JPH0498233A - 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、写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラに
用いる焦点検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来よりカメラに用いられる焦点検出方法としていわゆ
る能動型と受動型とがある。

能動型は、カメラ側から例えば赤外光束を被写体へ投射
し、被写体からの反射光束をカメラ側で受光することに
より焦点検出を行う方法である。

この方法は、長所として、被写体の明るさや被写体のコ
ントラストの強さによって焦点検出精度に影響を受けな
い。一方、欠点として、被写体までの距離が大きくなる
と、反射光束の光量が減少し、焦点検出の精度が悪くな
る。

受動型は、被写体の像を光電変換素子上に投影し、その
情報により焦点検出を行う方法である。

この方法は、長所として、被写体までの距離による焦点
検出精度に影響を受けにくい。更に、焦点検出光学系が
撮像光学系の一部又は全部を共用することによりバララ
ックスがなくなる。一方、欠点として、被写体が暗い場
合や被写体のコントラストが低くなると、焦点検出の精
度が悪くなる。

この欠点を改善する方法として、ストロボ装置またはカ
メラボディより補助光を被写体に投射し、被写体からの
反射光を撮像レンズを通して受光して焦点検出を行う技
術が既に商品化されている。

しかし、ストロボ装置またはカメラボディからの補助光
は撮像光学系の光束に対しバララックスが生じ、近距離
撮影などでは照明できない領域が存在してしまう。また
、軸外に測距範囲をもつ焦点検出装置では、レンズ交換
やズーミングにより画角が変化すると、照明範囲と測距
範囲がずれてしまう。

そこで、バララックスが生じない焦点検出装置として、
例えば特開昭６２−４７６１１号公報。

特開昭６２−５２５１５号公報及び特開平１−１７８９
１０号公報に記載の如く、撮像レンズを通して被写体に
補助光を投射するＴＴＬ補助光投射光学系を有するもの
が提案されている。

これは、例えば第６図に示した如き構成を有していた。

図中、ｌは撮像レンズ、２は撮像レンズ１による結像位
置に配置されたフィルム面であって、これらが撮像光学
系を構成している。又、３は撮像レンズ１とフィルム面
２との間に配置された中央部がハーフミラ−のクイック
リターンミラ４はクイックリターンミラー３による反射
光路上にて該ミラー３に関してフィルム面３と共役な位
置即ち撮像レンズ１による結像面に配置された焦点板、
５は焦点板４の後方に配置されたペンタプリズム、６は
ペンタプリズム５の後方に配置された接眼レンズであっ
て、これらが撮像レンズ１と共　にファインダー光学系
を構成している。

７はり　イックリターンミラー３のハーフミラ−部分の
後方においてクイックリターンミラー３の裏面に枢着さ
れたサブミラー　８はサブミラー７による反射光路上に
てクイックリターンミラー３に関してフィルム面３と共
役な位置即ち撮像レンズ１による結像面（−次結像面）
に配置された焦点検出用視野絞り、９は視野絞り８の近
傍に配置されたコンデンサーレンズ、１０はコンデンサ
ーレンズ９の後方に配置されたミラー　ＬＬａ、１１ｂ
はミラー１０による反射光路上に配置されていて光束を
二つに分離する一対のセパレータ絞り（焦点検出川明る
さ絞り）、１２ａ、１２ｂはセパレータ絞りｌｌａ、Ｉ
ｌｂの近傍に夫々配置された一対のセパレータレンズ（
結像レンズ）、１３ａ、１３ｂはセパレータレンズ１２
ａ、１２ｂによる結像面（二次結像面）に夫々配置され
た一対の光電変換素子であって、これらが撮像レンズ１
と共に、撮像レンズ１の異なる領域を夫々通過した三光
束による光強度分布を光電変換手段で受け、該光電変換
手段から得られる前記光強度分布を表わす出力信号の位
相差を検出することにより焦点検出を行う焦点検出光学
系を構成している。

１４は補助光源、１５は補助光源１４の前方に設けられ
た補助光源用コンデンサーレンズ、１６は焦点板４の下
部に設けられたハーフミラ−であって、これらがクイッ
クリターンミラー３．撮像レンズ１と共に、補助光源１
４からの光を被写体に投射する補助光投射光学系を構成
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の焦点検出装置では、撮像レンズ１を
通った光束がクイックリターンミラー３のハーフミラ一
部でファインダー光学系の光束と焦点検出光学系の光束
とに分割され、更にファインダー光学系の光束がハーフ
ミラ−１６により補助光投射光学系の光束と接眼レンズ
６へ向う光束とに分割されるので、ファインダーが暗く
なり、接眼レンズ６へ向う光量を増やそうとすると光電
変換面へ到達する光量が少なくなり、被写体に向う補助
光もハーフミラ−１６及びクイックリターンミラー３の
ハーフミラ一部で反射されるため光量が少なくなり、そ
の結果ファインダーが見にくく　なり、測距精度が低下
し、補助光の輝度も低く　なってしまうという問題があ
った。

本発明は、上記問題点に鑑み、バララックスのないＴＴ
Ｌファインダー、ＴＴＬ焦点検出装置。

ＴＴＬ補助光投射装置を有する撮像装置においてファイ
ンダーが見易くて、精度の高い測距が可能であり、補助
光の輝度を高くし得る焦点検出装置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〕

本発明による焦点検出装置は、異なる光路を夫々通過し
た複数光束もしくは同一光学系内の異なる領域を夫々通
過した複数光束により形成された複数像の光強度分布を
光電変換手段で受けて該光電変換手段から得られる前記
光強度分布を表わす出力信号を検出することにより焦点
検出を行う焦点検出光学系と、焦点検出される物体へ向
けて投光する焦点検出用補助光投射光学系とを有し、前
記焦点検出光学系及び前記焦点検出用補助光投射光学系
の各一部が夫々撮像光学系の一部又は全部と共通である
焦点検出装置において、 −次結像面と二次結像面との間にある前記焦点検出光学
系の明るさ絞りの近傍で前記焦点検出光学系の光路と前
記焦点検出用補助光投射光学系の光路とを分離するよう
にしたことを特徴としている。

〔作　用〕

上記構成によれば、撮像レンズと一次結像面との間の一
ケ所だけに光路をファインダー光路とそれ以外の光路に
分割するためのハーフミラ一部を配置すれば良いと共に
、焦点検出光学系の光路と焦点検出用補助光投射光学系
の光路とはハーフミラ−により分割されるのではなく単
に分離されるだけである。従って、ファインダー光路中
にハーフミラ−が存在しないので、ファインダーが非常
に明るくなり見易くなる。又、そのため、ファインダー
光路へ向う光量を多少域じることが可能になるので、焦
点検出光学系へ向う光量が増し、精度の高い測距が可能
となる。又、補助光もハーフミラ一部は１回通過するだ
けなので、被写体に向う光量が増し、補助光の輝度が高
くなる。

更に、補助光投射光学系における二次結像面近傍に補助
光の視野絞りを設ければ、合焦時に被写体に補助光を結
像させることができる。これにより、焦点検出精度をよ
り必要とする合焦状態に近づくほと補助光のコントラス
トと単位面積当たりの光量が増加するので、測距精度を
向上させることができる。

更に、補助光投射光学系における二次結像面近傍に設け
た視野絞りを移動させるようにすれば、測距範囲内の任
意の位置に補助光を照射することができる。

更に、焦点検出用補助投射光学系により照射された光束
によりできた一次結像面でのスポット像の一焦点検出光
学系の基線長方向の長さが、−次結像面での光電変換面
の基線長方向の長さより短いように補助光投射光学系の
視野絞りの大きさを設定するように構成すれば、とくに
補助光の像自体にパターン模様などでコントラストをっ
けなくても補助光の輪郭によるコントラストを利用して
測距することができる。

〔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図は本発明による焦点検出装置の第１実施例の光学
系の概略図である。図中、焦点検出光学系は、−次結像
面８′　（即ち焦点検出用視野絞り８）を通過した光が
、コンデンサーレンズ９を経てセパレータ絞りｌｌａ、
Ｉｌｂで三光束に分離され、それぞれセパレータレンズ
１２ａ、１２ｂにより光電変換素子１３ａ、１３ｂ上に
再結像される構成となっている。さらに、２つのセパレ
ータ絞りｌｌａ、ｌｌｂの間に、補助光投射光学系の明
るさ絞り１７が設けられている。又、２つのセパレータ
レンズ１２ａ、１２ｂの間には投光レンズ１８が設けら
れている。更に、投光レンズ１８に対し一次結像面と略
共役な位置即ち二次結像面近傍位置に補助光投射光学系
の視野絞り１９が設けられている。そして、補助光源１
４と補助光源用コンデンサーレンズ１５が視野絞り１９
の近傍に設けられている。

第２図は本実施例のセパレータ絞りｌｌａ、１１ｂ及び
明るさ絞り１７の組み合わせを撮像レンズｌの光軸方向
から見た図であり、これらは第３図に示した如く構成さ
れていても良い。

本実施例は上述の如く構成されており、被写体自体のコ
ントラストが高く且つ明るい場合は、上記従来例と同様
な原理により焦点検出が行われる。

又、被写体自体のコントラストが低かったり、暗い場合
は、補助光源１４を発し補助光源用コンデンサーレンズ
１５．視野絞り１９を通った光束を投光レンズ１８によ
り一次結像面８′に略結像させ、さらに撮像レンズ１に
より被写体に投影させる。被写体に投影された補助光の
像は、撮像レンズ１．−次結像面８′　コンデンサーレ
ンズ９を経てセパレータ絞りｌｌａ、ｌｌｂで三光束に
分離され、それぞれセパレータレンズ１２ａ、１２ｂに
より光電変換素子１３ａ、１３ｂ上に導かれ、焦点検出
が行われる。この時、焦点位置が一次結像面８′に近づ
くほど、被写体に投影された補助光の像は、鮮鋭度をま
す。言い換えれば、検出された情報により撮像レンズ１
を移動させるとき、合焦点に近づく程焦点検出の精度が
高くなる。

以上、本実施例の作用について説明したが、本実施例は
、撮像レンズｌと一次結像面８′との間の一ケ所だけに
光路をファインダー光路とそれ以外の光路に分割するた
めのハーフミラ一部を配置すれば良いと共に、焦点検出
光学系の光路と焦点検出用補助光投射光学系の光路とは
ハーフミラ−により分割されるのではなく単に分離され
るだけである。従って、ファインダー光路中にハーフミ
ラ−が存在しないので、ファインダーが非常に明るくな
り見易くなる。又、そのため、ファインダー光路へ向う
光量を多少域じることが可能になるので、焦点検出光学
系へ向う光量が増し、精度の高い測距が可能となる。又
、補助光もハーフミラ一部は１回通過するだけなので、
被写体に向う光量が増し、補助光の輝度が高くなる。

更に、補助光投射光学系における二次結像面近傍に補助
光の視野絞り１９を設けているので合焦時に被写体に補
助光を結像させることができ、これにより焦点検出精度
をより必要とする合焦状態に近づくほど補助光のコント
ラストと単位面積当たりの光量が増加するので、測距精
度を向上させることができる。

また、視野絞り１９を移動させるようにすれば、側距す
る被写体を選択することができる。

また、視野絞り１９の一次結像面８′での大きさを光電
変換素子１３ａ、１３ｂを一次結像面に投影したときの
基線長方向の大きさより小さくなるようにすれば、特に
補助光の像自体にパターン模様などでコントラストをっ
けなくても補助光の輪郭によるコントラストを利用して
側距することができる。

尚、上記補助投射光学系における視野絞り１９に関する
構成は、撮像レンズ１の光軸の延長上に配置された焦点
検出装置に対するものだけでなく、軸外の被写体に対し
て離散的に配置された焦点検出装置に対しても有効であ
る。

第４図は第２実施例の光学系の基線長方向を紙面に垂直
にした時の概略図である。本実施例の焦点検出光学系は
、第１実施例と同じである。補助光投射光学系の光軸は
第５図に示した如き反射部材２０で曲げられていると共
に、焦点検出光学系の光束は反射部材２０の開口部２０
　ａ、　　２０　ｂを透過し光量を減じることなくセパ
レータ絞り１１ａ、ｌｌｂに導かれている。従って、本
実施例は補助光投射光学系の光軸が屈曲しているので、
光電変換素子１３ａ、１３ｂの間隔を小さくする事がで
き、その結果測距範囲の広視野化に有利になる。

尚、反射部材２０の開口部２０ａ、２０ｂにセパレータ
絞りｌｌａ、ｌｌｂの役割を果たさせるように構成して
もよい。

また、反射部材２０の開口部２０ａ、２０ｂを反射部と
し且つ他の反射部を透過部として、焦点検出光学系を屈
曲させ、且つ補助光投射光学系を直進させるように構成
してもよい。

又、本発明は、上述の如き位相差方式の焦点検出装置に
限らず、コントラスト式の焦点検出装置にも適用できる
ことは言うまでも無い。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による焦点検出装置は、バララック
スのないＴＴＬファインダー、ＴＴＬ焦点検出装置、Ｔ
ＴＬ補助光投射装置を有する撮像装置において、ファイ
ンダーが見易くて、精度の高い測距が可能であり、補助
光の輝度を高くし得る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図は本発明による焦点検出装置の第１実施例の光学
系の概略図、第２図は上記第１実施例のセパレータ絞り
及び明るさ絞りの組み合わせを撮像レンズの光軸方向か
ら見た図、第３図は第２図に示した組み合わせの変形例
を示す図、第４図は第２実施例の光学系の概略図、第５
図は上記第２実施例の反射部材及びセパレータ絞りの組
み合わせの斜視図、第６図は従来例の光学系を示す図で
ある。 １・・撮像レンズ、８′・・・１次結像面、９・・・コ
ンデンサーレンズ、ｌｌａ、ｌｌｂ・・・セパレータ絞
り、１２ａ、１２ｂ・−・セパレータレンズ、１３ａ。 １３ｂ・・・光電変換素子、１４・・・補助光源、１５
・・補助光源用コンデンサーレンズ、１７・・・明るさ
絞り、１８・・・投光レンズ、１９・・・視野絞り、２
０反射部材、２０ａ、２０ｂ・・・開口部。 矛５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 異なる光路を夫々通過した複数光束もしくは同一光学系
   内の異なる領域を夫々通過した複数光束により形成され
   た複数像の光強度分布を光電変換手段で受けて該光電変
   換手段から得られる前記光強度分布を表わす出力信号を
   検出することにより焦点検出を行う焦点検出光学系と、
   焦点検出される物体へ向けて投光する焦点検出用補助光
   投射光学系とを有し、前記焦点検出光学系及び前記焦点
   検出用補助光投射光学系の各一部が夫々撮像光学系の一
   部又は全部と共通である焦点検出装置において、 一次結像面と二次結像面との間にある前記焦点検出光学
   系の明るさ絞りの近傍で前記焦点検出光学系の光路と前
   記焦点検出用補助光投射光学系の光路とを分離するよう
   にしたことを特徴とする焦点検出装置。