JPH045368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラの自動焦点調節装置に係り、
さらに詳しくは、投光部から被写体へ発射した光
の反射光を受光装置に受け、その出力信号により
撮影光学系の一部又は全部を、その光軸方向に移
動させて焦点調節を行う、カメラの自動焦点調節
装置に関するものである。

従来より、カメラのレンズの焦点調節、即ちピ
ント調節を自動的に行う方法として、被写体へ向
けて光を発射し、その反射光を受光素子に受け、
光電変換してその出力信号によりモーターを駆動
させて、フオーカス鏡筒を回動させる、いわゆる
アクテイブ方式が知られている。

又TVカメラ等に組込まれるレンズは、ズーム
比が比較的大きいズームレンズが用いられ、その
鏡筒の光軸方向の長さも相対的に長くなる傾向に
ある。

従つて、環境温度の変化によつて、レンズ鏡筒
がカメラに取付けられるフランジ面から、結像面
までの距離、即ちフランジパツクが変化するよう
な影響を無視することができなくなりつゝある。

一般的には、環境温度が変化することによつ
て、レンズの厚さ、鏡筒およびスペーサーの光軸
方向の寸法、フランジ面から撮像面までの保持部
材の寸法、レンズの屈折率等が変化し、高温にな
るに従つて撮像面より前側に焦点を結ぶようにな
つて、あたかもフランジバツクが短かくなつたよ
うになる。

具体的な例を挙げると、焦点距離が11〜88mmの
ズーム比１：８、アルミニウム合金鏡筒で、鏡筒
全長が約120mm程度のズームレンズの場合、
0.0032mm／℃程度の変化が生じ、温度差が30℃あ
る場合には、フランジバツクが0.096mm、即ち約
0.1mm変化することとなつて、この場合の結像面
におけるボケ量は、許容錯乱円の1.5〜２倍程度
となつてしまうので、補正を必要とする。

従来における例を第１図および第２図に示す。
図において符号１で示したものはフオーカスレン
ズで、フオーカス鏡筒４に組込まれてあり、その
めねじ部４ａが固定鏡筒６のおねじ部分に嵌合し
ている。

フオーカスレンズ１と共通の光軸X₁上に配列
された変倍レンズ２および結像レンズ３と共に、
撮影光学系が構成されている。

フオーカスカム５は、フオーカス鏡筒４の外周
上に、その半径方向の高さが連続的に変化するよ
うに、一体的に設けてある。

固定鏡筒６は、図には示してないフランジ部に
接続され、やはり不図示のカメラボデイに固定さ
れている。

発光素子７（例えば赤外発光ダイオード）は、
投光レンズ８と共に、撮影光学系の光軸X₁に対
しほゞ平行な投光光軸X₂上に、固定鏡筒６と一
体の図には示してない部分に、固設されている。

９は被写体表面であり、発光素子７を発光させ
ると、その光は投光レンズ８を通り、光軸X₂に
沿つて進み、この被写体表面９で反射した光の一
部は、受光レンズ１０の方向へ光軸X₃に沿つて
進む。この受光レンズ１０は、前述した投光レン
ズ８との間隔ｂだけ隔てて、固定鏡筒６の不図示
の部分に固設されている。

受光レンズ１０の直後に、そのレンズ１０の
ほゞ焦点距離と等しい距離ｆだけ隔てて、受光素
子１１（例えば２分割シリコンフオトダイオー
ド）が保持部材１２に保持され、その突起部１２
ａが、フオーカスカム５のカム面に常時接するよ
うに、ばね１３により光軸X₁とほゞ直角方向に、
不図示の案内部分に沿つて引張られている。

１４はフイルム面又は撮像面である。

次に、以上のように構成された従来例の動作に
ついて説明する。

第１図は、常温に於いて調整された後、常温の
状態で被写体までの距離Ｌに自動焦点調節がなさ
れた状態を示しており、そのときの被写体距離Ｌ
に対応したフオーカス鏡筒４の位置、即ち無限遠
から所定角度だけ回転した位置であり、同時にフ
オーカスカム５も回転して、保持部材１２の突起
部１２ａが、カム高ａだけ押し上げられている状
態を示している。

カム５が無限遠の位置にあるときは、カム高ａ
は零である。この被写体距離Ｌに対応したカム高
ａは、 ａ＝fb／Ｌで表わされる。

このときの被写体表面９からの反射光の一部
は、光軸X₃に沿つて進み、受光レンズ１０を透
過して受光素子１１の中央ｋに到達し、焦点調節
のため鏡筒４を回転駆動させていたモーターを停
止させる信号を発している。

ところが、第１図に示した常温時の場合よりも
例えば環境の温度が上昇したとすると、前述した
ように、フランジに支えられている固定鏡筒等が
その影響を受けて熱膨張し、結果としてレンズ１
〜３のフイルム面１４に対する位置が前側にずれ
て、第２図に示した如く、合焦点Ｐに結像すべき
が寸法Ｃだけ前にずれ、P′点に結像してしまい、
従つてフイルム面１４上ではピンボケ像となる。
即ち受光素子１１から合焦信号が発されているに
も拘らず、実際には合焦状態には無いという不都
合が生じていた。

本発明は上述したような、従来における欠点を
除去するためになされたもので、環境温度が変化
しても、常に安定した合焦動作が可能なカメラの
自動焦点調節装置の提供を目的としている。

本発明では、上記目的を達成するために、フオ
ーカスカムに常時接触しているカムフオロワー
を、熱膨張係数の大きい材料で形成し、温度変化
によつてカムフオロワーが伸縮して、受光素子の
位置を補正するように構成したことを特徴とする
ものである。

以下図面に従つて本発明の詳細を説明する。

第３図〜第６図は、本発明の一実施例を説明す
るもので、図中第１図および第２図と同一または
相当する部分には、同一符号を付しその説明を省
略する。

保持部材１５は、受光素子１１を保持し、不図
示の案内装置により、光軸X₁とほゞ直角方向可
動的に支承され、ばね１３により引張られてお
り、めねじ部１５ａにねじ込まれた熱膨張係数の
大きい材料から成るカムフオロワー１６と一体の
おねじ部１６ｂの他端１６ａは、保持部材１５に
設けられたガイド孔１５ｂで支承されて、その先
端がフオーカスカム５のカム面に摺接するように
構成されている。

フオーカス鏡筒４が無限遠の状態にあるときに
は、第４図においてａで示したカム５のカム高は
零となり、反射光光軸X₃が理論上、撮影光学系
の光軸X₁と平行になるが、それに合致するよう
に、予めカムフオロワー１６のすり割り部１６ｃ
をドライバー等で廻して調節しておく。実際的に
は、既知の有限距離に設置されたテスト標板等を
照準して、適正状態に調節しておく。

つぎに、以上のように構成された本発明による
実施例の動作について説明する。

第３図は、予め調節した状態のときより、温度
が上昇した場合の状態を説明するもので、第２図
に示した従来例の如く、フランジに支えられた固
定鏡筒等が熱膨張により伸びて、合焦点Ｐに結像
せず、P′点に結像することになり、又カムフオロ
ワー１６の長さｇも同様に伸びるので反射光の光
軸X₃は、受光素子１１の中央ｋから、ずれｄだ
け隔てたk′点に到達することになり、従つて受光
素子１１からは非合焦の信号が出て不図示のモー
ターを駆動させ、第５図に示した状態からずれｄ
に相当する角度θだけ、カム高の低い方へ回転さ
せられる。

第４図において、破線で示した非合焦点P′に対
応したフオーカスレンズ１′の位置から、前述し
たカム５即ちそれと一体のフオーカス鏡筒４が角
度θだけ回転することにより、レンズ１が実線で
示した位置に移動させられ、これにより結像点は
P′点よりＰ点へ移動するように構成されており、
又反射光光軸X₃は受光素子１１の中央に達する
ようになつて、受光素子１１から合焦信号が発せ
られ、モーターが駆動を停止し、鏡筒４の回転を
停める。

以上は、説明をわかり易くするために、温度差
による熱膨張の伸びの影響を、光学系とカムフオ
ロワーについて、別々に発生するように図解し説
明したが、これは同時に発生していることは改め
て云うまでもなく、又環境温度の低下、例えば冬
の室内から屋外へ出たような場合における収縮の
影響についても、全く同様に、但し膨張の場合の
逆方向に自動的に補正がなされる。

尚熱膨張係数の大きな材料を、カムフオロワー
と受光素子の間に別部材として固設した構成でも
よい。

又本実施例において、発光素子を固定とし、受
光素子をカムにより可動するように構成したが、
その構成を逆にして発光素子を可動とし、受光素
子を固定するように構成してもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、撮影光学系の光軸とほゞ直角方向に、測距の
ための被写体からの反射光を受光する、受光素子
を変位させるカムをフオーカス鏡筒に設け、その
受光素子に一端を固定し、他端を前記カムに当接
させた熱膨張係数の大きい材料から成るカムフオ
ロワーを設けるように構成したので、簡単な構造
にも拘らず、環境温度の変化があつた場合でも、
常に安定してフイルム面あるいは撮像面に自動的
に合焦し、ピントずれの無いカメラの自動焦点調
節装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来例を示すもので、
第１図は、常温における場合の、光学系を主体と
した要部断面図、第２図は、温度上昇により合焦
点がずれたときの要部断面図、第３図〜第６図
は、本発明による実施例を示すもので、第３図
は、温度上昇による非合焦の説明図、第４図は、
非合焦から合焦に到る説明図、第５図は止面図、
第６図は斜視図である。 １……フオーカスレンズ、２……変倍レンズ、
３……結像レンズ、４……フオーカス鏡筒、６…
…固定鏡筒、７……発光素子、８……投光レン
ズ、１０……受光レンズ、１１……受光素子、
12，１５……保持部材、１４……フイルム面、１
６……カムフオロワー、Ｐ……合焦点、Ｌ……被
写体距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体までの距離を検出するための投光部と
   該投光部から被写体へ発射された光の反射光を受
   光する受光装置とを備え、前記受光装置の出力信
   号により撮影光学系の一部又は全部をその光軸方
   向に移動させて焦点調節を行うカメラの自動焦点
   調節装置において、前記撮影光学系の光軸とほゞ
   直角方向に前記受光装置を変位させるための前記
   撮影光学系中のフオーカス鏡筒に固設されたカム
   と、前記受光装置に一端を固定しその他端を前記
   カムに当接させた熱膨張係数の大きい材料から成
   るカムフオロワーとを設け、前記撮影光学系の光
   軸方向の温度変化による合焦点の移動に伴い前記
   カムフオロワーが前記温度変化によつて伸縮し前
   記受光装置をさらに変位させるように構成したこ
   とを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。