JP2000088642A

JP2000088642A - 一眼レフカメラの測光光学系

Info

Publication number: JP2000088642A
Application number: JP10279437A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Momoki; 和彦桃木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体の簡素化を図りつつ被写界を精度良
く測光することができる一眼レフカメラの測光光学系を
得ること。【解決手段】光路方向を転換するためのプリズムの射
出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用いて、該
プリズムを通過してきたファインダー像観察用の有効光
束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レフカメ
ラの測光光学系において、該集光レンズはその材質に赤
外線吸収素材を含有しており、集光レンズの光軸上にお
けるレンズ厚さＤｃ、集光レンズの有効部最周辺におけ
るレンズ厚さＤｓを各々適切に設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一眼レフカメラの
測光光学系に関し、特に被写界からの光束を受光面上に
導光させて測光する際、光路を転換するための、例えば
ペンタプリズムの射出面後方に集光レンズと受光手段と
を効率良く配置して被写界を測光する一眼レフカメラの
測光光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一眼レフカメラ（一眼レフレ
ックスカメラ）の測光光学系においては、ペンタプリズ
ムの射出面後方に集光レンズと受光手段とを配置して測
光する測光光学系が種々提案されている。

【０００３】このような測光光学系では、受光手段とし
てのセンサーを用いている。一般にそのセンサーの分光
感度と人間（撮影者）の目の比視感度との間には大きな
差があり、特に比視感度が低い赤外域ではセンサーは大
きな感度分布を持っている。そのため、太陽光などの赤
外域で大きな光エネルギーを有する照明での撮影では被
写界の測光が大きくずれることがある。

【０００４】これに対処すべく従来はプリズムよりも後
方の、集光レンズの前、あるいは後ろに赤外線カットフ
ィルターを配置することで赤外光をカットし、分光特性
を比視感度あるいはフィルムの感度に近づけていた。

【０００５】その赤外カットフィルターには一般的に平
面板の表面に赤外域の反射特性の高いコーティングを施
した物か、媒質に赤外を吸収する着色材を混ぜた光学部
材を使用している。

【０００６】図３は従来の一眼レフカメラの測光光学系
の要部概略図である。同図においては撮影レンズ１を透
過してきた被写界からの光線は、主ミラー２で上方へ反
射した後フィルム面３と透過な位置に置かれたピント板
４に結像する。ピント板４上と像からの光束の一部をペ
ンタプリズム５を通して接眼レンズ６より上方に設けた
集光レンズ７で受光素子９に集光している。このとき集
光レンズ７と受光素子の間に赤外カットフィルター８を
配置していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記赤
外カットフィルターを別部材として設けることは装置全
体が複雑化して、好ましくないばかりか、各面での反射
による不要なゴーストを引き起こしてしまう。特に点光
源が画面内にあるときなどは、分割測光において誤動作
をしかねない。

【０００８】そこで上記集光レンズを用いて、赤外カッ
トフィルターの作用を持たせることで、部品点数を減ら
し、コストダウンを図ると同時に、ゴーストの軽減を図
る事が考えられる。

【０００９】その方法としては、上記集光レンズに赤外
域反射コーティングを用いる方法と、媒質に赤外域を吸
収する着色材を添加したものを用いて成型する方法の２
つが考えられる。

【００１０】赤外域反射コーティングを集光レンズに施
す方法は、曲率を持った面にコーティングを使用するこ
とになり、各光線の入射角度がレンズの入射位置により
大きく異なることになる。一般にコーティングの特性は
光線の入射角度に依存するため、各光線ごとの分光特性
に差が生じ、良好な赤外カット効果が得られないため代
用は困難である。

【００１１】一方、集光レンズの媒質に赤外域を吸収す
る着色材を添加したものを用いて成型する方法では、集
光レンズの中心部と周辺部でレンズの厚みが異なること
から、分光透過率の差が生じ、集光レンズの周辺部では
十分な分光特性が得られないという問題があった。

【００１２】本発明は、光路方向を転換する為のプリズ
ムの射出面後方に集光レンズと受光手段を配置して被写
界を測光するとき、該集光レンズの構成を適切に設定す
ることにより、装置全体の簡素化を図りつつ、被写界を
精度良く、測光することができる一眼レフカメラの測光
光学系の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の一眼レフカメラ
の測光光学系は、 (1-1) 光路方向を転換するためのプリズムの射出面後方
に配置した集光レンズと受光手段を用いて、該プリズム
を通過してきたファインダー像観察用の有効光束以外の
光束を受光して被写界を測光する一眼レフカメラの測光
光学系において、該集光レンズはその材質に赤外線吸収
素材を含有しており、集光レンズの光軸上におけるレン
ズ厚さをＤｃ、集光レンズの有効部最周辺におけるレン
ズ厚さをＤｓとしたとき０．５＜Ｄｓ／Ｄｃ＜１．０ ‥‥‥（１）を満足することを特徴としている。

【００１４】特に、 (1-1-1) 前記集光レンズの光軸上における波長７００ｎ
ｍでの内部透過率をτａ、前記集光レンズの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき０．０＜τａ＜０．１ ‥‥‥（２）０．７＜τｂ＜１．０ ‥‥‥（３）を満足すること。

【００１５】(1-1-2) 前記集光レンズの有効径をＨとし
たとき０．８＜Ｄｃ／Ｈ＜１．５ ‥‥‥（４）を満足すること。等を特徴としている。

【００１６】(1-2) 光路方向を転換するためのプリズム
の射出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用い
て、該プリズムを通過してきたファインダー像観察用の
有効光束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レ
フカメラの測光光学系において、該集光レンズはその材
質に赤外線吸収素材を含有しており、集光レンズの光軸
上におけるレンズ厚さをＤｃ、集光レンズの光軸より有
効部最周辺方向７割におけるレンズ厚さをＤｍとしたと
き０．５＜Ｄｍ／Ｄｃ＜１．０ ‥‥‥（５）を満足することを特徴としている。

【００１７】特に、 (1-2-1) 前記集光レンズの光軸上における波長７００ｎ
ｍでの内部透過率をτａ、前記集光レンズの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき０．０＜τａ＜０．１ ‥‥‥（２）０．７＜τｂ＜１．０ ‥‥‥（３）を満足すること。

【００１８】(1-2-2) 前記集光レンズの有効径をＨとし
たとき０．８＜Ｄｃ／Ｈ＜１．５ ‥‥‥（４）を満足すること。等を特徴としている。

【００１９】(1-3) 光路方向を転換するためのプリズム
の射出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用い
て、前記プリズムを通過してきたファインダー像観察用
の有効光束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼
レフカメラの測光光学系において、該集光レンズはその
材質に赤外線吸収素材を含有しており、該赤外線吸収素
材はその濃度が該集光レンズの周辺部にいくに従って濃
くなるようにして、有効面全体での透過率が略一様とな
るようにしたことを特徴としている。

【００２０】(1-4) 光路方向を転換するためのプリズム
の射出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用い
て、前記プリズムを通過してきたファインダー像観察用
の有効光束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼
レフカメラの測光光学系において、該集光レンズは複数
のレンズを有し、そのうち少なくとも１つのレンズはそ
の材質に赤外線吸収素材を含有しており、赤外線吸収素
材を含有したレンズＲｘの光軸上におけるレンズ厚さを
Ｄｃ、レンズＲｘの有効部最周辺におけるレンズ厚さを
Ｄｓとしたとき０．５＜Ｄｓ／Ｄｃ＜１．５ ‥‥‥（６）を満足することを特徴としている。

【００２１】特に、 (1-4-1) レンズＲｘの光軸上における波長７００ｎｍで
の内部透過率をτａ、レンズＲｘの光軸上における波長
５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき０．０＜τａ＜０．１ ‥‥‥（２）０．７＜τｂ＜１．０ ‥‥‥（３）を満足することを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。同図において、撮影レンズ１を透過して
きた被写体（不図示）からの光線は、主ミラー２で上方
へ反射したあとフィルム面（感光面）３と等価な位置に
おかれたピント板４に被写体像を結像し、その像をペン
タプリズム５を通して接眼レンズ６を介して観察してい
る。又ピント板４に結像した被写体像からの光束の一部
をペンタプリズム５を通して接眼レンズ６より上方に設
けた集光レンズ７で集光して受光素子９に導光してい
る。そして受光素子９で得られる信号より被写体側の測
光を行っている。

【００２３】本発明の一眼レフカメラの測光光学系の特
徴は集光レンズ７を赤外線吸収素材を含有したものより
構成し、かつ厚さ、透過率等の各要素を特定したことで
ある。

【００２４】図２は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。本実施形態は図１の実施形態１に比べて集光レン
ズ７の内部に内面ミラーを設けて光路を折り曲げている
点が異なっているだけであり、その他の構成は同じであ
る。このときの集光レンズ７の形状は内面ミラーで光路
を折り曲げないで、光路を展開した状態で取り扱えば良
い。

【００２５】次に各実施形態の特徴について説明する。

【００２６】(ア-1) 図４は請求項１，２に係る発明の実
施形態の集光レンズ７のレンズ断面図である。同図に示
すように集光レンズ７の光軸上におけるレンズ厚さをＤ
ｃ、集光レンズ７の有効部最周辺におけるレンズ厚さを
ＤｓとしたときＤｃ＝３．０Ｄｓ＝１．７３である。前述の条件式（１）は、Ｄｓ／Ｄｃ＝０．５８である。

【００２７】又、集光レンズの光軸上における波長７０
０ｎｍでの内部透過率をτａ、集光レンズの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき τａ＜０．１０．７＜τｂである。

【００２８】即ち集光レンズ７の光軸上における分光透
過率特性が条件式（２），（３）を満足するようにして
いる。

【００２９】(ア-2) 図５は請求項４，５に係る発明の実
施形態の集光レンズ７のレンズ断面図である。同図に示
すように集光レンズ７の光軸上におけるレンズ厚さをＤ
ｃ、集光レンズ７の光軸より有効部最周辺方向７割にお
けるレンズ厚さをＤｍとしたときＤｃ＝３．５Ｄｍ＝２．６３である。前述の条件式（５）は、Ｄｍ／Ｄｃ＝０．７５である。

【００３０】又、集光レンズの光軸上における波長７０
０ｎｍでの内部透過率をτａ、集光レンズの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき τａ＜０．１０．７＜τｂである。

【００３１】即ち集光レンズ７の光軸上における分光透
過率特性が条件式（２），（３）を満足するようにして
いる。

【００３２】(ア-3) 図６は請求項３，６に係る発明の実
施形態の集光レンズ７のレンズ断面図である。同図に示
すように集光レンズ７の光軸上におけるレンズ厚さをＤ
ｃ、集光レンズ７の有効部最周辺におけるレンズ厚さを
ＤｓとしたときＤｃ＝４．０Ｄｓ＝２．４である。前述の条件式（１）は、Ｄｓ／Ｄｃ＝０．６である。

【００３３】又、集光レンズの光軸上における波長７０
０ｎｍでの内部透過率をτａ、集光レンズの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき τａ＜０．１０．７＜τｂである。

【００３４】即ち集光レンズ７の光軸上における分光透
過率特性が条件式（２），（３）を満足するようにして
いる。

【００３５】又、集光レンズ７の有効径をＨとしたとき
条件式（４）はＨ＝３．５よりＤｃ／Ｈ＝１．１４となっている。

【００３６】(ア-4) 集光レンズの材質に赤外線吸収素材
を含有させるとき、赤外線吸収素材はその濃度が集光レ
ンズ７の周辺部にいくに従って濃くなるようにしてい
る。これによって集光レンズ７の有効面全体での分光透
過率が略一様となるようにしている。

【００３７】(ア-5) 図７，図８は請求項８，９に係る発
明の実施形態の集光レンズ７のレンズ断面図である。本
実施形態は集光レンズ７を正レンズ７ａと負レンズ７ｂ
の２つのレンズより構成している。

【００３８】そしてこのうち一方のレンズ（図７ではレ
ンズ７ｂ、図８ではレンズ７ａ）の材質に赤外線吸収素
材を含有させている。赤外線吸収素材を含有したレンズ
Ｒｘの光軸上におけるレンズ厚さをＤｃ、レンズＲｘの
有効部最周辺におけるレンズ厚さをＤｓとしたとき、図
７では、Ｄｃ＝０．９Ｄｓ＝１．２である。前述の条件式（６）は、Ｄｓ／Ｄｃ＝１．３３である。又、図８では、Ｄｃ＝１．４Ｄｓ＝１．０である。前述の条件式（６）は、Ｄｓ／Ｄｃ＝０．７１４である。

【００３９】又、レンズＲｘの光軸上における波長７０
０ｎｍでの内部透過率をτａ、レンズＲｘの光軸上にお
ける波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき τａ＜０．１０．７＜τｂである。

【００４０】即ち集光レンズ７の光軸上における分光透
過率特性が条件式（２），（３）を満足するようにして
いる。

【００４１】次に前述の各条件式の技術的意味について
説明する。条件式（１）は、集光レンズの中心（光軸
上）と周辺での厚さの比を規定するものである。集光レ
ンズの中心に対する周辺での厚さの比が条件式に下限を
越えて小さくなると、中心部と周辺部での厚さの差が大
きくなり、それぞれの内部透過率の差が大きくなる。そ
の傾向は、特に遮光すべき赤外線部で特に顕著となり、
好ましくない。

【００４２】また、条件式の上限は集光レンズが凸形状
であることを意味している。この条件式（２），（３）
はそれぞれ、赤外カットフィルターとしての光学作用を
なす為の透過波長、吸収波長での内部透過率を規定する
ものである。条件式（２）の上限より透過率τａが大き
くなると、赤外カットフィルターとしての赤外光の吸収
効果が期待できないため不適である。

【００４３】一方、条件式（３）の下限よりも透過率τ
ｂが小さくなると、受光センサーに届く光量が減少し、
低輝度での特性が低下するため好ましくない。

【００４４】条件式（４）は、集光レンズの有効径に対
する集光レンズの中心での厚さの比を規定するものであ
る。集光レンズは比較的Ｆナンバーの明るいレンズが必
要とされるが、その場合、各面での開角は大きくなり、
中心部に対する周辺部の光軸方向の変化量は大きくな
る。

【００４５】条件式（４）の下限より集光レンズの有効
径に対する集光レンズの中心での厚さの比が小さくなる
と、十分なＦナンバーを確保することができなくなる。

【００４６】一方、上限値を越えると、配置するための
スペースが確保しずらくなるばかりか、集光レンズの成
型性が悪化して好ましくない。

【００４７】この条件式（５）は、集光レンズの中心と
光線有効部の最周辺方向の７割におけるレンズ厚さの比
を規定するものである。一般に全光束において内部透過
率の差が少ないことが好ましいが、比較的、開口数の大
きな測光光学系においては、全光束の平均において、内
部透過率の変化が少なければよい。

【００４８】そこで、光線有効部の最周辺方向の７割の
位置での光線を代表値として考え、集光レンズの中心に
対する光線有効部の最周辺方向の７割での厚さの比が条
件式に下限を越えて小さくなると、中心部と周辺部での
厚さの差が大きくなり、それぞれの内部透過率の差が大
きくなる。

【００４９】その傾向は、特に遮光すべき赤外線部で特
に顕著となり好ましくない。又、条件式の上限は集光レ
ンズが凸形状であることを意味している。

【００５０】条件式（６）は集光レンズを複数のレンズ
より構成する場合に、赤外線吸収素材を含有させるレン
ズＲｘについての形状を規定するものである。レンズＲ
ｘの中心に対する周辺での厚さの比が条件式（６）の下
限を越えて小さくなると、中心部と周辺部での厚さの差
が大きくなり、それぞれの内部透過率の差が大きくな
る。その傾向は、特に遮光すべき赤外線部で特に顕著と
なり好ましくない。

【００５１】同様にレンズＲｘの中心に対する周辺での
厚さの比が条件式（６）の上限を越えて大きくなると、
中心部と周辺部での厚さの差が大きくなり、それぞれの
内部透過率の差が大きくなり好ましくない。

【００５２】次に集光レンズの数値実施例を示す。

【００５３】

【外１】

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、光路方向
を転換する為のプリズムの射出面後方に集光レンズと受
光手段を配置して被写界を測光するとき、該集光レンズ
の構成を適切に設定することにより、装置全体の簡素化
を図りつつ、被写界を精度良く、測光することができる
一眼レフカメラの測光光学系を達成することができる。

【００５５】特に本発明によれば、前述のように赤外線
吸収素材を含有させた集光レンズの形状を、条件式
（１）から（６）のうち少なくとも１つを満足すること
により、集光レンズの位置によらず赤外線の吸収量がほ
ぼ一定で、分光透過特性の良好な、一眼レフカメラの測
光光学系を簡易な構成で実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】本発明の実施形態２の要部概略図

【図３】従来の一眼レフカメラの測光光学系の概略図

【図４】本発明に係る集光レンズの説明図

【図５】本発明に係る集光レンズの説明図

【図６】本発明に係る集光レンズの説明図

【図７】本発明に係る集光レンズの説明図

【図８】本発明に係る集光レンズの説明図

【図９】本発明に係る集光レンズの中心と周辺での分光
透過率の変化のグラフ

【図１０】本発明に係る集光レンズの中心と周辺７割で
の分光透過率の変化のグラフ

【符号の説明】

１撮影レンズ２主ミラー３フィルム面４ピント板５ペンタプリズム６接眼レンズ７測光用集光レンズ７ａ集光レンズ１７ｂ集光レンズ２８赤外線カットフィルター９受光素子

フロントページの続きＦターム(参考） 2G065 AA15 AB02 AB04 BA01 BB06 BB10 BB26 CA03 DA18 2H002 DB00 DB07 HA24 JA02 2H087 KA02 LA27 PA01 PA02 PB01 PB02 QA02 QA07 QA12 QA13 QA14 QA22 QA37 QA41 RA05 RA12 RA44 TA01 UA01 9A001 BB06 KK16 KK54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光路方向を転換するためのプリズムの射
出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用いて、該
プリズムを通過してきたファインダー像観察用の有効光
束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レフカメ
ラの測光光学系において、該集光レンズはその材質に赤
外線吸収素材を含有しており、集光レンズの光軸上にお
けるレンズ厚さをＤｃ、集光レンズの有効部最周辺にお
けるレンズ厚さをＤｓとしたとき０．５＜Ｄｓ／Ｄｃ＜１．０を満足することを特徴とする一眼レフカメラの測光光学
系。
【請求項２】前記集光レンズの光軸上における波長７
００ｎｍでの内部透過率をτａ、前記集光レンズの光軸
上における波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとした
とき０．０＜τａ＜０．１０．７＜τｂ＜１．０を満足することを特徴とする請求項１の一眼レフカメラ
の測光光学系。
【請求項３】前記集光レンズの有効径をＨとしたとき０．８＜Ｄｃ／Ｈ＜１．５を満足することを特徴とする請求項２の一眼レフカメラ
の測光光学系。
【請求項４】光路方向を転換するためのプリズムの射
出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用いて、該
プリズムを通過してきたファインダー像観察用の有効光
束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レフカメ
ラの測光光学系において、該集光レンズはその材質に赤
外線吸収素材を含有しており、集光レンズの光軸上にお
けるレンズ厚さをＤｃ、集光レンズの光軸より有効部最
周辺方向７割におけるレンズ厚さをＤｍとしたとき０．５＜Ｄｍ／Ｄｃ＜１．０を満足することを特徴とする一眼レフカメラの測光光学
系。
【請求項５】前記集光レンズの光軸上における波長７
００ｎｍでの内部透過率をτａ、前記集光レンズの光軸
上における波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとした
とき０．０＜τａ＜０．１０．７＜τｂ＜１．０を満足することを特徴とする請求項４の一眼レフカメラ
の測光光学系。
【請求項６】前記集光レンズの有効径をＨとしたとき０．８＜Ｄｃ／Ｈ＜１．５を満足することを特徴とする請求項５の一眼レフカメラ
の測光光学系。
【請求項７】光路方向を転換するためのプリズムの射
出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用いて、前
記プリズムを通過してきたファインダー像観察用の有効
光束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レフカ
メラの測光光学系において、該集光レンズはその材質に
赤外線吸収素材を含有しており、該赤外線吸収素材はそ
の濃度が該集光レンズの周辺部にいくに従って濃くなる
ようにして、有効面全体での透過率が略一様となるよう
にしたことを特徴とする一眼レフカメラの測光光学系。
【請求項８】光路方向を転換するためのプリズムの射
出面後方に配置した集光レンズと受光手段を用いて、前
記プリズムを通過してきたファインダー像観察用の有効
光束以外の光束を受光して被写界を測光する一眼レフカ
メラの測光光学系において、該集光レンズは複数のレン
ズを有し、そのうち少なくとも１つのレンズはその材質
に赤外線吸収素材を含有しており、赤外線吸収素材を含
有したレンズＲｘの光軸上におけるレンズ厚さをＤｃ、
レンズＲｘの有効部最周辺におけるレンズ厚さをＤｓと
したとき０．５＜Ｄｓ／Ｄｃ＜１．５を満足することを特徴とする一眼レフカメラの測光光学
系。
【請求項９】レンズＲｘの光軸上における波長７００
ｎｍでの内部透過率をτａ、レンズＲｘの光軸上におけ
る波長５５０ｎｍでの内部透過率をτｂとしたとき０．０＜τａ＜０．１０．７＜τｂ＜１．０を満足することを特徴とする請求項１の一眼レフカメラ
の測光光学系。