JP2009104068A - デジタル撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学ファインダによる被写体像観察と撮像素子によるライブビュー表示の被写体像観察とが切り換え操作を行うことなく可能であり、さらに、素早い測距を行うことも可能なデジタル撮影装置を提供する。
【解決手段】デジタル撮影装置である一眼レフカメラ１は、レンズ鏡筒２とカメラボディ３とからなり、カメラボディ３には撮影レンズ２２を通過した被写体光束を反射し、かつ、透過する光路中に進入した進入位置と退避位置とに回動可能な可動ハーフミラー４と、上記撮影レンズからの上記被写体光束による被写体像を形成するスクリーン９と、可動ハーフミラー４で反射した被写体光束を反射し、かつ、透過する固定ハーフミラー８とを具備しており、固定ハーフミラー８は、可動ハーフミラー４とスクリーン９の間に位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学ファインダおよび電子ビューファインダ、あるいは、液晶モニタによる被写体像の観察が可能なデジタル撮影装置に関する。

従来、デジタル撮影装置である一眼レフカメラにおいて、光学ファインダによる被写体像の観測の他に、切り換え操作によって電子ビューファインダによる被写体像の観察、すなわち、ライブビューも可能であるカメラがある。図７は、上記従来のファインダ観察状態の切り換え可能な一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察状態（光学ファインダモード時）とＡＦ（オートフォーカス）測距状態を示している。図８は、上記従来のカメラのライブビュー状態（ライブビューモード時）における縦断面図である。

上記従来の一眼レフカメラ１０１は、レンズ鏡筒１０２と該レンズ鏡筒が着脱可能なカメラボディ１０３からなり、カメラボディ１０３には、回動可能であって、相対回動可能なサブミラー１０５が付設されたクイックリターンミラー１０４と、該ミラーの後方にシャッタ１０６および撮像素子１０７と、上記ミラー１０４上方に配されるスクリーン１０９、ペンタプリズム１１０、接眼レンズ１１１からなる光学ファインダユニットと、上記ミラー１０４の下方に配される測距レンズ１１３およびＡＦ測距センサ１１４と、さらに、カメラ背面部に配されるライブビュー表示用液晶モニタ１１５と、ミラー／シャッタ駆動部１１６と、図示しないカメラ制御部とが具備されている。

上記カメラ１０１が光学ファインダ観察状態にあるときは、クイックリターンミラー１０４は、レンズ光軸（光軸Ｏで示す）上、すなわち、被写体光束の光路上に斜設状態で位置しており、光学ファインダユニットにより被写体像の観察が可能である。この状態でレリーズスイッチの一段目操作がなされると、クイックリターンミラー１０４を透過し、被写体光束がサブミラー１０５で反射され、測距レンズ１１３を介して測距センサ１１４に入射した被写体光束を用いてＡＦのための位相差測距が行われる。

一方、ライブビュー状態に切り換えられたときは、クイックリターンミラー１０４は、被写体光束の光路上から上方に退避し、手動による合焦動作を行うことにより、被写体光束は、撮像素子１０７の撮像面上に結像する（図８）。撮像素子１０７により光電変換された被写体像信号による画像が液晶モニタ１１５にライブビュー画像として表示される。この状態でレリーズスイッチの一段目操作がなされると、一旦、上記光学ファインダ観察状態のようにクイックリターンミラー１０４が被写体光束の光路上に進入し、ＡＦのための位相差測距が行われる。この期間中は、直前の被写体画像が継続して液晶モニタ１１５に表示される。

上述したように上記従来の一眼レフカメラ１０１では、観察状態を切り換えるためには光学ファインダモードと、ライブビューモードとを切り換える必要があって、操作が煩わしい。また、ライブビューモードにあるとき、位相差によるＡＦ測距を行う場合に、一旦、クイックリターンミラー１０４を被写体光束の光路上に進入させ、その後、再度退避させる必要があり、一眼レフカメラで瞬間を捉えるという撮影動作には程遠いものになってしまう。また、上記ミラー進入期間中は、ライブ画像を表示することができないといった不具合もあった。

なお、従来のライブビューモードでクイックリターンミラーを光路上に進入させない状態でＡＦ測距を行うとすると、イメージャ測距を行う必要があり、測距時間が長くなり、素早い合焦動作を行うことができないといった問題があった。

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、デジタル撮影装置において、光学ファインダによる被写体像観察と撮像素子によるライブビュー表示の被写体像観察とを切り換え操作なく行え、さらに、素早い測距を行うことも可能なデジタル撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のデジタル撮影装置は、被写体光束を取り込むための撮影レンズと、上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の部材と、上記第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材とを具備する。

本発明の請求項２記載のデジタル撮影装置は、被写体光束を取り込むための撮影レンズと、上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の部材と、上記第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材と、上記撮影レンズからの上記被写体光束による被写体像を形成するスクリーンとを具備し、上記第二の部材は、上記第一の部材と上記スクリーンの間に介在する。

本発明の請求項３記載のデジタル撮影装置は、被写体光束を取り込むための撮影レンズと、上記撮影レンズを通過した上記被写体光束の光路上にあって、上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の位置と上記被写体光束の光路から退避した第二の位置とに移動可能な第一の部材と、上記第一の位置にある第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材と、上記第二の部材で透過した上記被写体光束による被写体像を形成するスクリーンと、上記第一の部材が第二の位置に移動したとき、上記第一の部材と上記第二の部材とが対向する面と反対側の面上に移動可能な遮光部材とを具備する。

本発明の請求項４記載のデジタル撮影装置は、請求項１乃至３記載のデジタル撮影装置において、上記第二の部材が上記撮影レンズに取り込まれる上記被写体光束の光軸に対し、傾斜して配置される。

本発明によれば、簡単な構成により光学ファインダによる被写体像観察と撮像素子によるライブビュー表示の被写体像観察とを切り換え操作なく同時に行え、さらに、素早い測距を行うことも可能なデジタル撮影装置を提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態のデジタル撮影装置である一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察、ライブビュー表示状態を含む被写体像観察状態を示している。図２は、上記カメラのＡＦ測距状態における縦断面図である。図３は、上記カメラの撮影状態における縦断面図である。

本実施形態の一眼レフカメラ（以下、カメラと記載する）１は、レンズ鏡筒２と該レンズ鏡筒が付加されたカメラボディ３とからなり、被写体像観察状態の切り換えが不要であり、光学ファインダユニットによる光学ファインダ観察と液晶モニタによるライブビュー観察とが同時に可能であり、ライブビュー観察状態にあるとき、従来のカメラにおけるクイックリターンに代えて適用される可動ハーフミラー４を退避させることなく、そのままの状態で位相差によるＡＦ測距動作を行うことができる。

カメラボディ３内には、回動可能であって、相対回転可能な遮光部材である反射防止板５が付設され、被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の部材である可動ハーフミラー４と、該ハーフミラー４の後方にシャッタ６および撮像素子７と、可動ハーフミラー４の上方に配される光学ファインダユニットと、可動ハーフミラー４とスクリーン９の間に配され、被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材である固定ハーフミラー８と、可動ハーフミラー４の下方に配される測距レンズ１３および位相差ＡＦ用測距センサ１４と、さらに、カメラ背面部に配されるライブビュー表示用液晶モニタ１５と、ミラー／シャッタ駆動部１６と、図示しないカメラ制御部とが具備されている。

レンズ鏡筒２は、フォーカスレンズ２２を含む撮影レンズ２１と、フォーカスレンズ２２を合焦駆動するためのフォーカス駆動部２３を内蔵している。なお、撮影レンズ２１のレンズ光軸を図中、「Ｏ」で示す。

可動ハーフミラー４は、カメラボディ３に対してレンズ光軸上方に位置する軸部４ａにより回動可能に支持され、撮影レンズ２１側より入射するレンズ光軸上の被写体光束の光路内の第一の位置である進入位置（図１）と、上記被写体光束の光路から上方に退避した第二の位置である退避位置（図３）との間をミラー／シャッタ駆動部１６により回動駆動される。上記進入位置にある可動ハーフミラー４が上記進入位置にある状態は、レンズ光軸に対して反射面が傾斜した状態に保持されている。また、上記退避位置にある状態は、反射面がレンズ光軸に対して略平行な方向に保持されている。

可動ハーフミラー４の先端部の軸部４ｂには、遮光板からなる反射防止板５が回動可能に支持されている。なお、反射防止板５は、付勢バネ（図示せず）により可動ハーフミラー側に付勢されており、可動ハーフミラー４は、別の付勢バネ（図示せず）により上記退避位置側に付勢された状態で支持されている。ミラー／シャッタ駆動部１６は、上記付勢バネの付勢力に抗して駆動カム（図示せず）の回転により可動ハーフミラー４を上記進入位置まで回動駆動する。また、可動ハーフミラー４を退避させる場合は、上記駆動カムがさらに回転することにより付勢バネの付勢力で可動ハーフミラー４を上記退避位置まで回動させる。

反射防止板５には、測距レンズ１３に対向する位置に小径の開口部５ａが設けられている。反射防止板５は、可動ハーフミラー４の回動動作に連動して連動カム（図示せず）により回動駆動される。可動ハーフミラー４が上記進入位置に移動しているときは、該ミラー４の下方位置にレンズ光軸と略平行な方向に沿って開いた状態で係止部材（図示せず）により係止され、開口部５ａが測距レンズ１３と対向する（図１）。また、可動ハーフミラー４が退避位置に移動するとき、上記係止部材の係止が解放され、可動ハーフミラー４と共に上方に移動し、上記付勢バネの付勢力で該ミラー４に対して相対回動駆動され、可動ハーフミラー４と固定ハーフミラー８とが対向する面と反対側の面上に略密着するように移動し、同様に被写体光束の光路から退避する（図３）。

固定ハーフミラー８は、後述するスクリーン９の近傍の下方位置にスクリーン９と平行な状態でカメラボディ３に固定支持されており、可動ハーフミラー４が上記退避位置にあるときにはスクリーン９と可動ハーフミラー４の間に位置する。

光学ファインダユニットは、スクリーン９、ペンタプリズム１０、接眼レンズ１１、アイピースシャッタ１２からなり、スクリーン９上に結像した被写体像をペンタプリズム１０、および、接眼レンズ１１を透過させて観察することができる。アイピースシャッタ１２は、手動による開閉動作が可能であり、ライブビュー観察状態においては閉じておく必要がある。

上述した構成を有する本実施形態のカメラ１において、電源スイッチ投入後、または、撮影動作終了後にはカメラ１は、上記カメラ制御部の制御のもとでミラー／シャッタ駆動部１６により可動ハーフミラー４が光学ファインダによる被写体像観察可能な位置にセットされ、同時にシャッタ６は開放状態にセットされる。詳しくは、ミラー／シャッタ駆動部１６により可動ハーフミラー４を被写体光束光路内の上記進入位置に回動移動させる（図１）。この可動ハーフミラー４の回動移動に連動して反射防止板５がレンズ光軸と略平行となるまで下方側に回動し、開口部５ａが測距レンズ１３の前面のファインダ光軸Ｏｆ上に位置する状態となる。

上述したファインダ観察状態において、撮影レンズ２１より取り込まれた被写体光束は、その一部が進入位置にある可動ハーフミラー４の反射面で光軸と略直交するファインダ光軸Ｏｆに沿って上方の光学ファインダ側に向けて反射される。上記被写体光束の他の一部は、傾斜状態の可動ハーフミラー４を透過して撮像素子７の撮像面上に結像する。

可動ハーフミラー４にてファインダ光軸Ｏｆに沿って上方に反射された被写体光束は、一部が固定ハーフミラー８を透過してスクリーン９上に結像する。他の一部は、固定ハーフミラー８でファインダ光軸Ｏｆに沿って下方に反射され、可動ハーフミラー４を透過し、反射防止板５の開口部５ａを透過して測距レンズ１３を経て、測距センサ１４に入射する。

スクリーン９上に結像した被写体像は、ペンタプリズム１０を介して接眼レンズ１１で観察することができる。同時に撮像素子７の撮像面に結像した被写体像は、撮像素子７にて撮像信号に変換される。該撮像信号は、カメラ制御部の制御のもとで表示可能な被写体像のライブ表示用画像信号として液晶モニタ１５に出力され、液晶モニタ１５にライブビュー画像として表示される。

上述のように電源スイッチ投入後、または、撮影動作終了後には光学ファインダによる観察および液晶モニタ１５によるライブビュー観察が切り換え操作をすることなく互いに観察可能な被写体像観察状態にセットされる。このとき、ライブビュー観察状態においては、アイピースシャッタ１２は閉じておいた方が好ましい。

そして、上述した被写体像観察状態にあるとき、レリーズスイッチの一段目操作がなされると、図２に示すように可動ハーフミラー４や反射防止板５を回動移動させることなく、そのままの状態で上記測距センサ１４に入射した被写体光束により位相差ＡＦのための測距が行われる。この測距データに従って上記カメラ制御部の制御のもとでレンズ鏡筒２のフォーカス駆動部２３を介してフォーカスレンズ２２の合焦駆動が行われる。この測距期間中、および、レリーズスイッチの二段目操作が開始されるまで光学ファインダ観察可能な状態で、かつ、液晶モニタ１５によるライブビュー表示もそのまま続行される。

続いて、上記レリーズスイッチの二段目操作がなされると、上記カメラ制御部の制御のもとで図３に示すようにミラー／シャッタ駆動部１６によりシャッタ６が一旦閉鎖され、可動ハーフミラー４が進入位置から被写体光束の光路から退避する退避位置に回動駆動される。可動ハーフミラー４の上記退避位置への移動に連動して反射防止板５が付勢バネの付勢力により可動ハーフミラー４に向けて回動し、可動ハーフミラー４の光路側の面に略密着する。可動ハーフミラー４と反射防止板５とは、固定ハーフミラー８を覆うような状態になる。

可動ハーフミラー４の退避位置への移動が終了した後、上記カメラ制御部の制御のもとでシャッタ６が開放され、撮像素子７の露光が行われる。被写体像の撮像信号がカメラ制御部により画像処理されて、被写体画像データとして画像メモリに記録される。そのとき液晶モニタ１５に撮影被写体画像が表示される。

上述した撮像素子７の露光期間中、被写体光路の不要光は、可動ハーフミラー４が反射防止板５で覆われることからその反射が防止される。

撮像素子７の露光が終了すると、一旦、シャッタ６が閉じられ、可動ハーフミラー４が再度上記光路中の上記進入位置に回動駆動される。可動ハーフミラー４の回動動作に連動して反射防止板５も測距レンズ１３の上側に位置して図１の被写体像観察状態に戻る。

なお、上記ファインダ観察状態では傾斜した可動ハーフミラー４を透過した被写体光束による被写体像が撮像素子７に結像し、ライブビュー表示の被写体像が生成されるが、このライブビュー表示の被写体像は、可動ハーフミラー４が傾斜していることからそのままでは多重像となる。そこで、上記カメラ制御部の制御のもとで画像処理による修正うことで観察者が見ても問題のないライブビュー表示の被写体画像を生成することができる。

上述したように本実施形態のカメラ１によれば、被写体像観察状態において可動ハーフミラー４を上記進入位置に移動させた状態のままで光学ファインダ観察と液晶モニタ１５によるライブビュー表示とが可能であり、さらに、可動ハーフミラー４を進入位置に移動させた状態のままで位相差ＡＦの測距を行うことが可能であり、素早い合焦動作を行うことができる。従って、瞬間を捉えるという撮影動作が可能となり、測距動作中にもライブビュー表示を続行することができる。

なお、本実施形態のカメラ１において、上述したライブビュー表示として取り込まれる多重の被写体画像は、可動ハーフミラー４に厚さの薄いペリクルミラーを適用することにより、画像処理による修正を行わなくとも、上記多重ずれの極めて少ないライブビュー表示用被写体画像を得ることも可能である。

また、被写体像観察状態で特にライブビュー表示を必要としない場合、シャッタ６を閉鎖状態とすれば、光学ファインダによる観察のみの状態とすることも可能である。また、シャッタ６は、撮像素子７自体にシャッタ機能を持つ場合には必ずしも必要としない。

次に本発明の第二の実施形態の一眼レフカメラについて図４〜６を用いて説明する。
図４は、本実施形態のデジタル撮影装置である一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察、ライブビュー表示状態を含む被写体像観察状態を示している。図５は、上記カメラのＡＦ測距状態における縦断面図であり、図６は、上記カメラにおける撮影状態における縦断面図である。

上述した第一の実施形態のカメラ１においては、測距レンズ１３および測距センサ１４がレンズ光軸と略直交するファインダ光軸Ｏｆ上の下方に配されている。従って、上記進入位置にある可動ハーフミラー４の背面側で反射された不要光が反射防止板５の小径開口部５ａを経て測距レンズ１３に入る可能性が高い。そこで、本実施形態のカメラ１Ａでは、固定ハーフミラー８Ａを傾け、測距レンズ１３Ａ，測距センサ１４Ａを後方にずらし、測距光軸Ｏａを後方側に傾斜させている（図４）。

上述した配置を採用することにより上述した可動ハーフミラー４の背面側で反射された不要光が測距レンズ１３Ａに入ることを防止し、より精度の高い位相差測距データを得るようにした。それ以外の構成は、第一の実施形態の構成と同一であり、同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、以下、主に異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態のカメラ１Ａにおいては、図４に示すように固定ハーフミラー８Ａは、スクリーン９の下部にて前端側をレンズ光軸側に近づけた状態で傾斜させる。従って、固定ハーフミラー８Ａで反射されて測距レンズ１３Ａ，測距センサ１４Ａに向かう被写体光束の測距光軸Ｏａは、レンズ光軸に垂直なファインダ光軸Ｏｆに対して後方側に傾斜する。

測距レンズ１３Ａおよび測距センサ１４Ａとは、上記傾斜した測距光軸Ｏａ上に配される。同時に、可動ハーフミラー４の先端部の軸部４ｂにより回動可能に支持される遮光部材である反射防止板５Ａの小径の開口部５Ａａは、後方寄りに配される。可動ハーフミラー４が上記進入位置に回動し、反射防止板５Ａがレンズ光軸下方の略平行位置に開いた状態では開口部５Ａａは、測距光軸Ｏａ上にあって、測距レンズ１３Ａに対向する。

本実施形態のカメラ１Ａにおいても前記第一の実施形態のカメラ１の場合と同様のファインダ観察が可能であり、光学ファインダによる被写体像の観察とライブビュー表示の被写体像を液晶モニタ１５上で観察が可能である。そして、ＡＦ測距時においては、上記傾斜した測距光軸Ｏａ上に配される測距レンズ１３Ａと測距センサ１４ＡによりＡＦ測距データが検出され、フォーカスレンズ２２の合焦駆動が行われる。

本実施形態のカメラ１Ａによれば、第一の実施形態と同様の効果を奏し、特に測距光軸Ｏａを傾斜させることにより可動ハーフミラー４の裏面で下方に向けて反射される不要光が開口部５Ａａから測距センサ１４Ａ側に進入することが抑えられ、精度の高いＡＦ測距データが得られる。

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。

本発明によるデジタル撮影装置は、簡単な構成により光学ファインダによる被写体像観察と撮像素子によるライブビュー表示の被写体像観察とが切り換え操作することなく同時に行え、さらに、素早い測距を行うことも可能なデジタル撮影装置として利用が可能である。

本発明の第一の実施形態のデジタル撮影装置である一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察、ライブビュー表示状態を含む被写体像観察状態を示す。 図１のカメラのＡＦ測距状態における縦断面図である。 図１のカメラの撮影状態における縦断面図である。 本発明の第二の実施形態のデジタル撮影装置である一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察、ライブビュー表示状態を含む被写体像観察状態を示す。 図４のカメラのＡＦ測距状態における縦断面図である。 図４のカメラの撮影状態における縦断面図である。 従来の一眼レフカメラの主要構成を示す縦断面図であって、光学ファインダ観察状態とＡＦ測距状態とを示す。 図７の従来のカメラのライブビュー表示状態における縦断面図である。

符号の説明

４ …可動ハーフミラー（第一の部材）
５，５Ａ…反射防止板（遮光部材）
８，８Ａ…固定ハーフミラー（第二の部材）
９ …スクリーン
２１ …撮影レンズ

Claims (4)

1. 被写体光束を取り込むための撮影レンズと、
   上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の部材と、
   上記第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材と、
   を具備することを特徴とするデジタル撮影装置。
2. 被写体光束を取り込むための撮影レンズと、
   上記撮影レンズを通過した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の部材と、
   上記第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材と、
   上記撮影レンズからの上記被写体光束による被写体像を形成するスクリーンと、
   を具備し、上記第二の部材は、上記第一の部材と上記スクリーンの間に位置することを特徴とするデジタル撮影装置。
3. 被写体光束を取り込むための撮影レンズと、
   上記撮影レンズを通過した上記被写体光束の光路上にあって、上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第一の位置と上記被写体光束の光路から退避した第二の位置とに移動可能な第一の部材と、
   上記第一の位置にある第一の部材で反射した上記被写体光束を反射し、かつ、透過する第二の部材と、
   上記第二の部材で透過した上記被写体光束による被写体像を形成するスクリーンと、
   上記第一の部材が第二の位置に移動したとき、上記第一の部材と上記第二の部材とが対向する面と反対側の面上に移動可能な遮光部材と、
   を具備することを特徴とするデジタル撮影装置。
4. 上記第二の部材は、上記撮影レンズに取り込まれる上記被写体光束の光軸に対し、傾斜して配置されることを特徴とする請求項１乃至３記載のデジタル撮影装置。

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