JPH0854681A

JPH0854681A - カメラ

Info

Publication number: JPH0854681A
Application number: JP22074894A
Authority: JP
Inventors: Jiro Sekine; 二郎関根
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の一眼レフレックスカメラと比べ格段にコ
ンパクトな、即ち、一つの目安としてそのコンパクト性
において従来のコンパクトカメラと比べても遜色のない
程度にコンパクトな一眼レフレックスタイプのカメラを
提供する。【構成】撮影レンズ３と感光面９との間に、斜めに広が
る低屈折率層１５を挾んだ二つプリズム４、５を配置す
るとともに、プリズム５と感光面９との間に反射偏向作
用を有するフレネルミラー６を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、写真フィルムを装填し
て撮影するカメラ、固体撮像素子を備えた電子カメラ等
のカメラに関し、詳細には一眼レフレックスカメラの改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、写真フィルムを装填して感光
面に順次１コマ分のフィルムを配置し、そのフィルム上
に被写体像を形成するコンベンショナルなスチールカメ
ラが広く用いられており、また感光面に固体撮像素子を
備え、光電的に被写体像を記録する電子スチールカメラ
が知られている。

【０００３】これらスチールカメラや電子スチールカメ
ラの型式の一つとして、カメラ内に反射ミラー等を配置
しておき、撮影レンズを通った被写体像をその反射ミラ
ーで反射させてファインダに導いて、撮影レンズを通っ
た被写体像を視認することができるように構成した、い
わゆる一眼レフレックスカメラが知られている。図５に
示すように、従来の一眼レフレックスカメラには、撮影
レンズ３と、写真フィルムが配置される感光面９の間に
撮影光学系光軸に対し約４５度傾けたミラー１９が設け
られており、撮影レンズ３から入射した光束は、ファイ
ンダー観察時にはミラー１９によって、視野レンズ２
１、ペンタゴナルダハプリズム２０、および接眼レンズ
１１から成るファインダー光学系に導かれ、撮影時には
ミラー１９の後端部１９ａを軸としてその前端部１９ｂ
が図に矢印１８で示すように跳ね上げられて撮影光学系
の光路から退避し、感光面９に配置された写真フィルム
に入射するように構成されている。

【０００４】このような従来の一眼レフレックスカメラ
はミラー１９が撮影画面のほとんど全面を蔽う広さのも
のであって、このように寸法の大きなミラー１９が４５
°傾いて設置されていること、及び撮影時にミラー１９
の前端１９ｂが跳ね上げられて撮影光学系から退避する
ことのために、レンズ３と感光面９の間に大きな空間が
占拠することになり、カメラ本体の厚みが大きくなると
ともに、撮影レンズが大型化している。レンズの大型化
は特にレトロフォーカスタイプの広角レンズ、広角系及
び標準系ズームレンズにおいて著しい。

【０００５】さらに、ファインダ光学系に導かれた光束
により形成される像の左右上下の方向を正すためのペン
タゴナルダハプリズム２０をミラー１９の上部に設置し
ているために一眼レフレックスカメラは上方向にもかさ
ばっている。以上の諸要素のために従来の一眼レフレッ
クスカメラは透視ファインダ付きカメラに較べて著しく
大型化している。

【０００６】一眼レフレックスファインダは、写し込ま
れる映像そのものをファインダを通して観察できる点に
おいてこれに優るものはない。しかしながら、その機能
を実現するために、カメラの大型化は避けられないと考
えられてきた。一眼レフレックスファインダは機能とし
ては理想のファインダシステムであるにもかかわらず、
アマチュア層においては、ファインダ光学系が撮影光学
系とは別に設けられている透視ファインダ付きカメラが
一般的である。この理由は、先に述べた、ミラースペー
スによるカメラ本体の前方への伸張、それに伴うレンズ
の大型化、ペンタゴナルダハプリズムによるカメラ本体
の上方へのかさばり、及びこれら諸因子に起因するカメ
ラ全体としての大型化にあると考えられる。

【０００７】最近のコンパクトカメラ（透視ファインダ
付き、レンズシャッタカメラ）にズームレンズが取り入
れられたのに伴い、ファインダにズーム光学系及びその
駆動機構が組み込まれるようになった。狭いスペースに
細密かつ複雑な機構が組み込まれ、ファインダの基本機
能である見易さ（明るさ、像倍率、像質等）、正確さ
（視野率、視差補正）は劣化の方向に向かい、一眼レフ
レックスファインダとの性能の隔差はますます開くばか
りであるが、アマチュア市場においてコンパクトカメラ
が主流を占めているという事実の背景には、一般アマチ
ュア用カメラにとって、コンパクトさが最も重要なファ
クタであるという原則が潜んでいるものと考えられる。

【０００８】従来の一眼レフレックスカメラ本体の骨格
構造は１９３４〜３６年に固まり、１９４９〜１９５０
年にファインダにペンタゴナルダハプリズムが取り入れ
られて一眼レフレックスカメラとしての基本骨格構造が
完成している。その後今日まで一眼レフレックスカメラ
の機能の発達は著しいものがある。しかしこの発達は１
９３６年乃至１９５０年に完成をみた基本骨格構造の上
に築かれたものであり、それをベースにして発達した現
在の一眼レフレックスカメラは前述の如く肥大化してい
る。

【０００９】

【発明が解決しょうとする課題】従来システムの一眼レ
フレックスカメラを小型化しようとする努力は、ペンタ
ゴナルダハプリズムとコンデンサーレンズの一体化、揺
動ミラーの運動軌跡の改善等一眼レフレックスカメラを
構成する各要素機構で行われており、１９７２年頃以後
約１０年間くらいの間、比較的小型の一眼レフレックス
カメラが市場に現われている。しかし、１９８０年代に
入るとフィルムの自動巻き上げ、オートフォーカス、ズ
ームレンズ装着等の高機能化の影にかくれて、一眼レフ
レックスカメラの小型化は見過ごされている。その間、
カメラ市場は、いわゆるコンパクトカメラ（透視ファイ
ンダー、レンズシャッター、全自動機能付き）が大勢を
占めるに至り、写真機工業会データによれば、一眼レフ
レックスカメラより一桁に近い多くの生産台数を挙げて
いる。

【００１０】従来システムの一眼レフレックスカメラの
小型化には、そのボディー内にミラースペースとペンタ
ゴナルダハプリズムを背負っているかぎり物理的に限界
があると見做さざるを得ない。本発明は、上記事情に鑑
み、従来の一眼レフレックスカメラと比べ格段にコンパ
クトな、即ち、一つの目安としてそのコンパクト性にお
いて従来のコンパクトカメラと比べても遜色のない程度
にコンパクトな一眼レフレックスタイプのカメラを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するカメラは、（１）撮影レンズ（２）感光面（３）これら撮影レンズと感光面との間に、撮影レンズ
側から順に配置された第１および第２のプリズムと、こ
れら第１および第２のプリズムに挟まれて撮影レンズか
ら感光面に至る撮影光学系光軸に対し斜めに広がる、第
２のプリズムの屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折
層とを有するプリズム体（４）ファインダ光学系（５）プリズム体と感光面との間の反射位置と、該反射
位置から退避した撮影位置との間を往復自在に配置され
るとともに、反射位置にあるときに、プリズム体から感
光面側に射出された射出光を反射して、第２のプリズム
の低屈折率層と接する境界面で反射されファインダ光学
系に入射するように、第２のプリズムへ入射させる反射
光学系を備えたことを特徴とする。

【００１２】ここで、本発明のカメラは、上記感光面に
写真フィルムを配置する構成のものであってもよく、上
記感光面に撮像素子を配置した構成のものであってもよ
い。また、上記第一および第二のプリズムは、従来の一
般的なプリズムと同様に光学ガラスもしくは光学樹脂製
のものであってもよく、もしくは、これら第一および第
二のプリズムは、透明容器とこの透明容器に充填された
透明液体から構成されてもよい。

【００１３】また、第１および第２のプリズムに挟まれ
た低屈折層は、空気層であってもよく、あるいはこれら
第１および第２プリズムの屈折率よりも低い屈折率を有
する透明材料からなる層であってもよい。また、本発明
のカメラには、上記第１または第２のプリズムの低屈折
率層側の面で反射された光を受光する、いわゆるＴＴＬ
センサを備えることがこのましい。このセンサは撮影レ
ンズを通った光が持つ、被写体の明るさに関する情報を
受け取るＴＴＬ測光センサであってもよいし、または被
写体距離に関する情報を受け取る自動焦点調節用ＴＴＬ
センサであってもよい。

【００１４】本発明にいう反射光学系は、典型的には、
集光および偏向機能を有するフレネルミラーであり、こ
の反射光学系は上記感光面に沿って反射位置と撮影位置
との間を移動する構造とすることが好ましい。またこの
反射光学系は、複数の各部分に分割されており、これら
複数の各部分が各撮影位置に移動するものであってもよ
い。この場合、これら複数の各部分の移動ストロークを
調整する調整手段を備えてもよい。

【００１５】また反射光学系を、この反射光学系が反射
位置にあるときに、上記射出光の感光面への入射を遮る
遮光体として作用するように構成してもよく、またこの
反射光学系を、この反射光学系が撮影位置にあるとき
に、ファインダ接眼部から入射しファインダ光学系を経
由して感光面に至る逆入射光を遮る接眼部シャッタとし
て作用するように構成してもよい。

【００１６】また、本発明のカメラには、上記反射光学
系の移動に伴って、この反射光学系が反射位置にあると
きに被写体像が反射光学系の所定面上に形成されるとと
もにこの反射光学系が撮影位置にあるときに被写体像が
感光面上に形成されるように、被写体像の位置を補正す
る像位置補正手段を備えてもよい。

【００１７】また本発明のカメラにおいて、前記ファイ
ンダ光学系をリレイレンズと、集光レンズとを備えた構
成としてもよい。さらに、上記ファインダ光学系を、上
記反射光学系が撮影位置に移動したときに、この移動に
連動して、ファインダ接眼部から入射しファインダ光学
系を経由して感光面に至る逆入射光を遮る接眼部シャッ
タを備えた構成としてもよい。

【００１８】

【作用】本発明のカメラは、従来の一眼レフレックスカ
メラの構造とは全く異なる構造を有しており、撮影レン
ズ（上記（１））と感光面（上記（２））との間に上記
構造のプリズム体（上記（３））を配置するとともに、
このプリズム体と感光面との間に上記反射光学系（上記
（５））、即ち典型的にはフレネルミラーを移動自在に
備えた構成を有しているものであり、撮影レンズの後端
面と感光面との間の距離即ちレンズバックは従来の一眼
レフレックスカメラが４０ｍｍ以上あるのに対し、本発
明のカメラでは１８〜２０ｍｍと半減できる。

【００１９】また、従来の一眼レフレックスカメラは、
図５に示すように、ミラー１９が約４５度傾けて配置さ
れており、ミラー１９による感光面と光学的に共役な面
は、ファインダ光学系に接近した位置にあり、この位置
に生成する被写体像を観察するため、出来る限りコンパ
クトなファインダ光学系を構成しようとすると、ペンタ
ゴナルダハプリズム２０を備えることが好ましいことに
なる。

【００２０】本発明によれば感光面にかなり近い位置ま
で進んだ光を、例えばフレネルミラーで反射する構造を
有しているため、フレネルミラー等で反射された光束に
よる結像面はそのフレネルミラー等のすぐ前面に位置
し、その結像面とファインダ接眼部との間にかなり長い
光路長を有するから、その間で被写体像の正立化を図る
などして、ファインダ接眼部に光束を導くことができ
る。このようにして、従来の一眼レフレックスカメラに
備えられていた大型のペンタゴナルダハプリズムを備え
ることなく、コンパクトなファインダ光学系を構成する
ことができる。

【００２１】ただし、このファインダ光学系の構成とし
ては、例えば後述する実施例にも示すように種々考えら
れ、したがって本発明においては、特定の構造のファイ
ンダ光学系に限定されるものではない。

【００２２】本発明の種々の態様については、以下に示
す実施例において説明する。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明のカメラの第１実施例の光学
系の断面図である。この図１は、フォーカルプレンシャ
ッタを採用した例である。ただし、レンズシャッタも描
き込んである。以下においては、この図１に示す第１実
施例について詳述し、その後他の実施例に言及する。以
下実施例で掲げる数値は一例であり、その数値に限定さ
れるものではない。

【００２４】図１に示す実施例では、従来の一眼レフレ
ックスカメラの唯一最大の欠点である、レンズも含めた
カメラ全体の大型化を改善するために、以下に述べる構
成をとる。ｉ）撮影光学系の構成撮影光学系とファインダ光学系を明確に分離することは
難しいが、以下においては、撮影光束の光路中にある要
素は撮影光学系に属するものとして記述する。図１にお
いて、撮影レンズ３と感光面（フィルム面又は撮像素子
面）９の間に、撮影レンズ側から順に、（ａ）撮影光学系第１プリズム４（ｂ）薄い空気層から成る低屈折層１５（ｃ）撮影光学系第１プリズム４と薄い空気層から成る
低屈折層１５を隔てて配置された撮影光学系第２プリズ
ム５（ｄ）フレネルミラー６（ｅ）フォーカルプレンシャッタを採用した場合のシャ
ッタ幕７（ｆ）画面枠８が備えられている。なお図１には撮影レンズ３の前部分
は示されていない。レンズシャッタを採用する場合には
シャッタ羽根２がレンズの中間又は像面側に配置され
る。図１にはシャッタ羽根２がレンズの中間にある、い
わゆるビトゥインレンズシャッタを破線で示す。

【００２５】ｉｉ）ファインダ光学系の構成ファインダ光学系はいくつかの方式が考えられるが、こ
の図１に示す第１実施例におけるファインダ光学系は下
記の要素が備えられている。（ｇ）撮影光学系第２プリズム５の上方に配置されたフ
ァインダ第１プリズム１０（ｈ）ファインダ第１プリズム１０の撮影者側に配置さ
れた接眼レンズ１１尚図１においては、カメラボディ、レンズマウント、レ
ンズ中間にある絞り羽根、レンズシャッタ又はフォーカ
ルプレンシャッタの駆動機構、フレネルミラーの退避及
び侵入駆動機構等、本発明の本質に係わらない部分は省
略されている。

【００２６】ここでは、その作動が簡単なフォーカルプ
レンシャッタを採用した場合について述べる。レンズシ
ャッタを採用した場合に要求される特有な機能について
は後述する。図１において、フレネルミラー６は、ファ
インダ観察時は、実線で示した位置（本発明にいう反射
位置）に配置されている。撮影レンズ３を通った光束は
プリズム面４ａから撮影光学系第１プリズム４に入射
し、プリズム面４ｂから撮影光学系第１プリズム４の外
に出る。

【００２７】撮影光学系第１プリズム４に入射した光束
がプリズム面４ｂを透過して、撮影光学系第１プリズム
４の外にでるか、或いは全反射するかは、プリズム材質
の屈折率ｎ_ｄ、プリズム面４ｂの傾斜角θ、感光面９に
向かう光線の、光軸１に対する角度ｘにより決まる。こ
れらの諸因子は別項をもうけて検討するが、とりあえず
図１の実施例は以下の数値を前提として構成してある。（１）プリズムの材質：光学ガラスＢＫ７屈折率
ｎ_ｄ＝１．５１６３３臨界角ｉ_ｃはｓｉｎｉ_ｃ＝
１／ｎ_ｄ ∴ｉ_ｃ＝４１．２６０８° （２）プリズム面４ｂの傾斜角θ＝２１° （３）画面サイズ：２４×３６ミリガラス材質の選択及びプリズム面の傾斜角の決定方法に
ついての詳細は別項に譲る。

【００２８】プリズム４を出た光線は薄い空気層から成
る低屈折率層１５（以後空気層と言う）を通過した後、
プリズム面５ａより撮影光学系第２プリズム５内に入射
し、プリズム面５ｂよりプリズム５の外に出る。プリズ
ム面４ａとプリズム面５ｂは光軸１にたいして大略垂直
であり、かつ互いに大略平行である。空気層１５は干渉
縞が現われる程薄くはなく、また諸収差が生ずる程厚く
ない。

【００２９】プリズム５を出た光線はフレネルミラー６
により或る偏角を以て第２プリズム５側に偏向反射され
る。本フレネルミラー６は表面または裏面に集光及び偏
向反射機能を生じせしめる鏡面処理された微細な溝構造
が刻設されており、撮影光学系の光軸１に沿って入射す
る光線を約３７．５°上方へ偏向反射させる機能を有す
る。撮影時、感光面９に入射し被写体像を形成する光束
は、ファインダ観察時においてはフレネルミラー６によ
って反射され、プリズム面５ｂより再びプリズム５内に
入射し、プリズム面５ｂ付近に倒立像を形成する。撮影
光学系の光軸１に沿ってフレネルミラー６に垂直に入射
し、約３７．５°上方に偏向反射され、約３７．５°の
入射角でプリズム５に入射する光線は屈折して約２３．
６７°の屈折角でプリズム５中を進むこととなる。光軸
１に対し約２３．６７°の角度で左に上昇しながら進む
光線は、２１°傾いているプリズム面５ａに対しては入
射角４４．６７°を以て入射することとなり、臨界角４
１．２６０８°を越えているから入射光線は全反射し、
上方へ２４．３３°後方（感光面側）寄りにすすむ。

【００３０】プリズム面５ａで全反射され、上方へ２
４．３３°後方寄りにすすむ光束は、一部がプリズム面
５ｂで全反射され、ファインダ光学系に隣接するプリズ
ム面５ｃを通り、ファインダ第１プリズム１０のプリズ
ム面１０ａからファインダ第１プリズム１０に入射す
る。ファインダ第１プリズム１０に入射した光束のう
ち、プリズム面５ｂで全反射されなかった光束が、プリ
ズム面１０ｂで全反射され、全光束は上方前寄り（被写
体側）２４．３３°で上昇し、ファインダ第１プリズム
１０のダハ（互いに９０°で交わる屋根型）プリズム面
１０ｃ、１０ｄで、前方（被写体方向）下向き２４．３
３°に反射され、同時に左右光束が入れ替わる。ファイ
ンダ第１プリズム１０内を前方下向き２４．３３°で下
降する光束は、鏡面化され、撮影光学系光軸１に対し５
２°傾いたプリズム面１０ｅで反射され、後方（撮影者
側）へ、１０．３２°上昇気味に進み、プリズム面１０
ｂから、射出され、フレネルミラー６の退避空間６ａお
よび接眼部シャッタ１２の作動空を経由して、接眼レン
ズ１１に導かれる

【００３１】以上述べた光路をたどり、撮影時に写し込
まれる像そのものをファインダ観察時にはファインダ光
学系に導き、撮影者が観察できるようになる。撮影時に
は、フレネルミラー６が撮影光学系の光路外の点線位置
６ａ（本発明にいう撮影位置）に退避し、接眼レンズ１
１からの逆入光を防ぐ。フォーカルプレンシャッタ幕７
の開閉作動により感光面９に被写体像の記録が行なわれ
る。フォーカルプレンシャッタ幕７の開閉作動が完了す
ると、フレネルミラー６は実線位置に復帰し撮影者が被
写体像を再度観察できるようになる。

【００３２】フレネルミラー６が撮影光学系光路外に退
避しているときは、プリズム４、５は一枚の平行平面ガ
ラスとしての機能しか持たないから、平行平面ガラスブ
ロックが介在するものとして撮影光学系を予め設計して
おけば結像性能は十分確保できる。これは、ＴＶ撮影光
学系、テクニカラー撮影光学系等に三色分解プリズムが
介在しても性能上問題がないことと同様である。

【００３３】図１に示す一眼レフレックス機構を採用す
る場合、撮影レンズ、光学素子、諸機構に求められる仕
様は次のようなものである。（１）レンズ最後端３ａから感光面９までの距離、即ち
レンズバックは、図１の実施例では約１７．５ミリ必要
となる。但し、光学的実効寸法は厚さ約１１．５ミリの
ＢＫ７製プリズムによる伸張分（Ｄ（ｎ_ｄ−１）／
ｎ_ｄ）を差し引くと約１３．６ミリとなり、４５ミリ前
後を必要とする従来の一眼レフレックスカメラが課する
レンズ設計への制約条件よりも遥かに軽微であり、逆に
設計の制約条件とはなりえないと云った方が適切であろ
う。

【００３４】（２）光線がプリズム面４ｂに対し全反射
臨界角を越える大きな入射角で入射すると、その光線は
全反射によりプリズム面４ｂを通過できないこととな
る。したがってプリズム４の材質の屈折率ｎ_ｄと傾斜角
度θにより、撮影レンズ３の射出瞳の大きさと位置に制
約を受ける。簡単化のためまずピンホールレンズで検討
を進める。ピンホールレンズの場合、全反射を生じない
限界条件は表１の通りである。

【００３５】実際のレンズでは射出瞳が面積を有するか
ら、瞳の大きさに制約を受けることになる。大雑把に入
射瞳と射出瞳が同じ位置にあり、かつ等しいと仮定し
て、焦点距離が２８ミリ，３５ミリの場合許されるＦ値
は表２の通りである。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】前記の表２から、当然のことながら撮影光
学系第１プリズム４に使用する硝子等の材質の屈折率が
高くなるほど、全反射が起きやすくなり、明るい広角レ
ンズが使えないと云う制約を受ける。他方、ファインダ
光学系に光束を導くためには、撮影光学系第２プリズム
５の屈折率は、低屈折率層１５との境界面５ａで全反射
を生じさせるために、あるレベル以上必要である。撮影
光学系の第１プリズム４と第２プリズム５に同一硝材を
使用するとすれば総合的に考慮してＢＫ７程度の屈折率
を有する光学材料を使うことが好ましい。撮影光学系第
１プリズム４内で全反射を起こさせないと云う観点から
は、プリズムの傾斜角は小さい方が有利に見えるが、フ
ァインダ光学系への光束の取り出しやすさ、ＴＴＬ測光
システムセンサへの光束のガイド、レンズバックの短縮
化、硝材ＢＫ７の使用等を考慮すると傾斜角θは２１度
付近が適している。

【００３９】表２のＦ値は、おおざっぱに入射瞳と射出
瞳が同じ位置にあり、かつ等しいとの前提条件で計算し
たもので、この前提に合わないレンズ形式の場合、本制
約は大幅に緩和される。例えばレンズの後玉を出る光束
がほとんど平行光線に近いテレセントリック光学系を撮
影レンズとして採用すれば、焦点距離及びＦ値に対する
制約はなくなる。また完全なテレセントリック光学系で
なくてもレンズを出た光束が先に計算したピンホールレ
ンズの視野角以下の角度内に収まっていれば何ら制約を
受けないことになる。

【００４０】当然のことながら、長焦点レンズ、望遠レ
ンズは制約を受けない。また、レトロフォーカスタイプ
レンズの場合も同じことが云える。（３）上記の検討は、プリズム４、プリズム５の材質に
光学ガラスＢＫ７、ＳＦ２を採用しているが、必ずしも
光学ガラスである必要はなく、光学樹脂であってもよい
し、また光学的に充分な精度で作られた透明容器と透明
容器に充填された透明液体であってもよい。

【００４１】ここではプリズム４とプリズム５の材質を
等しくして検討を進めているが、プリズム４については
全反射防止の目的から、比較的屈折率が低い材料を使用
し、プリズム５については、全反射を起こし易くする目
的から高屈折材料を使い、プリズム面４ａとプリズム面
５ｂとを非平行面にしてもよい。（４）プリズム４とプリズム５の間の空気層乃至低屈折
率層１５は感光面９方向に進む光束に対しては、光を透
過させる光学素子として機能し、フレネルミラーからレ
ンズ３の方向に偏向反射されて来る光束に対しては全反
射を引き起こす不透明な光学素子として機能する二面性
を持っている。

【００４２】低屈折率層１５はプリズム５に採用する光
学材料よりも屈折率が低い材料を採用する必要がある
が、空気層とするのが機能の上からも、製造上も適して
いる。先にも触れたように、低屈折率層１５の厚さは通
過する光線が干渉縞を作るほど薄くなく、かつ諸収差を
生ずるほど厚くないことが必要である。（５）図４に示すように、図１に示すプリズム４、５、
１０の代わりに透明容器２６、２７と充填された透明液
体２８から構成してもよい。

【００４３】（６）図１の実施例におけるフレネルミラ
ー６の光学的機能は、撮影光学系光軸１上、感光面９か
ら５０ミリ内外（広角レンズ焦点距離約２８ミリと望遠
レンズ焦点距離約２００ミリのジオプタ平均値）付近の
位置にある撮影レンズ３の射出瞳３０（後述する図３参
照）から射出する発散光束を平行光束乃至はわずかな収
斂光束に変える作用、言い換えると５０ミリ乃至５０ミ
リよりもわずかに短い焦点距離を有し且つ、撮影光学系
の光軸１に沿って入射する光束を３７．５°の偏角で偏
向反射させる機能を有する。

【００４４】図３はフレネルミラーの構造を模式的に現
わした斜視・断面図である。フレネルミラー表面形状は
図の如く粗くはなく１０^−２ミリオーダーの微細構造で
ある。本発明に使用されるフレネルミラー６は、図３に
示す広い円盤状のフレネルミラー２９の一部を切り取っ
たものと等しい機能を有する。５０ミリ乃至５０ミリよ
りもわずかに短い焦点距離を持つフレネルミラー２９の
中心２２から３５ミリ内外離れた点２４を中心に２４×
３６ミリ角（視野率を１００パーセントとして）の長方
形部分２５と等しい光学的機能をフレネルミラー６は持
つことになる。

【００４５】図３において、長方形部分２５の中心２４
の垂直上方に位置する撮影レンズ３の射出瞳３０から射
出する弱い発散光束はフレネルミラー６の表面に刻まれ
ているフレネルミラー構造により集光作用を受け弱い収
斂光束になると同時に、偏向反射され（詳しくは、全光
束のうちの撮影レンズ光軸１上の光線が３７．５度偏向
反射され）、ファインダ接眼レンズ１１に入射する。

【００４６】図１の実施例において、フレネルミラー６
はファインダー観察時にはフォーカルプレンシャッタ
７、感光面９の前面を覆い、撮影時には撮影光学系の光
路から点線６ａの位置に退避して、ファインダー光学系
光路を遮断し、ファインダ接眼レンズ１１から侵入する
逆入射光を遮断する。逆入射光の遮断は別の部材でもよ
い。レンズシャッターの場合にフレネルミラー以外に感
光面を蔽うものがないから、フレネルミラー６が感光面
９の前面から退避行動を始める前に、フレネルミラー６
とは別の接眼部シャッター１２でファインダ接眼レンズ
１１から侵入する逆入射光を遮断する必要がある。

【００４７】図１におけるフレネルミラー６は一枚の部
材としているが、上下二枚に分割し、撮影時に上下に分
かれて撮影光学系光路から退避するように構成してもよ
い。図１の実施例におけるフレネルミラー６は光軸に対
して垂直に設けられているが、上方（ファインダー光学
系側）にわずかに傾けて斜めに設置されてもよい。斜め
設置により、フレネルミラー６により反射されて、形成
する空中像面がファインダー光学系光軸に対しより垂直
に近付き、像のパースペクティブ変形（像距離の遠近差
による像倍率差）が緩和される利点が生まれるととも
に、フレネルミラー６表面、または裏面に刻むフレネル
溝構造の傾斜を緩くすることができる。

【００４８】図１の実施例においてフレネルミラー６の
表面または裏面に刻まれているフレネル溝の面は光学的
平滑面仕上げを前提にして、反射後の光束が空中像を形
成するとしているが、フレネル溝の面に微細な凹凸形状
（マット状）を設け、わずかに光束を散乱させ、焦点の
合致の度合いを視覚的に検出できるようにする（ピント
グラス機能を持たせる）とともに、レンズ交換やズーム
により射出瞳位置が変化したとき、ファインダ視野の陰
りを緩和する機能をも持たせることができる。ただし、
図１の実施例におけるフレネルミラー６は撮影光学系の
焦点面に位置していないから、ファインダー観察時に像
形成位置をフレネルミラー面に移動させる像位置補正機
構を装備する必要がある。当然のことながら、撮影時に
は像位置補正機構を解除することになる。像位置補正機
構については、別の実施例において詳述する。

【００４９】（７）ファインダ視野枠表示について説明
する。図１に示す実施例においては、視野枠形成部材１
３はフレネルミラー６面上に設けられている。図１にお
いて、ファインダ観察時、撮影光学系第２プリズム５の
垂直なプリズム面５ｂ付近に生成している被写体像と、
視野枠形成部材１３との距離差は、眼の距離調節範囲内
に収められる。後述する図２に示す実施例においては、
被写体像がフレネルミラー６の面上に形成されるから、
フレネルミラー６上に設けられた視野枠形成部材１３は
眼の距離調節能力頼ることなく、被写体像と同時にシャ
ープに視認することができる。

【００５０】フレネルミラー６上に設ける視野枠形成部
材１３は反射光線に対して真の黒色を呈する必要があ
る。実際に感光面９に写し込まれる範囲とファインダー
視野枠内に見える範囲との比率、即ち視野率は、一眼レ
フレックスの場合１００〜９０％であるから、図１に示
す実施例における視野枠形成部材１３の内側寸法は２２
〜２４×３３〜３６ミリとなる。後述する図２に示す実
施例においては、フレネルミラー面６に形成される被写
体像は、焦点位置補正レンズ１６により７０％内外に縮
小されるから、視野枠形成部材１３の内側寸法は大略１
６〜１７×２４〜２６ミリとなり、フレネルミラー６を
小型化することができる。

【００５１】（８）撮影レンズを通った光束に含まれる
情報を基に自動的に感光面への露光量の調整や焦点の調
節を行なう、いわゆるＴＴＬシステムを簡単に実現でき
る。図１の実施例における撮影光学系プリズム４または
５を、そのままＴＴＬシステムに利用できる。プリズム
面４ｂまたは５ａに増透薄膜処理を施さない等により、
数パーセントの反射作用を持たせ、ビームスプリッタと
して活用する。撮影光学系の光軸１上の光線は一部プリ
ズム面４ｂまたは５ａで反射され、次にプリズム面４ａ
で全反射されプリズム面４ｃを透過しＴＴＬ測光センサ
１４に入射する。またプリズム面４ｄに対向して別のＴ
ＴＬ測光センサーを設け、画面の別の部位に入射する光
束の情報を採取してもよい。

【００５２】（９）レンズシャッターを採用した場合に
各機構に要求される機能は以下の如くである。・ファインダー観察時には、レンズシャッタの羽根２が
開いており、絞り羽根（図示されていない）も開き、被
写体からの光束はフレネルミラー６まで到達しており、
フレネルミラー６はファインダー光学系に光束が導かれ
るように偏向反射させると同時に、感光面９に対し遮光
機能を果たす必要がある。・撮影時には、まず開いていたシャッタ羽根２が一旦閉
じ、フレネルミラー６が撮影光学系光路から退避行動を
開始するが、その前に接眼部からの逆入射光を遮断する
ため接眼部シャッタ１２がファインダー光学系の光路中
に侵入し遮光動作を完了している必要がある。一旦閉じたシャッター羽根２が所定の露光作動を行なっ
た後閉じ、フレネルミラー６は感光面９を蔽い遮光機能
を回復した後、レンズシャッタの羽根２および接眼部シ
ャッタ１２が開く。以上が図１の実施例における各構成
要素に要求される機能である。次に別の実施例について
述べる。

【００５３】図２に示す実施例は、図１に示した実施例
と下記の部分で異なる。（１）撮影光学系第２プリズム５は接眼レンズ１１の前
方まで、上方に長く伸びている。撮影光学系第２プリズ
ム５を上方に伸ばすことにより、プリズム面５ｂ一面
で、低屈折率層１５に隣接するプリズム面５ａで全反射
された光束を反射させるから、二面を同一平面に調節す
る等の調整作業が省略できる。（２）ファインダ光学系の天井部の反射はファインダ光
学系第１プリズム１０の鏡面化された平らなプリズム面
１０ｂで行なわれる。（３）被写体の左右方向矯正はファインダ光学系第２プ
リズム１７のダハ面１７ｂ、１７ｃ面でおこなわれる。上記（２）、（３）によりレンズバックのふところを広
くとることができ、下記（４）に述べる焦点位置補正レ
ンズ１８の退避スペースを確保できる。

【００５４】（４）撮影レンズ３とプリズム４の間に焦
点位置補正レンズ１８が設けられている。焦点位置補正
レンズ１８は、ファインダ観察時（フレネルミラー６が
反射位置にあるとき）には、撮影光学系の光路中に入
り、被写体像をフレネルミラー６上に形成させ、撮影時
（フレネルミラー６が撮影位置にあるとき）には、撮影
光学系の光路から上下に別れて退避し、被写体像を感光
面９上に形成させる。ファインダ観察時、ＴＴＬセンサ
１４は焦点位置補正レンズ１８を通して生成する被写体
像から、被写体の距離情報を受け取り、自動焦点調節
（オートフォーカス）機構（図示せず）を駆動する。

【００５５】（５）フレネルミラー面６をマット状面ま
たは、フレネルミラー面６の一部を互いに異なる傾斜面
を有する光学楔形状にしてある。上記（４）、（５）により、撮影時に図１に示した実施
例と同等の被写体像を感光面９に生成し、ファインダ観
察時には、焦点の合致度が視認出来る被写体像を形成す
ることができる。

【００５６】焦点位置補正の手段として、レンズを光軸
方向に沿って移動させるヘリコイド機構等の機械的手段
を採用してもよい。また、焦点位置補正の手段は自動焦
点調節（オートフォーカス）機構（図示せず）と一体化
されてもよい。予め、自動焦点調節機構に焦点位置補正
量を記憶させておき、ファインダ観察時ＴＴＬ測光セン
サによる被写体距離情報から自動焦点調節機構を働かせ
一旦フレネルミラー６上に被写体像を形成させ、記憶さ
せた補正量だけ、撮影の直前に自動焦点調節機構を動か
し、感光面９上に被写体像を形成させる手段を講じても
よい。

【００５７】最後に、撮影光学系第２プリズム５の背面
５ｂ（図１に示す実施例においては、撮影光学系第２プ
リズム５の背面５ｂならびにファインダ光学系第１プリ
ズムの背面１０ｂ）での反射の意味について触れる。プ
リズム背面で反射を経ずに直接ファインダ光学系に光束
を取り出そうと試みる場合下記の方策がある。（１）フレネルミラーの偏向角度を大とする。（２）低屈折層１５とのプリズム境界面５ａの傾き角θ
を大とする。（３）プリズム境界面５ａとプリズム背面５ｂとの水平
距離を大とする。（４）プリズム背面５ｂとフレネルミラー６との水平距
離を大とする。

【００５８】上記（１）の方策はファインダ内被写体像
の歪みを大きくする方向にはたらき好ましくない。ま
た、上記（２）、（３）、（４）の方策は撮影光学系を
水平方向に大型化する方向にはたらき、これらもまた好
ましくない。さらに、上記のプリズム背面による反射は
後方寄りに上昇する光束を前方寄りに折り返すから、フ
レネルミラー６の撮影光学系からの退避スペース６ａを
確保しやすいという利点もある。

【００５９】

【発明の効果】以上述べた如く、本一眼レフレックスシ
ステムを採用することにより、レンズバックを２０ミリ
以下に短縮でき、カメラ本体を薄く設計できることはも
とより、レンズ特に広角レンズ、広角系ズームレンズを
コンパクトに設計でき、カメラ本体の高さについても撮
影光学系光軸から４０ミリ底面から７０ミリ内外とする
ことができる。従って、ファインダ機能は一眼レフレッ
クスでありながら、コンパクトカメラ並みサイズのカメ
ラを実現できる。

【００６０】さらに、一眼レフレックスカメラに不可欠
な、ＴＴＬ・ＡＥ（自動露光調節）システム、ＡＦ（自
動焦点調節）システムのためのＴＴＬ測光センサを容易
に設けられる派生的利点も生まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一眼レフレックスカメラの第１の実施
例断面図である。

【図２】本発明の一眼レフレックスカメラの第２の実施
例断面図である。

【図３】従来のフレネルミラー斜視断面図である

【図４】本発明の一眼レフレックスカメラの第３の実施
例断面図である。

【図５】従来の一眼レフレックスカメラの光路断面図で
ある。

【符号の説明】

１撮影光学系光軸２レンズシャッタ羽根３撮影レンズ４撮影光学系第１プリズム５撮影光学系第２プリズム６フレネルミラー７フォーカルプレンシャッタ幕８撮影画面枠９感光面１０ファインダ第１プリズム１１接眼レンズ１２接眼部シャッタ１３視野枠形成部材１４ＴＴＬセンサ１５低屈折率層１６焦点位置補正レンズ１７ファインダ第２プリズム１８ミラー軌跡１９ミラー２０ペンタゴナルダハプリズム２１視野レンズ２２円盤フレネルミラー光軸２３円盤フレネルミラーの半径２４撮影レンズ光軸通過点２５長方形フレネルミラー２６透明容器２７透明容器２８透明液体２９円盤状フレネルミラー３０撮影レンズ射出瞳

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズ、感光面、これら撮影レンズと感光面との間に、撮影レンズ側から
順に配置された第１および第２のプリズムと、これら第
１および第２のプリズムに挟まれて前記撮影レンズから
前記感光面に至る撮影系光軸に対し斜めに広がる、前記
第２のプリズムの屈折率よりも低い屈折率を有する低屈
折率層とを有するプリズム体、ファインダ光学系、および前記プリズム体と前記感光面
との間の反射位置と、該反射位置から退避した撮影位置
との間を往復自在に配置されるとともに、前記反射位置
にあるときに、前記プリズム体から前記感光面側に射出
された射出光を反射して、前記第２のプリズムの前記低
屈折率層と接する境界面で反射され、前記ファインダ光
学系に入射するように、前記第２のプリズムへ入射させ
る反射光学系を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記第１および第２のプリズムが透明容
器と該透明容器に充填された透明液体からなることを特
徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項３】前記低屈折率層と接する、前記第１また
は第２のプリズムの境界面で反射された光を受光するセ
ンサを備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項４】前記反射光学系が、前記感光面に沿っ
て、前記反射位置と前記撮影位置との間を移動するもの
であることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項５】前記反射光学系が、複数の各部分に分割
されて、該複数の各部分が各撮影位置に移動するもので
あることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項６】前記反射光学系が、前記反射位置にある
ときに、前記射出光の前記感光面への入射を遮る遮光体
として作用するものであることを特徴とする請求項１記
載のカメラ。
【請求項７】前記反射光学系が、前記撮影位置にある
ときに、ファインダ接眼部から入射し前記ファインダ光
学系を経由して前記感光面に至る逆入射光を遮る接眼部
シャッタとして作用するものであることを特徴とする請
求項１記載のカメラ。
【請求項８】前記反射光学系が、集光および偏向機能
を有するフレネルミラーであることを特徴とする請求項
１記載のカメラ。
【請求項９】前記反射光学系の移動に伴って、該反射
光学系が前記反射位置にあるときに被写体像が該反射光
学系の所定面上に形成されるとともに該反射光学系が前
記撮影位置にあるときに被写体像が前記感光面上に形成
されるように、被写体像の位置を補正する像位置補正手
段を備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項１０】前記ファインダ光学系が、前記反射光
学系が前記撮影位置に移動したときに、該移動に連動し
て、ファインダ接眼部から入射し該ファインダ光学系を
経由して前記感光面に至る逆入射光を遮る接眼部シャッ
タを備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ。