(57)【要約】【課題】撮影レンズの焦点距離に応じて適切な焦点検出用パターンを投影することができる補助光投影装置、閃光装置およびカメラを提供する。【解決手段】本発明に係わる補助光投影装置（３２）は、所定模様の光パターンを投影する投影ユニット（１０４）と、当該投影ユニットから投影された光パターンを分割して複数の焦点検出用パターンを形成する分割光学部材（１０３）とを備え、前記分割光学部材は、撮影画面上の位置に応じて前記焦点検出用パターン同士の間隔が異なるように複数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。【選択図】図２
2010008689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動焦点検出装置を備えたカメラに装着または内蔵され、補助光として焦点検出用パターンを被写体に投影し、当該被写体から反射された前記焦点検出用パターンを前記自動焦点検出装置に検出させる補助光投影装置であって、
所定模様の光パターンを投影する投影ユニットと、当該投影ユニットから投影された光パターンを分割して複数の焦点検出用パターンを形成する分割光学部材とを備え、
前記分割光学部材は、撮影画面上の位置に応じて前記焦点検出用パターン同士の間隔が異なるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
撮影画面の中央付近に位置する前記焦点検出用パターン同士の間隔が、それ以外の領域に位置する前記焦点検出用パターン同士の間隔よりも密になるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
隣接する前記焦点検出用パターン同士の一部が互いに重なるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
撮影画面の中央付近に位置する前記焦点検出用パターン同士の重なり量が、それ以外の領域に位置する前記焦点検出用パターン同士の重なり量よりも大きくなるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
前記被写体に投影された前記焦点検出用パターンに存在するパターン欠落部が、隣接する他の前記焦点検出用パターンのパターン非欠落部と重なるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、
前記投影ユニットは、
撮影画面の中央付近に投影される前記焦点検出用パターンの倍率が、それ以外の領域に投影される前記焦点検出用パターンの倍率よりも低い倍率となるように前記光パターンを投影すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
撮影画面の中央付近における前記焦点検出用パターンの光量が、それ以外の領域における前記焦点検出用パターンの光量よりも多くなるように複数の前記焦点検出用パターンを形成すること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項８】
請求項７に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
前記光パターンを複数の前記焦点検出用パターンに分割する複数の分割光学系を有し、当該分割光学系の面積に応じて前記焦点検出用パターンの光量が異なること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、
所定模様の光パターンを投影する投影ユニットと、対応する分割光学部材とからなる補助光投影部が、焦点検出用パターンを投影するエリアごとに設けられるとともに、
自動または手動により選択された測距エリアに関する情報を取得する測距エリア情報取得手段と、
前記測距エリア情報取得手段で取得した測距エリアに応じて、前記補助光投影部を切り替える制御手段と、
を備えることを特徴とする補助光投影装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、
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と、
前記レンズ情報入手手段で入手した前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値以上である場合には、撮影画面となる領域の中央付近にのみ前記焦点検出用パターンを表示させ、また前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値未満である場合には、撮影画面となる領域の中央付近とそれ以外の領域に投影される前記焦点検出用パターンをそれぞれ表示させるパターン切り替え手段と、
を備えることを特徴とする補助光投影装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、
前記分割光学部材は、
前記光パターンを複数の焦点検出用パターンに分割する複数の分割光学系を有し、このうち面積が所定の閾値未満となる前記分割光学系が本分割光学部材の中央付近に配置されていること、
を特徴とする補助光投影装置。
【請求項１２】
自動焦点検出装置を備えたカメラに装着され、当該カメラからの動作指示により閃光発光する閃光装置であって、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の補助光投影装置を搭載したことを特徴とする閃光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の補助光投影装置を搭載したことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助光投影装置、閃光装置、およびカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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は、被写体の輝度やコントラストが低い場合に、ＬＥＤ光の縞模様パターンを被写体に向けて投影するものである。そして、被写体から反射された前記パターンをカメラで検出することにより自動焦点検出を行っている。近年、自動焦点検出の測距エリアは多点化し、画面周辺にも多く配置されるようになっている。このため、縞模様パターンをさらに分割して投影することで、より広い範囲で自動焦点検出を行うことが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）。
【特許文献１】特開２００５−１７７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、焦点検出用パターンの数を増やしても、撮影レンズの焦点距離が短い場合（広角）には、測距エリアに焦点検出用パターンが重ならないことがある。また、撮影レンズの焦点距離が長い場合（望遠）には、測距エリア上に重なる焦点検出用パターンの縞の数が少なくなることがある。いずれの場合も、測距エリアと焦点検出用パターンとの関係が適切にならないため、正確な自動焦点検出が難しくなる。
【０００４】
本発明の課題は、撮影レンズの焦点距離に応じて、焦点距離の長いレンズから短いレンズまでまんべんなく適切な焦点検出用パターンを投影することができる補助光投影装置、閃光装置およびカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１に記載の発明は、自動焦点検出装置（１６）を備えたカメラ（１０）に装着または内蔵され、補助光として焦点検出用パターンを被写体に投影し、当該被写体から反射された前記焦点検出用パターンを前記自動焦点検出装置に検出させる補助光投影装置（３２）であって、所定模様の光パターンを投影する投影ユニット（１０４）と、当該投影ユニットから投影された光パターンを分割して複数の焦点検出用パターンを形成する分割光学部材（１０３）とを備え、前記分割光学部材は、撮影画面上の位置に応じて前記焦点検出用パターン同士の間隔が異なるように複数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２に記載の発明は、請求項１に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、撮影画面の中央付近に位置する前記焦点検出用パターン同士の間隔が、それ以外の領域に位置する前記焦点検出用パターン同士の間隔よりも密になるように複数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３に記載の発明は、請求項２に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、隣接する前記焦点検出用パターン同士の一部が互いに重なるように複数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４に記載の発明は、請求項３に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、撮影画面の中央付近に位置する前記焦点検出用パターン同士の重なり量が、それ以外の領域に位置する前記焦点検出用パターン同士の重なり量よりも大きくなるように複数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５に記載の発明は、請求項３または４に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、前記被写体に投影された前記焦点検出用パターンに存在するパターン欠落部（１０１ａ）が、隣接する他の前記焦点検出用パターンのパターン非欠落部と重なるように複数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６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、前記投影ユニット（１０４）は、撮影画面の中央付近に投影される前記焦点検出用パターンの倍率が、それ以外の領域に投影される前記焦点検出用パターンの倍率よりも低い倍率となるように前記光パターンを投影することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、撮影画面の中央付近における前記焦点検出用パターンの光量が、それ以外の領域における前記焦点検出用パターンの光量よりも多くなるように複数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８に記載の発明は、請求項７に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、前記光パターンを複数の前記焦点検出用パターンに分割する複数の分割光学系を有し、当該分割光学系の面積に応じて前記焦点検出用パターンの光量が異なることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、所定模様の光パターンを投影する投影ユニット（１０４）と、対応する分割光学部材（１０３）とからなる補助光投影部（３２）が、焦点検出用パターンを投影するエリアごとに設けられるとともに、自動または手動により選択された測距エリアに関する情報を取得する測距エリア情報取得手段（１６）と、前記測距エリア情報取得手段で取得した測距エリアに応じて、前記補助光投影部を切り替える制御手段（１７）とを備えることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、前記カメラ（１０）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（１５ａ）と、前記レンズ情報入手手段で入手した前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値以上である場合には、撮影画面となる領域の中央付近にのみ前記焦点検出用パターンを表示させ、また前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値未満である場合には、撮影画面となる領域の中央付近とそれ以外の領域に投影される前記焦点検出用パターンをそれぞれ表示させるパターン切り替え手段（３３）とを備えることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の補助光投影装置において、前記分割光学部材（１０３）は、前記光パターンを複数の焦点検出用パターンに分割する複数の分割光学系を有し、このうち面積が所定の閾値未満となる前記分割光学系が本分割光学部材の中央付近に配置されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、自動焦点検出装置（１６）を備えたカメラ（１０）に装着され、当該カメラからの動作指示により閃光発光する閃光装置（３０）であって、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の補助光投影装置（３２）を搭載したことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の補助光投影装置（３２）を搭載したことを特徴とするカメラ（１０）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮影レンズの焦点距離に応じて適切な焦点検出用パターンを投影することができる補助光投影装置、閃光装置およびカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明に係わる補助光投影装置、閃光装置およびカメラの実施形態について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態の補助光投影装置を搭載した閃光装置と、この閃光装置を装着したカメラの構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１において、カメラ（本体）１０は、例えば、撮影光学系である撮影レンズ２０が着脱可能に構成された一眼レフカメラである。カメラ１０は、クイックリターンミラー１１、サブミラー１２、シャッター１３、撮像素子１４、レンズマウント部１５、焦点検出部１６、ＣＰＵ１７、およびホットシュー１８を備えている。
【００１０】
撮影レンズ２０は、レンズマウント部１５を介してカメラ１０に着脱可能であり、焦点距離の長い望遠レンズや、焦点距離の短い広角レンズ、あるいは焦点距離が可変なズームレンズなどが取り付けられる。以下の説明において、広角レンズ、望遠レンズという記載は、ズームレンズの広角側、望遠側を含むものとする。
【００１１】
レンズマウント部１５には、撮影レンズ２０側に設けられた接点部２０ａと電気的に接続可能な接点１５ａが設けられている。そして、レンズマウント部１５に装着された撮影レンズ２０から接点１５ａを介して、そのレンズに関する情報として、例えば焦点距離に関する情報などが取得され、ＣＰＵ１７へ送られる。すなわち、レンズマウント部１５の接点１５ａは、本実施形態において、カメラ１０に装着された撮影レンズ２０の情報を入手するレンズ情報入手手段として機能する。
【００１２】
閃光装置３０は、外付けの閃光装置であり、シンクロ接点であるホットシュー１８を介してカメラ１０に取り付けられている。この閃光装置３０は、撮影時に被写体を照明するための閃光を発光する発光部３１、補助光となる焦点検出用パターン（以下、適宜にパターンという）を投影する補助光投影部（補助光投影装置）３２、およびＣＰＵ３３を備えている。
【００１３】
カメラ１０において、撮影レンズ２０を介して入射された被写体の光は、メインミラー１１において図示しないファインダー系と焦点検出系に分割される。このうち、ファインダー系への光は、例えば、ファインダースクリーン、ペンタプリズム、および接眼レンズなどの光学系を介して撮影者が目視する図示しないファインダー部に導かれる。一方、焦点検出系への光はメインミラー１１を通過した後、サブミラー１２で反射され、焦点検出部１６へ入射する。そして、ファインダー部に映し出された被写体像を見ながら撮影者が図示しないレリーズボタンを半押しすると、焦点検出部１６は、自動または手動により選択された図示しない測距エリアについて、入射した被写体光に基づいて自動で焦点検出を行い、この焦点検出情報に基づいて撮影レンズ２０を駆動して焦点調整を行う。
【００１４】
また、焦点検出部１６に入射した被写体光の輝度あるいはコントラストに関する情報、自動または手動により選択された測距エリアに関する情報等は、ＣＰＵ１７へ送られる。ＣＰＵ１７では、被写体の輝度あるいはコントラストが低いと判断した場合には、閃光装置３０のＣＰＵ３３に動作指示信号を送信して、補助光投影部３２から被写体に向けて焦点検出用パターンを投影させる。焦点検出部１６では、被写体から反射された焦点検出用パターンを検出して、上記と同様にして自動で焦点検出を行い、この焦点検出情報に基づいて撮影レンズ２０を駆動して焦点調整を行う。なお、被写体の輝度あるいはコントラストが低いか否かの判断は、閃光装置３０側のＣＰＵ３３で実行してもよい。
【００１５】
そして、撮影者により図示しないレリーズボタンが押下されると、ＣＰＵ１７はメインミラー１１およびサブミラー１２を撮影光路上から退避させ、シャッター１３を開く。これにより、撮影レンズ２０により結像した被写体像が撮像素子１４、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳで撮像され、画像が取得されることになる。
【００１６】
以上が、本実施形態の補助光投影装置を搭載した閃光装置と、この閃光装置を装着したカメラの構成である。以下、各実施形態の構成について説明する。
【００１７】
［実施形態１］
図２は、実施形態１の補助光投影部３２の光学系を示す説明図である。補助光投影部３２は、光源部としてのＬＥＤチップ１０１、投影レンズ１０２、および分割光学部材としてのパターン分割パネル１０３を備えている。このうち、ＬＥＤチップ１０１と投影レンズ１０２により投影ユニット１０４が構成されている。
【００１８】
図２において、ＬＥＤチップ１０１から発せられた縞模様の光パターンは、投影レンズ１０２で集光された後、パターン分割パネル１０３で分割されて複数の焦点検出用パターン１０５が形成され、それぞれ被写体に向けて投影される。本実施形態の補助光投影部３２では、焦点検出用縦パターン（以下、適宜に縦パターンという）を投影する光学系と、焦点検出用横パターン（以下、適宜に横パターンという）を投影する光学系とを備えている。各光学系は、ＬＥＤチップ１０１の配置と、パターン分割パネル１０３の図示しない分割プリズムの形状とが異なる以外は同じ構成となっている。
【００１９】
図３は、焦点検出用縦パターンと焦点検出用横パターンとを投影する補助光投影部３２を正面から見たときの説明図である。図３に示すように、一つの筺体の中に縦パターン用光学系のパターン分割パネル１０３Ｖと、横パターン用光学系のパターン分割パネル１０３Ｈとが横に並んで配置されている。なお、補助光投影部３２は、図３のような縦パターン用、横パターン用の２種類の光学系を備えた構成ほか、後述する左パターン用、右パターン用、中央パターン用、周辺パターン用などを備えた構成とすることができる。
【００２０】
図４は、図３に示す補助光投影部３２から投影された焦点検出用パターンを示す説明図である。図４に示すように、撮影画面１００の中央付近に縦パターン１０６が投影され、横パターン１０７は縦パターン１０５に対して左右対称となるように投影される。本実施形態では、図４に示すように、横パターン１０７において、撮影画面１００の中央付近に位置する２０個（縦５×横４）の横パターン１０７同士の上下左右の間隔が密になり、その周辺部に位置する横パターン１０７同士の上下左右の間隔が粗になるように配置されている。本実施形態において縦パターン１０６の間隔は同じとする。
【００２１】
このように、横パターン１０７の密集度を部分的に変えることは、例えば、図２に示すパターン分割パネル１０３Ｈの分割光学系の角度等を調整することにより実現することができる。ここで、分割光学系となる分割プリズムについて説明する。図５は、パターン分割パネル１０３の構成を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２２】
パターン分割パネル１０３の表面には、分割光学系となる複数の分割プリズム１０３ａ、１０３ｂが形成されている。ＬＥＤチップ１０１から発せられ、パターン分割パネル１０３に投射された縞模様の光パターンは、パターン分割パネル１０３の表面に形成された複数の分割プリズム１０３ａ、１０３ｂにより分割され、複数の焦点検出用パターン１０６、１０７が形成されることになる。なお、図５に示す分割プリズムの断面形状や配置は、説明を容易にするために簡略化して描いたものである。
【００２３】
次に、撮影画面上に表示されるオートフォーカス用の測距エリアについて説明する。図６（ａ）は、焦点検出部１６に設けられた測距センサの配置を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、撮影画面１００の中央部には、センサを縦横十字型に設けたクロスセンサ１０８が配置され、撮影画面１００の周辺部には、縦センサ１０９や横センサ１１０が配置されている。
【００２４】
また、図６（ｂ）は、図示しないファインダースクリーン上に表示される測距エリア（ＡＦエリア）の配置を示す説明図である。図６（ｂ）に示すように、図示しないファインダースクリーン上には、図４（ａ）に示す各センサ１０８〜１１０（実際には見えない）の位置に対応するように、複数の測距エリア１１１が表示される。図６（ｂ）では、中央部に５点、その左右の領域にそれぞれ２０点、合計で４５点の測距エリア１１１が表示されている様子を示している。
【００２５】
図７は、図４に示す縦パターン１０６、横パターン１０７を被写体に投影したときの測距エリア１１１との関係を示す説明図である。（ａ）は広角レンズを使用したとき、（ｂ）は望遠レンズを使用したときを示している。また撮影画面１００は、それぞれの画角に応じた大きさで示している。
【００２６】
本実施形態では、撮影画面１００の中央付近に位置する横パターン１０７同士の上下左右の間隔が密になるようにパターン配置されているため、図７（ａ）に示すように、広角レンズを使用したときには、横パターン１０７が撮影画面１００の周辺部の測距エリアに重なることになる。また、撮影画面１００の周辺部に位置する横パターン１０７同士の上下左右の間隔が粗になるようにパターン配置しているため、測距エリア上の焦点検出用パターンの縞の数が多くなることから、図７（ｂ）に示すように、望遠レンズを使用したときでも、十分なコントラストを得ることができる。
【００２７】
以上のように、実施形態１によれば、広角、望遠のいずれのレンズを使用した場合でも、測距エリアと焦点検出用パターンとの関係を適切にすることができるため、常に正確な自動焦点検出を行うことができる。
【００２８】
［実施形態２］
次に、実施形態２として、隣接する焦点検出用パターン同士の一部が重なるように配置した例について説明する。図８は、撮影画面１００の中央付近に位置する縦パターン１０６同士の一部が重なるように配置した場合の説明図である。図８では、撮影画面１００の中央付近に位置する２つの縦パターン１０６同士の重なり量Ｃが、それ以外の領域に位置する縦パターン１０６同士の重なり量よりも大きくなるように配置した場合を示している。なお、本実施形態では、パターン同士が隣接している配置についても、パターン同士が重なっていると解釈する。
【００２９】
このように、縦パターン１０６同士の一部を重ねるように配置することは、例えば、図２に示すパターン分割パネル１０３Ｖの分割光学系の角度等を調整することにより実現することができる。なお、横パターン１０７の配置は実施形態１と同じであり、図８では図示を省略している。
【００３０】
図９は、図８に示す縦パターン１０６を被写体に投影したときの測距エリア１１１との関係を示す説明図である。（ａ）は広角レンズを使用したとき、（ｂ）は望遠レンズを使用したときを示している。また撮影画面１００は、それぞれの画角に応じた大きさで示している。
【００３１】
本実施形態では、隣接する焦点検出用パターン同士の一部が互いに重なるようにパターン配置しているため、画面上の必要な部分で確実にコントラストが得られるようにパターンを投影することができる。とくに、撮影画面１００の中央付近に位置する縦パターン１０６同士の一部が互いに重なるようにパターン配置されているため、縦パターン１０６が縦方向に短くなるのを最小限に抑えることができる。このため、広角レンズを使用したときでも、撮影画面１００の周辺部の測距エリアに縦パターン１０６を重ねることができる。また、望遠レンズを使用したときには、パターンを重ねた部分が測距エリア上に重なることになるので、十分なコントラストを得ることができる。
【００３２】
以上のように、実施形態２によれば、広角、望遠のいずれのレンズを使用した場合でも、測距エリアと焦点検出用パターンとの関係を適切にすることができるため、常に正確な自動焦点検出を行うことができる。とくに、撮影画面１００の中央部には、センサを縦横十字型に設けたクロスセンサ１０８が配置されているため、この部分のパターンを重ねることにより、より正確なコントラストの検出が可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態２では、縦パターンの一部を重ねた例を示したが、横パターンの一部を重ね合わせるようにしてもよい。
【００３４】
［実施形態３］
図１０は、ＬＥＤチップ１０１（図２）の形状を示す平面図である。図１０に示すように、ＬＥＤチップ１０１は、電極パターンが縞状に配置され、点灯時に明暗の縞模様が形成されるようになっている。このＬＥＤチップ１０１には、図示しない導線を配置するにあたって、ボンディングと呼ばれる部分（以下、パターン欠落部１０１ａという）を設ける必要がある。このパターン欠落部１０１ａは、点灯時に暗部となって、縞模様の一部が欠落したような状態となってしまう。このような欠落した部分が測距センサに照射されると、とくに望遠レンズ使用時には正確なコントラスト検出ができなくなるおそれがある。
【００３５】
そこで、本実施形態では、図１１に示すように、焦点検出用パターンに存在するパターン欠落部が、隣接する他の焦点検出用パターンのパターン非欠落部と重なるようにパターン配置している。図１１は、横パターン１０７のパターン欠落部を、隣接する横パターン１０７のパターン非欠落部と重なるようにパターン配置したときの説明図である。図中破線の部分がパターン欠落部とパターン非欠落部とを重ね合わせた部分を示している。このようなパターン配置についても、例えば、図２に示すパターン分割パネル１０３Ｈの分割光学系の角度等を調整することにより実現することができる。なお、本実施形態では、横パターン１０７のパターン欠落部について示したが、縦パターン１０６でも同様にして重ね合わせることができる。
【００３６】
以上のように、実施形態３によれば、焦点検出用パターンのパターン欠落部が、隣接する他の焦点検出用パターンのパターン非欠落部と重なるようにパターン配置したので、ＬＥＤチップ１０１におけるパターン欠落部１０１ａが点灯時に暗部とならず、縞模様の一部が欠落することがない。したがって、パターン欠落部が測距センサに照射されることがなくなり、望遠レンズ使用時にも正確にコントラスト検出を行うことができる。
【００３７】
［実施形態４］
次に、実施形態４として、焦点検出用パターンの倍率を領域に応じて変えるようにした例について説明する。図１２は、領域ごとに倍率の異なる横パターン１０７を投影したときの測距エリア１１１との関係を示す説明図である。（ａ）は広角レンズを使用したとき、（ｂ）は望遠レンズを使用したときを示している。ここでは、撮影画面１００の中央付近に投影される２０個（縦５×横４）の横パターン１０７の倍率が、その周辺部に投影される横パターン１０７の倍率よりも低い倍率となるように倍率を変えた例を示している。
【００３８】
このように、撮影画面１００の中央付近とその周辺部でパターンの倍率を変えるには、例えば、それぞれの領域ごとに補助光投影部３２（図２）を設ければよい。すなわち、撮影画面１００の中央付近に横パターンを投影する補助光投影部３２Ａと、その周辺部に横パターンを投影する補助光投影部３２Ｂとを設けるようにする。そして、補助光投影部３２Ａでは、投影レンズ１０２の倍率を低くし、補助光投影部３２Ｂでは投影レンズ１０２の倍率が高くなるように構成することで、図１２（ａ）、（ｂ）に示すようなパターンを投影することができる。
【００３９】
なお、図１２（ａ）、（ｂ）において、撮影画面１００は、それぞれの画角に応じた大きさで示している。また、縦パターン１０６の倍率は同じであるため、図示を省略している。
【００４０】
本実施形態では、撮影画面１００の中央付近に投影される横パターン１０７の倍率が、その周辺部に投影される横パターン１０７の倍率よりも低い倍率となるようにしている。これによると、撮影画面１００の周辺部では投影される横パターン１０７の倍率が高いため、広角レンズを使用したときでも、横パターン１０７はその周辺部の測距エリアに確実に重なることになる。一方、撮影画面１００の中央部では投影される横パターン１０７の倍率が低いため、測距エリア上の焦点検出用パターンの縞の数が周辺部に比べて相対的に多くなることから、望遠レンズを使用したときでも、十分なコントラストを得ることができる。
【００４１】
以上のように、実施形態４によれば、広角、望遠のいずれのレンズを使用した場合でも、測距エリアと焦点検出用パターンとの関係を適切にすることができるため、常に正確な自動焦点検出を行うことができる。
【００４２】
なお、本実施形態４では、横パターン１０７の倍率を変える例について説明したが、縦パターン１０６の倍率を変えるようにしてもよい。
【００４３】
［実施形態５］
次に、実施形態５として、焦点検出用パターンの光量を領域に応じて変えるようにした例について説明する。図１３は、領域ごとに光量の異なるパターンを投影したときの様子を示す説明図である。（ａ）は横パターンでの光量の違い、（ｂ）は縦パターンでの光量の違いをそれぞれ示している。図中、斜線部はそれ以外の部分に比べて明るいことをあらわしている。
【００４４】
図１３（ａ）では、撮影画面１００の中央部１１２に配置される図示しない横パターンの光量が、その周辺部１１３に配置される横パターンの光量よりも多くなるようにした場合を示している。横パターンの配置は、例えば、実施形態１（図４）に示すような配置とする。また、図１３（ｂ）では、縦パターン１０６において、中央付近に配置される縦パターン１０６ａの光量が、周辺部に配置される縦パターン１０６ｂの光量よりも多くなるようにした場合を示している。なお、縦パターンの配置は、実施形態２と同じく、撮影画面１００の中央付近に位置する縦パターン１０６同士の一部が重なるように配置した例を示している。
【００４５】
このように、撮影画面１００の領域ごとに光量の異なるパターンを投影することは、例えば、図２に示すパターン分割パネル１０３において、各領域に対応する分割プリズム（図５参照）の面積、形状を調整することにより実現することができる。
【００４６】
本実施形態では、撮影画面１００の中央付近に配置される焦点検出用パターンの光量が、その周辺部に配置されるパターンの光量よりも多くなるようにしている。これによると、撮影画面１００内において主要被写体が存在する可能性の高い中央付近ではパターンの光量が多いので、広角、望遠のいずれのレンズを使用したときでも、その領域では十分なコントラストを得ることができる。
【００４７】
以上のように、実施形態５によれば、広角、望遠のいずれのレンズを使用した場合でも、測距エリアと焦点検出用パターンとの関係を適切にすることができるため、常に正確な自動焦点検出を行うことができる。とくに、本実施形態によれば、主要被写体が存在する可能性の高い中央付近において十分なコントラストを得ることができる。
【００４８】
また、領域ごとに光量の異なるパターンを投影するには、図２に示すパターン分割パネル１０３において、各領域に対応する分割プリズムの面積、形状を調整すればよいため、容易に光量の調節を行うことができる。
【００４９】
［実施形態６］
次に、実施形態６として、選択された測距エリアに応じて焦点検出用パターンを投影するエリアを切り替える例について説明する。
【００５０】
図１４は、左、右および中央の３つのパターンを投影する補助光投影部３２を正面から見たときの説明図である。図１４に示すように、一つの筺体の中に左エリア用光学系のパターン分割パネル１０３Ｌと、右エリア用光学系のパターン分割パネル１０３Ｒと、中央エリア用光学系のパターン分割パネル１０３Ｃが三角形に並んで配置されている。本実施形態の補助光投影部３２は、内部的に３つの投影部（中央用、左側用、右側用）からなり、投影するエリアごとに投影部が切り替えられるように構成されている。なお、被写体に投影される焦点検出用パターン（縦、横パターン）の配置は、実施形態１に示すようなパターン配置となっている。
【００５１】
このような投影部の切り替えは、図１に示すカメラ側のＣＰＵ１７により行われる。ＣＰＵ１７は、焦点検出部１６から送られてきた測距エリアに関する情報から、どの測距エリアが選択されたかを判断し、閃光装置３０のＣＰＵ３３に対して投影部切り替え信号を送信して、選択された測距エリアの位置するエリアに該当する投影部を動作させるようにしている。
【００５２】
すなわち、焦点検出部１６は、自動または手動により選択された測距エリアに関する情報を取得する測距エリア情報取得手段として機能する。また、ＣＰＵ１７は、前記測距エリア情報取得手段で取得した測距エリアに応じて、複数の投影部を切り替える制御手段として機能する。なお、投影部の切り替えに関する判断は、閃光装置３０側のＣＰＵ３３で実行してもよい。
【００５３】
図１５〜図１８は、選択された測距エリアに応じてエリアごとに焦点検出用パターンを投影したときの様子を示す説明図である。
【００５４】
図１５は、中央縦列の測距エリア１１１のうち、いずれかの測距エリア１１１が選択されたときの様子を示している。このように、中央縦列にある測距エリア１１１の一つが選択されると、ＣＰＵ１７は、焦点検出部１６から送られてきた測距エリア１１１に関する情報から、選択されたのが中央縦列に配置された測距エリア１１１であると判断する。そして、閃光装置３０のＣＰＵ３３に対して中央用投影部の動作信号を送信し、中央エリア用の投影部から縦パターン１０６を投影させる。図１５では、投影される縦パターン１０６の全体を示している。
【００５５】
図１６は、左側半分領域の測距エリア１１１のうち、いずれかの測距エリア１１１が選択されたときの様子を示している。このように、左側半分の領域にある測距エリア１１１の一つが選択されると、ＣＰＵ１７は、焦点検出部１６から送られてきた測距エリア１１１に関する情報から、選択されたのが左側半分の領域に配置された測距エリア１１１であると判断する。そして、閃光装置３０のＣＰＵ３３に対し左側用投影部の動作信号を送信し、左側用の投影部から横パターン１０７を投影させる。図１６では、投影される横パターン１０７の全体を示している。
【００５６】
図１７は、右側半分領域の測距エリア１１１のうち、いずれかの測距エリア１１１が選択されたときの様子を示している。このように、右側半分の領域にある測距エリア１１１の一つが選択されると、ＣＰＵ１７は、焦点検出部１６から送られてきた測距エリア１１１に関する情報から、選択されたのが右側半分の領域に配置された測距エリア１１１であると判断する。そして、閃光装置３０のＣＰＵ３３に対し右側用投影部の動作信号を送信し、右側用の投影部から横パターン１０７を投影させる。図１７では、投影される横パターン１０７の全体を示している。
【００５７】
図１８は、全測距エリアの自動選択が設定されたときの様子を示している。これは、全測距エリアの中から１又は複数の測距エリア１１１が自動的に選択されるモードが設定されている場合を示している。この場合、ＣＰＵ１７は、焦点検出部１６から送られてきた測距エリア１１１に関する情報から、全測距エリアが選択の対象となっていると判断する。そして、閃光装置３０のＣＰＵ３３に、すべての投影部に動作信号を送信し、中央用、左側用、右側用の各投影部から縦パターン１０６、横パターン１０７をそれぞれ投影させる。図１８では、投影された縦パターン１０６、横パターン１０７の全体を示している。
【００５８】
以上のように、実施形態６によれば、選択された測距エリアに応じて焦点検出用パターンを投影するエリアを切り替えるようにしたので、主要被写体が存在する領域に確実に焦点検出用パターンを投影することができる。
また、被写体が人物である場合には、人物にできる限り眩しさを与えないようにすること、すなわちＡＦ補助光となる焦点検出用パターンの投影を最小限とすることが求められる。本実施形態によれば、選択された測距エリアに対応する焦点検出用パターンのみが投影されるので、それ以外のエリアに焦点検出用パターンが投影されることがない。したがって、余分な焦点検出用パターンの投影により、被写体となる人物に眩しさを与えることをできる限り少なくすることができる。
【００５９】
なお、本実施形態６では、補助光投影部３２において、中央用、左側用、右側用の３つの投影部を設けた例について説明したが、焦点検出用パターンを投影するエリアの数を更に複数に分けるとともに、投影部の数を更に増やした構成としてもよい。
【００６０】
［実施形態７］
次に、実施形態７として、撮影レンズ２０の焦点距離に応じて焦点検出用パターンを投影するエリアを切り替える例について説明する。
【００６１】
図１９〜図２１は、撮影レンズ２０の焦点距離に応じて投影される焦点検出用パターンの説明図である。
【００６２】
図１９は、広角レンズ使用時に投影される横パターン１０７Ｗを示す説明図である。広角レンズ使用時には、撮影画面１００の周辺部に位置する横パターン１０７Ｗと、後述する撮影画面１００の中央付近に位置する横パターン１０７Ｔとが投影されることになる。
【００６３】
図２０は、望遠レンズ使用時に投影される焦点検出用パターンを示す説明図である。望遠レンズ使用時には、撮影画面１００の中央付近に位置する横パターン１０７Ｔのみが投影されることになる。
【００６４】
図２１は、広角レンズ使用時に投影される横パターン１０７の全体を示す説明図である。広角レンズ使用時には、図１９に示すような撮影画面１００の周辺部に位置する横パターン１０７Ｗと、図２０に示すような撮影画面１００の中央付近に位置する横パターン１０７Ｔとが同時に投影される。
【００６５】
なお、本実施形態における横パターン１０７の配置は、実施形態１に示すようなパターン配置となっている。すなわち、撮影画面１００の中央付近ではパターンの間隔が密になり、周辺部ではパターンの間隔が疎になっている。また、図１９〜図２１において、縦パターン１０６の図示は省略している。縦パターンは、撮影レンズ２０の焦点距離、撮影条件や設定モード等に応じて投影される。
【００６６】
このような投影するパターンの切り替えは、図１に示すカメラ側のＣＰＵ１７により行われる。ＣＰＵ１７は、レンズマウント部１５の接点１５ａを通じて、撮影レンズ２０の焦点距離に関する情報を入手する。そして、撮影レンズ２０が望遠レンズであれば、図２０に示すように、撮影画面１００の中央付近に位置する横パターン１０７のみを投影するように、閃光装置３０のＣＰＵ３３に対してパターン切り替え信号を送信して、撮影レンズ２０の焦点距離に応じたエリアに焦点検出用パターンが投影されるようにしている。
【００６７】
すなわち、レンズマウント部１５の接点１５ａは、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として機能する。また、ＣＰＵ１７（又は３３）は、レンズ情報入手手段で入手した前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値以上である場合には、撮影画面となる領域の中央付近にのみ前記焦点検出用パターンを表示させ、また前記撮影レンズの焦点距離が所定の閾値未満である場合には、撮影画面となる領域の中央付近とそれ以外の領域に投影される前記焦点検出用パターンをそれぞれ表示させるパターン切り替え手段として機能する。なお、撮影レンズの焦点距離と焦点検出用パターンを投影するエリアの切り替えに関する判断は、閃光装置３０側のＣＰＵ３３で実行してもよい。
【００６８】
以上のように、実施形態７によれば、撮影レンズ２０の焦点距離に応じて焦点検出用パターンを投影するエリアを切り替えるようにしたので、望遠レンズ使用時には、周辺部に焦点検出用パターンが投影されることがない。したがって、被写体が人物である場合には、余分な焦点検出用パターンが投影されることがなく、被写体となる人物に眩しさを与えることをできる限り少なくすることができる。
【００６９】
［実施形態８］
次に、分割光学部材であるパターン分割パネル１０３の実施形態について説明する。図２２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のパターン分割パネル１０３Ａ、１０３Ｂを正面から見たときの状態を示す説明図、図２３は従来例のパターン分割パネル２０３を正面から見たときの状態を示す説明図である。なお、各図において、内部に描かれた円は投影レンズ１０２の輪郭を示している。
【００７０】
先に、図２で説明したように、パターン分割パネル１０３の表面には複数の分割プリズムが形成されている。ＬＥＤチップ１０１から投射された光パターンは、それぞれの分割プリズム１０３ａで分割されて、例えば、図７のような焦点検出用パターン（縦パターン、横パターン）が形成されることになる。
【００７１】
図２３において、斜線で示された分割プリズム２０４、２０５に投射された光パターンは、撮影画面の周辺部に投影される焦点検出用パターンとなる。これは、斜線のような小面積部は、例えば近距離時に使用する部分であり、投影される焦点検出用パターンの光量は他の部分に比べて少なくてよい。また、このような小面積部は製造上の理由から所定以上の大きさが必要となり、本来所望している以上の光量が確保されるので、他のパターン部分よりも比較的光量に余裕があり、十分なコントラストが得られることになる。したがって、投影レンズ１０２の収差の影響により、投影した焦点検出用パターンの像が多少歪んでも比較的影響を受けにくい。このため、光源であるＬＥＤチップ１０１から発せられた光パターンの光束が投影レンズ１０２の周辺部を通過する位置に分割プリズムを配置するようにしていたためである。
【００７２】
しかしながら、パターン分割パネル１０３と投影ユニット１０４とを実装したときに、その調整具合によっては、位置関係が相対的に上下、または左右にずれてしまうことがある。図２３に示すような小面積部がパターン分割パネルの端部にあると、上記のような位置関係のずれが生じたときに、一方の小面積部が、他方の小面積部よりも光束の通る面積が小さくなってしまい、光量の偏りが生じてしまうことになる。
【００７３】
これに対して、図２２（ａ）に示すパターン分割パネル１０３Ａでは、面積が所定の閾値以下（小面積部）となる分割プリズム１１４、１１５を、パターン分割パネル１０３Ａの中央付近に配置している。これにより、パターン分割パネル１０３Ａと投影ユニット１０４との位置関係のずれが生じても、光束の通る面積に違いを生じることがないため、位置ずれによる影響を少なくすることができる。
【００７４】
また、図２２（ａ）において、小面積の分割プリズム１１４、１１５に隣接する、大面積の分割プリズム１１６、１１７において、これらのプリズム角度（図５の断面参照）が大きい場合には、これらを２分割してもよい。図２２（ｂ）は、大面積の分割プリズム１１６、１１７を２分割したときの配置を示している。この実施形態では、小面積の分割プリズム１１４を２つの分割プリズム１１６ａ、１１６ｂとの間に配置し、同じく分割プリズム１１５を２つの分割プリズム１１７ａ、１１７ｂとの間に配置している。
【００７５】
これのように配置した場合には、図２２（ａ）と同様に、パターン分割パネル１０３Ｂと投影ユニット１０４との位置関係のずれが生じても、光束の通る面積に違いを生じることがないため、位置ずれによる影響を少なくすることができる。また、比較的面積の大きな分割プリズム１１６、１１７は、例えば撮影画面の中心付近に投影される焦点検出用パターンを分割するものであるため、出来るだけ投影レンズ１０２の収差の影響を少なくすることが求められる。この点、本実施形態では、小面積部の位置ずれによる影響を少なくし、且つ、大面積部の収差の影響を少なくすることができることになる。
【００７６】
以上のように、実施形態８によれば、面積が所定の閾値以下となる分割プリズムをパターン分割パネル１０３の中央付近に配置するようにしたので、パターン分割パネル１０３Ａと投影ユニット１０４との位置関係のずれが生じても、光束の通る面積に違いを生じることがないため、位置ずれによる影響を少なくすることができる。したがって、位置ずれによる光量の偏りをなくすことができる。
【００７７】
また、小面積の分割プリズム１１４、１１５に隣接する大面積の分割プリズム１１６、１１７を２分割し、小面積の分割プリズム１１４、１１５をこれらの間に配置するようにした場合は、位置ずれによる光量の偏りをなくすことができるだけでなく、大面積部の収差の影響を少なくすることができる。
【００７８】
［変形形態］
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下のような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【００７９】
上記実施形態では、補助光投影装置を外付けの閃光装置３０に内蔵した例について説明したが、補助光投影装置はカメラ本体に内蔵されていてもよいし、カメラ本体から離れた位置に配置されて、無線または有線により動作するように構成されていてもよい。
【００８０】
本実施形態のカメラ１０は、撮影レンズ２０が着脱可能に構成された一眼レフカメラとして説明したが、カメラ本体内に撮影レンズ２０を内蔵した構成のカメラ、または撮影レンズ２０とカメラ本体とが一体に構成されたカメラであってもよい。
【００８１】
上記実施形態では、ＬＥＤチップ１０１の電極パターンが縞状に配置された例について説明したが、全面発光するＬＥＤチップの投射方向前側に、縞状パターンを印刷したフィルムを配置するようにしても同様の効果を得ることができる。また、電極パターンは縞状パターンに限定されるものではなく、使用する測距センサ（ＡＦセンサ）に適合した形状とすることが可能であるものとする。
【００８２】
上記実施形態では、焦点検出用パターンとなる縦パターン１０６、横パターン１０７を同一のパターン形状としているが、縦横パターンはパターン形状や大きさなどを変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態の補助光投影装置を搭載した閃光装置、カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１の補助光投影部の光学系を示す説明図である。
【図３】焦点検出用縦パターンと焦点検出用横パターンとを投影する補助光投影部を正面から見たときの説明図である。
【図４】図３に示す補助光投影部から投影された焦点検出用パターンを示す説明図である。
【図５】（ａ）はパターン分割パネルの構成を示す平面図。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】（ａ）は焦点検出部に設けられた測距センサの配置を示す説明図。（ｂ）はファインダースクリーン上に表示される測距エリアの配置を示す説明図である。
【図７】図４に示す縦横パターンを被写体に投影したときの測距エリアとの関係を示す説明図。（ａ）は広角レンズを使用したときの説明図。（ｂ）は望遠レンズを使用したときの説明図である。
【図８】実施形態２において撮影画面の中央付近に位置する縦パターン同士の一部が重なるように配置した場合の説明図である。
【図９】図８に示す縦パターンを被写体に投影したときの測距エリアとの関係を示す説明図。（ａ）は広角レンズを使用したときの説明図。（ｂ）は望遠レンズを使用したときの説明図である。
【図１０】実施形態３においてＬＥＤチップの形状を示す平面図である。
【図１１】横パターンのパターン欠落部を隣接する横パターンのパターン非欠落部と重なるようにパターン配置したときの説明図である。
【図１２】実施形態４において領域ごとに倍率の異なる横パターンを投影したときの測距エリアとの関係を示す説明図。（ａ）は広角レンズを使用したときの説明図。（ｂ）は望遠レンズを使用したときの説明図である。
【図１３】実施形態５において領域ごとに光量の異なるパターンを投影したときの様子を示す説明図。（ａ）は横パターンでの光量の違いを示す説明図。（ｂ）は縦パターンでの光量の違いを示す説明図である。
【図１４】実施形態６において左、右および中央の３つのパターンを投影する補助光投影部を正面から見たときの説明図である。
【図１５】中央縦列のいずれかの測距エリアが選択されたときの様子を示す説明図である。
【図１６】左側半分領域のいずれかの測距エリアが選択されたときの様子を示す説明図である。
【図１７】右側半分領域のいずれかの測距エリアが選択されたときの様子を示す説明図である。
【図１８】全測距エリアの自動選択が設定されたときの様子を示す説明図である。
【図１９】実施形態７において広角レンズ使用時に投影される横パターンを示す説明図である。
【図２０】実施形態７において望遠レンズ使用時に投影される焦点検出用パターンを示す説明図である。
【図２１】実施形態７において広角レンズ使用時に投影される横パターンの全体を示す説明図である。
【図２２】（ａ）、（ｂ）は実施形態８のパターン分割パネルを正面から見たときの状態を示す説明図である。
【図２３】従来例のパターン分割パネルを正面から見たときの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０：カメラ、１６：焦点検出部、１７：ＣＰＵ、２０：撮影レンズ、３０：閃光装置、３１：発光部、３２：補助光投影部、１００：撮影画面、１０１：ＬＥＤチップ、１０２：投影レンズ、１０３：パターン分割パネル、１０６：縦パターン、１０７：横パターン、１１１：測距エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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