JP2010091757A

JP2010091757A - 受光光学系

Info

Publication number: JP2010091757A
Application number: JP2008261233A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tanaka; 武志田中
Original assignee: Sigma Corp
Current assignee: Sigma Corp
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】受光センサの位置調整用のスペースを確保する。
【解決手段】被写界からの光束の光路上に配置される結像レンズ１８１と、光束を受光し、被写界に関する被写界データを取得する受光センサ１８３と、光束を屈曲させて、受光センサに導く板状の反射部材１８２ｂと、を有する受光光学系において、反射部材を、光束の入射する入射面側に赤外線吸収部１８２ａを有し、且つ、入射面と対向する背面側に反射部を有する構成とし、反射部において、入射面から入射した光束を反射し、入射面から射出する構成とし、さらに、赤外線吸収部１８２ａを、可視光線を透過し赤外線を吸収する特性を持つガラス板又は樹脂板で構成し、反射部を、反射部材の背面側に金属蒸着又はメッキ処理によって形成された反射膜で構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、受光センサに光束を導くための受光光学系に関する。

従来より、フィルムカメラ、デジタルカメラを問わずに一眼レフレックス構造を持つカメラにおいて、ペンタダハプリズム又はペンタダハミラー（以下、ペンタプリズムと称す）の後方にあるファインダ光学系の上部に測光用光学系を配置し、この測光用光学系の後方にＡＥセンサを配置する構造として、ファインダスクリーン上に１次結像した被写界像の光量をこのＡＥセンサで電気信号に変換してカメラの測光等に利用することが広く行われてきた。

この測光用光学系の配置を工夫した発明が多く開示されている。例えば、以下に記す特許文献１や特許文献２がある。

特許文献１に記載された開示の発明では、第２実施例（第８図）にあるように、結像レンズの直後に反射プリズムを配置し、測光光路が屈曲され上方の受光素子に光が入射する構成とすることで、受光素子を上方に配置できるので、カメラ本体の後方の出っ張りを小さくできる。また、本実施例において結像レンズと反射プリズムとを一体化することによって構成をさらに簡素化している。

また、特許文献２に記載された開示の発明では、図３や図５等にカメラのファインダ視野内に焦点検出エリアなどの種々の情報を被写界像に重ねて表示（いわゆるスーパーインポーズ表示）を行うための表示光学系をさらに有した構造となっており、この表示光学系と測光用光学系とを適切に配置することによって、カメラ全体のコンパクト化を図っている。
特開昭５９−２１４８２９号公報特開平１１−２３７６５９号公報

ところで、このＡＥセンサの位置決めは非常に重要であり、光学的に高い精度が要求される。仮にＡＥセンサに微小な位置ズレが起こったままＡＥセンサユニットが組み付けられた場合、ミラーボックス上面に組み付けられたピント板上の測光を行う参照ポイント（測光点）にもズレが生じることになり、撮影者が意図した測光結果が得られなくなる可能性がある。このため、ＡＥセンサユニットの組み立て時に、ＡＥセンサの位置を調整するための位置調整用スペースを予め設ける必要があった。

しかしながら、今日の一眼レフカメラは高機能化が進んでおり、ペンタプリズムの周囲には様々な機器が配置されるようになっている。例えば、光学ファインダ内の被写界像を撮影者の視力に合わせて調節するための視度調節機構や、ファインダ視野内にスーパーインポーズ表示を行うためのファインダ内表示装置、さらに内蔵ストロボやクイックシュー用の配線も配置されているため、上述したＡＥ受光素子の位置調整用スペースを確保するのが難しく、また、カメラのコンパクト化も妨げていた。位置調整用スペースを確保するための発明の開示は、上述した特許文献１や特許文献２にはなかった。

また、上述した特許文献１や特許文献２に開示の発明では、測光用光学系にプリズムと集光レンズとを一体化した光学部材が用いられていたが、この構成では赤外線成分をカットするための赤外線カットフィルタを測光用光学系の光路上に別途設ける必要があるため、ＡＥセンサユニットの大型化を招き、ＡＥセンサの位置調整用スペースの確保をさらに困難にしていた。

同様の課題はＡＥセンサだけでなく、被写界の合焦位置を算出するＡＦセンサにも言え、ＡＦセンサユニットの大型化を防ぎながらＡＦセンサの位置調整用スペースを確保する発明が望まれていた。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、コストの上昇を抑えながら、ＡＥセンサ等の受光センサの位置調整用スペースを確保できる受光光学系を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明を実施の受光光学系は、被写界からの光束の光路上に配置される結像レンズと、光束を受光し、被写界に関する被写界データを取得する受光センサと、光束を屈曲させて、受光センサに導く板状の反射部材と、を有する受光光学系において、反射部材を、光束の入射する入射面側に赤外線吸収部を有し、且つ、入射面と対向する背面側に反射部を有する構成とし、反射部において、入射面から入射した光束を反射し、入射面から射出する構成としたものである。

さらに本発明を実施の受光光学系は、上記発明において、赤外線吸収部を、可視光線を透過し赤外線を吸収する特性を持つガラス板又は樹脂板で構成したものである。

さらに本発明を実施の受光光学系は、上記発明において、反射部を、反射部材の背面側に金属蒸着又はメッキ処理によって形成された反射膜で構成したものである。

さらに本発明を実施の受光光学系は、上記発明において、被写界データを、少なくとも被写界の合焦状態に関するデータと輝度分布に関するデータのどちらかとしたものである。

本発明を実施の受光光学系によれば、コストの上昇を抑えながら、ＡＥセンサ等の受光センサの位置調整用スペースを確保できる受光光学系を提供することができる。

以下、添付の図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の受光光学系を実施した一眼レフカメラの要部中央断面図であり、図２は、図１に示した一眼レフカメラのＡＥセンサ周辺の要部拡大図である。

図１に示す一眼レフカメラ１００には、カメラ外観を構成する外装カバー１１０が設けられている。この外装カバー１１０とペンタプリズム１２１との間には、ファインダ視野内にスーパーインポーズ表示を行うためのファインダ内表示装置１３０、及び不図示の電装フレキが配置されている。さらに、外装カバー１１０の上部には不図示のポップアップ式内蔵ストロボも設けられている。外装カバー１１０の被写界側前面には、不図示の撮影レンズと結合するためのマウント部１４０が設けられている。

被写界からの光束は、撮像光学系を内在した不図示の撮影レンズを透過して、一眼レフカメラ１００内に入射する。入射した光束は、光路中に配置されたクイックリターンミラー１５０に到達する。クイックリターンミラー１５０は、入射した光束を図中上方に屈曲させるメインミラー１５１と、このメインミラー１５１の像面側（図中右側）にあって、メインミラー１５１の中央部に形成されたハーフミラー部を透過した光束を図中下方に屈曲させるサブミラー１５２とを備えている。

クイックリターンミラー１５０は、非撮影時は図示されるように光路上の観察位置に位置しているが、撮影者が不図示のレリーズボタンを操作し、一眼レフカメラ１００が撮影動作に入ると、被写界光束をクイックリターンミラー１５０の後方に配置されたフィルムやＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１６０に導くために光路上から退避位置に移動する。この間、撮像素子１６０の前面に配置されている不図示のシャッタが駆動し、所望の時間だけ撮像素子１６０の露光を行い、被写界像の電子画像データを取得する。

非撮影時において、メインミラー１５１によって上方に屈曲された被写界光束はファインダ光学系１２０に導かれる。同時に、メインミラー１５１の中央部に形成されたハーフミラー部を透過しサブミラー１５２によって下方に屈曲された光束は、カメラボディの底部に設けられた測距用光学系１７０を介してＡＦセンサ１７１に入射する。

ＡＦセンサ１７１に光束を導く測距用光学系１７０は、コンデンサレンズ１７２、ミラー１７３、セパレータレンズ１７４の順に配置・構成されている。また、セパレータレンズ１７４のミラー１７３側表面には、不図示の絞りマスクが設けられている。さらに、不図示の赤外線カットフィルタが測距用光学系１７０の任意の光路上に配置される。絞りマスクとセパレータレンズ１７４によって二つに分割された被写界光束は、ＡＦセンサ１７１内の別個のラインセンサに再結像され、取得した二つの画像データの位置関係を比較することによって被写界の合焦点を算出する。

クイックリターンミラー１５０の上方に設けられたファインダ光学系１２０は、ピント板１２２、ペンタプリズム１２１、接眼光学系１２３の順に配置・構成されており、クイックリターンミラー１５０によってファインダ光学系１２０に入射された光束は、ピント板１２２で一次結像した後、ペンタプリズム１２１に入射する。ペンタプリズム１２１内で反射を繰り返した光束はペンタプリズム１２１後方の射出面より射出し、さらにペンタプリズム１２１に対向する接眼光学系１２３を透過して撮影者の瞳位置に到達する。

ペンタプリズム１２１の後方には、接眼光学系１２３の他に測光用光学系１８０も配置されている。この測光用光学系１８０はペンタプリズム１２１の射出面に対向するように接眼光学系１２３の上方に位置されており、ピント板１２２で一次結合し、ペンタプリズム１２１内を反射した被写界像は、測光用光学系１８０にも入射することになる。

図２に示すように、この測光用光学系１８０は被写界側から、凸レンズ１８１、被写界からの光束を上方に屈曲するための反射部材１８２、そして、ＡＥセンサ１８３の順で配置・構成されている。このＡＥセンサ１８３は、多分割された撮影画面内の各領域に対応した不図示のフォトダイオードから構成されており、ピント板１２２の射出面に一次結像した被写界の輝度情報を取得する。

この反射部材１８２は、さらに、リン酸塩系ガラスやポリメチン系色素等の赤外線吸収色素を含有した樹脂等の公知の赤外線吸収材からなる平行平面板状のフィルタ部１８２ａと、アルミニウムや銀の蒸着によって形成されたミラー部１８２ｂとから構成されている。凸レンズ１８１を介して反射部材１８２に入射した被写界光束はこのフィルタ部１８２ａ内を透過し、赤外線成分が吸収された後ミラー部１８２ｂで反射され、再びフィルタ部１８２ａ内を透過して反射部材１８２外に射出される。反射部材１８２から射出した光束は、上方に配置されたＡＥセンサ１８３に入射し、そこでＡＥセンサ１８３は被写界の輝度に関する情報を取得し、電気信号に変換する。生成された電気信号は不図示の制御手段に送信され、露出補正等の撮影条件の補正等に利用される。

被写界からの光束は、反射部材１８２中を透過する際にフィルタ部１８２ａによって赤外線成分が吸収されるが、ミラー部１８２ｂでの反射によってフィルタ部１８２ａ内を往復することになるので、約２倍の厚みを持つ赤外線吸収材中を透過するのと同等となる。従って、その分フィルタ部１８２ａの厚みを薄く設計することが可能となる。

なお、上述した実施例の反射部材１８２のミラー部１８２ｂはアルミや銀の蒸着によって形成していたが、メッキ処理によってミラー部を形成した場合でも、本実施例と同様の効果が得られることは明らかである。

また、実施例の反射部材の赤外線を吸収する構成として、赤外線吸収材でフィルタ部を構成していたが、一般的なガラス基材の表面に赤外線を選択的に吸収する薄膜をコーティングし、背面にアルミ蒸着等による反射膜を形成する構成とした場合でも、本実施例と同様の効果が得られることは明らかである。赤外線吸収膜としては、例えば、フタロシアニン系化合物やアントラキノン系化合物を含有したハードコード等が適用可能である。

また、本発明に記載の反射部材は上述した実施例の測光用光学系のみに適用されるものではなく、例えば、一眼レフカメラ内の公知の測距用光学系にも同様に適用可能である。

すなわち、一般的な測距用光学系ではすでに上述したように、非撮影状態でサブミラー１５２により下方に屈曲された被写界光束が、コンデンサレンズ１７２、ミラー１７３、不図示の絞りマスク及び赤外線カットフィルタ、セパレータレンズ１７４を介してＡＦセンサ１７１に導かれる構造となっているが、例えばこのミラー１７３の代わりに本発明の反射部材を適用することも可能である。

この場合においても、反射部材の構造を公知の赤外線吸収材から成るフィルタ部と、フィルタ部の背面側に金属蒸着等によって形成されたミラー部とで構成することによって、フィルタ部から入射した被写界光束がミラー部で反射され、ＡＦセンサ１７１の配置された方向に屈曲される間に、フィルタ部を構成する赤外線吸収材によって光束中の赤外線成分が取り除かれるので、測距用光学系内に赤外線カットフィルタを別途設ける必要がなくなる。これにより、セパレータレンズ１７４とＡＦセンサ１７１上のラインセンサとの間のアライメント等の各種位置調整を行うためのスペース確保や、ＡＦセンサユニットのコンパクト化を達成することができる。

上記の他の実施形態と同様に、測距用光学系に本発明を適用する場合に、ミラー１７３ではなくサブミラー１５２をフィルタ部とミラー部とで構成するようにしても、同様の効果を奏するということは言うまでもない。

以上説明したように、本発明の反射部材を採用することによって、測光用光学系や測距用光学系等の受光光学系内に赤外線カットフィルタを単独の部材として配置する必要がなくなり、部品点数を削減すると共に、ＡＥセンサやＡＦセンサ等の受光センサの位置調整に必要なスペースを確保することができる。それによって、受光センサのより高精度な位置決めが可能となり、測光や測距の信頼性が向上する。

本発明の受光光学系を実施した一眼レフカメラの要部中央断面図である。図１に示した一眼レフカメラのＡＥセンサ周辺の要部拡大図である。

符号の説明

１５０クイックリターンミラー
１５１メインミラー
１５２サブミラー
１７０測距用光学系
１７１ＡＦセンサ
１７２コンデンサレンズ
１７３ミラー
１７４セパレータレンズ
１８０測光用光学系
１８１凸レンズ
１８２反射部材
１８２ａフィルタ部
１８２ｂミラー部
１８３ＡＥセンサ

Claims

被写界からの光束の光路上に配置される結像レンズと、
前記光束を受光し、前記被写界に関する被写界データを取得する受光センサと、
前記光束を屈曲させて、前記受光センサに導く板状の反射部材と、
を有する受光光学系において、
前記反射部材は、前記光束の入射する入射面側に赤外線吸収部を有し、且つ、入射面と対向する背面側に反射部を有する構成であり、
前記反射部において、前記入射面から入射した前記光束を反射し、前記入射面から射出することを特徴とする受光光学系。
前記赤外線吸収部は、可視光線を透過し赤外線を吸収する特性を持つガラス板又は樹脂板であることを特徴とする請求項１に記載の受光光学系。
前記反射部は、前記反射部材の背面側に金属蒸着又はメッキ処理によって形成された反射膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の受光光学系。
前記被写界データは、少なくとも被写界の合焦状態に関するデータと輝度分布に関するデータのどちらかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の受光光学系。