JPH07199269A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測光用受光部と焦点検出用受光部とを有する
単一の受光センサーと、該受光センサーに被写体光を導
く光学系とを備えたカメラにおいて、測光系・焦点検出
系のそれぞれに適切な分光感度特性を安価な構成によっ
て得る。 【構成】 撮影レンズ３によって投影された被写体像の
うち、視野マスク６１を通過した部分が、二次結像レン
ズ１３の二つのレンズ部１３ａと１３ｂによって測光用
センサー１４上に投影される。測光用センサー１４に入
射する光は、まず、第一の光学フィルター５１を透過
し、次に、測光用受光部上に面積的に設けられ、第一の
光学フィルター５１とは異なる分光透過率特性をもった
第二の光学フィルターを透過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ、ビデオカメ
ラ、スチールビデオカメラ等に最適な測光装置の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭６３−８８５３６号公報等
に開示されているように、測光用受光部と焦点検出用受
光部とを有する単一の受光センサーに被写体光を導き、
焦点検出と測光を行うカメラが知られている。この種の
カメラは、１．焦点検出系と測光系が光学系を共有して
いるために、機械的な構成が簡単でコンパクト化が図れ
る、２．焦点検出視野の中心と測光視野の中心を合致さ
せることが容易に出来、特に被写体上に於ける焦点検出
位置の輝度を正確に求めるスポット測光が可能である、
３．単一の受光センサーに焦点検出と測光の機能を持た
せることが出来るためコスト化が図れる、と言った利点
を有している。

【０００３】ところで、一般にカメラ用撮影レンズは、
可視光全域に対して光学収差を補正してあるため、焦点
検出装置に取り込む被写体光の波長を可視光全域に対し
てできるだけ多く取り込むことが焦点検出感度の点から
有効であり、焦点検出精度の点でも不具合を生じること
はない。

【０００４】また、被写体の忠実な色再現のため、写真
用フィルム、或いは、ビデオカメラ等で用いられる電気
的な撮像システムの分光感度特性は比視感度に合致させ
ている。したがって、測光装置は可視域全体に渡って均
一な分光感度特性を持たなければ正確な測光は出来ず、
勿論露出制度は良くなり得ない。実際、ＳＰＤ等の半導
体で構成される受光センサーは赤色光から赤外光から赤
外光に感度のピークを持つため、長波長側の感度を落と
す光学フィルターを用いて分光感度特性を均一にするの
が一般的である。

【０００５】仮に可視光全域に均一な透過特性を持った
焦点検出系用のフィルターを測光系に用いると、受光セ
ンサーの感度が赤色側に片寄っているためにいわゆるＡ
−Ｂ光源差という現象が起こり、被写体を照明する光源
に依存して測光出力が変動して露出精度が低下する。す
なわち、昼色光（Ｂ光源）に対して適切な露光量になる
ように調整されたカメラであっても、被写体が長波長側
に強度のピークを有するタングステン光（Ａ光源）で照
明された場合には、露出オーバーに露光されてしまうこ
とになる。

【０００６】特に、複数の測光装置を有するカメラに於
いてこの現象が特定の測光装置に起こっていると、どの
測光装置を用いるかによって測光値が変わってしまうた
め、撮影者に不信感を抱かせることになり極めて不都合
である。

【０００７】この点について、先に示した特開昭６３−
８８５３６号公報では、被写体光を該受光センサーに導
く光学系の光入射位置に光学フィルターを設け、この光
学フィルターを面積的に分割することによって、焦点検
出装置にとって有害となる赤外線を除去する光学フィル
ターの役割と、測光装置にとって有害となる赤外線を除
去する光学フィルターの役割とを持たせ、測光系・焦点
検出系のそれぞれに対して適切となるような分光感度特
性を得ている。

【０００８】このような光学フィルターは例えば特開昭
５８−１０６１９に於いて開示されており、 均一な分光透過率特性を有するフィルターの上に異な
る分光透過率特性を有するフィルターを部分的に重ね
る、フィルターとなる光学部材の厚みを部分的に変え
る、と言った構成が考え得る。

【０００９】しかしながら、のように面積的に分割し
た光学フィルターは極めて高価なものとなる、の構成
では所望の分光感度特性が得られにくい、と言った欠点
があり、先に示したカメラ用の測光装置として、十分に
満足できるものではなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来型
カメラの測光装置の欠点に鑑み、測光用受光部と焦点検
出用受光部とを有する単一の受光センサーと、被写体光
を該受光センサーに導く光学系とを備えたカメラにあっ
て、測光系・焦点検出系のそれぞれに対して適切となる
ような分光感度特性を安価な構成を以って得ることを第
一の目的とする。さらに、本発明の第二の目的は、複数
の焦点検出装置を持ったカメラに於いて、上記測光装置
の分光感度特性と他の測光装置の分光感度特性とを揃え
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、測光用受光部
と焦点検出用受光部とを有する単一の受光センサーと、
被写体光を該受光センサーに導く光学系と、該光学系に
入射する赤外線を除去する第一の光学フィルターとを備
えた測光装置を有するカメラに於いて、前記第一の光学
フィルターを測光用の光束と焦点検出用の光束とが分離
されていない位置に配置するとともに、前記第一の光学
フィルターとは異なる分光透過率特性を持った、第二の
光学フィルターを測光用の光束が通過する位置に設けた
ことにより、測光系・焦点検出系のそれぞれに対して適
切となるような分光感度特性を安価な構成を以って得た
ものである。

【００１２】

【実施例】図３は、本発明の一実施例による測光装置を
組込んだカメラの断面図である。このカメラには、単一
の受光センサー上に焦点検出用受光部と測光用受光部を
形成したスポット測光ユニットと、測光専用の受光セン
サーを備えた部分・平均測光ユニットが組込まれてい
る。

【００１３】図において、ａはスポット測光ユニット、
ｂは部分・平均測光ユニット、１はカメラボディ、２は
レンズ鏡筒、３は撮影レンズ、５は主ミラー、６はサブ
ミラー、７はピント板、８はペンタダハプリズム、９は
接眼レンズ、１０はシャッタである。

【００１４】すなわち、レンズ鏡筒２は撮影レンズ３を
光軸１８の方向に移動可能に保持している。

【００１５】主ミラー５はサブミラー６とともに撮影レ
ンズ３を透過した被写体光をファインダ系とスポット測
光系に分離する。ピント板７はペンタダハプリズム８お
よび接眼レンズ９とともにファインダ系を構成し、拡散
板になっている。

【００１６】また１１はカメラマウント部に撮影レンズ
３の情報を信号としてカメラに送るための接点である。

【００１７】前記スポット測光ユニットａは光学フィル
ター５１、フィールドレンズ１２、二次結像レンズ１
３、焦点検出用受光部が搭載される測光用センサー１４
を含んでいるスポット測光系をなしている。

【００１８】このセンサーによる焦点検出動作について
は、特開昭６３−８８５３６号公報および写真工業１９
９３年１月号Ｐ６５に開示されている。

【００１９】前記部分・平均測光ユニットｂは、光学フ
ィルター５２、結像レンズ１５、反射プリズム１６、測
光用センサー１７を含んでいる部分・平均測光系をなし
ている。

【００２０】つぎに、図３に示すように構成されたカメ
ラのスポット測光ユニットａおよび部分・平均測光ユニ
ットｂにおいて、スポット測光時および部分測光時の各
センサの測光について説明する。

【００２１】図４に示すようにスポット測光時は、撮影
レンズ３から入射した被写体光が図３の光学フィルター
５１とフィールドレンズ１２を通り、マスクＭａｓで２
つの二次結像レンズ１３にわけられ、測光用センサー１
４上に略結像した被写体をスポット測光用受光部ＳＰＣ
１によって測光する。部分測光時は、いったんピント板
（拡散板）７上に撮影レンズ３によって結像させた被写
体を結像レンズ１５によって測光用受光部ＳＰＣ２とＳ
ＰＣ３からなる測光用センサー１７上に略結像させ、光
学フィルター５２を透過した後の光量として測光する。

【００２２】図５は一連の動作制御を行なうものとし
て、マイクロコンピュータＣＯＭが使用された具体例の
電気回路を示したものである。図示されていないレリー
ズ釦により、第１ストロークスイッチＳＷ１がｏｎにな
ると、ＲＥＳＥＴ回路が起動し、マイクロコンピュータ
ＣＯＭと制御回路が同時に起動する。つぎに平均測光ス
イッチＳＷ２、スポット測光スイッチＳＷ３、部分測光
スイッチＳＷ４のｏｎ，ｏｆｆによる測光モードの選択
をするわけである。

【００２３】スポット測光スイッチＳＷ３をｏｎにする
と、スポット測光モードとなり、マイクロコンピュータ
ＣＯＭはアナログ入力ポートＡｉｎ１を選択し、以下の
動作により、スポット測光を行なう。測光用センサー１
４内にある受光素子ＳＰＣ１は被写体からの反射光を受
光し、受光信号を、帰還回路に圧縮ダイオードＤ１１が
接続された高入力インピーダンスの演算増幅器ＯＰ１へ
出力する。フィルム感度によって変化する電圧源Ｖ_SVに
接続される抵抗ＶＲ１はフィルム感度Ｓ_V を出力する。
演算増幅器ＯＰ１は対数圧縮された被写体輝度情報Ｂ_V
を、抵抗Ｒ１を介して出力する。帰還回路に抵抗Ｒ２が
接続された演算増幅器ＯＰ２は測光情報Ｅ_V ＝Ｂ_V ＋Ｓ
_V を演算して出力する。入力ポートＡｉｎ１から入力さ
れた測光情報Ｅ_V はＡ／ＤコンバータＡＤＣによってデ
ジタル値に変換され、マイクロコンピュータＣＯＭに入
力し、スポット測光を終える。またスポット測光スイッ
チＳＷ３がｏｆｆ、部分測光スイッチＳＷ４がｏｎする
と、マイクロコンピュータＣＯＭはアナログ入力ポート
Ａｉｎ２を選択し、出力ポートＰ５に接続されているア
ナログスイッチＳＷ５をｏｆｆにして部分測光モードと
なり、以下の動作により、部分測光を行なう。

【００２４】すなわち、測光用センサー１７内にあるＡ
ＥセンサーＳＰＣ３は被写体からの反射光を受光し、受
光信号を帰還回路に圧縮ダイオードＤ１２が接続された
高入力インピーダンスの演算増幅器ＯＰ３へ出力する。
演算増幅器ＯＰ３は対数圧縮された被写体輝度情報Ｂ_V
を、抵抗Ｒ３を介して出力する。フィルム感度によって
変化する電圧源Ｖ_SVに接続される抵抗ＶＲ₂ はフィルム
感度情報Ｓ_V を出力する。帰還回路に抵抗Ｒ４が接続さ
れた演算増幅器ＯＰ４は測光情報Ｅ_V ＝Ｂ_V ＋Ｓ_V を演
算して出力する。アナログ入力ポートＡｉｎ２から入力
された測光情報Ｅ_V はＡ／ＤコンバータＡＤＣによって
デジタル値に変換され、マイクロコンピュータＣＯＭに
入力し、部分測光を終える。

【００２５】またスポット測光スイッチＳＷ３がｏｆ
ｆ、部分測光スイッチＳＷ４がｏｆｆすると、マイクロ
コンピュータＣＯＭはアナログ入力ポートＡｉｎ２を選
択し、出力ポートＰ５に接続されているアナログスイッ
チＳＷ５をｏｎにして平均測光モードとなり、以下の動
作により、平均測光を行なう。

【００２６】すなわち、測光用センサー１７内にあるＡ
ＥセンサーＳＰＣ２とＳＰＣ３から部分測光と同様にし
て被写体からの反射光を受光し、あとは前記と同様にし
てマイクロコンピュータＣＯＭにデジタル変換された測
光情報が入力され、平均測光を終える。

【００２７】図１は、図３に示したスポット測光ユニッ
ト内の測光用センサー１４の詳細図である。測光用セン
サー１４は、樹脂製透明パッケージ５８に収納され二次
結像レンズ１３からの光を受光する。測光用センサー１
４には、スポット測光用受光部ＳＰＣ１と、他に焦点検
出用受光部５３ａ・５３ｂ〜５７ａ・５７ｂ・および２
１ａ・２１ｂが構成され、添え字ａ・ｂで示した対のセ
ンサーによる６視野の焦点検出が可能となっている。ま
た、測光用センサー上にクロスハッチングで示した領域
にはフィルター用染料の重複塗布による反射防止処理が
為されており、センサー表面にあるアルミニウム層等の
高反射率領域を覆っている。したがって、センサー表面
での反射光がパッケージ５８の光入射面で再び反射して
ゴーストとして戻ってくると言った不具合を生じない。
この技術については特開平２−６７５１１号公報に詳述
されている。

【００２８】スポット測光用受光部ＳＰＣ１は焦点検出
用受光部５５ａ・５５ｂのそれぞれに隣接して設けら
れ、２ケ所に分かれて配置されているが、電気的に接続
された一つの受光部である。図４で示したように、撮影
レンズ３によって投影された被写体像のうち、視野マス
ク６１を通過した部分が二次結像レンズ１３の二つのレ
ンズ部１３ａと１３ｂによって測光用センサー１４上に
投影される。図１に示す１９ａと１９ｂが視野マスク６
１で制限された二次被写体像である。これより明らかな
ように、スポット測光用受光部ＳＰＣ１によれば焦点検
出用受光部２１ａ・２１ｂで構成される焦点検出視野を
取り囲む形のスポット測光が可能である。さて以上のよ
うに構成されたスポット測光の分光感度特性について説
明する。測光用センサー１４に入射する光は、先ず、図
４に示した第一の光学フィルター５１を透過し、次に測
光用受光部ＳＰＣ１上に面積的に設けられた第二の光学
フィルターを透過する。

【００２９】フィルター５１の分光透過率特性は、図６
に示す如くであって、可視光全域に対してほぼ均一な透
過率特性を有している。したがって、センサー自体が赤
外光に感度のピークを持っていることを考え合わせる
と、図１１に示すように焦点検出系として総合的には赤
色光に対して感度のピークを持つことになる。

【００３０】これは、撮影レンズが可視光全域に対して
光学収差を補正してあるため、同一センサーに設けられ
た焦点検出用受光部に取り込む被写体光の波長を可視光
全域とすることが、焦点検出精度の点で不具合を生じ
ず、焦点検出感度の点から有効であることによる。

【００３１】また、測光用受光部ＳＰＣ１上に面積的に
設けられたフィルターは、本実施例では二種類の染料よ
り成り、何れもフィルター５１よりも短い波長の光をカ
ットする特性を有するもので、前述したセンサー表面の
高反射率領域を覆う反射防止処理用の染料と同一のもの
である。図２は図１に示した測光用センサー１４の中央
部の詳細図であり、測光用受光部ＳＰＣ１上に面積的に
分割して設けられたフィルターの構成を表す。

【００３２】図７及び図８はこれらのフィルターの分光
透過率特性であって、図７に示したフィルターは主に５
００〜６００［ｎｍ］の波長域を透過させる特性を有
し、図８に示したフィルターは主に４００〜５００［ｎ
ｍ］の波長域を透過させる特性を有している。この二つ
のフィルターはその透過域がほとんど重なっていないた
め、これを重複塗布すれば透過する光は無くなり反射防
止処理となる。また、単独で用いれば、それぞれ、主に
緑色光、青色光を透過するフィルターとして機能する。

【００３３】図２に於いて、５９は図７に示した透過率
特性を持つフィルターの領域、６０は図８に示した透過
率特性を持つフィルターの領域である。測光用受光部Ｓ
ＰＣ１と焦点検出用受光部５３ａ・５３ｂ〜５７ａ・５
７ｂおよび２１ａ・２１ｂを除く部分に施されたクロス
ハッチングの領域は図７と図８の特性を持つ二つのフィ
ルターを重ねて塗布された反射防止処理領域である。す
なわち、フィルター領域５９，６０は、その周辺の反射
防止処理と同じ工程で形成したものである。したがっ
て、新たな要素を追加したわけではなく、コストを上昇
させることにもならない。

【００３４】以上のようなフィルター構成によって、測
光用受光部ＳＰＣ１に入射する光量の分光特性は、フ
ィルター５１の分光透過特性、フィルター領域５９・
６０の面積及びそれぞれの分光透過率特性、測光用受
光部ＳＰＣ１のうちフィルター用染料が塗布されていな
い部分の面積、で決定される。フィルター５１が図６に
示したように可視領域に対してフラットな透過率特性を
有している場合には、上記，が支配的になり、図７
・図８に示した透過率特性と面積との加重平均で分光特
性が決まることになる。

【００３５】さらに、最終的なスポット測光ユニットの
分光感度特性は、これにセンサーの分光感度特性を乗じ
れば得られる。図９は、このようにして得られたスポッ
ト測光の分光感度特性の一例である。可視域全体にほぼ
フラットな特性となり、写真用フィルム、或いは、ビデ
オカメラ等で用いられる電気的な撮像システムによる忠
実な色再現が可能である。勿論Ａ−Ｂ光源差は生じず、
昼色光でもタングステン光でも適切な測光値が得られ
る。

【００３６】一方、図３に示した部分・平均測光ユニッ
トでは、フィルター５２の分光透過率特性を例えば図１
０のように制御することで、比較的容易に均一な分光感
度特性を実現することが出来る。したがって、スポット
測光ユニットと部分・平均測光ユニットとの測光値の差
はどのような光源でも生じることはなく、常に安定した
値が得られる。また、測光装置により測光値が異なっ
て、撮影者に不信感を抱かせるといったこともない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、次の効果が奏される。

【００３８】１．特開昭６３−８８５３６号公報に開示
されているフィルター構成に比べて、極めて安価に、測
光系・焦点検出系のそれぞれに対して適切となる、すな
わち、測光系のＡ−Ｂ光源差がなく焦点検出系には最大
の光量が得られる分光感度特性が得られた。

【００３９】２．特に、第二の光学フィルターを受光セ
ンサー上であって、前記測光用受光部及び焦点検出用受
光部に隣接する領域に設けることにより、フィルター用
染料の重複塗布による反射防止処理と同時に測光用受光
部にフィルター作用を付加することが可能で、センサー
表面にあるアルミニウム層等の高反射率領域からの反射
光がパッケージの光入射面で再び反射してゴーストとし
て戻ってくると言った不具合を防ぎつつ、測光系・焦点
検出系のそれぞれに対して適切となるような分光感度特
性が得られた。

【００４０】３．複数の測光装置を有するカメラに於い
て、Ａ−Ｂ光源差が原因して測光装置によって測光値が
変わってしまうという欠点を解決し、撮影者に不信感を
抱かせると言った不具合を無くした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いられる測光用センサー
の平面図である。

【図２】図１に示した測光用センサーの中央部の拡大図
である。

【図３】本発明の一実施例の一眼レフカメラの縦断面図
である。

【図４】本発明の一実施例に用いられる焦点検出・測光
光学系の説明図である。

【図５】本発明の一実施例に用いられる電気回路図であ
る。

【図６】本発明の一実施例に用いられるスポット測光ユ
ニットのフィルターの分光透過率特性を示す図である。

【図７】本発明の一実施例に用いられるスポット測光ユ
ニットのフィルターの分光透過率特性を示す図である。

【図８】本発明の一実施例に用いられるスポット測光ユ
ニットのフィルターの分光透過率特性を示す図である。

【図９】本発明の一実施例に用いられるスポット測光ユ
ニットの分光感度特性を示す図である。

【図１０】本発明の一実施例に用いられる部分・平均測
光ユニットのフィルターの分光透過率特性を示す図であ
る。

【図１１】本発明の一実施例に用いられる焦点検出装置
の分光感度特性を示す図である。

【符号の説明】

１…カメラボディ ２…レンズ鏡筒 ３…撮影レンズ ５…主ミラー ６…サブミラー ７…ピント板 ８…ペンタダハプリズム １２…フィールドレ
ンズ １３…二次結像レンズ １４，１７…測光用
センサー １５…結像レンズ １６…反射プリズム １９ａ，１９ｂ…二次被写体像 ２１ａ，２１ｂ，５３ａ，５３ｂ〜５７ａ，５７ｂ…焦
点検出用受光部 ５１，５２…フィルター ５８…パッケージ ５９，６０…フィル
ターの領域 ６１…視野マスク ａ…スポット測光ユ
ニット ｂ…部分・平均測光ユニット Ｍａｓ…マスク ＳＰＣ１〜ＳＰＣ３…測光用受光部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測光用受光部と焦点検出用受光部とを有
   する単一の受光センサーと、被写体光を該受光センサー
   に導く光学系と、該光学系に入射する赤外線を除去する
   第一の光学フィルターとを備えた測光装置を有するカメ
   ラに於いて、前記第一の光学フィルターを測光用の光束
   と焦点検出用の光束とが分離されていない位置に配置す
   るとともに、前記第一の光学フィルターとは異なる分光
   透過率特性を持った、第二の光学フィルターを測光用の
   光束が通過する位置に設けたことを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 前記第二の光学フィルターは、前記第一
   の光学フィルターよりも短い波長の光を除去する特性を
   備えていることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
3. 【請求項３】 前記第二の光学フィルターは前記受光セ
   ンサー上であって、前記測光用受光部及び焦点検出用受
   光部に隣接する領域に設けられていることを特徴とする
   請求項１記載のカメラ。
4. 【請求項４】 前記第二の光学フィルターは異なる分光
   透過率特性を有する複数のフィルターを面積的に分割し
   て構成されていることを特徴とする請求項３記載のカメ
   ラ。
5. 【請求項５】 測光用受光部と焦点検出用受光部とを有
   する単一の受光センサーと、被写体光を該受光センサー
   に導く光学系と、該光学系に入射する赤外線を除去する
   第一の光学フィルターとを備えた測光装置を有するカメ
   ラに於いて、前記第一の光学フィルターを測光用の光束
   と焦点検出用の光束とが分離されていない位置に配置す
   るとともに、前記第一の光学フィルターとは異なる分光
   透過率特性を持った、第二の光学フィルターを測光用の
   光束が通過する位置に設け、該第二の光学フィルターに
   は測光装置の分光感度特性を、該測光装置が搭載された
   カメラに組み込まれた第二の測光装置の分光感度特性に
   実質的に揃える光学作用を持たせたことを特徴とするカ
   メラ。