JP2586044B2 - 焦点検出用光学装置 - Google Patents
焦点検出用光学装置Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
- G02B7/346—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、カメラ等に用いられるマルチ測距用の焦
点検出用光学装置に関する。
点検出用光学装置に関する。
＜従来の技術＞ 光軸上測距エリアに加えて光軸外測距エリアを設けた
マルチ測距において、光軸上測距用光束と光軸外測距用
光束とが干渉しないように、光軸外測距エリアを光軸か
ら離すと、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対して
ケラれる場合が生じ、合焦精度が低くなるという欠点が
ある。
マルチ測距において、光軸上測距用光束と光軸外測距用
光束とが干渉しないように、光軸外測距エリアを光軸か
ら離すと、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対して
ケラれる場合が生じ、合焦精度が低くなるという欠点が
ある。
従来、上記欠点を改善するために、第８図に示すよう
な焦点検出用光学装置が提案されている。この焦点検出
用光学装置は、光軸外測距用光束が入射するCCD（チャ
ージカップルドデバイス）ラインセンサPo1およびPo
2と、上記光軸外測距用光束が通過する光学系とを縦長
に配し、対を成す光軸外測距用光束の配列方向が撮影レ
ンズTLのサジッタル方向になるようにして、光軸外測距
用光束が撮影レンズTLの瞳に対してケラれないようにし
ている。さらに、光軸外測距用光束の主光線l3,l4およ
びl5,l6の視野マスクFMへの入射方向を、光軸に対して
所定の角度で外向きになるようにして（すなわち、撮影
レンズTLを通過する光軸外測距用光束の位置を光軸側に
寄せて）、光軸外測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対し
てケラれないようにしている。
な焦点検出用光学装置が提案されている。この焦点検出
用光学装置は、光軸外測距用光束が入射するCCD（チャ
ージカップルドデバイス）ラインセンサPo1およびPo
2と、上記光軸外測距用光束が通過する光学系とを縦長
に配し、対を成す光軸外測距用光束の配列方向が撮影レ
ンズTLのサジッタル方向になるようにして、光軸外測距
用光束が撮影レンズTLの瞳に対してケラれないようにし
ている。さらに、光軸外測距用光束の主光線l3,l4およ
びl5,l6の視野マスクFMへの入射方向を、光軸に対して
所定の角度で外向きになるようにして（すなわち、撮影
レンズTLを通過する光軸外測距用光束の位置を光軸側に
寄せて）、光軸外測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対し
てケラれないようにしている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来の焦点検出用光学装置は、対
を成す光軸外測距用光束の配列方向を撮影レンズTLのサ
ジッタル方向にし、さらに、光軸外測距用光束の主光線
l3,l4およびl5,l6の視野マスクFMへの入射方向を光軸に
対して所定の角度で外向きにすることによって、光軸外
測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対してケラれないよう
にしているが、それにもかかわらず、撮影レンズTLを、
開口の径や焦点距離等の特性が異なる種々のレンズに交
換した場合、光軸外測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対
してケラれるのを完全に防ぐことができない。
を成す光軸外測距用光束の配列方向を撮影レンズTLのサ
ジッタル方向にし、さらに、光軸外測距用光束の主光線
l3,l4およびl5,l6の視野マスクFMへの入射方向を光軸に
対して所定の角度で外向きにすることによって、光軸外
測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対してケラれないよう
にしているが、それにもかかわらず、撮影レンズTLを、
開口の径や焦点距離等の特性が異なる種々のレンズに交
換した場合、光軸外測距用光束が撮影レンズTLの瞳に対
してケラれるのを完全に防ぐことができない。
そこで、この発明の目的は、非常に簡単な装置によっ
て、撮影レンズを特性の異なる種々のレンズに交換して
も、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対してケラれ
ることのない、高い合焦精度を有する焦点検出用光学装
置を提供することにある。
て、撮影レンズを特性の異なる種々のレンズに交換して
も、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対してケラれ
ることのない、高い合焦精度を有する焦点検出用光学装
置を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため本発明の焦点検出用光学装置
は、撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデン
サレンズ、一対の再結像レンズを有する再結像レンズ系
および上記再結像レンズの近くに設けた一対の絞り開口
部を有する絞りマスク板によって、一列に配列された受
光素子列上に一対の像として再結像し、上記受光素子列
上に再結像された一対の像の位置を検出して、上記撮影
レンズの焦点の位置を検出する焦点検出ブロックを、光
軸上と光軸外に有する焦点検出用光学装置において、上
記光軸外の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口部
であって、該開口部の配列方向に垂直な方向に第１の径
を有し、上記光軸上の焦点検出ブロックが有する一対の
絞り開口部であって、該開口部の配列方向に垂直な方向
に第２の径を有し、上記第１の径を上記第２の径に比較
して小さくしたことを特徴としている。
は、撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデン
サレンズ、一対の再結像レンズを有する再結像レンズ系
および上記再結像レンズの近くに設けた一対の絞り開口
部を有する絞りマスク板によって、一列に配列された受
光素子列上に一対の像として再結像し、上記受光素子列
上に再結像された一対の像の位置を検出して、上記撮影
レンズの焦点の位置を検出する焦点検出ブロックを、光
軸上と光軸外に有する焦点検出用光学装置において、上
記光軸外の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口部
であって、該開口部の配列方向に垂直な方向に第１の径
を有し、上記光軸上の焦点検出ブロックが有する一対の
絞り開口部であって、該開口部の配列方向に垂直な方向
に第２の径を有し、上記第１の径を上記第２の径に比較
して小さくしたことを特徴としている。
＜作用＞ 撮影レンズを通過した光軸外測距用光束は、光軸外の
焦点検出ブロックのコンデンサレンズ、一対の絞り開口
部および一対の再結像レンズを通過して、一列に配列さ
れた受光素子列上に一対の再結像を形成する。その際
に、上記一対の絞り開口部の第１径（d2、d3）が、光軸
上の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口部の第２
の径（d1）に比較して小さくなっているので、光軸外測
距用光束が撮影レンズを通過する際に、光束の光軸に対
して最外部が光軸側（内側）に寄せられる。したがっ
て、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対してケラれ
ることがない。
焦点検出ブロックのコンデンサレンズ、一対の絞り開口
部および一対の再結像レンズを通過して、一列に配列さ
れた受光素子列上に一対の再結像を形成する。その際
に、上記一対の絞り開口部の第１径（d2、d3）が、光軸
上の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口部の第２
の径（d1）に比較して小さくなっているので、光軸外測
距用光束が撮影レンズを通過する際に、光束の光軸に対
して最外部が光軸側（内側）に寄せられる。したがっ
て、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳に対してケラれ
ることがない。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの焦点検出用光学装置の一実施例における
概略構成を示す斜視図である。第１図においてTL1,TL2
は撮影レンズであり、この撮影レンズTL1、TL2は、夫
々、予定結像面FPから距離Pz1,Pz2（Pz1＜Pz2）の位置
（以下、この距離を射出瞳距離と言う）に設けている。
そして、上記予定結像面FPの近傍に視野マスクＦMを配
置している。上記視野マスクFMの中央部には横長の矩形
開口部Eoを設け、一方、両側には縦長の矩形開口部Eo1,
Eo2を設けている。上記視野マスクＦMの各矩形開口部E
o,Eo1,Eo2を通過した光束は、コンデンサレンズLo,Lo1,
Lo2を夫々通過して集束される。
概略構成を示す斜視図である。第１図においてTL1,TL2
は撮影レンズであり、この撮影レンズTL1、TL2は、夫
々、予定結像面FPから距離Pz1,Pz2（Pz1＜Pz2）の位置
（以下、この距離を射出瞳距離と言う）に設けている。
そして、上記予定結像面FPの近傍に視野マスクＦMを配
置している。上記視野マスクFMの中央部には横長の矩形
開口部Eoを設け、一方、両側には縦長の矩形開口部Eo1,
Eo2を設けている。上記視野マスクＦMの各矩形開口部E
o,Eo1,Eo2を通過した光束は、コンデンサレンズLo,Lo1,
Lo2を夫々通過して集束される。
再結像レンズ板Ｌは、中央部に横方向に配列された再
結像レンズ対L1,L2と、両側に夫々縦方向に配列された
再結像レンズ対L3,L4およびL5,L6を備えている。上記再
結像レンズL1〜L6は、すべて同一の曲率半径の平凸レン
ズよりなる。絞りマスクＡMには、再結像レンズL1〜L6
に対応した位置に、絞り開口部A1〜A6を設けている。こ
の絞りマスクＡMは上記再結像レンズ板Ｌの直前に配置
しており、再結像レンズ板Ｌの平坦部に密着している。
結像レンズ対L1,L2と、両側に夫々縦方向に配列された
再結像レンズ対L3,L4およびL5,L6を備えている。上記再
結像レンズL1〜L6は、すべて同一の曲率半径の平凸レン
ズよりなる。絞りマスクＡMには、再結像レンズL1〜L6
に対応した位置に、絞り開口部A1〜A6を設けている。こ
の絞りマスクＡMは上記再結像レンズ板Ｌの直前に配置
しており、再結像レンズ板Ｌの平坦部に密着している。
CCDラインセンサPoは基板の中央部に横長に配してお
り、また、CCDラインセンサPo1,Po2は上記基板の両側に
縦長に配しており、上記再結像レンズ板Ｌ上の再結像レ
ンズ対の配列方向と、上記CCDラインセンサの方向とが
同一になるようにしている。上記CCDラインセンサPo,Po
1,Po2は、夫々第1,第２の２つの受光素子列を有してお
り、上記再結像レンズ対によって再結像された２つの像
を別々に光電変換するようにしている。図中点線で囲ん
だブロックAFは、AF（オートフォーカス）センサモジュ
ールを示している。
り、また、CCDラインセンサPo1,Po2は上記基板の両側に
縦長に配しており、上記再結像レンズ板Ｌ上の再結像レ
ンズ対の配列方向と、上記CCDラインセンサの方向とが
同一になるようにしている。上記CCDラインセンサPo,Po
1,Po2は、夫々第1,第２の２つの受光素子列を有してお
り、上記再結像レンズ対によって再結像された２つの像
を別々に光電変換するようにしている。図中点線で囲ん
だブロックAFは、AF（オートフォーカス）センサモジュ
ールを示している。
上記構成の焦点検出用光学装置は、次のようにして焦
点位置を検出する。主光線l3,l4を含む光軸外測距用光
束が、光軸に対して所定の角度で光軸から離れるように
上記視野マスクＦMに入射して矩形開口部Eo1を通過し、
上記コンデンサレンズLo1に入射する。コンデンサレン
ズLo1に入射した光軸外距離用光束はコンデンサレンズL
o1によって光軸側に曲げられると共に集束され、上記絞
りマスクＡMの絞り開口部A3,A4を経て再結像レンズ板Ｌ
の再結像レンズL3,L4に入射される。再結像レンズL3,L4
に入射された光軸外測距用光束は、この再結像レンズ
L3,L4によってCCDラインセンサPo1へ集束され、このCCD
ラインセンサPo1上に一対の像が再結像される。また、
主光線l5,l6を含む光軸外測距用光束は、上記所定の角
度で光軸から離れるように視野マスクＦMに入射し、矩
形開口部Eo2、コンデンサレンズLo2、絞り開口部A5,A6
および再結像レンズL5,L6を経て、上記CCDラインセンサ
Po2上に集束され、このCCDラインセンサPo2上に一対の
像が再結像される。
点位置を検出する。主光線l3,l4を含む光軸外測距用光
束が、光軸に対して所定の角度で光軸から離れるように
上記視野マスクＦMに入射して矩形開口部Eo1を通過し、
上記コンデンサレンズLo1に入射する。コンデンサレン
ズLo1に入射した光軸外距離用光束はコンデンサレンズL
o1によって光軸側に曲げられると共に集束され、上記絞
りマスクＡMの絞り開口部A3,A4を経て再結像レンズ板Ｌ
の再結像レンズL3,L4に入射される。再結像レンズL3,L4
に入射された光軸外測距用光束は、この再結像レンズ
L3,L4によってCCDラインセンサPo1へ集束され、このCCD
ラインセンサPo1上に一対の像が再結像される。また、
主光線l5,l6を含む光軸外測距用光束は、上記所定の角
度で光軸から離れるように視野マスクＦMに入射し、矩
形開口部Eo2、コンデンサレンズLo2、絞り開口部A5,A6
および再結像レンズL5,L6を経て、上記CCDラインセンサ
Po2上に集束され、このCCDラインセンサPo2上に一対の
像が再結像される。
一方、主光線l1,l2を含む光軸上測距用光束は、光軸
上の矩形開口部Eo、コンデンサレンズLo、絞り開口部
A1,A2、および再結像レンズL1,L2を経て、上記CCDライ
ンセンサPo上に集束され、このCCDラインセンサPo上に
一対の像が再結像される。そして、上記CCDラインセン
サPo,Po1おびPo2上に結ばれた上記３対の再結像の対を
成す像の位置を求めることによって撮影レンズTL1おびT
L2の焦点位置が検出される。
上の矩形開口部Eo、コンデンサレンズLo、絞り開口部
A1,A2、および再結像レンズL1,L2を経て、上記CCDライ
ンセンサPo上に集束され、このCCDラインセンサPo上に
一対の像が再結像される。そして、上記CCDラインセン
サPo,Po1おびPo2上に結ばれた上記３対の再結像の対を
成す像の位置を求めることによって撮影レンズTL1おびT
L2の焦点位置が検出される。
上記撮影レンズTL1上に破線で示したA11,A21,A31,
A41,A51およびA61と、撮影レンズTL2上に破線で示したA
12,A22,A32,A42,A52およびA62とは、夫々、上記絞りマ
スクＡMの絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5およびA6が、コン
デンサレンズLo,Lo1およびLo2によって撮影レンズTL1と
撮影レンズTL2上に逆投影された場合の像を示す。すな
わち、絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5およびA6を通過する測
距用光束が、撮影レンズTL1およびTL2を通過する範囲を
示す。したがって、この逆投影像A11,A21,A31,A41,A51
およびA61、あるいはA12,A22,A32,A42,A52およびA
62が、撮影レンズTL1あるいはTL2の開口内に収っていれ
ば、CCDラインセンサPo,Po1およびPo2に入射する光束
が、撮影レンズTL1あるいはTL2の瞳に対してケラれるこ
とがなく、高い合焦精度を得ることができるのである。
A41,A51およびA61と、撮影レンズTL2上に破線で示したA
12,A22,A32,A42,A52およびA62とは、夫々、上記絞りマ
スクＡMの絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5およびA6が、コン
デンサレンズLo,Lo1およびLo2によって撮影レンズTL1と
撮影レンズTL2上に逆投影された場合の像を示す。すな
わち、絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5およびA6を通過する測
距用光束が、撮影レンズTL1およびTL2を通過する範囲を
示す。したがって、この逆投影像A11,A21,A31,A41,A51
およびA61、あるいはA12,A22,A32,A42,A52およびA
62が、撮影レンズTL1あるいはTL2の開口内に収っていれ
ば、CCDラインセンサPo,Po1およびPo2に入射する光束
が、撮影レンズTL1あるいはTL2の瞳に対してケラれるこ
とがなく、高い合焦精度を得ることができるのである。
ここで、いかなる場合においても、CCDラインセンサP
o1,Po2に入射する測距用光束が撮影レンズの瞳に対して
ケラれないと言うことは、上述のように、光軸外測距用
光束の主光線l3,l4,l5,l6の、フィルム等価面FP上での
光軸からの距離ｙが大きく、CCDラインセンサPo1,Po2の
光軸からの距離に対する撮影レンズの開口が小さいよう
な状態において、いかなる射出瞳距離であっても、CCD
ラインセンサPo1,Po2に入射する光軸外測距用光束が撮
影レンズTLの開口内を通過するということである。
o1,Po2に入射する測距用光束が撮影レンズの瞳に対して
ケラれないと言うことは、上述のように、光軸外測距用
光束の主光線l3,l4,l5,l6の、フィルム等価面FP上での
光軸からの距離ｙが大きく、CCDラインセンサPo1,Po2の
光軸からの距離に対する撮影レンズの開口が小さいよう
な状態において、いかなる射出瞳距離であっても、CCD
ラインセンサPo1,Po2に入射する光軸外測距用光束が撮
影レンズTLの開口内を通過するということである。
第２図，第４図および第７図は、絞りマスクＡMと再
結像板Ｌとを重ね合わせた状態を示し、再結像レンズ
L1,L2,L3,L4,L5およびL6を破線で表わして、絞り開口部
A1,A2,A3,A4,A5およびA6との位置関係を示している。
q1,q2およびq3は、対を成す絞り開口部A1,A2,A3,A4およ
びA5,A6の外側間隔を表わし、d1,d2およびd3は、上記対
を成す絞り開口部A1,A2,A3,A4およびA5,A6の、夫々の対
の配列方向に垂直な方向の径を表わす。ここで、上記絞
り開口部対の外側間隔q1,q2およびq3の値と上記コンデ
ンサレンズLo,Lo1およびLo2のパワーによってAF可能な
撮影レンズのＦナンバーが決定される。本実施例では、
コンデンサレンズLo,Lo1,およびLo2のパワーを略等しく
設定し、q1≒q2≒q3としている。また、CCDラインセン
サPo,Po1およびPo2面上の照度を上げて、AFの低輝度限
界をできるだけ下げるために、絞り開口部の形状はd1,d
2およびd3を大きくしてある。
結像板Ｌとを重ね合わせた状態を示し、再結像レンズ
L1,L2,L3,L4,L5およびL6を破線で表わして、絞り開口部
A1,A2,A3,A4,A5およびA6との位置関係を示している。
q1,q2およびq3は、対を成す絞り開口部A1,A2,A3,A4およ
びA5,A6の外側間隔を表わし、d1,d2およびd3は、上記対
を成す絞り開口部A1,A2,A3,A4およびA5,A6の、夫々の対
の配列方向に垂直な方向の径を表わす。ここで、上記絞
り開口部対の外側間隔q1,q2およびq3の値と上記コンデ
ンサレンズLo,Lo1およびLo2のパワーによってAF可能な
撮影レンズのＦナンバーが決定される。本実施例では、
コンデンサレンズLo,Lo1,およびLo2のパワーを略等しく
設定し、q1≒q2≒q3としている。また、CCDラインセン
サPo,Po1およびPo2面上の照度を上げて、AFの低輝度限
界をできるだけ下げるために、絞り開口部の形状はd1,d
2およびd3を大きくしてある。
第１の実施例として、上記距離ｙが大きく、撮影レン
ズTLの開口が小さく、射出瞳距離Pzが小さい場合（射出
瞳距離Pz1の撮影レンズTL1を使用する場合）を考える。
ズTLの開口が小さく、射出瞳距離Pzが小さい場合（射出
瞳距離Pz1の撮影レンズTL1を使用する場合）を考える。
第２図は撮影レンズTL1を用いる場合に使用する絞り
マスクＡM′を示す。また、第３図は、撮影レンズTL1上
の、上記絞りマスクＡM′の絞り開口部A1′,A2′,A3′,
A4′,A5′およびA6′の逆投影像A11′,A21′,A31′,
A41′,A51′およびA61′を示す。第２図に示すように、
光軸外測距用光束が通過する絞り開口部A3′,A4′およ
びA5′,A6′の形状を、内側において破線で示す従来の
形状りも径を小さくして平坦にし（以下、平坦部Ｂと言
う）、d1′＞d2′,d3′になるようにしている。ここ
で、第３図に示す逆投影像A11′,A21′,A31′A41′
A51′およびA61′は、予定結像面FPを介して逆投影され
ているので、対になっている絞り開口部（例えば、
A3′,A4′）とのその逆投影像（例えば、A41′,A31′）
との位置関係は、上下、左右が逆になっている。したが
って、上記絞り開口部A3′,A4′および５′,A6′の内側
の平坦部Ｂは、その逆投影像A31′,A41′およびA51′,A
61′においては、第３図に示すように撮影レンズTL1の
外周部（平坦部B1）に位置するので、逆投影像A31′,A
41′およびA51′,A61′は撮影レンズTL1内に収まり、光
軸外測距用光束は撮影レンズTL1の瞳に対してケラれる
ことがなく、高い合焦精度を得ることができるのであ
る。
マスクＡM′を示す。また、第３図は、撮影レンズTL1上
の、上記絞りマスクＡM′の絞り開口部A1′,A2′,A3′,
A4′,A5′およびA6′の逆投影像A11′,A21′,A31′,
A41′,A51′およびA61′を示す。第２図に示すように、
光軸外測距用光束が通過する絞り開口部A3′,A4′およ
びA5′,A6′の形状を、内側において破線で示す従来の
形状りも径を小さくして平坦にし（以下、平坦部Ｂと言
う）、d1′＞d2′,d3′になるようにしている。ここ
で、第３図に示す逆投影像A11′,A21′,A31′A41′
A51′およびA61′は、予定結像面FPを介して逆投影され
ているので、対になっている絞り開口部（例えば、
A3′,A4′）とのその逆投影像（例えば、A41′,A31′）
との位置関係は、上下、左右が逆になっている。したが
って、上記絞り開口部A3′,A4′および５′,A6′の内側
の平坦部Ｂは、その逆投影像A31′,A41′およびA51′,A
61′においては、第３図に示すように撮影レンズTL1の
外周部（平坦部B1）に位置するので、逆投影像A31′,A
41′およびA51′,A61′は撮影レンズTL1内に収まり、光
軸外測距用光束は撮影レンズTL1の瞳に対してケラれる
ことがなく、高い合焦精度を得ることができるのであ
る。
第２の実施例として、射出瞳距離Pzが短く開口の小さ
い撮影レンズTL1と、射出瞳距離Pzが長く、開口の小さ
い撮影レンズTL3（第１図において撮影レンズTL2よりも
遠方に位置する撮影レンズであり、図示していない）と
を交換して使用する場合を考える。第４図は、撮影レン
ズTL1および撮影レンズTL3を用いる場合に使用する絞り
マスクＡM″を示す。また、第５図は絞りマスクＡM″の
絞り開口部A1″,A2″,A3″,A4″,A5″およびA6″の、撮
影レンズTL1上での逆投影像A11″,A21″,A31″,A41″,A
51″およびA61″を示し、第６図は撮影レンズTL3上での
逆投影像A13″,A23″,A33″,A43″,A53″およびA63″を
示す。第４図に示すように、光軸外測距用光束に対する
絞り開口部A3″,A4″およびA5″,A6″の形状を、内側お
よび外側において破線で示す従来の形状よりも径を小さ
くして平坦にし（以下、平坦部ＣおよびＤと言う）、
d1″＞d2″,d3″になるようにしている。したがって、
上記第１の実施例と同様に、第５図に示すように、絞り
開口部A3″,A4″およびA5″,A6″の内側平坦部Ｃが撮影
レンズTL1上での逆投影像A31″,A41″およびA51″,
A61″では外側（平坦部C1）に位置するので、逆投影像A
31″,A41″およびA51″,A61″は撮影レンズTL1内に収ま
り、光軸外測距用光束は撮影レンズTL1の瞳に対してケ
ラれることがない。また、上述のように、第１図に示す
光軸外測距用光束の主光線l3,l4およびl5,l6は、光軸に
対して所定の角度で光軸から離れるように視野マスクＦ
Mに入射するようにしている。そのため、AFモジュール
から十分離れた位置においては、主光線対l3,l4と主光
線対l5,l6との位置関係が光軸に対して反転する。した
がって、第６図に示すように、絞り開口部A3″,A4″お
よびA5″,A6″の外側平坦部Ｄが、十分射出瞳距離の長
い撮影レンズTL3上の逆投影像A33″,A43″およびA53″,
A63″では外側（平坦部D3）に位置するので、逆投影像A
33″,A43″およびA53″,A63″は撮影レンズTL3内に収ま
り、光軸外測距用光束は撮影レンズTL3の瞳に対してケ
ラれることがない。したがって、開口が小さく射出瞳距
離が短い撮影レンズTL1に対しても、開口が小さく射出
瞳距離が長い撮影レンズTL3に対しても、光軸外測距用
光束が撮影レンズTL1およびTL3の瞳に対してケラれるこ
とがなく、高い合焦精度を得ることができるのである。
い撮影レンズTL1と、射出瞳距離Pzが長く、開口の小さ
い撮影レンズTL3（第１図において撮影レンズTL2よりも
遠方に位置する撮影レンズであり、図示していない）と
を交換して使用する場合を考える。第４図は、撮影レン
ズTL1および撮影レンズTL3を用いる場合に使用する絞り
マスクＡM″を示す。また、第５図は絞りマスクＡM″の
絞り開口部A1″,A2″,A3″,A4″,A5″およびA6″の、撮
影レンズTL1上での逆投影像A11″,A21″,A31″,A41″,A
51″およびA61″を示し、第６図は撮影レンズTL3上での
逆投影像A13″,A23″,A33″,A43″,A53″およびA63″を
示す。第４図に示すように、光軸外測距用光束に対する
絞り開口部A3″,A4″およびA5″,A6″の形状を、内側お
よび外側において破線で示す従来の形状よりも径を小さ
くして平坦にし（以下、平坦部ＣおよびＤと言う）、
d1″＞d2″,d3″になるようにしている。したがって、
上記第１の実施例と同様に、第５図に示すように、絞り
開口部A3″,A4″およびA5″,A6″の内側平坦部Ｃが撮影
レンズTL1上での逆投影像A31″,A41″およびA51″,
A61″では外側（平坦部C1）に位置するので、逆投影像A
31″,A41″およびA51″,A61″は撮影レンズTL1内に収ま
り、光軸外測距用光束は撮影レンズTL1の瞳に対してケ
ラれることがない。また、上述のように、第１図に示す
光軸外測距用光束の主光線l3,l4およびl5,l6は、光軸に
対して所定の角度で光軸から離れるように視野マスクＦ
Mに入射するようにしている。そのため、AFモジュール
から十分離れた位置においては、主光線対l3,l4と主光
線対l5,l6との位置関係が光軸に対して反転する。した
がって、第６図に示すように、絞り開口部A3″,A4″お
よびA5″,A6″の外側平坦部Ｄが、十分射出瞳距離の長
い撮影レンズTL3上の逆投影像A33″,A43″およびA53″,
A63″では外側（平坦部D3）に位置するので、逆投影像A
33″,A43″およびA53″,A63″は撮影レンズTL3内に収ま
り、光軸外測距用光束は撮影レンズTL3の瞳に対してケ
ラれることがない。したがって、開口が小さく射出瞳距
離が短い撮影レンズTL1に対しても、開口が小さく射出
瞳距離が長い撮影レンズTL3に対しても、光軸外測距用
光束が撮影レンズTL1およびTL3の瞳に対してケラれるこ
とがなく、高い合焦精度を得ることができるのである。
第３の実施例における絞りマスクＡMを第７図に示
す。この実施例では、上記第1,第２の実施例と同様に絞
りマスクＡMの絞り開口部A3,A4の径d3または絞
り開口部A5の径ｄとの関係をd1＞d2,d3とす
る。さらに、各絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5お
よびA6の開口面積S1,S2,S3,S4,S5およびS6を略等しく
して、各CCDラインセンサPo,Po1およびPo2面上の照度を
略等しくして、各測距エリアのAFの低輝度限界を略等し
くなるようにしたものである。
す。この実施例では、上記第1,第２の実施例と同様に絞
りマスクＡMの絞り開口部A3,A4の径d3または絞
り開口部A5の径ｄとの関係をd1＞d2,d3とす
る。さらに、各絞り開口部A1,A2,A3,A4,A5お
よびA6の開口面積S1,S2,S3,S4,S5およびS6を略等しく
して、各CCDラインセンサPo,Po1およびPo2面上の照度を
略等しくして、各測距エリアのAFの低輝度限界を略等し
くなるようにしたものである。
＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明の焦点検出用光学
装置は、光軸外の焦点検出ブロックが有する一対の絞り
開口部の第１の径（d2、d3）を、光軸上の焦点検出ブロ
ックが有する一対の絞り開口部の第２の径（d1）に比較
して小さくしたので、撮影レンズを通過する際の、光軸
外測距用光束の光軸に対して最外部を光軸側に寄せるこ
とができる。したがって、撮影レンズを特性の異なる種
々の交換にしても、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳
に対してケラれることがなく、高い合焦精度を得ること
ができる。
装置は、光軸外の焦点検出ブロックが有する一対の絞り
開口部の第１の径（d2、d3）を、光軸上の焦点検出ブロ
ックが有する一対の絞り開口部の第２の径（d1）に比較
して小さくしたので、撮影レンズを通過する際の、光軸
外測距用光束の光軸に対して最外部を光軸側に寄せるこ
とができる。したがって、撮影レンズを特性の異なる種
々の交換にしても、光軸外測距用光束が撮影レンズの瞳
に対してケラれることがなく、高い合焦精度を得ること
ができる。
第１図はこの発明の焦点検出用光学装置の斜視図、第２
図はこの発明の第１の実施例における絞りマスクを示す
図、第３図は第１の実施例における撮影レンズTL1上で
の絞り開口部の逆投影像を示す図、第４図は第２の実施
例における絞りマスクを示す図、第５図は第２の実施例
における撮影レンズTL1上での絞り開口部の逆投影像を
示す図、第６図は第２の実施例における撮影レンズTL3
上での絞り開口部の逆投影像を示す図、第７図は第３の
実施例における絞りマスクを示す図、第８図は従来の焦
点検出用光学装置の斜視図である。 TL1,TL2……撮影レンズ、FP……予定結像面、ＦM……視
野マスク、ＡM……絞りマスク、Lo,Lo1,Lo2……コンデ
ンサレンズ、A1,A2,A3,A4,A5,A6……絞り開口部、L1,
L2,L3,L4,L5,L6……再結像レンズ、Po,Po1,Po2……CCD
ラインセンサ。
図はこの発明の第１の実施例における絞りマスクを示す
図、第３図は第１の実施例における撮影レンズTL1上で
の絞り開口部の逆投影像を示す図、第４図は第２の実施
例における絞りマスクを示す図、第５図は第２の実施例
における撮影レンズTL1上での絞り開口部の逆投影像を
示す図、第６図は第２の実施例における撮影レンズTL3
上での絞り開口部の逆投影像を示す図、第７図は第３の
実施例における絞りマスクを示す図、第８図は従来の焦
点検出用光学装置の斜視図である。 TL1,TL2……撮影レンズ、FP……予定結像面、ＦM……視
野マスク、ＡM……絞りマスク、Lo,Lo1,Lo2……コンデ
ンサレンズ、A1,A2,A3,A4,A5,A6……絞り開口部、L1,
L2,L3,L4,L5,L6……再結像レンズ、Po,Po1,Po2……CCD
ラインセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−80635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−60612（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−96618（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−36615（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】撮影レンズによって結ばれる物体の像を、
コンデンサレンズ、一対の再結像レンズを有する再結像
レンズ系および上記再結像レンズの近くに設けた一対の
絞り開口部を有する絞りマスク板によって、一列に配列
された受光素子列上に一対の像として再結像し、上記受
光素子列上に再結像された一対の像の位置を検出して、
上記撮影レンズの焦点の位置を検出する焦点検出ブロッ
クを、光軸上と光軸外に有する焦点検出用光学装置にお
いて、 上記光軸外の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口
部であって、該開口部の配列方向に垂直な方向に第１の
径を有し、 上記光軸上の焦点検出ブロックが有する一対の絞り開口
部であって、該開口部の配列方向に垂直な方向に第２の
径を有し、 上記第１の径を上記第２の径に比較して小さくしたこと
を特徴とする焦点検出用光学装置。 - 【請求項２】上記光軸外の焦点検出ブロックが有する一
対の絞り開口部の各開口面積が略等しいことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の焦点検出用光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119361A JP2586044B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 焦点検出用光学装置 |
| US07/368,095 US4908504A (en) | 1987-05-15 | 1989-06-19 | Focus detecting optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119361A JP2586044B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 焦点検出用光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284513A JPS63284513A (ja) | 1988-11-21 |
| JP2586044B2 true JP2586044B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=14759591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62119361A Expired - Lifetime JP2586044B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 焦点検出用光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4908504A (ja) |
| JP (1) | JP2586044B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2770301B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1998-07-02 | ミノルタ株式会社 | 焦点検出用光学装置 |
| JP2886865B2 (ja) * | 1988-05-16 | 1999-04-26 | キヤノン株式会社 | 焦点調節状態検出装置 |
| US5262819A (en) * | 1989-07-07 | 1993-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact focus detecting device suitable for incorporation into an optical apparatus |
| JP3108697B2 (ja) * | 1991-04-25 | 2000-11-13 | 旭光学工業株式会社 | 焦点検出装置 |
| JP2927047B2 (ja) * | 1991-05-02 | 1999-07-28 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置 |
| JP3213984B2 (ja) * | 1991-09-10 | 2001-10-02 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置 |
| JPH07234355A (ja) * | 1994-02-21 | 1995-09-05 | Nikon Corp | 焦点検出装置 |
| JP3617065B2 (ja) * | 1994-02-23 | 2005-02-02 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置 |
| JP2000075357A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Minolta Co Ltd | 撮像ユニット |
| US20040227839A1 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-18 | Stavely Donald J. | Systems and methods for determining focus from light collected by the periphery of a lens |
| EP1840623B1 (en) * | 2006-03-31 | 2013-05-08 | Yokogawa Electric Corporation | Microscope comprising a focus error detecting optical system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370551A (en) * | 1980-03-18 | 1983-01-25 | Nippon Kogaku K.K. | Focus detecting device |
| JPS6032013A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-19 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出用光学系 |
| US4766302A (en) * | 1984-05-17 | 1988-08-23 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus detecting device including means for determining a priority of correlation calculations |
| JPS62168107A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Minolta Camera Co Ltd | 焦点検出用光学系 |
| US4774539A (en) * | 1986-10-01 | 1988-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera having a focus detecting apparatus |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62119361A patent/JP2586044B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-06-19 US US07/368,095 patent/US4908504A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63284513A (ja) | 1988-11-21 |
| US4908504A (en) | 1990-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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