JPH0250115A - 焦点検出用光学装置 - Google Patents

焦点検出用光学装置

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JPH0250115A
JPH0250115A JP63201559A JP20155988A JPH0250115A JP H0250115 A JPH0250115 A JP H0250115A JP 63201559 A JP63201559 A JP 63201559A JP 20155988 A JP20155988 A JP 20155988A JP H0250115 A JPH0250115 A JP H0250115A
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JP
Japan
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focus detection
optical device
receiving element
pair
light
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Application number
JP63201559A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Karasaki
敏彦 唐崎
Kazumi Sugitani
一三 杉谷
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G02B7/346Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

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、例えば自動焦点調節カメラなどに用いられる
焦点検出用の光学装置に関する。更に詳しくは焦点検出
範囲を拡大した焦点検出用光学装置に関する。
従来の技術 測距範囲を拡大して動きのある被写体や低コントラスト
部分を含む被写体に対して焦点検出能力を向上させた焦
点検出用光学装置が必要とされている。
例えば、焦点検出エリアを撮影画面の横方向に拡大する
目的で、焦点検出用の受光素子列(CCDラインセンサ
)を横方向に延長し、このCCDラインセンサ上に撮影
レンズによる像を再結像するための再結像レンズの形状
を規定したものを、本願出願人はすでに出願している(
特開昭62−156609号、特開昭62−16810
7号)。すなわち、特開昭62−156609号では、
再結像レンズの裏面(撮影レンズ側)に凹面を設けてお
り、また、特開昭62−168107号では、再結像レ
ンズの裏面とCCDラインセンサの前にプリズムを設け
て焦点検出エリアを拡大している。再結像レンズを上記
構成にすることによって、撮影レンズの開放X値にあま
り制約を受けることなく焦点検出エリアを拡大できる。
また、焦点検出範囲を拡大するために光軸上焦点検出エ
リアに加えて光軸外焦点検出エリアを設けたマルチ焦点
検出用光学装置として、第8図に示すよづなものがある
。この焦点検出用光学装置では、主光線At、!32を
含む光軸上焦点検出用光束は、コンデンサレンズLo、
絞りマスクAM上の絞り開口部AI、A2、再結像レン
ズ板り上の一対の再結像レンズLl、L2を介して、C
CDラインセンサPo上に集束され、CCDラインセン
サPo上に一対の像が再結像される。主光線!3!4お
よび75.76を含む光軸性焦点検出用光束は、同様に
コンデンサレンズLotおよびLO2、絞り開口部A3
.A4およびAs、A6、再結像レンズL3.L4およ
びLs、Laを介して、CCDラインセンサPo1およ
びPO2上に集束され、CCDラインセンサPorおよ
びPO2上に夫々一対の像が再結像される。そして、上
記CCDラインセンサPOPOIおよびPO2上に結は
几た上記3対の再結像の対を成す像の位置を求めること
によって、撮影レンズTLの焦点位置が検出される。尚
、FPは撮影レンズTLの予定結像面、FMは視野マス
クである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記したような再結像レンズの形状を工
夫して焦点検出エリアを横方向に拡大するものでは、再
結像レンズ裏面の凹面又はプリズム部で焦点検出用光束
が急激に屈折するために、CCDラインセンサ上に再結
像される像はどうしても種々の収差が生じ易く、また、
この収差を改善し焦点検出精度を高くするためには、微
小な再結像レンズを極めて精密に加工する必要がありコ
ストアップの要因となってしまう。
また、光軸上焦点検出エリアに加えて光軸外焦点検出エ
リアを設けた第8図図示の焦点検出用光学装置の予定結
像面FP上におけるCCDラインセンサPo、 PI、
 P2の逆投影像を第9図に示す。
第8図において、FAG、 FAI、 FA2はそれぞ
れCCDラインセンサPo、 Pl、 P2に対応する
焦点検出エリアである。すなわち、上記した焦点検出用
光学装置では、再結像レンズの形状を加工して焦点検出
エリアを横方向に拡大したものに比べて高精度の焦点検
出を行うことが可能であるが、横方向に焦点検出エリア
の存在しない「不感帯」が生じてしまう(第9図におい
て点線で示している部分)。
このような不感体が存在すると、例えば横方向に移動し
ている物体を追いかけているような場合、その物体が不
感帯に入ると焦点検出が不可能となるので、満足のいく
写真が得られないことになってしまう。
従って、本発明の目的は、焦点検出の精度を高く維持し
たままで測距範囲を拡大するとともに、横方向に不感帯
を有することのない焦点検出用光学装置を提供すること
にある。
上記目的を達成するだめに、本発明は撮影レンズによっ
て結ばれる物体の像を、コンデンサレンズ、一対の再結
像レンズおよび上記再結像レンズの近傍に設けた一対の
絞り開口部を有する光束規制部(絞りマスク)によって
−列に配列された受光素子列上に一対の像として再結像
し、上記受光素子列上に再結像した一対の像の位置を検
出して上記撮影レンズの焦点位置を検出する態量検出ブ
ロックを複数個有する焦点検出用光学装置において、上
記複数の焦点検出ブロックの夫々の受光素子列によって
形成される焦点検出エリアが複数列夫々略平行に、かつ
、夫々の受光素子列によって形成される焦点検出エリア
が上下方向に他の少なくとも1つの受光素子列によって
形成される焦点検出エリアと一部分重なり合うように夫
々の受光素子列が配置されたことを特徴とする。
作   用 上記構成の焦点検出用光学装置によると、複数の焦点検
出ブロックの受光素子列によって形成される焦点検出エ
リアが複数列夫々略平行に、かつ、夫々の受光素子列に
よって形成される焦点検出エリアが上下方向に他の少な
くとも1つの受光素子列によって形成される焦点検出エ
リアと一部分重なり合うよう埼夫々の受光素子列が配置
されているので、焦点検出の精度を高く維持したままで
測距範囲を拡大するとともに、横方向に不感帯を生じる
ことはない。
実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第1図は本発明の一実施例を示す焦点検出用光学装置
の展開斜視図である。第1図においてTLは撮影レンズ
であり、この撮影レンズTLを通過した光束は公知のハ
ーフミラ−及びサブミラーでオートフォーカスセンサモ
ジュールAFの直前の予定結像面FPの近傍に結像する
。また、この予定結像面FPの近傍でコンデンサレンズ
Lo。
Lot、EO2の直前には視野マスクFMが配置されて
いる。上記視野マスクFMの中央部には横長の矩形開口
部 EOを設け、一方、その両側下方にも同様の横長の
矩形開口部EOI、EO2を設けている。
上記矩形開口部EOとEol及びEO2は、夫々の開口
部が上下方向に一部重り合うようにされている。
上記視野マスクFMの各矩形開口部Eo、 Eo l、
 EO2を通過した光束は、コンデンサレンズLo  
Lo!。
EO2を夫々通過して集束される。
再結像レンズ板りは、中央部に横方向に配列された再結
像レンズ対しl、 L2と、その両側下方に夫々横方向
に配列された再結像レンズ対し3.L4及びLs、Le
を備えている。上記再結像レンズLL乃至L6は、全て
同一の曲率半径の平凸レンズよりなる。絞りマスクAM
には、再結像レンズ上1乃至L6に対応した位置に、絞
り開口部A1乃至八6を夫々設けている。この絞りマス
クAMは上記再結像レンズ板りの平坦部に密着して再結
像レンズ板りの直前に配置されている。
CCDラインセンサPoは基板Pの中央部に横長に配置
されており、CCDラインセンサPo1゜PO2は、C
CDラインセンサPoの両側下方に夫々が横長に配置さ
れている。従って、上記再結像レンズ板り上の再結像レ
ンズ対の配列方向と、上記CCDラインセンサの配列方
向は同一になる。
上記CCDラインセンサPo、 Pot、 PO2は、
夫々第1.第2の2つの受光素子列(基準部、参照部)
を有しており、上記再結像レンズ対によってCCDライ
ンセンサ上の再結像された2つの像を夫々別々に光電変
換するようにしている。図中点線で囲んだ部分がオート
フォーカスセンサモジュールAFである。
上記構成の焦点検出用光学装置は、次のようにして焦点
位置を検出する。
すなわち、主光線73.74を含む撮影レンズTLの光
軸外の領域にある被写体からの光軸性焦点検出用光束が
、光軸に対して所定の角度で光軸から離れるように上記
視野マスクFMに入射して矩形開口部Eo1を通過し、
上記コンデンサレンズLO1に入射する。コンデンサレ
ンズLo1に入射した光軸上焦点検出用光束はコンデン
サレンズLo1によって光軸側に曲げられると共に集束
され、上記絞りマスクAMの絞り開口部A3.A4を経
て再結像レンズ板りの再結像レンズL3.L4に入射さ
れる。
再結像レンズL3.L4に入射された光軸性焦点検出用
光束は、この再結像レンズL3  L4によってCCD
ラインセンサPo1へ集束され、このCCDラインセン
サPoI上に一対の像が再結像される。
同様に、主光線As、76を含む光軸性焦点検出用光束
は、上記所定の角度で光軸から離れるように視野マスク
FMに入射し、矩形開口部EO2、コンデンサレンズL
O2、絞り開口部As、Asおよび再結像レンズL5.
L6を経て、上記CCDラインセンサPO2上に集束さ
れ、このCCDラインセンサPO2上に一対の像が再結
像される。
一方、主光線Al、72を含み撮影レンズTL。
光軸を含む領域にある被写体からの光軸上焦点検出用光
束は、光軸上の矩形開口部EO、コンデンサレンズLO
1絞り開口部AI、A2、および再結像レンズLl、L
2を経て、上記CCDラインセンサPo上に集束され、
このCCDラインセンサP。
上に一対の像が再結像される。そして、上記CODライ
ンセンサPOPOIおよびPO2上に結ばれた上記3対
の再結像の対を成す像の位置を求めることによって撮影
レンズTLの被写体に対する焦点位置が検出される。
また、第2図は上記した焦点検出光学系の予定結像面F
P上における焦点検出エリアFAO,FAIFA2を7
示1している。上記焦点検出エリアF A O,)’A
 1゜FA2はCCDラインセンサPo、 Pl、 P
2  の逆投影像に対応している。第2図に示すように
、光軸上焦点検出エリアFAOはその両端で光軸外焦点
検出エリアFAI、FA2と上下方向で重なり合う部分
を有している。従って、光軸上焦点検出エリアFAOの
みを有する焦点検出装置に比較して実質的に焦点検出範
囲を横方向に拡大しているにもかかわらず横方向に不感
帯を生じることはない。
さらに、それぞれの焦点検出エリアごとに、従来通りコ
ンデンサレンズ、視野マスク、一対の絞り開口部を有す
る絞りマスク、一対の再結像レンズを有しており、それ
ぞれの焦点検出エリアにおける焦点検出の精度は従来通
り高く維持することが可能となる。
第3図は本発明の別の実施例を示す焦点検出用光学装置
の展開斜視図である。第3図において、第一図と同一の
部材には同一の符号が付しである。
オートフォーカスセンサーモジュールAF内の視野マス
クFM  コンデンサレンズ、絞すマスク層。
再結像レンズ板り、基板の配置は、第1図に基づいて説
明したものと全く同一であり、その役割も同じである。
本実施例の焦点検出エリアは予定結像面FP上に示すよ
うに、光軸上焦点検出エリアFAIとして横方向にも縦
方向にも焦点検出感度を有するものの他に、その両側に
も同様に縦横両方向に感度を有する焦点検出エリアF’
A2.FA3、及び焦点検出エリアFAI、 FA2.
 FA3により生じる不感帯を上下方向から挾み込むよ
うに配置された横方向にのみ焦点検出感度を有する焦点
検出エリアFA4乃至FATを有する。
つまり、上記焦点検出エリアFA4乃至FA7は、焦点
検出エリアFAI乃至FA3の横方向の焦点検出エリア
と上下方向で一部分重なり合っているので、横方向には
実質的に不感帯が生じることはない。
さらに、横方向に配置されたCCDラインセンサが苦手
とする横方向に同一パターンを有する被写体あるいは水
平線などに対しても焦点検出を行う能力を有することと
なり、オートフォーカスが適用できる範囲を拡大する。
本発明は上記した2つの実施例にのみ限定されるもので
はない。すなわち、焦点検出エリアを上下方向に略平行
な関係で複数個有し、それぞれの焦点検出エリアが上下
方行に他の焦点検出エリアと一部分重なり合うように配
置すれば、本発明の目的たる焦点検出エリアを拡大しつ
つ横方向に不感帯を有することのない焦点検出用光学装
置を提供することができる。
例えば、第4因乃至第6図に示す予定結像面FP上での
焦点検出エリアの配置でも本発明の目的は達成される。
さらにこのような焦点検出エリアの配置により、縦方向
にも不感帯を生じることなく焦点検出エリアを拡大する
ことができる。従って垂直方向にのみ輝度分布を有する
被写体に対しても焦点検出が可能となる。
さらに、第7図に示すように横方向に不感帯を有するこ
とのない程度の間隔を横方向にあけて、複数の焦点検出
エリアを横方向に配置することもまだ可能である。
尚、予定結像部FP上における焦点検出エリアの配置と
ほぼ同様の関係で基板P上にCCDラインセンサが配置
されることが望ましいが、コンデンサレンズ及び再結像
レンズの形状により、焦点検出エリアの配置とは全く別
にCCDラインセンサを配置することも可能である。
まだ、複数のCCDラインセンサ及び再結像レンズに対
するコンデンサレンズを1つにして共用するようにして
もよい。
また、オートフォーカスセンサーモジュールAFを反射
系で構成する場合、すなわち再結像レンズの代りに反射
面により結像を利用する場合は、その反射面に絞り開口
部としてマスキングを施すことにより絞りマスクに代る
光束規制部とすることも可能である。
発明の効果 以上詳細に説明してきたように本発明の焦点検出用光学
装置によれば、撮影レンズによって結ばれる物体の像を
コンデンサレンズ、一対の再結像レンズおよび上記再結
像レンズの近傍に設けた一対の絞り用開口部を有する光
束規制部(絞りマスク)によって−列に配列された受光
素子列上に一対の像として再結像し、上記受光素子列上
に再結像した一対の像の位置を検出して上記撮影レンズ
の焦点位置を検出する焦点検出ブロックを複数個有し、
上記複数の焦点検出ブロックの夫々の受光素子列によっ
て形成される焦点検出エリアが複数列夫々略平行に、か
つ、夫々の受光素子列によって形成される焦点検出エリ
アが上下方向に他の受光素子列によって形成される焦点
検出エリアと一部分重なり合うように夫々の受光素子列
が配置されている。従って、1つ1つの焦点検出ブロッ
クは従来通りの構成であるので、焦点検出の精度を高く
維持したままで撮影レンズの開放F値にあまり制約を受
けることなく測距範囲を拡大することができる。まだ、
夫々の焦点検出エリアが上下方向に他の焦点検出エリア
と一部分重なり合っていることにより、横方向に不感帯
を有することのない測距範囲を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す焦点検出用光学装置の
展開斜視図、第2図は第1図図示の焦点検出用光学装置
の予定結像面上における焦点検出エリアを示す図、第3
図は本発明の別の実施例を示す焦点検出用光学装置の展
開斜視図、第4図乃至第7図は本発明の他の実施例にお
ける焦点検出用光学装置の予定結像面上の焦点検出エリ
アを示す図、第8図は従来の焦点検出用光学装置の展開
斜視図、第9図は第8図図示の焦点検出用光学装置の予
定結像面上における焦点検出エリアを示す図である。 TL・・・撮影レンズ、 Lo、 LOI、 LO2・・・コンデンサレンズ、L
・・・再結像レンズ(板)、 AM・・・光束規制部(絞りマスク)、Po、 Pot
、 PO2・・・受光素子列。 以上 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、撮影レンズによって結ばれる物体の像を、コンデン
    サレンズ、一対の再結像レンズおよび上記再結像レンズ
    の近傍に設けた一対の絞り開口部を有する光束規制部に
    よって一列に配列された受光素子列上に一対の像として
    再結像し、上記受光素子列上に再結像した一対の像の位
    置を検出して上記撮影レンズの焦点位置を検出する焦点
    検出ブロックを複数個有する焦点検出用光学装置におい
    て、 上記複数の焦点検出ブロックの夫々の受光素子列によっ
    て形成される焦点検出エリアが複数列夫々略平行に、か
    つ、夫々の受光素子列によって形成される焦点検出エリ
    アが上下方向に他の少なくとも1つの受光素子列によっ
    て形成される焦点検出エリアと一部分重なり合うように
    夫々の受光素子列が配置されたことを特徴とする焦点検
    出用光学装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434639A (en) * 1991-03-06 1995-07-18 Nikon Corporation Focus detection apparatus
US5612762A (en) * 1991-10-09 1997-03-18 Nikon Corporation Focus detection device for a camera
JP2010072284A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Nikon Corp カメラの焦点調節装置
JP2011053519A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Nikon Corp 撮像素子及び撮像装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229807A (en) * 1987-05-08 1993-07-20 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Focus detecting device
EP0411665B1 (en) * 1989-08-04 1995-12-20 Canon Kabushiki Kaisha Display device
EP0479550B1 (en) * 1990-10-01 1998-01-14 Nikon Corporation Focus detection apparatus
US5233173A (en) * 1990-10-01 1993-08-03 Nikon Corporation Focus detecting apparatus with multi-directional off axis detection areas
JP3108697B2 (ja) * 1991-04-25 2000-11-13 旭光学工業株式会社 焦点検出装置
US5327192A (en) * 1991-05-20 1994-07-05 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus
US5206498A (en) * 1991-06-07 1993-04-27 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus having variable power condenser lens
US5345291A (en) * 1991-12-27 1994-09-06 Olympus Optical Co., Ltd. Compact focus detecting device
JP3351018B2 (ja) * 1993-04-27 2002-11-25 株式会社ニコン 焦点検出装置
US5532783A (en) * 1993-11-24 1996-07-02 Nikon Corporation Apparatus and method for adjusting the focus of a camera during scanning drive and non-scanning drive of a photographic lens
JPH07234355A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Nikon Corp 焦点検出装置
JPH07287161A (ja) * 1994-04-15 1995-10-31 Asahi Optical Co Ltd 多点測距装置
US5563678A (en) * 1994-06-06 1996-10-08 Nikon Corporation Focus detection device and method
US6239912B1 (en) 1998-09-11 2001-05-29 Nikon Corporation Focal point detection apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636627A (en) * 1983-01-17 1987-01-13 Canon Kabushiki Kaisha Focus detecting apparatus
US4774539A (en) * 1986-10-01 1988-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Camera having a focus detecting apparatus
JPS63118112A (ja) * 1986-11-05 1988-05-23 Canon Inc 焦点検出装置
JP3376698B2 (ja) * 1994-06-21 2003-02-10 スズキ株式会社 自動二輪車の排気管接続部分における化粧用カバーの取付構造

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434639A (en) * 1991-03-06 1995-07-18 Nikon Corporation Focus detection apparatus
US5612762A (en) * 1991-10-09 1997-03-18 Nikon Corporation Focus detection device for a camera
JP2010072284A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Nikon Corp カメラの焦点調節装置
JP2011053519A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Nikon Corp 撮像素子及び撮像装置

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US4949116A (en) 1990-08-14

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