JPH04248509A - 多点測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多点測距装置特に複数
の赤外光を被写体に向けて投射し、その被写体からの反
射光を受光することにより被写体距離を自動的に測距す
るアクティブ方式の多点測距装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の自動合焦システムには
、大きく分けて２つの方式が採用されている。その１つ
は、被写体の輝度分布情報に基づいて測距を行なうパッ
シブ方式で、他の１つは、被写体に対し赤外光や超音波
などのビームを投射し、その反射信号に基づいて測距を
行なうアクティブ方式である。

【０００３】このうち、投光レンズを通して被写体に向
け赤外光を投射し、投光レンズから一定の距離、つまり
基線長だけ離れて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、その入
射位置によって被写体距離を測定する、所謂赤外光アク
ティブ式三角測距方式によるオートフォーカス（以下、
ＡＦと略記する）装置は、簡単な構成で実現できるので
、多くの製品に採用されている。

【０００４】ところで、近年アクティブ式ＡＦを用いて
カメラのズーム化、長焦点化が進んでおり、望遠側でも
ピントを正確に合わせるためにより遠距離まで測距可能
にする必要がある。

【０００５】測距可能距離を延ばすには、投光レンズか
ら投射する赤外光を強くする方法と、受光系の半導体位
置検出装置及び処理回路のＳ／Ｎを上げる方法が考えら
れる。

【０００６】このうち、投射強度を上げる手段として、
ＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）などの発光素子の発光
面に光学樹脂をポッテイングすることによりレンズ作用
を持たせて発光素子からの発散光を収斂させ、物体側に
配置された投光レンズに効率よく光線を導くようにした
パッケージドＩＲＥＤが従来より知られている。

【０００７】また、画面中央部にしか測距ゾーンのない
アクティブ式ＡＦの場合、投光した方向に主要被写体が
存在しない時には、ＡＦ装置は他の被写体あるいは背景
つまり∞に合焦してしまって主要被写体に対してピンボ
ケ写真となってしまう（以下、これを中抜けという）と
いう欠点があった。

【０００８】従って、構図によってはファインダ内に設
けられた赤外光の投光方向を示す測距枠に予め被写体を
入れて測距を行ない、その後にフレーミング設定をしな
おして撮影する、所謂フォーカスロックと呼称される操
作を必要とした。

【０００９】そこで、測距用の投光信号を複数にして、
ファインダ内の複数の測距位置を測距する、所謂広視野
ＡＦあるいは多点測距と呼称される技術が提唱され、こ
れによってフォーカスロックのよう煩雑な操作を無用に
する試みがなされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な多点測距方式を前記したパッケージドＩＲＥＤにて実
現しようとした場合、視野中心の発光素子による投射強
度は上がるものの、視野中心以外の発光素子からの投射
では、パッケージドのＩＲＥＤの光軸上に発光素子がな
いために収斂光束が非対称になり、その結果投射強度分
布形状が図１５に示す様に悪化し、中心と中心以外の測
距性能に大きな差が出てしまうという問題があった。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑み、視野の各点
の測距能力の差が小さくて中央，周辺共に遠距離まで測
距可能な多点測距装置を提供することを目的としている
。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による多
点測距装置の一つは、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多点測距装置において、前記発
光手段が、複数の発光素子と、単一の曲面からなり収斂
作用を持つ射出面を有し且つ前記発光素子の直前に配置
される光学部材とから成り、該射出面の収斂力Σが以下
の条件を満足することを特徴としている。 Σ＝ｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ｝＞１．０（１／ｒ）ｇ
Σ４　＜１．２ 但し、ｒは前記光学部材の射出面の曲率半径、ｄは前記
発光素子から射出面の面頂までの光軸上での距離、ｎは
前記光学部材の屈折率、ｇは光軸から発光素子までの距
離である。

【００１３】ここで上記発光手段の具体的構成及び作用
について図１乃至図５に基づき説明する。図１乃至図３
は３点測距のため３個の発光素子１ａ，１ｂ，１ｃを配
置した場合を示しており、図１は中心部の発光素子１ｂ
から発散する光線の状態を示し、図２は光軸からｇだけ
ずれている発光素子１ａから発散する光線の状態を示し
ている。ここで、１ｄは収斂作用を持つ光学部材（以下
パッケージと称す）であり、２は投光レンズである。

【００１４】パッケージ１ｄの射出面の曲率半径をｒ、
射出面面頂から光軸上の発光素子１ｂまでの距離をｄ、
射出光の延長線と光軸が交わる点から射出面面頂までの
距離をｄ′、パッケージ１ｄの発光素子発光波長での屈
折率をｎとすると、図３に示す結像関係から下記の２式
が成り立つ。

【００１５】 　　　　　　　　　　１　／ｄ´＝（１−ｎ）／ｒ＋ｎ
／ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　　　　　　　　　　β　　＝　　ｎ・ｄ´／ｄ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（２）但し、βはパッケージ１ｄの倍率を示し
ている。

【００１６】βについて（１），（２）式をまとめると
、 　　　　　　　　　　β＝ｎｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ
｝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（３）と
なる。

【００１７】ここで、ｄ＝ｒ即ち発光素子１ｂがパッケ
ージ１ｄの射出面の曲面中心に配置された場合を考える
と、発光素子１ｂから発散する光線はパッケージ１ｄの
射出面に垂直に入射するため、パッケージ１ｄによる収
斂作用が起きない。この時β＝ｎとなるので、収斂力を
示す値Σを次式によって定義する。 Σ＝β／ｎ＝ｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ｝この式（４）
によれば、ｄ＝ｒの時Σ＝１となり、収斂作用が働くｄ
＞ｒではΣ＞１となる。

【００１８】投光レンズ２の口径φ２　は有限であるた
め、発光素子から発散された光線のすべてが投光レンズ
２によって投射されるわけではなく、口径φ２　の絞り
によってケラレが発生する。そこで、パッケージ１ｄの
形状，材質の変更により条件式Σ＞１．０を満たすよう
にすれば、より多くの光線がパッケージ１ｄの射出面に
よって収斂されて投光レンズ２に導かれるようになるた
め、投射強度は強くなる。一方、Σ＜１．０の場合には
パッケージ１ｄにより発散作用が起きるので、投射強度
が強くならない。

【００１９】さらに、中心の発光素子１ｂからの投射強
度に対する中心以外の発光素子１ａからの投射強度の比
（以下Ｉａ／Ｉｂ）は、Σ４　，１／ｒにほぼ比例し、
ｇ（光軸から発光素子１ａまでの距離）に対して図４の
様な関係があるためＩａ／Ｉｂを１近くに保つために、
条件式（１／ｒ）ｇΣ４＜１．２を満たすことが望まし
い。（１／ｒ）ｇΣ４　＞１．２になるとＩａ／Ｉｂが
小さくなり、中心と中心以外での投射強度の差が大きく
なり過ぎるので測距精度に大きな差が出てしまう。

【００２０】また、投光レンズ２の口径φ２　が大きい
場合には、パッケージ１ｄの射出面の口径φ１　により
ケラレが発生する。この時は、図５に示す様に射出面の
曲面に連続する平面又は斜面１ｅを設けることで、より
多くの光線を投光レンズ２に導くことができる。

【００２１】本発明による多点測距装置の他の一つは、
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
する多点測距装置において、前記発光手段が、複数の発
光素子と、各発光素子と対をなす複数の曲面からなり各
曲面が収斂作用を持つ射出面を有し且つ前記発光素子の
直前に配置される光学部材とから成り、該射出面の収斂
力Σが以下の条件を満足することを特徴としている。 Σ＝ｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ｝＞１．０但し、ｒは前
記光学部材の各射出面の曲率半径、ｄは前記発光素子か
ら射出面の面頂までの光軸上で距離、ｎは前記光学部材
の屈折率である。

【００２２】ここで、上記発光手段の具体的構成及び作
用について図６及び図７に基づき説明する。図６及び図
７は３点測距のため３個の発光素子１ａ，１ｂ，１ｃを
配置した場合を示しており、図６は中心部の発光素子１
ｂから発散する光線の状態を示し、図７は光軸からｇだ
けずれている発光素子１ａから発散する光線の状態を示
す。１ｄは発光素子１ａ，１ｂ，１ｃに夫々対応し且つ
収斂用作用を持つ三つの曲面１ａ′，１ｂ′，１ｃ′を
有する光学部材（以下パッケージと称す）であり、２は
投光レンズである。

【００２３】パッケージ１ｄの射出面１ａ′又は１ｂ′
又は１ｃ′の曲率半径をｒ、各射出面面頂から対応する
発光素子１ａ又は１ｂ又は１ｃまでの距離をｄ、パッケ
ージ１ｄの発光素子発光波長での屈折率をｎとすると、
図３に示す結像関係から上記第１の発明と同様に、上記
式（１），（２），（３）が成り立つ。

【００２４】ここで、ｄ＝ｒ即ち発光素子がパッケージ
１ｄの対応する射出面の曲率中心に配置された場合を考
えると、その発光素子から発散する光線はパッケージ１
ｄの射出用に垂直に入射するため、パッケージ１ｄによ
る収斂作用が起きない。従って、上記第１の発明と同様
に、上記式（４）が成り立ち、ｄ＝ｒの時Σ＝１となり
、収斂作用が働くｄ＞ｒではΣ＞１となる。又、上記第
１の発明と同様に、パッケージ１ｄの形状，材質の変更
により条件式Σ＞１．０を満たすようにすれば、より多
くの光線がパッケージ１ｄの各射出面によって収斂され
て投光レンズに導かれるようになるため、投射光強度は
強くなり、一方Σ＜１．０の場合にはパッケージ１ｄに
より発散作用が起きるので、投射強度が強くならない。

【００２５】更に、各射出面１ａ′，１ｂ′，１ｃ′間
の干渉を防ぐために、条件式ｇ≧φ１　を満たすことが
望ましい。但し、φ１　は投光レンズ２と組合せた時に
定まるパッケージ１ｄの各射出面１ａ′，１ｂ′，１ｃ
′の光学的有効口径の最大値である。

【００２６】又、投射強度分布を中心と周辺で揃えるた
めに、各射出面１ａ′，１ｂ′，１ｃ′の形状即ち（ｒ
，ｄ）を同一にすることが望ましい。（ｒ，ｄ）を同一
にすることでΣが同一になり、３点で同一の投射強度分
布を得られる。又、投光レンズ２の像面湾曲などの光学
性能が十分補正されていず、中心と周辺で投射強度分布
に差が出てしまう場合は、投光レンズ２の光軸（即ち発
光部材の中心軸）から等距離にある曲面形状と光軸上の
曲面形状とを夫々最適にすることで、各点での投射強度
分布差をより小さくすることができる。

【００２７】かくして、本発明によればパッケージドＩ
ＲＥＤを発光体としても視野の各点の測距能力の差が小
さい多点測距装置が得られる。

【００２８】

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。 第１実施例 まず、多点測距の基本となる、１点測距を行なうアクテ
ィブ式三角測距装置について説明する。

【００２９】図８は、それを含む自動焦点カメラの要部
の構成を示すブロック図である。１はＩＲＥＤであって
、ＩＲＥＤ１で発光した光は、投光レンズ２で集光され
て被写体３に向けて照射され、その反射光は受光レンズ
４により半導体からなる周知の位置検出装置（以下、Ｐ
ＳＤと略記する）５上に結像されるようになっている。 このＰＳＤ５では、その結像位置に応じて光電流Ｉ１　
及びＩ２　が分流され、この分流する光電流Ｉ１　及び
Ｉ２はＡＦ用ＩＣ６に供給されるようになっている。こ
のＡＦ用ＩＣ６は、ＩＲＥＤ制御用トランジスタ１Ａを
介して上記ＩＲＥＤ１をパルス駆動すると共に、上記Ｐ
ＳＤ５からの光電流Ｉ１　，Ｉ２　に基づく測距データ
及び反射光強度データをＣＰＵが内蔵された制御手段７
に供給するようになっている。そして、ＩＲＥＤ１，Ｉ
ＲＥＤ制御用トランジスタ１Ａ，投光レンズ２，受光レ
ンズ４，ＰＳＤ５，ＡＦ用ＩＣ６とで測距手段１２を構
成している。

【００３０】制御手段７は、ピント調節用のレンズを駆
動するための演算等を行なうものである。制御手段７の
出力は、ドライバ１０によってレンズ繰出しを行なう動
力源となるモータ１１を駆動する。

【００３１】ここで、上記ＰＳＤ５によって被写体距離
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
いて述べる。受光レンズ４の光軸をＰＳＤ５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２と受光レンズ４との主点間距離即ち
基線長をｓ、受光レンズ４の焦点距離をｆとすれば、被
写体距離ιは 　　　　　　ι＝ｓ・ｆ／ｘ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（５）で与えられる。

【００３２】ＰＳＤ５で発生する光電流Ｉ１　，Ｉ２　
は共に入射光強度に比例するが、光電流比Ｉ１　／Ｉ２
　は入射光強度には依存せず、入射光位置ｘのみで決定
される。 ＰＳＤ５の全長をｔとすれば、 　　　　　　Ｉ１　／Ｉ２　＝（ｔ／２＋ｘ）／（ｔ／
２−ｘ）　　　　　　　　　　　　　　　　（６）とな
る。（６）式に（５）式を代入すれば、　　　　　　Ｉ
１　／Ｉ２　＝（ｔ＋２ｓ・ｆ／ι）／（ｔ−２ｓ・ｆ
／ι）　　　　（７）となるから、ＰＳＤ５の光電流Ｉ
１　／Ｉ２　が求まれば、被写体距離ιが一義的に決定
されることになる。

【００３３】上記図８ではアクティブ式三角測距装置の
測距原理の説明を簡単にするために、単純な一点測距を
行う構成としているが、これを３点測距に応用したとき
の、測距手段１２の光学系等の構成を図９に示す。

【００３４】図９において、３個のＩＲＥＤ１ａ，１ｂ
，１ｃに対して３個のＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃが用いら
れていて、３個のＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃからの測距
用赤外発散光１３ａ，１３ｂ，１３ｃはパッケージ１に
よって収斂され、さらに投光レンズ２により平行光束に
近いビームとなって被写体３に向かい、被写体３で反射
された各ビームは受光レンズ４により３個のＰＳＤ５ａ
，５ｂ，５ｃのうちの対応するＰＳＤに入射するように
なっている。尚、この図９では、全体の構成を理解し易
いように、投光レンズ２と受光レンズ４とを横方向に並
べているが、実際には、図９に示した横方向の配置を縦
方向の配置に換えて、即ち投光レンズ２と受光レンズ４
を縦配置にして、３個のＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃの赤
外ビームを、図１０に示したファインダー内視野枠１４
の測距枠１４ａ，１４ｂ，１４ｃに夫々対応させる必要
がある。

【００３５】この測距手段１２における光学系の具体的
な構成例として、中央のＩＲＥＤ１ｂからの赤外発散光
１３ｂに対する左右のＩＲＥＤ１ａ，１ｃからの赤外発
散光１３ａ，１３ｂのなす角αは約６゜に決められてお
り、ＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃの間隔をｇ１　、投光レ
ンズ２の焦点距離をｆａ１、パッケージ１の倍率をβと
した場合、 　　　　　　ｔａｎ　α＝β・ｇ１　／ｆａ１　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（８）を満足するように設計されている
。

【００３６】又、上記ＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃの間隔を
ｇ２　、受光レンズ４の焦点距離をｆａ２とした場合、
ｆａ１＝ｆａ２にした時、β・ｇ１　＝ｇ２　となるよ
うに設定されている。

【００３７】ＰＳＤを３個に分離した理由は、一点測距
時に他の方向からの入射光の影響を極力小さくして、Ｓ
／Ｎの向上を図るためである。

【００３８】以下に本実施例の発光光学系の数値例を示
す。 数値例１ ｆａ１＝１０ｍｍ　　，α＝６°（３点測距）ｒ１　＝
５．６０（非球面） ｄ１　＝５．１　　　　　　　　　　ｎ１　＝１．４８
４２１ｒ２　＝−２５．１７ ｄ２　＝３．７２ ｒ３　＝３．００ ｄ３　＝３．２　　　　　　　　　　ｎ２　＝１．４８
４２１ｒ４　＝∞（ＩＲＥＤ）

【００３９】 非球面係数 　　第１面　　　　Ｐ＝０．１４９１　　，Ｅ＝０．５
５５８８×１０−４　　，　　　　　　　　　　　　Ｆ
＝０．１５５６６×１０−５　　，Ｇ＝−０．９７８０
６×１０−７　　　　　　Σ＝１．０３ 　　　　　　（１／ｒ）ｇΣ４　＝０．２６　　，　　
ｇ＝０．６８５この数値例の投射強度分布結果を図１１
に示す。この図１１によれば、中心と中心以外の投射強
度の差が小さくなり、それらの測距能力の差が小さくな
ることが分かる。

【００４０】数値例２ ｆａ１＝１８．７ｍｍ　　，α＝３０．５°（５点測距
）ｒ１　＝１０．３７（非球面） ｄ１　＝７．６　　　　　　　　　　ｎ１　＝１．４８
４２１ｒ２　＝−５４．３６ ｄ２　＝１０．２１ ｒ３　＝２．２５ ｄ３　＝３．２　　　　　　　　　　ｎ２　＝１．４８
４２１ｒ４　＝∞（ＩＲＥＤ）

【００４１】 非球面係数 　　第１面　　　　Ｐ＝０．０９２８　　，Ｅ＝０．１
９２１５×１０−４　　，　　　　　　　　　　　　Ｆ
＝０．１１５７×１０−７　　，Ｇ＝−０．８９０４８
×１０−９　　　　　　Σ＝１．２６ 　　　　　　（１／ｒ）ｇΣ４　＝０．９７　　，　　
ｇ＝０．８７７（α＝５゜の時）この数値例の投射強度
分布結果を図１２に示す。この図１２によれば、中心と
中心以外の投射強度の差が小さくなり、それらの測距能
力の差が小さくなることが分かる。

【００４２】但し、上記各数値例においてｒ１　，ｒ２
　，…は被写体側から配置された各レンズ面の曲率半径
、ｄ１　，ｄ２　，…は各レンズの肉厚及びレンズ間隔
、ｎ１　，ｎ２　，…は各レンズの屈折率である（図９
参照）。

【００４３】又、上記各実施例中の非球面形状は、上記
非球面係数を用いて以下の式で表わされる。但し、光軸
方向の座標はＸ、光軸と垂直な方向の座標はＹとする。 Ｘ＝ＣＹ２　／｛１＋（１−ＰＣ２　Ｙ２　）１／２　
｝＋ＥＹ４　＋ＦＹ６　＋ＧＹ８　＋ＨＹ１０　　ここ
で、Ｃは非球面頂点での曲率（＝１／ｒ）である。

【００４４】第２実施例 本実施例の測距手段の光学系等の構成を図１３に示す。

【００４５】図１３において、３個のＩＲＥＤ１ａ，１
ｂ，１ｃに対して３個のＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃが用い
られていて、３個のＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃからの測
距用赤外発散光１３ａ，１３ｂ，１３ｃはパッケージ１
の各射出面１ａ′，１ｂ′，１ｃ′によって収斂され、
さらに投光レンズ２により平行光束に近いビームとなっ
て被写体３に向かい、被写体３で反射された各ビームは
受光レンズ４により３個のＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃのう
ちの対応するＰＳＤに入射するようになっている。尚、
この図１４では、全体の構成を理解し易いように、投光
レンズ２と受光レンズ４とを横方向に並べているが、実
際には、図１４に示した横方向の配置を縦方向の配置に
換えて、即ち投光レンズ２と受光レンズ４を縦配置にし
て、３個のＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃの赤外ビームを、
図１０に示したファインダー内視野枠１４の測距枠１４
ａ，１４ｂ，１４ｃに夫々対応させる必要がある。

【００４６】この測距手段１２における光学系の具体的
な構成例として、中央のＩＲＥＤ１ｂからの赤外発散光
１３ｂに対する左右のＩＲＥＤ１ａ，１ｃからの赤外発
散光１３ａ，１３ｂのなす角αは約６゜に決められてお
り、ＩＲＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃの間隔をｇ１　、投光レ
ンズ２の焦点距離をｆａ１とした場合、 　　　　　　ｔａｎ　α＝ｇ１　／ｆａ１　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（９）を満足するように設計されて
いる。

【００４７】又、上記ＰＳＤ５ａ，５ｂ，５ｃの間隔を
ｇ２　、受光レンズ４の焦点距離をｆａ２とした場合、
ｆａ１＝ｆａ２にした時、ｇ１　＝ｇ２　となるように
設定されている。

【００４８】ＰＳＤを３個に分離した理由は、一点測距
時に他の方向からの入射光の影響を極力小さくして、Ｓ
／Ｎの向上を図るためである。

【００４９】以下に本実施例の発光光学系の数値例を示
す。 数値例 ｆａ１＝１６ｍｍ　　，α＝６°（３点測距）ｒ１　＝
９．１８（非球面） ｄ１　＝８．４　　　　　　　　　　ｎ１　＝１．４８
４２１ｒ２　＝−３４．８８ ｄ２　＝９．５４ ｒ３　＝０．７５ ｄ３　＝１．２　　　　　　　　　　ｎ２　＝１．４８
４２１ｒ４　＝∞（ＩＲＥＤ）

【００５０】 非球面係数 　　第１面　　　　Ｐ＝０．１　　，Ｅ＝０．２２３８
１×１０−４　　，　　　　　　　　　　　　Ｆ＝−０
．１２２４２×１０−６　　，Ｇ＝−０．２２２９３×
１０−８　　　　　　　　Σ＝１．４１ 　　　　　　　　（１／ｒ）ｇΣ４　＝０．２６　　，
　　ｇ＝１．７（φ１　＝１．５の時）この数値例の投
射強度分布結果を図１４に示す。この図によれば、中心
と中心以外の投射強度の差が小さくなり、それらの測距
能力の差が小さくなることが分かる。

【００５１】但し、上記数値例においてｒ１　，ｒ２　
，…は被写体側から配置された各レンズ面の曲率半径、
ｄ１　，ｄ２　，…は各レンズの肉厚及びレンズ間隔、
ｎ１　，ｎ２　，…は各レンズの屈折率である（図１３
参照）。

【００５２】又、上記各実施例中の非球面形状は、上記
非球面係数を用いて以下の式で表わされる。但し、光軸
方向の座標はＸ、光軸と垂直な方向の座標はＹとする。 Ｘ＝ＣＹ２　／｛１＋（１−ＰＣ２　Ｙ２　）１／２　
｝＋ＥＹ４　＋ＦＹ６　＋ＧＹ８　＋ＨＹ１０　　ここ
で、Ｃは非球面頂点での曲率（＝１／ｒ）である。

【００５３】

【発明の効果】上述の如く、本発明による多点測距装置
は、視野の各点の測距能力の差が小さくて中央，周辺共
に遠距離まで測距可能であり、特に望遠レンズ系を有す
るアクティブ式ＡＦカメラにおいては遠距離まで高精度
のＡＦが可能となるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多点測距装置の一つの発光手段に
おける中心部の発光素子から発散する光線の状態を示す
図である。

【図２】図１の発光手段における光軸からずれている発
光素子から発散する光線の状態を示す図である。

【図３】図１の光学部材における結像関係を示す図であ
る。

【図４】中心の発光素子からの投射強度に対する中心以
外の発光素子からの投射強度の比の、光軸から中心以外
の発光素子までの距離に対する関係を示すグラフである
。

【図５】図１の発光手段の変形例を示す図である。

【図６】本発明による多点測距装置の他の一つの発光手
段における中心部の発光素子から発散する光線の状態を
示す図である。

【図７】図６の発光手段における光軸からずれている発
光素子から発散する光線の状態を示す図である。

【図８】１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。

【図９】第１実施例の光学系を示す斜視図である。

【図１０】ファインダー内視野枠の測距枠を示す図であ
る。

【図１１】第１実施例の数値例１の投射強度分布結果を
示すグラフである。

【図１２】第１実施例の数値例２の投射強度分布結果を
示すグラフである。

【図１３】第２実施例の光学系を示す斜視図である。

【図１４】第２実施例の数値例の投射強度分布結果を示
すグラフである。

【図１５】従来例の投射強度分布形状を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１　　　　ＩＲＥＤ １Ａ　　　　ＩＲＥＤ制御用トランジスタ１ａ，１ｂ，
１ｃ　　　　発光素子 １ｄ　　　　パッケージ １ａ′，１ｂ′，１ｃ′　　　　射出面２　　　　投光
レンズ ３　　　　被写体 ４　　　　受光レンズ ５，５ａ，５ｂ，５ｃ　　　　ＰＳＤ ６　　　　ＡＦ用ＩＣ ７　　　　制御手段 １０　　　　ドライバ １１　　　　モータ １２　　　　測距手段 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ　　　　測距用赤外発散光１４
　　　　ファインダ内視野枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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多点測距装置において、前記発光
   手段が、複数の発光素子と、単一の曲面からなり収斂作
   用を持つ射出面を有し且つ前記発光素子の直前に配置さ
   れる光学部材とから成り、該射出面の収斂力Σが以下の
   条件を満足することを特徴とする多点測距装置。 Σ＝ｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ｝＞１．０（１／ｒ）ｇ
   Σ４　＜１．２ 但し、ｒは前記光学部材の射出面の曲率半径、ｄは前記
   発光素子から射出面の面頂までの光軸上での距離、ｎは
   前記光学部材の屈折率、ｇは光軸から発光素子までの距
   離である。
2. 【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多点測距装置において、前記発光
   手段が、複数の発光素子と、各発光素子と対をなす複数
   の曲面からなり各曲面が収斂作用を持つ射出面を有し且
   つ前記発光素子の直前に配置される光学部材とから成り
   、該射出面の収斂力Σが以下の条件を満足することを特
   徴とする多点測距装置。 Σ＝ｒ／｛（１−ｎ）ｄ＋ｎｒ｝＞１．０但し、ｒは前
   記光学系部材の各射出面の曲率半径、ｄは前記発光素子
   から射出面の面頂までの光軸上での距離、ｎは前記光学
   部材の屈折率である。