JP4810023B2

JP4810023B2 - Focus detection apparatus and optical instrument

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Publication number: JP4810023B2
Application number: JP2001268067A
Authority: JP
Inventors: 和幸中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003075718A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物光学系からの光束が導かれる複数の入射領域とこれら入射領域ごとに設けられた一対の再結像光学系とを有する焦点検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラや観察機器には、撮影光学系ないし対物光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置が搭載されることが多い。そして、最近の焦点検出装置には、画面内に複数の焦点検出領域を設け、これら複数の焦点検出領域から対物光学系の焦点調節状態の検出動作を行わせる領域をカメラ・機器が自動で又は使用者操作（若しくは使用者の視線検出）により選択できるようにしたものがある。
【０００３】
そして、このようないわゆる多点測距タイプの焦点検出装置は、特開平１１−２８１８８５号公報や特開平５−１４２４６５号公報等にて提案されている。
【０００４】
ここで、図２５〜図２７には、上記特開平１１−２８１８８５号公報にて提案された焦点検出装置の構成を示している。この装置は、視野マスク１１４１と、フィールドレンズ１１４２と、反射ミラー１１４３と、絞りマスク１１４４と、再結像光学パネル１１４５と、受光センサ１１４６とから構成されている。
【０００５】
視野マスク１１４１に形成された複数のマスク開口１１４１ａ〜１１４１ｉは、対物光学系の画面内に設定された複数の焦点検出領域に対応して設けられたものである。対物光学系から入射した光束のうちマスク開口１１４１ａ〜１１４１ｉに導かれた光束は、再結像光学パネル１１４５上にマスク開口ごとに一対ずつ設けられた再結像レンズ１１４５ａ，１１４５ｂ（図２７参照）を通過し、受光センサ１１４６における一対の受光領域１１４６ａ，１１４６ｂ（図２６参照）上に一対の２次像を形成する。
【０００６】
但し、この焦点検出装置では、マスク開口ごとに一対の再結像光学系を設ける必要があるため、マスク開口（つまりは、焦点検出領域）数が多くなると、焦点検出装置全体が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
図２８には、上記特開平５−１４２４６５号公報にて提案された焦点検出装置の構成を示している。この装置は、視野マスク１０５１と、フィールドレンズ１０５２と、絞り１０５３と、再結像光学パネル１０５４と、受光センサ１０５５とから構成されている。
【０００８】
視野マスク１０５１における図に向って右側の周辺部分に設けられた検出視野１０５１−２−１，１０５１−２−２からの光束はそれぞれフィールドレンズ１０５２の異なる光学的作用を有する領域１０５２−２−１，１０５２−２−２を透過し、再結像光学パネル１０５４における同一の再結像レンズ対１０５４−２ａ，１０５４−２ｂを透過して、受光センサ１０５５におけるセンサ列１０５５−２−１ａ，１０５５−２−１ｂおよびセンサ列１０５５−２−２ａ，１０５５−２−２ｂに２次像を形成する。
【０００９】
このように、図２８の焦点検出装置では、長手方向（２次像の検出方向）が同一である複数の入射領域に対しては、一対の再結像光学系を共有しているため、焦点検出領域数に対して再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出装置の小型化に有効である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−１４２４６５号公報にて提案の焦点検出装置においても、異なる方向に延びる入射領域に関しては、それぞれ別々に一対の再結像光学系を設ける必要がある。このため、複数の入射領域（つまりは焦点検出領域）を様々な方向に延ばす場合に、焦点検出装置の小型化に有効な手段とはならない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は対物光学系からの光束が入射する第１、第２、第３、および第４の再結像光学系と、前記第１、第２、第３、および第４の再結像光学系によりそれぞれ形成された第１、第２、第３、第４の２次像を受光するセンサと、前記センサからの出力信号に基づいて前記対物光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備える。前記第１および第３の再結像光学系と、前記第２および第４の再結像光学系は、前記対物光学系の光軸並びに前記第１および第２の再結像光学系同士の境界線を含む面に関して対称に配置される。前記焦点検出手段は、前記第１の再結像光学系により形成された第１の２次像と前記第２の再結像光学系により形成された第２の２次像から第１の方向の光量分布に基づいて焦点調節状態を検出し、前記第１の再結像光学系により形成された第１の２次像と前記第３の再結像光学系により形成された第３の２次像から第２の方向の光量分布に基づいて焦点調節状態を検出し、前記第２の再結像光学系により形成された第２の２次像と前記第４の再結像光学系により形成された第４の２次像から第３の方向の光量分布に基づいて焦点調節状態を検出する。
【００１２】
すなわち、異なる方向を長手方向とする２つの入射領域に対して設けられた２つの一対の再結像光学系に、これら各対の再結像光学系のうち一方の再結像光学系を共有させることで、様々な方向に延びる入射領域を有する場合でも再結像光学系の数を減らすことができるようにして、焦点検出装置の小型化を図っている。
【００１３】
なお、本発明においては、上記２つの入射領域のうち一方の入射領域の長手方向軸と他方の入射領域の長手方向軸とがなす角度と、上記一方の入射領域に対して設けられた一対の再結像光学系の配置方向軸と他方の入射領域に対して設けられた一対の再結像光学系の配置方向軸とがなす角度とを略同一としたり、上記一方の入射領域の長手方向軸と他方の入射領域の長手方向軸とがなす角度と、上記一方の入射領域に対して設けられた一対の受光領域の配置方向軸と他方の入射領域に対して設けられた一対の受光領域の配置方向軸とがなす角度とを略同一としたりするのがよい。
【００１４】
これにより、対として用いられる再結像光学系によって、形成される物体像にずれが生じなくすることが可能であり、検出精度の劣化を防止することが可能となる。
【００１５】
また、再結像光学系に絞り開口を設ける場合において、一対の再結像光学系に対して一対の絞り開口を設けるときに、一対の絞り開口を相互に対称形状とすることにより、どの対の再結像光学系を用いる場合でも、所要の焦点検出性能を維持することが可能となる。
【００１６】
また、絞り開口を円形とすることにより、各受光領域上での物体像のぼけ具合を均一にし、どの入射領域からの入射光束により形成される物体像によっても同等の精度で焦点調節状態の検出が可能となる。
【００１７】
さらに、各対の再結像光学系に対して少なくとも１つのコンデンサレンズを設けて、複数の入射領域のそれぞれに対して適切ないし最適な検出系を構成するのがよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態である焦点検出ユニット（焦点検出装置）の全体構成を分解して示している。なお、ここでは、焦点検出装置がカメラに搭載される場合について説明する。
【００１９】
図１において、１０は不図示の撮影光学系（対物光学系）からの被写体光束のうち、撮影光学系の焦点調節状態を検出するのに必要な光束のみを通過させる（不要光を除去する）ためのマスク開口が形成された視野マスクである。
【００２０】
２０は視野マスク１０のマスク開口を通過した光束によって１次結像面に形成されるべき像を後述する受光センサ９０に導く、コンデンサレンズとしての分割フィールドレンズである。
【００２１】
３０は中央のマスク開口からの光束と周辺のマスク開口からの光束とを分離し、
各マスク開口に対応した有効光束以外の光束が受光センサ９０に入射するのを防止するための遮光板である。
【００２２】
４０はマスク開口を通って焦点検出ユニット内に入射した光束（以下、焦点検出光束という）を受光センサ９０に向けて折り曲げるための表面鏡であるミラーであり、５０は赤外光を除去するための赤外カットフィルターである。
【００２３】
６０は焦点検出光束を分離するための多孔絞りであり、７０はセンサ９０上に像を結像させるための複数対の再結像レンズを持つ再結像レンズパネルである。なお、多孔絞り６０に形成された絞り開口とこの絞り開口に対応する再結像レンズとが請求の範囲にいう再結像光学系を構成する。また、この再結像レンズパネル７０には、一対の位置決めダボ７２が設けられている。
【００２４】
８０は受光センサ９０を保持するためのセンサホルダーであり、１００はセンサ９０の傾き調整を行うためのセンサ支持部材である。受光センサ９０には、複数対のラインセンサ（受光領域）が形成されており、これらラインセンサにて焦点検出動作を行なうための像の光量分布を検出する。なお、各ラインセンサは、複数の光電変換素子を配列して構成されている。
【００２５】
３００は受光センサ９０が実装されている回路基板である。１１０は焦点検出ユニットとカメラの焦点検出ユニット取付部との隙間をふさぐ遮光シートであり、１２０は焦点検出ユニットを構成する各構成部品を保持し、外部の光を遮光する保持部材としての本体ブロックである。
【００２６】
次に、上記構成部品の取付関係について説明する。本体ブロック１２０には、視野マスク１０、分割フィールドレンズ２０、遮光板３０、ミラー４０、赤外カットフィルター５０、多孔絞り６０、再結像レンズパネル７０、センサホルダー８０、センサ支持部材１００、受光センサ９０および遮光シート１１０が取り付けられている。
【００２７】
視野マスク１０は、本体ブロック１２０に位置決め固定されている。分割フィールドレンズ２０は、本体ブロック１２０に接着固定され、遮光板３０，ミラー４０および赤外カットフィルター５０は本体ブロック１２０に位置決めされた後、接着固定されている。
【００２８】
多孔絞り６０は再結像レンズパネル７０に位置決め固定されている。また、再結像レンズパネル７０は、本体ブロック１２０に位置決め固定されている。
【００２９】
再結像レンズパネル７０と本体ブロック１２０は多孔絞り６０を挟み込む形で固定され、多孔絞り６０が本体ブロック１２０および再結像レンズ７０に対して位置ずれしないようになっている。
【００３０】
受光センサ９０は、回路基板３００に実装された状態でセンサホルダー８０に対して予め接着固定されてセンサユニット２００とされ、このセンサユニット２００は、センサ支持部材１００を介して本体ブロック１２０に保持されている。
【００３１】
センサ支持部材１００は、本体ブロック１２０に対する複数の軸の傾き調整が可能なように本体ブロック１２０に保持される。
【００３２】
遮光シート１１０は、視野マスク１０と本体ブロック１２０とに挟まれた状態で位置決め保持される。
【００３３】
図２には、焦点検出ユニットの組み立て状態での断面図を、図３には焦点検出ユニットに赤外カットフィルター５０を装着した状態の背面図をそれぞれ示しており、以下図１から図３を用いて焦点検出ユニットの各構成部材の取付関係についてより詳細に説明する。
【００３４】
本体ブロック１２０には、焦点検出ユニットの各構成部材を位置決めおよび固定するための位置決め形状部や固定形状部が設けられている。
【００３５】
赤外カットフィルター５０は、本体ブロック１２０に備えられている赤外カットフィルター位置決め固定部１２１に対して装着されることにより本体ブロック１２０に対して位置決めされ、赤外カットフィルター位置決め固定部１２１の周囲に設けられている複数の赤外カットフィルター接着部１２２にて本体ブロック１２０に接着固定されている。
【００３６】
遮光板３０は、この遮光板３０に設けられている遮光板位置決め固定部３１と本体ブロック１２０に設けられている遮光板位置決め固定部１２３とにより、本体ブロック１２０に対して位置決めされて、本体ブロック１２０の内部に装着され、さらに本体ブロック１２０に対して接着固定されている。
【００３７】
遮光板３０は、分割フィールドレンズ２０を通過した各検出視野からの有効光束以外の不要な光束が、受光センサ９０上における他の検出視野に対応する受光領域に入射することを防止する壁３２，３３を持っており、壁３２と壁３３との間には焦点検出光束を通過させるための開口部３４が形成されている。
【００３８】
分割フィールドレンズ２０は、各種調整が行われた後、本体ブロック１２０に設けられている分割フィールドレンズ固定部１２４に接着固定される。
【００３９】
視野マスク１０は、この視野マスク１０に設けられた一対の視野マスク位置決め用嵌合軸１５を、本体ブロック１２０に設けられている視野マスク位置決め嵌合穴１２５および視野マスク位置決め嵌合長穴１２６に嵌合させることにより本体ブロック１２０に対して位置決めされている。
【００４０】
なお、視野マスク位置決め嵌合穴１２５は、視野マスク１０の取付面内の平面移動を阻止し、視野マスク位置決め嵌合長穴１２６は、視野マスク１０の視野マスク位置決め嵌合穴１２５を中心とする回転移動を阻止する。
【００４１】
また、視野マスク１０には一対の視野マスク固定弾性爪部１２が設けられており、視野マスク１０はこの視野マスク固定弾性爪部１２を本体ブロック１２０に設けられている一対の視野マスク固定穴部１２７に係合させることにより本体ブロック１２０に固定されている。
【００４２】
また、視野マスク１０には、焦点検出ユニットをカメラに取り付けた後において視野マスク固定弾性爪部１２が本体ブロック１２０の視野マスク固定穴部１２７から外れた場合でも、視野マスク１０が本体ブロック１２０から浮き上がることがないようにするために、視野マスク浮き防止部１３が設けられている。なお、視野マスク浮き防止部１３はカメラのミラーボックスと焦点検出ユニットとの間にできる隙間を減少させる役目も持っている。
【００４３】
遮光シート１１０は、この遮光シート１１０に設けられている一対の位置決め穴部１１１に、視野マスク１０に設けられている一対の遮光シート位置決め部１４を挿入することにより位置決めされ、視野マスク１０と本体ブロック１２０により挟まれることにより本体ブロック１２０に対して固定されている。
【００４４】
ミラー４０は、本体ブロック１２０に設けられているミラー位置決め固定部１３４により位置決めされ、本体ブロック１２０に接着固定されている。
【００４５】
このミラー４０の表面には、各検出視野に対する不要な光束を遮光するためのマスク形状を持つ遮光マスク部４１が付加されており、この遮光マスク部４１は、焦点検出光束を受光センサ９０に対して折り曲げる際に、遮光板３０とミラー４０の隙間を通過する不要な光束を遮光する。
【００４６】
また、遮光マスク部４１は、周辺検出視野に対応するラインセンサのセンサ列方向に対して略平行に形成されており、これにより焦点検出光束の光束分割方向には遮光パターンが存在していないので、パターンエッジ部での反射によるゴーストが発生しない。
【００４７】
再結像レンズパネル７０は、この再結像レンズパネル７０に設けられた一対の嵌合軸７２を、本体ブロック１２０形成された再結像レンズ位置決め穴部１３１と再結像レンズ位置決め長穴部１３２とに嵌合させることにより本体ブロック１２０に対して位置決めされ、接着固定されている。
【００４８】
多孔絞り６０は、この多孔絞り６０に設けられている穴部６２とＵ溝部６３とを、再結像レンズパネル７０に設けられた一対の位置決めダボ７２に係合させることにより再結像レンズ７０に対して位置決めされ、再結像レンズパネル７０と本体ブロック１２０との間に挟まれることで本体ブロック１２０に対して保持されている。
【００４９】
センサ支持部材１００は、このセンサ支持部材１００に設けられた一対の凸球面形状の位置決め調整部１０１を本体ブロック１２０に設けられた一対の凹面形状部１５１に当接させた状態で位置決めされる。ここで、位置決め調整部１０１は曲率Ｒ１を有し、凹面形状部１５１は複数の曲率（Ｒ１，Ｒ２）を有した曲面から構成されている。
【００５０】
そして、センサ支持部材１００は、凹面形状部１５１の曲率Ｒ２の曲面１０１に位置決め調整部１０１を当接させることにより揺動可能に位置決めされ、複数の軸に対する傾き調整が可能となる。こうしてセンサ支持部材１００は、センサ傾き調整など各種調整が行われた後に、本体ブロック１２０に接着固定される。
【００５１】
受光センサ９０は、回路基板３００に実装された状態でセンサホルダー８０に対して予め接着固定され、センサ９０とセンサホルダー８０とを一体化してセンサユニット２００とした状態で本体ブロック１２０に対する傾き調整が行われる。
【００５２】
センサユニット２００は、センサ支持部材１００を介して本体ブロック１２０に保持されており、本体ブロック１２０とセンサ支持部材１００との間で焦点検出ユニットに対するセンサ９０の傾き調整その他の調整が行われた後に、センサ支持部材１００に接着固定される。
【００５３】
なお、センサホルダー８０におけるセンサ支持部材１００との接着面には、接着剤を導くための溝が形成されている。
【００５４】
次に、図４および図５を用いて、本焦点検出ユニット内での光学作用について説明する。これらの図には、焦点検出ユニットのうち、視野マスク１０、分割フィールドレンズ２０、多孔絞り６０、再結像レンズパネル７０および受光センサ９０のみを示している。
【００５５】
視野マスク１０には、複数のマスク開口１１−１〜１１−９が形成されており、これらマスク開口１１−１〜１１−９は、撮影光学系の画面内でカメラが自動的に又は撮影者操作により選択可能な複数の焦点検出領域に対応して配置されている。なお、マスク開口１１−１，１１−３，１１−４，１１−６，１１−７，１１−９はそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。また、マスク開口１１−２のうち上下方向に延びる領域と左右方向に延びる領域、マスク開口１１−５，１１−８のうち外側の領域と内側の領域がそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。
【００５６】
分割フィールドレンズ２０には、複数個のフィールドレンズ部２１−１〜２１−９が形成されている。
【００５７】
また、多孔絞り６０には、複数個の絞り開口６１−１〜６１−１２が形成されており、再結像レンズパネル７０には、複数個の再結像レンズ７１−１〜７１−１２が形成されている。さらに、受光センサ９０には、複数個のラインセンサ９１−１〜９１−２４が存在している。
【００５８】
ここではまず、視野マスク１０のマスク開口１１−１〜１１−３を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【００５９】
図４において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク１０のマスク開口１１−１を通過した光束は、フィールドレンズ部２１−１により多孔絞り６０に導かれる。
【００６０】
同様に、マスク開口１１−２，１１−３を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部２１−２，２１−３により多孔絞り６０に導かれる。
【００６１】
ここで、マスク開口１１−１〜１１−３を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り６０の絞り開口６１−１〜６１−４に向かう。そして、絞り開口６１−１〜６１−４を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７１−１〜７１−４により受光センサ９０上に投射される。
【００６２】
これにより、センサ９０上には、マスク開口１１−１〜１１−３から入射して絞り開口６１−１〜６１−４および再結像レンズ７１−１〜７１−４を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口６１−１〜６１−４および再結像レンズ７１−１〜７１−４は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【００６３】
具体的には、マスク開口１１−１から入射した光束は絞り開口６１−３，６１−４および再結像レンズ７１−３，７１−４を通過してラインセンサ９１−７，９１−８上に一対の２次像を形成する。
【００６４】
また、マスク開口１１−２のうち上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−１，６１−２および再結像レンズ７１−１，７１−２を通過してラインセンサ９１−１，９１−２上に一対の２次像を形成する。
【００６５】
また、マスク開口１１−２のうち左右方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−３，６１−４および再結像レンズ７１−３，７１−４を通過してラインセンサ９１−５，９１−６上に一対の２次像を形成する。
【００６６】
さらに、マスク開口１１−３から入射した光束は絞り開口６１−３，６１−４および再結像レンズ７１−３，７１−４を通過してラインセンサ９１−３，９１−４上に一対の２次像を形成する。
【００６７】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−１に対応する場合には、ラインセンサ９１−７，９１−８からのセンサ出力（ラインセンサ９１−７，９１−８上にそれぞれ形成された２次像の光量分布に対応する出力信号）を比較演算し、マスク開口１１−１に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００６８】
なお、検出された焦点調節状態は、信号として不図示のカメラマイコンに送られ、カメラマイコンはこの信号に応じて（レンズマイコン等を通じて）撮影光学系を駆動し、上記選択された焦点検出領域にて撮影光学系を被写体に対して合焦させる。
【００６９】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−２に対応する場合には、ラインセンサ９１−１，９１−２又はラインセンサ９１−５，９１−６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−２に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００７０】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−３に対応する場合には、ラインセンサ９１−３，９１−４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−３に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００７１】
次に、図５を用いて、マスク開口１１−４〜１１−６を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【００７２】
図５において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク１０のマスク開口１１−４を通過した光束は、フィールドレンズ部２１−４により多孔絞り６０に導かれる。
【００７３】
同様に、マスク開口１１−５，１１−６を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部２１−５，２１−６により多孔絞り６０に導かれる。
【００７４】
ここで、マスク開口１１−４〜１１−６を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り６０の絞り開口６１−５〜６１−８に向かう。そして、絞り開口６１−５〜６１−８を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７１−５〜７１−８により受光センサ９０上に投射される。
【００７５】
これにより、センサ９０上には、マスク開口１１−４〜１１−６から入射して絞り開口６１−５〜６１−８および再結像レンズ７１−５〜７１−８を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口６１−５〜６１−８および再結像レンズ７１−５〜７１−８は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【００７６】
具体的には、マスク開口１１−４から入射した光束は絞り開口６１−５，６１−６および再結像レンズ７１−５，７１−６を通過してラインセンサ９１−９，９１−１０上に一対の２次像を形成する。
【００７７】
また、マスク開口１１−５のうち右側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−６，６１−７および再結像レンズ７１−６，７１−７を通過してラインセンサ９１−１３，９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【００７８】
また、マスク開口１１−５のうち左側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−６，６１−７および再結像レンズ７１−６，７１−７を通過してラインセンサ９１−１４，９１−１６上に一対の２次像を形成する。
【００７９】
さらに、マスク開口１１−６から入射した光束は絞り開口６１−７，６１−８および再結像レンズ７１−７，７１−８を通過してラインセンサ９１−１１，９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【００８０】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−４に対応する場合には、ラインセンサ９１−９，９１−１０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−４に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００８１】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−５に対応する場合には、ラインセンサ９１−１３，９１−１５又はラインセンサ９１−１４，９１−１６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−５に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００８２】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−６に対応する場合には、ラインセンサ９１−１１，９１−１２からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−６に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００８３】
次に、図５を用いて、マスク開口１１−７〜１１−９を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【００８４】
図５において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク１０のマスク開口１１−７を通過した光束は、フィールドレンズ部２１−７により多孔絞り６０に導かれる。
【００８５】
同様に、マスク開口１１−８，１１−９を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部２１−８，２１−９により多孔絞り６０に導かれる。
【００８６】
ここで、マスク開口１１−７〜１１−９を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り６０の絞り開口６１−９〜６１−１２に向かう。そして、絞り開口６１−９〜６１−１２を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７１−９〜７１−１２により受光センサ９０上に投射される。
【００８７】
これにより、センサ９０上には、マスク開口１１−７〜１１−９から入射して絞り開口６１−９〜６１−１２および再結像レンズ７１−９〜７１−１２を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口６１−９〜６１−１２および再結像レンズ７１−９〜７１−１２は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【００８８】
具体的には、マスク開口１１−７から入射した光束は絞り開口６１−９，６１−１０および再結像レンズ７１−９，７１−１０を通過してラインセンサ９１−１７，９１−１８上に一対の２次像を形成する。
【００８９】
また、マスク開口１１−８のうち左側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−１０，６１−１１および再結像レンズ７１−１０，７１−１１を通過してラインセンサ９１−２１，９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【００９０】
また、マスク開口１１−８のうち右側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口６１−１０，６１−１１および再結像レンズ７１−１０，７１−１１を通過してラインセンサ９１−２２，９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【００９１】
さらに、マスク開口１１−９から入射した光束は絞り開口６１−１１，６１−１２および再結像レンズ７１−１１，７１−１２を通過してラインセンサ９１−１９，９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【００９２】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−７に対応する場合には、ラインセンサ９１−１７，９１−１８からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−７に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００９３】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−８に対応する場合には、ラインセンサ９１−２１，９１−２３又はラインセンサ９１−２２，９１−２４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−８に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００９４】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口１１−９に対応する場合には、ラインセンサ９１−１９，９１−２０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口１１−９に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【００９５】
次に、図６〜図８を用いて、本実施形態にて用いられている絞り開口、再結像レンズ、ラインセンサの配置について説明する。なお、図６には多孔絞り６０を、図７には再結像レンズパネル７０を、図８には受光センサ９０を示している。
【００９６】
前述したように、絞り開口６１−６および再結像レンズ７１−６は、絞り開口６１−５および再結像レンズ７１−５と対をなしてマスク開口１１−４から入射する光束によりラインセンサ９１−９，９１−１０上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口６１−６および再結像レンズ７１−６は、絞り開口６１−７および再結像レンズ７１−７とも対をなしてマスク開口１１−５から入射する光束によりラインセンサ９１−１４，９１−１６又はラインセンサ９１−１３，９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【００９７】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口１１−４，１１−５に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口６１−６および再結像レンズ７１−６を共有して対をなしている。
【００９８】
また、絞り開口６１−７および再結像レンズ７１−７は、上述したように絞り開口６１−６および再結像レンズ７１−６と対をなしているとともに、絞り開口６１−８および再結像レンズ７１−８とも対をなしてマスク開口１１−６から入射する光束によりラインセンサ９１−１１，９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【００９９】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口１１−５，１１−６に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口６１−７および再結像レンズ７１−７を共有して対をなしている。
【０１００】
そして、図６に示すように、絞り開口６１−５，６１−６の配置方向軸と絞り開口６１−６，６１−７の配置方向軸とのなす角θ１は、図８に示したラインセンサ９１−９，９１−１０の配置方向軸とラインセンサ９１−１３，９１−１５（およびラインセンサ９１−１４，９１−１６）の配置方向軸とがなす角θ３と略同一になるように構成されている。
【０１０１】
さらに、同様に、図７に示す再結像レンズ７１−５，７１−６の配置方向軸と、再結像レンズ７１−６，７１−７の配置方向軸とのなす角θ２も、上記角θ３と略同一になるように構成されている。
【０１０２】
また、絞り開口６１−７，６１−８の配置方向軸と絞り開口６１−６，６１−７の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ９１−１１，９１−１２の配置方向軸とラインセンサ９１−１３，９１−１５（およびラインセンサ９１−１４，９１−１６）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７１−７，７１−８の配置方向軸と再結像レンズ７１−６，７１−７の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０１０３】
一方、絞り開口６１−１０および再結像レンズ７１−１０は、絞り開口６１−９および再結像レンズ７１−９と対をなしてマスク開口１１−７から入射する光束によりラインセンサ９１−１７，９１−１８上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口６１−１０および再結像レンズ７１−１０は、絞り開口６１−１１および再結像レンズ７１−１１とも対をなしてマスク開口１１−８から入射する光束によりラインセンサ９１−２２，９１−２４又はラインセンサ９１−２１，９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０１０４】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口１１−７，１１−８に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口６１−１０および再結像レンズ７１−１０を共有して対をなしている。
【０１０５】
また、絞り開口６１−１１および再結像レンズ７１−１１は、上述したように絞り開口６１−１０および再結像レンズ７１−１０と対をなしているとともに、絞り開口６１−１２および再結像レンズ７１−１２とも対をなしてマスク開口１１−９から入射する光束によりラインセンサ９１−１９，９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【０１０６】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口１１−８，１１−９に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口６１−１１および再結像レンズ７１−１１を共有して対をなしている。
【０１０７】
そして、絞り開口６１−９，６１−１０の配置方向軸と絞り開口６１−１０，６１−１１の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ９１−１７，９１−１８の配置方向軸とラインセンサ９１−２１，９１−２３（およびラインセンサ９１−２２，９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７１−９，７１−１０の配置方向軸と再結像レンズ７１−１０，７１−１１の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０１０８】
また、絞り開口６１−１１，６１−１２の配置方向軸と絞り開口６１−１０，６１−１１の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ９１−１９，９１−２０の配置方向軸とラインセンサ９１−２１，９１−２３（およびラインセンサ９１−２２，９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７１−１１，７１−１２の配置方向軸と再結像レンズ７１−１０，７１−１１の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０１０９】
このように本実施形態では、異なる検出成分方向（長手方向）を有する２つのマスク開口に対応する二対の再結像光学系をこれら各対の再結像光学系のうち一方を共有して構成するので、再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出ユニットの小型化を図ることができる。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、絞り開口６１−６および再結像レンズ７１−６と絞り開口６１−７および再結像レンズ７１−７からなる対は、マスク開口１１−５の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ９１−１４，９１−１６上又はラインセンサ９１−１３，９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０１１１】
また、絞り開口６１−１０および再結像レンズ７１−１０と絞り開口６１−１１および再結像レンズ７１−１１からなる対は、マスク開口１１−８の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ９１−２２，９１−２４上又はラインセンサ９１−２１，９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０１１２】
すなわち、マスク開口１１−５，１１−８のうち入射領域としての長手方向が同じである外側の領域と内側の領域から入射する光束に対しては、共通する一対の絞り開口および再結像レンズが用いられる。したがって、再結像光学系の数をより減らすことができ、焦点検出ユニットのより小型化を図ることができる。
【０１１３】
ここで、本実施形態では、対をなす絞り開口同士は互いに対称形状を有しており、かつ各絞り開口の形状は円形である。これにより、各ラインセンサ上に形成される２次像のぼけに差が生じないようにすることができ、どのマスク開口から入射した光束による２次像を用いても所要のかつ均一な焦点検出精度を維持することができる。
【０１１４】
なお、ラインセンサ９１−９〜９１−１６（又は９１−１７〜９１−２４）の配置方向軸のなす角が６０度であるときは、絞り開口６１−５〜６１−８（又は６１−９〜６１−１２）を６角形で構成することも可能となる。
【０１１５】
（第２実施形態）
図９および図１０には、本発明の第２実施形態である焦点検出ユニットにおける光学的構成を示している。なお、本実施形態の焦点検出ユニットの全体的な基本構成は、第１実施形態のものと同じである。
【０１１６】
本実施形態の焦点検出ユニットは、視野マスク５１０と、分割フィールドレンズ５２０と、多孔絞り５６０と、再結像レンズパネル５７０と、受光センサ５９０とを有して構成されている。
【０１１７】
図９および図１０において、視野マスク５１０には、複数のマスク開口５１１−１〜５１１−９が形成されており、これらマスク開口５１１−１〜５１１−９は、撮影光学系の画面内でカメラが自動的に又は撮影者操作により選択可能な複数の焦点検出領域に対応して配置されている。
【０１１８】
なお、マスク開口５１１−１，５１１−３，５１１−４，５１１−６，５１１−７，５１１−９はそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。また、マスク開口５１１−２のうち上下方向に延びる領域と左右方向に延びる領域、マスク開口５１１−５，５１１−８のうち外側の領域と内側の領域がそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。
【０１１９】
分割フィールドレンズ５２０には、複数個のフィールドレンズ部５２１−１〜５２１−９が形成されている。
【０１２０】
また、多孔絞り５６０には、複数個の絞り開口５６１−１〜５６１−１０が形成されており、再結像レンズパネル５７０には、複数個の再結像レンズ５７１−１〜５７１−１０が形成されている。さらに、受光センサ５９０には、複数個のラインセンサ５９１−１〜５９１−２４が存在している。
【０１２１】
ここではまず、視野マスク５１０のマスク開口５１１−１〜５１１−３を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０１２２】
図９において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク５１０のマスク開口５１１−１を通過した光束は、フィールドレンズ部５２１−１により多孔絞り５６０に導かれる。同様に、マスク開口５１１−２，５１１−３を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部５２１−２，５２１−３により多孔絞り５６０に導かれる。
【０１２３】
ここで、マスク開口５１１−１〜５１１−３を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り５６０の絞り開口５６１−１〜５６１−４に向かう。そして、絞り開口５６１−１〜５６１−４を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ５７１−１〜５７１−４により受光センサ５９０上に投射される。
【０１２４】
これにより、センサ５９０上には、マスク開口５１１−１〜５１１−３から入射して絞り開口５６１−１〜５６１−４および再結像レンズ５７１−１〜５７１−４を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口５６１−１〜５６１−４および再結像レンズ５７１−１〜５７１−４は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０１２５】
具体的には、マスク開口５１１−１から入射した光束は絞り開口５６１−３，５６１−４および再結像レンズ５７１−３，５７１−４を通過してラインセンサ５９１−７，５９１−８上に一対の２次像を形成する。
【０１２６】
また、マスク開口５１１−２のうち上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−１，５６１−２および再結像レンズ５７１−１，５７１−２を通過してラインセンサ５９１−１，５９１−２上に一対の２次像を形成する。
【０１２７】
また、マスク開口５１１−２のうち左右方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−３，６１−４および再結像レンズ５７１−３，５７１−４を通過してラインセンサ５９１−５，５９１−６上に一対の２次像を形成する。
【０１２８】
さらに、マスク開口５１１−３から入射した光束は絞り開口５６１−３，５６１−４および再結像レンズ５７１−３，５７１−４を通過してラインセンサ５９１−３，５９１−４上に一対の２次像を形成する。
【０１２９】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−１に対応する場合には、ラインセンサ５９１−７，５９１−８からのセンサ出力（ラインセンサ５９１−７，５９１−８上にそれぞれ形成された２次像の光量分布に対応する出力信号）を比較演算し、マスク開口５１１−１に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１３０】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−２に対応する場合には、ラインセンサ５９１−１，５９１−２又はラインセンサ５９１−５，５９１−６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−２に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１３１】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−３に対応する場合には、ラインセンサ５９１−３，５９１−４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−３に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１３２】
次に、図１０を用いて、マスク開口５１１−４〜５１１−６を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０１３３】
図１０において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク５１０のマスク開口５１１−４を通過した光束は、フィールドレンズ部５２１−４により多孔絞り６０に導かれる。同様に、マスク開口５１１−５，５１１−６を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部５２１−５，５２１−６により多孔絞り６０に導かれる。
【０１３４】
ここで、マスク開口５１１−４〜５１１−６を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り６０の絞り開口５６１−５〜５６１−７に向かう。そして、絞り開口５６１−５〜５６１−７を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ５７１−５〜５７１−７により受光センサ９０上に投射される。
【０１３５】
これにより、センサ５９０上には、マスク開口５１１−４〜５１１−６から入射して絞り開口５６１−５〜５６１−７および再結像レンズ５７１−５〜５７１−７を通過した光束により一対の２次像が３組形成されることとなる。絞り開口５６１−５〜５６１−７および再結像レンズ５７１−５〜５７１−７は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０１３６】
具体的には、マスク開口５１１−４から入射した光束は絞り開口５６１−５，６１−６および再結像レンズ５７１−５，５７１−６を通過してラインセンサ５９１−９，５９１−１０上に一対の２次像を形成する。
【０１３７】
また、マスク開口５１１−５のうち右側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−５，５６１−７および再結像レンズ５７１−５，５７１−７を通過してラインセンサ５９１−１３，５９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０１３８】
また、マスク開口５１１−５のうち左側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−５，５６１−７および再結像レンズ５７１−５，５７１−７を通過してラインセンサ５９１−１４，５９１−１６上に一対の２次像を形成する。
【０１３９】
さらに、マスク開口５１１−６から入射した光束は絞り開口５６１−６，５６１−７および再結像レンズ５７１−６，５７１−７を通過してラインセンサ５９１−１１，５９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【０１４０】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−４に対応する場合には、ラインセンサ５９１−９，５９１−１０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−４に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１４１】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−５に対応する場合には、ラインセンサ５９１−１３，５９１−１５又はラインセンサ５９１−１４，５９１−１６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−５に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１４２】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−６に対応する場合には、ラインセンサ５９１−１１，５９１−１２からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−６に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１４３】
次に、図１０を用いて、マスク開口５１１−７〜５１１−９を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０１４４】
図１０において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク１０のマスク開口５１１−７を通過した光束は、フィールドレンズ部５２１−７により多孔絞り５６０に導かれる。同様に、マスク開口５１１−８，５１１−９を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部５２１−８，５２１−９により多孔絞り６０に導かれる。
【０１４５】
ここで、マスク開口５１１−７〜５１１−９を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り５６０の絞り開口５６１−８〜５６１−１０に向かう。そして、絞り開口５６１−８〜５６１−１０を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ５７１−８〜５７１−１０により受光センサ５９０上に投射される。
【０１４６】
これにより、センサ５９０上には、マスク開口５１１−７〜５１１−９から入射して絞り開口５６１−８〜５６１−１０および再結像レンズ５７１−８〜５７１−１０を通過した光束により一対の２次像が３組形成されることとなる。絞り開口５６１−８〜５６１−１０および再結像レンズ５７１−８〜５７１−１０は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０１４７】
具体的には、マスク開口５１１−７から入射した光束は絞り開口５６１−８，５６１−９および再結像レンズ５７１−８，５７１−９を通過してラインセンサ５９１−１７，５９１−１８上に一対の２次像を形成する。
【０１４８】
また、マスク開口５１１−８のうち左側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−８，５６１−１０および再結像レンズ５７１−８，５７１−１０を通過してラインセンサ５９１−２１，５９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０１４９】
また、マスク開口５１１−８のうち右側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口５６１−８，５６１−１０および再結像レンズ５７１−８，５７１−１０を通過してラインセンサ５９１−２２，５９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【０１５０】
さらに、マスク開口５１１−９から入射した光束は絞り開口５６１−９，５６１−１０および再結像レンズ５７１−９，５７１−１０を通過してラインセンサ５９１−１９，５９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【０１５１】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−７に対応する場合には、ラインセンサ５９１−１７，５９１−１８からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−７に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１５２】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−８に対応する場合には、ラインセンサ５９１−２１，５９１−２３又はラインセンサ５９１−２２，５９１−２４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−８に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１５３】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口５１１−９に対応する場合には、ラインセンサ５９１−１９，５９１−２０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口５１１−９に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１５４】
次に、図１１〜図１３を用いて、本実施形態にて用いられている絞り開口、再結像レンズ、ラインセンサの配置について説明する。なお、図１１には多孔絞り５６０を、図１２には再結像レンズパネル５７０を、図１３には受光センサ５９０を示している。
【０１５５】
前述したように、絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５は、絞り開口５６１−６および再結像レンズ５７１−６と対をなしてマスク開口５１１−４から入射する光束によりラインセンサ５９１−９，５９１−１０上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５は、絞り開口５６１−７および再結像レンズ５７１−７とも対をなしてマスク開口５１１−５から入射する光束によりラインセンサ５９１−１４，５９１−１６又はラインセンサ５９１−１３，５９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０１５６】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−４，５１１−５に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５を共有して対をなしている。
【０１５７】
そして、図１１に示すように、絞り開口５６１−５，５６１−６の配置方向軸と絞り開口５６１−５，５６１−７の配置方向軸とのなす角θ１は、図１３に示したラインセンサ５９１−９，５９１−１０の配置方向軸とラインセンサ５９１−１３，５９１−１５（およびラインセンサ５９１−１４，５９１−１６）の配置方向軸とがなす角θ３と略同一になるように構成されている。
【０１５８】
さらに、同様に、図１２に示す再結像レンズ５７１−５，５７１−６の配置方向軸と、再結像レンズ５７１−５，５７１−７の配置方向軸とのなす角θ２も、上記角θ３と略同一になるように構成されている。
【０１５９】
また、絞り開口５６１−６および再結像レンズ５７１−６は、上述したように絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５と対をなしているとともに、絞り開口５６１−７および再結像レンズ５７１−７とも対をなしてマスク開口５１１−６から入射する光束によりラインセンサ５９１−１１，５９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【０１６０】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−４，５１１−６に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−６および再結像レンズ５７１−６を共有して対をなしている。
【０１６１】
なお、絞り開口５６１−５，５６１−６の配置方向軸と絞り開口５６１−６，５６１−７の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ５９１−９，５９１−１０の配置方向軸とラインセンサ５９１−１１，５９１−１２の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ５７１−５，５７１−６の配置方向軸と再結像レンズ５７１−６，５７１−７の配置方向軸とのなす角と略同一である。
【０１６２】
さらに、絞り開口５６１−７および再結像レンズ５７１−７は、上述したように絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５と対をなしているとともに、絞り開口５６１−６および再結像レンズ５７１−６とも対をなしている。
【０１６３】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−５，５１１−６に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−７および再結像レンズ５７１−７を共有して対をなしている。
【０１６４】
なお、絞り開口５６１−５，５６１−７の配置方向軸と絞り開口５６１−６，５６１−７の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ５９１−１３，５９１−１５（およびラインセンサ５９１−１４，５９１−１６）の配置方向軸とラインセンサ５９１−１１，５９１−１２の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ５７１−５，５７１−７の配置方向軸と再結像レンズ５７１−６，５７１−７の配置方向軸とのなす角と略同一である。
【０１６５】
一方、絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８は、絞り開口５６１−９および再結像レンズ５７１−９と対をなしてマスク開口５１１−７から入射する光束によりラインセンサ５９１−１７，５９１−１８上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８は、絞り開口５６１−１０および再結像レンズ５７１−１０とも対をなしてマスク開口５１１−８から入射する光束によりラインセンサ５９１−２１，５９１−２３又はラインセンサ５９１−２２，５９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【０１６６】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−７，５１１−８に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８を共有して対をなしている。
【０１６７】
そして、絞り開口５６１−８，５６１−９の配置方向軸と絞り開口５６１−８，５６１−１０の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ５９１−１７，５９１−１８の配置方向軸とラインセンサ５９１−２１，５９１−２３（およびラインセンサ５９１−２２，５９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ５７１−８，５７１−９の配置方向軸と、再結像レンズ５７１−８，５７１−１０の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０１６８】
また、絞り開口５６１−９および再結像レンズ５７１−９は、上述したように絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８と対をなしているとともに、絞り開口５６１−１０および再結像レンズ５７１−１０とも対をなしてマスク開口５１１−９から入射する光束によりラインセンサ５９１−１９，５９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【０１６９】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−７，５１１−９に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−９および再結像レンズ５７１−９を共有して対をなしている。
【０１７０】
なお、絞り開口５６１−８，５６１−９の配置方向軸と絞り開口５６１−９，５６１−１０の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ５９１−１７，５９１−１８の配置方向軸とラインセンサ５９１−１９，５９１−２０の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ５７１−８，５７１−９の配置方向軸と再結像レンズ５７１−９，５７１−１０の配置方向軸とのなす角と略同一である。
【０１７１】
さらに、絞り開口５６１−１０および再結像レンズ５７１−１０は、上述したように絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８と対をなしているとともに、絞り開口５６１−９および再結像レンズ５７１−９とも対をなしている。
【０１７２】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口５１１−８，５１１−９に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口５６１−１０および再結像レンズ５７１−１０を共有して対をなしている。
【０１７３】
なお、絞り開口５６１−８，５６１−１０の配置方向軸と絞り開口５６１−９，５６１−１０の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ５９１−２１，５９１−２３（およびラインセンサ５９１−２２，５９１−２４）の配置方向軸とラインセンサ５９１−１９，５９１−２０の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ５７１−８，５７１−１０の配置方向軸と再結像レンズ５７１−９，５７１−１０の配置方向軸とのなす角と略同一である。
【０１７４】
このように本実施形態では、異なる検出成分方向（長手方向）を有する２つのマスク開口に対応する二対の再結像光学系をこれら各対の再結像光学系のうち一方を共有して構成するので、再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出ユニットの小型化を図ることができる。
【０１７５】
さらに、本実施形態では、絞り開口５６１−５および再結像レンズ５７１−５と絞り開口５６１−７および再結像レンズ５７１−７からなる対は、マスク開口５１１−５の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ５９１−１４，５９１−１６上又はラインセンサ５９１−１３，５９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０１７６】
また、絞り開口５６１−８および再結像レンズ５７１−８と絞り開口５６１−１０および再結像レンズ５７１−１０からなる対は、マスク開口５１１−８の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ５９１−２２，５９１−２４上又はラインセンサ５９１−２１，５９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０１７７】
すなわち、マスク開口５１１−５，５１１−８のうち入射領域としての長手方向が同じである外側の部分と内側の部分から入射する光束に対しては、共通する一対の絞り開口および再結像レンズが用いられる。したがって、再結像光学系の数をより減らすことができ、焦点検出ユニットのより小型化を図ることができる。
【０１７８】
ここで、本実施形態では、対をなす絞り開口同士は互いに対称形状を有しており、かつ各絞り開口の形状は円形である。これにより、各ラインセンサ上に形成される２次像のぼけに差が生じないようにすることができ、どのマスク開口から入射した光束による２次像を用いても所要のかつ均一な焦点検出精度を維持することができる。
【０１７９】
なお、ラインセンサ５９１−９〜５９１−１６（又は５９１−１７〜５９１−２４）の配置方向軸のなす角が６０度であるときは、絞り開口５６１−５〜５６１−７（又は５６１−８〜５６１−１０）を６角形で構成することも可能となる。
【０１８０】
（第３実施形態）
図１４および図１５には、本発明の第３実施形態である焦点検出ユニットの光学的構成を示している。なお、本実施形態の焦点検出ユニットの全体的な基本構成は、第１実施形態のものと同じである。
【０１８１】
本実施形態の焦点検出ユニットは、視野マスク７１０と、分割フィールドレンズ７２０と、多孔絞り７６０と、再結像レンズパネル７７０と、受光センサ７９０とを有して構成されている。
【０１８２】
図１４および図１５において、視野マスク７１０には、複数のマスク開口７１１−１〜７１１−９が形成されており、これらマスク開口７１１−１〜７１１−９は、撮影光学系の画面内でカメラが自動的に又は撮影者操作により選択可能な複数の焦点検出領域に対応して配置されている。なお、マスク開口７１１−１，７１１−３，７１１−４，７１１−６，７１１−７，７１１−９はそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。また、マスク開口７１１−２のうち上下方向に延びる領域と左右方向に延びる領域、マスク開口７１１−５，７１１−８のうち外側の領域と内側の領域がそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。
【０１８３】
分割フィールドレンズ７２０には、複数個のフィールドレンズ部７２１−１〜７２１−９が形成されている。
【０１８４】
また、多孔絞り７６０には、複数個の絞り開口７６１−１〜７６１−１２が形成されており、再結像レンズパネル７７０には、複数個の再結像レンズ７７１−１〜７７１−１２が形成されている。さらに、受光センサ７９０には、複数個のラインセンサ７９１−１〜７９１−２４が存在している。
【０１８５】
ここではまず、視野マスク７１０のマスク開口７１１−１〜７１１−３を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０１８６】
図１４において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク７１０のマスク開口７１１−１を通過した光束は、フィールドレンズ部７２１−１により多孔絞り７６０に導かれる。同様に、マスク開口７１１−２，７１１−３を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部７２１−２，７２１−３により多孔絞り７６０に導かれる。
【０１８７】
ここで、マスク開口７１１−１〜７１１−３を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り７６０の絞り開口７６１−１〜７６１−４に向かう。そして、絞り開口７６１−１〜７６１−４を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７７１−１〜７７１−４により受光センサ７９０上に投射される。
【０１８８】
これにより、センサ７９０上には、マスク開口７１１−１〜７１１−３から入射して絞り開口７６１−１〜７６１−４および再結像レンズ７７１−１〜７７１−４を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口７６１−１〜７６１−４および再結像レンズ７７１−１〜７７１−４は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０１８９】
具体的には、マスク開口７１１−１から入射した光束は絞り開口７６１−３，７６１−４および再結像レンズ７７１−３，７７１−４を通過してラインセンサ７９１−７，７９１−８上に一対の２次像を形成する。
【０１９０】
また、マスク開口７１１−２のうち上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−１，７６１−２および再結像レンズ７７１−１，７７１−２を通過してラインセンサ７９１−１，７９１−２上に一対の２次像を形成する。
【０１９１】
また、マスク開口７１１−２のうち左右方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−３，７６１−４および再結像レンズ７７１−３，７７１−４を通過してラインセンサ７９１−５，７９１−６上に一対の２次像を形成する。
【０１９２】
さらに、マスク開口７１１−３から入射した光束は絞り開口７６１−３，７６１−４および再結像レンズ７７１−３，７７１−４を通過してラインセンサ７９１−３，７９１−４上に一対の２次像を形成する。
【０１９３】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−１に対応する場合には、ラインセンサ７９１−７，７９１−８からのセンサ出力（ラインセンサ７９１−７，７９１−８上にそれぞれ形成された２次像の光量分布に対応する出力信号）を比較演算し、マスク開口７１１−１に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１９４】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−２に対応する場合には、ラインセンサ７９１−１，７９１−２又はラインセンサ７９１−５，７９１−６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−２に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１９５】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−３に対応する場合には、ラインセンサ７９１−３，７９１−４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−３に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０１９６】
次に、図１５を用いて、マスク開口７１１−４〜７１１−６を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０１９７】
図１５において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク７１０のマスク開口７１１−４を通過した光束は、フィールドレンズ部７２１−４により多孔絞り７６０に導かれる。同様に、マスク開口７１１−５，７１１−６を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部７２１−５，７２１−６により多孔絞り７６０に導かれる。
【０１９８】
ここで、マスク開口７１１−４〜７１１−６を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り７６０の絞り開口７６１−５〜７６１−８に向かう。そして、絞り開口７６１−５〜７６１−８を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７７１−５〜７７１−８により受光センサ７９０上に投射される。
【０１９９】
これにより、センサ７９０上には、マスク開口７１１−４〜７１１−６から入射して絞り開口７６１−５〜７６１−８および再結像レンズ７７１−５〜７７１−８を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口７６１−５〜７６１−８および再結像レンズ７７１−５〜７７１−８は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０２００】
具体的には、マスク開口７１１−４から入射した光束は絞り開口７６１−７，７６１−８および再結像レンズ７７１−７，７７１−８を通過してラインセンサ７９１−１２，７９１−１１上に一対の２次像を形成する。
【０２０１】
また、マスク開口７１１−５のうち右側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−５，７６１−８および再結像レンズ７７１−５，７７１−８を通過してラインセンサ７９１−１３，７９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０２０２】
また、マスク開口７１１−５のうち左側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−５，７６１−８および再結像レンズ７７１−５，７７１−８を通過してラインセンサ７９１−１４，７９１−１６上に一対の２次像を形成する。
【０２０３】
さらに、マスク開口７１１−６から入射した光束は絞り開口７６１−５，７６１−６および再結像レンズ７７１−５，７７１−６を通過してラインセンサ７９１−１０，７９１−９上に一対の２次像を形成する。
【０２０４】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−４に対応する場合には、ラインセンサ７９１−１１，７９１−１２からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−４に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２０５】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−５に対応する場合には、ラインセンサ７９１−１３，７９１−１５又はラインセンサ７９１−１４，７９１−１６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−５に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２０６】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−６に対応する場合には、ラインセンサ７９１−９，７９１−１０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−６に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２０７】
次に、図１５を用いて、マスク開口７１１−７〜７１１−９を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０２０８】
図１５において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク７１０のマスク開口７１１−７を通過した光束は、フィールドレンズ部７２１−７により多孔絞り７６０に導かれる。同様に、マスク開口７１１−８，７１１−９を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部７２１−８，７２１−９により多孔絞り７６０に導かれる。
【０２０９】
ここで、マスク開口７１１−７〜７１１−９を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り７６０の絞り開口７６１−９〜７６１−１２に向かう。そして、絞り開口７６１−９〜７６１−１２を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ７７１−９〜７７１−１２により受光センサ９０上に投射される。
【０２１０】
これにより、センサ７９０上には、マスク開口７１１−７〜７１１−９から入射して絞り開口７６１−９〜７６１−１２および再結像レンズ７７１−９〜７７１−１２を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口７６１−９〜７６１−１２および再結像レンズ７７１−９〜７７１−１２は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０２１１】
具体的には、マスク開口７１１−７から入射した光束は絞り開口７６１−１１，７６１−１２および再結像レンズ７７１−１１，７７１−１２を通過してラインセンサ７９１−２０，７９１−１９上に一対の２次像を形成する。
【０２１２】
また、マスク開口７１１−８のうち左側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−９，７６１−１２および再結像レンズ７７１−９，７７１−１２を通過してラインセンサ７９１−２１，７９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０２１３】
また、マスク開口７１１−８のうち右側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口７６１−９，７６１−１２および再結像レンズ７７１−９，７７１−１２を通過してラインセンサ７９１−２２，７９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【０２１４】
さらに、マスク開口７１１−９から入射した光束は絞り開口７６１−９，７６１−１０および再結像レンズ７７１−９，７７１−１０を通過してラインセンサ７９１−１８，７９１−１７上に一対の２次像を形成する。
【０２１５】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−７に対応する場合には、ラインセンサ７９１−１９，７９１−２０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−７に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２１６】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−８に対応する場合には、ラインセンサ７９１−２１，７９１−２３又はラインセンサ７９１−２２，７９１−２４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−８に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２１７】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口７１１−９に対応する場合には、ラインセンサ７９１−１７，７９１−１８からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口７１１−９に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２１８】
次に、図１６〜図１８を用いて、本実施形態にて用いられている絞り開口、再結像レンズ、ラインセンサの配置について説明する。なお、図１６には多孔絞り７６０を、図１７には再結像レンズパネル７７０を、図１８には受光センサ７９０を示している。
【０２１９】
前述したように、絞り開口７６１−５および再結像レンズ７７１−５は、絞り開口７６１−６および再結像レンズ７７１−６と対をなしてマスク開口７１１−６から入射する光束によりラインセンサ７９１−１０，７９１−９上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口７６１−５および再結像レンズ７７１−５は、絞り開口７６１−８および再結像レンズ７７１−８とも対をなしてマスク開口７１１−５から入射する光束によりラインセンサ７９１−１４，７９１−１６又はラインセンサ７９１−１３，７９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０２２０】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口７１１−６，７１１−５に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口７６１−５および再結像レンズ７７１−５を共有して対をなしている。
【０２２１】
また、絞り開口７６１−８および再結像レンズ７７１−８は、上述したように絞り開口７６１−５および再結像レンズ７７１−５と対をなしているとともに、絞り開口７６１−７および再結像レンズ７７１−７とも対をなしてマスク開口７１１−４から入射する光束によりラインセンサ７９１−１２，７９１−１１上に一対の２次像を形成する。
【０２２２】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口７１１−５，７１１−４に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口７６１−８および再結像レンズ７７１−８を共有して対をなしている。
【０２２３】
そして、図１６に示すように、絞り開口７６１−５，７６１−６の配置方向軸と絞り開口７６１−５，７６１−８の配置方向軸とのなす角θ１は、図１８に示したラインセンサ７９１−１１，７９１−１２の配置方向軸とラインセンサ７９１−１３，７９１−１５（およびラインセンサ７９１−１４，７９１−１６）の配置方向軸とがなす角θ３と略同一になるように構成されている。
【０２２４】
さらに、同様に、図１７に示す再結像レンズ７７１−５，７７１−６の配置方向軸と、再結像レンズ７７１−５，７７１−８の配置方向軸とのなす角θ２も、上記角θ３と略同一になるように構成されている。
【０２２５】
また、絞り開口７６１−７，７６１−８の配置方向軸と絞り開口７６１−５，７６１−８の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ７９１−９，７９１−１０の配置方向軸とラインセンサ７９１−１３，７９１−１５（およびラインセンサ７９１−１４，７９１−１６）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７７１−７，７７１−８の配置方向軸と再結像レンズ７７１−５，７７１−８の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２２６】
一方、絞り開口７６１−９および再結像レンズ７７１−９は、絞り開口７６１−１０および再結像レンズ７７１−１０と対をなしてマスク開口７１１−９から入射する光束によりラインセンサ７９１−１８，７９１−１７上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口７６１−９および再結像レンズ７７１−９は、絞り開口７６１−１２および再結像レンズ７７１−１２とも対をなしてマスク開口７１１−８から入射する光束によりラインセンサ７９１−２２，７９１−２４又はラインセンサ７９１−２１，７９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０２２７】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口７１１−９，７１１−８に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口７６１−９および再結像レンズ７７１−９を共有して対をなしている。
【０２２８】
また、絞り開口７６１−１２および再結像レンズ７７１−１２は、上述したように絞り開口７６１−９および再結像レンズ７７１−９と対をなしているとともに、絞り開口７６１−１１および再結像レンズ７７１−１１とも対をなしてマスク開口７１１−７から入射する光束によりラインセンサ７９１−２０，７９１−１９上に一対の２次像を形成する。
【０２２９】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口７１１−８，７１１−７に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズはそれぞれ、絞り開口７６１−１２および再結像レンズ７７１−１２を共有して対をなしている。
【０２３０】
そして、絞り開口７６１−９，７６１−１０の配置方向軸と絞り開口７６１−９，７６１−１２の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ７９１−２０，７９１−１９の配置方向軸とラインセンサ７９１−２１，７９１−２３（およびラインセンサ７９１−２２，７９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７７１−９，７７１−１０の配置方向軸と再結像レンズ７７１−９，７７１−１２の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２３１】
また、絞り開口７６１−１１，７６１−１２の配置方向軸と絞り開口７６１−９，７６１−１２の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ７９１−１７，７９１−１８の配置方向軸とラインセンサ７９１−２１，７９１−２３（およびラインセンサ７９１−２２，７９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ７７１−１１，７７１−１２の配置方向軸と再結像レンズ７７１−９，７７１−１２の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２３２】
このように本実施形態では、異なる検出成分方向（長手方向）を有する２つのマスク開口に対応する二対の再結像光学系をこれら各対の再結像光学系のうち一方を共有して構成するので、再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出ユニットの小型化を図ることができる。
【０２３３】
さらに、本実施形態では、絞り開口７６１−５および再結像レンズ７７１−５と絞り開口７６１−８および再結像レンズ７７１−８からなる対は、マスク開口７１１−５の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ７９１−１３，７９１−１５上又はラインセンサ７９１−１４，７９１−１６上に一対の２次像を形成する。
【０２３４】
また、絞り開口７６１−９および再結像レンズ７７１−９と絞り開口７６１−１２および再結像レンズ７７１−１２からなる対は、マスク開口７１１−８の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ７９１−２１，７９１−２３上又はラインセンサ７９１−２２，７９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【０２３５】
すなわち、マスク開口７１１−５，７１１−８のうち入射領域としての長手方向が同じである外側の領域と内側の領域から入射する光束に対しては、共通する一対の絞り開口および再結像レンズが用いられる。したがって、再結像光学系の数をより減らすことができ、焦点検出ユニットのより小型化を図ることができる。
【０２３６】
ここで、本実施形態では、対をなす絞り開口同士は互いに対称形状を有しており、かつ各絞り開口の形状は円形である。これにより、各ラインセンサ上に形成される２次像のぼけに差が生じないようにすることができ、どのマスク開口から入射した光束による２次像を用いても所要のかつ均一な焦点検出精度を維持することができる。
【０２３７】
また、本実施形態では、図１６〜図１８で示したθ１、θ２、θ３はいずれも略９０度に設定されているため、それぞれのマスク開口（つまりは焦点検出領域）を大きく設定することが可能となる。
【０２３８】
（第４実施形態）
図１９には、本発明の第４実施形態である焦点検出ユニットにおける受光センサ上でのラインセンサの配置を示している。なお、本実施形態の焦点検出ユニットの光学的構成および光学作用は第３実施形態と同じである。
【０２３９】
第３実施形態では、マスク開口７１１−４，７１１−６，７１１−７，７１１−９に対応するラインセンサをそれぞれ、マスク開口７１１−５，７１１−８に対応するラインセンサの上下に配置したが、本実施形態では、マスク開口７１１−５，７１１−８に対応する上下のラインセンサの間にマスク開口７１１−４，７１１−６，７１１−７，７１１−９に対応するラインセンサを配置している。
【０２４０】
（第５実施形態）
図２０および図２１には、本発明の第５実施形態である焦点検出ユニットにおける光学的構成を示している。なお、本実施形態の焦点検出ユニットの全体的な基本構成は、第１実施形態のものと同じである。
【０２４１】
本実施形態の焦点検出ユニットは、視野マスク８１０と、分割フィールドレンズ８２０と、多孔絞り８６０と、再結像レンズパネル８７０と、受光センサ８９０とを有して構成されている。
【０２４２】
図２０および図２１において、視野マスク８１０には、複数のマスク開口８１１−１〜８１１−９が形成されており、これらマスク開口８１１−１〜８１１−９は、撮影光学系の画面内でカメラが自動的に又は撮影者操作により選択可能な複数の焦点検出領域に対応して配置されている。なお、マスク開口８１１−１，８１１−３，８１１−４，８１１−６，８１１−７，８１１−９はそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。また、マスク開口８１１−２のうち上下方向に延びる領域と左右方向に延びる領域、マスク開口８１１−５，８１１−８のうち外側の領域と内側の領域がそれぞれ請求の範囲にいう入射領域に相当する。
【０２４３】
分割フィールドレンズ８２０には、複数個のフィールドレンズ部８２１−１〜８２１−９が形成されている。
【０２４４】
また、多孔絞り８６０には、複数個の絞り開口８６１−１〜８６１−１６が形成されており、再結像レンズパネル８７０には、複数個の再結像レンズ８７１−１〜８７１−１２が形成されている。さらに、受光センサ８９０には、複数個のラインセンサ８９１−１〜８９１−２４が存在している。
【０２４５】
ここではまず、視野マスク８１０のマスク開口８１１−１〜８１１−３を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０２４６】
図２０において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク８１０のマスク開口８１１−１を通過した光束は、フィールドレンズ部８２１−１により多孔絞り８６０に導かれる。同様に、マスク開口８１１−２，８１１−３を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部８２１−２，８２１−３により多孔絞り８６０に導かれる。
【０２４７】
ここで、マスク開口８１１−１〜８１１−３を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り８６０の絞り開口８６１−１〜８６１−４に向かう。そして、絞り開口８６１−１〜８６１−４を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ８７１−１〜８７１−４により受光センサ８９０上に投射される。
【０２４８】
これにより、センサ８９０上には、マスク開口８１１−１〜８１１−３から入射して絞り開口８６１−１〜８６１−４および再結像レンズ８７１−１〜８７１−４を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口８６１−１〜８６１−４および再結像レンズ８７１−１〜８７１−４は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０２４９】
具体的には、マスク開口８１１−１から入射した光束は絞り開口８６１−３，８６１−４および再結像レンズ８７１−３，８７１−４を通過してラインセンサ８９１−７，８９１−８上に一対の２次像を形成する。
【０２５０】
また、マスク開口８１１−２のうち上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−１，８６１−２および再結像レンズ８７１−１，８７１−２を通過してラインセンサ８９１−１，８９１−２上に一対の２次像を形成する。
【０２５１】
また、マスク開口８１１−２のうち左右方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−３，８６１−４および再結像レンズ８７１−３，８７１−４を通過してラインセンサ８９１−５，８９１−６上に一対の２次像を形成する。
【０２５２】
さらに、マスク開口８１１−３から入射した光束は絞り開口８６１−３，８６１−４および再結像レンズ８７１−３，８７１−４を通過してラインセンサ８９１−３，８９１−４上に一対の２次像を形成する。
【０２５３】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−１に対応する場合には、ラインセンサ８９１−７，８９１−８からのセンサ出力（ラインセンサ８９１−７，８９１−８上にそれぞれ形成された２次像の光量分布に対応する出力信号）を比較演算し、マスク開口８１１−１に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２５４】
なお、検出された焦点調節状態は、信号として不図示のカメラマイコンに送られ、カメラマイコンはこの信号に応じて（レンズマイコン等を通じて）撮影光学系を駆動し、上記選択された焦点検出領域にて撮影光学系を被写体に対して合焦させる。
【０２５５】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−２に対応する場合には、ラインセンサ８９１−１，８９１−２又はラインセンサ８９１−５，８９１−６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−２に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２５６】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−３に対応する場合には、ラインセンサ８９１−３，８９１−４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−３に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２５７】
次に、図２１を用いて、マスク開口８１１−４〜８１１−６を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０２５８】
図２１において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク８１０のマスク開口８１１−４を通過した光束は、フィールドレンズ部８２１−４により多孔絞り８６０に導かれる。同様に、マスク開口８１１−５，８１１−６を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部８２１−５，８２１−６により多孔絞り８６０に導かれる。
【０２５９】
ここで、マスク開口８１１−４〜８１１−６を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り８６０の絞り開口８６１−５〜８６１−１０に向かう。そして、絞り開口８６１−５〜８６１−１０を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ８７１−５〜８７１−８により受光センサ８９０上に投射される。
【０２６０】
これにより、センサ８９０上には、マスク開口８１１−４〜８１１−６から入射して絞り開口８６１−５〜８６１−１０および再結像レンズ８７１−５〜８７１−８を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口８６１−５〜８６１−１０および再結像レンズ８７１−５〜８７１−８は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０２６１】
具体的には、マスク開口８１１−４から入射した光束は絞り開口８６１−５，８６１−６および再結像レンズ８７１−５，８７１−６を通過してラインセンサ８９１−９，８９１−１０上に一対の２次像を形成する。
【０２６２】
また、マスク開口８１１−５のうち右側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−７，８６１−８および再結像レンズ８７１−６，８７１−７を通過してラインセンサ８９１−１３，８９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０２６３】
また、マスク開口８１１−５のうち左側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−７，８６１−８および再結像レンズ８７１−６，８７１−７を通過してラインセンサ８９１−１４，８９１−１６上に一対の２次像を形成する。
【０２６４】
さらに、マスク開口８１１−６から入射した光束は絞り開口８６１−９，８６１−１０および再結像レンズ８７１−７，８７１−８を通過してラインセンサ８９１−１１，８９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【０２６５】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−４に対応する場合には、ラインセンサ８９１−９，８９１−１０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−４に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２６６】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−５に対応する場合には、ラインセンサ８９１−１３，８９１−１５又はラインセンサ８９１−１４，８９１−１６からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−５に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２６７】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−６に対応する場合には、ラインセンサ８９１−１１，８９１−１２からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−６に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２６８】
次に、図２１を用いて、マスク開口８１１−７〜８１１−９を通過する光束に注目して光学作用を説明する。
【０２６９】
図２１において、撮影光学系から取り込まれ、クイックリターンミラー等を介して焦点検出ユニットに導かれた光束のうち視野マスク８１０のマスク開口８１１−７を通過した光束は、フィールドレンズ部８２１−７により多孔絞り８６０に導かれる。同様に、マスク開口８１１−８，８１１−９を通過した光束はそれぞれ、フィールドレンズ部８２１−８，８２１−９により多孔絞り８６０に導かれる。
【０２７０】
ここで、マスク開口８１１−７〜８１１−９を通過した光束はそれぞれ、多孔絞り８６０の絞り開口８６１−１１〜８６１−１６に向かう。そして、絞り開口８６１−１１〜８６１−１６を通過した光束は、各絞り開口に対応する再結像レンズ８７１−９〜８７１−１２により受光センサ８９０上に投射される。
【０２７１】
これにより、センサ８９０上には、マスク開口８１１−７〜８１１−９から入射して絞り開口８６１−１１〜８６１−１６および再結像レンズ８７１−９〜８７１−１２を通過した光束により一対の２次像が４組形成されることとなる。絞り開口８６１−１１〜８６１−１６および再結像レンズ８７１−９〜８７１−１２は、これら２次像が互いに重なり合わないように配置されている。
【０２７２】
具体的には、マスク開口８１１−７から入射した光束は絞り開口８６１−１１，８６１−１２および再結像レンズ８７１−９，８７１−１０を通過してラインセンサ８９１−１７，８９１−１８上に一対の２次像を形成する。
【０２７３】
また、マスク開口８１１−８のうち左側（外側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−１３，８６１−１４および再結像レンズ８７１−１０，８７１−１１を通過してラインセンサ８９１−２１，８９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０２７４】
また、マスク開口８１１−８のうち右側（内側）において上下方向に延びる領域から入射した光束は絞り開口８６１−１３，８６１−１４および再結像レンズ８７１−１０，８７１−１１を通過してラインセンサ８９１−２２，８９１−２４上に一対の２次像を形成する。
【０２７５】
さらに、マスク開口８１１−９から入射した光束は絞り開口８６１−１５，８６１−１６および再結像レンズ８７１−１１，８７１−１２を通過してラインセンサ８９１−１９，８９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【０２７６】
そして、不図示の演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−７に対応する場合には、ラインセンサ８９１−１７，８９１−１８からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−７に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２７７】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−８に対応する場合には、ラインセンサ８９１−２１，８９１−２３又はラインセンサ８９１−２２，８９１−２４からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−８に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２７８】
また、演算回路は、カメラ又は撮影者によって選択された焦点検出領域がマスク開口８１１−９に対応する場合には、ラインセンサ８９１−１９，８９１−２０からのセンサ出力を比較演算し、マスク開口８１１−９に対応する焦点検出領域での撮影光学系の焦点調節状態を検出する。
【０２７９】
次に、図２２〜図２４を用いて、本実施形態にて用いられている絞り開口、再結像レンズ、ラインセンサの配置について説明する。なお、図２２には多孔絞り８６０を、図２３には再結像レンズパネル８７０を、図２４には受光センサ８９０を示している。
【０２８０】
前述したように、絞り開口８６１−６および再結像レンズ８７１−６は、絞り開口８６１−５および再結像レンズ８７１−５と対をなしてマスク開口８１１−４から入射する光束によりラインセンサ８９１−９，８９１−１０上に一対の２次像を形成する。また、絞り開口８６１−７および再結像レンズ８７１−６は、絞り開口８６１−８および再結像レンズ８７１−７とも対をなしてマスク開口８１１−５から入射する光束によりラインセンサ８９１−１４，８９１−１６又はラインセンサ８９１−１３，８９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０２８１】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口８１１−４，８１１−５に対応する上記二対の再結像レンズは、再結像レンズ８７１−６を共有して対をなしている。
【０２８２】
また、再結像レンズ８７１−７は、上述したように再結像レンズ８７１−６と対をなしているとともに、再結像レンズ８７１−８とも対をなしてマスク開口８１１−６から入射する光束によりラインセンサ８９１−１１，８９１−１２上に一対の２次像を形成する。
【０２８３】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口８１１−５，８１１−６に対応する上記二対の再結像レンズは再結像レンズ８７１−７を共有して対をなしている。
【０２８４】
そして、図２２に示すように、絞り開口８６１−５，８６１−６の配置方向軸と絞り開口８６１−７，８６１−８の配置方向軸とのなす角θ１は、図２４に示したラインセンサ８９１−９，８９１−１０の配置方向軸とラインセンサ８９１−１３，８９１−１５（およびラインセンサ８９１−１４，８９１−１６）の配置方向軸とがなす角θ３と略同一になるように構成されている。
【０２８５】
さらに、同様に、図２３に示す再結像レンズ８７１−５，８７１−６の配置方向軸と、再結像レンズ８７１−６，８７１−７の配置方向軸とのなす角θ２も、上記角θ３と略同一になるように構成されている。
【０２８６】
また、絞り開口８６１−９，８６１−１０の配置方向軸と絞り開口８６１−７，８６１−８の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ８９１−１１，８９１−１２の配置方向軸とラインセンサ８９１−１３，８９１−１５（およびラインセンサ８９１−１４，８９１−１６）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ８７１−７，８７１−８の配置方向軸と再結像レンズ８７１−６，８７１−７の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２８７】
一方、再結像レンズ８７１−１０は、再結像レンズ８７１−９と対をなしてマスク開口８１１−７から入射する光束によりラインセンサ８９１−１７，８９１−１８上に一対の２次像を形成する。また、再結像レンズ８７１−１０は、再結像レンズ８７１−１１とも対をなしてマスク開口８１１−８から入射する光束によりラインセンサ８９１−２２，８９１−２４又はラインセンサ８９１−２１，８９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０２８８】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口８１１−７，８１１−８に対応する上記二対の再結像レンズは、再結像レンズ８７１−１０を共有して対をなしている。
【０２８９】
また、再結像レンズ８７１−１１は、上述したように再結像レンズ８７１−１０と対をなしているとともに、再結像レンズ８７１−１２とも対をなしてマスク開口８１１−９から入射する光束によりラインセンサ８９１−１９，８９１−２０上に一対の２次像を形成する。
【０２９０】
すなわち、検出成分方向（長手方向）の異なる２つのマスク開口８１１−８，８１１−９に対応する上記二対の絞り開口および再結像レンズは、再結像レンズ８７１−１１を共有して対をなしている。
【０２９１】
そして、絞り開口８６１−１１，８６１−１２の配置方向軸と絞り開口８６１−１３，８６１−１４の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ８９１−１７，８９１−１８の配置方向軸とラインセンサ８９１−２１，８９１−２３（およびラインセンサ８９１−２２，８９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ８７１−９，８７１−１０の配置方向軸と再結像レンズ８７１−１０，８７１−１１の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２９２】
また、絞り開口８６１−１５，８６１−１６の配置方向軸と絞り開口８６１−１３，８６１−１４の配置方向軸とのなす角は、ラインセンサ８９１−１９，８９１−２０の配置方向軸とラインセンサ８９１−２１，８９１−２３（およびラインセンサ８９１−２２，８９１−２４）の配置方向軸とがなす角および再結像レンズ８７１−１１，８７１−１２の配置方向軸と再結像レンズ８７１−１０，８７１−１１の配置方向軸とのなす角と略同一になるように構成されている。
【０２９３】
このように本実施形態では、異なる検出成分方向（長手方向）を有する２つのマスク開口に対応する二対の再結像光学系をこれら各対の再結像光学系のうち一方を共有して構成するので、再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出ユニットの小型化を図ることができる。
【０２９４】
さらに、本実施形態では、絞り開口８６１−７および再結像レンズ８７１−６と絞り開口８６１−８および再結像レンズ８７１−７からなる対は、マスク開口８１１−５の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ８９１−１４，８９１−１６上又はラインセンサ８９１−１３，８９１−１５上に一対の２次像を形成する。
【０２９５】
また、絞り開口８６１−１３および再結像レンズ８７１−１０と絞り開口８６１−１４および再結像レンズ８７１−１１からなる対は、マスク開口８１１−８の外側の入射領域および内側の入射領域から入射する光束によりラインセンサ８９１−２２，８９１−２４上又はラインセンサ８９１−２１，８９１−２３上に一対の２次像を形成する。
【０２９６】
すなわち、マスク開口８１１−５，８１１−８のうち入射領域としての長手方向が同じである外側の領域と内側の領域から入射する光束に対しては、共通する一対の絞り開口および再結像レンズが用いられる。したがって、再結像光学系の数をより減らすことができ、焦点検出ユニットのより小型化を図ることができる。
【０２９７】
ここで、本実施形態では、対をなす絞り開口を、それぞれ独立させて設けている。このため、各ラインセンサ上に形成される２次像に対して最適な絞り開口とすることが可能となり、小型化と最適な２次像の形成を両立することができる。
【０２９８】
なお、本発明は、以上説明した各実施形態の構成に限られるものではなく、長手方向が異なる２つの入射領域に対応する二対の再結像光学系が、１つの再結像光学系を共有するものであればよい。
【０２９９】
また、上記各実施形態では、受光センサ上に設けたラインセンサを用いて検出する場合について説明したが、エリアセンサで検出する場合についても適応できることは言うまでもない。
【０３００】
また、上記各実施形態では、カメラの撮影光学系の焦点調節状態を検出する場合について説明したが、本発明は、双眼鏡その他の観察機器やこれら以外の光学機器における対物光学系の焦点調節状態を検出する場合にも適用することができる。
【０３０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なる方向を長手方向とする２つの入射領域に対して設けられた２つの一対の再結像光学系に、これら各対の再結像光学系のうち一方の再結像光学系を共有させるようにしているので、様々な方向に延びる入射領域を有する場合でも再結像光学系の数を減らすことができ、焦点検出装置の小型化を図ることができる。
【０３０２】
なお、上記２つの入射領域のうち一方の入射領域の長手方向軸と他方の入射領域の長手方向軸とがなす角度と、上記一方の入射領域に対して設けられた一対の再結像光学系の配置方向軸と他方の入射領域に対して設けられた一対の再結像光学系の配置方向軸とがなす角度とを略同一としたり、上記一方の入射領域の長手方向軸と他方の入射領域の長手方向軸とがなす角度と、上記一方の入射領域に対して設けられた一対の受光領域の配置方向軸と他方の入射領域に対して設けられた一対の受光領域の配置方向軸とがなす角度とを略同一としたりするようにすれば、対として用いられる再結像光学系によって、形成される物体像にずれが生じなくすることが可能であり、検出精度の劣化を防止することができる。
【０３０３】
また、一対の再結像光学系に対して一対の絞り開口を設ける場合において、これら一対の絞り開口を相互に対称形状とすることにより、どの対の再結像光学系を用いる場合でも物体像の特性を合わせることができ、所要の焦点検出性能を維持することができる。
【０３０４】
また、絞り開口を円形とすることにより、各受光領域上での物体像のぼけ具合を均一にし、どの入射領域からの光束により形成される物体像によっても同等の精度で焦点調節状態の検出を行うことができる。
【０３０５】
さらに、各対の再結像光学系に対して少なくとも１つのコンデンサレンズを設けるようにすれば、複数の入射領域のそれぞれに対して適切ないし最適な検出系を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である焦点検出ユニットの分解斜視図。
【図２】上記焦点検出ユニットの断面図。
【図３】上記焦点検出ユニットに赤外カットフィルターを装着した状態を示す背面図。
【図４】上記焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図５】上記焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図６】上記焦点検出ユニットに用いられる多孔絞りを示す図。
【図７】上記焦点検出ユニットに用いられる再結像レンズパネルを示す図。
【図８】上記焦点検出ユニットに用いられる受光センサを示す図。
【図９】本発明の第２実施形態である上記焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図１０】上記第２実施形態の焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図１１】上記第２実施形態の焦点検出ユニットに用いられる多孔絞りを示す図。
【図１２】上記第２実施形態の焦点検出ユニットに用いられる再結像レンズパネルを示す図。
【図１３】上記第２実施形態の焦点検出ユニットに用いられる受光センサを示す図。
【図１４】本発明の第３実施形態である上記焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図１５】上記第３実施形態の焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図１６】上記第３実施形態の焦点検出ユニットに用いられる多孔絞りを示す図。
【図１７】上記第３実施形態の焦点検出ユニットに用いられる再結像レンズパネルを示す図。
【図１８】上記第３実施形態の焦点検出ユニットに用いられる受光センサを示す図。
【図１９】本発明の第４実施形態の焦点検出ユニットに用いられる受光センサを示す図。
【図２０】本発明の第５実施形態である上記焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図２１】上記第５実施形態の焦点検出ユニットの光学的構成を示す斜視図。
【図２２】上記第５実施形態の焦点検出ユニットに用いられる多孔絞りを示す図。
【図２３】上記第５実施形態の焦点検出ユニットに用いられる再結像レンズパネルを示す図。
【図２４】上記第５実施形態の焦点検出ユニットに用いられる受光センサを示す図。
【図２５】従来の焦点検出装置を示す図。
【図２６】従来の焦点検出装置を示す図。
【図２７】従来の焦点検出装置を示す図。
【図２８】従来の焦点検出装置を示す図。
【符号の説明】
１０，５１０，７１０，８１０視野マスク
２０，５２０，７２０，８２０分割フィールドレンズ
３０遮光板
４０ミラー
５０赤外カットフィルター
６０，５６０，７６０，８６０多孔絞り
７０，５７０，７７０，８７０再結像レンズ
８０センサホルダー
９０，５９０，７９０，８９０受光センサ
１００センサ支持部材
１１０遮光シート
１２０本体ブロック
２００センサユニット
３００回路基板
１１，５１１，７１１，８１１マスク開口
２１，５２１，７２１，８２１フィールドレンズ部
６１，５６１，７６１，８６１絞り開口
７１，５７１，７７１，８７１再結像レンズパネル
９１，５９１，７９１，８９１ラインセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a focus detection apparatus having a plurality of incident areas through which a light beam from an objective optical system is guided and a pair of re-imaging optical systems provided for each of the incident areas.
[0002]
[Prior art]
In many cases, a camera or an observation device is equipped with a focus detection device that detects a focus adjustment state of a photographing optical system or an objective optical system. In recent focus detection devices, a plurality of focus detection areas are provided in the screen, and a camera / equipment automatically or automatically detects an area in which the focus adjustment state of the objective optical system is detected from the plurality of focus detection areas. Some are selectable by user operation (or detection of the user's line of sight).
[0003]
Such a so-called multipoint ranging type focus detection apparatus has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-281885 and 5-142465.
[0004]
Here, FIGS. 25 to 27 show the configuration of the focus detection apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-281885. This apparatus includes a field mask 1141, a field lens 1142, a reflection mirror 1143, a diaphragm mask 1144, a re-imaging optical panel 1145, and a light receiving sensor 1146.
[0005]
The plurality of mask openings 1141a to 1141i formed in the field mask 1141 are provided corresponding to the plurality of focus detection areas set in the screen of the objective optical system. Of the light beams incident from the objective optical system, the light beams guided to the mask openings 1141a to 1141i are re-imaging lenses 1145a and 1145b (see FIG. 27) provided on the re-imaging optical panel 1145 in pairs for each mask aperture. And a pair of secondary images are formed on the pair of light receiving regions 1146a and 1146b (see FIG. 26) in the light receiving sensor 1146.
[0006]
However, in this focus detection apparatus, since it is necessary to provide a pair of re-imaging optical systems for each mask opening, if the number of mask openings (that is, focus detection areas) increases, the entire focus detection apparatus becomes large. There is a problem.
[0007]
FIG. 28 shows the configuration of the focus detection apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-142465. This apparatus includes a field mask 1051, a field lens 1052, a diaphragm 1053, a re-imaging optical panel 1054, and a light receiving sensor 1055.
[0008]
The luminous fluxes from the detection visual fields 1051-2-1 and 1051-2-2 provided in the peripheral portion on the right side of the field mask 1051 as viewed in the drawing are regions 1052-2-1 having different optical functions of the field lens 1052, respectively. , 1052-2-2, and the same re-imaging lens pair 1054-2a, 1054-2b in the re-imaging optical panel 1054, and the sensor rows 1055-2-1a, 1055 in the light receiving sensor 1055. Secondary images are formed on the 2-1 b and sensor rows 1055-2-2a and 1055-2-2 b.
[0009]
As described above, in the focus detection apparatus of FIG. 28, a pair of re-imaging optical systems are shared for a plurality of incident areas having the same longitudinal direction (secondary image detection direction). The number of re-imaging optical systems can be reduced with respect to the number of detection areas, which is effective in reducing the size of the focus detection device.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the focus detection apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-142465, it is necessary to separately provide a pair of re-imaging optical systems for the incident areas extending in different directions. Therefore, when extending a plurality of incident areas (that is, focus detection areas) in various directions, it is not an effective means for reducing the size of the focus detection apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides first, second, third, and fourth re-imaging optical systems into which a light beam from an objective optical system is incident, and the first, second, and third , And a sensor that receives the first, second, third, and fourth secondary images respectively formed by the fourth re-imaging optical system, and the objective optical system based on an output signal from the sensor. Focus detection means for detecting the focus adjustment state is provided. The first and third re-imaging optical systems and the second and fourth re-imaging optical systems are an optical axis of the objective optical system and the first and second re-imaging optical systems. They are arranged symmetrically with respect to the plane including the boundary line. The focus detection means is connected to the first re-imaging optical system. Than In the formed first secondary image and the second re-imaging optical system Than A focal point based on the light amount distribution in the first direction from the formed second secondary image. Adjustment A state is detected, and the first re-imaging optical system Than The formed first secondary image and the third re-imaging optical system Than A focal point based on the light amount distribution in the second direction from the formed second secondary image Adjustment The state is detected, and the second re-imaging optical system Than In the formed second secondary image and the fourth re-imaging optical system Than The focus adjustment state is detected based on the light amount distribution in the third direction from the formed fourth secondary image.
[0012]
That is, two re-imaging optical systems provided for two incident areas having different directions as the longitudinal direction share one of the re-imaging optical systems of each pair. By doing so, the number of re-imaging optical systems can be reduced even when the incident area extends in various directions, thereby reducing the size of the focus detection device.
[0013]
In the present invention, an angle formed by the longitudinal axis of one of the two incident areas and the longitudinal axis of the other incident area, and a pair of the two incident areas. The angle formed by the arrangement direction axis of the re-imaging optical system and the arrangement direction axis of the pair of re-imaging optical systems provided with respect to the other incident area is substantially the same, or the longitudinal direction of the one incident area The angle formed between the axis and the longitudinal axis of the other incident area, the arrangement direction axis of the pair of light receiving areas provided for the one incident area, and the pair of light receiving areas provided for the other incident area It is preferable that the angle formed by the arrangement direction axis is substantially the same.
[0014]
Thus, the re-imaging optical system used as a pair can prevent the formed object image from being displaced, and can prevent the detection accuracy from deteriorating.
[0015]
Further, in the case of providing a stop aperture in the re-imaging optical system, when providing a pair of stop apertures for the pair of re-imaging optical systems, it is possible to determine which pair Even when the re-imaging optical system is used, the required focus detection performance can be maintained.
[0016]
In addition, by making the aperture aperture circular, the degree of blurring of the object image on each light receiving area is made uniform, and the focus adjustment state can be detected with equal accuracy by the object image formed by the incident light beam from any incident area. Is possible.
[0017]
Furthermore, it is preferable that at least one condenser lens is provided for each pair of re-imaging optical systems to form an appropriate or optimal detection system for each of the plurality of incident areas.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded view of the overall configuration of a focus detection unit (focus detection apparatus) according to the first embodiment of the present invention. Here, a case where the focus detection device is mounted on a camera will be described.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 10 indicates that only a light beam necessary for detecting a focus adjustment state of the photographing optical system is passed (removes unnecessary light) out of a subject light beam from a photographing optical system (objective optical system) (not shown). This is a field mask in which a mask opening is formed.
[0020]
Reference numeral 20 denotes a split field lens as a condenser lens that guides an image to be formed on the primary imaging plane to the light receiving sensor 90 described later by the light flux that has passed through the mask opening of the field mask 10.
[0021]
30 separates the light flux from the central mask opening and the light flux from the peripheral mask opening,
This is a light shielding plate for preventing light beams other than the effective light beam corresponding to each mask opening from entering the light receiving sensor 90.
[0022]
Reference numeral 40 denotes a mirror that is a surface mirror for bending a light beam (hereinafter referred to as a focus detection light beam) that has entered the focus detection unit through the mask opening toward the light receiving sensor 90, and 50 is for removing infrared light. This is an infrared cut filter.
[0023]
Reference numeral 60 denotes a perforated aperture for separating the focus detection light beam, and reference numeral 70 denotes a re-imaging lens panel having a plurality of pairs of re-imaging lenses for forming an image on the sensor 90. The diaphragm aperture formed in the porous diaphragm 60 and the re-imaging lens corresponding to the diaphragm aperture constitute a re-imaging optical system referred to in the claims. In addition, the re-imaging lens panel 70 is provided with a pair of positioning dowels 72.
[0024]
Reference numeral 80 denotes a sensor holder for holding the light receiving sensor 90, and reference numeral 100 denotes a sensor support member for adjusting the inclination of the sensor 90. A plurality of pairs of line sensors (light receiving regions) are formed in the light receiving sensor 90, and the light quantity distribution of an image for performing a focus detection operation is detected by these line sensors. Each line sensor is configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements.
[0025]
Reference numeral 300 denotes a circuit board on which the light receiving sensor 90 is mounted. 110 is a light shielding sheet that closes the gap between the focus detection unit and the focus detection unit mounting portion of the camera. 120 is a main body block that holds each component constituting the focus detection unit and shields external light. It is.
[0026]
Next, the mounting relationship of the above components will be described. The main body block 120 includes a field mask 10, a divided field lens 20, a light shielding plate 30, a mirror 40, an infrared cut filter 50, a porous aperture 60, a re-imaging lens panel 70, a sensor holder 80, a sensor support member 100, and a light receiving sensor. 90 and the light shielding sheet 110 are attached.
[0027]
The field mask 10 is positioned and fixed to the main body block 120. The divided field lens 20 is bonded and fixed to the main body block 120, and the light shielding plate 30, the mirror 40 and the infrared cut filter 50 are positioned and fixed to the main body block 120.
[0028]
The porous aperture 60 is positioned and fixed to the re-imaging lens panel 70. The re-imaging lens panel 70 is positioned and fixed to the main body block 120.
[0029]
The reimaging lens panel 70 and the main body block 120 are fixed so as to sandwich the perforated diaphragm 60 so that the perforated diaphragm 60 is not displaced with respect to the main body block 120 and the reimaging lens 70.
[0030]
The light receiving sensor 90 is pre-adhered and fixed to the sensor holder 80 in a state of being mounted on the circuit board 300 to form a sensor unit 200, and the sensor unit 200 is held by the main body block 120 via the sensor support member 100. ing.
[0031]
The sensor support member 100 is held by the main body block 120 so that the inclination of a plurality of axes with respect to the main body block 120 can be adjusted.
[0032]
The light shielding sheet 110 is positioned and held while being sandwiched between the field mask 10 and the main body block 120.
[0033]
FIG. 2 shows a sectional view of the focus detection unit in an assembled state, and FIG. 3 shows a rear view of the focus detection unit with the infrared cut filter 50 attached. The mounting relationship between the constituent members of the focus detection unit will be described in more detail.
[0034]
The main body block 120 is provided with a positioning shape portion and a fixed shape portion for positioning and fixing each component of the focus detection unit.
[0035]
The infrared cut filter 50 is positioned with respect to the main body block 120 by being attached to the infrared cut filter positioning and fixing portion 121 provided in the main body block 120, and the periphery of the infrared cut filter positioning and fixing portion 121. Are bonded and fixed to the main body block 120 by a plurality of infrared cut filter adhesive portions 122 provided on the main body block 120.
[0036]
The light shielding plate 30 is positioned with respect to the main body block 120 by the light shielding plate positioning and fixing portion 31 provided on the light shielding plate 30 and the light shielding plate positioning and fixing portion 123 provided on the main body block 120. It is mounted inside 120 and is further bonded and fixed to the main body block 120.
[0037]
The light shielding plate 30 is a wall 32 that prevents unnecessary light flux other than the effective light flux from each detection visual field that has passed through the split field lens 20 from entering a light receiving area corresponding to another detection visual field on the light receiving sensor 90. 33, and an opening 34 is formed between the wall 32 and the wall 33 for allowing the focus detection light beam to pass therethrough.
[0038]
The divided field lens 20 is adhesively fixed to a divided field lens fixing portion 124 provided in the main body block 120 after various adjustments are made.
[0039]
The field mask 10 has a pair of field mask positioning fitting shafts 15 provided in the field mask 10 in a field mask positioning fitting hole 125 and a field mask positioning fitting long hole 126 provided in the main body block 120. The body block 120 is positioned by fitting.
[0040]
The field mask positioning fitting hole 125 prevents the plane movement in the mounting surface of the field mask 10, and the field mask positioning fitting long hole 126 is centered on the field mask positioning fitting hole 125 of the field mask 10. Prevent rotational movement.
[0041]
The field mask 10 is provided with a pair of field mask fixing elastic claws 12, and the field mask 10 has a pair of field mask fixing holes provided in the main body block 120. The main body block 120 is fixed by engaging with the main body block 120.
[0042]
In addition, even when the field mask fixing elastic claw 12 is detached from the field mask fixing hole 127 of the main body block 120 after the focus detection unit is attached to the camera, the field mask 10 is removed from the main body block 120. In order to prevent it from floating up, a field mask floating prevention unit 13 is provided. The field mask floating prevention unit 13 also serves to reduce a gap formed between the mirror box of the camera and the focus detection unit.
[0043]
The light shielding sheet 110 is positioned by inserting a pair of light shielding sheet positioning portions 14 provided in the field mask 10 into a pair of positioning holes 111 provided in the light shielding sheet 110. The main body block 120 is fixed by being sandwiched between the blocks 120.
[0044]
The mirror 40 is positioned by a mirror positioning and fixing portion 134 provided in the main body block 120 and is fixedly bonded to the main body block 120.
[0045]
On the surface of the mirror 40, a light shielding mask portion 41 having a mask shape for shielding unnecessary light fluxes for each detection visual field is added. The light shielding mask portion 41 sends the focus detection light fluxes to the light receiving sensor 90. When it is bent, unnecessary light beams passing through the gap between the light shielding plate 30 and the mirror 40 are shielded.
[0046]
Further, the light shielding mask portion 41 is formed substantially parallel to the sensor array direction of the line sensor corresponding to the peripheral detection visual field, and therefore, there is no light shielding pattern in the light beam dividing direction of the focus detection light beam. No ghost is generated due to reflection at the pattern edge.
[0047]
The re-imaging lens panel 70 includes a pair of fitting shafts 72 provided on the re-imaging lens panel 70, and a re-imaging lens positioning hole 131 and a re-imaging lens positioning slot hole formed in the main body block 120. It is positioned with respect to the main body block 120 by being fitted to 132, and is fixedly bonded.
[0048]
The porous diaphragm 60 is configured so that the hole 62 and the U-groove 63 provided in the porous diaphragm 60 are engaged with a pair of positioning dowels 72 provided in the re-imaging lens panel 70. And is held with respect to the main body block 120 by being sandwiched between the re-imaging lens panel 70 and the main body block 120.
[0049]
The sensor support member 100 is positioned in a state in which the pair of convex spherical positioning adjustment portions 101 provided on the sensor support member 100 are in contact with the pair of concave shape portions 151 provided on the main body block 120. Here, the positioning adjustment unit 101 has a curvature R1, and the concave surface portion 151 is formed of a curved surface having a plurality of curvatures (R1, R2).
[0050]
The sensor support member 100 is positioned so as to be swingable by bringing the positioning adjustment unit 101 into contact with the curved surface 101 of the curvature R2 of the concave-shaped portion 151, and tilt adjustment with respect to a plurality of axes becomes possible. In this way, the sensor support member 100 is bonded and fixed to the main body block 120 after various adjustments such as sensor tilt adjustment are performed.
[0051]
The light receiving sensor 90 is pre-adhered and fixed to the sensor holder 80 in a state where it is mounted on the circuit board 300, and the tilt adjustment with respect to the main body block 120 is performed in a state where the sensor 90 and the sensor holder 80 are integrated into the sensor unit 200. Done.
[0052]
The sensor unit 200 is held by the main body block 120 via the sensor support member 100, and after the tilt adjustment and other adjustments of the sensor 90 with respect to the focus detection unit are performed between the main body block 120 and the sensor support member 100. The sensor support member 100 is adhesively fixed.
[0053]
A groove for guiding the adhesive is formed on the surface of the sensor holder 80 that is to be bonded to the sensor support member 100.
[0054]
Next, the optical action in the focus detection unit will be described with reference to FIGS. 4 and 5. These drawings show only the field mask 10, the divided field lens 20, the porous aperture 60, the re-imaging lens panel 70, and the light receiving sensor 90 in the focus detection unit.
[0055]
A plurality of mask openings 11-1 to 11-9 are formed in the field mask 10, and these mask openings 11-1 to 11-9 are automatically or photographed by the camera within the screen of the photographing optical system. They are arranged corresponding to a plurality of focus detection areas that can be selected by operation. The mask openings 11-1, 11-3, 11-4, 11-6, 11-7, and 11-9 correspond to the incident areas referred to in the claims. In addition, the region extending in the vertical direction and the region extending in the left-right direction in the mask opening 11-2, and the outer region and the inner region in the mask openings 11-5 and 11-8 respectively correspond to the incident regions referred to in the claims. To do.
[0056]
The divided field lens 20 is formed with a plurality of field lens portions 21-1 to 21-9.
[0057]
A plurality of aperture openings 61-1 to 61-12 are formed in the porous aperture 60, and a plurality of re-imaging lenses 71-1 to 71-12 are provided on the re-imaging lens panel 70. Is formed. Further, the light receiving sensor 90 includes a plurality of line sensors 91-1 to 91-24.
[0058]
Here, first, the optical action will be described by paying attention to the light beam passing through the mask openings 11-1 to 11-3 of the field mask 10.
[0059]
In FIG. 4, of the light beam taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 11-1 of the field mask 10 is caused by the field lens unit 21-1. Guided to the porous aperture 60.
[0060]
Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 11-2 and 11-3 are guided to the porous aperture 60 by the field lens portions 21-2 and 21-3, respectively.
[0061]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 11-1 to 11-3 are directed to the aperture openings 61-1 to 61-4 of the porous aperture 60, respectively. The light beams that have passed through the aperture openings 61-1 to 61-4 are projected onto the light receiving sensor 90 by the re-imaging lenses 71-1 to 71-4 corresponding to the aperture openings.
[0062]
As a result, a pair of light beams that have entered the sensor 90 from the mask openings 11-1 to 11-3 and passed through the aperture openings 61-1 to 61-4 and the re-imaging lenses 71-1 to 71-4 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 61-1 to 61-4 and the re-imaging lenses 71-1 to 71-4 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0063]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 11-1 passes through the aperture apertures 61-3 and 61-4 and the re-imaging lenses 71-3 and 71-4, and on the line sensors 91-7 and 91-8. A pair of secondary images is formed on the.
[0064]
In addition, the light beam incident from the region extending in the vertical direction in the mask opening 11-2 passes through the aperture openings 61-1, 61-2 and the re-imaging lenses 71-1, 71-2, and the line sensors 91-1, A pair of secondary images is formed on 91-2.
[0065]
In addition, the light beam incident from the region extending in the left-right direction in the mask opening 11-2 passes through the aperture openings 61-3 and 61-4 and the re-imaging lenses 71-3 and 71-4, and the line sensor 91-5. A pair of secondary images is formed on 91-6.
[0066]
Further, the light beam incident from the mask aperture 11-3 passes through the aperture apertures 61-3 and 61-4 and the re-imaging lenses 71-3 and 71-4, and is paired on the line sensors 91-3 and 91-4. A secondary image is formed.
[0067]
The arithmetic circuit (not shown) outputs sensor outputs (line sensor 91) from the line sensors 91-7 and 91-8 when the focus detection region selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-1. -7 and 91-8, the output signals corresponding to the light quantity distributions of the secondary images respectively formed) are compared, and the focus adjustment state of the imaging optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 11-1 is determined. To detect.
[0068]
The detected focus adjustment state is sent as a signal to a camera microcomputer (not shown), and the camera microcomputer drives the imaging optical system according to this signal (through a lens microcomputer or the like), and enters the selected focus detection area. To focus the photographic optical system on the subject.
[0069]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-2, the arithmetic circuit determines whether the line sensor 91-1, 91-2 or the line sensor 91-5, 91-6. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 11-2 is detected.
[0070]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-3, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 91-3 and 91-4 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 11-3 is detected.
[0071]
Next, the optical action will be described using FIG. 5 while paying attention to the light beams passing through the mask openings 11-4 to 11-6.
[0072]
In FIG. 5, of the light beam taken from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 11-4 of the field mask 10 is caused by the field lens unit 21-4. Guided to the porous aperture 60.
[0073]
Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 11-5 and 11-6 are respectively guided to the porous diaphragm 60 by the field lens portions 21-5 and 21-6.
[0074]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 11-4 to 11-6 are directed to the aperture openings 61-5 to 61-8 of the porous aperture 60, respectively. The light beams that have passed through the aperture openings 61-5 to 61-8 are projected onto the light receiving sensor 90 by the re-imaging lenses 71-5 to 71-8 corresponding to the aperture openings.
[0075]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 90 from the mask openings 11-4 to 11-6 and passed through the aperture openings 61-5 to 61-8 and the re-imaging lenses 71-5 to 71-8 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 61-5 to 61-8 and the re-imaging lenses 71-5 to 71-8 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0076]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 11-4 passes through the aperture apertures 61-5 and 61-6 and the re-imaging lenses 71-5 and 71-6, and on the line sensors 91-9 and 91-10. A pair of secondary images is formed on the.
[0077]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (outside) of the mask opening 11-5 passes through the aperture openings 61-6 and 61-7 and the re-imaging lenses 71-6 and 71-7 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 91-13 and 91-15.
[0078]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (inner side) of the mask opening 11-5 passes through the aperture openings 61-6 and 61-7 and the re-imaging lenses 71-6 and 71-7 to form a line. A pair of secondary images are formed on the sensors 91-14 and 91-16.
[0079]
Further, the light beam incident from the mask aperture 11-6 passes through the aperture apertures 61-7 and 61-8 and the re-imaging lenses 71-7 and 71-8, and forms a pair on the line sensors 91-11 and 91-12. A secondary image is formed.
[0080]
An arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 91-9 and 91-10 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-4. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 11-4 is detected.
[0081]
In addition, when the focus detection region selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-5, the arithmetic circuit detects whether the line sensor 91-13, 91-15 or the line sensor 91-14, 91-16. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 11-5 is detected.
[0082]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-6, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 91-11 and 91-12 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 11-6 is detected.
[0083]
Next, the optical action will be described using FIG. 5 while paying attention to the light beams passing through the mask openings 11-7 to 11-9.
[0084]
In FIG. 5, the light beam that has been taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like has passed through the mask opening 11-7 of the field mask 10 is caused by the field lens unit 21-7. Guided to the porous aperture 60.
[0085]
Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 11-8 and 11-9 are guided to the porous diaphragm 60 by the field lens portions 21-8 and 21-9, respectively.
[0086]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 11-7 to 11-9 are directed to the aperture openings 61-9 to 61-12 of the porous aperture 60, respectively. The light beams that have passed through the aperture openings 61-9 to 61-12 are projected onto the light receiving sensor 90 by the re-imaging lenses 71-9 to 71-12 corresponding to the aperture openings.
[0087]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 90 from the mask apertures 11-7 to 11-9 and passed through the aperture apertures 61-9 to 61-12 and the re-imaging lenses 71-9 to 71-12 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 61-9 to 61-12 and the re-imaging lenses 71-9 to 71-12 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0088]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 11-7 passes through the aperture apertures 61-9 and 61-10 and the re-imaging lenses 71-9 and 71-10, and on the line sensors 91-17 and 91-18. A pair of secondary images is formed on the.
[0089]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (outside) of the mask opening 11-8 passes through the aperture openings 61-10 and 61-11 and the re-imaging lenses 71-10 and 71-11 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 91-21 and 91-23.
[0090]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (inside) of the mask opening 11-8 passes through the aperture openings 61-10 and 61-11 and the re-imaging lenses 71-10 and 71-11 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 91-22 and 91-24.
[0091]
Further, the light beam incident from the mask aperture 11-9 passes through the aperture apertures 61-11 and 61-12 and the re-imaging lenses 71-11 and 71-12, and forms a pair on the line sensors 91-19 and 91-20. A secondary image is formed.
[0092]
An arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 91-17 and 91-18 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-7. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 11-7 is detected.
[0093]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-8, the arithmetic circuit detects whether the line sensor 91-21, 91-23 or the line sensor 91-22, 91-24. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 11-8 is detected.
[0094]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 11-9, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 91-19 and 91-20 and calculates the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 11-9 is detected.
[0095]
Next, the arrangement of the stop aperture, the re-imaging lens, and the line sensor used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 6 shows the porous aperture 60, FIG. 7 shows the re-imaging lens panel 70, and FIG. 8 shows the light receiving sensor 90.
[0096]
As described above, the stop aperture 61-6 and the re-imaging lens 71-6 are coupled to the stop aperture 61-5 and the re-imaging lens 71-5 by the light beam incident from the mask aperture 11-4. A pair of secondary images is formed on 91-9 and 91-10. Further, the stop aperture 61-6 and the re-imaging lens 71-6 are paired with the stop aperture 61-7 and the re-imaging lens 71-7 to form a line sensor 91-14 by a light beam incident from the mask aperture 11-5. , 91-16 or a pair of secondary images on the line sensors 91-13 and 91-15.
[0097]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 11-4 and 11-5 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 61-6 and the re-imaging lens 71, respectively. -6 is shared and paired.
[0098]
Further, as described above, the diaphragm aperture 61-7 and the re-imaging lens 71-7 are paired with the diaphragm aperture 61-6 and the re-imaging lens 71-6, and the diaphragm aperture 61-8 and the re-imaging lens 71-7. A pair of secondary images are formed on the line sensors 91-11 and 91-12 by a light beam incident on the mask lens 11-8 in a pair with the image lens 71-8.
[0099]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 11-5 and 11-6 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 61-7 and the re-imaging lens 71, respectively. -7 is shared and paired.
[0100]
As shown in FIG. 6, the angle θ1 between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 61-5 and 61-6 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 61-6 and 61-7 is the line sensor shown in FIG. The configuration is such that the angle θ3 formed by the arrangement direction axes of 91-9 and 91-10 and the arrangement direction axes of the line sensors 91-13 and 91-15 (and the line sensors 91-14 and 91-16) is substantially the same. Has been.
[0101]
Further, similarly, the angle θ2 formed by the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 71-5 and 71-6 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 71-6 and 71-7 shown in FIG. It is configured to be substantially the same as θ3.
[0102]
Further, the angle formed by the arrangement direction axis of the aperture openings 61-7 and 61-8 and the arrangement direction axis of the aperture openings 61-6 and 61-7 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 91-11 and 91-12. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 91-13 and 91-15 (and the line sensors 91-14 and 91-16) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 71-7 and 71-8 and the re-imaging lens 71 It is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −6, 71-7.
[0103]
On the other hand, the stop aperture 61-10 and the re-imaging lens 71-10 are paired with the stop aperture 61-9 and the re-imaging lens 71-9 to form a line sensor 91-17 by a light beam incident from the mask aperture 11-7. , 91-18 form a pair of secondary images. Further, the diaphragm aperture 61-10 and the re-imaging lens 71-10 are paired with the diaphragm aperture 61-11 and the re-imaging lens 71-11, and the line sensor 91-22 is detected by the light beam incident from the mask aperture 11-8. , 91-24 or a pair of secondary images on the line sensors 91-21 and 91-23.
[0104]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 11-7 and 11-8 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 61-10 and the re-imaging lens 71, respectively. -10 is shared and paired.
[0105]
Further, as described above, the aperture opening 61-11 and the re-imaging lens 71-11 are paired with the aperture opening 61-10 and the re-imaging lens 71-10, and the aperture opening 61-12 and the re-imaging lens 71-11 are reconnected. A pair of secondary images are formed on the line sensors 91-19 and 91-20 by the light flux incident on the mask lens 11-12 in a pair with the image lens 71-12.
[0106]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 11-8 and 11-9 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 61-11 and the re-imaging lens 71, respectively. -11 is shared and paired.
[0107]
The angle between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 61-9 and 61-10 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 61-10 and 61-11 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 91-17 and 91-18. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 91-21 and 91-23 (and the line sensors 91-22 and 91-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 71-9 and 71-10 and the re-imaging lens 71. −10, 71-11 are configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis.
[0108]
Further, the angle formed by the arrangement direction axis of the aperture openings 61-11 and 61-12 and the arrangement direction axis of the aperture openings 61-10 and 61-11 is different from the arrangement direction axis of the line sensors 91-19 and 91-20. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 91-21 and 91-23 (and the line sensors 91-22 and 91-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 71-11 and 71-12 and the re-imaging lens 71 −10, 71-11 are configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis.
[0109]
As described above, in this embodiment, two pairs of re-imaging optical systems corresponding to two mask openings having different detection component directions (longitudinal directions) are shared by one of these pairs of re-imaging optical systems. Since it comprises, the number of re-imaging optical systems can be reduced and a focus detection unit can be reduced in size.
[0110]
Furthermore, in the present embodiment, the pair of the stop aperture 61-6 and the re-imaging lens 71-6 and the stop aperture 61-7 and the re-imaging lens 71-7 is defined as an incident region outside the mask aperture 11-5 and A pair of secondary images is formed on the line sensors 91-14 and 91-16 or on the line sensors 91-13 and 91-15 by the light beam incident from the inner incident area.
[0111]
In addition, a pair of the stop aperture 61-10 and the re-imaging lens 71-10 and the stop aperture 61-11 and the re-imaging lens 71-11 is formed from the incident region outside the mask aperture 11-8 and the incident region inside. A pair of secondary images is formed on the line sensors 91-22 and 91-24 or on the line sensors 91-21 and 91-23 by the incident light flux.
[0112]
That is, a common pair of aperture openings and re-imaging lenses are applied to light beams incident from the outer region and the inner region of the mask openings 11-5 and 11-8 that have the same longitudinal direction as the incident region. Is used. Therefore, the number of re-imaging optical systems can be further reduced, and the focus detection unit can be further downsized.
[0113]
Here, in the present embodiment, the pair of aperture openings are symmetrical with each other, and the shape of each aperture is circular. As a result, there is no difference in the blur of the secondary image formed on each line sensor, and the required and uniform focus detection can be performed regardless of the secondary image generated by the light beam incident from any mask opening. Accuracy can be maintained.
[0114]
When the angle formed by the arrangement direction axes of the line sensors 91-9 to 91-16 (or 91-17 to 91-24) is 60 degrees, the aperture openings 61-5 to 61-8 (or 61-9) are used. ˜61-12) can also be configured as hexagons.
[0115]
(Second Embodiment)
9 and 10 show an optical configuration of the focus detection unit according to the second embodiment of the present invention. The overall basic configuration of the focus detection unit of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0116]
The focus detection unit of this embodiment includes a field mask 510, a divided field lens 520, a porous aperture 560, a re-imaging lens panel 570, and a light receiving sensor 590.
[0117]
9 and 10, a plurality of mask openings 511-1 to 511-9 are formed in the field mask 510, and these mask openings 511-1 to 511-9 are formed on the camera in the screen of the photographing optical system. Are arranged corresponding to a plurality of focus detection areas that can be selected automatically or by a photographer's operation.
[0118]
Note that the mask openings 511-1, 511-3, 511-4, 511-6, 511-7, and 511-9 correspond to the incident areas referred to in the claims. In addition, the region extending in the vertical direction and the region extending in the left-right direction in the mask opening 511-2, and the outer region and the inner region in the mask openings 511-5 and 511-8 correspond to the incident region referred to in the claims. To do.
[0119]
The divided field lens 520 is formed with a plurality of field lens portions 521-1 to 521-9.
[0120]
A plurality of aperture openings 561-1 to 561-10 are formed in the porous aperture 560, and a plurality of re-imaging lenses 571-1 to 571-10 are provided in the re-imaging lens panel 570. Is formed. Further, the light receiving sensor 590 includes a plurality of line sensors 591-1 to 591-24.
[0121]
Here, first, the optical action will be described by paying attention to the light beam passing through the mask openings 511-1 to 511-3 of the field mask 510.
[0122]
In FIG. 9, the light beam that has been taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like has passed through the mask opening 511-1 of the field mask 510 is caused by the field lens unit 521-1. Guided to the aperture 560. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 511-2 and 511-3 are respectively guided to the porous aperture 560 by the field lens portions 521-2 and 521-3.
[0123]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 511-1 to 511-3 are directed to the aperture openings 561-1 to 561-4 of the porous aperture 560, respectively. Then, the light beam that has passed through the aperture openings 561-1 to 561-4 is projected onto the light receiving sensor 590 by the re-imaging lenses 571-1 to 571-4 corresponding to the aperture openings.
[0124]
As a result, a pair of light beams that have entered the sensor 590 from the mask openings 511-1 to 511-3 and passed through the aperture openings 561-1 to 561-4 and the re-imaging lenses 571-1 to 571-4 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 561-1 to 561-4 and the re-imaging lenses 571-1 to 571-4 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0125]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 511-1 passes through the aperture apertures 561-3 and 561-4 and the re-imaging lenses 571-3 and 571-4, and on the line sensors 591-7 and 591-8. A pair of secondary images is formed on the.
[0126]
Further, the light beam incident from the region extending in the vertical direction in the mask opening 511-2 passes through the aperture openings 561-1 and 561-2 and the re-imaging lenses 571-1 and 571-2, and the line sensor 591-1. A pair of secondary images is formed on 591-2.
[0127]
Further, the light beam incident from the region extending in the left-right direction in the mask opening 511-2 passes through the aperture openings 561-3 and 61-4 and the re-imaging lenses 571-3 and 571-4, and the line sensors 591-5. A pair of secondary images is formed on 591-6.
[0128]
Further, the light beam incident from the mask aperture 511-3 passes through the aperture apertures 561-3 and 561-4 and the re-imaging lenses 571-3 and 571-4 and is paired on the line sensors 591-3 and 591-4. A secondary image is formed.
[0129]
When the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-1, the arithmetic circuit (not shown) outputs sensor outputs (line sensor 591) from the line sensors 591-7 and 591-8. -7, 591-8, the output signals corresponding to the light quantity distributions of the secondary images respectively formed), and the focus adjustment state of the imaging optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 511-1 is determined. To detect.
[0130]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-2, the arithmetic circuit detects whether the line sensor 591-1, 591-2 or the line sensors 591-5, 591-6. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 511-2 is detected.
[0131]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-3, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 591-3 and 591-4 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 511-3 is detected.
[0132]
Next, the optical action will be described using FIG. 10 while paying attention to the light beam passing through the mask openings 511-4 to 511-6.
[0133]
In FIG. 10, the light beam that has been taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like has passed through the mask opening 511-4 of the field mask 510 is caused by the field lens unit 521-4. Guided to the porous aperture 60. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 511-5 and 511-6 are guided to the porous aperture 60 by the field lens portions 521-5 and 521-6, respectively.
[0134]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 511-4 to 511-6 are directed to the diaphragm openings 561-5 to 561-7 of the porous diaphragm 60, respectively. The light beam that has passed through the apertures 561-5 to 561-7 is projected onto the light receiving sensor 90 by the re-imaging lenses 571-5 to 571-7 corresponding to the apertures.
[0135]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 590 from the mask openings 511-4 to 511-6 and passed through the aperture openings 561-5 to 561-7 and the re-imaging lenses 571-5 to 571-7 are paired. Three sets of secondary images are formed. The aperture openings 561-5 to 561-7 and the re-imaging lenses 571-5 to 571-7 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0136]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 511-4 passes through the aperture apertures 561-5 and 61-6 and the re-imaging lenses 571-5 and 571-6, and on the line sensors 591-9 and 591-10. A pair of secondary images is formed on the.
[0137]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (outside) of the mask opening 511-5 passes through the aperture openings 561-5 and 561-7 and the re-imaging lenses 571-5 and 571-7 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 591-13 and 591-15.
[0138]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (inside) of the mask aperture 511-5 passes through the aperture apertures 561-5 and 561-7 and the re-imaging lenses 571-5 and 571-7 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 591-14 and 591-16.
[0139]
Further, the light beam incident from the mask aperture 511-6 passes through the aperture apertures 561-6, 561-7 and the re-imaging lenses 571-6, 571-7, and forms a pair on the line sensors 591-11, 591-12. A secondary image is formed.
[0140]
An arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 591-9 and 591-10 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-4. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 511-4 is detected.
[0141]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-5, the arithmetic circuit uses the line sensors 591-13 and 591-15 or the line sensors 591-14 and 591-16. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 511-5 is detected.
[0142]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-6, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 591-11 and 591-12 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 511-6 is detected.
[0143]
Next, the optical action will be described using FIG. 10 while paying attention to the light beams passing through the mask openings 511-7 to 511-9.
[0144]
In FIG. 10, the light beam that has been taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via a quick return mirror or the like has passed through the mask opening 511-7 of the field mask 10 is caused by the field lens unit 521-7. Guided to the aperture 560. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 511-8 and 511-9 are guided to the porous diaphragm 60 by the field lens portions 521-8 and 521-9, respectively.
[0145]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 511-7 to 511-9 are directed to the aperture openings 561-8 to 561-10 of the porous aperture 560, respectively. The light beams that have passed through the aperture openings 561-8 to 561-10 are projected onto the light receiving sensor 590 by the re-imaging lenses 571-8 to 571-10 corresponding to the aperture openings.
[0146]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 590 from the mask openings 511-7 to 511-9 and passed through the aperture openings 561-8 to 561-10 and the re-imaging lenses 571-8 to 571-10 are paired. Three sets of secondary images are formed. The aperture openings 561-8 to 561-10 and the re-imaging lenses 571-8 to 571-10 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0147]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 511-7 passes through the aperture apertures 561-8 and 561-9 and the re-imaging lenses 571-8 and 571-9, and on the line sensors 591-17 and 591-18. A pair of secondary images is formed on the.
[0148]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (outside) of the mask aperture 511-8 passes through the aperture apertures 561-8 and 561-10 and the re-imaging lenses 571-8 and 571-10 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 591-21 and 591-23.
[0149]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (inner side) of the mask opening 511-8 passes through the aperture openings 561-8 and 561-10 and the re-imaging lenses 571-8 and 571-10 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 591-22 and 591-24.
[0150]
Further, the light beam incident from the mask opening 511-9 passes through the aperture openings 561-9, 561-10 and the re-imaging lenses 571-9, 571-10, and is paired on the line sensors 591-19, 591-20. A secondary image is formed.
[0151]
The arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 591-17 and 591-18 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-7. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 511-7 is detected.
[0152]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-8, the arithmetic circuit determines whether the line sensor 591-21, 591-23, or the line sensors 591-22, 591-24. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 511-8 is detected.
[0153]
In addition, when the focus detection region selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 511-9, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 591-19 and 591-20 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 511-9 is detected.
[0154]
Next, the arrangement of the stop aperture, the re-imaging lens, and the line sensor used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 11 shows a perforated diaphragm 560, FIG. 12 shows a re-imaging lens panel 570, and FIG. 13 shows a light receiving sensor 590.
[0155]
As described above, the diaphragm aperture 561-5 and the re-imaging lens 571-5 are paired with the diaphragm aperture 561-6 and the re-imaging lens 571-6 by the light beam incident from the mask aperture 511-4. A pair of secondary images is formed on 591-9 and 591-10. In addition, the aperture 561-5 and the re-imaging lens 571-5 are paired with the aperture 561-7 and the re-imaging lens 571-7 to form a line sensor 591-14 by a light beam incident from the mask aperture 511-5. , 591-16 or line sensors 591-13, 591-15, a pair of secondary images is formed.
[0156]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-4 and 511-5 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture opening 561-5 and the re-imaging lens 571, respectively. -5 is shared and paired.
[0157]
As shown in FIG. 11, the angle θ1 between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-5 and 561-6 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-5 and 561-7 is the line sensor shown in FIG. An angle θ3 formed by the arrangement direction axis of 591-9 and 591-10 and the arrangement direction axis of the line sensors 591-13 and 591-15 (and the line sensors 591-14 and 591-16) is configured to be substantially the same. Has been.
[0158]
Further, similarly, the angle θ2 formed by the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-5 and 571-6 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-5 and 571-7 shown in FIG. It is configured to be substantially the same as θ3.
[0159]
Further, the aperture 561-6 and the re-imaging lens 571-6 are paired with the aperture 561-5 and the re-imaging lens 571-5 as described above, and the aperture 561-7 and the re-imaging lens 571-6 are reconnected. A pair of secondary images are formed on the line sensors 591-11 and 591-12 by a light beam incident on the mask aperture 511-6 in a pair with the image lens 571-7.
[0160]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-4 and 511-6 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture opening 561-6 and the re-imaging lens 571, respectively. -6 is shared and paired.
[0161]
The angle between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-5 and 561-6 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-6 and 561-7 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 591-9 and 591-10. The angle formed by the arrangement direction axes of the sensors 591-11 and 591-12 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-5 and 571-6 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-6 and 571-7. It is almost the same as the angle formed.
[0162]
Further, the aperture 561-7 and the re-imaging lens 571-7 are paired with the aperture 561-5 and the re-imaging lens 571-5 as described above, and the aperture 561-6 and the re-imaging lens 571-7. It is also paired with the image lens 571-6.
[0163]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-5 and 511-6 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture opening 561-7 and the re-imaging lens 571, respectively. -7 is shared and paired.
[0164]
The angle between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-5 and 561-7 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-6 and 561-7 is determined by the line sensors 591-13 and 591-15 (and the line sensor 591). 14, 591-16) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-5, 571-7 and the re-imaging lens 571. It is substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −6, 571-7.
[0165]
On the other hand, the aperture 561-8 and the re-imaging lens 571-8 are paired with the aperture 561-9 and the re-imaging lens 571-9 to form a line sensor 591-17 by a light beam incident from the mask aperture 511-7. , 591-18, a pair of secondary images is formed. In addition, the aperture 561-8 and the re-imaging lens 571-8 are paired with the aperture 561-10 and the re-imaging lens 571-10 to form a line sensor 591-21 by a light beam incident from the mask aperture 511-8. , 591-23 or line sensors 591-22, 591-24, a pair of secondary images is formed.
[0166]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-7 and 511-8 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture opening 561-8 and the re-imaging lens 571, respectively. -8 is shared and paired.
[0167]
The angle formed between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-8 and 561-9 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-8 and 561-10 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 591-17 and 591-18. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 591-21, 591-23 (and the line sensors 591-22, 591-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-8, 571-9, and the re-imaging lens It is configured to be substantially the same as the angle formed by the arrangement direction axes of 571-8 and 571-10.
[0168]
In addition, the aperture 561-9 and the re-imaging lens 571-9 are paired with the aperture 561-8 and the re-imaging lens 571-8 as described above, and the aperture 561-10 and the re-imaging lens are reconnected. A pair of secondary images are formed on the line sensors 591-19 and 591-20 by the light beam incident on the mask lens 511-9 in a pair with the image lens 571-10.
[0169]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-7 and 511-9 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 561-9 and the re-imaging lens 571, respectively. -9 is shared and paired.
[0170]
The angle formed by the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-8 and 561-9 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-9 and 561-10 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 591-17 and 591-18. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 591-19 and 591-20 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-8 and 571-9 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-9 and 571-10. It is almost the same as the angle formed.
[0171]
Further, the aperture 561-10 and the re-imaging lens 571-10 are paired with the aperture 561-8 and the re-imaging lens 571-8 as described above, and the aperture 561-9 and the re-imaging lens are reconnected. It is also paired with the image lens 571-9.
[0172]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 511-8 and 511-9 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture opening 561-10 and the re-imaging lens 571, respectively. -10 is shared and paired.
[0173]
The angle formed between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-8 and 561-10 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 561-9 and 561-10 is determined by the line sensors 591-21 and 591-23 (and the line sensor 591-). 22, 591-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 571-8, 571-10 and the re-imaging lens 571. −9, 571-10 is substantially the same as the angle formed by the arrangement direction axis.
[0174]
As described above, in this embodiment, two pairs of re-imaging optical systems corresponding to two mask openings having different detection component directions (longitudinal directions) are shared by one of these pairs of re-imaging optical systems. Since it comprises, the number of re-imaging optical systems can be reduced and a focus detection unit can be reduced in size.
[0175]
Further, in the present embodiment, the pair of the stop aperture 561-5 and the re-imaging lens 571-5 and the stop aperture 561-7 and the re-imaging lens 571-7 corresponds to the incident region outside the mask aperture 511-5 and A pair of secondary images is formed on the line sensors 591-14 and 591-16 or on the line sensors 591-13 and 591-15 by the light beam incident from the inner incident area.
[0176]
Further, a pair of the stop aperture 561-8 and the re-imaging lens 571-8 and the stop aperture 561-10 and the re-imaging lens 571-10 is formed from the incident area outside the mask aperture 511-8 and the incident area inside the mask aperture 511-8. A pair of secondary images is formed on the line sensors 591-22 and 591-24 or on the line sensors 591-21 and 591-23 by the incident light flux.
[0177]
That is, a common pair of aperture openings and re-imaging lenses are applied to the light beams incident from the outer part and the inner part of the mask openings 511-5 and 511-8 having the same longitudinal direction as the incident region. Is used. Therefore, the number of re-imaging optical systems can be further reduced, and the focus detection unit can be further downsized.
[0178]
Here, in the present embodiment, the pair of aperture openings are symmetrical with each other, and the shape of each aperture is circular. As a result, there is no difference in the blur of the secondary image formed on each line sensor, and the required and uniform focus detection can be performed regardless of the secondary image generated by the light beam incident from any mask opening. Accuracy can be maintained.
[0179]
When the angle formed by the arrangement direction axes of the line sensors 591-9 to 591-16 (or 591-17 to 591-24) is 60 degrees, the aperture openings 561-5 to 561-7 (or 561-8) ˜561-10) can be configured as hexagons.
[0180]
(Third embodiment)
14 and 15 show an optical configuration of a focus detection unit according to the third embodiment of the present invention. The overall basic configuration of the focus detection unit of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0181]
The focus detection unit of this embodiment includes a field mask 710, a divided field lens 720, a porous aperture 760, a re-imaging lens panel 770, and a light receiving sensor 790.
[0182]
14 and 15, the field mask 710 is formed with a plurality of mask openings 711-1 to 711-9, and these mask openings 711-1 to 711-9 are cameras on the screen of the photographing optical system. Are arranged corresponding to a plurality of focus detection areas that can be selected automatically or by a photographer's operation. Note that the mask openings 711-1, 711-3, 711-4, 711-6, 711-7, and 711-9 correspond to incident regions referred to in the claims. In addition, a region extending in the vertical direction and a region extending in the left-right direction in the mask opening 711-2, and an outer region and an inner region in the mask openings 711-5 and 711-8 respectively correspond to incident regions referred to in the claims. To do.
[0183]
The divided field lens 720 is formed with a plurality of field lens portions 721-1 to 721-9.
[0184]
A plurality of aperture openings 761-1 to 761-12 are formed in the porous aperture 760, and a plurality of re-imaging lenses 771-1 to 771-12 are provided in the re-imaging lens panel 770. Is formed. Further, the light receiving sensor 790 includes a plurality of line sensors 791-1 to 791-24.
[0185]
Here, first, the optical action will be described by paying attention to the light beam passing through the mask openings 711-1 to 711-3 of the field mask 710.
[0186]
In FIG. 14, of the light beam taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 711-1 of the field mask 710 is caused by the field lens unit 721-1. Guided to the aperture stop 760. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 711-2 and 711-3 are respectively guided to the porous aperture 760 by the field lens portions 721-2 and 721-3.
[0187]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 711-1 to 711-3 are directed to the aperture openings 761-1 to 761-4 of the porous aperture 760, respectively. The light beams that have passed through the apertures 761-1 to 761-4 are projected onto the light receiving sensor 790 by the re-imaging lenses 771-1 to 771-4 corresponding to the apertures.
[0188]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 790 from the mask openings 711-1 to 711-3 and passed through the aperture openings 761-1 to 761-4 and the re-imaging lenses 771-1 to 771-4 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 761-1 to 761-4 and the re-imaging lenses 771-1 to 771-4 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0189]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 711-1 passes through the aperture apertures 761-3 and 761-4 and the re-imaging lenses 771-3 and 771-4, and on the line sensors 791-7 and 791-8. A pair of secondary images is formed on the.
[0190]
Further, the light beam incident from the region extending in the vertical direction in the mask opening 711-2 passes through the aperture openings 761-1 and 761-2 and the re-imaging lenses 771-1 and 771-2, and the line sensor 791-1. A pair of secondary images is formed on 791-2.
[0191]
In addition, the light beam incident from the region extending in the left-right direction in the mask opening 711-2 passes through the aperture openings 761-3 and 761-4 and the re-imaging lenses 771-3 and 771-4, and the line sensor 791-5. A pair of secondary images is formed on 791-6.
[0192]
Further, the light beam incident from the mask aperture 711-3 passes through the aperture apertures 761-3 and 761-4 and the re-imaging lenses 771-3 and 771-4 and is paired on the line sensors 791-3 and 791-4. A secondary image is formed.
[0193]
When the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-1, the arithmetic circuit (not shown) outputs sensor outputs (line sensor 791) from the line sensors 791-7 and 791-8. -7 and 791-8, the output signals corresponding to the light quantity distributions of the secondary images respectively formed) are compared, and the focus adjustment state of the imaging optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 711-1 is determined. To detect.
[0194]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-2, the arithmetic circuit uses the line sensors 791-1 and 791-2 or the line sensors 791-5 and 791-6. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 711-2 is detected.
[0195]
Further, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-3, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 791-3 and 791-4 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 711-3 is detected.
[0196]
Next, the optical action will be described using FIG. 15 while paying attention to the light beam passing through the mask openings 711-4 to 711-6.
[0197]
In FIG. 15, among the light beams taken from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beams that have passed through the mask opening 711-4 of the field mask 710 are transmitted by the field lens unit 721-4. Guided to the aperture stop 760. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 711-5 and 711-6 are guided to the porous aperture 760 by the field lens portions 721-5 and 721-6, respectively.
[0198]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 711-4 to 711-6 go to the aperture openings 761-5 to 761-8 of the porous aperture 760, respectively. The light beam that has passed through the apertures 761-5 to 761-8 is projected onto the light receiving sensor 790 by the re-imaging lenses 771-5 to 771-8 corresponding to the apertures.
[0199]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 790 from the mask openings 711-4 to 711-6 and passed through the aperture openings 761-5 to 761-8 and the re-imaging lenses 771-5 to 771-8 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 761-5 to 761-8 and the re-imaging lenses 771-5 to 771-8 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0200]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 711-4 passes through the aperture apertures 761-7 and 761-8 and the re-imaging lenses 771-7 and 771-8, and on the line sensors 791-12 and 791-11. A pair of secondary images is formed on the.
[0201]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (outside) of the mask aperture 711-5 passes through the aperture apertures 761-5 and 761-8 and the re-imaging lenses 771-5 and 771-8 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 791-13 and 791-15.
[0202]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (inner side) of the mask opening 711-5 passes through the aperture openings 761-5 and 761-8 and the re-imaging lenses 771-5 and 771-8 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 791-14 and 791-16.
[0203]
Further, the light beam incident from the mask aperture 711-6 passes through the aperture apertures 761-5 and 761-6 and the re-imaging lenses 771-5 and 771-6, and is paired on the line sensors 791-10 and 791-9. A secondary image is formed.
[0204]
An arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 791-11 and 791-12 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-4. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 711-4 is detected.
[0205]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-5, the arithmetic circuit uses the line sensors 791-13 and 791-15 or the line sensors 791-14 and 791-16. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 711-5 is detected.
[0206]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-6, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 791-9 and 791-10 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 711-6 is detected.
[0207]
Next, the optical action will be described using FIG. 15 while paying attention to the light beam passing through the mask openings 711-7 to 711-9.
[0208]
In FIG. 15, among the light beams taken from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beams that have passed through the mask opening 711-7 of the field mask 710 are caused by the field lens unit 721-7. Guided to the aperture stop 760. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 711-8 and 711-9 are guided to the porous aperture 760 by the field lens portions 721-8 and 721-9, respectively.
[0209]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 711-7 to 711-9 are directed to the aperture openings 761-9 to 761-12 of the porous aperture 760, respectively. The light beams that have passed through the apertures 761-9 to 761-12 are projected onto the light receiving sensor 90 by the re-imaging lenses 771-9 to 771-12 corresponding to the apertures.
[0210]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 790 from the mask openings 711-7 to 711-9 and passed through the aperture openings 761-9 to 761-12 and the re-imaging lenses 771-9 to 771-12 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 761-9 to 761-12 and the re-imaging lenses 771-9 to 771-12 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0211]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 711-7 passes through the aperture apertures 761-11 and 761-12 and the re-imaging lenses 771-11 and 771-12, and on the line sensors 791-20 and 791-19. A pair of secondary images is formed on the.
[0212]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (outside) of the mask aperture 711-8 passes through the aperture apertures 761-9 and 761-12 and the re-imaging lenses 771-9 and 771-12 to form a line. A pair of secondary images are formed on the sensors 791-21 and 791-23.
[0213]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (inner side) of the mask aperture 711-8 passes through the aperture apertures 761-9 and 761-12 and the re-imaging lenses 771-9 and 771-12 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 791-22 and 791-24.
[0214]
Further, the light beam incident from the mask aperture 711-9 passes through the aperture apertures 761-9 and 761-10 and the re-imaging lenses 771-9 and 771-10, and is paired on the line sensors 791-18 and 791-17. A secondary image is formed.
[0215]
The arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 791-19 and 791-20 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-7. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 711-7 is detected.
[0216]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-8, the arithmetic circuit determines whether the line sensors 791-21 and 791-23 or the line sensors 791-22 and 791-24 are used. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 711-8 is detected.
[0217]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 711-9, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 791-17 and 791-18 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 711-9 is detected.
[0218]
Next, the arrangement of the stop aperture, the re-imaging lens, and the line sensor used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 16 shows a porous aperture 760, FIG. 17 shows a re-imaging lens panel 770, and FIG. 18 shows a light receiving sensor 790.
[0219]
As described above, the aperture opening 761-5 and the re-imaging lens 771-5 are paired with the aperture opening 761-6 and the re-imaging lens 771-6 by the light beam incident from the mask aperture 711-6. A pair of secondary images is formed on 791-10 and 791-9. In addition, the diaphragm aperture 761-5 and the re-imaging lens 771-5 are paired with the diaphragm aperture 761-8 and the re-imaging lens 771-8 to form a line sensor 791-14 by a light beam incident from the mask aperture 711-5. 791-16 or line sensors 791-13, 791-15, a pair of secondary images is formed.
[0220]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 711-6 and 711-5 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 761-5 and the re-imaging lens 771, respectively. -5 is shared and paired.
[0221]
Further, as described above, the aperture opening 761-8 and the re-imaging lens 771-8 are paired with the aperture opening 761-5 and the re-imaging lens 771-5. A pair of secondary images are formed on the line sensors 791-12 and 791-11 by a light beam that also forms a pair with the image lens 771-7 and enters from the mask opening 711-4.
[0222]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 711-5 and 711-4 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 761-8 and the re-imaging lens 771, respectively. -8 is shared and paired.
[0223]
As shown in FIG. 16, the angle θ1 between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-5 and 761-6 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-5 and 761-8 is the line sensor shown in FIG. 791-11, 791-12 and the direction θ of line sensors 791-13, 791-15 (and line sensors 791-14, 791-16) are configured to be substantially the same as an angle θ3. Has been.
[0224]
Further, similarly, the angle θ2 formed by the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 771-5 and 771-6 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 771-5 and 771-8 shown in FIG. It is configured to be substantially the same as θ3.
[0225]
Further, the angle formed by the arrangement direction axis of the aperture openings 761-7 and 761-8 and the arrangement direction axis of the aperture openings 761-5 and 761-8 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 791-9 and 791-10. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 791-13 and 791-15 (and the line sensors 791-14 and 791-16) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 771-7 and 771-8 and the re-imaging lens 771. It is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −5, 771-8.
[0226]
On the other hand, the diaphragm aperture 761-9 and the re-imaging lens 771-9 are paired with the diaphragm aperture 761-10 and the re-imaging lens 771-10 to form a line sensor 791-18 by a light beam incident from the mask aperture 711-9. , 791-17, a pair of secondary images is formed. Further, the aperture aperture 761-9 and the re-imaging lens 771-9 are paired with the aperture aperture 761-12 and the re-imaging lens 771-12 to form a line sensor 791-22 by a light beam incident from the mask aperture 711-8. 791-24 or line sensors 791-21 and 791-23, a pair of secondary images is formed.
[0227]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 711-9 and 711-8 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 761-9 and the re-imaging lens 771, respectively. -9 is shared and paired.
[0228]
Further, as described above, the diaphragm aperture 761-12 and the re-imaging lens 771-12 are paired with the diaphragm aperture 761-9 and the re-imaging lens 771-9. A pair of secondary images are formed on the line sensors 791-20 and 791-19 by a light beam that also forms a pair with the image lens 771-11 and enters from the mask opening 711-7.
[0229]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 711-8 and 711-7 having different detection component directions (longitudinal directions) are the aperture aperture 761-12 and the re-imaging lens 771, respectively. -12 is shared and paired.
[0230]
The angle between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-9 and 761-10 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-9 and 761-12 is the line between the arrangement direction axis of the line sensors 791-20 and 791-19 and the line. The angles formed by the arrangement direction axes of the sensors 791-21 and 791-23 (and the line sensors 791-22 and 791-24) and the arrangement direction axes of the re-imaging lenses 771-9 and 771-10 and the re-imaging lens 771. It is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −9, 771-12.
[0231]
Further, the angle formed by the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-11 and 761-12 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 761-9 and 761-12 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 791-17 and 791-18. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 791-21 and 791-23 (and the line sensors 791-22 and 791-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 771-11 and 771-12 and the re-imaging lens 771. It is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −9, 771-12.
[0232]
As described above, in this embodiment, two pairs of re-imaging optical systems corresponding to two mask openings having different detection component directions (longitudinal directions) are shared by one of these pairs of re-imaging optical systems. Since it comprises, the number of re-imaging optical systems can be reduced and a focus detection unit can be reduced in size.
[0233]
Further, in the present embodiment, the pair of the stop aperture 761-5 and the re-imaging lens 771-5 and the stop aperture 761-8 and the re-imaging lens 771-8 is defined as an incident region outside the mask aperture 711-5 and A pair of secondary images are formed on the line sensors 791-13 and 791-15 or on the line sensors 791-14 and 791-16 by the light beam incident from the inner incident area.
[0234]
In addition, a pair of the stop aperture 761-9 and the re-imaging lens 771-9 and the stop aperture 761-12 and the re-imaging lens 771-12 is formed from the incident region outside the mask aperture 711-8 and the inner incident region. A pair of secondary images is formed on the line sensors 791-21 and 791-23 or on the line sensors 791-22 and 791-24 by the incident light flux.
[0235]
That is, a common pair of aperture openings and re-imaging lenses are applied to the light beams incident from the outer region and the inner region, which have the same longitudinal direction as the incident region, among the mask openings 711-5 and 711-8. Is used. Therefore, the number of re-imaging optical systems can be further reduced, and the focus detection unit can be further downsized.
[0236]
Here, in the present embodiment, the pair of aperture openings are symmetrical with each other, and the shape of each aperture is circular. As a result, there is no difference in the blur of the secondary image formed on each line sensor, and the required and uniform focus detection can be performed regardless of the secondary image generated by the light beam incident from any mask opening. Accuracy can be maintained.
[0237]
In the present embodiment, θ1, θ2, and θ3 shown in FIGS. 16 to 18 are all set to approximately 90 degrees, so that each mask opening (that is, the focus detection region) can be set large. It becomes possible.
[0238]
(Fourth embodiment)
FIG. 19 shows the arrangement of the line sensors on the light receiving sensor in the focus detection unit according to the fourth embodiment of the present invention. The optical configuration and optical action of the focus detection unit of this embodiment are the same as those of the third embodiment.
[0239]
In the third embodiment, the line sensors corresponding to the mask openings 711-4, 711-6, 711-7, and 711-9 are arranged above and below the line sensors corresponding to the mask openings 711-5 and 711-8, respectively. However, in this embodiment, the line sensors corresponding to the mask openings 711-4, 711-6, 711-7, and 711-9 are arranged between the upper and lower line sensors corresponding to the mask openings 711-5 and 711-8. is doing.
[0240]
(Fifth embodiment)
20 and 21 show an optical configuration of a focus detection unit according to the fifth embodiment of the present invention. The overall basic configuration of the focus detection unit of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
[0241]
The focus detection unit of this embodiment includes a field mask 810, a divided field lens 820, a porous aperture 860, a re-imaging lens panel 870, and a light receiving sensor 890.
[0242]
20 and 21, a plurality of mask openings 811-1 to 811-9 are formed in the field mask 810, and these mask openings 811-1 to 811-9 are formed on the camera in the screen of the photographing optical system. Are arranged corresponding to a plurality of focus detection areas that can be selected automatically or by a photographer's operation. The mask openings 811-1, 811-3, 811-4, 811-6, 811-7, and 811-9 correspond to the incident areas referred to in the claims. In addition, a region extending in the vertical direction and a region extending in the left-right direction in the mask opening 811-2, and an outer region and an inner region in the mask openings 811-5 and 811-8 respectively correspond to incident regions referred to in the claims. To do.
[0243]
The divided field lens 820 is formed with a plurality of field lens portions 821-1 to 821-9.
[0244]
The aperture stop 860 has a plurality of aperture openings 861-1 to 861-16, and the re-imaging lens panel 870 has a plurality of re-imaging lenses 871-1 to 871-12. Is formed. Further, the light receiving sensor 890 includes a plurality of line sensors 891-1 to 891-24.
[0245]
Here, first, the optical action will be described by paying attention to the light beam passing through the mask openings 811-1 to 811-3 of the field mask 810.
[0246]
In FIG. 20, of the light beam taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 811-1 of the field mask 810 is caused by the field lens unit 821-1. Guided to the aperture stop 860. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 811-2 and 811-3 are guided to the porous aperture 860 by the field lens portions 821-2 and 821-3, respectively.
[0247]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 811-1 to 811-3 are directed to the aperture openings 861-1 to 861-4 of the porous aperture 860, respectively. The light beam that has passed through the aperture openings 861-1 to 861-4 is projected onto the light receiving sensor 890 by the re-imaging lenses 871-1 to 871-4 corresponding to the aperture openings.
[0248]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 890 from the mask openings 811-1 to 811-3 and passed through the aperture openings 861-1 to 861-4 and the re-imaging lenses 871-1 to 871-4 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 861-1 to 861-4 and the re-imaging lenses 871-1 to 871-4 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0249]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 811-1 passes through the aperture apertures 861-3 and 861-4 and the re-imaging lenses 871-3 and 871-4, and then on the line sensors 891-7 and 891-8. A pair of secondary images is formed on the.
[0250]
Further, the light beam incident from the region extending in the vertical direction in the mask aperture 811-2 passes through the aperture apertures 861-1 and 861-2 and the re-imaging lenses 871-1 and 871-2, and the line sensor 891-1. A pair of secondary images is formed on 891-2.
[0251]
Further, the light beam incident from the region extending in the left-right direction in the mask aperture 811-2 passes through the aperture apertures 861-3, 861-4 and the re-imaging lenses 871-3, 871-4, and the line sensors 891-5. A pair of secondary images is formed on 891-6.
[0252]
Further, the light beam incident from the mask aperture 811-3 passes through the aperture apertures 861-3 and 861-4 and the re-imaging lenses 871-3 and 871-4 and is paired on the line sensors 891-3 and 891-4. A secondary image is formed.
[0253]
When the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-1, the arithmetic circuit (not shown) outputs sensor outputs (line sensor 891) from the line sensors 891-7 and 891-8. -7 and 891-8, the output signals corresponding to the light quantity distributions of the secondary images respectively formed) are compared and the focus adjustment state of the imaging optical system in the focus detection area corresponding to the mask aperture 811-1 is determined. To detect.
[0254]
The detected focus adjustment state is sent as a signal to a camera microcomputer (not shown), and the camera microcomputer drives the imaging optical system according to this signal (through a lens microcomputer or the like), and enters the selected focus detection area. To focus the photographic optical system on the subject.
[0255]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-2, the arithmetic circuit uses the line sensors 891-1 and 891-2 or the line sensors 891-5 and 891-6. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 811-2 is detected.
[0256]
The arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 891-3 and 891-4 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-3, and the mask opening The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 811-3 is detected.
[0257]
Next, the optical action will be described using FIG. 21 while paying attention to the light beam passing through the mask openings 811-4 to 811-6.
[0258]
In FIG. 21, of the light beam taken from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 811-4 of the field mask 810 is caused by the field lens unit 821-4. Guided to the aperture stop 860. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 811-5 and 811-6 are guided to the porous aperture 860 by the field lens portions 821-5 and 821-6, respectively.
[0259]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 811-4 to 811-6 are directed to the stop openings 861-5 to 861-10 of the porous stop 860, respectively. The light beam that has passed through the aperture openings 861-5 to 861-10 is projected onto the light receiving sensor 890 by the re-imaging lenses 871-5 to 871-8 corresponding to the aperture openings.
[0260]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 890 from the mask openings 811-4 to 811-6 and passed through the aperture openings 861-5 to 861-10 and the re-imaging lenses 871-5 to 871-8 are paired. Four sets of secondary images are formed. The aperture openings 861-5 to 861-10 and the re-imaging lenses 871-5 to 871-8 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0261]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 811-4 passes through the aperture apertures 861-5 and 861-6 and the re-imaging lenses 871-5 and 871-6, and on the line sensors 891-9 and 891-10. A pair of secondary images is formed on the.
[0262]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (outside) of the mask aperture 811-5 passes through the aperture apertures 861-7 and 861-8 and the re-imaging lenses 871-6 and 871-7 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 891-13 and 891-15.
[0263]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (inner side) of the mask aperture 811-5 passes through the aperture apertures 861-7 and 861-8 and the re-imaging lenses 871-6 and 871-7 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 891-14 and 891-16.
[0264]
Further, the light beam incident from the mask aperture 811-6 passes through the aperture apertures 861-9 and 861-10 and the re-imaging lenses 871-7 and 871-8, and is paired on the line sensors 891-11 and 891-12. A secondary image is formed.
[0265]
The arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 891-9 and 891-10 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-4. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 811-4 is detected.
[0266]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-5, the arithmetic circuit uses the line sensors 891-13 and 891-15 or the line sensors 891-14 and 891-16. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to the mask opening 811-5 is detected.
[0267]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-6, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 891-11 and 891-12 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection region corresponding to 811-6 is detected.
[0268]
Next, the optical action will be described using FIG. 21 while paying attention to the light beam passing through the mask openings 811-7 to 811-9.
[0269]
In FIG. 21, of the light beam taken in from the photographing optical system and guided to the focus detection unit via the quick return mirror or the like, the light beam that has passed through the mask opening 811-7 of the field mask 810 is caused by the field lens unit 821-7. Guided to the aperture stop 860. Similarly, the light beams that have passed through the mask openings 811-8 and 811-9 are guided to the porous aperture 860 by the field lens portions 821-8 and 821-9, respectively.
[0270]
Here, the light beams that have passed through the mask openings 811-7 to 811-9 are directed to the aperture openings 861-11 to 861-16 of the porous aperture 860, respectively. Then, the light fluxes that have passed through the apertures 861-11 to 861-16 are projected onto the light receiving sensor 890 by the re-imaging lenses 871-9 to 871-12 corresponding to the apertures.
[0271]
As a result, a pair of light beams incident on the sensor 890 from the mask openings 811-7 to 811-9 and passed through the aperture openings 861-11 to 861-16 and the re-imaging lenses 871-9 to 871-12 are paired. Four sets of secondary images are formed. The diaphragm apertures 861-11 to 861-16 and the re-imaging lenses 871-9 to 871-12 are arranged so that these secondary images do not overlap each other.
[0272]
Specifically, the light beam incident from the mask aperture 811-7 passes through the aperture apertures 861-11, 861-12 and the re-imaging lenses 871-9, 871-10, and on the line sensors 891-17, 891-18. A pair of secondary images is formed on the.
[0273]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the left side (outside) of the mask aperture 811-8 passes through the aperture apertures 861-13 and 861-14 and the re-imaging lenses 871-10 and 871-11 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 891-21 and 891-23.
[0274]
Further, a light beam incident from a region extending in the vertical direction on the right side (inner side) of the mask opening 811-8 passes through the diaphragm openings 861-13 and 861-14 and the re-imaging lenses 871-10 and 871-11 to form a line. A pair of secondary images is formed on the sensors 891-22 and 891-24.
[0275]
Further, the light beam incident from the mask aperture 811-9 passes through the aperture apertures 861-15 and 861-16 and the re-imaging lenses 871-11 and 871-12, and is paired on the line sensors 891-19 and 891-20. A secondary image is formed.
[0276]
An arithmetic circuit (not shown) compares the sensor outputs from the line sensors 891-17 and 891-18 when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-7. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 811-7 is detected.
[0277]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-8, the arithmetic circuit uses the line sensors 891-21 and 891-23 or the line sensors 891-22 and 891-24. Are compared, and the focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to the mask opening 811-8 is detected.
[0278]
In addition, when the focus detection area selected by the camera or the photographer corresponds to the mask opening 811-9, the arithmetic circuit compares the sensor outputs from the line sensors 891-19 and 891-20 to calculate the mask opening. The focus adjustment state of the photographing optical system in the focus detection area corresponding to 811-9 is detected.
[0279]
Next, the arrangement of the stop aperture, the re-imaging lens, and the line sensor used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 22 shows a porous aperture 860, FIG. 23 shows a re-imaging lens panel 870, and FIG. 24 shows a light receiving sensor 890.
[0280]
As described above, the aperture opening 861-6 and the re-imaging lens 871-6 are paired with the aperture opening 861-5 and the re-imaging lens 871-5 by the light beam incident from the mask opening 811-4. A pair of secondary images is formed on 891-9 and 891-10. The aperture aperture 861-7 and the re-imaging lens 871-6 are paired with the aperture aperture 861-8 and the re-imaging lens 871-7 to form a line sensor 891-14 by a light beam incident from the mask aperture 811-5. , 891-16 or the line sensors 891-13, 891-15, a pair of secondary images is formed.
[0281]
That is, the two pairs of re-imaging lenses corresponding to the two mask openings 811-4 and 811-5 having different detection component directions (longitudinal directions) share the re-imaging lens 871-6 to form a pair. Yes.
[0282]
Further, as described above, the re-imaging lens 871-7 is paired with the re-imaging lens 871-6, and is also paired with the re-imaging lens 871-8 and enters from the mask opening 811-6. A pair of secondary images is formed on the line sensors 891-11 and 891-12 by the light flux.
[0283]
That is, the two pairs of re-imaging lenses corresponding to the two mask openings 811-5 and 811-6 having different detection component directions (longitudinal directions) share the re-imaging lens 871-7 to form a pair. .
[0284]
As shown in FIG. 22, the angle θ1 formed by the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-5 and 861-6 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-7 and 861-8 is the line sensor shown in FIG. 891-9, 891-10 and the direction θ of line sensors 891-13, 891-15 (and line sensors 891-14, 891-16) are configured to be substantially the same as an angle θ3. Has been.
[0285]
Similarly, the angle θ2 formed by the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 871-5 and 871-6 and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 871-6 and 871-7 shown in FIG. It is configured to be substantially the same as θ3.
[0286]
Further, the angle formed by the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-9 and 861-10 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-7 and 861-8 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 891-11 and 891-12. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 891-13 and 891-15 (and the line sensors 891-14 and 891-16) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 871-7 and 871-8 and the re-imaging lens 871 It is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis of −6, 871-7.
[0287]
On the other hand, the re-imaging lens 871-10 forms a pair of secondary images on the line sensors 891-17 and 891-18 by the light beam incident from the mask opening 811-7 in a pair with the re-imaging lens 871-9. Form. Further, the re-imaging lens 871-10 is paired with the re-imaging lens 871-11, and the line sensors 891-22 and 891-24 or the line sensors 891-21 and 891 by the light flux incident from the mask opening 811-8. A pair of secondary images is formed on -23.
[0288]
That is, the two pairs of re-imaging lenses corresponding to the two mask openings 811-7 and 811-8 having different detection component directions (longitudinal directions) share the re-imaging lens 871-10 to form a pair. Yes.
[0289]
In addition, the re-imaging lens 871-11 is paired with the re-imaging lens 871-10 as described above, and is also paired with the re-imaging lens 871-12 and enters from the mask opening 811-9. A pair of secondary images is formed on the line sensors 891-19 and 891-20 by the light flux.
[0290]
That is, the two pairs of aperture openings and re-imaging lenses corresponding to the two mask apertures 811-8 and 811-9 having different detection component directions (longitudinal directions) share the re-imaging lens 871-11. I am doing.
[0291]
The angle between the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-11 and 861-12 and the arrangement direction axis of the diaphragm openings 861-13 and 861-14 is the line and the arrangement direction axis of the line sensors 891-17 and 891-18. The angle formed by the arrangement direction axis of the sensors 891-21 and 891-23 (and the line sensors 891-22 and 891-24) and the arrangement direction axis of the re-imaging lenses 871-9 and 871-10 and the re-imaging lens 871. −10, 871-11 is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis.
[0292]
In addition, the angle formed by the arrangement direction axis of the aperture openings 861-15 and 861-16 and the arrangement direction axis of the aperture openings 861-13 and 861-14 is equal to the arrangement direction axis of the line sensors 891-19 and 891-20. The angle formed by the arrangement direction axes of the sensors 891-21 and 891-23 (and the line sensors 891-22 and 891-24) and the arrangement direction axes of the re-imaging lenses 871-11 and 871-12 and the re-imaging lens 871. −10, 871-11 is configured to be substantially the same as the angle formed with the arrangement direction axis.
[0293]
As described above, in this embodiment, two pairs of re-imaging optical systems corresponding to two mask openings having different detection component directions (longitudinal directions) are shared by one of these pairs of re-imaging optical systems. Since it comprises, the number of re-imaging optical systems can be reduced and a focus detection unit can be reduced in size.
[0294]
Further, in the present embodiment, the pair of the stop aperture 861-7 and the re-imaging lens 871-6 and the stop aperture 861-8 and the re-imaging lens 871-7 corresponds to the incident region outside the mask aperture 811-5 and A pair of secondary images is formed on the line sensors 891-14 and 891-16 or on the line sensors 891-13 and 891-15 by a light beam incident from the inner incident area.
[0295]
Further, the pair of the stop aperture 861-13 and the re-imaging lens 871-10 and the stop aperture 861-14 and the re-imaging lens 871-11 is formed from the incident region outside the mask aperture 811-8 and the incident region inside. A pair of secondary images is formed on the line sensors 891-22 and 891-24 or on the line sensors 891-21 and 891-23 by the incident light flux.
[0296]
That is, a common pair of aperture openings and re-imaging lens are applied to the light beams incident from the outer region and the inner region, which have the same longitudinal direction as the incident region, among the mask openings 811-5 and 811-8. Is used. Therefore, the number of re-imaging optical systems can be further reduced, and the focus detection unit can be further downsized.
[0297]
Here, in this embodiment, a pair of aperture openings are provided independently of each other. For this reason, it is possible to obtain an optimum aperture opening for the secondary image formed on each line sensor, and it is possible to achieve both miniaturization and formation of an optimal secondary image.
[0298]
The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above. Two pairs of re-imaging optical systems corresponding to two incident areas having different longitudinal directions are combined with one re-imaging optical system. Anything can be shared.
[0299]
In each of the above embodiments, the case where detection is performed using the line sensor provided on the light receiving sensor has been described. Needless to say, the case where detection is performed using an area sensor is also applicable.
[0300]
Further, in each of the above embodiments, the case of detecting the focus adjustment state of the photographing optical system of the camera has been described, but the present invention describes the focus adjustment state of the objective optical system in binoculars or other observation equipment or other optical equipment. It can also be applied to the case of detection.
[0301]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, two pairs of re-imaging optical systems provided for two incident regions whose longitudinal directions are different directions are combined with the re-imaging optical systems of each pair. Since one of the re-imaging optical systems is shared, the number of re-imaging optical systems can be reduced even when the incident area extends in various directions, and the focus detection device can be downsized. Can do.
[0302]
Of the two incident areas, an angle formed by the longitudinal axis of one incident area and the longitudinal axis of the other incident area, and a pair of re-imaging optical systems provided for the one incident area The angle between the arrangement direction axis of the first incident area and the arrangement direction axis of the pair of re-imaging optical systems provided with respect to the other incident area is substantially the same, or the longitudinal axis of the one incident area and the other incidence An angle formed by the longitudinal axis of the region, an arrangement direction axis of the pair of light receiving regions provided for the one incident region, and an arrangement direction axis of the pair of light receiving regions provided for the other incident region If the angles formed by the two are made substantially the same, the re-imaging optical system used as a pair can prevent the formed object image from being displaced and prevent deterioration in detection accuracy. be able to.
[0303]
In addition, when a pair of aperture openings is provided for a pair of re-imaging optical systems, the object images can be obtained regardless of which pair of re-imaging optical systems is used by making the pair of aperture openings symmetrical with each other. The required focus detection performance can be maintained.
[0304]
In addition, by making the aperture aperture circular, the degree of blurring of the object image on each light receiving area is made uniform, and the focus adjustment state can be detected with equal accuracy by the object image formed by the light flux from any incident area. It can be carried out.
[0305]
Furthermore, if at least one condenser lens is provided for each pair of re-imaging optical systems, an appropriate or optimal detection system can be configured for each of the plurality of incident areas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a focus detection unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the focus detection unit.
FIG. 3 is a rear view showing a state in which an infrared cut filter is attached to the focus detection unit.
FIG. 4 is a perspective view showing an optical configuration of the focus detection unit.
FIG. 5 is a perspective view showing an optical configuration of the focus detection unit.
FIG. 6 is a diagram showing a porous aperture used in the focus detection unit.
FIG. 7 is a diagram showing a re-imaging lens panel used in the focus detection unit.
FIG. 8 is a view showing a light receiving sensor used in the focus detection unit.
FIG. 9 is a perspective view showing an optical configuration of the focus detection unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing an optical configuration of a focus detection unit according to the second embodiment.
FIG. 11 is a view showing a porous aperture used in the focus detection unit of the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a re-imaging lens panel used in the focus detection unit of the second embodiment.
FIG. 13 is a view showing a light receiving sensor used in the focus detection unit of the second embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing an optical configuration of the focus detection unit according to the third embodiment of the invention.
FIG. 15 is a perspective view showing an optical configuration of a focus detection unit according to the third embodiment.
FIG. 16 is a view showing a porous aperture used in the focus detection unit of the third embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing a re-imaging lens panel used in the focus detection unit of the third embodiment.
FIG. 18 is a view showing a light receiving sensor used in the focus detection unit of the third embodiment.
FIG. 19 is a view showing a light receiving sensor used in a focus detection unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view showing an optical configuration of the focus detection unit according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a perspective view showing an optical configuration of a focus detection unit according to the fifth embodiment.
FIG. 22 is a diagram showing a porous aperture used in the focus detection unit of the fifth embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing a re-imaging lens panel used in the focus detection unit of the fifth embodiment.
FIG. 24 is a view showing a light receiving sensor used in the focus detection unit of the fifth embodiment.
FIG. 25 is a diagram showing a conventional focus detection apparatus.
FIG. 26 is a diagram showing a conventional focus detection device.
FIG. 27 is a diagram showing a conventional focus detection apparatus.
FIG. 28 is a diagram showing a conventional focus detection apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 510, 710, 810 Field mask
20,520,720,820 Division field lens
30 Shading plate
40 mirror
50 Infrared cut filter
60, 560, 760, 860 Porous diaphragm
70, 570, 770, 870 Re-imaging lens
80 Sensor holder
90, 590, 790, 890 Light receiving sensor
100 Sensor support member
110 Shading sheet
120 Body block
200 Sensor unit
300 Circuit board
11,511,711,811 Mask opening
21,521,721,821 Field lens part
61,561,761,861 Aperture aperture
71,571,771,871 Re-imaging lens panel
91,591,791,891 Line sensor

Claims

First, second, third, and fourth re-imaging optical systems into which light beams from the objective optical system are incident;
Sensors for receiving the first, second, third, and fourth secondary images respectively formed by the first, second, third, and fourth re-imaging optical systems;
A focus detection means for detecting a focus adjustment state of the objective optical system based on an output signal from the sensor;
The first and third re-imaging optical systems and the second and fourth re-imaging optical systems are an optical axis of the objective optical system and the first and second re-imaging optical systems. Arranged symmetrically with respect to the plane containing the boundary,
Said focus detecting means, the first re-imaging the first secondary image and the second secondary image from the first, which is more formed on the second re-imaging optical system which is more formed in the optical system detecting a focus adjustment state based on the light amount distribution of the direction, which is more formed on said first secondary image and the third re-imaging optical system which is more formed on the first re-imaging optical system the third secondary image on the basis of the light quantity distribution in the second direction to detect a focusing state, re the second second of the secondary image 4 which is more formed on the re-imaging optical system focus detection device and detects a focus adjustment state based from the fourth secondary image which is more formed on the imaging optical system to the light amount distribution of the third direction.

A pair of light receiving areas for detecting a pair of object images is provided for each of two incident areas where a light beam from the objective optical system is incident, without having a light receiving area shared by each other. The focus detection apparatus according to claim 1.

The angle formed by the longitudinal axis of one of the two incident areas and the longitudinal axis of the other incident area, and the arrangement of a pair of re-imaging optical systems provided for the one incident area The focus detection apparatus according to claim 2, wherein an angle formed between a direction axis and an arrangement direction axis of the pair of re-imaging optical systems provided with respect to the other incident area is substantially the same.

An angle formed by the longitudinal axis of one of the two incident areas and the longitudinal axis of the other incident area, and an arrangement direction axis of a pair of light receiving areas provided with respect to the one incident area, 4. The focus detection apparatus according to claim 2, wherein an angle formed by an arrangement direction axis of a pair of light receiving areas provided with respect to the other incident area is substantially the same.

5. The focus detection apparatus according to claim 1, wherein each of the first to fourth re-imaging optical systems includes a lens.

6. The focus detection apparatus according to claim 1, wherein each of the re-imaging optical systems has a stop aperture.

The focus detection apparatus according to claim 6, wherein the pair of aperture openings included in the re-imaging optical system have symmetrical shapes.

The focus detection apparatus according to claim 7, wherein the aperture opening is circular.

The focus detection apparatus according to claim 1, wherein at least one condenser lens is provided for the re-imaging optical system.

The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the re-imaging optical system forms an object image with a light beam that passes through different regions of the objective optical system.

An optical apparatus comprising the focus detection device according to claim 1.