JPS5834412A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPS5834412A JPS5834412A JP13315181A JP13315181A JPS5834412A JP S5834412 A JPS5834412 A JP S5834412A JP 13315181 A JP13315181 A JP 13315181A JP 13315181 A JP13315181 A JP 13315181A JP S5834412 A JPS5834412 A JP S5834412A
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- Japan
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- image
- array
- optical system
- lens
- optical
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/40—Optical focusing aids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はうＬ学装（角、ｌＶｆに、結１ｒ′光学系と、
該結像光学系により形成されるイ″４：を受ける一次元
薯：電変換累子アレイとを有する光学装置ζｔに関イる
ものである。
該結像光学系により形成されるイ″４：を受ける一次元
薯：電変換累子アレイとを有する光学装置ζｔに関イる
ものである。
上に述べた様な光学装置は、例えば、ＪＩＩｒ定の基線
間隔を隔てて配置された２系統の結像光学系により該基
線方向に配列された〜次元光電変閘素子アレイ上に物体
の２１βを形成し、該２像の位置関係をもとに物体迄の
距離に関する情報を形成する様な測距装置等において見
受けられる。
間隔を隔てて配置された２系統の結像光学系により該基
線方向に配列された〜次元光電変閘素子アレイ上に物体
の２１βを形成し、該２像の位置関係をもとに物体迄の
距離に関する情報を形成する様な測距装置等において見
受けられる。
ところでこの裡測距装＋ｉ２にあってはイ（＞られる像
信ぢが極めて細いに９状に関する信号のみとなるため、
ｌＺ＞記の基糾吉直方向のより多くの情報を集めて測距
のＭ￥ｔ ＩＦＬを上げるために色々な工夫が提案さｉ
ｌでいる。例えばその−例として像を基線方向に圧縮す
るためのシリンドリカルレンズを上記結像］Ｙ：学糸中
に配する方法が既に提案されている。しかし乍「）、シ
リンドリカルカルレンズではその曲率故に広い範囲の圧
紅・・が困カ１「であり、その工作もｊｊｌｉｌ Ｌ
＜ 、又、単なる圧縮のため、圧縮方向の特徴が１１ｊ
われ易いと云う欠点がある。
信ぢが極めて細いに９状に関する信号のみとなるため、
ｌＺ＞記の基糾吉直方向のより多くの情報を集めて測距
のＭ￥ｔ ＩＦＬを上げるために色々な工夫が提案さｉ
ｌでいる。例えばその−例として像を基線方向に圧縮す
るためのシリンドリカルレンズを上記結像］Ｙ：学糸中
に配する方法が既に提案されている。しかし乍「）、シ
リンドリカルカルレンズではその曲率故に広い範囲の圧
紅・・が困カ１「であり、その工作もｊｊｌｉｌ Ｌ
＜ 、又、単なる圧縮のため、圧縮方向の特徴が１１ｊ
われ易いと云う欠点がある。
本発明は１ｆｆｉかる事情に鑑みて為されたもので、結
像光学系と、該結像光学系により形成される像を受ける
一次元光電変換累子アレイを冶する光学装置きして、上
に述べた様な、従来のシリンドリカルレンズによる方法
に見られる不都合を解消させて、像の採取範囲を格段に
拡大させ得、且つ、シリンドリカルレンズの様な工作上
の難しさ或いは限界を打破１７得るｇＩ規な改良を提供
するこ吉を目的とし、その特徴とする処は、Ｊ−！ｆｌ
’＋光電変換素子のアレイ方向とほぼ平行な像成分を採
取し圧縮して上記−次元光電変換素子アレイ上に形成す
るフレネル状構造を有する光学手段を備えたことに存す
るものである。
像光学系と、該結像光学系により形成される像を受ける
一次元光電変換累子アレイを冶する光学装置きして、上
に述べた様な、従来のシリンドリカルレンズによる方法
に見られる不都合を解消させて、像の採取範囲を格段に
拡大させ得、且つ、シリンドリカルレンズの様な工作上
の難しさ或いは限界を打破１７得るｇＩ規な改良を提供
するこ吉を目的とし、その特徴とする処は、Ｊ−！ｆｌ
’＋光電変換素子のアレイ方向とほぼ平行な像成分を採
取し圧縮して上記−次元光電変換素子アレイ上に形成す
るフレネル状構造を有する光学手段を備えたことに存す
るものである。
以下本発明を添付した図面を使用して説明する。
第１図、第２図は本発明の適用例としての測距装置を説
明する図である。
明する図である。
第１図は測距方法を説明する図で、１は基準隊形成用光
学系に、また、２は比較［３ｊ形成川光学系に担当し、
両光学系は同一の焦点距μｌ１ｆｆを有する。
学系に、また、２は比較［３ｊ形成川光学系に担当し、
両光学系は同一の焦点距μｌ１ｆｆを有する。
また両者の光軸は基線長ｄだけ１ｉｉｌｌさＡ］る。
ろは−次元光電変換菓子アレイとしての市川＃ｌ ＋’
＋己走前走査型受光素子列５で基準像の形１１にさ′Ｊ
する部分、４は比較像の形成される部分を示す。
＋己走前走査型受光素子列５で基準像の形１１にさ′Ｊ
する部分、４は比較像の形成される部分を示す。
Ａは物体で、基準像形成用光学系１の光軸−１−に在る
ものとし、更に光学系の前側主点よりｈ゛＋； ｎｔ
ｅだけ離れている。なお、Ａ１は受光素子例５上に形成
された基準像、Ａ２は比較Ｇｌζで、比較像Ｎ２０党軸
からｇだけ離れた位ＩＩに形成されている。そ師に対Ｆ
ｒ；する。
ものとし、更に光学系の前側主点よりｈ゛＋； ｎｔ
ｅだけ離れている。なお、Ａ１は受光素子例５上に形成
された基準像、Ａ２は比較Ｇｌζで、比較像Ｎ２０党軸
からｇだけ離れた位ＩＩに形成されている。そ師に対Ｆ
ｒ；する。
第２図はｇの検出方法を示すもので、領域６中の例えば
５個の受つＹ；素子は斜脚を引いた基準角：に係るパタ
ーンの信ぢを発し、これを照度信号ａｂｃｄｅとする。
５個の受つＹ；素子は斜脚を引いた基準角：に係るパタ
ーンの信ぢを発し、これを照度信号ａｂｃｄｅとする。
一方、領域４では物体距離に応じて実線もしくけ破線で
示すパターンの信号を発するものとする。
示すパターンの信号を発するものとする。
仮に実線のパターンであるならば照度信号ａｂｃｄｅに
一致するイｇ号は光学系２の光軸から非常に離わた装置
に在り、この時、近距離物体に応じたｇを出力する。ま
た破線のパターンであるならば基準の照度信号に一致す
る信号は光学系２の元軸に比較的近い位置に在るので遠
用１４（を物体に応じたｇを出力する。
一致するイｇ号は光学系２の光軸から非常に離わた装置
に在り、この時、近距離物体に応じたｇを出力する。ま
た破線のパターンであるならば基準の照度信号に一致す
る信号は光学系２の元軸に比較的近い位置に在るので遠
用１４（を物体に応じたｇを出力する。
このような原則に基づく測距装置を実際にカメラ等に装
」！１１するための光学系の構成としては、第６図のご
とき構成があげられる。６，７け反射鏡、８．９は結像
レンズ、１０は反射プリズムで、６゜８．１０をもって
基準像を素子列１１上に結像させ、また、７，９．１０
をもって比較像を素子列１１上に結像させるものでル）
る。
」！１１するための光学系の構成としては、第６図のご
とき構成があげられる。６，７け反射鏡、８．９は結像
レンズ、１０は反射プリズムで、６゜８．１０をもって
基準像を素子列１１上に結像させ、また、７，９．１０
をもって比較像を素子列１１上に結像させるものでル）
る。
ここで以下の翫二連での便宜を考え、光＋１ｇ１方向を
Ｘ、菓子配列方向をｙｌそれらと垂ｉｌ′ｌｔ「方向を
２とする。尚、反射によってｘ、ｙ、ｚはＰｌｉ、 ３
図に示すとと（変る。
Ｘ、菓子配列方向をｙｌそれらと垂ｉｌ′ｌｔ「方向を
２とする。尚、反射によってｘ、ｙ、ｚはＰｌｉ、 ３
図に示すとと（変る。
この構成によって、２系統の結イ９！糸を隣接すること
が可能となり、受ＭＩ菓子列の長さを・Ｖ・橡最小なも
のにできる。しかしながら、２系統吉も２回の反射を含
んでいるので各反射（Ｕ３、プリズムレンズの部品和実
及び取付稍ル′によって受光素子列１１上の像は変化し
、特に受光素子列１１として各受光素子の幅が０．０１
〜０．０６ ｎｕｎ桿１１．（（１） ｒｌ（ｆｆｌ’
４ Ｃ，Ｃ，Ｔ’）を用いる場合には、２像の２方向の
結像位１ｉ’ｊ差が４１１）距ｌ′ｌ＃度に大きな影４
ヶを与える。
が可能となり、受ＭＩ菓子列の長さを・Ｖ・橡最小なも
のにできる。しかしながら、２系統吉も２回の反射を含
んでいるので各反射（Ｕ３、プリズムレンズの部品和実
及び取付稍ル′によって受光素子列１１上の像は変化し
、特に受光素子列１１として各受光素子の幅が０．０１
〜０．０６ ｎｕｎ桿１１．（（１） ｒｌ（ｆｆｌ’
４ Ｃ，Ｃ，Ｔ’）を用いる場合には、２像の２方向の
結像位１ｉ’ｊ差が４１１）距ｌ′ｌ＃度に大きな影４
ヶを与える。
即ち、第４図のごとく、ｚ方向に輝ＩＷ変化のある物体
を測距する場合、もし基Ｉ′ｖ５像素子列と比較像素子
列が２光学系の相互誤差によって２方向の異なる位置を
見ていたとすると、基準出力と比較出力とは１ン１示の
ご吉（なり、比較出力内に基準出力と同−ｉ’；ｌｉ分
が無くなり、イｌ’ｌ距不能さなる。
を測距する場合、もし基Ｉ′ｖ５像素子列と比較像素子
列が２光学系の相互誤差によって２方向の異なる位置を
見ていたとすると、基準出力と比較出力とは１ン１示の
ご吉（なり、比較出力内に基準出力と同−ｉ’；ｌｉ分
が無くなり、イｌ’ｌ距不能さなる。
（？１つて、名光学ｆ〜１輸ｉ’ｌ ＭＷ度及び取付精
度は極めてＩＶｌ、いものがη２求されることになる。
度は極めてＩＶｌ、いものがη２求されることになる。
この１〆ｆ度を緩′ｌＴｌ’ｌするために２光学系中相
方にＹ方向に円筒ｌｌｌ１ｌｌを有するシリンドリカル
レンズ、あるいはシリンドリカル面を配することが既に
提案されている。
方にＹ方向に円筒ｌｌｌ１ｌｌを有するシリンドリカル
レンズ、あるいはシリンドリカル面を配することが既に
提案されている。
即ち、２８５図は２Ｊ′ｌ、６図の構成における反射絹
６゜７の！＋／／ＩＩ＋側／１方向に円筒ｔｌｌｉ（を
有する２系糾一体のシリンドリカルレンズ１２を配した
ものであり、同一特性のシリンドリカルレンズを配置で
きる特徴がある。
６゜７の！＋／／ＩＩ＋側／１方向に円筒ｔｌｌｉ（を
有する２系糾一体のシリンドリカルレンズ１２を配した
ものであり、同一特性のシリンドリカルレンズを配置で
きる特徴がある。
第６図は、ｒｌｌ、６図の構成における結１埃レンズ８
゜９の代りに１而を凸球面、他の１１１ｎをＹ方向に円
筒ｌｌ１ｌ＋を有するシリンドリカル面とした結像レン
ズ１３．１４を配したもので、光学部品の増加が無いと
いった特徴がある。
゜９の代りに１而を凸球面、他の１１１ｎをＹ方向に円
筒ｌｌ１ｌ＋を有するシリンドリカル面とした結像レン
ズ１３．１４を配したもので、光学部品の増加が無いと
いった特徴がある。
第５図、第６図ともシリンドリカルレンズは）Ｙ方向に
は屈折力を持たす２方向に屈折力を持つ。
は屈折力を持たす２方向に屈折力を持つ。
従ってｘ＋Ｙ断面の焦点の位置に受′ｙｔ、素イ列１１
を配置醍すれば、第７図に示同−通り、′１り１体１５
の才子列上の像は１６のように２方向はデフォーカスの
ためある範囲平均化されノ、（草体と比１咬憔の２方向
のずれかぁ）つても比較出力内に基準出力と同一のＲ１
ｔ分が存在することにｔ［り測距が町熊吉１．Ｃる。
を配置醍すれば、第７図に示同−通り、′１り１体１５
の才子列上の像は１６のように２方向はデフォーカスの
ためある範囲平均化されノ、（草体と比１咬憔の２方向
のずれかぁ）つても比較出力内に基準出力と同一のＲ１
ｔ分が存在することにｔ［り測距が町熊吉１．Ｃる。
しかし乍ら、先に述べた様にシリンドリカルレンズ或い
はシリンドリカル而の場合には広い範囲の圧縮が附加で
；ｌ’！Ｉｆ々のｒ／ｉｉで′１ｌｔｌＪ約が、ト）る
と云う不都合を有しているものである。
はシリンドリカル而の場合には広い範囲の圧縮が附加で
；ｌ’！Ｉｆ々のｒ／ｉｉで′１ｌｔｌＪ約が、ト）る
と云う不都合を有しているものである。
従って、本発明においてはフレネル状の微細構造により
像の採取及び圧縮を行なう様にしたものである。即ち、
例えば第８図は第５図に才、τけるシリンドリカルレン
ズ１２に代る本発明に係る改１隻を示すもので、ｌｌＩ
ｌ図に示すレンズ２１け略示イルのフレネル構造を有し
ており、同レンズ２１により受光素子列２０の物体２２
−１−での相対感度は波形２３で示す如（大きく拡がり
、［１つ、制御可能な分布が実現される様になる。尚、
第６図の構成の場合にはレンズ１３．１４に直接、必要
に応じてフレネル構造を持たせる様にしても良いもので
ある。
像の採取及び圧縮を行なう様にしたものである。即ち、
例えば第８図は第５図に才、τけるシリンドリカルレン
ズ１２に代る本発明に係る改１隻を示すもので、ｌｌＩ
ｌ図に示すレンズ２１け略示イルのフレネル構造を有し
ており、同レンズ２１により受光素子列２０の物体２２
−１−での相対感度は波形２３で示す如（大きく拡がり
、［１つ、制御可能な分布が実現される様になる。尚、
第６図の構成の場合にはレンズ１３．１４に直接、必要
に応じてフレネル構造を持たせる様にしても良いもので
ある。
以上ｉｒ：述した様に、本発明によれば、結像光学系と
、該か一１像光学系により形成される像を受ける一次元
Ｍ； ′ｉＬＬ変換素子アレイとを有する光学装置とし
て−）’Ｉｓ電変換糸子アレイによる像の採取範囲を格
段に拡大出来、しかも、シリンドリカルレンズに見られ
る工作上の難しさやその性能上の制約を打破して安１曲
で簡単に構成出来るもので、１９１えば、実施例のが）
明中で述べた如き測距装置に利用してその効果、甚だ犬
なるものである。
、該か一１像光学系により形成される像を受ける一次元
Ｍ； ′ｉＬＬ変換素子アレイとを有する光学装置とし
て−）’Ｉｓ電変換糸子アレイによる像の採取範囲を格
段に拡大出来、しかも、シリンドリカルレンズに見られ
る工作上の難しさやその性能上の制約を打破して安１曲
で簡単に構成出来るもので、１９１えば、実施例のが）
明中で述べた如き測距装置に利用してその効果、甚だ犬
なるものである。
第１図は本発明の適用ｆ・ｕとしての測距装置の一例の
４；１ｊ距の原３Ｊ！を曲間するための図、第２Ｎは第
１ ｒｒ／ｌ示構成によりぞＪられる物体距離に応じた
受光素子列出力を示す図、 第６し≧」は第１図で説明した測距装置の光学系部分の
具体的構成例を示す斜視図、 第４［Ｖｌは第５図示光学部分の構成において光学系要
素に位置調整不良があった場合の受光素子列とぞｔｌが
受容する像及びその出力の関係を示す１ツ１、第５図及
び第６図は第４図で説明した不都合を解消させることを
意図して従来提案されている第３図示イ、′々成に対す
る２つの改良例を示す胴？ｌＩ！１′ど１、第７図は第
５．６図の改１り一例によってイ；Ｌら才する受光素子
列とそれが゛受容する害ｊ及びその出力の関係を示す図
、 第８図は本発明の実施例を示す図で、！；）る。 １．２；８，９・・・・・結像光学系、５；１１；２０
・・・・・−次元光電変換素子アレイ、２１・・・・・
フレネル状構造を有する光学手段。 特許出願人 キャノン株式会社
４；１ｊ距の原３Ｊ！を曲間するための図、第２Ｎは第
１ ｒｒ／ｌ示構成によりぞＪられる物体距離に応じた
受光素子列出力を示す図、 第６し≧」は第１図で説明した測距装置の光学系部分の
具体的構成例を示す斜視図、 第４［Ｖｌは第５図示光学部分の構成において光学系要
素に位置調整不良があった場合の受光素子列とぞｔｌが
受容する像及びその出力の関係を示す１ツ１、第５図及
び第６図は第４図で説明した不都合を解消させることを
意図して従来提案されている第３図示イ、′々成に対す
る２つの改良例を示す胴？ｌＩ！１′ど１、第７図は第
５．６図の改１り一例によってイ；Ｌら才する受光素子
列とそれが゛受容する害ｊ及びその出力の関係を示す図
、 第８図は本発明の実施例を示す図で、！；）る。 １．２；８，９・・・・・結像光学系、５；１１；２０
・・・・・−次元光電変換素子アレイ、２１・・・・・
フレネル状構造を有する光学手段。 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 結イま光学系と、該結イ！３：光学系により形成さ才す
る像を受ける一次元光電変］ψ累子アレイを有する光の 学装置ηにおいて、ｌＮ＋、光電ｇ ４ｑＨ素子アレイ
方向とはぼ平行な像１１ｋ分を採取し圧縮して該−次元
うし１ｂ、変換素子アレイ上に形成′１−るフレネル状
１’ｆｒｉ造を有する光学手段を備えたことを特徴とす
る光学装置Ｎ、。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13315181A JPS5834412A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13315181A JPS5834412A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834412A true JPS5834412A (ja) | 1983-02-28 |
Family
ID=15097896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13315181A Pending JPS5834412A (ja) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07330329A (ja) * | 1994-06-09 | 1995-12-19 | Kosaka Seiren Kk | 硫酸液からの板状二水石膏の連続製造法 |
-
1981
- 1981-08-25 JP JP13315181A patent/JPS5834412A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07330329A (ja) * | 1994-06-09 | 1995-12-19 | Kosaka Seiren Kk | 硫酸液からの板状二水石膏の連続製造法 |
| JP2614602B2 (ja) * | 1994-06-09 | 1997-05-28 | 小坂製錬株式会社 | 硫酸液からの板状二水石膏の連続製造法 |
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