JPH01232314A - カメラの自動焦点検出装置 - 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】 この発明は、スチルカメラ、ムービーカメラ等に使用さ
れるパッシブ方式の自動焦点検出装置に関するものであ
る。

良釆立且Ｉ 従来から、−眼レフカメラ等の焦点距離の長いレンズを
も使用するカメラでは、外界の光に基いて像の状態を直
接検知するパッシブ方式の自動焦点検出装置が主として
使用されている。

第８図及び第９図を用いて説明する。

−眼レフカメラの光学系は、第８図に示したように被写
体からの光束が入射する撮影レンズ１、入射した光束の
中央の一部を透過させて残部を反射するメインミラー２
、反射された光束が導かれるファインダー系３、透過し
た光束を焦点検出装置４へ向けて反射させるサブミラー
５とから構成されている。

なお、図中の符号Ｆは、フィルム面であり、撮影時には
図示せぬシャッターの解放と共にメインミラー２、サブ
ミラー５が光路中から巳避することによって露光される
。

焦点検出装ａ４は、この例では位相差方式を用いており
、その構成は第９図に模式的に示した通りである。撮影
レンズ１の合焦時にピントの合った被写体像が形成され
るフィルム等価面６には、測距ゾーンを限定する絞りマ
スク７が設けられ、この絞りマスク７の後方には、セパ
レータレンズ８及び２つのラインセンサ９．ｌＯが配置
されている。撮影レンズの射出瞳１ａの仮想的な開口領
域１ｂ、ｌｃを通った光束は、フィルム等価面６上に一
旦結像すると共に、セパレータレンズ８を介して各ライ
ンセンサ９．１０上に再結像する。ラインセンサ９，１
０は多数の受光素子が一次元的に配列して構成されたも
のであり、以下この配列方向に相当する被写体側での方
向を基準方向ｙとして定義しておく。

ラインセンサ９，１０上に形成される像の位置関係は、
撮影レンズ１のデフォーカス量に応じて変化するため、
上述したうインセンサの出力信号を演算することにより
合焦状態までの撮影レンズ１の移動量を算出することが
できる。

ところが、パッシブ方式の自動焦点検出装置では、被写
体が暗い場合や被写体のコントラストが低い場合に焦点
検出を行い得ないことがあった。

そこでこのような欠点を補うため、ラインセンサがコン
トラストを検出できるような縦縞のパターンをカメラ側
から被写体上に投影し、これによって被写体に積極的に
コントラストを与える方式の補助投光装置が提案されて
いる。

第１Ｏ図〜第１２図に一例を示す。

、第１Ｏ図はカメラの正面図であり、撮影レンズ１の上
方に投光レンズ１１とパターン面１２及びこのパターン
面１２の後方に配置された図示せぬ光源とから成る補助
投光装置が設けられている。パターン面１２のチャート
は、第１１図に示したように被写体に投影された際に基
準方向ｙに直交する縞像が形成されるように設けられて
いる。

なお、補助投光装置は、第１２図に示したように投光レ
ンズ１１を介してパターン面１２と共役なパターン像面
１３が撮影レンズの光軸Ｘに沿い、かつ、パターン像面
１３が基準方向ｙに対して平行となるよう配置されてい
る。

ｌ］５゛　　　　　　　　　　　　　　・しかしながら
、上記構成の自動焦点検出装置では、広い被写体距離範
囲にわたって被写体に有効なコントラストを与えるため
にパターン像面１３を撮影レンズの光軸Ｘに沿い、かつ
、基準方向ｙと平行になるよう構成しているため、補助
投光装置の配置が撮影レンズｌの上方に限られてしまう
。

仮に、第１２図に示した撮影レンズ１の光軸１回りに補
助投光装置を回転させたとすると、被写体に投影される
パターンが縦縞ではなくなってしまい、ラインセンサに
よるコントラスト検出にとって不利になる。特に、パタ
ーン像面１３が基準方向ｙと直交するよう配置された場
合には、被写体には横縞のパターンが投影されることと
なり、ラインセンサが検出できるようなコントラストを
与えることができない。

従って、補助投光装置をカメラに組み込む場合の設計の
自由度が少なかった。

１肌五■１ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
ラインセンサの受光素子配列方向に制限されることなく
、補助投光装置の設定を自由にすることのできる自動焦
点検出装置の提供を目的とする。

！　　　　　　　　　ゝ　　　　　　　−この発明に係
る自動焦点検出装置は、パターン像を被写体に投影する
補助投光装置を、投光レンズを介して形成されるパター
ン面と共役なパターン像面が撮影レンズの光軸に沿い、
かつ、このパターン像面が合焦位置検出用のラインセン
サの受光素子配列方向に相当する被写体側での基準方向
に対して平行°とならないよう配置し、パターン面に、
被写体に投影された際に基準方向に対してほぼ垂直な縞
像を形成する縞状のチャートを設けたことを特徴とした
ものである。

支ｌ」 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図から
第５図は、この発明の一実施例を示したものである。な
お、焦点検出系の構成は第８図、第９図に示したものと
同様であるため、重複した説明は省略する。

第１図は一眼レフカメラの正面図であり、被写体側でラ
インセンサの受光索子配列方向に相当する基準方向ｙ（
第９図参照）に沿って撮影レンズｌと補助投光装置の投
光レンズ１１とが並列的に配置されている。補助投光装
置は、従来と同様に投光レンズ１１及びパターン面１２
そして図示せぬ光源とから構成されているが、上記の配
置関係とパターン面１２のチャートとが従来と異なるも
のとされている。

すなわち、パターン面１２は、ｙ方向の長辺と２方向の
短辺とを有する矩形状であり、第２図に示すように基準
方向ｙに直交するランダムな縞状のチャートが形成され
ている。なお、パターン面１２は、透明な基盤上に不透
明なチャートを描いたものであり、第２図（ａ）中の斜
線部分が不透明部分である。

上述した撮影レンズ１と補助投光装置との光学的な配置
関係は第３図に示した通りである。投光レンズ１１の光
軸αは被写体側で撮影レンズ１の光軸Ｘと交差すると共
に、パターン面１２と光軸αとの交点と、光軸Ｘと光軸
αとの交点とを互い共役な関係としている。また、投光
レンズ１１の中心を通り光軸αに直交する面は、パター
ン面１２を延長した面と撮影レンズｌの光軸Ｘ上で交差
するよう構成されており、パターン面１２と共役なパタ
ーン像面１３がシャインブリフの法則（Ｓｃｈｅｉｍｐ
ｆｌｕｇ　ｒｕｌｅ）に従い光軸Ｘに沿って、かつ、基
準方向ｙに対して垂直に形成される。すなわち、パター
ン像面１３は図中のＸ−２平面内に形成されることとな
り、チャートの縞像は被写体上で基準方向ｙと直交して
形成される。

上記構成によれば、被写体が第３図のＣＩに位置する場
合には測距ゾーン（第９図の絞りマスク７によって限定
される被写体側でのラインセンサの受光領域）には第４
図に示したようなパターン像が形成され、被写体が０２
に位置する場合には測距ゾーンには第５図に示したよう
なパターン像が形成される。

従って、被写体には基準方向ｙと直交する縞状のパター
ンが投影されることとなり、ラインセンサが検出できる
ような明暗のコントラストを被写体に与えることができ
る。

なお、この例ではパターン面１２と光源とを別個に設け
る構成についてのみ述べたが、これらを−体としてもよ
いことは勿論である０例えば光源として発光ダイオード
を利用する場合には、発光ダイオードの光出射面の電極
を第２図（ｂ）に示したような櫛歯状、あるいは第２図
（Ｃ）に示したような蛇行状とすることにより、この電
極にチャートとしての機能を持たせることができる。

第６図及び第７図は上記実施例の変形例を示したもので
ある。

この例では、撮影レンズｌの左上４５°の位置に補助投
光装置の投光レンズ１１が設けられており、この補助投
光装置全体の配置以外は上記の例と同様に構成されてい
る。従って、パターン面１２と共役なパターン像面は、
撮影レンズの光軸に沿って形成される。しかも、パター
ン像面はカメラと正対してｘ−ｙ平面（第３図参照）を
反時計回りに４５＠回転させた面と一致して形成される
。

パターン面１２のチャートは、第７図に示した通りであ
り、被写体に投影された際に基準方向ｙに対して垂直な
縞像を形成するように設けられている。

従って、コントラストの低い被写体に対し、ラインセン
サが信号を検出できるようなコントラストを与えること
ができる。

ル匪立盈」 以上説明したように、この発明によれば、補助投光装置
を撮影レンズの光軸回りで任意とした場合にもパターン
像面は撮影レンズの光軸に沿って形成されると共に、被
写体上には受光素子配列方向に相当する基準方向に直交
してチャートの像を形成することができる。

従って、広い距離範囲に貝って被写体に有効なコントラ
ストを与えることができ、しかも、補助投光装置のアラ
イメントの自由度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明に係るカメラの自動焦点検
出装置の１実施例を示したものであり、第１図はカメラ
の正面図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）はパターン面の平
面図、第３図は光学系の配置構成図、第４図は第３図の
Ｃ１位置における測距ゾーンに形成されるチャートの像
を示す説明図、第５図は第３図の０２位置における測距
ゾーンに形成されるチャートの像を示す説明図である。 第６図は上記実施例の変形例を示すカメラの正面図であ
り、第７図は第６図に示したパターン面の平面図である
。 第８図は一眼レフカメラの光学系を示す説明図、第９図
は測距系の説明図である。 第１０図から第１２図は従来の自動焦点検出装置を示し
たものであり、第１０図はカメラの正面図、第１１図は
パターン面の平面図、第１２図は光学系の配置構成図で
ある。 １・・・撮影レンズ　　　９．ｌＯ・・・ラインセンサ
１１・・・投光レンズ　　　１２・・・パターン面１３
・・・パターン像面　Ｘ・・・撮影レンズの光軸ｙ・・
・基準方向　　　　α・・・投光レンズの光軸第　４　
図　　　　　　　　　第　５図第１図　　　　　第２図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮影レンズを介して入射する被写体光の一部を受光して
   合焦位置検出用の信号を出力するラインセンサと、縞状
   のチャートが形成されたパターン面の像を投光レンズを
   介して被写体に投影する補助投光装置とを有するカメラ
   の自動焦点検出装置において、 前記補助投光装置は、前記投光レンズを介して形成され
   る前記パターン面と共役なパターン像面が前記撮影レン
   ズの光軸に沿い、かつ、該パターン像面が前記ラインセ
   ンサの受光素子配列方向に相当する被写体側での基準方
   向に対して平行とならないよう配置され、前記縞状のチ
   ャートは被写体に投影された際に前記基準方向に対して
   ほぼ垂直な縞像を形成するよう設けられていることを特
   徴とするカメラの自動焦点検出装置。