JPH0763982A

JPH0763982A - 測距装置

Info

Publication number: JPH0763982A
Application number: JP20958593A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Goto; 尚志後藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-10
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JP3337528B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光学特性の劣化や光量の減少が少なく、且
つ、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。【構成】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、パッケージ
レンズ２と一体化された発光部位Ｓ(a),Ｓ(b) 及びＳ
(c) からなる発光手段４とにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、前記発光手段は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、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、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手段から発せられた光束の射出方
向が変化するようにしたことを特徴としている。

【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。

【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ｆ_1m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θ_1m，発光部位Ｓ(c) を発
した射出光束と光軸とのなす角をθ_2mとして示してい
る。

【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ｆ_1c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θ_1c，θ_2cは図６（ａ）に示したθ_1m，θ_2m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。

【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
とで何れの制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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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
Ｉ₁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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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

【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

【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。

【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

【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

【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−ＰＣ²Ｙ²）^1/2｝＋ＥＹ⁴
＋ＦＹ⁶＋ＧＹ⁸

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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１１ＩＲＥＤ（赤外発光ダイオー
ド）１１ａＩＲＥＤ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１５ＰＳＤ１６ＡＦ用ＩＣ１７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４２ＤＯＥ面ｄ被写体までの距離ｆ_1m 焦点位置ｆ_1c 合成焦点位置Ｌ光軸Ｓ，Ｓ(a),Ｓ(b),Ｓ(c) 発光部位 θ_1m，θ_2m 射出光束と光軸とのなす角 θ_1c，θ_2c 投射光束相互間のなす角

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【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。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【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−ＰＣ²Ｙ²）^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。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記発光手段の少なくとも一つは、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、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、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手段から発せられた光束
の射出方向が変化するようにしたことを特徴とする測距
装置。