JPH04147207A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JPH04147207A JPH04147207A JP27291390A JP27291390A JPH04147207A JP H04147207 A JPH04147207 A JP H04147207A JP 27291390 A JP27291390 A JP 27291390A JP 27291390 A JP27291390 A JP 27291390A JP H04147207 A JPH04147207 A JP H04147207A
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- light
- focus detection
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Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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。
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、写真用カメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等
に用いる焦点検出装置に関するものである。
に用いる焦点検出装置に関するものである。
従来、−眼レフカメラ等の焦点検出装置にはバララック
スのないいわゆるTTL方式を採用しているものが多い
。特に前ビン量、後ピン量を計算しやすいものとして、
異なる二つの光路をそれぞれ通過した二光束により形成
された二像の光強度分布もしくは同一光学系内の異なる
領域をそれぞれ通過した二光束により形成された二像の
光強度分布を光電変換手段(受光素子)で受け、該光電
変換手段から得られた前記光強度分布を表わす出力信号
の位相差を検出する事により焦点検出を行なういわゆる
位相差式焦点検出装置を用いているものが多い。
スのないいわゆるTTL方式を採用しているものが多い
。特に前ビン量、後ピン量を計算しやすいものとして、
異なる二つの光路をそれぞれ通過した二光束により形成
された二像の光強度分布もしくは同一光学系内の異なる
領域をそれぞれ通過した二光束により形成された二像の
光強度分布を光電変換手段(受光素子)で受け、該光電
変換手段から得られた前記光強度分布を表わす出力信号
の位相差を検出する事により焦点検出を行なういわゆる
位相差式焦点検出装置を用いているものが多い。
この種の従来の焦点検出装置の例とし5て、1眼レフカ
メラに組み込まれて商品化されたものの概略を例えば第
7図に示した。これは、撮影レンズ1と、ミラーボック
ス2内に枢着されたノ\−フミラーから成る跳ね上げ式
のクイックリターンミラー3と、クイックリターンミラ
ー3の裏面に枢着されていてクイックリターンミラー3
がダウン位fll(図示位置)にある時は図示した如く
クイックリターンミラー3と直交した状態となるがクイ
ックリターンミラー3がアップ位置になった時はクイッ
クリターンミラー3の裏面に密着した状態となるサブミ
ラー4と、サブミラー4の後方でミラーボックス2の後
面に配置された撮像面(銀塩カメラにおいてはフィルム
面)5と、サブミラー4による反射光路上であって上記
撮像面5と光学的に等価の面に配置された視野絞り6と
、視野絞り6の近傍に配置されたコンデンサーレンズ7
と、コンデンサーレンズ7の後方に配置されたミラー8
と、ミラー8の後方に配置されていて合焦精度を確保し
得る間隔を以って紙面と垂直な方向に並ぶ一対の開口部
を有する明るさ絞り9と、一対の開口部を有する明るさ
絞り9の各後方にそれぞれ配置された紙面と垂直な方向
に並ぶ一対のセパレータレンズ(再結像レンズ)10と
、セパレータレンズ10による結像位置に配置された受
光素子IIと、クイックリターンミラー3による反射光
路上であって上記撮像面5と光学的に等価の面に配置さ
れた焦点板12と、焦点板12の前側に設けられたコン
デンサーレンズ13と、焦点板12と同位置に設けられ
た視野絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せ
しめられたペンラダ/Sプリズム15と、ペンタダハプ
リズム15の射出面の後方に配置された接眼レンズ16
とから構成されていた。そして、撮影レンズ1と撮像面
5か撮像光学系を構成していた。又、クイックリターン
ミラー3とサブミラー4と視野絞り6とコンデンサーレ
ンズ7とミラー8と明るさ絞り9の一対の開口部と一対
のセパレータレンズlOと受光素子11が撮影レンズ1
の異なる領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の
相対的位置関係を検出することにより焦点検出を行う位
相差方式の焦点検出光学系を構成していた。更に、クイ
ックリターンミラー3とコンデンサーレンズ13と焦点
板12と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼
レンズ16がファインダー光学系を構成していた。
メラに組み込まれて商品化されたものの概略を例えば第
7図に示した。これは、撮影レンズ1と、ミラーボック
ス2内に枢着されたノ\−フミラーから成る跳ね上げ式
のクイックリターンミラー3と、クイックリターンミラ
ー3の裏面に枢着されていてクイックリターンミラー3
がダウン位fll(図示位置)にある時は図示した如く
クイックリターンミラー3と直交した状態となるがクイ
ックリターンミラー3がアップ位置になった時はクイッ
クリターンミラー3の裏面に密着した状態となるサブミ
ラー4と、サブミラー4の後方でミラーボックス2の後
面に配置された撮像面(銀塩カメラにおいてはフィルム
面)5と、サブミラー4による反射光路上であって上記
撮像面5と光学的に等価の面に配置された視野絞り6と
、視野絞り6の近傍に配置されたコンデンサーレンズ7
と、コンデンサーレンズ7の後方に配置されたミラー8
と、ミラー8の後方に配置されていて合焦精度を確保し
得る間隔を以って紙面と垂直な方向に並ぶ一対の開口部
を有する明るさ絞り9と、一対の開口部を有する明るさ
絞り9の各後方にそれぞれ配置された紙面と垂直な方向
に並ぶ一対のセパレータレンズ(再結像レンズ)10と
、セパレータレンズ10による結像位置に配置された受
光素子IIと、クイックリターンミラー3による反射光
路上であって上記撮像面5と光学的に等価の面に配置さ
れた焦点板12と、焦点板12の前側に設けられたコン
デンサーレンズ13と、焦点板12と同位置に設けられ
た視野絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せ
しめられたペンラダ/Sプリズム15と、ペンタダハプ
リズム15の射出面の後方に配置された接眼レンズ16
とから構成されていた。そして、撮影レンズ1と撮像面
5か撮像光学系を構成していた。又、クイックリターン
ミラー3とサブミラー4と視野絞り6とコンデンサーレ
ンズ7とミラー8と明るさ絞り9の一対の開口部と一対
のセパレータレンズlOと受光素子11が撮影レンズ1
の異なる領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の
相対的位置関係を検出することにより焦点検出を行う位
相差方式の焦点検出光学系を構成していた。更に、クイ
ックリターンミラー3とコンデンサーレンズ13と焦点
板12と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼
レンズ16がファインダー光学系を構成していた。
即ち、クイックリターンミラー3がアップ位置にある場
合は、撮影レンズ1により物点Oの一次像I0が撮像面
5上に結像せしめられる。
合は、撮影レンズ1により物点Oの一次像I0が撮像面
5上に結像せしめられる。
又、クイックリターンミラー3がダウン位置にある場合
は、撮影レンズlによる結像光束のうちクイックリター
ンミラー3を透過した光束は焦点検圧光学系へと導かれ
、クイックリターンミラー3で反射した光束はファイン
ダー光学系へと導かれる。
は、撮影レンズlによる結像光束のうちクイックリター
ンミラー3を透過した光束は焦点検圧光学系へと導かれ
、クイックリターンミラー3で反射した光束はファイン
ダー光学系へと導かれる。
焦点検出光学系では、クイックリターンミラー3を透過
した光束がサブミラー4で反射されて物点Oの一次像I
1が視野絞り6上に結像せしめられ、その後コンデンサ
ーレンズ7、ミラー8.明るさ絞り9の一対の開口部、
一対のセパレータレンズ10を経て受光素子ll上に一
対の二次像I、、1.か結像せしめられる。
した光束がサブミラー4で反射されて物点Oの一次像I
1が視野絞り6上に結像せしめられ、その後コンデンサ
ーレンズ7、ミラー8.明るさ絞り9の一対の開口部、
一対のセパレータレンズ10を経て受光素子ll上に一
対の二次像I、、1.か結像せしめられる。
又、ファインダー光学系では、クイックリターンミラー
3で反射された光束かコンデンサーレンズ13により概
ね集光されることにより物点○の一次像I4が焦点板1
2上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共に
ペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レン
ズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観察
される。
3で反射された光束かコンデンサーレンズ13により概
ね集光されることにより物点○の一次像I4が焦点板1
2上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共に
ペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レン
ズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観察
される。
又、焦点検出光学系において、撮影レンズ1の射出瞳P
の像は、コンデンサーレンズ7により明るさ絞り9上に
結像せしめられており、明るさ絞り9の一対の開口部お
よび一対のセパレータレンズ10によりこの射出瞳Pの
異なる領域を通過した二つの光束はある基線長く両光束
の重心間の距離)を保って受光素子ll上に導かれてい
る。
の像は、コンデンサーレンズ7により明るさ絞り9上に
結像せしめられており、明るさ絞り9の一対の開口部お
よび一対のセパレータレンズ10によりこの射出瞳Pの
異なる領域を通過した二つの光束はある基線長く両光束
の重心間の距離)を保って受光素子ll上に導かれてい
る。
ところが、上記従来例は、構成が複雑であり、また焦点
検出系の占める容積が大きくてカメラボディ全体が大き
くなってしまうという問題があった。
検出系の占める容積が大きくてカメラボディ全体が大き
くなってしまうという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、構成が簡単でカメラボデ
ィをコンパクトにし得る焦点検出装置を提供することを
目的としている。
ィをコンパクトにし得る焦点検出装置を提供することを
目的としている。
本発明による焦点検出装置は、異なる二つの光路をそれ
ぞれ通過した二光束により形成された二像の光強度分布
もしくは同一光学系内の異なる領域をそれぞれ通過した
二光束により形成された二像の光強度分布を受光素子で
受け、該受光素子から得られた前記光強度分布を表わす
出力信号の位相差を検出する事により焦点検出を行なう
ようにした焦点検出装置において、前記二光束をそれぞ
れ受光素子に導く手段として少なくとも一枚のホログラ
フィック光学素子を一次結像面より物体側に配置したこ
とを特徴としている。
ぞれ通過した二光束により形成された二像の光強度分布
もしくは同一光学系内の異なる領域をそれぞれ通過した
二光束により形成された二像の光強度分布を受光素子で
受け、該受光素子から得られた前記光強度分布を表わす
出力信号の位相差を検出する事により焦点検出を行なう
ようにした焦点検出装置において、前記二光束をそれぞ
れ受光素子に導く手段として少なくとも一枚のホログラ
フィック光学素子を一次結像面より物体側に配置したこ
とを特徴としている。
ホログラフィック光学素子(以下HOEという)は最近
側われている光学素子であって、ホログラムの回折作用
を応用することによりレンズ。
側われている光学素子であって、ホログラムの回折作用
を応用することによりレンズ。
ミラー、光束分割プリズムとして使用することができる
ようになっている(「実践ホログラフィ技術」 オプト
ロニクス社 鈴木正根著 昭和61年7月10日発行
第7章 ホログラム光学素子への応用)。又、特開昭6
3−200328号公報、特開平1−311428号公
報では光束分割手段として用いる例が示されている。そ
して、HOEはフィルム面上に干渉光束のパターンを記
録するだけなので、構造が極めて簡単である。 上記構
成によれば、同一光学系内の異なる領域をそれぞれ通過
した二光束が、−次結像面より物体側に配置された一枚
のHOEによりそれぞれ別の方向に折り曲げられて受光
素子上に二像として結像せしめられ、該受光素子から得
られた光強度分布を表わす出力信号の位相差を検出する
事により焦点検出が行なわれる。従って、上記従来例に
見られた視野絞り、コンデンサーレンズ、ミラー、明る
さ絞り、セパレータレンズ等が不要になるので、構成が
簡単になると共に、カメラボディをコンパクトに構成で
きる。
ようになっている(「実践ホログラフィ技術」 オプト
ロニクス社 鈴木正根著 昭和61年7月10日発行
第7章 ホログラム光学素子への応用)。又、特開昭6
3−200328号公報、特開平1−311428号公
報では光束分割手段として用いる例が示されている。そ
して、HOEはフィルム面上に干渉光束のパターンを記
録するだけなので、構造が極めて簡単である。 上記構
成によれば、同一光学系内の異なる領域をそれぞれ通過
した二光束が、−次結像面より物体側に配置された一枚
のHOEによりそれぞれ別の方向に折り曲げられて受光
素子上に二像として結像せしめられ、該受光素子から得
られた光強度分布を表わす出力信号の位相差を検出する
事により焦点検出が行なわれる。従って、上記従来例に
見られた視野絞り、コンデンサーレンズ、ミラー、明る
さ絞り、セパレータレンズ等が不要になるので、構成が
簡単になると共に、カメラボディをコンパクトに構成で
きる。
以下、図示した実施例に基づき、上記従来例と同一の部
材には同一符号を付して本発明の詳細な説明する。
材には同一符号を付して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明による焦点検出装置の第一実施例の光学
系の概略図である。これは、撮影レンズ1と、第2図に
示した如く撮像光学系内の異なる領域をそれぞれ通過し
た二光束が通過する部分(a部とb部)にそれぞれ別の
特性を持たせるように作成したHOE17と、撮像面5
と、撮像光学系内の異なる領域をそれぞれ通過した二光
束が)(OE 17で回折された後に略結像する位置に
夫々配置されたフォトダイオードアレイ、CCD等の受
光素子11とから構成されている。そして、撮影レンズ
lとHOE17と撮像面5が撮像光学系を構成し、撮影
レンズ1とHOE17と受光素子11が焦点検出光学系
を構成している。
系の概略図である。これは、撮影レンズ1と、第2図に
示した如く撮像光学系内の異なる領域をそれぞれ通過し
た二光束が通過する部分(a部とb部)にそれぞれ別の
特性を持たせるように作成したHOE17と、撮像面5
と、撮像光学系内の異なる領域をそれぞれ通過した二光
束が)(OE 17で回折された後に略結像する位置に
夫々配置されたフォトダイオードアレイ、CCD等の受
光素子11とから構成されている。そして、撮影レンズ
lとHOE17と撮像面5が撮像光学系を構成し、撮影
レンズ1とHOE17と受光素子11が焦点検出光学系
を構成している。
本実施例において、撮影レンズ1を出た収斂光束は、光
軸に対しほぼ垂直に配置されたHOEI7に入射してH
OEの作用により0次透過光と回折光に分割され、0次
透過光は撮像面5に結像する。この時、0次透過光はH
OE 17の作用を受けないので、それぞれ別の特性を
持った部分を通過しても光量は変化するが光束の状態は
変化しない。従って、撮像面5に形成される像I0の性
質は撮影レンズ1によって決められる。また、前記回折
光はそれぞれ受光素子11上に像IS+像I、を形成す
る。尚、HOE17は、焦点検出光学系の結像位置の設
定や結像性能の設定のために、回折光に対してレンズ作
用を有するように構成してもよい。
軸に対しほぼ垂直に配置されたHOEI7に入射してH
OEの作用により0次透過光と回折光に分割され、0次
透過光は撮像面5に結像する。この時、0次透過光はH
OE 17の作用を受けないので、それぞれ別の特性を
持った部分を通過しても光量は変化するが光束の状態は
変化しない。従って、撮像面5に形成される像I0の性
質は撮影レンズ1によって決められる。また、前記回折
光はそれぞれ受光素子11上に像IS+像I、を形成す
る。尚、HOE17は、焦点検出光学系の結像位置の設
定や結像性能の設定のために、回折光に対してレンズ作
用を有するように構成してもよい。
第3図により本実施例の焦点検出方法の原理を示す。第
3図によれば、撮影レンズ1より射出した光束の結像面
が撮像面5より物体側にある場合(いわゆる前ピン;第
3図(A))、結像面が撮像面5と一致した時(合焦時
、第3図(B))より受光素子11に入射する位置が撮
影レンズlの光軸に近くなる。また撮影レンズlより射
出した光束の結像面より撮像面5が物体側にある場合(
いわゆる後ピン:第3図(c))、結像面が撮像面5が
一致した時(合焦時)より受光素子11に入射する位置
が撮影レンズ1の光軸から遠くなる。即ち両像1.、I
6の間隔を検出することにより撮影レンズ1の合焦状態
を前ビン量、後ピン量を含めて検出することが可能であ
る。具体的に像Is、像I6の受光素子ll上の輝度分
布を検出し、演算処理等を施して両像の間隔を求める。
3図によれば、撮影レンズ1より射出した光束の結像面
が撮像面5より物体側にある場合(いわゆる前ピン;第
3図(A))、結像面が撮像面5と一致した時(合焦時
、第3図(B))より受光素子11に入射する位置が撮
影レンズlの光軸に近くなる。また撮影レンズlより射
出した光束の結像面より撮像面5が物体側にある場合(
いわゆる後ピン:第3図(c))、結像面が撮像面5が
一致した時(合焦時)より受光素子11に入射する位置
が撮影レンズ1の光軸から遠くなる。即ち両像1.、I
6の間隔を検出することにより撮影レンズ1の合焦状態
を前ビン量、後ピン量を含めて検出することが可能であ
る。具体的に像Is、像I6の受光素子ll上の輝度分
布を検出し、演算処理等を施して両像の間隔を求める。
以上、本実施例の作用原理について説明したが、本実施
例は、−枚のHOEという極めて簡単な構成により、撮
像光学系内の異なる領域を夫々通過した二光束を別の方
向に曲げると共に撮像面5にも光を導いているので、構
成も簡単になると共に、カメラボディをコンパクトに構
成でき、更に測距しながら撮影することも可能である。
例は、−枚のHOEという極めて簡単な構成により、撮
像光学系内の異なる領域を夫々通過した二光束を別の方
向に曲げると共に撮像面5にも光を導いているので、構
成も簡単になると共に、カメラボディをコンパクトに構
成でき、更に測距しながら撮影することも可能である。
ところで、撮像光学系内の異なる領域をそれぞれ通過し
た二光束を別の方向に曲げる手段としてプリズムを2枚
使う等屈折作用を用いる方法もあるが、HOE 17の
様な0次透過光を得られず測距しながら撮影することが
できなくなる。また、撮影時のプリズム等の退避手段が
必要となる。
た二光束を別の方向に曲げる手段としてプリズムを2枚
使う等屈折作用を用いる方法もあるが、HOE 17の
様な0次透過光を得られず測距しながら撮影することが
できなくなる。また、撮影時のプリズム等の退避手段が
必要となる。
尚、像■5と像I6を結ぶ直線を含む面内に撮影レンズ
1の光軸があるようにHOE l 7を構成することに
より、更に焦点検出精度を高くすることかできる。又、
像I。、像■5の間隔と像I。
1の光軸があるようにHOE l 7を構成することに
より、更に焦点検出精度を高くすることかできる。又、
像I。、像■5の間隔と像I。
、像■6の間隔を同じになる様にHOE 17を構成す
ることにより、更に焦点検出精度を高くすることができ
る。
ることにより、更に焦点検出精度を高くすることができ
る。
第4図は第二実施例の光学系を示したものである。これ
は、撮像レンズ1と、第5図に示した如くミラーボック
ス内2に枢着された撮像光学系内であって紙面に垂直に
並ぶ一対の異なる領域をそれぞれ通過した二光束が反射
する部分にそれぞれ別の特性を持たせた反射型のHOE
から成る跳ね上げ式のクイックリターンミラー18と、
クイックリターンミラー18の後方でミラーボックス2
の後面に配置された撮像面5と、第5図に示した如くク
イックリターンミラー18による0次反射光の光路上で
あって上記撮像面5と光学的に等価の面に配置された焦
点板12と、焦点板12の前側に設けられたコンデンサ
ーレンズ13と、焦点板12と同位置に設けられた視野
絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せしめら
れたペンタダハプリズム15と、ペンタダハプリズム1
5の射出面の後方に配置された接眼レンズ16と、第5
図に示した如くクイックリターンミラー18でそれぞれ
反射された回折光の略結像面位置に配置された受光素子
11とから構成されている。そして、撮影レンズ1と撮
像面5が撮像光学系を構成している。又、クイックリタ
ーンミラー18と受光素子11が撮影レンズ1の異なる
領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の相対的位
置関係を検出することにより焦点検出を行う位相差方式
の焦点検出光学系を構成している。更に、クイックリタ
ーンミラー18とコンデンサーレンズ13と焦点板12
と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼レンズ
16がファインダー光学系を構成している。
は、撮像レンズ1と、第5図に示した如くミラーボック
ス内2に枢着された撮像光学系内であって紙面に垂直に
並ぶ一対の異なる領域をそれぞれ通過した二光束が反射
する部分にそれぞれ別の特性を持たせた反射型のHOE
から成る跳ね上げ式のクイックリターンミラー18と、
クイックリターンミラー18の後方でミラーボックス2
の後面に配置された撮像面5と、第5図に示した如くク
イックリターンミラー18による0次反射光の光路上で
あって上記撮像面5と光学的に等価の面に配置された焦
点板12と、焦点板12の前側に設けられたコンデンサ
ーレンズ13と、焦点板12と同位置に設けられた視野
絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せしめら
れたペンタダハプリズム15と、ペンタダハプリズム1
5の射出面の後方に配置された接眼レンズ16と、第5
図に示した如くクイックリターンミラー18でそれぞれ
反射された回折光の略結像面位置に配置された受光素子
11とから構成されている。そして、撮影レンズ1と撮
像面5が撮像光学系を構成している。又、クイックリタ
ーンミラー18と受光素子11が撮影レンズ1の異なる
領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の相対的位
置関係を検出することにより焦点検出を行う位相差方式
の焦点検出光学系を構成している。更に、クイックリタ
ーンミラー18とコンデンサーレンズ13と焦点板12
と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼レンズ
16がファインダー光学系を構成している。
即ち、クイックリターンミラー18がアップ位置にある
場合は、撮影レンズlより物点Oの一次像I。が撮像面
5上に結像せしめられる。
場合は、撮影レンズlより物点Oの一次像I。が撮像面
5上に結像せしめられる。
又、クイックリターンミラー18がダウン位置にある場
合は、撮影レンズ1による結像光束のうちクイックリタ
ーンミラー18で反射した回折光束は角点検出光学系へ
と導かれ、クイックリターンミラー18で反射した0次
の光束はファインダー光学系へと導かれる。
合は、撮影レンズ1による結像光束のうちクイックリタ
ーンミラー18で反射した回折光束は角点検出光学系へ
と導かれ、クイックリターンミラー18で反射した0次
の光束はファインダー光学系へと導かれる。
焦点検出光学系では、−次像を受光素子11で受けるの
で従来例の視野絞りはない。又、−次像を更に伝達する
必要はないのでコンデンサーレンズの必要がない。又、
第7図で示した従来の明るさ絞り9の一対の開口部の機
能はHOEの作用がある部分とない部分の境界が果たす
。つまりHOEの作用がある部分のみに入射した光束が
焦点検出光学系の光束になり得る。もともと収斂光束な
のでセパレータレンズの機能は必要はないが、HOEの
作用がある部分に焦点検出光学系の結像位置の設定や結
像性能の設定のためにレンズ作用を持たせるように構成
してもよい。即ち、焦点検出光学系では、撮像光学系内
の異なる領域を夫々通過した二光束がクイックリターン
ミラー18上の夫々別の特性を持たせたHOEの作用が
ある部分により反射回折され夫々受光素子ll上に一次
像I5.I6が略結像せしめられる。
で従来例の視野絞りはない。又、−次像を更に伝達する
必要はないのでコンデンサーレンズの必要がない。又、
第7図で示した従来の明るさ絞り9の一対の開口部の機
能はHOEの作用がある部分とない部分の境界が果たす
。つまりHOEの作用がある部分のみに入射した光束が
焦点検出光学系の光束になり得る。もともと収斂光束な
のでセパレータレンズの機能は必要はないが、HOEの
作用がある部分に焦点検出光学系の結像位置の設定や結
像性能の設定のためにレンズ作用を持たせるように構成
してもよい。即ち、焦点検出光学系では、撮像光学系内
の異なる領域を夫々通過した二光束がクイックリターン
ミラー18上の夫々別の特性を持たせたHOEの作用が
ある部分により反射回折され夫々受光素子ll上に一次
像I5.I6が略結像せしめられる。
又、ファインダー光学系では、クイックリターンミラー
18で反射された光束がコンデンサーレンズ13により
概ね集光されることにより物点Oの一次像I4が焦点板
12上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共
にペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レ
ンズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観
察される。
18で反射された光束がコンデンサーレンズ13により
概ね集光されることにより物点Oの一次像I4が焦点板
12上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共
にペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レ
ンズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観
察される。
従来例で必要であったサブミラー、焦点検出光学系の視
野絞り、コンデンサーレンズ、明るさ絞り、セパレータ
レンズがなくなり簡単な構成となった。又、光が光量ロ
スなくファインダー光学系。
野絞り、コンデンサーレンズ、明るさ絞り、セパレータ
レンズがなくなり簡単な構成となった。又、光が光量ロ
スなくファインダー光学系。
焦点検出光学系に導かれる構成となった。
尚、像■5と像I6を結ぶ直線と直交し且つ該直線を2
等分する面内に撮影レンズ1の光軸が在るようにHOE
を構成することにより更に焦点検出精度を高くすること
ができる。又、この直線がクイックリターンミラー18
と平行であるように配置することにより更に焦点検出精
度を高くすることができる。
等分する面内に撮影レンズ1の光軸が在るようにHOE
を構成することにより更に焦点検出精度を高くすること
ができる。又、この直線がクイックリターンミラー18
と平行であるように配置することにより更に焦点検出精
度を高くすることができる。
第6図は第三実施例の光学系を示したものである。これ
は、撮影レンズlと、ミラーボックス2内に枢着された
ハーフミラ−から成る跳ね上げ式のクイックリターンミ
ラー3と、クイックリターンミラー3の裏面に枢着され
ていてクイックリターンミラー3がダウン位置(図示位
置)にある時は図示した如くクイックリターンミラー3
と直交した状態となるがクイックリターンミラー3がア
ップ位置になった時は該クイックリターンミラー3の裏
面に密着した状態となると共に撮像光学系内であって紙
面に垂直に並ぶ一対の異なる領域を夫々通過した二光束
か反射する部分に夫々別の特性を持たせた反射型のHO
Eから成るサブミラー19と、サブミラー19の後方で
ミラーボックス2の後面に配置された撮像面5と、サブ
ミラー19による反射光路上であって撮像光学系内の異
なる領域を夫々通過した二光束の結像位置に配置された
受光素子IIと、クイックリターンミラー3による反射
光路上であって撮像面5と光学的に等価の面に配置され
た焦点板12と、焦点板12の前側に設けられたコンデ
ンサーレンズ13と、焦点板】2と同位置に設けられた
視野絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せし
められたペンタダハプリズム15と、ペンタダハプリズ
ム15の射出面の後方に配置された接眼レンズ16とか
ら構成されている。そして、撮影レンズlと撮像面5が
撮像光学系を構成している。又、クイックリターンミラ
ー3とサブミラー19と受光素子11が撮影レンズ1の
異なる領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の相
対的位置関係を検出することにより焦点検出を行う位相
差方式の焦点検出光学系を構成している。更に、クイッ
クリターンミラー3とコンデンサーレンズ13と焦点板
12と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼レ
ンズ16がファインダー光学系を構成している。
は、撮影レンズlと、ミラーボックス2内に枢着された
ハーフミラ−から成る跳ね上げ式のクイックリターンミ
ラー3と、クイックリターンミラー3の裏面に枢着され
ていてクイックリターンミラー3がダウン位置(図示位
置)にある時は図示した如くクイックリターンミラー3
と直交した状態となるがクイックリターンミラー3がア
ップ位置になった時は該クイックリターンミラー3の裏
面に密着した状態となると共に撮像光学系内であって紙
面に垂直に並ぶ一対の異なる領域を夫々通過した二光束
か反射する部分に夫々別の特性を持たせた反射型のHO
Eから成るサブミラー19と、サブミラー19の後方で
ミラーボックス2の後面に配置された撮像面5と、サブ
ミラー19による反射光路上であって撮像光学系内の異
なる領域を夫々通過した二光束の結像位置に配置された
受光素子IIと、クイックリターンミラー3による反射
光路上であって撮像面5と光学的に等価の面に配置され
た焦点板12と、焦点板12の前側に設けられたコンデ
ンサーレンズ13と、焦点板】2と同位置に設けられた
視野絞り14と、焦点板12の後側に入射面が位置せし
められたペンタダハプリズム15と、ペンタダハプリズ
ム15の射出面の後方に配置された接眼レンズ16とか
ら構成されている。そして、撮影レンズlと撮像面5が
撮像光学系を構成している。又、クイックリターンミラ
ー3とサブミラー19と受光素子11が撮影レンズ1の
異なる領域を通過した光束を用いて一対の被写体像の相
対的位置関係を検出することにより焦点検出を行う位相
差方式の焦点検出光学系を構成している。更に、クイッ
クリターンミラー3とコンデンサーレンズ13と焦点板
12と視野絞り14とペンタダハプリズム15と接眼レ
ンズ16がファインダー光学系を構成している。
即ち、クイックリターンミラー3がアップ位置にある場
合は、撮影レンズ】により物点Oの一次像I。か撮像面
5上に結像せしめられる。
合は、撮影レンズ】により物点Oの一次像I。か撮像面
5上に結像せしめられる。
又、クイックリターンミラー3がダウン位置にある場合
は、撮影レンズ1による結像光束のうちクイックリター
ンミラー3を透過した光束は焦点検出光学系へと導かれ
、クイックリターンミラー3で反射した光束はファイン
ダー光学系へと導かれる。
は、撮影レンズ1による結像光束のうちクイックリター
ンミラー3を透過した光束は焦点検出光学系へと導かれ
、クイックリターンミラー3で反射した光束はファイン
ダー光学系へと導かれる。
焦点検出光学系では、−次像を受光素子11で受けるの
で従来例の視野絞りはない。又、−次像を更に伝達する
必要はないのでコンデンサーレンズの必要がない。又、
第7図に示した従来の明るさ絞り9の一対の開口部の機
能はHOEの作用がある部分とない部分の境界が果たす
。つまりHOEの作用かある部分のみに入射した光束が
焦点検出光学系の光束になり得る。もともと収斂光束な
のでセパレータレンズの機能は必要はないか、HOEの
作用かある部分に焦点検出光学系の結像位置の設定や結
像性能の設定のためにレンズ作用を持たせるように構成
してもよい。即ち、焦点検出光学系では、撮像光学系内
の異なる領域を夫々通過した二光束がサブミラー19上
の夫々別の特性を持たせたF(OEの作用がある部分に
より反射回折され夫々受光素子11上に一次像1..I
6が略結像せしめられる。
で従来例の視野絞りはない。又、−次像を更に伝達する
必要はないのでコンデンサーレンズの必要がない。又、
第7図に示した従来の明るさ絞り9の一対の開口部の機
能はHOEの作用がある部分とない部分の境界が果たす
。つまりHOEの作用かある部分のみに入射した光束が
焦点検出光学系の光束になり得る。もともと収斂光束な
のでセパレータレンズの機能は必要はないか、HOEの
作用かある部分に焦点検出光学系の結像位置の設定や結
像性能の設定のためにレンズ作用を持たせるように構成
してもよい。即ち、焦点検出光学系では、撮像光学系内
の異なる領域を夫々通過した二光束がサブミラー19上
の夫々別の特性を持たせたF(OEの作用がある部分に
より反射回折され夫々受光素子11上に一次像1..I
6が略結像せしめられる。
又、ファインダー光学系では、クイックリターンミラー
3て反射された光束がコンデンサーレンズ13により概
ね集光されることにより物点Oの一次像I、が焦点板1
2上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共に
ペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レン
ズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観察
される。
3て反射された光束がコンデンサーレンズ13により概
ね集光されることにより物点Oの一次像I、が焦点板1
2上に結像せしめられ、その後視野絞り14の像と共に
ペンタダハプリズム15で正立像に変換され、接眼レン
ズ16により拡大されてアイポイントEPにおいて観察
される。
従来例で必要であったサブミラー、焦点検出光学系の視
野絞り、コンデンサーレンズ、明るさ絞り、セパレータ
レンズかな(なり簡単な構成となった。又、第2実施例
ではなかったサブミラー19を必要とする構成であるか
、本実施例では受光素子11の配置を光軸に対し焦点板
12と反対にしたため受光素子11の一体化や回折角の
設定において自由度か増し、合焦精度等に有利な構成が
できる。
野絞り、コンデンサーレンズ、明るさ絞り、セパレータ
レンズかな(なり簡単な構成となった。又、第2実施例
ではなかったサブミラー19を必要とする構成であるか
、本実施例では受光素子11の配置を光軸に対し焦点板
12と反対にしたため受光素子11の一体化や回折角の
設定において自由度か増し、合焦精度等に有利な構成が
できる。
尚、像I、と像■6を結ぶ直線と直交し且つ該直線を三
等分する面内に撮影レンズ1の光軸か在るようにHOE
を構成することにより更に棋点検出精度を高くすること
ができる。
等分する面内に撮影レンズ1の光軸か在るようにHOE
を構成することにより更に棋点検出精度を高くすること
ができる。
又、この直線かサブミラー19と平行であるように配置
することにより更に焦点検出精度を高くすることができ
る。
することにより更に焦点検出精度を高くすることができ
る。
上述の如く、本発明による焦点検出装置は、構成か簡単
でカメラボディをコンパクトにし得るという実用上重要
な利点を有している。
でカメラボディをコンパクトにし得るという実用上重要
な利点を有している。
第1図は本発明による焦点検出装置の第一実施例の光学
系の概略図、第2図は第一実施例のHOEの特性を示す
図、第3図は第一実施例の焦点検出方法の原理を示す図
、第4図は第二実施例の光学系を示す図、第5図は第2
実施例のクイックリターンミラー、焦点板、受光素子に
関する斜視図、第6図は第3実施例の光学系を示す図、
第7図は従来例の光学系を示す図である。 1・・・・撮影レンズ、2・・・・ミラーボックス、3
゜18・・・・クイックリターンミラー、5・・・・撮
像面、11・・・・受光素子、12・・・・焦点板、1
3・・・・コンデンサーレンズ、14・・・・視野絞り
、】5・・・・ペンタダハプリズム、1G・・・・接眼
レンズ、]7・・・・I−(OE、19・・・・サブミ
ラー。 −1” −z、−、、。 (+けニブ 第1図 (△) (B) (C) 第4図 第5図 □
系の概略図、第2図は第一実施例のHOEの特性を示す
図、第3図は第一実施例の焦点検出方法の原理を示す図
、第4図は第二実施例の光学系を示す図、第5図は第2
実施例のクイックリターンミラー、焦点板、受光素子に
関する斜視図、第6図は第3実施例の光学系を示す図、
第7図は従来例の光学系を示す図である。 1・・・・撮影レンズ、2・・・・ミラーボックス、3
゜18・・・・クイックリターンミラー、5・・・・撮
像面、11・・・・受光素子、12・・・・焦点板、1
3・・・・コンデンサーレンズ、14・・・・視野絞り
、】5・・・・ペンタダハプリズム、1G・・・・接眼
レンズ、]7・・・・I−(OE、19・・・・サブミ
ラー。 −1” −z、−、、。 (+けニブ 第1図 (△) (B) (C) 第4図 第5図 □
Claims (2)
- (1)異なる二つの光路をそれぞれ通過した二光束によ
り形成された二像の光強度分布を光電変換手段で受け、
該光電変換手段から得られた前記光強度分布を表わす出
力信号の位相差を検出することにより焦点検出を行なう
ようにした焦点検出装置において、前記二光束をそれぞ
れ光電変換手段に結像させる手段として少なくとも一枚
のホログラフィック光学素子を一次結像面より物体側に
配置したことを特徴とする焦点検出装置。 - (2)同一光学系内の異なる領域を夫々通過した二光束
により形成された二像の光強度分布を光電変換手段で受
け、該光電変換手段から得られた前記光強度分布を表わ
す出力信号の位相差を検出する事により焦点検出を行な
うようにした焦点検出装置において、前記二光束をそれ
ぞれ光電変換手段に結像させる手段として少なくとも一
枚のホログラフィック光学素子を一次結像面より物体側
に配置したことを特徴とする焦点検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27291390A JPH04147207A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 焦点検出装置 |
US07/772,243 US5212375A (en) | 1990-10-09 | 1991-10-07 | Camera focus detection system using holographic beam splitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27291390A JPH04147207A (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04147207A true JPH04147207A (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=17520501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27291390A Pending JPH04147207A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-11 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04147207A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198909A (ja) * | 1993-01-06 | 1995-08-01 | Holo Or Ltd | 多焦点回折レンズ |
EP1645899A2 (en) | 2004-10-06 | 2006-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and image-taking system |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27291390A patent/JPH04147207A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198909A (ja) * | 1993-01-06 | 1995-08-01 | Holo Or Ltd | 多焦点回折レンズ |
EP1645899A2 (en) | 2004-10-06 | 2006-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and image-taking system |
US7616879B2 (en) | 2004-10-06 | 2009-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and image-taking system |
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