JPS5942509A - 焦点位置検出装置 - Google Patents
焦点位置検出装置Info
- Publication number
- JPS5942509A JPS5942509A JP15373682A JP15373682A JPS5942509A JP S5942509 A JPS5942509 A JP S5942509A JP 15373682 A JP15373682 A JP 15373682A JP 15373682 A JP15373682 A JP 15373682A JP S5942509 A JPS5942509 A JP S5942509A
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- Japan
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- image
- lens
- reflecting mirror
- mirror
- optical axis
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/16—Beam splitting or combining systems used as aids for focusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
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、カメラ等の光学機械における焦点位置検出装
置に関するものであって、特に、被写体像を２分して両
像の合致を検出することにより合焦を検知する相関方式
の焦点位置検出装置において、検出処理上有害な収差を
除去し、コンバク１〜で安価な光学系を提供することを
目的とする。
置に関するものであって、特に、被写体像を２分して両
像の合致を検出することにより合焦を検知する相関方式
の焦点位置検出装置において、検出処理上有害な収差を
除去し、コンバク１〜で安価な光学系を提供することを
目的とする。
像を２分して画像を合致させることにより収差を測定す
る技術については古くから知られておす（光学咳術ど１
ンドブツクｐ２４６）、この様な方式を実現する為の光
学系として、偏光板、偏角プリズム等が用いられてきた
。、二の方式を焦点位置検出装置に応用したものとして
、例えばカメラのフォーカシングスクリーンのスプリッ
１−・イメージ・プリズムがある。
る技術については古くから知られておす（光学咳術ど１
ンドブツクｐ２４６）、この様な方式を実現する為の光
学系として、偏光板、偏角プリズム等が用いられてきた
。、二の方式を焦点位置検出装置に応用したものとして
、例えばカメラのフォーカシングスクリーンのスプリッ
１−・イメージ・プリズムがある。
焦点位置検出装置において、像を分割する方法としては
、 （１）像面上で分割する方法 （２）像面以外の光路内で２光束に分割する方法があ名
。（１）の方法は、カメラのフォーカシングスクリーン
で用いられているが、被写体の異っ′た場所を見ている
ため、もし分割線を境にして被写体が異ると、焦点調節
が出来なくなるという欠点がある。（２）の方法では、
被写体の同一場所を見ることができるので、」二記欠点
はない。
、 （１）像面上で分割する方法 （２）像面以外の光路内で２光束に分割する方法があ名
。（１）の方法は、カメラのフォーカシングスクリーン
で用いられているが、被写体の異っ′た場所を見ている
ため、もし分割線を境にして被写体が異ると、焦点調節
が出来なくなるという欠点がある。（２）の方法では、
被写体の同一場所を見ることができるので、」二記欠点
はない。
（２）の方法に関しては種々の特許出願がなされている
。例えば、特開昭５０−３９５４４号公報「焦点検出装
置」、特開昭５２−８２４１．９号公報［像の鮮明面の
位置を光電的に決定する装置」、及び特公昭５６−１３
９２９号公報「焦点調節装置」等である。
。例えば、特開昭５０−３９５４４号公報「焦点検出装
置」、特開昭５２−８２４１．９号公報［像の鮮明面の
位置を光電的に決定する装置」、及び特公昭５６−１３
９２９号公報「焦点調節装置」等である。
上記公報で開示された装置における光学系の基本構成は
、被写体像を更に後方のセンサー」二に伝達するリレー
レンズ群と２光束に分割する光学素子とから成り立って
おり、場合によっては他の構成要素を付加したものもあ
る。しかし、どの開示された例においても、その光学系
は収差上多くの問題点を含んでいる。
、被写体像を更に後方のセンサー」二に伝達するリレー
レンズ群と２光束に分割する光学素子とから成り立って
おり、場合によっては他の構成要素を付加したものもあ
る。しかし、どの開示された例においても、その光学系
は収差上多くの問題点を含んでいる。
第１の問題点はリレーレンズにあり、従来の様に屈折系
によってほぼ一対一に結像させる場合、球面収差、非点
収差、像面湾曲及び軸上の色収差等非対称性収差を少な
くすることが非常にむずかしく、構成レンズ枚数は必然
的に増加してしまう。
によってほぼ一対一に結像させる場合、球面収差、非点
収差、像面湾曲及び軸上の色収差等非対称性収差を少な
くすることが非常にむずかしく、構成レンズ枚数は必然
的に増加してしまう。
第２の問題点は２光束に分割する分割光学素子の場所で
あり、その最も有効な場所は、撮影レンズの射出瞳の像
がリレーレンズ及びその他の光学系（例えば像面に近接
して配置されたコンテンサーレンズ等）によって形成さ
れる場所であり、ここに配置した時がビネッティングに
よる光量低下を防ぐ上で最も有効である。さらに、この
射出瞳の像についても、」二記非対称性収差は有害であ
って、もしこれらの非対称性収差があった場合、一様な
明るさの被写体によって、瞳上に一様な光量が照射され
たとしても、射出瞳の像が分割光学素子の有効径内に含
まれてしまう場合には、センサー上の各素子の出力は一
様でなくなる。
あり、その最も有効な場所は、撮影レンズの射出瞳の像
がリレーレンズ及びその他の光学系（例えば像面に近接
して配置されたコンテンサーレンズ等）によって形成さ
れる場所であり、ここに配置した時がビネッティングに
よる光量低下を防ぐ上で最も有効である。さらに、この
射出瞳の像についても、」二記非対称性収差は有害であ
って、もしこれらの非対称性収差があった場合、一様な
明るさの被写体によって、瞳上に一様な光量が照射され
たとしても、射出瞳の像が分割光学素子の有効径内に含
まれてしまう場合には、センサー上の各素子の出力は一
様でなくなる。
本発明の目的は、」二記２つの問題点を解決し、簡単で
コンバク１−１かつ安価な光学系で結成された焦点位置
検出装置を開示することにある。
コンバク１−１かつ安価な光学系で結成された焦点位置
検出装置を開示することにある。
以下本発明について図面を参照しながら説明する。本発
明の光学系の基本構造は、被写体像をセンサー−にに等
倍で結像する、いわゆる等焙茶であり、その基本構成を
第１図に示す。ｌは撮影レンズ、２は撮影レンズの射出
瞳、３は撮影レンズの像面、４はコンデンサーレンズ、
５はリレーレンズ、６はコンデンサーレンズ、７はセン
サーである。第１図の様にリレーレンズ５に関し、対称
に光学素子４，６を配置すると、１１出瞳２の像はリレ
ーレンズ５の近辺になり、またコーマ及びディストーシ
ョン等対称性収差は完全に除去するととが出来る。しか
し、このままではリレーレンズ５から生ずる非対称性収
差を取り除くことはむずかしく、第１の問題は依然とし
て残る。
明の光学系の基本構造は、被写体像をセンサー−にに等
倍で結像する、いわゆる等焙茶であり、その基本構成を
第１図に示す。ｌは撮影レンズ、２は撮影レンズの射出
瞳、３は撮影レンズの像面、４はコンデンサーレンズ、
５はリレーレンズ、６はコンデンサーレンズ、７はセン
サーである。第１図の様にリレーレンズ５に関し、対称
に光学素子４，６を配置すると、１１出瞳２の像はリレ
ーレンズ５の近辺になり、またコーマ及びディストーシ
ョン等対称性収差は完全に除去するととが出来る。しか
し、このままではリレーレンズ５から生ずる非対称性収
差を取り除くことはむずかしく、第１の問題は依然とし
て残る。
そこで第２図の様に、リレーレンズの代りに凹面鏡を用
いて、第１図の光学系を凹面鏡８で折返した方式にする
と、屈折を利用しない為に、色収差が全く生じないとい
う利点が生ずる。更に、凹面鏡を等焙茶で用いた場合に
は、球面収差を完全に除去することができる。第２図に
おいて撮影レンズ１の射出＠２はコンデンサーレンズ４
によって凹面鏡８の上に結像される。
いて、第１図の光学系を凹面鏡８で折返した方式にする
と、屈折を利用しない為に、色収差が全く生じないとい
う利点が生ずる。更に、凹面鏡を等焙茶で用いた場合に
は、球面収差を完全に除去することができる。第２図に
おいて撮影レンズ１の射出＠２はコンデンサーレンズ４
によって凹面鏡８の上に結像される。
第２図の光学系を用いて焦点位置検出装置を構成するに
は、コンデンサーレンズ４．凹面鏡８からなるリレー光
学系の結像面に、他部分にケラレ等の影響を与えること
無くセンサーを設置すること、及び像を分割して分割数
に対応した数のセンサー上に各々結像させる必要がある
。
は、コンデンサーレンズ４．凹面鏡８からなるリレー光
学系の結像面に、他部分にケラレ等の影響を与えること
無くセンサーを設置すること、及び像を分割して分割数
に対応した数のセンサー上に各々結像させる必要がある
。
第３図は２分割の場合の凹面鏡９で、左右２つの領域に
分け、その分割線の方向に、曲率中心Ａをわずかにずら
せたものである。
分け、その分割線の方向に、曲率中心Ａをわずかにずら
せたものである。
第４図は第２図、第３図の光学系の構成を用いた本発明
の実施例で、９は第３図で説明した分割凹面鏡、１０は
スリン１−１１１．，１２はプリズム部材、１３は反射
鏡、１４．１５は分割像を受ける２ケのセンサー、１６
はセンサー１．４．１５の分光感度特性を補正する為の
フィルターである。
の実施例で、９は第３図で説明した分割凹面鏡、１０は
スリン１−１１１．，１２はプリズム部材、１３は反射
鏡、１４．１５は分割像を受ける２ケのセンサー、１６
はセンサー１．４．１５の分光感度特性を補正する為の
フィルターである。
スリット１０は前記２ケのセンサー間で像のクロス１−
−り、迷光を防止する目的で像面に設置され。
−り、迷光を防止する目的で像面に設置され。
前記フィルター１６と一体に構成してもよい。反射鏡１
３は、検出光学系への入射光束の方向を変更して、セン
サーへの結像光束と重ならないようにする為に使用され
、プリズム部材１］、、１．２は。
３は、検出光学系への入射光束の方向を変更して、セン
サーへの結像光束と重ならないようにする為に使用され
、プリズム部材１］、、１．２は。
反射鏡１３の保持と、２ケのセンサーへの結像光束の光
学的距離を一致させる為に使用される。
学的距離を一致させる為に使用される。
このような構成によれば、」二方からフィルター１６、
スリット１０を通過した光は反射鏡１３で反射されて方
向を変え、コンデンサーレンズ４に入射する。コンデン
サーレンズ４を通過した光は、分割凹面鏡９で反射され
ると同時に２光束に分割され、集光される様な形で再び
コンデンサーレンズ４に入射する。コンデンサーレンズ
４を射出した光は１反射鏡１３の上下の空間を通って２
ケのセンサー１．４．１５に入射する。
スリット１０を通過した光は反射鏡１３で反射されて方
向を変え、コンデンサーレンズ４に入射する。コンデン
サーレンズ４を通過した光は、分割凹面鏡９で反射され
ると同時に２光束に分割され、集光される様な形で再び
コンデンサーレンズ４に入射する。コンデンサーレンズ
４を射出した光は１反射鏡１３の上下の空間を通って２
ケのセンサー１．４．１５に入射する。
第４図の実施例においては分割凹面鏡９は半円形を使用
したが、他の形状にすることで本発明の特長を生かして
更に性能を向」ニさせることができる。
したが、他の形状にすることで本発明の特長を生かして
更に性能を向」ニさせることができる。
第５図は扇形の分割凹面鏡９′としたもので、横方向の
像の移動に寄与しない光束成分をカットすることにより
撮影レンズの繰出量に対する分割像のズレ量を大にする
。すなわち検出感度を高くすることができる。
像の移動に寄与しない光束成分をカットすることにより
撮影レンズの繰出量に対する分割像のズレ量を大にする
。すなわち検出感度を高くすることができる。
又第４図の例ではセンサーに垂直の一方向にしか検出感
度がないが、第６図（イ）の様に４分割の分割凹面鏡９
“とじ、（ロ）の様にセンサーを４ケ配置して該分割凹
面鏡９″の各々反射面ａ。
度がないが、第６図（イ）の様に４分割の分割凹面鏡９
“とじ、（ロ）の様にセンサーを４ケ配置して該分割凹
面鏡９″の各々反射面ａ。
ｂ、ｃ、ｄとセンサーを同符号で対応させ、（ハ）の様
にスリットの形を十字形にし、第４図の光学系を構成す
れば、縦、横２方向に感度を有する焦点位置検出装置が
可能となる。
にスリットの形を十字形にし、第４図の光学系を構成す
れば、縦、横２方向に感度を有する焦点位置検出装置が
可能となる。
以上詳述した如くこの発明によれば、被写体像を撮影レ
ンズの射出瞳の結像面上に置いた分割凹面鏡により分割
して分割像の合致を検出することにより、 １、ケラレによる先爪ムラが少なく光量を有効に利用で
きる。
ンズの射出瞳の結像面上に置いた分割凹面鏡により分割
して分割像の合致を検出することにより、 １、ケラレによる先爪ムラが少なく光量を有効に利用で
きる。
２、分割像間の光学的クロス１−一りがない。
３、焦点検出処理上有害な光学系の対称性収差。
球面収差、軸上の色収差が除去されている。
４、光学部品は単純で少ない為安価である。
５、コンパクトなのでカメラの底部等に組み込むことが
容易である。
容易である。
等の特長を有する焦点位置検出装置を構成することが可
能である。
能である。
第１図、第２図はこの発明の基本光学系の説明図。第３
図は分割凹面鏡の構成図。第４図はこの発明による構成
の一実施例を示ず説明図。第５図、第６図はこの発明の
他の分割凹面鏡の実施例の説明図である。 １・・・撮影レンズ ２・・・撮影レンズの射出瞳３
・・・撮影レンズの像面 ４，６・・・コンデンサー
レンズ ５・・・リレーレンズ ７．１４．１５・・・センサー列 ８・・凹面鏡９．
９’ 、９”・・・分割凹面鏡 １０・・・スリンｈ １１．１２・・・プリズム部
材１３・・・反射鏡 １６・・・フィルター第 Ｉ
囚 第 ２ 図 耳３区 １４ 図 第 ５ 図 第 ム 図
図は分割凹面鏡の構成図。第４図はこの発明による構成
の一実施例を示ず説明図。第５図、第６図はこの発明の
他の分割凹面鏡の実施例の説明図である。 １・・・撮影レンズ ２・・・撮影レンズの射出瞳３
・・・撮影レンズの像面 ４，６・・・コンデンサー
レンズ ５・・・リレーレンズ ７．１４．１５・・・センサー列 ８・・凹面鏡９．
９’ 、９”・・・分割凹面鏡 １０・・・スリンｈ １１．１２・・・プリズム部
材１３・・・反射鏡 １６・・・フィルター第 Ｉ
囚 第 ２ 図 耳３区 １４ 図 第 ５ 図 第 ム 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 撮影レンズの射出瞳の像を作るレンズ光学系と撮影
レンズによる焦点面の像の２次像を作る前記レンズ光学
系の全部あるいは１部と前記射出瞳の像面に設けた反射
鏡を含むリレー光学系において、前記反射鏡を射出瞳の
像を分割する互に光軸を異にする複数の分割反射鏡とし
て、撮影レンズによる像を互に独立した複数の分割反射
鏡と同数の２次像として構成し、前記レンズ光学系の１
部に゛光軸を変換する光軸変換反則、Ｍを設け、反射前
後の光軸を含む平面内に光軸を有する如く前記複数の分
割反射鏡を構成し、光軸変換反射鏡の前記分割反射鏡の
反対面の光軸変換反射鏡の上下あるいは左右に２次像を
作り、該複数の２次像に対応する部分にセンサー列を設
けて該センサー列の像の相関により焦点合致を検出する
焦点位置検出装置。 ２ 分割反射鏡が凹面反射鏡で構成された特許請求の範
囲第１項に記載の装置。 ３ 分割凹面反射鏡を互に頂角が向きあった１対の扇形
で構成した特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 分割凹面反射鏡を頂角が向きあった１対の扇形２組
を互に垂直に組み合わせて構成した特許請求の範囲第２
項に記載の装置。 ５ 撮影レンズの焦点面にスリン］−を設けた特許請求
の範囲第１項、第２項、第３項、第４項のいずれかに記
載の装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15373682A JPS5942509A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 焦点位置検出装置 |
| DE19833331444 DE3331444A1 (de) | 1982-09-03 | 1983-08-31 | Scharfeinstellungsdetektorvorrichtung |
| FR8314094A FR2532765B1 (fr) | 1982-09-03 | 1983-09-02 | Dispositif de detection de position de mise au point |
| GB08323560A GB2130041B (en) | 1982-09-03 | 1983-09-02 | Focus determination device |
| US06/529,778 US4580042A (en) | 1982-09-03 | 1983-09-06 | Focusing position detecting device using a sector shaped mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15373682A JPS5942509A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 焦点位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942509A true JPS5942509A (ja) | 1984-03-09 |
| JPH023168B2 JPH023168B2 (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15568971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15373682A Granted JPS5942509A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 焦点位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6295511A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-02 | Canon Inc | 焦点調節状態検出装置 |
| JPH0519793U (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-12 | 積水化学工業株式会社 | ガス管用の保護カバー |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15373682A patent/JPS5942509A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6295511A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-02 | Canon Inc | 焦点調節状態検出装置 |
| JPH0519793U (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-12 | 積水化学工業株式会社 | ガス管用の保護カバー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023168B2 (ja) | 1990-01-22 |
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