JPH09189852A

JPH09189852A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH09189852A
Application number: JP8019397A
Authority: JP
Inventors: Keiji Osawa; 圭司大沢
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-07-22
Also published as: US5875360A

Abstract

(57)【要約】【課題】補助照明光に依る焦点検出を行う焦点検出装
置の、補助照明光に依る焦点検出を行わないエリアにお
いて、補助照明光以外の人工照明に依る焦点検出精度の
低下を防止する。【解決手段】撮影レンズ（Ｌ）による物体像をさらに
一対のニ次結像レンズ（Ｌ０）により一対のラインセン
サ上に再結像させ、二次物体像の相対的ずれから撮影レ
ンズの焦点状態を検出する二次結像位相差方式の焦点検
出光学系を複数組み合わせて、撮影画面内の複数の焦点
検出エリアでの焦点検出が可能な焦点検出装置におい
て、複数の焦点検出光学系の各光路中に配置されて、赤
外光をカットする赤外光カットフィルター（ＩＲ１〜Ｉ
Ｒ３）を具備し、複数の焦点検出エリアのうちの、少な
くとも一つのエリアに対応する赤外光カットフィルター
（ＩＲ１）の最長透過波長が、他のエリアに対応する赤
外光カットフィルター（ＩＲ２〜ＩＲ３）の最長透過波
長と異なるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に最適
な、赤外カットフィルターを配置した焦点検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、二次結像位相差方式の焦点検
出装置においては、撮影レンズの異なる領域を通過した
光束を、対応する一対のラインセンサ上に一対の二次結
像レンズによって結像させ、その出力より撮影レンズの
焦点状態を検出する。ラインセンサとして用いられるＣ
ＣＤ等の光電変換素子は、一般に赤外線の長波長領域に
分光感度のピークを有するので、人間の目との比視感度
補正のために焦点検出光学系中に赤外領域の光をカット
するためのフィルターが必要になる。この赤外カットフ
ィルターとしては、ガラス基板に多層膜コーティングを
施して作られる反射タイプフィルターが多く用いられて
いる。フィルターを配置する場所としては、種々考えら
れるが、撮影レンズの一次焦点面近傍の視野マスクとフ
ィールドレンズの前面に配置することが多い。

【０００３】図２に、赤外カットフィルターを配置した
例を示す。図２は、焦点検出エリアが画面中央以外の左
右にも２点設けられ、複数のエリアで焦点検出が可能な
焦点検出装置を示している。撮影レンズＬを通過した光
束は、半透過ミラーＭ１および反射ミラーＭ２等を経
て、視野マスクＳＭに入射する。視野マスクＳＭには、
焦点検出エリアを規定する開口部ＳＭ１〜ＳＭ３が設け
られている。画面中央の焦点検出エリアに対応する開口
部がＳＭ１であり、左右のエリアに対応するのがＳＭ２
およぴＳＭ３である。フィールドレンズＬ０、反射ミラ
ーＭ３、絞りマスクＡＭ、二次結像レンズＬ２、ライン
センサＣＳなどの構成は、一般的な焦点検出装置に準じ
るので説明は省略する。

【０００４】視野マスクＳＭは通常、焦点検出エリアを
規定するという機能から、カメラの場合のフィルム面と
共役な位置の一次焦点面の近傍に配置される。赤外カッ
トフィルターＩＲは、視野マスクＳＭの上側（図２）に
配置され、視野マスクＳＭおよびフィールドレンズＬ０
などと共に、焦点検出装置のホルダー（不図示）に接着
等の手段で固定される。フィールドレンズＬ０の前面に
赤外カットフィルターＩＲを配置すると、フィールドレ
ンズＬ０の前面は、焦点検出光学系の中では光束が入射
する角度が一番小さいので、赤外カットフィルターＩＲ
の透過特性の入射角度による変化を最小に抑えることが
できる。また、ここにガラス基坂のフィルターがあるこ
とで、フィールドレンズＬ０へのホコリなどの侵入など
も同時に防ぐことができる。

【０００５】ところで、被写体が暗い場合やコントラス
トが低い場合は、力メラボディ内あるいはカメラに取り
付けるアクセサリー内に設けた補助照明装置より撮影レ
ンズ光軸とは異なる方向から補助照明光を投射し、被写
体を照明することにより焦点検出を行うことがかねてよ
り提案されている。特開昭６３−８２４０７号公報で
は、図２に示したような画面内の３つのエリアでの焦点
検出が可能な焦点検出装置において、各焦点検出エリア
のそれぞれを照明する補助照明装置が提案されている。

【０００６】図３にその補助照明光学系の構成を示す。
また、図４に補助照明光束と焦点検出エリアとの関係を
示す。３つのエリアをカバーするために、投光レンズＴ
Ｌの後ろ（図３右側）に、ＬＥＤ等の３つの補助照明光
源ＬＤ１〜ＬＤ３が設けられている。図４におけるｐ、
ｑ、およびｒは、ＬＤ２、ＬＤ１、およびＬＤ３による
補助照明光束である。この光束と焦点検出エリアとの関
係は、撮影レンズの焦点距離によって変化する。撮影レ
ンズがある焦点距離のときに、焦点検出エリアがそれぞ
れＰ、Ｑ、およびＲだったとすると、撮影レンズがその
半分の焦点距離のときには、焦点検出エリアＰ２、Ｑ
２、およびＲ２となる。それ以上焦点距離が短くなる
と、左右のエリアが補助照明光束ｐおよびｒから外れて
しまうので、左右のエリアでは補助照明光を用いた焦点
検出が不可能になる。

【０００７】さて特開昭６３−８２４０７号公報では、
補助照明光を用いて３つの焦点検出エリアから焦点検出
を行うエリアを選択するのに、まず補助照明光源ＬＤ１
〜ＬＤ３を全て投光し、中で最も反射光量の多いエリア
を最至近の被写体のあるエリアとみなし、そのエリアに
対してのみ焦点検出用の投光を行うとしている。この方
法で確かに最至近の被写体のあるエリアを選択し、焦点
検出を行うことはできるが、まず第１の全エリア補助照
明光投光と、エリア選択後の最至近エリアに対する第２
の投光という２回の補助照明光投光が必要になり、撮影
するまでに時間がかかるという欠点がある。また、第１
の投光のみとはいえ全エリア同時投光を行うので、電源
の消費が大きいという問題もある。

【０００８】そこで、エリア選択は補助照明光を用い
ず、撮影者が自ら選択するマニュアル選択のみに限るこ
とも考えられる。これならば、マニュアル選択されたエ
リアに対してのみ補助照明光を投光すれば良いので、投
光は常に一つの照明光だけでよく、前記ふたつの問題は
ある程度回避できる。しかし、補助照明光源は複数設け
なければならず、その分のスペースをカメラボディ内あ
るいはアクセサリー内に確保しなければならず、大型化
につながる。また、両者に共通する問題として、前述の
ように撮影レンズの焦点距離がある程度短くなると左右
のエリアが補助照明光の投光範囲から外れてしまい、左
右エリアでの補助照明光に依る焦点検出ができなくなる
という問題もある。なお、中央エリアは、撮影レンズが
どんな焦点距離でも投光範囲も中央なので、投光範囲が
はずれることはない。

【０００９】従って、撮影レンズの焦点距離を制限する
ことなく、また力メラ内等のスペースや電源消費に影響
をあまり与えない補助照明光投光の方法として、たとえ
通常の明るさでは複数のエリアでの焦点検出が可能であ
るにしても、補助照明光源は中央エリアに対するものの
みに設け、補助照明光を使った焦点検出は中央エリアで
のみ行うということが考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのようにす
ると、図２に示したような３つのエリアにおいて焦点検
出が行える焦点検出装置では、以下のような問題を生じ
る。

【００１１】一般に補助照明光源に用いられるＬＥＤ等
の光の波長は、到達距離との関係などから、人間の可視
領域の中でも長波長側に寄っているものが使われる。し
かし、前述のように長波長領域はＣＣＤの分光感度の関
係から焦点検出精度に悪影響を及ぼすので、赤外カット
フィルターが設けられている。補助照明光の光も通常の
焦点検出光学系を通るから、この赤外カットフィルター
のカット波長（それより長い波長の光を通さない）とＬ
ＥＤの波長との関係が重要になる。通常の焦点検出の精
度を向上させるには、カット波長を短く、例えば６８０
ｎｍ程度にとることが望ましい。しかし、ＬＥＤの光の
波長は７００ｎｍ前後なので、６８０ｎｍ以上の、波長
をカットする赤外カットフィルターだと、補助照明光ま
でもカットすることになってしまう。そこで、補助照明
光を使用することもある焦点検出光学系の赤外カットフ
ィルターのカット波長は、７１０ｎｍ前後にするのが通
例である。この場合、６８０ｎｍのフィルターを使った
場合に比べて、通常の焦点検出の精度に種々の人工照明
からの長波長側の光に依る光源差などが出ることをある
程度許容しなければならない。

【００１２】図２の構成では、フィールドレンズＬ０の
前に一枚の赤外カットフィルターＩＲを配置している。
この構成で中央のエリアでは補助照明光に依る焦点検出
を行おうとすると、フィルターＩＲを７１０ｎｍのフィ
ルターとする必要がある。そうすると、補助照明光に依
る焦点検出を行わない左右のエリアにおけるカット波長
も７１０ｎｍになってしまい、通常焦点検出時に人工照
明等からの長波長側の光の影響を受けやすくなる。そも
そも、中央以外の光軸から離れたエリアの焦点検出精度
は、中央エリアに比べて撮影レンズの収差等の影響を大
きく受けるので、元々精度が落ちている。同じ７１０ｎ
ｍのフィルターであっても、中央エリアの精度が実用上
問題ない範囲に入ったとしても、左右エリアではさらに
精度が落ちてしまうという問題がある。

【００１３】焦点検出時と補助光焦点検出時でフィルタ
ーを交換させる機構を設ければ、光学的な問題はなくな
るが、焦点検出装置の周囲にかなり複雑な機構が必要に
なり、カメラボディの大型化につながる。また、フィル
ターを交換するので、撮影に時間がかかるなどの問題も
生じる。更に、複数のエリアの焦点検出を行う焦点検出
装置では、装置自体かなり大きくなるので、フィルター
切り換え機構の入る余地が少ない。

【００１４】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、補助照明光に依る焦点検出を行う焦点検出装置
の、補助照明光に依る焦点検出を行わないエリアにおい
て、カット波長が長波長側になるために人工照明の光源
差等の影響が出ること、即ち、補助照明光以外の人工照
明に依る焦点検出精度の低下を防止することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の焦点検出装置は、撮影レンズ（Ｌ）による
物体像をさらに一対のニ次結像レンズ（Ｌ２）により一
対のラインセンサ上に再結像させ、二次物体像の相対的
ずれから撮影レンズの焦点状態を検出する二次結像位相
差方式の焦点検出光学系を複数組み合わせて、撮影画面
内の複数の焦点検出エリアでの焦点検出が可能な焦点検
出装置において、複数の焦点検出光学系の各光路中に配
置されて、赤外光をカットする赤外光カットフィルター
（ＩＲ１〜ＩＲ３）を具備し、複数の焦点検出エリアの
うちの、少なくとも一つのエリアに対応する赤外光カッ
トフィルター（ＩＲ１）の最長透過波長が、他のエリア
に対応する赤外光カットフィルター（ＩＲ２〜ＩＲ３）
の最長透過波長と異なるように構成されている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明による焦点検出装置の第１
実施例を示す正面図である。

【００１８】図１において、視野マスクＳＭの前面に、
３つのエリアに対応する開口部ＳＭ１、ＳＭ２、および
ＳＭ３をそれぞれ覆うように、同じ大きさの３つの赤外
カットフィルターＩＲ１、ＩＲ２、およびＩＲ３が配置
されている。補助照明光に依る焦点検出を行う中央エリ
アに対応する開口部ＳＭ１を覆っているフィルターＩＲ
１のカット波長は７１０ｎｍに設定され、カットフィル
ターＩＲ２およびＩＲ３のカット波長は６８０ｎｍにな
っている。これにより、補助照明光に依る焦点検出を行
わない左右エリアでは、通常焦点検出において人工照明
に依る焦点検出精度の光源差を招くことがない。

【００１９】図５に、本発明の第２の実施例を示す。同
じく中央エリアに対応するフィルターＩＲ４がカット波
長７１０ｎｍであり、左右エリアに対応するフィルター
ＩＲ５およびＩＲ６がカット波長６８０ｎｍである。図
１の例では３つの赤外カットフィルターは同じ大きさだ
ったが、本実施例では視野マスクＳＭの開口部ＳＭ１〜
ＳＭ３の形に応じた形状としてある。これにより、組立
作業者がフィルターを容易に識別でき、間違ったカット
波長のフィルターを組み込んでしまう危険もなくなる。

【００２０】同じくフィルターの形状を異ならせた例を
図６に示す。この例では中央の焦点検出エリアが、いわ
ゆるクロスタイプになっている。中央のカット波長７１
０ｎｍのフィルターＩＲ７が大きく、左右のエリアのカ
ット波長６８０ｎｍのフィルターＩＲ８およびＩＲ９が
それより小さくなっている。図７には、フィルターを分
割しない例を示す。赤外カットフィルターＩＲ１０は、
中央クロスエリアに対応する領域Ｘと、左右エリアに対
応する領域ＹおよびＺで、そのカット波長が変えてあ
る。領域Ｘではカット波長は７１０ｎｍ、領域Ｙおよび
Ｚではカット波長は６８０ｎｍとすることで、フィルタ
ーは一枚で済み、組み込み作業が短縮できる。

【００２１】なお、フィルターの配置場所は、実施例で
説明したフィールドレンズの前面に限るものではなく、
フィールドレンズ後面や絞りマスクの前面などでもよ
い。また、フィルターを分割した場合に、全てのフィル
ターは同じ位置にある必要はなく、各配置場所がエリア
によって混在しても構わない。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明の焦点検出装置に
よれば、補助照明光に依る焦点検出を行う焦点検出装置
において、複数の焦点検出エリアのうちの、少なくとも
一つのエリアに対応する赤外光カットフィルター（ＩＲ
１）の最長透過波長が、他のエリアに対応する赤外光カ
ットフィルター（ＩＲ２〜ＩＲ３）の最長透過波長と異
なるようにしたので、補助照明光に依る焦点検出を行わ
ないエリアにおいて、カット波長が長波長側になること
に依る人工照明の光源差等の影響が出ることを防ぐこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による焦点検出装置の第１実施例を示す
正面図である。

【図２】焦点検出装置の既略を示す斜視図である。

【図３】補助照明装置の既略を示す断面図である。

【図４】補助照明光束と焦点検出エリアの関係を示す正
面図である。

【図５】本発明による焦点検出装置の第２実施例を示す
正面図である。

【図６】本発明による焦点検出装置の第３実施例を示す
正面図である。

【図７】本発明による焦点検出装置の第４実施例を示す
正面図である。

【符号の説明】

ＳＭ視野マスクＬ０フイールドレンズＩＲ１〜ＩＲ１０赤外カットフィルター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズによる物体像をさらに一対のニ
次結像レンズにより一対のラインセンサ上に再結像さ
せ、二次物体像の相対的ずれから前記撮影レンズの焦点
状態を検出する二次結像位相差方式の焦点検出光学系を
複数組み合わせて、撮影画面内の複数の焦点検出エリア
での焦点検出が可能な焦点検出装置において、複数の焦点検出光学系の各光路中に配置されて、赤外光
をカットする赤外光カットフィルターを具備し、前記複数の焦点検出エリアのうちの、少なくとも一つの
エリアに対応する赤外光カットフィルターの最長透過波
長が、他のエリアに対応する赤外光カットフィルターの
最長透過波長と異なることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】前記複数の焦点検出エリアのうちの、最長
透過波長の長い赤外光カットフィルターの配置されたエ
リアにおいて補助照明光に依る焦点検出を行うことを特
徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】前記赤外光カットフィルターは、それぞれ
が分離された複数枚の赤外光カットフィルタ−から構成
されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出
装置。
【請求項４】前記複数の赤外光カットフィルターは、全
て同じ形状であることを特徴とする請求項３に記載の焦
点検出装置。
【請求項５】前記複数の赤外光カットフィルターのう
ち、少なくとも一つは、他とは異なる形状であることを
特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項６】前記複数の赤外光カットフィルターのう
ち、少なくとも一つは、焦点検出光学系の光軸方向の位
置が他の赤外光カットフィルターとは異なることを特徴
とする請求項３に記載の焦点検出装置。
【請求項７】前記赤外光カットフィルターは、一枚の基
板により形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の焦点検出装置。