JPH06265779A

JPH06265779A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH06265779A
Application number: JP5080181A
Authority: JP
Inventors: Keiji Osawa; 圭司大沢
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-22
Also published as: US5572013A

Abstract

(57)【要約】【目的】マルチ測距の焦点検出装置において、偏向ミ
ラー付近の空間を有効に利用して迷光を防止する。【構成】偏向ミラーＭ_Oとそれに反射する前と後の焦
点検出用光束２２、２３、２４の最も外側の光路とで形
成される三角形状の空間内で、隣あう領域の焦点検出用
光束の間に遮光部材１２を配置したことにより、画面中
心より下側に焦点検出領域を設けた際に必然的に発生す
る迷光を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等のマルチ測距
用の焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、カメラ等に用いられる焦点検
出装置として、撮影レンズの光軸付近のエリアだけでな
く、光軸外のエリアも同時に測距できるようにした、い
わゆるマルチ測距用の焦点検出装置が提案されている。
これは、ひとつのエリアを測距する焦点検出用光学系
を、エリアの数だけ複数個配置するものである。特開昭
６３−２８９５１３号公報には、そのときに発生する問
題点とその解決法が示されている。図４に特開昭６３−
２８９５１３号の実施例の概略構成を示す。

【０００３】これは、撮影レンズの光軸上のエリアと光
軸外のエリア２カ所の計３カ所の測距を行う装置であっ
て、そのエリア配置は撮影レンズＴＬの焦点面ＦＰの位
置に示されているように、画面横方向に延びる光軸上の
エリアＥ１を挟んで、画面縦方向に延びる光軸外のエリ
アＥ２、Ｅ３が、全体としてＨ型に配置されている。そ
れぞれのエリアにおいて、撮影レンズＴＬの異なる領域
を通過した６つの光束（ＬＷ１、ＬＷ２）乃至（ＬＷ
５、ＬＷ６）が、それぞれフィールドレンズＬ０１乃至
Ｌ０３を経て、３対の再結像レンズ（Ｌ１、Ｌ２）乃至
（Ｌ５、Ｌ６）によってＣＣＤラインセンサＰ０上の受
光部（Ｐ１、Ｐ２）乃至（Ｐ５、Ｐ６）上に結像され、
それぞれの像の位置から各エリアにおける撮影レンズＴ
Ｌの焦点位置が検出される。

【０００４】フィールドレンズＬ０１乃至Ｌ０３の直前
には、測距するエリアの範囲を規定する開口部Ｅ０１乃
至Ｅ０３を持つ視野マスクＦＭが、３対のレンズ（Ｌ
１、Ｌ２）乃至（Ｌ５、Ｌ６）が一対となった再結像レ
ンズＬの前には、フィールドレンズＬ０１乃至Ｌ０３に
よって撮影レンズＴＬの射出瞳に投影され、測距用光束
が射出瞳を通過する範囲を規定する開口部（Ａ１、Ａ
２）乃至（Ａ５、Ａ６）を有する絞りマスクＡ_Mが配置
されている。ひとつのエリアたとえば光軸上のエリアＥ
１では、視野マスクＦＭの開口部Ｅ０１、フィールドレ
ンズＬ０１、絞りマスクＡ_Mの一対の開口部（Ａ１、Ａ
２）、そしてＣＣＤライセンサＰ０の一対の受光部（Ｐ
１、Ｐ２）が焦点検出光学系を構成し、全体としてはエ
リアの数だけ焦点検出光学系を備えた形となっている。

【０００５】このような複数個の焦点検出光学系を備え
た焦点検出装置では、装置の小型化の為にＣＣＤライセ
ンサＰ０を小さくしようとすると（図４におけるＱを小
さくしようとすると）各測距用光束が接近するので、各
ＣＣＤライセンサの受光部に、各々に対応するエリア以
外の光束、いわゆる有害な迷光が入射し（図４において
点線で示すＬＷｈ１、ＬＷｈ２など）、焦点検出の精度
が低下するという問題がある。そこで特開昭６３−２８
９５１３号公報では、この問題を解決する為に、フィー
ルドレンズＬ０１乃至Ｌ０３と再結像レンズＬの間に測
距用光束だけを通すような３つの開口部Ｍ１乃至Ｍ３を
有する遮蔽部材Ｍ_Mを配置して迷光をこれによって遮蔽
している。

【０００６】図５は特開昭６３−２８９５１３号公報に
記載された焦点検出装置をカメラへ実装する状態での、
迷光遮蔽部材Ｍ_Mの配置を示したものである。焦点検出
装置をカメラへ実装する場合、カメラが大きくならない
ように、フィールドレンズＬ０１乃至Ｌ０３と再結像レ
ンズＬの間に偏向ミラーＭを配し、測距光束をほぼ直角
に撮影レンズの方向に曲げて、カメラ内のスペースを有
効に使うのが一般的である。前記特開昭６３−２８９５
１３号公報では、遮蔽部材Ｍ_Mを再結像レンズＬと偏向
ミラーＭの間の位置ｈに測距光束の光軸に直角に、また
は折り曲げミラーＭの表面上に密着させて配置するとし
ている。

【０００７】一方、マルチ測距の焦点検出装置として、
光軸外測距エリアを左右方向だけでなく、上下方向にも
設けたものが特開昭６２−１８９４１５号公報などで提
案されている。図６にそのエリア配置を示す。光軸上中
央エリアａ、左右方向光軸外エリアｂ、ｃに加えて、上
下方向光軸外エリアｄ、ｅが配置されている。このエリ
アｄ、ｅは、光軸上中央エリアａと平行に、画面横方向
に延びたエリアとなっている。また、このエリア配置を
もう少し発展させれば、使用頻度の高い光軸上の中央エ
リアは、縦方向横方向どちらの被写体でも測距できるよ
う図７に示すようにクロスタイプとすることも考えられ
る。

【０００８】さて、図７のようなマルチ測距エリアをも
つ焦点検出光学系を、前と同じようにカメラへ実装する
状態に配置した様子を断面図として示したのが図８であ
る。これは焦点検出状態（ファインダー観察状態）を示
しており、撮影レンズを透過した各光束は、半透とされ
たメインミラーＭ１でファインダー観察用の光束２１と
各エリア測距用光束２２〜２４に分離される。観察用光
束２１はメインミラーＭ１によって焦点板Ｓの方向へ反
射され、測距用光束２２乃至２４はメインミラーＭ１を
透過して全反射サブミラーＭ２によってミラーボックス
底面Ｂの方へ折り曲げられる。ふたつのミラーＭ１、Ｍ
２はそれぞれミラーホルダー１、２に支持され、それぞ
れの回転軸（不図示）を中心に、カメラのシーケンスに
ともなって撮影光束から待避する跳ね上がりの回転運動
をする。

【０００９】メインミラーホルダー１には、メインミラ
ーＭ１を透過した測距用光束２２乃至２４をサブミラー
Ｍ２に導く開口部１−１が設けられている。焦点検出光
学系の基本構成は図５とほぼ同じであり、測距用光束２
２乃至２４は視野マスク３、フィールドレンズ５を経て
折り曲げミラーＭ_Oにより撮影レンズの方向へ曲げら
れ、絞りマスク６、再結像レンズ７を経てＣＣＤライン
センサ８に至る。また、フィールドレンズ５の直前には
ＣＣＤラインセンサ８の比視感度補正のための赤外カッ
トフィルター４が配置されている。これらの光学系各要
素は、焦点検出ホルダー９にそれぞれ固定され、全体と
して焦点検出モジュールを構成している。前述のよう
に、画面上下方向に光軸外エリアがあるので、各エリア
に対応する焦点検出光学系は、撮影レンズの光軸２０と
測距用光束２２乃至２４の光軸を含んだ断面に沿った方
向に３つ並ぶことになる。再結像レンズ７は、光軸外エ
リアに対応する７−２、７−３はエリアが横方向に延び
たものなので図の断面に垂直な方向に１対のレンズがあ
り、光軸上中央エリアに対応する７−１はエリアがクロ
スタイプなので、断面に垂直な方向と平行な方向とにそ
れぞれ１対、計２対のレンズがある。

【００１０】このような構造のマルチ測距用焦点検出光
学系において発生する、測距に有害な迷光を考えてみ
る。まず、光軸上中央エリアに対応する視野マスク３の
開口部３−１、フィールドレンズ５−１を透過し、上下
光軸外エリアに対応する再結像レンズ７−２、７−３に
入射する光線は、図８において、点鎖線で示した２５、
２６のようになる。この迷光２５、２６を再結像レンズ
７に入射する前に遮光するには、特開昭６３−２８９５
１３号公報に記載されたように、偏向ミラーＭ_Oと再結
像レンズ７の間に、測距用光束２２乃至２４を通す３つ
の開口部を有する遮光部材１０を配置すれば良い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上下光軸外エ
リアに対応する視野マスク３の開口部３−２、３−３、
及びフィールドレンズ５−２、５−３を通過して光軸上
中央エリアに対応する再結像レンズ７−１に入射する迷
光を考えると、図９に一点鎖線で示す２７、２８のよう
になる。この迷光２７、２８は、偏向ミラーＭ_Oと再結
像レンズ７の間ではすでに実線で示した測距用光束２２
乃至２４と重なりあっており、ｈで示す位置では迷光を
遮光しようとすると測距光束まで遮光することになって
しまい、迷光のみの遮光はできない。また、偏向ミラー
Ｍ_Oの表面に遮光部材を密着させて配置させても、偏向
ミラーＭ_Oの表面での測距用光束２２乃至２４の反射す
る範囲の中に迷光２７、２８の反射する範囲が重なり合
っているので、ここでも迷光のみを完全に遮光すること
はできない。このような光軸上中央エリアの測距用光束
と迷光光束の重なりは、光軸上中央エリアがクロスタイ
プになり、図５の断面方向での光軸上中央エリアの測距
光束２２の幅が大きくなるとおこり易い。フィールドレ
ンズ５と偏向ミラーＭ_Oの間の位置ｋだと、フィールド
レンズ５のすぐ後ろなので、測距用光束２２〜２４と迷
光２７、２８はほとんど分離しておらず、やはり迷光の
みの遮光はできない。

【００１２】その他の方法で焦点検出モジュールに入射
する前に迷光２７、２８を遮光する方法を考える。迷光
２７は、サブミラーＭ２の先端Ｍ２ａからはずれたさら
に先、シャッターＴとの間から進入する光であるが、サ
ブミラーＭ２とシャッターＴの間には、上部に焦点板Ｓ
は位置していないのでファインダー接眼部からの逆入射
光はあまりない。また、わずかにあっても、サブミラー
ホルダー２の先端２ａを図５にあるようにサブミラーＭ
２よりさらに伸ばして、シャッターＴとの隙間を極力小
さくするようにしておけば、フィールドレンズ５−２に
入射する光はほとんど防ぐことが可能である。したがっ
て、迷光２７は焦点検出モジュールに入射する前に遮光
することができる。しかし迷光２８はどうかというと、
これはサブミラーＭ２の撮影レンズ側の端部Ｍ２ｂから
さらにメインミラーＭ１側にはずれたところで半透のメ
インミラーを透過しメインミラーホルダー１の開口部１
−１を通ってくる光である。この光はファインダー接眼
部からの逆入射光のうち焦点板Ｓのほぼ中央をまっすぐ
通ってくる光で、逆入射光のうち最も強いものであり、
しかもメインミラーＭ１の半透部分及びメインミラーホ
ルダー１の開口部１−１ともこの逆入射光が通ってくる
部分は測距用光束２３が通る部分でもあるので、焦点板
部、メインミラー部ではこの逆入射光を遮光することは
できない。

【００１３】したがって、画面上下に光軸外測距エリア
をもつマルチ測距焦点検出光学系では、ファインダー接
眼部から焦点板のほぼ中央を通りメインミラーを透過し
て焦点検出モジュールに入射するような迷光は、焦点検
出モジュールに入射する前でも、また特開昭６３−２８
９５１３号公報に記載の提案のように、焦点検出モジュ
ール内でフィールドレンズと再結像レンズの間に、測距
用光束の数だけの開口部をもった平面の遮光部材を入れ
ることによっても防ぐことができないという問題があっ
た。

【００１４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、上下光軸外測距エリアをもつマルチエリア焦
点検出装置の迷光を、カメラなどへの実装状態に即した
方法で有効に遮光することのできる焦点検出装置を提供
することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の焦点検
出装置は、撮影レンズＴＬの異なる領域を通過した光束
２２、２３、２４を、それぞれ視野マスク３、フィール
ドレンズ５、一対の再結像レンズ７及び再結像レンズ７
の近傍に設けた一対の絞り開口部を有する絞りマスクＡ
_Mによって受光素子列としてのＣＣＤラインセンサ８上
に一対の像として再結像し、前記一対の像の相対位置か
ら撮影レンズＴＬの焦点の位置を検出する焦点検出ブロ
ックを複数個有し、撮像画面の複数の領域の焦点検出を
行う焦点検出装置において、フィールドレンズ５と再結
像レンズ７との間に位置し、前記焦点検出用の光束とし
ての測距用光束２２、２３、２４をほぼ直角に曲げる偏
向ミラーＭ_Oと、フィールドレンズ５から偏向ミラーＭ_O
に向かう測距用光束２２、２３、２４のうち最も再結像
レンズ７側の光線２３ａと偏向ミラーＭ_Oから再結像レ
ンズ７に向かう測距用光束２２−１、２３−１、２４−
１のうち最もフィールドレンズ５側の光線２４−１ａと
偏向ミラーＭ_Oの反射面３０とで決まる三角形の空間内
に位置し、視野マスク３及びフィールドレンズ５を通っ
て偏向ミラーＭ_Oに向かう迷光２８を遮光する遮光部材
１２とを備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項２に記載の焦点検出装置は、遮光部
材１２は、少なくともその外形線の一部が、異なる前記
焦点検出ブロックのうち隣接するブロックの測距用光束
２２、２３、２４の間に位置するよう配置されたことを
特徴とする。

【００１７】請求項３に記載の焦点検出装置は、遮光部
材１２は平板状であり、視野マスク３または偏向ミラー
Ｍ_Oにほぼ平行であることを特徴とする。

【００１８】請求項４に記載の焦点検出装置は、複数の
前記焦点検出ブロックを構成する複数のフィールドレン
ズ５と複数対の再結像レンズ７とは、ほぼ直角の方向に
配設されていることを特徴とする。

【００１９】請求項５に記載の焦点検出装置は、偏向ミ
ラーＭ_Oは、測距用光束２２、２３、２４を撮影レンズ
光軸とほぼ平行な方向に偏向させることを特徴とする。

【００２０】請求項６に記載の焦点検出装置は、撮影画
面内で異なる方向に並ぶそれぞれ複数の領域において焦
点検出が可能であり、遮光部材１２は、それぞれの方向
の並びの複数の焦点検出領域に対応する複数の焦点検出
ブロック間において発生する異なる迷光２８を同時に遮
光することを特徴とする。

【００２１】

【作用】上記構成の焦点検出装置においては、迷光２８
の遮光部材１２の外形線の少なくとも一部が、隣あう測
距用光束２２、２３、２４の間にくる形状としたので、
測距用光束２２、２３、２４の偏向ミラーＭ_O付近に遮
光部材１２を効率的に配置することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の焦点検出装置の実施例を図面
を参照して説明する。

【００２３】図１及び図２に本発明の第１の実施例の構
成を示す。これらの図において、図９に示す従来例の部
分と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説
明は適宜省略する。

【００２４】迷光２８が光軸上中央エリアの再結像レン
ズ７−１に入射するのを防ぐために、偏向ミラーＭ_Oの
反射面３０と、測距用光束２３の最も再結像レンズ７側
の光線２３ａと偏向ミラーＭ_Oから再結像レンズ７へ向
かう測距用光束２４−１（２４の反射光）の最もフィー
ルドレンズ５側の光線２４−１ａとで決まる三角形の断
面形状の空間Ｕに、遮光部材１２を配置してある。

【００２５】この遮光部材１２は、向きは視野マスク３
にほぼ平行であり、図で左右方向の大きさはフィールド
レンズ５から偏向ミラーＭ_Oに至る測距用光束２２と２
３の間におさまる幅ｎとし、図での上下方向の位置は、
偏向ミラーＭ_Oから再結像レンズ７に至る測距用光束２
４−１と２２−１（２２の反射光）の間とする。フィー
ルドレンズ５から偏向ミラーＭ_Oに至る測距用光束２２
の測距用光束２４側の外側は、偏向ミラーＭ_Oがあって
スペースが極めてせまいことと、遮光しようとする迷光
２８には関係ないので、遮光部材１２はこの位置にまで
設ける必要はない。遮光部材１２をこのような幅と位置
にすることにより、フィールドレンズ５から偏向ミラー
Ｍ_Oに向かう測距光束と偏向ミラーＭ_Oから再結像レンズ
７にに向かう測距光束のどちらの光束も遮ることなく、
有害な迷光だけを遮光することができる。

【００２６】また、遮光部材１２の平面形状は図２に示
すように、測距用光束２２と２３の間だけ幅ｎであれば
よく、それ以外の光束と関係のない領域ではそれより大
きな幅とした略Ｈ型の形状として、その端面１２ａや１
２ｂで焦点検出ホルダー９に固定するようにすれば、幅
ｎの遮光部分をふたつの光束２２、２３の間に保持する
ことができる。また図６にあったように、測距エリアが
光軸上中央エリアの左右に設けられている場合、左右エ
リアの光束が２２Ｓ、２２Ｌのような位置にくるので、
遮光部材１２の幅広部１２Ｓ、１２Ｌが図５で示したよ
うな左右領域間の迷光を遮光する機能をもたせることも
できる。

【００２７】図３は、本発明の第２実施例の焦点検出装
置の断面を示す図である。迷光２８を遮光する遮光部材
１３を、第１実施例と同様な位置と幅で、向きを偏向ミ
ラーＭ_Oと略平行に配置したものである。このような向
きに配置すると、迷光２８が遮光できるのはもちろん、
折り曲げミラーＭ_Oで反射し再結像レンズ７へ向かう光
束のうち、図８に示した迷光２６の反射光２６−１も同
時に遮光できる。つまり、視野マスク３と平行な方向
と、絞りマスク６と平行な方向ともにどちらにも幅をも
つような向きに遮光部材１３を配置したことにより、フ
ィールドレンズ３からくる迷光にも、また折り曲げミラ
ーＭ_Oから反射してくる迷光にも同時に遮光部材として
機能させることができる。したがって、迷光２８を防ぐ
遮光部材１３により同時に迷光２６も防ぐことができ、
図８で示した迷光２５、２６を防ぐための遮光部材１０
の迷光２６の遮光のための部分が省略でき、遮光部材１
０が小さくできるという利点が得られる。なお、遮光部
材１３の平面形状及び保持方法は第１実施例と同様であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焦点検出装
置によれば、画面中央に加え上下方向に光軸外測距エリ
アをもつマルチ測距焦点検出装置において、フィールド
レンズと再結像レンズの間に偏向ミラーを配置したカメ
ラへの実装状態において、測距用光束の最も外側の光線
と折り曲げミラーの反射面によって形成される三角形の
断面形状の空間に効率的に遮光部材を配置し、下側光軸
外エリアをもつ焦点検出装置に必然的に発生する下側光
軸外エリアのフィールドレンズから中央エリアの再結像
レンズに入射する有害な迷光を防ぐことができる。ま
た、その遮光部材の向きと形状を適当にとると前記迷光
だけでなく、中央エリアのフィールドレンズから上下光
軸外エリアの再結像レンズへ入射する迷光と、左右光軸
外エリアがある場合の中央エリアと左右光軸外エリア間
に発生する迷光の全てあるいは一部を同時に遮光できる
ので、迷光の遮光部材の数が少なくてすむといった効果
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焦点検出装置の第１実施例の構成を示
す断面図である。

【図２】図１の遮光部材の形状を示す平面図である。

【図３】本発明の第２実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図４】従来の焦点検出装置の一例の概略構成を示す斜
視図である。

【図５】従来の焦点検出装置の一例をカメラに実装した
状態での遮蔽部材の配置を示す断面説明図である。

【図６】マルチ測距の焦点検出装置における測距エリア
の配置の一例を示す説明図である。

【図７】マルチ測距の焦点検出装置における測距エリア
の配置の他の一例を示す説明図である。

【図８】マルチ測距の焦点検出装置における迷光の一例
を説明するための断面図である。

【図９】マルチ測距の焦点検出装置における迷光の他の
一例を説明するための断面図である。

【符号の説明】

３視野マスク５フィールドレンズ７再結像レンズ８ＣＣＤラインセンサ（受光素子列）１２、１３遮光部材２２、２３、２４光束２３ａ、２４ａ光線２５、２６、２７、２８迷光３０反射面ＴＬ撮像レンズＡ_M 絞りマスクＭ_O 偏向ミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズの異なる領域を通過した光束
を、それぞれ視野マスク、フィールドレンズ、一対の再
結像レンズおよび前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絞りマスクによって受光素子列上
に一対の像として再結像し、前記一対の像の相対位置か
ら前記撮影レンズの焦点の位置を検出する焦点検出ブロ
ックを複数個有し、撮影画面の複数の領域の焦点検出を
行う焦点検出装置において、前記フィールドレンズと再結像レンズとの間に位置し、
前記焦点検出用の光束をほぼ直角に曲げる偏向ミラー
と、前記フィールドレンズから前記偏向ミラーに向かう前記
焦点検出用光束のうち最も前記再結像レンズ側の光線と
前記偏向ミラーから前記再結像レンズに向かう前記焦点
検出用光束のうち最も前記フィールドレンズ側の光線と
前記偏向ミラーの反対面とで決まる三角形の空間内に位
置し、前記視野マスク及び前記フィールドレンズを通っ
て前記偏向ミラーに向かう迷光を遮光する遮光部材とを
備えたことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】前記遮光部材は、少なくともその外形線
の一部が、異なる前記焦点検出ブロックのうち隣接する
ブロックの焦点検出用の光束の間に位置するよう配置さ
れたことを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項３】前記遮光部材は平板状であり、前記視野
マスクまたは前記偏向ミラーにほぼ平行であることを特
徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項４】前記複数の前記焦点検出ブロックを構成
する複数のフィールドレンズと複数対の再結像レンズと
は、ほぼ直角の方向に配設されていることを特徴とする
請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項５】前記偏向ミラーは、前記焦点検出用の光
束を前記撮影レンズ光軸とほぼ平行な方向に偏向させる
ことを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項６】前記焦点検出装置は、撮影画面内で異な
る方向に並ぶそれぞれ複数の領域において焦点検出が可
能であり、前記遮光部材は、それぞれの方向の並びの複
数の焦点検出領域に対応する複数の焦点検出ブロック間
において発生する異なる迷光を同時に遮光することを特
徴とする請求項１の焦点検出装置。