JPS59113421A - 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、分光反射特性を変え得る反射鏡、特にその分
光反射特性を電気的に変えることのできる反射Ｑに関す
る。

一般にカメラ等の撮影レンズや顕微鏡等の対物レンズは
、可視光に対しては収差がよく補正されているが赤外光
に対しては補正されておらず、第ｉ、を図の如く結像レ
ンズＬを通過した光束はその波長により光軸上の異る位
置に焦点を結ぶ。その基準波長に対する各波長の光につ
いての焦点のずれ量を△Ｚｍｔｎとすると第１Ｂ図のよ
うな色収差特性を持っている。つまり、可視光線を代表
する基準光線に対する最良像面ｆと赤外光のある波長に
上 対す最良像面ｆ′は△Ｚだけずれることになる。また、
被写体または被検物等を照明する一般の光源からの光は
第２Ａ図の如く種々異なる分光特性を有する。第２Ａ図
において曲線Ａは螢光灯、曲線Ｂは昼光、曲線Ｃはタン
グステンランプの分光特性を示す。

一方、焦点検出装置に組み込まれて焦点検出に用いられ
る光電変換素子の分光感度分布は第２Ｂ図の如く、ＰＮ
接合のシリコンフォトダイオード（８ＰＤ）であるか、
あるいは電荷結合素子（ＣＯＤ）受光部であるかにより
幾分差があるものの、それらは可視域のみならず赤外域
にも広く感度を有している。従って、例えば被写体が第
２Ａ図の曲＠Ａのような分光分布を持つ螢光対により照
明されている場合には、はとんど可視光（４００ｎｍ〜
７００ｎｍ）のみによって焦点検出を行うことになるの
で、焦点検出装置は正しい焦点位置（第１ＡＩＪのｆ）
を指示する。しかし、被写体が第２Ａ図の曲線Ｂの昼光
や曲＠Ｃのタングステンランプのような光によって照明
されている場合には、焦点検出に用いられる光束に赤外
光を含む程度に応じて、焦点検出装置が指示する合焦位
置は、例えば第１Ａ図において右方へ、すなわち赤外光
の最良像面ｆ′の方向へずれることになる。この様に、
従来の装置では、照明光源の種類によって著しく焦点検
出位置が赤外側へずれるという欠点があった。

上記の問題は、光電変換素子に至る光路中に可視域の光
のみを透過するフィルターを挿入することにより解決が
可能である。しかし、検出波長域をあまりに厳密に可視
域に限定することは、赤外収差の影響を除く点では効果
的であるが、焦点検出可能な被写体や被検物等の明るさ
の下限を著しく上げてしまう、欠点がある。また、可視
域のみのフィルターを光路中に固設してしまうことは、
逆に赤外フィルムなどの分光感度に合わせて赤外光で測
距する可能性や、赤外光を照射してアクティブ式の測距
を行うことの可能性を排除することとなる。

本発明は、上記の欠点を解決し、焦点検出用光↓ 電変換素に向う光束の分光特性を、照明光の分光特性に
基づいて電気的に変え得る可変分光反射特性を有する反
射鏡を提供することを目的とする。

上記の目的のために、本発明においては、分光反射・透
過特性の異なる複数の反射光学素子の間た、電気的に透
過率を変え得る電気光学的光制御素子を設け、その電気
光学的光制御素子の透過率を変えることにより反射鏡の
分光反射特性を変える如く構成したことを特徴とするも
のである。

以下、添付の図面に示された実施例に基づいて本発明の
詳細な説明する。

第３図は本発明の第１実施例の構成を示す拡大断面図で
、第３Ａ図はその第１実施例の分光反射特性線図である
。

第１実施例の反射鏡は、第３図に示されているよっに、
平面ガラスの如き基板Ｇ上に、アルミニウム（Ａｔ）、
銀（Ａｌ）などの反射率の高い金属膜層１を設け、その
上に例えばエレクトロクロミック素子のような電気的に
光の透過率を変え得る電気光学的光制御素子層（以下単
に「ＥＣ層」と略称する。）２を設け、さらにその上に
多層膜干渉フィルタ一層３を設けて構成されている。そ
の金属膜層ｌは第３Ａ図で実線■にて示す如く比較的広
い波長域の光に対して高い反射率を有している。また、
多層膜干渉フィルタ一層３は第３Ａ図中で例えば鎖線■
にて示されているようにほぼ可視域の光を反射し、赤外
域の光を透過するように構成゛されている。

第３図に示された第１実施例の反射鏡は、上記の如く構
成されているので、ＥＣＪｌ１２が電気的に制御されて
透光状態にあるときは、可視光、赤外光ともに反射され
る。すなわち、可視光は多層膜干渉フィルタ一層３によ
り反射され、その多層膜干渉フィルタ一層３を透過した
残りの赤外光は８０層２を透過した後、金層膜層ｌにて
反射され、再び８０層２、多層膜干渉フィルタ一層３を
透過して進行する。また、ＥＣ層２が非透光状態に変化
すると、多層膜干渉フィルタ一層３を透過した赤外光は
、このＥＣ層１２にて吸収される。従って可視光のみが
この反射鏡により反射される。

それ故、ＳＰＤやＣＯＤのように赤外域にまで広い感度
を持つ光電・変換素子を用いて焦点検出を行う焦点検出
装置において、この第１実施例の反射鏡にて反射された
光束をもって焦点検出を行うようにすれば、被写体が明
るい場合には、８０層２を非透光状態にして可視光のみ
で精度良く測距できる。また、暗い場合でも、ＥＣ層２
を透光状態に、して赤外域の光も反射させ、その反射光
を使うことにより、精度は幾分悪く゛ても測距可能とす
ることができる。また赤外光照射によって測距する手段
を併用する場合には８０層２を透光状態にして赤外光も
反射させ、また、通常はＥＣ層を非透光状態にして、可
視光のみを反射させるようにすればよい。また一方、焦
点検出精度が要求なれるのは合焦点近傍のみであるから
、その合焦点近傍以外では赤外光を含む光で測距するこ
とにより、検出系の応答出力を上げるようにＥ　、０層
２を透光状態におき、合焦近傍のみで厳密に可視光だけ
を用いて測距精度を上げるように８０層２を非透光状態
に制御することもできろ。

第４図は本発明の第２実施例の構成を示す拡大断面図で
、第４Ａ図はその第２実施例の分光反射特性線図である
。

第４図の第２実施例においては、基板ＧとＥＣ層２との
間に第２多層膜干渉フィルタ一層４が設けられ、Ｆ、０
層２の上に第１多層膜干渉フィル名一層３が設けられて
いる。第１多層膜干渉フィルタ一層３は、第４Ａ図の鎖
線ｎ　＋ｃて゛示す如く、第３図の第１実施例における
多層膜干渉フィルタ一層３と同様の分光反射特性を持ち
、第２多層膜干渉フィルタ一層４は第４Ａ図の実線■に
て示されているように遮断波長が第１多層膜干渉フィル
タ一層３のそれより赤外側へ伸び、近赤外域の光までを
反射する如く構成されている。従って、この第２実施例
の反射鏡においては、８０層２が非透光状態にあるとき
は、第１実施例と同様に可視域反射鏡として機能し、８
０層２が透光状態のときは、可視域および近赤外域反射
鏡として機能する。

第５図は、第４図の第２実施例と同じ機能を有する第３
実施例の構成を示す拡大断面図である。

第５図においては、基板Ｇの上に第１実施例（第３図）
と同様なｋｔまたはＡＰなどの金属膜層１が蒸着され、
この金属膜層ｌと８０層２との間に赤外吸収層５が設け
られている。この赤外吸収層５に入射する光のうち、赤
外域の波長の光は赤外吸収層５により吸収されるが、残
る可視域から近赤外域までの波長の光は金属膜層ｌにて
反射される。この赤外吸収層５と金属膜層１を介して反
射される光の分光反射特性を、第４図の第２多層膜干渉
フィルタ一層４の分光反射特性と同等の第４Ａ図の実線
Ｉのような分光反射特性にすることができる。また、８
０層２の上には第２実施例の第１多層膜干渉フィルタ一
層と同じ多層膜干渉フィルタ一層３が設けられ、その層
３の分光、反射特性も第４Ａ図の＠線■によって示され
る。従ってこの第３実施例の反射鏡も、８０層２が非透
光状態にあるときは可視域反射鏡として機能し、ＥＣ層
が透光状態のときは可視域から近赤外域までの反射鏡と
して機能する。

ところで、通常のフィルムは第８図の分光感度線図にお
ける鎖線りに示すように、はぼ全可視域をカバーする分
光感度を示し、赤外フィルムはλ＝　７５０　ｎｍを中
心として実線Ｅにて示すような分光感度を有している。

それ故、通常フィルムを用いるときは、第４図の第２実
施例または第５図の第３実施例を使用して、その反射鋳
に第４Ａ図の鎖ｉｌｌの如き分光反射特性を持たせ、赤
外フィルムを使用するときは、分光反射特性を実線■（
繰 第９図の実読Ｉに同じ）に切り替えると共に、撮影レン
ズの前または適当な位置に第９図の破線Ｖで示したよう
な透過率特性を有するフィルターな装着することにより
、λ＝７５０ｎｍを中心とする赤外光のみを用いて焦点
検出を行うようにすればよい。

第６図は本発明の第４実施例の構成を示す拡大断面図で
、第６Ａ図はその第４実施例の分光反射特性を示す線図
である。

第６図において、基板Ｇ、金属膜１１第１ＥＣ層２およ
び第１多層膜干渉フィルタ一層３はそれぞれ第１実施例
（第３図）の基板、金属膜、ＥＣ層および多層膜干渉フ
ィルタ一層と全く同一の構成のものである。また、第６
Ａ図に示された実線■および鎖線■はそれぞれ第６図の
金属膜層ｌおよび第１多層膜干渉フィルタ一層２の分光
反射特性を示し、第３Ａ図の実線■、鎖線■とそれぞれ
全く同一である。

その第１多層膜干渉フィルタ一層２の上には、さらに第
２ＥＣ層２′が設けられ、この第２ＥＣ層２′の上に第
３多層膜千渉フィルタ一層６が設けられている。この第
３多層膜干渉フィルタ一層６は、第６Ａ図において破線
■にて示されているように、可視域中の一部の比較的短
い波長域寄りの光な反射し、残りの可視域と近赤外域の
光を透過する如き分光反射特性を有するように構成され
ている。

従って、第６図の第４実施例においては、第２ＥＣ層２
′が透光状態にあるときには、第１実施例と同等の機能
を持つ。すなわち、第１ＥＣ層２が非透光状態にあるな
らば、第３多層膜干渉フィルター６にて第６Ａ図の破絆
■にて示されているように、波長がほぼ５５０　ｎｍま
での光を反射し、残りの可視光は第１多層膜干渉フィル
タ一層３にて反射され、この第１多層膜干渉フィルタ一
層３を透過した近赤外光および赤外光は第１Ｅｃ層によ
って吸収される。従って、この場合は可視光のみが反射
される。また、第１ＥＣ層２が透光状態におかれている
ときは、第１多層膜干渉フィルタ一層３を透過した光は
すべて金属膜層１にて反射される。一方、第２ＥＣ層２
′が非透光状態に変化すると、第２多層膜干渉フィルタ
一層６によって可視光の一部波長域の光のみは反射され
、残りの光はすべて第２ＢＣ層２′によって吸収される
。すなわち、第４実施例においては、２つの８０層２お
よび２！を制御することより反射波長域を３通りに変え
ることが可能である。勿論、異なる分光反射特性を有す
る干渉フィルターの数とＥＣ層の数とを増せば、反射波
長域の区別けを更に細かくすることが可能である。

上記の第４実施例の反射鏡を使用すれば、赤と青の同一
濃度のパターンで、可視域の光全部を使用しても識別で
きない場合でも、第２ＥＣ層２′を非透光状態に制御し
、第６Ａ図の破線■の分光反射特性に切り替えることに
より検出可能となる。

第７１図は、レンズの赤外収差を補正する本発明の第５
実施例の構成を示す拡大断面図で、第１Ａ図において示
されたレンズの赤外収差量、ｄを補正するために、第３
図の第１実施例と同様に構成された基板Ｇ、金属ｐ層１
の上に設けられた８０層２と多層膜干渉フィルタ一層３
との間に所定の厚さの例えばガラス層の如きスペーサー
７を設けたものである。

そのスペーサー７の所定厚を１１屈折率をｎ１赤外収差
量をΔ２とし、光が反射鏡に対して垂直入射、反射する
場合を例にとると、垂直人・反射の場合なら ｎ・Δ２ の式を満足するようにスペーサー７の厚さを定めること
により、入射光と反射光の赤外収差量を相殺して収差補
正が可能となる。つまり、赤外光によって焦点検出を行
なう場合は焦点検出面の位置をΔＺだけ光軸上で下げた
ことに相当するので、カメラの焦点検出装置においては
、フィルム面に対して常に可視光でピントの合った写真
を得ることが可能になる。なお、第７図では、第１実施
例の反射鏡にスペーサーを設けて赤外収差補正を可能に
するようｌＣ構成しブこが、第４図乃・主筒６図の実施
例に対しても同様にして収差量に応じた厚さのスペーサ
ーを設ければよい。また、レンズ交換が可能で赤外収差
量がレンズにより異なる場合には、それらのうちの平均
的な値に対してスペーサーの厚さｔを設定すればよい。

第３図乃至第７図に示された実施例は、いずれも平面ガ
ラス等の基板Ｇの表面に種々の膜を重ねて可変分光反射
特性を有する表面反射鏡を構成したものであるが、裏面
反射ａｌとして構成することも可能である。勿論、裏面
反射鏡として構成する場合には、第３図の場合を例にと
れば、多層膜干渉フィルタ一層３の側が透明基板Ｇに接
し、金属膜層１が空気側となる逆の並び順となる。この
場合、ゴーストの発生を防止するために第１０図の如く
基板Ｇを直角プリズムＰにて置き換え、この直角プリズ
ムＰの斜面に多層膜干渉フィルタ一層３、”８０層２、
金属膜層１の順に設けれ（まよＩ／）。

また、第４図の第２実施例における第２多層膜干渉フィ
ルタ一層４のように近赤外域の光までを反射し、それよ
り波長の長い赤外域は透過する（第４Ａ図実線ｌ参照）
ような場合には、第１１図の第６実施例に示す如く２個
の直角プリズムＰ、。

Ｐ２にて膜層をサンドイッチ状に挾み、光の人身寸する
プリズムＰ、側から第１多層膜干渉フィルタ一層３．８
０層２、第２多層膜干渉フィルター２の順に構成ように
した方がよい。この場合、ブリズムＰ、またはＰ２のど
ちらかのプリズム斜面にすべての膜層を形成して貼り合
わせても良いし、両プリズムＰ、とＰ２の双方の斜面に
分けて膜層を形成した後、接合するようＫしても良い。

例えば第１１図の第６実施例において、プリズムＰ、に
は、可視光反射、赤外光透過飲の第１多層膜干渉フィル
タ一層３を設け、さらにその上にＥＣ層２を設ける一方
、プリズムＰ２には近視外域の光までを第４Ａ図の実線
Ｉの如く反射し、残りの光を透過する第２多層膜干渉フ
ィルタ一層４をつけた後、双方のプリズムＰ、、Ｐ２を
貼り合わせればよい。

また、その貼り合わせの際に第１２図の如く、ＥＣ層２
と第２多層膜干渉フィルタ一層４との間にスペーサー７
′を設け、そのスペーサ７′を第７図の第５実施例のス
ペーサー７の如くほぼ所定の厚さにすることにより近赤
外光に対する収差補正をすることができる。

第１３図および第１４図は、本発明の反射鏡な一眼レフ
レックスカメラの焦点検出装置の検出光路中に設けた配
置図で、第１３図はカメラの底部に光電変換素子Ｗが設
けられ、撮影レンズＬを透過した被写体からの光の一部
が、可動ミラーＭを通過した後本発明の反射鏡Ｍｙによ
って、フィルム面と共役な光電変換素子Ｗの受光面に向
う如く構成したものである。その反射鏡Ｍｙは、撮影の
瞬間には公知の如く可動ミラーＭと共に移動するため、
第３図乃至第７図の如き平面鏡にて構成するのがよい。

また、第１４図はカメラのファインダー内に光電変換素
子Ｗが配置されている例で、この場合には、可動ミラー
Ｍにて反射したファインダー光路から光電変換素子Ｗに
向う焦点検出光路中に本発明の実施例の反射ｆＪＩ　Ｍ
ｙ　’が設けられる。

この反射鏡Ｍｖ’は、動くことがないので第１０図乃至
第１２図の如く基板をプリズムにすることが望ましい。

勿論どの様な焦点検出光学装置でもその光学系に応じて
、光路中に存在する反射面に不発明処かかる反、射面を
使用する事が可能である。

以上の如く本発明によれば、反射鏡（プリズムを含む）
の分光反射特性を電気的に制御して所定の分光特性に変
え得る如く構成したので、焦点検出装置の焦点検出光路
上に配置して検出精度を上げることができる。また、そ
の分光反射特性の切替えを電気的に行うので、切替え構
造が簡単で、種々の照明光源に適応させることが容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は撮影レンズの赤外収差の説明図、第１Ｂ図は
撮影レンズの色収差特性線図、第２Ａ図は各種光源の分
光分布特性線図、第２Ｂは光電変換素子の分光感度線図
、第３図は本発明の第１実施例の構成図、第３Ａ図はそ
の第１実施例の分光反射特性線図、第４図は本発明の第
２実施例の構成図、第４Ａ図はその第２実施例の分光反
射特性線図、第５図は本発明の第３実施１例の構成図、
第６図は本発明の第４実施例の構成図、第６Ａ図はその
第４実施例の分光反射特性線図、第７図は本発明の第５
実施例の構成図、第８図は通常フィルムと赤外フィルム
のフィルム°感度分布線図、第９図は第４図または第５
図の実施例における可視光域の分光反射特性と赤外フィ
ルターの分光透過特性を示す説明図、第１０図はプリズ
ムの裏面に反射層を設けた本発明の第６実施例の構成図
、第１１図および第１２図は２個のプリズムの間に反射
層を挾んだ本発明のそれぞれ第７実施例および第８実施
例の構成図である。 １．３，４．６・・・反射光学素子 ２．２′　・・・・・・・・・・・・電気光学的光制御
素子５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・赤
外吸収層７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・スペーサーＧ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・基板Ｐ、Ｐ、　、Ｐ２　　・・・・・・・・・プ
リズム出　廓　人　　日本光学工業株式会社 代　　理　　人　　渡　　辺　　隆　　男才１０図 ７１２図 オフ３図 大月図 オ１４図 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特許願第２２３５０７号 ２、発明の名称 可変分光反射特性を有する反射鏡 ３、補正をする者 （４１１）日本光学工業株式会社 コアキモト　タカチル 取締役社長　小　秋　元　　隆　輝 ４、代理人 〒１４０　東京部品用区西大井１丁目６番３号昭和５８
年　３月　９日（発送日：昭和５８年　３月２９日）６
、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書第１８頁第４行目の「構成図である。」を下記の
通り訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分光反射・透過特性の異なる複数の反射光学素子
   の間に、電気的に透過率を変え得る電気光学的光制御素
   子を設け、該電気光学的光制御素子の透過率を変えるこ
   とにより分光反射特性を変える如く構成したことを特徴
   とする可変分光反射特性を有する反射鏡。 （２、特許請求の範囲第１項記載の反射鏡において、前
   記複数の反射光学素子の少なくとも１つは多層膜干渉フ
   ィルターにて構成すると共に、前記電気光学的光制御素
   子をエレクトロクロミック物質にて構成したことを特徴
   とする可変分光反射特性を有する反射鏡。