JPS6060613A - カメラの焦点検出装置 - 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】 本発明は、−眼レフレックスカメラ等に用いられる焦点
検出装置に関するものである。

従来、−眼レフレックスカメラにおける焦点検出装置に
は、レフレックスミラーと一体的に設けたサブミラーに
より被写体光の一部を屈曲させて焦点検出光学系に導入
するようにしたもの、レフレックスミラーとシャツタ幕
との間に焦点検出光学系を配置し、これを測距時と撮影
時で１１１日、′ソ光路中に出入可能としたもの、或い
はペンタプリズムと一体重に反射ミラーを設け、該反射
ミラーによって偏向した光路中に焦点検出光学系を配設
したもの等が提案されている。しかし、何れもサブミラ
ー或いは焦点検出光学系の可動部分を必要とし、また撮
影光路と測距光路とを全く別の光路に分けており、それ
ぞれの合焦点を一致させるために焦点検出光学系の位置
調整が必須の条件となり、測距素子と焦点検出光学系と
の相対位置の調整に多大の工数と熟練を要するなどの問
題を有していた。

第１図、第２図は従来の焦点検出光学系の一例であり、
被写体の一点Ｑから出射した２つの光束Ｐａ、　Ｐｂは
撮影レンズ１の瞳の中の異なった領域１ａ、１ｂにそれ
ぞれ入射し、レフレックスミラー２を経てピント板３上
に一成語像Ｑ１を形成する。この像Ｑｌから出てピント
板３を通過する前記２つの光束Ｐａ、Ｐｂは、コンデン
サレンズ４を経てビームスブリック５のハーフミラ−５
ａで反射され、更に検出光の分光感度補正用フィルタ６
、光線分配手段７を介してそれぞれ２つの二次結像レン
ズ８ａ、８ｂに導かれ、反射ミラー９ａ、９ｂを経て光
電変換素子１０ａ、ｌｏｂ上にそれぞれ別個に二次結像
を形成するようになっている。なお、ハーフミラ−５ａ
を上方に直進した被写体光は、ペンタプリズム１１を経
て接眼レンズ１２に導かれ、ここで被写体像がｒ＆察さ
れることになる。

この焦点検出光学系を接眼レンズ１２側から見た第２図
によって説明すると、ピント板３、コンデンサレンズ４
、ペンタプリズム■ｌを一体に取り（＝ｊけたファイン
タ本体１３には、更に検出系ユニットホルダ１４がねじ
により轄；着されている。

このユニットホルダ１４の左右端にミラー支持部ｊ４ａ
、１４ｂが一体的に形成されており、ここに前述の反射
ミラー９ａ、９ｂがそれぞれ接６されており、更にユニ
ットホルダ１４には検出光学系ユニ’／　ト１５がねし
１６により鯉着されている。このユニット１５では、前
方にあるビームスプリッタ５に対向する面の開口部１７
に補正フィルタ６が接着されている。更に、ユニシト１
５内には間隔環１８が設けられ、二次結像レンズ８ａ、
８ｂを所定位置に保持すると共に、光線分配手段７と一
体になった保持部材１９が固定されている。これらは何
れも接眼レンズ１２の下方に位置しており、ハーフミラ
−５ａで偏向された２つの光束Ｐａ、　Ｐｂは、反射ミ
ラー９ａ、９ｂを射出後に接眼レンズ１２の上方に位置
する光電変換素子１０　ａ、１０ｂに向う構造とされて
いる。′なお、ユニットホルダ１４とミラー支持部１４
ａ、１４ｂ、ユニットホルダ１４とユニット１５、ユニ
ッ）１５と間隔環１８、更に間隔環１８と保持部材１９
等はそれぞれ相互に相対位置を調整し得るようになって
いる。

以上のような構成の場合、焦点検出光学系と光電変換素
子１０ａ、１０ｂとは別個に支持されているため、焦点
検出光学系と撮影光学系との位置調整を行うことによっ
て、焦点検出光学系と光電変換素子１０ａ、１０ｂとの
位置関係が変化し、自動焦点光学系全体の調整は多大な
工数を要するものとなる。

本発明の目的は、撮影光学系、焦点検出光学系、光電変
換素子の相互位置の調整を容易になし得るカメラの焦点
検出装置を提供することにあり、その要旨は、光電変換
素子−にに被写体光を導く焦点検出光学系と、前記光電
変換素子」二の被写体像により焦点検出を行う焦点位置
検出手段と、Ｗｆ記先光電変換素子保持するセンサパッ
ケージとを有する焦点検出装置において、前記焦点検出
光学系の位置を決定する第１の位置調整機構と、前記セ
ンサパッケージの位置を決定する第２の位置調整機構と
を同一部材に設けたことを特徴とするものである。次に
、本発明を第３図以下に図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

第３図、第４図はカメラ本体部の断面図であり、第３図
はメインミラーが下降している状態、第４図は上昇して
いる状態を示している。カメラボディは例えばタイキャ
ストから成るノ、（体２１を囲む底蓋２２、背蓋２３、
−１−カバー２４、前カバー２５及び撮影レンズを接合
するためのレンズマウント２６で構成されている。中央
部のミラーボンクス内には、撮影レンズを通過した光束
を上方のファインダ光学系と写真フィルム面とに択一的
に導くためのメインミラー２７が設けられており、その
中央部はハーフミラ一部となっている。

ファインダ光学系には、その光路に沿って順次にピント
板２８、コンデンサレンズ２９、ペンタプリズム３０及
び接眼レンズ３１ａ、３１ｂが配設されている。また、
露出用の被写体輝度を測定するだめの受光素子３２、及
びピント板２８のマ・ント面２８ａて拡散された光を受
光素子３２に集光するためのフレネルレンズ３３が、接
眼レンズ枠３４の」二部に固着されており、測距感度の
ピークを撮影画面の中央に合わせるだめのプリズム３５
がフレネルレンズ３３と対向してペンタプリズム３０の
出射面に取り付けられている。

また、背蓋２３から内方に向って写真フィルムを焦点面
に保持するための圧着板３６、フォーカルプレーンシャ
ッタのシャツタ幕３７、アパーチャ枠３８が配置されて
いる。

ミラーボックス中央部のメインミラー２７はメインミラ
ー保持枠３９に取り伺けられており、保持枠３９の中央
部にはノ＼−フミラ一部を透過した光束をサブミラー４
０に導光するだめの開口部３９ａを有している。保持枠
３９は回転軸４１１こよって回動可能に軸支されており
、図示しないはねにより矢印Ａ方向に回動するように伺
勢されているが、この回動はミラーポンクス内にイイＩ
かに突出されたストッパ４２によって所定範囲に規制さ
れている。ストッパ４２と当接する保持枠３９の位置に
は昇降時の衝撃を吸収するためのゴム板３９ｂか付加さ
れている。また、メインミラー保持枠３９の背部には、
ノ＼−フミラ一部を透過した光束を焦点検出光学系に導
くためのサブミラー４０が配置され、撮影レンズの光軸
を通る光線の入射角θが４５度よりも大きくなるように
調整されている。このサブミラー４０はサブミラー保十
１枠４３に固着され、回転軸４４によってメインミラー
保持枠３９に回動可能に軸支されており、図示しないば
ねによって矢印Ｂ方向に回動するように付勢されている
。ストッパ４５はこのサブミラー保持枠４３の停止位置
を規制するものであり、サブミラー保持枠４３の回転軸
４４側の端部にはカム部４３ａが設けられ、メインミラ
ー２７の上昇に伴ってカム部４３ａがガイドビン４６の
外周円に沿って接動するように構成されている。

メインミラー２７の下方には、焦点検出のための二次結
像光学系となるセンサブロック４７がゴースト防止用の
第１のマスク４８を介して配置され、この第１のマスク
４８の光入射部は光路に沿った中心軸を有する遮光筒４
８ａとされている。センサブロック４７の下面にＣＣＤ
ラインセンサを有するセンサパッケージ４９が取り付け
られている。また、センサブロック４７の下方には撮影
レンズ側の自動絞りレバーと連動する作動レバー５０と
、これを保持する地板５１が設けられ、作動レバー５０
はかしめだぼ５２により回動可能に軸支されている。な
お、５３は合焦状態表示用のＬＥＤであり、ペンタプリ
ズム３０の下面に取り付けられている。

第５図はセンサブロック４７とその調整機構の断面を示
し、入射光路に従って順次にフィールドレンズ５４、反
射ミラー５５、赤外線カッＩ・フィルタ５６、像分離プ
リズム５７、二次結像レンズ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ及
び反射ミラー６０が配置されている。像分離プリズム５
７と二次結像レンズ５８ａ、５８ｂ、５８ｃはモールド
成形され、像分離プリズム５７の有効部以外は遮光塗装
がなされている。フィールドレンズ５４の前面には第２
のマスク６１が設けられ、はぼ−凍結像面に位置してい
る。センサブロック４７とセンサパッケージ４９の間に
は、ＣＣＤラインセンサの光軸方向位置を調整するため
のスペーサ６２と迷光を防ぐための第３のマスク６３と
が装着されている。センサブロック４７はユニット保持
部６４によって一体的に保持されており、ユニット保持
部６４の両端には同軸に一体成形された！Ｉ！Ｉｌｌ　
ｉ’１ｌ１６４ａ、６４ｂを有し、一方の軸部６４ａは
軸受板６５によって回動可能に軸支され、また、他端の
軸部６４ｂは図面に垂直な方向の動きを規制するアング
ル６６と図面に平行な方向の動きを規制するスライド板
６７によって回動可能に保持されている。アングル６６
はビス６８により基体２１に螺着されており、トーショ
ンばね６９によってセンサブロック４７を保持部６４か
ら下方に押圧している。そして、ユニット保持一部６４
１こ取り付けられた回動調整板７０と軸受板６５との位
置関係を調整することによって、軸部６４ａ、６４ｂに
よるセンサブロック４７の調整が可能となっている。

第３図〜第５図に示される機構において、第３図のメイ
ンミラー２７の下降状態では、撮影レンズを透過した光
束はメインミラー２７によってファインダ光学系に導か
れるものと、焦点検出光学系に導かれるものとに分割さ
れる。メインミラー２７の中央にあるハーフミラ一部を
透過した光束は、サブミラー４０で反射されミラーボッ
クスの底部に配置された焦点検出光学系に入射する。焦
点検出光学系は第５図に示すようにセンサブロック４７
としてユニット化Ｓれ、光束は第１のマスク４８→第２
のマスク６１→フイールドレンズ５４→反射ミラー５５
→赤外線カットフィルタ５６→像分離プリズム５７→二
次結像レンズ５８ａ、５８ｂ、５８ｃ＋反射ミラー６０
→第３のマスク６３→センサバ・ンケージ４９に至る構
成とされ、センサパッケージ４９の２個のＣＣＤライン
センサ上の像の位相差を検出して撮影レンズの合焦状態
を検知するようになっている。

なお、撮影レンズの光軸を通る光線のサブミラー４０へ
の入射角が４５度よりも大きくとられていることと、フ
ィールドレンズ５４の表面で反射した光が写真フィルム
に入射することを防止するためのゴースト防止用の第１
のマスク４８が装２゛されているので、焦点検出光学系
の開口部をミラーボックス底部のアパーチャ枠３８寄り
に配置１ｖ（することが可能となり、焦点検出光学系の
有効配置が図られている。

図示しないシャツタレリーズとの連動によって、メイン
ミラー保持枠３９が第３図に示すＡ方向の付勢に抗して
上昇すると、ガイドビン４６とサブミラー保持枠４３の
カム部４３ａが当接摺動し、メインミラー保持枠３９の
更なる上昇に伴ってサブミラー保持枠４３は第３図のＢ
と反対方向に回転する。メインミラー保持枠３９の上昇
が完了すると、サブミラー４０は第４図に示す折り畳ま
れた状態となり、撮影光束はけられることなくシャツタ
幕３７に到達する。このときは、サブミラー保持枠４３
はメインミラー保持枠３９の開口部３９ａを閉塞し、フ
ァインダ光学系からミラーボックス内への逆入光を防止
している。

第６図は焦点検出光学系の構成要素のみを取り出した斜
視図であり、赤外線カットフィルタ５６、モールド成形
された像分離プリズム５７、二次結像レンズ５８ａ、５
８ｂ、５８ｃは、有効視野部を中央部に有する長方形に
形成されており、これらの上辺及び上辺に直交する側辺
は平面度を精密に仕上げられ、組込みの基準面となって
いる。なお、２８ａはピント板２８のマット面、７１は
写真フィルム上の撮影画面である。

第７図はこの自動焦点光学系の作動説明図であるが、実
際の配置状態とは異なっている。像分離プリズム５７の
背部に二次結像系の絞り７２が設けられ、光軸を狭んだ
位置に２つの矩形開口部７２ａ、７２ｂが開口されてい
る。撮影レンズの射出瞳７３上には、絞り７２をフィー
ルドレンズ５４によって投影したときの開口部７２ａ、
７２ｂの像７４．７５が存在する。また、絞り７２の位
置のずれ、或いは撮影レンズの光軸と焦点検出光学系の
光軸の平行偏心、傾きなどがあった場合のずれ像７４′
、７５′が変位して示されている。絞り開口部７２ａを
通過した光束は、ＣＣＤラインセンサ７６、上に二次結
像を形成し、他方の絞り開口部７２ｂを通った光束は、
ＣＣＤラインセンサ７７上に二次結像を形成する。そし
て、このＣＣＤラインセンサ７６．７７の出力信号の位
相差を検出することによって合焦状態か検知されること
になる。

絞り開口部７２ａ、７２ｂに入用する光束は、撮影レン
ズの出射瞳７３」二ではそれぞれの絞り開口部の像７４
．７５の範囲を通過するので、この場合はＣＣＤライン
センサ７６．７７の照度レベルは等しくなるが、ずれ像
７４′、７５′の場合はＣＣＤラインセンサ７６．７７
上の照度レベルは異なってしまう。２像のレベルが異な
ると位相差の検出は不可能となり、測距不能或いは測距
誤差の生ずる原因となる。従って、二次結像光学系の入
射瞳の撮影レンズ出射瞳７３上への投影位置は正確であ
ることを要し、構成部品の加工精度にも限界があるので
調整機構が必須の条件となる。

第８図はセンサブロック４７の調整機構を示す分解斜視
図である。ＣＣＤラインセンサ７６．７７が納められた
センサパッケージ４９の両側面には金属翼部４９ａ、４
９ｂが設けられ、ＣＣＤラインセンサ７６．７７の位置
を基準としてそれぞれ切欠き４９ｃ、４９ｄか設けられ
ている。センサパッケージ４９の上方に位置するユニッ
ト保持部６４の下部には、一体成形されたセンサ位置決
めビン６４ｃ、６４ｄが下方に突出され、これらとスペ
ーサ６２の切欠部６２ａ、６２ｂ、第３のマスク６３の
切欠部６’３ａ、６３ｂ、センサパンケージ４９の切欠
部４９ｃ、４９ｄによって、ユニット保持部６４に対す
るスペーサ６２、第３のマスク６３、ＣＣＤラインセン
サ７６．７７のＹ−Ｚ軸方向の位置決めがなされる。ま
た、スペーサ６２の板厚を変えることによりＣＣＤライ
ンセンサ７６．７７のピンＩ・方向の調整が可能となる
。

ユニット保持部６４の両側面にはエンボス６４ｅ、６４
ｆが設けられており、１・−ジョンばね６９をＣ方向に
挿し込むことにより、そのコイル部６９ａ、６９ｂがエ
ンボス６４ｅ、６４ｆの外周に落ち込んで結合される。

このとき、ト−ションばね６９の連結部６９ｃはユニッ
ト保持部６４の溝部６４ｇに入り込むように構成されて
いる。スライド板６７には、ユニット保持部６４の軸部
６４ｂと回動かつ摺動可能に区会する傾斜長孔６７ａと
ビス止め用の長孔６７ｂ、６７ｃか設けられている。軸
部６４ｂは長孔６７ａとアンクル６６の切欠き６６ａに
挿入し回動可能な状態に保持され、スライド板６７は固
定ビス７８．７９によって基体２１に固定されている。

ユニット保持部６４の軸部６４ａに挿入する回動調整板
７０は、かしめ孔７０ａ、７０ｂにユニット保持部６４
のかしめだぼ６４ｈ、６４ｉを通した後、熱かしめを施
すことによってユニット保持部６４に固着される。回動
調整板７ｏは゛ばね性を有する金属板から成り、調整用
の段部７０ｃには調整用傾斜長孔７０ｄとロック用の孔
７０ｅが設けられている。軸受板６５の調整用傾斜長孔
６５ａと回動調整板７０の調整用長孔７０ｄとによって
軸部６４ａ廻りの回動位置の調整が行われるようになっ
ている。

第９図はこの部分の詳細を示すものであり、第５図のＤ
方向から見た図面である。ユニット保持＠Ｂ　６４の軸
部６４ａは軸受板６５の縦方向に長い長孔６５ｂに回動
可能に挿通され、回動調整板７０の段部７０ｃは軸受板
６５の面６５ｃに接触している。軸受板６５はビス止め
用の孔６５ｄ、６５ｅを有しており、ピント調整用の板
体８０．８１を介してそれぞれビス８２．８３により基
体２１に固定されている。

上述のセンサブロック４７の調整は３方向、即ち第７図
に示すＸ方向つまり第５図におけるセンサブロック４７
への入射方向、Ｙ軸廻りの回動つまり第８図におけるユ
ニット保持部６４の軸部６４ａ、６４ｂ廻りの回動、Ｚ
軸廻りの回動つまり第８図における軸部６４ｂの上下動
の３方向について必要である。Ｘ方向の調整はピント調
整用板体８０．８１の板厚を変えることによって行われ
る。Ｙ軸廻りの回動調整は第９図に示す機構により、回
動調整板７０の調整用長孔７０ｄと軸受板６５の調整用
傾斜長孔６５ａによって形成されるスリットの最大幅の
部分に調整工具８．４を挿入し、Ｅ或いはＦ方向に移動
することによってセンサブロック４７は軸部６４ａ、６
４ｂを中心に回動するので、調整終了後に軸受板６５の
ロック孔６５ｆ、回動調整板７０のロック孔７０ｅのビ
ス８５を挿通し固定するようになっている。２軸廻りの
回動調整は傾斜長孔６７ａに軸部６４ｂを挿通したスラ
イド板６７をＧ方向に動かすことによって行われる。こ
のときユニット保持部６４の軸部６４ｂは、アングル６
６のＨ方向を向く切欠き６６ａに挿通しているためにＨ
方向にのみ移動する。なお、トーションばね６９はチャ
ージ状態にあるのでセンサブロック４７は常に下方に押
圧されている。従って、軸部６４ｂのＨ方向の移動を可
能とするために設けられた長孔６５ｂによるガタが発生
することはない。また、回動調整板７０はばね性のある
金属板であるため、Ｙ軸廻りの回動調整と２軸廻りの回
動調整は干渉することなく互いに独立的に行うことがで
きる。

以上説明したように本発明に係るカメラの焦点検出装置
は、焦点検出光学系と光電変換素子とを１個の保持部材
によって保持し、この保持部材を位置決めすると共に、
この保持部材を基準としてセンサパッケージを位置決め
するようにしたため、次のように効果を生ずる。

（１）撮影光学系と焦点検出光学系との位置調整を行っ
ても、自動合焦光学系と光電変換素子との位置関係が変
化することはない。

（２）焦点検出光学系と光電変換素子によってユニット
を形成し、始めのユニ、ト段階で焦点検出光学系と光電
変換素子との位置関係を調整しておき、カメラボディへ
の組込み時には撮影光学系と焦点検出光学系の位置関係
を調整するのみで自動合焦系全体の調整が簡略化される
。

（３）反射ミラーと焦点検出光学系が１個の保持部材に
位置決めされているために、位置精度が高く信頼性があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の焦点検出光学系を示す構成図、第２図は
第１図の焦点検出光学系の一部を切欠した背面図、第３
図〜第９図は本発明に係るカメラの焦点検出装置の一実
施例であり、第３図はメインミラー下降状態のカメラ本
体の断面図、第４図はメインミラー」二昇状態のカメラ
本体の断面図。 第５図はセンサブロックの断面図、第６図は焦点検出光
学系の斜視図、第７図は焦点検出機構の作動説明図、第
８図はセンサブロックの調整機構の分解斜視図、第９図
はセンサブロックの背面図である。 符号２７はメインミラー、４０はサブミラー、４７はセ
ンサブロック、４８はゴースト防止の第１のマスク、４
９はセンサパッケージ、６２はスペーサ、６４はユニッ
ト保持部、６４ａ、６４ｂは軸部、６５は軸受板、６７
はスライド板、６９はトーションばね、７０は回動調整
板、８０．８１はピント調整用板体である。 特許出願人　キャノン株式会社 第１頁の続き ＠発明者大高　圭史 川崎市高津区下野毛７７幡地　キャノン株式会社玉川事
業所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換素子上に被写体光を導（（７１％点検出光
   学系と、前記光電変換素子上の被写体像に゛より焦点検
   出を行う焦点位置検出手段と、前記光電変換素子を保持
   するセンサパッケージとを有する焦点検出装置において
   、前記焦点検出光学系の位置を決定する第１の位置調整
   機構と、前記センサパッケージの位置を決定する第２の
   位置調整機構とを同一部材に設けたことを特徴とするカ
   メラの焦点検出装置。 ２、前記第１の位置調整機構は、センサブロックの姿勢
   を調整し、前記第２の位置調整機構は、前記センサパッ
   ケージのセンサブロックに対する位置を調整するように
   した特許請求の範囲第１項に記載のカメラの焦点検出装
   置。 ３、前記第１の位置調整機構は、前記センサブロックを
   その入射光路方向に位置調整する手段と、センサブロッ
   クを入射光束の光軸と略直交する２つの軸廻りに調整す
   る手段とを含むようにした特許請求の範囲第２項に記載
   のカメラの焦点検出装置。 ４、前記第２の位置調整機構は、前記センサブロックと
   前記センサパッケージの間に介在するスペーサの厚みを
   変えることにより行うようにした特許請求の範囲第２項
   に記載のカメラの焦点検出装置。