(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導く光学部材とを有するカメラにおいて、
前記光学部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記受光手段上の前記所定の像に関する光量分布に基づき、前記光学部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導く光学部材とを有するカメラにおいて、
前記光学部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記光学部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けることを特徴とするカメラ。
【請求項３】
複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導くミラー部材とを有するカメラにおいて、
前記ミラー部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記ミラー部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けることを特徴とするカメラ。
【請求項４】
複数の対を成す光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導くサブミラーとを有する、位相差方式により焦点情報を検出するカメラにおいて、
前記サブミラーの、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記サブミラーの前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
前記所定の像は、前記複数の光電変換素子のうちの対を成す光電変換素子上にそれぞれ、対を成す像として形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のカメラ。
【請求項６】
前記受光手段を構成するうちの、前記所定の像が形成される複数の光電変換素子以外の、複数の光電変換素子の出力を用いて焦点情報を算出し、該焦点情報に対して、前記演算手段により得られる位置変化の情報によって補正を加え、最終的な焦点情報を算出する焦点検出手段を有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のカメラ。
【請求項７】
前記焦点検出手段により得られる焦点情報を前記撮影レンズの駆動量に変換し、焦点調節を行う焦点調節手段を有することを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項８】
前記演算手段は、カメラ使用時に得られる前記対を成す像の間隔と、予め記憶している像間隔との差を求め、この差の情報を基に、前記位置変化の情報を算出することを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【請求項９】
前記演算手段は、前記差の情報が所定回数得られることにより、前記位置変化の情報を算出することを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１０】
前記回数は、前記対を成す像の光電変換信号の信頼性が所定の条件を満たしている場合に、加算されることを特徴とする請求項９に記載のカメラ。
【請求項１１】
前記像形成部は、前記光学部材の端部近傍に少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ。
【請求項１２】
前記像形成部は、前記ミラー部材の端部近傍に少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項１３】
前記像形成部は、前記サブミラーの端部近傍に少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
【請求項１４】
前記像形成部の形状は、線形状であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のカメラ。
【請求項１５】
前記像形成部により形成される対を成す像の並び方向と、前記対を成す光電変換素子の並び方向は、同一であることを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【請求項１６】
前記像形成部により形成される対を成す像の並び方向と、前記対を成す光電変換素子の並び方向は、直交する方向であることを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光手段と、焦点検出動作に関連して作動する光学部材を具備した焦点光学系とを備えたカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、撮影レンズを通過した光束をファインダ光学系に導く半透過部を有する主ミラーと、該主ミラーの半透過部を通過した光束を焦点検出装置に導くサブミラーとを備え、焦点検出時及びファインダ観察時には、主ミラー及びサブミラーを撮影光路内の定位置まで侵入させてこの位置で静止させ、撮影時には、主ミラー及びサブミラーを撮影光路外へ退避させるよう移動可能に構成されたカメラが提案されている。
【０００３】
この種のカメラにおいては、主ミラー及びサブミラーの作動回数が増加すると、該主ミラー及びサブミラーの駆動に関わる部材が摩耗し、それに伴い焦点検出時の主ミラー及びサブミラーの静止位置が変化し、焦点検出装置に導かれる光束の光路長変化により、焦点検出装置で検出される合焦位置と結像面の合焦位置がずれてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、特開平９−５４２４３号では、あらかじめ光学部材の作動積算回数と焦点検出信号補正量の関係を記憶しておき、焦点検出時に、そのときの作動積算回数とあらかじめ記憶された作動積算回数と焦点検出信号補正量の関係に基づいて焦点検出信号を補正するカメラが提案されている。
【０００５】
図１４は、前記特開平９−５４２４３号に開示されるカメラの要部を示す構成図である。
【０００６】
同図において、１０１は撮影レンズ、１０１ａは撮影レンズの光軸、１０２は撮影レンズ１０１を通過した被写体像を結像させる画像記録媒体である。１０３は撮影時には撮影光路外へ移動可能に設けられた半透過部を有する主ミラーであり、撮影レンズ１０１を通過した光束の一部を、ピント板１０４、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６から成るファインダ光学系へ導いている。一方、主ミラー１０３の半透過部を通過した残りの光束は、主ミラー１０３の動作に同期して移動可能なように構成されるサブミラー１０７によって下方へ反射され、一対の光電変換素子列から成るイメージセンサ、一対の２次結像レンズ、一対の開口部を有する絞り、フィールドレンズなどから構成される周知の位相差方式の焦点検出装置１０８に導かれる。
【０００７】
ここで、位相差方式の焦点検出原理について、図１５を用いて説明する。なお、図１４と同一の記号を付した部分は、同一の機能を有するものである。また、この図１５においては、図の煩雑さをなくすため、主ミラー１０３及びサブミラー１０７を省略し、フィールドレンズ１１５、一対の開口部を有する絞り１１６、一対の２次結像レンズ１１７、一対の光電変換素子列などから成るイメージセンサ１１８を、撮影レンズの光軸１０１ａ上に展開している。
【０００８】
光軸１０１ａ上の一点を発した光束は、撮影レンズ１０１を通過後、画像記録媒体１０２と光学的に共役な位置関係にある１次結像面１０２ａに結像し、フィールドレンズ１１５、絞り１１６、２次結像レンズ１１７を介して、イメージセンサ１１８上に一定の間隔を隔てて結像している。前記フィールドレンズ１１５は、撮影レンズ１０１の瞳１０１ｂと一対の２次結像レンズ１１７の入射瞳、即ち絞り１１６付近が結像するように配置されており、絞り１１６の一対の開口部に対応して撮影レンズ１０１の瞳１０１ｂを図中上下方向に分割している。
【０００９】
このような構成で、例えば、撮影レンズ１０１を図中左方に繰り出して、画像記録媒体１０２より左方に光束が結像すると、イメージセンサ１１８上の一対の像は、図中矢印方向に変位する。この一対の像の相対的なずれ量をイメージセンサ１１８で検出することで、撮影レンズ１０１の焦点調節を行うことが可能である。尚、撮影レンズ１０１を図中右方に繰り込んだ場合も同様である。また、撮影レンズ１０１の光軸１０１ａ以外の物点についても同様である。
【００１０】
以上のような原理の焦点検出装置１０８を用いて、撮影レンズ１０１の焦点検出を行う。
【００１１】
図１４に戻り、１０９はカメラの各種の動作を処理、制御するマイクロコンピュータであり、内部にＣＰＵ１０９ａ、焦点検出処理動作などに関わるプログラムが格納されたＲＯＭ１０９ｂ，ＲＡＭ１０９ｃ，ＥＥＰＲＯＭ１０９ｄ（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ）を具備している。１１０はイメージセンサ１１８に接続された焦点検出回路、１１１は前記主ミラー１０３を撮影光路外へ移動する為のミラー駆動手段、１１２はミラー駆動手段１１１を駆動する為のミラー駆動回路、１１３は撮影レンズ１０１の焦点調節を行う為のレンズ駆動手段、１１４はレンズ駆動手段１１３を駆動する為のレンズ駆動回路である。
【００１２】
マイクロコンピュータ１０９に内蔵されたＥＥＰＲＯＭ１０９ｄには、予め実験的なデータにより主ミラー１０３の積算作動回数と焦点検出信号補正量の関係が記憶されており、ＲＡＭ１０９ｂに記憶されている現在までの主ミラー１０３の積算作動回数と該ＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに記憶された積算作動回数と焦点検出信号補正量の関係を基に、ＲＯＭ１０９ｃに格納される焦点検出処理動作に従って、焦点検出装置１０８、焦点検出回路１１０により得られる焦点検出信号を補正する。従って、主ミラー１０３及びサブミラー１０７の作動積算回数が増加した場合には、主ミラー１０３及びサブミラー１０７を移動可能に保持する部材が摩耗し、それに伴い焦点検出時の主ミラー及びサブミラーの静止位置が変化し、焦点検出光学系の光路長変化により、焦点検出装置１０８、焦点検出回路１１０で検出される合焦位置と画像記録媒体１０２上の合焦位置がずれてしまうが、そのときの主ミラー１０３の積算作動回数による焦点検出信号の補正を行うので、高精度の焦点検出を実現することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、短期集中的に主ミラー１０３を作動させた場合と、適度な時間的間隔を経て主ミラー１０３を作動させた場合とでは、積算作動回数が同じでも、主ミラー１０３及びサブミラー１０７を保持する部材の摩耗具合や疲労度は異なり、それに伴う焦点検出信号のずれも異なる。にもかかわらず、上記従来例においては、主ミラー１０３の積算作動回数によって一律に焦点検出信号を補正してしまうため、適切な焦点検出信号の補正が期待できないものであった。
【００１４】
また、個々の部品の製造誤差や組立誤差によっても摩耗具合や疲労度は異なり、適切な焦点検出信号の補正が行えないといった問題を有していた。
【００１５】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、光学部材、ミラー部材もしくはサブミラーの作動回数の増加によるこれらの定位置に対する位置変化を算出すると共に、この位置変化により焦点検出光学系の光路長が変化しても、合焦位置と結像面での合焦位置のずれを適切に補正し、高精度な焦点検出を行うことのできるカメラを提供しようとするものである。
【００１６】
本発明の第２の目的は、高精度な焦点調節を行うことのできるカメラを提供しようとするものである。
【００１７】
本発明の第３の目的は、光学部材、ミラー部材もしくはサブミラーの焦点検出に使用する有効範囲を大きく占有することなく、多くの焦点検出領域にて焦点情報を算出することを可能にするカメラを提供しようとするものである。
【００１８】
本発明の第４の目的は、受光手段による所定の像の検出をより高精度に行うことのできるカメラを提供しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導く光学部材とを有するカメラにおいて、前記光学部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記受光手段上の前記所定の像に関する光量分布に基づき、前記光学部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けるカメラとするものである。
【００２０】
同じく上記第１の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導く光学部材とを有するカメラにおいて、前記光学部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記光学部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けるカメラとするものである。
【００２１】
同じく上記第１の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、複数の光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導くミラー部材とを有するカメラにおいて、前記ミラー部材の、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記ミラー部材の前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けるカメラとするものである。
【００２２】
同じく上記第１の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、複数の対を成す光電変換素子から成る受光手段と、焦点検出時には、撮影光路外から撮影光路内の定位置まで移動させられ、撮影レンズを通過した光束を前記受光手段上に導くサブミラーとを有する、位相差方式により焦点情報を検出するカメラにおいて、前記サブミラーの、前記光束を前記受光手段に導く為に使用する有効範囲内に、前記光束が入射することにより前記受光手段上に所定の像を形成する像形成部を設けると共に、前記所定の像が形成されることにより前記受光手段を構成する前記複数の光電変換素子より出力される各出力に基づき、前記サブミラーの前記定位置に対する位置変化を算出する演算手段を設けるカメラとするものである。
【００２３】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、前記焦点検出手段により得られる焦点情報を前記撮影レンズの駆動量に変換し、焦点調節を行う焦点調節手段を有する請求項６に記載のカメラとするものである。
【００２４】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、前記像形成部を、前記光学部材の端部近傍に少なくとも１つ以上設けた請求項１又は２に記載のカメラとするものである。
【００２５】
同じく上記第３の目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、前記像形成部を、前記ミラー部材の端部近傍に少なくとも１つ以上設けた請求項３に記載のカメラとするものである。
【００２６】
同じく上記第３の目的を達成するために、請求項１３に記載の発明は、前記像形成部を、前記サブミラーの端部近傍に少なくとも１つ以上設けた請求項４に記載のカメラとするものである。
【００２７】
また、上記第４の目的を達成するために、請求項１４に記載の発明は、前記像形成部の形状を、線形状とした請求項１〜４の何れかに記載のカメラとするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
（実施の第１の形態）
図１は本発明の実施の各形態に係るカメラの要部を示す構成図であり、上記図１４と同じ機能を有する部分は同一符号を付し、その説明は詳細は省略する。
【００３０】
図１において、撮影レンズ１０１を通過した光束の一部は、半透過部を有する主ミラー１０３により図中上方に反射され、ピント板１０４、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６から成るファインダ光学系へ導かれる。一方、主ミラー１０３の半透過部を通過した残りの光束は、サブミラー１０７によって図中下方へ反射され、周知の位相差方式を採用した焦点検出装置１０８に導かれる。
【００３１】
上記サブミラー１０７により図中下方に反射された光束は、撮影レンズ１０１の結像面、即ち画像記録媒体１０２と光学的共役な位置関係にある１次結像面１０２ａで一度結像し、視野マスク１、撮影レンズ１０１の瞳１０１ｂと２次結像レンズの入射瞳を結像させるフィールドレンズ１１５を通過後、全反射ミラー２により図中左方に光路を変換する。その後、赤外線カットガラス３、一対の開口部を有する絞り１１６、一対の射出面を有する２次結像レンズ１１７を介し、対の光電変換素子列から成るイメージセンサ１１８上に一対の被写体像を形成している。
【００３２】
ここで、主ミラー１０３は主ミラー回転軸１０３ａを中心に回転可動に設けられており、焦点検出時には、図１に示す位置に静止し、撮影時には、撮影光路外へ退避する周知のクイックリターン機構により構成されている。サブミラー１０７についても同様である。また、２次結像レンズ１１７の入射面は、光束が無理に屈折されることがないように凹面形状とし、イメージセンサ１１８上の広範囲で歪みのない良好な像を得ることができる。
【００３３】
イメージセンサ１１８は、図２に示すように、複数の光電変換素子から形成される対の光電変換素子列で構成され、２次結像レンズ１１７の一対の射出面に対応した一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂを形成している。この一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂで一対の被写体像に関する光量分布を検出することにより、周知の位相差方式の焦点検出により撮影レンズ１０１の焦点調節状態を検出している。
【００３４】
なお、図中、光電変換素子列４ａ，４ｂのみ１画素毎に光電変換素子を示したが、その他の光電変換素子列５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂについても同様に構成される。また、一対の光電変換素子列４ａ，４ｂは、図中示されるように、領域▲１▼，▲２▼，▲３▼に分割されているが、その他の光電変換素子列５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂについても同様に分割されている。
【００３５】
図３は、イメージセンサ１１８上の一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂを画像記録媒体１０２上に逆投影し、撮影レンズ１０１側から見た図であり、画像記録媒体１０２上では、一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂはそれぞれほぼ一致して重なり、図中、４，５，６として示している。また、図３において、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、ファインダ内に表示する焦点検出枠（不図示）を画像記録媒体１０２上に逆投影したものである。
【００３６】
ここで、一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、前述したようにそれぞれ領域１，２，３に分割されており、したがって、逆投影された光電変換素子列４，５，６も、光電変換素子列４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの分割された領域１，２，３に対応して３つに分割されており、分割されたそれぞれの領域が１つの焦点検出領域を形成している。この焦点検出領域に対応して、焦点検出枠は設けられており、したがって、焦点検出枠を画像記録媒体１０２上に逆投影すると、図３に示すように、焦点検出領域に対応した位置に７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは位置する。
【００３７】
以上のような構成で、画像記録媒体１０２上の７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対応したファインダ内の焦点検出枠に目標とする被写体を合わせることで、撮影レンズの焦点調節状態を検出することができる。なお、焦点検出領域４，５，６の分割された焦点検出領域の中で、図３において点線で示される焦点検出領域に対応した光電変換素子列４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ中の領域１及び３は、本実施の形態において焦点検出に用いられていない。
【００３８】
図４は、図１に示したサブミラー１０７を撮影レンズ１０１側から見た反射面正面図である。
【００３９】
サブミラー１０７の反射面側には、図中に示されるようにパターン８ａ，８ｂが印刷などの手段により設けられており、反射率が限りなく低くなるように黒色の低反射性塗料などで構成されている。したがって、イメージセンサ１１８上に形成される被写体像は、サブミラー１０７上のパターン８ａ，８ｂを除いた領域で反射された光束である。また、パターン８ａ，８ｂはイメージセンサ１１８の一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂの領域▲３▼でそれぞれ検出可能なように、領域▲３▼に対応したサブミラー１０７上の位置に設けられている。
【００４０】
以上のような構成とすることにより、撮影に伴い移動可能に設けられたサブミラー１０７の焦点検出時の静止位置が積算作動回数の増加などの理由で変化しても、サブミラー１０７上に設けられたパターン８ａ，８ｂのイメージセンサ１１８による検出結果を用いることにより、焦点検出信号のずれを補正することが可能となり、高精度の焦点検出が可能である。
【００４１】
それでは、まずはじめにイメージセンサ１１８によるパターン８ａ，８ｂの検出時について説明する。
【００４２】
図５は、サブミラー１０７の静止位置が変化していない初期状態において、図２のイメージセンサ１１８上にサブミラー１０７上のパターン８ａ，８ｂを投影した図である。
【００４３】
一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂの領域▲３▼上に、パターン８ａ，８ｂに対応した図中斜線領域で示される一対のパターン像９ａ，９ｂ及び９ｃ，９ｄが所定の間隔を隔てて形成される。実際、サブミラー１０７上のパターン８ａ，８ｂは反射率が極めて低いため、イメージセンサ１１８上においては、像は形成されないが、パターン８ａ，８ｂに対応したイメージセンサ１１８上の領域を解りやすくするため、斜線領域として示している。また、実際イメージセンサ１１８上に形成される像は一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂ及び６ａ，６ｂの受光部領域のみで、それ以外の領域には光束が導かれないように図１の視野マスク１で制限されている。
【００４４】
図６は、図５に示される光電変換素子列４ａ，４ｂのパターン像９ａ，９ｂ付近を拡大した要部拡大図であり、図５と同様に、撮影レンズ１０１の焦点は画像記録媒体１０２上に結像している。
【００４５】
図中、１０ａ，１０ｂはパターン像に関する光量分布を基に光電変換素子列４ａ，４ｂから出力される像信号を、Ｚ０は像信号１０ａ，１０ｂより公知の像間隔検出処理を経て得られる像間隔を、それぞれ示している。サブミラー１０７上のパターン８ａは１次結像面１０２から離れているため、実際イメージセンサ１１８上に形成される一対のパターン像９ａ，９ｂはボケ像になる。したがって、例えば光電変換素子列４ａ，４ｂの領域３において、均一で適切な輝度の被写体を検出すると、出力される像信号は１０ａ，１０ｂで示されるように立ち下がりが少しゆるやかな曲線を描く。
【００４６】
また、イメージセンサ１１８上のパターン像９ａ，９ｂが形成される位置も光学的に共役な位置から多少ずれてしまう。しかしながら、光電変換素子列４ａ，４ｂの領域３にほぼ均一で適切な輝度の被写体を検出させた場合、イメージセンサ１１８より出力される像信号は図６の１０ａ，１０ｂに示されるように、平らな高輝度部分（ピーク部）と平らな低輝度部分（ボトム部）が顕著に表れるため、パターン像９ａ，９ｂの像間隔をＺ０とすると、公知の像間隔検出処理を用いて像間隔Ｚ０ を検出することが可能である。この像間隔Ｚ０ がサブミラー１０７の静止位置が変化していない初期状態における像間隔となる。なお、パターン像９ａ，９ｂに関する像信号１０ａ，１０ｂに演算フィルタ処理を施してノイズ成分を除去すれば、多少不均一な被写体であっても像間隔Ｚ０を精度良く検出することが可能である。
【００４７】
また、サブミラー１０７上のパターン８ａは、撮影レンズと１次結像面１０２ａの間に位置するので、撮影レンズ１０１の焦点調節状態（デフォーカス）による影響を受けず、像間隔Ｚ0 は、どのような焦点調節状態であっても、常に一定である。即ち、像間隔Ｚ0 は、被写体と光学部材の位置変化に依存している。
【００４８】
次に、サブミラー１０７の作動回数増加により静止位置が変化した場合について説明する。
【００４９】
図７は、図１におけるサブミラー１０７を中心とした部分を拡大した要部拡大図であり、図１等と同一の符号を付した部分は同一の機能を有する部分であり、その詳細は省略する。
【００５０】
カメラの撮影動作に伴い作動する主ミラー１０３及びサブミラー１０７の積算作動回数が増加すると、これらの作動機構を構成する部材の摩耗、疲労により主ミラー１０３及びサブミラー１０７の静止位置は変化する。
【００５１】
そこで、例えば、図７に示すように、サブミラー１０７の静止位置がサブミラー回転軸１０７ａを中心に点線で示す１０７’のように変化した場合を考える。なお、主ミラー１０３の積算作動回数による静止位置の変化については、サブミラー１０７に比較して、焦点検出装置１０８に及ぼす影響は少ないために省略する。
【００５２】
サブミラー１０７の静止位置が変化しない場合、即ち初期状態においては、撮影レンズ１０１の光軸１０１ａは、主ミラー１０３を通過後、サブミラー１０７により図中下方に方向を変更した光軸１０１ｃとなり、焦点検出装置１０８に導かれる。一方、サブミラー１０７の静止位置が変化し、図中点線で示す１０７’のようになった場合、撮影レンズ１０１の光軸１０１ａは主ミラー１０３を通過後、サブミラー１０７’によって光路を変更され、１０１ｃ’となる。したがって、１次結像面１０２ａも図中点線で示される１０２ａ’のように図中右方かつ上方にずれながら傾く。
【００５３】
図８は、図６と同様の要部拡大図であり、サブミラー１０７が、図７における１０７’の静止位置に変位した場合にパターン８ａをイメージセンサ１１８上へ投影した図である。なお、図５及び図６と同様、撮影レンズ１０１の焦点は画像記録媒体１０２上に結像している。又図中、上記した各図と同一の符号を付した部分は同じ機能を有する部分であり、その詳細は省略する。
【００５４】
上記図７に示したように、１次結像面１０２ａが１０２ａ’となり、１次結像面が撮影レンズ１０１側に移動し、１次結像面からイメージセンサ１１８までの光路長が長くなるので、一対のパターン像９ａ，９ｂは互いに像間隔が縮まる方向に移動し、図８の点線で示される９ａ’，９ｂ’となる。なお、厳密には一対のパターン像１０ａ，１０ｂのそれぞれの移動量は異なる。それに伴い、イメージセンサ１１８による像信号１０ａ，１０ｂも、図中点線で示される１０ａ’，１０ｂ’となり、公知の像間隔検出処理によってサブミラー１０７静止位置変化後の像間隔Ｚ1 が算出される。
【００５５】
ここで、初期状態の像間隔Ｚ0 とサブミラー１０７静止位置変化後の像間隔Ｚ1 から、以下の式（１）により像間隔ずれ量ΔＺ1 を算出する。
【００５６】
ΔＺ1 ＝Ｚ1 −Ｚ0                                   …………（１）
この像間隔ずれ量ΔＺ1 を撮影レンズ１０１の焦点調節量に反映することで、サブミラー１０７の静止位置が変化しても高精度の焦点検出を実現することができる。
【００５７】
以上、ここまでは、サブミラー１０７上のパターン８ａについて説明してきたが、パターン８ｂについても同様であるため、その説明は省略する。
【００５８】
次に、焦点検出信号の補正に関連した実際の動作について説明する。
【００５９】
図９は、本実施の形態に係るカメラの回路構成を示すブロック図であり、上記の各図と同じ機能を有する部分には同一符号を付してある。
【００６０】
イメージセンサ１１８には焦点検出回路１１０が接続され、更に焦点検出回路１１０は処理装置であるマイクロコンピュータ１０９に接続されており、イメージセンサ１１８の受光領域指定や、光電荷の蓄積制御を行っている。マイクロコンピュータ１０９は、ＣＰＵ（中央処理部）１０９ａ，ＲＯＭ１０９ｂ，ＲＡＭ１０９ｃ，ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ）１０９ｄを有し、ＲＯＭ１０９ｂに格納されているプログラムにしたがって焦点検出動作を実行する。
【００６１】
また、ＥＥＰＲＯＭ１０９ｄには、焦点検出光学系の光学情報などが調整工程時に予め格納されている。更に、マイクロコンピュータ１０９には、撮影者により操作されるレリーズボタンの第１のストロークによりＯＮするスイッチＳＷ１、第２のストロークによりＯＮするスイッチＳＷ２が接続されている。また、主ミラー１０３及びサブミラー１０７を撮影時に撮影光路外へ退避させるミラー駆動手段１１１を駆動する為のミラー駆動回路１１２、撮影レンズ１０１の不図示のフォーカスレンズ列を焦点検出状態に従って調節移動させるレンズ駆動手段１１３を駆動する為のレンズ駆動回路１１４が、それぞれマイクロコンピュータ１０９に接続されている。
【００６２】
次に、ＲＯＭ１０９ｂに格納されている焦点検出処理プログラムに従って処理を進めるマイクロコンピュータ１０９の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
まず、ステップ＃１０１において、撮影者によりレリーズボタンが操作され手スイッチＳＷ１がＯＮしたかを判定し、ＯＮすることによりステップ＃１０２へ進む。そして、このステップ＃１０２において、予め選択された少なくとも１つの焦点検出枠（不図示）に対応したイメージセンサ１１８の各領域において光電荷蓄積を開始し、蓄積された電荷を一対の像信号として読み出し、ＲＡＭ１０９ｃに格納する。続くステップ＃１０３においては、像信号の信頼性を判定し、信頼性が所定条件を満たしていない場合は焦点検出不能と判定してステップ＃１０４へ進み、焦点検出不能時の処理に進む。
【００６４】
一方、焦点検出信号の信頼性が所定条件を満たしている場合はステップ＃１０３からステップ＃１０５へ進み、一対の像信号に焦点検出光学系の収差による補正を施した後、特定周波数成分を取り除くデジタルフィルタ演算処理を実行する。そして、次のステップ＃１０６において、一対の像信号に対して公知の像間隔検出処理を施すことで、合焦時の像間隔と現在の像間隔から像ずれ量を算出する。なお、合焦時の像間隔は、図３で説明した焦点検出領域毎に異なり、それぞれ焦点検出領域における合焦時の像間隔が予めＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納されている。その後、温度による像間隔の補正など各種補正が行われ、先に選択された焦点検出枠における撮影レンズ１０１の焦点調節量が算出される。
【００６５】
次に、ステップ＃１０７において、算出された焦点調節量から撮影レンズ１０１の不図示のフォーカスレンズの駆動量を算出し、レンズ駆動回路１１４を経て算出した駆動量だけレンズ駆動装置１１３を駆動し、撮影レンズ１０１の焦点調節を行う。そして、次のステップ＃１０８において、レンズ駆動後の焦点調節状態が合焦範囲内にあるか否かを判定し、合焦範囲内にあると判定した場合はステップ＃１０９へ進み、一方、合焦範囲内にないと判定した場合はステップ＃１０２の焦点検出処理へ戻る。
【００６６】
ステップ＃１０９へ進むと、ここでは図５に示されるパターン８ａ及び８ｂが投影されたイメージセンサ１１８の一対の光電変換素子列４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂの領域▲３▼において蓄積された光電荷を一対の像信号として読み出し、ＲＡＭ１０９に格納する。ここでは、パターン８ａ及び８ｂに関する２つの一対の像信号が格納される。そして、次のステップ＃１１０において、一対の像信号の信頼性を判定し、２つの一対の像信号のうちどちらか一方の、若しくは両方の一対の像信号の信頼性が所定条件を満たしていると判定した場合はステップ＃１１１へ進み、信頼性が所定条件を満たしていないと判定した場合は直ちにステップ＃１１６へ進み、パターン検出処理を終了する。
【００６７】
ここで、信頼性の判定方法としては、図５を用いて説明したように、均一で適切な輝度の被写体を検出した場合のパターン８ａ及び８ｂに関する像信号を予め製造工程時にＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納しておき、この像信号とパターン検出時の像信号の相関量に基づいて判定するなどの方法が考えられる。
【００６８】
像信号の信頼性が所定条件を満たしているとしてステップ＃１１１へ進むと、ここでは一対の像信号に焦点検出光学系の収差による補正を施した後、特定周波数成分を取り除くデジタルフィルタ演算処理を行う。そして、次のステップ＃１１２において、まず、信頼性が所定条件を満たしていると判定された一対の像信号に対して公知の像間隔検出処理を施し、像間隔を算出する。次に、予め製造工程時にＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納された初期状態の像間隔から、前記式（１）により像間隔ずれ量を算出し、同時に積算検出回数を算出する。ここでの積算検出回数とは、上記ステップ＃１１０における信頼性判定で所定条件を満たしている場合を１回とした、現在までの積算回数を意味し、次回のステップ＃１１２を通過するときには１回増加した値に書き換えられる。
【００６９】
ここで、積算検出回数ｎ回のときのパターン８ａによる像間隔ずれ量をΔＺan、パターン８ｂによる像間隔ずれ量をΔＺbnとすると、以下の式（２）により代表像間隔ずれ量ΔＺn が算出される。
【００７０】
ΔＺn ＝（ΔＺan＋ΔＺbn）／２                      …………（２）
但し、上記ステップ＃１１０の信頼性判定の結果により、像間隔ずれ量ΔＺan、若しくは像間隔ずれ量ΔＺbnのどちらか一方しか算出されなかった場合は、上記式（２）に依らず、算出された方の像間隔ずれ量を代表像間隔ずれ量ΔＺn とする。
【００７１】
次のステップ＃１１３においては、代表像間隔ずれ量ΔＺn とそのときの積算検出回数ｎをＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納する。そして、次のステップ＃１１４において、積算検出回数ｎが閾値ｍ以上か否かを判定し、閾値ｍ以上の場合はステップ＃１１５の補正量算出へ進み、閾値ｍより小さい場合はステップ＃１１６へ進む。ここで、このように閾値ｍを設けるのは、サブミラー１０７の作動１回毎の静止位置の微少なばらつき、被写体によるパターン検出信号のばらつきなどによる影響を除去するためで、複数のパターン検出結果を用いて補正することにより、高精度な焦点検出が実現できるからである。なお、サブミラー１０７の作動回数増加に比べて、積算検出回数ｎが極端に少なく、閾値ｍに届きそうにない場合は、サブミラー１０７の作動回数に応じて閾値ｍの値を変化させるようにし、適切なタイミングで補正が行われるようにするのが望ましい。
【００７２】
ステップ＃１１５へ進むと、ここでは上記ステップ＃１１３にてＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納された複数の代表像間隔ずれ量ΔＺ1 、ΔＺ2 、・・・・・・、ΔＺm から像間隔修正量を導き出し、この像間隔修正量にそれぞれの焦点検出領域に応じた係数を乗じ、焦点検出領域別像間隔修正量を算出する。したがって、像間隔修正量をΔＺC として、例えば、図３の焦点検出枠７ａに対応した焦点検出領域における係数をＣFP1 とすると、焦点検出領域別像間隔修正量ΔＺFP1Cは、以下の式（３）により算出される。
【００７３】
ΔＺFP1C＝ＣFP1 ×ΔＺC                           …………（３）
この焦点検出領域別像間隔修正量ΔＺFP1Cに基づいて、予めＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納された初期状態の合焦時の像間隔を修正し、上記ステップ＃１１３にて格納される積算検出回数ｎをリセットして０とする。
【００７４】
今、焦点検出枠７ａに対応した焦点検出領域における初期状態合焦時の像間隔をＺFP1 とすると、以下の式（４）に従って像間隔ＺFP1 は書き換えられ、次回の焦点検出からサブミラー１０７の静止位置変化に伴う像間隔のずれが補正される。
【００７５】
ＺFP1 ＝ＺFP1 ＋ΔＺFP1C                          …………（４）
同様にして、その他の焦点検出枠７ｂ〜７ｅに対応した焦点検出領域においても像間隔のずれが補正される。
【００７６】
また、焦点検出領域に応じた係数ＣFP1 は、実験的にサブミラー１０７の作動回数増加に伴う静止位置変化を測定し、その実験結果から推定される定数であり、予め決定されている。したがって、サブミラー１０７の静止位置変化に伴う像間隔ずれの補正は、検出回数ｍ回（ｍは閾値）毎に行われることとなる。ここで、像間隔修正量ΔＺC に焦点検出領域に応じた係数ＣFPを乗じるのは、図７に示すように、サブミラー１０７の静止位置はサブミラー回転軸１０７ａを中心に変化すると仮定すると、焦点検出光学系の光路長変化は、サブミラー１０７上の光束反射位置によって異なるからである。
【００７７】
次にステップ＃１１６へ進み、ここではレリーズボタンの第２のストロークによってＯＮするスイッチＳＷ２が撮影者によって操作された否かを判定し、該スイッチＳＷ２がＯＮの場合はステップ＃１１７へ進み、ＯＮではない場合はこのステップで待機する。その後、上記スイッチＳＷ２がＯＮするとステップ＃１１７へ進み、ミラー駆動回路１１２を介してミラー駆動手段１１１を駆動することにより、主ミラー１０３及びサブミラー１０７を撮影光路外へ退避させ、不図示のシャッタ開閉により撮影動作を実行する。
【００７８】
以上のように、上記の実施の第１の形態によれば、サブミラー１０７の作動回数が増加して回転支持部材や静止位置を規制するための部材の摩耗により、サブミラー１０７の静止位置が変化し、焦点検出光学系の光路長変化により撮影レンズ１０１の合焦位置と焦点検出演算により得られる合焦位置がずれても、サブミラー１０７上に設けられたパターン８ａ，８ｂによる像間隔ずれを検出することで、この検出結果に応じて焦点検出結果を補正することが可能となり、焦点検出光学系を構成する光学部材の作動回数に影響されない高精度の焦点検出を実現することができる。また、パターン８ａ，８ｂの検出を撮影レンズ１０１の合焦後に行うことで、合焦スピードを低下させることもない。
【００７９】
なお、サブミラー回転軸１０７ａを中心とした回転方向でのサブミラー１０７の静止位置変化によるイメージセンサ１１８上でのパターン像９ａ〜９ｄの像ずれ方向と、位相差方式によるイメージセンサ１１８上での像ずれ方向（絞り１６による撮影レンズの瞳１０１ｂの分割方向）を同一とし、回転方向での静止位置変化を効率よく検出する構成としたが、上記２つの像ずれ方向が直交する、即ち、撮影レンズの瞳１０１ｂの分割を左右方向とする（図１の紙面垂直方向）場合でも、本発明は応用できる。
【００８０】
さらに、位相差方式の焦点検出装置を用いて説明したが、コントラスト（ぼけ）検出方式の焦点検出装置にも応用は可能で、この場合、パターンによる初期状態からの像ずれを検出し、この検出結果に応じて焦点検出結果を補正すればよい。詳しくは、コントラスト検出方式の場合、上記の位相差方式における一対の光電変換素子列のうち、片側のみしかない場合と等価である。この場合、イメージセンサ上の初期におけるパターンによる像の絶対位置（複数の光電変換素子上のどの位置に像があるか）を記憶しておき、経時後のパターンによる像の絶対位置を検出し、初期状態との絶対位置変化量を基に補正を行うことになる。
【００８１】
（実施の第２の形態）
以下に、本発明の実施の第２の形態について説明する。この実施の第２の形態は、上記実施の第１の形態において、サブミラー１０７上に設けたパターンの数、位置、形状や、サブミラー１０７の静止位置変化による像間隔ずれの補正を改良したもので、その他の部分については上記実施の第１の形態と同様であるため、その説明は省略し、又必要に応じて実施の第１の形態に使用した図や符号はそのまま用いる。
【００８２】
図１１は、図１に示されるサブミラー１０７を撮影レンズ側から見た反斜面平面図であり、該サブミラー１０７の反斜面側の四隅近傍には、図中示されるように、一本線上のパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが印刷などの手段により設けられている。
【００８３】
図１２は、サブミラー１０７の静止位置が変化していない初期状態において、図２のイメージセンサ１１８上にサブミラー１０７上のパターン１１ａ〜１１ｄを投影した図であり、図中、斜線部のパターン像１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈとして示されている。
【００８４】
パターン像１２ａ〜１２ｈは、イメージセンサ１１８において焦点検出に用いられない光電変換素子列４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂの領域▲１▼及び▲３▼上に形成されている。なお、パターン１１ａと一対のパターン像１２ａ，１２ｃが、パターン１１ｂと一対のパターン像１２ｂ，１２ｄが、パターン１１ｃと一対のパターン像１２ｅ，１２ｇが、パターン１１ｄとパターン像１２ｆ，１２ｈが、それぞれパターンに対応した像となっている。
【００８５】
図１３は、図１２に示される光電変換素子列４ａ，４ｂを拡大した要部拡大図であり、図中、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは光電変換素子列４ａ，４ｂから出力されるパターン像信号を、ＺＢ１0 は像信号１３ａ，１３ｃより公知の像間隔検出処理を経て得られる像間隔を、同様にＺＢ２0 は像信号１３ｂ，１３ｄによる像間隔を、ぞれぞれ示している。
【００８６】
ここで、上記実施の第１の形態と同様に、サブミラー１０７上のパターン１１は１次結像面１０２ａから離れているため、実際イメージセンサ１１８上に形成される一対のパターン像１２ａ〜１２ｄはボケ像になり、また、イメージセンサ１１８上のパターン像１２ａ〜１２ｄが形成される位置も光学的に共役な位置から多少ずれてしまう。しかしながら、適切で均一な輝度の被写体を検出させた場合、像間隔ＺＢ１０，ＺＢ２０ を像間隔検出処理により算出することは可能である。更に、本実施の形態においては、サブミラー１０７上のパターンを一本線状の形状とし、パターン像信号は１つの高輝度な部分（ピーク部）と２つの平らな低輝度部分を有するため、上記実施の第１の形態よりさらに高精度な像間隔検出が可能である。なお、光電変換素子列６ａ，６ｂにおいても同様の原理で像間隔が算出される。また、サブミラー１０７の静止位置が変化した場合については、実施の第１の形態と同様である。
【００８７】
焦点検出、パターン検出に関わる実際のカメラの動作については、上述した実施の第１の形態と同様であるため、その説明は省略し、ここでは、サブミラー１０７の静止位置変化による像間隔変化の補正に関連する部分について説明する。
【００８８】
まず、パターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによるそれぞれの積算検出回数をｏ，ｐ，ｑ，ｒとし、上記実施の第１の形態の式（１）によって算出されるそのときの像間隔像ずれ量を、ΔＺao，ΔＺbp，ΔＺcq，ΔＺdrとする。このとき、積算検出回数ｏ，ｐ，ｑ，ｒのうち最小のものを積算検出回数ｎとし、ＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納する。同時に、パターン別による像間隔ずれ量ΔＺao，ΔＺbp，ΔＺcq，ΔＺdrをそれぞれＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納する。
【００８９】
次に、積算検出回数ｎが閾値ｍに達したときに、上記実施の第１の形態と同様に像間隔の修正を行う。
【００９０】
初めに、パターン１１ａに関する複数の像間隔ずれ量ΔＺa1，ΔＺa2，・・・・・・，ΔＺamとし、これらに基づいて算出されるパターン１１ａに関する像間隔修正量をΔＺaCとすると、ＥＥＰＲＯＭ１０９ｄに格納されている複数の像間隔ずれ量ΔＺa1，ΔＺa2，・・・・・・，ΔＺamを基に、像間隔修正量ΔＺaCを算出する。同様に、パターン１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに関する像間隔修正量をそれぞれΔＺbC，ΔＺcC，ΔＺdCとすると、同様の過程を経て像間隔修正量ΔＺbC，ΔＺcC，ΔＺdCを算出する。
【００９１】
次に、焦点検出領域別像間隔修正量の算出について説明する。
【００９２】
図１２において、一対の光電変換素子列の中で図中上側の光電変換素子列４ａ，５ａ，６ａに注目すると、サブミラー１０７上のパターン１１ａ〜１１ｄによるパターン像１２ａ，１２ｂ，１２ｅ，１２ｆは、上側の光電変換素子列４ａ，５ａ，６ａの四隅の領域に形成されている。したがって、この四隅の領域における像のずれ量からその間の領域、即ち、焦点検出に使用されている領域での像のずれ量を補間して算出することができる。
【００９３】
また、図１２における下側の光電変換素子列４ｂ，５ｂ，６ｂにおいても同様であり、したがって、先程算出された像間隔修正量ΔＺaC，ΔＺbC，ΔＺcC，ΔＺdCを用いて、図３における５つの焦点検出領域での像間隔修正量を補間により算出することができる。
【００９４】
具体的には、図３における焦点検出枠７ａに対応した焦点検出領域はパターン１１ａ，１１ｂによって、焦点検出枠７ｂに対応した焦点検出領域はパターン１１ａ，１１ｃによって、焦点検出枠７ａに対応した焦点検出領域はパターン１１ａ，１１ｂによって、焦点検出枠７ｃに対応した焦点検出領域はパターン１１ａ，１１ｄ若しくはパターン１１ｂ，１１ｃによって、焦点検出枠７ｄに対応した焦点検出領域はパターン１１ｂ，１１ｄによって、焦点検出枠７ｅに対応した焦点検出領域はパターン１１ｃ，１１ｄによる像間隔修正量から、それぞれ補関する。したがって、例えば、焦点検出領域７ａに対応した焦点検出領域における焦点検出領域別像間隔修正量をΔＺFP1Cとすると、サブミラー１０７上のパターン間を通過した光束に関する像間隔修正量は線形であるという仮定をもとに、焦点検出領域別像間隔修正量ΔＺFP1Cは、以下の式（６）によって算出される。
【００９５】
ΔＺFP1C＝（ΔＺaC  ＋ΔＺbC）／２                  …………（６）
同様にして、焦点検出枠７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅに対応した焦点検出領域における焦点検出領域別像間隔修正量をそれぞれΔＺFP2C，ΔＺFP3C，ΔＺFP4C，ΔＺFP5Cとすると、下記式（７）〜（１０）によってそれぞれ算出される。
【００９６】
ΔＺFP2C＝（ΔＺaC  ＋ΔＺcC）／２                  …………（７）
ΔＺFP3C＝（ΔＺaC  ＋ΔＺdC）／２                  …………（８）
ΔＺFP4C＝（ΔＺbC  ＋ΔＺdC）／２                  …………（９）
ΔＺFP5C＝（ΔＺcC  ＋ΔＺdC）／２                  ………（１０）
なお、上記式（８）の焦点検出領域別像間隔修正量ΔＺFP3Cは、像間隔修正量ΔＺbC，ΔＺdCを用いて算出してもよく、さらに、両方の算出結果を用いて求めることもできる。この焦点検出別像間隔修正量を、上記実施の第１の形態の式（４）にあてはめることによって、サブミラー１０７の静止位置変化による像間隔のずれを高精度に補正することができる。
【００９７】
以上のように、この実施の第２の形態においては、上記実施の第１の形態の式（３）に示すように、実験的な結果から決定された焦点検出領域に応じた係数をFPを用いずに、サブミラー１０７の四隅近傍に設けられたパターン１１ａ〜１１ｄの検出結果に基づいて、各焦点検出領域毎の補正を行うので、たとえサブミラー１０７の静止位置変化が大きな固体差ばらつきを有したとしても高精度補正を行うことができる。
【００９８】
さらに、サブミラー１０７上のパターンとして一本線上のパターンを用いたので、上記実施の第１の形態に比べ、像間隔演算処理における演算誤差を低減することができる。なお、幅のことなる二本線のパターンを用いれば、さらなる演算誤差低減が可能である。
【００９９】
なお、この実施の第２の形態では、５つの焦点検出領域を４つのパターン１１ａ〜１１ｄによる検出結果に基づいて補正を行ったが、さらに多くの焦点検出領域を備えていても、パターン１１ａ〜１１ｄの検出結果を補関することで高精度に補正することができる。また、逆に、パターンの数を増やし、多数の検出結果を補間することで、より高精度の補正が可能となる。
【０１００】
以上の実施の各形態によれば、イメージセンサ１１８へ光束を導くために使用する光学部材であるサブミラー１０７の有効範囲内にパターンを設け、イメージセンサ１１８でパターンに関する光量分布を検出する構成としたので、サブミラー１０７の作動回数増加により該サブミラー１０７とイメージセンサ１１８の相対位置関係が初期状態から変化しても、このパターンに関する光量分布のずれを上記イメージセンサ１１８で検出することで、その位置変化を知ることができる。
【０１０１】
また、上記イメージセンサ１１８によりパターンに関する光量分布を検出した結果に基づいて撮影レンズ１０１の焦点調節量（焦点検出に関する情報）を補正する構成としたので、サブミラー１０７の位置変化に左右されない高精度な焦点検出を実現できる。
【０１０２】
また、サブミラー１０７の端部近傍に少なくとも１つ以上のパターンを設ける構成としたので、該サブミラー１０７の焦点検出に使用する有効範囲を大きく占有することがなく、焦点検出領域を妨げることなくパターンに関する光量分布を検出することができる。また、複数のパターンに関する光量分布を用いて補正を行うことで、より高精度の焦点検出が可能である。
【０１０３】
また、実施の第２の形態では上記パターンの形状を線形状としたので、像間隔処理演算による演算誤差を低減することができ、より高精度にパターン像間隔を検出することが可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２、３又は４に記載の発明によれば、光学部材、ミラー部材もしくはサブミラーの作動回数の増加によるこれらの定位置に対する位置変化を算出すると共に、この位置変化により焦点検出光学系の光路長が変化しても、合焦位置と結像面での合焦位置のずれを適切に補正し、高精度な焦点検出を行うことができるカメラを提供できるものである。
【０１０５】
また、請求項７に記載の発明によれば、高精度な焦点調節を行うことができるカメラを提供できるものである。
【０１０６】
また、請求項１１、１２又は１３に記載の発明によれば、光学部材、ミラー部材もしくはサブミラーの焦点検出に使用する有効範囲を大きく占有することなく、多くの焦点検出領域にて焦点情報を算出することを可能にするカメラを提供できるものである。
【０１０７】
また、請求項１４に記載の発明によれば、受光手段による所定の像の検出をより高精度に行うことができるカメラを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの光学的構成を示す概略図である。
【図２】図１のイメージセンサの受光面の概略構成を示す図である。
【図３】図１の画像記録媒体上に、イメージセンサの光電変換素子列及び焦点検出枠を逆投影した図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態においてサブミラー反斜面のパターンを示す図である。
【図５】図１のイメージセンサの受光面に図４のパターンを投影した図である。
【図６】図５のイメージセンサの要部を拡大省略した図である。
【図７】図１のサブミラーの付近を拡大した要部拡大図である。
【図８】図５のイメージセンサの要部を拡大省略した図である。
【図９】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の第２の形態におけるサブミラー反斜面のパターンを示す図である。
【図１２】本発明の実施の第２の形態に係るイメージセンサの受光面に図１１のパターンを投影した図である。
【図１３】図１２のイメージセンサの要部を拡大省略した図である。
【図１４】従来のカメラの光学的構成及び回路構成を示す概略図である。
【図１５】位相差（像ずれ）方式の原理を示す図である。
【符号の説明】
８ａ，８ｂ  パターン
１０１      撮影レンズ
１０３      主ミラー
１０７      サブミラー
１０９      マイクロコンピュータ
１１０      焦点検出回路
１１１      ミラー駆動手段
１１２      ミラー駆動回路
１１７      ２次結像レンズ
１１８      イメージセンサ
【図１】
0004536893.tif 000002
【図２】
0004536893.tif 000003
【図３】
0004536893.tif 000004
【図４】
0004536893.tif 000005
【図５】
0004536893.tif 000006
【図６】
0004536893.tif 000007
【図７】
0004536893.tif 000008
【図８】
0004536893.tif 000009
【図９】
0004536893.tif 000010
【図１０】
0004536893.tif 000011
【図１１】
0004536893.tif 000012
【図１２】
0004536893.tif 000013
【図１３】
0004536893.tif 000014
【図１４】
0004536893.tif 000015
【図１５】
0004536893.tif 000016