JP4649884B2 - ファインダ内表示装置およびこれを有するカメラ - Google Patents

Description

本発明は、ファインダ画面内にスーパーインポーズ表示を行うファインダ内表示装置、およびその表示装置を有するカメラに関する。

複数の表示部が形成された光透過部材をファインダ光路に挿入するとともに、その光透過部材の各表示部に向けて投光する照明装置を設け、各表示部での反射光を接眼部に導くことでファインダ画面内にスーパーインポーズ表示を行う表示装置がある。例えば特許文献１に記載の表示装置は、ファインダ光学系を構成するペンタプリズムの下方に上記光透過部材を配置するとともに、ペンタプリズムの前方に複数の光源（ＬＥＤ）を有する照明装置を配置し、各光源光をペンタプリズムを介して各表示部に斜めから照射して表示を行う。かかる表示装置を用いることで、例えば画面内に複数設定された焦点検出エリアのうち特定のエリアを光らせて撮影者に報知することができる。

特開２００３−１０７５６０号公報

上記のような表示装置では、複数の表示部が光透過部材に散在して設けられるのに対し、それらの表示部に対応する複数の光源は１箇所に集中配置されるため、投光光路長が全表示部に対して同一とはならず、同一輝度の光源を用いても表示部の位置によって見た目の明るさが変わってしまう。具体的には、光透過部材および照明装置を特許文献１のように配置した場合、必然的に画面上部の表示が下部の表示よりも明るく見えてしまい、特に上下の表示を同時に行う場合に撮影者に不快な印象を与える。投光光路長が全て同一となるように光源を配置すれば問題はないが、これはスペースや組立性を考慮すると難しく、現実的でない。

本発明に係るファインダ内表示装置は、複数の表示部が形成されファインダ光路に挿入される光透過部材と、光源からの光を複数の表示部のそれぞれに投光する照明装置とを備え、照明装置からの光が各表示部で反射されて接眼部に導かれることで、ファインダ画面内にスーパーインポーズ表示を行うファインダ内表示装置に適用される。照明装置から表示部までの投光光路長は表示部によって異なるものとなる。投光光路長が長くなると、表示部に到達する光量が落ちるので、その投光光路長に応じて照明装置の投光光量を設定する。具体的には、投光光路長が長いほど投光光量を大きく設定する。
本発明に係るカメラは、上記ファインダ内表示装置を有して成る。

本発明によれば、照明装置から複数の表示部までの各々の投光光路長に応じて、照明装置のそれぞれの投光光量を設定するようにしたので、光源の配置に気を配ることなく光路長の違いによる表示の明るさの相違を解消できる。

図１〜図１１により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態における一眼レフカメラのファインダ部を側面から見た図であり、１はカメラ上カバーを示す。不図示の撮影光学系を透過した被写体光束は、可動式のメインミラー（ハーフミラー）３で一部が反射され、フォーカシングスクリーン１１、表示板１２、ペンタプリズム１３、接眼レンズ５，６および接眼レンズ保護ガラス７を介して観察される。またペンタプリズム１３を通る一部の光は、測光レンズ８を介して測光素子９に入射し、測光素子９はその入射光量に応じた信号を被写体輝度信号として出力する。一方、メインミラー３を透過した一部の光束は、サブミラー２３で反射され、焦点検出モジュール２４に受光される。焦点検出モジュール２４は、受光光束に基づいて焦点検出を行い、その結果を出力する。

撮影が指示されると、メインミラー３が跳ね上がってサブミラー２３とともに被写体光路から退避し、次いでシャッタ２５が開閉される。被写体光束は、シャッタ開口を通過してフィルム２に達し、フィルム２の露光が行われる。なお、デジタルスチルカメラの場合は、フィルムの位置に撮像素子（例えば、ＣＣＤ）の受光面が位置する。

次に、カメラの焦点検出および焦点検出エリアのスーパーインポーズ表示について説明する。
図２に示すように、本実施形態のカメラは画面内に９の焦点検出エリアＡＲａ〜ＡＲｉが設定される。Ｆｒは各エリアを表示するための枠で、これは後述するように表示板１２に形成される。上記焦点検出モジュール２４は、これら９エリアの焦点調節状態を独立して検出可能である。

撮影者は、焦点検出エリア選択操作部材（不図示）を用いて９エリアからいずれかを選択することができる。また各エリアの焦点検出結果に基づいてカメラが自動的にいずれかのエリアを選択するモードもある。いずれの場合も、選択されたエリアの焦点調節状態に基づいて焦点調節（フォーカシング）が行われる。さらに、予め全エリアを幾つかのグループに分け、撮影者がいずれかのグループを選択すると、その選択されたグループに属するエリアのみが有効となるようなモードもある。

選択された１個の焦点検出エリア、または選択されたグループに属する複数の焦点検出エリアは、ファインダ画面に被写体像と重ね合わせてスーパーインポーズ表示され、ファインダを覗く撮影者に報知される。かかるスーパーインポーズ表示は、ペンタプリズム１３の下方に設けられた表示板１２と、ペンタプリズム１３の前方に設けられた照明装置１００とにより実現される。

表示板１２は光透過部材にて構成され、その面には上記焦点検出エリアを表す枠Ｆｒ（表示部）が多数の微細プリズムによって形成されており、図３下方からこの部分に達した被写体光束は屈折して接眼レンズ５，６から逸れ、その部分は周囲と比べて暗く見える。これにより撮影者は各焦点検出エリアの位置を確認できる。一方、照明装置１００から枠Ｆｒの部分に斜めの光Ｌが入射すると、微細プリズム部においては、光が微小三角形の斜面Ｐ１，Ｐ２で順に反射されてペンタプリズム１３に向かう。また枠Ｆｒの周囲や内側の非プリズム部に入射した光は、反射せずにフォーカシングスクリーン１１を通って下方に抜ける。その結果、照明された枠Ｆｒだけが画面内で明るく光って見え、撮影者はそこが選択エリアであることを認識できる。
なお、照明光の入射角度が枠によって異なるため、各枠部分での反射光が全てアイポイントに向かうようにするには、斜面Ｐ１，Ｐ２の角度を枠によって変える必要がある。

図１において、枠部分を照明する照明装置１００は、硬質基板１５に固定されたチップ型発光ダイオード（以下、チップ型ＬＥＤ）１６と、第１遮光部材１７と、レンズアレイ１８と、第２遮光部材１９と、拡散板２０と、絞りマスク２１と、投光プリズム１４とを有する。これらの要素はホルダ２２に保持され、ホルダ２２はカメラ本体に固定される。

図４は照明装置１００の分解斜視図であり、遮光部材１７，１９および拡散板２０は図示を省略している。チップ型ＬＥＤ１６は、９個の焦点検出エリアＡＲａ〜ＡＲｉに対応する９個のＬＥＤ１６ａ〜１６ｉを有し、硬質基板１５の不図示のランドに半田づけされている。レンズアレイ１８は、ＬＥＤ１６ａ〜１６ｉに対応する９個の半球状のレンズ部を有し、各ＬＥＤ１６ａ〜１６ｉの照射光は各レンズ部で集光されて絞りマスク２１側に向かう。このレンズ部の集光作用により、レンズモールド型（砲弾型）のＬＥＤに比べて輝度の低下を抑制することができる。そして、絞りマスク２１との組み合わせにより面光源を作り出すことができる。絞りマスク２１を通過した照明光は、投光プリズム１４で２度反射されて斜めに照射され、その照射光はペンタプリズム１３を介して上記表示板１２の各枠部分に照射される。

図５はカメラの制御系のブロック図である。カメラ制御を司るマイクロコンピュータ（以下、マイコン）ＭＣＵには、不図示のレリーズボタンの半押し操作でオンする半押しスイッチＳＷ１と、レリーズボタンの全押し操作でオンするレリーズスイッチＳＷ２と、上記ＡＦ選択操作部材の操作で切換わる焦点検出エリア選択スイッチＡＦＳとが接続されている。ＡＦ選択操作部材は、上述したように所望の焦点検出エリアあるいはグループを選択する際に操作されるものである。

またマイコンＭＣＵには、上記測光素子９を用いて被写体輝度を検出する測光部ＡＥＣと、焦点検出モジュール２４を用いて各エリアの焦点調節状態を検出する測距部ＡＦＣと、ＬＥＤ１６ａ〜１６ｉを点灯駆動する発光制御回路ＬＥＤＤと、シャッタ２５やミラー３などを駆動して撮影動作を行う駆動部ＤＲＶと、種々の情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ等のメモリＭＲＹとが接続されている。

図６は発光制御回路ＬＥＤＤの詳細を示している。電流制御回路ＩＤＲは、マイコンＭＣＵからの制御信号を解読し、定電流回路の電流値を制御する。チップ型ＬＥＤ１６を構成する９個のＬＥＤは、アノード側が行切換スイッチＨＳＷに接続され、カソード側が列切換スイッチＶＳＷに接続されている。行切換スイッチＨＳＷおよび列切換スイッチＶＳＷはそれぞれ３つのスイッチから成り、マイコンＭＣＵが行切換制御回路ＨＤＲ，列切換制御回路ＶＤＲを介してこれらのスイッチを切換制御することで、所望するＬＥＤに給電して点灯させることができる。電流制御回路ＩＤＲは、個々のＬＥＤの各々、または複数のグループに分割された各グループの各々に対して、個別に設けられるものであってもよい。

以上のように構成されたカメラにおいて、レリーズボタンの半押し操作により半押しスイッチＳＷ１がオンすると、マイコンＭＣＵは、選択エリアに対応する１個のＬＥＤ、または選択グループに属するエリアに対応する複数のＬＥＤを点灯し、エリアのスーパーインポーズ表示を行う。図７はグループ表示の一例を示し、この例では５個のエリアＡＲａ〜ＡＲｄおよびＡＲｇから成る十字型のグループが選択されており、これら５エリアに対応するＬＥＤ１６ａ〜１６ｄ，１６ｇを点灯し、５エリアに対応する枠Ｆｒをスーパーインポーズ表示する。また、撮影者が焦点検出エリア選択スイッチＡＦＳにより所望のエリア、あるいはグループを選択した際にも、同様のスーパーインポーズ表示が行われる。

なお、ＬＥＤ光が測光に影響を与えること、および省エネルギの観点から、ＬＥＤの点灯時間（表示時間）は１００ｍｓ程度である。また、グループ表示の際は、該当する複数のＬＥＤを同時に点灯するのではなく、１個ずつ順番に点灯させるが、その詳細は後述する。

ところで、ＬＥＤを常に同様に点灯させると、被写界が暗い場合には表示が明る過ぎ、逆に被写界が明るい場合には表示が見えにくくなるといった不都合がある。そこで本実施形態では、各ＬＥＤを被写体輝度に応じたデューティ比でデューティ制御することで、表示の見かけ上の明るさを変えている。デューティ比は、各ＬＥＤの点灯時間と消灯時間との比であり、デューティ制御は、マイコンＭＣＵが、図６に示される行切換制御回路ＨＤＲと列切換制御回路ＶＤＲを制御して行切換スイッチＨＳＷ、列切換スイッチＶＳＷをオン・オフ制御することによって実現できる。具体的には、予め被写体輝度を幾つかの段階に分け、その各々にデューティ比を割り付けたテーブルをメモリＭＲＹに格納しておく。そして、被写体輝度の検出結果に応じてテーブルからデューティ比を求め、そのデューティ比に基づいてＬＥＤをデューティ駆動する。デューティ１サイクルにおける点灯時間は、被写体輝度が低いほど短くなるようにテーブルの数値が設定されている。これにより被写界が暗いほどスーパーインポーズ表示の見た目の明るさが暗くなり、被写界の明暗に拘わらず見易くかつ明る過ぎない表示が可能となる。

加えて本実施形態では、照明装置１００から枠Ｆｒ（表示部）までの距離（投光光路長）をも考慮してＬＥＤをデューティ制御する。すなわち図１，図３から分かるように、上述した９個の焦点検出エリアＡＲａ〜ＡＲｉ（図２）のうち上段の３エリアＡＲｄ〜ＡＲｆと、中段の３エリアＡＲａ〜ＡＲｃと、下段の３エリアＡＲｇ〜ＡＲｉとでは照明装置１００からの光路長が異なり、下の段ほど長くなる。このため、全ＬＥＤを同様に点灯制御すると、上の段ほど表示が明るく見え、特に複数段の表示を同時に行うグループ表示のときに撮影者が不快感を抱く。

この問題を解消するために、前述のテーブルから得たデューティ比に対し、焦点検出エリアの位置に応じた重み付けを行う。例えば、下段のＬＥＤを基準（重みWled＝１）とし、中段はWled＝０．９、上段はWled＝０．８とする。これにより、デューティ１サイクルにおける点灯時間が、投光光路長の長い下の段ほど長くなる。このことは、投光光路長が長いほど照明装置１００の投光光量が大きくなることを意味し、光路長による明るさの違いを解消して見た目の明るさを全段同一とすることが可能となる。
なお、重みWledの数値は上記のものに限定されず、光路長の違いに応じて適宜設定すればよい。

図８〜図１１は上記のスーパーインポーズ表示をソフト的に実現するためのフローチャートを示している。
レリーズボタンの半押し操作により半押しスイッチＳＷ１がオンすると、マイコンＭＣＵにより図８のプログラムが起動される。まずステップＳ１で測光部ＡＥＣによる測光を行い、被写体輝度を得る。ステップＳ２では、当該半押し操作におけるスーパーインポーズ表示が既に済んでいるか否かを判定し、済んでいればステップＳ６に進み、済んでいなければステップＳ３に進む。

ステップＳ３では 焦点検出エリア選択スイッチＡＦＳの状態からＡＦモードを判定する。グループＡＦモードであれば、選択されたグループをスーパーインポーズ表示すべくステップＳ４のグループ表示処理に進み、そうでなければ選択された１エリアをスーパーインポーズ表示すべくステップＳ５のシングル表示処理に進む。ステップＳ４，Ｓ５の詳細は後述する。

ステップＳ６ではレリーズスイッチＳＷ２のオン・オフを判定し、オフであればステップＳ７で半押しスイッチＳＷ１のオン・オフを判定する。半押しスイッチＳＷ１がオフであれば処理を終了させ、オンであればステップＳ１に戻る。レリーズスイッチＳＷ２がオンであれば、ステップＳ８で撮影処理を行う。撮影処理は、ミラーアップ、絞り込み、シャッタ開閉、ミラーダウンなどを含む。

ステップＳ４のグループ表示処理の詳細を図９により説明する。
ステップＳ４０１では、選択されているグループを判定し、図７に示した十字型のグループであればステップＳ４０２に進む。ここでは、代表して十字型グループに対する処理のみ説明するが、他のグループが選択されている場合も基本は同じである。

ステップＳ４０２では、上述したテーブルから被写体輝度（ステップＳ１での検出結果）に応じたデューティ比Duty1を取得する。ステップＳ４０３では、表示グループの５個のＬＥＤ１６ａ〜１６ｄ，１６ｇに対し、光路長に応じた重みWledを設定する。Wledは、下段のエリアに対応するＬＥＤ１６ｇに対しては「１」、中段のエリアに対応するＬＥＤ１６ａ〜１６ｃに対しては「０．９」、上段のエリアに対応するＬＥＤ１６ｄに対しては「０．８」である。

ステップＳ４０４では、
Duty2＝Duty1×Wled
に従って、各ＬＥＤの実際のデューティ比Duty2を求め、ステップＳ４０５以降でDuty2によるＬＥＤ点灯制御を行う。

ここで、グループ表示の際、対応するＬＥＤを全て同時に点灯すると、一時に大電流を流せる大規模な電源が必要となる。そこで、複数のＬＥＤを短い時間間隔で１個ずつ順番に点灯し、人間の目の残像現象によりあたかも複数の枠Ｆｒが同時に表示されているかのように見せる手法を用いる。ここでは、点灯すべき５個のＬＥＤ１６ａ〜１６ｄ，１６ｇを点灯させる順にＬＥＤ１〜ＬＥＤ５で表す。

まずＬＥＤ１のみ点灯し（ステップＳ４０５）、所定の点灯時間Ｔ２が経過するまで待つ（ステップＳ４０６）、Ｔ２が経過すると、ＬＥＤ１を消灯してＬＥＤ２を点灯し、時間Ｔ２後にＬＥＤ２消灯してＬＥＤ３を点灯させるといった処理を繰り返す（ステップＳ４０７〜Ｓ４１４）。ＬＥＤ５の点灯の後は、再びＬＥＤ１から行う。各点灯は上記Duty2に従って行う。そして、最初のＬＥＤ１の点灯開始から所定時間Ｔ１が経過したら、ステップＳ４１５からステップＳ４１６に進んでタイマを停止し、次いでステップＳ４１７で全ＬＥＤを消灯してリターンする。ここで、Ｔ１は１００ｍｓ程度、Ｔ２は４ｍｓ程度、またデューティの１サイクルは５０μｓ程度である。このようにＴ２が極めて短いため、ＬＥＤを１個ずつ点灯しても、残像現象により表示が同時になされているように見える。

図１０はステップＳ５のシングル表示処理を示している。これは、図９と同様の処理を選択エリアに応じた１個のＬＥＤに対して行うものである。すなわち、上記テーブルから被写体輝度に応じたデューティ比Duty1を取得し（ステップＳ５０１）、当該ＬＥＤに対して光路長に応じた重みWledを設定し（ステップＳ５０２）、
Duty2＝Duty1×Wled
によりＬＥＤの実際のデューティ比Duty2を求め（ステップＳ５０３）、そのDuty2で当該ＬＥＤを点灯時間Ｔ１だけ点灯させる（ステップＳ５０４〜Ｓ５０６）。

以上はレリーズボタンの半押しに伴う制御であったが、図１１は焦点検出エリア選択操作部材が操作されたときの処理を示している。焦点検出エリア選択スイッチＡＦＳのオンでこのプログラムが起動され、まず操作に応じた選択エリアを決定する（ステップＳ１１）。次いで測光を行い（ステップＳ１２）、スイッチＡＦＳの操作に応じてグループ表示処理またはシングル表示処理を行う（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。これらのグループ／シングル表示処理は図９，図１０で説明したとおりである。

なお以上では、光源のデューティ制御により投光光量を変えているが、光源への電流を調節することで投光光量を変えてもよく、あるいは光路長の短い光源の前方に減光フィルタを配置することで投光光量を落とすような方式でもよい。焦点検出エリアの数は９個に限定されず、また焦点検出エリア以外のスーパーインポーズ表示にも本発明を適用できる。さらに画面縦方向に光路長が異なる例を示したが、画面横方向に光路長が異なる場合にも適用できる。また被写体輝度に応じて光量制御を行う構成とすればより一層見易い表示とすることができる。

本発明の一実施形態におけるカメラのファインダ構成を示す図。 ファインダ画面の焦点検出エリアを示す図。 スーパーインポーズ表示装置の表示原理を説明する図。 照明装置の分解斜視図。 カメラの制御系のブロック図。 発光制御回路の詳細を説明する図。 グループ表示の一例を示す図。 半押し操作によって起動される処理を示すフローチャート。 グループ表示処理の詳細を示すフローチャート。 シングル表示処理の詳細を示すフローチャート。 エリア選択操作によって起動される処理を示すフローチャート。

符号の説明

１２ 表示板
１４ 投光プリズム
１６ａ〜１６ｉ ＬＥＤ
１００ 照明装置
ＡＲａ〜ＡＲｉ 焦点検出エリア
Ｆｒ 焦点検出エリアを示す枠
ＬＥＤＤ 発光制御回路
ＭＣＵ マイクロコンピュータ
ＳＷ１ 半押しスイッチ
ＳＷ２ レリーズスイッチ

Claims (6)

1. 複数の表示部が形成されファインダ光路に挿入される光透過部材と、光源からの光を前記複数の表示部のそれぞれに投光する照明装置とを備え、該照明装置からの光が各表示部で反射されて接眼部に導かれることで、ファインダ画面内にスーパーインポーズ表示を行うファインダ内表示装置において、
   前記照明装置から前記複数の表示部までの各々の投光光路長に応じて、前記照明装置のそれぞれの投光光量が設定されるものであって、前記投光光路長が長いほど前記投光光量を大きく設定することを特徴とするファインダ内表示装置。
2. 前記投光光量は、前記光源をデューティ駆動する際のデューティ比を変更して設定されることを特徴とする請求項１に記載のファインダ内表示装置。
3. 前記光源は前記複数の表示部のそれぞれに対応して複数設けられ、該複数の光源を点灯制御することで１個または複数個の表示部をスーパーインポーズ表示することを特徴とする請求項１または２に記載のファインダ内表示装置。
4. 前記複数の表示部は、ファインダ画面内に設定された複数の焦点検出エリアを示す指標であり、選択されたいずれか１個または複数個の焦点検出エリアに対応する指標をスーパーインポーズ表示することを特徴とする請求項３に記載のファインダ内表示装置。
5. 被写体輝度が高いほど投光光量が大きくなるように該投光光量を求め、求められた投光光量に前記投光光路長に応じた重み付けを与えることで実際の投光光量を決定し、該決定された投光光量で前記光源を点灯制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のファインダ内表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれかのファインダ内表示装置を有することを特徴とするカメラ。

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