JPH02267507A - 自動合焦装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラ、ビデオカメラなどに用いて好適な自動
合焦装置に関する。

［従来の技術〕 投射光学系と発光素子とからなる発光部と受光光学系と
受光素子とからなる受光部とを有し、被写体からの反射
光を受けて自動合焦を行なうようにした自動合焦装置は
種々提案されており、例えば特開昭６２−２６４０１４
号公報は、受光光学系と受光素子との間に偏向手段を設
けて自動合焦するものである。第１図は従来の自動合焦
装置の一実施例の平面図で、基線長ａとフォーカスレン
ズ光軸１４とを含む平面、第１図に示される平面内での
自動合焦動作についての発明となっている。

第２図は前記従来の自動合焦装置の一実施例の側面図で
、発光素子２６から発した光線が投射レンズ２５を介し
て投射光線２４となって被写体に向かって進む、被写体
距離Ｌ工のときにはフォーカスレンズ光軸２２と投射光
線２４とのズレ量（以下これをバララックスと呼ぶ）は
Ｐ８有、被写体距Ｘｉｉ　ｒ−２のときはバララックス
Ｐ２有るものとなっていた０本バララックスは第２図に
おいて投射レンズ２５と発光素子２６とをフォーカスレ
ンズ光軸２２に一致させてさせてしまえばバララックス
はなくなるが、第１図、第２図での両方共においてバラ
ラックスを零にしようとすると、撮影レンズ内に発光部
を持つ内部発光方式にせざるを慢ず、発光部が撮影レン
ズの外側にある外部発光方式ではどうしても第１図又は
第２図の平面内においてバララックスが発生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、発光部が撮影レンズの外側にある外
部発光方式の自動合焦装置において第２図に示すような
バララックスを生ずるという問題点があった０本発明の
目的はパララックスズレの無い又は少ない自動合焦装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、発光素子又は投射光学系の前方に投射光線
の偏向手段を設け、基線長とフォーカスレンズ光軸とに
垂直な直線と投射光線とがなす角度（第２図に示す角度
θ）を変化させるように前記偏向手段がフォーカスレン
ズの移動とともに動くようにすることにより達成される
。

〔作用〕

前記偏向手段は第２図に示す角度θを変化させるように
動くもので有、第１図に示される平面内での光線角度に
ついては変化させないため、自動合焦動作に悪影響を及
ぼすことはない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例３種類を第３図〜第８図により説明
する。第３図は本発明による自動合焦装置の第一実施例
の側面図で、基線長とフォーカスレンズ光軸とに垂直な
直線及びフォーカスレンズ光軸を含む平面を表わしてい
る。第３図において発光素子３４を出た光が投射レンズ
３５を通って進みプリズム３６によって偏向され投射光
線３７となって被写体３３に向かって進む、被写体距離
Ｌ、の変化につれて自然合焦装置によりフォーカスリン
グ３０が回転し、へりコイドネジによってフォーカスリ
ング３０が前後に動く、プリズム３６はレバー３９によ
りフォーカスリング３０に連結している。フォーカスリ
ング３０が回転して前後に動くことにより、プリズム３
６は支点３１を中心にして回転する。このプリズム３６
の回転は投射光４１１３７が被写体３３に当たる位置が
被写体距離Ｌ１が変化しても常にフォーカスレンズ光軸
３２上にあるように、すなわちバララックスがないよう
にセットされている。プリズム３６によって投射光ｌ！
３７が第３図に示される平面内においてフォーカスレン
ズ光軸３２となす角度θ、は。

バララックスが零であるとき次式により表わされる。

θ□＝　ｊ　ａｎ−１ Ｌま ただし、Ｌ工：被写体距離 Ｌヨ：フォーカスレンズ光軸３ ２と投射レンズ光軸３８と の第３図にて示される平面 内での距離 角度θ１は、上式から被写体距離Ｌユが変化したとき、
Ｌｏに対してそれぞれ一意的に決まる。

角度φは発光素子３４と投射レンズ３５との位置関係に
より決まる角度で、上式から決まるθ１に対し、プリズ
ム３６と投射レンズ光軸３８との角度αをある値に設定
すれば角度θ、が得られるように設定されているものと
する。角度θ、と角度ψとが決まれば、頂角及び屈折率
の決まっているプリズム３６に対して角度αも決まる６
以上のことにより、被写体距離り、が変化してもそれに
応じてプリズム３６を回転させ角度αを所定の値にする
ことにより、投射光線３７と被写体３３との交点をフォ
ーカスレンズ光軸３２上にすることができ、第３国事面
内においてバララックスズレのない自動合焦装置を提供
することができる。第４図にこの第一実施例の構成図を
示す、バネ４４はプリズム４３のレバ一部を常にフォー
カスリング４１にガタなく当接させておくためのもので
ある。

次に本発明の第二実施例を第５図、第６図、第７図によ
り説明する。第５図は本発明による自動合焦装置の第二
実施例の側面図で発光素子５１から出た光が投射レンズ
５２を通ってミラー５３に達し、そこで反射され被写体
に達する。ミラー５３はレバー５５によりフォーカスカ
ム５６にバネ５４の力によりガタなく当接している。フ
ォーカスカム５６はフォーカス環５７の回転及び前後移
動に合わせて回転１前後移動するようにフォーカス環５
７と連結している。第６図は本発明による自動合焦装置
の第二実施例の正面図で発光素子６１、投射レンズ６２
、受光素子６４、受光レンズ６５からなる距離検出光学
系により被写体距離を検出し、フォーカス環６６を移動
させて自動合焦するするものである０以上のことから、
被写体距離の変化が距離検出光学系により検出され、フ
ォーカス環６６．５７及びフォーカスカム５６が移動し
：ミラー５３が回転する構造となっている。

被写体距離の変化に応じてどのようにミラーを回転させ
るかにつき第７図により説明する。第７図は、第５図と
同じ側面図を模式的に表わした図で、発光素子７１を発
した光が投射レンズ７２を通ってミラー７３で反射され
被写体７４に達成するものである。投射光線７６とフォ
ーカスレンズ光軸７７とのなす角度θは被写体距離りい
とミラーからフォーカスレンズ光軸７７との距離Ｌ２　
とにより下式で表わされる。

θ　＝　ｔ　ａｎ−’　　　　　　・・・・・・　■Ｌ
。

投射レンズ光軸とフォーカスレンズ光軸７７とのなす角
度βとすれば、ミラーへの入射光線角度及び反射光線角
度ψとは下式により表わされる。

ミラーの法線とフォーカスレンズ光軸７７とのなす角度
をαとすればαは下記により表わされる。

α＝　１８０＠−ψ−β・・・・・・　■角度βは予め
設定されているので、被写体距離Ｌ０に対し、式■、■
、■により角度αは一意に決まる。よって各被写体距離
に対し■、■、■式がら求められる角度αになるように
ミラー７３を回転させれば、投射光線７６と被写体７４
との交点は常に第７国軍面（フォーカスレンズ光軸と基
線長とに垂直な直線とフォーカスレンズ光軸とを含む平
面）内においてフォーカスレンズ光軸上で交わることに
なり第７国手面内においてバララックスが零の自動合焦
装置とすることができる。

次に本発明の第三実施例を第８図により説明する。第８
図は本発明の第三実施例による自動合焦装置の側面図で
、フォーカスレンズ光軸と基線長とに垂直な直線とフォ
ーカスレンズ光軸とを含む平面を表わしている０発光素
子８３を発した光が平行平面板８４及び投射レンズ８５
を通って被写体８６に到達し、その反射光を受光レンズ
、受光素子で検出して距離検出を行ない、フォーカス環
８１を回転、前後移動して自動合焦するものである。フ
ォーカスカム８２はフォーカス環８１と連−績されてお
り、フォーカス環８１の回転、前後移動に合わせてフォ
ーカスカム８２も回転、前後移動する。平行平面板８４
のレバー８０はフォーカスカム８２にバネ等によりガタ
なく当接されており、そのためフォーカスカム８２の回
転、前後移動に伴って平行平面板８４が回転する。すな
わち被写体距離の変化に伴って自動合焦によりフォーカ
ス環８１が移動し、平行平面板８４が回転する構造とな
っている。被写体距離Ｌ１、フォーカスレンズ光軸８７
と投射レンズ光軸８８との距ＩｌｉをＬ２　とすれば投
射光線８９とフォーカスレンズ光軸８７との角度θは下
式に表わされる。

Ｌ。

θ＝ｔａｎ″″１　　　・・・・・・　■発光素子８３
を出た光は、角度αだけ傾いた平行平面板８４を通過す
ることにより投射レンズ光軸８５からｄだけズして投射
レンズ８５に投射レンズ光軸８８に平行に入射する。こ
のとき、投射レンズの焦点距離をｆとすれば角度θとの
関係は下式で表ねされる。

θ　：　ｔａｎ−１・・・・・・　　■また、ｄと角度
αとの関係は平行平面板の屈折率、厚さから一意的に決
まる。よって被写体距離Ｌ１が変化したときに、■、■
式により求まるｄを与える角度αだけ平行平面板８４を
傾けることにより、投射光線８９と被写体８６との交点
は常にフォーカスレンズ光軸８７上に有、第８国事面内
においてパララック零の自動合焦装置とすることができ
る。

なお、本発明の３種類の実施例共に共通な事として、第
８図の角度θ、第７図の角度θ、第３図の角度θ１が被
写体距離の変化に伴い変化している。従来の自動合焦装
置では第２図の（９０゜θ）の角度は変化しない、この
ため本発明の３種類の実施例共に、被写体からの反射光
の角度が、第８図、第７図、第３図で示される平面内で
変化してしまうことになるが、第６図でのミラ−６３第
４図でのプリズム４３に示すように、偏光手段を発光部
のみだけでなく受光部までおおうようにすれば、受光部
までおおわれている前記偏向手段により１発光部の方で
前記偏向手段で行なった光線の角度変化をもう一度逆に
行なうこととなり、受光素子への光線の入射は従来と同
様にすることが出来るので、距離検出、自動合焦に悪影
響を与えることはない、また、受光素子の受光部の大き
さを基線長と直角方向に十分大きくすれば、前記の偏向
手段を受光部までおおわなくても距離検出、自動合焦を
従来同様に行なうことが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、距離検出光学系の受光部から出た投射
光線と被写体との交点を、フォーカスレンズ光軸と基線
長とに垂直な直線とフォーカスレンズ光軸どを含む平面
内において、被写体距離が変化しても常にフォーカスレ
ンズ光軸上とすることができるので、前記平面内におけ
るパララックスを常に零とすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動合焦装置の一実施例の平面図、第２
図は従来の自動合焦装置の一実施例の側面図、第３図は
本発明による自動合焦装置の第一実施例の側面図、第４
図は本発明による自動合焦装置の第一実施例の構成図、
第５図は本発明による自動合焦装置の第二実施例の側面
図、第６図は本発明による自動合焦装置の第二実施例の
正面図、第７図は本発明による自動合焦装置の第二実施
例の側面図、第８図は本発明による自動合焦装置の第三
実施例の側面図である。 １１：フォーカスレンズ、１２：発光素子、１３：投射
レンズ、 １４：投射光線及びフォーカスレンズ光軸及び投射レン
ズ光軸。 １５：受光レンズ光軸、１６二反射光線、１７：受光レ
ンズ、１８：平行平面板、１９：受光素子、２１：フォ
ーカスレンズ、２２：フォーカスレンズ光軸、 ２３：投射レンズ光軸、２４：投射光線、２５：投射レ
ンズ、２６：発光素子。 ３０：フォーカスリング、３１：支点、３２：フォーカ
スレンズ光軸、３３：被写体、３４：発光素子、３５：
投射レンズ、 ４４　： ５６　： ５８　： ６２　： ６４　： ６６　ニ ア２　ニ ア４　ニ ア６　： ８１　： ８３　ニ プリズム、３７：投射光線、 投射レンズ光軸、３９ニレバー 撮影レンズ、４１：フォーカスリング、距離検出光学系
、４３ニブリズム、 バネ、４５：捧、４６：止め部材、 発光素子、５２：投射レンズ、５３：ミラー　５４：バ
ネ、５５ニレバー フォーカスカム、５７：フォーカス環、撮影レンズ、６
１：発光素子、 投射レンズ、６３：ミラー 受光素子、６５：受光レンズ、 フォーカス環、７１：発光素子、 投射レンズ、７３：ミラー 被写体、７５：フォーカス環、 投射光線、７７：フォーカスレンズ光軸、フォーカス環
、８２：フォーカスカム、発光素子、８４：平行平面板
、８６：被写体、８５：投射レンズ、８７：フオーカス
レンズ光軸、８８；投射レンズ光軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、投射光学系と発光素子とからなり被写体に光線を投
   射する発光部と、受光光学系と受光素子とからなり前記
   被写体からの反射光を受光する受光部とを具備して距離
   検出を行なう光学系と、前記光学系により検出された距
   離に応じてフォーカスレンズを移動する駆動装置とを具
   備した自動合焦装置において、前記発光素子又は前記投
   射光学系の前方に前記投射光線の偏向手段を設け、前記
   発光素子と前記受光素子との基線長と前記フォーカスレ
   ンズの光軸とに垂直な直線と前記投射光線とがなす角度
   を変化させるように前記偏向手段が前記フォーカスレン
   ズの移動と共に動くことを特徴とする自動合焦装置。 ２、上記の偏向手段がプリズムである請求項１記載の自
   動合焦装置。 ３、上記の偏向手段がミラーである請求項１記載の自動
   合焦装置。 ４、上記の偏向手段が平行平面板である請求項１記載の
   自動合焦装置。