JPH0621023U - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本考案のカメラ１は、撮影光学系２と、ファ
インダー光学系と、被写体までの距離を測定する測距手
段と、撮影光学系２と独立して設けられた測光手段５と
を有する。測光手段５の測光光学系５０には、レンズ５
１の前方に、対向する一対の平板６１、６２と、両平板
の外縁部同士を液密に接続する伸縮自在な接続部材６３
と、これらの内部に充填された光学的に透明な液体６４
とで構成される可変頂角プリズム６が設置されている。
測距手段により得られた測距情報に基き、モータ６６を
作動して可変頂角プリズム６の頂角を調整し、撮影光学
系２の画像領域に対する測光光学系５０の測光領域のず
れを補正する。 【効果】 撮影領域と測光領域とのパララックスを正確
に補正する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラのよう なカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラのようなカメラは、通常、 測光手段により被写体の輝度を測光し、その測光値から露出を演算し、これに基 づいて適正な絞り値およびシャッター速度を決定するよう構成されている。

【０００３】 この場合、測光手段は、受光光量に対応した電圧を出力する受光素子（光電変 換素子）と、この受光素子へ被写体からの光を導く測光光学系とで構成されてお り、測光光学系は、撮影光学系と所定距離離間し、かつその入射光の光路が撮影 光学系の光路と平行となるように設置されている。

【０００４】 そのため、撮影光学系の画像領域と測光光学系の測光領域にはずれ（パララッ クス）が生じている。この場合、被写体が遠距離のときはほとんど問題はないが 、近距離になると、前記撮影画像領域と測光領域とのずれが大きくなり、撮影さ れる被写体の輝度を正確に測光すること、すなわち適正な露出を得ることができ なくなり、絞りおよびシャッター速度が不適正となることがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、被写体の距離にかかわらず、正確な測光を可能とするカメラ を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このような目的は、下記（１）〜（３）の本考案により達成される。

【０００７】 （１） 撮影光学系と、被写体までの距離を測定する測距手段と、前記撮影光 学系とは独立して設けられた測光光学系を有し、被写体の輝度を測定する測光手 段とを有するカメラであって、 前記測光光学系は、対向する少なくとも一対の板間に光学的に透明で容易に変 形可能な物質を介挿し、駆動手段により前記両板のなす角度が変化し得る可変頂 角プリズムを有し、 前記測距手段により得られた測距情報に基づいて、前記可変頂角プリズムの前 記両板のなす角度を調整し、前記撮影光学系における撮影画像に対する前記測光 光学系の光路のずれを補正することを特徴とするカメラ。

【０００８】 （２） 前記可変頂角プリズムは、一対の板と、両板の外周部同士を液密に接 続する伸縮自在な接続部材と、前記両板および接続部材で囲まれる空間に充填さ れた光学的に透明な液体とを有し、駆動手段により少なくとも一方の前記板を偏 位させて両板のなす角度変化せしめるよう構成されている上記（１）に記載のカ メラ。

【０００９】 （３） 前記駆動手段は、モータと、このモータの回転軸に設置されたウォー ムギアと、前記板の外縁部に設置され、前記ウォームギアに噛合するラックとで 構成されるものである上記（１）または（２）に記載のカメラ。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案のカメラを添付図面に示す好適実施例に基づき詳細に説明する。 図１は、本考案のカメラをコンパクトカメラに適用した場合の構成例を示す正 面図、図２は、図１中のII−II線での断面図である。これらの図に示すように、 カメラ１は、自動焦点（以下「ＡＦ」という）カメラであり、撮影光学系２と、 ファインダー光学系４と、測光光学系および受光素子で構成される測光手段５と 、測距手段７と、制御手段８とを有する。以下、これらの各構成要素について順 次説明する。なお、説明の都合上、図２中の左側を前方、右側を後方と呼ぶ。

【００１１】 撮影光学系２は、図２に示すように、鏡筒２０内に、複数のレンズを組み合わ せてなるレンズ２１と、これより前方に位置するシャッター２２とが設置された 構成となっている。

【００１２】 レンズ２１は、撮影光学系２の光軸２５方向に移動可能に設置され、後述する ＡＦモータ１０によりレンズ２１のうちの全部または一部のレンズを光軸２５方 向に移動にしてフォーカシングを行う。なお、このようなフォーカシングは、後 述する測距手段７により得られた測距情報、すなわち被写体までの距離に基づい て、制御手段８によりＡＦモータ１０の駆動を制御し、合焦状態が得られるよう にレンズを移動することにより行う。また、レンズ２１は、さらにズーミングを 可能とする構成であってもよい。

【００１３】 シャッター２２は、光の透過・遮断を行うシャッター機能とともに、受光光量 を調節する絞り機能を併有するもの（いわゆるレンズシャッター）である。撮影 時には、後述する測光手段５により得られた測光値に基づいて求められた露出値 から最適な絞り値およびシャッター速度が決定され、この条件でシャッター駆動 手段１１によりシャッター２２が作動する。なお、このシャッター２２は、レン ズ２１間やレンズ２１の後方等に設置されていてもよい。

【００１４】 撮影光学系２より図中上方には、撮影光学系２と所定距離離間してファインダ ー光学系４が設けられている。このファインダー光学系４は、複数のレンズを組 み合わせてなるレンズ４１と、これより後方に位置し、カメラボディーの背面側 に形成された接眼部（図示せず）とで構成されている。 このファインダー光学系４における光軸４５は、撮影光学系２の光軸２５と平 行となるように設定されている。

【００１５】 なお、撮影光学系２がズーミングを可能とする構成の場合、そのズーミングに 伴ってファインダー光学系４における視野の倍率を調整するために、レンズ４１ は、そのうちの全部または一部のレンズが、図示しない駆動手段により光軸４５ 方向に移動可能なように構成される。

【００１６】 図１に示すように、撮影光学系２およびファインダー光学系４のそれぞれから 所定距離離間した位置には、測光手段５が設置されている。この測光手段５は、 レンズ５１と、これより前方に位置する可変頂角プリズム６とで構成される測光 光学系５０と、レンズ５１より後方側に設置され、レンズ５１を透過した光を受 光する受光素子５２とで構成されている。

【００１７】 受光素子５２は、受光した光を光電変換し、受光光量に応じた電圧を出力する ものであり、例えばシリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）のような光電変換素子 が好適に用いられる。受光素子５２から出力された電圧値に基き、後述する制御 手段８において露出演算がなされる。

【００１８】 可変頂角プリズム６は、対向する一対の平板６１および６２を有する。両平板 ６１および６２の形状は、例えば、円形、楕円形、矩形等が挙げられる。これら の平板６１および６２の外周部同士は、全周に渡って、伸縮自在な蛇腹状の接続 部材６３により液密に連結されている。そして、両平板６１、６２および接続部 材６３で囲まれる空間に、光学的に透明な液体６４が充填されている。平板６１ 、６２や接続部材６３の構成材料、液体６４の種類等については、後に詳述する 。

【００１９】 図示の可変頂角プリズム６において、後方側（光の出射側）の平板６２は、例 えば弾性材料で構成される支持部材６５により、鏡筒５３内に光軸５５と垂直に 固定されている。また、前方側（光の入射側）の平板６１は、その外縁の一端部 が同様の支持部材６５により鏡筒５３の先端に固定され、この固定部と反対側の 端部には、支持部材６５を介してラック６８が取り付けられている。

【００２０】 一方、鏡筒５３の図中下部には、可変頂角プリズム６の頂角を変える駆動手段 であるモータ６６が設置され、このモータ６６の回転軸の先端には、前記ラック ６８と噛合するウォームギア６７が設置されている。なお、モータ６６は、正逆 いずれの方向へも回転可能なものである。

【００２１】 モータ６６の回転駆動によって、平板６１の下端部が光軸５５方向に移動して 平板６１が傾き、平板６１の平板６２に対する角度（プリズム６の頂角）が変化 する。これによりプリズム作用が生じて、図３に示すように、平板６１より前方 の光軸５５’が撮影光学系２の光軸２５の方向（図３中右方向）に屈曲し、測光 手段５における測光領域Ｂが所定量移動する。この測光領域の移動方向および移 動量は、撮影光学系２における画像領域Ａとのずれ（パララックス）を相殺する ようなもの、好ましくは測光領域Ｂが画像領域Ａと一致するかまたはこれを包含 するようなものとされる。

【００２２】 なお、駆動手段の構成は、図示のごときモータ６６、ウォームギア６７および ラック６８で構成されるものに限らず、例えば、プランジャーの移動量が調整可 能なソレノイドやアクチュエーター等を用いてもよい。

【００２３】 前記平板６１および６２は、光学的に透明なものであっても、また、例えばＵ Ｖフィルターのような光学フィルターとしての機能を有するものであってもよく 、その構成材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラス（ＢＫ系）、クラウンガラス （ＳＫ系）または、ＳＦ系、ＢａＳＦ系、ＬａＳＦ系、ＬａＫ系等の各種光学ガ ラスや、その他これらと同等の機能を有するガラス（白板）等が挙げられる。

【００２４】 前記接続部材６３の構成材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、 ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム のようなジエン系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴムのようなオレフ ィン系ゴム、エーテル系、ポリスルフィド系およびウレタン系の各種ゴム、フッ 素ゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム材料や、ウレタン系、エステル系、アミド 系、オレフィン系、スチレン系、塩化ビニル系、フッ素系、アイオノマー系、イ ソプレン系等の各種熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの混合物（アロイ） 等の弾性材料を用いることができる。

【００２５】 前記液体６４としては、例えば、水、アルコール、エチレングリコール、プロ ピレングリコール、グリセリン、四塩化炭素、クロロホルム、臭化エチレン等の ハロゲン化アルキル類、ギ酸、酢酸等の有機酸、酢酸メチル、酢酸エチル等のエ ステル類、エーテル、ケトン、低分子量ポリエーテル、低分子量ポリエステル、 芳香族化合物等の有機物液体、流動パラフィン、シリコーンオイル、ポリビニル アルコール等の粘性液体、またはこれらの２以上の混合液、あるいはこれらの液 体に固体を溶解した溶液等が挙げられる。

【００２６】 なお、平板６１、６２および接続部材６３の構成材料の選定にあたっては、使 用する液体６４に対し不活性（例えば溶解、変質を生じないこと）なものを用い る必要がある。

【００２７】 測距手段７としては、赤外アクティブ方式による焦点位置検出機構（ＡＦ光学 ブロック）が用いられ、図１に示すように、赤外線発光素子およびレンズよりな る発光部７１と、被写体からの反射赤外光を受光するポジションセンシティブデ バイス（ＰＳＤ）を主とする受光部７２とで構成されている。この場合、発光部 ７１と受光部７２とは、ファインダー光学系４を挟んで所定距離（基線長）離間 して配置されている。

【００２８】 図４は、本考案のカメラの構成を示すブロック図である。同図に示すように、 カメラ１は、ＡＦ動作に関する制御、露出演算、モータ６６の駆動制御、シャッ ター駆動手段１１の制御、シーケンス制御、表示デバイス制御、フラッシュ回路 の制御、ワインドモータの駆動制御、セルフタイマーの制御等を行うマイクロコ ンピュータで構成された制御手段８を有している。この制御手段８には、前述し た測光手段５、測距手段７、モータ６６、以下に説明するＵ−θデータテーブル ９、ＡＦモータ１０、シャッター駆動手段１１が、それぞれ電気的に接続されて いる。

【００２９】 Ｕ−θデータテーブル９には、以下のような可変頂角プリズム６の頂角θと撮 影光学系２から被写体１５までの距離Ｕとを関連付けるデータがテーブル化され て記憶されている。すなわち、距離Ｕと頂角θとの関係は、撮影光学系２と測光 光学系５０との離間距離（両光学系の中心間距離）をＬとし（図１参照）、可変 頂角プリズム６全体の屈折率ｎを１．５とすると、可変頂角プリズム６より後方 の光軸５５と前方の光軸５５’とのなす角がθ／２であることから、下記数１で 示すものとなる。

【００３０】

【数１】

【００３１】 この式に従って、例えばＬ＝３０mmのカメラにおける距離Ｕと頂角θとの関係 を求め、複数の代表的な距離Ｕについて示すと、下記表１の通りとなり、また、 Ｌ＝５０mmのカメラにおいては、同様に下記表２の通りとなる。Ｌの値は、その カメラに固有のものであり、そのＬにおけるＵとθとの関係をＵ−θデータテー ブル９とする。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】 測距手段７により被写体１５までの距離が検出され、制御手段８に入力される と、制御手段８がＵ−θデータテーブル９にアクセスし、検出された距離に等し いかまたは近似する距離Ｕに関するデータをＵ−θデータテーブル９から選択し 、これよりθ値を決定する。そして、制御手段８は、可変頂角プリズム６の頂角 がこのθ値となるようにモータ６６の回転方向および回転量を制御し、可変頂角 プリズム６の頂角を調節する。

【００３５】 ＡＦモータ１０は、前記撮影光学系２のレンズ２１を光軸２５方向に移動する 駆動源であり、制御手段８から出力される信号により、合焦状態が得られるよう にその駆動が制御される。 シャッター駆動手段１１は、シャッター２２における絞り込み動作の制御、シ ャッターの開閉制御等を行うものである。

【００３６】 以下、図示のカメラ１による撮影方法の一例を、図５のフローチャートに従っ て説明する。 図５に示すように、２段階レリーズスイッチにおける１段階目のレリーズスイ ッチ（ＳＷ₁ ）がオンされると（ステップ１００）、測距手段７により測距を行 い、さらに制御手段８により演算を行う（ステップ１０１）。

【００３７】 次に、前記ステップ１０１により得られた被写体１５までの距離に相当するデ ータをＵ−θデータテーブル９から読み出し（ステップ１０２）、可変頂角プリ ズム６の頂角θを決定する（ステップ１０３）。

【００３８】 そして、制御手段８により制御しつつモータ６６を作動して、測光光学系５０ に設置された可変頂角プリズム６の頂角を前記で決定された頂角θとする（ステ ップ１０４）。これにより、測光光学系５０における入射光の光路の方向、すな わち測光領域Ｂが移動して撮影光学系２の画像領域Ａと一致するかまたはこれを 包含し、両光学系５０、２のパララックスが補正される。

【００３９】 次に、測光手段５により測光を行い、制御手段８により露出演算を行う（ステ ップ１０５）。この演算結果に基づいて、シャッター駆動手段１１が制御される 。前述したように、可変頂角プリズム６の作用により、測光光学系５０における 測光領域Ｂは、撮影光学系２の画像領域Ａと一致するかまたはこれを包含してい るため、より適正な露出が得られ、すなわち、より適正な絞り値およびシャッタ ー速度で撮影することができる。

【００４０】 レリーズ動作の待機を行い（ステップ１０６）、２段階目のレリーズスイッチ （ＳＷ₂ ）がオンされたか否かを判断する（ステップ１０７）。 ＳＷ₂ がオンでない場合には、前記ステップ１０１の前に戻る。 ＳＷ₂ がオンである場合には、前記ステップ１０１により得られた被写体まで の距離に基づき、ＡＦモータ１０を駆動してレンズ２１を移動し、合焦状態を得 る（ステップ１０８）。

【００４１】 その後、シャッター駆動手段１１によりシャッター２２を作動し、撮影を行う 。（ステップ１０９） 撮影の後、図示しないワインドモータを駆動して、フィルムＦの巻き上げを行 う（ステップ１１０）。

【００４２】 以上、本考案のカメラを、図示の構成例について説明したが、本考案はこれら に限定されるものではない。例えば、可変頂角プリズム６の対向する板は、前記 平板に限らず、湾曲板やレンズの機能を有するものであってもよい。

【００４３】 また、可変頂角プリズムにおいて、対向する板間に介挿される光学的に透明で 容易に変形可能な物質は、前記液体６４に限らず、例えば、シリコーンゴムのよ うな透明な弾性体等の固体であってもよい。

【００４４】 なお、図示の構成例では、可変頂角プリズム６の頂角を調整するに際し、光の 入射側の平板６１を偏位させているが、光の出射側の平板６２を偏位させてもよ く、また、平板６１、６２の双方を偏位させてもよい。

【００４５】 また、図示の構成例では、測光光学系５０において可変頂角プリズム６は、最 も前方に設置されているが、測光光学系５０における可変頂角プリズム６の位置 関係は、これに限定されない。

【００４６】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案のカメラによれば、被写体までの距離の変化により 生じる撮影光学系の画像領域に対する測光光学系の測光領域のずれを補正するこ とができるので、より適正な露出で撮影することができる。

【００４７】 また、これらの補正は、測距手段により得られた被写体までの距離に対応して 行われるため、より正確な補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のカメラの構成例を示す正面図である。

【図２】図１中のII−II線での断面図である。

【図３】可変頂角プリズムの一方の平板が偏位した状態
の本考案のカメラを模式的に示す平面図である。

【図４】本考案のカメラの構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本考案のカメラによる撮影方法の一例を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ カメラ ２ 撮影光学系 ２０ 鏡筒 ２１ レンズ ２２ シャッター ２５ 光軸 ４ ファインダー光学系 ４１ レンズ ４５ 光軸 ５ 測光手段 ５０ 測光光学系 ５１ レンズ ５２ 受光素子 ５３ 鏡筒 ５５、５５’ 光軸 ６ 可変頂角プリズム ６１、６２ 平板 ６３ 接続部材 ６４ 液体 ６５ 支持部材 ６６ モータ ６７ ウォームギア ６８ ラック ７ 測距手段 ７１ 発光部 ７２ 受光部 ８ 制御手段 ９ Ｕ−θデータテーブル １０ ＡＦモータ １１ シャッター駆動手段 １５ 被写体 １００〜１１０ ステップ Ａ 撮影光学系の画像領域 Ｂ 測光領域 Ｆ フィルム

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０２Ｂ 7/32

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系と、被写体までの距離を測定
   する測距手段と、前記撮影光学系とは独立して設けられ
   た測光光学系を有し、被写体の輝度を測定する測光手段
   とを有するカメラであって、 前記測光光学系は、対向する少なくとも一対の板間に光
   学的に透明で容易に変形可能な物質を介挿し、駆動手段
   により前記両板のなす角度が変化し得る可変頂角プリズ
   ムを有し、 前記測距手段により得られた測距情報に基づいて、前記
   可変頂角プリズムの前記両板のなす角度を調整し、前記
   撮影光学系における撮影画像に対する前記測光光学系の
   光路のずれを補正することを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 前記可変頂角プリズムは、一対の板と、
   両板の外周部同士を液密に接続する伸縮自在な接続部材
   と、前記両板および接続部材で囲まれる空間に充填され
   た光学的に透明な液体とを有し、駆動手段により少なく
   とも一方の前記板を偏位させて両板のなす角度変化せし
   めるよう構成されている請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、モータと、このモータ
   の回転軸に設置されたウォームギアと、前記板の外縁部
   に設置され、前記ウォームギアに噛合するラックとで構
   成されるものである請求項１または２に記載のカメラ。