JP3089592B2 - カメラの測距レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラの測距レンズに係
り、特に基線長に基づいて測距を行う三角測距方式が適
用されたカメラの測距レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】写真カメラやビデオカメラに搭載されて
いるオートフォーカス装置のうち三角測距方式によるも
のは、アクティブ型、パッシブ型のいずれにせよ、予め
設定した基線長に基づいて被写体までの距離を測定し、
測定された被写体距離に対してピントが合う位置にレン
ズを移動させるようにしている。

【０００３】このような三角測距方式は、基線長に基づ
いて測距を行うものなので、測距精度を向上させるには
基線長を正確に決定し、この基線長が周囲環境の変化等
によって変動しないようにしなければならない。図５、
図６は、基線長が一定になるように設定された測距用光
学モジュール１を示す。測距レンズ２、３は、鏡筒４の
前端に後述する穴とピンとの係合により位置決めされ
る。測距レンズ２、３には絞りカバー５が被せられ、こ
のガバー５の端部を鏡筒４の側壁に形成したフック６に
係着させることにより、測距レンズ２、３が鏡筒４に固
定されている。

【０００４】鏡筒４の後端には、ＩＣパッケージ７が固
着される。このＩＣパッケージ７は、ライン状イメージ
センサー８と信号処理回路を形成したシリコン基板とが
セラミックベースに封入され、カバーガラス９で被覆さ
れている。前記測距レンズ２、３の各々の光軸Ｐ１、Ｐ
２は平行であり、これらの光軸間距離Ａが基線長Ｂであ
る。測距レンズ２、３は、同一被写体からの像をイメー
ジセンサー８上にそれぞれ結像させるが、被写体距離に
応じてこれらの画像相互にずれが生じる。例えば、被写
体距離が無限遠の場合には、測距レンズ２、３による画
像は相互に基線長Ｂだけずれ、被写体距離が近くなるほ
どそのずれ量は大きくなる。従って、各画像の輝度分布
パターンをイメージセンサー８からの光電信号に基づい
て識別し、各々の輝度分布パターン相互間のずれ量を求
めることにより、被写体までの距離に対応した距離信号
が得られる。

【０００５】ところで、測距用光学モジュール１では、
測距レンズ２、３にそれぞれ４個ずつの穴２ａ、２ｂ、
２ｃ、２ｄ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが形成され、これ
らのうち穴２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを鏡筒４に突設され
たピン１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂに係合し、測距
レンズ２、３を鏡筒４に位置決めしている。前記穴とピ
ンによる位置決め基準位置は、図６に示す基線長Ｂの方
向（図中二点鎖線で示す）に対して直交し、各測距レン
ズ２、３の光軸を通る線分１２ａ、１２ｂの外側に位置
している。例えば、測距レンズ２の位置決め基準位置
は、測距レンズ２の光軸Ｐ１よりも距離Ｃだけ外側で、
且つ基線長Ｂの中点から距離Ｄの位置にある。

【０００６】尚、前記穴２ｃ、２ｄは線分１２ａに対し
穴２ａ、２ｂの対称位置に、また、穴３ｃ、３ｄは線分
１２ｂに対し穴３ａ、３ｂの対称位置に形成される。こ
れは、同一の成形金型で作られるレンズ２、３が、レン
ズ２とレンズ３とを入れ換えても使用できるようにする
為である。一方、温度及び湿度の影響で鏡筒４が膨張し
「Ｄ→Ｄ＋ΔＤ」になった場合、測距レンズ２はピン１
０ａ、１０ｂと穴２ａ、２ｂとが緊密に係合しているの
で、鏡筒４の膨張と共にΔＤだけ左方に移動し、また光
軸Ｐ１もΔＤだけ左方に移動する。

【０００７】そして、鏡筒４の膨張と共に測距レンズ２
も膨張する。測距レンズ２は、ピン１０ａ、１０ｂと穴
２ａ、２ｂとの係合部が膨張の基点となるので、「Ｃ→
Ｃ＋ΔＣ」となり、ΔＣだけ右方に移動し、また光軸Ｐ
１もΔＣだけ右方に移動する。従って、「ΔＤ＝ΔＣ」
の関係が維持できれば測距レンズ２の光軸は、最初の設
定位置から変化しないことになり、また測距レンズ３に
ついても同様なので、温度や湿度の変化に影響されず基
線長Ｂを一定に保持できる。「ΔＤ＝ΔＣ」の関係を維
持するには、基線長Ｂ及び距離Ｄの値、更に測距レンズ
２、３及び鏡筒４の素材の温度、湿度に対する線膨張係
数を設定することで対処できる。

【０００８】例えば、測距レンズ２、３の線膨張係数を
α、鏡筒４の線膨張係数をβとすると、 α：β＝Ｄ：Ｃ となるようにＤ、Ｃを設定することで、基線長Ｂを一定
に保持できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
測距用光学モジュール１は、使用するイメージセンサ８
のセンサ基線長によって基線長Ｂが決定され、そして、
この基線長Ｂに基づいて位置決めの為のＣ、Ｄ寸法が決
められる。しかしながら、従来の測距レンズ２、３で
は、小型のイメージセンサ８を用いた場合、即ち基線長
Ｂが非常に短い場合に、共通の成形品である測距レンズ
２、３の向かい合う側部同士がぶつかって鏡筒４に測距
レンズ２、３を取り付けできないという欠点がある。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、基線長が非常に短い場合でも、何の支障もなく
保持部材に取り付けることができるカメラの測距レンズ
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、各々の光軸間距離が測距用の基線長とな
るように、単一の保持部材の位置決め孔に複数のピンを
介してそれぞれ個別に位置決めされるカメラの測距レン
ズに於いて、測距レンズの保持部材への位置決め時に、
隣接する測距レンズの端部同士が互いに入れ子式に嵌合
すように測距レンズの一端部側に嵌合凸部と、測距レン
ズの他端部側に前記嵌合凸部と嵌合される嵌合凹部と、
が形成されたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明によれば、各々の測距レンズの一端部に
嵌合凸部、そして、他端部に嵌合凹部を形成し、測距レ
ンズを保持部材に位置決めした際に、測距レンズの嵌合
凸部と、その測距レンズに隣接する測距レンズの嵌合凹
部とが入れ子式に嵌合するように配置する。これによ
り、基線長が非常に短い場合でも、測距レンズの端部同
士がぶつかることなく、測距レンズを保持部材に位置決
めすることができる。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るカメラの
測距レンズの好ましい実施例を詳説する。図１には、本
発明に係るカメラの測距レンズが適用された測距用光学
モジュール２０の第１実施例が示される。この測距用光
学モジュール２０は、一対の測距レンズ２２、２４と、
鏡筒２６、ＩＣパッケージ２８とから成り、ＩＣパッケ
ージ２８については図５で示した従来のＩＣパッケージ
７と同一なので、その説明は省略する。また、前記測距
レンズ２２、２４は、共通の成形金型を用いて作られた
同一のレンズなので、以下、測距レンズ２２について詳
説する。

【００１４】測距レンズ２２は図２に示すように、右側
部の上下に突片３０、３２が形成される。突片３０、３
２は、基線３４に対して非対称な位置に形成されると共
に、その表面に位置決め用のピン３６、３８が固着され
ている。また、測距レンズ２２の左側部には突片４０、
４２が形成される。突片４０、４２は、レンズ光軸Ｐに
対して前記突片３０、３２と点対称な位置に形成される
と共に、その表面に位置決め用のピン４４、４６が固着
される。前記突片３０、３２、４０、４２は、測距レン
ズ２２、２４が鏡筒２６に取り付けられた際に、基線３
４と直交する線分４８上で互い違いに並ぶように配置さ
れて、突片である凸部と、突片で形成される凹部とが入
れ子式に嵌合される。

【００１５】前記ピン３６、３８は、前記線分Ｌから距
離Ｓだけ内側に離れた位置に形成され、また、前記ピン
４４、４６は、線分Ｌから距離Ｓだけ外側に離れた位置
に形成される。更に、一対の位置決め用のピン５０、５
２が、レンズ光軸Ｐを通り基線３４と直交する線分Ｌ上
に固着されている。尚、この測距用光学モジュール２０
は、基線長ＢとＳ寸法、及び測距レンズ２２、２４及び
鏡筒２６の線膨張係数が、温度等が変化しても基線長Ｂ
が一定になるように設定されている。

【００１６】一方、前記鏡筒２６は図１に示すように、
角筒を並列させた形に形成されたもので、その後端に前
記ＩＣパッケージ２８が接着される。また、鏡筒２６の
前端にはレンズ位置決め用の長孔５４、５６、５８、６
０、６２Ａ、６２Ｂ、及びばか孔６４Ａ、６４Ｂとがそ
れぞれ形成される。前記長孔５４乃至６０は図２に示す
ように図中上下方向に長く、左右方向の径がピンが圧入
可能な大きさに形成され、長孔５４、５６には測距レン
ズ２２のピン４６、４４、そして、長孔５８、６０には
測距レンズ２４のピン３６、３８が係合される。これに
より、測距レンズ２２、２４は、鏡筒２６に対して左右
方向に位置決めされ、レンズ２２、２４の各々の光軸間
距離が基線長Ｂとなる。この基線長Ｂは、図１に示した
ＩＣパッケージ２８センサ基線長と一致する。

【００１７】前記長孔６２Ａ、６２Ｂは、図中左右方向
に長く、上下方向の径がピンが圧入可能な大きさに形成
される。前記、長孔６２Ａには測距レンズ２２のピン５
０が、また長孔６２Ｂには測距レンズ２４のピン５０が
嵌合されている。これにより、測距レンズ２２、２４
は、鏡筒２６に対して上下方向に位置決めされる。尚、
前記ばか孔６４Ａは、ピンを充分に、且つ膨張した時に
変位する量をも許容できる大きさに形成される、測距レ
ンズ２２のピン３６と測距レンズ２４のピン４６がそれ
ぞれ遊嵌されている。

【００１８】前記ばか孔６４Ｂは、略Ｔ字状に形成され
てピンを充分に、且つ膨張した時に変位する量をも許容
できる大きさに形成される。このばか孔６４Ｂには測距
レンズ２２のピン３８、５２と測距レンズ２４のピン４
４、５２がそれぞれ遊嵌されている。次に、前記の如く
構成された測距レンズ２２、２４の位置決め方法につい
て説明する。

【００１９】先ず、測距レンズ２２のピン４４、４６、
５０を図２に示すように、鏡筒２６の長孔５６、５４、
６２Ａに係合させて測距レンズ２２を鏡筒２６に位置決
めする。次に、測距レンズ２４のピン３６、３８、５０
を鏡筒２６の長孔５８、６０、６２Ｂに係合させて測距
レンズ２４を鏡筒２６に位置決めする。この時、測距レ
ンズ２２の突片３０、３２と測距レンズ２４の突片４
０、４２とが線分４８上において互い違いに重なる。こ
れにより、突片３０、３２と突片４０、４２とがオーバ
ーラップした幅寸法Ｅだけ、測距レンズ２２、２４のＳ
寸法に設計的に余裕を持たせることができる。従って、
図５、図７に示した従来の測距レンズ２、３と比較して
基線長Ｂが非常に短い場合でも、測距レンズ２２、２４
をその端部同士がぶつかることなく鏡筒２６に取り付け
ることができる。

【００２０】また、温度や湿度の変化によってレンズ２
２が膨張した場合、測距レンズ２２はピン４４、４６と
長孔５６、５４との係合部が横方向膨張の基点となる。
この基点に対して横方向の膨張は、ピン３６、３８、５
０、５２が長孔６２Ａとばか孔６４Ａ、６４Ｂとで逃げ
る。また、測距レンズ２２の縦方向膨張の基点はピン５
０と長孔６２Ａとの係合部であり、この基点に対して縦
方向の膨張は、ピン４４、４６が長孔５６、５４で逃
げ、ピン３６、３８、５２がばか孔６４Ａ、６４Ｂで逃
げる。これにより、レンズ２２は何の抵抗も受けずに膨
張する。この膨張による逃げ作用は、測距レンズ２４に
ついても同様である。

【００２１】図３には、本発明に係る測距用光学モジュ
ール７０の第２実施例が示される。この測距用光学モジ
ュール７０は、３枚の測距レンズ２２、２４、７２が、
鏡筒７４に位置決めされたものである。前記レンズ７２
は、測距レンズ２２、２４と共通の成形金型で作られた
同一のレンズとなっているので、その説明は省略する。

【００２２】前記鏡筒７４の後端には、ＩＣパッケージ
７６が固着される。また、鏡筒７４の前端には、位置決
め用の丸穴８０、長孔８２、８４、８６、８８、９０、
９２、９４、ばか孔９６、９８、１００、１０２が形成
されている。前記丸穴８０は、その内径がピンが圧入可
能な大きさに形成されて、測距レンズ２４のピン５０が
係合される。

【００２３】前記長孔８２、８４、８８、９２、９４は
図４中上下方向に長く、左右方向の径がピンが圧入可能
な大きさに形成されて、長孔８２、８４には測距レンズ
２２のピン４６、４４、そして、長孔８８には測距レン
ズ２４のピン５２、そして、長孔９２、９４には測距レ
ンズ７２のピン３６、３８が係合される。これにより、
測距レンズ２２、２４、７２は、鏡筒７４に対して左右
方向に対し位置決めされる。

【００２４】前記長孔８６、９０は左右方向に長く、上
下方向の径がピンが圧入可能な大きさに形成されて、長
孔８６には測距レンズ２２のピン５０、そして、長孔９
０には測距レンズ７２のピン５０が係合される。これに
より、測距レンズ２２、７２は、鏡筒７４に対して上下
方向に対し位置決めされ、レンズ２２、２４、７２の各
々の光軸間距離が基線長Ｂとなる。この基線長Ｂは、Ｉ
Ｃパッケージ７６センサ基線長と一致する。

【００２５】前記ばか孔９６乃至１０２はピンを充分
に、且つ膨張した時に変位する量をも許容できる大きさ
に形成され、ばか孔９６には測距レンズ２２のピン３６
と測距レンズ２４のピン４６、そして、Ｌ字状のばか孔
９８には測距レンズ２２のピン３８、５２と測距レンズ
２４のピン４４がそれぞれ遊嵌される。また、ばか孔１
００には測距レンズ２４のピン３６と測距レンズ７２の
ピン４６、そして、Ｌ字状のばか孔１０２には測距レン
ズ２４のピン３８と測距レンズ７２のピン４４、５２が
それぞれ遊嵌されている。

【００２６】このように構成された測距用光学モジュー
ル７０も第１実施例で示した測距用光学モジュール２０
と同様に、前記測距レンズ２２、２４、７２を前述した
ように鏡筒７４に取り付けた場合、測距レンズ２２の突
片３０、３２と測距レンズ２４の突片４０、４２とがオ
ーバーラップした幅寸法Ｅと、測距レンズ２４の突片３
０、３２と測距レンズ７２の突片４０、４２とがオーバ
ーラップした幅寸法Ｅとを足した（Ｅ×２）分だけ、測
距レンズ２２、２４、７２の（Ｓ×２）寸法に設計的に
余裕を持たせることができる。

【００２７】従って、測距レンズ２２、２４、７２を３
枚使用した場合でも、基線長Ｂが非常に短い場合に測距
レンズ２２、２４、７２をその端部同士がぶつかること
なく鏡筒７４に取り付けることができる。また、温度や
湿度の変化によって測距レンズ２２が膨張した場合に
は、測距レンズ２２はピン４４、４６と長孔８４、８２
との係合部が横方向の膨張の基点となる。この基点に対
して測距レンズ２２の横方向の膨張は、長孔８６とばか
孔９６、９８とで逃げることができる。また、測距レン
ズ２２はピン５０と長孔８６との係合部が縦方向の膨張
の基点となる。この基点に対して測距レンズ２２の縦方
向の膨張は長孔８２、８４とばか孔９６、９８で逃げる
ことができる。これにより、レンズ２２は何の抵抗も受
けずに膨張する。この膨張による逃げ作用は、測距レン
ズ７２についても同様である。

【００２８】一方、測距レンズ２４が膨張した場合に
は、測距レンズ２４はピン５０と丸孔８０との係合部が
縦横方向の膨張の基点となる。この基点に対して測距レ
ンズ２４は横方向に膨張し、また縦方向の膨張は長孔８
８で逃げる。これにより、レンズ２４は何の抵抗も受け
ずに膨張する。従って、第２実施例の測距用光学モジュ
ール７０も第１実施例で示した測距用光学モジュール２
０と同様に、温度や湿度の変化に影響されず基線長Ｂを
一定に保持できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るカメラ
の測距レンズによれば、各々の測距レンズの一端部に嵌
合凸部、他端部に嵌合凹部を形成し、測距レンズを保持
部材に位置決めした際に、測距レンズの嵌合凸部と、そ
の測距レンズに隣接する測距レンズの嵌合凹部とが入れ
子式に嵌合するように配置したので、基線長が非常に短
い場合でも、測距レンズの端部同士がぶつかることな
く、測距レンズを保持部材に位置決めすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカメラの測距レンズが適用された
測距用光学モジュールの第１実施例を示す斜視図

【図２】図１に示した測距用光学モジュールの平面図

【図３】本発明に係るカメラの測距レンズが適用された
測距用光学モジュールの第２実施例を示す斜視図

【図４】図３に示した測距用光学モジュールの平面図

【図５】従来のカメラの測距レンズが適用された測距用
光学モジュールの断面図

【図６】図５に示した測距用光学モジュールの平面図

【符号の説明】

２０、７０…測距用光学モジュール ２２、２４、７２…測距レンズ ２６、７４…鏡筒 ２８、７６…ＩＣパッケージ ３０、３２、４０、４２…突片 ３６、３８、４４、４６、５０、５２…ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−241508（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213810（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−190210（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−306607（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−130261（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G02B 7/02 G03B 13/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々の光軸間距離が測距用の基線長とな
   るように、単一の保持部材の位置決め孔に複数のピンを
   介してそれぞれ個別に位置決めされるカメラの測距レン
   ズに於いて、 測距レンズの保持部材への位置決め時に、隣接する測距
   レンズの端部同士が互いに入れ子式に嵌合すように測距
   レンズの一端部側に嵌合凸部と、測距レンズの他端部側
   に前記嵌合凸部と嵌合される嵌合凹部と、 が形成されたことを特徴とするカメラの測距レンズ。