JPS6032013A - 焦点検出用光学系 - 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】 技術分野 本発明は撮影レンズを透過した光を受光して該撮影レン
ズの焦点検出を行う為の゛焦点検出用光学系に関する。

従来技術 従来、上述の如き焦点検出用光学系は種々知られており
、その一つに特開昭５８−８８７０９号公報に開示され
たものがある。これは、撮影レンズの予定焦点面の近傍
にコンデンサレンズを配置するとともにその後方に光軸
対称に一対の結像レンズを配置し、両統像レンズによっ
てそれぞれ形成される像を一対の受光素子アレイで受光
し、各アレイの出力沁ら撮影レンズの焦点調節状態を検
出するものであり、第１図ｆａｔ図示のように、両統像
レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）は互いの対向面が直線状にカ
ットされ接着された一体形状をしており、該結像レンズ
（Ｌｌ）　（Ｌｌ）の近傍には、両統像レンズ（Ｌｌ）
（Ｌｌ）間の直線ｆｌｌを直径とする円状の単一の開口
部（ＭＯ）を有するマスク板−１が配置されており、該
開口部（ＭＯ）及び直線ＩＩ）によって両統像レンズＩ
Ｃ！−１）　（Ｌｌ）に入射する光束の幅が規制されて
いる。

従って、第１図ｔａ＋に示した直線ｔ／ｌと開口部（Ｍ
ｏ　）のコンデンサレンズ（Ｌｏ）による逆投影像は第
１図ｆｌ）ｌのように撮影レンズ（ＴＬ）の射出瞳（Ｅ
Ｐ）内に含まれる。ここで、［１１！ＩＩＩはそれぞれ
開口部（Ｍｏ）と直線Ｉｌ）とによって規制される各結
像レンズ（Ｌｌ）（Ｌｌ）の、有効領域の逆投影像を示
す。

しかしながら、このような構成においては、以下のクロ
き欠点が生じる。まず、第１図ｆｃｌのように、両統像
レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）とマスク板−）との相対位置
調整が不充分でマスク板ｆＭｌの開口部（ＭＯ）が結像
レンズ（Ｌｌ）の方へずれている場合には、第１図（ｂ
ｌの調整完了状態に比べて、第１図ｆｄｌのようにｆｉ
＋の領域の面積が増すのに対しく旧の領域の面積が減り
、従って一定輝度の被写体に対し、第１図ｔｅｌの点線
図示のように両受光素子アレイの出力レベルが互いに逆
向きに増減するので正確な焦点検出が困難となる。故に
、マスク板ＩＭ＋と両統像レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）と
の厳密な相対位置調整が必要となる。

尚、第１図ｔｅｌにおいて、横軸は撮影レンズの光軸（
以下、これを主光軸という）に垂直な方向の位置を示し
、縦軸は各受光素子の出力を示し１．実線は第１図ｆａ
Ｈｂｌの調整完了状態の出力を示す。＋Ｘｌは主光軸の
位置を示す。

更に、このような構成では、直線＋ｌ＋近傍の接合部は
切断や接合の為にレンズの表面状態が悪くなりやすく、
この領域を通る光束をも焦点検出に用いるのは両受光素
子アレイ上の結像状態を劣化させ、これが誤検出の原因
となることも考えられる。

目　的 本発明は、上述の如き従来例の欠点を解消すべくなされ
たものであり、その目的は、マスク板の如き遮光部材と
一対の結像レンズとの相対位置調整の精度が上記従来・
例に比べて緩和され、かつ、両受光素子アレイ上の結像
状態も改善された焦点検出用光学系を提供することを目
的とする。

実施例 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

例 第２図は本発明−実施斜の焦点検出用光学系を示す斜視
図で、同図において、ｆＦＩは撮影レンズの予定焦点曲
、（Ｌｏ）はそのわずかに後方に配置さ第１たコンデン
サレンズである。（Ｌｌ）　（Ｌｌ）は主光軸（ＸＩに
対し対称的に配置された一対の結像レンズで、両統像レ
ンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）は互いに直線［７１で裁断され
て互いに接合されており、直線（４）が主光軸ｔｘｔに
垂直となるように配置されている。（ＰＡ）は両統像レ
ンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）によってそｒＬそ３’Ｌ形成さ
れる予定焦点面ｆＦｌの像を共に受光する単一の受光素
子アレイであり、各受光素子の出力は本願出願人が昭和
５８年６月２３日に特許願＋１１として出願したものに
記載された如き焦点検出回路に入力されて焦点検出がな
される。ｕｌは結像レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）の＋ｉ　
ｆＦＩに配置されたマスク板で、該マスク板間は主光軸
（ＸＩに対し対称的に配置されるべく形成された一対の
開口部（Ｍｌ）　（Ｍ２）を有し、各結像レンズ（Ｌｌ
）　（Ｌｌ）に入射する光束の幅をそれぞれ規制する。

開口部（Ｍｌ）　（Ｍ２）の形状は、各結像レンズ（Ｌ
ｌ）　（Ｌｌ）のそれぞれの光軸に垂直で、かつ、受光
素子の配列方向に垂直な方向に長い略惰円状であり、そ
の外周（ｍｏ＋）　（ｍ０２）はそれぞれ撮影レンズの
射出瞳の外形に対応する形状であり、内周（曹”ｉｆ）
　（”１２）　ハ該外周（ｍｏ＋）　（ｍ０２）　＋Ｃ
’ｃｎソレホぼ対称な形状である。

マスク板ｆＭｌと結像レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）との位
置関係を、第３図の正面図及び第４図の断面図に拡大し
て示す。両図において　（Ｘｌ）　（Ｘ２）はそれぞれ
光軸（ＸＩ）　（Ｘ２）　ニ垂直な直線で、（Ｙｌ）ハ
直線ｆＺｌと光軸（ｘｌ）との交点上に画線に垂直にた
てた直線を示し、（Ｙ２）は直線ｉＺｌと光軸（ｘ２）
との交点上に画線に垂直にたてた直線を示す。（Ａｌ）
　（Ａ２）はそれぞれ直線（Ｙｌ）　（Ｙ２）よりも主
光軸ｆＸｌに近い側にあり、かつ、直線（Ｙｌ）　（Ｙ
２）にそれぞれ平行な対称軸で、該対称軸（Ａｔ）　（
Ａ２）に関して開口部（Ｍｌ）の外周（ｍ０１）ト内周
（ｍｉｌ）及び開口部（Ｍｚ）、０）外周（ｍ０２）と
内周（ｍｉ２）とはそれぞれ対称である。

各開口部（Ｍｌ）　（Ｍｚ）　０）外周（ｍｏ　１　）
　（”０２　）　ハ、共１ｃ、撮影レンズの射出瞳径に
応じた・形状である。

以下、本発明の効果について説明する。まず、第５図ｆ
ａｌは、従来装置における第１図（ａｌに該当し、マス
ク板用と両結像レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）との相対位置
調整が完了した状態を示し、第５図（ｆ）ｌはその状態
における撮影レンズの射出瞳（ＥＰ）と、コンデンサレ
ンズ（Ｌｏ）によるマスク板（Ｍｌ及び結像レンズ（Ｌ
Ｌ）　（Ｌｌ）からなる第１及び第２の再結像光学系の
逆投影像（ＩＩ＋［１１との関係を示す。この状態から
、第５図ｔｃ＋のように、第１図ｆｃｌの゛場合と同量
たけマスク板−１が結像レンズ（Ｌｌ）の方へずれてい
るとすると、第１及び第２の再結像光学系の逆投影像（
Ｌｌ叫はそれぞれ第５図ｆｄｌのようになり、いずれの
面積も第５図（ｂｌの調節完了状態とほとんど変わらな
い。従って、一定輝度の被写体に対して、マスク板部）
のずれがない実線の状態に比べて、ずれがあっても点線
のように画像に対する受光素子アレイ（ｉ’　Ａ　’）
の出力レベルが変化しないので、マスク板（Ｍｌのずれ
による焦点検出精度の悪化はない。故に、従来装置の如
く厳しい組立精度は要求されない。史に、本実施例にお
いては、両結像レンズ（１＋）　（Ｌｚ）の接合部に向
かう光束はマスク板（Ｍｌの両開口部（Ｍｌ）　（Ｍｚ
）の間の領域において遮光されるので、表面状態の悪い
該接合部周辺を透過する光束を焦点検出に用いることは
なくなり、受光素子アレイ（ＰＡ）上の結像状態を改善
することができる。

更に、前述の如き従来装置においては、コマ収差の発生
番によって受光素子アレイ上の結像性能が劣化し、それ
によ°って誤検出が生じる可能性があったが、本実施例
においてはこのコマ収差の発生をも抑えて受光素子アレ
イ上の結像性能を改善することができる。これを第６図
を用いて説明する。

！＄６図ｆａｔは上記従来装置の結像状態を示しており
、図から明らかなように、受光素子アレイ（ＰＡ）上に
おいて、主光軸ｆＸＩから離れるほどコマ収差の影響が
大となり、受光素子アレイ（ＰＡ）上の像が主光軸ｆＸ
ｌに垂直な方向すなわち受光素子の配列方向に長くなる
ので、結像レンズ（Ｌｓ　）の光軸から離れた位置に位
置する開口部内の輪帯ａ３　、Ａ４　、Ａ５　を通る光
は、ｂｓ、＋３４　、ｂｓのように、本来の像を受光す
べき受光素子のみならずその外側の受光素子に入射して
しまい、従って、被写体像のコントラストの低下をまね
き焦点検出精度が悪化するのである。

これに対し、第６図（ｌ））に図示される本実施例にお
いては、マスク板μｍの開口部（Ｍｌ）の内周（ｍｌｌ
）によって主光軸ｆＸ＋近傍の光束が遮光されるので受
光素子アレイ（ＰＡ）上においてもコマ収差種の影響は
小さく、受光素子の配列方向に垂直な方向に生じるのみ
であるから、本来の像を受光すべき受光素子のみ受光さ
れ、焦点検出精度め悪化も生じない〜 尚、本発明は上述の如き実施例に限定されるものではな
く、例えば、マスク板ＩＭ＋の開口部（Ｍｌ）（Ｍｚ）
の形状は、第７図のように正確な楕円であってもよいし
１．第８図のように該惰旧を直線近似して加工性を向上
させｋものでもよい。更に、一対の結像レンズ（Ｌｌ）
　（Ｌｌ）は」二記実施例のように一体化されておらず
、別々に配置されていても良い。この場合には、両結像
レンズ（Ｌｌ）　（Ｌｌ）間の互いの接合部周辺の表面
状態による結像状態の劣化はもともと生じないが、マス
ク板ｆＭｌによってコマ収差の発生を抑えて結像状態の
改善を行うことができる。

第９図は上記実施例を一眼しフレ・ソクスカメラに組込
んだ状態を示す断面図である。同図において、撮影レン
ズ（ＩＬ）を透過した光は少なくとも一部に光分割部を
有する主ミラー（ＭＭ）によって反射光と透過光とに分
割され、反射光は焦点板（ＦＳ）、ペンタプリズム（ｐ
ｐ）及び接眼レンズ（ＣＬ）を有するファインダ光学系
に導かれ、三方、透過光は副ミラー（ＳＭ）で反射さｉ
’して焦点検出モジュール（ＦＭ）に導かれる。焦点検
出モジュール（ＦＭ）はフィルム面（ＥＰ）と等価な面
ＩＦＩの後方に配置され、コンデンサレンズ（Ｌｏ）　
、ミラー（Ｍｌ。

赤外光カットフィルター（ＩＦ）、マスク板部旨結像レ
ンズ（Ｌ＝）　（Ｌ２）及び受光素子アレイ（ＰＡ）を
有する。マスク板ｆＭｌの二つの開口部（Ｍｌ）　（Ｍ
２）　及び二つの結像レンズ（Ｌｌ）　（Ｌ２）は、そ
れぞれ紙面に垂直な方向に配列され、受光素子アレイ（
ＰＡ）も各受光素子が紙面に垂直な方向に配列されるよ
うに配置されている。

効　果 以上のように、本発明は、撮影レンズの予定焦点面の後
方にコンデンサレンズを配置し、該コンデンサレンズの
後方に光軸対称に一対の結像レンズを配置して、固結像
レンズによってそれぞれ形成される予定焦点面の像を互
いに比較することによって上記撮影レンズの焦点検出を
行う焦点検出用光学系において、上記一対の結像レンズ
の直ｆｉｌに、該゛結像レンズへ入射する光束の幅をそ
れぞれ規制する一対の開口部を有する遮光部材を設けた
ことを特徴とするものであり、このように構成すること
によって、遮光部材と固結像レンズとの相対位置調整精
度を上記従来例よりも緩和しても充分な焦点検出精度が
得られるので組立精度を緩和することができ、かつ、固
結像レンズの接合部周辺の表面状態の悪い領域は遮光部
材によって遮光されるのでこの領域を通る光によって結
像状態が悪化させられることもなくなり上記従来例に比
べて結像状態が改善できる。

更に、従来、米国特許第４，３７０，５５１号明細書に
おいて、固結像レンズを互いに接合せずにその外形によ
り透過光束幅を規制して遮光部材を用ので、本発明の方
がより結像状態が改善されている。

【図面の簡単な説明】

第一１図ｆａｌは従来例の結像レンズとマスク板との関
係を示す正面図、第１図［ｂｌはそのマスク板によって
規制された結像レンズの射出瞳上の逆投影像を示す図、
第１図１ｃＩはその相対位置調整が不充分な場合を示す
正面図、第１図（山はその場合の各再結像光学系のにら
む射出瞳上の領域を示す図、第１図１ｃＩはその場合の
各受光素子アレイの出力を示すグラフ、第２図は本発明
一実施例を示す斜視図、第３図及び第４図はその結像レ
ンズとマスク板トの関係をそれぞれ示す拡大正面図及び
拡大断面図、第５図ｆａｌはその結像レンズとマスク板
との関係を示す正面図、第５図ｆｂｌはそのマスク板に
よって規制された結像レンズの射出瞳上の逆投影像を示
す図、第５図（（１はその相対位置調整が不充分な場合
を示す正面図、第５図ｆｄｌはその場合の各再結像光学
系のにらむ射出瞳上の領域を示す図、第５図（ｅｌはそ
の場合の各受光素子アレイの出力を示すグラフ、第６図
（３）は従来例のコマ発生状態を示す図、第６図ｆｂｌ
は本実施例のコマ抑制状態を示す図、第７図及び第８図
はそれぞれマスク板の開口部形状の変形例を示す正面図
、第９図は本実施例を一眼レフレックスカメラに組込ん
だ状態を示す断面図である。 刈；遮光部材、　（Ｌｌ）　（Ｌ２）　；結像レンズ、
（ＥＰ）　、撮影レンズの射出瞳、　（Ｆ）、予定焦点
面、（Ｌｏ）　；コンデンサレンズ、（”）（Ｍ２）　
；　ｎ’ｓ口部。 以」二 出願人　ミノルタカメラ株式会社 第５図（ｃＡ−）　小う （Ｃ）（ｄ） （ｅ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮影レンズの予定焦点面の近傍ｔｉいし後方にコン
   デンサレンズを配置し；該コンデンサレンズの後方に光
   軸対称に一対の結像レンズを配置して、両統像レンズに
   よってそれぞれ形成される予定焦点面の像を互いに比較
   することによって上記撮影レンズの焦点検出を行う焦点
   検出用光学系において、 上記一対の結像レンズの直前に、該結像レンズへ入射す
   る光束をそれぞれ規制する一対の開口部を有する遮光部
   材を設けたことを特徴とする焦点検出用光学系。 ２　上記一対の開口部は、それぞれ、外周が撮影レンズ
   の射出瞳の外形に応じた形状であるとともに、内周が該
   外周にほぼ対称な形状であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の焦点検出用光学系。 ３、　上記両統像レンズによってそれぞれ形成される像
   を共に受光す′るように多数の受光素子力≦配列された
   単一の受光素子アレイが配置されており、上記遮光部材
   の一対の開口部は、そＬそれ、該受光素子の配列方向に
   垂直な方向に長Ｇ１略惰円形状を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の焦点検出用光学系。