JPS6311906A

JPS6311906A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPS6311906A
Application number: JP15704686A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Karasaki; 唐▲崎▼　敏彦
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-01-19
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0820589B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、いわゆるマルチ測距を可能とした焦点検出装
置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする問題点）従来、
焦点検出装置としては、第７図に示すように、光軸１上
の撮影レンズ２の後方にコンデンサレンズ３が設けられ
、該コンデンサレンズ３の後方に光軸■を対称軸とする
結像レンズ４ａ、４ｂが設けられ、該各結像レンズ４ａ
、４ｂ後方の結像面にラインセンサ（光電変換素子列）
５ａ、５ｂが設けられたものが提案されている（特開昭
５９−１２６５１７号公報参照）。なお、６はフィルム
露光面と等価な面、７は相関器である。

そして、撮影レンズ２の射出瞳面の互いに異なる領域２
ａ、２ｂを通過する基準部光束ａと参照部光束すとを、
ラインセンサ５ａ、５ｂでそれぞれ受光して、像の光分
布パータンを電気信号に変換し、それらの相関位置を相
関器７で求めて自動焦点検出を行ない、相関器７からの
ずれ信号に基づき駆動機構で撮影レンズ２を前後動させ
ることにより、自動焦点調節を行なうものである。

ところで、上記ラインセンサ５ａ、５ｂは、通常、光軸
ｌを含む位置で撮影レンズ２に対して水平方向に設けら
れているだけであったから、水平線などの自動焦点検出
が不可能であるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
水平方向の焦点検出と同時に垂直方向の焦点検出をも行
なえるようにして、水平線などの自動焦点検出を可能に
することを基本的な目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）このため本発明は、撮影レンズの射出瞳面の互いに異な
る領域を通過する基準部光束と参照部光束とを光電変換
素子列でそれぞれ受光して、焦点検出を行なう焦点検出
装置において、上記光電変換素子列は、少なくとも位置
あるいは方向が異なる複数の光電変換素子列で構成され
ていて、一方の光電変換素子列は光軸を含む位置に配置
され、他方の光電変換素子列は光軸を含まない位置にあ
るとともにその方向は光軸と光軸外の光電変換素子列の
配置された位置とを結ぶ直線に対してほぼ直角な方向を
なしているいることを特徴とするものである。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図に示すように、−眼レフカメラには、光軸１０上
に撮影レンズ１１が設けられ、該撮影レンズ１１の後方
に主ミラー１２が設けられ、該主ミラー１２の後方にフ
ィルム露光面１３が設けられていて、撮影レンズｉｔを
通過した撮影用光束が主ミラー１２で上方に反射されて
ファインダ光学系（不図示）に導かれるようになる。

該主ミラー１２は、少なくとも一部がハーフミラ−に形
成されていて、該主ミラー１２のハーフミラ一部と上記
フィルム露光面１３との間には、副ミラー１４が設けら
れ、主ミラー１２のハーフミラ一部を透過した焦点検出
用光束を副ミラー１４で下方に反射して焦点検出装置１
５に導くようになる。

撮影時には、主ミラー１２及び副ミラー１４は上方に回
動されて光軸ｌＯ上から退避され、撮影レンズ２を通過
した撮影用光束はフィルム露光面１３に結像して、フィ
ルム露光面１３に画像的。

露光を与えるようになる。

上記焦点検出装置１５には、ＣＯＤなどのラインセンサ
（光電変換素子列）１６ａ、１６ｂ、１６ｃを取り付け
たセンサ基板１７が設けられている。

該ラインセンサ１６ａ＝１６ｃのうち、１個のラインセ
ンサ１６ａは、光軸ｌＯを含む水平位置に配置され、２
個のラインセンサ１６ｂ、１６ｃは、ラインセンサ１６
ａの両側方で光軸１０を含まない垂直位置に配置されて
いる。ラインセンサ１６ｂ。

１６ｃは、ラインセンサ１６ａに対して略９０度に設定
されている。

該センサ基板１７の前方にはセパレータレンズ板１８が
設けられ、該セパレータレンズ板１８には、上記各ライ
ンセンサ１６ａ〜１６ｃに対応するセパレータレンズ１
８ａ＝１８ｃが一体的に形成されている。

該セパレータレンズ板１８の直前には絞りマスク１９が
設けられ、該絞りマスク１９には、上記セパレータレン
ズ１８ａ〜１８ｃに対応する開口１９ａ＝１９ｃが形成
されている。

該絞りマスク１９と上記副ミラー１４とに対向する反射
ミラー２０が設けられ、該反射ミラー２０は、副ミラー
１４で下方へ反射された焦点検出用光束を、絞りマスク
開口１９ａ〜１９ｃ、セパレータレンズ１８ａ〜１８ｃ
を介してラインセンサ１６ａ〜１６ｃに導くようになる
。

該反射ミラー２０と上記副ミラー１４との間には、上記
絞りマスク開口１９ａ＝１９ｃに対向するコンデンサレ
ンズ２１ａ〜２１ｃが設けられ、該コンデンサレンズ２
１ａ〜２１ｃの上面には、焦点検出用光束を、位置と方
向が異なるラインセンサ１６ａ＝１６ｃに対応させるよ
うに分離するための開口２２ａ〜２２ｃを有する視野マ
スク２２が設けられている。

しかして、第７図の従来例と同様にして、撮影レンズ１
１の射出瞳面の互いに異なる領域１１ａとｌｌｂ、Ｉｌ
ｃとｌｉｄを通過する基準部光束ａと参照部光束すとを
、各ラインセンサ１６ａ〜１６ｃでそれぞれ受光して、
像の光分布パターンを電気信号に変換し、それらの相関
関係を相関器（不図示）で求めて自動焦点検出を行ない
、相関器からのずれ信号に基づき駆動機構で撮影レンズ
１１を前後動させることにより、自動焦点調節を行なう
。

この場合、第７図の従来例では、水平位置のラインセン
サ１６ａに対応するラインセンサ（５ａ。

５ｂ）のみであったから、水平線などの自動焦点検出が
不可能であったが、第１図の本実施例では、水平位置の
ラインセンサ１６ａに加えて、垂直位置にもラインセン
サ１６ｂ、１６ｃが設けられているので、水平方向と垂
直方向の焦点検出が同時に行なえることになり、水平線
などの焦点検出も可能となったのである。

一方、ラインセンサ１６ａは、光軸ｌＯを含み所定長さ
でもって配置されているので問題はないが、ラインセン
サ１６ｂ、１６ｃは、光軸１０を含まない垂直位置に配
置されていることから、各種交換レンズを考慮したとき
、焦点検出用光束がケラレにくい配置、つまり、瞳の余
裕量が最も大きくなるように配慮することが重要となる
。

そこで、次に、ラインセンサ１６ｂ、１６ｃの位置と方
向について説明する。

第２図は光軸１０上のフィルム等価面１３°上の一点に
、撮影レンズ１１から到達する光束の像高による変化の
一例を示したものである。

同図で明らかなように、フィルム等価面１３゜上の光軸
１０と交わる点Ａに入射する光束は絞り開口Ｐで規制さ
れるが（ｈ＝０で示す円）、光軸１０外の点Ｂに入射す
る光束は、撮影レンズ１１の複数の開口Ｌ＊、Ｐ、Ｌ＋
で規制され（ｈ〉０で示す異形開口）、斜線で示す光束
となる。

そして、この異形開口ｈ＞ｏは、フィルム等価面１３°
上で点Ｂが光軸１０から離れるほど小さくなり、それら
点Ｂのずれ方向に対して小さくなるが、ずれ方向に対し
て垂直な方向はそれほど影響を受けずに小さくならない
ことがわかる。

かかる考察に基づいて、光軸１０を含まないＢ点にライ
ンセンサ１６ｂ（１６ｃ）を配置する場合、第３図に示
すように、Ａ点で水平位置のラインセンサ１６ａと同方
向、つまり水平位置にラインセンサｔ６ｂ（１６ｃ）を
配置すると、第４図（ａ）及び第４図（ｂ）に示すよう
に、撮影レンズ１１に対して、モジュール化された焦点
検出装置１５の位置及び角度調整を行なったとき、調整
不足により基準部光束ａと参照部光束すが正規位置（実
線で示す。）からある量Δだけ瞳面上でずれると（鎖線
で示す。）、水平方向には光束がケラレやすい状態であ
るので、きびしい調整が要求されることになる。

これに対して、第５図に示すように、Ａ点で水平位置の
ラインセンサ１６ａに対して略９０度方向、つまり垂直
位置にラインセンサ１６ｂ（１６ｃ）を配置すると、第
６図（ａ）及び第６図（ｂ）に示すように、基準部光束
ａと参照部光束すが正規位置（実線で示す。）からある
量Δだけ瞳面上でずれても（鎖線で示す。）、水平、垂
直方向ともに光束がケラレにくい状態であるので、緩や
かな調整でよくなるのである。

従って、光軸ｌＯを含まないＢ点にラインセンサ１６ｂ
、１６ｃを配置する場合には、水平位置のラインセンサ
１６ａに対して、第５図及び第６図（ａ）、　（ｂ）で
示したような垂直位置に配置するのが最適であることが
わかる。

以上の説明においては、簡単のために光軸を含むライン
センサを水平に配置したが、光軸を含むラインセンサの
ケラレに対する方向の制限は、撮影レンズの瞳開口が光
軸対称であるかぎり問題とはならない。また、光軸を含
まないラインセンサに対しても、撮影レンズの瞳開口を
制限する複数の開口が光軸対称であるかぎり、光軸に対
して動径方向に直角な方向（サジタル方向）にラインセ
ンサ、セパレータレンズ及び絞りマイクを配置すれば、
同様の議論ができる。例えば、本実施例の変形例を示す
第８図において、ラインセンサ１６ａと１６ａ’とは撮
影レンズによるケラレに対しては等価であり、１６ｂ、
１６ｃと　１６ｄ、１６ｅ、１６ｆも撮影レンズのケラ
レに対しては等価となり、このようなラインセンサ１６
ａ’及び１６ｄ、１６ｅ。

＋６ｆを用いてもケラレのない状態を得ることができる
。

（発明の効果）本発明によれば、位置と方向が異なる複数の充電変換素
子列の内、例えば一方は光軸を含む水平位置に配置し、
他方は光軸を含まない垂直位置に配置したものであるか
ら、水平方向と垂直方向の焦点検出が同時に行なえるも
ので、水平線などの自動焦点検出も可能となり、多種多
様な被写体に対する合焦確率が格段に向上するようにな
る。

また、水車方向と垂直方向の焦点検出が同時に行なえる
ことから、動く被写体に対するファインダーでの追随が
容易になり、この点からも合焦確率が向上するようにな
る。

さらに、光軸を含まない光電変換素子列については、各
種交換レンズに対して焦点検出用光束がケラレにくい配
置となる。そして、仮にケラしたとしても、基準部光束
と参照部光束が、同様なケラレ方となり、しかも、両光
束の光束中心はケラレによって変化ないので、合焦精度
が高い状態で複数測距が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焦点検出装置の斜視図、第２図は
焦点検出用光束のケラレ状態を示す図、第３図はライン
センサを水平配置した焦点検出装置の斜視図、第４図（
ａ）は第３図のフィルム等側面の正面図、第４図（ｂ）
は第３図の異形開口に対するラインセンサのずれを示す
正面図、第５図はラインセンサを垂直配置した焦点検出
装置の斜視図、第６図（ａ）は第５図のフィルム等価面
の正面図、第６図（ｂ）は第５図の異形開口に対するラ
インセンサのずれを示す正面図、第７図は従来の焦点検
出装置の側面図、第８図は第１図の変形例を示す図であ
る。ｌＯ・・・光軸、　　　　　　１１・・・撮影レンズ、
１３・・・フィルム露光面、１４・・・副ミラー、１５
・・・焦点検出装置、１６ａ＝１６ｃ・・・ラインセンサ（光電変換素子列）
、Ａ・・・光軸を含む位置、Ｂ・・・光軸を含まない位置、ａ・・・基準部光束、　　　ｂ・・・参照部光束。特許出願人　ミノルタカメラ株式会社代　理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名１１２図　　
　　・第４保（０）第６図（０）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮影レンズの射出瞳面の互いに異なる領域を通過
する基準部光束と参照部光束とを光電変換素子列でそれ
ぞれ受光して、焦点検出を行なう焦点検出装置において
、上記光電変換素子列は、少なくとも位置あるいは方向が
異なる複数の光電変換素子列で構成されていて、一方の
光電変換素子列は光軸を含む位置に配置され、他方の光
電変換素子列は光軸を含まない位置あるとともにその方
向は光軸と光軸外の光電変換素子列の配置された位置と
を結ぶ直線に対してほぼ直角な方向をなしていることを
特徴とする焦点検出装置。
（２）上記複数の光電変換素子列において、一方の光電
変換素子列は光軸を含む位置に配置され、少なくとも１
つの他方の光電変換素子列は、光軸を含まない位置に、
光軸を含む位置に配置された光電変換素子列に対してほ
ぼ直角な方向をなして配置されていることを特徴する特
許請求の範囲第１項記載の焦点検出装置。