JPH048774B2 - - Google Patents

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JPH048774B2
JPH048774B2 JP15099586A JP15099586A JPH048774B2 JP H048774 B2 JPH048774 B2 JP H048774B2 JP 15099586 A JP15099586 A JP 15099586A JP 15099586 A JP15099586 A JP 15099586A JP H048774 B2 JPH048774 B2 JP H048774B2
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Description

【発明の詳細な説明】
「技術分野」 本発明は自動焦点式カメラに関し、特に近接撮
影が可能なカメラに関するものである。 「従来技術」 まず、2群ズームレンズの被写体距離と繰り出
し量の関係について述べる。第12図に2群ズー
ムレンズの簡単な構成を示す。 被写体距離と繰り出し量の関係を示す式は次式
のとおりである。 U=f1(2+X/f1+f1/X)+HH+△…… 但し、U;被写体距離 f1;第1群の焦点距離 X;繰り出し量 HH;主点間隔 △;第1群の焦点位置と全群の焦点位置との間隔 式をXについて解くと、 X={−2f1−HH−△+U −√(21++△−)2−41 2}/2 …… となる。 一方、第13図は、三角測距原理に基づく測距
光学系(装置)の被写体距離Uと、位置検出素子
2上のずれ量tの関係を示す。 三角測距装置は、光源3aと投光レンズ3aか
らなる投光部3と、受光レンズ4bと位置検出素
子4a(たとえばPSD)からなる受光部4から構
成されており、光源3aから出射された光の被写
体による反射光を位置検出素子4aで得ることに
より、被写体までの距離が検出される。すなわ
ち、フイルム面Fから被写体までの距離Uに対す
る位置検出素子4a上の光源像のずれ量t(基準
は被写体が無限大のときの光源像の位置)は次式
で表わされる。 t=L・f/(U−f−d) …… 但し、L;測距装置の基線長 f;受光レンズの焦点距離 d;フイルム面と受光レンズの焦点面との距離 ずれ量tは、周知のように位置検出素子4aの
光電流の大きさによつて検出することできるか
ら、この電気量によつて撮影光学系を上記、
式に基づいて焦点位置に移動させれば、自動的に
合焦がなされる。このような自動焦点式カメラ、
および撮影光学系の駆動機構は公知である。 この自動焦点カメラにおいて、近接撮影(マク
ロ撮影)機能を付加する場合には、測距装置の測
距可能範囲を近距離側にシフトする必要がある。
近接撮影機能は、周知のように、撮影光学系の全
部または一部を、通常撮影時よりさらに被写体側
に繰り出し、その状態で合焦動作を行なわせるも
のである。第12図の撮影光学系では、近接撮影
時に撮影レンズの第1群が、通常撮影時に自動焦
点装置によつて繰り出される繰り出し量とは別に
一定量が繰り出される。 第14図は測距装置の測距可能な距離範囲を近
距離側にシフトする従来例である。同図に示すよ
うに受光レンズ4bの前面に頂角がδのプリズム
Pを配置することにより、測距可能な距離範囲を
近距離側にシフトできる。 プリズムPの頂角をδ、屈折率をnとした場
合、被写体距離U1に対する位置検出素子4a上
の光源像のずれ量t1は次のような手順で求めるこ
とができる。 プリズムPの被写体側の面への光線の入射角α
は次式により求められる。 α−tan-1{L/(U1−f−α)}+δ 角度δのプリズムに入射角αで光線が入射した
ときのふれ角βは次式により求められる。 β=α−δ+sin-1[nsin {δ−sin(α/n)}] よつて、γ=α−δ−β ゆえに位置検出素子4a上の光源像のずれ量t1
t1=f・tanγとなる。Umf1は投光レンズ4の光
軸と一致する光線が投光レンズ3bの光軸と交わ
るときの被写体距離で、プリズムPの厚みを無視
すればUmf1=L/tan{sin-1(nsinδ)−δ}+f+
dで表わされる。 ここで実例として、撮影光学系が2群ズームレ
ンズで、第1群の焦点距離f1=24.68mm、主点間
隔HH=7.02mm、第1群の焦点位置と全群の焦点
位置の間隔△=30.04mm、フイルム面と受光レン
ズの焦点面の間隔d=6.292mm、近接撮影時の第
1群のシフト量0.5502mm、測距装置の基線長L=
30mm、受光レンズの焦点距離f=20mm、プリズム
Pの頂角δ=2.826°、プリズムの屈折率n=
1.483、撮影可能な距離範囲が0.983m〜∞で繰り
出し段数が18段、そのうち0.973m〜6mを17段
に分割した繰り出し機構をもつ場合に、0.973m
〜6mの撮影範囲を、プリズムPによつて0.580
m〜1.020mの撮影範囲にシフトさせる場合につ
いて計算を行なつた結果を表1に示す。 表中で17−18は17段目と18段目の切り換り点を
示す。0−1も同様である。
【表】 表1の結果より、プリズムPによる補正では近
接撮影時の測距可能な距離範囲の両端において、
位置検出素子4a上で0.027mm、のずれが生じる
ことが分る。これは繰り出し段数に換算するとほ
ぼ1段に相当するずれ量である。よつて位置検出
素子4aの出力によつてそのまま撮影光学系を繰
出制御すると、正しい合焦位置に撮影レンズを移
動さることができず、ピンボケの写真となつてし
まう。これは、別言すると、プリズムPによる補
正だけでは、被写体距離U1に対する位置検出素
子4a上での光源像のずれ量t1の変化率を変化さ
ることができないので、完全な補正が不可能であ
ることに由来する。 「発明の目的」 本発明は、三角測距による測距光学系を有する
自動焦点式カメラにおいて、近接撮影時の測距精
度を高め、より理想的なピント補正を実現するこ
とを目的とする。また本発明は、通常撮影から近
接撮影への移行動作に連動して、自動的に近接撮
影用の測距光学系を構成できる自動焦点式カメラ
を得ることを目的とする。 「発明の概要」 本発明は、基本的には、上記第1表についての
議論において、17−18から0−1までのtの変化
量が0.5334mmt1の変化量が0.4797mmであるから、
近接撮影時にt1の変化量を0.5334/0.4794倍つま
り1.1130倍にすれば完全な補正が可能であるとの
着眼に基づいてなされたもので、このため、測距
光学系の前面に、近接撮影時に進出して、該測距
光学系の投光部と受光部間の基線長を光学的に延
長させ、かつこの投光部と受光部の光軸を有限距
離で交差させる近距離補正光学素子を配置したこ
とを特徴としている。そして本発明はさらに、こ
の近距離補正光学素子を、カメラの通常撮影と近
接撮影の移行動作に連動させて受光部前面に進出
させるための機械的構成を備えている。すなわち
本発明は、回動操作により通常撮影と近接撮影間
の移行を行なう上記撮影光学系の駆動リングと;
上記近距離補正光学素子を自由端部に有し、揺動
に伴ないこの近距離補正光学素子を受光部の前面
に進退させる、基端部を枢着した補正フラグと;
この補正フラグを常時はその距離補正光学素子が
受光部前面から退避する方向に付勢するばね手段
と;駆動リングの近接撮影位置への回動動作に連
動して補正フラグを上記ばね手段に抗して回動さ
せその近距離補正光学素子を受光部の前面に位置
させる、該駆動リングと補正フラグとの間に設け
て連動手段とを有することを特徴とするものであ
る。 なお機械的構成を除く光学系については、本出
願日が特願昭61−108279号(61年5月12出願)で
別途特許出願している。 「発明の実施例」 第9図は、本発明による自動焦点式カメラの測
距装置の近接撮影時の光学的構成を示したもので
ある。本発明は、プリズム4cとマスク4dから
なる近距離補正光学素子4eを、近接撮影時に、
測距装置の受光レンズ4bの前面に配置し、通常
撮影時の場合は、受光レンズ4bの光軸から退避
させることを基本的な構成としている。 近距離補正光学素子4eを受光レンズ4bの前
面に進退させる機械的構成を説明する前に、この
近距離補正光学素子4eの構成、近接撮影におけ
る測距精度が向上する理由を説明する。 プリズム4cは測距装置の基線長を光学的に延
長する効果と、光線を屈折させる効果をもつてい
る。第10図にプリズム4c、マスク4d、受光
レンズ4bの上断面図の詳細図を示す。第11図
は第10図の正面図である。マスク4dは、必要
な光路以外の光を遮するためのもので、被写体側
の開口4fと、受光レンズ4b側の開口4gを有
している。開口4fは受光レン4bの光軸Oに対
し、投光レンズ3bの光軸から離れる側に距離l
だて隔たらせてスリツト状に開けられており、開
口4gは受光レンズ4bの光軸Oに対応させてス
リツト状に開けられている。 マスク4dをともなつたプリズム4cが受光レ
ンズ4bの前面に配置されているとき、つまり近
接撮影時に、撮影レンズの第1群は、通常撮影時
に自動焦点装置によつて繰り出される繰り出し量
とは別に一定量が繰り出される。第1図、第2図
に示すようにプリズム4cを受光レンズ4bの前
面に配置することにより、測距可能な距離範囲を
近距離側にシフトできる。プリズム4cは、これ
に入射する光線を基線長の方向にlだけ平行移動
させるこにより、基線長Lを光学的にL+lに延
長するものである。 このプリズム4cの角度をδ1、屈折率をn、光
線の平行移動量を上記のようにlとした場合、被
写体距離U2に対する位置検出素子4a上の光源
像のずれ量t2は、次のような手順で求めることが
できる。 プリズム4cの被写対側の面への光線の入射角
α1は次式より求められる。 α1=tan-1{(L+l)/(U2−f−d)}+δ1 この式は、三角測距装置の基線長が、プリズム
4cを挿入する前のLから、挿入後のL+lに延
長されていることを意味している。 角度δ1のプリズムに入射角α1が光線が入射した
ときのふれ角β1は次式より求められる。 β1=α1−δ1+sin-1[nsin {δ1−sin(α1/n)}] よつて、γ1=α1−δ1−β1 ゆえに位置検出素子4a上の光源像のずれ量t2
t2=f・tanγ1 となる。Umf2は投光レンズ4bの光軸と一致す
る光線が投光レンズ3bの光軸と交わるときの被
写体距離で、プリズム4cの厚みを無視すれば、 Umf2=(L+l)/tan{sin-1(nsinδ1)−δ1}+f
+dで表わされる。 ここで前述の実施例と同一の条件の撮影レンズ
に本発明を適当した場合を説明する。すなわち、
撮影レンズが2群ズームレンズで、第1群の焦点
距離f1=24.68mm、主点間隔HH=7.02mm、第1群
の焦点位置と全群の焦点位置の間隔△=30.04mm、
フイルム面と受光レンズの焦点面との間隔d=
6.292mm、近接撮影時の第1群のシフト量0.5502
mm、測距装置の基線長L=30mm、受光レンズの焦
点距離f=20mm、プリズム4cの角度δ1=3.39°、
屈折率n=1.483、光線の平行移動量l=3.39mm、
撮影可能な距離範囲が0.983m〜∞で繰り出し段
数が18段、そのうち0.973m〜6mを17段に分割
した繰り出し機構をもつ場合に、0.973m〜6m
の撮影範囲をプリズム4cによつて0.580m〜
1.020mの撮影範囲にシフトさせる場合について
計算を行なつた結果を表1に示す
【表】 表2の結果より、通常撮影時と近接撮影時の位
置検出素子4a上の光源像の各段における差は±
0.0001mm以下に抑えられていることが分る。よつ
てこの位置検出素子4aの出力に応じて撮影光学
系の繰出制御を行なえば、ほぼ完全なピントの写
真を得ることができる。表1の結果は、プリズム
4cによつて、近接撮影時の基線長を光学的に通
常撮影時のそれの1.113倍(30mm→33.39mm)に延
長し、位置検出素子4aの上の移動量を1.113倍
に増加できたことを示している。 次に第1図ないし第8図につき、近接撮影と通
常撮影との間の移行に連動して、上記距離補正光
学素子4eを受光レンズ4bの前面に進退させる
機械構成を説明する。 この実施例は、ズームレンズ系を有するレンズ
シヤツタ式カメラに本発明を適用したもので、ズ
ームレンズの鏡筒ブロツク1、フアインダおよび
ストロボブロツク2、上記三角測距原理に基づく
投光部3と受光部4、ズーミング用のズームモー
タ5を備えている。これらの要素は、カメラボデ
イの固定部となる台板6上に固定されている。投
光部3と受光部4を、ズームモータ5の両側に配
置すると、スペース効率を高めた状態で、基線長
Lを大きくすることができる。 そしてこれらの要素は、カメラボデイの固定部
となる台板6(第2図ないし第5図参照)上に固
定されている。すなわち、台板6は、光軸と直角
をなす鏡筒支持板部6aと、この鏡筒支持板部6
aの上端を直角に曲折した水平支持板部6bと、
この水平支持板部6bに対して直角をなすモータ
支持板部6cとを有していて、鏡筒支持板部6a
に鏡筒ブロツク1が支持されている。またモータ
支持板部6cには、鏡筒ブロツク1の上部中央に
位置するズームモータ5が固定され、このズーム
モータ5の両側に、水平支持板部6bに固定され
た投光部3と受光部4が位置している。フアイン
ダブロツク2は、この水平支持板部6bの正面右
方に固定される。6eは、スペーサ6fを介して
モータ支持板部6cに固定したギヤ列支持プレー
トである。 ズームモータ5によつて駆動される鏡筒ブロツ
ク1の構造を第6図ないし第8図について説明す
る。台板6の鏡筒支持板部6aには、固定ねじ1
0を介して後固定板11が固定されている。この
後固定板11には光軸と平行でこれの周囲に位置
する4本のガイドロツド12が固定されていて、
このガイドロツド12の先端に前固定板13が固
定されている。以上が鏡筒ブロツク1の主たる固
定要素である。 後固定板11と前固定板13の間には、カムリ
ング(駆動リング)14が回転自在に支持されて
おり、このカムリング14の外周に、ズームモー
タ5の駆動軸5aに固定したピニオン7と直接ま
たはギヤ列を介して噛み合うギヤ15が固定ねじ
15a(第6図)で固定されている。このギヤ1
5は、カムリング14の回動範囲をカバーするセ
クタギヤである。カムリング14には、前群用、
後群用のズーミングガム溝20,21が切られて
いる。 第7図はズーミングガム溝20,21の展開図
で、後群用のズーミングカム溝21は広角端固定
区間21a、変倍区間21b、望遠端固定区間2
1cを有している。これに対し前群用のズーミン
グカム溝20は、バリヤブロツク30の開閉区間
20a、レンズ収納区間20b、広角端固定区間
20c、変倍区間20d、望遠端固定区間20
e、マクロ繰出区間20f、およびマクロ端固定
区間20gを有している。これら各区間の回動角
度は、ズーミングガム溝20の開閉区間20a、
レンズ収納区間20b、および広角端固定区間2
0cの合計角度δ1が、ズーミングカム溝21の広
角端固定区間21aの角度δ1と同一であり、変倍
区間20dと変倍区間21bの角度δ2が同一であ
り、望遠端固定区間20e、マクロ繰出区間20
f、およびマクロ固定区間20gの合計角度δ3
望遠端固定区間21cの角度δ3と同一である。な
おこの実施例の具体的なズーミング範囲は35mm〜
70mmで、望遠端(70mm)からさらにマクロ繰出が
可能となつている。 このズーミングカム溝20およびズーミングカ
ム溝21には、ガイドロツド12に移動自在に嵌
ため前群枠16のローラ17および後群枠18の
ローラ19が嵌まる。前群枠16には、固定ねじ
22aを介して飾枠22が固定され、さらにシヤ
ツタブロツク23が固定されている。前群レンズ
L1を保持した前群レンズ枠24は、このシヤツ
タブロツク23とヘリコイド25によつて螺合し
ており、またシヤツタブロツク23のレンズ繰出
レバー23aと係合する腕24aを有している。
したがつてレンズ繰出レバー23aが円周方向に
回動し、これに伴ない前群レンズ枠24が回動す
ると、前群レンズ枠24はヘリコイド25に従つ
て光軸方向に移動する。後群レンズL2は、後群
枠18に直接固定されている。 以上の構成から明らかなように、上記鏡筒ブロ
ツク1は、ズームモータ5によつてカムリング1
4を回動させ、前群枠16のローラ17をズーミ
ングカム溝20のマクロ繰出区間20fからマク
ロ端固定区間20gに係合させると、通常撮影時
より前群レンズL1がさらに繰出される近接撮影
状態となる。 本発明の特徴とする上記近距離補正光学素子4
eは、第1図、第2図、第4図に示すように、受
光部4の下方に位置する軸41によつて、その基
端部を台板6に枢着した補正フラグ42の自由端
に固定されている。この補正フラグ42は外力が
加わらない状態では直線性を保持するが、外力が
加わると、弾性的に変形する可撓性を有してい
る。そしてこの補正フラグ42の他端には、連動
突起43が一体に設けられている。また近距離補
正光学素子4eは、引張ばね46によつて、常時
はその距離補正光学素子4eが受光部4の前方か
ら退避する方向に回動付勢されている。そしてカ
ムリング14には、これが近接撮影位置に回動し
たとき上記連動突起43と係合して近距離補正光
学素子4eを受光部4の前面に進出させる進出突
起44が設けられている。進出突起44は、近距
離補正光学素子4eを受光部4の前面より大きく
回動させるように位置および形状が定められてい
るが、近距離補正光学素子4eの進出突起44に
よる回動端は、台板6と一体のギヤ支持板6eの
側面が規制し、進出突起44によるオーバチヤー
ジ分は、補正フラグ42の可撓性で吸収される。 以上の構造によれば、カムリング14が近接撮
影位置に回動したときに、自動的に近距離補正光
学素子4eを受光部4の前面に位置させることが
できる。 なお投光部3と受光部4を有する測距装置から
のシヤツタブロツク23への駆動信号は、図示し
ないフレキシブルプリント基板(FPC基板)を
介して行なわれる。このフレキシブルプリント基
板は、前群レンズL1および後群レンズL2の全
移動域において、余裕を持つて伸展し、かつ折畳
まれるように、カムリング14の内側に曲折配置
される。 また第1図に示したフアインダブロツク2を簡
単に説明すると、このフアインダ装置8とストロ
ボ装置9は、鏡筒ブロツク1の焦点距離の変化に
連動させて、フアインダ視野を変化させ、かつス
トロボの照射角(光強度)を変化させるものであ
る。そのための動力源は、上記ズームモータ5が
用いられる。カムリング14のギヤ15には、上
記ピニオン7とは別のピニオン50が噛み合つて
いて、このピニオン50の軸51は、台板6の後
方に延長され、その後端に減速ギヤ列52が設け
られている。減速ギヤ列52の最終ギヤ52a
は、カム板53のラツク53aに噛み合つてい
る。カム板53は左右方向に摺動可能で、その後
端の下方曲折部53bの先端(下端)にラツク5
3aが一体に設けられている。減速ギヤ列52
は、ギヤ15の回転を減速し、カムリング14の
動きを縮小してカム板53に与えるものである。
カム板53には、フアインダ装置8用の変倍カム
溝55と、パララツクス補正カム溝56、および
ストロボ装置9用のストロボカム溝57が設けら
れている。 フアインダ装置8のレンズ系は、基本的には、
固定された被写体側レンズ群L3と接眼レンズ群
L4、および可動の変倍レンズ群L5からなり、
さらに、近接撮影時用の偏角プリズムP1を備え
ている。変倍レンズ群L5は鏡筒ブロツク1の変
倍操作による撮影画面と、フアインダ装置8によ
る視野を一致させるものであり、偏角プリズムP
1は近接撮影時のみ光軸上に進出して特にパラツ
クスを補正する。すなわちレンズシヤツタ式カメ
ラでは、パララツクスが避けられず、その量は近
距離撮影程大きくなるが、本発明のカメラは近接
撮影が可能であり、このときパラツクスの量が大
きくなることから、近接撮影時に限つて、下方が
厚く上方が薄い楔形の偏角プリズムP1を光路に
入れ、光路を下方に屈曲させ、撮影部分により近
い部分を観察できるようにしている。 またストロボ装置9は、撮影レンズの焦点距離
が長焦点のとき程、つまりレンズを繰出す程照射
角を絞る一方、近接撮影時には、照射角を逆に広
げて被写体に対する光量を落すものである。この
ためこの実施例ではフレネルレンズL6を固定
し、キセノンランプ58を保持した反射笠59を
光軸方向に動かすようにしている。 「発明の効果」 本発明による自動焦点式カメラによれば、近接
撮影時における測距精度を高めることができるの
で、測距データに基いて撮影光学系を移動制御す
ることにより、近接撮影でありながら、シヤープ
なピントの写真を売ることができる。近接撮影機
能は、一眼レフカメラにおいては広く用いられて
いるが、本発明によれば安価なレンズシヤツター
式の自動合焦カメラに簡単に組み込み、実質的に
一眼レフカメラと同等のピント精度を得ることが
可能である。特に被写界深度が浅くピンボケの目
立ちやすい長焦点レンズを内蔵したカメラにおい
て顕著な効果が得られる。 そして本発明においては、近距離補正光学素子
が揺動可能な補正フラグの先端にに設けられてお
り、撮影光学系を通常撮影から近接撮影に移行さ
せる駆動リングの回動に連動して、この補正フラ
グに設けた近距離補正光学素子が受光部の前面に
進出するので、近接撮影における測距を特別な操
作を要することなく自動的に行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のレンズシヤツタ式カメラの実
施例を示す主要要素の概念的斜視図、第2図は主
に鏡筒ブロツク、測距装置の投光部と受光部と近
距補正光学素子、およびズームモータの配置を示
す平面図、第3図は第2図の平面図、第4図およ
び第5図は、それぞれ第2図の−線および
−線に沿う断面図、第6図は鏡筒ブロツクの縦
断面図、第7図はカムリングの前群用カム溝およ
び後群用カム溝の展開図、第8図は鏡筒ブロツク
の分解斜視図、第9図は本発明による近接撮影時
のピント補正方式の構成を示した断面図、第10
図は第9図における近距離補正光学素子の詳細を
表した断面図、第11図は第10図の正面図、第
12図は2群ズームレンズの基本構成を示した断
面図、第13図は測距装置の構成を示した断面
図、第14図は従来の近接撮影時のピント補正方
式の構成を示す断面図である。 1……鏡筒ブロツク、3……投光部、4……受
光部、4e……近距離補正光学素子、5……ズー
ムモータ、20……前群用ズーミングカム溝、2
0f……マクロ繰出区間、20g……マクロ端固
定区間、42……補正フラグ、43……連動突
起、44……進出突起、46……引張ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被写体に向けて測距光を発する投光部と、被
    写体からの反射光を受ける受光部とを有する三角
    測距原理に基づく測距光学系と;この測距光学系
    からの測距データに基づき焦点位置に駆動される
    撮影光学系とを備え、この撮影光学系は、近接撮
    影時に、その光学系の全部または一部がさらに一
    定量繰り出される近接撮影可能な自動焦点式カメ
    ラにおいて、 回動操作により通常撮影と近接撮影間の移行を
    行なう上記撮影光学系の駆動リングと;上記測距
    光学系の受光部の前面に配置されたとき、該測距
    光学系の投光部と受光部の間の基線長を光学的に
    延長させ、かつこの投光部と受光部の光軸を有限
    距離で交差させる近距離補正光学素子と;この近
    距離補正光学素子を自由端部に有し、揺動に伴な
    いこの距離補正光学素子を受光部の前面に進退さ
    せる、基端部を枢着した補正フラグと;この補正
    フラグを常時はその近距離補正光学素子が受光部
    前面から退避する方向に付勢するばね手段と;上
    記駆動リングが近接撮影位置に回動したとき補正
    フラグを上記ばね手段に抗して回動させてその近
    距離補正光学素子を受光部の前面に位置させる、
    該駆動リングと補正フラグとの間に設けた連動手
    段とを備えたことを特徴とする近接撮影可能な自
    動焦点式カメラ。 2 特許請求の範囲第1項において、前記近距離
    補正光学素子は、全反斜面を2つ有し、入射光を
    基線長の方向に平行移動させて該基線長を光学的
    に延長する全反射プリズムである自動焦点式カメ
    ラ。
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