(57)【要約】【目的】異物が撮像素子の前方の光学素子に付着してもその影響が小さい、フォーカルプレンシャッタを備えた電子スチルカメラを提供する。【構成】カメラボディ１１内においてフォーカルプレンシャッタ幕２３の後方に配置される撮像素子５０であって、フォーカルプレンシャッタ幕２３により開閉される開口を規制する、該フォーカルプレンシャッタ幕２３より撮像素子側のシャッタ後枠２４に光学ローパスフィルタ５９を密着させ、光学ローパスフィルタ５９と撮像素子５０の撮像面５３との間の光路空間５６を、光軸方向に伸縮可能な伸縮部材６１によって密閉した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッタにより開閉される遮光空間に配置される撮像素子と、被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備え、
前記シャッタと前記撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉したこと、を特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項２】
前記密閉部材は、前記シャッタと前記撮像素子の撮像素子との間の光路空間を囲み、前記撮像光学系の光軸方向に伸縮可能な管状部材と、該管状部材の被写体側開口部またはその近傍に嵌合された、該管状部材を密閉する光学素子とからなる請求項１記載の電子スチルカメラ。
【請求項３】
前記密閉部材は、前記シャッタと前記撮像素子の撮像面との間の光路空間を囲み、前記撮像光学系の光軸方向に伸縮可能であって、被写体側開口部を規制する端部が、前記シャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に密着する管状部材と、前記枠部材を密閉する光学素子とからなる請求項１記載の電子スチルカメラ。
【請求項４】
前記管状部材は、前記被写体側開口部を形成する端面が、前記シャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に密着している請求項２記載の電子スチルカメラ。
【請求項５】
前記光学素子は、前記枠部材に固定されている請求項２記載の電子スチルカメラ。
【請求項６】
前記光学素子は、透明な平行平面板である請求項２、３または５記載の電子スチルカメラ。
【請求項７】
前記光学素子は、ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタの少なくとも一方または両方である請求項２、３または５記載の電子スチルカメラ。
【請求項８】
シャッタにより開閉される遮光空間に配置される撮像素子と、被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備え、
前記シャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に、ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタの少なくとも一方または両方を固定したこと、を特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項９】
前記ローパスフィルタおよび赤外カットフィルは貼り合わされている請求項８記載の電子スチルカメラ。
【請求項１０】
ローパスフィルタまたは赤外カットフィルタは、前記シャッタよりも撮像素子側に位置する前記枠部材に密着固定されている請求項８または９記載の電子スチルカメラ。
【請求項１１】
ローパスフィルタまたは赤外カットフィルタは、前記シャッタよりも被写体側に位置する前記枠部材に密着固定されている請求項８または９記載の電子スチルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、シャッタを備えたカメラ、特にレンズ交換式の一眼レフカメラなどのフォーカルプレンシャッタを備えた電子スチルカメラに適した電子スチルカメラに関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
一眼レフカメラなどのフォーカルプレンシャッタを備えた電子スチルカメラは、フォーカルプレンシャッタの後方に撮像素子（イメージセンサ）を配置し、撮影時には、フォーカルプレンシャッタを開放して、撮影レンズ（撮像光学系）によりって導かれた被写体光束（被写体像）を撮像素子で受光する構成である。図２に、従来の一眼レフカメラタイプの電子スチルカメラの主要光学素子を示した。
【０００３】
図示しない撮影レンズを透過した被写体光束は、クイックリターンミラー１３で反射され、設計上の結像面位置ＩＰと等価位置に配置されたフォーカシングスクリーン１５を透過し、コンデンサレンズ１７で収束され、ペンタプリズム１９で反射され、接眼レンズ２１から射出する。使用者は、フォーカシングスクリーン１５上に形成された被写体像を、接眼レンズ２１、ペンタプリズム１９およびコンデンサレンズ１７を介して、正立実像として観察する。一方、露光時には、クイックリターンミラー１３がアップし、フォーカルプレンシャッタ幕２３が開き、図示しない撮影レンズにより形成される被写体像が、撮像素子１０１の撮像面１０３に投影される。
【０００４】
このようなレンズ交換式の一眼レフカメラの場合、撮像素子１０１はカメラボディ１１の開放空間内に配置されている。そのため、レンズ着脱時にカメラボディ１１内に塵、埃などの異物が侵入し、撮像素子１０１よりも被写体側の光学素子、例えば光学ローパスフィルタ１０５の光路内の表面に付着するおそれがある。このように異物が光学ローパスフィルタ１０５の表面に付着すると、その異物が鮮明な画像として撮像面１０３に投影されてしまい、画像品質を落としてしまう。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、かかる一眼レフタイプの電子スチルカメラの問題に鑑みてなされたもので、シャッタと撮像素子間の光路内に塵埃等の異物が侵入するのを防止できる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
また本発明は、一眼レフタイプの電子スチルカメラにおいて、必要な光学ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ等の光学素子と撮像素子との距離を長くとれる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
この目的を達成する本発明は、シャッタにより開閉される遮光空間に配置される撮像素子と、被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備え、前記シャッタと前記撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉したこと、に特徴を有する。
この構成によれば、シャッタよりも後方の撮像光路内に塵埃などの異物が侵入するおそれがない。
密閉部材は、前記シャッタと前記撮像素子の撮像素子との間の光路空間を囲み、前記撮像光学系の光軸方向に伸縮可能な管状部材と、該管状部材の被写体側開口部またはその近傍に嵌合された、該管状部材を密閉する光学素子とにより構成する。また、密閉部材は、前記シャッタと前記撮像素子の撮像素子との間の光路空間を囲み、前記撮像光学系の光軸方向に伸縮可能な管状部材と、該管状部材の被写体側開口部またはその近傍に嵌合された、該管状部材を密閉する光学素子とにより構成することもできる。
管状部材は、前記被写体側開口部を形成する端面が、前記シャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に密着させることが好ましい。光学素子は、前記枠部材に固定してもよい。光学素子は、透明な平行平面版でもよく、ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタの少なくとも一方または両方であってもよい。
【０００７】
また、本発明は、シャッタにより開閉される遮光空間に配置される撮像素子と、被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備え、前記シャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に、ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタの少なくとも一方または両方を固定したこと、に特徴を有する。
この構成によれば、撮像素子とフィルタとの距離を長くとることができるので、フィルタに異物が付着したとしても、その異物が画像に与える影響が小さくなる。
ローパスフィルタおよび赤外カットフィルは、貼り合わせてもよい。これのフィルタを装着する位置は、例えば、撮像素子側の枠部材、または被写体側の枠部材のいずれでもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明をフォーカルプレンシャッタを備えたレンズ交換式の電子一眼レフカメラボディに適用した実施形態の要部を示す縦断面図である。
【０００９】
この電子一眼レフカメラボディ１１には、そのボディマウント２７に図示しないが撮影レンズが着脱自在に装着される。装着された撮影レンズを透過した被写体光束は、クイックリターンミラー１３で反射され、設計上の結像面位置ＩＰと等価位置に配置されたフォーカシングスクリーン１５を透過し、コンデンサレンズ１７で収束され、ペンタプリズム１９で反射され、接眼レンズ２１から射出する。使用者は、フォーカシングスクリーン１５上に形成された被写体像を、接眼レンズ２１、ペンタプリズム１９およびコンデンサレンズ１７を介して、正立実像として観察する。
【００１０】
クイックリターンミラー１３の中央部はハーフミラー領域となっていて、このハーフミラー領域を透過した被写体光束は、サブミラー１４でＡＦセンサユニット２５方向に反射される。ＡＦセンサユニット２５は周知の瞳分割位相差方式のセンサであって、設計上の結像面位置ＩＰと等価位置に形成された被写体像光束をいわゆる瞳分割し、一対の被写体像をラインセンサ上に照射し、ラインセンサにより電気的な一対の被写体像信号（輝度分布信号）に変換する。カメラボディ１１に内蔵されたＣＰＵ（ＭＰＵ）は、ラインセンサから出力された一対の被写体像信号に基づいて一対の被写体像の位相差を検出し、等価位置における焦点状態（デフォーカス量）を演算する。
【００１１】
カメラボディ１１内には、クイックリターンミラー１３がアップしたときに被写体像が形成される設計上の結像面位置ＩＰを基準として、結像面位置ＩＰよりもやや被写体側にフォーカルプレンシャッタ幕２３が配置され、フォーカルプレンシャッタ幕２３よりも後方に、撮像面５３が結像面位置ＩＰに一致するように撮像素子５０が配置されている。このカメラボディ１１内は、フォーカルプレンシャッタ幕２３と、フォーカルプレンシャッタ幕２３を支持するとともに、フォーカルプレンシャッタ幕２３によって開閉される開口を規制するシャッタ後枠２４により、クイックリターンミラー１３等が収納されたミラー収納空間３１と、撮像素子５０が収納された撮像素子空間３３に仕切られている。撮像素子空間３３は、フォーカルプレンシャッタ幕２３、シャッタ後枠２４、カメラボディ１１の外観の一部を構成する後ボディカバー２９等により、フォーカルプレンシャッタ幕２３が閉じた状態で遮光空間とされている。なお、シャッタ後枠２４は、フォーカルプレンシャッタ幕２３の周縁部を遮光状態で支持するとともに、フォーカルプレンシャッタ幕２３が全開したときの開口を規制する。
【００１２】
この電子一眼レフカメラの基本的な撮影動作は、次の通りである。撮像時にクイックリターンミラー１３がアップし、フォーカルプレンシャッタ幕２３が開くと、被写体像が撮像面５３に形成され、被写体像が光電変換素子によって光電変換され、電荷として蓄積（撮像）される。蓄積された電荷は、フォーカルプレンシャッタ幕２３が閉じた後に、ＣＰＵ（図示せず）により電気信号として読み出される。
【００１３】
以上は電子一眼レフカメラの基本的な構成である。次に、本発明の特徴である撮像素子５０の構造について説明する。この実施形態において、撮像素子５０は、ＣＣＤイメージセンサ部をセラミックパッケージで覆った撮像素子本体５１と、セラミックパッケージの開口を塞いでＣＣＤイメージセンサ部をセラミックパッケージ内に密封する保護ガラス５５を備えている。保護ガラス５５はその周縁部が、撮像素子本体５１に接着固定されている。そしてこの保護ガラス５５よりも被写体側に、光学接着剤で貼り合わされたＩＲ（赤外）カットフィルタ５７および光学ローパスフィルタ５９が配置されている。
【００１４】
光学ローパスフィルタ５９は、シャッタ後枠２４の内寸よりも大きく形成され、光学ローパスフィルタ５９の周縁部がシャッタ後枠２４の撮像素子側の面に接着されている。シャッタ後枠２４は、クイックリターンミラー１３等が収納されたミラー収納空間３１と撮像素子５０が収納された撮像素子空間３３とを、光学ローパスフィルタ５９とによって分割し、撮像素子空間３３をミラー収納空間３１から密閉する。
【００１５】
さらにこの実施形態では、光学ローパスフィルタ５９、ＩＲカットフィルタ５７と撮像素子５０の保護ガラス５５間の光路空間５６を、伸縮部材６１で密閉してある。この伸縮部材６１は、内部の空間が光路空間５６を形成する断面長方形であって、弾性素材または蛇腹構造により光軸Ｏに沿って方向に伸縮可能に形成されている。伸縮部材６１は、被写体側の開口部が光学ローパスフィルタ５９に密着状態で嵌合し、他方の開口部が撮像素子本体５１に密着状態で嵌合している。このように光学ローパスフィルタ５９、ＩＲカットフィルタ５７と保護ガラス５５の間の光路空間５６が伸縮部材６１によって密閉されているので、光路空間５６内に塵、埃等の異物が侵入するおそれがない。
なお、シャッタ後枠２４には、光学ローパスフィルタ５９を密着させてもよいが、、光学ローパスフィルタ５９を囲む伸縮部材６１の開口端面をシャッタ後枠２４に密着固定させてもよい。
また、伸縮部材６１は、外形の異なる複数の枠状部材それぞれを一部嵌合し、嵌合部状態を維持して摺動自在な構造としてもよい。また、伸縮部材６１の内面は、反射防止素材で形成または反射防止加工を施すのが好ましい。
【００１６】
撮像素子５０は、撮像面５３が光軸Ｏと直交し、かつ予定撮像面ＩＰと一致するように位置調整された状態で、カメラボディ１１の固定部に固定される。この撮像素子５０の位置調整に際して、伸縮部材６１は光軸Ｏに沿って伸縮し、かつ光軸Ｏに対してねじれ方向などあらゆる方向に可動なので、撮像素子５０の位置調整を妨げることがない。
【００１７】
以上のように本実施の形態は、一眼レフカメラ用の撮像素子を使用するために必要な光学ローパスフィルタ５９を撮像素子本体５１から可及的に離反させたので、光学ローパスフィルタ５９に異物が付着しても、その異物が画像として鮮明に写り込むことが無くなる。しかも光学ローパスフィルタ５９と撮像素子本体５１との間の光路空間５６は伸縮部材６１によって密閉してあるので、光学ローパスフィルタ５９よりも後方の光学素子、図示実施形態では保護ガラス５５表面に異物が付着するおそれがない。
【００１８】
また、この実施例形態では、撮像素子５０およびフィルタ５９、５７を伸縮部材６１に対して密封状態に接着、連結、固定する順序は自由であるが、撮像素子５０および光学ローパスフィルタ５９、ＩＲカットフィルタ５７を伸縮部材６１に対して接着固定してから、光学ローパスフィルタ５９をシャッタ後枠２４に接着固定すると、作業効率がよい。
撮像素子５０、フィルタ５９、５７の一方または双方は、伸縮部材６１に嵌合する構造としなくてもよい。例えば光学ローパスフィルタ５９はシャッタ後枠２４に接着し、撮像素子５０はカメラボディの固定構造部材に、位置調整機構を介して固定し、伸縮部材６１を撮像素子本体５１のセラミックパッケージおよび光学ローパスフィルタ５９に被せるだけの構造でもよく、また被せて嵌合部を熱収縮させて強固に固定する構造でもよい。
【００１９】
さらに、本実施形態では光学ローパスフィルタ５９をフォーカルプレンシャッタ幕２３より後方に位置するシャッタ後枠２４に後方から密着させる構造としたが、フォーカルプレンシャッタ幕２３より前方（被写体側）に位置するシャッタ前枠に前方から密着させる構造にすれば、最も被写体側の光学素子である光学ローパスフィルタ５９を撮像面５３からより離反させることができる。また、シャッタはフォーカルプレンシャッタに限定されなず、カメラも一眼レフカメラに限定されるない。
【００２０】
図示実施形態では、光学ローパスフィルタ５９を最も被写体側に配置してシャッタ後枠２４に対して接着固定したが、光学ローパスフィルタ５９とＩＲカットフィルタ５７とを入れ替えてもよい。さらに、光学ローパスフィルタ５９、ＩＲカットフィルタ５７に替えて、カバーガラスなどの平行平面板からなる光学素子をシャッタ後枠２４に対して接着固定してもよい。この場合、光学ローパスフィルタ５９、ＩＲカットフィルタ５７は保護ガラス５５に近接配置または接着固定する。
【００２１】
また、シャッタ後枠２４に密着させる光学素子を、結像面位置ＩＰを光軸方向後方に延長する凹レンズ、リレーレンズなどとしてもよい。このような部材を使用すれば、光学素子の被写体側の面と撮像面５３とがより離反するので、光学素子に付着した異物による画像への影響がより小さくなる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り本発明は、フォーカルプレンシャッタにより開閉される遮光空間に配置される撮像素子と被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備えた電子スチルカメラにおいて、フォーカルプレンシャッタと前記撮像素子との間の撮像光路を密閉部材により密閉したので、フォーカルプレンシャッタよりも後方の撮像光路内に塵埃などの異物が侵入するおそれがない。
また、本発明は、フォーカルプレンシャッタにより開閉される遮光空間に配置された撮像素子と、被写体からの光束を前記撮像素子に導く撮像光学系とを備えた電子スチルカメラにおいて、フォーカルプレンシャッタにより開閉される開口を規制する枠部材に、ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタの少なくとも一方または両方を固定したので、フィルタと撮像素子との間隔が広くとれるので、フィルタの被写体側面に塵埃などの異物が付着しても、異物が画像に与える影響が小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である撮像素子を搭載した電子一眼レフカメラボディの主要光学素子を示す縦断面図である。
【図２】従来の電子一眼レフカメラボディの主要光学素子を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１　カメラボディ
１３　クイックリターンミラー
１５　フォーカシングスクリーン
１７　コンデンサレンズ
１９　ペンタプリズム
２１　接眼レンズ
２３　フォーカルプレンシャッタ幕
２４　シャッタ後枠
２５　ＡＦセンサユニット
２７　ボディマウント
２９　後ボディカバー
３１　ミラー収納空間
３３　撮像素子空間
５０　撮像素子
５１　撮像素子本体
５３　撮像面
５５　保護ガラス
５６　光路空間
５７　ＩＲカットフィルタ
５９　光学ローパスフィルタ
６１　伸縮部材
ＩＰ　結像面位置
【図１】
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【図２】
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