JP2008004995A - ミラー装置およびデジタルカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】動作時の衝撃や振動によっても破損し難いミラー装置を提供し、また撮影光路内にハーフミラーを配置したデジタルカメラにおいて、ハーフミラーの損傷を防ぎ、使いやすいデジタルカメラを提供する。
【解決手段】撮影レンズの光路内に進退可能な可動ハーフミラー201の光束の一部を反射し、残りを透過する特性を有するハーフミラー401と、このハーフミラー401を固定保持するためのミラー枠403と、このミラー枠403を介してハーフミラー401に対して加えられる衝撃を吸収するために、ハーフミラー401とミラー枠403の間に配置される緩衝部材463または弾性接着剤465を具備する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、デジタルカメラ等の装置に用いられ、光束を2方向に分割するハーフミラーを有するミラー装置およびそれを用いたデジタルカメラに関する。
従来のデジタルカメラにおいては、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動画表示する所謂スルー画像表示機能(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、ハーフミラーは非常に薄いので、ユーザが指で触れると割れてしまうおそれがある。また、動作時の衝撃や振動によっても割れてしまうおそれがある。さらに、ハーフミラーの近傍であってミラーボックス内に配置される測距センサは、通常、露出しているために、ゴミ等の塵埃が付着し易いという問題がある。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、動作時の衝撃や振動によっても破損し難いミラー装置を提供し、また撮影光路内にハーフミラーを配置したデジタルカメラにおいて、ハーフミラーの損傷を防ぎ、使いやすいデジタルカメラ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の発明に係わるミラー装置は、光束の一部を反射し、残りを透過する特性を有するミラー部材と、このミラー部材を固定保持するための保持枠と、この保持枠を介して上記ミラー部材に対して加えられる衝撃を吸収するために、上記ミラー部材と上記保持枠の間に配置される衝撃吸収部材を具備する。
第2の発明に係わるミラー装置は、上記第1の発明において、上記衝撃吸収部材は、弾性を有する緩衝材である。
また、第3の発明に係わるミラー装置は、上記第1の発明において、上記衝撃吸収部材は、弾性を有する接着剤である。
さらに、第4の発明に係わるミラー装置は、上記第1の発明において、上記ミラー部材は0.4mm以下の板状ガラスである。
さらに、第5の発明に係わるミラー装置は、上記第1の発明において、上記ミラー部材は、上記保持枠の一辺を回転軸として回動可能である。
さらに、第6の発明に係わるデジタルカメラは、上記第1ないし第5の発明のミラー装置を含む。
上記目的を達成するため第7の発明に係わるデジタルカメラは、カメラ本体内のミラーボックス内に配設され、撮影レンズの光路内に進退可能な可動ハーフミラーを具備するデジタルカメラであって、上記可動ハーフミラーは、上記光路内においては被写体光束の一部を反射し他の光束を透過するハーフミラーと、このハーフミラーを保持する保持枠と、 上記ハーフミラーと上記保持枠との間に設けられた衝撃吸収用の衝撃吸収部材を具備する。
第8の発明に係わるデジタルカメラは、上記第7の発明において、上記衝撃吸収部材は、上記ハーフミラーを上記保持枠に保持させるための接着剤の内部に埋め込まれている。
また、第9の発明に係わるデジタルカメラは、上記第7の発明において、上記衝撃吸収部材は、上記ハーフミラーを上記保持枠に保持させるための接着剤も兼ねる弾性接着剤である。
本発明によれば、ミラー部材を固定保持するための保持枠を介してミラー部材に対して加えられる衝撃を吸収するために、ミラー部材と上記保持枠の間に配置される衝撃吸収部材を具備するようにしたので、動作時の衝撃や振動によっても破損し難いミラー装置を提供することができ、またこのミラー装置をデジタルカメラに設けるようにしたので、ハーフミラーの損傷を防ぎ、使いやすいデジタルカメラ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の電気系を主とするブロック図である。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によって着脱状態を検出可能となっている。
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する特性を有する可動の反射ミラー(便宜上、可動ハーフミラーという)201が配置されている。この可動ハーフミラー201は、可動ミラー駆動機構215によって駆動され、回動軸201aを中心に紙面垂直方向の軸に沿って回動可能である。可動ハーフミラー201がレンズ101a、101bの光路に対して45度に傾いた位置(図1において実線の位置)にあるときには、被写体光束の一部(例えば、30%)が反射され、カメラ本体20の底部に設けられた測距/測光センサ217に導かれる。また被写体光束の残り(70%)は、可動ハーフミラー201を透過してCCD(Charge Coupled Devices)221の方向に導かれる。そして、可動ハーフミラー201がレンズ101a、101bの光路と略平行で、被写体光束を遮らない退避位置(図1において二点鎖線の位置)にあるときには、被写体光束の全部がCCD221に導かれる。この可動ハーフミラー201の構造については、図2を用いて後述する。なお、本実施形態においては、可動ハーフミラー201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30%と70%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底部であって、可動ハーフミラー201によって反射された光束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。この測距センサを含む測距センサユニット451の配置構造については、可動ハーフミラー201の構造と共に、図2を用いて後述する。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。
可動ハーフミラー201の後方であって、レンズ101a、101bの光軸上であって、撮影光路上には、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の後方には防塵フィルタ205が配置されており、これは、カメラ本体20のマウント開口部や本体内部で発生した塵埃がCCD221や光学素子に付着して塵埃の影が被写体像に写しこまれ、見苦しくなることを防止するためのフィルタである。防塵フィルタ205の周縁部の全周または一部に圧電素子207が固着され、この圧電素子207は防塵フィルタ駆動回路211に接続され、この回路によって駆動される。圧電素子207は防塵フィルタ駆動回路211によって、防塵フィルタ205が所定の超音波で振動するよう駆動され、その振動を利用して防塵フィルタ205の前面に付着した塵埃を除去する。なお、CCD等の撮像素子自体もしくは撮像素子の前面側に配設された光学素子に付着した塵埃を除去できるものであれば、本実施形態のような超音波振動を利用したものに限らず、空気ポンプ等を利用して空気流によって吹き飛ばすものや、静電気を利用して塵埃を集塵して除去するもの等、種々の方法に適宜、置き換えても勿論構わない。
防塵フィルタ205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CCD211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ASIC(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向け集積回路)262内の画像処理回路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。上述の防塵フィルタ駆動回路211、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、撮像素子駆動回路223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に連動するスイッチ、再生モードを指示する再生釦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。なお、レリーズ釦は、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CCD221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。
次に、図2を用いて、可動ハーフミラー201の駆動手段・退避手段および測距センサユニット451について説明する。図2(A)は可動ハーフミラー201の反射状態における外観斜視図であり、(B)は可動ハーフミラー201の退避状態におけるXX断面図である。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401はミラー枠403によって保持される。ハーフミラー401の厚さは0.4mm以下の非常に薄い板状ガラスにコーティング膜が付着され、前述したように一部の光束を透過し、他の光束を反射する。ミラー枠403は孔403aに介挿される軸411の回りに回動自在であり、図1の回動軸201aは、軸411の中心軸となる。カメラ本体20に固定されたピン409とミラー枠403に植設された駆動ピン405の間には開きバネ407の両端がそれぞれ係合しており、この開きバネ407のコイル部分は軸411に巻装されている。この開きバネ407のバネ力によって、ミラー枠403は図中反時計方向(矢印A方向)に付勢力を受けている。駆動ピン405と係止レバー413の一端が係合しており、この係止レバー413の他端に植設されたカムピン415はミラー用カム417に係接している。
係止レバー413は回動中心が不図示のミラーボックスに軸支されており、駆動ピン405を介して開きバネ407のバネ力によって図中反時計方向(矢印B方向)に付勢力を受けている。よって、係止レバー413のカムピン415がミラー用カム417のカム面に圧接している。ミラー用カム417のカム面は回転中心からの半径方向の長さが変化するように形成されている。すなわち、カム面上の係止位置417aでは回転中心からの距離が長くなるように形成され、係止解除位置417bでは係止位置417aに比して回転中心からの距離が短くなるように形成されている。そして図中反時計回り方向に係止位置417aから係止解除位置417bへと段差417cをもってカム面が形成され、係止解除位置417bから係止位置417aへと滑らかに変位するようにカム面が形成される。
ミラー用カム417の係止位置417aがカムピン415と当接する位置にあるとき、係止レバー413はミラー用カム417により矢印B方向の回動が規制されていることから、ミラー枠403を反射位置に保持する。この状態から、段差417cを経て係止解除位置417bがカムピン415と当接する位置へとミラー用カム417を図中時計回りに回動させると、係止レバー413の矢印B方向への回動が可能となる。よって開きバネ407の付勢力により、ミラー枠403が矢印A方向へと回動して退避位置へと変位する。なお、ミラー用カム417は図示しないモータによって回転駆動される。
このように可動ハーフミラー201を撮影光路内の反射位置(図1中実線で示す位置)へと駆動させる駆動手段は、ミラー用カム417、係止レバー413などを含む。また可動ハーフミラー201を撮影光路外の退避位置(図1中二点鎖線で示す位置)へと駆動する退避手段は、開きバネ407を含んでいる。なお、駆動手段や退避手段は、このような構成に限らず、可動ハーフミラー201を駆動できれば他の構成でも良い。
カメラ本体20のミラーボックス内のボディ底面423上であって、ミラー枠403が退避位置にあるときに当接する位置に、弾性部材421が配設されている。この弾性部材421はミラー枠403が退避位置に移動する際に緩衝部材として作用し、ミラー枠403の周縁部の形状とほぼ一致する。弾性部材421に囲まれるボディ底面423には、測距センサユニット451に被写体光束を導くための開口部としての測距センサ開口部423aが設けられている。可動ハーフミラー201が退避状態にあるときには、ハーフミラー401、ミラー枠403、弾性部材421およびボディ底面423によって測距センサ開口部423aは密封状態となる。
ボディ底面423の下部には測距センサユニット451の枠体459が、測距センサ開口部423aと枠体開口部459aが一致するように配設されている。枠体459内には、枠体開口部459aを介して入射した被写体光束を反射する位置に設けられたミラー453と、被写体光束を結像するための一対の結像レンズ455と、測距用の測距センサ457が配設されている。なお、この測距センサユニット451は公知のTTL位相差測距を行うための光学系となっている。
次に、ハーフミラー401を保持するミラー枠403の構造について、図2のYY断面を示す図3(A)を用いて説明する。ハーフミラー401は衝撃吸収材として作用する緩衝部材463を内部に包含して、接着剤461によってミラー枠403に固着されている。緩衝部材463は弾性を有しており、本実施形態においては、ハーフミラー401の周縁部全周に亘って設けているが、これに限らず、四隅のみ、各辺の中点のみ、または所定距離間隔に設ける等、種々の配置でも良い。
また、ハーフミラー401の保持構造の変形例を、図3(B)に示す。図3(A)に示した実施形態では、緩衝部材463によって衝撃を吸収すると共に接着剤461によってハーフミラー401をミラー枠403に固着していたが、変形例では両者の性質を兼ね備える弾性接着剤465を用いて、ハーフミラー401をミラー枠403に固着している。この弾性接着剤465は、硬化後にゴム状弾性体になって外的振動や衝撃などの応力を吸収する働きを有している。これは膨張収縮など熱歪を吸収する機能も有しているので、接着界面に応力が集中しにくい特性を有する。硬化後の硬度は、40〜60(ショアーA)のものが適している。なお、硬度の測定は、JIS K6253にも規定されており、被測定物の表面に圧子(押針ともいう)を押し込んで変形させ、その変形量を数値化する方法が一般的である。
このように可動ハーフミラー201と測距ユニット451は構成されているので、図示しないモータにより、カムピン415が係止解除位置417bに接する位置に駆動されたときには、ミラー枠403および係止レバー413が開きバネ407の付勢力によって、矢印B方向に回動し、図2(B)に示す如き、ミラー枠403は退避位置となる。このときには、測距センサユニット451の開口部459aは可動ミラー201と弾性部材421によって密封状態となる。可動ミラー201が退避位置に移動すると、ユーザが指で触れ指紋等が付着するおそれや、破損されるおそれは小さくなる。また、反射位置から退避位置に移動する際の動作時の衝撃や振動は弾性部材421によって吸収されるため、ハーフミラー401が破損するおそれも殆どない。さらに、測距センサユニット451は、可動ハーフミラー201によって覆われるため、ゴミ等の塵埃が付着する心配がない。更に、緩衝部材463または弾性接着剤465によってミラー枠403に加えられた衝撃が和らげられ、ハーフミラー401に直接、衝撃が伝わらない。このため可動ハーフミラー201が、反射位置から退避位置に移動した際に、衝撃によってハーフミラー401が破損するおそれを更に小さくすることができる。
可動ハーフミラー201の退避状態において、モータによってミラー用カム417を回動させ、係止位置417aがカムピン415と接する位置になると、係止レバー413は時計方向(矢印B方向と逆方向)に回動され、開きバネ407の付勢力に抗して駆動ピン405を介しミラー枠403を時計方向(矢印A方向と逆方向)に回動させ、反射位置に戻る。これによって、可動ハーフミラー201はレンズ101a、101b通過した被写体光の一部を下方に反射し、測距センサ開口部423aおよび枠体開口部459aを通過し、ミラー453によって反射され、結像レンズ455によって瞳分割され、測距センサ457上に結像する。測距センサ457の出力に基づいてレンズ101a、101bの焦点状態が検出される。また、被写体光束の一部は可動ハーフミラー201を透過しCCD221の方向に導かれる。退避位置から反射位置に戻る際に、反射位置を規定する規制部材によって位置決めされるが、この位置決め用規制部材に可動ハーフミラー201が当接する際に発生する衝撃についても、緩衝部材463または弾性接着剤465によって、和らげることができ、ハーフミラー401が破損するおそれを小さくすることができる。なお、図2の測距ユニット451には測光素子を設けていないが、測光素子を併設するようにしても構わない。
接着剤461および緩衝部材463、または弾性接着剤465によってハーフミラー401をミラー枠403に保持する構造を採用することにより、温度変化によって、ハーフミラー401とミラー枠403がそれぞれ膨張・収縮しても、緩衝部材463や弾性接着剤465によって、ハーフミラー401とミラー枠403の歪の発生を防止できる。
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S3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S5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S2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S2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S5以下に進み、パワースイッチオンのための処理を行う。
ステップS5では、可動ハーフミラー201の復帰を行う。これは、パワースイッチ257がオフの状態では、可動ハーフミラー201は撮影光路から退避した位置にあるが(図1において二点鎖線の状態)、パワースイッチ257のオンに応じて、レンズ鏡筒10からの被写体光束を測距/測光センサ217に導き、測光および測距を行うためである。次に、防塵フィルタ205における塵埃除去動作を行う(S7)。これは防塵フィルタ205に固着された圧電素子207に防塵フィルタ駆動回路211から駆動電圧を印加し、前述したように超音波によって塵埃等を除去する動作である。
続いて、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)。これによって、可動ハーフミラー201を透過した被写体光束は、シャッタ203によって遮られないので、CCD221上に被写体像が結像される。この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、図示しないモードダイヤル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S7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S7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S7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S2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)。この後、可動ハーフミラー201の退避動作を行う(S49)。退避動作は、前述したように、モータを駆動してミラー用カム417を回動させ、開きバネ407の付勢力によってミラー枠403を撮影光路から退避した位置に回動させることにより行う(図1の二点鎖線の位置)。前述したように、可動ハーフミラー201の退避位置には、弾性部材421を設けてあるので、弾性部材421が緩衝部材として働き、衝撃を和らげ、破損を防止することができる。また、緩衝部材463や弾性接着剤465によっても衝撃を和らげることができる。
可動ハーフミラー201の退避が終わると、またはステップS2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S55に進み、可動ハーフミラー201を復帰させる。これは、前述したように、モータを駆動してミラー用カム417を回動させ、開きバネ407の付勢力に抗して、カム面によって係止レバー413を時計方向に回動させ、ミラー枠403をレンズ101a、101bの光路中に介挿させる。可動ハーフミラー201の復帰が終わると、ステップS7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S3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S3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、可動ハーフミラー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、前述のステップS49と同様にして、可動ハーフミラー201の退避動作を行った後(S30)、ステップS3に戻りスリープ状態となる。なお、前述したように、可動ハーフミラー201の退避位置には、弾性部材421を設けてあるので、弾性部材421が緩衝部材として働き、衝撃を和らげ、破損を防止することができる。また、緩衝部材463や弾性接着剤465によって衝撃を和らげることができる。
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、カメラの作動時に可動ハーフミラー201を撮影光路中に介挿し、被写体光束の一部を測距/測光センサ217に反射させているので、スルー画表示中にレリーズ釦が半押しされ、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、パワーオンリセットのルーチンにおいては、レンズ鏡筒10が離脱したことを着脱検知スイッチ259によって検出すると(S25)、可動ハーフミラー201を撮影光路から退避させ、またレンズ鏡筒10が再装着されたことを着脱検知スイッチ259によって検出すると(S51)、可動ハーフミラー201を撮影光路中に介挿させる動作を行っている。このため、レンズ鏡筒10が外され、マウント部が開口状態となった際に、ユーザ等がマウント開口部からクリーニング用具等を挿入しようとしても、可動ハーフミラー201は退避状態となっているので、可動ハーフミラー201が破損したり、指紋をつけられたりするおそれがない。
さらに、パワーオフ時にレンズ鏡筒10が外された場合にも、可動ハーフミラー201は退避状態となっているので、同様に、ユーザ等によって可動ハーフミラー201が破損されたり、指紋を付着される等のおそれがない。カメラのパワーオン時には、可動ハーフミラー201を撮影光路中に介挿しているので、測距動作や測光動作をスルー画表示動作と並行して行うことができる。
さらに、可動ハーフミラー201が退避する際に(S30、S49)、可動ハーフミラー201は弾性部材421に当接するようにしているので、非常に薄いハーフミラー401に加えられる衝撃を和らげられることから破損するおそれを小さくすることができる。また、可動ハーフミラー201が退避するとき(S30、S49)に加えて可動ハーフミラー201が復帰するとき(S7、S30,S55)にも、緩衝部材463または弾性接着剤465によって、衝撃を和らげることができ、ハーフミラー401が破損するおそれを小さくすることができる。
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)。これは、可動ハーフミラー201が撮影光路中に介挿され、被写体光束の一部が測距/測光センサ217に反射しているので、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)。これも可動ハーフミラー201によって反射され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、可動ハーフミラー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、ステップS49と同様にして可動ハーフミラー201の退避動作を行う(S81)。前述したように、可動ハーフミラー201の退避位置には、弾性部材421を設けてあるので、弾性部材421が緩衝部材として働き、衝撃を和らげ、破損を防止することができる。また、緩衝部材463や弾性接着剤465によって衝撃を和らげることができる。
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、可動ハーフミラー201は退避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上で結像している。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、ステップS55と同様にして、可動ハーフミラー201の復帰動作を行う。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。
本実施形態の撮影動作のサブルーチンにおいては、静止画像を取得する撮像動作の際に可動ハーフミラー201を退避させている。このため可動ハーフミラー201における透過光量の減少をなくし、静止画像取得にあたって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、可動ハーフミラー201を復帰させているので、撮影後、レリーズ釦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。
以上説明したように、本実施形態においては、可動ハーフミラー201が当接するミラーボックスのボディ底部423に弾性部材421を配設するようにしたので、可動ハーフミラー201が退避位置に移動する際に、ボディ底部423に当接し、その衝撃でハーフミラー401が破損するおそれを小さくすることができる。また、退避位置にある場合にはユーザが指で可動ハーフミラー201を触れ難くなり、また触れられたとしても弾性部材421によって、その衝撃を和らげることができることから破損するおそれを小さくすることができる。
また、本実施形態においては、可動ハーフミラー201の退避時には、測距センサユニット451が可動ハーフミラー201によって覆われるので、測距センサ457が露出することがなく、塵埃等が付着するおそれを小さくすることができる。さらに、弾性部材421等によって密封状態としているので、隙間から塵埃が入り込むおそれもない。
さらに、本実施形態においては、ハーフミラー401とミラー枠403の間には、緩衝部材463または弾性接着剤465が介挿されているので、ミラー枠403に加えられた衝撃がそのままハーフミラー401に伝わることがなく、非常に薄いハーフミラー401が破損するおそれを小さくすることができる。一般にハーフミラーの厚さは0.4mm以下の非常に薄いことから、動作時の衝撃を和らげることは重要である。
本実施形態においては、ハーフミラー401とミラー枠403の間には、緩衝部材463または弾性接着剤465が介挿されているので、ハーフミラー401とミラー枠403の熱膨張率の相違により、それぞれ異なる量で膨張・収縮しても、緩衝部材463または弾性接着剤465によって、歪を吸収することができる。
なお、本実施形態においては、可動ハーフミラー201への衝撃を和らげるために、
1.
可動ハーフミラー201が当接するボディ底面423上に弾性部材421を配設した例(図2参照)
2.
ハーフミラー401とミラー枠403の間に衝撃を吸収するための部材を設けるようにした例(図3参照)
の2つ構造を具備したが、いずれか一方だけを採用しても勿論構わず、充分衝撃を吸収することができる。
また、本実施形態においては、弾性部材421をボディ底面423に配設したが、これに限らず、例えば、可動ハーフミラー201が反射位置にあるときに当接する位置に配するようにしても構わない。さらに、弾性部材421はボディ底面423上に配設されていたが、ボディ底面423中に弾性部材421の全体を埋め込むようにしたり、また一部を埋め込むようにしても勿論構わない。
本実施形態においては、撮像素子としてのCCD221は可動ハーフミラー201の透過光を受光し、測距/測光センサ217は可動ハーフミラー201の反射光を受光していたが、これとは逆にCCD221は反射光を、測距/測光センサ217は透過光を受光するように構成しても良い。
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。また、ミラー装置としては、デジタルカメラに限らず、可動ハーフミラーに衝撃を受ける装置に適用する装置であれば適用できることは勿論である。
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可動ハーフミラーと測距ユニットの部品構成を示す図であり、(A)は可動ハーフミラーの外観斜視図であり、(B)は測距ユニットを含む可動ハーフミラーのXX断面図である。 本発明の一実施形態における可動ハーフミラーのYY一部拡大断面図であり、(A)は本発明の一実施形態であり、(B)は一実施形態の変形例である。 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
26 背面液晶モニタ
29 ファインダ内液晶モニタ
101a、101b レンズ
103 絞り
111 レンズCPU
201 可動ハーフミラー
203 シャッタ
205 防塵フィルタ
207 圧電素子
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
401 ハーフミラー
403 ミラー枠
421 弾性部材
423 ボディ底面
451 測距センサユニット
457 測距センサ
459 枠体
459a 枠体開口部
461 接着剤
463 緩衝部材
465 弾性接着剤

Claims (9)

  1. 光束の一部を反射し、残りを透過する特性を有するミラー部材と、
    このミラー部材を固定保持するための保持枠と、
    この保持枠を介して上記ミラー部材に対して加えられる衝撃を吸収するために、上記ミラー部材と上記保持枠の間に配置される衝撃吸収部材と、
    を具備したことを特徴とするミラー装置。
  2. 上記衝撃吸収部材は、弾性を有する緩衝材であることを特徴とする請求項1に記載のミラー装置。
  3. 上記衝撃吸収部材は、弾性を有する接着剤であることを特徴とする請求項1に記載のミラー装置。
  4. 上記ミラー部材は0.4mm以下の板状ガラスであることを特徴とする請求項1に記載のミラー装置。
  5. 上記ミラー部材は、上記保持枠の一辺を回転軸として回動可能であることを特徴とする請求項1に記載のミラー装置。
  6. 上記請求項1ないし5に記載のミラー装置を含むデジタルカメラ。
  7. カメラ本体内のミラーボックス内に配設され、撮影レンズの光路内に進退可能な可動ハーフミラーを具備するデジタルカメラであって、上記可動ハーフミラーは、
    上記光路内においては被写体光束の一部を反射し他の光束を透過するハーフミラーと、
    このハーフミラーを保持する保持枠と、
    上記ハーフミラーと上記保持枠との間に設けられた衝撃吸収用の衝撃吸収部材と、
    を具備したことを特徴とするデジタルカメラ。
  8. 上記衝撃吸収部材は、上記ハーフミラーを上記保持枠に保持させるための接着剤の内部に埋め込まれたことを特徴とする請求項7に記載のデジタルカメラ。
  9. 上記衝撃吸収部材は、上記ハーフミラーを上記保持枠に保持させるための接着剤も兼ねる弾性接着剤であることを特徴とする請求項7に記載のデジタルカメラ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095391A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 株式会社シンテン 撮影装置および撮影用機器

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