JPH0241005B2

JPH0241005B2 -

Info

Publication number: JPH0241005B2
Application number: JP56012304A
Authority: JP
Inventors: Daiki Tsukahara; Nobuhiko Terui
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1981-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1990-09-14
Also published as: JPS57125912A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はカメラのTTL方式焦点検出装置に係
り特に、レンズ交換可能なカメラに最適のTTL
式焦点検出装置に関する。

従来、第１図に示す如く、撮影レンズ１の後方
に補正レンズ２を配し、その後方であつてフイル
ム面と共役な位置の近傍に多数のレンズレツド
３，３を配置する。各レンズレツド３，３の結像
面近傍にその光軸に対称に一対の光電素子４，５
を設け、この光電素子対の群６の出力に応じて焦
点検出即ち測距を行うものが知られている。この
様な焦点検出装置では撮影レンズの開放絞り値の
相違により十分な測距を行えないので、第２図ａ
に示す如き光電素子対４，５の外に、第２図ｂに
示す如き第２図ａとは大きさや各素子の間隔の異
なる光電素子対４′，５′から成る光電素子対群７
とそれに対応するレンズレツドを用意し撮影レン
ズの開放絞り値に応じて適当な光電素子対群を選
択する技術が特開昭55−111927に開示されてい
る。具体的には撮影レンズが明るい場合、即ちそ
の開放絞り値が小さい場合には、第２図ｂの如く
感度の良い素子面積の大きな光電素子群７を選択
し、撮影レンズが暗い、即ち開放絞り値が大きい
場合には第２図ａの如く感度の点は犠牲にして素
子面積の小さな光電素子群６を選択する。

ところが、この様に複数種の光電素子対群６，
７のうちのどの素子対群を選択すべきかは、光電
素子対上に形成される撮影レンズの射出瞳像の大
きさによつて定めるべきであるが、この像の大き
さは撮影レンズの開放絞り値即ち射出瞳の大きさ
の外に、フイルム面から射出瞳までの距離である
射出瞳距離によつても決定される。従つて、同一
の撮影レンズであつても射出瞳距離即ちそのレン
ズの繰り出し量によつて素子対上の射出瞳像の大
きさが変化してしまい、正確な測距が不可能とな
る。

そこで、本発明の目的は、撮影レンズの射出瞳
距離が変化しても正しい焦点検出が可能なカメラ
の焦点検出装置を提供することである。

以下に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第３〜５図は撮影レンズの開放Ｆ値のちがいを
抵抗値のちがいに変換する装置の図である。

第３および４図は、レンズを背面から見た図で
ある。撮影レンズ７１は矢印方向にカメラボデイ
の指標７５からある角度αだけ回転してカメラボ
デイに装着される。符号７２はレンズ７１に固定
されたピンであり、その固定位置は、レンズ指標
７３からの角度βで示されるが角度βは各レンズ
の開放Ｆ値に対応して、別々の値（例えばβ₁、β₂
のように）が決つている。

第３図は開放Ｆ値の小さい場合、第４図は大き
い場合である。

第５図は、ボデイに設けられた可変抵抗部であ
る。符号９１は抵抗体保板でボデイに固定されて
いる。符号９１ａ，９１ｂはそれぞれ光軸を中心
に円周状に設けられた抵抗体であり、符号９３は
光軸を中心に回転可能な部材で、その１部９４は
レンズ側ピン７２と接している。符号９５は部材
９３に固定された導体ブラシで、先端９５ａ，９
５ｂはそれぞれ抵抗体９１ａ，９１ｂに接する。
符号９７は一端がボデイに固定されたピン９８に
掛けられ、他の一端が部材９３に掛けられたバネ
であり、部材９３を反時計方向に付勢している。
符号９６はボデイに設けられたストツパ兼用のガ
イドであり、レンズを取外すと部材９３はガイド
９６に突当つた状態となる。

第６図は、第２図のｂの光電素子対群７におい
て、検出可能な光束を示す図であつて、レンズの
射出瞳が光線１₁，１₂で決められる斜線部内にあ
れば良い。

a₁とa₂はそれぞれ２つのレンズL₁とL₂（不図示）
の射出瞳位置を示す。繰り出し量Ｘが零の時はa₁
もa₂もほぼ等しい開口角をもつ。レンズL₁は焦点
距離が短く繰出量も小さいレンズであり、レンズ
L₂は焦点距離が長く総出量も大きいレンズであ
る。レンズL₂の場合は、レンズ繰り出し量が大
きいとき第２図ｂの光電素子対群７に入射する光
束がなくなつてしまい、それを使用できないが、
その繰り出し量が小さいときは精度の良い光電素
子対群を使用できることを示している。

第７図は本発明に関る回路構成図である。符号
１０１は焦点検出部であつて、検出出力により、
レンズを駆動したり、合焦・不合焦などを表示し
たりする制御部を含む。制御部はまた、Hi信号
が入力すると、第２図ｂの光電素子対群７を、
L₀信号が入力すると、第２図ａの光電素子対群
６を選択する。符号１０２は、レンズの開放Ｆ値
に対応する可変抵抗であり、コンパレータ１０３
〜１０６、抵抗１０７〜１１１とともに警告信号
及び開放Ｆ値信号を出力する。

また、ORゲート１１３、ANDゲート１３０、
抵抗１１２およびクロツク信号によりLED１１
６を点滅させる。一方、可変抵抗１０２の可動接
点は公知の露出制御及び露出表示回路１３１に接
続され、開放Ｆ値の情報を伝達する。

さらに、可変抵抗１１７はレンズの繰出しに連
動してその可動接点が移動しレンズの繰出量に対
応する出力電圧を生じさせる。そしてコンパレー
タ１２０、抵抗１１８，１１９とともに繰出量信
号を出力する。

さて、今第２図において、開放Ｆ値が1.4以上
2.5以下であるなら、レンズの繰出しによらず第
２図ｂの光電素子対群７が使用でき、Ｆが3.5以
上４以下ならレンズの繰出しによらず第２図ａの
光電素子対群６を使用し、Ｆが1.2以下あるいは
4.5以上の時は、どちらの検出器でも測距不適で
あり、さらに、Ｆが2.5＜Ｆ＜3.5の時で、レンズ
の繰出量が小さい場合は群７が使用でき、また繰
出量が大きい場合は群６を使用するのが適当であ
るように、各群の光電素子の大きさと対間隔を設
定する。

第７図の回路動作を説明する。撮影レンズをカ
メラボデイに装着すると、第３〜５図で例示され
たようにレンズは固定されたピン７２がバネ９７
の力に抗して運動部材９３を矢印方向に回転させ
る。するとブラシ９５の接点９５ａと９５ｂとは
抵抗体９１ａ，９１ｂ上を摺動し装着完了した時
点で各レンズの開放Ｆ値に対応した場所で止ま
る。抵抗体９１ａ，９１ｂは第７図の抵抗１０２
に対応している。こうして装着した撮影レンズの
開放Ｆ値に対応した出力電圧をコンパレータ１０
３〜１０６に印加される。分圧抵抗１０７〜１１
１の抵抗値は次のような比較がコンパレータ１０
３〜１０６で行なえるような基準電圧を与えるよ
う選択されている。つまり、装着した撮影レンズ
の開放Ｆ値が1.2以下の時コンパレータ１０３の
出力がHiになり、2.5以下の時コンパレータ１０
４の出力がHiになり、3.5より小さくなつてコン
パレータ１０５の出力がHiになり、そして４よ
り大きいときコンパレータ１０６の出力はHiに
なる。一方、レンズの繰出しに連動して移動する
可動接点を有する摺動抵抗器１１７からの電圧が
コンパレータ１２０に印加され抵抗１１８と１１
９で定まる所定の基準電圧と比較される。そして
レンズ繰出し量ｘが所定のくり出し量X₀より小
さくなるとコンパレータ１２０の出力はHiにな
る。

開放Ｆ値が1.2以下の時はコンパレータ１０３
の非反転入力電圧が、分圧電圧である反転入力電
圧よりも高くなつてその出力がHiとなる。よつ
てORゲート１１３の出力はHiとなつて、AND
ゲート１３０の出力は他方の入力に印加されてい
るクロツク信号に応じてHiとLoが交互に出力さ
れ、LED１１６を点滅させる。これにより適切
な自動焦点動作ができないことを撮影者に警告す
る。

次に、開放Ｆ値が1.4以上2.5以下の時、コンパ
レータ１０４の非反転入力は反転入力よりも高く
出力はHiとなり、ORゲート１１４の出力はレン
ズの繰出し量に関するコンパレータ１２０からの
信号のいかんにかかわらずHiとなる。この時コ
ンパレータ１０５の出力もHiであるからANDゲ
ート１１５の出力はHiとなり、制御系１０１は
群７を選択する。このときコンパレータ１０３お
よび１０６の出力は共にL₀であつてLED１１６
は点滅しない。開放Ｆ値が2.5を越え3.5未満であ
ると、コンパレータ１０４の出力はL₀となるが
繰出量ｘがx₀より小さい時は、コンパレータ１２
０の非反転入力電圧が反転入力電圧より高いので
コンパレータ１２０の出力がHiとなり、ORゲー
ト１１４の出力はHiとなる。この時コンパレー
タ１０５の出力はHiであるからANDゲート１１
５の出力もHiとなつて群７を選択する。しかし、
繰出量ｘがx₀より大きいと、コンパレータ１２０
の出力はL₀になりこの時コンパレータ１０４の
出力もL₀であるからORゲート１１４の出力もL₀
となつて、ANDゲート１１５の出力はL₀で群６
を選択する。

開放Ｆ値が3.5以上４以下であると、コンパレ
ータ１０５の出力はL₀となるのでANDゲート１
１５の出力はレンズの繰出し量にかかわらずL₀
となり群６を選択する。

開放Ｆ値が４を越えると、コンパレータ１０６
の反転入力電圧が非反転入力電圧より低くなるの
で出力はHiとなり、Ｆ≦1.2と同様にLED１１６
が点滅する。

第８図は本発明の他の実施例を示す。第７図の
回路構成と同一の部分は同じ符号が付されてい
る。

一般に、レンズの繰出量ｘは近似的に、レンズ
焦点距離ｆとフイルム面から被写体までの距離Ｒ
とによつて決まる。すなわちｘ≒f²／（Ｒ−2f）
であつて、焦点距離が長い程また、被写体まで近
い程繰出量は大きくなる。

そこで、同じ開放Ｆ値であつてもレンズの焦点
距離がある程度短かければ繰出量にかかわらず、
つまり被写体距離にかかわらず群７が使用できた
り、またレンズの焦点距離の長いものでも、繰出
量が小さければつまり、ある程度離れた被写体の
場合は、やはり群７を使用できる。

第８図において、符号１２２は被写体までの距
離に対応する可変抵抗であつて、撮影レンズ距離
環に連動し、コンパレータ１２５、抵抗１２３，
１２４とともに被写体距離情報を出力する。符号
１２６は、レンズの焦点距離に対応する可変抵抗
であり、第１の実施例中の開放Ｆ値の情報と同様
な方法で伝達されコンパレータ１２９、抵抗１２
７，１２８とともに焦点距離情報を出力する。

開放Ｆ値が1.2以下あるいは４を越える場合は、
第１の実施例の場合と同様にLED１１６を点滅
させ、撮影者に自動焦点動作が不適当であること
を警告する。

Ｆが1.4≦Ｆ≦2.5のときは、コンパレータ１２
５，１２ａの出力によらずORゲート１２１はHi
となり、コンパレータ１０５もHiだから１１５
もHiとなつて群７を選択する。

開放Ｆ値が2.8≦Ｆ＜3.5のときは、コンパレー
タ１０４の出力は常にL₀である。

レンズの焦点距離のある程度短い、たとえば40
mm以内であればコンパレータ１２ａの出力はHi
となり、コンパレータ１２５の出力によらずつま
り被写体迄の距離にかかわらず１２１の出力も
Hiであり、コンパレータ１０５の出力もHiだか
らANDゲート１１５の出力はHiとなつて群７を
選択する。

レンズの焦点距離が長いとコンパレータ１２９
の出力はL₀であるが、被写体までの距離がある
程度あれば、たとえば5m以上であればコンパレ
ータ１２５の出力はHiとなりORゲート１２１の
出力はHiであり、ANDゲート１１５の出力もHi
となつて群７を選択する。

焦点距離が長く、被写体までの距離が短い場
合、コンパレータ１２５，１２９および１０４の
出力がともにL₀でORゲート１２１の出力もL₀と
なり、ANDゲート１１５の出力がL₀となつて群
６を選択する。

開放Ｆ値が3.5≦Ｆ≦４のとき、コンパレータ
１０５の出力はL₀となりANDゲート１１５の出
力がL₀となつて群６を選択する。

尚、一般の撮影レンズはレンズ繰出量と射出瞳
距離とが比例するので、上記選択をレンズ繰出量
に応じて定めてよい。しかし、ズームレンズ等の
特殊なレンズの中には比例関係が成立しないもの
がある。この様なレンズの場合には、レンズ繰出
量でなく厳密に射出瞳距離に応じて上記選択を行
うことが必要である。

本件発明によれば、先ず撮影レンズ１の開放Ｆ
値（明るいレンズであるか、暗いレンズである
か）に応じて、複数ある光電素子群のうち最適な
光電素子群を選択でき、更に撮影レンズの開放Ｆ
値が中間的な値に属するものでは射出瞳位置に関
連する信号をも考慮して、複数ある光電素子群の
うち最適な光電素子群を選択できるので、精度の
良い焦点検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は焦点検出装置の光学的配置を示す図；
第２図は本発明の実施例に使用された２組の光検
出素子対群の配置を示す図；第３図と第４図はカ
メラボデイに装着された撮影レンズの背面を示す
図；第５図は撮影レンズの装着により設定される
カメラボデイに設けられた可変抵抗器の構造を示
す図；第６図は第６図の光電素子対群で検出可能
な光束と撮影レンズの射出瞳の関係を示す図；第
７図は本発明の第１の実施例である焦点検出装置
の電気回路を示す図；及び第８図は本発明の第２
の実施例である焦点検出装置の電気回路を示す図
である。（主要部分の符号の説明）撮影レンズ……
１、レンズレツト……３、光電素子群……４，
５。

Claims

【特許請求の範囲】１被写体の同一部分から発せられ、それぞれ異
なる経路を介して視差を有する撮影レンズの光学
的開口を通つた光束から作られる一対の光像をそ
れぞれ光電変換する、複数の光電素子からなる光
電変換手段を有し、前記光電変換手段の光電出力に基づき焦点検出
を行うカメラのTTL式焦点検出装置において、前記カメラに取りつく撮影レンズの開放Ｆ値の
信号を入力する開放Ｆ値信号入力手段と、前記開放Ｆ値信号入力手段からの信号に応じ
て、明るい前記撮影レンズの第一開放Ｆ値に対応
する一対の第一光電素子群と、暗い前記撮影レン
ズの第二開放Ｆ値に対応する一対の第二光電素子
群とを選択可能な前記光電変換手段と、前記撮影レンズの繰り出し量の変化に伴つて変
化する、前記撮影レンズの射出瞳位置に関する信
号を発生する信号発生手段と、 (a)前記開放Ｆ値を少なくとも３つの範囲、即ち
前記第一開放Ｆ値を含む第一範囲と、前記第二開
放Ｆ値を含む第二範囲と、該第一範囲と該第二範
囲との範囲外で且つそれら範囲の中間に位置する
前記開放Ｆ値を含む第三範囲とに区分し、(b)更
に、前記開放Ｆ値信号入力手段からの信号に基づ
き、前記開放Ｆ値が該第一範囲に含まれる時に
は、前記第一光電素子群を選択し、(c)また、前記
開放Ｆ値が該第二範囲に含まれる時には、前記第
二光電素子群を選択し、(d)また、前記開放Ｆ値が
該第三範囲に含まれる時には、前記繰り出し量が
所定値以上になると、前記第一開放Ｆ値に対応す
る前記第一光電素子群への入射光のケラレが発生
する為に、前記第二光電素子群を選択し、(e)ま
た、前記開放Ｆ値が該第三範囲に含まれる時に
は、前記繰り出し量が前記所定値未満であると、
前記第一光電素子群を選択する選択手段と、を備えたことを特徴とするカメラのTTL式焦点
検出装置。