JPS5920808A - 距離決定装置 - 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】 本発明は、距離測定装置に関し、判に、自動焦点・カメ
ラに関する。

遠隔の物体からの光を、カメラの撮影レンズ（ｔａｋ・
ｉｎｇ　１ｅｎ８）を通し、カメラの中で光は２つに分
けられるようにすることが必要となる場合がしばしばあ
る。１つは、通常の光の大部分がフィルレム捷たはビデ
オカメラの電子部品へと当たるが、光のもう一方の部分
に、カメラレンズの焦点状態を示す信号を発生する自動
焦点検出回路へと向けられる。このｆｆｆｌの装置は、
たとえは、１９８０年１月２２日に発１）でれたストウ
ファー氏の米国１特許第４１８５１９１号明細壱に見る
ことができる。

このような従来装置において、光路に部分的に銀のつい
た鏡（ｐａｒｔｉａｌｌｙ　５ｉｌｖｅｒｅｄ　ｍ１ｒ
ｒｏｒ　）　ｋもうけて、光の約８０ツヤ−セントをカ
メラの像平面に通し、光の約２０ノや一セントを自動焦
点回路に向けるようにしていた。カメラの像平面への光
のＳ：　、Ｗ最大にすることが望ましく、シたかつて、
検出平面で光の像のできるだけ多くを受けるように、検
出器を形成することによって、自動焦点検出器の効率を
上げる努力がなされできた。たとえば、本発明の譲受人
に譲渡された１９８０年１０月２８日発行のストウファ
ー氏の米国特許第４２３０９４２号明細書にと）ｔらを
みることができる。検出器は、そのかどが半円形に近づ
けるために切りとられ、光の像は長円形のパターンを形
成するよう歪められている。し力・しながら、光の像の
中にあてはまるように検出器を形作ったシ、または、像
の領域を広げるために像を変化させることは、伺加的な
努力おまひ部品を必砂とし、ぞして、位置決めや調整の
問題をひきおこしてい／こ。なぜならけ、光の像および
検出器対は、用いられる光を最大にするように非常に注
意深く調整されｌけれｉ：ならないからである。この問
題の／こめに、検出器対がその範囲内によシ谷易にあて
はまるように光の像の大きさを増すという妥協策がなさ
れている。しかしそうすると、光がムダになシ、カメラ
のフィルムやビデオカメラの検出回路に当てるために得
られる光が少なくなってしまうという結果になる。

さらに、たとえば映画やビデオのカメラで、ズームレン
ズを用いた場合、部分的に釧のついた錦は、レンズの無
限焦点ズームの部分（ａｆｏｃａｌ　ｚｏｏｍｐｏｒｔ
ｉｏｎ　）　トマスターレンズの開におかなけれ（′、
１．ならないという事実によシ問題が発生う゛る。部分
的に銀のついた鏡の長さは、不必要にズームレンズの長
さを好１しくなくふやすことになる。

本発明によれは、従来の部分的に反射する（ｊλのかわ
シにはは全部を反射する細長い鏡（ｓｕｂｓｔａｎｔｉ
ａｌｌｙｆｕｌｌｙ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ　８ｔｒｉ
ｐ　ｍ１ｒｒｏｒ）を用いで、これまで用いられてきた
円形の像よシ、比較的幅のせ１く、長くされた細長い出
口ＩＩＭｉ孔（ｅｘｉｔ　ｐｕｐｉｌ　）の像を自動焦
点回路へ通すようにしたものである。この細長い像は−
ｔ　ｉｌそれの絹の検出器両方の等しい部分にあたｐｌ
このような構成は従来必要だった非゛常に注意深い調整
を必要としない。さら′に、自動焦点回路へ向かう光は
長方形の／」・さな彫金しているので、ムダな光の鼠は
非常に少なく、シたがって、よυ多くのブＣが必要とさ
れるフィルムまたはビデオの電、子回路へ通すことがで
きる。さらに、検出器は円形の鍼の主１９部分に？−・
て（２まるように形成する必要はなく、（ｌ）Ｘつてよ
り部属−にｊす造することがで９る。そして、全部、を
反射するイ（１ｊ長い鏡を用いること番しよって、スー
ムレンズ７ステムにおいて、無限焦点レンズとマスター
レンズの間の距離（・ｊ、カーなり小づくなり、ズーム
レンズ（址望まれたより、短かくできるであろう。

以下、本発明を図面を用いて実施例（でより説明する。

２Ｂ　１　図１１　、ズームレンヌシステム１０　ｆ　
示シにもので、焦点レンズ（ｆｏｃｕｓ　ｌ’ｅｎｌり
　１２　＋無限焦炸ズームレンズ１４２よびマスターレ
ンズ１６からなり、矢印１８．２０　ｉ−よひ２２で示
した光路にそって光を受けるようにな？−〔いて、ヤし
て矢印２４で示した光路にそって像を源平ｉＭ＋　２６
　（こ作るよう（こなっている。源平ｊｌｌｉはカメラ
また（１映画カメラのフィルム平面また（」ビデオカメ
ラの検出器平面であろう。

焦点レンズを適切な距Ｐｊ’Ｙにおいて像平面２６上に
焦点のあった像ｆ：発生ずるために、従来ね、無限焦点
レンズ１４とマスターレンズ１６の間１（４５度の角度
で部分的に釧のついた鏡３０を」申入して、光を矢印３
２で示した光路に沿って、レンズ３４へ、そして矢印３
６で示した光路に沿って自ｍ１Ｊｉｆｆ。

点回路４０の検出器アレイ３８へ向けていた。検出器ア
レイ３８の検出器の出力は導線４２を３市して自動焦点
回路４０に与えられる。自動焦点回路（５（・１、機桿
゛的な接続間（ｉ４４として示した出力を発生するよう
に作動して、像平面２６上に焦点の合った像を作るよう
・（ｔズームレンズシステム１０の焦点レンズ１２を適
切な位置に位置壊せる。

部分的に４Ｈ，Ｈのついた鏡３０　ｉ−Ｊ、、自動焦点
検ＵＪ　Ｒ７ｆ３８か働くように十分な光ｆ：検出器に
力えるカー１残すの光は、マスターレンズ１Ｇへ通過す
るように、通弊は作ら！１ている。第１図におｌ／−）
て、焦限焦臓メームレンズ１４とマスターレン、ｌ”　
１６　（７）　ｆｔｊｌで４５度の角度では、＠３０を
置くには距離゛Ｄ″が使用するには必要でおることがわ
かる。また、ｆｉｋ　離”　Ｄ　”　ｔｔ”ｚ全てのズ
ームレンズの長さを合理的に小さくするために最小にし
なりればならない。

第２図は、鏡３０およびレンズ３４によって検出器アレ
イ３８に送られた光の像５ｏを示している。検出器アレ
イ３８は枚数の検出器対からなるが、第２図ではそのう
ちの１つを、検出器ＡおよびＢで示して、符号５２およ
び５４をっけである。

上述の米国’ｌ’＆　Ｉ！’ｒ　第４２３０９４２号’
！４　＃（ＩＩ　ｉ！ｔ　（７）中で述べたように、検
出器ＡおよびＢからのル犬出カを得るために、検出器対
は円形の像５ｏの中にあてはまるように形成されなりれ
ばならない。第２図では、検出器は円形の像５０の中に
ちょうどよくあてＰｉ　するような大きさの８角形の一
部分として示されている。しかしながら、システム調弊
の大きな困難さを防せぐために、像５０は、検出器Ａお
よび１３よυ、心労にいくらか太きくしであり、よって
円形の領域５０の中の斜線の領域は、検出器ＡおよびＢ
で用いられずにムダとなる光を衣わしている。このムダ
な光のｋＬ　ｋ　ｉ＃小にすることによって、第１図の
無限焦点レンズ１４がらマスターレンズ１６への光の北
ヲ増加するようにすることが望１れる。

第３図ＶＪ１本発明の一実施例を示すもので、ズーノ・
レンズシステム６０は、焦点レンズ６２　、　無限焦点
ス゛−ムレンズ６４およびマスターレンズ６６からなフ
、゛第１図の各レンズと同じように、遠隔物体からの光
を矢印６８，７０．７２および７４で示した光路に沿っ
て源平１ｊ７６に送るように疫っている。像平面７６は
、カメラまた映画カメラのフィルム■１またはビテ゛オ
カメラの検出器であろう。

第３図において、小さなほぼ企ての光を反射する細長い
鏡８０が、第１図の大きな部分的に銀のついた鏡３０に
かわって示芒れている。細長い鏡８０は長方形をしてお
シ、その長い方の方向は、第３図の平面に垂直な方向に
の０・ている。第１図と同様に、光はｇＱ　８０から反
射ネｉ１て矢印８２によって示した光路に沿下方に向か
い、レンズ８４を通り、矢印８６で示した光路に治って
検出器アレイ８８へあたる。第１図のアレイ３８と同様
に検出器アレイ８８は、複数の検出器対がらなυ、導線
９２を通して自動焦点回路９ｏへ出方をだす。

自動焦点回路９０の出力は、焦点レンズ６２に接続され
る機械的接続関係９４で示されており、像平面７６に焦
点の合った像を作るために焦点レンズ６２を適切な位置
に位置させるようにする。第３図においでｕ　Ｄ／　ｎ
で示した無限焦点ズームレンズ６４とマスターレンズ６
６の間の距ス１１は、第１図の距離”　Ｄ　”に比べて
かなり小さいということに注目したい。これ（は、鏡が
無限焦点ズームレンズ６４とマスターレンズ６６の間よ
り小さな空間を占めるようになったからであり、こ〜の
２つのレンズをより近でけることができるようになった
。

鐘はほぼ全て反射するので、鏡８ｏに当たる光はマスタ
ーレンズ６Ｇへはゆかず、ｊｔｆｉ８０のまわ９の光は
すべてマスターレンズ６６へと通過する。

この全て反射する鏡８０の大きさｆｆ：訓１暫すること
によって、心火な光の伺パーセントでも自動無点検ＩＪ
ｉ器へ送ることかでき、残りの光Ｕ、マスターレンズ６
６へといくことになる。もし、たとえは遠隔物体からの
光の２０パーセントが自！ＩＩｊＪ焦点検出器に必火な
られＬ１細長い鏡８０は無限焦点レンズ６４とマスター
レンズ６６の間の横断面領域の光のコ！０パーセントを
さえぎるようにすべきであろう。さらに以下で説明する
ように、鏡８０で送られる光の像に関しての検出器の位
置のＸＭ、＋　Ｊｊ’！はさほど決定的な問題ではなく
、光の少々がムダになるだけである。したがって、自動
焦点回路は、第１図で必賃だったプロの幇よシ少ない弁
で動作することができる。よって、マスターレンズ６６
を通る光の阻は増加する。

第４図において、第２図の検出器ＡおよびＩ３（」１、
それぞれ符号１０２および１０４で示しである。

第４図では、鏡８０で反射される光の像は、検出器Ａお
よびＢの中心部を横切る細長い長方形で示されている。

像１０６は検出器ＡおよびＢの削除された隅の間にあり
、距廖１ｆ”　Ｌ　”で第４図に示した距ト、１［の中
にあるのがわかる。したがって、検出器ＡおよびＢを光
の適切な刑を受けるためには、像１（）６が距離″′Ｌ
Ｈの中のどこかにあればよく、Ｎｆｆ１゜整の困難さは
減少されることがわかる。第４図に封いて、検出器Ａお
よびＢにあてられている光の領域は第２図よシ小さいが
、検出器のうける光の量は、同じような量かまたはよシ
多いであろう。

なぜならば、第１図の鏡３ｏは光の約２０／＃−セント
だけを反射するが、第３図は鏡８ｏはほぼ全てを反射す
るからである。さらに、第４図において、ムダな光のＭ
、を示す斜線の領域は、第２図に示した領域よりかなフ
減少しているのがわかる。

よって、よフ多くの光が、第１図の場合よｐも第３図の
マスターレンズにいくことになる。

第５図は、゛第４図と同様の構成を示したものであυ、
ただし、ここでは検出器ＡおよびＢは正方形または長方
形で示しである。これは、第４図の８角形の構成よｐ製
造するのがより面単である。

第５図の構成によれば、検出器は、第４図の検出器と同
じ光のＪ′ＴＬｋ　９１け、同じ光の川−をムダにして
いるが、全体の構成は製造するのによりＩ！ｉ’ｉ単で
ある。

以上のようＫ、本発明によれｅユ、自動焦点検出機構が
納しい方法で行なわれ、ムダな光の量を減少し、全体構
成が小さな空間でおさまり、そして、製造容易で調整も
容易である。

以上の説明は好ましい実施例で説明されたが当腺渚であ
れは、この発明の範囲内でｆ１７々の変更が可能であ′
ることは明らかであろう。従って、この発、明は、ｌ持
π１請求の範囲の記載のみによって限定されること全承
知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のズームレンズを用いた自動焦点システ
ムの種、略１１＋￥成図である。 第２図は、第１図のシステムにおりる光の像の中の検出
器の構成を示した図である。 第３図は、本発明の一実施例のズームレンズおよび細長
い鐘を用いた自動焦点システムの韮（略構成図である。 第４図および第５図は、第３図のシステムにおりる球出
器と細長い光の像の構成を示した図である。 １０．６０・・・ズームレンズシステム、１２．６２・
・・焦点レンズ、１４．６４・・・ｍ　成熱Ａレンズ、
１６．６６・・・マスターレンズ、２６．７６・・・像
平面、３０．８０・・・釧、３８．８８・・・検出器ア
レイ、５２．５４，１０２，１０４・・・検出器。 ４ｆ　ｔ！１出願人　ハネウエル：インコーボレーテッ
ド代理人弁理士松下義泊

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　第１の光路に沿って遠隔物体からの光を像平
   面へむりる可動レンズを有し、光は第１の光路の予め沫
   められた位置で断面領域を有する距離、決定装置におい
   て、 上記予め決められた位置にもうけられ、第２の光路に沿
   って光の予め決められた分、をほぼ全反射する大きさを
   有する反射手段と、 遠隔物体せでの距離を示す出力を力えるように作動する
   上記第２の−３を路内に設けられた距離検出器を含む手
   段とを有したことを特徴とする距離決定装置。
2. （２）特Ｗ「請求の範ν［１第（１）項において、上記
   手段は、上記距頗１検出器に接続されて上記出力に応じ
   て上記可動レンズの位置を制御する出力をだす自動焦点
   回路を含むこと′ｆ：特徴とする距離決定装置。