JPS6247507A - 測距用光学系 - Google Patents
測距用光学系Info
- Publication number
- JPS6247507A JPS6247507A JP18660285A JP18660285A JPS6247507A JP S6247507 A JPS6247507 A JP S6247507A JP 18660285 A JP18660285 A JP 18660285A JP 18660285 A JP18660285 A JP 18660285A JP S6247507 A JPS6247507 A JP S6247507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light
- subject
- optical axis
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアクティブタイプ、特にスリット光を被写体に
向けて照射するようにした測距装置に用いられる光学系
に関するものである。
向けて照射するようにした測距装置に用いられる光学系
に関するものである。
カメラの焦点調節を自動化するために、光電的な測距装
置が使用されている。こうした測距装置の中でも、最近
では被写体に光を照射するアクティブタイプのものが多
く利用されている。これまでのアクティブタイプの測距
装置では、被写体に向けて照射されたスポット状の光を
受光レンズで集光し、この受光レンズの後方に配置され
た受光体上に、前記スポット光の像を形成するようにし
ている。
置が使用されている。こうした測距装置の中でも、最近
では被写体に光を照射するアクティブタイプのものが多
く利用されている。これまでのアクティブタイプの測距
装置では、被写体に向けて照射されたスポット状の光を
受光レンズで集光し、この受光レンズの後方に配置され
た受光体上に、前記スポット光の像を形成するようにし
ている。
このように、被写体にスポット光を照射する測距装置を
用いたカメラにおいては、カメラのファインダ内に、前
記スポット光が照射される位置、すなわち測距エリアの
表示がなされている。そして撮影者は、少なくとも測距
時には、意図する主要被写体に対してこの測距エリアを
合致させる操作を必要としている。
用いたカメラにおいては、カメラのファインダ内に、前
記スポット光が照射される位置、すなわち測距エリアの
表示がなされている。そして撮影者は、少なくとも測距
時には、意図する主要被写体に対してこの測距エリアを
合致させる操作を必要としている。
こうした測距操作の煩わしさを解消するため、ある程度
の長さをもったスリット光を被写体に照射するようにし
た測距装置が提案されている。これによれば、例えば物
体距離が５ｍ以遠を無限遠とするとき、物体距離が５ｍ
の位置で前記スリット光の長さが撮影画面の１／３程度
になるようにしておけば、測距エリアによる主要被写体
の捕捉操作を行うことなく、主要被写体に測距用の光を
照射することができるようになる。
の長さをもったスリット光を被写体に照射するようにし
た測距装置が提案されている。これによれば、例えば物
体距離が５ｍ以遠を無限遠とするとき、物体距離が５ｍ
の位置で前記スリット光の長さが撮影画面の１／３程度
になるようにしておけば、測距エリアによる主要被写体
の捕捉操作を行うことなく、主要被写体に測距用の光を
照射することができるようになる。
ところで、従来のアクティブタイプの測距装置で使用さ
れている受光レンズは、その画角が貰々２°〜３６程度
になっているため、上述のようにスリット光を被写体に
向けて照射する測距装置に使用したときには、被写体側
から帰ってくる光を集めることができない場合がでてく
る。例えば、撮影画面の中心から主要被写体がある程度
外れてくると、スリット光はその主要被写体に照射され
ていながら、画角の狭い従来レンズでは、被写体に照射
されたスリット光の全域をカバーしきれず、そこからの
反射光を受光体上に導くことができないという事態が生
じてくる。また、投光レンズとしても、スポット光を照
射する従来のものでは、広がりをもったスリット光を被
写体に照射するときに、スリ７）光の両端部分が被写体
表面でボケでしまうという欠点がある。
れている受光レンズは、その画角が貰々２°〜３６程度
になっているため、上述のようにスリット光を被写体に
向けて照射する測距装置に使用したときには、被写体側
から帰ってくる光を集めることができない場合がでてく
る。例えば、撮影画面の中心から主要被写体がある程度
外れてくると、スリット光はその主要被写体に照射され
ていながら、画角の狭い従来レンズでは、被写体に照射
されたスリット光の全域をカバーしきれず、そこからの
反射光を受光体上に導くことができないという事態が生
じてくる。また、投光レンズとしても、スポット光を照
射する従来のものでは、広がりをもったスリット光を被
写体に照射するときに、スリ７）光の両端部分が被写体
表面でボケでしまうという欠点がある。
本発明は、上述のような技術的背景に鑑みてなされたも
ので、被写体の表面に両端部分までも鮮明なスリット光
を照射し、あるいは被写体に照射されたスリット光の全
域をカバーすることができるような、画角の広い測距用
光学系を提供することを目的とする。
ので、被写体の表面に両端部分までも鮮明なスリット光
を照射し、あるいは被写体に照射されたスリット光の全
域をカバーすることができるような、画角の広い測距用
光学系を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の光学系は、スリッ
ト光が照射される被写体側から順に、正のメニスカスレ
ンズ、負のメニスカスレンズを配置することにより構成
されている。そして、前記圧のメニスカスレンズは被写
体側に強い凸面を向け、負のメニスカスレンズは被写体
とは逆側に強い凹面を向けるようにし、球面収差や非点
収差などを極端に劣化させることなく画角を広げるよう
にしている。さらに、後述する実施例のように、正のメ
ニスカスレンズおよび負のメニスカスレンズそれぞれの
被写体側の面を非球面形状とすることによって、球面収
差や非点収差を良好に補正することができるようになる
。
ト光が照射される被写体側から順に、正のメニスカスレ
ンズ、負のメニスカスレンズを配置することにより構成
されている。そして、前記圧のメニスカスレンズは被写
体側に強い凸面を向け、負のメニスカスレンズは被写体
とは逆側に強い凹面を向けるようにし、球面収差や非点
収差などを極端に劣化させることなく画角を広げるよう
にしている。さらに、後述する実施例のように、正のメ
ニスカスレンズおよび負のメニスカスレンズそれぞれの
被写体側の面を非球面形状とすることによって、球面収
差や非点収差を良好に補正することができるようになる
。
スリット光を投光するアクティブタイプの測距装置の一
例を示す第３図において、発光ダイオード１からは近赤
外光が発光される。この光は、横長の開口をもった絞り
などによって、スリット状の光源となり、投光レンズ２
により光軸３に沿って被写体に向けて照射される。そし
て、被写体の表面には横長のスリット光が照射されるよ
うになる。なお、前記光軸３はカメラの撮影レンズ４の
光軸５と平行になっている。
例を示す第３図において、発光ダイオード１からは近赤
外光が発光される。この光は、横長の開口をもった絞り
などによって、スリット状の光源となり、投光レンズ２
により光軸３に沿って被写体に向けて照射される。そし
て、被写体の表面には横長のスリット光が照射されるよ
うになる。なお、前記光軸３はカメラの撮影レンズ４の
光軸５と平行になっている。
投光レンズ２の光軸に対し、縦方向に基線長！隔たった
位置には、受光レンズ７の光軸８が設定されている。そ
して、この前記受光レンズ７の後方には、前面にバンド
パスフィルタなどが併設され、前記近赤外光のみを受光
する受光体１０が配設されている。受光体１０は、例え
ばポジションセンサや（’ＣＤなどを用いた固体撮像素
子などから構成され、その受光面の縦方向のいずれの位
置に光が照射されているかを検出できるようになってい
る。
位置には、受光レンズ７の光軸８が設定されている。そ
して、この前記受光レンズ７の後方には、前面にバンド
パスフィルタなどが併設され、前記近赤外光のみを受光
する受光体１０が配設されている。受光体１０は、例え
ばポジションセンサや（’ＣＤなどを用いた固体撮像素
子などから構成され、その受光面の縦方向のいずれの位
置に光が照射されているかを検出できるようになってい
る。
投光レンズ２を介して投光されたスリット光が、例えば
３ｍ以遠の無限遠位置にある物体に照射された場合には
、物体表面で拡散反射された光が受光レンズ７で集光さ
れ受光体１０に至るが、その光軸は受光レンズ７の光軸
８とほぼ平行になる。
３ｍ以遠の無限遠位置にある物体に照射された場合には
、物体表面で拡散反射された光が受光レンズ７で集光さ
れ受光体１０に至るが、その光軸は受光レンズ７の光軸
８とほぼ平行になる。
したがって、図示のように、受光体１０の上方にスリッ
ト光の像が形成されるようになる。一方、物体距離が接
近してくると、物体に照射されたスリット光から受光レ
ンズ７に至る光軸１１が、受光レンズの光軸８に対して
大きく傾き、受光体１０の下方にスリット光の像が形成
されるようになる。したがって、受光体１ｏがらの位置
検出信号に対応して物体距離を判定することができ、こ
れに基づいて撮影レンズ４の繰り出しを制御すれば、カ
メラのオートフォーカス装置が得られることになる。な
お、第４図に示すように、スリット光１５が撮影画面１
６の横幅の１／３程度になると、主要被写体１７の他に
、遠景にも照射されることもある。このような場合を考
慮して、受光体１０からの位置検出信号としては、より
近距離側からの信号を優先させるようにすればよい。
ト光の像が形成されるようになる。一方、物体距離が接
近してくると、物体に照射されたスリット光から受光レ
ンズ７に至る光軸１１が、受光レンズの光軸８に対して
大きく傾き、受光体１０の下方にスリット光の像が形成
されるようになる。したがって、受光体１ｏがらの位置
検出信号に対応して物体距離を判定することができ、こ
れに基づいて撮影レンズ４の繰り出しを制御すれば、カ
メラのオートフォーカス装置が得られることになる。な
お、第４図に示すように、スリット光１５が撮影画面１
６の横幅の１／３程度になると、主要被写体１７の他に
、遠景にも照射されることもある。このような場合を考
慮して、受光体１０からの位置検出信号としては、より
近距離側からの信号を優先させるようにすればよい。
第１図は、前記受光レンズ７に本発明を適用したー構成
例を示している。受光レンズ７は、図の左側を物体側と
すると、第ルンズ２０は、物体側に強い凸面を向けた正
パワーのメニスカスレンズにより構成され、第２レンズ
２２は、像側に強Δ い凹面を向けた負のメニスカスレンズにより構成されて
いる。また、第ルンズ２０および第２レンズ２２のそれ
ぞれの物体側の面は非球面形状となっている。
例を示している。受光レンズ７は、図の左側を物体側と
すると、第ルンズ２０は、物体側に強い凸面を向けた正
パワーのメニスカスレンズにより構成され、第２レンズ
２２は、像側に強Δ い凹面を向けた負のメニスカスレンズにより構成されて
いる。また、第ルンズ２０および第２レンズ２２のそれ
ぞれの物体側の面は非球面形状となっている。
物体側から順に面番号ｉを付し、各面の曲率半径をｒ、
次の面との軸状間隔をＤ、屈折率をＮとすると、各面の
データは次の通りである。
次の面との軸状間隔をＤ、屈折率をＮとすると、各面の
データは次の通りである。
ｉ ｒ Ｄ Ｎ上
記データ中、「＊」が付されている曲率半径ｒ＊は、こ
れを近軸曲率半径とする非球面を示し、その非球面の形
状は、Ｘを非球面の頂点を原点とし光軸に沿った像側方
向への座標、ｈを前記頂点を原点とするＸに直交する座
標、Ｃを近軸曲率（ｃ＝ １／ｒ、） 、ｋを円錐定数
、Ａ−’Ｄを非球面係数とするとき、次式で表される。
記データ中、「＊」が付されている曲率半径ｒ＊は、こ
れを近軸曲率半径とする非球面を示し、その非球面の形
状は、Ｘを非球面の頂点を原点とし光軸に沿った像側方
向への座標、ｈを前記頂点を原点とするＸに直交する座
標、Ｃを近軸曲率（ｃ＝ １／ｒ、） 、ｋを円錐定数
、Ａ−’Ｄを非球面係数とするとき、次式で表される。
そして、面番号ｉ＝１．３で示された第１面および第３
面におけるｋおよびＡ−Ｄの各値は、次の通りである。
面におけるｋおよびＡ−Ｄの各値は、次の通りである。
「第１面」
「第３面」
この構成による受光レンズ７は、焦点距離ｆ＝１２．５
００、バンクフォーカスｆ ｂ ＝１．５７３７、Ｆナ
ンバー１．２、画角１１．６９ ’となっており、その
収差特性は第２図に示した通りである。なお、球面収差
ではｄ線によるものを示している。また、非点収差では
実線がサジタル面内のものを、破線がメリディオナル面
内のものを表している。コマ収差については、第３図に
示した測距装置において重要なメリディオナル方向での
収差量を示し、光軸８に対する入射角ωが１１．６９°
、８．２４ °、０°である光線について例示した。
００、バンクフォーカスｆ ｂ ＝１．５７３７、Ｆナ
ンバー１．２、画角１１．６９ ’となっており、その
収差特性は第２図に示した通りである。なお、球面収差
ではｄ線によるものを示している。また、非点収差では
実線がサジタル面内のものを、破線がメリディオナル面
内のものを表している。コマ収差については、第３図に
示した測距装置において重要なメリディオナル方向での
収差量を示し、光軸８に対する入射角ωが１１．６９°
、８．２４ °、０°である光線について例示した。
このように、第ルンズ２０の物体側の面を強い凸面にす
ると同時に、第２レンズ２２の像側を強い凹面にするこ
とによって画角を広げることができるようになる。さら
に、第ルンズ２０．第２レンズ２２の物体側の面に、そ
れぞれ非球面を導入して収差を良好に補正したから、こ
れを第３図の受光レンズ７として使用したときには、撮
影画面１６の横幅の１／３程度にまで達するスリット光
１５の像を、受光体１０上に鮮明に形成することが可能
となる。
ると同時に、第２レンズ２２の像側を強い凹面にするこ
とによって画角を広げることができるようになる。さら
に、第ルンズ２０．第２レンズ２２の物体側の面に、そ
れぞれ非球面を導入して収差を良好に補正したから、こ
れを第３図の受光レンズ７として使用したときには、撮
影画面１６の横幅の１／３程度にまで達するスリット光
１５の像を、受光体１０上に鮮明に形成することが可能
となる。
なお、上述の第ルンズ２０．第２レンズ２２からなる光
学系を、測距装置の受光レンズ７として用いる代わりに
、これを投光レンズ２として用いることももちろん可能
である。
学系を、測距装置の受光レンズ７として用いる代わりに
、これを投光レンズ２として用いることももちろん可能
である。
以上のように、本発明の測距用光学系は、第ルンズとし
て正メニスカスレンズ、第２レンズとして負メニスカス
レンズを用い、前記正メニスカスレンズの被写体側の面
を強い凸面に、負メニスカスレンズの被写体と逆側の面
を強い凹面にしたから、収差をそれほど劣化させること
なく画角を広げることができるようになる。この結果、
この光学系を投光レンズとして用いることによって、被
写体には鮮明なスリット光が照射できるようになり、ま
た、この光学系を受光レンズとして用いることによって
、被写体に照射されたスリット光の像を、その全長に亘
って受光体上に鮮明に形成することができ、確実な測距
を行う上で非常に効果的である。
て正メニスカスレンズ、第２レンズとして負メニスカス
レンズを用い、前記正メニスカスレンズの被写体側の面
を強い凸面に、負メニスカスレンズの被写体と逆側の面
を強い凹面にしたから、収差をそれほど劣化させること
なく画角を広げることができるようになる。この結果、
この光学系を投光レンズとして用いることによって、被
写体には鮮明なスリット光が照射できるようになり、ま
た、この光学系を受光レンズとして用いることによって
、被写体に照射されたスリット光の像を、その全長に亘
って受光体上に鮮明に形成することができ、確実な測距
を行う上で非常に効果的である。
第１図は本発明の一実施例を示す光学系の構成図である
。 第２図は第１図に示した光学系の収差図である。 第３図はスリット光を照射する測距装置の原理図である
。 第４図はスリット光が照射された撮影画面の一例を示す
説明図である。 １・・・発光ダイオード ２・・・投光レンズ４・・・
撮影レンズ ７・・・受光レンズ１０・・受光体
１５・・スリット光２０・・第ルンズ ２
２・・第２レンズ。 コン−叉差
。 第２図は第１図に示した光学系の収差図である。 第３図はスリット光を照射する測距装置の原理図である
。 第４図はスリット光が照射された撮影画面の一例を示す
説明図である。 １・・・発光ダイオード ２・・・投光レンズ４・・・
撮影レンズ ７・・・受光レンズ１０・・受光体
１５・・スリット光２０・・第ルンズ ２
２・・第２レンズ。 コン−叉差
Claims (4)
- （１）測距装置の投光部からスリット光が照射される被
写体側から順に、被写体側に強い凸面を向けた正のメニ
スカスレンズ、被写体とは逆側に強い凹面を向けた負の
メニスカスレンズを配置してなることを特徴とする測距
用光学系。 - （２）前記正のメニスカスレンズの被写体側の面と、前
記負のメニスカスレンズの被写体側の面とを非球面にし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測距用
光学系。 - （３）前記正のメニスカスレンズおよび負のメニスカス
レンズからなる光学系は、被写体に照射されたスリット
光の像を受光体上に形成させるための受光レンズである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測距用光
学系。 - （４）前記正のメニスカスレンズおよび負のメニスカス
レンズからなる光学系は、被写体にスリット光を照射す
るための投光レンズであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の測距用光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18660285A JPS6247507A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 測距用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18660285A JPS6247507A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 測距用光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247507A true JPS6247507A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16191432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18660285A Pending JPS6247507A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 測距用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247507A (ja) |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18660285A patent/JPS6247507A/ja active Pending
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