JPH03130731A - カメラ - 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、銀塩カメラやビデオカメラ等の自動焦点検出
素子を備えたカメラに関する。

〔従来の技術〕

この種従来のカメラの光学系としては、例えば特開昭５
５−１１８０１９号公報や特開昭６３−１８３４２６号
公報の第２図に記載のものがあるが、それらは第１１図
に示した如く、撮影レンズ１と、該撮影レンズｌの後方
に配置されていて中央部がハーフミラ−として形成され
たクイックリターンミラー２と、クイックリターンミラ
ー２が跳上げ位置にある時撮影レンズＩによる像が結像
されるフィルム面３と、クイックリターンミラー２によ
る反射光路上に順次配置されたスクリーンマット４．ペ
ンタゴナルダハプリズム５．接眼レンズ６と、クイック
リターンミラー２の透過光路上に配置されていてミラー
２の跳上げ時に第１２図に示した如（ミラー２の下面に
重なるようになっているサブミラー７と、サブミラー７
による反射光路上に配置された自動焦点検出素子８とか
ら構成され、撮影レンズ１とフィルム面３とで撮影光学
系を、クイックリターンミラー２とスクリーンマノト４
とペンタゴナルダハプリズム５と接眼レンズ６とでファ
インダ光学系を、サブミラー７と自動焦点検出素子８と
でＡＦ光学系を夫々構成している。

そして、ファインダー観察時は、撮影レンズ１を通った
光はクイックリターンミラー２で反射してスクリーンマ
ット４上に結像し、ペンタゴナルダハプリズム５．接眼
レンズ６を通して正立像として観察される。一方、クイ
ックリターンミラー２の中央部を透過した光はサブミラ
ー７により反射されて自動焦点検出素子８に導がれ、焦
点検出が自動的に行われる。

又、撮影時は、第１２図に示した如く、クイックリター
ンミラー２がサブミラー７を伴って撮影光路から退き、
撮影レンズｌによる像がフィルム面３上に結像せしめら
れる。

又、ＴＴＬ位相差方式のＡＦ光学系を備えたカメラの光
学系としては、例えば特開昭５５−１１８０１９号公報
に記載のものがあり、又コントラスト検出方式のＡＦ光
学系を備えたカメラの光学系としては、例えば特開昭５
８−１０６５１１号公報の第１図に記載のものがある。

ところが、第１１図及び第１２図に記載のカメラは、ク
イック四ターンミラー２とフィルム面３との間のスペー
スが小さいため大きなサブミラーを入れることが出来ず
、その結果ＡＦ光学系には例えば画面中心部の画像情報
しか行かないので、画面の広い範囲に対して焦点検出を
行なうことが困難であった。又、クイックリターンミラ
ー２の中央部をハーフミラ−に加工したり、サブミラー
７をクイックリターンミラー２に対して可動とする機械
的構成にする必要があるため、構成が複雑でコスト高を
招くという問題があった。

又、ＴＴＬ位相差方式のものは、ＡＦ光学系にフィール
ドレンズ、一対のリレーレンズが必要であり、ＡＦ光学
系が複雑であるため、これも又構成が複雑でコスト高を
招くという問題があった。

そこで、例えばサブミラーを使用せず且つクイックリタ
ーンミラーの一部をハーフミラ−にせずに、ファインダ
光路上にビームスプリッタを配置してＡＦ光学系に光路
を分割するようにしたものが、例えば特開昭６３−１８
３４２６号公報の第１図により提案されている。又、焦
点検出素子の前に多孔視野マスク、分割フィールドレン
ズ、再結像レンズを配置し、測距視野毎にフィールドレ
ンズを最適化することにより、どの測距視野位置でも焦
点検出光束がケラレないようにして、画面の広い範囲に
亘って自動焦点検出を行なうものが、例えば特開平１−
１２０５１８号公報に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭６３−１８３４２６号公報の第１
図に記載のものも、ＡＦ光学系に光路を分割するビーム
スプリッタは撮影レンズのバラフッす−カス内におさめ
る必要上あまり大きくすることは出来ず、やはり第１１
図及び第１２図に示したものと同様、画面の広い範囲に
対して焦点検出を行なうことが困難であった。又、特開
平１−１２０５１８号公報に記載のものも、ＡＦ光学系
に光路を分割する方式が第１１図及び第１２図に示した
ものと同じなので、画面の広い範囲に対して焦点検出を
行なうことには限界があり、更に構成が複雑でコスト高
を招くという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、画面の広い範囲に対して
焦点検出を行うことが可能であると共に、構成が簡単で
製造コストが安い、焦点検出素子を有するカメラを提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明によるカ
メラは、自動焦点検出素子を備えたカメラにおいて、撮
影レンズを構成するレンズのうち最も物体側のレンズよ
りも像側に設けられていて光路を撮影光路とファインダ
光路とに分割する第１の光路分割素子と、前記ファイン
ダ光路中に形成された物体像を二次結像させるリレーレ
ンズと、該リレーレンズを構成するレンズのうち最も物
体像側のレンズよりも二次結像側に設けられていて前記
ファインダ光路を更に第１の光路と第２の光路とに分割
する第２の光路分割素子と、前記第１及び第２の光路の
一方に設けられた接眼レンズと、前記第１及び第２の光
路の他方に設けられた自動焦点検出素子とを有している
ことを特徴としている。

従って、撮影レンズによって結像せしめられたファイン
ダ光路上の像がリレーレンズによって再結像せしめられ
るので、リレーレンズによる像が撮影レンズによる像と
は別に得られる。そして、このリレーレンズによる像は
接眼レンズを通して観察される像即ち画面全体の像であ
り、これが自動焦点検出素子側へ分割されて焦点検出が
行われるので、画面の広い範囲に対して焦点検出を行う
ことが可能である。又、第１の光路分割素子の中央部を
ハーフミラ−に加工したり、第２の光路分割素子を第１
の光路分割素子に対して可動とする機械的構成にしたり
する必要がないので、構造が簡単で製造コストが安くな
る。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づき上記従来例と同一の部材
には同一符号を付して本発明の詳細な説明する。

第１図は第１実施例の光学系を示しており、９はクイッ
クリターンミラー２によって撮影光路から分割されたフ
ァインダ光路を後方へ折り曲げるミラー　１０はリレー
レンズ、１１はファインダ光路を接眼レンズへ向う第１
の光路と自動焦点検出素子８へ向う第２の光路とに分割
するハーフミラ−であって、自動焦点検出素子８はコン
トラスト法或は位相差法の何れかの方式のものでも良い
。

本実施例は上述の如く構成されているから、クイックリ
ターンミラー２が跳上げ状態にある時、撮影レンズｌに
よる像Ａ。がフィルム面３上に結像せしめられる。尚、
フィルム面３の位置には代りにＣＣＤ等の撮像素子の受
光面が配置されていても良い。

又、クイックリターンミラー２が下降位置（図示位置）
にある時、クイックリターンミラー２により反射された
光はフィルム面３と共役な位置に像へ〇と等価な像Ａと
して結像せしめられる。続いて、像Ａからの光はミラー
９で反射された後リレーレンズ１０によってハーフミラ
−１１を透過した光路上及びハーフミラ−１１により反
射された光路上即ち自動焦点検出素子８上に像Ａと等価
な像Ａ’　　（正立像）及びＡ′として結像せしめられ
る。そして、像Ａ′は接眼レンズ６を通して観察される
と共に、自動焦点検出素子８により像Ａ′のコントラス
ト又は位相差を検出することにより自動焦点検出が行わ
れる。

以上説明したように、本実施例においては、自動焦点検
出素子８上に結像せしめられる像Ａ′が撮影レンズｌに
よって得られる像Ａ、、Ａと等価な像即ち画面全体の像
であるので、画面の広い範囲（ファインダの視野率と同
じ範囲）に対して焦点検出を行うことが可能である。又
は、第１の光路分割素子であるクイックリターンミラー
２の中央部をハーフミラ−に加工したりする必要がなく
、第２の光路分割素子であるハーフミラ−１１がクイッ
クリターンミラー２とは無関係で固定のままで良いので
、構造が簡単で製造コストも安い。

尚、像Ａの位置にスクリーンマットを配置しても良く、
それが全面スクリーンマットの場合はコントラスト法を
用いる方が良い。そして、コントラスト検出のためには
、自動焦点検出素子８としてＣＣＤ等の撮像素子を用い
るのが好ましい。

方、像Ａの位置にスクリーンマットを配置しない場合は
位相差法を用いても良い。

次に、像Ａの位置にスクリーンマットを配置した場合は
、スクリーンマットがない場合に比べて合焦精度が高く
なる原理について説明する。

第２図はその原理の説明図であって、第２図（Ａ）は合
焦状態を示しており、この場合ボケのない像Ａ′が自動
焦点検出素子８上にできる。又、第２図（Ｂ）はスクリ
ーンマットがない場合の非合焦状態を示しており、その
場合ボケδを有する像Ａ’＋が自動焦点検出素子８上に
できる。第２図（Ｃ）はスクリーンマット１２がある場
合の非合焦状態を示しており、この場合δと同じ大きさ
のボケδ１又はδ２にスクリーンマット１２の拡散性に
よるボケδ′を加えたボケを有する像Ａ′が自動焦点検
出素子８上にできる。従って、第２図（Ｂ）の場合より
も大きなボケが得られるので、コントラストの低下に敏
感になり、その結果合焦精度が高くなる。

又、コントラスト法を用いる場合の自動焦点検出素子８
の構成としては第３図に示した如き構成も考えられる。

第３図（Ａ）に示したものは、単位焦点検出素子８ａを
中心部と周辺部に配置してなるものである。又、第３図
（Ｂ）に示したものは、一つの大きな自動焦点検出素子
を複数個の部分８ｂに分割して各部分のコントラストを
検出するようにして成るものである。従って、何れの場
合も広い範囲で焦点検出を行うことができ、更に任意の
部分で焦点検出を行うこともできる。

又、第４図（Ａ）に示した如く、スクリーンマット１２
にはその中央部にスプリットイメージプリズム１２ａが
設けられていてそこを通過した光により形成された像Ａ
′の中心部の像（第４図（Ｂ））を観察しながら人為的
に焦点検出することが多いが、本実施例では像Ａ′と等
価の像Ａ′が自動焦点検出素子８上にできるので、その
中心部の像のズレを素子８の中心の部分８ｂで検出する
ことにより、前ピン、後ピン（非合焦の方向）を判別し
たり、大まかな非合焦量を判別したりすることができる
。

尚、スプリットイメージプリズム以外に像のズレを発生
するものであれば、他のプリズムを用いても良い。

又、スクリーンマット１２の中心部をスプリットイメー
ジプリズム１２ａにせずに素通しとし、その部分を通過
した光を位相差法のＡＦ光学系で検出するようにしても
良い。第５図はそのＡＦ光学系の構成を示しており、１
３は像Ａ′の結像位置に配置されたフィールドレンズ、
１４ａ、１４ｂは像Ａ′を二つの像Ａ’ｓＡ’ｂとして
再結） 像せしめる一対のリレーレンズ、８′は像Ａ′、。

Ａ’ｂの結像位置に配置されたＣＣＤ等の自動焦点検出
素子である。

尚、スクリーンマット部分に対してコントラスト法を用
い、スクリーンマット無しの部分に対して位相差法又は
コントラスト法の何れかを用いるようにしても良い。そ
の場合、上記例とは逆に中心部分にスクリーンマットを
配置し、他の周辺部分をスクリーンマット無しの構成に
しても良い。

又、自動焦点検出素子８上にスクリーンマット１２上の
像Ａが像Ａ′として再結像されるが、その像Ａ′が自動
焦点検出素子８のナイキスト周波数よりも高い空間周波
数を持っていると偽信号が発生し、自動焦点検出の際の
誤動作の原因となる。

そこで、自動焦点検出素子８を像Ａ′の結像位置から僅
かに光軸に沿ってずらしてやれば、合焦時でも高い空間
周波数成分がカットされるので、偽信号の発生を抑える
ことができる。又、リレーレンズＩＯの結像性能を操作
して適当な収差を発生させ、空間周波数の高周波成分の
レスポンスを抑えるようにしても同様の効果が得られる
。

又、第６図（Ａ）に示した如く、自動焦点検出素子８の
各単位焦点検出素子８ａの付近に夫々測光用受光素子８
ｃを配置して測光も行うようにしても良い。又、第６図
（Ｂ）に示した如く、自動焦点検出素子８の各部分８ｂ
に測光用受光素子の機能を兼ねさせても良い。自動焦点
検出素子及び測光用受光素子の何れも光電変換素子が用
いられるので、兼用が可能である。

第７図は第２実施例の光学系を示しており、これは第１
実施例からミラー９を省略すると共に、ミラー１１の透
過側に自動焦点検出素子８を反射側に接眼レンズを夫々
配置して成るものである。

第８図は第３実施例の光学系を示しており、これは第１
実施例において撮影レンズｌを二つのレンズｌ＋、１ｇ
から構成すると共に両レンズ１１２間でクイックリター
ンミラー２によりファインダ側へ光路を分割し、ファイ
ンダ光路上にもレンズ１！と同じ結像作用を持つレンズ
１．′を配置して成るものである。

第９図は第４実施例の光学系を示しており、これは半透
過反射面１．５　ａを有するプリズム１５によって光路
をファインダ側と撮像側へ分割するようにしたものであ
って、プリズム１５による像の反転を電気系で補正する
ようにすれば、プリズム１５は構成が簡単で反射効率の
良い１回反射プリズムで構成することができる。尚、本
実施例の場合像Ａ０が常時結像されることになるので、
その結像位置には撮像素子３′を配置するのが良い。

第１Ｏ図は第５実施例の光学系を示しており、これは第
１実施例においてミラー９の代りに三つの面イ１１ロ、
ハ光路を折り曲げるプリズム１６を配置して、撮影光路
とファインダ光路とが平行に成るようにしたものである
。

本発明によるカメラは、３５ｍｍ銀塩カメラに適用でき
ることは勿論のこと、リレーレンズにより像を再結像さ
せるようにしているので、小さな撮像素子を用いるカメ
ラ例えばハーフサイズカメラやスチールビデオカメラな
ど１／２インチや２／３インチなどの撮像素子を持つカ
メラでは光学系の小型化に有利であり、これらに好適で
ある。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によるカメラは、画面の広い範囲に
対して焦点検出を行うことが可能であると共に、構成が
簡単で製造コストが安いという実用上重要な利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカメラの第１実施例の光学系を示
す図、第２図はスクリーンマットがある場合に合焦精度
が高くなる原理についての説明図、第３図（Ａ）及び（
Ｂ）はコントラスト法を用いる場合の自動焦点検出素子
８の構成を示す図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々スク
リーンマットの一例の正面図及びその像を示す図、第５
図は位相差法のＡＦ光学系を示す図、第６図（Ａ）及び
（Ｂ）は自動焦点検出素子８の他の構成を示す図、第７
図乃至第１０図は夫々第２乃至第５実施例の構成を示す
図、第１１図及び第１２図は従来例の光学系及びそのク
イックリターンミラーの動きを示す図である。 １・・・・撮影レンズ、２・・・・クイックリターンミ
ラー　３・・・・フィルム面、３′・・・・撮像素子、
６・・・・接眼レンズ、８，８′・・・・自動焦点検出
素子、９・・・・ミラー　　１０．　１４ａ、　　１４
ｂ・・・・リレーレンズ、１１・・・・ハーフミラ−１
２・・・・スクリーンマット、１３・・・・フィールド
レンズ、Ｉ５゜１６・・・・プリズム。 第１図 第３図 第４図 ２、発明の名称 書（自発） 特願平１−２６８８２５号 ６、補正の内容 （１）明細書第１４頁１６行目〜第１５頁１行目の［も
のであって・・・・・・・・・・・・配置するのが良い
。」を下記文章に訂正する。 「ものである。この場合、光束を半透過反射面１５ａで
反射させ、更にプリズム１５の物体側の面で反射させた
後撮像素子３′へ導くようになっている。そして、像Ａ
０は常時結像されており、その結像位置に撮像素子３′
が配置されている。尚、プリズム１５を用いる代りに、
ハーフミラ−１１の如きミラーを用いて該ミラーで１回
反射させた後撮像素子３′に導くようにしても良く、そ
の場合像の反転を電気系で補正するようにすれば良い。 〒１０５東京都港区新橋５の１９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動焦点検出素子を備えたカメラにおいて、撮影レンズ
   を構成するレンズのうち最も物体側のレンズよりも像側
   に設けられていて光路を撮影光路とファインダ光路とに
   分割する第１の光路分割素子と、前記ファインダ光路中
   に形成された物体像を二次結像させるリレーレンズと、
   該リレーレンズを構成するレンズのうち最も物体像側の
   レンズよりも二次結像側に設けられていて前記ファイン
   ダ光路を更に第１の光路と第２の光路とに分割する第２
   の光路分割素子と、前記第１及び第２の光路の一方に設
   けられた接眼レンズと、前記第１及び第２の光路の他方
   に設けられた自動焦点検出素子とを有していることを特
   徴とするカメラ。