JPS60256116A - 自動焦点調整装置 - 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、スチールカメラやビデオカメラ等において、
被写体からの光を撮影光学系で受光し、その出力の一部
を利用して焦点調整を行う所謂ＴＴＬ受動型の自動焦点
調整装置に関するものである。

最近のビデオカメラ等に用いられる撮影光学系は、焦点
距離可変方式の所謂ズームレンズが殆どである。この種
のズームレンズは、一般に第１図の１〜４で示す４つの
レンズ群によって構成されている。即ち、焦点調整に寄
与する焦点調整系レンズ１、倍率設定用の変倍系レンズ
２、変倍にイ↑う焦点変動を補正する補正系レンズ３及
び撮像面に像を結像させる結像系レンズ４の４群により
構成されている。なお、５は絞り、６は撮影用光センサ
を示している。

このようなズームレンズに光学的ファイングを組込む場
合には、アフォーカルとなる補ｉｔ−系レンズ３の背後
に、光軸に対して４５＋ｆｆ傾いたハーフミラ−等から
成る光分割部材を設置し、撮影光の一部を分割してファ
インダ光学系へ導くようにしている。また、同じ撮影光
学系にＴＴＬ受動型の自動焦点調整装置を組込む場合に
も、第２図に示すようにアフォーカルとなる補正系レン
ズ３の背後に光軸に対して４５度傾いたハーフミラ−か
ら成るハーフミラ−ブロック７を配置し、撮影光の一部
を分割して焦点調整用光学系８へ導き、焦点調整用光セ
ンサ９−にに実像を結像させるようにしたものが一般的
である。

この場合に前記焦点調整用光センサ９は、例えば撮像管
や固体撮像素子等から成る撮影用光センサ６に対して次
のような制約条件がある。第１に、焦点調整方式として
ずれ方式の三角測量方式を用いる場合も、ぼけ方式の鮮
鋭度検出方式を採る場合でも、一般に光学系は開放又は
それに近い一定の開口率の状態で用いられるので、光エ
ネルギ的に非常に大きなダイナミックレンジが必要であ
る。第２に、何れの焦点調整方式でも、光センサの光電
変換部の前面には特殊な光学系が配置され、それに対応
して光電変換部が配置されなければならない。

このような制約条件のために、焦点調整用光センサの前
述の特殊な光学系を含むモジュールを極度に小型化する
ことは困難である。これに対し撮影用光センサは、それ
が撮像管であっても固定撮像素子であっても、新しい感
光物質や方式が開発されるにつれて形状の小型化も積極
的に推進され、撮像管の場合には２／３インチから１／
２インチに、更に最近ではｌ／３インチのものも実用化
されるに至っている。

このように、最近は撮影用光センサが段々と小型化され
るのに対し、焦点調整用光センサの方はこれと比例して
小さくできないので、撮影用光センサに比較して焦点調
整用光センサのサイズは太きくなる傾向にある。

次に、撮影領域内における焦点調整用領域の割合、つま
り焦点調整視野率をどの程度にしたらよいかという問題
は、被写体の条件や撮影者の撮影技術、更には好み等に
よって大きく左右されるが、例えば水平方向、垂直方向
とも全画面の１／３のような成る最適イ「；があるとす
れば、その比率を保持するために撮影光学系の焦点距離
に比較して焦点調整系の焦点距離を相当に大きく設定す
る必要がある。

具体例をあげると、例えば水平方向の幅が８ｍｍの撮像
管と、６ｍｍの焦点調整用光センサを組合わせて１／３
の焦点調整視野率を設定しようとすると、焦点調整系の
焦点距離を撮影光学系の焦点距離の２．２５倍にする必
要がある。この例からも理解できるように、／＼−フミ
ラー以降の焦点調整用光学系の鏡筒がかなり長いものに
なることは避けられない。

このような問題を改善するため、現実には第３図に示す
ように、焦点調整用光学系の光路を全反射ミラー１０に
より折り曲げることによってコンパクト化が行われてい
るが、容積的には小さくなっていない。更にレンズ交換
を考慮した場合、例えば現在のＥＮＧ用カメラ等に採用
されているＣマウントのようなスクリュ一式のマウント
を用いるとすれば、折り曲げられた鏡筒がマウントのフ
ランジより後に、はみ出してはならないという制約がつ
いてしまうという問題がある。

このように従来技術では、ＴＴＬ受動型の自動焦点調整
装置は、外側型の自動焦点調整装置に比較して、それほ
どコンパクト化されていない状態にある。

本発明の目的は、このような従来の問題を改善し、カメ
ラ用レンズユニットのコンパクト化を図ると共に、それ
によって生ずる光ｌ的な損失を小さくする自動焦点調整
装置を提供することにあり、その要旨は、撮影光学系中
に設置し撮影光の一部を分割する光分割部材と、該光分
割部材により分割された光を反射する反射ミラーと、該
反射ミラーにより反射された光を再び前記光分割部材を
通して受光する焦点調整用光センサとから成り、前記光
分割部材はその光軸近傍に素通し部分を有し、前記分割
された光が再び前記光分割部材を通過する際は、主に前
記素通し部分を通過するようにしたことを特徴とするも
のである。

本発明を第４図以下に図示の実施例に基づいて詳細に説
明する。なお、１〜９の符号は第１図〜第３図と同一の
部材を示している。

第４図は本発明の一実施例を示すものであり、撮影光軸
に対して４５度傾斜したハーフミラ−面７ａを固有する
ハーフミラ−ブロック７は、撮影光学系のアフォーカル
部にかつ絞り５の前方に配置されている。しかし、ハー
フミラ−面７ａで分割されＩ一方に向う光は焦点調整用
レンズ１１により集光され、かつ平面ミラー１２で全反
射されてト一方に折り返され、再び焦点調整用レンズ１
１で集光された後に、ハーフミラ−ブロック７を通り抜
けて焦点調整用光センサ９へ到達するようになっている
。ここでハーフミラ−ブロック７は第５図に示すように
光軸近傍が素通しになっている。

第５図（ａ）は第４図の要部のみを抽出した側面図であ
り、（ｂ）はその正面図である。（ｂ）のハツチングを
施した部分はハーフミラ−面になっており、その中間の
光軸近傍は素通し部分７ｂとなっている。従って、左右
に分割されたハーフミラ−面７ａで反射され、かつ平面
ミラー１２で全反射された光が再びハーフミラ−ブロッ
ク７を通るときは、主に素通し部分７ｂを通って焦点調
整用光センサ９へ達することができる。

なお第６図に示すように、素通し部分７ｂを持たない通
常のハーフミラ−而７Ｃを用いるとすれば、そのハーフ
ミラ−面７Ｃで分割された光が、再度ハーフミラ−而７
Ｃで反射されるため光量的な損失が大きくなるが、素通
し部分７ｂを設ければそのような光量的な損失を小さく
でき、第６図の場合に比べてより低照度の被写体でも検
出することができる。

以１−説明したように本発明に係るＩ］動点焦点調整装
置、ハーフミラ−で分割された光を焦点調整用レンズで
屈折させ、更に平面ミラーで全反射５せた後に、再び焦
点調整用レンズで屈折させてハーフミラ−を通り抜けさ
せて焦点調整用光センサへ到達するように構成したので
、従来ハーフミラ−から焦点調整用光センサに至るまで
の光学系の鏡筒に要したスペースを、ハーフミラ−の占
めるスペースと共有させることができ、自動焦点調整装
置を舎むカメラ用レンズユニ・ントの小型化、コンパク
ト化に大きく寄与することが可能である。更には、ハー
フミラ−の一部に素通し部分を設け、光量的な損失を小
さくしてかなり低照度の被写体でも検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の自動焦点調整装置を説明するた
めのズーム光学系の構成図、第４図以下は本発明に係る
自動焦点調整装置の実施例を示し、第４図はその光学配
置図、第５図（ａ）は要部側面図、（ｂ）は正面図、第
６図は素通し部分のないハーフミラ−を持いた場合の作
用説明図である。 符号１〜４はズーム光学系のレンズ、６は撮影用光セン
サ、７はハーフミラ−ブロック、７ａ、７Ｃはハーフミ
ラ−面、７ｂは素通し部分、９は焦点調整用光センサ、
１１は焦点調整用レンズ、１２は平面ミラーである。 絡１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮影光学系中に設置し撮影光の一部を分割する光分
   割部材と、該光分割部材により分割された光を反射する
   反射ミラーと、該反射ミラーにより反射された光を再び
   前記光分割部材を通して受光する焦点調整用光センサと
   から成り、前記光分割部材はその光軸近傍に素通し部分
   を有し、前記分割された光が再び前記光分割部材を通過
   する際は、−ｌミに前記素通し部分を通過するようにし
   たことを特徴とする自動焦点調整装置。 ２、　前記光分割部材と反射ミラー間に、光束を集光す
   る調整レンズを配置した特許請求の範囲第１項に記載の
   自動焦点調整装置。 ３、　前記ミラーは平面ミラーとした特許請求の範囲第
   １項に記載の自動焦点調整装置。