JP2003057732A

JP2003057732A - カメラの画像評価装置及び画像評価兼用表示装置

Info

Publication number: JP2003057732A
Application number: JP2001242278A
Authority: JP
Inventors: Toru Iwane; 透岩根
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、カメラの画像評価装置及び画像評
価兼用表示装置に関し、入力画像の画像評価を行なうカ
メラの画像評価装置、及び、入力画像の画像評価を行な
うことができまたはファインダー光学系に情報を重ねて
表示できる画像評価兼用表示装置を提供することを目的
とする。【解決手段】撮影レンズを通過した入力画像が入力さ
れる画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過
し、光透過領域と光遮断領域の組合せを表示するパター
ン表示部材と、前記パターン表示部材に接続され、光透
過領域と光遮断領域の組合せを可変にするパターン変更
手段と、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける
単一の受光素子と、前記受光素子に投影された画像を評
価する画像評価手段とを備えているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像の画像評
価を行なうカメラの画像評価装置、及び、入力画像の画
像評価またはスクリーン上の入力画像（被写体像）に種
々の情報を重ねて表示することができる画像評価兼用表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一眼レフレックスカメラにおいて、ファ
インダー視野内にスクリーン上の入力画像（被写体像）
に種々の情報を重ねて表示するため、光学的に画像を重
畳する手段が色々と考えられてきた。例えば、入力画像
（被写体像）に液晶表示素子等に表示された内容をハー
フミラーを用いて重ね合わせたり、或いは、スクリーン
上にマイクロプリズムを設置し、マイクロプリズムに発
光ダイオード（ＬＥＤ）等の光を照射し、その反射光に
よって種々の情報を入力画像（被写体像）に重ねる構成
が考えれられてきた。

【０００３】しかしながら、ハーフミラーを使用する場
合、メインの入力画像（被写体像）の光束が減光するの
は避けられず、また、マイクロプリズムを使用する場
合、表示が非照明時に黒く残るだけではなく種々の情報
の表示パターンの自由度が不足する等の欠点があった。
そこで、例えば、ファインダー面にホログラムで作られ
た反射スクリーンを設け、反射スクリーンによりファイ
ンダー後方にあらかじめ決められた角度、波長で表示パ
ネル像をファインダー光学系の入力画像に重ねるという
方法が開示されている（特開平１１−１０９４４８号公
報）。この方法は、入力画像（被写体像）の光束の減光
を考慮することもなく、また表示パターンの内容をその
まま表示できるので、ファインダー表示の自由度にも不
足はない。前述の欠点が解決される。

【０００４】一方、一眼レフレックスカメラの使用の
際、入力画像の測光，空間周波数の検出，ピント合わせ
等の適切な画像評価が要求されている。例えば、入力画
像の評価のための装置として、被写体輝度を測光する測
光装置があり、種々の測光装置が一眼レフレックスカメ
ラに装着されている。また、一眼レフレックスカメラに
おいては、撮影画面を複数の領域に分割して測光するた
め、多分割した測光センサーが装着されている。

【０００５】或いは、撮影画面の評価をする際、空間周
波数の検出により、写真の焦点が合っている否か、或い
は写真の主要な被写体の微細の程度が判明すれば便利で
ある。かかる画像評価を総合的に行なうことが求められ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−１０９４４８号公報に示すファインダー情報表示
のシステムはそれ自体がかなりコンパクトにできている
が、一眼レフレックスカメラに画像評価装置を収めよう
すれば、画像評価装置のためのスペースと測光装置のス
ペースとが干渉するという問題点があった。

【０００７】しかも、一般にカメラはスペースが限られ
ており、しかも現在用られているスペースも削って可能
な限りコンパクト化を図ろうとする要求があるため、新
たなスペースを確保するするのは極めて困難である。そ
こで、一眼レフレックスカメラにおいて、測光分析，空
間周波数分析を含めた画像評価装置を同じファインダー
光学系の中に実現することにより、ファインダー情報表
示及び画像評価の機能と、コンパクト化の両方を満足す
る装置が求められる。

【０００８】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、入力画像の測光，空間周
波数分析等の画像像評価を行なうカメラの画像評価装
置、及び、入力画像の測光，空間周波数分析等の画像評
価または入力画像に種々の情報を重ねて表示することが
できる画像評価兼用表示装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
撮影レンズを通過した被写体光により入力画像を生成す
る画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過
し、光透過領域と光遮断領域の組合せを表示するパター
ン表示部材と、前記パターン表示部材に接続され、光透
過領域と光遮断領域の組合せを可変にするパターン変更
手段と、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける
単一の受光素子と、前記受光素子に投影された画像を評
価する画像評価手段とを備えていることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、撮影レンズを通過
した被写体光により入力画像を生成する画像入力手段
と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過領域と
光遮断領域の組合せを表示するパターン表示部材と、前
記パターン表示部材に接続されたパターン変更手段と、
前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記受光素子に接続された測光手段とを備
え、前記パターン変更手段は、前記パターン表示部材を
仮想的に複数の領域に区分けする仮想分割手段と、前記
複数の領域を光透過領域または光遮断領域とに仮想的に
区分する光透過領域設定手段と、前記複数の領域を光透
過状態または光遮断状態に変更する明暗変更手段とを有
することを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、撮影レンズを通過
した被写体光により入力画像を生成する画像入力手段
と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過率が周
期的に変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、
前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させ
て受光素子上に投影される画像の光強度を測定すること
により、前記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の
強度分布からなるスペクトルを求めるスペクトル検出手
段とを備えていることを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、撮影レンズを通過
した被写体光により入力画像を生成する画像入力手段
と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過率が周
期的に変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、
前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記光学フィルタに接続され、前記縞状模様
のピッチを可変にするピッチ変更手段と、前記入力画像
を前記光学フィルタを通過させて受光素子上に投影され
る画像の光強度を測定することにより、前記入力画像の
前記縞状模様に対応する単一の強度分布からなるスペク
トルを求めるスペクトル検出手段と、複数の前記縞状模
様に対応して求められた複数のスペクトルを比較するこ
とにより前記入力画像の空間周波数を求める空間周波数
決定手段とを備えていることを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１記載また
は請求項２記載の画像評価装置において、前記パターン
表示部材に接続されたスイッチ手段と、前記受光素子の
出力側に接続された出力補正手段とを備え、前記スイッ
チ手段は、前記パターン表示部材を光透過状態または光
遮断状態に交互に切り換え、前記出力補正手段は、前記
受光素子の出力側に、前記パターン表示部材の光透過状
態または光遮断状態に対応する出力値の差分を取ること
を特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、入力画像が結像さ
れるスクリーンを有するファインダー光学系の途中に配
置された第１の回折光学素子と、前記スクリーンに共役
に配置された第２の回折光学素子と、前記スクリーンに
共役に配置され、光透過領域と光遮断領域の組合せを表
示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接
続され、光透過領域と光遮断領域の組合せを可変にする
パターン変更手段と、前記第２の回折光学素子及び前記
パターン表示部材を通過した光束を受ける受光素子と、
前記受光素子に投影された画像を評価する画像評価手段
と、前記スクリーンと前記パターン表示部材との間に配
置され、光束を透過または反射するビームスプリッタ
と、前記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前
記ビームスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備
えていることを特徴とする。

【００１５】請求項７記載の発明は、入力画像が結像さ
れるスクリーンを有するファインダー光学系の途中に配
置された第１の回折光学素子と、前記スクリーンに共役
に配置された第２の回折光学素子と、前記スクリーンに
共役に配置され、光透過領域と光遮断領域の組合せを表
示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接
続されたパターン変更手段と、前記第２の回折光学素子
及び前記パターン表示部材を通過した光束を受ける受光
素子と、前記受光素子に接続された測光手段と、前記ス
クリーンと前記パターン表示部材との間に配置され、光
束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビー
ムスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビームスプ
リッタに向けて照射する照明光学系とを備え、前記パタ
ーン変更手段は、前記パターン表示部材を仮想的に複数
の領域に区分けする仮想分割手段と、前記複数の領域を
光透過領域または光遮断領域とに仮想的に区分する光透
過領域設定手段と、前記複数の領域を光透過状態または
光遮断状態に変更する明暗変更手段とを有することを特
徴とする。

【００１６】請求項８記載の発明は、入力画像が結像さ
れるスクリーンを有するファインダー光学系の途中に配
置された第１の回折光学素子と、前記スクリーンに共役
に配置された第２の回折光学素子と、前記スクリーンに
共役に配置され、光透過率が周期的に変化する縞状模様
が形成された光学フィルタと、前記第２の回折光学素子
及び前記パターン表示部材を通過した光束を受ける受光
素子と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させて
受光素子上に投影される画像の光強度を測定することに
より、前記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の強
度分布からなるスペクトルを求めるスペクトル検出手段
と、前記スクリーンと前記光学フィルタとの間に配置さ
れ、光束を透過または反射するビームスプリッタと、前
記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビー
ムスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備えてい
ることを特徴とする。

【００１７】請求項９記載の発明は、入力画像が結像さ
れるスクリーンを有するファインダー光学系の途中に配
置された第１の回折光学素子と、前記スクリーンに共役
に配置された第２の回折光学素子と、前記スクリーンに
共役に配置され、光透過率が周期的に変化する縞状模様
が形成された光学フィルタと、前記第２の回折光学素子
及び前記パターン表示部材を通過した光束を受ける受光
素子と、前記光学フィルタに接続され、前記縞状模様を
可変にする模様変更手段と、前記入力画像を前記光学フ
ィルタを通過させて受光素子上に投影される画像の光強
度を測定することにより、前記入力画像の前記縞状模様
に対応する単一の強度分布からなるスペクトルを求める
スペクトル検出手段と、複数の前記縞状模様に対応して
求められた複数のスペクトルを比較することにより前記
入力画像の空間周波数を求める空間周波数決定手段と、
前記スクリーンと前記光学フィルタとの間に配置され、
光束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビ
ームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビームス
プリッタに向けて照射する照明光学系とを備えているこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項１０記載の発明は、請求項６記載ま
たは請求項７記載のカメラの画像評価兼用表示装置にお
いて、前記パターン表示部材に接続されたスイッチ手段
と、前記受光素子の出力側に接続された出力補正手段と
を備え、前記スイッチ手段は、前記パターン表示部材を
光透過状態または光遮断状態に交互に切り換え、前記出
力補正手段は、前記受光素子の出力側に、前記パターン
表示部材の光透過状態または光遮断状態に対応する出力
値の差分を取ることを特徴とする。

【００１９】請求項１１記載の発明は、請求項６ないし
請求項１０のいずれか１項に記載のカメラの画像評価兼
用表示装置において、ビームスプリッタは、偏光ビーム
スプリッタであり、前記照明光学系から照射される照明
光は、直線偏光であることを特徴とする。請求項１２記
載の発明は、請求項１１記載のカメラの画像評価兼用表
示装置において、前記照明光は略単波長であり、偏光ビ
ームスプリッタから第２の回折光学素子に至る光束の光
軸は、第２の回折光学素子の法線に対して所定角度傾斜
していることを特徴とする。

【００２０】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載
のカメラの画像評価兼用表示装置において、第２の回折
光学素子はホログラムであることを特徴とする。請求項
１４記載の発明は、請求項６ないし請求項９のいずれか
１項に記載のカメラの画像評価兼用表示装置において、
前記表示パターンを前記ファインダー光学系の入力画像
に重ねて表示する情報表示モード、または、前記スクリ
ーンの入力画像を評価する画像評価モードのいずれか一
方を選択するモード選択手段を有していることを特徴と
する。

【００２１】（作用）請求項１記載の発明においては、
撮影レンズを通過した被写体光により入力画像が生成さ
れる。入力画像は、パターン表示部材を介して受光素子
に至る。パターン表示部材は、パターン変更手段により
光束の透過状態を可変にすることにより変更される。す
なわち、パターン表示部材は、仮想的に複数の領域（光
透過領域または光遮断領域）に区分されて用いられた
り、光透過率が周期的に変化する縞状模様が形成された
光学フィルタとして用いられる。

【００２２】単一の受光素子には、仮想的に光透過領域
または光遮断領域の組合せが投影され、入力画像に重畳
する。受光素子に投影された画像は、画像評価手段によ
り評価される。例えば、単一の受光素子は、仮想的に複
数の領域（光透過領域または光遮断領域）に分割され、
各複数の領域毎に入力画像が測光される。

【００２３】或いは、空間周波数分析評価の際、パター
ン表示部材を光学フィルタとして利用することにより、
入力画像に対してフーリエ変換を適用して求めるべき単
一の強度分布からなるスペクトルを計算を行なわずに光
学的に求められる。請求項２記載の発明においては、請
求項１記載の発明の画像評価として、測光評価が行なわ
れる。

【００２４】すなわち、パターン表示部材は仮想分割手
段により仮想的に複数の領域に区分けされる。続いて、
この前記複数の領域は光透過領域設定手段により光透過
領域または光遮断領域とに区分される。前記複数の領域
は明暗変更手段により光透過状態または光遮断状態に変
更される。

【００２５】従って、パターン表示部材は、パターン変
更手段により仮想的に複数の領域に分割される。そし
て、受光素子上の入力画像は、仮想的に複数の領域（光
透過領域または光遮断領域）に分割される。受光素子上
の入力画像の仮想的に分割された複数の領域は、測光手
段により各複数の領域毎に測光される。

【００２６】請求項３記載の発明においては、撮影レン
ズを通過した被写体光により入力画像が生成される。入
力画像は、パターン表示部材を介して受光素子に至る。
受光素子に、入力画像と光学フィルタの縞状模様とは重
畳して投影される。空間周波数分析評価の際、パターン
表示部材を、光透過率が周期的に変化する光学フィルタ
として利用することにより、入力画像に対してフーリエ
変換を適用して求めるべき単一の強度分布からなるスペ
クトルがフーリエ変換の計算を行なわずに光学的に求め
られる。

【００２７】請求項４記載の発明においては、請求項３
記載の発明の作用と同様の作用が生じる。さらに、空間
周波数決定手段により、スペクトル検出手段により複数
の縞状模様に対応して求められた複数のスペクトルを比
較することにより入力画像の適当な空間周波数が探され
る。

【００２８】請求項５記載の発明においては、スクリー
ン上の入力画像は、パターン表示部材を介して受光素子
に至る。パターン表示部材は、スイッチ手段により、光
透過状態または光遮断状態に交互に切り換えられる。こ
れにより、受光素子に、パターン表示部材の光透過状態
または光遮断状態が入力される。

【００２９】出力補正手段により、光透過状態または光
遮断状態に対応する受光素子の各出力の差分を取り、受
光素子の出力（暗電流）が除去される。また、受光素子
に増幅回路増幅回路が接続されている場合、出力補正手
段により、光透過状態または光遮断状態に対応する増幅
回路がの各出力の差分を取り、増幅回路の出力（オフセ
ット電圧）が除去される。

【００３０】請求項６記載の発明においては、（イ）情
報表示モードまたは（ロ）画像評価モードが選択され
る。（イ）情報表示モードについて情報表示モードでは、照明光学系がＯＮ状態にされて照
明光が点灯される。この時、パターン変更手段により、
パターン表示部材には、ファインダー光学系用の図形，
文字等の表示パターンが表示される。

【００３１】照明光学系により、照明光がビームスプリ
ッタに向けて照射される。照明光はビームスプリッタに
当たって反射され、第２の回折光学素子に向かう。そし
て、照明光は、第２の回折光学素子に当たって反射す
る。ここで、この反射した光束は、パターン表示部材に
より、上述の表示パターンを含む。この反射した光束
は、再びビームスプリッタを通過し、ファインダー光学
系を通って、スクリーン上から発したように撮影者の眼
に到達する。

【００３２】このようにして、ファインダー視野内にお
いて、パターン表示部材からの表示パターン（黒く見え
る部分）と、入力画像は重ねられて表示される。（ロ）画像評価モードについて画像評価モードは、照明光学系をＯＦＦ状態にし、照明
光を消灯して画像を評価する。

【００３３】入力画像はスクリーン上に結像される。ス
クリーン上の入力画像は、第１の回折光学素子により回
折し、ファインダー光学系を通ってビームスプリッタを
通過する。入力画像は第２の回折光学素子を通って受光
素子に至る。

【００３４】単一の受光素子には、仮想的に光透過領域
または光遮断領域の組合せが投影され、入力画像に重畳
する。そして、請求項１記載の発明と同様の作用が生じ
る。請求項７記載の発明においては、請求項６及び請求
項２記載の発明と同様の作用が生じる。

【００３５】請求項８記載の発明においては、請求項６
及び請求項３記載の発明と同様の作用が生じる。請求項
９記載の発明においては、請求項６及び請求項４記載の
発明と同様の作用が生じる。請求項１０記載の発明にお
いては、請求項６及び請求項５記載の発明と同様の作用
が生じる。

【００３６】請求項１１記載の発明においては、情報表
示モードにおいては、照明光学系の直線偏光は偏光ビー
ムスプリッタで反射される。また、第２の回折素子で回
折してスクリーンに向かう光束は偏光ビームスプリッタ
を通過する。一方、画像評価モードにおいては、スクリ
ーンから受光素子に向かう光束は偏光ビームスプリッタ
を通過する。

【００３７】請求項１２記載の発明においては、照明光
は略単波長であり、偏光ビームスプリッタから第２の回
折光学素子に至る光束の光軸は、第２の回折光学素子の
法線に対して所定角度傾斜しているので、照明光は、所
定の角度でブラッグ条件を満足し、ブラッグ回折され
る。請求項１３記載の発明においては、照明光は、ホロ
グラムにより所定の角度でブラッグ条件を満足し、ブラ
ッグ回折される。

【００３８】請求項１４記載の発明においては、照明光
学系をＯＮ状態にすることにより情報表示モードが選択
され、または、照明光学系をＯＦＦ状態にすることによ
り画像評価モードが選択される。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。

【００４０】図１ないし図１６により、請求項６ないし
請求項１４記載の発明のカメラの画像評価兼用表示装置
の一実施の形態（実施の形態１）を説明する。図１，図
２において、一眼レフレックス式カメラ１は、筐体２を
有している。筐体２の前壁面にレンズユニット３が設け
られ、レンズユニット３は、撮影レンズ４を有してい
る。

【００４１】筐体２の上部には、ファインダー光学系５
が配置されている。ファインダー光学系５は、クイック
リターンミラー６と、クイックリターンミラー６の上方
に配置され入力画像（被写体像）が結像されるスクリー
ン７と，第１の回折光学素子８と、第１の回折光学素子
８の上方のペンタゴナルプリズム９と、ペンタゴナルプ
リズム９の後方の接眼レンズ１０とで構成されている。

【００４２】第１の回折光学素子８として反射型のホロ
グラムが用いられる。反射型のホログラムは、回折現象
を利用して、所定の角度で入射される光を反射するもの
である。反射型のホログラムは、１枚のフィルムまたは
写真乾板に干渉縞などを記録した回折格子であり、レン
ズ・プリズム等に相当する機能を有している。反射型の
ホログラムとしてリップマンホログラム，レインボウタ
イプのホログラムが挙げられる。反射型のホログラム
は、レンズ等が不要となり小型で簡素な光学系で情報表
示が可能となる。

【００４３】スクリーン７に、第２の回折光学素子１１
と、パターン表示部材１２とが共役に配置されている。
第２の回折光学素子１１として、反射型のホログラムが
挙げられる。反射型のホログラムについての説明は、前
述の通りであり、省略する。

【００４４】パターン表示部材１２は、第２の回折光学
素子１１を挟む液晶表示パネル１４，偏光板１５で構成
され、光透過領域と光遮断領域の組合せを表示する。光
透過領域と光遮断領域の組合せは、表示モード（後述）
における各種情報（例えばシャッタースピード，絞り値
等の文字や領域を示す線表示等の図形）を表す表示パタ
ーン（後述）または画像評価モードにおける透過状態が
可変なマスクを形成する。マスクとして、光透過領域と
光遮断領域とに区分された図形（例えば図９に示す分割
窓形状）、或いは、光透過率が周期的に変化する縞状模
様の波形Ｈ１が形成された光学フィルタ３５（図１１に
図示）がある。

【００４５】受光素子１３は、第２の回折光学素子１１
及び前記パターン表示部材１２を光束が通過した位置に
配置されている。従って、液晶表示パネル１４，第２の
回折光学素子１１，偏光板１５，受光素子１３はその順
番で配置されている。スクリーン７と液晶表示パネル１
４の間の光路には、偏光ビームスプリッタからなるビー
ムスプリッタ１６，偏光板１７，投影レンズ１８，反射
板１９が、液晶表示パネル１４から順番に配置されてい
る。

【００４６】偏光ビームスプリッタは、入射光のＰ偏光
成分を透過させ、Ｓ偏光成分を反射させる。光束は、偏
光ビームスプリッタでは、ハーフミラーのように減光さ
れないので、明るさを確保できる。偏光ビームスプリッ
タの反射，透過の性質を利用することにより、往復光路
の成立を可能にし、後述の情報表示モード，画像評価モ
ードの２つのモード成立を可能にしている。

【００４７】前記ビームスプリッタ１６に、照明光をビ
ームスプリッタ１６に向けて照射する照明光学系２０が
対向配置されている。照明光学系２０は、略単波長の光
束を発する発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）
からなる点光源２１と、点光源２１の前方に配置された
コリメータレンズ２２と、絞り２３と、偏光板２４とで
構成されている。絞り２３は、照明光の出射角度を制限
するためのものである。偏光板２４は、照明光を直線偏
光させるためのものである。

【００４８】この照明光学系２０は、筐体２内におい
て、前記撮影レンズ４の光軸から左右方向（側方）にず
れた位置に配置されている。点光源２１からの出射光の
光束Ｋ１の光軸Ｌ(1)は、ビームスプリッタ１６の光軸
Ｌ(0)の直角方向に対して角度θ１（1０度程度）が付い
ている。ビームスプリッタ１６から反射した光束Ｌ(2)
の光軸は、前記光軸Ｌ(0)に対して角度θ２（1０度程
度）が付いている。これは、ホログラフの反射面の回折
性能を考える場合に一定の角度をつけて光束を入射させ
る方が有利である（反射率が良い）ことによる。

【００４９】受光素子１３は、図３に示すように、単一
のフォトダイオードからなり、非分割である（公知技術
であり、説明を省略する）。そして、液晶表示パネル１
４に、パターン変更手段２５が接続され、パターン変更
手段２５にモード選択手段２６が接続されている。パタ
ーン変更手段２５は、画像評価モード設定部２７と、表
示モード設定部２８とで構成されている。

【００５０】画像評価モード設定部２７は、測光モード
設定部２７Ａと、空間周波数分析モード設定部２７Ｂと
で構成されている。測光モード設定部２７Ａは、仮想分
割手段２７Ｃと、光透過領域設定手段２７Ｄ、明暗変更
手段２７Ｅとを備えている。仮想分割手段２７Ｃは、パ
ターン表示部材１２を例えば図７の１つの測光エレメン
トの如き複数の領域Ｓ０に仮想的に区分けする。

【００５１】光透過領域設定手段２７Ｄは、例えば図９
に示すように複数の領域Ｓ０を光透過領域（ＴＡ）から
なる窓部または光遮断領域（ＴＢ）（斜線で塗りつぶす
した部分）とに仮想的に区分する。

【００５２】明暗変更手段２７Ｅは、前記複数の領域Ｓ
０を光透過状態または光遮断状態に変更する。空間周波
数分析モード設定部２７Ｂは、光学フィルタ３５の縞状
模様の波形Ｈ１のピッチを変更する模様変更手段２７Ｇ
を備えている。表示モード設定部２８は、パターン変更
手段２５により、パターン表示部材１２にファインダー
光学系用の表示パターンを表示するものである。表示パ
ターンとして、図形等の表示パターンＸ（図４に示す）
や「電池切れ」等の文字パターン等がある。

【００５３】また、受光素子１３には、画像走査手段２
７Ｆが接続されている。画像走査手段２７Ｆは、受光素
子１３上を走査して投影された画像を読み取る。また、
スイッチ手段２９は、液晶表示パネル１４に接続されて
いる。スイッチ手段２９は、パターン表示部材１２を光
透過状態または光遮断状態に交互に切り換える。

【００５４】受光素子１３の出力側は増幅回路１３Ａを
介して出力回路３１に接続されている。増幅回路１３Ａ
は受光素子１３の出力を増幅する。出力補正手段３０の
入力側はパターン表示部材１２に接続され、出力側は受
光素子及び増幅回路１３Ａに接続されている。出力補正
手段３０は、受光素子１３の出力を適正に補正する回路
で、パターン表示部材１２の光透過状態または光遮断状
態に対応する受光素子１３の各出力値（電流）の差分を
取る第１の差分処理回路と、パターン表示部材１２の光
透過状態または光遮断状態に対応する増幅回路１３Ａの
各出力値（電圧）の差分を取る第２の差分処理回路とを
有している。

【００５５】出力回路３１は、測光手段３２と、空間周
波数分析回路３３とで構成されている。測光手段３２に
ＣＰＵ（図示せず）が接続され、ＣＰＵに露出制御回路
が接続されている。測光手段３２は、受光素子１３の出
力を対数圧縮して、輝度値に変換して、その結果をＣＰ
Ｕに出力する。露出制御回路は、ＣＰＵが処理して得た
適正露出値に従い、不図示のシャッタと絞りを制御す
る。

【００５６】空間周波数分析回路３３は、スペクトル検
出手段３４Ａと空間周波数決定手段３４Ｂとを備えてい
る。スペクトル検出手段３４Ａは、入力画像Ｙを光学フ
ィルタ３５を通過させて受光素子１３上に投影される画
像３６の光強度を測定することにより、入力画像Ｙの縞
状模様に対応する単一の強度分布からなるスペクトルを
求める。

【００５７】空間周波数決定手段３４Ｂは、スペクトル
検出手段３４Ａにより求めた前記画像３６の各光強度を
比較することにより入力画像Ｙの適当な空間周波数を探
す。次に、本実施の形態の作用について説明する。撮影
者のモード選択手段２６の操作により、（イ）情報表示
モード（図５の太い実線で示す）または（ロ）画像評価
モード（図６の太い実線で示す）が選択される。情報表
示モード，画像評価モードは、光路が違っている。

【００５８】情報表示モードは、パターン表示部材１２
からの種々の情報を入力画像Ｙに重ねてファインダー視
野内に表示する。画像評価モードは、パターン表示部材
１２を、光透過領域と光遮断領域とに区画されたマスク
として機能させ、ファインダー光学系５の一部を利用
し、受光素子１３上の入力画像Ｙの測光分析，空間周波
数分析等の光学的分析を施し、画像を評価する。

【００５９】以下、情報表示モード，画像評価モードに
ついて詳しく説明する。先ず、（イ）情報表示モード
について説明する。図５において、情報表示モードで
は、照明光学系２０がＯＮ状態にされ、点光源２１が
点灯すされる。表示モード設定部２８がＯＮ状態にさ
れ、画像評価モード設定部２７がＯＦＦ状態にされる。
この時、パターン変更手段２５により、パターン表示部
材１２には、ファインダー光学系用の図形等の表示パタ
ーンＸ（図４に示す）や「電池切れ」等の文字パターン
等が表示される。

【００６０】図５において、表示パターンＸと入力画像
Ｙは重なってファインダー視野内に表示される。例え
ば、図４のファインダー視野には、表示パターンＸと入
力画像Ｙは重なって表示される。以下、情報表示モード
について詳しく説明する。被写体からの光は、撮影レン
ズ４を通過した後、クイックリターンミラー６によつて
反射される。反射された被写体からの光は、スクリーン
７上に入力画像として結像される。スクリーン７上の入
力画像Ｙは、第１の回折光学素子８，ペンタゴナルプリ
ズム９と、接眼レンズ１０を通って撮影者の眼に到達す
る。

【００６１】一方、点光源２１の点灯により発せられた
照明光は、コリメータレンズ２２，絞り２３，偏光板２
４を通過して、ほぼ平行な直線偏光された光束Ｋ１（ビ
ームスプリッタ１６の反射面に対してＳ偏光成分）とな
る。光束Ｋ１は、ビームスプリッタ１６の光軸Ｌ(0)の
直角方向に対して角度θ１で入射される。この光束Ｋ１
はビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ）１６に当
たって反射される。

【００６２】光束Ｋ１は、ビームスプリッタ１６で、前
記角度θ１により反射率を最大にして反射され、光束Ｋ
２となる。光束Ｋ２は第２の回折光学素子１１に向か
う。光束Ｋ２は、光軸Ｌ(0)に対して角度θ２で、液晶
表示パネル１４，第２の回折光学素子１１に入射され
る。ここで、第２の回折光学素子１１の反射面は、この
角度θ２で入射される波長の光束のみをほぼ正面に反射
するように設計されており、この光束Ｋ２は第２の回折
光学素子１１の反射面で反射され、光束Ｋ３となる。

【００６３】反射した光束Ｋ３は、液晶表示パネル１４
を再び通過する。ここで、液晶表示パネル１４には、光
束Ｋ３のうち表示パターンＸを通る光束のみが偏光角を
回転されるようになっている。表示パターンＸは、光束
が通過せず、黒く見える。このようにして、光束Ｋ３の
うち、偏光角が回転された光束のみビームスプリッタ１
６を通過して投影レンズ１８に向かう。

【００６４】ビームスプリッタ（偏光ビームスプリッ
タ）１６を通過した光束Ｋ３は、偏光板１７を通過する
ことにより、ビームスプリッタ（偏光ビームスプリッ
タ）１６の効率が悪い場合でも、コントラストを向上さ
せることができる。光束Ｋ３は投影レンズ１８を通って
拡大される。この投影レンズ１８から光束は、反射板１
９で光路方向を変更され、さらに、第１の回折光学素子
８を介してスクリーン７に至る。スクリーン７には表示
パターンＸ（黒く見える部分）の像が投影される。この
像は、ファインダー光学系５を通って、ファインダー視
野内に表示される。

【００６５】このようにして、光束Ｋ３は、ファインダ
ー光学系５を通って、スクリーン７上から発したように
撮影者の眼に到達する。以上のように、パターン表示部
材１２からの表示パターンＸ（黒く見える部分）と、入
力画像Ｙは重ねられて表示される。次に、（ロ）画像評
価モードについて説明する。

【００６６】画像評価モードでは、照明光学系２０が
ＯＦＦ状態にされ、点光源２１が消灯される。表示モ
ード設定部２８がＯＦＦ状態にされ、画像評価モード設
定部２７がＯＮ状態にされる。この時、パターン変更手
段２５により、パターン表示部材１２には、画像評価モ
ード用の光透過領域と光遮断領域の組合せが表示され
る。

【００６７】画像評価モードは、測光モード設定部２７
ＡをＯＮ状態にして使用される測光モードと、空間周波
数分析モード設定部２７ＢをＯＮ状態にして使用される
空間周波数分析モードとの２つがあり、光路は同じであ
る。

【００６８】画像評価モード用の光透過領域と光遮断領
域の組合せとして、測光モード，空間周波数分析モード
に対応したもの（例えば図９の分割窓，光学フィルタ３
５の縞状模様）がある。図６は、被写体から受光素子１
３に至る光路を太い実線で示している。次に、画像評価
モードについて詳しく説明する。

【００６９】被写体からの光束は、撮影レンズ４を通過
した後、クイックリターンミラー６によつて反射され
る。反射された被写体からの光束は、スクリーン７上に
入力画像として結像される。スクリーン７上の入力画像
Ｙを含む光束は、第１の回折光学素子８により回折さ
れ、ペンタゴナルプリズム９，反射板１９を介して投影
レンズ１８に至る。なお、これは、情報表示モードにお
ける液晶表示パネル１４の表示パターンＸ等の表示パタ
ーンがスクリーン７全体に投影されることの逆である。

【００７０】その光束は、偏光板１７，ビームスプリッ
タ１６，液晶表示パネル１４，第２の回折光学素子１
１，偏光板１５を通って受光素子１３に至る。投影レン
ズ１８は、スクリーン７上の入力画像Ｙを含む光束を液
晶表示パネル１４の大きさに縮小する。投影レンズ１８
を通った入力画像Ｙを含む光束Ｋ４は偏光板１７で偏光
され、ビームスプリッタ１６をそのまま透過する。

【００７１】光束Ｋ４は、液晶表示パネル１４におい
て、光透過領域と光遮断領域の組合せにより、部分光束
Ｋ４１（図示せず）と、この部分光束Ｋ４１以外の部分
光束Ｋ４２（図示せず）とに区分される。部分光束Ｋ４
１は、偏光角が回転する。部分光束Ｋ４２は、偏光角が
回転しない。偏光回転された部分光束Ｋ４１は、偏光板
１５で通過を阻まれることになり、受光素子１３には到
達しない（黒く見える）。

【００７２】偏光回転されない光束Ｋ４２は、偏光板１
５で通過を阻まれず、受光素子１３に到達する。なお、
部分光束Ｋ４２は、第２の回折光学素子１１においてブ
ラッグ反射の条件を満足することなく、従って、第２の
回折光学素子１１で回折されず、通過する。このように
して、液晶表示パネル１４と偏光板１５とでパターン表
示部材１２が構成され、パターン表示部材１２は光束Ｋ
４の一部を通過させるマスクとして機能する。

【００７３】そして、単一の受光素子１３に、スクリー
ン７から発して第２の回折光学素子１１を透過してパタ
ーン表示部材１２で模様化された光束が投影される。パ
ターン表示部材１２で模様化された光束は単一の受光素
子１３上の入力画像Ｙに重畳する。以上で、画像評価モ
ードの光路の説明を終了する。

【００７４】次に、撮影者は、画像評価モードにおい
て、測光モード設定部２５ＡのＯＮ状態により測光モー
ドを選択し、空間周波数分析モード設定部２７ＢのＯＮ
状態により空間周波数分析モードを選択する。先ず、測
光モードについて説明する。パターン変更手段２５の操
作により、仮想分割手段２７Ｃ、光透過領域設定手段２
７Ｄ，明暗変更手段２７Ｅが駆動される。

【００７５】パターン表示部材１２は、仮想分割手段２
７Ｃにより、仮想的に複数の領域に区分けされる。例え
ば、図７に示すように、パターン表示部材１２を仮想的
にマトリックス状に区分けすることにより、複数の正方
形形状の細かい領域（１つの測光エレメント）Ｓ０を仮
想的に生成できる。そして、光透過領域設定手段２７Ｄ
により、パターン表示部材１２の複数の領域Ｓ０は仮想
的に光透過領域または光遮断領域に形成される。この複
数の領域Ｓ０は、明暗変更手段２７Ｅにより光透過状態
または光遮断状態に変更される。これにより、パターン
表示部材１２は仮想的に任意の複数の区分形状，分割数
に設定される。これを図１０により説明する。

【００７６】パターン表示部材１２はマトリックス状に
区分けすることにより、複数の矩形形状の細かい領域Ｓ
０を仮想的に生成している。領域Ｓ０は、マトリックス
的に、測光エレメントＳ０（１），Ｓ０（２），・・・
Ｓ０（ｉ），・・・Ｓ０（ｎ）と区分される。（ハ）で
は、測光エレメントＳ０（１）は、光透過領域となり、
測光エレメントＳ０（１）以外の測光エレメントは、光
遮断領域となる。

【００７７】（ニ）では、測光エレメントＳ０（２）
は、光透過領域となり、測光エレメントＳ０（２）以外
の測光エレメントは、光遮断領域となる。（ホ）では、
測光エレメントＳ０（ｉ）は、光透過領域となり、測光
エレメントＳ０（ｉ）以外の測光エレメントは、光遮断
領域となる。（ヘ）では、測光エレメントＳ０（ｎ）
は、光透過領域となり、測光エレメントＳ０（ｎ）以外
の測光エレメントは、光遮断領域となる。

【００７８】従って、この複数の領域Ｓ０である測光エ
レメントＳ０（１），Ｓ０（２），・・・Ｓ０（ｉ），
・・・Ｓ０（ｎ）は、順番に、光透過状態または光遮断
状態に区分される。測光エレメントＳ０（１），Ｓ０
（２），・・・Ｓ０（ｉ），・・・Ｓ０（ｎ）の各領域
を１つずつ光束を透過させ、受光素子１３上で各測光エ
レメントＳ０に対応する光強度を測光することにより、
入力画像Ｙの仮想的に分割された各測光エレメントＳ０
の光強度が測光される。

【００７９】単一の受光素子１３を仮想的に任意の形
状，数に分割する自由度があり、入力画像Ｙの仮想的に
分割された測光が可能である。各測光エレメントＳ０の
数を多くすることにより、例えばパターン表示部材１２
を縦４００×横６４０の細かい領域Ｓ０でマトリックス
状に仮想的に超多分割して、受光素子１３上の入力画像
Ｙの超多分割測光が可能である。

【００８０】なお、パターン表示部材１２を仮想的に分
割することを図１０により説明したが、図８に示すよう
に、パターン表示部材１２を仮想的に５つの領域Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の５つの領域に区分けできる。
この５つの領域に従って各領域を１つずつ光束を透過さ
せ、受光素子１３上の入力画像Ｙの各領域の光強度が測
光される。

【００８１】このように、パターン表示部材１２を任意
の形状，分割数で仮想的に分割することにより、入力画
像Ｙの任意の形状，分割数での各領域での測光結果が得
られる。また、測光モード設定部２７Ａで、マルチパタ
ーン測光，中央部重点測光，スポット測光等の各測光モ
ードの切り換えを行なうこともできる。

【００８２】次に、空間周波数分析モードについて説明
する。一般に、カメラにおいて入力画像の空間周波数を
検出することは、入力画像の主要な主要被写体入力は概
して空間周波数が高いということが知られていることか
ら、観測者が何を撮ろうとしているかを推測する上で非
常に有用である。入力画像が微細であれば、高い空間周
波数を多く含み、光強度が大きいことを示す。入力画像
が単調であれば、低い空間周波数を多く含み（例えば
「雲」）、光強度が小さいことを示す。

【００８３】入力画像の空間周波数の検出について、図
１１の入力画像Ｙの主要被写体Ｙ１（「顔」）の空間周
波数を検出する場合を例に挙げて説明する。前記スクリ
ーン７が画像入力手段の機能を果たしており、スクリー
ン７に入力画像Ｙが入力される。図１１，図１２におい
て、パターン表示部材１２は、光学フィルタ３５からな
る窓部と光遮断領域（斜線の部分）とに仮想的に区分さ
れる。

【００８４】光学フィルタ３５は、スクリーン７に対向
配置した状態で用いられ、公知の液晶表示器と同様に制
御され、光透過率が周期的に変化した状態に表示されて
いる。すなわち、図１３に示すように、光学フィルタ３
５は、縞状模様の波形Ｈ１となっており、透過率１００
％の光透過部３５Ａと透過率０％の光遮断部３５Ｂとが
矩形波状に形成されている。光透過部３５Ａのデューテ
ィ比は５０％であり、ピッチは３５Ｃ（Ｘ）（Ｘは変
数）である。

【００８５】なお、縞状模様として、波形Ｈ１に代え
て、図１４に示すようにコントラストが変化する正弦波
状の波形Ｈ２を用いることもできる。光学フィルタ３５
の画像入力手段の反対側に受光素子１３が対向配置され
ており、受光素子１３には、入力画像Ｙと光学フィルタ
３５の縞状模様の波形Ｈ１とが重なって投影され、画像
３６が形成される。

【００８６】画像走査手段２７ＦはＯＮ状態になってお
り、画像走査手段２７Ｆが受光素子１３上を走査するこ
とにより、画像３６が読み取られる。受光素子１３上の
画像３６は、スペクトル検出手段３４Ａに送られる。ス
ペクトル検出手段３４Ａにより、入力画像Ｙを光学フィ
ルタ３５を通過させて受光素子１３上に投影される画像
３６の光強度を測定することにより、入力画像Ｙの縞状
模様に対応する単一の強度分布からなるスペクトルが求
められる。

【００８７】すなわち、入力画像Ｙ（図４，図７，図１
０）と光学フィルタ３５の縞状模様にフーリエ変換を適
用して計算で求めるべき単一の強度分布からなるスペク
トルが、受光素子１３に投影された画像３６（図１１）
の光強度を測定して求められる。ここで、上述のフーリ
エ変換の式の適用とは、入力画像Ｙの主要被写体Ｙ１の
各画素の光強度と光学フィルタ３５の縞状模様（透過率
＝重み係数）とを掛け合わせたものを積分して単一の強
度分布からなるスペクトルを計算することをいう。

【００８８】次に、模様変更手段２７Ｇにより縞状模様
の縞の太さを変更する場合（ピッチ３５Ｃ（Ｘ）を変え
る場合）について説明する。模様変更手段２７ＧはＯＮ
状態になっており、模様変更手段２７Ｇにより光学フィ
ルタ３５の縞状模様の縞の太さが変更される。縞の太さ
を変更すると、縞状模様のピッチ，空間周波数も変更さ
れる。空間周波数は、空間周波数＝１／ピッチで与えら
れる。縞の幅を大きくすると、ピッチが大きくなり空間
周波数は低くなる。縞の幅を小さくすると、ピッチが小
さくなり，空間周波数は、高くなる。

【００８９】図１５において、スペクトル検出手段３４
Ａによる第１回目の受光素子１３の光強度測定により、
縞状模様（波形Ｈ１）のピッチ３５Ｃ（１）（＝空間周
波数ｆ１）に対して、画像３６の光強度Ｉ（１）が線ス
ペクトルとして求められる。スペクトル検出手段３４Ａ
による第２回目の光強度測定により、縞状模様（波形Ｈ
１）のピッチ３５Ｃ（２）（＝空間周波数ｆ２）に対し
て、測光手段３２では画像３６の光強度Ｉ（２）が線ス
ペクトルとして求められる。

【００９０】スペクトル検出手段３４Ａによる第ｉ回目
の光強度測定により、縞状模様（波形Ｈ１）のピッチ３
５Ｃ（ｉ）（＝空間周波数ｆi）に対して、画像３６の
光強度Ｉ（ｉ）が線スペクトルとして求められる。この
ようにしてスペクトル検出手段３４Ａによそれぞれ求め
られた、空間周波数ｆ１に対応する光強度Ｉ（１），空
間周波数ｆ２に対応する光強度Ｉ（２），空間周波数ｆ
ｉに対応する光強度Ｉ（ｉ）を縦軸に、空間周波数を横
軸に取って並べれば、例えば図１５に示すグラフが得ら
れる。

【００９１】図１５において、撮影者は、空間周波数決
定手段３４Ｂにより、線スペクトルである光強度Ｉ
（ｉ）（ｉ＝１，２，・・・ｎ）を比較する。例えば、
図１６に示すように、各光強度が大きい（空間周波数の
分布の割合が大きい）空間周波数を探すことにより、入
力画像Ｙに最も多く分布する空間周波数が求められる。

【００９２】なお、光強度Ｉ（ｉ）は２つでも良く、予
めデータを記憶しておいて、それと比較することによ
り、適当な空間周波数を求めることもできる。このよう
にして、所定の空間周波数を表す縞状模様の縞の太さに
対応する受光素子１３の光強度を測定し、入力画像Ｙを
フーリエ変換した空間周波数を求めることができる。例
えば、主要被写体は空間周波数が高いと考えられるか
ら、縞状模様の縞の太さを変えることにより、主要な入
力画像Ｙ１における高い空間周波数を探すことができ
る。また、入力画像Ｙの端から空間周波数を見て、空間
周波数が高いものを選ぶことができる。

【００９３】また、縞状模様の縞の向きを縦または横に
もすることができるので、入力画像の垂直方向でも水平
方向でも任意の方向の空間周波数を知ることができる。
さらに、入力画像の空間周波数を評価することにより、
入力画像の焦点が正しく結んでいるか知ることもでき
る。次に、出力補正手段３０の作用について説明する。

【００９４】出力補正手段３０は例えば上述した測光モ
ードにおいて用いられる。前述のように、受光素子１３
としてフォトダイオードが用いられており、フォトダイ
オードは光束が照射されると、光強度で決まる電流が出
力される。フォトダイオードに光束が照射されない暗中
状態でも、フォトダイオードに暗電流が流れる場合があ
る。暗電流により微少光量の検出が困難になり、暗電流
の影響を除去する必要がある。暗電流の影響を除去する
ため、以下の作用が行なわれる。

【００９５】スイッチ手段２９により、パターン表示部
材１２は光透過状態または光遮断状態に交互に切り換え
られる。フォトダイオードにおいては、パターン表示部
材１２の光透過状態は光照射時に相当し、フォトダイオ
ードに電流が流れる。パターン表示部材１２の光遮断状
態は光非照射時に相当し、フォトダイオードに暗電流が
流れる。

【００９６】出力補正手段３０の第１の差分処理回路に
より、受光素子１３の光透過状態または光遮断状態の各
電流値の差分を取り、受光素子１３子の暗電流を除去す
ることができる。

【００９７】また、増幅回路１３Ａにおいては、パター
ン表示部材１２の光遮断状態に対応する入力を零にした
場合、出力に残るオフセット電圧等をキャンセルするこ
とが必要である。パターン表示部材１２の光透過状態
は、光照射時に相当し、増幅回路１３Ａに所定の電圧が
かかる。

【００９８】パターン表示部材１２の光遮断状態は、光
非照射時に相当する。増幅回路１３Ａに電圧ΔＶが残
る。出力補正手段３０の第２の差分処理回路により、受
光素子１３の光透過状態または光遮断状態の電圧の差分
を取り、増幅回路１３Ａのオフセット電圧を除去するこ
とができる。

【００９９】このように、パターン表示部材１２に対し
ての光透過状態または光遮断状態を繰り返すことによ
り、断続的（パルス波形的）に光強度を測定することが
でき、受光素子１３の暗電流や増幅回路１３Ａのオフセ
ット電圧等をキャンセルすることができ、測光の精度を
飛躍的に高めることができる。以上の如き構成によれ
ば、次の効果を奏する。

【０１００】第１に、一眼レフレックス式カメラ１にお
いて、測光分析，空間周波数分析を含めた画像評価装置
を情報表示が可能なファインダー光学系５の中に実現す
ることができる。すなわち、パターン表示部材１２を、
ファインダー視野内にスクリーン７上の入力画像に重ね
て表示するために用いることができると同時に、単一の
受光素子１３のための透過状態が可変なマスクとして機
能させることにより、測光分析，空間周波数分析等の画
像評価が可能である。

【０１０１】また、ファインダー光学系５の機能と画像
評価の機能を同一のスペースに収め、機能とスペースの
両方を同時に満足し、カメラの小型化を図ることができ
る。第２に、単一の受光素子１３を用いて分割の数を仮
想的に自由に決めることができ、受光素子１３を任意の
領域に仮想的に分割し、入力画像を任意の領域毎に測光
することができる。例えば、受光素子１３の仮想的な分
割領域の大きさを自由に変更することができるので、最
適な測光モードを自由に設定選択できる。

【０１０２】特に、受光素子１３上の入力画像Ｙの超多
分割測光が可能である。第３に、受光素子１３に投影さ
れた画像３６の光強度を測定することにより、入力画像
Ｙに対してフーリエ変換を適用して求めるべき単一の強
度分布からなるスペクトルを、フーリエ変換の計算を行
なわずに光学的に簡単に求め、画像評価の基礎とするこ
とができる。

【０１０３】第４に、所定の空間周波数を表す縞状模様
のピッチに対応する、受光素子１３に投影された画像３
６の光強度を測定することにより、入力画像３６の適当
な空間周波数をフーリエ変換の計算を行なわずに簡単に
探すことができる。例えば、入力画像Ｙに最も多く分布
する空間周波数をフーリエ変換の計算を行なわずに光学
的に求めることができる。

【０１０４】第５に、パターン表示部材１２に対しての
光透過状態または光遮断状態を繰り返すことにより、断
続的（パルス波形的）に光強度を測定することができ、
受光素子１３の暗電流や増幅回路１３Ａのオフセット電
圧等をキャンセルすることができ、測光の精度を飛躍的
に高めることができる。第６に、ビームスプリッタ１６
として用いる偏光ビームスプリッタは、減光率が小さく
（光透過率が良い）ので、ハーフミラーに比してＡＥの
際に要求される明るさを確保することができる。

【０１０５】なお、本実施の形態においては、パターン
表示部材として液晶表示パネル，偏光板を利用している
が、これに限定されることなく、例えば、エレクトロル
ミネツセンス素子等の表示素子を用いることができる。
また、本実施の形態においては、照明光学系２０は、発
光ダイオードから略単波長の照明光を発し、この照明光
を偏光板２４により直線偏光させているが、ＬＥＤに代
えてレーザダイオード（ＬＤ）を用いることもできる。
この場合、レーザダイオード（ＬＤ）は直線偏光である
ことから、偏光方向を適切に設定することにより、その
照明光をビームスプリッタ１６で効率良く反射させるよ
うな状態でパターン表示部材１２に向かうようにする必
要がある。

【０１０６】さらに、本実施の形態においては、照明光
学系の照明光に直線偏光を用い、ビームスプリッタとし
て偏光ビームスプリッタを用いた例について説明した
が、ビームスプリッタとしてハーフミラーを用いること
ができる。ハーフミラーは、偏光のための装置の必要が
なく、装置が簡単である。そして、本実施の形態におい
ては、入力画像のある部分だけを窓として特定な部分の
画像について空間周波数を測定し、評価する例について
説明したが、入力画像の全体についても空間周波数も当
然に測定し、評価することができる。

【０１０７】そして、また、本実施の形態においては、
画像評価モードの空間周波数分析により、受光素子１３
に投影された画像を仮想的に超多分割して多数の小窓を
形成し、各小窓にフーリエ変換を適用して光強度を求
め、各小窓の画像の空間周波数を求めることもできる。
加えて、本実施の形態においては、偏光板を液晶表示パ
ネルから離して使用することを前提としたが、液晶表示
パネルの両面に偏光板を装着した公知の液晶表示器を用
いることもできる。

【０１０８】図１７により、請求項１ないし請求項５記
載の発明のカメラの画像評価装置の一実施の形態（実施
の形態２）を説明する。本実施の形態について、実施の
形態１と同一構成部分については説明を省略し、相違す
る部分についてのみ説明する。図において、筐体２（図
２示す）の上部には、ファインダー光学系４１が配置さ
れている。ファインダー光学系４１は、クイックリター
ンミラー６と、クイックリターンミラー６の上方に配置
され入力画像（被写体像）が結像されるスクリーン７
と、第１の回折光学素子８と、第１の回折光学素子８の
上方のペンタゴナルプリズム９と、ペンタゴナルプリズ
ム９の後方の接眼レンズ１０とで構成されている。

【０１０９】スクリーン７の上方に、反射板１９，投影
レンズ１８，パターン表示部材４２，受光素子１３が順
番に配置されている。パターン表示部材４２は、液晶表
示パネル１４と、その両側の偏光板１４Ａ，１４Ｂとで
構成され、光透過領域と光遮断領域の組合せを表示す
る。光透過領域と光遮断領域の組合せは、実施の形態１
と同様であり、説明を省略する。

【０１１０】受光素子１３は、パターン表示部材４２を
通過した光束を受ける。そして、液晶表示パネル１４
に、パターン変更手段２５が接続されている。また、ス
イッチ手段２９は、液晶表示パネル１４に接続されてい
る。スイッチ手段２９は、パターン表示部材４２を光透
過状態または光遮断状態に交互に切り換える。

【０１１１】さらに、受光素子１３に、画像走査手段２
７Ｆが接続されている。パターン変更手段２５は、画像
評価モード設定部２７を有している。画像評価モード設
定部２７は、測光モード設定部２７Ａと、空間周波数分
析モード設定部２７Ｂとで構成されている。パターン変
更手段２５は、実施の形態１で述べたものと同様であ
り、説明を省略する。

【０１１２】受光素子１３の出力側は増幅回路１３Ａを
介して出力回路３１に接続されている。増幅回路１３Ａ
は受光素子１３の出力を増幅する。出力補正手段３０の
入力側はパターン表示部材１２に接続され、出力側は受
光素子及び増幅回路１３Ａに接続されている。出力回路
３１は、測光手段３２と、空間周波数分析回路３３とで
構成されている。

【０１１３】実施の形態２においては、画像入力手段に
より、撮影レンズ４を通過した被写体光により入力画像
が生成され、実施の形態１の画像評価モードの作用と同
様の作用が生じ、説明を省略する。実施の形態２によれ
ば、実施の形態１の第２，第３，第４，第５の効果と同
様の効果を奏する。

【０１１４】図１８は、請求項２記載の発明のカメラの
画像評価装置の一実施の形態（実施の形態３）を示す。
本実施の形態においては、実施の形態２と相違する点に
ついてのみ説明すると、画像評価モード設定部２７は測
光モード設定部２７Ａからなる。実施の形態３において
は、実施の形態１で述べた測光モード設定部２７Ａの作
用と同様の作用が生じ、説明を省略する。

【０１１５】実施の形態３によれば、実施の形態１の第
２の効果と同様の効果を奏する。図１９は、請求項３記
載の発明のカメラの画像評価装置の一実施の形態（実施
の形態４）を示す。本実施の形態においては、実施の形
態２と相違する点についてのみ説明する。液晶表示パネ
ル１４に、パターン変更手段２５が接続されている。パ
ターン変更手段２５は、画像評価モード設定部２７から
なる。画像評価モード設定部２７は空間周波数分析モー
ド設定部２７Ｂを有する。空間周波数分析モード設定部
２７Ｂは、縞状模様のピッチを所定の値（一定値）に設
定するピッチ設定手段２７Ｈを備えている。

【０１１６】実施の形態４においては、実施の形態１で
述べた空間周波数分析モード設定部２７Ｂの作用と同様
の作用が生じ、説明を省略する。実施の形態４によれ
ば、実施の形態１の第３の効果と同様の効果を奏する。
図２０は、請求項４記載の発明のカメラの画像評価装置
の一実施の形態（実施の形態５）を示す。

【０１１７】本実施の形態においては、実施の形態２と
相違する点についてのみ説明する。液晶表示パネル１４
に、パターン変更手段２５が接続されている。パターン
変更手段２５は、画像評価モード設定部２７からなる。
画像評価モード設定部２７は空間周波数分析モード設定
部２７Ｂを有する。空間周波数分析モード設定部２７Ｂ
は、実施の形態２で述べたものと同様であり、説明を省
略する。

【０１１８】実施の形態５においては、実施の形態１で
述べた空間周波数分析モード設定部２７Ｂの作用と同様
の作用が生じ、説明を省略する。実施の形態５によれ
ば、実施の形態１の第４の効果と同様の効果を奏する。
なお、実施の形態２，実施の形態３，実施の形態４，実
施の形態５においては、撮影レンズ４から受光素子１３
に至る光路としてファインダー光学系を利用したが、こ
れに限定されることなく、撮影レンズを通過した被写体
光により入力画像が生成されれば良い。例えば、請求項
１〜５，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５記載
の発明のカメラの画像評価装置を、図２１に示す一眼レ
フレックスカメラに適用することができる。

【０１１９】図２１はカメラの画像評価装置の一実施の
形態（実施の形態６）を示す。図において、ハーフミラ
ーからなる主ミラー５１の後方に補助ミラー５２が配置
されている。筐体（図示せず）の底部に固定された受光
素子５３に撮影レンズ４からの光を導く場合について
も、測光光路５４が形成され、この測光光路５４の途中
に実施の形態２のパターン表示部材４２と同様の構成の
パターン表示部材５５が装着されている。さらに、受光
素子５３，測光光路５４，パターン表示部材５５に、実
施の形態２，実施の形態３，実施の形態４，実施の形態
５と同様の構成がそれぞれ適用される。

【０１２０】なお、実施の形態２，実施の形態３，実施
の形態４，実施の形態５，実施の形態６においては、以
下の適用が可能である。パターン表示部材として、液晶表示パネル，偏光板に
限定されることなく、エレクトロルミネツセンス素子等
の表示素子を用いることができる。

【０１２１】入力画像のある部分だけを窓として特定
な部分の画像について空間周波数を測定し、評価する例
に限定されず、入力画像の全体についても空間周波数も
当然に測定し、評価することができる。画像評価モードの空間周波数分析により、受光素子１
３に投影された画像を仮想的に超多分割して多数の小窓
を形成し、各小窓にフーリエ変換を適用して光強度を求
め、各小窓の画像の空間周波数を求めることもできる。

【０１２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、測光分
析，空間周波数分析を含めた画像評価装置を実現でき
る。すなわち、パターン表示部材を、単一の受光素子の
ための透過状態が可変なマスクとして機能させることに
より、測光分析，空間周波数分析等の画像評価が可能で
ある。

【０１２３】請求項２記載の発明によれば、表示パター
ンの形状の変更により、単一の受光素子を仮想的に任意
の形状，分割数で自由に任意の領域に分割し、受光素子
上の入力画像を任意の領域毎に測光することができる。
請求項３記載の発明によれば、受光素子に投影された画
像の光強度を測定することにより、入力画像に対してフ
ーリエ変換を適用して求めるべき単一の強度分布からな
るスペクトルを、フーリエ変換の計算を行なわずに光学
的に簡単に求め、画像評価の基礎とすることができる。

【０１２４】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明の効果に加えて、入力画像の適当な空間周波数
をフーリエ変換の計算を行なわずに簡単に探すことがで
きる。請求項５記載の発明によれば、パターン表示部材
に対しての光透過状態または光遮断状態を繰り返すこと
により、断続的（パルス波形的）に光強度を測定するこ
とができ、受光素子の暗電流や増幅回路のオフセット電
圧等をキャンセルすることができ、測光の精度を飛躍的
に高めることができる。

【０１２５】請求項６記載の発明によれば、測光分析，
空間周波数分析を含めた画像評価装置を情報表示が可能
なファインダー光学系の中に実現することができる。す
なわち、パターン表示部材を、ファインダー視野内にス
クリーン上の入力画像に重ねて表示するために用いるこ
とができると同時に、単一の受光素子のための透過状態
が可変なマスクとして機能させることにより、測光分
析，空間周波数分析等の画像評価が可能である。

【０１２６】また、ファインダー光学系の機能と画像評
価の機能を同一のスペースに収め、機能とスペースの両
方を同時に満足し、カメラの小型化を図ることができ
る。請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明
の効果に加えて、請求項２記載の発明の効果と同様の効
果を奏する。請求項８記載の発明によれば、請求項６記
載の発明の効果に加えて、請求項３記載の発明の効果と
同様の効果を奏する。

【０１２７】請求項９記載の発明によれば、請求項６記
載の発明の効果に加えて、請求項４記載の発明の効果と
同様の効果を奏する。請求項１０記載の発明によれば、
請求項６記載の発明の効果に加えて、請求項５記載の発
明の効果と同様の効果を奏する。請求項１１記載の発明
によれば、偏光ビームスプリッタは、減光率が小さく
（光透過率が良い）ので、ハーフミラーに比してＡＥの
際に要求される明るさを確保することができる。また、
偏光ビームスプリッタの反射，透過の性質を利用するこ
とにより、往復光路の成立を可能にし、情報表示モー
ド，画像評価モードの２つのモード成立が可能になる。

【０１２８】請求項１２記載の発明によれば、第２の回
折光学素子の回折性能を確保できる。請求項１３記載の
発明によれば、ホログラムにより、小型化が可能であ
る。請求項１４記載の発明によれば、情報表示モードま
たは画像評価モードを自由に選択し、画像評価またはフ
ァインダー表示を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係わるカメラの画像評価兼用表
示装置の構成図である。

【図２】実施の形態１に係わるカメラの断面図である。

【図３】図１の受光素子の正面図である。

【図４】図１のファインダー視野を示す正面図である。

【図５】実施の形態１の情報表示モードを示す説明図で
ある。

【図６】実施の形態１の画像評価モードを示す説明図で
ある。

【図７】実施の形態１の画像評価モードの測光モードの
受光素子の仮想の第１の分割状態を示す説明図である。

【図８】実施の形態１の画像評価モードの測光モードの
受光素子の仮想の第２の分割状態を示す説明図である。

【図９】光透過領域と光遮断領域とに区分されたパター
ン表示部材を示す説明図である。

【図１０】パターン表示部材を仮想的に分割する手順を
示す説明図である。

【図１１】実施の形態１の画像評価モードの空間周波数
分析モードの画像入力手段，光学フィルタ，受光素子の
関係を示す説明図である。

【図１２】実施の形態１の画像評価モードの空間周波数
析モードの画像入力手段，光学フィルタ，受光素子の関
係を示す斜視図である。

【図１３】実施の形態１の光学フィルタの矩形波状の縞
状模様を示す説明図である。

【図１４】実施の形態１の光学フィルタの正弦波状の縞
状模様を示す説明図である。

【図１５】光学フィルタの縞状模様のピッチと光強度関
係を示す説明図である。

【図１６】入力画像の空間周波数の分布を示す説明図で
ある。

【図１７】実施の形態２に係わるカメラの画像評価装置
の要部を示す構成図である。

【図１８】実施の形態３に係わるカメラの画像評価装置
の要部を示す構成図である。

【図１９】実施の形態４に係わるカメラの画像評価装置
の要部を示す構成図である。

【図２０】実施の形態５に係わるカメラの画像評価装置
の要部を示す構成図である。

【図２１】実施の形態６に係わるカメラの画像評価装置
の構成図である。

【符号の説明】

１一眼レフレックス式カメラ４撮影レンズ５ファインダー光学系７スクリーン８第１の回折光学素子１１第２の回折光学素子１２パターン表示部材１３受光素子１４液晶表示パネル１６ビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ）１９反射板２０照明光学系２５パターン変更手段２６モード選択手段２７Ｃ仮想分割手段２７Ｄ光透過領域設定手段２７Ｅ明暗変更手段２７Ｆ画像走査手段２７Ｇ模様変更手段２７Ｈ模様設定手段２９スイッチ手段３０出力補正手段３２測光手段３３空間周波数分析回路３４Ａスペクトル検出手段３４Ｂ空間周波数決定手段３５光学フィルタ３５Ｃピッチ３６画像４１ファインダー光学系４２パターン表示部材Ｙ入力画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 ＤＦターム(参考） 2G065 AA04 AB04 BA04 BB15 BB50 BC11 BC35 DA18 2H054 BB04 2H100 AA31 BB09 2H102 AA41 AB01 5C022 AA11 AC02 AC12 AC51

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により入
力画像を生成する画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過領域と光遮
断領域の組合せを表示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接続され、光透過領域と光遮断
領域の組合せを可変にするパターン変更手段と、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記受光素子に投影された画像を評価する画像評価手段
とを備えていることを特徴とするカメラの画像評価装
置。
【請求項２】撮影レンズを通過した被写体光により入
力画像を生成する画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過領域と光遮
断領域の組合せを表示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接続されたパターン変更手段
と、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記受光素子に接続された測光手段とを備え、前記パターン変更手段は、前記パターン表示部材を仮想的に複数の領域に区分けす
る仮想分割手段と、前記複数の領域を光透過領域または光遮断領域とに仮想
的に区分する光透過領域設定手段と、前記複数の領域を光透過状態または光遮断状態に変更す
る明暗変更手段とを有することを特徴とするカメラの画
像評価装置。
【請求項３】撮影レンズを通過した被写体光により入
力画像を生成する画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過率が周期的
に変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させて受光素子
上に投影される画像の光強度を測定することにより、前
記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の強度分布か
らなるスペクトルを求めるスペクトル検出手段とを備え
ていることを特徴とするカメラの画像評価装置。
【請求項４】撮影レンズを通過した被写体光により入
力画像を生成する画像入力手段と、前記撮影レンズからの光束が通過し、光透過率が周期的
に変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、前記パターン表示部材を通過した光束を受ける単一の受
光素子と、前記光学フィルタに接続され、前記縞状模様のピッチを
可変にするピッチ変更手段と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させて受光素子
上に投影される画像の光強度を測定することにより、前
記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の強度分布か
らなるスペクトルを求めるスペクトル検出手段と、複数の前記縞状模様に対応して求められた複数のスペク
トルを比較することにより前記入力画像の空間周波数を
求める空間周波数決定手段とを備えていることを特徴と
するカメラの画像評価装置。
【請求項５】前記パターン表示部材に接続されたスイ
ッチ手段と、前記受光素子の出力側に接続された出力補正手段とを備
え、前記スイッチ手段は、前記パターン表示部材を光透過状
態または光遮断状態に交互に切り換え、前記出力補正手段は、前記パターン表示部材の光透過状
態または光遮断状態に対応する出力値の差分を取ること
を特徴とする請求項１記載または請求項２記載の画像評
価装置。
【請求項６】入力画像が結像されるスクリーンを有す
るファインダー光学系の途中に配置された第１の回折光
学素子と、前記スクリーンに共役に配置された第２の回折光学素子
と、前記スクリーンに共役に配置され、光透過領域と光遮断
領域の組合せを表示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接続され、光透過領域と光遮断
領域の組合せを可変にするパターン変更手段と、前記第２の回折光学素子及び前記パターン表示部材を通
過した光束を受ける受光素子と、前記受光素子に投影された画像を評価する画像評価手段
と、前記スクリーンと前記パターン表示部材との間に配置さ
れ、光束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビ
ームスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備えて
いることを特徴とするカメラの画像評価兼用表示装置。
【請求項７】入力画像が結像されるスクリーンを有す
るファインダー光学系の途中に配置された第１の回折光
学素子と、前記スクリーンに共役に配置された第２の回折光学素子
と、前記スクリーンに共役に配置され、光透過領域と光遮断
領域の組合せを表示するパターン表示部材と、前記パターン表示部材に接続されたパターン変更手段
と、前記第２の回折光学素子及び前記パターン表示部材を通
過した光束を受ける受光素子と、前記受光素子に接続された測光手段と、前記スクリーンと前記パターン表示部材との間に配置さ
れ、光束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビ
ームスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備え、前記パターン変更手段は、前記パターン表示部材を仮想的に複数の領域に区分けす
る仮想分割手段と、前記複数の領域を光透過領域または光遮断領域とに仮想
的に区分する光透過領域設定手段と、前記複数の領域を光透過状態または光遮断状態に変更す
る明暗変更手段とを有することを特徴とするカメラの画
像評価兼用表示装置。
【請求項８】入力画像が結像されるスクリーンを有す
るファインダー光学系の途中に配置された第１の回折光
学素子と、前記スクリーンに共役に配置された第２の回折光学素子
と、前記スクリーンに共役に配置され、光透過率が周期的に
変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、前記第２の回折光学素子及び前記パターン表示部材を通
過した光束を受ける受光素子と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させて受光素子
上に投影される画像の光強度を測定することにより、前
記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の強度分布か
らなるスペクトルを求めるスペクトル検出手段と、前記スクリーンと前記光学フィルタとの間に配置され、
光束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビ
ームスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備えて
いることを特徴とするカメラの画像評価兼用表示装置。
【請求項９】入力画像が結像されるスクリーンを有す
るファインダー光学系の途中に配置された第１の回折光
学素子と、前記スクリーンに共役に配置された第２の回折光学素子
と、前記スクリーンに共役に配置され、光透過率が周期的に
変化する縞状模様が形成された光学フィルタと、前記第２の回折光学素子及び前記パターン表示部材を通
過した光束を受ける受光素子と、前記光学フィルタに接続され、前記縞状模様を可変にす
る模様変更手段と、前記入力画像を前記光学フィルタを通過させて受光素子
上に投影される画像の光強度を測定することにより、前
記入力画像の前記縞状模様に対応する単一の強度分布か
らなるスペクトルを求めるスペクトル検出手段と、複数の前記縞状模様に対応して求められた複数のスペク
トルを比較することにより前記入力画像の空間周波数を
求める空間周波数決定手段と、前記スクリーンと前記光学フィルタとの間に配置され、
光束を透過または反射するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタに対向配置され、照明光を前記ビ
ームスプリッタに向けて照射する照明光学系とを備えて
いることを特徴とするカメラの画像評価兼用表示装置。
【請求項１０】前記パターン表示部材に接続されたス
イッチ手段と、前記受光素子の出力側に接続された出力
補正手段とを備え、前記スイッチ手段は、前記パターン表示部材を光透過状
態または光遮断状態に交互に切り換え、前記出力補正手段は、前記受光素子の出力側に、前記パ
ターン表示部材の光透過状態または光遮断状態に対応す
る出力値の差分を取ることを特徴とする請求項６記載ま
たは請求項７記載のカメラの画像評価兼用表示装置。
【請求項１１】ビームスプリッタは、偏光ビームスプ
リッタであり、前記照明光学系から照射される照明光は、直線偏光であ
ることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれ
か１項に記載のカメラの画像評価兼用表示装置。
【請求項１２】前記照明光は略単波長であり、偏光ビームスプリッタから第２の回折光学素子に至る光
束の光軸は、第２の回折光学素子の法線に対して所定角
度傾斜していることを特徴とする請求項１１記載のカメ
ラの画像評価兼用表示装置。
【請求項１３】第２の回折光学素子はホログラムであ
ることを特徴とする請求項１１記載のカメラの画像評価
兼用表示装置。
【請求項１４】前記表示パターンを前記ファインダー
光学系の入力画像に重ねて表示する情報表示モード、ま
たは、前記スクリーンの入力画像を評価する画像評価モ
ードのいずれか一方を選択するモード選択手段を有して
いることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれ
か１項に記載のカメラの画像評価兼用表示装置。