JPH01185505A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPH01185505A JPH01185505A JP867088A JP867088A JPH01185505A JP H01185505 A JPH01185505 A JP H01185505A JP 867088 A JP867088 A JP 867088A JP 867088 A JP867088 A JP 867088A JP H01185505 A JPH01185505 A JP H01185505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- focus detection
- detection device
- lens
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
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。
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）
本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な焦点検
出装置に関し、特に対物レンズの瞳を複数の領域、例え
ば２つの領域に分割し、各領域を通過する光束を用いて
予定結像面に形成されている被写体像から更に２つの被
写体像を形成し、これら２つの被写体像の相対的な位置
関係を求めることにより対物レンズの合焦状態を検出す
る焦点検出装置に関するものである。
出装置に関し、特に対物レンズの瞳を複数の領域、例え
ば２つの領域に分割し、各領域を通過する光束を用いて
予定結像面に形成されている被写体像から更に２つの被
写体像を形成し、これら２つの被写体像の相対的な位置
関係を求めることにより対物レンズの合焦状態を検出す
る焦点検出装置に関するものである。
（従来の技術）
従来より対物レンズを通過した光束を利用した受光型の
焦点検出方式に所謂像ずれ方式と呼ばれる方式がある。
焦点検出方式に所謂像ずれ方式と呼ばれる方式がある。
この像ずれ方式は例えば特開昭５９−１０７３１１号公
報で提案されているように対物レンズによる被写体像の
形成される予定結像面近傍にフィールドレンズを配置し
、フィールドレンズの後方に多孔のマスクと１つ若しく
は２つの２次レンズとを有する２次光学系を配置し、更
にその後方に複数の受光素子列を有する受光手段とを配
置した構成を採っている。
報で提案されているように対物レンズによる被写体像の
形成される予定結像面近傍にフィールドレンズを配置し
、フィールドレンズの後方に多孔のマスクと１つ若しく
は２つの２次レンズとを有する２次光学系を配置し、更
にその後方に複数の受光素子列を有する受光手段とを配
置した構成を採っている。
そしてフィールドレンズと２次光学系とから対物レンズ
の瞳の異なった２つの領域を通過した光束を用いて予定
結像面に形成されている被写体像から更に２つの被写体
像を各々受光素子列面上に形成している。このときの受
光素子列面上に形成される２つの被写体像の相対的な位
置関係は対物レンズの合焦状態により異なってくる。例
え゛ば受光素子列上の素子の並び方向に対物レンズの予
定結像面からの焦点外れ量に応じた横ずれ量となって現
われてくる。
の瞳の異なった２つの領域を通過した光束を用いて予定
結像面に形成されている被写体像から更に２つの被写体
像を各々受光素子列面上に形成している。このときの受
光素子列面上に形成される２つの被写体像の相対的な位
置関係は対物レンズの合焦状態により異なってくる。例
え゛ば受光素子列上の素子の並び方向に対物レンズの予
定結像面からの焦点外れ量に応じた横ずれ量となって現
われてくる。
対物レンズの合焦状態、即ち焦点外れ量はこのときの２
つの被写体像の相対的な位置関係、即ち横ずれ量を受光
手段により検出することにより行っている。
つの被写体像の相対的な位置関係、即ち横ずれ量を受光
手段により検出することにより行っている。
この像ずれ方式の焦点検出装置は比較的大きな焦点外れ
量が検出出来、又広角撮影から望遠撮影においても比較
的良好な焦点検出が出来る等の特長を有している。
量が検出出来、又広角撮影から望遠撮影においても比較
的良好な焦点検出が出来る等の特長を有している。
この方式の焦点検出精度は２次光学系の結像倍率が小さ
い程高く、又１対の２次レンズの光軸が対物レンズを見
込む角度、所謂Ｆナンバーが小さい程高くなってくる。
い程高く、又１対の２次レンズの光軸が対物レンズを見
込む角度、所謂Ｆナンバーが小さい程高くなってくる。
しかしながら、この方式は対物レンズの光束を再結像し
ている為に対物レンズを交換する場合を考慮して比較的
暗いＦナンバーの対物レンズを想定して構成する必要が
ある為、２次レンズの光軸の対物レンズの光軸を見込む
角度であるＦナンバーをあまり明るくすることができな
かった。
ている為に対物レンズを交換する場合を考慮して比較的
暗いＦナンバーの対物レンズを想定して構成する必要が
ある為、２次レンズの光軸の対物レンズの光軸を見込む
角度であるＦナンバーをあまり明るくすることができな
かった。
又、２次光学系の結像倍率を大きくすると受光素子面上
の照度が低下してくるので被写体か暗いと良好なる焦点
検出が出来なくなってくる為、結像倍率をあまり大きく
することが出来ない等の問題点があった。
の照度が低下してくるので被写体か暗いと良好なる焦点
検出が出来なくなってくる為、結像倍率をあまり大きく
することが出来ない等の問題点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は像ずれ方式の焦点検出装置において２次光学系
を構成する１対の２次レンズの形状及び配置等を適切に
設定することにより、２次レンズの光軸の対物レンズの
光軸を見込むＦナンバー及び結像倍率を適切なる値に維
持することにより焦点検出精度の向上を図った焦点検出
装置の提供を目的とする。
を構成する１対の２次レンズの形状及び配置等を適切に
設定することにより、２次レンズの光軸の対物レンズの
光軸を見込むＦナンバー及び結像倍率を適切なる値に維
持することにより焦点検出精度の向上を図った焦点検出
装置の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
対物レンズの予定結像面後方に該対物レンズの光軸に対
して垂直方向に配置した１対の２次レンズを有する２次
光学系を配置し、該２次光学系により前記対物レンズの
瞳の異なる領域を通過した光束を用いて予定結像面近傍
に形成されている被写体像から更に複数の被写体像を形
成し、該複数の被写体像に関する光量分布の相対的な位
置関係を受光手段により求めることにより、前記対物レ
ンズの合焦状態を検出する焦点検出装置において、前記
１対の２次レンズの光軸を該２次レンズに入射する有効
光束内のうち前記対物レンズの光軸から離れる方向の周
辺部近傍に位置させたことである。
して垂直方向に配置した１対の２次レンズを有する２次
光学系を配置し、該２次光学系により前記対物レンズの
瞳の異なる領域を通過した光束を用いて予定結像面近傍
に形成されている被写体像から更に複数の被写体像を形
成し、該複数の被写体像に関する光量分布の相対的な位
置関係を受光手段により求めることにより、前記対物レ
ンズの合焦状態を検出する焦点検出装置において、前記
１対の２次レンズの光軸を該２次レンズに入射する有効
光束内のうち前記対物レンズの光軸から離れる方向の周
辺部近傍に位置させたことである。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図である。
図中１は対物レンズ、しは対物レンズ１の光軸、２は対
物レンズ１の予定結像面、１００は２次光学系、３．４
は１対の２次レンズであり２次光学系１００を構成して
いる。１０１は受光手段であり、例えばＣＣＤ等の複数
の受光面を有する２つの受光素子列５．６より成ってい
る。１０２は演算手段であり受光手段１０１からの出力
信号を用いて所定の演算を行っている。本実施例では２
次レンズ３，４は対物レンズ１の光軸りに対して垂直方
向に配置しており、又２次レンズ３．４の光軸３ａ、４
ａは該２次レンズ３．４に入射する有効光束内のうち対
物レンズ１の光軸りから離れる方向の周辺近傍に位置さ
せている。
物レンズ１の予定結像面、１００は２次光学系、３．４
は１対の２次レンズであり２次光学系１００を構成して
いる。１０１は受光手段であり、例えばＣＣＤ等の複数
の受光面を有する２つの受光素子列５．６より成ってい
る。１０２は演算手段であり受光手段１０１からの出力
信号を用いて所定の演算を行っている。本実施例では２
次レンズ３，４は対物レンズ１の光軸りに対して垂直方
向に配置しており、又２次レンズ３．４の光軸３ａ、４
ａは該２次レンズ３．４に入射する有効光束内のうち対
物レンズ１の光軸りから離れる方向の周辺近傍に位置さ
せている。
本実施例では対物レンズ１の予定結像面２近傍に形成さ
れた被写体像から更に２次光学系１００により対物レン
ズ１の瞳の異なった領域を通過する光束を用いて、各々
対応する受光素子列５．６面上に被写体像を再結像して
いる。
れた被写体像から更に２次光学系１００により対物レン
ズ１の瞳の異なった領域を通過する光束を用いて、各々
対応する受光素子列５．６面上に被写体像を再結像して
いる。
そして演算手段１０２により２つの受光素子列５．６面
上に形成された２つの被写体像の光１分布の相対的な位
置関係を求めることにより対物レンズ１の合焦状態を検
出している。
上に形成された２つの被写体像の光１分布の相対的な位
置関係を求めることにより対物レンズ１の合焦状態を検
出している。
第１図に示す像ずれ方式における焦点検出装置の検出精
度は次の如く表わすことができる。
度は次の如く表わすことができる。
今、対物レンズ１の予定結像面２に対するデイフォーカ
ス量をｄ、２つの受光素子列５．６面上に形成される２
つの被写体像の間隔を１、対物レンズ１が合焦のときの
受光素子５．６面上に形成される２つの被写体像の間隔
を１゜、Ａを比例定数とすると Δ１＝Ａ−ｄ、（但しΔｌ ＝ １−１．） ・・
（１）となる。
ス量をｄ、２つの受光素子列５．６面上に形成される２
つの被写体像の間隔を１、対物レンズ１が合焦のときの
受光素子５．６面上に形成される２つの被写体像の間隔
を１゜、Ａを比例定数とすると Δ１＝Ａ−ｄ、（但しΔｌ ＝ １−１．） ・・
（１）となる。
像ずれ方式の焦点検出装置では（１）式のΔｌ、即ち受
光素子列上の所定の位置からの２つの被写体像の横ずれ
量Δ１を求めることにより、対物レンズ１の合焦状態を
検出している。（１）式より明らかのように比例定数Ａ
が大きければ、デイフォーカス量ｄが僅かであっても受
光素子列５．６面上における２つの被写体像の横ずれ量
Δｌは大きくなり、高い検出精度が得られる。
光素子列上の所定の位置からの２つの被写体像の横ずれ
量Δ１を求めることにより、対物レンズ１の合焦状態を
検出している。（１）式より明らかのように比例定数Ａ
が大きければ、デイフォーカス量ｄが僅かであっても受
光素子列５．６面上における２つの被写体像の横ずれ量
Δｌは大きくなり、高い検出精度が得られる。
一般に比例定数Ａは２次光学系の結像倍率が小さい程大
きく、又２次レンズ３，４の光軸３ａ。
きく、又２次レンズ３，４の光軸３ａ。
４ａが対物レンズ１の光軸りに対して見込む角度、即ち
Ｆナンバーが小さい程度大きくなる。２次光学系の結像
倍率は受光素子列上の被写体像が暗くなるのであまり大
きくすることは出来ない。
Ｆナンバーが小さい程度大きくなる。２次光学系の結像
倍率は受光素子列上の被写体像が暗くなるのであまり大
きくすることは出来ない。
従って２次レンズのＦナンバーをいかに小さくするかが
検出精度を向上させるのに重要となってくる。
検出精度を向上させるのに重要となってくる。
従来の焦点検出装置は第２図に示すように２次光学、ｖ
−１００を構成する１対の２次レンズ７．８の光軸７ａ
、８ａが２次レンズ７．８に入射する有効光束の略中央
に位置させていた。即ち２次レンズの光学作用が回転対
称となるようにしていた。
−１００を構成する１対の２次レンズ７．８の光軸７ａ
、８ａが２次レンズ７．８に入射する有効光束の略中央
に位置させていた。即ち２次レンズの光学作用が回転対
称となるようにしていた。
これに対して第１図に示す本発明の実施例では前述の如
く２次レンズ３．４の光軸３ａ、４ａが対物レンズｌの
光軸りから離れる方向の有効光束の周辺近傍に位置する
ように設定している。そして第２図に示す従来例に比べ
て１対の２次レンズの光軸間距離を大きくし、２次レン
ズ３，４の光軸３ａ、４ａが対物レンズ１の光軸りに対
して見込む角度を大きくし、実質的なＦナンバーを小さ
くしている。これにより前述の比例定数Ａを大きくして
焦点検出精度を向上させたことを特長としている。
く２次レンズ３．４の光軸３ａ、４ａが対物レンズｌの
光軸りから離れる方向の有効光束の周辺近傍に位置する
ように設定している。そして第２図に示す従来例に比べ
て１対の２次レンズの光軸間距離を大きくし、２次レン
ズ３，４の光軸３ａ、４ａが対物レンズ１の光軸りに対
して見込む角度を大きくし、実質的なＦナンバーを小さ
くしている。これにより前述の比例定数Ａを大きくして
焦点検出精度を向上させたことを特長としている。
尚、第２図の従来の焦点検出装置は第１図の本発明の実
施例と２次光学系の結像倍率を等しくした場合を示して
いる。
施例と２次光学系の結像倍率を等しくした場合を示して
いる。
本実施例においては２次レンズに非球面を施せば実質的
に２次レンズのＦナンバーを明るくしたときに生ずる受
光素子面上に形成する被写体像の光学性能の低下を防止
することができるので好ましい。
に２次レンズのＦナンバーを明るくしたときに生ずる受
光素子面上に形成する被写体像の光学性能の低下を防止
することができるので好ましい。
第１図に示す実施例では２次光学系１００を１対の１枚
のレンズ３．４より構成した場合を示したが２次レンズ
３．４を複数のレンズより構成しても良い。又、予定結
像面２近傍にフィールドレンズを配置し、２次光学系１
００の入射瞳を対物レンズ１の射出瞳近傍に形成するよ
うにして、対物レンズ１の射出瞳を光学的に複数に分割
するようにしても良い。
のレンズ３．４より構成した場合を示したが２次レンズ
３．４を複数のレンズより構成しても良い。又、予定結
像面２近傍にフィールドレンズを配置し、２次光学系１
００の入射瞳を対物レンズ１の射出瞳近傍に形成するよ
うにして、対物レンズ１の射出瞳を光学的に複数に分割
するようにしても良い。
（発明の効果）
本発明によれば前述の如く像ずれ方式の焦点検出装置に
おいて１対の２次レンズの光軸を入射する有効光束内の
うち対物レンズの光軸から離れる周辺近傍に位置させ実
質的に２次レンズのＦナンバーを明るくすることにより
、焦点検出精度の向上を図った焦点検出装置を達成する
ことができる。
おいて１対の２次レンズの光軸を入射する有効光束内の
うち対物レンズの光軸から離れる周辺近傍に位置させ実
質的に２次レンズのＦナンバーを明るくすることにより
、焦点検出精度の向上を図った焦点検出装置を達成する
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図、第２図は
従来の焦点検出装置の概略図である。 図中、１は対物レンズ、２は予定結像面、１００は２次
光学系、１０１は検出手段、１０２は演算手段、３．４
は各々２次レンズ、５．６は各々受光素子列、３ａ、４
ａは各々２次レンズ３．４の光軸である。 特許出願人 キャノン株式会社
従来の焦点検出装置の概略図である。 図中、１は対物レンズ、２は予定結像面、１００は２次
光学系、１０１は検出手段、１０２は演算手段、３．４
は各々２次レンズ、５．６は各々受光素子列、３ａ、４
ａは各々２次レンズ３．４の光軸である。 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 対物レンズの予定結像面後方に該対物レンズの光軸に対
して垂直方向に配置した１対の２次レンズを有する２次
光学系を配置し、該２次光学系により前記対物レンズの
瞳の異なる領域を通過した光束を用いて予定結像面近傍
に形成されている被写体像から更に複数の被写体像を形
成し、該複数の被写体像に関する光量分布の相対的な位
置関係を受光手段により求めることにより、前記対物レ
ンズの合焦状態を検出する焦点検出装置において、前記
１対の２次レンズの光軸を該２次レンズに入射する有効
光束内のうち前記対物レンズの光軸から離れる方向の周
辺部近傍に位置させたことを特徴とする焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP867088A JPH01185505A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP867088A JPH01185505A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185505A true JPH01185505A (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=11699367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP867088A Pending JPH01185505A (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185505A (ja) |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP867088A patent/JPH01185505A/ja active Pending
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