JP2005292522A

JP2005292522A - 撮像装置

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Publication number: JP2005292522A
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Inventors: Makoto Oikawa; 真追川
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Abstract

【課題】使い勝手の良い撮像装置を提供する。
【解決手段】ファインダシャッタ１６３によってファインダ光学系の光路を閉じるために操作手段１２３を閉側に操作すると、制御手段１３５はミラーユニットを駆動して、撮影レンズ１０３からの光束をファインダ光学系に向けて反射させる第１の状態とする。また、ファインダ光学系の光路を開くために操作手段を開側に操作すると、制御手段はミラーユニットを駆動して、上記光束を撮像素子１０６に到達させる第２の状態とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、撮影レンズからの光束をファインダ光学系に導く第１の状態と、前記光束を撮像素子に到達させる第２の状態との間で切り換わる撮像装置に関するものである。

撮像装置の一つである一眼レフレックスカメラでは、光学ファインダを用いた物体像観察時には、撮影レンズから射出した光束を、撮影レンズに対して像面側に配置された反射ミラーで反射させて、ペンタプリズム等を含む光学ファインダに導いている。これにより、撮影者は、撮影レンズで形成された物体像を正像として見ることができる。このとき、反射ミラーは、撮影光路上に斜設されている。

一方、物体像を撮影する場合には、反射ミラーが撮影光路から待避することで撮影レンズからの光束を撮像媒体（フィルムやＣＣＤ等の撮像素子）に到達させる。そして、撮影動作が終了すると、反射ミラーは撮影光路上に斜設される。

ここで、一眼レフ方式のデジタルカメラには、手動で位相差検出方式による焦点調節とコントラスト検出方式による焦点調節を選択できるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、反射ミラーが撮影光路上に斜設されているときには、位相差検出方式による焦点調節を行い、反射ミラーが撮影光路から退避しているときには、撮像素子の出力を用いてコントラスト検出方式による焦点調節を行うものがある（例えば、特許文献２参照）。該特許文献２のカメラでは、撮像素子から読み出された画像を表示ユニットで表示（電子表示）させながら、コントラスト検出方式による焦点調節を行うことができる。

一般に、コントラスト検出方式による焦点調節においては、撮像レンズを光軸方向に僅かに移動させながら評価関数値を求めていくため、合焦状態となるまでに時間を要するという問題がある。なお、位相差検出方式による焦点調節では、検出されたデフォーカス量の分だけ撮影レンズを移動させるだけであるため、コントラスト検出方式に比べて合焦状態となるまでの時間が短くなる。

そこで、電子表示を用いて物体像を観察する場合でも、位相差検出方式による高速な焦点調節を行わせるために、カメラを以下に説明するような構成とすることができる。

カメラ内に設けられる全面ハーフミラーである主ミラーと、主ミラーからの透過光を反射させるサブミラーとを独立して動作させる構成とし、ＥＶＦ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｉｅｗＦｉｎｄｅｒ）状態およびＯＶＦ（ＯｐｔｉｃａｌＶｉｅｗＦｉｎｄｅｒ）状態に応じて主ミラーおよびサブミラーの位置を変えるようにする。すなわち、ＯＶＦ状態では、撮影レンズからの光束を主ミラーで反射させて光学ファインダに導くとともに、主ミラーの透過光をサブミラーで反射させて焦点検出ユニットに導くようにする。また、ＥＶＦ状態では、サブミラーを撮影光路から退避させるとともに、主ミラーの位置を変えて撮影レンズからの光束を反射させて焦点検出ユニットに導くとともに、主ミラーの透過光を撮像素子に到達させるようにする。

上述した構成にすることで、ＯＶＦ状態およびＥＶＦ状態において、焦点検出ユニットで位相差検出方式による焦点検出を行わせることができ、高速な焦点調節を行うことが可能となる。

ここで、上述した構成のカメラにおいて、ＥＶＦ状態では光学ファインダの接眼部を撮影者が覗かないため、外部光が接眼部からカメラ内に進入して焦点検出ユニットや撮像素子に到達してしまう恐れがある。接眼部から入射した光（ファインダ逆入射光）は、撮影に用いられる光ではないため、ゴースト光となる。すなわち、ファインダ逆入射光が焦点検出ユニットに到達した場合には焦点検出に誤差が生じてしまい、撮像素子に到達した場合には電子表示される画像が劣化してしまう。

一方、ＯＶＦ状態又はＥＶＦ状態から撮影動作を行う場合には、主ミラーおよびサブミラーが撮影光路から退避し、撮影レンズからの光束が直接撮像素子に到達する。ここで、撮影動作中にファインダ逆入射光が撮像素子に到達すると、撮影画像が劣化してしまう。

ＥＶＦ状態や撮影動作中でのファインダ逆入射光を防ぐために、光学ファインダ内に設けられたアイピースシャッタを閉じることが考えられる。

ここで、撮影動作に伴うミラーアップ動作に連動してアイピースシャッタを閉じるカメラがある（例えば、特許文献３参照）。該カメラは、ミラーの駆動機構とアイピースシャッタの駆動機構とに動力を伝達する遊星機構を有し、遊星機構の公転運動時にアイピースシャッタの駆動機構を動作させている。

一方、撮影者の視線検出結果に応じてアイピースシャッタの開閉動作を制御するカメラがある（例えば、特許文献４参照）。該カメラは、撮影者の眼球が接眼部に接近したか否かを検出する視線検出手段を有し、眼球が接眼部に接近していないときにアイピースシャッタを閉じるようにしている。
特開２００１−２７５０３３号公報（段落番号００５３〜００５７、図５）特開２００１−１２５１７３号公報（段落番号００６２〜００６７、図８、９）特開平６−８２９０８号公報（段落番号００２０〜００２３、図５）特開平８−２３４２７３号公報（段落番号００３５、００３６、図３）

撮影動作中のファインダ逆入射光を防ぐために、特許文献３で提案されている機構を適用した場合、ミラーの駆動機構とアイピースシャッタの駆動機構とに動力を伝達する機構が必要になる。通常、ミラーの駆動機構はミラーの横に配置され、アイピースシャッタの駆動機構は光学ファインダ内に配置されるため、ミラーの駆動機構とアイピースシャッタの駆動機構は離れた位置にある。したがって、２つの駆動機構に動力を伝達する機構が大型化してしまうとともに、複雑な機構となってしまう。

また、特許文献３のカメラは、撮影動作に連動してアイピースシャッタを閉じるものであるが、ＥＶＦ状態においてアイピースシャッタを閉じさせるものではない。ここで、ＥＶＦ状態でもアイピースシャッタを閉じさせるためには、別の駆動機構を設けたり、アイピースシャッタを開閉動作させるために撮影者によって操作される操作部材を設けたりする必要がある。

ここで、別の駆動機構を設ける場合、予め設けられているミラーの駆動機構に加えて、上記別の駆動機構が配置されることになるため、カメラが大型化してしまうとともに、複雑な機構となってしまう。

また、上記操作部材を設けた場合、撮影者は、ＯＶＦ状態およびＥＶＦ状態間での切り換えを行うたびに操作部材を操作しなければならず、面倒である。また、ＥＶＦ状態において、撮影者が操作部材を操作し忘れるおそれがあり、アイピースシャッタによってファインダ逆入射光を確実に防ぐことができない。そして、ＥＶＦ状態であるにもかかわらず、アイピースシャッタが開き状態にあることは、光学ファインダを用いないときにアイピースシャッタを閉じ状態にさせておくといった撮影者の意図を反映していないことにもなる。

一方、ＥＶＦ状態でのファインダ逆入射光を防ぐために、特許文献４で提案されている機構を適用した場合、ＯＶＦ状態から撮影動作を行ったときにアイピースシャッタが閉じないという問題がある。すなわち、撮影者が接眼部を覗きながら撮影を行うときに、アイピースシャッタが閉じない場合、接眼部を介してカメラ内にファインダ逆入射光が入り込んでしまうことがある。この場合、ファインダ逆入射光が撮像素子に到達してしまい、撮影画像が劣化してしまう。

本願の撮像装置は、撮影レンズからの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、光束を用いて被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、光束をファインダ光学系に向けて反射する第１の状態と光束を撮像素子に到達させる第２の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、ファインダ光学系の光路を開閉するファインダシャッタと、ファインダシャッタの開閉動作を行わせるために操作される操作手段と、ミラーユニットの駆動を制御する制御手段とを有する。ここで、制御手段は、操作手段が開側に操作されることに応じてミラーユニットを第１の状態に駆動し、操作手段が閉側に操作されることに応じてミラーユニットを第２の状態に駆動することを特徴とする。

本発明によれば、操作手段を操作するだけで、ファインダシャッタを開閉動作させるとともに、ファインダシャッタの開閉に対応した状態にミラーユニットを駆動させることができ、撮像装置の操作性（使い勝手）を向上させることができる。すなわち撮影者の意図に従った撮像装置の制御を、より簡単な操作で実現できることとなる。

ここで、ミラーユニットが第２の状態に駆動されるときには、ファインダシャッタの閉動作が行われるため、撮像装置外部の光がファインダ光学系を介して撮像装置内に入り込むのを阻止することができる。また、ミラーユニットが第１の状態に駆動されるときには、ファインダシャッタの開き動作が行われるため、ファインダ光学系を介して被写体像を観察することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

以下、本発明の実施例１であるカメラについて、図１から図７を参照しながら説明する。

図６は本実施例におけるカメラシステムの構成を示す概略図である。このカメラシステムは、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置とを有している。

カメラは、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いた単板式のデジタルカラーカメラであり、撮像素子を連続的または単発的に駆動して動画像または静止画像を表わす画像信号を得る。ここで、撮像素子は、露光した光を画素毎に電気信号に変換して受光量に応じた電荷を蓄積し、蓄積された電荷を読み出すタイプのエリアセンサである。

図６において、１０１はカメラ本体、１０２はカメラ本体１０１に対して取り外し可能なレンズ装置である。レンズ装置１０２内には、撮影光学系が設けられている。レンズ装置１０２は、公知のマウント機構を介してカメラ本体１０１に電気的、機械的に接続される。そして、焦点距離の異なるレンズ装置１０２をカメラ本体１０１に装着することによって、様々な画角の撮影画面を得ることが可能である。

また、レンズ装置１０２では、不図示の駆動機構を介して撮影光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させたり、フォーカシングレンズを柔軟性のある透明弾性部材や液体レンズで構成し、界面形状を変化させて屈折力を変えたりすることで、撮影光学系の焦点調節を行う。

１０６はパッケージ１２４に収納された撮像素子である。撮影光学系１０３から撮像素子１０６に至る光路中には、撮像素子１０６上に物体像（光学像）の必要以上に高い空間周波数成分が伝達されないように撮影光学系１０３のカットオフ周波数を制限する光学ローパスフィルタ１５６が設けられている。また、撮影光学系１０３には、不図示の赤外線カットフィルタが形成されている。

撮像素子１０６から読み出された信号は、後述するように所定の処理が施された後、画像データとしてディスプレイユニット１０７上に表示される。ディスプレイユニット１０７はカメラ本体１０１の背面に取り付けられており、使用者はディスプレイユニット１０７での表示を直接観察できるようになっている。

ディスプレイユニット１０７を、有機ＥＬ空間変調素子や液晶空間変調素子、微粒子の電気泳動を利用した空間変調素子などで構成すれば、消費電力を小さくでき、かつディスプレイユニット１０７の薄型化を図ることができる。これにより、カメラ本体１の省電力化および小型化を図ることができる。

撮像素子１０６は、具体的には、増幅型固体撮像素子の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ（以降ＣＭＯＳセンサと略す）である。ＣＭＯＳセンサの特長の１つに、エリアセンサ部のＭＯＳトランジスタと撮像素子駆動回路、ＡＤ変換回路、画像処理回路といった周辺回路を同一工程で形成できるため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤと比較して大幅に削減できる。また、任意の画素へのランダムアクセスが可能といった特長も有し、ディスプレイ用に間引いた読み出しが容易であって、ディスプレイユニット１０７において高い表示レートでリアルタイム表示が行える。

撮像素子１０６は、上述した特長を利用し、ディスプレイ画像出力動作（撮像素子１０６の受光領域のうち一部を間引いた領域での読み出し）および高精彩画像出力動作（全受光領域での読み出し）を行う。

１１１は可動型のハーフミラー（第１のミラー部材）であり、撮影光学系１０３からの光束のうち一部を反射させるとともに、残りを透過させる。ハーフミラー１１１の屈折率はおよそ１．５であり、厚さが０．５ｍｍである。１０５は撮影光学系１０３によって形成される物体像の予定結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、１１２はペンタプリズムである。

１０９はフォーカシングスクリーン上に結像された物体像を観察するためのファインダレンズであり、実際には３つのファインダレンズ（図１の１０９−１、１０９−２、１０９−３）で構成されている。フォーカシングスクリーン１０５、ペンタプリズム１１２およびファインダレンズ１０９は、ファインダ光学系を構成する。

ハーフミラー１１１の背後（像面側）には可動型のサブミラー（第２のミラー部材）１２２が設けられ、ハーフミラー１１１を透過した光束のうち光軸Ｌ１に近い光束を反射させて焦点検出ユニット（焦点検出手段）１２１に導いている。サブミラー１２２は後述する回転軸１２５（図１等参照）を中心に回転し、ハーフミラー１１１の動きに応じてミラーボックスの下部に収納される。すなわち、サブミラー１２２は、ハーフミラーと一体となって動作せず、独立して撮影光路に対して進退可能となっている。

焦点検出ユニット１２１は、サブミラー１２２からの光束を受光して位相差検出方式による焦点検出を行う。

ハーフミラー１１１とサブミラー１２２で構成される光路分割系は、後述するように第１から第３の光路分割状態の間で切り替わることができるようになっている。第１の光路分割状態（第１の状態）では、撮影光学系１０３からの光束がハーフミラー１１１で反射してファインダ光学系に導かれるとともに、ハーフミラー１１１を透過した光束がサブミラー１２２で反射して焦点検出ユニット１２１に導かれる。

第１の光路分割状態では、ファインダレンズ１０９を介して上記光束によって形成された物体像を観察することができるとともに、焦点検出ユニット１２１において焦点検出を行わせることができる。なお、図６では、第１の光路分割状態を示している。

第２の光路分割状態（透過／反射状態）では、撮影光学系１０３からの光束がハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６に到達するとともに、ハーフミラー１１１で反射して焦点検出ユニット１２１に導かれる。第２の光路分割状態では、撮像された画像データをディスプレイユニット１０７上でリアルタイム表示させたり、高速連続撮影を行ったりすることができる。ここで、第２の光路分割状態では、光路分割系を動作させずに撮像素子１０６での撮像を行うことができるため、信号処理系での動作を高速化させることで高速連続撮影を行うことができる。

また、第２の光路分割状態では、焦点検出ユニット１２１において焦点検出を行わせることができる。このため、ディスプレイユニット１０７でのモニタ中でも、位相差検出方式による高速な焦点調節を行うことが可能である。

第３の光路分割状態（退避状態）では、撮影光学系１０３からの光束がダイレクトに撮像素子１０６に導かれる。この状態において、ハーフミラー１１１およびサブミラー１２２は、撮影光路から退避している。第３の光路分割状態は、大型のプリントなどに好適な高精細な画像を生成するために使用される。

光路分割系の駆動は、不図示の電磁モータおよびギア列を有するミラー駆動機構によって行われ、ハーフミラー１１１およびサブミラー１２２それぞれの位置を変化させることで、第１から第３の光路分割状態の間で切り換えることができる。

ここで、上述した３通りの光路分割状態を高速で切り換えるために、ハーフミラー１１１を透明樹脂で形成して軽量化を図っている。また、ハーフミラー１１１の裏面（図６においてサブミラー１２２側の面）には、複屈折性を持つ高分子薄膜が貼り付けられている。これは、画像をモニタ（リアルタイム表示）する場合や高速連続撮影を行う場合のように撮像素子１０６の全画素を用いて撮像しないことに対応させて、さらに強いローパス効果を付与するためである。

なお、ハーフミラー１１１の表面に、可視光の波長よりも小さなピッチを持つ微細な角錐状の周期構造を形成し、いわゆるフォトニック結晶として作用させることによって、空気と樹脂との屈折率差による光の表面反射を低減し、光の利用効率を高めることも可能である。このように構成すると、第２の光路分割状態において、ハーフミラー１１１の裏面および表面での光の多重反射によってゴーストが発生するのを防ぐことができる。

１０４は可動式の閃光発光ユニットであり、カメラ本体１０１に収納される収納位置とカメラ本体１０１から突出した発光位置との間で移動可能である。１１３は像面に入射する光量を調節するフォーカルプレンシャッタ、１１９はカメラ本体１０１を起動させるためのメインスイッチである。

１２０は２段階で押圧操作されるレリーズボタンであり、半押し操作（ＳＷ１のＯＮ）で撮影準備動作（測光動作や焦点調節動作等）が開始され、全押し操作（ＳＷ２のＯＮ）で撮影動作（撮像素子１０６から読み出された画像データの記録媒体への記録）が開始される。

１２３はアイピースシャッタ開閉スイッチ（操作手段）であり、該スイッチの操作によって後述するアイピースシャッタをファインダ光学系の光路内に進入（閉じ状態）させたり、退避（開き状態）させたりすることができる。ここで、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３はスライド式のスイッチになっており、アイピースシャッタを閉じ状態とさせる閉じ位置とアイピースシャッタを開き状態とさせる開き位置との間で移動可能となっている。そして、アイピースシャッタを開き位置もしくは閉じ位置まで移動させると、この位置で保持されるようになっている。

１８０は、フォーカシングスクリーン１０５上に特定の情報を表示させるための光学ファインダ内情報表示ユニットである。

図７は、本実施例におけるカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。ここで、図６で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いている。まず、物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。

カメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録再生系および制御系を有する。撮像系は、撮影光学系１０３および撮像素子１０６を有し、画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１およびＹＣ処理回路１３２を有する。また、記録再生系は、記録処理回路１３３および再生処理回路１３４を有し、制御系は、カメラシステム制御回路（制御手段）１３５、操作検出回路（操作検出手段）１３６、撮像素子駆動回路１３７およびアイピース駆動回路１４３を有する。

１３８は、外部のコンピュータ等に接続され、データの送受信を行うために規格化された接続端子である。上述した電気回路は、不図示の小型燃料電池からの電力供給を受けて駆動する。

撮像系は、物体からの光を、撮影光学系１０３を介して撮像素子１０６の撮像面に結像させる光学処理系である。撮影光学系１０３内に設けられた不図示の絞りの駆動を制御するとともに、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ１１３の駆動を制御することによって、適切な光量の物体光を撮像素子１０６で受光させることができる。

撮像素子１０６として、正方画素が長辺方向に３７００個、短辺方向に２８００個並べられ、合計約１０００万個の画素数を有する撮像素子が用いられている。そして、各画素にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルタが交互に配置され、４画素が一組となるいわゆるベイヤー配列を構成している。

ベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強く感じやすいＧの画素をＲやＢの画素よりも多く配置することで、総合的な画像性能を上げている。一般に、この方式の撮像素子を用いる画像処理では、輝度信号は主にＧから生成し、色信号はＲ、Ｇ、Ｂから生成する。

撮像素子１０６から読み出された信号は、Ａ／Ｄ変換器１３０を介して画像処理系に供給される。この画像処理系での画像処理によって画像データが生成される。

Ａ／Ｄ変換器１３０は、撮像素子１０６の各画素から読み出された信号の振幅に応じて、例えば撮像素子１０６の出力信号を１０ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像処理はデジタル処理にて実行される。

画像処理系は、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル信号から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号を輝度信号Ｙおよび色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）にて表わされるＹＣ信号などに変換する。

ＲＧＢ画像処理回路１３１は、Ａ／Ｄ変換器１３０の出力信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。

ＹＣ処理回路１３２は、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する信号処理回路である。このＹＣ処理回路１３２は、高域輝度信号ＹＨを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号ＹＬを生成する低域輝度信号発生回路および、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する色差信号発生回路を有している。輝度信号Ｙは、高域輝度信号ＹＨと低域輝度信号ＹＬを合成することによって形成される。

記録再生系は、不図示のメモリへの画像信号の出力と、ディスプレイユニット１０７への画像信号の出力とを行う処理系である。記録処理回路１３３はメモリへの画像信号の書き込み処理および読み出し処理を行い、再生処理回路１３４はメモリから読み出した画像信号を再生して、ディスプレイユニット１０７に出力する。

また、記録処理回路１３３は、静止画データおよび動画データを表わすＹＣ信号を所定の圧縮形式にて圧縮するとともに、圧縮されたデータを伸張させる圧縮伸張回路を内部に有する。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリなどを有しており、このフレームメモリに画像処理系からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積し、複数のブロックのうち各ブロックから蓄積された信号を読み出して圧縮符号化する。圧縮符号化は、例えば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化およびハフマン符号化することにより行われる。

再生処理回路１３４は、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙをマトリクス変換して、例えばＲＧＢ信号に変換する回路である。再生処理回路１３４によって変換された信号はディスプレイユニット１０７に出力され、可視画像として表示（再生）される。再生処理回路１３４およびディスプレイユニット１０７は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信を介して接続されていてもよく、このように構成すれば、このカメラで撮像された画像を離れたところからモニタすることができる。

一方、制御系における操作検出回路１３６は、メインスイッチ１１９、レリーズボタン１２０、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３、撮影モード設定スイッチ（モード設定手段）１２６等（他のスイッチは図７では不図示）の操作を検出して、この検出結果をカメラシステム制御回路１３５に出力する。

ここで、撮影モード設定スイッチ１２６は、カメラにおいて設定可能な複数の撮影モードのうちいずれか１つの撮影モードを選択して、設定するために操作されるスイッチである。上記撮影モードとしては、例えば、シャッタ優先撮影モード、絞り優先撮影モード、後述するリモート撮影モードおよびセルフタイマ撮影モードがある。

カメラシステム制御回路１３５は、操作検出回路１３６からの検出信号に応じてカメラシステムでの動作を制御する。また、カメラシステム制御回路１３５は、撮像動作を行う際のタイミング信号を生成して、撮像素子駆動回路１３７に出力する。

撮像素子駆動回路１３７は、カメラシステム制御回路１３５からの制御信号を受けることで撮像素子１０６を駆動させるための駆動信号を生成する。情報表示回路１４２は、カメラシステム制御回路１３５からの制御信号を受けて光学ファインダ内情報表示ユニット１８０の駆動を制御する。アイピースシャッタ駆動回路１４３は、カメラシステム制御回路１３５からの制御信号を受けてアイピースシャッタ駆動アクチュエータ（駆動手段）１４４の駆動を制御する。

制御系は、カメラ本体１０１に設けられた各種スイッチの操作に応じて撮像系、画像処理系および記録再生系での駆動を制御する。例えば、レリーズボタン１２０の操作によってＳＷ２がＯＮとなった場合、制御系（カメラシステム制御回路１３５）は、撮像素子１０６の駆動、ＲＧＢ画像処理回路１３１の動作、記録処理回路１３３の圧縮処理などを制御する。さらに、制御系は、情報表示回路１４２を介して光学ファインダ内情報表示ユニット１８０の駆動を制御することによって、光学ファインダ内での表示（表示セグメントの状態）を変更する。

次に、撮影光学系１０３の焦点調節動作に関して説明する。

カメラシステム制御回路１３５はＡＦ制御回路１４０と接続している。また、レンズ装置１０２をカメラ本体１０１に装着することで、カメラシステム制御回路１３５は、マウント接点１０１ａ、１０２ａを介してレンズ装置１０２内のレンズシステム制御回路１４１と接続される。そして、ＡＦ制御回路１４０およびレンズシステム制御回路１４１と、カメラシステム制御回路１３５とは、特定の処理の際に必要となるデータを相互に通信する。

焦点検出ユニット１２１（焦点検出センサ１６７）は、撮影画面内の所定位置に設けられた焦点検出領域での検出信号をＡＦ制御回路１４０に出力する。ＡＦ制御回路１４０は、焦点検出ユニット１２１からの出力信号に基づいて焦点検出信号を生成し、撮影光学系１０３の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。そして、ＡＦ制御回路１４０は、検出したデフォーカス量を撮影光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズの駆動量に変換し、フォーカシングレンズの駆動量に関するデータを、カメラシステム制御回路１３５を介してレンズシステム制御回路１４１に送信する。

ここで、移動する物体に対して焦点調節を行う場合、ＡＦ制御回路１４０は、レリーズボタン１２０が全押し操作されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案して、フォーカシングレンズの適切な停止位置を予測する。そして、予測した停止位置へのフォーカシングレンズの駆動量に関するデータをレンズシステム制御回路１４１に送信する。

一方、カメラシステム制御回路１３５が、撮像素子１０６の出力信号に基づいて物体の輝度が低く、十分な焦点検出精度が得られないと判定したときには、閃光発光ユニット１０４又は、カメラ本体１０１に設けられた不図示の白色ＬＥＤや蛍光管を駆動することによって物体を照明する。

レンズシステム制御回路１４１はフォーカシングレンズの駆動量に関するデータを受信すると、レンズ装置１０２内の不図示の駆動機構を駆動することによってフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させる。なお、上述したようにフォーカシングレンズが液体レンズ等で構成されている場合には、界面形状を変化させることになる。これにより、撮影光学系１０３の焦点調節動作が行われる。

ＡＦ制御回路１４０において物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路１３５に送信される。このとき、レリーズボタン１２０の全押し操作によってＳＷ２がＯＮ状態になれば、上述したように撮像系、画像処理系および記録再生系によって撮影動作が行われる。

一方、２０１はアイピースシャッタ開閉検出器（開閉検出手段）、１４５はハーフミラー１１１およびサブミラー１２２を第１から第３の光路分割状態の間で動作させるためのミラー駆動ユニットである。

図１から図５は本実施例におけるカメラシステムの断面図である。なお、これらの図においては、レンズ装置１０２の一部を示している。また、図６で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いている。

ここで、図１は第２の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図、図２は第１の光路分割状態および第２の光路分割状態の間で切り替わる途中の状態にあるカメラシステムの断面図である。図３は第１の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図、図４は第１の光路分割状態および第３の光路分割状態の間で切り替わる途中の状態にあるカメラシステムの断面図、図５は第３の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図である。

以下、ハーフミラー１１１およびサブミラー１２２で構成される光路分割系が上述した第１の光路分割状態にあるときの図（図３）を用いてカメラシステムの構成について説明する。

図３において、１０１はカメラ本体、１０２はレンズ装置である。レンズ装置１０２は、レンズ側マウント１０２ｂを介してカメラ側マウント１０１ｂに装着される。１０３ａは撮影光学系１０３を構成する複数のレンズのうち最も像面側に位置する撮影レンズ、１０５はファインダ光学系のフォーカシングスクリーンである。１０７はディスプレイユニット、１６３はアイピースシャッタ（ファインダシャッタ）である。

１６４は焦点検出ユニット１２１における光束の取り込み窓となるコンデンサーレンズ、１６５はコンデンサーレンズ１６４からの光束を反射させる反射ミラーである。１６６は反射ミラー１６５で反射した光束を焦点検出センサ１２２上で結像させるための再結像レンズ、１２２は焦点検出センサである。

１１１は可動型のハーフミラーで、不図示のハーフミラー受け板に保持されている。ハーフミラー受け板の両側縁部（紙面奥方向および紙面手前方向）には、それぞれピン１７３が設けられているとともに、一方の側縁部（紙面奥方向）にはピン１７４が設けられている。ここで、ハーフミラー１１１とピン１７３、１７４は一体的に移動するようになっている。

１７０はハーフミラー駆動レバー、１７１はハーフミラー支持アームである。ハーフミラー駆動レバー１７０は、カメラ本体１０１に固定された回転軸１７０ａに対して回転可能に支持され、ハーフミラー支持アーム１７１はカメラ本体１０１に固定された回転軸１７１ａに対して回転可能に支持されている。

また、ハーフミラー支持アーム１７１は接続部１７１ｂを介してミラーボックスの対向する壁面側に設けられた略同一形状の構造と接続されている。不図示のハーフミラー受け板の両側に設けられたピン１７３は、ハーフミラー支持アーム１７１の先端に設けられた貫通孔部１７１ｃに係合している。これにより、ハーフミラー１１１は、ハーフミラー受け板を介して貫通孔部１７１ｃを中心に回動可能となっている。

ハーフミラー受け板は、ピン１７３とピン１７４の中間位置において不図示のトーションバネによって矢印Ａ方向に付勢されており、該トーションバネの付勢力はハーフミラー受け板を介してハーフミラー１１１にも働いている。

第１の光路分割状態では、ミラーストッパ１６０、１６１がハーフミラー１１１の移動領域内に進入した状態にあるため、ハーフミラー１１１は、上記トーションバネの付勢力を受けてミラーストッパ１６０、１６１に当接している。このとき、ピン１７３とハーフミラー駆動レバー１７０の第１のカム面１７０ｂとの間および、ピン１７４とハーフミラー駆動レバー１７０の第２のカム面１７０ｃとの間には若干の隙間がある。これにより、ハーフミラー１１１は、図３に示す状態で位置決めされている。

なお、ミラーストッパ１６０、１６１は、不図示のミラー駆動機構の駆動によってハーフミラー１１１の移動領域内に進入したり、退避したりすることができる。また、ミラーストッパ１６０、１６１は、ハーフミラー１１１の移動領域内にあるか移動領域外にあるかを問わず、撮影光路外（撮影光束に影響を与えない位置）に位置している。さらに、後述するミラーストッパ１７５、１７６も同様に撮影光路外に位置している。

一方、サブミラー１２２は回転軸１２５を中心に回転可能となっており、第１の光路分割状態では、図３に示すようにハーフミラー１１１からの透過光を焦点検出ユニット１２１（コンデンサーレンズ１６４）側に反射させる位置に保持されている。

第１の光路分割状態において、撮影光学系１０３からの光束のうち一部の光束はハーフミラー１１１で反射してファインダ光学系に導かれ、残りの光束はハーフミラー１１１を透過しサブミラー１２２で反射して焦点検出ユニット１２１に導かれる。

図３に示す状態にあるミラーストッパ１６０、１６１がハーフミラー１１１の移動領域から退避したとき、ハーフミラー１１１は不図示のトーションバネによる矢印Ａ方向の付勢力を受けて図２に示す状態となる。このとき、トーションバネの付勢力により、ピン１７３はハーフミラー駆動レバー１７０の第１のカム面１７０ｂに当接し、ピン１７４はハーフミラー駆動レバー１７０の第２のカム面１７０ｃに当接する。

そして、ハーフミラー駆動レバー１７０の回転に応じて第１のカム面１７０ｂと第２のカム面１７０ｃに沿ってピン１７３、１７４がそれぞれ摺動し、ハーフミラー１１１の姿勢が変化する。すなわち、ハーフミラー駆動レバー１７０の回転に伴ってハーフミラー支持アーム１７１が回転し、ハーフミラー駆動レバー１７０およびハーフミラー支持アーム１７１に対してピン１７３、１７４を介して連結されている不図示のハーフミラー受け板とハーフミラー１１１が一体的に動作する。

ハーフミラー駆動レバー１７０およびハーフミラー支持アーム１７１が図３中反時計方向に回動することによって、ハーフミラー１１１は図１に示すようにミラーストッパ１７５、１７６に当接する。このとき、ハーフミラー１１１は不図示のトーションバネによる矢印Ａ方向の付勢力を受けているため、図１に示す状態、すなわち第２の光路分割状態に保持される。

ここで、ハーフミラー１１１が第１の光路分割状態から第２の光路分割状態に移行するときには、サブミラー１２２が回転軸１２５を中心に図３中時計方向に回動することによってミラーボックスの下部まで移動する。すなわち、ハーフミラー１１１が第１の光路分割状態から第２の光路分割状態に移行する前に、サブミラー１２２がミラーボックスの下部へ移動することで、ハーフミラー１１１がサブミラー１２２に衝突するのを避けている。

第２の光路分割状態では、図１に示すように撮影レンズ１０３ａからの光束のうち一部の光束がハーフミラー１１１で反射して焦点検出ユニット１２１に導かれるとともに、残りの光束がハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６に到達する。

一方、第１の光路分割状態（図３）から第３の光路分割状態（図５）に移行する際には、ハーフミラー駆動レバー１７０が図３中時計方向に回転することにより、ハーフミラー１１１を撮影光路に対してカメラ本体１０１の上方（フォーカシングスクリーン１０５側）に退避させる。また、回転軸１２５を中心としてサブミラー１２２を図３中時計方向に回転させることにより、サブミラー１２２を撮影光路に対してカメラ本体１０１の下側に退避させる。

第３の光路分割状態では、図５に示すように撮影レンズ１０３ａからの光束が撮像素子１０６に到達する。

次に、図８を用いて、アイピースシャッタとアイピースシャッタ開閉検出器の構成を説明する。図８は、図１の光射出面側（撮影者の眼球側）から見たときのアイピースシャッタ等の構造を示したものである。図８では、アイピースシャッタ１６３とアイピースシャッタ開閉検出器２０１の動きを見やすくするために、カメラ本体１０１の外装とファインダレンズ１０９−３は示している。

図８（Ａ）では、アイピースシャッタ１６３がファインダ光学系の光路内に進入した状態を示し、図８（Ｂ）では、アイピースシャッタ１６３がファインダ光学系の光路から退避した状態を示している。

アイピースシャッタ１６３は、カメラ本体１０１に設けられた回転軸１０１ｃを中心に回転可能となっており、回転動作によりファインダ光学系の光路内に進入した閉じ位置と上記光路から退避した開き位置との間で移動可能となっている。

アイピースシャッタには図８Ａと図８Ｂに、図７に示すアイピース駆動アクチュエータ１４４があり、カメラシステム制御回路１３５からの信号に応じてアイピースシャッタの開閉駆動を行う。

アイピースシャッタ１６３には突起部１６３ａが形成されている。突起部１６３ａは、不図示の動力伝達機構を介してアイピース駆動アクチュエータ１４４に連結されており、アイピース駆動アクチュエータ１４４からの駆動力を受けることで回転軸１０１ｃを中心に回転する。これにより、アイピースシャッタ１６３が回転軸１０１ｃを中心に回転する。

突起部１６３ａの近傍にはアイピースシャッタ開閉検出器２０１が配置されている。アイピースシャッタ開閉検出器２０１は、２つの端子部２０１ａ、２０１ｂを有している。図８（Ｂ）に示すように自由状態では端子部２０１ａ、２０１ｂが互いに離れて非接触の状態（ＯＦＦ状態）となっている。また、図８（Ａ）に示すようにアイピースシャッタ開閉検出器２０１の端部がアイピースシャッタ１６３によって押し込まれたときには、端子部２０１ａ、２０１ｂが接触して導通状態（ＯＮ状態）となる。

アイピースシャッタ開閉検出器２０１は、図７に示すようにカメラシステム制御回路１３５に接続されており、カメラシステム制御回路１３５はアイピースシャッタ開閉検出器２０１からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてアイピースシャッタ１６３の動作状態を判別する。

使用者操作によってアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が閉じ位置に移動すると、操作検出回路１３６においてアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作状態が検出され、この検出信号がカメラシステム制御回路１３５に送られる。そして、カメラシステム制御回路１３５は、アイピース駆動回路１４３に駆動信号を送り、アイピース駆動アクチュエータ１４４を駆動させる。これにより、アイピースシャッタ１６３はアイピース駆動アクチュエータ１４４からの駆動力を受けることで、ファインダ光学系の光路内に進入する（閉じ状態）。

アイピースシャッタ１６３が閉じ状態になると、図８（Ａ）に示すように突起部１６３ａがアイピースシャッタ開閉検出器２０１の端部を押し込む。これにより、端子部２０１ｂが端子部２０１ａに接触してアイピースシャッタ開閉検出器２０１が通電状態となり、カメラシステム制御回路１３５においてアイピースシャッタ１６３が閉じ状態にあることが検出される。

一方、使用者操作によってアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が開き位置に移動すると、操作検出回路１３６においてアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作状態が検出され、この検出信号がカメラシステム制御回路１３５に送られる。そして、カメラシステム制御回路１３５は、アイピース駆動回路１４３に駆動信号を送り、アイピース駆動アクチュエータ１４４を駆動させる。これにより、アイピースシャッタ１６３はアイピース駆動アクチュエータ１４４からの駆動力を受けることで、ファインダ光学系の光路から退避する（開き状態）。

アイピースシャッタ１６３が開き状態になると、図８（Ｂ）に示すように突起部１６３ａがアイピースシャッタ開閉検出器２０１の端部から離れた状態となる。これにより、アイピースシャッタ開閉検出器２０１は非導通状態となり、カメラシステム制御回路１３５においてアイピースシャッタ１６３が開き状態にあることが検出される。

ここで、後述するように第２および第３の光路分割状態では、アイピースシャッタ１６３が図８（Ａ）に示す閉じ状態となり、第１の光路分割状態では、アイピースシャッタ１６３が図８（Ｂ）に示す開き状態となる。

上述した構成のカメラシステムにおける撮影シーケンスについて、図９を用いて説明する。なお、図９に示す動作はカメラシステム制御回路１３５において行われる。

ステップＳ１００では、メインスイッチ１１９がＯＮ状態であるか否かを判別する。そして、メインスイッチ１１９がＯＮ状態となったときにはステップＳ１０１に進む。ステップＳ１０１では、カメラシステム内の電気回路を起動する。ステップＳ２００では、ファインダ切り換えサブルーチンを実行する。ここで、ステップＳ２００における動作の詳細は後述する。

ステップＳ１０２では、操作検出回路１３６を介してアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作が行われたか否かを判別する。アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作が検出されたときには、ステップＳ２００に戻ってファインダ切り換え動作を実行する。一方、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作が検出されなかったときには、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、カメラ本体１０１に設けられた不図示のリモート撮影・セルフタイマ撮影設定スイッチの操作によってリモート撮影・セルフタイマ撮影モードが設定されているか否かを判別する。

リモート撮影とは、カメラ本体１０１とは別体のリモートコントロール装置の操作によって撮影準備動作および撮影動作を行うものであり、撮影者本人も被写体となって撮影を行いたいときなどに用いられる場合が多い。セルフタイマ撮影とは、レリーズボタン１２０が全押し操作されてから所定時間経過後に撮影動作が行われるものであり、撮影者本人も被写体となって撮影を行いたいときなどに用いられる場合が多い。

ステップＳ１０３でリモート撮影・セルフタイマ撮影が設定されていると判断したときには、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３において、カメラシステム制御回路１３５はアイピース駆動回路１４３に駆動信号を送り、アイピースシャッタ駆動アクチュエータ１４４を駆動させることによってアイピースシャッタ１６３を閉じ状態とさせる。アイピースシャッタ１６３が閉じ状態になると、アイピースシャッタ開閉検出器２０１からカメラシステム制御回路１３５にアイピースシャッタ閉信号が送られ、カメラシステム制御回路１３５において確実にアイピースシャッタ１６３が閉じ状態にあることが確認される。

リモート撮影・セルフタイマ撮影では、ファインダ光学系の接眼部を撮影者が覗かないため、カメラ本体１０１内にファインダ逆入射光（接眼部からファインダ光学系内に入り込む外光）が入りやすい。ファインダ逆入射光が焦点検出ユニット１２１に到達した場合には検出誤差の要因となり、高精度な焦点検出の阻害要因となる恐れがある。また、ファインダ逆入射光が測光系に到達した場合、すなわち本実施例では撮像素子１０６の出力に基づいて測光動作を行うため、ファインダ逆入射光が撮像素子１０６に到達した場合には、測光検出誤差の要因となる恐れがある。

このため、本実施例では、ステップＳ１１３においてアイピースシャッタ１６３を閉じ状態とすることで、ファインダ逆入射光の発生を防止して高精度な焦点検出と測光を実現している。

ステップＳ１０３でリモート撮影・セルフタイマ撮影が設定されていないと判断したときには、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、レリーズボタン１２０の半押し操作によってＳＷ１がＯＮ状態になっているか否かを判別する。ここで、ＳＷ１がＯＦＦ状態の場合にはステップＳ１０２に戻り、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作が行われたか否かを判別する。一方、ＳＷ１がＯＮ状態である場合には、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、カメラシステム制御回路１３５からＡＦ制御回路１４０にＡＦ開始信号を送る。これにより、ＡＦ制御回路１４０は、焦点検出ユニット１２１での検出動作を開始させるとともに、焦点検出ユニット１２１の出力（焦点検出結果）に基づいて焦点調節動作を開始する。

ステップＳ１０６では、レリーズボタン１２０の全押し操作によってＳＷ２がＯＮ状態にあるか否かを判別する。ここで、ＳＷ２がＯＦＦ状態である場合には再びステップＳ１０４に進み、ＳＷ１がＯＮ状態であるか否かを判別する。一方、ＳＷ２がＯＮ状態である場合には、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、カメラシステム制御回路１３５からアイピース駆動回路１４３に駆動信号を送り、アイピースシャッタ駆動アクチュエータ１４４を駆動することでアイピースシャッタ１６３を閉じ状態にさせる。なお、ステップＳ１１３でアイピースシャッタ１６３を閉じ状態としている場合には、ステップＳ１０７での動作は行わない。

アイピースシャッタ１６３が閉じ状態になると、アイピースシャッタ開閉検出器２０１からカメラシステム制御回路１３５にアイピースシャッタ閉信号が送られ、カメラシステム制御回路１３５において確実にアイピースシャッタ１６３が閉じたことが確認される。

ステップＳ１０８では、カメラシステム制御回路１３５からミラー駆動ユニット１４５にミラー駆動開始信号を送り、ハーフミラー１１１およびサブミラー１２２を図５に示す位置に移動させて第３の光路分割状態とする。第３の光路分割状態では、図５に示すようにハーフミラー１１１およびサブミラー１２２が撮影光路から退避するため、撮影レンズ１０３ａからの光束がダイレクトに撮像素子１０６に到達する。

ステップＳ１０９において、カメラシステム制御回路１３５は、レンズシステム制御回路１４１を介してレンズ装置１０２内に設けられた不図示の絞りの駆動を制御する。具体的には、測光結果に基づいて決定された絞り値となるように絞りの駆動を制御する。また、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ１１３の駆動を制御する。具体的には、測光結果に基づいて決定されたシャッタ速度となるようにフォーカルプレンシャッタ１１３の駆動を制御する。これにより、適切な光量の物体光が、撮影光学系１０３を通過して撮像素子１０６の撮像面で結像する。

そして、カメラシステム制御回路１３５は、撮像素子駆動回路１３７に撮像開始信号を送ることにより、撮像素子１０６を駆動させる。これにより、撮像素子１０６において受光量に応じた電気信号が蓄積されるとともに、蓄積された信号が読み出される（撮像動作）。

ステップＳ１１０では、撮像素子１０６から読み出された信号が、Ａ／Ｄ変換器１３０を介してＲＧＢ画像処理回路１３１に送られ、ホワイトバランス処理、ガンマ補正、補間演算処理が施される。さらに、ＹＣ処理回路１３２でＹＣ処理がなされて画像処理が完了する。この画像処理によって高精彩な画像を得ることができる。

ステップＳ１１１では、画像データを記録処理回路１３３に送り、所定の圧縮形式で圧縮した後、記録媒体に記録する。

ステップＳ１１２では、画像データを再生処理回路１３４に送り、ディスプレイユニット１０７において撮影画像のプレビュー表示を行う。プレビュー表示後は、ファインダ切り換えサブルーチン（ステップＳ２００）に戻り、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作状態に応じて光路分割状態を変更する。

上述したフローでは、カメラシステムがリモート撮影・セルフタイマ撮影モードに設定されている場合および、カメラ本体１０１（光路分割系）が第３の光路分割状態にある場合において、アイピースシャッタ１６３を閉じ状態とすることによってファインダ逆入射光がカメラ本体１０１内に入り込まないようにしている。

ここで、第３の光路分割状態では、光を透過させるハーフミラー１１１がフォーカシングスクリーン１０５の下側に配置されている。このため、ファインダ逆入射光がファインダ光学系およびハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６の受光面に到達するおそれがある。そこで、本実施例では、カメラ本体１０１が第３の光路分割状態にある場合にアイピースシャッタ１６３を閉じ状態とすることによってファインダ逆入射光が撮像素子１０６の受光面に到達しないようにしている。

しかも、本実施例では、リモート撮影・セルフタイマ撮影モードの設定状態や光路分割状態に応じて自動的にアイピースシャッタ１６３が閉じ状態となるため、手動でアイピースシャッタを閉じ状態とさせる場合に比べてカメラの使い勝手を向上させることができる。

次に、ファインダ切り換えサブルーチン（ステップＳ２００）について、図１０を用いて説明する。

ステップＳ２０１において、カメラシステム制御回路１３５は操作検出回路１３６を介してアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作状態（閉じ位置又は開き位置）を判別する。アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が閉じ位置にある場合には、ステップＳ２０２に進む。アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が閉じ位置にある場合、カメラシステム制御回路１３５はカメラ本体１０１をＥＶＦモード（図１に示す状態）に設定するためにステップＳ２０２〜ステップＳ２１０の動作を行う。

ここで、ステップＳ２０２〜ステップＳ２１０までの動作は、ＯＶＦモード（図３に示す状態）からＥＶＦモードに切り換える動作である。

撮影者がアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３を閉じ位置に移動させることは、撮影者がファインダ光学系を使う意思がなく、ディスプレイユニット１０７での表示画像を見ながら撮影することを望んでいることになる。このため、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が閉じ位置にある場合にＥＶＦモードに移行することは、撮影者の意図に適切に応じることになる。

ステップＳ２０２において、カメラシステム制御回路１３５はアイピース駆動回路１４３に駆動信号を送り、アイピース駆動アクチュエータ１４４を駆動することにより、アイピースシャッタ１６３を閉じ状態とさせる。アイピースシャッタ１６３が閉じ状態になると、アイピースシャッタ開閉検出器２０１からカメラシステム制御回路１３５にアイピースシャッタ閉信号が送られ、カメラシステム制御回路１３５において確実にアイピースシャッタ１６３が閉じ状態にあることが確認される。

ステップＳ２０３では、光学ファインダ内情報表示ユニット１８０の駆動を停止させることで、ファインダ視野内での表示状態を非表示状態（消灯）とする。ステップＳ２０３では、すでにアイピースシャッタ１６３が閉じ状態となっているため、ファインダ視野内での表示を消すことにより、カメラ本体１０１における電力消費を抑えて、電池の消耗を抑制することができる。

ステップＳ２０４では、ハーフミラー１１１を第１の光路分割状態から第２の光路分割状態に移動させるのに備えて、撮影光路上に配置されたサブミラー１２２を回転させてミラーボックス下部に移動させる。

ステップＳ２０５では、ミラーストッパ１６０、１６１をハーフミラー１１１の移動領域から退避させる。ミラーストッパ１６０、１６１が退避した後、ステップＳ２０６でハーフミラー駆動レバー１７０を図３中反時計方向に回転させると、ミラー駆動機構内の不図示のバネの付勢力によりハーフミラー１１１は図２に示す状態を経て第２の光路分割状態（図１）にまで駆動される。ハーフミラー１１１が第２の光路分割状態となることで、撮影レンズ１０３ａからの光束がハーフミラー１１１で反射して、焦点検出ユニット１２１に導かれることになる。

第２の光路分割状態では、ピン１７３とハーフミラー駆動レバー１７０の第１のカム面１７０ｂの間および、ピン１７４とハーフミラー駆動レバー１７０の第２のカム面１７０ｃの間には若干の隙間が生じ、ハーフミラー１１１はミラーストッパ１７５、１７６に当接して位置決めされる。ここで、第２の光路分割状態にあるハーフミラー１１１の反射面の位置が、第１の光路分割状態にあるサブミラー１２２の反射面の位置と同じとなるように、ミラーストッパ１７５、１７６が配置されている。

このように構成することによって、ＯＶＦモードとＥＶＦモードで焦点検出ユニット１２１に入射する光束の位置がずれてしまうのを防止でき、焦点検出ユニット１２１での検出動作を正確に行わせることができる。

撮影レンズ１０３ａからの光束がハーフミラー１１１を透過する場合、上記光束はハーフミラー１１１において屈折作用を受けるため、ハーフミラー１１１を透過した光束が撮像素子１０６上で形成する物体像のピント位置は、ハーフミラー１１１を透過しない場合に比べて若干ずれる。このため、ステップＳ２０７では、上記ずれを補正するためのピント補正モードを起動する。

第１の光路分割状態にあるときに焦点検出ユニット１２１から出力される焦点検出信号は、第３の光路分割状態において撮影レンズ１０３ａからの光束が撮像素子１０６上で結像したときの結像状態を示すようになっている。これに対して、第２の光路分割状態においてピント補正モードが設定されているときには、撮影レンズ１０３ａからの光束がハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６上で結像したときの結像状態を示すように、上記焦点検出信号を補正している。このため、第２の光路分割状態におけるフォーカスレンズの合焦位置は、第１および第３の光路分割状態での合焦位置に対して焦点検出信号を補正した分だけずれることになる。

したがって、ＥＶＦモードにおいてＳＷ２をオンにして撮影動作を行う場合、すなわち、光路分割系を第２の光路分割状態から第３の光路分割状態に切り換える場合には、フォーカルプレンシャッタ１１３の先幕駆動機構のチャージとともに、フォーカスレンズの位置を上述したズレの分だけ補正する。この後、フォーカルプレンシャッタ１１３を所定時間だけ開き状態とすることで、撮像素子１０６による撮像動作を行う。

上述したように構成することで、ＥＶＦモード（第２の光路分割状態）においてはディスプレイユニット１０７でピントのあった画像を確認することができ、第３の光路分割状態で撮影を行ったときにもピントのあった撮影画像を得ることができる。

ステップＳ２０８では、フォーカルプレンシャッタ１１３の先幕だけを走行させてバルブ露光状態にすることで、撮影光学系１０３を通過した物体光を連続的に撮像素子１０６に到達させ、ディスプレイユニット１０７上で画像を表示させるための撮像が可能な状態とする。

ステップＳ２０９では、ディスプレイユニット１０７の電源を投入する。ステップＳ２１０では、撮影光学系１０３によって形成された物体像に対して撮像素子１０６による撮像動作を連続的に行い、撮像素子１０６から読み出されて画像処理された画像データをディスプレイユニット１０７上でリアルタイム表示させる。そして、ＯＶＦモードからＥＶＦモードへの切り替え動作を終了する。

ここで、ＥＶＦモードである第２の光路分割状態では、撮影レンズ１０３ａからの光束がハーフミラー１１１で屈折してから撮像素子１０６に到達する。このため、図１３に示すように、第２の光路分割状態における撮像素子１０６の受光領域１９０が、第３の光路分割状態における撮像素子１０６の受光領域１９１に対して撮像素子１０６の上下方向（図１の上下方向）で僅かにずれてしまうことがある。すなわち、第２の光路分割状態においてディスプレイユニット１０７でリアルタイム表示される画像が、第３の光路分割状態で撮影された画像と一致せずにずれてしまうことがある。

ここで、領域１９０のうち領域１９１と重ならない領域１９０ａは、ディスプレイユニット１０７上でリアルタイム表示されるものの、第３の光路分割状態での撮影によって得られた画像には含まれない領域となる。

本実施例のカメラでは、図１４に示すように、ディスプレイユニット１０７上でリアルタイム表示される画像領域のうち領域１９０ａに相当する領域１９２をブラックアウトさせて、領域１９０全体を表示させないようにしている。この処理は、再生処理回路１３４において行われる。

これにより、実際に撮影された画像の中に、ディスプレイユニット１０７でリアルタイム表示された画像が含まれていないといった不具合を避けることができる。

次に、図１０のステップＳ２０１において、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が開き位置にあると判断したときの動作について説明する。すなわち、カメラをＥＶＦモードからＯＶＦモードに切り換える際の動作について説明する。

アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３は開き位置にある場合には、カメラシステム制御回路１３５はＯＶＦモードが選択されていると判別し、カメラをＯＶＦモードに応じた状態とするために以下に説明する動作を行う。

ここで、アイピースシャッタ１６３を開けるということは、撮影者が光学ファインダを使うことを望んでいることを意味する。このため、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が開き位置にあることを検知してＯＶＦモードに移行することは、撮影者の意図に適切に応じることができる。

ステップＳ２２０では、ディスプレイユニット１０７の電源をオフにするとともに、撮像素子１０６による撮像動作を停止させる。

ステップＳ２２１では、フォーカルプレンシャッタ１１３の後幕を走行させてシャッタを閉じ状態とし、撮影に備えて先幕および後幕の駆動機構をチャージする。ステップＳ２２２では、後のステップで行われるハーフミラー１１１の移動を可能にするために、ミラーストッパ１６０、１６１をハーフミラー１１１の移動領域から退避させる。

ステップＳ２２３では、ハーフミラー駆動レバー１７０を図１中時計回りに回転させて、ハーフミラー１１１だけを図２の状態→図３の状態→図４の状態→図５の状態の順に移動させる。このとき、ハーフミラー１１１は、第１の光路分割状態（図３）を経て、第３の光路分割状態（図５）となる。

ステップＳ２２４では、ミラーストッパ１６０、１６１をハーフミラー１１１の移動領域内に進入させ、ハーフミラー１１１を位置決めするための所定位置まで移動させる。

上述したように、ミラーストッパ１６０、１６１をハーフミラー１１１の移動領域から退避させてからハーフミラー１１１を第３の光路分割状態まで移動させ、その後ミラーストッパ１６０、１６１をハーフミラー１１１の移動領域内に進入させているため、ハーフミラー１１１が移動する際にミラーストッパ１６０、１６１と衝突することはない。これにより、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに切り換える際の機構的信頼性を高くできる。

ステップＳ２２５では、ハーフミラー駆動レバー１７０を図５中反時計回りに回転させて、ハーフミラー１１１を第３の光路分割状態（図５の状態）から図４の状態を経て、第１の光路分割状態（図３の状態）に移動させる。ここで、ハーフミラー１１１は、ミラー駆動機構内の不図示のバネの付勢力（図３の矢印Ａに示す力）を受けることにより、ミラーストッパ１６０、１６１に当接した状態となる。

ステップＳ２２６において、カメラシステム制御回路１３５は、アイピース駆動回路１４３およびアイピース駆動アクチュエータ１４４を介してアイピースシャッタ１６３を開き状態とさせる。アイピースシャッタ１６３が開き状態になると、図８に示すアイピースシャッタ開閉検出器２０１からカメラシステム制御回路１３５にアイピースシャッタ開信号が送られ、カメラシステム制御回路１３５においてアイピースシャッタ１６３が確実に開いたことが確認される。

ステップＳ２２７において、カメラシステム制御回路１３５は、カメラシステム内に設けられたＡＦ／ＭＦ切換スイッチ（不図示）の操作状態に基づいて、マニュアルフォーカスモードに設定されているか否かを判別する。ここで、マニュアルフォーカスモードに設定されていればステップＳ２０５に移行し、マニュアルフォーカスモードに設定されておらず、オートフォーカスモードに設定されていればステップＳ２２８に進む。

マニュアルフォーカスモードに設定されている場合には、焦点検出ユニット１２１を動作させる必要がなく、また、ＯＶＦを用いるよりもＥＶＦを用いる方が背景（被写体像）のボケ具合を正確に把握することができる。このため、マニュアルフォーカスモードに設定されているときには、ディスプレイユニット１０７でのリアルタイム表示を行うために、ステップＳ２０５に進む。

ここで、ステップＳ２０５に進む場合、アイピースシャッタ１６３を閉じ状態にさせる。これにより、ＥＶＦを用いた被写体観察を優先させることができるとともに、ファインダ光学系からの逆入射光がリアルタイム表示される画像に悪影響を与えるのを抑制することができる。

ステップＳ２２８では、サブミラー１２２を撮影光路内に進入させて、ハーフミラー１１１を透過した物体光を焦点検出ユニット１２１に導く所定の位置にセットする。ここで、ステップＳ２２０からステップＳ２２７までの処理を行う間、サブミラー１２２は第２の光路分割状態（図１）での位置、すなわち撮影光路から退避した位置にあり、ステップＳ２２８に進んだときに動作することになる。

ステップＳ２２９において、カメラシステム制御回路１３５は光学ファインダ内情報表示ユニット１８０を駆動させて、ファインダ内情報表示を点灯させる。そして、ＥＶＦモードからＯＶＦモードへの切り換え動作を終了する。

本実施例では、撮像画像をディスプレイユニット１０７で表示させる場合、すなわちＥＶＦモードの場合には、ハーフミラー１１１およびサブミラー１２２を有する光路分割系が第２の光路分割状態（図１）となっており、撮影レンズ１０３ａからの光束を焦点検出ユニット１２１に導いている。これにより、ＥＶＦモードのときにも、焦点検出ユニット１２１での位相差検出方式による焦点検出に基づいて、高速な焦点調節動作を行わせることができる。

ファインダ切り換えサブルーチン（ステップＳ２００）において、ＯＶＦモードおよびＥＶＦモード間の切り換えは、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の状態に基づいて判別している。

撮影者がファインダ光学系を使用して撮影を行おうとする場合、必ずアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３を開き位置に移動させて、アイピースシャッタ１６３を開き状態にする。つまり、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が開き位置にあることは、ファインダ光学系を使用しようとする撮影者の意図を反映したものであり、これに伴ってＯＶＦモードに設定することは理にかなっている。

一方、撮影者がアイピースシャッタ開閉スイッチ１２３を閉じ位置に移動させた場合には、ファインダ光学系を使用する意思がないことを意味する。つまり、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３が閉じ位置にあることは、電子画像表示を使用しようとする撮影者の意図を反映したものであり、これに伴ってＥＶＦモードに設定することは理にかなっている。

以上のように、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の状態（閉じ位置又は開き位置）に応じて、ＯＶＦモードおよびＥＶＦモード間の切り換えを行うことで、撮影者の意図に適切に応じることができる。

次に、焦点検出ユニット１２１における焦点検出のための信号処理について説明する。

撮影レンズ１０３ａから射出した光束（物体光）は、第２の光路分割状態ではハーフミラー１１１で反射し、第１の光路分割状態ではサブミラー１２２で反射した後、ミラーボックスの下部に設けられたコンデンサーレンズ１６４に入射する。そして、コンデンサーレンズ１６４に入射した光束は、反射ミラー１６５で偏向し、再結像レンズ１６６の作用によって焦点検出センサ１６７上に物体の２次像を形成する。

焦点検出センサ１６７には少なくとも２つの画素列が備えられている。２つの画素列それぞれから出力される信号波形を比較すると、撮影光学系１０３によって形成された物体像の焦点検出領域上での結像状態に応じて、相対的に横シフトした状態が観測される。上記結像状態が前ピンか後ピンかで、出力信号波形のシフト方向が逆になり、相関演算などの手法を用いてシフト方向およびシフト量（位相差）を検出するのが焦点検出の原理である。

図１１と図１２は、ＡＦ制御回路１４０に入力された焦点検出センサ１６７の出力信号波形を表す図である。横軸は画素の並びを示し、縦軸は焦点検出センサ１６７の出力値を示している。図１１では、物体像にピントが合っていない状態での出力信号波形を示し、図１２では、物体像にピントが合った状態での出力信号波形を示している。

一般に、焦点検出に用いられる光束は絞り開放状態での結像光束と同じではなく、結像光束の一部となっている。すなわち、焦点検出を行う場合には、暗いＦナンバーの光束が用いられる。また、カメラ内の機構の誤差を考慮すると、撮像素子１０６の位置と焦点検出センサ１６７の位置が厳密な意味で光学的に共役とはいえない。

このため、物体像にピントが合った状態であっても、図１２に示すように２つの出力信号波形の間には、僅かの初期位相差Δが残る。該初期位相差Δは、上述したピント補正モード（図１０のステップＳ２０７参照）において焦点検出信号に対する補正で用いられるものとは異なるものである。

ここで、２つの像の相関演算で検出された位相差から初期位相差Δを差し引けば真の位相差を知ることができるため、初期位相差Δの存在自体は通常問題とならない。

本実施例では、上述したように焦点検出に用いられる光束が、第１の光路分割状態においてサブミラー１２２から導かれる場合と、第２の光路分割状態においてハーフミラー１１１から導かれる場合とがある。この場合、第１の光路分割状態（図３）でのサブミラー１２２の反射面位置と、第２の光路分割状態（図１）でのハーフミラー１１１の反射面位置が、機構精度上完全には一致せず、光路分割状態に応じて初期位相差Δの値が異なってしまう。このため、相関演算で検出された位相差から一定の初期位相差Δを差し引いただけでは、第１および第２の光路分割状態での真の位相差を知ることができない。

通常の部品加工精度では、２つの反射面位置が、該反射面の垂直方向に略３０μｍ程度ずれる可能性がある。ここで、反射面位置のずれをメカ的に小さくしようとすると、部品加工のためのコストが極めて高くなってしまう。

そこで、本実施例では、第１の光路分割状態と第２の光路分割状態で初期位相差Δをそれぞれ設定し、光路分割状態に応じた初期位相差Δを用いることにより、焦点検出センサ１６７の出力信号に対して補正を行うようにしている。これにより、光路分割状態に応じた真の位相差を知ることができ、該位相差に基づいて精度の良い焦点検出を行うことができる。

このように、初期位相差を考慮に入れて一組の信号の同一性を判定することで撮影光学系が合焦状態にあるか否かを判別できる。また、相関演算を用いた公知の手法、例えば特公平５−８８４４５号公報に開示されている手法を用いて位相差を検出することにより、デフォーカス量を求めることができる。そして、得られたデフォーカス量を撮影光学系１０３のフォーカシングレンズの駆動量に換算し、該駆動量の分だけフォーカシングレンズを駆動させれば撮影光学系の焦点調節を自動で行うことができる。

位相差検出方式では、フォーカシングレンズの駆動量があらかじめ分かるので、通常、合焦位置までのレンズ駆動はほぼ一回で済み、極めて高速な焦点調節が可能である。

本実施例によれば、ファインダ光学系を用いて物体像を観察する場合（ＯＶＦモードの場合）に加えて、ディスプレイユニット１０７で物体像をリアルタイム表示させる場合（ＥＶＦモードの場合）にも、焦点検出ユニット１２１において位相差検出方式による焦点検出を行うことができ、撮影光学系の焦点調節動作を高速で行うことができる。また、第２の光路分割状態（図１）で連続撮影や動画撮影を行うようにすれば、これらの撮影においても高速な焦点調節が可能となる。さらに、従来のように２つの焦点検出ユニットを設ける必要はないため、コストアップとなることもない。

本実施例において、第２の光路分割状態（図１）では、撮影レンズ１０３ａからの光束を焦点検出ユニット１２１に導き、焦点検出ユニット１２１において位相差検出方式による焦点検出を行わせているが、該光路分割状態では撮像素子１０６にも撮影レンズ１０３ａからの光束が到達するため、撮像素子１０６の出力に基づいてコントラスト検出方式による焦点調節を合わせて行うようにしてもよい。すなわち、位相差検出方式による焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズを駆動させた後に、コントラスト検出方式による焦点調節を行うことで、フォーカスレンズを合焦位置まで精度良く移動させることができる。

ここで、コントラスト検出方式による焦点調節とは、撮像光学系１０３によって形成された物体像の鮮鋭度を、撮像素子１０６の出力に対して所定の関数で評価することによって求め、関数値が極値をとるようにフォーカスレンズの光軸上の位置を調節するものである。

評価関数としては、隣接する輝度信号の差の絶対値を焦点検出領域内で加算するものや、隣接する輝度信号の差の２乗を焦点検出領域内で加算するもの、あるいはＲ、Ｇ、Ｂの各画像信号のうち隣接する信号の差に対して上記と同様に処理するもの等がある。

一方、本実施例では、アイピースシャッタ開閉スイッチ１２３の操作位置（開き位置および閉じ位置）に応じて、ＥＶＦモード（第２の光路分割状態）およびＯＶＦモード（第１の光路分割状態）間の切り換えを自動的に行うようになっているため、使用者にとって使い勝手の良いカメラシステムとなる。しかも、ＥＶＦモードではアイピースシャッタを閉じ状態としているため、ファインダ光学系からの逆入射光が焦点検出ユニット１２１内に取り込まれるのを確実に防ぐことができ、焦点検出ユニット１２１での位相差検出方式による焦点検出の精度を高めることができる。また、第３の光路分割状態で撮影を行う際にアイピースシャッタ１６３を閉じ状態にしてファインダ光学系からの逆入射光を防いでいるため、該逆入射光によって撮影画像に悪影響を与えるのを防止して、高品位な撮影画像を得ることができる。

また、リモート撮影及びセルフタイマ撮影を行うときに、アイピースシャッタ１６３を閉じ状態にしてファインダ光学系からの逆入射光を防いでいるため、位相差検出方式による焦点検出の精度を高めることができるととにも、高品位な撮影画像を得ることができる。

本実施例では、カメラシステム制御回路１３５が、アイピース駆動回路１４３を介してアイピース駆動アクチュエータ１４４の駆動を制御することによって、アイピースシャッタ１６３を開閉動作させているが、撮影者の操作（手動）によってアイピースシャッタ１６３を開閉動作させるようにしてもよい。例えば、アイピースシャッタ１６３に連結されるレバー部材を設け、撮影者がレバー部材を操作することによってアイピースシャッタ１６３を開閉させることができる。この場合、カメラシステム制御回路１３５は、アイピースシャッタ開閉検出器２０１からの出力信号に基づいてアイピースシャッタ１６３の開閉状態を検出し、該検出結果に応じてＯＶＦモードおよびＥＶＦモード間の切り換え動作（図１０に示す動作）を行うようにすることができる。

第２の光路分割状態にあるカメラの断面図。第１の光路分割状態から第２の光路分割状態に切り替わる途中のカメラの断面図。第１の光路分割状態にあるカメラの断面図。第１の光路分割状態から第３の光路分割状態に切り替わる途中のカメラの断面図。第３の光路分割状態にあるカメラの断面図。実施例１のカメラシステムの構成を示す概略図。実施例１のカメラシステムの回路構成を示すブロック図。アイピースシャッタとアイピースシャッタ開閉検出器を示す図（Ａ、Ｂ）。実施例１のカメラの撮影動作を示すフローチャート。ファインダ切り換えサブルーチンの動作を示すフローチャート。撮影光学系が合焦状態にないときの焦点検出センサの出力信号波形を表す図。撮影光学系が合焦状態にあるときの焦点検出センサの出力信号波形を表す図。ディスプレイユニットに出力可能な画像範囲と撮像範囲との関係を表す図。ディスプレイユニットに出力可能な画像範囲と撮像範囲との関係を表す図。

符号の説明

１０３・・・撮影光学系
１０５・・・フォーカシングスクリーン
１０６・・・撮像素子
１０７・・・ディスプレイユニット
１０９・・・ファインダレンズ
１１１・・・ハーフミラー
１２１・・・焦点検出ユニット
１２２・・・サブミラー
１２３・・・アイピースシャッタ開閉スイッチ
１３５・・・カメラシステム制御回路
１６３・・・アイピースシャッタ

Claims

撮影レンズからの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記光束により光学的に被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、
前記光束を前記ファインダ光学系に向けて反射する第１の状態と前記光束を前記撮像素子に到達させる第２の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、
前記ファインダ光学系の光路を開閉するファインダシャッタと、
前記ファインダシャッタの開閉動作を行わせるために操作される操作手段と、
前記ミラーユニットの駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記操作手段が開側に操作されることに応じて前記ミラーユニットを前記第１の状態に駆動し、前記操作手段が閉側に操作されることに応じて前記ミラーユニットを前記第２の状態に駆動することを特徴とする撮像装置。
前記操作手段の操作を検出する操作検出手段を有し、
前記制御手段は、前記操作検出手段からの信号に基づいて前記ミラーユニットを駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記ファインダシャッタの開閉を検出する開閉検出手段を有し、
前記制御手段は、前記開閉検出手段からの信号に基づいて前記ミラーユニットを駆動することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記光束を用いて前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段を有し、
前記第１の状態は、前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出手段に向けて反射する状態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記光束を用いて前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段を有し、
前記第１の状態は、前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出手段に向けて反射する状態であり、前記第２の状態は、前記光束を前記撮像素子に向けて透過させるとともに前記焦点検出手段に向けて反射する透過／反射状態もしくは前記撮影レンズから前記撮像素子への撮影光路から前記ミラーユニットが退避した退避状態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
前記ミラーユニットは、前記光束の一部を反射し、残りを透過させる第１のミラー部材と、該第１のミラー部材を透過した光束を反射する第２のミラー部材とにより構成されており、
前記第１の状態では前記第１および第２のミラー部材が前記撮影光路内に配置され、前記透過／反射状態では前記第１のミラー部材が前記撮影光路内に配置されるとともに前記第２のミラー部材が前記撮影光路から退避し、前記退避状態では前記第１および第２のミラー部材が前記撮影光路から退避することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
前記撮像装置は、リモート撮影モードおよびセルフタイマ撮影モードを含む複数の撮影モードの設定が可能なモード設定手段とを有し、前記制御手段は、前記リモート撮影モードおよび前記セルフタイマ撮影モードのうち少なくとも一方が設定されることに応じて、前記操作手段の操作に関わらず、前記ファインダシャッタを閉じることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。