(57)【要約】【課題】  視認が容易なファインダ内表示を行うことができる表示装置の提供。【解決手段】  被写体像にファインダ内表示を重ねて表示する表示装置において、ホログラフィック液晶パネルを用いた回折光学素子により照明光を回折して、ファインダ内表示を表示する。ファインダ内表示の輝度は、回折光学素子のホログラム表示部に設けられた透明電極への印加電圧のオンオフを制御することにより変化させることができる。暗い被写体領域７２内のＡＦエリア表示８０３，８０８，８０９は印加電圧のオフとオンとの比率を小さくして輝度を下げ、逆に、明るい被写体領域のＡＦエリア表示８０４，８０５，８１０は印加電圧のオフとオンとの比率を大きくして輝度を上げる。その結果、ＡＦエリア表示の視認性が向上する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置のファインダ視野内の被写体像にファインダ内表示を重ねて表示する表示装置において、
前記ファインダ視野内における前記ファインダ内表示を含む所定領域内の被写体輝度に応じて、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御する表示輝度制御手段を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
撮影装置のファインダ視野内の被写体像にファインダ内表示を重ねて表示する表示装置において、
屈折率異方性の液晶を含む屈折率異方性領域層と屈折率等方性領域層とを交互に積層して成る液晶多層構造部を一対の透明電極で挟持した液晶ホログラム表示部を、少なくとも一つ有する回折光学素子と、
前記回折光学素子に照明光を入射する光源と、
前記一対の透明電極に印加される電圧を制御して、前記液晶ホログラム表示部で回折された回折光によるファインダ内表示のオンオフを制御する表示制御手段と、
前記ファインダ視野内における前記ファインダ内表示を含む所定領域内の被写体輝度に応じて前記表示制御手段によるオンオフの比率を変え、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御する表示輝度制御手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
ファインダ視野内における被写体輝度を検出する測光手段と、
請求項１または２に記載の表示装置とを備え、
前記表示輝度制御手段は、前記測光手段で検出される前記所定領域内の被写体輝度に応じて、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファインダ視野内の被写体像に重ねてファインダ内表示を表示する表示装置、およびその表示装置が設けられたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の自動焦点検出エリア（以下では、ＡＦエリアと呼ぶ）を有するカメラ等において、選択されたＡＦエリアをファインダ視野内の被写体像に重ねて表示する、いわゆるスーパーインポーズ表示という技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来のカメラでは、フォーカシングスクリーン上あるいは被写体像の予定結像面近傍に配置された反射板上に形成された微細なプリズムで表示部を構成し、その表示部をぺンタプリズムを通してＬＥＤにより照明して、この表示部からの反射光を被写体像とともに接眼レンズで観察するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２４４３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ファインダ視野内には、比較的暗い領域と比較的明るい領域とが混在している。しかしながら、従来のスーパーインポーズ表示を行うカメラでは各表示の明るさが同一であるため、明るい領域に表示されるＡＦエリア表示が周囲に比べて暗くて視認しにくかったり、逆に、暗い領域に表示されるＡＦエリア表示が周囲に比べて明るすぎて眩しかったりする場合がある。そのため、ＡＦエリア表示が観察者にとって視認しにくいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明は、撮影装置のファインダ視野内の被写体像にファインダ内表示を重ねて表示する表示装置に適用され、ファインダ視野内におけるファインダ内表示を含む所定領域内の被写体輝度に応じて、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御する表示輝度制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、撮影装置のファインダ視野内の被写体像にファインダ内表示を重ねて表示する表示装置に適用され、屈折率異方性の液晶を含む屈折率異方性領域層と屈折率等方性領域層とを交互に積層して成る液晶多層構造部を一対の透明電極で挟持した液晶ホログラム表示部を、少なくとも一つ有する回折光学素子と、回折光学素子に照明光を入射する光源と、一対の透明電極に印加される電圧を制御して、液晶ホログラム表示部で回折された回折光によるファインダ内表示のオンオフを制御する表示制御手段と、ファインダ視野内におけるファインダ内表示を含む所定領域内の被写体輝度に応じて表示制御手段によるオンオフの比率を変え、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御する表示輝度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ファインダ内表示を含む所定領域内の被写体輝度に応じて、その所定領域内のファインダ内表示の輝度を視認に最適な輝度に制御するようにしたので、明暗領域が分布している被写体像に対しても、視認が容易なファインダ内表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す図であり、本発明による表示装置を備えた一眼レフ型カメラの概略構成を示す模式図である。図１に示したカメラは、被写体像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０で撮像する電子カメラである。もちろん、銀塩フィルムを用いて撮像を行うカメラにも、本発明を適用することができる。
【０００７】
撮影レンズ１と撮像素子１０との間の光軸８上にはメインミラー２およびサブミラー７が配設され、撮像素子１０の前方にはシャッタ９が設けられている。メインミラー２はハーフミラーで形成されている。撮影レンズ１を通過した被写体光は一部がメインミラー２で図示上方に反射され、撮像素子１０と光学的に共役な位置に配設されたファインダスクリーン３上に被写体像が投影される。ファインダスクリーン３上に投影された被写体像は、ペンタプリズム４および接眼レンズ５から成るファインダ光学系を介して観察することができる。
【０００８】
ファインダスクリーン３の上方近傍には、ＡＦエリア等の撮影情報や電池残量等のカメラ情報に関するファインダ内表示を行う回折光学素子６が配設されている。本実施の形態では、回折光学素子６としてホログラフィック液晶パネルが用いられ、駆動回路１８によりファインダ内表示のオン・オフを行うことができる。光源２２からの照明光は、回折光学素子６の側面から入射される。光源２２には、ＬＥＤ等が用いられる。回折光学素子６により回折されたＡＦエリア表示等の表示光は、ペンタプリズム４により接眼レンズ５方向へと反射され、ファインダ光学系を介して被写体像とともにファインダ内表示として観察される。
【０００９】
また、メインミラー２を透過した被写体光の一部はサブミラー７により反射され、フィールドレンズ１１，ＡＦミラー１２および結像レンズ１３を介してＡＦセンサー１４に導かれる。ＡＦセンサー１４からの出力信号はＡＦ演算部２０に入力され、位相差検出方式により撮影レンズ１の予定焦点面に対するデフォーカス量が算出される。
【００１０】
ファインダスクリーン３上に投影された被写体像からの光の一部は、測光レンズ１５を介して測光センサー１６に取り込まれる、そして、測光センサー１６の出力信号に基づく被写体輝度が輝度演算部１７で算出される。測光センサー１６にはＣＣＤ素子がマトリクス状に配されたエリアセンサが用いられ、ファインダ視野内の全域の輝度を測定することができる。もちろん、ファインダ視野内を複数の領域に分割して、各領域毎に検出部を設けた分割測光センサを用いても良い。
【００１１】
撮影時には、メインミラー２およびサブミラー７を光軸８を含む光路上から待避させるとともにシャッタ９を開放状態にして、撮像素子１０の撮像面に被写体光束を到達させて所定時間の露光を行う。撮像素子１０から出力された撮像信号は画像処理回路１９に読み込まれ、そこで種々の画像処理が施される。輝度演算部１７，駆動回路１８，画像処理回路１９およびＡＦ演算部２０は、カメラ全体の制御を総括的に管理するＣＰＵ２１に接続されている。ＣＰＵ２１は、ＡＦ演算部２０で算出されたデフォーカス量に基づいて撮影レンズ１のフォーカシングレンズを不図示の焦点調節モータにより駆動し、合焦動作を行わせる。
【００１２】
［回折光学素子６の説明］
次に、ＡＦエリア表示等の表示を行う回折光学素子６について説明する。なお、以下ではＡＦエリア表示を例に説明する。図２はホログラフィック液晶パネルから成る回折光学素子６の断面を模式的に示した図である。回折光学素子６は対向する一対のガラス基板６１，６２を備え、それらの隙間には透明な等方性高分子材料６３がベース部材として存在している。回折光学素子６の側面は透明なシール材６７によって密封されている。
【００１３】
ＡＦエリア表示を行うホログラム表示部６０においては、屈折率等方性材料である高分子材料２３から成る屈折率等方性領域層と屈折率異方性材料である液晶の小滴に富む層（以下では屈折率異方性領域層と呼ぶ）６４０とが交互に積層された液晶多層構造部６４が形成されている。また、ガラス基板６１，６２のホログラム表示部６０には、ＡＦエリア表示と同一形状を有する透明電極６５，６６が形成されている。透明電極６５，６６には、図１に示した駆動回路１８により電圧が印加される。
【００１４】
図２（ａ）では、透明電極６５，６６への印加電圧はオン状態となっており、屈折率異方性領域層６４０内の液晶分子は図示上下方向に配向される。本実施の形態では、回折光学素子６の側面からの照明光６８に対して、液晶分子を上下方向に配向したときの液晶小滴の実効屈折率ｎeffが等方性高分子材料６３の屈折率ｎpとほぼ等しくなるように構成されている。そのため、印加電圧オン状態では、入射した照明光６８は液晶多層構造部６４を透過して反対側の側面から出射する。その結果、回折光学素子６から表示光は出射されず、ＡＦエリア表示は非表示状態となる。なお、回折光学素子６の図示下側に配設されたファインダスクリーン３からの被写体光は、回折光学素子６を透過してファインダ光学系へと向かう。
【００１５】
一方、図２（ｂ）は、透明電極６５，６６への印加電圧をオフ状態とした場合を示している。印加電圧をオフとすると、屈折率異方性領域層６４０内の液晶分子の方向はランダムとなり、液晶小滴の屈折率と高分子材料６３の屈折率とが異なる値を持つようになる。その結果、液晶多層構造部６４は、屈折率の大きい層と屈折率の小さい層とが縞状に並んだブラッグ型回折格子として機能する。
【００１６】
そのため、側面から入射した照明光は液晶多層構造２４で回折されて、表示光６９としてガラス基板６２にからペンタプリズム方向へと出射され、接眼レンズ５を介して観察される。この場合、透明電極６６の形状と同一形状の表示光６９が出射され、ＡＦエリア表示は表示状態となり、被写体像の上にＡＦエリア表示が観察されることになる。また、ブラッグ回折により表示光をファインダ光学系へと導いているので、照明光を効率よく表示光として利用することができる。
【００１７】
図３は、液晶多層構造部６４が設けられたホログラム表示部６０を複数配置した場合の回折光学素子６を示したものである。ガラス基板６１には共通の透明電極６５が形成され、他方のガラス基板６２には液晶多層構造部６４Ａ，６４Ｂ毎に透明電極６６ａ，６６ｂが形成されている。このように、回折光学素子６に２つのホログラム表示６０Ａ，６０Ｂを形成することにより、２つのＡＦエリア表示を表示することができる。この場合、透明電極６５の電位を一定電位（例えば、接地電位）に保持し、反対側の透明電極６６ａ，６６ｂへの電圧印加を個別に制御することにより、２つのＡＦエリア表示の点消灯制御を独立に行うことができる。
【００１８】
光源２２から出射された照明光６８は、透明な樹脂などから成るライトガイド６１を介して回折光学素子６内に導入される。回折光学素子６内に入射した照明光６８は液晶多層構造部６４Ａ，６４Ｂで回折され、各々から表示光６９ａ，６９ｂが出射される。なお、図１ではライトガイド６１の表示を、また、図２ではライトガイド６１および光源２２の表示を省略した。
【００１９】
［表示輝度の制御］
次に、ＡＦエリア表示の輝度制御について説明する。本実施の形態では、透明電極６６ａ，６６ｂへの電圧印加を制御することにより、ＡＦエリア表示の輝度を個別に明るくしたり暗くしたりする。光源２２からの光量が一定の場合、ＡＦエリア表示の単位時間当たりの点灯時間を制御することにより、すなわち電圧印加制御によりＡＦエリア表示の輝度を変えることができる。
【００２０】
図４は点灯時間の制御による輝度制御を説明する図であり、印加電圧のオンオフパターンを示す。ＡＦエリア表示を点灯表示する場合、パターンＡ〜Ｃに示すように印加電圧のオンとオフとを繰り返し行う。このときの表示明るさは、オフ（点灯）の時間とオン（消灯）の時間との比率を変えることによって制御することができる。パターンＡの場合、パルス幅ｔ１がオン時間であり、パルスは周期ｔ３で発生される。そのため、オフ時間とオン時間との比率は（ｔ３−ｔ１）／ｔ１と表される。
【００２１】
一方、パターンＢの場合、幅ｔ１のパルスが周期ｔ４（＝ｔ３／２）で生成されるため、パターンＡに比べてオフ時間とオン時間との比率（ｔ４−ｔ１）／ｔ１は小さくなりＡＦエリア表示の輝度が低下する。逆に、パルス幅ｔ１を変えずに周期ｔ３をパターンＡの場合よりも長くすれば、オフ時間とオン時間との比率が大きくなり輝度が増加する。パターンＣでは、周期ｔ３はパターンＡと同じで、パルス幅ｔ５がｔ１の２倍になっている。そのため、オフ時間とオン時間との比率はパターンＢと同じになり、パターンＢの場合と同じ輝度になる。なお、表示のちらつきや、液晶への影響を考慮して、周期ｔ３、ｔ４は２０Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度とするのが好ましい。
【００２２】
図５はＡＦエリア表示の表示形態の一例を示す図である。図５（ａ）はファインダ視野内のＡＦエリア表示位置を示す図であり、縦３列、横５列の１５個のＡＦエリア７０１〜７１５が設定されている。このように複数のＡＦエリアが設定されている場合には、撮影者が焦点を合わせたい領域の複数のＡＦエリアをグループ化して表示し、その複数のＡＦエリアから所望のＡＦエリアを選んでＡＦを行うようなモードがある。
【００２３】
例えば、画面右上の領域７１が焦点を合わせたい領域である場合、領域７１内の６個のＡＦエリア７０３〜７０５，７０８〜７１０に対応するＡＦエリア表示８０３〜８０５，８０８〜８１０が表示される。このとき、図５（ｂ）に示すようにＡＦエリア表示８０３，８０８，８０９を含む領域７２の被写体は比較的暗く、ＡＦエリア表示８０４，８０５，８１０が含まれ領域の被写体は比較的明るい場合、ＡＦエリア表示８０３，８０８，８０９は輝度を下げ、ＡＦエリア表示８０４，８０５，８１０は輝度を上げて各ＡＦエリア表示の視認性を向上させる。
【００２４】
この場合、ＡＦエリア表示を含む所定領域を予め各ＡＦエリア表示毎に設定しておき、各所定領域毎に被写体輝度に対応するＥＶ値を図１の輝度演算部１７でそれぞれ算出する。そして、各ＡＦエリア表示のＥＶ値が、算出された各被写体のＥＶ値に対して＋１〜＋３程度大きくなるように、各ＡＦエリア表示の輝度を制御する。この＋αはＡＦエリア表示を視認に最適とするための係数であり、撮影者の好みによって設定できるようにするのが好ましい。図５（ｂ）のように６つのＡＦエリア表示８０３〜８０５，８０８〜８１０が表示され、その中から所望のＡＦエリアが選択されると、図５（ｃ）に示すように選択されたＡＦエリアのＡＦエリア表示８０４が表示される。
【００２５】
このように、各ＡＦエリア表示の背景である被写体の輝度に応じて、各ＡＦエリア表示の輝度を個別に制御することにより、明るい領域と暗い領域とが混在する被写体であっても、視認性に優れたＡＦエリア表示を行わせることができる。なお、本発明は、ファインダ内表示の背景である被写体像の輝度に応じてファインダ内表示の輝度を個別に制御して視認しやすくしたものであるが、従来のようにＬＥＤの光をファインダスクリーンに形成されたマイクロプリズムで反射して表示させる表示装置にも適用することができる。すなわち、マイクロプリズムで構成された各表示毎にＬＥＤを設け、被写体像の輝度に応じて各ＬＥＤの光量を制御するような構成とする。
【００２６】
しかしながら、本実施の形態のようにホログラフィック液晶パネルから成る回折光学素子６を用いた場合には、光源２２の輝度を一定に保持したまま、各透明電極の印加電圧をオンオフ制御することで各表示毎に輝度を変えることができる。そのため、各表示毎に光源を設ける必要がなく、本実施の形態のように一つであっても良く、光源部分の小型化が図れる。一方、マイクロプリズム毎にＬＥＤを設けた場合には光源部分が大型化し、図５（ａ）に示すようにＡＦエリア表示が１５個もある場合には、カメラ内に光源を収めるのがほとんど困難となる。
【００２７】
上述した表示装置では、印加電圧のオンオフパターンを変えることによりファインダ内表示の輝度を変化させたが、光源２２の光量制御を併用して表示輝度を代えるようにしても良い。また、以上説明した実施の形態では、カメラのファインダ内表示に関する表示装置を例に説明したが、カメラに限らず撮影装置のファインダ内表示にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図であり、本発明による表示装置を備えた一眼レフ型カメラの概略構成を示す模式図である。
【図２】ホログラフィック液晶パネル６の断面を示す模式図であり、（ａ）はオフ状態を、（ｂ）はオン状態を示す。
【図３】液晶多層構造部６４を複数配置した場合の回折光学素子６を示す図である。
【図４】点灯パターンＡ〜Ｃを示す図である。
【図５】ファインダ視野内のＡＦエリア表示を説明する図であり、（ａ）はＡＦエリアの配置を示し、（ｂ）はグループ化されたＡＦエリア表示を示し、（ｃ）は選択されたＡＦエリア表示を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１：撮影レンズ                    ３：ファインダスクリーン
４：ペンタプリズム                ５：接眼レンズ
６：回折光学素子                  １０：撮像素子
１６：測光センサー                  １７：輝度演算部
１８：駆動回路                    ２１：ＣＰＵ
２２：光源                        ６０，６０Ａ，６０Ｂ：ホログラム表示部
６４，６４Ａ，６４Ｂ：液晶多層構造部
６５，６６，６６ａ，６６ｂ：透明電極
【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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