JP3826430B2 - 焦点検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影画面の周辺部に焦点検出領域を有し、その焦点検出領域において撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置が知られている。
この種の焦点検出装置の焦点検出光学系を図２１に示す。また、この焦点検出光学系の焦点検出領域を図２（Ａ）に示す。
図２（Ａ）において、Ｍは撮影光学系の予定焦点面上に設定された撮影画面を示し、縦横軸を示す一点鎖線の交点が撮影光学系の光軸と撮影画面Ｍとの交点、すなわち撮影画面Ｍの中心を示す。カメラの撮影光学系の場合には、撮影画面は図に示す水平方向に長い長方形となる。この焦点検出光学系では、撮影画面Ｍの中央部にあって水平方向に延びる焦点検出領域Ａ１と、撮影画面Ｍの周辺部の左右にあって垂直方向に延びる焦点検出領域Ａ２，Ａ３とがある。
図２１における焦点検出の原理は周知の瞳分割型再結像方式であり、撮影光学系の射出瞳上の異なる部分を通過した一対の光束により形成される一対の像の相対的な位置関係のズレに基づいて、撮影光学系の焦点調節状態を検出するものであって、例えば本出願人による特開平４一２７７７１２号公報に詳細な原理が開示されている。
【０００３】
＜焦点検出光学系の構成＞
図２１において、焦点検出を行なう撮影光学系の予定焦点面９の背後には、上記３つの焦点検出領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を規定するための視野開口部１１，１２，１３を備えた視野マスク１０が配置され、さらにそれらの背後に３個のレンズ部２１，２２，２３からなるコンデンサーレンズ２０が配置される。コンデンサーレンズ２０の後方には、３対の絞り開口部３１，３２，３３を有する絞りマスク３０が配置され、その背後に３対の再結像レンズ部４１，４２，４３を有する再結像レンズ４０が配置される。再結像レンズ４０の後方には、３対の受光部５１，５２，５３を有するイメージセンサー５０が配置される。なお、７は光学系の光軸を示す。
【０００４】
＜焦点検出光学系の機能＞
図２２は、図２１に示す焦点検出光学系の斜視図である。この図により、焦点検出光学系の機能を説明する。
図２１に示す３個のコンデンサーレンズ部２１，２２，２３は、各対の絞り開口部３１，３２，３３を光学系の射出瞳８近傍に投影しており、この投影された各対の絞り開口部が上記射出瞳８上の異なる部分８１，８２，８３，８４を形成することになる。この射出瞳上の異なる部分８１，８２，８３，８４を通り予定焦点面９上の３個の焦点検出領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に形成された一次像は、３対の再結像レンズ部４１，４２，４３によりイメージセンサー５０上の３対の受光部５１，５２，５３上に３対の二次像として再結像される。
上記各対の二次像の位置関係は光学系の焦点調節状態に応じて変わるので、イメージセンサー５０から得られる３対の二次像に対応する出力を演算処理し、各対の二次像の位置関係に基づいて上記３個の焦点検出領域Ａ１，Ａ２，Ａ３における撮影光学系の焦点調節状態を検出することができる。
【０００５】
図２３は、図２１および図２２に示す焦点検出装置を組み込んだカメラの内部の斜視図である。
メインミラー３は不図示のファインダと焦点検出装置６とに光を分割するためのハーフミラーであり、メインミラー３を通過し撮影画面（フィルム面）Ｍに向かう光束はメインミラー３の後方に配置したサブミラー４によりカメラのミラーボックス底面方向に偏向される。ミラーボックスの底面には焦点検出のための開口が設けられており、その後方に上記視野マスク１０、コンデンサーレンズ２０、絞りマスク３０、再結像レンズ４０、イメージセンサ５０からなる焦点検出装置６が配置されている。
コンデンサーレンズ２０と絞りマスク３０との間にはさらに折り曲げミラー２５が配置され、光軸を偏向させてカメラ底部の高さがコンパクトになるようにしている。
【０００６】
図４はカメラの断面図である。このカメラには、上記視野マスク１０、コンデンサーレンズ２０、折り曲げミラー２５、絞りマスク３０、再結像レンズ４０、イメージセンサー５０からなる焦点検出装置６を一体化した焦点検出モジュール６１が、ミラーボックス底面６２の下側に組み込まれている。
交換レンズ２を通る光束はメインミラー３によりファィンダー５と焦点検出モジュール６１用とに分割され、焦点検出モジュール６１用に分割された光束はさらにサブミラー４によりミラーボックス底面６２方向に偏向される。
【０００７】
上述した従来の焦点検出装置では、スペースとコストの問題からイメージセンサー５０の半導体ウェハの面積を小さくするために、図２１に示すように、コンデンサーレンズ部２２，２３を視野開口部１２，１３に対し光軸７側に偏心させることによって、画面周辺部の焦点検出領域を通過する光束を光軸７側に偏向させている。
図２１において、１７は視野開口部１２の中心線、２７はコンデンサーレンズ部２２の光軸を示しており、視野開口部１２の中心線１７よりコンデンサーレンズ部２２の光軸２７が光軸７の方向に偏っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の焦点検出装置には次のような欠点がある。
（１） 画面周辺部の焦点検出領域を通過する光線がコンデンサーレンズまで偏向されないので、撮影光学系の予定焦点面における間口を縮小することができず、焦点検出光学系の小型化が困難である。
（２） 視野マスク、コンデンサーレンズ、絞りマスク、再結像レンズ、イメージセンサーを一体化して焦点検出モジュールとして形成すると、画面周辺部の焦点検出領域の位置の変更や、画面周辺部の焦点検出領域の絞り開口部の投影方向の変更が全く不可能となるので、焦点検出領域の位置や開口部の投影方向を変更したい場合には新しい焦点検出モジュールを作らなければならず、コストがかかる。
【０００９】
本発明の目的は、焦点検出光学系の小型化を図るとともに、焦点検出光学系を一体成形してモジュール化した場合でも焦点検出領域の変更を可能にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、撮影光学系の予定焦点面に設定された撮影画面の中央と周辺部に複数の焦点検出領域を設定し、各焦点検出領域ごとに撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置において、撮影光学系とその予定焦点面との間に配置され、各焦点検出領域ごとに設けた偏向部により撮影光学系から各焦点検出領域へ向かう光束を偏向する偏向手段であって、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応する偏向部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応する偏向部に対して傾斜して設け、撮影光学系から撮影画面周辺部の焦点検出領域へ向かう光束を撮影光学系の光軸側に偏向する偏向手段と、各焦点検出領域ごとに撮影光学系の予定焦点面の背後に視野マスク、コンデンサーレンズ、絞りマスクおよび対の再結像レンズを順に配置し、イメージセンサー上の各焦点検出領域に対応した対の受光部上に対の二次像を結像する焦点検出モジュールとを備え、イメージセンサー上の各対の受光部の出力を演算処理して各焦点検出領域における撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
請求項２の焦点検出装置は、偏向手段の撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応する偏向部の傾斜角度を変えて撮影画面周辺部の焦点検出領域の位置を変更するものである。
請求項３の発明は、撮影光学系の予定焦点面に設定された撮影画面の中央と周辺部に複数の焦点検出領域を設定し、各焦点検出領域ごとに撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置において、撮影光学系とその予定焦点面との間の光路に挿入または退避可能に設置され、各焦点検出領域ごとに設けたミラー部により撮影光学系からの光束を各焦点検出領域へ導くミラー手段であって、光路への挿入時には、撮影光学系から撮影画面周辺部の焦点検出領域へ向かう光束を撮影光学系の光軸側に偏向させるために、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応するミラー部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応するミラー部に対して傾斜させ、光路からの退避時には、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応するミラー部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応するミラー部と平行になるように折り畳むミラー手段と、撮影光学系の予定焦点面の背後に焦点検出光学系とイメージセンサーを配置し、各焦点検出領域に形成された一次像をイメージセンサー上の各焦点検出領域に対応した対の受光部上に二次像として再結像する焦点検出モジュールとを備え、イメージセンサー上の各対の受光部の出力を演算処理して各焦点検出領域における撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜焦点検出光学系の構成＞
図１は一実施形態の焦点検出光学系の構成を示す。
この焦点検出光学系は、図２（Ａ）に示すように、光学系の予定焦点面上に設定された撮影画面Ｍの中心（撮影光学系の光軸と予定焦点面との交点）に焦点検出領域Ａ１と、撮影画面Ｍの周辺部に焦点検出領域Ａ２，Ａ３とを有する。この焦点検出光学系による焦点検出原理は上述した通りである。
【００１２】
この実施形態の焦点検出光学系は、図２１に示す従来の焦点検出光学系と次の点において相違する。
この実施形態の焦点検出光学系では、図１に示すように、撮影光学系とその予定焦点面９との間の、予定焦点面９の撮影光学系側の位置９０に偏向部材を設置する。この偏向部材により、撮影光学系の光軸外を通過する被写体からの光束を、予定焦点面９より撮影光学系側の位置９０で光軸側に偏向する。この偏向部材により偏向された被写体からの光束の一部は、予定焦点面と光軸７との交点から離れた位置に設定された画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３へ入射する。
偏向部材より後の構成、すなわち、視野開口部１１，１２，１３を有する視野マスク１０、３個のレンズ部２１，２２，２３からなるコンデンサーレンズ２０、３対の絞り開口部３１，３２，３３を有する絞りマスク３０、３対の再結像レンズ部４１，４２，４３を有する再結像レンズ４０、３対の受光部５１，５２，５３を有するイメージセンサー５０は、図２１に示す従来の焦点検出光学系と同様である。
【００１３】
なお、従来の焦点検出光学系では、図２１に示すように、画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に対応する視野開口部１２，１３とコンデンサーレンズ部２２，２３において、コンデンサーレンズ部２２，２３の光軸（２７）を視野開口部１２，１３の中心線（１７）よりも光軸７側に偏らせ、コンデンサーレンズ部２２，２３によって画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３を通過する光束を光軸７側に偏向させていた。しかし、この実施形態の焦点検出光学系では、図１に示すように、コンデンサーレンズ部２２，２３の光軸と視野開口部１２，１３の中心線とをほぼ一致させ、コンデンサレンズ部２２，２３による光束の偏向を行なわない。
また、この実施形態の焦点検出光学系の各構成要素の機能については、上記偏向部材による絞り開口の投影方向の変更のみが異なる以外は、上述した図２１に示す従来の焦点検出光学系の構成要素の機能と同様である。
【００１４】
図３は、一実施形態の焦点検出装置を組み込んだカメラの内部を示す斜視図である。
メインミラー３はファインダーと焦点検出装置６とに光を分割するためのハーフミラーであり、メインミラー３を通過し撮影画面Ｍ（フィルム面）に向かう光束は、メインミラー３の後方に配置したサブミラー４によりカメラのミラーボックス底面方向に偏向される。
ここで、サブミラー４の一部は上述した偏向部材の機能を有する。サブミラー４は、撮影画面中央の焦点検出領域Ａ１に到達する光束を偏向する中央部分７１（この部分は従来の装置と同じ）と、画面周辺部の左右の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に到達する光束を偏向する左右部分７２，７３との３つの部分から構成されており、左右部分７２，７３は中央部分７１に対して所定の角度だけ傾斜している。この傾きにより画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に到達する光束が光軸７側に偏向される。
【００１５】
画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に到達する光束を光軸７側に偏向しない従来の焦点検出光学系（図２１参照）に比較して、この実施形態の焦点検出光学系は、画面中央の焦点検出領域Ａ１に対応した受光部５１と、画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に対応した受光部５２，５３とを小さな面積のイメージセンサーチップ上に形成することができる。
また、画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３に対応する視野開口部１２，１３の光軸７からの距離に注目しながら図１と図２１とを比較すると、画面周辺部の焦点検出領域Ａ２，Ａ３の位置が同じであれば、図１に示すこの実施形態の光学系の距離の方が図２１に示す従来の光学系の距離よりも短い。すなわち、この実施形態の焦点検出光学系では視野マスク１０の寸法を小さくでき、焦点検出モジュール６１の予定焦点面９近傍での間口を小さくできる。
【００１６】
視野マスク１０、コンデンサーレンズ２０、折り曲げミラー２５、絞りマスク３０、再結像レンズ４０、イメージセンサー５０からなる焦点検出装置６は、一体化された焦点検出モジュール６１として形成され、図４に示すようにミラーボックス底面６２の裏側に組み込まれる。
図４において、カメラボディ１にはメインミラー３、サブミラー４、ファィンダー５が内蔵されており、交換レンズ２を通り撮影画面Ｍに結像する光束は上述したようにボディ底に収納された焦点検出モジュール６１へ導かれる。
【００１７】
図５はサブミラー４の構造を示す断面図である。
中央部７１と左右部７２，７３はプラスチック材料により一体成形し、その表面に蒸着によりミラー面７４を形成する。
このように、サブミラー４の基板をプラスチック材料で形成することによって、中央部および左右部７１，７２，７３をガラス基板により別々に形成する場合に比べて、角度調整や組立が容易になり、軽量化することができる上に、コストを低減できる。
【００１８】
図６は、撮影時（フィルム露光時）にメインミラー３とサブミラー４をファインダー５の方向に跳ね上げて撮影光路から退避した状態を示すカメラの断面図である。
このとき、サブミラー４の左右部７２，７３は中央部７１に対して傾斜しているので、サブミラー４全体が平板で形成されている場合に比べて、撮影光路へのサブミラー４の突出量が大きくなるが、中央部７１に対する左右部７２，７３の傾斜角度が１０度以内であれば突出量はわずかであり、ファインダー５をその分だけ上方にずらせば解決できる。
【００１９】
また、図７に示すように、撮影光路から退避する跳ね上げ時にサブミラー４の左右部７２，７３を折り畳めるような構造としてもよい。図７はサブミラー４が撮影光路中に配置された状態を示す。
図７において、基板７１は、レバー部７１Ａと支軸７２Ｂ，７３Ｂとを有し、ミラー７１Ｃが張り付けられている。基板７２は、支軸７２Ｂを中心に回転可能であり、レバー部７２Ａを備え、ミラー７２Ｃが張り付けられている。基板７３は、支軸７３Ｂを中心に回転可能であり、レバー部７３Ａを備え、ミラー７３Ｃが張り付けられている。通常、基板７２，７３は、不図示のバネにより基板７１に対して支軸７２Ｂ，７３Ｂの周りに閉まる方向に付勢されている。
【００２０】
図８は、図７に示すサブミラー４が跳ね上げられて折り畳まれた状態の正面図と側面図である。
図８において、メインミラー３は基板３１にミラー３２が張り付けられており、サブミラー４を支えるための支軸３３を備えている。サブミラー４の主基板７１は、支軸３３を中心に回転可能であり、撮影光路中に配置された場合には不図示の機構により開く方向に付勢されるが、折り畳まれた状態では閉まる方向に付勢される。また、折り畳まれた状態ではメインミラー３の基板３１、サブミラー４の主基板７１、基板７２，７３が平行となって重なり合うことにより、折り畳まれた時のサブミラー４の突出量が小さくなる。
【００２１】
図９は、図７および図８に示すサブミラー４が撮影光路中に復帰した状態を示す。
基板７１は、メインミラー３１に取り付けられた支軸３３のまわりに開く方向に付勢されるが、ボディ１のミラーボックス側面内部に入り込んだレバー部７１Ａが、ボディ内の基板６５に固定された調整ネジ６７に当接することにより、その角度が規制される。調整ネジ６７を調整することにより、基板７１の角度を調整できる。
また、基板７３は、サブミラー基板７１に取り付けられた支軸７３Ｂのまわりに閉まる方向に付勢されるが、ボディ１のミラーボックス側面内部に入り込んだレバー部７３Ａが、ボディ内の基板６５に固定された調整ネジ６６に当接することにより、その角度が規制される。調整ネジ６６を調整することにより、基板７３の角度を調整できる。基板７２も同様にして角度調整が可能である。
【００２２】
焦点検出領域を撮影画面Ｍの周辺部に配置した場合には、同じＦ値の交換レンズであっても、撮影画面Ｍから交換レンズの射出瞳までの距離の違いによって焦点検出に用いる光束のケラレ状態が異なる。
図１０において、２個の交換レンズ２Ａ，２ＢはＦ値は同じであるが、射出瞳までの距離はそれぞれＰ１，Ｐ２であるとする。撮影画面Ｍの光軸Ｘ１上にある焦点検出領域に用いる光束がちょうど交換レンズのＦ値と同じ大きさでだとすると、最も外側の光線はＸ２，Ｘ３となる。画面周辺部の焦点検出領域の焦点検出に用いる光束の中心光線をＨ１として、射出瞳距離Ｐ１の位置で光軸Ｘ１と交差するように焦点検出光学系を設計すると、このとき最も外側の光線はＨ２，Ｈ３となる。このように設計された焦点検出光学系を交換レンズ２Ｂに適用すると、絞りＧ２により光線Ｈ３が遮られてしまい、正確な焦点検出ができなくなる。
また、交換レンズ２Ｂに合わせて焦点検出に用いる光束の中心光線をＪ１とし、その中心光線Ｊ１が射出瞳距離Ｐ２の位置で光軸Ｘ１と交差するように焦点検出光学系を設計すると、最も外側の光線はＪ２，Ｊ３となる。このように設計された焦点検出光学系を交換レンズ２Ａに適用すると、絞りＧ１により光線Ｊ２が遮られてしまい、正確な焦点検出ができなくなる。
【００２３】
このように、画面周辺部に焦点検出領域がある場合は、上述したケラレの問題を防ぐために、交換レンズの射出瞳距離に応じて焦点検出光束の中心線が光軸と交差する位置を変更できるようにすると便利である。従来の焦点検出装置では、焦点検出光学系が固定されていたために、焦点検出光束の中心線と光軸との交差位置が変更できなかった。しかし、この実施形態ではサブミラーの角度を変更することにより交差位置の変更が可能である。
図１１は、位置９０に配置されたサブミラーの角度を変更することにより、焦点検出光束の中心線と光軸との交差位置を通常の位置８から手前の位置８Ａや奥の位置８Ｂに変更できることを示している。
サブミラーの角度の変更を行う機構を図１２に示す。図９に示す基板７３の角度調整用ネジ６６をモータ８０により回転駆動し、調整ネジ６６を出し入れする。調整ネジ６６のねじ込み量は、交換レンズから得られる射出瞳距離情報に応じて決められ、焦点検出光束の中心線と光軸との交差位置がほぼ射出瞳距離となるように調整する。
【００２４】
ところで、サブミラーの一部により光軸外の被写体からの光線を偏向して画面周辺部の焦点検出領域に入射させると、焦点検出領域外に入射する光線も光軸側に偏向されるので、このような光線が他の焦点検出領域に入射して有害となる。
図１３はそのような有害光線を示す。視野マスク１０の開口１２に光束を偏向させるために位置９０に設置されたサブミラーによって、偏向された光線Ｙが視野マスク１０の開ロ１１を通り、視野マスク１０の開ロ１３に対応する受光部５３に到達する。このような有害光線Ｙを遮光するために、図１３に示すようにサブミラーと遮光マスク９２，９３を一体的に形成した。これにより、有害光線Ｙは遮光マスク９２により遮光される。
図１４は、サブミラーと一体的に形成された遮光マスク９２，９３の斜視図である。なお、遮光マスク９２，９３を光軸と平行な方向に配置する代わりに、図１５に示すように、サブミラーの反射面７１Ｃ，７２Ｃ，７３Ｃに密着するように遮光マスク７１Ｄ，７２Ｄ，７３Ｄを形成してもよい。
【００２５】
上述した実施形態ではサブミラーをメインミラーに固定する例を示したが、図１６に示すように、メインミラー３と独立して撮影光路への出し入れを行う構成としてもよい。
図１６において、メインミラー３は軸３６のまわりにレバー部３５を介して回転可能であり、サブミラー７１および７３は軸７６のまわりにレバー部７５を介して回転可能である。
また、図１７に示すように、サブミラーの中央部７１のみメインミラー３に固定し、サブミラーの左右部７２，７３を図１６に示す構成と同様にメインミラー３とは独立して撮影光路への出し入れを行う構成としてもよい。
【００２６】
また、従来の焦点検出装置では１つの焦点検出モジュールに対し画面上での焦点検出領域が固定されていたが、サブミラーで画面周辺の焦点検出領域に到達する光束を偏向することによって、焦点検出モジュールが固定されていてもサブミラーの光軸方向の位置および角度を変更することにより、画面周辺の焦点検出領域の位置を変更することができる。
画面周辺部の焦点検出領域に結像する光束を光軸側に偏向するサブミラーの位置を、図１８に示すように位置９０から９０Ａへ移すと、視野マスク１０の開口１２，１３に対応する焦点検出領域の位置を、それぞれ位置Ｓ１，Ｒ１から位置Ｓ２，Ｒ２へ移動することができる。
また、画面周辺部の焦点検出領域に結像する光束を光軸側に偏向するサブミラーの角度を変更することによって、図１９に示すように視野マスク１０の開口１２，１３に対応する焦点検出領域の位置を、それぞれ位置Ｓ１，Ｒ１から位置Ｓ３，Ｒ３へ移動することができる。
【００２７】
上述した実施形態では焦点検出領域Ａ１，Ａ２，Ａ３が図２（Ａ）の如く撮影画面長手方向に配置され、サブミラー４は各焦点検出領域に対応して画面長手方向に３分割された例を示したが、図２（Ｃ）に示すように焦点検出領域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が画面短手方向に配置された場合には、サブミラー４も各焦点検出領域に対応して画面短手方向に３分割するような構成とすることができる。
図２０は、サブミラー４を画面Ｍの短手方向に３分割（７１’，７２’，７３’）した焦点検出装置を組み込んだカメラの内部の斜視図である。
【００２８】
また、上述した実施形態では、焦点検出領域Ａ１，Ａ２，Ａ３が図２（Ａ）に示すように撮影画面長手方向に配置され、サブミラー４は各焦点検出領域に対応して画面長手方向に３分割された構成について説明したが、画面長手方向の焦点検出領域を図２（Ｂ）にＢ１，Ｂ２，Ｂ３で示すように配置してもよいし、図２（Ｄ）にＤ１，Ｄ２，Ｄ３で示すように配置してもよい。さらに、図（Ｅ）にＥ１，Ｅ２，Ｅ３で示すように配置してもよい。
【００２９】
また、焦点検出領域の数は３個に限定されず、例えば図２（Ｆ）に示すように画面中央に焦点検出領域Ｆ１、画面周辺部の画面長手方向に焦点検出領域Ｆ２，Ｆ３、画面周辺部の画面短手方向に焦点検出領域Ｆ４，Ｆ５の５個の焦点検出領域を配置したものでもよい。この場合には、サブミラー４を各焦点検出領域に対応して５個の部分に分割すればよい。
【００３０】
上述した実施形態では一実施形態の焦点検出装置をカメラに応用した例を示したが、カメラ以外の光学系を備えた装置に対しても応用することができる。
【００３１】
以上の一実施の形態の構成において、サブミラー４が偏向手段およびミラー手段を、サブミラー部分７１，７２，７３が偏向部およびミラー部を、視野マスク１０、コンデンサーレンズ２０、絞りマスク３０および再結像レンズ４０が焦点検出光学系を、視野マスク１０、コンデンサーレンズ２０、絞りマスク３０、再結像レンズ４０およびイメージセンサー５０が焦点検出モジュールをそれぞれ構成する。
【００３２】
【発明の効果】
（１） 以上説明したように請求項１の発明によれば、焦点検出光学系の予定焦点面における間口を小さくすることができ、焦点検出装置を小型化することができる。特に、イメージセンサーを含む焦点検出光学系を一体成形してモジュール化する場合には、焦点検出モジュールを小型化できる。
また、光学系の予定焦点面より光学系側で被写体光を偏向するので、小さな偏向角度で目的を達成でき、焦点検出光学系への斜入射に起因する光学性能の低下を防ぐことができる上に、焦点検出光学系の再結像レンズの光軸を平行にして一体成形することができる。
（２） 請求項３の発明によれば、請求項１の発明の上記効果に加え、ミラー手段を撮影光路から待避したときに撮影光路へのミラー手段の突出量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の焦点検出光学系の構成を示す図。
【図２】撮影画面における焦点検出領域の配置を示す図。
【図３】一実施形態の焦点検出装置を組み込んだカメラの内部を示す斜視図。
【図４】一実施形態の焦点検出装置を組み込んだカメラの断面図。
【図５】サブミラーの構造を示す図。
【図６】メインミラーとサブミラーを撮影光路から退避させた状態を示すカメラの断面図。
【図７】折畳み式のサブミラーを示す図。
【図８】図７に示す折畳み式サブミラーを折畳んだ状態を示す図。
【図９】図７に示す折畳み式サブミラーを撮影光路へ復帰させた状態を示す図。
【図１０】画面周辺部の焦点検出領域の焦点検出用光束のケラレを説明する図。
【図１１】サブミラーの偏向角度を変えることにより、焦点検出用光束の中心線と光軸との交差位置が偏向できることを説明する図。
【図１２】サブミラーの偏向角度の調節機構を示す図。
【図１３】焦点検出用光束を偏向した場合の有害光線を示す図。
【図１４】図１３に示す有害光線を遮光するための遮光マスクを一体に形成したサブミラーを示す図。
【図１５】遮光マスクを一体に形成した他のサブミラーを示す図。
【図１６】メインミラーとサブミラーの撮影光路からの退避機構を示す図。
【図１７】メインミラーとサブミラーの撮影光路からの退避機構を示す図。
【図１８】サブミラーの光軸方向の位置を変えて画面周辺部の焦点検出領域を移動する方法を説明する図。
【図１９】サブミラーの光軸方向の偏向角度を変えて画面周辺部の焦点検出領域を移動する方法を説明する図。
【図２０】サブミラーを画面短手方向に分割した焦点検出装置を組み込んだカメラの内部を示す斜視図。
【図２１】従来の焦点検出装置の焦点検出光学系の構成を示す図。
【図２２】図２１に示す従来の焦点検出光学系の構成を示す斜視図。
【図２３】従来の焦点検出装置を組み込んだカメラの内部を示す斜視図。
【符号の説明】
１ カメラボディ
２ 交換レンズ
３ メインミラー
４ サブミラー
５ ファインダー
６ 焦点検出装置
６１ 焦点検出モジュール
１０ 視野マスク
２０ コンデンサーレンズ
３０ 絞りマスク
４０ 再結像レンズ
５０ イメージセンサー
７１、７２、７３ 分割されたサブミラー部分

Claims (3)

1. 撮影光学系の予定焦点面に設定された撮影画面の中央と周辺部に複数の焦点検出領域を設定し、前記各焦点検出領域ごとに前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置において、
   前記撮影光学系とその予定焦点面との間に配置され、前記各焦点検出領域ごとに設けた偏向部により前記撮影光学系から前記各焦点検出領域へ向かう光束を偏向する偏向手段であって、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応する偏向部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応する偏向部に対して傾斜して設け、前記撮影光学系から撮影画面周辺部の焦点検出領域へ向かう光束を前記撮影光学系の光軸側に偏向する偏向手段と、
   前記各焦点検出領域ごとに前記撮影光学系の予定焦点面の背後に視野マスク、コンデンサーレンズ、絞りマスクおよび対の再結像レンズを順に配置し、イメージセンサー上の前記各焦点検出領域に対応した対の受光部上に対の二次像を結像する焦点検出モジュールとを備え、
   前記イメージセンサー上の前記各対の受光部の出力を演算処理して前記各焦点検出領域における前記撮影光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
2. 請求項１に記載の焦点検出装置において、
   前記偏向手段の撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応する偏向部の傾斜角度を変えて撮影画面周辺部の焦点検出領域の位置を変更することを特徴とする焦点検出装置。
3. 撮影光学系の予定焦点面に設定された撮影画面の中央と周辺部に複数の焦点検出領域を設定し、前記各焦点検出領域ごとに前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置において、
   前記撮影光学系とその予定焦点面との間の光路に挿入または退避可能に設置され、前記各焦点検出領域ごとに設けたミラー部により前記撮影光学系からの光束を前記各焦点検出領域へ導くミラー手段であって、前記光路への挿入時には、前記撮影光学系から撮影画面周辺部の焦点検出領域へ向かう光束を前記撮影光学系の光軸側に偏向させるために、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応するミラー部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応するミラー部に対して傾斜させ、前記光路からの退避時には、撮影画面周辺部の焦点検出領域に対応するミラー部を撮影画面中央の焦点検出領域に対応するミラー部と平行になるように折り畳むミラー手段と、
   前記撮影光学系の予定焦点面の背後に焦点検出光学系とイメージセンサーを配置し、前記各焦点検出領域に形成された一次像を前記イメージセンサー上の前記各焦点検出領域に対応した対の受光部上に二次像として再結像する焦点検出モジュールとを備え、
   前記イメージセンサー上の前記各対の受光部の出力を演算処理して前記各焦点検出領域における前記撮影光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。

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