JPS5886506A - 自動焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動焦点検出装置に関し、特に検出精度が良く
、撮像光学系（通る党を刹用することによって焦点４検
出ができ、従って視差が生ぜず、又、・可動部分がなく
、部品点数が少なく機構、構造が簡単で小型化が容易で
るり、しかも消費電力の小さい新規な自動焦点検出装置
ｔ−提供しようとするものである。

焦点会わせｔ自動的に行なうむとのできるオートフォー
カスカメラが種々−発されており、そのようなオートフ
ォー青スカメラの一つとして超音波方式のものかめる。

超音波方式のオートフォーカスカメラは、シャッターを
レリーズするとカメラ内部から被写体へ向けで超音波が
発射１れ、そして、被写体にて反射された趨音ａｔカメ
ラにて受け、該超音波がカメラから発射されてからカメ
ラＥｌｌ達する重でＫｌ！する時間を検出することによ
）カメラと被写体との間の距離を測定することがて１１
為ようＫｉｉれて−る。゛そして、その測定結果に応じ
て縁かレンズを適宜に移動せしめることによ）自−的Ｋ
ｉＩＩＡ点会わせ零行なわれるようＫされて−る。この
ようｔ＊メツは、検出精度がＩＩＩ烹体の―る畜中コン
トチ翼トに依存しないという利点があるが、徴零＊１正
画から狙つ九ときと複写体を斜めから狙りえと自とて測
定結果に差が生じ、又、窓越しに撮影する場会廟ガラス
に焦点があってしまうというような致命的ともいえる欠
点を有している。

又、オートフォーカスカメラとして所謂三角測量方式の
−のがある。この種のカメラは一般にその内１１Ｋｌｉ
ｉｌｊｉ！ｆラーと、撮影レンズと連動する可動ミラー
とが有や、これらのオラーがカメラ正面側からの党を一
つのプリズムの亙いに直角をなすλつＯＩＮへ向けて反
射するようＫ１２置され、固定ζツーと可＃ＩＩイラー
とからの党がプリズムによって受光器の受光■へ反射さ
れるようにされている。

そして、受光器の受光ｔｌｊｌＫ＠影されたとζろの固
定ミラーからの被写体の像と可動ｉラーからの被写体の
會との位置関係管検知し、さらに検知結果に応じてその
位置関係が所定の関係に＆るように可動ミラーを傾動せ
しめ、皺胃−２ラーｏｈ−きに応じて撮影レンズが前後
方向に＄−されて焦点が斡うようにされている。仁のよ
うなカメラによれば、複写体を正面方向から−狙っても
斜めの方向から狙っても同じように焦点会わせができ、
又、窓越しの撮影も支障なく行う仁とができる。しかし
ながら、この種のカメラは、撮影レンズを通って例えば
フィルムに結像される像の焦点会わせｔ撮′影レンズと
は別に設けた測距光＊ＭＫよって測定した結果に基いて
行うものであるので、視差が生じるという問題がＴｏ）
、４１にズームレンズｔＭＡＩ／＆たカメラにはきわめ
て不適切である。又、可コレンズ會躯勧するために専用
の毫−Ｉｔ必贅とするという問題もめる。尤も、スチー
ル撮影用のカメラの場＠−Ｋｌｆｉバネ等を有効に活用
することによって可動レンズを駆動することはできなく
杜な−が、少なくとも一画撮影用のカメラのように焦点
位置が常に変化するものにおいては可動ミラー駆動用の
モータが必須でＴｏ）、その良め、騒音、消費電力の増
大、大層化、高価格化等の無視できない問題を起す。

しかして、本発明は、検出精度が良く、撮ｉｙｔ。

学系を通る党ｔ８用することによって無点検出かで１、
従って視差が生ぜず、又、可動部分がなく、部品点数が
少なく機構、構造が簡単゛で小型化が容易であり、しか
も消費電力の少ない新規な自動焦点検出装置１ｍ供しよ
うとするものであり、合焦時における被写体各点からの
元を平行光束にする第１の光学系と、該第１の光学系を
通過しｆｃｊｔ束を集束するＩＩ２の光学系と、該第２
の光学系の略焦点上和配鎗され第λの光学系からの元を
受光する光検知器とを備え、焦点検出時における第１の
光学糸の同一箇所を同一の方向に通過した光束を上記第
コの光学系に関して相対的に平行移動はれたλつの光束
に分けて第２の光学系の異なる位置を通るようにし、か
つ、その相対的に平行移動されたλつの光束を光学的に
：異なった性質を有する光束とし、Ｖ！に前記光検知器
はその互いに異なる性質を有する光束の一方を検知する
多数の受光素子と他方を受光する受光素子とｔ適宜に配
列したー又は複数の素子列からなり、互−に異なる性質
を有する光束の一方を受光する受光素子の検知信号と、
他方を受光する受光素子の検知信号とを比較することに
より焦点を検出するようＫしてなることを特徴とする。

以下に本発明が利用する光学的原理について説明し、そ
の後１本発明自動焦点検出ａｔｔ実施例に従って説明す
る。

先ず、本発明において利用する光学的！ｊｉ、Ｉｌにつ
いて＠／図によって説明する。

第１図は互いに等しい焦点距１１１ｆｔ　、　ｈ　を有
する凸レンズＬ＋　ｔ　　Ｌ愈’ｉｉ”その焦点距離と
等しい距離りなる間隔ｔおいて平行に配置した状１１に
おける飯写体Ｏｂからの元の軌跡を示す略図であり、同
図においてＨ，Ｈ、ｌは被写体０ｈｉ１のレンズ恥の主
平面、Ｈ，−ｆｉｌ’は像工情四のレンズＬ、の主平面
、０−０はレンズ恥、Ｌ、の光軸を示す。

同図（ム）に示すように、ある高さｈｆ有する被写体０
ｈｔ−レンズ石の煉点Ｐｆｔ上に位置させｆｃ場場合は
、その被写体Ｏｈのめる点からレンズＬ　、ｌへ向けて
出射された光は２つのレンズＬ＋　トＬ雪トの間の９域
テＤにおいて互いに平行光束になる。具体的に説明する
とレンズＬ、の焦点Ｐｆ＋に位置して・いる被写体Ｏｂ
下端からの光は一重矢印に示す、ように進み、２つのレ
ンズ恥とり、との間の領域ＴＤにおいてはλつのレンズ
ＬＩ、Ｌ、の元軸と平行な光束となり、レンズＬｓ　を
通過するとその焦点Ｐ／ｍに集束される。又、被写体０
６の頂点８藝からの元は二重矢印に示すように進み、Ｉ
Ｉ域ＴＤにおいては過むに従って同図における下側に行
くように直進する平行光束となる。そして、その平行光
束はレンズＬｍ　を通過すると、その焦点Ｐ／ｍ　　よ
りも被写体Ｏｈの高さ４分下側の８語′に集束される。

図面では被写体Ｏ−の下端からの元と頂点からの元とに
つ−てのみ迩ｌ！が水爆れているが、被写体Ｏｂのどの
点からの元であろうと、一つの点から出射された光がレ
ンズＬ、を通ると領域テＤにおいて平行光束となり、そ
して、その平行光束はレンズＬｓからその焦点距離ｆ■
だけ離れた７点に集束される。

しかして、被写体Ｏｂの使工惜がレンズＬ、かう焦点距
離ｆｓＮれた位置に生ずる。

又、例えば第１図（Ｂ）及び（０）の災醒に示すように
被写体ＯｂがレンズＬ、の焦点Ｐｆ＋よりも遠いところ
に位置している場合には被写体ｏ、ｈの各点からし／ズ
ＬＩへ向けて出射され次光はそれぞれレンズＬ、とＬ２
の間の領域ＴＤにおいては集束傾向を持ち平行光束とは
ならない。そして、し／ズＬｍｔ通過するとその光束は
レンズＬｍの焦点Ｐｆ■　　よりもレンズＬｌに近い位
置に即ち前方に集束される。

史に同図（Ｄ）の実層に示すように、被写体Ｏｂがレン
ズｆ＋の焦点Ｐｆｔ　より手前に位置している場合には
、扱与体Ｏｂの各点からレンズＬ−へ向けて出射された
元はそれぞれレンズＬ、とり、の関の領域ＴＤにおいて
は拡散傾向を持ち平行′光束とはならない。そして、レ
ンズＬｍ’ｔｊｉ、ｉ＃ｉするとその光束はレンズＬ雪
の焦点Ｐ／ｌ　よりも後−の位置に却ち後方に集束され
る。

ところで、被写体かもの党が合焦時に平行光束となるよ
う１ｋｌｌ域！Ｄでそこｔ通る光束を元軸〇−〇と垂直
な方向に平行移−した場合には次のようＫｆｋる。先ず
、複写体ＯｂがレンズＬｌの焦点Ｐ／＋上ＫＴｏる場合
には・、被写体の各点からのｆｔ、はそれぞれ上記領域
τＤＫ−にいて平行光束となるので、その各平行光束を
元軸と喬直な方向に平行移動してもレンズＬ、から後側
の光束が集束される各点の位ｔＫ変化が生じない、従っ
て、像工常の位置は全く変化しないことになる。

それに対し工、第１図（０）、　（Ｄ）Ｋ示すように被
写体Ｏ＆がレンズＬｉの焦点Ｐ／ｓからずれた位置に存
在する時即ち非合焦時には、複写体Ｏｂの各点かぢ′の
党はそれぞれ領、域テＤにおいては平行光束とはならな
い。そして、平行光束でないその各光束を、破ｉｌＫ示
すように光軸０−０と垂直な方向に平行移動（Ｐ社移−
量）すると、し／ズＬｍから後鉤の光束が集束される各
点の元軸０−０と垂直な向上における位置が異なる。具
体的には、第１図（０）に示すように所調後ビン状鯵の
ときＫはその集束される各点が元軸寄りに位置するとと
くなる。その結果、複写体の像ＩｇｌＬの高さＢが低く
なる。逆にｉ／図（Ｄ）Ｋ示すように新調前ビン状態の
とき、には同図（０）に示すように像の高さＢが高くな
る。そして、その変化量ΔＢは次式で表わされるように
、像工惰の生じる位置とレンズＬ、の焦点Ｐｆｍとの間
のずれ量Δ／ｓ　Ｋ比例する。

ΔＢ＝−△ｆ麿 ｆ！ このように、非合焦時にレンズ”ｌ　ｈ　　Ｌ１間懺域
ＴＤにおいてそこを通る光束を元軸０−ＯＫ対して垂直
な方向に平行移動した場合には各結像点の元軸０−０と
垂直な一面上における位置がずれることｒｃなる。

本発明はこのような光学的原理を有効に活かすことによ
り焦点を自動的に検出することができるようＫするもの
である。坤ち、本発明は検知時におけるレンズＬ、の同
一１所を同一の方向に通過した光束を複数に分け、この
分けられに光束を互いにレンｊｆｆＬ、に関して平行移
−させてレンズＬ、の異なる位置管通るようにし、それ
Ｋよって少なくとも非合焦時に多重ＩＩ會得ることがで
きるようにし。

そしてそ０＠０２いＯ位置間ｉｔ検出することによりて
焦点のずれ方即ち前ビ／なのか後ビンなのかというむと
とずれ童とｔ検出するものである。

とζろで、零発−にお−ては上述したように検知時にお
けるレンズ−の同一箇所を同一方向に通過しえ光束豐複
歇に分け、この分けられた光束を亙いにＬ／３／ｆＬ＠
に関して千行移−させてレンズＬ。

Ｏａする位置を遥るようにすることが必要でおる。

そして、そのようにする方法には程々考えられるが、そ
のうち最も適ｇＪｔｋものと考えられるのがミラーを有
効に利用する方法であり、本発明の主要な実施例Ｋか−
でもミラー管有効ＫＮ用している。

そζでイシーを用−て光束を分け、分けられた光束ｔＩ
−にレンズＬ、に―して平行移動せしめる手段の原１１
Ｋ）ｖｈてＩＩｘＪ■によって脱明する。第１１はコつ
のしＭｊｔＬ１％　Ｌｅ！その土平ＩＩ　ｌｉｔ　−Ｈ
ｚ’ｌ５−Ｉｔｓ’が互％／ｈＫ飼えば略働直ＫＡるよ
うに配置し、更ＫＩｌ写体Ｏｂからレンズ石會通過し九
党ｔレンスＬ嘗へ反射するミラーＭ１％前記レンズＩ１
１％Ｌ、の主平面ａ、　−ａ、＃とＲ自−ｎ　、Ｉとの
いずれに封しても略４４！０と角度を成すように配置し
た状１ｌｉｌＫおける被写体０６からの党の軌跡を示す
略図である。

そして、被写体０＆が亀コＩＩ（ム）Ｋ示すようにレン
ズＬ、の無点Ｐ／―上に位置して−る場合に＃ｉ被写体
Ｏｂの各点からの党はそれぞれレンズＬｌ’通過すると
平行光束になる。そして、その咎平行光束はそれぞれミ
ラーＭＫよってレンズＬ、へ向けて反射場れ、レンズＬ
ｍの焦点Ｐ／ｍ上に集束される。従って、被写体０＆の
像工鵠はレンズＸＩＩＩＤｆＩＩＡ点Ｐ／ｓ上に＠像さ
れる。とｔろで、Ｍａｉｌ（１）ａｍｌｉｌＫ示すよう
Ｋ　ミラ７Ｍの位置ｔレンズ石の光軸方向に沿って同図
における右方向に適宜量Ｐｆｆｆ平行移動したとしても
、レンズＬｚｔｉｌ遥しはシーＭにてレンズＬｍへ向け
てメ射される被写体０＆の各点からの元はレンズＩＪ蟲
とり、との間の像域で扛合焦時にはそれぞれ平行光束と
なるので、その光束の集束位置は全く変化しない。

しかるに１．被写体Ｏ＆がレンズＬ１の焦点Ｐ／−から
ずれた位置飼えば同図（０）Ｋ：ｉすように焦点Ｐ／ｒ
よりも後１１Ｄ位置に６る場合にはレンズＬ−を通過し
良徴写体０＆からの光拡平行光束とはなら＆い、従って
、ｔシーＭｌ上述したよう和平行移−して光束を平行審
−せしめるとそれに応じてレンズＬ諺の元軸と曇直ｔｋ
ｌＩ上に訃ける光束の集束位置がずれる。そして、その
ずれる方向は同図（０）に示すように後ビｙ状簡のとき
と図示しない前ビン状■めときとで異＆＊、又、ずれ量
ΔＢは、前述のようにしｙズＬｍ（Ｄ舊点Ｐ／ｓと集束
点とのずれ量Δｆ１に比例する。従って１例えば第一図
（Ｂ）、（０）４りｌ！−に示すＭＯ位置にハーフ２ラ
ーを配置し、破ＩＩＫ示すＷの位置にフルミラーを配置
することによって少なくとも非合焦時に一重像が得られ
るようにすることができる。このような原理は不発−自
−焦点検ａｓ＊ｔｏ以下に述べる実施例にシーで有効に
利用１れている。

以下、不発−自−焦点検出装置を添附図面に示し危実施
例に従って詳Ｓに説−する。

第３図乃至第！Ｅ紘本−―自動焦点装置ｑ実施の一例會
説明する九め０４０で参り１図１Ｉにおいて／はズーム
部で、それに内］ｌ！畜れ良フオーカシングレンズコｔ
モータＪＫよｕｉ＠されるヘリコイドによって前後方向
に移−すると焦点距離が変るようにされている。参はリ
レ一部で、ズーム部／からの党を集束して豪写体ｅａｔ
撮像累子！上に結像するものである。そＯズーム部ｌと
リレ一部μとの間は合焦時にシける被写体各点から０Ｊ
Ｉｔがそれぞれ平行光束になる領域でｈｐ、その領域に
はズーム部／からダレ一部参へ向う光束からその一部を
焦点検出用として上方へ順参出すためのバーフォラ−６
が配置されている。鋏バーフィラー６１１ズーム部ｌの
元軸に対して例えば参！度の角度ｔなすように配置され
ている。

７は特定の色例えばイエローの光のみｔ反射し、それ以
外の元例えば２７７９党を透過するビームスプリッタ−
で、／１−フミラー６にで反射されたズームＳ／からの
光が有効に入射１れるように配置されて−る。ｔはビー
ムスプリッタ−７ｔ−透過した光を全反射するミラーで
ビームスプリッタ−７０反＾−７電ツーＡＩＩＫそれと
平行になるように配置されている。Ｐｉ！ｆラーｔシー
のｊｔｔ−一方Ｏｊｌ１１ｍｌ！　（本実施例にかいて
は第３図におする上鍔の半部）Ｋ受け、ビームスプリッ
タ−７からの光を他方の半部（ＩＩコＩＩＫかける下匈
の半部）Ｋ受けるように配置畜れえ焦点検出用フォーカ
スレンズで、入射された光を集束して複写体の像をつく
る良めのものである。しかして、ビームスプリッタ−７
とｔツーｒとは、ズームＳ／の同一箇所から同一方向に
出射され九光束を後述する焦点検出用フォーカスレンズ
に関して相対的に平行移動され１つ色が異なる２つの光
束に分ける手段即ち元東分割平行移一手段管構成してい
る。例えば、ズームＩＩ／からその党−に沿って出射さ
れハーフミラ−６にで反射されえ党ＪＩＫ着目すると、
その光鳳のイエローの成分Ｒ１はビームスプリッタ−７
にで反射畜れ焦点検出用フォーカスレンズタの下＠０＊
分ｓＫ入射され、シアンの成分Ｒ６はｉツーｒにて反射
されてフオーカヌレンズタｏｊ：＠。

部分ｂＶＣ入射される。即ち、そＯｔｌＬ　ａと暴との
距離をＰとするとハーフずツー６で反射され九元は、ビ
ームスプリッタ−７とはツーｔとによって焦点検出用フ
ォーカスレンズ２に調して／Ｐだけ相対的に平行移動さ
れた互いに色ＯＪｌ＆るコクの光束に分けられるととに
なる。

１０は焦点検出用フォーカスレｙズタかもの元金受光す
るフォトセンサーアレイ／へ１１／６と、その外側に配
置されたシフトレジヌタ／Ｊａ、／コｂとが一体的に形
成されてなる光検知器で６Ｌ例えばチャージカップルド
デバイス００Ｄからなる。

第参図はその正面図である。腋党検知ｔｔｈｉｏは照点
検出用フォーカスーｙズ（焦点距離１７＠、、とする。

）りの焦点上ＫＩＩＩＪ園における上下方向に沿うよう
に配置されている。該党検知−７０の７オトセンサーア
レイ／／６はイエローの党のみｔ受光する多数の受光素
子７３−２／Ｊａ、　・・・・・・が上下方向く沿って
配列されてなり、フォトセンサープレイ／／＆はシアン
の党のみを受光する受光素子／３ｈ。

ムｉ、・・・・・・が上下方向に沿りて配列されてなり
。

フォト竜ンず一アレイ／／ａと／／にと紘互いに隣接せ
しめられて％Ａ為、受受光子／Ｊａ、／３ａ・・・・・
・、／Ｊｋ、／Ｊｋ　、−−はそれヤれＯ１！１ｌｉＫ
イエローＯ党Ｏみ會−る−はシアンの党のみｔ透過する
フィルターｇが形成されてお夛、それによってイエｓ−
０党ＯみｔＳる−はシアンの力のみｔ受光するようＫさ
れて−る。シフトレジスタ／コロはフォ）＊Ｖナーアレ
イｌ／畠に隣接して配置され、受光素子／ｊｔｋ、　／
ｊａ　−−−一で検知されえ信号を一時的に記憶し１．
更にその信号を層成シフトして外部へ送出する。又２シ
７トレジスＩｌコｂはフォトセンナ−アレイｌ／−に隣
接して配置され、受光素子／３ｂ。

／Ｊｋ−ｍ−で検知された信号管一時的に記憶し、更に
そＯ信号を層成シフトして外部へ送出する。／弘ｇ、−
／＃ａ、−−、／参に、ｌ弘り、・・・−はシフトレジ
スー１２＆の各ビットである。／！は複屈折水晶板静か
もなる第１ティカル■−パスフィルターで、フォト七ン
ナーアレイｌノ上に集束される光束管第参１１に＆ける
左右方向に適宜拡散させるために用いられる。このよう
和することによって焦点検出用のフォーカスレンズタか
らＯ光束０＃［が楕円状・にな・す、その光束が一つの
受光素子７３＠とそれに隣接する受光素子１３ｈとに入
射されるようにすることができる。

／６はフォトセンサープレイ／／ａ及び／／＆の出力信
号を受けて焦点検出をするためＯ信号処理をする焦点検
出回路であり、その一方の入力端子αにはフォトセンサ
ーアレイｌｌ・の各受光素子／Ｊｇ。

／３α、・・・・・・で検知された信号を順次シフトレ
ジスタ／２ａから受け、又、他方の入力端子ｋＷｃＦ１
フォトセンサーアレイｉｉｈの受光素子／３６．／３６
゜・・・・・・で検知きれた信号ｔ＊次シフトレジスＩ
／コｂから受け、そして、その出力信号の比較その他の
焦点検出に必叢な信号ａｌｌ會行う。／７は焦点検出回
路／６からの焦点門出信号を受けてそれに応じたＩ＃Ａ
＃Ｊ信号を出力する厘−鵡路で、峰−−３を正逆回″転
せしめて焦点がｗＫ会うよう。にフォーカシングレンズ
２ｔ＠ｊｌｌｋＫ移−せしめる。

以下にこの自動無点検ａｓｓｉ＊６原唾にりいて説明す
る。

ズームＩＩ／を通過しえ党の大部分は＾−７Ｓラー６を
通過して雫し−ＩＢ参へ入射事れ、その党はリレーＷ弘
によって桑東畜れ、゛ズーム部／が会焦状簡にある鳩舎
には撮像素子！の受光面上に複一体０１１が曽曽される
。一方、ズーム部／を通過し良ＪＪｔｏうちの一舊はハ
ーフミラー≦にてビームスプリッタ−７０方へ向けて反
射される。そして、その反射畜れ素光ＯうちイエローＯ
光はビームスプ響ツ＃−７によって焦点検出用のフォー
カスレンズデの一半部即ち１ＩＪｌｉＫ＆ける下側半部
へ向けて反射畜れ、！１ｌｊＩのシアンの党はビームス
プリツＩ−７＠選遥しミラーｔＫよってフォーカスレン
ズタの上−半部へ向けて反射される。フォーカスレンズ
ナに肉けて反射された党はそのレンズタによって集束１
れ、オツテイカルローバスフイルＪ−／ｊＫよりて第一
■における左右方向に遍宜鉱散１れてフォトセンサーア
レイ／／ａ、　／／ｋ　上に投射畜れる。

とζろで、会舊時に紘ｌＩ写体各点からの党はそれぞれ
ズーム部ｌかも出射されると平行光束和なり、焦点検出
用フォーカスレンズタによってｇｔ図（ム）ｋ示すよう
にフォトセンナ−アレイ／／ａ。

／／ｂの上下方向における位置が同じ受光素子例えば中
央の受光素子／Ｊ＃＃、Ｉｊｈｅ上に集束される。

従って、イエローの党を受光する受光素子／３８・もく
アｙｏｊｔ、ｔ−受光する受光素子へ〇〇もそれぞれ光
を検知し、その検知信号がシフトレジスタｌム。

７２ｂノヒツ）　／４Ａａ＊　、　Ｉｎｋ−に一時記慴
されること（なる。

しかるに、非合蕪時に＃ｉズーム部ｌから出射され次被
写体各点から０党は平行光束ではなく焦光傾向あるいは
拡散傾向を持つ光束となる。そして。

ビームスプリッタ−７で反射畜れたイエｏ　−ｑ）光束
とｉシーｔで反射されえシアンのｙｔ束とはズームｓｌ
の同一箇所から同一方向に出射畜れた光束で１）３）な
がら焦点検出用フォーカスレンズ２の互いＫＪ！なる位
置に平行に入射される０で、１１／ＩＩ及び纂λ図に示
した鳳■から―らかなように、　７オ）　＊ｙｔ−７ｖ
４　／／８　、　／／ｈ　Ｊ：Ｋｋｔｔｌｓｌｌｌ’ｆ
ｌ１位置が合焦時の場合とずれる。しかも、イエローＯ
光束Ｏ方＃ｉ−輪よ）も下側（入射畜れるのに対してシ
ッフＯ光束Ｏ方紘党軸よりも上側に入射されるので、そ
のコクの光束〇−像位置のずれの方向はＩ−に逆Ｏ方肉
になる。従って、第５図（Ｂ）ある−は（０）に示すよ
うに、一方の光束の結像位置が上側にずれ良鳩舎には他
方の光束の結像位置が下ｍＫずれることＫｍる。そして
［１ビンか後ビンかによりて曽１１位置０ずれる方向が
異゛なるので、岡１１（１）、　（０）に示すずれ方の
いずれにＴｏたるかくよって前ビンか、後ビンかを検出
することがで自為、又、そのずれ方が同ａｔ！（Ｂ）、
（０）Ｋ示すどのずれ方ＫＴｏ大るかはシフトレジスタ
７２ａ。

／コ＆の出力によって検知することができる。即ち。

例えば、ｇｔ■（ＩＩ）Ｋ示すようにイエローの光束Ｌ
　ｙ　Ｏ結像位置−上１１にずれ、シア／の光束り。

Ｏ結像位置が下側にずれた鳩舎に＃′ｉ、中央の受光素
子／Ｊａｍよ壷も上側Ｏ受光素子１３−と、中央の愛党
素子ムｔｅａよ）も下ＩＩＯ受元受子素子にとにシいて
ＪＩｔが検畑畜れ、そＯ検知信号はシフトレジメタ／２
ａ、　／２６のその検知し良受光素子／Ｊａ、　／３ｂ
と隣接するビット／≠ａ、　／μｋＫ蓄えられる。又、
同図（０）Ｋ示すようにイエローの光束Ｌｙの結像位置
が下側にずれ、シアンの光束り、の結像位置が上■にず
れた場合には、中央の受光素子７３Ｇｏよりも°・下側
の受光素子／３６と、中央Ｏ受光素子／３＆よりも上側
の受光素子／３ｂとにシーて党が検知され、その検知信
号が蓄えられるシフトレジスターコ必、／コ−のピッ）
　／ｌｌａ　、　／４！ｈは同図（Ｂ）の場合とは異な
り、中央のビット／４４５１よ１も下ｌｌｌ０ビットｌ
μＧと、中央のビット／μｌ）ａよりも上ＩＩＯビット
βｉとに検知信号が蓄えられる。尚、ζこては説明の便
宜上あくまで被写体の一微小点４１にズー五ＩＢ７０覚
軸層上Ｏ做小点からの光に着目してｌｌ＆明したが、そ
ＯＩＩ零体！ の値小点とｇ４接する一小点からの元は合焦時には中央
の受光素子／３ａｏ、／Ｊｋ−とＩＩＩＩＩする受光素
子／３Ｇ。

／３ｂ上に集束場れ、又、非会焦時Ｋａイエローの光束
とシアンの光束とは合焦時に集束された受光素子／３ａ
、　／ｊｈから互いに反対１１０方向にずれえ受光素子
／３ａ、　／３ｂ上に集束されることとなる、と−うよ
うに、豪写体の各点からの元がそれぞれ所定の受光素子
７３Ｇ。

／３４上に集束するものである。

しかして、シフトレジスタ／λ葛、／λｂＫ蓄見られた
信号ＹｔＩＩ［次シフトして焦点検出回路／６の入力繻
子ａ、ｈＫ入力し、該焦点検出回路１０において比較そ
の他Ｏ必費な信号処理を行い、光束Ｌｗ及びり、０結像
位置Ｏずれ方が第５図（”Ｂ）、（０）に示すいずれＯ
ずれ方に該轟するかｔ検出し、それによって前ビンか、
後ビンか音検出することがでする。又、焦点ずれＯ量（
第１図及び第２図における八ｆ１）が大暑くなる１１籐
／図及び籐−図にかけるΔ１の大暑畜が大暑（なシ、−
ｍ写体の結像される位置がフォトセンナ−アレイ／１５
、／／６０中央から大暑くずれる。従って６焦点検出回
路７６によって焦点ずれＯ量Δｈ、も検出することがで
きる。そして、その検出＃ｉ呆に応じて駆動回路１７か
ら駆−ａ勺ｔａ＊せしめ、その駆動信号によりてモータ
Ｊｔ■転せしめてフオーカシングレｙズＪｔ−前後方向
に＄動させるようにすれば常に焦点が会うように一―＃
に焦点会わせができる。

第６図は本発明−―舊点検ｍＩｓ置Ｏ党検知器における
便形例１０′を示すもので参る。この光検知器／ｃｌは
、イエローＯ党Ｏ与菅受党する受光素子／３ａとシアン
の党のみ會受光する受−ｙｔＩｌ１１子／３ｈとｔ−直
一上に交互に配置して７つリアオドセンナ−アレイ／／
を構成し、該フォトセンｔ−プレイ／／の両１１にシフ
トレジｘｐｉコ・及びｌコｈｔ一体に配置してなるもの
で番る。そして、イエローの元のみを受光する受光素子
／Ｊａ、／ｊｓ、・・・・・・で検知されｆｃ倍信号一
方のシフトレジＸり／コＳの各ビットｌμａ、　／４４
１Ｂ　、−−−−に蓄えられ、シアンの党のみを受光す
る受光素子／ｌ、／３ｋ　、−・・・・・で検知された
信号が他方のシフトレジスタノコ＆の各ビット／＋４６
、／≠み、−・・・に蓄えられ、そして。

その蓄えられ良信号が各シフトレジスＩ／コｇ、／λｂ
において順次シフトされ焦点検出回路／６の入力端子ａ
、ｂに入力される。このような場合、７オトセンサーア
レイｌｌ上に集束される焦点検出用フォーカスレンズタ
からＯ光束は上下コつ４の受光素子／３α、／２ｈ　Ｋ
わえる縦長Ｏ広−儂域に入射畜れるようにすることが必
費である。従って、第３−に示すオプティカルミーパー
スフィルター／ｊ（よって光束０ＷＩＩ１１ｉが上下方
向く長い楕円状になるよう・Ｋ光束！適宜上下方向に拡
散せしめるようにするとよい、崗、ＩＩ零体Ｏ１点から
０党がフオ）竜ンナーアレイ／ｌ上にて複ｓｏｗ−ｘ素
子ｉ３゜／Ｊ、−−−−０党党ｌｌｌ＃Ｉｃわ食Ｉさ含
有する断面積Ｏ光束になるように５ｍ１ｔ適宜ｌＩ整す
れば検出１１１１度は若干低下するがオグテイカルロー
バーフィルター／！はａｌｌてない、このことは第３図
に示す実施ＩＩにおいても−える。

第７１１−は本慟明幽、−焦点検出装置の光検知Ｗｈに
シける更に別ＯＩＩ形例１グを示すものである。このｔ
、検知器ｌグは、イエローｏ’ｇのみｔｇ党する受光素
／ｊｓとＶアｙｏ党Ｏａｔ受光する受光素子／３＆とｔ
交互に配置して／りＯフォトセンサーアレイ／ｌｔ構成
し、該フォト竜ンサープレイ／／の一万〇ｍＫ／り０．
ジットレジｘｌ／２に一体に！１設してなるも０１”　
６　ｈ　４１ζＯような光検知器／グによれば第４Ｗｉ
ＫＨｋす債形例１グに比較しシフトレジスタ／２の占有
面積ｔ−−分の７にすることができる。

尚、このような光検知器１（ｙｖｃｓｐいては、イエロ
ーの元を検知する受光素子／ｊａＫで検知され良信号と
シアンの党を検知する受ｔ、嵩子／３＆にて検知された
信号とのλ種１ＩＩＩＯ信号が／°つのシフトレジスタ
／２に記憶され、七〇２８＠０信号がシフトレジスタ７
．２から交互に出力される。従って。

シフトレジスタ１２の出力端にそＯ出力を受けるλつの
一時記憶回路／ｒａ、　ｌｔｋ　を接続し、イエローの
元を受光する受光素子／３６にて検知された信号は一方
の一時記憶關路／ｒａＫて記憶し、シアンの党を受光す
る受光素子／３＆にて検知された信号は他方の一時記Ｉ
ｒ１１回路ｉｔｈにて一時的に記憶し、そしてそのλつ
の記憶囲路１ｒｔｓ、ｉｔｈに一時的に記憶された２つ
の信号ｔｌｌｊｌｌｌＫおける無点検出回路／６の入力
端子６．＆に同時に入力するというようなことが必要と
なる。尚、λつの一時記ｆｌ１回Ｗｔ　／ｌｅａ　、　
／ｌ　ｂ　を無点検ａｉ装置＃ＫＦ’１ｇ−ｇせるよう
にしてもよい。

崗、上記実施例にシーではビームスプリッタ−７として
イエロー０党のみｔ反射し、他の元管透過するものが用
−られて−るが１例えば、グリ−７０党のみ合皮射し、
他の党を透過するもの、ある−は赤外−〇みを反射し、
他の党を透過するもＯ等種身ｔ）％ｔ）ｔＭ−ることが
でき、上記実施例０４０に＠定畜れ１に％Ａ、その場合
、受光票子１３６゜／Ｊｋ　ＯどＯＩＩ最領域の党と反
応するかという特性も変えなければなら１に−ことは轟
然である。

＊ｔｔｉａ及び第２■は本発明自動焦点検出装置の他の
貴施ｎｅｗｓ管説−するものである。図ｒＴＪＶｃおい
て、ｌデは＾−フミシーで、第３図に示すノーーフォラ
−４にて反射１れたズーム部ｌ（尚１本実施例を示ｔｍ
ｉｇｉｇｒ＠、第５’１ｌＫＪｉ＋−ｔＡ？ｕ　八−）
ミラー６及びズームＩＩ／は図示されていない。）から
０党が有効に入射畜れるように配置されている。コＯは
ハーフミラ−ｌＰｔ透過した光を全反射するミラーで、
＾−７電ラー１２の反／１−フミチー６儒にハーフミラ
−ｌりと平行に配置されている。−Ｉは焦点検崗用のフ
ォーカスレンズで。

下−半部に・・−７ミラー／ＰＫて反射された党を受け
、上−半部にミラー２０にて反射され九光を受けるよう
に配置されており、入射され九光束を光検知器２２上に
集束するよう和なっている。

２３ａ、２３ｂは偏光フィルＩ−で、その一方コ３５は
集束検出用フォーカスレンズコｌの下側中部の・・−７
１ラー側に設けられており、ある特定の方向に振動する
光束り、のみ管透過し、他の光束ｔ！１元するようにな
ってｉる。又、他方の層党フィルター２３６は焦点検出
用フォーカスレンズコｌの上側半部のミラー２０＠に設
けられており、上記光束Ｌｐの振動方向と略直角な方向
に振動する光束り、のみを透過し、他Ｏ光束を１党する
ようＫなっている。尚、第ｒ図に示す実施例において備
元フィルターＪｊａ、２３ｈは焦点検出用フォーカスレ
ンズ２／のノ５−７ｆツー／Ｐ又はきシーコＯＩ＃に配
置されているが、逆にフォーカスレンズ２１の党検知器
廁に配置するようにして一員い。

光検知器λコはフォトセンｔ−アレイ２μＧ、２μｍと
、シフトレジスタＪｊ１％λｊｂとか６１６．７オトセ
：／ｌ−アレイコ陶は一方の偏光フィルターコｊｓｔｍ
ｍＬフォーカスレンズコｌの下側学部を通過し九光束−
２ｔ−受光する受ｙｔ、素子２６ｍ、２６α。

−・−が−直一上に配列されてなる。又、フォトセンナ
−アレイＪ参−は他方ＯＩ１党フィルターλ３ｂｔ透過
しフォーカスレンズコｌの上側半部上通過し良光束−，
を受光する受光素子２６ｋ　、　２４ｂ　、・・・・・
・が−直一上に配列畜れてなる。そして、このλつの７
オトセン豐−アレベコ−６，コ−ｂが一体的に並置され
そのフォト竜ｙｔ−アレイコμ６．コ弘ｂＯｖＩＩ４Ｉ
ＩにコつＯシフトレジスタコｊａと一！ｂとが一体的に
設けられている。コアはオツテイカルローパスフィルタ
ーで、菖ＪＩＩＫ示す実施例におけるオグテイカルロー
パスフィルターｌｊと同じように第５’ｌｌＫ訃ける左
右１肉Ｏみに光束を拡散するｓｎｔ＊ｔ。

しかして、−ｊｙＯフォト−に／サーブレイ２μ６を構
成する受光素子コロ藝、コｂｈ、・・・−で検知されえ
１奇と他方の７オトセンナーアレイーμｂ【構成ｆる受
光素子ＪＡ（２４ｋ　、−・・・で検知され九信号とを
比較することにより、　ＩＩＥＪＩＩＫ示し九実施例と
同じ原理により焦点を検出することができる。

以上に述べたように２本発明−−無点検出装置は１合焦
時における砿写体各点からＯ光を平行光束にする１１ｇ
／の光学系と、鋏第１０党学系を通過した光束を集束す
る第一の一！Ｉｔ季系と、該第一の光学系の略蕪点上に
配置され第一の光学系からの党を受光する光検知器とｔ
備え、焦点検出時における第１の光学系の同−箇所管同
一〇方崗に通過し念光束を上記纂λの光学系に関して相
対的に平行移動され次２つの光束に分けて第一の光学系
の異なる位置を通るようにし、かつ、その相対的に平行
移動されたλつの光束を光学的に異なった性質を有する
大束とし、更に前記光検知器はその互いＫｓなる性質を
有する光束の一万〇一方を検知する多数の受光素子と他
方を受光する受光素子とｔ適宜に配列したー又は１歇の
素子列からなり、亙いに異なる性質を有する党遮〇一方
を受光する受光素子の検知信号と％倫７Ｊｔ受光する受
光素子の検知信号とｔ比較することによｐＨ１ＩｌｌＩ
ＩＬｔ検出するようにしてなることｔＩｌ＃像とするも
のである。従って、互いに性質Ｏａする光束を検知する
複数種Ｏ受覚素子管適宜に配置してなる僅か１個の光検
知−によって多重像の各曽関のずれを検知することかで
１１＆、そして、各受光素子の受光面を小さくしてその
配列密度を高めることによって光検出器におけるナンプ
リンダポイントの配列密１ｔｔ−小畜〈シ、それによっ
て焦点の検出精度を非常に良くすることができる。そし
て２本発明１ｉ原理的には会舊時に〒行光束となるよう
な領域を通る光束が平行光束、集束傾向ＫＴｏる光束、
拡散傾向にある光束のいずれＫＴｏたるかを検出すると
とにより麹層検出を行うものでＩＩ、光束の径の大きさ
によって検出結果が変る惧れかない。従って撮ｇ１党学
系管構成する例えばテーキングレンズの射出瞳Ｏ位置す
なわち絞りの強ｌｌＫよって検出精度が愛る惧れはない
。依って、絞りに応じて検出結果が補正されるようにす
るためＯ手Ｒｔ−設けることは必要でな−０そして、検
出精度は、ΔＢ−Ｐ・△ｈ／ｆｌという前述ｏｙｔ、か
も明らかなように、ｇ−の元学糸即ち光束分割移一手段
と大検出器とのＵＫ配装されるレンズの焦点距離と光束
の平行移動量Ｐのみに°依存し、テーキングレンズのν
値（テーキングレンズの焦点距離を絞ヤの径によ参割っ
た幀）Ｋ依存するようなことはない。

そして、撮僧光学系管通る党ｔＳ用するととによって焦
点検出をすることができるので視差が生じない。又、焦
点検出管する大めに町ＩＩＩｋ１１１分ｔ６６要とせず
１機構、構造が簡単であ抄、小型化が容である。　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（又、本発
明自動焦点検出装置社ズームレンズを用いたビデオカメ
ラ、ｔｉミリカメラに好適である。即ち、ズームレンズ
を活かして非常に遠くのものを撮影しようとするはど、
焦点を非常に正確に合わせなければなら１にいので、検
出精度が高くなければならない。しかるに１本発明自−
蕪点検出装置によれば、ズームレンズｔｒｓかせば活か
すほどズームレンズの侭拡大機＃！により非合焦時にお
ける多重像間のずれ量Δ１も大きくなる。従って、検出
精度屯それに伴って大きくなや、ズームレンズによって
達〈のもＯｔ操影する場合におｈで％きれいなＩＩを得
るに兜分な自動焦点検出を行うことができる。尚、広角
儒で撮影する場合には当然に非合焦時ＫｊｉＰける多重
像間のずれ量ΔＢが小さくなり、それに伴って検出精度
が低くはなるが、広角−での撮影においては焦点合わせ
が正確である必要性が望遠側での撮影に比較して小さく
。

多少の焦点ずれがあっても儂が比較的きれいＫなるので
、問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において利用する光学的原理を説明する
概略図、Ｓコ■は本発明自動焦点検出装置の一１ＩＯ実
施例において利用するところの光束Ｉｆテラーよ）平行
移−せしめる手段の原ｌｉｔ説明する概略＠、ｇＪ図乃
至１１５図は本発明自動焦点検出装置の実施の一例を示
すもので、第３図は装置全体を示す概略■、第第一図光
検知器の拡大正面図、第！■は焦点検出時における光検
知器の状Ｉｌｔ示す拡大正１１ｍ１ｔテ、　　（Ａ）図
ｈｅ焦時１−．（Ｂ）及び（０）ｓは非合焦時ｔそれぞ
れ示し、第６図及び第７図は本発明自−焦点検出装置に
おける光検知器の各別の変形例管示す拡大正面図、第を
図及び第り図は本発明自−麹点検出装置の他の実施例を
示すもので、第ｒ図は装置の要部を示す概略図。 第り図は光検知器の拡大圧ｗｉ閣である。 符号の説明 ／・・・・・・′Ｍ／の光学系、　　？−・・・・・第
一の光学系。 ／　０　＝・−・・光検知器、　　　／Ｊａ、／３ｈ、
−−−−−−受光素子、　２／・・・・・・第一の光学
系、　コλ・・・・・・光検知器、　２６ａ、コロ＆・
・・・・・受光素子第６図　　　　　　第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （／）　　合焦時における砿写体舎点からの光を平行光
   束にする１１／の光学系と、鋏第７の光学系を通過した
   光束を集束する第一の光学系と、鋏ｇコの光学系の一焦
   点上に配置畜れｌ１ｇ−の光学系からの元を受光する光
   検知器とｔ備え、焦点検出時における第７の光学系の同
   一箇所ｔｑ−の友向く通過した光束を上記１１．２の光
   学系に−して相対的に平行移動された一つの光束に分け
   て第２の光学系の異なる位置を通′るようにし、かつ、
   その＠匈的に平行移動されたλつの光束を光学的Ｅｌ＆
   なった性質を有する光束とし、更に鹸記党検知−はその
   互いに異なる性質を有する光束の一方を検知する多数の
   受光素子と他方を受光する受光素子とを適宜・に配列し
   たー又は複数の素子列からを９、互いに異なる性質を有
   する元来の一方を受光する受ＪｌｔＩＩＡ子Ｏ検知儂奇
   と　＊方を受光する受光素子の検知信命とｔ比較する仁
   とにより焦点を検出するようにしてなること１時機とす
   る自動焦点検出装置に）党検匍−紘！％ＡＫ性質の異な
   −る光束の一方を検知する受光素子を一直一上に配列し
   てなる素子列と、他方の光束を検知する受光素子管−直
   一扱に配列してなる素子列とＬＤ２つの素子列からなる
   ことｔ特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自−無点
   検−装置 ０）　光検知器はｌ−に性質の異なる光束の一方を検知
   する受光素子と一方の光束を検知する受光素子とを一直
   ■上に交夏に配置した／っの素子列からなることを時機
   とする特許請求の範邑第１項記載Ｏ−−焦点検轟装置 に）党参約に異なりえ性質を有する光束にされたとζろ
   の相対的に平行移−畜れたλつの元来は亙ｉＫＡ＆＆腋
   長領域に属することｔ特徴とする特許請求の範１１１１
   ／ａ、ｊＩ−項又紘纂３項記戦の自−焦点検出装置 （ｊ）　　光学的に異なった性質を有する元来にされた
   ところの相対的に平行移−されたコっの光束は互＾に異
   なる方向に偏光されて−ることｔ特徴とする勢許請求の
   範Ｓ第１項　ｇλ項又は第３項記載の自動焦点検出装置