JPS6135412A - 結像光学系の光学情報検出装置 - 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】

（技術分野） 本発明は、結像光学系の光学情報検出装置、更に詳しく
は、結像光学系のＦ値或いは射出瞳位置などの光学情報
を検知する装置に関する。 （従来技術） 従来、瞳分割手段を用いて鍬の横ずれを発生させて合焦
検出を行なうようにした装置は種々提案されており、例
えば、第２図に示すように、瞳分割手段としてストライ
プマスク２を用い、同ストライプマスク２により、結像
レンズ１の射出瞳の領域を２分割して予定焦平面の位置
に配置された受光素子列３上に投影するようにしたもの
が公知である（特開昭５９−１５２０７号公報参照）。 第２図において、ストライプマスク２はｉスフ部２ａと
スリット部２ｂとが受光菓子列３に平行して交互に等間
隔で配列されてなるものであり、これによって結像レン
ズ１の射出瞳の異なる領域、例えば結像レンズ１の光軸
４を含んで紙面に垂直な面を境界として上半分の領域を
通る光束を、受光素子列３のうち、奇数番目の受光素子
３□−に、３□−Ａ。 ・・・、！ｎ−Ａ（一括して受光素子群Ａという）に導
き、下半分の領域を通る光束を、偶数番目の受光素子３
□−Ｂ、３□−Ｂ、・・・、４−Ｂ（一括して受光素子
群Ｂという）に導いている。これにより、受光素子５．
−Ａ　、　３□−Ａ　ＴＥＡＳ、　３ｎ−Ａおよび３□
−Ｂ。 ３−Ｂ、・・・、５ｎ−Ｂ上に形成される像が合焦状態
においては一致し、非合焦状態においては、そのずれの
方向に応じて互いに逆方向に横ずれするの　・で、この
原理を利用し、これら寄数番目の受光素子群Ａの出力と
偶数番目の受光素子１＃Ｂの出力に基いて結像レンズ１
の焦点状態を検出する。 しかしながら、このような合焦検出装置において、受光
素子列３の各受光素子がストライプマスク２を通して結
像レンズ１の射出瞳を見込む角度は、光軸４から離れる
＃Ｉと受光素子群ＡとＢとで異なることになり、受光量
のアンバランスを生じてしまう。つまり、光軸４の付近
に存在する受光素子３．−Ａ、３．−Ｂについては、第
３図に示すように、各受光素子３・−Ａ、３ｉ−Ｂより
射出瞳を見込む角度が斜線を施して示すように互いに等
しいので、受光素子３．−　Ａ　、　３．−　Ｂはレン
ズ１の開口部からそれぞれ同一光量の光を受けるが、光
軸４から離れた位置に存在する、例えば、受光素子３ｎ
−Ａ、３ｎ−Ｂについては、第４図に示すように。 各受光素子４−Ａ、３ｎ−Ｂより射出瞳を見込む角度が
斜線を施して示すように互いにずれており、このため、
受光素子３ｎ−Ａ、３ｎ−Ｂはそれぞれレンズ１の開口
部から同一光量の光を受けないことになる。従って、受
光素子群Ａ、Ｈの、光軸４から離れた位置の、各受光素
子について受光量のアンバランスが生じる。この、光軸
４から離れていることによって２つの受光素子間に生ず
る受光量のアンバランスは、いわゆる＠像高の影響によ
る光量アンバランス”と呼ばれている。 このように、像高の影響による光量のアンバランスがあ
るために、上記結像レンズ１の前方より均一な照明光を
与えたとすれば、このとき、受光素子出力、Ｂの各受光
素子出力の分布状態は第５図に示すようになる。線５−
Ａは受光素子列３の受光素子群Ａの各受光素子３１−Ａ
　、　３．−Ａ　、・・・。 ３に−Ａ　、　＠＠＠　、　３ｎ−Ａの出力に１＊　）
Ｌ２ｍ”’ｓ　Ａ（＜ｐ””ｅＡｎの包絡線であり、線
５−Ｂは受光素子群Ｂの各受光素子３１　　Ｂ　ｙ　３
２　　Ｂ　、　ｅ　＊　＊　＊　５に−Ｂ、　＊　＊　
＆　、　３ｎ−Ｂの出力Ｂ、、　Ｂ２，１１＠＠、　Ｂ
ｋ、　＠−−２Ｂｎの包結線である。像の横ずれ手段と
して上記ストライプマスク２を用いた場合に、この包絡
線５−Ａ、５−Ｂはほぼ直線となり、同直線は互いに逆
方向に傾く。 以下、この直線を像高変調直線と呼ぶことにする。 ここで、被写体の像面強度分布が第６図に示す正弦波状
の曲Ｉｎ！！６のように変化する被写体光を受光するよ
うにすると、この場合、本来ならば、非合焦状態のとき
に、上記受光素子群Ａ、Ｂの受光素子より、第７図に曲
線７−Ａ、７−Ｂで示すような、互いに水平方向に横ず
れした保時性の出力が得られなければならない。と也ろ
が、上記像高の影響による光量アンバランスのために１
実際は、上記受光素子群Ａ、Ｈの受光素子より、第８図
に曲線８−Ａ、８−Ｂで示すような保時性の出力が得ら
れる。この低時性曲線８−Ａ、８−Ｂは、上記低時性曲
１ａ７−Ａ、　７−Ｂが像高変調直線５−Ａ、５−Ｂに
よってそれぞれ変調された形で得られる。従りて、この
ような変調された像特性曲線８−Ａ、８−Ｂを形成する
よ５な受光素子出力を用いた場合、峰の横ずれ状態を正
確に検出することができず、このままでは大きな合焦誤
差を発生したり、誤信号を発生する等の欠点があった。 そこで、このような欠点を除去するものとして、本出願
人は、上記光量アンバランスを補正するための補正係数
を、予じめＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等のディジ
タルメモリに記憶しておき、この補正係数により受光素
子出力を補正する方法を先に提案した（特願昭５７−２
０５０３１号）。しかし、上記像高の影響による光量の
アンバランスの度合は、結像レンズ１の特性により異な
る。即ち、結像レンズのＦ値が小さくなるにつれて、或
いは射出瞳の位置が予定焦平面に近づくにつれて上記第
５図に示す像高変調直線５−Ａと像高変調直線５−Ｂど
のなす角度は大きくなる。ここで、上記像高の影響によ
る光量のアンバランスの度合を表わす量として、像高変
調率αを定義する。即ち、像高変調率αを、 とすると、この像高変調率αは、像高変調直線５−Ａ、
或いは５−Ｈの傾きを示している。但し、Ｐは受光素子
群への各受光素子間のピッチ、受光素子群Ｂの各受光素
子間のピッチである。 従って、像高変調率αは使用する結像レンズ１のＦ値或
いは射出瞳の位置によって異なるため、例えば、−眼し
７レツクスカメラ等に前述したような像高補正方法を使
用した場合、一種類の補正係数だけでは全ての交換レン
ズに対応させることができない。そこで、若し、合焦検
出装置の処理系に結像レンズ１０Ｆ値および射出瞳位置
などの光学情報を与えることができるならば、予め、交
換レンズに応じて多種類の補正係数を記憶しておき、そ
の中から一種類の補正係数を選択するか、或いは、像高
変調率αを演算により求め、使用する結像レンズ１に最
適な補正係数を像高変調率αから作り出すということが
可能になる。像高変調率αはＦ値および射出瞳位置の関
数であり、その関係式は実験的或いはシミュレータ１ン
により求めることができる。 ところが、結像レンズ１の光学情報を与える手段として
、従来、レンズ鏡筒のマウント面に信号ビンを設けるか
、或いは手動によるダイアル切換を行なうことしか用い
られていなかった。一方、結像レンズのＦ値の検出に限
って言えば、本出願人は既に特願昭５７−１０２４０３
号にてＦ値検出方法を提案した。この検出方法によれば
、第９図に示すように結像レンズ１の射出瞳の鍬は結像
レンズ１の予定焦平面の位置に置かれた瞳結像レンズ９
により＠欺検知用の受光素子列１０上に投影されるので
、結像レンズ１の射出瞳の径をａＱ　ｌ射出瞳と瞳結像
レンズ９０間の距離をｈａ　、＠結像レンズ９と受光素
子列１０の受光面の間の距離なり、受光素子列１０の受
光面上に結像される瞳像１１の径をａとすれば、結像レ
ンズ１０Ｆ値は となる。なお、ｈｏ＞ｈとし、瞳結像レンズ９の焦点距
離なｆとすれば、ｈｏ＞ｆからｆ！−＝−ｈであるのに
よって求められる。そして％＠＠１１の直径ａは受光素
子列１０の出力が高レベルになる各受光素子１０ａの数
に比例するので、この出力が高レベルになる受光素子１
０ａの数によって結像レンズ１のＦ値が求められる。し
かしながら、このような検出方法では、結像レンズ１の
射出瞳の位置を検出することはできない。 （目的） 本発明の目的は、上記の点に鑑み、結像レンズのＦ値、
射出瞳位置などの光学情報を検出できるようにした結像
光学系の光学情報検出装置を提供するにある。 （概要） 本発明の結像光学系の光学情報検出装置は、結像光学系
の予定焦平面或いはその近傍位置に結像光学系の射出瞳
を結像する手段を配置し、この瞳結像手段によって結像
された射出瞳像な複数の受光素子上に投影し、この受光
素子の出力に基いて光学情報を検出するものである。 （実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。 第１図は、本発明の第１実施例を示す結像光学系の光学
情報検出装置の基本的な構成図である。 結像レンズ１の予定焦平面の近傍位置で、この結像レン
ズ１の光軸４から距＠ｄだけ光軸がずれた位置に瞳結像
レンズ１９が配置されている。そして、この瞳結像レン
ズ１９の後方に、光軸４に沿って瞳結像レンズ１９から
距離りだけ離間して受光素子列２０が配置されている。 この受光素子列２０は光軸４に直交し、その中心位置は
上記瞳結像レンズ１９と同様に、光軸４から距離ｄだけ
ずれている。従って、結像レンズ１の射出瞳は瞳結像レ
ンズ１９によって受光素子列２０上に結像されると、こ
の受光素子列２０の受光面上に形成される瞳像２１も上
記光軸４よりずれた状態になる。瞳像２１の直径ａは前
記第９図に示した光学情報検出装置と同様に、受光素子
列２０の出力により知ることができるので、この瞳像２
１の直径ａを知ることによって上記結像レンズ１のＦ値
が求められると共に、＠鍬２１の中心位置２１ａＯを検
出してその光軸４からの距離Ｊにより、受光素子列２０
の受光面から結像レンズ１の射出瞳位置までの距離！が
求められる。即ち、結像レンズ１０Ｆ値は、 Ｆ；−・・・・・・・（２） であり、射出瞳距Ｉｌｌは、 となる。 上記第１実施例の光学情報検出装置を一眼し７レツクス
カメラに適用する場合、具体的には第１０図（Ａ）　、
　（Ｂ）に示すように構成される。即ち、撮影レンズと
しての結像レンズ１を通った光束は、ハーフミラ−から
なるクイックリターンミラー２２により２分割され、反
射した光束は図示しないペンタプリズムを経て観察光学
系へ導かれる。クイックリターンミラー２２を透過した
光束は、同ミラーの背面に設けられた全反射ミラー２３
によって反射され、カメラ本体底部に設けられている光
学情報検出装置２５に導かれる。光学情報検出装置２５
は結像レンズ１の光軸４と等価の全反射ミラー２３の反
射後の光軸４Ａから距離ｄだけ側方に瞳結像レンズ１９
の中心が離れた状態で同瞳結像レンズ１９が遮光板２４
に取り付けられている。瞳結飽レンズ１９の下方には受
光素子列２０を有するＣＣＤ撮像素子基板２６が配置さ
れている。このＣＣＤ撮像素子基板２６の受光素子列２
０の受光面は上記瞳結像レンズ１９から距離りだけ離間
している。 上記光学情報検出装置２５の電気回路は、第１１−１〜
２０−１６の光電出力は、ＣＣＤ駆動回路２８からの駆
動信号によりＣＣＤシフトレジスタ２７が駆動されると
、同シフトレジスタ２７が走査されることにより、第１
２図に示すように、ｊ＠次に時系列で読み出される。時
系列で読み出されたホトダイオード２０−１〜２０−１
６の出力は、コンパレータ２９の一方の入力端子に導か
れると、とのホトダイオード２０−１〜２０−１６の出
力信号はコンパレータ２９の他方の入力端子に導かれて
いるスレッシホールド電圧ＶＴＲと比較されて２値化さ
れる。即ち、コンパレータ２９は上記ホトダイオードの
出力信号がスレッシホールド電圧ＶＴＲより高い場合に
は高レベルを出力し、スレッシホールド電圧ＶＴＲより
低い場合には低レベルを出力する。コンパレータ２９に
よって２値化された信号は、制御回路３０に導かれる。 制御回路３０ではコンパレータ２９の出力が低レベルか
ら高レベルに変化した直後のホトダイオードの番号と高
レベルから低レベルに変化する直前のホトダイオードの
番号とが求められる。 例えば、受光素子列２０の出力とスレッシホールド電圧
ＶＴＲとの関係が第１２図に示すような関係にある場合
、ホトダイオード２０−７と２０−１５がこれに対応す
るので、番号７と１３が求められることになる。そして
、この両者の番号の差（１３−７＝６　）られる。この
両者の番号の差（６）は上記受光素子列２０の受光面上
に形成された瞳像２１の直径ａに相応するものであり、
また、加算平均値（１０）はこの＠＠２１の中心位置２
１ａのホトダイオード２０−１０の番号に和尚する。従
って、前記（２１、（４）式において変数である直径ａ
および距１１１１　ｘを求めることができるので、制御
回路３０では、さらに、（２）式および（４）式に基づ
き、結像レンズ１のＦ値および射出瞳距離Ｊが演算によ
りて求められる。演算によって求められたＦ値および射
出瞳距Ｍ、６はコード化されたディジタル信号に変換さ
れて端子３１に出力される。なお、上記ＣＯＤ駆動回路
２８は制御回路３０からの制御信号によって制御されて
いる。 上記第１実施例の光学情報検出装置においては、受光素
子列２０にＣＣＤ撮鐵素子を用いているが、その他の撮
＠素子、例えば、ＭＯ８撮鍬素子、ＳＩＴ撮＠素子等を
用いてもよいことは勿論である。 また、制御回路３０の出力はコード化されたディジタル
信号に限ることなく、上記結像レンズ１の光学情報をア
ナログ値で示すアナログ信号であってもよい。さらに、
上記第１０図（Ａ）、　（Ｂ）においては、球面レンズ
の瞳結像レンズ１９が用いられているが、この瞳結像レ
ンズ１９は結像レンズ１の射出瞳を結像するための光学
系であるので、図示のようなレンズに限ることなく、例
えば、シリンドリカルレンズ、ピンホール、スリット等
の光学系であっても差しつかえない。但し、ピンホール
やスリットを瞳結像レンズとして使用する場合は、その
直径或いは幅は非常に小さいことが望ましいが、実際に
は、光量を確保するためにある程度の直径や幅が必要で
ある。従って、このピンホールの直径やスリットの幅の
設定が難しく、これらの直径や幅が大きくなると完全な
瞳の像は得られずにぼけた＠像が得られることになり、
光学情報を検出する精度は低下してしまう。 ところで、上記第１実施例では、瞳結像レンズ１９およ
び受光素子列２０から構成される結像レンズ１の光学情
報検出モジュールを一眼レフレックスカメラのボディに
配設する際に、光軸４より距離ｄだけずらして配設する
わけであるが、この距離ｄだけ光軸４からずらすための
位置出しが難しい。また、仮に、精度良く位置出しがで
きたとしても、−眼レフレックスカメラの場合、交換レ
ンズの光軸のガタが数百μｍ程度あり、このガタによる
射出瞳位置の検出誤差は避けられない。次に述べる第２
実施例の光学情報検出装置は、このような第１実施例に
おける欠点を改良したものである。 第１３図は本発明の第２実施例を示す光学情報検出装置
の基本的な構成図である。結像レンズ１の予定焦平面の
近傍位置で光軸４に対して垂直に遮光板３４が設けられ

【い【、この遮光板３４上で、光軸４を挾んで距６１　
ｅだげ隔てた位置に２つの瞳結像レンズ３９ａ、３９ｂ
が配設されている。そして、瞳結像レンズ５９ａ、６９
ｂの後方の距＃１ｈだけ隔てた位置には、瞳結像レンズ
３９ａ、３９ｂにより結像された結像レンズ１の射出瞳
の鍬をそれぞれ受光するための２つの受光素子列４０ａ
　、　４０ｂが同じく光軸４に対し垂直に、それぞれの
中心間距離を距＃ｅだげ隔てて一体的に配設されている
。 によってそれぞれ結ばれ、これらの瞳像４１ａ、４１ｂ
は受光素子列４０ａ、４０ｂ上にそれぞれ投影されるよ
うになっている。ここで、この２つの瞳像４１ａ。 ４１ｂのどちらか一方、或いは両方の瞳像の大きさく直
径ａ）を受光素子列４０ａ、４０ｂの出力から求めるこ
とにようズ、前記（２）式の演算に従い結像レンズ１の
Ｆ値が求められる。また、２つの＠像４１ａ。 ４１ｂの中心位置４１　ａ　ｏ　＋　４１１）ｏ間の距
離ｙより、次の（５）式に従−）″′Ｃ射出瞳距離Ｊが
求められる。 とのよ５に、本実施例によれば、２つの瞳結像レンズ５
９ａ、５９ｂを距離ｅだけ離し【一体化し、また、２つ
の受光素子列４０ａ、４０ｂも同じく距離ｅだげ離して
一体化した光学情報検出モジ翼−ルな用いていることに
よって、この光学情報検出モジ具−ルの、結像レンズ１
の光軸４に対する位置出しの精度を前記第１実施例の場
合に較べてゆるくすることができる。 第１４図は、本発明の第３実施例の光学情報検出装置を
一眼し７レツクスカメラに適用した状態を示ス。この実
施例においては、フィルム４３の位置と光学的に略等価
な、カメラ本体底部の位置に光学情報検出装置５５が配
設されているが、この光学情報検出装置５５は合焦検出
装置と一体に構成されている。即ち、光学情報検出装置
の瞳結像手段と合焦検出装置のストライプマスクとを一
体に有した光学系基板５４の下に、光学情報検出用受光
素子列と合焦検出用受光素子列とを一体に有した撮像素
子基板５６が設けられている。光学系基板５４と撮像素
子基板５６の詳細な構成を第１５図（Ａ）　、　（Ｂ）
。 （Ｃ）に示す拡大画によって説明すると、光学系基板５
４はガラスなどの透明基板であり、同基板の上面に前述
した瞳分割手段としてのストライプマスク２が設けられ
ていると共に、同ストライプマスク２の長手方向の両端
近傍の側方に、遮光部５８ａ。 ５９ａ　Ｋよって形成されるスリット６Ｄａと、遮光部
５８ｂ、５９ｂによって形成されるスリット６０ｂがそ
れぞれ存在している。このスリン）　６０ａと６０ｂは
結像レンズ１の射出瞳をそれぞれに結像させるものであ
る。そして、この光学系基板５４が載置されて一体とな
る撮＠累子基板５６の上面には、上記ストライプマスク
２と対向する位置に前述した受光菓子群Ａ、Ｂからなる
合焦検出用受光素子列３が配設されている。この受光素
子列３の配列方向は第１４図において紙面に垂直な方向
である。上記スリン）　６０ａ、６０ｂとそれぞれ対向
する位置には上記受光素子列３と平行して光学情報検出
用受光素子列５０ａ　、　５０ｂがそれぞれ配設されて
いる。スリット６０ａと６０ｂ間の距離が前記第１３図
に示す距離ｅに相当し、光学系基板５４の厚み寸法が前
記距離りに相当する。従って、この実施例においては、
合焦検出用受光素子列３の出力により像の横ずれに基づ
く焦点状態が検出されると同時に、光学情報検出用受光
素子列５０ａ、　５０ｂの出力により、前記第１３図に
示した第２実施例の光学情報検出装置と同様に、前記（
２）式および（５）式に基いて結像レンズ１のＦ値およ
び射出瞳距１１Ｍが求められる。この第３実施例の動作
について、さらに、第１６図に示す電気回路のブロック
図を用いて説明する。但し、上記瞳結像用スリッ）　６
０ａ、６０ｂは第１６図においては上記合焦検出用受光
素子列３の光電変換出力は同受光素子列３を有するＣＣ
Ｄ撮像累子７】からＡ−Ｄ変換器７３に導かれて順次Ａ
−Ｄ変換される。 また、上記光学情報検出用受光素子列５０ａ　、　５０
ｂの光電変換出力も、それぞれの受光素子列５０ａ　、
　５０ｂを有するＣＣＤ撮＠累子素子ａ、７２ｂから光
学情報検出回路７４に導かれ、同光学情報検出回路７４
で前記（２１、（５３式に基づき結像レンズ１のＦ値お
よび射出瞳位置などの光学情報が求められる。この光学
情報検出回路７４で求められた光学情報は補正係数演算
回路７５に導かれる。この補正係数演算回路７５では上
記の得られた光学情報から、予じめ定められた演算によ
りまず像高変調率αが求められ、この像高変調率αを基
にして補正係数が演算される。この補正係数はＡ−Ｄ変
換器７３の出力のタイミングと同期して作成される。補
正係数演算回路７５から算出された補正係数は除算器７
６に導かれる。除算器７６にはＡ−Ｄ変換器７３の出力
もＪ願人導かれるので、このＡ−Ｄ変換された合焦検出
用の信号は補正係数により除算される。従って、この補
正係数によって除算された合焦検出用信号は像高補正が
なされたものとなる。このあと、像高補正された信号は
、評価値演算回路７７に導かれて像の横ずれ状態を評価
する横ずれ評価値が演算される。この横ずれ状態を評価
した結果は、合焦判定回路７８に導かれて合焦状態にあ
るか否かの判定を行ない、その焦点状態に応じた焦点情
報を出力する。上記ＣＣＤ撮像累子７ｌ、　７２ａ、　
７２ｂ、　Ａ−Ｄ変換器７３．光学情報検出回路７４．
補正係数演算回路７５．除算器７６、評価値演算回路７
７および合焦判定回路７８は、制御回路７９からの制御
信号により予じめ定められたプ四グラムで動作する。上
記合焦判定回路７８から出力される焦点情報は、結像レ
ンズ１の光学情報に基いて像高補正された信号によって
得られたものであるので、レンズ交換などで光学情報が
変化しても、これに応じて像高補正が行なわれ、精度の
高い焦点情報が得られる。 上記第１５図（Ａ）〜（Ｃ）に示した第３実施例の光学
情報検出装置５５においては、瞳結像用スリット６０ａ
　、　６０ｂを瞳分割手段であるストライプマスク２と
同一平面上に形成しているが、必ずしもこれらの両光学
系を同一平面上に形成することを要しない。 例えば、第４実施例として第１７図（Ａ）　、　（Ｂ）
　、　（Ｃ）に示す光学情報検出装置８５のように、上
記第３￥施例における光学系基板５４を、２つの光学系
基板８３　、８４に分割してもよい。即ち、この光学情
報検出装置８５では、上面に瞳結像レンズ９０ａ、　９
０ｂを有する光学系基板８３の下に、上面にストライプ
マスク２を有した光学系基板８４が配置され、この光学
系基板８４の下に、合焦検出用受光素子列３および光学
情報検出用受光素子列５０ａ　、　５０ｂを存するＣＣ
Ｄ撮像累子基板５６が配置されている。瞳結豫レンズ９
０　ａ　＃　９０　ｂはシリンドリカルレンズがらなり
、それぞれ上記２つの光学情報検出用受光素子列５０　
ａ　ａ　５０　ｂと対向する位置に配設されている。光
学系基板８３の上面の、瞳結像レンズ９０ａを挾む両側
位置に遮光膜８８ａと８９ａが形成され、瞳結像レンズ
９０ｂの両側位置にも同様に遮光膜８８ｂと８９ｂが形
成されている。この光学情報検出装置８５においては、
２つのｌ１１＃ｆ、ＩＪレンズ９０ａと９０ｂ間の距離
は距離ｅであり、瞳結像レンズ９０ａから受光素子列５
０ａ　ｉでの距離および瞳結像レンズ９０ｂから受光素
子列５０ｂまでの距離がそれぞれ距＠ｂである。 このような構成を採用することにより、距離りはストラ
イプマスク２と合焦検出用受光素子列３の受光面との間
の距離ｈ′に左右されることなく、光学系基板８３の厚
み寸法ｈ／／を自由に設定してシリンドリカルレンズで
ある瞳結像レンズ９０ａ、９０ｂの焦点距離に合わせる
ことができ、瞳結像レンズ９０ａ、　９０ｂの設計に自
由度を持たせることができる。 第１８図は、本発明の第５実施例の光学情報検出装置を
一眼し７レツクスカメラに適用した状態を示したもので
ある。この実施例においても、フィルム４３の位置と光
学的に略等価な、カメラ本体底部の位置に光学情報検出
装置９５が配置され、同光学情報検出装置９５は合焦検
出装置と一体に構成されている。この合焦検出装置は像
の鮮明度検出法あり、第１９図（Ａ）、　（Ｂ）に拡大
して示すように、光路を２分割するための半透光面９６
ａと全反射面９６ｂとを有したビームスプリッタ９７と
、２分割された光路中にそれぞれ配設される２列のスト
ライプマスク１０２．２０２を蒸着などにより形成した
ガラス板などからなる光学系基板１０４と、ストライプ
マスク１０２，２０２とそれぞれ対向し、フィルム４３
０面の前後に等距離の位置とそれぞれ光学的に等価な位
置に配置される２列の合焦検出用受光素子列１０５．２
０３が形成されたＣ’ＣＤ撮像素子基板１０６とからな
る。この合焦検出装置の合焦検出作用について述べると
、上記クイックリターンミラー２２を透過し全反射ミラ
ー２３で反射した光束は光軸４Ａに沿ってビームスプリ
ッタ９７に入射して半透光面９６ａで２分され、同半透
光面９６ａを透過し一方の光束は第１のストライプマス
ク１０２を通過して第１の受光素子列１０３に入射する
。上記半透光面９６ａで反射した他方の光束は、さらに
全反射面９６ｂで反射したのち第２のストライプマスク
２０２を通過して第２の受光素子列２０３に入射する。 このため、２つの受光素子列１０３と２０３との間には
ある一定の光路差Δが生じており、受光素子列１０５，
２０３の配列位置は、上記フィルム４３０面（予定焦平
面）を挾んでその前後に、それぞれ光路差５ずつ離れた
位置１０７，１０８とそれぞれ光学的に等価である。 従って、このあとの電気回路において、上記受光素子列
１０３と２０３の光電変換出力に基いて像の鮮明度検出
および横ずれ状態検出のための評価値がそれぞれ求めら
れると、これらの評価値に基いて合焦検出が行なわれた
ことになる。 上記のような合焦検出動作を行な５合焦検出装置と一体
で光学情報検出装置９５を構成するために、上記ビーム
スグリツタ９７の上面には、第１９図囚において、紙面
と垂直な方向に距＃ｅだけ離間して２つの瞳結像レンズ
１１０ａ、１１０ｂ　（１ｍ結像レンズ１１０ａについ
ては図示されず）が配設され、瞳結像レンズ１１０ｂ（
１１０ａ）の両側には遮光Ｍ　１０８ｂ（１０８ａ）。 １０９ｂ（１０９ａ）が形成されている。また、ＣＣＤ
撮像撮像法板１０６の上面の上記２列の合焦検出用受光
２５　　　　　　　　　　　　ｃｒ： 素子列１０３と２０３の中間位置には、上記２つの瞳結
像レンズ１１０ａ、１１０ｂとそれぞれ対向する部分に
、上記受光素子列１０３，２０３と平行する方向に光学
情報検出用受光素子列１００ａ　、　１００ｂが同じく
距ｍｅだげ離間して配列されている。 この光学情報検出装置９５においては、結像レンズ１の
射出瞳が上記瞳結像レンズ１１０ａ、１１０ｂによって
それぞれ結像され、この結像された射出瞳の像は、上記
受光素子列１００ａ　、　１００ｂ上に瞳像１０１ａ。 １０１ｂとして投影される。従って、前記実施例で述べ
た場合と同様に、上記受光素子列１００ａ、１００ｂの
光電変換出力を検出することによって、瞳像１０１ａ、
１０１ｂの直径ａを検知し、前記（２）式に基づき結像
レンズ１のＦ値が求められる。また、この２つの１ｉＨ
Ｊｔ　１０１ａ＊１０１ｂの中心間距離ｙを検知して前
記（５）式に基づき結像レンズ１の射出瞳位Ｒ（射出瞳
距離りが求められる。 なお、上記の第６〜５実施例では、瞳分割手段としてス
トライプマスクを用いた場合について説明したが、スト
ライプマスク以外の他の瞳分割手段、例えば、微小臨界
角プリズムプレイ（特開昭５８−５９４１８号公報参照
）、７ライアイレンズ（特開昭５５−１１１９２７号公
報参照）などを用いた場合においても、多様の構成例が
考えられる。 また、以上の各実施例においては、光学情報としてＦ値
および射出瞳位置の両方を検出するようにしているが、
例えば、結像レンズ１０Ｆ値がレンズ鏡筒のマウント面
に設けられた信号ビンによって予め解かっている場合に
は、本発明の光学情報検出装置によって射出瞳位置だけ
を検出するようにしてもよい。 （効果） 以上述べたように、本発明によれば、結像光学系のＦ値
や射出瞳位置などの光学情報を検出できるため、横ずれ
検出法による合焦検出装置において発生する像高の影響
による出力のアンバランスを、使用する結像光学系に応
じて容易かつ確実に補正することができ、しかも、結像
光学系から光学情報を検知するための信号ピンなどの機
械的伝達手段が全て不要であり、光学情報は光学的に検
知したあと電気的に処理することによりて得られるので
信頼性が高い等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理的な第１実施例を示す光学情報
検出装置の断面図、 第２図は、合焦検出装置の一例を説明するための基本構
成を示す断面図、 第３図は、光軸付近に配設される２つの合焦検出用受光
素子の受光量を説明するための断面図、第４図は、像高
の影響により光量アンバランスを生じているときの、光
軸から離れた２つの合焦検出用受光素子の受光量を説明
するための断面図、第５図は、均一な照明を上記第２図
に示す合焦検出用受光素子列に与えたときの、受光素子
面上変位に対する各受光菓子出力の包絡線を示す□□□
特性線図、 第６図は、１蒙面上の位置に対し正弦波状に変化する光
強度の曲線図、 第７図は、被写体の像面強度が正弦波状に変化している
とき、像高の影響を考えない場合の合焦検出用受光素子
列の出力の包絡線を示す曲線図、第８図は、被写体の像
面強度が正弦波状に変化しているとき、像高の影響を受
けている状態の合焦検出用受光素子列の出力の包結線を
示す曲線図、第９図は、従来の光学情報検出装置の一例
を示す断面図、 第１０図（Ａ）および（Ｂ）は、上記第１図に示す光学
情報検出装置を一眼し７レツクスカメラに適用した具体
的な実施例の、側方および前方から見た断面図、 第１１図は、上記第１図に示す光学情報検出装置の電気
回路図、 第１２図は、上記第１１商に示すＣＣＤ撮鍬素子から読
み出される光学情報検出用受光素子列の出力線図、 第１３図は、本発明の原理的な第２実施例を示す光学情
報検出装置の断面図、 第１４図は、本発明の第３実施例の光学情報検出装置を
一眼レフレックスカメラに適用した状態の断面図、 第１５図（Ａ）、　（Ｂ）および（Ｃ）は、上記第１４
図に示す光学情報検出装置の、それぞれ平面図、そのＸ
−Ｘ線に沿５断面図および斜視図、 第１６図は、上記第１４図に示す光学情報検出装置の電
気回路図、 第１７図（Ａ）、　（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明の第
４実施例を示す光学情報検出装置の、それぞれ平面図、
そのＹ−Ｙ線に沿う断面図および斜視図、第１８図は、
本発明のＭ５実施例の光学情報検出装置を一眼し７レツ
クスカメラに適用した状態の断面図、 第１９図（Ａ）および（Ｂ）は、上記第１８図に示す光
学情報検出装置の、それぞれ断面図およびそのｚ−２線
に沿う横断平面図である。 １・・・・・結像レンズ（結像光学系）９、１９，３９
ａ、３９ｂ、９０ａ、９０ｂ、　１１０ａ、　１１０ｂ
・・・・・瞳結像レンズ（瞳結像手段）１０．２０，４
０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂ、　１００ａ、　１００
ｂ・・・・・光学情報検出用受光素子列（複数の受光素
子）６０ａ、６０ｂ・・・瞳結像用スリット（瞳結像手
段）７４・・・・・・・・光学情報検出回路（５を学情
報を算出する手段） 特許出願人　　　　オリンパス光学工業株式会社−第５
区 像面上のイ立置 ←鰻休−玉Ｃ田役 手　続　補　正　書　（自発） １．事件の表示　　昭和５９年特許願第１５８１４４号
２、発明の名称　　結像光学系の光学情報検出装置３、
補正をする者 事件との関係　　特許出願人 所在地　　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称
　　　（０３７）　　オリンパス光学工業株式会社４、
代　理　人 住　所　　東京都世田谷区松原５丁目５２番１４号５、
補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 ８Ａ＃ｌ書第８書画８５行初頭の「となる。Ｊの次から
同頁末行中の「求められる。」？、削除／へ ゝ・Ｋ′）Ｋ前記０文を１”す６・　・　　０．−幅、
　鵡、／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結像光学系の予定焦平面の位置或いはその近傍に、結像
   光学系の光軸と光軸がずれるように配置された、結像光
   学系の射出瞳を結像する瞳結像手段と、 この瞳結像手段によって結像された射出瞳の像を検知す
   るための複数の受光素子と、 この受光素子の出力に基いて上記結像光学系のＦ値、射
   出瞳位置などの光学情報を算出する手段と、 を具備してなる結像光学系の光学情報検出装置。