JPH0341409A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPH0341409A JPH0341409A JP17646989A JP17646989A JPH0341409A JP H0341409 A JPH0341409 A JP H0341409A JP 17646989 A JP17646989 A JP 17646989A JP 17646989 A JP17646989 A JP 17646989A JP H0341409 A JPH0341409 A JP H0341409A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus detection
- optical system
- light
- secondary optical
- receiving means
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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。
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、特に対物レンズの障を複数の領域に分割
し、各領域を通過する光束を用いて複数の被写体像(物
体像)に関する光量分布を形成し、これら複数の光量分
布の相対的な位置関係を求めることにより対物レンズの
合焦状態を検出する際に好適な焦点検出装置に関するも
のである。
出装置に関し、特に対物レンズの障を複数の領域に分割
し、各領域を通過する光束を用いて複数の被写体像(物
体像)に関する光量分布を形成し、これら複数の光量分
布の相対的な位置関係を求めることにより対物レンズの
合焦状態を検出する際に好適な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
報や特開昭59−107313号公報等で提案されてい
る。
報や特開昭59−107313号公報等で提案されてい
る。
第4図は従来の像ずれ方式を用いた焦点検出装置の光学
系の概略図である。
系の概略図である。
同図において61は対物レンズ、62は視野マスクであ
り対物レンズ61の予定結像面近傍に配置されている。
り対物レンズ61の予定結像面近傍に配置されている。
63はフィールドレンズであり予定結像面の近傍に配置
されている。64は2次光学系であり対物レンズ61の
光軸に対して対象に配置された二つのレンズ64−1.
64−2により構成されている。65は受光手段であり
前記二つのレンズ64−1.64−2に対応してその後
方に配置された2つの受光素子列65−1゜65−2を
有している。66は絞りであり前記2つのレンズ64−
1.64−2に対応してその前方に配置された2つの開
口部66−1.66−2を有している。67は対物レン
ズ61の射出瞳であり、分割された2つの領域67−1
.67−2により構成されている。
されている。64は2次光学系であり対物レンズ61の
光軸に対して対象に配置された二つのレンズ64−1.
64−2により構成されている。65は受光手段であり
前記二つのレンズ64−1.64−2に対応してその後
方に配置された2つの受光素子列65−1゜65−2を
有している。66は絞りであり前記2つのレンズ64−
1.64−2に対応してその前方に配置された2つの開
口部66−1.66−2を有している。67は対物レン
ズ61の射出瞳であり、分割された2つの領域67−1
.67−2により構成されている。
なお、フィールドレンズ63は開口部661.66−2
を射出瞳67の領域67−1゜67−2に結像する作用
を有しており、各領域67−1.67−2を透過した光
束が受−光素子列65−1.65−2上に夫々光量分布
を形成するようになっている。
を射出瞳67の領域67−1゜67−2に結像する作用
を有しており、各領域67−1.67−2を透過した光
束が受−光素子列65−1.65−2上に夫々光量分布
を形成するようになっている。
この第4図に示す焦点検出装置では、対物レンズ61の
結像点が予定結像面の前側にある場合は、2つの受光素
子列65−1.65−2上に夫々形成される物体像に関
する光量分布が互いに近づいた状態となり、また、対物
レンズ61の結像点が予定結像面の後側にある場合は、
2つの受光素子列65−1.65−2上に夫々形成され
る光量分布が互いに離れた状態となる。しかも、2つの
受光素子列65−1.65−2上に夫々形成された光量
分布のずれ量は対物レンズ61の焦点外れ量とある関数
関係にあるので、そのずれ量を適当な演算手段で算出す
ると、対物レンズ61の焦点はずれの方向と量とを検出
することができる。
結像点が予定結像面の前側にある場合は、2つの受光素
子列65−1.65−2上に夫々形成される物体像に関
する光量分布が互いに近づいた状態となり、また、対物
レンズ61の結像点が予定結像面の後側にある場合は、
2つの受光素子列65−1.65−2上に夫々形成され
る光量分布が互いに離れた状態となる。しかも、2つの
受光素子列65−1.65−2上に夫々形成された光量
分布のずれ量は対物レンズ61の焦点外れ量とある関数
関係にあるので、そのずれ量を適当な演算手段で算出す
ると、対物レンズ61の焦点はずれの方向と量とを検出
することができる。
第4図に示す焦点検出装置は、対物レンズにより撮影さ
れる被写体範囲の略中央に存在する被写体に対して、測
距を行っている。
れる被写体範囲の略中央に存在する被写体に対して、測
距を行っている。
これに対し、撮影範囲の中央部以外の測距点に関しても
焦点検出可能な焦点検出装置を本出願人は先に特願昭6
2−279835号で提案している。
焦点検出可能な焦点検出装置を本出願人は先に特願昭6
2−279835号で提案している。
第5図は特願昭62−279835号で提案した複数測
距点用の焦点検出装置の光学系の概略図である。同図に
おいて71は視野マスク、72はフィールドレンズ、7
3は2つの開ロア31.73−2を有する絞り、74は
2つのレンズ74−1.74−2から成る2次光学系、
75はセンサを夫々示している。尚、第4図で示した対
物レンズ61は省略しである。
距点用の焦点検出装置の光学系の概略図である。同図に
おいて71は視野マスク、72はフィールドレンズ、7
3は2つの開ロア31.73−2を有する絞り、74は
2つのレンズ74−1.74−2から成る2次光学系、
75はセンサを夫々示している。尚、第4図で示した対
物レンズ61は省略しである。
同図においては視野マスク71が測距すべき複数の視野
に対応して複数の開ロア1a〜71eを有しており、こ
の視野マスク71で規制された光束が2次光学系74に
より形成する複数対の光量分布を受光するように複数対
のセンサ列75a1と75a2.75b1と75b2.
75C1と75c2.75dlと75d2、そして75
e1と75e2がセンサ75として設けられている。
に対応して複数の開ロア1a〜71eを有しており、こ
の視野マスク71で規制された光束が2次光学系74に
より形成する複数対の光量分布を受光するように複数対
のセンサ列75a1と75a2.75b1と75b2.
75C1と75c2.75dlと75d2、そして75
e1と75e2がセンサ75として設けられている。
同図においては撮影画面の中央部とその両側の4カ所の
全体として5つの領域において測距を行っている。この
ように簡易な構成により撮影画面中の複数の領域で焦点
検出が出来ることはカメラに適用する場合大変重要にな
っている。
全体として5つの領域において測距を行っている。この
ように簡易な構成により撮影画面中の複数の領域で焦点
検出が出来ることはカメラに適用する場合大変重要にな
っている。
第5図に示す焦点検出装置は、対物レンズの焦点状態に
よってセンサ上の2つの光量分布が相対的に移動する方
向が上下方向であるために、この方向に光量分布の変化
がある物体に対してのみ測距が可能であり、これと垂直
な方向にのみ光量分布の変化のある物体、例えば垂直線
を境界とする白黒のエツジパターンのようなものに対し
ては、測距することができない。
よってセンサ上の2つの光量分布が相対的に移動する方
向が上下方向であるために、この方向に光量分布の変化
がある物体に対してのみ測距が可能であり、これと垂直
な方向にのみ光量分布の変化のある物体、例えば垂直線
を境界とする白黒のエツジパターンのようなものに対し
ては、測距することができない。
この為、本出願人は特願昭63−274940号におい
て撮影範囲の中心付近では光量分布が上下、又は左右の
一方向にのみ変化するような物体に対しても測距するこ
とが出来、しかも撮影範囲の中心付近以外の複数の点に
おいても測距することのできる焦点検出装置を提案して
いる。
て撮影範囲の中心付近では光量分布が上下、又は左右の
一方向にのみ変化するような物体に対しても測距するこ
とが出来、しかも撮影範囲の中心付近以外の複数の点に
おいても測距することのできる焦点検出装置を提案して
いる。
第6図は特願昭63−274940号で提案した焦点検
出装置の要部概略図である。
出装置の要部概略図である。
図中31は視野マスクであり不図示の対物レンズ(撮影
レンズ)による撮影画面の略中央に交差して、例えば十
字形の開口部31−1と両側の周辺部に縦長の開口部3
1−2.31−3を有している。32はフィールドレン
ズであり、視野マスク31の3つの開口部31−1.3
1−2゜31−3に対応して各々所定の光学特性を有す
る3つの領域32−1.32−2.32−3から成って
いる。33は絞りであり、中心部は上下左右に各々1対
ずつ計4つの開口部33−1a。
レンズ)による撮影画面の略中央に交差して、例えば十
字形の開口部31−1と両側の周辺部に縦長の開口部3
1−2.31−3を有している。32はフィールドレン
ズであり、視野マスク31の3つの開口部31−1.3
1−2゜31−3に対応して各々所定の光学特性を有す
る3つの領域32−1.32−2.32−3から成って
いる。33は絞りであり、中心部は上下左右に各々1対
ずつ計4つの開口部33−1a。
33−1b、33−1c、33−1dを、また左右の周
辺部分は1対の2つの開口部33−2a。
辺部分は1対の2つの開口部33−2a。
33−2b及び開口部33−3a、33−3bがそれぞ
れ設けられている。前記フィールドレンズ32の各領域
32−1.32−2.32−3はそれぞれ絞り33の対
になっている開口33−1゜33−2.33−3を不図
示の撮影レンズの射出瞳付近に結像する作用を有してい
る。34は2次光学系であり、全体として4対の2次結
像レンズを有している。即ち全体として8つの2次結像
レンズ34−1a、34−1b、34−1c。
れ設けられている。前記フィールドレンズ32の各領域
32−1.32−2.32−3はそれぞれ絞り33の対
になっている開口33−1゜33−2.33−3を不図
示の撮影レンズの射出瞳付近に結像する作用を有してい
る。34は2次光学系であり、全体として4対の2次結
像レンズを有している。即ち全体として8つの2次結像
レンズ34−1a、34−1b、34−1c。
34−1d、34−2a、34−2b、343a、34
−3bからなっており、絞り33の各開口部に対応して
その後方に配置されている。
−3bからなっており、絞り33の各開口部に対応して
その後方に配置されている。
35は受光素子列(センサ)であり、全体として4対の
センサ列を有している。即ち全体として8つのセンサ列
35−1a、35−1b、35Ic、35−1d、35
−2a、35−2b。
センサ列を有している。即ち全体として8つのセンサ列
35−1a、35−1b、35Ic、35−1d、35
−2a、35−2b。
35−3a、35−3bからなっており、2次結像レン
ズに対応してその像を受光するように配置されている。
ズに対応してその像を受光するように配置されている。
第7図は第6図のセンサ35面上に形成される像領域を
示した説明図である。領域36−1a。
示した説明図である。領域36−1a。
36−1b、36−1c、36−1dは視野マスク31
の中央の開口部31−1の像領域でありフィールドレン
ズ32の中央部32−1を透過した光束か絞り33の開
口部33−1a、331b、33−1c、33−1dで
規制された後、その後方の2次結像レンズ34−1a、
341b、34−1c、34−1dによってセンサ35
面上に形成される状態を夫々示している。また、36−
2a、36−2bは視野マスク31の周辺の開口部31
−2の像領域であり、フィールドレンズ32の周辺部3
2−2を透過した光束が絞り33の開口部33−2 a
、 33−2 b ニよって規制されたのち、その後
方の2次結像レンズ34−2a、34−2bによッテセ
ンサ35上に形成される状態を示している。同様に36
−3a、36−3bは視野マスク31の周辺の開口部3
1−3の像領域であり、フィールドレンズ32の周辺部
32−3を透過した光束が絞り33の開口部33−3a
、33−3bによって規制されたのち、その後方の2次
結像レンズ34−3a、34−3bによってセンサ35
面」−に形成される像領域をそれぞれ示している。
の中央の開口部31−1の像領域でありフィールドレン
ズ32の中央部32−1を透過した光束か絞り33の開
口部33−1a、331b、33−1c、33−1dで
規制された後、その後方の2次結像レンズ34−1a、
341b、34−1c、34−1dによってセンサ35
面上に形成される状態を夫々示している。また、36−
2a、36−2bは視野マスク31の周辺の開口部31
−2の像領域であり、フィールドレンズ32の周辺部3
2−2を透過した光束が絞り33の開口部33−2 a
、 33−2 b ニよって規制されたのち、その後
方の2次結像レンズ34−2a、34−2bによッテセ
ンサ35上に形成される状態を示している。同様に36
−3a、36−3bは視野マスク31の周辺の開口部3
1−3の像領域であり、フィールドレンズ32の周辺部
32−3を透過した光束が絞り33の開口部33−3a
、33−3bによって規制されたのち、その後方の2次
結像レンズ34−3a、34−3bによってセンサ35
面」−に形成される像領域をそれぞれ示している。
第8図は第6図の焦点検出装置を一眼レフカメラに適用
したときの各光学要素の配置を示した説明図である。
したときの各光学要素の配置を示した説明図である。
図中、37は撮影レンズ(対物レンズ)、38はクイッ
クリターンミラー、39は焦点板、40はペンタプリズ
ム、41は接眼レンズ、42はフィルム面、43はサブ
ミラーでありクイックリターンミラー38の一部に固着
されている。31は視野マスクでありフィルム面42と
光学的に略等価な位置に配置されている。44は赤外カ
ットフィルターで視野マスク31の後方に配置されてい
る。32はフィールドレンズ、45.46は各々第1.
第2の全反射ミラー、47は遮光マスり、33は絞り、
34は2次光学系であり、後述するプリズム部材49と
一体に形成されている。
クリターンミラー、39は焦点板、40はペンタプリズ
ム、41は接眼レンズ、42はフィルム面、43はサブ
ミラーでありクイックリターンミラー38の一部に固着
されている。31は視野マスクでありフィルム面42と
光学的に略等価な位置に配置されている。44は赤外カ
ットフィルターで視野マスク31の後方に配置されてい
る。32はフィールドレンズ、45.46は各々第1.
第2の全反射ミラー、47は遮光マスり、33は絞り、
34は2次光学系であり、後述するプリズム部材49と
一体に形成されている。
49は反射面49−1を有するプリズム部材、35は1
つのセンサでありカバーガラス5o−1および受光面5
0−2を有している。
つのセンサでありカバーガラス5o−1および受光面5
0−2を有している。
(発明が解決しようとする問題点)
第6図の焦点検出装置において、精度のよい焦点検出を
行なうためには、4対8つの2次結像レンズを光学的に
所定の位置に正確に配置する必要がある。
行なうためには、4対8つの2次結像レンズを光学的に
所定の位置に正確に配置する必要がある。
第9図は2次結像レンズ34を正面から描いた説明図で
ある。例えば同図に示すように4対8つの2次結像レン
ズのうちの1つの2次結像レンズ34−3bのレンズ面
頂点が左方に距rIIidだけ変位したとする。そうす
るとこの2次結像レンズ34−3bにより、センサ35
に投影される視野マスクの投影像は第10図のようにな
る。第10図においては、第7図と異なり、2次結像レ
ンズ34−3bに対応する投影像36′−3bが左方に
距11[d”だけ変位している。ここで距離dと1 d′の関係は2次結像レンズの結像倍率なβとする時お
よそ d′=d ・ (1+ 1 β 1 )で表わせる。
ある。例えば同図に示すように4対8つの2次結像レン
ズのうちの1つの2次結像レンズ34−3bのレンズ面
頂点が左方に距rIIidだけ変位したとする。そうす
るとこの2次結像レンズ34−3bにより、センサ35
に投影される視野マスクの投影像は第10図のようにな
る。第10図においては、第7図と異なり、2次結像レ
ンズ34−3bに対応する投影像36′−3bが左方に
距11[d”だけ変位している。ここで距離dと1 d′の関係は2次結像レンズの結像倍率なβとする時お
よそ d′=d ・ (1+ 1 β 1 )で表わせる。
このような状態になると、センサ35−3aと35−3
bが検知する物体側の領域が異なることになり、精度の
よい焦点検出はできない。
bが検知する物体側の領域が異なることになり、精度の
よい焦点検出はできない。
2つのセンサ上の像ずれ量に対する対物レンズの焦点は
ずれ量の比は2次結像レンズの結像倍率や、絞りの開口
中心間の間隔によっても異なるが、通常1:30〜50
程度となる。即ち、2つのセンサ上の像が1μmずれる
と対物レンズの焦点位置が0.03〜0.05mm程度
移動することを意味する。従って、45°に傾いた白黒
エツジのようなパターンに対しても同様に0.03〜0
.05mm以下の誤差で判物レンズの焦点検出を行なお
うとすると、許容される2次結像レンズの頂点位置のず
れはd−d’と近似しても1μmとなり、非常に厳しい
ものとなる。
ずれ量の比は2次結像レンズの結像倍率や、絞りの開口
中心間の間隔によっても異なるが、通常1:30〜50
程度となる。即ち、2つのセンサ上の像が1μmずれる
と対物レンズの焦点位置が0.03〜0.05mm程度
移動することを意味する。従って、45°に傾いた白黒
エツジのようなパターンに対しても同様に0.03〜0
.05mm以下の誤差で判物レンズの焦点検出を行なお
うとすると、許容される2次結像レンズの頂点位置のず
れはd−d’と近似しても1μmとなり、非常に厳しい
ものとなる。
第8図に示すようにプリズム部材49の表面に 2
2次結像レンズ34を形成して一体化して構成する際、
これらをプラスチックで成形した場合には、体積が大き
く三角形の形状をしているプリズム部材の複雑な収縮の
影響を受け、2次結像レンズの頂点は大きくずれてくる
。
これらをプラスチックで成形した場合には、体積が大き
く三角形の形状をしているプリズム部材の複雑な収縮の
影響を受け、2次結像レンズの頂点は大きくずれてくる
。
さらに当該プリズム部材49をプラスチックで構成した
場合には、その吸湿による膨張や屈折率の変化を十分考
慮する必要があるが、一般にアクリルのようなプラスチ
ック材料は吸湿しやすく、膨張や屈折率の変化を生ずる
。屈折率がプリズム部材全体にわたって均一に変化する
場合はその影響はさほど大きくないが、プリズム部材の
表面からの吸湿により、内部に向って屈折率の分布が生
じると、内部を透過する光線が曲げられて精度のよい焦
点検出は困難となる。特に当該プリズム部材49のよう
に体積が大きい場合は、内部まで吸湿が進み平衡状態に
なるまでには長い時間を要し、その影響は非常に大きい
。
場合には、その吸湿による膨張や屈折率の変化を十分考
慮する必要があるが、一般にアクリルのようなプラスチ
ック材料は吸湿しやすく、膨張や屈折率の変化を生ずる
。屈折率がプリズム部材全体にわたって均一に変化する
場合はその影響はさほど大きくないが、プリズム部材の
表面からの吸湿により、内部に向って屈折率の分布が生
じると、内部を透過する光線が曲げられて精度のよい焦
点検出は困難となる。特に当該プリズム部材49のよう
に体積が大きい場合は、内部まで吸湿が進み平衡状態に
なるまでには長い時間を要し、その影響は非常に大きい
。
以上のように撮影範囲中の複数の点で焦点検出を行う場
合は種々の原因により高精度に焦点検出を行うのが大変
難しくなってくるという問題点があった。
合は種々の原因により高精度に焦点検出を行うのが大変
難しくなってくるという問題点があった。
本発明は2次光学系から受光手段に至る各光学要素を適
切に設定することにより、特に2次光学系のレンズ面頂
点のずれを少なくし、撮影範囲中の複数の点で高精度な
焦点検出が出来る焦点検出装置の提供を目的とする。
切に設定することにより、特に2次光学系のレンズ面頂
点のずれを少なくし、撮影範囲中の複数の点で高精度な
焦点検出が出来る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)
本発明の焦点検出装置は、対物レンズの像面側に少なく
とも第1.第2の2つの焦点検出系を配置し、該焦点検
出系を利用して該対物レンズの合焦状態を求める際、該
焦点検出系は該対物レンズの瞳の異なる領域を通過した
光束を用いて被写体像に関する複数の光量分布を形成す
る2次光学系と、該2次光学系に入射する光量を制限す
る絞りそして該複数の光量分布の相対的な位置関係を検
出する受光手段とを有しており、該第1.第2焦点検出
系は検出する該被写体像の光量分布領域のうち測距視野
の中心部が互いに異なっており、該2次光学系と該受光
手段との光路中に入射面、反創面そして射出面とを有す
る3角プリズムを、該3角プリズムの入射面と該2次光
学系の受光手段側の面とを接着させて配置又は近接対向
させて配置したことを特徴としている。
とも第1.第2の2つの焦点検出系を配置し、該焦点検
出系を利用して該対物レンズの合焦状態を求める際、該
焦点検出系は該対物レンズの瞳の異なる領域を通過した
光束を用いて被写体像に関する複数の光量分布を形成す
る2次光学系と、該2次光学系に入射する光量を制限す
る絞りそして該複数の光量分布の相対的な位置関係を検
出する受光手段とを有しており、該第1.第2焦点検出
系は検出する該被写体像の光量分布領域のうち測距視野
の中心部が互いに異なっており、該2次光学系と該受光
手段との光路中に入射面、反創面そして射出面とを有す
る3角プリズムを、該3角プリズムの入射面と該2次光
学系の受光手段側の面とを接着させて配置又は近接対向
させて配置したことを特徴としている。
(実施例)
第1図は本発明を一眼レフカメラに適用したときの一実
施例の光学系の要部概略図である。同図における焦点検
出系の測距原理は第6図に示す焦点検出系と略同様であ
る。
施例の光学系の要部概略図である。同図における焦点検
出系の測距原理は第6図に示す焦点検出系と略同様であ
る。
本実施例では第8図に示す構成に比べて2次光学系から
受光手段に至る光路中に配置した光学要素を後述するよ
うに構成したのを特長としている。
受光手段に至る光路中に配置した光学要素を後述するよ
うに構成したのを特長としている。
次に本実施例の構成の各光学要素について第8図に示し
た要素の説明と一部重複するが順次説明する。
た要素の説明と一部重複するが順次説明する。
第1図において、37は撮影レンズ(対物レンズ)、3
8はクイックリターンミラー、39は焦点板、40はペ
ンタプリズム、41は接眼レンズ、42はフィルム面、
43はサブミラーであり 5 クイックリターンミラー38の一部に固着されている。
8はクイックリターンミラー、39は焦点板、40はペ
ンタプリズム、41は接眼レンズ、42はフィルム面、
43はサブミラーであり 5 クイックリターンミラー38の一部に固着されている。
31は視野マスクでありフィルム面42と光学的に略等
価な位置に配置されている。44は赤外カットフィルタ
ーで視野マスク31の後方に配置されている。32はフ
ィールドレンズ、45.46は各々第1.第2の全反射
ミラー47は遮光マスク、33は絞り、48は2次光学
系であり、その受光手段側の面は後述するプリズム部材
49の入射面と接着剤で接着されている。
価な位置に配置されている。44は赤外カットフィルタ
ーで視野マスク31の後方に配置されている。32はフ
ィールドレンズ、45.46は各々第1.第2の全反射
ミラー47は遮光マスク、33は絞り、48は2次光学
系であり、その受光手段側の面は後述するプリズム部材
49の入射面と接着剤で接着されている。
49は入射面、反射面49−1そして射出面を有するプ
リズム部材、35は1つのセンサ(受光手段)でありカ
バーガラス50−1および受光面50−2を有している
。尚、センサ35は第6図で示すのと同様に4対のセン
サ列より成っている。
リズム部材、35は1つのセンサ(受光手段)でありカ
バーガラス50−1および受光面50−2を有している
。尚、センサ35は第6図で示すのと同様に4対のセン
サ列より成っている。
本実施例において、視野マスク31以下、センサ35ま
でが焦点検出装置に対応している。
でが焦点検出装置に対応している。
同図において焦点検出光学系の光路を3つの反射面45
,46.49−1を用いて折り曲げて、これにより焦点
検出光学系の全長、特にフィール 6 ドレンズ32と絞り33の間隔を長くとっている。前述
した通り、フィールドレンズ32は絞り33を撮影レン
ズ37の射出瞳付近に結像する作用を有しているか、フ
ィールドレンズ32と絞り33の間隔を長くすることに
よりこの結像関係を良好に保つことが可能となり、より
明るい光束を焦点検出装置に導くことができる。
,46.49−1を用いて折り曲げて、これにより焦点
検出光学系の全長、特にフィール 6 ドレンズ32と絞り33の間隔を長くとっている。前述
した通り、フィールドレンズ32は絞り33を撮影レン
ズ37の射出瞳付近に結像する作用を有しているか、フ
ィールドレンズ32と絞り33の間隔を長くすることに
よりこの結像関係を良好に保つことが可能となり、より
明るい光束を焦点検出装置に導くことができる。
本実施例において視野マスク31の開口形状は第6図で
示した視野マスク31と同様に中心には十字形状の開口
部31−1、周辺には縦長の矩型の開口部31−2.3
1−3が設けられている。
示した視野マスク31と同様に中心には十字形状の開口
部31−1、周辺には縦長の矩型の開口部31−2.3
1−3が設けられている。
フィールドレンズ32は第6図で示したのと同様に視野
マスク31の3つの開口部31−1゜31−2.31−
3に対応して、3つの領域32−1.32−2.32−
3からなり、周辺の領域を構成するレンズ32−2.3
2−3の光軸は中心のレンズ32−1の光軸からずれた
位置にある。
マスク31の3つの開口部31−1゜31−2.31−
3に対応して、3つの領域32−1.32−2.32−
3からなり、周辺の領域を構成するレンズ32−2.3
2−3の光軸は中心のレンズ32−1の光軸からずれた
位置にある。
絞り33の開口形状は第6図で示した絞り33と同様に
中心の開口部は、はぼ真円の領域に内接する上下1対、
左右1対の計4つの開口部33−1a、33−1b、3
3−1c、33−1dから構成されている。左右の周辺
の開口部も同様にほぼ真円の領域に内接する上下1対の
2つの開口部33−2a、33−2b及び開1コ部33
−3a。
中心の開口部は、はぼ真円の領域に内接する上下1対、
左右1対の計4つの開口部33−1a、33−1b、3
3−1c、33−1dから構成されている。左右の周辺
の開口部も同様にほぼ真円の領域に内接する上下1対の
2つの開口部33−2a、33−2b及び開1コ部33
−3a。
3.3−3bから構成されている。
遮光マスク47は第2図に示すように開口形状47−1
.47−2.47−3を有している。この遮光マスク4
7は、第6図の視野マスク31の周辺の開口部31−2
または31−3に入射し、絞り33の周辺の開口部33
−2a、33−2b、33−3a、33−3b等を通過
せず中心の開口部33−1a、33−1b、33−1c
。
.47−2.47−3を有している。この遮光マスク4
7は、第6図の視野マスク31の周辺の開口部31−2
または31−3に入射し、絞り33の周辺の開口部33
−2a、33−2b、33−3a、33−3b等を通過
せず中心の開口部33−1a、33−1b、33−1c
。
33−1d等を透過する非正常光が、センサ35面上に
達するのを防ぐ働きをしている。同罪正常光は遮光マス
ク47の開口部47−1と47−2、又は開口部47−
1と47−3の間に到達して、遮光されることになる。
達するのを防ぐ働きをしている。同罪正常光は遮光マス
ク47の開口部47−1と47−2、又は開口部47−
1と47−3の間に到達して、遮光されることになる。
遮光マスク47は、この位置以外に第1図の第2の反射
ミラー46の直前や、フィールドレンズ32の後方、或
は絞り33の前方に設けることも可能である。1つの遮
光マスクで遮光しきれない場合はこれらの幾つかを組み
合せて用いることも可能である。また第1.第2のミラ
ー45.46の直前に遮光マスクを設けるかわりに、同
ミラーの反射面をパターン化して、必要部以外は光が吸
収、又は透過する様に構成してもよい。
ミラー46の直前や、フィールドレンズ32の後方、或
は絞り33の前方に設けることも可能である。1つの遮
光マスクで遮光しきれない場合はこれらの幾つかを組み
合せて用いることも可能である。また第1.第2のミラ
ー45.46の直前に遮光マスクを設けるかわりに、同
ミラーの反射面をパターン化して、必要部以外は光が吸
収、又は透過する様に構成してもよい。
2次光学系48及びプリズム部材49は第3図(A)に
示す構成より戒っている。即ち同図に示すように2次光
学系48は、絞り33に向って正の屈折力の4対の2次
結像レンズ48−1aと48−1b、48−1cと48
−1d、48−2aと48−2b、48−3aと48−
3bからなっている。
示す構成より戒っている。即ち同図に示すように2次光
学系48は、絞り33に向って正の屈折力の4対の2次
結像レンズ48−1aと48−1b、48−1cと48
−1d、48−2aと48−2b、48−3aと48−
3bからなっている。
又、2次光学系48の受光手段35側の面48−4は平
面より成っている。プリズム部材49は入射面49−3
、反射面49−1そして射出面49−2を有した3角形
状より成っており、2次光学系48からの光束を射出面
49−2に導 9 光している。
面より成っている。プリズム部材49は入射面49−3
、反射面49−1そして射出面49−2を有した3角形
状より成っており、2次光学系48からの光束を射出面
49−2に導 9 光している。
本実施例では例えば各要素31−1.31−2.33−
1a、33−1b、48−1a。
1a、33−1b、48−1a。
48−1b、35−1a、35−1bで撮影画面の中心
部分を測距する第1の焦点検出系を、又各要素31−2
.32−2.33−2a、33−2b、48−2a、4
8−2b、35−2a。
部分を測距する第1の焦点検出系を、又各要素31−2
.32−2.33−2a、33−2b、48−2a、4
8−2b、35−2a。
35−2b又は各要素31−3.32−3゜33−3a
、33−3b、48−3a、48−3b、35−3a、
35−3bで撮影画面の周辺部を測距する第2の焦点検
出系を構成している。
、33−3b、48−3a、48−3b、35−3a、
35−3bで撮影画面の周辺部を測距する第2の焦点検
出系を構成している。
尚、第1と第2の焦点検出系による測距視野の中心部は
互いに異なるように各要素が設定されている。
互いに異なるように各要素が設定されている。
本実施例では2次先学系48の受光手段35側の面48
−4とプリズム部材49の入射面49−3は接着して構
成しているが僅かの隙間を隔てて対向配置するようにし
ても良い。
−4とプリズム部材49の入射面49−3は接着して構
成しているが僅かの隙間を隔てて対向配置するようにし
ても良い。
2次光学系48の面48−4とプリズム部材49の入射
面49−3を接着して構成すれば各部 0 材面での光の反射を少なくし、透過光量を増大させるこ
とができ、又ゴースト先の発生を防止することができる
ので好ましい。
面49−3を接着して構成すれば各部 0 材面での光の反射を少なくし、透過光量を増大させるこ
とができ、又ゴースト先の発生を防止することができる
ので好ましい。
尚、本実施例では2次光学系48を同図に示すように形
状の対称性の良い薄い板状とすることにより、プラスチ
ックによる成形の際の収縮の一様性を改善し、2次結像
レンズのレンズ面頂点位置のずれの少ない成形品を得て
いる。
状の対称性の良い薄い板状とすることにより、プラスチ
ックによる成形の際の収縮の一様性を改善し、2次結像
レンズのレンズ面頂点位置のずれの少ない成形品を得て
いる。
本実施例のプリズム部材49は、アルミ等の金属膜を蒸
着した反射面49−1を有し、2次光学系48からの光
束を反射して、射出面49−2に偏向する作用を有して
いる。反射面49−1に入射する光束が全反射条件を満
たす場合には、アルミ等の反射膜は必要がない。45°
に傾斜した反射面49−1に対して、全反射条件を満た
さない光束が存在する場合でも、反射面を450よりも
水平に近くなるように傾けることにより、すべての光束
を全反射させることは可能である。このとき、プリズム
部材49の射出面49−2やセンサ35をこれに応じ水
平から傾けることによって、反射面49−1を傾けたこ
との光学的影響は除去することができる。又、臨界角を
小さくして全反射しやすくするために、高屈折率のガラ
スやポリカーボネイトやポリスチレンのような高屈折率
のプラスチックでプリズム部材49を構成することも効
果的である。
着した反射面49−1を有し、2次光学系48からの光
束を反射して、射出面49−2に偏向する作用を有して
いる。反射面49−1に入射する光束が全反射条件を満
たす場合には、アルミ等の反射膜は必要がない。45°
に傾斜した反射面49−1に対して、全反射条件を満た
さない光束が存在する場合でも、反射面を450よりも
水平に近くなるように傾けることにより、すべての光束
を全反射させることは可能である。このとき、プリズム
部材49の射出面49−2やセンサ35をこれに応じ水
平から傾けることによって、反射面49−1を傾けたこ
との光学的影響は除去することができる。又、臨界角を
小さくして全反射しやすくするために、高屈折率のガラ
スやポリカーボネイトやポリスチレンのような高屈折率
のプラスチックでプリズム部材49を構成することも効
果的である。
尚、前述した吸湿の影響に関しては、本実施例に示すよ
うに2次光学系48とプリズム部材49を別部材とし、
吸湿の影響の少ない2次光学系48を、例えば吸湿は大
きいが成形性や耐熱性のよいアクリルで構威し、吸湿の
影響が大きいプリズム部材を、吸湿の少ないポリカーボ
ネイトやポリスチレン、MS樹脂等で構成することによ
って、全体としてその影響を低くおさえることか可能と
なる。もちろん、吸湿の影響を極力低減することを優先
して、2次光学系をもこれらの材質で構成してもよい。
うに2次光学系48とプリズム部材49を別部材とし、
吸湿の影響の少ない2次光学系48を、例えば吸湿は大
きいが成形性や耐熱性のよいアクリルで構威し、吸湿の
影響が大きいプリズム部材を、吸湿の少ないポリカーボ
ネイトやポリスチレン、MS樹脂等で構成することによ
って、全体としてその影響を低くおさえることか可能と
なる。もちろん、吸湿の影響を極力低減することを優先
して、2次光学系をもこれらの材質で構成してもよい。
特に、ポリカーボネイトやポリスチレン等はアクリルに
比べると屈折率が高く、プリズム部材での反射を全反射
とする場合には好ましいプラスチック材質である。
比べると屈折率が高く、プリズム部材での反射を全反射
とする場合には好ましいプラスチック材質である。
方、プリズム部材49をガラスで構成すれば、吸湿の影
響を低減するという意味でさらに効果的である。プリズ
ム部材は平面で囲まれた単純な形状をしているため、ガ
ラスで構成することも比較的容易である。
響を低減するという意味でさらに効果的である。プリズ
ム部材は平面で囲まれた単純な形状をしているため、ガ
ラスで構成することも比較的容易である。
又、第3図(B)に示すように2次光学系63とプリズ
ム部材64をそれぞれアラへ数の異なるプラスチック乃
至ガラスで構成し、必要に応じ両者の接合面65に曲率
なつけて貼り合せることにより、色収差の除去が可能と
なる。
ム部材64をそれぞれアラへ数の異なるプラスチック乃
至ガラスで構成し、必要に応じ両者の接合面65に曲率
なつけて貼り合せることにより、色収差の除去が可能と
なる。
更に第3図(C)に示すように2次光学系66とプリズ
ム部材67を貼り合せる際に、その中間に吸収タイプの
赤外カットフィルター68を挿入して双方を貼り合わせ
て構成することが可能である。吸収タイプの赤外カット
フィルターは蒸着タイプのものに比べ、価格が易く、分
光透過率の角度依存性が少ないという特徴を持っている
が、耐環境性に問題があり、一般的にはあまり用いられ
ていない。
ム部材67を貼り合せる際に、その中間に吸収タイプの
赤外カットフィルター68を挿入して双方を貼り合わせ
て構成することが可能である。吸収タイプの赤外カット
フィルターは蒸着タイプのものに比べ、価格が易く、分
光透過率の角度依存性が少ないという特徴を持っている
が、耐環境性に問題があり、一般的にはあまり用いられ
ていない。
特に吸湿によって白濁して特性が劣化することが多く、
カメラのように使用環境が厳しいものでは用いることが
難しかった。しかしながら、第3図(C)に示すように
、2次光学系66とプリズム部材67の中間に吸収タイ
プの赤外カットフィルター68を挿入して、3者を貼り
合せて、あるいは端面にも接着剤を塗布して赤外カット
フィルターと外気を遮断すれば、上記のような吸湿の問
題は解決され、使用が可能となる。第1図の赤外カット
フィルター44は撮影レンズからの光が反射してフィル
ム面に写りこまないように、低い位置に設けることが必
要であり、多くのスペースを要していたが、2次光学系
とプリズム部材の間に吸収タイプの赤外カットフィルタ
ーを挿入すれば赤外カットフィルター44が不要となり
、焦点検出系を小型化する上で非常に有利となる。
カメラのように使用環境が厳しいものでは用いることが
難しかった。しかしながら、第3図(C)に示すように
、2次光学系66とプリズム部材67の中間に吸収タイ
プの赤外カットフィルター68を挿入して、3者を貼り
合せて、あるいは端面にも接着剤を塗布して赤外カット
フィルターと外気を遮断すれば、上記のような吸湿の問
題は解決され、使用が可能となる。第1図の赤外カット
フィルター44は撮影レンズからの光が反射してフィル
ム面に写りこまないように、低い位置に設けることが必
要であり、多くのスペースを要していたが、2次光学系
とプリズム部材の間に吸収タイプの赤外カットフィルタ
ーを挿入すれば赤外カットフィルター44が不要となり
、焦点検出系を小型化する上で非常に有利となる。
尚、本実施例における2次光学系48の互いに隣接する
レンズは、互いに境界線としての弦を共有し、接してい
る。このように構成することでレンズ径を大きくとるこ
とができ、光量を増大させることが可能となる。尚、中
心部の4つの2次結 3 像レンズ48−1a、48−1b、48−1c。
レンズは、互いに境界線としての弦を共有し、接してい
る。このように構成することでレンズ径を大きくとるこ
とができ、光量を増大させることが可能となる。尚、中
心部の4つの2次結 3 像レンズ48−1a、48−1b、48−1c。
48−1dの径は、隣接するレンズの外周が共有する弦
の端の点53−1.53−2.53−3゜53−4で一
致するように設定するのが型加工上有利である。
の端の点53−1.53−2.53−3゜53−4で一
致するように設定するのが型加工上有利である。
(発明の効果)
本発明によれば前述の如く2次光学系とプリズム部材を
適切に設定することにより、2次光学系を構成する複数
の2次結像レンズのレンズ面頂点位置のずれの少ない精
度の良い成形品を得ることができるとともに吸湿の少な
い材質を比較的自由に選択できるようになり、撮影画面
中の複数の領域において高精度な焦点検出が可能な焦点
検出装置を達成することができる。
適切に設定することにより、2次光学系を構成する複数
の2次結像レンズのレンズ面頂点位置のずれの少ない精
度の良い成形品を得ることができるとともに吸湿の少な
い材質を比較的自由に選択できるようになり、撮影画面
中の複数の領域において高精度な焦点検出が可能な焦点
検出装置を達成することができる。
第1図は本発明を一眼レフカメラに適用したときの一実
施例の要部概略図、第2図、第3図(A)。 (B) 、 (G)は各々第1図の一部分の説明図、第
4゜第5.第6図は従来の焦点検出装置の概略図、第7
図は第6図の一部分の説明図、第8図は従来 4 の焦点検出装置を一眼レフカメラに配置したときの概略
図、第9.第10図は各々第8図の焦点検出装置におけ
る一部分の説明図である。 図中、31は視野マスク、32はフィールドレンズ、3
3は絞り、34.48,63.66は2次光学系、35
は受光手段、37は対物レンズ、44.68は赤外カッ
トフィルター、47は遮光マスク、49,64.67は
プリズム部材である。
施例の要部概略図、第2図、第3図(A)。 (B) 、 (G)は各々第1図の一部分の説明図、第
4゜第5.第6図は従来の焦点検出装置の概略図、第7
図は第6図の一部分の説明図、第8図は従来 4 の焦点検出装置を一眼レフカメラに配置したときの概略
図、第9.第10図は各々第8図の焦点検出装置におけ
る一部分の説明図である。 図中、31は視野マスク、32はフィールドレンズ、3
3は絞り、34.48,63.66は2次光学系、35
は受光手段、37は対物レンズ、44.68は赤外カッ
トフィルター、47は遮光マスク、49,64.67は
プリズム部材である。
Claims (4)
- (1)対物レンズの像面側に少なくとも第1、第2の2
つの焦点検出系を配置し、該焦点検出系を利用して該対
物レンズの合焦状態を求める際、該焦点検出系は該対物
レンズの瞳の異なる領域を通過した光束を用いて被写体
像に関する複数の光量分布を形成する2次光学系と、該
2次光学系に入射する光量を制限する絞りそして該複数
の光量分布の相対的な位置関係を検出する受光手段とを
有しており、該第1、第2焦点検出系は検出する該被写
体像の光量分布領域のうち測距視野の中心部が互いに異
なっており、該2次光学系と該受光手段との光路中に入
射面、反射面そして射出面とを有する3角プリズムを、
該3角プリズムの入射面と該2次光学系の受光手段側の
面とを接着させて配置又は近接対向させて配置したこと
を特徴とする焦点検出装置。 - (2)前記2次光学系の受光手段側の面と前記3角プリ
ズムの入射面は共に平面又は略同一の曲率を有する曲面
より成っており、双方の面は接着されていることを特徴
とする請求項1記載の焦点検出装置。 - (3)前記2次光学系の受光手段側の面と前記3角プリ
ズムの入射面は吸収型のフィルターを介して接着されて
いることを特徴とする請求項1記載の焦点検出装置。 - (4)前記3角プリズムの材質をポリカーボネイト樹脂
又はポリスチレン樹脂又はガラスより構成したことを特
徴とする請求項1記載の焦点検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17646989A JPH0341409A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 焦点検出装置 |
| US07/824,873 US5262819A (en) | 1989-07-07 | 1992-01-22 | Compact focus detecting device suitable for incorporation into an optical apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17646989A JPH0341409A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341409A true JPH0341409A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=16014224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17646989A Pending JPH0341409A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0341409A (ja) |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17646989A patent/JPH0341409A/ja active Pending
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