JPS6381411A - 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】 ［技術分野］ 本発明は、レンズ交換可能なカメラ（例えば−眼レフカ
メラ）に適したパッシブ及びアクティブ両方式を兼ね備
えた焦点検出装置に関するものである。

［従来技術とその問題点］ 上記カメラに適したパッシブ方式の焦点検出装置として
は、例えば特開昭５７−７４４２３号公報に示される様
なものが知られている。このパッシブ方式の焦点検出装
置では、受光光束が撮影レンズの射出瞳にケラれること
のない様に焦点検出光学系を配置、構成する必要がある
が、−眼レフカメラでは種々の交換レンズがあって射出
瞳の位置や大きさもまちまちである。種々の交換レンズ
を使用した時にも焦点検出を可能とする為には、受光光
束を光軸近傍の領域に設定しなければならないのである
が、このような設定では、撮影レンズを通して物体に光
を投射し物体より反射してきた光を撮影レンズを通して
上述の焦点検出装置にて受光して焦点検出を行なう際、
即ちアクティブＡＰを行なう際に撮影レンズの面間で反
射して焦点検出装置側にもどってくる有害光を避けるこ
とか困難となる不都合があった。一方、受光光束を光軸
近傍よりはなして配置、構成すると使用可能なレンズに
制約が生じるのでパッシブＡＰ時に於ける撮影領域（使
用可能なレンズの本数）が従来よりも限定され、はなは
だ不都合であった。

また、特開昭５４−１５８３２号公報、同５７−２２２
１０号公報には、投光手段からの投射光を撮影レンズの
一部を通して外部へ投射し、被写体で反射してもどって
来た光を上記撮影レンズの。

他の領域を通して焦点検出手段にて受光するようにし、
投光用光軸と受光用光軸とが上記撮影レンズの主平面上
に於いて、該主平面と撮影レンズ光軸との交点に関し点
対称とならない様に設定した焦点検出用光学装置が開示
されている。即ち、これらの発明では投光用光軸と受光
用光軸とを主平面上に於いて、撮影レンズ光軸に関し点
対称とならない様に配置することで、有害光の影響を避
けるようにしている。ところで、前述したように、−眼
レフカメラには開放Ｆ値や焦点距離の異なる種々の交換
レンズがあって、これらの撮影レンズに適用する為に、
受光光束を撮影レンズ光軸近傍に設定する必要がある。

例えば開放ＦＮｏ＝５．６の撮影レンズ迄カバーしよう
とした場合、撮影レンズ個々による射出瞳位置の違いや
焦点検出装置の調整誤差及び撮影レンズのカメラボディ
への取付精度等を考慮すると、ＦＮｏ≧７程度の光束を
受光するように設計しなければならない。ＦＮ。

＝７を撮影レンズ光軸からの角度θで表わすとθ＃４．
１となる。いま、受光光束としてＦＮ。

＝７〜１１の光束を用いることにすると、θ＃４゜１〜
２．６゛となり最小２．６°となる（第１０図参照）。

撮影レンズの光軸上の一点から放射され撮影レンズ表面
で反射されて焦点検出装置側にもどって来る有害光の領
域は、前掲の特開昭５７−２２２１Ｏ号公報に示される
ように撮影レンズ光軸に対して点対称となることが知ら
れている。この点対称の範囲は投射される光源の大きさ
と投射光束の角度によって決められるので、その範囲を
小さくしようとする、即ち、有害光が焦点検出センサに
入らないようにするためには、投射光源の大きさと投射
光束の角度を小さくする必要がある。第１１図に受光面
上での有害光を示すように、投射光源の大きさは主とし
て有害光の大きさくｘ）に関係し、反射光束の角度は主
として有害光の広がり角（γ）に関係する。まとめると
、焦点検出装置へ入射する受光光束の角度（第１０図の
θ、〜θ、）が小さい程、投射光源の大きさと投射光束
の角度を小さくする必要が生じる。しかし、上記したよ
うに受光光束か撮影レンズ光軸に近い領域に設定されて
いると、焦点検出装置の調整誤差や撮影レンズのカメラ
ボディへの取付誤差及び撮影レンズ自身の偏心誤差によ
って種々の撮影レンズに於いて一様に有害光を避けるこ
とは困難である。また投射光源の大きさや投射光束の角
度を極端に小さくすることは投射光量の大巾な減少を招
き、測距可能な距離が短かくなる欠点もある。

特開昭５９−４０６１０号公報、特開昭５９−６５８１
４号公報、特開昭５９−１２９８１０号公報、特開昭５
９−１２９８１２号公報、特開昭５９−０９５６０７号
公報には、２次結像系に少なくとも２組の光偏向部材を
配置し、撮影レンズの射出瞳の外側からの光線と内側か
らの光線とを受光素子基板上の異なる場所に結像させる
ようにしたものが開示されている。そして、撮影レンズ
の絞り値の大小に応じて射出瞳の外側からの光線を受光
する受光素子の組と、内側からの光線を受光する受光素
子の組とを切り換えて用いるようにしている。この方式
では、射出瞳の内側からの光線と外側からの光線とを区
別する手段として光偏向部材を用いている。また射出瞳
を内側の領域と外側の領域に分割しているだけであるの
で、前述したアクティブＡＰ時に発生する有害光に対す
る配慮は何らなされていない。例えば、第１２図にフィ
ールドレンズにより、撮影レンズの射出瞳近傍に結像さ
れた光分割手段の図を示す。第１２図に於いてｌａ、ｌ
ｂと２ａ、２ｂが光分割手段の２つの光偏向部を撮影レ
ンズの射出瞳近傍に投影した時の像であるが、光偏向部
材の全体形状が正方形であるので、投影した像の形状も
全体としては正方形となっている。この様な形状では外
側の部分を通る光線によっても有害光を効果的に除去し
得ないのは明らかである。また光偏向部材を用いている
為に、光偏向部材の端部で反射される有害光もある。そ
の為に、外側の部分と内側の部分とを接近させることが
できない欠点もあった（外側の部分を必要以上に外側に
設定しなければならない。）。

次に特開昭６０−９８４１３号公報には、分割手段によ
り撮影レンズの瞳を３分割し、この３分割された瞳像領
域のうち第１の領域を通して測距用光束を測距視野開口
の中央部を経て被写体に投射し、前記測距視野開口内に
形成された撮影レンズによる被写体像を第２及び第３の
瞳像領域を通してそれぞれ別個に設けた痕敗のセンサ上
に結像するようにしたことを特徴とするものが開示され
ており、投光系の光軸は測距視野開口の長手方向と撮影
レンズ光軸とが形成する平面内に位置するように、また
、投光領域と受光領域とは撮影レンズの光軸に関して点
対称の位置から外れるように配置されている。すなわち
、第１３図に示すように、投光領域である第１の領域と
２つの受光領域である第２．第３の領域とは、撮影レン
ズ光軸に直交する垂直線分Ｑに関して略対称の関係を外
すように設定されている。従って、開放ＦＮｏの大きな
暗い撮影レンズでＡＦをおこなうには不向きであった。

即ち、受光領域の大きさを小さくする事は受光光量の減
少を招き、特にアクティブ方式のＡＦにとっては好まし
くない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記したような従来の焦点検出装置が
有する欠点を改善し、ＡＦ可能な撮影レンズを従来より
も多くすることができるパッシブ及びアクティブ両方式
を兼ね備えた焦点検出装置、換言すれば、ＴＴＬアクテ
ィブＡＰを設けた場合にもパッシブＡＰに於いて撮影レ
ンズについての制約が極力生じないようにした焦点検出
装置用光学フィルタを提供することにある。

［発明の構成・作用］ このため、本発明にかかる焦点検出装置は、撮影レンズ
の後方より光軸に対して角度を持った近赤外光（約６７
０〜９５０ｎｍの範囲内の光）を投射し、近赤外光カッ
トフィルタと可視光カットフィルタとを、撮影レンズ光
軸に対して近赤外光カットフィルタが内側になる様にし
て配置し、撮影レンズの内側の瞳領域から来た光を近赤
外光カットフィルタを通して第１のＡＦセンサにて受光
し、撮影レンズの外側の瞳領域から来た光を可視光カッ
トフィルタを通して第２のＡＦセンサにて受光するよう
にし、かつ上記近赤外光カットフィルタと可視光カット
フィルタとが同一基板上に形成されていることを特徴と
する構成としたものである。

本発明においては、内側の瞳領域に近赤外光カットフィ
ルタが可視光カットフィルタと同一基板に形成されてお
り、アクティブＡＦ時逆光がカットされ、測距エラーが
防止される。

また、本発明においては、撮影レンズ光軸と投光光軸と
を結ぶ直線に対して撮影レンズ光軸を含み直交する直線
上であって撮影レンズ光軸に対して対称な位置に受光光
束領域が設定されていて、ＦＮｏの大きな比較的暗いレ
ンズでもアクティブＡＰが可能となる。

そして、パッシブＡＰ時には内側の絞り開口を通して光
が受光されるので、アクティブＡＰを設けたことにより
パッシブＡＦ時に於いて使用可能な撮影レンズが制限さ
れることはない。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第２図は、パッシブ及びアクティブＡＰを兼ね備えた焦
点検出装置を有する一眼レフカメラの概略断面図である
。

第２図に於いて、ＩＯはカメラボディ、１１は交換可能
な撮影レンズ、１２はレフレックスミラーであり、撮影
レンズ１１を透過してきた光をファインダ方向へと反射
すると共に、一部の光を透過して焦点検出装置１４へと
入射させる。１３は上記レフレックスミラー１２を透過
してきた光を焦点検出装置１４へと偏向させる為の反射
鏡である。

１５は図のような形状をした投光用光学部材であり、凸
面１５ａ、１５ｂと反透過面１５ｃとて構成されている
。凸面１５ａと１５ｂは夫々レンズを構成していて、発
光ダイオード１６より投光された光線を撮影レンズ１１
の光軸上、予定焦点面Ｆ付近に結像させるものである。

反透過面１５ｃは発光ダイオード１６より発せられる波
長の光線を反射し可視光を透過させるものであり、発光
ダイオード１６より発せられた光線を撮影レンズ光軸に
対して所定の角度だけ傾ける様にその角度が設定されて
いる。１６は投光用光源としての発光。

ダイオードであり、光学部材１５の凸面１５ｂと対向す
る図の位置に配置されている。

第３図は、本発明に於ける投光領域と受光領域との関係
を、撮影レンズｌｌの射出瞳面上において示したもので
ある。第３図に於いて、２０は撮影レンズの射出瞳であ
り、２１は投光光束領域、２２．２３は受光光束領域で
ある。撮影レンズの光軸０と投光光束領域２１の中心と
を結ぶ直線をＱとし、撮影レンズの光軸０と受光光束領
域２２゜２３とを結ぶ線を勇とする時、Ｑ二ｍとなるよ
うに投光光束と受光光束の関係が設定されている。

投光光束領域と受光光束領域とをこのような関係に設定
配置した場合に、撮影レンズの表面反射によって生じる
有害光との関係を第４図に示す。

第４図は、絞りマスク面上に於ける撮影レンズの面間反
射で生じる有害光の様子を示したものである。２２′と
２３′とが絞りマスク面上での絞りマスク開口であり、
これをコンデンサレンズによって、撮影レンズの射出瞳
面上に投影した時の像が第３図の２２及び２３である。

第４図で、絞りマスク開口２２°、２３°の縦、横の対
称中心線Ｑ’、ｘ’は、第３図の対称中心線Ｑ、　ｘに
対しく１’／／　Ｑ、　ｍ’／　ｒａの関係にある。ａ
、〜９ｇが撮影レンズの表面反射によって生じた有害光
であり、直線Ｑ′よりの偏心量δ又はδ′などは、撮影
レンズを構成するレンズ面の偏心に起因する誤差量であ
る。

第５図は、本発明に適した焦点検出光学系の一実施例で
ある。また、第１図（ａ）〜第１図（ｄ）は、第５図に
示した焦点検出光学系の各部分の正面図である。第５図
に於いて、Ｘは撮影レンズ光軸であり、Ｆは予定焦点面
である。１００は予定焦点面Ｆの近くに配置された視野
マスクで、焦点検出光学系に入射する光束を規制する為
のものである。

＋０１は視野マスク１００の直後に配置されたコンデン
サレンズであって、後述する絞りマスク１０２を撮影レ
ンズの射出瞳付近に結像させる屈折力を有する。

１０２はコンデンサレンズ１０１の後方に配置された絞
りマスクであり、第１図（ａ）に示すように、撮影レン
ズ光軸Ｘに対して対称な位置に、内。

外各一対、計２対の楕円形状の絞り開口（１０２ａ。

１０２ａ’）、（１０２ｂ、１０２ｂ’）が設けられて
いる。

１０３は絞りマスク１０２に密着して設けられた無色透
明なガラス基板であって、第１図（ｂ）に示すように、
中央の直径りの円形領域には、干渉膜１０３ａがその外
側の領域には、中央の干渉膜１０３ａとは異なる性質を
有する別の干渉＠１０３ｂが夫々蒸着によって形成され
ている。干渉膜１０３ａの直径りは、内側の絞り開口（
１０２ａ　。

１０２ａ′）を含む外接円の直径に等しく設定してあり
、両者の直径が完全に一致して重なり合うように位置調
整されたうえで固着されている。干渉膜１０３ａには発
光ダイオード１６より発せられる波長の光線を反射し、
それ以外の波長の光線を透過させる性質を与える。これ
は発光ダイオード１６より投光された光が、撮影レンズ
を構成するレンズ表面で反射して焦点検出ラインセンサ
に入射するのを防止するためである。つまり、この干渉
＠１０３ａは本発明にいう近赤外光カットフィルタを構
成する。一方、干渉膜１０３ｂは、発光ダイオード１６
より発せられる光、又はそれを含みより長い波長範囲の
光を透過させる性質を有する干渉膜として、つまり、本
発明にいう可視光カットフィルタとして形成されている
。第４図で示したように、撮影レンズの表面反射によっ
て発生する有害光は、撮影レンズ光軸上で最も小さく光
軸より離れるに従って徐々に大きくなってゆくので、ア
クティブＡＦ用の一対の外側絞り開口（１０２ｂ。

ｔ０２ｂ′）の形状は第１図（ａ）に示すように、撮影
レンズ光軸より上下方向に離れるに従って開口のｉＪが
狭くなるように形成されている。次に、ｌ０４は上記し
たガラス基板１０３の背面に設けられた無色透明なプラ
スチック部材であり、第１図（Ｃ）に示すように、２つ
の結像レンズ１０４ａと１０４ｂとが形成されている。

結像レンズ＋０４ａは絞り開口１０２ａ及び１０２ｂを
通ってきた光線をそれぞれ後述する焦点検出用ラインセ
ンサ１０５と１０６上に結像させる作用をし、結像レン
ズ１０４ｂは絞り開口１０２ａ’及び１０２ｂ’を通っ
てきた光線をそれぞれ後述する焦点検出用ラインセンサ
１０５と１０６上に結像させる作用をする。なお、結像
νンズ１０４ａと１０４ｂは同一の屈折力を有するよう
に形成されている。

１０５と１０６は、結像レンズ１０４ａと１０４ｂの結
像面に配置された焦点検出用ラインセンサで、ＣＣＤ等
の一次元のラインセンサにより構成されている。第１図
（ｄ）に示すように、焦点検出用ラインセンサ１０６は
撮影レンズ光軸を通る位置に配置されており、焦点検出
用ラインセンサ１０５は撮影レンズ光軸より少し離れた
距離で一方の焦点検出用ラインセンサ１０６に平行に配
置されていて、この焦点検出用ラインセンサ１０５の表
面は、発光ダイオード１６より発せられる波長の光線の
みを効果的に吸収するフィルタ（近赤外光カットフィル
タ）１０７でカバーされている。

従って焦点検出用ラインセンサ１０５には、絞り開口（
ｆ　０２ａ、　ｌ　Ｏ２ａ’）を通り干渉膜１０３ａを
透過して、その後結像レンズ１０４ａ、１０４ｂにて結
像された可視光が入射することになる。これに対して焦
点検出用ラインセンサ１０６には、上記の光線に加わえ
て絞り開口（１０２ｂ　、１０２ｂ’）を通った後、干
渉膜１０３ｂをとおり、結像レンズ１０４ａ、１０４ｂ
にて結像された光線が入射することになる。すなわち焦
点検出用ラインセンサ１０５は可視光のみを効果的に受
光するのに対し、焦点検出用ラインセンサ１０６は、可
視光と発光ダイオード１６より発せられる波長の光線（
通常は近赤外域が用いられる。）の両方を受光する様に
構成されているので、焦点検出用ラインセンサ１０５は
パッシブＡＦ用のラインセンサとなり、焦点検出用ライ
ンセンサ１０６はアクティブＡＦ用のラインセンナを構
成することになる。なお、焦点検出用ラインセンサ１０
６の上部に可視光カットフィルタを設けて可視光を完全
にカットする様にしてもよいことは勿論である。

第６図には、参考のため、発光ダイオード、焦点検出用
ラインセンサ及びフィルタの特性の一例を示す。

第７図は、第１図（ｄ）に示した如き焦点検出用ライン
センサ１０６に可視光カットフィルタ１０７を設けた焦
点検出装置を用いたオートフォーカスシステムをブロッ
ク図で示したものである。以下、構成について説明する
。

２００ａはパッシブＡＰ用の焦点検出用ラインセンサ（
第１図（ｄ）の１０５に相当）であり、２００ｂはＴＴ
ＬアクティブＡＰ用の焦点検出用ラインセンサ（第１図
（ｄ）の１０６に相当）である。２０１ａ　、２０　ｌ
ｂはＣＯＤ駆動回路であって、上記焦点検出用ラインセ
ンサ２００ａ、２００ｂより出力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換して出力すると共に、該焦点検出用
ラインセンサ２００ａ、２００ｂを駆動する為の信号を
出力する。２０２ａ、２０２ｂはデジタルメモリ回路で
あって、ＣＯＤ駆動回路２０１ａ　、２０　ｌｂより出
力されたデジタル信号を記憶する作用をする。

２０３ａ、２０３ｂは、上記デジタルメモリ回路２０２
ａ、２０２ｂに対して夫々設けたゲート回路で、制御演
算回路２０４より信号線“ａ”と“ｂ”を通って出力さ
れる信号がハイレベルの場合にゲート回路２０３ａ、２
０３ｂが夫々オンされ、デジタルメモリ回路２０２ａ、
２０２ｂに格納されたデータを制御演算回路２０４に出
力する。信号線“ａ”はパッシブＡＦ時にハイレベルと
なり、信号線“ｂ”はＴＴＬアクティブＡＦ時にハイレ
ベルとなるので、パッシブＡＦ時にはデジタルメモリ回
路２０２ａの出力が、ＴＴＬアクティブＡＦ時にはデジ
タルメモリ回路２０２ｂの出力が制御演算回路２０４に
入力される。上記制御演算回路２０４は、焦点検出用ラ
インセンサ２００ａ又は２００ｂの出力からよく知られ
た方法で現在の合焦状態、換言すればデフォーカス量、
デフォーカス方向を演算する。２０５は減算回路であり
、制御演算回路２０４より出力されたデフォーカス量（
△Ｌ）及びデフォーカス方向（±）とセレクタ回路２１
９より出力される撮影レンズの収差（球面収差）に関す
る補正データ（ｃ）とが入力され、デフォーカス量（△
Ｌ）に対し補正データ（ｃ）が減算され、方向信号（±
）と共に出力される。２０６は加算回路で、上記した制
御演算回路２０４より出力され。

たデフォーカス量（ΔＬ）及びデフォーカス方向信号（
±）とセレクタ回路２１９より出力される撮影レンズの
収差（球面収差）に関する補正データ（ｃ）とが人力さ
れ、デフォーカス量（△Ｌ）に対し補正データ（ｃ）が
加算され、方向信号（±）と共に出力される。２０７は
セレクタ回路で上記した減算回路２０５の出力と加算回
路２０６の出力とが人力され、さらにセレクタ回路２１
９より正負いずれかの信号が付与されており、この信号
に従って負信号ならば減算回路２０５の出力データ及び
信号を選択し、正信号ならば加算回路２０６の出力デー
タ及び信号を選択して出力するように構成されている。

この算出されたデフォーカス量（△Ｌ）は乗算回路２１
３と表示比較回路２１０とに人力される。乗算回路２１
３には他方、レジスタ２１４より焦点調節の為の変換係
薮（Ｋ）が与えられている。この変換係数（Ｋ）はデフ
ォーカス量（△Ｌ）に相当するレンズ移動量を得るため
に必要なレンズ移動系の機械的構成の情報を含んでおり
、デフォーカス量（△Ｌ）と該変換係数（Ｋ）との乗算
によってレンズ移動用モータの必要な回転数（Ｎ）が得
られる。このモータの回転数（Ｎ）のデータと回転方向
を示す信号は、モータ駆動回路２１５に与えられる。２
１０は表示比較回路であって、上述のデフォーカス量（
△Ｌ）と合焦中データ回路２１１からの合焦中データが
入力されており、それらの両データが比較され、合焦あ
るいは非合焦のデータを出力する。２１２は表示回路で
あって、表示比較回路２１０の出力とセレクタ回路２０
７より出力されるデフォーカス方向信号を人力し、合焦
あるいは非合焦にあってはその方向も合せて表示する。

前述したように、モータ駆動回路２１５にはモータ回転
数（Ｎ）のデータとその回転方向の信号が入力されてお
り、それらの情報に従ってレンズ移動用モータＭが回転
される。モータＭの回転は点線で示すギヤ列（ＧＴ）と
スリップ機構（ＳＬ）を介して駆動軸（ＤＡ）へと伝達
される。スリップ機構（ＳＬ）を経た後の位置にはフォ
トカプラ（Ｐ　Ｃ）からなるエンコーダが設けられてお
り、駆動軸（ＤＡ）の回転をモニターしてモータ駆動回
路２１５へとフィードバックしてモータＭを与えられた
回転数Ｎだけ回転させる。２１６はトリガ回路で、シャ
ツタ釦又は別設のスイッチのＯＮ、ＯＦＦに応じて焦点
検知スタート信号を発生させるものであり、その信号は
制御演算回路２０４へと出力される。２１７と２１８は
レジスタ回路で、読取回路（ＲＤ）より撮影レンズの収
差に関する２つの補正データＣａとｃｂとが入力されて
いる（第８図参照）。ＣａはパッシブＡＦ時に於ける補
正量（△ＳＢυであり、ｃｂはＴＴＬアクティブＡＦ時
に於ける補正量（△ＳＢｚ＋△ＩＲ）である。２１９は
セレクタ回路で、上記したレジスタ回路２１７と２１８
の出力とが人力されていて、さらに制御演算回路２０４
より信号線“ｄ”を通して正負いずれかの信号が付与さ
れており、この信号に従って正信号ならばレジスタ回路
２【７の出力データＣａを選択し、負信号ならばレジス
タ回路２１８の出力データｃｂを選択して出力する様に
構成されている。

以上、カメラボディ側の構成について述べたが、次に交
換レンズ側の構成について説明する。交換レンズ（Ｉ　
Ｌ）は第７図に於いて、左下部分に一点鎖線で区切って
示しである。この交換レンズとしてはズームレンズの実
施例で示しである。ＺＲはズームリングで、外部より操
作可能であって、該ズームリング（Ｚ　Ｒ）と一体的に
回転可能なブラシ（ＢＲ）が取付けられている。ズーム
リングＣ’ｌ　Ｒ）のブラシ（ＢＲ）に対応してレンズ
鏡胴固定部（不図示）にはコード仮（ＣＤ）が設けられ
、ズームリングの回転、即ち焦点距離の設定に従って夫
々の焦点距離に応じｊこデジタルコード信号が発生可能
に構成されている。該コード信号はレンズに設けられ、
ＲＯＭを含むレンズ情報出力回路（ＬＩＤ）に入力され
るよう接続されている。該レンズ情報出力回路（ＬＩＤ
）に含まれるＲＯＭはデジタルコード信号によってアド
レスが指定され、カメラボディ側の読取り回路（ＲＤ）
からの読み取り開始に従って前述の撮影レンズの収差に
関する補正データＣａ　、Ｃｂ　、モータの回転数変換
係数Ｋが読み取られ、それぞれレジスタ２１７，２１８
と２１　　。

４へと転送される。上記撮影レンズの収差に関する補正
データＣａ　、Ｃｂは、撮影レンズのズーミングに応じ
てその負が更新され、読取回路（ＲＤ）より出力される
。カメラボディと交換レンズ間の端子は電源端子、同期
クロックパルス端子、読み取り信号端子、直列データ端
子、そしてアース端子が設けられている。フォーカシン
グレンズを駆動するため、従動軸（ＦＤ）はフォーカシ
ングリング（ＦＲ）と噛合関係にある。

以上のような構成であって、以下動作について説明する
。

交換レンズ（Ｉ　Ｌ）をカメラボディに装着すると、レ
ンズ情報出力回路（Ｌ　Ｉ　Ｄ）と読み取り回路（ＲＤ
）は端子を介して接続され、アース端子も同様に接続さ
れる。更に、フォーカシングレンズを移動させるため、
機械的な係合が駆動軸ＤＡと従動軸ＦＤの間の凹凸によ
ってなされる。使用者が焦点合せをおこなうためにシャ
ツタ釦等に触れると、先ず読取回路（ＲＤ）から電源端
子を介してレンズ情報出力回路（Ｌ　Ｉ　Ｄ）に電源を
与え、更に同期クロックパルス端子及び読み取り信号端
子の読み取り信号に従ってレンズ情報出力回路（Ｌ　Ｉ
　Ｄ）からＲＯＭの内容が読み出され、収差に関する補
正データＣａ　、Ｃｂがそれぞれレジスタ２１７と２１
８に格納され、回転数変換係数にのデータがレジスタ２
１４に取り込まれる。取り込みはその後も所定のタイミ
ングでおこなわれ、時々刻々のデータの更新がおこなわ
れる。この読み取られるＲ　ＯＭの内容は、ズームリン
グ（ＺＲ）の設定に応じて移動するブラシ（ＢＲ）の位
置で定まるコード板（ＣＤ）のデジタルコードによって
指定されたアドレスによって定まる。従って、例えばズ
ームレンズで焦点距離の変化によって収差が変化してら
補正値Ｃａ　、Ｃｂがそれに応じてＲＯＭの内容に含ま
れているため、ズーミングに応じて補正値Ｃａ、Ｃｂの
データがレンズ情報出力回路（Ｌ　Ｉ　Ｄ）と読取回路
（ＲＤ）を介してレジスタ回路２１７と２１８に取り込
まれる。上記データの取り込みが完了すると、制弧演算
回路２０４より信号線“ｅ”を介してＣＯＤ駆動パルス
がＣＯＤ駆動回路２０１ａと２０１ｂへと出力される。

ＣＯＤ駆動回路２０１ａ　、２０　ｌｂに上記したＣＯ
Ｄ駆動パルスか付与されると、ＣＯＤ駆動回路２０１ａ
　、２０１ｂからＣＯＤドライブ開始信号が焦点検出用
ラインセンサ２００ａ、２００ｂに与えられ、ＣＯＤで
発生するアナログ信号がＣＯＤ駆動回路２０１ａ　、２
０　ｌｂに設けられたＡ／Ｄ変換回路によってデジタル
信号に変換される。該デジタル信号はデジタルメモリ回
路２０２ａ、２０２ｂへと転送されメモリされる。一方
、測光回路２２０は信号線“ｆ”を介して制御演算回路
２０４に被写体の明るさの情報を出力している。制御演
算回路２０４は測光回路２２０より出力された測光値に
基づいて、その値が予め決められたレベルよりも暗い時
に、焦点検出用ラインセンサより出力される信号の積分
開始と同時に発光回路２２１へ信号線“ｇ”を介して発
光信号を出力し、発光ダイオード（第２図１６参照）を
点灯する。発光ダイオードより発せられた光は、撮影レ
ンズの一部分を通して被写体側に投射される。また制御
演算回路２０４は、信号線“ａ”を介してゲート回路２
０３ａにローレベルの信号を出力し、信号線“ｂ”を介
してゲート回路２０３ｂにハイレベルの信号を出力する
。

したがって、ゲート回路２０３ａは閉状態に、ゲート回
路２０３ｂは開状態となり、デジタルメモリ回路２０２
ｂの出力を制御演算回路２０４に出力する。さらに制御
演算回路２０４は、信号線“ｄ”を介してセレクタ回路
２１９に負の信号を出力するので、レジスタ２１８に格
納されている撮影レンズの収差に関する補正データｃｂ
が選択されて、セレクタ回路２１９より出力される。こ
れに対して、測光回路２２０より出力された測光値が予
め決められたレベルよりも明るい時には、信号線“ｇ”
をローレベルとし発光ダイオードの点灯はおこなわない
。また制御演算回路２０４は、信号線“ａ”を介してハ
イレベルの信号をゲート回路２０３ａに出力し、信号線
“ｂ”を介してローレベルの信号をゲート回路２０３ｂ
に出力するので、ゲート回路２０３ａは開状態に、ゲー
ト回路２０３ｂは閉状態となり、デジタルメモリ回路２
０２ａの出力を制御演算回路２０４に出力する。さらに
制御演算回路２０４は、信号線“ｄ”を介してセレクタ
回路２１９に正の信号を出力するので、レジスタ２１７
に格納されている撮影レンズの収差に関する補正データ
Ｃａが選択されて、セレクタ回路２１９より出力される
。このようにしてデジタルメモリ回路２０２ａ又は２０
２ｂの出力が制御演算回路２０４に入力されると、制御
演算回路２０４は予め定められたアルゴリズムに従って
入力されたデータを計算処理し、焦点検出用ラインセン
サの相関信号の位相差からその時のデフォーカス量（△
Ｌ）とそのデフォーカスの方向信号、すなわち（＋）ま
たは（−）を求める。このデフォーカス量△Ｌとデフォ
ーカスの方向信号は、減算回路２０５と加算回路２０６
とに入力される。一方、セレクタ回路２１９よりは補正
値Ｃａ又はｃｂが出力されており、減算回路２０５と加
算回路２０６の一方の入力端子に入力されている。セレ
クタ回路２１９からは、上述の補正値Ｃａ又はｃｂの他
に補正方向信号（＋）又は（−）がセレクタ回路２０７
に与えられている。そしてセレクタ回路２１９より出力
される補正方向信号に従って、例えば（−）信号ならば
減算回路２０５からのデータ及び信号がセレクタ回路２
０７に取り込まれ、（＋）ならば加算回路２０６からの
データ及び信号がセレクタ回路２０７に取り込まれる。

演算データ（△Ｌ）は撮影レンズのデフォーカス量とな
り、このデータは乗算回路２１３と表示比較回路２１０
に与えられ、乗算回路２１３ではレジスタ２１４からの
モータの回転数変換係数（Ｋ）と乗算され、回転数デー
タ（Ｎ）がモータ駆動回路２１５に与えられる。表示比
較回路２１０ではデフォーカス量データ（△Ｌ）と合焦
中データ回路２１１のデータとの比較がおこなわれ、△
Ｌが所定の合焦中に入っていれば合焦表示素子を点灯せ
しめる。上記セレクタ回路２０７から更にデフォーカス
方向の信号がモータ駆動回路２１５と表示回路２１２に
与えられており、モータＭの回転方向指示とデフォーカ
ス状態の表示のため非合焦表示素子の左右いづれかを点
灯せしめる。モータＭはモータ駆動回路２１５に入力さ
れたモータ回転数データ（Ｎ）と回転方向に従って駆動
する。モータの回転はギヤ列（ＧＴ）とスリップ機構（
ＳＬ）を介して駆動軸（ＤＡ）へと伝達され、更に交換
レンズ（ＧＬ）の従動軸（ＦＤ）を介してフォーカシン
グリング（ＰＲ）へと伝送され、撮影レンズを光軸方向
にデフォーカス量（△Ｌ’　）分移動さ仕る。駆動軸（
ＤＡ）の回転はフォトカプラからなるエンコーダ（Ｐ　
Ｃ）でモニターされ、モータ駆動回路２１５ヘフイード
バツクされることによって正確に制御される。

第８図は撮影レンズの球面収差および軸上色収差の収差
図とその収差に伴うＡＦ補正値を示すものである。

ＡＦセンサＦＮｏ小のラインは第１図（ａ）に示した外
側絞り開口（１０２ｂ　、１０２ｂ’）に対応し、ＡＦ
センサＦＮｏ大のラインは内側絞り開口（１０２ａ　、
　ｌ　Ｏ２ａ’）に対応する。λＸはアクティブＡＦで
の光源である発光ダイオードの発光波長である。またｄ
線は可視光を代表する光線を示しており、第８図の２つ
の曲線は各々の波長（ｄ線、λＸ）での撮影レンズの球
面収差を示している。

△ＳＢ、はｄ線での軸上像面ベスト位置Ｐｏと、絞り開
口が内側絞り開口（１０２ａ　、１０２ａ’）の時にＡ
Ｆセンサが検出するピント位置Ｓｌとの差である。

この△Ｓ　Ｂ　＋や後述する△ＳＢｔは撮影レンズ個々
の球面収差の大きさや補正状態によって異なる。

△ＳＢｔはｄ線での軸上像面ベスト位置Ｐｏと、絞り開
口が外側絞り開口（１０２ｂ　、ｌ　Ｏ２ｂ’）の時に
ＡＦセンサがピント位置として検出する点Ｓ。

との差である。

ΔＩＲは上記点Ｓ、と、波長λＸでのＡＦセンサ（校り
開口が１０２ｂ、１０２ｂ’の時）がピント位置として
検出する点Ｒ１との差である。

ΔＳｎ＋、△ＳＢｔ　、△ＩＲは撮影レンズＲＯＭ内に
格納されていて、必要に応じて読み出され使用される。

次の表はＡＦモードと、収差の補正量との関係を示した
ものである。

例えば、被写体が明るく、コントラストがある場合には
、ＡＦモードはパッシブＡＰであり、ＡＦセンサＦＮｏ
大の絞り開口（１’　０２ａ　、　ｌ　０２ａ’）を通
った可視光でピント検出をおこない、収差の補正量とし
ては△ＳＢ、が読み出されて使用される。

これに対し、被写体が暗く、充分な信号出力が得られな
い時には、ＡＰモードはアクティブＡＰに切り替わる。

アクティブＡＰ（１）のとき（この場合は、焦点検出用
ラインセンサｌ（＋６の上部に可視光カットフィルタが
配置されている。）には、ＡＦセンサＦ’Ｎｏ小の外側
絞り開口（１０２ｂ、１０２ｂ’）を通った近赤外光で
ピント検出をおこない、収差の補正量として△Ｓ　Ｂ　
ｔ＋△ＩＲを選択する。

アクティブＡＦ（２）のときには、焦点検出用ラインセ
ンサ１０６の近傍に設けられているモニターで焦点検出
用ラインセンサ１０６に入射する光量を測定し、発光ダ
イオードのみの信号光出力（β）と、発光ダイオードの
非発光時の信号出力（α）とを各別に取り出し、収差の
補正量としては△ＳＢｌ、△ＳＢｔ＋△ＩＲを選択し、
これらを演算して を求める。アクティブＡＰ（２）では、近赤外光と可視
光との両方を利用してピント検出を行う場合である。

このアクティブＡＦ’（２）モードでは、補正データＣ
ａ、Ｃｂは、第７図についてした説明と異なりセレクタ
回路２１９を介して制御演算回路２０４に入力される。

制御演算回路２０４で、デジタルメモリ回路２０２ｂを
介して人力される信号と、収差に関する演算結果とをも
とにデフォーカス量（△Ｌ）を算出し、算出されたデフ
ォーカス量は表示回路２１０、乗算回路２１３に出力さ
れる。以下は、第７図の動作説明と同じであるので説明
を省略する。

第９図（ａ）〜（ｇ）は、中央が近赤外光カット特性を
有し、周辺部が可視光カット特性を有する光学フィルタ
の製造過程を示したものである。中心部と周辺部とでフ
ィルタの特性を変える為に以下の様にして誘電体多層膜
のベターニングをおこなっている。

以下手順を述べると、ガラス基板上にマスク（近赤外光
カットフィルタを形成する部分に丸い穴かおいているも
の）を位置決めして取付け、その上から赤外光カットフ
ィルタを蒸着する（第９図（ａ）。

（ｂ））。次に、その上から金属薄膜（Ｃｕを使用）を
さらに蒸着する（第９図（Ｃ））。その後、マスクを除
去すると、基板上には赤外光カット特性を有する多層膜
とその上部にＣｕが蒸着された円形の部分が形成される
（第９図（ｄ））。その上より可視光カット特性を有す
る多層膜を蒸着によって形成しく第９図（ｅ））、エツ
チング液にて金属薄膜を溶かすことで（第９図（ｆ）参
照）、最終的に第９図（ｇ）に示す様な中央が近赤外光
カット特性を有し、周辺部が可視光カット特性を何する
光学フィルタが製作される。これを所定の線に沿って切
り出すことにより第１図（ｂ）に示す様なフィルタを作
ることができる。

［発明の効果］ ■内側の瞳領域に近赤外光カットフィルタを可視光カッ
トフィルタと同一基板に形成しであるので単純な構成で
アクティブＡＰ時逆光による測距エラーがない。

■撮影レンズ光軸と投光光軸とを結ぶ直線に対して撮影
レンズ光軸を含み直交する直線上であって撮影レンズ光
軸に対して対称な位置に受光光束領域を設定しであるの
でＦＮｏの大きな比較的暗いレンズでもアクティブＡＰ
が可能となる。

■パッシブＡＰ時には内側の絞り開口を通して光を受光
する様に構成しであるので、アクティブＡＦを設けたこ
とによりパッシブＡＦ時に於いて使用可能な撮影レンズ
が制限されることはない。

■撮影レンズの内側の瞳領域から来た光を近赤外光カッ
トフィルタを通して受光し、撮影レンズの外側の瞳領域
から来た光を可視光カットフィルタを通して受光するよ
うにし、しかも上記近赤外光カットフィルタと可視光カ
ットフィルタとを同一基板上に形成したので、ＡＰ受光
光が非常にコンパクトでシンプルとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）および（ｄ）は
、各々焦点検出装置の絞りマスク、干渉膜、結像レンズ
および焦点検出用ラインセンサの構成を示す正面図、第
２図は焦点検出装置を備えた一眼レフカメラの断面概略
説明図、第３図は撮影レンズの射出瞳面上における投光
領域と受光領域との関係を示す説明図、第４図は絞りマ
スク面上における有害光を示す説明図、第５図は本発明
にかかる焦点光学検出系の断面説明図、第６図は近赤外
光カットフィルタ。 発光ダイオードおよび焦点検出用ラインセンナの透過特
性１分光特性を示すグラフ、第７図はＡＰシステムのブ
ロック図、第８図は撮影レンズの球面収差および軸上色
収差を示す収差図、第９図（ａ）　、　（ｂ）　、　（
ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）　、　（Ｄ　、　（ｇ）
は本発明にかかる光学フィルタの製造法の一例を示す一
連の工程図、第１θ図は焦点検出光学系の構成を示す断
面説明図、第１１図は撮影レンズによる有害光を絞りマ
スク面上で示す説明図、第１２図は光分割手段を撮影レ
ンズの射出瞳面上で示す説明図、第１３図は従来例にお
ける投光領域と受光領域との関係を示す説明図である。 １１・・・撮影レンズ、１４・・焦点検出装置、１６・
・・発光ダイオード、Ｆ・・・予定焦点面、１０２・・
・絞りマスク、１０３・・・干渉膜、１０４・・・結像
レンズ、 １０５．１０６・・・焦点検出用ラインセンサ特許出願
人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名第２図 第３図 ＄４閏 槻嗟翳さ 粟なφ餐嘗廓す 第７！！ｌ １１９図 第９！！Ｉ 第１０図 ｅ＋ｓ２．６°　（ＦＮＯＩＩ１１＋ θ＊４．Ｉ’　　（ＦＮＯ１１７１ 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズの後方より光軸に対して角度を持った
   近赤外光（約６７０〜９５０ｎｍの範囲内の光）を投射
   し、近赤外光カットフィルタと可視光カットフィルタと
   を、撮影レンズ光軸に対して近赤外光カットフィルタが
   内側になる様にして配置し、撮影レンズの内側の瞳領域
   から来た光を近赤外光カットフィルタを通して第１のＡ
   Ｆセンサにて受光し、撮影レンズの外側の瞳領域から来
   た光を可視光カットフィルタを通して第２のＡＦセンサ
   にて受光するようにし、かつ上記近赤外光カットフィル
   タと可視光カットフィルタとが同一基板上に形成されて
   いることを特徴とする自動焦点検出装置。