JPH01178910A - 焦点検出装置における補助光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、撮影レンズの焦点検出に際して、カメラボデ
ィ内から撮影レンズを介して被写体に対していわゆるＴ
ＴＬ補助光を投光する補助光装置の改良に関するもので
ある。

（発明の背景） 焦点検出装置においては、外界が暗い場合、受光手段に
入射する光量が不足し、焦点検出不能になるので、外界
が暗い場合、ストロボ装置から補助光を被写体に向けて
投光し、被写体からの反射光を撮影レンズを通して受光
して、焦点検出を行う技術が、既に商品化されている。

しかし、ストロボ装置からの補助光は至近距離を照明し
にくいので、撮影レンズを通して被写体を投光するＴＴ
Ｌ補助光装置が、例えば特開昭６２−４７６１１号公報
により提案されている。この従来例等では、撮影レンズ
のレンズ面での反射により生じるゴーストを避けるため
に、被写体からの焦点検出用の光束が通る撮影レンズの
瞳領域と、補助光が通る撮影レンズの瞳領域とを、撮影
レンズの光軸に対して非対称となるように定めている。

上記従来例では、撮影レンズの瞳面上の補助光通過領域
が撮影レンズの光軸からはずれていて、しかも被写体面
上の補助光照明域が円形であるため、大デフォーカス時
には、補助光照明域が被写体面上の焦点検出領域（そこ
からの反射光束が受光センサ列によって受光される領域
）からはずれてしまうので、大ボケ時には補助光が役に
立たないという問題点があった。これを解決するために
は、補助光照明域を広げればよいが、そうすると、補助
光照度が下がり、補助光到達距離が短くなるという欠点
を引き起こす。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、補助光到達
距離を短くすることなしに、大ボケ時の焦点検出を可能
にする焦点検出装置における補助光装置を提供すること
である。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、補助光投光レン
ズに、補助光光源の像を焦点検出装置の受光センサ列に
垂直な方向に引き延ばして結像するようなレンズ面を具
備させ、以て、受光センサ列上の補助光光源の像を縦長
にして、大デフォーカス時に補助光光源の像が受光セン
サ列の上下方向にずれても、縦長の補助光光源の像の上
端或いは下端が受光センサ列にかかるようにしたことを
特徴とする。なお　本発明において、像とはピントの合
っていない像をも含むものである。

（発明の実施例） 第１〜８図は本発明の一実施例を示す。本実施例の焦点
検出装置は位相差検出方式である。

第２図は、焦点検出装置と補助光装置の位置関係を示す
概略図である。第２図において、１は撮影レンズ、２は
メインミラーで、撮影光束をファインダ系と焦点検出系
とへ分割するために少なくとも中央部は半透過となって
いる。３はメインミラー２に一体に取り付けられたサブ
ミラー、４は焦点検出用視野マスク、５はフィールドレ
ンズ、６は光束折り曲げ用ミラー、７は一対の開口部を
有する光束制限マスク、８は一対の二次結像レンズ、９
は一対の受光センサ列である。フィールドレンズ５は、
撮影レンズ１と光束制限マスク７とを投影関係に置き、
焦点検出用光束を有効に受光センサ列９へ導く、サブミ
ラー３から受光センサ列９までが焦点検出装置の光学系
を構成する。

１０はピントグラスで、マット状のピント面１Ｏａを有
する。第３図において詳述するが、ピントグラス１０の
側面１０ｂ　（第３図）からは補助光が入射し、ハーフ
ミラ−面１０ｃで反射し、フレネルレンズ（フレネル形
状は図示省略）の中央の球面部１０ｄ（フィールドレン
ズの役目）を介してメインミラー２へ投光される。１１
はペンタプリズム、１２は接眼レンズである。

第３図は、焦点検出装置と補助光装置の関係を斜視図で
表したもので、焦点検出装置の光学系は直線状に展開し
て描かれている。

焦点検出用視野マスク４は開口部４ａを有し、光束制限
マスク７は一対の開口部７ａ、７ｂを有する。二次結像
レンズ８は一対の二次結像レンズ８ａ、８ｂから成り、
受光センサ列９も一対の受光センサ列９ａ、９ｂから成
る。光束制限マスク７の開口部７ａ、７ｂと、撮影レン
ズ１の焦点検出用光束通過領域１ａ、ｌｂとは、フィー
ルドレンズ５により投影関係にある。

１３は開口部１３ａを有する補助光光束制限マスク、１
４は補助光投光レンズ、１５は発光ダイオードから成る
円形の発光部を有する補助光光源である。補助光光束制
限マスク１３、補助光投光レンズ１４及び補助光光源１
５は、ピントグラスｌＯの側面ｔａｂに対面して配置さ
れる。ピントグラスｌＯは２分割されて、その貼り合わ
せ面をハーフミラ−面１０Ｃとしている。補助光光束制
限マスク１３、補助光投光レンズ１４、補助光光源１５
及びピントグラス１０のハーフミラ−面ｌＯｃが補助光
装置を構成する。

ハーフミラ−面１０ｃは、ピント面１０ａの近傍に位置
し、フィルム面と光学的にほぼ等価な面である。ハーフ
ミラ−面１０ｃの近傍には補助光投光レンズ１４により
補助光光源１５の像が結像される。また、補助光光束制
限マスク１３の開口部１３ａと、撮影レンズ１の補助光
通過領域ＩＣとは、ピントグラス１０の球面部１０ｄに
より投影関係にある。ハーフミラ−面１０ｃは、ピント
グラス１０の法線方向に対して４５度傾いているだけで
なく、ファインダ視野の上下方向の鉛直線りに対しても
、微小角θ傾いているので、ハーフミラー面１０ｃで反
射した補助光は、光軸に対し微小角傾いて撮影レンズ１
に向かい、補助光通過領域ＩＣを介して被写体面１６に
到達する。このように、補助光通過領域１ｃが撮影レン
ズｌの光軸に関して焦点検出用光束通過領域１ａ、ｌｂ
と非対称な位置にあるので、ゴーストが発生するのを避
けることができる。

焦点検出用視野マスク４の開口部４ａは、一方では二次
結像レンズ８ａ、８ｂにより受光センサ列９ａ、９ｂの
受光面上に投影されて、受光面上の焦点検出領域１７ａ
、１７ｂを形成し、他方では撮影レンズｌにより被写体
面１６上に投影されて、被写体面１６上の焦点検出領域
１８を形成する。また、被写体面１６上には補助光光源
１５の像１９が投影されるが、これについての詳細は後
述する。

補助光光源１５の詳細を第４〜６図により説明する。

第４図において、２１は発光ダイードから成る円形の発
光部、２２．２３は電極、２４はポンディングワイヤで
、これらは透明樹脂１５ａにより封止されている０発光
部２１の中央より発した光は半球状レンズ部１５ｂを通
して図示のように左方空気中に投光されるので、見かけ
上、虚像点２５ａから投光したのと等価になる。

第５図に示されるように、発光部２１の上端より発した
光は、同様に虚像点２５ｂから投光したのと等価になる
。したがって、第６図に示されるように、発光部２１は
円形の虚像ｚ５の位置にあるのと等価になる。

補助光投光レンズ１４の詳細を第１図により説明する。

第１図ではピントグラスｌＯのハーフミラ−面１０ｃは
光軸に対して垂直に描かれているが、実際は４５度傾い
ている。また、ハーフミラ−面１０ｃ及び補助光投光レ
ンズ１４は、第３図に示される位置から光軸を中心とし
て９０度回転した状態で描かれている。

補助光投光レンズ１４は、光軸に対し回転対称な回転対
称部１４ａとシリンドリカル部１４ｂとの複合レンズで
ある１回転対称部１４ａの光源側のレンズ面１４ｃ及び
ハーフミラ−面１０ｃ側のレンズ面１４ｄはともに球面
で、レンズ面１４ｄの中央にシリンドリカル部１４ｂが
設けられ、シリンドリカル部１４ｂは円柱面のレンズ面
１４ｅを有する。

補助光光源１５の虚像２５は、補助光投光レンズ１４に
よりハーフミラ−面１０ｃ上に像２７として結像され、
更に撮影レンズ１により被写体面１６上に像１９として
再結像される。虚像２５からの光線のうち、レンズ面１
４ｃに入射した後、レンズ面１４ｄから出射するものは
像２７の中央部２７ａに結像し、レンズ面１４ｃに入射
した後レンズ面１４ｅから出射するものは像２７の縦方
向の延長部２７ｂに結像する。縦方向とは、受光センサ
列９ａ、９ｂに垂直な方向と等価である。

球面のレンズ面１４ｄを通る光束に関して、虚像２５と
像ｚ７の中央部２７ａとが完全な結像関係になる。一方
、円柱面のレンズ面１４ｅを通る光束に関して、横方向
については虚像２５と像２７の延長部２７ｂとが結像関
係になるのに対し、縦方向については球面のレンズ面１
４ｃのパワー分のみによる弱い結像作用しかなく、した
がって像２７は縦方向に延びた延長部２７ｂをもつ形と
なる。

そして、円柱面のレンズ面１４ｅの面積に対して球面の
レンズ面１４ｄの面積が大きいので、像２７の中央部２
７ａの照度は大きく、延長部２７ｂは像が広がっている
ことと相まってその照度は小さい、延長部２７ｂの縦方
向の長さは、レンズ面１４ｃと１４ｄのパワー配分によ
り変えられる。即ち、トータルパワーが同じでも、レン
ズ面１４ｃのパワーを強く、レンズ面１４ｄのパワーを
弱くすれば、延長部２７ｂの縦寸法は小さくなり、その
照度は上がる。また、レンズ面１４ｄと１４ｅの面積比
により中央部２７ａと延長部２７ｂの照度が変えられる
。なお、ハーフミラ−面ｌＯｃ上の像２７が撮影レンズ
１により被写体面１６上に再結像される像１９は、像２
７と相似であり、照度の大きい中央部１９ａ（第３図）
と照度の小さい延長部１９ｂとから成る。

被写体面１６上に結像された補助光光源１５の像１９は
、撮影レンズｌの焦点検出用光束通過領域１ａ、ｌｂか
ら二次結像レンズ８ａ、８ｂを介して受光レンサ列９ａ
、９ｂの受光面上に投影される０合焦時のその様子を第
７図に示す、受光センサ列９ａの受光面上に結像された
補助光光源１５の像２８は中央部２８ａ及び延長部２８
ｂから成り、同様に受光センサ列９ｂの受光面上に結像
された補助光光源１５の像２９は中央部２９ａ及び延長
部２９ｂから成る０合焦状態では、中央部２８ａ、２９
ａは受光センサ列９ａ、９ｂの中央に、上下方向にもず
れがなく、それぞれ投影される。この状態では、受光セ
ンサ列９ａ、９ｂからそれぞれ出力される像信号の位相
は合致するので、二つの像信号の位相差がないことを検
出することにより、合焦状態を検出する。

中央部２８ａ、２９ａは照度の高い領域であるので、被
写体が強く照明されること、更に中央部２８ａ、２９ａ
自体が被写体面１６上でパターンの役目をすることによ
って、合焦位置近傍では精度の高い焦点検出が可能とな
る。

後ビン状態では、像２８．２９は第８図に示されるよう
に投影される。像２８．２９はデフォーカス量にしたが
って間隔が広がる他に、上方向にも移動する。これは、
撮影レンズｌの補助光通過領域１ｃが光軸より上のため
、後ピン時には被写体面１６上の像１９は上にずれるか
らである。この時、受光センサ列９ａ、９ｂにかかるの
は照度の低い延長部２８ｂ、２９ｂであるが、大デフォ
ーカス時には、おおまかなデフォーカス量或いはデフォ
ーカス方向のみが検出できればよく、精度はあまり要求
されないので、さしつかえない、前ピン状態では、像２
８．２９はデフォーカス量にしたがって間隔が狭まる他
に、下方向に移動する。

なお、本実施例では、第３図に示されるように、ピント
グラスｌＯの側面ｌＯｂに対して補助光投光レンズ１４
のシリンドリカル部１４ｂを横方向に配置したので、ピ
ントグラス１０の厚さが薄くても、像１９の延長部１９
ｂの上下端がケラレることはない。

補助光投光レンズは第１図に示されるようなものに限定
されるのではなく、補助光光源１５の像２８．２９を受
光センサ列９ａ、９ｂに垂直な方向に引き延ばして結像
するようなレンズ面を具備したものであればよい、補助
光投光レンズの他の例を第９図に示す、補助光投光レン
ズ３０及び補助光光束制限マスク３１は、ピントグラス
１０の側面１０ｂに一体成形される。補助光投光レンズ
３０は、球面のレンズ面３０ａとシリンドリカル部３０
ｂの円柱面のレンズ面３０ｃとを具備する。補助光投光
レンズ３０の作用、効果は補助光投光レンズ１４と同等
である。

第１０図は補助光投光レンズの別の例を示す。

補助光投光レンズ３２の縦方向（受光センサ列９ａ、９
ｂに垂直な方向に等価）のＹ−Ｙ断面における中央部３
３ａの曲率半径を小とし、周囲部３３ｂの曲率半径を大
とする。そして、横方向のＸ−Ｘ断面３４の曲率半径を
一様に小とする。これにより、被写体面１６上の像１９
の照度は中央が一番高く、上下方向にいくに従って低く
なる。

（変形例） 補助光光束制限マスク１３．３１はなくてもよい。

補助光は必ずしもピントグラス１０の側面から入れなく
てもよく、例えば、サブミラー３と焦点検出用視野マス
ク４との間からハーフミラ−を用いて入れるようにして
もよい。

本発明は、位相差検出方式の焦点検出装置に対して適用
されるばかりでなく、コントラスト検出方式の焦点検出
装置に対しても適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、補助光投光レン
ズに、補助光光源の像を焦点検出装置の受光センサ列に
垂直な方向に引き延ばして結像するようなレンズ面を具
備させ、以て、受光センサ列上の補助光光源の像を縦長
にして、大デフォーカス時に補助光光源の像が受光セン
ナ列の上下方向にずれても、縦長の補助光光源の像の上
端或いは下端が受光センサ列にかかるようにしたから、
大ボケ時の焦点検出が可能になった。また、ＴＴＬ補助
光では、合焦時に補助光のバララックスがなくなり、焦
点検出領域内の狭い範囲に光が集中するので、補助光到
達距離を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る補助光投光レンズの詳
細を示す斜視図、第２図は本発明の一実施例を示す概略
図、第３図は本発明の一実施例を示す斜視図、第４〜６
図は本発明の一実施例に係る補助光光源の詳細を示す断
面図、第７図及び第８図は本発明の一実施例に係る受光
センサ列を示す正面図、第９図は補助光投光レンズの他
の例を示す斜視図、第１０図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は補助
光投光レンズの別の例を示すｘ−ｘ断面図、正面図及び
Ｙ−Ｙ断面図である。 １・・・・・・撮影レンズ、ｌａ、ｌｂ・・・・・・焦
点検出用光束通過領域、ｌｃ・・・・・・補助光通過領
域、４・・・・・・焦点検出用視野マスク、５・・・・
・・フィールドレンズ、７・・・・・・光束制限マスク
、８ａ、８ｂ・・・・・・二次結像レンズ、９ａ、９ｂ
・・・・・・受光センサ列、１０・・・・・・ピントグ
ラス、１０ｃ・・・・・・ハーフミラ−面、１３．３１
・・・・・・補助光光束制限マスク、１４，３０．３２
・・・・・・補助光投光レンズ、１４ｂ、３０ｂ・・・
・・・シリンドリカル部、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ　、
３０ａ　、３０ｃ・・・・・・レンズ面、１５・・・・
・・補助光光源、１６・・・・・・被写体面、１９．２
７，２８゜２９・・・・・・像、１９ａ、２７ａ、２８
ａ、２９ａ−・・・・・中央部、１９ｂ、２７ｂ、２８
ｂ、２９ｂ・・・・・・延長部、２１・・・・・・発光
部、２５・・・・・・虚像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦点検出に際して被写体を照明する補助光を発す
   る補助光光源と、該補助光光源を撮影レンズに関してフ
   ィルム面と光学的にほぼ等価な面に投影する補助光投光
   レンズとを備えた、焦点検出装置における補助光装置に
   おいて、前記補助光投光レンズに、前記補助光光源の像
   を焦点検出装置の受光センサ列に垂直な方向に引き延ば
   して結像するようなレンズ面を具備させたことを特徴と
   する、焦点検出装置における補助光装置。