JPH08286102A

JPH08286102A - 焦点検出光学系を有するカメラ

Info

Publication number: JPH08286102A
Application number: JP7085619A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Iyama; 紀之猪山
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1996-11-01
Also published as: US5805941A

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度の焦点検出が可能で、且つ、コンパク
トに構成された焦点検出光学系を有するカメラを提供す
る。【構成】本発明のカメラは、撮影レンズからの光束の
光路を分割してその一方を反射し他方を透過させる機能
を有するクイックリターンミラー２と、クイックリター
ンミラー２に付設されたサブミラー３と、撮影レンズ１
の結像面に配置される撮像面１４と、視野マスク３，撮
影レンズ１の結像面と等価な予定結像面Ｃ付近に配置さ
れたコンデンサーレンズ６，ミラー７，赤外線カットフ
ィルター５，絞りマスク８，光電変換素子列１０及び撮
影レンズ１により形成される像を光電変換素子列１０上
に再結像する再結像レンズ９からなる焦点検出光学系２
１と、により構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像位相差法やコントラ
スト法等を用いて測距を行う焦点検出光学系を有するカ
メラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所謂ＴＴＬ方式を用いた焦点検出
光学系では、撮像面の測距したい位置と実際の測距位置
とのズレ、即ちファインダー視野と撮像レンズ視野との
ズレが生じ難く、又、基本的に被写体距離ではなくデフ
ォーカス量を測定するため、撮像光学系の焦点距離の影
響を受けず安定した合焦が得られる。このため、一眼レ
フカメラをはじめ多くのカメラに採用されている。この
ＴＴＬ方式を用いた焦点検出光学系としては、所謂、位
相差方式と呼ばれる、撮影レンズによって形成される像
を再結像光学系により２つに分割した後に光電変換素子
列上に再結像して、その２つの像の位置ズレを検出する
ことにより、合焦検出するものが従来から多く提案され
ている。又、像ボケの量から合焦位置を検出して焦点検
出する、所謂コントラスト法と呼ばれる方式を用いた焦
点検出光学系も従来から多く提案されている。

【０００３】位相差方式を用いた焦点検出光学系が搭載
されたカメラとしては、実公平５−１６５６９号公報に
開示されたものがある。図１６にこのカメラの構成を示
す。このカメラは、撮影レンズ１から射出される光束が
光路分割手段を有するクイックリターンミラー２に入射
し、クイックリターンミラー２でその光路が分割され、
その一方が焦点板１１，ペンタプリズム１２及び接眼レ
ンズ１３からなるファインダー光学系へ導かれ、他方が
クイックリターンミラー２に付設されたサブミラー３に
より光路をカメラ本体１５の下方に折り曲げられ焦点検
出光学系２１に導かれるようになっている。

【０００４】この焦点検出光学系２１は、図１７に示す
ように、焦点検出光学系２１に入射する光束を規制する
視野マスク４と、撮影レンズ１の予定結像面近傍に配置
されているコンデンサーレンズ６と、ミラー７と、有害
な赤外光をカットする赤外線カットフィルター５と、赤
外線カットフィルター５の後方に配置され焦点検出の精
度を維持し得る間隔を有して列設された一対の開口を有
する絞りマスク８と、一対の再結像レンズ９と、光電変
換素子列１０とから構成されている。そして、この焦点
検出光学系２１では、再結像レンズ９から射出された光
束により、光電変換素子列１０上に形成される一対の像
の相対的位置ズレを検出し、これを演算処理して焦点の
検出を行っている。

【０００５】一方、コントラスト法を用いた焦点検出光
学系が搭載されたカメラとしては、特開平５−１７３０
６０号公報に開示されたものがある。図１８にこのカメ
ラの構成を示す。このカメラでは、撮影レンズ１から射
出される光束が光路分割手段を有するクイックリターン
ミラー２に入射し、クイックリターンミラー２でその光
路が分割され、一方の光束が接眼光学系のコンデンサー
レンズ２２，焦点板１１，ペンタプリズム１２及び接眼
レンズ１３からなるファインダー光学系に導かれ、他方
の光束は、クイックリターンミラー２に付設されている
サブミラー３により光路がカメラ本体１５の下方に折り
曲げられ焦点検出光学系３１に導かれるようになってい
る。

【０００６】この焦点検出光学系３１は、焦点検出光学
系３１に入射する光束を規制する図示しない視野マスク
と、撮影レンズ１の予定結像面後方に配置されているコ
ンデンサーレンズ６と、コンデンサーレンズ６の後方に
配置されているミラー２５及び２６と、ミラー２６の後
方に配置された明るさ絞り２７と、再結像レンズ２８
と、再結像レンズ２８の後方に配置されたハーフミラー
２９と、ハーフミラー２９の反射光路上に配置された光
電変換素子１０ａと、ミラー３０の反射光路上に配置さ
れた光電変換素子１０ｂと、から構成されている。そし
て、光電変換素子１０ａ及び１０ｂから夫々出力された
値を演算処理して焦点検出を行っている。尚、図中、２
３は前側評価位置、２４は後側評価位置を夫々示してい
る。このような焦点検出光学系３１において、コンデン
サーレンズ６は、撮影レンズ１の射出瞳位置と焦点検出
光学系３１の入射瞳位置とがほぼ共役な位置になるよう
に、撮影レンズ１の予定結像面Ｃ近傍に配置されて、撮
影レンズ１からの光束を効率的に焦点検出光学系３１内
に導いている。

【０００７】位相差方式を用いた焦点検出光学系では、
光電変換素子列上に形成される一対の像の相対位置が正
しく求められることが焦点検出精度の保持のために重要
であり、このため焦点検出光学系の結像性能が問題にな
る。この結像性能で重要なのは、撮影レンズの予定結像
面上の焦点光学系に用いられる領域内（以下、測距視野
という）のどの位置に１次像が存在しても、２次像即ち
光電変換素子列上に形成される一対の像が同じ結像性能
を保持したまま結像されてることである。このことは、
コントラスト方式を用いた焦点検出光学系でも同様であ
る。

【０００８】次に、カメラ本体における撮影レンズの予
定結像面（フィルム等価面）の位置について説明する。
ここでは主に図１６に示したような位相差方式の焦点検
出光学系について説明するが、コントラスト法の焦点検
出光学系についても同様である。

【０００９】図１９は、カメラ本体１５内に配置された
クイックリターンミラー２，サブミラー３及び焦点検出
光学系２１の位置関係が示された図である。この図にお
いて、撮影レンズ１からの光束（図中の光軸Ｌ_C上の光
線）が反射されるサブミラー３上の点をＡ、光軸Ｌ_Cと
撮像面１４とが交差する点をＢとし、予定結像面の位置
をＣとするとき、距離ＡＢと距離ＡＣとはほぼ等しくな
るように設定されている。

【００１０】次に、距離ＡＢがどのように定められるか
を説明する。クイックリターンミラー２及びサブミラー
３は、ファインダー光学系による像の観察及び焦点検出
が行われているときには、図１９に示した位置にある
が、露出時には撮影レンズ１から射出される光束が撮像
面１４に入射するのを妨げないようにするために光路か
ら退避するように構成されなければならない。このた
め、クイックリターンミラー２及びサブミラー３を回動
可能にする回転機構１８を設けて、撮影レンズ１から射
出される光束の光路外へ退避させる必要がある。又、撮
像面１４の直前にはシャッター１９及びシャッター開閉
機構２０を設けなくてはならない。又、クイックリター
ンミラー２及びサブミラー３の回転機構１８とシャッタ
ー開閉機構２０は小型化に限界があるため、クイックリ
ターンミラー２の回転軸は撮像面１４に余り近づけるこ
とはできない。更に、焦点検出光学系をコンパクトに構
成してカメラ本体の小型化を図るために、かかる焦点検
出光学系をカメラ本体の下部に配置し、撮影レンズ１か
らの光束をサブミラー３で直角に反射しカメラ本体の真
下の方向に折り返し焦点検出光学系に前記光束を導くよ
うにする場合には、コンデンサーレンズ６やミラー７が
撮像面１４に干渉しないようにカメラ本体へ取り付けら
れることが必要である。従って、コンデンサーレンズ６
やミラー７を結像面１４からある程度距離をおいて配置
する必要がある。以上のような理由により、距離ＡＢが
定められる。

【００１１】ここで、距離ＡＢが長くなるようにする
と、カメラ本体に撮影レンズ１を取り付けるマウント面
から撮像面１４までの距離も長くなってしまうため、撮
影レンズ１のバックフォーカス（撮影レンズ１の最終レ
ンズ面から撮影レンズ１の結像面までの距離）を長く形
成する必要が生じ、撮影レンズ１の光学的性能が劣化し
てしまうことになる。この状態で撮影レンズ１の性能を
保持するためには、撮影レンズ１のレンズ構成枚数を増
やす必要があるため、結局カメラ自体が大きくなってし
まうという問題が生じる。このように、距離ＡＢには自
由度が少なく、よって距離ＡＣも距離ＡＢによりほぼ決
定されることになる。

【００１２】ここで、従来のフィルムサイズ（ライカサ
イズ）で予定結像面Ｃにコンデンサーレンズ６を配置す
る場合には、フィルムの短辺（上下）方向の最大の有効
範囲付近に届く光束はコンデンサーレンズ６により遮ら
れてしまうために、実際はコンデンサーレンズ６を予定
結像面Ｃから後方（光電変換素子列１０の方向）の光軸
上に配置せざるを得なくなる。このことは、図１９に基
づいて説明したコントラスト法を用いた焦点検出光学系
においても同様である。

【００１３】そこで、フィルム自体の露光可能領域のう
ち少なくとも上下方向の一部を露光しないように区画さ
れた、例えば所謂パノラマサイズ等の特殊画面に撮影す
る機能を備えたカメラにおいて、カメラ本体の前後方向
及び高さ方向の小型化を図るために、コンデンサーレン
ズをカメラの高さ方向に関して前記特殊画面枠による露
光域の下縁よりも下方で、且つ前記フィルム自体の露光
可能域の下縁よりも上方に設置するようにして、結果的
に予定結像面の比較的近傍にコンデンサーレンズを配置
するようにした焦点検出光学系を有するカメラが、特開
平４−３９６３８号公報により提案されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の焦
点検出光学系を有するカメラにおいて、コンデンサーレ
ンズは撮影レンズの予定結像面の後方（光電変換素子列
が配置されている方向）の光軸上に配置されている。こ
のように構成されたカメラでは、以下に示すような欠点
を有している。

【００１５】まず、図２０（ａ）に示すように、従来の
カメラでは、コンデンサーレンズ６が再結像レンズ９ａ
及び９ｂと組み合わされて一対の像Ｉ₁及びＩ₂を形成
するが、一対の再結像レンズ９ａ及び９ｂに対してコン
デンサーレンズ６がその逆方向に偏芯しているため、コ
ンデンサーレンズ６において非対称の歪曲収差が発生す
る。ここで、図２０（ｂ）に示されているように、コン
デンサーレンズ６を予定結像面Ｃの位置より後方の光軸
上に配置すると、焦点検出に用いる光束のコンデンサー
レンズ６での光線高が高くなるため、コンデンサーレン
ズ６において発生する歪曲収差が大きくなって、焦点検
出光学系の精度の劣化を招いてしまう。特に、測距視野
を拡げようとすると、測距視野周辺での結像性能が劣化
する。尚、測距視野を広くするということは、図２１に
示すファインダー視野内におけるＳ₂−Ｓ₃の間隔を広
くするということである。これは、図２２に示すよう
に、測距視野を広くすると予定結像面Ｃにおける軸外の
測距位置Ｏ₂，Ｏ₃が光軸から離れるために、コンデン
サーレンズ６における焦点検出に用いる光束の光線高が
高くなるので歪曲収差の発生が大きくなることに起因す
る。

【００１６】又、前述の特開平４−３９６３８号公報に
開示されているカメラの構成では、フィルム自体の露光
可能範囲に対して実際に使用する範囲が狭くなるため、
フィルムを効率よく利用しているとは、云い難い。又、
このように構成することによって、焦点検出光学系の小
型化を図ることができ、カメラ自体もある程度小型に構
成することは可能になるが、フィルム自体の大きさは変
わらずフィルムを収納するパトローネの大きさも従来の
ままであるため、カメラ全体の小型化には限界がある。

【００１７】更に、このように露光されたフィルムから
パノラマサイズ以外の、例えばライカサイズ（アスペク
ト比ＡＲ≒０．６７）やハイビジョンサイズ（アスペク
ト比ＡＲ≒０．５５）で写真撮影を行う場合、フィルム
上露光された部分の左右方向において中央部分のみを使
用することになるため、フィルムから印画紙へプリント
する際に引き伸ばし率を大きく設定することが必要とな
る。従って、高画質の写真を得ることが困難になる。

【００１８】そこで、上記のような従来技術の有する問
題点に鑑み、本発明は、高精度の焦点検出が可能で、且
つ、コンパクトに構成された焦点検出光学系を有するカ
メラを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による焦点検出光学系を有するカメラは、撮
影レンズからの光束の光路を分割してその一方を反射し
他方を透過させる機能を有するクイックリターンミラー
と、このクイックリターンミラーに付設されたサブミラ
ーと、前記撮影レンズの結像面に配置される撮像面と、
視野マスク，前記撮影レンズの結像面と等価な予定結像
面付近に配置されたコンデンサーレンズ，光電変換素子
列及び前記撮影レンズにより形成される像を前記光電変
換素子列上に再結像する再結像光学系からなる焦点検出
光学系と、を有するカメラにおいて、前記撮像面のアス
ペクト比（ＡＲ）を以下の条件式を満足するようにした
ことを特徴とする。０．４＜ＡＲ＜０．６３但し、アスペクト比（ＡＲ）とは、前記撮像面の短辺
（上下）方向の最大有効範囲をＸ、前記撮像面の長辺
（左右）方向の最大有効範囲をＹとした場合に、ＡＲ＝Ｘ／Ｙを満足する値のことである。

【００２０】又、本発明のカメラは、前記予定結像面が
前記視野マスクと前記コンデンサーレンズとの間に位置
するように、前記視野マスク及び前記コンデンサーレン
ズを配置したことを特徴とする。更に、前記コンデンサ
ーレンズは前記予定結像面に配置されてもよい。

【００２１】

【作用】本発明の焦点検出光学系を有するカメラは、図
１に示すように、撮影レンズ１から射出される光束を光
路分割し一方の光束を反射し他方の光束を透過するクイ
ックリターンミラー２と、このクイックリターンミラー
２に付設されたサブミラー３と、撮影レンズ１の結像面
に配置されている撮像面１４と、視野マスク４，撮影レ
ンズ１の予定結像面Ｃ付近に配置されているコンデンサ
ーレンズ６，ミラー７，光電変換素子列１０及び撮影レ
ンズ１により形成される像を光電変換素子列１０上に再
結像させる再結像レンズ９とからなる焦点検出光学系２
１と、により構成されている。そして、撮像面１４のア
スペクト比（ＡＲ）が以下の条件式（１）を満足するよ
うに定められている。０．４＜ＡＲ＜０．６３・・・・（１）但し、アスペクト比（ＡＲ）とは、撮像面１４の短辺
（上下）方向の最大有効範囲をＸとし、撮像面１５の長
辺（左右）方向の最大有効範囲をＹとしたとき、ＡＲ＝Ｘ／Ｙを満足する値のことである。

【００２２】上記条件式（１）において、ＡＲがこの式
の取り得る値の範囲の下限を下回ると、撮像面１４の長
辺方向の最大有効範囲に対する撮像面１４の短辺方向の
最大有効範囲が小さくなりすぎて、著しく横長の撮像面
となるため、例えば３５ｍｍフィルムの場合、パノラマ
サイズからライカサイズまでのプリントサイズにおいて
良好な画質を維持することが困難となって実用上問題を
含む。一方、ＡＲが条件式（１）の取り得る値の範囲の
上限を越えると、撮像面１４の短辺方向の最大有効範囲
に到達する光束が光軸から離れすぎてしまって、予定結
像面Ｃの近傍にコンデンサーレンズ６を配置することが
難しくなり、焦点検出の精度を良好に維持することがで
きなくなってしまう。

【００２３】従って、条件式（１）を満足するようにカ
メラを構成すれば、撮影レンズ１から射出され撮像面１
４の短辺方向の最大有効範囲付近に到達する光束が光軸
へ接近することになる。即ち、撮影レンズ１からの光束
が、カメラ本体１５内の予定結像面Ｃの位置より上側を
通過するように構成することが可能になるため、コンデ
ンサーレンズ６を予定結像面Ｃの近傍に配置することが
容易になる。従って、コンデンサーレンズ６において発
生する歪曲収差を効率的に抑制することが可能になっ
て、焦点検出の精度を向上させることができる。又、予
定結像面Ｃの近傍にコンデンサーレンズ６を配置するこ
とにより、温度・湿度の変化に伴うコンデンサーレンズ
６の屈折力の変化が焦点検出の精度に与える悪影響を最
小限に抑えることができるため、良好な焦点検出の精度
を保持することができる。又、撮像面１４がフィルムで
ある場合には、フィルムのサイズを必要最小限の大きさ
にすることができるため、フィルムを包むパトローネ自
体を小さく構成することができる。従って、カメラ本体
１５自体をより小さく構成でき、焦点検出光学系を有し
ながらも非常にコンパクトなカメラを提供することがで
きる。

【００２４】ところで、３５ｍｍフィルムを用いるカメ
ラの場合、焦点検出光学系の精度はフィルムから印画紙
に引き伸ばされる際の引き延ばし倍率に大きく左右され
る。例えば、印画紙上で１ｍｍの間隔で解像させるに
は、例えば、引き伸ばし倍率が４倍ならばフィルム上で
は０．２５ｍｍの間隔で解像されていればよいが、引き
伸ばし倍率を８倍にした場合には、０．１２５ｍｍの間
隔で解像されなければならなくなる。フィルムのアスペ
クト比と印画紙のアスペクト比との差が大きいと、フィ
ルムの露光範囲内の上下若しくは左右の方向の両端部分
を使用しない状態で印画紙に引き伸ばすことになるた
め、フィルムの最大有効範囲内において、実際に引き伸
ばしてプリントする割合が小さくなるために、結果的に
引き伸ばし倍率を大きくすることが必要になる。従っ
て、パノラマサイズからライカサイズまでのプリントサ
イズにおいて良好な画質を維持するためには、アスペク
ト比（ＡＲ）が、以下に示す条件式（２）を満足するこ
とがより好ましい。０．４８＜ＡＲ＜０．５９・・・・（２）

【００２５】この条件式（２）において、ＡＲの値がこ
の式の取り得る値の範囲の下限を下回ると、ライカサイ
ズの引き延ばし倍率が大きくなるため、印画紙上での画
質を良好に維持することが困難になる。一方、ＡＲが条
件式（２）の取り得る値の範囲の上限を越えると、パノ
ラマサイズの引き延ばし倍率が大きくなるため、やはり
印画紙上での画質を良好に維持することが困難になる。
尚、条件式（２）を満足しない状況下において、上記不
具合を解決するためには、何れの場合においても焦点検
出の精度を高める必要が生じ、他の要素（例えば測距視
野の広域化やカメラ本体の良好な組立性）との両立が非
常に困難になり、実用的でない。

【００２６】更に、本発明のカメラでは、予定結像面Ｃ
が視野マスク４とコンデンサーレンズ６との間に位置す
るように、視野マスク４とコンデンサーレンズ６とを配
置することが好ましい。このようにすると、コンデンサ
ーレンズ６を予定結像面Ｃに近づけることができるた
め、焦点検出光学系に用いる光束のコンデンサーレンズ
６における光線高を低くすることが可能になる。従っ
て、コンデンレーレンズ６で発生する歪曲収差を抑制で
き、焦点検出の精度が良好になる。特に、測距視野を広
くした場合に顕著な効果が得られる。又、コンデンサー
レンズ６を予定結像面Ｃの位置に配置すると、より光線
高が低くなるため、効果的である。

【００２７】更に、本発明のカメラでは、予定結像面Ｃ
の位置に視野マスク４を配置すると共に、コンデンサー
レンズ６を予定結像面Ｃより後方（焦点検出光学系２１
側）の光軸上に配置してもよい。このように構成する
と、視野マスク４により焦点検出光学系２１に有害光線
が入射するのを防止することができ、フレア光の発生を
抑制することができるため、光電変換素子列１０上での
光学的なノイズの発生を抑え、精度のよい焦点検出を行
うことができる。

【００２８】又、本発明のカメラでは、光電変換素子列
１０へ入射する光線の赤外光部分をカットする赤外線カ
ットフィルター５をコンデンサーレンズ６より光電変換
素子列１０側の位置に配置することが好ましい。このよ
うに構成すると、予定結像面Ｃとコンデンサーレンズ６
との間に赤外線カットフィルター５を配置するよりも、
予定結像面Ｃにコンデンサーレンズ６を近づけて配置す
ることができるようになる。

【００２９】更に、焦点検出光学系２１を、図１におい
て紙面に対して垂直方向に配置されている再結像レンズ
９と、再結像レンズ９の近傍に焦点検出精度を確保し得
る間隙を有しながら配置されている一対の開口を有する
絞りマスク８と、により構成すると共に、コンデンサー
レンズ６を例えばアクリル樹脂等の帯電性の少ない材質
により形成し、又、再結像レンズ９を例えばポリカーボ
ネイト樹脂やポリオレフィン系樹脂等の吸水性膨張率が
小さく湿度による材質特性の変化が少ない材質により形
成することが好ましい。特に、赤外線カットフィルター
５を、コンデンサーレンズ６より光電変換素子列１０側
の絞りマスク８の近傍に配置すると、カメラ本体１５内
のミラーボックス内の埃等がコンデンサーレンズ６に付
着する虞はあるが、本発明のカメラでは、前述のよう
に、コンデンサーレンズ６が帯電性の小さい材質により
形成されているため、埃等の異物の付着による焦点検出
精度の悪化を免れている。又、レンズ自体の屈折率変化
により焦点検出光学系２１の精度に大きな影響を与える
再結像レンズ９は、前述のように、湿度変化による材質
の特性変化の少ない材質で形成されているため、湿度変
化による焦点検出精度の悪化の少ない焦点検出光学系２
１を提供することができる。

【００３０】又、コンデンサーレンズ６のサブミラー３
側の面に帯電防止のための表面加工を施して、埃等の付
着を防止してもよい。又、本発明のカメラでは、測距視
野を図２１に示すように、左右の方向に広くなるように
焦点検出光学系を構成している。このようにすると、サ
ブミラー３のクイックリターンミラー２に対する垂直方
向の長さを長くする必要がなく、効率的な測距視野の拡
大が可能になる。

【００３１】尚、本発明のカメラに備えられている焦点
検出光学系は、像位相差法による焦点検出に限らず、撮
影レンズからの光束の一部を焦点検出光学系に導き、そ
の出力情報により焦点検出を行う方法に関しても優れた
効果を奏するものである。

【００３２】

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。

【００３３】第１実施例図１は、本実施例にかかる焦点検出光学系を有するカメ
ラの構成を示す光軸に沿う断面図である。図のように、
本実施例のカメラは、まず、撮影レンズ１から射出され
る光束を光路分割し、一方の光束を反射し後述するファ
インダー光学系へ導き他方の光束を透過するクイックリ
ターンミラー２と、このクイックリターンミラー２に付
設され前記光束をカメラ本体１５の下方に配置されてい
る焦点検出光学系２１へ導くサブミラー３と、撮影レン
ズ１の結像面に配置されている撮像面１４と、により構
成されている。前記ファインダー光学系は、焦点板１
１，ペンタプリズム１２及び接眼レンズ１３から構成さ
れている。又、焦点検出光学系２１は、焦点検出光学系
２１に入射する光束を規制するために撮影レンズ１の予
定結像面Ｃの位置に配置された視野マスク４と、予定結
像面Ｃ付近に配置されているコンデンサーレンズ６と、
ミラー７と、コンデンサーレンズ６の後方の図１におい
て紙面に対して垂直方向に配置されている一対の開口を
有する絞りマスク８と、図１において紙面に対して垂直
方向で絞りマスク８の近傍に焦点検出精度を確保し得る
絞りマスク８との間隔を有しながら配置されている一対
の再結像レンズ９と、光電変換素子列１０と、により構
成されている。尚、本実施例のカメラでは、予定結像面
Ｃの位置にコンデンサーレンズ６が配置されており、
又、絞りマスク８の直前には赤外線カットフィルター５
が配置さている。

【００３４】図２に、本実施例のカメラにおける焦点検
出光学系２１とその周辺の構成を示す。尚、図中、１８
はクイックリターンミラー２及びサブミラー３の回転機
構を、１９はシャッターを、２０はシャッター１９の開
閉機構を示している。この図からも本実施例のカメラ
は、図１９に示した従来のものと比較しても、クイック
リターンミラー２，サブミラー３の及び撮像面１４が小
さく構成され、カメラ本体１５自体の小型化が達成され
ていることが歴然である。

【００３５】本実施例のカメラは上記のように構成され
ているため、撮影レンズ１から射出される光束はクイッ
クリターンミラー２へ入射し、ここで前記光束の光路が
分割され、その一方は焦点板１１，ペンタプリズム１２
及び接眼レンズ１３からなるファインダー光学系へ導か
れ、他方の光束はクイックリターンミラー２に付設され
たサブミラー３によりその光路がカメラ本体１５の下方
に折り曲げられて焦点検出光学系２１へ導かれる。ここ
で、再結像レンズ９から射出された光束により光電変換
素子列１０上に形成される像の一対の相対的な位置ズレ
に基づいて焦点検出が行われる。

【００３６】以下、本実施例に焦点検出光学系を有する
カメラを構成しているレンズ等光学部材の数値データを
示す。焦点検出光学系２１の倍率 −０．３７倍絞りマスク４の偏芯量０．６３１９再結像レンズ９の偏芯量０．６８２７

【００３７】ｒ₁（予定結像面Ｃ）＝∞ ｄ₁＝0 ｒ₂（視野マスク４）＝∞ ｄ₂＝0 ｒ₃（コンデンサーレンズ６）＝10.0633 ｄ₃＝3.1203 ｎ₃＝1.52540 ν₃＝56.25 ｒ₄（コンデンサーレンズ６）＝-18.7739 ｄ₄＝13.0532 ｒ₅（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₅＝0.5000 ｎ₅＝1.51633 ν₅＝64.15 ｒ₆（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₆＝0.3400

【００３８】ｒ₇（絞りマスク８）＝∞ ｄ₇＝0.0600 ｒ₈（再結像レンズ９）＝2.1697 ｄ₈＝2.9477 ｎ₈＝1.52540 ν₈＝56.25 ｒ₉（再結像レンズ９）＝∞ ｄ₉＝3.1789 ｒ₁₀（カバーガラス（図示せず））＝∞ ｄ₁₀＝0.7000 ｎ₁₀＝1.56600 ν₁₀＝64.15 ｒ₁₁（カバーガラス（図示せず））＝∞ ｄ₁₁＝0 ｒ₁₂（光電変換素子列１０）＝∞

【００３９】ここで、本実施例のカメラにおける像高誤
差のグラフを図３に示す。像高誤差とは、図４（図中、
コンデンサーレンズ６，絞りマスク８及び再結像レンズ
９は省略した）に示す測距視野内の物点Ｏ₁の光電変換
素子列１０上に形成される２つの像を夫々Ｉ₁，
Ｉ₁’，物点Ｏ₂の光電変換素子列１０上に形成される
２つの像を夫々Ｉ₂，Ｉ₂’，物点Ｏ₃の光電変換素子
列１０上に形成される２つの像を夫々Ｉ₃，Ｉ₃とした
場合における、物点Ｏ₁の２つの像Ｉ₁〜Ｉ₁’の間隔
を基準としたときの、物点Ｏ₂の２つの像Ｉ₂〜Ｉ₂’
の間隔との差及び物点Ｏ₃の２つの像Ｉ₃〜Ｉ₃’の間
隔との差である。そして、焦点検出光学系２１の精度が
良好であるということは像高誤差が小さい、即ち像Ｉ₁
〜Ｉ ₁’の間隔に対するＩ₂〜Ｉ₂’の間隔との差及び
像Ｉ₃〜Ｉ₃’の間隔との差が小さいということであ
る。これを測距視野全体の物点位置について求めたもの
が図３に示すグラフである。同図において、グラフの横
軸は測距視野内の測距位置の光軸からの距離を示してい
る。尚、ここでは光軸上の測距位置から片側方向の測距
位置について示している（図４におけるＯ₁とＯ₂との
間の距離）。又、グラフの縦軸は光軸上の物点Ｏ₁の２
つの像Ｉ₁〜Ｉ₁’の間隔を基準にした光軸外の物点例
えばＯ₂の２つの像Ｉ₂〜Ｉ₂’の間隔との差を示して
いる。

【００４０】又、本実施例のカメラにおいて、撮像面１
４の最大有効範囲は以下に示す通りである。図５に撮像
面１４の有効範囲の形状を示す。撮像面１４の短辺（上下）方向１６．７ｍｍ撮像面１４の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．５５２又、本実施例のカメラでは、図１において、撮影レンズ
１からの光束の光軸Ｌ _C上の光線が反射されるサブミラ
ー３上の点をＡ、光軸Ｌ_Cと撮像面１４との交点をＢ、
撮影レンズ１の予定結像面の位置をＣとしたとき、距離
ＡＢが９．３８ｍｍ，距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるよ
うに定めている。ここで、距離ＡＢと距離ＡＣとの間で
差があるのは、焦点検出を行う場合には焦点検出光学系
２１に到達する光束がクイックリターンミラー２を透過
しているのに対し、露出時にはクイックリターンミラー
２を透過していないために生じる光路長のズレが補正さ
れていることを原因としている。

【００４１】又、本実施例のカメラでは、コンデンサー
レンズ６を球面形状に構成しているため、非球面形状に
構成した場合と比べてレンズの加工性，組立性に優れ、
コスト的に有利になっている。尚、コンデンサーレンズ
６の保持方法等の理由から、視野絞り４をコンデンサー
レンズ６の後側に配置しても差し支えない。

【００４２】第２実施例図６は、本実施例にかかる焦点検出光学系を有するカメ
ラの構成を示す光軸に沿う断面図である。本実施例のカ
メラでは、図示したように、予定結像面Ｃの位置に視野
マスク４及び赤外線カットフィルター５を配置すると共
に、予定結像面Ｃより後方にコンデンサーレンズ６を配
置して焦点検出光学系４１を構成している。このような
構成を採用することにより、焦点検出光学系４１へ入射
する有害光を除去できるため、フレア光による影響が減
少し、精度のよい焦点検出を行うことができる。又、本
実施例では、コンデンサーレンズ６は予定結像面Ｃの位
置から少し離れた位置に配置されることになるが、比較
的予定結像面Ｃと近接しているためコンデンサーレンズ
６を原因とする歪曲収差の発生は少なく、高精度の焦点
検出光学系を構成することができる。尚、上記以外の構
成は第１実施例に示したものと同様である。又、図７は
本実施例のカメラにおける焦点検出光学系４１とその周
辺の構成を示す図である。図中、１８はクイックリター
ンミラー２及びサブミラー３の回転機構を、１９はシャ
ッターを、２０はシャッター１９の開閉機構を示してい
る。

【００４３】以下、本実施例に焦点検出光学系を有する
カメラを構成しているレンズ等光学部材の数値データを
示す。焦点検出光学系４１の倍率 −０．３７倍絞りマスク４の偏芯量０．６１３７再結像レンズ９の偏芯量０．６９０８

【００４４】ｒ₁（予定結像面Ｃ）＝∞ ｄ₁＝0 ｒ₂（視野マスク４）＝∞ ｄ₂＝0 ｒ₃（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₃＝0.5000 ｎ₃＝1.51633 ν₃＝64.15 ｒ₄（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₄＝0.4000 ｒ₅（コンデンサーレンズ６）＝8.7758 ｄ₅＝3.0573 ｎ₅＝1.52540 ν₅＝56.25 ｒ₆（コンデンサーレンズ６）＝-24.5571 ｄ₆＝13.2348

【００４５】ｒ₇（絞りマスク８）＝∞ ｄ₇＝0.0600 ｒ₈（再結像レンズ９）＝2.1327 ｄ₈＝2.8926 ｎ₈＝1.52540 ν₈＝56.25 ｒ₉（再結像レンズ９）＝∞ ｄ₉＝3.0554 ｒ₁₀（カバーガラス面（図示せず））＝∞ ｄ₁₀＝0.7000 ｎ₁₀＝1.56600 ν₁₀＝64.15 ｒ₁₁（カバーガラス面（図示せず））＝∞ ｄ₁₁＝0 ｒ₁₂（光電変換素子列１０）＝∞

【００４６】又、図８は実施例のカメラにおける像高誤
差を示すグラフである。

【００４７】又、本実施例のカメラにおいて、撮像面１
４の最大有効範囲は以下に示す通りである。図９に撮像
面１４の有効範囲の形状を示す。撮像面１４の短辺（上下）方向１７．８５ｍｍ撮像面１４の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．５９０又、本実施例のカメラでは、距離ＡＢが９．３８ｍｍ，
距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるように定めている。

【００４８】第３実施例図１０は本実施例にかかるカメラの焦点検出光学系５１
とその周辺の構成を示す光軸に沿う断面図である。本実
施例の場合には、焦点検出光学系５１を構成する光電変
換素子列１０をカメラ本体の後方に配置し、対物レンズ
１からの光束を光電変換素子列１０へ導く光路を形成す
る際に、まず、前記光路をサブミラー３によりカメラの
前方（撮影レンズ１側）の方向に折り曲げ、更に、ミラ
ー７によりカメラの後方へ折り曲げて、光電変換素子列
１０へ到達するようにして前記光路が形成されている。
このように構成することにより、焦点検出光学系５１の
配置位置、特に光電変換素子列１０の配置位置の自由度
が大きくなっている。尚、この他の構成は第１実施例に
示したものと同様であり、又、本実施例のカメラを構成
しているレンズ等光学部材の数値データ及び像高誤差は
第１実施例に示したものと同様であるため、ここでは省
略する。

【００４９】又、本実施例のカメラにおいて、撮像面１
４の最大有効範囲は以下に示す通りである。図１１に撮
像面１４の有効範囲の形状を示す。撮像面１４の短辺（上下）方向１４．６ｍｍ撮像面１４の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．４８２又、本実施例のカメラでは、距離ＡＢが９．３８ｍｍ，
距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるように定めている。

【００５０】第４実施例図１２は本実施例にかかるカメラの焦点検出光学系６１
とその周辺の構成を示す光軸に沿う断面図である。本実
施例の場合にも、焦点検出光学系６１を構成する光電変
換素子列１０をカメラ本体の後方に配置し、対物レンズ
１からの光束を光電変換素子列１０へ導く光路を形成す
る際に、第３実施例のカメラと同様に、まず、前記光路
をサブミラー３によりカメラの前方（撮影レンズ１側）
の方向に折り曲げ、更に、ミラー７によりカメラの後方
へ折り曲げて、光電変換素子列１０へ到達するようにし
て前記光路が形成されている。そして、第２実施例のカ
メラと同様に、予定撮像面Ｃの位置に視野マスク４及び
赤外線カットフィルター５が配置されている。従って、
本実施例のカメラは、上記第２実施例と第３実施例に夫
々示したカメラが有する効果を合わせ持っている。尚、
この他の構成は第２実施例に示したものと同様であり、
又、本実施例のカメラを構成しているレンズ等光学部材
の数値データ及び像高誤差は第２実施例に示したものと
同様であるため、ここでは省略する。

【００５１】又、本実施例のカメラにおいて、撮像面１
４の最大有効範囲は以下に示す通りである。尚、撮像面
１４の最大有効範囲の形状は図１１と同様である。撮像面１４の短辺（上下）方向１４．６ｍｍ撮像面１４の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．４８２又、本実施例のカメラでは、距離ＡＢが９．３８ｍｍ，
距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるように定めている。

【００５２】第５実施例図１３は、本実施例にかかる焦点検出光学系を有するカ
メラの構成を示す光軸に沿う断面図である。本実施例の
カメラでは、図示したように、焦点検出光学系７１を予
定結像面Ｃから離して配置している。この他の構成は第
４実施例に示したカメラと同様である。

【００５３】以下、本実施例に焦点検出光学系を有する
カメラを構成しているレンズ等光学部材の数値データを
示す。焦点検出光学系７１の倍率 −０．３７倍絞りマスク４の偏芯量０．６０２１再結像レンズ９の偏芯量０．７３７２

【００５４】ｒ₁（予定結像面Ｃ）＝∞ ｄ₁＝0 ｒ₂（視野マスク４）＝∞ ｄ₂＝2.9800 ｒ₃（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₃＝0.5000 ｎ₃＝1.51633 ν₃＝64.15 ｒ₄（赤外線カットフィルター５）＝∞ ｄ₄＝0.3400 ｒ₅（コンデンサーレンズ６）＝9.1886 ｄ₅＝3.3618 ｎ₅＝1.52540 ν₅＝56.25 ｒ₆（コンデンサーレンズ６）＝-22.5529 ｄ₆＝13.3142

【００５５】ｒ₇（絞りマスク８）＝∞ ｄ₇＝0.0600 ｒ₈（再結像レンズ９）＝2.2300 ｄ₈＝2.8199 ｎ₈＝1.52540 ν₈＝56.25 ｒ₉（再結像レンズ９）＝∞ ｄ₉＝2.9898 ｒ₁₀（カバーガラス面（図示せず））＝∞ ｄ₁₀＝0.7000 ｎ₁₀＝1.56600 ν₁₀＝64.15 ｒ₁₁（カバーガラス面（図示せず））＝∞ ｄ₁₁＝0 ｒ₁₂（光電変換素子列１０）＝∞

【００５６】又、図１４は本実施例のカメラにおける像
高誤差を示すグラフである。

【００５７】又、本実施例のカメラでは、撮像面１４の
最大有効範囲は以下に示す通りである。尚、撮像面１４
の有効範囲の形状は図５に示されている第１実施例のも
のと同様である。撮像面１４の短辺（上下）方向１６．７ｍｍ撮像面１４の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．５５２又、本実施例のカメラでは、距離ＡＢが９．３８ｍｍ，
距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるように定めている。

【００５８】尚、本実施例のカメラにおいて、像高誤差
は図１４に示すように、図３に示した第１実施例のカメ
ラのものと比較すると悪化するが、コンデンサーレンズ
６を非球面形状とすれば、像高誤差は改善され、焦点検
出の精度を向上させることができる。

【００５９】第６実施例本実施例の焦点検出光学系を有するカメラは、コンデン
サーレンズ６を帯電性が小さく埃等の付着しにくいアク
リル系樹脂で、再結像レンズ９を吸収性膨張率が小さい
ポリオレフィン系樹脂で夫々形成した点以外は、図１に
示した第１実施例のカメラと同様に構成されているた
め、ここでは図を省略する。従って、本実施例のカメラ
では、第１実施例のカメラが有する効果に加えて、埃等
がコンデンサーレンズ６に付着して焦点検出の精度を低
下させるような不具合を防止することができる。又、焦
点検出の精度に大きく影響を及ぼす再結像レンズ９が、
湿度変化による材質の物性変化が小さいポリオレフィン
系樹脂により形成されているため、湿度変化による焦点
検出の精度の低下を防止することができる。更に、コン
デンサーレンズ６を再結像レンズ９より帯電性の小さい
材質で形成し、又、再結像レンズ９を前記コンデンサー
レンズ６より吸水線膨張率の小さい材質で形成すれば、
より焦点検出精度の向上を図ることができる。

【００６０】以下、本実施例に焦点検出光学系を有する
カメラを構成しているレンズ等光学部材の数値データを
示す。焦点検出光学系の倍率 −０．３７倍絞りマスクの偏芯量０．６０６５再結像レンズの偏芯量０．７０８７

【００６１】ｒ₁（予定結像面）＝∞ ｄ₁＝0.0001 ｒ₂（視野マスク）＝∞ ｄ₂＝0.1000 ｒ₃（コンデンサーレンズ）＝9.5280 ｄ₃＝3.1116 ｎ₃＝1.49241 ν₃＝57.66 ｒ₄（コンデンサーレンズ）＝-17.2660 ｄ₄＝13.0568 ｒ₅（赤外線カットフィルター）＝∞ ｄ₅＝0.5000 ｎ₅＝1.51633 ν₅＝64.15 ｒ₆（赤外線カットフィルター）＝∞ ｄ₆＝0.3400

【００６２】ｒ₇（絞りマスク）＝∞ ｄ₇＝0.0600 ｒ₈（再結像レンズ）＝2.1728 ｄ₈＝2.9492 ｎ₈＝1.52540 ν₈＝56.25 ｒ₉（再結像レンズ）＝∞ ｄ₉＝3.1824 ｒ₁₀（カバーガラス）＝∞ ｄ₁₀＝0.7000 ｎ₁₀＝1.56600 ν₁₀＝64.15 ｒ₁₁（カバーガラス）＝∞ ｄ₁₁＝0 ｒ₁₂（光電変換素子列）＝∞

【００６３】更に、本実施例のカメラにおける像高誤差
のグラフを図１５に示す。

【００６４】又、本実施例のカメラにおいて、撮像面の
最大有効範囲は以下に示す通りである。尚、撮像面の有
効範囲の形状は図５に示された第１実施例のものと同様
である。撮像面の短辺（上下）方向１６．７ｍｍ撮像面の長辺（左右）方向３０．２６ｍｍアスペクト比（ＡＲ）０．５５２又、本実施例のカメラでは、距離ＡＢが９．３８ｍｍ，
距離ＡＣが９．７８ｍｍとなるように定めている。

【００６５】更に、本発明による焦点検出光学系を有す
るカメラは、前述の説明のように、特許請求の範囲に記
載した特徴に加えて以下に示すような特徴も兼ね備えて
いる。

【００６６】（１）前記視野マスクを前記撮影レンズの
予定結像面に配置したことを特徴とする請求項２に記載
の焦点検出光学系を有するカメラ。

【００６７】（２）前記光電変換素子列に入射する赤外
光成分をカットする赤外線カットフィルターを前記コン
デンサーレンズより前記光変換素子列側の光軸上に配置
したことを特徴とする請求項２，３又は上記（１）に記
載の焦点検出光学系を有するカメラ。

【００６８】（３）前記再結像光学系は、一対の再結像
レンズと、この再結像レンズの近傍に焦点検出精度を確
保し得る間隔を有しながら配置された一対の開口を有す
る前記絞りマスクとにより構成されていることを特徴と
する請求項１乃至３、又は上記（１）乃至（２）の何れ
かに記載の焦点検出光学系を有するカメラ。

【００６９】（４）前記コンデンサーレンズを前記一対
の再結像レンズより帯電性の小さい材質で形成し、前記
一対の再結像レンズを前記コンデンサーレンズより吸水
線膨張率の小さい材質で構成したことを特徴とする上記
（３）に記載の焦点検出光学系を有するカメラ。

【００７０】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、撮像面
をはじめ焦点検出光学系の周辺に配置される部材を小型
に構成することが可能になり、又、コンデンサーレンズ
で発生する歪曲収差を抑制することができるため、焦点
検出の精度を維持しながらも、コンパクトな焦点検出光
学系を有するカメラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる焦点検出光学系を
有するカメラの構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２】第１実施例のカメラに備えられた焦点検出光学
系とその周辺部の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図３】第１実施例のカメラにおいて生じる像高誤差の
グラフである。

【図４】像高誤差を説明するための図である。

【図５】第１実施例のカメラの撮像面の有効範囲の形状
を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例にかかる焦点検出光学系を
有するカメラの構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図７】第２実施例のカメラに備えられた焦点検出光学
系とその周辺部の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図８】第２実施例のカメラにおいて生じる像高誤差の
グラフである。

【図９】第２実施例のカメラの撮像面の有効範囲の形状
を示す図である。

【図１０】本発明の第３実施例にかかるカメラの焦点検
出光学系とその周辺の構成を示す光軸に沿う断面図であ
る。

【図１１】第３実施例のカメラの撮像面の有効範囲の形
状を示す図である。

【図１２】本発明の第４実施例にかかるカメラの焦点検
出光学系とその周辺の構成を示す光軸に沿う断面図であ
る。

【図１３】本発明の第５実施例にかかる焦点検出光学系
を有するカメラの構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図１４】第６実施例のカメラにおいて生じる像高誤差
のグラフである。

【図１５】第６実施例のカメラにおいて生じる像高誤差
のグラフである。

【図１６】従来の焦点検出光学系を有するカメラの構成
を示す光軸に沿う断面図である。

【図１７】従来のカメラの焦点検出光学系の構成を示す
光軸に沿う断面図である。

【図１８】従来の焦点検出光学系を有するカメラの構成
を示す光軸に沿う断面図である。

【図１９】従来のカメラに備えられた焦点検出光学系と
その周辺部の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２０】（ａ），（ｂ）は従来のカメラに備えられた
焦点検出光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。

【図２１】周辺の測距視野のファインダー内の様子を説
明するための図である。

【図２２】コンデンサーレンズの歪曲収差による焦点検
出光学系への影響を説明するための図である。

【符号の説明】

１撮影レンズ２クイックリターンミラー３サブミラー４視野マスク５赤外線カットフィルター６コンデンサーレンズ７ミラー８絞りマスク９再結像レンズ１０光電変換素子列１１焦点板１２ペンタプリズム１３接眼レンズ１４撮像面１５カメラ本体１８回転機構１９シャッター２０シャッター開閉機構２１，３１，４１，５１，６１，７１焦点検出光学系Ｌ_C 光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズからの光束の光路を分割して
その一方を反射し他方を透過させる機能を有するクイッ
クリターンミラーと、該クイックリターンミラーに付設
されたサブミラーと、前記撮影レンズの結像面に配置さ
れる撮像面と、視野マスク，前記撮影レンズの結像面と
等価な予定結像面付近に配置されたコンデンサーレン
ズ，光電変換素子列及び前記撮影レンズにより形成され
る像を前記光電変換素子列上に再結像する再結像光学系
からなる焦点検出光学系と、を有するカメラにおいて、前記撮像面のアスペクト比（ＡＲ）を以下の条件式を満
足するようにしたことを特徴とする焦点検出光学系を有
するカメラ。０．４＜ＡＲ＜０．６３但し、アスペクト比（ＡＲ）とは、前記撮像面の短辺
（上下）方向の最大有効範囲をＸ、前記撮像面の長辺
（左右）方向の最大有効範囲をＹとした場合に、ＡＲ＝Ｘ／Ｙを満足する値のことである。
【請求項２】前記予定結像面が前記視野マスクと前記
コンデンサーレンズとの間に位置するように、前記視野
マスク及び前記コンデンサーレンズを配置するようにし
たことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出光学系を
有するカメラ。
【請求項３】前記コンデンサーレンズを前記予定結像
面に配置するようにしたことを特徴とする請求項２に記
載の焦点検出光学系を有するカメラ。