JPH01277210A - 電子カメラの自動焦点検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子カメラの自動焦点検出（以下。

ｒＡＦＪという）？ｔｆｉに関し、特に撮影レンズの像
面側に配置するＡＦ用の光学手段の一要素であるフィー
ルドレンズを撮像光学系の有する平行平面ガラスの光学
特性と略等価な光学特性を与える７ｑさに形成し、ＡＦ
光学系と撮像光学系の光学特性を同等とすることにより
、ＡＦ精度の＠１性を向上させ、しかもＡＦ装置の小型
化を図った簡易なＷ成の電子カメラのＡＦ装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来より銀塩の３５ｍｍフィルムを用いた写真カメラに
おけるＡＦ装置として所ｆｉＴＴＬパッシブ方式のＡＦ
装置が多く用いられている。

この方式は撮影レンズの後方に半透過面を有する可動ミ
ラーを配２ｔシ、該可動ミラーの半透過面を通過した光
束を補助ミラーを介してカメラ底部に設けたＡ、　Ｆ装
置へ導光させて焦点検出を行っている。

ｆ！ｔ４３図は従来のＴＴＬパッシブ方式のＡＦ？ｔ２
１を有した一部レフカメラの光学系の概略図である。

同図において３１は撮影レンズ、３２はハーフミラ−面
を有する可動ミラー、３３は補助ミラーであり可動ミラ
ー３２に固定されており撮影光束の一部をＡＦ装２１３
９に導いている。３４はシャッターユニット、３５はフ
ィルム面、３６はピント板、３７はペンタプリズム、３
日は接眼レンズである。

同図において撮影レンズ３１を通過した撮影光束を可動
ミラー３２のハーフミラ−而を透過させ、補助ミラー３
３によりカメラ本体の下方に反射させ、ＡＦ装訝３９に
導光させて該光束を用いて焦点検出を行っている。

第４図は電子カメラのカメラ本体底部に従来のＴＴＬパ
ッシブ方式のＡＦ装とを配した場合の光学系の概略図で
ある。

同図において４１は撮影レンズ、４２は可動ミラーてハ
ーフミラ−面を有している。４３は補助ミラーである。

４４は光学的ローパスフィルター、４５はシャッターユ
ニット、４６はＣＣＤてありこれらの各髪素で撮像光学
系を構成している。

４７は補正ガラス、４８はピント板、４９はダハプリズ
ム、４０１は接眼レンズ、４０２はＡＦ装置である。

同図においては可動ミラー４２より結像面側の光路中に
は光学的ローパスフィルター４４や不［Ａ示の偏光板、
ＩＲカットフィルター及びＣＣＤカバーガラス等のガラ
ス部材が設けられている。

この為、ファインダー光学系の光路中のピント板４８の
前方に１Ｊ撮像光学系で用いられているガラス部材の光
学特性と等価な補正ガラス４７を配置して光学特性を補
正している。

又、ｌｊｉ像光学系の光路は光学的ローパスフィルター
４４等のガラス部材を通過してＣＣ０４Ｂに結像するの
に対し、撮影光束を補助ミラー４３によりＡＦ装Ｗ１４
０２へ導＜ＡＦ光学系の光路は補助ミラー４３よつｆＸ
接ＡＦ装置４０２に結像されている。この為、空気換算
光路長を等しく設定しても収差等の光学特性は異なって
くる。

一般に銀塩の３５ｍｍの写真カメラにおける許容錯乱円
径は３５μｍ程度に設定されているのに対し、電子カメ
ラにおける許容錯乱内径は撮像信号周波数に依存し、信
号周波数を４．５ＭＨｚとすれば約１９ｇｍとなり銀塩
の３５ｍｍの写真カメラに比べ約２倍の光学性１Ｍが要
求される。

この為、Ｉｌ像光学系の光路中とＡＦ光学系の光路の光
学特性が異ることは一光学性能上好ましくない。

その為にＡＦ光学系の光路中に撮像光学系の光学部材と
光学的に光学特性が等価となるような部材を配置して４
１１成することか必要となってくる。

つまり撮像光学系とＡＦ光学系の光学特性が異ると両者
から得られる結像に関する波形が異ってきて焦点検出を
行う際、ＡＦ精度を低下させる原因となってくる。

そこで前記第４図で示した電子カメラのＡＦ装こにおい
てファインダー光学系と同様に撮像光学系とＡＦ光学系
の光学特性を同等とさせる為、ＡＦ系の１次結像面の前
方に補正ガラスを配ｌすることが考えられる。

第５図はこのときのＡＦ光学系の４ＩｌｌｒＪｉ、＠開
して示した構成図である。

同図において５Ｓは１Ｊｌｌ影レンズ、５６はＡＦ系６
０の入射瞳、５０２は撮影レンズの射出瞳、５７は補正
ガラス、５０１は１次結像面、５１はフィールドレンズ
、５２は絞り、５３は２次結像レンズ、５４はＡＦセン
サー、点線で示す領域５８は補正ガラス５７を設けてい
ない従来のＡＦ装置を示し、実線で示す領域５９は１Ｍ
！光学系の光学特性と光学的に等価とする為の補正ガラ
ス５７を含んだＡＦ装置の構成を示している。尚、６１
は演算装置である。

同図において前述した第４図のファインダー光学系と同
様にｔｉ像光学系とＡＦ光学系の光学特性を同等とさせ
る為、１次結像面５０１の前方に所定の厚さの補正ガラ
ス５７を配置している。

同図において撮影レンズ５５のＡＦＦｅ１２入射瞳５６
を通過した光束は補正ガラス５７に入射し、該補正ガラ
ス５７により不図示の撮像光学系と球面収差等の光学特
性を略凹等し、１次結像面Ｓｏｌより後方に配置された
正の屈折力を有するフィールドレンズ５１に入射する。

そして該フィールドレンズ５１によりＡＦセンサー５４
面上に再結像される光束が絞り５２の偏心等のメカ的誤
差等により撮影レンズ５５の射出瞳５０２にケラレない
様に光束を曲げている。その後、絞り５２によりＡＦ光
束は絞られ２次結像レンズ５３により１次結像面上に結
像された空中像をＡＦセンサー５４面上に２つの像に各
々再結像させＡＦアルゴリズムにより合焦状態の判定を
ｙ４算装置６１で行っている。

同図に示した構成のＡＦＦｅ１２あれば撮像光学系とＡ
Ｆ光学系の光学特性がほぼ同等となりＡＦ精度を向上さ
せることができる。

しかしながらＡＦＦｅ１２１次結像面の前方には補正ガ
ラス５７を新たに配置しなくてはならない為、該補正ガ
ラス５７を支持する為の支持機構を要し、又それに伴い
ＡＦ装置が全体的に大型化し、更に支持部材の部品点数
の増加及び組立工程の増加によりコスト高になる等の欠
点を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は壜影レンズの焦点検出を行う際、撮影レンズの
結像面と略等価の部近傍に撮像光学系の光学特性と略等
価な光学特性の一要素である所定の厚さを有したフィー
ルドレンズを配置することにより、ＡＦ光学系と撮像光
学系の光学特性を略凹等とさせＡＦ精度の信頼性を向上
させると共にＡＦ装この小型化及び低コスト化を図った
簡易な構成の電子カメラのＡＦ装置の提供を目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 撮影レンズと該撮影レンズの像面側に平行平面ガラスを
配置した撮像光学系であって、該撮影レンズの像面側に
配置した光学手段により該撮影レンズの瞳の異なる領域
を通過した光束を用いて被写体像に関する複数の光量分
布を形成し、該複数の光量分布の相対的な位ｉＩ！ｔｌ
ＳＩＩ係を受光手段により求め、該受光手段からの信号
を用いて前記撮影レンズの合焦状態を演算手段により求
める電子カメラの自動焦点検出装置において、前記光学
手段は該撮影レンズの結像面と等画面近傍にフィールド
レンズを有しており該フィールドレンズは前記撮像光学
系の像面側に配置した平行モ面ガラスによる光学特性と
略等価な光学特性を与える厚さを有していることである
。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の電子カメラのＡＦ装この光
学系の概略図である。

同図においてｌは撮影レンズ、２はハーフミラ−面を有
する可動ミラー、３は補助ミラーで可動ミラー２に固定
されている。４は光学的ローパスフィルター、５はシャ
ッターユニット、６はＣＣＤでありこれらの各要素で撮
像光学系を構成している。

７は補正ガラス、８はピント板、９はダハプリズム、１
０は接眼レンズ、１１はＡＰ系（ＡＦ装２１）であり光
学手段と受光手段を有している。

該受光手段は撮影レンズｌの結像面と等画面近傍にフィ
ールドレンズを有しており撮像光学系のローパスフィル
ター４等の平行平面ガラスの光学特性と略等価な光学特
性を与える所定の厚さを有している。

本実施例において撮影レンズｌからの光束は可動ミラー
２のハーフミラ−面を通過し光学的ローパスフィルター
４や不図示の偏光板、ＩＲカットフィルター及びＣＣＤ
カバーガラス等の平行平面ガラスを通過してＣＣＤ５上
に結像している。

又、補助ミラー３により撮影レンズｌかうの光束はカメ
ラ本体の下方に反射しＡＦ装置１１１１に結像している
。

本実施例では撮像光学系の平行平面ガラス等の光学特性
と略等価な光学特性を有した構成のＡＦ系１１によりｌ
ｌｌ！ｆｔｌ光学系とＡＦ光学系の光学特性を回等とさ
せて焦点検出を行っている。

第２図は第１図で示した電子カメラのＡＦ光学系の構成
を展開して示した構成図である。

同図において２１Ａは本発明に係る光学手段で、ｉｌｌ
像光学系の光学特性と略等価な光学特性を与える厚さを
有したフィールドレンズ２１．絞り２２．２次結像レン
ズ２３を有している。又、フィールドレンズ２１は撮影
レンズ２５の１次結像面２８の等清面にまたがって配置
している。

２４Ａは受光手段でありＡＦセンサー２４を有している
。２７はＡＦ系で光学手段２１Ａと受光手段２４Ａを有
している。２９は＠算手段でＡＦ系からの出力信号を受
けて所定の演算を有している。２６はＡＦ系２７の入射
瞳である。

本実施例では撮影レンズ２５のＡＦ系２７の入射瞳２６
を通過した光束を１凍結像面２８にまたがって配置され
たフィールドレンズ２１に入射している。該フィールド
レンズ２１により不図示のＩＪｌｌ像光学系の平行平面
ガラスの光学特性と略等価と成るように光学特性を補正
している。

又、フィールドレンズ２１の正の屈折力部により撮影レ
ンズ２５の射出瞳によりＡＦ系２７の入射０Ｉ２６がケ
ラレない様に光束を曲げている。

フィールドレンズ２１は絞り２２の開口部を撮影レンズ
２５の射出瞳近傍に結像させている。そして絞り２２よ
りＡＦ光束は絞られ２次結像レンズ２３により２次結像
面上２８に結像された空中像をＡＰセンサー２４面上に
２つの像に再結像させＡＦアルゴリズムにより合焦状態
の判定を演算装２１２９で行なっている。

以上、説明した様にフィールドレンズｌを撮像光学系の
平行平面ガラスによる光学特性と略等価な所定の厚さを
有するように構成することにより前記第５図て示したフ
ィールドレンズと補正ガラスを各々独立に支持するメカ
４１Ｊ成を、とらなくてもよくスペース的にもＡＦ型装
置して小型化が図れ、又支持部材の部品点数の削減及び
組立工程の削減により低コスト化を図っている。

又、前記第５図で示したフィールドレンズと補正ガラス
の役割を本発明は一体化にしたことにより、ＡＦ精度に
支障を与えるゴミ等の付着する面が２ケ所減少したこと
からＡＦ精度の信頼性を高めるごとができる。

（発明の効果） 本発明によれば撮影レンズの結像面と等清面近傍に撮像
光学系の光学特性と略等価な光学特性を笑える厚さを有
した光学特性の一要素であるフィールドレンズを配置し
ＡＦ光学系と撮像光学系の光学特性を同等とすることに
より、ＡＦ精度の信頼性を白土することが出来、又ＡＦ
精度に支障を与えるゴミ等の付着する而が２ケ所減少し
たことによりＡＦ精度を高めることが出来、又ＡＦ型装
置小型化が図れ更に支持部材の部品点数の削減及び組立
工数の削減により低コスト化が図ることができる簡易な
構成の電子カメラのＡＦ型装置達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子カメラのＡＦ型装
置光学系の概略図、第２図は第１図で示したＡＦ光学系
の構ＩＩｔ図、第３図は従来の銀塩の３５　ｍ　ｍ用写
真カメラの光学系の概略図、第４図は従来の電子カメラ
の光学系の概略図、第５図は第４図の従来の電子カメラ
の光学系においてＡＦ系の信頼性を上げる為の改良され
たＡＦ光学系の構成図である。 図中、ｌはｌｎｌ＃レンズ、２は可動ミラー、３は補助
ミラー、４は光学的ローパスフィルター、５はシャッタ
ーユニット、６はＣＣＤ、７は補正ガラス、８はピント
板、９はダハプリズム、１０は接眼レンズ、１１はＡＦ
系（ＡＦ装ｆｆ１）、２１はフィールドレンズ、２２は
絞り、２３は２次結像レンズ、２１Ａは光学手段、２４
はＡＦセンサー、２４Ａは受光手段、２５はＩｊ１影レ
ンズ。 ２６は入射瞳、２７はＡＦ系、２８は１次結像面、２９
は演ｎ装ごである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影レンズと該撮影レンズの像面側に平行平面ガラスを
   配置した撮像光学系であって、該撮影レンズの像面側に
   配置した光学手段により該撮影レンズの瞳の異なる領域
   を通過した光束を用いて被写体像に関する複数の光量分
   布を形成し、該複数の光量分布の相対的な位置関係を受
   光手段により求め、該受光手段からの信号を用いて前記
   撮影レンズの合焦状態を演算手段により求める電子カメ
   ラの自動焦点検出装置において、前記光学手段は該撮影
   レンズの結像面と等価面近傍にフィールドレンズを有し
   ており該フィールドレンズは前記撮像光学系の像面側に
   配置した平行平面ガラスによる光学特性と略等価な光学
   特性を与える厚さを有していることを特徴とする電子カ
   メラの自動焦点検出装置。