JP2008304933A - 撮像装置およびファインダ光学系での光路切換方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ファインダ光学系の光路に対して進退可能な可動反射ミラーをさらに設けることなくライブビュー表示を実現することが可能であるとともに、光学ファインダによって被写体像を明るい状態で視認することも可能な撮像装置の技術を提供する。
【解決手段】撮像装置1Bは、撮影光学系からの光束であって主反射面61で反射された光束である観察用光束を複数の反射面164〜166での反射を経てファインダ窓へと導くことが可能なファインダ光学系と、観察用光束を受光して画像信号を生成する撮像素子107とを備える。ファインダ光学系に含まれる反射面164は、観察用光束の反射角度を変更することが可能である。反射面164で反射した後の観察用光束の進路は、当該反射角度の変更によって、反射面164からファインダ窓に向かう第1の光路PAと、反射面164から撮像素子107に向かう第2の光路PBとの間で切り換えられる。
【選択図】図12
【解決手段】撮像装置1Bは、撮影光学系からの光束であって主反射面61で反射された光束である観察用光束を複数の反射面164〜166での反射を経てファインダ窓へと導くことが可能なファインダ光学系と、観察用光束を受光して画像信号を生成する撮像素子107とを備える。ファインダ光学系に含まれる反射面164は、観察用光束の反射角度を変更することが可能である。反射面164で反射した後の観察用光束の進路は、当該反射角度の変更によって、反射面164からファインダ窓に向かう第1の光路PAと、反射面164から撮像素子107に向かう第2の光路PBとの間で切り換えられる。
【選択図】図12
Description
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置の技術に関する。
一眼レフレックスタイプのカメラ(一眼レフカメラとも称する)において、ライブビュー機能(被写体に関する時系列の画像を順次に液晶表示部等に表示する機能、換言すれば被写体の画像を動画的態様で液晶表示部等に表示する機能)を搭載する技術が存在する。
例えば、特許文献1,2では、ファインダ光学系の光路中にビームスプリッタあるいはハーフミラーを配置して、被写体からの光束を撮像素子側へ向かう成分とファインダ窓側へ向かう成分とに分割し、一方の成分を撮像素子に導くことによってライブビュー機能を実現する技術が記載されている。
しかしながら、このような技術においては、ビームスプリッタあるいはハーフミラーによって被写体からの光束を上記の両成分に分割するため、一方の成分としてファインダ窓を介して観察される被写体像は暗くなってしまうという問題がある。
また、このような問題を解消する技術として、特許文献3に記載の技術が存在する。
特許文献3の技術においては、撮像用(静止画像記録用)の撮像素子とは別個にライブビュー用の撮像素子が設けられるとともに、接眼レンズ付近のファインダー光路中に当該光路に対して進退可能な可動反射ミラーが設けられている。そして、当該反射ミラーをファインダー光路に対して進退させることによって、被写体からの光束が接眼レンズへ向かう状況と、被写体からの光束がライブビュー用の撮像素子へ到達する状況とが選択的に切り換え可能となるように構成されている。
しかしながら、特許文献3に記載の技術では、ファインダ光学系の接眼レンズ付近の光路上において、ファインダ光路に対して進退可能な可動反射ミラーを、既存の光学要素に加えてさらに設ける必要がある。特に、視度調節を行う等のために接眼レンズとして複数のレンズを配置する場合等においては、接眼レンズ付近の光路上に多くの部品が配置されることになるため、当該部分における装置の大型化を回避することは非常に困難になる。
そこで、この発明の課題は、ファインダ光学系の光路に対して進退可能な可動反射ミラーをさらに設けることなくライブビュー表示を実現することが可能であるとともに、光学ファインダによって被写体像を明るい状態で視認することが可能な撮像装置の技術を提供することにある。
本発明の1つの側面は、撮影光学系からの光束であって主反射面で反射された光束である観察用光束を複数の反射面での反射を経てファインダ窓へと導くことが可能なファインダ光学系と、前記観察用光束を受光して画像信号を生成する第1の撮像素子とを備え、前記複数の反射面のうちの1つの反射面である第1の反射面は、前記観察用光束の反射角度を変更することが可能であり、前記観察用光束の進路は、前記第1の反射面の前記反射角度の変更によって、前記第1の反射面で反射されて前記ファインダ窓に向かう第1の光路と、前記第1の反射面で反射されて前記第1の撮像素子に向かう第2の光路との間で切り換えられる撮像装置である。
本発明によれば、ファインダ光学系の光路に対して進退可能な可動反射ミラーをファインダ光学系の光路内にさらに設けることなく、ライブビュー表示を実現することが可能である。また、観察用光束がビームスプリッタあるいはハーフミラーにより撮像素子側へ向かう成分とファインダ窓側へ向かう成分とに分割されることによってファインダ窓に到達する光量が大きく減少する場合に比べて、光学ファインダによって被写体像を明るい状態で視認することが可能である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<1.第1実施形態>
<1−1.構成概要>
図1および図2は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置1(1A)の外観構成を示す図である。ここで、図1は、撮像装置1の正面外観図であり、図2は、撮像装置1の背面外観図である。この撮像装置1は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラとして構成されている。
<1−1.構成概要>
図1および図2は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置1(1A)の外観構成を示す図である。ここで、図1は、撮像装置1の正面外観図であり、図2は、撮像装置1の背面外観図である。この撮像装置1は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラとして構成されている。
図1に示すように、撮像装置1は、カメラ本体部(カメラボディ)2を備えている。このカメラ本体部2に対して、交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)3が着脱可能である。
撮影レンズユニット3は、主として、鏡胴36、ならびに、鏡胴36の内部に設けられるレンズ群37(図3参照)及び絞り等によって構成される。レンズ群37(撮影光学系)には、光軸方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。
カメラ本体部2は、撮影レンズユニット3が装着される円環状のマウント部Mtを正面略中央に備え、撮影レンズユニット3を着脱するための着脱ボタン89を円環状のマウント部Mt付近に備えている。
また、カメラ本体部2は、その正面左上部にモード設定ダイヤル82を備え、その正面右上部に制御値設定ダイヤル86を備えている。モード設定ダイヤル82を操作することによって、カメラの各種モード(各種撮影モード(人物撮影モード、風景撮影モード、およびフルオート撮影モード等)、撮影した画像を再生する再生モード、および外部機器との間でデータ交信を行う通信モード等を含む)の設定動作(切替動作)を行うことが可能である。また、制御値設定ダイヤル86を操作することによれば、各種撮影モードにおける制御値を設定することが可能である。
また、カメラ本体部2は、正面左端部に撮影者が把持するためのグリップ部14を備えている。グリップ部14の上面には露光開始を指示するためのレリーズボタン11が設けられている。グリップ部14の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えば4本の単3形乾電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード90(図3参照)が着脱可能に収納されるようになっている。
レリーズボタン11は、半押し状態(S1状態)と全押し状態(S2状態)の2つの状態を検出可能な2段階検出ボタンである。レリーズボタン11が半押しされS1状態になると、被写体に関する記録用静止画像(本撮影画像)を取得するための準備動作(例えば、AF制御動作およびAE制御動作等)が行われる。また、レリーズボタン11がさらに押し込まれてS2状態になると、当該本撮影画像の撮影動作(撮像素子5(後述)を用いて被写体像(被写体の光像)に関する露光動作を行い、その露光動作によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の動作)が行われる。
図2において、カメラ本体部2の背面略中央上部には、ファインダ窓(接眼窓)10が設けられている。撮影者は、ファインダ窓10を覗くことによって、撮影レンズユニット3から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことができる。すなわち、光学ファインダを用いて構図決めを行うことが可能である。
なお、この実施形態に係る撮像装置1においては、背面モニタ12(後述)に表示されるライブビュー画像を用いて構図決めを行うことも可能である。また、光学ファインダによる構図決め動作とライブビュー表示による構図決め動作との切換操作は、操作者が切換ダイヤル87を回転させることによって実現される。この切換操作等に関しては後に詳述する。
図2において、カメラ本体部2の背面の略中央には、背面モニタ12が設けられている。背面モニタ12は、例えばカラー液晶ディスプレイ(LCD)として構成される。背面モニタ12は、撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカード90に記録された撮影画像を再生表示したりすることができる。また、操作者が光学ファインダによる構図決めではなくライブビュー表示による構図決めを選択した場合には、背面モニタ12には、撮像素子7(後述)によって取得された時系列の複数の画像(すなわち動画像)がライブビュー画像として表示される。
背面モニタ12の左上部にはメインスイッチ81が設けられている。メインスイッチ81は2点スライドスイッチからなり、接点を左方の「OFF」位置に設定すると、電源がオフになり、接点の右方の「ON」位置に設定すると、電源がオンになる。
背面モニタ12の右側には方向選択キー84が設けられている。この方向選択キー84は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の4方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の4方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。なお、方向選択キー84は、上記8方向の押圧操作とは別に、中央部のプッシュボタンの押圧操作も検出されるようになっている。
背面モニタ12の左側には、メニュー画面の設定、画像の削除などを行うための複数のボタンからなる設定ボタン群83が設けられている。
<1−2.機能ブロック>
つぎに、図3を参照しながら、撮像装置1の機能の概要について説明する。図3は、撮像装置1の機能構成を示すブロック図である。
つぎに、図3を参照しながら、撮像装置1の機能の概要について説明する。図3は、撮像装置1の機能構成を示すブロック図である。
図3に示すように、撮像装置1は、操作部80、全体制御部101、フォーカス制御部121、ミラー制御部122、シャッタ制御部123、タイミング制御回路124、およびデジタル信号処理回路50等を備える。
操作部80は、レリーズボタン11(図1参照)を含む各種ボタンおよびスイッチ等を備えて構成される。操作部80に対するユーザーの入力操作に応答して、全体制御部101が各種動作を実現する。
全体制御部101は、マイクロコンピュータとして構成され、主にCPU、メモリ、及びROM等を備える。全体制御部101は、ROM内に格納されるプログラムを読み出し、当該プログラムをCPUで実行することによって、各種機能を実現する。例えば、全体制御部101は、AFモジュール20およびフォーカス制御部121等と協動して、フォーカスレンズの位置を制御する合焦制御動作を行う。全体制御部101は、AFモジュール20によって検出される被写体の合焦状態に応じて、フォーカス制御部121を用いてAF動作を実現する。なお、AFモジュール20は、ミラー機構6を介して進入してきた光を用いて、位相差方式等の合焦状態検出手法により被写体の合焦状態を検出することが可能である。
フォーカス制御部121は、全体制御部101から入力される信号に基づいて制御信号を生成しモータM1を駆動することによって、撮影レンズユニット3のレンズ群37に含まれるフォーカスレンズを移動する。また、フォーカスレンズの位置は、撮影レンズユニット3のレンズ位置検出部39によって検出され、フォーカスレンズの位置を示すデータが全体制御部101に送られる。このように、フォーカス制御部121および全体制御部101等は、フォーカスレンズの光軸方向の動きを制御する。
ミラー制御部122は、ミラー機構6が光路から退避した状態(ミラーアップ状態)とミラー機構6が光路を遮断した状態(ミラーダウン状態)との状態切替を制御する。ミラー制御部122は、全体制御部101から入力される信号に基づいて制御信号を生成しモータM2を駆動することによって、ミラーアップ状態とミラーダウン状態とを切り替える。
シャッタ制御部123は、全体制御部101から入力される信号に基づいて制御信号を生成しモータM3を駆動することによって、シャッタ4の開閉を制御する。
タイミング制御回路124は、撮像素子5等に対するタイミング制御を行う。
撮像素子(ここではCCDセンサ(単にCCDとも称する))5は、光電変換作用により被写体の光像を電気的信号に変換して、本撮影画像に係る画像信号(記録用の画像信号)を生成する。撮像素子5は、記録画像取得用の撮像素子であるとも表現される。
撮像素子5は、タイミング制御回路124から入力される駆動制御信号(蓄積開始信号および蓄積終了信号)に応答して、受光面に結像された被写体像の露光(光電変換による電荷蓄積)を行い、当該被写体像に係る画像信号を生成する。また、撮像素子5は、タイミング制御回路124から入力される読出制御信号に応答して、当該画像信号を信号処理部51へ出力する。また、タイミング制御回路124からのタイミング信号(同期信号)は、信号処理部51及びA/D(アナログ/デジタル)変換回路52にも入力される。
撮像素子5で取得された画像信号は、信号処理部51において所定のアナログ信号処理が施され、当該アナログ信号処理後の画像信号はA/D変換回路52によってデジタル画像データ(画像データ)に変換される。この画像データは、デジタル信号処理回路50に入力される。
デジタル信号処理回路50は、A/D変換回路52から入力される画像データに対してデジタル信号処理を行い、撮像画像に係る画像データを生成する。デジタル信号処理回路50は、黒レベル補正回路53、ホワイトバランス(WB)回路54、γ補正回路55及び画像メモリ56を備える。
黒レベル補正回路53は、A/D変換回路52が出力した画像データを構成する各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正する。WB回路54は、画像のホワイトバランス調整を行う。γ補正回路55は、撮像画像の階調変換を行う。画像メモリ56は、生成された画像データを一時的に記憶するための、高速アクセス可能な画像メモリであり、複数フレーム分の画像データを記憶可能な容量を有する。
本撮影時には、画像メモリ56に一時記憶される画像データは、全体制御部101において適宜画像処理(圧縮処理等)が施された後、カードI/F132を介してメモリカード90に記憶される。
また、画像メモリ56に一時記憶される画像データは、全体制御部101によって適宜VRAM131に転送され、背面モニタ12に画像データに基づく画像が表示される。これによって、撮影画像を確認するための確認表示(アフタービュー)、および撮影済みの画像を再生する再生表示等が実現される。
また、この撮像装置1は、撮像素子5とは別の撮像素子7(図4も参照)をさらに備えている。撮像素子7は、いわゆるライブビュー画像取得用(動画取得用)の撮像素子としての役割を果たす。撮像素子7も、撮像素子5と同様の構成を有している。ただし、撮像素子7は、ライブビュー用の画像信号(動画像)を生成するための解像度を有していればよく、通常、撮像素子5よりも少ない数の画素で構成される。
撮像素子7で取得された画像信号に対しても、撮像素子5で取得された画像信号と同様の信号処理が施される。すなわち、撮像素子7で取得された画像信号は、信号処理部51で所定の処理が施され、A/D変換回路52でデジタルデータに変換された後、デジタル信号処理回路50で所定の画像処理が施され、画像メモリ56に格納される。
また、撮像素子7で取得され画像メモリ56に格納される時系列の画像データは、全体制御部101によって適宜VRAM131に順次に転送され、当該時系列の画像データに基づく画像が背面モニタ12に表示される。これによって、構図決めを行うための動画的態様の表示(ライブビュー表示)が実現される。
さらに、撮像装置1は、通信用I/F133を有しており、当該インターフェイス133の接続先の機器(例えば、パーソナルコンピュータ等)とデータ通信をすることが可能である。
また、撮像装置1は、フラッシュ41、フラッシュ制御回路42、およびAF補助光発光部43を備えている。フラッシュ41は、被写体の輝度不足時等に利用される光源である。フラッシュの点灯の有無および点灯時間等は、フラッシュ制御回路42および全体制御部101等によって制御される。AF補助光発光部43は、AF用の補助光源である。AF補助光発光部43の点灯の有無および点灯時間等は、全体制御部101等によって制御される。
<1−3.撮影動作>
<概要>
つぎに、この撮像装置1における構図決め動作を含む撮影動作について説明する。上述したように、この撮像装置1においては、ファインダ光学系等で構成される光学ファインダ(光学ビューファインダ(OVF)とも称される)を用いて構図決め(フレーミング)を行うことが可能であるとともに、背面モニタ12(後述)に表示されるライブビュー画像を用いて構図決めを行うことも可能である。なお、撮像素子7および背面モニタ12を利用して実現されるファインダ機能は、被写体の光像を電子データに変換した後に可視化するものであることから電子ビューファインダ(EVF)とも称される。
<概要>
つぎに、この撮像装置1における構図決め動作を含む撮影動作について説明する。上述したように、この撮像装置1においては、ファインダ光学系等で構成される光学ファインダ(光学ビューファインダ(OVF)とも称される)を用いて構図決め(フレーミング)を行うことが可能であるとともに、背面モニタ12(後述)に表示されるライブビュー画像を用いて構図決めを行うことも可能である。なお、撮像素子7および背面モニタ12を利用して実現されるファインダ機能は、被写体の光像を電子データに変換した後に可視化するものであることから電子ビューファインダ(EVF)とも称される。
後述するように、操作者は切換ダイヤル87を操作することによって、光学ビューファインダ(OVF)を用いて構図決めを行うか、操作者が電子ビューファインダ(EVF)を用いて構図決めを行うかを選択することができる。
図4および図5は、撮像装置1の断面図である。図4は、OVFを用いた構図決め動作を示しており、図5は、EVFを用いた構図決め動作を示している。また、図6は、露光動作時の状態を示す断面図である。
図4等に示すように、撮影レンズユニット3から撮像素子5に至る光路(撮影光路)上にはミラー機構6が設けられている。ミラー機構6は、撮影光学系からの光を上方に向けて反射する主ミラー61(主反射面)を有している。この主ミラー61は、例えばその一部または全部がハーフミラーとして構成され、撮影光学系からの光の一部を透過する。また、ミラー機構6は、主ミラー61を透過した光を下方に反射させるサブミラー62(副反射面)をも有している。サブミラー62で下方に反射された光は、AFモジュール20へと導かれて入射し、位相差方式のAF動作に利用される。
撮影モードにおいてレリーズボタン11が全押し状態S2にされるまで、換言すれば構図決めの際には、ミラー機構6はミラーダウン状態となるように配置される(図4および図5参照)。そして、この際には、撮影レンズユニット3からの被写体像は、主ミラー61で上方に反射され観察用光束としてペンタミラー65に入射する。ペンタミラー65は、複数のミラー(反射面)を有しており、被写体像の向きを調整する機能を有している。また、ペンタミラー65に入射した後の、観察用光束の進路は、上記の両方式(すなわちOVF方式およびEVF方式)のいずれを採用して構図決めを行うかに応じて異なっている。これについては後述する。操作者は、選択した所望の方式によって構図決めを行うことが可能である。
一方、レリーズボタン11が全押し状態S2にされると、ミラー機構6はミラーアップ状態となるように駆動され、露光動作が開始される(図6参照)。被写体に係る記録用静止画像(本撮影画像とも称する)を取得する際の動作(すなわち露光の際の動作)は、上記の両方式(すなわちOVF方式およびEVF方式)による構図決めに共通である。
具体的には、図6に示すように、露光時には、ミラー機構6は、撮影光路から待避する。詳細には、撮影光学系からの光(被写体像)を遮らないように主ミラー61とサブミラー62とが上方に待避し、撮影レンズユニット3からの光がシャッタ4の開放タイミングに合わせて撮像素子5に到達する。撮像素子5は、光電変換によって、受光した光束に基づいて被写体の画像信号を生成する。このように、被写体からの光が撮影レンズユニット3を介して撮像素子5に導かれることによって、被写体に係る撮影画像(撮影画像データ)が得られる。
<光学ファインダによる構図決め動作(フレーミング動作)>
次に、構図決めの際の上記両方式の各動作についてそれぞれ説明する。
次に、構図決めの際の上記両方式の各動作についてそれぞれ説明する。
まず、OVF方式の構図決め動作について説明する。
図4に示すように、ミラー機構6の主ミラー61およびサブミラー62が、撮影レンズユニット3からの被写体像の光路上に配置されると、被写体像が主ミラー61とペンタミラー65と接眼レンズ67とを介してファインダ窓10へと導かれる。このように、主ミラー61とペンタミラー65と接眼レンズ67とを含むファインダ光学系は、撮影光学系からの光束であって主ミラー61で反射された光束である観察用光束をファインダ窓10へと導くことが可能である。
詳細には、撮影レンズユニット3からの光は、主ミラー61で反射されて上方に進路を変更し、焦点板63において結像し、焦点板63を通過する。その後、焦点板63を通過した光は、ペンタミラー65でその進路をさらに変更した後に接眼レンズ67を通ってファインダ窓10へ向かう(図4の光路PA参照)。このようにして、ファインダ窓10を通過した被写体像は撮影者(観察者)の眼へ到達して視認される。すなわち、撮影者はファインダ窓10を覗くことによって、被写体像を確認することができる。
ここにおいて、ペンタミラー65は、三角屋根状に形成された2面のミラー(ダハミラー)65a,65b(図7も参照)と、当該ダハミラー(ダハ面)65a,65bに対して固定された面65cと、もう1つのミラー(反射面)65eとを有している。また、三角屋根状の2面のミラー65a,65bは、プラスチック成型により一体部品65dとして形成されている。主ミラー61で反射されて上方に進路を変更した光は、ダハミラー65a,65bで反射されて左右反転されて進行し、さらにミラー65eでも反射されることによって上下も反転されて撮影者の眼に到達する。このように、撮影レンズユニット3において左右上下が反転されていた光像は、ペンタミラー65でさらに左右上下が反転される。これにより、撮影者は、光学ファインダにおいて、その上下左右が実際の被写体と同じ状態で被写体像を観察することができる。
また、主ミラー61を透過した光はサブミラー62で反射されて下方に進路を変更しAFモジュール20へと進入する。AFモジュール20およびフォーカス制御部121等は、主ミラー61およびサブミラー62を介して進入してきた光を用いて、AF動作を実現する。
<電子ファインダによる構図決め動作(フレーミング動作)>
次に、EVF方式による構図決め動作について説明する。
次に、EVF方式による構図決め動作について説明する。
この場合にも、図5に示すように、ミラー機構6の主ミラー61およびサブミラー62が、撮影レンズユニット3からの被写体像の光路上に配置される。そして、撮影レンズユニット3からの光は、主ミラー61で反射されて上方に進路を変更し、焦点板63において結像し、焦点板63を通過する。
ただし、このEVF方式による構図決め動作においては、焦点板63を通過した光は、ペンタミラー65でその進路をさらに変更した後に、結像レンズ69(結像光学系)を通過して撮像素子7の撮像面上で再結像する(図5の光路PB参照)。なお、主ミラー61で反射されて上方に進路を変更した光は、ダハミラー65a,65bで反射されて左右反転されて進行し、さらにミラー65eでも反射されることによって上下も反転され、さらに結像レンズ69で上下左右反転されて撮像素子7に到達する。
より詳細には、図4と比較すると判るように、図5においてはミラー65eの角度(カメラ本体部2に対する設置角度)が変更されている。具体的には、ミラー65eは、図4の状態から、その下端側の軸AX1を中心に矢印AR1の向きに所定角度α回動している。なお、後述するように、ミラー65eは、撮影者の操作に応じて回動する。
そして、このミラー65eの角度変更によって、ミラー65eで反射される光(観察用光束)の反射角度が変更され、当該ミラー65eによる反射光の進行経路が変更される。具体的には、図4の状態に比べて、ミラー65eへの入射角度θ1が比較的小さくなり、反射角度θ2も比較的小さくなる。その結果、ミラー65eの反射光は、接眼レンズ67に向かう光路からダハミラー65a,65b寄りの光路へとその進路を上方に変更し、結像レンズ69を通過して撮像素子7に到達する。なお、結像レンズ69および撮像素子7は、接眼レンズ67よりも上方に配置されており、且つ、OVFの際にミラー65eから接眼レンズ67へと進行する光束を遮らない位置に配置されている。
また、ミラー65eで反射された光束の進路は、ミラー65eの変更角度αに応じて、その2倍の大きさの角度β(=2×α)変更される。逆に言えば、反射光路の進行角度を角度β変更するために、ミラー65eの回転角度は、当該角度βの半分の角度αで済む。すなわち、ミラー65eの比較的小さな回転角度でミラー65eの反射光の進路を比較的大きく変更することが可能である。また、ミラー65eと撮像素子7とは比較的離れて配置されているため、ミラー65eの回転角度を小さく変更するだけで、ミラー65eによる2つの反射光を、互いに離れて配置された接眼レンズ67および撮像素子7へと確実に導くことが可能である。すなわち、ミラー65eの回転角度を小さく変更することによってミラー65eによる反射光の光束を良好に2つの光路に選択的に進行させることが可能である。したがって、ミラー65eの回転によるスペースの増大は最小限に止められる。
撮像素子7は、ミラー65eで反射され結像レンズ69を通過して撮像素子7に到達した被写体像に基づいて、ライブビュー画像を生成する。具体的には、微小時間間隔(例えば、1/60秒)で複数の画像を順次に生成する。そして、取得された時系列の画像は背面モニタ12において順次に表示される。これによって、撮影者は、背面モニタ12に表示される動画像(ライブビュー画像)を視認し、当該動画像を用いて構図決めを行うことが可能になる。
また、この場合も、OVFによる構図決めの際(図4参照)と同様に、主ミラー61とサブミラー62とを介してAFモジュール20に入射した光を用いてAF動作が実現される。
以上のように、ミラー65eで反射した後の観察用光束の進路は、ミラー65eの反射角度の変更によって、ミラー65eから接眼レンズ67およびファインダ窓10に向かう光路PA(図4)と、ミラー65eから結像レンズ69および撮像素子7に向かう光路PB(図5)との間で切り換えられる。換言すれば、当該観察用光束の進路は、ミラー65eの反射角度の変更によって、ミラー65eで反射されてファインダ窓10に向かう第1の光路PAと、ミラー65eで反射されて撮像素子7に向かう第2の光路PBとの間で切り換えられる。
したがって、撮像装置1によれば、上記の従来技術のように被写体像の光路に対して進退可能な可動反射ミラーをファインダ光学系の接眼レンズ67の付近の光路内に設けることなく、ライブビュー表示を実現することが可能になる。換言すれば、撮像装置1によれば、コンパクトな構成でライブビュー表示を実現することができる。
また、撮像装置1によれば、上記の従来技術のように観察用光束がライブビュー用の撮像素子側へ向かう成分とファインダ窓側へ向かう成分とにビームスプリッタ(あるいはハーフミラー)により分割されることによってファインダ窓に到達する光量が大きく減少する場合に比べて、光学ファインダでの光量落ちを回避ないし抑制して、光学ファインダによって被写体像を明るい状態で視認することが可能である。
また、撮像装置1においては、ペンタミラー65を構成する複数のミラー65a,65b,65eのうち、或る反射面(ミラー65e)の反射角度が変更される一方で、他の反射面(ダハミラー65a,65b)は固定されている。すなわち、複数の反射面のうち、一の反射面65eのみを駆動することによって観察用光束の進路が変更されるので、駆動部分を少なくしコンパクトな構成にすることができる。
また、撮像装置1においては、ファインダ光学系のペンタミラー65に含まれる複数の反射面のうち、ダハミラー65a,65b以外の反射面であるミラー65eの反射角度を変更して、観察用光束の進路を変更しているので、ダハミラー65a,65bを駆動する場合に比べて容易に観察用光束の進路を変更することができる。
<両動作の切り換え機構>
つぎに、OVFによる構図決め動作とEVFによる構図決め動作との切り替え操作について説明する。
つぎに、OVFによる構図決め動作とEVFによる構図決め動作との切り替え操作について説明する。
図7は、撮像装置1の上面図であり、図8は、ミラー65eの駆動機構(角度変更機構)を示す概略図である。なお、図7においては、その一部を破断して内部の様子を示している。
図8に示すように、矩形状のミラー65eは、その長手方向に略平行な軸を中心に回動可能となるように設けられている。具体的には、ミラー65eの下端側においては、軸部材88が、矩形状のミラー65eの下辺に沿って設けられた貫通孔に貫通して、ミラー65eに対して固定されている。この軸部材88は、ミラー65eが回動可能(揺動可能)となるようにその両端にて軸支されている。
また、この軸部材88には、切換ダイヤル87と回転子92とが固定されている。
図7に示すように、切換ダイヤル87の一部は、撮像装置1のカメラ本体部2の外表面から突出しており、撮影者は、切換ダイヤル87の当該突出部分を利用して切換ダイヤル87を回転操作することが可能である。なお、塵埃等が切換ダイヤル87部分から装置内部へと進入することを防止するため、切換ダイヤル87を囲むように隔壁96が設けられている。
図9は、切換ダイヤル87付近の構成を示す図である。図9に示すように、切換ダイヤル87の外周部には2つの切り欠き部Na,Nbが設けられている。また、切換ダイヤル87の外周部には弾性部材91が設けられている。弾性部材91の先端に設けられた突出部91aは、適度の弾性力を付与して切換ダイヤル87の外周面に押し付けられており、切換ダイヤル87の回転移動に伴って外周面に沿って相対移動することが可能である。また、弾性部材91の突出部91aは、当該2つの切り欠き部Na,Nbの一方に選択的に係合することによって切換ダイヤル87の回転方向の位置を固定することができる。弾性部材91の突出部91aが切り欠き部Naに係合しているときには、OVFによる構図決め動作が行われる。また、弾性部材91の突出部91aが切り欠き部Nbに係合しているときには、EVFによる構図決め動作が行われる。
撮影者は、切換ダイヤル87を操作して、ミラー65eを矢印AR1の向きに回動させ弾性部材91の突出部91aを切り欠き部Nbに係合させることによって、EVFによる構図決め動作を行うことが可能になる。逆に、切換ダイヤル87を操作して、ミラー65eを矢印AR2の向きに回動させ弾性部材91の突出部91aを切り欠き部Naに係合させることによって、OVFによる構図決め動作を行うことが可能になる。
また、ミラー65eの角度を検出するために、回転子92および検出器93が設けられている。図10に示すように、OVFによる構図決め動作においては、検出器93の2つの電気的接続子94a,94bが互いに接触して導通状態(オン状態)になっている。一方、図11に示すように、EVFによる構図決め動作においては、軸部材88の回動動作に伴って回転子92の突出部92bによって矢印AR3の向きの力が電気的接続子94bに付与され、電気的接続子94bが図11の右向きに変形する。この結果、電気的接続子94bが電気的接続子94aから離れ、電気的接続子94a,94bが非導通状態(オフ状態)になる。検出器93は、この2つの状態(オン状態およびオフ状態)を検出することによって、ミラー65eの角度を検出する。
全体制御部101は、検出器93による検出状態に基づいて、OVFによる構図決め動作を行うべきか、EVFによる構図決め動作を行うべきかを決定する。具体的には、検出器93のオン状態が検出されたときには、OVFによる構図決め動作を行うべき旨を決定して、撮像素子7への給電を停止し背面モニタ12を非表示にする等の処理を行う。一方、検出器93のオフ状態が検出されたときには、EVFによる構図決め動作を行うべき旨を決定して、撮像素子7への給電を行うとともに背面モニタ12にライブビュー画像を表示する等の処理を行う。
<2.第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態の変形例である。以下では、相違点を中心に説明する。
第2実施形態は、第1実施形態の変形例である。以下では、相違点を中心に説明する。
図12は、第2実施形態に係る撮像装置1Bのファインダ光学系を中心に示す概念図である。
図12に示すように、このファインダ光学系は、ペンタミラー65に代えて、3枚のミラー(反射板)164,165,166とリレーレンズ168とを備えている。
OVFによる構図決めを行う際には、撮影レンズユニット3からの光は、主ミラー61で反射されて上方に進路を変更し、焦点板63において結像し、焦点板63を通過する。焦点板63を通過した光は、ミラー164でその進路を水平方向(図の−Z方向)に変更した後に、ミラー165で反射されてその進路を右向き(図の+X方向)に変更し、リレーレンズ168を通過して、さらにミラー166で進路を再度(図の−Z方向に)変更して接眼レンズ67を通過して、撮影者(観察者)の眼へ到達する(図12の光路PA参照)。なお、リレーレンズ168は、左右上下を再反転させる機能を有している。これによって、撮影レンズユニット3において左右上下が反転されていた光像は、さらに左右上下が反転され、撮影者は、光学ファインダにおいて正常な状態で被写体像を観察することができる。
一方、EVFによる構図決めを行う際には、X軸に平行な軸周りに矢印AR11の向きにミラー164が回動し、ミラー164の角度が変更される。
この場合、主ミラー61で反射されて上方に進み焦点板63を通過した光は、角度変更後のミラー164で反射され、その進路を水平方向(図の−Z方向)よりも−Y側に変更した後に、結像レンズ69を通過して撮像素子107に到達する(図12の光路PB参照)。なお、結像レンズ69および撮像素子107は、それぞれ、リレーレンズ168の下側(−Y側)に配置されている。
また、ミラー164の角度変更のための機構は、ミラー65eの角度変更のための機構と同様のものを用いることができる。
以上のように、ファインダ光学系に導かれた観察用光束の進路を、ミラー164の反射角度の変更によって、ミラー164で反射されて接眼レンズ67を介してファインダ窓10に向かう光路PAと、ミラー164で反射されて撮像素子107に向かう光路PBとの間で切り換えるようにしてもよい。
<3.変形例>
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
たとえば、上記第1実施形態においては、ミラー65eの下端側の軸AX1を中心に回動可能である場合を例示しているが、これに限定されず、ミラー65eの上端側の軸を中心に揺動させるようにしてもよい。
あるいは、クランク機構等を用い、回動動作と平行移動動作とを組み合わせて、ミラー65eの角度を変更するようにしてもよい。詳細には、ミラー65eの上下方向における中央を通る中心軸を撮像装置1の前後方向に移動させるとともに、当該中心軸を中心に回転させることによってミラー65eの角度を変更するようにしてもよい。
あるいは、矩形状のミラー65eをその長手方向に略平行な軸を中心に回動させるのではなく、ミラー65eをその短手方向に略平行な軸を中心に回動させるようにしてもよい。例えば、ミラー65eをその一短辺を中心軸として回動可能となるように構成し、接眼レンズ67の左側(あるいは右側)に、結像レンズ69および撮像素子7を配置するようにしてもよい。ただし、ミラー65eをその長手方向に略平行な軸を中心に回動させることによれば、当該ミラー65eの回動動作に伴う可動範囲に対応するスペースを比較的小さくすることができる。
また、第2実施形態についても同様であり、ミラー164の角度変更について同様の改変が可能である。
また、第2実施形態においては、ミラー164の反射角度を変更する場合を例示したが、これに限定されず、ミラー165の反射角度を変更するようにしてもよい。例えば、ミラー165をY軸周りに回動させることによって、反射角度を変更するようにしてもよい。この場合には、結像レンズ69および撮像素子107を、リレーレンズ(リレー光学系)168の−Y側に配置するのではなく、リレーレンズ168の+Z側(あるいは−Z側)に配置するようにすればよい。
また、上記第1実施形態においては、ファインダ光学系のペンタミラー65に含まれる複数の反射面のうち、ダハミラー65a,65b以外の反射面であるミラー65eの反射角度を変更して観察用光束の進路を変更する場合を例示したが、これに限定されず、ダハミラー65a,65bを回転させて、観察用光束の進路を変更するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、ファインダ光学系を構成する複数のミラー(65a,65b,65e、あるいは、164,165,166のうち、或る反射面(ミラー65eあるいは164)の反射角度が変更される一方で、他の反射面(ダハミラー65a,65bあるいは165,166)は固定されている場合を例示したが、これに限定されない。例えば、複数の反射面を回転させて、観察用光束の進路を変更するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、撮影者の物理的な操作力を利用して(いわば手動で)ミラー65e(,164)の角度を変更する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、モータ等の駆動装置を利用してミラー65e(,164)等の角度を変更するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、デジタルカメラに適用する場合について例示したが、これに限定されず、フィルム式のカメラにも適用可能である。具体的には、撮像素子5を設けることなく、撮像素子5の撮像面の位置にフィルムの撮像面を配置すればよい。
1,1A,1B 撮像装置
5,7,107 撮像素子
6 ミラー機構
10 ファインダ窓(接眼窓)
12 背面モニタ
20 AFモジュール
37 レンズ群(撮影光学系)
61 主ミラー(主反射面)
62 サブミラー(副反射面)
65 ペンタミラー
65a,65b ダハミラー
65e,164,165,166 ミラー
67 接眼レンズ
69 結像レンズ
87 切換ダイヤル
PA,PB 光路
5,7,107 撮像素子
6 ミラー機構
10 ファインダ窓(接眼窓)
12 背面モニタ
20 AFモジュール
37 レンズ群(撮影光学系)
61 主ミラー(主反射面)
62 サブミラー(副反射面)
65 ペンタミラー
65a,65b ダハミラー
65e,164,165,166 ミラー
67 接眼レンズ
69 結像レンズ
87 切換ダイヤル
PA,PB 光路
Claims (9)
- 撮影光学系からの光束であって主反射面で反射された光束である観察用光束を複数の反射面での反射を経てファインダ窓へと導くことが可能なファインダ光学系と、
前記観察用光束を受光して画像信号を生成する第1の撮像素子と、
を備え、
前記複数の反射面のうちの1つの反射面である第1の反射面は、前記観察用光束の反射角度を変更することが可能であり、
前記観察用光束の進路は、前記第1の反射面の前記反射角度の変更によって、前記第1の反射面で反射されて前記ファインダ窓に向かう第1の光路と、前記第1の反射面で反射されて前記第1の撮像素子に向かう第2の光路との間で切り換えられる撮像装置。 - 前記ファインダ光学系は、前記観察用光束に係る光像の左右上下を反転させる反転手段を有する請求項1記載の撮像装置。
- 前記反転手段は、リレーレンズとして構成されている請求項2記載の撮像装置。
- 前記第1の反射面は、その長手方向に略平行な軸を中心に回動可能である請求項1記載の撮像装置。
- 前記複数の反射面のうち、前記第1の反射面以外の反射面は固定されている請求項1記載の撮像装置。
- 前記主反射面を透過した一部の光をAFセンサに導く副反射面、
をさらに備え、
構図決めの際において、前記AFセンサを用いたAF動作が可能である請求項1記載の撮像装置。 - 前記主反射面が撮影光路から待避した状態において、前記撮影光学系からの光束を受光して画像信号を生成する第2の撮像素子、
をさらに備える請求項1記載の撮像装置。 - 前記第1の撮像素子により取得された時系列の画像をライブビュー画像として表示する表示部、
をさらに備える請求項1記載の撮像装置。 - 撮影光学系からの光束であって主反射面で反射された光束である観察用光束をファインダ光学系に含まれる複数の反射面での反射を経てファインダ窓へと導く工程と、
前記複数の反射面のうちの1つの反射面である第1の反射面の反射角度の変更によって、前記観察用光束の進路を、前記第1の反射面で反射されて前記ファインダ窓に向かう第1の光路と、前記第1の反射面で反射されて所定の撮像素子に向かう第2の光路との間で切り換える光路切換工程と、
を備えるファインダ光学系での光路切換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008191557A JP2008304933A (ja) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | 撮像装置およびファインダ光学系での光路切換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008191557A JP2008304933A (ja) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | 撮像装置およびファインダ光学系での光路切換方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006271651A Division JP4183000B2 (ja) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008304933A true JP2008304933A (ja) | 2008-12-18 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008191557A Pending JP2008304933A (ja) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | 撮像装置およびファインダ光学系での光路切換方法 |
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-
2008
- 2008-07-25 JP JP2008191557A patent/JP2008304933A/ja active Pending
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