JPH0337606A - 複数位置の焦点検出が可能な光学装置 - 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、対物レンズの焦点調節状態を検出する焦点検
出装置を有した、カメラ等の観察部を備えた光学機械に
関するものである。

［従来の技術］ 従来よりカメラ等の対物レンズを通過した光束を撮像し
、その像データに基づいて対物レンズの焦点状態の検出
を行なういわゆるＴＴＬ−Ａ　Ｆに関しては種々の方式
が公知となっている。またその焦点検出光学系の配置に
関しても種々の提案がなされているが、現在最も一般的
なのはカメラ底部へのレイアウトである。

第３図は従来のレイアウトを示す為の一眼レフカメラの
縦断面図であり、図中１は交換着脱が可能なあるいは固
設の撮影レンズ、Ｌはｔｉ影レンズ光軸、３は焦点検出
ユニットを表わしている。

９はクイックリターンミラーで、光軸近傍の開口域を除
いて透光性基板上に鏡面処理が施されており、観察時に
撮影光路中に斜設され、撮影時に光路外に退去する。ク
イックリターンミラー９の反射側光路にはフレネルレン
ズと一体となった焦点板１０．ペンタプリズムＰ１接眼
レンズＥが順置され、透過側にはサブミラー２、焦点検
出ユニット３が順置される。またＦは撮影時の結像面で
、銀塩フィルムあるいは固体撮像素子が配置される。

しかしこのようなレイアウトでは、サブミラー２を介し
た光束を用いて焦点検出を行なう為に広い測距視野を得
ようとするとサブミラーの大型化を招き、測距視野範囲
に限界があった。一方、サブミラーを介さないレイアウ
トとしては、第４図に示すもの等が公知となっている。

図中、１１はコンデンサレンズ、１２は光路分割プリズ
ム、１２ａは光路分割プリズム１２内にあり、ハーフミ
ラ−からなる光路分割面、１３は光路分割面１２ａから
の光束を左右に分離する為のプリズム、４．５は撮影レ
ンズ１の光軸りを中心にして対称に配置され、撮影レン
ズ１の瞳の異なる部分を通過する光束に基づいて２つの
物体像を結像させる為の２次結像レンズ、６．７は２次
結像レンズ４，５によって形成された物体に関する各光
分布を検出する為の列状光電変換素子で、この素子６．
７は例えばＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｍｐｌｅｄ　
Ｄｅｖｉｃｅ）等で構成される。他の符号は前出のもの
と同等部材である。

このレイアウトによればサブミラーによる制約は受けず
に済む。

しかしながら上記従来例では焦点板１０を通過した光束
を用いて焦点検出を行なっている為に、測距視野範囲内
においては前記焦点板の拡散性をなくさねばならず、広
い測距視野を得ようとすると殆んどが素通し状態である
ような焦点板を用いることになり、撮影者が被写界深度
の確認や合焦状態の確認等が行なえなくなってしまうと
いう不都合があった。

［発明か解決しようとしている課題］ 本発明は、プロやハイアマチュアが求めている被写界深
度の確認や合焦状態の確認等を焦点板上で行なえるとい
う一眼レフカメラの特長を損なわず、また測距視野範囲
を自由に変えることができる焦点検出装置を提供するも
のである。また望ましくはカメラをあまり大型化するこ
となく広測距視野を得ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 対物レンズによる像を受ける焦点板の拡散領域の一部を
素通とし、ここを通過した光束を再結像レンズで光電素
子上に導く構成とし、焦点板を面内方向に移動させる手
段とともに前記充電素子からの出力の内、前記素通し部
分に対応する信号を使って４３号処理を行う手段を設け
、前記レンズの焦点状態の検出を行う様にした。

［実施例］ 第１図は本発明の第１の実施例を表わす斜視図あり、同
図において１０′は対物レンズ■の予定結像面近傍に配
置されたフィールドレンズであり、小型化のために例え
ばフレネルレンズにより構成される。１４は片面に拡散
特性を有し、該拡散面が前記対物レンズ１の予定結像面
上に一致しておかれる焦点板であり、１４ａはその素通
し部分をあられしている。１２′は光路分割面１２ａ′
を有するプリズムであり、その他の符号については前出
のものと同意であるが光電変換素子６′、？”はエリア
センサー（２次元センサー）となっている。

焦点板１４は図中矢印の方向へ移動自在となるよう保持
されており、測距視野範囲変更の意志の人力手段２０（
これはマニアルによるものの他、視線方向を検出して人
力するもの等が使用できる）による人力に基づきその面
内方向にアクチュエータ２１の作動で移動する。焦点板
１４の移動が行なわれてもフィールドレンズ１０′は光
＠Ｌに対し固定されており、ファインダー系アイポイン
ト及び焦点検出装置の瞳（第１図では２次結像レンズ４
，５の面）と、対物レンズ１の射出瞳近傍とを略共役と
し、周辺の画角に対してもケラレか最小限で済むよう作
用している。尚、アクチュエータ２１は２次元の位置検
出器を具えるものとする。

第２図はフィールドレンズ１０′と焦点板１４との位置
関係を判り易くする為、第１図に示した実施例を側面図
として描いたものであり、図中の符号は前出のものと同
意である。フィールドレンズｌＯ′は片面にフレネル面
を有する固定のものであり、焦点板１４はそれよりペン
タプリズム側に配置され、その片面は１部領域が素通し
部分となっている拡散面となっており、前述した如くそ
の面内方向（光軸に垂直な方向）に移動自在に保持され
ている。

なお焦点検出の方法は対物レンズ１の瞳の異なる部分を
通過した光束を用いて２次結像レンズ４゜５によって夫
々光電変換素子６’、７’上に２次結像し、その像間隔
によって焦点検出を行なう周知の技術を用いている。

但し、焦点板１４の素通し部分１４ａ以外の場所は拡散
特性を有しているので、その拡散面上が２次光源の役割
をはたし対物レンズ１がデフォーカスしていても光電変
換素子上では像はずれない。従って素通し部分１４ａか
らの光束のみを焦点検出の為の演算を用いるものとする
。

第５図は焦点検出の為の演算領域の選択を行なう構成を
ブロック的に表わし、図中の符号はやはり前出のものと
同意である。焦点板１４の移動を検知して、その位置か
ら光電変換素子上の使用信号を読み出すための演算領域
を決定している。又、光学系は縮小系を構成している。

焦点板１４は第１図に示す矢印の如く２次元状に移動す
る場合、光電変換素子６’、７”はエリアセンサーとす
るのが望ましいが、１次元の移動であれば測距視野像よ
り長いリニアセンサーで良く、焦点板１４を予め定めら
れた複数位置に移動するものであれば、各対応する位置
に普通のリニアセンサーを配置しておけば済む。２２は
マイクロコンピュータで、センサー６′と７′の出力中
、演算領域に当る部分の出力信号を使って相関演算を行
い、その結果に基き対物レンズ１を所定方向へ所定量駆
動するものである。

［他の実施例］ フィールドレンズは必ずしも一つとは限らない。例えば
第６図は別のフィールドレンズ系の構成例で、図中１０
′はフレネルレンズ、１４は焦点板、１１は球面より構
成されたコンデンサレンズで移動自在の焦点板１４をフ
レネル１０′とコンデンサレンズ１１ではさみ込んであ
る。またフィールドレンズの位置はこれに限ることなく
例えば前出の第一実施例において焦点板とその位置が逆
転していても構わない。また焦点板の素通し部分は１箇
所とは限らない。第７図は焦点板の例で中央部以外にも
素通し部１４ａが設けられており、従って任意の点を測
距視野範囲に選択する際に焦点板１４を大きく動かさず
に済み、焦点板移動の為のボディ内スペースを少なくす
ることができる。また焦点検出の方法は前記した方式に
限ることなく、例えば第８図及び第９図に示す方式のも
のであっても構わない。第８図はボケ方式といわれる焦
点検出方式で、図中４′は２次結像レンズ、１５は半透
過面１５８１反射面１５ｂを具えたプリズム、６″は半
透過面１５ａから透過してきた光束を受光する為で対物
レンズ１が合焦状態の時の２次結像面より手前におかれ
る光電変換素子５７″は反射内１５ｂからの光束を受光
する九で５前記２次結像面より後方におかれる光電変換
素子であって６″、７′は例えば夫々エリアセンサーで
構成される。焦点検出は光電変換素子６″、７″上のボ
ケ具合を電気的に検出して行なう公知のものである。

第９図はまた別の実施例で６″′　は予定２次結像面近
傍に配されるエリアセンサーである。このセンサー６″
′上の像より高周波成分を抽出し、高周波成分がピーク
になるよう対物レンズ１をフォーカスさせる公知のいわ
ゆる山登り方式を用いている。エリアセンサー６＃は光
軸方向（図中の矢印方向）にピエゾ素子などを使って振
動し、ピークの検出をしやすくするのも良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば複写界深度の確認や
合焦状態の確認等を焦点板上で行なえるというＴＴＬ型
の特長で損なうことなく測距視野範囲を自由に変えるこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図で、第２図はその
縦断面図。 第′３図は従来例の縦断面図。第４図は従来例の斜視図
。第５図は実施例要部の光路展開形態と信号処理をブロ
ック化して示す図。第６図は変形成の要部断面図６第７
図は焦点板の変形例を示す図。第８図、第９図は夫々、
別実施例を示す斜視図。 図中、１は対物レンズ、６′と７′はエリアセンサー　
１２′は光路分割器、１４は焦点板、１４ａは素通しの
区域である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、対物レンズによる像を受ける焦点板の拡散領域の
   一部を素通とし、ここを通過した光束を再結像レンズで
   光電素子上に導くもの で、前記焦点板を面内方向に可動とするとともに前記光
   電素子の、前記素通し部分に対応する部位の信号を使っ
   て前記レンズの焦点状態の検出を行うことを特徴とする
   複数位置の焦点検出が可能な光学装置。 ２）、前記光電素子はエリアセンサーである特許請求の
   範囲第１項に記載する複数位置の焦点検出が可能な光学
   装置。