JPH02101414A - 自動焦点調整装置 - 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】 本発明自動焦点調整装置を以下の項目に従って説明する
。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ１従来技術［第８図、第９図］ Ｄ１発明が解決しようとする課題［第８図、第９図］ Ｅ９課題を解決するための手段 Ｆ５実施例［第１図乃至第７図］ Ｆ−１，偏向部材［第１図、第２図］ ａ、構造 す９作用［第１図、第２図］ Ｆ−２，第１の原理例［第３図］ ａ、構成 り１作用 Ｆ−３，第２の原理例［第４図コ Ｆ−４，具体的な構造例［第５図乃至第７図］ ａ、構造 す、偏向部材の傾動範囲 Ｇ６発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規な自動焦点調整装置に関する。詳しくは、
所謂三角測量の原理を用いた赤外線アクティヴ方式によ
る自動焦点調整装置、特に、撮影用のフォーカスレンズ
と、測距用の赤外光を射出する発光素子及び上記赤外光
を被写体へ向けて照射するための投光レンズと、被写体
からの戻り光を受光する受光素子及び上記戻り光を受光
素子に集光する受光レンズと、戻り光の受光素子に対す
る照射が非合焦状態であるときフォーカスレンズをフォ
ーカシング方向へ移動するフォーカシング機構とを備え
た自動焦点調整装置に関するものであり、本発明の第１
のものは、測距用の赤外光を適時偏向することにより常
に被写体と測距対象物とを一致させて正確にフォーカシ
ングを行なうことができ、また、本発明の第２のものは
、上記本発明の第１のものの目的に加えて、戻り光を適
宜偏向することにより受光素子を移動しなくても受光素
子に合焦状態で照射させることができ、測距の際移動す
る部材の移動量を大きくし、移動機構が有する機械的誤
差が測距に与える影響をできるだけ小さくして焦点合わ
せの狂いが生じないようにした新規な自動焦点調整装置
を提供しようとするものである。

（Ｂ、発明の概要） 本発明自動焦点調整装置の第１のものは、撮影用のフォ
ーカスレンズと、測距用の赤外光を射出する発光素子及
び上記赤外光を被写体へ向けて照射するための投光レン
ズと、被写体からの戻り光を受光する受光素子及び上記
戻り光を受光素子に集光する受光レンズと、戻り光の受
光素子に対する照射が非合焦状態であるときフォーカス
レンズをフォーカシング方向へ移動するフォーカシング
機構とを備えた自動焦点調整装置において、発光素子と
投光レンズとの間に偏向部材を傾動自在に配置すると共
に該偏向部材を被写体距離に応じて傾動させることによ
り発光素子から射出された赤外光が常にフォーカスレン
ズの光軸上の略物点に向けて照射されてフォーカスレン
ズの焦点合わせが常に上記物点に対して正しく為される
ようにして、正確なフォーカシングができ、また、本発
明自動焦点調整装置の第２のものは、上記偏向部材の他
に受光素子と受光レンズとの間にも偏向部材を傾動自在
に配置すると共に該偏向部材を被写体距離に応じて傾動
させることにより戻り光が受光素子を移動させなくても
該受光素子に合焦状態で照射されるようにし、それによ
って、測距の際移動される部材の移動量を大きくするこ
とかでき、その移動機構が有する機械的誤差が測距に与
える影響をできるだけ小さくして焦点合わせの狂いが生
じないようにしたものである。

（Ｃ，従来技術）［第８図、第９図］ 自動焦点調整装置、例えば、カメラにおける撮影用レン
ズの被写体に対する焦点合わせを自動的に行なう装置に
は、従来から各種の方式のものがあり、その中の１つに
、所謂三角測量の原理を用いた赤外光アクティヴ方式が
ある。赤外光アクティブ方式は、カメラから被写体に向
けて赤外光を照射すると共にその戻り光を検出すること
によって当該カメラと被写体との間の距離を測定しその
測定された距離に応じて撮影用レンズの中のフォーカス
レンズをフォーカシング方向へ移動させるようにしたも
のである。

第８図及び第９図はそのような方式による従来の自動焦
点調整装置のｍ個ａを原理的に示すものである。

同図において、ｂは図示しないレンズ鏡胴部に移動自在
に支持されかつフォーカスレンズＣを保持したフォーカ
シングリング、Ｘ−Ｘは撮影用レンズの光軸、ｄは投光
レンズ、ｅは受光レンズであり、これら投光レンズｄと
受光レンズｅはその各主平面が共通の１つの平面上に位
置する状態でフォーカスレンズＣの両脇に配置されると
共に、投光レンズｄの光軸０−０と受光レンズｅの光軸
ｐ−ｐは撮影用レンズの光軸ｘ−ｘと略平行な方向に延
びるようにされ、投光レンズｄの後方には赤外光源ｆが
、受光レンズｅの後方には受光素子ｇがそれぞれ配置さ
れており、該受光素子ｇはその受光面りが投光レンズｄ
と受光レンズｅの配列方向で２つの領域ｈ１とｈ２に２
分割されかつ上記方向へ移動自在なるように設けられる
と共に、フォーカシングリングｂの軸方向、即ち、フォ
ーカシング方向への移動と連動して領域り、、ｈ２の配
列方向に移動されるようになっている。

しかして、赤外光源ｆから射出された赤外光ｉは投光レ
ンズｄを透過することにより平行光束として被写体ｊに
照射され、該被写体ｊで反射された光の一部が受光レン
ズｅへ向う戻り光となり、該戻り光は受光レンズｅを透
過するとき光束を絞られて受光素子ｇの受光面りに照射
される。

そして、受光素子ｇからは戻り光の前記２つの分割領域
り、及びｈ２に対する照射状態に応じた検知信号が出力
され、上記照射状態が合焦状態、即ち、戻り光が２つの
分割領域ｈｌ及びｈ２に均等に照射される状態になるま
でフォーカシングリングｂと受光素子ｇが相互に連動し
て移動される。

このようにして撮影用レンズの被写体ｊに対する焦点合
わせが自動的に行なわれる。

尚、このような自動焦点調整装置が記載されたものとし
て、例えば、特公昭４６−２８５００号公報がある。

（Ｄ、発明が解決しようとする課題）［第８図、第９図
］ 上記した従来の自動焦点調整装置ａには投光レンズｄか
ら出射する赤外光ｉの向きが常に一定であることにより
バララックス（視差）を生ずるという問題がある。

即ち、投光レンズｄの光軸〇−〇はフォーカスレンズＣ
の光軸Ｘ−Ｘと平行であるため、投光レンズｄから出射
される赤外光ｉは常に画面の中心点、即ち、フォーカス
レンズＣの光軸Ｘ−Ｘが交わる点から外れた位置に照射
されることになり、従って、赤外光ｉによる測距は画面
の中心以外の位置について為され、フォーカスレンズＣ
の移動はこのように為される測距に応じて行なわれるの
で、撮影レンズの焦点合わせは、常に、当該画面の中心
から外れた位置に対して行なわれてしまうことになる。

そして、このようなバララックス、換言すれば、焦点合
わせの狂いは、画角が大きいときはそれほど目立つこと
も無いが、テレズームにより画角が小さくなるに従って
増大されて所謂ピンボケが目立って来る。

尚、この種の方式の自動焦点調整装置の中には、投光レ
ンズｄの光軸０−０と受光レンズｅの光軸ｐ−ｐをフォ
ーカスレンズＣの光軸Ｘ−Ｘと非平行な方向に延びるよ
うに設定し、投光レンズｄの光軸０−０をカメラ前方の
ある基準となる点、例えば、撮影レンズから前方へ数メ
ートル離間した点において光軸Ｘ−Ｘと斜交するように
し、受光レンズｅの光軸ｐ−ｐを上記斜交する点と受光
素子ｇとを結ぶ直線上にあるようにし、それによって、
前記バララックスをできるだけ小さくするようにしたも
のがあるが、このようにしても、撮影レンズの焦点合わ
せが上記点以外の点に対して行なわれるときは画面の中
心から外れた位置を測距することになってしまうことに
は変わりが無いので、バララックスを完全に無くすこと
はできない。

また、この種の自動焦点調整装置ａを小型化するために
は、所謂基準長、即ち、投光レンズｄの中心と受光レン
ズｅの中心との間の距離を小さくする必要があるが、こ
の距離を小さくすると、被写体距離の変化に対する戻り
光の受光素子ｇへの照射角の変化割合が小さくなるため
、受光素子ｇにおける応答精度が低下したり、受光素子
ｇとフォーカスレンズＣとを連動して穆勅せしめる連動
機構が有する機械的精度の誤差が相対的に拡大するため
、焦点合わせの狂いが大縫くなってしまうという問題が
ある。

（Ｅ、課題を解決するための手段） そこで、本発明自動焦点調整装置の第１のものは上記し
た課題を解決するために、発光素子と投光レンズとの間
に発光素子から射出された赤外光を偏向して投光レンズ
の中心から外れた位置に入射せしめる偏向部材を傾動自
在に配置し、フォーカスレンズの移動と連動して上記偏
向部材を傾動させる偏向部材傾動手段を設け、発光素子
から射出された赤外光を偏向部材の傾き角に応じて偏向
することによりフォーカスレンズの光軸上の略物点に向
って照射させるようにしたものである。

従って、°本発明自動焦点調整装置の第１のものによれ
ば、測距用の赤外光は常に当該撮影しようとする画面の
略中心点に向って照射されるため、撮影レンズの焦点合
わせを常に画面の中心に対して正しく行なうことができ
バララックスによるピンボケの発生を防止することがで
きる。

また、本発明自動焦点調整装置の第２のものは、発光素
子と投光レンズとの間に投光レンズから射出された赤外
光を偏向する投光側偏向部材をフォーカスレンズの光軸
及び投光レンズの光軸にそれぞれ略直交する直線と投光
レンズの光軸とに直交する方向に延びる釉を中心として
傾動自在に配置すると共に、受光素子と受光レンズとの
間に受光レンズを透過した戻り光を偏向する受光側偏向
部材をフォーカスレンズの光軸及び受光レンズの光軸に
それぞれ略直交する直線と受光レンズの光軸とに直交す
る方向に延びる軸を中心として傾動自在に配置し、フォ
ーカスレンズの移動と連動して上記２つの偏向部材を同
時に傾動させる偏向部材傾動手段を設け、フォーカスレ
ンズの合焦時に投光レンズを透過した赤外光が投光側偏
向部材の傾き角に応じて偏向されフォーカスレンズの光
軸上の略物点に照射されると共に該物点にて反射され受
光レンズを透過した戻り光が受光側偏向部材の傾き角に
応じて偏向されて受光素子に合焦状態で受光されるよう
にしたものである。

従って、本発明自動焦点調整装置の第２のものによれば
、撮影レンズの焦点合わせを常に画面の中心に対して行
なうことができると共に、被写体距離に応じて受光側偏
向部材の傾動角をＢ勅させることにより戻り光を偏向さ
せてこれを受光素子に対して合焦状態で照射させること
ができるので、受光素子をフォーカスレンズと連動して
移動させるための移動機構が不要になり、かつ、戻り光
の受光レンズへの入射角の変化割合に対する受光素子に
おいて合焦状態にするために移動する部材の移動量の変
化割合を大きくすることができるため、フォーカスレン
ズの移動と連動して偏向部材を傾動せしめる偏向部材傾
動手段が有する機械的誤差の測距に与える影響を小さく
することができて測距を精度良く行なうことができる。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至第７図］ 以下に本発明自動焦点調整装置の詳細を図示した各原理
例及び具体的な構造例に従って説明する。

尚、図示した原理例は本発明自動焦点調整装置をカメラ
における自動焦点調整装置に適用したものである。

先ず、本発明に用いられる偏向部材の一例について説明
し、その後で各原理例及び構造例について説明する。

（Ｆ−１，偏向部材）［第１図、第２図］（ａ、構造） １は偏向部材であり、透明な平行平面板が用いられてい
る。即ち、偏向部材１は透明なガラスもしくは合成樹脂
により略矩形をした板状に形成されており、その板厚方
向で対向した２つの面１ａと１ｂが互いに平行でかつ平
坦な面に形成されている。

２は偏向部材１の傾動軸であり、偏向部材１はこの傾動
軸２を傾動中心として板厚方向へ傾動自在に配置される
。

（ｂ、作用）［第１図、第２図］ 第１図及び第２図はこのような偏向部材１の作用を説明
するためのものである。

第１図において、３は赤外光４が照射される照射面、Ｘ
−Ｘは該照射面３に垂直な軸、例えば、集光レンズの光
軸であり、偏向部材１はその傾動軸２が上記光軸ｘ−ｘ
と直交する線上にあるように配置されている。

そこで、偏向部材１が光軸Ｘ−Ｘに対してβ角傾いてい
る状態で赤外光４が光軸Ｘ−Ｘに対して角度θ傾いて偏
向部材１にその反照射面３側から入射すると、当該赤外
光４は偏向部材１を透過する際屈折されることにより光
路を偏向されて照射面３の点ａに照射される。この点ａ
は偏向部材１が配置されていない場合における赤外光４
の照射点すに対して距Ｉｉ！ｆｔ　ｅ位置がずれる。

尚、同図において、ｄは偏向部材１の板厚、ｉは赤外光
４の偏向部材１への入射角、ｉ′は赤外光４の偏向部材
１での屈折角である。

そして、前記点ａの点すに対する位置ずれ量ｅと赤外光
４の光！１ＩＩＩｘ−ｘに対する傾角θと偏向部材１の
傾角βとの関係は次式で示される。

ｅ−ｈ（ｓｉｎβ−ｃｏｓβ−ｔａｎθ）・・・第１式
％式％） ｓｉｎ　ｉ−Ｎ（（ｍ内部材の屈折率）−ｓｉｎ　ｉで
ある。

従って、赤外光４の光軸Ｘ−Ｘに対する傾角θが変化し
ても偏向部材１の光軸Ｘ−ｘに対する傾角βを変更させ
ることにより赤外光４の照射面３に対する照射位置を一
定にすることかできる。

そこで、第２図（Ａ）に示すように、照射面３に受光素
子５の受光面６を配苦し、偏向部材１の前方に集光レン
ズ７を配置し、かつ、前記光軸ｘ−Ｘを当該集光レンズ
７の光軸とすれば、赤外光４の集光レンズ７に対する入
射角が変化してもその変化に応じて偏向部材１の傾角を
変化させれば、赤外光４を常に受光素子５の受光面６上
の一定の位置に照射させることができる。

即ち、第２図（Ａ）で示すように、実線で示す赤外光４
と２点鎖線で示す赤外光４は集光レンズ７に対する入射
角を異にしているため、集光レンズ７により更にその射
出方向の相異が強められ、仮に、偏向部材１がなかった
としたら受光素子５の受光面６に対する照射位置が大き
くずれてしまう。ところが、集光レンズ７と受光素子５
との間に偏向部材１を配設し、しかも、その光軸ｘ−ｘ
に対する傾斜角を偏向することにより、実線で示す赤外
光４が照射されている場合と２点鎖線で示す赤外光４が
照射されている場合とでその傾き角を異ならせることに
より各赤外光４を偏向させて、結果として、受光素子５
の受光面６における光軸ｘ−ｘが通る点をそれぞれ照射
することができる。

また、このことは光線の可逆性の原理により、赤外先発
光源と該発光源から射出された赤外光を平行光束として
前方へ照射するための集光レンズの位置を固定しておい
てもこれら発光源と集光レンズとの間に偏向部材１を配
置して該偏向部材１を傾動させることにより赤外光の照
射角を任意に変化させることができるということを意味
する。即ち、第２図（Ｂ）に示すように、互いに同軸上
に位置した赤外先発光源８と集光レンズ９との間に偏向
部材１を配置すれば、赤外先発光源８から射出された赤
外光４は偏向部材１により光路を偏向されて集光レンズ
９の中心から外れた位置に入射した後集光レンズ９によ
り屈折されて前方へ照射され、この照射角は偏向部材１
の傾角が変化することによって変化することになる。

即ち、第２図（Ｂ）において示すように偏向部材１をよ
り傾けると、２点鎖線で示す赤外光４は実線で示す赤外
光４よりも偏向部材１による屈折が大きく、即ち、偏向
の度合が大きくなり、集光レンズ７にその先軸ｘ−Ｘか
らより遠い位置に入射する。そして、２点鎖線で示す赤
外光４は集光レンズ７内によって実線で示す赤外光４よ
りも大きく屈折するため集光レンズ７からの射出角度は
２点鎖線で示す赤外光４の方が実線で示す赤外光４より
も大きく、両赤外光４の前方への照射角を異ならせるこ
ととなる。

（Ｆ−２，第１の原理例）［第３図］ 第３図は本発明自動焦点調整装置をカメラにおける自動
焦点調整装置に適用した第１の原理例を示すものである
。

（ａ、構成） １０は自動焦点調整装置である。

１１はフォーカスレンズ１２を保持したフォーカシング
リングであり、図示しない駆動手段によりフォーカシン
グリング１１を回転するとフォーカスレンズ１２を光軸
方向にＢ勤するようになっている。

ｘ−ｘはｔｉ影レンズの光！Ｆ［ｌＩ（以下、「主光軸
」と言う。）である。

１３は後述する発光素子から射出された赤外光を所定の
スポット光としてカメラ前方へ向けて照射するための投
光レンズ、１４は上記投光レンズ１３を通して照射され
た赤外光の戻り光を後述する受光素子の受光面に集光さ
せる受光レンズであり、これら投光レンズ！３及び受光
レンズ１４はその主平面が同一平面上に位置する状態で
フォーカシングリング１１の両脇に位置が固定されて配
置されており、また、投光レンズ１３の光軸０−ｏ（以
下、「投光軸」と言う。）及び受光レンズ１４の光軸ｐ
−ｐ（以下、「受光軸」と言う。）は主光軸Ｘ−Ｘと略
平行にされ、かつ、これら光軸ｏ−ｏ及びｐ−ｐの主光
軸ｘ−ｘとの間の距Ｍｘｒ　と１２は等しくなっている
。

尚、これら距１ｈとＩ１２の和りが三角測量における基
線長になる。

１５は投光レンズ１３の後方で投光軸ｏ−ｏ上に配置さ
れた発光素子、１６は受光レンズ１４の後方でその中央
部が受光’Ｊｄｉ　ｐ　−ｐ上に位置するように配置さ
れた受光素子であり、該受光素子１６は投光レンズ１３
及び受光レンズ１４の配列方向へ移動自在なるように設
けられると共にその受光面１７は上記移動方向に２つの
受光領域１７ａ、１７ｂに分割されており、これら２つ
の受光領域１７ａ、１７ｂに対する光照射面積の大きさ
に応じた電気的信号を出力するようになっている。

尚、発光素子１５には、例えば、発光ダイオードが用い
られ、受光素子１６には、例えば、フォトトランジスタ
が用いられ、発光素子、１５は投光レンズ１３の略焦点
位置に配置され、また、受光素子１６は受光レンズ１４
の略焦点位置に配置されている。

そして、発光素子１５と投光レンズ１３との間に前記偏
向部材１が配置されており、この偏向部材１はその傾動
軸２が主光軸ｘ−ｘ及び投光軸０−０に直交する直線と
投光軸０−０とに直交する方向に延びるように設けられ
ており、また、偏向部材１は投光軸ｏ−ｏに対して傾角
が９０°となる位置（以下、「無限遠状態の位置」と言
う。）と該無限遠状態の位置から前面１ａが上方を向く
方向へある程度傾いた位置（以下、「至近点状態の位置
」と言う、）との間で傾動されるようになっている。

１８は連動機構であり、前記受光素子１６及び偏向部材
１はこの連動機構１８によってフォーカシングリング１
１のフォーカシング方向への移動と連動して移動される
ようになっているゆ尚、フォーカシングリング１１のフ
ォーカシング方向への移動量と偏向部材１の傾動量と受
光素子１６の移動量との間には所定の相関関係がある。

（ｂ、作用） そこで、発光素子１５から射出された赤外光４は投光レ
ンズ１３の光軸ｏ−ｏ上で偏向部材１に入射し、このと
き、偏向部材１が前記無限遠状態の位置に来ている場合
は光路を変更されること無く投光軸ｏ−ｏ上を進む、即
ち、主光軸Ｘ−Ｘと平行な方向へ進むことになり、偏向
部材１が無限遠状態の位置以外の位置に来ている場合は
偏向部材１を透過する際光路が変更されて投光レンズ１
３の中心から民主光軸ｘ−ｘ側にずれた位置に入射し、
該投光レンズ１３により屈折されて前方へ照射される。

従って、偏向部材１が無限遠状態の位置以外の位置に来
ているとき、発光素子１５から射出された赤外光４は主
光軸ｘ−ｘと交差する方向へ向けて照射されることにな
り、この場合、赤外光４と主光軸ｘ−ｘとが交わる点（
以下、「交点」と言う。）は偏向部材１の傾角が小さい
ほどより遠くの位置となり、偏向部材１の傾角が大きい
ほどより近くの位置となる。

そして、フォーカスレンズ１２の移動と偏向部材１の傾
動とはフォーカスレンズ１２の位置に応じて撮影用レン
ズの焦点合わせが為される点、即ち、合焦点が前記交点
と一致するようにされている。

また、フォーカスレンズ１２の移動と受光素子１６の）
♀勅とは、受光素子１６が投光レンズ１３を通して射出
された赤外光４の戻り光４′が受光素子１６の２つの分
割領域１７ａと１７ｂとに均等に照射される位置に来た
とき、即ち、戻り光の受光素子１６に対する照射が合焦
状態になったとき撮影用レンズの焦点合わせが物点に対
して為されるようになっている。

従って、例えば、現在の撮影用レンズの合算、点が実際
に撮影しようとする被写体１９より遠くの点ｙに来てい
る状態では、投光レンズ１３を通して出射した赤外光４
は被写体１９のうち主光軸Ｘ−Ｘから投光レンズ１３の
光４ｉｌＩＩ□　−０側へ外れた位置に照射されるため
、その戻り光４′は受光素子１６の受光面１７の２つの
分割領域１７ａ、１７ｂのうち１７ｂ側へ偏った位置に
照射される。従って、２つの分割領域１７ａ、１７ｂか
らは互いに異なる値の信号が出力され、これによりフォ
ーカシングリング１１用のモータが所定の方向へ回転し
てフォーカシングリング１１が回転され、これにより、
フォーカスレンズ１２、偏向部材１及び受光素子１６が
所定の方向へ移動される。そして、戻り光４′が受光素
子１６の２つの分割領域１７ａと１７ｂに均等に照射さ
れるようになったところで、換言すれば、撮影レンズの
合焦点と物点とが一致し、従って、赤外光４が物点に照
射されるようになったところで前記モータの回転が停止
される。

これにより、撮影用レンズの焦点合わせが当該被写体１
９のうち画面の略中心に位置する点に対して為される。

しかして、撮影用レンズの焦点合わせは前述したところ
のバララックスを生ずること無く為される。

（Ｆ−３，第２の原理例）［第４図］ 第４図は本発明自動焦点調整装置をカメラにおける自動
焦点調整装置に適用した第２の原理例を示すものである
。

尚、この第２の原理例に示す自動焦点調整装置２０が前
記第１の原理例において示した自動焦点調整装置１０と
相違するところは受光素子の位置を固定すると共に偏向
部材を受光素子と受光レンズとの間にも設けた点のみで
あるので、その他の部分については第１の原理例におけ
る同様の部分に付した符号と同じ符号を付して、その説
明を省略する。

１′は前記偏向部材１（以下、「投光側偏向部材」と言
う。）と同様の構造を有する偏向部材（以下、「受光側
偏向部材」と言う。）であり、受光素子１６と受光レン
ズ１４との間に、その傾動軸２′が主光軸ｘ−ｘ及び受
光軸ｐ−ｐに直交する直線と受光！１ｌＩＩｐ　−ｐと
に直交する線上にあるように設けられている。

２１は連動機構であり、投光側偏向部材１と受光側偏向
部材１′とをフォーカシングリング１１の移動と連動し
て傾動させるようになっている。

尚、受光側偏向部材１′は受光軸ｐ−ｐに対して傾角が
９０°となる位置（以下、「無限遠状態の位置」と言う
。）と該無限遠状態の位置から前面１’ａが下方を向く
方向へある角度傾いた位置（以下、「至近点状態の位置
」ξ言う。）との間で傾動されるようになっており、ま
た、フォーカシングリング１１との連動は、物点からの
戻り光４′が受光素子１６の２つの分割領域１７ａと１
７ｂに均等に照射されるようになっている。

そこで、例えば、現在の撮影用レンズの合焦点が実際に
撮影しようとする被写体１９（物点）より遠くの点ｙに
ある状態では、投光レンズ１３を出射した赤外光４は被
写体１９のうち主光軸Ｘ−Ｘから投光レンズ１３の光軸
０−０側へ外れた位置に照射されるため、その戻り光４
′は受光素子１６の受光面１７の２つの分割領域１７ａ
１１７ｂのうち１７ｂに偏った位置に照射される。

従って、フォーカシング用のモータが所定の方向へ回転
してフォーカシングリング１１が回転され、これにより
、フォーカスレンズ１２が移動されると共に投光側偏向
部材１は上向きに、また、受光側偏向部材１′は下向き
に傾動され、戻り光４′が受光素子１６において合焦状
態になったところでモータの回転が停止され、撮影用レ
ンズの焦点合わせが当該被写体１９のうち主光軸Ｘ−Ｘ
上の位置に対して為される。

（Ｆ−４，具体的な構造例）［第５図乃至第７図］ 第５図乃至第７図は本発明自動焦点調整装置の具体的な
構造の一例２２を示すものである。

尚、この構造例に示す自動焦点調整装置２２は基本的に
前記第２の原理例に示した自動焦点調整装置２０の構成
を備えている。

（ａ、構造） ２３はカメラの筐体である。

２４は図示しないレンズ鏡朋部に回転自在に支持された
フォーカシングリングであり、該フォーカシングリング
２４はフォーカスレンズ２５を前後方向に９動自在に保
持しており、図示しない駆動機構によってフォーカシン
グリング２４を回転することによりフォーカスレンズ２
５を前後に穆動してフォーカシングを行なうようになっ
ている。また、フォーカシングリング２４の後端縁２６
は周方向へ位置が変化するに従って軸方向における位置
が変位するカム縁にされている。

そして、フォーカシングリング２４の下方に投光レンズ
２７と受光レンズ２８が左右方向で並び、フォーカスレ
ンズ２５と投光レンズ２７と受光レンズ２８とがその各
レンズ中心が同一平面上において二等辺三角形を為すよ
うに配置されており、投光レンズ２７の光軸である投光
軸０−０と受光レンズ２８の光軸である受光軸ｐ−ｐは
フォーカスレンズ２５の光軸である主光軸ｘ−ｘと平行
に延びている。

■−■は前方から見てフォーカスレンズ２５のレンズ中
心を通る垂線であり、該垂線Ｖ−■は投光レンズ２７の
中心と受光レンズ２８の中心とを結ぶ線分の中点Ｍを通
るようになっている。

２９は投光レンズ２７及び受光レンズ２８の後方に配置
された回路基板であり、その前面の投光軸ｏ−ｏが通る
位置に発光素子３０が、また、受光軸ｐ−ｐが通る位置
に受光素子３１がそれぞれ固定されおり、前方から見て
受光素子３１の受光面３２は主光軸ｘ−ｘ及び受光軸ｐ
−ｐに直交する直線を境界に２つの分割領域３２ａ、３
２ｂに分割され、これら２つの分割領域３２ａと３２ｂ
との境界線の中央が受光軸ｐ−ｐ上に位置するように配
置されている。

そして、投光レンズ２７と発光素子３０との間に発光側
偏向部材３３が、また、受光レンズ２８と受光素子３１
との間に受光側偏向部材３３′がそれぞれ傾動自在に配
置されており、前方から見て発光側偏向部材３３はその
傾動軸３４が主光軸ｘ−ｘ及び投光軸ｏ−ｏに直交する
直線と投光軸ｏ−ｏとに直交する線上にあるように設け
られ、受光側偏向部材３３′はその傾動軸３４′が主光
軸ｘ−ｘ及び受光軸ｐ−ｐに直交する直線と受光軸ｐ−
ｐとに直交する線上にあるように設けられている。

３５はフォーカシングリング２４と２つの偏向部材３３
．３３′とを連動せしめるための連動機構であり、フォ
ーカシングリング２４の回転運動に同期移動するスライ
ダーと偏向部材３３．３３′に回動力を付勢するための
弾発部材と偏向部材３３．３３′に設けられたアーム等
から成る。

即ち、３６はスライダーであり、前後方向に長い板状を
した主部３７と該主部３７の前端から下方及び前方へ向
けてクランク状に突出したアーム当接部３８と主部３７
の前端から前方へ向けて突設されたカム当接部３９とか
ら成り、主部３７に前後方向に延びる長孔３７ａ、３７
ａが形成されている。

４０は筺体２３のうちフォーカシングリング２４の下端
部後方に位置した部分であり、この部分４０から２つの
支持軸４１．４１が上方へ向けて突設されており、スラ
イダー３６はその長孔３７　ａ、　３７　ａが支持軸４
１．４１に摺動自在に係合されることによって主光軸Ｘ
−Ｘと平行な方向へ移動自在なるように支持されている
。

尚、アーム当接部３８の前端部３８ａは、前後方向から
見て、フォーカシングリング２５と投光レンズ２７と受
光レンズ２８との間に位置し、また、カム当接部３９は
フォーカシングリング２４の下端部に後方から対向され
ている。

４２．４２′は偏向部材３３．３３′の上側縁から路上
方へ突出するように設けられた５字状をしたアームであ
り、その先端部に球体４２ａ１４２′ａが一体に形成さ
れている。

４３．４３′は引張スプリングであり、その−端部が偏
向部材３３．３３′の下端から突設されたバネ折片４４
．４４′に係着され、他端部が筺体２３に係着されてい
る。

従って、偏向部材３３．３３′には、左側方から見て、
反時計回り方向への回動力が常時付勢され、また、この
回動力によってそのアーム４２．４２′の球体４２ａ、
４２′ａが、常時、スライダー３６のアーム当接部３８
の前端部３８ａに後方から弾接せしめられ、更には、そ
れによって、スライダー３６に前方への移動力が付勢さ
れるため、該スライダー３６のカム当接部３９がフォー
カシングリング２４のカム縁２６に常時当接されている
。

しかして、フォーカシングリング２４が回転するとその
カム縁２６のスライダー３６のカム当接部３９との接触
点が変化してスライダー３６か前後方向へ移動され、そ
れにより、アーム４２．４２′の球体４２ａ、４２′ａ
が略前後方向へ変位されて偏向部材３３．３３′がそれ
ぞれの傾動！ｉ［ｈ３４．３４′を中心として傾動され
ることになる。

このようにして、フォーカスレンズ２５のフォーカシン
グ方向への移動に連動して偏向部材３３．３３′が傾動
される。

（ｂ、偏向部材の傾動範囲） このような構造を有する自動焦点調整装置２２における
偏向部材３３．３３′の傾動範囲は、例えば、次のよう
に求められる。

即ち、偏向部材３３．３３′を傾動させたときの赤外光
４の光路の変化Ｍｅとバララックスを補正するための基
準距離、即ち、投光軸。−〇と主光軸ｘ−ｘとの間の距
ｌ！ｌｔＬ　ｌ及び受光軸ｐ−ｐと主光軸ｘ−ｘとの間
の距ｌ１ｉＩＬ２と被写体距離Ｙと投光レンズ２７及び
受光レンズ２８の焦点距離ｆとの間には次のような関係
がある。

そこで、例えば、基線長しく投光レンズ２７と受光レン
ズ２８との間の中心距離）を２５ｍｍとし、前記垂線Ｖ
−Ｖ上における主光軸ｘ−ｘと中点Ｍとの距）Ｉｉｆｔ
ｗを３６ｍｍとすると、本来の基線長しは２５ｍｍであ
るが前記バララックス補正のための基準距Ｉｌ！ＬＬ、
Ｌ２は共に略３８．１０８ｍｍとなり、また、投光レン
ズ２７及び受光レンズ２８の焦点距離ｆを共に２０ｍｍ
とし、被写体に対する至近点路１１１１ｔＹを１ｍとし
てこれらの値を前記第２式に代入すると、赤外光の位置
ずれ量ｅは略０．７６２ｍｍとなる。

そして、この位置ずれ量ｅを偏向部材３３．３３′を傾
けることによって補正するには、例えば、偏向部材３３
、’３３’の屈折率Ｎを１、５１６８、偏向部材３３．
３３′の板厚ｄを３ｍｍとした場合、偏向部材３３．３
３′を傾けるべぎ角度βは、前記第１式より、β＃５５
．５°となる。

即ち、撮影用レンズの焦点合わせが可能な至近点距離が
１ｍである場合、偏向部材３３．３３′を投光軸ｏ−ｏ
、受光軸ｐ−ｐに対して略５５．５°傾ければ、投光レ
ンズ２７を通して出射した赤外光４を上記至近点に照射
することができ、また、該至近点からの戻り光４′を受
光素子３１の受光面３２の受光軸ｐ−ｐが交わる点に照
射させることができる。

しかして、上記した各諸元の例においては両偏向部材３
３．３３′の至近点状態の位置を投光軸ｏ−ｏ、受光軸
ｐ−ｐに対してそれぞれ５５．５゜傾いた位置とし、無
限遠状態の位置を上記光軸に対して９０°傾いた位置と
し、偏向部材３３．３３′をこれらの間で回動させれば
至近点（Ｙ＝　１　ｍ）から無限遠までの間の何れの被
写体距離においてもバララックスを生ずること無く焦点
合わせを行なうことができる。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明自動
焦点調整装置の第１のものは、撮影用のフォーカスレン
ズと、測距用の赤外光を射出する発光素子及び上記赤外
光を被写体へ向けて照射するための投光レンズと、被写
体からの戻り光を受光する受光素子及び上記戻り光を受
光素子に集光する受光レンズと、戻り光の受光素子に対
する照射が非合焦状態であるときフォーカスレンズをフ
ォーカシング方向へ移動するフォーカシング機構とを備
えた自動焦点調整装置であって、発光素子と投光レンズ
との間に発光素子から射出された赤外光を偏向して投光
レンズの中心から外れた位置に入射させる偏向部材を傾
動自在に配置し、フォーカスレンズの移動と連動して上
記偏向部材を傾動させる偏向部材傾動手段を設け、発光
素子から射出された赤外光を偏向部材の傾き角に応じて
偏向することによりフォーカスレンズの光軸上の略物点
に向って照射するようにしたことを特徴とする。

従って、本発明自動焦点調整装置の第１のものによれば
、測距用の赤外光は常に当該撮影しようとする画面の略
中心点に向って照射されるため、撮影レンズの焦点合わ
せを常に画面の中心に対して正しく行なうことができる
。

また、本発明自動焦点調整装置の第２のものは、撮影用
のフォーカスレンズと、測距用の赤外光を射出する発光
素子及び上記赤外光を被写体へ向けて照射するための投
光レンズと、被写体からの戻り光を受光する受光素子及
び上記戻り光を受光素子に集光する受光レンズと、戻り
光の受光素子に対する照射が非合焦状態であるときフォ
ーカスレンズをフォーカシング方向へ移動するフォーカ
シング機構とを備えた自動焦点調整装置であって、発光
素子と投光レンズとの間に投光レンズから射出された赤
外光を偏向する投光側偏向部材をフォーカスレンズの光
軸及び投光レンズの光軸にそれぞれ略直交する直線と投
光レンズの光軸とに直交する方向に延びる軸を中心とし
て傾動自在に配置すると共に、受光素子と受光レンズと
の間に受光レンズを透過した戻り光を偏向する受光側（
扁向部材をフォーカスレンズの光軸及び受光レンズの光
軸にそれぞれ略直交する直線と受光レンズの光軸とに直
交する方向に延びる軸を中心として、傾動自在に配置し
、フォーカスレンズの８′＃Ｊと連動して上記２つの偏
向部材を同時に傾動させる偏向部材傾動手段を設け、フ
ォーカスレンズの合焦時に投光レンズを透過した赤外光
が投光側偏向部材の傾き角に応じて偏向されフォーカス
レンズの光軸上の略物点に照射されると共に該物点にて
反射され受光レンズを透過した戻り光が受光側偏向部材
の傾き角に応じて偏向されて受光素子に合焦状態で受光
されるようにしたことを特徴とする。

従って、本発明自動焦点調整装置の第２のものによれば
、撮影レンズの焦点合わせを常に画面の中心に対して行
なうことかできると共に、戻り光を被写体距離に応じて
偏向させることにより受光素子に対して合焦状態で受光
させることができるので、受光素子をフォーカスレンズ
と連動して移動させるための移動機構が不要になり、か
つ、受光素子において合焦状態にするために移動する部
材の移動量の変化割合を戻り光の受光レンズへの入射角
の変化割合に対して大きくすることができるため、フォ
ーカスレンズの移動と連動して偏向部材を傾動せしめる
偏向部材傾動手段が有する機械的誤差の測距に与える影
晋を小さくすることができて測距を精度良く行なうこと
ができる。

尚、前記実施例においては偏向部材として平行平面板を
用いるようにしたが、本発明における偏向部材がこのよ
うなものに限られることは無く、例えば、２枚の全反射
ミラーがその反射面が互いに平行に対向されたものを傾
動自在に配置するようにしても良い。即ち、本発明にお
ける偏向部材は発光素子から射出された赤外光もしくは
戻り光の光路を変更し得るものであれば良く、「偏向」
はこのような意味内容を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は偏向部材の一例を示し、第１図は偏
向部材の基本的作用を説明するための図、第２図（Ａ）
は戻り光の受光素子に対する光路偏向作用を説明するた
めの図、第２図（Ｂ）は発光素子から射出された赤外光
に対する偏向部材による光路偏向作用を説明するための
図、第３図は本発明自動焦点調整装置をカメラにおける
自動焦点調整装置に適用した第１の原理例を示す図、第
４図は本発明自動焦点調整装置をカメラにおける自動焦
点調整装置に適用した第２の原理例を示す図、第５図乃
至第７図は本発明自動焦点調整装置の具体的な構造の一
例を示すものであり、第５図は斜視図、第６図は垂直断
面図、第７図は背面図、第８図及び第９図は従来の自動
焦点調整装置の一例を示すもので第８図は芸買の全体を
原理的に示す図、第９図は受光素子の斜視図である。 符１号の説明 １・・・偏向部材、　　１′・ ２・・・傾動軸、　　２′・・ ４・・・赤外光、　４′・・ ５・・・受光素子、　　７・・ ８・・・発光素子、　９・・ １０・・・自動焦点調整装置、 １２・・・フォーカスレンズ、 １３・・・投光レンズ、 １４・・・受光レンズ、 １５・・・発光素子、　　１６・・・受光素子、１８・
・・偏向部材傾動手段、 ・・偏向部材、 ・　傾動申出、 ・戻り光、 ・受光レンズ、 ・投光レンズ、 １９　・ ｘ　−ｘ ２０　・ ２１　・ ２２　・ ２５　・ ２６． ２７　・ ２８　・ ３０　・ ３３　・ ３３　′ ３４、 出 ・・被写体、 ・・・フォーカスレンズの光軸、 ・物点、 ・・自動焦点調整装置、 ・・偏向部材傾動手段、 ・・自動焦点調整装置、 ・・フォーカスレンズ、 ３５・・・偏向部材傾動手段、 ・・投光レンズ、 ・・受光レンズ、 ・・発光素子、　３１・・・受光素子、・・　（投光側
）偏向部材、 ・・・（受光側）偏向部材、 ３４′・・・傾動軸 願　　人 ソニー株式会 第２図（８） 第５″図 手続補正書（自発） 昭和６３年１０月１１日 ２、発明の名称 自動焦点調整装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２１
８）ソニー株式会社 ４、代理人 ６、補正の内容 図面第１図乃至第９図を別添訂正図面（第１図乃至第９
図）と差し替える。 ７、添付書類又は添付物件の目録 （１）訂正図面（第１図乃ル≧を毀）　　　１通戻り光
の力路禰向作用の説明図 第２図（Ａ） 赤外力の力路俳向作用し：ｎ説明図 第２図（Ｂ’） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影用のフォーカスレンズと、測距用の赤外光を
   射出する発光素子及び上記赤外光を被写体へ向けて照射
   するための投光レンズと、被写体からの戻り光を受光す
   る受光素子及び上記戻り光を受光素子に集光する受光レ
   ンズと、戻り光の受光素子に対する照射が非合焦状態で
   あるときフォーカスレンズをフォーカシング方向へ移動
   するフォーカシング機構とを備えた自動焦点調整装置で
   あって、 発光素子と投光レンズとの間に発光素子から射出された
   赤外光を偏向して投光レンズの中心から外れた位置に入
   射させる偏向部材を傾動自在に配置し、 フォーカスレンズの移動と連動して上記偏向部材を傾動
   させる偏向部材傾動手段を設け、発光素子から射出され
   た赤外光を偏向部材の傾き角に応じて偏向することによ
   りフォーカスレンズの光軸上の略物点に向って照射する
   ようにした ことを特徴とする自動焦点調整装置
2. （２）撮影用のフォーカスレンズと、測距用の赤外光を
   射出する発光素子及び上記赤外光を被写体へ向けて照射
   するための投光レンズと、被写体からの戻り光を受光す
   る受光素子及び上記戻り光を受光素子に集光する受光レ
   ンズと、戻り光の受光素子に対する照射が非合焦状態で
   あるときフォーカスレンズをフォーカシング方向へ移動
   するフォーカシング機構とを備えた自動焦点調整装置で
   あって、 発光素子と投光レンズとの間に投光レンズから射出され
   た赤外光を偏向する投光側偏向部材をフォーカスレンズ
   の光軸及び投光レンズの光軸にそれぞれ略直交する直線
   と投光レンズの光軸とに直交する方向に延びる軸を中心
   として傾動自在に配置すると共に、 受光素子と受光レンズとの間に受光レンズを透過した戻
   り光を偏向する受光側偏向部材をフォーカスレンズの光
   軸及び受光レンズの光軸にそれぞれ略直交する直線と受
   光レンズの光軸とに直交する方向に延びる軸を中心とし
   て傾動自在に配置し、 フォーカスレンズの移動と連動して上記２つの偏向部材
   を同時に傾動させる偏向部材傾動手段を設け、 フォーカスレンズの合焦時に投光レンズを透過した赤外
   光が投光側偏向部材の傾き角に応じて偏向されフォーカ
   スレンズの光軸上の略物点に照射されると共に該物点に
   て反射され受光レンズを透過した戻り光が受光側偏向部
   材の傾き角に応じて偏向されて受光素子に合焦状態で受
   光されるようにした ことを特徴とする自動焦点調整装置