JP2000081565A - 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像ずれ方式を用いた焦点検出装置において、
光電変換素子へのゴーストの入射防止を図り、高精度な
焦点検出が行なえる焦点検出装置及びそれを用いた光学
機器を得ること。 【解決手段】 対物レンズの像面側に光学手段を設け、
該光学手段により該対物レンズの瞳の異なる領域を通過
した光束を用いて被写体像に関する複数の光量分布を形
成し、該複数の光量分布の相対的な位置関係を複数の素
子より成る光電変換素子により求め、該光電変換素子か
らの信号を用いて該対物レンズの合焦状態を検出する焦
点検出装置において、該光学手段は光路を変える反射部
材を有し、該反射部材はその基板に対して互いに異なっ
た角度で設定した有効部と非有効部とを有し、該非有効
部は光沢面を有していること

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、写真用カメラやビ
デオカメラ、そして観察装置などに好適な焦点検出装置
及びそれを用いた光学機器に関し、特に対物レンズ（撮
影レンズ）の瞳を複数の領域に分割し、各領域を通過す
る光束を用いて複数の被写体像（物体像）に関する光量
分布を形成し、これら複数の光量分布の相対的な位置関
係を求めることにより、対物レンズの合焦状態を検出す
る際に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より対物レンズを通過した光束を利
用した受光型の焦点検出装置に所謂像ずれ方式（位置差
検出方式）と呼ばれる方式がある。

【０００３】この像ずれ方式の焦点検出装置は、検出可
能なデフォーカス量が大きいことや被写体距離に左右さ
れずに焦点状態を良好に検知できるという特徴がある。

【０００４】像ずれ方式の焦点検出装置においては対物
レンズの像面側に一対の開口部を有する絞りとそれに対
応した一対の2 次結像系（再結像レンズ）を有する光学
手段を設け、該光学手段により該対物レンズの瞳の異な
る領域を通過した光束を用いて被写体像に関する複数の
光量分布を形成し、該複数の光量分布の相対的な位置関
係を複数の素子より成る光電変換素子により求め、該光
電変換素子からの信号を用いて該対物レンズの合焦状態
を検出している。

【０００５】図７は従来の像ずれ方式の焦点検出の原理
を説明するために対物レンズ１０１と焦点検出装置１０
８のみを取り出し、主要な構成を展開して示した説明図
である。

【０００６】図７の焦点検出装置１０８内において、１
０９は対物レンズ１０１の予定焦点面即ちフィル面と共
役な面付近に配置された視野マスク、１１０は同じく予
定焦点面の付近に配置されたフィールドレンズ、１１１
は２つのレンズ１１１−１、１１１−２からなる２次結
像系、１１２は２つのレンズ１１１−１、１１１−２に
対応してその後方に配置されたそれぞれ複数の素子から
なる２つのセンサ列１１２−１、１１２−２を含む光電
変換素子、１１３は２つのレンズ１１１−１、１１１−
２に対応して配置された２つの開口部１１３−１、１１
３−２を有する絞り、１１４は分割された２つの領域１
１４−１、１１４−２を含む対物レンズ１０１の射出瞳
をそれぞれ示している。

【０００７】尚、フィールドレンズ１１０は、絞り１１
３の開口部１１３−１，１１３−２を対物レンズ１０１
の射出瞳１１４の領域１１４−１，１１４−２の近傍に
結像する作用を有しており、各領域１１４−１，１１４
−２を透過した光束１１５−１、１１５−２が２つのセ
ンサ列１１２−１，１１２−２にそれぞれ被写体像に関
する光量分布を形成するようになっている。

【０００８】図７に示す焦点検出装置の焦点検出原理は
一般的に位相差検出方式と呼ばれているもので、対物レ
ンズ１０１の結像点が予定焦点面の前側、即ち対物レン
ズ１０１側にある場合には２つのセンサ列１１２−１，
１１２−２上にそれぞれ形成される被写体像の光量分布
が互いに近づいた状態となり、逆に対物レンズ１０１の
結像点が予定焦点面の後側、即ち対物レンズ１０１と反
対側にある場合には２つのセンサ列１１２−１，１１２
−２上にそれぞれ形成される被写体像に関する光量分布
が互いに離れた状態となる。

【０００９】しかも２つのセンサ列１１２−１，１１２
−２上に形成される被写体像に関する光量分布のずれ量
は対物レンズ１０１のディーフォーカス量即ち焦点はず
れ量とある関数関係にあるのでそのずれ量を適当な演算
手段で算出すると、対物レンズ１０１の焦点はずれの方
向と量を検出することができる。

【００１０】図７に示す焦点検出装置は対物レンズ１０
１により観察又は撮影される撮影範囲の中央の１つの領
域に存在する物体に対してのみ焦点検出が可能である。
これに対し、観察又は撮影される範囲の中央以外に存在
する物体に対しても広い範囲で焦点検出が可能な焦点検
出装置が本出願人によって、例えば特開平9-184965号公
報等で開示されている。

【００１１】図８は上記の様な広い撮影範囲で焦点検出
が可能な焦点検出装置が組み込まれたカメラの一例を示
したものである。図中１０１は撮影を行うための対物レ
ンズ、１は対物レンズ１０１の光軸、２はフィルム（撮
像面）、３は半透過性の主ミラー、１０３は焦点板であ
り、対物レンズ１０１による被写体像が主ミラー３を介
して結像している。１０４はペンタプリズム、１０５は
接眼レンズであり、焦点板１０３上の被写体像を観察し
ている。

【００１２】４は対物レンズ１０１の像面側に光軸１に
対して斜めに配置された第１の反射鏡である。

【００１３】５は第１の反射鏡４によるフィルム２に共
役な近軸的結像面で被写体像が結像している。６は第２
の反射鏡、７は赤外カットフイルター、８は絞りであり
２対の開口（開口８−１、８−２及び開口８−３、８−
４）を有している。９は２次結像系であり絞り８の４つ
の開口８−１、８−２、８−３、８−４に対応して配置
された２対のレンズ（レンズ９−１、９−２及びレンズ
９−３、９−４）を有している。

【００１４】１０は第３の反射鏡、１１は受光手段であ
り、２対のエリアセンサー（エリアセンサ１１−１、１
１−２及びエリアセンサー１１−３、１１−４）を有し
ている。第１の反射鏡４、第２の反射鏡６、そして２次
結像系９は光学手段の一要素を構成している。

【００１５】図８における第１の反射鏡４は２次曲面を
軸回りに回転してできる曲面の一部で構成されており集
光性の曲率を有し、絞り８の４つの開口８−１、８−
２、８−３、８−４を対物レンズ１０１の射出瞳１０１
ａ付近に投影するようにしている。

【００１６】また第１の反射鏡４は必要な領域のみが光
を反射するようにアルミや銀等の金属膜が蒸着されてい
て、焦点検出を行う範囲を制限する視野マスク（規制手
段）の働きを兼ねている。

【００１７】図９は図８の絞り８の平面図である。絞り
８の２対の計４つの開口８−１、８−２及び開口８−
３、８−４をそれぞれ開口幅の狭い方向（開口８−１、
８−２は撮影範囲の上下方向、開口８−３、８−４は撮
影範囲の左右方向）に並べた構成となっている。

【００１８】図中点線で示されているのは、絞り８の４
つの開口８−１、８−２及び開口８−３、８−４に対応
して、その後方に配置されている前記２次結像系９の各
レンズ９−１、９−２及びレンズ９−３、９−４であ
る。

【００１９】図１０は図８の光電変換素子１１の平面図
であり、図８で示した２対の計４つのエリアセンサ１１
−１、１１−２及びエリアセンサー１１−３、１１−４
はこの図で示すように二次元的に複数の画素を配列した
２つのエリアセンサ１１−１、１１−２及び１１−３、
１１−４を並べたものである。

【００２０】図１１に示すように第１の方向（ＸＹ断
面）の焦点検出系では、図８の対物レンズ１０１からの
二つの光束１２−１１、１２−２は主ミラー３を透過
後、第１の反射鏡４によりほぼ主ミラー３の傾きに沿っ
た方向に反射され、近軸的結像面５に被写体像を形成し
ている。

【００２１】このとき第１の反射鏡４は近軸的結像面５
上に撮像面２に形成される被写体像を縮小結像するよう
にしている。近軸的結像面５に形成した被写体像からの
光束は第２の反射鏡６により反射して再び方向を変えた
後、赤外カットフイルター７、絞り８の２つの開口８−
１、８−２を経て、２次結像系９の各レンズ９−１、９
−２により集光され、第３の反射鏡１０を介して、光電
変換素子１１のエリアセンサ１１−１、１１−２上にそ
れぞれ到達し、例えば１１−１ａ、１１−２ａの領域に
それぞれ図１２（Ａ）に示すように被写体像に関する光
量分布を形成し、上下方向のずれを検知するものであ
る。

【００２２】このような構成にすることによって図１２
（Ａ）に示すように横線のような縦方向に濃淡のある被
写体に対してのみ焦点検出が可能である。

【００２３】一方、図１３に示すように第２の方向（Ｘ
Ｚ断面）の焦点検出系では、図８の対物レンズ１０１か
らの二つの光束は第１の方向の焦点検出系の光束と同様
に主ミラー３を透過後、第１の反射鏡４によりほぼ主ミ
ラー３の傾きに沿った方向に反射され、近軸的結像面５
に被写体像を形成し、第２の反射鏡６により反射して再
び方向を変えた後、赤外カットフイルター７を透過した
後、今度は絞り８の２つの開口８−３、８−４を経て、
２次結像系９の各レンズ９−３、９−４により集光さ
れ、第３の反射鏡１０を介して、光電変換素子１１のエ
リアセンサ１１−３、１１−４上にそれぞれ到達し、例
えば１１−３ｂ、１１−４ｂの領域にそれぞれ被写体像
に関する光量分布を形成し、左右方向のずれを検知する
ものである。

【００２４】このような構成にすることによって縦線の
ような横方向に濃淡のある被写体に対してのみ焦点検出
が可能である。

【００２５】従って本構成では縦方向に濃淡のある被写
体だけでなく横方向に濃淡のある被写体に対しても焦点
検出が可能な焦点検出装置である。

【００２６】第１の反射鏡４及び第２の反射鏡６及び第
３の反射鏡１０においては、必要最低限の領域のみに光
反射用として蒸着するようにしたり、また各反射鏡は反
射面として機能しない領域や支持部には光吸収性の塗料
を塗布したり、図８の１４、１６、２０の様な光吸収性
の塗料を塗布したマスクを近接して設ける等の手段を施
すようにして光電変換素子１１上に入射する迷光を減少
させるようにしている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】前記の様に従来の焦点
検出系では有害光の反射を低減するため有効部以外の部
分を粗面とし黒色塗料を塗布した遮光マスクを遮光手段
として用いていた。しかしこのような手段で遮光しても
遮光マスクの表面反射として数％の反射光は残存し光電
変換素子１１上に入射する迷光を弱める効果は認められ
るものの十分ではなかった。

【００２８】例えば測距視野が図１０の領域１１−１
ａ、１１−２ａの様に測距範囲の右下にあり、図１４の
ように測距範囲１４１外に太陽光のように強い光源１４
２が存在する場合、図１５の第２の反射鏡６に光線１−
５のように入射する非有効光は遮光マスク１６で弱めら
れはするが拡散反射し絞り８の開口部８−４を通り光電
変換素子１１の受光領域１１−２ａ部分にゴースト光と
して入射するする。

【００２９】一方、光電変換素子１１の受光領域１１−
１ａ部分にはゴースト光が入射せず図１２（Ｂ）のＢ−
２で示すように被写体に忠実な光量分布が形成されるが
受光領域１１−２ａ部分にはこの様にゴースト光が入射
し、図１２（Ｂ）のＢ−１に示すように被写体像が乱れ
て形成され、受光領域１１−１ａと受光領域１１−２ａ
の出力信号の相関がとれなくなり焦点検出位置が大きく
ずれてしまうという決点があった。

【００３０】このようなゴースト光は、図８に図示する
ようなエリアセンサーを使用して広い範囲で焦点検出が
可能な焦点検出装置や縦横両方向に濃淡分布のある被写
体に対して焦点検出が可能な焦点検出装置においては相
関を取るセンサー列に不均衡入射するゴースト光が除去
し難いため、焦点検出への影響が図７のような一対のセ
ンサー列のみで構成されている焦点検出装置に比べて大
きい。

【００３１】本発明は、対物レンズ（撮影レンズ）の像
面側に設ける焦点検出用の光学手段の各要素を適切に設
定することにより光電変換素子に入射するゴースト光を
低減させ、焦点検出を高精度に行なうことができる焦点
検出装置及びそれを用いた光学機器の提供を目的とす
る。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出装置
は、（１−１）対物レンズの像面側に光学手段を設け、
該光学手段により該対物レンズの瞳の異なる領域を通過
した光束を用いて被写体像に関する複数の光量分布を形
成し、該複数の光量分布の相対的な位置関係を複数の素
子より成る光電変換素子により求め、該光電変換素子か
らの信号を用いて該対物レンズの合焦状態を検出する焦
点検出装置において、該光学手段は光路を変える反射部
材を有し、該反射部材はその基板に対して互いに異なっ
た角度で設定した有効部と非有効部とを有し、該非有効
部は光沢面を有していることを特徴としている。

【００３３】特に、 （１−１−１）前記光学手段は所定面上に形成された被
写体像に関する光量分布を前記光電変換素子面上に再結
像する2 次結像系を有し、前記反射部材の非有効部は、
そこで反射した非有効光が該２次結像系に入射しない角
度に設定していること。

【００３４】（１−１−２）前記反射部材の非有効部は
前記対物レンズからの光束が入射して、そこで反射した
とき元の光路に戻すような角度に設定していること。

【００３５】（１−１−３）前記反射部材の非有効部は
前記有効部の周囲に複数設けていること。

【００３６】（１−１−４）前記光沢面は光吸収部材で
構成していること。等を特徴としている。

【００３７】本発明の光学機器は、（２−１）構成（１
−１）の焦点検出装置からの信号を用いて対物レンズを
構成する合焦レンズを駆動させて合焦を行い、撮像手段
面上に被写体像を形成していることを特徴としている。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の焦点検出装置が組
み込まれたカメラ等の光学機器の実施形態１の要部概略
図である。 図中１０１は撮影を行うための対物レン
ズ、１は対物レンズ１０１の光軸、２はフィルム（撮像
面）、３は半透過性の主ミラー、１０３は焦点板であ
り、対物レンズ１０１による被写体像が主ミラー３を介
して結像している。１０４はペンタプリズム、１０５は
接眼レンズであり、焦点板１０３上の被写体像を観察し
ている。

【００３９】４は対物レンズ１０１の像面側に光軸１に
対して斜めに配置された第１の反射鏡であり、平面鏡又
は集光性のある凹面鏡、楕円鏡、非球面鏡等から成って
いる。

【００４０】５は第１の反射鏡４によるフィルム２に共
役な近軸的結像面で被写体像が結像している。６は第２
の反射鏡であり、その入射側有効部に反射ミラー６−１
を有し、４角形状の反射ミラー６−１の周辺部の非有効
部には有効部の反射ミラー６−１とは異なった角度で設
定された光沢面６−２、６−３、６−４、６−５を有し
ている。

【００４１】７は赤外カットフイルター、８は絞りであ
る。絞り８は２対の開口（開口８−１、８−２及び開口
８−３、８−４）を有している。９は２次結像系であ
り、絞り８の４つの開口８−１、８−２、８−３、８−
４に対応して配置された２対のレンズ（レンズ９−１、
９−２及びレンズ９−３、９−４）を有している。

【００４２】１０は第３の反射鏡、１１は受光手段（光
電変換素子）であり、２対のエリアセンサー（エリアセ
ンサー１１−１、１１−２及びエリアセンサー１１−
３、１１−４）を有している。第１の反射鏡４、第２の
反射鏡６、そして２次結像系９は光学手段の一要素を構
成している。本実施形態における焦点検出は従来の像ず
れ方式の焦点検出方法と同様である。

【００４３】本実施形態における第１の反射鏡４は２次
曲面を軸回りに回転してできる曲面の一部で構成されて
おり、集光性の曲率を有し、絞り８の４つの開口８−
１、８−２、８−３、８−４を対物レンズ１０１の射出
瞳１０１ａ付近に投影するようにしている。

【００４４】図２は本発明の焦点検出装置における第２
の反射鏡６と絞り８そして２次光学系９の詳細な構成を
説明するための図である。第２の反射鏡６は黒色のポリ
カーボネート等の成形品で作られ、基板上に入射側有効
部に反射ミラー６−１を有し、反射ミラー６−１の周辺
部に４つの非有効部６−２，６−３，６−４，６−５を
有している。

【００４５】１２−１は有効光であり、反射ミラー６−
１で反射して絞り８方向に導光している。非有効部６−
２は黒色の光沢面であり入射側有効部の反射ミラー６−
１とは角度が異なって設けられている。非有効部６−２
は反射部材の有効部（６−１）以外の部分であり、そこ
で反射した非有効光１２−２が対物レンズ１０１からの
光束が入射してくる略入射方向に戻される様な角度に基
板を基準にして設定されている。

【００４６】一方、非有効部６−３、６−４、６−５は
やはり黒色の光沢面であり入射側有効部の反射ミラー６
−１とは角度が異なって設けられており、有効部（６−
１）以外の部分で反射した非有効光（１２−３，１２−
４，１２−５）が光電変換素子１１上に光量分布を形成
する二次結像系９の開口部から外れる様な角度に基板を
基準面として設定されている。

【００４７】入射側有効部の反射ミラー６−１と非有効
部の光沢面（６−２，６−３，６−４）のなす角度は１
５度から３０度が効果も十分期待でき出っ張りも大きく
ならない適切な値である。

【００４８】本実施形態に従えば第２の反射鏡６の非有
効部６−２における反射光１２−２は略入射方向に向か
うので光電変換素子９に入射するゴーストにはならな
い。一方、非有効部６−３、６−４、６−５における反
射光１２−３，１２−４，１２−５は元の光の４％程度
の強度で二次結像系９の開口部から外れる様な方向に向
かい弱い光としてユニットの光吸収処理の施された壁面
で吸収される。

【００４９】そこでの拡散反射は皆無ではないが光電変
換素子９に入射するゴーストはトータルとして十分低減
される。

【００５０】このようにして本実施形態の方法では第２
の反射鏡６の非有効部６−２、６−３、６−４、６−５
に入射する非有効光束１２−２，１２−３，１２−４，
１２−５による光電変換素子９へのゴースト光を大きく
低減し、図１２（Ａ）に近い光分布がセンサー列１１−
１ａと１１−２ａ上に形成され出力信号も相関が十分と
れる品質になり、精度の良い焦点検出信号を実現してい
る。

【００５１】図３は本発明の焦点検出装置が組み込まれ
たカメラ等の光学機器の実施形態２の要部概略図であ
る。 図中１０１は撮影を行うための対物レンズ、１は
対物レンズ１０１の光軸、２はフィルム（撮像面）、３
は半透過性の主ミラー、１０３は焦点板であり、対物レ
ンズ１０１による被写体像が主ミラー３を介して結像し
ている。

【００５２】４は対物レンズ１０１の像面側に光軸１に
対して斜めに配置された第１の反射鏡である。

【００５３】５は第１の反射鏡４によるフィルム２に共
役な近軸的結像面で被写体像が結像している。６は第２
の反射鏡で、その入射側有効部に反射ミラー６−１を有
し、その周辺部の非有効部には有効部の反射ミラー６−
１とは異なった角度で設定された黒色の光沢面６−６、
６−７を有している。

【００５４】７は赤外カットフイルター、８は絞りであ
る。絞り８は２対の開口（開口８−１、８−２及び開口
８−３、８−４）を有している。９は２次結像系であ
り、絞り８の４つの開口８−１、８−２、８−３、８−
４に対応して配置された２対のレンズ（レンズ９−１、
９−２及びレンズ９−３、９−４）を有している。

【００５５】１０は第３の反射鏡、１１は受光手段であ
り、２対のエリアセンサー（エリアセンサー１１−１、
１１−２及びエリアセンサー１１−３、１１−４）を有
している。

【００５６】本実施形態における焦点検出は従来の像ず
れ方式の焦点検出と同じである。

【００５７】図４は本実施形態の焦点検出装置における
第２の反射鏡６と絞り８、そして２次結像系９の詳細な
構成を説明するための図である。第２の反射鏡６は黒色
のポリカーボネート等の成形品で作られ、基板上に入射
側有効部に反射ミラー６−１を有し、その周辺部に非有
効部６−６，６−７を有している。１２−１は反射ミラ
ー６−１で反射した有効光である。

【００５８】非有効部６−６、６−７は黒色の光沢面で
あり入射側有効部の反射ミラー６−１とは角度が異なっ
て設けられている。非有効部の光沢面６−６、６−７は
反射部材の有効部（６−１）以外の部分で反射した非有
効光１２−６，１２−７が対物レンズからの光束が略入
射方向に戻される方向に向かう様な角度に設定されてい
る。

【００５９】従って第２の反射鏡６の非有効部の光沢面
６−６、６−７における反射光１２−６，１２−７は光
電変換素子１１に入射するゴーストにはならない。

【００６０】このようにして本実施形態の方法では第２
の反射鏡６の非有効部の光沢面６−６、６−７に入射す
る非有効光束による光電変換素子へのゴースト光を大き
く低減している。

【００６１】図５は本発明の焦点検出装置が組み込まれ
たカメラ等の光学機器の実施形態３の要部概略図であ
る。 図中１０１は撮影を行うための対物レンズ、１は
対物レンズ１０１の光軸、２はフィルム（撮像面）、３
は半透過性の主ミラー、１０３は焦点板であり、対物レ
ンズ１０１による被写体像が主ミラー３を介して結像し
ている。

【００６２】４は対物レンズ１０１の像面側に光軸１に
対して斜めに配置された第１の反射鏡である。

【００６３】５は第１の反射鏡４によるフィルム２に共
役な近軸的結像面で被写体像が結像している。６は第２
の反射鏡で、有効部の反射ミラー６−１とその周囲に非
有効部６−８，６−９，６−１０，６−１１を有してい
る。１２−１は反射ミラー６−１で反射した有効光であ
る。非有効部には有効部の反射ミラー６−１とは異なっ
た角度で設定された黒色の光沢面６−８、６−９、６−
１０、６−１１を有している。

【００６４】特に光沢面６−８、６−９はそれぞれ複数
の面を一方向に配列して構成されている。７は赤外カッ
トフイルター、８は絞りである。絞り８は２対の開口
（開口８−１、８−２及び開口８−３、８−４）を有し
ている。

【００６５】９は２次結像系であり、絞り８の４つの開
口８−１、８−２、８−３、８−４に対応して配置され
た２対のレンズ（レンズ９−１、９−２及びレンズ９−
３、９−４）を有している。

【００６６】１０は第３の反射鏡、１１は受光手段であ
り、２対のエリアセンサー（エリアセンサー１１−１、
１１−２及びエリアセンサー１１−３、１１−４）を有
している。

【００６７】本実施形態における焦点検出は従来の像ず
れ方式の焦点検出と同じである。

【００６８】図６は本実施形態の焦点検出装置の第２の
反射鏡６の絞り８、そして２次結像系９の詳細な構成を
説明するための図である。

【００６９】第２の反射鏡６は黒色のポリカーボネート
等の成形品で作られ、入射側有効部に反射ミラー６−１
を有し、反射ミラー６−１の周辺部に非有効部６−８，
６−９，６−１０，６−１１を有している。１２−１は
反射ミラー６−１で反射した有効光である。非有効部６
−８、６−９、６−１０、６−１１は黒色の光沢面であ
り入射側有効部の反射ミラー６−１とは角度が異なって
設けられている。

【００７０】この角度は大きいほど非有効光１２−８，
１２−１０を光電変換素子１１に入射する光路から外す
ことがてきるが出っ張りが大きくなり好ましくない。

【００７１】本実施形態のように光沢面６−８、６−９
をそれぞれ複数の面から構成するようにすることによっ
て薄型で小型の形態を保っている。

【００７２】分割数を多くすればするほど薄型の形態を
保ったまま角度を大きくできるが一般的に成形時の充填
不足からくるエッジ部のダレの影響が大きくなり山の部
分をむやみに多くするとゴーストが増加することにな
る。分割数は３ないし１０分割が適切である。また光沢
面６−８、６−９を構成する複数の面はそれぞれ異なっ
た角度にすると各位置でゴースト除去の最適な角度にす
ることができる。

【００７３】入射側有効部の反射ミラー６−１と非有効
部の光沢面のなす角度は２０度から４５度が効果も十分
期待でき適切である。

【００７４】本実施形態に従えば第２の反射鏡６の非有
効部６−８、６−９、６−１０、６−１１における反射
は元の光の４％程度の強度で二次結像系９の開口部から
外れる様な方向に向かい弱い光としてユニットの光吸収
処理の施された壁面で吸収される。

【００７５】そこでの拡散反射は皆無ではないが光電変
換素子１１に入射するゴーストはトータルとして十分低
減される。このようにして本実施形態の方法では第２の
反射鏡６の非有効部６−８、６−９、６−１０、６−１
１にに入射する非有効光束による光電変換素子へのゴー
スト光を大きく低減している。

【００７６】尚、以上の各実施形態においては次のよう
な構成が適用可能である。

【００７７】（ア−１）図２において、第２の反射鏡６
の非有効部６−２、６−３、６−４、６−５を曲面で構
成しても効果がある。

【００７８】（ア−２）第２の反射鏡６の非有効部は黒
色のモールドの地膚のままでも効果があるが光吸収効果
のあるコーティングを施せば反射が少ない分さらに効果
が期待できる。

【００７９】（ア−３）本明細書の中では特に第２の反
射鏡への応用を中心に記載したが、第２の反射鏡の構成
を第１の反射鏡或いは第３の反射鏡に適用しても同様の
効果が期待できる。もちろん複数の反射鏡に適用すれば
更に効果は増大する。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように、対物レ
ンズ（撮影レンズ）の像面側に設ける焦点検出用の光学
手段の各要素を適切に設定することにより光電変換素子
に入射するゴースト光を低減させ、焦点検出を高精度に
行なうことができる焦点検出装置及びそれを用いた光学
機器を達成することができる。

【００８１】特に、本発明によれば、光路の方向を変換
する反射鏡の非有効部に入射し、反射する非有効光束が
光電変換素子に入射する光路から外れるため、光電変換
素子に入射するゴースト光を大きく低減でき、センサー
列上に形成され被写体像に関する出力信号も相関が十分
とれる品質になり、精度の良い焦点検出信号を得ること
ができる。

【００８２】又、従来よりエリアセンサーを使用して広
い範囲で焦点検出を行なう焦点検出装置や縦横両方向に
濃淡分布のある被写体に対して焦点検出ができるように
した焦点検出装置においては、被写体像の相関をとるセ
ンサー列に不均衡入射するゴースト光を除去し難かった
が、本発明によれば、光電変換素子に入射するゴースト
光を大きく低減し、精度の良い焦点検出信号を得ること
ができる。

【００８３】従ってゴースト光に対する余裕寸法をぎり
ぎりにおさえられるため焦点検出系を小型にすることが
できる。という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】本発明の実施形態１の一部分の拡大説明図

【図３】本発明の実施形態２の要部概略図

【図４】本発明の実施形態２の一部分の拡大説明図

【図５】本発明の実施形態３の要部概略図

【図６】本発明の実施形態３の一部分の拡大説明図

【図７】本発明に係る焦点検出装置の焦点検出原理の説
明図

【図８】従来の焦点検出装置の要部概略図

【図９】図８の一部分の拡大説明図

【図１０】図８の一部分の拡大説明図

【図１１】図８のＸ−Ｙ断面の説明図

【図１２】図８のセンサー上の光量分布の説明図

【図１３】図８のＸ−Ｚ断面の説明図

【図１４】図８における撮影視野内の説明図

【図１５】図８の一部分の拡大説明図

【符号の説明】 １ 撮影レンズ ２ フィルム ３ 主ミラー ４ 第１の反射鏡 ５ 近軸的結像面 ６ 第２の反射鏡 ７ 赤外カットフィルター ８ 絞り ９ ２次結像系 １０ 第３の反射鏡 １１ 光電変換素子 １４ 第１の反射鏡のマスク １６ 第２の反射鏡のマスク ２０ 第３の反射鏡のマスク ６−１ 反射ミラー ６−２〜６−１１ 非有効部光沢面 １０１ 対物レンズ １０１ａ 撮影レンズの射出瞳 １０３ 焦点板 １０４ ペンタプリズム １０５ 接眼レンズ １０８ 焦点検出装置 １０９ 視野マスク １１０ フィールドレンズ １１１ ２次結像系 １１２ 光電変換素子 １１３ 絞り １１４ 対物レンズの射出瞳 １１５ 光束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H011 AA01 BA23 BB01 BB02 2H051 AA06 BA04 BA18 CB06 CB08 CB11 CB12 CB16 CB22 DA10 5C022 AB28 AB30 AC51

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズの像面側に光学手段を設け、
   該光学手段により該対物レンズの瞳の異なる領域を通過
   した光束を用いて被写体像に関する複数の光量分布を形
   成し、該複数の光量分布の相対的な位置関係を複数の素
   子より成る光電変換素子により求め、該光電変換素子か
   らの信号を用いて該対物レンズの合焦状態を検出する焦
   点検出装置において、該光学手段は光路を変える反射部
   材を有し、該反射部材はその基板に対して互いに異なっ
   た角度で設定した有効部と非有効部とを有し、該非有効
   部は光沢面を有していることを特徴とする焦点検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記光学手段は所定面上に形成された被
   写体像に関する光量分布を前記光電変換素子面上に再結
   像する2 次結像系を有し、前記反射部材の非有効部は、
   そこで反射した非有効光が該２次結像系に入射しない角
   度に設定していることを特徴とする請求項１の焦点検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記反射部材の非有効部は前記対物レン
   ズからの光束が入射して、そこで反射したとき元の光路
   に戻すような角度に設定していることを特徴とする請求
   項1 の焦点検出装置。
4. 【請求項４】 前記反射部材の非有効部は前記有効部の
   周囲に複数設けていることを特徴とする請求項1 の焦点
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記光沢面は光吸収部材で構成している
   ことを特徴とする請求項1 の焦点検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか1 項記載の焦点
   検出装置からの信号を用いて対物レンズを構成する合焦
   レンズを駆動させて合焦を行い、撮像手段面上に被写体
   像を形成していることを特徴とする光学機器。