(57)【要約】【課題】撮影レンズに応じて焦点検出用パターンの倍率が変更可能な補助光投影装置を提供すること。【解決手段】被写体の輝度またはコントラストの高低を判定する判定手段１３を有し、前記判定手段１３の判定結果に基づいて焦点検出用パターン２０を前記被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターン２０をカメラの自動焦点検出手段９に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置Ａにおいて、前記焦点検出用パターン２０を投影する投影光学系は、前記カメラに装着された撮影レンズ１からの情報を入手するレンズ情報入手手段２１からの情報に基づき、前記被写体への前記焦点検出用パターン２０の投影倍率を変更可能であること。【選択図】  図１
2005017746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の輝度またはコントラストの高低を判定する判定手段を有し、
前記判定手段の判定結果に基づいて焦点検出用パターンを前記被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターンをカメラの自動焦点検出手段に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置において、
前記焦点検出用パターンを投影する投影光学系は、前記カメラに装着された撮影レンズからの情報を入手するレンズ情報入手手段からの情報に基づき、前記被写体への前記焦点検出用パターンの投影倍率を変更可能であることを特徴とする補助光投影装置。
【請求項２】
前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記被写体上に該投影ユニットからの光の投影倍率を変える変倍光学系と、前記変倍光学系からの光を複数に分割して並べる分割光学部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の補助光投影装置。
【請求項３】
前記変倍光学系は、前記投影ユニット側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸方向に移動可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の補助光投影装置。
【請求項４】
前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記被写体上に該投影ユニットからの光の投影倍率を変える変倍光学系と、前記変倍光学系からの光を複数に分割して並べる分割光学部材と、前記投影光学系の光軸に挿脱可能に配置される補助パネルとからなることを特徴とする請求項１に記載の補助光投影装置。
【請求項５】
前記補助パネルは、前記変倍光学系の可変焦点距離範囲の下限値より小さいか、または上限値より大きい焦点距離の撮影レンズが装着された際に、前記投影光学系の光軸に挿入されることを特徴とする請求項４に記載の補助光投影装置。
【請求項６】
前記補助パネルは、超広角レンズ用の第１補助パネルと超望遠レンズ用の第２補助パネルとを前記投影光学系の光軸に挿脱可能に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の補助光投影装置。
【請求項７】
前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記投影ユニットからの光を複数に分割して並べ、かつ前記被写体上への該投影ユニットからの光の投影倍率を変える複数の光学部材とからなり、
前記光学部材は、前記投影光学系の光軸に交換可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の補助光投影装置。
【請求項８】
前記光源部は、縞状パターン像を有するＬＥＤからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補助光投影装置。
【請求項９】
前記レンズ情報入手手段は、前記撮影レンズの焦点距離情報、現在距離情報、最短合焦距離情報、または最遠合焦距離情報を単独または組み合わせて入手することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補助光投影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点検出用の補助光投影装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、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では、被写体が暗い場合や、コントラストが無い若しくは低い場合は、スリット状の縞模様パターンを被写体に投射する。そして、そのパターンをカメラが検出して自動焦点検出を行う。近年、自動焦点検出の検出エリアが拡大している。このため、補助光投影装置では、自動焦点検出に用いられる縞模様パターンをさらに分割して投射することで、より広い範囲で自動焦点検出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。）。
【０００３】
このような、補助光投影装置では、焦点検出用のパターンを形成したフィルムパターンを光源であるＬＥＤの前面に配置し、被写体に焦点検出用パターンを投影する方法や、ＬＥＤに形成されたパターンをレンズ等を用いて複数に分割して被写体に投影し、焦点検出用パターンとして用いる方法が使われている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３４７６９０号公報（第３図）
【特許文献２】
特開平６−３１３８３９号公報（段落００１４、第６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１および２に提案されている補助光投影装置では、被写体に投影される焦点検出用パターンの投影倍率が一定であるため、焦点距離の異なる撮影レンズに交換した際、または、撮影レンズの広角端状態と望遠端状態において、焦点検出用パターンが自動焦点検出手段（ＡＦセンサー）に対して小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりする。例えば、撮影レンズが望遠で焦点距離が１００ｍｍの場合では、照射された焦点検出用パターンはＡＦセンサーの大きさに対して大きくなりすぎる。一方、撮影レンズが広角で焦点距離が２４ｍｍの場合では、照射された焦点検出用パターンはＡＦセンサーの大きさに対して小さくなりすぎる。この結果、ＡＦセンサーに焦点検出用パターンが重ならなくなったり、ＡＦセンサー部に対して焦点検出用パターンが大きくなりすぎてしまったりして、ＡＦセンサー部に対して焦点検出用パターンが所定の位置に設定されず、自動焦点検出ができなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、撮影レンズに応じて焦点検出用パターンの倍率が変更可能な補助光投影装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、被写体の輝度またはコントラストの高低を判定する判定手段を有し、前記判定手段の判定結果に基づいて自動あるいは手動で焦点検出用パターンを前記被写体に投影し、前記被写体から反射された該焦点検出用パターンをカメラの自動焦点検出手段に検出させる前記カメラに装着または内蔵、あるいは前記カメラと通信可能な補助光投影装置において、前記焦点検出用パターンを投影する投影光学系は、前記カメラに装着された撮影レンズからの情報を入手するレンズ情報入手手段からの情報に基づき、前記被写体への前記焦点検出用パターンの投影倍率を変更可能であることを特徴とする補助光投影装置を提供する。
【０００８】
また、本発明の補助光投影装置では、前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記被写体上に該投影ユニットからの光の投影倍率を変える変倍光学系と、前記変倍光学系からの光を複数に分割して並べる分割光学部材とからなることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の補助光投影装置では、前記変倍光学系は、前記投影ユニット側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸方向に移動可能に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の補助光投影装置では、前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記被写体上に該投影ユニットからの光の投影倍率を変える変倍光学系と、前記変倍光学系からの光を複数に分割して並べる分割光学部材と、前記投影光学系の光軸に挿脱可能に配置される補助パネルとからなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の補助光投影装置では、前記補助パネルは、前記変倍光学系の可変焦点距離範囲の下限値より小さいか、または上限値より大きい焦点距離の撮影レンズが装着された際に、前記投影光学系の光軸に挿入されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の補助光投影装置では、前記補助パネルは、超広角レンズ用の第１補助パネルと超望遠レンズ用の第２補助パネルとを前記投影光学系の光軸に挿脱可能に配置されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の補助光投影装置では、前記投影光学系は、光源部と該光源部からの光を投影する投光レンズとからなる投影ユニットと、前記投影ユニットからの光を複数に分割して並べ、かつ前記被写体上への該投影ユニットからの光の投影倍率を変える複数の光学部材とからなり、前記光学部材は、前記投影光学系の光軸に交換可能に設けられていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の補助光投影装置では、前記光源部は、縞状パターン像を有するＬＥＤからなることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の補助光投影装置では、前記レンズ情報入手手段は、前記撮影レンズの焦点距離情報、現在距離情報、最短合焦距離情報、または最遠合焦距離情報を単独または組み合わせて入手することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る補助光投影装置を自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。図２は本発明の第１の実施形態に係る補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は広角端状態Ｗを、（ｂ）は望遠端状態Ｔをそれぞれ示す。図３は、自動焦点検出手段と焦点検出用パターンとの位置関係を示す。図４は、本発明の第２実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は超広角端状態（Ｗ）の場合を、（ｂ）は超望遠端状態（Ｔ）の場合を示す。図５は、本発明の第３実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は、光学系の概略構成図を、（ｂ）は光学部材の構成例を示す。
【００１８】
図１において、撮影レンズ１は、被写界の光を入射させ、メインミラー３はこの入射された光を不図示のファインダー系と焦点検出系とに分割する。焦点検出系への光線５はメインミラー３を通過後サブミラー７で反射され、焦点検出手段９に入射し、自動焦点調節のための測距に使用されるとともに、被写体から入射した光の輝度あるいはコントラストが検出され制御手段１１に送られる。制御手段１１からの入射光の輝度あるいはコントラストの情報は、判定手段１３に送られ、被写体の輝度あるいはコントラストが低いと判断された場合には、補助光投影手段１５から被写体上に図３に示す焦点検出用パターン２０からなる補助光を投影する。
【００１９】
また、撮影レンズ１の焦点距離情報、最短合焦距離情報、最遠合焦距離情報、現在の距離情報等がレンズ情報入手手段２１を介して入手され、制御手段１１に送られる。これらのレンズ情報に基づいて制御手段１１から補助光投影手段１５に焦点検出用パターン２０の投影倍率が指示される。補助光投影手段１５では、制御手段１１の指示に基づき、被写体に向けて投影される焦点検出用パターン２０の倍率が変更されて、被写体に向けて焦点検出用パターン２０が投影される。
【００２０】
この投影された焦点検出用パターン２０の反射光を撮影レンズ１、メインミラー３、サブミラー７を介して焦点検出手段９に入射し、焦点検出手段９により焦点検出を行う。自動焦点調節は、焦点検出手段９によって被写体の焦点ずれが検出された後、制御手段１１を介して不図示のレンズ駆動装置を制御し、焦点調節が行われ合焦が行われる。焦点検出手段９によって合焦点が検出された後、メインミラー３が跳ね上げられ、シャッター１７が動作し、フィルムまたはＣＣＤ１９に被写体像が結像される。このようにして、補助光投影装置Ａを搭載した自動焦点カメラが構成されている。
【００２１】
なお、判定手段１３は、カメラ側に設けられていても良い。また、補助光投影装置Ａは自動焦点カメラに内蔵されていても良いし、自動焦点カメラの外部に、例えば、外付けフラッシュと一体にして配置されても良い。あるいは、カメラと通信可能なものとして、カメラとは離れた位置に配置されるようにしても良い。
【００２２】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態にかかる補助光投影装置に関し説明する。図２は本発明の第１の実施形態に係る補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は広角端状態（Ｗ）を、（ｂ）は望遠端状態（Ｔ）をそれぞれ示す。また、図３は、自動焦点検出手段と焦点検出用パターンとの位置関係を示す。
【００２３】
図２、図３において、縞状のパターン像を有するＬＥＤ光源３１からの光は、投光レンズ３２で集光されて変倍光学系３３に入射し、縞状パターン像の倍率が調整される。ＬＥＤ光源３１と投光レンズ３２とで投影ユニットが構成されている。変倍光学系３３からの光は、この光を分割して縦横にそれぞれ複数個並べて配置する分割光学部材３４に入射して、図３に示す焦点検出用パターン２０が形成され、不図示の被写体に向けて投影される。このようにして、投影光学系３０が構成されている。
【００２４】
本第１実施形態では、変倍光学系３３は、投影ユニット側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とで構成されている。そして、レンズ情報入手手段２１からの撮影レンズ１のレンズ情報に基づき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２を、不図示の駆動装置で投影光学系３０の光軸方向に移動し、両レンズ群の軸上距離を変えることで、投光レンズ３２から投影された縞状のパターン像の投影倍率を変更し、被写体への焦点検出用パターン２０の投影倍率を変更している。このようにして、補助光投影手段１５が構成されている。
【００２５】
図２および図３より、本実施形態の補助光投影手段１５では、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）の間のいずれの状態においても、焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９とが焦点検出に好適な配置となるように、焦点検出用パターン２０の被写体への投影倍率が変倍光学系３３で調整されて投影されている。この結果、自動焦点検出手段９に焦点検出用パターン２０が重ならなくなったり、自動焦点検出手段９部に対して焦点検出用パターン２０が大きくなりすぎてしまったりして、自動焦点検出手段９部に対して焦点検出用パターン２０が所定の位置に設定されず、自動焦点検出ができなくなるということを防止することができる。よって、自動焦点検出動作が確実に行えるようになる。なお、図３中の符号２２は、ファインダー枠（またはフィルム面における撮影枠）を示している。
【００２６】
このような状態を実現する一例について説明する。カメラに装着されている撮像レンズ１の焦点距離情報が、レンズ情報入手手段２１から制御手段１１に送られる。この情報を基に制御手段１１は撮像レンズ１の焦点距離情報に応じた焦点検出用パターン２０の投影倍率を補助光投影手段１５に送り、補助光投影手段１５では投影光学系３０の変倍光学系３３が不図示の駆動装置で駆動されて、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とが位置決めされて、被写体に向けて焦点検出用パターン２０が投影される。
【００２７】
焦点検出用パターン２０が被写体に投影されると同時に自動焦点検出動作が開始され、制御手段１１を介して不図示の撮影レンズ駆動系が駆動されて合焦動作が開始される。この間、レンズ情報入手手段２１からは移動中の撮影レンズ１の現在距離情報が制御手段１１に送られ、その距離に応じた焦点検出用パターン２０の投影倍率が制御手段１１から補助光投影手段１５に指示され、変倍光学系３３が制御されて、撮影レンズ１の現在距離情報に好適な倍率の焦点検出用パターン２０が被写体に向けて投影される。このようなフィードバック制御が行われて、合焦近傍では、図３に示すような、焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９の好適な位置関係が達成されて、確実な焦点検出が可能となる。なお、ここで述べた制御は一例であり他に色々な制御が可能である。
【００２８】
なお、本第１実施形態では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、両方とも正の屈折力としているが、第１レンズ群Ｇ１または第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一方が負の屈折力を有するレンズ群としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１または第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一方の近傍に開口絞りを設けても良い。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のかかる補助光投影装置に付いて図４に基づき説明する。第２実施形態と第１実施形態とで異なるところは、第２実施形態では、第１実施形態の分割光学部材３４の被写体側に補助パネル部材を投影光学系３０の光軸に挿脱可能に配置して投影光学系３０を構成しているところに有る。第１実施形態と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３０】
図４（ａ）は、分割光学部材３４の被写体側に超広角レンズ（例えば、焦点距離２０ｍｍ未満）に対応する補助パネル５１を光軸に挿入した状態を示している。
【００３１】
図４（ｂ）は、分割光学部材３４の被写体側に超望遠レンズ（例えば、焦点距離１００ｍｍを超える）に対応する補助パネル５３を光軸に挿入した状態を示している。また、変倍光学系３３は上記両レンズの間（例えば、焦点距離２０ｍｍから１００ｍｍ）に対応する構成となっている。このようにして、補助光投影手段１５が構成されている。
【００３２】
本第２実施形態では、変倍光学系３３の可変焦点距離範囲２０ｍｍから１００ｍｍ程度の撮影レンズ１に対応して、レンズ情報入手手段２１からのレンズ情報に基づき、投光レンズ３２から投影された縞状のパターン像の倍率が変倍光学系３３で変更されて、補助光投影手段１５から被写体への焦点検出用パターン２０の投影倍率が変更されている。これは第１実施形態の説明と同様にして行われる。
【００３３】
焦点距離２０ｍｍ未満の超広角レンズが撮影レンズ１として用いられた場合には、分割光学部材３４の被写体側に補助パネル５１を挿入して、図３に示すように焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９の位置関係が好適な位置関係となるようにしている。
【００３４】
焦点距離１００ｍｍを超える超望遠レンズが撮影レンズ１として用いられた場合には、分割光学部材３４の被写体側に補助パネル５３を挿入して、図３に示すように焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９の位置関係が好適な位置関係となるようにしている。この結果、自動焦点検出動作が容易に行え、また焦点検出誤動作を生じることもない。なお、図３中の符号２２は、ファインダー枠（またはフィルム面における撮影枠）を示している。
【００３５】
上述のように、本第２実施形態では、変倍光学系３３の可変焦点距離範囲より小さい焦点距離の撮影レンズや、大きい焦点距離の撮影レンズの場合でも焦点検出手段に好適な焦点検出用パターンの投影倍率に調整することが可能となる。
【００３６】
なお、本発明では、変倍光学系３３と分割光学部材３４、および補助パネル５３を併用した場合について説明したが、変倍光学系３３を単レンズにするなどして、簡略化しても良い。
【００３７】
その他の作用、効果は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態にかかる補助光投影装置について図５に基づき説明する。なお、第１実施形態と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）において、縞状のパターン像を有するＬＥＤ光源３１からの光は、投光レンズ３２で集光され、この光を分割して縦横にそれぞれ複数個並べ、かつ投影倍率を変えて投影する分割投影部材（１５１〜１５４）が配置された光学部材１５０に入射して、図３に示す焦点検出用パターン２０を形成し、不図示の被写体に向けて投影する。このようにして、投影光学系１３０が構成されている。なお、ＬＥＤ光源３１と投光レンズ３２とで投影ユニットが構成されている。
【００４０】
本第３実施形態では、光学部材１５０は、ターレット状の回転機構を有し、このタ−レットには、ターレットの中心に対して同心円上に中心を有し、投光レンズ３２からの光を分割して縦横にそれぞれ複数個並べて配置し、かつ被写体に焦点検出用パターン２０の投影倍率を変えて投影する分割投影光学部材１５１から１５４が設けられている。これら分割投影光学部材１５１から１５４は、光学部材１５０を回転することによって、投影光学系１３０の光軸に挿脱可能に構成されている。
【００４１】
例えば、分割投影部材１５１は、焦点距離２０ｍｍ以下の撮影レンズ１に対応する焦点検出用パターン２０を被写体に投影し、分割投影部材１５２は、焦点距離３５ｍｍ前後の撮影レンズ１に対応する焦点検出用パターン２０を被写体に投影し、分割投影部材１５３は、焦点距離５０ｍｍ前後の撮影レンズ１に対応する焦点検出用パターン２０を被写体に投影し、分割投影部材１５１は、焦点距離１００ｍｍ以上の撮影レンズ１に対応する焦点検出用パターン２０を被写体に投影するように構成されている。
【００４２】
レンズ情報入手手段２１から撮影レンズ１の焦点距離情報に基づき、制御手段１１を介して補助光投影手段１５に光学分割部材（１５１〜１５４）の選択の指示が伝えられ、撮影レンズ１の焦点距離に適合した分割投影部材（１５１〜１５４）が不図示の駆動装置で選択されて投影光学系１３０の光軸に挿入される。例えば、焦点距離５０ｍｍの撮影レンズ１の場合、光路分割部材１５３が投影光学系１３０の光軸に挿入されて、図３と同様の焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９の位置関係が合焦近傍の状態において実現され、合焦が容易に行えるようになる。
【００４３】
このように、本第３実施形態では、撮影レンズ１の焦点距離に応じて分割投影部材（１５１〜１５４）を自動的に選択できるため、焦点検出用パターン２０と自動焦点検出手段９を好適な位置関係に維持することができ、確実な焦点検出が可能となる。
【００４４】
なお、光学部材１５０に設けられる分割投影部材の数は４個に限らず任意の数に構成することができる。また、分割投影部材の焦点距離構成も任意に構成することができる。また、分割投影部材を光学部材１５０に着脱可能に構成し、必要な焦点距離の組み合わせに応じて変更できるように構成しても良い。
【００４５】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
上述のように、本発明では、撮影レンズに応じて焦点検出用パターンの倍率が変更可能な補助光投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る補助光投影装置を自動焦点カメラに搭載した概略構成図を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は広角端状態（Ｗ）を、（ｂ）は望遠端状態（Ｔ）をそれぞれ示す。
【図３】自動焦点検出手段と焦点検出用手段との位置関係を示す。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は超広角端状態（Ｗ）の場合を、（ｂ）は超望遠端状態（Ｔ）の場合を示す。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる補助光投影装置の光学系の概略構成図を示し、（ａ）は、光学系の概略構成図を、（ｂ）は光学部材の構成例を示す。
【符号の説明】
１      撮影レンズ
３      メインミラー
５      光線
７      サブミラー
９      焦点検出手段
１１    制御手段
１３    判定手段
１５    補助光投影手段
２０    焦点検出用パターン
２１    レンズ情報入手手段
２２    ファインダー枠（撮影枠）
３０    投影光学系
３１    ＬＥＤ光源
３２    投光レンズ
３３    変倍光学系
３４    分割光学部材
５１、５３  補助パネル
１３０  投影光学系
１５０  光学部材
１５１〜１５４  分割投影光学部材
【図１】
2005017746.tif 000003
【図２】
2005017746.tif 000004
【図３】
2005017746.tif 000005
【図４】
2005017746.tif 000006
【図５】
2005017746.tif 000007