(57)【要約】  【課題】低コストで、動作を高速にでき、設計の自由度が増す焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置を提供する。  【解決手段】コンデンサーレンズ群４に少なくとも一つの屈折力可変レンズ１４を含み、屈折力可変レンズ１４は、液晶に印加する電圧の大きさに応じて、液晶を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ素子であって、第１のレンズ部１４２と、第２のレンズ部１４４とを有し、第１のレンズ部１４２の常光屈折率方向と第２のレンズ部１４４の異常光屈折率方向が一致し、第１のレンズ部１４２と第２のレンズ部１４４は常光屈折率による屈折力がほぼ等しく、同様に異常光屈折率による屈折力がほぼ等しいことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの予定結像面の近傍に配置されたコンデンサーレンズ群と、合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ少なくとも一対の開口部を有する明るさ絞りと、再結像レンズ群と、光電変換手段とを具え、この光電変換素子列の出力信号を処理して撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出光学系において、前記コンデンサーレンズ群に少なくとも一つの屈折力可変レンズを含み、前記屈折力可変レンズは、液晶に印加する電圧の大きさに応じて、前記液晶を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ素子であって、第１のレンズ部と、第２のレンズ部とを有し、第１のレンズ部の常光屈折率方向と第２のレンズ部の異常光屈折率方向が一致し、第１のレンズ部と第２のレンズ部は常光屈折率による屈折力がほぼ等しく、同様に異常光屈折率による屈折力がほぼ等しいことを特徴とする焦点検出光学系。
【請求項２】
前記第１のレンズ部は、第１のフレネルレンズ部を、前記第２のレンズ部は、第２のフレネルレンズ部をそれぞれ有し、前記第１のフレネルレンズ部は、一対の透明基板により挟持した第１液晶層と、この第１液晶層に電圧を印加するために前記透明基板の表面にそれぞれ設置した対向する電極対と、前記光の光軸に関して回転対称性を有する鋸歯状の断面形状または鋸歯を階段形状に近似した断面形状を有し、前記第２のフレネルレンズ部は、一対の透明基板により挟持した第２液晶層と、この第２液晶層に電圧を印加するために前記透明基板の表面にそれぞれ設置した対向する電極対と、前記光の光軸に関して回転対称性を有する鋸歯状の断面形状または鋸歯を階段形状に近似した断面形状を有し、前記第１液晶層の常光屈折率方向と、前記第２液晶層の異常光屈折率方向とが一致することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出光学系。
【請求項３】
前記液晶レンズは、第１のレンズ部、第２のレンズ部ともに偏光方向で屈折力が異なる状態の時、液晶レンズ全体の屈折力が強くなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の焦点検出光学系。
【請求項４】
前記第１のフレネルレンズ部と、前記第２のフレネルレンズ部の山の高さは一定であり、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の焦点検出光学系。
Ｎ１ｂ＝Ｎ１ｃ                                  ・・・（１）
Ｎ２ｂ＝Ｎ２ｃ                                  ・・・（２）
ｈ１＝ｍ・λ１／（Ｎ１ｅ−Ｎ１ｂ）  （ｍは整数）・・・（３）
ｈ２＝ｍ・λ２／（Ｎ２ｅ−Ｎ２ｂ）  （ｍは整数）・・・（４）
ただし、ｈ１は第１のフレネルレンズの山の高さ、ｈ２は第２のフレネルレンズの山の高さ、Ｎ１ｂは波長λ１における基材の屈折率、Ｎ１ｃは波長λ１における液晶の常光状態の実質的な屈折率、Ｎ１ｅは波長λ１における液晶の異常光状態の実質的な屈折率、Ｎ２ｂは波長λ２における基材の屈折率、Ｎ２ｃは波長λ２における液晶の常光状態の実質的な屈折率、Ｎ２ｅは波長λ２における液晶の異常光状態の実質的な屈折率である。また、λ１、λ２は４５０ｎｍから５８０ｎｍの任意の波長とする。
【請求項５】
ｍ＝１であることを特徴とする請求項４に記載の焦点検出光学系。
【請求項６】
前記波長は、λ1＝λ2であることを特徴とする請求項５に記載の焦点検出光学系。
【請求項７】
前記屈折率は、Ｎ１ｂ＝Ｎ２ｂ、Ｎ１ｃ＝Ｎ２ｃ、Ｎ１ｅ=N２ｅであることを特徴とする請求項６に記載の焦点検出光学系。
【請求項８】
撮影レンズの予定結像面の近傍に配置されたコンデンサーレンズ群と、合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ少なくとも一対の開口部を有する明るさ絞りと、再結像レンズ群と、光電変換手段とを具え、この光電変換素子列の出力信号を処理して撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出光学系において、前記コンデンサーレンズ群に少なくとも一つの屈折力可変レンズを含み、前記屈折力可変レンズは、レンズ材料として屈折率の異なる第１及び第２の流動性物質が物体側より順に用いられることにより、接合面の形状が可変に構成された接合レンズから構成され、前記接合レンズの接合面の形状を電気的に制御する制御手段を有することを特徴とする焦点検出光学系。
【請求項９】
前記コンデンサーレンズ群と前記明るさ絞りの間に反射面を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の焦点検出光学系。
【請求項１０】
前記コンデンサーレンズ群は、屈折力可変レンズのみからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の焦点検出光学系。
【請求項１１】
前記コンデンサーレンズ群は、屈折力可変レンズと屈折力固定レンズからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の焦点検出光学系。
【請求項１２】
前記屈折力可変レンズは、前記撮影レンズに格納されたデータと前記撮影レンズからの情報を処理してその屈折力を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の焦点検出光学系。
【請求項１３】
前記屈折力可変レンズは、前記光電変換素子列の出力信号を処理した結果を参照してパワーを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の焦点検出光学系。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の焦点検出光学系と、前記焦点検出光学系の像側に配置され、撮影レンズからの光を受光する撮像素子とを用いた撮像装置。
【請求項１５】
前記屈折力可変レンズは、前記撮像装置ボディに格納されたデータと前記撮影レンズからの情報を処理してその屈折力を決定することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焦点検出光学系、特に一眼レフレックスカメラ等に用いられる撮影レンズを通過した光束を用いて焦点検出を行なう装置に用いられる焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子にＣＣＤやＣＭＯＳ等の電子撮像素子を用いた一眼レフレックスカメラの殆どは、瞳分割位相差方式の焦点検出装置が用いられている。しかし、この方式の焦点検出光学系は、基本的に予定結像面上に形成される撮影レンズからの像情報を、再結像レンズで光電変換手段上に再結像する構成になっており、瞳の伝達が確実に行なわれることが求められている。一方、一眼レフレックスカメラに用いられる撮影レンズは、一般的に交換可能であり、それぞれ射出瞳位置が異なる。又、ズームレンズにおいては焦点距離を変化させると射出瞳位置が変化するものがあり、近距離撮影が可能なレンズにおいては  フォーカシングにより射出瞳位置が変化するものがある。
【０００３】
この為、従来の焦点検出光学系は、撮影レンズから取り込む光束のＮＡを小さくすることで射出瞳位置の変動に対応している。あるいは、広い面積で焦点検出を行なうカメラにおいては、撮影レンズや撮影レンズの状態により、焦点検出不能としている場合もある。撮影レンズから取り込む光束のＮＡを小さくすると、基線長が短くなり、焦点検出精度が低下するという問題と、光電変換手段への光量が少なくなり、低輝度時の精度が劣化しやすいという問題がある。
【０００４】
このような構造の焦点検出装置を、図１５を用いて説明する。図１５（ａ）は撮影レンズ５０１ａと、撮影レンズ５０１ａの焦点位置の予定結像面５０３、予定結像面５０３の近傍に配置されたコンデンサーレンズ群５０４、コンデンサーレンズ群５０４の出射側に配置された撮影レンズ５０１ａの瞳を２つの領域に分割する一対の明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌ、明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌに対応した２つの再結像面５０７Ｒ，５０７Ｌに像を形成するための一対の再結像レンズ５０６Ｒ，５０６Ｌとを配置している。また、撮影レンズ５０１ａの中に射出瞳５０２を示した。
【０００５】
図１５（ａ）では、コンデンサーレンズ群５０４により、明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌの面と撮影レンズ５０１ａの射出瞳５０２の面は共役面となっており、確実に一対の明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌは撮影レンズ５０１ａの射出瞳５０２内の投影をすることができる。
【０００６】
図１５（ｂ）の撮影レンズ５０１ｂは、撮影レンズ５０１ａに比べＦnoは同じであるが焦点距離が短く、射出瞳５０２ｂも射出瞳５０２ａに比べ、予定結像面５０３に近づいている。このとき、明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌの面と撮影レンズ５０１ｂの射出瞳５０２ｂの面は共役面ではないが、予定結像面５０３の光軸からはなれた位置に結像する光束の内、一対の明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌのそれぞれの中心を通る光線５０９ｂＲｕ，５０９ｂＲｓ，５０９ｂＬｓ，５０９ｂＬｕは、射出瞳５０２ｂ内の中を通過できる。
【０００７】
さらに、図１５（ｃ）の撮影レンズ５０１ｃは、撮影レンズ５０１ｂに比べＦnoは同じであるが焦点距離が短く、射出瞳５０２ｃも射出瞳５０２ｂに比べ予定結像面５０３に近づいている。このとき、予定結像面５０３の光軸からはなれた位置に結像する光束の内、一対の明るさ絞り５０５Ｒ，５０５Ｌのそれぞれの中心を通る光５０９ｃＲｕ，５０９ｃＲｓ，５０９ｃＬｓ，５０９ｃＬｕは、射出瞳５０２ｃ内の中を通過できない。つまり、焦点検出ができないことになる。このような現象は、逆に射出瞳位置が共役位置より遠くなっても同様に起きる。
【０００８】
これに対して、コンデンサーレンズ５０４の位置を可動とすることで、この問題を解決しようとしているものがある（特許文献１）。
【０００９】
なお、特許文献２は液晶レンズ素子、特許文献３は回折型液晶レンズを、それぞれ開示したものである。また、特許文献４は、液体レンズの資料であり、特許文献５は、回折現象を用いたレンズを焦点検出光学系に適用したものである。
【特許文献１】特開２００２−６２０４号公報
【特許文献２】特開２００６−８５８０１号公報
【特許文献３】特開平９−１８９８９２号公報
【特許文献４】特開２００６−５３４３３号公報
【特許文献５】特開平７−２７０６７７号公報
【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の問題点は、コンデンサーレンズを移動させる構成にすると、移動させる為のスペースとモーター等の駆動手段が必要となる。また、モーターの駆動や、レンズの移動により、塵等が発生し、測距精度や画質を劣化させる可能性が高くなる。さらに、コンデンサーレンズと再結像レンズの偏心量の必要精度が高いため、移動時のガタの許容度が小さくなる。特に、移動群を１つにするとコンデンサーレンズの主点位置の移動が大きくなり、瞳分割のＮＡが変化して好ましくない。なお、この他にコンデンサーレンズ自体を入れ替える方法や追加する方法があるが、駆動手段や駆動スペースの確保の問題や塵の問題は同様に発生する。
【００１１】
また、特許文献１の別の課題として、撮影レンズの射出瞳位置の情報からのみコンデンサーレンズのパワーを変化させると、撮影レンズに関する情報量を多くもつことになる。例えば、位相差式焦点検出方式は、撮影レンズの瞳の一部の情報から焦点検出を行うため、撮影レンズの収差により瞳全体からの光束を集光する撮像素子上の焦点位置と焦点検出結果に誤差が生じる。この誤差を補正するための情報を撮影レンズまたはカメラボディに格納する必要がある。コンデンサーレンズの屈折力可変可能な焦点検出光学系と従来の焦点検出光学系では、この補正データが異なるため、撮影レンズの情報を多く持つ必要が生じる。情報量が多いとメモリのコスト、通信の手順や時間等で好ましくない。また、ズーミングやフォーカシングに応じてコンデンサーレンズの駆動は、好ましくない。
【００１２】
さらに、特許文献２に記載された液晶レンズ素子は、光媒体への情報記録や再生等の周波数帯域の狭いレーザに使用するもので、白色光を利用する撮像装置とは異なるものである。また、特許文献３に記載された回折型液晶レンズ及び特許文献４に記載された液体レンズは、いずれも焦点検出系に用いられるものではない。さらに、特許文献５に記載された回折現象を用いたレンズは、回折型液晶レンズや液体レンズではない。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、低コストで、動作を高速にでき、設計の自由度が増す焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の焦点検出光学系は、撮影レンズの予定結像面の近傍に配置されたコンデンサーレンズ群と、合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ少なくとも一対の開口部を有する明るさ絞りと、再結像レンズ群と、光電変換手段とを具え、この光電変換素子列の出力信号を処理して撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出光学系において、前記コンデンサーレンズ群に少なくとも一つの屈折力可変レンズを含み、屈折力可変レンズは、液晶に印加する電圧の大きさに応じて、前記液晶を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ素子であって、第１のレンズ部と、第２のレンズ部とを有し、第１のレンズ部の常光屈折率方向と第２のレンズの異常光屈折率方向が一致し、第１のレンズ部と第２のレンズ部は常光屈折率による屈折力がほぼ等しく、同様に異常光屈折率による屈折力がほぼ等しい。
【００１５】
以下、このような構成をとった理由と作用を説明する。
【００１６】
まず、屈折力可変レンズを用いることにより、レンズの移動がないので、チリの発生がない。又、焦点検出光学系のレイアウトの自由度が増す。また、主点の移動が０又は小さくできる。これは、焦点検出に用いる瞳のＮＡの変化を小さくでき、安定した焦点検出精度を得ることができる。さらに、ボディでの計算負荷の低減にもつながり、カメラ動作の高速化にもよい影響をあたえる。また、一般に屈折力可変レンズは焦点距離を変化させる時にその内部構成を変化させるため、内部散乱等で画質が落ちやすく、固体差を含めこの課題を解決するために生産性等を含め工夫が必要であるという不利な点を持っているが、基本的に焦点検出は２像の比較情報を用いるため、画質そのものの許容範囲が撮影画像に比べて大きく、この不利な点が問題になりにくい。
【００１７】
また、いわゆる位相差式検出光学系であるので、２像の位相差情報が検出できれば良く、特に散乱等による画面全体での画質の劣化の影響がすくない。これは屈折力可変素子の入手性、コスト性、生産性をアップする。また、生産性の向上の理由は歩留まりの向上で、これは資源保全、環境的にもメリットがある。
【００１８】
さらに、偏光方向による焦点距離の差が小さく好ましい。これはすべての偏光方向の光を用いることができるので、光量、すなわち撮影レンズに、偏光フィルターに関する制限事項をつけることがなく、使い勝手が良い。又、レンズ移動による焦点距離変化に対して、電圧の変化により安定して焦点距離を変化させることができ、好ましい。
【００１９】
また、前記第１のレンズ部は、第１のフレネルレンズ部を、前記第２のレンズ部は、第２のフレネルレンズ部をそれぞれ有し、前記第１のフレネルレンズ部は、一対の透明基板により挟持した第１液晶層と、この第１液晶層に電圧を印加するために前記透明基板の表面にそれぞれ設置した対向する電極対と、前記光の光軸に関して回転対称性を有する鋸歯状の断面形状または鋸歯を階段形状に近似した断面形状を有し、前記第２のフレネルレンズ部は、一対の透明基板により挟持した第２液晶層と、この第２液晶層に電圧を印加するために前記透明基板の表面にそれぞれ設置した対向する電極対と、前記光の光軸に関して回転対称性を有する鋸歯状の断面形状または鋸歯を階段形状に近似した断面形状を有し、前記第１液晶層の常光屈折率方向と、前記第２液晶層の異常光屈折率方向とが一致することを特徴とする。
【００２０】
これにより、液晶レンズの薄型化ができることで偏光方向による主点位置の差を更に小さくできるので好ましい。尚、フレネルレンズ部は回折型光学素子として扱ってもよい。
【００２１】
また、前記液晶レンズは、第１のレンズ部、第２のレンズ部ともに偏光方向で屈折力が異なる状態の時、液晶レンズ全体の屈折力が強くなることを特徴とする。
【００２２】
射出瞳が遠いレンズには望遠レンズが多く、又、無限側に焦点を合わせる場合が多い。この望遠レンズは、遠くの被写体を撮影するケースが多い。そして、近くの被写体に対して、遠くの被写体は気象状況等でフレアーがかかる場合が多く、又、倍率が低くなり高周波成分が高くなる場合がある。
【００２３】
これに対して、焦点検出系は、フレアーの許容度は高いが、状況によりそのレベルは異なる。そして、液晶レンズは  第１のレンズ部、第２のレンズ部ともに、偏光方向で屈折力が異なる状態の時に、そうでない状態の時よりフレアーが大きくなる傾向がある。したがって、比較的フレアーの許容度が高い瞳の近い状態で使うのが好ましい。
【００２４】
また、前記第１のフレネルレンズ部と、前記第２のフレネルレンズ部の山の高さは一定であり、下記の条件式を満足することを特徴とする。。
【００２５】
Ｎ１ｂ＝Ｎ１ｃ                                  ・・・（１）
Ｎ２ｂ＝Ｎ２ｃ                                  ・・・（２）
ｈ１＝ｍ・λ１／（Ｎ１ｅ−Ｎ１ｂ）  （ｍは整数）・・・（３）
ｈ２＝ｍ・λ２／（Ｎ２ｅ−Ｎ２ｂ）  （ｍは整数）・・・（４）
ただし、ｈ１は第１のフレネルレンズの山の高さ、ｈ２は第２のフレネルレンズの山の高さ、Ｎ１ｂは波長λ１における基材の屈折率、Ｎ１ｃは波長λ１における液晶の常光状態の実質的な屈折率、Ｎ１ｅは波長λ１における液晶の異常光状態の実質的な屈折率、Ｎ２ｂは波長λ２における基材の屈折率、Ｎ２ｃは波長λ２における液晶の常光状態の実質的な屈折率、Ｎ２ｅは波長λ２における液晶の異常光状態の実質的な屈折率である。また、λ１、λ２は４５０ｎｍから５８０ｎｍの任意の波長とする。
【００２６】
さらに、前記ｍ＝１であると好ましい。また、前記波長は、λ1＝λ2であると好ましい。さらに、前記屈折率は、Ｎ１ｂ＝Ｎ２ｂ、Ｎ１ｃ＝Ｎ２ｃ、Ｎ１ｅ=N２ｅであると好ましい。
【００２７】
また、液晶とは別に、本発明の焦点検出光学系は、撮影レンズの予定結像面の近傍に配置されたコンデンサーレンズ群と、合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ少なくとも一対の開口部を有する明るさ絞りと、再結像レンズ群と、光電変換手段とを具え、この光電変換素子列の出力信号を処理して撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出光学系において、前記コンデンサーレンズ群に少なくとも一つの屈折力可変レンズを含み、焦点検出光学系の前記屈折力可変レンズは、レンズ材料として屈折率の異なる第１及び第２の流動性物質が物体側より順に用いられることにより、接合面の形状が可変に構成された接合レンズから構成され、前記接合レンズの接合面の形状を電気的に制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００２８】
このように、液体レンズによれば、屈折力の変化を偏光方向に関わらず同一面で行うことができる。
【００２９】
また、本発明では、前記コンデンサーレンズ群と前記明るさ絞りの間に反射面を配置した。
【００３０】
これにより、ボディが薄型になる。これは、２つの焦点を得るコンデンサーレンズ群の占める領域が薄くできることにより、コンデンサーレンズ群と明るさ絞りの間に性能劣化をきたさないようなミラーを配置する領域を確保しやすくなるという効果により可能となるものである。
【００３１】
また、コンデンサーレンズ群は、屈折力可変レンズのみから構成すると、構成枚数が少ない。
【００３２】
さらに、コンデンサーレンズ群は、屈折力可変レンズと屈折力固定レンズから構成すると、屈折力可変レンズの一つの状態を、無限遠を含めた弱いパワーにでき、構成上容易である。
【００３３】
また、屈折力可変レンズは、前記撮影レンズあるいはカメラボディに格納されたデータと前記撮影レンズからの情報を処理してその屈折力を決定することが、好ましい。
【００３４】
また、屈折力可変レンズは、前記光電変換素子列の出力信号を処理した結果を参照してパワーを決定する。
【００３５】
これにより、一般的には撮影レンズとの情報を参照してパワーを設定する方法があるが、撮影レンズからの情報がなくても、又は、十分な情報がなくても  パワーを設定できる。そして、撮影レンズの使用範囲を広げ  システムとして、信頼性の高い又は使い勝手の良い焦点位置検出装置を構成できる。
【００３６】
さらに、撮影レンズからの光を受光する撮像素子を用いた撮像装置にこのような焦点位置検出光学系を用いることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、一般的な焦点検出光学系、参考例の説明を含め本願発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
図１は、本願発明の第１実施形態の構成を説明するものである。図１（ａ）は、撮影レンズ１ａと予定結像面３、予定結像面３の近傍に配置された可変焦点距離素子を含むコンデンサーレンズ群４ａ、コンデンサーレンズ群４ａの出射側に配置された撮影レンズ１ａの瞳を２つの領域に分割する一対の明るさ絞り５Ｒ，５Ｌ、明るさ絞り５Ｒ，５Ｌに対応した２つの再結像面７Ｒ，７Ｌに像を形成するための一対の再結像レンズ６Ｒ，６Ｌとを配置している。また、撮影レンズ１ａの中に射出瞳２ａを示した。
【００３９】
図１（ａ）では、コンデンサーレンズ群４ａは焦点距離が長い状態になっており、明るさ絞り５Ｒ，５Ｌの面と撮影レンズ1ａの射出瞳２ａの面は共役面となっており、一対の明るさ絞り５Ｒ，５Ｌは撮影レンズ1ａの射出瞳２ａ内の投影をすることができる。この状況は図１２（ａ）と同じである。
【００４０】
図１（ｂ）の撮影レンズ１ｂは、図１２（ｃ）で示した撮影レンズ２ｂと同じである。コンデンサーレンズ群４ａのパワーを図１（ａ）と同じにすれば、図１２（ｃ）同様、予定結像面３の光軸からはなれた位置に結像する光束の内、一対の明るさ絞り５Ｒ，５Ｌのそれぞれの中心を通る光線９ｂＲｕ，９ｂＲｓ，９ｂＬｓ，９ｂＬｕは、射出瞳２ｂ内の中を通過できない。
【００４１】
図１（ｃ）は、コンデンサーレンズ群４ｂの焦点距離を短くした状態に変動されたものである。コンデンサーレンズ群４ｂの焦点距離を短くしたことにより、明るさ絞り５Ｒ，５Ｌの面と撮影レンズ１ｂの射出瞳２ｂの面は共役面となり、確実に一対の明るさ絞り５Ｒ，５Ｌは撮影レンズ１ｂの射出瞳２ｂ内の投影をすることができる。つまり焦点検出が可能な射出瞳位置範囲が広がったことなる。ここでは同じＦnoの撮影レンズに関して説明してきたが、従来の焦点検出が可能な射出瞳位置範囲で撮影レンズのＦnoを暗くしたり、又、明るさ絞りのＮＡを大きくしたりして、相対的な焦点検出精度を向上させることができる。
【００４２】
図２，３，４は、本実施形態の焦点検出光学系を一眼レフカメラに搭載した例である。
【００４３】
本実施形態のカメラでは図２に示すように、撮像光学系と、ファインダー光学系と、焦点検出光学系とを有している。
【００４４】
撮像光学系は、光路の順に、撮影レンズ１と、ハーフミラー５１と、反射ミラー５３を有して構成されている。
【００４５】
撮影レンズ１は、マウントを介してカメラ本体に着脱可能に構成されている。ハーフミラー５１は、撮影レンズ１からの光路を、撮像素子５２の方向とファインダー光学系の方向とに分割するように構成されている。また、ハーフミラー５１は、図示省略したシャッターと連動して持ち上がるクイックリターンミラーで構成されている。
【００４６】
反射ミラー５２は、撮影レンズ１からの光を焦点検出光学系に導くように構成されている。また、反射ミラー５２は、ハーフミラー５１と連動して持ち上がるように構成されていて、持ち上げられたときに光路から外れて、撮影レンズ１からの光が撮像素子５２に導かれるようになっており、撮影レンズ１からの光路を撮像素子方向と焦点検出光学系方向とに切替え可能になっている。
【００４７】
焦点検出光学系は、図２に示すように、撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面３近傍に配置されたコンデンサーレンズ４と、コンデンサーレンズ４からの光を折り曲げてカメラ本体内でコンパクトに収めるための反射ミラー５４と、縦横方向にそれぞれ一対の開口絞りを持つ開口絞り群５と再結像レンズ６が開口絞りに対応して一体形成された再結像光学系６との組み合わせと、光電変換素子列７とで構成されている。
【００４８】
再結像レンズ群６は、図３及び図４に示すように、光電変換素子列７の配置方向に合わせて縦横方向にそれぞれ一対の再結像レンズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを一体に備えて構成されている。なお、図３では開口絞り群５は省略してある。また、図３に示す光電変換素子７は、横方向のラインセンサ及び縦方向のラインセンサで検出する縦横クロスセンサを有する多点の焦点検出系に置き換えることもできる。
【００４９】
また、一対の開口絞り５，５と対応する一対の再結像レンズ６，６との組み合わせにおいて、それぞれの開口絞り５の中心及びそれに対応する再結像レンズ６は、撮影レンズ１の光軸から偏心している。また、その偏心量は、各組（本実施例においては、縦方向の組み合わせと横方向との組み合わせ）ごとにそれぞれ異なっている。焦点検出光学系のその他の構成は、第１実施形態に示した焦点検出光学系とほぼ同様である。
【００５０】
ファインダー光学系は、ハーフミラー５１で反射された方向の光路上において撮影レンズ１の結像面と等価な予定結像面に配置されたスクリーン５５と、ペンタダハプリズム５６と、接眼レンズ５７とで構成されている。
【００５１】
その他、本実施例のカメラは、図示を省略したが、デジタルカメラに特有のＬＣＤの表示装置や、画像記録のためのメモリ装置や、赤外カットフィルター等を備えている。
【００５２】
図３に示すように光路を折り曲げる方向にも焦点検出範囲が広がると折り曲げに必要な空間が多くなる。コンデンサーレンズ群４が占める領域が薄いと反射手段５４を配置するスペースが作りやすい。スペースがきつすぎると不要光がはいりやすくなり好ましくない。
【００５３】
図５及び図６は、本願発明において、回折型液晶レンズを適用した第２実施形態である。図５（ａ）は、コンデンサーレンズ１４ａの回折型液晶レンズのパワーが弱い状態で、焦点検出光学系の入射瞳が遠い状態になっており、図５（ｂ）は、コンデンサーレンズ１４ｂの回折型液晶レンズのパワーが強い状態で、焦点検出光学系の入射瞳が近い状態を示している。
【００５４】
図６にコンデンサーレンズ１４の拡大を示す。曲率を有し正の屈折力の入射側レンズ１４１とＰ偏光に作用する回折型第１液晶レンズ１４２、中間レンズ１４３、Ｓ偏光に作用する回折型第２液晶レンズ１４４、曲率を有し正の屈折力の射出側レンズ１４５で構成される。図６（ａ）に示すように、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４に電荷を印加しない時はコンデンサーレンズ１４ａの状態となり、図６（ｂ）に示すように、電荷を印加している時はコンデンサーレンズ１４ｂの状態となる。
【００５５】
すなわち、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４は電荷が印加されるとそれぞれＰ偏光とＳ偏光に対して正パワーを持った回折光学素子として作用する。このように固定の屈折力面と組み合わせることで、屈折力可変素子の絶対値的な屈折力の負担を小さくできる。また、この時、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４のパワーは同じでも良いし、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４の間隔を勘案してパワーに差をつけてもよい。
【００５６】
なお、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４は電荷が印加されると、それぞれＰ偏光とＳ偏光に対して負パワーを持った回折光学素子として作用するように構成し、電荷を印加したとき１４ａの状態、電荷を印加しないとき１４ｂの状態とすることもできるが、このとき入射側レンズ１４１、射出側レンズ１４５の屈折力を強くしなければならない。
【００５７】
ここで、特許文献３で開示されている図７に示すような回折型液晶レンズの一般的な構造について説明する。
【００５８】
この液晶回折レンズ４４０は、所定の鋸歯状レリーフを有する基板４４１を有し、この基板４４１上に、薄膜透明電極４４２と対向電極４４３とにより挟持して液晶４４４を設けて、薄膜透明電極４４２と対向電極４４３との間に電極引出線４４５を介して所望の電圧を印加するようにしたものである。
【００５９】
この液晶回折レンズ４４０を用いる場合には、入射側に偏光板４４６を設置して、液晶４４４に対して異常光線として入射させるように、入射光の偏光方向を選択して、液晶４４４に所望の電圧を印加する。なお、この液晶回折レンズ４４０の場合、液晶層が一般の鋸歯状レリーフ構造を持った回折レンズと同様の形となるので、全面に亘って同一の電圧を印加する。
【００６０】
図８に回折型液晶レンズの動作原理を示す。図８（ａ）は液晶レンズに電荷を印加してない状態であり、図８（ｂ）は電荷を印加した状態である。第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４は液晶の配光方向が直交している。
【００６１】
図８（ａ）に示すように、液晶に電圧を印加しない場合、液晶は入射する光線の偏光方向によらず常光屈折率として作用する。基板の屈折率と液晶の常光屈折率が等しいので、液晶レンズは入射する光線は偏光方向によらず偏向作用を持たず平行平面板として機能する。
【００６２】
図８（ｂ）に示すように、第１液晶レンズ１４２に電圧を印加すると、第１液晶レンズ１４２はＰ偏光に対して異常光屈折率として作用し、１次回折光に対してブレーズ化された回折光学素子として機能し、Ｐ偏光は偏向作用を受ける。一方、第１液晶レンズ１４２はＳ偏光に対しては常光屈折率として作用するので、第１液晶レンズ１４２はS偏光に対して平行平面板として作用し、Ｓ偏光は偏向作用を受けない。第２液晶レンズ１４４に電圧を印加すると、第２液晶レンズ１４４はＳ偏光に対して異常光屈折率として作用し、１次回折光に対してブレーズ化された回折光学素子として機能し、Ｓ偏光は偏向作用を受ける。一方、第２液晶レンズ１４４はＰ偏光に対しては常光屈折率として作用するので、第２液晶レンズ１４４はＰ偏光に対して平行平面板として作用し、Ｐ偏光は偏向作用を受けない。
【００６３】
よって、第１液晶レンズ１４２と第２液晶レンズ１４４に電圧を印加すると、Ｐ偏光は第１液晶レンズ１４２で偏向作用を受け、Ｓ偏光は第２液晶レンズ１４４で偏向作用を受けるので、液晶レンズ１４２，１４４に入射する光線は偏光方向によらずに液晶レンズ１４２，１４４で偏向作用を受け、液晶レンズ１４２，１４４による光量ロスが無い。
【００６４】
なお、これら回折光学素子を１次光に対してブレーズ化することにより広い波長域に有効になるが、製造上の優位性や液晶材料、製品特性を勘案して２次以上の高次でブレーズ化してもよい。
【００６５】
図９及び図１０は、屈折力可変レンズを液体レンズで構成した第３実施形態である。図９（ａ）は、コンデンサーレンズ２４ａの液体レンズのパワーが弱い状態で、焦点検出光学系の入射瞳が遠い状態になっており、図９（ｂ）は、コンデンサーレンズ２４ｂの液体レンズのパワーが強い状態で、焦点検出光学系の入射瞳が近い状態を示している。
【００６６】
図１０にコンデンサーレンズ２４の拡大を示す。曲率を有し正の屈折力の入射側レンズ２４１、液体レンズの第一の媒質２４２、液体レンズの第二の媒質２４３、曲率を有し正の屈折力の射出側レンズ２４４で構成される。第一の媒質２４２の屈折率は第二の媒質２４３の屈折率より低い。第一の媒質２４２と第二の媒質２４３の界面の形状をセンサー側に凸になるように電荷を調節するとコンデンサーレンズは２４ａの状態となる。図１０では、このときの界面を実線で示している。第一の媒質２４２と第二の媒質２４３の界面の形状を撮影レンズ側に凸になるように電荷を調節すると、コンデンサーレンズは２４ｂの状態となる。図１０では、このときの界面を点線で示している。
【００６７】
図１１は  コンデンサーレンズ群を屈折力固定レンズ３４１と回折型液晶レンズ３４２で構成する第４実施形態を示している。液晶レンズの構成は図７及び図８等で説明したとおりである。このように構成することで、屈折力可変レンズのみを取り替えることができたり、又、屈折力可変レンズを他の光学機器と共通化することができるなどの利点がある。この回折型液晶レンズ３４２を液体レンズで構成してもよい。
【００６８】
以下に実施例を示す。これに対応する説明図を図１２及び図１３に示す。
【００６９】
尚、回転対称な非球面は次式で定義する。
（ｈは光軸からの距離。ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）
Ｚ＝ｃｈ2／［１＋√｛１−（１＋ｋ）ｃ2 ｈ2 ｝］
＋Ａｈ4＋Ｂｈ6＋Ｃｈ8＋Ｄｈ10＋・・
ｃは頂点の曲率、ｋは円錐定数、Ａは４次非球面係数、Ｂは６次非球面係数、Ｃは８次非球面係数、Ｄは１０次非球面係数。
【００７０】
又、回折型液晶レンズの設計法として下記の文献に示されているようなｓｗｅａｔｔ法（超高屈折率法）を使用した。
【００７１】
文献：Ｗ．Ｃ．Ｓｗｅａｔｔ，“Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ａ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎ ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ ｉｎｄｅｘ ｌｅｎｓ”，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ，Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．３（１９７９）
今回、基準波長５８７．５６ｎｍにおける超高屈折率レンズの屈折率＝５８８．５６としている。
【００７２】
また、本来、回折型液晶レンズが光線偏向作用を持つときは超高屈折率レンズと液晶が接した状態で設計すべきであるが、ここでは超高屈折率レンズと基板が接した状態で設計した。液晶レンズがこの設計と同様の光線偏向作用を持つようにしてやれば良い。
【００７３】
実施例１乃至実施例３の焦点検出光学系は、図１２に示すように、物体側から順に、撮影レンズの予定結像面３、ＩＲカットコート面を有するローパスフィルターＦ、コンデンサーレンズ群４、明るさ絞り５、再結像レンズ群６、カバーガラスＣＧ、光電変換素子７から構成されている。
【００７４】
コンデンサーレンズ群４は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた片面凸レンズＬ１と、透明基板Ｌ２と、Ｐ偏光用液晶レンズＤＯＥ１と、透明基板Ｌ３と、Ｓ偏光用液晶レンズＤＯＥ２と、透明基板Ｌ４と、像側に凸面を向けた片面凸レンズＬ５とからなる。
実施例１では、Ｐ偏光用液晶レンズＤＯＥ１及びＳ偏光用液晶レンズＤＯＥ２とも作用し  ていない状態である。
【００７５】
なお、実施例１の焦点検出光学系の入射瞳位置、焦点検出光学系の倍率、明るさ絞り重心間隔及び再結像レンズ光軸間隔距離は、以下のとおりである。
焦点検出光学系の入射瞳位置（明るさ瞳と共役な位置）：-103ｍｍ
焦点検出光学系の倍率：0.50倍
明るさ絞り重心間隔：1.244 （偏心量0.622）
再結像レンズ光軸間隔距離：1.314（偏心量0.657）
実施例２では、Ｐ偏光用液晶レンズＤＯＥ１のみ動作し、Ｓ偏光用液晶レンズＤＯＥ２が作用していない状態である。
【００７６】
なお、実施例２の焦点検出光学系の入射瞳位置、焦点検出光学系の倍率、明るさ絞り重心間隔及び再結像レンズ光軸間隔距離は、以下のとおりである。
焦点検出光学系の入射瞳位置（明るさ瞳と共役な位置）  -74ｍｍ
焦点検出光学系の倍率  0.51倍
明るさ絞り重心間隔：1.244 （偏心量0.622）
再結像レンズ光軸間隔距離：1.314（偏心量0.657）
以下の各実施例におけるレンズの数値データにおいての記号は、上記の外、ｒ1、ｒ2…は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2…各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのｄ線のアッベ数である。
実施例１
曲率半径                    面間隔          屈折率           アッベ数
ｒ1 ＝    ∞  （予定結像面）  ｄ1 ＝  1.00
ｒ2 ＝    ∞  （フィルター）  ｄ2 ＝  0.30    ｎ1＝  1.5163   ν1＝  64.1
ｒ3 ＝    ∞                  ｄ3 ＝  1.20
ｒ4 ＝   17.36                ｄ4 ＝  1.00    ｎ2＝  1.5830   ν2＝  31.0
ｒ5 ＝    ∞                  ｄ5 ＝  0.31    ｎ3＝  1.4585   ν3＝  67.8
ｒ6 ＝    ∞                  ｄ6 ＝  0.00
ｒ7 ＝    ∞                  ｄ7 ＝  0.30    ｎ4＝  1.4585   ν4＝  67.8
ｒ8 ＝    ∞                  ｄ8 ＝  0.00
ｒ9 ＝    ∞                  ｄ9 ＝  0.31    ｎ5＝  1.4585   ν5＝  67.8
ｒ10＝    ∞                  ｄ10＝  1.00    ｎ6＝  1.5830   ν6＝  31.0
ｒ11＝  -17.36                ｄ11＝ 16.92
ｒ12＝    ∞  （絞り面）      ｄ12＝  0.06
ｒ13＝    3.77                ｄ13＝  1.80    ｎ7＝  1.5830   ν7＝  31.0
ｒ14＝    ∞                  ｄ14＝  7.21
ｒ15＝    ∞  （カバーガラス）ｄ15＝  1.10    ｎ8＝  1.5163   ν8＝  64.1
ｒ16＝    ∞  （光電変換素子）
実施例２
曲率半径                     面間隔         屈折率          アッベ数
ｒ1 ＝    ∞  （予定結像面）  ｄ1 ＝  1.00
ｒ2 ＝    ∞  （フィルター）  ｄ2 ＝  0.30    ｎ1＝   1.5163  ν8＝  64.1
ｒ3 ＝    ∞                  ｄ3 ＝  1.20
ｒ4 ＝   17.36                ｄ4 ＝  1.00    ｎ2＝   1.5830  ν8＝  31.0
ｒ5 ＝    ∞                  ｄ5 ＝  0.31    ｎ3＝   1.4585  ν8＝  67.8
ｒ6 ＝ -154800 (非球面(DOE)） ｄ6 ＝  0.00    ｎ4＝ 588.5600  ν8＝  -3.5
ｒ7 ＝    ∞                  ｄ7 ＝  0.30    ｎ5＝   1.4585  ν8＝  67.8
ｒ8 ＝    ∞                  ｄ8 ＝  0.00
ｒ9 ＝    ∞                  ｄ9 ＝  0.31    ｎ6＝   1.4585  ν8＝  67.8
ｒ10＝    ∞                  ｄ10＝  1.00    ｎ7＝   1.5830  ν8＝  31.0
ｒ11＝  -17.36                ｄ11＝ 16.92
ｒ12＝    ∞  （絞り面）      ｄ12＝  0.06
ｒ13＝    3.77                ｄ13＝  1.80    ｎ8＝   1.5830  ν8＝  31.0
ｒ14＝    ∞                  ｄ14＝  7.21
ｒ15＝    ∞  （カバーガラス）ｄ15＝  1.10    ｎ9＝   1.5163  ν8＝  64.1
ｒ16＝    ∞  （光電変換素子）
非球面係数
k   0.0000
a  -2.9379×10-8
b   3.3141×10-8
c  -7.9696×10-9
（Ｓ偏光に対する数値）
４面から１０面がコンデンサーレンズで、その中の５面から９面が液晶レンズ部分。８面のＳ偏光用液晶レンズ（DOE2）のみ動作し、Ｐ偏光用液晶レンズ（DOE1）は作用していない。
【００７７】
曲率半径                     面間隔         屈折率          アッベ数
ｒ1 ＝    ∞  （予定結像面）  ｄ1 ＝  1.00
ｒ2 ＝    ∞  （フィルター）  ｄ2 ＝  0.30    ｎ1＝   1.5163  ν1＝  64.1
ｒ3 ＝    ∞                  ｄ3 ＝  1.20
ｒ4 ＝   17.36                ｄ4 ＝  1.00    ｎ2＝   1.5830  ν2＝  31.0
ｒ5 ＝    ∞                  ｄ5 ＝  0.31    ｎ3＝   1.4585  ν3＝  67.8
ｒ6 ＝    ∞                  ｄ6 ＝  0.00
ｒ7 ＝    ∞                  ｄ7 ＝  0.30    ｎ4＝   1.4585  ν4＝  67.8
ｒ8 ＝  154800  (非球面(DOE)）ｄ8 ＝  0.00    ｎ5＝ 588.5600  ν5＝  -3.5
ｒ9 ＝    ∞                  ｄ9 ＝  0.30    ｎ6＝   1.4585  ν6＝  67.8
ｒ10＝    ∞                  ｄ10＝  1.00    ｎ7＝   1.5830  ν7＝  31.0
ｒ11＝  -17.36                ｄ11＝ 16.92
ｒ12＝    ∞  （絞り面）      ｄ12＝  0.06
ｒ13＝    3.77                ｄ13＝  1.80    ｎ8＝   1.5830  ν8＝  31.0
ｒ14＝    ∞                  ｄ14＝  7.21
ｒ15＝    ∞   (カバーガラス）ｄ15＝  1.10    ｎ9＝   1.5163  ν9＝  64.1
ｒ16＝    ∞  （光電変換素子）
非球面[2]
k   0.0000
a   2.9379×10-8
b  -3.3141×10-8
c   7.9696×10-9
なお、この実施例では、Ｓ偏光とＰ偏光でコンデンサーレンズの主点位置が約0.02ｍｍ異なるが、射出瞳位置や倍率への影響は小さく焦点検出には問題がないレベルであるし、ローパス効果が得られ好ましい場合もある。また、システム上の要請があれば、非球面１と非球面２の形状に若干の差をつけて、更に偏光方向による射出瞳位置や倍率の差を調整することもできる。
【００７８】
図１４は、自動焦点調節のプログラムを示すフローチャート図である。まず、ステップ１で、図示されていないシステムコントローラは、自動焦点調節がスタートすると、各周辺回路を初期化するイニシャライズ処理を実行する（ＳＴ１）。続いて、ステップ２で、撮影レンズに格納されている製品種別を識別するデータと撮影レンズの現在の状態を示す情報等を取得する（ＳＴ２）。次に、ステップ３で、撮像装置のボディに格納された製品種別とズーム状態に対するコンデンサーレンズの設定焦点距離情報のデータベースを参照する（ＳＴ３）。次に、ステップ４で、ステップ２及びステップ３で得たデータから、液晶レンズや液体レンズ等の印可電圧を変化させて、コンデンサーレンズを焦点距離状態に設定する（ＳＴ４）。続いて、ステップ５で、図示されていない測光回路より測光値を入力し（ＳＴ５）、ステップ６で、露出制御演算を行う（ＳＴ６）。この制御値は表示素子に出力される。
【００７９】
続いて、ステップ７で、ＣＣＤの積分を行い（ＳＴ７）、積分が終了すると、ステップ８で、画素データを取り込むデータダンプを行う（ＳＴ８）。続いて、ステップ９で、焦点検出演算を行い（ＳＴ９）、次に、ステップ１０で、合焦状態であるか否かの判定を行う（ＳＴ１０）。ステップ１０において、合焦状態と判断された場合、ステップ１１で、合焦表示を行い（ＳＴ１１）、自動焦点調節を終了する。
【００８０】
ステップ１０において、合焦状態でないと判断された場合、ステップ１１で、ステップ１０における判定がｎ回目（例えば、２〜８回程度）の判定であるかどうか判断する（ＳＴ１１）。ｎ回目の場合には、ステップ１３で、焦点検出を中止する（ＳＴ１３）。ステップ１２での判定が、ｎ回目でない場合には、ステップ１４で、撮影レンズを駆動する（ＳＴ１４）し、ステップ５に戻る。
【００８１】
図１５は、自動焦点調節のプログラムの他の実施例を示すフローチャート図である。この実施例は、図１４に示した実施例におけるステップ３及びステップ４を変更したものである。
【００８２】
本実施例では、ステップ３−１で、ステップ２において取得した射出瞳位置の値があらかじめ設定した基準に対して大きいかを判断する（ＳＴ３−１）。ステップ３−１において、大きいと判断された場合、ステップ４−１で、液晶レンズや液体レンズ等の印可電圧を変化させて、コンデンサーレンズを第１の焦点距離状態（長焦点距離）に設定する（ＳＴ４−１）。ステップ３−１において、小さいと判断された場合、ステップ４−２で、液晶レンズや液体レンズ等の印可電圧を変化させて、コンデンサーレンズを第２の焦点距離状態（短焦点距離）に設定する（ＳＴ４−２）。
【００８３】
このように、電圧の変化により安定して焦点距離を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の焦点検出光学系の第１実施形態の断面図である。
【図２】本発明の焦点検出光学系を一眼レフカメラに搭載した例である。
【図３】本発明の焦点検出光学系の再結像レンズ群付近の拡大図である。
【図４】本発明の焦点検出光学系の再結像レンズ群を示す図である。
【図５】本発明の焦点検出光学系の第２実施形態の断面図である。
【図６】第２実施形態の回折型液晶レンズの拡大図である。
【図７】一般的な回折型液晶レンズを示す図である。
【図８】回折型液晶レンズの原理を示す図である。
【図９】本発明の焦点検出光学系の第３実施形態を示す図である。
【図１０】第３実施形態の液体レンズの拡大図である。
【図１１】本発明の焦点検出光学系の第４実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の焦点検出光学系のレンズ断面図である。
【図１３】再結像レンズの拡大図である。
【図１４】自動焦点調節のプログラムを示すフローチャート図である。
【図１５】他の自動焦点調節のプログラムを示すフローチャート図である。
【図１６】従来の焦点検出装置を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…撮影レンズ
２…射出瞳
３…予定結像面
４，１４，２４，３４…コンデンサーレンズ群
５…明るさ絞り
６…再結像レンズ
７…光電変換素子
８，９…光線
５１…ハーフミラー
５２…撮像素子
５３，５４…反射ミラー
５５…スクリーン
５６…ペンタダハプリズム
５７…接眼レンズ
１４１…入射側レンズ
１４２…回折型第１液晶レンズ
１４３…中間レンズ
１４４…回折型第２液晶レンズ
１４５…射出側レンズ
２４１…入射側レンズ、
２４２…第一の媒質
２４３…第二の媒質
２４４…射出側レンズ
３４１…屈折力固定レンズ
３４２…回折型液晶レンズ
【図１】
2008275715.tif 000003
【図２】
2008275715.tif 000004
【図３】
2008275715.tif 000005
【図４】
2008275715.tif 000006
【図５】
2008275715.tif 000007
【図６】
2008275715.tif 000008
【図７】
2008275715.tif 000009
【図８】
2008275715.tif 000010
【図９】
2008275715.tif 000011
【図１０】
2008275715.tif 000012
【図１１】
2008275715.tif 000013
【図１２】
2008275715.tif 000014
【図１３】
2008275715.tif 000015
【図１４】
2008275715.tif 000016
【図１５】
2008275715.tif 000017
【図１６】
2008275715.tif 000018