專(zhuān)利名稱：自動(dòng)聚焦適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)聚焦適配器，其可以適用于攝影透鏡的自動(dòng)聚焦控制的對(duì)焦檢測(cè)。
背景技術(shù)：
一般而言，家庭用攝影機(jī)等的自動(dòng)聚焦方式，是通過(guò)反差(contrast)方式進(jìn)行。該反差方式，對(duì)從攝像元件所得到的圖像信號(hào)(亮度信號(hào))之中在某范圍(聚焦領(lǐng)域)內(nèi)的圖像信號(hào)之高頻率成分作為焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值進(jìn)行乘法運(yùn)算(積算)，為了該焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值成為最大，自動(dòng)地進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整。由此，可以得到通過(guò)攝像元件所攝像的圖像的鮮銳度(反差)成為最大的最優(yōu)良焦點(diǎn)(對(duì)焦)。
然而，該反差方式是，移動(dòng)聚焦透鏡的同時(shí)，找出最優(yōu)良焦點(diǎn)的所謂逐步逼近(山登り)方式，因此，存在對(duì)調(diào)焦的反應(yīng)速度較慢的缺點(diǎn)。在此，為了解決這種反差方式的缺點(diǎn)，提案了使用配置于光路長(zhǎng)度的不同的位置的多個(gè)攝像元件，而檢測(cè)攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)的方法(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1～專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。該檢測(cè)方法，相對(duì)于通常的攝影用的攝像元件，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的攝像元件分別配置于共軛位置及其前后相等距離的位置這3個(gè)位置，通過(guò)從由各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件得到的圖像信號(hào)求焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值，通過(guò)比較其大小關(guān)系檢測(cè)通常的攝影用的攝像元件的受光面的焦點(diǎn)狀態(tài)。并且，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的攝像元件不配置于相對(duì)于攝影用的攝像元件的共軛位置，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的攝像元件僅配設(shè)于其前后相等距離的位置的2個(gè)位置，也可以檢測(cè)出焦點(diǎn)狀態(tài)。按照該使用多個(gè)攝像元件而檢測(cè)攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)的方法，不僅可以判定是否對(duì)焦，而也可以判定焦點(diǎn)狀態(tài)相對(duì)于對(duì)焦為止是處于前側(cè)還是處于后側(cè)，因此，有對(duì)對(duì)焦的反應(yīng)速度較快的好處。
但是，對(duì)電視攝影機(jī)用的變焦透鏡等，有在其內(nèi)部包括中繼透鏡系統(tǒng)，且具有可以插入增長(zhǎng)(extender)光學(xué)系統(tǒng)的裝置。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2及專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，提案了將光分路機(jī)構(gòu)插入在攝影透鏡內(nèi)的中繼透鏡系統(tǒng)，而分路被拍攝體光，同時(shí)，將該所被分路的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被攝體光分別引導(dǎo)至焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件。另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，提案了不在攝影透鏡內(nèi)分路光束，而是在攝影透鏡的后側(cè)分路被拍攝體光，并對(duì)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光進(jìn)行導(dǎo)向的方式。這是一種裝卸自如地安裝在攝影透鏡與攝影機(jī)主體之間的適配器方式，作為自動(dòng)聚焦適配器，可以安裝在已往的所有攝影透鏡中。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1專(zhuān)利公開(kāi)2002-296492號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2專(zhuān)利公開(kāi)2002-365517號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3專(zhuān)利公開(kāi)2003-248164號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4專(zhuān)利公開(kāi)2003-270517號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容然而，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的那樣，在使用攝影透鏡內(nèi)的中繼透鏡系統(tǒng)的方式中，存在如下問(wèn)題即如果組裝焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的光學(xué)系統(tǒng)則不能使用增倍光學(xué)系統(tǒng)。并且，存在不能適用于不具備中繼透鏡系統(tǒng)的攝影透鏡的問(wèn)題。另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的方式，是在攝影透鏡與攝影機(jī)本體之間裝卸自如地安裝的適配器方式，可以安裝在已往的所有攝影透鏡中。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，適配器光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部具有中繼光學(xué)系統(tǒng)，并成為在一度使像成像于適配器光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)之后，再通過(guò)中繼光學(xué)系統(tǒng)由相機(jī)本體側(cè)的攝像元件對(duì)其成像進(jìn)行攝像的中繼方式。因此，安裝時(shí)的全長(zhǎng)度變長(zhǎng)，缺少緊湊性。而且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，沒(méi)有記載適配器光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的具體的透鏡構(gòu)成。從而，要求開(kāi)發(fā)適合于適配器光學(xué)系統(tǒng)的具體的透鏡。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而形成，其目的在于，提供可以安裝于已往的所有攝影透鏡中，可以以緊湊且低成本實(shí)施的自動(dòng)聚焦適配器。
根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器，是一種自動(dòng)聚焦適配器，其被裝卸自如地安裝在攝影透鏡與相機(jī)本體之間，并通過(guò)檢測(cè)所述攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)，而對(duì)所述攝影透鏡進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制，具備攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，其在安裝時(shí)配置在所述攝影透鏡的光軸上；焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，其在安裝時(shí)配置在與所述攝影透鏡的光軸不同的光軸上；焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件，其通過(guò)所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光入射。并且，攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，具有光分路機(jī)構(gòu)，其在安裝時(shí)被配置在所述攝影透鏡的光軸上，將通過(guò)所述攝影透鏡的被拍攝體光，分路成為攝影用被拍攝體光和焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光；第1透鏡組，其整體具有負(fù)的光學(xué)能力，并相對(duì)于光分路機(jī)構(gòu)配置在物體側(cè)；第2透鏡組，其整體具有負(fù)的光學(xué)能力，并相對(duì)于所述光分路機(jī)構(gòu)配置在像側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器，優(yōu)選為，還包括，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其基于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件所攝像的圖像，檢測(cè)所述攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)；控制機(jī)構(gòu)，其基于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的焦點(diǎn)狀態(tài)，對(duì)所述攝影透鏡進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。
在基于本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器中，由于以裝卸自如地安裝在攝影透鏡與攝影機(jī)之間的適配器方式所構(gòu)成，因此，可以安裝于已往的所有攝影透鏡。由此，也可以安裝于使用增倍光學(xué)系統(tǒng)的攝影透鏡，也可以與增倍光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)使用。而且，作為攝影側(cè)適配器系統(tǒng)，沒(méi)有采用中繼光學(xué)系統(tǒng)，因此，可以抑制安裝時(shí)的全長(zhǎng)度的增加，有利于確保緊湊性和低成本化。并且，由光分路機(jī)構(gòu)所分路的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光，入射到配置在與攝影透鏡的光軸不同的光軸上的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，因此，有利于緊湊性。
在基于本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器中，攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的光分路機(jī)構(gòu)，滿足以下的條件式為宜。由此，通過(guò)光分路機(jī)構(gòu)能夠在光束不會(huì)發(fā)虛(ケラし)的情況下適當(dāng)?shù)卮_保焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的光束。
1.0＜d/2h……(1)
其中，d是為光分路機(jī)構(gòu)之光軸方向的厚度，h是為離開(kāi)通過(guò)光分路機(jī)構(gòu)的光束之光軸的最大高度。
并且，在基于本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器中，優(yōu)選為，攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的第1透鏡組，至少包括由負(fù)透鏡及正透鏡形成的一組第1膠合透鏡，第2透鏡組至少包括1片正透鏡，以及由正透鏡和負(fù)透鏡形成的一組第2膠合透鏡，且滿足以下的條件式-0.8＜f1/f2＜-0.7 ……(2)，其中，f1是第1透鏡組的焦距，f2是第2透鏡組的焦距。由此，可以抑制由于插入適配器光學(xué)系統(tǒng)而導(dǎo)致的光學(xué)性能的劣化。
而且，在基于本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器中，攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的光分路機(jī)構(gòu)，可以構(gòu)成為，例如，是通過(guò)斜面膠合直角棱鏡的光分路棱鏡，該光分路棱鏡的光分路面相對(duì)于攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的光軸以略45°進(jìn)行配置，并能夠使焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光向相對(duì)于光軸略90°彎折的方向射出。通過(guò)適當(dāng)?shù)厥褂眠@種直角棱鏡，有利于緊湊化。
而且，在基于本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器中，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，具有相對(duì)于光分路機(jī)構(gòu)配置于焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的出射側(cè)、并成為與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡組相同的構(gòu)成之正透鏡組。如此，通過(guò)形成為與第2透鏡組相同的透鏡構(gòu)成，有利于低成本化。
此時(shí)，優(yōu)選為，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，還包括將由光分路機(jī)構(gòu)所分路且通過(guò)正透鏡組的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的光路略90°彎折的直角棱鏡。此外，也可以包括配置于由直角棱鏡所彎折的光路上，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光分路為多束的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)，配置于由所述直角棱鏡所彎折的光路上、并將所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光分路為多個(gè)的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)，將所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件配置于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)所分路的各光路上。由此，更有利于緊湊化。
根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦適配器，形成為裝卸自如地安裝在攝影透鏡與攝影機(jī)之間的適配器方式的構(gòu)成，另外，作為攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，成為不使用中繼光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成，而且，使由光分路機(jī)構(gòu)所分路的光束，入射到配置在與攝影透鏡的光軸不同的光軸上的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，并作為焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光使用。因此，可以安裝在已往的所有攝影透鏡，而可以實(shí)施緊湊且低成本。


圖1包括關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的攝影機(jī)系統(tǒng)的全體構(gòu)成圖。
圖2將攝影用攝像元件和焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的攝像元件的位置關(guān)系等價(jià)地表示在同一光軸上的說(shuō)明圖。
圖3表示有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及自動(dòng)聚焦適配器的信號(hào)處理部的構(gòu)成的框圖。
圖4表示有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)的原理的說(shuō)明圖。
圖5表示有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的適配器光學(xué)系統(tǒng)的第1構(gòu)成例的光學(xué)系統(tǒng)剖面圖。
圖6表示有關(guān)本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的適配器光學(xué)系統(tǒng)的第2構(gòu)成例的光學(xué)系統(tǒng)剖面圖。
圖7表示攝影透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的一實(shí)施例的圖。
圖8表示關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的實(shí)施例1所涉及的適配器光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的圖。
圖9表示關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的實(shí)施例2所涉及的適配器光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的圖。
圖10表示關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的實(shí)施例3所涉及的適配器光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的圖。
圖11表示關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的實(shí)施例4所涉及的適配器光學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)的圖。
圖12將有關(guān)條件式的值對(duì)于各實(shí)施例綜合說(shuō)明的圖。
圖中10-適配器光學(xué)系統(tǒng)，10A-攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，10B-焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，20-攝影透鏡，21-第1攝影透鏡組(聚焦組)，22-第2透鏡組(變倍組)，23-第3透鏡組(變倍組)，24-第2透鏡組(中繼透鏡組)，30-攝像機(jī)主體，31P-色分解棱鏡，32A、32B-焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件，32C-攝像用攝像元件，33F-濾波器，34、35-封罩玻璃，40-聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部，50-聚焦透鏡位置檢測(cè)器，60-信號(hào)處理部，L1-第1透鏡組(適配器光學(xué)系統(tǒng))，L2-第2透鏡組(適配器光學(xué)系統(tǒng))，L3-正的透鏡組(適配器光學(xué)系統(tǒng))，P1、P3-光分路棱鏡，P2-直角棱鏡，St-孔徑光闌，Ri-從物體側(cè)數(shù)第i號(hào)透鏡面的曲率半徑，Z1-光軸(攝影側(cè))，Z2-光軸(焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè))。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
圖1表示，關(guān)于將本發(fā)明的一實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器組裝在電視攝影機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成例。該電視攝影機(jī)系統(tǒng)具備攝影透鏡20和攝影機(jī)本體30。本實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器，裝卸自如地安裝在攝影透鏡20與攝影機(jī)本體30之間，具有通過(guò)檢測(cè)攝影透鏡20的焦點(diǎn)狀態(tài)而攝影透鏡自動(dòng)地進(jìn)行聚焦控制的功能。該自動(dòng)聚焦適配器，以使用者可任意地進(jìn)行安裝的方式形成。在電視攝影機(jī)系統(tǒng)中，在不需要自動(dòng)聚焦的情況下，將攝影透鏡20直接安裝在攝影機(jī)本體30使用，只要在需要自動(dòng)聚焦的情況下，可以安裝在攝影透鏡20和攝影機(jī)本體30之間。該自動(dòng)聚焦適配器包括適配器光學(xué)系統(tǒng)10、以及對(duì)通過(guò)由該光學(xué)系統(tǒng)10得到的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的圖像進(jìn)行處理而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦控制功能的處理電路。
另外，攝影透鏡20，在其后端部設(shè)有透鏡側(cè)支架，通過(guò)將該透鏡側(cè)支架安裝于設(shè)置在攝影機(jī)本體30的前端面的攝影機(jī)側(cè)支架，可以將其安裝在攝影機(jī)本體30。而且，自動(dòng)聚焦適配器，在其的后端部設(shè)有與透鏡側(cè)支架相同的構(gòu)成的后側(cè)支架，通過(guò)將該后側(cè)支架安裝于攝影機(jī)本體30的攝影機(jī)側(cè)支架，可以將其安裝在攝影機(jī)本體30。同樣，在自動(dòng)聚焦適配器的前端部設(shè)有與攝影機(jī)側(cè)支架相同的構(gòu)成的前側(cè)支架，通過(guò)在該前側(cè)支架安裝攝影透鏡20的透鏡側(cè)支架，可以將攝影透鏡20安裝在自動(dòng)聚焦適配器上。
攝影機(jī)本體30，包括攝影用攝像元件32C，以及設(shè)置于比該攝影用攝像元件32C更靠近物體側(cè)的攝影機(jī)主體側(cè)光學(xué)系統(tǒng)。攝影機(jī)主體側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，包括色分解棱鏡31P。色分解棱鏡31P，將入射至攝影機(jī)本體30的攝影用被拍攝體光，分解為例如，紅色光、綠色光及藍(lán)色光這3色光。此時(shí)，攝影用攝像元件32C按照各色而設(shè)置。在圖1中，將色分解棱鏡31P等價(jià)地展開(kāi)于攝影透鏡20的光軸Z1上而表示，而且，僅圖示1個(gè)攝影用攝像元件32C。
攝影透鏡20，例如，由變焦透鏡所構(gòu)成。攝影透鏡20，例如，從物體側(cè)依序具備第1透鏡組21、第2透鏡組22、第3透鏡組23、開(kāi)口光圈St及第4透鏡組24。在攝影透鏡20中，例如，第1透鏡組21成為聚焦組，第2透鏡組22及第3透鏡組23成為變倍組。第4透鏡組24成為中繼透鏡組。在第4透鏡組24這一中繼透鏡組內(nèi)，也可以插入增倍(エクステンダ一)光學(xué)系統(tǒng)。從攝影透鏡20的前端所入射的被拍攝體光，通過(guò)該些各透鏡，從攝影透鏡20的后端射出。并且，在安裝自動(dòng)聚焦適配器時(shí)，來(lái)自攝影透鏡20的射出光入射至適配器光學(xué)系統(tǒng)10。在未安裝的時(shí)候，從攝影透鏡20的射出的光入射至攝影機(jī)本體30。另外，本實(shí)施方式的特征在于，特別是自動(dòng)聚焦適配器的適配器光學(xué)系統(tǒng)10的構(gòu)成，而不限定于攝影透鏡20的構(gòu)成。
該自動(dòng)聚焦適配器，除了包括適配器光學(xué)系統(tǒng)10之外，還包括一組焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40，聚焦透鏡位置檢測(cè)器50，信號(hào)處理部60。
適配器光學(xué)系統(tǒng)10，具備攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A，其在安裝時(shí)配置于攝影透鏡20的光軸Z1上；以及焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B，其在安裝時(shí)配置在與攝影透鏡20的光軸Z1不同的光軸Z2上。在焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B的成像位置，設(shè)有一組焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B。
圖5表示，適配器光學(xué)系統(tǒng)10的具體的第1構(gòu)成例。該構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的第1數(shù)值實(shí)施例(圖8)的透鏡構(gòu)成。圖6表示，第2構(gòu)成例。該構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的第2數(shù)值實(shí)施例(圖9)的透鏡構(gòu)成。攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A，包括作為光分路機(jī)構(gòu)的光分路棱鏡P1，其在安裝時(shí)配置在攝影透鏡20的光軸Z1上，并將通過(guò)上述攝影透鏡20的被拍攝體光分路成為攝影用被拍攝體光(透過(guò)光)和焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光(反射光)；第1透鏡組L1，其作為整體具有負(fù)的光學(xué)能力(power)，并相對(duì)于光分路棱鏡P1配置在物體側(cè)；第2透鏡組L2，其作為整體具有正的光學(xué)能力，并相對(duì)于光分路棱鏡P1配置在像側(cè)。
光分路棱鏡P1，是利用其斜面膠合2個(gè)直角棱鏡的器件，其光分路面對(duì)攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的光軸Z1，配置為略45°的角度，并構(gòu)成為使焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光朝向相對(duì)于光軸Z1略90°曲折的方向射出。
該光分路棱鏡P1，滿足以下的條件式為宜。此處，d是為光分路棱鏡P1的光軸Z1方向的厚度，h是為從通過(guò)光分路棱鏡P1的光束的光軸Z1的最大高度。
1.0＜d/2h ……(1)通過(guò)滿足該條件式(1)，光束不會(huì)在光分路棱鏡P1發(fā)虛，而使焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用的光束朝向相對(duì)于光軸Z1略90°曲折的方向適當(dāng)?shù)乇环致贰?br> 第1透鏡組L1，優(yōu)選為，至少包括由負(fù)透鏡及正透鏡構(gòu)成的一組第1膠合透鏡。在圖5及圖6的各構(gòu)成例中，第1透鏡組L1從物體側(cè)依序由如下透鏡構(gòu)成即1片負(fù)透鏡L11；由負(fù)透鏡L12和正透鏡L13形成的一組第1膠合透鏡。負(fù)透鏡L11成為將凹面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形狀。
第2透鏡組L2，優(yōu)選為，至少包括由1片正透鏡、以及由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成的一組第2膠合透鏡。在圖5的第1構(gòu)成例中，從物體側(cè)依序由如下透鏡構(gòu)成雙凸形狀的1片正透鏡L21；將凹面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形的1片負(fù)透鏡L22；以及由雙凸形狀的正透鏡L23和雙凹形狀的L24形成的一組第2膠合透鏡。在圖6的第2構(gòu)成例中，從物體側(cè)依序由如下透鏡構(gòu)成即雙凸形狀的1片正透鏡L21；由將凸面朝向物體側(cè)的正彎月形的正透鏡L23A和將凹面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形的負(fù)透鏡L24A形成的一組第2膠合透鏡。
并且，第1透鏡組L1及第2透鏡組L2，滿足以下的條件式為宜。此處，f1是第1透鏡組L1的焦距，f2是第2透鏡組L2的焦距。
-0.8＜f1/f2＜-0.7 ……(2)通過(guò)滿足該條件式(2)，可以抑制由插入適配器光學(xué)系統(tǒng)10而導(dǎo)致的光學(xué)性能的劣化。尤其，適配器光學(xué)系統(tǒng)10的成像倍率成為適當(dāng)?shù)姆秶闹?。若超出條件式(2)的下限，則在插入適配器光學(xué)系統(tǒng)10的狀態(tài)下的光學(xué)系統(tǒng)整體的出瞳位置，相對(duì)于成像面接近，而引起發(fā)生彩色黑點(diǎn)，因此并不優(yōu)選。而且，若超過(guò)上限，則適配器光學(xué)系統(tǒng)10的成像倍率超過(guò)1.4倍，光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距成為插入適配器光學(xué)系統(tǒng)10的攝影透鏡20的焦距的1.4倍，因此，得不到原來(lái)的攝影透鏡20的視角的效果。
焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B具有正透鏡組L3。正透鏡L3相對(duì)于光分路棱鏡P1，配置于焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被攝體光的出射側(cè)，形成為與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的第2透鏡組L2相同的透鏡構(gòu)成。該正透鏡組L3與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的第2透鏡組L2，夾置光分路棱鏡P1而配置在相互光學(xué)性共軛的位置。通過(guò)如此構(gòu)成為與第2透鏡組L2相同的構(gòu)成，有利于低成本化。
焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B，按照焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的行進(jìn)順序，還包括直角棱鏡P2、濾光器33F、和光分路棱鏡P3。直角棱鏡P2，配置在正透鏡組L3的后側(cè)，將通過(guò)正透鏡組L3的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的光路，向著攝影透鏡20側(cè)略90°彎折。濾光器33F和光分路棱鏡P3，配置在由直角棱鏡P2所彎折的光路上。光分路棱鏡P3，作為焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)而設(shè)置。光分路棱鏡P3，例如，在其斜面上膠合2個(gè)直角棱鏡，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光兩分路為互相不同的方向。在由光分路棱鏡P3所分路的一方的光路上設(shè)有一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A，在另一方的光路上設(shè)有另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B。在光分路棱鏡P3與一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A之間，設(shè)有封罩玻璃34。在光分路棱鏡P3與另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B之間，設(shè)有封罩玻璃35。如此，在焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B內(nèi)，通過(guò)設(shè)置直角棱鏡P2而將光路進(jìn)一步彎折，成為有利于緊湊化的構(gòu)成。
圖2是為將入射到攝影機(jī)本體30的攝影用攝像元件32C的被拍攝體光的光軸和入射于一組焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B的被拍攝體光的光軸表示在同一直線上的圖。如圖2表示，入射于一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A的被拍攝體光的光路長(zhǎng)度被設(shè)定為，比入射于另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B的被拍攝體光的光路長(zhǎng)度短距離2d，入射于攝影用攝像元件32C的攝像面的被拍攝體光的長(zhǎng)度，被設(shè)定為它們中間的長(zhǎng)度。即，一對(duì)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，分別相對(duì)于攝影用攝像元件32C的攝像面(焦點(diǎn)面)配置在前后相等距離的位置。
如此，一對(duì)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，分別在相對(duì)于攝影用攝像元件32C的攝像面(焦點(diǎn)面)前后相等距離的位置，拍攝被拍攝體像。另外，該一組焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B沒(méi)有必要作為對(duì)彩色影像進(jìn)行攝像的元件，在本實(shí)施方式中，作為對(duì)黑白圖像進(jìn)行攝像的CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等。
圖3表示，信號(hào)處理部60的具體的構(gòu)成例。在信號(hào)處理部60，輸入來(lái)自一組焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B的攝像信號(hào)。信號(hào)處理部60，基于如后述那樣從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B獲得的攝像信號(hào)，檢測(cè)攝影透鏡20的焦點(diǎn)狀態(tài)。而且，如后述那樣，基于所檢測(cè)的焦點(diǎn)狀態(tài)將控制信號(hào)輸出至聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40，而對(duì)攝影透鏡20的聚焦進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。
在此，在本實(shí)施的方式中，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B和信號(hào)處理部60，相當(dāng)于本發(fā)明的「焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)」的一具體例。并且，聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40，聚焦透鏡位置檢測(cè)器50及信號(hào)處理部60相當(dāng)于本發(fā)明的「控制機(jī)構(gòu)」的具體例。
如圖3所示，信號(hào)處理部60，作為對(duì)從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B所獲得的攝像信號(hào)施加規(guī)定的信號(hào)處理的電路，具有高通濾波器(HPF)70A、70B，A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器72A、72B，門(mén)電路74A、74B，加法器76A、76B。信號(hào)處理部60，還具有同步信號(hào)發(fā)生電路78、CPU61。信號(hào)處理部60，進(jìn)而還具有A/D轉(zhuǎn)換器62，其對(duì)來(lái)自聚焦位置檢測(cè)器50的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出至CPU61；D/A轉(zhuǎn)換器63，其對(duì)從CPU61而到聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40的控制信號(hào)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。
聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40，具有使攝影透鏡20中的聚焦透鏡組移動(dòng)的聚焦電機(jī)、驅(qū)動(dòng)該聚焦電機(jī)的聚焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
接著，說(shuō)明如上述構(gòu)成的攝影機(jī)系統(tǒng)的作用及動(dòng)作。從攝影透鏡20的前端入射的被拍攝體光，通過(guò)攝影透鏡20內(nèi)的各透鏡，而從攝影透鏡20的后端射出。在安裝自動(dòng)聚焦適配器的時(shí)候，來(lái)自攝影透鏡20的出射光，入射至適配器光學(xué)系統(tǒng)10。在未安裝的時(shí)候，來(lái)自攝影透鏡20的出射光入射至攝影機(jī)本體30。入射至攝影機(jī)本體30的影像用被拍攝體光，由色分解棱鏡31P分解為，例如，紅色光、綠色光及藍(lán)色光等各色成分。而且，分解為各色成分的被拍攝體光，分別入射至各色用的攝影用攝像元件32C的受光面，通過(guò)攝影用攝像元件32C轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)的后，由未圖示的圖像信號(hào)處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行信號(hào)處理，并作為規(guī)定形式的影像信號(hào)輸出，或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。
入射至適配器光學(xué)系統(tǒng)10的被拍攝體光，通過(guò)第1透鏡組L1入射至光分路棱鏡P1。在光分路棱鏡P1，將被拍攝體光分路為攝影用被拍攝體光(透過(guò)光)和焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光(反射光)。攝影用被拍攝體光通過(guò)第2透鏡組L2而入射至攝影機(jī)本體30。焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光，向著由光分路棱鏡P1相對(duì)于光軸Z1彎折略90°的方向而射出，并入射至焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B的正透鏡組L3。通過(guò)正透鏡組L3的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光，借助于直角棱鏡P2，其光路被略90°彎折到攝影透鏡20側(cè)。在由直角棱鏡P2所彎折的光路的前端，配置有光分路棱鏡P3，在此，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光進(jìn)一步被分路為兩路。被分路的一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光，入射至一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A，而另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光入射至另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B。一對(duì)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，輸出與所入射的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光相對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)。
來(lái)自一對(duì)的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B的攝像信號(hào)，輸出至信號(hào)處理部60。在信號(hào)處理部60，如后述那樣，基于從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B所獲得的影像信號(hào)，而檢測(cè)攝影透鏡20的焦點(diǎn)狀態(tài)。并且，如后述那樣，基于所檢測(cè)的焦點(diǎn)狀態(tài)，將控制信號(hào)輸出至聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40，而攝影透鏡20的聚焦進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。
另一方面，如圖3所示那樣，信號(hào)處理部60，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器62，將來(lái)自聚焦位置檢測(cè)器50的聚焦透鏡的位置數(shù)據(jù)，輸入到CPU61。CPU61，基于所獲得的聚焦透鏡的位置數(shù)據(jù)計(jì)算聚焦透鏡的移動(dòng)速度，并通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器63，將聚焦電機(jī)的控制信號(hào)輸出至聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)部40的聚焦電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
并且，如圖3表示那樣，由各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B所攝像的被拍攝體的圖像，分別作為規(guī)定形式的視頻信號(hào)輸出，并借助于高通濾波器70A、70B，A/D轉(zhuǎn)換器72A、72B，門(mén)電路74A、74B、加法器76A、76B，轉(zhuǎn)換為表示圖像鮮銳度(圖像的反差)的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的信號(hào)，而輸入至CPU61。
在此，對(duì)求取焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值為止的處理進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，均為攝影黑白圖像的CCD，因此，從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B輸出的視頻信號(hào)，是對(duì)構(gòu)成的各自畫(huà)面的各像素的亮度進(jìn)行表示的亮度信號(hào)。而且，該視頻信號(hào)，分別輸入至高通濾波器70A、70B，并提取其高頻率成分。
由高通濾波器70A、70B所提取的高頻率成分的信號(hào)，由A/D轉(zhuǎn)換器72A、72B轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。而且，由焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B攝像的圖像的1畫(huà)面分(1field)的數(shù)字信號(hào)的中，只有對(duì)應(yīng)于規(guī)定的聚焦領(lǐng)域內(nèi)(例如，畫(huà)面的中央部分)的像素的數(shù)字信號(hào)，由門(mén)電路74A、74B提取，由加法器76A、76B對(duì)所提取的范圍的數(shù)字信號(hào)的值進(jìn)行加算。由此，可以求出聚焦領(lǐng)域內(nèi)的圖像信號(hào)的高頻率成分的值的總和。由加法器76A、76B得到的值，為表示聚焦領(lǐng)域內(nèi)的圖像的鮮銳度的高低的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值。
另外，各種同步信號(hào)，從圖3所示的同步信號(hào)發(fā)生電路78，被附與到各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B，或門(mén)電路74A、74B，從而可以謀求各電路的處理的同步。并且，從同步信號(hào)發(fā)生電路78向CPU61，給予視頻信號(hào)的每一場(chǎng)(field)的垂直同步信號(hào)(V信號(hào))。
CPU61，如上述那樣，基于從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值，對(duì)攝影透鏡20相對(duì)于影像用攝像元件的攝像面(焦點(diǎn)面)的當(dāng)前焦點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。
圖4表示，在橫軸取攝影透鏡20的聚焦位置，在縱軸取焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值，對(duì)攝影某個(gè)被拍攝體時(shí)的聚焦位置的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)。圖中，以實(shí)線表示的曲線C，是相對(duì)于聚焦位置表示從攝影用攝像元件32C得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的曲線，圖中以點(diǎn)線表示的曲線A、B分別為，相對(duì)于聚焦位置表示從焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值的曲線。在圖4中，曲線C的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值成為最大(極大)的位置F3為對(duì)焦位置。
對(duì)于攝影透鏡20的聚焦位置被設(shè)定在F1的情況，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA1成為對(duì)應(yīng)于曲線A的位置F1的值，從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB1成為對(duì)應(yīng)于曲線B的位置F1的值。而且，關(guān)于該值，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA1比從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB1更大，由此可知，處于聚焦位置設(shè)定在比對(duì)焦位置(F3)更靠近至近側(cè)的狀態(tài)，即前焦點(diǎn)狀態(tài)。
另一方面，在攝影透鏡10的聚焦位置設(shè)定在F2的情況下，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA2成為對(duì)應(yīng)于曲線A的位置F2的值，從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB2成為對(duì)應(yīng)于曲線B的位置F2的值。而且，關(guān)于該值，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA2比從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB2小，由此可知，處于聚焦位置設(shè)定在比聚對(duì)焦位置(F3)更靠近無(wú)限遠(yuǎn)側(cè)的狀態(tài)，后焦點(diǎn)的狀態(tài)。
對(duì)此，對(duì)于攝影透鏡20的聚焦位置設(shè)定在F3即對(duì)焦位置的情況下，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA3成為對(duì)應(yīng)于曲線A的位置F3的值，從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB3成為對(duì)應(yīng)于曲線B的位置F3的值。此時(shí)，從一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA3與從另一方的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VB3相等，由此，可以得知聚焦位置設(shè)定在對(duì)焦位置(F3)的狀態(tài)。
如此，基于從各焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B得到的焦點(diǎn)評(píng)價(jià)值VA、VB，可以檢測(cè)出攝影透鏡20的當(dāng)前的聚焦位置的焦點(diǎn)狀態(tài)是前焦點(diǎn)、后焦點(diǎn)、還是對(duì)焦位置中任一種狀態(tài)。
如此，根據(jù)本實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器，由于以裝卸自如地安裝在攝影透鏡20與攝影機(jī)本體30之間的適配器方式構(gòu)成，因此，可以安裝在已往的所有攝影透鏡中。由此，也可以安裝在使用增倍(extender)光學(xué)系統(tǒng)的攝影透鏡20，也可以與增倍器同步使用。而且，作為攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A，不采用中繼光學(xué)系統(tǒng)，可以抑制安裝時(shí)的全長(zhǎng)度，有利于確保緊湊性和低成本化。并且，因?yàn)槭褂晒夥致窓C(jī)構(gòu)光分路棱鏡P1分路的光束，入射到配置在與攝影透鏡20的光軸Z1不同的光軸Z2的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，而作為焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光使用，因此有利于緊湊化。并且，將與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的第2透鏡組L2相同的透鏡構(gòu)成的正透鏡組L3，用于焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B，因此，有利于低成本化。由此，可以安裝在已往的所有攝影透鏡，可以實(shí)現(xiàn)能夠以緊湊且低成本實(shí)施的自動(dòng)聚焦適配器。
實(shí)施例接著，對(duì)于有關(guān)本實(shí)施方式的自動(dòng)聚焦適配器的適配器光學(xué)系統(tǒng)10的具體的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。尚且，在以下中，示出了適配器光學(xué)系統(tǒng)10中的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的數(shù)值實(shí)施例，但是在本實(shí)施方式中，焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B中，正透鏡組L3形成為與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的第2透鏡組L2相同的構(gòu)成，因此，實(shí)際上與攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A同樣。在以下綜合說(shuō)明攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的第1～第4的數(shù)值實(shí)施例。而且，以下述那樣攝影透鏡20的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在圖7表示對(duì)應(yīng)于圖1所示的攝影透鏡20的構(gòu)成的具體的透鏡數(shù)據(jù)。并且，在圖8中，將與圖1及圖5所示的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的構(gòu)成相對(duì)應(yīng)的具體的透鏡數(shù)據(jù)，作為實(shí)施例1而示出。在圖7及圖8所示的透鏡數(shù)據(jù)的面號(hào)碼Si欄表示，將處在最靠近物體側(cè)的構(gòu)成要素面作為第1個(gè)并以向著像側(cè)依次增加而附加符號(hào)的第i個(gè)面的面號(hào)碼。在曲率半徑Ri一欄，表示從物體側(cè)到第i個(gè)面的曲率半徑的值(mm)。對(duì)于面間隔Di的欄，同樣表示從物體側(cè)的第i個(gè)的面Si與第i+1個(gè)面Si+1的光軸上的間隔(mm)。Ndj表示，從物體側(cè)數(shù)第j個(gè)光學(xué)要素相對(duì)應(yīng)d線(波長(zhǎng)587.6nm)的折射率的值。Ndj一欄表示，從物體側(cè)數(shù)第j個(gè)光學(xué)要素相對(duì)于d線的阿貝數(shù)的值。
與有關(guān)實(shí)施例1的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A同樣，將表示對(duì)應(yīng)于圖6所示的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的構(gòu)成的具體的透鏡數(shù)據(jù)作為實(shí)施例2，在圖9中示出。并且，同樣，在圖10中示出了實(shí)施例3所涉及的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的透鏡數(shù)據(jù)，在圖11中示出了實(shí)施例4所涉及攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的透鏡數(shù)據(jù)。用于實(shí)施例3和實(shí)施例4所涉及的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的透鏡剖面，與圖6所示的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的構(gòu)成相似，因此，省略圖示。
并且，在圖12中對(duì)于各實(shí)施例匯總表示與上述的各條件式相關(guān)的值。在圖12中，還表示攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10A的成像倍率β的值。從圖12可以得知，各實(shí)施例的值成為各條件式的數(shù)值范圍內(nèi)。
從以上的各數(shù)值數(shù)據(jù)可以得知，對(duì)于各實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)緊湊的光學(xué)系統(tǒng)另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式及各實(shí)施例，可以做各式各樣的變形實(shí)施。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔及折射率的值等，不限定于在上述各數(shù)值實(shí)施例所示的值，而可以取其他的值。
并且，在上述實(shí)施方式中，已說(shuō)明了有關(guān)具備2個(gè)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件32A、32B的情況，但是，也可以適用于具備3個(gè)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件的情況。此時(shí)，在焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)10B中，也可以，具備分路成為3個(gè)的機(jī)構(gòu)以替代將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光分路成為2個(gè)的機(jī)構(gòu)(光分路棱鏡P3)，使這些所分路的被拍攝體光入射至3個(gè)焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)聚焦適配器，其被裝卸自如地安裝在攝影透鏡與相機(jī)本體之間，并通過(guò)檢測(cè)所述攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)，而對(duì)所述攝影透鏡進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制，其特征在于，具備攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，其在安裝時(shí)配置在所述攝影透鏡的光軸上；焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，其在安裝時(shí)配置在與所述攝影透鏡的光軸不同的光軸上；焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件，其通過(guò)所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，將焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光入射，其中，所述攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，包括光分路機(jī)構(gòu)，其在安裝時(shí)被配置在所述攝影透鏡的光軸上，將通過(guò)所述攝影透鏡的被拍攝體光，分路成為攝影用被拍攝體光和所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光；第1透鏡組，其整體具有負(fù)的光學(xué)能力，并相對(duì)于所述光分路機(jī)構(gòu)配置在物體側(cè)；第2透鏡組，其整體具有負(fù)的光學(xué)能力，并相對(duì)于所述光分路機(jī)構(gòu)配置在像側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，還包括焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其基于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件所攝像的圖像，檢測(cè)所述攝影透鏡的焦點(diǎn)狀態(tài)；控制機(jī)構(gòu)，其基于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的焦點(diǎn)狀態(tài)，對(duì)所述攝影透鏡進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)滿足以下的條件式即1.0＜d/2h……(1)其中，d光分路機(jī)構(gòu)的光軸方向的厚度；h離開(kāi)通過(guò)光分路機(jī)構(gòu)的光束的光軸的最大高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)中，所述第1透鏡組，至少包括由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成的一組第1膠合透鏡，所述第2透鏡組，至少包括1片正透鏡；以及由正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成的一組第2膠合透鏡，且滿足以下的條件式-0.8＜f1/f2＜-0.7……(2)其中，f1第1透鏡組的焦距，f2第2透鏡組的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述光分路機(jī)構(gòu)，是在其斜面上膠合直角棱鏡的光分路棱鏡，該光分路棱鏡的光分路面相對(duì)于所述攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，以略45°的角度配置，并使所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光，向著相對(duì)于所述光軸略90°彎折的方向出射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，具有正的透鏡組，所述正的透鏡組相對(duì)于所述光分路機(jī)構(gòu)，配置于所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的出射側(cè)，并成為與所述攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡組相同的構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，還包括直角棱鏡，所述直角棱鏡，將由所述光分路機(jī)構(gòu)所分路并通過(guò)所述正透鏡組后的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的光路，略90°彎折。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)聚焦適配器，其特征在于，所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，還包括，配置于由所述直角棱鏡所彎折的光路上、并將所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光分路為多個(gè)的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)，由將所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用攝像元件配置于由所述焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用分路機(jī)構(gòu)所分路的各光路上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)聚焦適配器，其具備在安裝時(shí)配置在攝影透鏡(20)的光軸(Z1)上的攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)(10A)；在安裝時(shí)配置在與攝影透鏡的光軸(Z1)不同的光軸(Z2)上的焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)(10B)。該攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，包括，將通過(guò)攝影透鏡的被拍攝體光分路成為攝影用被拍攝體光和焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)用被拍攝體光的光分路棱鏡(P1)；整體具有的負(fù)的光學(xué)能力，并相對(duì)于光分路棱鏡而配置在物體側(cè)的第1透鏡組；整體具有正的光學(xué)能力，并相對(duì)于光分路棱鏡配置在像側(cè)的第2透鏡組。焦點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)，包括成為與在攝影側(cè)適配器光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡組相同的透鏡構(gòu)成的正透鏡組(L3)。從而，可以安裝于以往的所有攝影透鏡，并能夠以緊湊且低成本實(shí)施。
文檔編號(hào)G03B17/12GK101046538SQ200710091458
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者矢作智 申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社