JP2003279842A - 撮影レンズのピント状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体光からピント状態検出用の被写体光を生
成し、これをピント状態検出用撮像素子で撮像してピン
ト状態を検出するピント状態検出装置において、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、ピント状態検出用撮像素子前面の光軸上に２
枚以上の透光性平行平面板が進退自在となっていること
により、比較的単純な構成でピント状態検出を容易に行
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。 【解決手段】被写体光からピント状態検出用の被写体光
を生成し、これをピント状態検出用撮像素子Ｄで撮像し
てピント状態を検出するピント状態検出装置において、
ピント状態検出用撮像素子Ｄに入射するまでの光路長が
可変となるように、ピント状態検出用撮像素子前面の光
軸Ｏ’上に２枚以上の透光性平行平面板Ｈが進退自在と
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のピント
状態検出装置に係り、特に撮影レンズのオートフォーカ
ス制御における合焦検出に適用可能な撮影レンズのピン
ト状態検出装置に関する。

【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）。たと
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。

【０００３】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、すなわ
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。

【０００４】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
に付加されることになる。この分割されたピント状態検
出用の被写体光は、たとえば、複数のプリズムによって
３つの光線に分離され、分離されたそれぞれの光線がそ
れぞれ異なった光路長上に配置されたＣＣＤで検出され
ている。

【０００５】また、他の構成例としては、特開平１１−
２８７９４６号公報に開示されているように、プリズム
によって２つの光線に分離され、分離されたそれぞれの
光線がそれぞれ異なった光路長上に配置された撮像素子
で検出されるとともに、このうちの一方の撮像素子の前
面に平行板が進入し光路長が可変とされ、上記従来例と
同様の機能が得られる構成が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮影レンズでは、２個以上の撮像素子を要し、構成
が複雑となるとともに、光学系の調整等の煩雑な作業を
要する。また、レイアウト上もコンパクト化の要請に反
する。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、比較的単純な構成でピント状態検出を容易に行
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、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生成し、該生成したピント状態検出
用の被写体光をピント状態検出用撮像素子で撮像してピ
ント状態を検出する撮影レンズのピント状態検出装置に
おいて、前記ピント状態検出用の被写体光の前記ピント
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、種類の異なる透光性平行平面板が前記ピント
状態検出用撮像素子前面の光軸上に切り換えて配置され
ることを特徴とする撮影レンズのピント状態検出装置を
提供する。

【０００９】本発明によれば、ピント状態検出用の被写
体光が、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、ピント状態検出用撮像素子前
面の光軸上に２枚以上の種類の異なる透光性平行平面板
が進退自在となっているので、比較的単純な構成でピン
ト状態検出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。

【００１０】本発明において、前記種類の異なる透光性
平行平面板相互の板厚及び／又は硝材が異なっているこ
とが好ましい。このように、透光性平行平面板相互の板
厚及び／又は硝材が異なっていれば、容易に光路長を変
えられるからである。

【００１１】

【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。

【００１２】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。
同図に示されるテレビカメラシステムは、カメラ本体１
０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。

【００１３】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。なお、図中の各レ
ンズの構成は簡略化しており、複数のレンズからなるレ
ンズ群を１つのレンズで示したものもある。

【００１４】また、同図に示される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。

【００１５】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、すなわ
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、たと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。なお、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。

【００１６】一方、ハーフミラー２４で反射した反射
光、すなわち、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。なお、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。

【００１７】図２は、撮像部２６の構成を示した構成図
である。同図に示されるように撮像部２６は、ピント状
態検出用の１つの撮像素子（２次元ＣＣＤ）Ｄと、光軸
Ｏ′と平行な軸ＣＬを中心に回転する円盤２７から構成
される。円盤２７には軸ＣＬ回りの３等分位置に平行平
面板Ｈ（図示はＨＡ、ＨＢ）が設けられ、ピント状態検
出用の被写体光が平行平面板Ｈを透過して撮像素子Ｄに
入射するように構成されている。

【００１８】このピント状態検出用の撮像素子Ｄは、本
実施の形態では白黒画像を撮像するＣＣＤである。図示
の円盤２７は、図３（ａ）に斜視図で示されるように、
軸ＣＬ回りの３等分位置に貫通孔が設けられ、この貫通
孔に平行平面板ＨＡ、ＨＢ及びＨＣが嵌挿されることに
より構成される。

【００１９】平行平面板ＨＡ、ＨＢ及びＨＣは、ピント
状態検出用の被写体光が撮像素子Ｄに入射するまでの光
路長が３段階で可変となるようにできるのであれば、形
状、材質は限定されない。ＨＡ、ＨＢ及びＨＣを同一硝
材とし、板厚のみ異ならせる構成、ＨＡ、ＨＢ及びＨＣ
を同一板厚とし、硝材のみ異ならせる構成、ＨＡ、ＨＢ
及びＨＣの硝材及び板厚のいずれも異ならせる構成等、
各種の構成が採用できる。

【００２０】平行平面板Ｈの硝材としては、一般的には
光学ガラスが採用できるが、これ以外のもの、たとえ
ば、各種樹脂材料であってもよい。また、ＨＡ、ＨＢ及
びＨＣのいずれか１つを配さない構成であってもよい。

【００２１】平行平面板Ｈによる光路長の変更量σは、
平行平面板Ｈの硝材の屈折率をｎ、板厚をｔとした場
合、σ＝ｔ（１−１／ｎ）となる。なお、ＨＡ、ＨＢ及
びＨＣのいずれか１つを配さない構成の場合、σ＝０と
なる。

【００２２】円盤２７を回転させる手段としては、モー
タの軸に円盤２７を固定する構成、モータの回転を歯車
列、タイミングベルト等の巻き掛け伝動手段、等により
伝動する公知の各種手段を採用することができる。

【００２３】図３（ｂ）、（ｃ）に斜視図で示されるの
は、ピント状態検出用の撮像部２６の異なる実施態様で
ある。なお、撮像素子Ｄの図示は省略してある。

【００２４】同図（ｂ）は、往復運動により光軸Ｏ′上
に２枚以上の透光性平行平面板Ｈを進退自在とさせる構
成に適用される矩形板２９である。この矩形板２９の長
手方向３箇所には貫通孔が設けられ、この貫通孔に平行
平面板ＨＡ、ＨＢ及びＨＣが嵌挿されている。平行平面
板ＨＡ、ＨＢ及びＨＣには円盤２７と同様のものが使用
できる。矩形板２９は、公知の往復運動伝達手段により
駆動されて、光軸Ｏ′上に透光性平行平面板Ｈを進退自
在にする。

【００２５】同図（ｃ）は、同図（ａ）と同様に、回転
運動により光軸Ｏ′上に２枚以上の透光性平行平面板Ｈ
を進退自在とさせる構成であるが、１枚のみの透光性平
行平面板ＨＴを使用する点で相違する。透光性平行平面
板ＨＴは、全体が１種の硝材で構成される断面が楔形状
の円盤である。すなわち、図示のように、板厚が最小板
厚ｔ１から最大板厚ｔ２に直線的に変化した状態の円盤
である。

【００２６】このような透光性平行平面板ＨＴは、同図
（ａ）の円盤２７と同様の作用が得られる。すなわち、
透光性平行平面板ＨＴは、円周上に板厚の異なる多数の
透光性平行平面板Ｈが配されたものと略同等の構成とな
るからである。なお、断面が楔形状であるので、厳密な
意味では平行平面板とはいえないが、実質的に均等な作
用が得られる。

【００２７】この透光性平行平面板ＨＴは、既述のよう
に円周上に板厚の異なる多数の透光性平行平面板Ｈが配
されたものと略同等の構成となるので、たとえば、透光
性平行平面板Ｈの枚数を増減したい場合、同図（ａ）の
円盤２７と異なり、ハードウェアの変更を要しないとい
う利点がある。すなわち、ソフトウェアの変更、たとえ
ば、後述する同期信号発生回路８０等の設定を変更する
のみで足りる。

【００２８】次に、オートフォーカスの原理について説
明する。各透光性平行平面板Ｈを透過し撮像素子Ｄ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４に等価的に示される。透光性平行平面
板ＨＡを透過して撮像素子Ｄに入射するまでの被写体光
に対して、透光性平行平面板ＨＢを透過して撮像素子Ｄ
に入射するまでの光路長Ｂが最も短く、透光性平行平面
板ＨＣを透過して撮像素子Ｄに入射するまでの光路長Ｃ
が最も長くなっており、透光性平行平面板ＨＡを透過し
て撮像素子Ｄに入射するまでの光路長ＡはＢとＣの光路
長の中間の長さとなっている。

【００２９】すなわち、透光性平行平面板ＨＡを透過し
て撮像素子Ｄに入射した状態の撮像面は、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。

【００３０】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つの状態で、ピント状態検出用の撮像素子Ｄに
より撮像される。

【００３１】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に示され
るようにピント状態検出用の撮像部２６の撮像素子Ｄ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、後述のように撮像素子Ｄ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。

【００３２】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。

【００３３】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５は、信号処理部
２８の構成を示したブロック図である。同図に示される
ようにピント状態検出用の撮像素子Ｄ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、撮像
素子Ｄに対して構成されたハイパスフィルタ５０、Ａ／
Ｄ変換器５２、ゲート回路５４、及び、加算器５６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ＣＰＵ８２に入力される。

【００３４】焦点評価値を求めるまでの処理を説明する
と、本実施の形態における撮像素子Ｄは白黒画像を撮影
するＣＣＤであることから撮像素子Ｄ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Ｄ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。ＨＰ
Ｆ５０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。

【００３５】そして、撮像素子Ｄ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（たとえば、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。

【００３６】なお、同図に示される同期信号発生回路８
０から各種同期信号が撮像素子Ｄやゲート回路５４等の
回路に与えられており、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８０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。

【００３７】ＣＰＵ８２は、上述のように撮像素子Ｄ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６は、横軸に撮影レンズ１２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。図中実線で示される曲線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Ｄ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、図中点線で示される曲線ｂ、ｃは、それぞれ
光路長Ｂ、Ｃにおいて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。

【００３８】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、光路長Ａ、
Ｂ、Ｃそれぞれにおいて撮像素子Ｄ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、少なくとも光路長Ａにおい
て撮像素子Ｂから得られる焦点評価値の方が光路長Ｃに
おいて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、すなわち、前ピンの状態である
ことが分かる。

【００３９】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、光路長Ａ、
Ｂ、Ｃそれぞれにおいて撮像素子Ｄ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、少なくとも光路長Ｃにおい
て得られる焦点評価値の方が光路長Ｂにおいて得られる
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、すなわち、後ピンの状態であることが分か
る。

【００４０】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、光路長Ａ、
Ｂ、Ｃそれぞれにおいて撮像素子Ｄ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、光路長Ｂにおいて得られる
焦点評価値と光路長Ｃにおいて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、すなわち、合焦の状態であることが
分かる。

【００４１】このように、光路長Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれに
おいて撮像素子Ｄ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、光路長Ｂ、Ｃにおいて得られる焦点評価値のみ
で足り、光路長Ａにおいて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つの光路長Ａ、
Ｂ、Ｃそれぞれにおいて撮像素子Ｄ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。

【００４２】上記図６において、各光路長Ａ、Ｂ、Ｃに
おいて撮像素子Ｄ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Ｄ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Ｄの焦点評価値
とみなすことができる。

【００４３】たとえば、図７に示される光路長Ａにおけ
る撮像素子Ｄ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Ｄ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、光路長Ｂにおける撮像素子Ｄ
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、光路長Ｃ
における撮像素子Ｄ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。

【００４４】なお、フォーカス位置Ｆ４とフォーカス位
置Ｆ５との差、すなわち、光路長Ｂにおける撮像素子Ｄ
から得られた焦点評価値についてのシフト量は、たとえ
ば、図６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との差に等しく、ま
た、フォーカス位置Ｆ４とフォーカス位置Ｆ６との差、
すなわち、光路長Ｃにおける撮像素子Ｄから得られた焦
点評価値についてのシフト量は、図６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
ス位置との差に等しい。

【００４５】一方、曲線ａは所定関数（たとえば２次曲
線）で近似することができる。従って、各光路長Ａ、
Ｂ、Ｃにおいて撮像素子Ｄ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。

【００４６】このようにして図１のＣＰＵ８２は、各光
路長Ａ、Ｂ、Ｃにおいて撮像素子Ｄ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。

【００４７】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Ｄに対して撮像面が光学的に等距離と
なる前後の位置と等価の位置で撮像素子Ｄよりピント状
態検出がなされる場合について説明したが、光路長が異
なるようにされ、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つのいずれかと等価の位
置で撮像素子Ｄよりピント状態検出がなされていれば十
分である。

【００４８】すなわち、上述のように、あるフォーカス
位置において撮像素子Ｄ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Ｄの焦点評価値とみなす
場合に、そのシフト量を各光路長Ｂ、Ｃにおいて、光路
長Ａに対する距離に基づいて設定すればよい。

【００４９】また、そのシフト量を求める方法として、
たとえば、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、各光路長Ａ、Ｂ、Ｃにおいて撮像素子
Ｄ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Ｄ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、各光路長
Ｂ、Ｃにおいて撮像素子Ｄ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。

【００５０】また、上記実施の形態では、撮像部２６に
おいて平行平面板Ｈとして、ＨＡ、ＨＢ及びＨＣの３つ
の平行平面板Ｈを配置するようにしたが、２つの平行平
面板Ｈのみをカメラ本体１０のピント面２２に共役な位
置の前後の光路長となるよう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。

【００５１】逆に平行平面板Ｈとして、ＨＡ、ＨＢ、Ｈ
Ｃ及びＨＤの４つの平行平面板Ｈを配置するようにし，
光路長の異なる４つ以上の状態でピント状態で検出し、
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となる平行平面板Ｈ
を少なくとも１つ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。

【００５２】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。

【００５３】

【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、ピント状態検出用の被写体光が、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、ピント状態検出用撮像素子前面の光軸上に
２枚以上の透光性平行平面板が進退自在となっているの
で、比較的単純な構成でピント状態検出を容易に行うこ
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮影レンズのピント状態検出装置
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】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】ピント状態検出用の撮像部の要部を示した構成
図である。

【図４】ピント状態検出用の撮像距離Ａ、Ｂ、Ｃを同一
光軸上で示した図である。

【図５】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６】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光路長における焦点評価値の様
子を示した図である。

【図７】３つのピント状態検出光路長によるピント状態
検出の処理の説明に使用した説明図である。

【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、２７…円盤、Ｄ…撮像素子、Ｈ…平行平面
板、２８…信号処理部、２９…矩形板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H011 BA37 BB01 BB03 2H051 BA47 BA55 CA02 CA10 CB02 CB04 CB29 5C022 AA00 AB28 AB34 AB44 AC54 AC74 CA00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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生成し、該生成したピント状態検出
   用の被写体光をピント状態検出用撮像素子で撮像してピ
   ント状態を検出する撮影レンズのピント状態検出装置に
   おいて、 前記ピント状態検出用の被写体光の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、種類の異なる透光性平行平面板が前記ピント状態検
   出用撮像素子前面の光軸上に切り換えて配置されること
   を特徴とする撮影レンズのピント状態検出装置。
2. 【請求項２】 前記種類の異なる透光性平行平面板相互
   の板厚及び／又は硝材が異なっている請求項１に記載の
   撮影レンズのピント状態検出装置。