(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外光を被写体に向けて投光する投光素子と、
上記投光素子から発する近赤外光を集光し被写体に向けて投射する投光レンズと、
上記投光レンズに対して略並列に配置されていて、被写体から反射してきた被写体反射光を受光する受光レンズ部及び当該受光レンズ部に入射する光の略全てを出射端面に向けて全反射させる全反射面を有するプリズムと、
カメラ本体の前後方向において上記投光素子の斜め後方に配置されていて、上記プリズムの全反射面により反射された被写体反射光を受光する受光素子と、
を具備し、
上記プリズムの全反射面は、被写体反射光の入射角と反射角との和が角度９０度よりも大きくなるように、上記受光レンズ部の後方であって上記投光素子の後方に向けて傾斜させて配置され、上記受光素子は、上記プリズムの出射端面に対向して傾斜させて配置されていることを特徴とするカメラの測距装置。
【請求項２】
上記プリズムは、上記全反射面と対向する面の一部に、断面がＶ字形状の溝部を有し、このＶ字状溝部により被写体反射光が上記受光素子に直接入射しないようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカメラの測距装置。
【請求項３】
上記プリズムの全反射面と対向する位置には、プリズム光軸と平行な平行面が形成されていて、この平行面から上記投光素子側に傾斜する位置に、断面がＶ字形状の溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラの測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラの測距装置、詳しくは近赤外光を被写体に向けて投光する投光手段と被写体から反射してきた被写体反射光を受光する受光手段とを略並列に配設したカメラの測距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、投光素子で発する近赤外光等の光をオートフォーカス（ＡＦ）用投光レンズ等を介して被写体に向けて投光し、被写体からの反射光をＡＦ用受光レンズ、プリズム等を介して受光素子に導くことにより、被写体までの測距を行なう、いわゆるアクティブ方式のカメラの測距装置については、種々の提案がなされ、また一般的に実用化されている。
【０００３】
例えば、特開平４−３０５６０８号公報において開示されているカメラの測距装置は、アクティブ方式の測距装置の投受光部を構成する光学系内に、光路軸を投光部と受光部を結ぶ基線と平行な方向に屈曲させる反射面を有するミラー、プリズム等の反射手段を設け、これにより被写体反射光を受光素子に導くように構成している。
【０００４】
これによれば、測距装置の基線長を短縮することなく、被写体反射光が、カメラ内の他の部材や機構等によって干渉されないように測距装置等の部材配置を簡略にまとめることができるので、カメラ内でのスペースの有効利用ができる。また、基線長の短縮を伴わないので、測距装置による測距精度を低下させることもない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平４−３０５６０８号公報に開示されている技術手段によれば、上記反射手段をプリズムで形成した場合には、このプリズムの反射面によって決定される全反射条件を完全に満たしているとはいえない。
【０００６】
すなわち、上記プリズムの反射面によれば、このプリズムに入射する被写体光の略全てを受光素子側に向けて反射させることができないので、プリズムに入射する被写体光の略全てを受光素子に導くことができず、その受光精度は良好なものとは言えないという問題がある。
【０００７】
また、上記反射手段をミラーで形成した場合には、その反射率が低くなってしまうので効率的ではなく、高い測距精度を確保することが困難となってしまう。特に遠方にある被写体に対してはロスが多く、高い測距精度を確保することが難しいという問題がある。
【０００８】
そこで、上記反射手段（プリズム、ミラー等）の反射面の反射率を向上させ、測距精度を向上させるために、この反射面に対して、例えば金の蒸着（スパッタ）等の処理を行なうことが考えられるが、この場合には、製造コストが上昇してしまうこととなる。
【０００９】
さらに、上記特開平４−３０５６０８号公報における技術手段では、光路軸を投光部と受光部を結ぶ基線と平行な方向に屈曲させるようにしているので、カメラ内において受光素子を配置する自由度がなくなってしまう。したがって、カメラ内の部材配置に関しては有利なレイアウトではない。つまり、カメラ内への測距装置の部材配置を効率良く行なうことができず、場合によってはカメラ自体が大型化してしまうということもある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、オートフォーカス（ＡＦ）動作を行なうカメラの測距装置において、被写体から反射してきた被写体反射光を効率良く受光手段に導いて高い測距精度を確保すると共に、カメラ内に配置する測距装置の各構成部材の配置の自由度を確保して、カメラの小型化に寄与することのできるカメラの測距装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるカメラの測距装置は、近赤外光を被写体に向けて投光する投光素子と、上記投光素子から発する近赤外光を集光し被写体に向けて投射する投光レンズと、上記投光レンズに対して略並列に配置されていて、被写体から反射してきた被写体反射光を受光する受光レンズ部及び当該受光レンズ部に入射する光の略全てを出射端面に向けて全反射させる全反射面を有するプリズムと、カメラ本体の前後方向において上記投光素子の斜め後方に配置されていて、上記プリズムの全反射面により反射された被写体反射光を受光する受光素子とを具備し、上記プリズムの全反射面は、被写体反射光の入射角と反射角との和が角度９０度よりも大きくなるように、上記受光レンズ部の後方であって上記投光素子の後方に向けて傾斜させて配置され、上記受光素子は、上記プリズムの出射端面に対向して傾斜させて配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記プリズムは、上記全反射面と対向する面の一部に、断面がＶ字形状の溝部を有し、このＶ字状溝部により被写体反射光が上記受光素子に直接入射しないようにしたことを特徴とする。
【００１３】
そして、上記カメラの測距装置において、上記プリズムの全反射面と対向する位置には、プリズム光軸と平行な平行面が形成されていて、この平行面から上記投光素子側に傾斜する位置に、断面がＶ字形状の溝部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することにより、プリズムの全反射面は、被写体反射光の入射角と反射角との和が角度９０度よりも大きくなるように形成されているので、入射した被写体反射光の略全てが受光素子に向けて反射され、これにより測距精度が向上する。
【００１５】
また、プリズムに設けられたＶ字状溝部によって受光素子に直接入射する被写体反射光を防止して測距精度の低下を防ぐ。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の測距装置が適用されたカメラの正面図を示すものであり、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿う拡大横断面図を示し、また図３は、この一実施の形態のカメラの測距装置の主要部材のみを取り出して示す分解斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、この一実施の形態の測距装置が適用されるカメラ１の前面側には、（図１において）その左半部に摺動自在に配設されたスライドバリア２と、このスライドバリア２が開状態とされた場合（図１に示す状態。）に外部に露出される各部材、すなわち、撮影レンズおよびレンズ鏡筒等によって構成される撮影光学系３と、閃光発光装置（以下、ストロボという。）の前面に設けられるストロボ光照射窓４と、近赤外光を被写体に向けて投射する投光手段の一部を構成するＡＦ用投光窓６と、被写体から反射してきた反射光（以下、被写体反射光という。）を受光する受光手段の一部を構成するＡＦ用受光窓５と、被写体像を正立正像で観察するためのファインダ光学系の一部を構成するファインダ窓７と、リモコン手段等（図示せず）からの信号光を受光するリモコン用受光部８と、セルフタイマー使用時等に点滅等を行なって、その旨の信号を発生させるセルフタイマーシグナルＬＥＤ（発光ダイオード）９等が配設されている。
【００１８】
なお、上記スライドバリア２は、上述したように、カメラ１の前面側において摺動自在に配設されており、このカメラ１によって写真撮影等を行なわない場合、つまりカメラの携帯時や保管時等には、図１において示す矢印Ｘ１方向に摺動させて撮影光学系３、ＡＦ投受光窓５，６等の前面側を覆うことにより、これらの各部材を保護するようになっている。一方、写真撮影等を行なう場合には、スライドバリア２を、図１において示す矢印Ｘ２方向に摺動させて撮影光学系３、投受光窓５，６等を露出させるようになっている。
【００１９】
また、上記スライドバリア２の摺動動作に、例えば電源スイッチ（図示せず）等を連動させることによって、カメラ１の主電源のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）操作を行なうことができる。すなわち、スライドバリア２の開方向（図１に示すＸ２方向）への摺動によって主電源をオン（ＯＮ）状態とする一方、スライドバリア２の閉方向（図１に示すＸ１方向）への摺動によって主電源をオフ（ＯＦＦ）状態とすることができる。
【００２０】
なお、図１に示す状態は、スライドバリア２の開状態、すなわちカメラ使用時の状態を示すものである。
【００２１】
次に、この一実施の形態のカメラの測距装置の詳細な構成について、図２によって、以下に説明する。
【００２２】
図２は、この一実施の形態のカメラの測距装置近傍を詳細に示す図であって、上述したように、図１におけるＡ−Ａ線に沿う拡大横断面図である。なお、この図２においては、図面の煩雑化を避けるため、本発明に関する部材、すなわち測距装置近傍の主要部材のみを示し、カメラ内に配設される他の構成部材については省略している。
【００２３】
図２に示すように、この一実施の形態のカメラの測距装置は、カメラ１内において、その一端部に配設されるフィルムスプール室１１と、カメラ１の他端部に配設されるフィルムパトローネ室１２に挟まれて配設されているカメラ本体ユニット１０の上面部に配設されている。
【００２４】
カメラ本体ユニット１０の上面部には、スプール室１１寄りの位置にファインダ光学系が、また、パトローネ室１２寄りの位置に投光手段および受光手段によって構成される測距装置が、それぞれ配設されている。
【００２５】
上記測距装置は、例えば近赤外光を発する赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）からなる投光素子６ｂと、この投光素子６ｂから発する近赤外光を集光し被写体に向けて投射するＡＦ用投光レンズ６ａと、このＡＦ用投光レンズ６ａの前面側を保護するＡＦ用投光窓（図２においては図示せず。図１における符号６参照。）等によって形成される投光手段と、この投光手段から投射され、被写体により反射された被写体反射光が入射するＡＦ用受光プリズム５ａと、このＡＦ用受光プリズム５ａに入射された被写体反射光を受光する受光素子５ｄと、ＡＦ用受光プリズム５ａの前面側を保護するＡＦ用受光窓（図２においては図示せず。図１における符号５参照。）等によって形成される受光手段とによって構成されている。
【００２６】
上記ＡＦ用受光プリズム５ａは、その前面側に受光レンズ部５ｅが形成され、これに入射する被写体反射光の略全てを受光素子５ｄに向けて反射する全反射面５ｂが、その一側面に形成されているものである。
【００２７】
そして、上記ＡＦ用投光レンズ６ａの前面部と上記ＡＦ用受光プリズム５ａの受光レンズ部５ｅの前面部とは、それぞれカメラの正面（被写体側）に向けて略並列となるように配設されている。
【００２８】
また、上記ＡＦ用受光プリズム５ａの全反射面５ｂは、上記受光レンズ部５ｅの後方に上記投光素子６ｂの後方に向けて傾斜する反射面で形成されていて、上記フィルムパトローネ室１２の外壁近傍に配設されている。この全反射面５ｂに対向する面は、その入射側の大半がプリズム光軸に平行する面に形成されるが、上記投光素子６ｂの近辺から投光素子６ｂ側に傾斜する傾斜面となっている。そして、この全反射面５ｂへの被写体反射光の入射角と反射角の和は、角度９０度よりも大きくなるように、カメラ１の前後方向に対して傾けて配置されている。
【００２９】
さらに、ＡＦ用受光プリズム５ａには、全反射面５ｂと対向する面の一部、すなわち、プリズム光軸に平行する面から投光素子６ｂ側に傾斜する位置に、断面がＶ字形状からなるＶ字状溝部５ｃが設けられている。このＶ字状溝部５ｃは、受光素子５ｄに直接入射してしまう被写体反射光（図２において矢印Ｒ１によって示す光路。）を防止するために設けられているものである。
【００３０】
なお、ＡＦ用受光プリズム５ａは、カメラ本体ユニット１０の上面部に、接着剤によって固着されて配置されるが、この場合に、ＡＦ用受光プリズム５ａ内における内面反射を防止するために、このＡＦ用受光プリズム５ａの下面側とカメラ本体ユニット１０側のプリズム接着面１０ａとを接着するための接着剤として、黒色等の無反射性のものが使用されている。
【００３１】
そして、このように配設された上記ＡＦ用受光プリズム５ａの出射端面は、投光素子６ｂの後方に向けて反射光を出射するように集光レンズ面に形成されており、この出射端面に対向して受光素子５ｄが傾斜して配設されている。すなわち、受光素子５ｄは、図２に示すように、投光素子６ｂの斜め後方に傾斜して配設されている。なお、図２において示す矢印Ｔは、投光素子６ｂから発する近赤外光の投光路を、また矢印Ｒ，Ｒ１は被写体の反射光路を、それぞれ概念的に示しているものである。
【００３２】
一方、図２、図３に示すように、このカメラ１のファインダ光学系は、上記投光レンズ６ａを挟んで上記ＡＦ用受光プリズム５ａの反対側の、上記撮影光学系３（図１参照）の上方に配設されており、対物レンズ７ａと、ファインダ光路を側方に折り曲げる直角プリズムからなる第１プリズム７ｂと、この第１プリズム７ｂの出射面に対向して配設され、ファインダ光路を上方に折り曲げ、さらに側方に折り曲げる三角プリズムからなるプリズム部７ｃと、ファインダ光路を後方に向けて折り曲げる三角プリズムからなるプリズム部７ｄとが一体成形されてなる第２プリズム７ｃ，７ｄと、この第２プリズムのプリズム部７ｄの出射面に対向して配設された接眼レンズ７ｅと、上記対物レンズ７ａを保護するファインダ窓７、およびファインダマスク１３によって構成されている。
【００３３】
このように、第１プリズム７ｂ、第２プリズム７ｃ，７ｄは、上記ファインダ窓７を介して対物レンズ７ａに入射される被写体像を形成するファインダ光路を屈曲させて、接眼レンズ７ｅへと導くように構成されているものであり、これにより、接眼レンズ７ｅにおいて被写体像を縮小し正立正像によって観察することができるようになっている。
【００３４】
また、図３に示すように、上記ファインダ光学系の対物レンズ７ａは、上記ＡＦ用投光レンズ６ａと連結片６７によって連結されて一体的に形成されており、その正面側から見た場合に、ファインダ光学系の対物レンズ７ａの光軸中心が、ＡＦ用投光レンズ６ａの光軸中心よりも下側に位置するように設定されている。
【００３５】
そして、図２に示すように、ファインダ光学系の対物レンズ７ａの前面側の頂部は、ＡＦ用投光レンズ６ａの前面側の頂部に対して若干後方に設けられるように設定されている。
【００３６】
また、上記ファインダマスク１３は、図２、図３に示すように、第１プリズム７ｂと第２プリズム７ｃとの間に配置されている。このファインダマスク１３は、撮影光学系３による撮影範囲と略同等の範囲の被写体像を観察することができるように、その画面枠が設定されている。
【００３７】
なお、図３に示す矢印Ｆは、ファインダ光学系を透過するファインダ光路を概念的に示しているものであり、図３に示す矢印Ｔは、図２と同様に、近赤外光の投光路を、矢印Ｒは被写体の反射光路を、それぞれ概念的に示しているものである。
【００３８】
このように構成された上記一実施の形態のカメラの測距装置の動作について、以下に説明する。
【００３９】
スライドバリア２を開状態（図１に示す状態）とし、かつカメラ１の主電源がオン（ＯＮ）状態にある場合に、カメラ１のシャッタレリーズボタン（図示せず）等の操作ボタンが操作されることにより測距動作が開始される。
【００４０】
この測距動作は、まず、投光素子６ｂより近赤外光が発せられることにより開始され、この近赤外光は、ＡＦ用投光レンズ６ａにより集光され、ＡＦ用投光窓６を介して被写体に向けて投光される。
【００４１】
そして、この投光素子６ｂより投射された近赤外光が被写体により反射された後、被写体反射光としてＡＦ用受光窓５を介してＡＦ用受光プリズム５ａに入射される。このＡＦ用受光プリズム５ａに入射された略全ての被写体反射光は、ＡＦ用受光プリズム５ａの全反射面５ｂにより受光素子５ｄに向けて反射され、この受光素子５ｄにより受光される。
【００４２】
なお、このとき、ＡＦ用受光プリズム５ａに入射する被写体反射光およびその他の外光のうちの一部は、受光素子５ｄに向けて直接入射しようとする（図２に示す矢印Ｒ１等）が、このような一部の被写体反射光については、Ｖ字状溝部５ｃによって遮光されて、受光素子５ｄには直接入射しないこととなる。
【００４３】
以上述べたように上記一実施の形態によれば、ＡＦ用受光プリズム５ａに入射する被写体反射光の略全てを、効率良く受光素子５ｄに導くことができると共に、Ｖ字状溝部５ｃを設けることによって、受光素子５ｄに直接入射する被写体反射光を防止しているので、測距誤差を低減し、測距精度の向上に寄与することができる。したがって、測距精度を低下させることなく基線長を短縮することができ、カメラの横幅を縮めるのに非常に有利である。
【００４４】
また、ＡＦ用受光プリズム５ａの全反射面５ｂに入射する被写体反射光の入射角と反射角の和を角度９０度よりも大きくなるように設定しているので、受光素子５ｄの配置の自由度を確保することができ、よって、カメラ内において測距装置を構成する各部材を効率良く配置することができ、カメラの小型化に寄与することができる。
【００４５】
そして、受光手段として、受光レンズ（５ｅ）と反射面（５ｂ）とを一体的に形成したプリズム（５ａ）を使用したことにより、受光手段の構成を受光レンズと反射面とを別体とした場合に生じる組立時の取付誤差の発生を無くすことができる。したがって、組み立て時の公差が積算されることがなく、組立精度の向上に寄与することができると共に、組み立て工程の簡略化に寄与し、さらに製造コストの低減化を図ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、被写体反射光の入射角と反射角との和が角度９０度よりも大きくなるように、受光レンズ部の後方で投光素子の後方に向けて傾斜するようにプリズムの全反射面を配置し、カメラ本体の前後方向において投光素子の斜め後方であって上記プリズムの出射端面に対向して傾斜するように受光素子を配置したので、測距精度を低下させることなく基線長を短縮することができ、よって、カメラの横幅を縮めた小型カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の測距装置が適用されたカメラの正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大横断面図。
【図３】本発明の一実施の形態のカメラの測距装置の主要部材のみを取り出して示した分解斜視図。
【符号の説明】
１……カメラ
２……スライドバリア
３……撮影光学系
５……ＡＦ用受光窓
５ａ……ＡＦ用受光プリズム（プリズム；受光手段）
５ｂ……全反射面（受光手段）
５ｃ……Ｖ字状溝部
５ｄ……受光素子（受光手段）
６……ＡＦ用投光窓
６ａ……ＡＦ用投光レンズ（投光手段）
６ｂ……赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ；投光手段）
７……ファインダ窓
７ａ……対物レンズ（ファインダ光学系）
７ｂ……第１プリズム（ファインダ光学系）
７ｃ……第２プリズムのプリズム部（ファインダ光学系）
７ｄ……第２プリズムのプリズム部（ファインダ光学系）
７ｅ……接眼レンズ（ファインダ光学系）
１０……カメラ本体ユニット
１３……ファインダマスク（ファインダ光学系）
Ｔ……投光路
Ｒ，Ｒ１……被写体の反射光路
Ｆ……ファインダ光路
【図１】
0003752323.tif 000002
【図２】
0003752323.tif 000003
【図３】
0003752323.tif 000004