JPH03181922A - 一眼レフカメラの可変焦点板素子駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、電界強度に応じて透過光に対する光拡散性が
変化する電界効果型の可変焦点板素子と、該可変焦点板
素子に所要の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた一
眼レフカメラの可変焦点板素子駆動装置に関するもので
ある。

（発明の背景） 一眼レフカメラの合焦方式には、測距センサ及びレンズ
駆動用モータを用いて自動的に焦点合せ行うオートフォ
ーカス方式、及び焦点板に結像された被写体の像を観察
しながら手動あるいは電動によりレンズを駆動させて合
焦させるマニュアルフォーカス方式がある。

前記オートフォーカス方式は、簡単なボタン操作により
合焦させるができるため、最近広くカメラに採用されて
いる。しかしながら、測距センサの特性により、暗い被
写体や縞状模様の被写体に対してなど焦点合せが不可能
な場合が存在する。

また、通常オートフォーカスが作動する範囲（撮影画面
内における）は被写界中央付近に限られている。このた
め、被写界周辺部にある被写体等に対しては、オートフ
ォーカスを所望のところで働かせ、その結果を固定する
フォーカスロックや、マニュアルフォーカス方式によっ
て焦点合せ操作をしなければならない。このため、通常
、マニュアルフォーカス方式とオートフォーカス方式の
両方がカメラに搭載され、選択して駆動できるようにな
っている。

従来のこの種のカメラにおいては、焦点合せをオートフ
ォーカス方式で行う場合においても焦点板が存在する。

この焦点板は、ボケ具合が観察できるものの、光が拡散
されるため光量が低下する。このため、Ｆ値の大きいレ
ンズを装着したときや暗い場所では、像が見えにくくな
る。また、ボケ量が大きい場合には像そのものの観察が
困難となる。更に、遠景と近景が混在するような被写体
に対しては、被写界全体を同時に観察できない。このよ
うに、従来の焦点板ではしばしば構図法めが行いにくい
場合があるという問題がある。

また、絞り込みにより被写界深度確認を行う際には、フ
ァインダ像の明るさが著しく低下し、像が非常に見づら
いものになるという問題もある。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、オートフォ
ーカス時には、光量低下の無い、明るく鮮明なファイン
ダ像を得ることができ、又合焦不能時やマニュアルフォ
ーカスが選択されている場合には、像のボケ具合を観察
し易い状態にし、更には明るさを著しく損なうことなく
被写界深度確認を行うことのできる一眼レフカメラの可
変焦点板素子駆動装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、オートフォーカ
ス時には、電圧印加手段に所定の電圧印加を指示して可
変焦点板素子を透過状態にし、被写界深度確認時には、
電圧印加手段による電圧印加を制御して可変焦点板素子
の拡散状態を変化させる電圧印加制御手段を設け、 また、電圧印加制御手段内に、一眼レフカメラに配置さ
れる合焦判別手段より不合焦信号が入力した際、或はマ
ニュアルフォーカスが選択されている際には、電圧印加
手段による可変焦点板素子への電圧印加を停止し、拡散
状態とする電圧印加停止手段を具備し、 また、被写界深度確認の有無を設定する入力手段と、該
入力手段による被写界深度確認の有無の判定を行う判定
手段と、電圧印加制御手段内に、一眼レフカメラに配置
される合焦判別手段より合焦信号が入力している際に、
前記判別手段にて「有」が判別されている場合は、レン
ズの種類及び絞り値に基づいて可変焦点板素子への電圧
印加を決定し、該可変焦点板素子の拡散状態を定める第
１の設定手段と、「無」が判別されている場合は、可変
焦点板素子への電圧印加を停止し、該可変焦点板素子を
最大拡散状態とする第２の設定手段とを具備し、 以′Ｃ１オートフォーカス時においては、可変焦点板素
子を透過状態として合焦させ、合焦不能時或はマニュア
ルフォーカス時においては、拡散状態となるように駆動
するようにし、また、被写界深度確認が必要な場合にお
いては、合焦後に可変焦点板素子をレンズの種類及び絞
り値に対応した拡散状態となるようにしたことを特徴と
する。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するための
図であり、第１図はカメラの概略図、第２図は可変焦点
板素子駆動時の動作を示すフローチャート、第３図はカ
メラのファインダ観察図、第４図は可変焦点板素子の断
面図である。

第１図において、１１１は撮影レンズ、１１２はペンタ
プリズム、１１３は接眼レンズ、１１４は可変焦点板素
子、１１５はフレネルレンズ、１１６はハーフミラ−１
１７はサブミラー、１工８は測距及び測光ユニット、１
１９は可変焦点板素子１１４を駆動する可変焦点板素子
駆動回路、１２０は演算回路、１２１は撮影レンズ１１
１を駆動するレンズ駆動回路である。又、１２２は光の
進行経路を示すものである。

撮影レンズ１１１より入射した光はハーフミラ−１１６
でその一部が反射され、この光はフレネルレンズ１１５
、可変焦点板素子１１４、ペンタプリズム１１２及び接
眼レンズ１１３を通過する。また、ハーフミラ−１１６
を通過した他の光はサブミラー１１７で反射され、測距
及び測光ユニット１１８に導かれる。演算回路１２０は
該測光及び測距ユニット１１８並びに撮影レンズ１１１
から得られる情報により、可変焦点板素子１１４に印加
する電圧並びに撮影レンズ１１１を駆動させるためのレ
ンズ駆動情報の演算を行う。

次に、第２図のフローチャートを用いて本実施例におけ
る可変焦点板素子１１４の駆動方法を説明する。

カメラの起動スイッチ（図示せず）によりカメラが起動
されると（ステップ１）、まずステップ２において、フ
ォーカスモードな読み取り、オートフォーカスモード（
ＡＦモード）かマニュアルフォーカスモード（ＭＰモー
ド）かの判断を行う。ＡＰモードであった場合には、ス
テップ３へ進み、可変焦点板素子１１４に予め設定され
た電圧を印加し、該可変焦点板素子１１４を透過状態と
する。また、ＭＦモードであった場合には、ステップ１
０へ進み、可変焦点板素子１１４には電圧印加をしない
か、或は十分な拡散状態を保持し得る小さな電圧を印加
し、該可変焦点板素子をステップ１１にて行われるマニ
ュアルフォーカスにより焦点合せが可能な拡散状態とす
る。

ステップ４ではオートフォーカス動作を行い、次のステ
ップ５では合焦が可能であるかどうかを判断する。その
結果、不可能な場合はステップ１０へと進み、可変焦点
板素子１１４を透過状態から拡散状態へと切換え、マニ
ュアルフォーカスモードとする。一方、可能な場合はス
テップ６へ進み、次いで被写界深度確認実行の有無を判
断し、「有」の場合はステップ７へ進んでレンズの種類
及び絞り値より可変焦点板素子１１４に印加する電圧を
演算し、次のステップ８において演算した印加電圧を可
変焦点板素子］１４に印加して該可変焦点板素子１１４
を被写界深度に対応した拡散状態とする。又「無コの場
合、或は可変焦点板素子１１４を被写界深度に対応した
拡散状態にした後はステップ９へ進み、レリーズ操作が
なされたか否かの判断を行い、なされている場合は公知
の撮影動作を行うステップ１２へ進み、なされていない
場合はステップ４へ戻る。

次に、第３図を用いて可変焦点板素子１１４の駆動方法
について更に詳しく説明する。

第３図において、３１は有効視野の境界線、３２は測距
領域マーク、３３はファインダ視野境界線、３４は絞り
値表示、３５は前ピント状態表示、３６は合焦表示マー
ク、３７は後ピント状態表示マーク、３８はシャッタ速
度表示、３９はマニュアルフォーカスモード表示マーク
である。

ＡＦモードにおいては、前述したように可変焦点板素子
１１４には予め設定された電圧が印加され、よってファ
インダ視野境界線３３の内側の有効視野３１は透過状態
となり、明るく、クリアな被写体が空中像として観測さ
れる。また、ＭＰモード時には、可変焦点板素子１１４
には電圧印加がなされない、或は小さな電圧が印加され
、有効視野３１内は十分な拡散状態となり、該視野３１
を見ながらの焦点合せが可能となる。更に、被写界深度
確認時には、可変焦点板素子１１４にはレンズの種類及
び絞り値から算出される電圧が印加され、有効視野３１
内は適切な拡散状態となる。

なお、本実施例においては、ＡＰモードにおいて合焦不
可能な場合には、前ピント状態表示マーク３５及び後ピ
ント状態表示マーク３７を点滅させ、これを警告表示と
している。また、マニュアルによるレンズ駆動を検知し
、この検知により前記警告表示の点滅を停止させること
により、マニュアル合焦動作に移ることがスムーズに行
うことが可能である。

次に、前記可変焦点板素子１１４として用いた、高分子
物質膜中にネマチック液晶を分散させた液晶素子につい
て説明する。

この液晶素子は、電圧により液晶分子の向きが制御され
、液晶の複屈折率と高分子物質の屈折率の差に基いた光
の拡散状態が制御されるものであり、公表昭５８−５０
１６３１公報等に開示されている。

該液晶素子において、液晶の常光線屈折率（ｎＯ）と高
分子物質の屈折率はほぼ等しい部材で形成される。電圧
を印加しない状態では、高分子物質中に分散した液晶は
各ドメインごとにある方向に配向している。また、この
とき、各ドメインが示す液晶の向きは高分子物質膜中に
ランダム存在している。この結果、非電圧印加時におい
て、この素子は、液晶の異常光線屈折率ｎｅと高分子物
質の屈折率の差に基く拡散状態を形成する。この液晶素
子に、電圧を印加した場合には、高分子物質膜中の各ド
メインにおいて、液晶分子には電界の向きに向かせよう
とする力が働く。このとき液晶分子は、電界の強さによ
るこの力と高分子物質膜から受ける配向規制力、及び液
晶の弾性エネルギによりある一定の平衡状態に達する。

液晶分子がほぼ電界の向きに従ったときには、素子は良
好な透過状態を形成する。また、中間電圧においては、
拡散状態も中間的なものになる。

第４図は、本実施例に用いた可変焦点板素子１１４の断
面図であり、４１．４７は透明基板、４２．４６は透明
電極、４３は液晶粒、４４は高分子物質、４５は液晶粒
４３と高分子物質４４により構成される液晶を分散した
高分子物質層である。４８はその駆動回路であり、これ
は第１図図示可変焦点板素子駆動回路１１９の概略構成
を示すものである。

以下、この素子の作製法とこれを焦点板素子として駆動
させる場合について述べる。

重合度が約１０００のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
を水に溶解させ、メタノールを用いて再沈澱させて十分
に精製し１０％ＰＶＡ水溶液を作製する。この溶液５ｇ
に、メルク社のＺＬＩ２９１４液晶（登録商標）４ｇを
混合し；攪拌して乳液状にする。室温で約１時間放置後
、透明電極４６を備えたガラス基板４７上に適下し引き
伸して液晶を分散した高分子物質層４５の厚さが約８μ
ｍの膜を形成した。更に、この膜を室温で５時間乾燥後
対向基板を圧着し素子を作製した。

また、周波数Ｉ　ＫＨｚ、５０Ｖの短形波を印加したと
ころ、光量低下の少ない品位の高い透過状態が形成され
、電圧印加のオンオフにより透過状態と拡散状態の瞬時
の切換えが行えた。更に、その中間の印加電圧により素
子の拡散状態を制御することにより、良好な被写界深度
の確認も可能となった。

また、透明基板あるいは透明基板間に液晶の常光屈折率
と略等しい部材により凹凸を形成した場合には、液晶を
分散させた高分子物質層４５とこの凹凸部材の屈折率差
に基く拡散も起る。このため、ファインダ像の見え、明
るさ等を向上させるために、可変焦点板素子１１４の拡
散特性をより自由に変えることが可能となった。

本実施例によれば、ＡＦモード時においては可変焦点板
素子１１４を透過状態となるように、又ＭＦモモ−時に
おいては拡散状態となるように駆動している為、ＡＰモ
ード時には光量低下の無い、明るく、クリアなファイン
ダ像を得ることが可能となり、暗い場所での撮影や口径
の小さいレンズ（開放時のＦ値の大きいレンズ）を用い
た場合や、ボケ量の大きい被写体が存在する場合等にお
いて、構図決め易いと言う効果がある。

また、合焦不能な場合やＭＦモードが選択された場合に
は、瞬時に可変焦点板素子１１４を拡散状態に切換える
ようにしている為、像のボケ具合を観察できる状態に直
ちになり、マニュアルによる焦点合せ等の目的に見合っ
た瞬時の撮影ができる効果がある。

更に、被写界深度確認が必要な場合においては、合焦後
に可変焦点板素子１１４をレンズの種類及び絞り値に対
応した拡散状態にするようにしている為、瞬時の被写界
深度確認もできる効果がある。

更にまた、絞り込みを行わずに被写界深度確認が行える
為、ファインダの明るさが大きく損なわれることなしに
像観察が出来る。このため、被写界深度確認が非常に実
行し易くなる効果がある。

さらには、絞り込みボタンを省略できる為、機構の簡略
化ができるの効果もある。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、可変焦点板素子１１４が本発明の可
変焦点板素子に、可変焦点板素子駆動回路１１９及び演
算回路１２０が電圧印加制御手段に、それぞれ相当する
。

（変形例） 本実施例においては、ＡＰモードにおいて合焦不可能な
場合の警告表示として、前ピント状態表示マーク３５或
は後ピント状態表示マーク３７を点滅させるようにした
が、可変焦点板素子を１０Ｈｚの周波数で駆動させ、視
野枠全体を点滅させる様に構成しても良い。この様にす
ることにより、警告表示の認識性を飛躍的に向上させ得
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、オートフォーカ
ス時においては、可変焦点板素子を透過状態として合焦
させ、合焦不能時或はマニュアルフォーカス時において
は、拡散状態となるように駆動するようにし、また、被
写界深度確認が必要な場合においては、合焦後に可変焦
点板素子をレンズの種類及び絞り値に対応した拡散状態
となるようにしたから、オートフォーカス時には、光量
低下の無い、明るく鮮明なファインダ像を得ることがで
き、又合焦不能時やマニュアルフォーカスが選択されて
いる場合には、像のボケ具合を観察し易い状態となり、
更には明るさを著しく損なうことなく被写界深度確認を
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置が配置された一眼レフカ
メラの概略構成を示す図、第２図は本発明の一実施例に
おける可変焦点板素子の駆動時の動作を示すフローチャ
ート、第３図は本発明の一実施例装置が配置された一眼
レフカメラのファインダ観察図、第４図は第１図図示可
変焦点板素子の断面図である。 １１４・・・・・・可変焦点板素子、１１９・・・・・
・可変焦点板素子駆動回路、１２０・・・・・・演算回
路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電界強度に応じて透過光に対する光拡散性が変化
   する電界効果型の可変焦点板素子と、該可変焦点板素子
   に所要の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた、オー
   トフォーカス機能を有した一眼レフカメラの可変焦点板
   素子駆動装置において、オートフォーカス時には、前記
   電圧印加手段に所定の電圧印加を指示して前記可変焦点
   板素子を透過状態にし、被写界深度確認時には、前記電
   圧印加手段による電圧印加を制御して前記可変焦点板素
   子の拡散状態を変化させる電圧印加制御手段を設けたこ
   とを特徴とする一眼レフカメラの可変焦点板素子駆動装
   置。
2. （２）電圧印加制御手段内に、一眼レフカメラに配置さ
   れる合焦判別手段より不合焦信号が入力した際、或はマ
   ニュアルフォーカスが選択されている際には、電圧印加
   手段による可変焦点板素子への電圧印加を停止し、拡散
   状態とする電圧印加停止手段を具備したことを特徴とす
   る請求項１記載の一眼レフカメラの可変焦点板素子駆動
   装置。
3. （３）被写界深度確認の有無を設定する入力手段と、該
   入力手段による被写界深度確認の有無の判定を行う判定
   手段と、電圧印加制御手段内に、一眼レフカメラに配置
   される合焦判別手段より合焦信号が入力している際に、
   前記判別手段にて「有」が判別されている場合は、レン
   ズの種類及び絞り値に基づいて可変焦点板素子への電圧
   印加を決定し、該可変焦点板素子の拡散状態を定める第
   １の設定手段と、「無」が判別されている場合は、可変
   焦点板素子への電圧印加を停止し、該可変焦点板素子を
   最大拡散状態とする第２の設定手段とを具備したことを
   特徴とする請求項１又は２記載の一眼レフカメラの可変
   焦点板素子駆動装置。