JPS6340112A - 自動合焦装置 - 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） 本発明は自動合焦装置に関し、特に撮影系によって結像
されている被写体像の任意の位置に撮影系の焦点を合わ
せることが出来る一眼レフカメラやレンズシャッターカ
メラ等に好適な自動合焦装置に関するものである。

（従来の技術） 撮影系の焦点合わせな自動的に行う自動合焦装置は、簡
易な操作により焦点合わせか出来る為、−眼レフカメラ
やレンズシャッターカメラ等の各種のカメラに用いられ
ている。

一般に自動合焦装置においてはカメラ側から赤外光を被
写体側へ投光し、被写体からの反射光束を受光し、例え
ば反射光束の受光量の大小や反射光束のカメラ内におけ
る受光位置等を検出することにより行っている。この他
、ＪＩｊｔ影系によって結像された被写体像の結像状態
、例えば焦点外れ量やボケ具合等を検出手段により検出
することにより行っている。

しかしながら、いずれの自動合焦装置においても撮影画
角内の焦点合わせなすべき箇所は予め設定されており、
例えば画面中央部に設定されており、撮影者の意志によ
り任、０の箇所に焦点合わせなすることは出来なかった
。

この為、撮影者が画面中央以外の他の箇所に焦点合わせ
をしたい場合には、まずその箇所で焦点合わせを行い、
このときの焦点検出信号を記録しておき、次いで撮：杉
画面を移動させて、先の焦点検出信号を利用して焦点合
わせを行って撮影しなければならなかった。

このように従来の自動合焦装置付のカメラでは画面内の
任、αの箇所に焦点合わせをして撮影する場合、撮影に
手間と′す、迅速なる撮影が困難であり、更にカメラの
取扱いに慣れない撮影者の場合、検出マークか被写体か
ら外れていることに気つかず、ピントのポケだ写真をと
ることがしばしばあった。

（発明か解決しようとする問題点） 本発明は、撮影者が撮影画面中の任意の位置に在るイ、
望する被写体を注視すれば、自動的に高精度に焦点合わ
せをすることが出来る簡易な構成の写真用カメラやビデ
オカメラ等に好適な自動合焦装置の提供を特徴とする 特に本発明は撮影者による被写体像の観察の際の光束及
び焦点検出の際に用いる光束を効率的に用いることによ
り明るい被写体像の観察と共に、高輝度な焦点検出か可
能な自動合焦装置の提供を目的としている。

（問題点を解決する為の手段） 所定面上に結像された被写体像を主に可視光のみを反射
若しくは透過させ赤外光束を遮光するダイクロイックな
特性を有する光学部材を介して観察する撮影者の該撮影
者の眼球に光源からの赤外光束を前記光学部材を介して
導光し、前記撮影者の眼球の屈折力状態を屈折力検出手
段により検出し、該屈折力検出手段からの信号に基つい
て、前記被写体像の結像状態を調整する調整手段を駆動
する為の信号を形成する様にしたことである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図である。図
中、ｌは着脱可能又は固定の撮影レンズ、２は可動の反
射鏡で撮影中はＪ＆２影光束外に退避するようになって
いる。３は結像面でフィルムやビデオＪ［２デバイスが
配される。３１は反射鏡２を介して結像面３と光学的に
等価な位置の焦点検出用の予定結像面である。４は主に
可視光を反射させ赤外光を透過させるダイクロイックな
特性を有する光学部材である。５は接眼レンズで、７は
撮影者の眼球、７１は角膜、７２は水晶体、７３は眼底
である。

本実施例では撮影レンズ１を通過し、反射鏡２で反射し
た被写体からの光束を予定結像面３１近傍に結像させた
後、光学部材４により主に可視光束のみを接眼レンズ５
の方向に反射させている。

これにより［２者が観察している結像面３１上の被＝ダ
体像が接眼レンズ５を通過した後、眼球の角膜７１及び
水晶体７２により眼底に明るい状態で結像されるように
なっている。

一方、１４は眼屈折力検出部の主に赤外光束を放射する
光源、１３はスリット、１２は投光用レンズであり、光
源１４からの光束でスリット１３を照明し、スリット１
３の像を投影レンズ１２で一旦、予定結像面３１と光学
的に等価な位置に役化した後、半透過鏡９と光学部材４
を介して接眼レンズ５により眼底７３に集光している。

■Ｏは絞りであり、角膜７１の表面或いは虹彩と共役の
関係となるように配置されており、その開口１０１は光
軸Ｓに対して偏心している。１１は結像レンズ、８は隣
接した２つの受光部８１．８２より成る受光手段であり
正視眼の眼底７３と共役め関係に位置されている。

尚、スリット１３と受光手段８は半透過鏡９に関して光
学的に等価な位置を占める。

本実施例では眼底７３に結像しているスリット状の赤外
光束は眼底７３で拡散的に反射するので、このときの赤
外光束を接眼レンズ５、光学部材４、半透過′ｍ９を介
した後、絞り１０の開口部１０１を通過させ、結像レン
ズ１１により受光手段８上に４光するようにしている。

本実施例では接眼レンズ５、光学部材４、半透過鏡９、
投光レンズ１２、スリット１３、光＃、１４、絞り１０
、結像レンズ１１、受光手段８等は屈折力検出手段の一
部を構成している。

いま撮影レンズ１による、希望する被写体像の結像位置
が結像面３と等価の予定結像面３１にある場合、即ち合
焦状態にある場合、１最影者は結像面３１に焦点合わせ
をするように水晶体７２を働かせ、この結果眼底７３に
は予定結像面３１面上の被写体像か形成されるようにな
る。

このときスリット１３は眼底７３に結像されるようにな
っている。

眼底７３にスリット１３の像を形成した赤外光束は拡散
的に反射され、その内で、後から絞り１０の開口部１０
１を通過する赤外光束（主光線に当る）は接眼レンズ５
、半透過鏡９、絞り１０、結像レンズ１１を経て受光手
段８の中央に入射して再びスリット１３の像を形成する
ので、２つの受光部８１．８２上にスリット像か等分に
掛りそこからの出力信号は略等しくなり、出力差は零と
なる。　従って受光手段８からの出力信号か零の為、撮
影レンズ１の調整手段としてのレンズ駆動部１５は停止
したままの状態を維持する。

次に撮影レンズ１による被写体像の結像位置が結像面３
１からずれて、例えば撮影レンズ１側の結像面３２にあ
ったとする。そうすると撮影者は眼球の調節作用により
水晶体７２の焦点距雛、即ち屈折力を変化させて結像面
３２上の被写体像を眼底７３に形成させようと働かせる
。この結果、眼底７３と受光手段８との共役関係は崩れ
、絞り１０の開ＣＩ部１０１を通過した赤外光束は受光
手段８の中央部から矢印８３に示すように左方向にずれ
てくる。従って２つの受光部８１．８２からの出力信号
は異、なり、両川力信号に出力差か生じてくる。

本実施例では、このときの出力差の符号及び大きさを１
１１（算回路９０で算出することにより結像面３２の結
像面３１からのずれ量を求め、その値に応じてレンズ駆
動部１５により出力差が零になるまで撮影レンズ１を電
気的に移動させて所望の被写体へ自動的に合焦させてい
る。尚、信号の演算処理の詳細については特開昭５９−
２０１００７号等で知られているし、本発明の主旨を外
れるので省いている。９１はレリーズ部で、レリーズの
７１’Ｓ　１段で屈折力の検出とフォーカスが行われ、
第２段でシャッター９２が作動する。

もし被写体像の結像位置が結像面３１からずれてＷｔ影
レンズ１より離れた結像面３３にあるときは、そこを注
視している撮影者の眼底から戻って絞り１０の開口部１
０１を通過する赤外光束の主光線のずれ方向は逆になる
。

尚、光源は撮影者の瞳孔を線動させない様に弱い光或い
は赤外光の様な不可視光が望ましい。

又、第１図に示した受光手段８の代わりにフォトセンサ
ー・アレイ・デバイスを配置し、スリットの眼底反射像
がデバイス上に作る光分布の中心が光軸からどれだけ、
どの方向にずれているかを算出し、それに応じて撮影レ
ンズ１を調節しても良い。

以上のように本実施例では、撮影者の注視による水晶体
７２の変化を検出することにより撮影者の眼底７３上の
一点７３′に形成される撮影画面上の箇所に焦点が合う
ようにしているので、視野の中心に限らず撮影者が希望
する任意の箇所で焦点合わせをすることが出来る。

又本実Ｂ’ｅｓ例では光学部材４により被写体像からの
光束のうち可視光のみを接眼レンズ５方向に反射させて
観察しているので光量損失が少なく良好なる明るい観察
を可能としている。

そして自動焦点合わせの際は光学部材４により赤外光束
のみを通過させて眼球に導光させているので焦点検出の
際の光量損失が少なく高精度の焦点検出を可能としてい
る。

尚本実施例において光学部材４の反射、透過特性を逆に
しても良く、このときは光学部材４の反射側と透過側の
各要素を入れ替えて構成すれば良い。

尚本実施例における撮影者の眼の屈折力状態を検出する
屈折力検出手段は第１図に示すものに限られず、どのよ
うな構成のものであっても良い。

第１図の実施例において、２は半透過鏡で構成すれば撮
影光量は減少するが、反射鏡２を固定とすることが出来
て装置全体を簡素化することができる。

（発明の効果） 本発明によれば撮影者の眼球の屈折力状態な検出するこ
とにより撮影者が注目している被写体面上に簡噴に、し
かも高速に焦点合わせをすることが出来る自動合焦装置
を達成することができる。

更に光束の有効利用を図っているので明るい被写体像の
観察が出来、しかも高精度な焦点検出が可能な自動合焦
装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図である。図
中、１は撮影レンズ、２は反射鏡、３は結像面、４は光
学部材、９は半透過鏡、５は接眼レンズ、７は眼球、７
１は角膜、７２は水晶体、７３は眼底、１４は光源、１
３はスリット、１２は投光レンズ、ｌＯは絞り、１１は
集光レンズ、８は受光手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定面上に結像された被写体像を主に可視光のみを反射
   若しくは透過させ赤外光束を遮光するダイクロイックな
   特性を有する光学部材を介して観察する撮影者の該撮影
   者の眼球に光源からの赤外光束を前記光学部材を介して
   導光し、前記撮影者の眼球の屈折力状態を屈折力検出手
   段により検出し、該屈折力検出手段からの信号に基づい
   て、前記被写体像の結像状態を調整する調整手段を駆動
   する為の信号を形成する様にしたことを特徴とする自動
   合焦装置。