JPS62253131A

JPS62253131A - 自動焦点調節装置

Info

Publication number: JPS62253131A
Application number: JP9760086A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kaneda; 直也金田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-11-04

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】［産業上の利用分野１本発明は、被写体に向けて光線を投射し、その反射光を
受光素子で受光して距離を知る所謂差動型アクティブ方
式の測距装置において、簡素な構造の自動焦点調節装置
に関するものである。

［従来の技術］従来から被写体までの距離を検出し、この検出結果に基
づいて駆動モータ、表示器等を駆動し、自動的に被写体
までの距離を検出し、同時に撮影レンズ又は撮影面を移
動して、被写体像が自動的に合焦状態になるように調節
する各種装置が提案されている。その代表的なものとし
て、被写体に特定のパターンの投光を行い、被写体から
の反射光を２つの受光部で検知し、両受光部の出力差に
基づいて、被写体距離を検出する所謂差動型アクティブ
方式の測距装置があり、簡易な構成により比較的高精度
の測距動作が得られる利点がある。

第５図及び第６図は従来から公知の差動型アクティブ測
距装置を備えた自動焦点調節装置付きのカメラを示し、
近赤外光を発する赤外ダイオード又は半導体レーザー等
の投光素子１から発射された光線は、例えばモールド酸
の非球面レンズである投光レンズ２によって被写体Ｓ上
に投光スポットを形成する。この投光スポットは被写体
Ｓ上で反射され、その反射光は例えばモールド酸の非球
面レンズである受光レンズ３により、例えばＳＰＣ等か
ら成り領域４ａ、４ｂに２分割された受光素子４上に結
像される。

第５図に示すような合焦状態においては、受光素子４上
に形成された投光スポット像は、その中心が領域４ａと
４ｂの境界線上にあり、領域４ａの出力をＡ、領域４ｂ
の出力をＢとすると、八−Ｂ＝Ｏとなっている。このよ
うに、出力ＡとＢが同一のとき、或いはその差が極めて
小さいときが合焦状態であり、被写体Ｓの像はフィルム
面、撮像管又は撮像素子の結像面上に正しく結像される
。

ところで、第６図に示すように第５図の合焦状態から、
例えば被写体Ｓがカメラ側に瞬間的に移動した場合には
、受光素子４上の投光スポット像は領域４ｂ側寄りに結
像され、領域４ａ、４ｂからの出力を信号処理回路５で
増幅・積分した後にその差を求めると、Ａ−Ｂは負とな
り後ピントが検出される。この信号処理回路５から得ら
れた差信号の符号と大きさを、マイクロプロセッサ６で
演算してＡＦモモ−７を駆動制御し、合焦用レンズ群を
含む撮、影レンズ群８、受光レンズ３が連動して矢印方
向に移動する。この結果、Ａ−Ｂ＝０となるとＡＦモモ
−７が停止し、新たな被写体距離に対して合焦する。な
お、Ａ−Ｂは実際の構成ではノイズ等を考慮して、ＩＡ
−Ｂｌ＜ｋで合焦となるように不感帯ｋを有している。

第７図は実際の撮影レンズ群８にこの方式の自動焦点調
節装置を用いた場合の配置例であり、撮影レンズ群８の
下側の左右に投光レンズ２、受光レンズ３が配置されて
いる。第８図は第７図を下方から見た場合の構成例であ
って、第５図、第６図では受光素子４を撮影レンズ群８
と連動していたのに対して、この場合は受光レンズ３だ
けを撮影レンズ群８に連動するようにしている。第８図
において、受光レンズ３はホルダ１０に固定され、この
ホルダ１０は回転軸１１を中心にばね１２により引っ張
られながら回動するようになっている。また、１３はレ
バーであり、このレバー１３は軸１４を中心に回動する
と共に、その一端部１５は撮影レンズ群８を保持する鏡
筒の端面カム部１６に当接され、他端部１７はホルダｌ
Ｏに当接されている。例えば、撮影レンズ群８が繰り出
され、カム部１６が矢印方向に移動すると、それに伴い
受光レンズ３は位置を変え、より至近距離が測距距離と
なる。

第８図で投・受光レンズ２．３の間隔をＬとし、受光レ
ンズ３の焦点距離をｆｓとすると、無限遠から１．２ｍ
までの受光レンズ３の基線方向の移動量は、Ｌ−ｆｓ／
１２００で示され、例えばＬ＝３０．ｆｓ＝２２とする
と、移動量は０．５５ｍｍとなる。従って、このような
自動焦点調節装置を如何なる仕様の撮影レンズ群と組み
合わせるかにもよるが、一般には最もコンパクトなるよ
うに設計される。しかし、コンパクト化の目安としては
、例えばレバー１３の部品精度から考えられる測距誤差
の量により決定され、自ずからコンパクト化には限界が
ある。また、この測距誤差は第８図に示すような場合で
あれば、２個所の回転軸１１．１４のがた、レバー１３
の回転軸１４と端部１７間の長さ、回転軸１４と端部１
５間の長さ、基線長りなどが最も精度に影響する。従っ
て、この連動機構部分の効き方が減少できれば、よりコ
ンパクトな自動焦点調節装置が実現できることになる。

［発明の目的］本発明の目的は、上述の従来例を基に、精度が良好でコ
ンパクトに形成し得る自動焦点調節装置を提供すること
にある。

［発明の概要］上述の目的を達成するための本発明の要旨は、焦点調節
に関与する撮影レンズ群と、被写体に光線を投射するた
めの投光素子・投光レンズと、被写体からの反射光を受
光するための受光素子・受光レンズとを有し、前記撮影
レンズ群の移動に連動して、焦点距離の異なる前記投光
レンズと受光レンズとを一体的に変位する機構を設けた
ことを特徴とする自動焦点調節装置である。

［発明の実施例］本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の詳細な説明図であり、先ず第
１図ではＲ１の距離を測距しているとする。ここで、最
も特徴的なことは投光レンズ２の焦点距離と受光レンズ
３の焦点距離が異なっていることである。図面において
は、投光レンズ２の焦点距離の方が受光レンズ３のそれ
よりも短く描かれているが、逆であっても支障はない。

この距＃Ｒ１を測距している状態から、投光レンズ２と
受光レンズ３を一体的に同じ量Δにだけ上方に移動させ
ると、新たに第２図に示すような状態になり、Ｒ２が測
距距離となる。ただし、第１図から第２図、即ちＲ１→
Ｒ２に距離が変わるにつれて、測距視野のずれＡが発生
し、これは第５図、第６図に示す従来方式のものよりも
大きくなっている。しかし、この点については撮影レン
ズ群の仕様との兼ね合いで焦点距離があまり長くならな
いようなレンズでは、それ程問題にはならない。また、
本発明ではここで移動する投争受光レンズ２．３の移動
量を前述の計算式で算出する量よりも大きくすることが
でき、連動機構の精度を従来と同じにした場合には、よ
りコンパクトに構成できるという利点を有している。

第３図、第４図は実際の構成例を示しており、第３図は
正面図であり、第４図は第・３図をＡ方向から見た側面
図である。投光レンズ２、受光レンズ３は合成樹脂によ
り一体成形されている。２０はフレームであり、このフ
レーム２０内に全部品が構成されていて、これらの部品
は合成樹脂により造ることも可能である。一体成形され
た投・受光レンズ２．３はレンズホルダ２１に嵌合接着
されている。フレーム２０の間に固定されたスライド軸
２２に沿ってレンズホルダ２１は左右方向に移動可能で
あり、また圧縮ばね２３によってホルダ２１は第３図で
右方向に付勢されている。一方、Ｌ字形のレバー２４は
回転軸２５を介してフレーム２０に回動自在に取り付け
られており、その一端のフォロワ部２６はレンズホルダ
２１に、また他端のフォロワ部２７は図示しない鏡筒の
端面に、それぞればね２３の力でホルダ２１を介して圧
接されている。

これにより、撮影レンズ群の繰り出し・繰り込みに連動
して、投・受光レンズ部２．３は一体的に左右に移動す
ることになる。また、発光素子１は基板２８上に取り付
けられ、ビス２９．３０によりフレーム２０上に固定さ
れており、同様に受光素子４が取り付けられた基板３１
もフレーム２０」二に固定されている。

なお、この構成は敢くまでも一例であり、第１図、第２
図の原理を基にしたものであれば、如何なる構成として
もよい。本発明者の概算によれば、例えば投光レンズ２
の焦点距離を１４ｍｍ、受光レンズ３のそれを２２ｍｍ
、投光レンズ２と受光レンズ３の距離つまり基線長を１
５ｍｍと設定した場合の無限遠〜１．２ｍでの投・受光
レンズ２．３の移動量は０．４４ｍｍとなり、これは前
述の式ではＬ　＊　２４　ｍ　ｍの場合の移動量に相当
している。このため、コンパクト化には（２４−１５）
・１００／２４＝３７．５％程度寄与している。実際に
は、投光素子１や受光素子４は、より精度良く位置を決
定しなければならないものの、素子１．４は固定されて
いるために比較的精度は得易い。また、焦点距離３０ｍ
ｍ（１７２インチサイズ）程度では、第２図に示すずれ
Ａの量も画面対角線長の１５％以下であり、問題となる
量ではない。

なお実施例においてはアクティブ測距方式の例のみを示
したが、三角測距方式のものであればその方式は問わな
い。

［発明の効果］以上説明したように本発明に係る自動焦点調節装置は、
上述のように投・受光レンズの焦点距離を変えた上で、
投・受光レンズを一体的に動かすことにより、従来と比
較してコンパクトとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動焦点調節装置の実施例を示すも
のであり、図面第１図〜第４図は本発明に係る実施例を
示し、第１図、第２図はその原理的説明図、第３図は実
施例の正面図、第４図は第３図のＡ方向から見た側面図
であり、第５図、第６図は従来の自動焦点調節装置の説
明図、第７図は従来の他の例の撮影レンズ群、投拳受光
レンズの関係の正面図、第８ｒｇＪはその機構図である
。符号ｌは投光素子、２は投光レンズ、３は受光レンズ、
４は受光素子、２０はフレーム、２１はレンズホルダ、
２２はスライド軸、２３は圧縮ばね、２４はレバー、２
６はフォロワ部である。特許出願人　　キャノン株式会社第２図第７図第８図ムＡ

Claims

【特許請求の範囲】

１、焦点調節に関与する撮影レンズ群と、被写体に光線
を投射するための投光素子・投光レンズと、被写体から
の反射光を受光するための受光素子・受光レンズとを有
し、前記撮影レンズ群の移動に連動して、焦点距離の異
なる前記投光レンズと受光レンズとを一体的に変位する
機構を設けたことを特徴とする自動焦点調節装置。