DE3621542A1 - Vorrichtung zur ermittlung des scharfeinstellungszustands eines objektivs - Google Patents

Vorrichtung zur ermittlung des scharfeinstellungszustands eines objektivs

Info

Publication number
DE3621542A1
DE3621542A1 DE19863621542 DE3621542A DE3621542A1 DE 3621542 A1 DE3621542 A1 DE 3621542A1 DE 19863621542 DE19863621542 DE 19863621542 DE 3621542 A DE3621542 A DE 3621542A DE 3621542 A1 DE3621542 A1 DE 3621542A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
imaging
lens
lenses
object images
image
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19863621542
Other languages
English (en)
Other versions
DE3621542C2 (de
Inventor
Takeshi Koyama
Keiji Ohtaka
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon 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
Priority claimed from JP14312685A external-priority patent/JPS623216A/ja
Priority claimed from JP22058885A external-priority patent/JPH0679102B2/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE3621542A1 publication Critical patent/DE3621542A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3621542C2 publication Critical patent/DE3621542C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G02B7/343Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using light beam separating prisms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Scharfeinstellungs-Ermittlungsvorrichtung für die Ermittlung des Scharfeinstellungszustands aus dem Betrag der Abweichung zwischen zwei durch ein optisches System erzeugten Objektbildern in einer Richtung.
Bei einäugigen Spiegelreflexkameras oder dergleiche ist die sogenannte Bildabweichungs-Scharfeinstellungs-Ermittlungsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, auf der Basis von Lichtstrahlen von zwei verschiedenen Bereichen der Pupille des Aufnahmeobjektivs zwei Objektbilder zu erzeugen und den Scharfeinstellungszustand des Objektivs aus der relativen Lagebeziehung zwischen den Objektbildern zu ermitteln, beispielsweise aus der US-PS 4 497 561 bekannt.
Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt ein Beispiel einer solchen Bildabweichungs-Schareinstellungs-Ermittlungsvorrichtung. In Fig. 1 bezeichnet O die Oberfläche eines zu photographierenden Objekts, bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Aufnahmeobjektiv in einer nicht gezeigten einäugigen Spiegelreflexkamera, bezeichnet die Bezugszahl 3 eine Feldlinse, die in der Nähe der festgelegten Bildebene 2 des Objektivs 1 (der Brennebene in der Kamera) vorgesehen ist, bezeichnen die Bezugszahlen 4 und 5 symmetrisch und die optische Achse L des Objektivs 1 herum angeordnete Sekundärabbildungslinsen für die Abbildung von zwei Objektbildern auf der Basis von zwei Lichtstrahlen, die durch verschiedene Bereiche 1 a und 1 b der Pupille des Objektivs 1 hindurchgehen, und bezeichnen die Bezugszahlen 6 und 7 Elementzeilen aus zeilenförmig angeordneten photoelektrischen Wandlerelementen für die Ermittlung der durch die Sekundärabbildungslinsen 4 und 5 abgebildeten Objektbilder. Die Elementzeilen 6 und 7 bestehen beispielsweise aus CCD (Ladungskopplungsvorrichtung) oder dergleichen. Die lichtempfangenden Oberflächen der Elementzeilen 6 und 7 sind auf oder vor oder hinter einer mit der festgelegten Bildebene 2 konjugierten Ebene angeordnet. Die Bezugszahl 8 bezeichnet eine in der Nähe der Sekundärabbildungslinsen vorgesehene Maske. Die Feldlinse 3 bildet die Öffnungsbereiche 8 a und 8 b der Maske 8 auf den verschiedenen Bereichen 1 a und 1 b der Pupille des Objektivs 1 ab. Wenn bei einer solchen Vorrichtung das Objektiv 1 nach links bewegt wird, wie es in Fig. 1 gesehen wird, um den sogenannten Naheinstellungszustand herbeizuführen, weichen die Objektbilder der Oberfläche des zu photographierenden Objekts, die auf den lichtempfangenden Oberflächen der einzelnen Elementzeilen 6 und 7 aus photoelektrischen Wandlerelementen durch die Sekundärabbildungslinsen 4 und 5 abgebildet werden, in den Richtungen der Pfeile ab, und auf diese Weise werden der Naheinstellungszustand und sein Betrag durch die Veränderung im Ausgangssignal der Elementzeilen 6 und 7 aus photoelektrischen Wandlerelementen, das der relativen Abweichungen der erwähnten Bilder entspricht, ermittelt. Auch im Falle des Ferneinstellungszustand weichen die jeweiligen Bilder ab, und zwar in den Richtungen, die zu den Richtungen im Falle des Naheinstellungszustand entgegengesetzt sind,und infolgedessen werden der Ferneinstellungszustand und sein Betrag ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Ermittlung der Scharfeinstellung zu verbessern.
Ferner soll durch die Erfindung die im Bild eines Objekts erzeugte Verzeichnung abgeschwächt werden.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine optische Querschnittsansicht, die ein Beispiel nach dem Stand der Technik zeigt.
Fig. 2 und 3 erläutern die Probleme, die dem Stand der Technik eigen sind.
Fig. 4 ist eine optische Querschnittansicht, die eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 5 erläutert die Beziehung zwischen dem Prismenwinkel und der zu korrigierenden Größe.
Fig. 6 ist eine optische Querschnittsansicht der wesentlichen Teile einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 7 erläutert die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel, dem Betrag der Exzentrizität und der zu korrigierenden Größe.
Fig. 8, 9 und 10 sind optische Querschnittsansichten der wesentlichen Teile weiterer Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht von Fig. 10.
Eine der Ursachen für die Verminderung der Genauigkeit der Entfernungsmessung, die von dem Gesichtswinkel abhängt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die Bauteile in Fig. 2 sind den vorstehend beschriebenen Bauteilen ähnlich; andererseits ist O1 der Schnittpunkt zwischen der optischen Achse L und der Oberfläche O eines zu photographierenden Objektes, und O2 ist ein außeraxialer Punkt. Ein Lichtstrahl, der von dem Punkt O1 ausgestrahlt wird, wird durch die Wirkung der Sekundärenabbildungslinsen 4 und 5 auf den Elementzeilen 6 und 7 aus photoelektrischen Wandlerelementen abgebildet, wobei P1 und Q1 die Punkte sind, an denen der Lichtstrahl abgebildet wird.
Wenn nun der Lichtstrahl betrachtet wird, der von dem außeraxialen Punkt O2 ausgestrahlt wird, so wird dieser Lichtstrahl, der im Gesichtswinkel liegt, einmal auf oder in der Nähe einer festgelegten Bildebene 2 abgebildet, wonach er durch die Sekundärabbildungslinsen 4 und 5 nochmals auf den Elementzeilen 6 und 7 aus photoelektrischen Wandlerelementen abgebildet wird. P2 und Q2 sind die Punkte, an denen dieser Lichtstrahl nochmals abgebildet wird. Der Abstand Z1 zwischen den Punkten P1 und P2 und der Abstand Z2 zwischen den Punkten Q1 und Q2 entsprechen einem Bild mit einer die Punkte O1 und O2 verbindenden Länge und müssen infolgedessen einander gleich sein, jedoch ist festgestellt worden, daß sie einander nicht gleich sind, was auf die Abbildungsfehler der Sekundärabbildungslinse zurückzuführen ist. Infolgedessen ist einzusehen, daß selbst im Falle eines Objekts mit demselben Objektabstand die Schwierigkeit auftritt, daß die Ermittlung des Scharfeinstellungszustands des Objektivs im mittleren Bereich des Entfernungsmeßfeldes einerseits und in dessen Randbereich andererseits nicht übereinstimmt. Folglich wird die Genauigkeit vermindert, weil die Signalverarbeitung durchgeführt wird, während die mangelnde Übereinstimmung zwischendem mittleren Bereich und dem Randbereich mit einbezogen wird.
Abgesehen davon,was vorstehend beschrieben worden ist, ist einzusehen, daß die Bildlage in Abhängigkeit von der Wellenlänge verschieden ist und eine Differenz Z3 auftritt, wenn die chromatische Aberation der Sekundärabbildungslinse nicht gut korrigiert wird. Infolgedessen ist die Ermittlung des Scharfeinstellungszustands des Objektivs in Abhängigkeit vom Farbton des zu photographieren Objekts verschieden, wodurch eine Verminderung der Genauigkeit der Scharfeinstellung verursacht werden kann.
Die erfindungsgemäße Scharfeinstellungs-Ermittlungsvorrichtung ist mit einem prismenartigen Brechungsbereich versehen, der, wenn das durch ein Objektiv erzeugte Bild durch das optische Sekundärabbildungssystem nochmals abgebildet werden soll, die Objektbilder mittels Lichtstrahlen, die durch verschiedene Bereiche der Pupille des Objektivs hindurchgehen, auf einer photoelektrischen Wandlereinrichtung erzeugt und durch den im einzelnen das optische Sekundärabbildungssystem die Lichtstrahlen in der Bildabtastrichtung der photoelektrischen Wandlereinrichtung (wobei diese Abtrastrichtung mit der Reihenfolge der Abtastung nichts zu tun hat) bricht. Bei einer Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird, ist die wirksame Oberfläche des Prismas eine ebene Oberfläche, die bezüglich der Anordnungsrichtung der Elementzeilen aus photoelektrischen Wandlerelementen geneigt ist, jedoch kann anstelle der geneigten ebenen Oberfläche ein optischer Block verwendet werden, der anscheinend eine parallele Platte ist, in dem jedoch eine Brechungsindexverteilung vorhanden ist.
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 4 bezeichnet O die Oberfläche eines zu photographierenden Objekts, bezeichnet die Bezugszahl 11 beispielsweise das Aufnahmeobjekt einer einäugigen Spiegelreflexkamera, bezeichnet die Bezugszahl 12 die festgelegte Bildebene des Objektive und bezeichnet die Bezugszahl 13 eine Feldlinse, die auf oder in der Nähe der festgelegten Bildebene angeordnet ist, wobei ihre optische Achse L mit der optischen Achse des Objektivs übereinstimmt. Die Bezugszahlen 14 und 15 bezeichen Sekundärenabbildungslinsen in Form von Linsen, deren Seiten abgeschnitten sind und die miteinander verbunden und in einem Stück aus Kunststoff gebildet sind. Die Vorderflächen der Sekundärabbildungslinsen 14 und 15 sind sphärische Oberflächen 14a und 15 a, und ihre Hinterflächene sind geneigte ebene Oberflächen 14 b und 15 b, die die Gestalt eines Tales bilden. Die Neigungen der rückseitigen flachen Oberflächen werden in bezug auf eine Richtung bestimmt, die zu der Anordnungsrichtung (der Bildabtastrichtung) der photoelektrischen Wandlerelemente der Elementzeilen 16 und 17 parallel ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Elementzeilen zwei serielle Zeilen, jedoch können die Elementzeilen alternativ zwei Flächen einer einzigen Elementzeile sein.
Die Bezugszahl 18 bezeichnet eine Maske mit zwei Öffnungen, die unmittelbar vor den Sekundärabbildungslinsen 14 und 15 angeordnet ist, und die Mitten der zwei Öffnungen der Maske 18 stimmen mit den optischen Achsen der Sekundärabbildungslinse 14 bzw. 15 überein.
Die geneigten ebenen Oberflächen 14 b und 15 b sind bezüglich der optischen Achse L symmetrisch, und ihr Neigungswinkel wird durch das folgende Verfahren festgelegt.
Fig. 5(A) ist eine graphische Darstellung, in der die Abszisse den Prismenwinkel darstellt und die Ordinate die Differenz Z1 - Z2 zwischen den Bildlagen darstellt, und Fig. 5(B) ist eine graphische Darstellung, in der die Abszisse den Prismenwinkel darstellt und die Ordinate die durch die Wellenlänge verursachte Differenz 2 Z3 zwischen den Bildlagen darstellt. Die Richtung, in der der Prismenwinkel negativ gemacht wird, ist die Richtung, in der die verschiedenen denen zueliminierenden Beträge positiv sind. Ferner ist die Empfindlichkeit gegenüber einer Veräderung höher, wenn die Sekundärabbildungslinsen kürzer sind. Fig. 5(A) und Fig. 5(B) sind Figuren, bei denen die Brennweite der Sekundärabbildungslinsen auf f = 1 normiert ist und als Dicke der Linsen 1,046 gewählt ist.
Wie aus diesen graphischen Darstellungen ersichtlich ist, gibt es einen Prismenwinkel, der Z1 - Z2 zu Null macht, und einen Prismenwinkel, der 2 Z3 zu Null macht, jedoch stimmen die Werte dieser zwei Prismenwinkel nicht miteinander überein, und infolgedessen kann beispielsweise ein Mittelwert gewählt werden, bei dem die Eliminierung der Differenz Z1 - Z2 gewichtet ist.
Nachstehend ist ein Beispiel für die numerischen Werte der in Fig. 4 gezeigten Sekundärabbildungslinsen angegeben. In Tabelle 1 entspricht R1 14 a und 15 a, und R2 entspricht 14 b und 15 b. R bedeutet den Krümmungsradius, D bedeutet die Dicke der Linse, Nd bedeutet den Brechungsindex für die d-Linie, und γ d bedeutet die Abbesche Zahl.
Der Abstand zwischen den Mitten der Öffnung der Maske 18 und der Abstand zwischen den Mitten der zwei optischen Achsen der Sekundärabbildungslinsen 14 und 15 betragen beide 0,247. Das Material der Sekundärabbildungslinsen ist Acryl, und ihre Bildvergrößerung beträgt 0,35.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau ist Z1 - Z 2 auf Z1 - Z2 = -0,32 µm (entsprechend der Höhe von 2 mm auf der festgelegten Bildebene) und 2Z3 auf 2Z3 = +0,63 µm (die Differenz zwischen d-Linie und g-Linie) herabgesetzt worden.
Ferner ist es bei der Konstruktion des optischen Systems erwünscht, daß die Sekundärabbildungslinse unter Berücksichtigung der folgenden Bedingungen mit einer als Prisma wirksamen Oberfläche versehen wird: worin d die Dicke der Sekundärabbildungslinse (die Länge auf der optischen Achse), f ihre Brennweite, N den Brechungsindex des Mediums, β den Absolutwert der Bildvergrößerung und ϑ den Winkel (den Prismenwinkel) bedeutet, den die Prismen oberfläche bezüglich einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene bildet.
Nachstehend wird die Bedeutung der Extremwerte der vorstehenden Bedingungen (1) und (2) beschrieben.
Bedingung (1) schreibt die Dicke der Sekundärabbildungslinse vor, und ihre Obergrenze wird so festgelegt, daß bewirkt wird, daß die Sekundärbildebene hinter der Sekundärabbildungslinie liegt. Wenn die Dicke d andererseits so klein gewählt wird, daß sie die Untergrenze dieser Bedingung unterschiedlich, und die als Linse wirksame Oberfläche nahe an die als Prisma wirksame Oberfläche herankommt, entfernt sich der Schnittpunkt zwischen den zwei nachstehend zu beschreibenden geraden Linie weiter vom Nullpunkt, und eine gute Korrektur der verschiedenen Beträge Z1-Z2 und Z3, deren Probleme vorstehend dargelegt worden sind, wird unmöglich.
Andererseits schreibt Bedingung (2) den Prismenwinkel ϑ vor, und wenn seine Untergrenze unterschritten wird, kann die Korrekturwirkung auf die verschiedenen Beträge nicht in ausreichendem Maße gezeigt werden. Wenn andererseits die Obergrenze dieser Bedingung überschritten wird, wird es, wenn auf einen bestimmten Punkt auf der Primärbildebene im Entfernungsmeßfeld geachtet wird, schwierig, die Formen der zwei Punkte auf der Sekundärbildebene, die diesem Punkt entsprechend und die durch Abbildungsfehler beeinflußt worden sind, miteinander identisch zu machen.
Fig. 6 zeigt die wesentlichen Teile einer anderen Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 6 bedeuten die Bezugszahlen 24 und 25 Sekundärabbildungslinsen, bedeuten die Bezugszah len 24 a und 25 a ihre sphärischen Oberflächen und bedeuten die Bezugszahlen 24 b und 25 b ihre geneigten ebenen Oberflächen, die mit der optischen Achse L als Symmetrieachse eine winkelförmige Gestalt bilden. Die anderen am Aufbau beteiligten Bauteile sind den Bauteilen in der Ausführungsform von Fig. 4 ähnlich, jedoch sind die optischen Achsen 24 L und 25 L der Sekundärabbildungslinsen im Fall der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, daß sie bezüglich der Lage der Mitten 18′ und 18″ der Öffnungen einer mit zwei Öffnungen versehenen Maske 18 nach außen abweichen. Folglich kann eine Wirkung erzielt werden, die der Wirkung, die durch die Neigung der einzelnen Sekundärabbildungslinsen längs der Bögen der sphärischen Oberfläche 24 a und 25 a der Linsen erzielt wird, ähnlich ist, wobei diese Wirkung mit der Prismenwirkung der geneigten ebenen Oberflächen 24 b und 25 b zusammenwirkt.
Der Betrag der Exzentrizität der Sekundärabbildungslinsen und der Neigungswinkel der ebenen Oberflächen werden folgendermaßen festgelegt.
In Fig. 7 stellt die Ordinate den Neigungswinkel (Prismenwinkel) der ebenen Oberflächen dar, stellt die Abszisse den Betrag der Exzentrizität der Sekundärabbildungslinsen dar, erfüllt die Linie A die Bedingung Z3 = 0 und erfüllt die Linie B die Bedingung Z1 - Z2 = 0. Der Schnittpunkt zwischen den zwei Linien A und B ist die Lösung, und die nachstehend beschriebenen numerischen Werte sind Werte, die in der Nähe dieser Lösung gewählt sind. Wenn der Prismenwinkel sanfter als dieser Winkel ist oder wenn der Betrag der Exzentrizität der Sekundärabbildungslinsen größer als dieser Wert ist, werden die verschiedenen zu eliminierenden Beträge positiv, und im umgekehrten Falle werden die verschiedenen zu eliminierenden Beträge negativ. Die Lösung kommt dem Nullpunkt näher, und die Toleranz wird sanfter, während die Länge der Sekundärabbildungslinsen größer wird.
R, d, Nd, γ d, das Material und die Bildvergrößerung der Sekundärabbildungslinsen von Fig. 6 und der Abstand zwischen den Mitten der zwei Öffnungen der mit zwei Öffnungen versehenen Maske 18 sind dieselben wie die in Tabelle 1 gezeigten, jedoch beträgt der Abstand zwischen den optischen Achsen der Sekundärabbildungslinsen 0,322 mm, und die ebenen Oberflächen 24 b und 25 b sind bezüglich einer zu den optischen Achsen senkrechten Ebene um 6° nach außen geneigt.
Z1 - Z2 ist auf Z1 - Z2 = -0,084 µm und Z3 auf Z3 = +0,042 µm herabgesetzt.
Fig. 8 zeigt die wesentlichen Teile einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die anderen Teile dieser Ausführungsform haben einen ähnlichen Aufbau wie die Teile in der Ausführungsform von Fig. 4. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ebenen Oberflächen (Prismenoberflächen) 34 b und 35 b und die sphärischen Oberflächen 34 a und 35 a (Sammel linsenoberflächen) der Sekundärabbildungslinsen 24 und 25 umgekehrt angeordnet, und eine mit zwei Öffnungen versehene Maske 18′ ist den sphärischen Oberflächen 34 a und 35 a benachbart angeordnet. Folglich gibt es keine Einschränkung für die Reihenfolge der sphärischen Oberflächen und der ebenen Oberflächen.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist ein Ende einer stabartigen Linse als Prismenoberfläche ausgebildet, während in der vorliegenden Ausführungsform ein als Prisma wirksamer Bereich 46 von den Sekundärabbildungslinsen 44 und 45 getrennt ist und die Sekundärabbildungslinsen jeweils aus mehr als einer Einzellinse bestehen. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben beide Sekundärabbildungslinsen eine Gestalt, bei der die Seiten der Linsen weggeschnitten und die Linsen miteinander verbunden sind; dies ist ein Aufbau für die Einführung einer großen Lichtmenge und wenn die Lichtmenge ausreicht, können Linsen mit einem kleineren Durchmesser getrennt voneinander angeordnet werden.
Fig. 10 zeigt die wesentlichen Teile einer Ausführungsform, bei der die Erfindung auf ein optisches System für die Trennung eines sekundär abgebildeten Bildes mittels eines Doppelkeiprismas angewandt wird. Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht dieser Ausführungsform. Die Bezugszahl 50 bezeichnet ein aus Bildtrennungsprismen 50 a und 50 b bestehendes Doppelkeilprisma; selbstverständlich befinden sich an der linken Seite des Doppelkeilprisma 50 wie in Fig. 4 ein Aufnahmeobjektiv und eine Feldlinse. Die Bezugszahl 51 bezeichnet eine Sekundärabbildungslinse, die derart angeordnet ist, daß ihre optische Achse mit der optischen Achse L des nicht gezeigten Objektivs übereinstimmt. Die Bezugszahlen 51 a und 51 b bezeichnen die geneigten ebenen Oberflächen eines gleichseitigen Prismas, die den vorstehend beschriebenen ähnlich sind. Diese ebenen Oberflächen sind in Richtungen geneigt, die zu den Anordnungen der Elementzeilen 51 a und 52 b aus photoelektrischen Wandlerelementen parallel sind. Diese Elementzeilen aus photoelektrischen Wandlerelementen sind in Lagen für das Empfangen der Bilder, die durch die Wirkung des Doppelkeilprismas senkrecht getrennt wurden, angeordnet. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform können die Differenz Z1 - Z2 zwischen den Bildlagen und die auf die Wellenlänge zurückzuführende Abweichung zwischen den Bildlagen wieder durch die Wirkung der Prismenoberfläche unterdrückt werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung wird in einer Vorrichtung, die eine Ermittlung bzw. Unterscheidung der Scharfeinstellung aus der Lageabweichung zwischen mehr als einem Bild bewirkt, die Wirkung erzielt, daß unabhängig von der Objektlage im Ermittlungsgesichtfeld oder vom Farbton und mit einem bemerkenswert einfachen Aufbau immer eine äußerst genaue Ermittlung realisiert werden kann, und die Vorrichtung infolgedessen nicht voluminös gestaltet zu werden braucht; ferner können die Probleme in dem optischen System gelöst werden, und infolgedessen kann die Belastung durch das elektrische Verarbeitungssystem erleichtert werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Ermittlung des Scharfeinstellungszustands eines Objektivs, gekennzeichnet durch ein optisches System, das zur Erzeugung mehr als eines Objektbildes mit unterschiedlicher Lagebeziehung zwischen den Objektbildern aus einem durch das Objekt hindurchgegangenen Lichtstrahl dient,
eine Meßfühlereinrichtung, die zur Erzeugung eines Signals hinsichtlich der Lagebeziehung zwischen den Objektbildern für die Ermittlung des Scharfeinstellungszustands und zum Empfangen des die Objektbilder erzeugenden Lichtstrahls dient, und
eine Brechungseinrichtung zur Brechung des die Objektbilder erzeugenden Lichtstrahls in der Abtastrichtung der Meßfühlereinrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zur Erzeugung mehr als eines Objektbildes dienenden optischen System um Abbildungslinsen mit zueinander parallelen optischen Achsen handelt und daß die Brechungseinrichtung ein Prisma ist, das an einem Ende von jeder der Abbildungslinsen vorgesehen ist und symmetrisch zueinander geneigte Oberflächen hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungslinsen Einzellinsen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß die Abbildungslinsen aus mehr als einer Einzellinse bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zur Erzeugung mehr als eines Objektbildes dienenden optischen System um Abbildungs-Einzellinsen mit zueinander parallelen optischen Achsen handelt, daß die Brechungseinrichtung ein Prisma ist, das an einem Ende von jeder der Abbildungs-Einzellinsen vorgesehen ist und symmetrisch zueinander geneigte Oberflächen hat, und daß die folgenden Bedindungen erfüllt sind: worin f, d, N, β und R die Brennweite der Abbildungs-Einzellinse, die Dicke der Abbildungs-Einzellinse längs ihrer optischen Achse, den Brechungsindex der Abbildungs-Einzellinse, den Absolutwert der Bildvergrößerung der Abbildungs- Einzellinse bzw. den Neigungswinkel der geneigten Oberflächen bezüglich einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene bedeuten.
6. Vorrichtung zur Ermittlung des Scharfeinstellungszustände eines Objektivs, gekennzeichnet durch
eine Feldlinse, die auf oder in der Nähe der festgelegten Bildebene des Objektes angeordnet ist,
ein Paar von Abbildungs-Einzellinsen, die hinter der Feldlinse angeordnet sind und Objektbilder mit unterschiedlicher Lagebeziehung zwischen den Objektbildern erzeugen, und
eine Meßfühlereinrichtung mit mehreren Photodetektoren, die zur Erzeugung eines Signals hinsichtlich der Lagebeziehung zwischen den Objektbildern für die Ermittlung des Scharfeinstellungszustands und zum Empfangen eines Lichtmusters hinsichtlich der Objektbilder dient,
wobei ein Ende von jeder der Abbildungs-Einzellinsen sphärisch ist und ihr anderes Ende eine Brechungsoberfläche ist, durch die Licht in der Richtung der Anordnung der Photodetektoren gebrochen wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner mit einer Maske ausgestattet ist, die den jeweiligen Abbildungs-Einzellinsen entsprechende Öffnungen enthält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der optischen Achsen der Abbildungs-Einzellinsen und die Mitten der entsprechenden Öffnungen gegeneinander versetzt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechungsoberflächen des Paares von Abbildungs-Einzellinsen die Gestalt eines Tales bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechungsoberflächen des Paares von Abbildungs-Einzellinsen die Gestalt eines Berges bilden und daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind: worin f, d, N, β und R die Brennweite der Abbildungs-Einzellinse, die Dicke der Abbildungs-Einzellinse längs ihrer optischen Achse, den Brechungsindex der Abbildungs-Einzellinse, den Absolutwert der Bildvergrößerung der Abbildungs-Einzellinse bzw. den Neigungswinkel der Brechungsoberflächen bezüglich einer zu der optischen Achse senkrechten Ebene bedeuten.
DE19863621542 1985-06-28 1986-06-27 Vorrichtung zur ermittlung des scharfeinstellungszustands eines objektivs Granted DE3621542A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14312685A JPS623216A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 焦点検出装置
JP22058885A JPH0679102B2 (ja) 1985-10-02 1985-10-02 焦点検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3621542A1 true DE3621542A1 (de) 1987-01-08
DE3621542C2 DE3621542C2 (de) 1990-06-07

Family

ID=26474923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863621542 Granted DE3621542A1 (de) 1985-06-28 1986-06-27 Vorrichtung zur ermittlung des scharfeinstellungszustands eines objektivs

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4849782A (de)
DE (1) DE3621542A1 (de)
GB (1) GB2178621B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4024116A1 (de) * 1989-07-28 1991-02-07 Olympus Optical Co Vorrichtung zur brennpunktbestimmung

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187513A (ja) * 1988-01-22 1989-07-26 Olympus Optical Co Ltd 合焦点検出光学系
US5305047A (en) * 1988-10-11 1994-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Pattern projector having a multi-portion projection lens and camera comprising the same
EP0451865B1 (de) * 1990-04-12 1996-06-26 Olympus Optical Co., Ltd. Automatisches Fokussiergerät mit Verfahren zur optimalen Berechnung der Fokussierposition
US5235375A (en) * 1990-04-12 1993-08-10 Olympus Optical Co., Ltd. Focusing position detecting and automatic focusing apparatus with optimal focusing position calculation method
JP2927047B2 (ja) * 1991-05-02 1999-07-28 キヤノン株式会社 焦点検出装置
US5327192A (en) * 1991-05-20 1994-07-05 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus
JP3199774B2 (ja) * 1991-06-26 2001-08-20 旭光学工業株式会社 焦点検出装置
JP3144155B2 (ja) * 1993-05-20 2001-03-12 キヤノン株式会社 焦点検出装置
US5729771A (en) * 1995-01-20 1998-03-17 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus and optical apparatus using it
US6226036B1 (en) * 1997-11-04 2001-05-01 Rudolf E. Grosskopf Device for optical investigation of an object
JP4018218B2 (ja) 1997-12-25 2007-12-05 キヤノン株式会社 光学装置及び測距点選択方法
JP4384288B2 (ja) * 1999-05-27 2009-12-16 オリンパス株式会社 焦点検出装置
JP2004198701A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Olympus Corp 焦点検出光学系及びそれを備えたカメラ
JP2005195786A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Canon Inc 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器
US7620309B2 (en) * 2006-04-04 2009-11-17 Adobe Systems, Incorporated Plenoptic camera
US7872796B2 (en) 2007-01-25 2011-01-18 Adobe Systems Incorporated Light field microscope with lenslet array
JP5016373B2 (ja) * 2007-05-15 2012-09-05 ペンタックスリコーイメージング株式会社 焦点検出装置の光学系
US8290358B1 (en) 2007-06-25 2012-10-16 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for light-field imaging
US8559756B2 (en) * 2007-08-06 2013-10-15 Adobe Systems Incorporated Radiance processing by demultiplexing in the frequency domain
US7956924B2 (en) * 2007-10-18 2011-06-07 Adobe Systems Incorporated Fast computational camera based on two arrays of lenses
US7962033B2 (en) * 2008-01-23 2011-06-14 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering
US8189065B2 (en) * 2008-01-23 2012-05-29 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering
US8155456B2 (en) * 2008-04-29 2012-04-10 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for block-based compression of light-field images
US8244058B1 (en) 2008-05-30 2012-08-14 Adobe Systems Incorporated Method and apparatus for managing artifacts in frequency domain processing of light-field images
US7949252B1 (en) 2008-12-11 2011-05-24 Adobe Systems Incorporated Plenoptic camera with large depth of field
US8189089B1 (en) 2009-01-20 2012-05-29 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for reducing plenoptic camera artifacts
US8345144B1 (en) 2009-07-15 2013-01-01 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rich image capture with focused plenoptic cameras
US8228417B1 (en) 2009-07-15 2012-07-24 Adobe Systems Incorporated Focused plenoptic camera employing different apertures or filtering at different microlenses
US8400555B1 (en) 2009-12-01 2013-03-19 Adobe Systems Incorporated Focused plenoptic camera employing microlenses with different focal lengths
US8665367B2 (en) * 2010-01-29 2014-03-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Video resolution enhancement technique
US8860833B2 (en) 2010-03-03 2014-10-14 Adobe Systems Incorporated Blended rendering of focused plenoptic camera data
US8358366B1 (en) 2010-05-28 2013-01-22 Adobe Systems Incorporate Methods and apparatus for high-speed digital imaging
US8724000B2 (en) 2010-08-27 2014-05-13 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for super-resolution in integral photography
US8665341B2 (en) 2010-08-27 2014-03-04 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rendering output images with simulated artistic effects from focused plenoptic camera data
US8803918B2 (en) 2010-08-27 2014-08-12 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for calibrating focused plenoptic camera data
US8749694B2 (en) 2010-08-27 2014-06-10 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for rendering focused plenoptic camera data using super-resolved demosaicing
US9030550B2 (en) 2011-03-25 2015-05-12 Adobe Systems Incorporated Thin plenoptic cameras using solid immersion lenses
US9538075B2 (en) 2013-12-30 2017-01-03 Indiana University Research And Technology Corporation Frequency domain processing techniques for plenoptic images
EP3185747A1 (de) 2014-08-31 2017-07-05 Berestka, John Systeme und verfahren zur analyse des auges

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2756954A1 (de) * 1977-12-21 1979-06-28 Leitz Ernst Gmbh Optisch-elektronische fokussiereinrichtung
EP0039944A1 (de) * 1980-05-14 1981-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Spiegelreflexkamera mit optoelektronischem Entfernungsmesser
DE3331264A1 (de) * 1982-08-30 1984-03-01 Canon K.K., Tokyo Schaerfeermittlungsvorrichtung
DE3427812A1 (de) * 1983-07-28 1985-02-07 Canon K.K., Tokio/Tokyo Erfassungsvorrichtung fuer einen schaerfezustand

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1294097A (en) * 1969-11-14 1972-10-25 Canon Kk Optical system for automatic focussing apparatus
JPS499372B1 (de) * 1969-11-15 1974-03-04
US4002899A (en) * 1974-12-04 1977-01-11 Honeywell Inc. Focus detecting apparatus
GB1555527A (en) * 1975-09-09 1979-11-14 Asahi Optical Co Ltd Focus decting in a singlelens reflex camera
US4132888A (en) * 1976-03-17 1979-01-02 Toshihiro Kondo Device for automatically focusing image
JPS52138924A (en) * 1976-05-15 1977-11-19 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Focal detector
JPS52147430A (en) * 1976-06-01 1977-12-07 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Focus detection device
JPS6044643B2 (ja) * 1977-03-18 1985-10-04 旭光学工業株式会社 焦点検出装置
JPS6044649B2 (ja) * 1977-05-20 1985-10-04 旭光学工業株式会社 一眼レフレツクスカメラの焦点検出装置
JPS5461921A (en) * 1977-10-27 1979-05-18 Asahi Optical Co Ltd Focal point detector
JPS6040603B2 (ja) * 1977-12-22 1985-09-11 旭光学工業株式会社 カメラの焦点検出装置
JPS5793208A (en) * 1980-12-01 1982-06-10 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Optical system of distance measuring apparatus
JPS57114112A (en) * 1981-01-06 1982-07-15 Canon Inc Image reader
AU554186B2 (en) * 1981-10-26 1986-08-14 Sony Corporation Apparatus for detecting distance to an object
JPS58156908A (ja) * 1982-03-13 1983-09-19 Canon Inc 合焦状態検出光学系
DE3331444A1 (de) * 1982-09-03 1984-03-08 Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokyo Scharfeinstellungsdetektorvorrichtung
JPS5962811A (ja) * 1982-10-04 1984-04-10 Canon Inc 焦点検出装置
JPS5965814A (ja) * 1982-10-07 1984-04-14 Canon Inc 合焦検出装置
US4573784A (en) * 1982-12-11 1986-03-04 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus
DE8235857U1 (de) * 1982-12-21 1984-05-24 Wella Ag, 6100 Darmstadt Selbsttaetiger Verschluss fuer flexible Behaelter
JPS59121613U (ja) * 1983-02-05 1984-08-16 キヤノン株式会社 焦点検出装置
JPS6032014A (ja) * 1983-08-01 1985-02-19 Minolta Camera Co Ltd カメラの焦点検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2756954A1 (de) * 1977-12-21 1979-06-28 Leitz Ernst Gmbh Optisch-elektronische fokussiereinrichtung
EP0039944A1 (de) * 1980-05-14 1981-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Spiegelreflexkamera mit optoelektronischem Entfernungsmesser
DE3331264A1 (de) * 1982-08-30 1984-03-01 Canon K.K., Tokyo Schaerfeermittlungsvorrichtung
DE3427812A1 (de) * 1983-07-28 1985-02-07 Canon K.K., Tokio/Tokyo Erfassungsvorrichtung fuer einen schaerfezustand

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4024116A1 (de) * 1989-07-28 1991-02-07 Olympus Optical Co Vorrichtung zur brennpunktbestimmung

Also Published As

Publication number Publication date
US4849782A (en) 1989-07-18
DE3621542C2 (de) 1990-06-07
GB2178621A (en) 1987-02-11
GB2178621B (en) 1990-03-14
GB8615463D0 (en) 1986-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3621542C2 (de)
DE19858785C2 (de) Endoskopobjektiv sowie Endoskop mit einem derartigen Objektiv
DE3011054C2 (de) Optisches System für ein Entfernungsmeßsystem
DE3430157C2 (de)
DE2831098C2 (de) Aus zwei entlang der optischen Achse verschieblichen Linsengruppen bestehendes Varioobjektiv
DE102019104848A1 (de) Optisches System und Bildaufnahmegerät
DE2507369C3 (de) Weitwinkelobjektiv
DE69628960T2 (de) Zoomobjektiv und Videokamera mit einem derartigen Objektiv
DE2847718A1 (de) Vorrichtung zur gleichzeitigen fluchtungs- und richtungsmessung
DE3817885C2 (de)
DE3110296A1 (de) &#34;scharfeinstellungsdetektor&#34;
DE4228962A1 (de) Optisches system und vorrichtung fuer die vergroesserung eines anzeigefeldes
DE3205471C2 (de) Varioobjektiv
DE3211730A1 (de) Verbundaugen-projektionseinrichtung
DE3122089A1 (de) &#34;invertierter galilei-sucher&#34;
DE1772824A1 (de) Langgestrecktes stereooptisches System
DE2718521C3 (de) Fotografisches Weitwinkelobjektiv mit großer relativer Öffnung
DE3714579C2 (de)
DE19503612B4 (de) Realbildsucher mit variabler Brechkraft
DE3331264C2 (de)
DE3608634A1 (de) Weitwinkellinsensystem mit kurzer gesamtlaenge
DE19724023A1 (de) Optisch gekoppeltes Bildaufnahme-/Suchersystem
DE3331444A1 (de) Scharfeinstellungsdetektorvorrichtung
DE2918075C2 (de) Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera
DE1810220A1 (de) Weitwinkelobjektiv

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition