JPS60178417A - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、カメラ等の光学装置の焦点検出装置に係り、
特に焦点検出される主結像光学系により形成された物体
像を一対の再結像光学系により夫々対応する一対の受光
装置に再結像し、各受光装置上に再結像された像の相対
位置関係を検出し主結像光学系の焦点検出を行う焦点検
出装置に関する。

（発明の背景） 従来技術として、特願昭５７−１５３６３２において、
本出願人の提案した焦点検出装置を第１図に示す。第１
図において、（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は、それ
ぞれ斜視図、上面図、正面図である。図示しない撮影１
／ンズＬ。の予１定焦・点部：Ｆ１またはその近傍には
、フィールド１／ンズ１２が配置されている。予定焦点
面Ｆ１に形成された像を再結像する一対の凹面鏡を再結
像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂ　と称する。再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍ
ｂ　に関して、予定焦点面Ｆ１と共役な面Ｆ２には、光
電的に像の位置を検出する像位置検出用光電変換装置１
３が配置されている。予定焦点面Ｆ１には、撮影レンズ
Ｌ。による被写体像が形成され、共役面Ｆ２には再結像
凹面鏡Ｍａ、Ｍｂによる被写体像の２次像が形成される
ので、予定焦点面Ｆ１を１次像面、共役面Ｆ２を２次像
面と称することにする。１次像面Ｆ１の中央部の矩形領
域は、焦点検出に使用する領域であり、これを１次像面
検出領域Ａ１と呼ぶ。また一対の再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍ
ｂに関して１次像面検出領域Ａ１と共役な２次像面Ｆ２
上の一対の領域を２次像面検出領域Ａ２ａ、Ａ２ｂと称
する。この２次像面検出領域Ａ２ａとＡ２ｂには、像位
置検出用光電変換装置１３の受光部１３ａ、１３ｂが略
一致している。

１次像面Ｆ１から再結像凹面鏡Ｍａ　、　Ｍｂまでと再
結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂから２次像面Ｆ２までは、わずか
な空間をのこして、屈折率が１．５程度の高屈折率媒質
で充填されている。１次像面検出領域Ａ。

に１次像を形成した光束は、フィールド１／ンズ１２か
ら高屈折率媒質中（屈折率１，５）に入り、反射鏡１４
．１５で反射再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂに向う。

再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂは、上下に傾けて配置されてお
り、再結像凹面鏡Ｍａ　、　Ｍｂ　Ｋ入射した光束は上
下に分離され、それぞれ反射鏡１５の上下に配置された
透過部１６ａ、１６ｂを通過して２次像面検出領域Ａ２
ａ、Ａ２ｂに一対の像を形成する。ここで１次像面Ｆ、
から再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂ　までの光路を第１光路と
呼び第１光路にそった主光線の長きを、第４光路長１１
と称する。ただし、通常、１１光路長１１とはその部分
の長さにその部分の媒質の屈折率を乗算したものを意味
するが、ここでは媒質の屈折率と無関係に光路にそった
実際の長さを意味するものとして用いることにする。ま
た再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂから２次像面Ｆ２までの光路
を第２光路と呼び第２光路にそった主光線の長ざを第２
光路長１２と称すると、焦点検出装置の結像倍率ｍは略
ｒｎ−＝１！２／ｅ１で与えられる。

第１図の例では結像倍率ｍを１以下にするために第１光
路中に反射鏡１４．１５を２枚構成する事により、第１
光路を折りたたみ、第１光路長１１を第２光路長１２よ
り長くしている。しかしこの例のままでは構造が複雑で
作成が難しい欠点があった。

（発明の目的） 本発明はこの欠点を解決し、構造が簡単で製作がしやす
く、収差性能が良好でかつカメラボディに収容可能な焦
点検出光学系を得るための構造及び大きさ等の具体的な
諸条件を与えるものである。

（実施例） 第２図は本発明の第１実施例であり、（ａ）　、　（ｂ
）　。

（Ｃ）図はそれぞれ、上面図、正面図、側面図である。

図示しない撮影レンズＬ。の予定焦点面Ｆ１または、そ
の近傍にフィールド１／ンズ１２が配置されておす、フ
ィールド１／ンズ１２は、光学ブロック２０ａの上面に
直接構成されている。このフィールドレンズのパワーは
、再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂと撮影ｌ／ンズＬ。の射出瞳
とがほぼ共役となるように選定されている。フィールド
レンズ１２の頂点トはぼ接する位置つまり１次像面Ｆ、
と略一致する位置には、矩形開口１８ａをもつマスク板
１８が配置されている。矩形開口１８ａは、１次像面検
出領域Ａ１よりわずかに大きく、１次像面検出領域Ａ１
を含む位置に配置されている。１次像面検出領域Ａ、に
−次像を作成した光束は、矩形開口１８ａを通過しフィ
ールドレンズ１２から高屈折率媒質である２０ａ　、２
０ｂ　ｌ　２０Ｃに入り光学ブロック２０ｂと２０Ｃの
界面に構成された反射鏡１９で反射されて、再結像凹面
鏡Ｍａ、Ｍｂに向う。再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂは上下に
傾けて配置されており、再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂに入射
した光束はそれぞれ主光線において、角度θで上下に反
射される。

ここで角度θを光束分離角と称する。再結像凹面鏡Ｍａ
、Ｍｂで反射された一対の光束は反射鏡１９の上下に構
成された透過部２１８．２１ｂを通過して、２次像面Ｆ
２に位置する２次像面検出領域Ａ２ａ　、Ａ２ｂに２次
像を形成する。像位置検出用光電装置１３の受光部１３
ａ、１３ｂはそれぞれ第２図（ｂ）の紙面垂直方向に多
数の受光部を持つフォトアレーである。この受光部１３
ａ、１３ｂがそれぞれ一対の２次像面検出領域Ａ２ａ、
Ａ２ｂと一致するように１つのチップ上に形成されてい
る。このチップはわずかな空間をへだてて、厚さＱ、　
５　ｘｍ程度のカバーガラス２８で保護されている。

以上のような構成によって１次像面Ｆ１の１次像面検出
領域Ａ１に形成された像を、射出瞳の異なる部分を通過
した光束の像として２次像面検出領域Ａ２ａ、Ａ２ｂに
一対の２次像を形成し、２次像の相対的変位の方向と量
より、撮影Ｉ／ンズＬ。の合焦判定を行なう。

次に、ここで第１の実施例の収納位置とそのスペースに
ついて第３図（ａ）　、　（ｂ）を用いて説明する。

第３図（ａ）は第１実施例の焦点検出装置を、−眼１／
フカメラのミラーボックス底部に収納した例である。撮
影レンズＬ。を通った光束は、一部は主ミラーＭ１で反
射され焦点板２２に結像しこれをファインダーから見る
ことができる。また残りは主ミラーＭ１の半透部を通過
した後、補助ミラーＭ２で反射されてミラーボックスの
下方へ反射される。ξラーボノクス底板２４には矩形開
口２４ａが穿設され、矩形開口２４ａ直下にはフィルム
面２３と共役な第１次像面Ｆ１が形成される。第１次像
面Ｆ１の近傍には、マスク板１８が取付けてあり、１次
像面検出領域Ａ１に像を形成した光束のみが、焦点検出
装置内に導かれる。フィールド１／ンズ１２から高屈折
率媒質中に入射した光束は、４５°反射鏡１９によって
直角に折り曲げられ撮影光束と平行に被写体方向に向っ
て進みそれぞれ凹面鏡Ｍａ、Ｍｂによって光束分離角θ
だけ上下にふられて反射鏡１９の上下に構成された透過
部２１ａ。

２１ｂを通過し像位置検出用光電変換装置１３の受光部
１．３　ａ　、　１３　ｂに達する。一般的なカメラボ
デー底部の寸法は第３図（ｂ）において、Ａ＝Ａ’　＝
１５龍、Ｂ＝１６肩諷＋Ｃ＝１７闘、Ｄ−７ｎ　程度で
あり、これ以上の空間をカメラボデー底部にとると、カ
メラの形状が大きくなり、−眼レフカメラの特長である
機動的な操作性能が失なわれてしまう。

したがって前記のような大きさの空間に焦点検出装置を
収納することが望ましい。本実施例において、焦点検出
光学装置は、その長手方向が撮影レンズＬｏＯ光軸と平
行となるように、カメラボデー底部に組み込まれている
。また補助ミラーＭ２は主ミラーＭ１の後方に配置され
ることによりＣＯＤの関係になる。従って第３図（ａ）
に示すように再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂを撮影レンズＬ。

側に、また像位置検出用光電変換装置１３をシャッター
２５側にして焦点検出装置を組み込むと空間の利用率が
高まる。第１光路長１１はカメラ底部に収納可能なスケ
ールでは大きい方が光束分離角が小さくなって１次像面
の焦点検出領域Ａ１の広い範囲にわたって収差性能を良
くする事ができる。通常−眼１／フカメラの一次像面の
焦点検出領域Ａ１としては長さ方向にＬｗ＝３〜５關巾
方向にＬｈ−０，１〜２頭程度とするのが普通でろシ、
少くともＬｗ≦２〜３Ｈの範囲においては収差量が数１
０μ以内である事が好ましい。例えば第２図及び第３図
に図示した装置において、前記１次像面検出領域Ａ、の
巾をＬｈ　”：；　０．５　＋＋ｓ＋とじ再結像倍率を
ｍ二〇、７５倍とし、凹面鏡Ｍａ　、　Ｍｂ　（７Ｄ　
第２図（ｂ）　（７）紙面内方向の大きさを決定する再
結像光学系への入射光束の広がシ（第４図にて後に説明
する）ψ０の大きさを約９°３０′の角度（Ｆナンバー
にしてＦ＝６相当）にとり媒質の屈折率をｎ　＝　１．
５にとると、受光素子間隔ｄがｄ’ｓ　５　＋＋ｓ＋で
ｇ、＞ｔｏｍ＋ならばほぼ使用可能な収差性能を得る。

ここでθを用いず受光素子間隔ｄで条件を与えたのはｍ
を再結像倍率、θを光束分離角、１１を第１光路長とし
てｄはｄ＝２ｍθｅ１で表わされ、上記諸条件Ｌｈ、ｍ
、？’！０を固定して１１を大きくすると前述のごとく
光束分離角θは少さくできるが両者の積に比例する受光
素子間隔ｄｊｄ略一定となるからである。

勿論ｄ≦５鴎の同一条件でも、前述のごと＜１１を大き
くしてθを小さくした方が１次像面検出領域Ａ、の長さ
方向のよシ広い部分に関して良好な収差特性が得られて
好ましい。そしてｄく５０でかつ１．＞２ｏ朋ならば前
記Ｌｗ＜２〜３龍の一次像面上の広がりに対して非点収
差量を２０〜４０μ程度以下とする事ができて非常に好
ましい。第１光路長１１の上限はカメラボディに収容可
能か否かにより決定される。第２図では受光部間隔をｄ
−＝５１１ＩＩとし第１光路長を６１＝２７龍とした例
であるが、これを第３図のようにボディ底に収納すると
すれば／１＜３０＋＋ｍ程度が限界である。勿論おシた
たみ方等の諸条件を変更した時にはこれより幾分大きく
とる事が可能でｌＩ　＜　４０１１１１程度までは可能
性がある。

ゆえに少くとも一次像面焦点検出領域上の広がりＬｗ＝
２〜３順の部分に対して良好な収差特性を得るためには
受光素子間隔がｄ≦５朋で第１光路長が２０１１１１≦
１１１’＞　４　Ｑｍである事が好ましい。特に第２図
の場合など多くの構造においてｌＩが２７龍前後（２５
ｍりｌｌＨ’−３０龍）が最適である。

焦点検出装置の結像倍率ｍは第１光路長１１と第２光路
長１２との比ｍ−Ｆ１２／、１で表わされる。

焦点検出装置の結像倍率ｍも縮／Ｊ’を倍率（ｍく１）
とすると像位置検出用光電変換装置１３のチップサイズ
の小型化と素子面照度の増化に伴なう／Ｎの改善の面で
効果がある。しかし縮小の程度が大きいと収差性能が悪
くなり特に第１図、第２図のような反射再結像光学系に
おいては光束の分離角θが大きくなり、再結像倍率が０
．５倍程度以下では収差が大きくて満足なものが得られ
ない。従って収差の観点からは倍率ｍが０．６倍程度以
上である事が好ましく、０．６５　＜ｍ＜　０．８が適
当である。

第２図に示す第一実施例は、ｍ＝０．７５の場合である
。

次に高屈折率媒質と光束の分離角θについて第４図を用
いて説明する。なお第４図においては、反射鏡１９Ｆｉ
図示を省略しである。高屈折率媒質の屈折率をｎｌに選
定した場合、検出する光束の広がり角を空気中（ｎｏ＝
１）においてφ。とじ高屈折率媒質中の光束の広がり角
を９１とすると、以下のような関係になる。

されることになる。またそれにともない第２光路中の光
束の広がり角ψ２も小さくなり、その分だけ光束の分離
角θを小さく設定できるので光学的な収差を向上せしめ
、受光部１３ａ、１３ｂの距離ｄを小さくでき受光素子
のチップサイズの小型化と収差の向上をはかることがで
きる。

しかし、あまり屈折率を高くすると他の媒質との界面に
おいて以下に示す様な不備な点が生ずる。

まず高屈折率媒質と接着材との界面について説明する。

各光学ブロック２０ａ！２０ｂ１２０Ｃは透明な接着材
によって接着される。接着材の屈折率をｎ′とした場合
接着材にも数々の種類があるが、その屈折率は、１．４
　ｓ　＜　ｎ′＜、　１．ｅが多く、それよシも高い屈
折率を持つ接着材は、実用的ではない。周知の通り屈折
率の異なる界面に界面より法線を立て、法線と光線のな
す角度を、入射角ｔとすると、入射角２によって偏光成
分が異なることが知られており、その関係は以下の式で
示される。

−次側の屈折率をｎ、入射角乙、二次側の屈折率をｎｌ
、射出角を乙′、とじで通過光の強度のＳ成分をＩｓ、
ｐ成分をＩｐとした場合 ただしｎ　５ｉｎＬ＝　ｎ’　ｓｉｎ　ｉ’第２図の光
学系の実施例において媒質２０ｂ、２０Ｃの切断面を４
ダとした場合、反射面１９の上下に構成された透過部２
１８．２１ｂに至る光束は球面ミラーＭａ、Ｍｂによっ
てθの角度で分割されその後上記切断面に達するだめ、
透過部２１ａでは主光線の入射角Ｌａ＝４５°＋θ、２
１．　ｂ　ではＬｂ−４５°−〇になる。

像位置検出用光電変換装置１３ａに入射する光束の強度
のうち、Ｓ偏光成分をＩｓａ、同じくＰ偏光成分をＩｐ
ａとし、同様に像位置検出用光電変換装置１３ｂに入射
する強度のうちＳ偏光成分をＩｓｂ。

Ｐ偏光成分をＩｐｂとする。ここで接着材と媒質との屈
折率に大きな差があると、前記界面に各光束は入射角　
Ｌａ−４５°十〇、１ｂ＝４１−ｅ　で入射するため　
Ｉｓａ＋　Ｉｐａ＝Ｉｓｂ＋Ｉｐｂの条件が充足されず
、また偏光成分の多い被写体の焦点検出時や、直線偏光
フィルター装着時においては、ｌ５ａ＝Ｉｓｂ　、Ｉｐ
ａ＝Ｉｐｂの条件が充足されず２光束に関する同一性が
崩れ焦点検出精度を害することになる。

従って接着材と媒質の屈折率は、近接させて選択するこ
とが望まれる。前記の通り接着材の屈折率が１．４５〜
１．６に限定されることにより光学ブロックの屈折率ｎ
も、この近傍の値すなわち１．４５＜ｎ＜ｔ、６５に設
定するのが望ましｌ／）。

また屈折率がこの範囲に入る硝材は古くから用いられて
おり、硝材の価格も安く、加工上の問題点もよく研究さ
れていることによシ、製造コストの低下にもなる。

フィールドレンズ１２０入射面、並びに受光部１３とカ
バーガラス２８との間には、それぞれ空気と媒質との界
面が存在する。この空気と媒質との界面においても前記
の式に従った反射ロスを生ずるので、この反射ロスを防
ぐ方法として、反射防止用のコートを媒質と空気との界
面に施すのが良い。

次に第一実施例の詳細な構成方法につｔ（ｚて第２図（
ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）を用いて説明する。まず
光学フ゛ロック２０ｂと２０Ｃの界面には反射鏡１９が
４５°の角度で斜設されている。反射鏡１９の大きさは
、第１光路の光束を全て反射し、一方第２光路の光束全
てを遮ることなく透過させる大きさになっている。

このような反射鏡の製作方法の１例としては、光学ブロ
ック２０Ｃと２０ｂの接着面の一方に蒸着等の手段によ
って反射鏡１９を形成した後、両光学ブロック２０ｂ、
２０Ｃを透明な接着材で互いに貼付ける事により製作で
きる。ここで反射鏡１９を形成する面は、光学ブロック
２０ｂの接着面と２０ｅの接着面のどちらでも構成可能
である。

ここで反射鏡を製作する面について第５図（ａ）　、　
（ｂ）を用いて説明する。

（ａ）図は反射鏡１９をブロック２０Ｃに構成した時の
概念図である光学ブロック２０ｂを通過した光束は、光
学ブロック２０ｂと接着材２６との間の界面で屈折し、
接着材２６中を進行し光学ブロック２０Ｃに構成された
反射鏡１９によって反射された後にふたたび接着材２６
と光学ブロック２０ｂとの間の界面を通過する。一方（
ｂ）図は反射鏡１９を光学ブロック２０ｂに構成した時
の概念図であり、光学ブロック２０ｂを通過した光束は
、光学ブロック２０ｂに構成された反射鏡１９によって
反射されそのまま再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂに向う。

従って反射鏡１９は光学ブロック２０ｂの切断面に構成
した方が、光学ブロック２０Ｃの切断面に構成するより
、光束が接着材２６と光学ブロック２０ｂとの間の界面
を通過することがなく、光量の損失を防ぐことができる
。

したがって反射鏡１９は光学ブロック２０ｂに構成する
方が望ましい。

次に反射鏡１９を構成する光学ブロック２０ｂの接着面
２０ｂ′の位置について説明する。接着面２０１）’の
位置は、第２図（ｂ）　において、光学ブロック２０ｂ
の側面に基準面２７を残した位置に構成すると、各光学
ブロックを組立てる際に、受光部１３ａ、１３ｂのカバ
ーガラス２８を基準として３つの光学ブロック２０ａ１
２０ｂ、２０（！の位置出しが可能になり、組立時の誤
差を低減することが可能になる。１次像面Ｆ、には、焦
点検出に利用しない光束が光学系内部に入射しないよう
にマスク板１８を取付けである。し、かし反射鏡１９と
受光部１３ａ、１３ｂが近接しているため、マスク板１
８の矩形開口１８ａに斜めに入射した光線２９は通過部
２１ａを通過しそのまま受光部１３ａ。

１３ｂに迷光として入射し焦点検出精度を害する心配が
ある。その防止方法として光学ブロック２０ａの２０ｂ
との接着面において、光学ブロック２０ａの接着面の第
１光路の進行を防げない範囲を接着面よ９１段深く削り
取り、２０ｂとの間にすきまを形成し、そのすきまを遮
光性のある物質５０で充填するとよい。

次に第２図（ｂ）に示される光学ブロック２０ｂの右端
に構成されている再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂの具体的な製
造方法について、第６図を用いて説明する。第６図（ａ
）　、　（ｔ））はそれぞれ正面図、Ｂ−Ｂ矢視断面図
である。ます平凸レンズＬを用意踵その凸面上に第６図
（ａ）に示す如く、その軸３０の左右に反射鏡Ｍａ、Ｍ
ｂを形成する。

反射ｆＮＭａ　、　Ｍｂは平凸１／ンズＬの中心０に関
して１８０°回転しだ点対称な位置に形成される。そし
て反射鏡Ｍｂの面積中心に立てた法線Ｎｂと平凸１／ン
ズＬの平面に立てた法線Ｎｃとの間に形成される角度が
、Ｂ−Ｂ矢視断面図である第６図（ｂ）の紙面内におい
て光束分離角の半分すなわち′／２になるような位置に
、反射鏡Ｍｂが設けられる。

反射鏡Ｍａも同様に、その面積中心に立てた法−Ｎａ（
図示せず）と上記法線Ｎｃとの間に形成される角度が、
第６図（ｂ）の紙面内においてａ／２になるような位置
に設けられる。反射鏡Ｍｂの面積中心と反射鏡Ｍａの面
積中心とはそれぞれ軸３０′の上下に位置するので、法
線Ｎｂと法線Ｎａとは第６図（ｂ）左方において互いに
接近するよう設けられる０ その後軸３０ＫＧって平凸１／ンズを第６図（ａ）に示
す如く左右２つに切断し、また焦点検出に不要な部分３
１を軸３０に垂直に（軸３０’に沿って）切り落す。こ
うして作製された一対の再結像凹面鏡レンズＬａ、Ｌｂ
を、一対の２次像面検出領域Ａ２ａ。

Ａ２ｂの像が１次像面検出領域Ａ１上で重なるように、
第２図（ｂ）の光学ブロック２０ｂの右端の面内で調整
乙、最終的に第２図（ｅ）で示すような配置を得る。そ
してこのレンズＬａ、Ｌｂを該ブロック２０ｂに透明な
接着材で接着する。

次に再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂの形状について第７図を用
いて説明する。明るい光学系を得るだめには、第７図（
ａ）に示すように撮影１／ンズＬｏの射出瞳のフィール
ドｌ／クズ１２による投影像３２とほぼ重なる半円形が
望ましい。しかしくｂ）図に示すように、半月形の上下
を除いた形にすると少ない光量の損失で、第４図に示す
光束の開き角ψ１．ψ２を小さくでき、反射鏡１９にお
いての光束の分離を非常に楽にでき受光部１３ａ、１３
ｂの距離を縮め、受光素子のチップサイズの小型化をは
かることができる。−！！、た中央部は、（Ｃ）図に示
すごとく切断の為にギャップを作る必要がある。また撮
影１７ンズＬｏの射出瞳の投影像と接する円弧部は、平
凸レンズＬの凸面に偏心して円弧を構成するのは製作上
困難なため（ｄ）図に示す様に３本の直線で近似をする
と、加工が飛躍的に楽になる。結局再結像凹面鏡Ｍａ、
Ｍｂの形状は、（ｄ）図に示すような６角形にするのが
望ましい。一方、第２図（ｂ）においテ光学ブロック２
０ｅの左端には、像位置検出用光電装置１３を透明な接
着材では９つける。

第２図及び第３図に示す通り第１の実施例は、すでにカ
メラポデー底部に収納可能な形状になっているが、第２
図の光路を反射面３４により９σに折りたたみ、さらに
コンパクトにしてボデー底部に収納しやすくした第２の
実施例を第８図に示す。この実施例において、媒質中の
第２光路の光束の広がり角をψ′２　（ψつは受光部１
３ｂに入射する第２光路の光束全体の広がり角であり、
第４図に示した受光部上の一点に入射してくる光束の広
がり角ψ２とは、厳密な意味では異なる。しかしながら
実際には前述したＬｈが小さいのでイはψ２とほぼ一致
することになる。そしてＬｈが限りなく小さい時にψ≦
と９２は全く一致する。）とした場合反射鏡３４に立て
た法線から入射光線までの角度を入射角もとすると、最
少入射角ｔｍは第２全反射条件の臨界角は、ｉ　＝　５
ｉｎ−’　”／Ｈ，（ｎ＋　はブロック２０ｂの屈折率
）となり最小入射角が臨界角よりも大きければ反射面３
４には特別に反射部材を構成する必要はないが、最小入
射角が臨界角よりも小さくなる場合は反射面３４に反射
膜をコートする必要がある。しかしこの場合にも入射角
を関数とする偏光特性により反射率が異なり一対の光像
の同一性がそこなわれ、その分だけ焦点検出誤癲が生じ
やすい。

第８図において最小入射角ｔ、―が全反射の臨界角よシ
小さい場合の改良案である第３実施例を第９図に示す。

第９図において反射面３５は、第８図の反射面３４よシ
入射角が大きくなる方向に傾きをかえ最小入射角の光線
においても、全反射する様に設定されている。面を傾け
ることによって多少加工がむずかしくなるが、反射面を
３５にて全反射することによって、往復２回の反射膜に
おける光吸収による光量低下と、復路の入射角の変化に
よる偏光特性をなくすことが可能となる。

反射膜の吸収による光量の低下については、第１実施例
の反射鏡１９についても同様なことが言え、これを解決
した第４実施例を第１０図に示す。

第２図の説明で、光学ブロック２０ｂの４５°傾斜面に
蒸着等により反射膜１９を設けることについて述べた。

しかしながら第４実施例は反射膜１９を設けることなく
、第２図で反射膜１９を設けた部分に対向する光学ブロ
ック２００の部分を、スパッタリング等によって接着面
より１段低くして、かんぽつ部５２を構成し接着材がブ
ロック２０ｂの４５°傾斜面５１に付かない構造にした
ものである０ 本実施例はこのようにすることによって光学ブロック２
０ｂの４５°傾斜面５１の下に空気層との界面を作り、
４５°傾斜面５１に立てた法線と第１光路の光線とがな
す角のうちの最小入射角を臨界角より大きくなるように
し、入射光束を傾斜面５１のかんほつ部５２に対向する
部分にて全反射させるようにしたものである。本実施例
はこのようにして傾斜面５１に反射膜を格別に設けるこ
となく、この傾斜面５１自身を全反射面として利用して
いる。また当然のことながら第一光路の光線の最小入射
角が臨界角より小さい場合は、それに相当する分、傾斜
面５１をさらに傾けることによって全反射させることが
可能である。

次に媒質の屈折率を変えることなく、光束の分離角θを
小さくした第５実施例を第１１図に示す。

第１１図は、フィールドレンズ１２から入射する第１光
路の光軸と反射面１９の法線とのなす角度ψを小さくす
るように反射鏡１９を傾けることによって、受光部１３
ｂに入射する第２光路と、第１光路とを分離する反射鏡
１９の端面１９ｂを像位置検出用光電変換装置側へ近づ
ける。端面１９ｂの移動によって１９ｂと第１光路及び
１９ｂと受光部１３ｂに入射する第２光路との間隔が広
がりその分だけ光束の分離角θを小さく設定でき（すな
わち１３ａと１３ｂとの間隔ｄを小さくてきλ収差の向
上と受光素子１３の小形化をさらに容易にすることが可
能となる。

次に第１１図の第５実施例の光路をさらに反射面３７に
よって折り曲げ光学ブロック３６、フィールドレンズ１
２と２枚の再結像凹面鏡レンズＬａ、Ｌｂを一体成形し
た第６実施例を第１２図に示す。

第５実施例までは、受光部１３ａ、１３ｂは平行なカバ
ーガラス２８によって保護してあったが、平行なカバー
ガラス２８の代わ、！ｌｌｌに三角プリズム３８を用い
て部品点数の減少と接着材との界面を減少させることを
可能とした。

さらに三角プリズム３８が受光部１３ａ、１３ｂ　の受
光面に密着していると、収差性能が向上しかつ受光面で
の反射ロスも減少して好ましい。

このように光学部材をプラスチック等により一体成形に
よって作成する方法は、第６実施例に限られるものでは
なく、他の実施例でも同様に可能である。

例えば第１０図の光学ブロック２０Ｃのかんぼつ部５２
を切りかき５３にしてプラスチックによる一体成形を容
易にした第７実施例を第１３図に示す。第７実施例によ
れば第２図に示した光学プロ、ツク２０ａ　ｌ　２０ｂ
　Ｉ　２００と凹面鏡Ｌａ　、　Ｌｂ全てをプラスチッ
クの一体成形によって作ることが可能となる。

又第２図におけるフィールドレンズ１２がその上部構成
されている光学ブロック２０＆や、凹面鏡を構成する再
結像凹面鏡レンズＬａ、Ｌｂ等の一部のブロックをプラ
スチック成形で形成し別に成形された光学ブロックとは
り合わせることも可能である。

プラスチック成形によれば、第１０図の光学ブロック２
０Ｃのかんぼつ部や、光学ブロック２０ａ。

Ｌａ、Ｌｂの曲率面も自由に一体成形できる利点がある
。

次に第６実施例をカメラボデー底部に収納する場所につ
いて、第１４図を用いて説明する。第１４図はカメラの
底部を示す断面図である。第１４図に示すようにフィル
ム面２３と共役な第１次焦点面Ｆ１を、補助ミラーＭ２
の直下よりも撮影１／ンズ側に構成する。ｉラーボソク
スの底板２４は、撮影光のゴーストを防ぐため、低い方
が望ましく、このように第１次焦点面Ｆ１を補助ミラー
Ｍ２の直下よりずれた位置に構成するのは、−見ミラー
必。

ポックの底板２４の位置を上昇させるように思われるが
、補助ミシーＭ２が実線図示の如く直立状態に近づくた
め補助ミラーＭ２とフィルム面２３との距離がその分伸
び第１次焦点面Ｆ１　を補助ミラーＭ２の直下に構成し
た場合とほぼ同等な位置にミラーボックスの底板２４を
構成することができ空間の利用率をさらに高めることが
可能となる。

尚、第１４図に破線で示した補助ミラーＭ２は第３図に
図示された補助εラーの位置を示す。

次に焦点検出を行なう時の有害光を取り除くための光学
フィルターについて説明する。焦点検出に有害な赤外光
をカットする赤外カントフィルターを焦点検出光学系の
内部に組込む方法が提唱され、すでに実用化されている
。しかしながら、被写体の輝度の状態、使用目的等のち
がいによって各種の光学的なフィルターを切シ換える必
要がでてぐる。第１５図は各種のモード別に光学フィル
ターを切り換えられるようにした実施例で第１６図はそ
の主要部分の斜視図である。ミラーボックス底板２４と
マスク板１８の間に回転可能に取付けた円板４０を扇形
複数に分割しその部分部分に、それぞれのモードに適合
したフィルタ４０ａ〜４０ｆを形成しモータ４１で円板
４０を回転しフィルタを切り換えるものである。

前記モードとしては、例えば　■被写体の輝度が低い時
は、光量をかせぐ為の素通しのガラス、■被写体の輝度
が通常の時は、弱い赤外カットフィルター、■被写体の
輝度が充分に高く、赤外光が強い時は、強い赤外カント
フィルター、■被写体の輝度が非常に高い場合は、受光
素子のダイナミックレンジをおぎなう為、ＮＤフィルタ
ー十強い赤外カットフィルター、■赤外線フィルム使用
時には、赤外線感光波長に合わせたバンドパスフィルタ
ー、■赤外線を投射してその反射光の位置を測定する焦
点検出モードの時は、発光波長に応じたバンドパスフィ
ルター、等が考えられるが、その他に撮影１／ンズの射
出瞳の位置に合わせて再結像凹面鏡Ｍａ、Ｍｂの投影位
置を変化させるよう、フィールドレンズ１２のパワーを
強めあるいは弱めるための補助１／ンズを組込むことが
可能である。

また各種フィルターの上面には、ゴεを取り除くだめの
ブラシ４２を焦点検出用の光路と干渉しない位置に取イ
・Ｊけておき、円板４０を回転させると、フィルター表
面が清掃される構造になっている。

その他の実施例としては、単一の７ｆルターを光学系に
組込む方法としてフィールド１／ンズ１２にコーティン
グを施し、コーテイング膜にフィルターの機能をもたせ
る方法と、第１７図に示すようにミラーボックス底板２
４の厚さを利用し、底板の開口部２４８に底板の厚さと
同等の厚さのフィルター４３をはめこみ、このフィルタ
ー４３によりカメラ底板２４の下にホコリが侵入するこ
とを防止する方法がある。これらの方法においては、フ
ィルターの構成のだめにはラーボノクス底部に新たな空
間を取らなくてすむことになる。

（発明の効果） 以上のように、収差性能を満足し小型でカメラポデー底
部に収納可能でかつ製作の容易な焦点検出装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の縮小型焦点検出光学系の斜視図、
第１図（ｂ）　、　（ｅ）はそれぞれ第１図（ａ）の上
面図及び正面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ
）は第一実施例の上面図、正面図、側面図、第３図（ａ
）は第一実施例の焦点検出光学系を一眼レフカメラに収
納した状態を示す正面図、第３図（ｂ）は一般的な一眼
レフカメラボデー底部の寸法を示す正面図、第４図は光
束の広がりを示す概念図、第５図（ａ）　、　（ｂ）は
反射膜を構成する位置による光線の進行を示す概念図、
第６図（ａ）　、　（ｂ）は一対の凹面鏡の作製法を説
明する為の正面図と断面図、第７図は凹面鏡の形状を示
す平面図、第８図は第２実施例を示す正面図、第９図は
第３実施例を示す正面図、第１０図は第４実施例を示す
正面図、第１１図は第５実施例を示す正面図、第１２図
は第６実施例を示す正面図、第１３図（ａ）　、　（ｂ
）は第７実施例を示す正面図と側面図、第１４図は第６
実施例を一眼レフカメラに収納した状態を示す正面図、
第１５図はフィルター切換装置を収納した状態を示す正
面図、第１６図はフィルター切換装置の主要部分を示す
斜視図、第１７図はフィルターをミラーボックス底板に
はめこんだ状態を示す正面図である。 （主要部分の符号の説明） Ｆ、・・・予定焦点面（＝１次像面） Ａ１°°°１次像面検出領域 Ｍａ・・・再結像凹面鏡 Ｍｂ・・・再結像凹面鏡 出願人　日本光学工業株式会社 代理人渡辺隆男 第１図 Ｃｄ） Ｃｂ） 第１５図 第１６図 第１７し１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦点検出される結像光学系の予定焦点面の後方に
   配置され、該結像光学系によって、前記予定焦点面上の
   所定検出領域内に形成された１次像を再結像し、同一の
   一対の２次像を作成する一対の再結像凹面鏡と、前記一
   対の２次像の相対的位置を検出する一対の光電変換手段
   とを具備し、前記所定検出領域から前記一対の凹面鏡ま
   でと、凹面鏡から前記一対の光電変換手段までの光路を
   空気より屈折率の大きい透明媒質で充填した焦点検出装
   置において、前記１次像から該再結像凹面鏡までの光路
   にそった長さｅｌを１０龍≦１１とし２列に並んだ該一
   対の光電変換手段の間隔ｄを５””ニー＄　ｄ　トシ＊
   事−＋特徴とする焦点検出装置。