JPS6043622A - 焦点調節装置 - 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、近接撮影の可能な撮影レンズに用いることが
できる撮影すべき被写体の像を最適な焦点位置にフォー
カシングする焦点調節装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 撮影すべき被写体の像を最適な焦点位置にラオーカンン
グする焦点調節方式については、これまでに何種類か提
案・実施されている。その中で撮影すべき被写体（以下
、被写体と称す）に赤外光等の焦点検出用光ビームを照
射し、前記被写体よりの反射光を用いて、その被写体１
での距離又は、その被写体の撮像素子相当面上での焦点
状態を検出する所謂アクティブ方式は低コントラストの
被写体や暗所にても安定して動作するので有力なもので
ある。とくに撮影レンズを構成するレンズ群の一部又は
全部を焦点検出用投光部及び受光部の収束レンズとして
兼用した所ｉｌｌ　Ｔ　Ｔ　Ｌ　（ＴｈｒｏｕｇｈＴｈ
ｅ　Ｌｅｎｓ　）アクティブ方式の焦点検出法は視差が
発生せず、近接撮影の可能な撮影レンズには非常に有力
なものである。

第１図に従来のＴＴＬアクティブ方式の原理図を示す。

同図において、予定焦点位置７とほぼ等価な位置に設置
された投光部１より投射された焦点検出用光ビーム（以
下、光ビームと称す）は、全反射ミラー２で反射した後
、撮影レンズ３（同図では模式的に１枚の凸レンズで示
したが、実際には多数の異なった曲率を有するレンズ群
から成ることは明らかである）の一方の端部を通って被
写体４に照射され、その反射光が再び撮影レンズ３の他
方の端部を通った後、全反射ミラー５により反射されほ
ぼ等価な位置に設置された受光素子６上に結像する。撮
影レンズ３と予定焦点位置Ｔとの距離又は撮影レンズ３
と被写体４までの距離が変化し、予定焦点位置７上での
ピント状態が変化すると、それに伴って前記受光素子θ
上での元ビームのスポット位置が一定方向に変化する。

例えば前記撮影レンズ３の位置は不変とし、被写体が遠
方より前記ズームレンズの方−＼近づいてくる場合には
、前記光ピー゛ムのスポットは第２図にその輝度分布と
その移動方向を矢印で示した如く、その輝度中心（即ち
スポット位置）を移動する。

従って第１図にて前記受光素子６の表面上での前記光ビ
ームのスポット位置が所定の位置にくる様に撮影レンズ
３を駆動すれば焦点調節が行なえる。

例えば、前記撮影レンズ３が合焦状態の時に前記スポッ
ト位置が前記受光素子６の中心に一致する様に前記受光
素子６を配置することができる。この場合、前記スポッ
ト位置が受光素子６の中心にあれば撮影レンズ３はその
ま捷の位置でピントが合っており、前記＼ボット位置が
受光素子６の中心より右側にずれている場合は撮影レン
ズ３を前記スポット位置が受光素子６の中心に一致する
１で被写体４°側に繰り出せば正しいピン（・が得られ
。

前記スポット位置が受光素子６の中心より左側にずれて
いる場合は逆に撮影レンズ３を予定焦点位置Ｔ側に、前
記スポット位置が受光素子６の中心に一致するまで移動
すればよい。

この焦点調節法は前記撮影レンズが近接撮影機能付レン
ズである場合にも勿論適用される。本発明で言う近接撮
影機能付レンズとは、例えば最近の多くのビデオカメラ
に標準的に装備されているＦｆｉ　ｎ　マクロ機能付ズ
ームレンズ等の様に１通常撮影領域が約１ｍから無限遠
までであるのに対し、撮影者が前記撮影レンズに装備さ
れた機構を操作して前記撮影レンズの各レンズの配置位
置を予め設定された関係に基づき移動させることにより
、前記撮影レンズの先端から約数α離れた近接撮影領域
に存する被写体をも拡大撮影可能なレンズのことである
。

□しかし、前記投光部が発する赤外光等の前記元ビーム
の被写体よりの反射光量は被写体までの距離が短かくな
ると増加し、とくに近接領域で、かつ被写体の反射率が
高い場合等では非常に太きくなる。ところが、前記受光
素子出力を受けて前記撮影レンズの焦点状態を演算する
演算電気口跡が１２ｎから数１０ｍ′ｆ、での被写体（
即ち前記反射光量は近接領域に較べて極めて小）をもカ
ッ（−するためには、その電気的な動作可能範囲（夕°
イナミノクレンジ）は極めて大きいことが要求され、実
現が極めて困雛である。

発明の目的 本発明の目的は、上記の様な問題点を有する従来のＴＴ
Ｌアクティブ方式の焦点調節方式を改善し、近接撮影機
能付レンズにも良好に動作し高精Ｉｆｆな焦点調節を可
能とする焦点調節装置を提供することである。

発明の構成 本発明の焦点調節装置は、レンズ群の配置位置を予め設
定された関係に基づき移動させることにより通常撮影領
域より近接撮影領域へ撮影領域を切換えるととの可能な
撮影レンズに供せられ％６カ記撮影レンズを構成するレ
ンズ群の一部又は全部を介して焦点検出用光ビームを投
射および受光する投光部および受光素子を具備して成り
％＾＋［己撮影レンズの撮影領域の切換え操作に連動し
て前り己投光部の投光する前記焦点検出用光ビームの光
量が切換えられる様に構成したものであり、と１１によ
り前記撮影レンズの撮影領域が近接撮影領域である場合
にも適正な光量の前記焦点検出用光ビームを被写体に投
射でき、撮影領域の遠近に係わらず常に高精度な焦点調
節を行なうものである。

実施例の説明 以下１本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第３図は本発明の焦点調節装置が基本としている
周知のＴＴＬアクティブ方式の一実施例を示す要部結線
図である。第３図において。

８は近接撮影機能付の撮影レンズ、９は撮影レンズ８を
構成するレンズ群（模式的に１枚の凸レンズで示したが
実際は多数の凸レンズおよび凹しン７ズより成る）であ
る。１０はレンズ鏡胴、１１は赤外ＬＥＤ、１２はその
駆動回路、１３は２分割されたシリコンホトダイオード
、１４は演算電気回路である。

以上の様に構成された本実施例の焦点調節装置について
以下その動作を説明する。外部にて発生させられる制御
パルスＰｃ　が端子１６へ入力されると、駆動回路１２
は一定の期間のみパルス的に予定焦点面１９とほぼ等価
な位置に設置された赤外ＬＨＤ　１１を駆動する。赤外
ＬＥＤ　１１による光ビームは赤外光のみ反射する赤外
反射ミラー１６およびレンズ群９を介して被写体１７に
投射され、被写体１７の表面での反射光は再びレンズ群
９および赤外反射ミラー１８を介して予定焦点面１９と
ほぼ等価な位置に設置された２分割されたシリコンホト
ダイオード１３に到達する。２分割されたシリコンホト
ダイオード１３は、その両端より２つの光−電気変換さ
れた信号電流Ｉｊ＋Ｉ２を出力する。この信号電流１１
＋Ｉ２は２分割された／リコンホトダイオードの表面で
の前記反射光のスポット位置に対応した信号であり、電
流−電圧変換回路２０，２１．バイパスコンデンサ２２
，２３、電圧増幅器２４．２Ｂ、および比較回路２６よ
り成る演算電気回路１４にて、その比又は差を前記制飢
パルスＰｃ　のタイミ〕／グと同期して演算され、撮影
レンズ８の焦点状態を示す信号Ｖ、として端子２７に出
力される。

近接撮影の設定は通常撮影レンズ８の鏡胴１０が具備す
る操作環を所定の位置へ回転することにより成されるが
、この回転操作に連動して開閉するスイッチ（図示せず
）により、駆動回路１２は赤外ＬＥＤ１１を駆動する駆
動能力を切換える様に構成されている。

以上の様な機能を有した本発明の主部を成す駆動回路１
２について、さらに詳細に説明するために第４図にその
具体回路例を示す。第４図において、２９は焦点検出用
の赤外ＬＥＤ％３０はその駆動用トランジスタ、３１は
パルス発生器、３２゜３３は模式的に示されたスイッチ
である。通常撮影の場合、撮影レンズの鏡胴に具備され
る操作環に付属したスイッチ３３は閉じられている。こ
の時、外部より入力される前記側（財）パルスＰｏによ
りスイッチ３２が時刻ｔｏ　において閉じられると、パ
ルス発生器３１は、第６図に示す様に、パルス幅ｔＰ＋
振幅ＶｐＣｖ）なる駆動用パルスＰＤ　を発生する。な
お、駆動用パルスＰＤ　のパルス幅はスイッチ３２の閉
じられている時間より小さくなる様に設定される。駆動
用トランジスタ３０は駆動用パルスＰＤ　を受けてスイ
ッチングされ１時刻１．の期間のみ端子３４に供給され
る電圧ＶＯＣを抵抗３５（抵抗値をＲ１とする）および
抵抗３６（抵抗値をＲ２とする）を介して赤外ＬＫＤ２
９に伝達する。

赤外ＬＥＩ１２９に流れる順方向電流ＩＦＴは、駆動用
トランジスタ３０が充分な電流駆動能力を有しておれば
次式で示される。

ｂＴ−（Ｖｃｃ　Ｖｃｘ　％）／（Ｒ１＋Ｒ２）　−−
（１）ただし％（１）式でｖｃＲは駆動用トランジスタ
３０のスイッチング時（飽和している）の飽和コレクタ
・エミッタ間電圧、Ｖ、は赤外ＬＥＤ２９の順方向電圧
降下である。

次に近接撮影の場合は、前記操作環による近接撮影領域
へのレンズ配置の切換え操作と連動してスイッチ３３が
開かれる。この時、スイッチ３２が閉じられて駆動用ト
ランジスタ３０が駆動されると、赤外ＬＥＤに流れる順
方向電流ＩＦＮは。

ｂＮ−（Ｖｃｃ　Ｖｃｘ　Ｖｙ）／Ｒ＋　−−（２）で
示される。前記（ＩＬ　（２）式中における”ＯＲある
いはｖＦは厳密には相異なる値をとるが、その差異は端
子３４に供給される電圧（通常％１ｏｖ程度）に較べて
はるかに小さい。従ってｓ　（１）＋　（２）式におけ
る赤外ＬＥＤの順方向電流値は、抵抗３６の有無により
、その大きさが切換えられている。

−ヒ記の様な近接撮影領域において切換えられる赤外Ｌ
ＥＤ駆動電流量は近接撮影領域内において一定にて充分
であり、近接撮影領域内で、さらに相異なる複数の赤外
ＬＥＤ駆動電流量を設定することは不必要である。これ
は近接撮影領域が通常教訓程度の幅しか有していない領
域であるためである。

第４図の構成にて、スイッチング時間（前記光ビームの
パルス幅）ｔｐが１１５０μｓｃｔ、’Ｖ（、ｃ＝１５
Ｖに設定される場合には、Ｒ１＋　Ｒ２の値としてはＲ
１−数１０〜数１００〔Ω〕 Ｒ２−１〜２〔Ω〕 程度が適当である。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明は近接撮影機能付
レンズが具備する撮影領域切換え手段と連動して（ＴＴ
Ｌアクティブ方式の焦点調節装置の）焦点検出用光ビー
ムの光量を切換える様に構成しているので、通常撮影領
域および近接撮影領域のいずれにも良好に動作し高精度
な焦点調節が可能になるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴ、ＴＬアクティブ方式の原理説明図、第２図
は受光素子面上での焦点検出用光ビームの輝度分布を示
す模式図、第３図は本発明の一実施例の構成を示す要部
結線図、第４図は本発明で使用しうる駆動回路の具体構
成図、第５図はその駆動回路内部で発生する駆動パルス
の時間波形を示す図である。 １・・・・・・投光部、３・・・・・・撮影レンズ、６
・・・・・・受光素子、８・・・・・撮影レンズ、１０
・・・・・・鏡胴、１１・・・・赤外ＬＥＤ、１２・・
・・・・駆動回路、１３・・・・・・２分割されたシリ
コンホトダイオード、１４・・・・・・演算電気回路、
２０．２１・・・・・・電流−電圧変換回路。 ２６・・・・・−比較回路、２９・・・・・−赤外ＬＥ
Ｄ、３０・・・・・・駆動用トランジスタ、３１・・・
・・・パルス発生器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　レンズ群の配置位置を予め設定された関係に基
   づき移動させることにより通常撮影領域により近接撮影
   領域へ撮影領域を切換えることの可能な撮影レンズに供
   せられ、前記撮影レンズを構成するレンズ群の一部又は
   全部を介して焦点検出用光ビームを投射および受光する
   投光部および受光素子を具備して成り、前記撮影レンズ
   の撮影領域の切換え操作に連動して前記投光部の投光す
   る前記焦点検出用光ビームの光量を切換えるように構成
   したことを特徴とする焦点調節装置。
2. （２）焦点検出用投光部を有し、その発光量を規定する
   抵抗の抵抗値全撮影レンズの撮影領域の切換え操作に連
   動して切換えることにより焦点検出用光ビームの光電を
   切換えるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の焦点調節装置。