JP2007329852A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影光路内にハーフミラーを配置したスルー画表示可能な撮影装置において、ハーフミラーの構成を簡略化でき、コストダウンのできると共に破損し難い撮影装置を提供する。
【解決手段】被写体光束をＣＣＤ２２１に反射し、測距／測光センサ２１７に透過光を導くハーフミラー２０１をミラーボックス内に固設し、このハーフミラー２０１の背面とレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路上から退避した位置に移動可能な全反射ミラー２０２を設ける。スルー画表示時には全反射ミラー２０２は退避位置に位置し、撮影時にはハーフミラー２０１の背面に移動し、被写体光束の全部をＣＣＤ２２１に導く。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スルー画表示機能を有する撮影装置に関し、詳しくは、撮像素子で取得した画像を動画像として表示装置に表示する所謂スルー画表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とも言う）を有する撮影装置に関する。

従来のデジタルカメラ等の撮影装置においては、被写体像の観察は、光学式ファインダにより行っていたが、最近は、光学式ファインダをなくし、代わりに被写体画像データの記録用に設けられている撮像素子の出力を表示にも利用している。即ち、撮像素子で取得した画像を、被写体像観察用に液晶モニタ等の表示装置によって表示するスルー画像表示機能を有しているものが多くなってきている。

このようなスルー画表示機能を有するデジタルカメラとして、例えば、特許文献１には、可動ミラーを撮影光路から退避させるとともにフォーカルプレーンシャッタを全開状態にして被写体像を撮像素子に導き、それによって得られた被写体像を連続的に液晶モニタに表示するようにしたレンズ交換式カメラが開示されている。ただし、この特許文献１では、スルー画表示中に可動ミラーを撮影光路外に退避させるために、従来のカメラで一般的に採用されているＴＴＬ（Trough The Lens）位相差ＡＦ（Auto Focus）を行うことができないという問題がある。
特開２００２−３６９０４２号公報

そこで、特許文献２には、可動ミラーをハーフミラーで構成し、撮影光学系を通過した被写体光束を撮像素子と位相差ＡＦセンサの両方に導くようにしたデジタルカメラが提案されている。この構成によれば、スルー画表示を行いながら位相差ＡＦも可能となり、前述の問題を解決することができる。
特開２００２−６２０８号公報

しかしながら、特許文献２のように撮影光路内にハーフミラーを配置する構成をデジタルカメラに適用した場合には次のような問題が生ずるおそれがある。すなわち、ハーフミラーを透過する主光線の入射角度はハーフミラーの位置によって異なるので、各像高によって光路長が変化し、そのため各像高の収差に差が生じてしまう。このため、例えば、画面中心部の光路長変化分を補正したとしても、各像高における光路長は均一にならないので、被写体像の画質の均一性が損なわれてしまう。この収差の変化を少なくするためには、ハーフミラーを極力、薄くすればよい。一方、撮影時には、被写体光量を多くすると共に収差のない像を得るために、ハーフミラーを撮影光路から退避させる必要があることから、ハーフミラーを可動式にしており、このためハーフミラー自身の強度が必要となっている。収差の影響をなくすためにハーフミラーを薄くする必要があるが、強度も必要であり、相反する要素を同時に満たすことが困難であり、コストアップとなる。また、薄くすることから破損し易いという問題もある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ハーフミラーの構成を簡略化でき、コストダウンのできると共に破損し難い撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮影装置は、撮影レンズを介して入射した被写体光束の一部を反射するハーフミラーと、上記ハーフミラーで反射された被写体光束を受光して、被写体像信号を出力する撮像手段と、 レリーズ操作に応答して、上記撮像手段から出力される被写体像信号を静止画像として記録する静止画記録手段と、 この静止画記録手段の動作開始に応じて、退避位置から上記ハーフミラーの背面位置に移動して上記ハーフミラーを透過した光束を上記撮像手段に導く可動反射ミラーを具備する。

第２の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記可動反射ミラーが上記退避位置にある場合には、上記ハーフミラーで反射された被写体光束を上記撮像手段で繰り返し撮像し、その出力に基づいてスルー画表示動作を行う。
また、第３の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記ハーフミラーを透過した光束によって、上記撮影レンズの焦点状態を検出する測距手段を具備する。
さらに、第４の発明に係わる撮影装置は、上記第３の発明において上記可動反射ミラーは、上記静止画記録動作の終了後に退避する。
さらに、第５の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記ハーフミラーを透過した光束によって、被写体輝度を測定する測光手段を具備する。
さらに、第６の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記ハーフミラーはミラーボックス内に固定されている。

上記目的を達成するため第７の発明に係わる撮影装置は、撮影レンズを介して入射した被写体光束の一部を反射し残りを透過する、ミラーボックス内に固定されたハーフミラーと、このハーフミラーの背面位置と上記被写体光束を遮らない退避位置とに移動可能な全反射ミラーを具備する。

第８の発明に係わる撮影装置は、上記第７の発明において、上記全反射ミラーは通常時退避位置にある。
また、第９の発明に係わる撮影装置は、上記第７の発明において、上記ハーフミラーの反射光路上に設けられた撮像素子と、上記ハーフミラーの透過光路上に設けられた測距センサとを具備する。
さらに、第１０の発明に係わる撮影装置は、上記第７の発明において、上記全反射ミラーは撮影時に上記背面位置に移動し、撮影終了時に上記退避位置に移動する。

本発明によれば、静止画記録手段の動作開始に応じて、退避位置から上記ハーフミラーの背面位置に移動して上記ハーフミラーを透過した光束を上記撮像手段に導く可動反射ミラー具備したので、ハーフミラーの構成を簡略でき、コストダウンのできると共に破損し難い撮影装置を提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて好ましい一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラについて背面からみた外観斜視図である。このカメラは、カメラ本体２０と、交換レンズとしてのレンズ鏡筒１０とから構成されている。レンズ鏡筒１０はカメラ本体２０の前面のマウント開口部（不図示）に着脱自在となっている。マウント開口部を介してレンズ鏡筒１０内のレンズ１０１ａ、１０１ｂ等（図２参照）からなる撮影レンズによる被写体光束がカメラ本体２０内に導かれる。本実施形態では、レンズ鏡筒１０とカメラ本体２０は別体で構成され、通信接点３００（図２参照）を介して電気的に接続されている。また、カメラ本体２０に設けた着脱検知スイッチ２５９（図２参照）によって着脱状態を検出可能となっている。

カメラ本体２０の上面にはレリーズ釦２１、モードダイヤル２２、パワースイッチレバー２３、コントロールダイヤル２４等が配置されている。レリーズ釦２１は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Rと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Rと称する）のオンにより撮像素子としてのＣＣＤ（Charge Coupled Devices）２２１（図２参照）の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。

モードダイヤル２２は回転可能に構成された操作部材であり、モードダイヤル２２上に設けられた撮影モードを表す絵表示または記号に指標に合致させることにより、フルオート撮影モード（ＡＵＴＯ）、プログラム撮影モード（Ｐ）、絞り優先撮影モード（Ａ）、シャッタスピード優先撮影モード（Ｓ）、マニュアル撮影モード（Ｍ）、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、マクロ撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード等の各撮影モードを選択することができる。パワースイッチレバー２３はデジタルカメラの電源のオン・オフを行うための操作部材であり、オン・オフの２つの位置に回動可能に構成されている。コントロールダイヤル２４は回転可能に構成された操作部材であり、情報表示画面等において、コントロールダイヤル２４の回転操作により所望の設定値やモード等を選択することができる。

カメラ本体２０の背面には、背面液晶モニタ２６、再生釦２７、メニュー釦２８、十字釦３０、OK釦３１、ファインダ接眼部３３が配置されている。背面液晶モニタ２６は、被写体像を観察用にスルー画として表示したり、撮影済みの被写体像を再生表示したり、カメラ情報やメニューを表示するための表示装置である。これらの表示を行うことができるものであれば、液晶に限らない。なお、カメラ本体２０に対して角度を自在に変更できるよう構成しても良い。ファインダ接眼部３３は、被写体像を観察するための接眼窓であり、内部には後述するファインダ内液晶モニタ２９が配置されており、このファインダ接眼部３３を通じて被写体像を観察可能となっている。再生釦２７は、撮影後に記録した被写体画像を背面液晶モニタ２６に表示させることを指示するための操作釦である。再生釦２７の操作に応じて、後述するＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５にＪＰＥＧ等の圧縮モードで記憶されている被写体の画像データが伸張された後、背面液晶モニタ２６に表示される。

十字釦３０は背面液晶モニタ２６上で、Ｘ方向とＹ方向の２次元方向にカーソルの移動を指示するための操作部材であり、また、記録媒体２４５に記録された被写体像を表示するにあたって、再生画像の選択にも使用する。なお、アップ、ダウン、左、右用の４つの釦を設ける以外にも、タッチスイッチのように２次元上で操作方向を検出できるスイッチ等の２次元方向に操作できるスイッチに置き換えることも可能である。ＯＫ釦３１は、十字釦３０やコントロールダイヤル２４等によって選択された各種項目を確定するための操作部材である。メニュー釦２８は、このデジタルカメラの各種モードを設定するためのメニューモードに切換えるための釦であり、このメニュー釦２８の操作によってメニューモードを選択すると、背面液晶モニタ２６にメニュー画面が表示される。メニュー画面は複数の階層構造となっており、十字釦３０で各種項目を選択し、ＯＫ釦３１の操作により選択を決定する。

これらのレリーズ釦２１、パワースイッチレバー２３、再生釦２７、メニュー釦２８、十字釦３０、ＯＫ釦３１はいずれもオン・オフスイッチと連動している。これらのオン・オフスイッチに連動する操作釦と、モードダイヤル２２、コントロールダイヤル２４等の操作部材の操作に応じて発生する信号がＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向け集積回路)２６２内のスイッチ検出回路２５３（図２参照）に送信される。

次に、図２を用いて、デジタルカメラの電気系を主とする全体構成を説明する。
レンズ鏡筒１０の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１ａ、１０１ｂと、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１ａおよびレンズ１０１ｂは光学系駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。光学系駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２０に接続されている。レンズＣＰＵ１１１はレンズ鏡筒１０内の制御を行うものであり、光学系駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り値制御を行う。

カメラ本体２０内のミラーボックス内には、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した光束の一部を透過し、残りを反射する特性を有するハーフミラー２０１が配置されている。このハーフミラー２０１はレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路に対して４５度傾いてミラーボックス内に固定されている。そして、このハーフミラー２０１の背面（レンズ１０１ａ、１０１ｂとは反対側）に沿う背面位置と、ミラーボックス内の底部の退避位置の間を回動可能な可動反射ミラー２０２が設けられている。この可動反射ミラー２０２は、ミラー駆動機構２１５によって駆動され、回動軸２０２ａを中心に紙面垂直方向の軸に沿って回動可能である。可動反射ミラー２０２がミラーボックス底部に退避しているときには、被写体光束の一部（例えば、３０％）が透過され、透過光路中に配置された測距／測光センサ２１７に導かれる。また被写体光束の残り（７０％）は、ハーフミラー２０１で反射されＣＣＤ２２１の方向に導かれる。そして、可動反射ミラー２０２がハーフミラー２０１の背面に密着する位置にあるときには、被写体光束の全部が反射され、ＣＣＤ２２１に導かれる。このハーフミラー２０１と可動反射ミラー２０２の構造については、図３を用いて後述する。なお、本実施形態においては、可動反射ミラー２０２の回動中心は、ミラーボックス内の下側であったが、これに限らず、上側でも良く、また左右のいずれかに紙面に対して平行な回動中心にしても勿論構わない。また、本実施形態においては、ハーフミラーの反射率と透過率はそれぞれ７０％と３０％であるが、この比率に限られず、適宜変更できる。

カメラ本体２０内のミラーボックスの奥部であって、ハーフミラー２０１の透過光が導かれる位置に測距／測光センサ２１７が配置されている。この測距／測光センサ２１７は測距用のセンサと測光センサから構成されており、測光センサは被写体像を分割して測光する多分割測光素子で構成されている。また、測距センサはＴＴＬ位相差法によって測距するためのセンサである。測距／測光センサ２１７の出力は測距／測光処理回路２１９に送られる。測距／測光処理回路２１９は、測光センサの出力に基づいて評価測光値を出力し、また測距センサの出力に基づいて、レンズ１０１、１０１ｂによって結像される被写体像の焦点ズレ量を測定する。なお、測距センサと測光センサは別体に構成しても、一体に構成しても良い。

ハーフミラー２０１の上方であって、このハーフミラー２０１による反射光の光路上には、露光時間制御およびＣＣＤ２２１の遮光用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２０３が配置されており、このシャッタ２０３はシャッタ駆動機構２１３によって駆動制御される。

シャッタ２０３の後方には、被写体光束から赤外光成分をカットするための赤外カットフィルタ２０９が配置され、その後方には被写体光束から高周波成分を取り除くための光学的ローバスフィルタ２１０が配置されている。そして、光学的ローパスフィルタ２１０の後方には、撮像素子としてのＣＣＤ２２１が配置されており、レンズ１０１ａ、１０１ｂによって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。これらの防塵フィルタ２０５、赤外カットフィルタ２０９、光学的ローパスフィルタ２１０およびＣＣＤ２２１は、図示しない密封されたパッケージに一体に収納されており、塵埃がこのパッケージ内に侵入しないように構成されている。なお、本実施形態では撮像素子としてＣＣＤを用いているが、これに限らずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用できることはいうまでもない。

ＣＣＤ２２１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、入出力回路２３９からの制御信号によって駆動制御される。撮像素子駆動回路２２３によって、ＣＣＤ２２１から出力された光電アナログ信号が増幅され、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。撮像素子駆動回路２２３は画像処理回路２２７に接続され、この画像処理回路２２７によってデジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理といった各種の画像処理がなされる。画像処理回路２２７は、データバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、後述するシーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮伸張回路２３１、ビデオ信号出力回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、フラッシュメモリ制御回路２４７、スイッチ検出回路２５３が接続されている。

データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタルカメラの動作を制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮伸張回路２３１はＳＤＲＡＭ２３８に記憶された画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦで圧縮するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２３３は液晶モニタ駆動回路２３５を介して背面液晶モニタ２６とファインダ内液晶モニタ２９（図中Ｆ内液晶モニタと略記）に接続される。ビデオ信号出力回路２３３は、ＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５に記憶された画像データを、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶モニタ２９に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。背面液晶モニタ２６はカメラ本体２０の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。ファインダ内液晶モニタ２９は、ファインダ接眼部３３を介して撮影者によって観察できる位置に配置されており、背面液晶モニタ２６と同様、液晶に限らず他の表示装置でも構わない。なお、被写体像の観察として背面液晶モニタ２６のみとし、ファインダ接眼部３３およびファインダ内液晶モニタ２９を省略することも可能である。

ＳＤＲＡＭ２３８は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３８は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。上述のシャッタ駆動機構２１３、可動ミラー駆動機構２１５、測距／測光処理回路２１９に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。

データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２０に対して着脱自在となっている。その他、マイクロドライブ（登録商標）などの様なハードディスクユニットや無線通信ユニットを接続可能に構成してもよい。

データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２４７は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２４９に接続され、このフラッシュメモリ２４９は、カメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２４９に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２４９は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。

カメラ本体２０やレンズ鏡筒１０のパワー供給の制御を行うためのパワースイッチレバー２３に連動してオン・オフするパワースイッチ２５７と、シャッタレリーズ釦２１の第1ストロークや第２ストロークを検出するスイッチ、再生モードを指示する再生釦２７に連動するスイッチ、背面液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示する十字釦３０に連動するスイッチ、撮影モードを指示するモードダイヤル２２に連動するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫ釦３１に連動するＯＫスイッチ、着脱検知スイッチ２５９等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検出回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。

次に、図３を用いて、可動反射ミラー２０２の駆動手段および退避手段について説明する。被写体光束の一部を透過し一部を反射するハーフミラー２０１は図示しない固定枠によって固定保持され、レンズ１０１ａ、１０１ｂの光路に対して４５度の角度をなしている。可動反射ミラー２０２を保持するミラー枠は、回動軸２０２ａを中心に回動自在であり、ミラー枠の側面には駆動ピン２０２ｂが固設されている。この駆動ピン２０２ｂと係合するＵ字形状部を有する駆動レバー４０１はカメラ本体２０にその回動軸４０１ａが軸支されている。

通常時には、可動反射ミラー２０２がレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路から退避している図３（Ａ）の位置となるように、駆動レバー４０１は図示しないバネによって付勢力を受けている。そして、図示しない駆動機構によって駆動レバー４０１の他端が矢印Ａ方向に駆動されると、図３（Ｂ）に示すように、可動反射ミラー２０２はバネの付勢力に抗して反時計方向に回動し、ハーフミラー２０１の背面に沿った位置となる。この状態で、駆動レバー４０１を時計方向に回動させると、可動反射ミラー２０１はバネ力によって図３（Ａ）の退避位置に戻る。なお、駆動レバー４０１の駆動はモータや電磁石等によって行えばよい。

次に、本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの動作について図４および図５に示すフローチャートを用いて説明する。図４に示すパワーオンリセットのフローに入ると、カメラ本体２０のパワースイッチ２５７がオンとなったかを判定する（Ｓ１）。判定の結果、パワースイッチ２５７がオフの場合には、ステップＳ５に進み、低消費電力の状態であるスリープ状態となる。このスリープ状態ではパワースイッチ２５７がオンとなった場合のみに割り込み処理を行い、ステップＳ９以下においてパワースイッチオンのための処理を行う。パワースイッチがオンとなるまでは、パワースイッチ割り込み処理以外の動作を停止し、電源電池の消耗を防止する。

ステップＳ１において、パワースイッチ２５７がオンであった場合には、ステップＳ３に進み、着脱スイッチ２５９がオフか否かを判定する。前述したように着脱検知スイッチ２５９は、レンズ鏡筒１０がカメラ本体２０から外されると、オフとなるスイッチである。オフであった場合、すなわちレンズ鏡筒１０が離脱していた場合には、後述するステップＳ５１に進む。これは、レンズ鏡筒１０が離脱している状態でカメラ本体２０のパワースイッチレバー２３が操作され、パワーオンとなった場合に、レンズ離脱時と同様な処理をするためである。ステップＳ３において、着脱スイッチ２５９がオンであった場合には、ステップＳ９以下に進み、パワースイッチオンのための処理を行う。

まず、ステップＳ９において、シャッタ駆動回路２１３によってシャッタ２０３の開放動作を行う（Ｓ９）。ハーフミラー２０１はミラーボックス内に固定されているので、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した被写体光束はハーフミラー２０１によってＣＣＤ２２１の方向に反射されている。この状態でシャッタ２０３を開放状態にすると、ハーフミラー２０１によって反射された被写体光束は、シャッタ２０３によって遮られないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像される。続いてＣＣＤ２２１によって撮像された画像データを用いて背面液晶モニタ２６に被写体像を動画表示するスルー画表示の開始を指示する（Ｓ１１）。なお、スルー画表示動作の制御はこの開始指示を受けて画像処理回路２２７にて行われる。

次に、モードダイヤル２２等によって設定された撮影モードや、ＩＳＯ感度、マニュアル設定されたシャッタ速度や絞り値等の情報があればそれらの撮影条件の読み込みを行う（Ｓ１３）。そして、測距／測光センサ２１７によって被写体輝度を測光し、露光量を演算し、この露光量を用いて撮影モード・撮影条件に従ってシャッタ速度や絞り値等の露光制御値の演算を行う（Ｓ１５）。また、測光値や露光量等を用い、スルー画表示設定を行う（Ｓ１７）。このステップでは、ＣＣＤ２２１の駆動にあたっての電子シャッタスピードと感度の条件設定を行うために、ステップＳ１５で求めた測光・露光量の演算結果、もしくは前回の表示画像を用いて、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に適切な明るさ（明度）の像を表示するための演算と設定を行う。

次に、ステップＳ１９に進み、再生モードか否かの判定を行う。この再生モードは、再生釦２７が操作された際に、記録媒体２４５に記録された静止画データを読み出して背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に表示するモードである。判定の結果、再生モードが設定された場合には、ステップＳ３１に進み、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示する。そのあと、シャッタ２０３の閉じ動作を行ってから（Ｓ３３）、記録媒体２４５に記録されている静止画データを読出し、圧縮伸張回路２３１にて画像データを伸張し、ビデオ信号出力回路２３３および液晶モニタ駆動回路２３５を介して、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に静止画を再生表示する（Ｓ３５）。再生動作中にレリーズ釦２１の半押し等、他の手動操作がなされた場合には、再生動作を終了してステップＳ９に戻り、前述の動作を繰り返す。

ステップＳ１９に戻り、再生モードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２１に進み、メニューモードが設定されているか否かを判定する。これは、メニュー釦２８が操作され、メニューモードが設定されているか否かを判定する。判定の結果、メニューモードが設定されていた場合には、再生モードが設定されていた場合と同様に、スルー画停止指示が出力され（Ｓ３７）、シャッタ２０３に閉じ指令を出力する（Ｓ３９）。この後、メニュー設定動作を行う（Ｓ４１）。メニュー設定動作によって、ホワイトバランス、ＩＳＯ感度設定、ドライブモードの設定等、各種の設定動作を行うことができる。メニュー設定動作が終了すると、ステップＳ９に戻り、前述の動作を繰り返す。

ステップＳ２１に戻り、判定の結果、メニューモードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２３に進み、レリーズ釦２１が半押しされたか、すなわち１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う。判定の結果、１Ｒがオンであった場合には、ステップＳ４３に進み、撮影準備と撮影を行う撮影動作のサブルーチンを実行する。このサブルーチンの詳細は図５を用いて後述する。撮影動作のサブルーチンが終了すると、ステップＳ９に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ２３に戻り、判定の結果、１Ｒスイッチがオフであった場合には、ステップＳ２５に進み、ステップＳ３と同様に、着脱検知スイッチ２５９がオフか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱されると、再生モードにおけるステップＳ３１およびＳ３３と同様に、スルー画停止指示を出力し（Ｓ４５）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ４７）。

シャッタ２０３の閉じ動作が終わると、またはステップＳ３で着脱検知スイッチ２５９がオフであると判定された場合（すなわち、レンズ鏡筒１０が離脱している場合）には、ステップＳ５１に進み、着脱検知スイッチ２５９がオンか否かを判定する。ステップＳ２５において、レンズ鏡筒１０が離脱されたことを検出した後、レンズ鏡筒１０が再び装着されたか否かを判定するものである。判定の結果、装着されていた場合には、ステップＳ９に戻り、前述のステップを繰り返す。

ステップＳ５１に戻り、着脱検知スイッチ２５９がオフであった場合には、ステップＳ５３に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱され、パワースイッチ２５７がオンの場合には、各種操作釦が操作されても、マウント開口部が開放のままなので、誤動作防止の観点から、カメラ動作を行わないようにしている。そのため、ステップＳ５１にてレンズ鏡筒１０の装着状態と、ステップＳ５３においてパワースイッチレバー２３の操作状態の判定を繰り返し行う待機状態となる。ステップＳ５３において、パワースイッチ２５７がオフと判定されると、ステップＳ５に戻り、スリープ状態になる。なお、ステップＳ５１において、レンズ鏡筒１０が離脱されたままであることを検出した場合に、ステップＳ５３の判定を省略して、ステップＳ５に進みスリープ状態としてもよく、また、ステップＳ９に進み、各種操作釦による操作に基づく動作を行う等の変形は可能である。

ステップＳ２５に戻り、判定の結果、着脱検知スイッチ２５９がオン、すなわちレンズ鏡筒１０がカメラ本体に装着されていた場合には、ステップＳ２７に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。判定の結果、オンであった場合には、ステップＳ１３に戻り、前述のステップを繰り返す。ステップＳ１１において、スルー画表示が開始された後、ステップＳ１９以降において各種操作釦等が操作されない限り、ハーフミラー２０１を透過した被写体光束は、シャッタ２０３によって妨げられないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像し、このＣＣＤ２２１によって撮像された画像データが背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に動画像としてスルー画表示される。ステップＳ２７において、パワースイッチ２５７がオフと判定された場合には、ステップＳ３１、Ｓ３３と同様に、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示し（Ｓ２８）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ２９）。この後、ステップＳ５に戻りスリープ状態となる。

このように、本実施形態においては、スルー画表示可能なデジタルカメラにおいて、ハーフミラー２０１を撮影光路中に固設しておき、被写体光束の一部を測距／測光センサ２１７に導いているので、パワーオン時に直ちにスルー画表示を行うと共に測光や測距を行うことができ便利である。

次に、ステップＳ４３の撮影動作のサブルーチンについて図５を用いて説明する。このサブルーチンは前述したように、レリーズ釦２１の半押しがなされると実行される。まず、測距・自動焦点調節を行う（Ｓ７１）。ハーフミラー２０１がミラーボックス内に固設され、被写体光束の一部がハーフミラー２０１を透過して測距／測光センサ２１７に導かれているので、この被写体光束を用いて測距／測光処理回路２１９やボディＣＰＵ２２９等はＴＴＬ位相差法によってレンズ１０１ａ、１０１ｂの焦点ズレ量を検出し、この検出された焦点ズレ量に基づいて、レンズＣＰＵ１１１を介して、光学系駆動機構１０７によってピント位置にレンズ１０１ａ、１０１ｂを駆動する。

次に、測光／露光量演算を行う（Ｓ７３）。これもハーフミラー２０１を透過した被写体光束を測距／測光センサ２１７が受光し、測距／測光処理回路２１９によって処理することにより、被写体輝度ＢＶを検出する。ボディＣＰＵ２２９は、この被写体輝度ＢＶを用いて露光量ＥＶを求め、さらに撮影モード等に従ってシャッタ速度や絞り等の露出条件を求める。

次に、レリーズ釦２１の全押し操作がなされているか、すなわち２Ｒがオンか否かについて判定する（Ｓ７５）。判定の結果、オフであった場合には、ステップＳ７７に進み、１Ｒがオンか否かの判定を行う。レリーズ釦２１の半押し動作で、この撮影動作のサブルーチンにジャンプしてきて、レリーズ釦２１が半押しのままの場合には、このステップＳ７５とＳ７７で繰り返し判定を行う待機状態となる。レリーズ釦２１から手が離れ、１Ｒがオフとなると、パワーオンリセットのステップＳ９に戻る。

ステップＳ７５に戻り、判定の結果、２Ｒスイッチがオンであった場合、すなわちレリーズ釦２１が全押しされた場合には、静止画像取得のための撮像動作に移る。まず、ステップＳ７９において、画像処理回路２２７に対してスルー画停止の指示を出力する。これは静止画像取得にあたって、ハーフミラー２０１の退避位置への移動動作、シャッタ２０３の開閉動作等により、ＣＣＤ２２１に入射する被写体像に乱れが生じ、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９においてスルー画像が見苦しくなることを防止するためである。続いて、可動反射ミラー２０２の進出動作を行う（Ｓ８１）。これは、図示しない駆動機構により駆動レバー４０１をＡ方向に回動させ（反時計方向）、図３（Ａ）に示す状態から図３（Ｂ）に示す位置に移動させる。これにより、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した被写体光束の全部がハーフミラー２０１および可動反射ミラー２０２によって反射され、ＣＣＤ２２１の方向に導かれる。

続いて、設定絞り値またはＳ７３で演算された絞り値まで絞り１０３の絞込み動作を、レンズＣＰＵ１１１を介し絞り駆動機構１０９によって行う。絞込み動作が終わると、次にＣＣＤ２２１による露光動作を行う（Ｓ８５）。すなわち、可動反射ミラー２０２は退避位置から進出位置に移動していることから、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した被写体光束の全部が、ＣＣＤ２２１の受光面上に導かれ、被写体像が結像している。この状態でＣＣＤ２２１の電子シャッタのリセットを解除し、被写体像の光電変換電流の電荷蓄積を開始する。予め手動設定若しくはステップＳ７３で設定された露光時間が経過すると、ＣＣＤ２２１の電子シャッタは光電変換信号の電荷蓄積を停止する。なお、ステップＳ８５の露光動作において、ＣＣＤ２２１の電子シャッタによって露光時間を制御していたが、これに限らず、シャッタ２０３によっても露光時間を制御することができる。この場合には、露光動作の開始前に、一旦、シャッタ２０３の先幕・後幕を初期位置に移動させることが必要となる。

続いて、シャッタ２０３の閉じ動作を行い、（Ｓ８７）、絞り１０３の開放動作の指示をレンズＣＰＵ１１１に出力する（Ｓ８９）。また、ＣＣＤ２２１で電荷蓄積された画像信号の読み出しを行い（Ｓ９１）、画像処理回路２２７等にて画像処理を行う（Ｓ９３）。圧縮伸張回路２３１において信号圧縮等の処理を行った後、記録媒体２４５に画像データの記録を行う（Ｓ９５）。画像データの記録が終わると、ステップＳ９７において、１Ｒスイッチがオンであるか、すなわちレリーズ釦２１が半押し状態であるか否かを判定する。１Ｒスイッチがオフとなると、ステップＳ９９に進み、可動反射ミラー２０２の退避位置への復帰動作を行う。これは、駆動レバー４０１を時計方向に回動させ、図３（Ｂ）の状態から図３（Ａ）の状態に戻すことにより行う。復帰動作が終わると、パワーオンリセットのルーチンに戻る。

本実施形態においては、ハーフミラー２０１をミラーボックス内に設け、通常状態で被写体光束を測距センサ等と撮像素子であるＣＣＤ２２１に分割して導くようにしたので、スルー画表示すると共に測距を行うことができる。従って、スルー画表示中にレリーズ釦２１が半押しされ、１Ｒがオンとなったとき、直ちに測光や測距をスルー画表示と並行して行うことができ便利である。また、ハーフミラー２０１は固設するようにしたので、その厚さを薄くすることができ、このためハーフミラーにおける光路長の相違に基づく収差量の変化を最小限にすることができる。

また、静止画像を取得する撮像動作の際には、ハーフミラー２０１の背面に全反射ミラーである可動反射ミラー２０２を回動させている。このためハーフミラー２０１を透過する被写体光束も可動反射ミラー２０２によって反射され、ＣＣＤ２２１に導かれるため、静止画像取得にあたってスルー画表示時より被写体光量を増加させることができ、高速シャッタ速度での撮影が可能となる。

さらに、撮像動作が終わると、ステップＳ９９において、全反射ミラー２０２を復帰させているので、撮影後、レリーズ釦２１が再び半押しされたときには、直ちに測光や測距をスルー画表示と並行して行うことができる。

なお、本実施形態では、カメラの測距動作の開始をレリーズ釦２１の半押しで行うようにしていた。変形例として、連続測距モードが選択された場合には、所定時間間隔でステップＳ７１とステップＳ７３を繰り返すようにすればよい。この場合、レリーズ釦２１の半押し動作がなされている間のみ連続測距を行うようにしても良い。

本実施形態においては、本発明を一般的なデジタルカメラに適用したものであったが、これに限らず、携帯等の各種装置内の撮影装置でもよく、またベローズ、エクステンションチューブ等を装着するものでも良く、さらに顕微鏡、双眼鏡等の各種装置に取り付けられる専用カメラにも適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態におけるデジタルカメラを背面から見た外観斜視図である。 本発明を適用した一実施形態におけるデジタルカメラの電気系の全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるハーフミラー及び全反射ミラーの部品構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮影動作のフローチャートである。

符号の説明

１０ レンズ鏡筒
２０ カメラ本体
２１ レリーズ釦
２３ パワースイッチレバー
２６ 背面液晶モニタ
２９ ファインダ内液晶モニタ
３３ ファインダ接眼部
１０１ａ、１０１ｂ レンズ
１０３ 絞り
１１１ レンズＣＰＵ
２０１ ハーフミラー
２０２ 全反射ミラー
２０２ａ 回動軸
２０２ｂ 駆動ピン
２０３ シャッタ
２０９ 赤外カットフィルタ
２１０ 光学的ローパスフィルタ
２１５ 可動ミラー駆動機構
２１７ 測距／測光センサ
２１９ 測距／測光処理回路
２２１ ＣＣＤ
２２７ 画像処理回路
２２９ ボディＣＰＵ
２５３ スイッチ検出回路
２５５ 各種スイッチ
２５７ パワースイッチ
２５９ 着脱検知スイッチ
２６１ データバス
４０１ 駆動レバー
４０１ａ 回動軸

Claims (10)

1. 撮影レンズを介して入射した被写体光束の一部を反射するハーフミラーと、
   上記ハーフミラーで反射された被写体光束を受光して、被写体像信号を出力する撮像手段と、
   レリーズ操作に応答して、上記撮像手段から出力される被写体像信号を静止画像として記録する静止画記録手段と、
   この静止画記録手段の動作開始に応じて、退避位置から上記ハーフミラーの背面位置に移動して上記ハーフミラーを透過した光束を上記撮像手段に導く全反射ミラーと、
   を具備することを特徴とする撮影装置。
2. 上記全反射ミラーが上記退避位置にある場合には、上記ハーフミラーで反射された被写体光束を上記撮像手段で繰り返し撮像し、その出力に基づいてスルー画表示動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 上記ハーフミラーを透過した光束によって、上記撮影レンズの焦点状態を検出する測距手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
4. 上記全反射ミラーは、上記静止画記録動作の終了後に退避することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
5. 上記ハーフミラーを透過した光束によって、被写体輝度を測定する測光手段を具備していることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
6. 上記ハーフミラーはミラーボックス内に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
7. 撮影レンズを介して入射した被写体光束の一部を反射し残りを透過する、ミラーボックス内に固定されたハーフミラーと、
   このハーフミラーの背面位置と上記被写体光束を遮らない退避位置とに移動可能な全反射ミラーと、
   を具備することを特徴とする撮影装置。
8. 上記全反射ミラーは通常時退避位置にあることを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
9. 上記ハーフミラーの反射光路上に設けられた撮像素子と、上記ハーフミラーの透過光路上に設けられた測距センサとを具備することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
10. 上記全反射ミラーは撮影時に上記背面位置に移動し、撮影終了時に上記退避位置に移動することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。