JPH0677100B2 - 焦点検出用照明光学系 - Google Patents
焦点検出用照明光学系Info
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- JPH0677100B2 JPH0677100B2 JP60007686A JP768685A JPH0677100B2 JP H0677100 B2 JPH0677100 B2 JP H0677100B2 JP 60007686 A JP60007686 A JP 60007686A JP 768685 A JP768685 A JP 768685A JP H0677100 B2 JPH0677100 B2 JP H0677100B2
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- prism
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- G03B15/02—Illuminating scene
- G03B15/03—Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
- G03B15/05—Combinations of cameras with electronic flash apparatus; Electronic flash units
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
- G02B7/346—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing
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- G—PHYSICS
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2215/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
- G03B2215/05—Combinations of cameras with electronic flash units
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- G—PHYSICS
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2215/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
- G03B2215/05—Combinations of cameras with electronic flash units
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- G03B2215/0592—Diffusors, filters or refraction means installed in front of light emitter
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、夜間等被写体からの光量が不足して自動焦点
検出ができない場合等において、被写体に照明光を投射
し、その反射光によって焦点検出を可能とする焦点検出
用の照明光学系に関するものである。
検出ができない場合等において、被写体に照明光を投射
し、その反射光によって焦点検出を可能とする焦点検出
用の照明光学系に関するものである。
［発明が解決しようとする問題点］ この種の焦点検出用の照明光学系として、米国特許第4,
150,888号公報には、撮影レンズ光軸に対し所定の距離
離して、比較的狭い照明ビームを投射する照明光学系を
配置するとともに、上記ビームを撮影レンズの光軸上で
遠距離側から近距離、或いは、その逆方向に振るように
したものが提案されている。この構成は遠距離側でのビ
ーム強度を確保するため光ビームを比較的細く集光さ
せ、細く集光させた場合にそのままでは照明されない近
距離側は光ビームを振ることによって対処するようにし
たものであるが、光ビームを振るための機構が必要であ
るうえ、撮影レンズとの繰り出し連動機構も必要となっ
て機構の複雑化が避けられず、さらに種々の交換レンズ
に対応させることは不可能ではないにしても極めて困難
であるといった問題がある。
150,888号公報には、撮影レンズ光軸に対し所定の距離
離して、比較的狭い照明ビームを投射する照明光学系を
配置するとともに、上記ビームを撮影レンズの光軸上で
遠距離側から近距離、或いは、その逆方向に振るように
したものが提案されている。この構成は遠距離側でのビ
ーム強度を確保するため光ビームを比較的細く集光さ
せ、細く集光させた場合にそのままでは照明されない近
距離側は光ビームを振ることによって対処するようにし
たものであるが、光ビームを振るための機構が必要であ
るうえ、撮影レンズとの繰り出し連動機構も必要となっ
て機構の複雑化が避けられず、さらに種々の交換レンズ
に対応させることは不可能ではないにしても極めて困難
であるといった問題がある。
また、米国特許第4,394,077号公報には、照明光学系を
カメラの撮影レンズ鏡胴内に配置し、撮影レンズの繰り
出しに応じて投射ビームの方向を変化させるようにした
ものが提案されている。
カメラの撮影レンズ鏡胴内に配置し、撮影レンズの繰り
出しに応じて投射ビームの方向を変化させるようにした
ものが提案されている。
この構造においても、照明光学系と撮影レンズの繰り出
しとの連動機構が依然として必要であるうえ、交換レン
ズごとに照明光学系を内蔵しなければならないので、交
換レンズの大径化、複雑化が避けられずコストも高くな
る問題がある。
しとの連動機構が依然として必要であるうえ、交換レン
ズごとに照明光学系を内蔵しなければならないので、交
換レンズの大径化、複雑化が避けられずコストも高くな
る問題がある。
ところで、かかる従来の焦点検出用照明光学系の問題点
を回避するため、照明光を振らせず常に一定の方向から
測距エリアを投射するようにすればよいが、その場合、
遠距離側を有効に照明するためには、光源を余程明るく
するか、照明ビームを絞り込む必要があり、前者は、電
源等の制約から困難であり、後者では、ビームの絞り込
みにしたがって近距離側が照明されなくなって近距離側
の焦点検出が行えなくなる。とりわけ、一眼レフレック
スカメラ等撮影レンズ鏡胴がカメラ本体に対して前方に
大きく突出した構造のものでは、カメラ本体側に上記の
照明光学系を内蔵することは照明光がレンズ鏡胴で遮ら
れるため困難で、配置するにしても、撮影レンズ光軸か
らかなり離れた場所になったりするので、いきおいスト
ロボ装置側に設けることになるが、その場合には、撮影
光軸からの距離が大きくなり、上記の近距離側での制限
が大きな問題となる。
を回避するため、照明光を振らせず常に一定の方向から
測距エリアを投射するようにすればよいが、その場合、
遠距離側を有効に照明するためには、光源を余程明るく
するか、照明ビームを絞り込む必要があり、前者は、電
源等の制約から困難であり、後者では、ビームの絞り込
みにしたがって近距離側が照明されなくなって近距離側
の焦点検出が行えなくなる。とりわけ、一眼レフレック
スカメラ等撮影レンズ鏡胴がカメラ本体に対して前方に
大きく突出した構造のものでは、カメラ本体側に上記の
照明光学系を内蔵することは照明光がレンズ鏡胴で遮ら
れるため困難で、配置するにしても、撮影レンズ光軸か
らかなり離れた場所になったりするので、いきおいスト
ロボ装置側に設けることになるが、その場合には、撮影
光軸からの距離が大きくなり、上記の近距離側での制限
が大きな問題となる。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、照明光を振らせることなしに、遠距離側を有
効に照明することができ、しかも十分近い距離まで焦点
検出が行えるように近距離側を照明することができる照
明検出用の照明光学系を提供せんとするものであって、
カメラに内蔵された焦点検出系の焦点検出エリアを含ん
で焦点検出エリアの上下方向の幅より十分大きい上下方
向の拡がりをもって照明光を投射するようにするととも
に投射する照明光自体に強度分布を与える強度分布付与
手段を照明光学系に設けたことを基本的な特徴とするも
のである。
効に照明することができ、しかも十分近い距離まで焦点
検出が行えるように近距離側を照明することができる照
明検出用の照明光学系を提供せんとするものであって、
カメラに内蔵された焦点検出系の焦点検出エリアを含ん
で焦点検出エリアの上下方向の幅より十分大きい上下方
向の拡がりをもって照明光を投射するようにするととも
に投射する照明光自体に強度分布を与える強度分布付与
手段を照明光学系に設けたことを基本的な特徴とするも
のである。
上記の強度分布付与手段は、遠距離側から近距離側にわ
たって投射される照明光に対して、近距離側から遠距離
側にかけて漸増する強度分布を付与する構成を有する。
たって投射される照明光に対して、近距離側から遠距離
側にかけて漸増する強度分布を付与する構成を有する。
上記の構成では、照明光の拡がりを比較的大きくとって
も、光エネルギの大部分を遠距離側に集中させることが
できるので、さほど大きな光エネルギでなくても遠距離
側の被写体を効率的に照明でき、また、被写体からの反
射光の入射強度を、遠距離側、近距離側でほぼ均等化で
きる。
も、光エネルギの大部分を遠距離側に集中させることが
できるので、さほど大きな光エネルギでなくても遠距離
側の被写体を効率的に照明でき、また、被写体からの反
射光の入射強度を、遠距離側、近距離側でほぼ均等化で
きる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を本発明の背景とともに具体的に
説明する。
説明する。
第４図は、本発明の背景ともいうべきシステムの全体構
成を示すものであって、カメラボディ１の前面に支持し
た撮影レンズ２から入射する被写体像を、焦点検出用モ
ジュール３で受光し、受光データに基づいて焦点検出を
行う自動焦点検出装置を内蔵したカメラに対し、このカ
メラに装着するストロボ装置４に焦点検出用の補助照明
光学系５を設け、夜間時等被写体光量が不足する場合
に、補助照明光学系５から照明光を被写体に投射し、そ
の反射光により焦点検出を行いうるようにした基本構成
を有する。
成を示すものであって、カメラボディ１の前面に支持し
た撮影レンズ２から入射する被写体像を、焦点検出用モ
ジュール３で受光し、受光データに基づいて焦点検出を
行う自動焦点検出装置を内蔵したカメラに対し、このカ
メラに装着するストロボ装置４に焦点検出用の補助照明
光学系５を設け、夜間時等被写体光量が不足する場合
に、補助照明光学系５から照明光を被写体に投射し、そ
の反射光により焦点検出を行いうるようにした基本構成
を有する。
上記検出用モジュール３は、撮影レンズ２の光軸OAに関
して対称な２つの実線Su,Slで規定される角度範囲を測
距エリアとしており、この測距エリア内で焦点検出を行
うことができる。
して対称な２つの実線Su,Slで規定される角度範囲を測
距エリアとしており、この測距エリア内で焦点検出を行
うことができる。
一方、補助照明光学系５は、ストロボ装置４をカメラに
セットした状態で撮影レンズ２の光軸OAから距離Ｂだけ
隔てた位置に支持され、その光軸OBは撮影レンズ２の光
軸OAに対し、比較的小さな角度θだけ傾いて交差するよ
うに設定されている。また、照明光の光束は、点線Ru,R
lで規定される拡がり角を有している。
セットした状態で撮影レンズ２の光軸OAから距離Ｂだけ
隔てた位置に支持され、その光軸OBは撮影レンズ２の光
軸OAに対し、比較的小さな角度θだけ傾いて交差するよ
うに設定されている。また、照明光の光束は、点線Ru,R
lで規定される拡がり角を有している。
上記の基本構成の結果、第５図に図式的に示すように、
撮影レンズ２の光軸OAと補助照明光学系５の光軸OBと
は、カメラの焦点面からLmeanの所で交差しており、測
距エリアの画定するSu,S1と照明光の拡がり角を規定す
るRu,Rlとが、夫々交差する位置までの距離LmaxとLmin
の間の距離範囲（Lmax−Lmin＝ｌ）で、測距エリアと照
明光とがオーバーラップすることになる。したがって、
ほぼLmin〜Lmaxの距離範囲が照明光によって照明可能な
範囲であって、この範囲の全体にわたって照明光の強度
が十分であれば、この範囲内における焦点検出が可能と
なる。
撮影レンズ２の光軸OAと補助照明光学系５の光軸OBと
は、カメラの焦点面からLmeanの所で交差しており、測
距エリアの画定するSu,S1と照明光の拡がり角を規定す
るRu,Rlとが、夫々交差する位置までの距離LmaxとLmin
の間の距離範囲（Lmax−Lmin＝ｌ）で、測距エリアと照
明光とがオーバーラップすることになる。したがって、
ほぼLmin〜Lmaxの距離範囲が照明光によって照明可能な
範囲であって、この範囲の全体にわたって照明光の強度
が十分であれば、この範囲内における焦点検出が可能と
なる。
第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）に上記距離Lmin,Lmean,L
maxでの測距エリア６の照明光の拡がり７との関係を図
式的な断面図として示す。これらの図から明らかなよう
に、距離Lminにおいては測距エリア６は照明光の拡がり
７の下側部分にラップしているのに対し、距離Lmaxで
は、測距エリア６は照明光の拡がり７の上側部分にラッ
プするようになる、即ち、上下方向には距離に応じてラ
ップ位置が変化するのに対し、左右方向には、両者は偏
心しないといった距離依存性を示す。したがって、測距
可能な距離範囲ｌ（＝Lmax−Lmin）を十分に確保するた
めには、照明光の上下方向の拡がりを大きくする必要が
あり、照明光の拡がり形状（ある垂直断面での）として
は縦長の長方形状が最も好ましく、この形状によって、
最小の拡がり面積で左右方向のラップ状態を維持しつつ
測距可能な距離範囲ｌを確保できることが理解される。
maxでの測距エリア６の照明光の拡がり７との関係を図
式的な断面図として示す。これらの図から明らかなよう
に、距離Lminにおいては測距エリア６は照明光の拡がり
７の下側部分にラップしているのに対し、距離Lmaxで
は、測距エリア６は照明光の拡がり７の上側部分にラッ
プするようになる、即ち、上下方向には距離に応じてラ
ップ位置が変化するのに対し、左右方向には、両者は偏
心しないといった距離依存性を示す。したがって、測距
可能な距離範囲ｌ（＝Lmax−Lmin）を十分に確保するた
めには、照明光の上下方向の拡がりを大きくする必要が
あり、照明光の拡がり形状（ある垂直断面での）として
は縦長の長方形状が最も好ましく、この形状によって、
最小の拡がり面積で左右方向のラップ状態を維持しつつ
測距可能な距離範囲ｌを確保できることが理解される。
因みに、Ｂを108mmとし、Lmin＝0.6m,Lmax＝7mとし、測
距エリア６の拡がりを上，下±0.2°，左，右±1.3°と
すると、照明光７の拡がりとしては左，右±1.5°であ
るのに対し、上，下±４°が必要となる。
距エリア６の拡がりを上，下±0.2°，左，右±1.3°と
すると、照明光７の拡がりとしては左，右±1.5°であ
るのに対し、上，下±４°が必要となる。
一方、よく知られているように、照明光の強度は、光源
からの距離の２乗で低下するから、第６図（ｃ）に示す
ように、距離Lmaxで測距エリア６と照明光７とのラップ
を確保できたとしても、ラップ部分における光強度が十
分でなければ、被写体からの反射光の光量が不足して有
効な焦点検出が行えなくなる。確かに、光源を大出力と
すれば、かかる問題は生じないが、ストロボ装置４に内
蔵する電源は、ストロボ発光毎に大量の電力が消費され
るものであるから、照明光のために多くの電力をさくこ
とはできない。
からの距離の２乗で低下するから、第６図（ｃ）に示す
ように、距離Lmaxで測距エリア６と照明光７とのラップ
を確保できたとしても、ラップ部分における光強度が十
分でなければ、被写体からの反射光の光量が不足して有
効な焦点検出が行えなくなる。確かに、光源を大出力と
すれば、かかる問題は生じないが、ストロボ装置４に内
蔵する電源は、ストロボ発光毎に大量の電力が消費され
るものであるから、照明光のために多くの電力をさくこ
とはできない。
かかる電力的な制約を考慮した場合、照明光に、第６図
（ｃ）に曲線Ｉで示すような強度分布を与え、遠距離Lm
axでは、照明光の強度がピークとなる部分で測距エリア
６とラップするようにすることが最も好ましい。
（ｃ）に曲線Ｉで示すような強度分布を与え、遠距離Lm
axでは、照明光の強度がピークとなる部分で測距エリア
６とラップするようにすることが最も好ましい。
以上をまとめると、照明光としては、上下方向に縦長の
長方形状の拡がりを示し、上下方向の上部にピークを有
する強度分布を有するものが、最も効率的な照明光であ
ることが理解できる。
長方形状の拡がりを示し、上下方向の上部にピークを有
する強度分布を有するものが、最も効率的な照明光であ
ることが理解できる。
第１図は本発明に適した補助照明光学系の１実施例を示
す。
す。
第１図において、８は光源、９は投影レンズ、10は投影
レンズ９の前方に配置された保護用の透明パネルであっ
て、その一部にはプリズム11が一体的に形成されてい
る。光源８は好ましくは長波長（例えば700nm程度）の
可視光を発光する発光ダイオード（LED）を透明な樹脂
でモールドした構成であって、投影レンズ９に対向する
部分には半球状のレンズ8aが形成されている。投影レン
ズ９は半球状のレンズ8aを例えば5mの距離に結像する様
に光軸方向に調整されている。図に仮想線12で示す位置
が上記5mの距離に対応する共役位置である。光源８によ
り放射された光は半球状のレンズ8aによって集光せしめ
られ、投影レンズ９によって屈折され、保護用パネル10
の平行部分を通って被写体側に投射される。光線eu〜el
の範囲がその拡がりの範囲である。また、投影レンズ９
を透過屈折後、プリズム11に入射する光はプリズム作用
によって下方に偏向され、fu〜flの拡がりで被写体側に
投射される。fu〜flの広がりの光強度はプリズム11の面
積によって決まるから、それを適当に調整することによ
って保護用パネル10の平行部分を通過した光の強度より
も弱く設定できる。
レンズ９の前方に配置された保護用の透明パネルであっ
て、その一部にはプリズム11が一体的に形成されてい
る。光源８は好ましくは長波長（例えば700nm程度）の
可視光を発光する発光ダイオード（LED）を透明な樹脂
でモールドした構成であって、投影レンズ９に対向する
部分には半球状のレンズ8aが形成されている。投影レン
ズ９は半球状のレンズ8aを例えば5mの距離に結像する様
に光軸方向に調整されている。図に仮想線12で示す位置
が上記5mの距離に対応する共役位置である。光源８によ
り放射された光は半球状のレンズ8aによって集光せしめ
られ、投影レンズ９によって屈折され、保護用パネル10
の平行部分を通って被写体側に投射される。光線eu〜el
の範囲がその拡がりの範囲である。また、投影レンズ９
を透過屈折後、プリズム11に入射する光はプリズム作用
によって下方に偏向され、fu〜flの拡がりで被写体側に
投射される。fu〜flの広がりの光強度はプリズム11の面
積によって決まるから、それを適当に調整することによ
って保護用パネル10の平行部分を通過した光の強度より
も弱く設定できる。
第２図は第１図の補助照明光学系による投影光束の光路
図を示したものであって、それぞれの光線eu，el，fu，
flは第１図のものと一対一に対応している。プリズム11
によって偏向させられた光線flは、プリズム11を通過し
ない、つまりパネル10の平行部を通過した光線eu，と1m
付近で交差し、それ以上ではオーパラップする様に偏向
させられている。
図を示したものであって、それぞれの光線eu，el，fu，
flは第１図のものと一対一に対応している。プリズム11
によって偏向させられた光線flは、プリズム11を通過し
ない、つまりパネル10の平行部を通過した光線eu，と1m
付近で交差し、それ以上ではオーパラップする様に偏向
させられている。
第３図は第２図の光束の1mの距離での断面図であって、
13が保護様パネル10の平行部を透過した光による光像で
あって、14がプリズム11を透過屈折した光による光源で
ある。プリズム11によって偏光された光による半球状レ
ンズ（8a）の光像センタは光像13よりもＶだけ下方に出
来るが、後述する理由により三日月状の部分（巾ｖで示
す領域）のみが投影され、図の様に形の光像となる。
13が保護様パネル10の平行部を透過した光による光像で
あって、14がプリズム11を透過屈折した光による光源で
ある。プリズム11によって偏光された光による半球状レ
ンズ（8a）の光像センタは光像13よりもＶだけ下方に出
来るが、後述する理由により三日月状の部分（巾ｖで示
す領域）のみが投影され、図の様に形の光像となる。
したがって、偏向部材としてプリズム11を用いることに
より、実際の照明光としては、半球状レンズ8aの全域か
ら出射されて保護用パネル10の平行部を通過した光束に
よる光像13と、半球状レンズ8aの一部から出射されプリ
ズム11を透過屈折された光像14とが重畳された拡がりを
有することになり、縦方向（上下方向）が横方向より長
く、かつ遠距離側の照明に関与する上側部分13の光強度
が、近距離側の照明に関与する下側部分14の光強度より
高い強度分布を有する照明光が得られることになる。
より、実際の照明光としては、半球状レンズ8aの全域か
ら出射されて保護用パネル10の平行部を通過した光束に
よる光像13と、半球状レンズ8aの一部から出射されプリ
ズム11を透過屈折された光像14とが重畳された拡がりを
有することになり、縦方向（上下方向）が横方向より長
く、かつ遠距離側の照明に関与する上側部分13の光強度
が、近距離側の照明に関与する下側部分14の光強度より
高い強度分布を有する照明光が得られることになる。
第７図は上記現象を説明する為の詳細な光路図である。
光源であるLED15より出射された光線は半球レンズ16で
投影レンズ17の方向に曲げられるが、いま、第８図に示
すようにパネル18のプリズム部分19が投影レンズ17の光
軸からHYの距離に横hX，縦hYの巾を持って形成されてい
るとし、この部分を透過する光線を考えてみる。LED15
の光軸上の点から出た光を考える。光線aHはプリズム19
を通過する光線のうちで、半球レンズ16の球面部の最も
上側を通る光線であり、光線aLはプリズム19を通過する
光線のうちで球面部の最も下側を通る光線である。光軸
から距離Ｙの点から出た光については、同様に、bHが半
球レンズ16の球面部の最も上側を通る光線であり、bLが
半球レンズ16の球面部の最も下側を通る光線である。LE
D15はその大きさが半球レンズ16の直径よりも充分小さ
く（実際のチップの大きさはたかだか0.5mm口程度であ
る。）、半球レンズセンタに比較的近い場所にあるので
（投影レンズ17より取り出すことが可能な光量を最高に
しようとするとこのような寸法になる。）、光軸以外の
点を考えてみてもプリズム19を通る光は半球レンズ16の
一部分（図では略上半分）を通過した光に限定される。
光線ｃの様に半球レンズ16の下側を通った光はプリズム
19には入らない。従って、プリズム19を通って被写体側
に投影された光線は第３図の14で示す様な半球レンズ16
の一部分に対応した形状となる。
光源であるLED15より出射された光線は半球レンズ16で
投影レンズ17の方向に曲げられるが、いま、第８図に示
すようにパネル18のプリズム部分19が投影レンズ17の光
軸からHYの距離に横hX，縦hYの巾を持って形成されてい
るとし、この部分を透過する光線を考えてみる。LED15
の光軸上の点から出た光を考える。光線aHはプリズム19
を通過する光線のうちで、半球レンズ16の球面部の最も
上側を通る光線であり、光線aLはプリズム19を通過する
光線のうちで球面部の最も下側を通る光線である。光軸
から距離Ｙの点から出た光については、同様に、bHが半
球レンズ16の球面部の最も上側を通る光線であり、bLが
半球レンズ16の球面部の最も下側を通る光線である。LE
D15はその大きさが半球レンズ16の直径よりも充分小さ
く（実際のチップの大きさはたかだか0.5mm口程度であ
る。）、半球レンズセンタに比較的近い場所にあるので
（投影レンズ17より取り出すことが可能な光量を最高に
しようとするとこのような寸法になる。）、光軸以外の
点を考えてみてもプリズム19を通る光は半球レンズ16の
一部分（図では略上半分）を通過した光に限定される。
光線ｃの様に半球レンズ16の下側を通った光はプリズム
19には入らない。従って、プリズム19を通って被写体側
に投影された光線は第３図の14で示す様な半球レンズ16
の一部分に対応した形状となる。
第８図は投影レンズ17とプリズム19の位置関係を示した
図であって、プリズム19の横巾hX，縦hYに比べて充分長
く設定し、横方向に於いては半球レンズ16の横巾方向の
すべての部分を通過した光を取り込むことが可能であ
る。
図であって、プリズム19の横巾hX，縦hYに比べて充分長
く設定し、横方向に於いては半球レンズ16の横巾方向の
すべての部分を通過した光を取り込むことが可能であ
る。
第９図はプリズム19の位置と光像との関係を説明するた
めに、第７図に於いてプリズム19を光軸と垂直方向にず
らした実施例である（HY＝０としてある）。第７図と同
様に光線aHはプリズム19をとおる光で半球レンズ16の最
も上側を通過するものであり、光線aLは最も下側を通過
するものである。光軸外の点Ｙより放射された光につい
ても全く同様であって、bHが半球レンズ16の最も上側を
通過し、bLは半球レンズ16の最も下側を通過する光線で
ある。半球レンズ上での光線の通過領域は第７図に比較
して少し下側になっている。
めに、第７図に於いてプリズム19を光軸と垂直方向にず
らした実施例である（HY＝０としてある）。第７図と同
様に光線aHはプリズム19をとおる光で半球レンズ16の最
も上側を通過するものであり、光線aLは最も下側を通過
するものである。光軸外の点Ｙより放射された光につい
ても全く同様であって、bHが半球レンズ16の最も上側を
通過し、bLは半球レンズ16の最も下側を通過する光線で
ある。半球レンズ上での光線の通過領域は第７図に比較
して少し下側になっている。
第10図（ａ），（ｂ），（ｃ）は夫々プリズム19の光軸
に垂直な方向の位置（上下方向位置）と、プリズム19に
よって形成される光像14（例えば、第２図のＡ−Ａ断面
における）との関係を示したものであり、プリズム19の
位置HYを下げるに従って光像は第10図（ａ）から（ｃ）
の様に移動する。第10図（ａ）の状態は第７図の場合
（HY＞０）に相当し、第10図（ｂ）の状態は第９図の場
合（HY＝０）に相当し、第10図（ｃ）の状態はHY＜０と
した場合に相当する。
に垂直な方向の位置（上下方向位置）と、プリズム19に
よって形成される光像14（例えば、第２図のＡ−Ａ断面
における）との関係を示したものであり、プリズム19の
位置HYを下げるに従って光像は第10図（ａ）から（ｃ）
の様に移動する。第10図（ａ）の状態は第７図の場合
（HY＞０）に相当し、第10図（ｂ）の状態は第９図の場
合（HY＝０）に相当し、第10図（ｃ）の状態はHY＜０と
した場合に相当する。
第11図（ａ）は第11図（ｂ）に湿すモデルケースに於い
て、プリズムと光像との関係を示すために、プリズムの
上下方向の中心位置Ｄ及びその縦方向巾ｄが変わること
による半球レンズ面上での有効領域（プリズムを通過す
る範囲）の変化をグラフで表したものである。Rmaxが半
球レンズ面上での最も上側を通る光線であり、Rminが最
も下側を通る光線であり、その間の領域が有効領域であ
る。
て、プリズムと光像との関係を示すために、プリズムの
上下方向の中心位置Ｄ及びその縦方向巾ｄが変わること
による半球レンズ面上での有効領域（プリズムを通過す
る範囲）の変化をグラフで表したものである。Rmaxが半
球レンズ面上での最も上側を通る光線であり、Rminが最
も下側を通る光線であり、その間の領域が有効領域であ
る。
第12図（ａ）は、第12図（ｂ）に示すプリズムの角度α
と偏角θ（第３図のＶに相当）との関係をグラフで表し
たものである。第２図で説明したようにプリズムを通っ
た光束と通らない光束とをどの距離でオーバーラップさ
せるか（最近接距離を決めれば）を決めてやれば、第11
図（ａ）及び第12図（ａ）のグラフよりプリズムの角
度、大きさ、その位置を決めることが可能である。
と偏角θ（第３図のＶに相当）との関係をグラフで表し
たものである。第２図で説明したようにプリズムを通っ
た光束と通らない光束とをどの距離でオーバーラップさ
せるか（最近接距離を決めれば）を決めてやれば、第11
図（ａ）及び第12図（ａ）のグラフよりプリズムの角
度、大きさ、その位置を決めることが可能である。
第13図は本発明の外の実施例である。図に於いて20は樹
脂モールドされたLED、21は投影レンズ、22は保護用パ
ネルである。保護用パネル22は角度αのプリズム23とそ
れよりも小さい角度βのプリズム24とが図示の如く上下
方向に２段に形成されている。第14図はその場合の投影
光の光路図を示したものである。光線PuとPlはパネルの
平行領域を透過した光束の広がり範囲であり、光線quと
qlはプリズム23を透過して偏向させられた光束の広がり
範囲、光線suとslはプリズム24を透過して偏向させられ
た光束の広がり範囲である。プリズム23の角度αはプリ
ズム24の角度βより大きいので、プリズム23を透過した
光の方がより大きく曲げられてより近距離側を照明する
ように振り向けられる。プリズム23、24を投影レンズ21
上に投影したときの大きさの関係を第15図に例示する。
この場合、上側のプリズム23の面積にたいして、下側の
プリズム24の面積を大きく設定し、プリズム24を透過し
た光の強度の方が、プリズム23の透過した光の強度より
も大きくなるようにする。かかる設定をすれば、プリズ
ム23を透過した光によって照明される距離範囲の強度に
たいしてプリズム24を透過した光によって照明される距
離範囲の強度を大きくすることができる。
脂モールドされたLED、21は投影レンズ、22は保護用パ
ネルである。保護用パネル22は角度αのプリズム23とそ
れよりも小さい角度βのプリズム24とが図示の如く上下
方向に２段に形成されている。第14図はその場合の投影
光の光路図を示したものである。光線PuとPlはパネルの
平行領域を透過した光束の広がり範囲であり、光線quと
qlはプリズム23を透過して偏向させられた光束の広がり
範囲、光線suとslはプリズム24を透過して偏向させられ
た光束の広がり範囲である。プリズム23の角度αはプリ
ズム24の角度βより大きいので、プリズム23を透過した
光の方がより大きく曲げられてより近距離側を照明する
ように振り向けられる。プリズム23、24を投影レンズ21
上に投影したときの大きさの関係を第15図に例示する。
この場合、上側のプリズム23の面積にたいして、下側の
プリズム24の面積を大きく設定し、プリズム24を透過し
た光の強度の方が、プリズム23の透過した光の強度より
も大きくなるようにする。かかる設定をすれば、プリズ
ム23を透過した光によって照明される距離範囲の強度に
たいしてプリズム24を透過した光によって照明される距
離範囲の強度を大きくすることができる。
第16図は第13図の光学系において、第14図のＢ−Ｂ断面
で切断した時の光像を表している。25が保護用パネル22
の平行部を透過した光線Pl〜Puの拡がりによる光像、26
がプリズム24を透過した光線su〜slの拡がりによる光
像、27がプリズム23を透過した光線qu〜qlの拡がりによ
る光像である。光像26は、例えば第10図（ｂ）に、光像
27は例えば第10図（ａ）に対応した形状となっている。
光強度的には光像25＞光像26＞光像27の関係にある。つ
まり、全体としては、上下方向に大きな拡がりを有し、
かつ上側から順に、高、中、低の強度分布を有する照明
光が得られることになる。
で切断した時の光像を表している。25が保護用パネル22
の平行部を透過した光線Pl〜Puの拡がりによる光像、26
がプリズム24を透過した光線su〜slの拡がりによる光
像、27がプリズム23を透過した光線qu〜qlの拡がりによ
る光像である。光像26は、例えば第10図（ｂ）に、光像
27は例えば第10図（ａ）に対応した形状となっている。
光強度的には光像25＞光像26＞光像27の関係にある。つ
まり、全体としては、上下方向に大きな拡がりを有し、
かつ上側から順に、高、中、低の強度分布を有する照明
光が得られることになる。
第17図は本発明によるさらに他の実施例である。第17図
において、28と29は同じLEDであり投影レンズ30と31に
よって集光させられ、例えば4mの距離で互いの光軸が交
差するように互いに傾けて配置されている。32は保護用
パネルであって、投影レンズ31の光路中でその位置部に
平行板よりなるプリズム33が形成されていて、このプリ
ズム33により投影レンズ31を出射した光束の位置部を前
述した如く近距離側に偏向させる。即ち、比較的遠方の
距離では投影レンズ30を出射した光と投影レンズ31を出
射後、保護用パネル32の平行部分を通過した光が重ね合
わせられて強い光となり、近距離側ではプリズム33によ
って偏向された弱い光で照明する構成となっている。
において、28と29は同じLEDであり投影レンズ30と31に
よって集光させられ、例えば4mの距離で互いの光軸が交
差するように互いに傾けて配置されている。32は保護用
パネルであって、投影レンズ31の光路中でその位置部に
平行板よりなるプリズム33が形成されていて、このプリ
ズム33により投影レンズ31を出射した光束の位置部を前
述した如く近距離側に偏向させる。即ち、比較的遠方の
距離では投影レンズ30を出射した光と投影レンズ31を出
射後、保護用パネル32の平行部分を通過した光が重ね合
わせられて強い光となり、近距離側ではプリズム33によ
って偏向された弱い光で照明する構成となっている。
第18図はプリズム形状についての他の実施例である。34
が投影レンズであり、その前方に配置される保護用パネ
ルには横方向に間隔をあけて計３個の小プリズム35、3
6、37が形成されている。プリズム35、36、37は同じ角
度であるが、図に示したような位置に配置されている。
これはプリズムによって偏向させられる光の量を弱くす
るためにプリズムの横方向の長さを短くすると、第10図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した現象が横方向において
も発生し不都合であるので、図の如く適当な間隔をあけ
て配置するようにしたものである。
が投影レンズであり、その前方に配置される保護用パネ
ルには横方向に間隔をあけて計３個の小プリズム35、3
6、37が形成されている。プリズム35、36、37は同じ角
度であるが、図に示したような位置に配置されている。
これはプリズムによって偏向させられる光の量を弱くす
るためにプリズムの横方向の長さを短くすると、第10図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した現象が横方向において
も発生し不都合であるので、図の如く適当な間隔をあけ
て配置するようにしたものである。
第19図は投影レンズの変わりに反射傘38を用いた場合の
実施例である。光源としてはLEDのかわりに放電管39を
用いてある。
実施例である。光源としてはLEDのかわりに放電管39を
用いてある。
第20図はプリズムのかわりにシリンドリカルレンズ41を
保護用パネル40に形成した実施例であり、この場合近距
離側程光を発散させて強度を弱くするように構成してあ
る。シリンドリカルレンズのかわりに非球面形状のレン
ズとすることも可能である。
保護用パネル40に形成した実施例であり、この場合近距
離側程光を発散させて強度を弱くするように構成してあ
る。シリンドリカルレンズのかわりに非球面形状のレン
ズとすることも可能である。
以上の実施例では、偏向部材を保護用パネル上うに設け
たものを示したが、偏向部材は、前述した如き拡がりと
強度分布を与えることができるものであれば、光源と投
影レンズとの間等任意の位置に配置することができる。
たものを示したが、偏向部材は、前述した如き拡がりと
強度分布を与えることができるものであれば、光源と投
影レンズとの間等任意の位置に配置することができる。
また、補助照明系は上記の実施例では、ストロボ装置に
組み込んだが、ストロボ装置とは別個に設けてもよい。
組み込んだが、ストロボ装置とは別個に設けてもよい。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、照明
光を振ることなしに遠距離から近距離にわたる広い範囲
でも焦点検出を可能とし、無駄に電力を消費することな
しに効率的な照明が行え、しかも被写体から反射光強度
を遠、近両側ではぼ均等化することができる。
光を振ることなしに遠距離から近距離にわたる広い範囲
でも焦点検出を可能とし、無駄に電力を消費することな
しに効率的な照明が行え、しかも被写体から反射光強度
を遠、近両側ではぼ均等化することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明にかかる補助照明光学系の実施例の構成
説明図、第２図は第１図の補助照明光学系による投影光
束の光路図、第３図は第２図Ａ−Ａ断面における光束の
断面説明図、第４図は補助照明光学系をストロボ装置に
組み込んだ焦点検出系の全体説明図、第５図は第４図に
示す焦点検出系の光路図、第６図は（ａ），（ｂ），
（ｃ）、は、各々第５図のLmin,Lmean,Lmaxにおける光
像の各拡大断面説明図、第７図はプリズムによって形成
される光像を説明するための光路説明図、第８図はプリ
ズム形状および位置を示す投影レンズの正面図、第９図
はプリズム位置を下げたときの第７図に対応する光路説
明図、第10図（ａ），（ｂ），（ｃ）は各々プリズム位
置を上、中、下と変化させたときにプリズムによって形
成される光像を示す各断面説明図、第11図（ａ）はプリ
ズムの縦巾を変化させたときにプリズムを透過する光線
の範囲を変化を示すグラフ、第11図（ｂ）は第11図
（ａ）のグラフに用いられた諸量を定義するための説明
図、第12図（ａ）はプリズムの傾き角αを変化させたと
きの変更角θの変化を示すグラフ、第12図（ｂ）は、上
記諸量α，θを定義するための説明図、第13図は本発明
の他の実施例を示す断面説明図、第14図は第13図の光路
説明図、第15図は第13図のプリズムの形状および位置を
示すための投影レンズの正面図、第16図は第13図の実施
例によって得られる光像の第14図Ｂ−Ｂ断面における拡
大断面説明図、第17図は本発明のさらに他の実施例を示
す断面説明図、第18図はプリズムの他の例を示す投影レ
ンズの正面図、第19図は光源として放電傘を用いた場合
の実施例を示す断面説明図、第20図は偏向部材としてシ
ルンドリカルレンズを用いた実施例を示す断面説明図で
ある。 8,15,39…光源、9,17,21,30,31…投影レンズ、11,19,2
3,24,33,35,36,37…プリズム、41…シリンドリカルレン
ズ。
説明図、第２図は第１図の補助照明光学系による投影光
束の光路図、第３図は第２図Ａ−Ａ断面における光束の
断面説明図、第４図は補助照明光学系をストロボ装置に
組み込んだ焦点検出系の全体説明図、第５図は第４図に
示す焦点検出系の光路図、第６図は（ａ），（ｂ），
（ｃ）、は、各々第５図のLmin,Lmean,Lmaxにおける光
像の各拡大断面説明図、第７図はプリズムによって形成
される光像を説明するための光路説明図、第８図はプリ
ズム形状および位置を示す投影レンズの正面図、第９図
はプリズム位置を下げたときの第７図に対応する光路説
明図、第10図（ａ），（ｂ），（ｃ）は各々プリズム位
置を上、中、下と変化させたときにプリズムによって形
成される光像を示す各断面説明図、第11図（ａ）はプリ
ズムの縦巾を変化させたときにプリズムを透過する光線
の範囲を変化を示すグラフ、第11図（ｂ）は第11図
（ａ）のグラフに用いられた諸量を定義するための説明
図、第12図（ａ）はプリズムの傾き角αを変化させたと
きの変更角θの変化を示すグラフ、第12図（ｂ）は、上
記諸量α，θを定義するための説明図、第13図は本発明
の他の実施例を示す断面説明図、第14図は第13図の光路
説明図、第15図は第13図のプリズムの形状および位置を
示すための投影レンズの正面図、第16図は第13図の実施
例によって得られる光像の第14図Ｂ−Ｂ断面における拡
大断面説明図、第17図は本発明のさらに他の実施例を示
す断面説明図、第18図はプリズムの他の例を示す投影レ
ンズの正面図、第19図は光源として放電傘を用いた場合
の実施例を示す断面説明図、第20図は偏向部材としてシ
ルンドリカルレンズを用いた実施例を示す断面説明図で
ある。 8,15,39…光源、9,17,21,30,31…投影レンズ、11,19,2
3,24,33,35,36,37…プリズム、41…シリンドリカルレン
ズ。
Claims (1)
- 【請求項１】カメラからの撮影光軸に対して所定の角度
をなす方向から焦点検出エリアの上下方向の幅に比して
十分大きい上下方向の拡がりを有する照明光を投射し
て、カメラに内蔵された焦点検出系の焦点検出エリアを
照明するための照明光学系において、 照明光に、近距離側に対応する下部から遠距離側に対応
する上部にかけて漸増する強度分布を付与する強度分布
付与手段とを備えたことを特徴とする焦点検出用照明光
学系。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007686A JPH0677100B2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 焦点検出用照明光学系 |
| US06/940,190 US4690538A (en) | 1984-12-11 | 1986-12-09 | Focus detection system and lighting device therefor |
| US07/085,124 US4827301A (en) | 1984-12-11 | 1987-08-13 | Focus detection system and lighting device therefor |
| US07/085,088 US4803508A (en) | 1984-12-11 | 1987-08-13 | Focus detection system and lighting device therefor |
| US07/300,237 US4926206A (en) | 1984-12-11 | 1989-01-23 | Focus detection system and lighting device therefor |
| US07/370,167 US4969004A (en) | 1984-12-11 | 1989-06-21 | Focus detection system and lighting device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007686A JPH0677100B2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 焦点検出用照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166528A JPS61166528A (ja) | 1986-07-28 |
| JPH0677100B2 true JPH0677100B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=11672667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60007686A Expired - Fee Related JPH0677100B2 (ja) | 1984-12-11 | 1985-01-19 | 焦点検出用照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677100B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697299B2 (ja) * | 1986-03-25 | 1994-11-30 | 旭光学工業株式会社 | 焦点検出用補助投光装置 |
| JP2506344B2 (ja) * | 1986-09-22 | 1996-06-12 | ミノルタ株式会社 | 焦点検出用の補助照明装置 |
| TW226478B (en) * | 1992-12-04 | 1994-07-11 | Semiconductor Energy Res Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US5403762A (en) | 1993-06-30 | 1995-04-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating a TFT |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151507A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-09 | Canon Inc | 距離測定装置 |
-
1985
- 1985-01-19 JP JP60007686A patent/JPH0677100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61166528A (ja) | 1986-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |