JP3252617B2 - 自動焦点検出用の投光系及びそれを有するカメラ - Google Patents

自動焦点検出用の投光系及びそれを有するカメラ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動焦点検出用の投光系
及びそれを有するカメラに関し、特に投光系により投影
パターン(以下パターンとも言う)を被写体側に投光
し、該被写体側が反射する該投影パターン像を受光する
ことにより撮影系の焦点検出を行なう受動方式又は能動
方式の焦点検出において、照明範囲の拡大を図りつつ焦
点検出精度の向上を図った、例えばTTL方式のカメラ
の自動焦点検出装置と共に用いる際に好適なものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より写真用カメラ、シネカメラ、ビ
デオカメラ等のTTL方式のカメラの焦点検出装置にお
いて焦点検出を行なう場合、例えば被写体が低輝度であ
ったり又被写体のコントラストが低い場合には、カメラ
本体やストロボ装置に内蔵された補助照明装置(投光
系)により被写体を照明したり、あるいは該照明装置に
投光レンズと一定模様の投影パターンとを組み込み被写
体上に該投影パターンを投影してコントラストを与える
ことにより焦点検出を行なっている。
【0003】図7は従来の自動焦点検出用の投光系の要
部概略図である。同図において84は光源であり、例え
ばLED等より成っており、点光源に近いものである。
83は投影パターンであり、例えば図8に示すように複
数の直線状の帯から成る遮光部3aと透過部3bとを有
している。82は投光レンズである。なお、図7には光
源からの照明光束の光路も示している。
【0004】図7においては光源84は投影パターン8
3を照明し、照明された投影パターン83の中の一部分
83aが投光レンズ82により被写体側へ投影され、該
被写体上の投影パターン像を検出系(不図示)により検
出することにより撮影系の焦点検出を行なっている。こ
こに投光レンズ82が実際に被写体へ投影する投影パタ
ーンの部分83aを有効照明部分と称することとする。
【0005】図9はこのときの投影パターン83を被写
体側に投影したときの投影範囲及び投影パターン像を示
した説明図である。
【0006】同図において点線部91内が投光系による
照明範囲(投光範囲)であり、斜線部92が投影パター
ン83の中の一部分83aの遮光部3aの投影像であ
る。
【0007】図7の自動焦点検出用の投光系を利用した
焦点検出装置は多くの場合、その焦点検出領域が撮影画
面の中心(撮影レンズの光軸部)に位置しており、その
投光系もパララックスの補正等を別とすれば被写体側の
中心のみを照明している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年の自動焦点検出機
能においては、画面中心以外での焦点検出に対する要求
が高くなり、カメラの焦点検出領域は多点化及び広範囲
化している。
【0009】例えば撮影レンズの撮影画面の中心以外
に、周辺にも焦点検出領域を持つTTL方式のカメラが
出現している。かかるカメラにおいては、その撮影レン
ズの焦点距離によって被写体側での焦点検出領域が異な
ってくる。例えば比較的焦点距離の長い撮影レンズにお
いては被写体の撮影範囲が小さいので周辺の焦点検出領
域は撮影範囲の中心に近いけれども、撮影レンズの焦点
距離が短くなれば被写体側での周辺焦点検出領域は撮影
範囲の中心からかなり離れた領域になる。
【0010】従って撮影レンズの交換が可能なカメラや
焦点距離が可変のレンズを装着するカメラ等で周辺部に
も焦点検出領域を持つカメラの場合、自動焦点検出用の
補助照明装置(投光系)は被写体を広範囲に照明しなけ
ればならない。
【0011】その為、かかるカメラ用の従来の投光系は
複数の照明装置や複数の光源等を利用して照明範囲の拡
大を図っている。
【0012】図10はこの種のカメラに用いられる従来
の自動焦点検出用の投光系の要部概略図である。なお、
同図には照明光束の光路も示してある。
【0013】同図において104は光源ユニットであ
り、複数の発光部(光源)104a,104b,104
cを横(画面水平方向)に並べている。103は投影パ
ターンであり、発光部の長手方向に平行して長い投影パ
ターンを持っている。102は投光レンズであり、広い
画角を有している。
【0014】この場合、発光部104aは投影パターン
103の103a部分を、発光部104bは投影パター
ン103の103b部分を、発光部104cは投影パタ
ーン103の103c部分を照射して投光レンズ102
によって被写体側に投影して広い領域を照明している。
【0015】このように複数の発光部により、長い投影
パターン103を照明することによって広い投影範囲
(照明範囲)を得ようとした場合、光源の増加によるコ
ストの上昇、更には投光レンズを広画角にする為に複雑
な光学系にしなければならない等の問題点が発生する。
【0016】図11は同じくこの種のカメラに用いられ
る従来の自動焦点検出用の投光系の要部概略図である。
同図において図9に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
【0017】同図において112は投光レンズであり、
投光レンズ112は3つのレンズ部112a,112
b,112cを横方向に一体化して構成している。同図
においては投光レンズ112を複数のレンズで構成する
ことにより、レンズの数(3つ)と等しい投影像を得て
いる。
【0018】しかしながら投影パターン83を点光源に
近い光源84によって照明するタイプの投光系(投光装
置)においては被写体上に該投影パターン83が結像す
る配置である為、光源84が投影パターン83を照射し
て投光レンズ112を通って被写体を照射する光路は図
11に示すようになり、個々のレンズが投影する投影パ
ターンは夫々投影パターンの一部、83a,83b,8
3cとなる。従って同図の投光レンズ112のように複
数の光軸を持たせ、かつ装置全体の小型化を達成しよう
とレンズを分割した場合、投影パターンの照明範囲も分
割され、結局投影される投影パターンは狭い範囲になっ
てしまうという問題点があった。
【0019】そこで上記の問題点を解決する為に図12
に示すような自動焦点検出用の投光系が提案されてい
る。同図においては光源と投影パターンとを一体化にし
た光源ユニット124そのものを投光レンズ122によ
って被写体上に結像投影するように構成している。これ
においては投影パターン全体からの光が各レンズ部分を
透過して投影される。従って図11に示した投光系のよ
うにレンズの分割による投影パターンの分割(照明領域
の狭小化)は起こらない。
【0020】しかしながら図12の投光系においてはL
ED等の光源に半導体の微細加工技術等でパターンを形
成するので非常に工数がかかり、コストが高くなり、そ
の結果高価な装置になってしまうという問題点があっ
た。
【0021】本発明は、安価な点光源に近い光源を使用
して、被写体の中央領域及び周辺領域とも投影パターン
を大きく投影し、また極く近距離の被写体にも投影パタ
ーンを適切に投影し、照明範囲の拡大を図りつつ焦点検
出精度の向上を図った自動焦点検出用の投光系及びそれ
を有するカメラを提供することを目的としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の自動焦
点検出用の投光系は、撮影系の一部に装着され、被写体
側へパターンを投影し、被写体側からの該パターンの反
射像を利用して該撮影系の焦点検出を行うための投光系
であって、該投光系は、第1光源からの光束で照明した
第1パターンを第1投光レンズで被写体側の面中央領域
に投影する中央投光系と、該中央投光系に対して画面垂
直方向に隣接配置され、第2光源からの光束で照明した
第2パターンを、焦点距離が前記第1投光レンズの焦点
距離よりも短い第2投光レンズで被写体側の画面中央を
挟んだ画面水平方向の少なくとも2か所の周辺領域に投
影する周辺投光系とを有することを特徴としている。
【0023】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2投光レンズは画面水平方向に分離した2つ
の投光レンズを有することを特徴としている。請求項3
の発明は請求項1又は2の発明において、前記第1投光
レンズの被写体側に画面垂直方向に光束を部分的に偏向
するプリズム部材を設けていることを特徴としている。
請求項4の発明は請求項1、2又は3の発明において、
前記第2投光レンズの被写体側に画面水平方向にのみ光
束を屈折させるシリンドリカルレンズを設けていること
を特徴としている。請求項5の発明のカメラは、請求項
1乃至4いずれか1項の投光系と、該投光系によって投
影され、被写体で反射するパターンの反射像を検出する
検出系とを有し、該検出系で得られる信号を利用して撮
影系の焦点検出を行うことを特徴としている。
【0024】
【実施例】図1〜3は本発明の実施例1の要部概略図
(夫々側面図、平面図及び正面図)である。図中、10
0は中央投光系、200は周辺投光系である。又、4A
は光源としての発光体(第1光源)であり、点光源に近
く例えばLED等から成っている。3A は投影パターン
(第1パターン)であり、投影パターン3A は図1内
(A)にそのパターンの一例の正面図を示しているよう
に複数の直線状の縦帯からなる遮光部3aと透過部3b
とから成っている。1A は中央領域投光レンズ(第1投
光レンズ)であり、投影パターン3A の像を焦点検出に
適切な距離に投影する。2A はパネル(プリズム部材)
であり、部分的に楔型の微細プリズム部を有していて中
央領域投光レンズ1A が投光する光束の一部を近距離側
に分割する。
【0025】発光体4A 、投影パターン3A 、て中央領
域投光レンズ1A 及びパネル2A 等は夫々中央投光系1
00の一要素を構成している。
【0026】又、4B は発光体(第2光源)であり、点
光源に近く例えばLED等から成っている。3B は投影
パターン(第2パターン)であり、投影パターン3B
図1内(B)にそのパターンの一例の正面図を示してい
るように複数の直線状の横帯からなる遮光部3aと透過
部3bとから成っている。1B は周辺領域投光レンズ
(第2投光レンズ)であり、左右に分かれて配置された
2つの投光レンズ1BRと1BLから構成していて、投影パ
ターン3B の像を被写体の左右周辺領域に分離して投影
する。2B はシリンドリカルレンズであり、投影パター
ン3B の像を横長(画面水平方向)に拡げて結像する。
【0027】発光体4B 、投影パターン3B 、周辺領域
投光レンズ1B 及びシリンドリカルレンズ2B 等は夫々
周辺投光系200の一要素を構成している。なお、周辺
投光系200は中央投光系100に対して画面垂直方向
に隣接配置している。
【0028】図5は本実施例をTTL自動焦点検出機能
付きのカメラ(撮影系)に適用したときの要部概略図で
ある。又、図6は本実施例の投光系によって投影パター
ン(図1のものと異なる)を被写体側に投影した投影パ
ターン像の説明図である。
【0029】本実施例の作用について説明する。
【0030】本実施例では中央投光系100によって投
影パターン3A のパターンを被写体の中央領域に投影
し、一方、周辺投光系200によって投影パターン3B
のパターンを被写体側で画面内の左右周辺領域に分離し
て投影する。
【0031】まず中央投光系100について説明する。
投影パターン3A は中央領域投光レンズ1A の略焦点に
配置しており、光源4A により照明する。従って投影パ
ターン3A の内の3C 部分の像が図6の13Aの如くに
被写体側の遠方の中央領域に結像される。更にパネル2
A は図4にその断面図を示す様に微細なプリズム部を有
するパネルであり、中央領域投光レンズ1A の被写体側
に配置していて、図5に示すように本発明の投光系がス
トロボ閃光器等に組み込まれ、撮影レンズ5の光軸の上
方に配置されている時、パネル2A のプリズム部によっ
て光束の一部が分離されて近距離側の被写体を照明す
る。この作用を説明する。図4においてP1部は投光方
向に垂直な平面から成る平行平面部であり、この部分を
通過する投光光束L1は方向を変えること無く通過す
る。一方プリズム部P2へ入射する投光光束L2は該プ
リズム部において偏向作用を受け、投光光束L1に対し
て画面垂直方向で角度αの方向へ射出する。従って、パ
ネル2A によって中央投光系100から射出する光束の
内一部の光束は撮影レンズ5側に偏向して被写体が極く
近距離に位置する場合に投影パターン3A の内の3C
分の像13Nを被写体中央部に投影する。
【0032】次に周辺投光系200の作用について説明
する。投影パターン3B は周辺領域投光レンズ1B の略
焦点に配置してあり、光源4B によって照明している。
周辺領域投光レンズ1B は2つの投光レンズ1BRと1BL
から構成しているので、図6に示すように被写体側の遠
方には投影パターン3B の内の3BR部分の像13Rと3
BL部分の像13Lとが被写体の周辺左右に分かれて結像
される。
【0033】本実施例をTTL自動焦点検出機能付きカ
メラに適用した場合は、図5に示す配置でカメラの撮影
レンズ5によってパターンの反射像を取り込み、サブミ
ラー7を介して焦点検出ユニット(検出系)8でパター
ンの反射像を検出し、焦点検出ユニット8で得られる信
号を利用してカメラの焦点検出を行っている。なお、図
5において9は撮像面であり、ここにフィルム又は撮像
素子が配置される。
【0034】本実施例では周辺領域投光レンズ1B の焦
点距離は中央領域投光レンズ1A よりも短く設定してい
る為、周辺領域に投影される投影パターン3B の像13
R,13Lは周辺領域投光レンズ1B を2つのレンズを
隣り合わせた構成にしても中央領域の像13Aよりも大
きくすることができる。
【0035】更に、中央投光系100と周辺投光系20
0とを分けて、上下(画面垂直方向)に配置する構成を
取り、周辺投光系200は左右の周辺領域のみに投光す
る光学系としたので、周辺領域へ投光する個々の投光レ
ンズ1BR ,1BLの大きさを従来例(図11)の投光レ
ンズ112の投光レンズ112aよりも大きくでき、こ
れによって投影パターンの有効照明部分の大きさを大き
くしている。
【0036】更に周辺領域投光レンズ1B に隣り合って
シリンドリカル凸レンズ2B を配置している。これによ
って周辺投光系200が被写体周辺部に投影する投影パ
ターン3B の像が横長になり更に被写体周辺部の焦点検
出能力が大きくなる。なお、シリンドリカル凸レンズ2
B より被写体側に離れてシリンドリカル凹レンズを配置
してアナモルフィックコンバーターの構成を取れば、周
辺領域投光レンズ1Bの焦点距離を更に短縮できるので
被写体周辺部に投影する像が更に横長になり有利にな
る。
【0037】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、安価な点光
源に近い光源を使用して、被写体の中央領域及び周辺領
域とも投影パターンを大きく投影し、また極く近距離の
被写体にも投影パターンを適切に投影し、照明範囲の拡
大を図りつつ焦点検出精度の向上を図った自動焦点検出
装置用の投光系及びそれを有するカメラを達成してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図(側面図)
【図2】 本発明の実施例1の要部概略図(平面図)
【図3】 本発明の実施例1の要部概略図(正面図)
【図4】 パネル2A の断面図
【図5】 本発明の実施例1をTTL自動焦点検出機能
付きのカメラに適用したときの要部概略図
【図6】 本発明の実施例1による投影パターン像の説
明図
【図7】 従来の自動焦点検出用の投光系の要部概略図
【図8】 投影パターンの一例を示す説明図
【図9】 従来の投光系における投影照射像を示す説明
【図10】 従来の自動焦点検出用の投光系の要部概略
【図11】 従来の自動焦点検出用の投光系の要部概略
【図12】 従来の自動焦点検出用の投光系の要部概略
【符号の説明】
A 中央領域投光レンズ 1B 周辺領域投光レンズ 1BR ,1BL 投光レンズ 2A パネル 2B シリンドリカルレンズ 3A ,3B 投影パターン 4A ,4B 光源 5 撮影レンズ 6 クイックリターンミラー 7 サブミラー 8 焦点検出ユニット 9 撮像面 13A 中央領域への投影像 13R 周辺領域への投影像(右側) 13L 周辺領域への投影像(左側) 13N 近距離被写体用の投影像 100 中央投光系 200 周辺投光系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−166528(JP,A) 特開 平5−341177(JP,A) 特開 昭63−78133(JP,A) 特開 平3−223829(JP,A) 特開 昭63−32508(JP,A) 特開 平3−20705(JP,A) 特開 昭63−291040(JP,A) 特開 昭61−138222(JP,A) 特開 平6−281854(JP,A) 特開 平6−313839(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/36

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影系の一部に装着され、被写体側へパ
    ターンを投影し、被写体側からの該パターンの反射像を
    利用して該撮影系の焦点検出を行うための投光系であっ
    て、 該投光系は、第1光源からの光束で照明した第1パター
    ンを第1投光レンズで被写体側の面中央領域に投影する
    中央投光系と、該中央投光系に対して画面垂直方向に隣
    接配置され、第2光源からの光束で照明した第2パター
    ンを、焦点距離が前記第1投光レンズの焦点距離よりも
    短い第2投光レンズで被写体側の画面中央を挟んだ画面
    水平方向の少なくとも2か所の周辺領域に投影する周辺
    投光系とを有することを特徴とする自動焦点検出用の投
    光系。
  2. 【請求項2】 前記第2投光レンズは画面水平方向に分
    離した2つの投光レンズを有することを特徴とする請求
    項1の自動焦点検出用の投光系。
  3. 【請求項3】 前記第1投光レンズの被写体側に画面垂
    直方向に光束を部分的に偏向するプリズム部材を設けて
    いることを特徴とする請求項1または2の自動焦点検出
    用の投光系。
  4. 【請求項4】 前記第2投光レンズの被写体側に画面水
    平方向にのみ光束を屈折させるシリンドリカルレンズを
    設けていることを特徴とする請求項1、2又は3の自動
    焦点検出用の投光系。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4いずれか1項の投光系
    と、該投光系によって投影され、被写体で反射するパタ
    ーンの反射像を検出する検出系とを有し、該検出系で得
    られる信号を利用して撮影系の焦点検出を行うことを特
    徴とするカメラ。
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