JP2009300481A - 撮像装置およびミラー駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交換レンズの取り外し時に内部で生じる結露の解消を適切に行える撮像装置の技術を提供する。
【解決手段】撮像装置１０には、交換レンズ２の着脱が可能なマウント部３０１が設けられるとともに、交換レンズ２を通った被写体光についての光路切替えに用いるミラー部１０３と、ミラー部１０３の姿勢をミラーダウン姿勢とミラーアップ姿勢との間で変更可能な駆動機構ＫＭと、ヒータ１７２とを備えたミラーボックスＭＢが設けられている。このような構成の撮像装置１０では、ミラーボックスＭＢ内のヒータ１７２を作動し、当該ヒータ１７２での発熱による結露の解消が行われる。その結果、交換レンズ２の取り外し時に撮像装置１０の内部で生じる結露の解消を適切に行えることとなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、交換レンズの着脱が可能な撮像装置の技術に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置においては、コンパクトタイプや、交換レンズの着脱が可能な一眼レフタイプのものが知られている。

また、撮像装置は、様々な場所や環境で使用されることから、撮像装置において結露が発生する場合がある。ここで、結露が発生すると光学系が曇ったり金属製部品の腐食による劣化が懸念されるため、速やかに結露を除去するのが好ましい。一方、結露が発生した場合には、室温で放置することにより結露の解消が図れるが、結露が除去されるまでの時間が長くなってしまう。

このような結露の対策として、例えば特許文献１に開示される技術がある。この技術によれば、コンパクトタイプのカメラを収納したハウジングにおいて撮影窓付近の内壁に設けたヒータにより、ハウジングの撮影窓やカメラの撮影レンズで生じた結露(曇り)を比較的短時間で除去できるようになっている。

特開２００４−１４５１０７号公報

しかしながら、上記の特許文献１の技術は、カメラ外部で生じる結露の解消を図るものであるため、これをそのままカメラ内部で生じる結露に適用できない。特に、一眼レフタイプのカメラにおいては、交換レンズが取り外された際にカメラ内部で結露が発生する恐れがあるが、特許文献１の技術では、これに対応できない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、交換レンズの取り外し時に内部で生じる結露の解消を適切に行える撮像装置の技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、撮像装置であって、交換レンズの着脱が可能なマウント部と、前記交換レンズを通った被写体光についての光路切替えに用いるミラーと、前記ミラーの姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更可能な駆動機構と、ヒータとを有するミラー駆動ユニットと、前記ヒータを作動し、当該ヒータでの発熱による結露の解消を行う結露解消手段とを備える。

本発明の第２の側面は、撮像装置であって、交換レンズの着脱が可能なマウント部と、前記交換レンズを通った被写体光についての光路切替えに用いるミラーと、前記ミラーの姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更可能な駆動機構とを有するミラー駆動ユニットと、前記被写体光を受光して画像信号を生成可能な撮像素子と、前記撮像素子を駆動し、当該撮像素子での発熱による結露の解消を行う結露解消手段とを備える。

本発明によれば、交換レンズを通った被写体光についての光路切替えに用いるミラーとと、ミラーの姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更可能な駆動機構とを有するミラー駆動ユニットに設けられたヒータを作動し、当該ヒータでの発熱による結露の解消を行う。その結果、交換レンズの取り外し時に撮像装置の内部で生じる結露の解消を適切に行える。

また、本発明によれば、交換レンズを通った被写体光を受光して画像信号を生成可能な撮像素子を駆動し、当該撮像素子での発熱による結露の解消を行う。その結果、交換レンズの取り外し時に撮像装置の内部で生じる結露の解消を適切に行える。

＜撮像装置の外観構成＞
図１および図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置１０の外観構成を示す図である。ここで、図１および図２は、それぞれ撮像装置１０の正面図および背面図を示している。また、撮像装置１０では、交換レンズ（撮影レンズ）の着脱が可能となっているが、図３は、撮像装置１０に交換レンズ２が装着されたカメラシステム（撮像システム）１の斜視図を示している。このカメラシステム１は、例えば一眼レフレックス型デジタルスチルカメラとして機能する。

図１において、撮像装置１０の正面側には、正面略中央に交換レンズ２の着脱が可能なマウント部３０１と、マウント部３０１の右横に配置されたレンズ交換ボタン３０２と、正面左端部（Ｘ方向左側）において突設され、ユーザが片手（又は両手）により確実に把持可能とするためのグリップ部３０３とが設けられている。また、撮像装置１には、正面左上部（Ｙ方向左上側）に配置されたモード設定ダイアル３０５と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル３０６と、グリップ部３０３の上面に配置されたシャッターボタン３０７とが設けられている。

また、図２において、撮像装置１０の背面側には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３１１と、ＬＣＤ３１１の左方に配置された設定ボタン群３１２と、ＬＣＤ３１１の右方に配置された十字キー３１４と、十字キー３１４の中央に配置されたプッシュボタン３１５と、十字キー３１４の右下に配置された手振れ補正スイッチ３１３とが備えられている。また、撮像装置１０の背面側には、ＬＣＤ３１１の上方に配設された光学ファインダ３１６と、光学ファインダ３１６の周囲を囲むアイカップ３２１と、光学ファインダ３１６の左方に配設されたメインスイッチ３１７とが設けられている。さらに、撮像装置１の背面側には、光学ファインダ３１６の右方に配設された露出補正ボタ３２３およびＡＥロックボタン３２４と、光学ファインダ３１６の上方に配設されたフラッシュ部３１８と、接続端子部３１９とが備えられている。

マウント部３０１は、交換レンズ２を装着するための部位であり、装着された交換レンズ２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点や、機械的接続を行うためのカプラ等が設けられている。

レンズ交換ボタン３０２は、マウント部３０１に装着された交換レンズ２を取り外す際に押下されるボタンであり、その押下をスイッチ機構によって検出できるようになっている。すなわち、レンズ交換ボタン３０２は、ユーザによりマウント部３０１から交換レンズ２が取り外される動作(取り外し動作)を検出することが可能である。

グリップ部３０３は、ユーザが撮影時に当該撮像装置１０を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部３０３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電源としての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記録媒体（例えばメモリカード）が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部３０３には、当該グリップ部３０３をユーザが把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。

モード設定ダイアル３０５及び制御値設定ダイアル３０６は、撮像装置１０の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル３０５は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは１枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、撮像装置１０に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。制御値設定ダイアル３０６は、撮像装置１０に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。

シャッターボタン３０７は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン３０７が半押し（Ｓ１）されると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行される。そして、シャッターボタン３０７が全押し（Ｓ２）されると、撮影動作（撮像センサを露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録する一連の動作）が実行される。

ＬＣＤ３１１は、カラー液晶パネルを備えてなり、撮像素子１０１（図４等参照）により撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、撮像装置１０に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。なお、ＬＣＤ３１１に代えて、有機ＥＬやプラズマ表示装置を用いるようにしても良い。

設定ボタン群３１２は、撮像装置１０に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。この設定ボタン群３１２には、例えばＬＣＤ３１１に表示されるメニュー画面で選択された内容を確定するための選択確定スイッチ、選択取り消しスイッチ、メニュー画面の内容を切り替えるメニュー表示スイッチ、表示オン／オフスイッチ、表示拡大スイッチなどが含まれる。

手振れ補正スイッチ３１３は、後述の振れ補正ユニット２００による振れ補正動作を実行させるための操作信号を与えるためのボタンである。この手振れ補正スイッチ３１３は、手持ち撮影、望遠撮影、暗部での撮影、或いは長時間露光が必要な撮影時等、手振れ等の「振れ」の影響が撮影画像に表出する恐れがある場合にユーザにより押下され、当該撮像装置１０の振れ補正動作が行える状態に設定するものである。

十字キー３１４は、円周方向に一定間隔で配置された複数の押圧部（図中の三角印の部分）を備える環状の部材を有し、各押圧部に対応して備えられた図示省略の接点（スイッチ）により押圧部の押圧操作が検出されるように構成されている。また、プッシュボタン３１５は、十字キー３１４の中央に配置されている。十字キー３１４及びプッシュボタン３１５は、撮影倍率の変更（ズームレンズのワイド方向やテレ方向への移動）、ＬＣＤ３１１に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件（絞り値、シャッタスピード、フラッシュ発光の有無等）の設定等の指示を入力するためのものである。

光学ファインダ３１６は、撮像装置１０の背面に設けられた接眼タイプのファインダとして構成されており、被写体が撮影される範囲を光学的に表示するものである。すなわち、光学ファインダ３１６には、交換レンズ２からの被写体像が導かれており、ユーザは、この光学ファインダ３１６を覗くことにより、実際に撮像素子１０１にて撮影される被写体を視認することができる。

メインスイッチ３１７は、左右にスライドする２接点のスライドスイッチからなり、左にセットすると撮像装置１０の電源がオンされ、右にセットすると電源がオフされる。

フラッシュ部３１８は、ポップアップ式の内蔵フラッシュとして構成されている。また、外部フラッシュ等を撮像装置１０に取り付ける場合には、接続端子部３１９を使用して接続される。なお、図１〜図３では、接続端子部３１９に端子キャップが装着された状態を図示している。

アイカップ３２１は、遮光性を有して光学ファインダ３１６への外光の侵入を抑制する役目を果たす略「コ」字状の遮光部材であり、その交換が容易に行えるように撮像装置１０の背面に対して着脱自在な構成となっている。

露出補正ボタン３２３は、露出値（絞り値やシャッタースピード）を手動で調整するためのボタンであり、ＡＥロックボタン３２４は、露出を固定するためのボタンである。

撮像装置１０には、図１に波線で示すように、撮像装置１０の適所に振れ検出センサ１７１が搭載されている。この振れ検出センサ１７１は、撮像装置１０（カメラボディ）に与えられる振れを検出するもので、図１の水平方向をＸ軸(ピッチ方向)、当該Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸(ヨー方向)とする２次元座標系を想定すれば、ピッチ方向の振れを検出するピッチ方向センサ１７１ａと、ヨー方向の振れを検出するヨー方向センサ１７１ｂとを有している。これらのピッチ方向センサ１７１ａ及びヨー方向センサ１７１ｂは、例えば圧電素子を用いたジャイロ（角速度センサ）から構成され、各方向の振れの角速度を検出する。

交換レンズ２(図３)は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光を撮像装置１０の内部に配置されている後述の撮像素子１０１や光学ファインダ３１６へ導くための撮影光学系と構成するものである。この交換レンズ２は、上述のレンズ交換ボタン３０２を押下操作することで、撮像装置１０から取り外すことが可能である。

交換レンズ２は、光軸Ｌに沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群２１を備えてなる（図４参照）。このレンズ群２１には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ２１１（図５参照）、変倍を行うためのズームレンズ２１２（図５参照）が含まれており、それぞれ光軸Ｌ方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、交換レンズ２には、その鏡胴２２（図４参照）の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、上記ズームレンズ２１２は、マニュアル操作或いはオート操作により、上記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率（撮影倍率）に設定されるようになっている。

＜カメラシステム１の内部構成＞
次に、カメラシステム１の内部構成について説明する。図４は、カメラシステム１の縦断面図である。図４に示すように、撮像装置１０の内部には、撮像素子１０１、ファインダ部１０２（ファインダ光学系）、ミラーボックス(ミラー駆動ユニット)ＭＢ、焦点検出部１０７、振れ補正ユニット２００及びシャッタユニット４０などが備えられている。

撮像素子１０１は、撮像装置１０に交換レンズ２が装着された場合の当該交換レンズ２が備えているレンズ群２１の光軸Ｌ上において、光軸Ｌに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子１０１としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に２次元配置され、各画素の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されてなるベイヤー配列のＣＭＯＳカラーエリアセンサ（ＣＭＯＳ型の撮像素子）が用いられる。撮像素子（撮像センサ）１０１は、レンズ群２１により結像された被写体の光像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色成分のアナログの電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号として出力する。すなわち、撮像素子１０１では、交換レンズ２を通った被写体光を受光して画像信号が生成される。

撮像素子１０１と交換レンズ２との間には、ミラーボックスＭＢが取り付けられており、このミラーボックスＭＢ内のミラー部１０３（反射板）が、上記の光軸Ｌ上において被写体光をファインダ部１０２へ向けて反射される位置に配置されている。交換レンズ２を通過した被写体光は、ミラー部１０３（後述の主ミラー１０３１）によって上方へ反射され、焦点板１０４（ピントグラス）に結像される。交換レンズ２を通過した被写体光の一部はこのミラー部１０３を透過する。

ファインダ部１０２は、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６及び光学ファインダ３１６を備えている。ペンタプリズム１０５は、断面５角形を呈し、その下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該光像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ１０６は、ペンタプリズム１０５により正立像にされた被写体像を光学ファインダ３１６の外側に導く。このような構成により、ファインダ部１０２は、撮影待機時において被写界を確認するための光学ファインダとして機能する。

ミラー部１０３は、交換レンズ２を通った被写体光についての光路切替えに用いる主ミラー１０３１及びサブミラー１０３２からなっており、主ミラー１０３１の背面側において、サブミラー１０３２が主ミラー１０３１の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー１０３１を透過した被写体光の一部はサブミラー１０３２によって反射され、この反射された被写体光は焦点検出部１０７に入射される。

上記のミラー部１０３は、所謂クイックリターンミラーとして構成されており、ミラー部１０３の姿勢をミラーダウン姿勢(図４に示す状態)とミラーアップ姿勢との間で変更させる駆動機構ＫＭを有している。この駆動機構ＫＭにより、露光時には回転軸１０３３を回動支点として矢印Ａに示す上方に向けて跳ね上がり、焦点板１０４の下方位置で停止する。この際、サブミラー１０３２は、主ミラー１０３１の背面に対して矢印Ｂで示す方向に回転軸１０３４を支点として回動し、上記のミラー部１０３が焦点板１０４の下方位置で停止したときには、主ミラー１０３１と略平行となるように折り畳まれた状態となる。このミラーアップ姿勢では、交換レンズ２からの被写体光がミラー部１０３によって遮られることなく撮像素子１０１上に届き、撮影素子１０１が露光される。露光が終了すると、ミラー部１０３はミラーダウン姿勢（図４に示す状態）に復帰する。

焦点検出部１０７は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサとして構成されている。この焦点検出部１０７は、ミラー部１０３の底部に配設されており、例えば周知の位相差検出方式により合焦位置を検出する。

撮像素子１０１は、振れ補正ユニット２００にて光軸Ｌと直交する平面において二次元的に移動可能に保持されている。また、撮像素子１０１の光軸方向直前には、赤外線の入射を防止するための（ＩＲカット用の）及び疑似カラーや色モアレの発生を防止するためのローパスフィルタ１０８が配置されており、さらにローパスフィルタ１０８の直前には、シャッタユニット４０が配置されている。このシャッタユニット４０は、上下方向に移動する幕体を備え、光軸Ｌに沿って撮像素子１０１に導かれる被写体光の光路開口動作及び光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタである。

マウント部３０１の後部における撮像装置１０の略中央部には、ミラーボックスＭＢの枠体１２０(網掛け部)が配置されている。この枠体１２０は、その前後面部及び上記ペンタプリズム１０５（焦点板１０４）と対向する上面部が開口された正面視略四角形状の角筒体であり、歪み等に対する強度を有した金属製の剛体である。枠体１２０の前面は、マウント部３０１の形状に合わせて円筒状のマウント受け部１２１が形成されており、このマウント受け部１２１にマウント部３０１が嵌合された状態で、前面側から複数のビス１２２によってビス止めされている。枠体１２０は、その内部にミラー部１０３が配置されており当該ミラー部１０３の保持部材を兼ねたものとなっている。なお、シャッタユニット４０は、枠体１２０の後端部と、その後方側に配置されたシャッタ押さえ板１０９にて挟持される態様で枠体１２０に支持されている。

撮像装置１０の上記各部は、例えば鉄などの金属材料からなるシャーシによって互いに連結されている。本実施形態では上記のシャーシが、前面シャーシ（図示省略）、側面シャーシ１８３及び底面シャーシ１８４から構成されてなる例を示している。これらのシャーシは、上述した撮像装置１０内の各部品を支持する支持材としての役目を果たす。そして、シャーシ同士がビスにより固定され、さらにはシャーシの連結構造体と枠体１２０とがビスにより固定されることで、これらの部材が一体構造物化されているものである。

撮像装置１０の前面には、マウント部３０１とフラッシュ部３１８との間に撮像装置１０の外部の温度を計測する温度計(以下では「外部温度計」ともいう)Ｔ１が設けられている。一方、撮像装置１０内には、ミラーボックスＭＢの枠体１２０の上部前側に撮像装置１０の内部の温度を計測する温度計(以下では「内部温度計」ともいう)Ｔ２が設置されている。また、撮像装置１０の内部には、枠体１２０の上部後側に結露を検出する結露センサＳｋが設けられている。そして、結露センサＳｋ等で結露が検出された際に撮像装置１０の内部空間を暖めて結露を解消(除去)させるための薄型のヒータ１７２が、ミラーボックスＭＢの底部、つまり枠体１２０の下部においてミラー部１０３の直下から交換レンズ２の手前程度までにわたって設けられている。

＜振れ補正ユニットについて＞
続いて、図４を参照して振れ補正ユニット２００の構成を詳細に説明する。振れ補正ユニット２００は、撮像素子１０１及びローパスフィルタ１０８と、撮像素子１０１とともにローパスフィルタ１０８を保持する撮像素子ホルダ２０１と、撮像素子ホルダ２０１を保持するスライダ２０２と、撮像素子１０１の後面に配設された放熱板２０３とを備えている。また、振れ補正ユニット２００は、放熱板２０３の後面に配設された撮像素子基板２０４と、ヨー方向アクチュエータ２０５と、ピッチ方向アクチュエータ（図示省略）と、振れ台板２０７とを備えて構成されている。

撮像素子基板２０４は、撮像素子１０１がマウントされる略長方形状の基板である。ただし当該マウントは、撮像素子１０１と撮像素子基板２０４との間に放熱板２０３が介在された状態で行われる。放熱板２０３は所定の金属材料からなる板状体であり、撮像素子１０１の駆動(光電変換)により発生した熱を逃がすためのものである。撮像素子ホルダ２０１は断面略長方形状の前後が開口された枠体であり、この枠体の前方部にはローパスフィルタ１０８が取り付けられ、このローパスフィルタ１０８の後方部に撮像素子１０１が配設されている。撮像素子１０１は、撮像素子基板２０４により放熱板２０３と共に撮像素子ホルダ２０１に対して押圧された状態で、当該撮像素子基板２０４が撮像素子ホルダ２０１に対してビス止めされて取り付けられている。

振れ台板２０７は、撮像素子ホルダ２０１が保持された状態のスライダ２０２を保持するための振れ補正ユニット２００における所謂基台をなすものである。

そして、撮像素子ホルダ２０１の上下方向における一端辺部に設けられたヨー方向アクチュエータ２０５の駆動に応じて、振れ台板２０７に対して左右方向にスライダ２０２と撮像素子ホルダ２０１とが一体的にスライド移動することで撮像素子１０１のヨー方向の振れが補正される。また、撮像素子ホルダ２０１の左右方向における一端辺部に設けられたピッチ方向アクチュエータ（図示省略）の駆動に応じて、スライダ２０２に対して撮像素子ホルダ２０１が上下方向にスライド移動することで撮像素子１０１のピッチ方向の振れが補正されることとなる。

＜カメラシステム１の電気的構成＞
図５は、カメラシステム１全体の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図１〜図４と同一の部材等については、同一の符号を付している。説明の便宜上、交換レンズ２の電気的構成について先ず説明する。交換レンズ２は、上述した撮影光学系を構成するレンズ群２１及び鏡胴２２に加え、レンズ駆動機構２４と、レンズ位置検出部２５と、レンズ制御部２６と、絞り駆動機構２７とを備えている。

レンズ群２１は、フォーカスレンズ２１１及びズームレンズ２１２と、撮像装置１０に備えられた撮像素子１０１へ入射される光量を調節するための絞り２３とが、鏡胴２２内において光軸Ｌ方向に保持されており、被写体の光像を取り込んで撮像素子１０１等に結像するものである。撮影倍率（焦点距離）の変更や焦点調節動作は、レンズ群２１が撮像装置１０内のＡＦアクチュエータ７１Ｍにより光軸Ｌ方向（図４）に駆動されることで行われる。

レンズ駆動機構２４は、例えばヘリコイド及び当該ヘリコイドを回転させる図示省略のギア等で構成され、カプラ７４を介してＡＦアクチュエータ７１Ｍからの駆動力を受けて、レンズ群２１を一体的に光軸Ｌと平行な方向に移動させるものである。なお、レンズ群２１の移動方向及び移動量は、それぞれＡＦアクチュエータ７１Ｍの回転方向及び回転数に従う。

レンズ位置検出部２５は、レンズ群２１の移動範囲内において光軸Ｌ方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながら鏡胴２２と一体的に移動するエンコーダブラシとを備えており、レンズ群２１の焦点調節時の移動量を検出する。

レンズ制御部２６は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等からなるメモリ部２６１が内蔵されたマイクロコンピュータならなる。またレンズ制御部２６は、撮像装置１０のメイン制御部６２との間で通信を行う通信部２６２を備え、この通信部２６２は、例えばレンズ群２１の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データをメイン制御部６２に送信する一方、メイン制御部６２から例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータを受信する。また撮影時には、ＡＦ動作完了後の焦点距離情報、絞り値等のデータが通信部２６２からメイン制御部６２へ送信される。なお、メモリ部２６１には、上記レンズ群２１の状態情報データや、メイン制御部６２から送信された例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータ等が記憶される。

絞り駆動機構２７は、カプラ７５を介して絞り駆動アクチュエータ７６Ｍからの駆動力を受けて、絞り２３の絞り径を変更するものである。

続いて、撮像装置１０の電気的構成について説明する。撮像装置１０は、先に説明した撮像素子１０１及びこれを振れ補正駆動する振れ補正ユニット２００、シャッタユニット４０、ヒータ１７２，結露センサＳｋ等の他に、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５、画像処理部６１、画像メモリ６１４、およびメイン制御部６２を備えて構成されている。また、撮像装置１０は、フラッシュ回路６３、操作部６４、温度センサ部Ｓｔ、ＶＲＡＭ６５、カードＩ／Ｆ６６、メモリカード６７、通信用Ｉ／Ｆ６８、電源回路６９、電池６９Ｂを備えて構成されている。さらに、撮像装置１０は、フォーカス駆動制御部７１Ａ及びＡＦアクチュエータ７１Ｍ、ミラー駆動制御部７２Ａ及びミラー駆動アクチュエータ７２Ｍ、シャッタ駆動制御部７３Ａ及びシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍ、絞り駆動制御部７４Ａ及び絞り駆動アクチュエータ７４Ｍ、および位置検出センサ部(ＰＳ)２０８を備えて構成されている。

撮像素子１０１は、先に説明した通りＣＭＯＳカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路５１により、当該撮像素子１０１の露光動作の開始（及び終了）や、撮像素子１０１が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。

ＡＦＥ５は、撮像素子１０１に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えると共に、撮像素子１０１から出力される画像信号（ＣＭＯＳエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部６１へ出力するものである。このＡＦＥ５は、タイミング制御回路５１、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３などを備えて構成されている。

タイミング制御回路５１は、メイン制御部６２から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直走査パルスφＶｎ、水平走査パルスφＶｍ、リセット信号φＶｒ等を発生させるパルス）を生成して撮像素子１０１に出力し、撮像素子１０１の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部５２やＡ／Ｄ変換部５３にそれぞれ出力することにより、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３の動作を制御する。

信号処理部５２は、撮像素子１０１から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。この信号処理部５２には、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路及びクランプ回路等が備えられている。Ａ／Ｄ変換部５３は、信号処理部５２から出力されたアナログのＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を、前記タイミング制御回路５１から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット（例えば１２ビット）からなるデジタルの画像信号に変換するものである。

画像処理部６１は、ＡＦＥ５から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路６１１、ホワイトバランス制御回路６１２及びガンマ補正回路６１３等を備えて構成されている。なお、画像処理部６１へ取り込まれた画像データは、撮像素子１０１の読み出しに同期して画像メモリ６１４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ６１４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部６１の各ブロックにおいて処理が行われる。

黒レベル補正回路６１１は、Ａ／Ｄ変換部５３によりＡ／Ｄ変換されたＲ、Ｇ、Ｂの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。

ホワイトバランス補正回路６１２は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス（ＷＢ）調整）を行うものである。すなわち、ホワイトバランス制御回路６１２は、メイン制御部６２から与えられるＷＢ調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれを色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ、Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。

ガンマ補正回路６１３は、ＷＢ調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路６１３は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換すると共にオフセット調整する。

画像メモリ６１４は、撮影モード時には、画像処理部６１から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部６２により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード６７から読み出した画像データを一時的に記憶する。

メイン制御部６２は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、カメラシステム１内の各部の動作を制御するものである。このメイン制御部６２は、機能的に、ＡＦ／ＡＥ制御部６２１、振れ補正制御部６２２および結露復帰制御部６２３を有している。

ＡＥ／ＡＦ制御部６２１は、自動焦点制御（ＡＦ）及び自動露出制御（ＡＥ）のために必要な動作制御を行う。すなわち、ＡＦのために、上述した焦点検出部（位相差ＡＦモジュール）１０７の出力信号を用いて位相差検出方式による焦点調節処理を行い、合焦制御信号（ＡＦ制御信号）を生成し、フォーカス駆動制御部７１Ａを介してＡＦアクチュエータ７１Ｍを動作させ、フォーカスレンズ２１１の駆動を行わせる。また、ＡＥのために、図示省略のＡＥセンサで検出された被写体の輝度情報等に基づいて、当該被写体における適正な露出量（シャッタ速度等を含む）を求める演算を行う。

振れ補正制御部６２２は、手振れ補正モードが実行される場合において、上述の振れ検出センサ１７１からの振れ検出信号に基づいて振れ方向及び振れ量を算出し、算出された方向及び振れ量に基づき振れ補正制御信号を生成して振れ補正ユニット２００に出力し、撮像素子１０１を手振れが打ち消される方向にシフト駆動させるものである。例えばサーボ制御を行う場合の一例を挙げると、振れ補正制御部６２２は、振れ検出センサ１７１により検出された角速度信号を積分処理して各方向の振れ量（振れ角θ）を求め、交換レンズ２の焦点距離ｆ等のレンズプロフィールに応じて振れ角θに対応する撮像素子１０１の移動距離δ１（δ１＝ｆ・ｔａｎθ）を算出する。そして、位置検出センサ部２０８から撮像素子１０１の位置情報δ２を取得し、δ１−δ２＝０となるように撮像素子１０１を駆動させる駆動信号を生成して振れ補正ユニット２００に与える。

結露復帰制御部６２３は、撮像装置１０内における結露の発生を検知し、結露発生が検知された際にヒータ１７２に通電して結露の解消(結露復帰)を行うための部位である(後で詳述)。

フラッシュ回路６３は、フラッシュ撮影モードにおいて、フラッシュ部３１８または接続端子部３１９に接続される外部フラッシュの発光量を、メイン制御部６２により設定された発光量に制御するものである。

操作部６４は、上述したレンズ交換ボタン３０２、モード設定ダイアル３０５、制御値設定ダイアル３０６、シャッターボタン３０７、設定ボタン群３１２、手振れ補正スイッチ３１３、十字キー３１４、プッシュボタン３１５、メインスイッチ３１７等を含み、操作情報をメイン制御部６２に入力するためのものである。

温度センサ部Ｓｔは、上述した外部温度計Ｔ１と内部温度計Ｔ２とを備えて構成されている。

ＶＲＡＭ６５は、ＬＣＤ３１１の画素数に対応した画像信号の記憶容量を有し、メイン制御部６２とＬＣＤ３１１との間のバッファメモリである。カードＩ／Ｆ６６は、メモリカード６７とメイン制御部６２との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェイスである。メモリカード６７は、メイン制御部６２で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用Ｉ／Ｆ６８は、パーソナルコンピュータやその他の外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェイスである。

電源回路６９は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部６２等の制御部、撮像素子１０１、その他の各種駆動部等、カメラシステム１全体を駆動させるための電圧を生成する。なお、撮像素子１０１への通電制御は、メイン制御部６２から電源回路６９に与えられる制御信号により行われる。電池６９Ｂは、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケル水素充電池等の二次電池からなり、カメラシステム１全体に電力を供給する電源である。

フォーカス駆動制御部７１Ａは、メイン制御部６２のＡＦ／ＡＥ制御部６２１から与えられるＡＦ制御信号に基づき、フォーカスレンズ２１１を合焦位置に移動させるために必要な、ＡＦアクチュエータ７１Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。ＡＦアクチュエータ７１Ｍは、ステッピングモータ等からなり、カプラ７４を介して交換レンズ２のレンズ駆動機構２４にレンズ駆動力を与える。

ミラー駆動制御部７２Ａは、撮影動作のタイミングに合わせて、ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍを駆動させる駆動信号を生成するものである。ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍは、ミラー部１０３（クイックリターンミラー）を、水平姿勢若しくは傾斜姿勢に回動させるアクチュエータである。

シャッタ駆動制御部７３Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍは、シャッタユニット４０の開閉駆動を行うアクチュエータである。

絞り駆動制御部７４Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、絞り駆動アクチュエータ７４Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。絞り駆動アクチュエータ７４Ｍは、カプラ７５を介して絞り駆動機構２７に駆動力を与える。

位置検出センサ部２０８は、振れ補正駆動またはカメラ起動時における撮像素子１０１の位置検出を行うものである。位置検出センサ部２０８は、磁力線を出す磁石部と、この磁石部から出る磁力線の強弱に応じた信号を出力する２次元ホールセンサとを備えて構成されている。このような構成により、位置検出センサ部２０８は、振れ台板２０７に対する撮像素子ホルダ２０１の上下左右の移動に伴って移動する磁石部の位置を、２次元ホールセンサによって検出することで、当該撮像素子１０１の位置検出が可能となる。

＜結露復帰動作について＞
カメラシステム１では、結露復帰制御部６２３により、撮像装置１０内での結露の発生が検知された場合に、その結露の除去を行う結露復帰動作が可能となっている。この結露復帰動作について以下で詳しく説明する。

まず、レンズ交換ボタン３０２で交換レンズ２の取り外し動作が検出された際に、結露センサＳｋを用いて結露発生の有無を検知する。これにより、タイミング良く結露検出を行えることとなる。

そして、結露センサＳｋにおいて撮像装置１０内で結露が発生したことを検知した場合には、結露復帰制御部６２３により結露の発生をユーザに伝えるための警告、例えばブザー音の発生やＬＣＤ３１１への警告表示が行われる。これにより結露の発生を認識したユーザにおいて結露復帰を行いたい場合には、例えば設定ボタン群３１２を操作して図６に示すメニューＧｍをＬＣＤ３１１に表示させる。そして、例えば十字キー３１４を操作してメニュー項目の中から「結露復帰」の項目Ｒｋ(網掛けで図示)をユーザが選択すれば、結露復帰動作を開始するようにする。

結露復帰動作が開始されると、結露復帰制御部６２３は、ヒータ１７２の通電を開始するとともに、シャッター駆動アクチュエータ７３Ｍを駆動してシャッターユニット４０を開放状態にし、ヒータ１７２で生じた暖かい空気(以下では単に「暖気」ともいう)を撮像素子１０１に送るための空気の通り道をつくる。ここで、ヒータ１７２は、カメラシステム１の中央付近に配置されたミラーボックスＭＢ内に設けられているため、ヒータ１７２で生じた暖気を撮像素子１０１を含むカメラシステム１内の各部に行き渡らせるのに好都合である。その結果、ヒータ１７２による適切な結露復帰が図れることとなる。

上記のヒータ１７２の通電時には、ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍの駆動によりミラー部１０３の昇降動作を連続して行って、主ミラー１０３１およびサブミラー１０３２で風を発生させるのが好ましい。すなわち、結露復帰制御部６２３により、図４のようにミラー部１０３より下方に設けられたヒータ１７２の作動時には、ミラーダウン姿勢とミラーアップ姿勢との間でミラー部１０３の姿勢変更を繰り返すことで、ヒータ１７２から上昇する暖気をミラー部１０３で捕えて撮像装置１０の内部に温風の流れを作るようにする。このような温風の流れにより、ヒータ１７２で生じる暖気を効率良く撮像装置１０内に拡散させることが可能となり、効果的で迅速な結露復帰が図れる。

また、カメラシステム１においては、交換レンズ２をマウント部３０１から取り外せば撮像装置１０の内部で結露が発生する条件(結露発生条件)であることを温度センサ部Ｓｋにより検知した場合には、結露発生の可能性がある旨の警告を発して交換レンズ２の取り外しを回避させることが可能となっている。すなわち、レンズ交換ボタン３０２で交換レンズ２の取り外し動作が検出された際に、温度センサＳｋを用いて結露発生の有無を検知し、結露発生の可能性があれば、ユーザへの警告を行える。

具体的には、外部温度計Ｔ１で計測される外部温度と内部温度計Ｔ２で計測される内部温度との温度差が予め定められた閾値α（冬季ではα＝１０℃程度（例えば外部温度が１０℃で内部温度が０℃の場合等））を越える場合に、結露発生の可能性があると判断する。そして、結露発生の可能性ありと判断される場合には、ユーザによるレンズ交換ボタン３０２の押下が検出されると、ブザー音による警告や、結露発生の可能性がある旨のＬＣＤ３１１への表示による結露警告を行う。

このような警告により、結露発生条件下での交換レンズ３０１の取り外し動作をユーザに中止させることが可能となり、結露の発生を未然に防止できる。その結果、結露によって撮影不可能となる可能性が減り、シャッターチャンスを逸するのを低減できる。なお、結露発生の可能性がある旨の警告があった場合には、ヒータ１７２で撮像装置１０の内部を暖めたり、撮像装置１０の内部温度と同等の気温となる環境にカメラシステム１を持って行けば、交換レンズ２を取り外しても結露が発生しないこととなる。

以上で説明したカメラシステム１においては、結露復帰制御部６２３により、ミラーボックスＭＢの下部に設けられたヒータ１７２を作動し、当該ヒータ１７２での発熱による結露の解消を行うため、交換レンズ２の取り外し時に撮像装置１０の内部で生じる結露の解消を適切に行える。

なお、上記のカメラシステム１では、結露センサＳｋ等において結露の発生が検出された場合に、ＬＣＤ３１１にメニューＧｍ(図６)を表示して結露復帰動作を行うか否かをユーザが判断するのは必須でなく、結露の発生が検出されると自動的に結露復帰動作を実行するようにしても良い。これにより、ユーザ負担を軽減できることとなる。

＜変形例＞
・上記の実施形態においては、ヒータ１７２を用いて結露復帰を行うのは必須でなく、ヒータに代わる熱源として撮像素子１０１を利用することにより結露復帰を行っても良い。すなわち、結露復帰動作が開始されると、結露復帰制御部６２３は、撮像素子１０１を駆動し、当該撮像素子１０１での発熱による結露の解消を行うようにしても良い。これにより、上述の実施形態と同様に、撮像装置の中央付近に設置された撮像素子１０１で生じる暖気により、交換レンズ２の取り外し時に撮像装置の内部で生じる結露の解消を適切に行えるとともに、ヒータが不要となって構成の簡素化が図れる。

・上記の実施形態においては、結露発生の可能性がある場合に、ブザー音による警告を行うのは必須でなく、発露発生の可能性がある旨の音声による警告を行うようにしても良い。また、結露発生の可能性がある場合に、その旨のＬＣＤ３１１への表示による警告を行うのは必須でなく、撮像装置上に設けたＬＥＤ等の発光部の点灯による警告を行うようにしても良い。

・上記の実施形態においては、発生した結露の除去を行うためにヒータ１７２を作動させるのは必須でなく、結露を発生させないための予防的措置、つまり結露(の発生条件)の解消を行うためにヒータ１７２を事前に作動させても良い。例えば撮像装置の内外で温度差があり、交換レンズを取り外せば結露の発生が懸念される場合には、事前にヒータ１７２を作動させ撮像装置の内部を暖めて結露発生の予防を行うようにする。これによって内外の温度差が小さくなった撮像装置では、交換レンズを取り外しても、結露が発生しないこととなる。

本発明の実施形態に係る撮像装置１０の外観構成を示す図である。 撮像装置１０の外観構成を示す図である。 撮像装置１０に交換レンズ２が装着されたカメラシステム１の斜視図を示している。 カメラシステム１の縦断面図である。 カメラシステム１全体の電気的な構成を示すブロック図である。 ＬＣＤ３１１に表示されるメニューＧｍを説明するための図である。

符号の説明

１ カメラシステム
２ 交換レンズ
１０ 撮像装置
１０１ 撮像素子
１０３ ミラー部
１７２ ヒータ
３０１ マウント部
３０２ レンズ交換ボタン
３１１ ＬＣＤ
３１２ 設定ボタン群
３１４ 十字キー
６２３ 結露復帰制御部
１０３１ 主ミラー
１０３２ サブミラー
Ｇｍ メニュー
ＭＢ ミラーボックス
Ｓｋ 結露センサ
Ｓｔ 温度センサ部
Ｔ１ 外部温度計
Ｔ２ 内部温度計

Claims (5)

1. 交換レンズの着脱が可能なマウント部と、
   前記交換レンズを通った被写体光についての光路切替えに用いるミラーと、前記ミラーの姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更可能な駆動機構と、ヒータとを有するミラー駆動ユニットと、
   前記ヒータを作動し、当該ヒータでの発熱による結露の解消を行う結露解消手段と、
   を備える撮像装置。
2. 前記ヒータは、前記ミラー駆動ユニットにおいて前記ミラーより下方に設けられており、
   前記結露解消手段は、
   前記ヒータの作動時に、前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で前記ミラーの姿勢変更を繰り返させる手段、
   を有する請求項１記載の撮像装置。
3. 交換レンズの着脱が可能なマウント部と、
   前記交換レンズを通った被写体光を受光して画像信号を生成可能な撮像素子と、
   前記撮像素子を駆動し、当該撮像素子での発熱による結露の解消を行う結露解消手段と、
   を備える撮像装置。
4. 前記マウント部からの交換レンズの取り外し動作を検出する検出手段、
   をさらに備え、
   前記結露解消手段は、
   前記検出手段で前記取り外し動作が検出された際に、結露発生の有無を検知する手段、
   を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置
5. 交換レンズの着脱が可能な撮像装置での光路切替えに用いるミラーと、
   前記ミラーの姿勢を第１姿勢と第２姿勢との間で変更可能な駆動機構と、
   ヒータと、
   を備え、
   前記ヒータを作動することで、当該ヒータでの発熱による前記撮像装置内の結露の解消が行われるミラー駆動装置。

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