JP4884318B2 - 焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、デジタル一眼レフレックスカメラ等の焦点検出光学系及びそれを備えた撮像装置に関するものである。特に、撮影レンズの瞳を２つの領域に分割し、各領域を通過する光束により２つの第２次物体像を形成し、これらの第２次物体像の相対的な位置関係を検出することにより、撮影レンズの焦点位置を検出する焦点検出光学系を備えた撮像装置に関するものである。

従来、撮影レンズにより結像される像（１次像）を、コンデンサーレンズと一対の明るさ絞りと一対の再結像レンズとから構成される瞳分割光学系を介して受光素子列上にそれぞれ再結像させ、これら２つの像の光強度分布を比較し相関演算することによって、２つの像の間隔を求めて、撮影レンズの１次像のデフォーカス量を得る位相差方式の焦点検出光学系がある。

例えば、撮影レンズのピントが合っているときにおける受光素子列上の２像間隔をＹ０、ピントがずれているときの２像間隔をＹ１とすると、それらの差δ＝Ｙ１−Ｙ０と１次像のデフォーカス量とは相関関係があるため、この差δを求めることで焦点検出を行うことができる。

このような焦点検出光学系は、まず受光素子列上の２つの像の相関性が良いことが求められる。２つの像の相関性が悪いと２像間隔を求めるときに相関演算精度が低下し、測距精度に悪影響が出る。

また、従来より、測距精度向上や収差補正のために、特に再結像レンズなどに工夫を加えた提案がなされている（例えば、特許文献１〜５参照）。

特許文献１に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズを平凸あるいは両凸に形成し、またコンデンサーレンズの少なくとも一面を非球面に形成して、歪曲収差を補正している。

特許文献２に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズの直前に補助レンズを追加し全部で２枚構成とし、またコンデンサーレンズの少なくとも一面を回転楕円面に形成して、歪曲収差を補正している。

特許文献３に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズを両凸に形成し、入射側面と射出側面の偏心量を変え、歪曲収差及び色収差を補正している。

特許文献４に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズを両凸とし、入射側面と射出側面は同じ偏心量とし、明るさ絞り中心を再結像レンズから偏心させている。そして、再結像レンズの一面を非球面に形成することで、像面湾曲を補正している。

特許文献５に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズの一方の面を球面に形成し、他方の面をプリズム作用を持った傾斜面に形成して、歪曲収差及び色収差を補正している。

一方、近年の撮影範囲に対する焦点検出が可能な範囲の広域化や測距点の多点化の要望を実現するためには、図１９に示す従来の焦点検出光学系のように、上記光学系を測距点数分配置するのも１つの方法である。図１９に示す従来例は、図示省略した撮影レンズにより形成される像を受光する受光面をもつ撮像素子を備える。そして、図示しないクイックリターンミラーやハーフミラー等の光路分割器、クイックリターンミラーを透過した側に配置された補助ミラーの反射により撮像素子の受光面と等価な予定結像面Ｉが形成される。この予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、予定結像面Ｉの近傍に置かれ光軸Ｌ（ここでの光軸は撮影レンズの光軸に等しい）上の測距エリアと光軸外の測定エリアに対応した複数の開口を持つ視野マスクＭと、複数の測距エリアに対応したコンデンサーレンズをもつコンデンサーレンズ部材Ｌ１と、縦方向あるいは横方向に一対の明るさ絞りを複数備えた開口絞り部材Ｓと、それぞれの明るさ絞りに対応させて縦方向あるいは横方向に並ぶ一対の再結像レンズの組を複数備えるように一体形成した再結像レンズ部材Ｌ２とを有して構成されている。

しかしながら、このような構成は、焦点検出光学系の大型化やレイアウトされるスペースの増大化を招く。

そこで、焦点検出が可能な範囲の広域化や測距点の多点化と光学系の小型化を両立するための提案がなされている（例えば、特許文献６〜７参照）。

特許文献６及び７に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズを共用して用いることで光学系の小型化を図っている。
特開昭６０−３２０１２号公報 特開昭６２−２５７１５（特公平８−１２３２１）号公報 特開昭６２−６９２１７（特公平７−３１３００）号公報 特開平１-２２４７１４号公報（特許２５８６０８９）号公報 特開昭６２−７９４０７号公報 特開２００１−２１７９７号公報 特開２００３−７５７１８号公報

しかしながら、焦点検出可能な範囲の広域化と焦点検出光学系の小型化を実現するには、焦点検出光学系の倍率の設定も重要となる。倍率を小さくすると、小型化に有利だが、焦点検出精度が低くなる。なぜなら、倍率を小さくすると、受光素子列上の２次物体像の動きが小さくなり、受光素子列の画素ピッチが小さくできないと、検出可能な最小デフォーカス量が小さくなる。そのため焦点検出分解能が小さくなり、焦点検出精度が下がる。また、各部品の製造誤差、組立誤差、調整誤差に敏感となる。

一方、倍率を大きくすると焦点検出光学系の大型化を招く。

以上のように、焦点検出可能な範囲の広域化、焦点検出光学系の小型化、焦点検出精度を良好に保つことを実現するには、適切な倍率設定をしながら、焦点検出光学系を構成する必要がある。

ここで、再結像レンズを共用して用いることで小型化を図ろうとした場合、最も効率が良いのは、図２０に示す参考例のように、全ての測距点を１対の再結像レンズのみでカバーするときとなる。

図２０に示す焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズにより形成される像を受光する撮像素子の受光面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向の順に、予定結像面Ｉの近傍に置かれ、全ての測距点を包括した１つの開口を持つ視野マスクＭと、その近傍に配置されたコンデンサーレンズＬ１と、縦横方向に一対の開口を備えた明るさ絞り部材Ｓと、各開口に対応し縦横方向にそれぞれ一対の再結像レンズを備えた再結像レンズ部材Ｌ２と、対をなす再結像レンズの並ぶ方向に受光素子の列をなす受光素子列を複数列もつ受光部材Ｅを備えている。

そして、再結像レンズにより形成されるそれぞれ一対の第２次物体像を受光し、任意の焦点検出エリアを通過するそれぞれの瞳からの光束に対応した光強度分布を得る。

そして、前述の受光素子列により受光した一対の第２次物体像の相対的位置関係を検出することにより撮影レンズの焦点位置の検出を行う。

このようにすると構成は簡単になるが、一対の再結像レンズのみで焦点検出可能な範囲を大きくすると像の平面性、すなわち、像面湾曲を良好に保つのが困難となる。そこで、サジタル像面（Ｓ像面）とメリジオナル像面（Ｍ像面）のうち、受光素子列の配列方向と一致するメリジオナル像面の像面湾曲を抑える工夫が必要となる。

像面湾曲を良好に保つ工夫として、特許文献４では、再結像レンズの一面を非球面に形成することで、像面湾曲を補正しているが、非球面の加工は容易でない。また、非球面の部品評価が容易でないなど実用は困難である。

また、特許文献３では、再結像レンズの入射側面と射出側面の偏心量を変えることで、像面湾曲の補正には有利である。しかし、明るさ絞りの偏心量と再結像レンズの入射側面の偏心量の符号が同符号であるのに対し、再結像レンズの射出側面の偏心量の符号が反対に形成しているため、射出側面の屈折力の確保が困難となり焦点検出光学系の倍率（絶対値）を小さくすることには不利となり、小型化に不向きである。つまり、小型化のために、再結像レンズの射出側面の曲率半径を小さくしていくと、レンズの形状が成立しにくくなるためである。

また、特許文献２に開示された焦点検出光学系は、再結像レンズの直前に補助レンズを追加し全部で２枚構成とすることで、像面湾曲の補正には有利である。しかし、再結像レンズを構成するレンズ枚数が増え、部品コストが高くなる。また、主たる屈折力が再結像レンズの射出側面のみとなるので、倍率（絶対値）を小さくすることに不利となり小型化に不向きである。

本発明は、構成部材を増やすことなく、シンプルな光学系で、広い焦点検出エリアをカバー可能な焦点検出光学系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の焦点検出光学系は、撮影レンズの予定結像面近傍に配置されたコンデンサーレンズと、前記コンデンサーレンズの射出側に配置され、前記撮影レンズの瞳を２つの領域に分割し、それぞれの瞳を通過した光束にて一対の第２次物体像を形成する瞳分割光学系と、前記一対の瞳分割光学系の前記第２次物体像側に配置された受光素子列を備え、前記受光素子列により受光した前記一対の第２次物体像の相対的位置関係を検出することにより前記撮影レンズの焦点位置を検出する焦点検出光学系において、
前記瞳分割光学系は前記撮影レンズの光軸を挟んで配置された一対の開口部をもつ明るさ絞りと一対の再結像レンズを有し、前記一対の再結像レンズ中の各々の再結像レンズは、凸面の入射側面と凸面の射出側面をもつ両凸レンズで構成され、前記撮影レンズの光軸と明るさ絞りの開口部の重心を通る面上において、前記入射側面、前記射出側面の各々の凸面にて、前記撮影レンズの光軸と平行な方向に最も突出した位置を面頂点とするとき、
前記両凸レンズの前記入射側面、前記射出側面の各々の面頂点が前記撮影レンズの光軸に対して同じ方向に離れて位置するとともに、以下の条件式（１）を満足するように、前記入射側面の面頂点の前記撮影レンズの光軸からの距離が、前記射出側面の面頂点の前記撮影レンズの光軸からの距離よりも大きいことを特徴とする。
０．４０＜ｈ４／ｈ３＜０．９０ ・・・（１）
ただし、ｈ３は撮影レンズの光軸に対する再結像レンズの入射側面の面頂点の偏心量、
ｈ４は撮影レンズの光軸に対する再結像レンズの射出側面の面頂点の偏心量
であり、再結像レンズの入射側面、射出側面の偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズに対応する明るさ絞りの開口部重心の偏心方向と同じ方向を正とする。

また、以下の条件式（１−１）を満足することを特徴とする。
０．６０＜ｈ４／ｈ３＜０．８５ ・・・（１−１）

また、前記明るさ絞りが前記再結像レンズの入射側面直前に配置され、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
０．７５＜ｈ４／ｈｓ ・・・（３）
ただし、ｈｓは撮影レンズの光軸に対する明るさ絞りの開口部の重心の偏心量である。

また、前記明るさ絞りが前記再結像レンズの入射側面直前に配置され、
以下の条件式（２）、（３−１）を満足することを特徴とする。
１．１０＜ｈ３／ｈｓ＜１．９０ ・・・（２）
０．７５＜ｈ４／ｈｓ＜１．１０ ・・・（３−１）

また、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする。
０．１０＜｜ｍｇ｜＜０．３０ ・・・（４）
ただし、ｍｇはｄラインにおける焦点検出光学系の結像倍率
である。

また、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする。
−１．５０＜Ｒ２／Ｒ１＜−０．７５ ・・・（５）
ただし、Ｒ１はコンデンサーレンズの入射側面の近軸曲率半径、
Ｒ２はコンデンサーレンズの射出側面の近軸曲率半径
である。

また、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする。
−０．９０＜Ｒ４／Ｒ３＜−０．１０ ・・・（６）
ただし、Ｒ３は再結像レンズの入射側面の面頂点における曲率半径、
Ｒ４は再結像レンズの射出側面の面頂点における曲率半径
である。

さらに、本発明の撮像装置は、前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、前記焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射し前記予定結像面に前記光束を導く反射部材を有し、前記反射部材は、前記撮像素子にて撮像する際に撮影光路から退避することを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、前記焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射および透過する反射部材を有し、前記反射部材の反射側又は透過側の一方に前記撮像素子を配置し、他方に前記焦点検出系を配置したことを特徴とする。

本発明の焦点検出光学系によれば、再結像レンズである両凸レンズの入射側面、射出側面の各々の面頂点が撮影レンズの光軸に対して同じ方向に離れて位置するとともに、入射側面の面頂点の撮影レンズの光軸からの距離が、射出側面の面頂点の撮影レンズの光軸からの距離よりも大きくなるように設定するので、第２次物体像面の上側周辺と下側周辺の像面湾曲の非対称な発生を低減しやすくなり、良好な焦点検出が可能な範囲を広げることができる。

すなわち、焦点検出光学系による像面湾曲の影響を小さくことができ、広い焦点検出エリアをカバーするのに適した焦点検出光学系にできる。

以下、実施例に基づいて本発明の光学系について説明する。

図１は後述する本発明の撮像装置に備えられる焦点検出光学系の実施例１にかかる光学構成を示す図であり、図１（ａ）は撮影レンズの光軸に沿う断面図、であり、一対の開口部、一対の再結像レンズの並ぶ方向を紙面としている。図１（ｂ）は図１（ａ）における明るさ絞りの偏心量と再結像レンズの偏心量を示す説明図である。

図１（ａ）に示すように、本発明の焦点検出光学系は、撮影レンズ１の予定結像面Ｉ近傍に配置されたコンデンサーレンズＬ１と、コンデンサーレンズＬ１の射出側に配置され、撮影レンズ１の瞳を２つの領域に分割し、それぞれの瞳を通過した光束にて一対の第２次物体像を形成する瞳分割光学系と、一対の瞳分割光学系の第２次物体像側に配置された受光素子列Ｅを備え、受光素子列Ｅにより受光した一対の第２次物体像の相対的位置関係を検出することにより撮影レンズ１の焦点位置を検出するものである。

瞳分割光学系は撮影レンズ１の光軸Ｌを挟んで配置された一対の開口部をもつ明るさ絞りＳと一対の再結像レンズＬ２を有し、一対の再結像レンズＬ２中の各々の再結像レンズＬ２は、図１（ｂ）に示すように、凸面の入射側面Ｌ２ａと凸面の射出側面Ｌ２ｂをもつ両凸レンズで構成される。

本発明のコンデンサーレンズＬ１の光軸Ｌと撮影レンズ１の光軸Ｌは一致している。コンデンサーレンズＬ１は撮影レンズ１の光軸Ｌに対して、回転対称の形状となっている。

また、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ及び射出側面Ｌ２ｂは、撮影レンズ１の光軸Ｌを回転対称軸とした球面を対応する明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧのある側へ撮影レンズ１の光軸Ｌに対して垂直に平行移動させたものとなっている。

また、受光素子列Ｅの各受光素子は平面上に並んで配置される。また受光素子列Ｅは平面上に複数列配置してもよい。

さらに、明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧ、開口部、再結像レンズＬ２、受光素子列Ｅは撮影レンズ１の光軸Ｌに対して対称に対をなして配置される。また、紙面と垂直な方向にも同様に焦点検出光学系が対称的に配置されている。

また、図１（ｂ）に示すように、撮影レンズ１の光軸Ｌに対する明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧの偏心量をｈｓとし、撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの各々の凸面にて、撮影レンズ１の光軸Ｌと平行な方向に最も突出した位置を面頂点Ｐ３，Ｐ４とする。そして、入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３の偏心量をｈ３、撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の偏心量をｈ４とし、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズＬ２に対応する明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧの偏心方向と同じ方向を正とする。

また、再結像レンズＬ２は、入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂともに凸面の球面で形成し、入射側面の偏心量ｈ３は、射出側面の偏心量ｈ４より大きくなるように配置されている。

このように、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａと射出側面Ｌ２ｂを共に凸面とすることで、再結像レンズＬ２に強い正の屈折力をもたせやすくなり、倍率（絶対値）を小さくしても正の屈折力を２つの面に分担でき球面収差の補正に有利となる。

一方、再結像レンズＬ２の屈折力を強くすると、第２次物体像面は、負の像面湾曲が発生しやすくなる。このとき、再結像レンズＬ２の光軸が撮影レンズの光軸Ｌと平行となる場合、明るさ絞りＳの開口部、および再結像レンズＬ２は撮影レンズ１の光軸Ｌに対して偏心しているため、第２次物体像面の周辺の像面湾曲の量は、第２次物体像の上側と下側で異なることとなる。

図１８は、像面湾曲が良好な領域を模式的に説明するための図である。図１８（ａ）と図１８（ｂ）には、予定結像面Ｉ、コンデンサーレンズＬ１、入射側面の面頂と射出側面の面頂点を結ぶ軸が撮影レンズ１の光軸Ｌと平行な再結像レンズＬ２、受光素子列Ｅを配置し、一対の再結像レンズＬ２のそれぞれの像面湾曲の様子を示している。図１８（ａ）に記載した焦点検出光学系の像面湾曲が良好な範囲は、第２次物体像面ではＩａ、予定結像面ではＯａとなる。一方、図１８（ｂ）に記載した焦点検出光学系の像面湾曲が良好な範囲は、第２次物体像面ではＩｂ、予定結像面ではＯｂとなる。従って、図１８（ａ）と図１８（ｂ）の両方を考慮すると良好な焦点検出が行える焦点検出可能な範囲は図１８（ｃ）に示すＯａとＯｂの重なりのＯの範囲に狭まる。

このように、焦点検出可能な範囲の広域化を行おうとすると像面湾曲の非対称による影響が大きくなり、焦点検出の精度に影響しやすくなる。そのため、第２次物体像の周辺の像面湾曲の量は、第２次物体像の上側と下側が同程度であることが望ましい。つまり、２つの第２次物体像を形成する焦点検出光学系の対称性を考慮すると、第２次物体像の上側と下側の像面湾曲が同程度であるときに、対応する第２次物体像の双方にて像面湾曲が補正された領域を広くでき、そのため焦点検出可能な領域を広くすることができる。

本発明は上述する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの偏心量の工夫をすることで、この像面湾曲の非対称性を改善するものである。

再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａと射出側面Ｌ２ｂの相対的な偏心量を変えると第２次物体像の上側周辺と下側周辺で発生する像面湾曲の状態を変えることができる。

そこで、本発明の焦点検出光学系のように、再結像レンズＬ２である両凸レンズの入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの各々の面頂点Ｐ３，Ｐ４が撮影レンズ１の光軸Ｌに対して同じ方向に離れて位置するとともに、入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３の撮影レンズ１の光軸Ｌからの距離が、射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の撮影レンズの光軸からの距離よりも大きくなるように設定すると、第２次物体像面の上側周辺と下側周辺の像面湾曲の非対称な発生を低減しやすくなり、良好な焦点検出が可能な範囲を広げることができる。

このように、再結像レンズＬ２を入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂともに凸面で形成し、撮影レンズ１の光軸Ｌに対して、再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの偏心量よりも入射側面Ｌ２ａの偏心量を大きく設定することで、焦点検出光学系による像面湾曲の影響を小さくことができ、広い焦点検出エリアをカバーするのに適した焦点検出光学系となる。

また、以下の条件式を満足することが好ましい。

０．４０＜ｈ４／ｈ３＜０．９０ ・・・（１）
ただし、ｈ３は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３の偏心量、
ｈ４は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の偏心量
であり、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズＬ２に対応する明るさ絞りＳの開口部重心ＳＧの偏心方向と同じ方向を正とする。

このような構成とすることで、より像面湾曲の非対称性を小さくことができ、焦点検出可能な範囲の確保に有利となる。

条件式（１）は、像面湾曲を良好にするための条件式である。下限を下回らないようにすることで、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａと射出側面Ｌ２ｂのズレ量を抑え、射出側面Ｌ２ｂの屈折力を確保しつつ撮影レンズ１の光軸Ｌに近い側の像面湾曲の発生を抑えやすくなる。また、上限を上回らないようにすることで、撮影レンズ１の光軸Ｌから遠い側の像面湾曲の発生を抑えやすくなる。

また、以下の条件式を満足することが好ましい。

０．６０＜ｈ４／ｈ３＜０．８５ ・・・（１−１）
ただし、ｈ３は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３の偏心量、
ｈ４は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の偏心量
であり、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズＬ２に対応する明るさ絞りＳの開口部重心ＳＧの偏心方向と同じ方向を正とする。

このような構成は、像面湾曲の非対称性を抑える上でより望ましい。

また、明るさ絞りＳが再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ直前に配置され、以下の条件式を満足することが好ましい。

０．７５＜ｈ４／ｈｓ ・・・（３）
ただし、ｈｓは撮影レンズ１の光軸Ｌに対する明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧの偏心量、
ｈ４は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の偏心量
であり、再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの偏心量ｈ４の符号は再結像レンズＬ２に対応する明るさ絞りＳの開口部重心ＳＧの偏心方向と同じ方向を正とする。

条件式（３）は明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの頂点のずれ量を特定するものである。明るさ絞りＳの開口部と再結像レンズＬ２の相対的な偏心量を変えると、コマ収差の発生量が変わる。

条件式(３)の下限値を下回らないようにすることで、受光素子列Ｅ上に再結像される２つの第２次物体像のコマ収差の発生量を近づけることができ２つの第２次物体像の相関を良好に保ちやすくなる。これにより、２つの像の相関演算の誤差を低減し、焦点検出性能の確保に有利となる。

また、明るさ絞りＳが再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの直前に配置され、以下の条件式を満足することが好ましい。

１．１０＜ｈ３／ｈｓ＜１．９０ ・・・（２）
０．７５＜ｈ４／ｈｓ＜１．１０ ・・・（３−１）
ただし、ｈｓは撮影レンズ１の光軸Ｌに対する明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧの偏心量、
ｈ３は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３の偏心量、
ｈ４は撮影レンズ１の光軸Ｌに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４の偏心量
であり、再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａ、射出側面Ｌ２ｂの偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズＬ２に対応する明るさ絞りＳの開口部重心ＳＧの偏心方向と同じ方向を正とする。

条件式（２）は明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧに対する再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの頂点のずれ量を特定するものである。条件式（２）の下限値を下回らない及び上限値を上回らないようにすることで再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａに入射する光束の入射角を抑えやすくなり偏心による球面収差を抑えやすくなる。

また、条件式（３−１）は明るさ絞りＳの開口部の重心ＳＧに対する再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４のずれ量を特定するものである。条件式（３−１）の下限値を下回らないおよび上限値を上回らないようにすることで、再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの屈折力を確保しつつコマ収差の非対称性や像面湾曲の非対称性の補正を行いやすくなる。

なお、条件式（２）について下限値を１．２とするとさらに好ましい。また、上限値を１．８とするとさらに好ましい。また、条件式（３−１）について下限値を０．８５とするとさらに好ましい。また、上限値を１．０とするとさらに好ましい。

また、以下の条件式を満足することが好ましい。

０．１０＜｜ｍｇ｜＜０．３０ ・・・（４）
ただし、ｍｇはｄラインにおける焦点検出光学系の結像倍率
である。

条件式（４）は、適正な倍率を規定するための条件式である。条件式（４）の下限を下回らないようにすることで、焦点検出精度の確保がしやすくなる。条件式（４）の上限を上回らないようにすることで、焦点検出光学系の大型化を抑えやすくなる。

なお、条件式（４）について下限値を０．１５とするとさらに好ましい。また、上限値を０．２７とするとさらに好ましい。

また、以下の条件式を満足することが好ましい。

−１．５０＜Ｒ２／Ｒ１＜−０．７５ ・・・（５）
ただし、Ｒ１はコンデンサーレンズＬ１の入射側面の近軸曲率半径、
Ｒ２はコンデンサーレンズＬ１の射出側面の近軸曲率半径
である。

条件式（５）は、コンデンサーレンズＬ１の形状を特定する条件式である。条件式（５）の下限値を下回らない、もしくは上限値を上回らないようにすることでコンデンサーレンズＬ１の一方の面の屈折力が強くなることを抑えられ、歪曲収差の補正に有利となる。

なお、条件式（５）について下限値を−１．４とするとさらに好ましい。また、上限値を−０．８５とするとさらに好ましい。

また、以下の条件式を満足することが好ましい。

−０．９０＜Ｒ４／Ｒ３＜−０．１０ ・・・（６）
ただし、Ｒ３は再結像レンズＬ２の入射側面Ｌ２ａの面頂点Ｐ３における曲率半径、
Ｒ４は再結像レンズＬ２の射出側面Ｌ２ｂの面頂点Ｐ４における曲率半径
である。

条件式（６）は、再結像レンズＬ２の形状を特定する条件式である。条件式（６）の下限値を下回らないようにして射出側面Ｌ２ｂの屈折力を確保することで、再結像レンズＬ２の倍率（絶対値）を小さくしたときの球面収差を抑えやすくなり焦点検出光学系の小型化に有利となる。

条件式（６）の上限値を上回らないようにすることで屈折力が射出側面Ｌ２ｂに偏りすぎないようにし射出側面Ｌ２ｂでの収差の発生を抑えることに有利となる。また、条件式（６）は条件式（１）とともに満足することで、像面湾曲の非対称性の補正を行う上でも有利となる。

なお、条件式（６）について下限値を−０．８とするとさらに好ましい。また、上限値を−０．２とするとさらに好ましい。

さらに、焦点検出光学系を、撮影レンズ１による像を撮影する撮像素子３と、撮影レンズ１からの光束を反射し予定結像面Ｉに光束を導く反射部材４と共に備え、反射部材４は、撮像素子３にて撮像する際に撮影光路から退避する構成の撮像装置とすると好ましい。

また、焦点検出光学系を、撮影レンズ１による像を撮影する撮像素子３と、撮影レンズ１からの光束を反射および透過する反射部材４と共に備え、反射部材４の反射側又は透過側の一方に撮像素子３を配置し、他方に焦点検出系を配置する構成の撮像装置とすると好ましい。

次に、各実施例について説明する。各実施例は、焦点検出が可能な範囲のカバー率を求めているが、この値は、撮影レンズ１の撮影サイズとして、４／３インチ（１８ｍｍ×１３．５ｍｍ）を設定し、焦点検出が可能な範囲のサイズと撮影サイズの比率から求めている。なお、焦点検出が可能な範囲のサイズａ×ｂは、先述の図２０に示す予定結像面Ｉの焦点検出可能な範囲とする。また、明るさ絞りＳの開口サイズは、先述の図２０に示すｃに対応している。

図１（ａ）に示すように、実施例１の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、コンデンサーレンズＬ１と、赤外カットフィルターＦと、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例１の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 10.4 × 5.2
カバー率 58% × 39%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.72
である。

実施例２の焦点検出光学系を図２に示す。コンデンサーレンズＬ１と赤外カットフィルターＦの位置が、図１に示した実施例１と入れ替わっている。その他の構成は実施例１とほぼ同様である。

図２に示すように、実施例２の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、赤外カットフィルターＦと、コンデンサーレンズＬ１と、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例２の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 10.4 × 5.2
カバー率 58% × 39%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.72
である。

実施例３の焦点検出光学系を図３に示す。構成は実施例１とほぼ同様である。

図３に示すように、実施例３の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、コンデンサーレンズＬ１と、赤外カットフィルターＦと、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例３の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 7.6 × 3.8
カバー率 42% × 28%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.64
である。

実施例４の焦点検出光学系を図４に示す。構成は実施例１とほぼ同様である。

図４に示すように、実施例４の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、コンデンサーレンズＬ１と、赤外カットフィルターＦと、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例４の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 8.6 × 4.2
カバー率 48% × 31%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.20
である。

実施例５の焦点検出光学系を図５に示す。コンデンサーレンズＬ１と赤外カットフィルターＦの位置が、図１に示した実施例１と入れ替わっている。その他の構成は実施例１とほぼ同様である。

図５に示すように、実施例５の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、赤外カットフィルターＦと、コンデンサーレンズＬ１と、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例５の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 8.6 × 4.2
カバー率 48% × 31%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.20
である。

実施例６の焦点検出光学系を図６に示す。コンデンサーレンズＬ１と赤外カットフィルターＦの位置が、図１に示した実施例１と入れ替わっている。その他の構成は実施例１とほぼ同様である。

図６に示すように、実施例６の焦点検出光学系は、図示省略した撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｉから受光素子列Ｅの方向に順に、赤外カットフィルターＦと、コンデンサーレンズＬ１と、一対の開口部を備えた明るさ絞りＳと、一対の再結像レンズを一体形成した再結像レンズＬ２と、カバーガラスＣＧを有して構成されている。

実施例６の測距範囲サイズａ×ｂ、カバー率及び絞りＳの開口サイズｃは、
測距範囲サイズ（ａ×ｂ） 7.6 × 3.8
カバー率 42% × 28%
絞り開口サイズ（ｃ） 1.20
である。

また、各実施例における条件式の値を示す。

実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６
条件式（１） 0.74 0.74 0.66 0.68 0.66 0.54
条件式（２） 1.29 1.27 1.43 1.40 1.43 1.74
条件式（３） 0.95 0.94 0.94 0.95 0.94 0.94
条件式（４） 0.18 0.18 0.24 0.21 0.21 0.24
条件式（５） -0.94 -0.99 -0.93 -1.28 -1.33 -1.26
条件式（６） -0.63 -0.75 0.44 -0.48 -0.48 -0.25
次に、各実施例の焦点検出光学系を構成している光学部材の数値データを示す。
本実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各光学作用面の近軸曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各光学部材の肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各光学部材のｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各光学部材のアッべ数を表している。

非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫとしたとき、次の式で表される。

ｚ＝（ｙ²／ｒ）／[１＋√｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）²｝]
これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。

また、第１〜実施例６の収差図を図７〜図１２に示す。ここで、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の縦軸は、図１３に示すように、予定結像面Ｉにおける高さを示している。

実施例１
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ 28.086（非球面） 3.52 1.52542 55.78
３ -26.518 0.30
４ ∞ 0.70 1.51633 64.14
５ ∞ 32.97
６ ∞（絞り） 0.16
７ 6.592 2.74 1.52542 55.78
８ -4.158 4.16
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -3.053
偏心量
面番号 偏心量
６ 1.246
７ 1.602
８ 1.180
実施例２
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ ∞ 0.70 1.51633 64.14
３ ∞ 0.50
４ 27.549（非球面） 3.50 1.52542 55.78
５ -27.230 34.23
６ ∞（絞り） 0.16
７ 6.553 3.20 1.58313 59.38
８ -4.913 3.99
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -3.858
偏心量
面番号 偏心量
６ 1.251
７ 1.584
８ 1.171
実施例３
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ 25.361（非球面） 3.54 1.49236 57.86
３ -23.590 22.88
４ ∞ 0.70 1.51633 64.14
５ ∞ 8.63
６ ∞（絞り） 0.16
７ 10.596 2.90 1.52542 55.78
８ -4.647 6.05
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -4.840
偏心量
面番号 偏心量
６ 1.191
７ 1.699
８ 1.119
実施例４
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ 18.079（非球面） 3.51 1.52542 55.78
３ -23.215 0.30
４ ∞ 0.70 1.51633 64.14
５ ∞ 22.20
６ ∞（絞り） 0.16
７ 6.498 2.13 1.52542 55.78
８ -3.149 3.42
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -2.449
偏心量
面番号 偏心量
６ 0.868
７ 1.212
８ 0.825
実施例５
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ ∞ 0.70 1.51633 64.14
３ ∞ 0.50
４ 17.821（非球面） 3.46 1.52542 55.78
５ -23.629 22.81
６ ∞（絞り） 0.14
７ 7.206 2.26 1.58313 59.38
８ -3.453 3.35
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -2.231
偏心量
面番号 偏心量
６ 0.857
７ 1.227
８ 0.807
実施例６
面番号 ｒ ｄ nｄ νｄ
１ ∞ 3.00
２ ∞ 0.70 1.51633 64.14
３ ∞ 0.50
４ 18.306（非球面） 3.53 1.52542 55.78
５ -23.130 22.99
６ ∞（絞り） 0.16
７ 13.440 1.96 1.58313 59.38
８ -3.405 4.28
９ ∞ 0.70 1.52310 54.49
１０ ∞ 0.62
像面 ∞
非球面係数
第２面
Ｋ＝ -2.382
偏心量
面番号 偏心量
６ 0.862
７ 1.499
８ 0.808
次に、このような焦点検出光学系を用いた撮像装置の一例として、レンズ交換式の一眼レフレックスカメラの実施例を説明する。

図１４は本発明の焦点検出光学系を用いた一眼レフレックスタイプのデジタルカメラの概略構成図、図１５（ａ）は図１４における焦点検出光学系の要部斜視図、図１５（ｂ）は明るさ絞りの構成を示す上面図、図１５（ｃ）は再結像レンズの構成を示す斜視図、図１６は図１４における焦点検出光学系の折り曲げミラーを省略して展開して模式的に示した図である。

本実施例のカメラは、図１４に示すように、撮像光学系と、ファインダー光学系と、焦点検出光学系とを有している。

撮像光学系は、光路の順に、撮影レンズ１と、ハーフミラー２と、反射ミラー４を有して構成されている。

撮影レンズ１は、マウントを介してカメラ本体に着脱可能に構成されている。ハーフミラー２は、撮影レンズ１からの光路を撮像素子３の方向とファインダー光学系方向とに分割するように構成されている。また、ハーフミラー２は、図示省略したシャッターと連動して持ち上がるクイックリターンミラーで構成されている。

反射ミラー４は、撮影レンズ１からの光を焦点検出光学系に導くように構成されている。また、反射ミラー４は、ハーフミラー２と連動して持ち上がるように構成されていて、持ち上げられたときに光路から外れて撮影レンズ１からの光が撮像素子３の受光面に導かれるようになっており、撮影レンズ１からの光路を撮像素子方向と焦点検出光学系方向とに切替え可能になっている。

焦点検出光学系は、図１４に示すように、撮影レンズ１の結像面となる受光面と等価な予定結像面Ｉ近傍に配置されたコンデンサーレンズＬ１と、コンデンサーレンズＬ１からの光を反射させてカメラ本体内でコンパクトに収めるための反射ミラーＭ１、Ｍ２と、縦横方向にそれぞれ一対の開口部を持つ明るさ絞りＳと、明るさ絞りＳのそれぞれの開口部に対応して縦横方向にそれぞれ一対の両凸レンズを持ち、それらのレンズが一体形成された再結像レンズＬ２と、受光素子列Ｅとで構成されている。

焦点検出光学系の構成は、上記実施例１に示した焦点検出光学系を用いている。もちろん、他の実施例を用いることも可能である。

明るさ絞りＳの開口形状は、図１５（ｂ）の他に、図１７（ａ）、（ｂ）に示す形状なども適用可能である。

ファインダー光学系は、ハーフミラー２で反射された方向の光路上において撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面に配置されたスクリーン５と、ペンタダハプリズム６と、接眼レンズ７とで構成されている。

その他、本実施例のカメラは、図示を省略したが、デジタルカメラに特有のＬＣＤ等の表示装置や、画像記録のためのメモリ装置や、赤外カットフィルター等を備えている。

このように構成された本実施例のデジタルカメラでは、撮影レンズ１からの光は、ハーフミラー２に入射する。ハーフミラー２で反射した光は、ファインダー光学系を介して肉眼で観察される。ハーフミラー２を透過した光は、反射ミラー４で反射し、焦点検出光学系を経て、図示しないシャッターボタンに設けられた測距を支持するスイッチから出される信号に応じて焦点検出動作を行う。

受光素子列により得た一対の第２次物体像の強度分布の信号は演算回路に送られ、それら２像間の相対的位置関係から撮影レンズの焦点位置を算出し、フォーカシング動作を指示する信号を撮影レンズの駆動部（不図示）に送信し、フォーカシング動作を行わせる。
露光時には、反射ミラー４はハーフミラー２と連動して持ち上がり、撮影光学系の光路上から外れることにより、光が撮像素子３の受光面に受光される。

また、焦点検出光学系における受光素子列としては、ＣＣＤ（固体撮像素子）、ＣＭＯＳセンサーなどを用いることができる。その場合、受光素子の配列が１次元構造のもの、２次元構造のもののいずれも使用可能であるが、コストパフォーマンスを考慮すると１次元のライン状に配列された受光素子を用いるのが好ましい。

その他、本発明の焦点検出光学系は、撮像素子を用いたカメラに好適であるが、フィルムを前提としたカメラにも適用可能である。

本発明の実施例１にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図であり、（ａ）は撮影レンズの光軸に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）における明るさ絞り開口部重心の偏心量と再結像レンズの入射側面、射出側面の偏心量を示す説明図である。 本発明の実施例２にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施例３にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施例４にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施例５にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施例６にかかる焦点検出光学系の光学構成を示す図である。 本発明の実施例１にかかる焦点検出光学系の収差図である。 本発明の実施例２にかかる焦点検出光学系の収差図である。 本発明の実施例３にかかる焦点検出光学系の収差図である。 本発明の実施例４にかかる焦点検出光学系の収差図である。 本発明の実施例５にかかる焦点検出光学系の収差図である。 本発明の実施例６にかかる焦点検出光学系の収差図である。 収差図の定義の説明図である。 本発明の第７実施例にかかる焦点検出光学系を用いた一眼レフレックスタイプのデジタルカメラの概略構成図である。 （ａ）は図１４における焦点検出光学系の要部斜視図、（ｂ）は明るさ絞りの構成を示す上面図、（ｃ）は再結像レンズの構成を示す斜視図である。 図１６は図１４における焦点検出光学系の折り曲げミラーを省略して展開して模式的に示した図 である。 明るさ絞りの変形図の説明図である。 像面湾曲が良好な領域を模式的に説明するための図である。 従来の焦点検出光学系の構成を模式的に示した図である。 焦点検出光学系の基本構成を模式的に表した参考例を示す図である。

符号の説明

Ｌ 光軸
Ｍ 視野マスク
Ｌ１ コンデンサーレンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｅ 受光素子列
Ｆ 赤外カットフィルター
Ｉ 予定結像面
Ｌ２ 再結像レンズ
Ｓ 明るさ絞り
１ 撮影レンズ
２ ハーフミラー（光路分割手段）
３ 撮像素子
４ 反射ミラー（反射手段）
５ スクリーン
６ ペンタダハプリズム
７ 接眼レンズ
Ｍ１、Ｍ２ 反射ミラー（反射手段）

Claims (9)

1. 撮影レンズの予定結像面近傍に配置されたコンデンサーレンズと、前記コンデンサーレンズの射出側に配置され、前記撮影レンズの瞳を２つの領域に分割し、それぞれの瞳を通過した光束にて一対の第２次物体像を形成する瞳分割光学系と、前記一対の瞳分割光学系の前記第２次物体像側に配置された受光素子列を備え、前記受光素子列により受光した前記一対の第２次物体像の相対的位置関係を検出することにより前記撮影レンズの焦点位置を検出する焦点検出光学系において、
   前記瞳分割光学系は前記撮影レンズの光軸を挟んで配置された一対の開口部をもつ明るさ絞りと一対の再結像レンズを有し、前記一対の再結像レンズ中の各々の再結像レンズは、凸面の入射側面と凸面の射出側面をもつ両凸レンズで構成され、前記撮影レンズの光軸と明るさ絞りの開口部の重心を通る面上において、前記入射側面、前記射出側面の各々の凸面にて、前記撮影レンズの光軸と平行な方向に最も突出した位置を面頂点とするとき、
   前記両凸レンズの前記入射側面、前記射出側面の各々の面頂点が前記撮影レンズの光軸に対して同じ方向に離れて位置するとともに、以下の条件式（１）を満足するように、前記入射側面の面頂点の前記撮影レンズの光軸からの距離が、前記射出側面の面頂点の前記撮影レンズの光軸からの距離よりも大きいことを特徴とする焦点検出光学系。
   ０．４０＜ｈ４／ｈ３＜０．９０ ・・・（１）
   ただし、ｈ３は撮影レンズの光軸に対する再結像レンズの入射側面の面頂点の偏心量、
   ｈ４は撮影レンズの光軸に対する再結像レンズの射出側面の面頂点の偏心量
   であり、再結像レンズの入射側面、射出側面の偏心量ｈ３、ｈ４の符号は再結像レンズに対応する明るさ絞りの開口部重心の偏心方向と同じ方向を正とする。
2. 以下の条件式（１−１）を満足することを特徴とする請求項１記載の焦点検出光学系。
   ０．６０＜ｈ４／ｈ３＜０．８５ ・・・（１−１）
3. 前記明るさ絞りが前記再結像レンズの入射側面直前に配置され、
   以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点検出光学系。
   ０．７５＜ｈ４／ｈｓ ・・・（３）
   ただし、ｈｓは撮影レンズの光軸に対する明るさ絞りの開口部の重心の偏心量である。
4. 前記明るさ絞りが前記再結像レンズの入射側面直前に配置され、
   以下の条件式（２）、（３−１）を満足することを特徴とする請求項３に記載の焦点検出光学系。
   １．１０＜ｈ３／ｈｓ＜１．９０ ・・・（２）
   ０．７５＜ｈ４／ｈｓ＜１．１０ ・・・（３−１）
5. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の焦点検出光学系。
   ０．１０＜｜ｍｇ｜＜０．３０ ・・・（４）
   ただし、ｍｇはｄラインにおける焦点検出光学系の結像倍率
   である。
6. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の焦点検出光学系。
   −１．５０＜Ｒ２／Ｒ１＜−０．７５ ・・・（５）
   ただし、Ｒ１はコンデンサーレンズの入射側面の近軸曲率半径、
   Ｒ２はコンデンサーレンズの射出側面の近軸曲率半径
   である。
7. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の焦点検出光学系。
   −０．９０＜Ｒ４／Ｒ３＜−０．１０ ・・・（６）
   ただし、Ｒ３は再結像レンズの入射側面の面頂点における曲率半径、
   Ｒ４は再結像レンズの射出側面の面頂点における曲率半径
   である。
8. 前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射し前記予定結像面に前記光束を導く反射部材を有し、前記反射部材は、前記撮像素子にて撮像する際に撮影光路から退避することを特徴とする撮像装置。
9. 前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射および透過する反射部材を有し、前記反射部材の反射側又は透過側の一方に前記撮像素子を配置し、他方に前記焦点検出系を配置したことを特徴とする撮像装置。

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