JP4335638B2 - カメラのファインダー内照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラのファインダー画面内照明装置に関するものであり、更に詳しくは一眼レフカメラや、ビデオカメラなどに於いてファインダー内に撮影に必要な情報をファインダー光路外からの照明により、スーパーインポーズ表示するカメラのファインダー内照明装置に関するものである。

従来、一眼レフカメラファインダー内の予定結像点（第１次結像点）に撮影情報を重ねて表示する所謂スーパーインポーズ表示が種々知られている。通常一眼レフカメラには撮影に必要な情報をファインダー視野内に表示する必要がある。撮影に必要な情報とは、例えばシャッター速度や絞り値の情報、露出補正情報などカメラの露出に関する情報や、ＡＦ（オートフォーカス、Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）に使用される測距エリアや、重点測光、スポット測光位置を表す測光エリアマーク、ストロボの使用の表示、焦点検出情報（フォーカスエイド、前ピン、後ピン情報）、パノラマ撮影範囲、パノラマ情報などがある。

この種のカメラのファインダー内照明装置は特開２００１−３０５５３９号公報に示される機構が一般に知られている。多点（複数点）ＡＦ機能を有する一眼レフカメラに於いては、複数ある測距エリアのうちのどの測距エリアが選択測距されているのかをユーザーに認識させる必要がある。この測距エリア選択認識機能が無いと、ユーザーが意図した被写体以外の被写体にＡＦが行われてしまう虞があるからである。この表示機能はファインダー視野枠外に配置されているＬＣＤ等のファインダー内表示部にファインダー視野内の測距エリア位置に対応した形状を模式的に表し、選択させているエリアのみを、表示させ、ユーザーにどの部位の測距エリアを選択しているか認識させる方法や、液晶等を第１次結像点近傍に配置し測距エリア、測光エリアなどをファインダー画面に直接スーパーインポーズさせる方式である。

しかしながら上記特許文献における方式では、ファインダー内に於ける被写体の位置と、測距位置を認識させるＬＣＤ表示部との距離が離れているため、選択測距エリアを確認するために被写体から目を動かす必要があることから視認性が良いとは言えず、また、測距エリアの暗転によって測距エリアマークを表示させるため、ファインダー画面が暗くなり、特に被写体輝度が低くなった場合、開放Ｆ値の大きなレンズを対物レンズとして装着させた場合にファインダーの明瞭性等の観察視認性が著しく低下するという問題点がある。
特開２００１−３０５５３９号公報

上記問題点を回避する為にファインダー光路から外れた位置にＬＥＤ等の光源、光束を制限するマスク、この光源からの光束を予定結像点近傍に照射させるための光学ブロックを配置し、この光学ブロックは、光源からの光を導く部位とその光源を照射する射出レンズ部位よりなり、その照射された光束を予定結像点近傍に配置された光偏向部材を用いて反射、若しくは回折させ、ファインダーを介して観察する事で測距エリアの選択を認識する方法が提案されている。

光偏向部材に十分な光量の光束を到達させるためには、小型のチップ型ＬＥＤ照明装置ではなく、大型のＬＥＤ照明装置を用いる必要がある。これは、大型ＬＥＤの方が大きい光量を持つ事はもとより、小型ＬＥＤは照射角が大きいものが多いため、ある程度限定された広さしかない光偏向部材にＬＥＤより発光された光量を効率良く導く事が難しいためである。

大型のＬＥＤを使用することにより、光量を効率よく確保する事が可能になるが、このＬＥＤが配置されるペンタダハ光学系の周りには、電装基板などがペンタダハ光学系の上に配置され、また、その上にはトップカバー、ペンタダハ光学系の前方には、マウントや、フロントカバーなどのカメラの外装基板が配置されていて、カメラ外形形状が決定されるため、不用意にＬＥＤを配置するとカメラが大型化してしまう。

上記問題を解決するために、本発明では、対物レンズより入射した光束の物体像が形成される予定結像面近傍に、光偏向性を有する複数の表示部を配置し、対物レンズ光路、ファインダー光路から外れた部位に配置された光学ブロックを介して、前記光偏向部を照射、照明するスーパーインポーズ機能を有するカメラにおいて、複数の光源の光軸夫々の光軸を法線とする平面を、いずれも平行若しくは同一平面に無い、交差する平面とする。

また、この同一平面上に配置されない複数の光源は、上記予定結像面平面からみてペンタダハ光学系のダハ面と同じ方向の傾きをもって配置されていることがより望ましい。さらに光源からの光束を入射し、集光して射出する光学ブロックは、全反射を有する面を複数有し、そのいずれも夫々同一平面上にない光学ブロックに入射し、射出レンズを介して集光させ、射出させる。

本発明のファインダー内照明装置ではスーパーインポーズを行うためにファインダー光路から外れた位置にＬＥＤ光源を配し、ペンタダハ光学系前部、若しくは上部に光学ブロックを設けて、この複数の光源の光軸夫々の光軸を法線とする平面は、何れも平行若しくは平面に無い、交差する平面とし、この同一平面上に配置されない複数の光源は、ペンタダハ光学系のダハ面と同じ傾きをもって配置するようにしたので、大型のＬＥＤを使用し、充分光量を確保した上で、光偏向部材に効率よく照射させ、且つカメラのトップカバーの高さ、フロントカバーの張り出しを押さえることを可能にした。

以下図面を参照して本発明のもっとも有効な実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態であるファインダー内照明装置を備えたカメラの中央断面図で、図２は本発明の第１実施形態であるファインダー内照明装置を備えたカメラのファインダー装置の斜視図である。

図１において、カメラ上部にはカメラ外観部品となるトップカバー７が設けられている。このトップカバー７とペンタプリズム４の間には不図示の電装フレキが配置されている。また、前方には不図示のマウントそして、フロントカバー８が同じく設けられている。

不図示の対物レンズ（撮影光学系）を介した被写体光は、ミラーダウン位置にある可動ハーフミラー１により反射されて、ピント板２近傍に第１の結像をする。この第１次結像された像がＳＩプレート３、ペンタプリズム４、ファインダー光学系９を介してアイポイント上にある撮影者の目に到達する。又、ミラーアップ時は対物レンズを介した被写体光はアイポイントに導かれず、可動ハーフミラー１後方に配置されたフィルムやＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子上に露光する。

ペンタプリズム４の上部にはＳＩプレート３に設けられた後述する光偏向部材としての測距マークとピント板２上の第１次結像とをスーパーインポーズ表示させるために、光偏向部材としての測距マークを照射するための光学ブロック５、光源ＬＥＤ６３が配置されている。また、図５に示されるように光束を制限するためのマスクＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５が光学ブロック５に設けられている。上記ＳＩプレート３には光偏向部材として、ＡＦ測距位置を表す測距マークＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５が図３のように配置されている。

次に本実施形態における照明系の詳細な説明を行う。

スーパーインポーズユニットは、光源ＬＥＤ６３とそのＬＥＤの光束を制限するマスクＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５、マスクより射出した光束をＳＩプレート３に導く様にペンタプリズム４に入射させる役割を持つ光学ブロック５より構成されている。この実施例では、図１のように光源ＬＥＤ６３がペンタプリズム４と、トップカバー７の間に配置されており、光学ブロック５が、ペンタプリズム４の上前方の位置に配置されている。光源ＬＥＤ６３はＳＩプレート３の光偏向部材の測距マークＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５の数に従って５つが図２に示すように光源ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５）として配置されている。光学ブロック５は該５つの光源ＬＥＤ（６１，６２，６３，６４，６５）から投光された光束を夫々ペンタプリズム４に導く役割を持つ。この光学ブロック５は光源ＬＥＤ６１の光束をファインダー左側の光偏向部材の測距マークに導く部位と光源ＬＥＤ６２，６３，６４の光束を夫々、ファインダー上、中、下の光偏向部材の測距マークに導くための中央部位、光源ＬＥＤ６５をファインダー右側に導くための部位の３つに分かれている。但し、図５のようにこの実施例ではこの３つの部位は一体で樹脂成形されている。

夫々光源ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５からの光束は、射出レンズを用いて対応する光偏向部材の測距マークに光源の光束を照射する。この際、射出レンズは光偏向部材の測距マーク夫々に対応させると５つ必要になるが、図５に示すように、この中央のファインダー上、中、下に光束を導く光源ＬＥＤ６２，６３，６４からの光束を集光させる射出レンズは１つの射出レンズＲ２で３つの光源からの光束を、３つの測距エリアの位置の測距マークＨ２，Ｈ３，Ｈ４の光偏向部材に照射を行っている。左右の射出レンズＲ１，Ｒ３と中心の射出レンズＲ２では、パワーの異なる曲面で構成されている。この面は球面でも良いし、非球面でも良い。これらの射出レンズはマスクの形状を適切な倍率を持つこの照射レンズ面でＳＩプレート３の光偏向部材の測距マークに照射する役割を持つ。パワーが中心と周辺で異なるのは左右の光偏向部材としての測距マークの形状寸法と、上、中、下の光偏向部材としての測距マークの形状寸法が異なるためであり、光源ＬＥＤ６３と光学ブロック５の間に配置されたマスクの像とＳＩプレート３に投影する倍率を異ならせ、光源ＬＥＤ６３から照射し、マスクを透過した光を、光偏向部材の測距マークにより適切にムダ、ムラなく照射させるためである。

光源ＬＥＤ６１は図１のようにペンタプリズム４のダハ斜面に沿った位置に配置されている。これは、配置の際ペンタプリズム４のダハ斜面より密着させて配置させた方が、トップカバー７等の他パーツとの干渉を避けるために有利なためである。但し、完全に密着はさせずに、ペンタプリズム４と、光源ＬＥＤ６３の間には不図示の電装フレキが配置されている。光源ＬＥＤ６１から照射された光束は、図５に図示されている光束を制限するマスクＭ１を透過する事により、迷光と成り得る不必要な光束を遮断する。マスクを透過した後、光学ブロック５左側に入射し、図５の光学ブロック斜視図において、面Ｓ１で全反射をし、面Ｓ０に向かって偏向させられる。この面Ｓ１は光源ＬＥＤ６１からの光束が全反射をするような角度に適切に設定されている。この面Ｓ０は、全反射を起こす角度に設定されていないため、銀、アルミ等が真空蒸着等の手段により付着され、反射面処理がなされている。面Ｓ０で反射された光は射出レンズＲ１に導かれる。射出レンズＲ１により光束は集光され、ペンタプリズム４に入射し、そのまま反射、拡散することなく透過する。透過した光はペンタプリズム４の下に位置するＳＩプレート３に入射する。ＳＩプレート３にはファインダー上で観察したい形状として光偏向部材の測距マークＨ１を配置してある。この形状は必ずしも測距マークである必要はなく、測光範囲マークやパノラママーク等でもよい。

この光偏向部材の測距マークでは図４の断面図に示されるように光源からの光は２回全反射行うことにより、上部に向かって偏向され再びペンタプリズム４に入射し、ファインダー光学系１０、アイポイントに導かれる。この偏向される角度はＳＩプレート３の位置、光学ブロック５、ＬＥＤ光源６０の位置によりほぼ一義的に決定される。この光偏向部材の測距マークＨ１は全反射を利用しているため、この２回の反射において光量のロスがなく、また、反射物質を蒸着や塗装により附着させる必要もなく、光源光束の光量を有効にアイポイントに導く事が出来る。

光源ＬＥＤ６２は、図２のようにペンタプリズム４のダハ斜面に沿って、光源ＬＥＤ６１と後述の光源ＬＥＤ６３の間に配置されている。後述するが光源ＬＥＤ６３はほぼペンタプリズム４のダハ頂辺にほぼ密着して配置されている。この光源ＬＥＤ６２から光束は、ＳＩプレート３上における下の測距マークＨ２に照射される様に光学ブロック５の形状は決定されている。この光源ＬＥＤ６２光軸は光学ブロック５から見て、光源ＬＥＤ６１，６３のそれと比べて下方向から光学ブロック５に光束が入射するような角度に設定されている。そのため光源ＬＥＤ６２の光軸は、光学ブロック５にほぼ直行して入射する光源ＬＥＤ６３より、大きな開き角（ペンタダハ頂辺に対し）を有し、前述の光源ＬＥＤ６１の光軸よりは、小さな開き角を持つ。光源ＬＥＤ６１，６２，６３はペンタプリズム４のダハ斜面に沿って配置されているが、光束が光学ブロック５に入射する角度が異なるため、この光源ＬＥＤ６１，６２，６３のうちどの２つの光軸も同一平面上には存在しない、ねじれの位置関係にある。よってこの３つの光軸を法線とする平面は、どの２つも平行、若しくは同一平面上にある関係にはならない。

光源ＬＥＤ６２から照射された光束は図５に図示されている光束を制限するマスクＭ２を透過する事により迷光と成り得る不必要な光束を遮断する。マスクＭ２を透過した後、光学ブロック５の中央部に入射し、面Ｓ２で全反射をし、面Ｓ０に向かって偏向させられる。この面Ｓ０は前述の光源ＬＥＤ６１の光束を反射させた面と同一平面であるが、光源ＬＥＤ６１の光束を反射させる領域と光源ＬＥＤ６２の面（後述のＬＥＤ６５の面も同様に領域が異なる）とは、反射に使用する領域が異なるため、この面の蒸着は面Ｓ０全面に施しても良いし、光源ＬＥＤ６１と光源ＬＥＤ６２，６３，６４と光源ＬＥＤ６５が使用する反射必要領域毎３つに分けても良い。必要領域毎に分ける事で、必要光束を確保する事を可能とした上で、迷光と成り得る不必要光束を遮断することも可能となる。またＳ０面は同一平面に領域を配置する必要もない。光源ＬＥＤ６１からの光が照射する領域の面と光源ＬＥＤ６２からの光が照射する領域の面と面を分けることで、設計に自由度をもたせることが出来、光源ＬＥＤ６１、６２（後述の光源ＬＥＤ６３，６４，６５）の配置決定に自由度を持つ事が出来る。またこのことは、光偏向部材の測距マークＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５の配置にも影響する。

面Ｓ０に到達した光束は面Ｓ０で反射され、図５に図示されている射出レンズＲ２に導かれる。この射出レンズＲ２により光束は集光されペンタプリズム４に入射する。ペンタプリズム４に入射した光束はペンタプリズム４内で反射、拡散することなく、そのまま透過し、ペンタプリズム４の下に位置するＳＩプレート３に入射する。ＳＩプレート３にはファインダー上で観察したい形状に光偏向部材の測距マークＨ２を配置してある。この光源ＬＥＤ６２からの光束はファインダー上部に配置する測距マークＨ２として照射される。この測距マークＨ２で前述の様に２回全反射を行う事により、偏向され、再びペンタプリズム４に入射し、ファインダー光学系９、アイポイントに導かれる。この偏向される角度は、ＳＩプレート３の位置と光学ブロック５の位置、ＬＥＤ光源６３の位置により決定される一義的な値である。またこの光束は真上にではなくアイポイントに導く角度に偏向されるよう適切な角度に偏向角を設定しており、前述の光源ＬＥＤ６１からの光束を偏向する測距マークＨ１部とは偏向角を異ならせている。この面も全反射面を利用しているため、この２回の反射においても光量ロスが無く、光源の光束を有効にアイポイントに導く事が出来る。

光源ＬＥＤ６３から照射された光束は、図５に図示されている光束を制限するマスクＭ３を通過することにより、迷光と成り得る不必要な光束を遮断する。この光源ＬＥＤ６３は、前述の様にペンタプリズム４のダハ頂辺にほぼ沿って配置されている。しかし、この光源ＬＥＤ６３の光軸はダハ頂辺と平行にはなく、多少下を向いた角度に配されている。光源ＬＥＤ６３からの光束はマスクＭ３を透過した後、光学ブロック５の中央部に入射し、そのまま面Ｓ０に到達する。つまり光源ＬＥＤ６１，６２（後述の光源ＬＥＤ６４，６５）のように全反射を使用すること無く、反射を１回少ない回数で面Ｓ０に光束が導かれる。この面Ｓ０に到達した光の領域は光源ＬＥＤ６２（後述の光源ＬＥＤ６４共）とほぼ等しい位置、広さになるが完全に一致はしない。この面Ｓ０に到達した光は面Ｓ０で反射され、光源ＬＥＤ６２（後述の光源ＬＥＤ６４）と同様照射レンズＲ２に導かれる。この照射レンズＲ２により光束は集光されペンタプリズム４に入射する。ペンタプリズム４に入射した光束はペンタプリズム４内で反射、拡散する事なく、そのまま透過し、その下に位置するＳＩプレート３に入射する。ＳＩプレート３はファインダー上で観察したい形状に光偏向部材の測距マークＨ３を配置してある。この場合はファインダー中心の測距マークＨ３として照射される。この部材で前述のように２回全反射を行う事により偏向され再びペンタプリズム４に入射し、ファインダー光学系９、アイポイントに導かれる。この偏向される角度は、ＳＩプレート３の位置と光学ブロック５の位置、光源ＬＥＤ６３の位置により決定される値である。この面も全反射を利用している為、この２回の反射においても光量ロスが無く、光源の光束を有効にアイポイントに導く事が出来る。この光偏向面は、ファインダー光軸に対して垂直に光束を偏向するように設定されている。

光源ＬＥＤ６４は光源ＬＥＤ６２とほぼ対称に配置している。しかし、光軸の傾きにはかなり大きな差異がある。カメラ上部から見ると光源ＬＥＤ６３に対して光源ＬＥＤ６２とほぼ対称に配置しているが、図２のファインダー装置の斜視図で見ると光源ＬＥＤ６２はダハ斜面にほぼ沿って光軸が上向きになっているが、光源ＬＥＤ６４はダハ斜面との開き角が光源ＬＥＤ６２よりも大きい。このため、光源ＬＥＤ６２と光源ＬＥＤ６４の光軸も同一平面上に無く、ねじれの位置関係にあることがわかる。光源ＬＥＤ６４から照射された光束は、図５に図示されているマスクＭ４を透過し、面Ｓ４で全反射を行い、面Ｓ０に導かれる。面Ｓ０より反射した光束は射出レンズＲ２で集光され、ペンタプリズム４に入射、透過し、ＳＩプレート３の光偏向部材の測距マークＨ４で全反射する。この場合はファインダー下側の測距マークＨ４として照射される。偏向した光は真上にではなくアイポイントに導く角度に偏向される。この偏向角も測距マークＨ２，Ｈ３とは異なる偏向角を有している。

光源ＬＥＤ６５は図２のように光源ＬＥＤ６１と対称に配置している。この実施例では完全に対称に配置しているが、ペンタプリズム４上部に配置される不図示の電装フレキに実装されるパーツの配置、トップカバー７との干渉などの影響により、完全に対称に配置する必要も無いし、対称に近い必要も無い。光源ＬＥＤ６５から照射された光束は図５に図示されているマスクＭ５を通過し、面Ｓ５で全反射し、面Ｓ０に導かれる。面Ｓ０より反射をした光束は射出レンズＲ３で集光され、ペンタプリズム４に入射、透過し、ＳＩプレート３の光偏向部材の測距マークＨ５で全反射され、ファインダー光学系９、アイポイントに導かれる。この場合はファインダー内右側の測距マークＨ５である。

この光偏向部材の測距マークＨ１，Ｈ３，Ｈ５の偏向角は、等しく設定されている。これは図１の中央断面図より分かるように、断面方向から見ると、アイポイントから、照射レンズまで光路展開をした際、光源ＬＥＤ６１，６３，６５から射出レンズＲ２，光偏向部材の測距マークＨ１，Ｈ３，Ｈ５を介してアイポイントまで一直線にならぶ光路を辿る為である。

これらのマスクＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５は光源ＬＥＤ６１，６２，６３，６４，６５より照射された光が、拡散し、夫々に対応しない光偏向部材の測距マークを照明することや、ペンタプリズム４やファインダー光路内で迷光となることを防いでいる。また光偏向部材の測距マークＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５までの領域の大きさ、形状と各射出レンズＲ１，Ｒ２，Ｒ３の倍率、射出状態の違いにより、これらのマスクＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の開口寸法は異なり、形状は長方形であったり、平行四辺形、若しくは菱形、正方形であったりする。

又、この実施例では、上記測距マークＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５を多点ＡＦに用いる測距エリアの選択位置を観察者に認識させるために配置されている。多点ＡＦ機能はファインダー視野内の複数部位の任意の位置のＡＦを合焦させる事を可能とする機能である。これは被写体が必ずしもファインダー中央部に無いために、周辺部位にも測距可能なエリアが設けられている。しかしながら実際の撮影では、周辺部位の測距エリアを使用する頻度よりも中央部位の測距エリアを使用する頻度が圧倒的に多い。これは被写体が中央測距エリア部位に無くともフォーカスロック機構を使用することにより周辺部の被写体にも中心測距センサーで合焦させる事が可能である事や、又、周辺部ＡＦ測距センサーは中央部のＡＦ測距センサーと比べて合焦精度が悪いとされるためである。それゆえ中央の測距部位を表す光偏向部材の測距マークの領域を広くしたり、その部位に照射する光量を大きくして、周辺部位測距エリアより観察者に認識しやすくする事が求められる。よって周辺に照射する光束より、中心部の測距マークＨ３に照射する光源ＬＥＤ６３より照射された光束の光学ブロック５内での光学的作用、特に反射の回数を少なくする事により、視認性の良いファインダー内照明装置を得る事が出来る。

また、この光源ＬＥＤ６１，６２，６４，６５からの光束は、光学ブロック５内で夫々全反射を起こす面を有している。これら全反射を起こし、同一面である面Ｓ０に向かって偏向させられる。この光学ブロック５には図５に示す全反射面が上記４つ設けられているが、この夫々の面は同一平面上に設置されておらず、平行に無い光軸を持った光源からの光束を、面Ｓ０により効率良く、導く事を可能としている。

カメラの中央断面図である。 ファインダー装置の斜視図である。 ＳＩプレート上のＡＦ測距マークの配置模式図である。 ＳＩプレートにおける２回全反射の様子を表した断面図である。 光学ブロックの斜視図である。

符号の説明

１ 可動ハーフミラー
２ ピント板
３ ＳＩプレート
４ ペンタプリズム
５ 光学ブロック
７ トップカバー
８ フロントカバー
９ ファインダー光学系
Ｓ０ 面
Ｓ１ 面
Ｓ２ 面
Ｓ４ 面
Ｓ５ 面
６１ 光源ＬＥＤ
６２ 光源ＬＥＤ
６３ 光源ＬＥＤ
６４ 光源ＬＥＤ
６５ 光源ＬＥＤ
Ｈ１ 測距マーク
Ｈ２ 測距マーク
Ｈ３ 測距マーク
Ｈ４ 測距マーク
Ｈ５ 測距マーク
Ｒ１ 射出レンズ
Ｒ２ 射出レンズ
Ｒ３ 射出レンズ
Ｍ１ マスク
Ｍ２ マスク
Ｍ３ マスク
Ｍ４ マスク
Ｍ５ マスク

Claims (1)

1. 複数の光源と光学ブロックを有し、
   対物レンズより入射した光束の物体像が形成される予定結像面近傍に、複数の光偏向性表示部が形成された光偏向部材が配置され、
   該複数の光源からの光束は、対物レンズ光路、ファインダー光路から外れた部位に配置された該光学ブロックを介して、該光偏向部材を照射するファインダー内照明装置において、
   前記複数の光源それぞれからの光束回転対称中心は、上記予定結像面に対して、ペンタダハ光学系のダハ面と同じ方向の傾きを持って配置され、
   該複数の光源それぞれからの光束回転対称中心を法線とする平面は、何れも平行、若しくは同一平面に無い、交差する平面であり、
   前記光学ブロックは、ペンタダハ光学系の前部、若しくは上部に配置され、
   該光学ブロックは、全反射をする面を複数有し、そのいずれも互いに同一平面上に無いことを特徴とするカメラのファインダー内照明装置。

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