JP3313769B2 - 焦点検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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（物体像）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撮影範囲中の複数
の領域に対して検出する際に好適な焦点検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より対物レンズを通過した光束を利
用した受光型の焦点検出方式に所謂像ずれ方式と呼ばれ
る方式がある。この像ずれ方式は例えば特開昭５９−１
０７３１１号公報や特開昭５９−１０７３１３号公報等
で提案されている。

【０００３】図７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である。

【０００４】同図において６１は対物レンズ、６２は視
野マスクであり対物レンズ６１の予定結像面近傍に配置
されている。６３はフィールドレンズであり予定結像面
の近傍に配置されている。６４は２次光学系であり対物
レンズ６１の光軸に対して対象に配置された二つのレン
ズ６４−１，６４−２により構成されている。６５は受
光手段であり前記二つのレンズ６４−１，６４−２に対
応してその後方に配置された２つの受光素子列６５−
１，６５−２を有している。６６は絞りであり前記２つ
のレンズ６４−１，６４−２に対応してその前方に配置
された２つの開口部６６−１，６６−２を有している。
６７は対物レンズ６１の射出瞳であり、分割された２つ
の領域６７−１，６７−２により構成されている。

【０００５】尚、フィールドレンズ６３は開口部６６−
１，６６−２を射出瞳６７の領域６７−１，６７−２に
結像する作用を有しており、各領域６７−１，６７−２
を透過した光束が受光素子列６５−１，６５−２上に夫
々光量分布を形成するようになっている。

【０００６】この図７に示す焦点検出装置では、対物レ
ンズ６１の結像点が予定結像面の前側にある場合は、２
つの受光素子列６５−１，６５−２上に夫々形成される
物体像に関する光量分布が互いに近づいた状態となり、
また、対物レンズ６１の結像点が予定結像面の後側にあ
る場合は、２つの受光素子列６５−１，６５−２上に夫
々形成される光量分布が互いに離れた状態となる。しか
も、２つの受光素子列６５−１，６５−２上に夫々形成
された光量分布のずれ量は対物レンズ６１の焦点外れ量
とある関数関係にあるので、そのずれ量を適当な演算手
段で算出すると、対物レンズ６１の焦点はずれの方向と
量とを検出することができる。

【０００７】図７に示す焦点検出装置は、対物レンズに
より撮影される被写体範囲の略中央に存在する被写体に
対して、測距を行っている。

【０００８】これに対し、撮影範囲の中央部以外の測距
点に関しても焦点検出可能な焦点検出装置を本出願人は
先に特願昭６２−２７９８３５号で提案している。

【０００９】図８は特願昭６２−２７９８３５号で提案
した複数測距点用の焦点検出装置の光学系の概略図であ
る。同図において７１は視野マスク、７２はフィールド
レンズ、７３は２つの開口７３−１，７３−２を有する
絞り、７４は２つのレンズ７４−１，７４−２から成る
２次光学系、７５はセンサを夫々示している。尚、図１
０で示した対物レンズ６１は省略してある。

【００１０】同図においては視野マスク７１が測距すべ
き複数の視野に対応して複数の開口７１ａ〜７１ｅを有
しており、この視野マスク７１で規制された光束が２次
光学系７４により形成する複数対の光量分布を受光する
ように複数対のセンサ列７５ａ１と７５ａ２、７５ｂ１
と７５ｂ２、７５ｃ１と７５ｃ２、７５ｄ１と７５ｄ
２、そして７５ｅ１と７５ｅ２がセンサ７５として設け
られている。

【００１１】同図においては撮影画面の中央部とその両
側の４ヵ所の全体として５つの領域において測距を行っ
ている。このように簡易な構成により撮影画面中の複数
の領域で焦点検出が出来ることはカメラに適用する場合
大変重要になっている。

【００１２】図８に示す焦点検出装置は、対物レンズの
焦点状態によってセンサ上の２つの光量分布が相対的に
移動する方向が上下方向であるために、この方向に光量
分布の変化がある物体に対してのみ測距が可能であり、
これと垂直な方向にのみ光量分布の変化のある物体、例
えば垂直線を境界とする白黒のエッジパターンのような
ものに対しては、測距することができない。

【００１３】この為、本出願人は特願昭６３−２７４９
４０号において撮影範囲の中心付近では光量分布が上
下、又は左右の一方向にのみ変化するような物体に対し
ても測距することが出来、しかも撮影範囲の中心付近以
外の複数の点においても測距することのできる焦点検出
装置を提案している。

【００１４】図９は特願昭６３−２７４９４０号で提案
した焦点検出装置の要部概略図である。

【００１５】図中３１は視野マスクであり不図示の対物
レンズ（撮影レンズ）による撮影画面の略中央に交差し
て、例えば十字形の開口部３１−１と両側の周辺部に縦
長の開口部３１−２，３１−３を有している。３２はフ
ィールドレンズであり、視野マスク３１の３つの開口部
３１−１，３１−２，３１−３に対応して各々所定の光
学特性を有する３つの領域３２−１，３２−２，３２−
３から成っている。３３は絞りであり、中心部は上下左
右に各々１対ずつ計４つの開口部３３−１ａ，３３−１
ｂ，３３−１ｃ，３３−１ｄを、また左右の周辺部分は
１対の２つの開口部３３−２ａ，３３−２ｂ及び開口部
３３−３ａ，３３−３ｂがそれぞれ設けられている。

【００１６】前記フィールドレンズ３２の各領域３２−
１，３２−２，３２−３はそれぞれ絞り３３の対になっ
ている開口３３−１，３３−２，３３−３を不図示の撮
影レンズの射出瞳付近に結像する作用を有している。３
４は２次光学系であり、全体として４対の２次結像レン
ズを有している。

【００１７】即ち、全体として８つの２次結像レンズ３
４−１ａ，３４−１ｂ，３４−１ｃ，３４−１ｄ，３４
−２ａ，３４−２ｂ，３４−３ａ，３４−３ｂからなっ
ており、絞り３３の各開口部に対応してその後方に配置
されている。

【００１８】３５は受光素子列（センサ）であり、全体
として４対のセンサ列を有している。即ち全体として８
つのセンサ列３５−１ａ，３５−１ｂ，３５−１ｃ，３
５−１ｄ，３５−２ａ，３５−２ｂ，３５−３ａ，３５
−３ｂからなっており、２次結像レンズに対応してその
像を受光するように配置されている。

【００１９】図１０は図９のセンサ３５面上に形成され
る像領域を示した説明図である。領域３６−１ａ，３６
−１ｂ，３６−１ｃ，３６−１ｄは視野マスク３１の中
央の開口部３１−１の像領域でありフィールドレンズ３
２の中央部３２−１を透過した光束が絞り３３の開口部
３３−１ａ，３３−１ｂ，３３−１ｃ，３３−１ｄで規
制された後、その後方の２次結像レンズ３４−１ａ，３
４−１ｂ，３４−１ｃ，３４−１ｄによってセンサ３５
面上に形成される状態を夫々示している。

【００２０】又、３６−２ａ，３６−２ｂは視野マスク
３１の周辺の開口部３１−２の像領域であり、フィール
ドレンズ３２の周辺部３２−２を透過した光束が絞り３
３の開口部３３−２ａ，３３−２ｂによって規制された
のち、その後方の２次結像レンズ３４−２ａ，３４−２
ｂによってセンサ３５上に形成される状態を示してい
る。

【００２１】同様に３６−３ａ，３６−３ｂは視野マス
ク３１の周辺の開口部３１−３の像領域であり、フィー
ルドレンズ３２の周辺部３２−３を透過した光束が絞り
３３の開口部３３−３ａ，３３−３ｂによって規制され
たのち、その後方の２次結像レンズ３４−３ａ，３４−
３ｂによってセンサ３５面上に形成される像領域をそれ
ぞれ示している。

【００２２】図９に示す焦点検出装置の測距原理は従来
と同様に、対を成すセンサ列方向の像の相対的位置を検
出するものである。

【００２３】以上で説明したような構成をとることによ
り、不図示の対物レンズにより撮影又は観察される範囲
の中心付近では、光量分布が上下又は左右の一方向にの
み変化するような物体に対しても測距することが可能と
なり、又中心以外の視野マスク３１の周辺の開口３１−
２，３１−３に対応する位置にある物体に対しても測距
することができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す焦点検出装
置においてフィールドレンズ３２の分割された各領域３
２−１，３２−２，３２−３のレンズ（以下「レンズ３
２−１，レンズ３２−２，レンズ３２−３」と称する）
は、それぞれ絞り３３の開口対３３−１，３３−２，３
３−３を不図示の撮影レンズの入射瞳付近に結像する光
学作用を有している。

【００２５】図１１はフィールドレンズ３２の分割方向
の断面を示したものであり、焦点検出系の中心軸に一致
する光軸３７−１を持つ中心領域のレンズ３２−１と焦
点検出系の中心軸と平行で、これと離れた光軸３７−
２，３７−３をもつ周辺の領域のレンズ３２−２，３２
−３から構成されている。

【００２６】一般に、これらのレンズを構成する各レン
ズ面は、球面又は非球面からなっている。特に、フィー
ルドレンズ３２の周辺領域のレンズ３２−２，３２−３
は撮影レンズが周辺へ入射した光を効率よく、絞り３３
の開口へ導く必要があるため、２つのレンズ面のうち少
なくとも１面は非球面としている。

【００２７】一方、前記した通りフィールドレンズ３２
は絞り３３の開口を撮影レンズの射出瞳付近に結像する
作用を有するものであるが、一眼レフカメラのように種
々の焦点距離、Ｆナンバーの撮影レンズを交換して用い
る場合には、使用可能とすべき、すべての撮影レンズに
適合した、仮想的な射出瞳を想定し、その近傍に絞り３
３の開口を結像するように構成している。

【００２８】この条件が満たされない場合には、使用可
能とすべき撮影レンズの一部の撮影レンズにおいて、焦
点検出系が取り込むべき光束の少なくとも一部が遮光さ
れ、（ケラレて）センサ列上に形成される２つの光量分
布が異なったものとなり、両者のずれ量を精度良く検出
することが困難になってくる。

【００２９】図１２は、一般的な一眼レフカメラで使用
される撮影レンズに対してフィルム面３８の中心から離
れた複数の点に収束する光束の中で、最も外側を通る上
下の光線（いわゆるマージナル光線）を求め、それらの
中で各点毎に最も、内側となる光線のみを描いたもので
ある。この図において、例えば光軸３９から距離ｄだけ
離れた位置４０に視野を持つ焦点検出系が取り込むこと
ができる光束は、点４０から出る２本の直線４１，４２
の内側の光束に限定される。

【００３０】一般に、フィルム面３８上の各点から出る
２本の直線のうち、上側のものが略一点に集まる点４３
は、一眼レフカメラで使用される撮影レンズのうちでＦ
ナンバーが大きい暗い撮影レンズで、フィルム面３８か
ら射出瞳位置までの距離が短いものによって規定され
る。

【００３１】一方、フィルム面３８の各点から出る２本
の直線のうち下側のものが略一点に集まる点４４は一眼
レフカメラで使用される撮影レンズのうちでＦナンバー
が大きい暗い撮影レンズで、フィルム面３８から射出瞳
位置までの距離が長いものによって規定されるといえ
る。これは図１３に示すように、同じＦナンバーで射出
瞳位置の異なる２本の撮影レンズについて図１２と同様
の光線を描いてみれば理解される。

【００３２】即ち、図１３において、光線４５，４６は
フィルム面３８の中心からの光線で、２本の撮影レンズ
はＦナンバーが同一であるので同一の直線で示される。

【００３３】一方、光軸３９から上方に距離ｄだけ離れ
た点４０からの光線は口径食がないとした場合、フィル
ム面３８から射出瞳位置までの距離が短いものは光線４
７，４８、同じく長いものは光線４９，５０となる。従
って、点４０の位置に視野のある焦点検出系が利用でき
る光束は、上側はフィルム面から射出瞳までの距離が短
い撮影レンズに関する光線４７、下側はフイルム面から
射出瞳までの距離の長い撮影レンズに関する光線５０に
よって規定されることになる。

【００３４】以上で説明してきた通り、撮影視野の周辺
用のフィールドレンズを設計する際に使用可能とすべ
き、すべての撮影レンズに適合した仮想的な射出瞳を想
定するといっても、それは一定の距離に存在する射出瞳
ではなく、上・下で距離の異なる、いわば傾いた射出瞳
である。

【００３５】従って、撮影視野の周辺用のフィールドレ
ンズに単に非球面を導入したとしても周辺視野の位置が
中心から離れるに従い良好な性能を実現するのは困難と
なる。フィールドレンズの性能を維持するためには、焦
点検出系を大型化する必要があり、その場合にはカメラ
のような小さな撮影装置に組み込むことが困難になって
くる。

【００３６】本発明は撮影視野内の複数の領域で焦点検
出を行う際に、撮影レンズ（対物レンズ）の結像面近傍
（予定結像面近傍）に配置するフィールドレンズのレン
ズ構成を適切に設定することにより、種々な撮影レンズ
を装着したときの撮影視野の周辺部での焦点検出精度の
低下を防止し、画面全体の複数の領域での焦点検出を高
精度に行うことのできる焦点検出装置の提供を目的とす
る。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出装置は （イ）対物レンズの像面側に配置され、該対物レンズの
合焦状態を撮影視野中の複数の領域に対して求める焦点
検出装置であって、該対物レンズの予定結像面近傍に配
置し、略中央に十字形の開口部を、周辺部に一字形の開
口部を有する視野マスクと、球面レンズであって撮影視
野の中心領域の焦点検出を行うための前記視野マスクの
十字形の開口部に対応する中心レンズ部と、像面側のレ
ンズ面と物体側のレンズ面の少なくとも一方が非球面で
あって撮影視野の周辺領域の焦点検出を行うための前記
視野マスクの一字形の開口部に対応する周辺レンズ部を
有し、該周辺レンズ部の非球面の光軸が前記中心レンズ
部の光軸に対して非平行となっているフィールドレンズ
と、開口が設けられた絞りを含み、該対物レンズの瞳の
異なる領域を通過した光束を用いて被写体像に関する複
数の光量分布を形成する２次光学系と、該複数の光量分
布の相対的な位置関係を検出する受光手段とを有し、該
フィールドレンズの周辺レンズ部は該２次光学系の絞り
の開口を使用可能な全ての対物レンズの射出瞳より想定
される仮想的な傾いた射出瞳の位置に結像させているこ
とを特徴としている。

【００３８】

【００３９】（ロ）対物レンズの像面側に配置した光学
手段により該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複数の光量分布を形成し、
該複数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該対物レンズ
の合焦状態を撮影視野中の複数の領域に対して求める焦
点検出装置であって、該対物レンズの予定結像面近傍に
は略中央に十字形の開口部を、周辺部に一字形の開口部
を有する視野マスクと、球面レンズであって撮影視野の
中心領域の焦点検出を行うための前記視野マスクの十字
形の開口部に対応する中心レンズ部と、像面側のレンズ
面と物体側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であっ
て撮影視野の周辺領域の焦点検出を行うための前記視野
マスクの一字形の開口部に対応する周辺レンズ部を有
し、該周辺レンズ部の非球面の光軸が前記中心レンズ部
の光軸に対して非平行となっているフィールドレンズが
配置されており、該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個と、
一対の開口を複数個設けた絞りとを有しており、該受光
手段は１対の受光素子列を複数個有しており、該フィー
ルドレンズの周辺レンズ部は、該光学手段の周辺レンズ
部に対応する絞りの１対の開口を使用可能な全ての対物
レンズの射出瞳より想定される仮想的な傾いた射出瞳の
位置に結像させていることを特徴としている。

【００４０】

【実施例】図１は本発明の参考となる実施例の光学系の
要部概略図、図２は図１の２次光学系を構成する複数の
２次結像レンズの説明図、図３は図１の焦点検出装置を
一眼レフカメラに適用したときの要部概略図である。図
４は図１のフィールドレンズ５１の説明図である。

【００４１】本実施例は撮影範囲（撮影視野）中の複数
の領域で焦点検出を行う所謂多点測距の焦点検出を示し
ている。

【００４２】次に本実施例の各要素について図９の焦点
検出装置の各要素と一部重複するが順次説明する。

【００４３】図中３１は視野マスクであり対物レンズ
（撮影レンズ）８１−１による撮影画面の略中央に交差
して、例えば十字形の開口部３１−１と両側の周辺部に
縦長の一字形の開口部３１−２，３１−３を有してい
る。５１はフィールドレンズであり、視野マスク３１の
３つの開口部３１−１，３１−２，３１−３に対応して
後述する３つのレンズ５１−１，５１−２，５１−３か
ら成っている。即ち開口部３１−１は中心レンズ部５１
−２が対応し、開口部３１−２，３１−３は周辺レンズ
部５１−２，５１−３が対応している。

【００４４】３３は絞りであり、中心部はほぼ真円に内
接する上下左右に各々１対ずつ計４つの開口部３３−１
ａ，３３−１ｂ，３３−１ｃ，３３−１ｄを、また左右
の周辺部分は１対の２つの開口部３３−２ａ，３３−２
ｂ及び開口部３３−３ａ，３３−３ｂがそれぞれ設けら
れている。

【００４５】前記フィールドレンズ５１の各レンズ５１
−１，５１−２，５１−３はそれぞれ絞り３３の対にな
っている開口３３−１，３３−２，３３−３を撮影レン
ズ８１−１の射出瞳付近に結像する作用を有している。
３４は２次光学系であり、複数対の２次結像レンズを有
している。

【００４６】本実施例では図２に示すように全体として
４対の２次結像レンズを有している。即ち全体として８
つの２次結像レンズ３４−１ａ，３４−１ｂ，３４−１
ｃ，３４−１ｄ，３４−２ａ，３４−２ｂ，３４−３
ａ，３４−３ｂからなっており、絞り３３の各開口部に
対応してその後方に配置されている。

【００４７】３５は受光素子列（センサ）であり、全体
として４対のセンサ列を有している。即ち全体として８
つのセンサ列３５−１ａ，３５−１ｂ，３５−１ｃ，３
５−１ｄ，３５−２ａ，３５−２ｂ，３５−３ａ，３５
−３ｂからなっており、２次結像レンズに対応してその
像を受光するように配置されている。

【００４８】本実施例では、例えば各要素３１−１，５
１−１，３３−１ａ，３３−１ｂ，３４−１ａ，３４−
１ｂ，３５−１ａ，３５−１ｂで第１の焦点検出系を、
又各要素３１−２，５１−２，３３−２ａ，３３−２
ｂ，３４−２ａ，３４−２ｂ，３５−２ａ，３５−２ｂ
で第２の焦点検出系を各要素３１−３，５１−３，３３
−３ａ，３３−３ｂ，３４−３ａ，３４−３ｂ，３５−
３ａ，３５−３ｂで第３の焦点検出系を構成している。

【００４９】図１に示す実施例の焦点検出装置の測距原
理は従来の所謂像ずれ方式と同様に、対を成すセンサの
列方向の像の相対的位置を検出することにより求めてい
る。

【００５０】本実施例では以上のような構成をとること
により、対物レンズ８１−１により撮影または観察され
る撮影範囲の中心付近では、光量分布が上下または左右
の一方向にのみ変化するような被写体に対しても測距す
ることが可能となり、又中心以外の位置、例えば中心を
はさむ左右に隔たった位置にある被写体に対しても測距
することができる。

【００５１】次に本実施例を一眼レフカメラに適用した
ときの各要素について説明する。

【００５２】同図において、８１−１は撮影レンズ（対
物レンズ）、８１−２はクイックリターンミラー、８１
−３は焦点板、８１−４はペンタプリズム、８１−５は
接眼レンズ、８１−６はフィルム面、８１−７はサブミ
ラーでありクイックリターンミラー８１−２の一部に固
着されている。３１は視野マスクでありフィルム面８１
−６と光学的に略等価な位置に配置されている。８１−
８は赤外カットフィルターで視野マスク３１の後方に配
置されている。５１はフィールドレンズ、８１−９，８
１−１０は各々第１，第２の全反射ミラー、８１−１１
は遮光マスク、３３は絞り、３４は２次光学系、８１−
１２は第３の全反射ミラーである。３５は受光素子列
（センサー）である。

【００５３】本実施例において、視野マスク３１以下、
センサ３５までが図１に示した焦点検出装置に対応して
いる。

【００５４】次に本実施例のフィールドレンズ５１の特
徴について説明する。

【００５５】図４に示すように本実施例のフィールドレ
ンズ５１は３つのレンズ５１−１，５１−２，５１−３
を一体化した構成より成っている。このうち撮影視野の
周辺部の測距視野用のレンズ（周辺レンズ部）５１−２
の光軸５１−２ａとレンズ（周辺レンズ部）５１−３の
光軸５１−３ａが焦点検出系の中心軸又は対物レンズ８
１−１の光軸（８１−１ａ）に対して傾くようにして構
成している。

【００５６】交換用の撮影レンズをカメラ本体に装着し
たときに使用可能とすべき撮影レンズすべてに対する仮
想的な瞳は図１２に示すように傾いている。

【００５７】そこで本実施例では所謂シャインプルフの
法則を利用し、フィールドレンズ５１を構成する一部の
レンズの光軸を傾けることで絞り３３の開口を対物レン
ズ８１−１の瞳面に良好に結像するようにしている。

【００５８】尚、本実施例においては周辺にいく程フィ
ールドレンズ５１を構成する周辺のレンズのレンズ面を
絞り３３に近づく方向に傾けるのが良い。

【００５９】本実施例ではこのように複数のレンズ５１
−１，５１−２，５１−３よりフィールドレンズ５１を
構成することにより撮影視野の周辺領域で光束のケラレ
を少なくし、種々な撮影レンズを装着したときであって
も焦点検出を良好に行うことができるようにしている。

【００６０】図５は本発明の参考となる実施例に係るフ
ィールドレンズ５２の説明図である。

【００６１】本実施例ではフィールドレンズ５２を構成
するレンズ５２−２（５２−３）は両面非球面であり、
その第１レンズ面の光軸５２−２ａ（５２−３ａ）と第
２レンズ面の光軸５２−２ｂ（５２−３ｂ）とを対物レ
ンズ８１−１の光軸８１−１ａに対して平行にずらして
いる。

【００６２】一般にフィールドレンズ５２を構成するレ
ンズ５２−２，（５２−３）の前後の２つのレンズ面が
共に球面であれば図４の実施例の光軸を傾けることと等
価になる。しかしながら少なくとも一方のレンズ面が非
球面のときは図４の実施例とは異なった作用効果を有す
る。

【００６３】図４の実施例と同様にシャインプルフの法
則を満足させる為にはフィールドレンズが両凸形状のと
きには、第１レンズ面の光軸５２−２ａ（５２−３ａ）
に対し、第２レンズ面の光軸５２−２ｂ（５２−３ｂ）
を中心から遠ざけるように平行移動するのが効果的であ
る。

【００６４】但し、図１２における各光線は厳密に点４
３，４４に集まっているわけではなく、また簡単な構成
のフィールドレンズにより絞り３３が撮影レンズ８１−
１の射出瞳位置に理想的に結像されるものでもない為、
以上の実施例において、シャインプルフの法則が必ずし
も満たされることは必要ではなく、多様な撮影レンズの
射出瞳に対応した光軸の変位や傾きが設定されるべきも
のである。

【００６５】図６は本発明の実施例１に係るフィールド
レンズ５３の説明図である。

【００６６】本実施例においてはフィールドレンズ５３
のレンズ５３−２（５３−３）の第１レンズ面の光軸５
３−２ａ（５３−３ａ）と第２レンズ面の光軸５３−２
ｂ（５３−３ｂ）が同一でも平行でもなく、対物レンズ
８１−１の光軸８１−１ａに対して互いに異なった角度
で傾いた構成となっている。

【００６７】本実施例においても、フィールドレンズ５
３を構成する２つのレンズ面が共に球面であれば、図４
の実施例と等価となる。しかしながら少なくとも、どち
らか一方のレンズ面が非球面であれば、これらとは異な
る効果を有する。

【００６８】本実施例ではこのように構成することによ
り、多様な撮影レンズの射出瞳位置の変化に対応して最
適なフィールドレンズを得ている。

【００６９】尚、以上の各実施例においてはフィールド
レンズはいずれも単レンズより構成した場合を示した
が、これを複数のレンズによって構成し、その一部のレ
ンズ又はレンズ面の光軸を他のレンズ又はレンズ面の光
軸に対して傾けたり、平行移動させるようにしても良
い。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば以上のように撮影視野内
の複数の領域で焦点検出を行う際に、撮影レンズ（対物
レンズ）の結像面近傍（予定結像面近傍）に配置するフ
ィールドレンズのレンズ構成を適切に設定することによ
り、種々な撮影レンズを装着したときの撮影視野の周辺
部での焦点検出精度の低下を防止し、画面全体の複数の
領域での焦点検出を高精度に行うことのできる焦点検出
装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の参考となる実施例の要部概略図

【図２】 図１の２次光学系の説明図

【図３】 図の実施例を一眼レフカメラに適用したと
きの要部概略図

【図４】 図１のフィールドレンズ５１の説明図

【図５】 本発明の参考となる実施例のフィールドレ
ンズの説明図

【図６】 本発明の実施例１のフィールドレンズの説
明図

【図７】 従来の像ずれ方式の焦点検出装置の要部概
略図

【図８】 従来の像ずれ方式の焦点検出装置の要部概
略図

【図９】 従来の像ずれ方式の焦点検出装置の要部概
略図

【図１０】 図９の一部分の説明図

【図１１】 図９の一部分の説明図

【図１２】 従来の像ずれ方式の焦点検出装置の一部分
の説明図

【図１３】 従来の像ずれ方式の焦点検出装置の一部分
の説明図

【符号の説明】

３１ 視野マスク ３３ 絞
り ３４ ２次光学系 ３５ セ
ンサ列 ５１，５２，５３ フィールドレンズ ８１−１ 対
物レンズ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズの像面側に配置され、該対物
   レンズの合焦状態を撮影視野中の複数の領域に対して求
   める焦点検出装置であって、 該対物レンズの予定結像面近傍に配置し、略中央に十字
   形の開口部を、周辺部に一字形の開口部を有する視野マ
   スクと、 球面レンズであって撮影視野の中心領域の焦点検出を行
   うための前記視野マスクの十字形の開口部に対応する中
   心レンズ部と、像面側のレンズ面と物体側のレンズ面の
   少なくとも一方が非球面であって撮影視野の周辺領域の
   焦点検出を行うための前記視野マスクの一字形の開口部
   に対応する周辺レンズ部を有し、該周辺レンズ部の非球
   面の光軸が前記中心レンズ部の光軸に対して非平行とな
   っているフィールドレンズと、開口が設けられた絞りを
   含み、 該対物レンズの瞳の異なる領域を通過した光束を用いて
   被写体像に関する複数の光量分布を形成する２次光学系
   と、 該複数の光量分布の相対的な位置関係を検出する受光手
   段とを有し、該フィールドレンズの周辺レンズ部は該２
   次光学系の絞りの開口を使用可能な全ての対物レンズの
   射出瞳より想定される仮想的な傾いた射出瞳の位置に結
   像させていることを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 対物レンズの像面側に配置した光学手段
   により該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複数の光量分布を形成し、該複
   数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該対物レンズの
   合焦状態を撮影視野中の複数の領域に対して求める焦点
   検出装置であって、 該対物レンズの予定結像面近傍には略中央に十字形の開
   口部を、周辺部に一字形の開口部を有する視野マスク
   と、 球面レンズであって撮影視野の中心領域の焦点検出を行
   うための前記視野マスクの十字形の開口部に対応する中
   心レンズ部と、像面側のレンズ面と物体側のレンズ面の
   少なくとも一方が非球面であって撮影視野の周辺領域の
   焦点検出を行うための前記視野マスクの一字形の開口部
   に対応する周辺レンズ部を有し、該周辺レンズ部の非球
   面の光軸が前記中心レンズ部の光軸に対して非平行とな
   っているフィールドレンズが配置されており、 該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個と、一対の開口を複数
   個設けた絞りとを有しており、該受光手段は１対の受光
   素子列を複数個有しており、該フィールドレンズの周辺
   レンズ部は、該光学手段の周辺レンズ部に対応する絞り
   の１対の開口を使用可能な全ての対物レンズの射出瞳よ
   り想定される仮想的な傾いた射出瞳の位置に結像させて
   いることを特徴とする焦点検出装置。