JPS6269217A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な焦点検
出装置に関し、特に結像レンズの瞳を−ｚつの領域に分
割し、各領域を通過する光束により２つの第２次物体像
を形成し、これらの第２次物体像の相対的な位置関係？
検出することにより結像レンズの焦点位ａｔ検出する焦
点検出装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より比較的高ｎ度な受光型の焦点検出方式に所謂像
ずれ方式があり、例えば特開昭　５５−１５５３３１　
　号公報で提案ばれている。第１図は同公報で提案され
ている一光学系の概略図で６るＯ 同図においてｌは結イオレンズ、ｌｌは結像レンズ１の
射出瞳、２はｉＭ像レンズ１の予定結像面、３はフィー
ルドレンズ、８ｍ　、　８ｂは各々Ｍ像レンズｌの光軸
ＬＫ対称に配置した１対の絞シ、４．５は同じく元軸Ｌ
Ｋ対称Ｋかつ絞り　１３ｍ　。

８ｂ　　の後方に配置した１対の再［１ルンズ、６゜７
は各々再結１象レンズ４，５の結像面近傍に配置した複
数の受光素子より成る受光手段である。

絞り８ａ　、　８ｂはフィールドレンズ３によシ射出ｍ
　１ｍ　と共役関係となっており、これによシ射出１１
ｇ１１を実質的に２つの領域１ａ　ｒ　Ｘｂに分割して
いる。

結像レンズ１の射出瞳１１の領域１ｍ　ｆ通過した光束
は予定結像面２付近に＠ｌｌ物体管形成する。その後フ
ィールドレンズ３を介し再結像レンズ４により受光手段
６面上に第２次物体像を形成する。Ｍ像レンズｌの射出
［１１の反対側の領域１ｂ　ｔ−通過した光束も同様に
受光手段７面上に第２次物体像を形成する。

結像レンズｌによる第１次物体像の形成される位置、即
ちディフォーカス量と２つの受光手段４．５面上の第２
次物体像の相対的位置関係は一義的に決まった関係にあ
る。偉ずれ方式による焦点検出はこのときの２つの８ｇ
２次物体像の相対的位置関係を検出することによって行
っている。この為２つの受光手段６　、７１ｆｉ上に形
成される第２次物体儂の結像性能は焦点検出精度に大き
く影響してくる。

一般に像ずれ方式による焦点検出においては同図に示す
如く第１次物体儂の光軸りから一定の距離に６る点Ｏ工
２に対する２つの再結像レンズ４．５の撮影画角は異な
り、即ち結像条件が異っている。この為再Ｍ像レンズ４
，５の歪曲収差や色収差等の諸収差の影響で２つの第２
次物体儂の大きさ２．．２２はｍ偉しフズｌが合焦のと
きでも一致しなくなる。このときの再結像レンズ４，５
の結像性能の違いは２つの第２久物体像の相対的位置関
係の検出の際の検出精度の低下、即ち結像レンズ１の焦
点検出ｆｌｌＨの低下の原因となってくる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は再結像レンズの諸収差による第２次物体像の結
像性能の低下を補正することＫより高精度な焦点検出が
可能な偉ずれ方式の焦点検出装置の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 結像レンズの１ヨｊ側ｔζ前記Ｗｉ像レンズの１はを２
つの領域に分割する為の瞳分割手段を有した再結像系を
配置し、前記再結像系により前記結像レンズの２つに分
割されたｗ１領域を通過する光束から、２つの第２次物
体像を形成し、前記再結像系の像面近傍に複数の受光素
子より成る受光手段全配置し、前記受光手段により前記
２つの第２次物体像の相対的位置関係を検出することに
より前記結像レンズの焦点位置を検出する焦点検出装置
において、前記瞳分割手段は前記結像レンズの元軸を挾
んで対称に１対の絞りと同じく１対の再結像レンズとを
有し、該再結（３，レンズの少なくとも１つのレンズ面
を前記絞ｐの中心に対して前記受光素子の並び方向に偏
心させたことでらる。

この池水発明の特徴は実施列において記載されている。

（実施列） ＠２図は本発明の一大施列の光学系の概略図でめ９、第
１図で示した要素と同一要素には同符号を付しである。

同図において２０１　、２０２は各々再結像レンズで６
９本実施列では、３３３図に示すように２つの再結像レ
ンズ２０１　、２０２　ｏ後方のレンズ面２０１ｍ２　
、２０２ｂ２　’に各々絞り　８ｍ　。

８ｂ　　Ｋ対して受光手段６．７の受光素子の並び方向
に偏心させている。２０１ａ３はレンズ面２０１ａ２０
光慟、２０２ｂ３はレンズ面２０２ｂ２の光軸である。

又８ｍｌ。８ｂｌは各々絞り８ａ　、　８ｂの中心軸、
２０１ａ４はレンズ面２０１ａｌの光軸、２０２ｂ４は
レンズ面２０２ｂｌの光軸である。

本実施例における偏心寸は各々光軸りに対して対称とし
ている。

本実施列では第１図に示すのと同様に結像レンズ１の射
出向１１０片方の領域１ａを通過した光束は予定結像面
２付近に第１次物体像全形成する。その後フィールドレ
ンズ３を介して再結像レンズ２０１　Ｋ：よって受光手
段６面上に第２次物体像を形成する。このとき本実施列
では（１結像レンズ２０１の後方のレンズ面２０ｔａ２
　ｆｔｆｆす８ａ　　の中心に対して受光手段６の受光
素子方向に平行偏心させている。この為光束はレンズ面
２０１　Ｒ２の収斂作用及びプリズム作用を受は光軸り
上の一点Ｏ０□は点線で示す光路から実線で示す光路に
偏向され点Ｏ工、１に収斂するようになる。

即ち結像位置は距離ｚ３程補正されて結像するようにな
る。

結像レンズｌの射出１１１ａｌｌの他の領域ｉｂを通過
した光束も同様の作用を受は点０□０．に収斂するよう
になる。

これにより第２次物体像の寸法を各々強制的に変化させ
ている。

このように本実施列では再結鐵レンズの１つのレンズ面
を前述の如く偏心させ／リズム効果を待たせることによ
り再結像レンズの諸収差の影響による第２次物体像の寸
法誤差、即ち（２ニー２２）の差を小さくしている。

尚本実施列におりて偏ノｏさせるレンズ面は再結像レン
ズの物体側のレンズ面であっても良く、又両レンズ面を
各々絞りの中心に対して受光素子の並び方向に扁心させ
ても良い。

次に本発明に係る再結像レンズを焦点距に１ｆ−１と正
規化したときの数値列を示す。Ｒ１。

Ｒ２は物体側と像面側のレンズ面の曲率半径、Ｄｌ　　
はレンズ厚、Ｎｌ　、νｌは材質の屈折率とアツベ数で
おる。

ＲＤ　　　　　　　　　Ｎ １　　　　　０．５４２　　　　１．０４２　　　　１
．４９１７１　　　　５７．４２　　　　−１．８７５ 絞ＦＪ８ｍ、８ｂＯ開ロ中心との間隔は０．２４８、再
結像レンズ２０１と２０２の物体側と浄面側のレンズ面
の光軸間距離は各々０．３５　、−０．１７　　である
。

再結像レンズｚｏｔ　、　ｚｏｚ　ｏ結像１音率は０．
３５、再結像レンズ２０１　、２０２の材質はアクリル
でめるＯ 本実施列において第１次物体儂が光軸上０．４２１の大
きさのとき再結像レンズの諸収差による２つの第２次物
体像の大きさの誤差２ニー２２は０．０６３　”ｍ　ｓ
又ｄ線とｇａの色収差による大きさの誤差は０．０４２
μｍでおる。

８Ｉ！４図はレンズ面２０１ａｌとレンズ面２０１ａ２
の絞り８ａの中心からの偏心ｔｔ−軸とし、ΔＺＡ　−
２□−２２−０と色収差による大きさの誤差ΔＺＢ−〇
の条件を満たす直＠を表わすグラフでおる。

本実施列では直線ΔＺＡと、ΔＺＢの交点近傍の偏心！
ｉを用いている。

（発明の効果） 本発明によれば再結像レンズの少なくとも１つのレンズ
面を偏心させプリズム作用を持たせることにより、昇結
像レンズの色収差ｔ−含む諸収差の影響による第２次物
体像の寸法誤差を補正し、高ｆ＃度な焦点検出が可能な
像ずれ方式の焦点検出装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の像ずれ方式の焦点検出装置の光学系の概
略図、ｆ４２図は本発明の一実施列の光学系の、概略図
、第３図は第２図の一部分の説明図、第４図は本発明に
係る再結像レンズのレンズ面の偏心量に関する説明図で
らる。図中１は結像レンズ、１１は射出瞳、２は予定結
像面、８ｍ　、　８ｂけ各々絞り、４　、５　、２０１
　、２０２は各々再結像レンズ、６，７は各々受光手段
、２０１ｍ１　、２０１ａ２はレンズ面、Ｌは光軸であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像レンズの像面側に前記結像レンズの瞳を２つ
   の領域に分割する為の瞳分割手段を有した再結像系を配
   置し、前記再結像により前記結像レンズの２つに分割さ
   れた瞳領域を通過する光束から、２つの第２次物体像を
   形成し、前記再結像系の像面近傍に複数の受光素子より
   成る受光手段を配置し、前記受光手段により前記２つの
   第２次物体像の相対的位置関係を検出することにより前
   記結像レンズの焦点位置を検出する焦点検出装置におい
   て、前記瞳分割手段は前記結像レンズの光軸を挾んで対
   称に１対の絞りと同じく１対の再結像レンズとを有し、
   該再結像レンズの少なくとも１つのレンズ面を前記絞り
   の中心に対して前記受光素子の並び方向に偏心させたこ
   とを特徴とする焦点検出装置。