JPS6340526A - 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が出来る７、ｂ、−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
、撮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］１［やホ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七り、撮影者の意志によ
り任意の箇所に焦点合わせをすることは出来なかった。

この為、撮影者か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、次いで撮影画
面を移動させて、先の焦点検出１３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
任意の箇所に焦点合わせを１ノで撮影する場合、撮影に
１間とり、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、検出マークが被写体から
外れていることに気−）かす、ピントのホケた写真をと
ることがしばしばあった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、撮影者がＩ最影画面中の任意の句作に在る希
望する被写体を注視すれば、自動的に品精度に焦点合わ
せをすることか出来る簡易な構成の′ゲ貞用カメラやビ
デオカメラ等に好適な自動合焦装置の提供を［」的とす
る。

更に本発明は撮影系の焦点合わせと共に感光面１、に結
像されている被写体像を簡易な構成により選択して観察
することが出来る自動合焦装置の提供を目的とする。

（問題点を解決する！、）の手段） 所定向上に結像された被′ＴＪ、：体像を観察する撮影
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［一段からの（１ｇ号にＪ、Ｌついて、前
記所定面１−の結像状態を調整する調整１段を駆動する
為のイバ−）をｊ［構成する際、前記所定面Ｈに光拡散
部と光透過部の２つの領域を有し、かつ双方の領域の切
換え力冑１丁能な切換−Ｌ段を配置し、該切換手段を介
して１１ｆ「泥波′う′体像の結像状態を観察するよう
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、１は着脱可能又は固定の撮影レンズ、２は可動の反
射鏡で撮影中は撮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撮影デバイスが配され
る。３１は反射鏡２を介して結像面３と光学的に等価な
４’：ｊ置の焦点検出用のｆ定結像面である。４は゛ｉ
透過鏡、若しくは可視光を反射させ赤外光を透過するダ
イクロイックな特性を有する光学部祠である。１００は
切換−ｒ段であり、結像面３と光学的に等価な６７置に
配置されており、例えば第２図に示すように光拡散部１
０４と光透過部１０３Ｃ＋）２つの領域を有し、かつ双
方の領域の光軸Ｓｌ−のイ１装置が切換え出来るように
構成されている。同図の１０１は干−ター、１０２はロ
ーラーであり、ローラー１０２と接触させた円板１０５
を回転させて切換えを行っている。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なｒ定結像面３１近傍に結像させ切
換手段１００の透過部を通過させた後、゛卜透過鏡４に
より接眼レンズ５の方向に反射させている。これにより
撮影者が観察している結像面３１＋の被写体像が接眼レ
ンズ５を通過した後、眼球の角膜７１及び水晶体７２に
より眼底に結像され乞ようになっている。

一方、１４は眼屈折力検出部の光源、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Ｉ３を照明し、スリットＩ３の像を投影レンズ１２
で雪」、ｒ定結像面３１と光学的に等価な（ｌ’／置に
投影した後、半透過鏡９゜４を介して接眼レンズ５によ
り眼底７３に集光している。１０は絞りであり、ｆｉｔ
　Ｉ＋！２７１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規用の眼底
７３と共役の関係にイｉ装置されている。

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（＋’７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光束
は眼底７３て拡散的に反射するので、このときの光束を
接眼レンズ５、！ｒ：透過鏡４，９を介した後、絞り］
０の開「１部１０１を通過させ、結像レンズ１１により
受光手段８＋に導光するようにしている。本実施例では
接眼レンズ５、半透過鏡４．９、投光レンズ１２、スリ
ット】３、光源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。

次に本実施例における焦点合わせについて説明する。焦
点合わせをするときは、切換手段１００の光透過部１．
０３が光軸Ｓ上に位置するように配置される。

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、撮影者は結像面３１に焦点合わせな
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面上の被写体像が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１〜１３の像を形成した光束は拡散的
に反射され、その内で、後から絞り１０の開口部１０１
を通過する光束（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１〜１３の像を形成するので
、２つの受光部８１．８２上にスリット像が等分に掛り
そこからの出力信月は略等しくなり、出力差は零となる
。

従って受光手段８からの出力信号が零の２．ｂ、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の焦点距離、即ち屈折力を変化させて結像面
３２−１−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［１部１０１を通過した光束は受光
手段８の中央部から矢印８３に示すように左方向にずれ
−でくる。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演
算回路９０で算出することにより結像面３２の結像面３
１からのずれ量を求め、その値に応じてレンズ駆動部１
５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５９−２０１
００７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、レリーズの第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からずれて撮影レ
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１０
１を通過する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細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、
どの方向にす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８１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なすることが出来る。

本実施例では焦点合わせのとき撮影者が観察している被
写体像は眼球の屈折力の調整により変化する空中像であ
る。従って撮影者か観察している被写体像は感光面であ
る結像面３に形成されている被写体像とは撮影系が合焦
のとき以外は一致していない。

そこで本実施例では撮影者か焦点合わせを行っていると
きに感光面に形成されている被写体像の結像状態がどの
ようなものであるか観察したい場合には切換手段１００
の光拡散面１０４が光軸Ｓ上に位置するように切換える
ことにより行っている。即ち光拡散面１０４は結像面３
と光学的に等価な位置に配置されているので、この光拡
散面１０４１−に形成された被写体像を観察することに
より感光部１−の被写体像の結像状態を知るようにして
いる。

第３図、第４図は各々本発明に係る切換手段の他の一実
施例の説明図である。第３図では光拡散性の媒体３００
を光軸Ｓ上に出し入れすることにより光透過部と光拡散
部の２つの領域の切換えを行っている。第４図では電場
の印加により光透過部から光拡ｎ（（Ｍと可逆的に変化
する物質４００を利用し、１ｉｆｔ気的ｆ段により光透
過部と光拡散部を可逆的に形成している。同図において
物質４００は例えば液晶、ＰＬＺＴ等であり、物質４０
０の表丸面に透明電極４０１，４０２を設けて電源４０
３により物質４００に電場を印加している。

これにより光透過部と光拡散部をｉｉｒ逆的に形成して
いる。

本実施例では電気的手段を利用している２、ｂに、高速
でしかも精度良く光透過部と光拡散部との切換えを行う
ことかできる特長がある。

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図にツバすものに限られず、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）ト透過鏡で構成すれば
撮影光１［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汗の眼球の屈折力状態を検出するこ
とにより撮影者か注［」シている被ｌ′体面上に簡単に
、しかも高速に焦点合わせをすることか出来る自動合焦
装置を達成することかできる。

又感光面トに結像されている被写体像の結像状、態を簡
易な操作により容易に観察することかできる自動合焦装
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。第
２図は第１図の一部分の説明図、第３図、第４図は各々
第１図の一部分の他の一実施例の説明図である。図中、
１は撮影レンズ、２は反射鏡、３は結像面、４，９は各
々半透過鏡、５は接眼レンズ、７は眼球、７１は角膜、
７２は水晶体、７３は眼底、１４は光源、１３はスリッ
ト、１２は投光レンズ、１０は絞り、１１は集光レンズ
、８は受光手段、１００は切換１段、１０３は光透過部
、１０４は光拡散部である。

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観察する撮影者の眼球
   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、前記所定面上の結像状
   態を調整する調整手段を駆動する為の信号を形成する際
   、前記所定面上に光拡散部と光透過部の２つの領域を有
   し、かつ双方の領域の切換えが可能な切換手段を配置し
   、該切換手段を介して前記被写体像の結像状態を観察す
   るようにしたことを特徴とする自動合焦装置。