JP2006003472A - Focus detector and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus detector which can be efficiently stored in a limited space in a camera and is capable of high precise pupil adjustment, and to provide an imaging apparatus comprising the focus detector. <P>SOLUTION: The focus detector for detecting a focus from object light which is image-formed on an imaging device comprises a focus detecting optical system which guides the object light onto the imaging device, a holding member for holding the focus detecting optical system which has a pair of axis parts extended in the longitudinal direction of the imaging device and is rotatable around the axis parts and an eccentric cam which is fitted to one side of the axis parts and moves the axis parts in the width direction of the imaging device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一般には、撮像装置に係り、特に、被写体光の焦点を検出する焦点検出装置に関する。本発明は、例えば、投影レンズの異なる瞳領域を透過して形成される2つの被写体像の位相差から撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置に好適である。   The present invention generally relates to an imaging apparatus, and more particularly to a focus detection apparatus that detects the focus of subject light. The present invention is suitable, for example, for a focus detection device that detects the focus state of a photographic lens from the phase difference between two subject images that are transmitted through different pupil regions of a projection lens.

一眼レフレックスカメラ等に用いられる二次結像位相差方式の焦点検出装置では、撮影レンズと撮影素子との間にサブミラーを設け、かかるサブミラーによって被写体光の一部を屈曲させて焦点検出装置に入射させている。そのため、焦点検出装置の光軸と撮像素子の光軸を合わせる調整機構、所謂、瞳出し調整機構が必要となる。   In a secondary imaging phase difference type focus detection device used in a single-lens reflex camera or the like, a sub mirror is provided between a photographing lens and a photographing element, and a part of subject light is bent by the sub mirror to be used as a focus detection device. Incident. Therefore, an adjustment mechanism that aligns the optical axis of the focus detection device and the optical axis of the image sensor, that is, a so-called pupil adjustment mechanism is required.

例えば、二次光学系の絞りと、かかる絞りを撮影レンズの瞳上に投影するフィールドレンズとの間に光路折り曲げ用ミラーを配置し、光路折り曲げ用ミラーに取り付ける調整ビスのねじ込み量によってミラー角度を調整する角度調整機構を有する焦点検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。かかる焦点検出装置は、光路折り曲げ用ミラーの角度を変えることにより、フィールドレンズを介して撮影レンズ瞳上に投影される絞りの像位置を調整し、瞳出し調整を行う。   For example, an optical path folding mirror is placed between the aperture of the secondary optical system and a field lens that projects the aperture onto the pupil of the photographic lens, and the mirror angle is adjusted by the screwing amount of the adjusting screw attached to the optical path folding mirror. A focus detection apparatus having an angle adjustment mechanism for adjustment has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Such a focus detection apparatus adjusts the image position of the aperture projected on the photographing lens pupil via the field lens by changing the angle of the optical path bending mirror, thereby performing pupil adjustment.

また、カメラ本体に取り付ける際の当接面を3つ有し、そのうちの2つをビスのねじ込み量によって高さを変更可能とし、かかる2つのビスのねじ込み量によってカメラに対する焦点検出装置の傾きを調整し、瞳出し調整を行う焦点検出装置(例えば、特許文献2参照。)や、焦点検出装置を3本のビスとバネを用いてカメラに取り付け、ビスのねじ込み量によりカメラに対する焦点検出装置の傾きを調整する焦点検出装置も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。   In addition, there are three contact surfaces for attaching to the camera body, and two of them can be changed in height by the screwing amount of the screw, and the inclination of the focus detection device with respect to the camera is controlled by the screwing amount of the two screws. The focus detection device (for example, refer to Patent Document 2) that adjusts and adjusts the pupil exit, or the focus detection device is attached to the camera using three screws and a spring, and the screw detection amount of the focus detection device with respect to the camera is adjusted. A focus detection apparatus that adjusts the tilt has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

更に、ビスを用いずに瞳出し調整を行う焦点検出装置も提案されている(例えば、特許文献4参照。)。かかる焦点検出装置は、焦点検出光学系を保持する保持部材を有し、保持部材をカメラ前後方向に伸びる一対の軸によって回動可能にすると共に、一方の軸を傾斜長孔に嵌合させることで軸位置を調整可能にしている。従って、軸による回動と軸位置調整によって、カメラに対する焦点検出装置の傾きを調整し、瞳出し調整を行うことができる。
特公平7−27110号公報 特公平7−31303号公報 特開2000−19382号公報 特公平6−7220号公報
Furthermore, a focus detection apparatus that performs pupil adjustment without using screws has also been proposed (see, for example, Patent Document 4). Such a focus detection apparatus has a holding member that holds a focus detection optical system, and the holding member can be rotated by a pair of shafts extending in the front-rear direction of the camera, and one of the shafts is fitted into the inclined long hole. The axis position can be adjusted with. Therefore, the tilting of the focus detection device with respect to the camera can be adjusted and the pupil adjustment can be performed by rotating the shaft and adjusting the position of the shaft.
Japanese Patent Publication No. 7-27110 Japanese Examined Patent Publication No. 7-31303 JP 2000-19382 A Japanese Patent Publication No. 6-7220

しかしながら、特許文献1乃至3に提案されている従来の瞳出し調整機構は、ビスのねじ込み量によって瞳出し調整を行うため、ビスのピッチの制限を受けてしまい、高精度な調整が困難であるという問題があった。   However, since the conventional pupil adjustment mechanism proposed in Patent Documents 1 to 3 performs pupil adjustment based on the screwing amount of the screw, it is limited by the pitch of the screw, and high-precision adjustment is difficult. There was a problem.

一方、特許文献4に提案されている瞳出し調整機構では、ビスのピッチの制限を受けないため、高精度な調整が可能である。しかし、焦点検出装置の前方には、カメラと撮影レンズの間で通信を行うためのレンズ通信ユニットがあり、焦点検出装置の後方にはシャッターユニットがあるため、前後方向にスペースの余裕がない。そのため、カメラ内の限られたスペースに焦点検出光学系の保持部材の前後方向に一対の軸、軸受け機構及び軸位置調整機構を設けることは非常に困難である。更に、デジタル一眼レフレックスカメラの場合には、シャッターユニットと撮像素子との間に色モアレを低減させるローパスフィルターが配置される。従って、シャッターユニットは、更にカメラ前方に配置されることになり、レンズ通信ユニットとシャッターユニットとの間のスペースは更に狭くなってしまう。   On the other hand, the pupil adjustment mechanism proposed in Patent Document 4 is not limited by the pitch of the screw, and thus can be adjusted with high accuracy. However, there is a lens communication unit for communicating between the camera and the photographing lens in front of the focus detection device, and a shutter unit behind the focus detection device, so there is no room in the front-rear direction. For this reason, it is very difficult to provide a pair of shafts, a bearing mechanism, and a shaft position adjusting mechanism in the front-rear direction of the holding member of the focus detection optical system in a limited space in the camera. Furthermore, in the case of a digital single-lens reflex camera, a low-pass filter that reduces color moire is disposed between the shutter unit and the image sensor. Therefore, the shutter unit is further disposed in front of the camera, and the space between the lens communication unit and the shutter unit is further narrowed.

そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、カメラ内の限られたスペースに効率的に収納することができると共に、高精度な瞳出し調整が可能である焦点検出装置及び撮像装置を提供することを例示的目的とする。   Therefore, the present invention solves such a conventional problem, and can be efficiently stored in a limited space in the camera, and can perform high-precision pupil adjustment, and a focus detection device and an imaging device For illustrative purposes.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての焦点検出装置は、撮像素子に結像された被写体光から焦点を検出する焦点検出装置であって、前記撮像素子上に前記被写体光を導光する焦点検出光学系と、前記撮像素子の長手方向に延在する一対の軸部を有し、当該軸部を中心として回転可能な、前記焦点検出光学系を保持する保持部材と、前記軸部の一方に嵌合し、前記撮像素子の短手方向に前記軸部を移動させる偏心カムとを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a focus detection apparatus according to an aspect of the present invention is a focus detection apparatus that detects a focus from subject light imaged on an image sensor, and the subject light is projected onto the image sensor. A focus detection optical system that guides light, a pair of shaft portions extending in a longitudinal direction of the imaging element, and a holding member that holds the focus detection optical system and is rotatable about the shaft portions; And an eccentric cam that is fitted to one of the shaft portions and moves the shaft portion in a short direction of the imaging element.

本発明の別の側面としての撮影装置は、被写体の画像を撮像する撮像装置であって、上述の焦点検出装置と、前記焦点検出装置を囲むと共に、当該焦点検出装置を前記撮像装置に取り付ける金属部材とを有することを特徴とする。   An imaging device according to another aspect of the present invention is an imaging device that captures an image of a subject, and surrounds the above-described focus detection device and the focus detection device and attaches the focus detection device to the imaging device. And a member.

本発明の更に別の側面としての焦点検出装置は、撮像素子に結像された被写体光から焦点を検出し、前記被写体光が反映する被写体の画像を撮像する撮像装置に使用される焦点検出装置であって、前記撮像素子上に前記被写体光を導光する焦点検出光学系と、前記撮像素子の長手方向に延在する一対の軸部を有し、当該軸部を中心として回転可能な、前記焦点検出光学系を保持する保持部材と、前記軸部の一方に嵌合し、前記撮像素子の短手方向に前記軸部を移動させる偏心カムと、前記撮像素子の短手方向に延在するU字穴と、前記撮像素子の短手方向に前記軸部が当接可能な軸受け部とを有し、前記焦点検出光学系、前記保持部材及び前記偏心カムを前記撮像装置に取り付ける金属部材とを有することを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, a focus detection apparatus detects a focus from subject light imaged on an image sensor, and uses the focus detection apparatus for an imaging device that captures an image of a subject reflected by the subject light. And it has a focus detection optical system for guiding the subject light on the image sensor and a pair of shaft portions extending in the longitudinal direction of the image sensor, and is rotatable around the shaft portion. A holding member that holds the focus detection optical system, an eccentric cam that fits in one of the shaft portions and moves the shaft portion in the short direction of the image sensor, and extends in the short direction of the image sensor And a metal member that attaches the focus detection optical system, the holding member, and the eccentric cam to the imaging device. It is characterized by having.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、カメラ内の限られたスペースに効率的に収納することができると共に、高精度な瞳出し調整が可能である焦点検出装置及び撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to accommodate efficiently in the limited space in a camera, the focus detection apparatus and imaging device which can adjust pupil extraction with high precision can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての焦点検出装置及びかかる焦点検出装置を有する撮像装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, a focus detection apparatus and an imaging apparatus including the focus detection apparatus according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の焦点検出装置100を有する撮像装置(カメラ)1の光学系を示す概略斜視図である。図2は、撮像装置1の側方からの概略断面図である。撮像装置1は、本実施形態では、CCD又はCMOSセンサーなどの撮像素子40を用いた単板式のデジタルカラーカメラであり(以下、「カメラ1」とする。)、撮像素子を連続的又は単発的に駆動して動画像又は静止画像を表わす画像信号を取得する。カメラ1は、撮影光学系10と、主ミラー20と、サブミラー30と、撮像素子40と、光学ローパスフィルター50と、シャッターユニット60と、レンズ通信ユニット70とを有する。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an optical system of an imaging apparatus (camera) 1 having a focus detection apparatus 100 of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view from the side of the imaging apparatus 1. In this embodiment, the imaging device 1 is a single-plate digital color camera using an imaging device 40 such as a CCD or CMOS sensor (hereinafter referred to as “camera 1”), and the imaging device is continuous or single-shot. To obtain an image signal representing a moving image or a still image. The camera 1 includes an imaging optical system 10, a main mirror 20, a sub mirror 30, an image sensor 40, an optical low-pass filter 50, a shutter unit 60, and a lens communication unit 70.

主ミラー20は、撮影光学系10からの被写体光束を分割する。主ミラー20の一部はハーフミラーとなっており、一部の被写体光束を透過し、残りの被写体光束を上方に反射する。   The main mirror 20 divides the subject light flux from the photographing optical system 10. A part of the main mirror 20 is a half mirror, which transmits a part of the subject luminous flux and reflects the remaining subject luminous flux upward.

サブミラー30は、主ミラー20を透過した被写体光束を下方に反射する。サブミラー30の下方には撮影光学系10の焦点状態を検出する焦点検出装置100が配置され、サブミラー30で反射された被写体光束は焦点検出装置100に導かれる。   The sub mirror 30 reflects the subject light beam transmitted through the main mirror 20 downward. A focus detection device 100 that detects the focus state of the photographing optical system 10 is disposed below the sub mirror 30, and the subject light flux reflected by the sub mirror 30 is guided to the focus detection device 100.

主ミラー20は、図2に示すように、カメラ本体に軸部22で軸支されており、カメラ本体に対して回転可能な構成となっている。また、サブミラー30は、主ミラー20の保持部材に軸部32で軸支され、主ミラー20に対して回転可能な構成になっている。これにより、主ミラー20は軸部22で、サブミラー30は軸部32で軸回転することになり、主ミラー20が撮影光学系10の光軸に対して45度傾斜し、サブミラー30が下方に33度傾斜した状態(以下、「ミラーダウン状態」と称する。)と、主ミラー20及びサブミラー30が共に上方に折りたたまれて被写体光束から完全に退避した状態(以下、「ミラーアップ状態」と称する。)の2つの状態を取ることが可能である。   As shown in FIG. 2, the main mirror 20 is pivotally supported on the camera body by a shaft portion 22, and is configured to be rotatable with respect to the camera body. The sub mirror 30 is pivotally supported by the holding member of the main mirror 20 by the shaft portion 32 and is configured to be rotatable with respect to the main mirror 20. As a result, the main mirror 20 is rotated at the shaft portion 22 and the sub mirror 30 is rotated at the shaft portion 32, the main mirror 20 is inclined 45 degrees with respect to the optical axis of the photographing optical system 10, and the sub mirror 30 is moved downward. A state inclined by 33 degrees (hereinafter referred to as “mirror-down state”) and a state where both the main mirror 20 and the sub mirror 30 are folded upward and completely retracted from the subject light beam (hereinafter referred to as “mirror-up state”). It is possible to take two states.

ミラーダウン状態では、撮影光学系10からの被写体光束は、上方のファインダー光学系の方向と下方の焦点検出装置100の方向の2つに分割される。一方、ミラーアップ状態では、撮影光学系10からの被写体光束は全て撮像素子40に導かれる。   In the mirror-down state, the subject light flux from the photographing optical system 10 is divided into two directions: an upper finder optical system direction and a lower focus detection device 100 direction. On the other hand, in the mirror-up state, the subject luminous flux from the photographic optical system 10 is all guided to the image sensor 40.

撮像素子40は、撮影光学系10により結像された被写体光束を受光し、画像信号に変換する機能を有する。撮像素子40は、本実施形態では、露光した光を画素毎に電気信号に変換し、その光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積して、その電荷を読み出すタイプのエリアセンサーである。   The image sensor 40 has a function of receiving a subject light beam imaged by the photographing optical system 10 and converting it into an image signal. In this embodiment, the image sensor 40 is an area sensor of a type that converts the exposed light into an electrical signal for each pixel, accumulates charges according to the amount of light, and reads the charges.

撮像素子40は、例えば、パッケージ化されており、増幅型固体撮像素子の1つであるCMOSプロセスコンパチブルのセンサー(以下、「CMOSセンサー」と略す。)として具現化される。CMOSセンサーは、エリアセンサー部のMOSトランジスタと撮像素子、駆動回路、AD変換回路、画像処理回路などの周辺回路を同一工程で形成することができるため、マスク枚数、プロセス工程がCCDと比較して大幅に削減することができる。また、CMOSセンサーは、任意の画素へのランダムアクセスが可能である。これにより、ディスプレイ用に間引いた読み出しが容易となり、高い表示レートでリアルタイム表示が行える。撮像素子40は、このような特長を利用し、ディスプレイ画像出力動作及び高精彩画像出力動作を行う。   The image sensor 40 is packaged, for example, and is embodied as a CMOS process compatible sensor (hereinafter abbreviated as “CMOS sensor”) which is one of amplification type solid-state image sensors. In the CMOS sensor, the MOS transistor of the area sensor part and peripheral circuits such as an image sensor, a drive circuit, an AD conversion circuit, and an image processing circuit can be formed in the same process. It can be greatly reduced. The CMOS sensor can randomly access any pixel. As a result, it is easy to read out data for display, and real-time display can be performed at a high display rate. The image sensor 40 performs the display image output operation and the high-definition image output operation using such features.

撮影光学系10から撮像素子40に至る光路中には、撮像素子40上に物体像の必要以上に高い空間周波数成分が伝達されないように、撮影光学系10のカットオフ周波数を制限する光学ローパスフィルター50が設けられている。また、光学ローパスフィルター50には赤外線カットフィルターも形成されている。   An optical low-pass filter that limits the cut-off frequency of the imaging optical system 10 so that a spatial frequency component higher than necessary of the object image is not transmitted to the imaging element 40 in the optical path from the imaging optical system 10 to the imaging element 40. 50 is provided. The optical low-pass filter 50 is also formed with an infrared cut filter.

光学ローパスフィルター50の光入射面側には、撮像素子40に入射する被写体光束の露光秒時を制限するシャッターユニット60が配置される。シャッターユニット60は、撮像素子40の短手方向に走行し、複数枚で構成される先幕62と後幕64とを有し、先幕62と後幕64の走行間隔によって、シャッター秒時を制御する。   On the light incident surface side of the optical low-pass filter 50, a shutter unit 60 for limiting the exposure time of the subject light beam incident on the image sensor 40 is disposed. The shutter unit 60 travels in the short direction of the image sensor 40 and has a front curtain 62 and a rear curtain 64 composed of a plurality of sheets. The shutter time is determined by the travel interval between the front curtain 62 and the rear curtain 64. Control.

シャッターユニット60は、上部に後幕64を収納するスペース、下部には先幕64を収納するスペースを必要とする。従って、シャッターユニット60は、開口部60a以外にも上下に大きなスペースが必要となる。そのため、図2に示すように、焦点検出装置100の後方にもシャッターユニット60が存在し、焦点検出装置100の後方にはスペースの余裕がほとんどない。即ち、焦点検出装置100の後方に回転軸を設けることは非常に困難である。   The shutter unit 60 requires a space for storing the rear curtain 64 in the upper part and a space for storing the front curtain 64 in the lower part. Accordingly, the shutter unit 60 requires a large space in the vertical direction other than the opening 60a. Therefore, as shown in FIG. 2, the shutter unit 60 is also present behind the focus detection device 100, and there is almost no room for space behind the focus detection device 100. That is, it is very difficult to provide a rotation shaft behind the focus detection device 100.

レンズ通信ユニット70は、撮影光学系10が有する取り外し可能な撮影レンズとカメラ本体との通信を行う機能を有する。レンズ通信ユニット70は、主ミラー20及びサブミラー30がミラーアップする際のミラー収納スペースの関係から、撮影レンズとカメラの接合部付近の下方に設けることが好ましい。これにより、焦点検出装置100の前方には、レンズ通信ユニット70が存在することとなり、焦点検出装置100の前方にはスペースの余裕がほとんどない。即ち、焦点検出装置100の前方に回転軸を設けることは非常に困難である。   The lens communication unit 70 has a function of performing communication between the detachable photographing lens included in the photographing optical system 10 and the camera body. The lens communication unit 70 is preferably provided below the vicinity of the joint between the photographic lens and the camera because of the mirror storage space when the main mirror 20 and the sub mirror 30 are mirrored up. Thereby, the lens communication unit 70 exists in front of the focus detection apparatus 100, and there is almost no space in front of the focus detection apparatus 100. That is, it is very difficult to provide a rotation shaft in front of the focus detection apparatus 100.

焦点検出装置100は位相差検出方式の焦点検出を行う機能を有する。焦点検出装置100は、撮影光学系10の一対の異なる瞳領域(第1の瞳領域12a及び12b、第2の瞳領域14a及び14b、第3の瞳領域16a及び16b)から得られる2つの被写体像の相対位置関係から、撮影光学系10の焦点状態を検出する。なお、撮影光学系10の一対の異なる瞳領域から得られる2つの被写体像の相対位置関係を基に、撮影光学系10の焦点状態を検出することは、当業者に周知の技術であり、ここでの詳しい説明は省略する。   The focus detection apparatus 100 has a function of performing focus detection by a phase difference detection method. The focus detection apparatus 100 includes two subjects obtained from a pair of different pupil regions (first pupil regions 12a and 12b, second pupil regions 14a and 14b, and third pupil regions 16a and 16b) of the photographing optical system 10. The focus state of the photographic optical system 10 is detected from the relative positional relationship of the images. Note that detecting the focus state of the photographic optical system 10 based on the relative positional relationship between two subject images obtained from a pair of different pupil regions of the photographic optical system 10 is a technique well known to those skilled in the art. Detailed explanation on is omitted.

第1の瞳領域12a及び12bは、撮像素子40の長手方向に並んでいるため、得られる2つの被写体像は、撮影光学系40の焦点状態に応じて撮像素子40の長手方向に、それぞれ反対向きに移動する。焦点検出装置100は、2つの被写体像を撮像素子40の長手方向に並ぶ二つのラインセンサーで受光して、2つの像信号を取得し、2つの像信号の相対位置ずれ量(位相差)を得る。かかる位相差は、撮影光学系10のデフォーカス量に略比例することから、位相差を基に撮影光学系10の焦点検出状態を検出することができる。従って、第1の瞳領域12a及び12bでは、横方向にコントラストを有する被写体に対して良好な焦点検出を行うことができる。   Since the first pupil regions 12 a and 12 b are arranged in the longitudinal direction of the image sensor 40, the obtained two subject images are opposite to the longitudinal direction of the image sensor 40 according to the focus state of the imaging optical system 40. Move in the direction. The focus detection apparatus 100 receives two subject images with two line sensors arranged in the longitudinal direction of the image sensor 40, acquires two image signals, and calculates a relative positional deviation amount (phase difference) between the two image signals. obtain. Since the phase difference is substantially proportional to the defocus amount of the photographing optical system 10, the focus detection state of the photographing optical system 10 can be detected based on the phase difference. Therefore, in the first pupil regions 12a and 12b, good focus detection can be performed on a subject having contrast in the horizontal direction.

一方、第2の瞳領域14a及び14bは、撮像素子40の短手方向に並んでいるため、縦方向にコントラストを有する被写体に対して良好な焦点検出が行える。本実施形態の焦点検出装置100は、撮影光学系10の撮像素子40の長手方向及び短手方向に並ぶ一対の瞳領域を透過した被写体光束によって焦点検出を行うため、縦方向のみにコントラストを有する被写体でも、横方向のみにコントラストを有する被写体でも、どちらに対しても焦点検出を行うことができる。   On the other hand, since the second pupil regions 14a and 14b are arranged in the short direction of the image sensor 40, good focus detection can be performed on a subject having contrast in the vertical direction. Since the focus detection apparatus 100 according to the present embodiment performs focus detection using a subject light beam that has passed through a pair of pupil regions arranged in the longitudinal direction and the short direction of the image sensor 40 of the imaging optical system 10, the focus detection apparatus 100 has contrast only in the vertical direction. Focus detection can be performed for both a subject and a subject having contrast only in the horizontal direction.

また、第3の瞳領域16a及び16bは、第1の瞳領域12a及び12bよりも離れた間隔で配置されている。第1の瞳領域12a及び12bは、例えば、F5.6の光束に対応した瞳領域で、F5.6よりも明るい撮影レンズが装着された場合に被写体光束が透過する領域内に配置される。一方、第3の瞳領域16a及び16bは、F2.8の光束に対応した瞳領域で、F2.8よりも明るい撮影レンズが装着された場合に被写体光束が透過する領域内に配置される。   Further, the third pupil regions 16a and 16b are arranged at a distance apart from the first pupil regions 12a and 12b. The first pupil regions 12a and 12b are, for example, pupil regions corresponding to a light beam of F5.6, and are arranged in a region through which a subject light beam is transmitted when a photographing lens brighter than F5.6 is attached. On the other hand, the third pupil regions 16a and 16b are pupil regions corresponding to the light flux of F2.8, and are arranged in a region through which the subject light flux is transmitted when a photographing lens brighter than F2.8 is attached.

一対の瞳領域の重心間隔は基線長と呼ばれ、瞳領域から得られる被写体像のずれ量は、この基線長に略比例する。第3の瞳領域16a及び16bは、第1の瞳領域12a及び12bよりも基線長が長いため、撮影レンズが同じデフォーカス状態のときに得られる被写体像のずれ量は、より大きくなる。従って、F2.8よりも明るいレンズが装着された場合には、第3の瞳領域16a及び16bは、第1の瞳領域12a及び12bよりも高精度な焦点検出を行うことができる。   The center-of-gravity interval between the pair of pupil regions is called a baseline length, and the amount of shift of the subject image obtained from the pupil region is approximately proportional to the baseline length. Since the third pupil regions 16a and 16b have a longer baseline length than the first pupil regions 12a and 12b, the amount of displacement of the subject image obtained when the photographing lens is in the same defocus state is larger. Therefore, when a lens brighter than F2.8 is attached, the third pupil regions 16a and 16b can perform focus detection with higher accuracy than the first pupil regions 12a and 12b.

焦点検出装置100は、カバー110と、遮光シート115と、フィールドレンズ120と、保持部材125と、プレート130と、偏心カム140と、IR−CUTフィルター150と、折り返しミラー155と、絞り160と、再結像レンズ165と、センサーホルダー170と、当接部材175と、焦点検出用センサー180と、セパレータ190及び195とを有する。   The focus detection apparatus 100 includes a cover 110, a light shielding sheet 115, a field lens 120, a holding member 125, a plate 130, an eccentric cam 140, an IR-CUT filter 150, a folding mirror 155, a diaphragm 160, A re-imaging lens 165, a sensor holder 170, a contact member 175, a focus detection sensor 180, and separators 190 and 195 are included.

カバー110は、サブミラー30で反射した被写体光束を制限する遮光部材である。カバー110は、被写体光束のうち焦点検出に必要な光束だけを透過するような開口を有し、かかる開口は撮影光学系10の略結像面付近に配置され、必要な被写体光束を焦点検出光学系に導き、不必要な被写体光束を遮光する。カバー110の上面は、カメラ本体の内壁に露出するため、反射光が撮像素子40に到達しないように遮光線が施されている。   The cover 110 is a light shielding member that limits the subject light flux reflected by the sub mirror 30. The cover 110 has an opening that transmits only the light beam necessary for focus detection out of the subject light beam, and the opening is disposed in the vicinity of a substantially image forming surface of the photographing optical system 10 to focus the necessary light beam on the focus detection optical system. Guide to the system and shield unnecessary luminous flux. Since the upper surface of the cover 110 is exposed on the inner wall of the camera body, a light shielding line is provided so that the reflected light does not reach the image sensor 40.

カバー110は、図3に示すように、孔部110aを2箇所に有し、かかる孔部110aを保持部材125の突起部125fに嵌合させることで、保持部材125に固定される。ここで、図3は、焦点検出装置100を構成する要素を展開した展開斜視図である。   As shown in FIG. 3, the cover 110 has two holes 110 a and is fixed to the holding member 125 by fitting the holes 110 a to the protrusions 125 f of the holding member 125. Here, FIG. 3 is a developed perspective view in which elements constituting the focus detection apparatus 100 are developed.

また、カバー110は、図7に示すように、被写体光束のうち焦点検出に必要な光束だけを透過する開口部110b、110c、110d及び110eを有する。開口部110b、110c、110d及び110eは、撮影光学系10の略結像面位置に配置されるため、開口部110b、110c、110d及び110eの形状は撮像面上での焦点検出領域とほぼ同じ形状をしている。ここで、図7は、撮像素子40側から見た焦点検出装置100を示す概略斜視図である。   Further, as shown in FIG. 7, the cover 110 has openings 110b, 110c, 110d, and 110e that transmit only the light beam necessary for focus detection out of the subject light beam. Since the openings 110b, 110c, 110d, and 110e are disposed substantially at the position of the imaging surface of the photographing optical system 10, the shapes of the openings 110b, 110c, 110d, and 110e are substantially the same as the focus detection area on the imaging surface. It has a shape. Here, FIG. 7 is a schematic perspective view showing the focus detection apparatus 100 as viewed from the image sensor 40 side.

カバー110の中央付近の開口部110bが十字形状になっているのは、縦視野と横視野がクロスしているためである。カバー110の上下に設けられた一対の開口部110cは横視野である。カバー110の左右に設けられた一対の開口部110dは縦視野である。開口部110dは、縦に並んだ2つの縦視野のための開口であり、2つの開口が連結して1つの長い開口となっている。開口部110dの外側に設けた開口部110eも縦視野である。カバー110は、中央にクロス視野、上下に横視野、中央のクロス視野の左右に縦に2つ並ぶ縦視野、更に、その外側にもそれぞれ縦視野と、合計9箇所の測距視野が配置され、9点AFを実現している。   The reason why the opening 110b near the center of the cover 110 has a cross shape is that the vertical visual field and the horizontal visual field cross each other. A pair of openings 110c provided above and below the cover 110 has a horizontal field of view. A pair of openings 110d provided on the left and right sides of the cover 110 has a vertical field of view. The opening 110d is an opening for two vertical visual fields arranged vertically, and the two openings are connected to form one long opening. The opening 110e provided outside the opening 110d also has a vertical field of view. The cover 110 has a cross field of view at the center, a horizontal field of view at the top and bottom, a vertical field of view that is vertically arranged at the left and right of the center cross field of view, and a vertical field of view on each of the outsides. 9-point AF is realized.

縦視野は、焦点検出用センサー180上での像の移動方向が縦方向であるため、図1に示す撮影光学系10の一対の異なる瞳領域14a及び14bを透過した光束のための開口である。横視野は、焦点検出用センサー180上での像の移動方向が横方向なので、図1に示す撮影光学系10の一対の異なる瞳領域12a及び12b、及び、瞳領域16a及び16bを透過した光束のための開口である。   The vertical field of view is an opening for a light beam transmitted through a pair of different pupil regions 14a and 14b of the photographing optical system 10 shown in FIG. 1 because the moving direction of the image on the focus detection sensor 180 is the vertical direction. . In the horizontal field of view, since the moving direction of the image on the focus detection sensor 180 is the horizontal direction, the light beams transmitted through a pair of different pupil regions 12a and 12b and pupil regions 16a and 16b of the photographing optical system 10 shown in FIG. Is an opening for.

遮光シート115は、カバー110の開口を透過した光束を更に制限する。   The light shielding sheet 115 further restricts the light beam transmitted through the opening of the cover 110.

フィールドレンズ120は、焦点検出光学系の瞳を撮影光学系10の瞳に投影する。図4は、フィールドレンズ120の概略正面図である。図4を参照するに、フィールドレンズ120のレンズ部121は、中央測距領域の光束が透過する中央レンズ部121aと、周辺測距領域の光束が透過する周辺レンズ部121bとに分かれている。中央レンズ部121aと周辺レンズ部121bのレンズ形状は互いに異なるために、完全に滑らかに接続することはできず、エッジ部122を生じる。エッジ部122に被写体光束が当たると散乱光が発生し、ゴースト光の原因となってしまう。そこで、フィールドレンズ120の光入射面側に遮光シート115を設け、フィールドレンズ120のエッジ部122を完全に隠すことで、散乱光によるゴーストを防いでいる。   The field lens 120 projects the pupil of the focus detection optical system onto the pupil of the photographing optical system 10. FIG. 4 is a schematic front view of the field lens 120. Referring to FIG. 4, the lens unit 121 of the field lens 120 is divided into a central lens unit 121 a that transmits the luminous flux in the central ranging area and a peripheral lens unit 121 b that transmits the luminous flux in the peripheral ranging area. Since the lens shapes of the central lens portion 121a and the peripheral lens portion 121b are different from each other, they cannot be connected completely smoothly and the edge portion 122 is generated. When the object light flux strikes the edge portion 122, scattered light is generated, which causes ghost light. Therefore, a light shielding sheet 115 is provided on the light incident surface side of the field lens 120 to completely hide the edge portion 122 of the field lens 120, thereby preventing ghosts caused by scattered light.

保持部材125は、焦点検出装置100を構成する各部品を保持する。具体的には、保持部材125は、カバー110、遮光シート115、フィールドレンズ120、偏心カム140、IR−CUTフィルター150、折り返しミラー155、絞り160、再結像レンズ165、センサーホルダー170、当接部材175、焦点検出用センサー180、セパレータ190及び195を保持する。   The holding member 125 holds each component constituting the focus detection device 100. Specifically, the holding member 125 includes a cover 110, a light shielding sheet 115, a field lens 120, an eccentric cam 140, an IR-CUT filter 150, a folding mirror 155, an aperture 160, a re-imaging lens 165, a sensor holder 170, and a contact. The member 175, the focus detection sensor 180, and the separators 190 and 195 are held.

図5は、保持部材125を示す概略斜視図である。保持部材125は、図5に示すように、撮像素子40の長手方向に伸びる一対の軸部125a及び125bを有する。保持部材125の前方にはレンズ通信ユニット70が存在し、保持部材125の後方にはシャッターユニット60が存在するため、保持部材125の前後方向に軸部125a及び125bを設けるのは非常に困難である。そこで、本発明の焦点検出装置100では、比較的にスペースの余裕が有る左右方向に一対の軸部125a及び125bを設けることで、カメラ1内のスペースを有効に利用し、カメラ1の大型を防ぐことができる。   FIG. 5 is a schematic perspective view showing the holding member 125. As shown in FIG. 5, the holding member 125 has a pair of shaft portions 125 a and 125 b that extend in the longitudinal direction of the image sensor 40. Since the lens communication unit 70 exists in front of the holding member 125 and the shutter unit 60 exists in the rear of the holding member 125, it is very difficult to provide the shaft portions 125a and 125b in the front-rear direction of the holding member 125. is there. Therefore, in the focus detection apparatus 100 of the present invention, by providing the pair of shaft portions 125a and 125b in the left-right direction with a relatively large space, the space in the camera 1 can be used effectively, and the size of the camera 1 can be increased. Can be prevented.

図3を参照するに、軸部125aには偏心カム140が嵌合し、保持部材125に対して回転可能となっている。   Referring to FIG. 3, the eccentric cam 140 is fitted to the shaft portion 125 a and is rotatable with respect to the holding member 125.

保持部材125は、プレート130を介してカメラ本体に取り付けられる。カメラ本体と保持部材125とで材質が異なる場合、線膨張係数も異なることが多い。すると温度変化でカメラ本体と保持部材125で伸縮率が異なり、カメラ本体の変形により保持部材125が歪んでしまう恐れがある。焦点検出光学系を構成する要素は保持部材125に保持されているため、保持部材125の歪みは焦点検出結果誤差に直結してしまう。そこで本発明では、保持部材125をカメラ本体に直接固定するのではなく、保持部材125と線膨張係数が近い材質でできているプレート130を介して固定する。これにより、カメラ本体とプレート130とで線膨張係数が異なる場合には、プレート130でその変形を吸収し、保持部材125には歪みを生じさせない構成になっている。   The holding member 125 is attached to the camera body via the plate 130. When the camera body and the holding member 125 are made of different materials, the linear expansion coefficient is often different. Then, the expansion / contraction rate differs between the camera body and the holding member 125 due to temperature change, and the holding member 125 may be distorted due to deformation of the camera body. Since the elements constituting the focus detection optical system are held by the holding member 125, the distortion of the holding member 125 is directly connected to the focus detection result error. Therefore, in the present invention, the holding member 125 is not directly fixed to the camera body, but is fixed via the plate 130 made of a material having a linear expansion coefficient close to that of the holding member 125. As a result, when the linear expansion coefficients are different between the camera body and the plate 130, the deformation is absorbed by the plate 130, and the holding member 125 is not distorted.

プレート130は、保持部材125をカメラ本体に取り付ける機能を有する。プレート130は、カメラ本体の変形を保持部材125に伝えにくくするために、ヤング率が大きい材質であることが望ましい。例えば、ステンレスや鉄などの金属製の板材をプレス加工などによって曲げたものをプレート130として用いる。   The plate 130 has a function of attaching the holding member 125 to the camera body. The plate 130 is preferably made of a material having a large Young's modulus in order to make it difficult to transmit the deformation of the camera body to the holding member 125. For example, a plate obtained by bending a metal plate such as stainless steel or iron by pressing or the like is used as the plate 130.

更に、プレート130の強度を保つためには、環状につながった形状であることが望ましい。プレート130は、本実施形態では、保持部材125を囲むような環状につながった形状を有する。これにより、カメラ本体の変形を吸収するのに十分な強度を保つことができ、保持部材125の歪みを防ぐことができる。   Furthermore, in order to maintain the strength of the plate 130, it is desirable that the shape be connected in an annular shape. In this embodiment, the plate 130 has an annularly connected shape surrounding the holding member 125. As a result, the strength sufficient to absorb the deformation of the camera body can be maintained, and distortion of the holding member 125 can be prevented.

プレート130には、撮像素子40の短手方向に当接部を有するU字穴の軸受け部130a及び130bが形成されている。軸受け部130a及び130bは、カメラ前後方向の幅が軸部125a及び125bと嵌合する寸法となっており、軸部125a及び125bが軸受け部130a及び130bに嵌っている状態では、保持部材125のプレート130に対するカメラ前後方向の位置は一意的に決まるような構成になっている。軸受け部130aのU字穴は軸受け部130bのU字穴より長く、保持部材125をプレート130に対して設計値の位置にもってくると、軸部125aと軸受け部130aは撮像素子40の短手方向に当接しないが、軸部125bと軸受け部130bは当接した状態となる。つまり、軸部125bと軸受け部130bはカメラ前後方向及び撮像素子40の短手方向に当接して一意的に位置が決まり、軸部125aと軸受け部130aは撮像素子40の短手方向にだけ動ける構成になっている。   On the plate 130, U-shaped bearing portions 130a and 130b having contact portions in the short direction of the image sensor 40 are formed. The bearing portions 130a and 130b have a dimension in which the width in the front-rear direction of the camera is fitted to the shaft portions 125a and 125b, and when the shaft portions 125a and 125b are fitted to the bearing portions 130a and 130b, The position in the camera front-rear direction with respect to the plate 130 is uniquely determined. The U-shaped hole of the bearing part 130a is longer than the U-shaped hole of the bearing part 130b, and when the holding member 125 is brought to the position of the design value with respect to the plate 130, the shaft part 125a and the bearing part 130a are short of the image sensor 40. Although it does not contact in the direction, the shaft portion 125b and the bearing portion 130b are in contact with each other. That is, the shaft portion 125b and the bearing portion 130b are in contact with each other in the front-rear direction of the camera and the short side direction of the image sensor 40, and are uniquely positioned. The shaft portion 125a and the bearing portion 130a can move only in the short direction of the image sensor 40. It is configured.

また、プレート130は、図7に示すように、ビス穴130cを3箇所に有し、カメラ本体に対してねじ止めできる構造となっている。   Further, as shown in FIG. 7, the plate 130 has screw holes 130 c at three locations and can be screwed to the camera body.

偏心カム140は、保持部材125の軸部に嵌合し、保持される。保持部材125の軸部125aに嵌合する偏心カム140は、外周でプレート130と当接してプレート130に対する軸部125aの高さ位置を決めている。これにより、上述したように撮像素子40の短手方向に移動可能であった軸部125aの位置は、偏心カム140の回転角度によって一意的に決まる。保持部材125は軸部125a及び125bを回転中心としてプレート130に対して回動可能である。更に、偏心カム140の回転により軸部125aの高さ位置を変えて、撮影光学系10の光軸を軸とするような回転動作も可能となっている。   The eccentric cam 140 is fitted and held in the shaft portion of the holding member 125. The eccentric cam 140 fitted to the shaft portion 125 a of the holding member 125 is in contact with the plate 130 on the outer periphery to determine the height position of the shaft portion 125 a with respect to the plate 130. Thereby, as described above, the position of the shaft portion 125 a that was movable in the short direction of the image sensor 40 is uniquely determined by the rotation angle of the eccentric cam 140. The holding member 125 is rotatable with respect to the plate 130 with the shaft portions 125a and 125b as the rotation centers. Further, the rotational operation of the optical axis of the photographing optical system 10 can be performed by changing the height position of the shaft portion 125a by the rotation of the eccentric cam 140.

保持部材125の前方にはレンズ通信ユニット70が存在し、保持部材125の後方にはシャッターユニット60が存在するため、保持部材125の前後方向に偏心カム140を配置するのは非常に困難である。そこで本発明の焦点検出装置100では、比較的にスペースの余裕が有る左右方向に偏心カム140を配置することで、カメラ1内のスペースを有効に利用してカメラ1の大型化を防ぐことができる。   Since the lens communication unit 70 exists in front of the holding member 125 and the shutter unit 60 exists in the rear of the holding member 125, it is very difficult to arrange the eccentric cam 140 in the front-rear direction of the holding member 125. . Therefore, in the focus detection apparatus 100 of the present invention, the eccentric cam 140 is disposed in the left-right direction with a relatively large space, thereby effectively utilizing the space in the camera 1 and preventing the camera 1 from becoming large. it can.

本発明の焦点検出装置100は、保持部材125の軸部125a及び125bを軸とする回転と、偏心カム140の回転による軸部125aの高さ位置の調整により、2方向の傾きを調整することが可能である。かかる2方向の傾き調整によって、焦点検出装置100は、焦点検出光学系の光軸と撮影光学系の光軸のずれを調整する、所謂、瞳出し調整を行う構成になっている。瞳出し調整が完了した後は、当接面に瞬間接着剤や溶着剤を流し込み、保持部材125とプレート130と偏心カム140を固定する。   The focus detection apparatus 100 of the present invention adjusts the inclination in two directions by adjusting the shaft 125a and 125b of the holding member 125 as an axis and adjusting the height position of the shaft 125a by rotating the eccentric cam 140. Is possible. The focus detection apparatus 100 is configured to perform so-called pupil adjustment that adjusts the deviation between the optical axis of the focus detection optical system and the optical axis of the photographing optical system by adjusting the tilt in the two directions. After the pupil adjustment is completed, an instantaneous adhesive or welding agent is poured into the contact surface, and the holding member 125, the plate 130, and the eccentric cam 140 are fixed.

なお、プレート130の軸受部130a及び130bと保持部材125の軸部125a及び125bが当接している状態でカバー110を取り付けると、カバー110がプレート130の抜けを防ぐことになる。換言すれば、接着していなくても保持部材125からプレート130が外れないような構成になっている。   If the cover 110 is attached while the bearing portions 130a and 130b of the plate 130 are in contact with the shaft portions 125a and 125b of the holding member 125, the cover 110 prevents the plate 130 from coming off. In other words, the plate 130 is configured not to be detached from the holding member 125 even if it is not bonded.

IR−CUTフィルター150は、ガラス表面に赤外成分の光を反射する多層蒸着膜が施され、赤外成分の光を反射する。撮像素子40の光入射面側には赤外カットフィルターも備えた光学ローパスフィルター50が配置されているため、可視光よりも波長が長い光はカットされ、撮像素子40に到達しない。焦点検出用センサー180と撮像素子40とで受光する光の分光特性が異なると、ピント位置が変わってしまう。このような場合、焦点検出装置100によって得られるピント位置に撮影光学系10をもってくると、撮像素子40ではピントがずれているという現象が生じてしまう。IR−CUTフィルター150は、撮像素子40と焦点検出用センサー180に到達する光の分光特性をそろえ、このような不具合を防ぐ役目を果たしている。   The IR-CUT filter 150 is provided with a multilayer vapor deposition film that reflects infrared light on the glass surface, and reflects the infrared light. Since the optical low-pass filter 50 including an infrared cut filter is disposed on the light incident surface side of the image sensor 40, light having a wavelength longer than that of visible light is cut and does not reach the image sensor 40. If the spectral characteristics of light received by the focus detection sensor 180 and the image sensor 40 are different, the focus position changes. In such a case, if the photographing optical system 10 is brought to the focus position obtained by the focus detection device 100, a phenomenon that the image sensor 40 is out of focus occurs. The IR-CUT filter 150 aligns the spectral characteristics of light reaching the image sensor 40 and the focus detection sensor 180, and plays a role in preventing such problems.

折り返しミラー155は、ガラス表面にアルミの蒸着膜が施され、波長400nm乃至800nmの光をほぼ同じ反射率で反射する。折り返しミラー155は、カメラ下部の限られたスペースに焦点検出装置100を収納するために、被写体光束を折り返す機能を有し、焦点検出装置100の小型化に寄与する。   The folding mirror 155 has an aluminum deposited film on the glass surface, and reflects light having a wavelength of 400 nm to 800 nm with substantially the same reflectance. The folding mirror 155 has a function of folding the subject light flux in order to accommodate the focus detection device 100 in a limited space below the camera, and contributes to downsizing of the focus detection device 100.

絞り160は、再結像光学系の光路中に配置され、再結像光学系の一部を構成する。絞り160には一対の開口が形成され、再結像レンズ165の一対のレンズ部に入射する光束を制限している。絞り160は、フィールドレンズ120によって撮影光学系10の瞳上に投影される。投影された絞り130の一対の開口により、撮影光学系10の瞳における一対の異なる瞳領域からの光束を透過する。絞り130は、リン青銅などの金属板や遮光用樹脂シートで構成される。リン青銅板を用いる場合には、リン青銅板を型で打ち抜き、打ち抜いた後のリン青銅板に黒色メッキを施すことで、絞り130を製作する。遮光用樹脂シートの場合には、型で打ち抜くだけで製作することができる。   The diaphragm 160 is disposed in the optical path of the re-imaging optical system and constitutes a part of the re-imaging optical system. A pair of apertures is formed in the diaphragm 160 to limit the light beam incident on the pair of lens portions of the re-imaging lens 165. The diaphragm 160 is projected onto the pupil of the photographing optical system 10 by the field lens 120. Light beams from a pair of different pupil regions in the pupil of the photographing optical system 10 are transmitted through the projected pair of apertures of the aperture stop 130. The diaphragm 130 is made of a metal plate such as phosphor bronze or a light shielding resin sheet. In the case of using a phosphor bronze plate, the aperture 130 is manufactured by punching the phosphor bronze plate with a mold and plating the phosphor bronze plate after the punching. In the case of the light shielding resin sheet, it can be produced simply by punching with a mold.

再結像レンズ165は、絞り160の一対の開口に対応して一対のレンズを有し、撮影光学系10の異なる瞳領域からの光束をそれぞれ撮像素子40上に結像させる。   The re-imaging lens 165 has a pair of lenses corresponding to the pair of apertures of the diaphragm 160, and forms images of light beams from different pupil regions of the photographing optical system 10 on the image sensor 40.

再結像レンズ165は、2つのダボ165aを有し、保持部材125に設けられた基準孔125c(図5参照)と絞り160に設けられた基準孔160aと嵌合することで、保持部材125と絞り160に対して位置決めされる。保持部材125の受け面125d(図5参照)で、絞り160を挟んで保持部材125と当接することで、再結像レンズ165の光軸方向の位置も決まる。   The re-imaging lens 165 has two dowels 165a, and is fitted into a reference hole 125c (see FIG. 5) provided in the holding member 125 and a reference hole 160a provided in the diaphragm 160, thereby holding the holding member 125. And the aperture 160 are positioned. The position of the re-imaging lens 165 in the optical axis direction is also determined by contacting the holding member 125 with the stop 160 sandwiched between the receiving surface 125d (see FIG. 5) of the holding member 125.

絞り160と再結像レンズ165は、接着剤で保持部材125に固定させる。再結像レンズ165は、透明樹脂から構成され、射出成型により製作される。これにより、高精度な再結像レンズ165を安価なコストで大量に供給することが可能となる。   The diaphragm 160 and the re-imaging lens 165 are fixed to the holding member 125 with an adhesive. The re-imaging lens 165 is made of a transparent resin and is manufactured by injection molding. This makes it possible to supply a large amount of high-precision re-imaging lens 165 at a low cost.

再結像レンズ165の材料である透明樹脂と、保持部材125の材料である樹脂とでは線膨張係数が異なり、温度変化で伸縮率が変わってくる。従って、保持部材125と再結像レンズ165を強固に接着してしまうと、温度変化が生じたときに再結像レンズ165が歪んでしまう恐れがある。再結像レンズ165の変形は検出結果に大きく影響してしまうため、検出精度の低下を引き起こしてしまう。そこで、本実施形態では、絞り160と再結像レンズ165を保持部材125に接着する際に、ヤング率が10kgf/mm以下の柔らかい接着剤を用いることで、温度変化による再結像レンズ165の変形を防いでいる。 The transparent resin, which is the material of the re-imaging lens 165, and the resin, which is the material of the holding member 125, have different linear expansion coefficients, and the expansion / contraction rate changes with temperature changes. Therefore, if the holding member 125 and the re-imaging lens 165 are firmly bonded, the re-imaging lens 165 may be distorted when a temperature change occurs. Since the deformation of the re-imaging lens 165 greatly affects the detection result, the detection accuracy is lowered. Therefore, in the present embodiment, when the diaphragm 160 and the re-imaging lens 165 are bonded to the holding member 125, a soft adhesive having a Young's modulus of 10 kgf / mm 2 or less is used, so that the re-imaging lens 165 due to temperature change. Is preventing the deformation.

センサーホルダー170は、焦点検出用センサー180を保持する部材である。センサーホルダー170と焦点検出用センサーとは、瞬間接着剤や溶着剤などにより固定される。センサーホルダー170は、被写体光束を透過させるための開口部170aを有する。開口部170aは、被写体光束を制限する機能はないため、被写体光束有効部より余裕のもった大きな開口となっている。   The sensor holder 170 is a member that holds the focus detection sensor 180. The sensor holder 170 and the focus detection sensor are fixed by an instantaneous adhesive or a welding agent. The sensor holder 170 has an opening 170a for transmitting the subject light flux. Since the opening 170a does not have a function of limiting the subject light flux, the opening 170a has a large opening with a margin more than the subject light flux effective portion.

センサーホルダー170と当接部材175とは、当接しており、光軸を中心とする回転が可能であると共に、光軸に垂直な面上を移動可能となっている。再結像レンズ165は保持部材125に固定されている。一方、焦点検出用センサー180はセンサーホルダー170と一体となって、当接部材175に対して光軸を中心とする回転と、光軸に垂直な面上を移動することが可能となっている。更に、焦点検出用センサー180、センサーホルダー170及び当接部材175は一体となって、保持部材125に対して矢印α方向及びβ方向の向きに回転可能となっている(図3参照)。上述したような回転機構と、光軸を法線とする面上のシフト機構を設けることで、再結像レンズ165と焦点検出用センサー180の5軸調整機構を実現することができる。5軸調整完了後は、瞬間接着剤やモールド溶着剤などを褶動面に流し込み、保持部材125、当接部材175及びセンサーホルダー170を固定する。   The sensor holder 170 and the contact member 175 are in contact with each other, can rotate around the optical axis, and can move on a plane perpendicular to the optical axis. The re-imaging lens 165 is fixed to the holding member 125. On the other hand, the focus detection sensor 180 is integrated with the sensor holder 170 and can rotate around the optical axis with respect to the contact member 175 and move on a plane perpendicular to the optical axis. . Further, the focus detection sensor 180, the sensor holder 170, and the contact member 175 are integrally rotated with respect to the holding member 125 in the directions of the arrows α and β (see FIG. 3). By providing the rotation mechanism as described above and a shift mechanism on the surface having the optical axis as a normal line, a five-axis adjustment mechanism of the re-imaging lens 165 and the focus detection sensor 180 can be realized. After the 5-axis adjustment is completed, an instantaneous adhesive, a mold welding agent, or the like is poured into the sliding surface, and the holding member 125, the contact member 175, and the sensor holder 170 are fixed.

また、センサーホルダー170は、図7に示すように、基準孔170bを有し、焦点検出用センサー180が取り付けられたセンサーホルダー170を5軸調整工具に取り付ける際の位置決めの機能を有する。   Further, as shown in FIG. 7, the sensor holder 170 has a reference hole 170b, and has a positioning function when the sensor holder 170 to which the focus detection sensor 180 is attached is attached to the 5-axis adjustment tool.

当接部材175は、センサーホルダー170と保持部材125との間に介在して、焦点検出用センサー180の傾きを調整する調整機構を実現する。当接部材175は、被写体光束を透過させるための開口部175aと、保持部材125に当接するための一対の球面部175bとを有する。開口部175aは、被写体光束を制限する機能はないため、被写体光束有効部より余裕をもった大きな開口となっている。球面部175bは、当接部材175の両端にあり、それぞれ球面の一部を切り出したような形状を有する。換言すれば、当接部材175は、両端に球を2つ有し、保持部材125と当接するようになっている。   The contact member 175 is interposed between the sensor holder 170 and the holding member 125 to realize an adjustment mechanism that adjusts the inclination of the focus detection sensor 180. The contact member 175 has an opening 175a for transmitting the subject light beam and a pair of spherical portions 175b for contacting the holding member 125. Since the opening 175a does not have a function of limiting the subject light flux, the opening 175a is a large opening having a margin than the subject light flux effective portion. The spherical surface portions 175b are located at both ends of the contact member 175, and each has a shape obtained by cutting out a part of the spherical surface. In other words, the contact member 175 has two spheres at both ends, and comes into contact with the holding member 125.

一方、保持部材125には、図5に示すように、当接面125eを有する。当接面125eは、球を或る半径で回した形状で削られた形状を有する。このときの球の半径は、当接部材175の球面部175bと等しくする。保持部材125の当接面125eと当接部材175の球面部175bが褶動することで、当接部材175は保持部材125に対して矢印αの方向にも矢印βの方向にも回転可能となっている(図3参照)。矢印α方向に回転する場合には、当接部材175の球面部175bの球中心を回転中心として回転する。一方、矢印βの方向に回転する場合には、保持部材125の当接面125eに沿って当接部材175が移動するため、当接面125eの球を回転する際の中心を回転中心として回転する。   On the other hand, the holding member 125 has a contact surface 125e as shown in FIG. The contact surface 125e has a shape that is cut by a shape obtained by turning a sphere with a certain radius. At this time, the radius of the sphere is equal to the spherical surface portion 175 b of the contact member 175. As the contact surface 125e of the holding member 125 and the spherical surface portion 175b of the contact member 175 swing, the contact member 175 can rotate with respect to the holding member 125 in the direction of the arrow α and the direction of the arrow β. (See FIG. 3). When rotating in the direction of the arrow α, the center of rotation of the spherical portion 175b of the contact member 175 is rotated. On the other hand, when rotating in the direction of the arrow β, the contact member 175 moves along the contact surface 125e of the holding member 125, so that the center of the contact surface 125e when rotating the sphere rotates around the rotation center. To do.

焦点検出用センサー180は、可視光より波長が長い光に対しても感度を有する。   The focus detection sensor 180 is sensitive to light having a longer wavelength than visible light.

セパレータ190及び195は、中央視野の被写体光束と周辺視野の被写体光束とが混ざることを防ぐ機能を有する。フィールドレンズ120の中央レンズ部121aを透過した光束が絞り160の周辺視野用の開口を透過して焦点検出用センサー180に到達するとゴースト光となって検出誤差を発生させてしまう。そこで、本実施形態では、フィールドレンズ120とIR−CUT150との間の光路で、中央視野用の光束と周辺視野用の光束の隙間にセパレータ190及び195を介在させ、光束が混ざることを防いでいる。   The separators 190 and 195 have a function of preventing mixing of the subject luminous flux in the central visual field and the subject luminous flux in the peripheral visual field. When the light beam transmitted through the central lens portion 121a of the field lens 120 passes through the peripheral visual field opening of the stop 160 and reaches the focus detection sensor 180, it becomes ghost light and causes a detection error. Therefore, in the present embodiment, separators 190 and 195 are interposed in the gap between the light flux for the central visual field and the light flux for the peripheral visual field in the optical path between the field lens 120 and the IR-CUT 150 to prevent the light fluxes from being mixed. Yes.

セパレータ190及び195を介在させることにより、セパレータ190及び195の表面反射によるゴースト光も発生する。フィールドレンズ120の中央レンズ部121aを透過した光束がセパレータ190及び195の内側側面に当たって反射した場合には、絞り160の中央視野用の開口を透過して焦点検出用センサー180の受光部に到達してしまう恐れがある。そのため、セパレータ190及び195には、極めて反射率の少ない、例えば、黒色植毛シートや黒色発泡ウレタン樹脂などを用いることが望ましい。しかし、一般的に、黒色植毛シートや黒色発泡ウレタン樹脂は柔らかいために形状を保持するのが困難である。例えば、保持部材125にセパレータ190及び195を挿入するための溝部を設けて保持したとしても、柔らかいためにセパレータ190及び195の形状は曲がってしまう。セパレータ190及び195が曲がると、被写体光束をけってしまう恐れがある。   By interposing the separators 190 and 195, ghost light due to surface reflection of the separators 190 and 195 is also generated. When the light beam that has passed through the central lens portion 121a of the field lens 120 hits the inner side surfaces of the separators 190 and 195 and is reflected, it passes through the central visual field opening of the diaphragm 160 and reaches the light receiving portion of the focus detection sensor 180. There is a risk that. Therefore, it is desirable to use separators 190 and 195 with extremely low reflectivity, such as a black flocked sheet or black foamed urethane resin. However, in general, black flocked sheets and black foamed urethane resins are soft and difficult to maintain their shapes. For example, even if the holding member 125 is provided with a groove for inserting the separators 190 and 195 and held, the shape of the separators 190 and 195 is bent because of the softness. If the separators 190 and 195 are bent, the subject luminous flux may be lost.

一方、フィールドレンズ120の周辺レンズ部121bを透過した光束がセパレータ190及び195の外側側面に当たって反射した場合には、絞り160の周辺視野用の開口を透過して焦点検出用センサー180に到達したとしても、周辺視野光束の予定結像部分よりも外側の部分に到達するため、受光部には到達せず、ゴースト光は発生しない。そのため、セパレータ190及び195の外側側面は、それほどゴーストに対して敏感ではなく、多少反射率が大きくても構わない。   On the other hand, when the light beam that has passed through the peripheral lens portion 121b of the field lens 120 hits the outer side surface of the separators 190 and 195 and is reflected, it is assumed that it has passed through the peripheral visual field opening of the diaphragm 160 and reached the focus detection sensor 180. However, since it reaches a portion outside the scheduled image forming portion of the peripheral visual field light beam, it does not reach the light receiving portion and ghost light is not generated. Therefore, the outer side surfaces of the separators 190 and 195 are not so sensitive to ghosts, and may have a slightly higher reflectance.

そこで、本実施形態では、セパレータ190及び195は、内側に柔らかいが反射率の小さい黒色植毛シートや黒色ウレタン樹脂などを用い、外側には反射率は或る程度低いが硬い黒色ペットフィルムを用いた、貼り合わせ構造を有する。図4において、190a及び195aが黒色ペットフィルムであり、190b及び195bが黒色植毛シートや黒色ウレタン樹脂である。これにより、ゴーストに影響の出やすい内側は非常に反射率が低く、且つ、安定的に形状を維持できる光線分離手段を実現できる。   Therefore, in this embodiment, the separators 190 and 195 are made of a black flocked sheet or black urethane resin that is soft on the inside but has a low reflectance, and uses a black pet film that is hard on the outside but has a low reflectance. And having a bonded structure. In FIG. 4, 190a and 195a are black pet films, and 190b and 195b are black flocking sheets and black urethane resin. This makes it possible to realize a light beam separating means that has a very low reflectivity on the inner side where ghosts are easily influenced and can stably maintain the shape.

フィールドレンズ120の光射出面では、中央視野用光束と周辺視野用光束とのクリアランスが非常に狭く、セパレータ190及び195が入るスペースは非常に狭い。これは、焦点検出装置100をできるだけ小型化するために、絞り160に向けて周辺用光束を中央に寄せているからである。そのため、セパレータ190及び195は、フィールドレンズ120に対して精度良く位置決めしなければならない。そこで、フィールドレンズ120の光射出面に溝部120a及び120bを設け、セパレータ190及び195を溝部120a及び120bに挿入する。これにより、フィールドレンズ120に対して精度良くセパレータ190及び195を位置決めすることができる。   On the light exit surface of the field lens 120, the clearance between the central visual field light beam and the peripheral visual field light beam is very narrow, and the space for the separators 190 and 195 is very small. This is because the peripheral luminous flux is brought toward the center toward the diaphragm 160 in order to make the focus detection apparatus 100 as small as possible. Therefore, the separators 190 and 195 must be accurately positioned with respect to the field lens 120. Therefore, grooves 120a and 120b are provided on the light exit surface of the field lens 120, and separators 190 and 195 are inserted into the grooves 120a and 120b. Thereby, the separators 190 and 195 can be positioned with respect to the field lens 120 with high accuracy.

しかし、フィールドレンズ120に溝部120a及び120bを設けると、必然的にエッジ部120c及び120dが生じてしまう。エッジ部120c及び120dに光が当たると散乱光が発生し、ゴースト源となる恐れがある。フィールドレンズ120の光入射面側のエッジ122の場合には、その光入射面側の間近に遮光シート115を配置することにより、エッジ122に光が当たることを防ぐことができたが、光射出面側のエッジ部120c及び120dに光が当たらないようすることは非常に困難である。そこで、セパレータ190及び195の内側層である黒色ウレタン樹脂190b及び195の更に内側に、黒色ウレタン樹脂190c及び195cを部分的に貼り、エッジ部120c及び120dが光射出面側から見えないよう構成する。   However, when the groove portions 120a and 120b are provided in the field lens 120, the edge portions 120c and 120d are inevitably generated. When light hits the edge portions 120c and 120d, scattered light is generated, which may be a ghost source. In the case of the edge 122 on the light incident surface side of the field lens 120, it was possible to prevent the edge 122 from being exposed to light by arranging the light shielding sheet 115 close to the light incident surface side. It is very difficult to prevent light from hitting the edge portions 120c and 120d on the surface side. Therefore, the black urethane resins 190c and 195c are partially attached further inside the black urethane resins 190b and 195, which are the inner layers of the separators 190 and 195, so that the edge portions 120c and 120d are not visible from the light emitting surface side. .

図6は、セパレータ190を内側から見た場合を示す概略側面図である。図6を参照するに、フィールドレンズ120のエッジ部120c及び120dに沿った円弧状の形状の黒色ウレタン樹脂190cが形成されており、エッジ部120c及び120dを隠している。これにより、フィールドレンズ120のエッジ部120c及び120dに光が当たった場合でも、散乱光は絞り130には到達せず、ゴーストも発生しない。   FIG. 6 is a schematic side view showing the separator 190 as viewed from the inside. Referring to FIG. 6, a black urethane resin 190c having an arc shape along the edge portions 120c and 120d of the field lens 120 is formed to hide the edge portions 120c and 120d. Thereby, even when light hits the edge portions 120c and 120d of the field lens 120, the scattered light does not reach the stop 130, and ghost does not occur.

以下、図8及び図9を用いて、焦点検出装置100の瞳出し調整について詳しく説明する。図8は、撮像素子40の短手方向の傾きの調整を説明するための概略側面図であって、図8(b)は調整幅の中間位置にある場合、図8(a)は焦点検出装置100の光軸を中間位置から後方にθ1傾けた場合、図8(c)は焦点検出装置100の光軸を中間位置から前方にθ1傾けた場合を示している。   Hereinafter, pupil adjustment of the focus detection apparatus 100 will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a schematic side view for explaining the adjustment of the inclination of the image sensor 40 in the short direction. FIG. 8B shows the focus detection when FIG. 8B is at the middle position of the adjustment width. When the optical axis of the apparatus 100 is tilted θ1 backward from the intermediate position, FIG. 8C shows the case where the optical axis of the focus detection apparatus 100 is tilted θ1 forward from the intermediate position.

図8(b)を参照するに、保持部材125の軸部125aに偏心カム140を嵌合して保持し、それをプレート130に取り付ける。取り付ける際には、保持部材125の軸部125bがプレート130の軸受け部130bに当接し、偏心カム140の外周がプレート130に当接するように、保持部材125を矢印Aの方向に付勢する。   Referring to FIG. 8B, the eccentric cam 140 is fitted and held on the shaft portion 125 a of the holding member 125, and is attached to the plate 130. When attaching, the holding member 125 is urged in the direction of arrow A so that the shaft portion 125 b of the holding member 125 contacts the bearing portion 130 b of the plate 130 and the outer periphery of the eccentric cam 140 contacts the plate 130.

撮像素子40の短手方向の傾きを調整する際には、保持部材125を回転させたい方向に押し、軸部125a及び125bを中心として回転させる。プレート130は、カメラ本体にビス止めされているため固定されている。保持部材125を回転させると、プレート130を除く焦点検出装置100を構成する全ての要素が軸部125a及び125bを中心に回転する。軸部125a及び125bを中心とする回転の場合には、図8(a)及び図8(c)に示すように、保持部材125をθ1だけ回転させれば、焦点検出装置100の光軸もθ1だけ傾く。   When adjusting the inclination of the image sensor 40 in the short direction, the holding member 125 is pushed in the direction in which it is desired to rotate, and is rotated about the shaft portions 125a and 125b. The plate 130 is fixed because it is screwed to the camera body. When the holding member 125 is rotated, all elements constituting the focus detection apparatus 100 except for the plate 130 rotate around the shaft portions 125a and 125b. In the case of rotation around the shaft portions 125a and 125b, as shown in FIGS. 8A and 8C, if the holding member 125 is rotated by θ1, the optical axis of the focus detection device 100 is also changed. Tilt by θ1.

保持部材125を回転させたい方向に押す場合、その移動量は非常に微細である。そこで、マイクロメーターなど微小な押し込み量を制御可能な手段で、保持部材125の表面を押すのが好ましい。なお、このとき押し込み方向と逆方向に保持部材125を付勢する手段が必要なのは言うまでもない。   When the holding member 125 is pushed in the direction in which it is desired to rotate, the amount of movement is very fine. Therefore, it is preferable to press the surface of the holding member 125 with a means such as a micrometer that can control a small pressing amount. Needless to say, a means for biasing the holding member 125 in the direction opposite to the pushing direction is necessary at this time.

軸部125a及び125bを中心とする回転は、褶動面の接触面積が小さく、摩擦も少ないため、微小量の調整を行い易い。従って、本発明の焦点検出装置100では、撮像素子40の短手方向の傾きを非常に精度よく調整することが可能となる。   The rotation around the shaft portions 125a and 125b is easy to adjust a minute amount because the contact area of the sliding surface is small and the friction is small. Therefore, in the focus detection apparatus 100 of the present invention, it is possible to adjust the inclination of the image sensor 40 in the short direction with very high accuracy.

図9は、撮像素子40の長手方向の傾きの調整を説明するための概略背面図であって、図9(b)は調整幅の中間位置にある場合、図9(a)はカメラ1の背面から見て右にθ2傾けた場合、図9(c)はカメラ1の背面から見て左にθ2傾けた場合を示している。   FIG. 9 is a schematic rear view for explaining the adjustment of the inclination of the image sensor 40 in the longitudinal direction. FIG. 9B shows a case where the image sensor 40 is at an intermediate position of the adjustment width. When tilted by θ2 to the right when viewed from the back, FIG. 9C shows a case when tilted by θ2 to the left when viewed from the back of the camera 1.

図9(b)を参照するに、保持部材125の軸部125aに偏心カム140を嵌合して保持し、それをプレート130に取り付ける。取り付ける際には、保持部材125の軸部125bがプレート130の軸受け部130bに当接し、偏心カム140の外周がプレート130に当接するように、保持部材125を矢印Bの方向に付勢する。   Referring to FIG. 9B, the eccentric cam 140 is fitted and held on the shaft portion 125 a of the holding member 125, and is attached to the plate 130. When attaching, the holding member 125 is urged in the direction of arrow B so that the shaft portion 125 b of the holding member 125 contacts the bearing portion 130 b of the plate 130 and the outer periphery of the eccentric cam 140 contacts the plate 130.

撮像素子40の長手方向の傾きを調整する際には、偏心カム140を回してプレート130との当接面を変え、保持部材125の軸部125の位置を移動させることで傾き調整を行う。プレート130は、カメラ本体にビス止めされているため固定されている。偏心カム140が回転すると、保持部材125の軸部125aの位置が変わる。一方、軸部125bはプレート130の軸受け部130bに当接して位置が変わらないため、プレート130を除く焦点検出装置100を構成する全ての要素が、軸部125bと当接するプレート130の軸受け部130bを中心に回転する。   When adjusting the inclination of the image sensor 40 in the longitudinal direction, the eccentric cam 140 is rotated to change the contact surface with the plate 130 and the inclination is adjusted by moving the position of the shaft portion 125 of the holding member 125. The plate 130 is fixed because it is screwed to the camera body. When the eccentric cam 140 rotates, the position of the shaft portion 125a of the holding member 125 changes. On the other hand, the shaft portion 125b abuts on the bearing portion 130b of the plate 130 and does not change its position. Therefore, all elements constituting the focus detection device 100 except the plate 130 are in contact with the shaft portion 125b. Rotate around.

図10を用いて、偏心カム140の回転により軸部125aの位置が変わることを説明する。図10において、図10(b)は偏心カム140が調整幅の中間位置にある場合、図10(a)は偏心カム140を右回りに回した場合、図10(c)は偏心カム140を左回りに回した場合を示している。   With reference to FIG. 10, it will be described that the position of the shaft portion 125 a is changed by the rotation of the eccentric cam 140. 10B, FIG. 10B shows the case where the eccentric cam 140 is at an intermediate position of the adjustment width, FIG. 10A shows the case where the eccentric cam 140 is rotated clockwise, and FIG. The case of turning counterclockwise is shown.

図10に示すように、偏心カム140は、側面に矩形凹部140aを有し、例えば、市販のマイナスドライバーで偏心カム140を回すことができる構成となっている。   As shown in FIG. 10, the eccentric cam 140 has a rectangular recess 140 a on the side surface, and is configured such that, for example, the eccentric cam 140 can be rotated with a commercially available minus driver.

ここで、偏心カム140の外周円の直径をφD、軸部125aの中心と偏心カム140の外周円の中心の偏心量をtとする。図10(a)に示すように、偏心カム140を右回りにθ4回すと、軸部125aの中心と偏心カム140の外周中心はtだけ偏心しているため、軸部125aの中心とプレート130との当接面との距離がΔY1だけ短くなる。すると、偏心カム140は上方向に付勢されているため、軸部125aの位置が上方向にΔY1だけ動く。一方、図10(c)に示すように、偏心カム140を左回りにθ4回すと、軸部125aの中心と偏心カム140の外周中心はtだけ偏心しているため、軸部125aの中心とプレート130との当接面との距離がΔY1だけ長くなる。すると、軸部125の位置が下方向にΔY1だけ動く。   Here, the diameter of the outer periphery circle of the eccentric cam 140 is φD, and the amount of eccentricity between the center of the shaft portion 125a and the center of the outer periphery circle of the eccentric cam 140 is t. As shown in FIG. 10A, when the eccentric cam 140 is rotated clockwise by θ4, the center of the shaft portion 125a and the outer periphery center of the eccentric cam 140 are eccentric by t. The distance from the contact surface becomes shorter by ΔY1. Then, since the eccentric cam 140 is biased upward, the position of the shaft portion 125a moves upward by ΔY1. On the other hand, as shown in FIG. 10 (c), when the eccentric cam 140 is rotated θ4 counterclockwise, the center of the shaft portion 125a and the outer periphery center of the eccentric cam 140 are eccentric by t. The distance from the contact surface with 130 is increased by ΔY1. Then, the position of the shaft portion 125 moves downward by ΔY1.

本実施形態では、偏心カム140の形状を、直径φD=8.6mm、偏心量t=0.40mmとした。このとき、偏心カム140をθ4だけ回すと、軸部125aの変化量ΔY1は、0.28mmとなる。   In this embodiment, the shape of the eccentric cam 140 is set to a diameter φD = 8.6 mm and an eccentric amount t = 0.40 mm. At this time, if the eccentric cam 140 is turned by θ4, the change amount ΔY1 of the shaft portion 125a is 0.28 mm.

本実施形態では、偏心カム140とプレート130の当接部から軸部125aとプレート130の当接部までの距離Lを25mmとした。従って、軸部125aがΔY1動いたときに、焦点検出装置100の光軸の傾き量θ2は、θ2=atan(ΔY1/L)と表される。これに変化量ΔY1=0.28、距離L=25を代入すると、傾き量θ2は、θ2=atan(0.28/25)=0.64度となる。   In this embodiment, the distance L from the contact portion between the eccentric cam 140 and the plate 130 to the contact portion between the shaft portion 125a and the plate 130 is set to 25 mm. Therefore, when the shaft portion 125a moves by ΔY1, the tilt amount θ2 of the optical axis of the focus detection apparatus 100 is expressed as θ2 = atan (ΔY1 / L). If the change amount ΔY1 = 0.28 and the distance L = 25 are substituted for this, the inclination amount θ2 becomes θ2 = atan (0.28 / 25) = 0.64 degrees.

つまり、偏心カム140を45度回転させても、焦点検出装置100の光軸の傾き量θ2は0.64度しか変わらないため、高精度な傾き調整が可能となる。   That is, even if the eccentric cam 140 is rotated by 45 degrees, the tilt amount θ2 of the optical axis of the focus detection apparatus 100 changes only by 0.64 degrees, so that highly accurate tilt adjustment is possible.

また、偏心カム140を回転させる方式では、調整の動きが回動方向であるために、滑らかに動かすことができることに加えて、動きも安定する。そのため、微小な動きを行い易く、再現性の良い傾き調整が可能となる。   Further, in the method of rotating the eccentric cam 140, since the adjustment movement is in the rotation direction, the movement is stabilized in addition to being able to move smoothly. Therefore, it is easy to perform minute movements and tilt adjustment with good reproducibility is possible.

このように、焦点検出装置100は、保持部材125の軸部125a及び125bを中心とする回転によって撮像素子40の短手方向の傾きの調整を行い、偏心カム140の回転により撮像素子40の長手方向の傾きの調整を行うことで、瞳出し調整を行うことができる。   As described above, the focus detection apparatus 100 adjusts the inclination of the image sensor 40 in the short direction by rotating around the shaft portions 125 a and 125 b of the holding member 125, and the length of the image sensor 40 by rotating the eccentric cam 140. The pupil adjustment can be adjusted by adjusting the inclination of the direction.

瞳出し調整完了後は、図9に示したように、保持部材125とプレート130の当接面と、プレート130と偏心カム140の当接面に瞬間接着剤を流し込み、保持部材125とプレート130と偏心カム140を固定する。瞬間接着剤で固定することで、矢印B方向への付勢がなくなっても、瞳出し調整完了後の傾きを維持することができる。   After completion of the pupil adjustment, as shown in FIG. 9, instantaneous adhesive is poured into the contact surface between the holding member 125 and the plate 130 and the contact surface between the plate 130 and the eccentric cam 140. And the eccentric cam 140 is fixed. By fixing with the instantaneous adhesive, the tilt after completion of the pupil adjustment can be maintained even when the urging in the arrow B direction is lost.

以上のように、焦点検出装置100は、保持部材125の軸部125a及び125b、プレート130の軸受け部130a及び130b、偏心カム140を、カメラ1内のスペースに比較的余裕が有る撮像素子40の長手方向に設けることで、カメラ1内に効率的に収納することができる。また、焦点検出装置100は、偏心カム140の回転運動により瞳出し調整を行うことで、調整敏感度が高くないことに加えて滑らかな動きを再現性良く実現することができるため、高精度な瞳出し調整が可能である。   As described above, the focus detection apparatus 100 includes the shaft portions 125 a and 125 b of the holding member 125, the bearing portions 130 a and 130 b of the plate 130, and the eccentric cam 140 of the image sensor 40 having a relatively large space in the camera 1. By providing in the longitudinal direction, the camera 1 can be efficiently accommodated. In addition, the focus detection apparatus 100 performs pupil adjustment by the rotational movement of the eccentric cam 140, so that it can realize smooth movement with high reproducibility in addition to not high adjustment sensitivity. Pupil adjustment is possible.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

本発明の焦点検出装置を有する撮像装置(カメラ)の光学系を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the optical system of the imaging device (camera) which has the focus detection apparatus of this invention. 図1に示す撮像装置の側方からの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing from the side of the imaging device shown in FIG. 図1及び図2に示す焦点検出装置を構成する要素を展開した展開斜視図である。FIG. 3 is a developed perspective view in which elements constituting the focus detection apparatus shown in FIGS. 1 and 2 are developed. 図2に示すフィールドレンズの概略正面図である。FIG. 3 is a schematic front view of the field lens shown in FIG. 2. 図2に示す保持部材の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the holding member shown in FIG. 図4に示すセパレータを内側から見た場合を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the case where the separator shown in FIG. 4 is seen from the inner side. 撮像素子側から見た本発明の焦点検出装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the focus detection apparatus of this invention seen from the image pick-up element side. 撮像素子の短手方向の傾きの調整を説明するための概略側面図である。It is a schematic side view for demonstrating adjustment of the inclination of a transversal direction of an image sensor. 撮像素子の長手方向の傾きの調整を説明するための概略背面図である。It is a schematic back view for demonstrating adjustment of the inclination of the longitudinal direction of an image pick-up element. 偏心カムの回転により軸部の位置が変わることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the position of a shaft part changes with rotation of an eccentric cam.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置(カメラ)
10 撮影光学系
20 主ミラー
30 サブミラー
40 撮像素子
50 光学ローパスフィルター
60 シャッターユニット
70 レンズ通信ユニット
100 焦点検出装置
110 カバー
115 遮光シート
120 フィールドレンズ
125 保持部材
125a及び125b 軸部
130 プレート
130a及び130b 軸受け部
140 偏心カム
150 IR−CUTフィルター
155 折り返しミラー
160 絞り
165 再結像レンズ
170 センサーホルダー
175 当接部材
180 焦点検出用センサー
190及び195 セパレータ
1 Imaging device (camera)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image | photographing optical system 20 Main mirror 30 Sub mirror 40 Image pick-up element 50 Optical low-pass filter 60 Shutter unit 70 Lens communication unit 100 Focus detection apparatus 110 Cover 115 Light shielding sheet 120 Field lens 125 Holding member 125a and 125b Shaft part 130 Plate 130a and 130b Bearing part 140 Eccentric cam 150 IR-CUT filter 155 Folding mirror 160 Aperture 165 Re-imaging lens 170 Sensor holder 175 Contact member 180 Focus detection sensors 190 and 195 Separator

Claims (5)

撮像素子に結像された被写体光から焦点を検出する焦点検出装置であって、
前記撮像素子上に前記被写体光を導光する焦点検出光学系と、
前記撮像素子の長手方向に延在する一対の軸部を有し、当該軸部を中心として回転可能な、前記焦点検出光学系を保持する保持部材と、
前記軸部の一方に嵌合し、前記撮像素子の短手方向に前記軸部を移動させる偏心カムとを有することを特徴とする焦点検出装置。
A focus detection device that detects a focus from subject light imaged on an image sensor,
A focus detection optical system for guiding the subject light onto the image sensor;
A holding member for holding the focus detection optical system, which has a pair of shaft portions extending in the longitudinal direction of the image sensor and is rotatable about the shaft portions;
A focus detection apparatus comprising: an eccentric cam that is fitted to one of the shaft portions and moves the shaft portion in a short direction of the imaging device.
被写体の画像を撮像する撮像装置であって、
請求項1記載の焦点検出装置と、
前記焦点検出装置を囲むと共に、当該焦点検出装置を前記撮像装置に取り付ける金属部材とを有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device that captures an image of a subject,
A focus detection device according to claim 1;
An imaging apparatus comprising: a metal member that surrounds the focus detection apparatus and attaches the focus detection apparatus to the imaging apparatus.
前記金属部材は、前記撮像素子の短手方向に延在するU字穴と、
前記撮像素子の短手方向に前記軸部が当接可能な軸受け部とを有し、
前記偏心カムが嵌合する軸部は、前記金属部材の前記U字穴に嵌合し、
前記偏心カムが嵌合していない軸部は、前記金属部材の軸受け部に当接又は嵌合することを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
The metal member has a U-shaped hole extending in a short direction of the image sensor,
A bearing portion that can contact the shaft portion in the short direction of the imaging element;
The shaft portion into which the eccentric cam is fitted is fitted into the U-shaped hole of the metal member,
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the shaft portion to which the eccentric cam is not fitted is in contact with or fitted to a bearing portion of the metal member.
前記偏心カムは、外周において、前記金属部材に当接することを特徴とする請求項3記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 3, wherein the eccentric cam is in contact with the metal member at an outer periphery. 撮像素子に結像された被写体光から焦点を検出し、前記被写体光が反映する被写体の画像を撮像する撮像装置に使用される焦点検出装置であって、
前記撮像素子上に前記被写体光を導光する焦点検出光学系と、
前記撮像素子の長手方向に延在する一対の軸部を有し、当該軸部を中心として回転可能な、前記焦点検出光学系を保持する保持部材と、
前記軸部の一方に嵌合し、前記撮像素子の短手方向に前記軸部を移動させる偏心カムと、
前記撮像素子の短手方向に延在するU字穴と、前記撮像素子の短手方向に前記軸部が当接可能な軸受け部とを有し、前記焦点検出光学系、前記保持部材及び前記偏心カムを前記撮像装置に取り付ける金属部材とを有することを特徴とする焦点検出装置。
A focus detection device used in an imaging device that detects a focus from subject light imaged on an image sensor and captures an image of the subject reflected by the subject light,
A focus detection optical system for guiding the subject light onto the image sensor;
A holding member for holding the focus detection optical system, which has a pair of shaft portions extending in the longitudinal direction of the image sensor and is rotatable about the shaft portions;
An eccentric cam that fits into one of the shaft portions and moves the shaft portion in the short direction of the imaging device;
The focus detection optical system, the holding member, and the U-shaped hole extending in the short direction of the image sensor, and the bearing portion with which the shaft portion can contact in the short direction of the image sensor. And a metal member for attaching an eccentric cam to the imaging device.
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JP2012098701A (en) * 2010-10-04 2012-05-24 Canon Inc Camera
JP2013037089A (en) * 2011-08-05 2013-02-21 Canon Inc Detection means holding mechanism

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