【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに関し、詳しくは、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に開示されているように、４５度ミラーまたはプリズムを用いて光学系を９０度屈曲させることで、カメラを薄型にするとともに、光軸方向に生じた長さの余裕を利用してズーム機能をもたせることを可能にしたデジタルカメラが公知である。また、特許文献２に開示されているように、半透明薄膜ミラーを透過させた光を銀塩フィルムで結像する一方、半透明薄膜ミラーで反射した光を全反射ミラーで屈曲させて光電変換素子上に結像することで、フィルムとデジタルを切り替え可能な複合カメラが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１３０７０２号公報
【特許文献２】
特開平８−２９７３２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のものは、薄型化は実現できているが、カメラの撮像制御は十分とは言えず、オートフォーカス等の速度が遅いとか、フラッシュの調光がプリ発光方式であるといった問題があった。また、カメラの薄型化が達成された反面、カメラのホールド性があまり良くないため、カメラ振れが発生するという問題があった。屈曲撮影光学系により薄型化を実現したデジタルカメラでは、依然として高速のオートフォーカス、フラッシュ調光、手ブレ補正、暗所でのオートフォーカスの要求があるが、配置場所の制約により実現されていない。特許文献２のものは、屈曲撮影光学系によりフィルムとデジタルの複合を可能にしただけで、薄型化はもちろん小型化の概念もない。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能なデジタルカメラを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲撮影光学系内の光路を分岐する光路分岐手段と、前記分岐した一方の光路を通る光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたものである。
【０００７】
前記第１の発明では、光路分岐手段で分岐したいずれか一方の光路を通る光束を受光センサで受光し、その被写体光情報から撮像のための制御を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【０００８】
前記撮像のための制御は、オートフォーカス、フラッシュ調光、自動露出、または画像振れ検出の少なくともいずれか１つとすることができる。
【０００９】
前記オートフォーカスの方式は、位相差式オートフォーカス、多重フォーカスのいずれか１つでよい。
【００１０】
前記屈曲撮影光学系は、光路中にズームレンズを備えるとともに光路の末端に撮像素子を備え、前記光路分岐手段は、前記撮像素子の近傍、または前記ズームレンズ以降の光路を分岐することが好ましい。
【００１１】
前記光路分岐手段は、ハーフミラー、可動式ミラー、またはダイクロックミラーのいずれかとすることができる。
【００１２】
このとき、前記ダイクロックミラーは、光路を分岐するとともに、分岐しない光路の高速の透過率を制御するコーティング面を備えるものであることが好ましい。
【００１３】
また、前記光路分岐手段で分岐しない光路を通る光束部分については、光路分岐手段を透過した光束とその明るさなどに差が生じるため、画像処理により補正する補正手段を備えることもできる。
【００１４】
第２の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成され、光束の一部を透過させる半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を透過した光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたものである。
【００１５】
前記第２の発明では、屈曲部材の半透過部を透過した光束を受光センサで受光し、その被写体光情報から撮像のための制御を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００１６】
前記半透過部は、前記屈曲部材の略中心に位置し、前記受光センサは外光式パッシブ測距装置を構成することができる。
【００１７】
第３の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成された半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を経て被写体に向けて投光する投光部と、該投光部から投光した光により焦点調節を行なう制御手段とを備えたものである。
【００１８】
前記第３の発明では、屈曲部材の半透過部の背後に設けた投光部から半透過部を経て被写体に向けて投光した光により焦点調節を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す正面図である。このデジタルカメラ１ａの筐体２正面には、右側から左側に向かって順に、被写体光受光窓３、ファインダ対物窓４、フラッシュ発光部５が配置されている。カメラの筐体２内部には、被写体光受光窓３から受光した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ａが設けられている。
【００２１】
屈曲撮影光学系１０ａは、カメラ１ａの筐体２中に、カメラの正面から見て右側壁にそって立てた状態で搭載されている。屈曲撮影光学系１０ａは、図２に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのプリズム１３と、該プリズム１３の下方に配置されたズームレンズ１４、１５と、該ズームレンズの下方に配置されたフォーカスレンズ１６とを備えており、２つのズームレンズ１４、１５の間には、シャッターユニット１８を備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子１９が配設されている。また、撮像素子１９の撮像面にごく近接する位置には、モアレ防止のためのローパスフィルタ１７が設けられている。
【００２２】
屈曲部材としては、プリズム１３に限らず、ミラーを使用することもできる。屈曲部材としてのプリズム１３は、図２に示すように、カメラの筐体前面に対してほぼ垂直に入射する光束Ｌを下側に９０度屈折させるものである。
【００２３】
前記屈曲撮影光学系１０ａのズームレンズ１４，１５より光軸の下流側、好ましくはフォーカスレンズ１６の下流側であって、撮像素子１９近傍には、前記屈曲撮影光学系１０ａの光束Ｌをカメラの背面に向かって分岐する光路分岐手段としてのハーフミラー３０ａが配置されている。ハーフミラー３０ａは、前記屈曲撮影光学系の光路を通る被写体光の光束の一部（例えば２０〜３０％）を反射させるものである。
【００２４】
本実施形態では、ハーフミラー３０ａは、その反射面を光軸に対して、約４５゜傾けて配設し、光束を略９０度屈折させるように構成されているが、この屈折の角度は特に限定されるものではない。例えば、フォーカスレンズ１６と撮像素子１９との間の間隔に応じて、屈折角度を適宜調整して、ハーフミラー３０ａが占有する光軸方向の距離を短くすることができる。
【００２５】
前記カメラの正面の対物レンズ１２から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって下方に屈折されてカメラの底面方向に向かい、ズームレンズ１４、１５、フォーカスレンズ１６、ハーフミラー３０ａに到達する。ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、ハーフミラー３０ａと対向する位置に設けられた受光センサユニット２０ａに到達する。受光センサユニット２０ａは、カメラ１の厚み方向に向かう光束Ｌ１を受光するために、その光軸が、カメラの厚み方向となるように鏡胴本体１１に固定される。また、受光センサユニット２０ａは、内蔵する受光センサの受光面上で被写体像を結像させるために、集光レンズを備える。
【００２６】
一方、ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌのうち、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ハーフミラー３０ａをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。光束Ｌ２は、撮像素子１９の撮像面上に結像し、光電変換されて被写体像を撮影した写真画像となる。
【００２７】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ａは、位相差オートフォーカスモジュールである。受光センサユニット２０ａの位相差オートフォーカスモジュールから出力される信号により、後述する制御ブロックにおいてレンズのデフォーカス量を算出し、フォーカスレンズ１６を合焦位置に駆動する。
【００２８】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態にかかるカメラについて説明する。第２実施形態にかかるカメラ１ｂは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｂがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００２９】
屈曲撮影光学系１０ｂは、図３に示すように、鏡胴本体１１の内部構造が、屈曲部材としてのミラー１３ａが用いられている他は、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、ミラー１３ａによって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ハーフミラー３０ｂに到達する。
【００３０】
ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｂに到達する。一方、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ハーフミラー３０ｂをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。
【００３１】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｂは、屈曲撮影光学系１０ｂの光軸とほぼ平行な光軸を有する。すなわち、ハーフミラー３０ｂによってカメラの背面方向へ反射された光束Ｌ１をさらに上方に反射させるためのミラー２３が設けられている。このように、屈曲撮影光学系１０ｂの光軸とほぼ平行な光軸を有する受光センサユニット２０ｂを用いることにより、光路長を長くすることができ、また、カメラ筐体２の厚み方向寸法を厚くすることがない。さらに、受光センサユニット２０ｂの上方で、カメラ筐体２の後壁と屈曲撮影光学系１０ｂとの間に形成される薄い隙間には、回路基板６などを搭載することができ、受光センサユニット２０ｂを設けることにより生じるデッドスペースを有効に利用することができる。この場合、配線の取りまわしなどの観点から、回路基板６には、受光センサユニット２０ｂから出力される信号を処理するための回路を搭載することが好ましい。
【００３２】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｂは、位相差オートフォーカスモジュールである。受光センサユニット２０ｂの位相差オートフォーカスモジュールから出力される信号により、レンズのデフォーカス量を算出し、フォーカスレンズ１６を合焦位置に駆動する。
【００３３】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態にかかるカメラについて説明する。第３実施形態にかかるカメラ１ｃは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００３４】
屈曲撮影光学系１０ｃは、図４に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのミラー１３ａと、該ミラー１３ａの下方にズームレンズ、フォーカスレンズ、シャッターユニットを備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子が配設されている。
【００３５】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ａが設けられている。
【００３６】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、鏡胴本体１１の透過窓１１ａにむけて発光する投光部であるＬＥＤ４４とレンズが設けられている。ＬＥＤ４４は、対物レンズ（凹レンズ）の特性を考慮し、半透過部に向けて投光された光束Ｒが撮影光軸Ｌと略平行になるように配設されている。
【００３７】
ＬＥＤは、撮像素子出力により、被写体の周囲光が所定の輝度以下のときに発光し、オートフォーカスの補助光照明として利用される。このときのオートフォーカスの方法としては、例えば、コントラストＡＦ、位相差ＡＦ、外光式パッシブＡＦなどに利用可能である。
【００３８】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態にかかるカメラについて説明する。第４実施形態にかかるカメラ１ｄは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｄがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００３９】
屈曲撮影光学系１０ｄは、図５に示すように、鏡胴本体１１の内部構造が、光路分岐手段としてのダイクロックミラー３０ｂが用いられている他は、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ダイクロックミラー３０ｂに到達する。
【００４０】
図６にダイクロックミラー３０ｂの断面構成を示す。ダイクロックミラー３０ｂはガラス板の本体３０１に反射部材３０２を配置させた構造を有する。販社部材３０２は、ガラス板３０１の左側上面と右側下面には、透過率が８０％程度になるように表面薄膜３０３及び裏面薄膜３０５が設けられており、ガラス板３０１の内側を厚み方向に対して略４５゜の傾きをもって傾斜部３０４が配設されている。
【００４１】
被写体光の光束Ｌが、表面薄膜３０３及び裏面薄膜３０５に入射する場合は、反射部材３０２に対して垂直に入射するため、光束がダイクロックミラー３０ｂを透過するが、傾斜部３０４に入射した光束Ｌは、一部（約２０％）Ｌ１が表面で反射して略９０゜屈折し、一部Ｌ２が傾斜部３０４を透過してダイクロックミラー３０ｂの背面側に到達する。このようにダイクロックミラーの両表面に薄膜部３０３、３０５を設けることにより、ダイクロックミラーに入射した光束Ｌが全体として８０％が透過光Ｌ２となることから、撮像素子に届く光の量が均一化される。
【００４２】
ダイクロックミラー３０ｂを用いることにより、光路分岐手段の光軸方向にの厚み寸法を小さくすることができ、フォーカスレンズと撮像素子との間の距離を短く構成することができる。
【００４３】
ダイクロックミラー３０ｂは、その傾斜部３０４によって屈折された一部の光束Ｌ１が、カメラの正面に対して左側に屈折するように配設されている。カメラの屈曲光学系１ｄの左側に設けられている、受光センサユニット２０ｄに到達する。受光センサユニット２０ｄは、集光レンズと画像センサとを備える。
【００４４】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｄは、手振れ補正用のセンサである。受光センサユニット２０ｄの手振れ補正用のセンサから出力される信号により、撮像素子の画像の振れを補正する。
【００４５】
（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態にかかるカメラについて説明する。第５実施形態にかかるカメラ１ｅは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｄがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００４６】
図７に示すように、屈曲撮影光学系の構造としては、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。すなわち、被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ハーフミラー３０ａに到達する。
【００４７】
ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、上述したように、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｅに到達する。
【００４８】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｅは、カメラの厚み方向に光軸を持つように、筐体２内に配設されており、ハーフミラー３０ａで屈折された光束Ｌ１を受光する。また、その内部には、さらにハーフミラー３０ｃを備え、光束Ｌ１を、さらにハーフミラー３０ｃを透過した光束である光束Ｌ１１とハーフミラー３０ｃ表面で反射した光束Ｌ１２とに５０％ずつに分離する。それぞれの光束Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれに対応する受光センサ２１ａ，２１ｂに到達する。
【００４９】
２つの受光センサ２１ａ、２１ｂは多重画像オートフォーカスのためのセンサとして用いられる。多重画像オートフォーカスのための制御方法については、従来から行われている公知の方法を用いることができる。
【００５０】
（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態にかかるカメラについて説明する。第６実施形態にかかるカメラ１ｆは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００５１】
屈曲撮影光学系１０ｆは、図８に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのミラー１３ａと、該ミラー１３ａの下方にズームレンズ、フォーカスレンズ、シャッターユニットを備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子が配設されている。
【００５２】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ｂが設けられている。
【００５３】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、受光センサユニット２０ｆが設けられている。受光センサユニット２０ｆは、プリズム１３ａと透過した光束Ｌ１を反射部材２５により反射させてレンズ（図示なし）により集光させたのち、受光センサ２１に導く。本実施形態においては、受光センサユニット２０ｆは外光パッシブ型測距装置であり、公知の方法により、主被写体までの距離を測定する。後述するように、受光センサユニット２０ｆにより被写体までの距離が得られると、その距離に対応する位置にフォーカスレンズを移動させる。
【００５４】
（第７実施形態）
次に本発明の第７実施形態にかかるカメラについて説明する。第７実施形態にかかるカメラ１ｇは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００５５】
屈曲撮影光学系１０ｇは、図９に示すように、鏡胴本体１１の内部構造は、屈曲部材としてのミラー１３ａを用い、また、光路分岐手段としてダイクロックミラーが用いられている他は、第１実施形態にかかる屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、ミラー１３ａによって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ダイクロックミラー３０ｇに到達する。
【００５６】
ダイクロックミラー３０ｇに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｇに到達する。一方、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ダイクロックミラー３０ｇをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。
【００５７】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｇは、屈曲撮影光学系１０ｇの光軸とほぼ平行な光軸を有する。このため、ダイクロックミラー３０ｇによってカメラの背面方向へ反射された光束Ｌ１をさらに上方に反射させるためのミラー２３を備えている。
【００５８】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｇは、外光パッシブ型測距装置であり、公知の方法により、主被写体までの距離を測定する。
【００５９】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ａが設けられている。
【００６０】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、鏡胴本体１１の透過窓１１ａにむけて発光する投光部であるＬＥＤ４４とレンズが設けられている。ＬＥＤ４４は、対物レンズ（凹レンズ）の特性を考慮し、半透過部に向けて投光された光束Ｒが撮影光軸Ｌと略平行になるように配設されている。ＬＥＤ４４は、撮像素子出力により、被写体の周囲光が所定の輝度以下のときに発光し、測距装置２０ｇの補助光照明として利用される。
【００６１】
図１０は、前記各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロック図を示す概略図である。図１０においては、各実施形態の個々のデジタルカメラには搭載されていない制御ブロックが図示されている場合がある。
【００６２】
図１０に示されるように、本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロックは、制御部（ＣＰＵ）１００からのクロック信号を受けて制御のタイミングを制御するタイミング制御回路６０を備える。
【００６３】
タイミング制御回路６０は、ＣＣＤ１９の駆動を制御するための各種のタイミングパルスを生成するものである。タイミング制御回路６０は、例えば、積分開始／終了（露光開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号など）などのクロック信号を生成し、ＣＣＤ１９に出力する。また、Ａ／ＤクロックをＡ／Ｄ変換回路３０４に送信するとともに、水平・垂直同期信号（ＨＤ，ＶＤ）などの画像処理のタイミングを取るのに必要な信号を信号処理回路３１へも送信する。
【００６４】
操作部５２は、デジタルカメラの筐体２に設けられた種々のスイッチ類などであり、具体的には、ズームボタン、マクロボタン、レリーズボタンなどが該当する。操作部５２の操作の一例としては、ズームボタンを操作すると、ズームモーター制御部３８からの信号を受けてズームモータ４１がズームレンズを駆動させてズーミングを行う。
【００６５】
本デジタルカメラにおいて、露出制御は、操作部５２の操作による主動制御及び光束Ｌ１を受光した受光センサ２１から出力される被写体の輝度情報に基づく自動制御により行われる。自動制御の場合を例にとって説明すると、ハーフミラー３０を透過した光束Ｌ２のＣＣＤ１９からの画像情報に基づいて制御部（ＣＰＵ）１００が絞り設定値を演算し、この制御信号を受けた絞り制御部３９が駆動信号を絞りモータ４２に送信する。駆動信号を受けた絞りモータ４２は設定絞り値になるように絞りユニットを駆動する。
【００６６】
なお、露出制御は、絞り値を調整する以外に、ＣＣＤ１９の露光量、すなわち、シャッタースピードに相当するＣＣＤ１９の電荷蓄積時間を調節して行うようにしてもよい。被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタースピードが設定できない場合は、フラッシュ回路５ａによってフラッシュ５を発光させることにより露光不足を補うことができる。
【００６７】
本デジタルカメラにおいて、焦点調節（オートフォーカス）のための制御は、ハーフミラー３０により分離された光束Ｌ１を受けた受光センサ２１の情報を制御部（ＣＰＵ）１００が演算することによりおこなわれる。受光センサ２１からの制御信号に基づいて焦点調節制御部４０からＡＦモータ４３に駆動信号が送られ、フォーカスレンズ１６を駆動する。
【００６８】
なお、焦点調節のために被写体像の輝度が不足していると判断した場合は、制御部（ＣＰＵ）１００は、投光ＬＥＤ４４に信号を送信し、投光ＬＥＤ４４を発光させる。
【００６９】
ズームモータ４１、絞りモータ４２、ＡＦモータ４３はステッピングモータで構成され、各制御部３８〜４０で発生させた駆動パルスをモータドライバ３０８経由で制御される。
【００７０】
ＣＣＤ１９は、撮影レンズ３０１により結蔵された被写体の光像を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出力する。
【００７１】
信号処理回路３１は、ＣＣＤ１９から出力される画像信号（アナログ信号）に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路３１は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換回路３２は、画像信号の各画素信号を１２ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路３２は、タイミング制御回路６０からのＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて、各画素信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【００７３】
黒レベル補正回路３３は、Ａ／Ｄ変換された画像信号（以下、画素データという。）黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。また、ＷＢ（ホワイトバランス）回路３４は、黒レベル補正後にホワイトバランスが調整されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行うものである。ＷＢ回路３４は、レベル変換テーブルを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数（特性の傾き）は、制御部１００にて適正値を求めて撮影画像ごとに設定される。
【００７４】
γ補正回路３５は、画素データのγ特性を補正するものである。画像メモリ３６は、γ補正回路３５から出力される画素データを記憶するメモリである。ＶＲＡＭ４５、４７は、ＥＶＦ（電子ビューファインダ）及びＬＣＤ表示部に再生表示される画像データのバッファメモリであり、ＥＶＦやＬＣＤ表示部の画素数に対応した画像データの記憶容量を有している。
【００７５】
撮影モードにおいて、撮影待機状態においては、所定間隔ごとに撮像された画像の各画素データが所定の信号処理を施された後、画像メモリ３６に記憶されるとともに、表示用のＶＲＡＭ領域に転送され、ＬＣＤ表示部やＥＶＦに表示される（ライブビュー表示）。これにより撮影者は、ＬＣＤ表示部やＥＶＦに表示された画像により被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード５０から読み出された画像が、制御部１００で所定の信号処理が施された後、表示用ＶＲＡＭ領域に転送され、ＬＣＤ表示部に再生表示される。
【００７６】
カードＩ／Ｆ４９は、メモリカード５０への画像データの書きこみ及び読出しを行うためのインターフェースである。
【００７７】
フラッシュ回路５ａは、内蔵フラッシュ発光部５の発光を制御する回路である。フラッシュ回路５ａは、制御部１００の制御信号に基づき内蔵フラッシュ発光部５の発光の有無、発光量及び発光タイミングなどを制御し、例えば、プリ発光などで予め求めた所定量だけ発光するように内蔵フラッシュ発光部５の発光量を制御する。
【００７８】
カメラの操作部のうち、レリーズボタンを操作すると、その情報が制御部に送信されて撮影キャプチャが実行される。
【００７９】
ＡＥ（自動露出制御）やＡＷＢ（自動ホワイトバランス制御）の演算は、制御部１００の中で画像データをサブサンプリングしてグループ分けを実施し、画面中央部に重みをかけた加重平均による評価値を算出して、ターゲットレベルに近づけるよう制御値を決定する。露出関連の制御パラメータ（シャッタースピード、アナログゲイン量）はタイミング制御回路６０や信号処理回路３１のＡＧＣにセットされる。ホワイトバランス関連の制御パラメータ（Ｒ／Ｇ／Ｂ デジタルゲイン）は、同じ制御部１００内のＷＢ回路３４内にセットする。
【００８０】
オートフォーカスの演算も制御部１００にて、受光センサ２１の画像の一部分のデータをサンプリングし、その高周波成分をデジタルフィルタなどを用いて求める。
【００８１】
通常のデジタルカメラで採用されているコントラストＡＦを例にとって説明すると、フォーカスレンズ１６を少しずつＡＦモータ４３を使って一定方向に移動させ、移動中の画像それぞれの高周波成分をモニターした結果、高周波成分がピークになったときのフォーカスレンズ位置を合焦位置と判断してフォーカスレンズをピーク値を露光した位置まで移動させる。つまりピーク値を探しながらレンズを移動し、ピーク値を得た時点でレンズを停止して、合焦完了となるため焦点調節のための時間が長くなる。
【００８２】
図３における受光センサ２１を位相差ＡＦ用のセンサとすると、先ず、この位相差ＡＦセンサで現在のフォーカスレンズのデフォーカス量を算出する。デフォーカス量は、レンズの合焦位置までのずれ量を表すもので、フォーカスレンズを合焦位置まで一気に移動して停止させる。このためピント合わせに必要な時間が短くなる。
【００８３】
さらに、図８におけるセンサ２１を外光パッシブＡＦにすると、被写体までの距離が測定できる。この距離に応じて、フォーカスレンズを移動させることで、合焦時間は短くでき、距離に応じてフラッシュの発光量を決定できるので、プリ発光方式にする必要がなくなる。
【００８４】
図２において、受光センサ２０ａを２次元センサとする。ここでは、撮像素子１９よりも治かに小さいがそ数の撮像素子である。撮像素子による露光中に、この２次元センサの出力を逐次比較して、像の振れを検出する。検出した像の振れ方向、振れ量に応じて、手振れ補正用のレンズ（図示なし）を光軸と垂直方向にシフトして、撮影画像の振れを補正することができる。
【００８５】
レリーズボタンは、銀塩カメラで採用されているような半押し状態と押しこんだ状態とが検出可能な２段階スイッチになっている。待機状態でレリーズボタンを半押しすると、制御部１００は焦点調整のための制御を開始し、上述のように、合焦位置へフォーカスレンズ１６を移動させる。
【００８６】
制御部１００は、ＣＰＵとＤＳＰからなり、上述したカメラの各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ１の撮影動作を統括制御するものである。制御部１００は、ＤＲＡＭからなるワークメモリ及びプログラムを格納するためのフラッシュメモリを内蔵している。制御部１００と周辺ブロックとは、アドレスバス、データバスコントロールバスによって接続されている。
【００８７】
また、制御部は、露出制御値を設定するための輝度判定部とシャッタースピード設定部とを備えている。輝度判定部は撮影待機状態において、ＣＣＤ１９により所定のタイミング（例えば、３０分の１秒）ごとにとり込まれる画像を利用して被写体の明るさを判定する。
【００８８】
さらに、制御部１００は、上記撮影画像の記録処理を行うために、フィルタリング処理を行うフィルタ機能と、サムネイル画像及び圧縮画像を生成する記録画像生成機能と、ＬＣＤ表示部に表示するためにメモリカード５０に記憶された画像から再生画像を生成する再生画像生成機能を備えている。
【００８９】
フィルタリング処理は、デジタルフィルタにより記録すべき画像の高周波成分を補正して、輪郭に関する画質の補正を行うものである。
【００９０】
記録画像生成処理は、画像メモリ３６から画素データを読み出して、メモリカード５０に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを生成する。記録画像生成処理においては、画像メモリ３６からラスタ走査方向に操作しつつ横方向と縦方向の両方向でそれぞれ８画素ごとに画素データを読出すことでサムネイル画像を生成する。サムネイル画像は、順次メモリカード５０に転送され記録される。
【００９１】
メモリカード５０への記録に際しては、画像メモリ３６から、全画素データを読出し、設定された圧縮率で、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換後、ハフマン符号化などのＪＰＥＧ方式による所定の圧縮処理を施す。
【００９２】
制御部１００は、画像のサムネイル画像と圧縮画像とを生成すると、再生画像に関するタグ情報（コマ番号、露出、シャッタースピード、圧縮率、撮影日時、フラッシュのオンオフのデータ、シーン情報、画像の判定結果などの情報）とともに、両画像をメモリカード５０に記憶する。
【００９３】
デジタルカメラによって記録された画像の各コマは、各タグの部分のＪＰＥＧ形式で圧縮された高解像度の画像データ（１６００×１２００画素）とサムネイル表示用の画像データ（８０×６０画素）が記録される。
【００９４】
デジタルカメラのモードを再生モードに設定したときには、メモリカード５０のもっとも大きいコマ番号のタグ情報を有する画像データ、すなわち、もっとも直近に撮影された画像が読み出され、制御部１００の再生画像生成処理にてデータ伸張されてＶＲＡＭ４７に転送され、ＬＣＤ表示部に表示される。
【００９５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第１の発明によれば、屈曲撮影光学系の光路を分岐する光路分岐手段と、分岐した一方の光路を通る光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００９６】
第２の発明によれば、屈曲部材の一部に形成され、光束の一部を透過させる半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、半透過部を透過した光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま、位相差ＡＦによる光束の焦点調整や、手振れ補正などの高度な撮像制御が可能である。また、測距結果による焦点調節と、フラッシュマチックによるフラッシュ光制御というような高度の撮影制御が可能となる。
【００９７】
第３の発明によれば、屈曲部材の一部に形成された半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、半透過部を経て被写体に向けて投光する投光部と、該投光部から投光した光により焦点調節を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま暗いところでの焦点調節を可能にするというような高度な撮像制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図６】第４実施形態にかかるデジタルカメラに用いられているダイクロックミラーの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図１０】本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロックの構成を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｇ デジタルカメラ
２ 筐体
３ 被写体光受光窓
４ ファインダ対物窓
５ フラッシュ発光部
１０ａ〜１０ｇ 屈曲撮影光学系
１１ 鏡胴本体
１３ プリズム（屈曲部材）
１３ａ ミラー（屈曲部材）
１７ ＣＣＤ
２０ａ〜２０ｇ 受光センサユニット
２１，２１ａ，２１ｂ 受光センサ
３０ａ ハーフミラー（光路分岐手段）
３０ｂ ダイクロックレンズ（光路分岐手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera, and more particularly, to a digital camera equipped with a bending photographing optical system that bends an optical axis with a bending member.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a 45-degree mirror or prism is used to bend the optical system by 90 degrees, thereby making the camera thin and using the length margin generated in the optical axis direction. A digital camera that can provide a zoom function is known. Further, as disclosed in Patent Document 2, the light transmitted through the translucent thin film mirror is imaged with a silver salt film, while the light reflected by the translucent thin film mirror is bent by a total reflection mirror to perform photoelectric conversion. A composite camera that can switch between film and digital by forming an image on an element has been proposed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-130702
[Patent Document 2]
JP-A-8-297326
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the thing of patent document 1 has implement | achieved thickness reduction, it cannot be said that the imaging control of a camera is enough, and the speed of autofocus etc. is slow, or the light control of a flash is a pre light emission system. was there. In addition, while the camera has been reduced in thickness, there is a problem that camera shake occurs because the holdability of the camera is not so good. A digital camera that has been made thin by using a bent photographing optical system still requires high-speed autofocus, flash light control, camera shake correction, and autofocus in a dark place, but it has not been realized due to restrictions on the placement location. The thing of patent document 2 only made the composite of a film and digital possible by the bending photography optical system, and there is no concept of size reduction as well as thickness reduction.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a digital camera capable of advanced imaging control while realizing a thin camera.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first invention is a digital camera equipped with a bending photographing optical system that bends an optical axis with a bending member, and an optical path branching unit that branches an optical path in the bending photographing optical system; And a light receiving sensor for receiving a light beam passing through the one branched optical path, and a control means for performing control for imaging from subject light information received by the light receiving sensor.
[0007]
In the first aspect of the invention, the light beam passing through one of the optical paths branched by the optical path branching means is received by the light receiving sensor, and control for imaging is performed from the subject light information, so that the camera is thinned. Advanced imaging control is possible.
[0008]
The control for imaging can be at least one of autofocus, flash light control, automatic exposure, and image blur detection.
[0009]
The autofocus method may be one of phase difference autofocus and multiple focus.
[0010]
The bent photographing optical system preferably includes a zoom lens in the optical path and an image sensor at the end of the optical path, and the optical path branching unit branches an optical path in the vicinity of the image sensor or after the zoom lens.
[0011]
The optical path branching unit may be any of a half mirror, a movable mirror, and a dichroic mirror.
[0012]
At this time, the dichroic mirror preferably includes a coating surface that branches the optical path and controls high-speed transmittance of the optical path that does not branch.
[0013]
Further, since there is a difference between the light flux that has passed through the optical path that is not branched by the optical path branching means and the brightness of the light beam that has passed through the optical path branching means, a correction means that corrects it by image processing can be provided.
[0014]
A second invention is a digital camera equipped with a bending photographing optical system that bends an optical axis with a bending member, and is formed on a part of the bending member and transmits a part of a light beam, A light receiving sensor provided behind the semi-transmissive portion and receiving the light beam transmitted through the semi-transmissive portion, and a control means for performing control for imaging from subject light information received by the light receiving sensor. .
[0015]
In the second aspect of the invention, the light beam transmitted through the semi-transmissive portion of the bending member is received by the light receiving sensor, and control for imaging is performed from the subject light information, so that advanced imaging control is realized while realizing a thin camera. Is possible.
[0016]
The semi-transmissive portion may be positioned substantially at the center of the bending member, and the light receiving sensor may constitute an external light type passive distance measuring device.
[0017]
A third invention is a digital camera equipped with a bending photographing optical system in which an optical axis is bent by a bending member, and is provided at a part of the bending member and behind the semi-transmitting part. And a control unit that adjusts the focus by the light projected from the light projecting unit.
[0018]
In the third aspect of the invention, the focus adjustment is performed by the light projected from the light projecting portion provided behind the semi-transmissive portion of the bending member to the subject through the semi-transmissive portion, so that the camera is thinned. Advanced imaging control is possible.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0020]
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view showing an external configuration of a digital camera according to the first embodiment of the present invention. On the front surface of the housing 2 of the digital camera 1a, a subject light receiving window 3, a finder objective window 4, and a flash light emitting unit 5 are arranged in order from the right side to the left side. A bent photographing optical system 10 a for forming an image of subject light received from the subject light receiving window 3 is provided inside the camera housing 2.
[0021]
The bent photographing optical system 10a is mounted in the housing 2 of the camera 1a in a state where it stands along the right side wall as viewed from the front of the camera. As shown in FIG. 2, the bending photographing optical system 10 a includes a prism 13 as a bending member provided behind the objective lens 12 inside the lens barrel main body 11, and a zoom lens disposed below the prism 13. 14 and 15 and a focus lens 16 disposed below the zoom lens. A shutter unit 18 is provided between the two zoom lenses 14 and 15. In addition, an image sensor 19 made of a CCD is disposed below the focus lens. A low-pass filter 17 for preventing moire is provided at a position very close to the imaging surface of the image sensor 19.
[0022]
As the bending member, not only the prism 13 but also a mirror can be used. As shown in FIG. 2, the prism 13 as a bending member refracts the light beam L incident substantially perpendicularly to the front surface of the camera casing 90 degrees downward.
[0023]
The light beam L of the bent photographing optical system 10a is placed on the downstream side of the optical axis from the zoom lenses 14 and 15 of the bent photographing optical system 10a, preferably downstream of the focus lens 16 and in the vicinity of the image sensor 19. A half mirror 30a is disposed as an optical path branching unit that branches toward the back. The half mirror 30a reflects a part (for example, 20 to 30%) of the light beam of the subject light passing through the optical path of the bent photographing optical system.
[0024]
In the present embodiment, the half mirror 30a is arranged such that its reflection surface is inclined by about 45 ° with respect to the optical axis, and refracts the light beam by approximately 90 degrees. It is not limited. For example, the distance in the optical axis direction occupied by the half mirror 30a can be shortened by appropriately adjusting the refraction angle in accordance with the distance between the focus lens 16 and the image sensor 19.
[0025]
The light beam L of the subject light incident from the objective lens 12 in front of the camera is refracted downward by the prism 13 toward the bottom surface of the camera, and reaches the zoom lenses 14 and 15, the focus lens 16, and the half mirror 30a. A part of the light beam L1 reaching the half mirror 30a is reflected in the rear direction of the camera and reaches the light receiving sensor unit 20a provided at a position facing the half mirror 30a. The light receiving sensor unit 20a is fixed to the lens barrel body 11 so that the optical axis thereof is in the thickness direction of the camera in order to receive the light beam L1 directed in the thickness direction of the camera 1. In addition, the light receiving sensor unit 20a includes a condensing lens in order to form a subject image on the light receiving surface of the built-in light receiving sensor.
[0026]
On the other hand, of the light beam L that has reached the half mirror 30a, the remaining light beam L2 that has not been reflected passes through the half mirror 30a to its back surface and reaches the image sensor 19. The light beam L2 forms an image on the imaging surface of the image sensor 19, and becomes a photographic image obtained by photoelectrically converting and capturing a subject image.
[0027]
In the digital camera according to the present embodiment, the light receiving sensor unit 20a is a phase difference autofocus module. Based on the signal output from the phase difference autofocus module of the light receiving sensor unit 20a, the defocus amount of the lens is calculated in a control block described later, and the focus lens 16 is driven to the in-focus position.
[0028]
(Second Embodiment)
Next, a camera according to a second embodiment of the present invention will be described. The camera 1b according to the second embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 b for forming an image of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted in a state of standing along the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0029]
As shown in FIG. 3, the bent photographing optical system 10b has a bent photographing optical system for the digital camera 1a according to the first embodiment except that the internal structure of the lens barrel body 11 uses a mirror 13a as a bending member. Almost the same as the system 10a. The light beam L of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is refracted 90 ° downward by the mirror 13a and reaches the half mirror 30b in the same manner as the digital camera 1a according to the first embodiment.
[0030]
A part of the light beam L1 reaching the half mirror 30a is reflected in the rear direction of the camera and reaches the light receiving sensor unit 20b. On the other hand, the remaining light beam L2 that has not been reflected passes through the half mirror 30b to the back surface thereof and reaches the image pickup device 19.
[0031]
In the present embodiment, the light receiving sensor unit 20b has an optical axis substantially parallel to the optical axis of the bent photographing optical system 10b. That is, a mirror 23 is provided for reflecting the light beam L1 reflected by the half mirror 30b toward the back of the camera further upward. Thus, by using the light receiving sensor unit 20b having an optical axis substantially parallel to the optical axis of the bent photographing optical system 10b, the optical path length can be increased, and the thickness direction dimension of the camera housing 2 is increased. There is nothing to do. Furthermore, a circuit board 6 or the like can be mounted in a thin gap formed between the rear wall of the camera housing 2 and the bent photographing optical system 10b above the light receiving sensor unit 20b. It is possible to effectively use the dead space generated by providing the. In this case, it is preferable that a circuit for processing a signal output from the light receiving sensor unit 20b is mounted on the circuit board 6 from the viewpoint of wiring arrangement.
[0032]
In the digital camera according to the present embodiment, the light receiving sensor unit 20b is a phase difference autofocus module. Based on the signal output from the phase difference autofocus module of the light receiving sensor unit 20b, the defocus amount of the lens is calculated, and the focus lens 16 is driven to the in-focus position.
[0033]
(Third embodiment)
Next, a camera according to a third embodiment of the present invention will be described. The camera 1c according to the third embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 c for forming an image of subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted on the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0034]
As shown in FIG. 4, the bending photographing optical system 10c includes a mirror 13a as a bending member provided behind the objective lens 12 inside the lens barrel body 11, and a zoom lens and a focus lens below the mirror 13a. , Equipped with a shutter unit. In addition, an image sensor composed of a CCD disposed below the focus lens is disposed.
[0035]
The mirror 13a as a bending member is provided with a semi-transmissive portion in a part thereof. The semi-transmissive portion is configured so that a part of the light beam incident on both surfaces of the mirror 13a can be transmitted to the opposite side of the incident surface. In addition, the lens barrel body 11 is provided with a transmission window 11a at a position corresponding to a part of the mirror 13a on the wall.
[0036]
In addition, a space surrounded by the rear part of the mirror 13a of the bent photographing optical system 10c and the upper and rear walls of the camera casing is a light projecting part that emits light toward the transmission window 11a of the lens barrel body 11. An LED 44 and a lens are provided. The LED 44 is arranged so that the light beam R projected toward the semi-transmissive portion is substantially parallel to the photographing optical axis L in consideration of the characteristics of the objective lens (concave lens).
[0037]
The LED emits light when the ambient light of the subject is below a predetermined luminance by the output of the image sensor, and is used as auxiliary light illumination for autofocus. As an autofocus method at this time, for example, it can be used for contrast AF, phase difference AF, external light passive AF, and the like.
[0038]
(Fourth embodiment)
Next, a camera according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The camera 1d according to the fourth embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 d for forming an image of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted in a state where it stands along the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0039]
As shown in FIG. 5, the bending photographing optical system 10 d is the same as that of the digital camera 1 a according to the first embodiment except that the internal structure of the lens barrel body 11 uses a dichroic mirror 30 b as an optical path branching unit. Almost the same as the bent photographing optical system 10a. The light beam L of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is refracted 90 ° downward by the prism 13 and reaches the dichroic mirror 30b in the same manner as the digital camera 1a according to the first embodiment.
[0040]
FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of the dichroic mirror 30b. The dichroic mirror 30b has a structure in which a reflecting member 302 is disposed on a main body 301 of a glass plate. The sales company member 302 is provided with a front surface thin film 303 and a back surface thin film 305 on the left upper surface and right lower surface of the glass plate 301 so that the transmittance is about 80%. An inclined portion 304 is disposed with an inclination of approximately 45 °.
[0041]
When the light beam L of the subject light is incident on the front surface thin film 303 and the back surface thin film 305, the light beam is incident on the reflecting member 302 perpendicularly, so that the light beam passes through the dichroic mirror 30b but is incident on the inclined portion 304. Part of L (approximately 20%) L1 is reflected by the surface and refracted approximately 90 °, and part L2 passes through the inclined portion 304 and reaches the back side of the dichroic mirror 30b. By providing the thin film portions 303 and 305 on both surfaces of the dichroic mirror in this way, 80% of the light beam L incident on the dichroic mirror becomes the transmitted light L2 as a whole, and thus the amount of light reaching the image sensor is reduced. It is made uniform.
[0042]
By using the dichroic mirror 30b, the thickness dimension of the optical path branching unit in the optical axis direction can be reduced, and the distance between the focus lens and the image sensor can be shortened.
[0043]
The dichroic mirror 30b is arranged so that a part of the light beam L1 refracted by the inclined portion 304 is refracted to the left side with respect to the front of the camera. It reaches the light receiving sensor unit 20d provided on the left side of the bending optical system 1d of the camera. The light receiving sensor unit 20d includes a condenser lens and an image sensor.
[0044]
In the digital camera according to the present embodiment, the light receiving sensor unit 20d is a camera shake correction sensor. The image shake of the image sensor is corrected by a signal output from a camera shake correction sensor of the light receiving sensor unit 20d.
[0045]
(Fifth embodiment)
Next, a camera according to a fifth embodiment of the invention will be described. The camera 1e according to the fifth embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 d for forming an image of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted in a state where it stands along the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0046]
As shown in FIG. 7, the structure of the bending photographing optical system is almost the same as that of the bending photographing optical system 10a of the digital camera 1a according to the first embodiment. That is, the light beam L of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is refracted by 90 ° downward by the prism 13 and reaches the half mirror 30a in the same manner as the digital camera 1a according to the first embodiment.
[0047]
As described above, a part of the light beam L1 reaching the half mirror 30a is reflected in the rear direction of the camera and reaches the light receiving sensor unit 20e.
[0048]
In the present embodiment, the light receiving sensor unit 20e is disposed in the housing 2 so as to have an optical axis in the thickness direction of the camera, and receives the light beam L1 refracted by the half mirror 30a. Further, a half mirror 30c is further provided therein, and the light beam L1 is further separated into 50% each of a light beam L11 that is a light beam transmitted through the half mirror 30c and a light beam L12 that is reflected by the surface of the half mirror 30c. The respective light beams L11 and L12 reach the corresponding light receiving sensors 21a and 21b.
[0049]
The two light receiving sensors 21a and 21b are used as sensors for multiple image autofocus. As a control method for multiple image autofocus, a conventionally known method can be used.
[0050]
(Sixth embodiment)
Next, a camera according to a sixth embodiment of the present invention will be described. The camera 1f according to the sixth embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 c for forming an image of subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted on the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0051]
As shown in FIG. 8, the bending photographing optical system 10f includes a mirror 13a as a bending member provided behind the objective lens 12 inside the lens barrel body 11, and a zoom lens and a focus lens below the mirror 13a. , Equipped with a shutter unit. In addition, an image sensor composed of a CCD disposed below the focus lens is disposed.
[0052]
The mirror 13a as a bending member is provided with a semi-transmissive portion in a part thereof. The semi-transmissive portion is configured so that a part of the light beam incident on both surfaces of the mirror 13a can be transmitted to the opposite side of the incident surface. The lens barrel body 11 is provided with a transmission window 11b at a position corresponding to a part of the mirror 13a on the wall.
[0053]
A light receiving sensor unit 20f is provided in a space surrounded by the rear part of the mirror 13a of the bent photographing optical system 10c and the upper and rear walls of the camera casing. The light receiving sensor unit 20f reflects the light beam L1 transmitted through the prism 13a by the reflecting member 25 and collects it with a lens (not shown), and then guides it to the light receiving sensor 21. In the present embodiment, the light receiving sensor unit 20f is an external light passive distance measuring device, and measures the distance to the main subject by a known method. As will be described later, when the distance to the subject is obtained by the light receiving sensor unit 20f, the focus lens is moved to a position corresponding to the distance.
[0054]
(Seventh embodiment)
Next, a camera according to a seventh embodiment of the present invention will be described. A camera 1g according to the seventh embodiment has a front appearance similar to that of the digital camera 1a according to the first embodiment, and includes a subject light receiving window 3 provided on the upper right side toward the front of the camera housing 2. A bent photographing optical system 10 c for forming an image of subject light incident from the subject light receiving window 3 is mounted on the right side wall of the camera housing 2. In the present embodiment, the description of components common to the digital camera 1a according to the first embodiment will be omitted, with the main description being omitted.
[0055]
As shown in FIG. 9, the bending optical system 10g has a lens barrel body 11 having an internal structure using a mirror 13a as a bending member and a dichroic mirror as an optical path branching unit. This is substantially the same as the bent photographing optical system 10a according to the embodiment. The light beam L of the subject light incident from the subject light receiving window 3 is refracted 90 ° downward by the mirror 13a and reaches the dichroic mirror 30g in the same manner as the digital camera 1a according to the first embodiment.
[0056]
A part of the light beam L1 reaching the dichroic mirror 30g is reflected in the rear direction of the camera and reaches the light receiving sensor unit 20g. On the other hand, the remaining light beam L2 that has not been reflected passes through the dichroic mirror 30g to its back surface and reaches the image sensor 19.
[0057]
In the present embodiment, the light receiving sensor unit 20g has an optical axis substantially parallel to the optical axis of the bent photographing optical system 10g. For this reason, the mirror 23 for further reflecting the light beam L1 reflected in the back direction of the camera by the dichroic mirror 30g is provided.
[0058]
In the digital camera according to the present embodiment, the light receiving sensor unit 20g is an external light passive distance measuring device, and measures the distance to the main subject by a known method.
[0059]
The mirror 13a as a bending member is provided with a semi-transmissive portion in a part thereof. The semi-transmissive portion is configured so that a part of the light beam incident on both surfaces of the mirror 13a can be transmitted to the opposite side of the incident surface. In addition, the lens barrel body 11 is provided with a transmission window 11a at a position corresponding to a part of the mirror 13a on the wall.
[0060]
In addition, a space surrounded by the rear part of the mirror 13a of the bent photographing optical system 10c and the upper and rear walls of the camera casing is a light projecting part that emits light toward the transmission window 11a of the lens barrel body 11. An LED 44 and a lens are provided. The LED 44 is arranged so that the light beam R projected toward the semi-transmissive portion is substantially parallel to the photographing optical axis L in consideration of the characteristics of the objective lens (concave lens). The LED 44 emits light when the ambient light of the subject is equal to or lower than a predetermined luminance by the output of the image sensor, and is used as auxiliary light illumination for the distance measuring device 20g.
[0061]
FIG. 10 is a schematic diagram showing a control block diagram of the digital camera according to each of the embodiments. In FIG. 10, there are cases where control blocks that are not mounted on the individual digital cameras of the embodiments are illustrated.
[0062]
As shown in FIG. 10, the control block of the digital camera according to each embodiment of the present invention includes a timing control circuit 60 that receives a clock signal from a control unit (CPU) 100 and controls the timing of control.
[0063]
The timing control circuit 60 generates various timing pulses for controlling the driving of the CCD 19. The timing control circuit 60 generates, for example, a clock signal such as an integration start / end (exposure start / end) timing signal, a light reception signal readout control signal (horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, transfer signal, etc.) of each pixel. And output to the CCD 19. In addition to transmitting an A / D clock to the A / D conversion circuit 304, a signal necessary for taking image processing timing such as a horizontal / vertical synchronization signal (HD, VD) is also transmitted to the signal processing circuit 31. .
[0064]
The operation unit 52 includes various switches provided on the housing 2 of the digital camera, and specifically corresponds to a zoom button, a macro button, a release button, and the like. As an example of the operation of the operation unit 52, when the zoom button is operated, the zoom motor 41 drives the zoom lens in response to a signal from the zoom motor control unit 38 to perform zooming.
[0065]
In the present digital camera, exposure control is performed by main control by operation of the operation unit 52 and automatic control based on the luminance information of the subject output from the light receiving sensor 21 that receives the light beam L1. The case of automatic control will be described as an example. A control unit (CPU) 100 calculates an aperture setting value based on image information from the CCD 19 of the light beam L2 that has passed through the half mirror 30, and an aperture control unit that receives this control signal. 39 transmits a drive signal to the aperture motor 42. Upon receiving the drive signal, the aperture motor 42 drives the aperture unit so that the set aperture value is obtained.
[0066]
The exposure control may be performed by adjusting the exposure amount of the CCD 19, that is, the charge accumulation time of the CCD 19 corresponding to the shutter speed, in addition to adjusting the aperture value. When an appropriate shutter speed cannot be set when the subject brightness is low, it is possible to compensate for insufficient exposure by causing the flash circuit 5a to emit the flash 5.
[0067]
In the present digital camera, control for focus adjustment (autofocus) is performed by the control unit (CPU) 100 calculating information of the light receiving sensor 21 that has received the light beam L1 separated by the half mirror 30. Based on a control signal from the light receiving sensor 21, a driving signal is sent from the focus adjustment control unit 40 to the AF motor 43 to drive the focus lens 16.
[0068]
If it is determined that the brightness of the subject image is insufficient for focus adjustment, the control unit (CPU) 100 transmits a signal to the light projecting LED 44 to cause the light projecting LED 44 to emit light.
[0069]
The zoom motor 41, the aperture motor 42, and the AF motor 43 are stepping motors, and drive pulses generated by the control units 38 to 40 are controlled via the motor driver 308.
[0070]
The CCD 19 converts the light image of the subject stored by the photographing lens 301 from an image signal of R (red), G (green), and B (blue) color components (a signal sequence of pixel signals received by each pixel). Signal) is output after photoelectric conversion.
[0071]
The signal processing circuit 31 performs predetermined analog signal processing on the image signal (analog signal) output from the CCD 19. The signal processing circuit 31 includes a CDS (correlated double sampling) circuit and an AGC (auto gain control) circuit. The image signal is reduced by the CDS circuit and the gain of the AGC circuit is adjusted. Adjust the level.
[0072]
The A / D conversion circuit 32 converts each pixel signal of the image signal into a 12-bit digital signal. The A / D conversion circuit 32 converts each pixel signal (analog signal) into a digital signal based on the A / D conversion clock from the timing control circuit 60.
[0073]
The black level correction circuit 33 corrects an A / D converted image signal (hereinafter referred to as pixel data) black level to a reference black level. The WB (white balance) circuit 34 performs level conversion of pixel data of each color component of R, G, and B so that the white balance is adjusted after the black level correction. The WB circuit 34 converts the level of the pixel data of each color component of R, G, B using the level conversion table. Note that the conversion coefficients (characteristic gradients) of the respective color components in the level conversion table are set for each captured image by the controller 100 obtaining an appropriate value.
[0074]
The γ correction circuit 35 corrects the γ characteristic of the pixel data. The image memory 36 is a memory that stores pixel data output from the γ correction circuit 35. The VRAMs 45 and 47 are buffer memories for image data reproduced and displayed on the EVF (electronic viewfinder) and the LCD display unit, and have a storage capacity for image data corresponding to the number of pixels of the EVF or LCD display unit.
[0075]
In the shooting mode, in the shooting standby state, each pixel data of an image taken at predetermined intervals is subjected to predetermined signal processing, and then stored in the image memory 36 and transferred to a display VRAM area. It is displayed on the LCD display unit and EVF (live view display). Thus, the photographer can visually recognize the subject image from the image displayed on the LCD display unit or the EVF. In the reproduction mode, the image read from the memory card 50 is subjected to predetermined signal processing by the control unit 100, then transferred to the display VRAM area, and reproduced and displayed on the LCD display unit.
[0076]
The card I / F 49 is an interface for writing and reading image data to and from the memory card 50.
[0077]
The flash circuit 5 a is a circuit that controls light emission of the built-in flash light emitting unit 5. The flash circuit 5a controls the presence / absence of light emission, the light emission amount, the light emission timing, and the like of the built-in flash light emitting unit 5 based on the control signal of the control unit 100, and is built in so as to emit light of a predetermined amount obtained in advance by pre-light emission, for example The light emission amount of the flash light emitting unit 5 is controlled.
[0078]
When the release button is operated in the operation unit of the camera, the information is transmitted to the control unit, and photographing capture is executed.
[0079]
The calculation of AE (automatic exposure control) and AWB (automatic white balance control) is performed by sub-sampling image data in the control unit 100 to perform grouping, and an evaluation value based on a weighted average obtained by applying a weight to the center of the screen. And the control value is determined so as to approach the target level. Exposure-related control parameters (shutter speed, analog gain amount) are set in the AGC of the timing control circuit 60 and the signal processing circuit 31. White balance related control parameters (R / G / B digital gain) are set in the WB circuit 34 in the same control unit 100.
[0080]
In the calculation of autofocus, the control unit 100 samples data of a part of the image of the light receiving sensor 21 and obtains the high frequency component using a digital filter or the like.
[0081]
The contrast AF employed in a normal digital camera will be described as an example. As a result of moving the focus lens 16 little by little in a fixed direction using the AF motor 43 and monitoring the high frequency components of each moving image, the high frequency components The focus lens position at the time when reaches the peak is determined as the focus position, and the focus lens is moved to the position where the peak value is exposed. In other words, the lens is moved while searching for the peak value, and when the peak value is obtained, the lens is stopped, and focusing is completed.
[0082]
If the light receiving sensor 21 in FIG. 3 is a phase difference AF sensor, first, the current defocus amount of the focus lens is calculated by the phase difference AF sensor. The defocus amount represents the amount of shift to the in-focus position of the lens, and the focus lens is moved to the in-focus position at once and stopped. This shortens the time required for focusing.
[0083]
Furthermore, when the sensor 21 in FIG. 8 is external light passive AF, the distance to the subject can be measured. By moving the focus lens in accordance with this distance, the focusing time can be shortened, and the flash emission amount can be determined in accordance with the distance, so that it is not necessary to use the pre-emission method.
[0084]
In FIG. 2, the light receiving sensor 20a is a two-dimensional sensor. In this case, the number of image pickup devices is that number which is smaller than the image pickup device 19. During the exposure by the image sensor, the output of the two-dimensional sensor is sequentially compared to detect image shake. According to the detected shake direction and shake amount of the image, a shake correction lens (not shown) can be shifted in the direction perpendicular to the optical axis to correct the shake of the captured image.
[0085]
The release button is a two-stage switch that can detect a half-pressed state and a depressed state as used in a silver halide camera. When the release button is pressed halfway in the standby state, the control unit 100 starts control for focus adjustment, and moves the focus lens 16 to the in-focus position as described above.
[0086]
The control unit 100 includes a CPU and a DSP, and organically controls the driving of each member of the above-described camera to comprehensively control the photographing operation of the digital camera 1. The control unit 100 includes a work memory composed of DRAM and a flash memory for storing a program. The control unit 100 and peripheral blocks are connected by an address bus and a data bus control bus.
[0087]
The control unit also includes a luminance determination unit and a shutter speed setting unit for setting the exposure control value. The brightness determination unit determines the brightness of the subject using an image captured by the CCD 19 at a predetermined timing (for example, 1/30 second) in the shooting standby state.
[0088]
The control unit 100 further includes a filter function for performing a filtering process to perform the recording process of the captured image, a recorded image generation function for generating a thumbnail image and a compressed image, and a memory card for displaying on the LCD display unit. 50 has a reproduction image generation function for generating a reproduction image from the image stored in the image 50.
[0089]
In the filtering process, the high-frequency component of the image to be recorded is corrected by the digital filter, and the image quality related to the contour is corrected.
[0090]
In the recorded image generation process, pixel data is read from the image memory 36 and a thumbnail image and a compressed image to be recorded in the memory card 50 are generated. In the recorded image generation process, a thumbnail image is generated by reading out pixel data for every 8 pixels in both the horizontal direction and the vertical direction while operating from the image memory 36 in the raster scanning direction. The thumbnail images are sequentially transferred to the memory card 50 and recorded.
[0091]
When recording to the memory card 50, all pixel data is read out from the image memory 36, and after a two-dimensional DCT conversion to these pixel data at a set compression rate, a predetermined compression process by JPEG method such as Huffman coding is performed. Apply.
[0092]
When the control unit 100 generates the thumbnail image and the compressed image of the image, the tag information (frame number, exposure, shutter speed, compression rate, shooting date / time, flash on / off data, scene information, image determination result) Both images are stored in the memory card 50.
[0093]
Each frame of the image recorded by the digital camera is recorded with high resolution image data (1600 × 1200 pixels) compressed in JPEG format of each tag portion and image data for thumbnail display (80 × 60 pixels). The
[0094]
When the mode of the digital camera is set to the playback mode, the image data having the tag information of the largest frame number of the memory card 50, that is, the most recently captured image is read out, and the playback image generation processing of the control unit 100 The data is decompressed and transferred to the VRAM 47 and displayed on the LCD display unit.
[0095]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first invention, the optical path branching means for branching the optical path of the bending photographing optical system, the light receiving sensor for receiving the light flux passing through one of the branched optical paths, and the light receiving sensor. And a control unit that performs control for imaging from the received light information of the subject, so that high-level imaging control can be performed while the camera is thinned.
[0096]
According to the second aspect of the present invention, a semi-transmissive part that is formed on a part of the bending member and transmits a part of the light beam, and a light receiving unit that is provided behind the semi-transmissive part and receives the light beam that has passed through the semi-transmissive part. Since it has a sensor and a control means for performing control for imaging from subject light information received by the light receiving sensor, the focus adjustment of the light beam by phase difference AF, camera shake correction, etc. while realizing a thin camera Advanced imaging control is possible. In addition, it is possible to perform advanced shooting control such as focus adjustment based on the distance measurement result and flash light control using flashmatic.
[0097]
According to the third invention, a semi-transmissive part formed in a part of the bending member, a light-projecting part provided behind the semi-transmissive part and projecting toward the subject through the semi-transmissive part, Since the control means for adjusting the focus by the light projected from the light projecting unit is provided, it is possible to perform advanced imaging control that enables the focus adjustment in a dark place while realizing a thin camera.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an external configuration of a digital camera according to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the digital camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a digital camera according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a digital camera according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a digital camera according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a dichroic mirror used in a digital camera according to a fourth embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a digital camera according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a digital camera according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a digital camera according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a control block of the digital camera according to each embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,1a ~ 1g Digital camera
2 Case
3 Subject light receiving window
4 Finder objective window
5 Flash light emitting part
10a-10g Bending optical system
11 Body of the lens barrel
13 Prism (bending member)
13a Mirror (bending member)
17 CCD
20a-20g Light receiving sensor unit
21, 21a, 21b Light receiving sensor
30a Half mirror (optical path branching means)
30b Dichroic lens (optical path branching means)
