JPH0697299B2 - Auxiliary projector for focus detection - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 これらの発明は、スチルカメラ、ムービーカメラ等に使
用されるパッシブ方式の自動焦点検出装置における焦点
検出用補助投光装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary light projecting device for focus detection in a passive automatic focus detecting device used in still cameras, movie cameras and the like.
従来の技術及びその問題点 赤外線あるいは超音波を被写体に投射し、その反射を受
けて被写体までの距離を検出するアクティブ方式の自動
焦点検出装置では、光や超音波の到達距離の限界から測
距範囲が大幅に制限されてしまうため、焦点距離の長い
レンズをも使用する一眼レフカメラ等では、外界の光に
基づいて像の状態を直接検知するパッシブ方式の自動焦
点検出装置が主として使用されている。Conventional technology and its problems Active-type automatic focus detection equipment that projects infrared rays or ultrasonic waves on a subject and receives the reflection to detect the distance to the subject Since the range is greatly limited, in single-lens reflex cameras that also use lenses with long focal lengths, passive autofocus detection devices that directly detect the state of the image based on the external light are mainly used. There is.
ところが、このパッシブ方式の自動焦点検出装置では、
被写体が暗い場合や被写体のコントラスストが低い場合
に、焦点検出を行い得ないことがある。However, in this passive type automatic focus detection device,
Focus detection may not be possible when the subject is dark or when the contrast of the subject is low.
そこでこのような欠点を補うため、カメラ側から被写体
に補助投光を与えることが考えられる。Therefore, in order to make up for such a defect, it is conceivable to provide the subject with auxiliary light projection.
この際、カメラの撮影レンズの光軸に近い位置から単に
照明光としての補助投光を与えると、この照明光は被写
体で反射して強い鏡面反射成分、及び表皮反射成分がカ
メラに戻り、被写体のコントラストを低下させてしまう
ため、被写体上に縦縞のパターンを投影し、これによっ
て被写体に積極的にコントラストを与える方式の補助投
光装置が一般的に利用されている。At this time, if auxiliary light is simply given as illumination light from a position close to the optical axis of the camera's photographing lens, this illumination light is reflected by the subject and strong specular reflection components and epidermal reflection components return to the camera, Therefore, an auxiliary light projecting device of a type in which a pattern of vertical stripes is projected on a subject and thereby positively contrasts the subject is generally used.
第9図及び第10図に一例を示す。An example is shown in FIGS. 9 and 10.
ここで示したのはTTL型AFシステムを備えたカメラであ
り、撮影レンズ10が焦点検出系のレンズを兼ねている。What is shown here is a camera equipped with a TTL type AF system, and the taking lens 10 also serves as a lens of a focus detection system.
投光レンズ11は、その光軸l1l2が撮影レンズ10の光軸L1
L2と平行となるよう配置されており、光軸l1l2と直交す
る向きに配置されたパターン面12は、この光軸l1l2から
所定量上方にオフセットされている。The projection lens 11 has an optical axis l 1 l 2 which is the optical axis L 1 of the taking lens 10.
L 2 is arranged so as to be parallel to the pattern plane 12 arranged in a direction perpendicular to the optical axis l 1 l 2 is offset by a predetermined amount upward from the optical axis l 1 l 2.
パターン面12の背後には図示せぬ光源が配置されてお
り、この光源から発する光がパターン面12、投光レンズ
11を介して光軸L1L2上の位置C1にパターン像13を結像さ
せる。なお、第9図中、14はフィルム面である。A light source (not shown) is arranged behind the pattern surface 12, and the light emitted from the light source is emitted from the pattern surface 12 and the projection lens.
A pattern image 13 is formed at a position C 1 on the optical axis L 1 L 2 via 11. In addition, in FIG. 9, 14 is a film surface.
しかし、このような構成では、被写体なパターン像13が
明確に結像するのは位置C1付近のごく僅かな範囲のみで
あり、被写体がその範囲外にある場合にはパターン像が
13がボケてしまい、被写体にコントラストを与えること
ができなくなってしまう。この場合、投光レンズ11のF
値を大きくして焦点深度を深く設定することによりパタ
ーン像13の合焦点範囲を拡げることも考えられるが、こ
のようにするとパターン像13の光量が低下するため光量
の面で焦点検出可能な距離の範囲が規制されてしまう。However, in such a configuration, the subject pattern image 13 is clearly formed only in a very small range near the position C 1 , and when the subject is out of the range, the pattern image is not formed.
13 becomes out of focus, and it becomes impossible to give contrast to the subject. In this case, F of the projection lens 11
It is possible to increase the focus range of the pattern image 13 by increasing the value and setting the depth of focus deeper, but this reduces the light amount of the pattern image 13 and therefore the focus detectable distance in terms of light amount. The range of is regulated.
なお、この第9図及び第10図に示した方式では、光軸L1
L2と光軸l1l2とが離れているため、被写体までの距離に
よるパララックスが生じる。従って、実際の合焦範囲は
パターンの大きさから限定される合焦範囲と、上記焦点
深度により限定される合焦範囲との何れか小さい方に制
限される。In the method shown in FIGS. 9 and 10, the optical axis L 1
Since L 2 and the optical axis l 1 l 2 are separated, parallax occurs depending on the distance to the subject. Therefore, the actual focusing range is limited to the smaller one of the focusing range limited by the size of the pattern and the focusing range limited by the depth of focus.
また、第11図及び第12図に示すように、投光レンズ11の
光軸l1l2を撮影レンズ10の光軸L1L2上の位置C1で交差さ
せ、パターン面13を光軸l1l2と直交させて設け、位置C1
に光軸L1L2に対して傾いたパターン像13を結像させるこ
とも考えられる。Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the optical axis l 1 l 2 of the light projecting lens 11 is crossed at a position C 1 on the optical axis L 1 L 2 of the taking lens 10 and the pattern surface 13 is illuminated. Provided at a right angle to the axis l 1 l 2 , position C 1
It is also conceivable to form a pattern image 13 that is inclined with respect to the optical axis L 1 L 2 at .
しかし、この構成では前述の例よりは合焦範囲が若干広
くなるが、その範囲外におけるパターン像13のボケの問
題は依然として残ったままである。However, in this configuration, the focus range is slightly wider than in the above-mentioned example, but the problem of blurring of the pattern image 13 outside the range still remains.
そこで、実際には第13図に示すように第9図に示した方
式の補助投光装置を二組備えた装置が実用化されてい
る。このような構成とすれば、図示せぬ光源から発する
光がパターン面12、投光レンズ11を介して光軸L1L2上の
位置C1にパターン像13を結像させ、同様に図示せぬ光源
から発する光がパターン面12′、投光レンズ11′を介し
て光軸L1L2上の位置C2にパターン像13′を結像させる。Therefore, actually, as shown in FIG. 13, a device having two sets of auxiliary light projecting devices of the system shown in FIG. 9 has been put into practical use. With such a configuration, the light emitted from the light source (not shown) forms the pattern image 13 at the position C 1 on the optical axis L 1 L 2 via the pattern surface 12 and the light projecting lens 11, and similarly. light pattern surface 12 emanating from a light source, not Shimese ', the projection lens 11' for forming an pattern image 13 'to a position C 2 on the optical axis L 1 L 2 through.
この実用機では、パララックスを補って合焦範囲をある
程度拡げることは可能であるが、問題を根本的に解決す
るものではなく、前述の例と同様合焦位置がC1、C2の深
度内に限られてしまう。しかも、投光装置が二組必要で
あるため小型化にも限度があり、カメラ本体ではなく、
例えば外部ストロボ装置に組込まざるを得なかった。With this practical model, it is possible to supplement the parallax to extend the focus range to some extent, but this does not fundamentally solve the problem, and the focus positions are the depths of C 1 and C 2 as in the previous example. Limited to inside. Moreover, since two sets of light projecting devices are required, there is a limit to miniaturization, not the camera body,
For example, it had to be incorporated into an external strobe device.
更に、例えば応用物理学会光学懇話会;1981年12月発光
の光学第10巻6号のP.457(47)には、TV用ズームレン
ズに適用したTTL型アクティブAFシステムが所載されて
いる。In addition, for example, the TTL active AF system applied to the zoom lens for TV is listed in P.457 (47) of Optics Vol. .
この方式は、補助投光が撮影レンズを介して行われるた
め、合焦範囲は広いが、撮影レンズに合った結像レンズ
を発光素子と受光素子の前に配置しなければならず、こ
の方式を一眼レフカメラに流用しようとしても、一眼レ
フカメラのようにレンズ交換を基本とするような装置で
は使用が困難であった。In this method, the auxiliary projection is performed through the taking lens, so the focusing range is wide, but an imaging lens suitable for the taking lens must be placed in front of the light emitting element and the light receiving element. However, even if an attempt is made to divert it to a single-lens reflex camera, it has been difficult to use it in a device such as a single-lens reflex camera which is based on lens replacement.
発明の目的 これらの発明は、上述した種々の問題点に鑑みてなされ
たものであり、被写体に投影されるパターン像の合焦範
囲を拡げることによって広い距離範囲に渡って被写体に
コントラストを与えることができ、しかも、小型化を図
ることによって例えばカメラ本体に組込むことができる
焦点検出用補助投光装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems, and provides a contrast to a subject over a wide distance range by expanding a focusing range of a pattern image projected on the subject. It is also an object of the present invention to provide an auxiliary light projecting device for focus detection which can be incorporated into a camera body by downsizing.
問題点を解決するための手段 第1の発明は、投光レンズの光軸を焦点検出系の光軸に
対して傾けると共に、投光レンズの光軸と直交する面に
対してパターン面を傾けて構成することにより、パター
ン面と共役なパターン像平面が焦点検出系のレンズの光
軸とほぼ平行に形成されることを特徴とし、 第2の発明は、パターン面を、発光面の位置による発光
強度勾配を有する発光素子の発光面に一体に設け、投光
レンズの光軸を焦点検出系の光軸に対して傾けると共
に、投光レンズの光軸と直交する面に対して発光面を傾
けて構成することにより、発光面と共役なパターン像面
を焦点検出系のレンズの光軸とほぼ平行に形成し、かつ
発光素子を、発光強度の強い部分が遠距離を照明し弱い
部分が近距離を照明するよう配置したことを特徴とす
る。Means for Solving the Problems A first aspect of the invention is to tilt an optical axis of a light projecting lens with respect to an optical axis of a focus detection system and to tilt a pattern surface with respect to a surface orthogonal to the optical axis of the light projecting lens. According to the second aspect of the present invention, the pattern image plane which is conjugate with the pattern surface is formed substantially parallel to the optical axis of the lens of the focus detection system. Provided integrally with the light emitting surface of the light emitting element having a light emission intensity gradient, the optical axis of the light projecting lens is tilted with respect to the optical axis of the focus detection system, and the light emitting surface is formed with respect to the surface orthogonal to the optical axis of the light projecting lens. By tilting the structure, the pattern image plane conjugate with the light emitting surface is formed almost parallel to the optical axis of the lens of the focus detection system, and the light emitting element has a portion where the emission intensity is strong and a portion where the emission intensity is weak and a portion where the emission intensity is weak. Characterized by being arranged to illuminate a short distance
実施例 以下、これらの発明を図面に基づいて説明する。Examples Hereinafter, these inventions will be described with reference to the drawings.
≪第1の発明≫ 第1図及び第2図は第1の発明に係る焦点検出用補助投
光装置の一実施例を示したものであり、TTL型AFシステ
ムを備えるカメラに適用した例を示す光学系の側面図、
及び斜視図である。<< First Invention >> FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of an auxiliary light-projection device for focus detection according to the first invention, which is applied to a camera equipped with a TTL type AF system. Side view of the optical system shown,
FIG.
両図中、符号1はカメラの撮影レンズであり、図示せぬ
被写体の像をフイルム面2に合焦状態で結像させるた
め、焦点検出結果に基づいて実線位置から二点鎖線位
置、ないし破線位置に駆動される。In both figures, reference numeral 1 is a photographing lens of a camera, which forms an image of a subject (not shown) on the film surface 2 in a focused state, and therefore, based on the focus detection result, the position from the solid line position to the two-dot chain line position or the broken line Driven to position.
また、この撮影レンズ1は、焦点検出系のレンズとして
の機能も有しており、撮影レンズ1を通過した被写体か
らの光の一部が図示しないミラーを介して焦点検出装置
に導かれる構成となっている。なお、焦点検出装置とし
ては、コントラスト検出方式、あるいは位相差検出方式
等種々の方式を採用することが可能である。The photographing lens 1 also has a function as a lens of a focus detection system, and a part of the light from the subject that has passed through the photographing lens 1 is guided to the focus detection device via a mirror (not shown). Has become. As the focus detection device, various methods such as a contrast detection method or a phase difference detection method can be adopted.
上述した撮影レンズ1の上方には、焦点検出用補助投光
装置を構成する投光光学ユニット3が配設されている。Above the above-mentioned taking lens 1, a light projecting optical unit 3 which constitutes an auxiliary light projecting device for focus detection is arranged.
この投光光学ユニット3は、投光レンズ4、パターン面
5、及び図示しない光源等から一体に構成されており、
各部は以下の如く配置構成されている。The light projecting optical unit 3 is integrally composed of a light projecting lens 4, a pattern surface 5, a light source (not shown), and the like.
The respective parts are arranged and configured as follows.
まず、投光レンズ4は、その光軸l1l2が撮影レンズ1の
光軸L1L2に対して傾き、両軸が位置C1にて交差するよう
配置されている。First, the light projecting lens 4 is arranged so that its optical axis l 1 l 2 is tilted with respect to the optical axis L 1 L 2 of the taking lens 1, and both axes intersect at a position C 1 .
そして、パターン面5は、投光レンズ4の光軸l1l2と直
交する面4aに対して傾いて配置され、本投光光学ユニッ
ト3は全体としてティルト光学系を構成している。一般
に、物平面をレンズの光軸と直交する面に対して傾けた
場合、像平面はシャイプリーフの法則に従って物平面に
対して空間的に傾いて形成される。そこで、この投光光
学ユニット3においても、パターン面5と共役なパター
ン像平面5′が、第2図に示したようにパターン面5に
対して空間的に傾いて形成される。The pattern surface 5 is arranged so as to be inclined with respect to the surface 4a orthogonal to the optical axis l 1 l 2 of the light projecting lens 4, and the light projecting optical unit 3 constitutes a tilt optical system as a whole. Generally, when the object plane is tilted with respect to a plane orthogonal to the optical axis of the lens, the image plane is formed to be spatially tilted with respect to the object plane according to Shypreef's law. Therefore, also in the light projecting optical unit 3, the pattern image plane 5'which is conjugate with the pattern surface 5 is formed so as to be spatially inclined with respect to the pattern surface 5 as shown in FIG.
しかも、この例では、撮影レンズ1の光軸L1L2がこのパ
ターン像平面5′上に位置する構成とされているため、
光軸l1l2に直交する面4aとパターン面5との延長上の交
差位置C0は撮影レンズ1の光軸L1L2上に位置することと
なる。Moreover, in this example, since the optical axis L 1 L 2 of the taking lens 1 is located on the pattern image plane 5 ′,
The intersection position C 0 on the extension of the surface 4a orthogonal to the optical axis l 1 l 2 and the pattern surface 5 is located on the optical axis L 1 L 2 of the taking lens 1.
また、上記のパターン面5には、例えば第3図に一部を
拡大して示すような透明、不透明部よりなるランダムな
縦縞模様(寸法は図示)が施されている。Further, the pattern surface 5 is provided with a random vertical stripe pattern (dimensions shown) composed of transparent and opaque portions as shown in an enlarged view in FIG.
そして、パターン面5の背後に配置された図示しない光
源から発した光により、パターン面5上におけるP1〜P4
の各像はパターン像平面5′上のP1′〜P4′に結像し、
上記の縦縞模様はパターン像面5′上に光軸L1L2方向に
アライメントされる。Then, P 1 to P 4 on the pattern surface 5 are caused by light emitted from a light source (not shown) arranged behind the pattern surface 5.
Each image of P 1 ′ to P 4 ′ on the pattern image plane 5 ′,
Additional stripes are aligned with the optical axis L 1 L 2 direction on the pattern image surface 5 '.
なお、上述した光源は、この例では人間の眼の不感波長
域(低視感度)の光、例えば赤色光を投光するようにな
っている。In this example, the light source described above is adapted to project light in the insensitive wavelength range (low visibility) of the human eye, for example, red light.
第4図に示す投光光学ユニット3に係る各部の設計寸法
S1,S2,S3及び角度θ1,θ2は、例えば次表の如くであ
る。Design dimensions of each part related to the projection optical unit 3 shown in FIG.
The S 1 , S 2 , S 3 and the angles θ 1 , θ 2 are as shown in the following table, for example.
以上のように構成された上記実施例では、被写体がパタ
ーン像平面5′上に位置する場合には、何れの距離にあ
ろうとも常にコントラストの良いシャープなパターン像
を投影することができる。そして、パターン像平面5′
は、パターン面5のサイズを拡大することによって拡大
することができ、その拡大化と共に光源の照度を上げた
場合には、検出能力の許す限り遠方までの焦点検出が可
能になる。 In the above embodiment configured as described above, when the subject is located on the pattern image plane 5 ', a sharp pattern image with good contrast can always be projected regardless of the distance. Then, the pattern image plane 5 '
Can be enlarged by enlarging the size of the pattern surface 5, and when the illuminance of the light source is increased along with the enlargement, focus detection can be performed as far as the detection capability allows.
また、焦点検出は撮影範囲内の一部の領域(測距ゾー
ン)を対象として行われるが、この測距ゾーンはこの例
では撮影レンズの光軸近傍に設定されている。そこで、
上記実施例では光軸L1L2をパターン像平面5′上に位置
させることにより、精度良い焦点検出及び合焦点調整を
可能としている。Focus detection is performed for a part of the area (distance measuring zone) within the photographing range, and this distance measuring zone is set near the optical axis of the photographing lens in this example. Therefore,
In the above-described embodiment, the optical axis L 1 L 2 is located on the pattern image plane 5 ′, which enables accurate focus detection and focus adjustment.
更に、上記実施例によれば、1つの投光光学ユニット3
によって測距範囲の何れの位置にある被写体をもカバー
することができるため、装置のコンパクト化を図ること
ができ、しかも、投光レンズ4、パターン面5、及び光
源をユニット化したため、本発明に係る配置条件を満た
すようにカメラ本体に組み込むことも容易となる。Further, according to the above embodiment, one projection optical unit 3
Since the subject at any position in the distance measuring range can be covered by the device, the device can be made compact, and the light projecting lens 4, the pattern surface 5, and the light source are unitized, and the present invention can be realized. It is also easy to incorporate it in the camera body so as to satisfy the arrangement condition relating to.
なお、上記実施例では、投光光学ユニット3を撮影レン
ズ1の上方に配置した例を示したが、光軸L1L2をパター
ン像平面5′上に位置させるには、必ずしもこの構成を
採る必要はなく、例えば、第5図に示すように撮影レン
ズ1の真横に配置しても同様の効果が得られ、この投光
光学ユニット3の配設位置は撮影レンズ1の回りにおい
て任意である。In the above embodiment, the projection optical unit 3 is arranged above the taking lens 1. However, this structure is not necessarily required to position the optical axis L 1 L 2 on the pattern image plane 5 ′. The same effect can be obtained by arranging the projection optical unit 3 right next to the taking lens 1 as shown in FIG. 5, and the position of the projection optical unit 3 can be arbitrarily set around the taking lens 1. is there.
しかも、上述したようにパターン像平面5′を必ずしも
光軸L1L2に沿わせる必要はなく、測距ゾーン内で被写体
に検出可能なコントラストを与えることができるなら
ば、光軸L1L2と一点で交差するように構成したとして
も、あるいは光軸L1L2と平行になるよう構成したとして
も上記実施例と略同様の効果が得られる。このようにパ
ターン像平面5′の位置を変更するためには、投光光学
ユニット3の配置位置を変更し、あるいは投光レンズ4
とパターン面5との角度を変更する等種々の手段が考え
られる。In addition, as described above, the pattern image plane 5 ′ does not necessarily have to be along the optical axis L 1 L 2 , and if a detectable contrast can be given to the object in the distance measuring zone, the optical axis L 1 L 2 Even if it is configured so as to intersect with 2 at one point, or even if it is configured so as to be parallel to the optical axis L 1 L 2 , substantially the same effect as the above-mentioned embodiment can be obtained. In this way, in order to change the position of the pattern image plane 5 ', the arrangement position of the light projecting optical unit 3 is changed or the light projecting lens 4 is arranged.
Various means such as changing the angle between the pattern surface 5 and the pattern surface 5 can be considered.
上記実施例では、測距ゾーンが光軸L1L2近傍に設定され
ている例についてのみ述べたが、これ以外の領域に設定
されている場合には、パターン像平面5′がこの測距ゾ
ーンと略一致するように構成することによって上記と同
様の効果を得ることができる。In the above embodiment, only the example in which the distance measuring zone is set in the vicinity of the optical axis L 1 L 2 has been described. However, when the distance measuring zone is set in a region other than this, the pattern image plane 5 ′ is used for this distance measuring. The same effect as described above can be obtained by configuring it so as to substantially coincide with the zone.
また、上記実施例では、この発明をTTL型のAFシステム
を備えたいわゆるスチルカメラの自動使用点検出装置に
適用した例について述べたが、ムービーカメラ(TVカメ
ラ)にも同様に適用できるばかりか、撮影光学系と焦点
検出用の光学系とが独立して設けられたカメラに適用す
ることもできる。Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a so-called automatic point-of-use detecting device of a still camera equipped with a TTL type AF system has been described, but it can be applied to a movie camera (TV camera) as well. It can also be applied to a camera in which a photographing optical system and an optical system for focus detection are provided independently.
更に、上記実施例では、パターン面5と光源とを独立し
て設けた例について述べたが、光源の発光面にパターン
面を一体に形成しても良いことは無論である。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, an example in which the pattern surface 5 and the light source are provided independently has been described, but it goes without saying that the pattern surface may be integrally formed on the light emitting surface of the light source.
≪第2の発明≫ 次に、第2の発明の一実施例を第6図〜第8図に基づい
て説明する。ただし、前述した第1の発明の実施例と同
一の部材については同一符号を付して重複した説明を省
略する。<< 2nd invention >> Next, one Example of 2nd invention is described based on FIGS. 6-8. However, the same members as those of the first embodiment of the present invention described above are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.
この光学系では、撮影レンズ1の上方に、投光レンズ4
と発光素子6とから成る投光光学ユニット3が配設さ
れ、撮影レンズ1の光軸L1L2と投光レンズ4の光軸l1l2
とが位置C1で交差する構成となっている。In this optical system, the projection lens 4 is provided above the taking lens 1.
A light projecting optical unit 3 including a light emitting element 6 and an optical axis L 1 L 2 of the taking lens 1 and an optical axis l 1 l 2 of the light projecting lens 4 are provided.
It is configured so that and intersect at position C 1 .
また、発光素子6はパターン像形成用のパターン面が発
光面6aに一体に形成された発光ダイオードであり、この
発光ダイオードは第7図に示したように、半導体チップ
21のPN接合と平行な両面にそれぞれ電極板22、23を取付
けて形成されており、一方の電極板22側を発光面として
いる。The light emitting element 6 is a light emitting diode in which a pattern surface for forming a pattern image is integrally formed on the light emitting surface 6a, and this light emitting diode is a semiconductor chip as shown in FIG.
Electrode plates 22 and 23 are attached to both surfaces parallel to the PN junction of 21, respectively, and one electrode plate 22 side serves as a light emitting surface.
この発光素子6の発光面6aと投光レンズ4の光軸と直交
する面4aとは互いに傾けて構成され、これによって発光
面6aと共役なパターン像平面6′が発光面6aに対して空
間的に傾いて形成されることは前述した第1の発明の実
施例と同様である。The light emitting surface 6a of the light emitting element 6 and the surface 4a orthogonal to the optical axis of the light projecting lens 4 are inclined with respect to each other, so that the pattern image plane 6'conjugated to the light emitting surface 6a is spaced from the light emitting surface 6a. It is similar to the above-described first embodiment of the present invention that it is formed to be inclined.
ところで、被写体で反射されて戻ってくる光量は、被写
体までの距離の2乗に反比例して減少するため、発光素
子6の発光強度が全面に渡って一定である場合には、距
離が大きくなるに従って焦点検出能力が低下することと
なる。そのためこの場合には、必要とされる検出距離の
最遠点を基準とし、この最遠点においても焦点検出可能
なコントラストを与えられるように発光素子6の出力を
設定しなければならい。そして、このように設定した場
合には、近距離における投光量のロスが大きくなってし
まう。By the way, the amount of light reflected and returned by the subject decreases in inverse proportion to the square of the distance to the subject. Therefore, when the emission intensity of the light emitting element 6 is constant over the entire surface, the distance increases. As a result, the focus detection capability is reduced. Therefore, in this case, the farthest point of the required detection distance is used as a reference, and the output of the light emitting element 6 must be set so as to provide the focus detectable contrast at this farthest point. Then, when set in this way, the loss of the light projection amount at a short distance becomes large.
そこで、この発明の焦点検出用補助投光装置では、発光
素子6に発光面6aの位置による発光強度勾配を持たせ、
かつ、発光強度の強い部分が遠距離を照明し弱い部分が
近距離を照明するよう配置することによって上記の問題
点を解決している。なお、発光素子6に発光強度勾配を
持たせるために、この例では発光面6aの位置によって電
極板24、25間の電流密度を異ならせる構成としている。Therefore, in the focus detection auxiliary light projecting device of the present invention, the light emitting element 6 is provided with a light emission intensity gradient depending on the position of the light emitting surface 6a,
In addition, the above problem is solved by arranging a portion having a high emission intensity to illuminate a long distance and a weak portion to illuminate a short distance. In order to give the light emitting element 6 a light emission intensity gradient, in this example, the current density between the electrode plates 24 and 25 is made different depending on the position of the light emitting surface 6a.
すなわち具合的には、半導体チップ21の一方の側に取付
けた電極板22を第8図に拡大して示すような「くし形」
とし、しかもこの電極板22の長手方向の一端側に端子24
から延びるリード線25をボンディングしている。反対側
の電極板23は、半導体チップ21の一面に全面的に接触す
る全面電極とし、端子26と一体に形成している。なお、
電極板22の寸法は、第8図にその一例を示してある。That is, the electrode plate 22 attached to one side of the semiconductor chip 21 is "comb-shaped" as shown enlarged in FIG.
In addition, the terminal 24 is provided on one end side of the electrode plate 22 in the longitudinal direction.
A lead wire 25 extending from is bonded. The electrode plate 23 on the opposite side is a full-scale electrode that is in full contact with one surface of the semiconductor chip 21, and is formed integrally with the terminal 26. In addition,
The size of the electrode plate 22 is shown in FIG. 8 as an example.
そして、これらの部品は第7図に二点鎖線で示したよう
にアクリル等の透明樹脂でモールドされ、端子24、26の
一部のみを外部に突出させている。なお、この樹脂層の
出射側の面には、集光レンズ部30が形成されている。Then, these parts are molded with a transparent resin such as acrylic as shown by the chain double-dashed line in FIG. 7, and only a part of the terminals 24, 26 is projected to the outside. A condenser lens section 30 is formed on the exit side surface of this resin layer.
このような構成とされた発送ダイオードでは、端子24、
26への電圧の印加によって半導体チップ21のPN接合面で
発した光が、半導体チップ21の電極板22が設けられた面
から出射するが、この電極板22がパターン面の作用をな
し、発光ダイオードから出射される光はすでにパターン
化されている。In the shipping diode configured as described above, the terminal 24,
The light emitted from the PN junction surface of the semiconductor chip 21 by applying a voltage to 26 is emitted from the surface of the semiconductor chip 21 on which the electrode plate 22 is provided, and the electrode plate 22 acts as a pattern surface and emits light. The light emitted from the diode is already patterned.
また、この発光ダイオートにおいては、電極板22へのボ
ンディング位置の偏り、あるいは電極板22の形状に起因
して両電極22、23間の電流密度に差が生じ、これによっ
て発光強度にも発光面6aの位置による強度勾配が生じ
る。Further, in this light emitting diode, the current density between the electrodes 22 and 23 is different due to the uneven bonding position on the electrode plate 22 or the shape of the electrode plate 22. An intensity gradient occurs depending on the position of 6a.
実験データによると、最も明るい部分(第8図中の破線
A内)と最も暗い部分(同じく破線B内)との発光強度
の比は、約2:1となっているが、この比は電極板22の形
状やリード線25のボンディング位置等の変更によって適
宜設定することができる。According to the experimental data, the ratio of the light emission intensity between the brightest part (inside the broken line A in FIG. 8) and the darkest part (also inside the broken line B) is about 2: 1. It can be appropriately set by changing the shape of the plate 22, the bonding position of the lead wire 25, and the like.
このような発光ダイオードを発光素子6として使用する
ことにより、上記の焦点検出用補助投光装置では、パタ
ーン像平面6′の明るさ、すなわち被写体に投影される
パターン像の明るさを近距離では暗く遠距離では明るく
することができ、従って、発光素子6の発光エネルギー
を効率的に活用し、焦点検出能力を低下させずに省エネ
ルギー化を図ることができる。しかも、光源とパターン
面とが一体化されているため、投光光学ユニット3のコ
ンパクト化を図ることもできる。By using such a light emitting diode as the light emitting element 6, the brightness of the pattern image plane 6 ′, that is, the brightness of the pattern image projected on the subject can be reduced at a short distance in the above-described auxiliary light projector for focus detection. It can be dark and bright at a long distance. Therefore, it is possible to efficiently utilize the light emission energy of the light emitting element 6 and save energy without lowering the focus detection capability. Moreover, since the light source and the pattern surface are integrated, the light projecting optical unit 3 can be made compact.
更に、発光素子6の発光強度勾配、あるいは投光光学ユ
ニット3の配置構成を調整すれば、撮影レンズ1を介し
て被写体上のパターン像を読み取る焦点検出装置におけ
るパターン像のコントラストを被写体までの距離に関わ
りなく略一定に保つことができ、この場合には焦点検出
装置の検出精度を均一化し、上記の省エネルギー化が理
想的な形で実現されることとなる。Further, by adjusting the light emission intensity gradient of the light emitting element 6 or the arrangement configuration of the light projecting optical unit 3, the contrast of the pattern image in the focus detection device that reads the pattern image on the subject through the taking lens 1 can be adjusted to the distance to the subject. Regardless of this, it can be kept substantially constant, and in this case, the detection accuracy of the focus detection device is made uniform, and the above energy saving is realized in an ideal form.
なお、その他の作用、効果、及び投光光学ユニット3の
配置に関する変形例については、前述した第1の発明と
同様であるので重複した記載を省略する。It should be noted that other actions, effects, and modified examples relating to the arrangement of the light projecting optical unit 3 are the same as those of the above-described first invention, and thus duplicated description will be omitted.
効果 以上、説明してきたように第1の発明による焦点検出用
補助投光装置によれば、広い距離範囲に渡って被写体に
鮮明なパターン像を投影することができ、しかも小型で
あるためカメラ本体に容易に組み込むことができ、その
効果は極めて大きい。Effect As described above, according to the focus detection auxiliary light projecting device of the first invention, a clear pattern image can be projected onto a subject over a wide distance range, and the camera body is small in size. It can be easily incorporated into, and its effect is extremely large.
また、第2の発明による焦点検出用補助投光装置によれ
ば、上記の効果に加えて発光素子の発光エネルギーを効
率的に活用することができ、省エネルギー化を図ること
ができる。更に、光源とパターン面とを一体化させて装
置をより小型化することができる。Further, according to the auxiliary light projecting device for focus detection according to the second aspect of the invention, in addition to the above effects, the light emission energy of the light emitting element can be efficiently utilized, and energy saving can be achieved. Furthermore, the light source and the pattern surface can be integrated to further reduce the size of the device.
第1図〜第5図は第1の発明に係る焦点検出用補助投光
装置の一実施例を示したものであり、第1図は光学系の
構成を示す側面図、第2図は第1図に示した光学系の斜
視図、第3図は第1図に示したパターン面を基本パター
ンを示す拡大図、第4図は第1図に示す光学系の具体的
設計数値例の説明に供する側面図、第5図は第1図に示
した光学系の変形例を示す斜視図である。 第6図〜第8図は第2の発明に係る焦点検出用補助投光
装置の一実施例を示したものであり、第6図は光学系の
構成を示す側面図、第7図は第6図に示した発光素子の
斜視図、第8図はこの発光素子の発光面の平面図であ
る。 第9図〜第13図は、従来の焦点検出用補助投光装置を示
したものであり、第9図はその第1の例を示す光学系の
側面図、第10図は第9図に示した光学系の斜視図、第11
図は第2の例を示す光学系の側面図、第12図は第11図に
示した光学系の斜視図、第13図は第3の例を示す光学系
の斜視図である。 1……撮影レンズ(焦点検出系のレンズ) 4……投光レンズ 5……パターン面 5′,6′……パターン像平面 6……発光素子 6a……発光面1 to 5 show an embodiment of an auxiliary light projecting device for focus detection according to the first invention. FIG. 1 is a side view showing the configuration of an optical system, and FIG. 1 is a perspective view of the optical system shown in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view showing a basic pattern of the pattern surface shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanation of specific design numerical examples of the optical system shown in FIG. FIG. 5 is a side view of the optical system shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the optical system shown in FIG. FIGS. 6 to 8 show an embodiment of the auxiliary light projecting device for focus detection according to the second invention. FIG. 6 is a side view showing the configuration of the optical system, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of the light emitting element shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a plan view of a light emitting surface of the light emitting element. 9 to 13 show a conventional focus detecting auxiliary light projecting device. FIG. 9 is a side view of an optical system showing a first example thereof, and FIG. 10 is shown in FIG. 11 is a perspective view of the optical system shown.
FIG. 12 is a side view of the optical system showing the second example, FIG. 12 is a perspective view of the optical system shown in FIG. 11, and FIG. 13 is a perspective view of the optical system showing the third example. 1 ... Shooting lens (focus detection system lens) 4 ... Projection lens 5 ... Pattern surface 5 ', 6' ... Pattern image plane 6 ... Light emitting element 6a ... Light emitting surface
Claims (9)
と、パターン像形成用のパターン面とを有し、焦点検出
系の検出対象にパターン像を投影する焦点検出用補助投
光装置において、 前記投光レンズの光軸を前記焦点検出系の光軸に対して
傾けると共に、前記投光レンズの光軸と直交する面に対
して前記パターン面を傾けて構成することにより、前記
パターン面と共役なパターン像平面が前記焦点検出系の
レンズの光軸とほぼ平行に形成されることを特徴とする
焦点検出用補助投光装置。1. A focus detection auxiliary light projecting device having a projection lens for projecting a pattern image onto a subject and a pattern surface for forming a pattern image, and projecting the pattern image onto a detection target of a focus detection system, comprising: The optical axis of the light projecting lens is tilted with respect to the optical axis of the focus detection system, and the pattern surface is tilted with respect to a surface orthogonal to the optical axis of the light projecting lens. An auxiliary light projecting device for focus detection, wherein a flat pattern image plane is formed substantially parallel to the optical axis of the lens of the focus detection system.
ターン像平面ないしその近傍に位置することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の焦点検出用補助投光装
置。2. The auxiliary light projecting device for focus detection according to claim 1, wherein the optical axis of the lens of the focus detection system is located at the pattern image plane or in the vicinity thereof.
よって限定される測距ゾーンと略一致していることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の焦点検出用補助
投光装置。3. The auxiliary light projecting device for focus detection according to claim 1, wherein the pattern image plane substantially coincides with a distance measuring zone defined by the focus detection system. .
あるいは感度の低い波長域の光を発する光源と、透明
部、不透明部よりなる所要の縦縞模様が施されたパター
ン面とによって形成されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載の焦点検出用補助投光装置。4. The pattern image is formed by a light source that emits light in a wavelength range insensitive to human eyes or a wavelength range in which sensitivity is low, and a pattern surface on which a required vertical stripe pattern composed of a transparent portion and an opaque portion is formed. The auxiliary light projecting device for focus detection according to claim 1, wherein
体に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
4項に記載の焦点検出用補助投光装置。5. The focus detecting auxiliary light projecting device according to claim 4, wherein the pattern surface is integrally formed with a light emitting surface of the light source.
レンズが、一組の光学ユニットとなっていることを特徴
とする特許請求の範囲第4項又は第5項の何れかに記載
の焦点検出用補助投光装置。6. The light source, the pattern surface, and the light projecting lens constitute a set of optical units, according to claim 4 or 5. Auxiliary projector for focus detection.
レンズであることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
第6項の何れかに記載の焦点検出用補助投光装置。7. A lens according to claim 1, wherein the lens of the focus detection system is a photographing lens of a camera.
The auxiliary light projecting device for focus detection according to any one of items 6.
ズと、パターン像形成用のパターン面とを有し、焦点検
出系の検出対象にパターン像を投影する焦点検出用補助
投光装置において、 前記パターン面を、発光面の位置による発光強度勾配を
有する発光素子の発光面に一体に設け、前記投光レンズ
の光軸を前記焦点検出系の光軸に対して傾けると共に、
前記投光レンズの光軸と直交する面に対して前記発光面
を傾けて構成することにより、前記発光面と共役なパタ
ーン像面を前記焦点検出系のレンズの光軸とほぼ平行に
形成し、かつ前記発光素子を、発光強度の強い部分が遠
距離を照明し弱い部分が近距離を照明するよう配置した
ことを特徴とする焦点検出用補助投光装置。8. A focus detection auxiliary light projecting device having a light projecting lens for projecting a pattern image surface onto a subject and a pattern surface for forming a pattern image, and projecting a pattern image onto a detection target of a focus detection system. The pattern surface is integrally provided on a light emitting surface of a light emitting element having a light emitting intensity gradient depending on the position of the light emitting surface, and the optical axis of the light projecting lens is tilted with respect to the optical axis of the focus detection system,
By forming the light emitting surface by inclining with respect to the surface orthogonal to the optical axis of the light projecting lens, a pattern image plane conjugate with the light emitting surface is formed substantially parallel to the optical axis of the lens of the focus detection system. Further, the auxiliary light projecting device for focus detection is characterized in that the light emitting element is arranged such that a portion having a high emission intensity illuminates a long distance and a portion having a weak emission intensity illuminates a short distance.
平行な両面にそれぞれ電極板を取付け、一方の電極板側
を発光面とした発光ダイオードであり、前記発光面の位
置によって前記電極間の電流密度が異なる構成とされて
いることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の焦
点検出用補助投光装置。9. The light-emitting element is a light-emitting diode in which electrode plates are attached to both surfaces parallel to the PN junction of a semiconductor chip, and one electrode plate side is a light-emitting surface. 9. The auxiliary light projecting device for focus detection according to claim 8, wherein the current densities of the two are different from each other.
Priority Applications (7)
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US07/029,924 US4771308A (en) | 1986-03-25 | 1987-03-25 | Auxiliary light projecting apparatus for a focus detecting system |
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US07/389,299 US4949115A (en) | 1986-03-25 | 1989-08-03 | Automatic focusing projector |
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