JP2013171110A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】ミラー駆動が不要なカメラを提供する。
【解決手段】本発明のカメラ10は、被写体光の光路上に設けられ、前記被写体光の反射率と透過率との割合を調整可能な複数の調光ミラー121,122と、前記調光ミラー121,122における前記反射率と前記透過率とを、それぞれ調整可能な制御部16と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明のカメラ10は、被写体光の光路上に設けられ、前記被写体光の反射率と透過率との割合を調整可能な複数の調光ミラー121,122と、前記調光ミラー121,122における前記反射率と前記透過率とを、それぞれ調整可能な制御部16と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、カメラに関するものである。
従来、反射率・透過率を自在に変更・制御できるミラー(調光ミラー)を用いてカメラ光学系の設計の自由度を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなミラーを備えるカメラによれば、調光ミラーによって、被写体光を撮像素子・光学素子に効率良く分けることができる。
しかし、上記技術において、ファインダ、撮像素子、光学素子の光学系に光を配分する際、調光ミラーの回転動作が必要となる。一般的にミラーが駆動すると、動作前後でミラー位置が微かに変動し、主に撮像や測距の面で無視できない誤差となる。
本発明の課題は、ミラー駆動が不要なカメラを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1に記載の発明は、被写体光の光路上に設けられ、前記被写体光の反射率と透過率との割合を調整可能な複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)と、前記調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における前記反射率と前記透過率とを、それぞれ調整可能な制御部(16)と、を備えることを特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカメラ(10)であって、前記複数の調光ミラー(121,122)は、互いに交差する第1調光ミラー(121)と第2調光ミラー(122)とを含むこと、を特徴とするカメラ(10)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のカメラ(20)であって、前記複数の調光ミラー(221,222)は、光路上に配置された第1調光ミラー(221)と、前記第1調光ミラー(221)によって反射された光の光路上に配置された第2調光ミラー(222)と、を備えること、を特徴とするカメラ(20)である。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のカメラ(10,20)であって、前記第1調光ミラー(121,122,221,222)により反射された後の第1光路(A3,B3)と、前記第2調光ミラー(121,122,221,222)により反射された後の第2光路(A2,B2)とは、同一直線上、互いに反対方向を向いていること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子(14)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能なファインダ光学系(13)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な光学素子(15)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子(14,15)、ファインダ光学系(13)及びオートフォーカスセンサ(15)を備え、前記制御部(16)は、撮影時には前記撮像素子(14,15)に光を到達させ、被写体をファインダで観察する際にはファインダ光学系(13)に光を到達させ、オートフォーカスを行う際には前記オートフォーカスセンサ(15)に前記光が到達するように、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における反射率と透過率との割合を調整すること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のカメラ(10)であって、前記複数の調光ミラー(121,122)は、互いに交差する第1調光ミラー(121)と第2調光ミラー(122)とを含むこと、を特徴とするカメラ(10)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のカメラ(20)であって、前記複数の調光ミラー(221,222)は、光路上に配置された第1調光ミラー(221)と、前記第1調光ミラー(221)によって反射された光の光路上に配置された第2調光ミラー(222)と、を備えること、を特徴とするカメラ(20)である。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のカメラ(10,20)であって、前記第1調光ミラー(121,122,221,222)により反射された後の第1光路(A3,B3)と、前記第2調光ミラー(121,122,221,222)により反射された後の第2光路(A2,B2)とは、同一直線上、互いに反対方向を向いていること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子(14)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能なファインダ光学系(13)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な光学素子(15)を備えること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のカメラ(10,20)であって、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子(14,15)、ファインダ光学系(13)及びオートフォーカスセンサ(15)を備え、前記制御部(16)は、撮影時には前記撮像素子(14,15)に光を到達させ、被写体をファインダで観察する際にはファインダ光学系(13)に光を到達させ、オートフォーカスを行う際には前記オートフォーカスセンサ(15)に前記光が到達するように、前記複数の調光ミラー(121,122,221,222,251〜254)における反射率と透過率との割合を調整すること、を特徴とするカメラ(10,20)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
本発明によれば、ミラー駆動が不要なカメラを提供することができる。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸OAを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者から見て左側に向かう方向をXプラス方向とし、正位置において上側に向かう方向をYプラス方向とする。また、正位置において被写体に向かう方向をZプラス方向とする。このZプラス方向を前面側、Zマイナス方向を背面側ともいう。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態であるカメラ10の概念的構成図である。図2は、そのミラー部を概念的に示す説明図である。
カメラ10は、画像情報を電子情報として記録(撮影)するいわゆるデジタルカメラであって、撮像レンズ11と、ミラー部12と、光学ファインダ部13と、撮像素子14と、光学素子15と、制御部16と、を備えている。
図1は、本発明の第1実施形態であるカメラ10の概念的構成図である。図2は、そのミラー部を概念的に示す説明図である。
カメラ10は、画像情報を電子情報として記録(撮影)するいわゆるデジタルカメラであって、撮像レンズ11と、ミラー部12と、光学ファインダ部13と、撮像素子14と、光学素子15と、制御部16と、を備えている。
撮像レンズ11は、図示しないが、撮影光学系を構成する複数のレンズ群を備え、被写体像光を集光してミラー部12に入射させる。
ミラー部12は、第1反射率可変ミラー121と、第2反射率可変ミラー122と、を備えている。
第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、電圧の印加により可逆的に透過率を変動させることができるエレクトロクロミック方式の調光ミラーである(例えば、特許出願公開番号:特開2003−335553)。
本実施形態における第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、印加する電圧を変化させることによって、その調光面121M,122Mを、光線を反射する反射状態と、光線を透過させる透過状態と、に切り替えることが可能となっている。
ミラー部12は、第1反射率可変ミラー121と、第2反射率可変ミラー122と、を備えている。
第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、電圧の印加により可逆的に透過率を変動させることができるエレクトロクロミック方式の調光ミラーである(例えば、特許出願公開番号:特開2003−335553)。
本実施形態における第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、印加する電圧を変化させることによって、その調光面121M,122Mを、光線を反射する反射状態と、光線を透過させる透過状態と、に切り替えることが可能となっている。
第1反射率可変ミラー121は、図1および図2(a)に示すように、調光面121Mが、撮像レンズ11の光軸OAと直交する(すなわちZ軸と直交する)状態から、Y軸と平行で且つ光軸OAと交差する回転軸RCを中心としてX軸プラス側から見て時計回りに45°回転した姿勢で配設されている。
これにより、第1反射率可変ミラー121は、その調光面121Mが反射状態の時、撮像レンズ11から入射した像光をY軸方向プラス側に向けて直角に反射屈曲させ、ファインダ光路A3で後述する光学ファインダ部13に導くようになっている。
これにより、第1反射率可変ミラー121は、その調光面121Mが反射状態の時、撮像レンズ11から入射した像光をY軸方向プラス側に向けて直角に反射屈曲させ、ファインダ光路A3で後述する光学ファインダ部13に導くようになっている。
第2反射率可変ミラー122は、図1および図2(b)に示すように、調光面122Mが、光軸OAと直交する(すなわちZ軸と直交する)状態からY軸と平行で且つ光軸OAと交差する回転軸RCを中心としてX軸プラス側から見て反時計回りに45°回転した姿勢で配設されている。
これにより、第2反射率可変ミラー122は、その調光面122Mが反射状態の時、撮像レンズ11から入射光路A(光軸OAと一致)で入射した像光をY軸方向マイナス側に向けて直角に反射屈曲させ、第2光路A2で後述する光学素子15に導くようになっている。
これにより、第2反射率可変ミラー122は、その調光面122Mが反射状態の時、撮像レンズ11から入射光路A(光軸OAと一致)で入射した像光をY軸方向マイナス側に向けて直角に反射屈曲させ、第2光路A2で後述する光学素子15に導くようになっている。
上記のような第1反射率可変ミラー121と第2反射率可変ミラー122の配設位置関係では、第1反射率可変ミラー121の調光面121Mと、第2反射率可変ミラー122の調光面122Mとは、回転軸RCで交差し、第1光路A1と第2光路A2とはY軸と平行な直線上で互いに逆方向を向く。
そして、第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、後述する制御部16における第1ミラー制御回路161および第2ミラー制御回路162から電圧が印可されて反射・透過が制御されている。
撮像レンズ11から入射光路Aで入射する像光を、撮像素子14に向かう第1光路A1と、光学素子15に向かう第2光路A2と、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131に向かうファインダ光路A3と、に振り分ける。この作用については後に詳述する。
そして、第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122は、後述する制御部16における第1ミラー制御回路161および第2ミラー制御回路162から電圧が印可されて反射・透過が制御されている。
撮像レンズ11から入射光路Aで入射する像光を、撮像素子14に向かう第1光路A1と、光学素子15に向かう第2光路A2と、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131に向かうファインダ光路A3と、に振り分ける。この作用については後に詳述する。
光学ファインダ部13は、ミラー部12のY軸方向プラス側に配設されており、ファインダスクリーン131と、ペンタプリズム132と、接眼光学系133と、を備えている。
ファインダスクリーン131は、ミラー部12における第1反射率可変ミラー121のY軸方向プラス側に、そのスクリーン面がY軸と直交する姿勢で配設されている。これにより、ファインダスクリーン131には、第1反射率可変ミラー121の調光面121Mによって反射された像光が結像するようになっている。
ペンタプリズム132は、断面形状が五角形のダハプリズムであって、ファインダスクリーン131のY軸方向プラス側に位置し、ファインダスクリーン131に結像した被写体像光を正立像として接眼光学系133へと導く。
接眼光学系133は、ペンタプリズム132のZ軸マイナス側(撮影者側)に配置されている。接眼光学系133は、ペンタプリズム132により正立像となった被写体像を目視可能とする光学系である。
つまり、光学ファインダ部13は、第1反射率可変ミラー121の調光面121Mによって反射されてファインダスクリーン131に結像した被写体像を、ペンタプリズム132および接眼光学系133を介して確認可能に構成されている。
ファインダスクリーン131は、ミラー部12における第1反射率可変ミラー121のY軸方向プラス側に、そのスクリーン面がY軸と直交する姿勢で配設されている。これにより、ファインダスクリーン131には、第1反射率可変ミラー121の調光面121Mによって反射された像光が結像するようになっている。
ペンタプリズム132は、断面形状が五角形のダハプリズムであって、ファインダスクリーン131のY軸方向プラス側に位置し、ファインダスクリーン131に結像した被写体像光を正立像として接眼光学系133へと導く。
接眼光学系133は、ペンタプリズム132のZ軸マイナス側(撮影者側)に配置されている。接眼光学系133は、ペンタプリズム132により正立像となった被写体像を目視可能とする光学系である。
つまり、光学ファインダ部13は、第1反射率可変ミラー121の調光面121Mによって反射されてファインダスクリーン131に結像した被写体像を、ペンタプリズム132および接眼光学系133を介して確認可能に構成されている。
撮像素子14および光学素子15は、撮像面に入射した光を電気信号に変換する、たとえばCCD等の光電変換素子である。
撮像素子14は、ミラー部12のZ軸方向マイナス側(背面側)に、その撮像面が光軸OAと直交する姿勢で配設されており、ミラー部12を透過した第1光路A1の像光が入射するようになっている。
光学素子15は、ミラー部12のY軸方向マイナス側(下面側)に、撮像面がY軸と直交する姿勢で配設されており、ミラー部12における第2反射率可変ミラー122の調光面122Mによって反射された第2光路A2の像光が入射するようになっている。
撮像素子14は、ミラー部12のZ軸方向マイナス側(背面側)に、その撮像面が光軸OAと直交する姿勢で配設されており、ミラー部12を透過した第1光路A1の像光が入射するようになっている。
光学素子15は、ミラー部12のY軸方向マイナス側(下面側)に、撮像面がY軸と直交する姿勢で配設されており、ミラー部12における第2反射率可変ミラー122の調光面122Mによって反射された第2光路A2の像光が入射するようになっている。
ここで、撮像素子14と光学素子15とは、用途や機能が異なる。たとえば、画角、画素数、受光特性等が異なり、撮像レンズ11の同一操作状態から異なる画像を撮像することができるように設定される。
また、一方で静止画を撮像し、他方で動画を撮像するといった機能分担させた構成であっても良い。
さらに、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方を、オートフォーカスの焦点検出用等としても良い。
なお、撮像素子14の撮像面と、光学素子15の撮像面と、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131のスクリーン面とは、ミラー部12を介して光学的に等価な位置に設定されている。
また、一方で静止画を撮像し、他方で動画を撮像するといった機能分担させた構成であっても良い。
さらに、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方を、オートフォーカスの焦点検出用等としても良い。
なお、撮像素子14の撮像面と、光学素子15の撮像面と、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131のスクリーン面とは、ミラー部12を介して光学的に等価な位置に設定されている。
制御部16は、CPU等を備えて構成され、撮像素子14および光学素子15を含むカメラ10の各部を統括制御する。
また、制御部16は、第1反射率可変ミラー121に制御電圧を供給する第1ミラー制御回路161と、第2反射率可変ミラー122に制御電圧を供給する第2ミラー制御回路162と、を備えている。
そして、撮影状況に応じて第1ミラー制御回路161および第2ミラー制御回路162を介してミラー部12における第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122の、反射と透過の作用を切り換える。
また、制御部16は、第1反射率可変ミラー121に制御電圧を供給する第1ミラー制御回路161と、第2反射率可変ミラー122に制御電圧を供給する第2ミラー制御回路162と、を備えている。
そして、撮影状況に応じて第1ミラー制御回路161および第2ミラー制御回路162を介してミラー部12における第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122の、反射と透過の作用を切り換える。
上記構成のカメラ10は、図示しない操作部から入力される指令に基づいて、制御部16が、第1ミラー制御回路161および第2ミラー制御回路162を介してミラー部12における第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122を切り換える。
そして、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14または光学素子15のいずれかによる撮影作用を行う。
そして、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14または光学素子15のいずれかによる撮影作用を行う。
すなわち、光学ファインダ部13を介して構図決定を行う際には、第1反射率可変ミラー121の反射率(全入射光量に対する反射光の割合)を「1」(すなわち100%)とすると共に第2反射率可変ミラー122の反射率を「0」(すなわち0%=透過率100%)とする。
これにより、撮像レンズ11からミラー部12に入射した像光は、第1反射率可変ミラー121によって反射されてファインダ光路A3でファインダスクリーン131に結像し、光学ファインダ部13を介した構図決定が可能となる。
前述したように、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131のスクリーン面は、撮像素子14の撮像面および光学素子15の撮像面とミラー部12を介して光学的に等価な位置に設定されており、従って、ファインダスクリーン131と撮像素子14および光学素子15とで結像状態は一致する。
これにより、撮像レンズ11からミラー部12に入射した像光は、第1反射率可変ミラー121によって反射されてファインダ光路A3でファインダスクリーン131に結像し、光学ファインダ部13を介した構図決定が可能となる。
前述したように、光学ファインダ部13におけるファインダスクリーン131のスクリーン面は、撮像素子14の撮像面および光学素子15の撮像面とミラー部12を介して光学的に等価な位置に設定されており、従って、ファインダスクリーン131と撮像素子14および光学素子15とで結像状態は一致する。
撮像素子14によって撮像する場合には、第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122の反射率を共に「0」とする。
これにより、撮像レンズ11から入射した像光はミラー部12を透過して第1光路A1で撮像素子14の撮像面に結像し、撮像素子14による撮像が可能となる。
光学素子15によって撮像する場合には、第1反射率可変ミラーの反射率を「0」とすると共に第2反射率可変ミラー122の反射率を「1」とする。
これにより、撮像レンズ11からミラー部12に入射した像光は、第2反射率可変ミラー122によって反射されて第2光路A2で光学素子15の撮像面に結像し、光学素子15による撮像が可能となる。
これにより、撮像レンズ11から入射した像光はミラー部12を透過して第1光路A1で撮像素子14の撮像面に結像し、撮像素子14による撮像が可能となる。
光学素子15によって撮像する場合には、第1反射率可変ミラーの反射率を「0」とすると共に第2反射率可変ミラー122の反射率を「1」とする。
これにより、撮像レンズ11からミラー部12に入射した像光は、第2反射率可変ミラー122によって反射されて第2光路A2で光学素子15の撮像面に結像し、光学素子15による撮像が可能となる。
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
上記構成のミラー部12を備えるカメラ10によれば、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14による撮影と、光学素子15による撮影とを、機構的動作(部材の移動)を伴うこと無く切り換えて行うことができる。
これにより、機構的動作に起因する精度の劣化を招来することがなく、その結果、撮像面結像位置の精度が向上する。また、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方をオートフォーカスの焦点検出用とした場合には、測距精度を向上できる。
上記構成のミラー部12を備えるカメラ10によれば、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14による撮影と、光学素子15による撮影とを、機構的動作(部材の移動)を伴うこと無く切り換えて行うことができる。
これにより、機構的動作に起因する精度の劣化を招来することがなく、その結果、撮像面結像位置の精度が向上する。また、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方をオートフォーカスの焦点検出用とした場合には、測距精度を向上できる。
(第2実施形態)
つぎに、図3〜図6を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図3は、第2実施形態におけるカメラ20の概念構成図である。
図4は、そのミラー部22を概念的に示す説明図である。図5は、ミラー部22の作用説明図である。
つぎに、図3〜図6を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図3は、第2実施形態におけるカメラ20の概念構成図である。
図4は、そのミラー部22を概念的に示す説明図である。図5は、ミラー部22の作用説明図である。
第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、ミラー部22内における第2反射率可変ミラー222の配置である。なお、第1実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第2反射率可変ミラー222は、図3,図4(b)および図5(b)に示すように、第1反射率可変ミラー221のY軸方向プラス側に、調光面222MがY軸と直交する姿勢で配設されている。
これにより、第2反射率可変ミラー222は、調光面222Mが反射状態の時、第1反射率可変ミラー221からファインダ光路B3で光学ファインダ部13に向かう(Y軸方向プラス側に向かう)像光を、逆方向(Y軸方向マイナス側に向けて)に反射して、第2光路B2で後述する光学素子15に入射させるようになっている。
なお、図4(b)および図5(a)では、理解し易いように第2反射率可変ミラー222によって反射された第2光路B2を光学ファインダ部13に向かうファインダ光路B3に対してずらして示しているが、実際の反射光の第2光路B2はファインダ光路B3と方向が逆で一致する。
第2反射率可変ミラー222は、図3,図4(b)および図5(b)に示すように、第1反射率可変ミラー221のY軸方向プラス側に、調光面222MがY軸と直交する姿勢で配設されている。
これにより、第2反射率可変ミラー222は、調光面222Mが反射状態の時、第1反射率可変ミラー221からファインダ光路B3で光学ファインダ部13に向かう(Y軸方向プラス側に向かう)像光を、逆方向(Y軸方向マイナス側に向けて)に反射して、第2光路B2で後述する光学素子15に入射させるようになっている。
なお、図4(b)および図5(a)では、理解し易いように第2反射率可変ミラー222によって反射された第2光路B2を光学ファインダ部13に向かうファインダ光路B3に対してずらして示しているが、実際の反射光の第2光路B2はファインダ光路B3と方向が逆で一致する。
上記のように構成されたカメラ20では、制御部16によるミラー部22における第1反射率可変ミラー221および第2反射率可変ミラー222の反射率の制御によって、撮影レンズ11から入射光路Bで入射する被写体像光を、光学ファインダ部13、撮像素子14および光学素子15の三方(第1光路B1,ファインダ光路B3および第2光路B2)にそれぞれ割り振ることができる。
すなわち、撮影レンズ11から入射光路Bでミラー部22に入射する全入射光量を「1」として各光学系に至る光量の割合は、第1反射率可変ミラー221の反射率をR1、第2反射率可変ミラー222の反射率をR2として、以下のように計算される。
撮像素子14に至る光量の割合(第1光路B1の透過率)T1は、
T1=1.0−R1
光学ファインダ部13に至る光量の割合(ファインダ光路B3の透過率)T2は、
T2=R1×(1.0−R2)
光学素子15に至る光量の割合(第2光路B2の透過率)T3は、
T3=R1×2×(1.0−R1)
レンズ側への戻り光量の割合TRは、
TR=R1×R2×R1
撮像素子14に至る光量の割合(第1光路B1の透過率)T1は、
T1=1.0−R1
光学ファインダ部13に至る光量の割合(ファインダ光路B3の透過率)T2は、
T2=R1×(1.0−R2)
光学素子15に至る光量の割合(第2光路B2の透過率)T3は、
T3=R1×2×(1.0−R1)
レンズ側への戻り光量の割合TRは、
TR=R1×R2×R1
ここで、第1反射率可変ミラー221の反射率R1と、第2反射率可変ミラー222の反射率R2とを変化させた場合の一例を図5(b)に示す。
たとえば、図5(b)における調光パターンCに示すように、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「1.0」とし、第2反射率可変ミラー222の反射率R2を「0.0」とすることで、入射光は全て光学ファインダ部13に入射する。
また、図5(b)における調光パターンEおよびGに示すように、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「0.0」とすることで、第2反射率可変ミラー222の反射率R2を問わず入射光は全て撮像素子14に入射する。
たとえば、図5(b)における調光パターンCに示すように、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「1.0」とし、第2反射率可変ミラー222の反射率R2を「0.0」とすることで、入射光は全て光学ファインダ部13に入射する。
また、図5(b)における調光パターンEおよびGに示すように、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「0.0」とすることで、第2反射率可変ミラー222の反射率R2を問わず入射光は全て撮像素子14に入射する。
一方、光学素子15には、図5(b)における調光パターンB,DおよびFに示すように、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「1.0」とすると共に第2反射率可変ミラー222の反射率R2を「0.5」とした場合、第1反射率可変ミラー221の反射率R1を「0.5」とすると共に第2反射率可変ミラー222の反射率R2を「1.0」とした場合、および第1反射率可変ミラー221の反射率R1および第2反射率可変ミラー222の反射率R2を共に「0.5」とした場合に、それぞれ入射光の一部が入射する。
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
上記構成のミラー部12を備えるカメラ10によれば、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14による撮影と、光学素子15による撮影とを、機構的動作(部材の移動)を伴うこと無く切り換えて行うことができる。
これにより、機構的動作に起因する精度の劣化を招来することがなく、その結果、撮像面結像位置の精度が向上する。また、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方をオートフォーカスの焦点検出用とした場合には、測距精度を向上できる。
上記構成のミラー部12を備えるカメラ10によれば、光学ファインダ部13を介した構図決定と、撮像素子14による撮影と、光学素子15による撮影とを、機構的動作(部材の移動)を伴うこと無く切り換えて行うことができる。
これにより、機構的動作に起因する精度の劣化を招来することがなく、その結果、撮像面結像位置の精度が向上する。また、撮像素子14または光学素子15のいずれか一方をオートフォーカスの焦点検出用とした場合には、測距精度を向上できる。
(変形形態)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)上記第1実施形態における第2反射率可変ミラー122は、Y軸と平行で且つ光軸OAと交差する回転軸RCを中心として45°回転した姿勢で配設されている。つまり、Y軸とZ軸を含む面内で角度が設定されており、撮像レンズ11からの像光をY軸と平行な方向に反射する。
しかし、第2反射率可変ミラー122の角度方向はこれに限らず、図2(c)に第2反射率可変ミラー122′として示すように、X軸とZ軸を含む面内で角度を設定しても良い。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)上記第1実施形態における第2反射率可変ミラー122は、Y軸と平行で且つ光軸OAと交差する回転軸RCを中心として45°回転した姿勢で配設されている。つまり、Y軸とZ軸を含む面内で角度が設定されており、撮像レンズ11からの像光をY軸と平行な方向に反射する。
しかし、第2反射率可変ミラー122の角度方向はこれに限らず、図2(c)に第2反射率可変ミラー122′として示すように、X軸とZ軸を含む面内で角度を設定しても良い。
この場合、第2反射率可変ミラー122′は撮像レンズ11からの像光をX軸と平行な方向(第2光路A2′)に反射するため、光学素子15もその方向に配置される。この構成では、第1反射率可変ミラー121と第2反射率可変ミラー122とで、像光の反射方向が直交する状態(ファインダ光路A3と第2光路A2′の成す角が90°)となって、第1反射率可変ミラー121で反射される像光は第2反射率可変ミラー122で反射されにくい方向となるため、乱反射を小さくできる。
(2)また、第1実施形態では、第1反射率可変ミラー121および第2反射率可変ミラー122はそれぞれ光軸OAに対して45°の角度に設定されているが、この設置角度は適宜変更可能である。上記実施形態は、本発明を、メインガイドバー141によってブレ補正光学系である。
(3)上記実施形態は、ミラー部22に第1反射率可変ミラーと第2反射率可変ミラーの2枚の調光ミラーを備えたものである。しかし、調光ミラーは2枚に限らず、たとえば図6に示すように3枚以上備えた構成としても良い。
図6は、4枚の調光ミラーを備えたミラー部22′の例であって、(a)は全体構成、(b)〜(d)は個々の調光ミラーをそれぞれ単独で示す。
(b)および(c)は、上記実施形態における第1反射率可変ミラーおよび第2反射率可変ミラーである。これらに(d)および(e)に示すX軸とZ軸を含む平面内で角度が設定された調光ミラー243,254を加えたものである。
(d)に示す調光ミラー243は、光軸OAと直交する状態からZ軸方向プラス側から見て反時計回りに45°回転した姿勢で設けられている。
(e)に示す調光ミラー244は、光軸OAと直交する状態からZ軸方向プラス側から見て時計回りに45°回転した姿勢で設けられている。
(b)および(c)は、上記実施形態における第1反射率可変ミラーおよび第2反射率可変ミラーである。これらに(d)および(e)に示すX軸とZ軸を含む平面内で角度が設定された調光ミラー243,254を加えたものである。
(d)に示す調光ミラー243は、光軸OAと直交する状態からZ軸方向プラス側から見て反時計回りに45°回転した姿勢で設けられている。
(e)に示す調光ミラー244は、光軸OAと直交する状態からZ軸方向プラス側から見て時計回りに45°回転した姿勢で設けられている。
このような構成によれば、図6(a)に示すように、各調光ミラー251〜254の反射率を制御することで、像光の入射光路Bの側(Z軸方向プラス側)を除く5方向(Z+,X+,X−,Y+,Y−)に、像光を分岐して出射することができる。
また、調光ミラーの配設角度は45°に限らず任意の角度に設定可能である。このような構成により、多くの撮像素子や光学素子に像光を分割供給することが可能となる。
また、調光ミラーの配設角度は45°に限らず任意の角度に設定可能である。このような構成により、多くの撮像素子や光学素子に像光を分割供給することが可能となる。
(4)上記実施形態は、第1反射率可変ミラーおよび第2反射率可変ミラーの反射率を「1.0」,「0.5」,「0.0」等に制御した例である。しかし、第1反射率可変ミラーおよび第2反射率可変ミラーの反射率は、この例に限定されるものではなく、それらの中間の任意の数値にも設定可能である。
また、上記実施形態および変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
10,20:カメラ、11:撮像レンズ、12,22:ミラー部、121,221:第1反射率可変ミラー、122,222:第2反射率可変ミラー、13:光学ファインダ部、14:撮像素子、15:光学素子、16:制御部、A,B:入射光路、A2,B2:第2光路,A3,B3:ファインダ光路
Claims (8)
- 被写体光の光路上に設けられ、前記被写体光の反射率と透過率との割合を調整可能な複数の調光ミラーと、
前記調光ミラーにおける前記反射率と前記透過率とを、それぞれ調整可能な制御部と、
を備えることを特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーは、互いに交差する第1調光ミラーと第2調光ミラーとを含むこと、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーは、光路上に配置された第1調光ミラーと、
前記第1調光ミラーによって反射された光の光路上に配置された第2調光ミラーと、を備えること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項2または3に記載のカメラであって、
前記第1調光ミラーにより反射された後の第1光路と、
前記第2調光ミラーにより反射された後の第2光路とは、同一直線上、互いに反対方向を向いていること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーにおける、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子を備えること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーにおける、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能なファインダ光学系を備えること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーにおける、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な光学素子を備えること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記複数の調光ミラーにおける、反射率と透過率との割合を調整することにより、前記被写体光の少なくとも1部が到達可能な撮像素子、ファインダ光学系及びオートフォーカスセンサを備え、
前記制御部は、
撮影時には前記撮像素子に光を到達させ、
被写体をファインダで観察する際にはファインダ光学系に光を到達させ、
オートフォーカスを行う際には前記オートフォーカスセンサに前記光が到達するように、
前記複数の調光ミラーにおける反射率と透過率との割合を調整すること、
を特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
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JP2012033765A JP2013171110A (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | カメラ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020523625A (ja) * | 2017-05-23 | 2020-08-06 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ | 複数開口画像化装置、画像化システム、および複数開口画像化装置を提供する方法 |
-
2012
- 2012-02-20 JP JP2012033765A patent/JP2013171110A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020523625A (ja) * | 2017-05-23 | 2020-08-06 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ | 複数開口画像化装置、画像化システム、および複数開口画像化装置を提供する方法 |
US11106047B2 (en) | 2017-05-23 | 2021-08-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Multi-aperture imaging device, imaging system and method for providing a multi-aperture imaging device |
JP7087000B2 (ja) | 2017-05-23 | 2022-06-20 | フラウンホッファー-ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ | マルチ開口撮像装置、画像化システム、およびマルチ開口撮像装置を提供する方法 |
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