JPH0351833A

JPH0351833A - オートフォーカス装置の測距機構

Info

Publication number: JPH0351833A
Application number: JP18702189A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshida; 秀夫吉田
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-06
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2620143B2

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〕この発明は、アクティブ方式によって被写体距離を自動
的に検出するオートフォーカス装置の測距機構に関する
。

〔従来の技術〕

オートフォーカス装置は、カメラなどの被写体距離を自
動的に測定し、その測距結果に基づいて撮影レンズを調
節してピントを合わせる装置で、このオートフォーカス
装置によって誰もが写真撮影をより手軽に楽しめるよう
になった。このオートフォーカス装置の種類としては種
々のものが提案されているが、主なものとして三角測量
法による測距法であって、アクティブ方式のものがある
。

このアクティブ方式の測距機構には、カメラから積極的
に被写体に向けて赤外線などの信号を照射し、それが帰
ってきたときの受光素子への入射位置によって測距する
ものがある。

従来のアクティブ方式の測距機構は、投光部として発光
素子と投光レンズを備え、受光部として受光素子と受光
レンズを備えたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の測距装置では投光部の投光素子と
投光レンズとが１組のものからなるため、次のような問
題がある。

第９図は、被写体Ｐが遠距離にある場合に、投光レンズ
２を透過した投光ビーム４の照射状態を示したもので、
遠距離になるにしたがって照射径が大きくなってしまい
、単位面積当りの照射光量が減少する。このため、被写
体Ｐの面積によっては、反射する光量が少なくなってし
まい、受光量が減少して測距できなくなってしまうおそ
れがある。また、光量は距離の２乗に反比例するため、
被写体距離が大きくなるとＳＮ比が悪化し、正確な測距
データが得られなくなってしまう。

また、遠距離における被写体Ｐから十分な光量を得るた
めに投光ビーム４の照射径を小さくして第９図上投光ビ
ーム６のようにすると、第１０図に示すように、最至近
距離における被写体Ｐに照射した場合には狭い範囲しか
照射できず、該被写体Ｐの凹凸に影響されて測距データ
に誤差が生じやすい。

そこで、この発明は、被写体Ｐが遠距離にある場合であ
っても受光素子が十分な光量を得ることができ、また被
写体Ｐが近距離にある場合に該被写体Ｐの凹凸による影
響を受けることが少ないオートフォーカス装置の測距機
構を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明にかかる測距機構
は、投光素子と投光レンズとからなり被写体に向けて信
号光を発信する投光部と、受光素子と受光レンズとから
なり被写体によって反射した上記光信号を受信する受光
部とを有し、該受光素子に上記受信信号が入射された位
置により被写体までの距離を測定し、該測距データに基
づいて撮影レンズを調節するオートフォーカス装置にお
いて、上記投光部を複数組設け、これら複数の投光部の
中心を通る直線が投光部と受光部を結ぶ基線と直交し、
それぞれの投光素子の光軸が所定の距離において交差す
るように、該複数組の投光部を配したことを特徴として
いる。

〔作　用〕

上記投光部を２組配設した場合、上記光軸が交差した所
定の距離よりも近い位置にある被写体に向けて光信号を
投光すると、それぞれの投光素子から発せられた光信号
は適宜にずれた状態で被写体を照射するから、被写体に
は広範囲に光が照射される。したがって、１点に照射す
る場合に比べて被写体表面の凹凸の影響を受けにくい。

また、上記所定の距離よりも遠くにある被写体を照射す
ると、それぞれの投光素子から発せられた光信号は重畳
するから、被写体を照射する光量が多くなり、受光量が
減少するのを防止でき、ＳＮ比を良好にできる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第８図に示した好ましい実施例に基
づいて、この発明に係る測距機構を具体的に説明する。

カメラなどの本体の適宜な位置には第１図に示すように
、２組の投光部１０．２０と受光部３０とが設けられて
いる。

この投光部１０．２０は被写体Ｐに向けて特定波長の光
を投光させるものであり、赤外発光ダイオードなどから
なる投光素子１１．２１とこれらの前方に配設された投
光レンズ１２．２２とにより構成されている。他方、受
光部３０は投光部１０．２０から投光されて被写体Ｐに
よって反射した光を入射し、受光面上に受光像を形成さ
せるものであり、受光素子３１とこの受光素子３１の前
方に配設された受光レンズ３２とにより構成されている
。これら投光部ｌ０１２０の中心を通る直線と受光部３
０の中心とは所定の基線長Ｂを隔てて配設されており、
投光部１０．２０の中心を通る直線と該基線とは直交し
ている。

そして、上記それぞれの投光部１０．２０の投光素子１
１．２１と投光レンズ１２．２２とは、それぞれ第２図
に示す関係にある。投光レンズ１２と投光レンズ２２は
、それぞれの光軸Ｓ□、Ｓ２が平行であり、その間隔が
Ｄとなって配置されている。また、投光素子１１と投光
素子２１は、それぞれの光軸Ｔｉ、Ｔ２が、上記光軸Ｓ
２、Ｓ２から反対の方向に距離ｄを隔てて設けられてお
り、かつこれらの光軸ＴいＴ２は光軸Ｓｉ、Ｓ２に対し
て適宜に傾いて、投光レンズ１２．２２の光学的中心か
ら所定の距ｍ　Ｌｏの位置で交差するように配置されて
いる。すなわち、この距離Ｌ０の位置で、それぞれの投
光素子１１．２１から発せられた投光ビーム１３と投光
ビーム２３とが、第１図および第３図（ａ）に示すよう
に、重畳することになる。また、投光レンズ１２．２２
の光学的中心から光軸Ｔ１．Ｔ、が交差する距離り、よ
りも近い距離Ｌ工においては、第３図（ｂ）に示すよう
に、投光ビーム１３と投光ビーム２３とは一部が重畳す
るだけで、上下にわたって広がったものとなる。

受光素子３１は第４図に示すようにその受光面に。

受光量を補正するため、楔形にアルミニウムなどを蒸着
して遮光部３３が形成されており、被写体Ｐが遠距離に
ある場合には、第４図（ａ）に示すように受光面の右側
に受光像３４が形成され、近距離に被写体Ｐがある場合
には、第４図（ｂ）に示すように左側に受光像３５が形
成される。この近距離の場合には投光ビーム１３．２３
の一部が重畳した状態であるから、受光像３５は２つの
受光像３５ａ、　３５ｂが一部を重畳させて上下に広が
った状態となる。

第７図は投光素子１１．２１を作動させるためのブロッ
ク図で、投光素子１１．２１はそれぞれ駆動回路４１．
４２に接続され、これら駆動回路４１．４２は投光制御
回路４３に接続されている。そして、上記駆動回路４１
．４２は制御回路４３から送出される駆動信号によって
同時に作動し、これにより投光素子１１．２１が同時に
発光するとともに、同時に消灯するようにしである。

以上により構成したこの発明に係る測距機構の作用を、
以下に説明する。

カメラなどのレリーズボタンなどが操作されると、制御
回路４３から駆動信号が送出され、該駆動信号に基づい
て駆動回路４１，４２が同時に駆動して投光素子１１．
２１が同時に点灯する。この投光素子１１．２１の光は
投光レンズ１２，２２を透過して投光ビーム１３．２３
となって被写体Ｐを照射する。そして、この投光が被写
体Ｐによって反射して戻ってくると、受光レンズ３２を
透過して受光素子３１に入射される。このとき、被写体
Ｐまでの距離によって受光素子３１に入射される反射光
の位置が変わるから、その入射位置から入射角度が求め
られ三角測量法によって被写体Ｐまでの距離が測定され
ることになる。

いま、被写体Ｐが投光素子１１．２１の光軸Ｔ工、Ｔ２
が交差する距Ｗａ　Ｌｏよりも遠距離にある場合、重畳
した投光ビーム１３．２３の径ａ（第３図参照）は、投
光素子１１．２１の発光径をＣ１投光レンズ１２．２２
の焦点距離をＱ、投光レンズ１２．２２から被写体Ｐま
での距離をＬとすると、ａ＝ＣＬ／Ｑ　　　　　　　　　・・・・・・・・・・
・・■で表される。

すなわち、被写体Ｐまでの距ＭＬが大きくなると、投光
ビーム１３．２３の径ａが大きくなる。しかも、２つの
投光ビーム１３．２３が重畳しているため単位面積あた
りの光量は、１つの投光部のものと比べて約２倍となっ
ている。

したがって、第５図に示すように、被写体Ｐに照射した
場合に一部の投光が被写体Ｐからはみ出してしてしまっ
てカケだ場合でも、反射光量の低減を少なくすることが
できる。

次に、被写体Ｐが光軸Ｔ工、Ｔ２の交差する距離Ｌ０よ
りも近距離にある場合、投光ビーム１３．２３のずれ量
すは、投光レンズ１２．２２の中心間距離をＤ、投光レ
ンズ１２．２２から被写体Ｐまでの距離をＬとすると。

ｂ＝（Ｄ・（ＬＯ−Ｌ））／Ｌ、　　　・・・・・・・
・・・・・■で表される。

すなわち、被写体Ｐまでの距離りが小さくなると、ずれ
量すは大きくなり、２つの投光ビーム１３゜２３は上下
に広がることになる。

したがって、第６図に示すように、被写体Ｐの表面に凹
凸がある場合であっても、該凹凸の影響を受けることな
く確実に被写体距離を測定できる。

なお、被写体Ｐのまでの距離情報は、第４図に示すよう
に、受光素子３１に形成された受光像３４．３５の基線
方向の位置の変化によって求めているため、投光ビーム
１３．２３の上下方向、即ち基線に直交する方向の広が
りは該距離情報に影響を与えない。

そして、上記投光ビーム径ａやずれ量すは、投光素子１
１．２１の傾き角度や光軸５ＬＳ２からのずれた距離ｄ
を適宜に変更して定めればよい。

本実施例では、投光ビーム１３．２３を円形にたものに
ついて説明したが、他の形状であっても構わない。

また、２組の投光部１Ｏ１２０を具備した測距機構につ
いて説明したが、第８図上破線で示すように、複数の投
光部をそれらの中心を通る直線が基線に直交するように
配設したものであっても構わない。

この場合、ｎ組の投光部を具備したものであれば、光量
はｎ倍に増加することになる。なお、この場合に投光素
子ｎには、第７図上破線で示すように、駆動回路４６を
接続し、この駆動回路４６を前記制御回路４３に接続す
ることにより、この投光素子ｎを他の投光素子１１．２
１と同時に発光させ、同時に消灯させるようにする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る測距機構によれば
、複数の投光部を具備させ、これら投光部の投光ビーム
を、遠距離にある被写体を照射した場合に重畳させるよ
うにしたから、被写体を投光した際の単位面積あたりの
光量は、１つの投光部を備えた測距機構に比べて、投光
部の数に相当する倍数となる。したがって、遠距離にあ
る被写体を測距する場合に、投光ビームの一部が被写体
からカケでも十分な光量を照射することができ、受光素
子に十分な受光量を入射することができるので、確実に
測距を行なうことができる。

また、被写体が近距離にある場合に！±、複数の投光ビ
ームが上下に広がって被写体を照射することになるから
、当該被写体の表面の凹凸の影響を受けにくくなる。こ
のため、近距離の被写体についても確実な測距を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明に係る測距機構の好ましい一実施例を
示すものである。第１図は、この測距機構の概略を示す
斜視図である。第２図は、作用を説明するための光路図
である。第３図は被写体に照射した投光の形状を示す概
略図で、第３図（ａ）は被写体が遠距離にある場合、第
３図（ｂ）は近距離にある場合を示している。第４図は
受光素子に形成された受光像を示すもので、第４図（ａ
）は被写体が遠距離にある場合の受光像が形成された受
光面を、第４図（ｂ）は近距離にある場合の受光像が形
成された受光面を示している。第５図は、遠距離の被写
体に照射された投光ビームの状態を示す正面図である。第６図は、近距離にある被写体を照射した場合の側面図
である。第７図は、投光素子を作動させるためのブロッ
ク図である。第８図は他の実施例を示すもので、第１図に相当する斜
視図である。第９図および第１Ｏ図は従来の測距機構の問題点を説明
するためのもので、第９図は第５図に相当する正面図、
第１０図は第６図に相当する側面図である。１０．２０・・・投光部　　　１１．２１・・・投光素
子１２．２２・・・投光レンズ　１３．２３・・・投光
ビーム３０・・・受光部　　　　　３１・・・受光素子
３２・・・受光レンズ　　　３４，３５・・・受光像４
１．４２．４６・・・駆動回路　４３・・・制御回路Ｐ
・・・被写体Ｓｌ、Ｓ２．Ｔ工、Ｔ２・・・光軸（ａ）（ｂ）第図（ａ）（ｂ）第図と第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

投光素子と投光レンズとからなり被写体に向けて信号光
を発信する投光部と、受光素子と受光レンズとからなり
被写体によって反射した上記信号光を受信する受光部と
を有し、該受光素子に上記受信信号が入射された位置に
より被写体までの距離を測定し、該測距データに基づい
て撮影レンズを調節するオートフォーカス装置において
、上記投光部を複数組設け、これら複数の投光部の中心
を通る直線が投光部と受光部を結ぶ基線と直交し、それ
ぞれの投光素子の光軸が所定の距離において交差するよ
うに、該複数組の投光部を配したことを特徴とするオー
トフォーカスの測距機構。