NL8201070A - SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING OF AN IMAGE RECORDING LENS. - Google Patents
SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING OF AN IMAGE RECORDING LENS. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8201070A NL8201070A NL8201070A NL8201070A NL8201070A NL 8201070 A NL8201070 A NL 8201070A NL 8201070 A NL8201070 A NL 8201070A NL 8201070 A NL8201070 A NL 8201070A NL 8201070 A NL8201070 A NL 8201070A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- lens
- light source
- light
- image recording
- camera
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
- G03B3/10—Power-operated focusing
-
- 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
- G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Character Input (AREA)
- Accessories Of Cameras (AREA)
Description
C/Ca/eh/1384C / Ca / eh / 1384
Stelsel voor automatische focussering van een beeldopneemlens.System for automatic focusing of an image recording lens.
De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor automatische focussering van een beeldopneemlens, en meer in het bijzonder een beeldopneemlens van een met een lenzenstelsel van het "zoom"-type uitgeruste televisiecamera.The invention relates to a system for automatic focusing of an image recording lens, and more particularly an image recording lens of a television camera equipped with a lens system of the "zoom" type.
5 In het Amerikaanse octrooischrift 3.442.193 is een televisiecamera beschreven, waarbij de focusseringstoe-stand wordt gedetecteerd en op een beeldzoeker wordt zichtbaar gemaakt. Voorts is een stelsel voor automatische focussering van een camera bekend, waarbij de focussering plaats-10 vindt op basis van een dergelijke detectie van de focusserings-toestand.US Pat. No. 3,442,193 discloses a television camera in which the focusing condition is detected and displayed on a viewfinder. Furthermore, a system for automatic focusing of a camera is known, wherein the focusing takes place on the basis of such a detection of the focusing state.
Fig. 1 van de bijbehorende tekening toont sche-” matisch een dergelijk stelsel van gebruikelijk type voor au tomatische focussering van een beeldopneemlens.Fig. 1 of the accompanying drawing schematically shows such a conventional type system for automatic focusing of an image recording lens.
15 Zoals fig. 1 laat zien, behoren tot het stelsel een beeldopneemlens of cameralens 1 en een focusseringsscherm 2. Aan de beeldopneemlens 1 is een focusbijregelmechanisme toegevoegd, dat wordt bekrachtigd door middel van een aan-drijforgaan 3. Voorts zijn een voor meting van de afstand tus-20 sen een op te nemen voorwerp en het cameralichaam samenwerkende lichtbron 4 en lichtontvanger 5 aanwezig. De lichtbron 4 richt bijvoorbeeld een infrarode stralingsbundel naar de optische as van de beeldopneemlens 1, terwijl de lichtontvangstrichting van de lichtontvanger 5 wordt gewijzigd binnen een vlak, dat 25 gaat door de van de lichtbron 4 afkomstige stralingsbundel en door de optische as van de beeldopneemlens 1, zodat de van de lichtbron 4 afkomstige stralingsbundel een op te nemen voorwerp 6 treft, daaraan weerkaatst en door de lichtontvanger 5 wordt gedetecteerd. Het détectie-uitgangssignaal 30 van de lichtontvanger 5 wordt toegevoerd aan een signaalbe-werkingsschakeling 7 voor meting van de afstand.As shown in Fig. 1, the system includes an image recording lens or camera lens 1 and a focusing screen 2. A focus adjustment mechanism is added to the image recording lens 1, which is actuated by means of a driving means 3. Furthermore, a measurement of the distance between an object to be recorded and the camera body co-operating light source 4 and light receiver 5 is present. For example, the light source 4 directs an infrared radiation beam to the optical axis of the image pick-up lens 1, while the light receiving direction of the light receiver 5 is changed within a plane passing through the radiation beam from the light source 4 and through the optical axis of the image pick-up lens 1 so that the radiation beam from the light source 4 strikes an object 6 to be picked up, reflects on it and is detected by the light receiver 5. The detection output signal 30 from the light receiver 5 is applied to a signal processing circuit 7 for measuring the distance.
Het voorgaande wil zeggen, dat bij de afstands-meting zodanig te werk gegaan wordt, dat de lichtbron 4 door het uitgangssignaal van de signaalbewerkingseenheid 7 wordt 35 bestuurd, terwijl de ontvangstrichting van de lichtontvanger 5 geleidelijk van evenwijdig aan de optische as van de beeld- 8201070 · ? * , - 2 - opneemlens 1 meer naar binnen wordt verplaatst, zoals met de pijl P in fig. 1 is aangeduid. Wanneer de aan het voorwerp 6 weerkaatste lichtbundel door de lichtontvanger 6 wordt gedetecteerd, wordt het van de hoek van de lichtontvangst-5 richting afhankelijke detectie-uitgangssignaal van de lichtontvanger 5 aan de signaalbewerkingseenheid 7.toegevoerd voor berekening van de afstand van het cameralichaam tot het voorwerp 6.The foregoing means that in the distance measurement the procedure is such that the light source 4 is controlled by the output signal of the signal processing unit 7, while the receiving direction of the light receiver 5 is gradually from parallel to the optical axis of the image 8201070 ·? * - - 2 - recording lens 1 is moved more inwards, as indicated by the arrow P in fig. 1. When the light beam reflected from the object 6 is detected by the light receiver 6, the detection output signal of the light receiver 5 dependent on the angle of the light receiving 5 direction is applied to the signal processing unit 7 for calculating the distance from the camera body to the object 6.
Een de gemeten afstand weergevend signaal wordt 10 door de signaalbewerkingseenheid 7 aan het aandrijforgaan 3 toegevoerd voor bijregeling van de brandpuntsafstand van de lens 1.A signal displaying the measured distance is supplied by the signal processing unit 7 to the actuator 3 for adjustment of the focal length of the lens 1.
, Zoals fig. 1 voorts laat zien, is aan de beeld- opneemlens 1 een lenzenstelsel 8 van het "zoom,,-type toegevoegd.As further shown in Fig. 1, a lens system 8 of the "zoom" type is added to the image recording lens 1.
15 Bij de hier beschreven uitvoeringsvorm van een automatisch focusseringsstelsel van bekend type bestaat dit lenzenstelsel 8 uit een concave lens 8a en een convexe lens 8b; het stelsel krijgt het karakter van een telelens wanneer de concave lens 8a nabij de convexe lens 8b wordt gebracht, doch het karakter van 20 een groothoeklens wanneer de concave lens 8a van. de convexe lens 8b wordt verwijderd. De focusbijregeling van de beeldopneemlens 1 vindt: plaats door een heen- en weergaande beweging van een tot de lens 1 behorende, beweegbare convexe lens la; tot de beeldopneemlens 1 behoort bovendien een vaste convexe 25 lens lb. In fig. 1 heeft de letter W betrekking op het gebied, waarbinnen de van hét voorwerp 6 afkomstige lichtflux ingeval van groothoekopnarae invalt, en heeft de letter T betrekking op het gebied van lichtfluxinval ingeval van telelensopname.In the embodiment of an automatic focusing system of known type described here, this lens system 8 consists of a concave lens 8a and a convex lens 8b; the system acquires the character of a telephoto lens when the concave lens 8a is brought close to the convex lens 8b, but the character of a wide angle lens when the concave lens 8a of. the convex lens 8b is removed. The focus adjustment of the image recording lens 1 takes place by: reciprocating movement of a movable convex lens 1a belonging to the lens 1; the image pick-up lens 1 also includes a fixed convex lens 1b. In Fig. 1, the letter W refers to the area within which the light flux from the object 6 falls in the case of wide-angle recording, and the letter T refers to the area of the light flux incidence in the case of telephoto lens recording.
Bij het hier beschreven automatische focusse-30 ringsstelsel van bekend type zijn de beeldopneemlens 1 en het uit de lichtbron 4 en de lichtontvanger 5 voor afstandsmeting bestaande stelsel onafhankelijk van elkaar uitgevoerd; dit heeft tot gevolg, dat wanneer het'optische waarnemingsveld van de beeldopneemlens 1 door "zoom"-werking van dat voor telelens-35 opname in ddt voor groothoeklensopname wordt gewijzigd, geen verandering optreedt in het gebied S van de door de lichtbron _____^ 8201070 - 3 - . » ... ? * 4 afgegeven stralingsbundel, respectievelijk lichtflux. Dit zal nader worden uitgewerkt aan de hand van de fig. 2A-2C.In the automatic focusing system of known type described here, the image recording lens 1 and the system consisting of the light source 4 and the light receiver 5 for distance measurement are designed independently of each other; As a result, when the optical observation field of the image recording lens 1 is changed by "zoom" operation of that for telephoto lens recording to ddt for wide angle lens recording, no change occurs in the region S of the light source _____ 8201070 - 3 -. »...? * 4 emitted radiation beam, respectively light flux. This will be further elaborated with reference to Figs. 2A-2C.
Fig. 2A heeft betrekking op het geval, waarin het lenzenstelsel van het "zoom"-type als normale standaard-5 lens wordt gebruikt. Het voorwerp 6, dat op de beeldzoeker F van de camera zichtbaar wordt, heeft dan de gedaante volgens fig. 2A; daarbij wordt aangenomen, dat het gebied S, waarbinnen de van het voorwerp 6 afkomstige lichtflux invalt op de beeldzoeker F zichtbaar wordt als het door de gebroken lijn D 10 begrensde gebied.Fig. 2A relates to the case where the "zoom" type lens system is used as a normal standard 5 lens. The object 6, which becomes visible on the viewfinder F of the camera, then has the shape according to Fig. 2A; it is assumed that the area S within which the light flux from the object 6 falls on the viewfinder F becomes visible as the area bounded by the broken line D 10.
Fig. 2B heeft betrekking op het geval, waarin het "zoom”-lenzenstelsel als telelens werkt, waarbij het voorwerp 6 vergroot wordt waargenomen, zoals fig. 2B laat zien.Fig. 2B relates to the case where the "zoom" lens system acts as a telephoto lens, the object 6 being magnified, as shown in FIG. 2B.
Hoewel het gebied S, waarbinnen de van het voorwerp afkomstige 15 lichtflux invalt, door het binnen de gebroken lijn D liggende gebied blijft weergegeven, zal het afstandsmeetgebied noodzakelijkerwijze groter worden en bijna het gehele door de gebroken lijn D' begrensde gebied bestrijken, daar het via de beeldzoeker F waargenomen voorwerp 6 eveneens is vergroot.Although the area S, within which the light flux from the object falls, continues to be represented by the area lying within the broken line D, the distance measuring area will necessarily become larger and cover almost the entire area bounded by the broken line D ', as it the viewfinder F detected object 6 is also enlarged.
20 Fig. 2C heeft betrekking op het geval, waarin het "zoom”-lenzenstelsel als groothoeklens dient, waarbij het via de beeldzoeker F waargenomen voorwerp is verkleind en het met het in. fig. 2C door de gebroken lijn D" begrensde gebied overeenkomende afstandsmeetgebied betrekkelijk klein geworden is.FIG. 2C relates to the case where the "zoom" lens system serves as the wide-angle lens, the object observed through the viewfinder F being reduced and the distance measuring area corresponding to the area bounded by broken line D "in FIG. 2C becoming relatively small. is.
25 Zoals uit het voorgaande blijkt, zal bij toe passing van het "zoom"-lenzenstelsel het schijnbare afstandsmeetgebied, dat volgens de fig. 2A-2C als het respectievelijk door de gebroken lijn D, D' en D" begrensde gebied in de beeldzoeker F naar voren. komt,, variëren. Hoewel daarbij een verande-30 ring van het afstandsgebied van D naar D' en D" ten opzichte van het waarnemingsraster van de beeldzoeker F optreedt, wordt een dergelijke verandering echter niet zichtbaar via de beeldzoeker F, zodat niet werkelijk bekend is of de camera nauwkeurig op het voorwerp 6 is gefocusseerd.As will be apparent from the foregoing, when using the "zoom" lens system, the apparent distance measuring range, which according to FIGS. 2A-2C will be the area bounded by the broken line D, D 'and D "in the viewfinder F, respectively. However, although a change in the distance range from D to D 'and D "relative to the viewfinder's view frame F occurs, such a change does not become visible through the viewfinder F, so that it is not really known whether the camera is accurately focused on the object 6.
35 De bedieningspersoon zal in dergelijke gevallen35 The operator will in such cases
de neiging hebben om aan te nemen, dat het afstandsmeetgebied een vaste waarde heeft, weergegeven door de gebroken D in fig. 2Atend to assume that the distance measuring range has a fixed value, represented by the broken D in Fig. 2A
8201070 ' . t- .8201070 '. t-.
- 4 - (en in fig. 2B en fig. 2C). Dit heeft tot gevolg, dat bij toepassing van het "zoom"-lenzenstelsel als bijvoorbeeld telelens het gevaar bestaat, dat indien zich tussen de af-standsgebieden D en D' nog een ander voorwerp dan het voor-5 werp 6 bevindt, bijvoorbeeld vóór of achter het voorwerp 6, de focusbijregeling, zelfs wanneer het voorwerp 6 in de beeld-zoeker P binnen de gebroken lijn D in fig. 2B wordt waargenomen, op een respectievelijk vóór of achter het voorwerp 6 gelegen punt wordt geconcentreerd. Dit heeft dan tot ge-10 volg, dat wanneer een opname van een voorwerp met een ronde vorm, zoals een menselijke figuur, wordt genomen, de focus-seringsbijregeling waarschijnlijk wel enigszins rondom, respectievelijk in de omgeving van, een op te nemen detail van ’ het waargenomen voorwerp,'doch niet op het detail zelf plaats- 15 vindt. Bij toepassing van het ''zoom"-lenzenstelsel als groothoeklens bestaat, zelfs indien het voorwerp 6 in de beeldzoeker F binnen de gebroken lijn D volgens fig. 2C wordt waargenomen, het gevaar, dat de focusbijregeling niet correct plaatsvindt wanneer het voorwerp 6 zich buiten de buitenste gebroken lijn 20 D" bevindt.- 4 - (and in fig. 2B and fig. 2C). As a result, when using the "zoom" lens system as, for example, a telephoto lens, there is a risk that if there is another object than the object 6 between the distance areas D and D ', for example in front of or behind the object 6, the focus adjustment, even when the object 6 in the viewfinder P is observed within the broken line D in Fig. 2B, is concentrated at a point located in front of or behind the object 6, respectively. This then has the consequence that when a shot of an object with a round shape, such as a human figure, is taken, the focus-lilac adjustment is probably somewhat around or in the vicinity of a detail to be recorded of "the perceived object," but not on the detail itself. When using the "zoom" lens system as a wide-angle lens, even if the object 6 in the viewfinder F is detected within the broken line D of FIG. 2C, there is a risk that the focus adjustment will not take place correctly when the object 6 is outside the outer broken line is 20 D ".
Daarbij wordt opgemerkt, dat bij toepassing van het lenzenstelsel als telelens, dat wil zeggen bij een geringe diepte van het waarnemingsveld, nauwkeurige focusbijregeling. noodzakelijk is. Ingeval van toepassing als groothoeklens is 25 het daarentegen toelaatbaar, dat een enigszins grove, niet geheel nauwkeurige focusbijregeling tot stand komt, aangezien de diepte van het waamemingsvels betrekkelijk groot wordt.It should be noted that when the lens system is used as a telephoto lens, that is to say at a shallow depth of the field of view, precise focus adjustment. is necessary. In the case of application as a wide-angle lens, on the other hand, it is permissible for a somewhat coarse, not entirely accurate focus adjustment to be achieved, since the depth of the observation sheets becomes relatively great.
Dit wil zeggen, dat bij een automatisch focusseringsstelsel van het hiervoor beschreven, bekende type de nauwkeurigheid 30 van de afstandsmeting in het bijzonder twijfelachtig wordt wanneer het "zoom”-lenzenstelsel als telelens wordt gebruikt; in de praktijk vereist echter een telelensopname een zeer nauwkeurig focusbijregeling.That is, with an automatic focusing system of the known type described above, the accuracy of the distance measurement becomes particularly questionable when the "zoom" lens system is used as a telephoto lens, however, in practice, a telephoto lens recording requires very precise focus adjustment .
De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, 35 hierin verbetering te brengen en een stelsel voor automatische focussering te verschaffen, waarbij de hiervoor genoemde nadelen zich niet voordoen.The present invention aims to improve upon this and to provide an automatic focusing system in which the aforementioned drawbacks do not occur.
8201070 - * ·; * - 5 -8201070 - * ·; * - 5 -
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een stelsel voor automatische focussering van een beeldopneemlens, dat niet alleen een eenvoudige constructie heeft, doch bovendien de hiervoor beschreven variaties van het 5 afstandsmeetgebied onmogelijk maakt.Another object of the invention is to provide a system for automatic focusing of an image recording lens, which not only has a simple construction, but also makes the above-described variations of the distance measuring range impossible.
Daartoe verschaft de uitvinding een stelsel voor aut anatische focussering van een beeldopneemlens, welke is uitgeruste met een lenzenstelsel van het "zoom"-type en met een voor afstandsmeting samenwerkende lichtbron en licht-10 ontvanger, waarbij aan de beeldopneemlens een focusbijregel-mechanisme is toegevoegd. Volgens de uitvinding wordt bij een dergelijk stelsel het focusbijregelmechanisme bekrachtigd door het detectie-uitgangssignaal van de lichtontvanger, en * bevindt zich hetzij de lichtbron, hetzij de lichtontvanger, 15 voor de afstandsmeting achter het lenzenstelsel van het "zoom"-type binnen de beeldopneemlens.To this end, the invention provides an automatic focusing system of an image recording lens, which is equipped with a lens system of the "zoom" type and with a light source and light-receiver cooperating for distance measurement, wherein a focus adjustment mechanism is added to the image recording lens . According to the invention, in such a system, the focus adjustment mechanism is actuated by the detection output of the light receiver, and * either the light source or the light receiver is located for distance measurement behind the "zoom" type lens system within the image recording lens.
De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van een uitvoeringsvoorbeeld, waartoe de uitvinding 20 zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: fig. 1 een schematische weergave van de uitvoering van een stelsel van bekend type voor automatische focussering, fig. 2A-2C enige schematische weergaven ter 25 verduidelijking van de werking van het bekende stelsel volgens fig. I, fig. 3 een schematische weergave van de uitvoering van een stelsel volgens de uitvinding voor automatische focussering, en 30 fig. 4A en 4B enige schematische weergaven ter verduidelijking van het effect, dat door middel van het automatische focusseringsstelsel volgens de uitvinding kan worden verkregen.The invention will be elucidated in the following description with reference to the accompanying drawing of an exemplary embodiment, to which, however, the invention is not limited. In the drawing: Fig. 1 shows a schematic representation of the embodiment of a system of known type for automatic focusing, Fig. 2A-2C show some schematic diagrams to clarify the operation of the known system according to Fig. I, Fig. 3 a schematic representation of the embodiment of an automatic focusing system according to the invention, and fig. 4A and 4B some schematic representations to clarify the effect which can be obtained by means of the automatic focusing system according to the invention.
Zoals fig. 3 laat zien, is bij het daarin sche-35 matisch weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van een automatisch focusseringsstelsel volgens de uitvinding een half doorlatende spiegel 9 onder een hoek van 45° ten opzichte van de optische 8201070 ï - ? - - 6 - as tussen het lenzenstelsel 8 van het "zoom”-type en de convexe lens lb van de beeldopneemlens I aangebracht. De voor afstandsmeting dienende lichtontvanger 5 is aangebracht op een plaats, waar de optische as van de beeldopneemlens 1 door 5 de halfdoorlatende spiegel wordt afgebeeld. De voor afstandsmeting dienende lichtbron 4 bevindt zich op de plaats, waar zich bij het bekende stelsel volgens fig. 1 de lichtontvanger 5 bevindt. De richting van de door de lichtbron 4 afgegeven bestralingsbundel kan bewegen door een vlak, dat door de op-10 tische as van de beeldopneemlens 1 gaat.'As shown in Fig. 3, in the exemplary embodiment of an automatic focusing system according to the invention, there is a semi-transparent mirror 9 at an angle of 45 ° with respect to the optical 8201070. - - 6 - The axis is arranged between the zoom system 8 of the "zoom" type and the convex lens 1b of the image pick-up lens I. The spacer light receiver 5 is disposed at a location where the optical axis of the image pick-up lens 1 passes through the semi-transmissive mirror The light source 4 serving for distance measurement is located where the light receiver 5 is located in the known system according to Fig. 1. The direction of the irradiation beam emitted by the light source 4 can move through a plane which is the optical axis of the image recording lens 1 goes.
Bij een dergelijk automatisch focusserings-stelsel volgens de uitvinding geschiedt de afstandsmeting op de volgende wijze. Wanneer afstandsmeting dient plaats te hebben, wordt de lichtbron 4 bekrachtigd door middel van het 15 uitgangssignaal van de signaalbewerkingseenheid 7, zodanig, dat de stralingsrichting van de door de lichtbron afgegeven bundel geleidelijk verandert van evenwijdig aan de optische as van de beeldopneemlens 1 naar een meer centrale richting, zoals «me't de pijl P in fig. 3 is aangeduid. Wanneer de door 20 het voorwerp 6 weerkaatste lichtbundel in de convexe lens la terecht komt, wordt hij door het lenzenstelsel 8 van het "zoom"-type doorgelaten en door de half doorlatende spiegel weerkaatst naar da lichtontvanger 5, waarvan het van de richting van de door de lichtbron 4 afgegeven stralingsbundel afhanke-25 lijke detectie-uitgangssignaal aan de signaalbewerkingseenheid 7 wordt toegevoerd voor berekening van de afstand tussen het cameralichaam en het voorwerp 6.With such an automatic focusing system according to the invention, the distance measurement takes place in the following manner. When distance measurement is to take place, the light source 4 is energized by means of the output signal of the signal processing unit 7, such that the radiation direction of the beam emitted by the light source gradually changes from parallel to the optical axis of the image recording lens 1 to a more central direction, as indicated by the arrow P in fig. 3. When the light beam reflected by the object 6 enters the convex lens 1a, it is transmitted through the lens system 8 of the "zoom" type and reflected by the semipermeable mirror to the light receiver 5, of which it is from the direction of the The radiation beam emitted by the light source 4 depends on the detection output signal applied to the signal processing unit 7 for calculating the distance between the camera body and the object 6.
Bij een dergelijk stelsel volgens de uitvinding bevindt de lichtontvanger 5 zich achter het lenzenstelsel 8 30 van het "zoom”-type, zodat het afstandsmeetgebied van het door de lichtontvanger 5 ontvangen licht steeds een zelfde waarde heeft, respectievelijk de door de "zoom"-werking van het lenzenstelsel 8 teweeg gebrachte gebiedsvergroting of -verkleining volgt, hetgeen tot een waarnemingsbeeld van con-35 stante= waarde bij waarneming via de beeldzoeker F leidt, zodat het voorwerp 6 zonder moeilijkheden kan worden waargenomen. Zoals fig. 3 laat zien, vindt de afstandsmeting ingeval van 8201070 V ί - 7 - gebruik van het lenzenstelsel 8 als telelens plaats binnen het in fig. 3 door de gebroken pijl T begrensde gebied, terwijl de afstandsmeting ingeval van gebruik van het lensen-stelsel 8 als groothoeklens plaatsvindt in het door de ge-5 broken pijl W begrensde gebied. In het eerstgenoemde geval, gebruik van het lensenstelsel 8 als telelens, geschiedt de afstandsmeting met een hogere nauwkeurigheid dan ingeval van gebruik van het lensenstelsel 8 als groothoeklens. Dit is het gevolg van het feit, dat bij gebruik als groothoeklens 10 de brandpuntspositie van het aan alle gebieden van het voorwerp 6 weerkaatste licht aanzienlijk beweegt binnen het gebied in fig. 3, zodat een aanzienlijke spreiding in de brandpuntspositie.optreedt. Daarentegen is het weerkaatsings-* oppervlak van het voorwerp 6 bij waarneming via het als tele- 15 lens functionerende lenzenstelsel 8 zeer klein, zodat de brandpuntspositie slechts binnen het gebied LT in fig. 3 beweegt. De nauwkeurigheid van de focussering wordt derhalve bij een telelensopname aanzienlijk meer verbeterd dan bij . een groothoeklensopnarae.In such a system according to the invention, the light receiver 5 is located behind the lens system 8 of the "zoom" type, so that the distance measuring range of the light received by the light receiver 5 always has the same value, respectively, the value measured by the "zoom". operation of the lens system 8 produces region enlargement or reduction, which leads to an observation image of constant value when observed via the viewfinder F, so that the object 6 can be observed without difficulty. As shown in Figure 3, the distance measurement in the case of 8201070 V ί - 7 - use of the lens system 8 as a telephoto lens located within the area delimited by the broken arrow T in Fig. 3, while the distance measurement in the case of use of the lens system 8 as a wide angle lens takes place in the the broken arrow W. limited area W. In the former case, using the lens system 8 as a telephoto lens, the distance measurement takes place with a higher accuracy. accuracy when using the lens system 8 as a wide angle lens. This is due to the fact that when used as a wide-angle lens 10, the focal position of the light reflected from all areas of the object 6 moves significantly within the region in Fig. 3, so that a significant spread in the focal position occurs. On the other hand, the reflecting surface of the object 6 when viewed through the lens system 8 acting as a lens is very small, so that the focal position moves only within the region LT in Fig. 3. Therefore, the accuracy of the focusing is improved considerably more with a telephoto lens recording than with. a wide-angle lens opnarae.
20 Dit verschaft de mogelijkheid tot een nauwkeurige afstandsmeting en overeenkomstige focussering van de beeldop-neemlens 1. Aangezien bij het hier beschreven uitvoerings-voorbeeld van een focusseringsstelsel volgens de uitvinding het in de beeldzoker F waargenomen afstandsmeetgebied zich 25 niet wijzigt bij overgang van telelenswaarneming naar groot-hoeklanswaameming, zoals bij de eerder beschreven uitvoeringsvorm van bekend type wel het geval is, is de mogelijkheid uitgesloten, dat een gebruiker onjuist met de automatische focussering omgaat. Zoals reeds is opgemerkt verschaft de veel 30 nauwkeuriger geworden afstandsmeting bij telelensopname de mogelijkheid, onder alle omstandigheden een goede focussering te verkrijgen.This provides the possibility of an accurate distance measurement and corresponding focusing of the image recording lens 1. Since, in the exemplary embodiment of a focusing system according to the invention described here, the distance measuring area observed in the image focal plane F does not change when the telephoto lens observation changes to large Angle lance observation, as is the case with the previously described embodiment of known type, the possibility is excluded that a user incorrectly handles the automatic focusing. As already noted, the much more accurate distance measurement in telephoto lens recording provides the possibility of obtaining good focusing in all circumstances.
Bij het aan de hand van fig. 1 beschreven fo-cusseringsstelsel van bekend type bestaat het risico, dat een 35 fout in de afstandsmeting in het bijzonder zal optreden wanneer een betrekkelijk korte afstand wordt gemeten? dit is het gevolg van het feit, dat de door de lichtbron 4 afgegeven stra- 8201070 1 - ί - w - 8 - lingsbundel zich op een betrekkelijk grote afstand tot de optische as van de beeldopneemlens 1 bevindt. Bij het in fig. 3 weergegeven, automatische focusseringsstelsel volgens de uitvinding is de lichtontvanger zodanig aangebracht (afbeelding 5 van de optische as door de half doorlatende spiegel 9 in de lichtontvanger 5)dat hij het door deze optische as van de beeldopneemlens 1 gaande licht ontvangt; daardoor bestaat niet het hiervoor genoemde risico, dat een ongewenste fout in de afstandsmeting optreedt. Dit zal in het bijzonder worden 10 toegelicht aan de hand van de fig. 4A en 4B, welke de aanwezigheid of afwezigheid van zogenaamde "parellax"-verschijn-selen tijdens afstandsmeting respectievelijk voor een bekend focusseringsstelsel en voor een stelsel volgens de uitvinding illustreren.With the known type of focusing system described with reference to FIG. 1, there is a risk that an error in the distance measurement will particularly occur when a relatively short distance is measured. this is due to the fact that the radiation beam emitted by the light source 4 is located at a relatively great distance from the optical axis of the image recording lens 1. In the automatic focusing system according to the invention shown in Fig. 3, the light receiver is arranged (image 5 of the optical axis through the semi-transparent mirror 9 in the light receiver 5) so that it receives the light passing through this optical axis of the image recording lens 1 ; therefore, there is no aforementioned risk of an undesired error in the distance measurement. This will be explained in particular with reference to Figs. 4A and 4B, which illustrate the presence or absence of so-called "parellax" phenomena during distance measurement, respectively, for a known focusing system and for a system according to the invention.
15 In de fig 1. 4A en 4B heeft het verwijzingsgetal 10 betrekking op het cameralichaam. Zoals fig. 4A laat zien, heeft het feit, dat de richting van de door de lichtbron 4 afgegeven, infrarode stralingsbundel bij het focusseringsstelsel van bekend type een onveranderlijke richting is, tot 20 gevolg, dat de door de van de lichtbron 4 .afkomstige stralingsbundel belichte gebieden Sv, S.,, S„ respectievelijk ten op-zichte van hun·bijbehorende voorwerpen X, Y en Z zijn verplaatst in afhankelijkheid van de respectieve afstanden van deze voorwerpen X, Y en Z tot het cameralichaam 10. Als gevolg 25 daarvan zal de sterkte van de door de lichtontvanger 5 gedetecteerde lichtflux veranderen met de genoemde afstand van de voorwerpen X, Y en Z tot het cameralichaam 10, waaruit een fout in de afstandsmeting resulteert. Fig. 4B toont dezelfde situatie voor een automatisch focusseringsstelsel volgens de 30 uitvinding, waarbij de lichtbron 12 en de lichtontvanger 11 met de respectievelijke lichtbron 4 en lichtontvanger 5 van de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 van plaats'zijn verwisseld. In het geval van fig. 4B belicht de infrarode stralingsbundel van een in het cameralichaam 10 ingebouwde lichtbron 12 de 35 respectieve voorwerpen X, Y en Z via een spiegel 13. Daarbij zullen de belichte gebieden Sv, S._ en S steeds met hun res- X Y z pectievelijk bijbehorende voorwerp X, Y en Z geheel samenvallen, 8201070 , - - c * S- * - 9 - onafhankelijk van de respectieve afstanden van deze voorwerpen tot het cameralichaam 10, zodat geen parellax-ver-schijnselen optreden.In Figures 1, 4A and 4B, reference numeral 10 refers to the camera body. As Fig. 4A shows, the fact that the direction of the infrared radiation beam emitted by the light source 4 in the focusing system of known type is an unchanging direction, as a result of which the radiation beam emitted by the light source 4 exposed areas Sv, S, S, respectively, relative to their associated objects X, Y and Z are moved depending on the respective distances of these objects X, Y and Z from the camera body 10. As a result thereof the strength of the light flux detected by the light receiver 5 will change with the said distance of the objects X, Y and Z from the camera body 10, resulting in an error in the distance measurement. Fig. 4B shows the same situation for an automatic focusing system according to the invention, wherein the light source 12 and the light receiver 11 are switched places with the respective light source 4 and light receiver 5 of the embodiment according to FIG. In the case of Fig. 4B, the infrared radiation beam of a light source 12 built into the camera body 10 illuminates the respective objects X, Y and Z via a mirror 13. The exposed areas Sv, S._ and S will always be illuminated with their res - XY z respectively associated object X, Y and Z coincide completely, 8201070, - - c * S- * - 9 - independent of the respective distances of these objects from the camera body 10, so that no parellax phenomena occur.
Het feit, dat bij een automatisch, focusserings-5 stelsel van bekend type volgens fig. 1 behalve een beeldop-neeralens 1 een afzonderlijke lichtbron 4 en een afzonderlijke lichtontvanger 5 dienen te worden toegepast, leidt tot ongewenste beperkingen bij het ontwerp van een automatisch fo-cusseringsstelsel van dit bekende type. Bij het automatische 10 focusseringsstelsel volgens de onderhavige uitvinding behoeft naast de beeldopneemlens 1 slechts de enkele lichtbron 4 als onafhankelijke component te worden toegepast',: hetgeen tot een aanzienlijke vermindering, van de bij het ontwerp - in acht te nemen beperkingen leidt.The fact that in an automatic focusing system of known type according to Fig. 1, apart from an image up-down lens 1, a separate light source 4 and a separate light receiver 5 are to be used, leads to undesired limitations in the design of an automatic fo cussing system of this known type. In the automatic focusing system of the present invention, in addition to the image pick-up lens 1, only the single light source 4 has to be used as an independent component, which leads to a significant reduction in the limitations to be observed in the design.
15 Bij het automatische focusseringsstelsel volgens de onderhavige uitvinding wordt de halfdoorlatende spiegel 9 gevormd door een dichromatische spiegel, welke de infrarode stralingsbundel naar de lichtontvanger 5 kaatst en bovendien het zichbare licht naar een niet in de tekening 20 weergegeven afbeeldscherm van de beeldopneembuis doorlaat.In the automatic focusing system according to the present invention, the semipermeable mirror 9 is formed by a dichromatic mirror, which reflects the infrared radiation beam to the light receiver 5 and additionally transmits the visible light to a display screen of the image pick-up tube not shown in the drawing.
De uitvinding verschaft derhalve de mogelijkheid van afstandsmeting zonder toepassing van een speciaal infrarood filter (cut filter), dat gewoonlijk vóór de beeldopneemlens dient te worden aangebracht.The invention therefore provides the possibility of distance measurement without the use of a special infrared filter (cut filter), which usually has to be arranged in front of the image recording lens.
25 Hoewel bij de hiervoor beschreven uitvoerings vorm van de uitvinding relatieve rotatie van de lichtbron of de lichtontvanger voor meting van de afstand van het cameralichaam tot een op te nemen voorwerp wordt toegepast, beperkt de uitvinding zich daartoe niet. Zo is het bijvoorbeeld 30 ook mogelijk, dat noch de lichtbron, noch de lichtontvanger roteren, doch in plaats daarvan vast zijn aangebracht, waarbij eenvoudig twee lichtontvangers parallel aan elkaar worden toegepast, zodanig, dat de virtuele rotatiehoek van de lichtbron wordt afgeleid uit de verhouding tussen de uitgangs-35 signalen van deze beide lichtontvangers bij detectie van het brandpunt.Although relative rotation of the light source or the light receiver is used in the above-described embodiment of the invention for measuring the distance from the camera body to an object to be recorded, the invention is not limited thereto. For example, it is also possible for neither the light source nor the light receiver to rotate, but instead to be fixed, whereby two light receivers are simply applied in parallel, such that the virtual angle of rotation of the light source is derived from the ratio between the output signals of these two light receivers upon detection of the focal point.
£2 o ^ Q 7 0 üiteraard is het ook mogelijk, dat de licht-£ 2 o Q 7 0 it is of course also possible that the light
* Λ* I' V* Λ * I 'V
- 10 - bron 4 en de lichtontvanger 5 volgens fig. 4B van plaats verwisselen, waarbij de lichtbron 4 binnen de beeldopneemlens 1 wordt aangebracht.- Change the source 4 and the light receiver 5 according to Fig. 4B, the light source 4 being arranged within the image recording lens 1.
De uitvinding beperkt zich derhalve niét tot 5 de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvorm; ‘verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.The invention is therefore not limited to the embodiment described above and shown in the drawing; Various changes can be made in the described components and in their interrelationships, without exceeding the scope of the invention.
TT
82010708201070
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56038447A JPS57154206A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Focusing device |
| JP3844781 | 1981-03-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8201070A true NL8201070A (en) | 1982-10-18 |
Family
ID=12525538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8201070A NL8201070A (en) | 1981-03-17 | 1982-03-15 | SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING OF AN IMAGE RECORDING LENS. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57154206A (en) |
| KR (1) | KR890001454B1 (en) |
| AT (1) | AT376813B (en) |
| CA (1) | CA1173284A (en) |
| DE (1) | DE3209517A1 (en) |
| FR (1) | FR2502354B1 (en) |
| GB (1) | GB2095505A (en) |
| NL (1) | NL8201070A (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3310601C2 (en) * | 1982-03-24 | 1994-02-10 | Canon Kk | Distance measuring device |
| JPS5995336U (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | ソニー株式会社 | Video camera |
| JPS606114U (en) * | 1983-06-24 | 1985-01-17 | キヤノン株式会社 | focus detection device |
| US4801963A (en) * | 1985-12-18 | 1989-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detecting system |
| US5305047A (en) * | 1988-10-11 | 1994-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern projector having a multi-portion projection lens and camera comprising the same |
| KR102093637B1 (en) * | 2017-10-20 | 2020-03-27 | 전자부품연구원 | Lidar device and system comprising the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3759614A (en) * | 1971-02-10 | 1973-09-18 | Eastman Kodak Co | Dual photocell range finder apparatus |
| JPS51120725A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-22 | Sankyo Kogaku Kogyo Kk | Automatic forcusing camera |
| US4083056A (en) * | 1975-09-09 | 1978-04-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for single-lens reflex cameras |
| DE2650986A1 (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-26 | Bell & Howell Co | CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING |
| FR2396325A1 (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-26 | Olympus Optical Co | Automatic focussing system for an optical instrument - assesses smoothness of brightness change between scanned adjacent image elements to produce control signal for optical system |
| JPS54155832A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-08 | Canon Inc | Focusing detector |
-
1981
- 1981-03-17 JP JP56038447A patent/JPS57154206A/en active Granted
-
1982
- 1982-02-26 CA CA000397160A patent/CA1173284A/en not_active Expired
- 1982-03-09 KR KR8201605A patent/KR890001454B1/en not_active Expired
- 1982-03-10 FR FR8204034A patent/FR2502354B1/en not_active Expired
- 1982-03-15 AT AT0102382A patent/AT376813B/en not_active IP Right Cessation
- 1982-03-15 NL NL8201070A patent/NL8201070A/en not_active Application Discontinuation
- 1982-03-16 GB GB8207558A patent/GB2095505A/en not_active Withdrawn
- 1982-03-16 DE DE19823209517 patent/DE3209517A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3209517A1 (en) | 1982-10-14 |
| KR890001454B1 (en) | 1989-05-03 |
| AT376813B (en) | 1985-01-10 |
| CA1173284A (en) | 1984-08-28 |
| JPS57154206A (en) | 1982-09-24 |
| JPH0526176B2 (en) | 1993-04-15 |
| GB2095505A (en) | 1982-09-29 |
| KR830009501A (en) | 1983-12-21 |
| FR2502354A1 (en) | 1982-09-24 |
| ATA102382A (en) | 1984-05-15 |
| FR2502354B1 (en) | 1985-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6856381B2 (en) | Method for carrying out the non-contact measurement of geometries of objects | |
| US5604344A (en) | Autofocussing microscope having a pattern imaging system | |
| US4958920A (en) | Process and apparatus for the automatic focusing of microscopes | |
| JPH1068866A (en) | Microscope provided with autofocusing device | |
| CN113376824A (en) | Method for adjusting image bounding box | |
| KR970048691A (en) | Mirror angle detection device and detection method | |
| NL8201070A (en) | SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING OF AN IMAGE RECORDING LENS. | |
| NL7606608A (en) | DETECTOR FOR DETECTION OF INFRARED RADIATION SOURCES BY SCANNING ALONG A LINE. | |
| US5963366A (en) | Focus detection unit and microscope using the focus detection unit | |
| US4429964A (en) | Mirror-reflex camera with electronic rangefinder | |
| US4200786A (en) | Electrooptical focusing apparatus for photographic cameras | |
| US4810085A (en) | Corneal configuration measuring apparatus | |
| EP0641541B1 (en) | Apparatus for obtaining images of cornea endothelium | |
| US4041505A (en) | Automatic electronic rangefinder | |
| USRE35963E (en) | Automatic focusing camera | |
| US4009386A (en) | Method and arrangement for automatically focussing an objective onto a subject, using autocollimation | |
| US6897421B2 (en) | Optical inspection system having an internal rangefinder | |
| US4259688A (en) | TV camera | |
| JPH04117777A (en) | Electronic still camera | |
| JP3316067B2 (en) | Corneal cell imaging device | |
| US4428653A (en) | Mirror reflex camera with an electronic range finder | |
| US4723142A (en) | Focus detecting device | |
| JPH041623B2 (en) | ||
| JPS63259521A (en) | Composite type focusing detection device | |
| EP4492124A1 (en) | Eye tracking system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |