JPS6318166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、対物レンズのピントを調節するよ
うにしたピント調節方法に関する。

写真用カメラにおいて対物レンズの像のピント
を調節したり、フアインダの観察用デイスク上の
像のピントを眼で確認するために、ピラミツド形
の格子を取り付けることはよく知られている。こ
の場合、対物レンズのヒトミの像を結ぶ集光レン
ズが格子の作用面の近くに設置されているなら
ば、ピラミツドの３つあるいは４つの屈折面の傾
斜方向に従つて、それぞれ１つずつの横方向にズ
ラされた対物レンズのヒトミの像が得られる。

この種の装置では、特にカメラの対物レンズに
よる像のピントの深度が大きいと、個人が肉眼で
行うピントの調整が困難になる。

本発明の目的は、上記のような視覚に基づく調
節方法に内在する難点を解消し、対物レンズの調
節が像の輪かくを観察しなくても、対物レンズの
自動調節装置によつて行うことができる、特に写
真用カメラその他用の対物レンズのピントを調節
する方法を提供することにある。

本発明の要旨は、物体の像の焦点の領域に置か
れた像分割要素体を通して入射ヒトミの像を複数
に増加することによつて、対物レンズのピントを
調節する際に、前記各ヒトミの像の位置を分けて
前記各ヒトミの像を第１光束とこの第１光束に相
互補完的な第２光束に分割し、前記レンズのヒト
ミの像の異なつた部分に相当する前記第１光束と
前記第２光束を別々の光電受光器へ導き、それら
の光電受光器の出力信号をピント調節の基準とし
て使つて、それらの光電受光器の出力信号の比較
によつてピント調節をすることを特徴とする対物
レンズのピント調節方法にある。

本発明の格別の利点は像の輪かくを視覚で観察
しなくてもピント調節がしやすくなり、しかもそ
の多用途性に存する。自動調節用電子装置を用い
るだけでなく、本発明は肉眼で確認できる視覚表
示型のものとしても使用できる。その場合、２つ
の測定視野の明るさが等しくなることが調節の基
準となる。

次に図面について本発明の実施例を詳細に説明
する。

本発明の枠体である第１図参考図において光源
１は図面の平面に直角に置かれたスリツト１′を
照射する。対物レンズ１″は上記のスリツト１′の
像を像分割用の反射鏡２の近くのところで、例え
ば点３のところで結像する。スリツトの像の部分
光線は、反射鏡２よりも後方側に設置された２つ
の集光レンズ４と５によつて、光電受光器６と７
および８と９に導かれる。対物レンズ１″の位置
を光学軸に沿つてズラせると、スリツト１′の像
の位置は反射鏡２の前方あるいは後方に移動す
る。

点３が図のように反射鏡２の前方に位置してい
るときには、一方の光電受光器７，９は照射され
るが、他方の光電受光器６，８は照射されない。
また、反射鏡２を越えるように点３の位置をズラ
せると、逆に光電受光器６，８が光を受ける。し
たがつて光電受光器６と７および８と９の対から
出る出力信号が一方から他方へ交替する現象を反
射鏡２の上におけるスリツト像のピントを調節す
る基準として利用できるわけである。

第２図はこのような出力信号の交替現象を起こ
させることのできるようにさらに具体化した本発
明実施例を示している。第２図の装置において
は、光源（図示せず）の像は対物レンズ１″によ
つて点３あるいは点１３に結ばれる。それらの点
３および１３の間にはプリズム１０（像分割要素
体の一例）の屈折面が置かれている。プリズム１
０の後方には六面体からなる光線分割要素体１１
が設置され、光線分割要素体１１の出射面上に
は、互いに他に対して補完配置の遮光板１２と１
４が取り付けてある。一方の遮光板１２は光路の
軸に近い光線部分を遮断し、他方の遮光板１４は
該部分と相互補完状態になつているところの、光
学軸から比較的遠い光線部分を遮断する。光線分
割要素体１１の接合面からの光線部分はレンズ１
５，１６あるいは１７，１８を経て光電受光器１
９あるいは２０に集光される。

この実施例装置の作用は次の通りである。

光源の像が点３のところで鮮鋭に結ばれている
と、光電受光器１９が主に光を受ける。それとは
反対に、光線の像が点１３のところで結ばれてい
ると、光電受光器２０が主に光を受ける。したが
つて、この実施例では光電受光器１９，２０の出
力信号の比較によつて、プリズム１０のカド部２
１と相対的な、光源の結像位置を表わすことがで
きる。それら２つの出力信号が等しくなつたとき
には、ピントが正しく調節されたことになる。

ピントの調節についてさらに詳しく説明する
と、第７図Ａは光電受光器２０に入る光束の通過
のしかたを示し、第７図Ｂは受光器１９に入るも
のを示しており（図の簡略化のために光線分割要
素体１１の後方で光線が直進したように示してい
るが、実際はそのようにならない）、ピントはプ
リズム１０のカド部２１のところで合つている。
また、第７図ＣおよびＤとは、ピントが点３と点
１３との所で合つてる場合である。いずれも一方
の光電受光器２０に光線は入射する。他方の受光
器１９に入るものは上記とは逆位置になるだけの
ことであるので、格別に示してはいない。

本願図面の第２図において、プリズム１０の前
にはレンズ２２が設けてあつて、対物レンズ１″
の入射ヒトミは、互いに他に対し補足関係をもつ
て配装されている遮光板１２と１４の平面におい
て結像する。すなわち、ヒトミの像面は遮光板１
２及び１４の平面に位置するものである。光線分
割要素体１１は対物レンズ１″の入射ヒトミの２
つの像を形成するものである。すなわち、一方の
遮光板１４は、対物レンズ１″の入射ヒトミの一
方の像形成光束を分離するものであり、他方の遮
光板１２は、入射ヒトミの他方の像形成光束よ
り、中心の光束部分より、補足配置の光軸から離
れた光束を分離する（第７図Ａ，Ｂを参照）。し
たがつて、一方の光電受光器２０は、光軸に近い
光束のみを受光し、他方の光電受光器１９は、光
軸より離れた光束のみを受光する。

さて、次に、点３と点１３との箇所に、結像用
の対物レンズ１″が焦点を結んだときに、それら
の互いに相分離した光束がいかなる挙動を示すか
を説明する。

対物レンズ１″の２つのヒトミと、遮光板１４
及び１２は互いに他に対し補足的な配置になつて
いるのであるから、遮光板１４および１２の開口
部が入射ヒトミに投影されているものと考えるこ
とができる。そのように投影された開口部の大き
さは、対物レンズ１″の入射ヒトミよりの、それ
ぞれ測定に利用可能な部分光束を決定するものと
いえる。しかしながら、投影物の大きさは、前記
の第７図Ｃ及びＤの図面から分るように、対物レ
ンズ１″のピント合致と関係がある。焦点がプリ
ズム１０のカド部の前にあるときには、入射ヒト
ミのいちじるしく大きな部分が遮光板１２内にて
結像しうる。したがつて、光電受光器１９の入射
する光量はいちじるしく多い。したがつて、他方
の光電受光器２０に入射しうる残余の（すなわち
光軸に近い光束の）光量は、それに対応して少な
くなる。

それとは反対に、プリズム１０のカド部よりも
焦点が後方にあるときには、入射ヒトミのきわめ
て少なる部分のみが遮光板１２のところ（つまり
ヒトミの像面）にて結像しうる。光軸に近い光束
の場合には、この場合、光電受光器２０への光量
は、極めて多量となる。そこで、ピントの合致、
不一致に関する情報は、光電受光器２０及び１９
に入射する光量の相対関係から導き出すことがで
きるものである。

第３図の実施例では、第２図のプリズム１０の
代わりに、像分割要素体の他の例として、多数の
小プリズムを有する形式のプリズム格子１０′
（Prismenraster）が使つてある。装置のそれ以
外の構成及び作用は第２図のものと実質的に同じ
である。それゆえピント調節の説明は省略する。

小プリズム集合形の代わりに、公知の種類のピ
ラミツド格子（Pyramidenraster）を像分割要素
体として用いてもよい。

第４図の実施例では偏光を起させる光線分割要
素体１１′が用いられている。図示してない光源
の像はプリズム格子１０′の近くのところに結ば
れる。そのプリズム格子１０′を通過した光線は、
集光レンズ２３によつて、偏光式の光線分割要素
体１１′に集められる。第３図の遮光板１２に相
当する遮光板１２′は、この実施例では鏡であり、
1/4波長板２４によつて偏光式の光線分割要素体
１１′から離れているため、光学軸から遠い方の
反射光線部分はレンズ１５，１６を経て光電受光
器１９に到達する。遮光板１２′のところには、
接眼レンズ２５が配置され、それにより透過光線
を肉眼で観察することができるようになつてい
る。その他の構成要素１４，１７，１８，２０は
第３図に図示したものと同じであるので説明を省
略する。

第５図の実施例では遮光板１２′，１４′はいず
れも反射鏡であり、1/4波長板２４，２６によつ
て、偏光式の光線分割要素体１１′から離れてい
るので、遮光板１２′によつて反射された光学軸
から遠い方の光線部分と、遮光板１４′によつて
反射された光学軸に近い方の光線部分とが、接眼
レンズ２５を通つて目に到達する。遮光板１２′，
１４′を通過した光線部分は第３図の実施例の場
合と同様に光電受光器１９，２０に送られる。

第６図の実施例では光線分割要素体１１，１
１′に相当する部材が設けられておらず、別々の
光電受光器への２つの光線部分の分割は、それら
の受光器自身を差動光電式の受光部２７として構
成することによつて行われる。受光部２７は複数
のピラミツド形の格子１０″（像分割要素体の他
の例）の後方にプリズム格子１０″の屈折角およ
び対物レンズの視野角に対応する距離を置いて設
置されている。複数の光電受光部２７の複数の光
電気受光素子２８，２９が各プリズム格子１０″
の区画に対応して配置されている。すなわち１つ
のプリズム格子の頂点の後方中心位置に１つの光
電受光素子２８が位置し、各頂点から離れた光線
部分の光電受光素子２９が光電受光素子２８に隣
接して位置するように構成されている。この実施
例では２つの光電受光素子２８，２９の出力信号
が等しくなつたときにプリズム格子１０″上にお
ける物体の像のピントが正しく調節されたことに
なる。第６図の装置は、特に写真用カメラに組込
むのに適している。

物体までの距離はピントの調節後に調節装置、
例えば対物レンズ調節用の較正された目盛から読
取ることができる。

以上の説明からも明らかなように、本発明にお
いて、像分割要素体とは入射ヒトミを複数にする
ためのものであり、図示例ではプリズム１０、プ
リズム格子１０′及びピラミツド格子１０″であ
る。ヒトミ（pupil）とは周知のようにアパーチ
ユア・ダイアフラムの像を意味し、対象物から来
る円錐の光線を制限するものである。プリズム１
０とプリズム格子１０′は２つのヒトミを生じ、
ピラミツド格子１０″はピラミツドの数と同じだ
けヒトミを生じる。ヒトミを別々の部分に分ける
のは、第２〜５図の例では遮光板１２，１４であ
り、第６図の例では光電受光素子２８，２９の特
別な形状である。これらの遮光板等の部材はすべ
てヒトミの像面に位置している。像面とはレンズ
２２の像形成特性をいう。また、光線分割要素体
１１，１１′は物理的に光線を分割するものであ
り、ヒトミ（pupil）を形成する光線の幾何学的
形状を変えるものではない。光線分割要素体１
１，１１′は図示例では遮光板１２，１２′，１
４，１４′を支持する役目を果たしており、ヒト
ミを幾何学的に分ける。第６図の例では、光電受
光素子２８，２９により幾何学的にヒトミを分割
しており、光線分割体１１，１１′や遮光板１２，
１２′に相当する部材は設けられていない。

【図面の簡単な説明】

第１図（参考例）と第２図（本発明）とは原理
的説明図、第３図は六面体の形の光線分割要素体
を備えた１実施例の概略的説明図、第４図は光学
軸に近い像部分が観察できるようにした１実施例
の概略的説明図、第５図は反射鏡の遮光板と、偏
光式光線分割要素体２個の1/4波長板とを有する
変形実施例の概略的説明図、第６図は差動光電式
の受光素子を用いた１実施例の説明図、第７図
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはピント調節の原理を示した説明
図である。 図において、１は光源、１′はスリツト、１″は
対物レンズ、２は反射鏡、３は点、４と５は集光
レンズ、６，７，８，９，１９および２０は光電
受光器、１０はプリズム、１１と１１′は光線分
割要素体、１２，１２′，１４および１４′は遮光
板、１５，１６，１７および１８はレンズ、２１
はプリズム１０のカド部、１０′はプリズム格子、
２３は集光レンズ、２５は接眼レンズ、２４，２
６は1/4波長板、２７は受光部、２８，２９は光
電受光素子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 物体の像の焦点の領域に置かれた像分割要素
   体を通して入射ヒトミの像を複数に増加すること
   によつて、対物レンズのピントを調節する際に、
   前記各ヒトミの像の位置を分けて前記各ヒトミの
   像を第１光束とこの第１光束に相互補完的な第２
   光束に分割し、前記レンズのヒトミの像の異なつ
   た部分に相当する前記第１光束と前記第２光束を
   別々の光電受光器へ導き、それらの光電受光器の
   出力信号をピント調節の基準として使つて、それ
   らの光電受光器の出力信号の比較によつてピント
   調節をすることを特徴とする対物レンズのピント
   調節方法。