JP2000329997A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より広視野な範囲の焦点検出を行うことがで
きる焦点検出装置を提供する。 【解決手段】 撮影光学系１を通過した被写体光束をフ
ァインダ光学系側に反射すると共に透過するハーフミラ
ーでなるメインミラー３と、フィルム２の前面近傍に配
置され反射特性と透過特性とを電気的に切り換え可能な
光路切換素子４と、上記メインミラー３の下方となるミ
ラーボックス底部に配設された焦点検出光学系１０およ
びＡＦセンサ１１とを備え、焦点検出を行うときには上
記光路切換素子４が反射特性となることにより光束を前
方に反射し、上記メインミラー３がその光束をさらに焦
点検出光学系１０およびＡＦセンサ１１へ向けて反射
し、撮影を行うときには上記光路切換素子４が透過特性
となる焦点検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点検出装置、よ
り詳しくは、撮影光学系を通過した被写体光束により焦
点検出を行う焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の光学機器に使用される焦点検
出装置は、従来より、多くのものが提案されている。

【０００３】このようなものの一例として、例えば特開
平９−１８４９６５号公報には、ＴＴＬ位相差検出方式
により焦点検出を行うカメラが記載されている。

【０００４】該公報に記載のカメラは、例えばメインミ
ラーを透過した光束を焦点検出部に導くサブミラーを楕
円形状のミラーとすることにより、広い範囲の光束を焦
点検出光学系に導いて、広範囲に渡った焦点検出を可能
とする構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平９−１８４９６５号公報に記載の技術では、より広
い範囲について焦点検出しようとすると、検出しようと
する範囲の大きさに応じてサブミラーの面積を拡大する
必要があるが、サブミラーを大きくすると例えばシャッ
タなどの部材に抵触してしまうことになるために、実際
に広視野化を図るには限界が生じるという課題があっ
た。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、より広視野な範囲の焦点検出を行うことができる
焦点検出装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明による焦点検出装置は、撮影光学系を
通過した被写体光束の少なくとも一部を透過する第１光
学素子と、フィルムの前面に配置され焦点検出を行う際
に上記第１光学素子を透過した光束を反射する第２光学
素子と、上記第２光学素子で反射された光束に基づいて
焦点検出を行う焦点検出部とを備え、上記第２光学素子
により反射された光束を、さらに上記第１光学素子によ
り反射して上記焦点検出部に導くものである。

【０００８】また、第２の発明による焦点検出装置は、
撮影光学系を通過した被写体光束の少なくとも一部を透
過する第１光学素子と、フィルムの前面に配置され焦点
検出を行う際に上記第１光学素子を透過した光束を反射
する第２光学素子と、上記第２光学素子で反射された光
束に基づいて焦点検出を行う焦点検出部とを備え、上記
第２光学素子は、電気的に反射特性と透過特性とを切り
換え可能な光路切換素子である。

【０００９】さらに、第３の発明による焦点検出装置
は、上記第１の発明による焦点検出装置において、上記
第２光学素子が、焦点検出時には反射特性に、撮影時に
は透過特性に切り換えられるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１から図６は本発明の第１の実
施形態を示したものであり、図１は焦点検出装置が適用
されたカメラの光路を示す図、図２は撮影光学系を含む
主として焦点検出光学系の要部を示す斜視図、図３は撮
影画面内の焦点検出領域を示す図、図４はカメラの主と
して電気的な構成を示すブロック図、図５は光路切換素
子駆動回路の構成を主として示す回路図、図６はマイク
ロコンピュータの動作を示すフローチャートである。

【００１１】この第１の実施形態は、焦点検出装置を光
学機器としての銀塩カメラに適用した例である。

【００１２】このカメラは、被写体像を結像するための
撮影光学系１と、この撮影光学系１の光軸Ｏ上の後方に
配設され反射面がハーフミラーとして構成された可動式
のクイックリターンミラー等でなる第１光学素子たるメ
インミラー３と、このメインミラー３のさらに後方であ
って後述するフィルム２の前面近傍となる位置に配設さ
れている反射特性と透過特性とを切り換え可能な第２光
学素子たる光路切換素子４と、この光路切換素子４の後
方に配設されたシャッタ８と、このシャッタ８の後方の
上記撮影光学系１の焦点面（撮像面）となる位置に配設
される撮像手段たるフィルム２と、このフィルム２と光
学的に等価な位置に配設され上記メインミラー３により
上方に反射された光が結像するピント板５と、このピン
ト板５に結像された被写体像を正立正像に反転させるペ
ンタプリズム６と、このペンタプリズム６から射出され
る像を拡大して観察者の眼に投影するための接眼レンズ
７と、上記メインミラー３の下側となるミラーボックス
底部に配設されていて瞳マスク１３と再結像レンズ１２
とを有してなる焦点検出光学系１０と、この焦点検出光
学系１０により再結像された被写体像に基づき焦点検出
を行うＡＦセンサ１１と、を有して構成されている。

【００１３】なお、撮影光学系１の符号Ｈは射出瞳を示
しており、また、焦点検出部は、焦点検出光学系１０と
ＡＦセンサ１１とを含んで構成されている。

【００１４】このような構成のカメラによる光の通過
は、次のように行われる。

【００１５】まず、被写体像を観察する際には、撮影光
学系１から入射した光束がメインミラー３により上方に
反射され、上記ピント板５に一旦結像した後に、ペンタ
プリズム６および接眼レンズ７を通過して、観察者の眼
に投影される。

【００１６】次に、ＡＦセンサ１１により焦点検出を行
う場合には、撮影光学系１から入射した光束がメインミ
ラー３を透過し、さらに光路切換素子４の位置に達す
る。このときには光路切換素子４は光束を反射させる状
態となっており、光束は再びメインミラー３側に反射さ
れる。メインミラー３に達した光束は、今度は該メイン
ミラー３により下方に反射され、上記焦点検出光学系１
０に入射した後に焦点検出光束としてＡＦセンサ１１に
結像されて、焦点検出が行われるようになっている。

【００１７】さらに、フィルム２への露光を行う場合に
は、撮影光学系１から入射した光束がメインミラー３の
位置に達するが、メインミラー３は露光時には上方に跳
ね上げられて光路上から退避しており、光束はそのまま
通過して光路切換素子４の位置に達する。このとき光路
切換素子４は光束を透過する状態となっており、被写体
光束は該光路切換素子４を通過してシャッタ８に達す
る。露光時にはこのシャッタ８も開口して光を通過させ
る状態になっているために、光束はそのままフィルム２
に到達して露光を行うようになっている。

【００１８】上記光路切換素子４は、上述したように、
撮影光学系１の光軸Ｏ上におけるシャッタ８の前側に配
置されていて、電気信号によって反射特性と透過特性と
を制御することにより、光を反射する状態と光を透過す
る状態とを選択することができる素子である。このよう
な素子は、例えば「NATURE VOL.392 2 APRIL1998」に記
載されている。

【００１９】この光路切換素子は、透明な樹脂により成
形された面のひとつが、電気的光を透過する状態と反射
する状態とに制御可能となったものである。また、上記
光路切換素子は、電圧を印加したときには光を透過する
状態になり、電圧を印加していないときには光を反射す
る状態になるように構成されている。

【００２０】次に、図２を参照して焦点検出光学系１０
について説明する。

【００２１】この焦点検出光学系１０は、公知の再結像
位相差検出方式を採用したものとなっている。

【００２２】すなわち、図２に示すように、上記瞳マス
ク１３は、例えば矩形の板状部材に左右一対の円形孔で
なる開口部１３ａ，１３ｂを形成して構成されていて、
さらに、上記再結像レンズ１２は、これらの開口部１３
ａ，１３ｂに各対応する左右一対のレンズ１２ａ，１２
ｂを有して構成されている。

【００２３】このような構成において、撮影光学系１の
射出瞳１ａの領域Ｈａ，Ｈｂ（光軸Ｏに対して互いに略
対称となっている）を通過して入射した被写体光束は、
上述したように、メインミラー３を透過した後に光路切
換素子４により反射され、さらに該メインミラー３の裏
面で反射されて、瞳マスク１３の開口部１３ａ，１３ｂ
および再結像レンズ１２ａ，１２ｂを各通過して、エリ
アセンサでなるＡＦセンサ１１上に再結像されるように
なっている。

【００２４】こうして再結像されたＡＦセンサ１１のセ
ンサデータ出力から、２つの像の光強度分布を求めて、
２つの像の間隔を演算することにより、撮影光学系１の
合焦状態を前ピンや後ピンを含めて検出することができ
る。

【００２５】このような焦点検出光学系１０を用いたと
きの撮影画面１５内における焦点検出領域１５ａは、図
３に示すようになっていて、撮影画面１５よりも一回り
小さいものの、広範囲な焦点検出を行うことが可能とな
っている。

【００２６】次に、このようなカメラの主として電気的
な構成について、図４を参照して説明する。

【００２７】このカメラは、測光素子２２により受光し
た被写体光に基づいて測光演算を行い測光信号を出力す
る測光回路２３と、上述したように焦点検出を行うＡＦ
センサ１１と、上記撮影光学系１内の焦点調節光学系を
駆動してフィルム２への合焦を行わせるレンズ駆動回路
２５と、上記光路切換素子４を駆動して反射状態と透過
状態とを切り換える光路切換素子駆動回路２４と、この
カメラが置かれている環境温度に応じたアナログ電圧を
発生する測温回路２６と、上記メインミラー３のアップ
動作やダウン動作を行うミラー駆動回路２７と、撮影光
学系１に設けられた図示しない絞りを駆動して入射光量
を調節する絞り駆動回路２８と、上記シャッタ８を駆動
して開閉動作を行わせるシャッタ駆動回路２９と、上記
フィルム２の装填後のオートロード、撮影後の巻上げ動
作、全駒撮影終了後の巻き戻し動作等を行うフィルム給
送部３０と、ＬＣＤ等の表示素子を含んでなりカメラの
動作モード等の各種の情報を表示する表示部３１と、レ
リーズボタンの第１段階の押し下げによりオンする１Ｒ
ＳＷ（ファーストレリーズスイッチ）３２と、上記レリ
ーズボタンの第２段階の押し下げによりオンする２ＲＳ
Ｗ（セカンドレリーズスイッチ）３３と、このカメラを
動作状態または非動作状態に設定するためのメインの電
源スイッチでなるパワーＳＷ３４と、上記各スイッチの
状態を検出して上記各回路を含むこのカメラ全体を統括
的に制御するマイクロコンピュータ２１と、を有して構
成されている。

【００２８】上記マイクロコンピュータ２１は、各種の
演算や処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）２１ａと、製
造時に製造対象となる同一機種のカメラに共通するシー
ケンスプログラムやデータ等が記録されているＲＯＭ２
１ｂと、上記ＣＰＵ２１ａによる作業用のメモリ空間と
なるＲＡＭ２１ｃと、カメラ内の各回路から出力される
アナログ信号をデジタル化して取り込むためのＡ／Ｄコ
ンバータ（ＡＤＣ）２１ｄと、製造時にカメラ個体毎に
関する補正データ等が記録されているＥＥＰＲＯＭ２１
ｅと、を有して構成されている。

【００２９】すなわち、このマイクロコンピュータ２１
は、上記ＲＯＭ２１ｂに格納されているシーケンスプロ
グラムに従って一連の動作を行うようになっており、上
記ＥＥＰＲＯＭ２１ｅに記憶されている焦点調節や測光
・露出演算などに関する補正データに基づき動作や制御
の修正を行うようになっている。

【００３０】また、上記Ａ／Ｄコンバータ２１ｄは、例
えば上記測光回路２３や上記測温回路２６から入力され
るアナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、
変換後の測光データや測温データは、例えば上記ＲＡＭ
２１ｃに一旦記憶されるようになっている。

【００３１】そして、このマイクロコンピュータ２１
は、上記シーケンスプログラムに従って、上記１ＲＳＷ
３２がオンされると測光動作やＡＦ動作を行わせ、さら
に、上記２ＲＳＷ３３がオンされると露出動作やフィル
ム巻上げ動作を行わせるようになっている。

【００３２】次に、図５を参照して、上記マイクロコン
ピュータ（マイコン）２１の内部回路も一部含む上記光
路切換素子駆動回路２４の構成について説明する。

【００３３】上記マイクロコンピュータ２１は、この図
５に示すように、さらにＤ／Ａコンバータ２１ｆとクロ
ック出力回路２１ｇを有しており、Ｉ／Ｏポートとして
端子ＤＣＤＣＯＮを備えている。

【００３４】マイクロコンピュータ２１の上記端子ＤＣ
ＤＣＯＮには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の動作・非動
作を制御するための制御信号ラインが接続されており、
このＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、カメラ全体へ電力を
供給する電源である電池３７の電圧Ｖccを昇圧して電圧
ＶDCDCを発生するためのものである。このＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３６の出力電圧ＶDCDCは、光路切換素子４を駆
動するために１００Ｖ程度になるように設定される。

【００３５】また、マイクロコンピュータ２１の上記Ｄ
／Ａコンバータ２１ｆには、定電圧回路３５が接続され
ており、この定電圧回路３５は、トランジスタ３５ｃと
オペアンプ３５ｄと帰還抵抗３５ａ，３５ｂ（各抵抗値
をＲａ，Ｒｂとする）とを有して構成されていて、上記
ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の出力から、光路切換素子４
の駆動に最適な電圧ＶLCD を作成するものである。

【００３６】より詳しくは、光路切換素子４の駆動電圧
ＶLCD は、オペアンプ３５ｄの非反転端子に入力される
電圧によって設定されるようになっており、この非反転
端子にはマイクロコンピュータ２１の上記Ｄ／Ａコンバ
ータ２１ｆの出力電圧ＶDACが入力されるようになって
いる。このとき定電圧回路３５により生成される電圧Ｖ
LCD は、次の数式１により求めることができる。

【００３７】

【数１】ＶLCD ＝（Ｒａ＋Ｒｂ）・ＶDAC ／Ｒｂ

【００３８】こうして生成された電圧ＶLCD は、光路切
換素子駆動回路２４に入力される。この光路切換素子駆
動回路２４は、電圧ＶLCD の直流出力を振幅ＶLCD の交
流出力に変換して上記光路切換素子４に印加するもので
あり、トランジスタ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄお
よびインバータ２４ｅを有して構成されている。この光
路切換素子駆動回路２４を駆動するために必要なクロッ
ク信号は、上記マイクロコンピュータ２１のクロック出
力回路２１ｇから供給されて、上記インバータ２４ｅに
入力されるようになっている。

【００３９】続いて、図６を参照して、上記マイクロコ
ンピュータ２１の動作について説明する。

【００４０】上記パワーＳＷ３４がオンされるとこのマ
イクロコンピュータ２１が動作を開始し、まず、システ
ムの初期化を行う（ステップＳ１）。ここでは、マイク
ロコンピュータ２１内部のＩ／Ｏポートやメモリ（ＲＡ
Ｍ２１ｃ）などの初期化を行う。

【００４１】次に、光路切換素子駆動回路２４へ電源を
供給するために上記ＤＣ／ＤＣコンバータ３６を起動し
（ステップＳ２）、さら、このＤＣ／ＤＣコンバータ３
６の出力が安定するまでの所定時間（安定時間）だけ待
機する（ステップＳ３）。

【００４２】そして、光路切換素子駆動回路２４にクロ
ック信号を出力するために、上記クロック出力回路２１
ｇの設定を行う（ステップＳ４）。

【００４３】続いて、上記ＥＥＰＲＯＭ２１ｅから、上
記Ｄ／Ａコンバータ２１ｆを設定するためのデータ（Ｄ
LCDON ）と、光路切換後の後述する待機時間（ＴW1，Ｔ
W2）とを読み出す（ステップＳ５）。

【００４４】このＥＥＰＲＯＭ２１ｅには、表１に示す
ような、環境温度Ｔａと対応させたＤ／Ａコンバータ２
１ｆの設定データ（ＤLCDON ）が記憶されている。

【００４５】

【表１】

【００４６】光路切換素子４を透過状態に保持するため
に最適な駆動電圧ＶLCD は、環境温度Ｔａによって変化
する。そこで、ＥＥＰＲＯＭ２１ｅから上記表１に示し
たようなテーブルデータをＲＡＭ２１ｃに格納して、環
境温度Ｔａに対応する駆動電圧ＶLCD （設定データＤLC
DON ）を選択するようになっている。

【００４７】また、ＥＥＰＲＯＭ２１ｅには、さらに表
２に示すように、光路切換後に安定するまでに必要な待
機時間（ＴW1，ＴW2）が、環境温度Ｔａに対応して記憶
されている。

【００４８】

【表２】

【００４９】これは、環境温度Ｔａによって、光路切換
素子４が透過状態から反射状態へ変化するために必要な
時間、あるいは反射状態から透過状態に変化するために
必要な時間が変化するからである。

【００５０】この表２に示したようなテーブルデータ
も、ＥＥＰＲＯＭ２１ｅから読み出してＲＡＭ２１ｃに
格納される。

【００５１】続いて、上記測温回路２６からの温度出力
データを入力し（ステップＳ６）、上記Ｄ／Ａコンバー
タ２１ｆの設定をクリアして、光路切換素子４の印加電
圧を０として反射状態に設定する（ステップＳ７）。

【００５２】その後、環境温度Ｔａに応じた待機時間Ｔ
W1を上記表２から選択して、この時間ＴW1だけ待機する
（ステップＳ８）。

【００５３】そして、被写体の輝度を上記測光回路２３
および測光素子２２によって測定させて、その測光デー
タを入力し、該測光データに基づいて露出演算を行っ
て、シャッタ秒時や絞り制御値を算出する（ステップＳ
９）。

【００５４】次に、１ＲＳＷ３２の状態を検出して（ス
テップＳ１０）、１ＲＳＷ３２がオンとなっている場合
には後述するステップＳ１１へ移行する。

【００５５】一方、１ＲＳＷ３２がオフである場合に
は、パワーＳＷ３４の状態を検出して（ステップＳ２
１）、パワーＳＷ３４がオンのままである場合には、上
記ステップＳ６へ戻って動作を継続し、一方、オフとな
っている場合には、マイクロコンピュータ２１はオフモ
ードとなって、カメラシステムの動作を停止させる（ス
テップＳ２２）。

【００５６】このように、上記ステップＳ６の測温動作
は、マイクロコンピュータ２１の動作中に周期的に実行
されるようになっている。従って、後述するように、環
境温度Ｔａが変化しても、それに応じて常に最適な駆動
電圧ＶLCD を光路切換素子４に印加することができ、さ
らに、適切な待機時間ＴW1，ＴW2を選択することができ
る。

【００５７】上記ステップＳ１０において、１ＲＳＷ３
２がオンとなっている場合には、光路切換素子４により
反射された光束が焦点検出光学系１０を介してＡＦセン
サ１１に導かれており、このＡＦセンサ１１から出力さ
れる位相差検出方式のセンサデータに基づいて公知の焦
点検出演算を行う（ステップＳ１１）。

【００５８】そして、その焦点検出演算の結果に基づい
て、被写体に合焦しているか否かを判定し（ステップＳ
１２）、合焦していない場合には、該焦点検出演算の結
果に基づいてレンズ駆動回路２５によりレンズ駆動を実
行させてピント調節を行い（ステップＳ１３）、その
後、上記ステップＳ１１に戻る。このようにステップＳ
１１〜Ｓ１３が繰り返して実行されることにより、最終
的に合焦状態に至るようになっている。

【００５９】こうして上記ステップＳ１２において合焦
していると判断された場合には、続いて、２ＲＳＷ３３
の状態をチェックし（ステップＳ１４）、２ＲＳＷ３３
がオフである場合には、上記ステップＳ１０に戻って上
述したような動作を繰り返して実行する。

【００６０】一方、ステップＳ１４において、２ＲＳＷ
３３がオンとなっている場合には、光路切換素子４を透
過状態にするために、上述したように既にＲＡＭ２１ｃ
に格納されているテーブルデータ（表１）に基づいて、
環境温度Ｔａに応じた駆動電圧データを選択する。そし
てこの駆動電圧データ（ＤLCDON ）を、上記Ｄ／Ａコン
バータ２１ｆに設定する（ステップＳ１５）。

【００６１】その後、上記ＲＡＭ２１ｃに格納されたテ
ーブルデータ（表２の右欄）に基づいて環境温度Ｔａに
応じた待機時間ＴW2を選択し、この待機時間ＴW2だけ待
機する（ステップＳ１６）。

【００６２】続くステップＳ１７以降において、露出動
作を行う。

【００６３】すなわち、上記絞り駆動回路２８を制御し
て、図示しない絞りを露出用の絞り値に絞り込むと同時
に、上記ミラー駆動回路２７を制御して、メインミラー
３のミラーアップ動作を行なわせる（ステップＳ１
７）。

【００６４】露出演算に基づくシャッタスピードによっ
て、シャッタ駆動回路２９を制御してシャッタ８を動作
させ、フィルム２に対する露出動作を行う（ステップＳ
１８）。

【００６５】露出が終了したら、絞り駆動回路２８を制
御して図示しない絞りを開放状態にすると同時に、ミラ
ー駆動回路２７を制御してメインミラー３のミラーダウ
ン動作を行なわせる（ステップＳ１９）。

【００６６】そして、フィルム給送部３０を制御してフ
ィルム３を１駒分だけ巻上げる動作を行わせる（ステッ
プＳ２０）。

【００６７】このような動作により１駒に対する一連の
撮影動作を終了し、次の駒の撮影に備えて上記ステップ
Ｓ６に戻って同様の動作を繰り返すことになる。

【００６８】このような第１の実施形態によれば、撮影
光学系を通過した被写体光束を、フィルムの前面側に配
置した光路切換素子により反射した後に、さらにメイン
ミラーで反射して焦点検出部に導きそこで位相差検出を
行うようにしたために、より広視野な範囲について焦点
検出を行うことが可能となる。また、反射状態と透過状
態との切り換えを電気的に行うことができる光路切換素
子を用いているために、可動部材を用いることなく撮影
光路を確保することが可能となり、装置の小型化を図る
ことができるとともに、撮影時のタイムラグが長くなら
ないという利点がある。

【００６９】図７，図８は本発明の第２の実施形態を示
したものであり、図７は撮影光学系を含む主として焦点
検出光学系の要部を示す斜視図、図８は変形例としての
撮影画面内の焦点検出領域を示す図である。

【００７０】この第２の実施形態において、上述の第１
の実施形態と同様である部分については説明を省略し、
主として異なる点についてのみ説明する。

【００７１】上述した第１の実施形態では、光路切換素
子４がほぼ全領域について光の反射状態と透過状態とを
切り換えるようになっていたのに対して、この第２の実
施形態は、図７に示すように、光路切換素子４が焦点検
出に必要な領域４ａのみで光の反射状態と透過状態とを
切り換えるように構成したものである。

【００７２】これにより、焦点検出光学系１０やＡＦセ
ンサ１１側には領域４ａ内の光のみが反射して到達され
得るために、焦点検出を行う範囲を制限するいわゆる視
野マスクの機能を有するものとなっている。

【００７３】また、図８は光路切換素子の領域を分割し
た変形例を示すものであり、この図８に示す第２光学素
子たる光路切換素子４Ａには、複数、例えば４つに分割
された矩形の領域４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅが設けられて
いる。

【００７４】これらの領域４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、
複数に分割された焦点検出エリアに対応するものとなっ
ていて、それぞれが独立に反射状態と透過状態とを切り
換えることができるようになっている。

【００７５】この図８に示したような構成を用いれば、
所望の領域について焦点検出を行うことが可能となる。

【００７６】このような第２の実施形態によれば、上述
した第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するととも
に、光路切換素子の領域を小さくして視野を制限するこ
とにより、別途の部材を設けることなく、正確な焦点検
出を行うのを妨げる光線が焦点検出光学系に入射するの
防止することができ、コストをかけることなく焦点検出
精度を向上させることができる。

【００７７】また、光路切換素子の領域を複数設けて各
独立に制御することにより、必要な領域を適宜測距対象
とすることができる。

【００７８】図９は本発明の第３の実施形態を示したも
のであり、焦点検出装置が適用されたカメラの光路を示
す図である。

【００７９】この第３の実施形態において、上述の第
１，第２の実施形態と同様である部分については説明を
省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

【００８０】この実施形態は、第２光学素子として、上
述した第１の実施形態の光路切換素子４の代わりに、凹
面全反射ミラー４１を配置したものである。

【００８１】すなわち、このカメラは、焦点検出を行う
ときには、図９に示すように、シャッタ８の前面側に凹
面全反射ミラー４１が位置しており、焦点検出用の光束
をメインミラー３に向けて反射するようになっている。

【００８２】上記凹面全反射ミラー４１は、集光性を有
しており、上記撮影光学系１の射出瞳Ｈの焦点検出光束
通過部分Ｈａ，Ｈｂと瞳マスク１３ａ，１３ｂとを共役
関係にするフィールドミラーとして機能するものであ
る。

【００８３】この凹面全反射ミラー４１は、図示しない
駆動機構により移動可能に設けられていて、フィルム２
への露光を行うときには、上記メインミラー３がミラー
アップする動作と連動して、撮影光路から退避するよう
になっている。

【００８４】そして、露光が終了した後には、同様に、
メインミラー３がミラーダウンする動作に連動して、撮
影光路中の図９に示す位置に挿入される。

【００８５】なお、この図９に示した構成の変形例とし
ては、上記凹面全反射ミラー４１の代わりに、上述した
第１の実施形態と同様の光路切換素子であって、かつ反
射状態のときに凹面として機能する光路切換素子を用い
れば、可動機構が不要となって、コストダウンや省スペ
ースを図ることが可能になる。

【００８６】このような第３の実施形態によれば、上述
した第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると
ともに、凹面全反射ミラーを用いることにより、別途光
学系を設けることなく、焦点検出光学系のパワーの一部
を担わせることができる。さらに、光路切換素子を用い
れば、可動機構等が不要になるために、コストダウンや
省スペースを図ることができる。

【００８７】図１０から図１２は本発明の第４の実施形
態を示したものであり、図１０は焦点検出装置が適用さ
れた電子カメラの光路を示す図、図１１は電子カメラの
主として電気的な構成を示すブロック図、図１２はマイ
クロコンピュータの動作を示すフローチャートである。

【００８８】この第４の実施形態において、上述の第１
から第３の実施形態と同様である部分については説明を
省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

【００８９】この第４の実施形態は、焦点検出装置を光
学機器としての電子カメラに適用した例である。

【００９０】すなわち、この電子カメラは、図１０に示
すように、撮影光学系１を通過した光束が、赤外光成分
をカットする赤外光カットフィルタ５１と、モアレや擬
色等を低減させる光学的ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５
２とを通過した後に、上記メインミラー３に入射するよ
うになっている。

【００９１】このメインミラー３の光軸Ｏ上の後方に
は、上記光路切換素子４を介して、撮像手段である撮像
素子としてのＣＣＤ５３が配設されている。なお、この
電子カメラでは、光路切換素子４がＣＣＤ５３へ到達す
る光を遮断する機能を果たすようになっているために、
光路切換素子４とＣＣＤ５３との間には上記シャッタ８
は設けられていない。

【００９２】その他の部分については上記図１に示した
ものと同様である。

【００９３】このような電子カメラは、焦点検出を行う
ときには、ハーフミラーであるメインミラー３を透過し
た光束が、反射状態に設定された光路切換素子４によっ
て反射され、さらに上記メインミラー３で反射されて焦
点検出光学系１０に導かれるのは、上述した第１の実施
形態と同様である。

【００９４】次に、撮影を行うときには、メインミラー
３はミラーアップして撮影光路上から退避するために、
撮影光束は透過状態に設定された光路切換素子４を通過
して、ＣＣＤ５３に導かれて結像するようになってい
る。

【００９５】次に、このような電子カメラの主として電
気的な構成について、図１１を参照して説明する。

【００９６】上記マイクロコンピュータ２１は、ＣＣＤ
駆動回路５４と通信を行って動作タイミング等を指令
し、該ＣＣＤ駆動回路５４は、その指令に基づいて、上
記ＣＣＤ５３を制御し駆動するようになっている。

【００９７】このＣＣＤ５３は、結像した被写体像を光
電変換して画像信号として出力し、その画像信号が映像
処理部５５に入力されて、そこで各種の処理が施される
ようになっている。

【００９８】この映像処理部５５による処理が施された
信号は、記録部５６により、例えばフラッシュメモリ等
の適宜の記録媒体に記録されるようになっている。

【００９９】なお、上記映像処理部５５により処理され
た信号は、表示部３１の表示素子に表示させることがで
きるようになっている。

【０１００】また、電子カメラはフィルムを用いないた
めに、当然にして上記フィルム給送部３０は設けられて
おらず、さらに、上述したようにシャッタ８がないため
に、シャッタ駆動回路２９も設けられていない。

【０１０１】その他の部分については、上述した第１の
実施形態の図４に示したものとほぼ同様である。

【０１０２】続いて、図１２を参照して、上記マイクロ
コンピュータ２１の動作について説明する。この図１２
においては、上記図６と同様である部分については同一
の符号を付して説明を省略し、主として異なる部分につ
いてのみ説明する。

【０１０３】上記ステップＳ１７において、絞りやメイ
ンミラー３の制御が行われた後は、上記ＣＣＤ駆動回路
５４によりＣＣＤ５３を駆動して電子シャッタ制御を行
い、電荷を所定時間だけ蓄積させる（ステップＳ３
０）。

【０１０４】その後は、上記ステップＳ１９において絞
りやメインミラー３の後処理を行い、次に、上記Ｄ／Ａ
コンバータ２１ｆをクリアして光路切換素子４を反射状
態に設定する（ステップＳ３１）。従って、このときに
は、撮影光束はＣＣＤ５３に到達せず、遮光状態にな
る。

【０１０５】次に、環境温度Ｔａに応じた待機時間ＴW1
を選択して、その待機時間ＴW1だけ待機し（ステップＳ
３２）、その後に、ＣＣＤ５３を遮光状態としたまま
で、該ＣＣＤ５３から画像信号の読み出しを行う（ステ
ップＳ３３）。このように遮光状態にして画像信号を読
み出すことにより、画像内に発生する可能性のある筋状
ノイズであるスミアの発生を防止することができる。

【０１０６】そして、読み出した画像信号を上記映像処
理部５５で処理した後に、記録部５６において記録媒体
に記録し（ステップＳ３４）、次の撮影を行うために上
記ステップＳ６に戻る。

【０１０７】このような第４の実施形態によれば、電子
カメラにおいても、上述した第１の実施形態とほぼ同様
の効果を奏することができる。さらに、光路切換素子を
使用して撮像素子を遮光するようにしたために、シャッ
タ等の専用の遮光部材が不要となり、また遮光部材を駆
動するための可動部も不要となるために、機構的に簡略
化してコストダウンを図ることが可能となる。

【０１０８】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【０１０９】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【０１１０】（１） 撮影光学系を通過した被写体光束
の少なくとも一部を透過する第１光学素子と、撮像手段
の前面に配置され、焦点検出を行う際に上記第１光学素
子を透過した光束を反射する第２光学素子と、上記第２
光学素子で反射された光束に基づいて焦点検出を行う焦
点検出部と、を具備し、上記第２光学素子により反射さ
れた光束を、さらに上記第１光学素子により反射して上
記焦点検出部に導くものであることを特徴とする焦点検
出装置。

【０１１１】（２） 上記第２光学素子は、電気的に反
射特性と透過特性とを切り換え可能な光路切換素子であ
ることを特徴とする付記（１）に記載の焦点検出装置。

【０１１２】（３） 上記第２光学素子は、焦点検出時
には反射特性に、撮影時には透過特性に切り換えられる
ものであることを特徴とする付記（２）に記載の焦点検
出装置。

【０１１３】（４） 上記第２光学素子は、反射特性と
透過特性とを切り換え可能な領域を複数有してなること
を特徴とする付記（２）に記載の焦点検出装置。

【０１１４】（５） 上記第２光学素子は、上記撮影光
学系から上記撮像手段に至る撮影光路中に挿入される位
置と、該撮影光路中から退避する位置とに遷移し得るも
のであることを特徴とする付記（１）に記載の焦点検出
装置。

【０１１５】（６） 上記第２光学素子は、全反射ミラ
ーでなることを特徴とする付記（５）に記載の焦点検出
装置。

【０１１６】（７） 上記第２光学素子は、その反射面
が凹面として形成されたものであることを特徴とする付
記（６）に記載の焦点検出装置。

【０１１７】（８） 上記撮像手段は、銀塩フィルムで
あることを特徴とする付記（１）に記載の焦点検出装
置。

【０１１８】（９） 上記撮像手段は、撮像素子である
ことを特徴とする付記（１）に記載の焦点検出装置。

【０１１９】（１０） 上記第２光学素子は、上記撮像
素子から画像信号の読み出しを行うときには、該撮像素
子への被写体光束の透過を禁止するものであることを特
徴とする付記（９）に記載の焦点検出装置。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焦点検出装
置によれば、より広視野な範囲の焦点検出を行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における焦点検出装置
が適用されたカメラの光路を示す図。

【図２】上記第１の実施形態における、撮影光学系を含
む主として焦点検出光学系の要部を示す斜視図。

【図３】上記第１の実施形態において、撮影画面内の焦
点検出領域を示す図。

【図４】上記第１の実施形態のカメラの主として電気的
な構成を示すブロック図。

【図５】上記第１の実施形態の光路切換素子駆動回路の
構成を主として示す回路図。

【図６】上記第１の実施形態におけるマイクロコンピュ
ータの動作を示すフローチャート。

【図７】本発明の第２の実施形態における、撮影光学系
を含む主として焦点検出光学系の要部を示す斜視図。

【図８】上記第２の実施形態において、変形例としての
撮影画面内の焦点検出領域を示す図。

【図９】本発明の第３の実施形態における焦点検出装置
が適用されたカメラの光路を示す図。

【図１０】本発明の第４の実施形態における焦点検出装
置が適用された電子カメラの光路を示す図。

【図１１】上記第４の実施形態の電子カメラの、主とし
て電気的な構成を示すブロック図。

【図１２】上記第４の実施形態におけるマイクロコンピ
ュータの動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…撮影光学系 ２…フィルム（撮像手段） ３…メインミラー（第１光学素子） ４，４Ａ…光路切換素子（第２光学素子） １０…焦点検出光学系（焦点検出部） １１…ＡＦセンサ（焦点検出部） ４１…凹面全反射ミラー（第２光学素子） ５３…ＣＣＤ（撮像手段、撮像素子）

フロントページの続き (72)発明者 丸山 淳 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石丸 寿明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H011 AA01 BA23 BB01 2H051 BA02 CB11 CB14 CB22 DA03 5C022 AA13 AB28 AB34 AC54 AC69 CA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系を通過した被写体光束の少な
   くとも一部を透過する第１光学素子と、 フィルムの前面に配置され、焦点検出を行なう際に上記
   第１光学素子を透過した光束を反射する第２光学素子
   と、 上記第２光学素子で反射された光束に基づいて焦点検出
   を行う焦点検出部と、 を具備し、 上記第２光学素子により反射された光束を、さらに上記
   第１光学素子により反射して上記焦点検出部に導くもの
   であることを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 撮影光学系を通過した被写体光束の少な
   くとも一部を透過する第１光学素子と、 フィルムの前面に配置され、焦点検出を行う際に上記第
   １光学素子を透過した光束を反射する第２光学素子と、 上記第２光学素子で反射された光束に基づいて焦点検出
   を行う焦点検出部と、 を具備し、 上記第２光学素子は、電気的に反射特性と透過特性とを
   切り換え可能な光路切換素子であることを特徴とする焦
   点検出装置。
3. 【請求項３】 上記第２光学素子は、焦点検出時には反
   射特性に、撮影時には透過特性に切り換えられるもので
   あることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。