(57)【要約】【課題】銀塩フィルムー眼レフカメラの主要な機構にほとんど変更を加えることなく、またカメラの基本性能にほとんど制約を加えることなく、ローパスフィルタや赤外光カットフィルタを設けることができるデジタル一眼レフカメラを提供する。【解決手段】レンズマウント面１ＡＳとクイックリターンミラー３との間には、厚みのあるローパスフィルタ１１が設けられる。シャッタ機構７と撮像装置８との間には、厚みの薄い赤外光カットフィルタ１２が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズマウントのレンズ装着面に装着された撮影用交換レンズを介して入射する被写体光束が結像する撮像素子と、
前記レンズ装着面と前記撮像素子との間に設けられ、非撮影時は、前記撮影用交換レンズを通過した被写体光束の少なくとも一部を観察光学系に導き、撮影時は、前記被写体光束が前記撮像素子に入射することを許容するクイックリターンミラーと、
前記クイックリターンミラーと前記撮像素子との間に設けられたシャッタ機構と、
前記レンズ装着面と前記クイックリターンミラーとの間に設けられ、第１の厚さを有する第１の光学フィルタと、
前記シャッタ機構と前記撮像素子との間に設けられ、前記第１の光学フィルタよりも薄い第２の光学フィルタとを備えることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項２】
請求項１のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記第１の光学フィルタはローパスフィルタであり、
前記第２の光学フィルタは赤外光カットフィルタであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項３】
請求項２のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記赤外光カットフィルタは、前記撮影素子の表面のカバーガラスに蒸着された赤外光カット蒸着膜であることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項４】
請求項２のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記赤外光カットフィルタは、前記撮像素子のカバーガラスの直前に配置され、被写体側に赤外光カット蒸着膜を蒸着した薄板ガラスであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項５】
請求項２のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記赤外光カットフィルタは、前記撮像素子のカバーガラスに装着され、赤外光を吸収する赤外光カットガラスであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記シャッタ機構は、フォーカルプレーンシャッタであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項７】
レンズマウントのレンズ装着面に装着された撮影用交換レンズを介して入射する被写体光束が結像する撮像素子と、
前記レンズ装着面と前記撮像素子との間に設けられ、非撮影時は、前記撮影用交換レンズを通過した被写体光束の少なくとも一部を観察光学系に導き、撮影時は、前記被写体光束が前記撮像素子に入射することを許容するクイックリターンミラーと、
前記クイックリターンミラーと前記撮像素子との間に設けられたシャッタ機構と、
前記レンズ装着面と前記クイックリターンミラーとの間に設けられた赤外光カットフィルタと、
前記シャッタ機構と前記撮像素子との間に設けられ、単一の複屈折板を有するローパスフィルタとを備えることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項８】
請求項７に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記シャッタ機構は、フォーカルプレーンシャッタであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項９】
請求項７または８のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記赤外光カットフィルタは、被写体側に赤外光カット蒸着膜を蒸着した薄板ガラスであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【請求項１０】
請求項７または８のデジタル一眼レフカメラにおいて、
前記赤外光カットフィルタは、赤外光を吸収する赤外光カットガラスであることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル一眼レフカメラに関し、特にＣＣＤ等を撮像素子に用いて画像情報を撮像し記録するようにした一眼レフ型デジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
銀塩フィルム用一眼レフ型カメラを利用したデジタル一眼レフカメラでは、フィルムー眼レフカメラで使用している撮影用の交換レンズや外部ストロボ等のアクセサリー類を使用できるようにし、システム互換性を変えないようにしてユーザーの利便性を考慮しているのが通例である。そのため、フィルムー眼レフカメラの機構をベースとし、撮影レンズの焦点面にＣＣＤなどに代表される撮像素子の受光面を設定することが最も合理的であり、またそのようなデジタル一眼レフカメラが多く提案されている。
【０００３】
このようなＣＣＤ等を撮像素子に用いたデジタルカメラでは、撮像素子の画素が規則性を持って配列されているため、撮像素子をそのまま使用すると被写体の空間高周波数との関係で折り返しノイズの影響を受ける。これを防止するため、一般に撮像素子の前面に光学ローパスフィルタが配置されている。またさらに、撮像素子の分光感度特性を補正するために、所定の波長より長い波長の光を減少させる赤外光カットフィルタを配置することも一般的である。
【０００４】
一方、撮像素子に電子シャッタ機能がある場合でも、撮像後蓄積した電荷の転送処理中に撮像素子にはレンズを通った被写体光が当たらないように遮光しなければならず、撮像素子の直前にフォーカルプレーンシャッタが必要となる。撮像素子に電子シャッタ機能がない場合は、撮像素子の撮像時のシャッタ機能を、フィルムカメラと同じく機械式シャッタで実現しなければならず、やはりフォーカルプレーンシャッタが必要である。
【０００５】
すなわち、従来の銀塩フィルムー眼レフカメラの機構をベースとしたデジタル一眼レフカメラは次のように構成される。
▲１▼撮影レンズの焦点面にフィルムの代わりに撮像素子を設ける。
▲２▼撮像素子の直前にフォーカルプレーンシャッタを設ける、
▲３▼フォーカルプレーンシャッタとレンズ取り付けマウントとの間にクイックリターンミラーを配置する。
▲４▼▲１▼〜▲３▼の配置に加えて、前述のローパスフィルタ、赤外光カットフィルタを適所に配置する。
【０００６】
特開平８−３１３７７６号公報には、上記▲４▼の構成として、ローパスフィルタと赤外光カットフィルタを別々に、フォーカルプレーンシャッタの前後に配置したデジタル一眼レフカメラが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−３１３７７６号公報のー眼レフデジタルカメラでは、銀塩フィルム一眼レフカメラをデジタルカメラとして利用するにあたり、次のような考慮が必要である。
【０００８】
すなわち、
▲１▼クイックリターンミラーおよびＡＦ用のサブミラーとフォーカルプレーンシャッタとの間にローパスィルタを設けるため、クイックリターンミラーおよびＡＦ用のサブミラーとフォーカルプレーンシャッタとの間の距離を広げる必要がある。
▲２▼フォーカルプレーンシャッタと撮像素子との間にローパスィルタを設けるため、フォーカルプレーンシャッタと撮像素子との間の距離を広げる必要がある。
【０００９】
このように、クイックリターンミラーおよびＡＦ用のサブミラーやシャッタの設置位置変更や機構変更を全くせずに、ローパスフィルタを配置することは非常に困難である。
【００１０】
本発明は、シャッタ機構やクイックリターンミラーといった銀塩フィルムー眼レフカメラの主要な機構にほとんど変更を加えることなく、またカメラの基本性能にほとんど制約を加えることなく、ローパスフィルタや赤外光カットフィルタに代表される２つの光学フィルタを配置したデジタル一眼レフカメラを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるデジタル一眼レフカメラは、レンズマウントのレンズ装着面に装着された撮影用交換レンズを介して入射する被写体光束が結像する撮像素子と、レンズ装着面と撮像素子との間に設けられ、非撮影時は、撮影用交換レンズを通過した被写体光束の少なくとも一部を観察光学系に導き、撮影時は、被写体光束が撮像素子に入射することを許容するクイックリターンミラーと、クイックリターンミラーと撮像素子との間に設けられたシャッタ機構と、レンズ装着面とクイックリターンミラーとの間に設けられ、第１の厚さを有する第１の光学フィルタと、シャッタ機構と撮像素子との間に設けられ、第１の光学フィルタよりも薄い第２の光学フィルタとを備えることを特徴とする。
第１の光学フィルタをローパスフィルタとし、第２の光学フィルタを赤外光カットフィルタとすることが好ましい。
赤外光カットフィルタを、撮影素子のカバーガラスに蒸着された赤外光カット蒸着膜で構成したり、撮像素子のカバーガラスの直前に配置され、被写体側に赤外光カット蒸着膜を蒸着した薄板ガラスとしてもよい。あるいは、赤外光カットフィルタを、撮像素子のカバーガラスの直前に配置され、赤外光を吸収する赤外光カットガラスで構成してもよい。
シャッタ機構は、フォーカルプレーンシャッタを採用することができる。
請求項７の発明によるデジタル一眼レフカメラは、上記請求項１の撮像素子と、クイックリターンミラーと、シャッタ機構とを備えるとともに、レンズマウントのレンズ装着面とクイックリターンミラーとの間に赤外光カットフィルタを、シャッタ機構と撮像素子との間に、単一の複屈折板を有するローパスフィルタを設けたことを特徴とする。
このデジタル一眼レフカメラにおいては、赤外光カットフィルタを、被写体側に赤外光カット蒸着膜を蒸着した薄板ガラスとしたり、赤外光を吸収する赤外光カットガラスとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
−第１の実施の形態−
図１および図２は、第１の実施の形態を示すデジタル一眼レフカメラの中央断面図であり、クイックリターンミラーのミラーダウン状態を示す。ミラーダウン状態はいわゆるファインダー観察状態である。図１および図２において、１はカメラ本体であり、カメラ本体１のレンズマウント１Ａには撮影用交換レンズ２が着脱自在に装着される。図１および２のミラーダウン状態では、レンズマウント１、詳細にはレンズ装着面１ＡＳに装着された撮影用交換レンズ２を透過した被写体光束Ｌ１の一部はクイックリターンミラー３によりファインダー部６に反射される。すなわち、被写体光束の一部がクイックリターンミラー３により観察光学系に導かれ、ファインダから被写体を観察可能とする。クイックリターンミラー３を透過した残りの被写体光束Ｌ２は、サブミラー４によりオートフォーカス（ＡＦ）モジュール５へ反射される。オートフォーカスモジュール５は、入射された被写体光束により撮影用レンズ２の焦点調節状態に応じた信号を出力する。
【００１３】
撮影時（全押し時）には、図２の２点鎖線で示すように、クイックリターンミラー４がミラーアップ状態となり、撮影用交換レンズ２を透過した被写体光束Ｌ１はクイックリターンミラー３に妨げられることなく全量が撮像装置８の受光素子８ａに向かう。フォーカルプレーンシャッタ７が開放駆動されると、撮影光束Ｌ１が撮像装置８に入射して被写体が撮影される。
【００１４】
このような構成からなるデジタル一眼レフカメラ１において、撮影用交換レンズ２のレンズマウント１Ａのマウント面（レンズ装着面）１ＡＳとクイックリターンミラー３との間に、ローパスフィルタ１１が配置されている。すなわち、図２に示すように、ローパスフィルタ１１は、クイックリターンミラー３の作動時の先端の軌跡３ａとレンズマウント面１ＡＳとの間の空間に位置している。
【００１５】
一方、撮像装置８のカバーガラス８ｂの表面に赤外光カット効果を有する蒸着膜１２が蒸着されている。すなわち、独立した赤外光カットフィルタを別に設けることなく、蒸着膜１２を赤外光カットフィルタとして用いる。蒸着膜１２は通常数μｍｍ〜数十μｍｍであり、フォーカルプレーンシャッタ７の配置には何ら変更を加えることなく、赤外光カットフィルタを別々に配置したのと同等な効果が得られる。
【００１６】
ローパスフィルタ１１の厚さは、その複屈折板の材質と撮像素子の画素ピッチとから必然的に定まる。また、通常は分離方向の異なる２枚の複屈折板を位相板を挟んで貼り合わせて構成される。したがって、その総厚を薄くすることは困難である。しかし、銀塩フィルム一眼レフカメラでは、クイックリターンミラー３の作動時の先端の軌跡３ａとレンズマウント面１ＡＳとの間の空間が、一般的なローパスフィルタの厚さよりも大きい。したがって、銀塩フィルム一眼レフカメラとして設計された、レズマウント面１Ａとクイックリターンミラー３の作動時の先端の軌跡３ａとの位置関係を変更せずに、ローパスフィルタ１１を配置することができる。
【００１７】
一方、撮像装置８のカバーガラス８ｂに蒸着した赤外光カット膜１２の厚さは上述したように数μｍｍ〜数十μｍｍである。一般に、フォーカルプレーンシャッタ７と撮像装置８のカバーガラス８ｂとの間の距離は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。したがって、銀塩フィルム一眼レフカメラとして設計された、フォーカルプレーンシャッタ７と撮像装置８との位置関係を変更せずに、赤外光カットフィルタを配置することができる。
【００１８】
以上説明した第１の実施の形態のデジタルカメラでは、もともと銀塩フィルムカメラが備えている基本性能にほとんど制約を加える必要がなく、さらに、次のような効果も奏する。ローパスフィルタを撮像素子の撮像面から離して配置したので、ローパスフィルタの欠陥やキズが撮像した画像に写りこむことがない。すなわち、特開平８−３１３７７６号公報にあるように、ローパスフィルタを撮像素子の撮像面の近くに配置すると、ローパスフィルタ中にしばしば存在する脈理やキズといった欠陥が、レンズの焦点面（撮像面）に近いため、特に撮影レンズの絞りが小絞り側であるときに、画像に写りこんでしまうという問題もあった。第１の実施の形態ではこのような問題を解消できる。
【００１９】
またＡＦ用サブミラーとフォーカルプレーンシャッタ７との間に光学フィルタを設置する必要がないので次のような利点も有する。
（１）ＡＦ用サブミラーの大きさが制限されないので、ＡＦエリアの配置が制約されない。
（２）シャッタの羽根高速走行時に羽根がたわんで直近に配置したフィルタに接触することを想定する必要がないから、シャッタの高速秒時を維持できる。
すなわち、カメラの性能に種々の制約が生じない。
【００２０】
−第２の実施の形態−
図３は、第２の実施の形態を示すデジタル一眼レフカメラの中央断面図である。図１と同符号を付したものは、第１の実施の形態と同じものを示している。異なる点は、撮像装置８のカバーガラス８ｂの直前に、カバーガラスとは別の薄板ガラスからなる赤外光カットフィルタ１２Ａを配置したことである。
【００２１】
赤外光カットフィルタの厚さは撮像素子の画素ピッチ等によることなく、その分光透過特性のみの仕様を満たせば良く、また単一の薄いガラス板または樹脂板で構成することができる。通常、吸収型の赤外光カットフィルタは０．３〜０．６ｍｍ程度、好ましくは、０．３５〜０．５ｍｍ程度の厚さで用いられる。したがって、フォーカルプレーンシャッタ７と撮像装置８のカバーガラス８ｂの間にわずかな空間、たとえば上述したように０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の空間が設けられていれば、この程度の厚さの赤外光吸収型の赤外光カットフィルタ１２Ａを撮像装置８の直前に配置できる。
【００２２】
赤外光カットフィルタ１２Ａを赤外光吸収型の赤外カットガラスとすることは必須ではない。すなわち、上述した赤外光吸収型フィルタ１２Ａと同じ程度の厚さの薄ガラス板に赤外光カット膜を蒸着して赤外光カットフィルタを構成してもよい。この場合、蒸着面を被写体側に設定する。
【００２３】
なお、第２の実施の形態では、撮像装置８のカバーガラス８ｂの表面には赤外光カット蒸着膜を形成する必要はない。
【００２４】
第２の実施の形態のデジタル一眼レフカメラにおいても、第１の実施の形態のデジタルカメラと同様の作用効果を奏する。
【００２５】
−第３の実施の形態−
図４は、第３の実施の形態を示すデジタル一眼レフカメラの中央断面図である。同じく、図１と同符号を付したものは、第１の実施の形態と同じものを示している。異なる点は、レンズマウント１Ａのマウント面１ＡＳとクイックリターンミラー３の間の空間に赤外光カットフィルタ１２Ｂを配置し、フォーカルプレーンシャッタ７と撮像装置８のカバーガラス８ｂとの間にローパスフィルタ１１Ａを配置したことである。
【００２６】
前述のように、複数の複屈折板と位相差板を貼り合わせたローパスフィルタでは、その総厚を薄くすることは困難な場合が多い。しかし、撮像素子の画素配列方向と４５度ずれた方向に分離方向を取るなど、複屈折板１枚のみでローパスフィルタを構成する場合には、ローパスフィルタの厚さが０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さとなる。この場合、フォーカルプレーンシャッタ７と撮像装置８のカバーガラス８ｂとの間にローパスフィルタ１１Ａを配置することができる。また、クイックリターンミラー３の被写体側に赤外光カットフィルタ１２Ｂを配置する。すなわち、赤外光カットフィルタ１２Ｂを、クイックリターンミラー３の作動時の先端の軌跡３ａとレンズマウント面１ＡＳとの間の空間に配置する。
【００２７】
赤外光カットフィルタ１２Ｂとして、薄ガラス板に赤外光カット膜を蒸着した赤外光カットフィルタや、吸収型の赤外光カットガラスを使用できる。なお、撮影用交換レンズ２とクイックリターンミラー３との間に赤外光吸収型赤外光カットフィルタを配置する場合、その透過光が青く色づき、クイックリターンミラー３からファインダー６に導かれる観察光束Ｌ３も青く色づくおそれがある。そこで、薄ガラス板に赤外光カット膜を蒸着した赤外光カットフィルタを使用することにより、肉眼で観察するファインダー像が青く見えるという問題を解消することができる。
【００２８】
−第４の実施の形態−
図５は、第４の実施の形態を示すデジタル一眼レフカメラの中央断面図である。同様に図１と同符号を付したものは、第１の実施の形態と同じものを示している。第４の実施の形態では、交換用撮影レンズ２のレンズマウント１Ａのマウント面１ＡＳとクイックリターンミラー３の間の空間にローパスフィルタ１１Ｂを配置し、その被写体側表面に赤外光カット効果を有する蒸着膜を成膜している。通常の赤外光吸収型の赤外光カットフィルタでは、透過光が肉眼で青く見えるが、蒸着膜によるものではほとんど透過光が色づくことない。第４の実施の形態のデジタルカメラによれば、ファインダー像が青く見えるということがない。
【００２９】
以上説明した第４の実施の形態のデジタルカメラでも、フォーカルプレーンシャッタやクイックリターンミラーといった銀塩フィルムー眼レフカメラの主要な機構にほとんど変更を加えることなく、またカメラの基本性能にほとんど制約を加えることもない。また、ローパスフィルタを撮像素子の撮像面から離して配置したので、第１の実施の形態で説明した同様、ローパスフィルタの欠陥やキズが撮像した画像に写りこむことがない。
【００３０】
以上では、ローパスフィルタと赤外光カットフィルタについて説明したが、これらとは異なる２種類のフィルタを使用したデジタルカメラにも本発明を適用することができる。また、赤外カットフィルタは、赤外カットガラスを用いたものと蒸着膜を用いたもののどちらか一方に制限されるものではなく、赤外カットガラスに赤外カット蒸着膜を蒸着したもののように、両者を併用した赤外カットフィルタであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば次の効果を奏する。
厚みの大きい第１の光学フィルタをレンズ装着面とクイックリターンミラーの間の空間に配置し、厚みの薄い第２の光学フィルタをシャッタ機構と撮像素子との間の空間に配置したので、クイックリターンミラーやシャッタ機構を銀塩フィルム一眼レフカメラと異なったものとすることなく、デジタル一眼レフカメラにローパスフィルタと赤外光カットフィルタなどの２種類の光学フィルタを配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるデジタルカメラの概略断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるデジタルカメラの概略断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるデジタルカメラの概略断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるデジタルカメラの概略断面図。
【図５】本発明の第４の実施形態におけるデジタルカメラの概略断面図。
【符号の説明】
１：　カメラ本体　　　　　１Ａ：レンズマウント
１ＡＳ：レンズ装着面　　　　　２：　撮影用交換レンズ
３：　クイックリターンミラー
４：サブミラー　　　　　　５：オートフォーカスモジュール
６：ファインダー部　　　　７：フォーカルプレーンシャッタ
８：撮像装置　　　　　　８ａ：撮像素子
８ｂ：カバーグラス　　　　１１，１１Ａ，１１Ｂ：ローパスフィルタ
１２，１２Ａ，１２Ｂ：　赤外光カットフィルタ
【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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