(57)【要約】    【課題】  ＴＴＬ位相差検出方式かつ瞳分割方式による高速かつ高精度の焦点検出を行うことができる光学機器を実現する。    【解決手段】  光学機器は、撮影光学系１２５の射出瞳を通過して光電変換素子１０８に向かう光に含まれる第１の偏光成分２１１，２１２を、該光電変換素子上の異なる受光領域に向かうよう分割する第１の光学素子２００を有する。また、第１の光学素子からの光に含まれる第２の偏光成分２１０を第１の偏光成分に対して分離する第２の光学素子３０１を有する。分離された第２の偏光成分２１０は、ファインダー光学系１０２に導かれる。    【選択図】  図２
2006106435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の射出瞳を通過して光電変換素子に向かう光に含まれる第１の偏光成分を、前記光電変換素子上の異なる受光領域に向かうよう分割する第１の光学素子を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記第１の光学素子は、
それぞれブレーズ形状を有し、かつブレーズ方向が互いに異なる複数の回折格子と、
特定の光学軸方向を有する一軸性透光材料部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記第１の光学素子は、さらに前記一軸性透光材料部の光学軸方向に略直交する偏光軸方向を有し、かつ複数の開口領域を有する偏光膜を有することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第１の光学素子は、前記射出瞳における第１の領域を通過した前記第１の偏光成分を前記光電変換素子上の第１の受光領域に向かわせ、前記射出瞳における第２の領域を通過した前記第１の偏光成分を前記光電変換素子上の第２の受光領域に向かわせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
前記光電変換素子であって、前記撮影光学系により形成された被写体像を撮影するための撮像素子を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項６】
前記異なる受光領域からの出力に基づいて、前記撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項７】
前記第１の光学素子からの前記光に含まれる第２の偏光成分を前記第１の偏光成分に対して分離する第２の光学素子を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項８】
前記第２の光学素子は、前記第２の偏光成分をファインダー光学系に入射させることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
前記第１および第２の光学素子は、前記撮影光学系から前記光電変換素子に向かう光路の内外に移動可能であることを特徴とする請求項７又は８に記載の光学機器。
【請求項１０】
撮影光学系の射出瞳を通過して光電変換素子に向かう光に含まれる第１の光成分を前記光電変換素子上の異なる受光領域に向かうよう分割する第１の光学素子と、
前記第１の光学素子からの前記光に含まれる第２の光成分を前記第１の光成分に対して分離する第２の光学素子とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
前記第２の光学素子は、前記第２の光成分をファインダー光学系に入射させることを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
【請求項１２】
前記撮影光学系を有するレンズ装置と、
該レンズ装置が装着される請求項１から１１のいずれか１つに記載の撮影装置である光学機器とを有することを特徴とする撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子を用いて自動焦点調整（ＡＦ）を行うための光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフタイプのデジタルスチルカメラにおける焦点検出は、動きの速い被写体に対しても正確な焦点検出が可能なようにいわゆる瞳分割方式が採用されている。
【０００３】
図７には、従来の一眼レフタイプのデジタルスチルカメラシステムの概略構成を示している。撮影者が接眼レンズ１０４を介して被写体を観察する際には、撮影レンズ１２０を透過した被写体からの光１１０の一部は、カメラ本体１００に設けられたメインミラー１０１で反射されてピント板１０２上に被写体像を形成する。ピント板１０２に形成された被写体像は、ペンタダハプリズム１０３および接眼レンズ１０４を介して撮影者の目に導かれる。
【０００４】
被写体からの光１１０の一部はメインミラー１０１を透過してサブミラー１０５にて反射し、焦点検出ユニット１０６に導かれる。焦点検出ユニット１０６は、フィールドレンズ、反射ミラー、絞りマスク、二次結像レンズ、受光センサ等から構成され、撮影レンズ１２０の異なる瞳領域を通過する光束を受光センサが受光し、該受光センサを構成する一対（又は複数対）のラインセンサのそれぞれから像信号が出力される。そして、この像信号の位相差に基づいて撮影レンズ１２０の焦点状態（デフォーカス方向およびデフォーカス量）を検出することができる。さらに、検出した焦点状態から撮影レンズ１２０のフォーカスレンズ１２３の駆動方向および駆動量が算出され、フォーカスレンズ１２３を駆動することにより合焦状態が得られる。
【０００５】
なお、撮影時には、メインミラー１０１およびサブミラー１０５が、光路外に退避し、撮影レンズ１２０を透過した被写体からの光はイメージセンサ１０８に導かれる。
【０００６】
ところで、上記のようなＴＴＬ（Through the Taking Lens）位相差検出方式で、かつ瞳分割方式の焦点検出方法では、焦点検出専用のセンサや二次結像光学系を必要とするため、カメラの小型化や低コスト化が難しい。
【０００７】
そこで最近では、被写体撮影のために設けられたイメージセンサを用いてＴＴＬ位相差検出方式および瞳分割方式の焦点検出を行うデジタルスチルカメラが提案されている。例えば、特許文献１には、撮影レンズの瞳近傍に、該瞳の一部からの光を通過させるマスクを挿入し、該マスクの開口位置を切り換えることで形成した２つの像に応じたイメージセンサからの信号を用いて焦点検出を行う。
【０００８】
また、イメージセンサの一部をＡＦ用センサ領域とし、該領域に撮影光学系内に設けられたスプリットイメージプリズムによって分割された２つの光束を導くようにした焦点検出システムも提案されている（特許文献２および非特許文献１参照）。
【０００９】
さらに、ホログラフィック光学素子を１次結像面より物体側に配置することにより、ＴＴＬ位相差方式のＡＦを実現する構成も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−４３５０７号公報（段落００２６〜００２８、図５等）
【特許文献２】特開２００４−４６１３２（段落００１５〜００４１、図４〜７等）
【特許文献３】特開平４−１４７２０７（第３頁左下欄５行〜４頁右上欄７行、第３図等）
【非特許文献１】（株）写真工業出版社「カメラ技術ハンドブック」（１９７９年７月１５日発行、鈴木愛三著）（第１０８〜１１１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１にて提案の焦点検出方法では、マスクの開口位置を変化させて撮影レンズの異なる瞳領域を通過した光の像をイメージセンサの出力（像信号）を２回読み出し、それらの像信号を比較して焦点検出を行う。このため、マスクの開口位置の切り換えやイメージセンサからの２つの像信号の読み出しにある程度時間がかかり、動きの速い被写体に対しての焦点検出にはやや不向きである。
【００１１】
また、特許文献２にて提案されたスプリットイメージプリズムを用いる方法では、ＴＴＬ位相差検出方式とは異なり、スピリットイメージプリズムよりも大きな像が必要である。また、スプリットイメージプリズムの境界線上の像の形状が直線でなければ、合焦状態であっても非合焦であると判断してしまうなど、焦点検出を行う上で制約があり、ＴＴＬ位相差検出方式と同等の焦点検出性能が得られない。
【００１２】
さらに、特許文献３にて提案されたホログラフィック光学素子を用いる方法は、原理的にはＴＴＬ位相差検出方式と同様であるが、焦点状態を判断する上で重要となる瞳分割方向の２つの像（ＡＦ像）を形成する際に、色分散が大きなホログラフィック光学素子を使用しているために、収差の少ない像が得られず、焦点検出を行う上で現実的ではない。
【００１３】
本発明は、ＴＴＬ位相差検出方式かつ瞳分割方式による高速かつ高精度の焦点検出を行うことができるようにした光学機器を提供することを目的の１つとしている。  
【課題を解決するための手段】
【００１４】
１つの観点としての本発明の光学機器は、撮影光学系の射出瞳を通過して光電変換素子に向かう光に含まれる第１の偏光成分を、該光電変換素子上の異なる受光領域に向かうよう分割する第１の光学素子を有する。
【００１５】
また、他の観点としての本発明の光学機器は、撮影光学系の射出瞳を通過して光電変換素子に向かう光に含まれる第１の光成分を光電変換素子上の複数の受光領域に向かうよう分割する第１の光学素子と、該第１の光学素子からの該光に含まれる第２の光成分を第１の光成分に対して分離する第２の光学素子とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の光学素子に入射した第１の偏光成分を分割して光電変換素子上に対の像を同時に形成するので、マスクの開口位置を切り換える場合等に比べて高速で像信号を得ることができる。しかも、スピリットイメージプリズムやホログラフィック光学素子を用いる場合に比べて、焦点検出に適した収差の少ない対の像を形成することができる。したがって、ＴＴＬ位相差検出方式かつ瞳分割方式による高速かつ高精度の焦点検出を行うことができる
また、第１の光学素子からの光に含まれる第２の光成分（例えば、第２の偏光成分）を光電変換素子に向かう第１の光成分（例えば、第１の偏光成分）から分離することにより、光電変換素子上に上記対の像のみを形成することができるとともに、第２の光成分をファインダー観察等、他の用途に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１には、本発明の実施例である一眼レフタイプのデジタルスチルカメラシステムの概略構成を示している。なお、図６に示した従来のカメラシステムと共通する構成要素には、図７中と同符号を付している。
【００１９】
３００はカメラ本体（光学機器）であり、該カメラ本体３００のマウント１１１には、レンズマウント１２１を介して撮影レンズ（交換レンズ）１２０が装着されている。
【００２０】
撮影レンズ１２０には、フォーカスレンズ１２３を含む複数のレンズおよび絞り１２４により構成される撮影光学系１２５と、不図示のＭＰＵ等のレンズ制御回路等が設けられている。該レンズ制御回路は、レンズ側接点１２２とカメラ側接点１１２とを介して、カメラ本体３００に設けられたＭＰＵ等のカメラ制御回路３０９と通信が可能である。なお、カメラ制御回路３０９は、後述する撮像素子１０８からの信号に基づいて被写体画像を生成する画像処理機能を有するとともに、撮像素子１０８からの信号に基づいて撮影光学系１２５の焦点状態を検出し、フォーカスレンズ１２３の駆動量を演算する焦点検出機能も有する。
【００２１】
カメラ本体３００において、２００は第１の光学素子である光学偏向素子であり、その具体的な構成については後述する。また、１０８はＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等からなる光電変換素子としての撮像素子（イメージセンサ）であり、光学偏向素子２００と撮像素子１０８との間には、第２の光学素子である偏光ビームスプリッタ３０１が配置されている。なお、撮像素子１０８の直前には、赤外カットおよびローパスフィルタ１０７が配置されている。
【００２２】
１０２はピント板、１０３はピント板１０２上に形成された被写体像を接眼レンズ１０４に導くペンタダハプリズムであり、これらピント板１０２、ペンタダハプリズム１０３および接眼レンズ１０４によりファインダー光学系が構成されている。
【００２３】
図２には、上記カメラシステムにおける撮影光学系１２５の焦点状態の検出（焦点検出）時における光路を示している。
【００２４】
撮影光学系１２５を透過した被写体からの光１１０は、まず光学偏向素子２００に入射する。該光１１０は無偏光光である。光学偏向素子２００では、該光１１０のうち図中のｚ−ｘ平面に対して平行な偏光面を有する第１の偏光成分の一部（以下、＋偏向光という）２１１を図中の＋ｙ方向に偏向して透過させる。偏光ビームスプリッタ３０１は、該第１の偏光成分を透過し、図中のｚ−ｘ平面に対して直交する（すなわち、ｙ−ｚ平面に平行な）偏光面を有する第２の偏光成分を反射する特性を有する。
【００２５】
このため、該第１の偏光成分の＋偏向光２１１は、偏光ビームスプリッタ３０１を透過して撮像素子１０８の図中上側の受光領域に集光する。また、第１の偏光成分の一部（以下、−偏向光という）２１２は、図中−ｙ方向に偏向され、偏光ビームスプリッタ３０１を透過して撮像素子１０８の図中下側の受光領域に集光する。
【００２６】
撮像素子１０８に到達した第１の偏光成分の＋偏向光２１１と−偏向光２１２は、は、撮影光学系１２５の射出瞳における異なる領域を通過した光である。このため、これらの＋偏向光２１１と−偏向光２１２により撮像素子１０８上に対の像を形成し、該対の像に対応した撮像素子１０８からの出力信号（像信号）に基づいて瞳分割方式の焦点検出が可能となる。
【００２７】
一方、上記光１１０に含まれている第２の偏光成分２１０は、光学偏向素子２００をそのまま直進して透過し、偏光ビームスプリッタ３０１で反射してピント板１０２上に集光し、被写体像を形成する。これにより、第１の偏光成分（＋偏向光２１１と−偏向光２１２）を用いて焦点検出を行う際にも、撮影者はファインダー光学系を介して被写体像を観察することができる。
【００２８】
ここで、図３を用いて光学偏向素子２００の構成および製造方法について説明する。光学偏向素子２００は、図３（ｄ）に示すように、光入射側から順に、ブレーズド回折格子が形成された樹脂基板２０１と、回折格子の格子溝部（谷部）に配置された液晶２０２と、図３（ｃ）に示すように一部に開口２０４ａ，２０４ｂが形成された偏光膜２０４および該偏光膜２０４が貼り付けられたガラス基板２０３とから構成されている。
【００２９】
樹脂基板２０１は、図３（ａ）に示すように、格子溝方向は同一で、ブレーズ方向が互いに異なる第１の回折格子２０１ａおよび第２の回折格子２０１ｂが形成されている。これらのブレーズド回折格子２０１ａ，２０１ｂは樹脂基板２０１と一体に型を用いた成形方法によって製造される。
【００３０】
このような樹脂基板２０１における両回折格子２０１ａ，２０１ｂの格子溝部には、図３（ｂ）に示すように、一軸性透光材料である液晶２０２が充填される。ここで、該液晶２０２の常屈折率ｎo は、樹脂基板２０１の屈折率ｎg とほぼ一致するように選択される。
【００３１】
まず、回折格子２０１ａ，２０１ｂの表面に、ポリイミド等の配向膜を塗布して配向処理を行う。次に、ＵＶ硬化型の液晶２０２を格子溝部に充填して加熱することによって溶媒をとばした後、紫外線を照射して液晶２０２を硬化させる。このとき、液晶高分子の分子軸は、回折格子２０１ａ，２０１ｂの格子溝方向（ｘ方向）に略平行となるように配向する。図３（ｂ）では、液晶高分子の分子軸を棒状に示している。液晶高分子の分子軸方向と偏光に対する光学軸方向とは略一致している。
【００３２】
格子溝部に液晶２０２が充填され、硬化された樹脂基板２０１の液晶２０２側には、偏光膜２０４が貼り付けられたガラス基板２０３が貼り合わされる。偏光膜２０４に形成された開口２０４ａ，２０４ｂはそれぞれ、回折格子２０１ａ，２０１ｂに対応する領域に配置される。開口２０４ａ，２０４ｂは、光軸（ｚ軸）を含むｙ−ｚ平面に対して対称な位置に配置されている。また、偏光膜２０４は、その偏光軸（光学軸）方向が格子溝に充填された液晶２０２の光学軸方向と略直交するように配置されている。
【００３３】
次に、ファインダー光学系により被写体像を観察しながら瞳分割方式の焦点検出を行う方法について図４を用いて説明する。
【００３４】
図４には、ファインダー観察に用いられる第２の偏光成分２１０と焦点検出に用いられる第１の偏光成分（＋偏向光２１１と−偏向光２１２）とを分離する様子を示している。
【００３５】
図４（ａ）には、光学偏向素子２００に設けられた偏光膜２０４の開口２０４ａの中心を通るｚ−ｘ平面に直交する面の光路を示している。偏光膜２０４の開口２０４ａには、撮影光学系１２５の射出瞳の一部領域（第１の領域）を通過し、さらに回折格子２０１ａを透過した光（第１および第２の偏光成分）が入射する。偏光膜２０４の偏光軸方向は、図中ｚ−ｘ平面に平行な偏光面を有する第１の偏光成分を吸収するように設定されている。
【００３６】
回折格子２０１ａの格子溝部に配置された液晶２０２の分子軸は、格子溝方向（ｘ方向）と略平行になるように配向している。樹脂基板２０１の屈折率ｎgに対して、液晶２０２の異常屈折率ｎeは、
ｎe  ＞  ｎg  …（１）
の関係にあるため、液晶２０２の分子軸と略平行な偏光面（ｚ−ｘ平面に平行な偏光面）を有する第１の偏光成分は、図中＋ｙ方向に偏向される。液晶２０２を透過した第１の偏光成分の一部は偏光膜２０４で吸収されるが、偏光膜２０４の開口２０４ａおよびガラス基板２０３を透過した第１の偏光成分の＋偏向光２１１は、偏光ビームスプリッタ３０１を透過して撮像素子１０８の図中上側の受光領域に到達する。
【００３７】
例えば、樹脂基板２０１の屈折率ｎgが１.５、液晶２０２の異常屈折率ｎeが１.７、＋偏向光２１１の必要な偏向角φが８°である場合、回折格子２０１ａ，２０１ｂの格子ピッチｐを４μmに設定し、樹脂基板２０１の傾斜角θを３５°に設定することにより、所望の偏向角φが得られる。
【００３８】
また、図４（ｂ）には、光学偏向素子２００に設けられた偏光膜２０４の開口２０４ｂの中心を通るｚ−ｘ平面に直交する面の光路を示している。偏光膜２０４の開口２０４ｂには、撮影光学系１２５の射出瞳の他の一部領域（第２の領域）を通過した光（第１および第２の偏光成分）が入射する。
【００３９】
回折格子２０１ｂの格子溝部に配置された液晶２０２の分子軸は、格子溝方向（ｘ方向）と略平行になるように配向しており、樹脂基板２０１の屈折率ｎgと液晶２０２の異常屈折率ｎeとは上記（１）式の関係にあるため、液晶２０２の分子軸と略平行な偏光面（ｚ−ｘ平面に平行な偏光面）を有する第１の偏光成分は、図中−ｙ方向に偏向される。液晶２０２を透過した第１の偏光成分の一部は偏光膜２０４で吸収されるが、偏光膜２０４の開口２０４ｂおよびガラス基板２０３を透過した第１の偏光成分の−偏向光２１２は、偏光ビームスプリッタ３０１を透過して撮像素子１０８の図中下側の受光領域に到達する。
【００４０】
一方、樹脂基板２０１の屈折率ｎgに対して、液晶２０２の常屈折率ｎoは、
ｎo  ≒  ｎg  …（２）
の関係にあるため、液晶２０２の分子軸と直交する偏光面（ｙ−ｚ平面に平行な偏光面）を有する第２の偏光成分２１０は、回折格子２０１ａ，２１０ｂの偏向作用を受けずに直進する。そしてこの第２の偏光成分２１０は、偏光ビームスプリッタ３０１により反射され、ピント板１０２上に集光して被写体像を形成する。ピント板１０２上に形成された被写体像は、ペンタダハプリズム１０３および接眼レンズ１０４を介して撮影者により観察される。
【００４１】
次に、上記＋偏向光２１１と−偏向光２１２を用いた焦点検出の原理について図５を用いて説明する。図５（ａ）には、撮影光学系１２５がある被写体に対して合焦状態のときの光路を示している。撮影光学系１２５を透過して光学偏向素子２００に入射した光のうち、図中ｚ−ｘ平面に平行な偏光面を有する第１の偏光成分であって偏光膜２０４の開口２０４ａ，２０４ｂを通過した＋偏向光２１１と−偏向光２１２は、図５では省略されている偏光ビームスプリッタ３０１を透過した後、撮像素子１０８上に結像する。このとき、＋偏向光２１１と−偏向光２１２により形成された２像に対応した、撮像素子１０８においてｘ方向に延びる所定の２ラインからの像信号は図５（ｄ）に示すようになる。
【００４２】
＋偏向光２１１と−偏向光２１２は撮影光学系１２５の射出瞳における異なる領域を通過しているが、被写体に対して撮影光学系１２５が合焦状態にあるため、開口２０４ａを通過した＋偏向光２１１により形成された像（像信号）Ａと、開口２０４ｂを通過した−偏向光２１２により形成された像（像信号）Ｂは、撮像素子１０８のｘ方向において一致している。
【００４３】
また、図５（ｂ）には、撮影光学系１２５が被写体に対していわゆる前ピン状態のときの光路を示している。＋偏向光２１１と−偏向光２１２は、撮像素子１０８の手前で１度結像した後発散して撮像素子１０８に到達する。このとき、＋偏向光２１１と−偏向光２１２により形成された２像に対応した上記２ラインからの像信号は図５（ｅ）に示すようになる。
【００４４】
撮影光学系１２５が前ピン状態にあるため、開口２０４ａを通過した＋偏向光２１１により形成された像（像信号）Ａと、開口２０４ｂを通過した−偏向光２１２により形成された像（像信号）Ｂは、撮像素子１０８の−ｘ方向にずれている。このため、このずれ方向と像Ａと像Ｂとの位置関係（位相差）に基づいて、図１に示したカメラ制御回路３０９により撮影光学系１２５のデフォーカス方向（前ピン方向）およびデフォーカス量が検出される。
【００４５】
また、図５（ｃ）には、撮影光学系１２５が被写体に対していわゆる後ピン状態のときの光路を示している。＋偏向光２１１と−偏向光２１２は、その光束が広がった状態で撮像素子１０８に到達する。このとき、＋偏向光２１１と−偏向光２１２により形成された２像に対応した上記２ラインからの像信号は図５（ｆ）に示すようになる。
【００４６】
撮影光学系１２５が後ピン状態にあるため、開口２０４ａを通過した＋偏向光２１１により形成された像（像信号）Ａと、開口２０４ｂを通過した−偏向光２１２により形成された像（像信号）Ｂは、撮像素子１０８の＋ｘ方向にずれている。このため、このずれ方向と像Ａと像Ｂとの位置関係（位相差）に基づいて、図１に示したカメラ制御回路３０９により撮影光学系１２５のデフォーカス方向（後ピン方向）およびデフォーカス量が検出される。
【００４７】
カメラ制御回路３０９は、検出したデフォーカス方向およびデフォーカス量に基づいて、図１に示したフォーカスレンズ１２３の合焦状態を得るための駆動方向および駆動量を演算し、不図示のレンズ制御回路を介して該フォーカスレンズ１２３の駆動を制御する。
【００４８】
なお、本実施例の光学偏向素子２００は偏光特性を有するため、被写体に偏光特性がある場合はその影響を受けてしまう。そこで、被写体の偏光特性を解消するために、光学偏向素子２００の光入射側に１／２波長板を設け、光学偏向素子２００に入射する光の偏向面を必要に応じて回転させるようにするのが望ましい。
【００４９】
以上のようにしてファインダー観察とともに焦点検出およびＡＦ制御を行った後、撮像素子１０８により被写体像を撮影する際には、光学偏向素子２００と偏光ビームスプリッタ３０１とを撮影光学系１２５から撮像素子１０８間の光路外に退避させる。
【００５０】
以上説明したように、本実施例によれば、ファインダー光学系により被写体を確認しながら撮像素子を用いて焦点検出を行うことができるとともに、焦点検出専用のセンサや光学系が不要となり、カメラの小型化、低コスト化を図ることができる。
【００５１】
しかも、光学偏向素子で偏向された２つの光束によって撮像素子上に２像を形成するので、撮像素子からの１度の像信号の読み出しにより焦点検出が可能であり、動きの速い被写体に対しても精度良く焦点検出を行うことができる。
【００５２】
また、光学偏向素子は、撮影光学系の異なる瞳領域を通過する光を異なる方向に偏向するので、偏向されたそれぞれの光により形成された像に基づいてＴＴＬ位相差検出方式かつ瞳分割方式の焦点検出を行うことができる。
【００５３】
また、光学偏向素子を、第１の偏光成分を焦点検出像を形成するために偏向分割する一方、それ以外の第２の偏光成分をそのまま透過させるように構成することにより、第２の偏光成分によってファインダー像を形成することができ、歪みのないファインダー像が得られる。
【００５４】
また、光学偏向素子をそのまま透過し、偏光ビームスプリッタで反射した第２の偏光成分でファインダー像を形成することにより、ファインダー像の光量低下を抑えることができる。
【００５５】
また、偏光ビームスプリッタおよび光学偏向素子を、撮影光学系と撮像素子間の光路外に退避可能とすることにより、偏光ビームスプリッタや光学偏向素子による歪みや光量低下のない被写体画像を撮影することができる。
【００５６】
さらに、光学偏向素子は、ブレーズ方向の異なる第１および第２のブレーズド回折格子と一軸性透光材料と偏光膜とで構成されているため、瞳分割方式の焦点検出を行うための安価な光学素子を提供できる。
【実施例２】
【００５７】
上記実施例１では、カメラ本体内に光学偏向素子２００と偏光ビームスプリッタ３０１の両方を設けた場合について説明したが、図６に示すように、光学偏向素子２００を撮影レンズ（交換レンズ）４２０内の瞳位置(絞り１２４の位置)又はその近傍に配置してもよい。
【００５８】
さらに、上記実施例１，２においては、レンズ交換式の一眼レフカメラシステムについて説明したが、本発明は、それ以外のカメラシステム（例えば、レンズ一体型のカメラシステム）にも適用することは可能である。
【００５９】
また、上記各実施例では、光学偏向素子２００により、第１の偏光成分のうち一部を＋ｙ方向に、他の一部を−ｙ方向にそれぞれ偏向する場合について説明したが、一方のみを偏向させ、他方を偏向させずに撮像素子１０８に導くようにしてもよい。この場合、対の像は、例えば撮像素子の上部と中央に形成される。
【００６０】
また、上記各実施例では、＋偏向光２１１と−偏向光２１２とを、これらが通過した撮影光学系の瞳領域の分割方向と同じ方向に偏向させる場合について説明したが、各偏向光の偏向方向はこれに限らない。
【００６１】
また、上記各実施例では、２つの偏向光２１１，２１２によって撮像素子１０８上に２つの像を形成する場合について説明したが、４つ等、より多くの像を形成するように偏向光の数やその偏向方向を増やしてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施例では、ブレーズド回折格子を有する光学偏向素子２００を用いた場合について説明したが、このようなブレーズド回折格子以外でも、光束を偏向させる作用を有し、かつ収差の発生が少ない素子を用いて光学偏向素子を作成することも可能である。なお、上記実施例に示した光学偏向素子は、回折格子の格子溝部に液晶を配置した場合について説明したが、回折格子と液晶との配置関係はこれに限らず、ガラス基板間に液晶を封入した部材を回折格子（樹脂基板）に隣接するように配置してもよい。
【００６３】
また、上記実施例では、偏光特性を利用して入射光の一部を分割し、撮像素子１０８上に２像を形成する光学偏向素子２００を用いた場合について説明したが、本発明の第１の光学素子としては、偏光特性以外の光学的特性（例えば、波長特性）を利用して入射光の一部を分割する光学偏向素子を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１であるカメラシステムの構成を示す概略図。
【図２】実施例１における光路を示す概略図。
【図３】実施例１における光学偏向素子の構成および製造方法を示す説明図。
【図４】実施例１における焦点検出およびファインダー観察時の光路を示す概略図。
【図５】実施例１における焦点検出の原理を示す説明図。
【図６】本発明の実施例２であるカメラシステムの構成を示す概略図。
【図７】従来のカメラシステムの構成を示す概略図。
【符号の説明】
【００６５】
１０２  ピント板
１０３  ペンタダハプリズム
１０４  接眼レンズ
１０８  撮像素子
１２０  撮影レンズ
１２３  フォーカスレンズ
１２５  撮影光学系
２００  光学偏向素子
２０１  樹脂基板
２０１ａ，２０１ｂ  ブレーズド回折格子
２０２  液晶
２０４  偏光膜
２０４ａ，２０４ｂ  開口
２１１，２１２  第１の偏光成分
２１０  第２の偏光成分
３０１  偏光ビームスプリッタ
【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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