JP2006221071A - 撮像装置および撮像システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 被写体像を光学表示および電子表示させる場合において、いずれの場合も焦点検出ユニットを用いて焦点検出を行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 ファインダ光学系(40)と、焦点検出ユニット(5)と、撮像素子(31)と、撮影光学系からの光束を撮像素子に向かわせる第1の状態と、光束を撮像素子に向かわせるとともに、焦点検出ユニットに導く第2の状態と、光束をファインダ光学系および焦点検出ユニットに導く第3の状態との間で動作するミラーユニット(21、23)と、ミラーユニットを駆動するミラー駆動機構(3)とを有する。ミラーユニットは、ミラー駆動機構のレバー部材が第1の位置にある場合に、カム部との当接によって第1又は第3の状態と第2の状態との間で動作し、レバー部材が第2の位置にある場合に、第1および第3の状態の間で動作する。
【選択図】 図1
【解決手段】 ファインダ光学系(40)と、焦点検出ユニット(5)と、撮像素子(31)と、撮影光学系からの光束を撮像素子に向かわせる第1の状態と、光束を撮像素子に向かわせるとともに、焦点検出ユニットに導く第2の状態と、光束をファインダ光学系および焦点検出ユニットに導く第3の状態との間で動作するミラーユニット(21、23)と、ミラーユニットを駆動するミラー駆動機構(3)とを有する。ミラーユニットは、ミラー駆動機構のレバー部材が第1の位置にある場合に、カム部との当接によって第1又は第3の状態と第2の状態との間で動作し、レバー部材が第2の位置にある場合に、第1および第3の状態の間で動作する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光学ファインダおよび電子ファインダを用いて被写体像の観察を行う場合にも、焦点検出ユニットによって焦点検出可能な撮像装置に関するものである。
従来、一眼レフレックスタイプのカメラのように、撮影光学系によって形成された被写体像を観察可能な撮像装置においては、半透過ミラー及び全反射ミラーを用いて被写体光束をファインダ光学系及び焦点検出ユニットに導くことにより、被写体像の観察を可能としたり、自動焦点調節を行ったりしている。そして、半透過ミラー及び全反射ミラーを撮影光路から退避させることで、撮影動作を行っている。
また、ミラーを撮影光路から退避させた状態において、撮像素子の出力に基づいてコントラスト検出方式で焦点検出を行うとともに、撮像素子の出力から形成された画像データを表示ユニットで表示(電子表示)させるカメラがある(例えば、特許文献1参照)。
さらに、撮影光路内にハーフミラーを配置し、ハーフミラーで反射した光束を用いて焦点検出を行うとともに、ハーフミラーを透過した光を撮像素子に到達させ、撮像素子の出力から形成された画像データを表示ユニットで表示させるカメラがある(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−272593号公報(段落番号0053〜0060、図2、図5等)
特開2002−6208号公報(段落番号0026〜0031、図3等)
特許文献1に開示されているカメラにおいて、被写体光束をファインダ光学系に導く場合には、該被写体光束の一部が、位相差検出方式によって焦点検出を行う焦点検出ユニットに導かれる。しかし、表示ユニットで画像データを電子表示させる場合には、位相差検出方式ではなくコントラスト検出方式で焦点検出を行っているため、自動焦点調節動作に要する時間が長くなってしまう。
すなわち、コントラスト検出方式では、フォーカスレンズを光軸方向に移動させながら被写体像のコントラストがピーク値となる位置(合焦位置)を特定するため、位相差検出方式に比べて時間がかかってしまう。
一方、特許文献2に開示されているカメラにおいては、表示ユニットでの表示(電子ファインダ)のみによって被写体像が観察可能となっており、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ない。すなわち、電子ファインダでは、撮像素子の出力から画像データを形成して表示ユニットで表示させているため、被写体光束が撮影者の瞳に直接導かれるファインダ光学系に比べて、早い動きの被写体を正確に観察することが困難となることがある。
このように、従来のカメラは、電子ファインダおよびファインダ光学系のいずれを用いても、位相差検出方式によって焦点検出を行うことができる構成ではない。
本発明の1つの目的は、電子ファインダおよびファインダ光学系のいずれを用いても位相差検出方式によって焦点検出を行うことができる撮像装置を提供することにある。
本発明の撮像装置は、ファインダ光学系と、撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出ユニットと、前記撮影光学系によって形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記撮影光学系からの光束を前記撮像素子に向かわせる第1の状態と、前記光束を前記撮像素子に向かわせるとともに、前記焦点検出ユニットに導く第2の状態と、前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出ユニットに導く第3の状態との間で動作するミラーユニットと、該ミラーユニットを駆動するミラー駆動機構とを有する。前記ミラー駆動機構は、前記ミラーユニットと当接可能なカム部を有し、第1および第2の位置間で移動するレバー部材を備えている。前記ミラーユニットは、前記レバー部材が前記第1の位置にある場合に、前記カム部との当接によって前記第1又は第3の状態と前記第2の状態との間で動作し、前記レバー部材が前記第2の位置にある場合に、前記第1および第3の状態の間で動作する。
本発明によれば、撮影光学系からの光束をファインダ光学系に導いたり、撮像素子に到達させたりする場合であっても、焦点検出ユニットを用いて焦点検出を行うことができる。しかも、レバー部材の位置に応じてミラーユニットを異なる状態間で変化させることができるため、ミラーユニットの駆動機構を簡単な構成とすることができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
図1は、本発明の実施例1であるカメラシステムの構成を示すブロック図である。本実施例のカメラシステムは、カメラ本体1と、カメラ本体1に対してバヨネット機構を介して装着されるレンズ装置50とを有している。
まず、レンズ装置50内の構成について説明する。51は撮影レンズであり、光軸L方向に移動可能となっている。ここで、図1では、1つの撮影レンズだけを示しているが、他の撮影レンズも配置される。52は絞りユニットであり、複数の絞り羽根を用いて光通過口の開口面積を変化させることで、像面に入射する光量を調節する。撮影レンズ51および絞りユニット52によって撮影光学系が構成される。
53はレンズマイコンであり、レンズ装置50内での動作を制御する。また、レンズマイコン53は、レンズ装置50内の通信ユニット54およびカメラ本体1内の通信ユニット13を介して、カメラマイコン2と通信可能となっている。
55はレンズ駆動回路であり、レンズマイコン53からの制御信号を受けて撮影レンズ51の駆動を行う。56は絞り駆動回路であり、レンズマイコン53からの制御信号を受けて絞りユニット52の駆動を行う。
次に、カメラ本体1内の構成について説明する。カメラマイコン2は、カメラ本体1内の動作を制御する。
21はハーフミラー(第1のミラー部材)であり、撮影光路内に進入した位置と撮影光路から退避した位置との間で移動可能となっている。また、ハーフミラー21は、後述するように、撮影光路内に位置している場合において、2つの状態間で切り換わることができるようになっている。
23はサブミラー(第2のミラー部材)であり、撮影光路内に進入した位置と撮影光路から退避した位置との間で移動可能となっている。ここで、サブミラー23およびハーフミラー21は、後述するように独立して動作可能となっている。
30は先幕および後幕を有するフォーカルプレンシャッタ(以下、シャッタユニットと称す)であり、先幕および後幕がアパーチャに対して動作することで像面に入射する光量を制御する。32は光学フィルタであり、被写体光束に含まれる高周波成分をカットするとともに、赤外光をカットする。
31はCCDセンサやCMOSセンサなどの撮像素子であり、レンズ装置50内の撮影光学系によって形成された光学像を電気信号に光電変換して、電荷蓄積を行う。信号処理回路(不図示)は、撮像素子31から読み出された信号に対して所定の処理(色処理やガンマ補正等)を施すことで、画像データを生成する。
3はミラー駆動ユニットであり、カメラマイコン2からの制御信号を受けてハーフミラー21やサブミラー23を駆動する。
4は被写体の輝度を測定(測光)する測光回路であり、測光結果をカメラマイコン2に出力する。カメラマイコン2は、測光回路4からの出力を受けて露出値(絞り値やシャッタ速度)の演算を行う。
5は撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出ユニットであり、位相差検出方式による焦点検出を行う。焦点検出ユニット5では、光学系によって被写体光束を複数のラインセンサに導き、これらラインセンサの出力に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を検出する。6はシャッタ駆動回路であり、カメラマイコン2からの制御信号を受けてシャッタユニット30の駆動を行う。
8は表示ユニットであり、信号処理回路で生成された画像データを表示したり、特定の情報(例えば、撮影情報)を表示したりする。ここで、表示ユニット8に被写体画像を連続的に表示させることで、表示ユニット8は電子ファインダとしての機能を果たす。
9は照明駆動回路であり、カメラマイコン2からの制御信号を受けて照明ユニット16を駆動する。10は、カメラ本体1の設定状態等に関する情報を記憶する記憶回路であり、11は、カメラマイコン2の制御信号を受けて撮像素子31を駆動する撮像素子駆動回路である。
17は、カメラ本体1に装着されるレンズ装置50以外のアクセサリ、例えば、外付けの照明装置や記録媒体と通信するための通信ユニットである。14はSW1であり、オン状態になることで撮影準備動作(測光動作や焦点調節動作)の開始をカメラマイコン2に対して指示するスイッチである。15はSW2であり、オン状態になることで撮影動作の開始、すなわち、撮像素子31への露光及び撮像素子31の出力から生成された画像データの記録媒体への記録の開始をカメラマイコン2に対して指示するスイッチである。
16は照明ユニットであり、外付けの照明装置がカメラ本体1に装着されていないときに被写体に対して照明光を照射したり、自動焦点調節(AF)を行うときに被写体に対してAF補助光を照射したりする。
40はファインダ光学系であり、レンズ装置50内の撮影光学系によって形成された光学像を観察するために用いられる。
次に、図2から図4を用いて、本実施例のカメラシステムにおけるハーフミラー21およびサブミラー23の動作について説明する。ここで、図2は光学ファインダ状態にあるカメラシステムの断面図、図3は電子ファインダ状態にあるカメラシステムの断面図、図4は撮影状態にあるカメラシステムの断面図である。これらの図は、本実施例のカメラシステムの概略図である。
図2から図4において、20はミラーボックスである。22はハーフミラー21を支持するハーフミラーレバーであり、ミラーボックス20に対して回動可能に取り付けられている。ハーフミラーレバー22が回動することで、ミラーボックス20内におけるハーフミラー21の位置(向き)を変更することができる。
24はサブミラー23を支持するサブミラーレバーであり、ミラーボックス20に対して回動可能に取り付けられている。サブミラーレバー24が回動することで、サブミラー23を撮影光路内に進入させたり、撮影光路から退避させたりすることができる。
シャッタユニット30は、複数の遮光羽根からなる先幕および後幕を有し、先幕および後幕を用いた開閉動作によって像面に入射する光量を調節する。
ファインダ光学系40は、ペンタプリズム又はペンタダハミラーにより構成される光学部材41と、接眼レンズ42と、焦点板43とで構成される。
本実施例のカメラシステムが図2に示す光学ファインダ状態にあるとき、ハーフミラー21およびサブミラー23は撮影光路内に位置している。ここで、レンズ装置50内を通過した被写体光束のうち一部の光束は、ハーフミラー21で反射してファインダ光学系40に導かれる。これにより、撮影者は焦点板43上に結像した被写体像を光学部材41および接眼レンズ42を介して観察することができる。
一方、上記被写体光束のうち残りの光束は、ハーフミラー21を透過し、ハーフミラー21に対して像面側に位置するサブミラー23で反射して焦点検出ユニット5に導かれる。これにより、焦点検出ユニット5において焦点検出が行われる。
本実施例のカメラシステムが図3に示す電子ファインダ状態にあるとき、ハーフミラー21が撮影光路内に位置しているとともに、サブミラー23が撮影光路から退避している。そして、ハーフミラー21は、光学ファインダ状態(図2)にあるサブミラー23の位置と概ね等しい位置にある。すなわち、ハーフミラー21が、図2に示す状態から反時計方向に回動することによって、図3に示す状態となる。
これにより、レンズ装置50内を通過した被写体光束のうち一部の光束は、ハーフミラー21で反射して焦点検出ユニット5に導かれ、焦点検出ユニット5において焦点検出が行われる。
一方、上記被写体光束のうち残りの光束は、ハーフミラー21を透過して撮像素子31側に向かう。ここで、シャッタ30は開き状態となっており、ハーフミラー21を透過した光束は、撮像素子31の撮像面に到達する。これにより、撮像素子31から読み出されて生成された画像データが表示ユニット8で表示されることになり、表示ユニット8は電子ファインダとして機能する。
本実施例のカメラシステムが図4に示す撮影状態にあるとき、ハーフミラー21およびサブミラー23は撮影光路から退避しており、レンズ装置50内を通過した被写体光束は撮像素子31側に向かう。ここで、シャッタ30が閉じ状態から開き状態に切り換わることで、被写体光束が撮像素子31の撮像面に到達し、静止画撮影が行われる。
次に、図5から図20を用いて、ハーフミラー21およびサブミラー23を動作させるミラー機構の構成および動作について説明する。
図5は、光学ファインダ状態にあるときのミラー機構の外観斜視図であり、図6は、電子ファインダ状態にあるときのミラー機構の外観斜視図であり、図7は、撮影状態にあるときのミラー機構の外観斜視図である。図8は、撮影状態にあるミラー機構を図7とは異なる方向から見たときの外観斜視図である。
まず、メインミラーユニット100の構成について説明する。
101はメインミラー(ハーフミラー21に相当する)であり、撮影光学系からの光束のうち一部の光束を透過させるとともに、他の光束を反射させるハーフミラーで構成されている。102は、メインミラー101を保持するメインミラー受け板である。
103は、メインミラー101をメインミラー受け板102に対して保持させるためのメインミラー押さえバネである。104はメインミラー押さえ軸であり、メインミラー受け板102に対して複数個設けられている。メインミラー押さえ軸104により、メインミラー押さえバネ103は、メインミラー101に対して押さえ力を与えている。
105はメインミラー駆動軸であり、メインミラー受け板102に対して固定されている。106はメインミラーカム軸であり、メインミラー受け板102に固定されている。107はメインミラー反転軸であり、メインミラー受け板102の両側の外側面にそれぞれ設けられている。
110はメインミラーホルダリンクであり、メインミラーヒンジ軸120を介して不図示のミラーボックスに連結されており、ミラーボックスに対して回動可能となっている。また、メインミラーホルダリンク110は、メインミラー反転軸107を介してメインミラー受け板102を支持しており、メインミラー受け板102はメインミラーホルダリンク110に対して回動可能となっている。
111は、メインミラーホルダリンク110に形成された位置決め部であり、後述する位置決め部材352と当接することにより、メインミラーホルダリンク110を電子ファインダ状態に対応した位置で停止させる。
108は、メインミラー反転軸107と同軸上に配置されたメインミラー開きバネ(コイルバネ)であり、一端側がメインミラー駆動軸105に当接し、他端側がメインミラーホルダリンク110に当接している。
ここで、メインミラー駆動軸105は、メインミラー開きバネ108の付勢力を受けることにより、後述するメインミラー駆動レバー310に形成された駆動部317の端面に当接する。これにより、メインミラー開きバネ108がチャージされていない状態において、メインミラー受け板102はメインミラーホルダリンク110に対して所定の角度で保持される。
次に、サブミラーユニット200の構成について説明する。
201は、サブミラー202を保持するサブミラーホルダである。203は、サブミラーホルダ201に設けられたサブミラーカム軸であり、不図示のミラーボックスに設けられたカムに係合している。ここで、サブミラーホルダ201は、サブミラーカム軸203とミラーボックスのカムとの係合作用に応じた動作を行う。
204はサブミラー開きバネ(コイルバネ)であり、後述するサブミラーホルダヒンジ軸205と同軸上に配置されている。サブミラー開きバネ204は、一端側がサブミラーホルダ201に当接するとともに、他端側が後述するサブミラーレバー210に当接することで、サブミラーホルダ201およびサブミラーレバー210間にバネ力を付与している。
ここで、サブミラーユニット200を使用する場合、すなわち、サブミラー202を撮影光路内に位置させる場合において、サブミラー開きバネ204は、サブミラーホルダ201を後述する位置決め部材354に当接させる力を発生する。
205は、サブミラーホルダ201およびサブミラーレバー210を連結するサブミラーホルダヒンジ軸であり、サブミラーホルダ201はサブミラーレバー210に対して回動可能となっている。210はサブミラーレバーであり、不図示のミラーボックスに対してサブミラーヒンジ軸212を介して回動可能に保持されている。
211はサブミラー駆動軸であり、サブミラーレバー210に対して固定されている。213はサブミラー駆動バネであり、サブミラーヒンジ軸212と同軸上に配置されており、一端側が不図示のミラーボックスに固定され、他端側がサブミラー駆動軸211に固定されている。これにより、サブミラー駆動バネ213は、サブミラーレバー210に対して、サブミラー202を撮影光路内に進入させる方向の付勢力を与えている。
214は、サブミラーレバー210に形成された位置決め部であり、後述する位置決め部材353に当接することにより、サブミラーユニット200をミラーボックス内の所定位置で停止させる。
次に、上述したメインミラーユニット100およびサブミラーユニット200を駆動する駆動ユニット300の構成について説明する。
310はメインミラー駆動レバーであり、メインミラーユニット100のメインミラー駆動軸105と係合する駆動部317を有する。後述するようにメインミラー駆動レバー310が回動することによって、メインミラー駆動軸105がメインミラーカム軸106を中心に回転し、メインミラーユニット100の駆動が行われる。
311はサブミラー駆動レバーであり、回動することでサブミラーユニット200のサブミラー駆動軸211と当接し、サブミラーレバー210を回動させる。312はミラー駆動ギアであり、ギア部312a、312bを有している。ギア部312aはメインミラー駆動レバー310に形成されたギア部310aと噛み合い、ギア部312bはサブミラー駆動レバー311に形成されたギア部311aと噛み合っている。
313はミラー駆動レバーであり、ミラー駆動ギア312を回動可能に支持する部材によって回動可能に支持されている。ミラー駆動レバー313には、後述するシャッタ駆動レバー320と当接可能な連動部318が形成されている。
314は吸収バネであり、ミラー駆動ギア312およびミラー駆動レバー313の回動軸と同軸上に配置されており、一端側がミラー駆動ギア312の端面に当接し、他端側がミラー駆動レバー313の端面に当接している。
ここで、ミラー駆動レバー313に対して所定量以上の回動力が加わった場合に、吸収バネ314が弾性変形することによって上記回動力を吸収するようになっている。また、吸収バネ314は、ミラー駆動ギア312を介してメインミラーユニット100に対してダウン方向(撮影光路内に進入する方向)の付勢力を付与している。
315はミラー駆動バネであり、一端側が不図示のミラーボックスに対して固定されており、他端側がミラー駆動レバー313に固定されている。これにより、ミラー駆動バネ315は、ミラー駆動レバー313を一方向に回動させる力、すなわち、メインミラーユニット100(メインミラー101)を撮影光路から退避させる力を付与している。
316は、ミラー駆動レバー313に形成された入力部であり、不図示の駆動源からの駆動力が伝達される。駆動源からの駆動力が入力部316に伝達されると、ミラー駆動レバー313が一方向に回動する。これにより、ミラー駆動バネ315がチャージされるとともに、ミラー駆動レバー313の回動力が吸収バネ314及びメインミラー駆動ギア312を介してメインミラー駆動レバー310に伝達されて、メインミラーユニット100(メインミラー101)が撮影光路内に進入する。
320はシャッタ駆動レバーであり、ミラー駆動レバー313を回動可能に支持する部材によって回動可能に支持されている。321は、シャッタ駆動レバー320に形成されたシャッタ駆動部であり、不図示のシャッタユニットと連結している。シャッタ駆動部321は、シャッタ駆動レバー320の回動に応じて、シャッタユニットにおける先幕および後幕のチャージ動作およびチャージ解除動作を行う。
322は、シャッタ駆動レバー320に形成された駆動カムである。シャッタ駆動レバー320が所定の回動位置で停止している状態において、ミラー駆動レバー313の駆動によってメインミラー駆動レバー310を回動させると、メインミラーカム軸106が駆動カム322のカム面に沿って移動する。これにより、メインミラーカム軸106が固定されたメインミラー受け板102のメインミラーホルダリンク110に対する傾き角度を変更することができる。
323はシャッタ駆動バネであり、一端側が不図示のミラーボックスに固定され、他端側がシャッタ駆動レバー320に固定されている。これにより、シャッタ駆動バネ323は、シャッタ駆動レバー320を一方向に付勢している。
324は、シャッタ駆動レバー320に形成された入力部であり、不図示の駆動源からの駆動力が伝達される。駆動源からの駆動力が入力部324に伝達されると、シャッタ駆動レバー320が回動することによってシャッタ駆動バネ323がチャージされるとともに、不図示のシャッタユニットにおいてチャージ動作が行われる。
一方、図8に示すように、不図示のミラーボックスには、以下に説明するようにメインミラーユニット100およびサブミラーユニット200の位置決めを行うための位置決め部材が設けられている。このように位置決め部材を設けることで、メインミラーユニット100およびサブミラーユニット200の停止位置の精度を向上させることができる。
350は、メインミラーユニット100(メインミラー受け板102)を光学ファインダ状態に対応した位置で停止させるための位置決め部材である。351は、メインミラーユニット100(メインミラー受け板102)を電子ファインダ状態に対応した位置で停止させるための位置決め部材である。
353は、サブミラーユニット200のサブミラーレバー210を所定の位置で停止させるための位置決め部材であり、後述するようにサブミラー202を撮影光路内に進入させたときに用いられる。354は、サブミラーユニット200のサブミラーホルダ201を所定の位置で停止させるための位置決め部材であり、サブミラー202を撮影光路内に進入させたときに用いられる。
上述した位置決め部材350〜354は偏芯カムで構成されており、回転角度を調整することによって上述した停止位置の調整を行うことができる。
次に、上述した構成のメインミラーユニット100、サブミラーユニット200および駆動ユニット300において、光学ファインダ状態、電子ファインダ状態および撮影状態の各状態について説明する。
図5は、光学ファインダ状態にあるミラー機構の状態を示している。ここで、メインミラーユニット100(メインミラー101)は撮影光路内に位置しており、メインミラーユニット100(メインミラー受け板102)は、吸収バネ314のバネ力を受けて位置決め部材350に当接している。このように位置決め部材350に当接させることで、メインミラーユニット100の停止位置の精度を向上させることができる。
メインミラー101は、撮影光学系からの光束のうち一部の光束を透過させるとともに、残りの光束を反射させている。メインミラー101で反射した光束は、上述したようにファインダ光学系40に導かれる。
また、サブミラーユニット200(サブミラー202)も撮影光路内に位置しており、サブミラーホルダ201がサブミラー開きバネ204のバネ力を受けて位置決め部材354に当接しているとともに、サブミラーレバー210がサブミラー駆動バネ213のバネ力を受けて位置決め部214で位置決め部材353に当接している。このように位置決め部材353に当接させることで、サブミラーユニット200の停止位置の精度を向上させることができる。
サブミラー202はメインミラー101を透過した光束を反射させる。サブミラー202で反射した光束は、上述したように焦点検出ユニット5に導かれる。
駆動ユニット300において、ミラー駆動レバー313及びシャッタ駆動レバー320は、不図示の駆動源からの駆動力を受けて一方向に回動しており、ミラー駆動バネ315及びシャッタ駆動バネ323をチャージしている。
図6は、電子ファインダ状態にあるミラー機構の状態を示している。ここで、サブミラーユニット200(サブミラー202)は、撮影光路から退避している。また、メインミラーユニット100において、メインミラー101は撮影光路内に位置しており、メインミラー101の反射面が、光学ファインダ状態にあるサブミラー202の反射面の位置と略同じ位置にある。
このとき、メインミラーホルダリンク110の位置決め部111が、吸収バネ314の付勢力を受けて位置決め部材352に当接しているとともに、メインミラー受け板102が、吸収バネ314の付勢力を受けて位置決め部材351に当接している。
メインミラー101は、撮影光学系からの光束のうち一部を反射させるとともに、残りの光束を透過させる。上述したようにメインミラー101で反射した光束は焦点検出ユニット5に導かれ、メインミラー101を透過した光束は撮像素子31側に向かう。
ここで、メインミラー101のうち光束を反射および透過させる領域は、メインミラー受け板102の開口および、メインミラー押さえバネ103の開口によって決定される。
駆動ユニット300において、シャッタ駆動レバー320は、不図示のシャッタユニットにおけるチャージ状態を解除した状態(回動位置)で保持されている。また、ミラー駆動レバー313は、図5に示す回動位置よりも更に一方向に回動した位置で保持されている。このようにミラー駆動レバー313を回動させることによって、吸収バネ314を変形させ、吸収バネ314の付勢力をメインミラーユニット100に与えるようにしている。
図7は、撮影状態にあるミラー機構の状態を示している。ここで、メインミラーユニット100(メインミラー101)およびサブミラーユニット200(サブミラー202)は撮影光路から退避しており、撮影光学系からの光束は撮像素子31側に向かう。
駆動ユニット300において、ミラー駆動レバー313及びシャッタ駆動レバー320には駆動源からの駆動力が伝達されておらず、ミラー駆動バネ315及びシャッタ駆動バネ323の付勢力を受けた状態で停止している。このとき、メインミラーユニット100及びサブミラーユニット200は、上述したようにメインミラー101およびサブミラー202を撮影光路から退避させた状態にある。
次に、図9から図20を用いて、ミラー機構の動作について説明する。
まず、ミラー機構が撮影状態と光学ファインダ状態との間で切り換わる動作について説明する。図9から図11は、メインミラーユニット100およびサブミラーユニット202を、撮影状態と光学ファインダ状態との間で切り換える動作を説明する図である。
ここで、図9は、光学ファインダ状態にあるミラー機構の外観斜視図であり、図5に示す状態を他方向から見た図である。図10は、光学ファインダ状態および撮影状態間の切り換わり途中にあるミラー機構の外観斜視図である。図11は、撮影状態にあるミラー機構の外観斜視図であり、図7に示す状態を他方向から見た図である。
まず、光学ファインダ状態から撮影状態に切り換わる動作について説明する。
図9に示す光学ファインダ状態においては、図5を用いて説明したように、ミラー駆動レバー313及びシャッタ駆動レバー320が駆動源からの駆動力を受けて一方向に回動することで、ミラー駆動バネ315及びシャッタ駆動バネ323をチャージしている。
このとき、メインミラーユニット100において、メインミラー駆動レバー310の駆動部317がメインミラー駆動軸105を押し込むことにより、メインミラー受け板102を位置決め部材350に当接させている。ここで、駆動部317がメインミラー駆動軸105を押し込む力は、吸収バネ314により発生している。
また、メインミラーカム軸106の基端側は、メインミラーホルダリンク110に当接している。これにより、メインミラー受け板102(メインミラー101)をメインミラーホルダリンク110に対して所定の角度(光学ファインダ状態に対応した角度)で保持させることができる。
そして、メインミラーユニット100をメインミラーヒンジ軸120と位置決め部材350にて保持することで、メインミラーユニット100(メインミラー101)の傾き角度(撮影光軸に対する角度)を光学ファインダ状態に対応した角度で維持させることができる。
一方、サブミラーユニット200において、サブミラー駆動軸211には、駆動源からの駆動力が伝達されておらず、サブミラー駆動レバー311からの駆動力も伝達されていない。そして、サブミラーレバー210の位置決め部214が、サブミラー駆動バネ213のバネ力を受けて位置決め部材353に当接しているとともに、サブミラーホルダ201がサブミラー開きバネ204のバネ力を受けて位置決め部材354に当接している。
これにより、サブミラーユニット200(サブミラー202)の撮影光軸に対する傾き角度を光学ファインダ状態に対応した角度で維持させることができる。
ここで、光学ファインダ状態から撮影状態への切り換え動作が開始されると、ミラー駆動レバー313及びシャッタ駆動レバー320に付加されていた駆動力が解除され、ミラー駆動レバー313及びシャッタ駆動レバー320は、ミラー駆動バネ315及びシャッタ駆動バネ323の付勢力を受けて一方向(図20の反時計方向)に回動する。図20は、光学ファインダ状態にあるミラー機構を側面側から見たときの概略図である。
ミラー駆動レバー313の回動力は、ミラー駆動ギア312を介してメインミラー駆動レバー310に伝達され、メインミラー駆動レバー310が図20の反時計方向に回動する。また、ミラー駆動レバー313の回動力は、ミラー駆動ギア312を介してサブミラー駆動レバー311に伝達され、サブミラー駆動レバー311がサブミラー駆動軸211を押し込むことにより、サブミラーレバー210を図20の反時計方向に回動させる。
これにより、図10に示すように、メインミラーユニット100及びサブミラーユニット200が撮影光路から退避し始める。そして、メインミラーユニット100及びサブミラーユニット200が撮影光路から完全に退避することで、図11に示す撮影状態となる。
次に、撮影状態から光学ファインダ状態に切り換わる動作について説明する。
図11に示す撮影状態において、シャッタ駆動レバー320に対して駆動源からの駆動力が伝達されると、シャッタ駆動レバー320が一方向に回動することで、ミラー駆動レバー313の連動部318に当接する。そして、シャッタ駆動レバー320がさらに回動することで、ミラー駆動レバー313も回動する。
シャッタ駆動レバー320の駆動(図19の反時計方向への回動)は、メインミラーユニット100の駆動(撮影状態から光学ファインダ状態への切り換わり動作)とともに行われ、メインミラーカム軸106は、シャッタ駆動レバー320の回動に応じてシャッタ駆動レバー320の駆動カム322に当接せずに移動する。
メインミラーカム軸106が駆動カム322に当接しないことで、メインミラー受け板102はメインミラー開きバネ108の付勢力によってメインミラーホルダリンク110に対して所定の角度が保たれた状態となる。ここで、メインミラーカム軸106の基端側は、メインミラーホルダリンク110に当接している。
そして、メインミラー駆動レバー310がメインミラーホルダリンク110を回動させることによって、メインミラー受け板102は、上述した状態のまま撮影光路内に進入する。これにより、図10に示す状態を経て、図9に示す光学ファインダ状態となる。
次に、ミラー機構が撮影状態と電子ファインダ状態との間で切り換わる動作について説明する。図11から図16は、メインミラーユニット100およびサブミラーユニット202を、撮影状態と電子ファインダ状態との間で切り換える動作を説明する図である。
ここで、図12から図15は、撮影状態および電子ファインダ状態間の切り換わり途中にあるミラー機構の外観斜視図である。図16は、電子ファインダ状態にあるミラー機構の外観斜視図であり、図6に示す状態を他方向から見た図である。
まず、ミラー機構が撮影状態から電子ファインダ状態に切り換わる動作について説明する。
図11に示す撮影状態においては、上述したようにミラー駆動レバー313およびシャッタ駆動レバー320に対して駆動源からの駆動力が伝達されていない。ここで、撮影状態から電子ファインダ状態への切り換え動作は、ミラー駆動レバー313の入力部316に対して駆動源からの駆動力が伝達されることによって開始される。
ミラー駆動レバー313の入力部316に対して駆動力が伝達されると、ミラー駆動レバー313がミラー駆動バネ315をチャージしながら一方向(図17の反時計方向)に回動する。ここで、図17は撮影状態にあるミラー機構を側面側から見たときの概略図であり、図11に対応している。
ミラー駆動レバー313およびミラー駆動ギア312は、吸収バネ314を介して連結されているため、ミラー駆動レバー313が回動することでミラー駆動ギア312も回動する。ここで、ミラー駆動レバー313が回動するとき、シャッタ駆動レバー320は回動せず、図17に示す状態で保持される。
そして、ミラー駆動ギア312の回動が停止されられるまで、ミラー駆動レバー313の回動力がミラー駆動ギア312に伝達される。ミラー駆動ギア312は、ギア部312aを介してメインミラー駆動レバー310に連結されているとともに、ギア部312bを介してサブミラー駆動レバー311に連結されているため、ミラー駆動ギア312の回動によってメインミラー駆動レバー310およびサブミラー駆動レバー311が回動する。
すなわち、図17において、メインミラー駆動レバー310が時計方向に回動するとともに、サブミラー駆動レバー311が時計方向に回動する。
図11に示す状態においてメインミラー駆動レバー310が回動すると、図12に示すようにメインミラーカム軸106がシャッタ駆動レバー320の駆動カム322に当接する。そして、メインミラー駆動レバー310が更に回動することで、メインミラーカム軸106は駆動カム322のカム面に沿って移動する。
これにより、メインミラー受け板102は、メインミラー反転軸107を中心にメインミラーホルダリンク110に対して回動する。すなわち、メインミラー駆動レバー310によるメインミラー駆動軸105の押し込みと、メインミラーカム軸106の駆動カム322との当接作用とによって、メインミラー受け板102のメインミラーホルダリンク110に対する傾き角度が変化する。このときの動作を図13から図16に示す。
ここで、メインミラー受け板102のメインミラーホルダリンク110に対する回転速度(傾き角度の変化量)は、メインミラーホルダリンク110の回転速度よりも大きくなるように設定されている。この設定は、駆動カム322におけるカム角度を適宜設定することで実現できる。
上述したように撮影状態から光学ファインダ状態に切り換わる場合には、メインミラーホルダリンク110に対するメインミラー受け板102の傾き角度が一定のままで保持されている。一方、撮影状態から電子ファインダ状態に切り換わる場合には、メインミラーホルダリンク110に対するメインミラー受け板102の傾き角度が変化する。
このため、撮影状態から電子ファインダ状態に切り換わる場合には、メインミラー受け板102の先端側が位置決め部材350に対してメインミラーヒンジ軸120側を通過し、メインミラー受け板102が位置決め部材350に当接しない。
これにより、メインミラー受け板102(メインミラー101)を、電子ファインダ状態に対応した位置までスムーズに移動させることができる。
上述した動作によってミラー機構は撮影状態から電子ファインダ状態に切り換わる。
図16に示す電子ファインダ状態において、ミラー駆動レバー313は、メインミラーユニット100を作動させる作動量よりも多く駆動されており、この駆動量の分だけ吸収バネ314がチャージされている。すなわち、吸収バネ314は、ミラー駆動レバー313の上記作動量よりも大きな駆動を吸収するようになっている。
そして、上述した吸収バネ314のチャージによってミラー駆動ギア312に発生する回転力がメインミラー駆動レバー310を介してメインミラーユニット100に伝達されている。
これにより、メインミラーホルダリンク110の位置決め部111が位置決め部材352に当接するとともに、メインミラー受け板102が位置決め部材351に当接する。そして、メインミラーユニット100(メインミラー101)は、電子ファインダ状態に対応した位置で位置決めされる。
また、メインミラーカム軸106は、シャッタ駆動レバー320の駆動カム322から離れた状態となっている。すなわち、メインミラーカム軸106及び駆動カム322の当接によって電子ファインダ状態でのメインミラー101の位置及び角度に影響を与えることがないようになっている。
一方、サブミラー駆動軸211には、ミラー駆動レバー313とともに駆動源からの駆動力が伝達されており、サブミラーユニット200(サブミラー202)は撮影光路から退避した位置にある。
上述した状態において、シャッタ駆動レバー320を駆動することによって不図示のシャッタユニットにおいてチャージ動作を行った後、シャッタユニットを開放状態とする。これにより、撮影光学系からの光束がメインミラー101を透過して、撮像素子31に到達することになり、撮像素子31の出力に基づいて表示画像が生成される。
次に、ミラー機構の電子ファインダ状態から撮影状態への切り換え動作について説明する。なお、この動作は、上述した撮影状態から電子ファインダ状態への切り換え動作と逆の動作となる。
図16に示す電子ファインダ状態において、シャッタ駆動レバー320を駆動することによって、開放状態となっているシャッタユニット(不図示)においてチャージ動作を行う。これによりシャッタユニットは閉じ状態となり、この後、メインミラー101が撮影光路から退避するようにメインミラーユニット100を駆動する。
具体的には、まず、ミラー駆動レバー313の入力部316に対する駆動力の伝達を解除する。これにより、ミラー駆動レバー313はチャージされていたミラー駆動バネ315の付勢力を受けて他方向(図18の反時計方向)に回動する。このミラー駆動レバー313の回動によって、メインミラー駆動レバー310は、ミラー駆動ギア312を介して回動(図18の反時計方向への回動)する。
ここで、シャッタ駆動レバー320は図6に示す位置に保持されているため、メインミラー駆動レバー310の回動によって、メインミラーカム軸106が駆動カム322に当接する。また、メインミラー駆動レバー310の回動によって、メインミラー受け板102がメインミラーホルダリンク110に対して回動する。
そして、メインミラー駆動レバー310の更なる回動によって、メインミラーカム軸106が駆動カム322に沿って移動するとともに、メインミラーホルダリンク110に対するメインミラー受け板102の傾き角度が変化する。
これにより、図16に示す状態にあるミラー駆動ユニットは、図15〜図12に示す状態を経て図11に示す撮影状態となる。
上述したように、図6及び図16に示す電子ファインダ状態に切り換える場合には、シャッタ駆動レバー320を所定の回動位置に保持した状態で、ミラー駆動レバー313だけを回動させている。ここで、ミラー駆動レバー313の連動部318は、上述したようにシャッタ駆動レバー320に当接可能に構成されている。しかし、電子ファインダ状態に切り換える場合においては、シャッタ駆動レバー320が連動部318の動作範囲内に位置していないため、ミラー駆動レバー313だけが回動可能となっている。
なお、ミラー機構が電子ファインダ状態にある場合において、シャッタ駆動レバー320を駆動してシャッタユニットにおけるチャージ動作および開放動作(露光動作)を繰り返すことにより、メインミラーユニット100及びサブミラーユニット200を動作させることなく撮像動作を行うことができる。すなわち、ミラー機構の状態を変化させずに、シャッタユニットだけを動作させることができる。このため、シャッタユニットを動作させる機構を別に設ける場合に比べて、構成を簡素化することができるとともに、シャッタユニットを動作させる際の駆動音の低減や駆動時間を短縮することができる。
本実施例によれば、カメラシステムが光学ファインダ状態および電子ファインダ状態のいずれの状態にある場合でも、被写体光束を焦点検出ユニット5に導くことができ、位相差検出方式による焦点検出を行うことができる。これにより、コントラスト検出方式による焦点検出を行う場合に比べて、焦点調節に要する時間を短くすることができる。
また、シャッタ駆動レバー320やミラー駆動レバー313を駆動するといった簡単な構成によって、上述したようにメインミラーユニット100およびサブミラーユニット200を光学ファインダ状態、電子ファインダ状態および撮影状態の間で動作させることができる。
上述した説明では、光学ファインダ状態、電子ファインダ状態および撮影状態のうち2つの状態間におけるミラー機構の切り換え動作について述べたが、以下、カメラシステムにおける動作について説明する。この動作は、カメラ本体1内のカメラマイコン2によって制御される。
まず、光学ファインダ状態から撮影動作を行う場合について説明する。
光学ファインダ状態にて被写体像を観察している場合において、撮影動作の開始が指示されると、カメラ本体内のミラー機構に対して図9から図11に示す動作を行わせる。そして、ミラー機構が図11に示す撮影状態にある場合において、シャッタユニットの開閉動作によって露光動作が行われる。
露光動作の終了後、ミラー機構に対して図11から図9に示す動作を行わせる。これにより、ユーザは光学ファインダ状態において被写体像を観察することができる。
次に、電子ファインダ状態から撮影動作を行う場合について説明する。
電子ファインダ状態にて被写体像を観察している場合において、撮影動作の開始が指示されると、カメラ本体内のミラー機構に対して図16から図11に示す動作を行わせる。そして、ミラー機構が図11に示す撮影状態にある場合において、シャッタユニットの開閉動作によって露光動作が行われる。
露光動作の終了後、ミラー機構に対して図11から図16に示す動作を行わせる。これにより、ユーザは電子ファインダ状態において被写体像を観察することができる。
次に、光学ファインダ状態から電子ファインダ状態に切り換える場合について説明する。
カメラ本体1に設けられた表示ボタン等を操作することによって、光学ファインダ状態から電子ファインダ状態への切り換えを行った場合には、まず、ミラー機構に対して図9から図11に示す動作を行わせることで、光学ファインダ状態から撮影状態に切り換える。これに応じて、シャッタユニットを開き状態から閉じ状態に切り換える。
そして、ミラー機構に対して図11から図16に示す動作を行わせることにより、撮影状態から電子ファインダ状態に切り換える。これにより、ユーザは電子ファインダ状態において被写体像を観察することができる。
次に、電子ファインダ状態から光学ファインダ状態に切り換える場合について説明する。
カメラ本体1に設けられた表示ボタン等を操作することによって、電子ファインダ状態から光学ファインダ状態への切り換えを行った場合には、まず、ミラー機構に対して図16から図11に示す動作を行わせることで、電子ファインダ状態から撮影状態に切り換える。これに応じて、シャッタユニットを開き状態から閉じ状態に切り換える。
そして、ミラー機構に対して図11から図9に示す動作を行わせることにより、撮影状態から光学ファインダ状態に切り換える。これにより、ユーザは光学ファインダ状態において被写体像を観察することができる。
本実施例では、メインミラーユニット100を位置決め部材350〜352に当接させるために、電子ファインダ状態および光学ファインダ状態間の切り換えを行うに際して、撮影状態を経由させている。
ここで、電子ファインダ状態から直接光学ファインダ状態に切り換えたり、光学ファインダ状態から電子ファインダ状態に直接切り換えたりすることも可能である。この場合には、位置決め部材をメインミラーユニット100の移動軌跡に対して進退可能な構成としたり、位置決め部材を設けない構成としたりすることができる。そして、ミラー機構が図5に示す光学ファインダ状態にある場合において、メインミラーカム軸106を駆動カム322に沿って移動させることにより、ミラー機構を図6に示す電子ファインダ状態に切り換えることができる。
本実施例においては、レンズ装置およびカメラ本体を有するカメラシステムについて説明したが、レンズ一体型のカメラや他の光学機器にも本発明を適用することができる。
3:ミラー駆動ユニット
5:焦点検出ユニット
21:メインミラー
23:サブミラー
31:撮像素子
40:ファインダ光学系
313:ミラー駆動レバー
320:シャッタ駆動レバー
322:駆動カム
5:焦点検出ユニット
21:メインミラー
23:サブミラー
31:撮像素子
40:ファインダ光学系
313:ミラー駆動レバー
320:シャッタ駆動レバー
322:駆動カム
Claims (10)
- ファインダ光学系と、
撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出ユニットと、
前記撮影光学系によって形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
前記撮影光学系からの光束を前記撮像素子に向かわせる第1の状態と、前記光束を前記撮像素子に向かわせるとともに、前記焦点検出ユニットに導く第2の状態と、前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出ユニットに導く第3の状態との間で動作するミラーユニットと、
該ミラーユニットを駆動するミラー駆動機構とを有し、
前記ミラー駆動機構は、前記ミラーユニットと当接可能なカム部を有し、第1および第2の位置間で移動するレバー部材を備えており、
前記ミラーユニットは、前記レバー部材が前記第1の位置にある場合に、前記カム部との当接によって前記第1又は第3の状態と前記第2の状態との間で動作し、前記レバー部材が前記第2の位置にある場合に、前記第1および第3の状態の間で動作することを特徴とする撮像装置。 - 前記ミラー駆動機構は、前記ミラーユニットに対して駆動力を伝達する伝達部材を備えており、
前記レバー部材および前記伝達部材の駆動によって、前記ミラーユニットを前記第1および第3の状態間で動作させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記レバー部材および前記伝達部材の一方は、他方の駆動に応じて駆動されることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記ミラー駆動機構は、前記第1の位置にある前記レバー部材に対して前記伝達部材を駆動することによって、前記ミラーユニットを前記第1および第2の状態間で動作させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記ミラーユニットは、第1および第2のミラー部材を有しており、
前記ミラーユニットが第3の状態にあるとき、
前記第1のミラー部材は、前記撮影光学系からの光束の一部を前記ファインダ光学系に向けて反射するとともに、残りの光束を透過させ、
前記第2のミラー部材は、前記第1のミラー部材を透過した光束を前記焦点検出ユニットに向けて反射することを特徴とする請求項1から4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、第1および第2のミラー部材を有しており、
前記ミラーユニットが前記第2の状態にあるとき、
前記第1のミラー部材は、前記撮影光学系からの光束の一部を前記焦点検出ユニットに向けて反射するとともに、残りの光束を透過させ、
前記第2のミラー部材は、撮影光路から退避していることを特徴とする請求項1から4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、第1および第2のミラー部材を有しており、
前記ミラーユニットが前記第1の状態にあるとき、前記第1および第2のミラー部材が撮影光路から退避していることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の撮像装置。 - 前記第3の状態にある前記第1のミラー部材と当接する当接部材を有しており、
前記ミラー駆動機構は、前記ミラーユニットを前記第2の状態に動作させる場合において、前記当接部材に対して像面側の領域内で前記第1のミラー部材を動作させることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 像面に入射する光量を調節するシャッタユニットを有し、
該シャッタユニットは、前記レバー部材の駆動に応じて動作することを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の撮像装置。 - 請求項1から9のいずれか1つに記載の撮像装置と、
撮影光学系を有し、前記撮像装置に装着されるレンズ装置とを備えたことを特徴とする撮像システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005036253A JP2006221071A (ja) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | 撮像装置および撮像システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005036253A JP2006221071A (ja) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | 撮像装置および撮像システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006221071A true JP2006221071A (ja) | 2006-08-24 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005036253A Pending JP2006221071A (ja) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | 撮像装置および撮像システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006221071A (ja) |
-
2005
- 2005-02-14 JP JP2005036253A patent/JP2006221071A/ja active Pending
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