(57)【要約】【課題】必要な容積が小さく、測光出力特性が安定し、ブロック化が容易な測光装置を提供する。【解決手段】フォーカシングスクリーン１１を透過し、ペンタプリズム２１から射出した被写体像光が入射する単一の入射レンズＬ１と、該入射レンズＬ１に入射した被写体像光を透過および反射によって分割する光分割面３２を備えたビームスプリッタ３１と、該ビームスプリッタ３１によって分割された各被写体像光を、それぞれ異なる測光センサ４１、５１に入射させる結像レンズＬ２、Ｌ３を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光手段を備えた測光装置であって、
フォーカシングスクリーンを透過し、反射正立光学系から射出した被写体像光が入射する単一の入射光学系と、
該入射光学系に入射した被写体像光を透過および反射によって二以上に分割する光分割光学系と、
該光分割光学系によって分割された各被写体像光を、それぞれ異なる受光手段に入射させる測光光学系を備えたこと、を特徴とする測光装置。
【請求項２】
前記入射光学系および各測光光学系は、前記フォーカシングスクリーン上に形成された被写体像を前記各受光面に照射する光学系であって、前記各測光光学系は、前記受光手段に照射する被写体像領域の大きさが異なるように倍率が設定されている請求項１記載の測光装置。
【請求項３】
前記各受光手段は、複数の領域を分割測光する、同一態様の分割測光センサである請求項２記載の測光装置。
【請求項４】
前記入射光学系および各測光光学系は、前記フォーカシングスクリーン上に形成された被写体像を前記各受光面に照射する光学系であって、前記各測光光学系は、前記受光手段に照射する被写体像領域が同一となるように同一倍率に設定されている請求項１記載の測光装置。
【請求項５】
前記少なくとも２個の受光手段は、複数の領域を分割測光する分割測光センサであって、一方の分割測光センサの分割測光領域を絶縁する不感帯領域は、他方の分割測光領域の分割測光領域と略同一に形成されている請求項４記載の測光装置。
【請求項６】
前記光分割光学系はビームスプリッタであって、前記入射光学系、各測光光学系はレンズであって、該レンズの一部または全部が前記ビームスプリッタの入射端面または射出面と一体に形成されている請求項１乃至５のいずれか一項記載の測光装置。
【請求項７】
前記光分割光学系は、透過面と反射面の面積比または透過光量と反射光量の光量比が所定値となるように縦、横または任意の方向に分割される光分割面を備えている請求項１乃至６のいずれか一項記載の測光装置。
【請求項８】
前記分割面の前記透過面と反射面の面積比または透過光量と反射光量の光量比は略同一である請求項７記載の測光装置。
【請求項９】
前記光分割面は、分割面中に形成された多数のピンホールを有するピンホールミラーからなる請求項７または８記載の測光装置。
【請求項１０】
前記光分割面は、ハーフミラーからなる請求項７または８記載の測光装置。
【請求項１１】
前記光分割面による分割光束の、それぞれの入射光学面における重心位置は、撮影レンズ光軸より略等距離、あるいは、略等角度となるように設定されている請求項１乃至１０のいずれか一項記載の測光装置。
【請求項１２】
前記反射正立光学系はペンタプリズムまたはペンタミラーであって、該ペンタプリズムまたはペンタミラーの射出面の上部領域から射出した被写体像光が前記入射光学系に入射する請求項１乃至１０のいずれか一項記載の測光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測光センサを複数備えた測光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラの測光装置は、測光センサをファインダー光学系の射出側、例えばペンタプリズムの射出面近傍に配置して、フォーカシングスクリーン上の被写体像を受光面に再結像させてその被写体像の明るさを測定している。さらに受光面を複数の領域に分割して、各分割測光領域に入射した被写体像の明るさを測定する分割測光センサが知られている。分割測光センサは、各分割測光領域を不感帯で分離しているので、不感帯部分に入射した被写体像の明るさは測光に寄与しない。
【０００３】
そこで本出願人は、分割測光領域および不感帯領域を備えた２個の分割測光センサを備え、一方の分割測光センサの不感帯領域に形成された被写体像領域が、他方の分割測光センサの分割測光領域に形成されるようにした測光装置を提案した（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−１３３４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる測光装置は、分割測光センサ毎に異なる測光光学系を備えているので、これらを収容するために必要な容積が大きく、測光光学系が複数存在するため誤差要因が多い。特に、入射光学系が複数存在するため、開放測光特有のＦナンバーに対する出力特性に誤差、変動が生じやすい。測光光学系が複数存在するので、それぞれに対して最適な開放測光誤差補正係数を設定する必要があり、これらを処理する制御手段のソフトウエアの記憶容量が増大するとともに、補正値設定検討が複雑化していた。さらに、複数の測光光学系を一体に構成するのは困難なので別個に形成すると、製造工程が増えてしまう。
【０００５】
本発明は上記測光装置に対する要望に鑑みてなされたもので、必要な容積が小さく、測光出力特性が安定し、ブロック化が容易な測光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決する本発明は、複数の受光手段を備えた測光装置であって、フォーカシングスクリーンを透過し、反射正立光学系から射出した被写体像光が入射する単一の入射光学系と、該入射光学系に入射した被写体像光を透過および反射によって二以上に分割する光分割光学系と、該光分割光学系によって分割された各被写体像光を、それぞれ異なる受光手段に入射させる測光光学系を備えたことに特徴を有する。
【０００７】
実施形態では、前記入射光学系および各測光光学系は、前記フォーカシングスクリーン上に形成された被写体像を前記各受光面に照射する光学系であって、前記各測光光学系は、前記受光手段に照射する被写体像領域の大きさが異なるように倍率が設定される。この場合の各受光手段は、複数の領域を分割測光する、同一態様の分割測光センサとする。
【０００８】
別の実施形態では、前記入射光学系および各測光光学系は、前記フォーカシングスクリーン上に形成された被写体像を前記各受光面に照射する光学系であって、前記各測光光学系は、前記受光手段に照射する被写体像領域が同一となるように同一倍率に設定する。この場合の前記少なくとも２個の受光手段は、複数の領域を分割測光する分割測光センサであって、一方の分割測光センサの分割測光領域を絶縁する不感帯領域は、他方の分割測光領域の分割測光領域と略同一に形成する。
【０００９】
より実際的には、前記光分割光学系はビームスプリッタであって、前記入射光学系、各測光光学系はレンズであって、該レンズの一部または全部が前記ビームスプリッタの入射端面または射出面と一体に形成する。
前記光分割光学系は、透過面と反射面の面積比または透過光量と反射光量の光量比が所定値となるように縦、横または任意の方向に分割される光分割面を備える。
前記分割面の透過面と反射面の面積比または透過光量と反射光量の光量比は略同一とする。
前記分割面はハーフミラーにより構成される。
前記光分割面による分割光束の、それぞれの入射光学面における重心位置は、撮影レンズ光軸より略等距離、あるいは、略等角度となるように設定される。
さらに前記光分割面の別の実施形態では、前記分割面中に形成された多数のピンホールミラーにより構成する。
より実際的には、反射正立光学系はペンタプリズムまたはペンタミラーであって、該ペンタプリズムまたはペンタミラーの射出面の上部領域から射出した被写体像光が前記入射光学系に入射するように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の測光光学系の入射光路が同一なので、各測光光学系の開放測光誤差特性が略同一になり、測光光学系毎の測光補正が不要もしくは削減される。
複数の測光光学系を容易に単一のブロック化することが可能になり、組み立て、調整が容易になる。
さらに本発明の測光装置は単一のブロック化が容易なので、単一のブロック化することにより収納のために必要な容量がより小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は、本発明をペンタプリズムを備えた一眼レフカメラに適用した実施形態の要部を示す側面図、図２は同実施形態をペンタプリズムの射出面側から見た図である。
【００１２】
詳細は図示しないが周知の通り、撮影レンズから入射し、クイックリターンミラーで反射した被写体光束は、フォーカシングスクリーン（ピント板）１１上に被写体像を形成する。フォーカシングスクリーン１１上に形成された被写体像光は、フォーカシングスクリーン１１を透過し、ペンタプリズム２１に入射端面２２から入射し、第１、第２の反射面であるダハ面２３ａ、２３ｂまたはダハ面２３ａ、２３ｂ間の稜線２３ｃで反射し、さらに第３の反射面２４で反射して、射出面２５からペンタプリズム２１の外に射出する。射出面２５の近傍にルーペ（アイピース、接眼レンズ）が配置されていて、撮影者は、このルーペを介して、フォーカシングスクリーン１１上の被写体像を拡大観察する。
【００１３】
フォーカシングスクリーン１１を透過した被写体像光のうち、一部は、射出面２５の周辺近傍からルーペ外に向かって射出する。この実施形態では、射出面２５の上辺近傍から射出した被写体像光が入射する位置に、受光手段として２個の分割測光センサ４１、５１を備えた測光装置が配置されている。本実施形態の測光装置は、単一の入射光学系としての入射レンズＬ１と、入射レンズＬ１により収束された被写体像光を分割して複数の射出光学系を作る光分割光学系としてのビームスプリッタ３１と、ビームスプリッタ３１の光分割面３２に入射し、透過した被写体像光を第１の分割測光センサ４１に投影（結像）する第１の結像レンズＬ２と、前記光分割面３２で反射した被写体像光を第２の分割測光センサ５１の受光面に投影（結像）する第２の結像レンズＬ３を備えている。
【００１４】
フォーカシングスクリーン１１を透過し、入射レンズＬ１から入射した被写体像光のうち、略半分はビームスプリッタ３１の光分割面３２を透過し、結像レンズＬ２により第１の分割測光センサ４１に投影され、残りの略半分はビームスプリッタ３１の光分割面で反射して結像レンズＬ３により第２の分割測光センサ５１に投影される。図１には、フォーカシングスクリーン１１の中央（光軸Ｏと交差する位置）から射出し、入射レンズＬ１に入射する光線の光路を示してある。
【００１５】
入射レンズＬ１または各結像レンズＬ２、Ｌ３は、一部または全てをビームスプリッタ３１の入射端面または射出面と一体に形成することができる。一体に形成することで、製造工程、部品点数が削減される。さらにレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびビームスプリッタ３１と各分割測光センサ４１、５１を一体にブロック化すれば、カメラへの組み込みおよび調整が容易になる。
【００１６】
この実施形態では、ビームスプリッタ３１の光分割面３２による反射方向を上方として、第２の分割測光センサ５１をビームスプリッタ３１の上方に配置し、第２の分割測光センサ５１を上方に配置する構成としたが、他の実施例では、光分割面３２を左右のいずれか横方向に反射するように配置して、第２の分割測光センサ５１を左右いずれかの方向に配置する。横方向に配置すると、ペンタプリズム２１の上方空間を空けて、高さを抑えることができる。
【００１７】
また、この実施形態では光分割光学系をビームスプリッタ３１としたが、本発明は光分割面を備えればよいので、他の実施形態では、光分割面を有する平行平面板などの光学素子で構成する。
【００１８】
光分割面３２は、実施例の一つでは周知のハーフミラーとする。光分割面３２の他の実施例としては、面積分割型として、光分割面３２１の半分を透過面３２１ａ、半分を反射面３２１ｂとした面積型（図３（Ａ））や、光分割面３２２を多数の反射面と透過面とに分割した実施例である、多数のピンホール３２３ａを備えたピンホールミラー３２３を設けたピンホール型の（図３（Ｂ））がある。
【００１９】
面積型の実施例では、透過面３２１ａ、反射面３２１ｂをそれぞれ透過、もしくは反射した被写体像光が第１、第２の分割測光センサ４１、５１に入射する。
なお、図示実施例では光分割面３２２を左右に等分したが、他の実施例としては上下に等分割したもの、反射面と透過面とをストライプ状に交互にまたは格子状に交互に形成したものがあり、反射面と透過面との面積比率、反射光量と透過光量がまたは反射率と透過率とが略同一になるように設定すればよい
面積型の実施例において、透過面と反射面とは、その重心が、撮影レンズ光軸（ファインダー光軸）から略等しい距離（角度）とするのが好ましく、測光特性上の差が小さくなるという利点がある。
【００２０】
ピンホール型は、ピンホール３２３ａを透過する光量とピンホールミラー３２３（ミラー部）にて反射する光量とが略同一になるように設定し、ピンホール３２３ａを透過した被写体像光が第１の分割測光センサ４１に入射し、ピンホールミラー３２３で反射した被写体像光が第２の分割測光センサ５１に入射する。
【００２１】
ビームスプリッタ３１と、入射レンズＬ１および第１、第２の結像レンズＬ２、Ｌ３の実施例には、全てを別体として形成する実施例、あるいは一部を一体として形成する実施例、または全部を一体として形成する実施例などがある。
【００２２】
第１、第２の分割測光センサ４１、５１の受光面とファインダ視野（撮影画面）との関係を図４に示した。各分割測光センサ４１、５１は、同一の分割測光領域を備えた同一の分割測光センサ４１、５１で形成されていることに特徴を有する。各分割測光センサ４１、５１の受光面には、６分割された測光（センサ）領域が形成されていて、これらの分割測光領域の間が、不感帯領域で分離されている。より具体的には、第１の分割測光センサ４１は、分割測光領域として、中央分割測光領域４３Ａ、中央分割測光領域４３Ａを挟んで左右に位置する一対の左、右分割測光領域４３Ｂ、４３Ｃ、上下に位置する上、下分割測光領域４３Ｄ、４３Ｅおよびこれらの領域を囲む周辺分割測光領域４３Ｆを備え、これらの分割測光領域４３Ａ〜４３Ｆが、不感帯領域４５によって絶縁分離され、独立している。第２の分割測光センサ５１も第１の分割測光センサ４１と同一の構造であって、分割測光領域４３Ａ〜４３Ｆおよび不感帯領域４５と同一形状の分割測光領域５３Ａ〜５３Ｆおよび不感帯領域５５を備えている。
【００２３】
ここで、分割測光センサ４１、５１に形成された被写体像の内、分割測光領域４３Ａ〜４３Ｆ、５３Ａ〜５３Ｆ上に形成された被写体像領域の明るさは測れるが、不感帯領域４５、５５上に形成された被写体像領域の明るさは測れない。そこでこの実施形態では、第１の結像レンズＬ２の倍率または焦点位置を、第２の結像レンズＬ３の倍率（焦点距離）または焦点位置と異ならせて、測光できない被写体像領域を可及的に減らしてある。
【００２４】
図４には、同実施形態におけるファインダ視野（撮影画面）１３と、第１、第２の分割測光センサ４１、５１の測光領域１３Ｎ、１３Ｗとの関係を示している。この図から明らかなように、第１の分割測光センサ４１には、ファインダ視野１３内の比較的狭い測光領域１３Ｎ内の被写体像が形成され、第２の分割測光センサ５１には、測光領域１３Ｎよりも広い測光領域１３Ｗ内の被写体像が形成される。広い測光領域１３Ｗは、狭い測光領域１３Ｎよりも縮小されて第２の分割測光センサ５１上に投影されている。つまり、第１の分割測光センサ４１には高倍率の被写体像が形成され、第２の分割測光センサ５１には低倍率の被写体像が形成される。
【００２５】
図５には、狭、広測光領域１３Ｎ、１３Ｗと、分割測光センサ４１、５１の分割測光領域４３Ａ〜４３Ｆ、５３Ａ〜５３Ｆとの関係を示した。分割測光センサ４１、５１に形成された被写体像をファインダ視野１３上の比率に合わせて倍率変更して示してある。この図から分かるように、第１の分割測光センサ４１で測光できない不感帯領域４５の大部分は第２の分割測光センサ５１の分割測光領域５３Ａ〜５３Ｆでカバーされ、第２の分割測光センサ５１で測光できない不感帯領域５５の大部分は第１の分割測光センサ４１の分割測光領域４３Ａ〜４３Ｆでカバーされている。したがって、この実施の形態において測光できない不感帯領域は、ハッチングを施した領域だけである。
【００２６】
この実施形態において、第１、第２の分割測光センサ４１、５１に入射する被写体像光は単一の入射レンズＬ１を通って入射するので、フォーカシングスクリーン１１を通る光軸Ｏ上から来る光線の入射角が同一であり、測光系の開放測光誤差などの特性がほぼ同一となる。
【００２７】
図４、図５に示した実施形態は、測光光学系の倍率等を異ならせることにより同一の分割測光センサの使用を可能にした実施形態である。次に、分割測光センサを異ならせることで測光光学系の倍率を同一に設定した実施形態について、さらに図６、図７を参照して説明する。
【００２８】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示した第１、第２の分割測光センサ４１１、５１１は２分割測光センサである。第１の分割測光センサ４１１は、中央分割測光領域４３１Ａと、その周辺を囲む周辺分割測光領域４３１Ｂとを備えていて、これらの分割測光領域４３１Ａ、４３１Ｂが、不感帯領域４５１によって分離されている。一方、第２の分割測光センサ５１１は、中央分割測光領域５３１Ａと、その周辺を囲む周辺分割測光領域５３１Ｂとを備え、これらの分割測光領域５３１Ａ、５３１Ｂが不感帯領域５５１によって分離されている。
【００２９】
これらの第１、第２の分割測光センサ４１１、５１１において、第１の分割測光センサ４１１の不感帯４５１の形状は、第２の分割測光センサ５１１の周辺分割測光領域５５１と略合同に形成されている。つまりこの実施形態によれば、第１の分割測光センサ４１１では測光できない不感帯領域４５１に入射する被写体像領域を、第２の分割測光センサ５１１の周辺分割測光領域５５１Ｂによって測光できる。
【００３０】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示した第１、第２の分割測光センサ４１２、５１２は３分割測光センサである。第１の分割測光センサ４１２は、中央分割測光領域４３２Ａと、その周辺を囲む中間分割測光領域４３２Ｂと、さらにその外方を囲む周辺分割測光領域４３２Ｃを備えていて、これらの分割測光領域４３２Ａ、４３２Ｂが、不感帯領域４５２Ａによって分離され、分割測光領域４３２Ｂ、４３２Ｃが不感帯領域４５２Ｂによって分離されている。一方、第２の分割測光センサン５１２は、中央分割測光領域５３２Ａと、その周辺を囲む中間分割測光領域５３２Ｂと、さらにその外方を囲む周辺分割測光領域５３２Ｃを備えていて、これらの分割測光領域５３２Ａ、５３２Ｂが、不感帯領域５５２Ａによって分離され、分割測光領域５３２Ｂ、５３２Ｃが不感帯領域５５２Ｂによって分離されている。
【００３１】
これらの第１、第２の分割測光センサ４１２、５１２において、第１の分割測光センサ４１２の不感帯４５２Ａの形状は、第２の分割測光センサ５１２の中間分割測光領域５５２Ｂと略合同に形成され、不感帯４５２Ｂの形状は、周辺分割測光領域５５２Ｃと略合同に形成されている。つまりこの実施形態によれば、第１の分割測光センサ４１２では測光できない不感帯領域４５２Ａ、４５２Ｂに入射する被写体像領域を、第２の分割測光センサ５１２の分割測光領域５５２Ｂ、５５２Ｃによって測光できる。
【００３２】
以上の通り図６、図７に示した実施形態では、第１、第２の結像レンズＬ２、Ｌ３による像倍率を異ならせることなく、第１、第２の分割測光センサ４３１、５３１および４３２、５３２が、測光領域１３Ｗ、１３Ｎ内のほぼ全被写体像光をいずれかの分割測光領域によって受光することができる。なお、第２の分割測光センサ５３１、５３２において、中央分割測光領域５３１Ａ、５３２Ａは第１の分割測光センサ４３１、５３１の中央分割測光領域４３３Ａ、５３３Ａと合同なので、中央分割測光領域５３１Ａ、５３２Ａを不感帯としても、測光領域１３Ｗ、１３Ｎ内のほぼ全被写体像光をいずれかの分割測光領域によって受光することができる。
しかもこれらの実施形態においても、第１、第２の分割測光センサ４１１、５１１および４１２、５１２に入射する被写体像光は単一の入射レンズＬ１を通って入射するので、フォーカシングスクリーン１１の光軸Ｏと交差する位置から来る光線の入射角が同一であり、測光系の開放測光誤差などの特性がほぼ同一となる。
【００３３】
以上、本発明について、正立反射光学系としてペンタプリズムを備えた一眼レフカメラに適用した実施形態を示したが、本発明は、ペンタミラーまたはトラピゾイドプリズムを備えた一眼レフカメラにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明をペンタプリズムを備えた一眼レフカメラに適用した実施形態の要部を示す側面図である。
【図２】同実施形態をペンタプリズムの射出面側から見た図である。
【図３】同実施形態の光分割プリズムの光分割面の実施例を示す図であって、（Ａ）は透過面と反射面とに分割した実施例、（Ｂ）は多数のピンホールを設けたピンホール型の実施例を示す図である。
【図４】同実施形態における、ファインダ視野（撮影画面）と、第１、第２の分割測光センサの分割測光領域との関係を説明する図である。
【図５】同実施形態の狭広測光領域と、第１、第２の分割測光センサの分割測光領域との関係を説明する図である。
【図６】同実施形態の第１、第２の分割測光センサの分割測光領域と不感帯のパターンの第１の実施例を示す図であって、（Ａ）は第１の分割測光センサの、（Ｂ）は第２の分割測光センサの分割測光領域と不感帯のパターンをそれぞれ示す図である。
【図７】同実施形態の第１、第２の分割測光センサの分割測光領域と不感帯のパターンの第２の実施例を示す図であって、（Ａ）は第１の分割測光センサの、（Ｂ）は第２の分割測光センサの分割測光領域と不感帯のパターンをそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  フォーカシングスクリーン
２１  ペンタプリズム
３１  ビームスプリッタ
３２  光分割面
３２１  光分割面
３２１ａ  透過面
３２１ｂ  反射面
３２３  ピンホールミラー
３２３ａ  ピンホール
４１  ４１１  ４１２  第１の分割測光センサ
４３Ａ  ５３Ａ  中央分割測光領域
４３Ｂ  ５３Ｂ  左分割測光領域
４３Ｃ  ５３Ｃ  右分割測光領域
４３Ｄ  ５３Ｄ  上分割測光領域
４３Ｅ  ５３Ｅ  下分割測光領域
４３Ｆ  ５３Ｆ  周辺分割測光領域
４５  ５５  不感帯領域
５１  ５１１  ５１２  第２の分割測光センサ
Ｌ１  入射レンズ
Ｌ２  第１の結像レンズ
Ｌ３  第２の結像レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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