JPH0318808A - 自動焦点検出用の投光系 - 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） 本発明は写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等に
好適な自動焦点検出用の投光系に関し、特に投光系によ
りパターンを被写体側に投光し、被写体側から反射して
くる該パターンを受光することにより撮影系の焦点検出
を行う際に好適な受動方式及び能動方式の自動焦点検出
において、微細かつ良好なるパターン像を十分遠距離に
しかも広範囲に投影することができるコンパクトな自動
焦点検出用の投光系に関するものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等に
おける自動焦点検出装置は種々と提案されている。

このうち例えば特公昭４９−１９８１０号公報ではカメ
ラ側から投光系によりパターンを被写体側へ投影し被写
体からの反射パターンを検出することによって焦点検出
を行っている。この方式は被写体側が暗い場合でも、又
被写体のコントラストが低い場合でも精度良く焦点検出
を行うことができる特長がある。

第一６図、第７図は各々従来のこの種の自動焦点検出用
の投光系の要部概略図である。

第６図において１０１は投光レンズ、１０２はパターン
であり投光レンズ１０１の焦点面近傍に配置されている
。１０３は集光用のドームを有するＬＥＤ、１０４はＬ
ＥＤ　ｌ　０３の発光部である。

又、第７図においてＩｌｌは投光レンズ、１）２はパタ
ーンで投光レンズｌｌ’ｌの焦点面近傍に配置されてい
る。１１３はＬＥＤであり透明な樹脂内に発光部１１４
を有している。

従来は第６、第７図に示すような構成の投光系を用いて
パターンを被写体側へ投影し、被写体からの反射パター
ンを検出系により検出することにより撮影系の焦点検出
を行っていた。

一般に自動焦点検出用の投光系には次のような事項が要
望されている。

（イ）パターン像を可能な限り遠距離の被写体に投影す
ることができること、そのためには投光レンズの開口を
十分に太き（し、かつその開口を有効に活用できる構成
とすること。

（ロ）レンズ交換可能なカメラの自動焦点検出用の投光
系においては、望遠レンズを装着し、測距視野が狭くな
った場合にも測距視野内にパターン像が投影されること
、そのためにはパターンは十分に微細なものであること
。

（ハ）？Ｉ数点の測距が可能な自動焦点検出装置用の投
光系においては、その複数点に対応するだけの十分に広
い範囲の被写体にパターン像を投影することができるこ
と、そのためには投光レンズの焦点距離を十分に短くし
、パターンの結像倍率を大きくすること。

（ニ）焦点検出精度を向上させるため、被写体面上に良
好なパターン像を結像させることができること。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示した従来の投光系では、パターン像の到達距
離を十分に長くするためには投光レンズ１０１とパター
ン１０２の間隔を十分に長くし、パターン１０２と発光
部１０４の間隔を十分に短くすることが必要となる。し
かしながらそのような構成とした場合には投光レンズの
焦点距離が長くなるためパターン像の投影範囲が狭くな
るという問題点や投光系をコンパクトな構成にすること
が難しいという問題点が生じてくる。

また投光レンズを複数のレンズによって構成し、投光系
の焦点距離を短くし、パターン像の到達距離を十分に保
ちつつ、パターン像の投影範囲を広くする方法もあるが
、このような構成では、パターンから射出する光線の角
度が著しく大きくなるため投光系の収差補正が困難とな
り、良好なパターン像が得られな（なるという問題点や
発光部の位置精度が非常に厳しくなり、製作が困難にな
るという問題点が生じて（る。

一方、第７図に示した投光系では発光部１１４上にパタ
ーン１１２が設けられているため、投光レンズ１１１の
開口を有効に活用することが可能となり、そのためにパ
ターン像の到達距離を十分に長くすることは可能となる
。しかしながら、発光部面上にパターン１１２を作成す
る場合、そのパターンを微細化することが困難となって
くる。

この為被写体上に微細なパターンを投影することが難し
くなるという問題点が生じてくる。また。

パターンは発光部上のみに設けられるためパターン像の
投影範囲を広くするのが難しいという問題点があった。

本発明は投光レンズ、パターン、そして照明手段より成
る投光系を適切に構成することにより、微細かつ良好な
パターンを十分遠距離にかつ広範囲の被写体に投影する
ことができ、高精度な焦点検出が可能なコンパクトな自
動焦点検出用の投光系の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の自動焦点検出用の投光系は照明手段で照明され
た一定模様のパターンを投光レンズにより被写体側へ投
影し、被写体側から反射された甚パターンを受光系によ
り受光することにより撮影系の焦点検出を行う際、前記
投光レンズは被写体側より順に正の屈折力の第１レンズ
と被写体側に凸面を向けた略凸串状の第２レンズを有し
、該照明手段は被写体側に透明な樹脂を充填した発光部
を有し、該第２レンズと該パターン、そして照明手段を
該第２レンズと該透明な樹脂の屈折率と光学的に略等し
い屈折率を有する透明接着剤により接着し一体構成した
ことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明を撮影系の一部に適用したときの一実施
例の光学系の概略図である。

図中１１は撮影系、１２は投光系、１３は焦点検出方式
が能動方式の場合の検出系、１４は結像面、１８は焦点
検出方式が受動方式の場合の焦点検出ユニットである。

実際には能動方式と受動方式のうちどちらか一方が採用
される。

第２図は本発明に係る投光系１２の拡大説明図である。

同図において１５は投光レンズであり、両レンズ面が凸
面の正の屈折力の第１レンズｌと被写体側のレンズ面が
凸面で光源ＩＮ（パターン側）のレンズ面が略平面の６
平状の第２レンズ２とから成っている。３はパターンで
所定の模様より成っている。４は照明手段であり、ＬＥ
Ｄ等から成り透明な樹脂内に発光部５を設けた構成より
成っている。

本実施例では第２レンズ２と、パターン３１そしてＬＥ
Ｄ４をこの順に、光学部材の材質の屈折率と略等しい屈
折率を有する透明接着剤により接着させ一体的に構成し
ている。

このように投光系を構成することにより第１レンズの開
口を十分に活用しつつ、投光系全体の焦点距離を短くし
、その結果パターン３を遠距離でかつ広範囲の被写体に
投影することができるようにしている。

尚、本実施例において第１レンズｌと第２レンズ２の少
なくとも一方に非球面を設ければ投影パターンの光学性
能を良好に維持することができるので好ましい。

検出系１３は受光レンズ１６と受光素子１７より成って
おり１例えば投光系１２から放射され被写体で反射して
戻ってくる光束（この場合はパターン３は省略されてい
る。）又はパターン像を検出して撮影系１１の焦点検出
を行っている。

焦点検出ユニット１８は撮影系１１を介して得られる被
写体像に関する像信号を検出したり、又は被写体が暗い
場合に投光系１２より被写体側に投影されるパターン３
の反射パターン像を検出し、公知の方法により撮影系１
１の焦点検出を行っている。

第３図〜第５図は本発明における投光系の光学的作用を
示す説明図である。

第３図は第２図のパターン３近傍の拡大図、第４図は第
２図の第２レンズ２とパターン３の間、及びパターン３
とＬＥＤ４の間にそれぞれ微小な空気間隔を設けた場合
の投光系の断面図、第５図は第４図のパターン近傍の拡
大図である。各図において同一の部材には同一の符号を
付している。

第４図に示すように第２レンズ１の開口を十分に活用し
たまま、第２レンズ２とパターン３の間に空気間隔を設
けた場合には、第５図に示すように、パターン３から射
出する光線の角度が大きくなり、パターン３から射出し
た光線が第２レンズ２に入射する際に、空気層と光学部
材の屈折率差により収差が発生し易くなる。これに対し
て第３図に示す本発明のように第２レンズ２とパターン
３をこれらの光学部材と略々等しい屈折率の透明接着剤
により接着した場合には光線は滑らかに進行し、これら
の各面より発生する収差を小さくすることができる。

また第４図に示すようにパターン３とＬＥＤ４の間に空
気間隔を設けた場合には、パターン３からＬＥＤ４の発
光部５間での光路長が長くなってしまうため、第１レン
ズｌの開口を十分に活用するためには第５図に示すよう
にＬＥＤ４の発光部５を大きくしなければならないとい
う欠点が生じてくる。

また、この場合ＬＥＤ４の発光部５の、第１及び第２レ
ンズ１．２に対する位置に誤差がある場合には第１レン
ズｌの開口を十分に活用することができな（なりパター
ン像の到達距離が短くなり閤くなる。このため、ＬＥＤ
４の発光部５の位置精度をより厳しくすることが必要と
なる。

これに対して第２図に示した本発明の自動焦点検出用の
投光系は第２レンズ２とパターン３とＬＥＤ４を、これ
らの光学部材と略々等しい屈折率を有する透明接着剤に
より？！　１＆することにより、良好なパターン像を遠
距離の被写体に投影することを容易にしている。

なお本実施例においてはパターン３は透明部材であれば
、どのような材質のものを用いても良いためＬＥＤ４の
発光部５上にパターンを設ける場合と比べ、材質の選択
の自由度が遥かに多く、微細なパターンをｇｓ易に得る
ことができる笠の特長を有している。

尚、以上の実施例において投光レンズの開口を例えば特
願昭６３−２５６３１２号や特願昭６３−２５６３１３
号で提案したように屈折方向の異なる複数の領域に分割
して、パターン像を被写体上に？ＩｉＩ数形成し、より
広範囲の被写体にパターン像を投影するようにしても良
い。

又、第２レンズのパターン側のレンズ面を接着を容易と
する為に平面より構成したが曲率を持たせても良く、こ
れによれば収差補正上好ましい。

（発明の効果） 本発明によれば前述のように投光レンズの一部のレンズ
とパターン、そして照明手段を所定の屈折率の透明接着
剤で一体化して構成することにより、微細かつ良好なパ
ターン像を十分に遠距離にかつ広範囲の被写体に投影す
ることができ高精度な焦点検出を可能とした自動焦点検
出用の投光系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を撮影系の一部に適用したときの一実施
例の光学系の要部概略図、第２図は第１図の投光系１２
の説明図、第３図は第２図の一部分の説明図、第４図、
第５図は本発明と比較する為の説明図、第６図、第７図
は各々従来の投光系の概略図である。 図中１１は撮影系、１２は投光系、１３は検出系、１４
は結像面、１５は投光レンズ、ｌは第１レンズ、２は第
２レンズ、３はパターン、４は照明手段。 ５は発光部、 ８は焦点検出ユニットで ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明手段で照明された一定模様のパターンを投光
   レンズにより被写体側へ投影し、被写体側から反射され
   た該パターンを受光系により受光することにより撮影系
   の焦点検出を行う際、前記投光レンズは被写体側より順
   に正の屈折力の第１レンズと被写体側に凸面を向けた略
   凸平状の第２レンズを有し、該照明手段は被写体側に透
   明な樹脂を充填した発光部を有し、該第２レンズと該パ
   ターン、そして照明手段を該第２レンズと該透明な樹脂
   の屈折率と光学的に略等しい屈折率を有する透明接着剤
   により接着し一体構成したことを特徴とする自動焦点検
   出用の投光系。