JPH01200212A - 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
好適な焦点検出用の投光系に関し、特に投光系によりパ
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に好適な受動方式及び能動方式
の焦点検出において、被写体距離の拡大を図りつつ焦点
検出積度の向上を図った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
よっ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。しかしながら
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がある。

受動方式は撮影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
的高精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４９−１９
８１０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。

しかしながら撮影系、特に−眼レフカメラの撮影系では
種々の焦点距離の撮影レンズが装着されている。

従って同公報で提案されているようなパターンを用いる
方法ではパターンの投光及び受光の双方を撮影レンズ全
系を介して行う、所謂全ＴＴＬ方式でないと撮影レンズ
の焦点距離が変化するとそれに応じてパターンの測距対
象範囲が変化してきてしまう。

例えば長焦点距離の望遠レンズを用いた場合には測距対
象の範囲外も照明してしまう為、照明効率が大きく低下
してくる。

一方全ＴＴＬ方式では前述の欠点はないが、その代わり
パターンを投影する投光系をカメラ本体内に装着しなけ
ればならず、この結果カメラが大型化し、又撮影レンズ
内で投光光束の多重反射によるゴーストが発生し、投光
及び受光の際のパターン像の光学性能を低下させ焦点検
出精度を低下させる原因となってくる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は一定模様のパターンを有した投光系の各要素を
適切に配置し、ＴＴＬで投光しなくても撮影系の焦点距
離の変化に応じてパターンの照明範囲を制限することに
より、即ちパターンの照度を制限することにより望遠端
から広角端に至る広範囲において、被写体にパターン像
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
焦点検出用の投光系の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 光源からの光束をコンデンサーレンズで集光し、一定積
様のパターンを照明し、該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、該コンデンサーレンズを該光源と該パター
ンとの間の光軸上を移動可動となるように構成したこと
である。

（実施例） 第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施例の光学系の概
略図である。同図（Ａ）は不図示の撮影系の焦点距離が
短い広角端のとき、同図（Ｂ）は撮影系の焦点距離が長
い望遠端のときである。

図中１は投光レンズ、２は一定模様のチャートが形成さ
れているパターンで、例えば第２図に示す模様のチャー
トより構成されている。３はコンデンサーレンズであり
、本実施例ではフレネルレンズより構成している。４は
光源であり、例えばＬＥＤ等であり、前方には発散光束
を集光する為の集光部４ａが設けられている。

本実施例では光源４からの光束を集光部４ａとコンデン
サーレンズ３で集光しパターン２を照明している。そし
て投光レンズ１によりパターン２を不図示の被写体側へ
投影している。このとき被写体距離か２〜４ｍ程度にな
るように設定されている。

又、コンデンサーレンズ３はパターン２と光源４との間
の光軸上に移動可能となるように構成されている。

特に本実施例ではコンデンサーレンズ３を撮影系が広角
側の場合（焦点距離が短い場合）は同図（Ａ）に示すよ
うにパターン２側に撮影系に連動させて移動させ、光ｆ
Ａ４からの光束によるパターン２の照明範囲が第２図の
実線で示す外周円３ａの範囲のように広くなるようにし
ている。これにより被写体面上に広くパターン像が照射
されるように設定している。又、撮影系が望遠側の場合
（焦点距離が長い場合）は同図（Ｂ）に示すようにコン
デンサーレンズ３を移動させて光源４側に位置させ、光
源４からの光束によるパターン２の照明範囲が第２図の
破線で示す内周円３ｂの範囲のように狭くなるようにし
ている。これにより被写体面上に狭くパターン像が照射
されるように設定している。

本実施例ではコンデンサーレンズ３の屈折力を投光レン
ズ１によるケラレが生じないように設定すると共に投影
レンズ１の有効径を適切に設定し、光源４から放射され
る光束のコンデンサーレンズ３による取り込む角度が広
角側と望遠ｆｌｌで同じようになるようにし、即ち投光
光量が同じとなるようにしている。そして望遠側におい
てはパターンの照明範囲が狭くなるようにしてパターン
面上の照度を上げ、投光レンズ１によるパターン像の投
影到達距離の増大を図っている。

このように本実施例では撮影系の焦点距離の変化に伴い
コンデンサーレンズを光軸上移動させることにより、パ
ターンの照明を効率的に行い測距可能な被写体距離範囲
の増大を図っている。

第３図は本発明の他の実施例の光学系の斜視図である。

図中３１はシリンドリカル状のコンデンサーレンズ、５
は撮影系である。

コンデンサーレンズ３１と投光レンズ１を有する投光系
の光軸Ｌ１と撮影系５の光軸Ｌ２は若干の角度をなして
配置されている。コンデンサーレンズ３１は投光系の光
軸Ｌ１と撮影系５の光軸Ｌ２を含む面方向には屈折力を
有していない。この為、コンデンサーレンズ３１を光軸
Ｌ１方向に移動させてもパターン２の上下方向の照射範
囲は変わらず、従ってバララックスに影響を及ぼさずに
望遠側において被写体面上へのパターン像の照度を上げ
ることを可能としている。

第４図は第３図に示す実施例におけるパターン２の照明
状態を示す説明図である。パターン２の近傍にコンデン
サーレンズ３１が移動して位置するとき（広角側のとき
）はコンデンサーレンズ３１の屈折力がパターン２の照
明にあまり寄与しないのでパターン２の照明範囲は第４
図の実線で示す外周円４ａとなる。

一方望遠側のときにはコンデンサーレンズ３１が光源４
側に移動して位置するので光源４からの光束によるパタ
ーン２の照明範囲は、コンデンサーレンズ３１の屈折力
の影響を受けて第４図の破線で示す縦長の長円４ｂとな
ってくる。

このように撮影系の焦点距離の変化に伴いコンデンサー
レンズ３１を移動させてパターン２の照明範囲を制限す
ることにより近距離物体においても配光が出来、又望遠
側におけるパターン像の投影距離の増大を容易とし、更
に反射率の低い被写体であっても高精度に測距すること
ができるようにしている。

尚、第１図の実施例においてコンデンサーレンズ３のフ
レネル面を逆にしてパターン側に設けても良い。ただこ
のときは被写体面上にフレネルの陰影が生じないように
、あまりパターンに近接させないようにすることが必要
である。

又、以上の各実施例においてコンデンサーレンズとして
上下方向に屈折力の緩いトーリック状のレンズより構成
しても良い。

（発明の効果） 本発明によればパターンと光源との間に移動可能なコン
デンサーレンズを配置し、撮影系の焦点距離の変化に伴
ってパターンの照明範囲を変え、パターン面上での照度
を可変とすることにより、撮影系が広角側のとき広い範
囲の照明を行い、逆に望遠（ＩＩＩのとき狭い範囲の照
明を行い、これにより遠距雛まてパターン像の投影を可
能とし、測距圧＃範囲の拡大を図った高精度の測距か可
能な焦点検出用の投光系を達成することができる。

特に本発明はパターンの後方に可動のコンデンサーレン
ズを配置することにより、コンデンサーレンズの移動に
伴う投影パターン像の光学性能の劣化を防止した高精度
の測距が出来る等の特長を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、’（Ｂ）は本発明の一実施例の光学系の
概略図、第２図は第１図に示すパターンの照明範囲の説
明図、第３図は本発明の他の一実施例の光学系の斜視図
、第４図は第３図に示すパターンの照明範囲の説明図で
ある。 図中、１は投影レンズ、２はパターン、３゜３１はコン
デンサーレンズ、４は光源、５は撮影系である。 方　　　１　　　図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光束をコンデンサーレンズで集光し、
   一定模様のパターンを照明し、該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
   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、該コンデンサーレンズを該光源と該
   パターンとの間の光軸上を移動可動となるように構成し
   たことを特徴とする焦点検出用の投光系。
2. （２）前記コンデンサーレンズを撮影系の焦点距離が短
   いときは前記パターン側に位置し、焦点距離が長いとき
   は前記光源側に位置するように移動させたことを特徴と
   する請求項１記載の焦点検出用の投光系。
3. （３）前記コンデンサーレンズはフレネルレンズである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の焦点検出用の投
   光系。
4. （４）前記コンデンサーレンズは前記投光レンズの光軸
   と前記撮影系の光軸とを含む面方向に緩い屈折力を有す
   るトーリックレンズ若しくはシリンドリカルレンズであ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の焦点検出用の
   投光系。