JPS6233564B2 - - Google Patents
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- JPS6233564B2 JPS6233564B2 JP54063375A JP6337579A JPS6233564B2 JP S6233564 B2 JPS6233564 B2 JP S6233564B2 JP 54063375 A JP54063375 A JP 54063375A JP 6337579 A JP6337579 A JP 6337579A JP S6233564 B2 JPS6233564 B2 JP S6233564B2
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- optical system
- lens
- imaging optical
- imaging
- relay
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、焦点検出装置に係り、更に詳しく
は、一眼レフレツクス・カメラ等の光学機器に好
適な所謂、TTL方式の焦点検出装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a focus detection device, and more particularly to a so-called TTL focus detection device suitable for optical equipment such as a single-lens reflex camera.
一眼レフレツクス・カメラ等の光学機器に適用
される所謂、TTL方式の焦点検出装置について
は従来より種々提案されている。ところでこれ等
従来から提案されているものの中で、例えば、被
写体に対して焦点合わせされるべき撮影光学系の
予定焦点面(フイルム面相当面)の後方に、実質
的に該撮影光学系の光軸に関して対称となる様に
して2つの結像レンズを並置して該撮影光学系に
依つて結ばれる被写体の像の、その軸上での位置
変化に応じて該2つの結像レンズに依つて結ばれ
る各像の結像位置が各結像レンズの光軸と実質的
に直交する向きに相対的に変化させられる様に
し、該2つの結像レンズに依つて結ばれる2像の
結像位置の相対的な変化を光電検出器を利用して
検出することに依り上記撮影光学系の、被写体に
対する焦点調節状態を検出する様にした一眼レフ
レツクス・カメラ用の焦点検出装置が、例えば特
開昭52−138924号公報で提案されているが、この
提案に係る焦点検出装置は、結像光学系に依つて
結ばれる像のボケの程度、即ち、像鮮明度を評価
するものではなく、その代わりに、該結像光学系
に依つて結ばれる像の、その光軸上での位置変化
を、2つの結像手段に依つて結ばれる2像の結像
位置の相対的な変化におき換えてこれを検出する
ものであるため、上記の所謂、像鮮明度検出型の
装置に見られた実用面での種々の困難さが解消さ
れて、この種、像鮮明度検出型の装置に比べて比
較的精度の良い焦点検出が期待出来、又これと共
に、焦点外れの場合の方向性、即ち、前ピン、後
ピンの別も簡単に弁別出来て非常に有利なもので
ある。 Various so-called TTL focus detection devices applied to optical equipment such as single-lens reflex cameras have been proposed in the past. By the way, among these conventional proposals, for example, the light of the photographic optical system is placed substantially behind the planned focal plane (plane equivalent to the film surface) of the photographic optical system that is to be focused on the subject. Two imaging lenses are juxtaposed symmetrically with respect to an axis, and an image of a subject formed by the photographing optical system is adjusted by the two imaging lenses according to a change in position on the axis. The imaging position of each image to be formed is relatively changed in a direction substantially perpendicular to the optical axis of each imaging lens, and the imaging position of two images to be formed by the two imaging lenses is For example, a focus detection device for a single-lens reflex camera, which detects the focus adjustment state of the above-mentioned photographic optical system with respect to the subject by detecting relative changes in the subject using a photoelectric detector, is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Although proposed in Japanese Patent No. 52-138924, the focus detection device according to this proposal does not evaluate the degree of blurring of the image formed by the imaging optical system, that is, the image clarity; The change in the position of the image formed by the imaging optical system on the optical axis is replaced by a relative change in the imaging position of the two images formed by the two imaging means. Since it detects this, various practical difficulties found in the so-called image sharpness detection type device mentioned above are solved, and compared to this kind of image sharpness detection type device, Focus detection with relatively high accuracy can be expected, and in addition, the directionality in the case of out-of-focus, that is, whether it is front focus or back focus, can be easily distinguished, which is very advantageous.
しかし乍ら、斯かる型式の装置にあつても、こ
れを実用化するためには、即ち、例えば、一眼レ
フレツクス・カメラ等の機器に組込んで、その十
分な機能を発揮させ得る様にするには、未だ未だ
改善されなければならない点が多く残されてい
る。例えば、掲記した従来の提案に係る装置にあ
つては、単純に上記の2つの結像レンズを撮影光
学系の予定焦点面の後方に、その光軸を挟む様に
して並置している訳であるが、斯かる検出用光学
系の配置構成にあつては、上記2つの結像レンズ
の各々に対する入射光束を常に、撮影光学系の、
相対的に同じ位置からの射出光束のみに限ること
が出来ないために該2つの結像レンズの夫々に依
つて形成される2像の同一性とでも云うべきもの
を常に保証することが出来ず、従つて、光電検出
器に依る該2像の結像位置の相対的変化の検出に
際してその検出精度を常に十分に保証することが
出来ないと云う様な不都合がある。又、この外に
も、斯かる検出用光学系の配置構成にあつては、
上記2つの結像レンズに依つて形成される2像に
対する撮影光学系の画角変化の影響が大となるた
めにこの点でも検出精度の劣化を招き易く、又、
更に該2つの結像レンズに依る光束のケラレ、或
いは光量の低下等の問題があるために検出精度の
維持が更に困難となる等の不都合もある。 However, even with this type of device, in order to put it into practical use, it must be incorporated into a device such as a single-lens reflex camera so that its full functionality can be demonstrated. There are still many points that need to be improved. For example, in the device according to the conventional proposal listed above, the two imaging lenses described above are simply arranged side by side behind the planned focal plane of the photographing optical system, with their optical axes sandwiched between them. However, in the arrangement of such a detection optical system, the incident light flux to each of the two imaging lenses is always the same as that of the photographing optical system.
Since it is not possible to limit the light beams to be emitted from relatively the same position, it is not always possible to guarantee the identity of the two images formed by each of the two imaging lenses. Therefore, there is a problem in that the detection accuracy cannot always be sufficiently guaranteed when detecting a relative change in the imaging position of the two images by the photoelectric detector. In addition to this, regarding the arrangement of the detection optical system,
Since the change in the angle of view of the photographing optical system has a large effect on the two images formed by the two imaging lenses, detection accuracy is likely to deteriorate in this respect as well.
Furthermore, there are problems such as vignetting of the light beam or a decrease in the amount of light caused by the two imaging lenses, which makes it even more difficult to maintain detection accuracy.
本発明は斯かる点に鑑みて為されたもので、掲
記した様な、2像の結像位置の相対的な変化を検
出する様な型式のTTL方式の焦点検出装置即
ち、物体に対して焦点合わせされるべき主たる結
像光学系に対し、その予定焦点面の後方に該主た
る結像光学系に依つて結ばれる上記物体の像の、
その光軸上での位置変化に応じてその各々の結像
位置が相対的に変化する関係に2つの像を形成す
る第2の結像光学系を配置して、該第2の結像光
学系に依つて結ばれる該2像の結像位置の相対的
な変化を検出することに依り上記主たる結像光学
系の、上記物体に対する焦点調節状態を検出する
様にした焦点検出装置として、従来提案されてい
る構成に於ける上述の如き不都合を悉く解消させ
て、上記の第2の結像光学系に依つて形成される
2像の同一性を十分に保証し得ると共に、該第2
の結像光学系に依つて形成される2像に対する上
記主たる結像光学系の画角変化の影響を殆んど皆
無に出来、又、更に、該第2の結像光学系に依る
光束のケラレ、或いは、光量の低下等の問題につ
いてもより有利に回避し得て、総じて、光電検出
手段に依る上記2像の結像位置の相対的変化の検
出の精度を、従つて、上記主たる結像光学系の、
物体に対する焦点調節状態の検出精度をより一層
向上させることが出来る検出光学系のより有利な
改良された配置構成を提供することを目的とし、
そしてその特徴とする処は、上述した装置の構成
に於て、上記主たる結像光学系の予定焦点面の少
なくとも近傍に第3の結像光学系を配設すると共
に、この時に、該第3の結像光学系に依り上記第
2の結像光学系の瞳面が上記主たる結像光学系の
瞳面とほぼ共役関係におかれる様にしたことに在
る。 The present invention has been made in view of the above points, and is a TTL focus detection device of the type that detects a relative change in the imaging position of two images as described above, that is, with respect to an object. an image of the object formed by the main imaging optical system behind the intended focal plane of the main imaging optical system to be focused;
a second imaging optical system that forms two images in a relationship such that each imaging position changes relatively in accordance with a change in position on the optical axis; A conventional focus detection device detects the focusing state of the main imaging optical system with respect to the object by detecting a relative change in the imaging position of the two images focused by the system. By eliminating all the above-mentioned disadvantages in the proposed configuration, it is possible to sufficiently guarantee the identity of the two images formed by the second imaging optical system, and the second
The influence of changes in the angle of view of the main imaging optical system on the two images formed by the second imaging optical system can be almost completely eliminated, and furthermore, the influence of the change in the angle of view of the main imaging optical system on the two images formed by the second imaging optical system can be almost completely eliminated. Problems such as vignetting or reduction in light intensity can be more advantageously avoided, and overall, the accuracy of detection of the relative change in the imaging position of the two images by the photoelectric detection means can be improved, and therefore the main result can be improved. image optical system,
The purpose of the present invention is to provide a more advantageous and improved arrangement configuration of a detection optical system that can further improve the detection accuracy of the focus adjustment state with respect to an object.
The feature is that in the configuration of the device described above, a third imaging optical system is disposed at least in the vicinity of the planned focal plane of the main imaging optical system, and at this time, the third imaging optical system The second imaging optical system is arranged so that the pupil plane of the second imaging optical system is in a substantially conjugate relationship with the pupil plane of the main imaging optical system.
又、本発明に依れば、上記した光学的配置構成
に対する一改良として、上記第3の結像光学系と
上記第2の結像光学系との間に、第4の結像光学
系を、その焦点を上記主たる結像光学系の予定焦
点面にほぼ一致させて配設すると共に、この時
に、これ等第3及び第4の結像光学系に依り上記
第2の結像光学系の瞳面が上記主たる結像光学系
の予定焦点面とほぼ共役関係におかれる様にした
ことを特徴とする焦点検出用光学系の配置構成が
提案されるが、これに依れば、上述の、第2の結
像光学系に依つて形成される2像の同一性の保
証、主たる結像光学系の画角変化に因る影響の解
消及び光束のケラレ、或いは光量の低下等の問題
の解消等の効果に加えて更に、上記2像の照度の
同一性の保持、該2像の各像点間の離間距離が著
しく増大する不都合の解消及び検出系を構成する
各要素の光学的位置決め並びに調定の簡易化等の
効果が得られる様になるものである。 Further, according to the present invention, as an improvement to the optical arrangement described above, a fourth imaging optical system is provided between the third imaging optical system and the second imaging optical system. , with its focal point substantially coinciding with the planned focal plane of the main imaging optical system, and at this time, the third and fourth imaging optical systems are used to align the focal plane of the second imaging optical system. An arrangement of a focus detection optical system is proposed in which the pupil plane is placed in a substantially conjugate relationship with the predetermined focal plane of the main imaging optical system. , ensuring the identity of the two images formed by the second imaging optical system, eliminating the effects caused by changes in the angle of view of the main imaging optical system, and solving problems such as vignetting of the light beam or reduction in the amount of light. In addition to the effects of eliminating the above, it also maintains the same illuminance of the two images, eliminates the disadvantage that the separation distance between the image points of the two images increases significantly, and optically positions each element constituting the detection system. In addition, effects such as simplification of adjustment can be obtained.
以下、添付図面に従つて本発明の好ましい実施
例について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
先ず第1図は本発明の一実施例の特に光学系の
原理的配置関係を示すもので、1は焦点合わせの
対象となる物体(カメラで云えば被写体)、2は
該物体1の像を予定焦点面F(カメラで云えばフ
イルム面相当面)上に結ぶべくその光軸0に沿つ
て調定可能に為された主たる結像光学系(カメラ
で云えば撮影レンズ−以下、単に結像レンズと記
する)、3は該結像レンズ2の予定焦点面Fの後
方に配置された2像形成用の第2の結像光学系
で、ここでは図示の如く、該結像レンズ2の光軸
0に関して互いに対称に配置された2つのリレ
ー・レンズ3A及び3Bを包含している。4は上
記結像レンズ2の予定焦点面Fにほぼ一致して配
置された第3の結像光学系(以下、フイールド・
レンズと記する)、5は上記リレー・レンズ3
A,3Bに依つて形成される2像の結像位置の相
対的な変化を検出する目的で設けられた光電検出
手段で、ここでは図示の如く、上記結像レンズ2
が物体1に合焦している状態で、上記リレー・レ
ンズ3A,3Bに依つて形成される像を夫々その
光電検出面のほぼ中央部に受ける様に予め位置決
めして配置された2つの光電検出器5A及び5B
を包含している。 First of all, FIG. 1 shows the principle arrangement of the optical system in an embodiment of the present invention, in which numeral 1 indicates an object to be focused (in terms of a camera, the subject), and numeral 2 indicates an image of the object 1. The main imaging optical system (in terms of a camera, it is a photographing lens - hereinafter simply referred to as imaging) is adjustable along its optical axis 0 in order to focus on the planned focal plane F (in terms of a camera, the plane equivalent to the film surface). 3 is a second imaging optical system for forming two images, which is disposed behind the expected focal plane F of the imaging lens 2, as shown in the figure. It includes two relay lenses 3A and 3B arranged symmetrically with respect to optical axis 0. Reference numeral 4 denotes a third imaging optical system (hereinafter referred to as field optical system) disposed to substantially coincide with the planned focal plane F of the imaging lens 2.
5 is the above-mentioned relay lens 3
A photoelectric detection means provided for the purpose of detecting a relative change in the imaging position of the two images formed by the imaging lenses 2 and 3B.
is focused on the object 1, two photoelectric detectors are positioned in advance so that the images formed by the relay lenses 3A and 3B are received at approximately the center of the respective photoelectric detection surfaces. Detectors 5A and 5B
It includes.
ここで、この第1図に示す光学系の配置構成に
あつては、結像レンズ2の瞳面とリレー・レンズ
3A及び3Bの各瞳面とがフイールド・レンズ4
に依つて互いに共役関係におかれ、又、結像レン
ズ2の予定焦点面F(フイールド・レンズ4面)
と光電検出器5A及び5Bの各検出面とが夫々リ
レー・レンズ3A,3Bに依つて互いに共役関係
となる様に、即ち、光電検出器5A,5Bの各検
出面が、フイールド・レンズ4面を1次結像面と
する時、2次結像面となる様に設定されているも
のである。 In the arrangement of the optical system shown in FIG.
are placed in a conjugate relationship with each other, and the expected focal plane F of the imaging lens 2 (field lens 4 surface)
and the detection surfaces of the photoelectric detectors 5A and 5B are in a conjugate relationship with each other through the relay lenses 3A and 3B, respectively, that is, each detection surface of the photoelectric detectors 5A and 5B It is set so that it becomes a secondary imaging surface when it is defined as a primary imaging surface.
斯かる光学系の配置構成にあつては、先ず、物
体1の像Iiが結像レンズ2に依りフイールド・レ
ンズ4の近傍に結像され、そしてこの像Iiが、リ
レー・レンズ3A,3Bに依り光電検出器5A,
5B上に再結像される様になり、そしてこの時、
該光電検出器5A,5B上に結ばれる像Ia,Ib
は、結像レンズ2の瞳面とリレー・レンズ3A,
3Bの各瞳面との共役関係から生ずる、結像レン
ズ2の仮想開口2A,2Bのみを通過する光束に
依つて夫々形成されることになる。従つて、今、
結像レンズ2が物体1に対して合焦状態に在る状
態で、即ち、該レンズ2に依つて形成される像Ii
がフイールド・レンズ4面上に結ばれている状態
で、リレー・レンズ3A,3Bに依つて形成され
る像Ia,Ibが夫々光電検出器5A,5Bの各検出
面のほぼ中央部に結ばれる様に予め位置調定され
ているものとすれば、レンズ2の前ピン状態(即
ち、該レンズ2に依る像Iiが予定焦点面Fの前側
に位置する状態)では、リレー・レンズ3Aに依
る像Iaは光電検出器5A上ではその中心から矢示
A方向に、又、リレー・レンズ3Bに依る線Ibは
光電検出器5B上ではその中心から矢示C方向に
夫々シフトする様になり、一方、レンズ2の後ピ
ン状態(即ち、該レンズ2に依る像Iiが予定焦点
面Fの後側に位置する状態)では、リレー・レン
ズ3Aに依る像Iaは光電検出器5A上ではその中
心から矢示B方向に、又、リレー・レンズ3Bに
依る像Ibは光電検出器5B上ではその中心から矢
示D方向に夫々シフトする様になるから、光電検
出器5A,5Bとして、所謂ポジシヨン・センサ
の様に、その検出面上での像の位置に応じてその
電気的出力が変化する如き構成のものを使用し
て、その出力を比較することに依りリレー・レン
ズ3A,3Bに依つて結ばれる2像Ia,Ibの結像
位置の相対関係を、従つて、結像レンズ2の、物
体1に対する焦点調節状態を検出することが出来
る訳である。 In the arrangement of such an optical system, first, the image Ii of the object 1 is formed near the field lens 4 by the imaging lens 2, and then this image Ii is transmitted to the relay lenses 3A and 3B. Photoelectric detector 5A,
It began to be re-imaged on 5B, and at this time,
Images Ia and Ib formed on the photoelectric detectors 5A and 5B
are the pupil plane of the imaging lens 2 and the relay lens 3A,
They are formed by the light beams that pass only through the virtual apertures 2A and 2B of the imaging lens 2, which are generated from the conjugate relationship with each pupil plane of the lens 3B. Therefore, now,
When the imaging lens 2 is in focus on the object 1, that is, the image Ii formed by the lens 2
are focused on the four field lens surfaces, images Ia and Ib formed by the relay lenses 3A and 3B are focused approximately at the center of each detection surface of the photoelectric detectors 5A and 5B, respectively. Assuming that the position is adjusted in advance as shown in FIG. The image Ia is shifted from the center on the photoelectric detector 5A in the direction of arrow A, and the line Ib due to the relay lens 3B is shifted on the photoelectric detector 5B from the center in the direction of arrow C. On the other hand, when the lens 2 is rear-focused (that is, the image Ii produced by the lens 2 is located behind the planned focal plane F), the image Ia produced by the relay lens 3A is at its center on the photoelectric detector 5A. Since the image Ib produced by the relay lens 3B is shifted from the center of the photoelectric detector 5B in the direction of the arrow B, and in the direction of the arrow D from the center of the photoelectric detector 5B, the photoelectric detectors 5A and 5B have a so-called position・By using a device such as a sensor whose electrical output changes depending on the position of the image on the detection surface and comparing the outputs, it is possible to determine the dependence on the relay lenses 3A and 3B. The relative relationship between the imaging positions of the two images Ia and Ib that are combined together can be detected, and therefore the focusing state of the imaging lens 2 with respect to the object 1 can be detected.
既に述べた様に、従来提案されている装置の構
成にあつては、第1図示構成に於ける第3の結像
光学系、即ち、フイールド・レンズ4が設けられ
て居らず、2像形成用の第2結像光学系、即ち、
リレー・レンズ3A,3Bは主たる結像光学系、
即ち、結像レンズ2の予定焦点面Fの後方に、該
結像レンズ2に依る像を再結像する様に置かれて
いるだけであるため、各リレー・レンズ3A,3
Bに依る2像の同一性とも云うべきものを常に良
好に保証することが困難となり、又、結像レンズ
2の画角変化に因る該リレー・レンズ3A,3B
に依る像に対する影響が大となつたり光束のケラ
レ或いは光量の低下等の問題もあつて、焦点検出
の精度が劣化する欠点があつた訳であるが、これ
に対し、本発明に係る改良にあつては、上記第3
の結像光学系、即ち、フイールド・レンズ4を結
像レンズ2の予定焦点面Fにほぼ一致させて設け
て、これに依つて、該結像レンズ2の瞳面とリレ
ー・レンズ3A,3Bの各瞳面とをほぼ共役関係
におく様にしたことにより、各リレー・レンズ3
A,3Bに依る2像Ia,Ibは、夫々、結像レンズ
2の瞳面と該リレー・レンズ3A,3Bの各瞳面
との共役関係から生ずる、結像レンズ2の仮想開
口2A,2Bのみを通過する光束に依つて形成さ
れる様になるため、該2像の同一性を常に良好に
保持することが出来る様になり、又、結像レンズ
2の画角変化に依る該リレー・レンズ3A,3B
に依る像に対する影響を皆無にし得ると共に、光
束のケラレ或いは光量の低下等の問題をも解消し
得て、焦点検出の精度を格段に向上させ得る様に
なるものである。 As already mentioned, in the configuration of the conventionally proposed apparatus, the third imaging optical system, that is, the field lens 4 in the configuration shown in the first diagram is not provided, and only two images are formed. a second imaging optical system for
Relay lenses 3A and 3B are the main imaging optical system,
That is, each relay lens 3A, 3 is placed behind the expected focal plane F of the imaging lens 2 so as to re-form the image formed by the imaging lens 2.
It becomes difficult to always ensure the sameness of the two images due to B, and the relay lenses 3A and 3B due to changes in the angle of view of the imaging lens 2.
There were also problems such as a large influence on the image due to the image, vignetting of the luminous flux, and a decrease in the amount of light, which resulted in the deterioration of the accuracy of focus detection.In contrast, the improvement according to the present invention In any case, the above 3rd
An imaging optical system, that is, a field lens 4 is provided so as to substantially coincide with the expected focal plane F of the imaging lens 2, so that the pupil plane of the imaging lens 2 and the relay lenses 3A, 3B are By placing the pupil planes in a nearly conjugate relationship, each relay lens 3
The two images Ia and Ib due to A and 3B are virtual apertures 2A and 2B of the imaging lens 2, respectively, resulting from the conjugate relationship between the pupil plane of the imaging lens 2 and the pupil planes of the relay lenses 3A and 3B. Since the image is formed by the light beam that passes only through the image forming lens 2, the identity of the two images can always be well maintained. Lens 3A, 3B
In addition, it is possible to completely eliminate the influence on the image caused by rays, and it is also possible to solve problems such as vignetting of the light beam or a decrease in the amount of light, and it is possible to significantly improve the accuracy of focus detection.
さて、斯かる焦点検出方式にあつては、2つの
光電検出器5A,5B上での、リレー・レンズ3
A,3Bに依る2像Ia,Ibの結像位置の相対関係
を検出するものであるから、1つの物体パターン
に対して形成される光電検出器5A,5B上の像
の照度パターンは、結像レンズ2が物体1に対し
て合焦している状態に於ては同一となる必要があ
る。そのためには検出画界内に在る物体の1点か
ら射出されて、リレー・レンズ3Aを通過して光
電検出器5Aに達する光束に依る像Iaの照度と、
リレー・レンズ3Bを通過して光電検出器5Bに
達する光束に依る像Ibの照度とが同一であると云
う条件を満足する必要がある。この点、第1図の
光学系の配置構成にあつては、物体1の、結像レ
ンズ2に依る像Iiの大きさhiがリレー・レンズ3
A,3Bの各光軸0′,0″の、該結像レンズ2の
光軸0からの距離ha,hb(一般にはha=hbであ
る)に比して十分小さい場合、この同一照度の条
件が満足されるものであるが、しかし、hiがha,
hbよりも大きくなると1次結像面(F)の1点
からリレー・レンズ3A,3Bに入射する光束
の、該リレー・レンズ3A,3Bの各光軸0′,
0″に対する入射角の差が大となつて上記の同一
照度の条件を満足しなくなる。 Now, in such a focus detection method, the relay lens 3 on the two photoelectric detectors 5A and 5B is
Since it detects the relative relationship between the imaging positions of the two images Ia and Ib based on A and 3B, the illuminance pattern of the images on the photoelectric detectors 5A and 5B formed for one object pattern is They need to be the same when the image lens 2 is focused on the object 1. To do this, the illuminance of the image Ia is determined by the luminous flux that is emitted from one point on the object within the detection field, passes through the relay lens 3A, and reaches the photoelectric detector 5A;
It is necessary to satisfy the condition that the illuminance of the image Ib due to the light flux passing through the relay lens 3B and reaching the photoelectric detector 5B is the same. In this regard, in the arrangement of the optical system shown in FIG.
If the distances ha and hb (generally ha=hb) of the optical axes 0' and 0'' of the lenses A and 3B from the optical axis 0 of the imaging lens 2 are sufficiently small, the same illuminance condition is satisfied, but hi is ha,
When it becomes larger than hb, each optical axis 0' of the relay lenses 3A, 3B of the light flux incident on the relay lenses 3A, 3B from one point on the primary image plane (F),
The difference in the incident angle with respect to 0'' becomes large, and the above-mentioned condition of the same illuminance is no longer satisfied.
斯かる不都合を解決せんとする一改良例が第2
図に示す例である。第2図は、その光学的配置構
成に於ける1次結像面(F)以後の配置関係を示
すもので、1次結像面(F)以前は第1図示構成
と同様である。図に示す様に、ここでは、フイー
ルド・レンズ4とリレー・レンズ3A,3Bとの
間に、第4の結像光学系6(以下、正レンズと記
する)が、その焦点が予定焦点面F(1次結像
面)と結像レンズ2の光軸0との交点にほぼ一致
する様にして配置されている。尚、この場合にも
結像レンズ2の瞳面とリレー・レンズ3A,3B
の各瞳面とはフイールド・レンズ4及び該正レン
ズ6に依つて夫々共役関係におかれ又、予定焦点
面Fと光電検出器5A,5Bの各検出面(これは
リレー・レンズ3A,3Bに共通の結像面7にほ
ぼ一致して置かれる)とは該正レンズ6及びリレ
ー・レンズ3A,3Bに依つて夫々共役関係にお
かれるものである。 The second example of improvement that attempts to solve this inconvenience is
This is an example shown in the figure. FIG. 2 shows the arrangement after the primary imaging plane (F) in the optical arrangement, and the arrangement before the primary imaging plane (F) is the same as the configuration shown in the first diagram. As shown in the figure, a fourth imaging optical system 6 (hereinafter referred to as a positive lens) is located between the field lens 4 and the relay lenses 3A and 3B, and its focal point is on the planned focal plane. It is arranged so as to almost coincide with the intersection of F (primary imaging plane) and the optical axis 0 of the imaging lens 2. In this case as well, the pupil plane of the imaging lens 2 and the relay lenses 3A, 3B
are in a conjugate relationship with each pupil plane by the field lens 4 and the positive lens 6, respectively, and the expected focal plane F and each detection plane of the photoelectric detectors 5A, 5B (this is the relay lens 3A, 3B) 2) are placed in a conjugate relationship depending on the positive lens 6 and the relay lenses 3A and 3B, respectively.
さて、斯かる光学系の配置構成にあつては、正
レンズ6の焦点が予定結像面Fに一致しているた
め、該予定焦点面Fから発して該正レンズ6を通
過した光束は平行光束となる訳であるが、ここ
で、今、予定焦点面F上で、検出画界内の任意の
点FQを考えるに、該点FQより発して正レンズ6
を通過した後、リレー・レンズ3A,3Bに入射
する光束の、その各光軸0′,0″に対して為す
角、従つて、レンズ2の光軸0に対して為す角ω
1,ω2は互いに等しくなり、正レンズ6とリレ
ー・レンズ3A,3Bとの間の光束は平行である
から、該リレー・レンズ3A,3Bに依つて設定
される正レンズ6の瞳面上での仮想開口6A,6
Bの面積も等しくなり、従つて、各リレー・レン
ズ3A,3Bの結像面7上での結像点7A,7B
の照度の同一性が向上することになる。又、更
に、予定焦点面Fから正レンズ6の前側主平面ま
での距離d1及び該正レンズ6の後側主平面からリ
レー・レンズ3A,3Bまでの距離d2に関し、d1
=d2として居くと、点FQより正レンズ6の仮想
開口6A,6Bに向う光束の各主光線の、結像レ
ンズ2の光軸0に対して為す角θ1,θ2が等し
くなるので、点FQより仮想開口6A,6Bに向
う2光束の立体角が等しくなり、結像面7上での
結像点7A,7Bの照度の同一性は更に向上する
様になる。 Now, in the arrangement of such an optical system, since the focal point of the positive lens 6 coincides with the planned image forming plane F, the light beam that is emitted from the planned focal plane F and passes through the positive lens 6 is parallel. Now, if we consider an arbitrary point FQ within the detection field on the planned focal plane F, a light beam emanating from the point FQ is transmitted through the positive lens 6.
The angle ω of the light beam that enters the relay lenses 3A and 3B after passing through the optical axis 0' and 0'' of the lens 2, and therefore the angle ω that it makes with respect to the optical axis 0 of the lens 2
1 and ω2 are equal to each other, and the light beams between the positive lens 6 and the relay lenses 3A, 3B are parallel, so that on the pupil plane of the positive lens 6 set by the relay lenses 3A, 3B. Virtual aperture 6A, 6 at
The areas of B are also equal, so the image forming points 7A, 7B on the image forming plane 7 of each relay lens 3A, 3B
This will improve the uniformity of illuminance. Further, regarding the distance d 1 from the planned focal plane F to the front principal plane of the positive lens 6 and the distance d 2 from the rear principal plane of the positive lens 6 to the relay lenses 3A, 3B, d 1
= d 2 , the angles θ 1 and θ 2 of the principal rays of the light flux directed from point FQ toward the virtual apertures 6A and 6B of the positive lens 6 with respect to the optical axis 0 of the imaging lens 2 are equal. Therefore, the solid angles of the two light beams directed from the point FQ toward the virtual apertures 6A and 6B become equal, and the uniformity of illuminance between the imaging points 7A and 7B on the imaging plane 7 is further improved.
この第2図に示す改良例にあつては第1図示例
に対して更に上記の如き利点が得られるものであ
るが、この外にも、この第2図示例にあつては、
リレー・レンズ3A,3Bの前方に正レンズ6を
配したことに依り、レンズ2の後ピン状態で、該
リレー・レンズ3A,3Bに依つて形成される2
像の像点間の離間距離が著しく増大する不都合を
解消出来ると云う利点や、該リレー・レンズ3
A,3Bの結像面7に光電検出器5A,5Bを配
する場合にも、その検出面の中心を該リレー・レ
ンズ3A,3Bの各光軸0′,0″に一致させて配
せば良い(即ち、この第2図示例の配置構成にあ
つては、レンズ2の合焦状態に於ては、リレー・
レンズ3A,3Bに依る像はその中心が夫々各光
軸0′,0″に一致する様になる)ため、各要素の
配置に際しての位置決め並びに調整が非常に容易
になると云う様な利点が附加的に得られる様にな
るものである。 The improved example shown in FIG. 2 has the above-mentioned advantages over the first example; in addition, the second example has the following advantages:
By arranging the positive lens 6 in front of the relay lenses 3A and 3B, when the rear lens 2 is in a focused state, the lens 2 formed by the relay lenses 3A and 3B
The advantage of being able to eliminate the inconvenience of a significant increase in the distance between the image points, and the relay lens 3
Even when the photoelectric detectors 5A and 5B are arranged on the imaging plane 7 of the lenses A and 3B, the centers of the detection planes should be aligned with the respective optical axes 0' and 0'' of the relay lenses 3A and 3B. (In other words, in the arrangement shown in this second example, when the lens 2 is in focus, the relay
(The centers of the images formed by the lenses 3A and 3B coincide with the optical axes 0' and 0'', respectively), which has the additional advantage that positioning and adjustment when arranging each element becomes extremely easy. It is something that can be obtained in a realistic manner.
ここで以上に説明した本発明の焦点検出装置に
適用可能な焦点検出用電気回路系の一例について
第3図を参照して説明して居く。 An example of a focus detection electric circuit system applicable to the focus detection apparatus of the present invention described above will now be described with reference to FIG.
同図は、上記の光電検出器5A,5Bとして
夫々同数のフオト・ダイオードの配列を有するフ
オト・ダイオードアレイを用いた場合の例を示す
もので、図中、PDA1,PDA2は夫々所定数の、こ
こでは例えば6つのフオト・ダイオードPD1〜
PD6,PD1′〜PD6′の配列を有するフオト・ダイオ
ード・アレイであり、そしてこれは夫々その各フ
オト・ダイオードPD1〜PD6,PD1′〜PD6′が上記
リレー・レンズ3A,3Bに関して互いに位置的
に対応関係となる様にして、夫々その受光面の中
心が各リレー・レンズ3A,3Bの光軸O′,
O″に一致して各リレー・レンズ3A,3Bの結
像面近傍に配置されている。DA1〜DA6はこれ等
フオト・ダイオード・アレイPDA1,PDA2に於い
て互いに位置的に対応関係に在る各対のフオト・
ダイオードPD1〜PD1′,PD2〜PD2′,……,PD6
〜PD6′の各出力間の差を求める目的で設けられ
た6つの差動増幅器で、フオト・ダイオード・ア
レイPDA1の初めの3つのフオト・ダイオード
PD1〜PD3の各出力は夫々差動増幅器DA1〜DA3
の各非反転入力に、又、終りの3つのフオト・ダ
イオードPD4〜PD6の各出力は夫々差動増幅器
DA4〜DA6の各反転入力に附与される様に為され
て居り、一方、フオト・ダイオード・アレイ
PDA2の初めの3つのフオト・ダイオードPD1′〜
PD3′の各出力は夫々差動増幅器DA1〜DA3の各反
転入力に、又、終りの3つのフオト・ダイオード
PD4′〜PD6′の各出力は夫々差動増幅器DA4〜DA6
の各非反転入力に附与される様に為されている。
尚、ここでは図示を省略してあるが、一般には、
各フオト・ダイオードPD1〜PD6,PD1′〜PD6′の
出力は増幅器に依つて増幅した後、各差動増幅器
DA1〜DA6に夫々附与する様にするものである。
ちなみにこの場合、この増幅器を対数圧縮増幅器
として居けば、各差動増幅器DA1〜DA6では各対
のフオト・ダイオードPD1〜PD1′,PD2〜PD2′,
……,PD6〜PD6′の各出力間の比が求められるこ
とになる訳であるが、これは物体輝度の変化に因
子影響を抑えて、焦点検出の精度を物体輝度の変
動に影響されない様にする上で有効であろう。
AC1及びAC2は夫々差動増幅器DA1〜DA3及び
DA4〜DA6の出力の和を求めるための加算回路、
CP1及びCP2は夫々該加算回路AC1及びAC2の出
力を抵抗R1及びR2(R1≫R2)に依つて規定される
所定の基準レベルVref.に対して比較するための
コンパレータ、NOGはこれ等コンパレータCP1,
CP2の出力の論理和を反転論理で出力するノア・
ゲートで、該コンパレータCP1,CP2の出力を
夫々保護抵抗R3,R4を介して受ける様に為され
ている。 The figure shows an example in which photodiode arrays each having the same number of photodiodes are used as the photodetectors 5A and 5B. In the figure, PDA 1 and PDA 2 each have a predetermined number of photodiodes. Here, for example, six photo diodes PD 1 ~
A photo diode array having an arrangement of PD 6 , PD 1 ′ to PD 6 ′, in which each photo diode PD 1 to PD 6 , PD 1 ′ to PD 6 ′ is connected to the relay lens 3A. , 3B, so that the centers of their light-receiving surfaces are aligned with the optical axes O', 3B of each relay lens 3A, 3B.
DA 1 to DA 6 correspond to each other in position in the photo diode arrays PDA 1 and PDA 2 . Photos of each pair in the relationship
Diode PD 1 ~ PD 1 ′, PD 2 ~ PD 2 ′, ..., PD 6
The first three photodiodes of the photodiode array PDA 1 are
Each output of PD 1 to PD 3 is connected to a differential amplifier DA 1 to DA 3 , respectively.
and each output of the final three photo diodes PD 4 to PD 6 is connected to a differential amplifier.
The photo diode array is applied to each inverting input of DA 4 to DA 6 .
The first three photodiodes of PDA 2 PD 1 ′~
Each output of PD 3 ' is connected to each inverting input of a differential amplifier DA 1 to DA 3 , respectively, and to three photo diodes at the end.
Each output of PD 4 ′ to PD 6 ′ is connected to a differential amplifier DA 4 to DA 6, respectively.
is applied to each non-inverting input.
Although not shown here, in general,
The output of each photodiode PD 1 to PD 6 , PD 1 ′ to PD 6 ′ is amplified by an amplifier, and then sent to each differential amplifier.
It is intended to be added to DA 1 to DA 6 , respectively.
Incidentally, in this case, if this amplifier is a logarithmic compression amplifier, each pair of photo diodes PD 1 -PD 1 ′ , PD 2 -PD 2 ′,
..., the ratio between each output of PD 6 to PD 6 ′ is determined, but this suppresses the influence of factors on changes in object brightness and influences the accuracy of focus detection due to changes in object brightness. This will be effective in preventing this from happening.
AC 1 and AC 2 are differential amplifiers DA 1 to DA 3 and
Addition circuit for calculating the sum of the outputs of DA 4 to DA 6 ,
CP 1 and CP 2 are for comparing the outputs of the adder circuits AC 1 and AC 2, respectively, with respect to a predetermined reference level Vref. defined by resistors R 1 and R 2 (R 1 ≫ R 2 ). Comparator, NOG is comparator CP 1 ,
A NOR circuit that outputs the logical sum of the outputs of CP 2 in inverted logic.
The gates are configured to receive the outputs of the comparators CP 1 and CP 2 via protective resistors R 3 and R 4 , respectively.
斯かる回路系の構成にあつては、例えば今、第
1,2図の光学系の配置に於て、結像レンズ2が
物体1に対して合焦しているものとすれば、この
第1,2図の光学系の配置構成からも理解される
様に、この時、上記リレー・レンズ3A,3Bに
依つて結ばれる像の、フオト・ダイオード・アレ
イPDA1,PDA2の各受光面上での照度パターン
は、例えばこの時の物体1が光点の様な単純なも
のであるとすると、第3図中に実線Sで示す如く
になつて像の中心部が夫々該フオト・ダイオー
ド・アレイPDA1,PDA2の各受光面の中心に一致
する様になり、従つて、この場合には該フオト・
ダイオード・アレイPDA1,PDA2に於て互いに対
応関係に在る各対のフオト・ダイオードPD1〜
PD1′,PD2〜PD2′……,PD6〜PD6′同士の出力が
いずれもほぼ同一になるために差動増幅器DA1〜
DA6の出力はいずれもほぼ零となる。従つて、加
算回路AC1及びAC2の出力も共にほぼ零となるた
め、コンパレータCP1及びCP2の出力は共にロウ
となり、結局、この場合にはノア・ゲートNOG
の出力のみがハイとなる。 In the configuration of such a circuit system, for example, if it is assumed that the imaging lens 2 is focused on the object 1 in the arrangement of the optical system shown in FIGS. As can be understood from the arrangement of the optical system in Figures 1 and 2, at this time, the images formed by the relay lenses 3A and 3B are reflected on the light receiving surfaces of the photodiode arrays PDA 1 and PDA 2 . For example, if the object 1 at this time is a simple object such as a point of light, the illuminance pattern shown above will be as shown by the solid line S in FIG.・It will now coincide with the center of each light-receiving surface of array PDA 1 and PDA 2 , so in this case, the photo
In the diode arrays PDA 1 and PDA 2 , each pair of photo diodes PD 1 ~
Since the outputs of PD 1 ′, PD 2 ~ PD 2 ′..., PD 6 ~ PD 6 ′ are almost the same, the differential amplifier DA 1 ~
The output of DA 6 is almost zero. Therefore, since the outputs of the adder circuits AC 1 and AC 2 are also almost zero, the outputs of the comparators CP 1 and CP 2 are both low, and in the end, in this case, the NOR gate NOG
Only the output of is high.
これに対し、結像レンズ2が物体1に対して前
ピンの状態に在る場合には、リレー・レンズ3
A,3Bに依つて結ばれる像の、フオト・ダイオ
ード・アレイPDA1,PDA2の各受光面上での照度
パターンは、第3図中に破線Tで示す如くになつ
て、像の中心部がフオト・ダイオード・アレイ
PDA1の受光面上では矢示A方向へ、又、フオ
ト・ダイオード・アレイPDA2の受光面上では矢
示C方向へ夫々シフトする様になり、従つて、こ
の場合には差動増幅器DA1〜DA3の出力は或る負
の値となり、一方、差動増幅器DA4〜DA6の出力
は或る正の値となるから、コンパレータCP1の出
力はロウ、コンパレータCP2の出力はハイとな
り、又、これに依りノア・ゲートNOGの出力は
ロウとなる。 On the other hand, when the imaging lens 2 is front focused with respect to the object 1, the relay lens 3
The illuminance pattern of the images formed by A and 3B on the light receiving surfaces of the photo diode arrays PDA 1 and PDA 2 is as shown by the broken line T in FIG. is a photo diode array
The light receiving surface of PDA 1 is shifted in the direction of arrow A, and the light receiving surface of photo diode array PDA 2 is shifted in the direction of arrow C. Therefore, in this case, the differential amplifier DA The outputs of the differential amplifiers DA 4 to DA 6 are positive values, so the outputs of the comparator CP 1 are low and the outputs of the comparator CP 2 are low. This causes the output of the NOR gate NOG to go low.
又、逆に、結像光学系L1が物体に対して後ピ
ンの状態に在る場合には、結像レンズL2,L3に
依つて結ばれる像の、フオト・ダイオード・アレ
イPDA1,PDA2の各受光面上での照度パターン
は、第3図中に二点鎖線Uで示す如くになつて、
像の中心部がフオト・ダイオード・アレイPDA1
の受光面上では矢示B方向へ、又、フオト・ダイ
オード・アレイPDA2の受光面上では矢示D方向
へ夫々シフトする様になり、従つて、この場合に
は差動増幅器DA1〜DA3の出力は或る正の値とな
り、一方、差動増幅器DA4〜DA6の出力は或る負
の値となるから、コンパレータCP1の出力はハ
イ、コンパレータCP2の出力はロウとなり、又、
これに依りノア・ゲートNOGの出力はロウとな
る。 Conversely, when the imaging optical system L 1 is rear-focused with respect to the object, the image formed by the imaging lenses L 2 and L 3 is reflected by the photo diode array PDA 1. , the illuminance pattern on each light-receiving surface of PDA 2 is as shown by the two-dot chain line U in FIG.
The center of the image is a photo diode array PDA 1
The light receiving surface of the photo diode array PDA 2 is shifted in the direction of arrow B, and the light receiving surface of the photo diode array PDA 2 is shifted in the direction of arrow D. Therefore, in this case, the differential amplifiers DA 1 to The output of DA 3 will be a certain positive value, while the output of the differential amplifiers DA 4 to DA 6 will be a certain negative value, so the output of comparator CP 1 will be high and the output of comparator CP 2 will be low. ,or,
As a result, the output of the NOR gate NOG becomes low.
尚、以上に説明した結像光学系L1の焦点調節
状態に対するコンパレータCP1,CP2及びノア・
ゲートNOGの各出力の関係は第4図に示す通り
である。 Note that the comparators CP 1 , CP 2 and Noah's
The relationship between each output of the gate NOG is as shown in FIG.
従つて、この第3図に示す回路系の構成に依れ
ば、例えば、図中に示す様に、コンパレータ
CP1,CP2及びノア・ゲートNOGの各出力端に
夫々npnスイツチング・トランジスタTr1,Tr2,
Tr3の各ベースを保護抵抗R3,R4,R5を介して接
続し、そしてこれ等トランジスタTr1,Tr2,Tr3
の各コレクタ側に夫々表示用素子としての発光ダ
イオードLD1,LD2,LD3を保護抵抗R6と共に接
続して居くことに依り、発光ダイオードLD1の点
灯に依つて後ピン状態が、又、発光ダイオード
LD2の点灯に依つて前ピン状態が、そして、発光
ダイオードLD3の点灯に依つて合焦状態が、
夫々、表示される様になる訳である。 Therefore, according to the configuration of the circuit system shown in FIG. 3, for example, as shown in the figure, the comparator
NPN switching transistors Tr 1 , Tr 2 ,
The respective bases of Tr 3 are connected through protective resistors R 3 , R 4 , R 5 , and these transistors Tr 1 , Tr 2 , Tr 3
By connecting the light emitting diodes LD 1 , LD 2 , LD 3 as display elements together with the protective resistor R 6 to the respective collector sides of the , the pin state after the light emitting diode LD 1 changes depending on the lighting of the light emitting diode LD 1 . Also, light emitting diode
The front focus state depends on the lighting of LD 2 , and the focusing state depends on the lighting of light emitting diode LD 3 .
This means that they will be displayed accordingly.
又、この第3図に示す検出用回路系の構成にあ
つては、例えばコンパレータCP1,CP2の出力を
利用して上記結像光学系L1を駆動するためのモ
ータを制御することに依り該結像光学系L1の自
動焦点調節も可能となるものであるが、これにつ
いて第5図を参照して説明して居く。 Furthermore, in the configuration of the detection circuit system shown in FIG. 3, for example, the outputs of the comparators CP 1 and CP 2 may be used to control the motor for driving the imaging optical system L 1 . This also enables automatic focus adjustment of the imaging optical system L1 , which will be explained with reference to FIG.
図に於て、Tr4,Tr5並びにTr6,Tr7は夫々互
いに相補接続されたnpnスイツチング・トランジ
スタで、トランジスタTr4,Tr6のコレクタ例は
保護抵抗R9を介して電源のプラス側に、又、ト
ランジスタTr5,Tr7のエミツタ側はアースに
夫々接続され、そしてトランジスタTr4,Tr5の
各ベースには上記コンパレータCP1の出力が保護
抵抗R7を通じて、又、トランジスタTr6,Tr7の
各ベースには上記コンパレータCP2の出力が保護
抵抗R8を通じて附与される様に為されて居り、
レンズ駆動用モータMoはこれ等トランジスタ
Tr4,Tr5及びTr6,Tr7の相補接続ラインに挿入
接続されている。 In the figure, Tr 4 and Tr 5 as well as Tr 6 and Tr 7 are npn switching transistors that are connected complementary to each other, and the collectors of transistors Tr 4 and Tr 6 are connected to the positive side of the power supply through a protective resistor R 9 . Furthermore, the emitter sides of transistors Tr 5 and Tr 7 are connected to ground, respectively, and the output of the comparator CP 1 is connected to the base of each transistor Tr 4 and Tr 5 through a protective resistor R 7 , and the transistor Tr 6 , the output of the comparator CP 2 is applied to each base of Tr 7 through a protective resistor R 8 ,
The lens drive motor Mo is a transistor.
It is inserted and connected to the complementary connection lines of Tr 4 , Tr 5 and Tr 6 , Tr 7 .
斯かる接続構成にあつては、結像レンズ2の後
ピン状態にあつてはコンパレータCP1の出力のみ
がハイとなることに依りトランジスタTr6,Tr7
はオフのまま、トランジスタTr4,Tr5がオンし
て、モータMoは図中の矢印X方向に通電される
ことに依り例えば正転し、又、前ピンの状態にあ
つてはコンパレータCP2の出力のみがハイとなる
ことに依りトランジスタTr4,Tr5はオフのま
ま、トランジスタTr6,Tr7がオンして、モータ
Moは図中の矢印Y方向に通電されることに依り
例えば逆転し、そして合焦状態にあつてはコンパ
レータCP1,CP2の出力が共にロウになることに
依りトランジスタTr4〜Tr7がいずれもオフとな
つて、モータMoは通電を断たれることに依り停
止する様になり、従つて、該モータMoの正転に
依り結像レンズ2がその光軸O1に沿つて前方に
繰り出され、又、逆転に依り後方へ繰り込まれる
様に、該モーターMoの出力軸を適宜の機構を介
して該結像レンズ2に連結して居くことに依り該
結像レンズ2の自動焦点調節が達せられる様にな
る訳である。 In such a connection configuration, when the imaging lens 2 is in the rear pin state, only the output of the comparator CP 1 becomes high, so that the transistors Tr 6 and Tr 7
remains off, transistors Tr 4 and Tr 5 are turned on, and the motor Mo is energized in the direction of arrow X in the figure, causing it to rotate forward, for example . Since only the output of transistors Tr 4 and Tr 5 remain off, transistors Tr 6 and Tr 7 turn on, and the motor starts.
For example, Mo is reversed by being energized in the direction of the arrow Y in the figure, and in the focused state, the outputs of the comparators CP 1 and CP 2 both become low, so that the transistors Tr 4 to Tr 7 are activated. Both are turned off, and the motor Mo comes to stop due to the current being cut off. Therefore, due to the forward rotation of the motor Mo, the imaging lens 2 moves forward along its optical axis O1 . By connecting the output shaft of the motor Mo to the imaging lens 2 through an appropriate mechanism, the imaging lens 2 is automatically moved so that it is extended and retracted backwards by reversing. This allows focus adjustment to be achieved.
尚、第3図に示した検出回路系に於て、抵抗
R1,R2に依りコンパレータCP1,CP2に対して設
定される基準レベルVrefは、以上の説明からも
理解される様に、合焦と見做す範囲を規定してい
るものであり、そしてこれは、その値を零に近づ
ければ近づける程、合焦と見做す範囲が狭くなつ
て、結像レンズ2の合焦状態での精度が向上して
来るものであるが、しかし、一般には、即ち、例
えば、カメラ等に採用する場合には、撮影レンズ
の焦点深度等を考慮して、実用上、差支えのない
範囲でその値を適宜設定することが得策である。 In addition, in the detection circuit system shown in Figure 3, the resistor
As can be understood from the above explanation, the reference level Vref set for the comparators CP 1 and CP 2 by R 1 and R 2 defines the range that is considered to be in focus. , and this means that as the value approaches zero, the range that is considered to be in focus becomes narrower, and the accuracy of the focused state of the imaging lens 2 improves. In general, for example, when used in a camera or the like, it is a good idea to take into consideration the depth of focus of the photographic lens and set the value appropriately within a range that does not cause any practical problems.
最後に、本発明の焦点検出装置を一眼レフレツ
クス・カメラに適用した場合の例について幾つか
説明して居く。 Finally, some examples will be described in which the focus detection device of the present invention is applied to a single-lens reflex camera.
先ず第6図は第1図に示した焦点検出装置の構
成を適用した場合の一例を示すもので、11はそ
の光軸Oに沿つて調定可能な撮影レンズ、12は
フイルム、13はフアインダ用可動反射ミラー、
14は該ミラー13に関してフイルム12と共役
な位置に配設された焦点板で、ここでは第7図に
示す様にその中心部14aが反射ミラー13から
の結像光束をそのまま通過させる様にするために
素通し部となつて居り、そしてこの素通し部14
aを除いてスリガラス面として形成されている。
15は該焦点板14に近接して配置されたコンデ
ンサ・レンズ、16はペンタ・プリズム、17は
アイピース・レンズである。 First, FIG. 6 shows an example of the case where the configuration of the focus detection device shown in FIG. Movable reflective mirror for
Reference numeral 14 denotes a focus plate disposed at a position conjugate with the film 12 with respect to the mirror 13, and here, as shown in FIG. Therefore, this transparent portion 14 is formed as a transparent portion.
It is formed as a ground glass surface except for a.
15 is a condenser lens arranged close to the focus plate 14, 16 is a penta prism, and 17 is an eyepiece lens.
斯かるカメラの光学系の配置構成に対し、第8
図に示す様に、2像形成用のリレー・レンズ18
A及び18B(これは第1図示リレー・レンズ3
A及び3B−第2の結像光学系−に相当する)が
ペンタ・プリズム16の光束射出面に対向してア
イピース・レンズ17を挟む様にして(好ましく
は該アイピース・レンズ17の光軸に関して左右
対称に)配置され、そして各リレー・レンズ18
A,18Bの背後に配置された反射プリズム19
A,19Bに依つて設定される該各リレー・レン
ズ18A,18Bの結像面に一致して夫々光電検
出器20A,20Bが配置される。尚、本実施例
にあつては、第1図示フイールド・レンズ4−第
3の結像光学系−はコンデンサ・レンズ15で兼
用され、従つて、該コンデンサ・レンズ15は撮
影レンズ11の瞳面とリレー・レンズ18A,1
8Bの各瞳面とを夫々共役関係におくに足る焦点
距離を有するものが選ばれる。又、同様に、リレ
ー・レンズ18A,18Bは焦点板14の面と光
電検出器20A,20Bの各検出面とを夫々共役
関係におくに足る焦点距離を有するものが選ばれ
る。 Regarding the arrangement of the optical system of such a camera, the eighth
As shown in the figure, a relay lens 18 for forming two images.
A and 18B (this is the relay lens 3 shown in the first diagram)
A and 3B (corresponding to the second imaging optical system) are arranged so as to face the light exit surface of the penta prism 16 and sandwich the eyepiece lens 17 (preferably with respect to the optical axis of the eyepiece lens 17). symmetrically) and each relay lens 18
Reflection prism 19 placed behind A and 18B
Photoelectric detectors 20A and 20B are arranged to coincide with the imaging planes of the relay lenses 18A and 18B, respectively, which are set by the relay lenses 18A and 19B. In this embodiment, the first illustrated field lens 4 - the third imaging optical system - is also used as a condenser lens 15, and therefore, the condenser lens 15 is located on the pupil plane of the photographing lens 11. and relay lens 18A, 1
A lens having a focal length sufficient to establish a conjugate relationship with each pupil plane of 8B is selected. Similarly, the relay lenses 18A and 18B are selected to have focal lengths sufficient to establish a conjugate relationship between the surface of the focusing plate 14 and the detection surfaces of the photoelectric detectors 20A and 20B, respectively.
斯くして第1図で説明した焦点検出用光学系に
ついての光学的配置関係が満足され、従つて、上
述した利点の下に撮影レンズの焦点検出を高精度
に行ない得る様になるものである。 In this way, the optical arrangement of the focus detection optical system explained with reference to FIG. 1 is satisfied, and the focus of the photographing lens can be detected with high precision with the above-mentioned advantages. .
次に第9図は第2図に示した焦点検出装置の構
成を適用した場合の第1の例を示すもので、図
中、第6図に於けると同一の符号を以つて示され
る要素は既述と全く同様の構成並びに機能を有す
るものである。14′はフイルム12と共役な位
置に配設された焦点板で、ここでは図示の如く、
その中心部に凸レンズ部14′aが形成されてい
る。尚、14′bは周知のスプリツト・プリズム
である。15′は該焦点板14′に近接して配置さ
れたコンデンサ・レンズで、その中央部に45度の
斜設半透過ミラー部15′aを有している。21
は該コンデンサ・レンズ15′の、半透過ミラー
部15′aに依つて側方に(即ち、図に於て右
方)反射される反射光束の射出端面に対向して該
射出光束を上方へ反射させるべく設けられた反射
プリズム、22及び23は該プリズム21の光束
射出端面に近接して設けられた、正レンズ系を構
成する2つのレンズで、その光軸が、ミラー13
及び半透過ミラー部15′aに依る撮影レンズ2
の延長光軸に一致し、且つ、その合成焦点が焦点
板14′の面に一致する様に予め設定されてい
る。25A及び25B(第10図々示)は該レン
ズ22,23の光軸を挟む様にして(好ましくは
該光軸に関して左右対称に)配置された2像形成
用の2つのリレー・レンズ(これは第2図示リレ
ー・レンズ3A及び3B−第2の結像光学系−に
相当する)、24は各リレー・レンズ25A,2
5Bに対する入射光束を制限するためのマスク板
で2つの開口24a,24b(第10図々示)を
有して、各開口24a,24bが各リレー・レン
ズ25A,25Bに対向する様にしてこれ等の前
側に配置されている。26は該リレー・レンズ2
5A,25Bの後方に配置された反射ミラーで、
該ミラー26に依つて設定される該リレー・レン
ズ25A,25Bの結像面に一致して光電検出手
段27が配置されている。該光電検出手段27は
例えば第11図に示す様に、2つの光電検出器2
7A及び27Bを一体的に有して居り、各光電検
出器27A,27Bは夫々リレー・レンズ25
A,25Bに依る像を受けるに(好ましくはその
各々の検出面の中心が各リレーレンズ25A,2
5Bの光軸に一致する様にして)位置させられ
る。尚、28は光電検出器27A,27B上での
リレー・レンズ25A,25Bに依る2像の重な
りを防止する目的で設けられた遮光板で、例えば
静電植毛等に依り反射防止処理が施されている。 Next, FIG. 9 shows a first example in which the configuration of the focus detection device shown in FIG. 2 is applied, and in the figure, elements denoted by the same symbols as in FIG. has exactly the same configuration and function as described above. 14' is a focusing plate disposed at a position conjugate with the film 12, as shown in the figure.
A convex lens portion 14'a is formed at the center thereof. Note that 14'b is a well-known split prism. A condenser lens 15' is disposed close to the focusing plate 14', and has a 45-degree oblique semi-transparent mirror portion 15'a at its center. 21
is opposite to the exit end surface of the reflected light beam that is reflected laterally (i.e., to the right in the figure) by the semi-transparent mirror portion 15'a of the condenser lens 15', and directs the output light beam upward. The reflecting prisms 22 and 23 provided for reflection are two lenses constituting a positive lens system, which are provided close to the light output end face of the prism 21, and their optical axis is aligned with the mirror 13.
and a photographing lens 2 based on the semi-transparent mirror section 15'a.
It is set in advance so that it coincides with the extended optical axis of , and its combined focus coincides with the surface of the focus plate 14'. 25A and 25B (shown in FIG. 10) are two relay lenses for forming two images arranged so as to sandwich the optical axis of the lenses 22 and 23 (preferably symmetrically with respect to the optical axis). corresponds to the second illustrated relay lenses 3A and 3B - the second imaging optical system), and 24 corresponds to the respective relay lenses 25A and 2
A mask plate for limiting the incident light flux to 5B has two apertures 24a, 24b (shown in FIG. 10), and each aperture 24a, 24b faces each relay lens 25A, 25B. It is placed in front of the etc. 26 is the relay lens 2
Reflection mirrors placed behind 5A and 25B,
A photoelectric detection means 27 is arranged to coincide with the imaging plane of the relay lenses 25A, 25B set by the mirror 26. The photoelectric detection means 27 includes, for example, two photoelectric detectors 2 as shown in FIG.
7A and 27B, and each photoelectric detector 27A, 27B has a relay lens 25, respectively.
A, 25B (preferably, the center of each detection surface is aligned with each relay lens 25A, 25B)
5B). Incidentally, 28 is a light shielding plate provided for the purpose of preventing the two images produced by the relay lenses 25A and 25B on the photoelectric detectors 27A and 27B from overlapping, and is treated with anti-reflection treatment using, for example, electrostatic flocking. ing.
ここで、焦点板14′に形成された凸レンズ部
14′aは第2図示フイールド・レンズ4(第3
の結像光学系)に、又、レンズ22,23から成
る正レンズ系は正レンズ6(第4の結像光学系)
に夫々相当し、そして、該凸レンズ部14′及び
レンズ22,23から成る正レンズ系に依り撮影
レンズ11の瞳面とリレー・レンズ25A,25
Bの各瞳面とが共役関係におかれ、又、該レンズ
22,23から成る正レンズ系及び、リレー・レ
ンズ25A,25Bに依り焦点板14′面と光電
検出器27A,27Bの各検出面とが共役関係に
おれる様に、各光学要素の諸元並びに光学的配置
が定められているものである。 Here, the convex lens portion 14'a formed on the focus plate 14' is the second field lens 4 (the third field lens shown in the figure).
(imaging optical system), and the positive lens system consisting of lenses 22 and 23 is a positive lens 6 (fourth imaging optical system).
The pupil plane of the photographing lens 11 and the relay lenses 25A, 25 correspond to the positive lens system consisting of the convex lens portion 14' and the lenses 22, 23, respectively.
B is placed in a conjugate relationship with each pupil plane, and the focusing plate 14' plane and the photoelectric detectors 27A, 27B are detected by the positive lens system consisting of the lenses 22, 23 and the relay lenses 25A, 25B. The specifications and optical arrangement of each optical element are determined so that the optical element is in a conjugate relationship with the surface.
斯くして第2図で説明した焦点検出用光学系に
ついての光学的配置関係が満足され、従つて、上
述した利点の下に撮影レンズ11の焦点検出を高
精度に行ない得る様になるものである。 In this way, the optical arrangement of the focus detection optical system explained with reference to FIG. 2 is satisfied, and the focus of the photographic lens 11 can be detected with high precision with the above-mentioned advantages. be.
最後に第12図は、第2図に示した焦点検出装
置の構成を適用した場合の第2の例を示すもの
で、本例は第9図示例の様に焦点検出系をフアイ
ンダ系中に組込まずに、ミラー・ボツクスの底部
に組込む様にしたものである。尚、同図中、第
6,8,9図に於けると同一の符号を以つて示さ
れる要素は既述と全く同様の構成並びに機能を有
するものである。13′はフアインダ用可動反射
ミラーで、撮影レンズ11の光軸Oに関して対称
な位置に、全透過或いは半透過性の開口部13′
a,13′bを有して居り、そしてこれ等開口部
13′a,13′bを通過した光束は該ミラー1
3′の背後に取り付けられた副ミラー29に依つ
て下方に、即ちカメラの底部へ向けて反射される
様に為されている。30は副ミラー29に関して
フイルム2と共役な位置に配置されたフイール
ド・レンズ(これは第2図示フイールド・レンズ
4−第3の結像光学系−に相当する)、31は該
フイールド・レンズ30の後方に、その焦点が該
フイールド・レンズ30の中心、即ち、上記フイ
ルム共役位置の中心に一致する様にして配置され
た正レンズ(これは第2図示正レンズ6−第4の
結像光学系−に相当する)、32A及び32Bは
上記副ミラー29に依つて反射されて来る上記開
口部13′a,13′bからの2光束の夫々レンズ
30及び31を介して受容するべく、その光軸が
該レンズ30,31の光軸に関して対称となる様
にして正レンズ31の後方に並置された2つのリ
レー・レンズ(これは第2図示リレー・レンズ3
A及び3B−第2の結像光学系−に相当する)、
33A及び33Bは該リレー・レンズ32A及び
32Bに依つて結ばれる像の結像位置の相対関係
を検出するべく、夫々各リレー・レンズ32A,
32Bに結像面への近傍に、その各検出面の中心
が各リレー・レンズ32A,32Bの光軸に一致
する様にして配置された光電検出器で、ここでは
第3図に示した如きフオト・ダイオード・アレイ
の構成が利用されている。34は該フオト・ダイ
オード・アレイ33A,33Bの出力に基づいて
撮影レンズ11の焦点調節状態を検出する回路ユ
ニツトで、ここでは、第3図示検出回路と第5図
示モータ制御回路との組合せに依る構成を有して
いる。39は合焦表示用の発光素子で、これは第
3図に於ける合焦表示用発光ダイオードLD3に相
当し、そしてこれは、その表示状態が例えばフア
インダ内で視認し得る様にして設けられている。
35は撮影レンズ駆動用モータで、第5図に於け
るモータMoに相当し、そしてその出力軸36に
は小歯車37が取り付けられていて、これは撮影
レンズ11に連結されたラツク38に噛合してい
る。 Finally, FIG. 12 shows a second example in which the configuration of the focus detection device shown in FIG. Instead of being built into the mirror box, it is built into the bottom of the mirror box. In this figure, elements indicated by the same reference numerals as in FIGS. 6, 8, and 9 have the same structure and function as described above. Reference numeral 13' denotes a movable reflection mirror for the viewfinder, and a fully transparent or semi-transparent aperture 13' is provided at a symmetrical position with respect to the optical axis O of the photographing lens 11.
a, 13'b, and the light flux passing through these apertures 13'a, 13'b is reflected by the mirror 1.
The light is reflected downward, ie, toward the bottom of the camera, by a submirror 29 mounted behind the mirror 3'. 30 is a field lens arranged at a position conjugate with the film 2 with respect to the sub mirror 29 (this corresponds to the second illustrated field lens 4 - the third imaging optical system); 31 is the field lens 30; A positive lens is disposed behind the field lens 30 so that its focal point coincides with the center of the field lens 30, that is, the center of the film conjugate position. 32A and 32B are for receiving the two beams of light from the apertures 13'a and 13'b reflected by the sub-mirror 29 through lenses 30 and 31, respectively. Two relay lenses (this is the second illustrated relay lens 3) are juxtaposed behind the positive lens 31 so that their optical axes are symmetrical with respect to the optical axes of the lenses 30 and 31.
A and 3B - corresponding to the second imaging optical system),
33A and 33B are respective relay lenses 32A and 33B in order to detect the relative relationship between the imaging positions of the images formed by the relay lenses 32A and 32B, respectively.
32B is a photoelectric detector arranged near the imaging plane so that the center of each detection plane coincides with the optical axis of each relay lens 32A, 32B, as shown in FIG. 3. A photodiode array configuration is utilized. 34 is a circuit unit that detects the focus adjustment state of the photographing lens 11 based on the outputs of the photo diode arrays 33A and 33B, and here, it is a circuit unit that detects the focusing state of the photographing lens 11 based on the outputs of the photo diode arrays 33A and 33B, and here it is based on a combination of the third detection circuit shown in the figure and the fifth motor control circuit shown in the figure. It has a structure. Reference numeral 39 denotes a light emitting element for displaying focus, which corresponds to the light emitting diode LD 3 for displaying focus in FIG. It is being
Reference numeral 35 denotes a photographing lens driving motor, which corresponds to motor Mo in FIG. are doing.
尚、ここでは、フイールド・レンズ30及び正
レンズ31に依り撮影レンズ11の瞳面とリレ
ー・レンズ32A,32Bの各瞳面とが互いに共
役関係におかれ、又、正レンズ31及びリレー・
レンズ32A,32Bに依りフイールドレンズ3
0面、即ち、フイルム共役面とフオト・ダイオー
ド・アレイ32A,33Bの各検出面とが互いに
共役関係におかれる様に各要素の諸元並びに光学
的配置関係が予め選ばれているものである。 Here, the pupil plane of the photographing lens 11 and the pupil planes of the relay lenses 32A and 32B are placed in a conjugate relationship with each other by the field lens 30 and the positive lens 31, and the positive lens 31 and the relay lenses
Field lens 3 depending on lenses 32A and 32B
The specifications and optical arrangement of each element are selected in advance so that the 0 plane, that is, the film conjugate plane, and the detection planes of the photo diode arrays 32A and 33B are in a conjugate relationship with each other. .
斯かるカメラの構成にあつては、上述した様
に、回路ユニツト34に依るモータ35の制御を
通じて撮影レンズ11の自動焦点調節が達せら
れ、そして、その合焦状態が表示素子39の点灯
に依り例えばフアインダ内で表示される様になる
訳であるが、その際、第2図で説明した焦点検出
用光学系についての光学的配置関係が満足されて
いるため、上述した利点に下に撮影レンズ11の
焦点検出を高精度に行ない得る様になるものであ
る。 In the configuration of such a camera, as described above, automatic focusing of the photographing lens 11 is achieved through the control of the motor 35 by the circuit unit 34, and the focusing state is determined by the lighting of the display element 39. For example, it will be displayed in the viewfinder, but in this case, the optical arrangement of the focus detection optical system explained in Fig. 2 is satisfied, so in addition to the above-mentioned advantages, 11 focus detection can be performed with high precision.
ちなみに、この第12図に示す焦点検出系の構
成にあつては、リレー・レンズ32A,32Bに
対する入射光束がフアインダ用ミラー13′の開
口部13′a,13′bに依り、撮影レンズ11の
特に周辺部からの光束となる様に制御されている
訳であるが、周知の様に、レンズの周辺光束は、
その光軸に対して為す角が大きいものであり、従
つて、斯かる構成に依れば、撮影レンズ11に依
つて結ばれる像の、その光軸O上での位置変化に
対し、リレー・レンズ32A,32Bに依つて結
ばれる各像の結像位置の相対的変化の割合が大と
なるため、焦点検出の精度を向上させる上るで更
に有効なものである。 Incidentally, in the configuration of the focus detection system shown in FIG. 12, the light flux incident on the relay lenses 32A, 32B is caused by the apertures 13'a, 13'b of the viewfinder mirror 13', In particular, it is controlled so that the luminous flux comes from the peripheral area, but as is well known, the peripheral luminous flux of the lens is
The angle it makes with respect to the optical axis is large, and therefore, with this configuration, the relay and the Since the ratio of relative change in the imaging position of each image formed by the lenses 32A and 32B becomes large, this is even more effective in improving the accuracy of focus detection.
尚、以上に説明した一眼レフレツクス・カメラ
の例に於て、第6〜8図示例に於ける光電検出器
20A及び20B並びに第9〜11図示例に於け
る光電検出器27A及び27Bとしてはいずれも
第3図に示した如きフオト・ダイオード・アレイ
PDA1及びPDA2の構成を使用することが出来、作
つて、その焦点検出用電気回路についても第3図
に示す如き回路構成をそのまま使用し得るもので
ある。 In the example of the single-lens reflex camera described above, the photoelectric detectors 20A and 20B in the sixth to eighth illustrated examples and the photoelectric detectors 27A and 27B in the ninth to 11th illustrated examples are A photo diode array as shown in Figure 3 also
The configurations of PDA 1 and PDA 2 can be used, and the circuit configuration shown in FIG. 3 can also be used as is for the electric circuit for focus detection.
又、第9〜11図示例の構成は、例えば第9,
10図に示される正レンズ系を構成する2つのレ
ンズ22,23を省略してこの時に撮影レンズ1
1の瞳面とリレー・レンズ25A,25Bの各瞳
面とが焦点板14′の凸レンズ部14′aに依つて
互いに共役関係におかれ、又、焦点板14′面
(フイルム共役面)と光電検出器27A,27B
の各検出面とがリレー・レンズ25A,25Bに
依つて互いに共役関係におかれる様に、他方、第
12図示例の構成は、例えば、正レンズ31を省
略してこの時に撮影レンズ11の瞳面とリレー・
レンズ32A,32Bの各瞳面がフイールド・レ
ンズ30に依つて互いに共役関係におかれ、又、
フイールド・レンズ30面(フイルム共役面)と
光電検出器33A,33Bの各検出面とがリレ
ー・レンズ32A,32Bに依つて互いに共役関
係におかれる様に、各光学要素の諸元並びに光学
的配置関係を夫々改めて選ぶ様にすることに依り
いずれも第1図示構成に従う一眼レフレツクス・
カメラの構成にそのまま転用し得る様になるもの
である。 Further, the configurations of the ninth to eleventh illustrated examples are, for example, the ninth to eleventh illustrated examples.
The two lenses 22 and 23 constituting the positive lens system shown in Fig. 10 are omitted and the photographing lens 1 is
The pupil plane of the lens 1 and the pupil planes of the relay lenses 25A and 25B are placed in a conjugate relationship with each other by the convex lens portion 14'a of the focusing plate 14', and the pupil plane of the focusing plate 14' (film conjugate surface) Photoelectric detector 27A, 27B
On the other hand, in the configuration of the twelfth illustrated example, for example, the positive lens 31 is omitted and the pupil of the photographing lens 11 is surface and relay
The pupil planes of the lenses 32A and 32B are placed in a conjugate relationship with each other by the field lens 30, and
The specifications of each optical element and the optical By selecting the arrangement relationship anew, each single-lens reflex camera follows the configuration shown in the first diagram.
This allows it to be used directly in the configuration of a camera.
以上、詳述した様に、本発明に依れば、一眼レ
フレツクス・カメラに適用され、撮影レンズを含
んだ主たる結像光学系を通過する光に基づいて形
成された2像間の相対的な結像位置の変化を検出
することに依り主たる結像光学系の物体に対する
焦点調節状態を検出する様に為したTTL方式の
焦点検出装置として、該2像の同一性を向上させ
てこれを十分に保証し得る様になると共に、該2
像に対する主たる結像光学系の画角変化に因子影
響を殆んど皆無に出来、又更に光束のケラレ或い
は光量の低下等の問題も有効に回避し得る様にな
り、従つて、焦点検出の精度を飛躍的に向上させ
得ると云う顕著な効果が得られる様になつて、こ
の種の型式の装置として非常に有益なものであ
る。 As described in detail above, according to the present invention, it is applied to a single-lens reflex camera, and the relative relationship between two images formed based on light passing through the main imaging optical system including a photographic lens is achieved. As a TTL focus detection device that detects the focus adjustment state of the main imaging optical system with respect to the object by detecting changes in the imaging position, it is possible to improve this by improving the identity of the two images. In addition to ensuring that
It is possible to almost completely eliminate the influence of factors on changes in the angle of view of the main imaging optical system with respect to the image, and it is also possible to effectively avoid problems such as vignetting of the luminous flux or reduction in the amount of light. This type of device is extremely useful because it has the remarkable effect of dramatically improving accuracy.
又、第2図に示す改良例に依れば、上述の利点
に加えて、更に、上記の2像の照度の同一性を十
分に保証し得る様になると共に、該2像の各像点
間の離間距離が著しく増大する不都合を解消出
来、又更に、焦点検出系を構成する各光学要素の
光学的位置決め並びに調整が非常に容易になる等
の附加的な利点も得られる様になるものであり、
従つて、この種の型式の焦点検出装置として益々
有益なものである。 Moreover, according to the improved example shown in FIG. 2, in addition to the above-mentioned advantages, it is possible to sufficiently guarantee the sameness of the illuminance of the two images, and each image point of the two images can be It is possible to eliminate the inconvenience of a significant increase in the separation distance between the focus detection system, and to obtain additional advantages such as extremely easy optical positioning and adjustment of each optical element constituting the focus detection system. and
Therefore, this type of focus detection device is increasingly useful.
第1図は、本発明に係る焦点検出装置の一実施
例の特に光学系の原理的な配置構成を示す模式
図、第2図は、第1図示実施例に対する一改良例
の特に第1図示構成とは相違する部分の光学系の
原理的な配置構成を示す模式図、第3図は本発明
の焦点検出装置に適用可能な焦点検出用電気回路
系の一例を示す回路図、第4図は主たる結像光学
系の焦点調節状態に対する第3図示回路系の出力
関係を示す図、第5図は、上記主たる結像光学系
の自動焦点調節を行なう際に第3図示回路系と組
合せて用いられるモータ制御回路の一例を示す部
分回路図、第6図は、第1図示実施例を一眼レフ
レツクス・カメラに組込んだ場合の一例の概略構
成を示す要部構成図、第7図は第6図示カメラに
於ける焦点板の平面図、第8図は、第6図に於け
る−視図、第9図は、第2図示改良例を一眼
レフレツクス・カメラに組込んだ場合の第1の例
の概略構成を示す要部構成図、第10図は、第9
図に於ける−視図、第11図は、第9図に於
ける光電検出手段の詳細を示す模式図、第12図
は、第2図示改良例を一眼レフレツクス・カメラ
に組込んだ場合の第2の例の概略構成を示す要部
構成斜視図である。
1……物体、2;11……主たる結像光学系
(結像レンズ又は撮影レンズ)、F;12……予定
焦点面(フイルム面)、3(3A,3B);18
A,18B;25A,25B;32A,32B…
…第2の結像光学系(2像形成用リレー・レン
ズ)、4;15;14′a;30……第3の結像光
学系(フイールド・レンズ−コンデンサ・レンズ
又は凸レンズ部)、6;22,23;31……第
4の結像光学系(正レンズ又は正レンズ系)、5
A,5B;PDA1,PDA2;20A,20B;27
(27A,27B);33A,33B……光電検
出手段(フオト・ダイオード・アレイ)、13′…
…開口手段(フアインダ用反射ミラー)、13′
a,13′b……開口部。
FIG. 1 is a schematic diagram showing, in particular, the principle arrangement of the optical system of an embodiment of the focus detection device according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the principle arrangement of the optical system in parts different from the configuration; FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a focus detection electric circuit system applicable to the focus detection device of the present invention; FIG. 4 5 is a diagram showing the output relationship of the circuit system shown in the third diagram with respect to the focus adjustment state of the main imaging optical system, and FIG. FIG. 6 is a partial circuit diagram showing an example of the motor control circuit used, and FIG. 6 is a plan view of the focusing plate in the camera shown in FIG. 6, FIG. 8 is a perspective view of the focusing plate in FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is a main part configuration diagram showing a schematic configuration of an example of
11 is a schematic diagram showing details of the photoelectric detection means in FIG. 9, and FIG. 12 is a schematic diagram showing the improved example shown in FIG. 2 in a single-lens reflex camera. FIG. 7 is a perspective view of a main part configuration showing a schematic configuration of a second example. 1... Object, 2; 11... Main imaging optical system (imaging lens or photographing lens), F; 12... Planned focal plane (film surface), 3 (3A, 3B); 18
A, 18B; 25A, 25B; 32A, 32B...
...Second imaging optical system (relay lens for forming two images), 4; 15; 14'a; 30...Third imaging optical system (field lens - condenser lens or convex lens section), 6 ;22,23;31...Fourth imaging optical system (positive lens or positive lens system), 5
A, 5B; PDA 1 , PDA 2 ; 20A, 20B; 27
(27A, 27B); 33A, 33B...Photoelectric detection means (photo diode array), 13'...
...Aperture means (reflection mirror for finder), 13'
a, 13'b...opening.
Claims (1)
像光学系に対し、その予定焦点面の後方に、該主
たる結像光学系に依つて結ばれる上記物体の像
の、その光軸上での位置変化に応じてその各々の
結像位置が相対的に変化する関係に2つの像を形
成する複数の第2の結像光学系を並置して、該第
2の結像光学系に依つて結ばれる該2像の結像位
置の相対的な変化を検出することに依り上記主た
る結像光学系の、上記物体に対する焦点調節状態
を検出する様にした焦点検出装置において、上記
主たる結像光学系の予定焦点面の少なくとも近傍
に第3の結像光学系を、又、該第3の結像光学系
と上記第2の結像光学系との間に、第4の結像光
学系を、その焦点を上記主たる結像光学系の予定
焦点面にほぼ一致させて共軸に配設すると共に、
この時に、これ等第3及び第4の結像光学系に依
り上記第2の結像光学系の瞳面が上記主たる結像
光学系の瞳面とほぼ共役関係におかれる様にした
ことを特徴とする焦点検出装置。 2 上記主たる結像光学系の予定焦点面から上記
第4の結像光学系の前側主面までの光路長と該第
4の結像光学系の後側主面から上記第2の結像光
学系の瞳面までの光路長とのほぼ等しくなる様に
した特許請求の範囲第1項に記載の焦点検出装
置。[Claims] 1. An image of an object formed by the main imaging optical system behind the intended focal plane of the main imaging optical system to be focused on the object. A plurality of second imaging optical systems that form two images are juxtaposed in such a manner that their respective imaging positions change relatively in accordance with changes in position on the optical axis, and the second imaging optical systems are arranged in parallel. A focus detection device configured to detect a focus adjustment state of the main imaging optical system with respect to the object by detecting a relative change in the imaging position of the two images focused by the optical system, A third imaging optical system is provided at least near the planned focal plane of the main imaging optical system, and a fourth imaging optical system is provided between the third imaging optical system and the second imaging optical system. An imaging optical system is disposed coaxially with its focal point substantially coinciding with the planned focal plane of the main imaging optical system,
At this time, the third and fourth imaging optical systems are arranged so that the pupil plane of the second imaging optical system is placed in a substantially conjugate relationship with the pupil plane of the main imaging optical system. Features a focus detection device. 2. The optical path length from the planned focal plane of the main imaging optical system to the front main surface of the fourth imaging optical system, and from the rear main surface of the fourth imaging optical system to the second imaging optical system. The focus detection device according to claim 1, wherein the optical path length is approximately equal to the optical path length to the pupil plane of the system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6337579A JPS55155331A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Focus detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6337579A JPS55155331A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Focus detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155331A JPS55155331A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6233564B2 true JPS6233564B2 (en) | 1987-07-21 |
Family
ID=13227474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6337579A Granted JPS55155331A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Focus detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55155331A (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS59208513A (en) * | 1983-05-12 | 1984-11-26 | Canon Inc | Focus detecting device |
| JPS60101513A (en) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Canon Inc | focus detection device |
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| JPH0629896B2 (en) * | 1984-08-31 | 1994-04-20 | キヤノン株式会社 | Focus detection device |
| JPH067223B2 (en) * | 1984-10-17 | 1994-01-26 | キヤノン株式会社 | Focus detection device |
| US4801963A (en) * | 1985-12-18 | 1989-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detecting system |
| JPH01155324A (en) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Canon Inc | single lens reflex camera |
| US5138358A (en) * | 1989-01-11 | 1992-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Autofocusing apparatus utilizing intermittent light projection |
| JPH07159670A (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-23 | Canon Inc | Multi-point focus detector |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282419A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-09 | Leitz Ernst Gmbh | Device for deciding photoelectrically position of image sharp plane |
| JPS52138924A (en) * | 1976-05-15 | 1977-11-19 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Focal detector |
| DE2634655C2 (en) * | 1976-08-02 | 1984-05-24 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Device for focusing a reflex camera |
-
1979
- 1979-05-23 JP JP6337579A patent/JPS55155331A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155331A (en) | 1980-12-03 |
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