JPH0763551A - 測距光学系 - Google Patents
測距光学系Info
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- JPH0763551A JPH0763551A JP5235501A JP23550193A JPH0763551A JP H0763551 A JPH0763551 A JP H0763551A JP 5235501 A JP5235501 A JP 5235501A JP 23550193 A JP23550193 A JP 23550193A JP H0763551 A JPH0763551 A JP H0763551A
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- light receiving
- lens
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Lenses (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 遠距離から近距離に亘り被写***置に依存す
ることなく高精度な測距を行うことができるアクティブ
方式の測距光学系を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の測距光学系は、発光光源Ｐより発し
た光束を投光レンズＬ１を介して被写体Ｈに照射するた
めの投光系Ｔと、前記被写体Ｈからの反射光束を受光レ
ンズＬ２を介して受光素子Ｑ上に集光させるための受光
系Ｊとを備え、前記投光系Ｔの光軸と前記受光系Ｊの光
軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決めされ、前記受
光素子Ｑの出力信号に基づいて所定位置と前記被写体Ｈ
との間の距離を測定するための測距光学系であって、前
記投光レンズＬ１の前記発光光源側の焦点位置Ｆ１は、
前記投光レンズＬ１の最も発光光源側の面と前記発光光
源Ｐとの間に位置することを特徴とする。
ることなく高精度な測距を行うことができるアクティブ
方式の測距光学系を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の測距光学系は、発光光源Ｐより発し
た光束を投光レンズＬ１を介して被写体Ｈに照射するた
めの投光系Ｔと、前記被写体Ｈからの反射光束を受光レ
ンズＬ２を介して受光素子Ｑ上に集光させるための受光
系Ｊとを備え、前記投光系Ｔの光軸と前記受光系Ｊの光
軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決めされ、前記受
光素子Ｑの出力信号に基づいて所定位置と前記被写体Ｈ
との間の距離を測定するための測距光学系であって、前
記投光レンズＬ１の前記発光光源側の焦点位置Ｆ１は、
前記投光レンズＬ１の最も発光光源側の面と前記発光光
源Ｐとの間に位置することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は写真用カメラ、シネカメ
ラ、ビデオカメラ等に利用される測距光学系に関する。
ラ、ビデオカメラ等に利用される測距光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブ方式の測距光学系では、三角
測量の原理を用いている。すなわち、光軸が所定距離
（基線長）だけ間隔を隔てた投光系と受光系とを備え、
投光系により赤外光束を被写体に向かって照射し、被写
体から戻ってくる反射光束を受光系により受光する。こ
のとき、受光系の受光素子上に集光される反射光束の位
置と受光系の光軸との間の基線長方向のずれ量に基づい
て、所定位置と被写体との間の距離を測定（以下、「測
距」という）する方式を採用している。このアクティブ
方式は、被写体のコントラストに依存することなく測距
を行うことができるという点で優れている。
測量の原理を用いている。すなわち、光軸が所定距離
（基線長）だけ間隔を隔てた投光系と受光系とを備え、
投光系により赤外光束を被写体に向かって照射し、被写
体から戻ってくる反射光束を受光系により受光する。こ
のとき、受光系の受光素子上に集光される反射光束の位
置と受光系の光軸との間の基線長方向のずれ量に基づい
て、所定位置と被写体との間の距離を測定（以下、「測
距」という）する方式を採用している。このアクティブ
方式は、被写体のコントラストに依存することなく測距
を行うことができるという点で優れている。
【０００３】しかしながら、従来のアクティブ方式の測
距光学系では、被写体が遠距離にある場合、受光レンズ
の被写体側の開口数が近距離に比べて小さくなる。した
がって、受光系で得られる光量が減少してしまい、誤測
距の原因となりやすかった。また、被写体が遠距離にあ
る場合、発光光源が被写体上に拡大されて照射される。
したがって、ぼけ量が大きくなり被写体よりも照射され
る像の大きさの方が大きくなってしまうため、照射光束
のうち一部の光束しか戻ってこなくなり誤測距の原因と
なりやすかった。
距光学系では、被写体が遠距離にある場合、受光レンズ
の被写体側の開口数が近距離に比べて小さくなる。した
がって、受光系で得られる光量が減少してしまい、誤測
距の原因となりやすかった。また、被写体が遠距離にあ
る場合、発光光源が被写体上に拡大されて照射される。
したがって、ぼけ量が大きくなり被写体よりも照射され
る像の大きさの方が大きくなってしまうため、照射光束
のうち一部の光束しか戻ってこなくなり誤測距の原因と
なりやすかった。
【０００４】このように、従来のアクティブ方式の測距
光学系では被写体が遠距離にある場合の測距精度が低か
った。この課題をある程度解決し、測距精度を向上させ
るための投受光レンズの収差補正法が特開昭５５−８８
００１号公報に開示されている。また、投光レンズおよ
び受光レンズをそれぞれ２枚のレンズで構成し、像面の
補正を行った測距光学系が、特開平１−１５８４０９号
公報に開示されている。
光学系では被写体が遠距離にある場合の測距精度が低か
った。この課題をある程度解決し、測距精度を向上させ
るための投受光レンズの収差補正法が特開昭５５−８８
００１号公報に開示されている。また、投光レンズおよ
び受光レンズをそれぞれ２枚のレンズで構成し、像面の
補正を行った測距光学系が、特開平１−１５８４０９号
公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−８８００１号公報に開示の測距光学系では、投光
系において、発光光源は投光レンズの発光光源側焦点の
位置に配置されているので、投光レンズによる発光光源
の像は無限遠の位置にある。このため、被写体が投光レ
ンズよりかなり離れた位置にある場合には投光像のぼけ
量を抑えることが可能であるが、被写体の位置が投光レ
ンズに近い場合には逆に投光像のぼけ量が大きくなり、
測距精度が不十分であるという不都合があった。
５５−８８００１号公報に開示の測距光学系では、投光
系において、発光光源は投光レンズの発光光源側焦点の
位置に配置されているので、投光レンズによる発光光源
の像は無限遠の位置にある。このため、被写体が投光レ
ンズよりかなり離れた位置にある場合には投光像のぼけ
量を抑えることが可能であるが、被写体の位置が投光レ
ンズに近い場合には逆に投光像のぼけ量が大きくなり、
測距精度が不十分であるという不都合があった。
【０００６】また、受光系においても、受光素子は受光
レンズの受光素子側焦点の位置に配置されている。した
がって、被写体の位置が近距離の場合、受光レンズによ
る被写体の像の位置が受光素子から大きくずれるため、
受光素子上ではぼけてしまい誤測距の原因となりやすい
という不都合があった。一方、特開平１−１５８４０９
号公報に開示の測距光学系では、投光レンズおよび受光
レンズがそれぞれ２枚のレンズで構成されているため、
コストの低減化を図ることが困難である。また、レンズ
面に反射防止コートを施さないと透過率が悪くなってし
まうという不都合があった。
レンズの受光素子側焦点の位置に配置されている。した
がって、被写体の位置が近距離の場合、受光レンズによ
る被写体の像の位置が受光素子から大きくずれるため、
受光素子上ではぼけてしまい誤測距の原因となりやすい
という不都合があった。一方、特開平１−１５８４０９
号公報に開示の測距光学系では、投光レンズおよび受光
レンズがそれぞれ２枚のレンズで構成されているため、
コストの低減化を図ることが困難である。また、レンズ
面に反射防止コートを施さないと透過率が悪くなってし
まうという不都合があった。
【０００７】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、遠距離から近距離に亘り被写***置に依存す
ることなく高精度な測距を行うことができるアクティブ
方式の測距光学系を提供することを目的とする。
のであり、遠距離から近距離に亘り被写***置に依存す
ることなく高精度な測距を行うことができるアクティブ
方式の測距光学系を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、発光光源Ｐより発した光束を投
光レンズＬ１を介して被写体Ｈに照射するための投光系
Ｔと、前記被写体Ｈからの反射光束を受光レンズＬ２を
介して受光素子Ｑ上に集光させるための受光系Ｊとを備
え、前記投光系Ｔの光軸と前記受光系Ｊの光軸とは所定
距離だけ間隔を隔てて位置決めされ、前記受光素子Ｑの
出力信号に基づいて所定位置と前記被写体Ｈとの間の距
離を測定するための測距光学系であって、前記投光レン
ズＬ１の前記発光光源側の焦点位置Ｆ１は、前記投光レ
ンズＬ１の最も発光光源側の面と前記発光光源Ｐとの間
に位置することを特徴とする測距光学系を提供する。
に、本発明においては、発光光源Ｐより発した光束を投
光レンズＬ１を介して被写体Ｈに照射するための投光系
Ｔと、前記被写体Ｈからの反射光束を受光レンズＬ２を
介して受光素子Ｑ上に集光させるための受光系Ｊとを備
え、前記投光系Ｔの光軸と前記受光系Ｊの光軸とは所定
距離だけ間隔を隔てて位置決めされ、前記受光素子Ｑの
出力信号に基づいて所定位置と前記被写体Ｈとの間の距
離を測定するための測距光学系であって、前記投光レン
ズＬ１の前記発光光源側の焦点位置Ｆ１は、前記投光レ
ンズＬ１の最も発光光源側の面と前記発光光源Ｐとの間
に位置することを特徴とする測距光学系を提供する。
【０００９】また、本発明の別の曲面によれば、発光光
源Ｐより発した光束を投光レンズＬ１を介して被写体Ｈ
に照射するための投光系Ｔと、前記被写体Ｈからの反射
光束を受光レンズＬ２を介して受光素子Ｑ上に集光させ
るための受光系Ｊとを備え、前記投光系Ｔの光軸と前記
受光系Ｊの光軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決め
され、前記受光素子Ｑの出力信号に基づいて所定位置と
前記被写体Ｈとの間の距離を測定するための測距光学系
であって、前記受光レンズＬ２の前記受光素子側の焦点
位置Ｆ２は、前記受光レンズＬ２の最も受光素子側の面
と前記受光素子Ｑとの間に位置することを特徴とする測
距光学系を提供する。
源Ｐより発した光束を投光レンズＬ１を介して被写体Ｈ
に照射するための投光系Ｔと、前記被写体Ｈからの反射
光束を受光レンズＬ２を介して受光素子Ｑ上に集光させ
るための受光系Ｊとを備え、前記投光系Ｔの光軸と前記
受光系Ｊの光軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決め
され、前記受光素子Ｑの出力信号に基づいて所定位置と
前記被写体Ｈとの間の距離を測定するための測距光学系
であって、前記受光レンズＬ２の前記受光素子側の焦点
位置Ｆ２は、前記受光レンズＬ２の最も受光素子側の面
と前記受光素子Ｑとの間に位置することを特徴とする測
距光学系を提供する。
【００１０】
【作用】いわゆるアクティブ方式の測距光学系におい
て、遠距離から近距離に亘り被写体の位置に依存するこ
となく、高精度な測距を行うための要件は以下のとおり
である。まず、被写体Ｈが遠距離にある場合、受光系Ｊ
において受光レンズＬ２の被写体側の開口数が近距離に
比べて小さい。その結果、被写体Ｈに向かって投光系Ｔ
より照射される光束のうち被写体Ｈより反射して戻り受
光レンズＬ２に入射する光量が減少する。したがって、
被写体Ｈが遠距離に位置するときの測距精度（測距性
能）を向上させるには、投光系Ｔより被写体Ｈに向かっ
て照射される光量を多くすること、すなわち投光レンズ
Ｌ１を明るくするか、発光光量を増やすか、あるいは受
光レンズＬ２を明るくすることが要求される。
て、遠距離から近距離に亘り被写体の位置に依存するこ
となく、高精度な測距を行うための要件は以下のとおり
である。まず、被写体Ｈが遠距離にある場合、受光系Ｊ
において受光レンズＬ２の被写体側の開口数が近距離に
比べて小さい。その結果、被写体Ｈに向かって投光系Ｔ
より照射される光束のうち被写体Ｈより反射して戻り受
光レンズＬ２に入射する光量が減少する。したがって、
被写体Ｈが遠距離に位置するときの測距精度（測距性
能）を向上させるには、投光系Ｔより被写体Ｈに向かっ
て照射される光量を多くすること、すなわち投光レンズ
Ｌ１を明るくするか、発光光量を増やすか、あるいは受
光レンズＬ２を明るくすることが要求される。
【００１１】また、被写体が遠距離にある場合、投光ス
ポット（被写体Ｈ上に照射される発光光源Ｐの像）は大
きく拡大される。このため、投光系Ｔにより被写体Ｈに
照射される投光スポットの大きさを抑えるには、投光ス
ポットのぼけ量を抑える必要がある。特に、投光スポッ
トが大きく広がり被写体Ｈよりも大きくなってしまう場
合、投光した光の一部しか受光系Ｊに戻らない。このた
め、受光系Ｊの受光素子Ｑで観察される像の重心位置
が、投光した光の全部が受光系Ｊに戻るときの像の重心
位置からずれるので、誤測距の原因となってしまう。
ポット（被写体Ｈ上に照射される発光光源Ｐの像）は大
きく拡大される。このため、投光系Ｔにより被写体Ｈに
照射される投光スポットの大きさを抑えるには、投光ス
ポットのぼけ量を抑える必要がある。特に、投光スポッ
トが大きく広がり被写体Ｈよりも大きくなってしまう場
合、投光した光の一部しか受光系Ｊに戻らない。このた
め、受光系Ｊの受光素子Ｑで観察される像の重心位置
が、投光した光の全部が受光系Ｊに戻るときの像の重心
位置からずれるので、誤測距の原因となってしまう。
【００１２】逆に、被写体Ｈが近距離にある場合、投光
系Ｔによる近軸像位置からのずれ量が大きくなるので、
被写体上に照射される投光スポットのぼけ量が大きくな
る。同様に、受光系Ｊにおいても、受光レンズＬ２によ
る被写体Ｈの近軸像位置が受光素子Ｑに対して大きくず
れるので、受光素子Ｑ上では被写体Ｈから戻ってくる光
束がぼけた状態で観察される。したがって、被写体Ｈの
位置に依存することなく投光レンズＬ１および受光レン
ズＬ２がぼけ量の少ない状態で結像することが必要とさ
れ、特に被写***置が変化したときのぼけ量の変化をで
きるだけ小さくすることが重要である。
系Ｔによる近軸像位置からのずれ量が大きくなるので、
被写体上に照射される投光スポットのぼけ量が大きくな
る。同様に、受光系Ｊにおいても、受光レンズＬ２によ
る被写体Ｈの近軸像位置が受光素子Ｑに対して大きくず
れるので、受光素子Ｑ上では被写体Ｈから戻ってくる光
束がぼけた状態で観察される。したがって、被写体Ｈの
位置に依存することなく投光レンズＬ１および受光レン
ズＬ２がぼけ量の少ない状態で結像することが必要とさ
れ、特に被写***置が変化したときのぼけ量の変化をで
きるだけ小さくすることが重要である。
【００１３】以上の考察を整理すると、投光レンズＬ１
に関しては、投光レンズＬ１の明るさを明るくするこ
と、被写体Ｈ上に照射される投光スポットのぼけ量を
遠距離から近距離に亘りできるだけ抑えることが要求さ
れる。また、受光レンズＬ２に関しては、受光レンズ
Ｌ２の明るさを明るくすること、被写体Ｈの位置に依
存することなく被写体Ｈより戻る反射光束をぼけ量の少
ない状態で受光素子Ｑ上に結像させることが要求され
る。
に関しては、投光レンズＬ１の明るさを明るくするこ
と、被写体Ｈ上に照射される投光スポットのぼけ量を
遠距離から近距離に亘りできるだけ抑えることが要求さ
れる。また、受光レンズＬ２に関しては、受光レンズ
Ｌ２の明るさを明るくすること、被写体Ｈの位置に依
存することなく被写体Ｈより戻る反射光束をぼけ量の少
ない状態で受光素子Ｑ上に結像させることが要求され
る。
【００１４】本発明においては、以上の要件を満たして
被写体Ｈの位置に依存することなく遠距離より近距離に
亘って高精度に測距を行うために、投光系Ｔにおいて発
光光源Ｐの投光レンズＬ１による像の位置が所定の有限
距離だけ投光レンズＬ１から間隔を隔てた位置Ｒ１とな
るように発光光源Ｐを位置決めし、受光系Ｊにおいて受
光素子Ｑの受光レンズＬ２による近軸像位置が受光レン
ズＬ２から所定の有限距離だけ間隔を隔てた位置Ｒ２と
なるように受光素子Ｑを位置決めする。こうして、無限
遠から近距離に亘り、被写体Ｈの位置に依存することな
く高精度な測距を行うことのできる測距光学系を実現す
ることができる。
被写体Ｈの位置に依存することなく遠距離より近距離に
亘って高精度に測距を行うために、投光系Ｔにおいて発
光光源Ｐの投光レンズＬ１による像の位置が所定の有限
距離だけ投光レンズＬ１から間隔を隔てた位置Ｒ１とな
るように発光光源Ｐを位置決めし、受光系Ｊにおいて受
光素子Ｑの受光レンズＬ２による近軸像位置が受光レン
ズＬ２から所定の有限距離だけ間隔を隔てた位置Ｒ２と
なるように受光素子Ｑを位置決めする。こうして、無限
遠から近距離に亘り、被写体Ｈの位置に依存することな
く高精度な測距を行うことのできる測距光学系を実現す
ることができる。
【００１５】すなわち、本発明の測距光学系では、投光
系Ｔにおいて、投光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位
置が所定の有限位置Ｒ１としている。このため、被写体
Ｈが近距離に位置するときの投光スポットのぼけ量を従
来の投光系Ｊにおける投光スポットのぼけ量に比べて小
さくすることができる。したがって、被写体Ｈが近距離
に位置するときの測距性能が向上する。同様に、受光系
Ｊにおいて、所定の有限位置Ｒ２に対する受光レンズＬ
２による像位置に受光素子Ｑが位置決めされている。こ
のため、被写体Ｈが近距離になるとき、受光レンズＬ２
による被写体の像位置の受光素子Ｑの位置に対するずれ
量を従来技術に比べて小さくすることができる。したが
って、被写体Ｈが近距離に位置するときの測距性能が向
上する。
系Ｔにおいて、投光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位
置が所定の有限位置Ｒ１としている。このため、被写体
Ｈが近距離に位置するときの投光スポットのぼけ量を従
来の投光系Ｊにおける投光スポットのぼけ量に比べて小
さくすることができる。したがって、被写体Ｈが近距離
に位置するときの測距性能が向上する。同様に、受光系
Ｊにおいて、所定の有限位置Ｒ２に対する受光レンズＬ
２による像位置に受光素子Ｑが位置決めされている。こ
のため、被写体Ｈが近距離になるとき、受光レンズＬ２
による被写体の像位置の受光素子Ｑの位置に対するずれ
量を従来技術に比べて小さくすることができる。したが
って、被写体Ｈが近距離に位置するときの測距性能が向
上する。
【００１６】本発明においては、より高精度な測距を行
うために、投光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位置Ｒ
１と、受光レンズＬ２によって受光素子Ｑ上に像のでき
る位置Ｒ２とを一致させることが望ましい。また、図２
に示すように、投光レンズＬ１において、正の球面収差
が発生するように収差補正を行うのが好ましい。すなわ
ち、投光レンズＬ１の光軸ＡＸ１に近い中心領域を通過
する光束は所定距離Ｒ１の位置に結像し、投光レンズＬ
１の光軸ＡＸ１から離れた周辺領域を通過する光束は、
その通過点が光軸から離れるにつれて位置Ｒ１よりも投
光レンズＬ１から離れる位置に結像するように構成し
て、被写体Ｈが遠距離にある場合にもぼけ量を少なくす
ることによって測距をさらに高精度に行うことを可能に
している。
うために、投光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位置Ｒ
１と、受光レンズＬ２によって受光素子Ｑ上に像のでき
る位置Ｒ２とを一致させることが望ましい。また、図２
に示すように、投光レンズＬ１において、正の球面収差
が発生するように収差補正を行うのが好ましい。すなわ
ち、投光レンズＬ１の光軸ＡＸ１に近い中心領域を通過
する光束は所定距離Ｒ１の位置に結像し、投光レンズＬ
１の光軸ＡＸ１から離れた周辺領域を通過する光束は、
その通過点が光軸から離れるにつれて位置Ｒ１よりも投
光レンズＬ１から離れる位置に結像するように構成し
て、被写体Ｈが遠距離にある場合にもぼけ量を少なくす
ることによって測距をさらに高精度に行うことを可能に
している。
【００１７】さらに、球面収差を正に補正することは、
測距範囲を広げるだけでなく、レンズの周辺での曲率半
径がより大きくなることを示しており、縁厚（レンズ周
辺部の厚さ）をより厚くすることができる。換言すれ
ば、レンズの中心厚を薄くすることが可能となる。この
結果、成形時間の短縮化が図れるため低コスト化の点で
有利であり、またレンズの焦点距離を大きくすることが
できるためぼけ量をさらに抑えることが可能となる。と
ころで、受光レンズＬ２と投光レンズＬ１とでは光線の
進行方向が逆であるが、被写体Ｈと発光光源Ｐとの間の
光学配置の関係は被写体Ｈと受光素子Ｑとの光学配置の
関係と等価であるとみなすことができる。このため、本
発明においては、受光レンズＬ２に関しても、投光レン
ズＬ１と同様の光学的要件を満足するように構成してい
る。
測距範囲を広げるだけでなく、レンズの周辺での曲率半
径がより大きくなることを示しており、縁厚（レンズ周
辺部の厚さ）をより厚くすることができる。換言すれ
ば、レンズの中心厚を薄くすることが可能となる。この
結果、成形時間の短縮化が図れるため低コスト化の点で
有利であり、またレンズの焦点距離を大きくすることが
できるためぼけ量をさらに抑えることが可能となる。と
ころで、受光レンズＬ２と投光レンズＬ１とでは光線の
進行方向が逆であるが、被写体Ｈと発光光源Ｐとの間の
光学配置の関係は被写体Ｈと受光素子Ｑとの光学配置の
関係と等価であるとみなすことができる。このため、本
発明においては、受光レンズＬ２に関しても、投光レン
ズＬ１と同様の光学的要件を満足するように構成してい
る。
【００１８】本発明においては、より高い測距精度を確
保するために、以下の条件式（１）および（３）を満足
することが望ましい。 ０．８５＜（ｆ１−Ｂｆ1'）／（ｆ１−Ｂｆ１）＜１．０ （１） ０．８５＜（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ２）＜１．０ （３）
保するために、以下の条件式（１）および（３）を満足
することが望ましい。 ０．８５＜（ｆ１−Ｂｆ1'）／（ｆ１−Ｂｆ１）＜１．０ （１） ０．８５＜（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ２）＜１．０ （３）
【００１９】ここで、 ｆ１ ： 投光レンズＬ１の発光光源側の焦点距離 ｆ２ ： 受光レンズＬ２の受光素子側の焦点距離 Ｂｆ１： 投光レンズＬ１の最も発光光源側の面と投光
レンズＬ１の発光光源側の焦点位置との間の軸上間隔 Ｂｆ２： 受光レンズＬ２の最も受光素子側の面と受光
レンズＬ２の受光素子側の焦点位置との間の軸上間隔 Ｂｆ1'： 投光レンズＬ１の最も発光光源側の面と発光
光源Ｐとの間の軸上間隔 Ｂｆ2'： 受光レンズＬ２の最も受光素子側の面と受光
素子Ｑとの間の軸上間隔
レンズＬ１の発光光源側の焦点位置との間の軸上間隔 Ｂｆ２： 受光レンズＬ２の最も受光素子側の面と受光
レンズＬ２の受光素子側の焦点位置との間の軸上間隔 Ｂｆ1'： 投光レンズＬ１の最も発光光源側の面と発光
光源Ｐとの間の軸上間隔 Ｂｆ2'： 受光レンズＬ２の最も受光素子側の面と受光
素子Ｑとの間の軸上間隔
【００２０】条件式（１）は、投光系Ｔにおける投光レ
ンズＬ１と発光光源Ｐとの間の光学配置上の関係を規定
するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、投
光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位置が投光レンズＬ
１より離れすぎるので、被写体が近距離になると、投光
スポットのぼけ量が大きくなり誤測距の原因となってし
まう。逆に、条件式（１）の下限値を下回ると、投光レ
ンズＬ１による発光光源Ｐの像位置が投光レンズＬ１に
近づきすぎるので、被写体が離れて遠距離になると、投
光スポットのぼけ量が大きくなり誤測距の原因となって
しまう。
ンズＬ１と発光光源Ｐとの間の光学配置上の関係を規定
するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、投
光レンズＬ１による発光光源Ｐの像位置が投光レンズＬ
１より離れすぎるので、被写体が近距離になると、投光
スポットのぼけ量が大きくなり誤測距の原因となってし
まう。逆に、条件式（１）の下限値を下回ると、投光レ
ンズＬ１による発光光源Ｐの像位置が投光レンズＬ１に
近づきすぎるので、被写体が離れて遠距離になると、投
光スポットのぼけ量が大きくなり誤測距の原因となって
しまう。
【００２１】条件式（３）は、受光系Ｊにおける受光レ
ンズＬ２と受光素子Ｑとの間の光学配置上の関係を規定
するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、受
光素子Ｑ上に結像するための被写***置が受光レンズ２
より離れすぎるので、被写体が近距離になると、受光素
子Ｑ上でのぼけ量が大きくなりすぎて誤測距の原因とな
ってしまうため好ましくない。逆に、条件式（３）の下
限値を下回ると、受光素子Ｑ上に結像するための被写体
位置が受光レンズ２に近づきすぎるので、被写体が離れ
て遠距離になると、受光素子Ｑ上でのぼけ量が大きくな
りすぎて誤測距の原因となってしまうため好ましくな
い。
ンズＬ２と受光素子Ｑとの間の光学配置上の関係を規定
するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、受
光素子Ｑ上に結像するための被写***置が受光レンズ２
より離れすぎるので、被写体が近距離になると、受光素
子Ｑ上でのぼけ量が大きくなりすぎて誤測距の原因とな
ってしまうため好ましくない。逆に、条件式（３）の下
限値を下回ると、受光素子Ｑ上に結像するための被写体
位置が受光レンズ２に近づきすぎるので、被写体が離れ
て遠距離になると、受光素子Ｑ上でのぼけ量が大きくな
りすぎて誤測距の原因となってしまうため好ましくな
い。
【００２２】本発明において、さらに高い測距精度を確
保するために、条件式（１）を満足した上でさらに次の
条件式（２）を満足することが望ましい。また、条件式
（３）を満足した上でさらに次の条件式（４）を満足す
ることが望ましい。 ０．１＜（Ｒ2T−Ｒ1T）／Ｒ1T＜１．５ （２） ０．１＜（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J＜１．５ （４）
保するために、条件式（１）を満足した上でさらに次の
条件式（２）を満足することが望ましい。また、条件式
（３）を満足した上でさらに次の条件式（４）を満足す
ることが望ましい。 ０．１＜（Ｒ2T−Ｒ1T）／Ｒ1T＜１．５ （２） ０．１＜（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J＜１．５ （４）
【００２３】ここで、 Ｒ1T：投光レンズＬ１の近軸領域を介した発光光源Ｐの
像位置と投光レンズＬ１の最も被写体側の面との間の軸
上間隔 Ｒ2T：発光光源Ｐより発した光束のうち投光レンズＬ１
の最も被写体側の面において光軸からｈ１／２の高さを
通過する光束が結像する位置と投光レンズＬ１の最も被
写体側の面との間の軸上間隔 Ｒ1J：受光レンズＬ２の近軸領域を介した受光素子Ｑの
像位置と受光レンズＬ２の最も被写体側の面との間の軸
上間隔 Ｒ2J：受光素子Ｑ上に結像する光束のうち受光レンズＬ
２の最も被写体側の面において光軸からｈ２／２の高さ
を通過する光束が発する位置と投光レンズＬ１の最も被
写体側の面との間の軸上間隔
像位置と投光レンズＬ１の最も被写体側の面との間の軸
上間隔 Ｒ2T：発光光源Ｐより発した光束のうち投光レンズＬ１
の最も被写体側の面において光軸からｈ１／２の高さを
通過する光束が結像する位置と投光レンズＬ１の最も被
写体側の面との間の軸上間隔 Ｒ1J：受光レンズＬ２の近軸領域を介した受光素子Ｑの
像位置と受光レンズＬ２の最も被写体側の面との間の軸
上間隔 Ｒ2J：受光素子Ｑ上に結像する光束のうち受光レンズＬ
２の最も被写体側の面において光軸からｈ２／２の高さ
を通過する光束が発する位置と投光レンズＬ１の最も被
写体側の面との間の軸上間隔
【００２４】条件式（２）は、近距離から遠距離に亘る
被写体Ｈの位置に対して、投光系Ｔにより被写体Ｈ上に
照射する投光スポットのぼけ量の変化量を小さくするた
めの条件である。条件式（２）の上限値を上回ると、被
写体Ｈが近距離にあるときの投光スポットのぼけ量が大
きくなりすぎるため、誤測距の原因となってしまう。逆
に、条件式（２）の下限値を下回ると、被写体Ｈが遠距
離にあるときの投光スポットのぼけ量が大きくなりすぎ
るため、誤測距の原因となってしまう。
被写体Ｈの位置に対して、投光系Ｔにより被写体Ｈ上に
照射する投光スポットのぼけ量の変化量を小さくするた
めの条件である。条件式（２）の上限値を上回ると、被
写体Ｈが近距離にあるときの投光スポットのぼけ量が大
きくなりすぎるため、誤測距の原因となってしまう。逆
に、条件式（２）の下限値を下回ると、被写体Ｈが遠距
離にあるときの投光スポットのぼけ量が大きくなりすぎ
るため、誤測距の原因となってしまう。
【００２５】条件式（４）は、近距離より遠距離に亘る
被写体Ｈの位置に対して、受光系Ｊにおいて被写体Ｈよ
り戻ってくる反射光束の受光素子Ｑ上のぼけ量の変化を
小さくするための条件である。条件式（４）の上限値を
上回ると、被写体Ｈが近距離にあるときに受光素子Ｑ上
に戻ってくる光束が大きく広がって結像するので、誤測
距の原因となってしまうため好ましくない。逆に、条件
式（４）の下限値を下回ると、被写体Ｈが遠距離にある
ときに受光素子Ｑ上に戻ってくる光束が大きく広がるの
で、誤測距の原因となってしまうため好ましくない。
被写体Ｈの位置に対して、受光系Ｊにおいて被写体Ｈよ
り戻ってくる反射光束の受光素子Ｑ上のぼけ量の変化を
小さくするための条件である。条件式（４）の上限値を
上回ると、被写体Ｈが近距離にあるときに受光素子Ｑ上
に戻ってくる光束が大きく広がって結像するので、誤測
距の原因となってしまうため好ましくない。逆に、条件
式（４）の下限値を下回ると、被写体Ｈが遠距離にある
ときに受光素子Ｑ上に戻ってくる光束が大きく広がるの
で、誤測距の原因となってしまうため好ましくない。
【００２６】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の各実施例にかかる測距光学系の
概略的な構成を示す図である。図示の測距光学系は、光
軸ＡＸ１上に配置された発光光源Ｐと投光レンズＬ１と
からなる投光系Ｔを備えている。発光光源Ｐは、たとえ
ば赤外光束を射出するＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオー
ド）からなる。投光レンズＬ１の発光光源Ｐ側の焦点位
置Ｆ１は、投光レンズＬ１の発光光源Ｐ側の面と発光光
源Ｐとの間に位置決めされている。
する。図１は、本発明の各実施例にかかる測距光学系の
概略的な構成を示す図である。図示の測距光学系は、光
軸ＡＸ１上に配置された発光光源Ｐと投光レンズＬ１と
からなる投光系Ｔを備えている。発光光源Ｐは、たとえ
ば赤外光束を射出するＩＲＥＤ（赤外線発光ダイオー
ド）からなる。投光レンズＬ１の発光光源Ｐ側の焦点位
置Ｆ１は、投光レンズＬ１の発光光源Ｐ側の面と発光光
源Ｐとの間に位置決めされている。
【００２７】図示の測距光学系はまた、光軸ＡＸ１と平
行で且つ所定距離ΔＺ（基線長）だけ間隔を隔てた光軸
ＡＸ２上に配置された受光素子Ｑと受光レンズＬ２とか
らなる受光系Ｊを備えている。受光系Ｊにおいても、受
光レンズＬ２の受光素子Ｑ側の焦点位置Ｆ２は、受光レ
ンズＬ２の受光素子Ｑ側の面と受光素子Ｑとの間に位置
決めされている。
行で且つ所定距離ΔＺ（基線長）だけ間隔を隔てた光軸
ＡＸ２上に配置された受光素子Ｑと受光レンズＬ２とか
らなる受光系Ｊを備えている。受光系Ｊにおいても、受
光レンズＬ２の受光素子Ｑ側の焦点位置Ｆ２は、受光レ
ンズＬ２の受光素子Ｑ側の面と受光素子Ｑとの間に位置
決めされている。
【００２８】以上のように構成された本実施例の測距光
学系は次のように動作する。発光光源Ｐを射出した赤外
光束は、投光レンズＬ１を介して集光され被写体Ｈに照
射される。被写体Ｈで反射された光束は、受光レンズ２
を介して集光され受光素子Ｑ上において光軸ＡＸ２から
ずれて結像する。こうして、受光素子Ｑ上における光軸
ＡＸ２の位置Ｏと結像スポットの重心位置Ｇとの間の距
離Δｑに基づいて、所定位置と被写体Ｈとの間の距離を
測定する。
学系は次のように動作する。発光光源Ｐを射出した赤外
光束は、投光レンズＬ１を介して集光され被写体Ｈに照
射される。被写体Ｈで反射された光束は、受光レンズ２
を介して集光され受光素子Ｑ上において光軸ＡＸ２から
ずれて結像する。こうして、受光素子Ｑ上における光軸
ＡＸ２の位置Ｏと結像スポットの重心位置Ｇとの間の距
離Δｑに基づいて、所定位置と被写体Ｈとの間の距離を
測定する。
【００２９】〔実施例１〕本実施例において、発光光源
Ｐには発光波長が８６０ｎｍのＩＲＥＤを用い、受光素
子ＱにはＰＳＤ（ポジションセンシティブダイオード）
を用いている。また、基線長ΔＺは、３０ｍｍとした。
次の表（１）に、本発明の実施例１の諸元の値を掲げ
る。表（１）において、左端の数字は物体側からの各レ
ンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各
レンズ面間隔を、ｎは発光光源Ｐの発光波長に対する屈
折率を示している。なお、投光系Ｔおよび受光系Ｊにお
いて、それぞれ光束の進行方向に沿ったレンズデータを
示している。
Ｐには発光波長が８６０ｎｍのＩＲＥＤを用い、受光素
子ＱにはＰＳＤ（ポジションセンシティブダイオード）
を用いている。また、基線長ΔＺは、３０ｍｍとした。
次の表（１）に、本発明の実施例１の諸元の値を掲げ
る。表（１）において、左端の数字は物体側からの各レ
ンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各
レンズ面間隔を、ｎは発光光源Ｐの発光波長に対する屈
折率を示している。なお、投光系Ｔおよび受光系Ｊにお
いて、それぞれ光束の進行方向に沿ったレンズデータを
示している。
【００３０】非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、
高さｙにおける光軸方向の変位量をＳ（ｙ）、基準の曲
率半径をＲ、円錐係数をｋ、ｎ次の非球面係数をＣn と
したとき、以下の数式（ａ）で表される。
高さｙにおける光軸方向の変位量をＳ（ｙ）、基準の曲
率半径をＲ、円錐係数をｋ、ｎ次の非球面係数をＣn と
したとき、以下の数式（ａ）で表される。
【数１】 Ｓ（ｙ）＝（ｙ2 ／Ｒ）／〔１＋（１−ｋ・ｙ2 ／Ｒ2 ）1/2 〕 ＋Ｃ2 ・ｙ2 ＋Ｃ4 ・ｙ4 ＋Ｃ6 ・ｙ6 ＋Ｃ8 ・ｙ8 ＋Ｃ10・ｙ10＋・・・ （ａ） また、非球面の近軸曲率半径ｒは、次の数式（ｂ）で定
義される。 ｒ＝１／（２・Ｃ2 ＋１／Ｒ） （ｂ） 各実施例の諸元表中の非球面には、面番号の右に＊印を
付している
義される。 ｒ＝１／（２・Ｃ2 ＋１／Ｒ） （ｂ） 各実施例の諸元表中の非球面には、面番号の右に＊印を
付している
【００３１】
【表１】 （投光系） ｒ ｄ ｎ ０ ∞ 2.17 1.54000 （ＩＲＥＤ） １ -1.3500 12.33 ２ 95.5380 4.50 1.48423 （投光レンズ） ３* -9.5991 13.80 （非球面データ） ｋ Ｃ2 Ｃ4 ３面 0.7664 0.0000 0.64823×10-6 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 0.26688×10-8 0.36944×10-10 0.29195×10-12 （受光系） ｒ ｄ ｎ ０ ∞ 13.80 １* 8.2925 4.50 1.48423 （受光レンズ） ２ -139.0400 0.00 （非球面データ） ｋ Ｃ2 Ｃ4 １面 0.5612 0.0000 -0.43029×10-6 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 -0.11284×10-8 -0.65264×10-10 0.72888×10-13 （条件対応値） ｆ１ ＝１８．２６８７ Ｂｆ1 ＝１５．５５９２ Ｂｆ1'＝１５．４７４６ 第２面の最大有効径 ７．５ｍｍ ｆ２ ＝１６．３２８８ Ｂｆ2 ＝１３．５０００ Ｂｆ2'＝１３．４３３９ 第１面の最大有効径 ７．５ｍｍ （１）（ｆ１−Ｂｆ1'）／（ｆ１−Ｂｆ1 ）＝０．９７０ （２）（Ｒ2T−Ｒ1T）／Ｒ1T ＝０．３９５ （３）（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ2 ）＝０．９７７ （４）（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J ＝０．２８５
【００３２】〔実施例２〕本実施例において、発光光源
Ｐには発光波長が８６０ｎｍのＩＲＥＤを用い、受光素
子ＱにはＰＳＤ（ポジションセンシティブダイオード）
を用いている。また、基線長ΔＺは、２８ｍｍとした。
このように、第２の実施例の測距光学系は第１の実施例
の測距光学系と同様の構成を有するが、基線長、レンズ
データ等が相違する。
Ｐには発光波長が８６０ｎｍのＩＲＥＤを用い、受光素
子ＱにはＰＳＤ（ポジションセンシティブダイオード）
を用いている。また、基線長ΔＺは、２８ｍｍとした。
このように、第２の実施例の測距光学系は第１の実施例
の測距光学系と同様の構成を有するが、基線長、レンズ
データ等が相違する。
【００３３】次の表（２）に、本発明の実施例２の諸元
の値を掲げる。表（２）において、左端の数字は物体側
からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径
を、ｄは各レンズ面間隔を、ｎは発光光源Ｐの発光波長
に対する屈折率を示している。なお、投光系Ｔおよび受
光系Ｊにおいて、それぞれ光束の進行方向に沿ったレン
ズデータを示している。
の値を掲げる。表（２）において、左端の数字は物体側
からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径
を、ｄは各レンズ面間隔を、ｎは発光光源Ｐの発光波長
に対する屈折率を示している。なお、投光系Ｔおよび受
光系Ｊにおいて、それぞれ光束の進行方向に沿ったレン
ズデータを示している。
【００３４】
【表２】 （投光系） ｒ ｄ ｎ ０ ∞ 12.90 （ＩＲＥＤ） １ 559.9000 4.00 1.48423 （投光レンズ） ２* -7.5922 4000.00 （非球面データ） ｋ Ｃ2 Ｃ4 ２面 0.6662 0.0000 0.78781×10-6 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 0.52652×10-8 0.13717×10-10 0.24369×10-11 （受光系） ｒ ｄ ｎ ０ ∞ 4000.00 １* 7.5922 4.00 1.48423 （受光レンズ） ２ -559.9000 12.90 （非球面データ） ｋ Ｃ2 Ｃ4 １面 0.6662 0.0000 -0.78781×10-6 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 -0.52652×10-8 -0.13717×10-10 -0.24369×10-11 （条件対応値） ｆ１ ＝１５．５０４９ Ｂｆ1 ＝１２．９０００ Ｂｆ1'＝１２．８３９８ 第２面の最大有効径 ６．５ｍｍ ｆ２ ＝１５．５０４９ Ｂｆ2 ＝１２．９０００ Ｂｆ2'＝１２．８３９８ 第１面の最大有効径 ６．５ｍｍ （１）（ｆ１−Ｂｆ1'）／（ｆ１−Ｂｆ1 ）＝０．９７７ （２）（Ｒ2T−Ｒ1T）／Ｒ1T ＝１．０ （３）（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ2 ）＝０．９７７ （４）（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J ＝１．０
【００３５】このように、第１の実施例では投光レンズ
から１３．８ｃｍの近距離にある被写体に対して、第２
の実施例では投光レンズから４０００．０ｃｍの遠距離
にある被写体に対して、上述の構成を有する測距光学系
により精度良く測距を行うことができることがわかっ
た。なお、上述の実施例では、投光レンズおよび受光レ
ンズをそれぞれ１枚のレンズで構成しているが、それぞ
れ複数のレンズで構成してもよいことは明らかである。
から１３．８ｃｍの近距離にある被写体に対して、第２
の実施例では投光レンズから４０００．０ｃｍの遠距離
にある被写体に対して、上述の構成を有する測距光学系
により精度良く測距を行うことができることがわかっ
た。なお、上述の実施例では、投光レンズおよび受光レ
ンズをそれぞれ１枚のレンズで構成しているが、それぞ
れ複数のレンズで構成してもよいことは明らかである。
【００３６】
【効果】以上説明したように、本発明によれば、遠距離
から近距離に亘り被写***置に依存することなく高精度
な測距を行うことができるアクティブ方式の測距光学系
を実現することができる。
から近距離に亘り被写***置に依存することなく高精度
な測距を行うことができるアクティブ方式の測距光学系
を実現することができる。
【図１】本発明の測距光学系の構成を概略的に示す図で
ある。
ある。
【図２】図１の投光レンズの収差補正について説明する
図である。
図である。
Ｐ 発光光源 Ｑ 受光素子 Ｌ１ 投光レンズ Ｌ２ 受光レンズ Ｈ 被写体 Ｔ 投光系 Ｊ 受光系
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】
【表１】 （条件対応値） ｆ１ ＝１８．２６８７ Ｂｆ１＝１５．５５９２ Ｂｆ１’＝１５．４７４６ 第２面の最大有効径 ７．５ｍｍ ｆ２ ＝１６．３２８８ Ｂｆ２＝１３．５０００ Ｂｆ２’＝１３．４３３９ 第１面の最大有効径 ７．５ｍｍ （１）（ｆ１−Ｂｆ１’）／（ｆ１−Ｂｆ１）＝０．９７０ （２）（Ｒ２Ｔ−Ｒ１Ｔ）／Ｒ１Ｔ ＝０．３９５ （３）（ｆ２−Ｂｆ２’）／（ｆ２−Ｂｆ２）＝０．９７７ （４）（Ｒ２Ｊ−Ｒ１Ｊ）／Ｒ１Ｊ ＝０．２８５
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】このように、上述の構成を有する測距光学
系により精度良く測距を行うことができることがわかっ
た。なお、上述の実施例では、投光レンズおよび受光レ
ンズをそれぞれ１枚のレンズで構成しているが、それぞ
れ複数のレンズで構成してもよいことは明らかである。
系により精度良く測距を行うことができることがわかっ
た。なお、上述の実施例では、投光レンズおよび受光レ
ンズをそれぞれ１枚のレンズで構成しているが、それぞ
れ複数のレンズで構成してもよいことは明らかである。
Claims (12)
- 【請求項１】 発光光源より発した光束を投光レンズを
介して被写体に照射するための投光系と、前記被写体か
らの反射光束を受光レンズを介して受光素子上に集光さ
せるための受光系とを備え、前記投光系の光軸と前記受
光系の光軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決めさ
れ、前記受光素子の出力信号に基づいて所定位置と前記
被写体との間の距離を測定するための測距光学系であっ
て、 前記投光レンズの前記発光光源側の焦点位置は、前記投
光レンズの最も発光光源側の面と前記発光光源との間に
位置することを特徴とする測距光学系。 - 【請求項２】 前記発光光源より発した光束は、前記投
光レンズを通過する点がその光軸から離れるにつれて、
前記投光レンズから離れた光軸上の位置に結像するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の測
距光学系。 - 【請求項３】 前記投光レンズの最も発光光源側の面と
前記投光レンズの前記焦点位置との間の前記投光レンズ
の光軸に沿った間隔をＢｆ1 とし、前記投光レンズの最
も発光光源側の面と前記発光光源との間の前記光軸に沿
った間隔をＢｆ1'とし、前記投光レンズの前記発光光源
側の焦点距離をｆ１としたとき、 ０．８５＜（ｆ１−Ｂｆ1'）／（ｆ１−Ｂｆ1 ）＜１．
０ の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に
記載の測距光学系。 - 【請求項４】 前記投光レンズの最も被写体側の面の最
大有効径をｈ１とし、前記投光レンズの近軸領域を介し
た前記発光光源の像の位置と前記投光レンズの最も被写
体側の面との間の前記投光レンズの光軸に沿った間隔を
Ｒ1Tとし、前記発光光源より発した光束のうち前記投光
レンズの最も被写体側の面において前記光軸からｈ１／
２の高さを通過する光束が結像する位置と前記投光レン
ズの最も被写体側の面との間の前記光軸に沿った間隔を
Ｒ2Tとしたとき、 ０．１＜（Ｒ2T−Ｒ1T）／Ｒ1T＜１．５ の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の測
距光学系。 - 【請求項５】 前記受光レンズの前記受光素子側の焦点
位置は、前記受光レンズの最も受光素子側の面と前記受
光素子との間に位置することを特徴とする請求項１乃至
４のいずれか１項に記載の測距光学系。 - 【請求項６】 前記受光素子に結像する光束は、前記受
光レンズを通過する点がその光軸から離れるにつれて、
前記受光レンズから離れた光軸上の位置を発するように
構成されていることを特徴とする請求項５に記載の測距
光学系。 - 【請求項７】 前記受光レンズの最も受光素子側の面と
前記受光レンズの前記焦点位置との間の前記受光レンズ
の光軸に沿った間隔をＢｆ2 とし、前記受光レンズの最
も受光素子側の面と前記受光素子との間の前記光軸に沿
った間隔をＢｆ2'とし、前記受光レンズの前記受光素子
側の焦点距離をｆ２としたとき、 ０．８５＜（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ2 ）＜１．
０ の条件を満足することを特徴とする請求項５または６に
記載の測距光学系。 - 【請求項８】 前記受光レンズの最も被写体側の面の最
大有効径をｈ２とし、前記受光レンズの近軸領域を介し
た前記受光素子の像の位置と前記受光レンズの最も被写
体側の面との間の前記受光レンズの光軸に沿った間隔を
Ｒ1Jとし、前記受光素子上に結像する光束のうち前記受
光レンズの最も被写体側の面において前記光軸からｈ２
／２の高さを通過する光束が発する位置と前記投光レン
ズの最も被写体側の面との間の前記光軸に沿った間隔を
Ｒ2Jとしたとき、 ０．１＜（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J＜１．５ の条件を満足することを特徴とする請求項７に記載の測
距光学系。 - 【請求項９】 発光光源より発した光束を投光レンズを
介して被写体に照射するための投光系と、前記被写体か
らの反射光束を受光レンズを介して受光素子上に集光さ
せるための受光系とを備え、前記投光系の光軸と前記受
光系の光軸とは所定距離だけ間隔を隔てて位置決めさ
れ、前記受光素子の出力信号に基づいて所定位置と前記
被写体との間の距離を測定するための測距光学系であっ
て、 前記受光レンズの前記受光素子側の焦点位置は、前記受
光レンズの最も受光素子側の面と前記受光素子との間に
位置することを特徴とする測距光学系。 - 【請求項１０】 前記受光素子に結像する光束は、前記
受光レンズを通過する点がその光軸から離れるにつれ
て、前記受光レンズから離れた光軸上の位置を発するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項９に記載の
測距光学系。 - 【請求項１１】 前記受光レンズの最も受光素子側の面
と前記受光レンズの前記焦点位置との間の前記受光レン
ズの光軸に沿った間隔をＢｆ2 とし、前記受光レンズの
最も受光素子側の面と前記受光素子との間の前記光軸に
沿った間隔をＢｆ2'とし、前記受光レンズの前記受光素
子側の焦点距離をｆ２としたとき、 ０．８５＜（ｆ２−Ｂｆ2'）／（ｆ２−Ｂｆ2 ）＜１．
０ の条件を満足することを特徴とする請求項９または１０
に記載の測距光学系。 - 【請求項１２】 前記受光レンズの最も被写体側の面の
最大有効径をｈ２とし、前記受光レンズの近軸領域を介
した前記受光素子の像の位置と前記受光レンズの最も被
写体側の面との間の前記受光レンズの光軸に沿った間隔
をＲ1Jとし、前記受光素子上に結像する光束のうち前記
受光レンズの最も被写体側の面において前記光軸からｈ
２／２の高さを通過する光束が発する位置と前記投光レ
ンズの最も被写体側の面との間の前記光軸に沿った間隔
をＲ2Jとしたとき、 ０．１＜（Ｒ2J−Ｒ1J）／Ｒ1J＜１．５ の条件を満足することを特徴とする請求項１１に記載の
測距光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235501A JPH0763551A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 測距光学系 |
| US08/296,888 US5496994A (en) | 1993-08-27 | 1994-08-29 | Range detection optical system with light emitter behind projection lens focal point and light receiver behind receiving lens focal point |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235501A JPH0763551A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 測距光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763551A true JPH0763551A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16986962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235501A Pending JPH0763551A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 測距光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5496994A (ja) |
| JP (1) | JPH0763551A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9864204B2 (en) * | 2015-02-20 | 2018-01-09 | Nikon Corporation | High order focus in laser radar tooling ball measurements |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1993-08-27 JP JP5235501A patent/JPH0763551A/ja active Pending
-
1994
- 1994-08-29 US US08/296,888 patent/US5496994A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5496994A (en) | 1996-03-05 |
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