JP2008298986A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像素子を用いて被写体像を撮像する撮像装置の構造に関する。 The present invention relates to a structure of an imaging apparatus that captures a subject image using an imaging element.
従来の撮像素子を用いた撮像装置である一眼レフカメラにて、例えば、特許文献1などに開示された一眼レフカメラ100は、図21の光軸に沿った断面で示した構成図(概要)のように撮影レンズ光軸(O)上に着脱可能な撮影レンズ101と、サブミラー102aを有するハーフミラーからなる揺動式可動ミラー102と、シャッタ103と、撮像素子104と、光軸の上側方にスクリーン105とペンタプリズム106および接眼レンズ107と、さらに、光軸の下側方にAFセンサ部108を備えている。
In a single-lens reflex camera which is an image pickup apparatus using a conventional image sensor, for example, a single-
可動ミラー102は、光軸と直交する平面に沿って左右に延びるミラー軸102bに開閉回動(揺動)可能な状態でバネにより付勢された状態で支持されている。そして、電源オン時、ファインダ観察時、AF時に撮影光路中に傾斜した光路進入位置(撮像素子非露光状態)に回動駆動され、露光時に上記撮影光路から退避した退避位置(撮像素子露光状態)に回動駆動される。
しかし、上記従来の一眼レフカメラにおいては、上記可動ミラー102の揺動駆動速度自体に限界があり、高速連写撮影における連写速度が制限される。近年では10コマ/秒以上の連写が可能な高速処理が可能な撮像素子も開発されており、そのような撮像素子に対して上記従来の可動ミラー駆動機構では対応が難しいと思われる。
However, in the conventional single-lens reflex camera, the swing drive speed of the
また、退避位置から光路進入位置に回動した際の応答動作が遅れる。詳しくは、可動ミラーが急激に停止することからバウンドが生じ、素早くAF処理を開始することが難しい。 In addition, the response operation when turning from the retracted position to the optical path entry position is delayed. Specifically, a bouncing occurs because the movable mirror stops suddenly, and it is difficult to start the AF process quickly.
さらに、可動ミラー102が前述のように揺動移動する必要があるので、可動ミラー102のための配設占有スペ−スが大きくカメラの小型化にも支障が生じる。
Furthermore, since the
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、コンパクト化も可能な撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem. In an imaging apparatus using an imaging device, the imaging device has a simpler configuration, and a response for switching between an exposure state and an unexposed state of the imaging device. An object of the present invention is to provide an imaging device that is quick and can be made compact.
本発明の請求項1記載の撮像装置は、撮像素子と、被写体光束を上記撮像素子の受光面に入射させ、被写体像を生成するための光学系と、上記被写体光束の光学特性を検出する検出器と、上記被写体光束を透過する第1の領域および上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第2の領域を有し、上記光束の光軸と交差する平面上で回転することで上記第1の領域、上記第2の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体とを具備する。 According to a first aspect of the present invention, an imaging device, an optical system for causing a subject light beam to be incident on a light receiving surface of the image sensor and generating a subject image, and detection for detecting optical characteristics of the subject light beam. And a first region that transmits the subject light beam and a second region that reflects the subject light beam and enters the detector, and rotates on a plane that intersects the optical axis of the light beam. A plate-like rotating body that generates a state corresponding to each of the first region and the second region.
本発明の請求項2の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記光軸に平行な軸回りに回転する。 The imaging device according to a second aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the plate-like rotating body rotates around an axis parallel to the optical axis.
本発明の請求項3の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記光軸に対して90度未満の一定の傾きをもつ軸回りに回転する。 According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the plate-like rotating body rotates about an axis having a constant inclination of less than 90 degrees with respect to the optical axis.
本発明の請求項4の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、さらに、ファインダ光学系を備え、上記板状回転体は、上記ファインダ光学系に上記被写体光束を導く第3の領域を有している。 The imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the imaging apparatus according to the first aspect, further comprising a finder optical system, wherein the plate-like rotating body guides the subject light flux to the finder optical system. have.
本発明の請求項5の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記検出器は、上記被写体光束の像の合焦状態を検出する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the detector detects a focused state of the image of the subject luminous flux.
本発明の請求項6の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記検出器は、上記被写体光束の輝度検出、または、合焦状態検出を行う。 The imaging device according to a sixth aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the detector detects the luminance of the subject light beam or detects the in-focus state.
本発明の請求項7の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記受光面に対応する受光対応面を含む平面上において、上記被写体光束による上記被写体像が形成される領域が上記受光面に対応する受光対応面の領域よりも大きくなるように、上記第1の領域の形状が形成されている。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the imaging device according to the first aspect, wherein the plate-like rotating body has the subject image formed by the subject luminous flux on a plane including a light receiving corresponding surface corresponding to the light receiving surface. The shape of the first region is formed such that the region in which the is formed is larger than the region of the light receiving corresponding surface corresponding to the light receiving surface.
本発明の請求項8の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸を通るラジアル方向に対向する上記第1の領域の側縁部が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしている。 The imaging device according to an eighth aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the plate-like rotating body has a side edge portion of the first region facing in a radial direction passing through its rotation axis. It has a shape corresponding to the shape of the side edge of the light receiving surface corresponding to the light receiving surface.
本発明の請求項9の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第1の領域の側縁部の少なくとも一方が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしている。 The imaging device according to a ninth aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the plate-shaped rotating body is at least one of the side edges of the first region facing each other in the direction around the rotation axis thereof. Has a shape corresponding to the shape of the side edge of the light receiving surface corresponding to the light receiving surface.
本発明の請求項10の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸を通る直線上において対向する上記第1の領域の側縁部が上記回転軸を中心とする同心円に対応した形状をなしている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the plate-like rotator has a side edge portion of the first region facing on a straight line passing through its rotation axis. It has a shape corresponding to a concentric circle around the rotation axis.
本発明の請求項11の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第1の領域の側縁部が上記回転軸を通る異なる2本の直線上に位置している。 The imaging apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the imaging apparatus according to the first aspect, wherein the plate-like rotating body rotates at a side edge of the first region facing in the direction around its own rotation axis. It is located on two different straight lines passing through the axis.
本発明の請求項12の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、さらに、上記板状回転体の回転と上記撮像素子による上記被写体像の撮像動作との同期を取る制御部を具備する。 An imaging apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the imaging apparatus according to the first aspect, further comprising a control unit that synchronizes the rotation of the plate-like rotator and the imaging operation of the subject image by the imaging element. To do.
本発明の請求項13の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、さらに、シャッタと、上記板状回転体の回転と上記シャツタの動作との同期を取る制御部とを具備する。 The image pickup apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the image pickup apparatus according to the first aspect, further comprising a shutter and a control unit that synchronizes the rotation of the plate-like rotating body and the operation of the shirter.
本発明の請求項14の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、ステッピングモータにより回転させられる。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the plate-like rotating body is rotated by a stepping motor.
本発明の請求項15の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの重量のバランスを取るためのバランス錘が取り付けられている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the plate-like rotating body is provided with a balance weight for balancing the weight of the plate-like rotating body.
本発明の請求項16の撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記第2の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されている。 An imaging device according to a sixteenth aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the plate-like rotating body is formed with a structure that reduces air resistance due to rotation in the vicinity of the second region. .
本発明の請求項17の撮像装置は、請求項4に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記第3の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the imaging device according to the fourth aspect, the plate-like rotating body is formed with a structure for reducing air resistance due to rotation in the vicinity of the third region. The imaging apparatus according to
本発明の請求項18の撮像装置は、撮像素子と、上記撮像素子の受光面に入射させる被写体光束に係る被写体像を生成する光学系と、上記被写体光束による像の光学特性を検出する検出器と、板状であって、上記被写体像を透過する第1の領域と、上記被写体像を反射して上記検出器に入射させる第2の領域とを有し、上記板の主要面に直交する軸を中心にして回転することで上記第1の領域と上記第2の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体とを具備する。 An image pickup apparatus according to claim 18 of the present invention is an image pickup device, an optical system that generates a subject image related to a subject light beam incident on a light receiving surface of the image pickup device, and a detector that detects optical characteristics of the image by the subject light beam. And a first region that transmits the subject image and a second region that reflects the subject image and makes it incident on the detector, and is orthogonal to the main surface of the plate. A plate-like rotator that generates a state corresponding to each of the first region and the second region by rotating about an axis is provided.
本発明によれば、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、例えば、高速連写が可能であって、コンパクト化も可能な撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, an image pickup apparatus using an image pickup device has a simpler configuration, has quick response to switching between an exposure state and a non-exposure state of the image pickup device, and can perform high-speed continuous shooting, for example. Thus, an imaging apparatus that can be made compact can be provided.
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1,2は、本発明の第一の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、図1は、AF測距(オートフォーカスのための合焦状態検出)状態を示し、図2は、露光状態を示す。図3は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。 1 and 2 are cross-sectional views along the optical axis showing the main configuration of the single-lens reflex camera that is the image pickup apparatus of the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows AF ranging (for autofocusing). FIG. 2 shows the exposure state. FIG. 3 is a front view of a rotating plate applied to the single-lens reflex camera.
なお、撮影レンズの光軸(レンズ光軸)を図中、Oで示し、以下の説明において、光軸の被写体側を前方、結像側を後方とする。 The optical axis of the photographing lens (lens optical axis) is indicated by O in the figure, and in the following description, the subject side of the optical axis is the front and the imaging side is the rear.
本実施形態の一眼レフカメラ10は、図1,2に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ1と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ1の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板2と、シャッタ4と、撮像素子5とを具備し、さらに、レンズ光軸の下方側に配される検出器としてのAFセンサ部6と、駆動モータ7と、制御部8とを具備している。
The single-
撮影レンズ1は、被写体光束を取り込み、被写体像を撮像素子5の受光面5a上に結像させる光学系である。
The photographing
回転板2は、レンズ光軸に対して直交する円形の主平面を有し、レンズ光軸の下方側に偏心し、レンズ光軸と平行な回転軸7aにより回転可能に支持されている。この回転板2は、ステッピングモータからなる駆動モータ7により回転軸7aを介して回転駆動される。回転板2上の主平面の第一の領域に扇状の開口部2aが設けられ、主平面の前面側であって、開口部2aの軸対称位置の第二の領域にセンサ用反射ミラー3が配されている。
The rotating
開口部2aの大きさは、被写体光束の光路上の回転板位置における撮像素子5の受光面5aに対応する受光対応面である撮像素子受光面相当エリアArを内包する大きさ(即ち、該受光面相当エリアArより大きい)とする。詳しくは、開口部2aの上下の縁線は、撮像素子受光面相当エリアArの上、下辺を包含する大きさの回転軸心の円弧で形成され、左右の縁線は、受光面相当エリアArの左右辺の外側を通り、かつ、回転軸心を通る直線で形成される。
The size of the opening 2a includes the imaging element light receiving surface equivalent area Ar that is a light receiving corresponding surface corresponding to the
センサ用反射ミラー3の反射面3aは、レンズ光軸に対して傾斜しており、センサ用反射ミラー3がレンズ光軸位置にある状態では、被写体光束を下方に配されているAFセンサ部6に向けて反射する。
The
AFセンサ部6は、取り込まれた被写体光束の光学特性である被写体像の焦点状態を検出するための光学部およびAF測距センサ部よりなる。
The
制御部8は、駆動モータ7を駆動制御して回転板2の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態でAFセンサ部6による測距状態と、開口部2aを経て被写体光束を透過させ、撮像素子5を露光させる露光状態との切り替え制御を行う。さらに、露光動作時にも該回転板の回転に同期した状態でシャッタの開閉制御を行い、また、撮像素子を駆動し、被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。
The
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ10により被写体像の単写撮影を行う場合、まず、電源オン時に回転板2を図2に示すように開口部2aがレンズ光軸上に位置するように回転させる。この状態では被写体光束は、開放状態にあるシャッタ4を透過して撮像素子5の受光面5a上に結像し、撮像素子5より被写体像の撮像信号が出力され、図示しないモニタ部を介して被写体像が観察される(EVF状態)。レリーズ釦の一段目操作によって図1に示すようにセンサ用反射ミラー3をレンズ光軸上に位置させる。この状態では被写体光束は、AFセンサ部6側に反射される。AFセンサ部6は、被写体光束による被写体像の焦点状態を示す測距信号を検出し、該測距信号を制御部8に出力する。上記測距信号に基づいて撮影レンズ1のピント合わせがなされる。
When single-shot photographing of a subject image is performed by the single-
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板2が回転駆動され、図2に示すように開口部2aをレンズ光軸上に位置させる。その状態でシャッタ4を開閉制御し、被写体光束を撮像素子5の受光面に結像させ、撮像素子5の露光を行う。被写体像の撮像信号は、制御部8に取り込まれ、撮像処理が実行される。
Subsequently, the
一眼レフカメラ10にて連写撮影を行う場合、連写速度(コマ/秒)に応じて回転板2が間欠回転駆動される。回転中、センサ用反射ミラー3がレンズ光軸上に位置しているとき、AFセンサ部6による測距が行われ、開口部2aがレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子の露光が行われる。このように撮像素子の動作を回転板2の回転に同期させ、被写体光束を有効に時分割して活用する。なお、露光中、回転板2は開口部2aがレンズ光軸上に位置している状態であれば、必ずしも一旦停止させる必要はない。
When continuous shooting is performed with the single-
上述した本実施形態の一眼レフカメラ10によれば、図21に示される従来の一眼レフカメラ100にて適用された揺動式可動ミラー102に替えてセンサ用反射ミラー3を装着した回転板2を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板2を収容することができる。また、回転板2は、回転駆動されるので、停止したときのセンサ用反射ミラー3のバウンド現象がなく、素早く測距を開始することができる。
According to the single-
連写撮影時においては、従来の一眼レフカメラのように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板2を回転駆動させるのみでよく、センサ用反射ミラー3のバウンド現象もなく、高速、例えば、10コマ/秒以上の連写が可能になる。
At the time of continuous shooting, it is not necessary to swing the movable mirror as in the conventional single-lens reflex camera, it is only necessary to rotationally drive the
なお、検出器であるAFセンサ部6には、AF測距センサ部に替えて被写体光束の輝度検出を行う輝度センサ部を内蔵させ、該センサ部により被写体輝度を検出し、シャッタ4、撮像素子5の露光制御を行うように構成してもよい。
The
次に、第一の実施形態の一眼レフカメラ10における回転板2の各変形例について説明する。
図4は、第一の変形例の回転板2Aの正面図である。この回転板2Aには、センサ用反射ミラー3の軸対称位置に長方形の開口部2Aaが設けられている。開口部2Aaの回転方向の左右縁線2Aa1,2Aa2、および、ラジアル方向の上下縁線2Aa3,2Aa4は、前記撮像素子受光面相当エリアArの外形外側の平行線からなる。この回転板2Aを適用する場合、露光期間中、回転板2Aは、停止させる必要がある。
Next, modifications of the
FIG. 4 is a front view of the
図5,6は、第二の変形例の回転板2Bの正面図であり、図5は、露光開始時の状態を示し、図6は、露光終了時の状態を示す。回転板2Bは、露光時には反時計回りに回転する。
5 and 6 are front views of the
回転板2Bには、第一の領域であってセンサ用反射ミラー3の軸対称位置に開口部2Baが設けられている。開口部2Baのラジアル方向の上下縁線は、前記撮像素子受光面相当エリアArの外形より外側の円弧からなる。また、開口部2Baの回転方向の左縁線2Ba1は、回転板2Bが図5に示す露光開始位置にあるとき、撮像素子受光面相当エリアArの左縁線Ar1より外側の平行な線からなる。一方、回転方向の右縁線2Ba2は、回転板2Bが図6に示す露光終了位置にあるとき、撮像素子受光面相当エリアArの右縁線Ar2より外側の平行な線からなる。従って、露光開始時、および、露光終了時には、撮像素子5の受光面5aの左右縁が開口部2Baの左縁線2Ba1、または、左縁線2Ba2により傾くことなく均等に覆われていくことになる。
The
本変形例の回転板2Bを適用した場合、撮像素子5の露光期間中に回転板2Bを停止させる必要がなく、回転状態のままで露光を行うことができる。また、撮像素子5の受光面5aの左右縁の上下が均等に開放され、また、覆われるので露光のむらが生じにくい。
When the
次に、本発明の第二の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラについて、図7〜10を用いて説明する。
図7〜9は、本実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、図7は、光学ファインダ観察状態を示し、図8は、AF測距(オートフォーカスのための合焦状態検出)状態を示し、図9は、露光状態を示す。図10は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
Next, the single-lens reflex camera which is an imaging device of 2nd embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
7 to 9 are cross-sectional views along the optical axis showing the main configuration of the single-lens reflex camera that is the imaging apparatus of the present embodiment. FIG. 7 shows an optical viewfinder observation state, and FIG. FIG. 9 shows the distance (focusing state detection for autofocus) state, and FIG. 9 shows the exposure state. FIG. 10 is a front view of a rotating plate applied to the single-lens reflex camera.
本実施形態の一眼レフカメラ20は、図7〜9に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ21と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ21の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板22と、シャッタ25と、撮像素子26とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配される後述するファインダ光学系と、レンズ光軸の下方側に配される検出器としてのAFセンサ部30と、駆動モータ31と、制御部32とを具備している。
The single-
撮影レンズ21は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子26の受光面26a上に結像させる光学系である。
The taking
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸に上方位置に配されるスクリーン27と、スクリーン27上に配されるペンタプリズム28と、ペンタプリズム28の後方に配される接眼レンズ29とからなる。
The finder optical system includes a
AFセンサ部30は、取り込まれた被写体光束の光学特性である被写体像の焦点状態を検出するための光学部およびAF測距センサ部よりなる。
The
回転板22は、レンズ光軸に対して直交する円形の主平面を有し、レンズ光軸の下方側に偏心し、レンズ光軸と平行な回転軸31aにより回転可能に支持されており、ステッピングモータからなる駆動モータ31により回転軸31aを介して回転駆動される。回転板22の主平面には回転軸31aを中心にした3方向の第一の領域に開口部22aと、第二の領域の前面側にセンサ用反射ミラー23と、第三の領域の前面側にファインダ用反射ミラー24とが配されており、さらに、開口部22aの外径側に固着されるバランス錘33とが固着されている。
The rotating
開口部22aの大きさは、被写体光束の光路上の回転板位置における撮像素子26の受光面26aに対応する受光対応面である撮像素子受光面相当エリアArを内包する大きさ(即ち、撮像素子受光面相当エリアArより大きい)とする。詳しくは、開口部22aの上下(ラジアル方向)縁線は、撮像素子受光面相当エリアArの上、下辺を含む円弧で形成され、左右(回転方向)縁線は、前述した第一の実施形態における回転板2の左右縁線(図3)、または、その第一の変形例の回転板2Aと同様の形状とする。さらには第一の実施形態における回転板に対する第二の変形例の回転板2Bに設けた開口部2Baの回転方向左右縁線2Ba1,2Ba2(図5,6)と同様に露光開始、終了時に撮像素子受光面相当エリアArの左右縁線に平行となる線で形成してもよい。
The size of the
センサ用反射ミラー23の反射面23aは、レンズ光軸に対して傾斜しており、レンズ光軸位置にある状態で被写体光束を下方に配されているAFセンサ部30に向けて反射する。
The
ファインダ用反射ミラー24の反射面24aは、レンズ光軸に対して傾斜しており、レンズ光軸位置にある状態で被写体光束を上方に配されている上記ファインダ光学系のスクリーン27に向けて反射する。
The
バランス錘33は、センサ用反射ミラー23とファインダ用反射ミラー24の対向側に位置する開口部22aの外側に固着される錘である。このバランス錘33は、回転板22が回転したとき、センサ用反射ミラー23とファインダ用反射ミラー24の重量により生じる遠心力のアンバランスを取り除くための釣り合い錘である。
The
制御部32は、駆動モータ31を駆動制御して回転板22の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態で上記ファインダ光学系による光学ファインダ観察状態と、AFセンサ部30による測距状態と、開口部22aを経て被写体光束を透過させ、撮像素子26を露光させる露光状態との切り替え制御を行う。さらに、露光動作時にも該回転板の回転に同期した状態でシャッタの開閉制御を行い、また、撮像素子26を駆動し、被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。
The
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ20により被写体像の単写撮影を行う場合、まず、電源オン時に回転板22を回転させ、図7に示すようにファインダ用反射ミラー24をレンズ光軸上に位置させる。この状態では被写体光束がスクリーン27側に反射され、ペンタプリズム28と接眼レンズ29を介して光学ファインダ観察が可能な状態である。
When the single-
レリーズ釦の一段目操作によって駆動モータ31が駆動され、回転板22が回転し、図8に示すようにセンサ用反射ミラー23をレンズ光軸上に位置させる。被写体光束がセンAFセンサ部30に向けて反射され、被写体像の焦点状態を示す測距信号が検出される。その測距信号は、制御部32に出力される。上記測距信号に基づいて撮影レンズ21のピント合わせが行われる。
The
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板22がさらに回転駆動され、図9に示すように開口部22aをレンズ光軸上に位置させる。その状態でシャッタ25を開閉制御し、被写体光束を撮像素子26の受光面に結像させ、撮像素子26の露光を行う。被写体像の撮像信号は、制御部32に取り込まれ、撮像処理が実行される。
Subsequently, the
一眼レフカメラ20にて連写撮影を行う場合、連写速度(コマ/秒)に応じて回転板22が間欠回転駆動される。その回転中、ファインダ用反射ミラー24がレンズ光軸上にあるとき、あるいは、全回転期間中、ちらつきのある状態でファインダ観察が可能である。また、センサ用反射ミラー23がレンズ光軸上に位置しているとき、AFセンサ部30による測距が行われる。開口部22aがレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子の露光が行われる。このように撮像素子の動作を回転板22の回転に同期させ、被写体光束を有効に時分割して活用する。なお、上記露光中、回転板22は開口部22aがレンズ光軸上にある範囲であれば、停止させる必要はない。
When continuous shooting is performed with the single-
上述のようにカメラ動作中には回転板22が回転駆動するが、回転板22には、反射ミラー23,24により生じる遠心力に対してバランスするようにバランス錘33が装着されている。従って、回転板22の回転による振動の発生が抑えられ、静かな動作状態が得られる。
As described above, the rotating
上述した本実施形態の一眼レフカメラ20によれば、図21に示される従来の一眼レフカメラ100にて適用された揺動式可動ミラー102に替えてセンサ用反射ミラー23,ファインダ用反射ミラー24を装着した回転板22を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板22を収容することができる。また、回転板22は、回転駆動されるので、停止したときの上記反射ミラー23,24のバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察を開始することができる。
According to the single-
連写撮影時においては、上述した従来の一眼レフカメラ100のように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板2を回転駆動させるのみでよく、反射ミラーのバウンド現象も生じず、高速、例えば、10コマ/秒以上の連写が可能になる。
At the time of continuous shooting, it is not necessary to swing the movable mirror like the conventional single-
なお、検出器であるAFセンサ部30にAF測距センサ部に替えて被写体光束の輝度検出を行う輝度センサ部を内蔵させ、該センサ部により被写体輝度を検出し、シャッタ25の開閉制御や撮像素子26の露光制御を行うように構成してもよい。
Note that the
次に、第二の実施形態の一眼レフカメラ20に適用した回転板22の変形例について説明する。
図11は、上記変形例の回転板22Aの正面図である。図12(A)は、図11のA−A断面図であり、図12(B)は、図11のB−B断面図である。
Next, a modified example of the
FIG. 11 is a front view of the
本変形例の回転板22Aには、上記実施形態における回転板22と同様に開口部22aと、センサ用反射ミラー23Aと、ファインダ用反射ミラー24Aが配されているが、センサ用反射ミラー23Aの回転方向の両端部に傾斜面をもつ構造体である傾斜面部23Aaが付設されている((図12(B))。同様にファインダ用反射ミラー24Aの回転方向の両端部にも傾斜面をもつ構造体である傾斜面部24Aaが付設されている(図12(A))。
The
本変形例の回転板22Aを適用することにより回転板22Aの回転による空気抵抗が上記傾斜面部により減少し、駆動モータ31の負荷が減少するのでカメラの撮影時の省エネルギが実現できる。
By applying the
次に、本発明の第三の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラについて、図13〜15を用いて説明する。
図13,14は、本実施形態の一眼レフカメラの光軸に沿った各動作状態での断面図であって、図13は、ファインダ観察状態を示し、図14は、測光状態および露光状態を示す。図15は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
Next, the single-lens reflex camera which is an imaging device of 3rd embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
13 and 14 are cross-sectional views in each operation state along the optical axis of the single-lens reflex camera of this embodiment. FIG. 13 shows a viewfinder observation state, and FIG. 14 shows a photometry state and an exposure state. Show. FIG. 15 is a front view of a rotating plate applied to the single-lens reflex camera.
本実施形態の一眼レフカメラ40は、図13,14に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ41と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ41の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板42と、例えば、CCD等からなる撮像素子43とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配され、測光センサを含む後述のファインダ光学系と、駆動モータ47と、調節部としての制御部48とを具備している。
The single-
撮影レンズ41は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子43の受光面43a上に結像させる光学系である。
The
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸に上方位置に配されるスクリーン44と、スクリーン44上に配されるペンタプリズム45と、ペンタプリズム45の後方に配される接眼レンズ46、および、被写体輝度を検出するための測光センサ49とからなる。
The finder optical system includes a
回転板42は、レンズ光軸に対して交差する円形の主平面(主要面)を有し、レンズ光軸の下方側でレンズ光軸に対して傾斜する回転軸47aにより回転可能に支持されている。この回転板42は、ステッピングモータからなる駆動モータ47により回転軸47aを介して回転駆動される。回転板2の傾斜した主平面には開口部42aが形成され、開口部42a以外の領域は反射面42bとなっている。
The rotating
開口部42aの形状は、回転方向の縁線42a1と42a2との開き角が回転軸を中心にした角度180°である扇状開口であり、この開口部の大きさは、被写体光束の光路上の傾斜した回転板位置における撮像素子43の受光面43aに対応する受光対応面である撮像素子受光対応面Arにより大きく、被写体光束を蹴らない状態の開口部とする。
The shape of the
回転板42の反射面42bは、被写体光束を上方のスクリーン44側に向けて反射する反射面を形成している。
The reflecting
制御部48は、駆動モータ47を駆動制御して回転板42の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態で上記ファインダ光学系による光学ファインダ観察状態(被写体輝度の測光動作を含む)と、撮像素子43を露光させる露光状態とを切り替える。そして、上記露光状態では、回転板42の回転速度を予め設定されている露光量設定値に応じて制御し、適正露光を行わせる。また、撮像素子43から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。さらに、撮像素子43の撮像出力に基づいて撮影レンズ41の合焦状態を検出し、撮影レンズ41の合焦制御を行う。
The
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ40により被写体像の単写撮影を行う場合、制御部48の制御のもとで各動作が実行され、まず、電源オン時に回転板42を回転させ、図13に示すように回転板42の反射面42bをレンズ光軸上に位置させて停止する。この状態では被写体光束がスクリーン44側に反射され、ペンタプリズム45と接眼レンズ46を介してファインダ観察が可能である。また、測光センサ49を介して被写体輝度の検出(測光)も行われる。
When the single-
レリーズ釦の一段目操作によって駆動モータ47が駆動され、回転板42が回転し、図14に示すように開口部42aをレンズ光軸上に位置させる。撮像素子43より出力される被写体像の撮像信号が制御部48に取り込まれ、該被写体像に基づいた撮影レンズ41のピント合わせ(イメージャ測距による)が行われる。ピント合わせ後、回転板42は回転駆動され、一旦、反射面42bをレンズ光軸上に移動させて停止する。
The
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板42が回転駆動され、開口部42aをレンズ光軸位置に向けて移動させ(図12)、被写体光束を撮像素子43の受光面43aに結像させ、撮像素子43の露光が開始される。その露光時において、予め設定されている露光量設定値に応じた露光を行うために測光センサ49により検出されている被写体輝度データから回転板2の必要回転速度が演算され、該回転速度に応じて開口部42aがレンズ光軸を横切る。これによって露光量設定値に応じた撮像素子43の露光が実行される。被写体像の撮像信号は、制御部48に取り込まれ、撮像処理が実行される。
Subsequently, the
一眼レフカメラ40にて連写撮影を行う場合、連写速度(コマ/秒)に応じて回転板42が間欠回転駆動される。その回転中、反射面42bがレンズ光軸上にあるとき、あるいは、全回転期間中、間欠的にファインダ観察が可能であり、同時に測光も実行される。さらに、開口部42aレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子による測距が行われ、撮影レンズの合焦駆動も行われる。測距後、開口部42aがレンズ光軸に向けて移動する期間に撮像素子43の露光が行われる。この場合も上述した単写撮影時と同様に露光量設定値に応じた露光を行うための回転板42の必要回転速度が演算され、該回転速度に応じて開口部42aがレンズ光軸を横切る。これによって露光量設定値に応じた撮像素子43の露光が繰り返し実行される。
When continuous shooting is performed with the single-
上述した本実施形態の一眼レフカメラ40によれば、図21に示される従来の一眼レフカメラ100にて適用された揺動式可動ミラー102に替えて開口部42aおよび反射面42bを有する傾斜した回転板42を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板42を収容することができる。また、回転板42は、回転駆動されるので、停止したときのバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察、測光を開始することができる。さらに、回転板42を回転速度を露光量設定値に応じて設定し、適正な露光を行うことができ、従来の一眼レフカメラ100のようにシャッタ103を設ける必要がない。また、AFセンサ部を設ける必要もなく、構成が簡単である。
According to the single-
また、連写撮影時においては、上述した従来の一眼レフカメラ100のように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板42を回転駆動させるのみでよく、反射面バウンド現象もなく、高速連写、例えば、10コマ/秒以上の連写が可能になる。
Further, at the time of continuous shooting, it is not necessary to swing the movable mirror like the conventional single-
上述した第三の実施形態の一眼レフカメラ40の回転板42に対する変形例として図16に示す回転板42Aを提案できる。この回転板42Aは、開口部42Aaが回転方向の縁線42Aa1と42Aa2と開き角が回転軸を中心にした角度180°以下である扇状開口であり、この開口部の大きさは、被写体光束の光路上の傾斜した回転板位置にて撮像素子43の受光面43aに対応する撮像素子受光面相当エリアArにより大きく、被写体光束を蹴らない状態の開口部とする。
A
第三の実施形態の一眼レフカメラ40の回転板42に対する別の変形例として図17に示す回転板42Bを提案できる。この回転板42Bには扇状開口ではなく回転方向の切り欠き縁線42Ba1と42Ba2の開き角が回転軸を中心にした角度180°である切り欠きが形成されている。
A
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ40の回転板42に対するさらに別の変形例として図18に示す回転板42Cを提案できる。この回転板42Cは、扇状開口部に3つの扇状形状のRGBフィルタ42Ca,42Cb,42Ccが配されている。これらのRGBフィルタ42Ca,42Cb,42Ccの大きさは、それぞれが上記撮像素子受光面相当エリアArより大きい。本変形例の回転板42Cを適用すると撮像素子としてモノクロタイプを使用してカラー撮影が可能となる。
Further, a
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ40の回転板42に対するさらに別の変形例として図19に示す回転板42Dを提案できる。この回転板42Dは、扇状開口部に光学フィルタ42Daを配するものであって、撮像素子側に光学フィルタを設ける必要がない。
Further, a
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ40の回転板42に対するさらに別の変形例として図20に示す回転板42Eを提案できる。この回転板42Eには回転方向に複数の開口部42Ea,42Eb,42Ec,42Edを配する。それぞれの開口部は上記撮像素子受光面相当エリアArより大きい。本変形例の回転板42Eを適用した場合、連写撮影時に回転板42Eの回転速度を遅くすることが可能であり、さらなる高速連写が可能になる。
Further, a
なお、上述した各変形例の回転板は、前述した第一,二実施形態の一眼レフカメラ10,20の回転板として適用することが可能である。
In addition, the rotating plate of each modified example described above can be applied as the rotating plate of the single-
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
本発明の撮像装置によれば、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、例えば、高速連写が可能であって、コンパクト化も可能な撮像装置として利用が可能である。 According to the image pickup apparatus of the present invention, an image pickup apparatus using an image pickup element has a simpler configuration and has a quick response to switching between an exposure state and a non-exposure state of the image pickup element, for example, high-speed continuous shooting. It can be used as an imaging device that can be made compact.
1,21,41…撮影レンズ(光学系)
2,2A,2B,22,22A,42A,42B,
42C,42D,42E
…回転板(板状回転板)
2a,2Aa,2Ba,22a,22Aa,
42a,42Aa
…開口部(第一の領域)
2a1,2a2,2Aa1,2Aa2,2Ba1,2Ba2,
22a1,22a2
…開口部の側縁部(第一の領域の側縁部)
3,23,23A
…センサ用反射ミラー(第二の領域)
4,25…シャッタ
5,26,43…撮像素子
6,30…AFセンサ部(検出器)
7,31,47…駆動モータ(ステッピングモータ)
7a,31a…回転軸
8,32,48…制御部
23Aa,24Aa…傾斜面部(構造体)
24,24A
…ファインダ用反射ミラー(第三の領域)
27,44
…スクリーン(ファインダ光学系)
28,45
…ペンタプリズム(ファインダ光学系)
29,46
…接眼レンズ(ファインダ光学系)
Ar …撮像素子受光面相当エリア(受光対応面)
1, 21, 41 ... Photography lens (optical system)
2, 2A, 2B, 22, 22A, 42A, 42B,
42C, 42D, 42E
... Rotating plate (plate-like rotating plate)
2a, 2Aa, 2Ba, 22a, 22Aa,
42a, 42Aa
... Opening (first area)
2a1, 2a2, 2Aa1, 2Aa2, 2Ba1, 2Ba2,
22a1, 22a2
... Side edge of opening (side edge of first region)
3, 23, 23A
... Reflection mirror for sensors (second area)
4, 25 ...
7, 31, 47 ... Drive motor (stepping motor)
7a, 31a ...
24, 24A
... Reflector mirror for viewfinder (third area)
27, 44
... Screen (finder optics)
28, 45
... Pental prism (finder optical system)
29,46
... Eyepiece lenses (finder optics)
Ar ... Image sensor light receiving surface equivalent area (light receiving compatible surface)
Claims (18)
被写体光束を上記撮像素子の受光面に入射させ、被写体像を生成するための光学系と、
上記被写体光束の光学特性を検出する検出器と、
上記被写体光束を透過する第1の領域および上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第2の領域を有し、上記光束の光軸と交差する平面上で回転することで上記第1の領域、上記第2の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
An optical system for causing a subject luminous flux to enter the light receiving surface of the image sensor and generating a subject image;
A detector for detecting optical characteristics of the subject luminous flux;
The first region that has a first region that transmits the subject light beam and a second region that reflects the subject light beam and enters the detector, and rotates on a plane that intersects the optical axis of the light beam. A plate-like rotating body that generates a state corresponding to each of the above-mentioned regions and the second region;
An imaging apparatus comprising:
上記板状回転体の回転と上記シャツタの動作との同期を取る制御部と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 And a shutter;
A control unit that synchronizes the rotation of the plate-like rotating body and the operation of the shirter;
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising:
上記撮像素子の受光面に入射させる被写体光束に係る被写体像を生成する光学系と、
上記被写体光束による像の光学特性を検出する検出器と、
板状であって、上記被写体像を透過する第1の領域と、上記被写体像を反射して上記検出器に入射させる第2の領域とを有し、上記板の主要面に直交する軸を中心にして回転することで上記第1の領域と上記第2の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
An optical system for generating a subject image related to a subject light beam incident on a light receiving surface of the image sensor;
A detector for detecting optical characteristics of the image by the subject luminous flux;
A plate-shaped first region that transmits the subject image and a second region that reflects the subject image and enters the detector, and an axis orthogonal to the principal surface of the plate A plate-like rotating body that generates a state corresponding to each of the first region and the second region by rotating about the center;
An imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007143812A JP2008298986A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008298986A true JP2008298986A (en) | 2008-12-11 |
Family
ID=40172576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007143812A Withdrawn JP2008298986A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008298986A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013164504A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nikon Corp | Camera body |
-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007143812A patent/JP2008298986A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013164504A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nikon Corp | Camera body |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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