JPS63296014A - 距離測定カメラの光学装置 - 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〕 本発明は距離測定カメラの光学装置に関するものである
。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕本願出願
人の所有する米国特許第４，１８５，１９１号の明細書
に被写体までの距離を決定する装置が開示されている。

その装置においては、離れている被写体の像が複数の超
小型レンズ上に形成されるように、ＳＬＲカメラの撮影
レンズの背後に複数の超小型レンズが位置させられる。

各超小型レンズは撮影レンズの射出瞳の像をその超小型
レンズの背後に設けられている一対の検出器の上に形成
する。撮影レンズの像が検出器対の両方の検出器に完成
に受けられるような大きさにされ、かつ位置させられる
。検出器の感度を鏝高にするために検出器ができるだけ
多くのエネルギーを受けることができるように、検出器
ができるだけ多くの偉にわたって拡がることが好ましい
。１個の超小型レンズを透過したエネルギーが、その超
小型レンズの真下に設けられている検出器対以外の検出
器対には入射しないように、検出器対は互いに離隔され
もする。しかし、検出器対の間隔は、プレイの希望され
る全体の寸法と、間隔が狭すぎると必要な細部が失われ
て誤りが生ずるという事実により制限される。

ＳＬＲカメラにおいては、ｆ数が異なる交換レンズまた
はズームレンズを利用し丸いことがしばしばあるが、広
い範囲のｆ数で動作し、適正な感度を維持し、妥当な広
い検出器表面を有し、しかも隣接する検出器対に漏れを
生じないような超小型レンズ−検出器の組合わせを得る
ことは困難であることが見出されている。小さいｆ数を
用いると、アパーチャが大きいので鉛直に対してより大
きい角度で放射を各超小型レンズに入射させる。そうす
ると最後には隣接する検出器対に放射が入射することに
なる。ｆ数が大きいと、小さいアパーチャのために撮影
レンズのよシ小さい像を生じて、検出器の表面積を小さ
くシ、シたがって感度が低くなることを覚悟しなければ
像内に一対の検出器を置くことはできない。

現在までは満足できる解決策は見出されておらず、現在
の装置は狭い範囲のｆ数に限定され、そのためにカメラ
の有用性が制限される。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、各超小型レンズと、その超小型レンズ
に組合わされているアレイ中の検出器対との間に、その
間を少くとも部分的に延びる不透明な光吸収障壁を設け
ることによシ、先行技術の諸問題を解決するものである
。それらの隙間は隣接する検出器対へのクロスオーバー
エネルギーの入射の可能性を阻止し、広い範囲のアパー
チャ寸法を使用できるようにするものである。また、検
出器対の表面積を最大にでき、しかもよシ小さい射出瞳
像の中に十分に入る。

〔実施例〕

以下、図画を参照して本発明の詳細な説明するが、本発
明の説明に入る前に従来技術を第１図を参照してよシ詳
細に述べる。

第１図において、前記米国特許第４．１８５．１９１号
明細書に開示されているような自動焦点検出器プレイに
おいて見られる複数の超小型レンズのうち３個が参照符
号９．１０．１１で示されている。

それらの超小型レンズの間の部分に入射することがある
エネルギーが透過することを阻止するように、個々の超
小型レンズのわん曲している各表面の間に光阻止アパー
チャ物質１３が位置されていることが示されている。超
小型レンズ９，１０゜１１は厚さがｒｇＪである透明な
物質１５製のブロックの内部に形成される。物質１５の
うち、超小型レンズから離れており、各超小型レンズの
背後にある側に一対の放射感知検出器Ａ、Ｂが設けられ
る。超小型レンズ９の背後に検出器ＡＩ、Ｂ１が配置さ
れ、超小型レンズ１０の背後に検出器Ａ２　。

Ｂ２が配置され、検出器Ａ３．Ｂ３が超小型レンズ１１
の背後に配置される。

第１図において、撮影レンズ（図示せず）が放射を、た
とえば実線２０．２１（撮影レンズの下側部分から）と
破線２２．２３（撮影レンズの上側部分から）のような
光路に沿って送る。それらの放射が最終的には撮影レン
ズの縁部で一緒になるからそれらの放射は僅かに集束す
るように示されているが、あらゆる実用的な目的のため
には、撮影レンズまでの距離が超小型レンズおよび検出
器の寸法と比較して実際に非常に大きいから、光路２０
と２１は光路２２と２３にほぼ平行である。

たとえば、本発明の一実施例においては、超小型レンズ
の直径は僅かに１９５μｍであり、撮影レンズまでの距
離は約７５０００μｍである。図示を簡単にするために
超小型レンズ１０までの光が図に示されているが、超小
型レンズ９，１１およびアレイ中の他の全ての超小型レ
ンズに同様な光が入射することを理解すべきである。

光路２０と２１および２２と２３に沿う光線は超小型レ
ンズ１０の中心線２５に対して角度図を成して超小型レ
ンズ１０に入射する。撮影レンズと超小型レンズの間の
与えられた距離に対して、その角度ＡＵ撮影レンズのア
パーチャまたはｆ数に依存する。

超小型レンズ１０は光路２０と２１に沿って入射した光
線を、第１図において検出器Ａ２の上級部に位置するも
のとして示されている点３０に集束するとともに、検出
器Ｂ２の下縁部に位置するものとして示されている点３
２に集束する。このように、第１図においては、希望さ
れるように１射出瞳の像は、点３０と３２の間に距離「
Ｃ」として図に示されているように点３０と３２の間に
生じ、したがって検出器対Ａ２．Ｂ２の全面積を囲む。

より大きいｆ数（小さいアパーチャ）の撮影レンズを用
いたとすると、角度Ａは小さく、シたがって第１図の点
３０は下方へ動き、点３２は上方へ動く。その場合には
、検出器対Ａ２とＢ２の全表面はそのように小さいアパ
ーチャの撮影レンズの像内に囲まれることはない。そう
すると、検出器は受けた像に適正に応答せず、したがっ
てそれらの検出器の出力が自動焦点装置にとって誤った
信号となることがあるから、そのようなことは望ましい
ことではない。したがって、第１図において、角度Ａは
撮影レンズの最小許容アパーチャを表す。

寸法または表面積を小さくすると感度が低くなるから、
寸法または表面積を小さくすることも望ましくない。本
発明の好適な実施例においては、距離Ｃを約９０μｍに
選択した。

大きいアパーチャ（ｆ数が小さい）撮影レンズをある限
界内で使用できる。太い実線４０１４１は、アパーチャ
が大きい撮影レンズで存在する光線を表す。それらの光
線は超小型レンズ１０に入射し、その超小型レンズによ
り点４４に集束される。その点４４は、第１図において
、超小型レンズ１０の近くの検出器Ａ３の上級部にある
ものとして示されている。それらの光線が超小型レンズ
１０の中心線２５に対して成す角度が第１図に角度Ｂと
して示されている。アパーチャがよシ大きい撮影レンズ
を使用したとすると角度Ｂは図示の場合より大きくなり
、その結果としてその大きい撮影レンズから超小型レン
ズ１０に入射した光線の一部は、その超小型レンズを透
過した後で近くの検出器Ａ３に入射する。そうすると、
検出器Ａ３の出力は、その検出器が超小型レンズ１１か
ら受けようとしていた正しい光エネルギー量を示さず、
したがって自動焦点装置へ与えられる信号が誤シとなる
から、そのように超小型レンズ１０を透過した光のエネ
ルギーの一部が超小型レンズ１１に入射することは望ま
しくない。したがって、第１図において、角度Ｂは撮影
レンズの最大許容アパーチャを表す。もちろん、検出器
Ｂ２の下側縁部と検出器Ａ３の上側縁部の間の距離りは
増大できるが、検出器の平面上におけるエネルギーの分
布はもつと離れた点において標本化される。そうすると
誤りを生ずる可能性が高くなシ、検出器の数を同じまま
にしておくためにはアレイの全体の寸法を大きくしなけ
ればならず、あるいは検出器の数を減少せねばならない
。アレイの全体の寸法を大きくするとアレイの費用が高
くつき、検出器の数を減少すると測定確度が低くなる。

したがって、本発明の好適な実施例においては、距離り
を約９０μｍ（すなわち、距離Ｃとほぼ同じ）に選択し
た。

不幸なことに、角度ＡとＢにより表されている撮影レン
ズの許容アパーチャの範囲は、ＳＬＲカメラによシ表さ
れている多数の希望のレンズに対して十分ではない。

検出器の寸法を小さくすることなしにｆ数の大きい撮影
レンズを使用できるようにする１つの方法を第２図に示
す。第２図において、透明な物質１５のブロックが第１
図に示されている同じブロックよシも厚い厚さビに作ら
れている。このようにブロックを厚くすることによシ、
よシ小さいアパーチャの撮影レンズを使用でき、しかも
検出器Ａ２と８２を完全に囲む射出瞳の像を生ずること
ができる。第２図において、撮影レンズ（図示せず）の
両側からの光線が、撮影レンズの下側縁部に対しては参
照符号２０’、　２１’で示され、撮影レンズの上側縁
部に対しては参照符号２２’、２３’で示されている。

入来光線と超小型レンズ１Ｑの中心線２５の間の角度は
いまは小さい角度Ａであって、より小さいアパーチャの
撮影レンズが用いられていることを示していることに注
意されたい。

第２図において検出器Ａ２の上縁部の真上にあることが
示されている新しい点３０′に光線２０’、２１’を集
束させるように、超小型レンズ１０はこれでは僅かに異
なる曲率で作られている。同様に１超小型レンズ１０は
、検出器Ｂ２の下縁部の真上にあることが示されている
新しい点３２′に光線２２′。

２３′を集束させる。検出器Ａ２　、　Ｂ２と距離Ｃは
第１図における対応するものと依然として同じ寸法であ
るが、いまでは検出器は超小型レンズ１０から更に離れ
て配置されている。物質１５を厚くした結果は、小さい
アパーチャの撮影レンズの射出臆が希望通りに検出器Ａ
２とＡ３の全表面を再び囲むことであることがわかる。

しかし、不幸なことに、第２図に示すように超小型レン
ズと検出器の間の距離を大きくすると最小寸法の撮影レ
ンズアパーチャが小さくなるばかシでなく、最大寸法の
撮影レンズのアパーチャも小さくなる。第２図において
、大きいアパーチャの撮影レンズからの光線が太い実線
４０’、４１’で示されている。それらの光線は超小型
レンズ１０によシ、検出器Ａ３（超小型レンズ１０に隣
接する検出器）の上縁部の真上ｋＴｏることか示されて
いる点４４′に集束される。

光線４０’、４１’は超小型レンズ１０の中心線に対し
て角度ぎを成す。この角度ぎは第１図に示されている角
度Ｂよりか々シ小さい。したがって、第２図に示されて
いる実施例において使用できる最大寸法の７パーチヤは
望ましくないのに小さくされる。もちろん、先に説明し
たように、隣接する検出器対の縁部の間の距離りを大き
くしてこの問題を解決できるが、そうすると全検出器ア
レイの全体の寸法を望ましくないのに大きくしなければ
°ならず、個々の検出器対が受ける放射が、超小型レン
ズの平面上の分布パターンのますます離れている部分か
ら標本化されるために、装置の硬度が低くなる。したが
って、検出器は互いにできるだけ接近させ、しかもそれ
らの検出器が撮影レンズの合理的に大きいｆ数を取扱う
ことができるようにすることが望ましい。

本発明の好適な一実施例においては、距離ビは約６００
４ｍであり、距離ＣとＤは前記のように９０μｍである
。このような構造においては、この装置けｆｌ、４とｆ
２．８の間のｆ数を持つ撮影レンズを取扱うことができ
る。ある種の８ＬＲカメラに対してはそのような構造は
満足できるが、他の種類のＳＬＲカメラに対しては満足
できない。したがって、クロスオーバー放射の問題をひ
き起すことなしに、一層有用々範囲の交換レンズまたは
ズームレンズを包含するように、撮影レンズのｆ数を小
さくできることが望ましい。

第３図においては、物質１５の厚さは第２図に示されて
いる物質１５の厚さビと同じでらり、かつ距離Ｃ，Ｄも
第２図と第３図において同じである。しかし、第３図に
おいては、先駆止部１３の代シに（または、希望によっ
ては先駆止部１３に加えて）、超小型レンズと検出器の
間を延長する不透明な障壁が全ての超小型レンズ−検出
器対の組合わせについて用いられる。そうすると、光線
２０’、２１’が点３Ｇ’に集束され、光線２２’、　
２３’が点３０′に集束されるとすると（第２図と同様
に）、角度人で表されているよシ／」１アパーチヤを持
つ撮影レンズの像によシ検出器Ａ２とＢ２が依然として
完全に囲まれる。第３図には大きいアパーチャの撮影レ
ンズからの光線４０．４１が、第１図に示すように、超
小型レンズ１０の中心線に対して角度Ｂを成す。阻止部
５０が無かったとすると、その光線はクロスオーバーを
続けて、検出器Ａ３とＢ３に誤差信号を生じさせる。し
かしいまは超小型レンズの間に阻止部５０が存在するか
ら、超小型レンズ１０からの望ましくない光が隣接する
検出器に入射することはできず、クロスオーバーの問題
は解消される。第３図に示されている装置ではほぼどの
ように大きい寸法のアパーチャも使用でき、しかも小さ
いアパーチャは障壁すなわち阻止部５０によってのみ制
限されることがわかる。

いいかえると、距離Ｃを障壁の縁部まで増大されるよう
に検出器Ａ２とＢ２を一層大きく作シ、それによυ感度
を一層高くシ、シかも同じ製作位置合わせ許容誤差を保
つことができる。撮影レンズの射出瞳の像が距離Ｃよシ
小さくなったとすると、距離Ｅを再び大きくできる。ま
た、望ましくない放射が検出器Ａ２　、　Ｂ２へ反射さ
れないように、障壁すなわち光阻止部を非反射性す々わ
ち光吸収性とすることも望ましい。

光阻止部すなわち障壁５０を製作する１つの方法が米国
特許第４，５７２，６１１号明細書に開示されている。

その方法においては、物質１５のブロックに７オトリソ
グラフ法を適用する。そのフォトリソグラフ法において
は、不透明な障壁５０を形成することが望ましい部分に
光を照射し、それからその部分に熱サイクルを加える。

その熱サイクルによシその部分は縮んで不透明になる。

その物質の収縮によりその障壁の間に超小型レンズを形
成し、したがって超小型レンズのアレイが簡単ですなお
なやり方で製作されることになる。もちろん、超小型レ
ンズの間に光吸収性障壁５ａを形成する別の方法も邑業
者であれば考えつくであろう。

以上、自動焦点装置に有用な超小型レンズおよび検出器
の改良した装置について説明した。以上説明した本発明
の好適な諸実施例の構造を、当業者は種々変更できるで
あろう。九とえば、光吸収性障壁５０は物質１５の厚さ
全体くわたって延長させる必要はなく、隣接する検出器
に到達するエネルギーを阻止するために必要なだけ延長
させればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置における超小型レンズと検出器の構
造の一例を示す概路線図、第２図は大きいｆ数の撮影レ
ンズを使用できるようにした超小型レンズと検出器の構
造の例を示す概路線図、第３図は本発明による超小型レ
ンズと検出器の装置の一実施例の概路線図である。 ９．１０．１１　ｍ−・ゆ超小型レンズ、１３゜５０・
・・・光阻止部、１５・・・・物質、Ａ１゜Ａ２　、　
Ａ３　、旧、Ｂ２．Ｂ３・・・・検出器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の異なるｆ数を有することができる撮影レン
   ズを有する距離測定カメラの光学装置において、撮影レ
   ンズの結像面の近くに設けられ、その撮影レンズの射出
   瞳の複数の像を発生するように動作できる複数の超小型
   レンズと、 それらの超小型レンズの結像面の近くに設けられる複数
   の検出器対であって、各検出器対は超小型レンズの１個
   に関して位置させられて複数の隣接する超小型レンズ−
   検出器対の組合わせを形成し、各組合わせの検出器対は
   、複数の撮影レンズのｆ数のうちの最大のｆ数のものの
   射出瞳の像内に完全に入るような寸法にされている複数
   の検出器対と、 各組合わせの超小型レンズと検出器対の間に位置させら
   れて、複数の撮影レンズのｆ数の小さい方が用いられた
   時に、１個の超小型レンズから隣接する検出器対へのク
   ロスオーバー放射を阻止する放射阻止手段と、 を備えることを特徴とする距離測定カメラの光学装置。
2. （２）複数のｆ数を含むことができる撮影レンズを有す
   る距離測定カメラの光学装置用の放射検出装置において
   、 距離を測定すべき離れている物体の像を受けるために撮
   影レンズの映像面の近くに設けられ、撮影レンズのｆ数
   の変化とともに大きさが変化する撮影レンズの射出瞳の
   像をおのおの生ずる複数の超小型レンズと、 関連する超小型レンズにより発生された射出瞳の近くに
   おのおの設けられ、かつ最小の射出瞳像内に完全に入る
   ような大きさにおのおのされた複数の放射応答検出器対
   と、 超小型レンズと検出器対の間を延長して、１個の超小型
   レンズから、大きい射出瞳像を有する隣接する検出器へ
   のクロスオーバー放射を阻止する放射阻止手段と、 を備えることを特徴とする距離測定カメラの光学装置用
   の放射検出装置。