JP2002372661A

JP2002372661A - 撮影レンズ

Info

Publication number: JP2002372661A
Application number: JP2001181757A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 浩中村
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26
Also published as: DE10226653A1; DE10226653B4; US20020191307A1; US6522480B2

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影レンズのピント状態検出用光学系の光学調
整を可能にすることにより精度の高いピント状態検出を
行うことができる撮影レンズを提供する。【解決手段】撮影レンズの鏡胴部にはピント状態検出用
鏡胴部１１０が設けられる。この鏡胴部１１０には、ピ
ント状態検出用の撮像素子が内蔵されており、その位置
は操作リング１１２で調整することができるようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮影レンズに係り、
特にピント状態検出用の光学系及び撮像素子を備えた撮
影レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光路長の異なる複数の撮像素子を
用いて撮影レンズのピント状態（前ピン、後ピン、合
焦）を検出する方法が提案されている（特開昭５５−７
６３１２号公報、特公平７−６０２１１号公報）。例え
ば、映像用の画像を撮像する撮像素子（映像用撮像素
子）に対して同一撮影範囲の画像を撮像する２つのピン
ト状態検出用撮像素子を、それぞれ映像用撮像素子より
も光路長が長くなる位置と短くなる位置に配置する。そ
して、これらのピント状態検出用撮像素子から得られた
映像信号の高域周波数成分に基づいて各ピント状態検出
用撮像素子の各撮像面に対する焦点評価値を求め、比較
する。これによって、焦点評価値の大小関係から映像用
撮像素子の撮像面におけるピント状態、即ち、前ピン、
後ピン、合焦のどの状態にあるかが検出される。このよ
うなピント状態の検出方法は、オートフォーカスのため
の合焦検出等に適用することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピント状態
検出用の被写体光は、撮影レンズを通過する映像用の被
写体光を分割することによって得ることができるが、こ
の場合、通常の撮影光学系の他にピント状態検出用の光
学系が撮影レンズに構成されることになる。したがっ
て、工場出荷時には通常の撮影光学系以外に、ピント状
態検出用光学系の光学的（機械的）な調整も必要とな
る。また、このような撮影レンズをユーザが使用する際
に、カメラ本体の製造誤差等のため、ユーザがピント状
態検出用光学系の調整を行う必要も生じる。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ピント状態検出用の光学系の調整を容易に行う
ことができ、精度の高いピント状態検出を行うことがで
きる撮影レンズを提供することを目的する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、撮影レンズを通過してカ
メラ本体の映像用撮像素子に入射する映像用の被写体光
からピント状態検出用の被写体光を分割する光分割手段
と、前記光分割手段によって分割されたピント状態検出
用の被写体光を撮像するピント状態検出用撮像素子とを
備えた撮影レンズにおいて、前記ピント状態検出用の被
写体光が前記ピント状態検出用撮像素子に入射するまで
の光路長が可変となるように前記ピント状態検出用撮像
素子を移動可能に支持する支持手段と、前記支持手段に
よって支持された前記ピント状態検出用撮像素子の位置
を調整する調整手段と、を備えたことを特徴としてい
る。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、撮影レン
ズを通過してカメラ本体の映像用撮像素子に入射する映
像用の被写体光からピント状態検出用の被写体光を分割
する光分割手段と、前記光分割手段によって分割された
ピント状態検出用の被写体光を撮像するピント状態検出
用撮像素子と、前記光分割手段によって分割されたピン
ト状態検出用の被写体光が前記ピント状態検出用撮像素
子に入射するまでの光路に配置されたレンズと、を備え
た撮影レンズにおいて、前記光路に配置された前記レン
ズを光軸方向に移動可能に支持する支持手段と、前記支
持手段によって支持された前記レンズの位置を調整する
調整手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記撮影レンズ
は、前記映像用撮像素子に映像用の被写体光を導く鏡胴
部と、該鏡胴部から分岐され、前記ピント状態検出用撮
像素子にピント状態検出用の被写体光を導くと共に、前
記ピント状態検出用撮像素子が配置されるピント状態検
出用鏡胴部とを備え、前記調整手段は、前記ピント状態
検出用鏡胴部に、前記ピント状態検出用撮像素子又は前
記レンズの位置を調整するための操作リングを有するこ
とを特徴としている。

【０００８】本発明によれば、ピント状態検出用光学系
の調整を行うための調整手段を撮影レンズから分岐した
ピント状態検出用の鏡胴部に設けたため、その調整を容
易に行うことができ、精度の高いピント状態検出を行う
ことができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る撮影レンズの好ましい実施の形態について詳説す
る。

【００１０】図１は、本発明に係る撮影レンズを使用し
たテレビカメラシステムの構成を示した構成図である。
同図に示すテレビカメラシステムは、カメラ本体１０と
交換可能な撮影レンズ１２等からなり、カメラ本体１０
には、放映用の映像を撮影し、所定形式の映像信号を出
力又は記録媒体に記録するための撮像素子（映像用撮像
素子）や所要の回路等が内蔵されている。一方、撮影レ
ンズ１２は、カメラ本体１０の前面側に着脱自在に装着
され、撮影レンズ１２の光学系には、公知のように前端
側から固定フォーカスレンズＦ′、移動可能なフォーカ
スレンズＦ、変倍系と補正系とからなるズームレンズ
Ｚ、アイリスＩ、前側リレーレンズＲ１と後側リレーレ
ンズＲ２とからなるリレーレンズ（リレー光学系）等が
配置される。尚、図中の各レンズの構成は簡略化してお
り、複数のレンズから成るレンズ群を１つのレンズで示
したものもある。

【００１１】また、同図に示すようにリレー光学系の前
側リレーレンズＲ１と後側リレーレンズＲ２との間の被
写体光の光路上には撮影レンズ１２の光軸Ｏに対して略
４５度に傾斜し、被写体光（光束）を透過光と反射光に
分割するハーフミラー２４が配置される。

【００１２】撮影レンズ１２の前端側から入射した被写
体光のうちハーフミラー２４を透過した透過光、即ち、
映像用の被写体光は、撮影レンズ１２の後端側から射出
され、カメラ本体１０の撮像部２０に入射する。撮像部
２０の構成については省略するが、撮像部２０に入射し
た被写体光は、例えば色分解光学系により、赤色光、緑
色光、青色光の３色に分解され、各色ごとの撮像素子
（映像用撮像素子）の撮像面に入射する。これによって
放映用のカラー映像が撮影される。尚、図中のピント面
２２は、各映像用撮像素子の撮像面に対して光学的に等
価な位置を撮影レンズ１２の光軸Ｏ上に示したものであ
る。

【００１３】一方、ハーフミラー２４で反射した反射
光、即ち、ピント状態検出用の被写体光は、撮影レンズ
１２の光軸Ｏに対して略垂直な光軸Ｏ′に沿ってピント
状態検出用の撮像部２６に導かれる。ここで、前側リレ
ーレンズＲ１と後側リレーレンズＲ２の間では被写体光
は略平行光の状態であり、ハーフミラー２４で反射した
被写体光は、後側リレーレンズＲ２と同様の性格を有す
る集光のためのリレーレンズＲ３を通過してピント状態
検出用の撮像部２６に入射する。尚、以下の説明におい
て光軸Ｏと光軸Ｏ′を特に区別していう場合には、光軸
Ｏを撮影光学系の光軸Ｏといい、光軸Ｏ′をピント状態
検出用光学系の光軸Ｏ′という。

【００１４】図２は、撮像部２６の構成を示した構成図
である。同図に示すように撮像部２６は、光分割光学系
を構成する３つのプリズムＰ１、Ｐ２、Ｐ３とピント状
態検出用の３つの撮像素子（２次元ＣＣＤ）Ａ、Ｂ、Ｃ
から構成される。上述のようにハーフミラー２４で反射
し、光軸Ｏ′に沿って進行した被写体光は、まず、第１
プリズムＰ１に入射し、第１プリズムＰ１のハーフミラ
ー面４０で反射光と透過光に分割される。このうち反射
光は、撮像素子Ｃの撮像面に入射する。一方、透過光
は、次いで第２プリズムＰ２に入射し、第２プリズムＰ
２のハーフミラー面４２で更に反射光と透過光に分割さ
れる。このうち反射光は撮像素子Ｂに入射される。一
方、透過光は第３プリズムＰ３を通過して撮像素子Ａに
入射する。尚、撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに入射す
る被写体光の光量が等しくなるように第１プリズムＰ１
のハーフミラー面４０及び第２プリズムＰ２のハーフミ
ラー面４２で被写体光が分割される。また、これらのピ
ント状態検出用の撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃは本実施の形態で
は白黒画像を撮像するＣＣＤである。

【００１５】撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃに入射する被写体光の
光軸（各撮像素子の光軸）を同一直線上で示すと、図３
に示すように、各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃに入射するまでの
被写体光に対して撮像素子Ｂの光路長が最も短く、撮像
素子Ｃの光路長が最も長くなっており、撮像素子Ａの光
路長は撮像素子Ｂと撮像素子Ｃの光路長の中間の長さと
なっている。即ち、撮像素子Ａの撮像面に対して前後の
等距離の位置に撮像素子Ｂと撮像素子Ｃの撮像面が平行
に配置される。また、撮像素子Ａの撮像面は、理想的に
はカメラ本体１０のピント面２２（図１参照）と共役の
関係にあり、撮影レンズ１２に入射した被写体光に対す
る光路長がカメラ本体１０の映像用撮像素子の撮像面と
一致している。尚、被写体光を撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃに分
割する光分割光学系は、上述のようなプリズムＰ１〜Ｐ
３を使用した構成に限らない。

【００１６】以上のように構成された光学系により、撮
影レンズ１２に入射した被写体光が、カメラ本体１０の
ピント面２２と共役の位置の近傍に配置された光路長の
異なる３つのピント状態検出用の撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃに
より撮像される。

【００１７】次に、ピント状態検出に基づくオートフォ
ーカスの制御について概略を説明すると、図１に示すよ
うにピント状態検出用の撮像部２６の３つの撮像素子
Ａ、Ｂ、Ｃにより撮像された画像は、信号処理部２８に
取り込まれる。信号処理部２８は、後述のように各撮像
素子Ａ、Ｂ、Ｃから取得した画像の高域周波数成分に基
づいてカメラ本体１０のピント面２２に対して撮影レン
ズ１２のピント状態が合焦となるフォーカスレンズＦの
位置（フォーカス位置）を求める。そして、そのフォー
カス位置へのフォーカスレンズＦの移動を指令する制御
信号をフォーカスモータ駆動回路３０に出力する。フォ
ーカスモータ駆動回路３０は、図示しないフォーカスモ
ータを駆動し、ギア等からなる動力伝達機構３２を介し
てフォーカスレンズＦを移動させ、フォーカスレンズＦ
を信号処理部２８によって指示されたフォーカス位置に
設定する。このような処理が連続的に行われることによ
ってオートフォーカスの制御が行われる。

【００１８】続いて、信号処理部２８の構成及びピント
状態検出の処理について説明する。図４は、信号処理部
２８の構成を示したブロック図である。同図に示すよう
にピント状態検出用の各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃで撮像され
た被写体の画像は所定形式のビデオ信号として出力さ
れ、各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃに対して同様に構成されたハ
イパスフィルタ５０、６０、７０、Ａ／Ｄ変換器５２、
６２、７２、ゲート回路５４、６４、７４、及び、加算
器５６、６６、７６によって画像の鮮鋭度（画像のコン
トラスト）を示す焦点評価値の信号に変換されてＣＰＵ
８２に入力される。焦点評価値を求めるまでの処理を撮
像素子Ａに対して設けられた回路で説明すると、本実施
の形態における撮像素子Ａは白黒画像を撮影するＣＣＤ
であることから撮像素子Ａから出力されるビデオ信号は
画面を構成する各画素の輝度を示す輝度信号として出力
される。撮像素子Ａから出力された輝度信号は、まず、
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５０に入力され、その輝度
信号の高域周波数成分が抽出される。ＨＰＦ５０で抽出
された高域周波数成分の信号はＡ／Ｄ変換器５２によっ
てデジタル信号に変換される。そして、撮像素子Ａによ
り撮像された画像の１画面分（１フィールド分）のデジ
タル信号のうち所定のフォーカスエリア内（例えば、画
面中央部分）の画素に対応するデジタル信号のみがゲー
ト回路５４によって抽出された後、その抽出された範囲
のデジタル信号の値が加算器５６によって加算される。
これにより、フォーカスエリア内における輝度信号の高
域周波数成分の値の総和が求められる。加算器５６によ
って得られた値は、フォーカスエリア内における画像の
鮮鋭度の高低を示す焦点評価値である。

【００１９】尚、同図に示す同期信号発生回路８０から
各種同期信号が撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃ、やゲート回路５
４、６４、７４等の各回路に与えられており、各回路の
処理の同期が図られている。また、同期信号発生回路８
０からＣＰＵ８２には、ビデオ信号の１フィールドごと
の垂直同期信号（Ｖ信号）が与えられている。

【００２０】ＣＰＵ８２は、上述のように各撮像素子
Ａ、Ｂ、Ｃから得られた焦点評価値に基づいて、カメラ
本体１０のピント面２２に対する撮影レンズ１２の現在
のピント状態を検出する。図５は、横軸に撮影レンズ１
２のフォーカス位置、縦軸に焦点評価値をとり、ある被
写体を撮影した際のフォーカス位置に対する焦点評価値
の様子を示した図である。図中実線で示す曲線ａは、カ
メラ本体１０のピント面２２と共役の位置にある撮像素
子Ａから得られる焦点評価値をフォーカス位置に対して
示したものであり、図中点線で示す曲線ｂ、ｃは、それ
ぞれ撮像素子Ｂ、Ｃから得られる焦点評価値をフォーカ
ス位置に対して示したものである。

【００２１】同図において、曲線ａの焦点評価値が最大
（極大）となるフォーカス位置Ｆ３が合焦位置である
が、今、撮影レンズ１２のフォーカス位置が図中Ｆ１の
位置に設定されているとする。このとき、撮像素子Ａ、
Ｂ、Ｃのそれぞれから得られる焦点評価値は、曲線ａ、
ｂ、ｃによりフォーカス位置Ｆ１に対応する値である。
このとき、少なくとも撮像素子Ｂから得られる焦点評価
値の方が撮像素子Ｃから得られる焦点評価値よりも大き
いことから、合焦位置であるフォーカス位置Ｆ３よりフ
ォーカス位置が至近側に設定された状態、即ち、前ピン
の状態であることが分かる。

【００２２】一方、撮影レンズ１２のフォーカス位置が
図中Ｆ２の位置に設定されているとすると、撮像素子
Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれから得られる焦点評価値は、曲線
ａ、ｂ、ｃによりフォーカス位置Ｆ２に対応する値であ
る。このとき、少なくとも撮像素子Ｃから得られる焦点
評価値の方が撮像素子Ｂから得られる焦点評価値よりも
大きいことから、合焦位置であるフォーカス位置Ｆ３よ
りフォーカス位置が無限遠側に設定された状態、即ち、
後ピンの状態であることが分かる。

【００２３】撮影レンズ１２のフォーカス位置が図中Ｆ
３の合焦位置に設定されているとすると、撮像素子Ａ、
Ｂ、Ｃのそれぞれから得られる焦点評価値は、曲線ａ、
ｂ、ｃによりフォーカス位置Ｆ３に対応する値である。
このとき、撮像素子Ｂから得られる焦点評価値と撮像素
子Ｃから得られる焦点評価値とが等しいことから、フォ
ーカス位置がフォーカス位置Ｆ３に設定された状態、即
ち、合焦の状態であることが分かる。

【００２４】このように、撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞ
れから得られる焦点評価値に基づいて、撮影レンズ１２
の現在のフォーカス位置におけるピント状態が前ピン、
後ピン、合焦のいずれかを検出することができる。一
方、このようなピント状態の判定方法においては、撮像
素子Ｂ、Ｃから得られる焦点評価値のみで足り、撮像素
子Ａから得られる焦点評価値は不要である。そこで、本
実施の形態では、３つの撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃから得られ
る焦点評価値を有効に利用し、合焦となるフォーカス位
置を以下のように直接的に検出する。

【００２５】上記図５において、各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃ
から得られる焦点評価値についての曲線ａ、ｂ、ｃは、
略同一形状となることから、あるフォーカス位置におい
て撮像素子Ｂ、Ｃから得られる焦点評価値は、そのフォ
ーカス位置から所定のシフト量分だけ変位させたフォー
カス位置における撮像素子Ａの焦点評価値とみなすこと
ができる。例えば、図６に示す撮像素子Ａの焦点評価値
の曲線ａにおいて、フォーカス位置が図中Ｆ４に設定さ
れているものとする。このとき、撮像素子Ａから得られ
る焦点評価値は、曲線ａ上の点Ｐ_Aの値を示す。一方、
撮像素子Ｂから得られる焦点評価値は、フォーカス位置
Ｆ４よりも無限遠側に所定シフト量分だけ変位させたフ
ォーカス位置Ｆ５における曲線ａ上の点Ｐ_Bの値を示
し、撮像素子Ｃから得られる焦点評価値は、フォーカス
位置Ｆ４よりも至近側に所定シフト量分だけ変位させた
フォーカス位置Ｆ６における曲線ａ上の点Ｐ_Cの値を示
す。尚、フォーカス位置Ｆ４とフォーカス位置Ｆ５との
差、即ち、撮像素子Ｂから得られた焦点評価値について
のシフト量は、例えば、図５において、曲線ｂの最大点
のフォーカス位置と曲線ａと最大点のフォーカス位置の
差に等しく、また、フォーカス位置Ｆ４とフォーカス位
置Ｆ６との差、即ち、撮像素子Ｃから得られた焦点評価
値についてのシフト量は、図５において、曲線ｃの最大
点のフォーカス位置と曲線ａと最大点のフォーカス位置
の差に等しい。

【００２６】一方、曲線ａは所定関数（例えば２次曲
線）で近似することができる。従って、各撮像素子Ａ、
Ｂ、Ｃから得られた３点Ｐ_A、Ｐ_B、Ｐ_Cにおける焦点
評価値から曲線ａを具体的に特定することができ、その
曲線ａにおいて焦点評価値が最大となる合焦位置Ｆ３を
求めることができる。

【００２７】このようにして図１のＣＰＵ８２は、各撮
像素子Ａ、Ｂ、Ｃから得られた焦点評価値に基づいて合
焦となるフォーカス位置を検出すると、そのフォーカス
位置となるように、フォーカスモータ駆動回路３０に制
御信号を送信し、フォーカスレンズＦを移動させる。こ
れにより、オートフォーカスの制御が行われる。

【００２８】次に、上記撮影レンズ１２の鏡胴部の構成
について説明する。図７は、撮影レンズ１２の鏡胴部の
外観を示した側面図である。同図に示すように撮影レン
ズ１２の鏡胴部には、前端側からフォーカスリング１０
０、ズームリング１０２、アイリスリング１０４、フラ
ンジバック調整リング１０６が回動可能に配設される。
尚、フォーカスリング１００を回動操作すると、図１の
フォーカスレンズＦが光軸Ｏ方向に移動し、ズームリン
グ１０２を回動操作すると、図１のズームレンズＺが光
軸方向に移動する。アイリスリング１０４を回動操作す
ると、図１のアイリスＩが開閉動作し、フランジバック
調整リング１０６を回動操作すると、図１の後側リレー
レンズＲ２が光軸Ｏ方向に移動する。

【００２９】また、アイリスリング１０４とフランジバ
ック調整リング１０６の間の鏡胴部分１０８には、撮影
光学系の光軸Ｏに垂直なピント状態検出用光学系の光軸
Ｏ′方向に沿ったピント状態検出用鏡胴部１１０が形成
される。このピント状態検出用鏡胴部１１０には、ピン
ト状態検出用の被写体光が上述の各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃ
の撮像面に入射するまでの光路長を調整するための操作
リング１１２が回動可能に配設される。即ち、操作リン
グ１１２を回動操作することによってピント状態検出用
の撮像素子Ａの撮像面を図１に示したカメラ本体１０の
ピント面２２と共役な位置に正確に位置合わせすること
ができるようになっている。尚、ピント状態検出用鏡胴
部１１０は、撮影レンズ１２をカメラ本体１０に装着し
た際に下向きに配置されるがどの向きに配置されるよう
にしてもよい。

【００３０】図８は、ピント状態検出用鏡胴部１１０の
構成を示した要部拡大断面図である。同図に示すよう
に、光軸Ｏに沿った撮影光学系の後端には図１で示した
後側リレーレンズ（群）Ｒ２が配置され、その前段には
ハーフミラー２４が配置される。ハーフミラー２４が配
置された鏡胴部分１０８には、光軸Ｏ方向の撮影光学系
の固定筒と一体形成されたピント状態検出用鏡胴部１１
０の円筒状の固定筒１１４が光軸Ｏ′方向に突設され
る。

【００３１】固定筒１１４の内部において、基端部に
は、ハーフミラー２４で反射したピント状態検出用の被
写体光を結像する図１のリレーレンズ（群）Ｒ３が固定
され、先端部には、図１、図２で示したプリズムＰ１〜
Ｐ３、及び、撮像素子Ａ〜Ｃから構成されるピント状態
検出用の撮像部２６が枠体１１６内に支持された状態で
光軸Ｏ′方向に移動可能に配置される。一方、固定筒１
１４の外周部には上記操作リング１１２が回動自在に嵌
合され、更にその操作リング１１２の外側一部及び固定
筒１１４の先端を覆うように外装筒１１８が配設され
る。尚、外装筒１１８は、固定筒１１４にネジ等によっ
て固定される。

【００３２】また、図９の分解斜視図にも示すように、
撮像部２６を支持する枠体１１６の外周面にはピン１２
０が取り付けられ、固定筒１１４には、そのピン１２０
を挿通し光軸Ｏ′方向にガイドする光軸Ｏ′方向の長溝
が形成される。更に操作リング１１２にはピン１２０を
挿通し、操作リング１１２の回動と共にピン１２０の位
置を光軸Ｏ′方向に移動させるカム溝１２４が形成され
る。

【００３３】従って、操作リング１１２を回動操作する
と、上記カム溝１２４と直進溝１２２との交差位置が光
軸Ｏ′方向に変化し、それに伴い、ピン１２０が光軸
Ｏ′方向に移動する。これによって、枠体１１６と共に
撮像部２６が光軸Ｏ′方向に移動する。このように撮像
部２６の位置が光軸Ｏ′方向に調整できるため、例え
ば、撮像部２６の撮像素子Ａの撮像面をカメラ本体１０
のピント面２２と共役な位置に正確に一致させることが
できる。

【００３４】尚、操作リング１１２は、図示しないネジ
を緩めることによって固定筒１１４に対して回動可能に
なり、ネジを締めることによって回動が規制されるよう
になっており、操作リング１１２を回動操作して撮像部
２６を適切な位置に調整した後は、その位置に固定して
おくことができるようになっている。

【００３５】図１０は、図７と外観を同一にして撮像部
２６の位置を調整する代わりにリレーレンズＲ３の位置
を調整可能にした場合の図８に対応した断面図であり、
ピント状態検出用の被写体光の結像位置を調整すること
によって撮像部２６の位置調整を行うのと同様の効果を
得るようにしたものである。尚、図８と同一又は類似作
用の部材には図８と同一符号を付し、一部説明を省略す
る。同図に示すように、リレーレンズＲ３は枠体１２８
に支持されて固定筒１１４内を光軸Ｏ′方向に移動可能
に配置される。一方、撮像部２６を支持する枠体１１６
は、ネジ１３２、１３２により固定筒１２８内の所定位
置に固定される。上記図８において撮像部２６の枠体１
１６に取り付けられたピン１２０は、本形態では、リレ
ーレンズＲ３の枠体１２８に取り付けられる。従って、
操作リング１１２を回動操作すると、操作リング１１２
のカム溝１２４に従動してピン１２０が固定筒１１４の
直進溝１２２に沿って光軸Ｏ′方向に移動し、枠体１２
８と共にリレーレンズＲ３が光軸Ｏ′方向に移動する。

【００３６】尚、上記操作リング１１２は、上述のよう
にピント状態検出用鏡胴部１１０の中間部分に配置する
のではなく、図１１のようにピント状態検出用鏡胴部１
１０の先端部に配置するようにしてもよい。

【００３７】次に、上記ピント状態検出用鏡胴部１１０
に構成されるピント状態検出用光学系の光学調整の手順
について一例を説明する。まず、図１の信号処理部２８
において検出されるピント状態の情報をオートフォーカ
スの制御に使用する代わりに所定の表示器に表示させ
る。例えば、図１２に示すようにカメラ本体１０の映像
用撮像素子で撮影されている映像が表示されるビューフ
ァインダ１５０のフレーム部分１５２に表示器１５４が
設置されており、その表示器１５４に上記信号処理部２
８で検出したピント状態を表示させる。表示器１５４に
は、横棒１５８を表示する縦方向に長い表示部１５６が
あり、その横棒１５８の表示位置が中央にあれば合焦を
示し、それよりも上下にずれている場合には前ピン、又
は、後ピンを示す。横棒１５８の中央からのずれが大き
い程、ピントのずれ量も大きいことを示す。

【００３８】次に、ある被写体を撮影して撮影レンズ１
２のフォーカスリング１００をマニュアル操作してその
被写体にピントを合わせる。尚、ピントがあったか否か
は映像用撮像素子で撮影している画像によって判断す
る。次に、上記操作リング１１２を回動操作して、ピン
ト状態表示が合焦を示すようにする。そして、その位置
で操作リング１１２を固定する。これによって、ピント
状態検出用の撮像素子Ａの撮像面を、映像用撮像素子の
撮像面（カメラ本体１０のピント面２２）と共役の位置
に調整することができる。

【００３９】以上、上記実施の形態では、カメラ本体１
０のピント面２２に共役の位置に配置されたピント状態
検出用の撮像素子Ａに対して撮像面が光学的に等距離と
なる前後の位置に撮像素子Ｂと撮像素子Ｃを配置した場
合について説明したが、光路長が異なるように各撮像素
子Ａ、Ｂ、Ｃが配置され、かつ、カメラ本体１０のピン
ト面２２に共役な位置に対して光路長が長くなる位置と
短くなる位置のそれぞれに少なくとも１つのいずれかの
撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃが配置されていれば十分である。即
ち、上述のように、あるフォーカス位置において撮像素
子Ｂ、Ｃから得られる焦点評価値を、そのフォーカス位
置から所定シフト量分だけ変位させたフォーカス位置に
おける撮像素子Ａの焦点評価値とみなす場合に、そのシ
フト量を各撮像素子Ｂ、Ｃの撮像素子Ａに対する距離に
基づいて設定すればよい。また、そのシフト量を求める
方法として、例えば、固定された被写体を撮影しながら
フォーカス位置を変化させ、各撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃから
得られる焦点評価値が最大となるフォーカス位置を検出
する。そして、撮像素子Ａから得られた焦点評価値が最
大となったフォーカス位置に対して、各撮像素子Ｂ、Ｃ
から得られた焦点評価値が最大となった各フォーカス位
置の変位量を検出し、その変位量を上記シフト量とす
る。

【００４０】また、上記実施の形態では、撮像部２６に
おいてピント状態検出用の３つの撮像素子Ａ、Ｂ、Ｃを
配置するようにしたが、２つのピント状態検出用の撮像
素子Ｂ、Ｃのみをカメラ本体１０のピント面２２に共役
な位置の前後に配置することによって、ピント状態が前
ピン、後ピン、又は、合焦のいずれの状態かを検出し、
その検出結果に基づいてオートフォーカスの制御を行う
ようにしてもよい。逆に光路長の異なる４つ以上のピン
ト状態検出用の撮像素子を用い、カメラ本体１０のピン
ト面２２に共役な位置に対して光路長が長くなる位置と
短くなる位置のそれぞれに少なくとも１つの撮像素子を
配置するようにして合焦位置をより精度良く検出できる
ようにしてもよい。

【００４１】また、上記実施の形態では、検出したピン
ト状態をオートフォーカスに適用した場合について説明
したが、これに限らず他の用途、例えば、ピント状態の
表示等に使用することもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る撮影レ
ンズによれば、ピント状態検出用光学系の調整を行うた
めの調整手段を撮影レンズに設けたため、ピント状態検
出用光学系の調整を容易に行うことができ、精度の高い
ピント状態検出を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る撮影レンズを使用したテ
レビカメラシステムの構成を示した構成図である。

【図２】図２は、ピント状態検出用の撮像部の構成を示
した構成図である。

【図３】図３は、ピント状態検出用の撮像素子Ａ、Ｂ、
Ｃを同一光軸上で示した図である。

【図４】図４は、ピント状態検出の処理を行う信号処理
部の構成を示したブロック図である。

【図５】図５は、ある被写体を撮影した際のフォーカス
位置に対する各ピント状態検出用の撮像素子における焦
点評価値の様子を示した図である。

【図６】図６は、３つのピント状態検出用撮像素子によ
るピント状態検出の処理の説明に使用した説明図であ
る。

【図７】図７は、本発明に係る撮影レンズの鏡胴部の外
観を示した側面図である。

【図８】図８は、ピント状態検出用鏡胴部の構成を示し
た要部拡大断面図である。

【図９】図９は、ピント状態検出用鏡胴部の構成を示し
た分解斜視図である。

【図１０】図１０は、ピント状態検出用鏡胴部の他の実
施の形態の構成を示した要部拡大断面図である。

【図１１】図１１は、ピント状態検出用鏡胴部の先端に
操作リングを配置した場合を示した撮影レンズの外観図
である。

【図１２】図１２は、ピント状態を表示する表示器の一
例を示した図である。

【符号の説明】

１０…カメラ本体、１２…撮影レンズ、Ｆ…フォーカス
レンズ、Ｒ１…前側リレーレンズ、Ｒ２…後側リレーレ
ンズ、Ｒ３…リレーレンズ、２４…ハーフミラー、２６
…撮像部、Ａ、Ｂ、Ｃ…撮像素子、２８…信号処理部、
１１０…ピント状態検出用鏡胴部、１１２…操作リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズを通過してカメラ本体の映像
用撮像素子に入射する映像用の被写体光からピント状態
検出用の被写体光を分割する光分割手段と、前記光分割
手段によって分割されたピント状態検出用の被写体光を
撮像するピント状態検出用撮像素子とを備えた撮影レン
ズにおいて、前記ピント状態検出用の被写体光が前記ピント状態検出
用撮像素子に入射するまでの光路長が可変となるように
前記ピント状態検出用撮像素子を移動可能に支持する支
持手段と、前記支持手段によって支持された前記ピント状態検出用
撮像素子の位置を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項２】撮影レンズを通過してカメラ本体の映像
用撮像素子に入射する映像用の被写体光からピント状態
検出用の被写体光を分割する光分割手段と、前記光分割
手段によって分割されたピント状態検出用の被写体光を
撮像するピント状態検出用撮像素子と、前記光分割手段
によって分割されたピント状態検出用の被写体光が前記
ピント状態検出用撮像素子に入射するまでの光路に配置
されたレンズと、を備えた撮影レンズにおいて、前記光路に配置された前記レンズを光軸方向に移動可能
に支持する支持手段と、前記支持手段によって支持された前記レンズの位置を調
整する調整手段と、を備えたことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項３】前記撮影レンズは、前記映像用撮像素子
に映像用の被写体光を導く鏡胴部と、該鏡胴部から分岐
され、前記ピント状態検出用撮像素子にピント状態検出
用の被写体光を導くと共に、前記ピント状態検出用撮像
素子が配置されるピント状態検出用鏡胴部とを備え、前記調整手段は、前記ピント状態検出用鏡胴部に、前記
ピント状態検出用撮像素子又は前記レンズの位置を調整
するための操作リングを有することを特徴とする請求項
１又は２の撮影レンズ。