JPH0130132B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学機器の距離計付焦点板に係り、特
に、デユオ・フオーカス（Duo Focus）と称さ
れ、焦点板面に距離計として円筒レンズを設けそ
の円筒レンズの一方方向の像拡大力或は縮小力を
利用して測距（焦点合せ、距離合せ）を行なう方
式の焦点板の改良に関する。

先ず、円筒レンズによる測距原理を第１，２図
で説明する。

第１図に於て１は光学機器の結像レンズ、２は
光学機器の焦点面に配設した焦点板で、その焦点
板２の焦点面中央部に距離計たる円筒レンズ３が
焦点板焦点面に母線を平行にして設けられてい
る。測距は焦点板２の後方４から円筒レンズ３部
分を観察しながら結像レンズ１のフオーカシング
を行なう。

第２図に於て、Ｏ−Ｏを円筒レンズ３の光軸、
ｒを点Ａを中心とする円筒レンズ曲率半径、ｆを
円筒レンズ３の焦点距離とする。焦点距離ｆはレ
ンズ３が薄肉系の場合、ｆ＝ｒ／ｎ−１（ｎ＝円
筒レンズ３の屈折率）となる。

今、結像レンズ１（第１図）からの光Ｌが円筒
レンズ３の光軸Ｏ−Ｏから距離ｈ離軸した円筒レ
ンズ部分Ｂ点に入射したとすると、その入射光Ｌ
は円筒レンズ３を出射するとき角度δ振れて円筒
レンズ焦点Ｃに向う。その振れ角はδ＝ｈ／ｆ
で、上記入射光の離軸量ｈに比例する。

上記円筒レンズ３の主面がフアインダ焦点面に
なつている場合、結像レンズ１によつてできる結
像が円筒レンズ３の主面から円筒レンズ後焦点側
或は前焦点側にdxだけズレて結像した状態（焦
点外れした状態）を円筒レンズ３を通して見る
と、該レンズ３のプリズム作用によつて結像は円
筒レンズの光軸Ｏ−Ｏに垂直方向に振れて見え
る。その振れ量dhはdh＝δdx＝ｈ／ｆdxで、結像点 の円筒レンズ光軸Ｏ−Ｏからの離軸量ｈ及び焦点
外れ量dxに比例し、円筒レンズ３の焦点距離ｆ
に反比例する。

即ち後ピン状態の場合は点Ｂが点Ｄにあるよう
に見えてｈがh₁に縮小して観察される。又前ピン
状態の場合は点Ｂが点Ｅに見えてｈが逆にh₂と拡
大して観察される。つまり円筒レンズ３は焦点外
れ像の離軸量ｈを縮小或いは拡大する機能を有す
る。この機能は円筒レンズ３の円筒軸と直角方向
にのみ働き、軸方向には働かない。

そこでこのような円筒レンズ３を焦点板２の焦
点面中央部に円筒レンズ母線を焦点板焦点面に平
行にして、且つ第３図示のように母線方向を水平
線に対して例えば45゜傾むけて設け、該焦点板２
の視野を観察しながら結像レンズ１のフオーカツ
シングを行なうと、結像レンズ１による被測距物
の像５（便宜上一本の鉛直線像とする）の見えは
焦点合致状態時は第３図ｂのように円筒レンズ３
に見える像部分５₂とその上下部の焦点板面に見
える像部分５₁，５₃とが３者５₁，５₂，５₃一線に
合致して見える。これに対して前ピン或は後ピン
の焦点外れ状態時は第３図ａ（前ピン）或は同図
ｃ（後ピン）のように円筒レンズ３に見える像部
分５₂が傾斜して焦点板面の上下像部分５₁，５₃
に対してズレて見える。この焦点外れの場合、円
筒レンズ３に見える像部分５₂が前記離軸量ｈの
増加或は減少により回転して見えるのがこの式の
距離計の特徴である。

従つて焦点板２の視野像５が、第３図ｂのよう
に円筒レンズ部分５₂及びその上下の焦点板面部
分５₁，５₃の３者が一線に合致して見えるように
光学機器のフオーカツシングを行なうことにより
測距が達せられる。以上が概略の測距原理であ
る。

実際の焦点板は上記円筒レンズ３を焦点板焦点
面に１個或は複数個設けて構成される。複数個使
用したものとしては(a)各円筒レンズを離して配設
したものと、(b)境界線の方向が円筒レンズの母線
方向と同じになるように各円筒レンズを並行に隣
接して配列したものの２種類が現在知られてい
る。

しかし(a)のものは個々の円筒レンズ部に於てそ
の円筒レンズ部の像とそのレンズ周辺の焦点板面
の像とを単に比較するだけであるから円筒レンズ
を一個だけ使用のものと同様に測距精度が低いと
いう欠点がある。

又(b)のものは測距精度は(a)よりもよいが、光学
機器の結像レンズ１が暗いＦナンバーの場合には
各円筒レンズの境界部に黒いカゲリを生じ、境界
での測距がしにくくなり、そのために測距精度が
低下する欠点がある。

本発明は同じく複数個の円筒レンズを互に隣接
して距離計を構成したものであるが、光学機器の
結像レンズ１としてどのようなＦナンバーのレン
ズを使用しても常に精度よく容易に測距可能なこ
の種距離計付焦点板を提供することを目的とする
もので、焦点面に測距用円筒レンズをそのレンズ
母線を焦点面に平行にして設けてなる焦点板に於
て、複数個の測距用円筒レンズを互に母線方向を
異ならせて隣接させて設け隣接円筒レンズ境界両
側の視野像の合致・ズレから光学系の合焦・非合
焦を知るようにした焦点板を要旨とする。

第４図は本発明の第１実施例を示すもので、曲
率半径ｒを同じくする３つの円筒レンズ３₁，３
_２，３₃を使用し、それ等を同心円状の境界線６₁，
６₂をもつて隣接させ、且つ各レンズ３₁，３₂，
３₃の母線方向３′₁，３′₂，３′₃を互に90゜ずらし
て距離計を構成したもので、該距離計を焦点板焦
点面中央部に母線方向を水平面に対し45゜傾むけ
た状態に設ける。第４図ｂ及び同図ｃは夫々第４
図ａのｂ−ｂ線及びｃ−ｃ線断面図である。

第５図は焦点外れ時の上記第４図例の焦点板の
見えを示すもので、視野像５は各円筒レンズ３₁，
３₂，３₃に於て互に異なる45゜方向に拡大・縮小
を示すため各レンズに於ける像が互に反対方向に
回転して見える。即ち一連に合致すべき像５の鉛
直な線が各レンズ３₁，３₂，３₃の同心円境界６
_１，６₂の内外でスプリツトイメージ距離計の如く
左右に像が分離する。従つて従来の例えば第３図
示の円筒レンズ単体のものに比べて測距精度が２
倍に上る。又本例は３種の円筒レンズ３₁，３₂，
３₃を併設して構成したので、その２つの境界６
_１，６₂で夫々２種の異なる測距精度をもつことに
なる。そこで光学機器の結像レンズ１が明るいＦ
ナンバーのものである場合には外側の境界６₂部
分に於ける像ズレを測距に利用し、暗いＦナンバ
ーのものである場合には内側の境界６₁部分に於
ける像ズレを測距に利用することにより、暗いＦ
ナンバーのために第６図斜線示のようにカゲリ７
を生じても常に精度よく測距することが可能とな
る。

第７図は同じく３つの円筒レンズ３₁，３₂，３
_３を用い、それ等を直線の境界線６₁，６₂をもつ
て上中下に隣接して配設した第２の実施例を示す
もので、中段のレンズ３₂の母線方向３′₂に対し
て上・下の各レンズ３₁，３₃はその母線方向３′
_１，３′₃を直角にして配設してある。又それ等３
つの円筒レンズ３₁，３₂，３₃は曲率半径ｒを同
じにし、各曲率中心A₁，A₂，A₃が点Ｇの真下を
通るようにしてある。第７図ｂ，ｃ，ｄは各レン
ズ３₁，３₂，３₃のａ図引出し線方向の側面図を
示す。

従つて円筒レンズ３₃から３₂，３₁にゆく程測
距精度が高くなる。第８図は焦点外れ時の上記第
７図例の焦点板の見えを示すもので、各レンズに
見える像５の鉛直線がレンズ３₃→３₂→３₁と上
段にゆくほどズレが大きくなつて回転するように
見えるだけでなく像５の水平線も回転する。第９
図は結像レンズ１として暗いＦナンバのレンズを
使用したときに生じるカゲリ７を示すもので、こ
のようなカゲリ７を生じてもカゲリの生じていな
いレンズ３₃と３₂の境界線６₂部に於ける像ズレ
で十分に精度のよい測距を容易に行なうことがで
きる。

以上のように本発明によれば円筒レンズを距離
計として利用した焦点板に於て、どのようなＦナ
ンバーの結像レンズ１を使用しても精度よく簡単
に測距できるだけでなく、被測距物が縦線のもの
は勿論横線のものでもシヤープな像の分離にして
測距することが可能になり、この種の焦点板の改
善として有効適切である。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は円筒レンズを利用した距離計の測
距原理説明図、第３図は焦点板視界の見えを示す
もので、同図ａは前ピンの状態、同図ｂは合焦状
態、同図ｃは後ピン状態を示す、第４図は本発明
の第１実施例を示すもので、同図ａは平面図、同
図ｂ及びｃはａ図のｂ−ｂ線及びｃ−ｃ線断面
図、第５図は第４図の距離計の焦点外れ時の見
え、第６図はカゲリを生じた状態図、第７図は第
２実施例を示すもので、同図ａは平面図、同図
ｂ，ｃ，ｄは各円筒レンズのａ図引出し線方向の
側面図、第８図は第７図の距離計の焦点外れ時の
見え、第９図はカゲリを生じた状態図。 １は結像レンズ、２は焦点板、３，３₁，３₂，
３₃は円筒レンズ、５は視野像、６₁，６₂は境界
線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒レンズをそのレンズの母線が焦点面に平
   行となる様に設けた焦点板に於いて、複数個の円
   筒レンズを互いの母線が交差し且つ夫々の円筒レ
   ンズの部分が交互に隣接する区画を成す様に設
   け、隣接円筒レンズ境界部両側の視野像の合致・
   ズレから光学系の合焦・非合焦を知る様にしたこ
   とを特徴とする焦点板。