JPH086113A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ストロボ撮影を行うカメラに関
し、ストロボ撮影におけるシャッタースピードを早めつ
つ、カメラ振れを軽減したカメラを提供することを目的
とする。 【構成】 被写体の光学像を結像する撮影レンズ２１
と、撮影レンズ２１の光軸上に配置され、撮影レンズ２
１からの入射光束を反射し、かつ反射光束の方向が第１
の方向とその他の方向とに変更可能な空間光変調素子
と、第１の方向に配置された感光部材２３と、反射光束
の方向を、予め定められる露光期間のみ第１の方向に
し、かつ露光期間以外にはその他の方向に前記空間光変
調素子を駆動する駆動手段２４と、閃光を発して前記被
写体を照明するストロボ手段２６と、露光期間とストロ
ボ手段２６の発光量が最大になる時刻とを同期させる同
調手段２５とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射光束の向きを変更
する空間光変調素子をシャッター機構に用いて、ストロ
ボ撮影を行うカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、夜間や室内での撮影には、被写
体輝度を補うために、ストロボ撮影が行われる。

【０００３】また、日中においても、逆光や日陰の被写
体を明るく撮影するために、ストロボを発光させる撮影
手法（以下、「日中シンクロ」という）がある。図６
は、従来のストロボ撮影を行うカメラを示す図である。

【０００４】図において、撮影レンズ１の結像面に感光
部材２が配置され、撮影レンズ１と感光部材２との間に
ミラー３が傾斜して配置される。感光部材２の直前に
は、前幕４ａと後幕４ｂとからなるフォーカルプレンシ
ャッター４が配置される。

【０００５】このフォーカルプレンシャッター４にはシ
ャッター制御回路６が接続され、シャッター制御回路６
にはミラー３、シャッター釦６ａおよびストロボ回路７
が接続される。

【０００６】また、撮影レンズ１からの光束がミラー３
に反射されて結像する位置に、ペンタプリズム８が配置
される。このような構成のカメラでは、被写体からの入
射光は、撮影レンズ１によって集光され、ミラー３に反
射されてペンタプリズム８に光学像を結像する。この光
学像はペンタプリズム８の内部で反射され、正立像とし
て撮影者に目視される。

【０００７】ここで、シャッター釦６ａが押されると、
ミラー３が跳ね上がり、撮影レンズ１からの入射光束は
フォーカルプレンシャッター４に到達する。一般に、高
速シャッター撮影を行う場合には、前幕４ａおよび後幕
４ｂの間に狭いスリットを設け、このスリットを横断さ
せることにより、感光部材２を露光する。

【０００８】しかし、ストロボ撮影を行う場合に、狭い
スリットを設けると、ストロボの発光した瞬間にスリッ
トの開いた箇所のみが露光され、感光部材２にはスリッ
ト状の露光むらが生じる。

【０００９】そこで、ストロボ撮影を行う場合には、シ
ャッター制御回路６は前幕４ａを全開させ、感光部材２
の全面を露出させる。この状態で、ストロボ回路７によ
るストロボ発光を行い、感光部材２を一時に露光する。
その後にシャッター制御回路６は後幕４ｂを閉じて、ス
トロボ撮影を終了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ストロボ撮影を行うカメラでは、感光部材２の露光面を
一時に露光させるために、スリットの間隔を感光部材２
の露光面の幅より狭くすることができず、また、前幕４
ａや後幕４ｂその他の可動部分の質量が大きいために、
幕速を高速化することも困難であった。そして、このよ
うな制約のために、ストロボ撮影におけるシャッタース
ピードの限界値は１／２５０秒〜１／３００秒程度であ
り、ストロボを使用しない時の最高シャッタースピード
に比べて極端に低かった。

【００１１】したがって、明るい場所での日中シンクロ
撮影では、低速シャッターのために入射光量を充分に絞
り込まなければならず、開放絞りで背景を意図的にぼか
す撮影手法は使用できず、撮影者の自由な撮影表現が制
約されるという問題点があった。

【００１２】また、動きの激しい被写体のストロボ撮影
では、低速のシャッタースピードのために、被写体ぶれ
が大きく発生するという問題点があった。このような背
景から、ストロボ撮影におけるシャッタースピードの高
速化が強く要望されていた。

【００１３】さらに、従来のカメラでは、ミラー３、前
幕４ａ、後幕４ｂその他の可動部分の質量が大きいため
に、これらの起動時および制動時に生じる振動が大き
く、特にストロボ撮影時には、低速シャッターのために
カメラ振れが大きく生じるという問題点があった。

【００１４】したがって、本発明では、ストロボ撮影に
おけるシャッタースピードを高速化しつつ、カメラ振れ
を軽減できるカメラを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、被写体の光学像を結像する撮影レンズと、撮影レン
ズの光軸上に配置され、撮影レンズからの入射光束を反
射し、かつ反射光束の方向が第１の方向とその他の方向
とに変更可能な空間光変調素子と、第１の方向に配置さ
れた感光部材と、前記反射光束の方向を、予め定められ
る露光期間のみ前記第１の方向にし、かつ露光期間以外
にはその他の方向に前記空間光変調素子を駆動する駆動
手段と、閃光を発して被写体を照明するストロボ手段
と、前記露光期間と前記ストロボ手段が最大発光する時
刻とを同期させる同調手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１６】請求項２に記載した発明は、上述の空間光
変調素子が、基板の上に複数の反射ミラーを傾斜可変に
配置したディジタルマイクロミラー素子であることを特
徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１のカメラでは、露光期間が開始される
と、駆動手段は空間光変調素子の反射方向を第１の方向
に変更する。このように反射された光束は、第１の方向
の感光部材に一時に照射される。

【００１８】ストロボ手段の発光量がこの露光期間内に
最大となるように、同調手段はストロボ手段を発光させ
る。このようなストロボ発光により、被写体が明るく照
明され、感光部材の露光面が一時に露光される。

【００１９】露光期間が終了すると、駆動手段は空間光
変調素子の反射方向をその他の方向に変更して、感光部
材から光束を逸らす。このように、空間光変調素子によ
り感光部材の露光面が一時に露光される。そのため、従
来のようなスリット状の露光むらが生じない。したがっ
て、露光期間が短くてもストロボ撮影が可能であり、ス
トロボ撮影におけるシャッタースピードを高速化するこ
とができる。

【００２０】また、空間光変調素子は、光束の反射方向
を変更するので、従来のシャッター機構のような可動部
が不要となり、カメラ振れが軽減される。請求項２のカ
メラでは、空間光変調素子として、基板上に複数の反射
ミラーを傾斜可変に配置したディジタルマイクロミラー
素子を使用する。反射面が複数の反射ミラーに区分され
ることによって、反射ミラー単体の質量が小さく、かつ
変位が小さくなる。したがって、起動時および制動時に
生じる振動は、さらに小さくなる。

【００２１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。まず、実施例に用いられるディジタルマイ
クロミラー素子１０の一例を先に説明する。

【００２２】ディジタルマイクロミラー素子は、「日経
エレクトロニクス１９９３．６─２１号」（第６５頁、
日経ＢＰ社発行。）に記載された公知の素子である。図
２は、ディジタルマイクロミラー素子の一例を示す図で
ある。

【００２３】図２（ａ）は、素子の上面図である。基板
１０ａの表面に、一辺が約１７μｍの微小なアルミ鏡１
１が、例えば、６４０×４８０画素程度に敷設されてい
る。

【００２４】図２（ｂ）〜（ｄ）は、アルミ鏡１１の対
角線方向（Ａ−Ａ′）の断面図である。基板１０ａには
支柱１２ａ、１２ｂが突設され、アルミ鏡１１の対角は
支柱１２ａ、１２ｂによって個別に支持される。アルミ
鏡１１の他方の対角と対向して、基板１０ａの上に電極
１３、１４が配設される。

【００２５】このような構成のディジタルマイクロミラ
ー素子では、支柱１２ａ、１２ｂと電極１３、１４とを
同電位にした状態において、アルミ鏡１１は基板１０ａ
と平行する（図２（ｂ））。

【００２６】また、支柱１２ａ、１２ｂと電極１３との
間に電位差（例えば５ボルト）を印加すると、クーロン
引力により、アルミ鏡１１は電極１３側に傾斜する（図
２（ｃ））。

【００２７】一方、支柱１２ａ、１２ｂと電極１４との
間に電位差を印加すると、アルミ鏡１１は電極１４側に
傾斜する（図２（ｄ））。このように電極１３、１４に
印加する電圧により、アルミ鏡１１を傾斜させ、入射光
の反射方向を変更できる。

【００２８】なお、アルミ鏡１１の質量は小さく、かつ
変位も小さいので、傾斜に要する時間は１０μ秒程度と
短い。また、このようなアルミ鏡１１の反射効率は高い
ので、液晶に比べて、光の利用効率は高くなる。

【００２９】図１は、本発明の第１の実施例を示す図で
ある。図において、撮影レンズ２１の光軸上に、ディジ
タルマイクロミラー素子１０が傾斜して配置される。

【００３０】ディジタルマイクロミラー素子１０の基板
１０ａに対して、撮影レンズ２１の光軸を幾何学的に正
反射させた光軸上に感光部材２３が配置される。ディジ
タルマイクロミラー素子１０にはアルミ鏡１１（図２）
の傾斜を変更する駆動回路２４が接続され、駆動回路２
４にはストロボ同調を行う同調回路２５が接続される。

【００３１】同調回路２５にはシャッター釦２５ａ、お
よびストロボ発光を行うストロボ回路２６が接続され
る。さらに、感光部材２３から逸れた光束が照射される
位置には光吸収板２８が配置される。

【００３２】図３は、第１の実施例におけるストロボ撮
影の動作を示す流れ図である。シャッター釦２５ａが押
されない状態では、駆動回路２４は、ディジタルマイク
ロミラー素子１０の一方の電極１３に電圧を印加して、
基板１０ａの上の微小なアルミ鏡１１を電極１３側に傾
斜させる。

【００３３】そのため、撮影レンズ２１から入射した光
束は、感光部材２３から逸れて、光吸収板２８に吸収さ
れる。ここでシャッター釦２５ａが押されると（ステッ
プＳ１）、ストロボ回路２６に発光を指示する信号が与
えられてから発光量が最大に達するまでの時間（以下、
「最大発光期間」という）と、予め設定された露光期間
との長さを比較する（ステップＳ２）。

【００３４】露光期間の方が長ければ、同調回路２５
は、駆動回路２４に露光期間を開始させる信号を与える
（ステップＳ３）。駆動回路２４は、ディジタルマイク
ロミラー素子１０の電極１３、１４を同電位にして、微
小なアルミ鏡１１をそれぞれ基板１０ａと平行にする。

【００３５】撮影レンズ１１から入射した光束は、基板
１０ａと平行したアルミ鏡１１に反射されて、感光部材
２３を露光する（ステップＳ４）。このような露光期間
の開始に後続して、同調回路２５は、ストロボ回路２６
に発光を開始させる信号を与える（ステップＳ５）。

【００３６】この信号によりストロボ光が放射され、感
光部材２３の露光面が一時に露光される。駆動回路２４
は、露光期間が終了すると（ステップＳ６）、ディジタ
ルマイクロミラー素子１０の電極１３に電圧を再び印加
して、アルミ鏡１１を電極１３側に傾斜させる。したが
って、光束は、感光部材２３を逸れる（ステップＳ
７）。

【００３７】また、上記の比較（ステップＳ２）の結果
により露光期間の方が短い場合には、同調回路２５は、
ストロボ回路２６に発光を開始させる信号を与える（ス
テップＳ８）。

【００３８】同調回路２５は、（最大発光期間）─（露
光期間）×Ｂ （但し、Ｂは０＜Ｂ＜１の任意数）によ
り示される期間の経過後に、駆動回路２４に露光期間を
開始させる信号を与える（ステップＳ９）。このような
タイミングにより、ストロボ発光量は露光期間内に最大
となり、感光部材２３の露光面を一時に露光する（ステ
ップＳ１０）。したがって、短い露光期間に対しても、
ストロボ発光を確実に同期させることができる。

【００３９】上述のように、本実施例のカメラでは、感
光部材２の露光面が一時に露光されるので、従来のフォ
ーカルプレンシャッターとは異なり、露光期間を短くし
てもスリット状の露光むらが生じない。

【００４０】したがって、ストロボ撮影におけるシャッ
タースピードの設定が任意に行え、高速のシャッタース
ピードが実現可能となる。たとえば、露光期間を１／４
０００秒に設定すれば、ストロボ撮影におけるシャッタ
ースピードは１／４０００秒となる。

【００４１】さらに、アルミ鏡１１からなる可動部の質
量は小さく、かつ変位が小さいので、シャッターの起動
時および制動時に生じる振動は格別に微小であり、スト
ロボ撮影時にカメラ振れは殆ど生じない。

【００４２】なお、感光部材２３は、光束の方向が変更
される間も露光されるので、その期間には、流れた像が
露光される。しかし、この期間は１０μ秒程度と短く、
高感度の感光部材２３に対しても、感光反応は充分に無
視できる。

【００４３】また、駆動回路２４は、例えば、ディジタ
ルマイクロミラー素子１０に印加する電圧を切り換える
スイッチ回路と、露光期間の経過を検出する遅延回路と
から構成されるので、従来に比べて制御機構を単純化す
ることができる。

【００４４】さらに、従来のシャッターは機械制御の応
答特性により露光期間が決定されるため、シャッタース
ピードの精度は低く、露光期間のばらつきが大きかっ
た。しかし、本実施例においては、水晶発振子その他を
用いた高精度の遅延回路を用いることにより、露光期間
が正確になり、高精度のシャッタースピードが実現でき
る。

【００４５】図４は、本発明の第２の実施例を示す図で
ある。図において、撮影レンズ２１の結像面上にディジ
タルマイクロミラー素子１０のアルミ鏡１１の面が配置
される。

【００４６】ディジタルマイクロミラー素子１０にはア
ルミ鏡１１（図２）の傾斜を変更する駆動回路２４が接
続され、駆動回路２４にはシャッター釦２５ａおよびス
トロボ発光を行うストロボ回路２６が接続される。

【００４７】ディジタルマイクロミラー素子１０による
第１の反射方向には感光部材側レンズ３１が基板１０ａ
に平行して配置され、さらに延長上の結像位置に感光部
材２３が配置される。

【００４８】また、ディジタルマイクロミラー素子１０
によるその他の反射方向にはファインダ側レンズ３２が
基板１０ａに平行して配置され、その延長上の結像位置
にはファインダスクリーン３３が配置される。

【００４９】図５は、第２の実施例におけるストロボ撮
影の動作を示す図である。シャッター釦２５ａが押され
ない状態では、駆動回路２４は、ディジタルマイクロミ
ラー素子１０の一方の電極１３に電圧を印加して、撮影
レンズ２１から入射した光束をその他の反射方向に反射
させる。

【００５０】このような反射光束は、ファインダ側レン
ズ３２を介して、ファインダスクリーン３３に投影され
る。撮影者は、この投影像を目視する。ここでシャッタ
ー釦２５ａが押されると（ステップＳ１）、最大発光期
間と露光期間との長さを比較する（ステップＳ２）。

【００５１】露光期間の方が長ければ、同調回路２５
は、駆動回路２４に露光期間を開始させる信号を与える
（ステップＳ３）。駆動回路２４は、ディジタルマイク
ロミラー素子１０の電極１３と支柱１２ａ、１２ｂとを
同電位にし、かつ他方の電極１４に電圧を印加して、撮
影レンズ２１から入射した光束を第１の反射方向に反射
させる。

【００５２】このような反射光束は、感光部材側レンズ
３１を介して感光部材２３に光学像を結像する（ステッ
プＳ４）。このような露光期間の開始に後続して、同調
回路２５は、ストロボ回路２６に発光を開始させる信号
を与える（ステップＳ５）。

【００５３】この信号によりストロボ光が放射され、感
光部材２３の露光面は一時に露光される。駆動回路２４
は、露光期間が終了すると（ステップＳ６）、ディジタ
ルマイクロミラー素子１０の一方の電極１３に電圧を印
加し、他方の電極１４と支柱１２ａ、１２ｂとを同電位
にして、撮影レンズ２１から入射した光束をその他の反
射方向に反射させる。したがって、光束は、感光部材２
３を逸れる（ステップＳ７）。

【００５４】また、上記の比較（ステップＳ２）の結果
により露光期間の方が短い場合には、同調回路２５は、
ストロボ回路２６に発光を開始させる信号を与える（ス
テップＳ８）。

【００５５】同調回路２５は、 （最大発光期間）─（露光期間）×Ｂ （但し、Ｂは０
＜Ｂ＜１の任意数） により示される期間の経過後に、駆動回路２４に露光期
間を開始させる信号を与える（ステップＳ９）。このよ
うにタイミングを取ることにより、ストロボ発光量は露
光期間内に最大になり、感光部材２３の露光面が一時に
露光される（ステップＳ１０）。したがって、短い露光
期間に対しても、ストロボ発光を確実に同期させること
ができる。

【００５６】本実施例のカメラは、第１の実施例に述べ
た効果と同一の効果を有する。また、その他に本実施例
では、ファインダ視野にパララックスを生じない一眼レ
フカメラが構成されるが、従来の一眼レフカメラとは異
なり、クイックリターンミラーが不要となる。

【００５７】なお、上述した実施例において、撮影レン
ズ２１、感光部材側レンズ３１およびファインダ側レン
ズ３２は、複合レンズでも良いし、光学系の途中に反射
鏡やプリズムその他の光学素子を配置することにより、
光路を曲げたり、像の上下左右を逆にしても良い。

【００５８】さらに、感光部材２３を開閉可能な遮光部
材で覆って、露光期間を開始する前に遮光部材における
入射光束の経路を開き、露光期間の終了後に入射光束の
経路を閉じる遮光部材駆動手段を設けても良い。このよ
うな構成により、感光部材２３が迷光により長時間露光
される現象を防止することができる。また、遮光部材駆
動手段は、低速度かつ低精度の駆動機構で良く、簡略か
つ安価な機構で実現できる。

【００５９】また、同調回路２５が信号を与えるタイミ
ングを調整することにより、露光期間の前半にストロボ
を発光させて、前幕シンクロ撮影を行っても良いし、露
光期間の後半にストロボを発光させて、後幕シンクロ撮
影を行っても良い。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のカメラ
では、感光部材の露光面を一時に露光するので、従来の
スリット状の露光むらを無くし、ストロボ撮影における
シャッタースピードを高速化することができる。

【００６１】したがって、日中シンクロ撮影において、
高速シャッターで光量を制限することにより、開放絞り
の状態で背景をぼかす撮影手法が使用できる。さらに、
このような高速シャッターにより、被写体ぶれや手ぶれ
を防止してストロボ撮影を行うことができる。

【００６２】また、空間光変調素子は、光束の反射方向
を変更してシャッターを実現するので、従来のように前
幕や後幕やレンズシャッターなどの駆動機構を不要と
し、カメラ振れを軽減することができる。

【００６３】請求項２のカメラでは、空間光変調素子に
ディジタルマイクロミラー素子を使用したことにより、
可動部の質量が小さく、かつ変位が小さいので、シャッ
タスピードをさらに高速化することができ、かつ、シャ
ッターの起動時および制動時の振動が小さいので、カメ
ラ振れを防止し、非常に鮮鋭感の高い写真を撮影でき
る。

【００６４】以上のように、本発明を適用したカメラ
は、ストロボ撮影における高速シャッターが実現される
ことにより撮影表現の自由度が高められ、かつ、カメラ
振れのない鮮鋭感の高い写真を撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】ディジタルマイクロミラー素子の一例を示す図
である。

【図３】第１の実施例におけるストロボ撮影の動作を示
す流れ図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図５】第２の実施例におけるストロボ撮影の動作を示
す流れ図である。

【図６】従来のストロボ撮影を行うカメラを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ディジタルマイクロミラー素子 １０ａ 基板 １１ アルミ鏡 １２ａ、１２ｂ 支柱 １３、１４ 電極 ２１ 撮影レンズ ２３ 感光部材 ２４ 駆動回路 ２５ 同調回路 ２５ａ シャッター釦 ２６ ストロボ回路 ２８ 光吸収板 ３１ 感光部材側レンズ ３２ ファインダ側レンズ ３３ ファインダ側スクリーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の光学像を結像する撮影レンズ
   （２１）と、 前記撮影レンズ（２１）の光軸上に配置され、撮影レン
   ズ（２１）からの入射光束を反射し、かつ反射光束の方
   向が第１の方向とその他の方向とに変更可能な空間光変
   調素子と、 前記第１の方向に配置された感光部材（２３）と、 前記反射光束の方向を、予め定められる露光期間のみ前
   記第１の方向にし、かつ露光期間以外には前記その他の
   方向に前記空間光変調素子を駆動する駆動手段（２４）
   と、 閃光を発して前記被写体を照明するストロボ手段（２
   ６）と、 前記露光期間と前記ストロボ手段（２６）の発光量が最
   大になる時刻とを同期させる同調手段（２５）と、 を備えたことを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 前記空間光変調素子は、基板（１０ａ）
   の上に複数の反射ミラーを傾斜可変に配置したディジタ
   ルマイクロミラー素子（１０）であることを特徴とする
   請求項１に記載のカメラ。