JP2001083402A - 光学機器 - Google Patents
光学機器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一眼レフカメラのミラーボックス底部の空間
内に焦点検出装置や測光装置等を設置して焦点検出やフ
ィルム面の測光を行なうことができる光学機器を得るこ
と。 【解決手段】 被写体からの光を反射光と透過光とに分
割する第１反射鏡と、該反射光と透過光のうち撮像面側
に向かう光の射出角を小さくする手段と、該射出角を小
さくされた光を検出装置側へ反射する第２反射鏡と、を
有すること。
内に焦点検出装置や測光装置等を設置して焦点検出やフ
ィルム面の測光を行なうことができる光学機器を得るこ
と。 【解決手段】 被写体からの光を反射光と透過光とに分
割する第１反射鏡と、該反射光と透過光のうち撮像面側
に向かう光の射出角を小さくする手段と、該射出角を小
さくされた光を検出装置側へ反射する第２反射鏡と、を
有すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＴＴＬ方式のファイ
ンダ，焦点検出光学系、そして測光光学系等を備えたフ
ィルム用カメラやビデオカメラ、そしてデジタルカメラ
などの光学機器に関するものである。
ンダ，焦点検出光学系、そして測光光学系等を備えたフ
ィルム用カメラやビデオカメラ、そしてデジタルカメラ
などの光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より一眼レフカメラ等においては、
撮影レンズを通過した光束を２つに分割し、一方をファ
インダ光学系へ、他方を主ミラーと感光面との間のミラ
ーボックス内の焦点検出光学系とに導光した構成のもの
が知られている。図１３は特開平９−１８４６９６号公
報で開示されているカメラの概略図である。図中、１０
１は撮影を行うための撮影レンズ、１０２は半透過性の
主ミラー、１０３は焦点板、１０４はペンタプリズム、
１０５は接眼レンズ、１０６は集光性を有する凹面状の
反射鏡、１０７はフィルム面（結像面）、１０８は撮影
レンズ１０１の合焦状態を検出する焦点検出装置をそれ
ぞれ示している。
撮影レンズを通過した光束を２つに分割し、一方をファ
インダ光学系へ、他方を主ミラーと感光面との間のミラ
ーボックス内の焦点検出光学系とに導光した構成のもの
が知られている。図１３は特開平９−１８４６９６号公
報で開示されているカメラの概略図である。図中、１０
１は撮影を行うための撮影レンズ、１０２は半透過性の
主ミラー、１０３は焦点板、１０４はペンタプリズム、
１０５は接眼レンズ、１０６は集光性を有する凹面状の
反射鏡、１０７はフィルム面（結像面）、１０８は撮影
レンズ１０１の合焦状態を検出する焦点検出装置をそれ
ぞれ示している。
【０００３】同図において、不図示の被写体からの光束
は撮影レンズ１０１を通過後、主ミラー１０２より上方
に反射され、焦点板１０３上に被写体像を形成する。焦
点板１０３上に形成された被写体像はペンタプリズム１
０４による複数回の反射を経て接眼レンズ１０５を介し
て撮影者又は観察者によって視認される。一方、撮影レ
ンズ１０１から主ミラー１０２に到達した拘束のうちの
一部は主ミラー１０２の透過部を透過し、集光性を有す
る凹面状の反射鏡１０６により下方に反射され焦点検出
装置１０８に導かれる。焦点検出装置１０８は、一般的
に像ずれ方式（位相差検出方式）と呼ばれる周知の焦点
検出装置である。ここで、集光性を有する凹面状の反射
鏡１０９は撮影レンズ１０１の射出瞳位置と焦点検出装
置１０８内の不図示の２次結像系の入射位置がほぼ結像
するように配置されており、従来より結像面近傍に設け
ているフィールドレンズとしての機能を果たしている。
は撮影レンズ１０１を通過後、主ミラー１０２より上方
に反射され、焦点板１０３上に被写体像を形成する。焦
点板１０３上に形成された被写体像はペンタプリズム１
０４による複数回の反射を経て接眼レンズ１０５を介し
て撮影者又は観察者によって視認される。一方、撮影レ
ンズ１０１から主ミラー１０２に到達した拘束のうちの
一部は主ミラー１０２の透過部を透過し、集光性を有す
る凹面状の反射鏡１０６により下方に反射され焦点検出
装置１０８に導かれる。焦点検出装置１０８は、一般的
に像ずれ方式（位相差検出方式）と呼ばれる周知の焦点
検出装置である。ここで、集光性を有する凹面状の反射
鏡１０９は撮影レンズ１０１の射出瞳位置と焦点検出装
置１０８内の不図示の２次結像系の入射位置がほぼ結像
するように配置されており、従来より結像面近傍に設け
ているフィールドレンズとしての機能を果たしている。
【０００４】以上のように，従来例ではフィールドレン
ズを省いた構成が可能となり、反射鏡１０６の配置にも
自由度があった。又、反射鏡１０６の位置を後方に配置
すると、撮影範囲中の広い領域からの光束が反射鏡１０
６に入射するようになり、撮影画面内の広範囲の領域で
焦点検出することが可能となっている。
ズを省いた構成が可能となり、反射鏡１０６の配置にも
自由度があった。又、反射鏡１０６の位置を後方に配置
すると、撮影範囲中の広い領域からの光束が反射鏡１０
６に入射するようになり、撮影画面内の広範囲の領域で
焦点検出することが可能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１３に示す一眼レフ
カメラにおいては、凹面状の反射鏡１０６とフィルム面
１０７の間に配設される不図示のシャッタユニットとの
関係から凹面状の反射鏡１０６の大きさをあまり大きく
することができない。一方、焦点検出装置１０８に入射
する光束は凹面状の反射鏡１０６の大きさによって制限
されてしまうので、撮影範囲中の焦点検出可能な領域は
凹面上の反射鏡１０６の大きさで決まってくる。従っ
て、図１３に示す構成では焦点検出可能な領域の拡大に
は限度があった。
カメラにおいては、凹面状の反射鏡１０６とフィルム面
１０７の間に配設される不図示のシャッタユニットとの
関係から凹面状の反射鏡１０６の大きさをあまり大きく
することができない。一方、焦点検出装置１０８に入射
する光束は凹面状の反射鏡１０６の大きさによって制限
されてしまうので、撮影範囲中の焦点検出可能な領域は
凹面上の反射鏡１０６の大きさで決まってくる。従っ
て、図１３に示す構成では焦点検出可能な領域の拡大に
は限度があった。
【０００６】本発明は、撮影範囲内の上下方向と左右方
向の任意の広い領域で焦点検出ができること、又は、広
い領域にまたがる複数の領域で焦点検出ができること、
又は、連続した２次元領域内の任意の点においても焦点
検出ができる光学機器の提供を目的とする。
向の任意の広い領域で焦点検出ができること、又は、広
い領域にまたがる複数の領域で焦点検出ができること、
又は、連続した２次元領域内の任意の点においても焦点
検出ができる光学機器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光学機
器は、被写体からの光を反射光と透過光とに分割する第
１反射鏡と、該反射光と透過光のうち撮像面側に向かう
光の射出角を小さくする手段と、該射出角を小さくされ
た光を検出装置側へ反射する第２反射鏡と、を有するこ
とを特徴としている。
器は、被写体からの光を反射光と透過光とに分割する第
１反射鏡と、該反射光と透過光のうち撮像面側に向かう
光の射出角を小さくする手段と、該射出角を小さくされ
た光を検出装置側へ反射する第２反射鏡と、を有するこ
とを特徴としている。
【０００８】請求項２の発明の光学機器は、被写体から
の光を反射光と透過光とに分割する第１反射鏡と、該反
射光が入射するファインダーと、該透過光の射出角を小
さくする手段と、該射出角を小さくした透過光を検出装
置に向けて反射する第２反射鏡とを有し、撮影時には、
前記第１及び第２反射鏡と前記透過光の射出角を小さく
する手段とが一体になって光路外に退避すると共に感光
面の前面に配したシャッターが開き、前記被写体からの
光が前記感光面に結像することを特徴としている。
の光を反射光と透過光とに分割する第１反射鏡と、該反
射光が入射するファインダーと、該透過光の射出角を小
さくする手段と、該射出角を小さくした透過光を検出装
置に向けて反射する第２反射鏡とを有し、撮影時には、
前記第１及び第２反射鏡と前記透過光の射出角を小さく
する手段とが一体になって光路外に退避すると共に感光
面の前面に配したシャッターが開き、前記被写体からの
光が前記感光面に結像することを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記射出角を小さくする手段は回折光学素子を
有することを特徴としている。
おいて、前記射出角を小さくする手段は回折光学素子を
有することを特徴としている。
【００１０】請求項４の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記射出角を小さくする手段は屈折光学素子を
有することを特徴としている。
おいて、前記射出角を小さくする手段は屈折光学素子を
有することを特徴としている。
【００１１】請求項５の発明は請求項３又は４の発明に
おいて、前記光学素子は、前記第１反射鏡と前記第２反
射鏡の間に設けてあることを特徴としている。
おいて、前記光学素子は、前記第１反射鏡と前記第２反
射鏡の間に設けてあることを特徴としている。
【００１２】請求項６の発明は請求項５の発明におい
て、前記光学素子は、前記第１反射鏡の裏面に設けてあ
ることをと特徴としている。
て、前記光学素子は、前記第１反射鏡の裏面に設けてあ
ることをと特徴としている。
【００１３】請求項７の発明の光学機器は、撮影レンズ
と、該撮影レンズを通過した光束を複数の光束に分割
し、撮影時には撮影光束外へ退避する第１反射部材と、
該第１反射部材からの光を反射させる第２反射部材とを
有する光学機器において、該第１反射部材と第２反射部
材との間には該複数の光束のうちの一部を該第１反射部
材からの射出角を小さくする方向に偏向させる光偏向部
材が設けられていることを特徴としている。
と、該撮影レンズを通過した光束を複数の光束に分割
し、撮影時には撮影光束外へ退避する第１反射部材と、
該第１反射部材からの光を反射させる第２反射部材とを
有する光学機器において、該第１反射部材と第２反射部
材との間には該複数の光束のうちの一部を該第１反射部
材からの射出角を小さくする方向に偏向させる光偏向部
材が設けられていることを特徴としている。
【００１４】請求項８の発明は請求項７の発明におい
て、前記第１反射部材は半透過面を利用して、前記撮影
レンズからの光束を２つに分割していることを特徴とし
ている。
て、前記第１反射部材は半透過面を利用して、前記撮影
レンズからの光束を２つに分割していることを特徴とし
ている。
【００１５】請求項９の発明は請求項８の発明におい
て、前記光偏向部材は回折光学素子より成り、前記反射
部材の半透過面を通過してきた光束を偏向していること
を特徴としている。
て、前記光偏向部材は回折光学素子より成り、前記反射
部材の半透過面を通過してきた光束を偏向していること
を特徴としている。
【００１６】請求項１０の発明の光学機器は、撮影レン
ズと、該撮影レンズの後方に該撮影レンズを通過した光
束の一部を反射、他の一部を透過させる半透過部を有す
る回動可能な第１反射部材と、該第１反射部材の半透過
部を透過した光束を反射させる第２反射部材とを有する
光学機器において、該第１反射部材と第２反射部材との
間に該第１反射部材の半透過部を通過した光束を該反射
部材からの射出角が小さくなる方向に偏向させる光偏向
部材が設けられていることを特徴としている。
ズと、該撮影レンズの後方に該撮影レンズを通過した光
束の一部を反射、他の一部を透過させる半透過部を有す
る回動可能な第１反射部材と、該第１反射部材の半透過
部を透過した光束を反射させる第２反射部材とを有する
光学機器において、該第１反射部材と第２反射部材との
間に該第１反射部材の半透過部を通過した光束を該反射
部材からの射出角が小さくなる方向に偏向させる光偏向
部材が設けられていることを特徴としている。
【００１７】請求項１１の発明は請求項７から１０のい
ずれか１項の発明において、前記光偏向部材は前記第１
反射部材の裏面に接合されていることを特徴としてい
る。
ずれか１項の発明において、前記光偏向部材は前記第１
反射部材の裏面に接合されていることを特徴としてい
る。
【００１８】請求項１２の発明は請求項１０の発明にお
いて、前記第１反射部材の半透過部からの透過光束を利
用して該撮影レンズの合焦状態を検出する焦点検出装置
を有していることを特徴としている。
いて、前記第１反射部材の半透過部からの透過光束を利
用して該撮影レンズの合焦状態を検出する焦点検出装置
を有していることを特徴としている。
【００１９】請求項１３の発明は請求項１２の発明にお
いて、前記焦点検出装置は、前記撮影レンズの像面側に
設けた光学手段により該撮影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撮影レンズの合焦状態を撮影視
野内の１つ又は複数の領域において求めていることを特
徴としている。
いて、前記焦点検出装置は、前記撮影レンズの像面側に
設けた光学手段により該撮影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撮影レンズの合焦状態を撮影視
野内の１つ又は複数の領域において求めていることを特
徴としている。
【００２０】請求項１４の発明の光学機器は、撮影レン
ズからの光束をファインダ光学系へ反射し、撮影時には
撮影光束外に退避可能な半透過面を有する第１の反射鏡
と、該第１の反射鏡の透過光束を焦点検出光学系へ反射
し、撮影時には撮影光束外に退避可能な第２の反射鏡を
備えた光学機器において、該第１の反射鏡の裏側であっ
て、該第１の反射鏡の該半透過面の領域に該第１の反射
鏡と一体に回折光学素子を設けたことを特徴としてい
る。
ズからの光束をファインダ光学系へ反射し、撮影時には
撮影光束外に退避可能な半透過面を有する第１の反射鏡
と、該第１の反射鏡の透過光束を焦点検出光学系へ反射
し、撮影時には撮影光束外に退避可能な第２の反射鏡を
備えた光学機器において、該第１の反射鏡の裏側であっ
て、該第１の反射鏡の該半透過面の領域に該第１の反射
鏡と一体に回折光学素子を設けたことを特徴としてい
る。
【００２１】請求項１５の発明は請求項１４の発明にお
いて、前記回折光学素子は前記第１の反射鏡の透過光束
の射出角を小さくする作用を有することを特徴としてい
る。
いて、前記回折光学素子は前記第１の反射鏡の透過光束
の射出角を小さくする作用を有することを特徴としてい
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の光学機器の実施形
態１の要部概略図である。同図は焦点検出装置を有した
カメラ等の光学機器を示している。図２は図１の焦点検
出装置を構成する主要部分の要部概略図であり、焦点検
出系に入射する光束の光路を示している。図中１は撮影
レンズ、１ａは撮影レンズ１の瞳である。２は撮影レン
ズ１の光軸（一点鎖線）、３はフィルム面や撮像素子等
の撮像面である。４は撮影レンズ１の光軸２上に配置さ
れた回動可能な半透過面を有する主ミラー（反射部
材）、５は焦点板であり、撮影レンズ１による被写体像
が主ミラー４を介して結像している。６はペンタプリズ
ム、７は接眼レンズであり、焦点板５上の被写体像をペ
ンタプリズム６を介して観察している。
態１の要部概略図である。同図は焦点検出装置を有した
カメラ等の光学機器を示している。図２は図１の焦点検
出装置を構成する主要部分の要部概略図であり、焦点検
出系に入射する光束の光路を示している。図中１は撮影
レンズ、１ａは撮影レンズ１の瞳である。２は撮影レン
ズ１の光軸（一点鎖線）、３はフィルム面や撮像素子等
の撮像面である。４は撮影レンズ１の光軸２上に配置さ
れた回動可能な半透過面を有する主ミラー（反射部
材）、５は焦点板であり、撮影レンズ１による被写体像
が主ミラー４を介して結像している。６はペンタプリズ
ム、７は接眼レンズであり、焦点板５上の被写体像をペ
ンタプリズム６を介して観察している。
【００２３】８は撮影レンズ１の像面側に光軸２上に対
して斜めに配置された回動可能なサブミラー、９は主ミ
ラー４の裏面に設けられた偏向手段であり、同図では回
折光学素子（Diffaractive Optical Element以下「ＤＯ
Ｅ」と称する）より成っている。尚、偏向手段として複
数の小プリズムを１次元方向に配列したプリズムアレイ
を用いても良い。１０はサブミラー８及び回折光学素子
９による撮像面３に共役な近軸的結像面で、被写体像が
結像している。ここで、主ミラー４は第１の反射鏡を、
サブミラー８は第２の反射鏡をそれぞれ示している。
して斜めに配置された回動可能なサブミラー、９は主ミ
ラー４の裏面に設けられた偏向手段であり、同図では回
折光学素子（Diffaractive Optical Element以下「ＤＯ
Ｅ」と称する）より成っている。尚、偏向手段として複
数の小プリズムを１次元方向に配列したプリズムアレイ
を用いても良い。１０はサブミラー８及び回折光学素子
９による撮像面３に共役な近軸的結像面で、被写体像が
結像している。ここで、主ミラー４は第１の反射鏡を、
サブミラー８は第２の反射鏡をそれぞれ示している。
【００２４】ここで、ＤＯＥ９の構成については「光学」
２２巻、第１２６〜１３０頁（小野雄三）等で紹介され
ているが、以下に簡単にＤＯＥの特徴を説明する。ＤＯ
Ｅは光の回折現象に基づく光学素子であり、例えば図３
に示すようにＤＯＥ９への光束の入射角をθ、射出角を
θ'、回折次数をｍ、回折格子のピッチをｄとすると次
の式に従い回折現象が起きる。
２２巻、第１２６〜１３０頁（小野雄三）等で紹介され
ているが、以下に簡単にＤＯＥの特徴を説明する。ＤＯ
Ｅは光の回折現象に基づく光学素子であり、例えば図３
に示すようにＤＯＥ９への光束の入射角をθ、射出角を
θ'、回折次数をｍ、回折格子のピッチをｄとすると次
の式に従い回折現象が起きる。
【００２５】sinθ−sinθ'＝ｍλ/ｄ （１） このような回折現象を応用した焦点検出光学系の一例が
特開昭６１−１３４７１６号公報に提案されている。こ
の提案では回折現象によって入射光をほぼ同じ光量に分
割された複数の回折次数の光束を用いている。一方、一
つの回折次数の光束に注目したとき、例えば図４のよう
に回折格子９のピッチｄを連続的に変化させるとｍ次の
回折光を集光させるなどのレンズ作用を持たせることが
できる。ＤＯＥ９の断面形状を図５のように鋸状にし、
この山の高さｈを次式（２）を満足するように構成する
と波長λの入射光についてｍ次の回折光が１００％とな
る（本実施形態ではｍ次の回折光が１００％近いものを
用いている）。ただし、ｎは基材の屈折率である。
特開昭６１−１３４７１６号公報に提案されている。こ
の提案では回折現象によって入射光をほぼ同じ光量に分
割された複数の回折次数の光束を用いている。一方、一
つの回折次数の光束に注目したとき、例えば図４のよう
に回折格子９のピッチｄを連続的に変化させるとｍ次の
回折光を集光させるなどのレンズ作用を持たせることが
できる。ＤＯＥ９の断面形状を図５のように鋸状にし、
この山の高さｈを次式（２）を満足するように構成する
と波長λの入射光についてｍ次の回折光が１００％とな
る（本実施形態ではｍ次の回折光が１００％近いものを
用いている）。ただし、ｎは基材の屈折率である。
【００２６】ｈ＝ｍλ/（ｎ−１） （２） このような形状をキノフォーム（kinoform）と呼ぶ。図
６に示すようにこのキノフォームを段階近似した形成の
ＤＯＥはバイナリ光学素子（Binary Optical Element）
と称されている。バイナリ光学素子はリソグラフティ的
な製法で比較適容易に制作できる。バイナリ光学素子で
は、図６（Ａ）の４段階近似で８１％、図６（Ｂ）の８
段階近似で９５％、１６段階近似で９９％の回折効率が
得られることが知られている。また、（１）式から分か
るように、ＤＯＥで構成したレンズの焦点距離の波長特
性は次式（３）のようになり、所謂アッベ数に換算する
とνｄ＝−３．４５となり大きな逆分散を持つといえ
る。ただし、ｆ(λ)はＤＯＥで構成したレンズの波長λ
における焦点距離とする。
６に示すようにこのキノフォームを段階近似した形成の
ＤＯＥはバイナリ光学素子（Binary Optical Element）
と称されている。バイナリ光学素子はリソグラフティ的
な製法で比較適容易に制作できる。バイナリ光学素子で
は、図６（Ａ）の４段階近似で８１％、図６（Ｂ）の８
段階近似で９５％、１６段階近似で９９％の回折効率が
得られることが知られている。また、（１）式から分か
るように、ＤＯＥで構成したレンズの焦点距離の波長特
性は次式（３）のようになり、所謂アッベ数に換算する
とνｄ＝−３．４５となり大きな逆分散を持つといえ
る。ただし、ｆ(λ)はＤＯＥで構成したレンズの波長λ
における焦点距離とする。
【００２７】λ×ｆ(λ)＝一定 （３） また、波長λ０で回折効率を１００％にしたキノフォー
ムの波長λの回折効率ｋは次式（４）に従うことが、知
られている。
ムの波長λの回折効率ｋは次式（４）に従うことが、知
られている。
【００２８】 ｋ＝sin2[π(λ0/λ−ｍ)]/[π(λ0/λ−ｍ)]2 （４） 本実施形態では、以上のような構成の回折光学素子を用
いている。
いている。
【００２９】図１，図２に戻り、１１はフィールドレン
ズ、１２は反射鏡、１３は赤外線カットフィルター、１
４は２つの開口を有する絞り、１５は絞り１４の２つの
開口に対応して配置された２つのレンズ部を有する２次
結像系、１６は２つのエリアセンサを有する光電変換素
子（受光手段）をそれぞれ示している。サブミラー８，
フィールドレンズ１１、反射鏡１２、２次結像系１３等
は焦点検出用の光学手段の一要素を構成している。
ズ、１２は反射鏡、１３は赤外線カットフィルター、１
４は２つの開口を有する絞り、１５は絞り１４の２つの
開口に対応して配置された２つのレンズ部を有する２次
結像系、１６は２つのエリアセンサを有する光電変換素
子（受光手段）をそれぞれ示している。サブミラー８，
フィールドレンズ１１、反射鏡１２、２次結像系１３等
は焦点検出用の光学手段の一要素を構成している。
【００３０】図７は図１の絞り１４の平面図である。絞
り１４は横長の２つの開口１４−１，１４−２を開口幅
の狭い方向（撮影範囲の左右方向）に並べた構成となっ
ている。図中点線で示されているのは、絞り１４の開口
１４−１，１４−２に対応して、その後方に配置されて
いる前記２次結像系１５の各レンズ１５−１，１５−２
である。図８は光電変換素子１６の平面図であり、２次
元的に複数の画素を配列した２つのエリアセンサ１６−
１，１６−２より形成される。
り１４は横長の２つの開口１４−１，１４−２を開口幅
の狭い方向（撮影範囲の左右方向）に並べた構成となっ
ている。図中点線で示されているのは、絞り１４の開口
１４−１，１４−２に対応して、その後方に配置されて
いる前記２次結像系１５の各レンズ１５−１，１５−２
である。図８は光電変換素子１６の平面図であり、２次
元的に複数の画素を配列した２つのエリアセンサ１６−
１，１６−２より形成される。
【００３１】また、フィールドレンズ１１は撮影レンズ
１の射出瞳位置（種々の撮影レンズが交換して用いられ
る場合にはそれらの平均的な射出瞳位置）１ａと２次結
像系１３の入射位置がほぼ結像されるように（共役とな
るように）している。
１の射出瞳位置（種々の撮影レンズが交換して用いられ
る場合にはそれらの平均的な射出瞳位置）１ａと２次結
像系１３の入射位置がほぼ結像されるように（共役とな
るように）している。
【００３２】以上の構成において、図２より主ミラー４
を透過した光束は、主ミラー４の裏面に設けられたＤＯ
Ｅ９に入射し、その回折現象により射出角を変えて射出
する。ここで、ＤＯＥ９を通過した光束の射出角の変化
量は、通過領域の任意の位置においてほぼ均等である。
その後、ＤＯＥ９により射出角を変えた光束は、サブミ
ラー８によりほぼサブミラー８の傾きに沿った方向に反
射され、近軸的結像面１０に被写体像を結像する。ここ
で、図中点線は、主ミラー４を透過する光束がフィルム
面３に到達した場合を示している。近軸的結像面１０に
結像した被写体像からの光束はフィールドレンズ１１を
通過後、反射鏡１２により反射して再び方向を変え、赤
外線カットフィルター１３、絞り１４の２つの開口１４
−１，１４−２を経て、２次結像系１５の各レンズ１５
−１，１５−２により集光され、光電変換素子１６のエ
リアセンサ１６−１，１６−２上にそれぞれ到達し、物
体像を再結像（２次像）する。
を透過した光束は、主ミラー４の裏面に設けられたＤＯ
Ｅ９に入射し、その回折現象により射出角を変えて射出
する。ここで、ＤＯＥ９を通過した光束の射出角の変化
量は、通過領域の任意の位置においてほぼ均等である。
その後、ＤＯＥ９により射出角を変えた光束は、サブミ
ラー８によりほぼサブミラー８の傾きに沿った方向に反
射され、近軸的結像面１０に被写体像を結像する。ここ
で、図中点線は、主ミラー４を透過する光束がフィルム
面３に到達した場合を示している。近軸的結像面１０に
結像した被写体像からの光束はフィールドレンズ１１を
通過後、反射鏡１２により反射して再び方向を変え、赤
外線カットフィルター１３、絞り１４の２つの開口１４
−１，１４−２を経て、２次結像系１５の各レンズ１５
−１，１５−２により集光され、光電変換素子１６のエ
リアセンサ１６−１，１６−２上にそれぞれ到達し、物
体像を再結像（２次像）する。
【００３３】図２における光束は、フィルム（撮影範囲
中）３上の所定の２次元領域に対応した光電変換素子１
６のエリアセンサ１６−１，１６−２で示される２次元
領域に結像する光束であり、光電変換素子１６の各エリ
アセンサ１６−１，１６−２上に被写体像に関する２つ
の２次像が形成され、光電変換素子１６の各エリアセン
サ１６−１，１６−２によって、２つの２次像に関する
２つの光量分布が形成される。また、本実施形態におい
ては２次結像系１５の入射側の面（第１面）１５ａを凹
面形状とすることで、２次結像系１５に入射する光が無
理に屈折されることがないようなレンズ構成とし、光電
変換素子１６上の２次元領域の広い範囲にわたって良好
な２次像を結像している。ここで、図２において近軸的
結像面１０に注目してみると、近軸的結像面１０は焦点
検出系の光軸２ａと直交せずに傾いている。
中）３上の所定の２次元領域に対応した光電変換素子１
６のエリアセンサ１６−１，１６−２で示される２次元
領域に結像する光束であり、光電変換素子１６の各エリ
アセンサ１６−１，１６−２上に被写体像に関する２つ
の２次像が形成され、光電変換素子１６の各エリアセン
サ１６−１，１６−２によって、２つの２次像に関する
２つの光量分布が形成される。また、本実施形態におい
ては２次結像系１５の入射側の面（第１面）１５ａを凹
面形状とすることで、２次結像系１５に入射する光が無
理に屈折されることがないようなレンズ構成とし、光電
変換素子１６上の２次元領域の広い範囲にわたって良好
な２次像を結像している。ここで、図２において近軸的
結像面１０に注目してみると、近軸的結像面１０は焦点
検出系の光軸２ａと直交せずに傾いている。
【００３４】これは、ＤＯＥ９を通過した光束の射出角
が回折現象により変化したことに起因する。従って、２
次結像系１５によって再結像される２次像結像面１７
も、近軸的結像面１０と同様に光電変換素子１６に対し
て傾きを持つ。
が回折現象により変化したことに起因する。従って、２
次結像系１５によって再結像される２次像結像面１７
も、近軸的結像面１０と同様に光電変換素子１６に対し
て傾きを持つ。
【００３５】上記のように、像面が光軸２ａに対して傾
きを有する場合、図９に示されるように、光電変換素子
１６の各エリアセンサ１６−１，１６−２に結像される
２次像１８−１，１８−２にはほぼ台形型の歪曲が生じ
ている。
きを有する場合、図９に示されるように、光電変換素子
１６の各エリアセンサ１６−１，１６−２に結像される
２次像１８−１，１８−２にはほぼ台形型の歪曲が生じ
ている。
【００３６】しかしながら、本実施例では、絞り１４に
よる撮影レンズの射出瞳１ａを左右（図１の紙面垂直方
向）に分離した２次像を用いて焦点検出を行っているの
で、２次像１８−１，１８−２のに生じる歪曲は対称性
を有している。従って、光電変換素子１６の各エリアセ
ンサ１６−１，１６−２上に形成される２つの２次像１
８−１，１８−２に関する２つの光量分布も対称性を有
している。このようにして得られた被写体像に関する２
つの光量分布に対して、周知の像ずれ方式の焦点検出原
理に基づき、射出瞳１ａの分離方向、即ち図９に示す２
つのエリアセンサ１６−１，１６−２上の２次像１８−
１，１８−２の相対的位置関係をエリアセンサ１６−
１，１６−２の任意の複数の素子より成る各位置で算出
することで撮影レンズ１の焦点状態を２次元的に撮影範
囲中の任意の領域で検出可能としている。
よる撮影レンズの射出瞳１ａを左右（図１の紙面垂直方
向）に分離した２次像を用いて焦点検出を行っているの
で、２次像１８−１，１８−２のに生じる歪曲は対称性
を有している。従って、光電変換素子１６の各エリアセ
ンサ１６−１，１６−２上に形成される２つの２次像１
８−１，１８−２に関する２つの光量分布も対称性を有
している。このようにして得られた被写体像に関する２
つの光量分布に対して、周知の像ずれ方式の焦点検出原
理に基づき、射出瞳１ａの分離方向、即ち図９に示す２
つのエリアセンサ１６−１，１６−２上の２次像１８−
１，１８−２の相対的位置関係をエリアセンサ１６−
１，１６−２の任意の複数の素子より成る各位置で算出
することで撮影レンズ１の焦点状態を２次元的に撮影範
囲中の任意の領域で検出可能としている。
【００３７】このように、主ミラー４の裏面にＤＯＥ９
を設けることによって、図２に示すように主ミラー４を
透過した光束の射出角はθ２になる。ここで、主ミラー
４の射出角θ２とは、主ミラー４の法線と主ミラー４を
透過した光束のなす角度である。一方、ＤＯＥ９がない
場合の射出角は図２に示すようにθ１となり、角度θ１
とθ２の関係は以下のようになる。
を設けることによって、図２に示すように主ミラー４を
透過した光束の射出角はθ２になる。ここで、主ミラー
４の射出角θ２とは、主ミラー４の法線と主ミラー４を
透過した光束のなす角度である。一方、ＤＯＥ９がない
場合の射出角は図２に示すようにθ１となり、角度θ１
とθ２の関係は以下のようになる。
【００３８】θ１＞θ２ （５） 式（５）より、ＤＯＥ９により主ミラー４からの光束の
射出角は小さくなる。それに伴いサブミラー８の反射角
も小さくなり、サブミラー８をより垂直に近い状態で配
置することが可能になる。従って、サブミラー８とフィ
ルム面３の間に配置される不図示のシャッタユニットと
サブミラー８との間隔にも余裕ができるので、サブミラ
ー８を可能な限り大きくすることができる。一方、焦点
検出系に入射する光束はサブミラー８の大きさによって
制限されるため撮影範囲中の焦点検出可能な領域はサブ
ミラー８の大きさで決まってしまう。本実施例では、上
記のようにＤＯＥ９によりサブミラー８を可能な限り大
きくすることができるようにして、結果として撮影範囲
中の広い領域での焦点検出を可能としている。
射出角は小さくなる。それに伴いサブミラー８の反射角
も小さくなり、サブミラー８をより垂直に近い状態で配
置することが可能になる。従って、サブミラー８とフィ
ルム面３の間に配置される不図示のシャッタユニットと
サブミラー８との間隔にも余裕ができるので、サブミラ
ー８を可能な限り大きくすることができる。一方、焦点
検出系に入射する光束はサブミラー８の大きさによって
制限されるため撮影範囲中の焦点検出可能な領域はサブ
ミラー８の大きさで決まってしまう。本実施例では、上
記のようにＤＯＥ９によりサブミラー８を可能な限り大
きくすることができるようにして、結果として撮影範囲
中の広い領域での焦点検出を可能としている。
【００３９】本実施例においては、撮影レンズ１の射出
瞳１ａを左右方向の２つの領域に分離し、それらの各領
域を通過する光束より形成した２次像を用いて焦点検出
を行う例を示したが、撮影レンズ１の射出瞳１ａを上下
方向の２つの領域に分離し、それらの各領域を通過した
光束より形成した２次像を用いて焦点検出を行う場合で
も、特開平１０−３１１９４５号公報に開示されている
２次像の歪曲整えデーフォーカスに伴う２次像の移動速
度を一定にする像信号の補正処理技術を用いれば、像ず
れ方式の焦点検出も可能である。また、更に、撮影レン
ズ１の射出瞳１ａを上下及び左右方向の４つの領域に分
割し、各領域を通過した光束により形成される２対の２
次像で焦点検出を行うような構成も適用可能である。
瞳１ａを左右方向の２つの領域に分離し、それらの各領
域を通過する光束より形成した２次像を用いて焦点検出
を行う例を示したが、撮影レンズ１の射出瞳１ａを上下
方向の２つの領域に分離し、それらの各領域を通過した
光束より形成した２次像を用いて焦点検出を行う場合で
も、特開平１０−３１１９４５号公報に開示されている
２次像の歪曲整えデーフォーカスに伴う２次像の移動速
度を一定にする像信号の補正処理技術を用いれば、像ず
れ方式の焦点検出も可能である。また、更に、撮影レン
ズ１の射出瞳１ａを上下及び左右方向の４つの領域に分
割し、各領域を通過した光束により形成される２対の２
次像で焦点検出を行うような構成も適用可能である。
【００４０】尚、本実施形態において光偏向部材９を用
いることにより色収差が発生する。このときには新たに
色収差補正用レンズを光偏向部材９と光電変換素子１６
との間に設けても良い。
いることにより色収差が発生する。このときには新たに
色収差補正用レンズを光偏向部材９と光電変換素子１６
との間に設けても良い。
【００４１】図１０は本発明の実施形態２の要部概略図
である。同図は焦点検出装置をカメラ等の光学機器を示
している。図１１は図１０の焦点検出装置を構成する主
要部分の要部概略図で、焦点検出系に入射する光束を示
している。尚、これらの図において実施形態１と同様の
符号を付しているものは同様の機能を有する要素を示す
ものとし、詳細な説明は省略する。図中１９は撮影レン
ズ１の像面側に光軸２上に対して斜めに配置された回転
楕円体等の一部からなる集光性を有する反射鏡で、フィ
ルム面３と等価な位置関係にある近軸的結像面２０に被
写体像を縮小結像している。ここで、集光性を有する反
射鏡１９は第２の反射鏡を示している本実施形態におい
て、集光性を有する反射鏡１９は、２次曲線を軸回りに
回転してできる曲面の一部で構成されていて、特に回転
楕円体が好適に用いられる。
である。同図は焦点検出装置をカメラ等の光学機器を示
している。図１１は図１０の焦点検出装置を構成する主
要部分の要部概略図で、焦点検出系に入射する光束を示
している。尚、これらの図において実施形態１と同様の
符号を付しているものは同様の機能を有する要素を示す
ものとし、詳細な説明は省略する。図中１９は撮影レン
ズ１の像面側に光軸２上に対して斜めに配置された回転
楕円体等の一部からなる集光性を有する反射鏡で、フィ
ルム面３と等価な位置関係にある近軸的結像面２０に被
写体像を縮小結像している。ここで、集光性を有する反
射鏡１９は第２の反射鏡を示している本実施形態におい
て、集光性を有する反射鏡１９は、２次曲線を軸回りに
回転してできる曲面の一部で構成されていて、特に回転
楕円体が好適に用いられる。
【００４２】図１１においては、集光性を有する反射鏡
１９の表面形状は点２１を頂点とする楕円２２を軸２３
回りに回転させてできる回転楕円面の一部からなり、そ
の焦点は、反射鏡１２による絞り１４の中心と等価な、
焦点検出光学系に入射する光束の光軸２ａの延長上の点
２４付近と主ミラー４を透過後の光軸２ｂの延長上の点
（不図示）付近に設定されている。そして、光軸２ｂの
延長上の点が撮影レンズ１の射出瞳位置１ａ（種々の交
換レンズが交換して用いられる場合にはそれらの平均的
な射出瞳位置）と光学的に等価な位置にあるようにし
て、撮影レンズ１の射出瞳１ａと２次結像系１５の入射
位置がほぼ結像されるようにしている。これにより、集
光性を有する反射鏡１９が理想的なフィールドレンズと
しての機能を果たすようにしている。ここで、図１１か
ら明らかなように、集光性を有する反射鏡１９として光
学的に使用しているのは回転楕円面の回転軸及び頂点を
含まない領域である。
１９の表面形状は点２１を頂点とする楕円２２を軸２３
回りに回転させてできる回転楕円面の一部からなり、そ
の焦点は、反射鏡１２による絞り１４の中心と等価な、
焦点検出光学系に入射する光束の光軸２ａの延長上の点
２４付近と主ミラー４を透過後の光軸２ｂの延長上の点
（不図示）付近に設定されている。そして、光軸２ｂの
延長上の点が撮影レンズ１の射出瞳位置１ａ（種々の交
換レンズが交換して用いられる場合にはそれらの平均的
な射出瞳位置）と光学的に等価な位置にあるようにし
て、撮影レンズ１の射出瞳１ａと２次結像系１５の入射
位置がほぼ結像されるようにしている。これにより、集
光性を有する反射鏡１９が理想的なフィールドレンズと
しての機能を果たすようにしている。ここで、図１１か
ら明らかなように、集光性を有する反射鏡１９として光
学的に使用しているのは回転楕円面の回転軸及び頂点を
含まない領域である。
【００４３】図１１において、主ミラー４を透過した光
束は、実施形態１と同様の経路を経て光電変換素子１６
のエリアセンサ上にそれぞれ到達する。ここで、本実施
形態における絞り１４及び光電変換素子１６は実施形態
１の図７及び図８と同様なので、同じ図を用いることと
する。図１１における光束は、フィルム（撮影範囲中）
３上の所定の２次元領域に対応した光電変換素子１６の
エリアセンサ１６−１，１６−２で示される２次元領域
に結像する光束であり、光電変換素子１６の各エリアセ
ンサ１６−１，１６−２上に被写体像に関する２つの２
次像が形成され、光電変換素子１６の各エリアセンサ１
６−１，１６−２によって、２つの２次像に関する２つ
の光量分布が形成される。
束は、実施形態１と同様の経路を経て光電変換素子１６
のエリアセンサ上にそれぞれ到達する。ここで、本実施
形態における絞り１４及び光電変換素子１６は実施形態
１の図７及び図８と同様なので、同じ図を用いることと
する。図１１における光束は、フィルム（撮影範囲中）
３上の所定の２次元領域に対応した光電変換素子１６の
エリアセンサ１６−１，１６−２で示される２次元領域
に結像する光束であり、光電変換素子１６の各エリアセ
ンサ１６−１，１６−２上に被写体像に関する２つの２
次像が形成され、光電変換素子１６の各エリアセンサ１
６−１，１６−２によって、２つの２次像に関する２つ
の光量分布が形成される。
【００４４】また、本実施形態においては２次結像系１
５の入射側の面（第１面）１５ａを凹面形状とすること
で、２次結像系１５に入射する光が無理に屈折されるこ
とがないようなレンズ構成とし、光電変換素子１６上の
２次元領域の広い範囲にわたって良好な２次像を結像し
ている。
５の入射側の面（第１面）１５ａを凹面形状とすること
で、２次結像系１５に入射する光が無理に屈折されるこ
とがないようなレンズ構成とし、光電変換素子１６上の
２次元領域の広い範囲にわたって良好な２次像を結像し
ている。
【００４５】ここで、図１１において近軸的結像面２０
に注目してみると、実施形態１と同様に近軸的結像面２
０は焦点検出系の光軸２ａと直交せずに傾いている。従
って、光電変換素子１６の各エリアセンサ１６−１，１
６−２に結像される２次像にも歪曲が生じる。更に、本
実施形態では、集光性の反射鏡１９を撮影レンズ１の光
軸２に対して斜設しているために、光電変換素子１６上
に結像される２次像は扇形状の歪曲が生じている。図１
２は、このときの光電変換素子１６上に結像される１対
の２次像２５−１，２５−２を示すもので、大きな歪曲
収差が発生している。
に注目してみると、実施形態１と同様に近軸的結像面２
０は焦点検出系の光軸２ａと直交せずに傾いている。従
って、光電変換素子１６の各エリアセンサ１６−１，１
６−２に結像される２次像にも歪曲が生じる。更に、本
実施形態では、集光性の反射鏡１９を撮影レンズ１の光
軸２に対して斜設しているために、光電変換素子１６上
に結像される２次像は扇形状の歪曲が生じている。図１
２は、このときの光電変換素子１６上に結像される１対
の２次像２５−１，２５−２を示すもので、大きな歪曲
収差が発生している。
【００４６】本実施形態では、絞り１４による撮影レン
ズ１の射出瞳１ａを左右（図１０の紙面垂直方向）に分
離した２次像を用いて焦点検出を行っているので、２次
像２５−１，２５−２のに生じる歪曲は対称性を有して
いる。従って、光電変換素子１６の各エリアセンサ１６
−１，１６−２上に形成される２つの２次像２５−１，
２５−２に関する２つの光量分布も対称性を有してい
る。このようにして得られた被写体像に関する２つの光
量分布に対して、周知の像ずれ方式の焦点検出原理に基
づき、射出瞳１ａの分離方向、即ち図１２に示す２つの
エリアセンサ１６−１，１６−２上の２次像２５−１，
２５−２の相対的位置関係をエリアセンサ１６−１，１
６−２の任意の複数の素子より成る各位置で算出するこ
とで撮影レンズ１の焦点状態を２次元的に撮影範囲中の
任意の領域で検出可能としている。
ズ１の射出瞳１ａを左右（図１０の紙面垂直方向）に分
離した２次像を用いて焦点検出を行っているので、２次
像２５−１，２５−２のに生じる歪曲は対称性を有して
いる。従って、光電変換素子１６の各エリアセンサ１６
−１，１６−２上に形成される２つの２次像２５−１，
２５−２に関する２つの光量分布も対称性を有してい
る。このようにして得られた被写体像に関する２つの光
量分布に対して、周知の像ずれ方式の焦点検出原理に基
づき、射出瞳１ａの分離方向、即ち図１２に示す２つの
エリアセンサ１６−１，１６−２上の２次像２５−１，
２５−２の相対的位置関係をエリアセンサ１６−１，１
６−２の任意の複数の素子より成る各位置で算出するこ
とで撮影レンズ１の焦点状態を２次元的に撮影範囲中の
任意の領域で検出可能としている。
【００４７】このように、主ミラー４の裏面にＤＯＥ９
を設けることによって、図１１に示すように主ミラー４
を透過した光束の射出角はθ４になる。ここで、主ミラ
ー４を通過した光束の射出角とは主ミラー４の法線と主
ミラー４を透過した光束（光軸２ｂ）のなす角度であ
る。一方、ＤＯＥ９がない場合の射出角は図１１に示す
ようにθ3となり、θ3とθ４の関係は以下のようにな
る。
を設けることによって、図１１に示すように主ミラー４
を透過した光束の射出角はθ４になる。ここで、主ミラ
ー４を通過した光束の射出角とは主ミラー４の法線と主
ミラー４を透過した光束（光軸２ｂ）のなす角度であ
る。一方、ＤＯＥ９がない場合の射出角は図１１に示す
ようにθ3となり、θ3とθ４の関係は以下のようにな
る。
【００４８】θ３＞θ４ （６） 式（６）より、ＤＯＥ９により主ミラー４の射出角は小
さくなる。また、それに伴い集光性を有する回動可能な
反射鏡１９を光軸２に対しての反射角も小さくなり、集
光性を有する反射鏡１９を光軸２に対してより垂直に近
い状態で配置することが可能になる。従って、集光性を
有する反射鏡１９とフィルム面３の間に配置される不図
示のシャッタユニットに対する集光性を有する反射鏡１
９との間隔（空間）にも余裕ができる。この為、集光性
を有する反射鏡１９を可能な限り大きくすることができ
る。
さくなる。また、それに伴い集光性を有する回動可能な
反射鏡１９を光軸２に対しての反射角も小さくなり、集
光性を有する反射鏡１９を光軸２に対してより垂直に近
い状態で配置することが可能になる。従って、集光性を
有する反射鏡１９とフィルム面３の間に配置される不図
示のシャッタユニットに対する集光性を有する反射鏡１
９との間隔（空間）にも余裕ができる。この為、集光性
を有する反射鏡１９を可能な限り大きくすることができ
る。
【００４９】一方、焦点検出系に入射する光束はサブミ
ラーの大きさによって制限されるため撮影範囲中の焦点
検出可能な領域は集光性を有する反射鏡１９の大きさで
決まってしまう。
ラーの大きさによって制限されるため撮影範囲中の焦点
検出可能な領域は集光性を有する反射鏡１９の大きさで
決まってしまう。
【００５０】本実施形態では、上記のようにＤＯＥ９に
より集光性を有する反射鏡１９を可能な限り大きくすこ
とができ、結果として撮影範囲中の広い領域での焦点検
出を可能としている。更に、本実施形態においては、集
光性を有する反射鏡１９がフィールドレンズとしての機
能も果たしているので、焦点検出装置にフィールドレン
ズを設ける必要がなく、フィールドレンズの大きさで焦
点検出可能な領域が規制されてしまう恐れもない。従っ
て、焦点検出光学系の設計にも自由度が増し、撮影範囲
中のより広い領域で焦点検出を容易に行うことが可能で
ある。
より集光性を有する反射鏡１９を可能な限り大きくすこ
とができ、結果として撮影範囲中の広い領域での焦点検
出を可能としている。更に、本実施形態においては、集
光性を有する反射鏡１９がフィールドレンズとしての機
能も果たしているので、焦点検出装置にフィールドレン
ズを設ける必要がなく、フィールドレンズの大きさで焦
点検出可能な領域が規制されてしまう恐れもない。従っ
て、焦点検出光学系の設計にも自由度が増し、撮影範囲
中のより広い領域で焦点検出を容易に行うことが可能で
ある。
【００５１】本実施形態においては、撮影レンズ１の射
出瞳１ａを左右方向の２つの領域に分離し、それらの各
領域を通過した光束より形成した２次像を用いて焦点検
出を行う例を示したが、撮影レンズ１の射出瞳１ａを上
下方向の２つの領域に分離し、それらの各領域を通過し
た光束より形成した２次像を用いて焦点検出を行う場合
でも、特開平１０−３１１９４５号公報に開示されてい
る２次像の歪曲整えデーフォーカスに伴う２次像の移動
速度を一定にする像信号の補正処理技術を用いれば、像
ずれ方式の焦点検出も可能である。また、更に、撮影レ
ンズ１の射出瞳１ａを上下及び左右方向の４つの領域に
分割し、各領域を通過した光束より形成した２対の２次
像で複数の領域で焦点検出を行うような構成も可能であ
る。
出瞳１ａを左右方向の２つの領域に分離し、それらの各
領域を通過した光束より形成した２次像を用いて焦点検
出を行う例を示したが、撮影レンズ１の射出瞳１ａを上
下方向の２つの領域に分離し、それらの各領域を通過し
た光束より形成した２次像を用いて焦点検出を行う場合
でも、特開平１０−３１１９４５号公報に開示されてい
る２次像の歪曲整えデーフォーカスに伴う２次像の移動
速度を一定にする像信号の補正処理技術を用いれば、像
ずれ方式の焦点検出も可能である。また、更に、撮影レ
ンズ１の射出瞳１ａを上下及び左右方向の４つの領域に
分割し、各領域を通過した光束より形成した２対の２次
像で複数の領域で焦点検出を行うような構成も可能であ
る。
【００５２】尚、本実施形態において光偏光部材９を用
いることにより色収差が発生する。このときには新たに
色収差補正用レンズを光偏光部材９と光電変換素子との
間に設けても良い。
いることにより色収差が発生する。このときには新たに
色収差補正用レンズを光偏光部材９と光電変換素子との
間に設けても良い。
【００５３】尚、以上の各実施形態においてサブミラー
８や凹面鏡１９等でカメラ底部方向に反射した光束を光
検出器で検出して、該光検出器からの信号を用いて被写
界輝度を測光する、測光用に用いても良い。これによれ
ば、被写界の広い範囲における輝度を測光することがで
きる。
８や凹面鏡１９等でカメラ底部方向に反射した光束を光
検出器で検出して、該光検出器からの信号を用いて被写
界輝度を測光する、測光用に用いても良い。これによれ
ば、被写界の広い範囲における輝度を測光することがで
きる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、撮影範囲内の上下方向
と左右方向の任意の広い領域で焦点検出ができること、
又は、広い領域にまたがる複数の領域で焦点検出ができ
ること、又は、連続した２次元領域内の任意の点におい
ても焦点検出ができる光学機器を達成することができ
る。
と左右方向の任意の広い領域で焦点検出ができること、
又は、広い領域にまたがる複数の領域で焦点検出ができ
ること、又は、連続した２次元領域内の任意の点におい
ても焦点検出ができる光学機器を達成することができ
る。
【００５５】この他本発明によれば、簡単な構成でカメ
ラの大型化を招くことなく焦点検出が可能な領域を飛躍
的に拡大することができる。また焦点検出が連続した２
次元的領域に拡張され、所望とする任意の位置の被写体
に焦点を合わせることが容易にでき、撮影又は観察をす
る際の構図の設定の自由度が増大する等の効果を得るこ
とができる。
ラの大型化を招くことなく焦点検出が可能な領域を飛躍
的に拡大することができる。また焦点検出が連続した２
次元的領域に拡張され、所望とする任意の位置の被写体
に焦点を合わせることが容易にでき、撮影又は観察をす
る際の構図の設定の自由度が増大する等の効果を得るこ
とができる。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 図１の焦点検出装置の一部分の拡大説明図
【図３】 図１の回折光学素子の回折現象を示す説明図
【図４】 図１の回折光学素子のレンズ作用を示す説明
図
図
【図５】 キノフォームとして構成した回折光学素子の
断面形状を示す説明図
断面形状を示す説明図
【図６】 図５のキノフォームを段階近似したバイナリ
-光学素子の断面形状を示す説明図
-光学素子の断面形状を示す説明図
【図７】 図１の絞り及び２次結像系を示す説明図
【図８】 図１の光電変換素子を示す説明図
【図９】 図１の光電変換素子上での像の歪みを示す説
明図
明図
【図１０】 本発明の実施形態２の要部概略図
【図１１】 図１０の焦点検出装置の一部分の拡大説明
図
図
【図１２】 図１０の光電変換素子上での像の歪みを示
す説明図
す説明図
【図１３】 従来の焦点検出装置を示す概略図
１ 撮影レンズ １ａ 撮影レンズの射出瞳 ２ 撮影レンズの光軸 ２ａ 焦点検出装置へ入射する光束の光軸 ３ フィルム面 ４ 主ミラー ５ 焦点板 ６ ペンタプリズム ７ 接眼レンズ ８ サブミラー ９ 回折光学素子（ＤＯＥ） １０，２０近軸的結像面 １１ フィールドレンズ １２ 反射鏡 １３ 赤外線カットフィルター １４ 絞り １５ ２次結像系 １６ 光電変換素子 １７ ２次結像面 １９ 集光性を有する反射鏡 １０１ 撮影レンズ １０２ 主ミラー １０３ 焦点板 １０４ ペンタプリズム １０５ 接眼レンズ １０６ 集光性を有する反射鏡 １０７ フィルム面 １０８ 焦点検出装置
Claims (15)
- 【請求項１】 被写体からの光を反射光と透過光とに分
割する第１反射鏡と、該反射光と透過光のうち撮像面側
に向かう光の射出角を小さくする手段と、該射出角を小
さくされた光を検出装置側へ反射する第２反射鏡と、を
有することを特徴とする光学機器。 - 【請求項２】 被写体からの光を反射光と透過光とに分
割する第１反射鏡と、該反射光が入射するファインダー
と、該透過光の射出角を小さくする手段と、該射出角を
小さくした透過光を検出装置に向けて反射する第２反射
鏡とを有し、撮影時には、前記第１及び第２反射鏡と前
記透過光の射出角を小さくする手段とが一体になって光
路外に退避すると共に感光面の前面に配したシャッター
が開き、前記被写体からの光が前記感光面に結像するこ
とを特徴とする光学機器。 - 【請求項３】 前記射出角を小さくする手段は回折光学
素子を有することを特徴とする請求項１，２の光学機
器。 - 【請求項４】 前記射出角を小さくする手段は屈折光学
素子を有することを特徴とする請求項１，２の光学機
器。 - 【請求項５】 前記光学素子は、前記第１反射鏡と前記
第２反射鏡の間に設けてあることを特徴とする請求項３
または４に記載の光学機器。 - 【請求項６】 前記光学素子は、前記第１反射鏡の裏面
に設けてあることをと特徴とする請求項５に記載の光学
機器。 - 【請求項７】 撮影レンズと、該撮影レンズを通過した
光束を複数の光束に分割し、撮影時には撮影光束外へ退
避する第１反射部材と、該第１反射部材からの光を反射
させる第２反射部材とを有する光学機器において、該第
１反射部材と第２反射部材との間には該複数の光束のう
ちの一部を該第１反射部材からの射出角を小さくする方
向に偏向させる光偏向部材が設けられていることを特徴
とする光学機器。 - 【請求項８】 前記第１反射部材は半透過面を利用し
て、前記撮影レンズからの光束を２つに分割しているこ
とを特徴とする請求項７の光学機器。 - 【請求項９】 前記光偏向部材は回折光学素子より成
り、前記反射部材の半透過面を通過してきた光束を偏向
していることを特徴とする請求項８の光学機器。 - 【請求項１０】 撮影レンズと、該撮影レンズの後方に
該撮影レンズを通過した光束の一部を反射、他の一部を
透過させる半透過部を有する回動可能な第１反射部材
と、該第１反射部材の半透過部を透過した光束を反射さ
せる第２反射部材とを有する光学機器において、該第１
反射部材と第２反射部材との間に該第１反射部材の半透
過部を通過した光束を該反射部材からの射出角が小さく
なる方向に偏向させる光偏向部材が設けられていること
を特徴とする光学機器。 - 【請求項１１】 前記光偏向部材は前記第１反射部材の
裏面に接合されていることを特徴とする請求項７から１
０のいずれか１項の光学機器。 - 【請求項１２】 前記第１反射部材の半透過部からの透
過光束を利用して該撮影レンズの合焦状態を検出する焦
点検出装置を有していることを特徴とする請求項１０の
光学機器。 - 【請求項１３】 前記焦点検出装置は、前記撮影レンズ
の像面側に設けた光学手段により該撮影レンズの瞳の異
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撮影レンズの合焦状
態を撮影視野内の１つ又は複数の領域において求めてい
ることを特徴とする請求項１２の光学機器。 - 【請求項１４】 撮影レンズからの光束をファインダ光
学系へ反射し、撮影時には撮影光束外に退避可能な半透
過面を有する第１の反射鏡と、該第１の反射鏡の透過光
束を焦点検出光学系へ反射し、撮影時には撮影光束外に
退避可能な第２の反射鏡を備えた光学機器において、該
第１の反射鏡の裏側であって、該第１の反射鏡の該半透
過面の領域に該第１の反射鏡と一体に回折光学素子を設
けたことを特徴とする光学機器。 - 【請求項１５】 前記回折光学素子は前記第１の反射鏡
の透過光束の射出角を小さくする作用を有することを特
徴とする請求項１４の光学機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25566199A JP4439626B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光学機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25566199A JP4439626B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光学機器 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083402A true JP2001083402A (ja) | 2001-03-30 |
| JP2001083402A5 JP2001083402A5 (ja) | 2006-10-26 |
| JP4439626B2 JP4439626B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=17281864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25566199A Expired - Fee Related JP4439626B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光学機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4439626B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195786A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Canon Inc | 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器 |
| US9936125B2 (en) | 2016-01-06 | 2018-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus including mirror unit and method of controlling the same |
-
1999
- 1999-09-09 JP JP25566199A patent/JP4439626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195786A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Canon Inc | 焦点検出装置及びそれを用いた光学機器 |
| US9936125B2 (en) | 2016-01-06 | 2018-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus including mirror unit and method of controlling the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4439626B2 (ja) | 2010-03-24 |
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