JPS5968711A - 合焦位置検出装置 - 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、合焦位置検出装置とくに／眼しフカメラの合
焦位置検出装置の改良に関するものである。

従来、／眼しフカメラに好適な合焦位置検出装置として
、たとえば、第１図に示される如く、予定されろ結像面
（３）、ならびに該結像面の前後に、各結像状態を検出
する計３個の受光器（４ｔ、５゜乙）を設け、これら受
光器の各出力信号により被写体光のコントラストを比較
し合焦状態を判定するものがある。なお、第１図に於い
て（１）は被写体の光束、（２）は撮影レンズで、該レ
ンズ（２）によって光束（１）を予定の結像面（３）に
収束させる。

第２図は、上述の合焦位置検知装置に好適な光分割器（
８）の構造を示すもので、図中（７）は、図示省略のク
イックリターンミラーの後方に設けられるサブミラー、
（９−／、ワー２）は光分割器（８）を構成するハーフ
ミラ−、（９−３）は全反射のミラーである。（１０−
／　、　１０−２　、７０−３　）は、ＣＣＤアレーな
どのライン形状のセンサーからなる受光器群で、こ・れ
ら受光器群（１０−／、１０−ｘ：１Ｏ−３）は、ピン
ト面ならびに、その前後にそれぞれ置かれる。

上述のような合焦検出装置は、特開昭５５−７に３３０
ｇ号に述べられており、各受光器（１０−／　、　１０
−２　、　／　０−３　）からの各出力信号は、電気的
に処理することにより、第３図に示すようなデフォーカ
ス量に対応したコントラスト値が得られる。なお同図に
おいて、横軸は撮影レンズ（２）の繰り出し量を示し、
縦軸は各受光器Ｃ７０−／。

１０−２．１０−３＞の各出力を処理して得られる各受
光器位置での光束（２）のコントラストを示している。

そして、各受光器（１０−／、１０−λ。

１Ｏ−３）から得られるコントラスト値は、撮影レンズ
（２）の繰り出し量に対して、曲線（Ｆ、　、Ｆ２゜Ｆ
３）の様に変化する。即ち各受光器（１０−／。

／θ−λ、１０−３＞は光束（１）のピント位置が各受
光器位置に杼づくにつれて高いコン１゛ラスト値を検出
し、光束（１）のピント位置と受光器位置が一致した際
に、各受光器はコントラスト値のピークを検出する。従
って上記コントラスト値を比較すれば、レンズ（２）の
移動方向がわかり、それによってレンズ（２）を移動し
て、受光器１０−２がコントラスト値のピークを検出し
た際に合焦位置となる。

ところが第３図に示される様に、レンズ繰出し量レンズ
（２）の移動方向を知ることができるが、領域Ｂにレン
ズ（２）がある場合は、各受光器位置と光束のピント位
置とのズレが非常に大きくなる為、各受光器で検出され
るコントラスト値が非常に小さくなって、それぞれのコ
ントラスト値の比較ができなくなり、レンズ（２）の移
動方向がわからなくなるといった欠点があった。特にモ
ータ等によってレンズ（２）を自動的に合焦位置へ動が
そうとする場合、コントラスト値の比較ができないと、
モータは作動不能となってしまうので非常に問題であっ
た。

即し）この問題は、第９図に示す如く各種交換レンスカ
そのレンズの有する焦点距離（０によって繰り出し量の
大きさ、言い換えると、被写体が無限遠状態での該撮影
レンズのピント位置と、被写体が至近状態での該レンズ
のピント位置との差、即ち、ピント移動量（Ｖ、〜Ｖ４
）が異なるため、撮影レンズの焦点距離（０が短い場合
は撮影レンズの繰出し範囲が、第３図の囚の領域に収ま
るが、撮影レンズの焦点距離（ｆ）が長い場合には、該
撮影レンズの繰出し範囲が、第３図の（Ｂｌの領域にが
がってしまう。

そこで上述の問題を解決するために、予定の結像面（３
）から大きく隔たった位置に前記の受光器（１１，乙）
を設置し、ピント外れが大きくても合焦信号が得られる
ようにしたものがある。しかし、この場合、被写体光で
ある光束（１）を予定の結像面（３）より大きく離れた
所に導くため、光分割器（８）を大型化したり、複雑な
構造にしなければならなし）又、受光器（１０−／　、
　１０−２　、１０−３　）のほかに、さらにもう一つ
受光器を増加することも考えられるが、この場合もコス
トの増加や光分割器（８）の改造を行なわなければなら
ないことからやはりあまりいい方法ではなかった。

本発明は、上述のような光分割器の改造あるいは受光器
の変更などを行なうことなく、焦点距離の長い撮影レン
ズに対しても常に、合焦検出のための信号が得られる合
焦位置検出装置を提供しようとするものである。

以下、本発明による実施例を、説明する。

第Ｓ図は第１の実施例で、図において（２）は撮影レン
ズ、（１１）はサブミラーで、図示省略のクイックリタ
ーンミラーの後方に置かれる。光分割器（８）は、被写
体の光束（１）を、予定結像面（３）ならびに、その前
後はぼ等距離にある受光器（１０−７，１０−）、１Ｏ
−３）群に導く。（４／）は可変抵抗器で、該抵抗器は
望遠レンズ（侵）等を取り付けると、該レンズのピン＠
３）によって可動接点（’＃）　カ移動し望遠レンズ＠
ス）等の焦点距離を考慮した移動指令の信号（１ｎ）が
出力される。なお、ピン（ｌＡ３）のかわりに、ダイア
ル的）により、望遠レンズ（侵）の焦点距離に応じて、
可動接点■）をスライド移動するようにしても良い。

（ＩＩＡ）も可変抵抗器で、該抵抗器の可動接点（”、
Ｚ’７）は、しや光部材Ｃｌ２−／、／２−ス）の一方
に固定されて、該しゃ光部材（／、２−／）の移動と共
にスライド移動し、しや光部材の位置に対応する信号（
ｐｓ　）を出力する。

（Ｋ）は差動増巾器で、移動指令用の信号（ｊ−ｎ）な
らびに位置検出用の信号（ｐｓ）をそれぞれ入力して、
モータ（４’ｑ）を正逆回転する回転信号（ｒｖ）を出
力する。モータ（ｌｌヲ）の回転ギヤ（７））には、不
図示の、互いに逆ねじにされた／対のウオームが連動し
、しや光部材（／λ−／、／、、２−ｕ）にそれぞれ設
けられた不図示のラック部にかみ合ってモーター（ｌＩ
９）の回転により、しや光部材（／２−／、／、２＝、
２）を開閉する様になっている。

上述の構成において、望遠レンズ（侵）が取り付けられ
、撮影レンズ（２）の焦点距離が変わった場合、該焦点
距離に応じた移動指令の信号（ｉｎ）が出力され、結果
としてモータ（ｌ１９）が回転されて、７対のしや光部
材（／、！　−／　、　／２−２　）が、サブミラー０
１）をスライドし、開閉する。そして、しや光部材（／
２−／　）の位置検出の信号（ｐｓ）と、移動指令の信
号（１ｎ）とがほぼ合致したときに差動増巾器ＩＩｇの
出力が低レベルとなり、モータ（クラ）の回転が停止さ
れ、／対のしや光部材（／２−／：／２−．２）の位置
が、決定される。これにより、受光器へ入射する光束が
絞り込まれることになる。

即ち、／対のしや光部材（／、２−／、／２−２＞は、
撮影レンズ（２）の焦点距離が、望遠レンズ等で変わっ
た場合に応じて、自動的にその位置が切り換えられ、合
焦検出器に入る光束ｔ＋１を適宜絞る様にする。なお、
レンズの焦点距離が変わった場合に、／対のしや光部材
（／２−７．／２−２＞を手動で動かすようにしても良
いことは勿論である。

第４図は、第３図と同様な曲線で、図中の（Ｃ）は、焦
点距離の短いレンズの繰出し範囲を示し、繰出し量に対
して無限遠から至近まで、合焦検出の可能な範囲（Ａ）
に入っている。又、（Ｄ）は焦点距離の長いレンズのく
り出し範囲を示し、繰出し量によっては合焦検出の可能
な範囲（Ａ）がらはみ出して、合焦検出不能な領域（Ｂ
）にかかる。

そこで焦点距離の長いレンズを装着した際には、第Ｓ図
に示した様な構成によって、サブミラー０１）の有効反
射部（／／−／）をしや光部材（／２−／、、／２−．
２）で制限して合焦検出器へ入射する光束（１）を絞る
様にすると焦点深度が深くなって、ぼげ量が小さくなる
ため、第７図の如く、各受光器から検出されるコントラ
スト値は、曲線（Ｆｌ’。

Ｆ２′、Ｆ３′）の様になり、撮影レンズの繰出し量が
領域ＣＢ）に入っても、出力信号が判別でき合焦検出を
行なう事ができる様になる。

なお、受光器（１０−／、１０−ス、１Ｏ−３）がライ
ンセンサーである場合、光束ｉ１１を絞る方向を該ライ
ンセンサーの並び方向にすることによりラインセンサー
で検出されるコントラスト値は上昇する。しかも全体的
に絞るのに対して、光量の低下を抑えることができるの
で、低輝度の被写体に対して非常に有効となる。

第Ｓ図は本発明の第２の実施例で、図中の（＋３）はサ
ブミラーであり、（／Ｉｌ−／　、　／ｌ−３）は液晶
で、たとえば電圧をかけると拡散面になり、電圧をかけ
ないと全反射面となる。（／１ｌ−２）は全反射のミラ
一部である。液晶（／４−／、／１ｌ−３）に加電する
と、サブミラー０沸のミラ一部（／ｌ−，２）は、各受
光器（１０−／、１０−λ。

１Ｏ−３）のライン方向に制限されて、ミラ一部（／１
−２）のみとなる。

第９図は本発明の第３の実施例で、合焦検出装置に入る
光束（１）を制限する可動マスク（／＆−１１５−□２
）を、撮影レンズ（２）内に設けた場合を示しており、
同図は、該マスクが撮影光路内に入って、各受光器（１
０−／　、１０−２．１Ｏ−３）のライン方向に、光束
ｍを制限した状態を示している。

尚、上記実施例で示した絞り機構は、対応する焦点距離
に巾をもたせ、ゾーンごとに行なう様にしてもよい。即
ち、たとえばｆ　＝　３　Ｑ　ｒａｎ以下、ｆ＝７００
〜２００胴、ｆ＝２００〜３００闘といった焦点距離に
応じて、３段階程度の絞り状態となる絞り機構としても
よい。

なお、第Ｓ、第ｇ、第７図に示した実施例において、絞
り位置が、撮影レンズのＦＮＯを決定する絞り面、ある
いはその近傍以外にある場合、該絞りを絞った時、各受
光器のライン両端部分の光量が低下することがある。こ
の結果、各受光器のライン端の情報が、本来の被写体の
情報でないので、ライン端の情報を電気的にカットする
か、あるいはライン端の部分だけを覆う絞りを設ける必
要がある。

一方、第９図において、可動マスク（／、ｆｆ−１１５
−，２）を例えば、電圧を加えない時に透明で、電圧を
加えた時に不透明になる様な液晶マスクに置き換えるこ
ともできるし、さらに撮影レンズのＦＮＯを決定する絞
りを利用するようにしても良いし、かつ該しぼりを撮影
レンズのＦＮＯを決定する絞りと兼用させても良いこと
は勿論である。

以上の様に本発明はレンズ交換可能なカメラに於いて、
装着されるレンズの焦点距離に応じて合焦検出用の受光
器に入射する光束を絞り込む様にしたものでカメラに装
着されるレンズが長焦点のものであっても、被写体光の
ピント位置と受光器の検出位置とが大きくズして合焦検
出が不能となってしまう様なことをきわめて簡単な構成
で防止） することができる。

加えて光束を受光器のライン方向に制限することにより
、受光器に入る光量の低下を最小限にとどめて、低輝度
の被写体の場合における合焦検出の能力低下を、最小限
におさえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の合焦位置検出装置の概略図、第２図は／
眼しフに上記合焦位置検出装置組み込んだ場合の概略図
、第９図はレンズの焦点距離とピント移動量の関係を説
明するグラフ第Ｓ、第３゜第９図はそれぞれ、本発明に
よる合焦位置検出製関係を示すグラフである。 ／：光　束、　　　２＝撮影レンズ。 ３：（予定）焦点面。 ダｔ５＋６：１０−八１０−２　、７０−３　：受光器
（光検出器）。 ７．２−／　、／２−２　：　（可動）じゃ光部材。 ／クー／、／’ｌ−２：液　晶。 ／左−／、／、！；−、２：可動マスク。 特許出願人　キャノン株式会社 代　　理　　人　　若　　林　　　　　　忠各受光Ａ１
（二より７１土之れ４コ〉トラ人トｆＪ第　　３　　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　レンズからの光によって像の鮮明度を検出す
   る受光手段と、上記レンズの焦点距離に応じて該受光手
   段に入射する入射光を絞り手段と、を設げることを特徴
   とする合焦位置検出装置。 （２）　　上記受光手段はラインセンサーであることを
   一ヒ記受光手段はラインセンサーであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の合焦位置検出装置。 （３）　　上記絞り手段は、被写体光を上記ラインセン
   サ一方向に絞ることを特徴とする特許請求の範囲第（２
   ）項記載の合焦位置検出装置。