JPH09325025A

JPH09325025A - 測距装置

Info

Publication number: JPH09325025A
Application number: JP14302996A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogata; 小方康司
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイドとテレの切り換えが可能な測距装置に
おいて、レンズの厚みが薄く、測距用レンズ系の占める
体積が小さくできる投光角の可変なレンズ系。【解決手段】発光手段と、その発光手段から発する光
を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、被写体によ
る反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知する
検出手段とを有する測距装置において、投光レンズ系あ
るいは受光レンズ系は、マスターレンズＭＬにコンバー
ターレンズＣＬを付加して焦点距離を変えものであり、
マスターレンズＭＬあるいはコンバーターレンズＣＬ
は、両面が平面にて構成され、その中の少なくとも１面
が回折面にて構成された回折型光学素子を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回折現象に基づく
レンズ作用を持った回折面を有する回折型光学素子（以
下、ＤｉｆｆｒａｃｔｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＥｌｅ
ｍｅｎｔを略してＤＯＥと称する。）を用いた測距装置
に関するものであり、特に、赤外光を被写体に向けて投
光し、被写体よりの反射光を受光して被写体までの距離
を測定するアクティブ方式の測距装置に利用される光学
系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、赤外光を被写体に向けて投光
し、その反射光を検出して距離を測定するいわゆるアク
ティブ方式の測距装置はよく知られており、すでに多く
の製品にも応用されている。この方式は、投光レンズ系
を通して被写体に向けて赤外光を投射し、投光レンズ系
から一定距離、すなわち基線長だけ離れて設けられた受
光レンズ系を介して検出装置にて被写体からの反射光を
受光する。そして、検出装置上の位置情報から被写体ま
での距離を算出する手法である。

【０００３】以下、図１を参照にしてこの方式を具体的
に説明する。図１はアクティブ方式の測距装置の要部を
示すブロック図である。図において、１１は赤外発光ダ
イオード（以下、ＩＲＥＤと称す。）、１１ａは赤外発
光ダイオード１１の制御部、１２は赤外発光ダイオード
１１から発せられた光を投射する投光レンズ系、１３は
被写体、１４は被写体１３からの反射光を集光する受光
レンズ系、１５は集光された光の位置検出装置（以下、
ＰＳＤと称す。）、１６は距離算出手段、１７は合焦用
レンズの位置演算等を行う制御手段、１８は駆動ドライ
バー、１９は駆動モーターである。ＩＲＥＤ１１として
は、図示のように発光部を曲率の付いた樹脂製のパッケ
ージにて覆ったもの、あるいは発光部を平面状の樹脂製
パッケージにて覆ったもの等がある。また、制御手段１
７にはＣＰＵが内蔵されており、その出力はドライバー
１８によるレンズ合焦繰り出しのための動力源となるモ
ーター１９を駆動する。

【０００４】このような測距装置はいわゆる三角測距の
原理に基づくものであるが、測距範囲を画面中央しか持
っていない場合、もし主要被写体が画面中央にないと、
測距装置は他の被写体あるいは背景、多くの場合遠方に
合焦するため、いわゆる中抜けの状態になり、主要被写
体はピンボケ写真となってしまう。このような欠点を補
うために、測距用の投射光を複数用い、画面内の複数の
範囲を測距できるようにしたいわゆる多点測距と呼ばれ
る技術が提案されている。具体的には、発光部を複数個
用意して１個のレンズから複数の投射光を得る方法や、
曲率の異なった複数の面に分割されたレンズで１個の発
光部から複数の投射光を得る方法等が知られている。何
れにしても単焦点カメラの場合は、このような方法で十
分に中抜けを防止できるが、ズームあるいはテレ・ワイ
ド切換えのような変倍を行うカメラになると画角が変化
するため、それに合わせて投光角（中心の投射光と周辺
の投射光がなす角度）も変えることが必要になる。この
ような要望を満たすために、例えば投射光を５個や７個
と多く用意しておいて、それらを選択的に使用する方法
も提案されている。

【０００５】一方、撮影レンズに合わせて投光レンズ系
も変倍化した例として、特開昭６３−２９２１１８号の
ものが知られている。しかし、この先行例は多点測距に
は対応しておらず、撮影レンズの変倍に連動して投光ス
ポットの大きさを変更し、ファインダー内に表示される
測距枠の範囲と実際のスポット範囲が常に一致するよう
に工夫されたものである。具体的には、投光スポットの
大きさを変える手段として負・正の２群ズームレンズが
利用され、両群の間隔を変化させて焦点距離を変えてい
る。また、特開平６−９４９７６号のものにおいては、
多点測距の投光スポットがフィルム対角方向に並んでお
り、いわゆるパノラマ撮影を行う場合にもパノラママス
クで遮られないように投光角を小さくするものである。
投光角を変える手段として、投光レンズの後にシリンド
リカルレンズを挿入するようにしている。しかし、この
方法では、ある決められた方向でしか投光角を変えられ
ない。

【０００６】このように、投光レンズ系あるいは受光レ
ンズ系の変倍化に関しては、先行例もなく、内容も十分
ではないが、近年のカメラのズーム化に伴い、投光角可
変な測距装置へのニーズは高い。

【０００７】次に、回折型光学素子（ＤＯＥ）について
説明する。ＤＯＥに関しては、「光学」２２巻６３５〜
６４２頁及び７３０〜７３７頁に詳しく解説されてい
る。また、その応用して、"Hybrid diffractive-refrac
tive lenses and achromats" Appl. Opt. 27,2960-297
1、又は"International Lens Design Conference(199
0)"SPIE,1354 等が知られている。

【０００８】従来のレンズが媒質の界面における屈折作
用に基づいているのに対し、ＤＯＥは光の回折作用に基
づいている。一般的に、図２で示すような回折格子へ光
が入射したとき、回折作用にて射出される光は以下の関
係式を満たす。ｓｉｎθ−ｓｉｎθ’＝ｍλ／ｄ・・・（ａ）ただし、θは入射角、θ’は射出角、λは光の波長、ｄ
は回折格子のピッチ、ｍは回折次数である。

【０００９】しだかって、（ａ）式に従ってリング状の
回折格子のピッチを適切に構成してやれば、光を一点に
集光させること、すなわちレンズ作用を持たせることが
できる。このとき、ｊ番目の格子のリング半径をｒ_j、
回折面の焦点距離をｆとすると、１次近似の領域にて以
下の式を満たす。

【００１０】ｒ_j ²＝２ｊλｆ・・・（ｂ）一方、回折格子の構成法としては、明暗のリングにて構
成する振幅変調型、屈折率あるいは光路長を変える位相
変調型等が提案されている。振幅変調型のＤＯＥでは複
数の回折次数光が発生するため、例えば入射光の光量と
１次回折光の光量比（以下、回折効率と称する。）は最
大でも６％程度である。あるいは、振幅変調型のＤＯＥ
を漂白処理等を施して改良したとしても、回折効率は最
大で３４％程度である。しかし、位相変調型のＤＯＥで
は、その断面形状を図３（ａ）に示すような鋸形状で構
成すれば回折効率を１００％まで向上できる。このよう
なＤＯＥをキノフォームと称している。このとき、鋸状
の山の高さは次式で与えられる。ｈ＝ｍλ／（ｎ−１）・・・（ｃ）ただし、ｈは山の高さ、ｎは基材の屈折率である。

【００１１】（ｃ）式からも予測されるように、回折効
率１００％は只一つの波長に対してのみ達成される。ま
た、キノフォーム形状を図３（ｂ）のように階段近似し
たものはバイナリー光学素子と呼ばれたりするが、これ
はリソグラフィー的手法にて比較的容易に製作できる。
バイナリー光学素子では、４段階近似で８１％、８段階
近似で９５％、１６段階近似で９９％の回折効率が得ら
れることが知られている。

【００１２】以上の説明は、平面型のＤＯＥを前提にし
ているが、体積型のＤＯＥでは性質が異なり、その回折
には回折理論を厳密に適用しなければならない。以下に
示す本発明の実施例は、基本的に平面型のＤＯＥを対象
としている。

【００１３】ＤＯＥの設計法についてもいくつかの方法
が知られているが、本発明ではウルトラ・ハイ・インデ
ックス法を用いている。この手法については、"Mathema
tical equivalence between a holographic optical el
ement and ultra-high indexlens"J. Opt. Sos. Am. 6
9,486-487 、又は、"Using a conventional opticaldes
ign program to design holographic optical element
s" Opt. Eng. 19,649-653 等に示されている。すなわ
ち、ＤＯＥは厚みが０で屈折率が非常に大きな屈折面と
等価であることが知られている。

【００１４】このようなＤＯＥをアクティブ方式の測距
装置へ応用した例としては、本出願人による特開平７−
６３９８２号のものが知られている。この公報におい
て、マスターレンズのＩＲＥＤ側にコンバーターレンズ
を挿入して変倍を行うものであるが、このとき、コンバ
ーターレンズの主点位置を適切に設定し、マスターレン
ズを固定したまま変倍が可能となっている。このような
ことは、従来の屈折レンズ系のみでは、収差補正上不可
能なことと言える。この公報のレンズは、マスターレン
ズが凸平面状、コンバーターレンズが凹平面状からな
り、それぞれの平面が回折面にて構成されている。しか
しながら、曲率の大きな面を持つ屈折レンズに回折面を
追加したものであるから、レンズが厚く小型化に不利で
ある。また、屈折面を用いているため、強いパワーを与
え難く、大口径及び高変倍化は困難である。

【００１５】一方、測距用レンズ系の光量を考えると、
光の強度は距離の２乗に反比例して弱くなるが、アクテ
ィブ方式の場合、被写体をある光で照明して、その被写
体からの反射光を検知する訳であるから、被写体までの
距離が遠くなると、反射光の強度は急激に弱くなる。し
かし、日中の明るい場所でも測距しなければならず、測
距用の信号光を低ノイズにて用いているために、赤外光
が採用されている。何れにしても測距装置には十分な光
量が求められ、その結果、投光レンズ系や受光レンズ系
のＦナンバーは１程度の明るさに設定されている。した
がって、レンズは必然的に厚くなってしまい、近年のカ
メラの小型化に伴い、これらの測距用レンズ系の小型化
も求められている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カメラのズ
ーム化及び小型化に鑑みて、投光角の可変な測距装置を
提供することを目的とするものであり、特に、ワイド
（広角）とテレ（望遠）の切り換えが可能な測距装置に
おいて、レンズの厚みが薄く、測距用レンズ系の占める
体積が小さくできるレンズ系を得ることが目的である。
また、投光角の切り換えに際して、切り換えのための機
構が簡単になるレンズ系を得ることも目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の測距装置は、発光手段と、該発光手段から発する光
を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体
による反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知
する検出手段とを有する測距装置において、前記投光レ
ンズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズにコン
バーターレンズを付加して焦点距離を変えものであり、
該マスターレンズあるいはコンバーターレンズは、両面
が平面にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面
にて構成された回折型光学素子を有することを特徴とす
るものである。

【００１８】本発明のもう１つの測距装置は、発光手段
と、該発光手段から発する光を被写体に向けて投射する
投光レンズ系と、前記被写体による反射光を集光する受
光レンズ系と、その光を検知する検出手段とを有する測
距装置において、前記投光レンズ系あるいは受光レンズ
系は、複数のマスターレンズを交換して焦点距離を変え
るものであり、該マスターレンズは両面が平面にて構成
され、その中の少なくとも１面が回折面にて構成された
回折型光学素子を有することを特徴とするものである。

【００１９】本発明のさらにもう１つの測距装置は、発
光手段と、該発光手段から発する光を被写体に向けて投
射する投光レンズ系と、前記被写体による反射光を集光
する受光レンズ系と、その光を検知する検出手段とを有
する測距装置において、前記投光レンズ系あるいは受光
レンズ系は、マスターレンズにコンバーターレンズを付
加して焦点距離を変えるものであり、その際、マスター
レンズは固定されており、コンバーターレンズは両面が
平面にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面に
て構成された回折型光学素子を有することを特徴とする
ものである。

【００２０】以下、本発明において以上の構成をとる理
由と作用について説明する。本発明の測距用レンズ系の
第１の構成は、発光手段と、該発光手段から発する光を
被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体に
よる反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知す
る検出手段とを有する測距装置において、前記投光レン
ズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズにコンバ
ーターレンズを付加して焦点距離を変えものであり、該
マスターレンズあるいはコンバーターレンズは、両面が
平面にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面に
て構成された回折型光学素子を有することを特徴として
いる。

【００２１】測距用レンズ系のパワーは一般的に強く、
先に述べたようにＦナンバーは小さい。したがって、屈
折作用のレンズにて測距用レンズ系を構成すると、面の
曲率が大きくなり、レンズ径が大きいことと相まって屈
折面のサグ量（レンズ面の面頂からの変化量）が非常に
大きくなってしまう。あるいは、両面にパワーを分配し
ようとしても、収差補正上被写体側の面にパワーが集中
するため、改善されない。したがって、レンズの厚みが
非常に大きくなってしまい、カメラの小型化を損なうも
のであった。

【００２２】一方、回折面を用いれば、平面のまま強い
パワーを持たせることができるから、サグ量を０にでき
て薄肉化の効果は大きい。実際の回折面はキノフォーム
形状を仮定すると、前記の（ｃ）式より数波長から数１
０波長程度の凹凸があるが、実質的に平面とみなしてよ
い。また、レンズの厚みも、加工上の制約条件や組立上
の条件等で決まる量まで薄くすることが可能である。こ
のような薄型化は屈折レンズ系では不可能である。ま
た、一般的にＤＯＥは色分散が大きいという欠点がある
が、測距用レンズ系においては赤外光の波長幅が狭いの
で、問題にならない。このように、アクティブ方式の測
距用レンズ系へのＤＯＥの適用は非常に有効であると言
え、特にマスターレンズとコンバーターレンズの２種類
のレンズ系を有する第１の構成においては、薄型化の効
果が大きい。

【００２３】本発明の測距用レンズ系の第２の構成は、
発光手段と、該発光手段から発する光を被写体に向けて
投射する投光レンズ系と、前記被写体による反射光を集
光する受光レンズ系と、その光を検知する検出手段とを
有する測距装置において、前記投光レンズ系あるいは受
光レンズ系は、複数のマスターレンズを交換して焦点距
離を変えるものであり、該マスターレンズは両面が平面
にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面にて構
成された回折型光学素子を有することを特徴としてい
る。

【００２４】第１の構成に関して説明したように、従来
の屈折作用を利用したレンズで測距用レンズ系を構成す
るとサグ量が非常に大きくなるため、レンズが厚くなっ
てしまい、カメラの小型化を阻害するものとなってい
た。しかし、回折作用を利用したＤＯＥを用いて平面上
に適用すれば、実質的にサグ量を０にすることができる
から、加工上あるいは組立上等の限界まで薄くすること
ができる。したがって、平面状のレンズ（いわゆるプレ
ートレンズ）をマスターレンズに使用すれば、測距用レ
ンズ系を薄く構成できるから、カメラの薄型化に有効で
ある。また、この場合は光軸方向への移動を必要としな
いから、切り換え機構の簡略化に有効である。

【００２５】本発明の測距用レンズ系の第３の構成は、
発光手段と、該発光手段から発する光を被写体に向けて
投射する投光レンズ系と、前記被写体による反射光を集
光する受光レンズ系と、その光を検知する検出手段とを
有する測距装置において、前記投光レンズ系あるいは受
光レンズ系は、マスターレンズにコンバーターレンズを
付加して焦点距離を変えるか、複数のマスターレンズを
交換して焦点距離を変えるものであり、該マスターレン
ズは両面が平面にて構成され、その中の少なくとも１面
が回折面にて構成された回折型光学素子を有しており、
該回折型光学素子はその被写体側の面においてレンズ周
辺部で発散作用を有し、被写体と反対側の面においてレ
ンズ周辺部で収斂作用を有することを特徴としている。

【００２６】ＤＯＥにおいて、リング格子のピッチを適
切に設定すれば、入射光を一点に集光することができ
る。このことは、非球面による球面収差の補正と同様の
作用、すなわち、ＤＯＥは非球面作用を持っていること
を示している。したがって、測距装置が画面中心にのみ
対応している場合、あるいは投光角が小さい場合には、
球面収差のみの補正ですむから、１面の回折面にて収差
補正を達成することができる。

【００２７】しかし、いわゆる多点測距の場合には、測
距範囲が画面中心及び周辺にあるから、測距用レンズ系
としては球面収差のみならずコマ収差の補正も重要であ
る。図４において、プレートレンズの被写体側の面をｒ
_F面、反対側の面をｒ_R面として、各面は回折面にて構
成されているとする。そして、無限位置から平行光が入
射すると仮定し、このとき各面におけるマージナルレイ
の光線高をｙ、チーフレイの光線光をｙ’とする。ま
た、絞りはｒ_F面と一致しているとする。ウルトラ・ハ
イ・インデックス法に従えば、回折面の屈折率は非常に
大きく、逆に曲率は非常に小さいから、ｒ_F面で発生す
る球面収差及びコマ収差はほぼ０である。一方、ｒ_R面
では収斂光束が通過するために、負の球面収差と正のコ
マ収差が発生し性能を劣化させる。ここで、絞り位置と
収差係数の関係を考えると、"Design of a wide field
diffractive landscape lens"Appl. Opt. 28,3950-3959
より、ＤＯＥの場合は、以下の関係が得られる。

【００２８】ＳＩ^*＝ＳＩ・・・（ｄ）ＳII^*＝ＳII＋（ｙ’／ｙ）ＳＩ・・・（ｅ）ただし、ＳＩ及びＳIIは絞り密着時の３次の球面収差及
びコマ収差係数、ＳＩ^*及びＳII^*は絞りが一致してい
ない場合の各収差係数である。この場合、ｒ_R面で発生
するコマ収差をｒ_F面にてキャンセルすることはできな
いから、結局（ｅ）式に従って、ＳＩにてＳIIをキャン
セルさせる必要がある。しかし、ｙ’が小さいのでＳＩ
が負で大きな値にならざるを得ない。すると、ｒ_R面で
発生した負の球面収差をｒ_F面の非球面作用にて補正す
るために、ｒ_F面では逆に大きな正の球面収差が発生す
る。絞りがｒ_R面に密着の場合も、ｒ_F面で正の球面収
差を発生させ、ｒ_R面で発生する負の球面収差を補正す
ることに変わりはない。

【００２９】以上、説明したように、多点測距において
十分な収差補正を行うために、被写体と反対側の面でコ
マ収差をキャンセルするだけの球面収差を発生するよう
にしておき、被写体側の面では正の球面収差を発生する
ことで互いに打ち消し合うことが必要である。そのため
には、両面共に回折面にて構成し、被写体側の面はレン
ズ周辺部で発散作用を有し、被写体と反対側の面はレン
ズ周辺部で収斂作用を有することが収差補正のために望
ましい。

【００３０】特に、テレのマスターレンズを１枚のプレ
ートレンズで構成すると、両面で発生する球面収差が非
常に大きく、もしも偏心が発生すると、球面収差が激し
く悪化してしまう。このような場合には、屈折作用のレ
ンズにてマスターレンズを構成することが好ましい。屈
折レンズであれば、面の曲率によってコマ収差の発生を
抑えられるから、同時に球面収差の発生も小さい。した
がって、偏心精度を緩和できる。しかし、省スペースの
ためにコンバーターレンズはＤＯＥにて構成することが
望ましい。

【００３１】一方、ワイドのマスターレンズやテレのコ
ンバーターレンズの場合は、それ程大きな球面収差は発
生しないので、省スペースのためにマスターレンズとコ
ンバーターレンズ共にＤＯＥにて構成することが望まし
い。

【００３２】本発明の測距用レンズ系の第４の構成は、
発光手段と、該発光手段から発する光を被写体に向けて
投射する投光レンズ系と、前記被写体による反射光を集
光する受光レンズ系と、その光を検知する検出手段とを
有する測距装置において、前記投光レンズ系あるいは受
光レンズ系は、マスターレンズにコンバーターレンズを
付加して焦点距離を変えるものであり、その際、マスタ
ーレンズは固定されており、コンバーターレンズは両面
が平面にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面
にて構成された回折型光学素子を有することを特徴とし
ている。

【００３３】一般的には、マスターレンズとコンバータ
ーレンズを組み合わせて焦点距離を変える場合、結像関
係を維持するためにマスターレンズを移動しなければな
らない。したがって、コンバーターレンズを脱着する機
構とスペース、さらにマスターレンズを移動する機構と
スペースが、カメラ内部に要求され部品点数の増加やカ
メラの大型化を招いてしまう。しかし、マスターレンズ
に対してその被写体と反対側に正パワーのコンバーター
レンズを挿入する場合には、このコンバーターレンズを
被写体側から順に負パワーと正パワーにて構成すること
により、マスターレンズを固定したままワイド化と結像
関係の維持が可能である。図５を用いてその原理を説明
する。図５において、（ａ）はワイド状態、（ｂ）はテ
レ状態を示している。６１はテレのマスターレンズ、６
２はコンバーターレンズであり、被写体側の面６３と反
対側の面６４とにて構成される。６５は発光面あるいは
受光面である。面６３に強い負パワーを与え、面６４に
強い正パワーを与えると、図から明らかなように、マス
ターレンズ６１にて収斂した光束は面６３にて一旦発散
した後、面６４にて再度収斂する。したがって、ワイド
全系の後側主点Ｈ’は図示の６６のような位置になるか
ら、コンバーターレンズ６２の両面６３、６４のパワー
を適切に設定すれば、マスターレンズ６１を固定したま
ま変倍化が可能となる。ただし、図５からも分かるよう
に、リアーコンバーターにてワイド化を達成する場合に
のみ可能である。その結果、マスターレンズの移動機構
と余計なスペースを必要としないので、カメラの小型化
にとって非常に有効である。

【００３４】このような構成を従来の屈折型レンズで実
現しようとしても、屈折面に非常に強いパワーが求めら
れるため、収差補正が十分に行えず、大口径化や高変倍
化は困難である。また、レンズの厚みが大きくなって小
型化を損なってしまうことになる。本発明の構成は、Ｄ
ＯＥの長所を十分に生かした応用例であると言える。

【００３５】また、上記第４の構成において、下記条件
式を満足することが望ましい。０．２＜ｄ／ｆ_W＜１・・・・ただし、ｄはコンバーターレンズの中心厚、ｆ_Wはワイ
ド状態での全系の焦点距離である。式の下限の０．２
を越えてコンバーターレンズが薄くなると、各面の負パ
ワーと正パワーが強くなりすぎて収差補正が十分にでき
ない。一方、式の上限の１を越えてコンバーターレン
ズが厚くなると、マスターレンズとＩＲＥＤの間のスペ
ースに入らなくなってしまい、バックフォーカスが確保
できない。

【００３６】以上説明してきた内容に従って測距用レン
ズ系を設計したとして、これらを製造するために、フォ
トエッチング法や超精密旋盤法等の方法が知られてい
る。何れも格子の最小ピッチが加工上重要であるが、後
述する実施例によっては、最小ピッチが数μｍあるいは
それ以下になっており、加工の困難が予測される。ま
た、ピッチが波長の数倍程度まで細かくなると、最早平
面型のＤＯＥとして見なせなくなる。このような問題を
解決するためには、高次の回折光を用いることが望まし
い。前記の（ａ）式から分かるように、回折光の角度
θ’は回折次数とピッチｄにて決まるから、回折次数を
大きくするとピッチｄも大きくなる。したがって、本発
明の場合は、以下の条件式を満たすような領域を有する
ことが望ましい。

【００３７】２≦｜ｍ｜≦３０・・・・ただし、ｍは回折次数であり、収斂作用の場合を正とす
る。式の上限は回折効率の制約から決まる。一般に、
設計波長に対しては１００％程度の回折効率が得られる
が、使用波長が異なるとその回折効率は低下する。した
がって、設計波長に対して、実際上使用可能な波長幅は
制限されることになる。この傾向は回折次数が大きくな
る程顕著になり、使用可能な波長幅が狭くなっていく。
現在、一般的に用いられているＩＲＥＤでは、波長幅が
±２０ｎｍ程度であり、式の上限値に対して波長幅の
両端にて回折効率がほぼ０になる。したがって、式の
上限の３０を越えると、ＩＲＥＤの持つ全てのエネルギ
を有効に利用できなくなるので好ましくない。一方、
式の下限の２を越えると、基本次数になり、最小ピッチ
が小さくなりすぎて加工が困難となる。

【００３８】また、ＩＲＥＤにはいくつかの種類があ
り、各々の発光波長は異なる。これらのＩＲＥＤを同一
のＤＯＥレンズにて共通使用するためには、波長幅を±
４０ｎｍ程度にする必要があり、このとき、以下の条件
式を満たすことが望ましい。

【００３９】２≦｜ｍ｜≦１５・・・・式の上限値に対して、波長幅の両端にて回折効率がほ
ぼ０になる。

【００４０】また、式を満たすようにＤＯＥ全面を高
次回折光で構成してもよいし、あるいはＤＯＥ面を分割
して各領域毎に使用回折次数をかえてもよい。（ｂ）式
から分かるように、一般的にはピッチが小さくなるＤＯ
Ｅの周辺部で高次回折光を用いることが有効である。

【００４１】前記した回折効率に関して、設計波長から
ずれて行くと設計回折次数光以外の不要次数光が逆に強
くなって行く。このとき、各次数光の焦点距離は設計次
数と不要次数の比率で決まるから、高次回折光を用いる
程設計次数光と不要次数光の分離が難しくなり、信号の
ノイズが増えることになる。この点を考慮しても、式
を満たす方がより望ましい。

【００４２】もし、ＩＲＥＤで代表される発光部材の波
長特性が変わった場合は、上記の考え方を適用して、
式あるいは式を修正すればよい。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の測距装置の測距用
レンズ系の実施例１〜１０について説明する。本発明に
よる測距用レンズ系の回折面は、ウルトラ・ハイ・イン
デックス法を用いて設計しており、具体的には、回折面
は厚みが０で設計波長９００ｎｍのときの屈折率が１５
３３の屈折型レンズとして表現されている。したがっ
て、後記する数値データにおいても、以下に示すような
通常の非球面式にて記載する。すなわち、光軸方向をＺ
軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、非球面は以下の
式にて表せられる。

【００４４】Ｚ＝ＣＹ²／｛１＋√（１−Ｃ²Ｙ²）｝＋Ａ₄Ｙ⁴＋Ａ₆Ｙ⁶＋Ａ₈Ｙ⁸＋Ａ₁₀Ｙ¹⁰・・・（ｆ）ただし、Ｃは面頂における曲率（＝１／ｒ、ｒは曲率半
径）、Ａ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀はそれぞれ４次、６次、
８次、１０次の非球面係数である。

【００４５】また、回折面と厚みが０で接する面はＤＯ
Ｅの基材表面である。そして、実際の製造においては、
回折面の非球面形状と基材表面の形状との差及び屈折率
から位相変化を求め、この位相変化を回折格子のピッチ
に換算して基材表面上に回折格子を形成する。

【００４６】回折面の具体的な形状としては、例えば図
１９に断面を示すようなものがある。図の（ａ）は、透
明部２１と不透明部２２が交互に配列され、不透明部２
２の厚みはほぼ０であるが、振幅変調型と呼ばれる回折
面である。図の（ｂ）は、屈折率の異なる高屈折率部２
３と低屈折率部２４を交互に配列して、屈折率差による
位相差にて回折作用を持たせたものである。図の（ｃ）
は、矩形状の凹凸を交互に配列して厚みの差による位相
差にて回折作用を持たせたものである。これは２レベル
のバイナリー素子でもある。図の（ｄ）は、表面を鋸歯
形状にしたものであり、キノフォームと呼ばれ、連続的
な厚みの差による位相差にて回折作用を持たせたもので
ある（図３（ａ））。図の（ｅ）と（ｆ）は、キノフォ
ームを４レベル及び８レベルで近似したバイナリー素子
である（図３（ｂ））。このように回折面の形状にはい
くつかの形式があるが、本発明では、回折効率を高くし
て光量を有効に利用したいため、図１９（ｄ）のキノフ
ォームや図１９（ｅ）や図１９（ｆ）等の４レベル以上
のバイナリー素子を用いることが望ましい。

【００４７】なお、次の各実施例は全て投光レンズ系と
して設計されており、基材はアクリル、ＩＲＥＤは発光
部を曲率の付いた樹脂性パッケージにて覆ったものであ
る。〔実施例１〕図６に実施例１の断面図及び投光角０°に
おける光線図を示す。図６の（ａ）はワイド（広角）状
態、（ｂ）はテレ（望遠）状態を示す（以後、同様）。
この実施例は、マスターレンズＭＬ（テレ）のＩＲＥＤ
側に正パワーのコンバーターレンズＣＬを付加してワイ
ド化を達成したものである。

【００４８】本実施例において、マスターレンズＭＬと
コンバーターレンズＣＬは共に１枚のプレートレンズ
（平板上に回折面を構成したＤＯＥ）にて構成されてい
る。各ＤＯＥは両面共に回折面であり、全体のパワーを
両面で等分するように構成している。しかし、パワー配
分に関しては、片面にパワーを集中させたり、あるい
は、正パワーと負パワーを適当に組み合わせて構成して
もよい。収差補正の作用や効果を余り変えずに変更が可
能である。

【００４９】その結果、投光角が６°を超えるようなア
クティブ型測距レンズの変倍レンズを２枚のプレートレ
ンズで達成することができる。一方、光路図からも分か
るように、被写体側の面はレンズ周辺部で強い発散作用
を有し、ＩＲＥＤ側の面はレンズ周辺部で強い収斂作用
を有している。すなわち、マスターレンズＭＬの両面に
て符号の異なる大きな球面収差が発生し、それらが互い
に打ち消し合っており、そのため両面の相対的な偏心精
度を非常に厳しくすることが必要となる。

【００５０】〔実施例２〕図７に実施例２の断面図及び
投光角０°における光線図を示す。この実施例は、マス
ターレンズＭＬ（ワイド）の被写体側に負パワーのコン
バーターレンズＣＬを付加してテレ化を達成したもので
ある。本実施例も、マスターレンズＭＬとコンバーター
レンズＣＬは共に１枚のプレートレンズにて構成されて
いる。また、各ＤＯＥも両面が回折面であり、全体のパ
ワーを両面で等分するように構成されているが、実施例
１と同様、任意のパワー配分に変更することは可能であ
る。その結果、投光角が３°程度のアクティブ型測距レ
ンズの変倍レンズを２枚のプレートレンズで達成してい
る。

【００５１】〔実施例３〕図８に実施例３の断面図及び
投光角０°における光線図を示す。この実施例は、マス
ターレンズＭＬ（ワイド）のＩＲＥＤ側に負パワーのコ
ンバーターレンズＣＬを付加してテレ化を達成したもの
である。本実施例も、マスターレンズＭＬとコンバータ
ーレンズＣＬは共に１枚のプレートレンズにて構成され
ている。また、各ＤＯＥも両面が回折面であり、全体の
パワーを両面で等分するように構成されているが、実施
例１と同様、任意のパワー配分に変更することは可能で
ある。

【００５２】その結果、投光角が３°程度のアクティブ
型測距レンズの変倍レンズを２枚のプレートレンズで達
成している。また、光線図から分かるように、本実施例
では、コンバーターレンズＣＬの周辺部において強い発
散作用と強い収斂作用の組み合わせになっており、実施
例１程ではないが両面の相対的な偏心精度がやや厳しく
なる。

【００５３】〔実施例４〕図９に実施例４の断面図及び
投光角０°における光線図を示す。この実施例は、マス
ターレンズＭＬ（テレ）の被写体側に正パワーのコンバ
ーターレンズＣＬを付加してワイド化を達成したもので
ある。本実施例では、マスターレンズＭＬは従来の屈折
作用を用いた非球面レンズであり、コンバーターレンズ
ＣＬに１枚のプレートレンズを用いている。ＤＯＥは両
面共に回折面であり、全体のパワーを両面で等分するよ
うに構成しているが、実施例１と同様に、任意のパワー
配分に変更することは可能である。マスターレンズＭＬ
を屈折作用のレンズにて構成すれば、各面の曲率を適切
に設定することでコマ収差の補正が可能となる。したが
って、球面収差を特別に大きくする必要がなくなるの
で、マスターレンズＭＬの偏心精度を緩和する効果があ
る。しかし、省スペース化にとっては不利になるから、
コンバーターレンズＣＬはＤＯＥにて構成し、省スペー
ス化を図ることが望ましい。なお、コンバーターレンズ
ＣＬは大きな球面収差を発生していないので、両面の偏
心精度は通常程度でよい。その結果、投光角が５°程度
のアクティブ型測距レンズの変倍レンズを達成してい
る。

【００５４】〔実施例５〕図１０に実施例５の断面図及
び投光角０°における光線図を示す。この実施例は、マ
スターレンズＭＬ（ワイド）の被写体側に正レンズと負
レンズから構成されるアフォーカルコンバーターＣＬを
付加してテレ化を達成したものである。本実施例では、
マスターレンズＭＬは１枚のプレートレンズにて構成さ
れ、コンバーターレンズＣＬは２枚のプレートレンズに
て構成されている。全てのＤＯＥは両面共に回折面であ
り、全体のパワーを両面で等分するように構成している
が、実施例１と同様に、任意のパワー配分に変更するこ
とは可能である。本実施例はアフォーカルコンバーター
ＣＬを用いているため、変倍に際しマスターレンズＭＬ
を移動する必要がないから、変倍のための機構を簡略化
できる。レンズの省スペースのみでなく、機械的機構の
部品点数削減や省スペース化にとって有効である。ま
た、本実施例では無限物点に対して設計されているが、
これを任意の有限物点に変更することは容易である。ま
た、コンバーターレンズＣＬの配置をアフォーカル系か
ら若干ずらしたとしても、本質的に本実施例に含まれる
ことは言うまでもない。その結果、投光角４°程度のア
クティブ型測距レンズの変倍レンズを３枚のプレートレ
ンズで達成しており、変倍に際してマスターレンズＭＬ
も固定である。

【００５５】〔実施例６〕図１１に実施例６の断面図及
び投光角０°における光線図を示す。この実施例は、マ
スターレンズＭＬ（テレ）の被写体側に負レンズと正レ
ンズから構成されるアフォーカルコンバーターＣＬを付
加してワイド化を達成したものである。本実施例では、
マスターレンズＭＬは１枚の屈折作用を用いた非球面レ
ンズにて構成され、コンバーターレンズＣＬは２枚のプ
レートレンズにて構成されている。全てのＤＯＥは両面
共に回折面であり、全体のパワーを両面で等分するよう
に構成しているが、実施例１と同様に、任意のパワー配
分に変更することは可能である。また、本実施例は実施
例５と同様に、変倍に際しマスターレンズＭＬを固定し
たままでよい。

【００５６】実施例１で説明したように、テレのマスタ
ーレンズをＤＯＥにて構成すると、収差補正上両面の偏
心精度が厳しくなる。そこで、本発明のように、マスタ
ーレンズＭＬだけを従来の屈折レンズにて構成すると偏
心精度を緩和できるので、製造時に有利である。しか
し、レンズ系の省スペース化のため偏心精度の緩いコン
バーターレンズＣＬはＤＯＥにて構成することが望まし
い。その結果、投光角４°程度のアクティブ型測距レン
ズの変倍レンズを１枚の屈折レンズと２枚のプレートレ
ンズで達成しており、変倍に際してマスターレンズＭＬ
を移動する必要がない。

【００５７】〔実施例７〕図１２に実施例７の断面図及
び投光角０°における光線図を示す。この実施例は、２
個のマスターレンズＭＬ１、ＭＬ２（ワイドとテレ）を
交換して変倍を達成するものである。本実施例では、各
マスターレンズＭＬ１、ＭＬ２共に１枚のプレートレン
ズにて構成されている。全てのＤＯＥは両面共に回折面
であり、全体のパワーを両面で等分するように構成して
いるが、実施例１と同様に、任意のパワー配分に変更す
ることは可能である。実施例１のようなコンバーター方
式に比べ、光軸方向のレンズ移動が必要でなく、単に２
枚のプレートレンズＭＬ１、ＭＬ２を交換するだけであ
るから機構を簡単にできる。

【００５８】その結果、投光角４°程度のアクティブ型
測距レンズの変倍レンズを２枚のプレートレンズで達成
しており、レンズ移動機構を簡単化できる。しかし、テ
レのマスターレンズＭＬ２に関しては、収差補正上両面
の偏心精度が非常に厳しくなっている。

【００５９】〔実施例８〕図１３に実施例８の断面図及
び投光角０°における光線図を示す。この実施例は、実
施例１と同様に、マスターレンズＭＬ（テレ）のＩＲＥ
Ｄ側に正パワーのコンバーターレンズＣＬを付加してワ
イド化を達成したものである。本実施例では、マスター
レンズＭＬとコンバーターレンズＣＬは共に１枚のプレ
ートレンズにて構成されている。全てのＤＯＥは両面共
に回折面である。また、マスターレンズＭＬは全てのパ
ワーをＩＲＥＤ側の面が有しており、被写体側の面は近
軸的にはパワーレスである。一方、コンバーターレンズ
ＣＬは全体のパワーを両面で等分するように構成してい
る。これらのパワーを任意のパワー配分に変更すること
は可能である。

【００６０】本実施例の重要な特徴は、ワイドリアーコ
ンバーターでありながら、変倍時にマスターレンズＭＬ
を移動する必要がない、ということである。その原理は
図５に沿って説明した通りである。変倍に際して光軸方
向の移動を必要とせず、コンバーターレンズＣＬの出し
入れのみですむから、機構の簡略化と省スペースにおい
て好ましい。

【００６１】その結果、投光角５°程度のアクティブ型
測距レンズの変倍レンズを２枚のプレートレンズで達成
しており、変倍時にマスターレンズＭＬを移動する必要
がない。また、光線図から分かるように、本実施例では
マスターレンズＭＬが収差補正上強い発散作用と強い収
斂作用の組み合せになっているから、両面の相対的な偏
心精度が厳しい。

【００６２】〔実施例９〕図１４に実施例９の断面図及
び投光角０°における光線図を示す。この実施例は、実
施例８と同様の構成である。本実施例では、マスターレ
ンズＭＬを屈折作用の非球面レンズにて構成し、コンバ
ーターレンズＣＬは１枚のプレートレンズにて構成され
ている。屈折作用のレンズを用いることによってマスタ
ーレンズＭＬの偏心精度を緩和している。しかし、省ス
ペース化のためコンバーターレンズＣＬはＤＯＥにて構
成することが望ましい。その結果、投光角４°程度のア
クティブ型測距レンズの変倍レンズを１枚の屈折レンズ
と１枚のプレートレンズにて達成し、変倍に際しマスタ
ーレンズＭＬを移動する必要がない。

【００６３】〔実施例１０〕図１５に実施例１０の断面
図及び投光角０°における光線図を示す。この実施例
も、実施例８と同様の構成である。その結果、投光角５
°程度のアクティブ型測距レンズの変倍レンズを２枚の
プレートレンズで達成しており、変倍時にマスターレン
ズＭＬを移動する必要がない。また、実施例８等に比
べ、マスターレンズＭＬの厚みを厚くしているので、Ｄ
ＯＥの両面の偏心精度を緩くすることができる。

【００６４】以下に、上記実施例１〜１０の数値データ
を示す。各データ中、ｆは焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバ
ー、ｒ₁、ｒ₂…は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁、ｄ₂
…は各レンズ面間の間隔、ｎ_900,1、ｎ_900,2…は各レ
ンズの波長９００ｎｍの屈折率であり、また、非球面形
状は前記（ｆ）式にて表される。また、全ての実施例に
おいて、ＩＲＥＤの面番号はワイド状態とテレ状態にて
同じ番号を付してある。なお、全ての実施例において変
倍比は２である。

【００６５】実施例１（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 6.2° ｒ₁= 7.3017×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -7.3017×10⁴（回折面）ｄ₄= 1.322 ｒ₅= 6.6888×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆= 1 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= -6.6888×10⁴（回折面）ｄ₈= 6.599 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-2.5495 ×10^-7 A₆ =-2.9951 ×10^-11 A₈ = 2.3157 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.6356 ×10^-7 A₆ = 5.5556 ×10^-10 A₈ = 2.3933 ×10^-13 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-8.1446 ×10^-7 A₆ =-7.9769 ×10^-9 A₈ =-4.9518 ×10^-11 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-9.2578 ×10^-7 A₆ =-2.9245 ×10^-9 A₈ = 7.4584 ×10^-11 A₁₀= 0 。

【００６６】（テレ）ｆ＝11.5mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 3.1° ｒ₁= 7.3017×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -7.3017×10⁴（回折面）ｄ₄=18.346 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-2.5495 ×10^-7 A₆ =-2.9951 ×10^-11 A₈ = 2.3157 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.6356 ×10^-7 A₆ = 5.5556 ×10^-10 A₈ = 2.3933 ×10^-13 A₁₀= 0 。

【００６７】実施例２（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝1.4, 投光角＝ 0°及び 3.0° ｒ₁= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₄= 7.597 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-4.3965 ×10^-7 A₆ =-2.4207 ×10^-8 A₈ =-5.6870 ×10^-10 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-4.1272 ×10^-7 A₆ =-3.6842 ×10^-8 A₈ = 6.5879 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００６８】（テレ）ｆ＝11.5mm, Ｆ_NO＝1.4, 投光角＝ 0°及び 1.5° ｒ₁= -6.1791×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= 6.1791×10⁴（回折面）ｄ₄= 1.325 ｒ₅= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 r₆= ∞ ｄ₆= 1 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₈=22.065 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ = 1.0537 ×10^-7 A₆ = 1.0620 ×10^-8 A₈ =-8.4357 ×10^-10 A₁₀= 0 第４面 A₄ = 7.4672 ×10^-8 A₆ = 3.1011 ×10^-8 A₈ =-1.8305 ×10^-9 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-4.3965 ×10^-7 A₆ =-2.4207 ×10^-8 A₈ =-5.6870 ×10^-10 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-4.1272 ×10^-7 A₆ =-3.6842 ×10^-8 A₈ = 6.5879 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００６９】実施例３（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝1.0, 投光角＝ 0°及び 3.0° ｒ₁= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₄= 7.597 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-2.5393 ×10^-7 A₆ = 3.6092 ×10^-9 A₈ = 2.1357 ×10^-11 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.2970 ×10^-7 A₆ = 4.2433 ×10^-9 A₈ =-1.2641 ×10^-11 A₁₀= 0 。

【００７０】（テレ）ｆ＝11.5mm, Ｆ_NO＝1.0, 投光角＝ 0°及び 1.5° ｒ₁= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₄= 1.325 ｒ₅= -6.1791×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆= 1 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= 6.1791×10⁴（回折面）ｄ₈=15.673 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-2.5393 ×10^-7 A₆ = 3.6092 ×10^-9 A₈ = 2.1357 ×10^-11 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.2970 ×10^-7 A₆ = 4.2433 ×10^-9 A₈ =-1.2641 ×10^-11 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-6.9036 ×10^-7 A₆ =-1.8895 ×10^-8 A₈ =-1.8715 ×10^-10 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-9.2800 ×10^-7 A₆ =-1.7153 ×10^-8 A₈ = 3.1231 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００７１】実施例４（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 5.1° ｒ₁= 6.6888×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 r₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -6.6888×10⁴（回折面）ｄ₄= 0.725 ｒ₅= 14.5689 （非球面）ｄ₅= 6 ｎ_900,4 =1.48536 ｒ₆= -50.2914 （非球面）ｄ₆= 3.618 ｒ₇= 2 ｄ₇= 3 ｎ_900,5 =1.54 ｒ₈= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-7.6389 ×10^-7 A₆ =-4.7197 ×10^-9 A₈ = 1.3219 ×10^-11 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-7.9301 ×10^-7 A₆ = 5.8581 ×10^-10 A₈ = 3.3711 ×10^-11 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-3.6481 ×10^-5 A₆ = 4.2726 ×10^-7 A₈ = 1.1405 ×10^-9 A₁₀= 0 第６面 A₄ = 4.2710 ×10^-6 A₆ = 1.1812 ×10^-6 A₈ =-4.5220 ×10^-9 A₁₀= 0 。

【００７２】（テレ）ｆ＝11.5mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.6° ｒ₁= 14.5689 （非球面）ｄ₁= 6 ｎ_900,1 =1.48536 ｒ₂= -50.2914 （非球面）ｄ₂= 16.770 ｒ₇= 2 ｄ₇= 3 ｎ_900,5 =1.54 ｒ₈= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-3.6481 ×10^-5 A₆ = 4.2726 ×10^-7 A₈ = 1.1405 ×10^-9 A₁₀= 0 第２面 A₄ = 4.2710 ×10^-6 A₆ = 1.1812 ×10^-6 A₈ =-4.5220 ×10^-9 A₁₀= 0 。

【００７３】実施例５（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 4.1° ｒ₁= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₄= 7.549 ｒ₁₃= 2 ｄ₁₃= 3 ｎ_900,10=1.54 ｒ₁₄= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-9.7573 ×10^-7 A₆ =-1.1677 ×10^-8 A₈ = 2.1567 ×10^-11 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-1.0527 ×10^-6 A₆ =-2.6588 ×10^-9 A₈ = 1.2132 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００７４】（テレ）ｆ＝11.4mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.0° ｒ₁= 6.0760×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -6.0760×10⁴（回折面）ｄ₄= 9.326 ｒ₅= -3.1147×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆= 1 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= 3.1147×10⁴（回折面）ｄ₈= 1 ｒ₉= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₉= 0 ｎ_900,7 =1533 ｒ₁₀= ∞ ｄ₁₀= 1 ｎ_900,8 =1.48536 ｒ₁₁= ∞ ｄ₁₁= 0 ｎ_900,9 =1533 ｒ₁₂= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁₂= 7.549 ｒ₁₃= 2 ｄ₁₃= 3 ｎ_900,10=1.54 ｒ₁₄= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-6.5637 ×10^-9 A₆ =-5.6753 ×10^-10 A₈ = 1.6949 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ = 2.3389 ×10^-9 A₆ =-6.2095 ×10^-10 A₈ = 2.0618 ×10^-12 A₁₀= 0 第５面 A₄ = 3.0221 ×10^-8 A₆ = 4.5804 ×10^-9 A₈ = 6.3435 ×10^-11 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-2.2163 ×10^-8 A₆ = 3.1265 ×10^-9 A₈ = 2.1486 ×10^-10 A₁₀= 0 第９面 A₄ =-9.7573 ×10^-7 A₆ =-1.1677 ×10^-8 A₈ = 2.1567 ×10^-11 A₁₀= 0 第１２面 A₄ =-1.0527 ×10^-6 A₆ =-2.6588 ×10^-9 A₈ = 1.2132 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００７５】実施例６（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.7, 投光角＝ 0°及び 4.1° ｒ₁= -3.1147×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1=1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2=1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3=1533 ｒ₄= 3.1147×10⁴（回折面）ｄ₄= 9.329 ｒ₅= 6.0760×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4=1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆= 1 ｎ_900,5=1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,67=1533 ｒ₈= -6.0760×10⁴（回折面）ｄ₈= 1 ｒ₉= 14.5900 (非球面) ｄ₉= 6 ｎ_900,7=1.48536 ｒ₁₀= -50.0100 (非球面) ｄ₁₀=16.660 ｒ₁₁= 2 ｄ₁₁= 3 ｎ_900,8=1.54 ｒ₁₂= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-4.1544 ×10^-9 A₆ =-5.7862 ×10^-9 A₈ =-3.1672 ×10^-10 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-3.6013 ×10^-8 A₆ = 3.0139 ×10^-9 A₈ =-4.1593 ×10^-10 A₁₀= 0 第５面 A₄ = 1.0226 ×10^-8 A₆ = 1.9626 ×10^-9 A₈ =-7.2099 ×10^-12 A₁₀= 0 第８面 A₄ = 1.6754 ×10^-8 A₆ = 1.5690 ×10^-9 A₈ =-1.6641 ×10^-12 A₁₀= 0 第９面 A₄ =-3.6629 ×10^-5 A₆ = 4.2480 ×10^-7 A₈ = 1.0442 ×10^-9 A₁₀= 0 第１２面 A₄ = 4.3544 ×10^-6 A₆ = 1.1639 ×10^-6 A₈ =-4.5540 ×10^-9 A₁₀= 0 。

【００７６】（テレ）ｆ＝11.4mm, Ｆ_NO＝0.7, 投光角＝ 0°及び 2.0° ｒ₁= 14.5900 (非球面) ｄ₁= 6 ｎ_900,1=1.48536 ｒ₂= -50.0100 (非球面) ｄ₂= 16.660 ｒ₁₁= 2 ｄ₃= 3 ｎ_900,8=1.54 ｒ₁₂= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-3.6629 ×10^-5 A₆ = 4.2480 ×10^-7 A₈ = 1.0442 ×10^-9 A₁₀= 0 第２面 A₄ = 4.3544 ×10^-6 A₆ = 1.1639 ×10^-6 A₈ =-4.5540 ×10^-9 A₁₀= 0 。

【００７７】実施例７（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 4.1° ｒ₁= 3.6245×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6245×10⁴（回折面）ｄ₄= 7.597 ｒ₅= 2 ｄ₅= 3 ｎ_900,5 =1.54 ｒ₆= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-9.7821 ×10^-7 A₆ =-1.1943 ×10^-8 A₈ = 1.0113 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-1.0524 ×10^-6 A₆ =-3.3691 ×10^-9 A₈ = 1.3110 ×10^-10 A₁₀= 0 。

【００７８】（テレ）ｆ＝11.5mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.0° ｒ₁= 7.3017×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -7.3017×10⁴（回折面）ｄ₄=19.667 ｒ₅= 2 ｄ₅= 3 ｎ_900,5 =1.54 ｒ₆= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-2.5243 ×10^-7 A₆ =-6.7180 ×10^-11 A₈ = 2.3145 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.6103 ×10^-7 A₆ = 5.1194 ×10^-10 A₈ = 3.7424 ×10^-13 A₁₀= 0 。

【００７９】実施例８（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 5.2° ｒ₁= ∞ （回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -3.6768×10⁴（回折面）ｄ₄= 2 ｒ₅= -4.3250×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆=11.883 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= -1.7422×10⁴（回折面）ｄ₈= 6.008 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-2.1045 ×10^-7 A₆ =-6.5172 ×10^-11 A₈ = 1.6484 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.0462 ×10^-7 A₆ = 3.0078 ×10^-10 A₈ = 6.4334 ×10^-13 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-6.5032 ×10^-8 A₆ =-4.7563 ×10^-10 A₈ =-5.6678 ×10^-12 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-2.6461 ×10^-8 A₆ =-2.2351 ×10^-10 A₈ = 3.2722 ×10^-12 A₁₀= 0 。

【００８０】（テレ）ｆ＝11.4mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.6° ｒ₁= ∞ （回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 1 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 r₄= -3.6768×10⁴（回折面）ｄ₄=19.890 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-2.1045 ×10^-7 A₆ =-6.5172 ×10^-11 A₈ = 1.6484 ×10^-12 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-2.0462 ×10^-7 A₆ = 3.0078 ×10^-10 A₈ = 6.4334 ×10^-13 A₁₀= 0 。

【００８１】実施例９（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 4.1° ｒ₁= 14.9250 （非球面）ｄ₁= 6 ｎ_900,1 =1.48536 ｒ₂= -46.0910 （非球面）ｄ₂= 2.847 ｒ₃= -2.6792×10⁴ (回折面) ｄ₃= 0 ｎ_900,2 =1533 ｒ₄= ∞ ｄ₄= 8.912 ｎ_900,3 =1.48536 ｒ₅= ∞ ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= -1.3722×10⁴（回折面）ｄ₆= 4.978 ｒ₇= 2 ｄ₇= 3 ｎ_900,5 =1.54 ｒ₈= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-3.1271 ×10^-5 A₆ = 2.8387 ×10^-7 A₈ = 1.1218 ×10^-9 A₁₀= 0 第２面 A₄ = 1.3446 ×10^-5 A₆ = 7.9855 ×10^-7 A₈ =-2.7104 ×10^-9 A₁₀= 0 第３面 A₄ =-1.5457 ×10^-7 A₆ =-1.8898 ×10^-9 A₈ =-5.3696 ×10^-11 A₁₀= 0 第６面 A₄ =-5.8535 ×10^-8 A₆ =-5.9937 ×10^-10 A₈ = 9.7681 ×10^-12 A₁₀= 0 。

【００８２】（テレ）ｆ＝11.4mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.0° ｒ₁= 14.9250 （非球面）ｄ₁= 6 ｎ_900,1 =1.48536 ｒ₂= -46.0910 （非球面）ｄ₂= 16.738 ｒ₇= 2 ｄ₇= 3 ｎ_900,5=1.54 ｒ₈= （発光部）非球面係数第１面 A₄ =-3.1271 ×10^-5 A₆ = 2.8387 ×10^-7 A₈ = 1.1218 ×10^-9 A₁₀= 0 第２面 A₄ = 1.3446 ×10^-5 A₆ = 7.9855 ×10^-7 A₈ =-2.7104 ×10^-9 A₁₀= 0 。

【００８３】実施例１０（ワイド）ｆ＝5.7mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 5.2° ｒ₁= 7.1955×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 3 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -7.1955×10⁴（回折面）ｄ₄= 8.968 ｒ₅= -1.4025×10⁴（回折面）ｄ₅= 0 ｎ_900,4 =1533 ｒ₆= ∞ ｄ₆= 5.941 ｎ_900,5 =1.48536 ｒ₇= ∞ ｄ₇= 0 ｎ_900,6 =1533 ｒ₈= -0.9762×10⁴ (回折面) ｄ₈= 3.949 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7 =1.54 ｒ₁₀= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-8.2205 ×10^-8 A₆ =-1.1698 ×10^-10 A₈ =-6.7833 ×10^-14 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-9.1455 ×10^-8 A₆ = 7.4115 ×10^-11 A₈ = 4.6373 ×10^-14 A₁₀= 0 第５面 A₄ =-3.9390 ×10^-7 A₆ =-1.3028 ×10^-8 A₈ =-3.0841 ×10^-10 A₁₀= 0 第８面 A₄ =-9.4070 ×10^-8 A₆ =-3.2980 ×10^-9 A₈ = 8.4846 ×10^-11 A₁₀= 0 。

【００８４】（テレ）ｆ＝11.4mm, Ｆ_NO＝0.6, 投光角＝ 0°及び 2.6° ｒ₁= 7.1955×10⁴（回折面）ｄ₁= 0 ｎ_900,1 =1533 ｒ₂= ∞ ｄ₂= 3 ｎ_900,2 =1.48536 ｒ₃= ∞ ｄ₃= 0 ｎ_900,3 =1533 ｒ₄= -7.1955×10⁴（回折面）ｄ₄=18.858 ｒ₉= 2 ｄ₉= 3 ｎ_900,7=1.54 ｒ₁₀= (発光部) 非球面係数第１面 A₄ =-8.2205 ×10^-8 A₆ =-1.1698 ×10^-10 A₈ =-6.7833 ×10^-14 A₁₀= 0 第４面 A₄ =-9.1455 ×10^-8 A₆ = 7.4115 ×10^-11 A₈ = 4.6373 ×10^-14 A₁₀= 0 。

【００８５】以上の実施例１、７、８の収差図をそれぞ
れ図１６、図１７、図１８に示す。各図中、（ａ）はワ
イド状態、（ｂ）はテレ状態の収差図であり、ＳＡは球
面収差、ＡＳは非点収差、ＤＳは歪曲収差を示す。ま
た、各図中、ωは画角を表す。なお、被写体距離は、図
１６、図１７においては、ワイドが３ｍ、テレが５ｍに
設定してあり、図１８の場合は、ワイドとテレ共に無限
遠に設定してある。

【００８６】以上、投光レンズ系への適用として実施例
を示した。この結果を受光レンズ系へ適用することは容
易である。また、各実施例のＤＯＥの基材は全てアクリ
ルとしているが、これに限るものではない。ガラスの表
面に回折面を構成すれば、温度や湿度の変化に対して安
定なＤＯＥを得られる。

【００８７】以上の本発明の測距装置は例えば次のよう
に構成することができる。〔１〕発光手段と、該発光手段から発する光を被写体
に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体による反
射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知する検出
手段とを有する測距装置において、前記投光レンズ系あ
るいは受光レンズ系は、マスターレンズにコンバーター
レンズを付加して焦点距離を変えものであり、該マスタ
ーレンズあるいはコンバーターレンズは、両面が平面に
て構成され、その中の少なくとも１面が回折面にて構成
された回折型光学素子を有することを特徴とする測距装
置。

【００８８】〔２〕上記〔１〕において、マスターレ
ンズの少なくとも１面に回折型光学素子を備えているこ
とを特徴とする測距装置。

【００８９】〔３〕上記〔１〕において、マスターレ
ンズの被写体側あるいはその反対側に正パワーのレンズ
を付加して全系の焦点距離を短くすることを特徴とする
測距装置。

【００９０】〔４〕上記〔１〕において、マスターレ
ンズの被写体側あるいはその反対側に負パワーのレンズ
を付加して全系の焦点距離を長くすることを特徴とする
測距装置。

【００９１】〔５〕上記〔１〕において、マスターレ
ンズの被写体側にアフォーカルなレンズを付加すること
を特徴とする測距装置。

【００９２】〔６〕上記〔５〕において、アフォーカ
ルなレンズは被写体側から順に正パワー・負パワーにて
構成され、全系の焦点距離を長くすることを特徴とする
測距装置。

【００９３】〔７〕上記〔５〕において、アフォーカ
ルなレンズは被写体側から順に負パワー・正パワーにて
構成され、全系の焦点距離を短くすることを特徴とする
測距装置。

【００９４】〔８〕上記〔１〕において、マスターレ
ンズとコンバーターレンズが共に回折型光学素子を有す
ることを特徴とする測距装置。

【００９５】

〔９〕上記〔１〕において、コンバータ
ーレンズのみが回折型光学素子を有することを特徴とす
る測距装置。

【００９６】〔１０〕上記〔１〕において、該回折型
光学素子は両面共に回折面からなることを特徴とする測
距装置。

【００９７】〔１１〕発光手段と、該発光手段から発
する光を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記
被写体による反射光を集光する受光レンズ系と、その光
を検知する検出手段とを有する測距装置において、前記
投光レンズ系あるいは受光レンズ系は、複数のマスター
レンズを交換して焦点距離を変えるものであり、該マス
ターレンズは両面が平面にて構成され、その中の少なく
とも１面が回折面にて構成された回折型光学素子を有す
ることを特徴とする測距装置。

【００９８】〔１２〕発光手段と、該発光手段から発
する光を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記
被写体による反射光を集光する受光レンズ系と、その光
を検知する検出手段とを有する測距装置において、前記
投光レンズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズ
にコンバーターレンズを付加して焦点距離を変えるか、
複数のマスターレンズを交換して焦点距離を変えるもの
であり、該マスターレンズは両面が平面にて構成され、
その中の少なくとも１面が回折面にて構成された回折型
光学素子を有しており、該回折型光学素子はその被写体
側の面においてレンズ周辺部で発散作用を有し、被写体
と反対側の面においてレンズ周辺部で収斂作用を有する
ことを特徴とする測距装置。

【００９９】〔１３〕発光手段と、該発光手段から発
する光を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記
被写体による反射光を集光する受光レンズ系と、その光
を検知する検出手段とを有する測距装置において、前記
投光レンズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズ
にコンバーターレンズを付加して焦点距離を変えるもの
であり、その際、マスターレンズは固定されており、コ
ンバーターレンズは両面が平面にて構成され、その中の
少なくとも１面が回折面にて構成された回折型光学素子
を有することを特徴とする測距装置。

【０１００】〔１４〕上記〔１３〕において、コンバ
ーターレンズは両面共に回折面であり、被写体側の面は
負パワーを有し、被写体と反対側の面は正パワーを有す
ることを特徴とする測距装置。

【０１０１】〔１５〕上記〔１３〕において、下記条
件式を満足することを特徴とする測距装置。０．２＜ｄ／ｆ_W＜１・・・・ただし、ｄはコンバーターレンズの中心厚、ｆ_Wはワイ
ド状態での全系の焦点距離である。

【０１０２】〔１６〕発光手段と、該発光手段から発
する光を被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記
被写体による反射光を集光する受光レンズ系と、その光
を検知する検出手段とを有する測距装置において、前記
投光レンズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズ
にコンバーターレンズを付加して焦点距離を変えもので
あり、該マスターレンズあるいはコンバーターレンズ
は、両面が平面にて構成され、その中の少なくとも１面
が回折面にて構成された回折型光学素子を有し、前記マ
スターレンズは非球面を有することを特徴とする測距装
置。

【０１０３】

【発明の効果】本発明の測距装置に用いられる投光レン
ズ系あるいは受光レンズ系によれば、ワイドとテレの切
り換え可能な変倍レンズ系において、省スペース可能な
薄型レンズ系を得られる。また、マスターレンズ固定の
ワイドコンバーターレンズのように、変倍の際レンズの
光軸方向の移動がなく、機械的機構の簡単なレンズ系が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能なアクティブ方式の測距装置
の要部のブロック図である。

【図２】回折格子の回折作用を説明するための図であ
る。

【図３】位相変調型回折型光学素子の断面形状を示す図
である。

【図４】回折型光学素子による収差補正を説明するため
の図である。

【図５】マスターレンズ固定の変倍化を説明するための
図である。

【図６】実施例１の測距用レンズ系の断面図である。

【図７】実施例２の測距用レンズ系の断面図である。

【図８】実施例３の測距用レンズ系の断面図である。

【図９】実施例４の測距用レンズ系の断面図である。

【図１０】実施例５の測距用レンズ系の断面図である。

【図１１】実施例６の測距用レンズ系の断面図である。

【図１２】実施例７の測距用レンズ系の断面図である。

【図１３】実施例８の測距用レンズ系の断面図である。

【図１４】実施例９の測距用レンズ系の断面図である。

【図１５】実施例１０の測距用レンズ系の断面図であ
る。

【図１６】実施例１の収差図である。

【図１７】実施例７の収差図である。

【図１８】実施例８の収差図である。

【図１９】本発明において用いる回折面の具体的な形状
を例示する断面図である。

【符号の説明】

１１…赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１１ａ…制御部１２…投光レンズ系１３…被写体１４…受光レンズ系１５…位置検出装置（ＰＳＤ）１６…距離算出手段１７…制御手段１８…駆動ドライバー１９…駆動モーター２１…透明部２２…不透明部２３…高屈折率部２４…低屈折率部６１…マスターレンズ６２…コンバーターレンズ６３…コンバーターレンズの被写体側の面６４…コンバーターレンズの被写体と反対側の面６５…発光面又は受光面６６…ワイド全系の後側主点ｒ_F…プレートレンズの被写体側の面ｒ_R…プレートレンズの被写体側の反対側の面ＭＬ…マスターレンズＣＬ…コンバーターレンズ

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
被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体に
よる反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知す
る検出手段とを有する測距装置において、前記投光レン
ズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズにコンバ
ーターレンズを付加して焦点距離を変えものであり、該
マスターレンズあるいはコンバーターレンズは、両面が
平面にて構成され、その中の少なくとも１面が回折面に
て構成された回折型光学素子を有することを特徴とする
測距装置。
【請求項２】発光手段と、該発光手段から発する光を
被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体に
よる反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知す
る検出手段とを有する測距装置において、前記投光レン
ズ系あるいは受光レンズ系は、複数のマスターレンズを
交換して焦点距離を変えるものであり、該マスターレン
ズは両面が平面にて構成され、その中の少なくとも１面
が回折面にて構成された回折型光学素子を有することを
特徴とする測距装置。
【請求項３】発光手段と、該発光手段から発する光を
被写体に向けて投射する投光レンズ系と、前記被写体に
よる反射光を集光する受光レンズ系と、その光を検知す
る検出手段とを有する測距装置において、前記投光レン
ズ系あるいは受光レンズ系は、マスターレンズにコンバ
ーターレンズを付加して焦点距離を変えるものであり、
その際、マスターレンズは固定されており、コンバータ
ーレンズは両面が平面にて構成され、その中の少なくと
も１面が回折面にて構成された回折型光学素子を有する
ことを特徴とする測距装置。