JP3626133B2 - カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラに係り、特に、カメラの小型化に寄与する技術を採用したカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラには、機能を削除したり、低下させたりすることなく、小型化を図るという技術上のトレンドがある。
【０００３】
このような小型化への対策として、例えば、特開昭５８−１００８４０号公報によれば、カメラのファインダの対物レンズとオートフォーカス（ＡＦ）用のレンズを共用することにより、カメラボディ前面のレンズの数を減らすという手法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭５８−１００８４０号公報による手法では、ＡＦ用の測距用光は鋭いスポット形状で被写体に投射する必要があり、これを満足させつつ、ファインダの色収差等の問題を解決することは非常に困難なものとなっている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、小型のカメラの中に、高性能の受光素子を無理なくレイアウトすると共に、カメラ前部の窓の数を削減してレイアウトの自由度を増大させることにより、小形化に適し、かつデザイン的にも優れたカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
透明モールドパッケージ内に赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ２つの受光素子を配置し、上記透明モールドパッケージの上面であって上記２つの受光素子のいずれか一方の入射光領域に可視光カットフィルタを配置した受光センサと、
上記２つの受光素子の出力の差に基づいて露出動作を制御する演算制御回路と、
を具備したことを特徴とするカメラが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概容について説明する。
【００１１】
図１０に示すように、通常、カメラ本体２００には、撮影レンズ２０２の他、ストロボ２０４、ファインダ対物レンズ２０６、オートフォーカス（ＡＦ）用の窓２０８，２１０、露出を決めるための測光用の窓２１２、リモートコントロール（以下、リモコンと記す）信号光受光用の窓２１４が配置されている。
【００１２】
本発明は、上記リモコン信号光受光用の窓２１４を、測光用の窓２１２またはファインダ対物レンズ２０６，ストロボ２０４，オートフォーカス（ＡＦ）用の窓２０８，２１０などと共通にして、カメラ前面のスペースを確保しようとするものである。
【００１３】
しかし、一般に、赤外光を利用したリモコン用センサに太陽光や人工照明の可視光が混入すると、Ｓ／Ｎが劣化してリモコンの特性が劣化し、リモコン送信機による作動可能な距離が短くなったり、作動しなくなるといった不具合が生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、リモコンセンサにはフィルタやその他の光学手段により可視光が入らないようにして、リモコン性能を確保すると共に、カメラのその他の機能に負担をかけることなく、小型化を達成するものである。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１の（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態のカメラの構成を示す図である。
【００１７】
図１の（ａ）において、リモコン送信機１０から発せられた赤外光は、受光素子１２の前方に設けられた電界制御複屈折セル（以下、ＥＣＢセルと記す）を積層してなる波長可変フィルタ１４を通過し、上記受光素子１２に入射する。
【００１８】
赤外光を受光した受光素子１２は、電流信号を集積回路（以下、ＩＣと記す）１６に出力する。
【００１９】
このＩＣ１６は上記電流信号を増幅し、さらに電圧信号に変換して、この電圧信号をワンチップマイクロコンピュータなどからなる演算制御回路（以下、ＣＰＵと記す）１８に出力する。
【００２０】
なお、ＩＣ１６は、リモコン使用時においては波形成形機能を用いて上記電流信号をＨ（Ｈｉｇｈ）／Ｌ（Ｌｏｗ）のディジタル信号に変換して、このディジタル信号をＣＰＵ１８に出力し、測光時においては受光素子１２に入射している光の光量に応じたアナログ電圧をＣＰＵ１８に出力する。
【００２１】
このＣＰＵ１８は、内蔵のアナログ／ディジタル変換器にて測光時における上記アナログ電圧をディジタル電圧に変換して測光値の判定を行い、本カメラに装填されたフィルムの感度に応じて露出時間を決定する。
【００２２】
このとき、ＣＰＵ１８は、上記測光値の判定に従って、ストロボ１９の発光制御も行う。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ１８は、シャッタ回路２０を介して、シャッタ２２の開閉を制御する。
【００２４】
こうして、撮影レンズ２４から入射した光がフィルム上に導かれる。
【００２５】
また、ＣＰＵ１８に設けられたリモコンスイッチ２６は、本カメラの動作モードを、リモコン送信機１０からの信号を受信する状態であるリモコンモードに設定するためのスイッチである。
【００２６】
なお、上記波長可変フィルタ１４は、ＥＣＢセルに印加する電圧を電圧印加回路２８により変化させることによって、透過する光の波長域を変えることができる波長可変フィルタである。
【００２７】
この波長可変フィルタ１４では、複屈折板と平行偏光子からなるＬｙｏｔ−ｆｉｌｔｅｒが複屈折率と複屈折板の厚さの関係によって、透過スペクトルのピークを制御するという性質を利用している。
【００２８】
上記複屈折板を電気的に制御可能なＥＣＢセルに置き換えたものが、上記波長可変フィルタである。
【００２９】
上記ＥＣＢセルは、透明電極付きのガラスでネマティック液晶をサンドイッチ構造に挟持したものである。
【００３０】
図２は、上記波長可変フィルタ１４の構成を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、３つのＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ の両側またはそれらの間には、平行偏光子Ｐ１ ，Ｐ２ ，Ｐ３ ，Ｐ４ が配置され、さらに、ＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ には電圧印加回路が接続されている。
【００３２】
そして、ＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ に各々電圧Ｖ１ ，Ｖ２ ，Ｖ３ を印加することにより、透過波長を制御する。
【００３３】
すなわち、図１の（ａ）に示すカメラおいて、リモコンスイッチ２６のオンにより、このカメラがリモコンモードに設定されると、波長可変フィルタ１４は赤外光のみ透過するように制御され、太陽光をカットする。
【００３４】
これにより、リモコン送信機１０からのリモコン信号光である赤外光のみを透過させ、Ｓ／Ｎのよい上記赤外光を受光素子１２に導く。
【００３５】
図１の（ｂ）は、第１の実施の形態のカメラにおける測光時の様子を示す図である。
【００３６】
図１の（ｂ）において、波長可変フィルタ１４は電圧印加回路９により可視光のみを透過するように制御される。
【００３７】
これにより、被写体３０の明るさに基づく光が受光素子１２に入射する。
【００３８】
次に、第１の実施の形態のカメラの動作について説明する。
【００３９】
図３は、第１の実施の形態のカメラの動作としてのＣＰＵ１８の処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ＣＰＵ１８は、リモコンスイッチ２６の操作によってリモコンモードに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００４１】
ここで、リモコンモードに設定されているときは、図２に示したＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ への印加電圧Ｖ１ ，Ｖ２ ，Ｖ３ を各々Ｖ１０，Ｖ２０，Ｖ３０とし（ステップＳ２）、波長可変フィルタ１４を赤外光のみを透過するフィルタとする。
【００４２】
つづいて、ＣＰＵ１８は、リモコン信号光の検出を行い、リモコン信号光が検出されたら（ステップＳ３）、ステップＳ５へ移行する。
【００４３】
一方、上記ステップＳ１にて、リモコンモードに設定されていないときは、ＣＰＵ１８は、レリーズ操作が行われたか否かを判定し、レリーズ操作が行われたら（ステップＳ４）、ステップＳ５へ移行する。
【００４４】
ステップＳ５では、ＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ への印加電圧Ｖ１ ，Ｖ２ ，Ｖ３ を各々Ｖ１１，Ｖ２１，Ｖ３１とし（ステップＳ５）、可視光の所定の波長域の光のみを透過するフィルタとする。
【００４５】
これにより、受光素子１２には上記所定の波長域の光のみが入射する。
【００４６】
ＣＰＵ１８は、上記所定の波長域の光に基づいて、受光素子１２、ＩＣ１６を介して測光を行い、測光値ＢＶ１ を得る（ステップＳ６）。
【００４７】
次に、ＥＣＢセルＬＣ１ ，ＬＣ２ ，ＬＣ３ への印加電圧Ｖ１ ，Ｖ２ ，Ｖ３ を上記ステップＳ５での電圧と異なる電圧の各々Ｖ１２，Ｖ２２，Ｖ３２とし（ステップＳ７）、可視光のうち上記ステップＳ５での波長域の光と異なる所定の波長域の光のみを透過するフィルタとする。
【００４８】
これにより、受光素子１２には上記所定の波長域の光のみが入射する。
【００４９】
ＣＰＵ１８は、上記所定の波長域の光に基づいて、受光素子１２、ＩＣ１６を介して測光を行い、測光値ＢＶ２ を得る（ステップＳ８）。
【００５０】
これは、波長可変フィルタ１４が狭い帯域の波長しか透過できないことに対する対策である。
【００５１】
つづいて、ＣＰＵ１８は、これら測光値ＢＶ１ ，ＢＶ２ の結果に基づいて、露出を決定する（ステップＳ９）。
【００５２】
なお、波長可変フィルタ１４が可視域全体の光を透過できるように構成できれば、このような複数回の測光値を求める処理は不要となる。
【００５３】
次に、測距を行い測距情報を得る（ステップＳ１０）。
【００５４】
この測距情報に応じて、被写体に対してピント合せを行い、つづいて露光シーケンスを実行する（ステップＳ１１）。
【００５５】
そして、本処理を終了する。
【００５６】
以上説明したように本第１の実施の形態においては、電気的に波長透過域を変化させることが可能な波長可変フィルタを用いているため、この波長可変フィルタを構成するＥＣＢセルへの印加電圧の制御により、さまざまな波長域の光を選択して測光を行うことができる。
【００５７】
これによって、被写体の色までを加味した、より高精度な露出制御やストロボ制御が可能となる。
【００５８】
また、測光用の受光素子とリモコン用の受光素子とを共用できるため、受光窓、受光素子、及びその他の部材を減らすことができる。
【００５９】
同様に、赤外光利用の測距用の受光素子と露出測光用の受光素子とを共用することも可能である。
【００６０】
さらに、赤外光利用のアクティブ方式ＡＦの受光素子と、可視光利用のパッシブ方式ＡＦの受光素子とを共用することも可能である。
【００６１】
次に、本発明に係る第２の実施の形態のカメラについて説明する。
【００６２】
上記第１の実施の形態ではフィルタの透過特性を変えるのに複雑な電気回路と最新の液晶素子を利用したが、この第２の実施の形態では、従来から知られている可視光カットフィルタと、受光素子の受光面の設計技術を利用してより単純な構成として上記第１の実施の形態と同様の効果を達成する。
【００６３】
図４の（ａ）は、本発明に係る第２の実施の形態のカメラの構成を示す図である。
【００６４】
図４の（ａ）において、受光レンズ４０は、第１及び第２の受光素子としての機能を有する２つの受光面４２ａ，４２ｂを備えたセンサ４２に、被写体からの光を集光して入射させる働きを持つ。
【００６５】
すなわち、センサ４２は、それぞれ、Ｅ字型の第１及び第２の受光素子としての機能を有する２つの受光面４２ａ，４２ｂをワンチップ上に組み合せたものであり、片方の受光面４２ａ上には可視光カットフィルタとしての機能を有するフィルムが張り付けられている。
【００６６】
図４の（ｂ）は、上記センサ４２を断面構造を示す模式図である。
【００６７】
図４の（ｂ）において、シリコンなどからなる受光素子チップ４４には、第１及び第２の受光素子としての機能を有する受光面４２ａ，４２ｂが形成されている。
【００６８】
上記受光素子チップ４４の周囲には透明モールドパッケージ４６が形成され、この透明モールドパッケージ４６の側面には、第１及び第２の受光素子の出力を独立して検出するための電極としての機能を有するリードフレーム４８、４８が配置されている。
【００６９】
さらに、受光面４２ａへの入射光が通過するモールドパッケージ４６上面の領域には、可視光カットフィルタとしての機能を有するフィルム５０が貼り付けられている。
【００７０】
なお、この受光面４２ａはリモコン信号光の受光用である。
【００７１】
このように構成されたカメラにおいては、受光レンズ４０を通過した光はセンサ４２へ入射する。
【００７２】
このとき、センサ４２の一方の受光面４２ａの入射光軸上にはフィルム５０が設けられているため、上記光のうちの可視光成分がカットされ、受光面４２ａにはリモコン信号光の赤外光のみが入射する。
【００７３】
また、センサ４２の他方の受光面４２ｂには、受光レンズ４０を通過した光がそのまま入射する。
【００７４】
すなわち、受光面４２ｂには、赤外光と可視光が共に入射する。
【００７５】
つづいて、受光面４２ａからは、受光した赤外光に応じた信号がリモコン処理回路５２ａ、測光回路５２ｂにそれぞれ出力される。
【００７６】
リモコン処理回路５２ａ、測光回路５２ｂは、受け取った上記信号を処理して、それぞれの処理結果をＣＰＵ５４に出力する。
【００７７】
一方、受光面４２ｂからは、受光した光に応じた信号が測光回路５２ｃに出力される。
【００７８】
測光回路５２ｃは、受け取った上記信号を処理して、その処理結果をＣＰＵ５４に出力する。
【００７９】
また、ＣＰＵ５４には、リモコンモード設定用スイッチ５６と、求められた測光値によりシャッタを制御するためのシャッタ回路５８が接続されている。
【００８０】
以上より、受光面４２ａの定常的な出力を測光回路５２ｂを介してＣＰＵ５４に出力すれば、被写体の赤外光の輝度を求めることができる。
【００８１】
また、受光面４２ｂからの出力を測光回路５２ｃを介してＣＰＵ１０に出力すれば、被写体の赤外光と可視光との和の輝度が求められる。
【００８２】
これにより、２つの測光回路５２ｃ，５２ｂの出力差より、被写体の可視光の光量が算出できる。
【００８３】
次に、第２の実施の形態のカメラの動作について説明する。
【００８４】
図５は、第２の実施の形態のカメラの動作としてのＣＰＵ５４の処理を示すフローチャートである。
【００８５】
まず、ＣＰＵ５４は、リモコンスイッチ５６の操作によってリモコンモードに設定されているか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００８６】
ここで、リモコンモードに設定されているときには、受光面４２ａ、リモコン処理回路５２ａにてリモコン信号光の検出を行い、リモコン信号光が検出されたら（ステップＳ３３）、ステップＳ３４へ移行する。
【００８７】
一方、上記ステップＳ３１にて、リモコンモードに設定されていないときには、ＣＰＵ５４は、レリーズ操作が行われたか否かを判定し、レリーズ操作が行われたら（ステップＳ３２）、ステップＳ３４へ移行する。
【００８８】
ステップＳ３４では、不図示の測距装置の出力に従って、被写体距離が求められる。
【００８９】
つづいて、測光回路５２ｂ，５２ｃを用いた測光を行い、それぞれの測光結果を測光値Ｂ１ ，Ｂ２ とする（ステップＳ３５，Ｓ３６）。
【００９０】
次に、ＣＰＵ５４はＢ１ ＞α×Ｂ２ が成立するか否かを判定する（ステップＳ３７）。
【００９１】
ここで、αは撮影条件を判定するための所定の係数であり、夕日などを背景に撮影している場合などの赤外光が所定値より強い状況かどうかを判定するためのものである。
【００９２】
Ｂ１ ＞α×Ｂ２ が成立するときには、赤外光が所定値より強いときであり、夕日などを背景に撮影していると判断することができる。
【００９３】
このときには、夕景モードに設定し、夕日が白く飛んでしまわないようにアンダーの露出設定にして（ステップＳ４０）、ステップＳ３９へ移行する。
【００９４】
このように、赤外測光と可視測光を組み合せて、より適確な露出を可能とするのが本実施の形態の１つの利点である。
【００９５】
一方、上記ステップＳ３７にて、Ｂ１ ＞α×Ｂ２ が成立しないときは、上記測光値Ｂ２ とＢ１ の差より可視光の輝度を測定し、この結果から露出を決定して（ステップＳ３８）、ステップＳ３９へ移行する。
【００９６】
ステップＳ３９では、以上にて求めた被写体距離に応じて不図示のピント合せ用レンズを駆動して被写体にピントを合せ、さらに、求めた測光値に応じてシャッタ回路５８を介して不図示のシャッタを制御して露光を行う。
【００９７】
そして、本処理を終了する。
【００９８】
以上説明したように本第２の実施の形態のカメラは、図１に示した上記第１の実施の形態のカメラより、単純でかつ廉価な構成とすることができる。
【００９９】
また、受光面４２ａからの出力は、赤外光のみによるものであるため、太陽光や人工照明などの影響を受けることなく高性能のリモコン機能を働かせることができる。
【０１００】
以上に述べたように、上記の各実施の形態によれば、小型のカメラの中に、高性能のリモコン用受光素子を無理なくレイアウトできるため、デザイン的にすぐれたカメラを実現することができる。
【０１０１】
また、カメラ前部の窓の数を減らし、レイアウトの自由度を増すことにより、小型化及びデザイン的にすぐれたカメラを実現することができる。
【０１０２】
また、上記の第２の実施の形態によれば、例えば、小型のカメラの中に、高性能のリモコン用受光素子を無理なくレイアウトできるため、デザイン的にすぐれたカメラの実現に寄与する受光センサを提供することができる。
【０１０３】
なお、本発明の上記実施態様によれば、以下のごとき構成が得られる。
【０１０４】
（１） 赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ第１の測光回路と、
上記赤外光域の波長帯に感度を持ち、上記可視光域の波長帯に感度を持たない第２の測光回路とを具備し、
上記第１及び第２の測光回路の出力を用いて上記可視光域の波長帯の光の明るさを算出することを特徴とするカメラ。
【０１０５】
（２） 赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ第１の測光回路と、
上記赤外光域の波長帯に感度を持ち、上記可視光域の波長帯に感度を持たない第２の測光回路とを具備し、
上記第１及び第２の測光回路の出力を用いて露出制御を行うことを特徴とするカメラ。
【０１０６】
（３） 赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ第１の測光回路と、
上記赤外光域の波長帯に感度を持ち、上記可視光域の波長帯に感度を持たない第２の測光回路と、
上記第１の測光回路の出力結果及び第２の測光回路の出力結果に基づいて適性露出を行うか、アンダー露出を行うかを切り換える切換手段と、
を具備したことを特徴とするカメラ。
【０１０７】
（４） パッケージ内に納められ、それぞれ、赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ第１及び第２の受光素子と、
上記第１及び第２の受光素子のいずれか一方の上に配置された可視光カットフィルタと、
上記第１及び第２の受光素子の出力を独立して検出するための電極と、
を具備したことを特徴とする受光センサ。
【０１０８】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、小型のカメラの中に、高性能の受光素子を無理なくレイアウトすると共に、カメラ前部の窓の数を削減してレイアウトの自由度を増大させることにより、小形化に適し、かつデザイン的にも優れたカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（ａ）は、本発明による第１の実施の形態のカメラの構成を示す図であり、図１の（ｂ）は、第１の実施の形態のカメラにおける測光時の様子を示す図である。
【図２】図２は、図１の波長可変フィルタ１４の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明による第１の実施の形態のカメラの動作としてのＣＰＵ１８の処理手順を説明するために示すフローチャートである。
【図４】図４の（ａ）は、本発明による第２の実施の形態のカメラの構成を示す図であり、図４の（ｂ）は、第２の実施の形態のカメラを構成するセンサ４２の断面構造を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明による第２の実施の形態のカメラの動作としてのＣＰＵ５４の処理手順を説明するために示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…リモコン送信機、
１２…受光素子、
１４…波長可変フィルタ、
１６…集積回路（ＩＣ）、
１８…演算制御回路（ＣＰＵ）、
１９…ストロボ、
２０…シャッタ回路、
２２…シャッタ、
２４…撮影レンズ、
２６…リモコンスイッチ、
２８…電圧印加回路、
３０…被写体、
４０…受光レンズ、
４２…センサ、
４２ａ，４２ｂ…受光面（第１及び第２の受光素子）、
４４…受光素子チップ、
４６…透明モールドパッケージ、
４８…リードフレーム（電極）、
５０…フィルム、
５２ａ…リモコン処理回路、
５２ｂ…測光回路、
５４…演算制御回路（ＣＰＵ）、
５６…リモコンモード設定用スイッチ、
５８…シャッタ回路。

Claims (1)

1. 透明モールドパッケージ内に赤外光域と可視光域とを含む波長帯に感度を持つ２つの受光素子を配置し、上記透明モールドパッケージの上面であって上記２つの受光素子のいずれか一方の入射光領域に可視光カットフィルタを配置した受光センサと、
   上記２つの受光素子の出力の差に基づいて露出動作を制御する演算制御回路と、
   を具備したことを特徴とするカメラ。

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