JPH0271218A - 焦点検出用光学系 - Google Patents

焦点検出用光学系

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JPH0271218A
JPH0271218A JP1140045A JP14004589A JPH0271218A JP H0271218 A JPH0271218 A JP H0271218A JP 1140045 A JP1140045 A JP 1140045A JP 14004589 A JP14004589 A JP 14004589A JP H0271218 A JPH0271218 A JP H0271218A
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Yuko Kobayashi
祐子 小林
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、−眼レフレックスカメラ等に用いられる焦点
検出用光学系に関するものである。
〔従来の技術〕
結像レンズにより結像される一次像を、コンデンサーレ
ンズと一対の再結像レンズとから成る再結像光学系によ
って一対のセンサアレイ上に夫々再結像させ、これら二
像の光強度分布を比較し相関演算することによって、二
像の間隔を求めてピントズレ量を得るような焦点検出用
光学系がある。即ち、上記演算により求められた二像間
隔をYo、ある点での二像間隔をYIとすると、それら
の差δ=Y +  Y oとデフォーカス量とは対応関
係があり、この差を求めることで焦点検出を行なうこと
ができるのである。
このような焦点検出用光学系は従来から数多く提案され
ているが、近年、焦点検出精度を向上させるために諸収
差を良好に補正した光学系が提案されるようになってき
ている。
例えば、特開昭60−32012号公報および特開昭6
2−25715号公報に開示された焦点検出用光学系は
、いずれも歪曲収差補正のためにコンデンサーレンズの
少なくとも一面を回転双曲面又は回転楕円面等の非球面
にしている。また、特開昭62−69217号公報に開
示された焦点検出用光学系は、再結像レンズの入射側面
と射出側面とを偏心させることにより、更に、特開昭6
2−79407号公報に開示された焦点検出用光学系は
、再結像レンズの一方の面を球面にし他方の面をプリズ
ム作用を持った傾斜面とすることにより、夫々歪曲収差
および色収差の補正を行なっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、レンズの非球面は精度管理がむずかしく、球
面に比較して出来映えの簡便な評価法が確立されていな
いため、所望の性能の焦点検出用光学系を製作すること
が困難である、という問題があった。また、レンズの人
出射面が共軸でなかったり特殊な形状である場合も製作
精度の管理が困難であるため、これもまた所望の性能の
焦点検出用光学系を製作することが困難である、という
問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、諸収差を良好に補正する
ことができ、且つ所望の性能のものを製作することが容
易である焦点検出用光学系を提供することを目的として
いる。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明による
焦点検出用光学系は、結像レンズの予定結像面付近に位
置していて、該結像レンズの射出瞳を伝送するコンデン
サーレンズと、前記結像レンズにより結像せしめられた
一次像を一対のセンサアレイ上に夫々再結像させる一対
の再結像レンズとから成る焦点検出用光学系において、
前記コンデンサーレンズおよび再結像レンズが以下の条
件を満足することを特徴とするものである。
(1)  1.5< l R+/ Rt(2)  0.
1< B S<0.25(3)0.7<ts/f3 (4)  0.1< l R3/R41<4但し、R+
 、 Rzは夫々前記コンデンサーレンズの入射側面お
よび射出側面の曲率半径、B。
は前記再結像レンズの結像倍率、fsは再結像レンズの
焦点距離、tsは再結像レンズの軸上厚、R3、R4は
夫々再結像レンズの入射側面および射出側面の曲率半径
である。
焦点検出用光学系において、検出精度にかかわる条件と
しては二像間隔が正しく求まることが重要であり、その
ため光学系の結像性能が問題となってくる。その結像性
能で重要なのは、結像レンズの予定結像面上の焦点検出
に用いられる領域(測距域)内のどこに一次像があって
も、その二次像すなわちセンサアレイ上に形成される二
像が同じ結像特性で形成されていることである。
第1図は本発明の焦点検出用光学系の基本構成を示す図
である。Loはカメラの撮影レンズなどのような結像レ
ンズ、Aはその予定結像面で、カメラで言えばフィルム
面と光学的に等価な位置がこれに相当する。予定結像面
Aの近くにコンデンサーレンズL+が設けられ、またこ
のコンデンサーレンズLLにより伝送された結像レンズ
L0の射出瞳Pの像位置に一対の開口を有する絞りSが
置かれている。絞りSの背後には一対の再結像レンズL
z、Liおよび一対のセンサアレイSA、、SAtが、
間隔りを隔てて結像レンズの光軸0に対称に配置されて
いる。
この光学系において、結像レンズL0によりその予定結
像面A上に形成された一層像■。は、コンデンサーレン
ズL+ と再結像レンズL、。
L、によりセンサアレイSA、、S Az上に再結像さ
れるが、各再結像レンズに対する光線の角度が違うため
に、センサアレイSA1.SA、上の二つの二次像II
、12 は非対称の結像となる傾向にある。そこで、本
発明に係る焦点検出用光学系においては、その非対称の
結像の原因となる歪曲収差およびコマ収差が問題となっ
てくる。
ここで、これらの収差発生のメカニズムについて説明す
ると以下の通りである。
まず、予定結像面A上の一次像I0は、コンデンサーレ
ンズL1によって虚像として拡大投影されるわけである
が、その時発生する歪曲収差はコンデンサーレンズL、
の拡大倍率によりほぼ決まる。また、コンデンサーレン
ズL1 は二つの再結像レンズLx、L、と組合わされ
て二つの二次像1.12を形成するが、各再結像レンズ
に対しコンデンサーレンズが逆方向に偏心しているため
、コンデンサーレンズにおいて非対称の歪曲収差が発生
する。この歪曲収差の非対称性のバランスはコンデンサ
ーレンズL、の各面の曲率半径の比率により大きく変化
する。
次に、その虚像をセンサアレイS A、、 S A。
上に結像させる働きをするのが再結像レンズLx、Ls
であるが、そこで発生する歪曲収差はコンデンサーレン
ズL、で発生する歪曲収差に比較して絶対量は小さいが
、レンズの厚みやその曲率半径の比率などにより発生量
は変化する。
第2図はコンデンサーレンズL、での像■、。
■、に対する歪曲収差の発生状況を示すグラフ、第3図
は同じく再結像レンズI7□+ L 3での像1+、1
gに対する歪曲収差の発生状況を示すグラフ(横軸は曲
率半径の比率(入射面R+ /射出面R0)、縦軸は歪
曲収差を示す。)である。
第3図では再結像レンズL 、、 L 、の肉厚りを3
.5mm又は1.5mに設定した場合を示している。
このように、コンデンサーレンズL、ではプラスの歪曲
収差が、再結像レンズLl+L3ではマイナスの歪曲収
差が夫々発生しているのが判る。又、再結像レンズLt
、L、の肉厚tを厚くすることによってそのマイナスの
歪曲収差が増すことが判る。
以上の解析に基いて、本発明においてはコンデンサーレ
ンズ、再結像レンズの夫々で発生する収差量を一定レベ
ル以下に抑えるとともに、コンデンサーレンズと再結像
レンズの収差を互いに相殺させることにより、総合的に
歪曲収差およびコマ収差を良好に補正するようにした。
まずコンデンサーレンズに関しては条件(1)を満足す
ることが必要である。コンデンサーレンズによる歪曲収
差はコンデンサーレンズL1の前後面の曲率半径の比率
(R1/Rz)が1.5よりも小さい場合は、プラスに
大きく発生し、且つ像I、に対応する歪曲収差が非常に
大きくなって非対称性が増大してしまう。非対称性が増
大することは最終的にはコマ収差の悪化につながる。こ
の場合、簡単な再結像レンズLILIでは収差を補正し
きれなくなり、コンデンサーレンズL、に非球面を採用
することによりコンデンサーレンズL、の歪曲収差を補
正することが必要となってくる。
そこで本発明においては、コンデンサーレンズL、の前
面及び後面の曲率半径の比率(R1/Ri)を1.5よ
りも大きく設定し、コンデンサーレンズL、で発生する
歪曲収差、コマ収差を再結像レンズL□、L3で良好に
補正し得るようにしている。
次に、再結像レンズに関しては条件(2)、 (3)お
よび(4)を満足することが必要である。
条件(2)は再結像レンズの倍率を定めたもので、上限
を越えるとコンデンサーレンズと組合わせた光学系全体
の倍率を小さくすることが不可能となり、測距域を大き
くとれなくなる。倍率を小さくするためにコンデンサー
レンズの屈折力を弱めると、コンデンサーレンズの瞳を
伝送する機能が損なわれる。下限を越えると再結像レン
ズによる歪曲収差発生量が大きくなり、再結像レンズを
球面のみの構成とすることが不可能になる。
条件(3)は再結像レンズの肉厚を定めたもので、下限
を越えると、コンデンサーレンズにより発生する歪曲収
差を再結像レンズで補うことができなくなってしまい、
コンデンサーレンズに非球面を使用する等によりコンデ
ンサーレンズ自身で歪曲収差の発生を抑える必要が生ず
る。尚、ts/fsが2を越えると、再結像レンズが厚
くなりすぎて射出成型を行なう場合に時間がかかりすぎ
る等、製造上の問題が生ずる虞れがある。
条件(4)は再結像レンズの形状を定めたもので、上限
を越えると、二次像I、、1.に対する歪曲収差をバラ
ンス良く補正することができなくなる。つまり、■2に
対するマイナスの歪曲収差発生量を確保しようとすると
、11に対するマイナスの歪曲収差の発生量が大きくな
りすぎてしまう。下限を越えると、コンデンサーレンズ
で発生したプラスの歪曲収差が再結像レンズにより打ち
消されずに残ってしまい、全系の結像性能が劣化する。
尚、条件(4)を満足させることは、特に再結像レンズ
が両凸レンズである場合に効果的である。
以上のような構成により、測距域のどこに一次像があっ
ても、センサアレイSA、、SAZ上の二次像の結像性
能が同じに保たれ、焦点検出精度が太き(向上する。ま
た、コンデンサーレンズL+ に非球面を用いたり、再
結像レンズLz、Lsの前後面を非共軸または特殊な形
状にしたりする必要がないので、製作精度管理が容易で
あり、所望の性能のものを製作することが容易である。
〔実施例〕
次に本発明による焦点検出用光学系の実施例を示す。r
i  (i−1,2,・・−・)はレンズ面の曲率半径
、di (i=1.2.  ・−)はレンズ肉厚或は空
気間隔、doはコンデンサーレンズから予定結像面Aま
での距離、nl(i=1゜2、−・)はレンズの屈折率
、ri (i=1゜2 、 −)はアツベ数、βは光学
系全体の倍率、R,/R2はコンデンサーレンズL、の
前面及び後面の曲率を夫々R+ 、  Rz とした時
の比率、Dは二つの再結像レンズL2.L3の光軸間の
距離である。
r  、  =35.86 dl =3.Onl  =1.49216   ν1 
=57.5rg  =−8,96 at  =16.6 r、  =3.20 d3  =3.0   nz  ””’1.49216
   vt  =57.5r’  =−3,20 β=−0,27R,/R,=4.0   D=1.4β
s=0.19   ts/fs=0.88   Rs/
 R4=1本実施例において、予定結像面A上にあって
光軸から2.8mの高さの一次像のコンデンサーレンズ
L、による歪曲収差は、像■1に対応する主光線につい
ては+0.8%であり、像■2に対応する主光線につい
ては+1.5%であった。
それに対して、再結像レンズLl’L3による歪曲収差
は像11については一〇、75%であり、像■2につい
ては−1,4%である。この両レンズの組合せにより、
総合的に非常に良好に諸収差を補正することができてい
る。
その結果、本実施例においては、予定結像面A上にあっ
て光軸から2.8mmの高さの一次像についてのセンサ
アレイSA、、SA2上における像高誤差(I!、+ 
  l−z )は1.7μm(歪曲収差0.11%)で
あった。
このようにコンデンサーレンズL、  と再結像レンズ
L、、L、の夫々の収差の発生量が相殺されるように両
レンズの組合せを選ぶことにより、コンデンサーレンズ
L、に非球面を用いずに球面のみで、而も再結像レンズ
L、、L、の前後面を非共軸又は特殊な形状にせずに、
良好に収差を補正することができた。
一第」し実」1劃− do”’3.7 r 、 =28.37 d、 −3,On、 =1.49216   v、 =
57.5r2 =−9,46 ci、 =16.4 rs=2.34 da =3.On= =1.49216   vt =
57.5r’ =−4,92 β−−0,26R1/RZ  =3.0    D=1
.4βs−0,17ts/fs=0.80   R3/
R4=0.48本実施例においては、予定結像面A上に
あって光軸から2.8肛の高さの一次像についてのセン
サアレイSA、、SA2上における像高誤差は2μm(
歪曲収差0.14%)であった。
見↓z31 dO=2.8 r 、=CD d + =3.On 1=1.49216  v + 
=57.5r、 =−7,28 d2=16.88 r3=5.00 di =3.5  n2 =1.49216  ν2 
=57.5r’ =−2,50 β=−0,27R,/R2−ω  D=1.32βs−
0,18ts/fs=0.87  R3/R4=2本実
施例においては、予定結像面A上にあって光軸から2.
8価の高さの一次像についてのセンサアレイSA、、S
AZ上における像高誤差は0.5μm(歪曲収差−0,
03%)であった。又、本実施例は、コンデンサーレン
ズL1の予定結像面A側の面を平面にしているので、製
作が一層容易である。
l土裏皇■ do =3.4 r、 =19.38 d 1=3.On + =1.49216   v +
 =57.5rt −−11,07 d、 =16.1 r、 −1,87 d3=3.5  n2 =1.49216  vt =
57.5r4−o。
β=−0,28R+/ Rz =1.75  D =1
.4β、−0,19ts/fs=o、92  R3/ 
R4=04=0例は、再結像レンズLz、Lsが物体側
に凸面をセンサ側に平面を夫々向けた平凸レンズで構成
されているため製作が一層容易である上に、予定結像面
A上にあって光軸から2.8鵬の高さの一次像について
のセンサアレイSA、。
SA、上における像高誤差は2.8μm(歪曲収差0.
18%)であるなど、諸収差が非常に良好に補正されて
いる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明による焦点検出用光学系は、諸収差
を良好に補正することができ且つ所望の性能のものを製
作することが容易であるという実用上重要な利点を有し
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による焦点検出用光学系の基本構成を示
す図、第2図及び第3図は夫々上記焦点検出用光学系の
コンデンサーレンズ及び再結像レンズでの歪曲収差の発
生状況を示すグラフである。 A・−・−・・・−・−−−−−−−−−−−−一  
予定結像面Io  ・−・−−−−−−−−・−一次像
1 +、 I 2  ’−−−−−−−−・−・−・−
・−・二次像L 、  −−−−−−−−−−−−−−
−−・コンデンサーレンズL t、 L a  −−−
−−−−−−−−−−−−−一再結像レンズs  −−
−−−−−−−−−−−・・・−−−−一−−−−− 
絞りSA1.SAz センサアレイ 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)結像レンズの予定結像面付近に位置していて、該
    結像レンズの射出瞳を伝送するコンデンサーレンズと、
    前記結像レンズにより結像せしめられた一次像を一対の
    センサアレイ上に夫々再結像する一対の再結像レンズと
    から成る焦点検出用光学系において、前記コンデンサー
    レンズの入射側面および射出側面の曲率半径を夫々R_
    1、R_2とするとき1.5<|R_1/R_2| を満足することを特徴とする焦点検出用光学系。 (2)結像レンズの予定結像面付近に位置していて、該
    結像レンズの射出瞳を伝送するコンデンサーレンズと、
    前記結像レンズにより結像せしめられた一次像を一対の
    センサアレイ上に夫々再結像する一対の再結像レンズと
    から成る焦点検出用光学系において、前記再結像レンズ
    の倍率をB_s、焦点距離をf_s、軸上厚をt_s、
    入射側面の曲率半径をR_3、射出側面の曲率半径をR
    _4とするとき、 0.1<B_s<0.25 0.7<t_s/f_s 0.1<|R_3/R_4|<4 を満足することを特徴とする焦点検出用光学系。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267474A (en) * 1992-10-23 1993-12-07 Kohler Co. Liquid-level sensor
JP2011242586A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Canon Inc 測距装置及びそれを有する光学機器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01224714A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Nikon Corp 焦点検出光学系

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01224714A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Nikon Corp 焦点検出光学系

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267474A (en) * 1992-10-23 1993-12-07 Kohler Co. Liquid-level sensor
JP2011242586A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Canon Inc 測距装置及びそれを有する光学機器

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