【手続補正書】
【提出日】平成27年2月6日(2015.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を所定面上に形成する対物光学系と、
前記像の虚像を観察眼に観察させる観察光学系と、
２次元状のパターンの光を前記観察眼に投影するパターン投影手段と、
前記観察眼の網膜からの戻り光のうち、網膜中心近傍の前記パターン光の像の大きさに基づいて前記網膜中心に対するピント位置、又はそのずれ方向を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段からの情報に基づいて、前記網膜中心に対するピント位置と前記所定面、若しくは、前記所定面上に形成される像を離れて表示する表示面とを共役関係にし、且つ、前記対物光学系による前記所定面との共役面と、前記被写体との相対位置を変化させる焦点合焦手段と、
を備えたことを特徴とする自動合焦装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動合焦装置において、
前記対物光学系は、前記被写体の実像を前記所定面上に形成させ、
前記観察光学系は、前記所定面上に形成される被写体の実像を接眼レンズにより虚像として観察眼に観察させるとともに、
前記焦点合焦手段は、前記網膜中心に対するピント位置と前記所定面、若しくは前記表示面とが共役関係になるように、前記接眼レンズの焦点距離を変える、又は前記接眼レンズを光軸方向に移動させることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自動合焦装置において、
前記焦点合焦手段は、前記網膜中心に対するピント位置が前記観察眼から離れることを検出することに応答して前記被写体の位置を前記対物レンズに近づく方向に移動させるとともに、前記観察眼のピント位置が前記観察眼に近づくことを検出することに応答して前記被写体の位置を前記対物レンズから離れる方向に移動させるように制御することを特徴とする自動合焦装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の自動合焦装置において、
前記対物光学系は、撮像手段を備え、前記対物レンズにより前記被写体像を撮像手段の撮像面に結像させ、また、前記観察光学系は、前記表示面を有する表示部を備え、前記撮像手段で撮像した前記被写体画像を前記表示面に表示し、前記表示面に表示された画像の虚像を前記接眼レンズにより観察眼に観察させるとともに、
前記焦点検出手段の代わりに、前記網膜中心に対するピント位置と前記表示面とが共役関係になるように前記接眼レンズの焦点距離を変える、又は前記接眼レンズを光軸方向に移動させる焦点検出手段を備えることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記対物光学系と前記観察光学系とによる総合倍率をγ倍とする時、前記観察眼のピント面の移動量の略１／γ倍に比例して、前記対物光学系に対する前記被写体の相対位置を変えることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記接眼レンズは、電気的に焦点距離を可変することができる可変焦点レンズになっていることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記焦点検出手段は、前記網膜からの戻り光の像を撮像する撮像部と、前記撮像した像を構成する前記パターンの変形の度合いから前記パターン画像の上下左右の対称性を調べてパターン画像のうちの対称中心を前記網膜中心として検出する注視点検出手段と、前記網膜中心近傍に対する前記パターンの大きさに基づいて前記網膜中心に対するピント位置を検出する合焦手段と、を備えることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記パターン投影手段は、２次元状の前記パターン光を生成するパターン光生成手段と、前記パターン光を前記所定面、若しくは前記表示面と共役関係になる面に結像させる結像レンズと、前記面、若しくは、前記面と共役な面の近傍に配置され前記パターン光のうちの一部又は全部を通過させる空間フィルタと、を備えることを特徴とする自動合焦装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記パターン光生成手段は、前記パターン光を不可視光で生成することを特徴とする自動合焦装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記パターン光生成手段は、可視光で前記パターン光を発光するとともに、間隔を空けて繰り返し発光することで断続的なパターン光を生成することを特徴とする自動合焦装置。
【請求項１１】
請求項４から１０のいずれか１項に記載の自動合焦装置において、
前記撮像手段の撮像面に結像する被写体の実像の大きさ（ｈｃ）と、前記表示部の表示面に表示される前記被写体の画像の大きさ（ｈｅ）との比（α＝ｈｅ／ｈｃ）が以下の式を満足することを特徴とする自動合焦装置。
α＝（ｌｅ／ｌｃ）×（１＋ｌｅ／Ｌｅ）
但し、ｌｅは、接眼光学系から表示面までの距離、ｌｃは、撮像面から対物光学系までの距離、Ｌｅは、接眼レンズから観察眼のピント面までの距離。
【請求項１２】
被写体の像の虚像を観察させる観察眼に、２次元状のパターンの光をパターン投影手段により投影するステップと、
前記観察眼の網膜からの戻り光のうち、網膜中心近傍の前記パターン光の像の大きさに基づいて前記網膜中心に対するピント位置、又はそのずれ方向を検出する焦点検出ステップと、
前記焦点検出ステップからの情報に基づいて、前記網膜中心に対するピント位置と前記被写体の像が形成される所定面、若しくは、前記所定面上に形成される像を離れて表示する表示面とを共役関係にし、且つ、前記対物光学系による前記所定面との共役面と、前記被写体との相対位置を変化させる焦点合焦ステップと、
を含むことを特徴とする自動合焦方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の自動合焦方法において、
前記被写体の実像を前記所定面上に形成させるステップと、
前記所定面上に形成される被写体の実像を接眼レンズにより虚像として観察眼に観察させるステップと、を含み、
前記焦点合焦ステップは、前記網膜中心に対するピント位置と前記所定面、若しくは前記表示面とが共役関係になるように、前記接眼レンズの焦点距離を変える、又は前記接眼レンズを光軸方向に移動させることを特徴とする自動合焦方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の自動合焦方法において、
前記焦点合焦ステップは、前記網膜中心に対するピント位置が前記観察眼から離れることを検出することに応答して前記被写体の位置を前記対物レンズに近づく方向に移動させるとともに、前記網膜中心に対するピント位置が前記観察眼に近づくことを検出することに応答して前記被写体の位置を前記対物レンズから離れる方向に移動させるように制御することを特徴とする自動合焦方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明を例示する自動合焦装置の一態様は、被写体の像を所定面上に形成する対物光学系と、前記像の虚像を観察眼に観察させる観察光学系と、２次元状のパターンの光を前記観察眼に投影するパターン投影手段と、前記観察眼の網膜からの戻り光のうち、網膜中心近傍の前記パターン光の像の大きさに基づいて前記網膜中心に対するピント位置、又はそのずれ方向を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの情報に基づいて、前記網膜中心に対するピント位置と前記所定面、若しくは、前記所定面上に形成される像を離れて表示する表示面とを共役関係にし、且つ、前記対物光学系による前記所定面との共役面と、前記被写体との相対位置を変化させる焦点合焦手段と、を備えるものである。
本発明を例示する自動合焦装置の別態様は、被写体の像を所定面上に形成する対物光学系と、前記像の虚像を観察眼に観察させる観察光学系と、２次元状のドット光からなるパターンの像を前記観察眼に投影するパターン投影手段と、前記観察眼の網膜からの戻り光であるパターン画像のうちの網膜中心近傍のドット画像の大きさに基づいて前記網膜中心に対するピント位置、又はそのずれ方向を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの情報に基づいて、前記網膜中心に対するピント位置と前記所定面、若しくは、前記所定面上に形成される像を離れて表示する表示面とを共役関係にし、且つ、前記対物光学系による前記所定面との共役面と、前記被写体との相対位置を変化させる焦点合焦手段と、を備えるものである。なお、焦点検出手段が網膜中心に対するピント位置を検出する場合には、観察光学系を構成する接眼レンズの屈折率や位置に基づいて算出すればよい。