JPH08278533A - 焦点検出装置 - Google Patents

焦点検出装置

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JPH08278533A
JPH08278533A JP7082714A JP8271495A JPH08278533A JP H08278533 A JPH08278533 A JP H08278533A JP 7082714 A JP7082714 A JP 7082714A JP 8271495 A JP8271495 A JP 8271495A JP H08278533 A JPH08278533 A JP H08278533A
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Koichi Kobayashi
宏一 小林
Yosuke Kusaka
洋介 日下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体に投射する光量を増加して確実に被写
体を捕捉し、焦点検出精度を向上させる。 【構成】 光透過率の異なる複数の半透明部101〜1
06を有するパターンの投影パターンフィルム709A
を用いた投射光学系により被写体に補助光を投射し、焦
点検出光学系により撮影レンズを通過した被写体からの
一対の光束を光電変換器上に導いて一対の被写体像を結
像し、一対の被写体像の像ずれ量に基づいて撮影レンズ
の焦点調節状態を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投射光学系により被写
体に投射して焦点検出を行なうアクティブ型の焦点検出
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にレンズ交換式のカメラでは、多種
類の交換レンズに対応するため撮影レンズを通過した外
界からの光を利用して焦点検出を行う、いわゆるパッシ
ブ型の焦点検出装置が主流となっている。しかし、この
ようなパッシブ型の焦点検出装置では、外界が暗い時や
被写体のコントラストが低い時には焦点検出が困難ある
いは不能になる。このようなパッシブ型の欠点を解決す
るため、所定の照明装置から補助光を投射して焦点検出
を行うアクティブ型の焦点検出装置が知られている(例
えば、特開昭61−138222号公報参照)。
【0003】図5はアクティブ型の焦点検出装置を備え
たカメラの横断面図である。このカメラでは、撮影レン
ズ701を通過した被写体からの光束は、メインミラー
702の透光部を通過してサブミラー703で下方に反
射され、焦点検出ユニット704へ入射する。一方、カ
メラ705の上面に設けられたアクセサリーシュー70
6には閃光装置707が装着され、この閃光装置707
内には投影光源708、投影パターンフィルム709、
投射レンズ710を有する投射光学系711が設置され
ている。外界が暗い時や被写体のコントラストが低い時
には、投影光源708から例えば赤外光が発光され、投
影パターンフィルム709と投射レンズ710を通り、
被写体に投影パターンフィルム709の投影パターン像
が投射される。その反射光は撮影レンズ710とミラー
702,703を介して例えば公知の位相差方式の焦点
検出部704へ入射し、撮影レンズ701の焦点調節状
態が検出される。
【0004】図6は位相差方式による焦点検出の原理を
示す。図において、801はフィルム面と等価な撮影レ
ンズ701の予定結像面であり、802はコンデンサー
レンズ803と一対の再結像レンズ804,805を有
する焦点検出光学系に対して予定結像面801と共役な
面である。撮影レンズ701により予定結像面801上
に形成された前ピン像A、合焦像Bおよび後ピン像C
は、コンデンサーレンズ803と一対の再結像レンズ8
04,805によって予定結像面802上にそれぞれ第
1の像A1,B1,C1および第2の像A2,B2,C
2として再結像される。ここで、第1と第2の像の間隔
は撮影レンズ701の焦点調節状態によって変化する。
したがって、予定結像面802あるいはその近傍にCC
Dなどの光電変換器806を配置し、その出力に基づい
て第1と第2の像が最もよく一致するときの2像の間隔
を求め、その像間隔に基づいて撮影レンズ701の焦点
調節状態を検出することができる。なお、図6におい
て、807は撮影レンズの光軸、808は一対の絞り開
口を再結像レンズ804,805の直前に形成するため
の絞りマスクである。
【0005】図7は、従来の焦点検出装置の投影パター
ンフィルム709のパターンの一例を示す。従来の投影
パターンでは、不透明部601の幅p、透明部602の
幅qおよびそれらの繰り返し周期(p+q)が全く不規
則に形成されている。これは、位相差方式の焦点検出装
置に同一幅の不透明部601を複数個設けると、再結像
レンズ804,805により形成される2つの投影パタ
ーン像の一致する組が複数組検出されることになり、焦
点検出を誤ることになるからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焦点検出装置では、投影パターンフィルムの不透明部の
幅と透明部の幅がそれぞれの部分で異なり、その繰り返
し周期も全く不規則に形成されているので、次のような
問題がある。投影パターンフィルムのパターンの約半分
を占める不透明部は、透過率が0(被写体には全く投射
されない)であり、不透明部の幅の分だけ投影光源から
の光量が遮られて被写体に投射される光量が少なくな
り、投影パターン像が暗くなって焦点検出精度が低下す
るという問題がある。また、バッテリーの電力が有効に
利用されていないという問題もある。さらに、不透明部
により遮られて被写体に光が投射されない部分に被写体
の反射率差があると、補助光による照明では被写体のコ
ントラスト差が現れないので、焦点検出不能になる確率
が高くなり、被写体を確実に捕捉できないという問題が
ある。
【0007】本発明の目的は、被写体に投射する光量を
増加して確実に被写体を捕捉し、焦点検出精度を向上さ
せることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、投影光源と投影パターンフィル
ムと投射レンズとを有する投射光学系により被写体に補
助光を投射し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過
した被写体からの一対の光束を光電変換器上に導いて一
対の被写体像を結像し、前記一対の被写体像の像ずれ量
に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦
点検出装置に適用され、前記投影パターンフィルムのパ
ターンは光透過率の異なる複数の半透明部を有する。請
求項2の焦点検出装置の前記投影パターンフィルムのパ
ターンは透明部を含むようにしたものである。請求項3
の焦点検出装置の前記投影パターンフィルムのパターン
は不透明部を含むようにしたものである。請求項4の焦
点検出装置は、前記パターンの透明部、半透明部、不透
明部の幅をすべて同一としたものである。請求項5の焦
点検出装置は、前記パターンの透明部、半透明部、不透
明部の幅をランダムに設定したものである。請求項6の
焦点検出装置は、前記パターンの透明部、半透明部、不
透明部を周期的に配列したものである。請求項7の焦点
検出装置は、前記パターンの透明部、半透明部、不透明
部をランダムに配列したものである。請求項8の焦点検
出装置は、半透明部の光透過率を70〜30%としたも
のである。請求項9の焦点検出装置は、前記投射光学系
をカメラの外部に取り付けるようにしたものである。請
求項10の焦点検出装置は、前記投射光学系をカメラに
内蔵したものである。
【0009】
【作用】光透過率の異なる複数の半透明部を有するパタ
ーンの投影パターンフィルムを用いた投射光学系により
被写体に補助光を投射し、焦点検出光学系により撮影レ
ンズを通過した被写体からの一対の光束を光電変換器上
に導いて一対の被写体像を結像し、一対の被写体像の像
ずれ量に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出す
る。なお、上記パターンに透明部および/または不透明
部を含むようにしてもよい。
【0010】
【実施例】図1〜図4により本発明の焦点検出装置の実
施例を説明する。なお、実施例の焦点検出装置とその焦
点検出装置を備えたカメラの構成は図5および図6に示
すものと同様であり、それらの図を参照しながら本発明
の実施例を説明する。図1は一実施例の投影パターンフ
ィルム709Aを示す。このパターンは、透過率の異な
る複数の半透明部101〜106と、複数の透明部11
1〜114と、複数の不透明部121〜126とを有
し、各半透明部、各透明部および各不透明部の幅をすべ
て同一に設定するとともに、半透明部、透明部および不
透明部をランダムに配列したものである。なお、半透明
部101〜106の光透過率は30〜70%とする。
【0011】図2は一実施例の投影パターンフィルム7
09Bを示す。このパターンは、透過率の異なる複数の
半透明部201〜204と、複数の透明部211〜21
6と、複数の不透明部221〜226とを有し、各半透
明部、各透明部および各不透明部の幅をすべて同一に設
定するとともに、半透明部、透明部および不透明部を周
期L1で周期的に配列したものである。なお、半透明部
201〜204の光透過率は30〜70%とする。
【0012】図3は一実施例の投影パターンフィルム7
09Cを示す。このパターンは、透過率の異なる複数の
半透明部301〜304と、複数の透明部311〜31
8と、複数の不透明部321〜324とを有し、各半透
明部、各透明部および各不透明部の幅をランダムに設定
するとともに、透明部の右隣に半透明部または不透明部
を配列したものである。なお、半透明部201〜204
の光透過率は30〜70%とする。
【0013】図4は一実施例の投影パターンフィルム5
09Dを示す。このパターンは、透過率の異なる複数の
半透明部401〜405と、複数の透明部411〜41
8と、複数の不透明部421〜423とを有し、各半透
明部、各透明部および各不透明部の幅をすべて同一に設
定するとともに、透明部の右隣に半透明部または不透明
部を配列したものである。なお、半透明部201〜20
4の光透過率は30〜70パーセントとする。
【0014】上述した各実施例のパターンでは、不透明
部の幅の和がフィルム全体の半分よりも小さく、半分よ
り広い部分に半透明部と透明部が形成されるので、これ
らのパターンを透過する光量は半透明部を含まない従来
のパターンよりも多くなり、被写体を明るく照明でき、
従来よりも明るい投影パターン像に基づいて焦点検出が
行なわれ、焦点検出精度を向上させることができる。ま
た、不透明部により遮られて被写体に光が投射されない
部分に被写体の反射率差が存在する確率が低くなり、確
実に被写体を捕捉でき、焦点検出不能になる確率を低減
できる。また、パターンを透過する光量が増えることに
より、より遠くの被写体に投影パターン像が投射でき、
より遠くの被写体でも焦点検出が可能となる。さらにま
た、半透明部、透明部および不透明部の幅をすべて同一
にしても、投影パターンフィルム全体の透過率がランダ
ムに配列され、光電変換器上の一対の投影パターン像の
一致する箇所が複数個存在するようなことがなく、焦点
検出を誤ることがない。これらの投影パターンフィルム
は、例えば図5に示すように、投射光学系711の投射
レンズ710の一方の焦点位置近くに配置され、投射レ
ンズ710はそれらの投影パターン像を被写体上に投射
し、投影光源708、例えば発光ダイオードからの光で
の照明により被写体上のコントラストが小さくなって
も、その被写体上に投影パターン像によるコントラスト
を作り出す。これにより、焦点検出が困難または不能と
なる問題が解決され、焦点検出が可能となる。
【0015】なお、投影パターンフィルムのパターンは
上述した実施例に限定されない。例えば、パターンの複
数の光透過率が異なる半透明部の幅をランダムにし、こ
れらの半透明部の光透過率を一定の規則で変化するよう
に形成してもよい。また、上述した実施例では投射光学
系711を閃光装置707内に設ける例を示したが、閃
光装置707外に投射光学系711を単独で設置するよ
うにしてもよい。さらに、投射光学系711を、カメラ
705の上面に設けられたアクセサリーシュー706だ
けでなく、カメラ705に適当な取り付け部を設けてそ
こに取り付けるようにしてもよいし、あるいはカメラ7
05に内蔵してもよい。さらに、上述した実施例ではパ
ターンの半透明部の光透過率を30〜70%としたが、
半透明部の光透過率は上述した実施例に限定されず、例
えば限りなく透明に近い部分を透明部とし、限りなく不
透明に近い部分を不透明部とし、両者の中間の部分を半
透明部としてもよい。さらにまた、上述した実施例では
半透明部、透明部および不透明部によりパターンを形成
する例を示したが、複数の半透明部のみでパターンを形
成してもよいし、複数の半透明部に透明部および/また
は不透明部を加えてパターンを形成してもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、投
影パターンフィルムを、光透過率の異なる複数の半透明
部を有するパターンとしたので、不透明部の幅の和が投
影パターンフィルム全体の半分よりも小さく、半分より
広い部分に半透明部と透明部が形成されるので、このよ
うなパターンを透過する光量は半透明部を含まない従来
のパターンよりも多くなり、被写体を明るく照明でき、
従来よりも明るい投影パターン像に基づいて焦点検出が
行なわれ、焦点検出精度を向上させることができる。ま
た、不透明部により遮られて被写体に光が投射されない
部分に被写体の反射率差が存在する確率が低くなり、確
実に被写体を捕捉でき、焦点検出不能になる確率を低減
できる。さらに、パターンを透過する光量が増えること
により、より遠くの被写体に投影パターン像が投射で
き、より遠くの被写体でも焦点検出が可能となる。さら
にまた、半透明部、透明部および不透明部の幅をすべて
同一にしても、投影パターンフィルム全体の透過率がラ
ンダムに配列され、光電変換器上の一対の投影パターン
像の一致する箇所が複数個存在するようなことがなく、
焦点検出を誤ることがない。なお、透明部、半透明部お
よび不透明部の幅をすべて同一にすれば製作しやすくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の投影パターンフィルムのパターンを
示す図。
【図2】投影パターンフィルムの他のパターンを示す
図。
【図3】投影パターンフィルムの他のパターンを示す
図。
【図4】投影パターンフィルムの他のパターンを示す
図。
【図5】焦点検出装置を搭載したカメラの横断面図。
【図6】位相差方式による焦点検出の原理を示す図。
【図7】投影パターンフィルムの従来のパターンを示す
図。
【符号の説明】
101〜106,201〜204,301〜304,4
01〜405 半透明部 111〜114,211〜216,311〜318,4
11〜418 透明部 121〜126,221〜226,321〜324,4
21〜423 不透明部 709A,709B,709C,709D 投影パター
ンフィルム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投影光源と投影パターンフィルムと投射
    レンズとを有する投射光学系により被写体に補助光を投
    射し、焦点検出光学系により撮影レンズを通過した被写
    体からの一対の光束を光電変換器上に導いて一対の被写
    体像を結像し、前記一対の被写体像の像ずれ量に基づい
    て前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出装
    置において、 前記投影パターンフィルムのパターンは光透過率の異な
    る複数の半透明部を有することを特徴とする焦点検出装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の焦点検出装置におい
    て、 前記投影パターンフィルムのパターンは透明部を含むこ
    とを特徴とする焦点検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の焦点検出装置
    において、 前記投影パターンフィルムのパターンは不透明部を含む
    ことを特徴とする焦点検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置において、 前記パターンの透明部、半透明部、不透明部の幅をすべ
    て同一とすることを特徴とする焦点検出装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置おいて、 前記パターンの透明部、半透明部、不透明部の幅をラン
    ダムに設定することを特徴とする焦点検出装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置において、 前記パターンの透明部、半透明部、不透明部を周期的に
    配列することを特徴とする焦点検出装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置において、 前記パターンの透明部、半透明部、不透明部をランダム
    に配列することを特徴とする焦点検出装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置において、 半透明部の光透過率を70〜30%とすることを特徴と
    する焦点検出装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかの項に記載の焦
    点検出装置において、 前記投射光学系をカメラの外部に取り付けることを特徴
    とする焦点検出装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜8のいずれかの項に記載の
    焦点検出装置において、 前記投射光学系をカメラに内蔵することを特徴とする焦
    点検出装置。
JP8271495A 1995-02-15 1995-04-07 焦点検出装置 Expired - Lifetime JP3448617B2 (ja)

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US08/601,847 US5771412A (en) 1995-02-15 1996-02-15 Focus detection device and method using a projection pattern material

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032605A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012032605A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置

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