JP3337528B2 - Distance measuring device - Google Patents

Distance measuring device

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JP3337528B2
JP3337528B2 JP20958593A JP20958593A JP3337528B2 JP 3337528 B2 JP3337528 B2 JP 3337528B2 JP 20958593 A JP20958593 A JP 20958593A JP 20958593 A JP20958593 A JP 20958593A JP 3337528 B2 JP3337528 B2 JP 3337528B2
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projection
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尚志 後藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、赤外光等を被写体に向
けて投射し、前記被写体からの反射光を受光することに
より被写体までの距離を測定するアクティブ方式の測距
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active distance measuring apparatus for projecting infrared light or the like toward a subject and measuring the distance to the subject by receiving light reflected from the subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カメラ等の自動合焦システムに
は、大別して二つの方式があった。その一つは、被写体
の輝度分布情報に基づいて測距を行うパッシブ方式であ
り、他は、被写体に対して赤外光等を投射しその反射信
号に基づいて測距を行うアクティブ方式であった。この
うち、投光レンズを通して被写体に向けて赤外光を投射
し、前記投光レンズから一定の距離、即ち基線長だけ離
した位置に設けられた受光レンズを介して半導体位置検
出装置に被写体からの反射光を受光させて、その入射位
置によって被写体距離を測定する、所謂赤外線アクティ
ブ式三角測距方式によるオートフォーカス(以下、AF
と称す)装置は、簡単な構成で実現できるため、多くの
製品に採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are roughly two types of automatic focusing systems such as cameras. One is a passive method that measures the distance based on the luminance distribution information of the subject, and the other is an active method that measures the distance based on the reflected signal by projecting infrared light or the like to the subject. Was. Among them, the infrared light is projected toward the subject through the light projecting lens, and a predetermined distance from the light projecting lens, that is, from the subject to the semiconductor position detecting device via the light receiving lens provided at a position separated by the base line length. Auto-focusing (hereinafter referred to as AF) based on a so-called infrared active triangulation method in which reflected light is received and the subject distance is measured based on the incident position.
The device can be realized with a simple configuration, and is therefore used in many products.

【0003】又、画面中央部にしか測距ゾーンを有しな
いアクティブ式AF装置の場合、投光した方向に主要被
写体が存在しないときには、AF装置は他の被写体或い
は背景、即ち無限遠に合焦してしまい主要被写体に対し
てピンボケ写真になってしまう(以下、これを中抜けと
いう)という欠点があった。そこで、前記不具合を解決
するために、測距用の投光信号を複数にして、ファイン
ダー内の複数の被写体位置を測距する、所謂広視野AF
或いは多点測距と称される技術が提唱され、これに必要
とされる投射光学系に関しては特開平4−248509
号等により提案されている。更に、近年、上記のような
アクティブ式AF装置を用いた所謂コンパクトカメラの
ズーム化が進んでいる。又、一方では、コンパクトカメ
ラの近距離撮影の要望も高まってきている。
In the case of an active AF device having a distance measuring zone only at the center of the screen, when there is no main subject in the projection direction, the AF device focuses on another subject or background, that is, at infinity. As a result, there is a drawback that the main subject is blurred out of focus (hereinafter referred to as a hollow shot). Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a so-called wide-field AF in which a plurality of projection signals for distance measurement are used to measure the distance of a plurality of object positions in a viewfinder.
Alternatively, a technique called multipoint ranging has been proposed, and a projection optical system required for this technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-248509.
No. has been proposed. Further, in recent years, zooming of a so-called compact camera using the above-described active AF device has been advanced. On the other hand, the demand for short-distance photography of a compact camera is also increasing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】多点測距装置を備え、
且つ、撮影レンズの焦点距離(画角)が変化するズーム
が搭載された撮影装置では、撮影レンズの画角変化に伴
い像面上の測距位置が変化する。例えば、広角時の中抜
け防止に効果の大きい位置に測距位置を設定しても、望
遠時では像面上での測距位置相互間の距離が離れて中抜
け防止の効果が薄れ、逆に、主要被写体以外に焦点を合
わせてしまう現象が起こりやすくなる。一方、望遠時の
中抜け防止に効果の大きい位置に測距位置を設定して
も、広角時では像面上での測距位置相互間の距離が小さ
くなりすぎて多点測距そのものの効果が小さくなる。
A multi-point distance measuring device is provided,
In a photographing apparatus equipped with a zoom that changes the focal length (angle of view) of the photographing lens, the distance measurement position on the image plane changes as the angle of view of the photographing lens changes. For example, even if the ranging position is set to a position that is effective in preventing hollowing at wide-angle, the distance between the ranging positions on the image plane is large at telephoto, and the effect of preventing hollowing is weakened. In addition, the phenomenon of focusing on an object other than the main subject is likely to occur. On the other hand, even if the distance measurement position is set to a position that is effective in preventing dropout during telephoto, at wide angle, the distance between the distance measurement positions on the image plane is too small, and the effect of multipoint distance measurement itself Becomes smaller.

【0005】又、通常撮影とマクロ撮影との切換えが可
能なカメラ等に用いられるアクティブ方式の測距装置に
ついては、通常撮影時において画面中央部に測距ゾーン
が設定されているアクティブ式AF装置が使用されてい
る。しかしながら、マクロ撮影に切換えた場合でも、撮
影レンズの光軸と測距装置の光軸とが離れた位置で略平
行となっているため、マクロ撮影時では画面中央部で測
距を行わず、それよりも離れた位置で測距を行ってい
た。そのため、マクロ撮影時においては、画面中央部で
の合焦精度はあまり芳しいものではなかった。
An active AF device used in a camera or the like capable of switching between normal shooting and macro shooting is an active AF device in which a ranging zone is set at the center of the screen during normal shooting. Is used. However, even when switching to macro photography, since the optical axis of the photographing lens and the optical axis of the distance measuring device are substantially parallel at a distance from each other, distance measurement is not performed at the center of the screen during macro photography. The distance was measured farther away. Therefore, during macro shooting, focusing accuracy at the center of the screen was not very good.

【0006】本発明は、上記のような従来技術の有する
問題点に鑑み、簡易な構成でありながら、光学特性の劣
化や光量の減少が少なく、且つ、簡易に投射光学系から
射出される前記複数の光束相互間のなす角度を変化させ
る方法により、撮影レンズの画角の変化による影響を受
けず高い中抜け防止効果を有し、遠距離から近距離に至
るまで高精度の測距を行える測距装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has a simple configuration, has a small deterioration in optical characteristics and a small decrease in the amount of light, and easily emits light from a projection optical system. The method of changing the angle between a plurality of luminous fluxes has a high dropout prevention effect without being affected by the change in the angle of view of the photographing lens, and enables highly accurate ranging from a long distance to a short distance. An object of the present invention is to provide a distance measuring device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明による測距装置は、発光手段と、その
発光手段から発する光を被検出物体に向けて投射する投
射マスター光学系と、前記被検出物体による反射光を受
光する受光手段と、前記受光手段上に前記反射光を集光
する受光光学系とを備え、前記受光手段に入射する反射
光の入射位置により前記被検出物体の位置を検出する測
距装置において、前記発光手段を、複数の発光部を有し
て構成し、前記発光部の少なくとも一つを前記投射マス
ター光学系の光軸から離れた位置に配設して測距用の
投光光束が複数の光束となるようにするとともに、前記
発光手段と前記投射マスター光学系との間に挿入退避可
能なコンバージョンレンズ群を有し、そのコンバージョ
ンレンズ群の挿入退避により、後側主点位置を変化させ
て、前記投射マスター光学系の光軸から離れた位置に配
設された前記発光から発せられた光束の射出方向が変
化することにより、前記複数の光束相互間のなす角度が
変化するようにし、かつ、前記コンバージョンレンズ群
の挿入退避にかかわらず前記投射マスター光学系と発光
手段との位置関係を一定としたことを特徴としている。
また、本発明による測距装置は、発光手段と、該発光手
段から発する光を被検出物体に向けて投射する投射マス
ター光学系と、前記被検出物体による反射光を受光する
受光手段と、前記受光手段上に前記反射光を集光する受
光光学系とを備え、前記受光手段に入射する反射光の入
射位置により前記被検出物体の位置を検出する測距装置
において、前記発光手段を、発光部の少なくとも一つ
が、前記投射マスター光学系の光軸から離れた位置に配
設されるようにするとともに、前記発光手段と前記投射
マスター光学系との間に挿入退避可能なコンバージョン
レンズ群を有し、該コンバージョンレンズ群の挿入退避
により、後側主点位置を変化させて、前記投射マスター
光学系の光軸から離れた位置に配設された前記発光部か
ら発せられた光束の射出方向が変化するようにし、か
つ、前記コンバージョンレンズ群の挿入退避にかかわら
ず前記投射マスター光学系と発光手段との位置関係が一
定とし、前記コンバージョンレンズ群が退避した状態、
或いは、挿入した状態の何れか一方の状態における投射
マスター光学系からの射出光束を遠距離域 用の状態、も
う一方の状態での射出光束を近距離域用の状態となるよ
うにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a distance measuring apparatus according to the present invention comprises a light emitting means and a projection master optical system for projecting light emitted from the light emitting means toward an object to be detected. the light receiving means for receiving light reflected by the object to be detected, and a light receiving optical system for condensing the reflected light on said light receiving means, is incident on the light receiving means reflecting
In a distance measuring apparatus for detecting a position of the detected object by an incident position of light, the light emitting unit includes a plurality of light emitting units.
And at least one of the light emitting units is disposed at a position distant from the optical axis of the projection master optical system for distance measurement.
With the projection light flux is made to be a plurality of light beams, an insertion retractable conversion lens group between the light emitting means and the projection master optical system, by inserting retraction of the conversion lens group, the rear principal Change the point position
Te, by injection direction of the light beam emitted from the light emitting portion disposed at a position away from the optical axis of the projection master optical system changes, the angle between the plurality of light beams each other
Change, and the conversion lens group
Irrespective of insertion and retraction of the projection master optical system and light emission
It is characterized in that the positional relationship with the means is fixed .
Further, the distance measuring apparatus according to the present invention includes a light emitting unit and the light emitting means.
Projection mass that projects light emitted from the step toward the object to be detected
Optical system and receives light reflected by the detected object
A light receiving means; and a light receiving means for collecting the reflected light on the light receiving means.
An optical optical system for inputting reflected light incident on the light receiving means.
Distance measuring device for detecting the position of the detected object based on the projecting position
In the above, the light emitting means may be at least one of light emitting units.
Is located at a position away from the optical axis of the projection master optical system.
And the light emitting means and the projection
Conversion that can be inserted and retracted from the master optical system
Having a lens group, inserting and retracting the conversion lens group
By changing the position of the rear principal point, the projection master
The light-emitting part disposed at a position away from the optical axis of the optical system
The direction of the emitted light beam changes so that
In spite of insertion and retraction of the conversion lens group,
The positional relationship between the projection master optical system and the light emitting means
The conversion lens group is retracted,
Or, projection in one of the inserted states
The light beam emitted from the master optical system is used for
The emitted light beam in the other state will be in the state for the short range
It is characterized by the fact that

【0008】従って、発光手段の発光部位から射出され
た光束は、投射光学系によって集光作用を受けほぼ平行
な光束となり、投射光学系より投射される。このとき、
投射光束は、前述のように発光部位と投射光学系の発光
部位側主点位置とを結ぶ線分とほぼ平行になる。即ち、
発光部位により夫々の投光角が異なるのである。又、コ
ンバージョンレンズを挿入した状態及び退避させた状態
では、後側主点位置を変化させることにより、発光部位
と光軸との距離に応じた投射光束の角度を変化させるこ
とができ、その結果、前記複数の光束相互間のなす角度
を変化させることができる。ズームレンズの場合、望遠
域側では投射光束相互間のなす角度を小さくし、広角域
側では投射光束相互間のなす角度を大きくすることが望
まれる。更に、望遠域側の精度を高くする場合、当該コ
ンバージョンレンズが退避した状態を望遠域用とし、
又、前記コンバージョンレンズを挿入した状態を広角域
用として使用するのが望ましい。
Accordingly, the light beam emitted from the light emitting portion of the light emitting means is condensed by the projection optical system to become a substantially parallel light beam, and is projected from the projection optical system. At this time,
The projection light flux is substantially parallel to the line segment connecting the light emitting part and the position of the light emitting part side principal point of the projection optical system as described above. That is,
The light projection angle differs depending on the light emitting portion. In addition, in the state where the conversion lens is inserted and in the state where the conversion lens is retracted, by changing the position of the rear principal point, it is possible to change the angle of the projected light beam according to the distance between the light emitting part and the optical axis. The angle between the plurality of light beams can be changed. In the case of a zoom lens, it is desirable to reduce the angle between the projection light beams on the telephoto side, and to increase the angle between the projection light beams on the wide angle side. Furthermore, when increasing the accuracy on the telephoto side, the retracted state of the conversion lens is used for the telephoto range,
Also, it is desirable to use the state in which the conversion lens is inserted for a wide-angle region.

【0009】以下、簡単な図面を用いて本発明の原理を
説明する。図6(a)は、コンバージョンレンズが退避
した望遠域対応の状態を示している。説明を簡単にする
ため、焦点位置f1mは発光部位S(b) の位置と一致させ
てあり、又、発光部位S(a),S(b) 及びS(c) は夫々投
射光学系の光軸と垂直な線分上に配置されている。この
とき、各発光部位から発せられた光束は、各々が平行光
束として投射光学系より射出される。各光束の射出角
(投射光学系の光軸とのなす角)は、投射光学系の発光
部位側主点と発光部位とを結ぶ線分と光軸とのなす角に
等しくなる。図6(a)では、発光部位S(a) を発した
射出光束と光軸とのなす角をθ1m,発光部位S(c) を発
した射出光束と光軸とのなす角をθ2mとして示してい
る。
Hereinafter, the principle of the present invention will be described with reference to simple drawings. FIG. 6A shows a state corresponding to the telephoto range in which the conversion lens is retracted. For the sake of simplicity, the focal position f 1m is made coincident with the position of the light emitting portion S (b), and the light emitting portions S (a), S (b) and S (c) respectively correspond to the projection optical system. It is arranged on a line segment perpendicular to the optical axis. At this time, the light beams emitted from the respective light emitting portions are each emitted from the projection optical system as parallel light beams. The exit angle of each light beam (the angle between the light axis of the projection optical system and the optical axis) is equal to the angle between the line segment connecting the light emitting part side main point of the projection optical system and the light emitting part and the optical axis. In FIG. 6 (a), the angle between the light beam emitted from the light emitting portion S (a) and the optical axis is θ 1m , and the angle between the light beam emitted from the light emitting portion S (c) and the optical axis is θ 2m. As shown.

【0010】又、図6(b)は正の屈折力を有するコン
バージョンレンズが挿入された広角域対応の状態を示し
ている。コンバージョンレンズが挿入されることによ
り、投射光学系の焦点距離が短くなり、発光部位S(b)
と、マスターレンズ群とコンバージョンレンズ群との合
成焦点位置f1cとを一致させると、発光部位側主点6
(b) が発光部位S(b) に近づき、投射光束相互間のなす
角θ1c,θ2cは図6(a)に示したθ1m,θ2mと比較し
て大きくなる。投射光学系から射出される光束はほぼ平
行な光束であることが望ましく、更に、主要被写体の存
在すべき距離に集光されていることが望ましい。一般の
撮影条件では、投射光の届かないほぼ無限遠に近い風景
を除けば、撮影倍率が1/30乃至1/100に主要被
写体の存在することが多い。同倍率では、望遠時の被写
体距離より広角時の被写体距離の方が短い。よって、各
状態の焦点位置と発光部位の位置とを適切に配置するこ
とによって、前記要望に対応できる。
FIG. 6B shows a state in which a conversion lens having a positive refractive power is inserted, corresponding to a wide angle range. By inserting the conversion lens, the focal length of the projection optical system is shortened, and the light emitting portion S (b)
And the combined focal position f 1c of the master lens group and the conversion lens group, the light emitting site side principal point 6
(b) approaches the light emitting portion S (b), and the angles θ 1c and θ 2c formed between the projected light beams become larger than θ 1m and θ 2m shown in FIG. 6A . It is desirable that the light beam emitted from the projection optical system be a substantially parallel light beam, and that the light beam should be condensed at a distance where the main subject should exist. Under general photographing conditions, a main subject often exists at a photographing magnification of 1/30 to 1/100 except for a scene close to infinity where the projection light cannot reach. At the same magnification, the subject distance at the wide angle is shorter than the subject distance at the telephoto. Therefore, by appropriately arranging the focal position and the position of the light emitting part in each state, it is possible to meet the above-mentioned demand.

【0011】しかし、カメラシステムの仕様によって
は、当該コンバージョンレンズが退避した状態を広角域
用、前記コンバージョンレンズが挿入された状態を望遠
域用とすることが可能であり、又、前記コンバージョン
レンズを挿入することにより、投射光学系の焦点距離を
長く設定してもよい。広角域用の状態と望遠域用の状態
とで何れの精度を高く設定するかの判断は、撮影レンズ
の焦点距離やFナンバーから決定される被写界深度や投
射光束の投射方向とファインダー内の測距ターゲット表
示との関係等を考慮して行うことが望ましい。
However, depending on the specifications of the camera system, the retracted state of the conversion lens can be used for a wide angle range, and the state where the conversion lens is inserted can be used for a telephoto range. By inserting, the focal length of the projection optical system may be set longer. The determination of which accuracy is to be set higher between the state for the wide angle range and the state for the telephoto range depends on the depth of field, the projection direction of the projected light beam, and the projection It is desirable to consider the relationship with the distance measurement target display and the like.

【0012】投射光学系は、投射光学系マスターレンズ
群,コンバージョンレンズ群及び発光手段から構成され
るのが望ましい。このとき、発光手段にはレンズ等の光
学素子が含まれていても差し支えない。図7は、コンバ
ージョンレンズ群が退避している状態の投射光束の領域
を摸式的に示した図である。この図から、投射光束の領
域は被写体側21に比べてマスターレンズ群より発光部
位側22の方が狭いことが判る。従って、コンバージョ
ンレンズ群をマスターレンズ群と発光部位との間に挿入
可能な構成にすることにより、当該コンバージョンレン
ズの大きさと挿入退避時における移動量を少なくするこ
とができる。
The projection optical system preferably comprises a projection optical system master lens group, a conversion lens group, and light emitting means. At this time, the light emitting means may include an optical element such as a lens. FIG. 7 is a diagram schematically showing an area of the projection light beam in a state where the conversion lens group is retracted. From this figure, it can be seen that the area of the projected light beam is smaller on the light emitting site side 22 than on the master lens group as compared with the subject side 21. Therefore, by making the configuration in which the conversion lens group can be inserted between the master lens group and the light emitting portion, the size of the conversion lens and the amount of movement during insertion and retraction can be reduced.

【0013】更に、コンバージョンレンズの挿入退避に
かかわらず投射光学系マスターレンズ群と発光手段との
位置関係を変化しないように構成することによって、測
距精度を向上させることができる。特に、コンバージョ
ンレンズが退避した状態の系では、投射角の切替えに際
し、可動部がなく製作時における調整のみで高精度の測
距を実現できる。
Further, the distance measurement accuracy can be improved by arranging such that the positional relationship between the projection optical system master lens group and the light emitting means does not change regardless of whether the conversion lens is inserted or retracted. In particular, in a system in which the conversion lens is retracted, a high-precision distance measurement can be realized only by adjustment at the time of manufacturing without a movable portion when switching the projection angle.

【0014】上記のような構成をとるためには、投射光
学系の焦点距離を変化させ、且つ、後側焦点位置を大き
く変化させない光学系の配置が必要とされる。このとき
の投射光学系マスターレンズ群及びコンバージョンレン
ズ群の近軸配置の一例を図8に示す。図8(b)に示す
ようなコンバージョンレンズ群を一枚の屈折型光学素子
(一般のレンズ)で構成するには、所謂メニスカスレン
ズにする必要がある。又、複数のレンズを用いると投射
光学系マスターレンズ群と発光手段との間隔を広げる必
要があり、更に複数のレンズを退避させる空間も必要と
され、その結果装置が大型になる。しかし、メニスカス
レンズは、そのレンズ全体で強い屈折力を与えるには不
向きな形状を有したレンズであり、一方、屈折力の弱い
コンバージョンレンズでは、投射角の変化を大きくする
ことは不可能である。即ち、凹面の負の屈折力を維持し
て全体の正の屈折力を強化し、且つ、レンズの径を確保
しようとすると、図9(a)に示したような凸面41に
おいて大きな収差を発生し、光学素子としての機能を十
分に果たすことができない。
In order to adopt the above configuration, it is necessary to dispose an optical system that changes the focal length of the projection optical system and does not greatly change the rear focal position. FIG. 8 shows an example of a paraxial arrangement of the projection optical system master lens group and the conversion lens group at this time. In order to constitute a conversion lens group as shown in FIG. 8B with one refraction optical element (general lens), it is necessary to use a so-called meniscus lens. In addition, when a plurality of lenses are used, it is necessary to increase the distance between the projection optical system master lens group and the light emitting means, and a space for retreating the plurality of lenses is also required. As a result, the apparatus becomes large. However, a meniscus lens is a lens having a shape that is not suitable for giving a strong refractive power to the entire lens, while a conversion lens having a low refractive power cannot increase the change in the projection angle. . That is, if the negative refractive power of the concave surface is maintained to enhance the overall positive refractive power and the lens diameter is to be ensured, a large aberration occurs on the convex surface 41 as shown in FIG. However, the function as an optical element cannot be sufficiently performed.

【0015】従って、図8(b)に示したようなコンバ
ージョンレンズ群を一枚のレンズで構成し、且つ、コン
バージョンレンズ群に適切な屈折力をもたせるために
は、前記コンバージョンレンズにフレネルレンズ或いは
回折光学素子等の巨視的な平面に屈折力をもたせた所謂
プレートレンズ面と称される光学系素子を用いるのが望
ましい。前記プレートレンズ面を有する光学系素子は、
図9(b)に示すように図8(b)で示されたコンバー
ジョンレンズの構成を実現しながら一枚で比較的強度の
屈折力を備えることができる。即ち、前記プレートレン
ズ面(DOE面42)を有する光学素子を用いることに
より、コンバージョンレンズの挿入退避にかかわらず、
マスターレンズ群と発光手段との位置関係が変化しない
簡易な構成の測距装置が実現できる。従って、部品点数
が少なく、又、コンバージョンレンズの駆動量及び重量
を小さくすることができるので、装置製造工程における
コストを低く抑え、組み立て易く、コンパクトな装置を
構成できる。
Therefore, in order to configure the conversion lens group as shown in FIG. 8B with a single lens and to provide the conversion lens group with an appropriate refractive power, the conversion lens must have a Fresnel lens or It is desirable to use an optical element such as a diffractive optical element, which is a so-called plate lens surface having a macroscopic plane with a refractive power. The optical element having the plate lens surface,
As shown in FIG. 9B, a single lens can have relatively high refractive power while realizing the configuration of the conversion lens shown in FIG. 8B. That is, by using the optical element having the plate lens surface (DOE surface 42), regardless of whether the conversion lens is inserted or retracted,
A distance measuring apparatus having a simple configuration in which the positional relationship between the master lens group and the light emitting means does not change can be realized. Therefore, the number of parts is small, and the driving amount and weight of the conversion lens can be reduced, so that the cost in the device manufacturing process can be reduced, and the device can be easily assembled and compact.

【0016】又、プレートレンズ面を回折型光学素子に
より構成する場合、前記回折光学素子をキノフォームと
称される鋸状の形状にすることで、回折効率を向上させ
ることができる。実際は鋸状の形状を階段状で表現する
binary optics で製作することが多い。回折型光学素子
の屈折力を大きくすると、同じ次数の回折効率を向上さ
せるには中心部とその周辺部とでは鋸状のピッチの差が
大きくなって製作が困難となり、歩留りの低下等コスト
アップの原因となる場合があるが、中心部とその周辺部
との回折次数を変えることにより前記障害の解決が可能
となる。例えば、中心部では1次の回折効率をほぼ10
0パーセントに設定し、周辺部では2次の回折効率をほ
ぼ100パーセントに設定する等である。
When the plate lens surface is formed of a diffractive optical element, the diffraction efficiency can be improved by forming the diffractive optical element into a saw-like shape called a kinoform. Actually, a saw-like shape is expressed as a step
Often made with binary optics. Increasing the refractive power of the diffractive optical element increases the difference in the sawtooth pitch between the center and the periphery to improve the diffraction efficiency of the same order, making it difficult to manufacture and increasing the cost, such as lowering the yield. However, by changing the diffraction order between the central part and the peripheral part, the above-mentioned obstacle can be solved. For example, in the center, the first-order diffraction efficiency is almost 10%.
For example, it is set to 0%, and in the peripheral portion, the second-order diffraction efficiency is set to almost 100%.

【0017】[0017]

【実施例】まず、基本的な一点測距を行うアクティブ式
三角測距について説明する。図5は、本発明を実施する
ための前記アクティブ式三角測距を行う自動焦点カメラ
の要部の構成を示したブロック図である。図中、11は
IRED(赤外発光ダイオード)、11aはIRED制
御用トランジスタ、12はIRED11から発せられた
光束を集光する投光レンズ、13は被写体、14は受光
レンズ、15は半導体からなる周知の位置検出装置(以
下、PSDと称す)、16はAF用IC、17はピント
調整用レンズを駆動させるための演算等を行う制御手
段、18はドライバ、19はモータである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an active triangulation for performing basic one-point ranging will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of an automatic focusing camera for performing the active triangulation according to the present invention. In the figure, 11 is an IRED (infrared light emitting diode), 11a is an IRED control transistor, 12 is a light projecting lens for condensing a light beam emitted from the IRED 11, 13 is a subject, 14 is a light receiving lens, and 15 is a semiconductor. A well-known position detecting device (hereinafter, referred to as a PSD), 16 is an AF IC, 17 is control means for performing calculations for driving a focus adjustment lens, 18 is a driver, and 19 is a motor.

【0018】本装置は上記のように構成されているの
で、IRED11から発せられた光束は投光レンズ12
により集光されて被写体13へ向けて照射され、その反
射光は受光レンズ14によりPSD15上に結像され
る。PSD15では、前記像の結像位置に応じて光電流
1 及びI2 が分流され、この光電流I1 及びI2 は夫
々AF用IC16に供給される。このAF用IC16は
IRED制御用トランジスタ11aを介してIRED1
1をパルス駆動すると共に、PSD15から送出された
光電流I1 ,I2 に基づく測距データ及び反射強度デー
タを制御手段17に供給する。このように、本装置にお
ける測距手段は、IRED11,IRED制御用トラン
ジスタ11a,投光レンズ12,受光レンズ14、PS
D15及びAF用IC16により構成されている。尚、
制御手段17にはCPUが内蔵されており、又、その出
力はドライバ18によってレンズ繰り出しを行うための
動力源となるモータ19の駆動を行うものである。
Since this apparatus is constructed as described above, the light beam emitted from the IRED 11
The light is condensed and irradiated toward the subject 13, and the reflected light is imaged on the PSD 15 by the light receiving lens 14. In PSD 15, photocurrents I 1 and I 2 according to the imaging position of the image is diverted, the photocurrent I 1 and I 2 are supplied respectively for AF IC 16. The AF IC 16 is connected to the IRED 1 via the IRED control transistor 11a.
1 is pulse-driven, and distance measurement data and reflection intensity data based on the photocurrents I 1 and I 2 sent from the PSD 15 are supplied to the control means 17. As described above, the distance measuring means in the present apparatus includes the IRED 11, the IRED control transistor 11a, the light projecting lens 12, the light receiving lens 14,
D15 and AF IC16. still,
The control means 17 has a built-in CPU. The output of the control means 17 drives a motor 19 serving as a power source for feeding out a lens by a driver 18.

【0019】以下、PSD15により被写体距離を測る
赤外光アクティブ式三角測距装置の動作原理について説
明する。受光レンズ14の光軸をPSD15の中心線に
一致せしめて、これを原点としたとき、反射光入射位置
をx,投光レンズ12と受光レンズ14との主点間距離
即ち基線長をw,受光レンズ14の焦点距離をfとすれ
ば、被写体までの距離dは、 d=w・f/x ・・・(1) で与えられる。PSD15から発生する光電流I1 ,I
2 は共に入射光強度に比例するが、光電流比I1 /I2
は入射強度には依存せず、入射光位置xのみで決定され
る。又、PSD15の全長をtとすれば、 I1 /I2 =(t/2+x)/(t/2−x) ・・・(2) となり、式(2)に上記式(1)を代入すると、 I1 /I2 =(t+2s・f/d)/(t−2s・f/d)・・・(3) となるため、PSD15の光電流比I1 /I2 が求まれ
ば、被写体までの距離dが一義的に決定されることが判
る。
The principle of operation of the infrared active triangular distance measuring device for measuring the object distance by the PSD 15 will be described below. When the optical axis of the light receiving lens 14 is made coincident with the center line of the PSD 15 and this is set as the origin, the reflected light incident position is x, the distance between the principal points between the light projecting lens 12 and the light receiving lens 14, that is, the base line length is w, Assuming that the focal length of the light receiving lens 14 is f, the distance d to the subject is given by d = w · f / x (1). Photocurrents I 1 and I generated from PSD 15
2 is proportional to the incident light intensity, but the photocurrent ratio I 1 / I 2
Does not depend on the incident intensity and is determined only by the incident light position x. Also, assuming that the total length of the PSD 15 is t, I 1 / I 2 = (t / 2 + x) / (t / 2−x) (2), and the above equation (1) is substituted into the equation (2). Then, I 1 / I 2 = (t + 2 s · f / d) / (t−2 s · f / d) (3) Therefore, if the photocurrent ratio I 1 / I 2 of the PSD 15 is obtained, It can be seen that the distance d to the subject is uniquely determined.

【0020】図1は、本発明による第一実施例の光学系
の構成を示し、(a)はコンバージョンレンズが退避し
た状態(望遠域に対応する系)を示した図、(b)はコ
ンバージョンレンズが挿入された状態(広角域に対応す
る系)を示した図である。図1(a)に示した状態で
は、被写体側から順に、凸レンズからなる投射光学系マ
スターレンズ1と、パッケージレンズ2と一体化されて
光軸L上の発光部位S(b) と光軸Lから離れた位置に設
けられた二つの発光部位S(a) 及びS(c) からなる発光
手段4とから構成されている様子が示されている。
FIGS. 1A and 1B show the configuration of an optical system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which a conversion lens is retracted (a system corresponding to a telephoto range), and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a lens is inserted (a system corresponding to a wide-angle region). In the state shown in FIG. 1A, the projection optical system master lens 1 composed of a convex lens and the light emitting part S (b) on the optical axis L and the optical axis L FIG. 2 shows a light emitting unit 4 including two light emitting portions S (a) and S (c) provided at positions away from the light emitting portion.

【0021】従って、三つの発光部位S(a),S(b) 及び
S(c) から発した光束はパッケージレンズ2により収斂
され、更に、投射光学系マスターレンズ1により集光さ
れてほぼ平行な光束となって射出される。このとき、射
出光束8(a),8(b) 及び8(c) と光軸Lとのなす角は近
軸的にはパッケージレンズ2と投射光学系マスターレン
ズ1との合成光学系の発光素子側主点6(a) と夫々の発
光部位とを結ぶ線分の傾きにより決定される。又、射出
光束5の平行度は、パッケージレンズ2と投射光学系マ
スターレンズ1との合成光学系の発光素子側焦点位置と
各発光部位とを光軸上に投光した距離が近い程よくな
る。実際には、収差等により近軸的に求めたものから若
干ずれるが、概略は判断できる。射出光束5は平行光か
らやや収斂光であることが望ましく、収斂光の場合、射
出光束5が撮影レンズの倍率が1/100乃至1/30
に相当する距離に収束することが望ましい。後述する本
数値実施例では、近軸的に距離5000mm(撮影レン
ズの焦点距離が100mmであるときの約1/50倍、
撮影レンズの焦点距離が50mmであるときの約1/1
00倍)で光束が収束するものを示した。
Therefore, the light beams emitted from the three light emitting portions S (a), S (b) and S (c) are converged by the package lens 2 and further condensed by the projection optical system master lens 1 to be substantially parallel. It is emitted as a luminous flux. At this time, the angle between the emitted light beams 8 (a), 8 (b) and 8 (c) and the optical axis L is paraxially the light emission of the combined optical system of the package lens 2 and the projection optical system master lens 1. It is determined by the inclination of a line segment connecting the element-side principal point 6 (a) and each light emitting portion. In addition, the parallelism of the emitted light beam 5 is improved as the distance between the light-emitting element side focal position of the combined optical system of the package lens 2 and the projection optical system master lens 1 and each light-emitting portion projected on the optical axis is shorter. Actually, the position slightly deviates from the value obtained paraxially due to aberration or the like, but the outline can be determined. It is desirable that the emitted light beam 5 be a slightly convergent light from a parallel light. In the case of the convergent light, the emitted light beam 5 has a magnification of the photographing lens of 1/100 to 1/30.
It is desirable to converge to a distance corresponding to In a numerical example to be described later, the paraxial distance is 5000 mm (about 1/50 times the focal length of the taking lens is 100 mm,
About 1/1 when the focal length of the taking lens is 50mm
(00 times), the light beam converged.

【0022】図1(b)に示した状態では、被写体側か
ら順に、凸レンズからなる投射光学系マスターレンズ1
と、挿入された被写体側が凹面で更に発光部位側が正の
屈折力を有しているプレートレンズで全体として正の屈
折力を有するコンバージョンレンズ6と、上記発光手段
4とから構成されており、投射光学系マスターレンズ1
と発光手段4との位置関係は図1(a)に示したものと
同様である。
In the state shown in FIG. 1B, the projection optical system master lens 1 composed of a convex lens is arranged in order from the object side.
And a conversion lens 6 having a positive refractive power as a whole, which is a plate lens having a concave surface on the inserted subject side and a positive refractive power on the light emitting portion side, and the light emitting means 4. Optical system master lens 1
The positional relationship between the light emitting means and the light emitting means 4 is the same as that shown in FIG.

【0023】従って、三つの発光部位S(a),S(b) 及び
S(c) 夫々から発した光束はパッケージレンズ2及びコ
ンバージョンレンズ6により収斂され、更に、投射光学
系マスターレンズ1によって集光されほぼ平行な光束9
(a),9(b) 及び9(c) となって射出される。このとき、
射出光束9(b) と光軸Lとのなす角は近軸的にはパッケ
ージレンズ2と、コンバージョンレンズ6と投射光学系
マスターレンズ1との合成光学系の発光素子側主点6
(b) と、発光部位3とを結ぶ線分の傾きで決定される。
発光素子側主点6(b) は、図6(a)に示した発光素子
側主点6(a) と比較して発光部位側に近いので、光束9
(a),9(b) 及び9(c) 相互間のなす角度は、光束8(a),
8(b) 及び8(c) 相互間のなす角度よりも大きい。
Accordingly, the light beams emitted from each of the three light emitting portions S (a), S (b) and S (c) are converged by the package lens 2 and the conversion lens 6 and further collected by the projection optical system master lens 1. Light beam 9 that is almost parallel
(a), 9 (b) and 9 (c) are emitted. At this time,
The angle between the emitted light beam 9 (b) and the optical axis L is paraxially the principal point 6 on the light emitting element side of the combined optical system of the package lens 2, the conversion lens 6, and the projection optical system master lens 1.
(b) and the inclination of the line segment connecting the light emitting portion 3.
The light-emitting element-side principal point 6 (b) is closer to the light-emitting portion side than the light-emitting element-side principal point 6 (a) shown in FIG.
The angle between (a), 9 (b) and 9 (c) is the luminous flux 8 (a),
8 (b) and 8 (c) are greater than the angle between each other.

【0024】又、射出光束5の平行度は、パッケージレ
ンズ2と投射光学系マスターレンズ1との合成光学系の
発光素子側焦点位置と各発光部位とを光軸上に投射した
距離が近い程よくなる。ここでも、上記のように実際
は、収差等により近軸的に求めたものから若干のずれが
生じるが、概略は判断できる。射出光束5は平行光から
やや収斂光であることが望ましい。この場合、合成光学
系の発光素子側焦点位置は発光部位より被写体側に設定
されることを要する。収斂光の場合、射出光束5は撮影
レンズの倍率が1/100乃至1/30に相当する距離
に収束することが望ましい。後述する本数値実施例で
は、近軸的に距離3500mm(撮影レンズの焦点距離
が50mmであるときの約1/70倍、撮影レンズの焦
点距離が35mmであるときの約1/100倍)で光束
が収束するものを示した。望遠域用の系と広角域用の系
との切替えは、撮影者が任意に決定してよく、又、ズー
ムに連動させてもよい。更に、前記双方の系で測距する
ことにより、実質的に五点を測距することも可能であ
る。
The parallelism of the emitted light beam 5 is better when the distance between the focal position on the light emitting element side of the combined optical system of the package lens 2 and the projection optical system master lens 1 and each light emitting part projected on the optical axis is shorter. Become. In this case, as described above, a slight deviation actually occurs from the one obtained paraxially due to aberration or the like, but it can be roughly determined. It is desirable that the emitted light beam 5 be a slightly convergent light from a parallel light. In this case, the light emitting element side focal position of the combining optical system needs to be set closer to the subject than the light emitting part. In the case of convergent light, it is desirable that the exit light beam 5 converge to a distance corresponding to a magnification of the photographing lens of 1/100 to 1/30. In a numerical example to be described later, the paraxial distance is 3500 mm (about 1/70 times when the focal length of the taking lens is 50 mm, and about 1/100 times when the focal length of the taking lens is 35 mm). The convergence of the luminous flux is shown. Switching between the system for the telephoto range and the system for the wide-angle range may be arbitrarily determined by the photographer, or may be linked with zooming. Further, it is also possible to substantially measure five points by measuring the distance in both systems.

【0025】以下、表1−1に望遠域,表1−2に広角
域における光学データを夫々示す。但し、S(a),S(b)
間及びS(b),S(c) 間の距離は夫々0.685 mmである。
尚、表1−2におけるプレートレンズは、ウルトラハイ
インデックス法により設計した。 面番1の非球面係数 P=0.1491,E=0.55588×10-4,F=
0.15566×10-5,G=−0.97806×10
-7
Table 1-1 shows optical data in the telephoto range, and Table 1-2 shows optical data in the wide-angle range. Where S (a), S (b)
The distance between them and between S (b) and S (c) is 0.685 mm, respectively.
In addition, the plate lens in Table 1-2 was designed by the ultra high index method. Aspherical surface coefficient of surface number 1 P = 0.1491, E = 0.55588 × 10 −4 , F =
0.15566 × 10 −5 , G = −0.97806 × 10
-7

【0026】 面番1の非球面係数 P=0.1491,E=0.55588×10-4,F=
0.15566×10-5,G=−0.97806×10
-7 面番4のプレートレンズ面の屈折力 1/6.023
[0026] Aspherical surface coefficient of surface number 1 P = 0.1491, E = 0.55588 × 10 −4 , F =
0.15566 × 10 −5 , G = −0.97806 × 10
-7 Refractive power of plate lens surface of surface number 4 1 / 6.023

【0027】又、図2において、(a)には望遠域の距
離5000mm(撮影レンズの焦距離が100mmのと
きの約1/50倍、撮影レンズの焦点距離が50mmの
ときの約1/100倍)での投射強度分布を、(b)に
は広角域の距離3500mm(撮影レンズの焦点距離が
50mmのときの約1/70倍、撮影レンズの焦点距離
が35mmのときの約1/100倍)での投射強度分布
を夫々示した。
In FIG. 2, (a) shows a distance in the telephoto range of 5000 mm (approximately 1/50 times the focal length of the photographing lens of 100 mm, and approximately 1/100 times that of the focal length of the photographing lens of 50 mm). (B) shows a wide angle range of 3500 mm (approximately 1/70 times the focal length of the photographing lens at 50 mm, and about 1/100 times at the focal length of the photographing lens of 35 mm). ) Are shown.

【0028】上記表1−1,1−2に夫々示したデータ
抽出の際に用いた光学系と同仕様のレンズを使用し、更
に、マスターレンズにもプレートレンズを使用した場合
における数値例を以下の表2−1,2−2に夫々示す。
又、図3には同仕様でメニスカスレンズにより構成され
たコンバージョンレンズ群を挿入して設計した例を示し
た。 面番1の非球面係数 P=0.1491,E=0.55588×10-4,F=
0.15566×10-5,G=−0.97806×10
-7 面番2のプレートレンズ面の屈折力 1/30.438
Numerical examples in the case where a lens having the same specifications as the optical system used for data extraction shown in Tables 1-1 and 1-2 are used, and a plate lens is also used as the master lens. These are shown in Tables 2-1 and 2-2 below.
FIG. 3 shows an example in which a conversion lens group constituted by a meniscus lens having the same specifications is inserted and designed. Aspherical surface coefficient of surface number 1 P = 0.1491, E = 0.55588 × 10 −4 , F =
0.15566 × 10 −5 , G = −0.97806 × 10
-7 Refractive power of plate lens surface of surface number 2 1 / 3.438

【0029】 面番1の非球面係数 P=0.1491,E=0.
55588×10-4,F=0.15566×10-5,G
=−0.97806×10-7 面番2のプレートレンズ面の屈折力 1/30.438 面番4のプレートレンズ面の屈折力 1/4.942
[0029] Aspherical surface coefficient of surface number 1 P = 0.1491, E = 0.
55588 × 10 -4 , F = 0.15566 × 10 -5 , G
= −0.97806 × 10 −7 Refractive power of plate lens surface of surface number 2 1 / 3.438 Refractive power of plate lens surface of surface number 4 1 / 4.942

【0030】ここで、上記各数値例における非球面の形
状は、上記各非球面係数を用いて以下の式により表され
る。但し、光軸方向の座標をX,光軸と垂直な方向の座
標をY,非球面の頂点の曲率をC(曲率=1/曲率半
径)とする。 X=CY2 /{1+(1−PC2 2 1/2 }+EY4 +FY6 +GY8 尚、プレートレンズ面は、フレネルレンズで構成しても
よい。
Here, the shape of the aspherical surface in each of the above numerical examples is represented by the following equation using the above aspherical surface coefficients. Here, the coordinates in the optical axis direction are X, the coordinates in the direction perpendicular to the optical axis are Y, and the curvature of the apex of the aspheric surface is C (curvature = 1 / radius of curvature). X = CY 2 / {1+ ( 1-PC 2 Y 2) 1/2} + EY 4 + FY 6 + GY 8 Note, plate lens surface may be constituted by a Fresnel lens.

【0031】次に、第二実施例を示す。図4において、
(a)はコンバージョンレンズが退避した状態を、
(b)はコンバージョンレンズ群が挿入された状態を夫
々示している。本実施例の光学系は、図4に示すよう
に、投射光学系の光軸から離れた位置に発光部位を配置
して、コンバージョンレンズ群が退避した状態か或いは
挿入した状態かの何れかの投射光学系からの射出光束を
撮影レンズの光軸にほぼ平行である遠距離域用の状態
と、もう一方の状態での射出光束と撮影レンズの光軸と
の交わる領域を撮影レンズの近距離側の撮影領域付近に
設定した構成の近距離域用の状態を有するように構成さ
れている。このように光学系を構成しても、光学特性の
劣化や光量の減少が少なく、且つ、遠距離から近距離に
至るまで高精度で測距できる焦点検出装置を提供するこ
ともできる。尚、本実施例の場合には、投射光学系の光
源は一つのみでも十分である。
Next, a second embodiment will be described. In FIG.
(A) shows the state in which the conversion lens is retracted,
(B) shows a state where the conversion lens group is inserted. In the optical system of the present embodiment, as shown in FIG. 4, a light-emitting portion is arranged at a position distant from the optical axis of the projection optical system, and either the retracted state or the inserted state of the conversion lens group is set. The luminous flux emitted from the projection optical system is used for a long-distance region in which the luminous flux is almost parallel to the optical axis of the photographic lens, and the area where the luminous flux intersects with the optic axis of the photographic lens in the other state is a short distance from the photographic lens It is configured to have a state for a short-distance region having a configuration set near the imaging region on the side. Even if the optical system is configured in this manner, it is possible to provide a focus detection device that can reduce the deterioration of the optical characteristics and decrease the amount of light and can measure the distance with high accuracy from a long distance to a short distance. In the case of this embodiment, only one light source of the projection optical system is sufficient.

【0032】[0032]

【発明の効果】上述のように本発明の測距装置によれ
ば、光学特性の劣化や光量の減少が少なく、且つ、簡易
に投射光学系から射出される上記複数の光束相互間のな
す角度を変化させる方法を実施することができるため、
撮影レンズの画角の変化による影響を受けない高い中抜
け防止効果を有する。更に、本発明の装置によれば、簡
易な構成でありながら、光学特性の劣化や光量の減少が
少なく、且つ、遠距離から近距離に至るまで高精度の測
距が可能であるという利点も有する。
As described above, according to the distance measuring apparatus of the present invention, the angle formed between the plurality of light beams emitted from the projection optical system with little deterioration in optical characteristics and decrease in light quantity is small. Can be implemented to change
It has a high centering prevention effect that is not affected by a change in the angle of view of the taking lens. Further, according to the apparatus of the present invention, there is an advantage that, despite the simple configuration, the deterioration of the optical characteristics and the decrease in the amount of light are small and the distance can be measured with high accuracy from a long distance to a short distance. Have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による第一実施例の光学系の構成を示
し、(a)はコンバージョンレンズが退避した状態を示
した図、(b)はコンバージョンレンズが挿入された状
態を示した図である。
FIGS. 1A and 1B show a configuration of an optical system according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A shows a state where a conversion lens is retracted, and FIG. 1B shows a state where a conversion lens is inserted. is there.

【図2】本発明の第一実施例における光学データであ
り、(a)は望遠域の距離5000mmでの投射強度分
布図、(b)は広角域の距離3500mmでの投射強度
分布図である。
2A and 2B are optical data according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a projection intensity distribution diagram at a distance of 5000 mm in a telephoto range, and FIG. 2B is a projection intensity distribution diagram at a distance of 3500 mm in a wide-angle region. .

【図3】本発明装置の光学系と同仕様で、而もメニスカ
スレンズによって構成したコンバージョンレンズ群を挿
入した設計例を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a design example in which a conversion lens group constituted by a meniscus lens is inserted with the same specifications as the optical system of the apparatus of the present invention.

【図4】本発明における第二実施例の光学系を示し、
(a)はコンバージョンレンズ群が退避した状態を示し
た図、(b)はコンバージョンレンズ群が挿入された状
態を示した図である。
FIG. 4 shows an optical system according to a second embodiment of the present invention;
(A) is a diagram showing a state where the conversion lens group is retracted, and (b) is a diagram showing a state where the conversion lens group is inserted.

【図5】一点測距を行うアクティブ式三角測距装置を含
む自動焦点カメラの要部の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an autofocus camera including an active triangulation device that performs one-point ranging.

【図6】本発明による焦点検出装置における光学系の構
成の概要を示し、(a)はコンバージョンレンズを退避
させた望遠域対応状態の概要図、(b)はコンバージョ
ンレンズが挿入された広角域対応状態の概要図である。
6A and 6B schematically show the configuration of an optical system in a focus detection device according to the present invention, in which FIG. 6A is a schematic diagram showing a state corresponding to a telephoto region in which a conversion lens is retracted, and FIG. 6B is a wide-angle region in which a conversion lens is inserted. It is a schematic diagram of a corresponding state.

【図7】コンバージョンレンズが退避した状態における
投射光束の領域を摸式的に示した図である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing an area of a projection light beam when the conversion lens is retracted.

【図8】図6に示した光学系における投射マスターレン
ズ群及び発光手段の位置関係を固定した近軸配置の一例
であり、(a)はコンバージョンレンズ群が退避した状
態を示した図、(b)は一枚のレンズで構成されたコン
バージョンレンズ群が挿入された状態を示した図であ
る。
FIG. 8 is an example of a paraxial arrangement in which the positional relationship between the projection master lens group and the light emitting means in the optical system shown in FIG. 6 is fixed, and (a) is a diagram showing a state in which the conversion lens group is retracted; (b) is a diagram showing a state where a conversion lens group composed of one lens is inserted.

【図9】(a)は従来技術による強い屈折力を有したコ
ンバージョンレンズの形状図、(b)は本発明の装置に
用いられる一枚のレンズによって構成されたコンバージ
ョンレンズ群の形状図である。
FIG. 9A is a shape diagram of a conversion lens having a strong refractive power according to the related art, and FIG. 9B is a shape diagram of a conversion lens group constituted by a single lens used in the apparatus of the present invention. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投射光学系マスターレンズ 2 パッケージレンズ 4 発光手段 5 射出光束 6 コンバージョンレンズ 8(a),8(b),8(c) 光束 9(a),9(b),9(c) 光束 11 IRED(赤外発光ダイオー
ド) 11a IRED制御用トランジスタ 12 投光レンズ 13 被写体 14 受光レンズ 15 PSD 16 AF用IC 17 制御手段 18 ドライバ 19 モータ 21 被写体側 22 発光部位側 31 撮影レンズ群 32 撮像面 41 凸面 42 DOE面 d 被写体までの距離 f1m 焦点位置 f1c 合成焦点位置 L 光軸 S,S(a),S(b),S(c) 発光部位 θ1m,θ2m 射出光束と光軸とのなす角 θ1c,θ2c 投射光束相互間のなす角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection optical system master lens 2 Package lens 4 Light emitting means 5 Emission light beam 6 Conversion lens 8 (a), 8 (b), 8 (c) Light beam 9 (a), 9 (b), 9 (c) Light beam 11 IRED (Infrared light emitting diode) 11a IRED control transistor 12 light projecting lens 13 subject 14 light receiving lens 15 PSD 16 AF IC 17 control means 18 driver 19 motor 21 subject side 22 light emitting part side 31 shooting lens group 32 imaging lens group 41 imaging surface 41 convex surface 42 DOE plane d Distance to subject f 1m focal position f 1c composite focal position L optical axis S, S (a), S (b), S (c) Light emitting part θ 1m , θ 2m Emission light flux and optical axis Angle θ 1c , θ 2c Angle between projected luminous flux

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発光手段と、該発光手段から発する光を
被検出物体に向けて投射する投射マスター光学系と、前
記被検出物体による反射光を受光する受光手段と、前記
受光手段上に前記反射光を集光する受光光学系とを備
え、前記受光手段に入射する反射光の入射位置により前
記被検出物体の位置を検出する測距装置において、 前記発光手段を、複数の発光部を有して構成し、前記発
の少なくとも一つ前記投射マスター光学系の光軸
から離れた位置に配設して測距用の投光光束が複数の
光束となるようにするとともに、 前記発光手段と前記投射マスター光学系との間に挿入退
避可能なコンバージョンレンズ群を有し、該コンバージ
ョンレンズ群の挿入退避により、後側主点位置を変化さ
せて、前記投射マスター光学系の光軸から離れた位置に
配設された前記発光から発せられた光束の射出方向が
変化することにより、前記複数の光束相互間のなす角度
が変化するようにし、 かつ、前記コンバージョンレンズ群の挿入退避にかかわ
らず前記投射マスター光学系と発光手段との位置関係を
一定と したことを特徴とする測距装置。
1. A light emitting means, a projection master optical system for projecting light emitted from the light emitting means toward an object to be detected, a light receiving means for receiving light reflected by the object to be detected, and Yes reflected light and a light receiving optical system for focusing, the distance measuring device for detecting the position of the target object by the incident position of the reflected light incident on the light receiving means, said light emitting means, a plurality of light emitting portions And at least one of the light emitting units is disposed at a position distant from the optical axis of the projection master optical system, so that a plurality of projected light beams for distance measurement are provided.
Together so that a light beam, has an insertion retractable conversion lens group between the light emitting means and the projection master optical system, by inserting retraction of the conversion lens group, the change of the rear principal point position
The angle formed between the plurality of light beams is changed by changing the emission direction of the light beam emitted from the light emitting unit disposed at a position distant from the optical axis of the projection master optical system.
Is changed, and the insertion and retraction of the conversion lens group is
Without changing the positional relationship between the projection master optical system and the light emitting means.
A distance measuring device characterized by being constant .
【請求項2】 発光手段と、該発光手段から発する光を
被検出物体に向けて投射する投射マスター光学系と、前
記被検出物体による反射光を受光する受光手段と、前記
受光手段上に前記反射光を集光する受光光学系とを備
え、前記受光手段に入射する反射光の入射位置により前
記被検出物体の位置を検出する測距装置において、 前記発光手段を、発光部の少なくとも一つが、前記投射
マスター光学系の光軸から離れた位置に配設されるよう
にするとともに、 前記発光手段と前記投射マスター光学系との間に挿入退
避可能なコンバージョンレンズ群を有し、該コンバージ
ョンレンズ群の挿入退避により、後側主点位置を変化さ
せて、前記投射マスター光学系の光軸から離れた位置に
配設された前記発光部から発せられた光束の射出方向が
変化するようにし、 かつ、前記コンバージョンレンズ群の挿入退避にかかわ
らず前記投射マスター光学系と発光手段との位置関係を
一定とし、 前記コンバージョンレンズ群が退避した状態、或いは、
挿入した状態の何れか一方の状態における投射マスター
光学系からの射出光束を遠距離域用の状態、もう一方の
状態での射出光束を近距離域用の状態となるようにした
ことを特徴とする測距装置。
2. Light emitting means and light emitted from the light emitting means.
A projection master optical system for projecting the object to be detected
Light receiving means for receiving light reflected by the detected object;
A light receiving optical system for collecting the reflected light on a light receiving means.
Depending on the incident position of the reflected light incident on the light receiving means.
In a distance measuring apparatus for detecting a position of an object to be detected , at least one of a light emitting unit and the projection unit may be configured to project the light from
To be located away from the optical axis of the master optical system
As well as, the withdrawal inserted between said light emitting means and the projection master optical system
The conversion convergence lens group
The position of the rear principal point is changed by inserting and retracting the lens group.
At a position distant from the optical axis of the projection master optical system.
The emission direction of the luminous flux emitted from the disposed light emitting unit is
And change the insertion and retraction of the conversion lens group.
Without changing the positional relationship between the projection master optical system and the light emitting means.
Constant, the conversion lens group is retracted, or
Projection master in one of the inserted states
The light beam emitted from the optical system is
The output luminous flux in the state is now in the state for the short range
A distance measuring device characterized by the above-mentioned.
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