专利名称：单镜头反光照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及单镜头反光照相机。
背景技术：
日本特开平6-308375号公报公开了一种包括两个遮光壁的单镜头反光照相机， 这两个遮光壁与摄像镜头的预期成像面(imaging surface)和镜盒(mirror box)的底部之间的摄像面不平行，该单镜头反光照相机通过利用这些遮光壁防止杂散光(stray light)入射到焦点检测单元而提高焦点检测精度。镜盒的底部具有将焦点检测光束导入焦点检测单元的开口，并且根据日本特开平6-308375号公报的附图镜盒的底部具有平行于光轴的平面。根据日本特开平6-308375号公报，为了使照相机小型化而使焦点检测单元接近摄像镜头的光轴的尝试会导致镜盒的底部上移，并会导致在镜盒的底部反射的眩光 (flare)入射到摄像面，从而妨碍高品质摄像。另外，当镜盒的底部具有平行于光轴的平面时，镜盒的底部下方的焦点检测单元的周围的死区(dead space)变大，从而小型化变得困难。
发明内容
本发明提供一种被构造为提供高品质摄像的小型的单镜头反光照相机。根据本发明的单镜头反光照相机，其包括镜盒，其被构造成容纳镜，该镜被构造成当该镜被插入到已通过摄像光学系统的光束的光路中时该镜使所述光束的一部分偏转； 和焦点检测单元，其包括聚光透镜，该聚光透镜被构造成使被所述镜偏转后的光束聚光，并且所述焦点检测单元利用被所述聚光透镜聚光的光和相位差方法来提供焦点检测。所述镜盒还包括第一开口，其被配置成允许已通过所述摄像光学系统的所述光束入射到所述镜盒；和底板，其被配置于所述镜和所述焦点检测单元之间，所述底板包括前部，该前部随着所述前部延伸远离所述第一开口而朝向所述摄像光学系统的光轴倾斜。所述聚光透镜的一部分相对于如下直线位于所述摄像光学系统的光轴侧，该直线从所述第一开口的下端平行于所述摄像光学系统的所述光轴延长，其中，所述第一开口的所述下端是所述第一开口的最靠近所述底板的端部。从以下参照附图对示例性实施方式的描述，本发明的进一步的特征和方面将变得明显。
图I是根据本发明的单镜头反光照相机的立体图。图2是图I中示出的单镜头反光照相机的示意性截面图。图3是图2中示出的镜盒的底部的立体图。图4A和图4B是示意性截面图,其示出了在镜上升状态(mirror-up state)下图2中示出的照相机的有效光束与底板之间的关系。图5A和图5B是不出在具有底板的情况下眩光与摄像面之间的关系的不意性截面图。图6A和图6B是图2的局部放大截面图。图7是在图5A和图5B中示出的底板的俯视图。
具体实施例方式图I是根据本实施方式的数字式单镜头反光照相机的立体图。本发明还适用于基于胶片的单镜头反光照相机。在图I中，附图标记I表示照相机主体，附图标记2表示可拆装(可移除)地安装到照相机主体I的摄像镜头(摄像光学系统)(未示出)用的照相机支座。附图标记3表示具有两级开关的释放按钮，该释放按钮能够发出自动曝光(“AE”)和自动调焦(“AF”) 的开始指令以及摄像指令。当轻按(半按)释放按钮3时，第一开关SWl打开以提供AE和 AF,当在该状态下完全按压释放按钮3时，第二开关SW2打开以提供摄像。图2是在单镜头反光照相机的镜下降状态(mirror down state)下镜盒100周边的截面图。镜盒100被配置于照相机支座2和摄像元件4之间，焦点检测单元105位于镜盒100的下方,取景器光学系统位于镜盒100的上方。摄像元件4为由摄像镜头所形成的光学像提供光电转换并产生图像数据。摄像元件4可以包括电荷耦合器件(“CXD”)、互补金属氧化物半导体(“CMOS”)等。摄像元件4 具有与摄像镜头的光轴50垂直的矩形的摄像面，并且摄像元件4具有在与图2的纸面垂直的方向上的长边。镜盒100容纳主镜101和副镜102，在通过将这些镜插入到已通过摄像镜头的光束的光路中而得到的镜下降状态下，这些镜使光束的一部分偏转。镜盒100具有前面开口、 即第一开口 108a，其位于摄像镜头侧(摄像光学系统侧)，并且已通过摄像镜头的光束入射到该前面开口 108a;和快门开口 113 (如下文将描述的图5A和图5B所示)，其位于与摄像镜头所在侧相反的摄像元件侧。上板106作为透明平板被设置在镜盒100的上部，棱镜盒109被固定在上板106 的上方并形成取景器光学系统的一部分。由遮光材料制成的底板(底部单元)103设置于镜盒100的底部。底板103配置于副镜102和焦点检测单元105之间，该底板103限定镜盒100的内部空间，并且如下文所述的那样防止眩光入射到摄像元件4。图3是底板103的立体图。底板103的上表面是镜盒100的底面(内表面)。底板103包括前部103a、中央部103b和后部103c。前部103a、中央部103b和后部103c均具有平面形状或平板(flat plate)形状。 前部103a从中央部103b向下弯折(倾斜)，后部103c从中央部103b向下弯折(倾斜)。 结果，底板103具有山形(heap)形状，并且以向上凸的状态(以使中央部隆起的方式)固定于镜盒100。前部103a和中央部103b由第一直线部110划分，中央部103b和后部103c由第二直线部111划分。第一直线部110和第二直线部111均具有预定的宽度，两者彼此平行并且均与摄像元件4的长边平行。在第一直线部110和第二直线部111处，底板103的倾斜角度是变化的。中央部103b被配置成使得其上表面能够大体平行于光轴50或大体平行于上板 106的上表面(或下表面)，不过本实施方式并不限于这种配置。前部103a以该前部103a 随着位置远离第一直线部110而变得远离摄像镜头的光轴的方式倾斜，后部103c以该后部 103c随着位置远离第二直线部111而变得远离摄像镜头的光轴的方式倾斜。在本实施方式中，前部103a以该前部103a能够从前面开口 108a开始接近光轴50 的方式相对于光轴50倾斜延伸，并且与日本特开平6-308375号公报所不的底板不同，该前部103a不平行于光轴50。因此，底板103在前部103a处在副镜侧具有向上的山形形状或凸形状，该山形形状(斜坡)防止眩光到达摄像元件4，从而使得能够高品质摄像。另外， 底板103在前部103a处在焦点检测单元侧、即下侧具有凹部，该凹部能够容纳作为焦点检测单元的一部分的聚光透镜107a的一部分，从而使单镜头反光照相机小型化。特别地，底板103的前部103a从前面开口 108a的下端108b开始朝向光轴50向上倾斜，并且该倾斜防止眩光到达摄像元件4。更特别地，聚光透镜107a的作为焦点检测单元的一部分的部分能够被装配到由底板的向上突出部形成的凹部中，以减小单镜头反光照相机的尺寸。另外，后部103c以该后部103c随着位置远离中央部103b而变得远离光轴50的方式相对于光轴50倾斜,并且该后部103c的倾斜角度被设定成使得从后部103c反射的光不入射到摄像元件4。后部103c相对于光轴50的倾斜不是必要的，而是增强维持有效光束 L和防止眩光的效果，并且促进防止在转动的副镜102与后部103c之间的干涉。底板103还包括(第二)开口 104，开口 104是允许被副镜102反射并偏转的光束通过开口 104的穿孔或孔。开口 104横跨中央部103b和后部103c，并且度过(serve)第二直线部111。镜盒100容纳主(快速复原)镜101和副镜102。主镜101由半透明材料制成，并且主镜101在镜下降状态下用作半镜使得主镜101 将一部分光反射至取景器光学系统并且使一部分光透过。副镜102在镜下降状态下用作全反射镜使得副镜102将由主镜101透射的光反射并偏转至焦点检测单元105。如图4A至图 5B所示，主镜101和副镜102在镜上升状态下向上移动并从光路退避以便不遮挡至摄像元件4的有效光束L。结果，来自被摄体的光入射到摄像元件4。焦点检测单元105利用相位差检测法检测调焦状态，该焦点检测单元105包括聚光透镜107a、光圈107b、二次成像透镜107c、AF检测器107d和处理器(未图示)。光圈 107b、二次成像透镜107c和AF检测器107d从光入射侧开始以该顺序在聚光透镜107a的后方沿着焦点检测单元105的光路配置。聚光透镜107a使被副镜102反射并偏转的光束聚光，并且利用光检测调焦状态。 聚光透镜107a的一部分位于如下直线的光轴侧(上侧)，该直线是通过使前面开口 108a的下端108b、也就是镜盒100的底板侧的端部平行于光轴50延长而得到的直线。因此，可以使照相机在高度方向上更小。焦点检测单元105被配置于镜盒100的下方，在本实施方式中，该焦点检测单元 105包括直光学系统(straight optical system),其中，包括聚光透镜107a的光学系统的光轴是不发生偏转的直线。更具体地说，在聚光透镜107a和光圈107b之间没有配置反射器(偏转器)。当焦点检测单元105被构造为直光学系统时，无需反射器，组件的数量减少，能够实现小型化和低成本，而且也提高焦点检测精度。然而，直光学系统在光轴方向上变长。根据本实施方式，即使当安装了高的直AF光学系统时，也能够在不使照相机更高的情况下维持焦点检测精度。焦点检测单元105不限于直光学系统，即使当镜被配置于聚光透镜107a和光圈107b之间时，本实施方式也适用。相位差焦点检测系统根据从包括聚光透镜(场透镜)107a的一对再成像 (re-imaging)光学系统获得的一对光学像之间的相位差来检测摄像镜头的调焦状态。聚光透镜107a使来自预期成像面的光束聚光，并且聚光透镜107a的光轴与光轴50不垂直。处理器(未示出)操作AF检测器的被摄体像(光学像)的对焦状态，检测用于多个焦点检测视场的调焦状态，并输出AF信号。系统控制器(未示出)评价计算结果，并且向摄像镜头的焦点控制器(未示出)发出指令，该焦点控制器控制摄像镜头的驱动。图4A是示出在镜上升状态下底板103和已通过摄像镜头的有效光束L之间的关系的示意性截面图。附图标记51a表示从摄像镜头入射于摄像元件4的有效光束L的上端。 附图标记51b表示有效光束L的下端。点划线表示摄像镜头的光轴50。中央部103b以不遮挡有效光束L的方式位于有效光束L的下端51b的下方。另外，第二直线部111被配置成比中央部103b的最靠近下端51b或与下端51b相交的位置靠近摄像元件4。如图4B所示，中央部103b与光轴50之间的最短距离Hl比光轴50与副镜保持件的下端之间的最短距离H2长，副镜保持件被构造成在镜上升状态下保持副镜102。该构造能够防止有效光束L被底板103遮挡。此外，前部103a与光轴50之间的角度0 I大于光轴50与通过有效光束L的下端 51b的光线之间的角度02。由于前部103a位于有效光束L的外侧(外侧区域)，所以底板 103不遮挡摄像镜头的有效光束L，因此能够实现高品质摄像。图5A是不出在具有底板103的情况下眩光和摄像面之间的关系的不意性截面图。 从后部103c的上表面反射的光线52以不通过快门开口 113而且不到达摄像面的方式倾斜，并且该光线52被侧壁103d遮挡，该侧壁103d被设置于镜盒的靠近摄像元件4的下侧并且限定快门开口 113。侧壁103d被配置在后部103c的最靠近摄像元件4的端部或者被配置在该端部附近。虽然侧壁103d被配置成平行于摄像元件4的摄像面(并且垂直于光轴50)，但是本发明并不限于这样的配置。另一方面，如图5B所示，当后部103c以如虚线所示能够变得平行于光轴或者靠近光轴的方式倾斜时，眩光易于入射到摄像元件4。因此，特别地，如果后部103c从中央部向下倾斜的斜度减小，则眩光较可能入射到摄像元件。接下来参照图6A、图6B和图7说明底板103和焦点检测单元105之间的关系。图 6A是示出底板103和焦点检测单元105之间的关系的截面图。图6B是图6A的局部放大图。图7是底板103的俯视图。被构造成充分地抑制内壁上的反射的遮光纸(遮光片材)114被附着(例如贴或利用粘接剂粘接)在内表面、即镜盒100的副镜侧的表面。贴在底板103的上表面(镜盒 100的底面)上的遮光纸114具有(第三)开口 115，该开口 115稍小于底板103的开口104并且与该开口 104对应，开口 115防止重影(ghost)或眩光。开口 115形成焦点检测单元105的第一视场光圈。因为焦点检测单元105不需要作为视场光圈的(另一)开口，所以能够使焦点检测单元105小与该开口对应的量。底板103的中央部103b的开口 104或115被配置在摄像镜头的预期成像面或该预期成像面附近(即被配置在图6B所示的聚光透镜107a的一次成像面或该一次成像面附近)。后部103c与被副镜102反射的并且入射于焦点检测单元105的光束大体垂直。该构造能够有效地遮挡会由开口 115导致的并且会使焦点调节性能劣化的杂散光。根据本实施方式，因为底板103的前部103a是倾斜的，所以能够防止在前部103a 反射的眩光入射到摄像元件4。另外，前部103a位于有效光束L的外侧，从而能够防止遮挡有效光束L进入摄像元件4。此外，前部103a通过防止杂散光入射到焦点检测单元105来确保焦点检测精度。而且，前部103a能够通过使焦点检测单元105接近光轴来减小照相机的高度。底板103的后部103c是倾斜的，因此能够防止在后部103c反射的眩光直接入射到摄像元件4。另外，后部103c被配置在有效光束L的外侧，从而维持有效光束L入射到摄像元件4。后部103c通过防止杂散光入射到焦点检测单元105来维持焦点检测精度。此外，后部103c能够通过使焦点检测单元105接近光轴来减小照相机的高度。虽然参照示例性实施实施方式对本发明进行了说明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附的权利要求书的范围应符合最宽泛的阐释，以涵盖所有的变型、等同结构及功能。
权利要求
1.一种单镜头反光照相机，其包括镜盒(100)，其被构造成容纳镜(102)，该镜被构造成当该镜被插入到已通过摄像光学系统的光束的光路中时该镜使所述光束的一部分偏转；和焦点检测单元(105)，其包括聚光透镜(107a)，该聚光透镜被构造成使被所述镜偏转后的光束聚光，并且所述焦点检测单元利用被所述聚光透镜聚光的光和相位差方法来提供焦点检测，其中，所述镜盒还包括第一开口(108a)，其被配置成允许已通过所述摄像光学系统的所述光束入射到所述镜盒；和底板(103)，其被配置于所述镜和所述焦点检测单元之间，所述底板包括前部(103a)， 该前部随着所述前部延伸远离所述第一开口而朝向所述摄像光学系统的光轴(50)倾斜， 并且，所述聚光透镜的一部分相对于如下直线位于所述摄像光学系统的光轴侧，该直线从所述第一开口的下端平行于所述摄像光学系统的所述光轴延长，其中所述第一开口的所述下端是所述第一开口的最靠近所述底板的端部。
2.根据权利要求I所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述底板被配置于所述摄像光学系统的预期成像面或者配置在该预期成像面附近，所述底板包括第二开口(104)，被所述镜偏转后的光束通过所述第二开口。
3.根据权利要求I或2所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述单镜头反光照相机还包括附着到所述底板的镜侧的表面的遮光片材(114)。
4.根据权利要求I所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述底板还包括第二开口(104)，被所述镜偏转后的光束通过所述第二开口，并且所述单镜头反光照相机还包括附着到所述底板的镜侧的表面的遮光片材(114)，所述遮光片材具有位于所述第二开口上的第三开口(115)，所述第三开口被配置于所述摄像光学系统的预期成像面或者配置于该预期成像面附近，并且所述第三开口(115)被配置成用作所述焦点检测单元的视场光圈。
5.根据权利要求4所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述第三开口小于所述第二开口。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述底板和所述光轴之间的最小距离(Hl)大于被构造成保持所述镜的镜保持件和所述光轴之间的最小距离(H2)。
7.根据权利要求I至6中的任一项所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述底板的所述前部与所述光轴之间的角度eI大于所述光轴与已通过所述摄像光学系统的有效光束的下端之间的角度0 2。
8.根据权利要求I所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述底板还包括板状的中央部(103b)，其被定位成比所述前部远离所述摄像光学系统，其中所述中央部是所述底板的最靠近所述光轴的部分；和板状的后部(103c)，所述后部随着所述后部延伸远离所述中央部而远离所述光轴地倾斜。
9.根据权利要求8所述的单镜头反光照相机，其特征在于，所述镜盒还包括侧壁 (103d)，该侧壁被构造成遮挡从所述后部反射的光束并且所述侧壁被设置于所述后部的与所述摄像光学系统所在侧相反的一侧。
全文摘要
一种单镜头反光照相机，其包括镜盒和焦点检测单元。镜盒还包括第一开口，其位于摄像光学系统侧，已通过摄像光学系统的光束入射到第一开口；和底板，其被配置于镜和焦点检测单元之间，该底板包括以从第一开口开始接近摄像光学系统的光轴的方式延伸的板状的前部。聚光透镜的一部分相对于如下直线位于摄像光学系统的光轴侧，该直线是通过使第一开口的底板侧的端部平行于摄像光学系统的光轴延长而得到的直线。
文档编号G02B7/38GK102540650SQ20111036366
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月19日
发明者森田圭亮 申请人:佳能株式会社