JP3340636B2

JP3340636B2 - 一眼レフカメラ

Info

Publication number: JP3340636B2
Application number: JP00235297A
Authority: JP
Inventors: 幸生蓮下; 誠最上谷; 哲也阿部; 隆之泉水
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1997-01-09
Filing date: 1997-01-09
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: JPH10197916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポロプリズムを正立光
学系として用いた一眼レフカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一眼レフカメラの測光方式として
は、撮影レンズの画角やフィルタ効果を反映した測光が
可能であることから、撮影レンズを通ってきた光に基づ
いて被写体輝度を測定するいわゆるＴＴＬ（Through Th
e Lens）方式が主流である。このＴＴＬ方式は、更に、
測光センサの設置場所に依り、ミラーボックスの底面に
測光センサを設置する方式（以下、「ボディ内測光シス
テム」という），又は、ファインダ光学系中の正立光学
系の直後におけるファインダ光軸からオフセットした位
置に測光センサを設置してピント板上の被写体像を測光
する方式（以下、「ファインダ測光システム」という）
に、大別される。但し、近年においては、オートフォー
カスの為の測距光学系やモータドライブ等の機構をミラ
ーボックス下方に設置する必要上から、ボディ内測光シ
ステムはあまり用いられず、ファインダ測光システムが
主として採用されている。

【０００３】ファインダ測光システムを採用する場合で
も、正立光学系が一般的なペンタプリズムであるなら
ば、カメラの大型化を招くことなく測光センサの設置場
所を確保することができる。即ち、ペンタプリズムで
は、ダハ面を形成する関係上、その出射面が不可避的に
五角形とならざるを得ない。従って、外周形状が円形又
は矩形であるファインダルーペを出射面の後に配置した
としても、頂点近傍の略三角形領域は、ファインダルー
ペに対向しない無駄な領域として残ってしまう。そのた
め、この略三角形領域に対向するように測光センサを配
置すれば、ペンタペリズムの形状を変更することなく、
測光センサを配置することができるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像媒
体の形状やカメラ全体のデザインによっては、正立光学
系としてペンタプリズムを用いるよりも、複数の直角プ
リズムから構成されるポロプリズムを用いる方が適して
いる場合もある。この場合、ポロプリズムの出射面の形
状は矩形であるので、出射面の後方に適切な口径のファ
インダルーペを配置することにより、出射面の全域から
出射される光を効率良くファインダルーペによって集光
することができる。即ち、ポロプリズムの場合には、ペ
ンタプリズムのように本来的に無駄となるスペースが無
い。従って、ペンタプリズムの場合のようにファインダ
ルーペの上側（クイックリターンミラーから遠くなる
側）に測光光学系を配置するためには、ポロプリズム全
体を厚くしなければならない。従って、ポロプリズム全
体が大型化するのに伴って、カメラ全体が大型化してし
まう。

【０００５】本発明の課題は、正立光学系としてのポロ
プリズムが大型化するのを抑えつつこのポロプリズムの
出射面の後方に測光センサを配置することができる一眼
レフカメラを、提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の手段を採用した。即ち、請求項１
記載の発明は、撮像光学系によって形成された被写体像
を撮像面と等価なピント面に投影するとともに、このピ
ント面に投影された被写体像をルーペによって観察する
ファインダを備えた一眼レフカメラであって、前記ピン
ト面に投影された被写体像を正立像として観察させるた
めに前記ルーペの光軸を屈曲させる複数の反射面を有し
たポロプリズムと、このポロプリズムの出射面における
前記ルーペに入射する光の通過領域よりも当該出射面の
直前の反射面への入射光の進行方向側に存する領域の後
方に配置された測光センサとを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】このように構成すれば、ポロプリズムの出
射面を、前記ルーペに入射する光が通過する領域よりも
当該出射面の直前に位置する反射面へ入射する光の進行
方向側へ若干拡大するだけで、測光センサを配置するた
めの領域を確保することができる。従って、ポロプリズ
ムの拡張としては、このように出射面を拡大させる程度
の最小限の拡張で済む。従って、プリズム全体やカメラ
全体のサイズを大型化することがない。なお、ポロプリ
ズムの出射面における前記ルーペに入射する光の通過領
域を挟んで本発明とは逆側の領域に測光センサを配置す
るのであると、ルーペに入射する光の光路自体をシフト
しなければならないので、ポロプリズム全体が大型化し
てしまって、カメラ全体が大型化してしまう。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、ポロプリズムの出射面から出射した光を前記測光セ
ンサ上に収束させるための集光レンズが更に設けられて
いることで、特定したものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２の集光レ
ンズの光軸が、前記測光センサに近づくにつれて前記ル
ーペの光軸から離れる様に、前記ルーペの光軸に対して
傾いていることで、特定したものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３の集光レ
ンズの光軸が、前記ピント面において前記ルーペの光軸
と交わっていることで、特定したものである。請求項５
記載の発明は、請求項１のポロプリズムが、前記ピント
面から出射された光を入射する入射面，この入射面を透
過した光を物体側へ９０度反射する第１反射面，この第
１反射面によって反射された光を前記第１反射面に入射
する光の進行方向に対して直交する方向へ９０度反射す
る第２反射面，この第２反射面によって反射された光を
前記撮像光学系の光軸と平行な方向へ９０度反射する第
３反射面，及び、この第３反射面によって反射された光
を出射する出射面を有することで、特定したものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。（撮像素子）先ず最初に、各実施形態において用いられ
る撮像素子を、図２及び図１０を参照して説明する。

【００１２】図１０は、この撮像素子２００の内部構造
を示す縦断面図である。この図１０に示す通り、撮像素
子２００は、静電情報記録媒体２１０と電荷保持媒体２
１１を備えている。静電情報記録媒体２１０は、基板２
１３、電極層２１４、無機酸化物層２１５及び光導電層
２１６を積層して成り、光導電層２１６は電荷発生層２
１７と電荷輸送層２１８を重合させて構成される。電荷
保持媒体２１１は、液晶支持体２１９と液晶電極層２２
０との間に液晶２２１を封入して構成される。静電情報
記録媒体２１０の電荷輸送層２１８と電荷保持媒体２１
１の液晶支持体２１９とは微小間隙をもって対向してい
る。

【００１３】電極層２１４と液晶電極層２２０との間に
は、この撮像素子２００がカメラ本体１００（図２参
照）に装填された際に、カメラ本体１００側の制御電源
２１２によって、選択的に電圧が印可される。そして、
電極層２１４と液晶電極層２２０との間に電圧が印可さ
れている間に静電情報記録媒体２１０が露光されると、
静電情報記録媒体２１０には、画像に応じた電荷が発生
する。その結果、この電荷の分布に応じて、液晶２２１
に作用する電界の強さが変化し、液晶２２１の分子の向
きが変化する。従って、静電情報記録媒体２１０上に像
が投影されると、この像の形状通りに液晶２２１の分子
の向きが変化するのである。

【００１４】そして、この液晶２２１は、スメスティッ
ク液晶からなるメモリタイプの液晶であるので、像の形
状通りに分子の向きが変化した後に制御電源２１２によ
る電圧が除去されると、分子の状態がそのまま維持され
て画像が記録されるのである。従って、液晶２２１に対
して公知の手法で照明光を照射すれば、記録された画像
を可視的に読み出すことができる。なお、この液晶２２
１に記録された画像は、加熱装置（図示せず）を用いて
液晶２２１を所定の温度に加熱することにより消去さ
れ、その場合は、同―記録媒体が再使用可能になる。

【００１５】図２に示す通り、この撮像素子２００の平
面形状は矩形形状であり、その長軸方向に沿って、第１
〜第３の記録領域２０１、２０２、２０３が区画されて
いる。これら各記録領域２０１、２０２、２０３は、そ
れぞれ、撮像素子２００の長軸方向にその短辺を向けた
横広な形状に設定されている。（スチルビデオカメラ）以上説明した撮像素子２００を
用いてカラー撮像を行う第１実施形態によるスチルビデ
オカメラの構成を、以下に説明する。

【００１６】図１は、このスチルビデオカメラを前方斜
め上方から見た斜視図であり、図２は、スチルビデオカ
メラを後方斜め下方から見た斜視図である。図１に示す
ように、このスチルビデオカメラは、カメラ本体１００
と交換レンズ１３０とから構成される。

【００１７】このカメラ本体１００の前面の略中央に
は、交換レンズ１３０を装着するために、レンズマウン
ト１０１が形成されている。このレンズマウント１０１
の側方には、交換レンズ１３０を取り外すとき押下され
る取外しボタン１０２が設けられ、レンズマウント１０
１の左上方にはホワイトバランス調整用窓１０３が配設
されている。また、カメラ本体１００の上面の略中央に
は、ストロボを装着するためのストロボシュー１０４が
設けられている。このストロボシュー１０４の側方に
は、レリーズボタン１０５が設けられている。また、カ
メラ本体１００の側面には、外部のコンピュータ等に画
像データを送信するための通信コネクタ１０６が設けら
れている。

【００１８】カメラ本体１００の背面の上部には、ファ
インダ窓１１０が設けられている。このフアインダ窓１
１０の下には、モード設定スイッチ１１１，ドライブス
イッチ１１２，ＡＶ／ＴＶスイッチ１１３，ＥＦスイッ
チ１１４及びホワイトバランススイッチ１１５が、縦
（撮像画像の短軸方向）方向に並べられて配設されてい
る。このモード設定スイッチ１１１は、カメラ本体１０
０の撮影モードを設定するためのスイッチである。ま
た、ドライブスイッチ１１２は、例えばセルフタイマを
起動するためのスイッチである。また、ＡＶ／ＴＶスイ
ッチ１１３は、絞り優先モードとシヤッタスピ―ド優先
モ―ドとの何れかを選択するときに押下されるスイッチ
である。また、ＥＦスイッチ１１４は、Ｅｖ値を補正す
るときに押下されるスイッチである。また、ホワイトバ
ランススイッチ１１５は、ホワイトバランス調整を行う
際に操作されるスイッチである。

【００１９】カメラ本体１００の背面であって各スイッ
チ１１１〜１１５の側方には、カメラの動作モード等を
表示するための液晶表示部１１６が設けられている。こ
の液晶表示部１１６の下方には、モードインジケータ１
１７及びスキャンスタートボタン１１８が、略横方向に
並べられて配設されている。このモードインジケータ１
１７は、カメラの動作モードに応じて、異なる色で点灯
する発光部である。また、スキャンスタートボタン１１
８は、撮像素子２００に記録された画像を読み出すスキ
ャンモード時に押されるスイッチである。このスキャン
スタートボタン１１８の下方には、スライドスイッチで
あるパワ―スイッチ１１９が設けられている。このパワ
ースイッチ１１９のスライド位置に応じて、電源がオフ
からオンへ切り替わるとともに、更なるスライドに依っ
て、カメラの動作モードが撮影モードとスキャンモード
の間において切り換わる。

【００２０】カメラ本体１００の下面中央には、撮像素
子２００をカメラ本体１００内に挿入するためのスロッ
ト１２０が形成されている。また、カメラ本体１００の
下面における前面側の縁とスロット１２０との間には、
撮像素子２００をカメラ本体１００内に装填するための
ダイアル１２１が設けられている。このダイアル１２１
の横には、撮像素子２００をスロット１２０から排出さ
せるためのイジェクトボタン１２２が設けられている。
また、カメラ本体１００の下面における背面側には、カ
メラ本体１００を図示せぬ三脚に固定するためのネジ穴
１２３，及び、図示せぬバッテリを収納するバッテリ収
納部を開閉するための蓋１２４が、夫々設けられてい
る。

【００２１】次に、カメラ本体１００及び交換レンズ１
３０の内部構造を、図３に基づいて説明する。図３は、
交換レンズ１３０をカメラ本体１００のレンズマウント
１０１に装着した際におけるこれらの内部構造を示すブ
ロック図である。

【００２２】図３におけるシステムコントロール回路３
００は、マイクロコンピュータから構成されており、カ
メラ本体１００全体の制御を行う。このシステムコント
ロール回路３００には、露出制御回路３３２，光源３４
０，素子移動回路３５３，撮像素子駆動回路３３３，素
子読取回路３５４，フィルター移動回路３５０，アンプ
３５５，Ａ／Ｄ変換回路３５６，インタフェース回路３
５８，画像処理回路３５７，操作部３６０，及び表示部
１１６が接続されている。また、露出制御回路３３２に
は、測光センサ３２４，ミラー駆動回路３３０及びシャ
ッタ駆動回路３３１が接続されている。また、素子読取
回路３５４には、また、ラインセンサ３４６，上述の素
子移動回路３５３，アンプ３５５が接続されている。こ
のアンプ３５５には、また、上述のＡ／Ｄ変換回路３５
６が接続されている。このＡ／Ｄ変換回路３５６には、
また、上述の画像処理回路３５７が接続されている。こ
の画像処理回路３５７には、また、上述のインターフェ
ース回路３５８が接続されている。

【００２３】一方、交換レンズ１３０の内部には、複数
のレンズ群から構成される撮影光学系３０１と、この撮
像光学系３０１内を透過する撮影光束を絞るための絞り
３０２とが、内蔵されている。カメラ本体１００内部に
おいてこの撮影光学系３０１の後方（像側）となる位置
には、図３中で点線によって示される退避位置において
撮影光束をそのまま通過させるとともに図３中で実線に
よって示される降下位置において撮影光束を上方へ直角
に反射する反射光学部材としてのクイックリターンミラ
ー３２０が、設けられている。このクイックリターンミ
ラー３２０の更に後方には、撮影時に所定時間解放する
ことによって撮影光束を通過させるシャッタ３２１が、
設けられている。このシャッタ３２１が解放したときの
開口（アパーチャ）の形状は、縦方向（図３における上
下方向）に比して横方向（図３の紙面に直交する方向）
が長い横広の矩形形状である。

【００２４】クイックリターンミラー３２０はミラー駆
動回路３３０によって駆動され、シャッタ３２１はシャ
ッタ駆動回路３３１によって駆動される。また、これら
ミラー駆動回路３３０及びシャッタ駆動回路３３１は、
夫々露出制御回路３３２によって制御される。即ち、露
出制御回路３３２は、システムコントロール回路３００
から撮影動作の指示を受けると、受光素子３２４から入
力された光量信号（被写体輝度及び絞り値を反映）に基
づいて、適正露光を行うための適正シャッタ速度を算出
し、次に、ミラー駆動回路３３０に対してクイックリタ
ーンミラー３２０を降下位置から退避位置へ移動させ、
次に、シャッタ駆動回路３３１に対してシャッタ３２１
を適正シャッタ速度に応じて３度にわたって開閉させ、
次に、ミラー駆動回路３３０に対してクイックリターン
ミラー３２０を退避位置から降下位置へ復帰させる。

【００２５】シャッタ３２１の背後には、カラーフィル
タ３１０を挟んで、スロット１２０から挿入された撮像
素子２００が配置される。この撮像素子２００は、自身
の長軸方向をカメラ本体１００の縦方向に向けた状態
で、縦方向に移動可能となっている。この撮像素子２０
０を縦方向に移動させるための昇降機構を、図４及び図
５を用いて説明する。図４は、図３と同じ方向からこの
昇降機構を見た状態を示す側面図であり、図５は、図４
の上側からこの昇降機構を見た状態を示す上面図であ
る。なお、これら図４及び図５では、カラーフィルタ３
１０の図示が省略されている。

【００２６】図４においてカメラ本体１００の底部近傍
に設けられた装着機構６００は、スロット１２０から挿
入された撮像素子２００を撮像素子保持部材４０１に装
着したり、記録部材保持部材４０１に装着されている記
録部材２００をスロット１２０へ排出するための機構で
あり、ダイアル１２１あるいはイジェクトボタン１２２
の操作に従って作動する部材から構成される。

【００２７】撮像素子保持部材４０１は縦長矩形の透明
部材であり、その表面に撮像素子２００が装着される。
この撮像素子保持部材４０１には、一対のシャフト４０
３，４０４がその表面と平行に貫通している。これらの
シャフト４０３，４０４は、撮像素子保持部材４０１の
表面が撮影光学系３０１の光軸（撮影光軸ｌ₁）と直交
するように、カメラ本体１００の内部において縦方向に
掛け渡されている。その結果、撮像素子保持部材４０１
は、カメラ本体１００の内部において、シャフト４０
３，４０４に沿って昇降可能となっている。

【００２８】シャフト４０３，４０４の後方には、これ
らシャフト４０３，４０４と平行に、縦長の親板４０２
が設けられている。また、この親板４０２の更に後方に
は、シャフト４０３，４０４と平行に延びる様、移送ス
クリュー４０５が設けられている。この移送スクリュー
４０５は、親板４０２の上端部に設けられた支持部材４
０８と親板４０２の略中央部に固定された第１支持板４
１１によって軸心回りに回転自在に支持されている。一
方、親板４０２には、移送スクリュー４０５と平行な縦
長のスリット４０２ａが、移送スクリュー４０５に対向
して穿たれている。そして、撮像素子保持部材４０１の
背面には、このスリット４０２ａを貫通して移送スクリ
ュー４０５に螺合している係合部材４１３が、固着され
ている。従って、撮像素子保持部材４０１の昇降位置
は、これら移送スクリュー４０５と係合部材４１３との
螺合によって、規制される。

【００２９】また、親版４０２の背面における上述の第
１支持板４１１の下方には、この第１支持板４１１と平
行に、第２支持板４１２が固定されている。この第２支
持板４１２の下面には、素子移動回路３５３によって回
転制御されるＤＣモータ３５１が、取り付けられてい
る。このＤＣモータ３５１の駆動軸は第２支持板４１２
を貫通し、その先端にはピニオンギア４２２が同軸に固
着されている。一方、移送スクリュー４０５における第
１支持板４１１を貫通して突出した部分には、ピニオン
ギア４２２に噛合している移送ギア４２１が、同軸に固
着されている。従って、ＤＣモータ３５１が回転する
と、係合部材４１３を介して撮像素子保持部材４０１が
シャフト４０３、４０４に沿って昇降する。その結果、
撮像素子２００がカメラ本体１００内において縦方向に
昇降する。即ち、撮影時においては、撮像素子２００
は、各記録領域２０１，２０２，２０３の中心が順番に
撮影光軸ｌ₁上（即ち、シャッタ３２１の背後）に位置
するように、素子移動回路３５３によって制御される
（この時、露出制御回路３３２は、各記録領域２０１，
２０２，２０３が撮影光軸ｌ₁上に配置される毎に、上
述したシャッタ３２１の開閉を行う。）。また、読出時
においては、撮像素子２００は、後述する第１ミラー３
４２と第３ミラー３４４との間を通過するように、素子
移動回路３５３によって制御される。

【００３０】一方、カラーフィルタ３１０は、撮像素子
２００と略等しい大きさの平面形状を有しており、撮像
素子２００用の昇降機構（図４，図５）と同様の構造を
有する図示せぬ昇降機構により、撮像素子２００と平行
に移動可能となっている。具体的には、カラーフィルタ
３１０は、撮像素子２００とズレ無く重なり合ってこの
撮像素子２００と一体に移動したり、撮像素子２００の
移動とは独立して単独で移動することができる。このカ
ラーフイルタ３１０は、撮像素子２００とズレ無く重な
り合った時に第１の記憶領域２０１を覆うＲ（レッド）
フィルタ要素３１１，第２の記憶領域２０２を覆うＧ
（グリーン）フィルタ要素３１２，及び、第３の記憶領
域２０３を覆うＢ（ブルー）フィルタ要素３１３から、
構成される。このカラーフイルタ３１０の移動は、フイ
ルタ移動回路３５０によって制御される。即ち、撮影時
においては、カラーフィルタ３１０は、撮像素子２００
と重なり合って一体的に移送される。従って、被写体が
不動である限り、撮像素子２００の第１記録領域２０１
には、被写体からの光中の赤色光成分による像が記録さ
れ、第２記録領域２０２には、被写体からの光中の緑色
光成分による像が記録され、第３記録領域２０３には、
被写体からの光中の青色光成分による像が記録される。
また、読出時においては、カラーフィルター３１０は、
Ｂフィルタ要素３１３がシヤッタ３２１の背後に重なる
位置に、退避したままとなる。従って、第１ミラー３４
２と第３ミラー３４４との間には、撮像素子２００のみ
が通過することとなる。

【００３１】上述した撮像素子駆動回路３３３は、図９
に示される制御電源２１２を含み、撮影時において、こ
の制御電源２１２を撮像素子２００の電極層２１４と液
晶電極層２２０との間に接続し、撮影が完了するととも
に、この制御電源２１２を撮像素子２００から外す。な
お撮像素子駆動回路３３３は、システムコントロール回
路３００から出力される指令信号に従って動作する。

【００３２】クイックリターンミラー３２０の下方に
は、第１ミラー３４２が、降下位置にあるクイックリタ
ーンミラー３２０と平行に固定されている。この第１ミ
ラー３４２の下方には、上方から順番に、コリメートレ
ンズ３４１，及び、発光素子（ＬＥＤ）から成る光源３
４０が配置されている。このコリメートレンズ３４１の
光軸は縦方向を向いているので、この第１ミラー３４２
による反射後の光軸は、撮像素子２００の面方向に対し
て直交する。この反射後の光軸が撮像素子２００の移動
路を横断した箇所には、光軸を下方向に曲げるための第
３ミラー３４４が固定されている。この第３ミラー３４
４によって折り返された光軸上には、順番に、スキャナ
光学系３４５及びラインセンサ３４６が固定されてい
る。このラインセンサ３４６は、例えば２０００画素の
ＣＣＤ１次元センサである。なお、第１ミラー３４２の
上方且つ図３における手前側には、第２ミラー３４３
が、第１ミラー３４２よりも更に立てられた状態で固定
されている。従って、光源３４０から出射された光は、
コリメートレンズ３４１を通り、第１ミラー３４２の側
方を通って第２のミラー３４３に導かれ、ここで反射し
て撮像素子２００に導かれる。また光源３４０から出射
された光は、第１ミラ―３４２及び第３ミラー３４４に
おいて夫々反射し、スキャナ光学系３４５を通ってライ
ンセンサ３４６に導かれる。

【００３３】そのため、撮影時においては、第２ミラー
３４３において反射した光によって、撮像素子２００の
各記録領域２０１，２０２，２０３の近傍に、各記録領
域２０１，２０２，２０３に記録される画像間の相対位
置関係を示す位置合わせ指標が光学的に形成される。

【００３４】また、読出時においては、光源３４０から
出射された照明光が第１ミラー３４２によって反射し、
これら第１ミラー３４２と第３ミラー３４４との間に位
置する撮像素子２００を透過し、第３ミラー３４４によ
って反射された後でラインセンサ３４６に導かれる。こ
のとき、撮像素子２００は、ステッピングモータ３５２
によって一水平走査線分づつ低速で移送される。従っ
て、撮像素子２００の各記録領域２０１，２０２，２０
３が、第１ミラー３４２と第３ミラー３４４との間を、
照明光の光路に対して直交する方向へ移動する。従っ
て、撮像素子２００に記録された画像を構成する各水平
走査線上の成分が、光源３４０によって照明され、ライ
ンセンサ３４６の受光面に結像される。

【００３５】光源３４０のオン／オフ制御は、システム
コントロール回路３００により行われ、ラインセンサ３
４６に発生した画素信号の読出動作は、素子読取回路３
５４により制御される。また、素子移動回路３５３は、
素子読取回路３５４から同期信号を受けつつＤＣモータ
３５１を制御する。これら素子移動回路３５３及び素子
読取回路３５４は、システムコントロール回路３００に
より制御される。

【００３６】ラインセンサ３４６から読み出された画素
信号は、アンプ３５５により増幅され、Ａ／Ｄ変換器３
５６によってデジタル画素信号へ変換される。このデジ
タルの画素信号は、システムコントロール回路３００の
制御に従って、画像処理回路３５７においてシエ―デイ
ング補正及びガンマ補正等の処理を施される。そして、
この処理後の画素信号は、インターフェイス回路３５８
においてフォーマットの変換等の所定の処理を施され、
通信コネクタ１０６（図２参照）を介して外部のコンピ
ュータ（図示せず）等に出力される。インターフェイス
回路３５８及び画像処理装置３５７は、システムコント
ロール回路３００からの指令信号に従って動作する。

【００３７】システムコントロール回路３００には、カ
メラ本体１００に設けられたレリーズボタン１０５等の
スイッチを含む操作部３６０が、接続されている。シス
テムコントロール回路３００は、この操作部３６０の操
作に従って、撮影動作及び画像信号の読出し動作等を行
う。またシステムコントロール回路３００には、カメラ
本体１００の種々の設定状態等を表示するための液晶表
示部１１６（図２参照）が、接続されている。

【００３８】次に、カメラ本体１００内におけるファイ
ンダ光学系の構成を、図４及び図５から光学系のみを抽
出した光学構成図である図６及び図７に基づいて、詳細
に説明する。

【００３９】クイックリターンミラー３２０が下降位置
にある時には、このクイックミラー３２０の表面は、撮
影光軸ｌ₁に対して４５度の角度で交わっている。従っ
て、この撮影光軸ｌ₁は、このクイックリターンミラー
３２０の表面によって、上方向に９０度折り返される。
このように折り返された後の光軸を、以下、ファインダ
光軸ｌ₂という。

【００４０】このファインダ光軸１₂上における撮像素
子２００の表面と光学的等価な位置には、ピント面とし
て機能するピント板３２６の上面（図６における上側の
面，以下同じ）が配置されている。従って、クイックリ
ターンミラー３２０が下降位置にある時には、ピント板
３２６の上面に、撮像光学系３０１による物体像が形成
される。図５に示すように、このピント板３２６の平面
形状は、撮像素子２００に撮像される画像の形状（シャ
ッタ３２１のアパーチャの形状）に対応した略矩形であ
る。

【００４１】ピント板３２６上面からファインダ光軸ｌ
₂に沿って１．６０mm離れた位置には、下面（図６にお
ける下側の面，以下同じ）を平面とした平凸レンズ状の
コンデンサレンズ３２７が配置されている。このコンデ
ンサレンズ３２７は、屈折率１．８０５１８の硝材から
構成されている。そして、このコンデンサレンズ３２７
の上面の曲率半径は７８．０mmであり、ファインダ光軸
ｌ₂上の厚さは３．５０mmである。

【００４２】コンデンサレンズ３２７の上面からファイ
ンダ光軸ｌ₂に沿って０．１０mm離れた位置には、正立
光学系であるポロプリズム３２２が、その入射面３２２
ａをファインダ光軸ｌ₂と直交させた状態で配置されて
いる。図８は、このポロプリズム３２２の斜視図であ
る。このポロプリズム３２２は、屈折率１．７７２５０
の硝材からなり、図６乃至図８から明らかなように、ク
イックリターンミラー３２０と共に像の上下反転を行う
第１反射面３２２ｂ，並びに、像の左右反転を行う第２
反射面３２２ｃ及び第３反射面３２２ｄを有する。

【００４３】更に詳しくポロプリズム３２２の形状を述
べると、第１反射面３２２ｂは、ファインダ光軸ｌ₂を
物体側へ９０度折り返して撮影光軸ｌ₁に対して平行に
する様に、その中心においてファインダ光軸ｌ₂に対し
て４５度傾いて交わっている。ファインダ光軸ｌ₂上に
おける入射面３２２ａから第１反射面３２２ｂまでの距
離は２２．０mmである。従って、入射面３２２ａは、ポ
ロプリズム３２２の他の部分における下面３２２ｇから
突出している。

【００４４】第２反射面３２２ｃは、ファインダ光軸ｌ
₂を撮像素子２００側から見て左側へ９０度折り返す様
に、その中心においてファインダ光軸ｌ₂に対して４５
度傾いて交わっている。ファインダ光軸ｌ₂上における
第１反射面３２２ｂから第２反射面３２２ｃまでの距離
は２３．５mmである。

【００４５】第３反射面３２２ｄは、ファインダ光軸ｌ
₂を撮像素子２００側へ９０度折り返して撮影光軸ｌ₁に
対して平行にする様に、その中心においてファインダ光
軸ｌ₂に対して４５度傾いて交わっている。ファインダ
光軸ｌ₂上における第２反射面３２２ｃから第３反射面
３２２ｄまでの距離は２７．５mmである。

【００４６】また、出射面３２２ｅは、ファインダ光軸
ｌ₂に対して直角に交わっている。第３反射面３２２ｄ
から出射面３３２ｅまでの距離は２７．０mmである。従
って、出射面３２２ｅは、入射面３２２ａの撮像素子２
００側の縁から撮影光軸ｌ₁と平行に８．５mmだけ物体
側にずれている。そして、ポロプリズム３２２の第３反
射面３２２ｄと出射面３２２ｅとは、互いに４５度の角
度で交わり、楔型のエッジ３２２ｆを形成している。な
お、ファインダ光軸ｌ₂に沿ったポロプリズム３２２の
入射面３２２ａから出射面３２２ｅまでの距離は、計１
００mmとなる。

【００４７】以上説明した諸データに基づいてピント板
３２６の上面（ピント面）からポロプリズム３２２の出
射面３２２ｅまでの空気換算距離ｓを算出すると、下記
式（１）の通りとなる。

【００４８】 s=1.6+3.5/1.80518+0.1+100/1.77250=60.06［mm］ ……（１）ポロプリズム３２２の出射面３２２ｅからファインダ光
軸ｌ₂に沿って０．１０mm離れた位置には、正レンズ系
からなる第１ファインダルーペ系３２３が、ファインダ
光軸ｌ₂と同軸に配置されている。この第１ファインダ
ルーぺ系３２３の焦点距離は、６３．１１mmである。ま
た、この第１ファインダルーペ系３２３全体のファイン
ダ光軸ｌ₂に沿った厚さは６．５mmである。従って、こ
の第１ファインダルーペ系３２３の出射面は、撮影光軸
ｌ₁と平行な方向において入射面３２２ａの撮像素子２
００側の縁よりも物体側に存在する。従って、撮像素子
２００，撮像素子保持部材４０１，及びシャフト４０３
が第１ファインダルーペ系３２３に干渉することはな
い。

【００４９】第１ファインダルーペ系３２３の出射面か
らファインダ光軸ｌ₂に沿って２１．９１mm離れた位置
には、アイポイントを第１ファインダルーペ系３２３か
ら遠ざける方向に変位させるための等倍のリレー光学系
３２５が配置されている。従って、このリレー光学系３
２５は、ファインダ光軸ｌ₂の方向において、撮像素子
２００，撮像素子保持部材４０１，及びシャフト４０３
の後方に位置する。また、この第１ファインダルーペ系
３２９とリレー光学系３２５との間において、ファイン
ダ光軸ｌ₂は、撮像素子２００の側方を通過している。

【００５０】リレー光学系３２５の出射面からファイン
ダ光軸ｌ₂に沿って１．００mm離れた位置には、第１フ
ァインダルーペ系３２３及びリレー光学系３２５によっ
て形成された像を左右及び上下に反転させるための正立
プリズム３２８が配置されている。

【００５１】この正立プリズム３２８の出射面からファ
インダ光軸ｌ₂に沿って１．０２mm離れた位置には、正
立プリズム３２８によって反転された実像を拡大観察さ
せるための第２ファインダルーペ系３２９が配置されて
いる。

【００５２】以上に説明したファインダ光学系（ファイ
ンダ光軸ｌ₂に沿ってピント面から第２ファインダルー
ペ系３２９の出射面に至る光学系）の具体的レンズデー
タを、以下に示す。なお、以下において、面No.はピン
ト面を起点として数えた各面の番号である。具体的に
は、No.１はピント面，No.２〜３はコンデンサレンズ３
２７の入射面及び出射面，No.４〜５はポロプリズム３
２２の入射面及び出射面（各反射面は省略），No.６〜
８は第１ファインダルーペ系３２３の各面，No.９〜１
５はリレー光学系３２５の各面，No.１６〜１９は正立
プリズム３２８の各面（各反射面を含む），No.２０〜
２６は第２ファインダルーペ系３２９の各面を示す。ま
た、ｒは各面の曲率半径である。また、ｄは次の面まで
の光軸上の距離である。また、ｎは次の面までの材料の
ｄ線に対する屈折率（空気については省略）である。ま
た、νはそのアッベ数である。面No. ｒｄｎ ν 1 ∞ 1.60 2 ∞ 3.50 1.80518 24.5 3 -78.00 0.10 4 ∞ 100.00 1.77250 49.6 5 ∞ 0.10 6 38.13 5.70 1.74400 44.8 7 -43.00 0.80 1.80518 25.4 8 320.00 21.91 9 -7.60 1.20 1.80518 24.5 10 21.27 7.10 1.55963 61.2 11 -14.79 0.58 12 -39.01 3.02 1.78590 44.2 13 -18.00 0.24 14 59.20 2.80 1.71700 47.9 15 -30.39 1.00 16 ∞ 49.71 1.51633 64.1 17 ∞ 0.90 18 ∞ 29.72 1.56883 56.3 19 ∞ 1.02 20 94.43 3.20 1.80610 40.9 21 -52.20 0.24 22 27.00 3.65 1.74400 44.8 23 1430.84 0.24 24 21.95 3.89 1.62280 57.0 25 54.40 1.20 1.80518 25.4 26 20.14 次に、上述したポロプリズム３２２の出射面３２２ｅの
後方に配置される測光系の構成について、説明する。図
６及び図７に示すように、ポロプリズム３２２の出射面
３２２ｅにおける第１ファインダルーペ系３２３の側方
には、集光レンズ３３０及び測光センサ３２４からなる
測光光学系が配置されている。

【００５３】この集光レンズ３３０の光軸，即ち、測光
光軸ｌ₃は、図６に示すように、第１反射面にて折り返
された後におけるファインダ光軸ｌ₂を含む面を通り、
図７に示すように、ファインダ光軸ｌ₂よりもエッジ３
２２ｆ側にＤ＝１８．４０mmだけオフセットした位置に
おいて出射面３２２ｅと交わる。この測光光軸ｌ₃が出
射面３２２ｅの法線に対してなす角度θ（図９参照）
は、この測光光軸ｌ₃をピント面においてファインダ光
軸ｌ₂（ピント面の中心）と交差させる必要から、上述
のｓ＝６０．０６mm及びＤ＝１８．４０mmに基づいて、
下記式（２）のように算出される。

【００５４】 θ＝tan^-1(D/s) ＝tan^-1(18.40/60.06) ≒17.03［度］ ……（２）但し、実際には、コンデンサレンズ３２７のパワーを考
慮して、測光光軸ｌ₃が出射面３２２ｅの法線に対して
なす角度θは、１７．４度に設定されている。従って、
測光光軸（集光レンズ３３０の光軸）ｌ₃は、測光セン
サ３２４に近づくにつれてファインダ光軸（第１ファイ
ンダルーペ系３２３の光軸）ｌ₂から離れる様に、この
ファインダ光軸ｌ₂に対して傾いている。

【００５５】以上の条件を満たすことによって測光光軸
ｌ₃がピント面の中心においてファインダ光軸ｌ₂と交わ
る様子を、図９に示す。この図９（ａ）は、ポロプリズ
ム３２２を図６の方向から見た状態を基準にして、入射
面３２２ａから出射面３２２ｅに至るファインダ光軸ｌ
₂を直線として示すべくポロプリズム３２２を展開した
光路図である。同様に、図９（ｂ）は、ポロプリズム３
２２を図７の方向から見た状態を基準にして、入射面３
２２ａから出射面３２２ｅに至るファインダ光軸ｌ₂を
直線として示すべくポロプリズム３２２を展開した光路
図である。この測光光軸ｌ₃に沿ってポロプリズム３２
２の出射面３２２ｅから２．２９０mm離れた位置に、凸
面をポロプリズム３２２側に向けて、平凸レンズ状の集
光レンズ３３０が同軸に配置されている。この集光レン
ズ３３０は、ポロプリズム３２２の出射面３２２ｅから
出射した光を測光センサ３２４上に収束させるためのレ
ンズである。この集光レンズの凸面（入射面）は、下記
式（３）によって表される非球面形状を有している。 X=C・r² /(1+(1-(K+1)・C²・Y²)^1/2)+A4・Y⁴+A6・Y⁶+A8・Y⁸ ……（３）但し、Ｘ：接平面からのサグ量Ｃ：非球面の曲率Ｙ：非球面の光軸からの高さＫ＝-0.47：円錐係数Ａ４＝-5.9×10^-4：非球面係数Ａ６＝1.06×10^-5：非球面係数Ａ８＝-7.6×10^-7：非球面係数また、集光レンズ３３０の測光光軸ｌ₃に沿った厚さ
は、２．５００mmである。

【００５６】この集光レンズ３３０の平面（出射面）か
ら測光光軸ｌ₃に沿って４．９１０mm離れた位置には、
集光レンズ３３０によって収束された光を受光してピン
ト板３２６の明るさを検出するための測光センサ３２４
が配置されている。即ち、ポロプリズム３２２の出射面
３２２ｅにおける第１ファインダルーペ系３２３に入射
する光の通過領域よりも第３反射面３２２ｄ（出射面３
２２ｅの直前の反射面）への入射光の進行方向側に存す
る領域に、この測光センサ３２４は、配置されている。
この測光センサ３２４は、その受光面（集光レンズ３３
０側の面）が平行平面ガラスからなるカバーガラスによ
って覆われている。そして、この測光センサ３２４は、
受光面にて受光した光量に応じた光電流を露光制御回路
３３２に入力する。

【００５７】以上に説明した測光光学系（測光光軸ｌ₃
に沿ってポロプリズム３２２の出射面３２２ｅから測光
センサ３２４の受光面に至る光学系）の具体的レンズデ
ータを、以下に示す。なお、以下において、面No.はポ
ロプリズム３２２の出射面３２２ｅをNo.１００として
順に数えた各面の番号である。具体的には、No.１００
はピント面，No.１０１〜１０２は集光レンズ３３０の
入射面及び出射面（測光センサ３２４の受光面）を示
す。また、ｒは各面の曲率半径である。また、ｄは次の
面までの光軸上の距離である。また、ｎは次の面までの
材料のｄ線に対する屈折率（空気については省略）であ
る。（実施形態の作用）次に、以上のように構成される本実
施形態によるスチルビデオカメラの作用を説明する。

【００５８】撮像素子２００は、撮像素子保持部材４０
１がシャフト４０３，４０４の最下端位置にあるとき、
装着機構６００によって、撮像素子保持部材４０１に装
着可能である。すなわち、撮像素子２００がスロット１
２０から挿入されて、ダイアル１２１が回転されると、
装着機構６００内の図示せぬゴムローラが回転して撮像
素子２００を撮像素子保持部材４０１の所定位置に装着
する。

【００５９】このようにして撮像素子２００が撮像素子
保持部材４０１に装着されると、システムコントロール
回路３００が素子移動回路３５３及びフィルター移動回
路３５０を制御し、撮像素子２００の第１の記録領域２
０１とカラーフイル夕３１０のＲフイルタ要素３１１と
を撮影光軸ｌ₁中（シャッタ３２１の背後）に位置させ
る。この時、シャッタ３２１は閉じたままであり、クイ
ックリターンミラー３２０は降下位置にある。従って、
撮影光学系３０１を通った光線はクイックリターンミラ
ー３２０において反射され、ピント板３２６に導かれ
る。これにより、撮像光学系３０１の焦点調節状態に応
じたピント状態で、被写体像がピント面（ピント板３２
６の上面）に形成される。

【００６０】このピント面内のあらゆる位置から発散し
た光は、コンデンサレンズ３２７を介してポロプリズム
３２２の入射面３２２ａに入射する。これら発散光のう
ちの一部は、ポロプリズム３２２内において、ファイン
ダ光軸ｌ₂に沿って、第１反射面３２２ｂによって物体
側へ反射され、第２反射面３２２ｃによって撮影者側か
ら見て左側へ反射され、第３反射面３２２ｄによって撮
影者側へ反射され、出射面３２２ｅから出射される。そ
して、ファインダ光軸ｌ₂に沿って、第１ファインダル
ーペ系３２３に入射する。この第１ファインダルーペ系
３２３は、ピント板３２６上の被写体像の実像の虚像を
物体側に形成する。この虚像は、リレー光学系３２５に
よってリレーされ、正立プリズム３２８によって左右及
び上下の反転を受けた後に、第２ファインダルーペ系３
２９によって拡大されて、撮影者によって観察される。

【００６１】また、発散光のうちの他の一部は、図９に
示すように、ポロプリズム３２２内において、測光光軸
ｌ₃に沿って進み、出射面３２２ｅにおける第１ファイ
ンダルーペ系３２３の側方（エッジ３２２ｆ側にオフセ
ットした箇所）から出射される。そして、出射された光
は、測光光軸ｌ₃に沿って集光レンズ３３０に入射し、
この集光レンズ３３０によって測光センサ３２４上に収
束する。従って、この測光センサ３２４には、ピント面
の全域の輝度（中央重点）に対応した光電流が流れるこ
とになる。

【００６２】ここで、撮影者が操作部３６０のレリ―ズ
ボタン１０５を押下すると、システムコントロール回路
３００による撮影動作が開始される。即ち、露出制御回
路３３２は、測光センサ３２４から入力される光電流に
基づいて適正シャッタ速度を算出する。そして、露出制
御回路３３２の制御下で、クイックリターンミラ―３２
０が退避位置に移動し、シャッタ３２１が適正シャッタ
速度に応じて開閉し、赤色光成分による画像が第１の記
録領域２０１に記録される。シヤッタ３２１が閉じた
後、素子移動回路３５３及びフィルター移動回路３５０
の制御下で、撮像素子２００及びカラーフイルタ３１０
が上昇し、第２の記録領域２０２及びＧフイルタ要素３
１２が撮影光軸ｌ₁中（シャッタ３２１の背後）に位置
される。そして、再びシヤッタ３２１が開閉し、緑色光
成分による画像が第２の記録領域２０２に記録される。
同様にして、シャツタ３２１が閉じた後、第３の記録領
域２０３及びＢフイルタ要素３１３が撮影光軸ｌ₁中
（シャッタ３２１の背後）に位置され、再びシヤッタ３
２１が開閉して、青色光成分による画像が第３の記録領
域２０３に記録される。

【００６３】シヤッタ３２１が閉じて青色光成分による
画像の記録が完了すると、素子移動回路３５３及びフィ
ルター移動回路３５０の制御下で、撮像素子保持部材４
０１及び撮像素子２００が初期位置まで下降するととも
に、露出制御回路３３２の制御下で、クイックリタ―ン
ミラー３２０が下降位置に復帰する。これにより、再び
ファインダ光学系を介して撮影者によって被写体像が観
察可能となる。

【００６４】以上のように、本実施形態のポロプリズム
３２２は、通常用いられるポロプリズム（出射面近傍の
形状がファインダ光軸を中心とした角柱状となっている
ポロプリズム）と比べて出射面直前の反射面（第３反射
面３２２ｄ）及び出射面（３２２ｅ）がファインダ光軸
ｌ₂から離れる側に若干延長しているだけで、ファイン
ダルーペ（第１ファインダルーペ３２３）に入射する光
路の側方（第３反射面３２２ｄへの入射光の進行方向
側）に、ファインダ光軸ｌ₃を通過させるスペースを確
保している。従って、ポロプリズム３２２全体をあまり
大型化することなく、部分的な拡張のみで、ファインダ
ルーペ（第１ファインダルーペ３２３）の側方に測光光
学系（集光レンズ３３０及び測光センサ３２４）を配置
することができるのである。

【００６５】なお、上記実施形態においては、測光光軸
ｌ₃のファインダ光軸ｌ₂に対するオフセット量Ｄを１
８．４０mmとしたが、このオフセット量Ｄは、好ましく
は１０＜Ｄ＜２５［mm］の範囲において任意に設定する
ことが可能である。オフセット量Ｄが１０mmよりも小さ
いと、集光レンズ３３０及び測光センサ３２４が第１フ
ァインダルーペ系３２３にぶつかってしまったり、この
第１ファインダルーペ系３２３を通過する光の光路に干
渉してしまう虞がある。また、オフセット量Ｄが２５mm
よりも大きいと、集光レンズ３３０及び測光センサ３２
４がファインダ光軸ｌ₂から離れすぎてしまい、ポロプ
リズム３２２全体が大型化してしまう。

【００６６】なお、Ｄ＝１０とした場合、式（２）によ
れば、測光光軸ｌ₃が出射面３２２ｅの法線に対してな
す角度θは、約１０度としなければならない。また、Ｄ
＝２５とした場合、式（２）によれば、測光光軸ｌ₃が
出射面３２２ｅの法線に対してなす角度θは、約２３度
としなければならない。従って、θが採りうる好ましい
値の範囲は、１０＜θ＜２３［度］である。尤も、測光
方式を中央重点としないのであれば、測光光軸ｌ₃がピ
ント面に交差する限り、θを任意の値とすることができ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上のように構成した本発明の一眼レフ
カメラによると、正立光学系としてポロプリズムを使用
する場合においても、このポロプリズムが大型化するの
を抑えつつ、測光センサをポロプリズムの出射面の後方
に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるスチルビデオカ
メラを前側上方から見た斜視図

【図２】図１のスチルビデオカメラ及び撮像素子を後
側下方から見た斜視図

【図３】図１のスチルビデオカメラの内部構成を示す
ブロック図

【図４】カメラ本体において撮像素子を昇降させる機
構及びその近傍の側視図

【図５】カメラ本体において撮像素子を昇降させる機
構及びその近傍の上面図

【図６】図４から光学系のみを抽出した光学構成図

【図７】図５から光学系のみを抽出した光学構成図

【図８】プロプリズムの斜視図

【図９】ファインダ光軸に沿ったポロプリズムの展開
図

【図１０】撮像素子の構成を示す縦断面図

【符号の説明】

２００撮像素子３２０クイックリターンミラー３２２ポロプリズム３２２ａ入射面３２２ｂ第１反射面３２２ｃ第２反射面３２２ｄ第３反射面３２２ｅ出射面３２３第１ファインダルーペ系３２４測光センサ３２６ピント板３３０集光レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部哲也東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者泉水隆之東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−200241（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−80428（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−27629（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 13/26 G03B 13/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像光学系によって形成された被写体像を
撮像面と等価なピント面に投影するとともに、このピン
ト面に投影された被写体像をルーペによって観察するフ
ァインダを備えた一眼レフカメラであって、前記ピント面に投影された被写体像を正立像として観察
させるために前記ルーペの光軸を屈曲させる複数の反射
面を有したポロプリズムと、このポロプリズムの出射面における前記ルーペに入射す
る光の通過領域よりも当該出射面の直前の反射面への入
射光の進行方向側に存する領域の後方に配置された測光
センサとを備えたことを特徴とする一眼レフカメラ。
【請求項２】前記ポロプリズムの出射面から出射した光
を前記測光センサ上に収束させるための集光レンズを更
に備えることを特徴とする請求項１記載の一眼レフカメ
ラ。
【請求項３】前記集光レンズの光軸は、前記測光センサ
に近づくにつれて前記ルーペの光軸から離れる様に、前
記ルーペの光軸に対して傾いていることを特徴とする請
求項２記載の一眼レフカメラ。
【請求項４】前記集光レンズの光軸は、前記ピント面に
おいて前記ルーペの光軸と交わっていることを特徴とす
る請求項３記載の一眼レフカメラ。
【請求項５】前記ポロプリズムは、前記ピント面から出
射された光を入射する入射面，この入射面を透過した光
を物体側へ９０度反射する第１反射面，この第１反射面
によって反射された光を前記第１反射面に入射する光の
進行方向に対して直交する方向へ９０度反射する第２反
射面，この第２反射面によって反射された光を前記撮像
光学系の光軸と平行な方向へ９０度反射する第３反射
面，及び、この第３反射面によって反射された光を出射
する出射面を有することを特徴とする請求項１記載の一
眼レフカメラ。