JP2006003460A - 撮影装置および撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 第１および第２のセンサをスペース効率良く配置することのできる撮影装置を提供する。
【解決手段】 撮影光路からの光束を接眼レンズに導く光学部材（７）を含むファインダ光学系と、第１の波長領域の光に対して主感度を有する第１のセンサ（３４）と、第２の波長領域の光に対して主感度を有する第２のセンサ（３５）とを備え、第１および第２のセンサは、光学部材の射出面（７ａ）のうち接眼レンズに向かう有効光路外の領域から光を取り込むように配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数のセンサを有する撮影装置に関するものである。

従来、一眼レフレックスタイプのカメラは、被写体輝度の測定を行う測光ユニットを有しており、この測光ユニットは、ペンタプリズムの射出面のうち接眼レンズに向かう光路以外の領域から光を取り込むように配置されている。このように測光ユニットを配置することで、カメラ本体に装着された各種交換レンズを通過した光束を用いて測光を行うことができるようにしているとともに、接眼レンズから入射した光が測光ユニットに到達しないようにしている。

また、自動焦点調節の精度を向上させるために、可視光と赤外光を検出して自動焦点調節の補正を行うものがある。例えば、焦点検出用ラインセンサと同一基板上に赤外光を受光するための受光素子を設けたものや（例えば、特許文献１参照）、リモコン信号を受信するリモコン受信部を用いて赤外光を受光するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特公平１−４５８８３号公報（３頁左欄３９行〜右欄２２行、第１３図等） 特開２０００−２９２６８２号公報（段落番号００６５〜００６９、図７等）

しかしながら、上記特許文献１では、赤外光用の受光素子で受光される光束がＡＦ光束に依存している、すなわち、赤外光用の受光素子に入射する光束と、焦点検出用ラインセンサに入射する光束は同じ光束となっている。このため、赤外光用の受光素子に入射する光束は、交換レンズの絞り値（Ｆナンバー）の影響を受け、低輝度限界が悪くなってしまう。

また、特許文献１では、焦点検出用ラインセンサが設けられた基板上に、赤外光用の受光センサを設けなければならないため、製造コストがアップしてしまう。

一方、特許文献２において、リモコン受信部はカメラの外面に設けられているため、リモコン受信部で受光される赤外光は、カメラ外部から直接リモコン受信部に入射する光となっている。

ここで、カメラシステムにおいては、カメラ本体に対して各種の交換レンズ（光学特性の異なる交換レンズ）を装着できるようになっている。このため、特許文献２のようにカメラ外部からの赤外光を直接受光する場合には、カメラ本体に装着された交換レンズを通過した赤外光を受光する場合に比べて、焦点調節に誤差が生じるおそれがある。

本発明の撮影装置は、撮影光路からの光束を接眼レンズに導く光学部材を含むファインダ光学系と、第１の波長領域の光に対して主感度を有する第１のセンサと、第２の波長領域の光に対して主感度を有する第２のセンサとを備え、第１および第２のセンサは、光学部材の射出面のうち接眼レンズに向かう有効光路外の領域から光を取り込むように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、第１および第２のセンサを、撮影装置内にスペース効率良く配置させることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１〜図４を用いて、本発明の実施例１であるカメラシステムについて説明する。本実施例のカメラシステムは、カメラ本体と、カメラ本体に装着されるレンズ装置とを有している。

図１は、本実施例におけるカメラ本体の一部の構成を示す縦断面図である。図１において、１は主ミラー、２はサブミラー、３は焦点検出ユニット（検出手段）である。

主ミラー１は、中央部分がハーフミラーで構成されており、カメラ本体が非撮影状態にあるときには、撮影光学系からの光束の一部を反射させるとともに、残りの光束を透過させる。主ミラー１を透過した光束は、主ミラー１に対して像面側（図中右側）に位置するサブミラー２で反射して焦点検出ユニット３に導かれる。

一方、カメラ本体が非撮影状態から撮影状態に移行するときには、主ミラー１の回動によって、主ミラー１およびサブミラー２が撮影光路から退避する。

焦点検出ユニット３は、サブミラー２で反射した光束を受光し、いわゆる位相差検出方式によって撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）を検出する。

４はフォーカシングスクリーンであり、主ミラー１で反射した光束がフォーカシングスクリーンで結像する。５はピントワッシャーである。６は焦点検出枠スクリーンであって、マイクロプリズムで形成された焦点検出枠を有している。上記マイクロプリズムによって、ファインダ視野内には、被写体像と重畳して焦点検出枠が表示されるようになる。

７はペンタプリズムのような光学部材であり、フォーカシングスクリーン４を透過した光束を反射させることによって、後述するファインダレンズに導く。ここで、光学部材７はペンタプリズムではなく、複数のミラーから形成された中空状の光学部材であってもかまわない。８は第１のファインダレンズ、９は第２のファインダレンズ、１０は接眼レンズである。光学部材７、ファインダレンズ８、９および接眼レンズ１０によってファインダ光学系が構成されている。

第１のファインダレンズ８は、図１に示すように、光学部材７の射出面に対してファインダ光軸Ｌ２方向で隣り合って配置されている。

フォーカシングスクリーン４に結像した被写体像は、焦点検出枠スクリーン６を透過するとともに光学部材７で反射して、ファインダレンズ８、９および接眼レンズ１０に導かれる。撮影者は接眼レンズ１０を覗くことにより、被写体像を観察することができる。

１１は第１の視野枠部材、１２は第２の視野枠部材、１３はバックライト付の液晶パネルで構成される情報表示ユニット、１４は反射プリズムである。

第１の視野枠部材１１は、フォーカシングスクリーン４に結像した被写体像のうち撮影可能な領域内の像を、ファインダ視野内に表示させるようにしている。第２の視野枠部材１２は、情報表示ユニット１３での表示内容をファインダ視野内で表示させる際に、情報表示ユニット１３での不要な光をカットし、表示領域内の光のみを透過させている。

反射プリズム１４は、情報表示ユニット１３から発した光を反射させてファインダ光学系に導くことにより、情報表示ユニット１３での表示内容をファインダ視野内に表示させるようにしている。この表示内容は、接眼レンズ１０を覗いて被写体像を観察したときに、該被写体像の下側に表示されるようになっている。

第１の視野枠部材１１は、反射プリズム１４を配置することによって形成されたスペースを利用して配置されている。すなわち、カメラ本体の下側（図１の下型）又は上側（図１の上側）から見たときに、第１の視野枠部材１１は、この一部が反射プリズム１４と重なるように配置されている。

これにより、第１の視野枠部材１１を、フォーカシングスクリーン４に近づけて配置することができ、フォーカシングスクリーン４に対する第１の視野枠部材１１の視度ズレ（位置ずれ）を抑制することができる。

１５はレンズ装置と結合するマウント、１６は主ミラー１（サブミラー２を含む）を回動可能に保持するミラーボックスである。１７はカメラ本体およびレンズ装置の間で通信を行うためのカメラ本体側の接点、１８はカバー、１９はショック吸収用のモルトプレーンである。２０は主ミラー１を保持する主ミラー受け板、２１はサブミラー２を保持するサブミラー受け板である。

２２は第１のレンズホルダで、第１のファインダレンズ８を保持している。２３は第２のレンズホルダで、第２のファインダレンズ９を保持している。

第２のレンズホルダ２３は、光軸（ファインダ光軸Ｌ２）方向に延びるガイドバー２４に係合し、ファインダ光軸Ｌ２方向に移動可能となっている。また、第２のレンズホルダ２３は、不図示のバネのバネ力を受けて視度調節カム２５に当接している。

視度調節カム２５は、視度調節ダイヤル２６に連結されており、視度調節ダイヤル２６を回転させると、視度調節カム２５が回転する。視度調節カム２５が回転すると、視度調節カム２５に対する第２のレンズホルダ２３の当接位置が変化し、第２のレンズホルダ２３（第２のファインダレンズ９）はファインダ光軸Ｌ２方向に移動する。これにより、視度調節が行われる。

２７はアイピースカバーであり、接眼レンズ１０を保持している。２８は測光ベース部材であり、測光ベース部材２８には測光レンズ２９、投光レンズ３０が固定されている。

３１は遮光板であり、測光レンズ２９のうちファインダレンズ８、９側の面に配置されている。３２は第１の測光センサホルダで、赤外光の透過を抑制する赤外カットフィルタ３３と第１の測光センサ（第１のセンサ）３４を保持している。

第１の測光センサホルダ３２は、固定バネ３５の付勢力を受けることにより測光ベース部材２８に当接した状態で保持されている。

第１の測光センサ３４は、可視光に対して主感度を有するセンサである。すなわち、第１の測光センサ３４は、可視光の波長領域（略４００ｎｍ〜７５０ｎｍ、第１の波長領域）において感度を有し、該波長領域内の特定の波長において感度がピークとなる。

光学部材７内で反射した光束のうちファインダ光路外に向かう光束の一部は、光学部材７の射出面から射出して、測光レンズ２９に入射する。

測光レンズ２９に入射した光束は、赤外カットフィルタ３３を透過した後、第１の測光センサ３４に到達する。これにより、第１の測光センサ３４は、該センサ３４に到達した光（可視光）を用いて、被写体輝度の測定（測光）を行う。

ここで、測光レンズ２９、赤外カットフィルタ３３および第１の測光センサ３４で構成されるユニットは、ファインダレンズ８、９に対してカメラ本体の上面側に配置されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図２において、３５は赤外光に対して主感度を有する第２の測光センサ（具体的には、赤外線センサ）である。すなわち、第２の測光センサ３５は、赤外光の波長領域（第２の波長領域）において感度を有し、該波長領域内の特定の波長において感度がピークとなる。

３６は第２の測光センサホルダ、３８は第２の測光センサ３５が実装されているフレキシブルプリント基板である。第２の測光センサホルダ３６は、ビス３７により第１のレンズホルダ２２に固定されている。

第２の測光センサ３５は、第１のファインダレンズ８に対してカメラ横方向（図２の上下方向）に配置されており、光学部材７内で反射した光束のうちファインダ光路外での光束の一部を受光する。

ここで、第２の測光センサ３５は、図２に示すように、光学部材７の射出面の幅（図２中の上下方向の長さ）と、第１のファインダレンズ８（第１のレンズホルダ２２を含む）の幅との差によって生じたスペース内に配置されている。

図３（Ａ）は、光学部材に対する２つの測光センサの配置関係を示す図である。また、図３（Ｂ）は、接眼レンズ側から見たときの光学部材の射出面を示す概略図である。

図３（Ｂ）において、光学部材７の射出面７ａのうち斜線で示す領域Ａ１には、第１のファインダレンズ８および第１のレンズホルダ２２が配置されている。そして、射出面７ａのうち領域Ａ１以外の領域Ａ２〜Ａ３は、被写体観察のための光束が通過しない領域、すなわち、ファインダ光路外となる領域となっている。

本実施例では、上述したように領域Ａ４から第１の測光センサ３４で受光する光を取り込んでいる。また、領域Ａ２には、第２の測光センサ３５が配置されている。このように射出面７ａのうちファインダ光路外の領域から光を取り込むように第１および第２の測光センサ３４、３５を配置することで、これらの測光センサ３４、３５をカメラ本体内にスペース効率良く配置することができる。

なお、本実施例では、領域Ａ２および領域Ａ４を用いて第１および第２の測光センサ３４、３５を配置するようにしているが、領域Ａ２〜Ａ３のうち少なくとも１つの領域を用いて第１および第２の測光センサ３４、３５を配置するようにしてもよい。

また、領域Ａ４に配置される測光レンズ２９と、領域Ａ２内に配置される第２の測光センサは、ファインダ光軸Ｌ２に近い位置となるように配置することが好ましい。このように配置することで、第１の測光センサ３４および第２の測光センサ３５で受光させる光量を増やすことができ、精度の良い測光を行うことが可能となる。

図４は、本実施例のカメラシステムの主な構成を示すブロック図である。

図４において、１００はカメラ本体、１０１はカメラ本体１００に装着されるレンズ装置である。３ａは焦点検出ユニット３内に設けられた焦点検出センサであり、可視光から赤外光までの広い波長領域の光に対して感度を有している。焦点検出センサ３ａの検出結果はカメラＣＰＵ（制御手段）５０に出力され、カメラＣＰＵ５０において、レンズ装置１０１内に配置されたフォーカスレンズ６２の駆動量（駆動方向を含む）が演算される。

５１は撮影モード設定スイッチであり、可視光での撮影を可能とする可視光撮影モードや、赤外光での撮影を可能とする赤外光撮影モードの設定を行うために操作されるスイッチである。カメラＣＰＵ５０は、撮影モード選択スイッチ５１からの出力信号に基づいて、可視光撮影モード又は赤外光撮影モードの設定を行う。

５２はＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子であり、レンズ装置１０１内の撮影光学系によって形成された被写体像（光学像）を電気信号に光電変換する。撮像素子５２から読み出された信号は、所定の画像処理（色処理、圧縮処理等）が施された後、カメラ本体１００に設けられた不図示の表示ユニットに出力されて撮影画像として表示されたり、不図示の記録媒体に記録されたりする。

なお、本実施例では、撮像素子を用いたカメラ本体について説明しているが、フィルムを用いたカメラ本体についても本発明を適用することができる。

カメラＣＰＵ５０内の露出決定部５０ａは、第１の測光センサ３４又は第２の測光センサ３５の出力に基づいて露出値（シャッタスピードや絞り値）を演算する。

また、カメラＣＰＵ５０内の焦点検出補正部５０ｂは、第２の測光センサ３５での測光結果に基づいて、焦点検出センサ３ａの検出結果に基づいて決定されたフォーカスレンズ６２の駆動量に対して補正を行う。これにより、従来のように赤外光による焦点検出誤差を補正することができる。

カメラＣＰＵ５０で決定されたフォーカスレンズ６２の駆動量に関する情報は、レンズ装置１０１内のレンズＣＰＵ６０に送信される。そして、レンズＣＰＵ６０は、レンズ駆動回路６１の駆動を制御することによって、レンズ装置１０１内に配置されたフォーカスレンズ６２を、受信した駆動量の分だけ撮影光軸Ｌ方向に移動させる。これにより、焦点調節動作が完了する。

５３は赤外光の透過を抑制する赤外カットフィルタである。５４はフィルタ駆動機構であり、カメラＣＰＵ５０の制御によって赤外カットフィルタ５３を撮影光路内に進入させたり、撮影光路から退避させたりする。なお、手動によって赤外カットフィルタ５３を撮影光路内に進入させたり、撮影光路から退避させたりすることができる。

撮像素子５２を構成するフォトダイオードは、可視光領域から赤外光領域までの領域において感度を有している。このため、赤外カットフィルタ５３を撮影光路に対して進入させたり、退避させたりすることで、可視光を用いた撮影を行ったり、赤外光を用いた撮影を行ったりすることができる。

なお、フィルムを使用するカメラ本体では、可視光に対応した通常のフィルムおよび赤外フィルムのうちカメラ本体に装填されているフィルムに応じて、可視光撮影や赤外光撮影を行うことができる。例えば、通常のフィルムを用いる場合には、撮影者が操作部材（撮影モード切り換えスイッチ５１に相当する）を操作することによって可視光撮影モードの設定を行うことができる。また、赤外フィルムを用いる場合には、上記操作部材の操作によって、赤外光撮影モードの設定を行うことができる。

次に、本実施例のカメラシステムにおいて、可視光撮影モードや赤外光撮影モードが設定された場合の撮影動作について説明する。

（可視光撮影モードが設定された場合）
撮影モード設定スイッチ５１の操作によって可視光撮影モードが設定されている場合の撮影動作を説明する。

カメラ本体１００に設けられたレリーズボタンの半押し操作によって撮影準備動作を開始させると、焦点検出センサ３ａにより撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）が検出される。また、第１の測光センサ３４による測光動作が行われるとともに、第２の測光センサ３５による測光動作が行われる。

レンズ装置１０１内に配置される撮影レンズ（フォーカスレンズ６２を含む）は色収差を有しているため、可視光での撮影と赤外光での撮影ではピント位置がずれることがある。すなわち、可視光での撮影を行う場合に赤外光および可視光を含む光束を用いて焦点検出動作を行うと、この焦点検出動作によって得られるデフォーカス量に誤差が生じることがある。

このため、カメラＣＰＵ５０の焦点検出補正部５０ｂは、第１の測光センサ３４および第２の測光センサ３５での測光結果と、レンズ装置１０１での収差情報に基づいて、焦点検出センサ３ａの出力、すなわち、デフォーカス量を示す情報に対して補正処理を行う。この補正処理については従来と同様であるため、詳細な説明は省略する。ここで、レンズ装置１０１の収差情報等（他には、絞り値情報や撮影光学系の焦点距離情報等がある）は、レンズＣＰＵ６０内のメモリ等に格納しておくことができる。そして、例えば、レンズ装置１０１をカメラ本体１００に装着したときに、カメラＣＰＵ５０がレンズＣＰＵ６０との通信によって、収差情報等を取得することができる。

カメラＣＰＵ５０は焦点検出補正部５０ｂで補正されたデフォーカス量に関する情報をレンズＣＰＵ６０に送信し、レンズＣＰＵ６０はレンズ駆動回路６１を介してフォーカスレンズ６２を駆動する。これにより、焦点調節動作が完了する。

可視光撮影モードが設定されている場合、カメラＣＰＵ５０の露出決定部５０ａは、第１の測光センサ３４での検出結果を用いて露出値を決定する。

レリーズボタンが全押し操作されると、カメラＣＰＵ５０は、絞り値に関する情報をレンズＣＰＵ６０に送信する。これにより、レンズＣＰＵ６０は、受信した絞り値となるように絞り駆動回路６３を介して絞りユニット６４を駆動する。また、カメラＣＰＵ５０は、上記決定されたシャッタ速度でシャッタユニット（不図示）を駆動する。これにより、撮像素子５２への露光が行われる。

（赤外光撮影モードが設定された場合）
次に、撮影モード設定スイッチ５１の操作によって赤外光撮影モードが設定されたときの撮影動作について説明する。

レリーズボタンの半押し操作により、焦点検出センサ３ａにおいて撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）が検出される。また、第１の測光センサ３４による測光動作が行われるとともに、第２の測光センサ３５による測光動作が行われる。

カメラＣＰＵ５０の焦点検出補正部５０ｂは、可視光撮影の場合と同様に、第１の測光センサ３４および第２の測光センサ３５の測光結果と、レンズ装置１０１の収差情報に基づき、焦点検出センサ３ａの出力（デフォーカス量を示す情報）に対して補正処理を行う。

そして、カメラＣＰＵ５０は、焦点検出補正部５０ｂで補正されたデフォーカス量に関する情報をレンズＣＰＵ６０に送信する。レンズＣＰＵ６０は、レンズ駆動回路６１を介してフォーカスレンズ６２を駆動する。これにより、焦点調節動作が完了する。

赤外光撮影モードが設定されている場合、カメラＣＰＵ５０の露出決定部５０ａは、第２の測光センサ３５での検出結果に基づいて露出値（絞り値およびシャッタ速度）を決定する。

レリーズボタンが全押し操作されると、カメラＣＰＵ５０は、上記決定された絞り値に関する情報をレンズＣＰＵ６０に送信し、レンズＣＰＵ６０は受信した絞り値となるように絞り駆動回路６３を介して絞りユニット６４を駆動する。また、上記決定されたシャッタ速度となるようにシャッタユニットの駆動を制御する。これにより、撮像素子５２への露光が行われる。

本実施例では、第１の測光センサ３４と第２の測光センサ３５を、光学部材７の射出面のうちファインダ光路外の領域から光を取り込むように配置しているため、ペンタプリズム７の射出面におけるデッドスペースを効率良く利用することができる。これにより、カメラ本体を大型化させることなく、２つの測光センサを配置することが可能となる。

また、本実施例では、第１の測光センサ３４および第２の測光センサ３５として、従来（特許文献１）のように専用のセンサを用いずに、既存のセンサを用いている。このため、上記専用のセンサを製造する必要がなくなり、カメラシステムのコストダウンを図ることができる。しかも、第１の測光センサ３４および第２の測光センサ３５を用いることで、色収差を考慮に入れて焦点検出精度を向上させることができるとともに、赤外光撮影および可視光撮影に応じた測光を行うことができる。

本発明の実施例１におけるカメラ本体の一部の構成を示す断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 光学部材と第１および第２の測光センサとの位置関係を示す外観斜視図（Ａ）と、光学部材の射出面に対するファインダレンズユニットの位置関係を示す図（Ｂ）。 実施例１におけるカメラシステムの主な構成を示すブロック図。

符号の説明

７：光学部材
７ａ：射出面
２９：測光レンズ
３３：赤外カットフィルタ
３４：第１の測光センサ
３５：第２の測光センサ

Claims (6)

1. 撮影光路からの光束を接眼レンズに導く光学部材を含むファインダ光学系と、
   第１の波長領域の光に対して主感度を有する第１のセンサと、
   第２の波長領域の光に対して主感度を有する第２のセンサとを備え、
   前記第１および第２のセンサは、前記光学部材の射出面のうち前記接眼レンズに向かう有効光路外の領域から光を取り込むように配置されていることを特徴とする撮影装置。
2. 前記第１および第２のセンサは、前記第１および第２の波長領域の光を用いて測光を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記第１の波長領域の光を用いて撮影可能な第１の撮影モードと、前記第２の波長領域の光を用いて撮影可能な第２の撮影モードに設定可能な撮影装置であって、
   前記第１の撮影モードが設定された場合には、前記第１のセンサを用いて測光制御を行い、前記第２の撮影モードが設定された場合には、前記第２のセンサを用いて測光制御を行う制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. フォーカスレンズを含む撮影光学系の焦点状態を検出する検出手段と、
   該検出手段の検出結果と前記第１および第２のセンサの出力とに基づいて、前記フォーカスレンズの駆動制御を行う制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
5. 前記第１のセンサは、前記有効光路外の領域のうち第１の領域から光を取り込むように配置され、
   前記第２のセンサは、前記有効光路外の領域のうち第２の領域内に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の撮影装置と、
   該撮影装置に装着されるレンズ装置とを有することを特徴とする撮影システム。
   
   

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