JPS58108518A - 一眼レフレツクスカメラの焦点状態検出装置 - 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】 本発明は、−眼レフレックスカメラの焦点状態検出装置
、更に詳しくは、一対の受光素子列上に被写体の像をそ
れぞれ各別に結像させ、両波写体像の各受光素子列上で
の相関関係から焦点状態を検出するようにした、−眼レ
フレックスカメラの焦点状態検出装置に関する。

いわゆる上下像合致式、二重像合致式、瞳分割式等の焦
点状態検出装置は、異なる光路を通って結像された同一
物体の２つの像の相関関係に基づいて焦点状態を検出す
るものであり、一般に像相関式の焦点状態検出装置と総
称されている。このような像相関式の焦点状態検出装置
を、カメラ、特に−眼レフレックスカメラに配設し、焦
点状態を電気的に自動的に検出するようにした装置が、
既に数多く提案されている（特開昭５４−１５９２５９
号公報、特開昭５６−３２１２６号公報等参照）。

従来のこの種焦点状態検出装置は、いずれも一対の受光
素子列を用い、撮影レンズの光軸に対して対称な部分を
通過する光束による、同一被写体の独立した被写体像を
各受光素子列上に各別に結像させ、各受光素子列の光電
変換出力に基づいて、これら受光素子列上に結像された
被写体像の相関関係を検出し、焦点状態を判別するもの
である。

従って像そのものはある程度のボケ像であっても焦点状
態の検出に大きな支障はなく、撮影レンズの移動する広
い範囲に亘って焦点状態を検出できるという大きな利点
を有している。

しかし、従来のこの種焦点状態検出装置は、メインミラ
ーの一部を半透過鏡とし、その後方であるフィルム面が
わにサブミラーを設けて、被写体光の一部をカメラボデ
ィの下部がわに配置した受光装置に導くように構成され
忙いたので、受光素子列の受光面が、予定焦点面である
フィルム面に対して極めて正確に光学的に共役な位置と
なるように位置決めされなければならないという制約が
ありだ。

また、ファインダー内に配設された目視によって焦点状
態の検出を行なうための光学系（例えば、スプリットイ
メージプリズム）と、相異なる光路を形成し、一対の受
光素子列上にそれぞれ各別に被写体像を結像させるため
の光学系とが、互いに独立した別のものでありたので、
両光学系の間で調整を必要とし、また、調整ずれが生じ
た場合には、目視による焦点状態の検出結果と、電気的
に行なわれる焦点状態の検出結果とが一致しなくなる等
の欠点があった。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、ファインダースクリ
ーン上に互いに反対方向に傾斜した一対の反射面を形成
し、これら反射面の像を、メインミラーの半透過部を通
し、結像レンズによって一対の受光素子列上にそれぞれ
各別に結像させるようにした、−眼レフレックスカメラ
の焦点状態検出装置を提供するにある。

本発明によれば、結像レンズを通じてファインダースク
リーンに設けられた一対の反射面の像を、一対の受光素
子列上にそれぞれ各別に結像させるようにしたので、受
光装置の光軸方向の位置決めはラフでよく、高精度の調
整を必要としない。

また、結像レンズの特性に応じて受光装置とファインダ
ースクリーンとの間の相対的位置関係は変えられるので
、設計上の自由度が大きい。

さらに、一対の反射面を半透過性とし、透過光に対して
スプリットイメージプリズムとして作用するようにすれ
ば、目視による焦点状態の検出のための光学系と、電気
的に焦点状態を検出するための光学系とが一致するので
、両光学系の間での位置決め調整が不要になり、常に目
視による焦点状態の検出結果と、電気的に行なわれる焦
点状態の検出結果とが一致するようになる。

さらにまた、従来、メインミラーの後方であるフィルム
面がわに設けられていたサブミラーが不要となり、構、
成が簡単になると共に、サブミラーを用いた場合には、
撮影レンズの光軸上に受光素子列の中心が対応するよう
にサブミラーの角度の調整をし、更に受光装置の光軸方
向の位置を調整して、受光素子列の受光面を予定焦点面
と光学的に共役な位置に位置決めする必要があったが、
これらの調整は全く不要となる。

以下本発明を図示の一実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す一眼レフレックスカ
メラの焦点状態検出装置を示している。

この焦点状態検出装置は、−眼レフレックスカメラの光
学系中に同光学系と一体となるように組み込まれていて
、撮影レンズ１を通過してカメラ内に入射した被写体光
をファインダースクリーン３に向けて反射するメインミ
ラー２と、上記ファインタースクリーン３にその結像面
３ｅに対して互いに逆方向に傾けられて形成された一対
の反射面３ａ。

３ｂと、上記メインミラー２の中央に形成された半透過
部２ａに対して、上記ファインダースクリーン３とは反
対がわのカメラボディ下部がわに設けられた結像レンズ
７と、この結像レンズ７のさらに下位に配設された受光
装置８とで、その主要部が構成されている。

上記ファインダースクリーン３は、第２図に示すように
、下面（第２図においては上面）がマット面に加工され
ていて結像面３ｅとなっており、この結像面３ｅの中央
の円形領域には、光軸を含む平面（この平面と結像面３
ｅとの交差線をＡ−Ａ線で示す）を境にして、結像面３
ｅに対して互いに反対方向に傾いた一対の斜面が、結像
面３ｅと一致する位置にお℃・て交差するようにそれぞ
れ形成されている。そして、この一対の斜面には、第３
図（Ａ）に示すように、ハーフミラ−加工が施されてい
て、一対の斜面は半透過性の一対の反射面３ａ　、　３
ｂとなっている。なお、この一対の反射面３ａ　、　３
ｂは、第３図（ロ）に示すように、一対の斜面の相対向
する側縁に沿ってハーフミラ−加工を施して、その一部
に形成するようにしてもよい。また、ファインダースク
リーン３の上面の、上記一対の反射面３ａ　、　３ｂに
対向する領域には、第４区内および（′Ｂ）に示すよう
に、上記光軸を含む平面を境にして、上面に対して上記
一対の反射面３ａ、３ｂとは互いに反対方向に等しい角
度だけ傾いた一対の斜面３ｃ、３ｄが交差するように、
それぞれ形成されている。この一対の斜面３ｃ、３ｄは
、一対の反射面３ａ　、　３ｂによりて反射された像光
による像（例えば、Ｉ）ｚ＋ｐｓまたはｒｔ＋ｒａ（第
７図（Ａ）または（ｑ参照））と、一対の反射面３ａ　
、　３ｂを透過した像光による像（例えば、ｐ゛、。

ｐ７またはｒａ　ｒ９　（（第７図（５）または（ｑ参
照））とが、結像面３ｅを挾んでほぼ対称の位置にでき
るように、ファインダースクリーン３を形成するガラス
材の低屈折率を補償するためのものである。そして、こ
のように形成されたファインダースクリーン３は、第１
図に示すように、結像面３ｅが、フィルム面５と光学的
に共役な位置となるように位置決めされて、ペンタゴナ
ルダツハプリズム６の直下に配置されている。

上記メインミラー２は、中央部がハーフミラ−加工を施
されて半透過部２ａに形成されており、平生は光軸に対
して４′５ｏをなすファインダー光路形成位置を採るよ
うに、カメラボディ内に可動自在に配設されている。こ
のメインミラー２の上記半透過部２ａを介して上記ファ
インダースクリーン３と対向する位置には、上記結像レ
ンズ７が配置されている。この結像レンズ７は、比較的
焦点距離の短い凸型のパンフォーカスレンズで形成され
ていて、上記ファインダースクリーン３の一対の反射面
３ａ、３ｂの像を、下位に配設された受光装置８に結像
するように配置されている。また、上記受光装置８は、
第５図に示すように、第１の受光素子列ａ、〜ａｎおよ
び第２の受光素子列ｂ１〜ｂｎが並設された受光素子基
板で形成されていて、第１の受光素子列３１〜ａｎには
、一方の反射面３ａの像が、第２の受光素子列す、〜ｂ
ｎには、他方の反射面３ｂの像が、それぞれ各別に結像
されるようになっている。

以上のように、本発明の一眼レフレックスカメラの焦点
状態検出装置は構成されている。

次に、この焦点状態検出装置の作用について説明する。

第６図は、撮影レンズ１の距離調節位置にある被写体、
即ち合焦位置にある被写体ｑ、および、この被写体ｑの
前後に位置する前ビン位置にある被写体ｐならびに後ピ
ン位置にある被写体ｒの、上記撮影レンズ１によるファ
インダースクリーン３の近傍での結像位置をそれぞれ示
している。上記合焦位置にある被写体ｑの像ｑ１は、上
記ファインダースクリーン３の結像面３ｅが予定焦点面
であるフィルム面５に対して光学的に共役な位置に位置
決めされているので、上記結像面３ｅ上に結像する。ま
た、前ビン位置にある被写体ｐの像ｐ１は、結像面３ｅ
より後方（図において上方）に結像し、後ピン位置にあ
る被写体ｒの像ｒ１は、結像面３ｅより前方（図におい
て下方）に結像する。

上記前ピン位置にある被写体ｐの像ｐ工は、結像面３ｅ
より後方に結像されるはずであるが、第７図（５）に示
すように、一対の反射面３ａ　、　３ｂがあることによ
り、同反射面３ａ、３ｂで像光の一部が反射されて、反
射面３ａ　、　３ｂの手前の位置に実像ｐ、およびｐ。

が結像される。即ち、第８図（５）に示すように一方の
反射面３ａで反射された像光によって実像ｐ２が光軸よ
り右がわ（第８図（５）において下９Ａｌｌ）位置に、
また、第９図（５）に示すように、他方の反射面３ｂで
反射された像光によって実像ｐ３が光軸より左がわ俤９
図（５）において上側）位置に、それぞれ結像する。

この実像ｐｚｐ＾は、結像レンズ７によって、第１の受
光素子列ａ１〜ａｎ上の左側（第８図（５）において上
側）寄りに像ｐ４として、および、第２の受光素子列ｂ
１〜ｂｎ上の右側（第９区内において下側）寄りに像ｐ
Ｈとして、それぞれ結像される。このよにあるので、か
ならずしも充分鮮明な像であるとは言えないが、本発明
の焦点状態検出装置は、受光素子列ａ、〜ａｎ、ｂ１〜
ｂｎの光電変換出力に基づいて両像ｐ４　＊　ｐｓの相
関関係を検出して焦点状態を判別する像相関式の装置で
あるので、像ｐ＋＋Ｉ）ｓが多少不鮮明であったとして
も、充分精度の高い焦点状態の検出が行なわれ、前ピン
状態が判別される。

一方、上記一対の反射面３ａ　、　３ｂを透過した像光
によって上記結像面３ｅの後方に結像される像９１次実
際には光が一対の反射面３ａ、３ｂおよびこれに対向し
て設けられた一対の斜面３ｃ、３ｄによって屈折される
ので、像ｐ、の位置より略左右にずれた位置に実像ｐ６
．ｐ７を結ぶ。即ち、反射面３ａと斜面３Ｃでなる模型
プリズムと、反射面３ｂと斜面３ｄでなる模型プリズム
とが、いわゆるスプリットイメージプリズムとして作用
し、実像ｐａ、Ｉ）ｙが左右に分離されて結像される。

よって、これら実像ｐａ　ｅ　１）ｙを撮影者の側から
見た場合には、撮影者の眼のレンズ９を通して、網膜１
０上に像ｐａ、ｐｏがそれぞれ左右にずれて結像される
。従って、撮影者は、両像ｐｇ　ｅｐ、の左右のずれに
基づいて前ピン状態を目視により検知することができる
。この目視による前ピン状態の検出結果が、上記受光素
子列ａ１〜ａｎ　ｔ　ｂ、　−ｂｎの光電変換出力に基
づく電気的な焦点状態の検出の結果と一致することは、
像ｐ４＋　ｐｓのずｈと像ｐａ　ｙ　ｐａのずれとが、
はぼ等しいずれ量で同時に生ずることから明らかである
。

また、上記合焦位置にある被写体ｑの像ｑ、は、第７図
（至）に示すように、結像面３ｅの位置に結像され、一
対の反射面３ａ、３ｂによる反射実像も全く同位置にで
きる。即ち、第８図（Ｂ）および第９図（至）に示すよ
うに、反射面３ａおよび３ｂの交差位置に実像ｑ、がで
きる。この実像ｑ、は、結像レンズ７によって、第１の
受光素子列ａ１〜ａｎおよび第２の受光素子列ｂ１〜ｂ
ｎ上に、それぞれ対応するようにピントが合った状態で
像ｑ、として結像される。従って、受光素子列ａ１〜ａ
　ｎ　、　ｂＩ−ｂ　ｎの光電変換出力に基づいて、電
気的に合焦状態が検出される。一方、上記実像ｑ１は、
撮影者の眼のレンズ９を通して網膜１０上に像ｑ、とし
て結像される。よって、撮影者（ま、像ｑ、にずれがな
いことに基づいて、目視により合焦状態を検知する。

さらに、後ビン位置にある被写体ｒの像ｒ１＆家、第７
図（ｑに示すように、結像面３ｅより前方に結像するが
、一対の反射面３ａ　、　３ｂがあることにより、結像
面３ｅの後方に虚像ｒ２．ｒ、ができる。即ち、第８図
（ｑに示すように、一方の反射面３ａによって虚像ｒ２
が、また、第９図（ｑに示すように、他方の反射面３ｂ
によって虚像ｒ３がそれぞれできる。これら虚像ｒ２ｔ
ｒ３は、結像レンズ７によって、第１の受光素子列ａ１
〜ａｎ上の右側（第８図（ｑにおいて下側）寄りに像ｒ
４として、および第２の受光素子列す、〜ｂｎ上の左側
（第９図（ｑにおいて上側）寄りに偉ｒ！として、それ
ぞれ結像される。この像ｒ４＋ｒ５は、かならずしも充
分鮮明な像であるとは言えな〜１が、焦点状態の検出に
なんらの支障もないことは、前ピン状態の場合と同様で
ある。

一方、上記結像面３ｅの前方に結像された像ｒ、の像光
の一部は、反射面３ａ　、　３ｂを透過屈折し、更に斜
面３ｃ、３ｄで屈折されて撮影者の眼に向う。従って、
撮影者の側から像ｒ１を見た場合には、同僚ｒ１の位置
より略左右にずれた位置に虚像ｒ６　、　ｒ７が見える
ことになる。よって、撮影者の眼の網膜ｌｏ上には、レ
ンズ９を通して、像ｒ８　ｅ　ｒｅ　　がそれぞれ左右
にずれて結像されることになり、撮影者は両像ｒｓ　ｔ
　ｒ９の左右のずれに基づいて後ピン状態を目視により
検知することができる。この目視による後ピン状態の検
出結果が、電気的な焦点状態の検出結果と一致すること
は言うまでもない。

以上述べたように、本発明によれば、ファインダースク
リーン上に互いに反対方向に傾斜した一対の反射面を形
成し、これら反射面の像を半透過性のメインミラーを通
して結像レンズにより【一対の受光素子列上にそれぞれ
各別に結像させるようにしたので、明細書冒頭に述べた
従来の欠点を解消する、使用上甚だ便利な一眼レフレッ
クスカメラの焦点状態検出装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す一眼レフレックスカ
メラの焦点状態検出装置の要部側面図、第２図は、上記
第１図に示した焦点状態検出装置におけるファインダー
スクリーンの斜視図、第３図（５）、（Ｂ）は、上記第
２図に示したファインダースクリーンに設けた一対の反
射面の一例をそれぞれ示す要部平面図、 第４図（５）、　（Ｂ）は、上記第２図に示したファイ
ンダースクリーンのＡ−Ａ線での切断端面なそれぞれ示
す断面図、 第５図は、上記第１図に示した焦点状態検出装置におけ
る受光装置の平面図、 第６図は、上記第１図に示した焦点状態検出装置におけ
る、被写体と像との位置関係を示す図、第７図四〜（ｑ
は、前ピン、合焦、後ピンの各状態での、受光装置およ
び撮影者の網膜上での結像状態をそれぞれ示す図、 第８図囚〜（ｑは、一方の反射面の前ピン、合焦。 後ピンの各状態での作用をそれぞれ示す要部路線図、 第９図へ）〜（ｑは、他方の反射面の前ピン、合焦。 後ピンの各状態での作用をそれぞれ示す要部路線図であ
る。 １・・・・・・・・・撮影レンズ ２・・・・・Φ・・・メインミラー ２ａ・・・・・す・・半透過部 ３・・・・・−・・・ファインダースクリーン３ａ　、
　３ｂ・・・・・一対の反射面３ｃ、３ｄ　＠拳・・・
一対の斜面 ３ｅ・・・・・・・・結像面 ５・０・・争・・・・フィルム面 ７・・・−・拳・・・結像レンズ ８・・・・・・・・・受光装置 ａ１〜ａｎ、ｂｌ〜ｂｎ・・・・・一対の受光素子列ｐ
＋ｑ＋ｒ・・・・・被写体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ファインダースクリーンの、フィルム面と光
   学的に共役な結像面上に、光軸を含む平面を境にして、
   上記結像面に対して互いに反対方向に等しい傾斜で、同
   面と一致する位置において交差するように形成された一
   対の反射面と、メインミラーの少なくとも光軸に対応す
   る位置の近傍に形成された半透過部と、 この半透過部に対して、上記一対の反射面とは反対がわ
   に設けられた結像レンズと、この結像レンズによって、
   上記一対の反射面の像がそれぞれ各別に結像されるよう
   に配設された一対の受光素子列と、 を具備し、 上記一対の受光素子列の光電変換出力に基づいて、これ
   ら受光素子列上に結像された被写体像の相関関係を検出
   し、焦点状態を判別するようにしたことを特徴とする、
   −眼レフレックスカメラの焦点状態検出装置。
2. （２）上記一対の反射面が半透過性を有していて、透過
   光に対してスプリットイメージプリズムとして作用する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の一眼レフ
   レックスカメラの焦点状態検出装置。
3. （３）上記一対の反射面に対向する、上記ファインダー
   スクリーンの結像面とは反対がわの面が、上記結像面に
   対して傾斜する一対の斜面で形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の一眼レフレックスカ
   メラの焦点状態検出装置。