JP2010224290A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】測光センサの有効利用を図る。
【解決手段】ミラーアップ時は、被写体光束が光学ファインダに導かれないため、ファインダ内に設けた測光センサ８でＴＴＬ測光は行えない。しかし、可動ミラー６の角度を変えることで、ペンタカバーの前面に設けた測光窓５１から測光センサ８に被写体光束を導くことができ、外部測光が行える。ミラー１，９がアップ状態に保持されるライブビューモード時や動画撮影時には、上記可動ミラー６を外部測光可能な角度に保持することで、測光を継続して行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学ファインダ、および光学ファインダに導かれた光で測光を行う測光センサを有するカメラに関する。

一眼レフカメラでは、撮影レンズを透過した被写体光束をメインミラーでファインダ光学系に導くことで被写体の観察を可能とするとともに、ファインダ光学系に導かれた光を測光センサで受光して被写体輝度を得るのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１６３０９４号公報

従来の一眼レフカメラは、測光センサを単にＴＴＬ測光センサとして用いているだけであり、測光センサの有効利用を図るものではなかった。

本発明に係るカメラは、被写体を観察するための光学ファインダと、被写体光束を光学ファインダに導く第１の光学部材と、受光光量に応じた信号を出力する測光センサと、測光センサの光路前方に配置され、第１の光学部材によって光学ファインダに導かれた光束を測光センサに導く第１の状態と、第１の光学部材を介さない光束を測光センサに導く第２の状態とに切換可能な第２の光学部材とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、測光センサの有効利用が図れる。

本発明の一実施形態における一眼レフデジタルカメラの側面断面図で、ミラーダウン時の状態を示す。 図１と同様の図で、ミラーアップ時を示す。 図２の要部拡大図。 カメラの制御系を示すブロック図。 他の実施形態におけるカメラの側面断面図。 更に他の実施形態におけるカメラの側面断面図。

図１〜図４により本発明の一実施の形態を説明する。
図１，図２は本実施形態における一眼レフデジタルカメラの側面断面図であり、図１がミラーダウン時、図２がミラーアップ時の状態をそれぞれ示す。図１において、撮影レンズ３１（図４）を透過した被写体光束は、一部がメインミラー１で反射され、ファインダ光学系を構成するフォーカシングスクリーン２、ファインダ内液晶表示装置３、ペンタプリズム４および接眼部５を介して観察される。

ペンタプリズム４と接眼部５との間には、可動ミラー６が設けられるとともに、その上部に測光レンズ７および測光センサ８が配置されている。可動ミラー６は、図３に実線で示す状態と、破線で示す状態とに角度が可変とされ、それにより測光センサ８の睨み角を変える機能を有する。図１においては、可動ミラー６は破線の状態にあり、測光センサ８が可動ミラー６およびペンタプリズム４を介してフォーカシングスクリーン２を睨んでいる。したがって、メインミラー１からペンタプリズム４へ入射した光の一部が可動ミラー６で反射された後、測光レンズ７を介して測光センサ８に導かれ、いわゆるＴＴＬ測光がなされる。測光センサ８の出力は、被写体の輝度に応じた信号であり、この輝度信号に基づいて周知のＡＥ演算および露出制御がなされる。可動ミラー６が実線の状態にあるときの動作は後述する。

撮影レンズの透過光の一部は、図１の状態においてメインミラー１のハーフミラー部を透過し、サブミラー９で反射されてＡＦユニット１０（焦点検出装置）に導かれる。ＡＦユニット１０の出力に基づいて周知のＡＦ演算およびレンズ駆動、すなわちオートフォーカスがなされる。

一方、撮像時には、メインミラー１およびサブミラー９が図２の位置まで跳ね上げられ、撮影光路から退避するとともに、シャッタ１１が開放される。被写体光束は、光学ローパスフィルタ１２を介してＣＣＤ等の撮像素子１３に導かれ、撮像がなされる。１４は、カメラ背面に設けられた液晶モニタである。

撮像素子１３の光電変換出力は、図４に示す画像処理部３２に入力される。画像処理部３２を構成する画像処理回路３２ａは、入力された撮像信号に種々の処理を施して画像データを生成する。ライブビューモード設定時には、上記撮像が繰り返し行われ、得られた画像データが表示回路３２ｂによる処理を経て、液晶モニタ１４に逐次更新表示（ライブビュー表示）される。撮影者は、ライブビュー表示を見ながら構図を決定することができる。なお、図１のようにミラーが撮影光路に挿入されているときは、ライブビュー表示は不可である。

レリーズ操作ががなされると改めて撮像が行われ、生成された画像データは記録／再生回路３２ｃを介してメモリカード等の記録媒体３３に記録される。なお、再生モードでは、記録媒体５に記録された画像データを記録／再生回路３２ｃにて読み出し、画像処理回路３２ａおよび表示回路３２ｂによる処理を経て液晶モニタ１４に表示することができる。

図４のＣＰＵ３４には、上記画像処理部３２の他に、測光センサ８、ＡＦユニット１０を構成するＡＦセンサ１０ａ、操作部４１、カメラ駆動部４２、可動ミラー駆動用のアクチュエータ４３などが接続される。操作部４１は、電源ボタンやレリーズボタン、再生操作や情報入力等で用いる各種操作部材等を含む。カメラ駆動部４２は、レンズ駆動部やミラー駆動部、シャッタ駆動部、絞り駆動部などを含む。アクチュエータ４３は、例えばモータやプランジャ等で構成される。ＣＰＵ３４は、操作部４１の操作状況に応じ、各センサからの入力値に基づいて、ＡＦ処理、ホワイトバランス処理、露出制御処理、撮像、画像処理、表示処理などの種々のカメラ動作を行う。

ところで、上記のライブビューモードが設定されているときは、撮像を繰り返し行うため、ミラー１，９は図２のアップ状態に保持する必要がある。動画撮像時も同様に、ミラーアップ状態を保持する必要がある。ミラーアップ状態では、光学ファインダで被写体を確認できないのは勿論、測光センサ８によるＴＴＬ測光も不能となるから、ライブビューモード時や動画撮像時には、ミラーアップ直前の測光センサ８の出力を用いて露出制御を行うか、撮像のたびに撮像素子１３から測光値を取得し、その測光値を用いて露出制御を行うのが一般的である。しかしながら、ミラーアップ前の測光値を用いる方法は、撮像時の天候の変化や構図変更に伴う輝度変化に全く追従できず、適正露出での撮像は望めない。一方、撮像素子１３から測光値を取得する方法は、画像表示用と測光値測定用とで情報を交互に変換する処理を繰り返す必要があるのに加え、ＡＦ処理も撮像素子１３の出力に基づいて行うため（コントラストＡＦ）、測光を重視するとフレームレートが犠牲となり、フレームレートを重視すると測光精度が犠牲になるという問題があった。

そこで本実施形態では、ライブビューモード時および動画撮像時には、外光（撮影レンズを通さない光）を測光センサ８に導き、外部測光を行うようにした。これを実現するにあたり、ペンタプリズム４の前方のペンタカバー部に、外光を取り込むための測光窓５１を設けるとともに、その内側にレンズ５２を設ける。ライブビューモードや動画撮像が指示されると、ＣＰＵ３４は、ミラーアップを行うと同時に、アクチュエータ４３により可動ミラー６を図４の実線状態とし、測光センサ８が可動ミラー６、ペンタプリズム４およびレンズ５２を介して測光窓５１を睨むようにする。これによれば、測光窓５１からの入射光がレンズ５２，ペンタプリズム４および可動ミラー６を介して測光センサ８に導かれ、外部測光用の測光センサを設けることなく外部測光が可能となる。特にレンズ５２を用いることで、撮影画面とほぼ同等の領域の被写体光束を測光センサ８に導くことができ、ＴＴＬ測光とほぼ同等の測光が行える。

そして、上記外部測光による測光値を用いてＡＥ演算および露出制御を逐次行うことで、天候の変化や構図変更に伴う輝度変化に露出を追従させることができ、適正露出で撮像を続けることができる。また、撮像素子１３から測光値を取得する必要がなくなる、あるいは回数を減らせるので、画像表示用と測光値測定用とで情報を交互に変換する処理が必要なくなるか軽減され、フレームレートおよび測光精度のいずれをも犠牲することがない。

一方、光学ファインダで被写体を確認するモードが指示されると、ＣＰＵ３４はミラーダウンを行うとともに、可動ミラー６を図４の破線状態とし、ＴＴＬ測光が可能な状態とする。

ここで、上記レンズ５２は、測光窓５１から可動ミラー６までの光路中に挿脱可能に設けてもよい。外部測光を行うときは、上述のようにレンズ５２を挿入する。一方、レンズ５２を光路外に出すと、より広い範囲、つまり撮影画面の周囲を含めた領域の光束を測光センサ８にもたらすことができる。この場合、測光センサ８は、ホワイトバランスセンサ（環境光センサ）として機能し、専用のホワイトバランスセンサを設けることなく、測光センサ８の出力に基づいて適切なホワイトバランス制御が行える。これによれば、ミラーダウン時には測光センサ８を主にＴＴＬ測光センサとして機能させるとともに、必要時には可動ミラー６を駆動してホワイトバランスセンサとして機能させ、一方、ミラーアップ時には外部測光センサとして機能させることができる。

図５は、測光センサ８をＴＴＬ測光センサおよびホワイトバランスセンサとして機能させるもので、可動ミラー６の駆動により、測光窓５３からの光を測光センサ８に導くことができる。測光窓５３は、ペンタカバー部の角部に設けられているので、より上方の光を測光センサ８にもたらすことができ、例えば上部蛍光灯の影響などを考慮した適切なホワイトバランス制御が行える。

図６は測光センサ８をアイセンサとして利用できるようにしたものである。
アイセンサは、ファインダ接眼部５への接眼の有無を検知するもので、通常はカメラの背面において接眼部５の近傍に設けられている。本実施形態では、ミラーアップ時に、接眼部５からファインダへの逆入射光を測光センサ８が受光できるように、つまり測光センサ８が可動ミラー６を介して接眼部５を睨むように可動ミラー６の角度を設定することができる。ファインダ光学系は、ミラーアップ時には被写体光束が遮断されるため、接眼部５からファインダへの逆入射光量を比較的正確に検出できる。撮影者が接眼していないときには接眼部からの入射光量は多く、接眼すると撮影者の顔で光が遮られるので、入射光量は少なくなる。したがって、測光センサ８の出力が所定値を超える場合に非接眼、所定値以下になると接眼と判断するようにすればよい。これによれば、専用のアイセンサをカメラ背面に設ける必要がないので、その分液晶モニタを大型化できるといった利点がある。

そして、図６の状態で接眼が検知されると、ＣＰＵ３４は液晶モニタ１４をオフするとともに、ミラーダウンを行い、さらに可動ミラー６をＴＴＬ測光が可能な状態とする。これにより、何らの切換操作を行うことなく自動的にファインダによる被写体観察およびＴＴＬ測光が可能となり、また使用しない液晶モニタ１４が自動的にオフされるので省電力が図られる。この状態でライブビューモードが指示されると、ＣＰＵ３４はミラーアップを行うとともに、液晶モニタ１４によるライブビュー表示を開始し、さらに可動ミラー６をアイセンサとしての使用が可能な状態、つまり図６の状態に切換える。

なお、可動ミラー６に代えてプリズムを用いてもよい。

１ メインミラー
４ ペンタプリズム
５ 接眼部
６ 可動ミラー
７ 測光レンズ
８ 測光センサ
９ サブミラー
１０ ＡＦユニット
１１ シャッタ
１３ 撮像素子
１４ 液晶モニタ
３２ 画像処理部
３４ ＣＰＵ
４３ アクチュエータ
５１，５３ 測光窓
５２ レンズ

Claims (7)

1. 被写体を観察するための光学ファインダと、
   被写体光束を前記光学ファインダに導く第１の光学部材と、
   受光光量に応じた信号を出力する測光センサと、
   前記測光センサの光路前方に配置され、前記第１の光学部材によって前記光学ファインダに導かれた光束を前記測光センサに導く第１の状態と、前記第１の光学部材を介さない光束を前記測光センサに導く第２の状態とに切換可能な第２の光学部材とを具備することを特徴とするカメラ。
2. 前記第１の光学部材によって前記光学ファインダに導かれる前記光束は、撮影レンズを透過した被写体光束であり、前記第１の光学部材を介さない前記光束は、前記撮影レンズを透過せずに入射した被写体光束であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記第１の光学部材は、前記撮影レンズを透過した前記被写体光束を前記光学ファインダに導く非撮像位置と、前記撮影レンズを透過した被写体光束を前記光学ファインダに導かずに撮像素子に導く撮像位置とに切換可能とされ、
   前記第２の光学部材は、前記第１の光学部材が前記非撮像位置に保持されるときは前記第１の状態に保持され、前記第１の光学部材が前記撮像位置に保持されるときは前記第２の状態に保持されることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
4. 前記第１の光学部材が前記撮像位置に保持されるときは、前記撮像素子の出力から得られる画像を表示装置に逐次更新表示するライブビューモード時、または動画撮像時であることを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
5. 前記撮影レンズを透過せずに入射する前記被写体光束は、撮像領域の周辺からの光束をも含むことを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
6. 前記第２の光学部材が前記第２の状態にあるときに、前記測光センサに導かれる光束の範囲を変更する第３の光学部材を更に備えることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
7. 前記第１の光学部材を介さない前記光束は、前記光学ファインダの接眼系からの入射光束であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。

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