JP2012037828A - 焦点検出装置、および撮像装置 - Google Patents
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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
【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)。
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。
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]
[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]
[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]
[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]
[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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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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JP2014081517A (ja) * | 2012-10-17 | 2014-05-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | カメラモジュール |
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- 2010-08-11 JP JP2010180120A patent/JP2012037828A/ja active Pending
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