JP3084711B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JP3084711B2 JP3084711B2 JP9419289A JP9419289A JP3084711B2 JP 3084711 B2 JP3084711 B2 JP 3084711B2 JP 9419289 A JP9419289 A JP 9419289A JP 9419289 A JP9419289 A JP 9419289A JP 3084711 B2 JP3084711 B2 JP 3084711B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な焦点
検出装置に関し、特に撮影レンズ（対物レンズ）の瞳を
複数の領域に分割し、各領域を通過する光束を用いて複
数の被写体像に関する光量分布を形成し、これら複数の
光量分布の相対的な位置関係を求めることにより対物レ
ンズの合焦状態を検出する、所謂像ずれ方式を利用して
複数の測距視野を対象として焦点検出する際に好適な焦
点検出装置に関するものである。
検出装置に関し、特に撮影レンズ（対物レンズ）の瞳を
複数の領域に分割し、各領域を通過する光束を用いて複
数の被写体像に関する光量分布を形成し、これら複数の
光量分布の相対的な位置関係を求めることにより対物レ
ンズの合焦状態を検出する、所謂像ずれ方式を利用して
複数の測距視野を対象として焦点検出する際に好適な焦
点検出装置に関するものである。
（従来の技術） 従来より対物レンズを通過した光束を利用した比較的
高精度な検出精度を有した受光型の焦点検出方式に像ず
れ方式と呼ばれる方式がある。
高精度な検出精度を有した受光型の焦点検出方式に像ず
れ方式と呼ばれる方式がある。
この像ずれ方式を利用した焦点検出装置のうち撮影範
囲の中央部以外の複数の測距点のうちから任意の１つの
測距点を選択して焦点検出を行う焦点検出装置が例えば
特開昭63−131111号公報で提案されている。
囲の中央部以外の複数の測距点のうちから任意の１つの
測距点を選択して焦点検出を行う焦点検出装置が例えば
特開昭63−131111号公報で提案されている。
第８図は同公報で提案されている焦点検出装置の要部
概略図である。
概略図である。
同公報の焦点検出装置では３つの測距視野において焦
点検出を行っている。同図においてTLは撮影レンズであ
り、その予定結像面FPには視野マスクFMが配置される。
視野マスクFMには中央部に横長の矩形開口部E0が設けら
れており、両側に縦長の矩形開口部E01,E02が設けられ
ている。各矩形開口部E0,E01,E02を通過した光束はコン
デンサーレンズ（フィールドレンズ）L0,L01,L02にてそ
れぞれ集光される。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、両側にそれぞれ
縦方向に配列された再結像レンズ対L3,L4及びL5,L6を備
えている。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に対応して、長円形の絞り開口部A1〜A6が設け
られている。この絞りマスクAMは再結像レンズ板Ｌの直
前に配置されており、再結像レンズ板Ｌの平坦部に密着
している。P0は基板の中央部に横長に配されたラインセ
ンサーであり、P01,P02は基板両側に縦長に配されたラ
インセンサーであって、それぞれ第1,第２の受光素子列
を含んでいる。点線で囲んだブロック（AF）はAFセンサ
ーモジュールを示している。
点検出を行っている。同図においてTLは撮影レンズであ
り、その予定結像面FPには視野マスクFMが配置される。
視野マスクFMには中央部に横長の矩形開口部E0が設けら
れており、両側に縦長の矩形開口部E01,E02が設けられ
ている。各矩形開口部E0,E01,E02を通過した光束はコン
デンサーレンズ（フィールドレンズ）L0,L01,L02にてそ
れぞれ集光される。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、両側にそれぞれ
縦方向に配列された再結像レンズ対L3,L4及びL5,L6を備
えている。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に対応して、長円形の絞り開口部A1〜A6が設け
られている。この絞りマスクAMは再結像レンズ板Ｌの直
前に配置されており、再結像レンズ板Ｌの平坦部に密着
している。P0は基板の中央部に横長に配されたラインセ
ンサーであり、P01,P02は基板両側に縦長に配されたラ
インセンサーであって、それぞれ第1,第２の受光素子列
を含んでいる。点線で囲んだブロック（AF）はAFセンサ
ーモジュールを示している。
同図に示す焦点検出装置では視野マスクE0、コンデン
サーレンズL0、絞り開口部A1,A2、再結像レンズL1,L2、
光電素子アレーP0より成る第１の自動焦点検出光学系と
同様の各要素E01,L01,A3,A4,L3,L4,P01より成る第２の
自動焦点検出光学系と、各要素E02,L02,A5,A6,L5,L6,P
02より成る第３の自動焦点検出光学系より構成され、並
列する各要素部品が一体化されている。
サーレンズL0、絞り開口部A1,A2、再結像レンズL1,L2、
光電素子アレーP0より成る第１の自動焦点検出光学系と
同様の各要素E01,L01,A3,A4,L3,L4,P01より成る第２の
自動焦点検出光学系と、各要素E02,L02,A5,A6,L5,L6,P
02より成る第３の自動焦点検出光学系より構成され、並
列する各要素部品が一体化されている。
一般に再結像レンズを用い、２個の光像の相関から撮
影レンズのデフォーカスを求める像ずれ方式の自動焦点
検出装置では、上記２個の光像が予定結像面（１次結像
面）上の同一領域の再結像光像となることが精度上極め
て重要な要素となっている。
影レンズのデフォーカスを求める像ずれ方式の自動焦点
検出装置では、上記２個の光像が予定結像面（１次結像
面）上の同一領域の再結像光像となることが精度上極め
て重要な要素となっている。
例えば第８図の一部分を抽出し、１つの測距視野で焦
点検出を行う場合を示した第９図に於て、光学素子アレ
ー（受光素子列）121aを再結像レンズ123aにより１次結
像面上に逆投影した図形を125aとすると、この矩形領域
125aが光電素子アレー121aに検出される光像領域であ
る。同様に光電素子アレー121bは再結像レンズ123bによ
り領域125bの光像を光電変換する。
点検出を行う場合を示した第９図に於て、光学素子アレ
ー（受光素子列）121aを再結像レンズ123aにより１次結
像面上に逆投影した図形を125aとすると、この矩形領域
125aが光電素子アレー121aに検出される光像領域であ
る。同様に光電素子アレー121bは再結像レンズ123bによ
り領域125bの光像を光電変換する。
上記２個の領域125aと125bとは光電素子アレーの配列
方向を示す直線Ｎと、２個の再結像レンズ123a,123bの
レンズ面頂点126a,126bとを結ぶ直線Ｍとが平行でない
と一致しない。上記直線Ｎと平行で直線Ｍと少なくとも
一点を共有する直線Ｎ′と直線Ｍとの角度θは一体成形
される再結像レンズ123a,123bの製作精度や同再結像レ
ンズとモノリシックなセンサーチップ122を組み立てる
ときの相対位置誤差のため、一般に０でない有限の値と
なる。領域125a,125bが定義される１次結像面と再結像
レンズとの間隔をx,再結像レンズと光電変換面との間隔
をｙ、再結像レンズの２個のレンズ面頂点の間隔をｄと
すると、領域125aと125bの不一致の程度、即ちずれ量Δ
は で表わされる。このような不一致があると、例えば第10
図（Ａ），（Ｂ）のように光電変換領域の電気的走査方
向と直交する方向に構造がある被写体パターンの場合、
自動焦点検出精度が著しく劣化する。
方向を示す直線Ｎと、２個の再結像レンズ123a,123bの
レンズ面頂点126a,126bとを結ぶ直線Ｍとが平行でない
と一致しない。上記直線Ｎと平行で直線Ｍと少なくとも
一点を共有する直線Ｎ′と直線Ｍとの角度θは一体成形
される再結像レンズ123a,123bの製作精度や同再結像レ
ンズとモノリシックなセンサーチップ122を組み立てる
ときの相対位置誤差のため、一般に０でない有限の値と
なる。領域125a,125bが定義される１次結像面と再結像
レンズとの間隔をx,再結像レンズと光電変換面との間隔
をｙ、再結像レンズの２個のレンズ面頂点の間隔をｄと
すると、領域125aと125bの不一致の程度、即ちずれ量Δ
は で表わされる。このような不一致があると、例えば第10
図（Ａ），（Ｂ）のように光電変換領域の電気的走査方
向と直交する方向に構造がある被写体パターンの場合、
自動焦点検出精度が著しく劣化する。
第10図（Ａ）は斜め線131が被写体パターンとなった
場合で、上下方向にずれた光電領域のため２個の光電素
子アレーは同図の距離Ｅだけ光電素子の配列方向に変位
した光像を受けることとなり極めて大きなビット誤差を
発生する。
場合で、上下方向にずれた光電領域のため２個の光電素
子アレーは同図の距離Ｅだけ光電素子の配列方向に変位
した光像を受けることとなり極めて大きなビット誤差を
発生する。
又第10図（Ｂ）は上下左右各方向にランダムなパター
ンが入射した場合を示し領域125a,125bでそもそも受光
する光像の形状が異なるため良好な相関が得られない。
ンが入射した場合を示し領域125a,125bでそもそも受光
する光像の形状が異なるため良好な相関が得られない。
（発明が解決しようとする問題点） 従来よりこのような問題に対するため第９図に示す焦
点検出装置ではセンサーチップ122を調整時に面内回転
する、あるいは等価なことではあるが一体成形された再
結像レンズを回転する等して上記の傾き角度θがθ＝０
となるように調整を行っていた。
点検出装置ではセンサーチップ122を調整時に面内回転
する、あるいは等価なことではあるが一体成形された再
結像レンズを回転する等して上記の傾き角度θがθ＝０
となるように調整を行っていた。
しかしながら複数個の併列した自動焦点検出光学系を
有し、かつ再結像レンズが一体成形され、光電素子アレ
ーがモノリシック化された第９図に示す様な焦点検出装
置においては、上記調整方法は３個の併設光学系の１個
に対してしか行なうことができない。３個の光学系各々
のずれ量Δ＝０とする調整手段を個別に設けるような複
雑な光学構成を用いない限り、残りの２点については上
記調整は出来ない。この為、従来より１点調整により他
の２点が無条件に精度保証される様部品精度を向上しな
くてはならないという問題があった。
有し、かつ再結像レンズが一体成形され、光電素子アレ
ーがモノリシック化された第９図に示す様な焦点検出装
置においては、上記調整方法は３個の併設光学系の１個
に対してしか行なうことができない。３個の光学系各々
のずれ量Δ＝０とする調整手段を個別に設けるような複
雑な光学構成を用いない限り、残りの２点については上
記調整は出来ない。この為、従来より１点調整により他
の２点が無条件に精度保証される様部品精度を向上しな
くてはならないという問題があった。
この場合、一般に光電素子列P0,P01,P02等のチップ面
内での相対位置精度は半導体製造装置の品質からもたら
される高い精度を持っている。この為、一体化された再
結像レンズ板Ｌの各要素レンズの相対位置精度が問題と
なっている。対をなす再結像レンズのレンズ面頂点を結
ぶ直線の相対角度誤差は一眼レフカメラの所要合焦精度
を考慮すると１〜２分の許容値に収まることが必要とな
り、これは一般に大変難しい。例えば金型の製作上の問
題、成形上の問題等のため、例え上記精度が実現できた
にしてもレンズ板Ｌの歩留り低下、及び精度を出すため
の金型構造の制約から自動焦点検出光学系の設計自由度
が減少し、高性能性化やコンパクト化等を図るのが難し
くなる等の問題点があった。
内での相対位置精度は半導体製造装置の品質からもたら
される高い精度を持っている。この為、一体化された再
結像レンズ板Ｌの各要素レンズの相対位置精度が問題と
なっている。対をなす再結像レンズのレンズ面頂点を結
ぶ直線の相対角度誤差は一眼レフカメラの所要合焦精度
を考慮すると１〜２分の許容値に収まることが必要とな
り、これは一般に大変難しい。例えば金型の製作上の問
題、成形上の問題等のため、例え上記精度が実現できた
にしてもレンズ板Ｌの歩留り低下、及び精度を出すため
の金型構造の制約から自動焦点検出光学系の設計自由度
が減少し、高性能性化やコンパクト化等を図るのが難し
くなる等の問題点があった。
本発明はこのような複数の測距視野で焦点検出を行う
際の各要素の構造上の困難さを解決し、簡素は構成によ
り複数の測距視野全般にわたり高精度な焦点検出が出来
る焦点検出装置の提供を目的とする。
際の各要素の構造上の困難さを解決し、簡素は構成によ
り複数の測距視野全般にわたり高精度な焦点検出が出来
る焦点検出装置の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明の焦点検出装置は、 対物レンズの像面側に配置した光学手段により前記対
物レンズの瞳の異なる領域を通過した光束を用いて被写
体像に関する対の光量分布を形成し、該対の光量分布の
相対的な位置関係を受光手段により求め、該受光手段か
らの出力信号を用いて前記対物レンズの合焦状態を求め
る焦点検出装置において、前記光学手段は被写体像に関
する１対の光量分布を形成する１対の２次結像レンズを
複数対一体成形した２次光学部材を有しており、前記受
光手段は対の受光素子列を前記複数対の２次結像レンズ
に対応させて複数個１つの基板にモノリシックに集積し
た受光部材を有しており、該複数対の受光素子列のうち
少なくとも１つの対の受光素子列を電気的走査を行う第
１方向と直交する第２方向に対の２次結像レンズの製造
上の誤差に対応させて互いに相対的に位置をずらして配
置したことを特徴としている。
物レンズの瞳の異なる領域を通過した光束を用いて被写
体像に関する対の光量分布を形成し、該対の光量分布の
相対的な位置関係を受光手段により求め、該受光手段か
らの出力信号を用いて前記対物レンズの合焦状態を求め
る焦点検出装置において、前記光学手段は被写体像に関
する１対の光量分布を形成する１対の２次結像レンズを
複数対一体成形した２次光学部材を有しており、前記受
光手段は対の受光素子列を前記複数対の２次結像レンズ
に対応させて複数個１つの基板にモノリシックに集積し
た受光部材を有しており、該複数対の受光素子列のうち
少なくとも１つの対の受光素子列を電気的走査を行う第
１方向と直交する第２方向に対の２次結像レンズの製造
上の誤差に対応させて互いに相対的に位置をずらして配
置したことを特徴としている。
（実施例） 第１図は本発明の像ずれ方式を用いた焦点検出方法の
原理を示す説明図である。
原理を示す説明図である。
同図においては便宜上１つの測距視野で焦点検出を行
う場合を示している。図中、測距視野11はフィールドレ
ンズ124を介して１対の２次結像レンズ（「再結像レン
ズ」ともいう。）123a,123bによりセンサー板122面上の
１対の受光素子列（「光電素子アレー」ともいう。）12
1a,121b面上に再結像されている。ここで１対の２次結
像レンズ123a,123bは一体成形品より構成され、そのレ
ンズ面頂点126,126bを結んだ直線Ｍは受光素子121a,121
bの電気的走査方向を表わす直線Ｎ若しくはそれと平行
な直線Ｎ′と角度θ１をなしている。
う場合を示している。図中、測距視野11はフィールドレ
ンズ124を介して１対の２次結像レンズ（「再結像レン
ズ」ともいう。）123a,123bによりセンサー板122面上の
１対の受光素子列（「光電素子アレー」ともいう。）12
1a,121b面上に再結像されている。ここで１対の２次結
像レンズ123a,123bは一体成形品より構成され、そのレ
ンズ面頂点126,126bを結んだ直線Ｍは受光素子121a,121
bの電気的走査方向を表わす直線Ｎ若しくはそれと平行
な直線Ｎ′と角度θ１をなしている。
今、13を測距視野11の中心点とし、点13が２次結像レ
ンズ123a,123bによりセンサ板122面上の２点12a,12bに
再結像されているとしたとき、受光素子列121a,121bを
この２点12a,12bを中心に配置するようにしている。
ンズ123a,123bによりセンサ板122面上の２点12a,12bに
再結像されているとしたとき、受光素子列121a,121bを
この２点12a,12bを中心に配置するようにしている。
これにより受光素子列の電気的走査方向と２次結像レ
ンズ123a,123bのレンズ面頂点を結んだ直線Ｍが平行で
なくても１対の受光素子列121a,121bを同一の測距視野1
1を見ることができるようにしている。
ンズ123a,123bのレンズ面頂点を結んだ直線Ｍが平行で
なくても１対の受光素子列121a,121bを同一の測距視野1
1を見ることができるようにしている。
このとき測距視野11の中心13のセンサー板122面上の
再結像点12a,12bを結んだ直線Ｍ′は前述の直線Ｍと平
行となり、受光素子列121a,121bの電気的走査方向Ｎと
直線Ｍ′がなす角度θ２はθ２＝θ１となる。
再結像点12a,12bを結んだ直線Ｍ′は前述の直線Ｍと平
行となり、受光素子列121a,121bの電気的走査方向Ｎと
直線Ｍ′がなす角度θ２はθ２＝θ１となる。
そこで本実施例では２次結像レンズ123a,123bの製造
より生じる角度θ１を求め、このときの値θ１を固定と
し、その代わりに受光素子列121a,121bの光電変換領域
を直線Ｎと直交する方向に角度θ１に対応させて相対的
にずらして製造した受光部材を受光手段として用いてい
る。
より生じる角度θ１を求め、このときの値θ１を固定と
し、その代わりに受光素子列121a,121bの光電変換領域
を直線Ｎと直交する方向に角度θ１に対応させて相対的
にずらして製造した受光部材を受光手段として用いてい
る。
これにより複数の測距視野において高精度な焦点検出
を可能としている。このときの直線Ｎと直交する方向へ
の１対の受光素子列（光電変換領域）の相対的ずれ量δ
は２つの２次結像レンズのレンズ面頂点間隔をｄ、測距
視野11が定義される面と２次結像レンズとの間隔をｘ、
２次結像レンズと受光素子列面との間隔をｙ、θ＝θ２
＝θ１としたとき で与えられる。
を可能としている。このときの直線Ｎと直交する方向へ
の１対の受光素子列（光電変換領域）の相対的ずれ量δ
は２つの２次結像レンズのレンズ面頂点間隔をｄ、測距
視野11が定義される面と２次結像レンズとの間隔をｘ、
２次結像レンズと受光素子列面との間隔をｙ、θ＝θ２
＝θ１としたとき で与えられる。
第２図は第１図に示した焦点検出原理を用いた本発明
の第１実施例の要部概略図である。
の第１実施例の要部概略図である。
同図においては第８図で示した要素と同一要素には同
符番を付している。
符番を付している。
本実施例の焦点検出装置は複数の測距視野で焦点検出
を行っており、このときの焦点検出方法に関しては例え
ば第８図に示した従来の焦点検出方法と基本的には同様
である。
を行っており、このときの焦点検出方法に関しては例え
ば第８図に示した従来の焦点検出方法と基本的には同様
である。
本実施例では１対の受光素子列（光電素子アレー）P
01とP02に各々含まれる２つの受光素子列が電気的走査
方向に対して一直線状に配置せず、受光素子列の長手方
向（第１方向）と直交する方向（第２方向）に相対的に
ずらして配置していることを特長としている。
01とP02に各々含まれる２つの受光素子列が電気的走査
方向に対して一直線状に配置せず、受光素子列の長手方
向（第１方向）と直交する方向（第２方向）に相対的に
ずらして配置していることを特長としている。
第３図はこのときのセンサー板上における受光素子列
の配列を示した受光部材の説明図、第４図は第２図の再
結像レンズ板Ｌに形成されている２次結像レンズの配置
を示した説明図である。
の配列を示した受光部材の説明図、第４図は第２図の再
結像レンズ板Ｌに形成されている２次結像レンズの配置
を示した説明図である。
第３図に示すように１対の光電素子アレー31a,31bは
第２図の１対の光電素子アレーP0に対応しており、これ
は相対的なずらしを加えずに一直線上に配置されてい
る。１対の光電素子アレー32a,32bは第２図の１対の光
電素子アレーP01に対応し、ずらし量をδ１、１対の光
電素子アレー33a,33bは第２図の１対の光電素子アレーP
02に対応し、ずらし量をδ２にて配置されている。以上
の全光電素子アレーは一枚のセンサー板上にモノリシッ
クに集積されている。
第２図の１対の光電素子アレーP0に対応しており、これ
は相対的なずらしを加えずに一直線上に配置されてい
る。１対の光電素子アレー32a,32bは第２図の１対の光
電素子アレーP01に対応し、ずらし量をδ１、１対の光
電素子アレー33a,33bは第２図の１対の光電素子アレーP
02に対応し、ずらし量をδ２にて配置されている。以上
の全光電素子アレーは一枚のセンサー板上にモノリシッ
クに集積されている。
本実施例では１対の再結像レンズL1,L2のレンズ面頂
点に対し光電素子アレー31a,31b、即ち１対の光電素子
アレーP0を調整する。これはセンサー板全体を第４図中
の回転自由度θ０により撮影レンズTLの光軸に沿って回
転させることにより可能である。第４図に示すように再
結像レンズL1の中心41aと再結像レンズL2の中心41bとを
結ぶ直線Q0が光電素子アレー31a,31bの走査方向Ｓと平
行になる様に再結像レンズ板Ｌを回転する。実際にはレ
ンズ面頂点位置の測定は難しいので前述の第10図で示す
方法より得られた像等を利用して斜めのパターンに対し
てピント移動が生じない様に自動焦点検出機能を動作さ
せながら調整する手法が望ましい。
点に対し光電素子アレー31a,31b、即ち１対の光電素子
アレーP0を調整する。これはセンサー板全体を第４図中
の回転自由度θ０により撮影レンズTLの光軸に沿って回
転させることにより可能である。第４図に示すように再
結像レンズL1の中心41aと再結像レンズL2の中心41bとを
結ぶ直線Q0が光電素子アレー31a,31bの走査方向Ｓと平
行になる様に再結像レンズ板Ｌを回転する。実際にはレ
ンズ面頂点位置の測定は難しいので前述の第10図で示す
方法より得られた像等を利用して斜めのパターンに対し
てピント移動が生じない様に自動焦点検出機能を動作さ
せながら調整する手法が望ましい。
１対の再結像レンズL1,L2に対し光電素子アレー31a,3
1bの角度調整を実施すると、他の併立する焦点検出光学
系に対してはもはや光学的調整自由度はない。そこで再
結像レンズ対L3,L4に対しては光電素子アレー32a,32bの
位置をδ１、また再結像レンズ対L5,L6に対しては光電
素子アレー33a,33bの位置をδ２だけ相対的にずらして
測距視野の同一性を保証している。
1bの角度調整を実施すると、他の併立する焦点検出光学
系に対してはもはや光学的調整自由度はない。そこで再
結像レンズ対L3,L4に対しては光電素子アレー32a,32bの
位置をδ１、また再結像レンズ対L5,L6に対しては光電
素子アレー33a,33bの位置をδ２だけ相対的にずらして
測距視野の同一性を保証している。
一般にこのときのδ1,δ２の量は再結像レンズ板Ｌの
製造上の出来具合で異ってくる。
製造上の出来具合で異ってくる。
再結像レンズL3の中心42aと再結像レンズL4の中心42b
を結んだ直線をQ1とし、直線Q1と直線Q0とのなす角度を
αとすると前述したようなnotationを用い、 である。αは金型の精度と成形時のばらつきにより変化
するが、成形のばらつきを小さくすることは成形条件と
材量を吟味することで相当程度可能なので、結局金型の
精度が支配的因子となる。従って製作された金型に対
し、上記δ１を一度確定すると成形条件を一定に保つこ
とにより同一のαを持つ成形品を大量に生産することが
出来、これに対応したδ１を持つ光電素子アレーを用い
ることにより測距視野の同一性を保証することが可能と
なる。半導体製造プロセスの精度で再現される光電領域
のズレ量δ１の製造精度は非常に良いので角度αが良好
に再現され、また基準となる直線Q0と直線Ｓの平行調整
が良好にされれば十分である。同様に再結像レンズL5,L
6の中心43a,43bを結んだ直線Q2と直線Q0とのなす角度β
により となりβが再現されれば光電素子アレー33a,33bの測距
視野の同一性は満足される。
を結んだ直線をQ1とし、直線Q1と直線Q0とのなす角度を
αとすると前述したようなnotationを用い、 である。αは金型の精度と成形時のばらつきにより変化
するが、成形のばらつきを小さくすることは成形条件と
材量を吟味することで相当程度可能なので、結局金型の
精度が支配的因子となる。従って製作された金型に対
し、上記δ１を一度確定すると成形条件を一定に保つこ
とにより同一のαを持つ成形品を大量に生産することが
出来、これに対応したδ１を持つ光電素子アレーを用い
ることにより測距視野の同一性を保証することが可能と
なる。半導体製造プロセスの精度で再現される光電領域
のズレ量δ１の製造精度は非常に良いので角度αが良好
に再現され、また基準となる直線Q0と直線Ｓの平行調整
が良好にされれば十分である。同様に再結像レンズL5,L
6の中心43a,43bを結んだ直線Q2と直線Q0とのなす角度β
により となりβが再現されれば光電素子アレー33a,33bの測距
視野の同一性は満足される。
尚、実用上は角度α，βを測定する必要はなく斜めパ
ターン等に対して非常に自動焦点検出動作するδ1,δ２
を直線実験的に求めて、それをセンサー板のレイアウト
に反映する方法が望ましい。
ターン等に対して非常に自動焦点検出動作するδ1,δ２
を直線実験的に求めて、それをセンサー板のレイアウト
に反映する方法が望ましい。
本実施例のように１対の光電素子アレーの光電変換領
域を相対的にずらすにはフォトダイオードアレーの配置
をδ1,δ２等所定の量移動した位置に形成してもよい
し、または第５図の様に幅を若干広げたズレのない１対
のフォトダイオードアレー51a,51bに同一の開口幅を持
ち、かつ位置をずらした遮光マスク52a,52bを施こして
構成しても良い。
域を相対的にずらすにはフォトダイオードアレーの配置
をδ1,δ２等所定の量移動した位置に形成してもよい
し、または第５図の様に幅を若干広げたズレのない１対
のフォトダイオードアレー51a,51bに同一の開口幅を持
ち、かつ位置をずらした遮光マスク52a,52bを施こして
構成しても良い。
第６図は本発明の像ずれ方式を用いた焦点検出装置の
第２実施例の要部概略図である。
第２実施例の要部概略図である。
本実施例では２つの測距視野を対象に焦点検出を行う
場合を示している。焦点検出方法については第８図に示
した従来の方法と基本的には同じである。
場合を示している。焦点検出方法については第８図に示
した従来の方法と基本的には同じである。
同図において61は撮影レンズの射出瞳、65は測距視野
であり、横方向と縦方向の２方向で測距出来るような十
字状の開口部より成っている。62はフィールドレンズ、
63は２次光学部材であり、一体成形の１対の２次結像レ
ンズを２組（63a,63bと63c,63d）有している。64はセン
サー板であり、モノリシックのセンサー板上に集積され
た１対の光電素子アレーを２組（64a,64bと64c,64d）有
している。
であり、横方向と縦方向の２方向で測距出来るような十
字状の開口部より成っている。62はフィールドレンズ、
63は２次光学部材であり、一体成形の１対の２次結像レ
ンズを２組（63a,63bと63c,63d）有している。64はセン
サー板であり、モノリシックのセンサー板上に集積され
た１対の光電素子アレーを２組（64a,64bと64c,64d）有
している。
本実施例の光学系は十字型の測距視野65の縦視野を１
対の再結像レンズ63a,63bにより各々１対の光電素子ア
レー64a,64b上に再結像している。また測距視野65の横
視野を１対の再結像レンズ対63c,63dにより各々１対の
光電素子アレー64c,64d上に再結像している。尚、射出
瞳61の面内の４つの領域61a〜61dは各々再結像レンズ63
a〜63dの有効開口のフィールドレンズ62による像であ
る。
対の再結像レンズ63a,63bにより各々１対の光電素子ア
レー64a,64b上に再結像している。また測距視野65の横
視野を１対の再結像レンズ対63c,63dにより各々１対の
光電素子アレー64c,64d上に再結像している。尚、射出
瞳61の面内の４つの領域61a〜61dは各々再結像レンズ63
a〜63dの有効開口のフィールドレンズ62による像であ
る。
本実施例ではまず１対の再結像レンズ63a,63bに対
し、センサー板64を光軸AXを軸として回転し１対の光電
素子アレー64a,64bが同一の測距視野を見る様調整す
る。このときに他方の１対の光電素子アレー64c,64dが
１対の再結像レンズ63c,63dを通し共通の横視野を持つ
様に１対の光電素子アレー64c,64dの光電変換領域の上
下方向の相対位置を決定している。
し、センサー板64を光軸AXを軸として回転し１対の光電
素子アレー64a,64bが同一の測距視野を見る様調整す
る。このときに他方の１対の光電素子アレー64c,64dが
１対の再結像レンズ63c,63dを通し共通の横視野を持つ
様に１対の光電素子アレー64c,64dの光電変換領域の上
下方向の相対位置を決定している。
第７図は本実施例のこのときのセンサー板上の光電素
子アレーの配置上の概略図である。同図に示すように１
対の光電素子アレー64c,64dの相対的なずらし量δは十
字状に構成された再結像レンズ63a〜63dの相対位置関係
に依存し、一体成形品の量産値が決まるまでは不確定で
あるが、成形品の上記相対位置が一たん固定されれば求
めることができる。
子アレーの配置上の概略図である。同図に示すように１
対の光電素子アレー64c,64dの相対的なずらし量δは十
字状に構成された再結像レンズ63a〜63dの相対位置関係
に依存し、一体成形品の量産値が決まるまでは不確定で
あるが、成形品の上記相対位置が一たん固定されれば求
めることができる。
尚、本実施例によれば縦横方向のどちらの方向に被写
体パターンがあっても方向性の別なく良好に自動焦点検
出ができる系が簡易にかつ高精度に実現することができ
る。
体パターンがあっても方向性の別なく良好に自動焦点検
出ができる系が簡易にかつ高精度に実現することができ
る。
本実施例において相対的な位置ずらしを行う光電素子
アレーを縦側の光電素子アレー64a,64bに代えて行って
も前述と同様の効果が得られる。
アレーを縦側の光電素子アレー64a,64bに代えて行って
も前述と同様の効果が得られる。
（発明の効果） 本発明によれば複数の測距視野を対象に焦点検出を行
う際、一体成形した複数の２次結像レンズより成る２次
光学部材の製造上の誤差に対応して受光部材の複数の受
光素子列の配置を前述の如く設定することにより、容易
な構造でかつ高精度の光学成形部品を用いることもなく
高い測距精度を有する自動焦点検出装置を達成すること
ができる。
う際、一体成形した複数の２次結像レンズより成る２次
光学部材の製造上の誤差に対応して受光部材の複数の受
光素子列の配置を前述の如く設定することにより、容易
な構造でかつ高精度の光学成形部品を用いることもなく
高い測距精度を有する自動焦点検出装置を達成すること
ができる。
第１図は本発明の焦点検出装置における焦点検出方法の
原理説明図、第２図，第６図は本発明の第1,第２実施例
の光学系の要部概略図、第３図は第２図のセンサー板上
の受光素子列の説明図、第４図は第２図の２次結像部材
の説明図、第５図は第２図の受光素子列の説明図、第７
図は第６図のセンサー板上の受光素子列の説明図、第８
図は従来の像ずれ方式を用いた焦点検出装置の光学系の
概略図、第９図は第８図の一部分の説明図、第10図は第
８図の受光素子列面上における被写体像の説明図であ
る。 図中、TL,61は撮影レンズ、FM,65は視野マスク、L1〜
L6,63a〜63d,123a,123bは２次結像レンズ、P0,P01,P02,
64a〜64d,121a,121bは受光素子列、64,122はセンサー
板、L0,L01,L02,62,124はフィールドレンズ、11は測距
視野である。
原理説明図、第２図，第６図は本発明の第1,第２実施例
の光学系の要部概略図、第３図は第２図のセンサー板上
の受光素子列の説明図、第４図は第２図の２次結像部材
の説明図、第５図は第２図の受光素子列の説明図、第７
図は第６図のセンサー板上の受光素子列の説明図、第８
図は従来の像ずれ方式を用いた焦点検出装置の光学系の
概略図、第９図は第８図の一部分の説明図、第10図は第
８図の受光素子列面上における被写体像の説明図であ
る。 図中、TL,61は撮影レンズ、FM,65は視野マスク、L1〜
L6,63a〜63d,123a,123bは２次結像レンズ、P0,P01,P02,
64a〜64d,121a,121bは受光素子列、64,122はセンサー
板、L0,L01,L02,62,124はフィールドレンズ、11は測距
視野である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 康夫 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 大高 圭史 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−131111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−74423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31109（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 13/36
Claims (1)
- 【請求項１】対物レンズの像面側に配置した光学手段に
より前記対物レンズの瞳の異なる領域を通過した光束を
用いて被写体像に関する対の光量分布を形成し、該対の
光量分布の相対的な位置関係を受光手段により求め、該
受光手段からの出力信号を用いて前記対物レンズの合焦
状態を求める焦点検出装置において、前記光学手段は被
写体像に関する１対の光量分布を形成する１対の２次結
像レンズを複数対一体成形した２次光学部材を有してお
り、前記受光手段は対の受光素子列を前記複数対の２次
結像レンズに対応させて複数個１つの基板にモノリシッ
クに集積した受光部材を有しており、該複数対の受光素
子列のうち少なくとも１つの対の受光素子列を電気的走
査を行う第１方向と直交する第２方向に対の２次結像レ
ンズの製造上の誤差に対応させて互いに相対的に位置を
ずらして配置したことを特徴とする焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9419289A JP3084711B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9419289A JP3084711B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02272410A JPH02272410A (ja) | 1990-11-07 |
| JP3084711B2 true JP3084711B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=14103440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9419289A Expired - Fee Related JP3084711B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084711B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4686853B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2011-05-25 | 株式会社ニコン | 再結像レンズの製造方法 |
| JP2011039499A (ja) | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Hoya Corp | 自動焦点検出装置 |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP9419289A patent/JP3084711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02272410A (ja) | 1990-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |