JPS62156609A - 焦点検出用光学系 - 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、例えば自動焦点カメラなどに用いられる焦点
検出用の光学系で、詳しくは、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レンズを配置し、このコ
ンデンサレンズの後方に主光軸対称に一対の結像レンズ
を配置するとともに、これら結像レンズの前方に入射す
る光束を規制する開口部を有する遮光部材を設け、前記
一対の結像レンズによって形成される予定焦点面の像を
互いに比較することにより、前記撮影レンズの焦点検出
を行う焦点検出用光学系に関する。

〔従来の技術〕

上述のような構造の焦点検出用光学系は、種々のものが
提案され、また、現実に実施もされている。しかしなが
ら、従来構造のものでは、使用する撮影レンズ側の制約
によって焦点窓度域をあまり広くすることができない欠
点があった。

この点について今少し説明するため、まず、第５図にも
とづいて従来構造を説明すると、図外の撮影レンズの予
定焦点面（Ｆｏ）の近傍に形成される一次像（Ｉ）を赤
外線カントフィルタ（１２）やコンデンサレンズ（１３
）、ならびに遮光部材（１６）に形成された一対の開口
部（１６ａ）　、　（１６ｂ）を介して一対の結像レン
ズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）で再結像させ、受光素子
アレイ（２０）上に２つの二次像（Ｉａ）　、　（Ｉｂ
）を形成して、これら２つの二次像（Ｉａ）　。

（Ｉｂ）の位置の変化を検出することによって撮影レン
ズの焦点検出を行うように構成されている。

ここで、仮に焦点感度域を２倍にすると、前述の一次像
（１）が（１′）となり、受光素子アレイ（２０）上で
は、２つの二次像が（Ｉａ’）と（Ｉｂ’）とになり、
両二次像（Ｉａ’）、　（Ｉｂ’）の一部が干渉し合っ
て焦点検出が不可能となる。このような干渉を回避する
ためには、主光軸（１）からの結像レンズ（１７ａ）　
、　（１７ｂ）の偏心量（Ｘｔ）を大きくすればよいが
、開口部（１６ａ＞　、　（１６ｂ）の偏心量（Ｘｍ）
に対してあまり大きくすると、コマ収差や歪曲のような
横収差が大きくなって二次像（Ｉａ’）、（Ｉｂ”）の
結像性能が劣化する。この結像性能の劣化をも回避しよ
うとすれば、結像レンズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）の
偏心ｆｆ１（Ｘｔ）と開口部（１６ａ）　、　（１６ｂ
）の偏心ｆｆｉ（Ｘｍ）とを、ともに大きくすればよい
が、開口部（１６ａ）　。

（１６ｂ）の偏心量（Ｘｍ）を大きくすると、焦点検出
に利用する光束の主光軸（Ａ）に対する傾き（θ）が大
きくなる。この傾き（θ）が大きくなると、Ｆ値の大き
い暗い撮影レンズでは有効光束がけられることになるた
め、焦点検出が不可能となる。

このように、従来構造のものでは、焦点感度域を広げよ
うとすると、暗い撮影レンズでの焦点検出が不可能とな
って使用する撮影レンズのＦ値に制約を受けるし、逆に
、暗い撮影レンズでの焦点検出を可能にしようとすると
、どうしても焦点感度域が狭（なって、動きのある被写
体であるとすぐに焦点感度域から外れてしまって、これ
に追随しきれないとか、あるいは、所望の構図にしたと
きに焦点感度域内にコントラストが充分に有る部分を入
れることができず、焦点検出が不可能となるなどの欠点
があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような実情にかんがみて完成したもので
、その目的は、使用する撮影レンズのＦ値にあまり制約
を受けず、しかも、焦点感度域を大幅に広げることので
きる焦点検出用光学系の提供にある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による焦点検出用光学
系は、遮光部材と結像レンズとの間に凹型のシリンドリ
カルレンズまたは凹型の球面レンズを設けであることを
特徴とする。

〔作　用〕

このように、結像レンズの前方に凹型のシリンドリカル
レンズまたは球面レンズを設けるものであるから、コン
デンサレンズからの光束は、このシリンドリカルレンズ
または球面レンズによって主光軸から遠ざかる方向に屈
折された後、再結像レンズに入射される。その結果、第
５図に示した傾き（θ）を大きくすることなく、受光素
子アレイ上での２つの二次像の干渉を回避することがで
き、焦点感度域を広げることができる。

〔実施例〕

本発明を一眼レフレックスカメラの焦点検出装置に適用
した実施例について図面を参照して説明すると、第４図
はカメラ全体の概略を示し、カメラボデー（１）には交
換可能な撮影レンズ（２）が装着され、かつ、カメラボ
デー（１）内には、回動可能な主ミラー（３）、焦点板
（４）、ペンクプリズム（５）、接眼レンズ（６）など
からなるファインダ光学系が組込まれている。主ミラー
（３）の後方には、撮影レンズ（２）を通過した光束の
一部を下方へ反射させるための副ミラー（７）が設けら
れ、この副ミラー（７）の下方には、副ミラー（７）に
よって反射された光束にもとづいてＩ最影レンズ（２）
の焦点を検出する焦点検出モジュール（８）が配設され
ている。

焦点検出モジュール（８）は、第３図に示すように、モ
ジュール本体（９）、視野マスク（１０）、受光素子パ
ッケージ（１１）などからなり、前記視野マスク（ｌＯ
）には、赤外線カットフィルタ（１２）が取付けられ、
この視野マスク（１０）の弾性脚部（１０ａ）　、　（
１０ｂ）をモジュール本体（９）の係合孔（９ａ）と係
合切欠（９ｂ）内に係合させることにより、コンデンサ
レンズ（１３）をモジュール本体（９）の開口部（１４
）に固定保持できるように構成されている。モジュール
本体（９）内には、副ミラー（７）で反射された主光軸
（Ａ）に対して４５°の傾きをもつ屈曲用ミラー（１５
）が固着され、この屈曲用ミラー（１５）の光路後方に
は、主光軸（６）に対して左右対称な一対の開口部（１
６ａ）　、　（１６ｂ）を有する遮光部材（１６）と、
同じく主光軸（１）に対して左右対称な一対の結像レン
ズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）を有するプラスチックか
らなる透明板（１７）とが配設されている。この透明板
（１７）は、第２図（イ）または（ＴＩ）に示すように
、光路前方側の面が凹型のシリンドリカル面または凹型
の球面になるように彎曲形成されている。換言すると、
結像レンズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）の前方に、凹型
のシリンドリカルレンズ（１８）または凹型の球面レン
ズ（１９）が、結像レンズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）
と同一部材で一体的に形成されて設けられている。そし
て、遮光部材（１６）に形成された一対の孔（１６ｃ）
　、　（１６ｄ）　　と、透明板（１７）に形成された
一対の孔（１７ｃ）　、　（１７ｄ）とを、遮光部材（
１６）を光路前方に位置させた状態でモジュール本体（
９）に植設のピン（９ｃ）　、　（９ｄ）にそれぞれ外
嵌することにより、遮光部材（１６）と透明板（１７）
との位置決めを行うように構成されている。前記受光素
子パンケージ（１１）は、従来のものと同様に合板（Ｉ
ｌａ）上に一列に配置された受光素子アレイの一例であ
るＣＣＤアレイチップ（２０）　（第１図参照）をカバ
ーガラスで封入したもので、ＣＣＤアレイチップ（２０
）の出力端子（２０ａ）が合板（ｌｌａ）の上下に突出
されていて、この受光素子パンケージ（１１）もモジュ
ール本体（９）に固定できるように構成されている。

この焦点検出モジュール（８）の光学系を展開して示し
たのが第１図で、第４図に示したフィルム面（Ｆ）と等
価な予定焦点面（Ｆｏ）がコンデンサレンズ（１３）の
直前方に位置し、この予定焦点面（ＦＯ）の近傍に一次
像（Ｉ）が形成される。この−次像（Ｉ）は、赤外線カ
ットフィルタ（１２）やコンデンサレンズ（１３）、な
らびに遮光部材（１６）に形成の一対の開口部（１６ａ
）　、　（１６ｂ）を介して結像レンズ（１７ａ）　、
　（１７ｂ）で再結像され、受光素子アレイ（２０）上
に２つの二次像（Ｉａ）　、　（Ｉｂ）を形成する。こ
れら両二次像（Ｉａ）　、　（Ｉｂ）の位置の変化を検
出して、撮影レンズ（２）の焦点検出を行う点について
は従来と全く同様であるが、遮光部材（１６）と結像レ
ンズ（１７ａ）　、　（１７ｂ）　との間に、凹型のシ
リンドリカルレンズ（１８）または凹型の球面レンズ（
１９）が設けられているので、コンデンサレンズ（１３
）からの光束は、主光軸（Ａ）から遠ざかる方向に屈折
され、その後、再結像レンズ（１７ａ）　、　（１７ｂ
）に入射されて再結像されることになる。したがって、
第５図に示した傾き（θ）を大きくすることな（、受光
素子アレイ（２０）上での２つの二次像（Ｉａ）　、　
（Ｉｂ）の干渉を回避することができ、焦点感度域を広
げることができる。

なお、今まで述べた実施例においては、シリンドリカル
レンズ（１８）または球面レンズ（１９）と結像レンズ
（１７ａ）　、　（１７ｂ）とを、同一部材で一体的に
形成したものを示したが、それぞれ別体に形成して実施
することもできる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の焦点検出用光
学系によれば、第５図に示した傾き（θ）を大きくする
ことなく、換言すると、使用する撮影レンズのＦ値にあ
まり制約を受けることなく、焦点感度域を広げることが
できる。その結果、動きのある被写体に対しても十分に
追随することができるとともに、焦点感度域内にコント
ラストが充分に有る部分を入れ易くなり、焦点検出が不
能となる事態の発生を極力回避し得るに至った。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る焦点検出用光学系の実施例を示し、
第１図は焦点検出光学系の展開図、第２図ＣＡ）　、　
（［１）は要部部材の斜視図、第３図は焦点検出モジュ
ールの分解斜視図、第４図はカメラの内部構造を示す概
略側面図、第５図は従来構造を示す焦点検出光学系の展
開図である。 （２）・・・・・・撮影レンズ、（１３）・・・・・・
コンデンサレンズ、（１６）・・・・・・遮光部材、（
１６ａ）　、　（１６ｂ）・・・・・・開口部、（１７
ａ）　、　（１７ｂ）・・・・・・結像レンズ、（１８
）・・・・・・シリンドリカルレンズ、（１９）・・・
・・・球面レンズ、（Ｎ）・・・・・・主光軸、（Ｆ、
）・・・・・・予定焦点面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズの予定焦点面の近傍ないし後方にコン
   デンサレンズを配置し、このコンデンサレンズの後方に
   主光軸対称に一対の結像レンズを配置するとともに、こ
   れら結像レンズの前方に入射する光束を規制する開口部
   を有する遮光部材を設け、前記一対の結像レンズによっ
   て形成される予定焦点面の像を互いに比較することによ
   り、前記撮影レンズの焦点検出を行う焦点検出用光学系
   において、前記遮光部材と結像レンズとの間に凹型のシ
   リンドリカルレンズまたは凹型の球面レンズを設けてあ
   る焦点検出用光学系。
2. （２）前記シリンドリカルレンズまたは球面レンズが、
   前記結像レンズと同一部材で一体的に形成されている特
   許請求の範囲第（１）項に記載の焦点検出用光学系。