(57)【要約】【課題】撮像範囲の全面にわたってフォーカスエリアを設定できるカメラボディを提供する。【解決手段】本発明によるカメラボディは、撮影光束の第１の反射面に開口を有し、撮影光路中で撮影光束を反射する第１の位置と、撮影光路から退避する第２の位置との間で回動可能なメインミラーと、メインミラーに対する姿勢が変更可能に支持されていて、メインミラーの位置が第１の位置である場合に、撮影光束の第２の反射面を有する反射部の一部が開口から撮影光束の入射側に突出して、メインミラーが撮影光束を反射して射出する方向とは異なる方向に向かって撮影光束を反射するサブミラーとを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光束の第１の反射面に開口を有し、撮影光路中で撮影光束を反射する第１の位置と、前記撮影光路から退避する第２の位置との間で回動可能なメインミラーと、
前記メインミラーに対する姿勢が変更可能に支持されていて、前記メインミラーの位置が前記第１の位置である場合に、撮影光束の第２の反射面を有する反射部の一部が前記開口から撮影光束の入射側に突出して、前記メインミラーが撮影光束を反射して射出する方向とは異なる方向に向かって撮影光束を反射するサブミラーとを備えることを特徴とするカメラボディ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラボディにおいて、
前記サブミラーで反射された撮影光束を受光する測距用センサをさらに備えることを特徴とするカメラボディ。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラボディにおいて、
前記サブミラーで反射された撮影光束を受光する測光用センサをさらに備えることを特徴とするカメラボディ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラボディにおいて、
前記サブミラーは、前記メインミラーが回動して前記第２の位置に移動すると、前記メインミラーに対する姿勢を変更して前記撮影光路から退避することを特徴とするカメラボディ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラボディにおいて、
前記サブミラーは、前記メインミラーが回動して前記第２の位置に移動すると、前記メインミラーに対する姿勢を変更して前記第２の反射面を前記第１の反射面と略同一平面とすることを特徴とするカメラボディ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光路中で撮影光束を反射するメインミラーおよびサブミラーを備えるカメラボディに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光路中で撮影光束を反射するメインミラーおよびサブミラーを備えるカメラボディでは、たとえばメインミラーで反射した撮影光束をファインダ光学系に導き、サブミラーで反射した撮影光束を測距センサに導いている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７４２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のカメラボディでは、撮影光路中に位置するメインミラーと、撮像素子の前面に配設された光学フィルタやシャッタ等との間の限られた空間にサブミラーを配設しなければならないため、サブミラーの大きさが制限されていた。したがって、サブミラーの反射面の面積が制限され、オートフォーカスのフォーカスエリアが制限されるため、撮像範囲の全面にわたってフォーカスエリアを設定できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明によるカメラボディは、撮影光束の第１の反射面に開口を有し、撮影光路中で撮影光束を反射する第１の位置と、撮影光路から退避する第２の位置との間で回動可能なメインミラーと、メインミラーに対する姿勢が変更可能に支持されていて、メインミラーの位置が第１の位置である場合に、撮影光束の第２の反射面を有する反射部の一部が開口から撮影光束の入射側に突出して、メインミラーが撮影光束を反射して射出する方向とは異なる方向に向かって撮影光束を反射するサブミラーとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮像範囲の全面にわたってフォーカスエリアを設定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明をデジタル一眼レフカメラに適用した場合の光学系の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】カメラボディの画像処理回路に係るブロック図である。
【図３】反射位置におけるメインミラーおよびサブミラーを模式的に示した斜視図である。
【図４】反射位置と退避位置との間を回動するメインミラーおよびサブミラーの姿勢を模式的に示す断面図である。
【図５】メインミラーおよびサブミラーによって反射される光束を示す図である。
【図６】メインミラーおよびサブミラーによって反射される光束を示す図である。
【図７】メインミラーおよびサブミラーによって反射される光束を示す図である。
【図８】変形例を示す図である。
【図９】変形例を示す図である。
【図１０】変形例を示す図である。
【図１１】変形例を示す図である。
【図１２】変形例を示す図である。
【図１３】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照しながら、本発明の一実施の形態によるカメラボディを説明する。図１は、本発明をデジタル一眼レフカメラに適用した場合の光学系の構成を示す模式的な断面図である。撮影レンズ１１内のレンズ１を通過した被写体光束（以下、単に光束と呼ぶ）は、絞り２を通過し、デジタル一眼レフカメラのカメラボディであるカメラボディ１００に設けられたメインミラー２０で反射され、観察光学系に導かれる。すなわち、メインミラー２０で反射された光束によってファインダースクリーン４に被写体像が一旦結像する。ファインダースクリーン４に結像された被写体像は、ペンタプリズム５と接眼レンズ６を通して撮影者によって観察される。なお、絞り２は、レリーズ開始前など、撮影時以外には開放状態となっている。
【０００９】
メインミラー２０の中央部近傍には、後述するように開口部２２が設けられている。サブミラー３０は、メインミラー２０の開口部２２を介して、反射面がメインミラー２０の反射面側（被写体側、すなわち光束の入射側）に突出するように配設されている。サブミラー３０によって下方へ反射された光束は、主に測距や測光に用いられるサブイメージセンサ８へ結像する。また、撮影時にはメインミラー２０とサブミラー３０が破線で示すように図示上方に跳ね上げられるので、シャッタ１０が開いた状態では光束はメインイメージセンサ９へ結像する。図示実線で描いたメインミラー２０およびサブミラー３０の姿勢、位置を反射姿勢、反射位置と呼び、図示破線で描いたメインミラー２０およびサブミラー３０の姿勢、位置を退避姿勢、退避位置と呼ぶ。なお、メインミラー２０およびサブミラー３０は、後述の説明から明らかであるように、いわゆるハーフミラーである必要がないので、反射面に入射した光束の略全てを反射するミラーである。
【００１０】
メインイメージセンサ９とサブイメージセンサ８とは、反射位置にあるサブミラー３０に関して互いに光学的に共役な位置に配置されている。メインイメージセンサ９とサブイメージセンサ８の有効撮像領域の大きさ（寸法、面積）は略同じである。なお、サブイメージセンサ８は、メインイメージセンサ９よりも少ない画素数で良く、小画素数（例えば３０万〜３００万画素程度）で低速駆動をすることによって消費電力を抑えられる。オートフォーカスの方式としてはコントラスト検出方式、または位相差検出方式があるが、本実施の形態ではコントラスト方式であるものとして説明する。
【００１１】
図２は、カメラボディ１００の画像処理回路４０に係るブロック図である。画像処理回路４０は、不図示のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する。画像処理回路４０は、機能的に、画像処理部４１と、ＡＦ演算部４２と、測光演算部４３とを備えている。画像処理部４１では、メインイメージセンサ９からの撮像信号に基づいて公知の画像処理が行われて、画像データが作成される。作成された画像データは、記録部５１の記憶媒体（たとえばメモリカードなどの可搬記憶媒体）に記憶される。
【００１２】
ＡＦ演算部４２では、サブイメージセンサ８からの撮像信号に基づいて公知の自動焦点調節処理が行われる。レンズ駆動部５２は、ＡＦ演算部４２における演算結果に基づいて、撮影レンズ１１内のフォーカスレンズを駆動する。測光演算部４３では、サブイメージセンサ８からの撮像信号に基づいて、上述のようにコントラスト検出方式の公知の測光演算処理が行われる。絞り制御部５３は、測光演算部４３における演算結果に基づいて、撮影レンズ１１内の絞り２を制御する。シャッタ制御部５４は、測光演算部４３における演算結果に基づいて、シャッタ１０におけるシャッタ秒時を制御する。
【００１３】
図３は、反射位置におけるメインミラー２０およびサブミラー３０を模式的に示した斜視図である。２１はメインミラー２０の反射面であり、３１はサブミラー３０の反射面である。メインミラー２０には、反射面２１の略中央に開口部２２が設けられている。図３，４に示すように、反射位置では、サブミラー３０は、反射面３１が開口部２２を介してメインミラー２０の反射面２１側に突出している。また、反射位置では、サブミラー３０は、反射面３１が開口部２２を介してメインミラー２０の反射面２１の反対側にも突出している。なお、図４は、反射位置と退避位置との間を回動するメインミラー２０およびサブミラー３０の姿勢を模式的に示す断面図である。図４において、３２は、サブミラー３０の回動中心である。
【００１４】
メインミラー２０が反射位置から退避位置に跳ね上げられると、サブミラー３０はメインミラー２０と共に移動しつつ回動中心３２を中心としてメインミラー２０に対して回動して、図４に退避位置として示すような姿勢となる。すなわち、退避位置では、反射位置と比べてサブミラー３０の反射面３１の向きがメインミラー２０の反射面２１の向きに近づくようにメインミラー２０に対するサブミラー３０の姿勢が変化する。これにより、サブミラー３０の図示下方端部が上方に引き上げられて撮影光路の図示上方に退避して、メインイメージセンサ９へ向かう光束との干渉を防止する。図４に示すように、サブミラー３０の反射面３１を大きくすることによって、次に述べるようにサブイメージセンサ８に光束を導く範囲を広範囲に設定できる。
【００１５】
図５〜７は、メインミラー２０およびサブミラー３０によって反射される光束を示した図である。カメラボディ１００の構成として、メインイメージセンサ９の1次結像面上での画面寸法が３５ｍｍフィルムと同等の面積を持つ、いわゆるフルサイズのデジタル一眼レフカメラを想定している。メインイメージセンサ９の1次結像面上での画面の縦寸法は約２４ｍｍである。メインミラー２０の反射面２１の長さは、被写体光軸に対する角度が４５度となるように配置された際（すなわち反射姿勢をとる際）に、略撮影画面の縦寸法をカバーすべく約３４ｍｍ程度である。
【００１６】
メインミラー２０の反射面２１に沿った開口部２２の寸法（開口寸法とも呼ぶ）は、たとえば光軸より上方では約４ｍｍ、下方側では約６ｍｍとしている。なお、開口寸法は、上方のファインダースクリーン４と下方のサブイメージセンサ８とに対して、それぞれにどのくらい光を分配するかによって決めればよい。また、図５〜７における紙面奥行き方向、すなわち画面の水平方向における開口寸法は、一般的には画面の縦横比と合わせるのが良い。メインイメージセンサ９の1次結像面上での画面の横寸法（撮影画面の水平方向寸法）が約３６ｍｍであるから、水平方向における開口寸法は１５ｍｍ前後が適当であると考えられる。なお、水平方向における開口寸法も上述の場合と同様に、上方のファインダースクリーン４と下方のサブイメージセンサ８とに対して、それぞれにどのくらい光を分配するかによって決めればよい。
【００１７】
一眼レフカメラでは、通常、撮影レンズが交換可能であるので、装着された撮影レンズの焦点距離（射出瞳距離）や開放絞り値によって光束の状況が異なるが、以下の説明では、設計標準としている射出瞳距離が１００ｍｍであって、開放絞り値がＦ１．４である撮影レンズがカメラボディ１００に装着されているものとする。
【００１８】
図５（ａ），（ｂ）は、被写界中央（画面中央）部に導かれる光束を示した図である。図５（ａ）に示すように、略Ｆ２．８より小口径（Ｆ値の大きい）となる光路を通過する光束はサブミラー３０で下方のサブイメージセンサ８へ導かれる。そして、図５（ｂ）に示すように、Ｆ２．０より大口径（Ｆ値の小さい）となる光路を通過する光束はメインミラー２０で上方の観察光学系へ導かれる。
【００１９】
図６（ａ），（ｂ）は、被写界上方（画面下方）部に導かれる光束を示した図である。図６（ａ）に示すように、Ｆ５．６より大口径（Ｆ値の小さい）となる光路を通過する光束はサブミラー３０で下方のサブイメージセンサ８へ導かれる。そして、図６（ｂ）に示すように、Ｆ５．６より小口径（Ｆ値の大きい）となる光路を通過する光束はメインミラー２０で上方の観察光学系へ導かれる。この場合、撮影レンズ１１からの光束は、図示上方から射出するものが撮影に寄与する（図示下方の光束のうちＦ４．０より大口径となる光路を通過する光束はケラレてしまう）。そのため、サブミラー３０の図示下方の長さをメインミラー２０の開口寸法よりもやや長くしておくことで効率良く光束を取り込める。
【００２０】
図７（ａ），（ｂ）は、被写界下方（画面上方）部に導かれる光束を示した図である。図７（ａ）に示すように、Ｆ２．８より大口径（Ｆ値の小さい）となる光路を通過する光束はサブミラー３０で下方のサブイメージセンサ８へ導かれる。そして、図７（ｂ）に示すように、Ｆ２．８より小口径（Ｆ値の大きい）となる光路を通過する光束はメインミラー２０で上方の観察光学系へ導かれる。なお、撮影レンズ下方からの光束のうち、Ｆ４．０より大口径となる光路を通過する光束はケラレてしまう。
【００２１】
このように、本実施の形態では、メインミラー２０に開口部２２を設け、サブミラー３０の反射面３１が開口部２２を介してメインミラー２０の反射面２１側に突出するように構成した。そのため、反射位置におけるメインミラー２０と、メインイメージセンサ９の前面に配設されたシャッタ１０との間の空間が限られているにもかかわらず、寸法の大きなサブミラー３０を採用できる。これにより、被写界から入射する光束について撮像範囲の上方から下方まで全域にわたってサブミラー３０で反射させてサブイメージセンサ８へ確実に導くことができるので、撮像範囲の全面にわたってフォーカスエリアおよび測光範囲を設定できる。したがって、撮像して得られる被写体像の画像の高画質化に資する。
【００２２】
また、本実施の形態では、メインミラー２０が反射位置から退避位置に跳ね上げられると、サブミラー３０はメインミラー２０と共に移動しつつ回動中心３２を中心としてメインミラー２０に対して回動して、撮影光路から退避するように構成した。これにより、寸法の大きなサブミラー３０を採用してもメインイメージセンサ９へ向かう光束との干渉を防止でき、撮像して得られる被写体像の画像に悪影響を与えることがない。
【００２３】
−−−変形例−−−
（１）  上述の説明では、メインミラー２０の開口部２２の寸法よりも大きいサブミラー３０を採用しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図８〜１０に示すように、メインミラー２０の開口部２２の寸法よりも僅かに小さい寸法のサブミラー３０を採用してもよい。ここで、図８は、反射位置におけるメインミラー２０およびサブミラー３０を模式的に示した斜視図であり、図９は、退避位置におけるメインミラー２０およびサブミラー３０を模式的に示した斜視図である。図１０は、反射位置と退避位置との間を回動するメインミラー２０およびサブミラー３０の姿勢を模式的に示す断面図である。
【００２４】
このように、メインミラー２０の開口部２２の寸法よりも僅かに小さい寸法のサブミラー３０を採用することで、退避位置においてメインミラー２０の開口部２２が設けられた空間内にサブミラー３０を収納できる。このように構成することで、メインイメージセンサ９へ向かう光束との干渉をさらに確実に防止できる。
【００２５】
また、メインミラー２０の開口部２２が設けられた空間内にサブミラー３０を収納した際にメインミラー２０の反射面２１とサブミラー３０の反射面３１とが同一平面内に存在するように構成してもよい。この場合、オートフォーカスや測光が不要であって、観察光学系になるべく被写体光を導きたい場合には、観察位置におけるサブミラー３０の姿勢を変更して、メインミラー２０の反射面２１の向きとサブミラー３０の反射面３１と向きとを一致させれば、ペンタプリズム５と接眼レンズ６を通して撮影者によって観察される被写体像の明るさを明るくできる。
【００２６】
なお、このように、メインミラー２０の開口部２２の寸法よりも僅かに小さい寸法のサブミラー３０を採用した場合であっても、各部のディメンジョンを工夫することにより、図１１〜１３に示すように、被写界から入射する光束について撮像範囲の上方から下方まで全域にわたってサブミラー３０で反射させてサブイメージセンサ８へ導くことができる。ここで、図１１（ａ），（ｂ）は、被写界中央（画面中央）部に導かれる光束を示した図であり、図１２（ａ），（ｂ）は、被写界上方（画面下方）部に導かれる光束を示した図であり、図１３（ａ），（ｂ）は、被写界下方（画面上方）部に導かれる光束を示した図である。
【００２７】
（２）  上述の実施の形態におけるオートフォーカスの方式がコントラスト検出方式であったが、本発明はこれに限定されず、位相差検出方式であってもよい。すなわち、上述した実施の形態におけるサブイメージセンサ８に代えて、コンデンサレンズ、セパレータレンズ、およびＡＦセンサを有するオートフォーカスセンサモジュールを用いて焦点検出してもよい。
【００２８】
また、上述した実施の形態におけるサブイメージセンサ８に代えて、受光面（受光範囲）の中央近傍に位相差検出のためのセンサが配設され、その周辺にコントラスト検出のためのセンサが配設された、コントラスト検出方式および位相差検出方式の双方の検出方式を利用可能なセンサを用いて焦点検出してもよい。このようなセンサを用いた場合、たとえば、被写界の中央付近については位相差検出方式で、その周辺をコントラスト検出方式で焦点検出すればよい。
【００２９】
（３）  上述の説明における各部のディメンジョンは一例であり、本発明はこれに限定されない。すなわち、たとえば、サブミラー３０の各寸法、開口部２２の各寸法、サブミラー３０の回動中心３２の位置などは、上述した実施の形態に限定されない。
（４）  上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、撮影光束の第１の反射面に開口を有し、撮影光路中で撮影光束を反射する第１の位置と、撮影光路から退避する第２の位置との間で回動可能なメインミラーと、メインミラーに対する姿勢が変更可能に支持されていて、メインミラーの位置が第１の位置である場合に、撮影光束の第２の反射面を有する反射部の一部が開口から撮影光束の入射側に突出して、メインミラーが撮影光束を反射して射出する方向とは異なる方向に向かって撮影光束を反射するサブミラーとを備えることを特徴とする各種構造のカメラボディを含むものである。
【符号の説明】
【００３１】
４  ファインダースクリーン          ８  サブイメージセンサ
９  メインイメージセンサ            １０  シャッタ
１１  撮影レンズ                    ２０  メインミラー
２１  反射面                        ２２  開口部
３０  サブミラー                    ３１  反射面
３２  回動中心                      １００  カメラボディ
【図１】
2013164504.tif 000003
【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】
2013164504.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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