(57)【要約】【課題】移動可能に構成された光学素子の取付誤差に依存して焦点検出精度が劣化すること。【解決手段】自動焦点検出装置において、撮影レンズと焦点検出センサとの間の光路中に、被写体光束を、撮影装置の補助光の波長に対応する光（補助波長対応光）と、補助波長対応光以外の少なくとも一部の波長域の光（非補助波長対応光）とに分離し、かつ分離された非補助波長対応光を焦点検出センサ側へ偏向する分離偏向手段と、分離偏向手段により分離された補助波長対応光を遮蔽及び通過させることが可能な遮蔽手段と、遮蔽手段を通過した補助波長対応光を焦点検出センサ側へ偏向する偏向手段とを配置し、遮蔽手段が、補助光の投光時に補助波長対応光を通過させ、補助光の非投光時に補助波長対応光を遮蔽するように構成した。【選択図】図３
2014232143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向かって補助光を投光することが可能な撮影装置用の自動焦点検出装置であって、該撮影装置の撮影レンズを介した被写体光束を分割して、少なくとも一対の被写体像を異なる検出領域の焦点検出センサ上に結像させることにより、少なくとも一対の像の位相差を検出し、検出された位相差に基づいて該被写体の焦点位置を検出するものであり、
前記撮影レンズと前記焦点検出センサとの間の光路中に、
前記被写体光束のうち、前記補助光の波長に対応する光（補助波長対応光）と、該補助波長対応光以外の少なくとも一部の波長域の光（非補助波長対応光）とに分離し、かつ分離された非補助波長対応光を前記焦点検出センサ側へ偏向する分離偏向手段と、
前記分離偏向手段により分離された補助波長対応光を遮蔽及び通過させることが可能な遮蔽手段と、
前記遮蔽手段を通過した補助波長対応光を前記焦点検出センサ側へ偏向する偏向手段と、
が配置され、
前記遮蔽手段は、
前記撮影装置による補助光の投光時に前記補助波長対応光を通過させ、
前記撮影装置による補助光の非投光時に前記補助波長対応光を遮蔽する
ことを特徴とする、自動焦点検出装置。
【請求項２】
前記分離偏向手段は、
前記被写体光束のうち前記補助波長対応光を透過させると共に前記非補助波長対応光を前記焦点検出センサに向けて反射させるミラー部材である
ことを特徴とする、請求項１に記載の自動焦点検出装置。
【請求項３】
前記偏向手段は、
前記遮蔽手段を通過した補助波長対応光を前記焦点検出センサに向けて反射させるミラー部材である
ことを特徴とする、請求項２に記載の自動焦点検出装置。
【請求項４】
前記撮影レンズの予定焦点面の後方に配置されたコンデンサレンズと、
前記コンデンサレンズの後方に配置され、前記予定焦点面上の被写体像を前記焦点検出センサ上で再結像させる、少なくとも一対のセパレータレンズと、
前記セパレータレンズの入射側に配置され、前記少なくとも一対のセパレータレンズに対応する開口対を持つセパレータマスクと、
を備え、
前記分離偏向手段、前記遮蔽手段及び前記偏向手段は、
前記コンデンサレンズと前記セパレータマスクとの間の光路中に配置されている
ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。
【請求項５】
前記分離偏向手段により反射された非補助波長対応光による撮影レンズの射出瞳の像と、前記偏向手段により反射された補助波長対応光による撮影レンズの射出瞳の像とが、前記セパレータマスク上の略同じ位置に入射されるように、該分離偏向手段に対して該偏向手段を所定の第一の角度だけ傾けて配置した
ことを特徴とする、請求項３を引用する請求項４に記載の自動焦点検出装置。
【請求項６】
前記分離偏向手段により反射された非補助波長対応光による二次像と、前記偏向手段により反射された補助波長対応光による二次像とが、前記焦点検出センサ上の略同じ位置に再結像されるように、該分離偏向手段に対して該偏向手段を所定の第二の角度だけ傾けて配置した
ことを特徴とする、請求項３を引用する請求項４に記載の自動焦点検出装置。
【請求項７】
前記非補助波長対応光は、
少なくとも一部の可視領域の光を含むものである
ことを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。
【請求項８】
前記遮蔽手段は、
液晶シャッタである
ことを特徴とする、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の自動焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差方式の自動焦点検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラ等には、例えば位相差方式による自動焦点検出が可能な自動焦点検出装置が搭載されている。位相差方式は、瞳分割された対となる被写体像を焦点検出センサ上に照射し、焦点検出センサ上で対となる被写体像の位相差からデフォーカスを求める方式である。具体的には、焦点検出センサ上で形成された対となる被写体像の間隔が所定長のときに合焦と判定され、所定長より短いときには前ピンと判定され、所定長より長いときには後ピンと判定され、合焦位置からのピントずれの量がデフォーカス量として出力される。
【０００３】
この種の焦点検出装置の焦点検出センサには、可視領域及びこれよりも長い波長域（例えば近赤外領域）に対して感度を持つ受光素子が用いられることがある。この場合、一眼レフカメラ等の撮影レンズの色収差により、異なる波長の光に対して異なる焦点検出が行われてしまう。例えば、波長が長いほど色収差が大きくなるため、同じ被写体をタングステンランプ等の色温度の低い光源で照明したときと、昼光や蛍光灯等の色温度の高い光源で照明したときとでは、後者に比べて前者が前ピンと判定されやすくなる。一般に、撮影レンズは焦点距離が長いほど色収差が大きくなる傾向にあるため、特に望遠レンズは色収差による焦点検出誤差が大きく出やすい。
【０００４】
この種の焦点検出誤差を低減するため、通常は、可視領域よりも長い波長域の光をカットする光学フィルタが焦点検出センサの前段に設置される。これにより、撮影レンズによる、近赤外領域等の長い波長域の色収差の影響が排除された状態で、焦点検出が行われる。一方、低輝度時に発光される補助投光ランプには、被写体（人物）にまぶしさを感じさせないように、赤や近赤外の波長域の光が利用される。この場合に近赤外領域等の長波長域の光をカットしてしまうと、低輝度時に発光される補助投光ランプが使えなくなってしまう。このような事情を鑑み、特許文献１に、補助投光ランプの照射時には近赤外領域の光を透過させる光学フィルタを光路に挿入すると共に、補助投光ランプを使用しない場合には近赤外領域の光をカットする光学フィルタを光路に挿入する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平８−３５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の構成では、光学素子である光学フィルタを光路に対して移動可能とするため、光学フィルタを例えばスライドレール等のガイド機構に取り付ける必要があるものと考えられる。特許文献１では、このような可動機構を介して光学フィルタを取り付ける必要があるため、他の光学素子に対する光学フィルタの取付誤差（例えば傾き誤差）が可動の度に変化する虞がある。そのため、光学フィルタの位置精度に依存して焦点検出精度が劣化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る自動焦点検出装置は、被写体に向かって補助光を投光することが可能な撮影装置用の自動焦点検出装置であって、撮影装置の撮影レンズを介した被写体光束を分割して、少なくとも一対の被写体像を異なる検出領域の焦点検出センサ上に結像させることにより、少なくとも一対の像の位相差を検出し、検出された位相差に基づいて被写体の焦点位置を検出する装置であり、撮影レンズと焦点検出センサとの間の光路中に、被写体光束のうち、補助光の波長に対応する光（補助波長対応光）と、補助波長対応光以外の少なくとも一部の波長域の光（非補助波長対応光）とに分離し、かつ分離された非補助波長対応光を焦点検出センサ側へ偏向する分離偏向手段と、分離偏向手段により分離された補助波長対応光を遮蔽及び通過させることが可能な遮蔽手段と、遮蔽手段を通過した補助波長対応光を焦点検出センサ側へ偏向する偏向手段とが配置されている。遮蔽手段は、撮影装置による補助光の投光時に補助波長対応光を通過させ、撮影装置による補助光の非投光時に補助波長対応光を遮蔽する。
【０００８】
本発明の一形態によれば、焦点検出センサへの補助波長対応光の透過／遮蔽を切り替えるにあたり、光学フィルタや光学レンズ等の光学素子を光路に対して移動させる必要が一切ない。そのため、移動可能に構成された光学素子の取付誤差（位置精度）に依存して焦点検出精度が劣化する虞がない。
【０００９】
また、分離偏向手段は、例えば、被写体光束のうち補助波長対応光を透過させると共に非補助波長対応光を焦点検出センサに向けて反射させるミラー部材である。
【００１０】
また、偏向手段は、例えば、遮蔽手段を通過した補助波長対応光を焦点検出センサに向けて反射させるミラー部材である。
【００１１】
また、自動焦点検出装置は、撮影レンズの予定焦点面の後方に配置されたコンデンサレンズと、コンデンサレンズの後方に配置され、予定焦点面上の被写体像を焦点検出センサ上で再結像させる、少なくとも一対のセパレータレンズと、セパレータレンズの入射側に配置され、少なくとも一対のセパレータレンズに対応する開口対を持つセパレータマスクとを備えた構成としてもよい。この構成において、分離偏向手段、遮蔽手段及び偏向手段は、例えばコンデンサレンズとセパレータマスクとの間の光路中に配置されている。
【００１２】
また、自動焦点検出装置は、分離偏向手段により反射された非補助波長対応光による撮影レンズの射出瞳の像と、偏向手段により反射された補助波長対応光による撮影レンズの射出瞳の像とが、セパレータマスク上の略同じ位置に入射されるように、分離偏向手段に対して偏向手段を所定の第一の角度だけ傾けて配置した構成としてもよい。
【００１３】
また、自動焦点検出装置は、分離偏向手段により反射された非補助波長対応光による二次像と、偏向手段により反射された補助波長対応光による二次像とが、焦点検出センサ上の略同じ位置に再結像されるように、分離偏向手段に対して偏向手段を所定の第二の角度だけ傾けて配置した構成としてもよい。
【００１４】
また、非補助波長対応光は、例えば少なくとも一部の可視領域の光を含むものである。
【００１５】
また、遮蔽手段は、例えば液晶シャッタである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一形態による自動焦点検出装置によれば、焦点検出センサへの補助波長対応光の透過／遮蔽を切り替えるにあたり、光学フィルタや光学レンズ等の光学素子を光路に対して移動させる必要が一切ない。そのため、移動可能に構成された光学素子の取付誤差（位置精度）に依存して焦点検出精度が劣化する虞がない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の撮影装置に搭載された自動焦点検出モジュールを構成する各要素の配置を光路を展開して示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の自動焦点検出モジュールを構成する各要素の配置を示す図である（光路非展開）。
【図４】本実施形態の自動焦点検出モジュールに備えられた分離偏向ミラーの分光反射率特性を示す図である。
【図５】補助投光ランプと液晶シャッタとの連動処理のフローチャートを示す図である。
【図６】別の実施形態の自動焦点検出モジュールを構成する各要素の配置を示す図である（光路非展開）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による自動焦点検出装置を搭載した撮影装置について説明する。
【００１９】
［撮影装置１の全体の構成］
図１は、本実施形態の撮影装置１の構成を示すブロック図である。本実施形態の撮影装置１は、デジタル一眼レフカメラ（クイックリターンミラー付）であるが、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、カムコーダ、携帯電話端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機など、撮影機能を有する別の形態の撮影装置に置き換えてもよい。
【００２０】
図１に示されるように、撮影装置１は、カメラボディ１０と、カメラボディ１０に対して着脱することにより交換することが可能な交換レンズ５０を備えている。被写体からの光束（被写体光束）は、交換レンズ５０内の撮影レンズ５１を介してカメラボディ１０内のメインミラー１１により、ファインダ光学系を構成するペンタプリズム１２に向かって反射され、ペンタプリズム１２で反射されてファインダルーペ１３から射出される。撮影者は、ファインダルーペ１３を覗くことにより被写体像を観察することができる。また、メインミラー１１の一部の領域は、ハーフミラー領域となっている。そのため、被写体光束の一部は、メインミラー１１（ハーフミラー領域）を透過して、メインミラー１１の背面に設けられたサブミラー１４により下方に反射されて、自動焦点検出装置（自動焦点検出モジュール）１００に入射される。
【００２１】
自動焦点検出モジュール１００は、被写体の焦点状態を検出し、検出結果に応じた信号をボディＣＰＵ２０に出力する。ボディＣＰＵ２０は、自動焦点検出モジュール１００より入力した信号に基づいてデフォーカス演算を行い、演算によって求められたデフォーカス量に基づいて撮影レンズ５１の焦点調節を行う。なお、この種の焦点調節は周知であるため、詳細な説明については省略する。また、図１中、各ブロックの電気的な結線については、図面を簡素化する便宜上省略する。
【００２２】
レリーズスイッチ（不図示）が押されると、ボディＣＰＵ２０は、メインミラー１１をクイックリターンさせる。すなわち、ボディＣＰＵ２０は、フォーカルプレーンシャッタ（不図示）の先幕走行開始直前から後幕走行終了直後の期間に限り、メインミラー１１及びサブミラー１４をアップさせて、撮影レンズ５１の光軸ＡＸと平行な光路からメインミラー１１及びサブミラー１４を退避させることにより、イメージセンサ１５に被写体像を結像させる。イメージセンサ１５は例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、撮像面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、図示省略された画像処理回路で所定の処理を経て、画像としてメモリ（不図示）に保存される。撮影者は、カメラボディ１０の背面に設けられたＬＣＤモニタ（不図示）を通じて撮影画像を視認することができる。
【００２３】
なお、ボディＣＰＵ２０は、測光センサ（不図示）の出力に基づいて被写体が低輝度であると判定した場合には補助投光ランプ３０を発光させる。補助投光ランプ３０による補助投光には、被写体（人物）にまぶしさを感じさせないように、赤色や近赤外の波長域の光が用いられる。
【００２４】
［自動焦点検出モジュール１００の構成］
図２は、自動焦点検出モジュール１００を構成する各要素の配置を光路を展開して示す斜視図である。自動焦点検出モジュール１００は、位相差方式を採用した自動焦点検出モジュールであり、図２に示されるように、コンデンサレンズ１０１、セパレータマスク１０２、セパレータレンズ１０３及び焦点検出素子１０４を備えている。また、自動焦点検出モジュール１００には分離偏向ミラー１１０、液晶シャッタ１２０、及び偏向ミラー１３０も備えられているが、図２においては、便宜上それらの図示を省略する。分離偏向ミラー１１０、液晶シャッタ１２０、及び偏向ミラー１３０については後に詳説する。
【００２５】
コンデンサレンズ１０１は、撮影レンズ５１による被写体像（一次像）が形成される予定焦点面（一次結像面）よりも後方に配置された集光レンズである。
【００２６】
セパレータマスク１０２及びセパレータレンズ１０３は、コンデンサレンズ１０１より集められた被写体光束を瞳分割する。セパレータマスク１０２は、セパレータレンズ１０３の入射側に配置されており、被写体光束を透過させる透過穴１０２Ｖ、１０２Ｈをそれぞれ一対有している。透過穴１０２Ｖは、縦方向に並ぶ２つの開口よりなる開口対であり、透過穴１０２Ｈは、横方向に並ぶ２つの開口よりなる開口対である。セパレータレンズ１０３は、各透過穴に対応する位置に形成された二対のレンズを一体成形した素子であり、予定焦点面上の被写体像を焦点検出素子１０４上で再結像させる。
【００２７】
焦点検出素子１０４は、瞳分割された二対の被写体像（二次像）の各々を受光して積分する二対のラインセンサを備えている。二対のラインセンサの一方は、横方向に配置された縦線検出用の一対の横ラインセンサ１０４Ｈであり、透過穴１０２Ｈ及び該透過穴１０２Ｈに対応するセパレータレンズ１０３を介した被写体光束を受光する。他方は、縦方向に配置された横線検出用の一対の縦ラインセンサ１０４Ｖであり、透過穴１０２Ｖ及び該透過穴１０２Ｖに対応するセパレータレンズ１０３を介した被写体光束を受光する。
【００２８】
ボディＣＰＵ２０は、一対の横ラインセンサ１０４Ｈ及び一対の縦ラインセンサ１０４Ｖの少なくとも一方の出力に基づいてラインセンサ上に再結像された被写体像の位相差を検出して焦点位置を求める（デフォーカス量を演算する）。ボディＣＰＵ２０は、この演算によって求められたデフォーカス量が所定の合焦幅より小さければ（対となるラインセンサ上での被写体像の間隔が実質的に所定長であり、位相差がないとみなせる状態）、合焦と判定する。また、ボディＣＰＵ２０は、演算によって求められたデフォーカス量が所定の合焦幅の範囲外であれば（対となるラインセンサ上での被写体像の間隔が所定長よりも短く又は長く、位相差があるとみなすべき状態）、前ピン又は後ピンと判定し、このデフォーカス量に応じて撮影レンズ５１の焦点調節を行う。
【００２９】
図３（ａ）、（ｂ）は、自動焦点検出モジュール１００を構成する各要素の配置を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）においては、図２のように光路を展開することなく、カメラボディ１０内における各要素の配置を再現している。また、図３においては、便宜上、セパレータマスク１０２、セパレータレンズ１０３及び焦点検出素子１０４を簡略して示している。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、コンデンサレンズ１０１とセパレータマスク１０３との間の光路には、分離偏向ミラー１１０、液晶シャッタ１２０及び偏向ミラー１３０が配置されている。
【００３０】
コンデンサレンズ１０１より射出された被写体光束は、分離偏向ミラー１１０に入射される。分離偏向ミラー１１０は、入射された被写体光束のうち、補助投光ランプ３０による補助投光の波長に対応する光（補助波長対応光）を透過させ、補助波長対応光よりも短い波長域の光の少なくとも一部（短波長域光）を反射させる。分離偏向ミラー１１０にて反射された短波長域光は、セパレータマスク１０２及びセパレータレンズ１０３にて分割されて、焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈ上で再結像される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３１】
この短波長域光には、主に可視領域光が想定される。但し、補助波長対応光が赤の波長域の光である場合、短波長域光は、厳密には、可視領域の上端近傍が欠けた領域の光となる。可視領域は例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍであるが、この数値範囲は設計上定義されたものであり、設計思想に応じて若干変化し得る。
【００３２】
ここで、図４に、分離偏向ミラー１１０の分光反射率特性を示す。本実施形態では、補助投光ランプ３０による補助投光の波長は７２０ｎｍ±２０ｎｍである。従って、分離偏向ミラー１１０の分光反射率特性は、補助波長対応光を透過させつつ可視領域光の大部分を反射させるため、図４に示されるように、６７０ｎｍ付近を境に、短波長側では反射率が高く、かつ長波長側では反射率が低く（すなわち透過率が高く）なるように設計されている。なお、分離偏向ミラー１１０の分光反射率特性は、イメージセンサ１５の分光特性と略一致する。
【００３３】
分離偏向ミラー１１０を透過した補助波長対応光は、液晶シャッタ１２０に入射される。液晶シャッタ１２０は、ボディＣＰＵ２０による液晶の配向制御に従い、補助波長対応光を遮蔽又は透過させる。なお、自動焦点検出モジュール１００は、液晶シャッタ１２０（補助波長対応光を選択的に遮蔽・透過させる手段）に代えて、メカニカルシャッタを備えてもよい。液晶シャッタ１２０の場合、機械的な駆動手段が不要となることによる、自動焦点検出モジュール１００の小型化設計や信頼性の確保に有利である。一方、メカニカルシャッタの場合、補助波長対応光を透過させる際に光量損失がないというメリットがある。
【００３４】
液晶シャッタ１２０を透過した補助波長対応光は、偏向ミラー１３０に入射される。偏向ミラー１３０は、金属コート（例えばアルミニウムコート）が施されており、補助波長対応光（７２０ｎｍ±２０ｎｍの光）を反射する分光特性を有している。偏向ミラー１３０は、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、縦断面方向（図３の紙面と平行な方向）において分離偏向ミラー１１０と平行に配置されておらず、分離偏向ミラー１１０に対して所定の第一の角度傾けて配置されている。これにより、縦断面方向（図３の紙面と平行な方向）において、偏向ミラー１３０における補助波長対応光の反射角は、分離偏向ミラー１１０における短波長域光の反射角よりも鋭角となる。そのため、偏向ミラー１３０にて反射された補助波長対応光は、分離偏向ミラー１１０にて反射された短波長域光の光路に近付きながら、液晶シャッタ１２０、分離偏向ミラー１１０を順に透過し、セパレータマスク１０２上で短波長域光と略同じ位置に入射される（図３（ｂ）参照）。このように、本実施形態では、セパレータマスク１０２の開口に対応する撮影レンズ５１の射出瞳位置を略一致させることができる。
【００３５】
ここで、焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈ上における短波長域光と補助波長対応光の入射位置は、図３（ｂ）に示されるように、少なくとも縦断面方向（図３の紙面と平行な方向）において互いに異なる。そのため、各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈには、短波長域光、補助波長対応光を共に検出できるようにこれら２種類の光に対応するセンサ列が独立に設けられている。また、別の実施形態において、焦点検出素子１０４が例えばエリアセンサである場合は、検出が有効なラインセンサ列を１列又は複数列適宜シフトさせることにより、受光する光（短波長域光や補助波長対応光）に応じた適正な信号を出力することができる。
【００３６】
［補助投光ランプ３０と液晶シャッタ１２０との連動処理］
図５は、ボディＣＰＵ２０により実行される、補助投光ランプ３０と液晶シャッタ１２０との連動処理のフローチャートを示す。本連動処理は、例えば撮影装置１の電源がオンされている期間中、繰り返し実行される。
【００３７】
［図５のＳ１（補助投光判定処理）］
ボディＣＰＵ２０は、補助投光ランプ３０を発光させたか否かを判定する。ボディＣＰＵ２０は、補助投光ランプ３０を発光させた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、処理をＳ２（光透過状態に配向制御）に進める。ボディＣＰＵ２０は、補助投光ランプ３０を発光させていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理をＳ３（光遮蔽状態に配向制御）に進める。
【００３８】
［図５のＳ２（光透過状態に配向制御）］
上述したように、低輝度時に発光される補助投光ランプ３０には、被写体（人物）にまぶしさを感じさせないように、赤や近赤外の波長域の光が利用される。この場合に近赤外領域等の光をカットしてしまうと、輝度不足により焦点検出すること自体困難となる。そこで、ボディＣＰＵ２０は、補助投光ランプ３０が発光されたときには、液晶シャッタ１２０の配向を光透過状態に制御する。これにより、分離偏向ミラー１１０を透過した補助波長対応光は、図３（ｂ）に示されるように、液晶シャッタ１２０を透過して偏向ミラー１３０にて反射され、再び、液晶シャッタ１２０、分離偏向ミラー１１０を透過する。分離偏向ミラー１１０を再び透過した補助波長対応光は、セパレータマスク１０２、セパレータレンズ１０３を介して焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈ上で再結像される。
【００３９】
ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈには、分離偏向ミラー１１０にて反射された短波長域光と、偏向ミラー１３０にて反射された補助波長対応光の両方が再結像される。しかし、補助投光ランプ３０は低輝度時に発光されるため、短波長域光の光量は少ない。そのため、ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈで受光される光の割合は、補助波長対応光が支配的である。従って、ボディＣＰＵ２０は、補助波長対応光に対応するセンサ列の出力に基づいて焦点検出を行う。これにより、補助投光による輝度不足改善の効果が得られた状態で被写体の焦点が検出される。
【００４０】
［図５のＳ３（光遮蔽状態に配向制御）］
太陽光や白熱電球の光等には可視領域だけでなく近赤外領域等の長い波長域も含まれる一方、蛍光灯の光等には近赤外領域等の長い波長域が含まれない。そのため、同じ被写体を太陽や白熱電球で照らしたときと、蛍光灯で照明したときとでは、撮影レンズ５１の色収差（主に、近赤外領域等の長い波長域における色収差）が原因で異なる焦点検出が行われてしまう。そのため、ボディＣＰＵ２０は、補助投光ランプ３０が発光されないときには、液晶シャッタ１２０の配向を光遮蔽状態に制御する。これにより、分離偏向ミラー１１０を透過した補助波長対応光は、液晶シャッタ１２０にて遮蔽される。従って、図３（ａ）に示されるように、焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈ上では、分離偏向ミラー１１０にて反射された短波長域光のみが再結像される。この場合、短波長域光よりも長波長側の被写体光束を含まない情報に基づいて焦点検出が行われる。すなわち、撮影レンズ５１による、短波長域光よりも長波長側の色収差の影響が排除された状態で焦点検出が行われるため、被写体を照射する光源（太陽や白熱電球、蛍光灯等）が異なることによる焦点検出誤差が実質的に無くなる。
【００４１】
なお、偏向ミラー１３０にて反射される補助波長対応光は、図３（ｂ）に示されるように、分離偏向ミラー１１０にて反射される短波長域光よりも光路が長い。そのため、合焦時の基線長及び光軸方向の結像位置が、補助波長対応光と短波長域光とで互いに異なる。基線長が異なることによる焦点検出精度の劣化を避けるため、本実施形態では、それぞれの合焦時の基線長がガメラボディ１０内のメモリ（不図示）に予め記憶されており、適正な基線長を補助投光ランプ３０（換言すると、焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈにて受光される光の波長）と連動して切り替えるように構成されている。また、分離偏向ミラー１１０及び偏向ミラー１３０がセパレータレンズ１０３よりも予定焦点面側に配置されており、かつセパレータレンズ１０３の結像倍率が一般に縮小系（通常０．１〜０．３倍程度）であり、光軸方向の結像位置の違いは縮小倍率の二乗に比例して小さくなる（１／１０〜１／１００程度）。すなわち、光軸方向の結像位置の違いは微差であるため、実質問題（実質的な違い）とはならない。
【００４２】
本実施形態によれば、焦点検出素子１０４への補助波長対応光の透過／遮蔽を切り替えるにあたり、光学フィルタや光学レンズ等の光学素子を光路に対して移動させる必要が一切ない。そのため、移動可能に構成された光学素子の取付誤差（位置精度）に依存して焦点検出精度が劣化する虞がない。
【００４３】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【００４４】
図６（ａ）、（ｂ）に、別の実施形態の自動焦点検出モジュール１００を構成する各要素の配置を示す。図６（ａ）、（ｂ）においても図３（ａ）、（ｂ）と同様に、図２のように光路を展開することなく、カメラボディ１０内における各要素の配置を再現している。別の実施形態では、偏向ミラー１３０は、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、縦断面方向（図６の紙面と平行な方向）において分離偏向ミラー１１０と平行に配置されておらず、分離偏向ミラー１１０に対して所定の第二の角度傾けて配置されている。別の実施形態の自動焦点検出モジュール１００は、図３に例示される自動焦点検出モジュール１００に対して、分離偏向ミラー１１０に対する偏向ミラー１３０の傾き角が異なる点を除き、図３に例示される自動焦点検出モジュール１００と実質同一の構成を持つ。
【００４５】
偏向ミラー１３０を分離偏向ミラー１１０に対して所定の第二の角度傾けて配置することで、分離偏向ミラー１１０にて反射された短波長域光の中心軸と、偏向ミラー１３０にて反射された補助波長対応光の中心軸とが略一致する（より詳細には、何れの光の中心軸もセパレータレンズ１０３の光軸と略一致する。）。そのため、焦点検出素子１０４の各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈ上における短波長域光と補助波長対応光の入射位置は、略一致する。そのため、各ラインセンサ１０４Ｖ、１０４Ｈに、短波長域光、補助波長対応光のそれぞれを検出するセンサ列を独立に設ける必要がない。また、焦点検出素子１０４が例えばエリアセンサである場合、検出が有効なラインセンサ列を１列又は複数列適宜シフトさせる必要がない。別の実施形態では、セパレータマスク１０２の開口に対応する撮影レンズ５１の射出瞳位置は縦断面方向においてズレが生じるが、補助波長対応光による焦点検出範囲を短波長域光における焦点検出範囲より狭く設定することにより、焦点検出に必要な光束のケラレが避けられる。
【符号の説明】
【００４６】
１  撮影装置
１０  カメラボディ
１１  メインミラー
１２  ペンタプリズム
１３  ファインダルーペ
１４  サブミラー
１５  イメージセンサ
２０  ボディＣＰＵ
３０  補助投光ランプ
５０  交換レンズ
５１  撮影レンズ
１００  自動焦点検出モジュール
１０１  コンデンサレンズ
１０２  セパレータマスク
１０２Ｖ、１０２Ｈ  透過穴
１０３  セパレータレンズ
１０４  焦点検出素子
１０４Ｖ  縦ラインセンサ
１０４Ｈ  横ラインセンサ
１１０  分離偏向ミラー
１２０  液晶シャッタ
１３０  偏向ミラー
【図１】
2014232143.tif 000003
【図２】
2014232143.tif 000004
【図３】
2014232143.tif 000005
【図４】
2014232143.tif 000006
【図５】
2014232143.tif 000007
【図６】
2014232143.tif 000008