JP4183000B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。

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。

特開２０００−１３６６３号公報 特開２００６−１１０２５号公報 特開２００１−１３３８４６号公報

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を提供することにある。

本発明の第１の側面は、撮像装置であって、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、前記ファインダ光学系は、ペンタミラーに含まれる複数の反射面のうちの１つの反射面であって前記観察用光束を反射する第１の反射面を有し、前記第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ことを特徴とする撮像装置である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第１実施形態に係る撮像装置の正面外観図である。 撮像装置の背面外観図である。 撮像装置の機能ブロック図である。 光学ビューファインダ（ＯＶＦ）による構図決め動作を示す断面図である。 電子ビューファインダ（ＥＶＦ）による構図決め動作を示す断面図である。 露光動作時の動作を示す断面図である。 撮像装置の上面図である。 角度変更可能なミラーの駆動機構を示す概略図である。 切換ダイヤル付近の構成を示す図である。 ＯＶＦによる構図決め動作における検出状態を示す図である。 ＥＶＦによる構図決め動作における検出状態を示す図である。 第２実施形態に係る撮像装置を示す概略図である。

符号の説明

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

Claims (8)

1. 撮像装置であって、
   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、
   前記ファインダ光学系は、ペンタミラーに含まれる複数の反射面のうちの１つの反射面であって前記観察用光束を反射する第１の反射面を有し、
   前記第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ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記第１の反射面は、前記ペンタミラーに含まれる複数の反射面のうち、ダハ面以外の反射面であることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記第１の撮像素子は、前記ファインダ光学系の接眼レンズよりも上側に配置されており、
   前記第１の反射面は、その下端側の軸を中心に回動可能であることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１に記載の撮像装置において、
   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ことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記ファインダ光学系は、前記観察用光束を反射する複数の反射面を有し、
   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ことを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１に記載の撮像装置において、
   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動作が可能であることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１に記載の撮像装置において、
   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、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１に記載の撮像装置において、
   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、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。

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