CN102445819A

CN102445819A - 照相机

Info

Publication number: CN102445819A
Application number: CN2011103029864A
Authority: CN
Inventors: 山本英明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-05-09
Also published as: US8750700B2; JP2012098701A; US20120082443A1

Abstract

照相机，其包括：场镜(4)，来自摄影光学系统的光入射到场镜；导电的透镜保持构件(102)，其保持场镜；导电构件(101，104)，其与透镜保持构件电连接；二次成像透镜(8)，其使来自场镜的光形成多个光学像；受光元件(9)，其将多个光学像转换成电信号；焦点检测部(21)，其通过使用电信号检测出摄影光学系统的焦点状态；以及导电的照相机机架(200)。具有透光性和导电性的涂层(4i，4j)设置于场镜的入射面。涂层经由导电构件和透镜保持构件而与照相机机架电连接。

Description

照相机

技术领域

本发明涉及一种诸如单镜头反光照相机等设置有焦点检测单元的照相机(camera)，特别涉及一种具有防止异物附着到包含于焦点检测单元的光学系统中的场镜的功能的照相机。

背景技术

单镜头反光照相机设置有检测摄影光学系统的焦点状态的焦点检测单元。如日本特开平59-107312号公报所公开的，焦点检测单元具有焦点检测光学系统，所述焦点检测光学系统包含场镜和二次成像透镜，所述场镜将来自摄影光学系统的光束分成两个光束，所述二次成像透镜使所述两个光束重新形成成对的光学像(被摄体像)。焦点检测单元通过受光元件将成对的被摄体像转换成电信号(像信号)，并且基于成对的像信号的相位差检测出摄影光学系统的焦点状态。

场镜被布置于摄影光学系统的一次成像面或位于该一次成像面附近，并且经由能可拆装地安装可互换摄影光学系统(可互换镜头)的支架(mount)暴露于照相机外部。经由支架进入照相机主体的异物附着到场镜的透镜面(入射面)导致异物像与被摄体像在受光元件上重叠。异物像与被摄体像的这种重叠使得不能获得正常的像信号，这劣化了焦点检测精度。

日本特许第2757387号公报公开了一种照相机，所述照相机使刷子与包含在焦点检测光学系统中的光学元件(光学滤波器)相对移动以移除附着在光学元件上的异物。

然而，日本特许第2757387号公报中所公开的光学元件和刷子相对移动以移除附着在光学元件上的异物的构造需要使光学元件或刷子移动以及放置驱动光学元件或刷子的驱动机构的空间，这增大了照相机的尺寸。

发明内容

本发明提供一种能抑制异物附着到包含于焦点检测光学系统中的场镜而不增大照相机尺寸的照相机。

作为本发明的方面，本发明提供一种照相机，该照相机包括：场镜，其布置于摄影光学系统的一次成像区域并且来自所述摄影光学系统的光入射到所述场镜；透镜保持构件，其保持所述场镜并且具有导电性；导电构件，其与所述透镜保持构件电连接；二次成像透镜，其使来自所述场镜的光形成多个光学像；受光元件，其将所述多个光学像转换成电信号；焦点检测部，其被构造为通过使用所述电信号检测出所述摄影光学系统的焦点状态；以及照相机机架，其具有导电性。具有透光性和导电性的涂层设置于所述场镜的入射面，并且所述涂层经由所述导电构件和所述透镜保持构件而与所述照相机机架电连接。

从下面(参照附图)对示例性实施方式的说明，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1示出作为本发明的实施方式1的单镜头反光照相机的构造。

图2是设置于实施方式1的照相机中的焦点检测单元的分解立体图。

图3是焦点检测单元中所使用的场镜的侧视图。

图4示出场镜中的光学有效区域和与导电构件接触的接触部分。

图5是示出场镜上的涂层区域的主视图。

图6是设置于焦点检测单元中的视场掩模的主视图。

图7是镜盒和焦点检测单元的分解立体图。

图8是设置于作为本发明的实施方式2的单镜头反光照相机的焦点检测单元的分解立体图。

图9是示出实施方式2中的场镜上的涂层区域的主视图。

图10示出场镜和导电带彼此连接的连接部分。

具体实施方式

下文中将参照附图说明本发明的示例性实施方式。

[实施方式1]

图1示出作为本发明的第一实施方式(实施方式1)的单镜头反光照相机的构造。在图1中，附图标记200表示作为照相机机架的镜盒。附图标记300表示能可拆装地安装到固定于镜盒200的支架(未示出)的可互换镜头。可互换镜头300包括摄影透镜(摄影光学系统)1。

在照相机中，附图标记2表示快速返回镜，附图标记3表示副镜。附图标记100表示焦点检测单元。

附图标记10表示焦平面板，附图标记11表示用于形成正立像的五棱镜(penta-dach prism)。附图标记12表示目镜透镜。焦平面板10、五棱镜11和目镜透镜12构成取景器光学系统。

附图标记14表示由诸如C CD传感器或CMOS传感器等光电转换元件构成的图像传感器(摄像元件)。图像传感器14对由摄影透镜1形成的被摄体像进行光电转换以输出用于产生图像(图像数据)的电信号。附图标记21表示照相机CPU，该照相机CPU用作进行各种计算并且控制照相机中的各种操作的控制器。

在可互换镜头300中，附图标记22表示储存可互换镜头300的各种信息的存储器。附图标记23表示聚焦马达(focusmotor)，该聚焦马达使包含于摄影透镜1中的聚焦透镜(未示出)沿光轴方向移动以进行摄影透镜1的调焦。聚焦马达23的驱动、即调焦由照相机CPU21控制。

图7示出镜盒200和焦点检测单元100之间的组装关系。虽然后面将详细说明，但焦点检测单元100利用均具有导电性的螺钉机械地接合到并且电连接到镜盒200的下部。镜盒200支撑照相机中的诸如焦点检测单元100、包括图像传感器14的图像传感器单元和取景器光学系统等各种部件。

镜盒200电连接到形成于基板的接地布线，在所述基板上，安装有诸如照相机CPU21等电气部件，所述基板构成整个照相机的接地(ground)。因此，镜盒200由诸如金属或含碳的塑料等具有导电性和高刚性的材料形成。

接着，将说明使用焦点检测单元100所进行的摄影透镜1的焦点状态的检测(下文中也称为“焦点检测”)。来自被摄体的光经过摄影透镜1然后到达由半透半反镜构成的快速返回镜2。到达快速返回镜2的光的一部分透过快速返回镜2然后被副镜3反射而入射到焦点检测单元100的场镜4。

场镜4布置于摄影透镜1的一次成像区域(即，位于摄影透镜1的一次成像面处或位于该一次成像面附近)。由此，在场镜4的入射面或在该入射面附近形成被摄体像。在可互换镜头300从支架拆下的状态中，场镜4的入射面(透镜面)经由支架内部的开口暴露到照相机外部。因此，诸如灰尘等异物容易附着到场镜4的入射面。

场镜4会聚入射到其中的光(光束)。透过场镜4的光束经过诸如红外截止滤波器等光学滤波器6，然后经由限制光经过区域的孔径光阑(aperture stop)7的开口(ape rture)入射到二次成像透镜8中。由孔径光阑7提供的分割并限制光经过区域的功能使经过摄影透镜1的出射光瞳中的两个区域(分割的光瞳区域)的光束入射到二次成像透镜8中。场镜4和二次成像透镜8构成焦点检测光学系统。

二次成像透镜8使来自两个分割的光瞳区域的两个入射光束在作为焦点检测受光元件的受光传感器9上重新形成被摄体像，所述被摄体像是成对的光学像。受光传感器9对成对的被摄体像进行光电转换以输出成对的像信号(电信号)。

构成焦点检测部的照相机CPU21对成对的像信号进行相关计算以计算出相位差、即成对的像信号之间的相对位移量，然后基于相位差计算(检测)出摄影透镜1的焦点状态(散焦量)。而且，照相机CPU21基于散焦量计算出为了获得焦点对准状态聚焦透镜应该被移动的移动量(换言之，聚焦马达23的驱动量)。然后，照相机CPU21根据计算结果驱动聚焦马达23以移动聚焦透镜。由此进行调焦，从而获得焦点对准状态。

另一方面，被快速返回镜2反射的光在布置于与图像传感器14光学共轭的位置处的焦平面板10上形成被摄体像。光(被摄体像)被焦平面板10扩散并且透过焦平面板10，然后由五棱镜11转换成正立像。正立像被目镜透镜12放大从而被用户观察到。

在进行焦点检测和调焦之后，照相机CPU21使快速返回镜2和副镜3退避到摄影透镜1的光路的外部。在快速返回镜2和副镜3退避之后，来自摄影透镜1的光经由包括红外截止滤波器的光学滤波器13到达图像传感器14以在图像传感器14上形成被摄体像。图像传感器14对被摄体像进行光电转换以输出电信号。照相机CPU21基于来自图像传感器14的电信号产生图像(图像数据)，然后将图像记录于记录介质(未示出)。

接着，参照图2至图6，更详细地说明焦点检测单元100。图2是焦点检测单元100的分解图。附图标记101表示作为导电构件的视场掩模，附图标记4表示上述场镜，附图标记102表示场镜保持构件。

已经入射到焦点检测单元100的光经过视场掩模101，然后入射到场镜4中。视场掩模101具有限制光经过区域的掩模功能(孔径光阑功能)，使得不需要的光、即除了形成成对的被摄体像的光以外的光不能入射到场镜4中。

如从与光轴方向正交的方向看场镜4的图3所示，场镜4具有多个(本实施方式中为三个)透镜面4a、4b和4c。三个透镜面4a、4b和4c被设置成与图像拍摄区域中的作为相互不同的区域的三个焦点检测区域对应，其中在图像拍摄区域中，经由摄影透镜1形成待被拍摄的被摄体像。换言之，来自焦点检测区域中的一个焦点检测区域的光经由透镜面4a、4b和4c中的与该一个焦点检测区域对应的一个透镜面以及孔径光阑7入射到二次成像透镜8以在受光传感器9上形成包含于该一个焦点检测区域中的被摄体的成对的光学像(被摄体像)。

来自摄影透镜1的光(即，被副镜3反射的光)经由三个透镜面4a、4b和4c从图3中的上方入射到场镜4中。因此，透镜面4a、4b和4c是场镜4的入射面。

在图4中，透镜面4a、4b和4c中的相应阴影区域4d、4e和4f示出对焦点检测有效的光束所经过的光学有效区域。在图5中，阴影区域4i示出在透镜面4a、4b和4c上设置涂层的涂层区域。

设置于涂层区域4i中的涂层由薄膜层形成，所述薄膜层主要包含诸如SiO₂或TiO₂等具有透光性和导电性的金属氧化物。涂层具有防止光反射的功能(抗反射功能)，从而抑制由在各透镜面上反射的光产生重影。而且，涂层为场镜4的透镜面4a、4b和4c提供导电性，这减小了场镜4的表面电阻。表面电阻的减小使得各透镜面上的电荷能够更容易地移动。

虽然本实施方式说明了通过诸如SiO₂或TiO₂等通常用于提高透镜的透光性的涂层来提高透镜面的导电性的示例，但是也可以设置诸如ITO膜等更积极地为透镜面增加导电性的涂层。而且，可以在SiO₂或TiO₂的膜上设置诸如氟等涂层以在维持透光性和导电性的状态下增加防止异物附着到涂层的功能。即，涂层可以具有防止光反射的功能和防止异物附着的功能中的至少一个功能。

图4所示的阴影区域4g和4h是涂层的连接部分，在所述连接部分处，涂层与图2所示的作为导电构件的视场掩模101接触以与视场掩模101电连接。从图5所示的涂层区域4i和图4所示的光学有效区域4d、4e和4f之间的比较可知，透镜面4a、4b和4c的涂层不仅设置于光学有效区域4d、4e和4f，而且还设置于光学有效区域4d、4e和4f外侧的外部区域。下文中将外部区域称为“非光学有效区域”。

涂层区域4i的连接部分4g和4h不设置于光学有效区域4d、4e和4f，而是设置于非光学有效区域。因此，连接部分4g和4h不妨碍经由光学有效区域4d、4e和4f形成被摄体像。

虽然本实施方式已经说明了连接部分4g和4h被设置于透镜面4a和4c的非光学有效区域的情况，但是只要场镜4的除了透镜面之外的非透镜面包含在涂层区域中，则连接部分就可以设置于该非透镜面的位于光学有效区域外侧的非光学有效区域。

而且，如图3所示，场镜4具有如下形状：平滑的斜面(即，相对于沿着光轴方向的竖直平面倾斜的面)4m和4n连接三个透镜面4a、4b和4c的边界部分。具体地，斜面4m平滑地连接透镜面4a和透镜面4b，斜面4n平滑地连接透镜面4b和透镜面4c。场镜4的这样的形状使得设置于三个透镜面4a、4b和4c的涂层在透镜面4a、4b和4c的边界部分处连续，这使得可以在三个透镜面4a、4b和4c上设置一体地电连接的涂层。这样的涂层构造可以使设置于三个透镜面4a、4b和4c上的整个涂层的电势均一。

图6示出从光轴方向看的视场掩模101。视场掩模101由诸如铁等具有导电性的材料制成。

在图6中，视场掩模101的阴影区域101g和101h是与场镜4的(即，涂层的)连接部分4g和4h接触的区域。实际上，阴影区域101g和101h的背面与连接部分4g和4h相应地接触。

而且，视场掩模101的阴影区域101a和101b是与场镜保持构件102接触的区域。实际上，阴影区域101a和101b的背面与场镜保持构件102接触。

在视场掩模101的除了阴影区域101g、101h、101a和101b的背面之外的区域，施加具有挡光效果和防反射效果但不具有导电性的亚光黑漆(matte black paint)。如果该漆具有导电性，则该漆可以被施加到包括阴影区域101g、101h、101a和101b的背面的整个视场掩模101。

图2所示的场镜保持构件102构成焦点检测单元100的机架，该机架保持焦点检测单元100的诸如场镜4和二次成像透镜8等部件。场镜保持构件102由诸如导电树脂等具有导电性的材料制成。场镜保持构件102利用均具有导电性的螺钉103a和103b机械地接合到并且电连接到镜盒200。

利用上述构造，设置于场镜4的透镜面4a、4b和4c的导电涂层经由作为导电构件的视场掩模101和具有导电性的场镜保持构件102与形成接地的镜盒200电连接。该构造能够抑制诸如灰尘等异物由于在场镜4的透镜面4a、4b和4c上积累的静电(电荷)而附着到透镜面4a、4b和4c，这使得可以避免由形成于受光传感器9上的异物像所引起的焦点检测精度的劣化。

而且，仅在场镜4的大体一个面上设置涂层而不形成复杂的涂层区域使得可以经由视场掩模使涂层与镜盒200电连接，从而减小涂层用的成本。此外，这样的涂层在场镜4的诸如透镜面4a、4b和4c的边界部分等边缘部分处连续，使得能够实现涂层与镜盒200的更稳定的接地连接。

而且，该构造使用通过为传统使用的视场掩模和场镜保持构件提供导电性而制造的构件作为使涂层与镜盒200电连接的视场掩模101和场镜保持构件102。使用这样的视场掩模101和场镜保持构件102能够在不使用刷子、刷子驱动机构和一个以上的新导电构件的状态下抑制异物附着到透镜面4a、4b和4c，这使得可以避免由于异物引起的焦点检测精度的劣化而不增大照相机的尺寸。

替代如上所述的通过斜面连接场镜4的透镜面4a、4b和4c的边界部分，可以通过增大涂层的覆盖边界部分之间的台阶的各部分的厚度而使涂层在透镜面4a、4b和4c上连续。

而且，场镜的透镜面的数量不限于以上所述的三个，可以是一个、两个、四个或更多。

[实施方式2]

接着，将参照图8至图10说明作为本发明的第二实施方式(实施方式2)的单镜头反光照相机。虽然实施方式1已经说明了使用视场掩模101作为使场镜4(即，涂层)与场镜保持构件102电连接的导电构件的情况，但本实施方式使用诸如导电带等不用作视场掩模的导电构件。除了上述导电构件以外，本实施方式的照相机的构造与实施方式1的照相机的构造相同，因此省略对该构造的说明。

图8是本实施方式中的焦点检测单元100的分解图。附图标记104表示作为导电构件的导电带。导电带104具有导电性和粘接面。粘接面被附着到场镜保持构件102和设置于场镜4的涂层。由此，场镜(涂层)4和场镜保持构件102经由导电带104彼此电连接。

在图9中，场镜4上的阴影区域4j示出设置有涂层的涂层区域。本实施方式中的场镜4的构造与实施方式1中的场镜4的构造的不同之处仅在于涂层区域4j。涂层由与实施方式1中的材料相同的材料形成，并且具有与实施方式1中的特性相同的特性。与实施方式1一样，涂层提高场镜4的导电性和透光性。场镜4的透镜面的光学有效区域也与实施方式1中的光学有效区域相同。

在图10中，涂层中的阴影区域4k和4l是与导电带104接触以与导电带104电连接的连接部分。阴影区域4k和4l设置于光学有效区域外侧的外部区域(非光学有效区域)。一体地形成的涂层连续地设置于场镜4的包含与导电带104接触的阴影区域4k和4l以及光学有效区域的整个区域，这能够使这些区域中的电势彼此相等。

利用上述构造，设置于场镜4的透镜面上的导电涂层经由作为导电构件的导电带104和具有导电性的场镜保持构件102与形成接地的镜盒200电连接。该构造能够抑制诸如灰尘等异物由于在场镜4的透镜面上积累的静电(电荷)而附着到透镜面，这使得可以避免由形成于受光传感器9上的异物像所引起的焦点检测精度的劣化。

而且，导电构件由具有粘接面的导电带104构成，使得导电构件与场镜4和场镜保持构件102更牢固地接合。即使对照相机施加振动或诸如温度和湿度等环境变化，该构造也能够更稳定地抑制异物附着到场镜4的透镜面。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但可以理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，从而涵盖所有的这样的变型、等同结构和功能。

Claims

1.一种照相机，其包括：

场镜(4)，其布置于摄影光学系统(1)的一次成像区域并且来自所述摄影光学系统的光入射到所述场镜；

透镜保持构件(102)，其保持所述场镜并且具有导电性；

导电构件(101，104)，其与所述透镜保持构件电连接；

二次成像透镜(8)，其使来自所述场镜的光形成多个光学像；

受光元件(9)，其将所述多个光学像转换成电信号；

焦点检测部(21)，其被构造为通过使用所述电信号检测出所述摄影光学系统的焦点状态；以及

照相机机架(200)，其具有导电性，

所述照相机的特征在于，具有透光性和导电性的涂层(4i，4j)设置于所述场镜的入射面(4a，4b，4c)，并且所述涂层经由所述导电构件和所述透镜保持构件而与所述照相机机架电连接。

2.根据权利要求1所述的照相机，其特征在于，

所述导电构件是限制入射到所述场镜的光的经过区域的视场掩模。

3.根据权利要求1所述的照相机，其特征在于，

所述涂层设置于所述场镜的所述入射面的光学有效区域(4d，4e，4f)和非光学有效区域，

在所述非光学有效区域中，形成与所述导电构件电连接的连接部分(4g，4h)。

4.根据权利要求1所述的照相机，其特征在于，

所述涂层具有防止光反射的功能和防止异物附着的功能中的至少一个功能。

5.根据权利要求1所述的照相机，其特征在于，

所述场镜具有多个入射面，

一体地电连接的所述涂层设置于所述多个入射面。