JP2014119593A

JP2014119593A - 測光装置

Info

Publication number: JP2014119593A
Application number: JP2012274536A
Authority: JP
Inventors: Takuya Izumi; 卓弥泉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-30

Abstract

【課題】測光光学系に対する測光センサの位置を精度良く調整することを可能にし、さらに、調整時間の短縮を可能にする。
【解決手段】測光光学系９を保持する測光光学系保持部材１１と、測光センサ１０を保持する測光センサ保持部材１４と、測光センサの受光面に平行な平面上で摺動可能な測光スライド板１５と、ファインダ光路変換手段７を保持するファインダ光路変換手段保持部材１２とを備え、測光スライド板は、摺動する平面に鉛直な調整軸１５ｂを有し、測光センサ保持部材は、調整軸と嵌合の関係となる丸穴部１４ａを有し、測光光学系の光軸方向に調整軸に沿って移動可能であり、測光スライド板は、測光センサ保持部材から測光光学系保持部材よりも離れた位置にあるファインダ光路変換手段保持部材の平面部１２ａに摺動可能に押圧保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置等に用いられる測光装置に関するものである。

従来における一般的なカメラには、写真の露出制御を行うため、あるいは露出制御情報を撮影者に知らせるために、測光装置が設けられている。例えば、一眼レフカメラでは、光学ファインダの内部に測光光学系（以下、測光レンズと記す）及び測光センサを備える測光装置が設けられている。測光装置は、撮影レンズを介して焦点検出板（以下、ピント板と記す）上に結像された被写界像を、ファインダ光路変換手段（以下、ペンタプリズムと記す）を介した後、測光レンズによって測光センサ上に二次結像させることで、測光を行うものが知られている。このような測光装置においては、測光センサが測光する領域と撮影が行われる撮影領域の位置を合わせるために、測光センサとピント板の相対位置を、設計上の所定位置関係に合わせておく必要がある。

このための調整機構としては、下記特許文献１に開示されているように、測光センサに垂直な方向（以下、Ｚ軸と記す）に対して、直交する方向（以下、Ｘ方向、Ｙ方向と記す）に測光センサを移動させ、測光センサとピント板の相対位置を調整するようにした技術が提案されている。

ところで、近時の測光装置には、被写界の明るさを測光するためだけでなく、被写界の輝度情報を元に被写体（例えば人や車等）を検出して焦点検出の補助やシーン認識を行う機能が搭載されている。前述した機能を実現するために、被写体の顔や色を認識する機能を有した測光センサが提案されており、被写体を測光センサに従来以上に精度良く結像する必要がある。そのためには、測光センサのピント板に対するＸＹ平面における位置関係のみならず、測光レンズの結像位置に測光センサの位置を、より厳密に調整する必要が生じてきている。

上述した課題に対し、下記特許文献２では、測光レンズの周囲に円環状の円板部を一体的に形成して、該円板部の周囲にネジ山（雄ネジ）を形成し、測光センサを保持するホルダには、該測光センサを取り囲むように相対する雌ネジを有するレンズ保持部（雌ネジ部）を設ける技術が提案されている。この構造によって、該測光レンズを該レンズ保持部に螺合し、測光レンズのネジ部を回転させることで、測光レンズと測光センサ間の光軸方向のピント調整を可能にしている。また、上記以外のネジ部が三カ所設けられており、三カ所のネジ部の回転により、押し込み量、あるいは引き込み量を調整することで、測光装置のピント方向の調整のみならず、測光装置のＸＹ方向をも調整できるという特徴を有している。

特開２００３−１６７２８４号公報特開平０６−２６５９６６号公報

しかしながら、測光レンズの結像位置に測光センサの位置を調節可能にした上述の特許文献２に記載の従来技術は、Ｚ方向の調整のみならず、測光レンズのＸＹ方向をも調整できる点で優れているものの、Ｚ方向とＸ及びＹ方向の合計四カ所のネジ部を押し込み、引き込み量の調整を行うため、測光レンズと測光センサの位置調整を精度良く追い込むための調整時間が長くなるという課題が考えられる。

（発明の目的）
本発明の目的は、測光光学系に対する測光センサの位置を精度良く調整することを可能にし、さらに、調整時間の短縮を可能にした測光装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の測光装置は、光学ファインダ光路中に配置されたファインダ光路変換手段の射出光を、測光光学系を経て測光センサにより受光して、被写体輝度を検出する測光装置において、前記測光光学系を保持する測光光学系保持部材と、前記測光センサを保持する測光センサ保持部材と、前記測光センサの受光面に平行な平面上で摺動可能な測光スライド板と、前記ファインダ光路変換手段を保持するファインダ光路変換手段保持部材とを備え、前記測光スライド板が、摺動する平面に鉛直な調整軸を有し、前記測光センサ保持部材が、前記調整軸と嵌合の関係となる丸穴部を有し、前記測光光学系の光軸方向に前記調整軸に沿って移動可能であり、前記測光光学系保持部材が、前記ファインダ光路変換手段保持部材に取り付けられ、前記測光スライド板が、前記測光センサの受光面に対向し、前記測光センサ保持部材から前記測光光学系保持部材よりも離れた位置にある前記ファインダ光路変換手段保持部材の平面部に摺動可能に押圧保持されることを特徴とするものである。

本発明によれば、測光光学系に対する測光センサの位置を精度良く調整することができ、さらに、調整時間を短縮することができる。

本発明の実施例１である測光装置を有する一眼レフカメラの概略図である。実施例１の分解斜視図である。実施例１の断面図である。実施例１における測光レンズと測光レンズ保持部材の分解斜視図である。実施例１における測光センサ保持部材と測光スライド板の分解斜視図である。実施例１における測光スライド板とペンタプリズム保持部材の断面図である。実施例１における測光スライド板をペンタプリズム保持部材上に当接した状態の断面図である。図７と対比するために測光スライド板を測光レンズ保持部材上に当接した状態の断面図である。実施例１における測光スライド板と測光レンズ保持部材の裏側形状図である。本発明の実施例２である測光装置の断面図である。実施例２の分解斜視図である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例１及び２に記載される通りである。

以下、図１から図９を参照して、本発明の実施例１について説明する。

図１は、本発明の実施例１である測光装置を有する一眼レフカメラの概略図である。１はカメラ本体であり、後述のシャッター４や撮像素子５など撮影に必要な部品を有している。２は撮影レンズで便宜上２枚のレンズで示したが、実際にはさらに多数のレンズから構成されている事は周知の通りである。３はミラーで、観察状態と撮影状態に応じて撮影光路に斜設あるいは退去される。４は撮像素子に照射する光量を制御するシャッター、５はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子である。６は撮影レンズ２の予定結像面に配置された焦点検出板（以下、ピント板と記す）であり、撮影レンズ２からの撮影光がミラー３に反射されてピント板６上に一次結像される。７はファインダ光路変換手段（以下、ペンタプリズムと記す）である。撮影者はピント板６に結像された被写界像をペンタプリズム７、接眼レンズ８を通じて視認可能である、いわゆるＴＴＬ方式の光学ファインダ構成となっている。光学ファインダ光路中に配置されたペンタプリズム７の射出光は、視認用と測光用に分かれる。測光光学系（以下、測光レンズと記す）９はピント板６上に一次結像された被写界像を、ペンタプリズム７を介して、測光センサ１０上に二次結像させるためのものである。測光センサ１０はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、被写体輝度を検出するだけでなく、被写体の輝度情報を元に被写体（例えば人や車等）の位置を検出して焦点検出の補助やシーン認識の補助をしているセンサである。本実施例１での測光光学系は測光レンズ９と測光プリズム２１から構成されており、ピント板６上の被写界像はペンタプリズム７を介した後に測光レンズ９を透過し、測光プリズム２１によって光路変換されて、測光センサ１０に結像される光学系となっている。測光レンズ９によって結像された被写界像の情報から、被写界輝度を測定し、その結果からカメラの露出制御動作が行われる。

図２は本発明の実施例１を示す、測光装置の構成の分解斜視図である。

測光レンズ９、測光プリズム２１、測光レンズ９と測光プリズム２１を保持する測光光学系保持部材（以下、測光レンズ保持部材と記す）１１、測光センサ１０と測光センサ１０を保持する部材（以下、測光センサ保持部材と記す）１４、ペンタプリズム７を保持するファインダ光路変換手段保持部材（以下、ペンタプリズム保持部材と記す）１２、後述する測光スライド板１５から測光装置が構成されている。

ここで、図２に示すように測光センサ１０の受光面に鉛直な方向をＺ方向とし、また、Ｚ方向に鉛直である図２のような面内の方向を、Ｘ方向、Ｙ方向とする。

図３は本実施例１の断面図である。図３のθはピント板６上の一次結像における被写界像が接眼レンズ８に向かう光線と測光センサ１０に向かう光線がなす、やぶにらみの角度である。

次に、ここでは測光レンズ９について説明する。前述したやぶにらみの角度を持った光線は測光レンズ９を介し、測光プリズム２１を通る際に、測光プリズム２１が有する反射面によって、図３のＺ方向、すなわち測光センサ１０に鉛直な方向に光路変換される。

ここで、図４を用いて測光レンズ９、及び測光プリズム２１の測光レンズ保持部材１１について説明を行う。

測光レンズ９、及び測光プリズム２１は測光レンズ保持部材１１の外形嵌合部１１ａと位置決め穴１１ｂで位置決めされ、接着固定される。その後、測光レンズ９、及び測光プリズム２１と接着された測光レンズ保持部材１１は、ペンタプリズム保持部材１２にネジ１３（図２）等で固定されることとなる。

次に、測光センサ保持部材１４について図５を用いて説明する。測光センサ１０は測光センサ保持部材１４に接着固定され、一体のユニットとなっている。なお、前記測光センサ保持部材１４は後述する測光スライド板１５と嵌合の関係となる、丸穴部１４ａ、及び長穴部１４ｂを有している。

次に、本発明に係る測光スライド板１５、及び周囲の部品との関係を詳細に説明する。まず、測光スライド板１５は、測光センサ１０の受光面に対向し、該受光面に平行な平面上で摺動可能なものであり、平面部１５ａ、及び平面部１５ａに垂直な２本の軸、つまり調整軸１５ｂ、回転止め軸１５ｃを有している。ここで、調整軸１５ｂの先端には、雄ネジ部１５ｄが形成されている。

平面部１５ａの裏面はペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａ（図２）に接するように配置され、更には図６に示すように板ばね１６によってペンタプリズム保持部材１２に押圧保持される。なお、前記押圧される圧力は測光スライド板１５がペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向に摺動可能で、且つ測光センサ１０に実装されているフレキシブルプリント基板等の張力でＺ方向に浮き上がらない程度の圧力に設定される。

続いて、前記調整軸１５ｂ、回転止め軸１５ｃの説明を、再び図５を用いて行う。調整軸１５ｂと測光センサ保持部材１４の丸穴部１４ａは嵌合の関係になっており、つまり、Ｘ方向、Ｙ方向には移動不能になっており、測光スライド板１５と測光センサ保持部材１４のＸ方向、Ｙ方向の相対位置が前記嵌合により、決まることとなる。

また、調整軸１５ｂと丸穴部１４ａが嵌合される際には、測光センサ保持部材１４と測光スライド板１５間にコイルばね２０が装填され、更には調整軸１５ｂの先端の雄ネジ部１５ｄに、調整ネジ１９が螺合することとなる。

コイルばね２０により測光センサ保持部材１４は常に図中のＺ方向に付勢されることとなるが、調整ネジ１９の捩じ込み量を調整することによって、測光センサ保持部材１４が、Ｚ方向に、つまり測光レンズ９の光軸方向に移動可能な構成となっている。

また、測光スライド板１５と測光センサ１０は測光センサ保持部材１４を介して調整軸１５ｂにより連結されているので、測光センサ１０は、測光スライド板１５の動きに追従して移動する機構である。本実施例１では、測光スライド板１５の両端部のＶ溝部１５ｅを不図示の調整用工具や丸棒形状のピンで両側から押圧支持し、測光スライド板１５をＸ方向、Ｙ方向に移動させることで、結果的に測光センサ１０のＸ方向、及びＹ方向の位置調整を可能としている。

一方で、回転止め軸１５ｃと測光センサ保持部材１４の長穴部１４ｂとの関係は、回転止め軸１５ｃが長穴部１４ｂを貫通している。長穴部１４ｂはＸ方向が長手方向の長穴になっており、調整ネジ１９の回転に付随して測光センサ保持部材１４がＹ方向に動かない構成になっている。

以上、測光スライド板１５とその周囲の部品について説明を行ってきたが、本実施例１において、測光スライド板１５と測光センサ保持部材１４の間には、図２に示すように測光レンズ保持部材１１が配置され、該構成により測光センサ保持部材１４が有する丸穴部１４ａと測光スライド板１５が有する調整軸１５ｂの嵌合部を長くとることが可能となっている。これは、測光装置内において測光センサ保持部材１４から最も離れた平面、すなわち、測光センサ保持部材１４から測光レンズ保持部材１１よりも離れた位置にあるペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａに測光スライド板１５を当接させているからである。

ここで、図７は測光スライド板１５がペンタプリズム保持部材１２上に当接した方式の断面図であり、この方式での嵌合部の長さはｄである。一方で、図８は測光スライド板１５をペンタプリズム保持部材１２上ではなく、測光レンズ保持部材１１上に当接した方式の断面図であり、嵌合部の長さはｄ’である。図８は図７との対比のための図で、本実施例を示すものではない。図７と図８は同一のコイルばね２０を使用しており、且つ、調整ネジ１９の上端の位置が変わらないという条件下であり、該条件を考慮した上で、図７の嵌合長ｄと図８の嵌合長ｄ’を比べると、測光レンズ保持部材１１の厚さ分だけ図７では嵌合部が長くなっている。嵌合部が長くなると、測光センサ保持部材１４の倒れが小さくなり、測光センサ１０の傾き調整が不要となり、調整時間の短縮を可能にする。

また、図９に示す測光レンズ保持部材１１の裏面形状は、測光スライド板１５が必要調整分摺動しても干渉しないための溝部１１ｃを有する。一方で、測光スライド板１５は開口部１５ｆを有しており、開口部１５ｆは測光レンズ９、測光プリズム２１の外形、ならびに測光レンズ９、測光プリズム２１を透過する光束を回避している。

測光センサ１０の位置調整時には、測光レンズ９、測光プリズム２１の光軸中心と測光センサ１０の中心の位置合わせやピント調整などの光学性能が、所定の要求精度に収まるように、測光センサ１０の電気信号を読み取りながら、測光センサ保持部材１４の位置を移動させている。位置調整後は測光センサ保持部材１４と調整ネジ１９の間に、不図示の光硬化型等の接着剤を塗布し、接着固定がなされることとなる。なお、測光センサ１０は該測光センサ１０が得た電気信号を不図示の信号処理回路に転送するためのフレキシブルプリント基板に半田付け等で実装されている。

以上、測光スライド板１５の平面部１５ａの裏面をペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａに当接するように配置することで、測光センサ保持部材１４が有する丸穴部１４ａと測光スライド板１５の調整軸１５ｂの嵌合部を長くとることができ、簡易的な構造で精度良く、さらに調整時間の短縮を可能にして、測光センサ１０の位置調整を行うことができる。

ここでは、本発明の実施例２について図１０及び図１１を用いて、詳細に説明する。

図１０は、測光プリズム２１が取り除かれて、測光レンズ９を透過した光線が直接測光センサ１０に届く測光装置となっている。

そこで、実施例２の測光装置における、構成部品の配置について図１１を用いて説明する。

ピント板６で一次結像された被写界像は、ペンタプリズム７を介して、測光レンズ９を透過した後、測光センサ１０で二次結像されて、被写界の明るさを測光したり、被写体の位置を検出して焦点検出の補助やシーン認識の補助をしたりしている。ここでは、測光センサ１０の受光部に対して鉛直な方向をＺ方向とし、図１１に示すようにＺ方向に対して鉛直な平面内でＸ方向、及びＹ方向と定める。

測光レンズ９は測光レンズ保持部材１１に外形嵌合部１１ａで位置決めされ、接着固定される。その後、測光レンズ９と接着された測光レンズ保持部材１１は、ペンタプリズム保持部材１２にネジ等で固定されることとなる。ここで、測光レンズ保持部材１１が固定されるペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａは、図１１に示すようにＸＹ平面に対して平行面である必要がある。測光センサ１０と測光センサ保持部材１４は接着固定され、測光センサ保持部材１４は測光スライド板１５の調整軸１５ｂと嵌合関係にある。

次に、本実施例２における測光スライド板１５、及び周囲の部品との関係を詳細に説明する。

測光スライド板１５は、平面部１５ａと調整軸１５ｂと調整軸先端の雄ネジ部１５ｄと回転止め軸１５ｃから構成されている。平面部１５ａの裏面はペンタプリズム保持部材１２の平面部１２ａに当接するように配置され、更には板ばね１６によってペンタプリズム保持部材１２に押圧保持される。調整軸１５ｂと測光センサ保持部材１４の丸穴部１４ｂは前述の嵌合関係になっており、測光スライド板１５と測光センサ保持部材１４のＸ方向、Ｙ方向の相対位置が前記嵌合により決まる。また、測光スライド板１５は開口部１５ｆを有しており、開口部１５ｆは測光レンズ９の外形、ならびに測光レンズ９を透過する光線を回避している。

また、調整軸１５ｂと丸穴部１４ｂが嵌合される際には、測光センサ保持部材１４と測光スライド板１５間にコイルばね２０が装填され、更には調整軸１５ｂの先端の雄ネジ部１５ｄに、調整ネジ１９が螺合することとなる。

コイルばね２０により測光センサ保持部材１４は常に図１１のＺ方向に付勢されることとなるが、調整ネジ１９の捩じ込み量を調整することによって、測光センサ保持部材１４が、Ｚ方向に移動可能な構成となっている。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

７ファインダ光路変換手段
９測光レンズ
１０測光センサ
１１測光レンズ保持部材
１２ペンタプリズム保持部材
１４測光センサ保持部材
１５測光スライド板
１６板ばね
２０コイルばね
２１測光プリズム

Claims

光学ファインダ光路中に配置されたファインダ光路変換手段の射出光を、測光光学系を経て測光センサにより受光して、被写体輝度を検出する測光装置において、
前記測光光学系を保持する測光光学系保持部材と、
前記測光センサを保持する測光センサ保持部材と、
前記測光センサの受光面に平行な平面上で摺動可能な測光スライド板と、
前記ファインダ光路変換手段を保持するファインダ光路変換手段保持部材とを備え、
前記測光スライド板は、摺動する平面に鉛直な調整軸を有し、
前記測光センサ保持部材は、前記調整軸と嵌合の関係となる丸穴部を有し、前記測光光学系の光軸方向に前記調整軸に沿って移動可能であり、
前記測光光学系保持部材は、前記ファインダ光路変換手段保持部材に取り付けられ、
前記測光スライド板は、前記測光センサの受光面に対向し、前記測光センサ保持部材から前記測光光学系保持部材よりも離れた位置にある前記ファインダ光路変換手段保持部材の平面部に摺動可能に押圧保持されることを特徴とする測光装置。
前記測光スライド板は、前記測光光学系の光束、ならびに外形を回避した開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
前記測光センサ保持部材と前記測光スライド板との間に位置する前記調整軸にはコイルばねが装填され、前記調整軸の先端に設けられた雄ネジ部には調整ネジが螺合されることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の測光装置。
前記測光スライド板は、前記測光センサ保持部材の回転止めのための回転止め軸を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測光装置。