JPH06138380A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型でデフォーカスの検出範囲が広く、測距精
度が良いことである。 【構成】明るさ絞り１８の開口部１８ａの重心を通る光
線Ｌｃについて、コンデンサーレンズ１６の光軸Ｏとセ
パレータレンズ１９に入射する光線Ｌｃとの角度をθ₁
とし、光軸Ｏとセパレータレンズ１９から射出する光線
Ｌｃとの角度をθ₂ とした時、θ₁ ＜θ₂ となるように
した。又、開口部１８ａの重心を通り且つ２つの開口部
１８ａの並ぶ方向に垂直な境界線で、開口部１８ａを光
軸Ｏに近い内側領域と光軸Ｏから遠い外側領域とに分割
した時、外側領域の重心位置よりも内側領域の重心位置
の方が境界線に近いように、開口部１８ａを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等に用いられる
焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】撮影レンズによって形成される像を焦点
検出光学系に導き、再結像光学系により２つに分割して
光電変換素子列（受光素子列）上に再結像させ、その２
像の位置ずれを検出することによって合焦検出を行うよ
うにした焦点検出光学系は、これまでに数多く提案され
ている。例えば、特開昭５５−１１８０１９号公報、特
開昭５８−１０６５１１号公報及び特開昭６０−３２０
１２号公報に記載された焦点検出装置がある。これらの
焦点検出光学系において、焦点検出光学系の入射瞳は撮
影レンズの射出瞳から射出される光束を十分に取り込め
るように設定する必要がある。撮影レンズの射出瞳と焦
点検出光学系の入射瞳とが離れすぎると、軸外の光束が
焦点検出光学系の明るさ絞りの開口部に入射できなくな
る。この開口部に軸外の光束が入射されなければ、その
位置の焦点検出ができなくなる。又、軸外の光束が開口
部の一部だけに入射するような場合には、正確な合焦検
出ができなくなる。そのため、焦点検出光学系の入射瞳
の位置は、撮影レンズの射出瞳から射出される光束が十
分に取り込められるように決定される必要がある。又、
焦点検出光学系の入射瞳は、コンデンサーレンズによっ
て明るさ絞りの開口部と共役な位置に設定される。

【０００３】受光素子列１は、図１７に示すように複数
の受光素子１ａが或る間隔で列設されているものであ
り、実際に光束を受光する領域は連続的なものではな
い。そのため、被写体による像の明暗の差が、図１８に
示すように、大きく且つ急激であると、像の再結像位置
を受光素子列１上に一致させた場合、図１９（ａ）〜
（ｆ）に示すように、像の明暗の差が急激な領域が受光
素子１ａの並列方向に対して異なる位置に夫々入射する
と、像の入射位置に応じて受光素子列１で得られる出力
は図２０（ａ）〜（ｆ）に示すように、異なることにな
り、測定精度が劣化するものである。この欠点は、被写
体の照度が低下して、受光素子系及び電気系のノイズの
比率が上昇すると顕著になってくる。更に、被写体像の
再結像位置を受光素子列の位置に一致させると、受光素
子列上の像にナイキスト限界以上の高次の空間周波数成
分が含まれる場合、高周波成分によるモアレが生じてい
わゆるエリアジングの現象が発生し、測距精度が劣化す
ることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、焦点検出光
学系において、コンデンサーレンズの焦点距離を長くす
ると、撮影レンズの予定結像面と明るさ絞りの開口部と
の間隔が広がることになり、又、２つの開口部の間隔も
広がる。更に、焦点検出光学系の倍率を固定した状態で
考えると、コンデンサーレンズの焦点距離を長くすると
再結像レンズの焦点距離が長くなる。そのため、開口部
と像の再結像位置との間隔が広くなり、又、２つの像の
再結像位置の間隔も広くなる。図２１は、コンデンサー
レンズの焦点距離を長くした焦点検出光学系の構成の一
例を示すものであり、撮影レンズ２の予定結像面近傍に
コンデンサーレンズ３が配置され、その後方には一対の
開口部４ａ，４ａが形成された明るさ絞り４と、開口部
４ａ近傍の一対の再結像レンズ５，５とが配置され、更
に再結像レンズ５，５による再結像位置には受光素子列
６，６が配置されている。この光学系では、合焦検出の
基準となる２像の再結像位置の間隔は広くなり、デフォ
ーカス方向の検出範囲が広くなる。しかしながら、この
ような構成では、焦点検出光学系全体が大型化する欠点
がある。一方、再結像位置での２像の間隔が狭いと、デ
フォーカス検出範囲が狭いという問題が生じる。図２２
は、焦点距離を短くしたコンデンサーレンズ８が備えら
れた焦点検出光学系の構成例を示すものであり、この構
成によれば、光学系全体の大きさは小さくなるが、合焦
検出の基準となる２像の間隔も狭くなり、デフォーカス
の検出範囲が狭められるという欠点がある。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑みて、デフ
ォーカスの検出範囲が広くて測距精度が良く、しかも小
型の焦点検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による焦
点検出装置は、撮影レンズの予定結像面の近傍に配置さ
れたコンデンサーレンズと、合焦精度を確保し得る間隔
を以て並ぶ一対の開口部を有する明るさ絞りと、この明
るさ絞りの後方近傍に位置する再結像レンズと、再結像
レンズを通過した光束が結像する光電変換素子列から成
る光電変換手段とから構成され、撮影レンズの異なる領
域を通過した二光束による光強度分布を光電変換素子列
で受け、これら光強度分布を表す出力信号の位相差を検
出することにより、焦点検出を行うものである。しか
も、撮影レンズの予定結像面における測距範囲の中心を
通り且つ明るさ絞りの開口部の重心を通る光線Ｌｃにつ
いて、コンデンサーレンズの光軸Ｏと再結像レンズに入
射する光線Ｌｃとのなす角をθ₁ とし、コンデンサーレ
ンズの光軸Ｏと再結像レンズから射出される光線Ｌｃと
のなす角をθ₂ としたとき、次の条件式（１）を満足す
るようにしたものである。 θ₁ ＜θ₂ （１） 更に、明るさ絞りの各開口部の重心を通り且つ両開口部
が並ぶ方向に垂直な境界線で、各開口部をコンデンサー
レンズ光軸Ｏに対して内側（光軸Ｏに近い側）の領域と
外側（光軸Ｏから遠い側）の領域とに分割した時、分割
された外側領域の開口部の重心位置より内側領域の開口
部の重心位置の方が、境界線に近いように開口部が構成
されていることを特徴とするものである。

【０００７】上述の条件式（１）は、２つの像の再結像
位置の間隔を広くすると共に、焦点検出光学系をコンパ
クトに構成するための条件である。ここで、焦点検出光
学系の各光学要素の配置について考えてみる。前述した
ように、焦点検出光学系の入射瞳は撮影光学系のシステ
ムによって決められてくる。又、明るさ絞りの一対の開
口部の位置も、コンデンサーレンズによって焦点検出光
学系の入射瞳と共役な関係にあるので、この関係は次式
（２）で示される。又、開口部の重心を通過する光線Ｌ
ｃの開口部位置での光軸Ｏからの高さをｈ₁ とすると、
ｈ₁ は次式（３）で示される。 １／ｄ₁ ＝−１／ＥＰ＋１／ｆｃ （２） ｈ₁ ＝ｔａｎθ₃ ＊ＥＰ＊（ｄ₁ ／ＥＰ） （３） 但し、ｄ₁ はコンデンサーレンズと明るさ絞りの一対の
開口部との距離、ＥＰは一次結像面と焦点検出光学系の
入射瞳との距離、ｆｃはコンデンサーレンズの焦点距
離、θ₃ は一次結像面から開口部に向かう光線Ｌｃがコ
ンデンサーレンズの光軸Ｏとなす角である。尚、ここで
は、わかりやすくするために、コンデンサーレンズが一
次結像面上にあるものとした。

【０００８】次に、被写体像の再結像レンズによる再結
像位置を（４）式で、又、２つの像の再結像位置での距
離（基準２像間隔）を（５）式で示す。尚、ここでは、
わかりやすくするために、再結像レンズと開口部とが同
一面上にあるものとし、再結像レンズの光軸上に開口部
の重心位置があるものとする。 ｄ₂ ＝ｄ₁ ＊β （４） ｈ₂ ＝ｈ₁ ＊β （５） 但し、ｄ₂ は再結像レンズと像の再結像位置との距離、
２＊ｈ₂ は基準２像間隔、βは焦点検出光学系の倍率
（物体面を一次結像面としたときの焦点検出光学系によ
る倍率）とする。

【０００９】上述の各式において、θ₃ ，β，ＥＰの各
ファクターの変更は、カメラ全体のシステムから制限が
加えられている。即ち、角度θ₃ についていえば、θ₃
が大きすぎると撮影レンズからの射出ＮＡより大きい光
束が必要になり、又小さすぎると合焦検出精度が悪くな
るので好ましくない。焦点検出光学系の倍率βについて
は、βが大きすぎると受光面での単位面積当たりの照度
が低くなるため、望ましくなく、逆に小さすぎると検出
精度が悪くなる。又、一次結像面と入射瞳の距離ＥＰに
ついては、ＥＰの値が適切でないと、前述のように軸外
光束が入射瞳から外れ、焦点検出に必要な光束が取り込
めなくなる。

【００１０】焦点検出光学系の各光学要素がこのように
配置された状態で、基準２像間隔を広げる方法として、
上述した（１）式を満足するように構成すればよい。条
件式（１）を満足することにより、焦点検出光学系は図
１に示すような構成になる。即ち、明るさ絞り９の開口
部９ａの重心に対して、再結像レンズ１０の光軸Ｏ
₁ （図２参照）がコンデンサーレンズ８の光軸Ｏから離
れる方向に偏心して配置されている。これにより、光線
Ｌｃが再結像レンズ１０の光軸Ｏ₁ より光軸Ｏ側から入
射する状態になる。そのため、従来の焦点検出光学系の
構成例である図２２の焦点検出光学系と比較して、焦点
検出光学系の光軸Ｏ方向の全長が変化することなく、再
結像位置での２像間隔が広がっていることがわかる。即
ち、条件式（１）を満足することにより、２像間隔は増
大することになる。

【００１１】ここで、再結像レンズを通過することによ
って再結像する光束について考えてみる。図２は従来の
焦点検出光学系の構成に関するものであり、コンデンサ
ーレンズの光軸Ｏの上側に位置する明るさ絞り４の一方
の開口部４ａと、この開口部４ａと同一垂直面上に位置
する一方の再結像レンズ５と、その後方の再結像位置に
ある受光素子列６とが示されている。図３は図１に示す
ような本発明の焦点検出光学系の構成に関するものであ
り、明るさ絞り９の一方の開口部９ａと同一垂直面上
に、一方の再結像レンズ１０が偏心して位置する。図２
はθ₁ ＝θ₂ の時の光束の経路を、図３はθ₁ ＜θ₂ の
時の光束の経路を、夫々示すものである。図２の状態で
は、コンデンサーレンズの光軸Ｏからみて、光線Ｌｃよ
り外側の光束と内側の光束とがほぼ同じ屈折作用を受け
ている。一方、図３では、コンデンサーレンズの光軸Ｏ
からみて、光線Ｌｃより外側の光束に対して内側の光束
の収差の方が大きい。尚、図２及び３において、受光素
子列６の位置が再結像レンズ５による光束の焦光点より
ずらされているのは、エリアジングの発生を防止するた
めである。又、図４は図２における受光素子列６上の光
量分布の概略を示すものであり、図５は図３における受
光素子列６の光量分布の概略を示すものである。両図か
ら理解できるように、図４に示す光量分布は対称形であ
るのに対し、図５に示す光量分布は対称形から崩れた非
対称形状を呈している。

【００１２】ところで、位相差式焦点検出法は、２像の
光量分布のデータを取り込み、これをカメラ本体内に組
み込まれたマイクロコンピュータ等でずらしながら重ね
あわせ、その合致度を評価して、２像間隔を求めるもの
である。従って、図４に示すような対称性の高い形状の
光量分布が得られる場合には、高い合致度を示すが、図
５に示すような対称性が低い光量分布の場合には、低い
合致度しか得られず、焦点検出精度が劣化することにな
る。更に、受光素子列が像の再結像面から離れている
と、被写体像の光束の集光範囲が各々の受光素子に対し
てより大きくなるため、これによる悪影響が大きくな
る。

【００１３】その点、本発明では、明るさ絞りの各開口
部の重心を通り且つ開口部の並べられた方向に垂直な境
界線で、開口部を内側（コンデンサーレンズ光軸Ｏに近
い側）領域と外側領域とに２分割した時、外側領域の開
口部の重心位置より内側領域の開口部の重心位置の方が
境界線に近いように、明るさ絞りの開口部が形成されて
いる。そのため、受光素子列に対して垂直な方向に関し
て、光束の密度が粗の部分の光束を、光束の密度が密な
部分に対して長くした状態で再結像するようになり、光
量分布の形状を、図５に示すような非対称な形状から対
称形に近づけることができた。更に、外側領域の開口部
の重心位置と内側領域の開口部の重心位置との間の中心
位置を、再結像レンズの光軸付近又は再結像レンズの光
軸Ｏ₁ とコンデンサーレンズの光軸Ｏとの間にあるよう
にするのが望ましい。即ち、上記中心位置が再結像レン
ズの光軸よりもコンデンサーレンズの光軸から大きく離
れた位置にあると、図５に示すのとは逆の方向への対称
形からの崩れが大きくなる。又、明るさ絞りの開口部と
再結像レンズの位置関係から、上記中心位置が再結像レ
ンズの光軸付近又は再結像レンズの光軸とコンデンサー
レンズの光軸との間にあるようにすることにより、受光
素子列上の照度と光量分布の対称性のバランスの良い開
口部形状を設定することができる。条件式（１）を満足
するような焦点検出装置の場合、上述した本発明による
如く焦点検出光学系の明るさ絞りの開口部を形成するこ
とが望ましいことが分る。又、本発明では、明るさ絞り
の開口部に対して再結像レンズが偏心して配置されるこ
とで、発生する収差により再結像位置における像のピン
トが若干ぼけるために、受光素子列上の像にナイキスト
限界以上の高周波成分が含まれていても、高周波成分は
低下させられて、測距精度の劣化を抑制することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明する。図６乃至図１３は、本発明の第一実施例を示す
ものであり、図６は本実施例による焦点検出装置を内蔵
したカメラの全体構成図、図７は明るさ絞りの開口部の
形状を示す図、図８は焦点検出装置の焦点検出光学系の
構成図、図９は一方の受光素子列で得られる光量分布の
形状を示す図、図１０は２つの受光素子列で得られた光
量分布が重ね合わされた図、図１１は明るさ絞りの開口
部の変形図、図１２は図１１の開口部を介して一方の受
光素子列で得られる光量分布の形状を示す図、図１３は
２つの受光素子列で得られた光量分布が重ね合わされた
図である。図６において、撮影レンズ１２の像面側に
は、ハーフミラーからなるクイックリターンミラー１３
が配置され、その後方には撮影レンズ１２を通過した光
束を焦点検出光学系１４に導くサブミラー１５が配置さ
れている。焦点検出光学系１４において、撮影レンズ１
２の予定結像面近傍にはコンデンサーレンズ１６が位置
し、その後方のミラー１７による反射光路上には、合焦
精度を確保し得る間隔を以て紙面方向に並べられた一対
の開口部１８ａ，１８ａを有する明るさ絞り１８が、紙
面と直交する方向に設けられている。

【００１５】明るさ絞り１８の各開口部１８ａは、図７
に示すように両端部を形成する２つの弧１８ａＯと１８
ａＩが対向して合わせられた開口形状を有している。し
かも、開口部１８ａの重心を通り且つ開口部１８ａが並
べられた方向に垂直な面（紙面に垂直な方向）を境界線
として、開口部１８ａをコンデンサーレンズ光軸Ｏに近
い内側領域と光軸Ｏから遠い外側領域とに分割した時
に、分割された開口部の外側領域の重心位置より内側領
域の重心位置の方が境界線に近くなるような形状になっ
ている。しかも、開口部１８ａのコンデンサーレンズ光
軸Ｏに近い側の弧ＳＲ−Ｉの曲率半径は、光軸Ｏから遠
い側の弧ＳＲ−Ｏの曲率半径より大きい。そして、開口
部１８ａの重心位置と重心光線の通過位置が一致するよ
うに、開口部１８ａの形状が定められている。又、明る
さ絞り１８の各開口部１８ａ，１８ａの後方近傍には、
セパレータレンズ１９，１９即ち再結像レンズが設けら
れ、しかもこれらレンズ１９，１９は、その光軸Ｏ₁ が
各開口部１８ａの重心に対してコンデンサーレンズ１６
の光軸Ｏから離れる方向にずれた偏心状態にあるように
位置している。セパレータレンズ１９，１９から射出さ
れた光束の結像位置には、光電変換素子列から成る一対
の受光素子列２０が配置されている。尚、受光素子列２
０，２０は一次結像面Ａの共役面（２次結像面）よりコ
ンデンサーレンズ１６の光軸Ｏから離れる方向にずれて
配設されている（図８参照）。

【００１６】本実施例は上述のように構成されているか
ら、図８において、撮影レンズ１２を通過した２光束
は、クイックリターンミラー１３を通過してサブミラー
１５で反射され、焦点検出光学系１４に向かう。尚、合
焦状態であるならば、これら２光束は一次結像面Ａで結
像させられる。更に、２光束は、コンデンサーレンズ１
６を介して夫々明るさ絞り１８の開口部１８ａ，１８ａ
を通過して、開口部１８ａに対して偏心した位置にある
セパレータレンズ１９，１９に入射される。セパレータ
レンズ１９，１９で集光作用と光束全体の光軸Ｏ（即ち
コンデンサーレンズ１６の光軸）から離れる方向への屈
折作用を受け、受光素子列２０，２０上に一対の像とし
て結像させられる。

【００１７】このようにして受光素子列２０の位置と再
結像位置を一致させることにより、明暗の差が急激に生
じる被写体に対しても、測距精度の劣化やいわゆるエリ
アジングの現象による測距精度の劣化を防止することが
できて、良好な測距精度を得ることができる。このよう
な効果は、受光素子列２０を光軸Ｏに対して遠近いずれ
の方向にずらしても得られるが、光軸Ｏから離れる方向
にずらすことにより、開口部１８ａに対するセパレータ
レンズ１９の偏心量が少ない状態で２像間隔を広く確保
できるので、好ましい。

【００１８】本実施例により得られる一方の受光素子列
２０上の光量分布は、図９のようになる。他方の受光素
子列２０で得られる光量分布は、図９の形状を左右反転
させたものである。従って、これらの光量分布をマイコ
ン上で重ねた様子を示すと、図１０のようになる。この
場合、光量分布の合致度は９３％であり、測距精度は従
来の焦点検出光学系と比較して改善されたことがわか
る。次に、図１１は明るさ絞り１８の開口部の変形例で
あり、開口部１８ａ′を構成する２つの弧１８ａＯと１
８ａＩは互いに曲率半径が等しい形状になっているが、
開口部１８ａ′の面積は図７に示す開口部１８ａの面積
と等しい。これは、両者の受光素子上の照度が等しいこ
とを示している。尚、図１１に示す開口部１８ａ′を採
用した場合の、一方の受光素子列２０上の光量分布は、
図１２のようになる。この光量分布と他方の受光素子列
２０で得られた左右反転した光量分布とをマイコン上で
重ねた様子は、図１３に示す通りである。この場合も、
光量分布の合致度は８８％であり、改善の様子がわか
る。

【００１９】ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝３．７ ｒ₂ ＝９．５ ｄ₂ ＝３．０ ｎ₁ ＝１．４９７１ ｒ₃ ＝−２０．０ ｄ₃ ＝１４．９ ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝０．１ ｒ₅ ＝１．８ ｄ₅ ＝３．０ ｎ₂ ＝１．４９７１ ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝２．４ β＝−０．２８ Ｆ_W ＝１１．９ ＳＲ−Ｏ＝１．１４
ＳＲ−Ｉ＝１．７１ Ｈ_W4＝０．６５ Ｈ_S5＝０．７８

【００２０】以上のように本実施例によれば、焦点検出
光学系を大型化することなく、デフォーカス検出範囲を
広げることができる。しかも、明暗の差が急激な被写体
像であっても測距精度を劣化させることなく、いわゆる
エリアジングによる測距精度の劣化を防止できる等、測
距精度を良好に保持することができる。

【００２１】次に本発明の第二実施例を図１４乃至図１
６により説明する。図１４は明るさ絞りの開口部の形状
を示す図、図１５は受光素子列で検出する光量分布を表
す図、図１６は２つの受光素子列で検出した光量分布を
重ねあわせた図である。焦点検出光学系の各光学要素及
びその配置は、図６及び図８に示す第一実施例のものと
同一であり、基本的に撮影レンズ１２から焦点検出光学
系１４に導かれる光束に対する作用も同一である。本実
施例における明るさ絞り２２の各開口部２２ａについて
（図１４参照）、開口部２２ａは、内側（コンデンサー
レンズ１６の光軸Ｏに近い側）の端部を形成する弧２２
ａＩと外側の端部を形成する屈曲縁ＳＲ−Ｏとで略扇形
形状の開口を構成しており、特に屈曲縁ＳＲ−Ｏの形状
は、コンデンサーレンズ１６の光軸Ｏから受光素子列２
０へ延ばされた線及び光軸Ｏを曲率中心とする外接円の
接点と、この外接円及び内側の弧ＳＲ−Ｉの２つの交点
と、を結ぶ線分によって形成される。そして、各開口部
２２ａの重心位置と重心光線の通過位置とが一致するよ
うに開口部２２ａの形状が定められている。

【００２２】このような２つの開口部２２ａを有する明
るさ絞り２２が備えられた焦点検出光学系１４によって
受光素子列２０の一方で得られる光量分布は、図１５に
示すようになる。そして、この光量分布と、他方の受光
素子列２０で得られた左右反転した光量分布とがマイコ
ン上で重ね合わされたときの様子を示すと、図１６のよ
うになる。この光量分布の合致度は９６％であり、図１
３に示すものと比較して大きく改善されていることがわ
かる。尚、本実施例による開口部２２ａは、図１１に示
す開口部１８ａ′と比較して開口面積が小さくなってお
り、受光素子上の照度が劣化しているが、或る程度以上
の明るさの被写体に対しては、高精度に焦点検出を行う
ことができる。

【００２３】次に、第二実施例のレンズデータを示す
と、次のようになる。尚、焦点検出光学系の構成は図８
に示すものと同一である。

【００２４】ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝３．７ ｒ₂ ＝９．５ ｄ₂ ＝３．０ ｎ₁ ＝１．４９７１ ｒ₃ ＝−２０．０ ｄ₃ ＝１４．９ ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝０．１ ｒ₅ ＝１．８ ｄ₅ ＝３．０ ｎ₂ ＝１．４９７１ ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝２．４ β＝−０．２８ Ｆ_W ＝１１．９ ＳＲ−Ｏ＝１．１４
ＳＲ−Ｉ＝１．３７ Ｈ_W4＝０．６５ Ｈ_S5＝０．７８

【００２５】尚、図８に示す第一実施例のレンズデータ
を示すと、下記の通りである。上記レンズデータにおい
て、ｒ₁ ，ｒ₂ ，ｒ₃ ，‥‥は各レンズの曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ‥‥は各レンズの肉厚又はレンズ間隔、
ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ‥‥は各レンズの屈折率、ν₁ ，
ν₂ ，ν₃ ‥‥は各レンズのアッベ数である。又、Ｈ_W4
は、重心光束が明るさ絞り１８を通過する位置でのコン
デンサーレンズ１６の光軸Ｏからの高さ、Ｈ_S5は、セパ
レータレンズ１９の光軸Ｏ₁ のコンデンサーレンズの光
軸Ｏからの高さである。ＳＲ−Ｏは開口部１８ａの外側
の弧の曲率半径であり、その曲率中心はコンデンサーレ
ンズ１６の光軸Ｏ上にある。ＳＲ−Ｉは開口部の内側の
弧の曲率半径である。

【００２６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る焦点検出装
置は、明るさ絞りの各開口部を境界線でコンデンサーレ
ンズ光軸に対して内側と外側の領域に分割した時、分割
された外側領域の開口部の重心位置より内側領域の開口
部の重心位置の方が、境界線に近いように開口部が構成
されているから、焦点検出光学系を大型化することなく
デフォーカスの検出範囲を拡大することができ、しかも
測距精度が良くコンパクトであるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための焦点検出光学系
の概略構成図である。

【図２】従来の構成の明るさ絞りと再結像レンズについ
て、光束の経路を示す図である。

【図３】本発明の構成の明るさ絞りと再結像レンズにつ
いて、光束の経路を示す図である。

【図４】図２に示す構成によって受光素子列で得られる
光量分布の形状を示す図である。

【図５】図３に示す構成によって受光素子列で得られる
光量分布の形状を示す図である。

【図６】本発明の第一実施例による焦点検出装置をカメ
ラに搭載した状態を示す概略構成図である。

【図７】本発明の第一実施例による明るさ絞りの、開口
部の形状を示す図である。

【図８】図６に示す焦点検出光学系の構成を光軸方向に
展開した原理図である。

【図９】一方の受光素子列で得られる光量分布の図であ
る。

【図１０】二つの受光素子列で得られる光量分布をマイ
コン上で重ねあわせた図である。

【図１１】明るさ絞りの開口部の形状の変形図である。

【図１２】図１１に示す明るさ絞りによって得られる一
方の光量分布の図である。

【図１３】図１１に示す明るさ絞りによって二つの受光
素子列で得られる光量分布をマイコン上で重ねあわせた
図である。

【図１４】本発明の第二実施例による明るさ絞りの開口
部の形状を示す図である。

【図１５】図１４に示す明るさ絞りによって得られる一
方の光量分布の図である。

【図１６】図１４に示す明るさ絞りによって二つの受光
素子列で得られる光量分布をマイコン上で重ねあわせた
図である。

【図１７】受光素子列の平面図である。

【図１８】明暗の差が急激な被写体の光強度を示す図で
ある。

【図１９】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は、受光素子列の配列方向に被写体像が移動した
時の、受光素子列上での光強度の変化を示す図である。

【図２０】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は、図１９の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）の状態に夫々対応する受光素子列からの
出力変化を示すである。

【図２１】コンデンサーレンズの焦点距離を長くした場
合の焦点検出光学系の構成図である。

【図２２】コンデンサーレンズの焦点距離を短くした場
合の焦点検出光学系の構成図である。

【符号の説明】

２，１２ 撮影レンズ ６，２０ 受光素子列 ８，１６ コンデンサーレンズ ９，１８，２２ 明るさ絞り ９ａ，１８ａ，２２ａ 開口部 １０ 再結像レンズ １４ 焦点検出光学系 １９ セパレータレンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズの予定結像面の近傍に配置さ
   れたコンデンサーレンズと、合焦精度を確保し得る間隔
   を以て並ぶ一対の開口部を有する明るさ絞りと、該明る
   さ絞りの後方近傍に位置する再結像レンズと、該再結像
   レンズを通過した光束が結像する光電変換素子列から成
   る光電変換手段とから構成され、撮影レンズの異なる領
   域を通過した二光束による光強度分布を前記光電変換手
   段の光電変換素子列で受けて、該光強度分布を表す出力
   信号の位相差を検出することにより、焦点検出を行い、
   且つ前記撮影レンズの予定結像面における測距範囲の中
   心を通り且つ前記開口部の重心を通る光線が、前記再結
   像レンズによりコンデンサーレンズの光軸から離れる方
   向へ屈折せしめられるように構成した焦点検出装置にお
   いて、 前記各開口部の重心を通り且つ該開口部の並ぶ方向に垂
   直な境界線で、各開口部を前記コンデンサーレンズの光
   軸に対して内側と外側の領域に分割した時、分割された
   外側領域の開口部の重心位置より内側領域の開口部の重
   心位置の方が、前記境界線に近くなるように、各開口部
   が構成されていることを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 撮影レンズの予定結像面の近傍に配置さ
   れたコンデンサーレンズと、合焦精度を確保し得る間隔
   を以て並ぶ一対の開口部を有する明るさ絞りと、該明る
   さ絞りの後方近傍に位置する再結像レンズと、該再結像
   レンズを通過した光束が結像する光電変換素子列から成
   る光電変換手段とから構成され、撮影レンズの異なる領
   域を通過した二光束による光強度分布を前記光電変換手
   段の光電変換素子列で受けて、該光強度分布を表す出力
   信号の位相差を検出することにより、焦点検出を行い、
   且つ前記撮影レンズの予定結像面における測距範囲の中
   心を通り且つ前記開口部の重心を通る光線が、前記再結
   像レンズによりコンデンサーレンズの光軸から離れる方
   向へ屈折せしめられるように構成した焦点検出装置にお
   いて、 前記各開口部の重心を通り且つ該開口部の並ぶ方向に垂
   直な境界線で、各開口部を前記コンデンサーレンズの光
   軸に対して内側と外側の領域に分割した時、分割された
   外側領域の重心位置と内側領域の重心位置とを結ぶ線分
   の中心点が、前記再結像レンズの光軸付近か、該再結像
   レンズより前記コンデンサーレンズの光軸に近い位置に
   あるように構成したことを特徴とする焦点検出装置。