JPH05142466A - Focus detecting device - Google Patents
Focus detecting deviceInfo
- Publication number
- JPH05142466A JPH05142466A JP12708792A JP12708792A JPH05142466A JP H05142466 A JPH05142466 A JP H05142466A JP 12708792 A JP12708792 A JP 12708792A JP 12708792 A JP12708792 A JP 12708792A JP H05142466 A JPH05142466 A JP H05142466A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus detection
- pair
- lens
- imaging optical
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、カメラ等の撮影レン
ズの被写体への合焦状態を検出する焦点検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus detecting device for detecting a focus state of a photographing lens such as a camera on an object.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、一眼レフカメラ等の焦点検出
装置としては、撮影レンズの射出瞳の異なる部分を通過
した光束をそれぞれ焦点検出光学系の再結像レンズによ
り一対のラインセンサ上に結像させ、この一対の各ライ
ンセンサの出力信号の関係に基づいて撮影レンズの合焦
状態を検出する構成が知られている。この焦点検出装置
の原理は、例えば特開平2−5号公報に詳しい。2. Description of the Related Art Conventionally, as a focus detection device for a single-lens reflex camera or the like, light fluxes passing through different parts of the exit pupil of a photographing lens are coupled on a pair of line sensors by reimaging lenses of a focus detection optical system. A configuration is known in which an image is formed and the focusing state of the photographing lens is detected based on the relationship between the output signals of the pair of line sensors. The principle of this focus detection device is detailed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-5.
【0003】また、画面の中央以外に位置する被写体へ
の撮影レンズの合焦状態を検出するために、光軸外に検
出エリアを設けた装置も従来公知である。Further, there is conventionally known a device in which a detection area is provided outside the optical axis in order to detect the focus state of the photographing lens with respect to an object located other than the center of the screen.
【0004】しかしながら、軸外の検出エリアの光軸か
らの距離が大きくなると、レンズ交換やズームによって
撮影レンズの射出瞳の位置や大きさが変化した際に、焦
点検出光学系の瞳がケラレを生じ、光束を取り込むこと
ができる範囲が狭められることがある。そして、このよ
うな場合には、自動焦点検出を利用できる交換レンズが
限定されたり、ズーミング範囲の特定の焦点距離では自
動焦点検出装置が働かないこととなる。However, when the distance of the off-axis detection area from the optical axis becomes large, the pupil of the focus detection optical system is vignetted when the position or size of the exit pupil of the taking lens changes due to lens replacement or zooming. Occasionally, the range in which the light flux can be captured may be narrowed. In such a case, the interchangeable lens that can use the automatic focus detection is limited, or the automatic focus detection device does not work at a specific focal length in the zooming range.
【0005】このような問題を解決するため、特開平2-
58012号公報には、撮影レンズの射出瞳の変化による焦
点検出系のケラレの影響をなくすため、軸外の検出エリ
アを持つ焦点検出装置において、射出瞳の異なる3箇所
を通過した光束を利用する再結像光学系を3組設け、こ
れらのうちケラレの生じていない2つの再結像光学系の
ラインセンサの出力を用いて当該ゾーン内の被写体に対
する焦点検出を行なう構成が開示されている。In order to solve such a problem, JP-A-2-
In 58012, in order to eliminate the influence of vignetting of the focus detection system due to the change of the exit pupil of the taking lens, a focus detection device having an off-axis detection area uses a light flux that has passed through three different exit pupils. A configuration is disclosed in which three sets of re-imaging optical systems are provided, and the outputs of the line sensors of the two re-imaging optical systems in which vignetting does not occur are used to perform focus detection on an object in the zone.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術は、一つの検出エリアにつき3組の再結像光学系
を設けなければならず、かつ、光軸外の検出エリアの3
組のラインセンサの方向を撮影レンズの直径方向とほぼ
一致させなければならないという制約があった。However, in this prior art, three sets of re-imaging optical systems must be provided for each detection area, and three detection areas outside the optical axis must be provided.
There was a constraint that the direction of the pair of line sensors had to be substantially aligned with the diametrical direction of the taking lens.
【0007】また、検出しようとするエリアが広い場
合、すなわち、像高が高い場合には、撮影レンズの光軸
を含むエリアについてもケラレを生じる可能性がある
が、前記の従来技術ではこの問題点を解決できない。Further, when the area to be detected is large, that is, when the image height is high, vignetting may occur in the area including the optical axis of the taking lens. I can't solve the point.
【0008】[0008]
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、1つの検出エリアにつき再
結像光学系が2組づつで済み、かつ、光軸を含む検出エ
リアが像高の高い部分を含む場合にも、各種の撮影レン
ズに対応して撮影レンズの合焦状態を検出することがで
きる焦点検出装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and requires only two re-imaging optical systems for one detection area and a detection area including an optical axis. An object of the present invention is to provide a focus detection device capable of detecting the in-focus state of a photographing lens corresponding to various photographing lenses even when including a portion having a high image height.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる焦点検
出装置は、前記の目的を達成させるため、撮影レンズの
射出瞳の異なる部分を通過して撮影レンズの予定焦点面
上の共通の焦点検出ゾーンを通過した一対の光束をそれ
ぞれ再結像させて当該焦点検出ゾーン内に位置する被写
体への撮影レンズの合焦状態を検出する焦点検出装置に
おいて、予定焦点面上の1つの焦点検出ゾーンに対して
複数の検出手段を設け、撮影レンズの射出瞳位置の光軸
方向の位置の変化に対応して複数の検出手段の内のいず
れか1つを選択して当該焦点検出ゾーン内に位置する被
写体への撮影レンズの合焦状態を検出することを特徴と
する。In order to achieve the above-mentioned object, a focus detection device according to the present invention passes through different portions of the exit pupil of the taking lens and detects a common focus on the planned focal plane of the taking lens. In a focus detection device that refocuses a pair of light fluxes that have passed through a zone to detect the focus state of a photographing lens on an object located in the focus detection zone, one focus detection zone on a planned focal plane is used. On the other hand, a plurality of detecting means are provided, and any one of the plurality of detecting means is selected in accordance with the change of the position of the exit pupil position of the photographing lens in the optical axis direction and is positioned within the focus detection zone. It is characterized in that the focus state of the taking lens on the subject is detected.
【0010】[0010]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】[0011]
【実施例1】図1は、この発明の第一の実施例を示した
ものである。この実施例では、図示せぬ撮影レンズによ
って被写体の像が形成される予定焦点面10上に、撮影レ
ンズの光軸Axから外れた位置で直径方向と直交するサジ
タル方向に長い焦点検出ゾーン11を設け、この検出ゾー
ン11内の像に対する撮影レンズの合焦状態を検出する。
予定焦点面10は、撮影レンズによる実際の焦点面と共役
な位置にある。First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a focus detection zone 11 long in the sagittal direction orthogonal to the diametrical direction is provided at a position deviated from the optical axis Ax of the photographing lens on the planned focal plane 10 on which an image of the subject is formed by the photographing lens (not shown). The focus state of the photographing lens with respect to the image in the detection zone 11 is detected.
The planned focal plane 10 is at a position conjugate with the actual focal plane of the taking lens.
【0012】撮影レンズ(ズームレンズ)の一般的な性質
として、望遠時における撮影レンズの射出瞳EPtは、広
角時における射出瞳EPwよりも予定焦点面10からの距離
が遠くなる。また、撮影レンズのFナンバーの変化によ
って射出瞳の大きさも変化する。As a general property of the taking lens (zoom lens), the exit pupil EPt of the taking lens at the time of telephoto is farther from the planned focal plane 10 than the exit pupil EPw at the time of wide angle. In addition, the size of the exit pupil also changes with the change in the F number of the taking lens.
【0013】そこで、実施例1の装置は、一つの焦点検
出ゾーン11に対して複数の検出手段を設け、撮影レンズ
の射出瞳位置の光軸方向の位置の変化に対応して複数の
検出手段の内のいずれか1つを選択して当該焦点検出ゾ
ーン内に位置する被写体への撮影レンズの合焦状態を検
出する構成としている。検出手段は、2組の再結像光学
系と、一対の受光領域を有するラインセンサ2組とから
構成されている。Therefore, the apparatus according to the first embodiment is provided with a plurality of detecting means for one focus detecting zone 11, and a plurality of detecting means are provided corresponding to changes in the position of the exit pupil position of the photographing lens in the optical axis direction. Any one of the above is selected to detect the focus state of the photographing lens with respect to the subject located in the focus detection zone. The detection means is composed of two sets of re-imaging optical systems and two sets of line sensors having a pair of light receiving regions.
【0014】第1の再結像光学系は、撮影レンズの望遠
時の射出瞳EPtの異なる部分At,Btを通過した一対の光束
を第1のコンデンサレンズ20により取り込んで一対のセ
パレータレンズ30,31に入射させ、第1のラインセンサ40
の2つの領域40A,40B上に検出ゾーン11内の像を分離して
再結像させる。同様に、第2の再結像光学系は、第2のコ
ンデンサレンズ21、一対のセパレータレンズ32,33、第2
のラインセンサ41を有しており、撮影レンズの広角時の
射出瞳EPwの異なる部分Aw,Bwを通過した一対の光束を一
対のセパレータレンズ32,33を介して第2のラインセンサ
41の領域41A,41B上に結像させる。The first re-imaging optical system takes in a pair of light fluxes, which have passed through portions At and Bt having different exit pupils EPt of the photographing lens at the time of telephoto, by a first condenser lens 20, and a pair of separator lenses 30, First line sensor 40
The images in the detection zone 11 are separated and re-imaged on the two regions 40A and 40B. Similarly, the second re-imaging optical system includes a second condenser lens 21, a pair of separator lenses 32 and 33, and a second
The second line sensor has a line sensor 41, and a pair of light fluxes that have passed through portions Aw and Bw having different exit pupils EPw at the wide angle of the photographing lens via a pair of separator lenses 32 and 33.
An image is formed on the regions 41A and 41B of 41.
【0015】それぞれのラインセンサ40,41は、分割さ
れた一対の像を受像できるようにそれぞれ2つの領域40
A,40B、41A,41Bから構成されており、各領域に形成され
た像の位置関係を演算することにより、検出ゾーン11内
に位置する被写体に対する撮影レンズの合焦状態を検出
することができる。Each of the line sensors 40 and 41 has two regions 40 so that it can receive a pair of divided images.
It is composed of A, 40B, 41A, 41B, and by calculating the positional relationship of the images formed in each area, it is possible to detect the focus state of the photographing lens with respect to the subject located in the detection zone 11. ..
【0016】すなわち、各ラインセンサ40,41の出力
は、信号処理回路50および演算制御回路51に入力され、
この信号処理回路50および演算制御回路51は、ラインセ
ンサ40または41の出力を用いて、分割された像の位置関
係を演算して、被写体のデフォーカス量を演算する。演
算制御回路51は、演算結果に基づき、カメラボディB内
の制御モータ52を駆動し、駆動カップリング53を介して
撮影レンズLの焦点調節機構54を作動させ、焦点調節レ
ンズ55を光軸方向に移動させる。That is, the outputs of the line sensors 40 and 41 are input to the signal processing circuit 50 and the arithmetic control circuit 51,
The signal processing circuit 50 and the arithmetic control circuit 51 use the output of the line sensor 40 or 41 to calculate the positional relationship of the divided images to calculate the defocus amount of the subject. The calculation control circuit 51 drives the control motor 52 in the camera body B based on the calculation result, operates the focus adjustment mechanism 54 of the photographing lens L via the drive coupling 53, and moves the focus adjustment lens 55 in the optical axis direction. Move to.
【0017】ラインセンサ40と41とのいずれの出力を用
いるかは、予め定めることができる。撮影レンズの射出
瞳の位置および大きさは、その焦点距離およびF値によ
って定まり、これらは撮影レンズに固有のデータとし
て、交換レンズL内のレンズROMまたはCPUに記憶するこ
とができる。よって、一眼レフカメラの交換レンズLと
カメラボディBとの間で、周知の手段によって、この記
憶データに関する通信を行なうことにより、交換レンズ
の種類に応じ、ラインセンサ40と41とのいずれの出力を
用いるかを定めることができる。また、ズームレンズの
場合には、その焦点距離に応じて、ラインセンサ40と41
との出力を切替使用すればよい。もちろん、ラインセン
サ40と41とへの入射光量を判定して、自動的にその出力
を切替使用することも可能である。Which output of the line sensors 40 and 41 is used can be determined in advance. The position and size of the exit pupil of the taking lens are determined by its focal length and F value, and these can be stored in the lens ROM or CPU in the interchangeable lens L as data specific to the taking lens. Therefore, by performing communication regarding this stored data between the interchangeable lens L and the camera body B of the single-lens reflex camera by well-known means, the output of either the line sensor 40 or 41 depending on the type of the interchangeable lens. Can be used. In the case of a zoom lens, the line sensors 40 and 41 can be used depending on the focal length.
The output of and can be switched and used. Of course, it is also possible to determine the amount of light incident on the line sensors 40 and 41 and automatically switch and use the output.
【0018】コンデンサレンズ20,21は、異なる方向か
ら焦点検出ゾーン11に入射する光束を取り込んでそれぞ
れラインセンサ40,41上に結像させる集光手段としての
機能を有しており、ラインセンサ40,41の画素配列方向
に直交する方向に離間させて並列して設けられている。
これらのコンデンサレンズ20,21は、射出瞳位置の変化
により検出ゾーン11へ異なる角度で入射する光束をほぼ
同一の方向に揃えて射出させるべく、少なくともライン
センサ40,41の長手方向(画素配列方向)に直交する方向
のパワーが徐々に変化するよう形成されている。The condenser lenses 20 and 21 have a function as a condensing means that takes in the light beams entering the focus detection zone 11 from different directions and forms images on the line sensors 40 and 41, respectively. , 41 are arranged in parallel in a direction orthogonal to the pixel array direction.
These condenser lenses 20 and 21 are arranged at least in the longitudinal direction of the line sensors 40 and 41 (in the pixel array direction) so that the luminous fluxes incident on the detection zone 11 at different angles due to the change of the exit pupil position are aligned and emitted in substantially the same direction. It is formed so that the power in the direction orthogonal to () gradually changes.
【0019】上記のような構成により、撮影レンズの射
出瞳が変化した場合にも、射出瞳の位置、大きさに応じ
て一対の再結像光学系のいずれかを選択することによ
り、予定焦点面上で同一の位置にある被写体に対して撮
影レンズの合焦状態を検出することができる。With the above configuration, even when the exit pupil of the taking lens changes, the planned focus can be selected by selecting one of the pair of re-imaging optical systems according to the position and size of the exit pupil. It is possible to detect the focus state of the taking lens with respect to the subject at the same position on the surface.
【0020】このように、2組の再結像光学系のいずれ
もが同一位置の被写体に対して焦点検出機能を営むとい
うことは、この装置をカメラに組み込む場合等には重要
である。一般に、オートフォーカスカメラのファインダ
ー系には、合焦検出の範囲となる焦点検出ゾーンが表示
されている。撮影者は、ファインダー内の検出ゾーン内
に目的の被写体を位置させることにより、この被写体に
対して撮影レンズのピントを合わせることができる。と
ころが、例えば再結像光学系を切り替えることにより予
定焦点面上での検出ゾーンが移動する構成であると、フ
ァインダー内の検出ゾーンと実際の検出対象となるゾー
ンとが一致しなくなり、撮影者の意図とは異なる被写体
に対してピント合わせが行なわれることとなる。As described above, it is important that both of the two sets of re-imaging optical systems perform the focus detecting function for the subject at the same position when the device is incorporated in a camera. In general, a viewfinder system of an autofocus camera displays a focus detection zone which is a range of focus detection. The photographer can place the target subject in the detection zone in the finder to focus the photographing lens on the subject. However, if the detection zone on the planned focal plane is moved by switching the re-imaging optical system, for example, the detection zone in the viewfinder and the actual detection target zone will not match, and Focusing is performed on a subject that is different from the intended subject.
【0021】次に、図1に示した装置の変形例を図2〜図
6に基づいて説明する。Next, a modified example of the apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
It will be explained based on 6.
【0022】図2は、図1の例と同様各再結像光学系がラ
インセンサとセパレートレンズとを独自に備える例であ
る。図2(a)の光学系は、各再結像光学系がほぼ同一のパ
ワーを有するコンデンサレンズ20A,21Aを有し、一方の
コンデンサレンズ21Aの前にプリズム21aを設けている。
プリズム21aの偏向作用を付加することにより、同一の
コンデンサレンズを用いても異なる方向から入射する光
束を取り込むことができる。FIG. 2 shows an example in which each re-imaging optical system independently has a line sensor and a separate lens as in the example of FIG. In the optical system of FIG. 2A, each re-imaging optical system has condenser lenses 20A and 21A having substantially the same power, and a prism 21a is provided in front of one condenser lens 21A.
By adding the deflecting action of the prism 21a, it is possible to take in light fluxes incident from different directions even if the same condenser lens is used.
【0023】なお、図2ないし図6において、ラインセン
サ40,41の画素配列方向は紙面に直交する方向である。2 to 6, the pixel array direction of the line sensors 40 and 41 is a direction orthogonal to the paper surface.
【0024】図2(b)の光学系は、図1に示した例と同様
にラインセンサの画素配列方向と直交する方向に徐々に
パワーを異ならせた2つのコンデンサレンズ20,21を備え
ている。The optical system shown in FIG. 2 (b) is provided with two condenser lenses 20 and 21 whose powers are gradually changed in the direction orthogonal to the pixel array direction of the line sensor as in the example shown in FIG. There is.
【0025】図2(c)は、各再結像光学系に対して、共通
の非球面コンデンサレンズ20Bを用いた例である。この
非球面コンデンサレンズ20Bは、中心から離れるにした
がってパワーが強くなるよう形成されており、像高の高
い部分を透過した光束は中心部を透過した光束よりも大
きく屈折し、ほぼ同一の方向に射出される。FIG. 2C shows an example in which a common aspherical condenser lens 20B is used for each re-imaging optical system. This aspherical condenser lens 20B is formed so that the power becomes stronger as it goes away from the center, and the light flux that has passed through the high image height portion is refracted more than the light flux that has passed through the central portion, and is in substantially the same direction. Is ejected.
【0026】図3は、単一のコンデンサレンズ20Cを用
い、広角時に光束を取り込む再結像光学系の光路にプリ
ズム20aを設けた例を示している。これにより、異なる
方向から入射する光束の方向を揃えることができる。FIG. 3 shows an example in which a single condenser lens 20C is used and a prism 20a is provided in the optical path of a re-imaging optical system that takes in a light beam at a wide angle. This makes it possible to align the directions of the light beams that enter from different directions.
【0027】図4、図5は、2つの再結像光学系でセパレ
ートレンズを共有する例を示している。これらの実施例
は、図1〜図3で示した例における一方の集光手段(コン
デンサレンズ21,21A,21B)のパワーを強めることによ
り、光束を共通のセパレータレンズ30,31に入射させ、
別個のラインセンサ40,41上に結像させるものである。
すなわち、前記の例におけるセパレータレンズ32,33は
この例では設けられていない。4 and 5 show an example in which two re-imaging optical systems share a separate lens. These examples, by strengthening the power of one of the condensing means (condenser lenses 21, 21A, 21B) in the example shown in FIGS. 1 to 3, the light flux is incident on the common separator lens 30, 31,
An image is formed on the separate line sensors 40 and 41.
That is, the separator lenses 32 and 33 in the above example are not provided in this example.
【0028】図4(a)は互いにパワーの異なるコンデンサ
レンズ20D,21Dを設けた例であり、図4(b)は望遠時に光
束を取り込む側の集光手段をコンデンサレンズ20Eとプ
リズム20aとの合成光学系とし、他方の集光光学系を単
一のコンデンサレンズ21Eから構成した例である。FIG. 4 (a) shows an example in which condenser lenses 20D and 21D having different powers are provided, and FIG. 4 (b) shows a condenser means for taking in a luminous flux at the time of telephoto as a condenser lens 20E and a prism 20a. This is an example in which a synthetic optical system is used and the other condensing optical system is configured by a single condenser lens 21E.
【0029】また、図5(a)は一対のコンデンサレンズ20
F,21Fのうち広角時に光束を取り込むコンデンサレンズ2
1Fの光軸を傾けて配置すると共に、その後方にプリズム
21aを設けた例、図5(b)は中心から離れるにしたがって
パワーが強くなるよう形成された単一の非球面コンデン
サレンズ20Gを2組の再結像光学系に共通に用いた例、図
5(c)はコンデンサレンズ20Hを共用すると共に、広角時
に光束を取り込む再結像光学系の光路にプリズム20aを
設けた例である。FIG. 5A shows a pair of condenser lenses 20.
Condenser lens 2 that takes in the light flux at wide angle among F and 21F
The optical axis of 1F is tilted, and the prism is behind it.
21a is provided, FIG. 5 (b) is an example in which a single aspherical condenser lens 20G formed so that its power becomes stronger as it goes away from the center is commonly used in two sets of re-imaging optical systems.
5 (c) is an example in which the condenser lens 20H is shared and the prism 20a is provided in the optical path of the re-imaging optical system that takes in a light beam at a wide angle.
【0030】図6は、一対の再結像光学系でラインセン
サ40を共有した例を示している。ラインセンサを共有す
るためには、射出瞳の位置に応じ、使用されない一方の
再結像光学系の光路を遮断して一方の再結像光学系の光
束のみが検出されるよう構成する必要がある。FIG. 6 shows an example in which the line sensor 40 is shared by a pair of re-imaging optical systems. In order to share the line sensor, it is necessary to block the optical path of the unused re-imaging optical system and detect only the light flux of the one re-imaging optical system depending on the position of the exit pupil. is there.
【0031】このため、図6(a)の例では、単一のコンデ
ンサレンズ20Jを用い、広角時に光束を取り込む再結像
光学系の光路中に、プリズム20aを設けている。遮光板5
0は、検出に利用されない一方の再結像光学系の光路を
遮断するものであり、図中の矢印方向に移動自在となっ
ている。図6(b)は、図6(a)の素子に加えて、広角時に光
束を取り込むセパレータレンズ32,33の前に、プリズム2
0bを設けた例を示している。Therefore, in the example of FIG. 6 (a), a single condenser lens 20J is used, and a prism 20a is provided in the optical path of the re-imaging optical system that takes in a light beam at a wide angle. Light shield 5
0 is for blocking the optical path of one re-imaging optical system that is not used for detection, and is movable in the direction of the arrow in the figure. FIG. 6 (b) shows that in addition to the elements of FIG. 6 (a), the prism 2
An example in which 0b is provided is shown.
【0032】以上の実施例のようにセパレータレンズ、
あるいはラインセンサを両再結像光学系で共通に利用す
ることにより、部品点数を削減することができる。A separator lens as in the above embodiments,
Alternatively, the line sensor can be commonly used by both re-imaging optical systems to reduce the number of components.
【0033】なお、上記の例では、説明を簡単にするた
め、光軸外に設けられた単一の検出ゾーン11のみを対象
に説明したが、カメラに実装する場合には、例えば光軸
に関して上記の検出ゾーン11と対称な位置と、光軸を含
む位置とにも検出ゾーンを設け、ピントを合わせたい被
写体に対応した検出ゾーンを用いて撮影レンズの合焦状
態を検出するのが実際的であり好ましい。In the above example, in order to simplify the description, only the single detection zone 11 provided outside the optical axis has been described. However, when it is mounted on a camera, for example, regarding the optical axis, It is practical to provide detection zones at positions symmetrical to the above detection zone 11 and at positions including the optical axis, and detect the in-focus state of the taking lens using the detection zones corresponding to the subject to be focused. And is preferable.
【0034】図7は、この発明の別の実施例を示したも
のである。この実施例では、検出ゾーン12が予定焦点面
10の中央、すなわち撮影レンズの光軸Axを含む位置に配
置されている。この検出ゾーン12に対し、2組の再結像
光学系が選択可能に設けられている。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this example, the detection zone 12 is the planned focal plane.
It is arranged at the center of 10, that is, at a position including the optical axis Ax of the taking lens. Two sets of re-imaging optical systems are provided for the detection zone 12 so as to be selectable.
【0035】撮影レンズの広角時の射出瞳EPwの異なる
部分Aw,Bwから検出ゾーン12を透過して入射する光束
は、第1のコンデンサレンズ22により集光、偏向され、
セパレータレンズ34,35によりラインセンサ42の領域42
A,42B上に結像される。他方、望遠時の射出瞳EPtの異な
る部分At,Btから検出ゾーン12を透過して入射する光束
は、第2のコンデンサレンズ23により集光、偏向され、
セパレータレンズ34,35によりラインセンサ43上に結像
される。何れのラインセンサ42,43上にも、検出ゾーン1
2内に形成された同一の被写体像が分割して形成され
る。The light flux which passes through the detection zone 12 and enters from the portions Aw and Bw having different exit pupils EPw at the wide angle of the photographing lens is condensed and deflected by the first condenser lens 22,
Area 42 of line sensor 42 by separator lenses 34, 35
An image is formed on A and 42B. On the other hand, the light flux that passes through the detection zone 12 and enters from the different portions At and Bt of the exit pupil EPt at the time of telephoto is condensed and deflected by the second condenser lens 23,
An image is formed on the line sensor 43 by the separator lenses 34 and 35. On both line sensors 42 and 43, the detection zone 1
The same subject image formed in 2 is divided and formed.
【0036】検出ゾーン12が光軸を含んで対称に設けら
れている場合、検出ゾーン12の長手方向の幅が狭ければ
射出瞳の変化の影響を受け難い。しかし、その幅を広く
設定した場合には、図8に示したように像高の高い部分
では望遠時の射出瞳EPtから取り込まれる光束と広角時
の射出瞳EPwから取り込まれる光束との重複部分がなく
なるため、例えば望遠時に光束を取り込むことができる
コンデンサレンズ23を単一で用いたのでは広角時に像高
が高い部分の像を形成する光束を取り込むことが不可能
となる。When the detection zones 12 are provided symmetrically with each other including the optical axis, if the width of the detection zones 12 in the longitudinal direction is narrow, it is unlikely to be affected by the change of the exit pupil. However, when the width is set wide, as shown in FIG. 8, in the high image height portion, the overlapping portion of the light flux captured from the exit pupil EPt at telephoto and the light flux captured from the exit pupil EPw at wide angle. Therefore, for example, if a single condenser lens 23 that can capture a light beam at the time of telephoto is used, it becomes impossible to capture a light beam that forms an image of a portion having a high image height at a wide angle.
【0037】そこで、この実施例では、パワーの強いコ
ンデンサレンズ22を有する再結像光学系と、パワーの弱
いコンデンサレンズ23を有する再結像光学系とを併設
し、望遠時にはパワーの弱いコンデンサレンズ23と共通
のセパレータレンズ34,35とによって構成される再結像
光学系を用いてラインセンサ43上に結像させ、広角時に
はパワーの強いコンデンサレンズ22と共通のセパレータ
レンズ34,35とによって構成される再結像光学系を用い
てラインセンサ42上に結像させる構成としている。Therefore, in this embodiment, a re-imaging optical system having a condenser lens 22 having a strong power and a re-imaging optical system having a condenser lens 23 having a weak power are provided side by side, and a condenser lens having a weak power at the time of telephoto. An image is formed on the line sensor 43 by using a re-imaging optical system composed of 23 and common separator lenses 34 and 35, and is composed of a condenser lens 22 having strong power and a common separator lens 34 and 35 at wide angle. The re-imaging optical system described above is used to form an image on the line sensor 42.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、撮影レンズの射出瞳の位置、大きさの変化に応じて
検出手段を選択することにより、光束のケラレを抑えて
ラインセンサに達する光束の光量を十分に確保すること
ができ、撮影レンズの合焦状態を正確に検出することが
できる。As described above, according to the present invention, by selecting the detecting means according to the change in the position and size of the exit pupil of the photographing lens, the vignetting of the light flux is suppressed and the line sensor is reached. It is possible to secure a sufficient amount of light flux, and it is possible to accurately detect the in-focus state of the taking lens.
【図1】 第一の実施例の焦点検出装置を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a focus detection device according to a first embodiment.
【図2】 第一の実施例の変形例の要部を示したもので
あり、(a)は同一パワーの2つのコンデンサレンズとプリ
ズムとを利用した例、(b)はパワーが異なる2つのコンデ
ンサレンズを用いた例、(c)は単一の非球面コンデンサ
レンズを用いた例である。2A and 2B are diagrams showing a main part of a modified example of the first embodiment, in which FIG. 2A is an example using two condenser lenses and a prism having the same power, and FIG. An example using a condenser lens, (c) is an example using a single aspherical condenser lens.
【図3】 単一のコンデンサレンズとプリズムを用いた
第一の実施例の変形例の要部を示したものである。FIG. 3 shows a main part of a modified example of the first embodiment using a single condenser lens and a prism.
【図4】 セパレータレンズを共有した第一の実施例の
変形例の要部を示したものであり、(a)はパワーが異な
る2つのコンデンサレンズを用いた例、(b)はパワーの異
なる2つのコンデンサレンズとプリズムとを利用した例
である。4A and 4B show a main part of a modified example of the first embodiment sharing a separator lens, FIG. 4A being an example using two condenser lenses having different powers, and FIG. 4B being different in powers. This is an example using two condenser lenses and a prism.
【図5】 セパレータレンズを共有した第一の実施例の
変形例の要部を示したものであり、(a)はパワーが異な
る2つのコンデンサレンズとプリズムとを利用した例、
(b)は単一の非球面コンデンサレンズを用いた例、(c)は
単一のコンデンサレンズとプリズムを用いた例である。FIG. 5 shows a main part of a modified example of the first embodiment in which a separator lens is shared, and (a) is an example using two condenser lenses and a prism having different powers,
(b) is an example using a single aspherical condenser lens, and (c) is an example using a single condenser lens and a prism.
【図6】 ラインセンサを共有した第一の実施例の変形
例の要部を示したものであり、(a)は単一のコンデンサ
レンズと1つのプリズムとを用いた例、(b)は単一のコン
デンサレンズと2つのプリズムを用いた例である。6A and 6B show a main part of a modification of the first embodiment sharing a line sensor, in which FIG. 6A is an example using a single condenser lens and one prism, and FIG. This is an example using a single condenser lens and two prisms.
【図7】 他の実施例の焦点検出装置を示す斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view showing a focus detection device according to another embodiment.
【図8】 図7の装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the device of FIG.
10…予定焦点面 11,12…検出ゾーン 20,21,22,23…コンデンサレンズ 20a,21a,21b…プリズム 30,31,32,33,34,35…セパレータレンズ 40,41,42,43…ラインセンサ 10… Planned focal plane 11, 12… Detection zone 20, 21, 22, 23… Condenser lens 20a, 21a, 21b… Prism 30, 31, 32, 33, 34, 35… Separator lens 40, 41, 42, 43… Line sensor
Claims (23)
て該撮影レンズの予定焦点面上の共通の焦点検出ゾーン
を通過した一対の光束をそれぞれ再結像させて当該焦点
検出ゾーン内に位置する被写体への前記撮影レンズの合
焦状態を検出する焦点検出装置において、 前記予定焦点面上の1つの焦点検出ゾーンに対して複数
の検出手段が設けられており、撮影レンズの射出瞳位置
の光軸方向の位置の変化に対応して前記複数の検出手段
の内のいずれか1つを選択して当該焦点検出ゾーン内に
位置する被写体への前記撮影レンズの合焦状態を検出す
ることを特徴とする焦点検出装置。1. A pair of light fluxes, which have passed through different portions of the exit pupil of the photographing lens and have passed through a common focus detection zone on the planned focal plane of the photographing lens, are re-imaged into the focus detection zone. In a focus detection device for detecting a focus state of the photographing lens on a subject located therein, a plurality of detecting means are provided for one focus detection zone on the planned focal plane, and an exit pupil position of the photographing lens is provided. Of the plurality of detecting means corresponding to the change of the position in the optical axis direction, and detects the focus state of the photographing lens with respect to the subject located in the focus detection zone. A focus detection device.
一対の受光領域を有する複数のラインセンサとを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の焦点検出装置。2. The detecting means comprises a plurality of re-imaging optical systems,
The focus detection device according to claim 1, further comprising a plurality of line sensors having a pair of light receiving regions.
射する一つのコンデンサレンズと、このコンデンサレン
ズから射出した前記一対の光束に対応する光束を前記一
対のラインセンサに分離して入射させるセパレータレン
ズとを備えることを特徴とする請求項2に記載の焦点検
出装置。3. The re-imaging optical system separates a condenser lens into which the pair of light fluxes are incident and a light flux corresponding to the pair of light fluxes emitted from the condenser lens into the pair of line sensors. The focus detection device according to claim 2, further comprising: a separator lens that makes the light incident.
て該撮影レンズの予定焦点面上の共通の焦点検出ゾーン
を通過した一対の光束をそれぞれ再結像光学系を介し
て、対応する一対のラインセンサ上にそれぞれ再結像さ
せる焦点検出装置において、 前記射出瞳の光軸方向の位置の変化に応じて、前記焦点
検出ゾーンに対して異なる方向から入射する前記一対の
光束をそれぞれ再結像させる少なくとも2組の再結像光
学系と、 この2組の再結像光学系によってそれぞれ結像される、
前記一対の光束による像が形成される少なくとも一対の
ラインセンサとを備えることを特徴とする焦点検出装
置。4. A pair of light fluxes, which have passed through different portions of the exit pupil of the taking lens and passed through a common focus detection zone on the planned focal plane of the taking lens, are respectively corresponded via re-imaging optical systems. In a focus detection device for re-imaging on a pair of line sensors, respectively, the pair of light fluxes incident on the focus detection zone from different directions are re-imaged according to a change in the position of the exit pupil in the optical axis direction. At least two sets of re-imaging optical systems for forming images, and images are formed by these two sets of re-imaging optical systems, respectively.
A focus detection device comprising: at least a pair of line sensors on which an image is formed by the pair of light beams.
検出ゾーンに対する入射角が異なる前記一対の光束が入
射する一つのコンデンサレンズと、このコンデンサレン
ズから射出した前記一対の光束に対応する光束を前記一
対のラインセンサに分離して入射させるセパレータレン
ズとを備えることを特徴とする請求項4に記載の焦点検
出装置。5. The two sets of re-imaging optical systems correspond to one condenser lens to which the pair of light beams having different incident angles with respect to a focus detection zone are incident, and the pair of light beams emitted from the condenser lens. The focus detection device according to claim 4, further comprising: a separator lens that separates the incident light flux into the pair of line sensors and makes the incident light.
光学系に共通のコンデンサレンズと、このコンデンサレ
ンズから射出した一対の光束に対応する光束を前記一対
のラインセンサに分離して入射させるセパレータレンズ
とを備えることを特徴とする請求項4に記載の焦点検出
装置。6. The two sets of re-imaging optical systems include a condenser lens common to the two sets of re-imaging optical systems, and a light beam corresponding to a pair of light beams emitted from the condenser lens, the pair of lines. The focus detection device according to claim 4, further comprising a separator lens that separates and enters the sensor.
共通のコンデンサレンズの前、または後ろに、光路を屈
折させるプリズムが配設されていることを特徴とする請
求項6に記載の焦点検出装置。7. A prism for refracting an optical path is disposed in front of or behind the common condenser lens in one of the two sets of re-imaging optical systems. The focus detection device described in 1.
ンに対する入射角が異なる前記一対の光束が入射する、
2組の再結像光学系で別々のコンデンサレンズと、この
コンデンサレンズから射出した前記一対の光束に対応す
る光束を前記一対のラインセンサに分離して入射させ
る、前記2組の再結像光学系に共通のセパレータレンズ
とを備えることを特徴とする請求項4に記載の焦点検出
装置。8. The pair of re-imaging optical systems receives the pair of light beams having different incident angles with respect to the focus detection zone.
Two sets of re-imaging optics, in which separate condenser lenses are provided in the two sets of re-imaging optical systems, and light beams corresponding to the pair of light beams emitted from the condenser lenses are separated and made incident on the pair of line sensors. The focus detection device according to claim 4, further comprising a separator lens common to the system.
光学系にそれぞれ設けられ、前記共通のセパレータレン
ズを通過した、焦点検出ゾーンに異なる方向から入射し
た一対の光束は、このそれぞれのラインセンサ上に結像
することを特徴とする請求項8に記載の焦点検出装置。9. The pair of line sensors are respectively provided in two sets of re-imaging optical systems, and a pair of light fluxes which have passed through the common separator lens and are incident on the focus detection zone from different directions are respectively provided. 9. The focus detection device according to claim 8, wherein an image is formed on the line sensor.
像光学系ごとに別個に設けられていることを特徴とする
請求項4に記載の焦点検出装置。10. The focus detection device according to claim 4, wherein the pair of line sensors are provided separately for each of the two sets of re-imaging optical systems.
置に応じ、いずれか一方が選択使用されることを特徴と
する請求項10に記載の焦点検出装置。11. The focus detection device according to claim 10, wherein one of the two sets of line sensors is selectively used according to the position of the exit pupil.
像光学系について共通であることを特徴とする請求項4
に記載の焦点検出装置。12. The pair of line sensors are common to two sets of re-imaging optical systems.
The focus detection device described in 1.
像光学系に共通のコンデンサレンズと、このコンデンサ
レンズから射出した一対の光束に対応する光束を前記一
対のラインセンサに分離して入射させるセパレータレン
ズとを備えることを特徴とする請求項12に記載の焦点
検出装置。13. The two sets of re-imaging optical systems include a condenser lens common to the two sets of re-imaging optical systems, and a light beam corresponding to a pair of light beams emitted from the condenser lens. The focus detection device according to claim 12, further comprising a separator lens that separates and enters the sensor.
記共通のコンデンサレンズの前、または後ろに、光路を
屈折させるプリズムが配設されていることを特徴とする
請求項13に記載の焦点検出装置。14. A prism for refracting an optical path is arranged in front of or behind the common condenser lens in one of the two sets of re-imaging optical systems. The focus detection device described in 1.
方には、該再結像光学系の光路を遮断する遮光手段が備
えられていることを特徴とする請求項14に記載の焦点
検出装置。15. The focus according to claim 14, wherein at least one of the two sets of re-imaging optical system is provided with a light-shielding means for blocking an optical path of the re-imaging optical system. Detection device.
用されないときに該再結像光学系を遮光することを特徴
とする請求項15に記載の焦点検出装置。16. The focus detecting apparatus according to claim 15, wherein the light shielding means shields the re-imaging optical system when the re-imaging optical system is not used.
軸外に設けられていることを特徴とする請求項4に記載
の焦点検出装置。17. The focus detection device according to claim 4, wherein the focus detection zone is provided outside the optical axis of the taking lens.
換可能なレンズであることを特徴とする請求項4に記載
の焦点検出装置。18. The focus detection device according to claim 4, wherein the taking lens is an interchangeable lens of a single lens reflex camera.
ことを特徴とする請求項4に記載の焦点検出装置。19. The focus detection device according to claim 4, wherein the taking lens is a zoom lens.
上の一定の焦点検出ゾーンの像を、第1の集光手段を介
して一対のラインセンサ上に再結像させる第1の再結像
光学系と、 前記ラインセンサの画素配列方向に直交する方向に離間
させて前記第1の集光手段と並んで配置された第2の集光
手段を有し、前記第1の再結像光学系に入射する光束と
は異なる方向から入射する光束により、前記予定焦点面
上の前記一定の領域の像を前記第2の集光手段を介して
前記一対のラインセンサ、またはこれとは別の一対のラ
インセンサ上に再結像させる第2の再結像光学系とを備
えることを特徴とする焦点検出装置。20. A first re-imaging for re-imaging an image of a fixed focus detection zone on a planned focal plane formed by a taking lens on a pair of line sensors through a first condensing means. An optical system, and a second condensing means arranged side by side with the first condensing means, spaced apart in a direction orthogonal to the pixel array direction of the line sensor, the first re-imaging optics By a light beam entering from a direction different from the light beam entering the system, an image of the fixed region on the planned focal plane is passed through the second converging means to the pair of line sensors, or another line sensor. And a second re-imaging optical system for re-imaging on a pair of line sensors.
れぞれ独立した一対のラインセンサを有すると共に、前
記第1、第2の集光手段と前記一対のラインセンサとの間
に、共通のセパレータレンズを有していることを特徴と
する請求項20に記載の焦点検出装置。21. The first and second re-imaging optical systems each have an independent pair of line sensors, and are provided between the first and second condensing means and the pair of line sensors. The focus detection device according to claim 20, wherein the focus detection device has a common separator lens.
れぞれ独立したセパレータレンズとラインセンサとを有
していることを特徴とする請求項20に記載の焦点検出
装置。22. The focus detection device according to claim 20, wherein the first and second re-imaging optical systems have independent separator lenses and line sensors, respectively.
れぞれ独立したセパレータレンズを有すると共に、共通
のラインセンサと、何れか一方のセパレータレンズを透
過する光束を選択的に遮断する遮蔽手段とを有している
ことを特徴とする請求項20に記載の焦点検出装置。23. The first and second re-imaging optical systems each have an independent separator lens, and selectively block a common line sensor and a light beam passing through one of the separator lenses. 21. The focus detection device according to claim 20, further comprising a shielding unit that operates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12708792A JP3187132B2 (en) | 1991-05-20 | 1992-05-20 | Focus detection device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21815591 | 1991-05-20 | ||
JP3-218155 | 1991-05-20 | ||
JP12708792A JP3187132B2 (en) | 1991-05-20 | 1992-05-20 | Focus detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05142466A true JPH05142466A (en) | 1993-06-11 |
JP3187132B2 JP3187132B2 (en) | 2001-07-11 |
Family
ID=26463119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12708792A Expired - Fee Related JP3187132B2 (en) | 1991-05-20 | 1992-05-20 | Focus detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3187132B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006084542A (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Canon Inc | Focus detector |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP12708792A patent/JP3187132B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006084542A (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Canon Inc | Focus detector |
JP4574301B2 (en) * | 2004-09-14 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | Focus detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3187132B2 (en) | 2001-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0239763B2 (en) | ||
US4855777A (en) | Apparatus for detecting the focus adjusted state of an objective lens | |
US6112029A (en) | Camera, exchangeable lens, and camera system | |
JPH1068866A (en) | Microscope provided with autofocusing device | |
US5212514A (en) | Camera having a focus detecting optical system | |
US5646393A (en) | Focus detecting apparatus including ray orientation changes | |
US5327192A (en) | Focus detecting apparatus | |
JP3283235B2 (en) | Multi-point focus detection device | |
US5420438A (en) | Focus detecting apparatus including movement of detecting zones | |
US5241168A (en) | Focus detecting apparatus with selectively positioned deflecting component | |
JP3187132B2 (en) | Focus detection device | |
US6297909B1 (en) | Focus detecting optical system | |
US6128444A (en) | Multipoint focus detecting apparatus | |
US6393219B1 (en) | Multipoint focus detecting apparatus | |
US4593188A (en) | Apparatus and method for detecting focus condition of an imaging optical system | |
US6370333B1 (en) | Multipoint focus detecting apparatus | |
US20010008580A1 (en) | Multipoint focus detecting apparatus | |
US5565956A (en) | Focus detecting camera | |
JP3215726B2 (en) | Focus detection device | |
JP3385215B2 (en) | Multi-point focus detection device | |
JP3181683B2 (en) | Focus detection device | |
JPS59129811A (en) | Focusing detecting device | |
JPH0772380A (en) | Focus detector | |
JPS59195607A (en) | Focusing detector | |
JP2000028909A (en) | Multipoint focus detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |