JP2000356737A

JP2000356737A - カメラの焦点検出装置

Info

Publication number: JP2000356737A
Application number: JP17004099A
Authority: JP
Inventors: Masataka Ide; 昌孝井出; Naohiro Tsuchida; 直弘土田; Atsushi Maruyama; 淳丸山; Hisaaki Ishimaru; 寿明石丸
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影レンズを通過した被写体光束を、フィルム
等価面の前方に配置した光路切換素子で反射した後、更
にメインミラーを透過して焦点検出光学系に導いて位相
差検出することにより、より広視野な範囲について焦点
検出すること。【解決手段】このカメラの焦点検出装置にあっては、撮
影レンズ１１を通過した被写体光束の一部が、メインミ
ラー１２によってフィルム面とは異なる方向に反射され
る。このメインミラー１２で反射された光束は、上記フ
ィルム面と等価な面のピント板１７の前方に位置される
光路切換素子１６により、更に反射される。そして、こ
の光路切換素子１６で反射された光束は、メインミラー
１２を透過して焦点検出光学系２１で受光されて焦点検
出が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カメラ等の光学
機器に使用される焦点検出装置に関し、より詳細には、
電気的に光路切換えが可能な光学素子を用いて焦点検出
を行うカメラの焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多くの焦点検出装置が提案さ
れている。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
が開示されている。

【０００３】上述した公報に記載のカメラでは、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が
楕円ミラーで構成されている。これにより、広い範囲の
光束を焦点検出光学系に導いて、広範囲に亘って焦点検
出を可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より広
い範囲について焦点検出を行おうとすると、サブミラー
の面積を拡大する必要がある。ところが、サブミラーを
拡大すると、近傍に配置されるシャッタ等に当たってし
まうという問題があるので、広視野化には限界がある。

【０００５】したがって、この発明は上記実状に鑑みて
なされたものであり、その目的は、より広視野な範囲を
焦点検出可能とするカメラの焦点検出装置を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、撮
影レンズを通過した被写体光束の一部をフィルム面とは
異なる方向に反射する第１光学素子と、上記フィルム面
と等価な面の前方に位置し、上記第１光学素子で反射さ
れた光束を更に反射する第２光学素子と、上記第２光学
素子で反射された光束を受光して焦点検出を行う焦点検
出手段と、を具備することを特徴とする。

【０００７】この発明によるカメラの焦点検出装置にあ
っては、撮影レンズを通過した被写体光束の一部が、第
１光学素子によってフィルム面とは異なる方向に反射さ
れる。この第１光学素子で反射された光束は、上記フィ
ルム面と等価な面の前方に位置される第２光学素子によ
り、更に反射される。そして、この第２光学素子で反射
された光束が焦点検出手段で受光されて焦点検出が行わ
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【０００９】先ず、この発明の第１の実施の形態につい
て説明する。

【００１０】図１は、この発明によるカメラの焦点検出
装置が適用された光学機器の光路図を示したものであ
る。

【００１１】図１に於いて、撮影レンズ１１の前方より
入射される被写体からの撮影光束は、該撮影レンズ１１
の光軸Ｏ上に配置されたメインミラー１２へ導かれる。
このメインミラー１２は、その光束の一部を透過するハ
ーフミラーで構成されるもので、メインミラー１２を透
過した撮影光束は、シャッタ１３を介して撮像面である
フィルム１４に結像される。

【００１２】一方、図１に於いてメインミラー１２で上
方に反射された撮影光束は、撮影レンズ１１の光軸上
で、光路切換素子１６、ピント板１７、ペンタプリズム
１８を介して接眼レンズ１９へ導かれる。

【００１３】上記光路切換素子１６は、ピント板１７の
前方に配置されており、光路を切換える機能を有して反
射率、透過率を電気的に制御することができる。また、
ピント板１７には、撮影レンズ１１による被写体像が、
メインミラー１２、光路切換素子１６を介して結像され
る。これにより、被写体の観察時に、撮影者は、ペンタ
プリズム１８、接眼レンズ１９を介して、ピント板１７
上の被写体像を観察することができる。

【００１４】焦点検出時は、上記光路切換素子１６は所
定の反射率、透過率に設定され、撮影レンズ１１を通過
した光束は、メインミラー１２により反射された後、光
路切換素子１６で図１に於いて下方に反射される。この
反射された光束は、更にメインミラー１２を透過してミ
ラーボックス底部の焦点検出光学系２１に導かれる。

【００１５】焦点検出光学系２１は、瞳マスク２２と、
再結像レンズ２３とから構成されており、焦点検出光束
をエリアＡＦセンサ２４上に再結像する。

【００１６】尚、被写体像を撮影する時には、メインミ
ラー１２は図１に破線で示される位置に退避し、シャッ
タ１３が開口して撮影光束がフィルム１４に導かれて露
光されるようになっている。

【００１７】上記光路切換素子１６は、電気信号によっ
て光の反射率、透過率を調節可能な素子であり、このよ
うな素子は「ＮＡＴＵＲＥＶＯＬ．３９２２ＡＰ
ＲＩＬ１９９８」に記載されている。

【００１８】また、上記光路切換素子１６は、透明樹脂
より成形された面の１つに電気的に光を透過する割合と
反射する割合とを調節可能である。更に、上記光路切換
素子１６は、非印加時は光を反射する状態になり、電圧
印加時は印加電圧に応じて光の透過率を変化させること
ができる。

【００１９】次に、図２を参照して、焦点検出光学系に
ついて説明する。

【００２０】図２は、上記焦点検出光学系２１の構成を
示した図である。焦点検出光学系２１は、公知の再結像
位相差検出方式を採用している。

【００２１】図２に於いて、撮影レンズの光軸上でメイ
ンミラー１２の前方には、撮影レンズの射出瞳１１ａが
配置される。また、メインミラー１２とエリアＡＦセン
サ２４の間には、上記撮影レンズ１１の光軸に対して略
対称に配置された開口部２２ａ、２２ｂを有する瞳マス
ク２２と、該瞳マスク２２の開口部２２ａ、２２ｂに対
応してその後方に配置された再結像レンズ２３ａ、２３
ｂが配置されている。

【００２２】撮影レンズ１１の射出瞳１１ａの領域Ｈ
ａ、Ｈｂを通過して入射された被写体光束は、メインミ
ラー１２で、その一部の光束が反射される。そして、反
射された光束の一部は、光路切換素子１６で反射され、
更にメインミラー１２を透過して、瞳マスク２２の開口
部２２ａ、２２ｂを通過して再結像レンズ２３ａ、２３
ｂにより、エリアＡＦセンサ２４上に再結像される。

【００２３】このように再結像された２像の間隔を検出
することにより、撮影レンズ１１の合焦状態を前ピン、
後ピンを含めて検出することができる。具体的には、２
像の光強度分布を、エリアＡＦセンサ２４の画素信号出
力により求めて両像の間隔を測定する。

【００２４】図３は、上述したエリアＡＦ２４の撮影画
面の例を示した図である。

【００２５】このように、撮影画面３０内の広範囲な領
域を焦点検出領域３１として焦点検出が可能となる。

【００２６】図４は、第１の実施の形態に於けるカメラ
の電気的構成を示すブロック図である。

【００２７】図４に於いて、マイクロコンピュータ３５
は、カメラシステムの制御装置であり、内部にＣＰＵ
（中央処理装置）３５ａ、ＲＯＭ３５ｂ、ＲＡＭ３５
ｃ、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３５ｄ及びＥＥＰＲＯ
Ｍ３５ｅを有するコントローラである。このカメラは、
マイクロコンピュータ３５の内部のＲＯＭ３５ｂに格納
されたシーケンスプログラムに従って一連の動作が行わ
れる。また、上記ＥＥＰＲＯＭ３５ｅは、焦点調節、測
光・露出演算等に関する補正データをカメラ毎に記憶し
ている。

【００２８】このマイクロコンピュータ３５には、上記
エリアＡＦセンサ２４の他、測光回路３７と、レンズ駆
動回路３８と、ミラー駆動回路３９と、絞り駆動回路４
０と、シャッタ駆動回路４１と、フィルム給送部４２
と、表示部４３と、光路切換回路４４と、測温回路４５
とが接続されている。

【００２９】上記測光回路３７は測光素子４６を有して
おり、上記マイクロコンピュータ３５により制御されて
測光動作を行い測光信号を出力する。測光信号は、マイ
クロコンピュータ３５に内蔵されたＡ／Ｄコンバータ３
５ｄによりＡ／Ｄ変換された後、ＲＡＭ３５ｃに記憶さ
れる。

【００３０】上記レンズ駆動回路３８は、マイクロコン
ピュータ３５からの司令に基いて、撮影レンズ１１内の
焦点調節光学系１１ｂを駆動する。

【００３１】ミラー駆動回路３９は、マイクロコンピュ
ータ３５により制御されるもので、メインミラー１２の
アップ、ダウン動作を行う。また、絞り駆動回路４０
は、マイクロコンピュータ３５からの司令に基いて、図
示されない絞り機構を駆動する。

【００３２】シャッタ駆動回路４１は、マイクロコンピ
ュータ３５により制御されるもので、シャッタ１３を駆
動してフィルム１４に露光を行わせるものである。更
に、フィルム給送部４２は、マイクロコンピュータ３５
により制御されるもので、カメラへのフィルム１４の装
填後のオートロード、撮影後の巻上げ、全駒撮影終了後
の巻戻し動作を行う。

【００３３】上記表示部４３は、マイクロコンピュータ
３５により制御されて、カメラの動作モード等の情報を
ＬＣＤ等の表示素子により表示する。

【００３４】光路切換回路４４は、マイクロコンピュー
タ３５により制御されるもので、光路切換素子１６を駆
動して反射率、透過率を制御する。この光路切換回路４
４の詳細については後述する。

【００３５】測温回路４５は、環境温度に対応するアナ
ログ電圧を発生する。そして、マイクロコンピュータ３
５は、この測温回路４５の出力をＡ／Ｄコンバータ３５
ｄによりＡ／Ｄ変換してＲＡＭ３５ｃに記憶する。

【００３６】また、マイクロコンピュータ３５には、カ
メラ動作・非動作を設定するためのパワースイッチ５０
と、ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）５１及び
セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）５２が接続され
ている。

【００３７】上記ファーストレリーズスイッチ５１及び
セカンドレリーズスイッチ５２は、図示されないレリー
ズ釦に連動したスイッチである。レリーズ釦の第１段階
の押し下げによりファーストレリーズスイッチ５１がオ
ンし、引続いて第２段階の押し下げによりセカンドレリ
ーズスイッチ５２がオンする。

【００３８】マイクロコンピュータ３５は、ファースト
レリーズスイッチ５１のオンで測光、ＡＦ動作を行い、
セカンドレリーズスイッチ５２のオンで露出動作とフィ
ルム巻上げ動作を行う。

【００３９】図５は、光路切換回路４４の構成を示した
図である。この光路切換回路４４は、その一部がマイク
ロコンピュータ３５の内部回路も含めているものとす
る。

【００４０】光路切換回路４４は、光路切換素子駆動回
路５５と、定電圧回路６３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
７と、電池６８と、マイクロコンピュータ３５内の一部
であるクロック出力回路７１及びＤ／Ａコンバータ７２
とを有して構成されている。

【００４１】ＤＣ／ＤＣコンバータ６７は、カメラシス
テム全体への電力を供給する電池６８の電圧Ｖ_CCを昇圧
してＶ_DCDCを発生する。そして、光路切換素子１６を駆
動するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ６７の出力電圧
（Ｖ_DCDC）は１００Ｖ程度になるように設定される。Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ６７の動作・非動作を制御するため
の制御信号ラインは、マイクロコンピュータ３５のＩ／
Ｏポートである端子ＤＣＤＣＯＮに接続される。

【００４２】上記定電圧回路６３は、トランジスタ６４
と、オペアンプ６５と、帰還抵抗Ｒ _A及びＲ_Bとから構
成される。この定電圧回路６３は、上記ＤＣ／ＤＣコン
バータ６７の出力から、光路切換素子１６の駆動に最適
な電圧Ｖ_LCDを作成する。

【００４３】光路切換素子１６の駆動電圧Ｖ_LCDは、オ
ペアンプ６５の非反転端子に入力される電圧によって設
定され、マイクロコンピュータ３５に内蔵されたＤ／Ａ
コンバータ７２の出力電圧（Ｖ_DAC）が入力される。上
記駆動電圧Ｖ_LCDは、下記（１）式で求めることができ
る。Ｖ_LCD＝（Ｒ_A＋Ｒ_B）・Ｖ_DAC／Ｒ_B …（１）光路切換え素子駆動回路５５は、４つのトランジスタ５
６、５７、５８、５９及びインバータ６０とから構成さ
れる。この光路切換素子駆動回路５５は、上記定電圧回
路６３の直流電圧Ｖ_LCD出力を、振幅Ｖ_LCDの交流電圧
出力に変換して、光路切換素子１６に印加する。

【００４４】また、光路切換素子駆動回路５５を駆動す
るために必要なクロック信号は、マイクロコンピュータ
３５に内蔵されたクロック出力回路７１から供給され
る。

【００４５】次に、図６のフローチャートを参照して、
マイクロコンピュータ３５の動作について説明する。

【００４６】先ず、操作スイッチの１つであるパワース
イッチ５０がオンされると、マイクロコンピュータ３５
の動作が開始される。そして、ステップＳ１にて、シス
テムの初期化が行われ、マイクロコンピュータ３５内部
のＩ／Ｏポート、メモリ等の初期化が行われる。

【００４７】次いで、ステップＳ２にて、光路切換回路
４４のＤＣ／ＤＣコンバータ６７が起動される。ステッ
プＳ３では、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ６７の出力が安
定するまでの安定時間だけ待機する。そして、ステップ
Ｓ４では、光路切換素子駆動回路５５にクロック信号を
出力するため、クロック出力回路７１の設定が行われ
る。

【００４８】ステップＳ５では、マイクロコンピュータ
３５内のＥＥＰＲＯＭ３５ｅからＤ／Ａコンバータ７２
に設定するためのデータ（Ｄ_LCDON1、Ｄ_LCDON2）、及び
駆動電圧Ｖ_LCD変更後の待機時間（Ｔ_W1、Ｔ_W2）が読出
される。

【００４９】上記ＥＥＰＲＯＭ３５ｅには、下記表１に
示されるように、環境温度Ｔａと対応させてＤ／Ａコン
バータ７２の設定データが記憶されている。

【００５０】

【表１】

【００５１】光路切換素子１６を所定の透過率に保持す
るために最適な駆動電圧Ｖ_LCDは、環境温度Ｔａによっ
て変化する。

【００５２】ＥＥＰＲＯＭ３５ｅから上記表１がテーブ
ルデータとしてＲＡＭ３５ｃに格納されて、環境温度Ｔ
ａに対応する駆動電圧Ｖ_LCD（設定データＤ_LCDON1、Ｄ
_LCDO _N2）が選択される。ここで、上記設定データは、そ
れぞれ光路切換素子１６の透過率を５０％、１０％に設
定するためのものである。尚、透過率１０％の時は反射
率９０％である。

【００５３】また、ＥＥＰＲＯＭ３５ｅには、下記表２
に示されるように、透過率変更後に安定するまでに必要
な待機時間（Ｔ_W1、Ｔ_W2）が、環境温度Ｔａに対応され
て記憶されている。これは、環境温度Ｔａによって、光
路切換素子１６の透過率を変更するための駆動電圧Ｖ
_LCDの変更後に透過率が安定するために必要な時間が変
化するからである。

【００５４】

【表２】

【００５５】このようにして、上記表１、表２に示され
たテーブルデータが、ＥＥＰＲＯＭ３５ｅから読出され
てＲＡＭ３５ｃに格納される。

【００５６】ステップＳ６では、測温回路４５からの温
度出力データが入力される。次いで、ステップＳ７に
て、光路切換素子１６を透過率５０％に設定するような
駆動電圧Ｖ_LCDとなるデータ（Ｄ_LCD1）が、Ｄ／Ａコン
バータ７２に設定される。

【００５７】次いで、ステップＳ８では、環境温度Ｔａ
に応じた待機時間Ｔ_W1が上記表２から選択され、時間Ｔ
_W1だけ待機する。更に、ステップＳ９では、被写体の輝
度が測光回路３７により測定されて測光データが入力さ
れる。そして、この測光データに基いて測光・露出演算
が行われ、シャッタスピード、絞り制御値が算出され
る。

【００５８】ここで、測光素子４６は、ファインダ部分
に配置されているので、上記光路切換素子１６の透過率
の変化の影響を受ける。そのため、予め補正値がＥＥＰ
ＲＯＭ３５ｅに記憶されており、この補正値が用いられ
て補正するものとする。

【００５９】そして、ステップＳ１０に於いて、ファー
ストレリーズスイッチ５１の状態が検出される。ここ
で、ファーストレリーズスイッチ５１がオンならばステ
ップＳ１３へ移行し、オフならばステップＳ１１に移行
する。

【００６０】ステップＳ１１では、パワースイッチ５０
の状態が検出される。そして、パワースイッチ５０がオ
フならば、ステップＳ１２に移行して、マイクロコンピ
ュータ３５はオフモードとなり、カメラシステムの動作
が停止される。一方、パワースイッチ５０がオンならば
上記ステップＳ６に移行して動作が継続される。

【００６１】このように、ステップＳ６の測温動作は、
マイクロコンピュータ３５の動作中に周期的に実行され
る。したがって、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Ｖ_LCDを光路
切換素子１６に印加することができ、また、適切な待機
時間Ｔ_W1等を選択することができる。

【００６２】上記ステップＳ１０でファーストレリーズ
スイッチ５１がオンであった場合は、ステップＳ１３に
移行して、上記測光値が所定の判定レベルＢ_thより小さ
いか否かが判定される。この判定の結果、上記測光値が
所定の判定レベルＢ_thより小さい場合、つまり低輝度の
場合はステップＳ１４に移行し、Ｄ／Ａコンバータ７２
の設定データが、上記表１、Ｄ_LCDON2に変更される。

【００６３】これにより、光路切換素子１６の透過率は
１０％、反射率９０％に設定されるので、焦点検出光学
系２１に導かれる光量が増加する。よって、低輝度であ
ってもエリアＡＦセンサ２１の蓄積時間を短くすること
ができ、焦点検出のタイムラグを減少させることができ
る。

【００６４】ステップＳ１５では、透過率切換え後の待
機時間として、上記表２に示される待機時間Ｔ_W2だけ待
機する。そして、ステップＳ１６にて、エリアＡＦセン
サ２４の蓄積動作、画素信号の読出し動作が行われ、画
素信号に基いて焦点検出演算が行われる。尚、焦点検出
演算は公知の位相差検出方式によるので、ここでは詳し
い説明は省略する。

【００６５】次に、ステップＳ１７に於いて、上述した
焦点検出演算の結果、合焦か否かが判定される。ここ
で、合焦の場合はステップＳ１９に移行する。一方、非
合焦の場合はステップＳ１８に移行して、焦点検出演算
の結果に基いて、レンズ駆動回路３８による焦点調節レ
ンズ１１ｂの駆動が実行されてピント調節がなされる。

【００６６】このように、上記ステップＳ１６〜Ｓ１８
が繰返し実行されて、合焦状態が得られる。

【００６７】ステップＳ１９に於いては、セカンドレリ
ーズスイッチ５２の状態が検出される。ここで、セカン
ドレリーズスイッチ５２がオンの場合はステップＳ２０
に移行し、オフの場合は上記ステップＳ１０に移行し
て、上述した動作が繰返し実行される。

【００６８】ステップＳ２０では、絞り駆動回路４０が
制御されて、図示されない絞り機構が露出用絞り値に絞
り込まれる。また、同時に、ミラー駆動回路３９が制御
されてメインミラー１２のミラーアップ動作が行われ
る。

【００６９】続いて、ステップＳ２１では、露出演算に
基くシャッタスピードでシャッタ駆動回路４１が制御さ
れて、シャッタ１３が開口され、フィルム１４に対する
露出動作が行われる。

【００７０】そして、ステップＳ２２では、絞り駆動回
路４０が制御されて、図示されない絞り機構が開放状態
にされる。また、同時に、ミラー駆動回路３９が制御さ
れて、メインミラー１２のミラーダウン動作が行われ
る。次いで、ステップＳ２３にて、フィルム給送部４２
が制御されてフィルム巻上げ動作が行われる。

【００７１】以上で一連の撮影動作が終了して、上記ス
テップＳ６に移行して同様に動作が繰返される。

【００７２】このように、第１の実施の形態によれば、
撮影レンズ１１を通過した被写体光束を、メインミラー
１２により反射した後、フィルム等価面の前面に配置し
た光路切換素子１６で反射させ、更にメインミラー１２
を透過させて焦点検出光学系２１に導き、位相差検出す
ることによって、より広視野な範囲について焦点検出す
ることが可能となる。

【００７３】また、被写体輝度に応じて光路切換素子１
６の透過率を変更するので、低輝度時の焦点検出タイム
ラグを減少させることができる。

【００７４】尚、光路切換素子１６は、透過率固定のハ
ーフミラーとしてもよい。

【００７５】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て説明する。

【００７６】図７は、この発明の第２の実施の形態で、
焦点検出光学系２１の構成を示した図である。

【００７７】図７に示されるように、上述した第１の実
施の形態の図２との違いは、光路切換素子１６が焦点検
出に必要な領域１６₁だけが透過率を制御可能、つまり
反射するように構成されており、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している。上
記領域１６₁以外の領域は、透過率１００％の透明部材
で構成されている。

【００７８】また、図８には、第２の実施の形態に於け
る対応する撮影画面３０内の焦点検出領域７５が示され
ている。

【００７９】このように、焦点検出視野を制限して焦点
検出を行うため、有害な光線が、焦点検出光学系２１に
入射するのを防止することができ、焦点検出精度を向上
させることができる。

【００８０】図９（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形
態の変形例を示したものである。図９（ａ）は、複数の
分離した焦点検出エリア７５ａ、７５ｂ、７５ｃを有す
る撮影画面３０を示した図である。また、図９（ｂ）
は、同図（ａ）の焦点検出エリア７５ａ、７５ｂ、７５
ｃに対応する部分１６ａ、１６ｂ、１６ｃについて、光
路切換素子１６を反射状態に切換え可能とした例を示し
ている。

【００８１】次に、この発明の第３の実施の形態につい
て説明する。

【００８２】図１０は、第３の実施の形態によるカメラ
の焦点検出装置が適用された光学機器の光路図を示した
ものである。

【００８３】上述した第１の実施の形態の図１との違い
は、光路切換素子１６に代えて凹面光路切換素子７７が
配置されたことである。

【００８４】凹面光路切換素子７７は集光性を有してお
り、この凹面光路切換素子７７は撮影レンズ１１の射出
瞳Ｈの焦点検出光束通過部分（図示せず）と瞳マスク
（図示せず）とを共役関係にするフィールドミラーとし
て機能するように設定されている。

【００８５】したがって、焦点検出光束の光量を増加さ
せることができ、焦点検出精度や低輝度検出限界を向上
させることができる。

【００８６】尚、凹面光路切換素子７７は、ハーフミラ
ーとしてもよい。

【００８７】次に、この発明の第４の実施の形態につい
て説明する。

【００８８】図１１は、第４の実施の形態によるカメラ
の焦点検出装置が適用された光学機器の光路図を示した
ものである。

【００８９】この第４の実施の形態によるカメラは、電
子的撮像素子により撮影する撮像装置である。

【００９０】図１１に示されるカメラについて、図１と
異なる部分のみ説明する。

【００９１】撮影レンズ１１を通過した光束は、赤外光
成分をカットする赤外光カットフィルタ７９、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）
８０を通過してメインミラー１２に至る。

【００９２】そして、焦点検出時に於いては、ハーフミ
ラーであるメインミラー１２で反射された光束は、所定
の反射率に設定された光路切換素子１６にて反射され、
更にメインミラー１２を透過して焦点検出光学系２１に
導かれる。

【００９３】また、メインミラー１２を透過した光束
は、撮像素子８１に導かれる。

【００９４】撮影時に於いては、メインミラー１２は図
１１に破線で示される位置まで退避されるので、撮影光
束が撮像素子８１に導かれる。

【００９５】図１２は、この第４の実施の形態に於ける
カメラの電気的構成を示すブロック図である。尚、図１
２に於いて、上述した第１の実施の形態の図４と同一の
部分は同一の参照番号を付して説明は省略する。

【００９６】撮像素子（ＣＣＤ）８１は、ＣＣＤ駆動部
８３により制御される。また、このＣＣＤ駆動部８３
は、マイクロコンピュータ３５と通信を行い、動作タイ
ミング等が制御される。

【００９７】上記撮像素子８１の出力する映像信号は、
映像処理部８４により処理されて記録部８５に出力され
る。この記録部８５では、映像処理部８４によって処理
された画像信号が、内部の記録装置に記録される。

【００９８】また、上記画像信号は、液晶の表示部４３
に表示させることができる。

【００９９】次に、図１３のフローチャートを参照し
て、第４の実施の形態に於けるマイクロコンピュータ３
５の動作について説明する。

【０１００】尚、図１３のフローチャートに於いてステ
ップＳ３１〜Ｓ４０、ステップＳ４１〜Ｓ４６及びステ
ップＳ５８、Ｓ５９の処理については、上述した第１の
実施の形態に於ける図６のフローチャートのステップＳ
１〜Ｓ１０、ステップＳ１３〜Ｓ１８及びステップＳ１
１、Ｓ１２と同様であるので、ここでの説明は省略す
る。

【０１０１】ステップＳ４５で合焦である場合は、ステ
ップＳ４７へ移行して、露出演算に基いて撮像素子８１
の電子シャッタ制御が行われて、露光される。次いで、
ステップＳ４８にて、撮像素子８１より画像信号が読出
される。ステップＳ４９では、この読出された画像信号
に対して信号処理が行われる。そして、ステップＳ５０
では、処理された画像信号について、表示部４３によっ
て画像表示が行われる。

【０１０２】次に、ステップＳ５１に於いて、セカンド
レリーズスイッチ５２の状態が検出される。ここで、セ
カンドレリーズスイッチ５２がオンされている場合はス
テップＳ５２に移行し、オフの場合は上記ステップＳ４
０に移行して、以降の動作が繰返し実行される。

【０１０３】ステップＳ５２では、絞り駆動回路４０が
制御されて、図示されない絞り機構が露出用絞り値に絞
り込まれる。また、同時に、ミラー駆動回路３９が制御
されてメインミラー１２のミラーアップ動作が行われ
る。

【０１０４】その後、ステップＳ５３にて、露出演算に
基くシャッタスピードで撮像素子８１の電子シャッタ制
御が行われ、本露光動作が行われる。次いで、ステップ
Ｓ５４にて、絞り駆動回路４０が制御されて、図示され
ない絞り機構が遮光状態にされる。

【０１０５】ステップＳ５５では、撮像素子８１より画
像信号が読出される。このように、遮光状態にされて画
像信号が読出されることにより、画像内の筋状ノイズで
あるスミアの発生を防止することができる。

【０１０６】ステップＳ５６では、読出された画像信号
に信号処理が施された後、記録部８５に画像の記録が行
われる。また、表示部４３によって撮影画像が表示され
る。そして、ステップＳ５７にて、絞り駆動回路４０が
制御されて、図示されない絞り機構が開放状態にされ
る。また、同時に、ミラー駆動回路３９が制御されて、
メインミラー１２のミラーダウン動作が行われる。

【０１０７】以上で一連の撮影動作が終了して、上記ス
テップＳ３６に移行し、同様の動作が繰返される。

【０１０８】また、上記ステップＳ４０及びＳ５８に於
いて、ファーストレリーズスイッチ５１がオフで、パワ
ースイッチ５０がオンの場合は、ステップＳ６０〜Ｓ６
３により、撮像及び画像表示が行われる。これらのステ
ップＳ６０〜Ｓ６３は、上述したステップＳ４７〜Ｓ５
０と同様の処理であるので、説明は省略する。

【０１０９】以上のように、本露光以外の場合であって
も、ハーフミラーであるメインミラー１２を透過した光
束を、撮像素子８１により撮像して画像表示を行うの
で、上述した第１の実施の形態で無駄になっていた光束
を有効活用することができ、常時画像表示を行うことが
できる。

【０１１０】次に、この発明の第５の実施の形態につい
て説明する。

【０１１１】図１４は、第５の実施の形態に於けるマイ
クロコンピュータの動作を説明するフローチャートであ
る。この第５の実施の形態に於いて、その他の構成は、
上述した第１の実施の形態と同様である。

【０１１２】図１４のフローチャートに於いて、ステッ
プＳ７１〜Ｓ８８は、上述した第１の実施の形態に於け
るフローチャートのステップＳ１〜Ｓ１８の処理と同様
であるので、説明は省略する。

【０１１３】ステップＳ８７に於いて合焦であると判定
された場合は、ステップＳ８９に移行して、ＡＦモード
がシングルＡＦモードか否かが判定される。ここで、シ
ングルＡＦモードとは、一度合焦するとフォーカスロッ
クするモードのことである。

【０１１４】上記ステップＳ８９にて、シングルＡＦモ
ードではない場合はコンティニュアスＡＦモードである
ので、ステップＳ９０に移行して、セカンドレリーズス
イッチ５２の状態が検出される。そして、このステップ
Ｓ９０にて、セカンドレリーズスイッチ５２がオフであ
れば上記ステップＳ８０に移行して、焦点検出が繰返さ
れる。一方、セカンドレリーズスイッチ５２がオンであ
れば、ステップＳ９５へ移行する。

【０１１５】上記ステップＳ８９にて、シングルＡＦモ
ードの場合は、ステップＳ９１に移行して、Ｄ／Ａコン
バータ７２の設定が変更されて、光路切換素子１６が透
過率１００％（反射率０％）に切換えられる（表１、Ｄ
_LCDON3）。これは、焦点検出する必要はないので、ファ
インダに全ての光束を導いて、ファインダをより明る
く、見易い状態にしている。

【０１１６】次いで、ステップＳ９２にて、上記表２に
示されるように、待機時間Ｔ_W3だけ待機する。

【０１１７】そして、ステップＳ９３に於いて、セカン
ドレリーズスイッチ５２の状態が判定される。ここで、
オンの場合はステップＳ９５以降の露出シーケンスに移
行する。一方、オフの場合は、ステップＳ９４に移行し
て、ファーストレリーズスイッチ５１がオンか否かが判
定される。

【０１１８】ここで、ファーストレリーズスイッチ５１
がオンの場合は上記ステップＳ９３に移行し、セカンド
レリーズスイッチ５２の状態が検出される。一方、ステ
ップＳ９４にて、ファーストレリーズスイッチ５１がオ
フの場合は、フォーカスロックが解除されたので、ステ
ップＳ８１以降の処理で光路切換素子１６が透過率５０
％（反射率５０％）に切換えられ、焦点検出が再開され
る。

【０１１９】また、上記ステップＳ９５〜Ｓ９８の露出
シーケンスは、上述した第１の実施の形態に於ける図６
のフローチャートのステップＳ２０〜Ｓ２３と同じであ
るので、説明は省略する。

【０１２０】このように、シングルＡＦモードの時に
は、合焦後に光路切換素子１６を透過率１００％とした
ので、ファインダを、より観察しやすくすることができ
る。

【０１２１】尚、この発明の上記実施の形態によれば、
以下の如き構成を得ることができる。

【０１２２】（１）撮影レンズを通過した被写体光束の
一部をフィルム面とは異なる方向に反射する第１光学素
子と、上記フィルム面と等価な面の前方に位置し、上記
第１光学素子で反射された光束を更に反射するもので、
所定の反射率に設定可能である第２光学素子と、上記第
２光学素子で反射された光束を受光して焦点検出を行う
焦点検出手段と、を具備し、上記第２光学素子は、電気
的に反射状態と透過状態に切換え可能であり、焦点検出
動作を行う際には反射状態に切換えられることを特徴と
するカメラの焦点検出装置。

【０１２３】（２）上記第２光学素子は、被写体輝度
に応じて反射率が設定されることを特徴とする上記
（１）に記載のカメラの焦点検出装置。

【０１２４】（３）撮影レンズを通過した被写体光束
の少なくとも一部を反射し、撮影光路から退避可能な第
１光学素子と、フィルム透過面の前方に配置され、上記
第１光学素子を反射した光束を反射する第２光学素子
と、上記第２光学素子を反射した光束に基いて焦点検出
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、上記第１光学素子により透過して
上記焦点検出部に導くことを特徴とする焦点検出装置。

【０１２５】（４）上記第２光学素子は、電気的に反
射率と透過率を制御することが可能であることを特徴と
する上記（３）に記載の焦点検出装置。

【０１２６】（５）上記第２光学素子は、ピント板の
前方に配置することを特徴とする上記（３）に記載の焦
点検出装置。

【０１２７】

【発明の効果】以上述べたように、撮影レンズを通過し
た被写体光束を、フィルム等価面の前方に配置した光路
切換素子で反射した後、更にメインミラーを透過して焦
点検出光学系に導き、位相差検出することによって、よ
り広視野な範囲について焦点検出することが可能なカメ
ラの焦点検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるカメラの焦点検出装置が適用さ
れた光学機器の光路図を示したものである。

【図２】図１の焦点検出光学系２１の構成を示した図で
ある。

【図３】エリアＡＦ２４の撮影画面の例を示した図であ
る。

【図４】第１の実施の形態に於けるカメラの電気的構成
を示すブロック図である。

【図５】図４の光路切換回路４４の構成を示した図であ
る。

【図６】第１の実施の形態に於けるマイクロコンピュー
タ３５の動作について説明するフローチャートである。

【図７】この発明の第２の実施の形態で、焦点検出光学
系２１の構成を示した図である。

【図８】第２の実施の形態に於ける撮影画面３０内の焦
点検出領域７５を示した図である。

【図９】第２の実施の形態の変形例を示したもので、
（ａ）は複数の分離した焦点検出エリア７５ａ、７５
ｂ、７５ｃを有する撮影画面３０を示した図、（ｂ）は
同図（ａ）の焦点検出エリア７５ａ、７５ｂ、７５ｃに
対応する部分１６ａ、１６ｂ、１６ｃについて、光路切
換素子１６を反射状態に切換え可能とした例を示した図
である。

【図１０】第３の実施の形態によるカメラの焦点検出装
置が適用された光学機器の光路図である。

【図１１】第４の実施の形態によるカメラの焦点検出装
置が適用された光学機器の光路図である。

【図１２】第４の実施の形態に於けるカメラの電気的構
成を示すブロック図である。

【図１３】第４の実施の形態に於けるマイクロコンピュ
ータ３５の動作について説明するフローチャートであ
る。

【図１４】第５の実施の形態に於けるマイクロコンピュ
ータの動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】１１撮影レンズ、１１ａ射出瞳、１２メインミラー、１３シャッタ、１４フィルム、１６光路切換素子、１７ピント板、１８ペンタプリズム、１９接眼レンズ、２１焦点検出光学系、２２瞳マスク、２２ａ、２２ｂ開口部、２３、２３ａ、２３ｂ再結像レンズ、２４エリアＡＦセンサ、３０撮影画面、３１焦点検出領域、３５マイクロコンピュータ、３５ａＣＰＵ（中央処理装置）、３５ｂＲＯＭ、３５ｃＲＡＭ、３５ｄＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、３５ｅＥＥＰＲＯＭ、３７測光回路、３８レンズ駆動回路、３９ミラー駆動回路、４０絞り駆動回路、４１シャッタ駆動回路、４２フィルム給送部、４３表示部、４４光路切換回路、４５測温回路、４６測光素子、５０パワースイッチ、５１ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）、５２セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）、５５光路切換素子駆動回路、６３定電圧回路、６７ＤＣ／ＤＣコンバータ、６８電池、７１クロック出力回路、７２Ｄ／Ａコンバータ。

───────────────────────────────────────────────────── 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 CB15 CB22 DA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズを通過した被写体光束の一部
をフィルム面とは異なる方向に反射する第１光学素子
と、上記フィルム面と等価な面の前方に位置し、上記第１光
学素子で反射された光束を更に反射する第２光学素子
と、上記第２光学素子で反射された光束を受光して焦点検出
を行う焦点検出手段と、を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【請求項２】上記第２光学素子で反射された光束は、
上記第１光学素子を透過して上記受光手段に到達するこ
とを特徴とする請求項１に記載のカメラの焦点検出装
置。
【請求項３】上記第２光学素子は、電気的に反射状態
と透過状態に切換え可能であり、焦点検出動作を行う際
には反射状態に切換えられることを特徴とする請求項１
に記載のカメラの焦点検出装置。