(57)【要約】【課題】焦点距離が可変の光学系を通した不適切な像の観察を防止する光学装置を提供する。【解決手段】光学装置は、電圧に応じて焦点距離を変化させる光学素子３１０を含む光学系３００Ｂと、光学系３００Ｂ（３１０）に対して電圧供給を停止している場合の光学系３００Ｂによる結像面の位置を、光学系３００Ｂ（３１０）に対して電圧を供給している場合の光学系３００Ｂによる結像面の位置へ近づけるように、電圧供給の停止時に光学系３００Ｂの一部３１４を移動させる移動手段５０４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧に応じて焦点距離を変化させる光学素子を含む光学系と、
前記光学系に対して電圧供給を停止している場合の前記光学系による結像面の位置を、前記光学系に対して電圧を供給している場合の前記光学系による結像面の位置へ近づけるように、前記電圧供給の停止時に前記光学系の一部を移動させる移動手段とを備えることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記移動手段は、前記電圧供給を停止している場合の前記結像面の位置が、前記電圧を供給している場合の供給電圧に応じて移動する前記結像面の移動範囲内に含まれるように、前記光学系の一部を移動させることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学装置において、
前記光学系は、当該光学系を通して観察するための観察光学系を構成することを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学素子は、前記電圧供給の有無にかかわらず前記光学系の光軸上に配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学系に対して電圧供給を開始する際には、前記光学系に対する電圧供給を停止した直前の電圧値で供給させる制御手段をさらに備えることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学装置において、
前記光学素子および／またはその近傍の環境情報を検出する環境情報検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記光学系に対して電圧供給を開始させる電圧値を、前記環境情報検出手段で検出された環境情報に応じて補正することを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学装置において、
前記環境情報は温度情報を含み、
前記制御手段は、前記光学系に対して電圧供給を開始させる電圧値を、前記温度に応じて補正することを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学系は、前記供給電圧に応じて視度調節を行うことを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学系は当該光学系の結像面と観察者のアイポイントとの間に配置された光学部材を含み、
前記移動手段は、前記光学系に対する電圧供給が停止している場合、前記光学部材の主点から前記結像面までの距離ｄｅ（単位mm）と、前記光学部材の焦点距離ｆｅ（単位mm）との間に、
＋１．０＞１０００×ｄｅ／ｆｅ２＞−３．０
が成立するように前記光学部材を移動させることを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学系に対する電圧供給の開始および停止は、装置の起動／非起動を指示する所定の信号の有無に応じて行われることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記光学装置は撮影を行うカメラであり、
電圧に応じて焦点距離を変化させる第２光学素子を有し、被写体光を感光部材または前記光学系へ導く撮影光学系と、
前記光学系に対する電圧供給が停止している状態であっても前記撮影光学系に対する電圧供給を指示する指示手段とをさらに備えることを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学装置において、
前記光学素子および第２光学素子の少なくとも一方は、第１液体材料と、該第１液体材料と屈折率が異なり、かつ該第１液体材料と混合しない第２液体材料とが容器内に封入され、前記供給電圧に応じて前記第１液体材料および前記第２液体材料の境界面形状を変化させることによって前記焦点距離を変化させることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧に応じて焦点距離を変化させる光学素子を用いて、カメラなどのファインダー視度を調節する技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献２には、温度に応じた光学素子の制御を行う技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６２００号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、たとえばメインスイッチがオフされた場合には光学素子が機能しなくなってしまい、不適切な光学像を観察してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明による光学装置は、電圧に応じて焦点距離を変化させる光学素子を含む光学系と、光学系に対して電圧供給を停止している場合の光学系による結像面の位置を、光学系に対して電圧を供給している場合の光学系による結像面の位置へ近づけるように、電圧供給の停止時に光学系の一部を移動させる移動手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項１に記載の光学装置において、移動手段は、電圧供給を停止している場合の結像面の位置が、電圧を供給している場合の供給電圧に応じて移動する結像面の移動範囲内に含まれるように、光学系の一部を移動させることが好ましい。
（３）請求項１または２に記載の光学装置において、光学系は、当該光学系を通して観察するための観察光学系を構成することもできる。
（４）請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学装置において、光学素子は、電圧供給の有無にかかわらず光学系の光軸上に配置されていてもよい。
（５）請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置はさらに、光学系に対して電圧供給を開始する際には、光学系に対する電圧供給を停止した直前の電圧値で供給させる制御手段を備えてもよい。
（６）請求項５に記載の光学装置はさらに、光学素子および／またはその近傍の環境情報を検出する環境情報検出手段を備えてもよい。この場合の制御手段は、光学系に対して電圧供給を開始させる電圧値を、環境情報検出手段で検出された環境情報に応じて補正することもできる。
（７）請求項６に記載の光学装置において、環境情報は温度情報を含んでもよい。この場合の制御手段は、光学系に対して電圧供給を開始させる電圧値を、温度に応じて補正することもできる。
（８）請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学装置において、光学系は、供給電圧に応じて視度調節を行うこともできる。
（９）請求項３〜８のいずれか一項に記載の光学装置において、光学系は当該光学系の結像面と観察者のアイポイントとの間に配置された光学部材を含んでもよい。この場合の移動手段は、光学系に対する電圧供給が停止している場合、光学部材の主点から結像面までの距離ｄｅ（単位mm）と、光学部材の焦点距離ｆｅ（単位mm）との間に＋１．０＞１０００×ｄｅ／ｆｅ２＞−３．０が成立するように光学部材を移動させることが好ましい。
（１０）請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学装置において、光学系に対する電圧供給の開始および停止は、装置の起動／非起動を指示する所定の信号の有無に応じて行われてもよい。
（１１）請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学装置において、光学装置は撮影を行うカメラであって、電圧に応じて焦点距離を変化させる第２光学素子を有し、被写体光を感光部材または光学系へ導く撮影光学系と、光学系に対する電圧供給が停止している状態であっても撮影光学系に対する電圧供給を指示する指示手段とをさらに備えてもよい。
（１２）請求項１１に記載の光学装置において、光学素子および第２光学素子の少なくとも一方は、第１液体材料と、該第１液体材料と屈折率が異なり、かつ該第１液体材料と混合しない第２液体材料とが容器内に封入され、供給電圧に応じて第１液体材料および第２液体材料の境界面形状を変化させることによって焦点距離を変化させることもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による光学装置では、焦点距離が可変の光学系を通した不適切な像の観察を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面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。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による一眼レフ電子カメラの正面図である。図１において電子カメラ１は、レリーズスイッチ３と、メインスイッチ４と、アンテナ７とを有し、交換レンズ８が装着されている。
【０００８】
図２は、図１の電子カメラ１の背面図である。図２において電子カメラ１は、表示部９と、ファインダー接眼窓１０と、メニュースイッチ１２と、モードダイヤル１３と、十字キー１４と、決定スイッチ１５とを有する。
【０００９】
図３は、電子カメラ１の要部構成を例示するブロック図である。ＣＰＵ１６は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。ＣＰＵ１６が実行するプログラムは、ＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）に格納されている。
【００１０】
撮影光学系４００Ａは交換レンズ８（図１）を含む。被写体からの光は撮影光学系４００Ａを介してカメラ本体へ入射される。カメラ本体に入射した被写体光は、レリーズ前は実線で示すように位置するクイックリターンミラー（以下ミラーと呼ぶ）２７で上方へ導かれて焦点板２５に結像する。焦点板２５には、視野枠およびフォーカスエリアマーク（視標）を被写体像に重ねて観察できるように、視野枠および視標を表示する液晶表示器２６が配設されている。
【００１１】
観察光学系３００Ｂは、ペンタプリズム３０５、可変焦点部材３１０および接眼レンズ群３１３、３１４を含む。上述した焦点板２５に結像した被写体光はさらに、ペンタプリズム３０５へ入射される。ペンタプリズム３０５は入射された被写体光を可変焦点部材３１０へ導く。可変焦点部材３１０は、給電部５０１から印加される電圧に応じて焦点距離を変え、観察光学系３００Ｂの視度を調節する。電子カメラ１のユーザは、ファインダー接眼窓１０を介して被写体像を観察する。
【００１２】
可変焦点部材３１０は、いわゆる液体レンズによって構成される。この液体レンズ３１０は、互いに異なる屈折率を有するものであり、かつ互いに混合することのない２種類の液体３１０Ａ、３１０Ｂが容器内に封入されたものである。この液体レンズ３１０に電圧を加えると、その印加される電圧に応じて２種類の液体の境界面形状が変化する。この変化により焦点距離が変化する。なお、液体の一実施形態としては、一方の液体を導電性の塩化リチウム水溶液を使用し、他方の液体３１０Ｂとして絶縁性のシリコンオイルを使用する。本実施形態では、両液体３１０Ａ、３１０Ｂは同じ密度をもつものを使用するが、本発明はこれに限定するものではない。また、液体３１０Ａ、３１０Ｂの順序（光軸方向における配列順序）もこれに限られるものではない。このような構成で、可変焦点部材３１０は、給電部５０１から印加される電圧に応じて焦点距離を変え、観察光学系３００Ｂの視度を調節する。なお、この液体レンズは、電圧が印加されていない状態では２種類の液体の境界面形状が所定の形状に維持されるように構成されている。
【００１３】
給電部５０１は可変ＤＣ／ＤＣ変換回路を含み、ＣＰＵ１６からの指示に応じた電圧を可変焦点部材３１０へ印加する。電源５０２は電池によって構成され、給電部５０１およびＣＰＵ１６を含むカメラ内各部へ電力を供給する。電圧計５０３は、電源５０２の電池電圧、給電部５０１の出力電圧をそれぞれ検出し、電圧検出信号をＣＰＵ１６へ送出する。温度センサ３１１は、可変焦点部材３１０の温度を検出し、温度検出信号をＣＰＵ１６へ送出する。なお、温度センサ３１１を可変焦点部材３１０に密着するように配設してもよいし、温度センサ３１１を可変焦点部材３１０の近傍に配設し、可変焦点部材３１０の周囲温度を検出する構成としてもよい。
【００１４】
接眼レンズ駆動部５０４は、接眼レンズ３１４を光軸方向に進退移動させて視度補正を行う。接眼レンズ３１４の移動量を示す信号は、ＣＰＵ１６から接眼レンズ駆動部５０４へ送出される。接眼レンズ３１４は、観察光学系３００Ｂによる結像面と観察者のアイポイントとの間に配置されている。
【００１５】
レリーズ後はミラー２７が破線で示される位置へ回動し、被写体光はシャッタ（不図示）を介して撮像素子４０１へ導かれ、その撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子４０１は、ＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。撮像素子４０１は、撮像面上の被写体像を撮像して撮像信号を出力する。Ａ／Ｄ変換回路４０２は、不図示の信号処理回路によってアナログ処理（ゲインコントロールなど）された後の撮像信号をディジタル信号に変換する。
【００１６】
ＣＰＵ１６は画像処理部を含み、ディジタル変換後の画像データにホワイトバランス処理などの画像処理を行う他、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮された画像データを伸長する伸長処理などを行う。メモリ１７はＣＰＵ１６による作業用メモリとして使用される他、表示部９に表示されるデータを格納する表示用メモリ(VRAM)として使用される。また、ＣＰＵ１６は、ＣＦカードやＳＤカードのような外部メモリ１７Ｂに画像データの書き込み（保存処理）を行ったりする。
【００１７】
フォーカス駆動部１９は、撮影光学系４００Ａを構成するフォーカスレンズを光軸方向に進退移動させてフォーカス調節を行う。フォーカスレンズの移動量を示す信号は、ＣＰＵ１６からフォーカス駆動部１９へ送出される。ＣＰＵ１６は、測距素子（不図示）による検出信号を用いて撮影光学系４００Ａによる焦点調節状態を検出し、検出結果に応じてフォーカスレンズの移動量を算出するように構成される。なお、測距素子を用いずに、撮像素子４０１による撮像データからコントラストを検出する方式によって、合焦するフォーカスレンズ位置を求めるように構成してもよい。
【００１８】
マイク１８は、入力された音声を電気信号に変換してＣＰＵ１６へ送出する。レリーズスイッチ３、メインスイッチ４、モードダイヤル１３、十字キー１４、メニュースイッチ１２、および決定スイッチ１５は操作部材を構成する。各スイッチおよびダイヤルは、それぞれの設定操作に応じた操作信号を発生してＣＰＵ１６へ送出する。表示部９はカラー液晶表示パネルによって構成され、ＣＰＵ１６からの指示に応じて撮影画像や操作メニュー（撮影機能や撮影条件などの設定／変更を行うための操作メニュー）、電子カメラ１に設定されている情報などを表示する。
【００１９】
アンテナ７に電気的に接続している通信部２３は、ＣＰＵ１６からの指示によって電子カメラ１と無線接続されている外部機器２００との間で通信を行う。電子カメラ１および外部機器２００間の通信では、たとえば外部データサーバー２５１側のデータベース２５２に登録されているメンテナンス情報やデータ等が電子カメラ１へ送信される一方、カメラＩＤ情報やメンテナンス情報等が電子カメラ１から外部データサーバー２５１へ送信される。アンテナ７は無線通信の送受信に使用される。無線ＬＡＮアクセスポイント２０１、インターネット２１０、外部データサーバー２５１、およびデータベース２５２は外部機器２００を構成する。
【００２０】
本実施形態の電子カメラ１は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂの可変焦点部材３１０に印加する電圧の制御、および接眼レンズ３１４の駆動制御に特徴を有するので、この点を中心に図４〜図７のフローチャートを参照して説明する。図４は、電子カメラ１のＣＰＵ１６が実行するメイン処理の流れを説明するフローチャートである。ＣＰＵ１６は、電池５０２が電源として電子カメラ１に装填されると図４の処理を起動する。
【００２１】
＜メイン処理＞
図４のステップＳ１１において、ＣＰＵ１６は電源オン操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１６は、メインスイッチ４からオン操作信号が入力された場合、または無操作タイムアップ中に各操作スイッチもしくは操作ボタンの操作を示す信号が入力された場合（メインスイッチ４からのオフ操作信号を除く）にステップＳ１１を肯定判定してステップＳ１３へ進み、所定の電源オン処理を行う。電源オン処理は、電源５０２からカメラ内各部へ給電を開始させる指示を含む。ＣＰＵ１６は、メインスイッチ４からオン操作信号が入力されない場合、および無操作タイムアップ中に各操作スイッチもしくは操作ボタンの操作を示す信号が入力されない場合にはステップＳ１１を否定判定し、当該判定処理を繰り返す。
【００２２】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１６は初期設定処理を行ってステップＳ１４へ進む。初期設定処理の詳細については後述する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ１６はメニュー操作が選択されたか否かを判定する。ＣＰＵ１６は、メニュースイッチ１２の押下操作を示す信号が入力されるとステップＳ１４を肯定判定し、ステップＳ１５のメニューモードへ進む。ＣＰＵ１６は、メニュースイッチ１２の押下を示す操作信号が入力されない場合にはステップＳ１４を否定判定し、ステップＳ１６へ進む。
【００２３】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ１６はセットアップメニュー表示処理を行ってステップＳ２３へ進む。セットアップメニュー表示処理では、撮影機能や撮影条件などの設定／変更を行うための操作画面を表示部９に表示させる。ＣＰＵ１６は、ユーザが操作画面を見ながら操作した十字キー１４などからの操作信号を受け付けることにより、各項目の設定や変更を行う。設定／変更項目には、ファインダー３００の視度調節も含まれている。ＣＰＵ１６は、十字キー１４からの操作信号に応じて給電部５０１へ指示を送り、可変焦点部材３１０へ印加する電圧を変化させてファインダー３００の視度調節を行う。
【００２４】
ステップＳ２３において、ＣＰＵ１６は温度フィードバック処理を行ってステップＳ２４へ進む。温度フィードバック処理の詳細については後述する。ステップＳ２４において、ＣＰＵ１６は、電源オフ操作の受付を許可してステップＳ２５へ進む。電子カメラ１は、各モード（メニューモード、撮影モード、および再生モード）における動作開始後は、電源オフ操作受付可を実行してから電源オフ操作を受付けるように構成されている。
【００２５】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ１６は、電源オフ（メインスイッチオフ）操作されたか、または無操作タイムアップしたか否かを判定する。ＣＰＵ１６は、メインスイッチ４からオフ操作信号が入力された場合、または無操作タイマーがタイムアップ信号を発した場合はステップＳ２５を肯定判定してステップＳ２７へ進む。ＣＰＵ１６は、各操作スイッチもしくは操作ボタン操作を示す信号が入力された場合（メインスイッチ４からのオフ操作信号を除く）は、ステップＳ２５を否定判定してステップＳ２８へ進む。
【００２６】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ１６は電源オフ処理を行ってステップＳ１１へ戻る。電源オフ処理の詳細については後述する。ステップＳ２８において、ＣＰＵ１６は、無操作タイマーをリセットしてステップＳ１４へ戻る。
【００２７】
ステップＳ１４を否定判定して進むステップＳ１６において、ＣＰＵ１６は再生指示されたか否かを判定する。ＣＰＵ１６は、モードダイヤル１３から、撮影済みの画像を表示部９上に、あるいは外部接続されているモニタ上に再生表示を行う再生モードへの切換設定を示す操作信号が入力されている場合にステップＳ１６を肯定判定し、ステップＳ２０の再生モードへ進む。ＣＰＵ１６は、モードダイヤル１３から、被写体を撮影して外部メモリ１７Ｂに記録する撮影モードへの切換設定を示す操作信号が入力されている場合にステップＳ１６を否定判定し、ステップＳ１７の撮影モードへ進む。
【００２８】
ステップＳ１７において、ＣＰＵ１６は、撮影モード初期値設定を行ってステップＳ１８へ進む。具体的には、撮影処理に必要なフラグやパラメータ類をセットする。ステップＳ１８において、ＣＰＵ１６は撮影モード選択の受付を許可してステップＳ１９へ進む。これにより、電子カメラ１は撮影モードに切替わる。ステップＳ１９において、ＣＰＵ１６は、撮影操作の受付を許可してステップＳ２３へ進む。これにより、ＣＰＵ１６は、撮影が指示（レリーズスイッチ３から操作信号が入力）されると所定の撮影処理を実行する。
【００２９】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ１６は、再生モード初期値設定を行ってステップＳ２１へ進む。具体的には、再生処理に必要なフラグやパラメータ類をセットする。ステップＳ２１において、ＣＰＵ１６は再生モード選択の受付を許可してステップＳ２２へ進む。これにより、電子カメラ１は再生モードに切替わる。ステップＳ２２において、ＣＰＵ１６は、再生操作の受付を許可してステップＳ２３へ進む。これにより、ＣＰＵ１６は、再生が指示されると所定の再生処理を実行する。
【００３０】
＜初期設定処理＞
図５は、前述の図４のステップＳ１３における初期設定処理の詳細を説明するフローチャートである。図５のステップＳ１３１において、ＣＰＵ１６は接眼レンズ駆動部５０４へ指示を送り、接眼レンズ３１４を通常位置（起動時位置と呼ぶ）へ移動させてステップＳ１３２へ進む。通常位置へ移動させるとは、後述する停止時位置から元の位置へ戻すことをいう。
【００３１】
ステップＳ１３２において、ＣＰＵ１６は、不揮発性メモリ（不図示）に記憶されている視度情報（ｘ）、および電圧情報（Ｖ）を読み出してステップＳ１３３へ進む。
【００３２】
視度情報（ｘ）および電圧情報（Ｖ）は、後述する電源オフ処理（図７）において記憶されたものである。視度情報は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂに設定されている視度値を示す。電圧情報は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂを所望の視度値に視度調節するために必要な電圧値であり、可変焦点部材３１０に印加する電圧値を示す。
【００３３】
ステップＳ１３３において、ＣＰＵ１６は、ステップＳ１３２で読み出した視度情報（ｘ）に対応する焦点距離を再現するようにステップＳ１３２で読み出した電圧情報（Ｖ）を給電部５０１に指示してステップＳ１３４へ進む。これにより、可変焦点部材３１０（光学素子）への給電電圧が、電源オフ処理（図７）において停止した直前の電圧値に制御される。
【００３４】
ステップＳ１３４において、ＣＰＵ１６は、無操作タイマーをリセットおよびスタートさせてステップＳ１３５へ進む。これにより、電子カメラ１に対する操作が行われない状態で所定時間（たとえば３０秒）を計時すると、ＣＰＵ１６の内蔵タイマーがタイムアップ信号を発する。
【００３５】
ステップＳ１３５において、ＣＰＵ１６は電子カメラ１の本体各部の初期設定を行って図５による処理を終了する。初期設定処理により、ユーザは、可変焦点部材３１０によって前回使用時と同様に視度調節された観察光学系３００Ｂによる光学像を、ファインダー接眼窓１０から観察できる。
【００３６】
＜温度フィードバック処理＞
図６は、図４のステップＳ２３における温度フィードバック処理の詳細を説明するフローチャートである。図６のステップＳ２３１において、ＣＰＵ１６は所定間隔で可変焦点部材３１０の温度計測を行う。具体的には、たとえば５分間隔で温度センサ３１１から温度検出信号を入力し、直近の検出信号を採用してステップＳ２３２へ進む。
【００３７】
ステップＳ２３２において、ＣＰＵ１６は観察光学系３００Ｂに設定されている視度を維持するように可変焦点部材３１０に対する印加電圧を決定する。具体的には、ステップＳ２３１で計測した温度情報に所定値（たとえば５℃）以上の温度差が生じた場合、この温度差によって生じる可変焦点部材３１０の焦点距離の変動を抑制するように可変焦点部材３１０へ印加する電圧値を求める。
【００３８】
ステップＳ２３３において、ＣＰＵ１６は、上記決定電圧を給電部５０１に指示してステップＳ２３４へ進む。これにより、ステップＳ２３４において可変焦点部材３１０（光学素子）への給電電圧が制御される。ステップＳ２３５において、ＣＰＵ１６は視度情報（ｘ）および電圧情報（Ｖ）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へそれぞれ更新記憶させて図６による処理を終了する。図６によれば、温度変動に応じて印加電圧が微調整される。
【００３９】
＜電源オフ処理＞
図７は、図４のステップＳ２７における電源オフ処理の詳細を説明するフローチャートである。図７のステップＳ２７１において、ＣＰＵ１６は接眼レンズ駆動部５０４へ指示を送り、接眼レンズ３１４を停止時位置へ移動させてステップＳ２７２へ進む。停止時位置は、可変焦点部材３１０への電圧供給が停止されている状態において、観察光学系３００Ｂによる視度を所定の視度値（たとえば、−１．０ｍ−１）に設定するために必要な接眼レンズ３１４の位置である。
【００４０】
ステップＳ２７２において、ＣＰＵ１６は、可変焦点部材３１０（光学素子）への電圧印加の停止を給電部５０１に指示してステップＳ２７３へ進む。これにより、ファインダー３００Ｂの視度調節状態が解除される。
【００４１】
ステップＳ２７３において、ＣＰＵ１６は視度情報（ｘ）、および電圧情報（Ｖ）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へそれぞれ更新記憶させてステップＳ２７４へ進む。これにより、電圧印加を停止する直前の情報が保存される。ステップＳ２７４において、ＣＰＵ１６は、カメラ本体電源のオフ処理を行って図７による処理を終了する。電源オフ処理では、カメラ内各部への給電を停止するように電源５０２へ指示を送る。
【００４２】
以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子カメラ１は、印加電圧に応じて焦点距離を変える可変焦点部材３１０（液体レンズ）を含む観察光学系３００Ｂと、可変焦点部材３１０に対する電圧供給を停止した状態で観察光学系３００Ｂによる視度値を所定値（たとえば−１．０ｍ−１）にするように接眼レンズ３１４を移動させる接眼レンズ駆動部５０４とを備える。可変焦点部材３１０がオフされた場合の観察光学系３００Ｂによる結像面を、可変焦点部材３１０がオンされている場合の結像面の位置へ近づけることにより、像がぼけた不適切な光学像をユーザが観察するおそれを防止できる。
【００４３】
（２）接眼レンズ駆動部５０４が接眼レンズ３１４を移動させることによる上記結像面の移動先を、可変焦点部材３１０がオンされている場合に可変焦点部材３１０の印加電圧が変化することによる結像面の移動範囲内に含めれば、可変焦点部材３１０のオン／オフの前後で観察光学系３００Ｂによる視度値が大きく変化することがない。これにより、観察光学系３００Ｂを観察中のユーザが、可変焦点部材３１０のオン／オフ前後の観察像から感じる違和感を低減できる。
【００４４】
（３）接眼レンズ３１４を観察光学系３００Ｂの光軸に沿って移動させるので、可変焦点部材３１０を光路から退避させたり、該光路に挿入させたりする場合に比べて、構成を簡単にすることができる。
【００４５】
（４）可変焦点部材３１０の温度情報を検出し、この温度情報を用いて可変焦点部材３１０に印加する電圧を増減するようにした（図６）。このような環境フィードバック処理を施すことにより、液体レンズのパワーが温度依存性を有する場合には検出温度に応じてパワーを補正し、電子カメラ１を使用する温度にかかわらず、ファインダー視度の変動を抑えることができる。
【００４６】
（変形例１）
可変焦点部材３１０に対する電圧供給が停止されている場合にレンズ駆動部５０４が移動する接眼レンズ３１４の移動先（停止時位置）は、観察光学系３００Ｂによる視度値を−１．０ｍ−１にする位置を例示した。この代わりに、次式（１）が成立する範囲内で接眼レンズ３１４の移動先を変更してもよい。
＋１．０＞１０００×ｄｅ／ｆｅ２＞−３．０            （１）
ただし、ｄｅは接眼レンズ３１４の主点から結像面までの距離［mm］である、ｆｅは接眼レンズ３１４の焦点距離である。接眼レンズ３１４の移動先を観察者に適した視度値に対応させることで、可変焦点部材３１０のオン／オフ前後に観察者が感じる違和感をより低減することができる。
【００４７】
（第二の実施形態）
図８は、本発明の第二の実施形態による一眼レフ電子カメラの要部構成を例示するブロック図である。図３（第一の実施形態）と比べて、撮影光学系４００Ｂが装着される点、、撮影光学系４００Ｂへ電圧を供給する給電部５１１を備える点、およびフォーカス駆動部１９Ｂを有する点において相違するので、これらの相違点を中心に説明する。
【００４８】
撮影光学系４００Ｂは、観察光学系３００Ｂが有する可変焦点部材３１０（液体レンズ）と同様の構成を備える可変焦点部材４１０（液体レンズ）と、温度センサ４１１とを含む。温度センサ４１１は、可変焦点部材４１０の温度を検出し、温度検出信号をＣＰＵ１６へ送出する。給電部５１１は可変ＤＣ／ＤＣ変換回路を含み、フォーカス駆動部１９Ｂからの指示に応じた電圧を可変焦点部材４１０へ印加する。
【００４９】
フォーカス駆動部１９Ｂは、可変焦点部材４１０の焦点距離を変化させることによって撮影光学系４００Ｂのフォーカス調節を行う。フォーカス調節量およびその調節方向（焦点を移動させる方向であり、至近側または無限遠側である）を示す信号は、ＣＰＵ１６からフォーカス駆動部１９Ｂへ送出される。
【００５０】
第二の実施形態の電子カメラ１は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂおよび撮影光学系４００Ｂの可変焦点部材３１０、４１０にそれぞれ印加する電圧の制御、および接眼レンズ３１４の駆動制御に特徴を有するので、これらの点を中心に図９〜図１３のフローチャートを参照して説明する。図９は、電子カメラのＣＰＵ１６が実行するメイン処理の流れを説明するフローチャートである。ＣＰＵ１６は、電池５０２が電源として電子カメラ１に装填されると図９の処理を起動する。
【００５１】
＜メイン処理＞
図９のフローチャートは、第一の実施形態（図４）と比べてステップＳ２９の処理が追加される点が異なるので、この処理を中心に説明する。ＣＰＵ１６は、ステップＳ１１を否定判定し、ステップＳ２９へ進む。ＣＰＵ１６は、ステップＳ２９の処理を実行後にステップＳ１１へ戻る。
【００５２】
＜メインスイッチオフ時処理＞
図１０は、前述の図９のステップＳ２９におけるメインスイッチオフ時処理の詳細を説明するフローチャートである。メインスイッチオフ時処理は、メインスイッチ４がオフ操作された場合、またはメインスイッチ４がオン操作されている状態で無操作タイムアップした場合にそれぞれ実行される。図１０のステップＳ２９１において、ＣＰＵ１６は電源電圧が所定値ＶＳ以上か否かを判定する。ＣＰＵ１６は、電源５０２の電池電圧が所定値ＶＳ以上の場合にステップＳ２９１を肯定判定し、ステップＳ２９２へ進む。ＣＰＵ１６は、電源５０２の電池電圧が所定値ＶＳ未満の場合にはステップＳ２９１を否定判定し、ステップＳ２９５へ進む。
【００５３】
ステップＳ２９２において、ＣＰＵ１６は撮影レンズ給電部が起動済みか否かを判定する。ＣＰＵ１６は、電源５０２が給電部５１１へ給電中である場合にステップＳ２９２を肯定判定してステップＳ２９４へ進み、給電部５１１へ給電していない場合はステップＳ２９２を否定判定してステップＳ２９３へ進む。ステップＳ２９３において、ＣＰＵ１６は、撮影レンズ給電部を起動させてステップＳ２９４へ進む。具体的には、電源５０２へ指示を送り、給電部５１１に対して給電を開始させる。
【００５４】
ステップＳ２９４において、ＣＰＵ１６は、可変焦点部材４１０（光学素子）へ印加する電圧ＶＬoffをフォーカス駆動部１９Ｂから給電部５１１へ指示させて図１０による処理を終了する。電圧ＶＬoffは、あらかじめＣＰＵ１６の不揮発性メモリに記憶された電圧値である。これにより、メインスイッチオフ時（または無操作タイムアップ状態）の撮影光学系４００Ｂは、所定の撮影距離（たとえばカメラから３ｍ）の被写体にピントが合うようにフォーカス調節される。
【００５５】
ステップＳ２９１を否定判定して進むステップＳ２９５において、ＣＰＵ１６は、可変焦点部材４１０（光学素子）に対する電圧の印加停止をフォーカス駆動部１９Ｂから給電部５１１へ指示させて図１０による処理を終了する。これにより、電源５０２の電池電圧が所定値ＶＳ未満の場合は可変焦点部材４１０への電圧印加を行わないように制御できる。
【００５６】
＜初期設定処理＞
図１１は、前述の図９のステップＳ１３における初期設定処理の詳細を説明するフローチャートである。図１１のステップＳ１３１において、ＣＰＵ１６は接眼レンズ駆動部５０４へ指示を送り、接眼レンズ３１４を通常位置（起動時位置）へ移動させてステップＳ１３２Ｂへ進む。
【００５７】
ステップＳ１３２Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は不揮発性メモリ（不図示）に記憶されている視度情報（ｘ）、電圧情報（Ｖ）および温度情報（ｔ）を読み出してステップＳ１３３Ｂへ進む。視度情報（ｘ）、電圧情報（Ｖ）および温度情報（ｔ）は、後述する電源オフ処理（図１３）において記憶されたものである。視度情報は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂに設定されている視度値を示す。電圧情報は、観察光学系（ファインダー）３００Ｂを所望の視度値に視度調節するために必要な電圧値であり、可変焦点部材３１０に印加する電圧値を示す。温度情報は、温度センサ３１１で検出された可変焦点部材３１０の温度を示す。
【００５８】
ステップＳ１３３Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は可変焦点部材３１０の温度計測を行う。具体的には、温度センサ３１１から温度検出信号をそれぞれ入力してステップＳ１３４Ｂへ進む。
【００５９】
ステップＳ１３４Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は、ステップＳ１３２Ｂで読み出した視度情報（ｘ）に応じた焦点距離を再現するように可変焦点部材３１０に対する印加電圧を決定する。具体的には、ステップＳ１３３Ｂで計測した温度情報と、ステップＳ１３２Ｂで読み出した温度情報（ｔ）とに基づいてステップＳ１３２Ｂで読み出した電圧情報（Ｖ）を増減し、これらの温度差によって生じる可変焦点部材３１０の焦点距離の変動を抑制して不揮発性メモリ（不図示）に記憶されている視度情報（ｘ）を得るために必要な印加電圧を求める。
【００６０】
ステップＳ１３５Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は、上記決定電圧を給電部５０１に指示してステップＳ１３６Ｂへ進む。これにより、可変焦点部材３１０（光学素子）への給電電圧が制御される。ステップＳ１３６Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は視度情報（ｘ）、電圧情報（Ｖ）および温度情報（ｔ）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へそれぞれ更新記憶させてステップＳ１３４へ進む。
【００６１】
ステップＳ１３４およびステップＳ１３５の処理は、図５の処理における同一ステップ番号の処理と同様なので説明を省略する。図５の初期設定処理を行うことにより、ユーザは、撮影光学系４００Ｂで得られた被写体像であって、観察光学系３００Ｂで視度調節された光学像をファインダー接眼窓１０（図２）から観察できる。
【００６２】
＜温度フィードバック処理＞
図１２は、図９のステップＳ２３における温度フィードバック処理の詳細を説明するフローチャートである。図１２のステップＳ１４１において、ＣＰＵ１６は所定間隔で可変焦点部材３１０および可変焦点部材４１０の温度計測を行う。具体的には、たとえば５分間隔で温度センサ３１１および温度センサ４１１からそれぞれ温度検出信号を入力し、直近の検出信号を採用してステップＳ１４２へ進む。
【００６３】
ステップＳ１４２において、ＣＰＵ１６は、撮影光学系４００Ｂのフォーカスを無限遠にするように可変焦点部材４１０に対する印加電圧を決定する。具体的には、ステップＳ１４１で計測した温度情報に所定値（たとえば５℃）以上の温度差が生じた場合、この温度差によって生じる可変焦点部材４１０の焦点距離の変動を抑制するように可変焦点部材４１０へ印加する電圧値を求める。
【００６４】
ステップＳ１４３において、ＣＰＵ１６は、上記決定電圧をフォーカス駆動部１９Ｂから給電部５１１へ指示させてステップＳ１４４へ進む。これにより、可変焦点部材４１０（光学素子）への給電電圧が制御される。ステップＳ１４４において、ＣＰＵ１６は温度情報（ｔb）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へ記憶させてステップＳ２３２へ進む。
【００６５】
ステップＳ２３２〜ステップＳ２３４の処理は、第一の実施形態（図６）の処理における同一ステップ番号の処理と同様なので説明を省略する。
【００６６】
ステップＳ２３５Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は視度情報（ｘ）、電圧情報（Ｖ）および温度情報（ｔ）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へそれぞれ更新記憶させて図１２による処理を終了する。図１２によれば、温度変動に応じて印加電圧が微調整される。
【００６７】
＜電源オフ処理＞
図１３は、図９のステップＳ２７における電源オフ処理の詳細を説明するフローチャートである。図１３のステップＳ２７１において、ＣＰＵ１６は接眼レンズ駆動部５０４へ指示を送り、接眼レンズ３１４を停止時位置へ移動させてステップＳ２７１Ｂへ進む。停止時位置は、可変焦点部材３１０への電圧供給が停止されている状態において、観察光学系３００Ｂによる視度を所定の視度値（たとえば、−１．０ｍ−１）に設定するために必要な接眼レンズ３１４の位置である。
【００６８】
ステップＳ２７１Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は、可変焦点部材４１０（光学素子）へ印加する電圧ＶＬoffをフォーカス駆動部１９Ｂから給電部５１１へ指示させてステップＳ２７２へ進む。これにより、メインスイッチオフ時（または無操作タイムアップ状態）の撮影光学系４００Ｂは、所定の撮影距離（たとえばカメラから３ｍ）の被写体にピントが合うようにフォーカス調節される。
【００６９】
ステップＳ２７２において、ＣＰＵ１６は、可変焦点部材３１０（光学素子）への電圧印加の停止を給電部５０１に指示してステップＳ２７３Ｂへ進む。これにより、ファインダー３００Ｂの視度調節状態が解除される。
【００７０】
ステップＳ２７３Ｂにおいて、ＣＰＵ１６は視度情報（ｘ）、電圧情報（Ｖ）および温度情報（ｔ）をＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へそれぞれ更新記憶させてステップＳ２７４へ進む。ステップＳ２７４において、ＣＰＵ１６は、カメラ本体電源のオフ処理を行って図１３による処理を終了する。電源オフ処理では、カメラ内各部への給電を停止するように電源５０２へ指示を送る。
【００７１】
ステップＳ２７４において、ＣＰＵ１６は、カメラ本体電源のオフ処理を行って図１３による処理を終了する。電源オフ処理では、カメラ内各部への給電を停止するように電源５０２へ指示を送る。
【００７２】
以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）印加電圧に応じて焦点距離を変える可変焦点部材４１０（液体レンズ）を撮影光学系４００Ｂに備えて撮影光学系のフォーカス調節を行うようにした（図８）。これにより、供給する電圧を制御するだけで撮影光学系４００Ｂによるフォーカスを調節できる。
【００７３】
（２）カメラ内の温度情報を検出し、この温度情報を用いて可変焦点部材４１０に印加する電圧を増減するようにした。このような環境フィードバック処理を施すことにより、液体レンズのパワーが温度依存性を有する場合には検出温度に応じてパワーを補正し、電子カメラを使用する温度にかかわらず、撮影光学系４００Ｂの合焦距離の変動を抑えることができる。
【００７４】
（３）ＣＰＵ１６内の不揮発性メモリ（不図示）へ記憶する情報として温度情報を含めるようにしたので、情報記憶時と異なる温度環境においても、情報記憶時と同じファインダー（観察光学系３００Ｂ）の視度を再現できる。
【００７５】
（４）メインスイッチがオン操作されている場合はもちろん、メインスイッチオフ時（または無操作タイムアップ状態）にも可変焦点部材４１０に電圧印加を行うようにした（図１０）。これにより、メインスイッチオフ状態（または無操作タイムアップ状態）にも、撮影光学系４００Ｂで得られた被写体像であって、観察光学系３００Ｂを通した光学像をファインダー接眼窓１０（図２）から観察できる。
【００７６】
（５）メインスイッチオフ時（または無操作タイムアップ状態）に可変焦点部材４１０に印加する電圧を、所定の撮影距離（たとえばカメラから３ｍ）の被写体にピントが合うような電圧にしたので、ピントを大きく外すおそれが少ない。
【００７７】
（６）メインスイッチオフ時（または無操作タイムアップ状態）において、電源の電池電圧が所定値ＶＳ未満の場合は可変焦点部材４１０への電圧印加を停止するようにしたので、電池残量が少ない状態では電池の過放電を防止できる。
【００７８】
（変形例２）
第二の実施形態では、表示部９に表示する情報（たとえば視度値や視力値等の視度に関する情報）を液晶表示器２６に表示させてもよい。この場合、液晶表示器２６に表示中の視野枠や視標と、視度に関する情報とを表示切替えさせてもよいし、視野枠や視標に重ねてメニュー画面等をスーパーインポーズ表示させてもよい。これにより、ユーザは、焦点板２５に結像した観察像とともに、視度に関する情報を得ることができる。
【００７９】
（変形例３）
液体レンズの焦点距離を変化させる例として印加電圧を変化させる例を説明したが、液体レンズへ供給する電圧や液体レンズ周囲の磁界を変化させることによって焦点距離を変化させる場合にも本発明を適用してよい。また、液体レンズの液体に圧力を加えて液体レンズの焦点距離を変化させる場合には、当該圧力を圧電素子によって加える構成とすれば、上述した実施形態と同様に、印加電圧を変化させることによって液体レンズの焦点距離を変化させることができる。
【００８０】
（変形例４）
液体レンズの環境情報として温度情報を検出する例を説明したが、たとえば圧力（気圧）や湿度などを検出するセンサを設け、これらの検出情報を用いて視度または合焦距離を補正するようにすることもできる。たとえば上述の変形例１で示したような、液体に圧力を加えて液体レンズの焦点距離を変化させるタイプの可変焦点部材を使用する場合には、液体レンズの環境情報として圧力（気圧）情報を用いることは、特に有用であると考えられる。
【００８１】
（変形例５）
電子カメラを例に説明したが、本発明は、観察光学系を備えたフィルムカメラにも適用することができる。さらにまた、観察光学系を備えた光学装置、たとえばヘッドマウントディスプレイなどの光学装置、あるいは視度測定用の医療光学機器にも適用することができる。以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではなく、各実施形態および変形例は、適宜組み合わせてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第一の実施形態による一眼レフ電子カメラの正面図である。
【図２】図１の電子カメラ１の背面図である。
【図３】電子カメラの要部構成を例示するブロック図である。
【図４】ＣＰＵが実行するメイン処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】初期設定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図６】温度フィードバック処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】電源オフ処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】第二の実施形態による電子カメラの要部構成を例示するブロック図である。
【図９】ＣＰＵが実行するメイン処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０】メインスイッチオフ時処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】初期設定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１２】温度フィードバック処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１３】電源オフ処理の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１…電子カメラ
４…メインスイッチ
１６…ＣＰＵ（不揮発性メモリ）
１９、１９Ｂ…フォーカス駆動部
３００Ｂ…観察光学系
３１０、４１０…可変焦点部材（光学素子）
３１０Ａ、３１０Ｂ…液体
３１１、４１１…温度センサ
３１４…接眼レンズ
４００Ａ、４００Ｂ…撮影光学系
４０１…撮像素子
５０１、５１１…給電部
５０２…電源
５０３…電圧計
５０４…接眼レンズ駆動部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009086587.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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