JP2006126723A - 補助光投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影レンズ情報に応じて被写体に投影する焦点検出用パターンの大きさが変更可能な補助光投影装置を提供すること。
【解決手段】 焦点検出用パターン２０を被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターンをカメラの自動焦点検出手段に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置Ａにおいて、前記焦点検出用パターンを投影する投影光学系は、光源３１と、該光源からの光を制御する制御手段３３と、前記焦点検出用パターンを形成する少なくとも１つのホログラム４５と、該ホログラムからの光を前記被写体に投影する投影レンズ群３７を有し、前記カメラに装着された撮影レンズ１の情報に基づき前記制御手段で前記ホログラムへの光路を切り替え、前記撮影レンズ情報に応じた前記焦点検出用パターンを前記被写体に投影可能な補助光投影装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動焦点検出用の補助光投影装置に関する。

従来、カメラ撮影の自動焦点検出に使用される補助光投影装置では、被写体が暗い場合や、コントラストが無い若しくは低い場合は、スリット状の縞模様パターンを被写体に投射する。そして、そのパターンをカメラが検出して自動焦点検出を行う。近年、自動焦点検出の検出エリアが拡大している。このため、補助光投影装置では、自動焦点検出に用いられる縞模様パターンを複数に分割して投射することで、より広い範囲で自動焦点検出できる焦点検出用パターンが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

このような、補助光投影装置では、焦点検出用のパターンを形成したフィルムパターンを光源であるＬＥＤの前面に配置し、被写体に焦点検出用パターンを投影する方法や、ＬＥＤに形成されたパターンをレンズ等を用いて複数に分割して被写体に投影し、焦点検出用パターンとして用いる方法が使われている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平６−３４７６９０号公報 特開平６−３１３８３９号公報

しかし、上記特許文献１および２に提案されている補助光投影装置では、被写体に投影される焦点検出用パターンの投影倍率が一定であるため、ズームレンズ等の広角端状態と望遠端状態において、焦点検出用パターンが自動焦点検出手段（ＡＦセンサー）に対して小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりする。例えば、撮影レンズが望遠で焦点距離が１００ｍｍの場合では、照射された焦点検出用パターンはＡＦセンサーの形状に対して大きくなりすぎる。一方、撮影レンズが広角で焦点距離が２４ｍｍの場合では、照射された焦点検出用パターンはＡＦセンサーの形状に対して小さくなりすぎる。この結果、ＡＦセンサーに焦点検出用パターンが重ならなくなったり、ＡＦセンサー部に対して焦点検出用パターンが大きくなりすぎてしまったりして、自動焦点検出ができなくなるという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、撮影レンズ情報に応じて被写体に投影する焦点検出用パターンの大きさが変更可能な補助光投影装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体の輝度またはコントラストの高低を判定する判定手段を有し、前記判定手段の判定結果に基づいて焦点検出用パターンを前記被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターンをカメラの自動焦点検出手段に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置において、
前記焦点検出用パターンを投影する投影光学系は、光源と、該光源からの光を制御する制御手段と、該制御手段からの光で前記焦点検出用パターンを形成する少なくとも１つのホログラムを有し、前記カメラに装着された撮影レンズの情報を入手するレンズ情報入手手段からの情報に基づき、前記制御手段で前記ホログラムへの光路を切り替え、前記撮影レンズ情報に応じた大きさの前記焦点検出用パターンを前記被写体に投影可能であることを特徴とする補助光投影装置を提供する。

また、本発明の補助光投影装置では、前記自動焦点検出手段は、複数の焦点検出領域からなり、前記複数の焦点検出領域のうち、選択された少なくとも１つの領域に対応する被写体上の位置に前記焦点検出用パターンを投影するように、前記制御手段が前記ホログラムへの光路を切り替えることが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記投影光学系は、前記ホログラムで形成された前記焦点検出用パターンを前記被写体に投影する投影レンズ群を有することが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記制御手段は、透明電極を有する高分子分散型液晶素子であることが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記制御手段は、透明電極を有する液晶素子であることが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記高分子分散型液晶素子は、前記光源からの光の回折角度を変更可能なことが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記高分子分散型液晶素子、及び前記液晶素子は、前記光源からの光の拡散または透過を制御可能であることが好ましい。

また、本発明の補助光投影装置では、前記ホログラムは、広角端状態と、中間焦点距離状態と、望遠端状態の少なくとも１つの状態に対応する前記焦点検出用パターンを形成することが好ましい。

本発明によれば、撮影レンズ情報に応じて被写体に投影する焦点検出用パターンの大きさが変更可能な補助光投影装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明にかかる補助光投影装置を自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。図２は、本発明の実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示す。図３は、本発明の実施形態にかかる補助光投影装置における広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）、および望遠端状態（Ｔ）における焦点検出用パターンと焦点検出手段との位置関係を示す。図４は、本発明の第１実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示す。図５は、本発明の第２実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示す。図６は、本発明の第３実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示し（ａ）は断面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。図７は、本発明の第４実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示し、（ａ）は断面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。図８は、第４実施の形態にかかる補助光投影装置における焦点検出用パターンと焦点検出手段との位置関係を示し、（ａ）は焦点検出手段の配置を示し、（ｂ）は焦点検出用パターンの投影状態を示す。

（実施形態）
図１において、撮影レンズ１は、被写界の光を入射させメインミラー３はこの入射された光を焦点検出系と不図示のファインダー系とに分割する。焦点検出系への光線５はメインミラー３を通過後サブミラー７で反射されて焦点検出手段９に入射し、自動焦点調節のための測距に使用されるとともに、被写体から入射した光の輝度あるいはコントラストが検出されＣＰＵ１１に送られる。ＣＰＵ１１からの入射光の輝度あるいはコントラストの情報は、判定手段１３に送られ、被写体の輝度あるいはコントラストが低いと判断された場合には、補助光投影手段１５から被写体上に後述する縦縞模様と横縞模様の組み合わせパターンから成る焦点検出用パターン２０（図３参照）を投影する（各部の符号は図３（Ｗ）のみに記載し他図では省略する）。

また、撮影レンズ１の焦点距離情報、最短合焦距離情報、最遠合焦距離情報、現在の距離情報等がレンズ情報入手手段２１を介して入手され、ＣＰＵ１１に送られる。これらのレンズ情報に基づいてＣＰＵ１１から補助光投影手段１５に焦点検出用パターン２０の投影倍率が指示される。補助光投影手段１５では、ＣＰＵ１１の指示に基づき、被写体に向けて所定倍率の焦点検出用パターン２０を設定して被写体に向けて焦点検出用パターン２０が投影される。

投影された焦点検出用パターン２０の反射光を撮影レンズ１、メインミラー３、サブミラー７を介して焦点検出手段９に入射し、焦点検出手段９に配設された測距センサーにより焦点検出を行う。自動焦点調節は、焦点検出手段９によって被写体の焦点ずれが検出された後、ＣＵＰ１１を介して不図示のレンズ駆動装置を制御し、焦点調節が行われる。焦点検出手段９からの信号に基づき合焦が行われた後、メインミラー３が跳ね上げられ、シャッター１７が動作し、ＣＣＤ１９に被写体像が結像される。このようにして、補助光投影装置Ａを搭載する自動焦点カメラが構成されている。

なお、判定手段１３は、カメラ側に設けられていても良い。また、補助光投影装置Ａは自動焦点カメラに内蔵されていても良いし、自動焦点カメラの外部に、例えば、外付けフラッシュと一体にして配置されていても良い。あるいは、カメラと通信可能なものとして、カメラとは離れた位置に配置されるようにしても良い。

図２は、本発明の実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示す。図２において、投影光学系３０は、光源３１と、撮影レンズ１の焦点距離に応じた大きさの焦点検出用パターン２０を形成する、後述する焦点検出用パターン形成手段３３と、焦点検出用パターン形成手段３３によって形成された焦点検出用パターン２０を被写体３５（図３参照）に投影する投影レンズ群３７から構成されている。光源３１は、ＬＥＤ、ランプ、レーザ等の光源が用いられる。

以下に、本発明の実施形態にかかる補助光投影装置に内蔵される焦点検出用パターン形成手段の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図４は、本発明の第１実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン形成手段を示す。図４において、焦点検出用パターン形成手段３３は、高分子分散型液晶４１が、透明電極４２ａ、４３ａを有する透明ガラス基板４２、４３で挟持されている。透明ガラス基板４３の透明電極４３ａが配設されている面とは反対面側の近傍には、光源３１からの光によって焦点検出用パターン２０を形成するホログラム４５が配設されている。そして、透明電極４２ａ、４３ａには、電源４６と、透明電極４２ａ、４３ａ間の印加電圧を制御する電圧制御手段４７が接続されている。

高分子分散型液晶４１は、透明電極４２ａ、４３ａ間に印加される電圧によって光源３１から入射される光を所定の方向に回折するように形成されている。そして所定の方向に回折された光がホログラム４５に入射して、図３に示す縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０が形成され、投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影されるように構成されている。

撮影レンズ１が広角端状態（Ｗ）にある時（例えば、焦点距離２４ｍｍ）、レンズ情報入射手段２１、ＣＰＵ１１等を介して補助光投影手段１５に撮影レンズ１の焦点距離情報等が伝達される（図１参照）。補助光投影手段１５では、伝達された焦点距離情報等に基づき、電圧制御手段４７が透明電極４２ａ、４３ａ間の印加電圧を設定する。この印加電圧によって、光源３１から入射される光が高分子分散型液晶４１で回折されてホログラム４５に入射され、ホログラム４５で広角端状態Ｗ用（図３（Ｗ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０がＷ方向に射出され、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

撮影レンズ１が中間焦点距離状態Ｍ（例えば、焦点距離５０ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７により印加電圧が中間焦点距離状態用に設定される。この印加電圧によって、光源３１から入射される光が高分子分散型液晶４１で回折されてホログラム４５に入射され、ホログラム４５によって中間焦点距離状態Ｍ用（図３（Ｍ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０がＭ方向に射出されて、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

撮影レンズ１が望遠端状態Ｔ（例えば、焦点距離１００ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７により印加電圧が望遠端状態用に設定される。この印加電圧によって、光源３１から入射される光が高分子分散型液晶４１で回折されてホログラム４５に入射され、ホログラム４５によって望遠端状態Ｔ用（図３（Ｔ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０がＴ方向に射出されて、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

本第１実施形態では、撮影レンズ１の焦点距離情報等に応じて焦点検出用パターン２０の大きさが焦点検出用パターン形成手段３３のホログラム４５で選択形成され投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影される。これにより、被写体３５に投影される焦点検出パターン２０は、図３に示すように、ファインダー内で広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔの各状態において焦点検出手段９にほぼ一致する大きさにすることが可能になる。この結果、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔに亘って焦点検出動作を確実に行うことが可能になる。

なお、広角端状態Ｗと中間焦点距離状態Ｍ、及び中間焦点距離状態Ｍと望遠端状態Ｔのそれぞれの状態間では、撮影レンズ１の焦点距離に応じてどちらかの焦点検出用パターン２０を被写体３５に投影することで焦点検出手段９から大きくずれることがないようにすることができ焦点検出を確実に行うことができる。また、投影光学系３０に変倍レンズを導入し焦点検出用パターン２０の投影倍率をそれそれの状態間で微調できるようにしても良い。

なお、焦点検出手段９の複数の焦点検出領域の内、選択された少なくとも１つの焦点検出領域に、この領域に配置されている測距センサーに対応する（横センサの場合には縦パターンを縦センサーの場合には横パターン）焦点検出用パターンを投影するようにホログラムへの光路を切り替える構成とすることもできる。

なお、上記実施の形態では、ホログラム４５はそれぞれの状態Ｗ、Ｍ、Ｔで拡散の大きさを変更するようにしたが、焦点検出領域９に配置されているセンサーの形状に応じて焦点検出パターン２０を選択して（縦パターン、横パターンを選択した）照射するようにしても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる焦点検出用パターン発生手段に関し図５を参照しつつ説明する。第１実施形態と同様の構成は同じ符号を付し説明を省略する。

図５において、焦点検出用パターン形成手段１３３は、高分子分散型液晶１４１が、透明電極４２ａを有する透明ガラス基板４２と、それぞれ分割された透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、及び４３ａＴを有する透明ガラス基板４３で挟持されている。透明ガラス基板４３の透明電極が配設されている面とは反対面側の近傍には、光源３１からの光によって広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔのそれぞれの大きさの焦点検出用パターン２０を形成するホログラム４５Ｗ、４５Ｍ、及び４５Ｔがそれぞれ透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴに対向してそれぞれ配設されている。そして、透明電極４２ａと、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴには、電源４６と、透明電極間の印加電圧を制御する電圧制御手段４７が接続されている。

高分子分散型液晶１４１は、透明電極４２と、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴ間に印加される電圧によって光源３１から入射される光を散乱状態から透過状態に切り替えるスイッチの働きをするように形成されている。電圧を印加する透明電極を選択することによって、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、望遠端状態Ｔ用のいずれかのホログラム４５Ｗ，４５Ｍ，４５Ｔを選択してそれぞれに応じた大きさの焦点検出用パターン２０が選択形成され、投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影されるように構成されている。

撮影レンズ１が広角端状態（Ｗ）にある時（例えば、焦点距離２４ｍｍ）、レンズ情報入射手段２１、ＣＰＵ１１等を介して補助光投影手段１５に撮影レンズ１の焦点距離情報等が伝達される（図１参照）。補助光投影手段１５では、伝達された焦点距離情報等に基づき、電圧制御手段４７が透明電極４２ａ、４３ａＷ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散型液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光がホログラム４５Ｗに入射され、ホログラム４５Ｗによって広角端状態Ｗ用（図３（Ｗ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０が射出され、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

撮影レンズ１が中間焦点距離状態Ｍ（例えば、焦点距離５０ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７が透明電極４２ａ、４３ａＭ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散型液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光がホログラム４５Ｍに入射され、ホログラム４５Ｍによって中間焦点距離状態Ｍ用（図３（Ｍ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０が射出され、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

撮影レンズ１が望遠端状態Ｔ（例えば、焦点距離１００ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７が４２ａ、４３Ｔ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散型液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光がホログラム４５Ｔに入射され、ホログラム４５Ｔによって望遠端状態Ｔ用（図３（Ｔ）参照）の縦パターンと横パターンの組み合わせから成る焦点検出用パターン２０が射出され、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

本第２実施形態では、撮影レンズ１の焦点距離情報等に応じて焦点検出用パターン２０の大きさが焦点検出用パターン形成手段１３３のホログラム４５Ｗ、４５Ｍ、４５Ｔで選択されて形成され投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影される。これにより、被写体３５に投影される焦点検出パターン２０は、図３に示すように、ファインダー内で広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔの各状態において焦点検出手段９にほぼ一致する大きさにすることが可能になる。この結果、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔに亘って焦点検出動作を確実に行うことが可能になる。

なお、広角端状態Ｗと中間焦点距離状態Ｍ、及び中間焦点距離状態Ｍと望遠端状態Ｔのそれぞれの状態間では、撮影レンズ１の焦点距離に応じてどちらかの焦点検出用パターン２０を被写体３５に投影することで焦点検出手段９から大きくずれることが無いようにすることができ焦点検出を確実に行うことができる。また、投影光学系３０に変倍レンズを導入し焦点検出用パターン２０の投影倍率をそれそれの状態間で微調できるようにしても良い。

なお、高分子分散型液晶１４１は、偏光板を配置した液晶素子を用いても良い。この際、偏光板で光量が減少するので、その分光源３の光量を高める必要がある。また、焦点検出用パターン形成手段１３３は、広角端状態用Ｗ、中間焦点距離用Ｍ，及び望遠端状態用Ｔを個別に形成して一体としても良いし、高分子分散型液晶１４１を一体として用い、透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴとホログラム４５Ｗ、４５Ｍ，４５Ｔをそれぞれ分割して形成しても良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる焦点検出用パターン発生手段に関し図６を参照しつつ説明する。第２実施形態と同様の構成は同じ符号を付し説明を省略する。

図６おいて、焦点検出用パターン形成手段２３３は、高分子分散型液晶１４１を、透明電極４２ａを有する透明ガラス基板４２と、それぞれ分割された透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、及び４３ａＴを有する透明ガラス基板４３で挟持されている。透明ガラス基板４３の透明電極が配設されている面とは反対面側の近傍には、光源３１からの光によって広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔのそれぞれの大きさに対応した焦点検出用パターン２０を形成するホログラム４５Ｗ、４５Ｍ、及び４５Ｔがそれぞれ透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴに対向してそれぞれ配設されている。そして、透明電極４２ａと、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴには、電源４６と、透明電極間の印加電圧を制御する電圧制御手段４７が接続されている。

高分子分散型液晶１４１は、透明電極４２と、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴ間に印加される電圧によって光源３１から入射される光を散乱状態から透過状態に切り替えるスイッチの働きをするように形成されている。電圧を印加する透明電極を選択することによって、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、望遠端状態Ｔ用のホログラム４５Ｗ，４５Ｍ，４５Ｔが選択され、それに対応する大きさの焦点検出用パターン２０が形成され、投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影されるように構成されている。

焦点検出用パターン形成手段２３３の動作と形成される焦点検出用パターン２０と焦点検出領域の関係、作用、及び効果は第２実施形態と同様であり説明を省略する。

本第３実施形態では、第２実施形態と同様に、撮影レンズ１の焦点距離情報に応じて焦点検出用パターン２０の大きさが焦点検出用パターン形成手段２３３のホログラム４５Ｗ、４５Ｍ、４５Ｔで選択形成され投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影される。これにより、被写体３５に投影される焦点検出パターン２０は、図３に示すように、ファインダー内で広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔにおいて焦点検出手段９にほぼ一致する大きさにすることが可能になる。この結果、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔに亘って焦点検出動作を確実に行うことが可能になる。

なお、広角端状態Ｗと中間焦点距離状態Ｍ、及び中間焦点距離状態Ｍと望遠端状態Ｔのそれぞれの状態間では、撮影レンズ１の焦点距離に応じてどちらかの焦点検出用パターン２０を被写体３５に投影することで焦点検出手段９から大きくずれることがないようにすることができ焦点検出を確実に行うことができる。また、投影光学系３０に変倍レンズを導入し焦点検出用パターン２０の投影倍率をそれそれの状態間で微調できるようにしても良い。

なお、高分子分散型液晶１４１は、偏光板を配置した液晶素子を用いても良い。この際、偏光板で光量が減少するので、その分光源３の光量を高める必要がある。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態にかかる焦点検出用パターン発生手段に関し図７、図８を参照しつつ説明する。第３実施形態と同様の構成は同じ符号を付し説明を省略する。

図７において、焦点検出用パターン形成手段３３３は、高分子分散型液晶１４１を、透明電極４２ａを有する透明ガラス基板４２と、それぞれ同心円状に分割された透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、及び４３ａＴを有する透明ガラス基板４３で挟持されている。透明ガラス基板４３の透明電極が配設されている面とは反対面側の近傍には、光源３１からの光によって広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔのそれぞれ大きさに対応した後述する焦点検出用パターン３２０（図８参照）を形成するホログラム４５Ｗ、４５Ｍ、及び４５Ｔがそれぞれ透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴに対向してそれぞれ同心円状に配設されている。そして、透明電極４２ａと、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴには、電源４６と、透明電極間の印加電圧を制御する電圧制御手段４７が接続されている。

高分子分散型液晶１４１は、透明電極４２と、それぞれの透明電極４３ａＷ、４３ａＭ、４３ａＴ間に印加される電圧によって光源３１から入射される光を散乱状態から透過状態に切り替えるスイッチの働きをするように形成されている。電圧を印加する透明電極を選択することによって、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、望遠端状態Ｔのいずれかの大きさに対応する焦点検出用パターン３２０が中央位置（中央位置に対する焦点検出用パターンは図示せず）とそれの周囲に円状に形成され、投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影される。

本第４実施の形態に用いられる焦点検出手段３０９は図８（ａ）に示すように、中央の測距センサー３１０ａとその周辺に略円状に配置された各測距センサー３１０ｂで構成されている。各測距センサー３１０ａ、３１０ｂは、例えば十字センサーが使用され、それぞれに対応しての焦点検出領域３１０がカメラのファインダー２２に表示される（センサー３１０ａ、３１０ｂは見えない）。

図７に示すホログラム４５Ｗ、４５Ｍ，４５Ｔのぞれぞれで投影される焦点検出用パターン３２０は、図８（ａ）に示す中央の測距センサー３１０ａとその周辺に略円状に配置された各測距センサー３１０ｂにそれぞれ対応する位置に各倍率に応じて形成される。例えば、図８（ｂ）に示すように、広角端状態（Ｗ）において被写体に投影された焦点検出用パターン３２０は、中央の測距センサー３１０ａとその周辺部の各測距センサー３１０ｂで検出され、不図示のレンズ駆動装置を介して焦点調節が行われる。

撮影レンズ１が広角端状態（Ｗ）にある時（例えば、焦点距離２４ｍｍ）、レンズ情報入射手段２１、ＣＰＵ１１等を介して補助光投影手段１５に撮影レンズ１の焦点距離情報等が伝達される（図１参照）。補助光投影手段１５では、伝達された焦点距離情報等に基づき、電圧制御手段４７で透明電極４２ａ、４３ａＷ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散型液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光が同心円状のホログラム４５Ｗに入射され、ホログラム４５Ｗによって広角端状態Ｗに対応する大きさの中央位置とそれの周囲に円状に形成された焦点検出用パターン３２０が射出され、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。投影された焦点検出用パターン３２０からの反射光は、撮影レンズ１を介して焦点検出手段３０９に入射し焦点検出手段３０９で焦点検出が行われるように構成されている（図１参照）。焦点調整動作は前述の実施形態と同様であり説明を省略する。

撮影レンズ１が中間焦点距離状態Ｍ（例えば、焦点距離５０ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７が透明電極４２ａ、４３ａＭ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光が同心円状でホログラム４５Ｗの内径側に配置されたホログラム４５Ｍに入射され、ホログラム４５Ｍによって、中間焦点距離状態Ｍに対応する大きさの中央位置とそれの周囲に円状に形成された焦点検出用パターン３２０が射出されて、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

望遠端状態Ｔ（例えば、焦点距離１００ｍｍ）の時には、電圧制御手段４７が４２ａ、４３Ｔ間に印加電圧を供給する。この印加電圧によって、高分子分散液晶１４１が散乱状態から透過状態に切り替えられて光源３１から入射される光が同心円状でホログラム４５Ｍの内径側に配置されたホログラム４５Ｔに入射され、ホログラム４５Ｔによって望遠端状態Ｔに対応する大きさの中央位置とそれの周囲に円状に形成された焦点検出パターン３２０が射出されて、この光が投影レンズ群３７に入射されて被写体３５に投影される。

図８（ｂ）に示すように、ホログラム４５Ｗ、４５Ｍ，４５Ｔでそれぞれ形成される中央位置とそれの周囲に円状に形成された焦点検出用パターン３２０は、撮影レンズ１の焦点距離に応じて焦点検出手段３０９の位置に対応するように形成され、投影レンズ群３７を介して被写体３５に投影される。

本第４実施形態では、焦点検出用パターン形成手段３３３で形成され投影レンズ群３７で投影された焦点検出パターン３２０は、図８（ｂ）に示すように、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、及び望遠端状態Ｔの各状態において、焦点検出領域３１０の位置にほぼ一致するように投影することが可能になる。この結果、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔに亘って焦点検出を確実に行うことが可能になる。

なお、広角端状態Ｗと中間焦点距離状態Ｍ、及び中間焦点距離状態Ｍと望遠端状態Ｔのそれぞれの状態間では、撮影レンズ１の焦点距離に応じてどちらかの焦点検出用パターン２０を被写体３５に投影することで焦点検出手段３０９から大きくずれることが無くなり焦点検出を確実に行うことができる。また、投影光学系３０に変倍レンズを導入し焦点検出用パターン３２０の投影倍率をそれそれの状態間で微調できるようにしても良い。

なお、上記実施形態では、投影光学系に投影レンズ群を配置しているが、投影レンズ群を用いない構成としても良い。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本発明にかかる補助光投影装置を自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。 本発明の実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示す。 本発明の実施形態にかかる補助光投影装置における広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）、および望遠端状態（Ｔ）における焦点検出用パターンと焦点検出手段との位置関係を示す。 本発明の第１実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示す。 本発明の第２実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示す。 本発明の第３実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示し（ａ）は断面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。 本発明の第４実施形態にかかる補助光投影装置の焦点検出用パターン発生手段を示し、（ａ）は断面図を、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。 第４実施の形態にかかる補助光投影装置における焦点検出用パターンと焦点検出手段との位置関係を示し、（ａ）は焦点検出手段の配置を示し、（ｂ）は焦点検出用パターンの投影状態を示す。

符号の説明

１ 撮影レンズ
３ メインミラー
７ サブミラー
９、３０９ 焦点検出手段
１１ ＣＰＵ
１３ 判定手段
１５ 補助光投影手段
１７ シャッター
１９ ＣＣＤ
２０、３２０ 焦点検出用パターン
２１ レンズ情報入手手段
２２ ファインダー
３０ 投影光学系
３１ 光源
３３、１３３、２３３、３３３ 焦点検出用パターン形成手段
３５ 被写体
３７ 投影レンズ群
４１、１４１ 高分子分散型液晶
４２、４３ 透明ガラス基板
４２ａ、４３ａ 透明電極
４５ ホログラム
４６ 電源
４７ 電圧制御手段
３１０ 焦点検出領域

Claims (8)

1. 被写体の輝度またはコントラストの高低を判定する判定手段を有し、
   前記判定手段の判定結果に基づいて焦点検出用パターンを前記被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターンをカメラの自動焦点検出手段に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置において、
   前記焦点検出用パターンを投影する投影光学系は、光源と、該光源からの光を制御する制御手段と、該制御手段からの光で前記焦点検出用パターンを形成する少なくとも１つのホログラムを有し、
   前記カメラに装着された撮影レンズの情報を入手するレンズ情報入手手段からの情報に基づき、前記制御手段で前記ホログラムへの光路を切り替え、前記撮影レンズ情報に応じた大きさの前記焦点検出用パターンを前記被写体に投影可能であることを特徴とする補助光投影装置。
2. 前記自動焦点検出手段は、複数の焦点検出領域からなり、
   前記複数の焦点検出領域のうち、選択された少なくとも１つの領域に対応する被写体上の位置に前記焦点検出用パターンを投影するように、前記制御手段が前記ホログラムへの光路を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の補助光投影装置。
3. 前記投影光学系は、前記ホログラムで形成された前記焦点検出用パターンを前記被写体に投影する投影レンズ群を有することを特徴とする請求項１または２に記載の補助光投影装置。
4. 前記制御手段は、透明電極を有する高分子分散型液晶素子であることを特徴とする請求項１または２または３に記載の補助光投影装置。
5. 前記制御手段は、透明電極を有する液晶素子であることを特徴とする請求項１または２または３に記載の補助光投影装置。
6. 前記高分子分散型液晶素子は、前記光源からの光の回折角度を変更可能なことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の補助光投影装置。
7. 前記高分子分散型液晶素子、及び前記液晶素子は、前記光源からの光の拡散または透過を制御可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の補助光投影装置。
8. 前記ホログラムは、広角端状態と、中間焦点距離状態と、望遠端状態の少なくとも１つの状態に対応する大きさの前記焦点検出用パターンを形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補助光投影装置。

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