JPS6332509A - 自動焦点検出用の投光系 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等に
好適な自動焦点検出用の投光系に関し、特に投光系によ
り光束若しくはパターン像を被写体側に投光し、被写体
側から反射してくる光束若しくは該パターン像を受光す
ることにより撮影系の焦点検出を行う際に好適な受動方
式及び能動方式の自動焦点検出において、被写体距離の
拡大を図りつつ焦点検出精度の向上を図った自動焦点検
出用の投光系に関するものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等に
おいては大別して２方式の焦点検出方式が用いられてい
る。

１つは例えば特開昭５４−１５９２５９号公報等で提案
されている受動方式であり、他の１つは例えば特開昭５
．７−１５４２０６号公報等で提案されている能動方式
である。

このうち能動方式はカメラ側から例えば赤外光束を被写
体側へ投光し被写体からの反射光束を受光することによ
フて焦点検出を行う方式であり、被写体側が暗い場合で
も又被写体のコントラストが低い場合でも精度良く焦点
検出を行うことができる特長がある。しかしなから被写
体が遠方にある場合は反射光束量が減少し焦点検出精度
が低下してくる欠点かある。

受動方式は）鼓形系による被写体像の結像状態をカメラ
の一部に設けた検出手段により検出することにより焦点
検出を行う方式であり、被写体が遠方にある場合でも比
較的高粒度の焦点検出が出来る長所がある。しかしなが
ら被写体側が暗い場合や被写体のコントラストが低い場
合等は焦点検出精度が低下してくる欠点がある。

この欠点を改善する一方法が例えば特公昭４９−１９８
１０号公報で提案されている。同公報ではカメラ側より
一定模様のパターン像を投光系により被写体側へ投光し
、被写体からの反射パターン像をカメラ側で検出するこ
とにより焦点検出を行っている。

又特開昭４８−５３７１７号公報では被写体が暗い場合
にはカメラ側の投光系により被写体の一部を照明して焦
点検出を行っている。

一般に投光系により光束若しくはパターン像をＧ　７ｋ
Ｓし、被写体側から反射されてくる光束若しくは反射パ
ターン像を受光する際、撮影系を介して投光しないと、
即ちＴＴＬで投光しないと被写体距離が変化すると所謂
バララックスが生じてくる。

この結果ＴＴＬでない場合は光束若しくはパターン像の
投影可能な距姐範囲が限られてくる不都合があった。例
えば遠方にある被写体上の照度を上げる為に投光光束を
絞って細くしておき、次に近距離の被写体に投影しよう
とするとパララックスの為に被写体上に光束若しくはパ
ターン像を投影することが出来なく、この結果焦点検出
が困難となってくる場合がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は光源からの光束を被写体に投光するようにした
、若しくは被写体側を投影する為の一定模様のパターン
像を有した投光系の各要素を適切に配置し、遠距離から
至近距離に至る範囲中の被写体に光束若しくはパターン
像を効率的に投影することにより測距距離範囲の拡大を
図り更に暗所や低コントラストの被写体であっても良好
なる測距が可能な受動方式及び能動方式の双方に好適な
自動焦点検出用の投光系の提供を目的とする。

本発明の更なる目的は測距範囲全体を照明するときの補
助的な照明として用いる場合好適な投光系の提供にある
。

（問題点を解決する為の手段） 投光用光源からの光束若しくは一定模様のパターン像を
投光レンズにより被写体側へ投影し、・　　被写体側か
ら反射された該光束若しくは該パターン像を受光系によ
り受光することにより撮影系の焦点′検出を行う際、前
記投光レンズを複数のレンズ部を各々光軸をずらして互
いの境界に段差が生じないように一体成形して構成した
ことである。

この他本発明の特徴は実施例において記載されている。

（実施例） 第１図は本発明を撮影系の一部に適用したときの一実施
例の光学系の概略図である。

図中１は撮影系、２は投光レンズ、３はパターン支持体
で、例えば幅の変化するストライプ模様を有するネガで
あり、４は光源、５は結像面で、６は能動方式を構成す
る受光レンズ、７は受光素子で、受動方式の場合は８が
焦点検出ユニットである。実際には能動方式と受動方式
のどちらかが採用される。

本実施例は一定模様のパターン像を投影する場合につい
て示しているが単に光束を投光する方式であればパター
ン像は不要で直接光源４からの光束を投光レンズ２によ
り被写体側へ投光すれば良い。

第２図（＾）　、　　（Ｂ）は各々本発明に係る投光レ
ンズ２の一実施例のレンズ断面の説明図である。

本実施例に３ける投光レンズ２は光軸２１を有する遠距
離用のレンズ部２３と光軸２１とは異った光軸２２を有
する近距離用のレンズ部２４の２つのレンズ部を有して
いる。

そしてレンズ部２３とレンズ部２４を光軸と平行に２つ
に分割し、各々の光軸を平行偏心させた形状で接合し一
体成形となるように構成している。

このとき２つのレンズ部２３．２４を接合した境界に段
差が生じないように各レンズ部の曲率半径を定めている
。

これにより段差により生ずる光束の拡散による光量損失
を防止し、更には一体成形するときの成形体への影響等
を改良している。

７１ｇ２図（Ｂ）はこのときの２つのレンズ部２３゜２
４の物体側のレンズ面の曲率半径を定めるときの説明図
である。図中２３ａ、２４ａは各々レンズ部２３とレン
ズ部２４の物体側のレンズ面であり、点０１９点０２は
各々レンズ面２３ａ、レンズ部２４ａの曲率中心を示す
。

本実施例では点０．と点０２を結ぶ線２６が２つのレン
ズ部２３．２４とを接合するとき、境界２５を含む面と
直交させることにより境界での段差を全周にわたりなく
している。

第３図はこのときの境界部に段差が生じないようにして
形成したときの保持板３０で保持したときの斜視図であ
る。

以上の構成により本実施例では第１図に示すように光源
４により照明したパターン像を投光レンズ２の２つのレ
ンズ部２３．２４により被写体距離が異った２つの方向
に各々投影している。例えばレンズ部２３は実線で示す
方向の遠距離の被写体上にむけてパターン像を形成し、
レンズ部２４はレンズ部２３による被写体距離範囲と異
った点線で示す方向の近距離の被写体上にむけてパター
ン像を形成している。これにより被写体距離の変化によ
るパターン像のパララックスを改善している。

一般に被写体が遠方のときは高照度が必要となるので、
レンズ部２３の投影有効面積をレンズ部２４に比へて大
きくして構成するのが良い。

このようにパターン像を遠距離と近距離の双方に各々投
影させ被写体距離範囲を分担させることにより、遠距離
から近距離に至る被写体に対して常にパターン像の形成
を可能としている。

モして被４体側から反射される反射パターン像を撮影系
１を介し、若しくは撮影系１の近傍に設けた受光レンズ
６により受光素子７に導光し、受光素子７或いは検出ユ
ニット８からの出力信号を利用して被写体までのｉｌ＋
、！Ｉ距或いは泥足、Ｖ−１のピント検出を行い、撮影
系１内の合焦用レンズ群を図示しない駆動機構で移動し
て合焦させている。

以上のように本実施例においては投光レンズの焦点距離
を長くし、照射光束径を小さくし照射強度を強めてもバ
ララックスの少ない照射が可能である。

本実施例において光軸のずらし方としては平行でも、又
傾けて行っても良い。

又レンズ面のずらしは両面でも良く又片面だけであって
も良い。

本実施例において２つのレンズ部２３．２４の焦点距離
は同一であっても良く、又異っていても良い。

本実施例において投光レンズを２つのレンズ部より成る
単一のレンズより構成しても良く、又複数のレンズでし
かも複数のレンズ部より構成し、このうち複数のレンズ
部の焦点位置を各々異ならしめて構成して、例えば遠距
離、中距離、近距離用のレンズ部となるように構成して
も良い。

尚以上説明した自動焦点検出用の投光系は受動方式及び
能動方式のいずれの方式にも良好に適用することができ
る。

又以上の実施例においてパターン像を投影する代わりに
、単に光源からの光束を投光し、被写体側からの反射光
束を受光し、その受光位置や受光強度等を検出しても本
発明の目的を達成することができる。

又測距範囲全体を照明することにより受動方式の補助的
な照明光として用いるようにしても良い。

次に本発明に係る投光レンズの具体的な数値実施例を示
す。数値実施例においてＲ１，Ｒ２は各々物体側と光源
側のレンズ面の曲率半径、Ｄはレンズ厚、Ｎは屈折率、
又材質はアクリルである。

数値実施例１ 遠距離用のレンズ部 ＲＤ　　　　　Ｎ １　　１２．３（１Ｂ、５０　　１．４９１７ｔ２　−
６９．６６ ｆ　＝　２１．８３ 近距離用のレンズ部 ＲＤ　　　　　Ｎ １　　１２．５０　　６．７４　　１．４９１７１２　
　−６９．７０ ｆ　＝　２２．１５ 近距離用のレンズ部が下方で両レンズ部の光軸間の距離
Δ＝−１、境界線の位置は遠距離用のレンズ部の光軸か
ら上方にＨ＝２である。

数値実施例２ 遠距離用のレンズ部 ＲＤ　　　　　Ｎ １　　１２．３０　　８．５０　　１．４９１７１２　
　　−６９．６６ ｆ　＝　２１．８３ 近距離用のレンズ部 ＲＤ　　　　　Ｎ １　　１２．１８　　６．３６　　１．４９１７１２　
　　−６９．６４ ｆ　　＝　２１．６４ 近距離用のレンズ部が上方で両レンズ部の光軸間の距離
Δ＝−１、境界線の位置は遠距離用のレンズ部の光軸か
ら上方にＨ＝−２である。

（発明の効果） 本発明によれば複数のレンズ部を存する投光レンズのレ
ンズ形状を前述の如く境界の段差をなくした構成とする
ことにより、光量の損失を少なくし光束の投光範囲若し
くはパターン像の投影範囲を遠距離から至近側に効率良
く拡大し、遠距離から至近距離に至る広範囲において効
率なる光束の投光及び鮮明なるパターン像の投影を可能
とし、測距可能な距離範囲を拡大させた高精度の自動焦
点検出用の投光系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を撮影系の一部に適用したときの一実施
例の光学系の概略図、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は各々
第１図の投光レンズのレンズ断面図と曲率半径の決定す
るときの説明図、第３図は第１図の投光レンズ２の斜視
図である。 図中１は撮影系、２は投光レンズ、３はパターン、４は
光源、５は結像面、６は受光レンズ、７は受光素子、８
は焦点検出ユニット、２１．２２は光軸、２３．２４は
各々レンズ部である。 特許出願人　　キャノン株式会社 ごヨごＪ 晃　　１　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）投光用光源からの光束若しくは一定模様のパター
   ン像を投光レンズにより被写体側へ投影し、被写体側か
   ら反射された該光束若しくは該パターン像を受光系によ
   り受光することにより撮影系の焦点検出を行う際、前記
   投光レンズを複数のレンズ部を各々光軸をずらして互い
   の境界に段差が生じないように一体成形して構成したこ
   とを特徴とする自動焦点検出用の投光系。