JP2012037828A - 焦点検出装置、および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光束がミラーの反射前後で重なる領域に配置された遮光板により、迷光を十分に除去可能とする。
【解決手段】ＡＦセンサユニット１０は、光束がミラーの反射前後で重なる領域に遮光板１００、遮光板１０１を配置する。コンデンサレンズ２１を透過する光束（反射前光束）と、セパレータレンズ２６を透過する光束（反射後光束）とは直行しており、ミラー２５は、それぞれの光束に対して傾きを有して設けられる。遮光板１００と遮光板１０１は、軸上有効光束側の傾斜面が、反射前後の光束が重なり合う領域にある。この領域にある傾斜面がコンデンサレンズ２１を透過する光束と、セパレータレンズ２６を透過する光束のいずれに対しても傾きを有することで、遮光板１００と遮光板１０１は、ミラー２５に反射する前の光束に対する迷光除去機能と、ミラー２５に反射した後の光束に対する迷光除去機能とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、焦点検出装置、およびそれを用いた撮像装置に関する。

一眼レフカメラなどオートフォーカス機能を有する撮像装置は、焦点検出をおこなうためのＡＦ（AutoFocus）モジュール（焦点検出装置）を備える。ここで、焦点検出装置の一般的構成を図２４に示す。

焦点検出装置９００は、被写体から導かれた光をＡＦセンサ９０６に入射させて焦点検出をおこなう。より詳しくは、焦点検出装置９００に導かれた光は、コンデンサレンズ９０１を通り、ミラー９０２で反射する。ミラー９０２を反射した光は、ＩＲ（InfraRed）カットフィルタ９０３、絞りマスク９０４、セパレータレンズ９０５を透過してＡＦセンサ９０６に入射する。

ここで、従来の焦点検出装置の光学系を直線的に配置した図２５を用いて、迷光について説明する。焦点検出装置９１０は、視野マスク９１１により被写体から導かれた光から不要な光束を除去し、コンデンサレンズ９１２により光束を分離する。軸上レンズ部９１３を透過した光束が軸上有効光束９１５であり、軸外レンズ部９１４を透過した光束が軸外有効光束９１６である。軸上有効光束９１５、および軸外有効光束９１６は、焦点状態を検出するための有効光束であり、セパレータレンズ９１７を透過した後、それぞれ軸上センサ部９１８、軸外センサ部９１９を照射する。

しかしながら、このような焦点検出装置９１０は、焦点状態の検出に不要な迷光が軸上センサ部９１８、軸外センサ部９１９に入射することで、焦点検出精度が低下する。たとえば、迷光Ｌ９０、迷光Ｌ９１は、軸上センサ部９１８、または軸外センサ部９１９に入射して、焦点検出装置９１０の焦点検出精度を低下させる。

この迷光を防ぐために、図２６に示すような遮光板を配設した焦点検出装置がある。焦点検出装置９２０は、遮光板９２１を備えることで、迷光Ｌ９２、迷光Ｌ９３が軸上センサ部９１８、または軸外センサ部９１９に迷光として入射することを防止している。

しかしながら、このような焦点検出装置９２０は、遮光板９２１に反射した迷光が軸上センサ部９１８、または軸外センサ部９１９に入射することで、焦点検出精度が低下する。たとえば、迷光Ｌ９２は、遮光板９２１に反射して軸上センサ部９１８に入射して、焦点検出装置９１０の焦点検出精度を低下させる。

この迷光が遮光板に反射して軸上センサ部９１８に入射するのを防止するために、図２７に示すような折り曲げた遮光板を配設した焦点検出装置がある。焦点検出装置９３０は、遮光板９３１を備えることで、迷光Ｌ９４が遮光板９３１に反射して軸上センサ部９１８、または軸外センサ部９１９に迷光として入射することを防止している（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０００−３３００１３号公報

しかしながら、図２８に示す焦点検出装置のように、光学系内にミラーを有する場合、従来の遮光板を配設するだけでは迷光を十分に除去することができない。焦点検出装置９４０は、光学系内にミラー９４３を有する。視野マスク９４１、コンデンサレンズ９４２を透過した反射前光束９４６は、ミラー９４３で反射する。反射前光束９４６は、ミラーに反射することで進行方向を変えた反射後光束９４７となり、セパレータレンズ９４４を透過してＡＦセンサ９４５に至る。反射前光束９４６と反射後光束９４７は、ミラー９４３の近傍で反射前後光束重なり領域９４８で空間を共有する。

この反射前後光束重なり領域９４８は、反射前光束９４６と反射後光束９４７とで光束の進行方向が異なるため、従来の遮光板を配設するだけでは迷光を十分に除去することができない。これは、従来の遮光板が一方向の光束にしか対応していないためである。このような遮光板を備える焦点検出装置は、迷光を十分に除去するために、たとえば、反射前後光束重なり領域９４８に遮光板を設けないなど、遮光板の設置位置、あるいはミラーの設置位置に制約を受ける場合がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、光束がミラーの反射前後で重なる領域に配置された遮光板により、迷光を十分に除去可能な焦点検出装置、および撮像装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、焦点検出装置は、第１の光学部材と、ミラーと、第２の光学部材と、焦点検出部と、遮光部材を備える。第１の光学部材は、被写体側から入射した光束を複数の領域に分割して出射する。ミラーは、第１の光学部材から出射した光束を反射する。第２の光学部材は、ミラーが反射した光束を入射する。焦点検出部は、第２の光学部材を透過した光束を用いて焦点を検出する。遮光部材は、第１の光学部材と第２の光学部材との間の光路上に配設され、複数の領域のうちの１の領域の光束が他の領域に入射するのを防止する。さらに、遮光部材は、第１の光学部材からミラーに入射する第１の光束と、第１の光束がミラーに反射した第２の光束とが重なる領域に、第１の光束と第２の光束の各々に対する傾きを有する傾斜面を有する。

また、上記課題を解決するために、撮像装置は、上記の焦点検出装置を備える。

上記の焦点検出装置、および撮像装置によれば、光束がミラーの反射前後で重なる領域に配置された遮光板により、迷光を十分に除去可能とする。

第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態のＡＦセンサユニットの分解斜視図である。 第１の実施形態の遮光板の斜視図である。 第１の実施形態の遮光板の正面図である。 第１の実施形態の遮光板のＡ−Ａ断面図である。 第１の実施形態の遮光板のＢ−Ｂ断面図である。 第１の実施形態の遮光板の側面図である。 第１の実施形態の遮光板のＣ−Ｃ断面図である。 第１の実施形態のＡＦセンサのラインセンサ配置を示すである。 第２の実施形態の遮光板の斜視図である。 第２の実施形態の遮光板の正面図である。 第２の実施形態の遮光板のＤ−Ｄ断面図である。 第２の実施形態の遮光板のＥ−Ｅ断面図である。 第２の実施形態の遮光板の側面図である。 第２の実施形態の遮光板のＦ−Ｆ断面図である。 第３の実施形態の遮光板の斜視図である。 第３の実施形態の遮光板の正面図である。 第３の実施形態の遮光板のＪ−Ｊ断面図である。 第３の実施形態の遮光板のＫ−Ｋ断面図である。 第３の実施形態の遮光板の側面図である。 第３の実施形態の遮光板のＬ−Ｌ断面図である。 第３の実施形態のＡＦセンサのラインセンサ配置を示すである。 第４の実施形態のＡＦセンサユニットの斜視図である。 焦点検出装置の一般的構成を示す図である。 従来の焦点検出装置の光学系を直線的に配置した図である。 従来の焦点検出装置の光学系を直線的に配置した図である。 従来の焦点検出装置の光学系を直線的に配置した図である。 従来の光学系内にミラーを有する焦点検出装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］

まず、第１の実施形態の撮像装置の全体構成について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。

撮像装置１は、ＡＦセンサユニット（焦点検出装置）１０を備え、ＡＦセンサユニット１０からの出力信号にもとづいて焦点位置を調節可能にしているデジタル式一眼レフカメラである。なお、撮像装置１は、ＡＦセンサユニット１０を備えるものであれば、コンパクトデジタルカメラであってもよいし、デジタル式に限らずフィルム式であってもよいし、写真に限らず映像を記録するビデオカメラなどであってもよい。

撮像装置１は、カメラボディ２とレンズ８を有し、カメラボディ２とレンズ８を、それぞれのマウント６、マウント７で接続する。カメラボディ２は、接眼光学系３、ペンタプリズム４、焦点板５、メインミラー９、ＡＦセンサユニット１０、サブミラー１１、シャッタ１２、撮像素子１３、背面ＬＣＤ１４、その他に図示しない制御装置やバッテリなどを備える。

撮像装置１は、レンズ８を通して被写体側からの光Ｌ１を入射する。撮像装置１は、光Ｌ１のうちメインミラー９を反射した光Ｌ２を、焦点板５、ペンタプリズム４、接眼光学系３を通して、撮影者により確認可能としている。メインミラー９は、ハーフミラーになっており、光Ｌ１のうちメインミラー９を透過した光Ｌ３は、サブミラー１１に反射してＡＦセンサユニット１０に入射する。撮像装置１は、ＡＦセンサユニット１０に入射した光Ｌ４によって焦点検出をおこなう。

焦点調節をおこなった撮像装置１は、メインミラー９とサブミラー１１を光Ｌ１の光路から退避させて、シャッタ１２を通過した光Ｌ１を撮像素子１３によって検出することで被写体を撮像する。撮像素子１３で検出された光Ｌ１は、図示しない記録媒体に記録されるほか、背面ＬＣＤ１４に表示可能になっている。

このような撮像装置１は、軽量コンパクトが求められており、撮像装置１を構成するＡＦセンサユニット１０についても同様の要請がある。

次に、第１の実施形態のＡＦセンサユニット１０の概略構成について図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態のＡＦセンサユニットの分解斜視図である。ＡＦセンサユニット１０は、視野マスク２０、コンデンサレンズ（第１の光学部材）２１、ミラー２５、遮光板（遮光部材）１００、遮光板（遮光部材）１０１、セパレータレンズ（第２の光学部材）２６、ＡＦセンサ（焦点検出部）２７を備える。また、ＡＦセンサユニット１０は、図示しないＩＲカットフィルタ、絞りマスク、支持筺体、信号インターフェースを備える。

ＡＦセンサユニット１０は、視野マスク２０により不要光を除去した光束を、コンデンサレンズ２１の軸外レンズ部２２、軸上レンズ部２３、軸外レンズ部２４にそれぞれ透過させる。ＡＦセンサユニット１０は、コンデンサレンズ２１を透過した光束を、ミラー２５に反射させることで進行方向を変更する。進行方向を変更した光束は、セパレータレンズ２６を透過してＡＦセンサ２７に投射される。

たとえば、コンデンサレンズ２１を透過する光束（反射前光束）と、セパレータレンズ２６を透過する光束（反射後光束）とは直行しており、ミラー２５は、それぞれの光束に対して４５度の傾きを有して設けられる。なお、ＡＦセンサ２７の各構成部品は、折り曲げ光学系にしたがい任意に配置することができる。また、ＡＦセンサ２７は、複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部を備えており、各センサ部のセンシング情報を出力する。

遮光板１００、遮光板１０１は、視野マスク２０、およびコンデンサレンズ２１により分離された光束がＡＦセンサ２７に好適に投射されるよう迷光を遮光する。遮光板１００、遮光板１０１は、コンデンサレンズ２１を透過する光束と、セパレータレンズ２６を透過する光束とがミラー２５の近傍で重なる領域（反射前後光束重なり領域）に設けられる。

遮光板１００は、軸外レンズ部２２を透過した光束（軸外有効光束）と、軸上レンズ部２３を透過した光束（軸上有効光束）との間に位置する。遮光板１００は、軸上有効光束側に複数の傾斜面を有し、軸外有効光束側に１つの平面を有している。遮光板１０１は、軸外レンズ部２４を透過した光束（軸外有効光束）と、軸上レンズ部２３を透過した光束（軸上有効光束）との間に位置する。遮光板１０１は、軸上有効光束側に複数の傾斜面を有し、軸外有効光束側に１つの平面を有している。したがって、ＡＦセンサユニット１０は、軸上有効光束を挟んで対向するようにして、遮光板１００と遮光板１０１を備える。

遮光板１００と遮光板１０１は、軸上有効光束側の傾斜面のうち少なくとも１つが、反射前後光束重なり領域にある。反射前後光束重なり領域にある傾斜面は、コンデンサレンズ２１を透過する光束と、セパレータレンズ２６を透過する光束のいずれに対しても傾きを有している。

これにより、遮光板１００と遮光板１０１は、ミラー２５に反射する前の光束に対する迷光除去機能と、ミラー２５に反射した後の光束に対する迷光除去機能とを有する。このような遮光板１００と遮光板１０１を備えるＡＦセンサユニット１０は、光束の進行方向を変更する折り曲げ光学系で好適に迷光を除去する。

次に、第１の実施形態の遮光板１００と遮光板１０１の形状について、図３から図８を用いて説明する。図３は、第１の実施形態の遮光板の斜視図である。図４は、第１の実施形態の遮光板の正面図である。図５は、第１の実施形態の遮光板のＡ−Ａ断面図である。図６は、第１の実施形態の遮光板のＢ−Ｂ断面図である。図７は、第１の実施形態の遮光板の側面図である。図８は、第１の実施形態の遮光板のＣ−Ｃ断面図である。

遮光板１００、遮光板１０１は、側面外形を略台形状とする薄板の樹脂成形品である。遮光板１００、遮光板１０１は、略台形状の斜辺部に、ミラー２５と接触するミラー接触面１１１を有する。遮光板１００、遮光板１０１は、乱反射を抑制するため表面を鏡面仕上げとしている。

遮光板１０１は、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面１０２、第２傾斜面１０３、第３傾斜面１０４、第４傾斜面１０５、第５傾斜面１０６を有する。遮光板１００は、遮光板１０１と対称形状であり、図示されていないが、遮光板１０１と同様に、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面１０２、第２傾斜面１０３、第３傾斜面１０４、第４傾斜面１０５、第５傾斜面１０６を有する。

第１傾斜面１０２、第２傾斜面１０３、第３傾斜面１０４は、反射前後光束重なり領域の外にあり、反射前光束に対して所定の傾きを有している。たとえば、第１傾斜面１０２と第３傾斜面１０４は、反射前光束（反射前光束軸）に対して角度Ｒ１の傾きを有し、第２傾斜面１０３は、反射前光束に対して角度Ｒ５の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１は、角度Ｒ５より大きいが、所定以上の大きさであれば、同じであってもよい。なお、所定の傾きは、第１傾斜面１０２、第２傾斜面１０３、第３傾斜面１０４での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

第４傾斜面１０５、第５傾斜面１０６、それぞれの全部または一部は、反射前後光束重なり領域に重なり、反射前光束と反射後光束の双方に対して所定の傾きを有している。たとえば、第４傾斜面１０５は、反射前光束に対して角度Ｒ６の傾きを有し、第５傾斜面１０６は、反射前光束に対して角度Ｒ２の傾きを有している。このとき、角度Ｒ２は、角度Ｒ６より大きいが、所定以上の大きさであれば、同じであってもよい。さらに、第４傾斜面１０５は、反射後光束（反射後光束軸）に対して角度Ｒ４の傾きを有し、第５傾斜面１０６は、反射前光束に対して角度Ｒ３の傾きを有している。このとき、角度Ｒ４は、角度Ｒ３より大きいが、所定以上の大きさであれば、同じであってもよい。なお、反射前光束に対する所定の傾き、および反射後光束に対する所定の傾きは、第４傾斜面１０５、第５傾斜面１０６での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

なお、遮光板１００、遮光板１０１は、上記した傾斜面の傾きの制約を満足したうえで、遮光板１００、遮光板１０１の板厚を所定範囲内に収めるため、傾斜面を複数に分割するとともに、それぞれの傾斜面で傾斜角を異ならせている。これにより、遮光板１００、遮光板１０１は、薄板化することができ、ＡＦセンサユニット１０の光学系をコンパクトに設計することができる。また、遮光板１００、遮光板１０１の板厚の均一化は、樹脂成形時の成形性をよくして光学特性を良好に保つ。たとえば、遮光板１００、遮光板１０１の板厚が薄くなりすぎると、成形困難になるばかりか変形により光学特性が劣化する場合がある。また、遮光板１００、遮光板１０１の板厚が厚くなりすぎると、配置スペースに制約を受けるばかりか、ひけ等の成形不良により光学特性が劣化する場合がある。

たとえば、遮光板１００、遮光板１０１は、第４傾斜面１０５と第５傾斜面１０６とを分割したことにより、第４傾斜面１０５の板厚肉厚部Ｄ２、第４傾斜面１０５の板厚肉薄部Ｄ３の板厚を所定範囲内に収める。

なお、隣接する傾斜面の境界は、隣接する傾斜面が高低差（段差）を有する場合に、厚さ方向の不連続面１１０を介して接続する。たとえば、第１傾斜面１０２と第２傾斜面１０３、第２傾斜面１０３と第３傾斜面１０４、第４傾斜面１０５と第５傾斜面１０６は、不連続面１１０を介して接続する。隣接する傾斜面の境界は、不連続面１１０を有する場合を含めて、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定される。

また、遮光板１００、遮光板１０１は、第１傾斜面１０２と第２傾斜面１０３と第３傾斜面１０４を、高さＤ１の段差を設けて分割している。これにより、遮光板１００、遮光板１０１は、第１傾斜面１０２と第４傾斜面１０５の境界、第２傾斜面１０３と第４傾斜面１０５の境界、第３傾斜面１０４と第５傾斜面１０６の段差が過大にならない。したがって、遮光板１００、遮光板１０１は、傾斜面の境界を、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定するのに有利である。

次に、第１の実施形態のＡＦセンサ２７のラインセンサ配置について、図９を用いて説明する。図９は、第１の実施形態のＡＦセンサのラインセンサ配置を示すである。ＡＦセンサ２７は、中央部に軸上有効光束に対応した軸上センサ部１２０、両端部に軸外有効光束に対応した軸外センサ部１３０を有する。

軸上センサ部１２０は、ラインセンサからなる縦センサ１２１と横センサ１２２を２つずつ備える。軸上センサ部１２０の２つの縦センサ１２１、縦センサ１２１は、直列配置される。同様に、軸上センサ部１２０の２つの横センサ１２２、横センサ１２２は、直列配置される。直列配置された縦センサ１２１、縦センサ１２１と横センサ１２２、横センサ１２２は、それぞれ中央部で直交するように配置（クロス配置）される。なお、軸上センサ部１２０は、向きの異なる１組、または複数組のラインセンサを備えるものであってもよい。

２つの軸外センサ部１３０は、ラインセンサからなる縦センサ１３１を２つずつ備える。軸外センサ部１３０の２つの縦センサ１３１、縦センサ１３１は、直列配置される。なお、軸上センサ部１２０は、２つずつに限らず、１つ、または複数のラインセンサを備えるものであってもよい。

ＡＦセンサユニット１０は、ＡＦセンサ２７がこのようなラインセンサ配置をした場合に、軸上センサ部１２０で迷光を十分に除去した軸上有効光束で焦点検出をおこなうことができる。
［第２の実施形態］

次に、第２の実施形態の遮光板について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と遮光板の形状が異なる点で相違する。第２の実施形態の詳細な説明では、ＡＦセンサユニットの構成、撮像装置の全体構成について、断りがない限り第１の実施形態と同じものであるとして説明を省略する。

第２の実施形態の遮光板２００と遮光板２０１の形状について、図１０から図１５を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態の遮光板の斜視図である。図１１は、第２の実施形態の遮光板の正面図である。図１２は、第２の実施形態の遮光板のＤ−Ｄ断面図である。図１３は、第２の実施形態の遮光板のＥ−Ｅ断面図である。図１４は、第２の実施形態の遮光板の側面図である。図１５は、第２の実施形態の遮光板のＦ−Ｆ断面図である。

遮光板２００、遮光板２０１は、側面外形を略台形状とする薄板の樹脂成形品である。遮光板２００、遮光板２０１は、略台形状の斜辺部に、ミラー２５と接触するミラー接触面２１１を有する。遮光板２００、遮光板２０１は、乱反射を抑制するため表面を鏡面仕上げとしている。

遮光板２０１は、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６を有する。遮光板２００は、遮光板２０１と対称形状であり、図示されていないが、遮光板２０１と同様に、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６を有する。第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６、それぞれの全部または一部は、反射前後光束重なり領域に重なる。第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６の各傾斜面は、反射前光束と反射後光束の双方に対して所定の傾きを有している。

たとえば、第１傾斜面２０２、第３傾斜面２０４の各傾斜面は、反射前光束に対して角度Ｒ７の傾きを有し、第２傾斜面２０３は、反射前光束に対して角度Ｒ１２の傾きを有している。このとき、角度Ｒ７、角度Ｒ１２は、ほぼ同等の大きさであるが、所定以上の大きさであればよく、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

また、第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４の各傾斜面は、反射後光束に対して角度Ｒ９の傾きを有している。このとき、角度Ｒ９は、所定以上の大きさであればよく、各傾斜面で異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第１傾斜面２０２、第２傾斜面２０３、第３傾斜面２０４での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

そして、第４傾斜面２０５は、反射前光束に対して角度Ｒ１３の傾きを有し、第５傾斜面２０６は、反射前光束に対して角度Ｒ８の傾きを有している。このとき、角度Ｒ８、角度Ｒ１３は、所定以上の大きさであればよく、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

また、第４傾斜面２０５は、反射後光束に対して角度Ｒ１１の傾きを有し、第５傾斜面２０６は、反射後光束に対して角度Ｒ１０の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１０、角度Ｒ１１は、所定以上の大きさであればよく、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第４傾斜面２０５、第５傾斜面２０６での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

なお、遮光板２００、遮光板２０１は、上記した傾斜面の傾きの制約を満足したうえで、遮光板２００、遮光板２０１の板厚を所定範囲内に収めるため、傾斜面を複数に分割するとともに、それぞれの傾斜面で傾斜角を異ならせている。これにより、遮光板２００、遮光板２０１は、薄板化することができ、ＡＦセンサユニット１０の光学系をコンパクトに設計することができる。また、遮光板２００、遮光板２０１の板厚の均一化は、樹脂成形時の成形性をよくして光学特性を良好に保つ。

たとえば、遮光板２００、遮光板２０１は、第４傾斜面２０５と第５傾斜面２０６とを分割したことにより、第４傾斜面２０５の板厚肉厚部Ｄ５、第４傾斜面２０５の板厚肉薄部Ｄ６の板厚を所定範囲内に収める。

なお、隣接する傾斜面の境界は、隣接する傾斜面が高低差（段差）を有する場合に、厚さ方向の不連続面２１０を介して接続する。たとえば、第１傾斜面２０２と第２傾斜面２０３、第２傾斜面２０３と第３傾斜面２０４、第４傾斜面２０５と第５傾斜面２０６は、不連続面２１０を介して接続する。隣接する傾斜面の境界は、不連続面２１０を有する場合を含めて、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定される。

また、遮光板２００、遮光板２０１は、第１傾斜面２０２と第２傾斜面２０３との間に微小段差を設けて、第２傾斜面２０３と第３傾斜面２０４の間に高さＤ４の段差を設けている。これにより、遮光板２００、遮光板２０１は、第１傾斜面２０２と第４傾斜面２０５の境界、第２傾斜面２０３と第４傾斜面２０５の境界、第３傾斜面２０４と第５傾斜面２０６の段差が過大にならない。したがって、遮光板２００、遮光板２０１は、傾斜面の境界を、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定するのに有利である。

このような、遮光板２００、遮光板２０１は、遮光板２００、遮光板２０１が反射前後光束重なり領域内にある場合、または反射前後光束重なり領域に大きく重なる場合の迷光除去に有効である。したがって、遮光板２００、遮光板２０１は、遮光板２００、遮光板２０１を備えるＡＦセンサユニット１０の光学系をコンパクトに設計することができる。
［第３の実施形態］

次に、第３の実施形態の遮光板について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態、第２の実施形態と遮光板の形状が異なる点で相違する。第３の実施形態の詳細な説明では、ＡＦセンサユニットの構成、撮像装置の全体構成について、断りがない限り第１の実施形態、第２の実施形態と同じものであるとして説明を省略する。

第３の実施形態の遮光板３００と遮光板３０１の形状について、図１６から図２１を用いて説明する。図１６は、第３の実施形態の遮光板の斜視図である。図１７は、第３の実施形態の遮光板の正面図である。図１８は、第３の実施形態の遮光板のＪ−Ｊ断面図である。図１９は、第３の実施形態の遮光板のＫ−Ｋ断面図である。図２０は、第３の実施形態の遮光板の側面図である。図２１は、第３の実施形態の遮光板のＬ−Ｌ断面図である。

遮光板３００、遮光板３０１は、側面外形を略台形状とする薄板の樹脂成形品である。遮光板３００、遮光板３０１は、略台形状の斜辺部に、ミラー２５と接触するミラー接触面３１１を有する。遮光板３００、遮光板３０１は、乱反射を抑制するため表面を鏡面仕上げとしている。

遮光板３０１は、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面３０２、第２傾斜面３０３、第３傾斜面３０４、第４傾斜面３０５、第５傾斜面３０６を有する。さらに、遮光板３０１は、軸外有効光束側の傾斜面として第６傾斜面３１２、第７傾斜面３１３、第８傾斜面３１４、第９傾斜面３１５、第１０傾斜面３１６を有する。遮光板３０１は、軸上有効光束側と軸外有効光束側とで対称形状をしているが、必ずしも対称形状である必要はない。遮光板３００は、遮光板３０１と対称形状であり、遮光板３０１と同様に、軸上有効光束側の傾斜面として第１傾斜面３０２、第２傾斜面３０３、第３傾斜面３０４、第４傾斜面３０５、第５傾斜面３０６を有する。また、遮光板３００は、軸外有効光束側の傾斜面として第６傾斜面３１２、第７傾斜面３１３、第８傾斜面３１４、第９傾斜面３１５、第１０傾斜面３１６を有する。

第１傾斜面３０２から第１０傾斜面３１６のそれぞれの全部または一部は、反射前後光束重なり領域に重なる。第１傾斜面３０２から第１０傾斜面３１６の各傾斜面は、反射前光束と反射後光束の双方に対して所定の傾きを有している。

たとえば、第１傾斜面３０２、第３傾斜面３０４、第６傾斜面３１２、第８傾斜面３１４の各傾斜面は、反射前光束に対して角度Ｒ１４の傾きを有し、第２傾斜面３０３、第７傾斜面３１３は、反射前光束に対して角度Ｒ１９の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１４、角度Ｒ１９は、ほぼ同等の大きさであるが、所定以上の大きさであればよく、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第１傾斜面３０２、第２傾斜面３０３、第３傾斜面３０４、第６傾斜面３１２、第７傾斜面３１３、第８傾斜面３１４での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

また、第１傾斜面３０２、第２傾斜面３０３、第３傾斜面３０４、第６傾斜面３１２、第７傾斜面３１３、第８傾斜面３１４の各傾斜面は、反射後光束に対して角度Ｒ１６の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１６は、所定以上の大きさであればよく、各傾斜面で異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第１傾斜面３０２、第２傾斜面３０３、第３傾斜面３０４、第６傾斜面３１２、第７傾斜面３１３、第８傾斜面３１４での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

そして、第４傾斜面３０５、第９傾斜面３１５は、反射前光束に対して角度Ｒ２０の傾きを有し、第５傾斜面３０６、第１０傾斜面３１６は、反射前光束に対して角度Ｒ１５の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１５、角度Ｒ２０は、所定以上の大きさであればよく、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第４傾斜面３０５、第５傾斜面３０６、第９傾斜面３１５、第１０傾斜面３１６での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

また、第４傾斜面３０５、第９傾斜面３１５は、反射後光束に対して角度Ｒ１８の傾きを有し、第５傾斜面３０６、第１０傾斜面３１６は、反射後光束に対して角度Ｒ１７の傾きを有している。このとき、角度Ｒ１７、角度Ｒ１８は、所定以上の大きさであればよく、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。なお、所定の傾きは、第４傾斜面３０５、第５傾斜面３０６、第９傾斜面３１５、第１０傾斜面３１６での反射光がＡＦセンサ２７に入射しない大きさである。

なお、遮光板３００、遮光板３０１は、上記した傾斜面の傾きの制約を満足したうえで、遮光板３００、遮光板３０１の板厚を所定範囲内に収めるため、傾斜面を複数に分割するとともに、それぞれの傾斜面で傾斜角を異ならせている。これにより、遮光板３００、遮光板３０１は、薄板化することができ、ＡＦセンサユニット１０の光学系をコンパクトに設計することができる。また、遮光板３００、遮光板３０１の板厚の均一化は、樹脂成形時の成形性をよくする。

たとえば、遮光板３００、遮光板３０１は、第４傾斜面３０５と第５傾斜面３０６、第９傾斜面３１５と第１０傾斜面３１６をそれぞれ分割した。これにより、遮光板３００、遮光板３０１は、第４傾斜面３０５（第９傾斜面３１５）の板厚肉厚部Ｄ８、第４傾斜面３０５（第９傾斜面３１５）の板厚肉薄部Ｄ９の板厚を所定範囲内に収める。

なお、隣接する傾斜面の境界は、隣接する傾斜面が高低差（段差）を有する場合に、厚さ方向の不連続面３１０を介して接続する。たとえば、第１傾斜面３０２と第２傾斜面３０３、第２傾斜面３０３と第３傾斜面３０４、第４傾斜面３０５と第５傾斜面３０６は、不連続面３１０を介して接続する。また、第６傾斜面３１２と第７傾斜面３１３、第７傾斜面３１３と第８傾斜面３１４、第９傾斜面３１５と第１０傾斜面３１６は、不連続面３１０を介して接続する。隣接する傾斜面の境界は、不連続面３１０を有する場合を含めて、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定される。

また、遮光板３００、遮光板３０１は、第１傾斜面３０２と第２傾斜面３０３との間、および第６傾斜面３１２と第７傾斜面３１３との間に微小段差を設けている。さらに、遮光板３００、遮光板３０１は、第２傾斜面３０３と第３傾斜面３０４の間、および第７傾斜面３１３と第８傾斜面３１４の間に高さＤ７の段差を設けている。これにより、遮光板３００、遮光板３０１は、第１傾斜面３０２と第４傾斜面３０５の境界、第２傾斜面３０３と第４傾斜面３０５の境界、第３傾斜面３０４と第５傾斜面３０６の段差が過大にならない。さらに、遮光板３００、遮光板３０１は、第６傾斜面３１２と第９傾斜面３１５の境界、第７傾斜面３１３と第９傾斜面３１５の境界、第８傾斜面３１４と第１０傾斜面３１６の段差が過大にならない。したがって、遮光板３００、遮光板３０１は、傾斜面の境界を、ＡＦセンサ２７の複数の軸上センサ部と複数の軸外センサ部に投影されない位置に設定するのに有利である。

このような、遮光板３００、遮光板３０１は、遮光板３００、遮光板３０１が反射前後光束重なり領域内にある場合、または反射前後光束重なり領域に大きく重なる場合の迷光除去に有効である。したがって、遮光板３００、遮光板３０１は、遮光板３００、遮光板３０１を備えるＡＦセンサユニット１０の光学系をコンパクトに設計することができる。さらに、このような、遮光板３００、遮光板３０１は、軸上センサ部および軸外センサ部に迷光が入るのを防止する。

次に、第３の実施形態のＡＦセンサ２７のラインセンサ配置について、図２２を用いて説明する。図２２は、第３の実施形態のＡＦセンサのラインセンサ配置を示すである。ＡＦセンサ２７は、中央部に軸上有効光束に対応した軸上センサ部３２０、両端部に軸外有効光束に対応した軸外センサ部３３０を有する。

軸上センサ部３２０は、ラインセンサからなる縦センサ３２１と横センサ３２２を２つずつ備える。軸上センサ部３２０の２つの縦センサ３２１、縦センサ３２１は、直列配置される。同様に、軸上センサ部３２０の２つの横センサ３２２、横センサ３２２は、直列配置される。直列配置された縦センサ３２１、縦センサ３２１と横センサ３２２、横センサ３２２は、それぞれ中央部で直交するように配置（クロス配置）される。なお、軸上センサ部３２０は、向きの異なる１組、または複数組のラインセンサを備えるものであってもよい。２つの軸外センサ部３３０も、軸上センサ部３２０と同様の構成であり、それぞれ２つの縦センサ３３１と、２つの横センサ３３２を備える。なお、軸上センサ部３２０、軸外センサ部３３０は、２つずつに限らず、１つ、または複数のラインセンサを備えるものであってもよい。

ＡＦセンサユニット１０は、ＡＦセンサ２７がこのようなラインセンサ配置をした場合に、軸上センサ部１２０で迷光を十分に除去した軸上有効光束、および軸外有効光束で焦点検出をおこなうことができる。
［第４の実施形態］

次に、第４の実施形態のＡＦセンサユニットについて説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態から第３の実施形態の遮光板は、各光学部材のホルダとなる筺体と一体成形される点で相違する。第４の実施形態のＡＦセンサユニットの形状について、図２３を用いて説明する。図２３は、第４の実施形態のＡＦセンサユニットの斜視図である。

ＡＦセンサユニット４０は、遮光板４００、遮光板４０１を一体成型した筺体４１と、図示省略した光学部材（コンデンサレンズ２１、セパレータレンズ２６、ミラー２５等）とを含んで構成される。筺体４１は、取付部４２、取付孔４３、セパレータレンズ収納部４４、ミラー支持部４５、取付部４６、視野マスク４７、コンデンサレンズ収納部４８を有する。

セパレータレンズ収納部４４は、セパレータレンズ２６を収納、保持（支持）する。なお、セパレータレンズ収納部４４は、セパレータレンズ２６とともにＡＦセンサ２７を収納、保持（支持）するようにしてもよい。コンデンサレンズ収納部４８は、コンデンサレンズ２１を収納、保持（支持）する。ミラー支持部４５は、ガイドに沿ってミラー２５を支持する。

ＡＦセンサユニット４０は、取付部４２が有する２つの取付孔４３と、取付部４６が有する図示されない１つの取付孔でビス締めするなどしてカメラボディ２に固定される。

このように、ＡＦセンサユニット４０は、遮光板４００、遮光板４０１を筺体（レンズホルダ）と一体成型することで、ＡＦセンサユニット４０の光学系内で遮光板４００、遮光板４０１の位置を精度良く決めることができる。また、ＡＦセンサユニット４０は、部品点数、組立工数を削減することによるコスト低減をおこなうことを容易にする。

また、複数の傾斜面を有する遮光板４００、遮光板４０１は、ＡＦセンサユニット４０のように軸上有効光束と軸外有効光束の距離が小さな光学系においても配置可能な程度に薄型化可能である。さらに、遮光板４００、遮光板４０１が有する複数の傾斜面の傾き（傾斜角度）を異ならせることで、遮光板４００、遮光板４０１のより一層の薄型化をおこなうことができる。

また、遮光板４００、遮光板４０１は、鏡面仕上げとすることで、反射光の拡散による迷光の発生を防止する。

なお、筺体４１は、コンデンサレンズ２１、ミラー２５、セパレータレンズ２６のいずれも支持するものとしたが、これらのうちいずれか、またはこれらのうちいくつかを支持するものであってもよい。

なお、上述の実施の形態は、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

さらに、上述の実施の形態は、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではない。

１……撮像装置、２……カメラボディ、３……接眼光学系、４……ペンタプリズム、５……焦点板、６、７……マウント、８……レンズ、９……メインミラー、１０……ＡＦセンサユニット、１１……サブミラー、１２……シャッタ、１３……撮像素子、２０……視野マスク、２１……コンデンサレンズ、２２、２４……軸外レンズ部、２３……軸上レンズ部、２５……ミラー、２６……セパレータレンズ、２７……ＡＦセンサ、４０……ＡＦセンサユニット、４１……筺体、４２……取付部、４３……取付孔、４４……セパレータレンズ収納部、４５……ミラー支持部、４６……取付部、４７……視野マスク、４８……コンデンサレンズ収納部、１００、１０１、２００、２０１、３００、３０１、４００、４０１……遮光板、１０２、２０２、３０２……第１傾斜面、１０３、２０３、３０３……第２傾斜面、１０４、２０４、３０４……第３傾斜面、１０５、２０５、３０５……第４傾斜面、１０６、２０６、３０６……第５傾斜面、１１０、２１０、３１０……不連続面、１１１、２１１、３１１……ミラー接触面、１２０、３２０……軸上センサ部、１２１、１３１、３２１、３３１……縦センサ、１２２、３２２、３３２……横センサ、１３０、３３０……軸外センサ部、３１２……第６傾斜面、３１３……第７傾斜面、３１４……第８傾斜面、３１５……第９傾斜面、３１６……第１０傾斜面

Claims (9)

1. 被写体側から入射した光束を複数の領域に分割して出射する第１の光学部材と、
   前記第１の光学部材から出射した光束を反射するミラーと、
   前記ミラーが反射した光束を入射する第２の光学部材と、
   前記第２の光学部材を透過した光束を用いて焦点を検出する焦点検出部と、
   前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の光路上に配設され、前記複数の領域のうちの１の領域の光束が他の領域に入射するのを防止する遮光部材と、
   を備え、
   前記遮光部材は、
   前記第１の光学部材から前記ミラーに入射する第１の光束と、前記第１の光束が前記ミラーに反射した第２の光束とが重なる領域に、前記第１の光束と前記第２の光束の各々に対する傾きを有する傾斜面を有する焦点検出装置。
2. 前記遮光部材は、複数の領域の光束に対応して分割された複数の傾斜面を有する請求項１記載の焦点検出装置。
3. 前記複数の傾斜面は、それぞれ異なる傾きを有する請求項２記載の焦点検出装置。
4. 前記複数の傾斜面は、前記遮光部材の厚さ方向の不連続面を介して隣接する傾斜面と接続する請求項２記載の焦点検出装置。
5. 前記遮光部材は、前記第１の光束と前記第２の光束とが重なる領域内に配設され、
   前記遮光部材が有する傾斜面は、前記第１の光束と前記第２の光束の各々に対する傾きを有する請求項１記載の焦点検出装置。
6. 前記第１の光学部材は、軸上レンズ部を透過した軸上有効光束と、軸外レンズ部を透過した軸外有効光束とを出射し、
   前記焦点検出部は、前記軸上有効光束について、向きの異なる複数のラインセンサで焦点検出をおこない、
   前記遮光部材は、前記軸上有効光束と前記軸外有効光束とを分離する位置に備えられ、
   前記軸上有効光束側に複数の傾斜面を備える請求項１記載の焦点検出装置。
7. 前記第１の光学部材は、軸上レンズ部を透過した軸上有効光束と、軸外レンズ部を透過した軸外有効光束とを出射し、
   前記焦点検出部は、前記軸上有効光束および前記軸外有効光束について向きの異なる複数のラインセンサで焦点検出をおこない、
   前記遮光部材は、前記軸上有効光束と前記軸外有効光束とを分離する位置に備えられ、
   前記軸上有効光束側と前記軸外有効光束側の両面に複数の傾斜面を備える請求項１記載の焦点検出装置。
8. 前記遮光部材は、前記第１の光学部材、前記第２の光学部材、または前記ミラーのうち少なくともいずれか１つを支持する筺体と一体成型された請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の焦点検出装置。
9. 請求項１記載の焦点検出装置を備える撮像装置。

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