(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象の像を結像すると共に変倍の機能を有した光学系と、
前記光学系により結像される撮像対象の画像を取得する撮像部と、
前記光学系に対し位置が不変の所定の基準物と、その基準物から射出する基準光束を無限遠から射出される光束と等価な光束に変換する変換光学系と、変換された基準光束を前記撮像対象から前記光学系へと入射する撮像光束に統合する統合光学系とを有した投光部と、
前記撮像部により検出された前記基準物の像に応じて、その撮像部が取得する前記画像上に基準マークを重畳する基準マーク重畳部と
を備えたことを特徴とするファインダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、
少なくとも前記光学系の視野内の１点を示す前記基準光束を射出し、
前記基準マーク重畳部は、
前記基準マークとして前記光学系の光軸の位置を示す光軸マークを重畳する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、
少なくとも前記光学系の視野内の所定方向の線分を示す前記基準光束を射出し、
前記基準マーク重畳部は、
前記基準マークとして物体の見込み角を示す分角目盛を重畳する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、所定のパターンが形成されたマスクであり、前記投光部は、そのマスクの照明用の光源を有する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項５】
撮像対象の像を結像すると共に変倍の機能を有した光学系と、
前記光学系により結像される撮像対象の画像を取得する撮像部と、
前記光学系に対し位置が不変の所定の基準物と、その基準物から射出する基準光束を無限遠から射出される光束と等価な光束に変換する変換光学系と、変換された基準光束を前記撮像対象から前記光学系へと入射する撮像光束に統合する統合光学系とを有した投光部と、
前記光学系が結像する前記基準物の像を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記基準物の像に応じて、前記撮像部が取得する前記画像上に基準マークを重畳する基準マーク重畳部と
を備えたことを特徴とするファインダ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、
少なくとも前記光学系の視野内の１点を示す前記基準光束を射出し、
前記基準マーク重畳部は、
前記基準マークとして前記光学系の光軸の位置を示す光軸マークを重畳する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、
少なくとも前記光学系の視野内の所定方向の線分を示す前記基準光束を射出し、
前記基準マーク重畳部は、
前記基準マークとして物体の見込み角を示す分角目盛を重畳する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項８】
請求項５〜請求項７の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記基準物は、所定のパターンが形成されたマスクであり、前記投光部は、そのマスクの照明用の光源を有する
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記投光部の光源は、
所定の波長域に設定され、
前記検出部は、
前記光学系と前記撮像部との間に挿入され、かつ前記基準光束を前記撮像光束から分離するダイクロイックミラーと、その分離された基準光束が成す基準物の像を検出する光センサとからなる
ことを特徴とするファインダ装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項８の何れか一項に記載のファインダ装置において、
前記投光部は、
前記基準光束の偏光方向を調整する偏光手段を有し、
前記検出部は、
前記光学系と前記撮像部との間に挿入され、かつ前記基準光束を前記撮像光束から分離する偏光ビームスプリッタと、その分離された基準光束が成す基準物の像を検出する光センサとからなる
ことを特徴とするファインダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変倍機能を有した光学系及び撮像部を備えたファインダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の照準器は、外界目標からの光束を使用者の眼に導くレンズを有すると共に、そのレンズの光軸位置を示す十字線や、物体の見込み角を示す分角目盛付きの十字線などの基準マークを、使用者の眼からは遠方にあるようにして外界目標からの光束に重ね合わせる。
【０００３】
外界目標の距離が様々であるとき、照準器のレンズとしては、変倍機能が付加されたレンズ、例えば、一部のレンズ群の位置が可変のズームレンズや、一部のレンズ群が挿脱可能の変倍レンズなどが使用される。
ところで、近年の撮像素子の急速な性能向上に伴い、この照準器に代わり、外界目標を電子画像として表示するファインダ装置が開発されるようになった。
【０００４】
ファインダ装置によれば、使用者は、照準器を覗く代わりに、モニタなどに表示された映像を目視すればよいので、比較的楽な姿勢をとることができる。
このファインダ装置において十字線を表示する場合、十字線の画像を外界目標の画像上の中央（光軸に相当する位置）に描画すればよい（所謂ＣＧである。）。
但し、同じ見込み角の物体も、レンズの倍率が変更されると画像上の大きさは変化するので、分角目盛付きの十字線を使用者が読み取る際には、使用者は、分角目盛の１目盛が如何なる見込み角に相当するのかを、レンズ倍率に応じて適宜読み替える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レンズ倍率が変更されると、分角目盛の単位が変わるだけでなく、レンズ駆動時に生じるガタによりレンズの光軸がずれることがあるので、十字線の中心が正確に光軸を示さなくなる可能性がある。
また、分角目盛の単位は、レンズ倍率により一義的に決まるが、実際の倍率は使用者の意図した倍率に正確に一致しているとは限らないので、たとえ使用者が分角目盛の読み替えを適切に行ったとしても、正確な見込み角度を得ることができない可能性がある。
【０００６】
しかも、以上の問題は、レンズ駆動時だけでなく、温度、振動などの環境変化によるレンズの収差変化によっても発生し得る。
特に、ファインダ装置が移動体に搭載される場合には、環境変化が大きいので、問題が深刻化することが予想される。
そこで、本発明は、十字線や分角目盛付き十字線などの基準マークを、光学系の状態変動に依らず正確に表示することのできるファインダ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のファインダ装置は、撮像対象の像を結像すると共に変倍の機能を有した光学系と、前記光学系により結像される撮像対象の画像を取得する撮像部と、前記光学系に対し位置が不変の所定の基準物と、その基準物から射出する基準光束を無限遠から射出される光束と等価な光束に変換する変換光学系と、変換された基準光束を前記撮像対象から前記光学系へと入射する撮像光束に統合する統合光学系とを有した投光部と、前記撮像部により検出された前記基準物の像に応じて、その撮像部が取得する前記画像上に基準マークを重畳する基準マーク重畳部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のファインダ装置は、請求項１に記載のファインダ装置において、前記基準物は、少なくとも前記光学系の視野内の１点を示す前記基準光束を射出し、前記基準マーク重畳部は、前記基準マークとして前記光学系の光軸の位置を示す光軸マークを重畳することを特徴とする。
請求項３に記載のファインダ装置は、請求項１又は請求項２の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記基準物は、少なくとも前記光学系の視野内の所定方向の線分を示す前記基準光束を射出し、前記基準マーク重畳部は、前記基準マークとして物体の見込み角を示す分角目盛を重畳することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のファインダ装置は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記基準物は、所定のパターンが形成されたマスクであり、前記投光部は、そのマスクの照明用の光源を有することを特徴とする。請求項５に記載のファインダ装置は、撮像対象の像を結像すると共に変倍の機能を有した光学系と、前記光学系により結像される撮像対象の画像を取得する撮像部と、前記光学系に対し位置が不変の所定の基準物と、その基準物から射出する基準光束を無限遠から射出される光束と等価な光束に変換する変換光学系と、変換された基準光束を前記撮像対象から前記光学系へと入射する撮像光束に統合する統合光学系とを有した投光部と、前記光学系が結像する前記基準物の像を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記基準物の像に応じて、前記撮像部が取得する前記画像上に基準マークを重畳する基準マーク重畳部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載のファインダ装置は、請求項５に記載のファインダ装置において、前記基準物は、少なくとも前記光学系の視野内の１点を示す前記基準光束を射出し、前記基準マーク重畳部は、前記基準マークとして前記光学系の光軸の位置を示す光軸マークを重畳することを特徴とする。
請求項７に記載のファインダ装置は、請求項５又は請求項６の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記基準物は、少なくとも前記光学系の視野内の所定方向の線分を示す前記基準光束を射出し、前記基準マーク重畳部は、前記基準マークとして物体の見込み角を示す分角目盛を重畳することを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載のファインダ装置は、請求項５〜請求項７の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記基準物は、所定のパターンが形成されたマスクであり、前記投光部は、そのマスクの照明用の光源を有することを特徴とする。請求項９に記載のファインダ装置は、請求項５〜請求項８の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記投光部の光源は、所定の波長域に設定され、前記検出部は、前記光学系と前記撮像部との間に挿入され、かつ前記基準光束を前記撮像光束から分離するダイクロイックミラーと、その分離された基準光束が成す基準物の像を検出する光センサとからなることを特徴とする。
【００１２】
請求項１０に記載のファインダ装置は、請求項５〜請求項８の何れか一項に記載のファインダ装置において、前記投光部は、前記基準光束の偏光方向を調整する偏光手段を有し、前記検出部は、前記光学系と前記撮像部との間に挿入され、かつ前記基準光束を前記撮像光束から分離する偏光ビームスプリッタと、その分離された基準光束が成す基準物の像を検出する光センサとからなることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２、図３を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のファインダ装置の構成図である。
【００１４】
ファインダ装置は、変倍機能を有したレンズ（以下、ズームレンズとする。）１０、撮像カメラ１１、演算制御回路１２、モニタなどの表示部１７、及び投光部１を備える。
なお、投光部１は、ズームレンズ１０の鏡筒に対して固定される。また、図１中符号１８は、外界光をズームレンズ１０の方向へ導くミラーである（これは、必要に応じて備えられるものであり、必須ではない。）。
【００１５】
ズームレンズ１０は、外界目標からの光束を、撮像カメラ１１の撮像素子１１ａ上に結像する。
また、ズームレンズ１０には、その内部の一部のレンズ群を光軸方向に移動させる不図示のカム機構などが設けられており、使用者が直接、又は使用者が演算制御回路１２と不図示のモータとを介して、適宜その機構を駆動すると、その倍率が例えば１倍〜２０倍の間で変更される。
【００１６】
撮像カメラ１１は、ズームレンズ１０による外界目標の像を撮像し、取得した信号を演算制御回路１２に順次出力する。
演算制御回路１２には、ＣＰＵ１２ａ、メモリ１２ｂ（ＣＰＵ１２ａの処理に使用される）、信号処理部１２ｃ、フレームメモリ１２ｄなどが備えられる。
撮像カメラ１１から演算制御回路１２に入力された信号は、ＣＰＵ１２ａの指示の下、信号処理部１２ｃにおいて所定の信号処理が施された後、順次フレームメモリ１２ｄを介して表示部１７に出力される。よって、表示部１７には、図１下部に示すように、ズームレンズ１０が捉えた外界目標のライブ画像が表示される。
【００１７】
ここで、上記した投光部１は、本実施形態のファインダ装置において、ズームレンズ１０の状態（本実施形態では特に、光軸の位置）を演算制御回路１２に認識させるために備えられたものである。
投光部１には、基準物としてのマスク１３、そのマスク１３を照明する光源部１４、マスク１３から射出する基準光束を無限遠から射出する光束と等価な光束に変換するコリメートレンズ１５、変換された基準光束を外界目標からズームレンズ１０へ入射する撮像光束に統合する統合光学系としてのハーフミラー１６が備えられる。
【００１８】
マスク１３の開口パターンは、光軸の位置を示すべく、例えば、図１上部に拡大して示すように、光軸位置（マスク１３上の座標（０，０））に配置された円形の微小孔（ピンホール）からなる（以下、開口パターンがこの微小孔からなるとして説明する。）。
なお、マスク１３の配置位置は、微小孔の中心が確実にズームレンズ１０の光軸に一致するよう、予め調整（アライメント）される。
【００１９】
また、光源部１４は、マスク１３のうち少なくとも開口パターンの形成された部分を均一に照明する。
ここで、外界目標からズームレンズ１０に入射する撮像光束は、十分に遠方（無限遠とみなせる位置）から射出したものであり平行光束である。
また、マスク１３からズームレンズ１０に入射する基準光束も、コリメートレンズ１５の作用により、平行光束である。
【００２０】
よって、マスク１３の見かけ上の位置（撮像素子１１ａを基準とした見かけ上の位置）は、外界目標とほぼ同じとなる。
以上の投光部１によれば、外界目標の像上の光軸に相当する位置に、マスク１３の微小孔の像（以下、「点像」という。）が形成される。
【００２１】
図２は、演算制御回路１２内のＣＰＵ１２ａによる十字線の表示処理を説明する図である。
演算制御回路１２内のＣＰＵ１２ａは、上述したようにライブ画像を表示する処理に加え、ズームレンズ１０の状態変化に対応するために以下のとおり十字線（請求項の「光軸マーク」に対応する。）の表示処理をする。
【００２２】
なお、この十字線の表示処理は、使用者の指示に応じて、定期的に、又は、ファインダ装置内の特定の動作（例えば、ズームレンズ１０の駆動）が行われる毎に、又は、電源が投入される毎に実行される。因みに、ズームレンズ１０の駆動時には、ズームレンズ１０の状態変化が大きくなることが予想されるので、ズームレンズ１０の駆動直後には少なくとも１回実行されることが好ましい。
【００２３】
先ず、撮像カメラ１１から順次入力される信号のうち、少なくとも１フレーム分の信号（すなわち、１枚の画像）（図２（ａ））が参照され、その画像から点像の画像（図２（ｂ））のみが抽出される。
ここで、上記した光源部１４のパワーが十分に大きく設定されていれば、点像の輝度を外界目標の像の輝度よりも十分に高くすることができるので、所定の閾値以上の信号を画像データから抽出するだけで、点像の画像は容易に抽出される。
【００２４】
なお、外界目標が明るく、点像との輝度差が小さくなり得る場合には、図３に示すように、短期間のうちに光源部１４を撮像素子１１ａと同期させた間欠駆動（少なくとも１回の点灯／消灯）をすると共に、点灯時の画像（図３（ａ））と消灯時の画像（図３（ａ’））との双方を参照し、両画像の差分を採ることで点像の画像（図３（ｂ））を取得してもよい。
【００２５】
次に、点像の画像（図３（ｂ））から、その画像内での点像の中心座標（Ｘ，Ｙ）を求める。
なお、点像の中心座標は、例えば、点像の画像データの各画素の輝度重心（各位置の各画素に輝度で重み付けした平均位置）を求めることで得られる。或いは、点像の最高輝度に近い高めの閾値を設けることで点像の比較的高輝度な領域のみを検出し、その領域の中心の座標を、点像の中心座標とみなしてもよい。なお、点像の中心座標の求め方については、エッジ検出など周知の様々な手法が適用できる。
【００２６】
次に、点像の中心座標（Ｘ，Ｙ）に応じて、ライブ画像上に重畳すべき画像（以下、「重畳用画像」という。図２（ｃ））のデータを作成する。
重畳用画像は、ズームレンズ１０の光軸の位置を示す十字線や円枠などの基準マークの画像である（以下、分角目盛付きの十字線とする）。
本実施形態では、十字線の中心の座標を、点像の中心座標（Ｘ，Ｙ）に一致させる。
【００２７】
例えば、点像の中心座標（Ｘ，Ｙ）が（０，０）にあるときには、図１下部に示すように十字線の中心座標も（０，０）となるが、点像の中心座標（Ｘ，Ｙ）が図２（ｂ）に示すように（０，０）からずれていれば、図２（ｃ）に示すように十字線の中心座標もそれと同じだけ（０，０）からずらされる。
なお、本実施形態では、十字線の分角目盛は所定の間隔とされ、分角目盛の１目盛が如何なる見込み角に相当するのかについては、レンズ倍率に応じて使用者が判断する。
【００２８】
レンズ倍率は、ＣＰＵ１２ａが、図１のズームレンズ１０内のレンズの配置状態等から認識していることが好ましく、その場合、レンズ倍率を示す画像（倍率表示、例えば「×２０」など）が、この重畳用画像に加えられる。
このようにして、重畳用画像（図２（ｃ））が作成されると、ＣＰＵ１２ａは、フレームメモリ１２ｄ上で、外界目標のライブ画像にその重畳用画像を重畳する。
【００２９】
なお、重畳用画像については、ＣＰＵ１２ａがフレームメモリ１２ｄ上に生成すれば良いが、重畳する画像が、単なる十字線や分角メモリなど、単純である場合は、重畳すべき十字線等を演算回路１２内でカウンタやデコーダなどを用いて生成することも可能である。この場合はフレームメモリ１２ｄを省略することも可能になる。
【００３０】
以上の結果、表示部１７上の外界目標のライブ画像上には十字線（好ましくは、倍率表示も）が付加される（図２（ｄ））。以上がＣＰＵ１２ａによる十字線の表示処理である。
ここで、上記したように、この十字線の中心は投光部１の生成した点像の中心に一致するが、その点像をなす基準光束は、実際にズームレンズ１０を透過したものであるので、ガタや環境変化により実際の光軸の位置がずれた場合は、点像の位置も同様にずれる。
【００３１】
したがって、十字線は、ズームレンズ１０に状態変動が生じたとしても、正確にそのズームレンズ１０の光軸を示す。
なお、本実施形態のファインダ装置においては、表示部１７上に点像が表示されていると若干ではあるものの外界目標の一部が見えにくくなるので、上記十字線の表示処理における光源部１４の点灯時間は、なるべく短く（好ましくは、図２（ａ）に示す画像を取得する期間のみに）抑えられることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態では、ズームレンズ１０の倍率（「×１０」「×２０」など）が十字線と共に表示されるとしたが、十字線の分角目盛の間隔をズームレンズ１０から取得された倍率に応じて伸縮させてもよい。その場合、使用者が分角目盛の単位を読み替える必要がなくなる。
［第２実施形態］
図４、図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００３３】
図４は、本実施形態のファインダ装置の構成図である。
第１実施形態のファインダ装置との相違点は、ズームレンズ１０の光軸だけでなく、物体の見込み角をも正確に表示できる点にある。
これに伴い、投光部１に代えて投光部２、演算制御回路１２に代えて演算制御回路２２が備えられる。
【００３４】
投光部２は、投光部１において、マスク１３に代えてマスク２３が備えられたものである。
マスク２３の開口パターンは、ズームレンズ１０の光軸の位置及び見込み角の基準（すなわち倍率の基準）を示すべく、例えば、図４上部に拡大して示すように、光軸位置（マスク２３上の座標（０，０））に配置された第１の微小孔、及び光軸とは別の位置（マスク２３上の座標（０，ｙ１））に配置された第２の微小孔からなる。以下、第１の微小孔と第２の微小孔とからなるとして説明する。
【００３５】
第１の微小孔と第２の微小孔との間隔が、見込み角の基準（倍率の基準）となる。
なお、マスク２３の配置位置は、第１の微小孔の中心が確実にズームレンズ１０の光軸に一致するよう、予め調整（アライメント）される。
また、光源部１４は、マスク２３のうち少なくとも開口パターンの形成された部分を均一に照明する。本実施形態では、複数（ここでは２つ）の微小孔を照明する必要があるので、複数（例えば２つ）の光源を用意してもよい。
【００３６】
以上の投光部２によれば、撮像素子１１ａ上に形成されるマスク２３の像は、第１の微小孔の像及び第２の微小孔の像（以下、それぞれ「第１の点像」「第２の点像」という。）となる。
また、演算制御回路２２は、その構成は演算制御回路１２と同じであるが、その内部に設けられたＣＰＵ２２ａ及びメモリ２２ｂが行う十字線の表示処理の一部は、演算制御回路１２内部に設けられたＣＰＵ１２ａ及びメモリ１２ｂが行うものとは異なる。以下、その異なる点について説明する。
【００３７】
図５は、演算制御回路２２内のＣＰＵ２２ａによる十字線の表示処理を説明する図である。
本実施形態のＣＰＵ２２ａが１枚の画像（図５（ａ））から抽出するのは、第１の点像及び第２の点像の画像（図５（ｂ））である。抽出の仕方については、第１実施形態と同じでよい。
【００３８】
そして、その画像（図５（ｂ））からは、その画像内での第１の点像の中心座標（Ｘ１，Ｙ１），第２の点像の中心座標（Ｘ２，Ｙ２）とがそれぞれ求められる。抽出の仕方については、第１実施形態と同じでよい。
本実施形態でも、重畳画像に描画すべき十字線（図５（ｃ））の中心の座標は、第１の点像の中心座標（Ｘ１，Ｙ１）に合致される。
【００３９】
また、本実施形態では、十字線に付与される分角目盛の間隔（１目盛）が、常に同じ見込み角を示しているようにする。つまり、分角目盛の間隔を、ズームレンズ１０に実際に設定されている倍率に応じて設定する。
先ず、ズームレンズ１０に実際に設定されている倍率は、第１の点像と第２の点像との間隔により特定できる。
【００４０】
よって、本実施形態の十字線の表示処理では、第１の点像と第２の点像との間隔ｂ＝｜Ｙ２−Ｙ１｜が求められる。
仮に、ズームレンズが等倍に設定されているときの第１の点像と第２の点像との間隔がａであったとすると、現在のズームレンズ１０の実際の倍率は（ｂ／ａ）である。
【００４１】
よって、ズームレンズ１０が等倍に設定されているときに表示されるべき分角目盛の間隔がｄであったならば、現在表示されるべき分角目盛の間隔は、ｄ×（ｂ／ａ）となる。
そこで、本実施形態では、予め、ズームレンズ１０が所定倍率（以下、簡単のため等倍とする。）に設定されているときの実際の第１の点像と第２点像との間隔ａ、及び、そのときに表示されるべき分角目盛の間隔ｄを示す情報が、メモリ２２ｂに格納される（正確には、メモリ２２ｂに格納されるのは、少なくともａとｂとの関係（ｄ／ａ）を示す情報であればよい。）。
【００４２】
そして、十字線の表示処理におけるＣＰＵ２２ａは、求めた間隔ｂ、及びメモリ２２ｂに格納された内容に応じて、重畳用画像として描画すべき十字線の分角目盛の間隔を、ｂ×（ｄ／ａ）に設定する（図５（ｃ））。
その結果、表示部１７上の外界目標のライブ画像上に付加される十字線（図２（ｄ））は、その中心がズームレンズ１０の実際の光軸に一致すると共に、それに付与される分角目盛が実際の見込み角を正確に示す。
【００４３】
なお、本実施形態では、分角目盛の間隔がズームレンズ１０の倍率に応じて自動的に伸縮するので、使用者が分角目盛の単位を読み替える必要がないという利点もある。
また、本実施形態では、ズームレンズ１０の実際の倍率が（ｂ／ａ）により求まるので、その倍率を、「×２０」「×１６」などのように十字線と共に表示してもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、十字線の配置位置、及び十字線の分角目盛の間隔を変化させるのみで、十字線の配置角度については何ら変化させなかったが、ズームレンズ１０の駆動時のガタなどによりズームレンズ１０及び投光部２が撮像素子１１ａに対し光軸の回りに回動する可能性のある場合には、前記した２つの点像を結ぶ線分の配置角度に応じて十字線の配置角度を設定してもよい。
【００４５】
［第１実施形態、第２実施形態の補足］
上記第１実施形態、第２実施形態においては、上記説明したマスクに限らず、開口パターンの異なる他のマスクを適用することも可能である。
図６は、第１実施形態、第２実施形態（及び後述する第３実施形態、第４実施形態）のファインダ装置に適用されるマスクのバリエーションを示す図である。
【００４６】
第１実施形態のマスクの開口パターンは、少なくともズームレンズ１０の光軸を示すことができればよいので、少なくとも１つの座標を示していればよい。
また、開口パターンは、円形の微小孔でなく十字状の孔などでもよいが、最も好ましいのは、微小孔である。微小孔とすれば、同じパワーの光源を使用しても像の輝度を比較的高くすることができるからである。
【００４７】
また、微小孔が配置されるのは、光軸の座標（０，０）に配置されることが、演算を簡略化する上で最も好ましい。しかし、光軸の座標（０，０）との関係が既知であれば、他の座標に配置されてもよい。
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すマスクは、少なくとも一つの微小孔が光軸の座標（０，０）に配置されているので、第１実施形態に適用可能である。
【００４８】
また、図６（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すマスクは、何れも光軸の座標（０，０）とは異なる位置に微小孔が形成されているが、図６（ｄ）では上下２つの微小孔が互いの中心位置によって光軸の座標（０，０）を表しており、図６（ｅ）では、左右２つの微小孔が互いの中心位置によって光軸の座標（０，０）を表しており、図６（ｄ）では上下２つの微小孔又は左右２つの微小孔が互いの中心位置によって光軸の座標（０，０）を表しているので、これらのマスクも第１実施形態に適用可能である。
【００４９】
一方、第２実施形態の開口パターンは、光軸の座標に加え、見込み角の基準を示す必要があるので、或る線分（すなわち２座標）を示している必要がある。
図６（ａ）（ｄ）に示すマスクは、上下２つの微小孔が線分を示しているので、第２実施形態に適用可能である（なお、図６（ａ）に示すマスクは、図４に示したマスクと同じである。）。図６（ｂ）（ｅ）に示すマスクは、左右２つの微小孔が線分を示しているので、第２実施形態に適用可能である。
【００５０】
また、図６（ｃ）（ｆ）に示すマスクは、上下及び左右２つの線分をそれぞれ示すので第２実施形態に適用可能である。
なお、第２実施形態に図６（ｃ）又は図６（ｆ）に示すマスクを使用すれば、ズームレンズ１０の横方向の倍率と縦方向の倍率とが独立に求まるので、十字線の縦の分角目盛の間隔と横の分角目盛の間隔とをそれぞれ個別に設定してもよい。
【００５１】
また、マスクの種類は、上記説明したように、開口部の面積が小さいもの（微小孔が形成されたマスクなど）の方が、像の輝度を高くすることが容易なため好ましいが、透明基板上にパターンが描画されたもののように開口部の多いマスクも、本発明には適用可能である。
また、第２実施形態において、マスクの開口又は遮光パターンを物体高の異なる各位置に配置された複数のマークからなるものにすれば、ズームレンズ１０の像高方向の倍率ムラが求まるので、十字線の分角目盛の間隔を画像の位置によりそれぞれ個別に設定してもよい。
【００５２】
［第３実施形態］
図７を参照して本発明の第３実施形態について説明する。なお、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
図７は、本実施形態のファインダ装置の構成図である。
第１実施形態のファインダ装置では、点像の検出器として外界目標の像を検出する撮像素子１１ａが兼用されていたが、本実施形態のファインダ装置では、点像の検出器３０が撮像カメラ１１とは別に設けられる。
【００５３】
この検出器３０は、波長による光の特性の相違を利用するので、投光部３の光源部３４として、所定の波長域のものが使用される。この波長域は、外界目標の像として検出すべき波長域（以下、可視光域とする。）とは、異なるもの（以下、近赤外域とする。）に選択される。
検出器３０は、ズームレンズ１０と撮像カメラ１１との間に挿入され、かつマスク１３からの基準光束（ここでは、近赤外光からなる。）を、外界目標から射出した撮像光束（ここでは、可視光からなる。）と分離するダイクロイックミラー３７と、その分離された基準光束が成すマスク１３の像を検出する光センサ３９とからなる。
【００５４】
光センサ３９としては、マスク１３の開口パターンの像を十分な精度で検出できる撮像素子が使用される。因みに、マスク１３の微小孔が１つしか設けられておらず、１つの点像のみを検出すればよい場合、光センサ３９としてＰＳＤなどの半導体位置検出器も使用してもよい。
このように、検出器３０を撮像カメラ１１とは別に設ければ、本実施形態の演算制御回路３２（演算制御回路３２内のＣＰＵ３２ａ及びメモリ３２ｂ）は、検出器３０の出力から即座に点像の中心座標を認識することができるので、図２（ａ）（ｂ）に示したような抽出の処理（点像の画像の抽出処理）を、省略できる。
【００５５】
また、撮像カメラ１１とは別に検出器３０を設けたので、表示部１７に表示される外界目標の画像が点像に重なり合うことが無く、視界が良好となる。
本実施形態によれば、十字線の表示処理（図２参照）の実行中も常に良好な視界が保たれるので、ファインダ装置が移動体に搭載される場合など、ズームレンズ１０の状態変化が頻繁に生じる場合などには、本実施形態を適用し、かつ十字線の表示処理の実行頻度を増やすとよい。
【００５６】
［第４実施形態］
図８を参照して本発明の第４実施形態について説明する。なお、ここでは第１実施形態及び第３実施形態との相違点についてのみ説明する。
図８は、本実施形態のファインダ装置の構成図である。
本実施形態のファインダ装置でも、第３実施形態のファインダ装置と同様、撮像カメラ１１とは別に検出器４０が設けられる。
【００５７】
但し、この検出器４０は、偏光方向による光の特性の相違を利用するので、投光部４の光源１４の後段に、マスク１３から射出する基準光束の偏光方向を調整するための偏光板４８が挿入される。
【００５８】
検出器４０は、ズームレンズ１０と撮像カメラ１１との間に挿入され、かつマスク１３からの基準光束（所定の偏光方向に調整されている。）を、外界目標から射出した撮像光束と分離する偏光ビームスプリッタ４７と、その分離された基準光束が成すマスク１３の像を検出する光センサ４９とからなる。
光センサ４９としては、マスク１３の開口パターンの像を十分な精度で検出できる撮像素子が使用される。因みに、マスク１３の微小孔が１つしか設けられておらず、１つの点像のみを検出すればよい場合、光センサ４９としてＰＳＤなどの半導体位置検出器を使用してもよい。
【００５９】
このように、検出器４０を撮像カメラ１１とは別に設ければ、第３実施形態と同様に、検出器４０の出力から即座に点像の中心座標が認識されるので、図２（ａ）（ｂ）に示したような抽出の処理（点像の画像の抽出処理）を省略できると共に、表示部１７に表示される外界目標の画像が点像に重なり合うことが無いので視界が良好となる。
【００６０】
本実施形態によれば、十字線の表示処理（図２参照）の実行中も常に良好な視界が保たれるので、ファインダ装置が移動体に搭載される場合など、ズームレンズ１０の状態変化が頻繁に生じる場合などには、本実施形態を適用し、かつ十字線の表示処理の実行頻度を増やすとよい。
［その他］
なお、上記各実施形態のファインダ装置は、様々な機器に搭載される照準器として使用することができる。上述したように振動や温度変化に強いことから、特に、移動体に搭載される照準器として好適である。
【００６１】
また、上記各実施形態において、ライブ画像上に重畳される基準マークは、光軸（又は見込み角）を示すのであれば、上記した十字線（又は十字線に分角目盛が付与されたもの）に限らず如何なる形状をしていてもよい。その形状は、ファインダ装置が搭載される機器の種類などに応じて適宜選択されることが好ましい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、十字線や分角目盛付き十字線などの基準マークを、光学系の状態変動に依らず正確に表示することのできるファインダ装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のファインダ装置の構成図である。
【図２】演算制御回路１２内のＣＰＵ１２ａによる十字線の表示処理を説明する図である。
【図３】点像の画像を抽出する別の方法を説明する図である。
【図４】第２実施形態のファインダ装置の構成図である。
【図５】演算制御回路２２内のＣＰＵ２２ａによる十字線の表示処理を説明する図である。
【図６】第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態のファインダ装置に適用されるマスクのバリエーションを示す図である。
【図７】第３実施形態のファインダ装置の構成図である。
【図８】第４実施形態のファインダ装置の構成図である。
【符号の説明】
１  投光部
１０  ズームレンズ
１１  撮像カメラ
１１ａ  撮像素子
１２，２２，３２  演算制御回路
１２ａ，２２ａ，３２ａ  ＣＰＵ
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ  メモリ
１２ｄ  フレームメモリ
１２ｃ  信号処理部
１３，２３  マスク
１４，３４  光源部
１５  コリメートレンズ
１６  ハーフミラー
１８  ミラー
１７  表示部
３０，４０  検出器
３７  ダイクロイックミラー
３９，４９  光センサ
４７  偏光ビームスプリッタ
【図１】
0004175020.tif 000002
【図２】
0004175020.tif 000003
【図３】
0004175020.tif 000004
【図４】
0004175020.tif 000005
【図５】
0004175020.tif 000006
【図６】
0004175020.tif 000007
【図７】
0004175020.tif 000008
【図８】
0004175020.tif 000009