JPS6275410A

JPS6275410A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPS6275410A
Application number: JP21568885A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mukai; 弘向井; Tokuji Ishida; 石田　徳治; Sho Tokumaru; 得丸　祥
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1987-04-07

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、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装置に関する。

（従来の技術）焦点検出装置は種々知られているが、その１つに、撮影
レンズの予定焦点面の近傍ないし後方にコンデンサーレ
ンズを配置し、該コンデンサーレンズの後方に光軸対称
に１対の結像レンズを配置することにより、両結像レン
ズによってそれぞれ形成される予定焦点面上の２つの像
を比較して撮影レンズの焦点検出を行うらのがある。第
４図はこのような焦点検出装置の基本光学系を示すしの
であり、ここにＴＬが撮影レンズ、Ｌｏがコンデンサー
レンズ、Ｌｌ及びり、かそれぞれ結像レンズである。両
結像レンズＬ、、Ｌ、は、撮影レンズＴＬの光軸Ｘに対
して対称となり、かつ、両結像レンズＬ、、Ｌ、の光軸
かそれぞれ光軸Ｘと平行となるように配置されている。

さらに、結像レンズＬ、、Ｌ２の前に光束制限用マスク
Ｍが設置される。Ｆは撮影レンズＴＬの予定焦点面、Ｐ
Ｒは両結像レンズの結像面である。

このような構成により、単一の被写体に対し、投影レン
ズが合焦状態にあるとき、その像Ａは予定焦点面Ｆ上に
形成され、更に結像レンズＬ１゜Ｌ、によって第１像Ａ
１．第２像Ａ、が形成される。そして、撮影レンズＴＬ
が後ビン状態にあるときには、被写体の像Ｂは合焦時の
像Ａよりも後方に形成され、更に、第１像Ｂ＋、第２像
Ｂ、が、それぞれ結像レンズＬ１．Ｌ！によって、合焦
時の第１＠！Ａ、、第２像Ａ、よりも光軸Ｘに垂直な方
向に離れた位置に形成される。逆に前ピン状態のときに
は、被写体の像Ｃが、撮影レンズＴＬによって、合焦時
の像Ａよりも前方に形成され、その第１像Ｃ１及び第２
像Ｃ３は共に合焦時よりも光軸Ｘに近い位置に形成され
る。撮影レンズＴＬを光軸方向に移動しつつ、第１像と
第２像の合焦時の位置を結像面ＦＲに配置した一対の光
電変換器（図示しない）の出力値で検出し、合焦、非合
焦を判別できる。

第５図に、自動焦点の瞳と撮影レンズＴＬの射出瞳の関
係を示す。コンデンサーレンズＬ０は、再結像レンズＬ
、、Ｌ、の瞳の像を撮影レンズ側に投影する役割をする
。再結像レンズＬ、、Ｌ、の前に置かれた光束規制マス
クＭは、撮影レンズ側の位置Ｏに投影される。

ところで、線ＦＮ上では、位置Ｏと同じＦ値の大きさを
示す。しかし、同じＦ値であっても撮影レンズＴＬの射
出瞳が位置Ｏより後方に配置される場合（例えば位置Ｏ
）は、光線ｅｌがけられ、像の一部Ｑ、とＰ、の照度が
低下し、逆に前方に配置される場合（例えば位置の）は
、光線Ｕ、かけられ、像の一部Ｑ１とＰｔの照度が低下
する。このように、撮影レンズＴＬによって再結像レン
ズＬ、、Ｌ、の瞳がけられると、誤測距の原因となる。

したがって、撮影レンズＴＬの射出瞳の位置と再結像レ
ンズＬ、、Ｌ、の投影された位置Ｏを一致させると、い
ちばん効率よく、しかも暗いＦ値まで測距できる。

（発明の解決すべき問題点）以上に説明した焦点検出装置は、屈折型の撮影レンズに
対して使用されてきた。しかし、反射望遠レンズ（第６
図に一例を示す）に対しては、そのままでは使用できな
い。

反射望遠レンズは、屈折型レンズに比べて、次のような
長所をそなえており、自動焦点検出ができることが望ま
れる。

（ａ）レンズ枚数が少なく、安価である。

（ｂ）反射により、全長が短く、軽くできる。

（Ｃ）反射により、ガラスの色分散の影響が少なく、色
収差が屈折型レンズに比べて非常に少ない。

しかし、反射望遠レンズにおいては、射出瞳のレンズ中
心部からは、光が入射してこない。第７図に示すように
、光軸Ｘ近傍の光は遮断されるので、射出瞳の形状は、
外周Ｕと内周して示されろ円環の領域となる。したがっ
て、焦点検出におけるけられの影響が大きく、再結像レ
ンズの投影された瞳の位置を射出瞳の位置に一致させる
ことが更に望ましくなる。

また、全長を短くするために、最終のレンズに凹レンズ
が使われており、射出瞳は、通常の同じ焦点距離の望遠
レンズに比べて、やや後方にあり、Ｆ値がやや大きい。

この点からも、撮影レンズの射出瞳と再結像レンズの投
影位置の一致が望ましい。

第８図から第１Ｏ図までに、撮影レンズの射出瞳に投影
した従来の再結像レンズの瞳Ｅの形状を示す。瞳Ｅは、
撮影レンズの射出瞳の外形Ｕの内側にある。第８図（特
開昭６０−３２０１３号公報参照）においては、再結像
レンズの瞳Ｅ、Ｅの外周は、撮影レンズの瞳Ｕの外形に
相応する形状であり、一方、瞳Ｅ、Ｅの内周は、外周と
ほぼ対　−称的な形状であり、この図においては、楕円
状である。第９図（特開昭５６−１３０７２５号公報参
照）においては、再結像レンズの瞳Ｅ、Ｅの外周と内周
とは、中心線に対して線対称な直線であり、上と下の周
は、円弧であり、そして、図における上下方向の長さを
左右方向の幅より長くする。

また、第１０図（アメリカ合衆国特許第４，３７０゜５
５１号公報参照）においては、再結像レンズの瞳Ｅ、Ｅ
の外周は、撮影レンズの瞳Ｕの外形に応じた形状である
が、内周は、直線である。第８図から第１Ｏ図までに示
したいずれの瞳Ｅについても、反射望遠レンズを使用す
る場合に生じる射出瞳の内周りについて言及されていな
い。

本発明の目的は、射出瞳の長さの異なった撮影レンズに
対応できる焦点検出装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る焦点検出装置は、撮影レンズの予定焦点面
の近傍ないし後方にコンデンサーレンズを配置し、咳コ
ンデンサーレンズの後方に光軸対称に一対の像分離光学
系を配置して像を分離し、分離された両像を互いに比較
することによって撮影レンズの焦点検出を行なう焦点検
出装置において、電気光学素子からなるマスクを含む複
数の光束規制マスクを上記の像分離光学系の前に配置し
、電気光学素子を作動させるか否かにより光束規制マス
クの撮影レンズへの投影位置を切り換えるようにしたこ
とを特徴とする。

（作　用）反射望遠レンズの射出瞳の位置に応じて自動焦点の分離
光学系の撮影位置を変えることができるようになるので
、反射望遠レンズの場合の焦点検出が正確に行え、さら
に、小さいＦ値のレンズまで測距が正しく行える。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

反射望遠レンズでは、内側の光束もけられるので、結像
レンズの投影位置味と撮影レンズの射出瞳の位置をでき
るだけ一致させ、光束を有効に使う必要がある。投影位
置の変更は、一般の屈折型レンズに対しても有効である
。

結像レンズの射出瞳の位置は、次の方式で変更できる。

（ａ）コンデンサーレンズＬ０の位置を変える。

（ｂ）コンデンサーレンズＬ。の焦点距離を変える。

（Ｃ）再結像レンズＬ１．Ｌｔの瞳の位置を変える。

（ｄ）射出瞳の位置の違う測距光学系を複数個備える。

第１図に示すように、本実施例では方式（Ｃ）を用いる
。第１図において、結像レンズＬ、、Ｌ、の結像面にそ
れぞれ光電変換索子Ｃ＋、Ｃｔが設けられる。再結像レ
ンズＬ、、Ｌ、の前に、通常の光束規制マスクＭｌを固
定する。一方、液晶素子又はエレクトロクロミック素子
を用いた電気光学素子の光束規制マスクＭ、が、再結像
レンズＬ、、Ｌ。

より撮影レンズ側に少し離れて設置される。マスクＭｔ
の位置は、反射望遠レンズの射出瞳と自動焦点検出系の
入射瞳とが一致するように選ぶ。必要に応じて、通電又
は消電によってマスクＭｔを発生させることができる。

通常は、マスクＭ１を用いるが、反射望遠レンズのよう
に射出瞳の遠いような撮影レンズを使用する場合は、通
電または消電によってマスクＭ。

を発生させ、マスクＭ、の像をマスクＭ１の像よりら遠
くに投影する。

なお、マスクＭ、を電気光学素子で、マスクＭ。

を通常のマスクで構成してらよい。また、両マスクＭ　
ｔ　、　Ｍ　ｔを電気光学素子で構成してもよい。

ところで、反射望遠レンズに対する焦点検出においては
、自動焦点の射出瞳の形状を反射望遠レンズの射出瞳の
形状（第７図）と相似にすることが望ましい。

第２図に、反射望遠レンズの射出瞳（外周Ｕと内周りと
からなる）に投影した再結像レンズの一対の瞳Ｅ、Ｅの
本実施例における形状を示す。瞳Ｅ、Ｅは、外周Ｕと内
周りの間に配置する。瞳Ｅ。

Ｅの外周ＥＱと内周Ｅｌとは、ともに光軸中心を中心と
する同心の円弧である。また、瞳Ｅの上下の周ＥＳ、Ｅ
Ｓは、線対称の平行線で区画され、瞳Ｅの上下の長さが
内周りの直径とほぼ等しくなる。

上記再結像レンズの瞳の形状は、実際には、その前方に
配置するマスクによって決められる。

そこで、このマスクの開口形状を電気的制御によって変
化させることによって、種々の型式の撮影レンズに対応
することができるようにすれば、汎用性を高めることか
できる。具体的には、再結像レンズＬｌ、Ｌｔの前に設
置する光束規制マスクＭ２（第１図参照）を電気光学素
子で措成し、第３図に示すように、屈折型レンズの場合
と反射望遠レンズの場合とて瞳Ｅ、Ｅの形状を変化でき
るようにする。屈折型レンズに対応させる場合は、第８
図と同様に瞳Ｅの内周Ｅｌ’を外周Ｅｏと対称的に構成
する。反射望遠レンズに対応させる場合は、第２図に示
したのと同じ形状即ち、外周Ｅｏと同心の円弧Ｅ１とす
る。

瞳Ｅ、Ｅの外周ＥＱと内周Ｅｌとは、正確な同心円状の
円弧であってもよいし、該円弧を直線近似により加工性
を向上させたものでもよい。

（発明の効果）反射望遠レンズに使用できる焦点検出装置を提供するこ
とができろ。

また、自動焦点検出系の光束規制マスクの投影位置を変
更できるようにすることにより、より小さなＦ値のレン
ズに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２枚の光束規制マスクを備えた分離光学系の
図である。第２図は、本発明の一実施例の反射望遠レンズの射出瞳
に投影した再結像レンズの瞳を示す図である。第３図は、本発明の別実施例の電気光学素子からなるマ
スクの形状を示す図である。第４図は、従来の分離光学系を用いた自動焦点装置の光
学系を示す図である。第５図は、自動焦点検出系の瞳と撮影レンズの射出瞳の
関係を示す図である。第６図は、反射望遠レンズの図である。第７図は、反射望遠レンズの射出瞳の図である。第８図〜第１Ｏ図は、それぞれ、撮影レンズの射出瞳に
投影した従来の再結像レンズの瞳Ｅの形状を示す図であ
る。ＴＬ・・・撮影レンズ、Ｍ、、Ｍ、・・・光束規制マスク、Ｌｏ・・・コンデンサーレンズ、Ｌｔ、Ｌｔ・・・結像レンズ。特許出願人　　　　ミノルタカメラ株式会社代　　理　
　人　弁理士　青　山　　葆ほか２名第４図１１２図　　　　　　第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮影レンズの予定焦点面の近傍ないし後方にコン
デンサーレンズを配置し、該コンデンサーレンズの後方
に光軸対称に一対の像分離光学系を配置して像を分離し
、分離された両像を互いに比較することによつて撮影レ
ンズの焦点検出を行なう焦点検出装置において、電気光学素子からなるマスクを含む複数の光束規制マス
クを上記の像分離光学系の前に配置し、電気光学素子を
作動させるか否かにより光束規制マスクの撮影レンズへ
の投影位置を切り換えるようにしたことを特徴とする焦
点検出装置。
（２）像分離光学系の瞳の形状を変化せしめうるように
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲の第１
項記載の焦点検出装置。