遠点〜最至近をカ
バーする範囲は２ｍｍであり、レンズユニット４１のＦ
値は、絞り開放状態でＦ＝２．５であり、最小錯乱円径
δは０．０１５ｍｍであるとする。また、第１の実施例
と同様、図２に示すように、焦点距離ｆと入射瞳の直径
Ｄとの比は、フォーカスレンズ群１ａが移動してもピン
ボケが発生しない許容距離ΔＬと最小錯乱円径δとの比
に等しい。
４１ｄの可動範囲の制限が、どのようになされるかにつ
いて説明する。第２の実施例におけるマスタレンズ群４
１ｄの最大可動範囲、すなわち、無限遠点〜最至近をカ
バーする範囲は２ｍｍであり、レンズユニット４１のＦ
値は、絞り開放状態でＦ＝２．５であり、最小錯乱円径
δは０．０１５ｍｍであるとする。また、第１の実施例
と同様、図２に示すように、焦点距離ｆと入射瞳の直径
Ｄとの比は、フォーカスレンズ群１ａが移動してもピン
ボケが発生しない許容距離ΔＬと最小錯乱円径δとの比
に等しい。
【００１９】そして、ホール素子４により絞り機構３の
開き具合が検出され、マイクロコンピュータ９にてレン
ズユニット４１のＦ値が検出され、例えば小絞り時にＦ
＝２０になったとすれば、許容距離ΔＬは
開き具合が検出され、マイクロコンピュータ９にてレン
ズユニット４１のＦ値が検出され、例えば小絞り時にＦ
＝２０になったとすれば、許容距離ΔＬは
【００２０】
【数３】
【００２１】となる。よって０．３ｍｍ以内の移動であ
ればマスタレンズ群４１ｄを動かしても、ピンボケは発
生しない。すなわち、図５に示す様に、可動範囲の両端
点から各々０．３ｍｍの範囲を制限してもピンボケは発
生しない。よって、小絞り時の可動範囲をマイクロコン
ピュータ９により１．４ｍｍとすることができ、マスタ
レンズ群４１ｄの移動による画角の変化を小さくするこ
とができる。
ればマスタレンズ群４１ｄを動かしても、ピンボケは発
生しない。すなわち、図５に示す様に、可動範囲の両端
点から各々０．３ｍｍの範囲を制限してもピンボケは発
生しない。よって、小絞り時の可動範囲をマイクロコン
ピュータ９により１．４ｍｍとすることができ、マスタ
レンズ群４１ｄの移動による画角の変化を小さくするこ
とができる。
【００２２】なお、レンズユニット４１のＦ値、最小錯
乱円径δとして示した値は、例示した値にすぎず、本発
明は第１の実施例と同様、該値に限定されるものではな
い。
乱円径δとして示した値は、例示した値にすぎず、本発
明は第１の実施例と同様、該値に限定されるものではな
い。
【００２３】また、一般的に、前玉フォーカスタイプの
レンズユニットの方が後玉フォーカスタイプのレンズユ
ニットよりも、合焦動作による画角変動が大きいので、
本発明は前玉フォーカスタイプのレンズユニットを用い
たオートフォーカス装置に採用すればより効果が大きく
なる。
レンズユニットの方が後玉フォーカスタイプのレンズユ
ニットよりも、合焦動作による画角変動が大きいので、
本発明は前玉フォーカスタイプのレンズユニットを用い
たオートフォーカス装置に採用すればより効果が大きく
なる。
【００２４】さらに、実施例では合焦動作としてフォー
カスレンズ群１ａ、又はマスターレンズ群４１ｄを動か
したが、レンズ群である必要はなく、１枚のレンズであ
ってもよいことは言うまでもない。
カスレンズ群１ａ、又はマスターレンズ群４１ｄを動か
したが、レンズ群である必要はなく、１枚のレンズであ
ってもよいことは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、レンズの絞りが小絞り
状態での、合焦動作時の画角変動を低減したオートフォ
ーカス装置を提供することが可能となり、その効果は大
である。
状態での、合焦動作時の画角変動を低減したオートフォ
ーカス装置を提供することが可能となり、その効果は大
である。
【図１】本発明の第１の実施例を示した機能ブロック図
である。
である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施例の動作原理を示
した説明図である。
した説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例の動作を示した説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第２の実施例を示した機能ブロック図
である。
である。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を示した説明図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ レンズユニット １ｂ フォーカスレンズ群 ２ フォーカスモータ ３ 絞り機構 ４ ホール素子（Ｆ値検出手段） ５ 撮像素子 ９ マイクロコンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】 自動的に焦点合わせを行うカメラのオー
トフォーカス装置において、焦点距離調整機能を有する
フォーカスレンズ又はフォーカスレンズ群を含むレンズ
群のＦ値を検出するＦ値検出手段と、前記Ｆ値検出手段
の検出結果に応じて前記フォーカスレンズの可動範囲を
制限する可動範囲制限手段と、を具備することを特徴と
するオートフォーカス装置。 - 【請求項２】 前記Ｆ値検出手段は、前記レンズ群の絞
り機構の開き具合を検出ことにより前記レンズ群のＦ値
を検出することを特徴とする請求項１に記載のオートフ
ォーカス装置。 - 【請求項３】 前記レンズ群は、前玉フォーカスタイプ
であることを特徴とする請求項１に記載のオートフォー
カス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064945A JPH07270672A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | オートフォーカス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064945A JPH07270672A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | オートフォーカス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270672A true JPH07270672A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13272692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6064945A Pending JPH07270672A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | オートフォーカス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046224A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Canon Inc | 撮像装置用レンズ装置および撮像装置 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6064945A patent/JPH07270672A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046224A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Canon Inc | 撮像装置用レンズ装置および撮像装置 |
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