JP3454582B2 - 焦点検出光学系 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等に用いられる
像位相差法による自動焦点検出を行うための焦点検出光
学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】対物レンズによって形成される像を再結
像光学系により二つに分割して光電変換素子列上に再形
成し、その二つの像の位置ズレを検出することによって
合焦検出を行うような焦点検出光学系は、従来から数多
く提案されている。その代表的なものは、図８に示すよ
うに、対物レンズ１の結像面２の近傍に配置されたコン
デンサレンズ９と、このコンデンサレンズ９の後方に合
焦精度を確保し得る間隔を有して配置されている一対の
開口を備えた絞りマスク８と、一対の再結像レンズ１１
とにより構成され、再結像レンズ１１から射出された光
束により光電変換素子列１２上に形成された一対の像の
相対的位置ずれにより、合焦点の検出を行うものであ
る。

【０００３】しかし、この種のものでは、光学系の取り
付け誤差等により光電変換素子列１２上の像の位置がず
れると直接合焦精度に影響するため、取り付け精度が非
常に厳格である。更に、図９は図８に示した従来の焦点
検出光学系ををカメラ本体に実装した状態を示している
が、このように、大きさの制約により一乃至二面の反射
面を附設する必要が生じる（図では、反射面１０）。
尚、図中、１３はハーフミラーを有するメインミラー
を、１４はサブミラーを、１５はフォーカシングスクリ
ーンを、１６はペンタプリズムを、１７は接眼レンズを
示している。従って、図９より、従来の方法によると、
少なくとも三点以上の光学部材を精度よく実装すること
が必須条件であることが分かる。このように、従来の方
法では、光電変換素子列１２を含めた前記光学部材間の
調整の必要が多くなるという問題点を含んでいる。

【０００４】これらの問題点を解決するために、図１０
（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンデンサレンズ部３
と再結像レンズ部６とを一体化し、コンデンサレンズ部
３の光軸と再結像レンズ部６との相対位置のアライメン
トを、部品を精度よく製造することにより一切不要にす
るようにした焦点検出光学系が、特開昭６３−４８５０
８号公報により提案されている。

【０００５】又、図１１及び１２に示すように、図示し
ない対物レンズの結像面１８付近の後方に配置され、こ
の対物レンズによって結像面１８上に所定の検出領域内
に形成された一次像を再結像した後、反射鏡２０で光束
を直角に折り曲げ、同一の一対の二次像を形成する一対
の再結像凹面鏡２１と、前記一対の二次像の相対位置を
検出する光電変換素子列２２とを配置し、前記所定の検
出領域から前記一対の凹面鏡２１までと、凹面鏡２１か
ら前記一対の光電変換素子列２２までの光路を空気より
屈折率の大きい透明媒体で充填した焦点検出装置が、特
開昭６０−１７８４１７号公報により提案されている。
ここでは、図１２に示したように、前記焦点検出装置で
は、コンデンサレンズ１９に入射した光線が、反射面２
３，２４を経て、一対の再結像凹面鏡２１に入射し得る
ように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０（ａ）において
示されているように、特開昭６３−４８５０８号公報に
開示されている焦点検出光学系では、コンデンサレンズ
部３と再結像レンズ部６とを一体化して構成し、コンデ
ンサレンズ部３の光軸と再結像レンズ部６との相対位置
のアライメントを、部品の精度をよくして製造すること
により一切不要にして、焦点検出精度を向上させること
ができるが、以下に示すような欠点を有している。

【０００７】まず、焦点検出光学系の結像倍率について
説明する。図８に示すような焦点検出光学系の場合、コ
ンデンサレンズ９から再結像レンズ１１までの距離をｄ
₁ 、再結像レンズ１１から光電変換素子列１２までの距
離をｄ₂ とすると、この焦点検出光学系の結像倍率ｍｇ
はおよそ以下の式によって表される。 ｍｇ＝−ｄ₂ ／ｄ₁ ・・・・（１） ここで、光電変換素子列１２をコンパクトにするため
に、一般的には、焦点検出光学系を縮小倍率を有する光
学系として構成している。そして、通常、前記ｍｇの値
はその絶対値が１以下になるようにｄ₂ に対するｄ₁ の
値を設定する。即ち、コンデンサレンズ９から再結像レ
ンズ１１までの距離を再結像レンズ１１から光電変換素
子列１２までの距離と比較して大きく設定するのであ
る。又、前記焦点検出光学系を性能よく構成するために
は、前記ｄ₁ ，ｄ₂ の値は、ある程度の大きさが必要と
なる。これに伴い、コンデンサレンズ９から光電変換素
子列１２までの距離、即ち、かかる焦点検出光学系の全
長にはある程度の長さが必要とされるのである。

【０００８】又、このことは、特開昭６３−４８５０８
号公報に開示された焦点検出光学系のように、コンデン
サレンズと再結像レンズとを一体化して構成した場合で
も同様であり、基本的に上記条件式（１）を満足してい
る。ところが、この焦点検出光学系においては、図１０
（ｂ）に示すように、コンデンサレンズ部３から再結像
レンズ部６までの光路中、一つの反射面５が設けられて
いるにすぎず、よって、焦点検出光学系の体積は小さく
ならないので、コンパクト性に欠けてしまう。

【０００９】更に、特開昭６０−１７８４１７号公報に
開示された焦点検出装置の場合、図１１及び１２に示す
ように、コンデンサレンズ１９から再結像凹面鏡２１ま
での光路と、再結像凹面鏡２１から光電変換素子列２２
までの光路とがほぼ同一の光路となっている。加えて、
装置の構成上、再結像凹面鏡２１から光電変換素子列２
２までの距離をある程度長くとらざるを得ないために、
コンデンサレンズ１９から再結像凹面鏡２１までの距離
に対する再結像凹面鏡２１から光電変換素子列２２まで
の距離をあまり短くすることはできないため、コンパク
トな焦点検出光学系を構成することが困難である。即
ち、上記条件式（１）により決定される光学系の結像倍
率設定時の自由度が低くなってしまうのである。

【００１０】又、図８に示すようなコンデンサレンズ９
と再結像レンズ１１との間が空気で満たされている場合
と比較すると、図１０（ａ）に示すようなコンデンサレ
ンズ部３と再結像レンズ部６とを一体化して構成した場
合には、コンデンサレンズ部３と再結像レンズ部６との
間を屈折率が１以上である媒質で満たすことにより、こ
の間の空気換算長ｄ₁ ’は、媒質の屈折率をＮ、コンデ
ンサレンズ部３から再結像レンズ部９までの実際の距離
をＤ₁ とすると、 ｄ₁ ’＝Ｄ₁ ／Ｎ ・・・・（２） と表される。この条件式（２）より、コンデンサレンズ
部３と再結像レンズ部６との間を屈折率が１以上の媒質
によって満たす場合には、空気換算長ｄ₁ ’は実際の長
さＤ ₁ より短くなることが分かる。従って、かかる焦点
検出光学系の結像倍率を変えないようにするためにはＤ
₁ の値を大きくとることが必要となり、この光学系全体
が更に長くなってしまって、コンパクト性に欠けてしま
う。

【００１１】更に、製造工程におけるコストや加工性を
考慮すると、光学系を構成するレンズ部材の材質はプラ
スチック材料を使用せざるを得ず、温度変化，湿度変化
による影響を受け易く、十分な焦点検出の精度を得られ
なくなる虞がある。前記温度変化に関しては、特開昭６
０−２３５１１０号公報により提案されているように、
カメラボディ内に温度検出手段を設け、この温度検出手
段で検出された温度に応じて光電変換素子列１２からの
出力を補正する等の方法により、ある程度の障害を回避
することができる。しかしながら、湿度変化に関して
は、前記温度変化の検出と同様の方法によって行おうと
しても、湿度変化の場合には湿度変化に対する湿度検出
手段の湿度の検出と、湿度変化による焦点検出光学系へ
の影響とが時間的にずれて起きるため、光電変換素子列
１２からの出力の補正による障害回避の方法を実施する
ことは大変困難である。

【００１２】そこで、本発明は従来技術の有する上記問
題点に鑑み、光学系を構成する部品点数を極力抑え、光
学系全体がコンパクトで温度変化，湿度変化による影響
を受けにくく、高精度の合焦検出を可能とする焦点検出
光学系を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明による焦点検出光学系は、対物レン
ズの結像面近傍に配置されたコンデンサレンズと、前記
対物レンズにより形成された像を光電変換素子列上に再
結像する一対の再結像レンズ及び該再結像レンズの近傍
に合焦精度を確保し得る間隔を有して設けられた一対の
開口を備えた絞りマスクとからなる焦点検出光学系にお
いて、前記コンデンサレンズと前記一対の再結像レンズ
とが、前記対物レンズの結像面側の端面がコンデンサレ
ンズに、又、前記絞りマスク側の端面が前記再結像レン
ズになるように一体化された光学素子により構成され、
更に、この光学素子は内部に少なくとも二つ以上の複数
の反射面を有するプリズム形状に形成され、前記複数の
反射面の何れか一つを、前記対物レンズの結像面中心を
通り前記コンデンサレンズ面を経て該反射面に入射する
入射光束の該反射面に対する入射角が臨界角以下となる
ように構成するとともに、前記光学素子内で光軸を同じ
向きに複数回折り曲げたことを特徴とする。又、本発明
の光学系では、前記複数の反射面のうち第２反射面が光
束分割作用を備えた面で構成されている。又、前記光学
素子はポリオレフィン系樹脂により形成されることが好
ましい。

【００１４】又、本発明の光学系では、前記複数の反射
面のうち、少なくとも一つの反射面が、光束分割作用を
有する面として光路を分割すると共に、この分割された
光路のうち、一方は第一の焦点検出用の光電変換素子列
へ導かれ、他方は第二の焦点検出用の光電変換素子列へ
導かれるように構成されている。又、本発明の光学系で
は、前記複数の反射面のうち、少なくとも一つの反射面
を光束分割作用を有する面として光路を分割すると共
に、この分割された光路のうち、一方は第一の焦点検出
用の光電変換素子列へ導かれ、他方は測光用の光電変換
素子列へ導かれるように構成することも可能である。
又、本発明の光学系では、前記複数の反射面の位置、角
度を、前記コンデンサレンズから入射して前記再結像レ
ンズから射出する光線の光軸が前記光学素子内において
交差するように設定したことを特徴としている。又、本
発明の光学系では、前記第一の焦点検出用の光電変換素
子列へ導く第一の焦点検出光学系の倍率と前記第二の焦
点検出用の光電変換素子列へ導く第二の焦点検出光学系
の倍率とを異なった値としたことを特徴としている。
又、本発明の光学系では、前記複数の反射面の位置、角
度を、前記コンデンサレンズから入射して前記再結像レ
ンズから射出する光線の光軸が前記光学素子内において
交差しないように設定したことを特徴としている。更
に、本発明の光学系では、前記光学素子が第一反射面、
第二反射面、第三反射面を有し、又、これらの反射面を
一体化して前記光学素子内部で光軸が複数回交わるよう
に構成したことを特徴としている。

【００１５】以下、具体的に説明する。一般に、焦点検
出光学系では、図８に示すように、対物レンズ１の結像
面２の近傍に配置されたコンデンサレンズ９が、対物レ
ンズ１の射出瞳を一対の再結像レンズ１１上に投影し、
一対の再結像レンズ１１が、対物レンズ１の像を後方の
光電変換素子列１２上に再形成するようになっている。
ここで、図８において示したコンデンサレンズ９と再結
像レンズ１１とを一体化して形成し、図１に示すよう
に、コンデンサレンズ部３と再結像レンズ部６とを有す
る光学素子７としても同様の効果を得ることができる。
この光学素子７は、結像面２側の端面がコンデンサレン
ズ部３になるように、又、絞りマスク８側の端面が一対
の再結像レンズ部６になるように一体化されて形成され
ている。ここで、各レンズにとって必要とされる要件は
屈折力であり、この屈折力は曲率を有する屈折面が形成
されることによってもたらされるので、前記のように一
体化してもその屈折力に何等悪影響を及ぼすものではな
い。

【００１６】このような一体化構成は以下のような利点
を有している。即ち、光学系を構成する部品点数を削減
しプラスチック光学材料等によって一体成形されるた
め、コンデンサレンズ部３の光軸と再結像レンズ部６と
の相対位置のアライメントは、かかる部品の精度が良好
に製造されていさえすれば一切不要となるのである。こ
れは、複数個の光学部材の相対位置を精度よく組み立て
る場合と比べれば、容易で確実である。

【００１７】そこで、本発明では、上記のような利点に
着目して、焦点検出光学系を、図１に示すように、コン
デンサレンズ部３と再結像レンズ部６と一体化して形成
した光学素子７により構成した。従って、本発明によれ
ば、光学系を構成する部品点数を従来のものと比べてよ
り少なくすることができ、製造工程における低コスト
化、更には、光学系の構成の単純化と高性能化を図るこ
とが可能になる。

【００１８】又、図２は本発明の焦点検出光学系をカメ
ラ本体に実装した状態を示す断面図である。図示したよ
うに、コンデンサレンズ部３と再結像レンズ部６とを一
体化して形成した光学素子７を、コンデンサレンズ部３
が結像面２側に、再結像レンズ部６が絞りマスク８側
に、夫々位置するように配置している。そして、更に、
この光学素子７は少なくとも二つ以上の複数の反射面
（図では第一反射面４及び第二反射面５）が備えられた
プリズム形状に形成されている。よって、かかる反射面
の位置，角度を最適に設定して光線の進行を効率よくす
ることにより、光学素子７の体積を小さくしてコンパク
トに構成することができる。尚、図中、１は対物レンズ
を、１２は光学素子７から射出される光を電気信号に変
換する光電変換素子列を、１３はハーフミラーを有する
メインミラーを、１４はサブミラーを、１５はフォーカ
シングスクリーンを、１６はペンタプリズムを、１７は
接眼レンズを示している。

【００１９】このように、一体化されて形成された光学
素子７の結像面２側の端面をコンデンサ部３とし、絞り
マスク８側の端面を再結像レンズ部６としたことによ
り、図８において示したｄ₁ 及びｄ₂ の値を自由に設定
することが可能になり、焦点検出光学系の結像倍率の自
由度が向上する。

【００２０】更に、前記反射面の位置，角度を、コンデ
ンサレンズ部３から入射して再結像レンズ部６から射出
する光線の光軸が光学素子７内において交差するように
設定すると、光学素子７の一層のコンパクト化を図るこ
とができる。即ち、図２に示すように、光軸とコンデン
サレンズ部３とが交わる点をＩ₁ 、光軸と第一反射面４
とが交わる点をＲ₁ 、光軸と第二反射面５とが交わる点
をＲ₂ とし、光軸と再結像レンズ部６とが交わる面をＯ
₁ としたときに、直線Ｉ₁ Ｒ₁ と直線Ｒ₂ Ｏ₁とが交差
するように第一反射面４及び第二反射面５の位置，角度
を設定すればよいのである。

【００２１】又、コンデンサレンズ部３と再結像レンズ
部６とを一体化されて形成された光学素子７は、製造工
程におけるコスト，加工性等を考慮するとプラスチック
材質で形成する必要がある。しかし、プラスチックは、
温度変化や湿度変化による屈折率や形状の変化が大き
い。そこで、この湿度変化に関する問題は、光学素子７
を低吸湿材であるポリオレフィン系樹脂により形成する
ことで容易に解決できる。又、温度変化に関する問題
は、カメラボディ内に温度検出装置を内蔵し、光電素子
列１２からの出力に対して補正を行うようにすること
で、容易に解決し得る。

【００２２】又、図３に示すように、光学素子７の第二
反射面５を、入射光束が全反射しないように構成すると
共に、光束分割作用を有する面として光路を分割して、
この分割された光路のうち、一方を第一の焦点検出用の
光電変換素子列１２へ導き、他方を第二の焦点検出用の
光電変換素子列２８へ導くように構成すれば、二つの焦
点検出光学系を備えたのと同様な効果を得ることができ
る。更に、このとき、第一の焦点検出光学系の倍率と第
二の焦点検出光学系の倍率とを異なった値に設定するこ
とにより、二通りの測距範囲を設定することができ、多
様な被写体に対して高精度の焦点検出を行うことが可能
になる。

【００２３】又、図４に示すように、光学素子７の第二
反射面５を、入射光束が全反射しないように構成すると
共に、光束分割作用を備えた面として光路を分割し、こ
の分割された光路のうち、一方を焦点検出用の光電変換
素子列１２へ導き、他方を測光用の光電変換素子列２９
へ導くように構成すれば、焦点検出用の光学系と測光用
の光学系とを一つの光学系で実現することが可能にな
る。このように光学素子７を構成することにより、焦点
検出用の光学系と測光用の光学系とを別体に構成する場
合と比較して、より一層のコンパクト化を図ることがで
きる。

【００２４】更に、光学素子７を図３及び４に示したよ
うに構成すれば、ミラーボックス底面３０の開口部３０
ａを小さくすることができるため、フィルム面上で生じ
るフレアを抑制することが可能になる。

【００２５】

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。第一実施例 図１は、本実施例にかかる焦点検出光学系の構成を示す
光軸に沿う断面図である。図のように、本実施例の焦点
検出光学系は、コンデンサレンズ部３と一対の再結像レ
ンズ部６とが一体化されて形成された光学素子７により
構成されている。更に、この光学素子７には、図示しな
い第一反射面及び第二反射面が設けられている。そし
て、光学素子７がカメラ本体に実装される場合には、そ
のコンデンサレンズ部３を対物レンズ１の結像面２の近
傍に、又、一対の再結像レンズ部６を絞りマスク８の近
傍に夫々位置するようにして配置される（図２参照）。
尚、１２は光学素子７から射出された光を電気信号に変
換する光電変換素子列を示している。本実施例の焦点検
出光学系はこのように構成されているため、光学部品点
数の削減とコンパクト化を図ることができる。又、再結
像レンズ６と絞りマスク８とを一体成形すれば、更なる
光学系のコンパクト化が図れる。

【００２６】以下、図１に示した本実施例による焦点検
出光学系とその周辺に配置されている光学部材等の数値
データを示す。 再結像レンズ部６の偏芯量＝０．７５８５ 絞りマスク８の偏芯量＝０．６７１３

【００２７】 ｒ₁ ＝∞（予定結像面） ｄ₁ ＝2.9800 ｒ₂ ＝∞（赤外線カットフィルタ） ｄ₂ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.51633 ν₂ ＝64.15 ｒ₃ ＝∞ ｄ₃ ＝0.3400 ｒ₄ ＝7.0116（非球面）（光学素子） ｄ₄ ＝24.3080 ｎ₄ ＝1.49241 ν₄ ＝57.66 ｒ₅ ＝-1.8135 ｄ₅ ＝0.1000 ｒ₆ ＝∞（絞りマスク） ｄ₆ ＝3.9104 ｒ₇ ＝∞（カバーガラス） ｄ₇ ＝0.7000 ｎ₇ ＝1.56600 ν₇ ＝64.1 ｒ₈ ＝∞（光電変換素子列）

【００２８】非球面係数 第４面 Ｐ＝1 Ｅ＝-1.6195 ×10^-18 ，Ｆ＝-1.4723 ×10^-5 Ｇ＝3.3919×10^-8 ，Ｈ＝3.9743×10^-9

【００２９】又、図１に示した焦点検出光学系を構成す
る光学素子７を低吸湿材であるポリオレフィン系樹脂に
より形成すれば、湿度変化による影響に対して耐久性を
備えることができる。

【００３０】以下、図２に示した焦点検出光学系にポリ
オレフィン系樹脂により形成した光学素子７を用いる場
合における光学部材等の数値データを示す。 再結像レンズ部６の偏芯量＝０．７５８５ 絞りマスク８の偏芯量＝０．６７１３

【００３１】 ｒ₁ ＝∞（予定結像面） ｄ₁ ＝2.9800 ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.5000 ｎ₂ ＝1.51633 ν₂ ＝64.15 ｒ₃ ＝∞（赤外線カットフィルタ） ｄ₃ ＝0.3400 ｒ₄ ＝7.4814（非球面）（光学素子） ｄ₄ ＝24.8453 ｎ₄ ＝1.52540 ν₄ ＝56.25 ｒ₅ ＝-1.9350 ｄ₅ ＝0.1000 ｒ₆ ＝∞（絞りマスク） ｄ₆ ＝3.9104 ｒ₇ ＝∞（カバーガラス） ｄ₇ ＝0.7000 ｎ₇ ＝1.56600 ν₇ ＝64.1 ｒ₈ ＝∞（光電変換素子列）

【００３２】非球面係数 第４面 Ｐ＝1 Ｅ＝2.1305×10^-4 ，Ｆ＝-3.0140 ×10^-5 Ｇ＝7.6387×10^-7 ，Ｈ＝-3.4489 ×10^-13

【００３３】但し、上記各数値データにおいて、ｒ₁ ，
ｒ₂ ，・・・・は各レンズ面又は光学部材の曲率半径
を、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・・は各レンズ又は光学部材の肉
厚又は間隔を、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・・は各レンズの屈折
率を、ν₁ ，ν₂ ，・・・・は各レンズのアッベ数を、
夫々示している。又、上記各非球面形状は、光軸方向の
座標をＸ、光軸に対して垂直方向の座標をＹとすると、
以下に示す式によって示される。 但し、ここで、近軸半径をｒ、円錐係数をＰ、４，６，
８，１０次の非球面係数を夫々Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとしてい
る。又、上記再結像レンズ部６の偏芯量は主光軸（コン
デンサレンズ部３の光軸）と再結像レンズ部６の光軸と
の距離、絞りマスク８の偏芯量は主光軸と絞りマスク８
が有する一つの開口の中心軸との距離である。

【００３４】第二実施例 図３に基づき本実施例にかかる焦点検出光学系について
説明する（但し、上述した部材と同一のものには同符号
を付し、説明は省略する）。図３は、本実施例にかかる
焦点検出光学系をカメラ本体に組み込んだ状態を示す光
軸に沿う断面図である。本実施例の焦点検出光学系で
は、まず、光学素子７に設けられている複数の反射面の
うち何れか一つを入射光束が全反射しないように設定す
ると共に、光束分割作用を備えた面として光路を分割し
得るように構成している（本実施例の場合は第二反射面
５をこのように構成している）。そして、前記分割され
た光路は、その一方が第一の焦点検出用の光電変換素子
列１２へ導かれ、他方の光路が第二の焦点検出用の再結
像レンズ２６，絞りマスク２７を介して第二の焦点検出
用の光電変換素子列２８へ導かれるように構成されてい
る。

【００３５】本実施例の焦点検出光学系は、このように
構成されているため、一つの光学系で二つ以上の焦点検
出光学系を備えている場合と同様な効果が得られる。
又、このとき、第一の焦点検出光学系と第二の焦点検出
光学系との倍率を異なる値に設定することにより、測距
範囲を二通り有することになり、多様な被写体に対して
精度のよい焦点検出を行うことが可能になる。

【００３６】第三実施例 図４に基づき本実施例にかかる焦点検出光学系について
説明する（但し、上述した部材と同一のものには同符号
を付し、説明は省略する）。図４は、本実施例にかかる
焦点検出光学系をカメラ本体に組み込んだ状態を示す光
軸に沿う断面図である。本実施例の焦点検出光学系で
は、まず、光学素子７に設けられている複数の反射面の
うち何れか一つを入射光束が全反射しないように設定す
ると共に、光束分割作用を備えた面として光路を分割し
得るように構成している（本実施例の場合は第二反射面
５をこのように構成している）。そして、前記分割され
た光路は、その一方が第一の焦点検出用の光電変換素子
列１２へ導かれ、他方の光路が測光用の光電変換素子列
２９へ導かれるように構成されている。

【００３７】本実施例の焦点検出光学系は、このように
構成されているため、焦点検出光学系と測光用光学系と
を一つの光学系で構成することができる。従って、焦点
検出光学系と測光用光学系とを別体で構成する場合と比
較して、コンパクト化が推進され、且つ、製造工程にお
けるコスト低減を図ることもできる。

【００３８】又、本発明の焦点検出光学系を構成する光
学素子７に反射面を設ける際、反射鏡部材による反射面
を特に配置しなくてもよい場合がある。例えば、光学素
子７をＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）で形成し
た場合には、臨界角は４２．５°であり、その他のプラ
スチック材料についても通常入射角４５°に対しては全
反射が起きる。即ち、光路を９０°曲げる場合は、傾角
４５°の斜面を形成しておけばよいため、従来例で必要
とされる反射鏡部材は不要となる。尚、光の収束，発散
状態により全反射が完全でない場合には、斜面に銀コー
トや、アルミコート等を施せばよい。

【００３９】又、第一実施例において示した焦点検出光
学系を構成している光学素子７に設けられる反射面の位
置は、必ずしも図２に示された位置に限定されるわけで
はない。そこで、以下、図５乃至７に光学素子７に設け
られる反射面の配置位置の別の例を示す。ここで、図６
及び７に示す例では、光学素子７に第三反射面２５が設
けられている。

【００４０】図５では、内部で光軸が交わらず比較的簡
単で加工し易い形状に反射面を設けた光学素子７の構成
を示している。

【００４１】図６では、第三反射面２５を設けて、紙面
上での左右方向及び上下方向の両方向の長さを最適に設
定することにより、カメラボディ内への実装を容易にし
た光学素子７の構成を示している。

【００４２】図７には、第三反射面２５を設けて、一体
化して内部で光軸が複数回交わるように構成した光学素
子７を示している。このように構成することで、光学素
子７の更なるコンパクト化が可能になる。又、反射面を
光路分割素子として使用する場合には、光路分割素子と
しては、透過光と反射光との割合が任意の値に設定でき
るように、ハーフミラー，ランダムドットミラー又はス
トライプミラー等を用いることが好ましい。

【００４３】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、少ない
光学部材で焦点検出光学系を構成することにより精度の
高い焦点検出を可能にし、又、温度変化，湿度変化に影
響されないコンパクトな焦点検出光学系を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一実施例の焦点検出光学系の構
成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２】図１に示した焦点検出光学系をカメラ本体に実
装した状態を示す断面図である。

【図３】本発明による第二実施例の焦点検出光学系をカ
メラ本体に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図４】本発明による第三実施例の焦点検出光学系をカ
メラ本体に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図５】図１に示した焦点検出光学系を構成する光学素
子の構成とは別の一例を示す図である。

【図６】図１に示した焦点検出光学系を構成する光学素
子の構成とは別の一例を示す図である。

【図７】図１に示した焦点検出光学系を構成する光学素
子の構成とは別の一例を示す図である。

【図８】従来の焦点検出光学系の構成を示す光軸に沿う
断面図である。

【図９】図８に示した焦点検出光学系をカメラ本体に実
装した状態を示す断面図である。

【図１０】（ａ）は従来の焦点検出光学系の構成を示す
概念図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光学系の実際の
構成を説明するための図である。

【図１１】従来の焦点検出光学系の構成を示す光軸に沿
う断面図である。

【図１２】従来の焦点検出光学系の構成を示す光軸に沿
う断面図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 対物レンズ１の予定結像面 ３ コンデンサレンズ部 ４ 第一反射面 ５ 第二反射面 ６，２６ 再結像レンズ部 ７ 光学素子 ８，２７ 絞りマスク ９，１９ コンデンサレンズ １０ ミラー １１ 再結像レンズ １２，２２，２８，２９ 光電変換素子列 １３ メインミラー １４ サブミラー １５ フォーカシングスクリーン １６ ペンタプリズム １７ 接眼レンズ １８ 対物レンズの結像面 ２０，２３，２４ 反射面 ２１ 再結像凹面鏡 ２５ 第三反射面 ３０ ミラーボックス底面 ３０ａ 開口部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−181907（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107062（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−55975（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−134169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−48508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−106511（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−173913（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/34 G03B 13/36

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズの結像面近傍に配置されたコ
   ンデンサレンズと、前記対物レンズにより形成された像
   を光電変換素子列上に再結像する一対の再結像レンズ及
   び該再結像レンズの近傍に合焦精度を確保し得る間隔を
   有して設けられた一対の開口を備えた絞りマスクとから
   なる焦点検出光学系において、 前記コンデンサレンズと前記一対の再結像レンズとが、
   前記対物レンズの結像面側の端面がコンデンサレンズ
   に、又、前記絞りマスク側の端面が前記再結像レンズに
   なるように一体化された光学素子により構成され、更
   に、該光学素子は内部に少なくとも二つ以上の複数の反
   射面を有するプリズム形状に形成され、前記複数の反射
   面の何れか一つを、前記対物レンズの結像面中心を通り
   前記コンデンサレンズ面を経て該反射面に入射する入射
   光束の該反射面に対する入射角が臨界角以下となるよう
   に構成するとともに、前記光学素子内で光軸を同じ向き
   に複数回折り曲げたことを特徴とする焦点検出光学系。
2. 【請求項２】 前記複数の反射面のうち第２反射面が光
   束分割作用を備えた面であることを特徴とする請求項１
   に記載の焦点検出光学系。
3. 【請求項３】 前記光学素子はポリオレフィン系樹脂に
   より形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の焦点検出光学系。
4. 【請求項４】 前記複数の反射面のうち少なくとも一つ
   の反射面は、光束分割作用を有する面として光路を分割
   すると共に、該分割された光路のうち、一方は第一の焦
   点検出用の光電変換素子列へ導かれ、他方は第二の焦点
   検出用の光電変換素子列へ導かれるように構成されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の焦
   点検出光学系。
5. 【請求項５】 前記複数の反射面のうち少なくとも一つ
   の反射面は、光束分割作用を有する面として光路を分割
   すると共に、該分割された光路のうち、一方は第一の焦
   点検出用の光電変換素子列へ導かれ、他方は測光用の光
   電変換素子列へ導かれるように構成されていることを特
   徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の焦点検出光学
   系。
6. 【請求項６】 前記複数の反射面の位置、角度を、前記
   コンデンサレンズから入射して前記再結像レンズから射
   出する光線の光軸が前記光学素子内において交差するよ
   うに設定したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか
   に記載の焦点検出光学系。
7. 【請求項７】 前記第一の焦点検出用の光電変換素子列
   へ導く第一の焦点検出光学系の倍率と前記第二の焦点検
   出用の光電変換素子列へ導く第二の焦点検出光学系の倍
   率とを異なった値としたことを特徴とする請求項４に記
   載の焦点検出光学系。
8. 【請求項８】 前記複数の反射面の位置、角度を、前記
   コンデンサレンズから入射して前記再結像レンズから射
   出する光線の光軸が前記光学素子内において交差しない
   ように設定したことを特徴とする請求項１乃至３の何れ
   かに記載の焦点検出光学系。
9. 【請求項９】 前記光学素子が第一反射面、第二反射
   面、第三反射面を有することを特徴とする請求項６に記
   載の焦点検出光学系。
10. 【請求項１０】 前記光学素子が第一反射面、第二反射
    面、第三反射面を設け、一体化して前記光学素子内部で
    光軸が複数回交わるように構成したことを特徴とする請
    求項６に記載の焦点検出光学系。