測距裝置、透鏡系統以及攝影裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種測距裝置、透鏡系統以及攝影裝置。該測距裝置根據三角測距的原理測定到達由攝影裝置攝影的被攝影體的距離，該測距裝置具有測定單元，該測定單元將到達上述被攝影體的距離的能夠測距的最遠距離設為不小于上述攝影裝置的超焦距的最大值的1/2。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及能夠安裝于具有自動焦點調節功能的攝影裝置中的測距裝置、具備該測距裝置的透鏡系統以及攝影裝置。
技術介紹
在攝影裝置的自動焦點調節中進行的步驟大致分類為焦點檢測步驟和焦點調節步驟這二個步驟。在焦點檢測步驟中，為了得到高精度的被攝影體信息，有時使用從攝影裝置中獨立出來的測距裝置。該測距裝置有的為了進行焦點檢測而利用三角測距的原理。在三角測距的原理中，有利用對象物所發出的光進行焦點檢測的無源型、和通過檢測從裝置側向對象物投射的光的反射而進行測距的有源型。另一方面，在焦點調節步驟中，根據上述焦點檢測的結果進行光學系統的聚焦。這樣，在攝影裝置的自動焦點調節中，為了高精度地檢測被攝影體信息，需要與攝影系統分開設置測距系統。因此，在攝影裝置中，由于與攝影系統分開搭載測距系統，從而產生了攝影裝置整體大型化等狀況。以往，針對這樣的狀況提出有如下方案將測距傳感器和測光傳感器配置在同一基板上，并且，將獨立地設置的多個測距透鏡和測光透鏡一體形成的測距/測光裝置(例如，參照日本特開2004-U863號公報)。另外，將包含測距透鏡的測距光學系統作為成像系統，將包含測光透鏡的測光光學系統作為非成像系統。根據該測距/測光裝置，即使將測距光學系統和測光光學系統構成為一個裝置，也能夠進行高精度的測距、測光，并且能夠實現小型化、低成本化。在上述以往技術中，通過提供如下所述的測距裝置(或者測光裝置)而實現了小型化，該測距裝置(或者測光裝置)緩和了由于測距透鏡和測光透鏡成為一體構造而產生的光學性的限制、測光透鏡的必要視場角對測距透鏡的限制。另外，通過緩和與上述小型化相伴的限制，測距/測光的精度也得以實現。不過，測距裝置的精度必須與搭載該測距裝置的攝影裝置的變焦鏡頭側所要求的聚焦精度對應。但是，在基于上述以往技術的測距裝置中，不容易滿足與該變焦鏡頭側所要求的聚焦精度對應的測距規格。
技術實現思路
本專利技術就是鑒于這樣的狀況而提出的，提供一種滿足與攝影裝置的變焦鏡頭側所要求的聚焦精度對應的測距規格的測距裝置。本專利技術提供一種測距裝置，根據三角測距的原理測定到達由攝影裝置拍攝的被攝影體的距離，其特征在于具有測定單元，該測定單元將到上述被攝影體的距離的能夠測距的最遠距離設為不小于上述攝影裝置的超焦距的最大值的1/2。根據該結構，能夠通過上述測距裝置得到能在攝影裝置的整個變焦區域中聚焦的測距精度。另外，上述測定單元具有一對透鏡和一對傳感器，該一對傳感器通過上述一對透4鏡分別形成上述被攝影體的像，在設上述攝影裝置的超焦距的最大值為H、上述一對透鏡的焦距為fs、由上述一對透鏡的光軸間的距離確定的基線長度為Is、上述傳感器的位移量的最小分辨率為ds時， 優選滿足下式的條件。0. 06 ^ (H · ds)/(2 · Is · fs)彡 2. 5. · · (1)其中，H= fit2/( δ · Fnot)fit 攝影裝置的最大焦距δ 攝影裝置的散光圈(circle of confusion)Font 攝影裝置的fit中的F值根據本專利技術，因為能夠得到滿足在具有自動焦點調節功能的攝影裝置的整個變焦區域中要求的測距精度的測距裝置，所以通過本專利技術的測距裝置起到能夠提高攝影裝置的聚焦精度的效果。本專利技術的進一步的特征能夠通過參照附圖并結合以下典型的實施方式而加以明確。附圖說明圖1是無源型測距裝置的概念圖。圖2A和圖2B是表示在和攝影裝置的關系中要求的無源型測距裝置的測距精度的條件的概念圖。圖3A和圖;3B是表示本專利技術的無源型測距裝置的測距精度的概念圖。圖4是本專利技術的測距裝置的實施例1的透鏡的結構。圖5是正交于圖4的透鏡基線長度的方向的各像差。圖6是圖4的透鏡基線長度方向的各像差。圖7是本專利技術的測距裝置的實施例2的透鏡的結構。圖8是正交于圖7的透鏡基線長度的方向的各像差。圖9是圖7的透鏡基線長度方向的各像差。圖10是本專利技術的測距裝置的實施例3的透鏡的結構。圖11是正交于圖10的透鏡基線長度的方向的各像差。圖12是圖10的透鏡基線長度方向的各像差。具體實施例方式在本實施方式中，以下以無源型測距裝置為例進行說明，但其并非意在限定于此。 因此，只要是采用三角測距的原理的裝置，則也可以是有源型測距裝置。圖1是無源型測距裝置的概念圖。無源型測距裝置具備測定單元，該測定單元具有一對相同規格的透鏡Gl以及G2、與透鏡G1、G2分別對置而并列配置的傳感器S1、S2。透鏡Gl和G2以各自的光軸Xl 和X2平行的方式并列配置，將光軸Xl以及X2之間的距離定義為基線長度Is。將在光軸 Xl上隔著透鏡Gl而存在于與傳感器Sl對置的位置上的被攝影體0的像成像在傳感器Sl 以及S2上。在此，設從透鏡Gl的主點位置M到被攝影體0的距離為L、透鏡Gl以及透鏡G2的焦距為fs、在傳感器S2中所測定的成像點的位置差量為S。于是，根據三角測距的原理，被攝影體距離L通過下式賦予。L= (fs · Is)/S在上述式子中，因為焦距fs和基線長度Is為已知值，所以能夠通過求相位差量S 而算出被攝影體距離L。圖2是表示在和攝影裝置的變焦鏡頭的關系中要求的無源型測距裝置的測距精度條件的概念圖。在圖2中，設在傳感器S2上在和基線長度Is水平的方向上展開的傳感器S2的位移量的最小分辨率為ds。另外，設與以上述最小分辨率ds為單位移動的位移量對應的各被攝影體位置為a、b、c，設從透鏡Gl的主點位置M到各被攝影體的距離為La、Lb、 Lc。在此，a是無源型測距裝置的能夠測距的最遠距離。另外，設在各被攝影體位置上由攝影裝置所要求的前景深度為32、132、(32，設后景深度為31、131、(31。在圖2A中，與最小分辨率ds的上述位移量對應地，被攝影體位置a和被攝影體位置b離散地相鄰。在該離散地相鄰的被攝影體位置a和被攝影體位置b之間的范圍內，被攝影體位置a的前景深度a2和被攝影體b的后景深度bl無間隔地連續。因此，如果是以傳感器S2的最小分辨率ds為位移量的單位的情況下，即使是不能測距的被攝影體距離間， 如果從攝影裝置側看，在該連續的狀態時也成為能夠連續聚焦的狀態。因此，如果是以上那樣的結構，則能夠進行精度高的聚焦。另一方面，在圖2B中，在被攝影體位置a和被攝影體位置b之間的范圍內，在被攝影體位置a的前景深度a2和被攝影體位置b的后景深度bl之間產生有間隔i。因此，在這種情況下，如果從攝影裝置側看，則關于存在于該間隔i的部分的被攝影體成為不能聚焦的區域。因此，如果成為這樣的結構，則高精度的聚焦變得困難。根據圖2(1)以及(2)可知，為了設定測距精度高的條件需要滿足以下的式子。a2+hl ^ La-Lh上述無源型測距裝置的測定單元只要構成為在攝影裝置的整個變焦區域中滿足該條件即可。在此，如果設fit為攝影裝置的最大焦距、δ為攝影裝置的散光圈，并將i^not 設為攝影裝置的fit中的F值，則上述式子能夠展開為如下所示。a2 = ( δ · Fnot · La2) / (fit2+ δ · Fnot · La)bl = ( δ · Fnot · Lb2)/(fit2- δ · Fnot · Lb)La = (fs · ls)/dsLb = (fs · ls)/2ds如果將H設為攝影裝置的超焦距的最大值，即，設為在攝影本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小平正和，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：