JPH0820589B2

JPH0820589B2 - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH0820589B2
Application number: JP61157046A
Authority: JP
Inventors: 敏彦唐▲崎▼
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS6311906A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、いわゆるマルチ測距を可能とした焦点検出
装置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする問題点）従来、焦点検出装置としては、第７図に示すように、
光軸１上の撮影レンズ２の後方にコンデンサレンズ３が
設けられ、該コンデンサレンズ３の後方に光軸１を対称
軸とする結像レンズ4a,4bが設けられ、該各結像レンズ4
a,4b後方の結像面にラインセンサ（光電変換素子列）5
a,5bが設けられたものが提案されている（特開昭59−12
6517号公報参照）。なお、６はフィルム露光面と等価な
面、７は相関器である。

そして、撮影レンズ２の射出瞳面の互いに異なる領域
2a,2bを通過する基準部光束ａと参照部光束ｂとを、ラ
インセンサ5a,5bでそれぞれ受光して、像の光分布パー
タンを電気信号に変換し、それらの相関位置を相関器７
で求めて自動焦点検出を行ない、相関器７からのずれ信
号に基づき駆動機構で撮影レンズ２を前後動させること
により、自動焦点調節を行なうものである。

ところで、上記のように、複数のラインセンサを有す
る焦点検出装置を用いるときには、各種の交換レンズを
使用した場合あるいはレンズ位置が変化した場合にも、
焦点検出に用いられる光束が、絞り開口等の複数の開口
による規制によってもケラレにくい位置、つまり、瞳の
余裕量が最も大きくなるように配慮して配置する必要が
ある。

上記ラインセンサを１つ（基準部と参照部の組み合わ
せで１つのラインセンサを構成している）だけでなく被
写界内に複数設けると、焦点検出は被写界内においてよ
り広い範囲で行うことが可能となるが、上記問題点はさ
らに顕著になる。この場合、すべてのラインセンサを光
軸を含む位置に配置すればケラレにくくはなるが、そう
すると複数のラインセンサを用いても広い範囲をカバー
することができない。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、ラインセンサを合理的に配置することによ
り、コストの高い大きなラインセンサを用いることな
く、射出瞳の周縁に入射する光束がケラレることなく光
軸と光軸外の焦点検出を可能にし、広い焦点検出エリア
を確保することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）このため、本発明は、複数の焦点検出エリアを有し、
各エリア毎に撮影レンズの射出瞳の互いに異なる領域を
通過する基準部光束と参照部光束とを受光するための光
電変換素子列でそれぞれ受光して焦点状態を検出する焦
点検出装置において、上記各焦点検出エリアにはそれぞ
れ基準部光束と参照部光束とを受光するための光電変換
素子列が配置されおり、第１の焦点検出エリアは光軸を
含む位置にある一方、第２の焦点検出エリアは光軸を含
まない位置にあるとともに、その光電変換素子列の素子
の配列方向が第１の焦点検出エリアの素子列の配列方向
に対してほぼ垂直な方向をなしていることを特徴とする
ものである。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明
する。

第１図に示すように、一眼レフカメラには、光軸10上
に撮影レンズ11が設けられ、該撮影レンズ11の後方に主
ミラー12が設けられ、該主ミラー12の後方にフィルム露
光面13が設けられていて、撮影レンズ11を通過した撮影
用光束が主ミラー12で上方に反射されてファインダ光学
系（不図示）に導かれるようになる。

該主ミラー12は、少なくとも一部がハーフミラーに形
成されていて、該主ミラー12のハーフミラー部と上記フ
ィルム露光面13との間には、副ミラー14が設けられ、主
ミラー12のハーフミラー部を透過した焦点検出用光束を
副ミラー14で下方に反射して焦点検出装置15に導くよう
になる。

撮影時には、主ミラー12及び副ミラー14は上方に回動
されて光軸10上から退避され、撮影レンズ11を通過した
撮影用光束はフィルム露光面13に結像して、フィルム露
光面13に画像的露光を与えるようになる。

上記焦点検出装置15には、CCDなどのラインセンサ
（光電変換素子列）16a,16b,16cを取り付けたセンサ基
板17が設けられている。該ラインセンサ16a〜16cのう
ち、１個のラインセンサ16aは、光軸10を含む水平位置
に配置され、２個のラインセンサ16b,16cは、ラインセ
ンサ16aの両側方で光軸10を含まない垂直位置に配置さ
れている。ラインセンサ16b,16cは、ラインセンサ16aに
対して略90度に設定されている。

該センサ基板17の前方にはセパレータレンズ板18が設
けられ、該セパレータレンズ板18には、上記各ラインセ
ンサ16a〜16cに対応するセパレータレンズ18a〜18cが一
体的に形成されている。

該セパレータレンズ板18の直前には絞りマスク19が設
けられ、該絞りマスク19には、上記セパレータレンズ18
a〜18cに対応する開口19a〜19cが形成されている。

該絞りマスク19と上記副ミラー14とに対向する反射ミ
ラー20が設けられ、該反射ミラー20は、副ミラー14で下
方へ反射された焦点検出用光束を、絞りマスク開口19a
〜19c、セパレータレンズ18a〜18cを介してラインセン
サ16a〜16cに導くようになる。

該反射ミラー20と上記副ミラー14との間には、上記絞
りマスク開口19a〜1cに対向するコンデンサレンズ21a〜
21cが設けられ、該コンデンサレンズ21a〜21cの上面に
は、焦点検出用光束を、位置と方向が異なるラインセン
サ16a〜16cに対応させるように分離するための開口22a
〜22cを有する視野マスク22が設けられている。

しかして、第７図の従来例と同様にして、撮影レンズ
11の射出瞳面の互いに異なる領域11aと11b、11cと11dを
通過する基準部光束ａと参照部光束ｂとを、各ラインセ
ンサ16a〜16cでそれぞれ受光して、像の光分布パターン
を電気信号に変換し、それらの相関関係を相関器（不図
示）で求めて自動焦点検出を行ない、相関器からのずれ
信号に基づき駆動機構で撮影レンズ11を前後動させるこ
とにより、自動焦点調節を行なう。

この場合、第７図の従来例では、水平位置のラインセ
ンサ16aに対応するラインセンサ（5a,5b）のみであった
から、水平線などの自動焦点検出が不可能であったが、
第１図の本実施例では、水平位置のラインセンサ16aに
加えて、垂直位置にもラインセンサ16b,16cが設けられ
ているので、水平方向と垂直方向の焦点検出が同時に行
なえることになり、水平線などの焦点検出も可能となっ
たのである。

一方、ラインセンサ16aは、光軸10を含み所定長さで
もって配置されているので問題はないが、ラインセンサ
16b,16cは、光軸10を含まない垂直位置に配置されてい
ることから、各種交換レンズを考慮したとき、焦点検出
用光束がケラレにくい配置、つまり、瞳の余裕量が最も
大きくなるように配慮することが重要となる。

そこで、次に、ラインセンサ16b,16cの位置と方向に
ついて説明する。

第２図は光軸10上のフィルム等価面13′上の一点に、
撮影レンズ11から到達する光束の像高による変化の一例
を示したものである。

同図で明らかなように、フィルム等価面13′上の光軸
10と交わる点Ａに入射する光束は絞り開口Ｐで規制され
るが（ｈ＝０で示す円）、光軸10外の点Ｂに入射する光
束は、撮影レンズ11の複数の開口L₂,P,L₁で規制され
（ｈ＞０で示す異形開口）、斜線で示す光束となる。

そして、この異形開口ｈ＞０は、フィルム等価面13′
上で点Ｂが光軸10から離れるほど小さくなり、それも点
Ｂのずれ方向に対して小さくなるが、ずれ方向に対して
垂直な方向はそれほど影響を受けずに小さくならないこ
とがわかる。

かかる考察に基づいて、光軸10を含まないＢ点にライ
ンセンサ16b（16c）を配置する場合、第３図に示すよう
に、Ａ点で水平位置のラインセンサ16aと同方向、つま
り水平位置にラインセンサ16b（16c）を配置すると、第
４図（ａ）及び第４図（ｂ）に示すように、撮影レンズ
11に対して、モジュール化された焦点検出装置15の位置
及び角度調整を行なったとき、調整不足により基準部光
束ａと参照部光束ｂが正規位置（実線で示す。）からあ
る量Δだけ瞳面上でずれると（鎖線で示す。）、水平方
向には光束がケラレやすい状態であるので、きびしい調
整が要求されることになる。

これに対して、第５図に示すように、Ａ点で水平位置
のラインセンサ16aに対して略90度方向、つまり垂直位
置にラインセンサ16b（16c）を配置すると、第６図
（ａ）及び第６図（ｂ）に示すように、基準部光束ａと
参照部光束ｂが正規位置（実線で示す。）からある量Δ
だけ瞳面上でずれても（鎖線で示す。）、水平、垂直方
向ともに光束がケラレにくい状態であるので、緩やかな
調整でよくなるのである。

従って、光軸10を含まないＢ点にラインセンサ16b,16
cを配置する場合には、水平位置のラインセンサ16aに対
して、第５図及び第６図（ａ），（ｂ）で示したような
垂直位置に配置するのが最適であることがわかる。

以上の説明においては、簡単のために光軸を含むライ
ンセンサを水平に配置したが、光軸を含むラインセンサ
のケラレに対する方向の制限は、撮影レンズの瞳開口が
光軸対称であるかぎり問題とはならない。また、光軸を
含まないラインセンサに対しても、撮影レンズの瞳開口
を制限する複数の開口が光軸対称であるかぎり、光軸に
対して動径方向に直角な方向（サジタル方向）にライン
センサ、セパレータレンズ及び絞りマスクを配置すれ
ば、同様の議論ができる。例えば、本実施例の変形例を
示す第８図において、ラインセンサ16aと16a′とは撮影
レンズによるケラレに対しては等価であり、16b、16cと
16d、16e、16fも撮影レンズのケラレに対しては等価と
なり、このようなラインセンサ16a′及び16d、16e、16f
を用いてもケラレのない状態を得ることができる。

（発明の効果）本発明によれば、各焦点検出エリアにはそれぞれ基準
部光束と参照部拘束とを受光するための光電変換素子列
が配置されおり、第１の焦点検出エリアは光軸を含む位
置にあり、第２の焦点検出エリアは光軸を含まない位置
にあり、その光電変換素子列の素子の配列方向が第１の
焦点検出エリアの素子列の配列方向に対してほぼ垂直な
方向をなしているので、光軸を含まない焦点検出エリア
については、各種の交換レンズに対して焦点検出用光束
がケラレにくい配置となる。そして、仮にケラレたとし
ても、基準部光束と参照部光束が、同様なケラレ方とな
り、しかも、両光束の光束中心はケラレによって変化し
ないので、合焦精度が高い状態で複数測距が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焦点検出装置の斜視図、第２図は
焦点検出用光束のケラレ状態を示す図、第３図はライン
センサを水平配置した焦点検出装置の斜視図、第４図
（ａ）は第３図のフィルム等価面の正面図、第４図
（ｂ）は第３図の異形開口に対するラインセンサのずれ
を示す正面図、第５図はラインセンサを垂直配置した焦
点検出装置の斜視図、第６図（ａ）は第５図のフィルム
等価面の正面図、第６図（ｂ）は第５図の異形開口に対
するラインセンサのずれを示す正面図、第７図は従来の
焦点検出装置の側面図、第８図は第１図の変形例を示す
図である。 10……光軸、11……撮影レンズ、 13……フィルム露光面、14……副ミラー、 15……焦点検出装置、 16a〜16c……ラインセンサ（光電変換素子列）、Ａ……光軸を含む位置、Ｂ……光軸を含まない位置、ａ……基準部光束、ｂ……参照部光束。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の焦点検出エリアを有し、各エリア毎
に撮影レンズの射出瞳の互いに異なる領域を通過する基
準部光束と参照部光束とを受光するための光電変換素子
列でそれぞれ受光して焦点状態を検出する焦点検出装置
において、上記各焦点検出エリアにはそれぞれ基準部光束と参照部
光束とを受光するための光電変換素子列が配置されてお
り、第１の焦点検出エリアは光軸を含む位置にある一方、第２の焦点検出エリアは光軸を含まない位置にあるとと
もに、その光電変換素子列の素子の配列方向が第１の焦
点検出エリアの素子列の配列方向に対してほぼ垂直な方
向をなしていることを特徴とする焦点検出装置。