JPH09265040A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPH09265040A JPH09265040A JP8074763A JP7476396A JPH09265040A JP H09265040 A JPH09265040 A JP H09265040A JP 8074763 A JP8074763 A JP 8074763A JP 7476396 A JP7476396 A JP 7476396A JP H09265040 A JPH09265040 A JP H09265040A
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- lens
- image pickup
- imaging
- ccd
- light
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/671—Focus control based on electronic image sensor signals in combination with active ranging signals, e.g. using light or sound signals emitted toward objects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置内で生じた逆光に起因する焦点検出精度
の低下を防止する。 【解決手段】 AFセンサは主としてコンデンサレンズ
16、ミラー17、絞りマスク18、セパレータレンズ
19及びCCD20から構成されている。セパレータレ
ンズ19はその長手方向の中心線MがCCD20の長手
方向の中心線Nと平行に配置され、かつ、中心線Mの回
りに微小角度δだけ傾斜させて配置されている。セパレ
ータレンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面とを非
平行に配置することによりセパレータレンズ19とCC
D20間の反射で生じた逆光L1のCCD20への再入
射を防止し、この逆光に起因する焦点検出精度の低下を
防止するようにした。
の低下を防止する。 【解決手段】 AFセンサは主としてコンデンサレンズ
16、ミラー17、絞りマスク18、セパレータレンズ
19及びCCD20から構成されている。セパレータレ
ンズ19はその長手方向の中心線MがCCD20の長手
方向の中心線Nと平行に配置され、かつ、中心線Mの回
りに微小角度δだけ傾斜させて配置されている。セパレ
ータレンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面とを非
平行に配置することによりセパレータレンズ19とCC
D20間の反射で生じた逆光L1のCCD20への再入
射を防止し、この逆光に起因する焦点検出精度の低下を
防止するようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相差検出方式に
より被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置に関する
ものである。
より被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の位相差検出方式のAFセ
ンサモジュール(焦点検出装置)の基本構成を示す斜視
図である。
ンサモジュール(焦点検出装置)の基本構成を示す斜視
図である。
【0003】AFセンサモジュールは、コンデンサレン
ズ101、モジュールミラー102、絞りマスク10
3、セパレータレンズ104及びCCDラインセンサ1
05を備えている。コンデンサレンズ101は、図略の
撮影レンズによりフィルム等価面に結像された被写体光
像を集光するものである。モジュールミラー102はコ
ンデンサレンズ101の透過光をCCDラインセンサ1
05に導く反射鏡である。絞りマスク103は、セパレ
ータレンズ104の各平凸レンズ104A,104Bに
対する視野を制限するものである。
ズ101、モジュールミラー102、絞りマスク10
3、セパレータレンズ104及びCCDラインセンサ1
05を備えている。コンデンサレンズ101は、図略の
撮影レンズによりフィルム等価面に結像された被写体光
像を集光するものである。モジュールミラー102はコ
ンデンサレンズ101の透過光をCCDラインセンサ1
05に導く反射鏡である。絞りマスク103は、セパレ
ータレンズ104の各平凸レンズ104A,104Bに
対する視野を制限するものである。
【0004】セパレータレンズ104は、一対の微小な
平凸レンズ104A,104Bを一体的にモールドして
なるレンズで、上記被写体光像を2つの光像に分け、そ
れぞれCCDラインセンサ105の所定の結像位置(基
準部と参照部の各位置)に再結像するものである。セパ
レータレンズ104は入射面側に光量を調整する絞りマ
スク(図略)が設けられている。また、平凸レンズ10
4A,104Bの光軸は、分離された光像がそれぞれC
CDラインセンサ105の基準部105Aと参照部10
5Bの結像位置に結像し得るように、互いに偏心させて
設けられている。
平凸レンズ104A,104Bを一体的にモールドして
なるレンズで、上記被写体光像を2つの光像に分け、そ
れぞれCCDラインセンサ105の所定の結像位置(基
準部と参照部の各位置)に再結像するものである。セパ
レータレンズ104は入射面側に光量を調整する絞りマ
スク(図略)が設けられている。また、平凸レンズ10
4A,104Bの光軸は、分離された光像がそれぞれC
CDラインセンサ105の基準部105Aと参照部10
5Bの結像位置に結像し得るように、互いに偏心させて
設けられている。
【0005】CCDラインセンサ105は、複数の光電
変換素子が線状に配列されたセンサで、長手方向の中心
位置Oに対して両側に所定間隔を設けて基準部105A
及び参照部105Bの結像位置が設けられている。
変換素子が線状に配列されたセンサで、長手方向の中心
位置Oに対して両側に所定間隔を設けて基準部105A
及び参照部105Bの結像位置が設けられている。
【0006】また、セパレータレンズ104及びCCD
ラインセンサ105は、それぞれレンズ面の方向A及び
撮像面の方向Bがモジュールミラー102を介して導か
れる被写体光像の光軸Lに対して垂直となるように配設
されている。
ラインセンサ105は、それぞれレンズ面の方向A及び
撮像面の方向Bがモジュールミラー102を介して導か
れる被写体光像の光軸Lに対して垂直となるように配設
されている。
【0007】モジュールミラー102を介して導かれた
被写体光像は、セパレータレンズ104の平凸レンズ1
04A,104Bで2つの光像に分離された後、それぞ
れCCDラインセンサ105の基準部105Aと参照部
105Bとに結像され、各光像が基準部105A及び参
照部105Bでそれぞれ取り込まれる。そして、基準部
105Aの画像と参照部105Bの画像との結像位置の
ずれ(位相差)から図略の演算部で被写体に対する焦点
位置が検出される。
被写体光像は、セパレータレンズ104の平凸レンズ1
04A,104Bで2つの光像に分離された後、それぞ
れCCDラインセンサ105の基準部105Aと参照部
105Bとに結像され、各光像が基準部105A及び参
照部105Bでそれぞれ取り込まれる。そして、基準部
105Aの画像と参照部105Bの画像との結像位置の
ずれ(位相差)から図略の演算部で被写体に対する焦点
位置が検出される。
【0008】また、従来、赤外波長領域の光を除去する
フィルタを備えた焦点検出装置において、フィルタ面と
撮像素子の撮像面とを光学的に非平行状態に配置し、装
置内で発生した反射光に起因する検出誤差を低減する焦
点検出装置が提案されている(特公平7−104478
号公報)。
フィルタを備えた焦点検出装置において、フィルタ面と
撮像素子の撮像面とを光学的に非平行状態に配置し、装
置内で発生した反射光に起因する検出誤差を低減する焦
点検出装置が提案されている(特公平7−104478
号公報)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のAFセンサ
モジュールは、セパレータレンズ104のレンズ面とC
CDラインセンサ105の撮像面とが互いに平行に配置
されているので、図7に示すように、CCDラインセン
サ105の撮像面で反射した光がセパレータレンズ10
4の凸レンズ面でCCDラインセンサ105側に反射さ
れ、かかる反射により生じた迷光若しくは逆光がCCD
ラインセンサ105の撮像面に入射され、この逆光等に
よる偽の画像信号が出力される。
モジュールは、セパレータレンズ104のレンズ面とC
CDラインセンサ105の撮像面とが互いに平行に配置
されているので、図7に示すように、CCDラインセン
サ105の撮像面で反射した光がセパレータレンズ10
4の凸レンズ面でCCDラインセンサ105側に反射さ
れ、かかる反射により生じた迷光若しくは逆光がCCD
ラインセンサ105の撮像面に入射され、この逆光等に
よる偽の画像信号が出力される。
【0010】図8は、その様子を示すCCDラインセン
サ105からの出力信号の波形図である。同図におい
て、x軸側は基準部105Aからの出力信号波形を示
し、−x軸側は参照部105Bからの出力信号波形を示
している。位置x1,−x1にそれぞれ出力された信号
S1,S1′は、モジュールミラー102を介して導か
れた直接光による画像信号であり、位置x2,−x2に
それぞれ出力された信号S2,S2′はセパレータレン
ズ104とCCDラインセンサ105間で生じた反射光
による偽の画像信号である。
サ105からの出力信号の波形図である。同図におい
て、x軸側は基準部105Aからの出力信号波形を示
し、−x軸側は参照部105Bからの出力信号波形を示
している。位置x1,−x1にそれぞれ出力された信号
S1,S1′は、モジュールミラー102を介して導か
れた直接光による画像信号であり、位置x2,−x2に
それぞれ出力された信号S2,S2′はセパレータレン
ズ104とCCDラインセンサ105間で生じた反射光
による偽の画像信号である。
【0011】このように、基準部105A及び参照部1
05B内に偽の画像信号S2,S2′が出力されるの
で、基準部105Aの画像と参照部105Bの画像とを
比較して位相差を検出する際、上記偽の画像信号S2,
S2′が悪影響を与え、検出結果の誤差要因となる。
05B内に偽の画像信号S2,S2′が出力されるの
で、基準部105Aの画像と参照部105Bの画像とを
比較して位相差を検出する際、上記偽の画像信号S2,
S2′が悪影響を与え、検出結果の誤差要因となる。
【0012】一方、特公平7−104478号公報のも
のは、赤外線カット用フィルタを撮像素子に対して傾斜
させ、このフィルタでの反射光に起因する偽の画像信号
を除去するようにしているが、かかる光学フィルタを有
しない通常のAFセンサモジュールでは、上記のように
セパレータレンズ104での反射光に起因する偽の画像
信号を有効に除去することは困難である。
のは、赤外線カット用フィルタを撮像素子に対して傾斜
させ、このフィルタでの反射光に起因する偽の画像信号
を除去するようにしているが、かかる光学フィルタを有
しない通常のAFセンサモジュールでは、上記のように
セパレータレンズ104での反射光に起因する偽の画像
信号を有効に除去することは困難である。
【0013】本発明は、上記課題に鑑みてなされもので
あり、装置内で生じた迷光若しくは逆光の受光信号に基
づく検出誤差を低減し、高精度の焦点検出が可能な焦点
検出装置を提供するものである。
あり、装置内で生じた迷光若しくは逆光の受光信号に基
づく検出誤差を低減し、高精度の焦点検出が可能な焦点
検出装置を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の光電変
換素子を線状に配置してなる撮像手段と、撮影レンズで
フィルム等価面に結像された被写体光像を2つの光像に
分離し、それぞれ上記撮像手段の撮像面に再結像する再
結像レンズとを備えた焦点検出装置において、上記再結
像レンズと上記撮像手段とは、レンズ面と撮像面とが非
平行状態で配置されているものである(請求項1)。
換素子を線状に配置してなる撮像手段と、撮影レンズで
フィルム等価面に結像された被写体光像を2つの光像に
分離し、それぞれ上記撮像手段の撮像面に再結像する再
結像レンズとを備えた焦点検出装置において、上記再結
像レンズと上記撮像手段とは、レンズ面と撮像面とが非
平行状態で配置されているものである(請求項1)。
【0015】上記構成によれば、撮影レンズによりフィ
ルム等価面に結像された被写体光像は、再結像レンズで
2つの光像に分離され、それぞれ撮像手段の所定の撮像
位置に再結像される。このとき、再結像レンズを透過し
て撮像手段の撮像面に入射した光束の一部は再結像レン
ズ側に反射され、更に再結像レンズのレンズ面で撮像手
段側に反射されるが、再結像レンズのレンズ面と撮像手
段の撮像面とは互いに非平行に配置されているので、再
結像レンズからの反射光の方向は撮像手段の撮像面から
外れ、撮像手段に再入力することがなく、撮像信号に上
記反射光に基づく偽の画像信号が含まれることがない。
ルム等価面に結像された被写体光像は、再結像レンズで
2つの光像に分離され、それぞれ撮像手段の所定の撮像
位置に再結像される。このとき、再結像レンズを透過し
て撮像手段の撮像面に入射した光束の一部は再結像レン
ズ側に反射され、更に再結像レンズのレンズ面で撮像手
段側に反射されるが、再結像レンズのレンズ面と撮像手
段の撮像面とは互いに非平行に配置されているので、再
結像レンズからの反射光の方向は撮像手段の撮像面から
外れ、撮像手段に再入力することがなく、撮像信号に上
記反射光に基づく偽の画像信号が含まれることがない。
【0016】また、本発明は、上記焦点検出装置におい
て、上記再結像レンズ及び上記撮像手段は、少なくとも
上記再結像レンズのレンズ面と上記撮像手段の撮像面の
いずれか一方を光軸に対して傾斜させて互いに非平行状
態に配置されているものである(請求項2)。
て、上記再結像レンズ及び上記撮像手段は、少なくとも
上記再結像レンズのレンズ面と上記撮像手段の撮像面の
いずれか一方を光軸に対して傾斜させて互いに非平行状
態に配置されているものである(請求項2)。
【0017】上記構成によれば、撮影レンズからの光束
の光軸に対して、撮像手段の撮像面又は再結合レンズの
レンズ面を傾斜させることにより再結像レンズと撮像手
段とが互いに非平行状態に配置される。
の光軸に対して、撮像手段の撮像面又は再結合レンズの
レンズ面を傾斜させることにより再結像レンズと撮像手
段とが互いに非平行状態に配置される。
【0018】また、本発明は、上記焦点検出装置におい
て、上記撮像面の長手方向と上記光軸とを含む面以外の
面内で、少なくとも上記再結像レンズのレンズ面と上記
撮像手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対して傾斜さ
せているものである(請求項3)。
て、上記撮像面の長手方向と上記光軸とを含む面以外の
面内で、少なくとも上記再結像レンズのレンズ面と上記
撮像手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対して傾斜さ
せているものである(請求項3)。
【0019】上記構成によれば、撮像手段の撮像面の長
手方向と光軸とを含む面(以下、この面を水平面とい
う。)以外の面内で、少なくとも再結像レンズのレンズ
面と撮像手段の撮像面のいずれか一方が光軸に対して傾
斜しているので、再結像レンズを透過した光束は、撮像
手段の撮像面の上記水平面以外の面内で光軸の入射位置
より離隔した位置に入射される。
手方向と光軸とを含む面(以下、この面を水平面とい
う。)以外の面内で、少なくとも再結像レンズのレンズ
面と撮像手段の撮像面のいずれか一方が光軸に対して傾
斜しているので、再結像レンズを透過した光束は、撮像
手段の撮像面の上記水平面以外の面内で光軸の入射位置
より離隔した位置に入射される。
【0020】この位置で反射され、更に再結像レンズの
レンズ面で撮像手段側に反射される光束は、上記水平面
以外の面内で撮像手段の撮像面から外れる方向に反射さ
れ、この反射光が撮像手段に再入力することがない。
レンズ面で撮像手段側に反射される光束は、上記水平面
以外の面内で撮像手段の撮像面から外れる方向に反射さ
れ、この反射光が撮像手段に再入力することがない。
【0021】なお、上記撮像面の長手方向に対して直交
する方向と上記光軸とを含む面内で、少なくとも上記再
結像レンズのレンズ面と上記撮像手段の撮像面のいずれ
か一方を光軸に対して傾斜させるようにするとよい(請
求項4)。
する方向と上記光軸とを含む面内で、少なくとも上記再
結像レンズのレンズ面と上記撮像手段の撮像面のいずれ
か一方を光軸に対して傾斜させるようにするとよい(請
求項4)。
【0022】上記構成によれば、撮像手段の撮像面の長
手方向に対して直交する方向と光軸とを含む面(以下、
この面を垂直面という。)内で、少なくとも再結像レン
ズのレンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方が光軸
に対して傾斜しているので、再結像レンズを透過した光
束は、撮像手段の撮像面の上記垂直面内で光軸の入射位
置より離隔した位置に入射される。
手方向に対して直交する方向と光軸とを含む面(以下、
この面を垂直面という。)内で、少なくとも再結像レン
ズのレンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方が光軸
に対して傾斜しているので、再結像レンズを透過した光
束は、撮像手段の撮像面の上記垂直面内で光軸の入射位
置より離隔した位置に入射される。
【0023】この位置で反射され、更に再結像レンズの
レンズ面で撮像手段側に反射される光束は、上記垂直面
内で撮像手段の撮像面から外れる方向に反射され、この
反射光が撮像手段に再入力することがない。
レンズ面で撮像手段側に反射される光束は、上記垂直面
内で撮像手段の撮像面から外れる方向に反射され、この
反射光が撮像手段に再入力することがない。
【0024】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る焦点検出装
置が適用されたカメラの概略構成を示す図である。
置が適用されたカメラの概略構成を示す図である。
【0025】カメラ1は、カメラ本体2と交換レンズ3
とから構成されている。カメラ本体2内の交換レンズ3
の撮影レンズ群4の後方位置には、メインミラー5、サ
ブミラー6、シャッタ7及びフィルム面8がこの順に、
所定の間隔を設けて配置されている。また、カメラ本体
2内のメインミラー5の上方位置にコンデンサレンズ9
及びペンタプリズム10が配設され、メインミラー5の
下方位置にAFセンサ11及びTTL調光センサ12が
配設されている。更に、カメラ本体2の背面上部であっ
て、上記ペンタプリズム10に対向する位置にファイン
ダ光学系13が設けられ、その上方位置にAEセンサ1
4が設けられている。
とから構成されている。カメラ本体2内の交換レンズ3
の撮影レンズ群4の後方位置には、メインミラー5、サ
ブミラー6、シャッタ7及びフィルム面8がこの順に、
所定の間隔を設けて配置されている。また、カメラ本体
2内のメインミラー5の上方位置にコンデンサレンズ9
及びペンタプリズム10が配設され、メインミラー5の
下方位置にAFセンサ11及びTTL調光センサ12が
配設されている。更に、カメラ本体2の背面上部であっ
て、上記ペンタプリズム10に対向する位置にファイン
ダ光学系13が設けられ、その上方位置にAEセンサ1
4が設けられている。
【0026】撮影レンズ群4は、被写体の光像をフィル
ム面8に結像するものである。メインミラー5は、ハー
フミラーからなり、光束の一部をサブミラー6を介して
AFセンサ11側に導くとともに、残りの光束をコンデ
ンサレンズ9及びペンタプリズム10側に反射するもの
である。サブミラー6は、メインミラー5を透過した一
部光束を下方向に反射し、AFセンサ11に導くもので
ある。
ム面8に結像するものである。メインミラー5は、ハー
フミラーからなり、光束の一部をサブミラー6を介して
AFセンサ11側に導くとともに、残りの光束をコンデ
ンサレンズ9及びペンタプリズム10側に反射するもの
である。サブミラー6は、メインミラー5を透過した一
部光束を下方向に反射し、AFセンサ11に導くもので
ある。
【0027】また、シャッタ7は、例えばフォーカルプ
レーンシャッタからなるフィルム面8への露光量を制御
する露出制御部材である。コンデンサレンズ9はメイン
ミラー5からの反射光を集光してペンタプリズム10に
導くものである。ペンタプリズム10は、メインミラー
5により導かれた光束をファインダ光学系13に導くも
のである。ファインダ光学系13は、ペンタプリズム1
0により導かれた被写体の光像をファインダ窓15に出
力し、このファインダ窓15から被写体像を視認できる
ようにするものである。
レーンシャッタからなるフィルム面8への露光量を制御
する露出制御部材である。コンデンサレンズ9はメイン
ミラー5からの反射光を集光してペンタプリズム10に
導くものである。ペンタプリズム10は、メインミラー
5により導かれた光束をファインダ光学系13に導くも
のである。ファインダ光学系13は、ペンタプリズム1
0により導かれた被写体の光像をファインダ窓15に出
力し、このファインダ窓15から被写体像を視認できる
ようにするものである。
【0028】また、AEセンサ14は、SPC等の受光
素子とペンタプリズム10から透過される光束をこの受
光素子に導く光学レンズからなり、被写体の輝度を測光
するものである。AFセンサ11は、サブミラー6を介
して導かれた被写体の光像を用いて被写体までの距離を
測定するもので、本発明に係る焦点検出装置を構成して
いる。AFセンサ11の構造については後述する。
素子とペンタプリズム10から透過される光束をこの受
光素子に導く光学レンズからなり、被写体の輝度を測光
するものである。AFセンサ11は、サブミラー6を介
して導かれた被写体の光像を用いて被写体までの距離を
測定するもので、本発明に係る焦点検出装置を構成して
いる。AFセンサ11の構造については後述する。
【0029】TTL調光センサ12は、フラッシュ撮影
におけるフラッシュの発光量を検出するものである。T
TL調光センサ12は、フラッシュ撮影において、フィ
ルム面8で反射された光を受光し、この受光量(被写体
で反射されたフラッシュ光のフィルム面8への到達光
量)に基づいてフラッシュの適正な発光量を検出する。
におけるフラッシュの発光量を検出するものである。T
TL調光センサ12は、フラッシュ撮影において、フィ
ルム面8で反射された光を受光し、この受光量(被写体
で反射されたフラッシュ光のフィルム面8への到達光
量)に基づいてフラッシュの適正な発光量を検出する。
【0030】図2は、本発明に係るAFセンサ11の第
1の実施の形態の構造を示す縦断面図である。また、図
3は、AFセンサ11の光学系を示す斜視図である。
1の実施の形態の構造を示す縦断面図である。また、図
3は、AFセンサ11の光学系を示す斜視図である。
【0031】AFセンサ11は、主としてコンデンサレ
ンズ16、全反射型のミラー17、絞りマスク18、セ
パレータレンズ19、撮像素子20及びL字型の筒状の
ハウジング21により構成されている。ハウジング21
は、L字形の光路を構成する部材であるとともに、上記
各部材の保持部材である。ハウジング21は、屈曲部2
1Bまでの距離が短い側の端部に光の入射口21Aが設
けられている。
ンズ16、全反射型のミラー17、絞りマスク18、セ
パレータレンズ19、撮像素子20及びL字型の筒状の
ハウジング21により構成されている。ハウジング21
は、L字形の光路を構成する部材であるとともに、上記
各部材の保持部材である。ハウジング21は、屈曲部2
1Bまでの距離が短い側の端部に光の入射口21Aが設
けられている。
【0032】コンデンサレンズ16は、サブミラー6よ
り導かれた光を集光するもので、ハウジング21の入射
口21Aに配設されている。撮像素子20は、サブミラ
ー6を介して導かれた被写体の光像を電気信号に変換し
て取り込むもので、CCDラインセンサからなる。撮像
素子20(以下、CCD20という。)は、、ハウジン
グ21の屈曲部までの距離が長い側の端部に配設されて
いる。
り導かれた光を集光するもので、ハウジング21の入射
口21Aに配設されている。撮像素子20は、サブミラ
ー6を介して導かれた被写体の光像を電気信号に変換し
て取り込むもので、CCDラインセンサからなる。撮像
素子20(以下、CCD20という。)は、、ハウジン
グ21の屈曲部までの距離が長い側の端部に配設されて
いる。
【0033】CCD20は、図3に示すように、長手方
向に中心位置Oの両側に所定間隔だけ離隔して1対の撮
像部20A,20Bが設けられている。光束の入射方向
に対して右側の撮像部20Aは、両撮像部20A,20
Bで取り込まれた画像を相互に比較する際の比較基準と
なる撮像部(以下、基準部という。)であり、左側の撮
像部20Bは、比較参照される撮像部(以下、参照部と
いう。)である。
向に中心位置Oの両側に所定間隔だけ離隔して1対の撮
像部20A,20Bが設けられている。光束の入射方向
に対して右側の撮像部20Aは、両撮像部20A,20
Bで取り込まれた画像を相互に比較する際の比較基準と
なる撮像部(以下、基準部という。)であり、左側の撮
像部20Bは、比較参照される撮像部(以下、参照部と
いう。)である。
【0034】ミラー17は、上記コンデンサレンズ16
により導かれた光束を屈曲させてCCD20に導くもの
で、ハウジング21の屈曲部21Bに配設されている。
により導かれた光束を屈曲させてCCD20に導くもの
で、ハウジング21の屈曲部21Bに配設されている。
【0035】また、セパレータレンズ19は、図3に示
すように、ミラー17を介して導かれた被写体の光像を
CCD20の長手方向と平行な方向(以下、この方向を
横方向という。)の2つの光像に分け、各光像をそれぞ
れCCD20の基準部20Aと参照部20Bとに再結像
するものである。セパレータレンズ19は、光束が入射
する側の面(以下、入射面という。)が平面で透過する
側の面が凸球面からなる一対の微小な平凸レンズ19
A,19Bからなり、プラスチックからなるレンズ素材
を、横長直方体の一方側面に微小な一対の球面を長手方
向に並設してなる形状に一体成形して構成されている。
すように、ミラー17を介して導かれた被写体の光像を
CCD20の長手方向と平行な方向(以下、この方向を
横方向という。)の2つの光像に分け、各光像をそれぞ
れCCD20の基準部20Aと参照部20Bとに再結像
するものである。セパレータレンズ19は、光束が入射
する側の面(以下、入射面という。)が平面で透過する
側の面が凸球面からなる一対の微小な平凸レンズ19
A,19Bからなり、プラスチックからなるレンズ素材
を、横長直方体の一方側面に微小な一対の球面を長手方
向に並設してなる形状に一体成形して構成されている。
【0036】セパレータレンズ19は、その長手方向の
中心線Mの回りに、上辺がCCD20側に近接する方向
に所定の微小角度δだけ傾斜させて配設されている。す
なわち、セパレータレンズ19は、光軸Lを含むCCD
20の撮像面の中心線Nに対して直交する面(図2にお
いて、紙面に平行な面。以下、垂直面という。)内でそ
のレンズ面が光軸Lに対して傾斜するように配設されて
いる。なお、セパレータレンズ19の下辺がCCD20
側に近接する方向に傾斜させてもよい。
中心線Mの回りに、上辺がCCD20側に近接する方向
に所定の微小角度δだけ傾斜させて配設されている。す
なわち、セパレータレンズ19は、光軸Lを含むCCD
20の撮像面の中心線Nに対して直交する面(図2にお
いて、紙面に平行な面。以下、垂直面という。)内でそ
のレンズ面が光軸Lに対して傾斜するように配設されて
いる。なお、セパレータレンズ19の下辺がCCD20
側に近接する方向に傾斜させてもよい。
【0037】セパレータレンズ19の中心線MとCCD
20の長手方向の中心線Nとは平行であるので、セパレ
ータレンズ19とCCD20とは、垂直面内においてレ
ンズ面と撮像面とが非平行な位置関係となっている。
20の長手方向の中心線Nとは平行であるので、セパレ
ータレンズ19とCCD20とは、垂直面内においてレ
ンズ面と撮像面とが非平行な位置関係となっている。
【0038】このように、セパレータレンズ19のレン
ズ面をCCD20の撮像面に対して傾斜させているの
は、セパレータレンズ19とCCD20間の反射で生じ
る迷光L1若しくは逆光L1がCCD20の撮像面に入
射してCCD20の画像信号に悪影響を与えないように
するためである。従って、セパレータレンズ19を傾斜
させる微小角度δは、上記悪影響を防止し得る適宜の角
度(例えば2〜3°)に設定されている。
ズ面をCCD20の撮像面に対して傾斜させているの
は、セパレータレンズ19とCCD20間の反射で生じ
る迷光L1若しくは逆光L1がCCD20の撮像面に入
射してCCD20の画像信号に悪影響を与えないように
するためである。従って、セパレータレンズ19を傾斜
させる微小角度δは、上記悪影響を防止し得る適宜の角
度(例えば2〜3°)に設定されている。
【0039】絞りマスク18は、セパレータレンズ19
の各平凸レンズ19A,19Bに対する視野を制限する
ものである。絞りマスク18は、セパレータレンズ19
の入射面と略同一の形状を有し、かつ、平凸レンズ19
A,19Bに対向する位置に所定サイズの開口部18A
(図2参照)が形成された遮光部材からなり、セパレー
タレンズ19の入射面に一体的に配設されている。
の各平凸レンズ19A,19Bに対する視野を制限する
ものである。絞りマスク18は、セパレータレンズ19
の入射面と略同一の形状を有し、かつ、平凸レンズ19
A,19Bに対向する位置に所定サイズの開口部18A
(図2参照)が形成された遮光部材からなり、セパレー
タレンズ19の入射面に一体的に配設されている。
【0040】上記構成により、ハウジング21内におい
ては、図4に示すように、コンデンサレンズ16、ミラ
ー17及び絞りマスク18を介してセパレータレンズ1
9の中心に入射された光束は、光軸Lの方向に対して下
方向に微小角度δだけ傾斜して透過され、CCD20の
撮像面の中心より微小距離だけ下方位置に入射される。
すなわち、被写体光像は、CCD20の基準部20A及
び参照部20Bの中心位置より下方向に偏差した位置に
結像される。
ては、図4に示すように、コンデンサレンズ16、ミラ
ー17及び絞りマスク18を介してセパレータレンズ1
9の中心に入射された光束は、光軸Lの方向に対して下
方向に微小角度δだけ傾斜して透過され、CCD20の
撮像面の中心より微小距離だけ下方位置に入射される。
すなわち、被写体光像は、CCD20の基準部20A及
び参照部20Bの中心位置より下方向に偏差した位置に
結像される。
【0041】一方、CCD20に入射した光束の一部光
束L1は、撮像面でセパレータレンズ19側に反射され
るが、セパレータレンズ19はその光軸が下方向に傾斜
されて配置されているので、セパレータレンズ19の透
過面でCCD20側に再反射される光束L1の光路はC
CD20の撮像面より下方位置の方向となり、CCD2
0に入射することがない。
束L1は、撮像面でセパレータレンズ19側に反射され
るが、セパレータレンズ19はその光軸が下方向に傾斜
されて配置されているので、セパレータレンズ19の透
過面でCCD20側に再反射される光束L1の光路はC
CD20の撮像面より下方位置の方向となり、CCD2
0に入射することがない。
【0042】このため、CCD20の基準部20A及び
参照部20Bからは、例えば図5に示すように、真に結
像された被写体光像に基づく画像信号S1,S1′のみ
が出力され、セパレータレンズ19とCCD20間の反
射で生じた逆光等の光束L1に起因する偽の画像信号S
2,S2′(図5、点線波形参照)が出力されることが
ない。
参照部20Bからは、例えば図5に示すように、真に結
像された被写体光像に基づく画像信号S1,S1′のみ
が出力され、セパレータレンズ19とCCD20間の反
射で生じた逆光等の光束L1に起因する偽の画像信号S
2,S2′(図5、点線波形参照)が出力されることが
ない。
【0043】従って、CCD20の基準部20Aから出
力される画像信号S1と参照部20Bから出力される画
像信号S2とを用いてその位相差から検出される焦点位
置の上記偽の画像信号S2,S2′に起因する検出誤差
を低減することができる。
力される画像信号S1と参照部20Bから出力される画
像信号S2とを用いてその位相差から検出される焦点位
置の上記偽の画像信号S2,S2′に起因する検出誤差
を低減することができる。
【0044】図6は、本発明に係るAFセンサ11の第
2の実施の形態の構造を示す縦断面図である。
2の実施の形態の構造を示す縦断面図である。
【0045】同図に示すAFセンサ11は、図2におい
て、セパレータレンズ19のレンズ面を光軸Lに対して
直交させ、CCD20を、その長手方向の中心線Nの回
りに、上辺がセパレータレンズ19側に近接する方向に
所定の微小角度δだけ傾斜させて配設したものである。
すなわち、CCD20を、その撮像面が垂直面内で光軸
Lに対して傾斜するように配設したのものである。な
お、CCD20の下辺がセパレータレンズ19側に近接
する方向に傾斜させてもよい。
て、セパレータレンズ19のレンズ面を光軸Lに対して
直交させ、CCD20を、その長手方向の中心線Nの回
りに、上辺がセパレータレンズ19側に近接する方向に
所定の微小角度δだけ傾斜させて配設したものである。
すなわち、CCD20を、その撮像面が垂直面内で光軸
Lに対して傾斜するように配設したのものである。な
お、CCD20の下辺がセパレータレンズ19側に近接
する方向に傾斜させてもよい。
【0046】第2の実施の形態においても、垂直面内で
セパレータレンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面
とが互いに非平行状態になっている点では第1の実施の
形態と共通であるから、詳述するまでもなく上述の第1
の実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
セパレータレンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面
とが互いに非平行状態になっている点では第1の実施の
形態と共通であるから、詳述するまでもなく上述の第1
の実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
【0047】なお、上記実施の形態では、傾斜角δ及び
非平行状態の設定の容易性を考慮してセパレータレンズ
19のレンズ面とCCD20の撮像面のいずれか一方を
垂直面内で光軸Lに対して傾斜させるようにしていた
が、両方の面を光軸に対して傾斜させてセパレータレン
ズ19とCCD20とを互いに非平行状態にしてもよ
い。
非平行状態の設定の容易性を考慮してセパレータレンズ
19のレンズ面とCCD20の撮像面のいずれか一方を
垂直面内で光軸Lに対して傾斜させるようにしていた
が、両方の面を光軸に対して傾斜させてセパレータレン
ズ19とCCD20とを互いに非平行状態にしてもよ
い。
【0048】また、本願発明は、セパレータレンズ19
のレンズ面とCCD20の撮像面とを非平行状態にして
セパレータレンズ19とCCD20間に生じた反射光L
1のCCD20の撮像面への再入射を防止するものであ
り、かかる目的を達成し得るものであれぱ、セパレータ
レンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面との非平行
状態は、上記第1及び第2の実施の形態に限定されるも
のではない。
のレンズ面とCCD20の撮像面とを非平行状態にして
セパレータレンズ19とCCD20間に生じた反射光L
1のCCD20の撮像面への再入射を防止するものであ
り、かかる目的を達成し得るものであれぱ、セパレータ
レンズ19のレンズ面とCCD20の撮像面との非平行
状態は、上記第1及び第2の実施の形態に限定されるも
のではない。
【0049】すなわち、セパレータレンズ19のレンズ
面の法線方向又はCCD20の撮像面の法線方向が光軸
Lに対して傾斜するように、セパレータレンズ19又は
CCD20のいずれか一方を光軸Lに対して傾斜させて
もよい。この場合、好ましくは、光軸L及びCCD20
の中心線Nを含む面(図2又は図6において、紙面に対
して垂直な面。以下、水平面という。)以外の面内で、
セパレータレンズ19又はCCD20のいずれか一方を
光軸Lに対して傾斜させるとよい。
面の法線方向又はCCD20の撮像面の法線方向が光軸
Lに対して傾斜するように、セパレータレンズ19又は
CCD20のいずれか一方を光軸Lに対して傾斜させて
もよい。この場合、好ましくは、光軸L及びCCD20
の中心線Nを含む面(図2又は図6において、紙面に対
して垂直な面。以下、水平面という。)以外の面内で、
セパレータレンズ19又はCCD20のいずれか一方を
光軸Lに対して傾斜させるとよい。
【0050】これは、上記水平面内で、セパレータレン
ズ19又はCCD20のいずれか一方を光軸Lに対して
傾斜させた場合は、この傾斜によるCCD20の撮像面
における結像点の移動がCCD20のライン方向となる
が、水平面以外の面内で、セパレータレンズ19又はC
CD20のいずれか一方を光軸Lに対して傾斜させた場
合は、この傾斜によるCCD20の撮像面における結像
点の移動がCCD20のライン方向に対して傾斜した方
向となるため、反射光L1のCCD20への再入射をよ
り低減することができるからである。
ズ19又はCCD20のいずれか一方を光軸Lに対して
傾斜させた場合は、この傾斜によるCCD20の撮像面
における結像点の移動がCCD20のライン方向となる
が、水平面以外の面内で、セパレータレンズ19又はC
CD20のいずれか一方を光軸Lに対して傾斜させた場
合は、この傾斜によるCCD20の撮像面における結像
点の移動がCCD20のライン方向に対して傾斜した方
向となるため、反射光L1のCCD20への再入射をよ
り低減することができるからである。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相差検出方式による焦点検出装置において、再結像レ
ンズと撮像手段とをレンズ面と撮像面とが非平行状態と
なるように配置したので、再結像レンズと撮像手段間の
反射により生じた迷光若しくは逆光が撮像手段に入射す
ることがなく、この逆光等に起因する検出誤差が低減さ
れ、焦点検出精度が向上する。
位相差検出方式による焦点検出装置において、再結像レ
ンズと撮像手段とをレンズ面と撮像面とが非平行状態と
なるように配置したので、再結像レンズと撮像手段間の
反射により生じた迷光若しくは逆光が撮像手段に入射す
ることがなく、この逆光等に起因する検出誤差が低減さ
れ、焦点検出精度が向上する。
【0052】また、再結像レンズ及び撮像手段は、少な
くとも再結像レンズのレンズ面と撮像手段の撮像面のい
ずれか一方を、光軸に対して傾斜させて互いに非平行状
態に配置したので、再結像レンズと撮像手段との非平行
状態に容易に構成することができる。
くとも再結像レンズのレンズ面と撮像手段の撮像面のい
ずれか一方を、光軸に対して傾斜させて互いに非平行状
態に配置したので、再結像レンズと撮像手段との非平行
状態に容易に構成することができる。
【0053】また、撮像手段の撮像面の長手方向と光軸
とを含む面以外の面内で、少なくとも再結像レンズのレ
ンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対し
て傾斜させるようにしたので、撮像手段の撮像面の長手
方向と光軸とを含む面内で、レンズ面又は撮像面を光軸
に対して傾斜させて非平行状態にした場合よりも効果的
に迷光若しくは逆光の撮像手段への入射を防止すること
ができる。
とを含む面以外の面内で、少なくとも再結像レンズのレ
ンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対し
て傾斜させるようにしたので、撮像手段の撮像面の長手
方向と光軸とを含む面内で、レンズ面又は撮像面を光軸
に対して傾斜させて非平行状態にした場合よりも効果的
に迷光若しくは逆光の撮像手段への入射を防止すること
ができる。
【0054】特に、撮像手段の撮像面の長手方向に対し
て直交する方向と光軸とを含む面内で、少なくとも再結
像レンズのレンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方
を光軸に対して傾斜させるようにしたので、再結像レン
ズのレンズ面と撮像手段の撮像面間の傾斜角を所望の角
度に簡単に設定することができる。
て直交する方向と光軸とを含む面内で、少なくとも再結
像レンズのレンズ面と撮像手段の撮像面のいずれか一方
を光軸に対して傾斜させるようにしたので、再結像レン
ズのレンズ面と撮像手段の撮像面間の傾斜角を所望の角
度に簡単に設定することができる。
【図1】本発明に係る焦点検出装置が適用されたカメラ
の概略構成を示す図である。
の概略構成を示す図である。
【図2】本発明に係るAFセンサの第1の実施の形態の
構造を示す縦断面図である。
構造を示す縦断面図である。
【図3】AFセンサの光学系を示す斜視図である。
【図4】AFセンサ内の光束の光路を示す図である。
【図5】CCDの基準部及び参照部から出力される画像
信号の一例を示す波形図である。
信号の一例を示す波形図である。
【図6】本発明に係るAFセンサの第2の実施の形態の
構造を示す縦断面図である。
構造を示す縦断面図である。
【図7】従来のAFセンサモジュールの基本構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図8】従来のAFセンサモジュールのCCDラインセ
ンサの基準部及び参照部から出力される画像信号の一例
を示す波形図である。
ンサの基準部及び参照部から出力される画像信号の一例
を示す波形図である。
1 カメラ 2 カメラ本体 3 交換レンズ 4 撮影レンズ群 5 メインミラー 6 サブミラー 7 シャッタ 8 フィルム面 9 コンデンサレンズ 10 ペンタプリズム 11 AFセンサ 12 TTL調光センサ 13 ファインダ光学系 14 AEセンサ 15 ファインダ窓 16 コンデンサレンズ 17 ミラー 18 絞りマスク 19 セパレータレンズ(再結像手段) 20 CCD(撮像手段) 21 ハウジング L 光軸 L1 逆光
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の光電変換素子を線状に配置してな
る撮像手段と、撮影レンズでフィルム等価面に結像され
た被写体光像を2つの光像に分離し、それぞれ上記撮像
手段の撮像面に再結像する再結像レンズとを備えた焦点
検出装置において、上記再結像レンズと上記撮像手段と
はレンズ面と撮像面とが非平行状態で配置されているこ
とを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の焦点検出装置において、
上記再結像レンズ及び上記撮像手段は、少なくとも上記
再結像レンズのレンズ面と上記撮像手段の撮像面のいず
れか一方を光軸に対して傾斜させて互いに非平行状態に
配置されていることを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の焦点検出装置において、
上記撮像面の長手方向と上記光軸とを含む面以外の面内
で、少なくとも上記再結像レンズのレンズ面と上記撮像
手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対して傾斜させて
いるものであることを特徴とする焦点検出装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の焦点検出装置において、
上記撮像面の長手方向に対して直交する方向と上記光軸
とを含む面内で、少なくとも上記再結像レンズのレンズ
面と上記撮像手段の撮像面のいずれか一方を光軸に対し
て傾斜させているものであることを特徴とする焦点検出
装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8074763A JPH09265040A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 焦点検出装置 |
US08/827,427 US6369854B2 (en) | 1996-03-28 | 1997-03-27 | Distance detecting device for an optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8074763A JPH09265040A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09265040A true JPH09265040A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13556654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8074763A Pending JPH09265040A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 焦点検出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6369854B2 (ja) |
JP (1) | JPH09265040A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1188733A (ja) * | 1997-09-05 | 1999-03-30 | Olympus Optical Co Ltd | 電子的撮像装置 |
US7358999B2 (en) * | 1998-03-10 | 2008-04-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus sensing apparatus, focus sensing method using phase-differential detection and computer-readable storage medium therefor |
JP3736266B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2006-01-18 | コニカミノルタフォトイメージング株式会社 | 焦点検出装置 |
WO2009021125A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Sony Computer Entertainment Europe | Method and apparatus for selectively terminating an imaging device based on a location of an object |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4592637A (en) * | 1983-10-22 | 1986-06-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Focus detecting device |
JPS60143311A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Asahi Optical Co Ltd | Ttlオ−トフオ−カスビデオカメラの光学系 |
JPH07104478B2 (ja) | 1986-02-07 | 1995-11-13 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置 |
DE4201169C2 (de) * | 1991-01-17 | 1997-10-02 | Asahi Optical Co Ltd | Objektiv mit mehreren Linsengruppen |
US5477303A (en) * | 1992-09-11 | 1995-12-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Photographic device |
DE4424131B4 (de) * | 1993-07-08 | 2004-08-26 | Pentax Corp. | Einrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung eines Objektivs |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8074763A patent/JPH09265040A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-27 US US08/827,427 patent/US6369854B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20010040637A1 (en) | 2001-11-15 |
US6369854B2 (en) | 2002-04-09 |
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