JPS62160410A - 自動焦点調整装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 な 本発明は、ビデオカメラ譚どに用いて好適な自動焦点−
Ｉｉ装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、ビデオカメラには、操作性を高めるために、焦点
を自動的に調節する手段が設けられている＠かかる手段
は種々提案されているが、その−例として、例えは、特
公昭４６−２８５００号公報に開示されているように１
カメラから被写体に向けて発した光来のうち、被写体で
反射されて戻る光を受光して測距を行ない、この測距し
た被写体に合焦させるように、撮影レンズの繰り出し量
を調整する技術が知られている０この株の方式では三角
測量の原理を使用しているのが一般的である。

従って被写体に向って光束を発する発光光学系（以下発
光側レンズと称す）と発光素子とよシなる発光器と、被
写体での反射光を受光する受光光学系（以下受光側レン
ズと称す）と、受光素子とよりなる受光器とを、独立に
し１両者を間隔をおいて配置していた。即ち、゛受光素
子に入射する、被写体からの反射光束の角度から測距す
る九めある程度間隔が必要でｂつ九〇 以下、第６図によ多、かかる従来の自動焦点調整装置を
具体的に説明する０ 第６図は従来技術による自動焦点調整装置の一例を示す
構成図であって、 １は発光側レンズ、２は発光素子、３は受光側レンズ、
４は受光素子、５は撮影レンズのフォーカス環、６はフ
ォーカス環に設けたカム面、７はリンク機構、８Ｆ１弾
性体、９．１０は部材、１１は回動軸、１２はホルダ部
である。

同図において、発光側レンズ１と、受光側レンズ３の光
軸は所定の間隔ｌ（基線長と称す）で、平行に配置され
ている。７オーカス環はモータ（図示せず）によシ回動
されるようになっている。リンクａＡ構７は、７オーカ
ス環５のカム面６と受光素子４のホルダ部１２とにそれ
ぞれ当接する部材９．１０を有し、リンク機構の回動軸
１１から、部材９及び１０までのレバー長さが／、　、
　／、である。

弾性体８は部材１０がホルダ部１２に隙間なく当接する
ように作用する〇 かかる構成によシ、フォーカス環５の回転運動はカム面
６、リンク機構７により矢印２万同の直進運＠Ｚ万同に
に換され、これＫよって受光索子４は矢印Ｘ方向に直進
運動する。

次に、この従来技術の動作を説明する。

発光器よシ被写体（図示せず）に照射し友光束の被写体
からの反射光は、受光側レンズ３を経て。

受光索子４上の２分割センサ上に結像する。このとき２
分割センサの各分割面に均等に反射光が入射しないとき
にな、均等に反射光か入射するようにするために、モー
タによってフォーカス環５が回動し、受光素子４は矢印
Ｘ方向に移動する。そして反射光が各分割面に均等に入
射するようになっ九ところで、モータの回転を停止させ
るようＫなっている◇このときフォーカス環５は、被写
体に焦点か合った状態となるように設定されている。

このとき、受光索子４の移！ｅｔＸは、基線長ｌと、受
光側レンズの焦点距１１１ｆと、被写体までの距離ｙと
によシ次式で示される。

”　　　　　　　　　　　　　　　（１）ま友、受光索
子４の移Ｓ量Ｘと、フォーカス環５のカム面６の移動ｉ
１ｚと、リンク機構７のレバー長さｔ、、！、との間に
は次の関係式がある。

ｘ＝ｊ−Ｌｚ　　　　　　　　　　　　（２）ｌ。

この自動合焦装置の小形化を図るＫは、基線長Ｅを小さ
くする必要があるが、基線長ｌを小さくすると（１）式
よ）、受光素子４の移動量Ｘも小さくなる。この次め（
２）弐におけるレバー長さ！、ま几は、カム面６の移動
量２を小さくするか、レバー長さｌ！、ｔ−大きくする
必要がある。しかし、カム面６の移動量２は光学設計よ
シ定められる値であシ、レバー長さｌ１％に小さくする
罠は限界がある。またレバー長ｌ！、を大きくすると、
受光部か最影レンズよシますます離れることになシ、ビ
デオカメラ全体として大きくなる欠点を有している。ま
次受元素子４の移動量Ｘを小さくすると、移動量ｇｏ誤
差発生要因となる部品の′４′ｆ１度を鍋くする必要か
ある。

即ち部品の精度を一定とすれば、移動量Ｘが小さくなる
程、移動量Ｘの誤差か大きくなシ、測距性能ヲ劣化させ
る。この九め、測距性能全一定にする几めに部品のｆｆ
度を高めなヴれはならなくなる。

従って部品製作が難しくなる問題点を有していた。

以上述べたように、このようなリンク機ｍａｔ用いて、
基線長ｌ！を小さくすること嫁、困難である０ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、構成
が簡単でかつ小型化が可能な自動焦点調整装置ｔｔ−提
供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成する次めに、本発明は、受光側レンズと
受光素子との間に、被写体からの反射光束を偏口する偏
口部材を設け、受光素子を固定するようにした。そして
この偏向部材を、フォーカス環の前後移動に従って回動
させるようにし、かつ偏口部材の１ｇＩ動角を大きく取
っても、光束の偏口′ＩＩＬは小さいように設定し、基
線長ｌ！を短縮できるようにし７ｔｏそして基線長短縮
に伴ない、受光レンズと発光レンズの一体化構造とし、
構成の簡単な小形化可能な測距都とした点に特徴がある
０〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明するＯ第１図
は本発明による自動焦点調整装置の−実雄側における被
写体距離を測距する部分の要部概略断面構成図であって
、２１は測距レンズ、２１ａは測距レンズの発光側レン
ズ部、２１ｂは測距レンズの受光側レンズ部、２は発光
素子、４は受光素子、２２は光を偏向するための偏向部
材、２３は保持枠である。発光素子２及び受光素子４は
固定部材（図示せず）によシ、保持枠２３に取付けであ
る。まｔ１測距レンズ２１も保持枠２３に取付けである
。

同図において、発光素子と、測距レンズの発光側レンズ
部とで発光器が構成され、受光素子と偏向部材と測距レ
ンズの受−ｊｔ、９１１Ｊレンズ部とで受光器が構成さ
れる。偏向部材は、光軸に対し直交する軸に関して回転
可能なように、軸支されている。

第２図は第１図における偏向部材の軸支部を示す概略断
面図であって、２４は偏向部材の保持枠に取付けた軸、
２５は保持部材２５に取付けた軸受、２５は軸に取付け
たレバー、２６はフォーカス環のカム面（図示せず）に
当接するビン、２７はビンとカム面をすきまなく接触さ
せるための弾性部材である。

発光素子よシの光は発光側レンズ部を経て被写体（図示
せず）に投射され、この複写体からの反射光は、受光側
レンズと偏向部材を経て、受光素子に到達する。このと
き１反射光が受光素子（２分割センサ）の各分割面に均
等に入射しないとき、即ち非合焦時は、フォーカス環が
モータで回動され、それに伴ないフォーカス環のカムに
接するビン２６が動かされ偏向部材２２も回転し、反射
光が２分割センサの各分割面に均等に入射するまで（ロ
）転する。これによって焦点が合わされる。

第３図は第１図における偏向部材の作用ｔ−説明する友
めの作用説明図であって、４は受光素子、２２は偏向部
材である。

同図において、受光素子４は固定設置されており、被写
体から受光側レンズ部に入る反射光の角度は、被写体距
離に応じて変化している。いま偏向部材２２ｔ−平行平
面板とし、光軸に対して角度βだけ傾いているとする。

この光軸に対し角度θで、平行平面板に入射した光線は
、受光素子４の面上で、平行平面板がない場合に比較し
て、ｅだけ位置ずれが生じる。このずれ童ｅは次式よシ
求められる。

ｅ　＝　ｈ　（ｓｉｎβ−ｃｏｏβｔａｎθ）　　　　
−ｅ−ｅ−（３）但し　ｈ　＝　ｄ（ｔａｎｉ−ｔａｎ
ｌつ１＝θ＋９０°−β ｓｉｎ　ｉ　＝　Ｎ　ｓｉｎ　ｉ’ である。Ｎ：平行平面板の屈折率 ｄ：　　　＃　　の厚さ １：平行平面板への入射角 １′＝１　　　での屈折角 この式よシθが変化したとき、βをコントロールするこ
とにより、ｅｔ一定にすることができる。

即ち被写体よりの反射光の角度が変化しても、平行平面
板を回転させることによシ、受光素子上での光線位ｍｔ
−一定の所に保持できることを示している。この角度θ
は、被写体距離と、基線長（発光側レンズ部と受光側レ
ンズ部の光軸間隔）で定まる値である。θが変化すれは
ｅも変化する、即ちｅも基線長で定まる値である。

例えは、基線長を短縮し、２５　ｍｍとし、受光側レン
ズ部のレンズの焦点距離２０ｍｍとする。平行平面板が
ない場合の被写体距離を１ｍとしたときの受光素子上の
光線位置と、被写体無限遠での受光素子上の光線位置と
のずれ重θは（１５ｍｍである。

このずれに相当するｘｉ−、平行平面板を回転させて、
受光素子上の定位置に保持するためには、例えは平行平
面板の諸元’ｉＮ　＝　１．５１６８４ｍ３ｍｍとした
ときβを６５．５度から９０度までの範囲で変化させて
やれはよい。このように、測距動作は平行平面板のみの
回動だけで容易に出来、測距ｎ度もこの平行平面板の［
ｇｌｌ内角誤差みで決定される。

本発明では、この回動角は、基線長を短縮した場合にお
いても％　２４．５［と大きいため、受光素子上での光
線位置を精度よく動かすことができる。

従って、簡単な構造で、基線長を短縮した測距部を構成
することが可能となる。また基線長を短幅したことによ
り、第４図に示す如く受光側レンズ部と発光側レンズ部
を一体とした測距レンズとすることかできる。

第４図は本発明による自動焦点調整装置における測距レ
ンズの一例を示す斜視図であって、２１ａは発光側レン
ズ部、２１ｂは受光側レンズ部、２８は位置決め用突起
、２９は保持枠への取付は時の案内となる案内リプ部、
３０は保持枠への取付けの為に設けた弾性変形する取付
部、３１は発光器と受光器との間のしき９部を受ける＃
Ｉ＃部である。

第５図は本発明による自動焦点調整装置における測距レ
ンズと係合する保持枠２５のｌＩ部斜視図であって、３
２は位置決め用突起と係合する穴部、３３はＳ部３１に
入る突起部、５４は取付部用の切欠穴部である。

第４図と第５図において、測距レンズは、位置決め突起
２８によシ位置決めされ、保持枠２３の切欠穴部６４に
、取付部３０の爪部が入）こみ保持される。

このように基線長ｔ−短縮できたことによシ、受光レン
ズ部と発光レンズ都を一体とすることができ、かつ保持
枠への取付部も同時に一体化することかできる。この九
めリンク機構を必要とぜず、構成部品数の少ない、簡単
な構造が実現可能となシ、小形に構成できる、 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、受光素子を固定
して測距できる構造を採用し几ことによシ、基線長短縮
かできるので、受光レンズ部と発光レンズＳを一体成形
可能となシ、部品点数の少ない簡単な構成でかつ小形な
測距部が得られる。

また一体成形で受光レンズ部と発光レンズ部が得られる
ためコスト的にも安価となると共に、受光素子か固定し
ておけるので、受光素子に不当な加Ｘがかからないため
信頼性も同上するなど、上記従来技術の問題ｔ−解消し
て優れ九機能の自動焦点調整装置ｎ提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発による自動焦点ｍ整装置の一実施例におけ
る被写体距離を測距する部分の要部概略断面構成図、第
２図は第１図における偏向部材の軸支部を示す概略断面
図、第５図は第１図における偏向部材の作用説明図、第
４図は本発明による自動焦点調整装置における測距レン
ズの一例を示す斜視図、第５図は第４図の測距レンズを
保持する保持枠の要部斜視図、第６図は従来技術による
自動焦点ｐｔｕ装置の一例を示す構成図である０２二発
光素子、４：受光素子、２１：測距レンズ％２１ａ：発
光側レンズ部、　２１１）　：受光側レンズ部、２２：
偏向部材、２８：突起、２９：案内リプ部、６０：取付
部、３１：溝部、３２：穴部、３３：突起部、３４：切
欠穴部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光光学系と発光素子からなる発光器と、受光光学系と
   受光素子からなる受光器と、撮影レンズのフォーカス環
   の回動に連動して該受光素子への入射光線を制御する部
   材より構成された自動焦点調整装置において、前記受光
   光学系と受光素子との間に設けて入射光線を偏向する偏
   向部材と、前記受光光学系と前記発光光学系の光軸を所
   定の距離をもって平行に一体形成した測距レンズとから
   成り、前記偏向部材を前記フォーカス環の回動で移動さ
   せて受光素子への入射光線の位置を調節することにより
   焦点を自動的に調整可能に構成したことを特徴とする自
   動焦点調整装置。