JP4612800B2 - Imaging apparatus and imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、撮影レンズからの光束をファインダ光学系に導く第1の状態と、前記光束を撮像素子に到達させる第2の状態との間で切り換わる撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus that switches between a first state in which a light beam from a photographing lens is guided to a finder optical system and a second state in which the light beam reaches an image sensor.
撮像装置の一つである一眼レフレックスカメラでは、光学ファインダを用いた物体像観察時には、撮影レンズから射出した光束を、撮影レンズに対して像面側に配置された第1の状態にある反射ミラーで反射させて、ペンタプリズム等を含む光学ファインダに導いている。これにより、撮影者は、撮影レンズで形成された物体像を正像として見ることができる。このとき、反射ミラーは、撮影光路上に斜設されている。
In a single-lens reflex camera, which is one of the imaging devices, when observing an object image using an optical viewfinder, a light beam emitted from a photographing lens is reflected in a first state arranged on the image plane side with respect to the photographing lens. The light is reflected by a mirror and led to an optical viewfinder including a pentaprism. Thereby, the photographer can view the object image formed by the photographing lens as a normal image. At this time, the reflection mirror is provided obliquely on the photographing optical path.
一方、物体像を撮影する場合には、反射ミラーが第2の状態となることで撮影レンズからの光束を撮像媒体(フィルムやCCD等の撮像素子)に到達させる。そして、撮影動作が終了すると、反射ミラーは撮影光路上に斜設される。
On the other hand, when photographing an object image, the reflecting mirror is in the second state, so that the light flux from the photographing lens reaches the imaging medium (an imaging element such as a film or a CCD). When the photographing operation is completed, the reflecting mirror is obliquely installed on the photographing optical path.
ここで、一眼レフ方式のデジタルカメラには、手動で位相差検出方式による焦点調節とコントラスト検出方式による焦点調節を選択できるものがある(例えば、特許文献1参照)。また、反射ミラーが撮影光路上に斜設されているときには、位相差検出方式による焦点調節を行い、反射ミラーが撮影光路から退避しているときには、撮像素子の出力を用いてコントラスト検出方式による焦点調節を行うものがある(例えば、特許文献2参照)。該特許文献2のカメラでは、撮像素子から読み出された画像を表示ユニットで表示(電子表示)させながら、コントラスト検出方式による焦点調節を行うことができる。
[特許文献1]特開2001−275033号公報(段落番号0053〜0057、図5)
[特許文献2]特開2001−125173号公報(段落番号0062〜0067、図8、9)
Here, some single-lens reflex digital cameras can manually select focus adjustment by a phase difference detection method and focus adjustment by a contrast detection method (for example, see Patent Document 1). When the reflecting mirror is obliquely arranged on the photographing optical path, focus adjustment is performed by the phase difference detection method, and when the reflecting mirror is retracted from the photographing optical path, the focus by the contrast detection method is used using the output of the image sensor. Some perform adjustment (see, for example, Patent Document 2). In the camera of Patent Document 2, it is possible to perform focus adjustment by a contrast detection method while displaying (electronically displaying) an image read from the image sensor on a display unit.
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-275033 (paragraph numbers 0053 to 0057, FIG. 5)
[Patent Document 2] JP 2001-125173 A (paragraph numbers 0062 to 0067, FIGS. 8 and 9)
上述した反射ミラーを第1および第2の状態で切り換える撮像装置において、電子ファインダに被写体像を表示させたままミラーユニットを動作させてしまうと、撮影光学系から撮像素子に入射する光束がミラーユニットの動きによって遮られることがあり、電子ファインダで表示される画像が見苦しいものとなってしまう。
In the above-described imaging device that switches the reflecting mirror in the first and second states , if the mirror unit is operated while the subject image is displayed on the electronic viewfinder, the light beam incident on the imaging element from the imaging optical system is reflected in the mirror unit. The image displayed by the electronic viewfinder becomes unsightly.
本発明の撮像装置は、撮影レンズからの光束により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記光束を用いて被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、前記光束を前記撮像素子に導くことなく前記ファインダ光学系に導く第1の状態と、前記光束を前記ファインダ光学系に導くことなく前記撮像素子に導く第2の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、前記撮像素子の出力を用いて生成された画像を表示する表示手段と、前記表示手段の駆動を制御する制御手段とを有する。そして、前記制御手段は、前記ミラーユニットが第2の状態から第1の状態に切り換え駆動される前に、前記表示手段に特定の情報を表示させることを特徴とする。 Imaging apparatus of the present invention includes an imaging device for photoelectrically converting an object image formed by the light flux from the photographic lens, a finder optical system that enables observation of the subject image by using the light flux, the light flux the imaging element A mirror unit that is driven to switch between a first state that leads to the finder optical system without guiding to the finder optical system and a second state that guides the light beam to the image sensor without guiding to the finder optical system, A display unit configured to display an image generated using the output; and a control unit configured to control driving of the display unit. Then, the control means causes the display means to display specific information before the mirror unit is driven to switch from the second state to the first state.
本発明によれば、ミラーユニットが第2の状態から第1の状態に切り換わる前に、表示手段において特定の情報を表示させておくため、表示手段において、ミラーユニットの切り換え駆動に伴う見苦しい画像が表示されてしまうのを防止することができる。 According to the present invention, since specific information is displayed on the display unit before the mirror unit is switched from the second state to the first state, an unsightly image accompanying the switching drive of the mirror unit is displayed on the display unit. Can be prevented from being displayed.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
以下、本発明の実施例1であるカメラシステム(撮影システム)について、図1から図12を参照しながら説明する。図6は本実施例におけるカメラシステムの構成を示す概略図である。このカメラシステムは、カメラ本体(撮像装置)と、該カメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置とを有している。 Hereinafter, a camera system (imaging system) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the camera system in the present embodiment. This camera system has a camera body (imaging device) and a lens device that is detachably attached to the camera body.
カメラは、CCDあるいはCMOSセンサなどの撮像素子を用いた単板式のデジタルカラーカメラであり、撮像素子を連続的または単発的に駆動して動画像または静止画像を表わす画像信号を得る。ここで、撮像素子は、露光した光を画素毎に電気信号に変換して受光量に応じた電荷を蓄積し、蓄積された電荷を読み出すタイプのエリアセンサである。 The camera is a single-plate digital color camera using an image sensor such as a CCD or CMOS sensor, and obtains an image signal representing a moving image or a still image by driving the image sensor continuously or once. Here, the imaging element is an area sensor of a type that converts the exposed light into an electrical signal for each pixel, accumulates charges according to the amount of received light, and reads the accumulated charges.
図6において、101はカメラ本体、102はカメラ本体101に対して取り外し可能なレンズ装置である。レンズ装置102内には、撮影光学系103が設けられている。
レンズ装置102は、公知のマウント機構を介してカメラ本体101に電気的、機械的に接続される。そして、焦点距離の異なるレンズ装置102をカメラ本体101に装着することによって、様々な画角の撮影画面を得ることが可能である。
In FIG. 6,
The
また、レンズ装置102では、不図示の駆動機構を介して撮影光学系103の一部の要素であるフォーカスレンズを光軸L1方向に移動させたり、フォーカスレンズを柔軟性のある透明弾性部材や液体レンズで構成し、界面形状を変化させて屈折力を変えたりすることで、撮影光学系の焦点調節を行う。
In the
106はパッケージ124に収納された撮像素子である。撮影光学系103から撮像素子106に至る光路中には、撮像素子106上に物体像(光学像)の必要以上に高い空間周波数成分が伝達されないように撮影光学系103のカットオフ周波数を制限する光学ローパスフィルタ156が設けられている。また、撮影光学系103には、不図示の赤外線カットフィルタが形成されている。
撮像素子106から読み出された信号は、後述するように所定の処理が施された後、画像データとしてディスプレイユニット107上に表示される。ディスプレイユニット107はカメラ本体101の背面に取り付けられており、使用者はディスプレイユニット107での表示を直接観察できるようになっている。
The signal read from the
ディスプレイユニット107を、有機EL空間変調素子や液晶空間変調素子、微粒子の電気泳動を利用した空間変調素子などで構成すれば、消費電力を小さくでき、かつディスプレイユニット107の薄型化を図ることができる。これにより、カメラ本体1の省電力化および小型化を図ることができる。
If the
撮像素子106は、具体的には、増幅型固体撮像素子の1つであるCMOSプロセスコンパチブルのセンサ(以降CMOSセンサと略す)である。CMOSセンサの特長の1つに、エリアセンサ部のMOSトランジスタと撮像素子駆動回路、AD変換回路、画像処理回路といった周辺回路を同一工程で形成できるため、マスク枚数、プロセス工程がCCDと比較して大幅に削減できる。また、任意の画素へのランダムアクセスが可能といった特長も有し、ディスプレイ用に間引いた読み出しが容易であって、ディスプレイユニット107において高い表示レートでリアルタイム表示が行える。
Specifically, the
撮像素子106は、上述した特長を利用し、ディスプレイ画像出力動作(撮像素子106の受光領域のうち一部を間引いた領域での読み出し)および高精彩画像出力動作(全受光領域での読み出し)を行う。
The
111は可動型のハーフミラー(第1のミラー部材)であり、撮影光学系103からの光束のうち一部を反射させるとともに、残りを透過させる。ハーフミラー111の屈折率はおよそ1.5であり、厚さが0.5mmである。105は撮影光学系103によって形成される物体像の予定結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、112はペンタプリズムである。
109はフォーカシングスクリーン上に結像された物体像を観察するためのファインダレンズであり、実際には3つのファインダレンズ(図1の109−1、109−2、109−3)で構成されている。フォーカシングスクリーン105、ペンタプリズム112およびファインダレンズ109は、ファインダ光学系を構成する。
ハーフミラー111の背後(像面側)には可動型のサブミラー(第2のミラー部材)122が設けられ、ハーフミラー111を透過した光束のうち光軸L1に近い光束を反射させて焦点検出ユニット(焦点検出手段)121に導いている。サブミラー122は後述する回転軸125(図1等参照)を中心に回転し、ハーフミラー111の動きに応じてミラーボックスの下部に収納される。すなわち、サブミラー122は、ハーフミラーと一体となって動作せず、独立して撮影光路に対して進退可能となっている。
A movable sub-mirror (second mirror member) 122 is provided behind the half mirror 111 (on the image plane side), and reflects the light beam close to the optical axis L1 out of the light beam transmitted through the
焦点検出ユニット121は、サブミラー122からの光束を受光して位相差検出方式による焦点検出を行う。
The
ハーフミラー111とサブミラー122で構成される光路分割系は、後述するように第1から第3の光路分割状態の間で切り換わることができるようになっている。第1の光路分割状態(第1の状態)では、撮影光学系103からの光束がハーフミラー111で反射してファインダ光学系に導かれるとともに、ハーフミラー111を透過した光束がサブミラー122で反射して焦点検出ユニット121に導かれる。
The optical path splitting system composed of the
第1の光路分割状態では、ファインダレンズ109を介して上記光束によって形成された物体像を観察することができるとともに、焦点検出ユニット121において焦点検出を行わせることができる。なお、図6では、第1の光路分割状態を示している。
In the first optical path division state, the object image formed by the light beam can be observed through the
第2の光路分割状態(透過/反射状態:第2の状態)では、撮影光学系103からの光束がハーフミラー111を透過し、開状態となったフォーカルプレンシャッタ113を通過して撮像素子106に到達するとともに、ハーフミラー111で反射して焦点検出ユニット121に導かれる。第2の光路分割状態では、撮像された画像データをディスプレイユニット107上でリアルタイム表示させたり、高速連続撮影を行ったりすることができる。ここで、第2の光路分割状態では、光路分割系を動作させずに撮像素子106での撮像を行うことができるため、信号処理系での動作を高速化させることで高速連続撮影を行うことができる。
In the second optical path division state (transmission / reflection state : second state ), the light beam from the photographing
また、第2の光路分割状態では、焦点検出ユニット121において焦点検出を行わせることができる。このため、ディスプレイユニット107でのモニタ中でも、位相差検出方式による高速な焦点調節を行うことが可能である。なお、第2の光路分割状態では、撮影光学系103からの光束が撮像素子106に到達するため、上述した位相差検出方式による焦点調節に加えて、撮像素子106の出力を用いたコントラスト検出方式による焦点調節を行うようにしてもよい。
In the second optical path division state, the
第3の光路分割状態(退避状態:第3の状態)では、フォーカルプレンシャッタ113が開くことで、撮影光学系103からの光束がダイレクトに撮像素子106に導かれる。この状態において、ハーフミラー111およびサブミラー122は、撮影光路から退避している。第3の光路分割状態は、大型のプリントなどに好適な高精細な画像を生成するために使用される。なお、この状態では、実際にはハーフミラー111およびサブミラー122による光路分割は行われないが、本実施例では、この状態を第3の光路分割状態という。
In the third optical path split state (retracted state : third state ), the
光路分割系の駆動は、不図示の電磁モータおよびギア列を有するミラー駆動機構によって行われ、ハーフミラー111およびサブミラー122それぞれの位置を変化させることで、第1から第3の光路分割状態の間で切り換えることができる。ミラー駆動機構の駆動制御は、ミラー駆動制御回路145を介して後述するカメラシステム制御回路135によって行われる。
The optical path splitting system is driven by a mirror driving mechanism having an electromagnetic motor and a gear train (not shown), and the positions of the
ここで、上述した3通りの光路分割状態を高速で切り換えるために、ハーフミラー111を透明樹脂で形成して軽量化を図っている。また、ハーフミラー111の裏面(図6においてサブミラー122側の面)には、複屈折性を持つ高分子薄膜が貼り付けられている。これは、画像をモニタ(リアルタイム表示)する場合や高速連続撮影を行う場合のように撮像素子106の全画素を用いて撮像しないことに対応させて、さらに強いローパス効果を付与するためである。
Here, in order to switch the above-described three optical path division states at high speed, the
なお、ハーフミラー111の表面に、可視光の波長よりも小さなピッチを持つ微細な角錐状の周期構造を形成し、いわゆるフォトニック結晶として作用させることによって、空気と樹脂との屈折率差による光の表面反射を低減し、光の利用効率を高めることも可能である。このように構成すると、第2の光路分割状態において、ハーフミラー111の裏面および表面での光の多重反射によってゴーストが発生するのを防ぐことができる。
In addition, by forming a fine pyramid-like periodic structure having a pitch smaller than the wavelength of visible light on the surface of the
104は可動式の閃光発光ユニットであり、カメラ本体101に収納される収納位置とカメラ本体101から突出した発光位置との間で移動可能である。113は像面に入射する光量を調節するフォーカルプレンシャッタ、119はカメラ本体101を起動させるためのメインスイッチである。
120は2段階で押圧操作されるレリーズボタンであり、半押し操作(SW1のON)で撮影準備動作(測光動作や焦点調節動作等)が開始され、全押し操作(SW2のON)で撮影動作(画像記録動作:撮像素子106から読み出された画像データの記録媒体への記録)が開始される。
123はファインダモード切り換えスイッチであり、該スイッチを押すたびにOVFモードおよびEVFモード間の切り換えを行うことができる。180は、フォーカシングスクリーン105上に特定の情報を表示させるための光学ファインダ内情報表示ユニットである。
図7は、本実施例におけるカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。ここで、図6で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いている。まず、物体像の撮像、記録に関する部分から説明する。 FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the camera system in the present embodiment. Here, the same reference numerals are used for the same members as those described in FIG. First, an explanation will be given from the part related to the imaging and recording of object images.
カメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録再生系および制御系を有する。撮像系は、撮影光学系103および撮像素子106を有し、画像処理系は、A/D変換器130、RGB画像処理回路131およびYC処理回路132を有する。また、記録再生系は、記録処理回路133および再生処理回路134を有し、制御系は、カメラシステム制御回路(制御手段)135、操作検出回路136、撮像素子駆動回路137を有する。
The camera system has an imaging system, an image processing system, a recording / reproducing system, and a control system. The imaging system has a photographing
138は、外部のコンピュータ等に接続され、データの送受信を行うために規格化された接続端子である。上述した電気回路は、不図示の小型燃料電池からの電力供給を受けて駆動する。
撮像系は、物体からの光を、撮影光学系103を介して撮像素子106の撮像面に結像させる光学処理系である。撮影光学系103内に設けられた不図示の絞りの駆動を制御するとともに、必要に応じてフォーカルプレンシャッタ113の駆動を制御することによって、適切な光量の物体光を撮像素子106で受光させることができる。
The imaging system is an optical processing system that forms an image of light from an object on the imaging surface of the
撮像素子106として、正方画素が長辺方向に3700個、短辺方向に2800個並べられ、合計約1000万個の画素数を有する撮像素子が用いられている。そして、各画素にR(赤色)G(緑色)B(青色)のカラーフィルタが交互に配置され、4画素が一組となるいわゆるベイヤー配列を構成している。
As the
ベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強く感じやすいGの画素をRやBの画素よりも多く配置することで、総合的な画像性能を上げている。一般に、この方式の撮像素子を用いる画像処理では、輝度信号は主にGから生成し、色信号はR、G、Bから生成する。 In the Bayer array, the overall image performance is improved by arranging more G pixels that are easily felt when an observer views the image than the R and B pixels. In general, in image processing using this type of image sensor, a luminance signal is generated mainly from G, and a color signal is generated from R, G, and B.
撮像素子106から読み出された信号は、A/D変換器130を介して画像処理系に供給される。この画像処理系での画像処理によって画像データが生成される。
The signal read from the
A/D変換器130は、撮像素子106の各画素から読み出された信号の振幅に応じて、例えば撮像素子106の出力信号を10ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像処理はデジタル処理にて実行される。
The A /
画像処理系は、R、G、Bのデジタル信号から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、R、G、Bの色信号を輝度信号Yおよび色差信号(R−Y)、(B−Y)にて表わされるYC信号などに変換する。 The image processing system is a signal processing circuit that obtains an image signal in a desired format from R, G, and B digital signals. The R, G, and B color signals are converted into a luminance signal Y and a color difference signal (R−Y), ( B-Y) and the like are converted into a YC signal.
RGB画像処理回路131は、A/D変換器130の出力信号を処理する信号処理回路であり、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算による高解像度化を行う補間演算回路を有する。
The RGB
YC処理回路132は、輝度信号Yおよび色差信号R−Y、B−Yを生成する信号処理回路である。このYC処理回路132は、高域輝度信号YHを生成する高域輝度信号発生回路、低域輝度信号YLを生成する低域輝度信号発生回路および、色差信号R−Y、B−Yを生成する色差信号発生回路を有している。輝度信号Yは、高域輝度信号YHと低域輝度信号YLを合成することによって形成される。
The
記録再生系は、不図示のメモリへの画像信号の出力と、ディスプレイユニット107への画像信号の出力とを行う処理系である。記録処理回路133はメモリへの画像信号の書き込み処理および読み出し処理を行い、再生処理回路134はメモリから読み出した画像信号を再生して、ディスプレイユニット107に出力する。
The recording / reproducing system is a processing system that outputs an image signal to a memory (not shown) and outputs an image signal to the
また、記録処理回路133は、静止画データおよび動画データを表わすYC信号を所定の圧縮形式にて圧縮するとともに、圧縮されたデータを伸張させる圧縮伸張回路を内部に有する。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリなどを有しており、このフレームメモリに画像処理系からのYC信号をフレーム毎に蓄積し、複数のブロックのうち各ブロックから蓄積された信号を読み出して圧縮符号化する。圧縮符号化は、例えば、ブロック毎の画像信号を2次元直交変換、正規化およびハフマン符号化することにより行われる。
The
再生処理回路134は、輝度信号Yおよび色差信号R−Y、B−Yをマトリクス変換して、例えばRGB信号に変換する回路である。再生処理回路134によって変換された信号はディスプレイユニット107に出力され、可視画像として表示(再生)される。再生処理回路134およびディスプレイユニット107は、Bluetoothなどの無線通信を介して接続されていてもよく、このように構成すれば、このカメラで撮像された画像を離れたところからモニタすることができる。
The
一方、制御系における操作検出回路136は、メインスイッチ119、レリーズボタン120、ファインダモード切り換えスイッチ123等(他のスイッチは不図示)の操作を検出して、この検出結果をカメラシステム制御回路135に出力する。
On the other hand, the
カメラシステム制御回路135は、操作検出回路136からの検出信号を受けることで、検出結果に応じた動作を行う。また、カメラシステム制御回路135は、撮像動作を行う際のタイミング信号を生成して、撮像素子駆動回路137に出力する。
The camera
撮像素子駆動回路137は、カメラシステム制御回路135からの制御信号を受けることで撮像素子106を駆動させるための駆動信号を生成する。情報表示回路142は、カメラシステム制御回路135からの制御信号を受けて光学ファインダ内情報表示ユニット180の駆動を制御する。
The image
制御系は、カメラ本体101に設けられた各種スイッチの操作に応じて撮像系、画像処理系および記録再生系での駆動を制御する。例えば、レリーズボタン120の操作によってSW2がONとなった場合、制御系(カメラシステム制御回路135)は、撮像素子106の駆動、RGB画像処理回路131の動作、記録処理回路133の圧縮処理などを制御する。さらに、制御系は、情報表示回路142を介して光学ファインダ内情報表示ユニット180の駆動を制御することによって、光学ファインダ内での表示(表示セグメントの状態)を変更する。
The control system controls driving in the imaging system, image processing system, and recording / reproducing system in accordance with the operation of various switches provided in the
次に、撮影光学系103の焦点調節動作に関して説明する。
Next, the focus adjustment operation of the photographic
カメラシステム制御回路135はAF制御回路140と接続している。また、レンズ装置102をカメラ本体101に装着することで、カメラシステム制御回路135は、マウント接点101a、102aを介してレンズ装置102内のレンズシステム制御回路141と接続される。そして、AF制御回路140およびレンズシステム制御回路141と、カメラシステム制御回路135とは、特定の処理の際に必要となるデータを相互に通信する。
The camera
焦点検出ユニット121は、撮影画面内の所定位置に設けられた焦点検出領域での検出信号をAF制御回路140に出力する。AF制御回路140は、焦点検出ユニット121からの出力信号に基づいて焦点検出信号を生成し、撮影光学系103の焦点調節状態(デフォーカス量)を検出する。そして、AF制御回路140は、検出したデフォーカス量を撮影光学系103の一部の要素であるフォーカスレンズの駆動量に変換し、フォーカスレンズの駆動量に関する情報を、カメラシステム制御回路135を介してレンズシステム制御回路141に送信する。
The
ここで、移動する物体に対して焦点調節を行う場合、AF制御回路140は、レリーズボタン120が全押し操作されてから実際の撮像制御が開始されるまでのタイムラグを勘案して、フォーカスレンズの適切な停止位置を予測する。そして、予測した停止位置へのフォーカスレンズの駆動量に関する情報をレンズシステム制御回路141に送信する。
Here, when the focus adjustment is performed on the moving object, the
一方、カメラシステム制御回路135が、撮像素子106の出力信号に基づいて物体の輝度が低く、十分な焦点検出精度が得られないと判定したときには、閃光発光ユニット104又は、カメラ本体101に設けられた不図示の白色LEDや蛍光管を駆動することによって物体を照明する。
On the other hand, when the camera
レンズシステム制御回路141は、カメラシステム制御回路135からフォーカスレンズの駆動量に関する情報を受信すると、レンズ装置102内に配置された不図示の駆動機構を介してフォーカスレンズを上記駆動量の分だけ光軸L1方向に移動させる。これにより、撮影光学系103が合焦状態となる。なお、上述したようにフォーカスレンズが液体レンズ等で構成されている場合には、界面形状を変化させることになる。
When the lens
AF制御回路140において物体にピントが合ったことが検出されると、この情報はカメラシステム制御回路135に送信される。このとき、レリーズボタン120の全押し操作によってSW2がON状態になれば、上述したように撮像系、画像処理系および記録再生系によって撮影動作が行われる。
When the
図1から図5は本実施例におけるカメラシステムの断面図である。なお、これらの図においては、レンズ装置102の一部を示している。また、図6で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いている。
1 to 5 are sectional views of the camera system in this embodiment. In these drawings, a part of the
ここで、図1は第2の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図、図2は第1の光路分割状態および第2の光路分割状態の間で切り換わる途中の状態にあるカメラシステムの断面図である。図3は第1の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図、図4は第1の光路分割状態および第3の光路分割状態の間で切り換わる途中の状態にあるカメラシステムの断面図、図5は第3の光路分割状態にあるときのカメラシステムの断面図である。 Here, FIG. 1 is a cross-sectional view of the camera system in the second optical path division state, and FIG. 2 is a camera system in the middle of switching between the first optical path division state and the second optical path division state. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the camera system in the first optical path split state, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the camera system in a state where the camera system is in the middle of switching between the first optical path split state and the third optical path split state. FIG. 5 is a cross-sectional view of the camera system in the third optical path division state.
以下、ハーフミラー111およびサブミラー122で構成される光路分割系が上述した第1の光路分割状態にあるときの図(図3)を用いてカメラシステムの構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of the camera system will be described with reference to FIG. 3 (FIG. 3) when the optical path splitting system constituted by the
図3において、101はカメラ本体、102はレンズ装置である。レンズ装置102は、レンズ側マウント102bを介してカメラ側マウント101bに装着される。103aは撮影光学系103を構成する複数のレンズのうち最も像面側に位置する撮影レンズ、105はファインダ光学系のフォーカシングスクリーンである。107はディスプレイユニット、163はアイピースシャッタである。
In FIG. 3, 101 is a camera body, and 102 is a lens device. The
164は焦点検出ユニット121における光束の取り込み窓となるコンデンサーレンズ、165はコンデンサーレンズ164からの光束を反射させる反射ミラーである。166は反射ミラー165で反射した光束を焦点検出センサ167上で結像させるための再結像レンズ、167は焦点検出センサである。
111は可動型のハーフミラーで、不図示のハーフミラー受け板に保持されている。ハーフミラー受け板の両側縁部(紙面奥方向および紙面手前方向)には、それぞれピン173が設けられているとともに、一方の側縁部(紙面奥方向)にはピン174が設けられている。ここで、ハーフミラー111とピン173、174は一体的に移動するようになっている。
170はハーフミラー駆動レバー、171はハーフミラー支持アームである。ハーフミラー駆動レバー170は、カメラ本体101に固定された回転軸170aに対して回転可能に支持され、ハーフミラー支持アーム171はカメラ本体101に固定された回転軸171aに対して回転可能に支持されている。
また、ハーフミラー支持アーム171は接続部171bを介してミラーボックスの対向する壁面側に設けられた略同一形状の構造と接続されている。不図示のハーフミラー受け板の両側に設けられたピン173は、ハーフミラー支持アーム171の先端に設けられた貫通孔部171cに係合している。これにより、ハーフミラー111は、ハーフミラー受け板を介して貫通孔部171cを中心に回動可能となっている。
Further, the half
ハーフミラー受け板は、ピン173とピン174の中間位置において不図示のトーションバネによって矢印A方向に付勢されており、該トーションバネの付勢力はハーフミラー受け板を介してハーフミラー111にも働いている。
The half mirror backing plate is biased in the direction of arrow A by a torsion spring (not shown) at an intermediate position between the
第1の光路分割状態では、ミラーストッパ160、161がハーフミラー111の移動領域内に進入した状態にあるため、ハーフミラー111は、上記トーションバネの付勢力を受けてミラーストッパ160、161に当接している。このとき、ピン173とハーフミラー駆動レバー170の第1のカム面170bとの間および、ピン174とハーフミラー駆動レバー170の第2のカム面170cとの間には若干の隙間がある。これにより、ハーフミラー111は、図3に示す状態で位置決めされている。
In the first optical path split state, the
なお、ミラーストッパ160、161は、ミラー駆動機構の駆動によってハーフミラー111の移動領域内に進入したり、退避したりすることができる。また、ミラーストッパ160、161は、ハーフミラー111の移動領域内にあるか移動領域外にあるかを問わず、撮影光路外(撮影光束に影響を与えない位置)に位置している。さらに、後述するミラーストッパ175、176も同様に撮影光路外に位置している。
The
一方、サブミラー122は回転軸125を中心に回転可能となっており、第1の光路分割状態では、図3に示すようにハーフミラー111からの透過光を焦点検出ユニット121(コンデンサーレンズ164)側に反射させる位置に保持されている。
On the other hand, the
第1の光路分割状態において、撮影光学系103からの光束のうち一部の光束はハーフミラー111で反射してファインダ光学系に導かれ、残りの光束はハーフミラー111を透過しサブミラー122で反射して焦点検出ユニット121に導かれる。
In the first optical path division state, a part of the light beam from the photographing
図3に示す状態にあるミラーストッパ160、161がハーフミラー111の移動領域から退避したとき、ハーフミラー111は不図示のトーションバネによる矢印A方向の付勢力を受けて図2に示す状態となる。このとき、トーションバネの付勢力により、ピン173はハーフミラー駆動レバー170の第1のカム面170bに当接し、ピン174はハーフミラー駆動レバー170の第2のカム面170cに当接する。
When the
そして、ハーフミラー駆動レバー170の回転に応じて第1のカム面170bと第2のカム面170cに沿ってピン173、174がそれぞれ摺動し、ハーフミラー111の姿勢が変化する。すなわち、ハーフミラー駆動レバー170の回転に伴ってハーフミラー支持アーム171が回転し、ハーフミラー駆動レバー170およびハーフミラー支持アーム171に対してピン173、174を介して連結されている不図示のハーフミラー受け板とハーフミラー111が一体的に動作する。
And according to rotation of the half
ハーフミラー駆動レバー170およびハーフミラー支持アーム171が図3中反時計方向に回動することによって、ハーフミラー111は図1に示すようにミラーストッパ175、176に当接する。このとき、ハーフミラー111は不図示のトーションバネによる矢印A方向の付勢力を受けているため、図1に示す状態、すなわち第2の光路分割状態に保持される。
As the half
ここで、ハーフミラー111が第1の光路分割状態から第2の光路分割状態に移行するときには、サブミラー122が回転軸125を中心に図3中時計方向に回動することによってミラーボックスの下部まで移動する。すなわち、ハーフミラー111が第1の光路分割状態から第2の光路分割状態に移行する前に、サブミラー122がミラーボックスの下部へ移動することで、ハーフミラー111がサブミラー122に衝突するのを避けている。
Here, when the
第2の光路分割状態では、図1に示すように撮影レンズ103aからの光束のうち一部の光束がハーフミラー111で反射して焦点検出ユニット121に導かれるとともに、残りの光束がハーフミラー111を透過して撮像素子106に到達する。
In the second optical path division state, as shown in FIG. 1, a part of the light flux from the photographing
一方、第1の光路分割状態(図3)から第3の光路分割状態(図5)に移行する際には、ハーフミラー駆動レバー170が図3中時計方向に回転することにより、ハーフミラー111を撮影光路に対してカメラ本体101の上方(フォーカシングスクリーン105側)に退避させる。また、回転軸125を中心としてサブミラー122を図3中時計方向に回転させることにより、サブミラー122を撮影光路に対してカメラ本体101の下側に退避させる。
On the other hand, when transitioning from the first optical path split state (FIG. 3) to the third optical path split state (FIG. 5), the
第3の光路分割状態では、図5に示すように撮影レンズ103aからの光束が撮像素子106に到達する。
In the third optical path division state, the light beam from the photographing
次に、図8を用いて本実施例のカメラシステムにおける動作について説明する。 Next, the operation of the camera system of this embodiment will be described with reference to FIG.
ステップS1で、メインスイッチ119がオンに切り換わったことが検知されたら、ステップS2で、カメラの電気回路を起動する。
If it is detected in step S1 that the
ステップS3では、ファインダモード切り換えスイッチ123によって設定されているファインダモードを検出し、OVFモードであればステップS13に進み、OVFモードではなくEVFモードである場合にはステップS4に進む。
In step S3, the finder mode set by the finder
OVFモードにおいては、ハーフミラー111およびサブミラー122が第1の光路分割状態にある(図3)。
In the OVF mode, the
EVFモードではファインダ光学系に物体光を導かないため、ステップS4において、アイピースシャッタ163を閉じ状態とする。すなわち、カメラシステム制御回路135は、不図示のアイピースシャッタ駆動回路の駆動を制御することによって、アイピースシャッタ163をファインダ光学系の光路内に進入させる。
In the EVF mode, since no object light is guided to the finder optical system, the
これはファインダ光学系を介して物体像を観察できないのを使用者が故障と誤解しないようにするためと、カメラ外部の光がファインダ光学系の接眼部からカメラ本体101内に入り込み、撮像素子106に到達することでゴーストが発生するのを防ぐためである。
This is to prevent the user from misunderstanding that the object image cannot be observed through the finder optical system, and that the light outside the camera enters the
ステップS5では、情報表示回路142の駆動を制御することによって、光学ファインダ内情報表示ユニット180によるファインダ視野内での表示を非表示状態とする。ここで、アイピースシャッタ163はステップS4での処理によってすでに閉じ状態となっているため、ファインダ視野内に特定の情報を表示させても、該情報を撮影者は見ることができない。したがって、光学ファインダ内情報表示ユニット180の駆動を停止させることで、カメラシステム内での不要な電力消費を抑制し、電池の消耗を抑制することができる。
In step S5, the display in the finder visual field by the
ステップS6では、ハーフミラー111を第2の光路分割状態へ移動させるために、まず、サブミラー122をミラーボックスの下部まで移動させて撮影光路から退避させる。
In step S6, in order to move the
ステップS7では、ミラー駆動制御回路145の駆動を制御することによって、ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域から退避させる。ミラーストッパ160、161を退避させた後、ステップS8でハーフミラー駆動レバー170を図3中反時計方向に回転させると、ハーフミラー111は、不図示のバネの付勢力(矢印Aに示す力)を受けることで、図2に示す状態を経て第2の光路分割状態(図1)まで駆動される。
In step S <b> 7, the
この結果、撮影レンズ103aから射出された光束のうち一部の光束は、ハーフミラー111で反射して焦点検出ユニット121に導かれ、残りの光束はハーフミラー111を透過して像面側に進む。
As a result, a part of the light beam emitted from the photographing
第2の光路分割状態(図1)では、ピン173とハーフミラー駆動レバー170の第1のカム面170bとの間および、ピン174とハーフミラー駆動レバー170の第2のカム面170cとの間には若干の隙間が生じており、ハーフミラー111はミラーストッパ175とミラーストッパ176に当接して位置決めされる。
In the second optical path split state (FIG. 1), between the
第2の光路分割状態におけるハーフミラー111の反射面の位置は、第1の光路分割状態におけるサブミラー122の反射面の位置と略等しくなっている。このように構成することによって、第1の光路分割状態と第2の光路分割状態とで、焦点検出ユニット121に入射する光束の位置がずれるのを抑制することができる。
The position of the reflection surface of the
第2の光路分割状態では、撮影レンズ103aからの光束がハーフミラー111を透過して撮像素子106に到達するため、ハーフミラー111を透過した光束が撮像素子106上で形成する物体像のピント位置は、ハーフミラー111を透過しないで撮像素子106に到達する場合に比べて若干ずれる。
In the second optical path division state, the light beam from the photographing
このため、ステップS9では、上述したピント位置のずれを補正するためにピント補正モードを起動する。 For this reason, in step S9, the focus correction mode is activated to correct the above-described shift in the focus position.
本実施例において、焦点検出ユニット121から出力される焦点検出信号は、第3の光路分割状態において撮影レンズ103aからの光束が撮像素子106に直接到達したときのピント状態を示すようになっている。これに対して、第2の光路分割状態においてピント補正モードが設定されているときには、撮影レンズ103aからの光束がハーフミラー111を透過して撮像素子106に到達したときのピント状態を示すように、上記焦点検出信号を補正している。このため、第2の光路分割状態における撮影光学系103内のフォーカスレンズの合焦位置は、第1および第3の光路分割状態での合焦位置に対して焦点検出信号を補正した分だけずれることになる。
In the present embodiment, the focus detection signal output from the
したがって、EVFモードにおいてSW2をオンにして撮影動作を行う場合、すなわち、光路分割系を第2の光路分割状態から第3の光路分割状態に切り換える場合には、フォーカルプレンシャッタ113の先幕駆動機構のチャージとともに、フォーカスレンズの位置を上述したずれの分だけ補正する。すなわち、フォーカスレンズを、第2の光路分割状態での合焦位置から第3の光路分割状態での合焦位置に移動させる。この後、フォーカルプレンシャッタ113を所定時間だけ開き状態とすることで、撮像素子106による撮像動作を行う。
Therefore, in the EVF mode, when the photographing operation is performed with SW2 turned on, that is, when the optical path division system is switched from the second optical path division state to the third optical path division state, the front curtain drive mechanism of the
上述したように構成することで、EVFモード(第2の光路分割状態)においてはディスプレイユニット107でピントのあった画像を確認することができ、第3の光路分割状態で撮影を行ったときにもピントのあった撮影画像を得ることができる。
By configuring as described above, in the EVF mode (second optical path division state), a focused image can be confirmed on the
ステップS10では、フォーカルプレンシャッタ113の先幕だけを走行させてバルブ露光状態にすることで、撮影光学系103を通過した物体光を連続的に撮像素子106に到達させ、ディスプレイユニット107上で画像を表示させるための撮像が可能な状態とする。
In step S10, only the front curtain of the
ステップS11では、ディスプレイユニット107の電源を投入する。ステップS12では、撮影光学系103によって形成された物体像に対して撮像素子106による撮像動作を連続的に行い、撮像素子106から読み出されて画像処理された画像データをディスプレイユニット107上でリアルタイム表示させる。そして、ステップS12からステップS20に進む。
In step S11, the
ステップS3でOVFモードが設定されている判断した場合には、ステップS13に進んで、ファインダモードの切り換え動作は行わない。 If it is determined in step S3 that the OVF mode is set, the process proceeds to step S13, and the finder mode switching operation is not performed.
ステップS14において、カメラシステム制御回路135は、カメラシステム内に設けられたAF/MF切換スイッチ(不図示)の操作状態に基づいて、マニュアルフォーカスモードに設定されているか否かを判別する。ここで、マニュアルフォーカスモードに設定されていればステップS4に移行し、マニュアルフォーカスモードに設定されておらず、オートフォーカスモードに設定されていればステップS16に進む。
In step S14, the camera
マニュアルフォーカスモードに設定されている場合には、焦点検出ユニット121を動作させる必要がなく、また、OVFを用いるよりもEVFを用いる方が背景(被写体像)のボケ具合を正確に把握することができる。このため、マニュアルフォーカスモードに設定されているときには、ディスプレイユニット107でのリアルタイム表示を行うために、ステップS4に進む。
When the manual focus mode is set, it is not necessary to operate the
ステップS16において、カメラシステム制御回路135は光学ファインダ内情報表示ユニット180を駆動させて、ファインダ内情報表示を表示状態(点灯)とし、ステップS20に進む。
In step S16, the camera
ステップS20において、カメラシステム制御回路135は操作検出回路136の出力に基づいてファインダモード切り換えスイッチ123が操作されたか否かを判別する。ここで、ファインダモード切り換えスイッチ123が操作された場合にはステップS22へ進み、ファインダモードを切り換える。ステップS22での具体的な動作を、図11に示す。
In step S20, the camera
一方、ファインダモード切り換えスイッチ123が操作されていない場合にはステップS21へ進み、設定されているファインダモードの判別を行う。ここで、OVFモードへの切り換え設定である場合には図10に示すフローに進む。また、EVFモードへの切り換え設定である場合には、図9に示すフローに進む。
On the other hand, if the finder
次に、図11を用いてファインダモードの切り換え動作について説明する。 Next, the finder mode switching operation will be described with reference to FIG.
カメラシステム内の電気回路が動作している間、カメラシステム制御回路135は、操作検出回路136を介してカメラ本体101に設けられた各スイッチの状態をモニタしており、ファインダモード切り換えスイッチ123の操作を検出するとファインダモード切り換え動作が直ちに開始される。
While the electric circuit in the camera system is operating, the camera
ステップS100において、カメラシステム制御回路135は、現在設定されているファインダモードを検出し、ファインダモード切り換えスイッチ123の操作によってOVFモードからEVFモードへの切り換えが指示されたときにはステップS101へ進む。一方、EVFモードからOVFモードへの切り換えが指示されたときにはステップS111へ進む。
In step S100, the camera
まず、OVFモードからEVFモードに切り換える場合について説明する。OVFモードにおいては、ハーフミラー111およびサブミラー122が第1の光路分割状態(図3)にある。EVFモードではファインダ光学系に物体光を導かないため、ステップS101において、アイピースシャッタ163を閉じ状態とする。すなわち、カメラシステム制御回路135は、不図示のアイピースシャッタ駆動回路の駆動を制御することによって、アイピースシャッタ163をファインダ光学系の光路内に進入させる。
First, the case of switching from the OVF mode to the EVF mode will be described. In the OVF mode, the
これはファインダ光学系を介して物体像を観察できないのを使用者が故障と誤解しないようにするためと、カメラ外部の光がファインダ光学系の接眼部からカメラ本体101内に入り込み、撮像素子106に到達することでゴーストが発生するのを防ぐためである。
This is to prevent the user from misunderstanding that the object image cannot be observed through the finder optical system, and that the light outside the camera enters the
ステップS102では、情報表示回路142の駆動を制御することによって、光学ファインダ内情報表示ユニット180によるファインダ視野内での表示を非表示状態とする。これにより、カメラシステム内での不要な電力消費を抑制することができる。
In step S102, the display in the finder visual field by the
ステップS103では、ハーフミラー111を第2の光路分割状態へ移動させるために、まず、サブミラー122をミラーボックスの下部まで移動させて撮影光路から退避させる。
In step S103, in order to move the
ステップS104では、ミラー駆動制御回路145の駆動を制御することによって、ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域から退避させる。ミラーストッパ160、161を退避させた後、ステップS105でハーフミラー駆動レバー170を図3中反時計方向に回転させると、ハーフミラー111は、不図示のバネの付勢力(矢印Aに示す力)を受けることで、図2に示す状態を経て第2の光路分割状態(図1)まで駆動される。
In step S <b> 104, the
この結果、撮影レンズ103aから射出された光束のうち一部の光束は、ハーフミラー111で反射して焦点検出ユニット121に導かれ、残りの光束はハーフミラー111を透過して像面側に進む。
As a result, a part of the light beam emitted from the photographing
ステップS106では、上述したピント位置のずれを補正するためにピント補正モードを起動する。 In step S106, a focus correction mode is activated to correct the above-described shift in the focus position.
ステップS107では、フォーカルプレンシャッタ113の先幕だけを走行させてバルブ露光状態にすることで、撮影光学系103を通過した物体光を連続的に撮像素子106に到達させ、ディスプレイユニット107上で画像を表示させるための撮像が可能な状態とする。
In step S107, only the front curtain of the
ステップS108では、ディスプレイユニット107の電源を投入する。ステップS109では、撮影光学系103によって形成された物体像に対して撮像素子106による撮像動作を連続的に行い、撮像素子106から読み出されて画像処理された画像データをディスプレイユニット107上でリアルタイム表示させる。そして、OVFモードからEVFモードへの切り換え動作を終了する。
In step S108, the
ここで、EVFモードである第2の光路分割状態では、撮影レンズ103aからの光束がハーフミラー111で屈折してから撮像素子106に到達する。このため、図15に示すように、第2の光路分割状態における撮像素子106の受光領域190が、第3の光路分割状態における撮像素子106の受光領域191に対して撮像素子106の上下方向(図1の上下方向)で僅かにずれてしまうことがある。すなわち、第2の光路分割状態においてディスプレイユニット107でリアルタイム表示される画像が、第3の光路分割状態で撮影された画像と一致せずにずれてしまうことがある。
Here, in the second optical path division state that is the EVF mode, the light beam from the photographing
ここで、領域190のうち領域191と重ならない領域190aは、ディスプレイユニット107上でリアルタイム表示されるものの、第3の光路分割状態での撮影によって得られた画像には含まれない領域となる。
Here, an
本実施例のカメラでは、図16に示すように、ディスプレイユニット107上でリアルタイム表示される画像領域のうち領域190a(図15)に相当する領域192をブラックアウトさせて、領域190全体を表示させないようにしている。この処理は、再生処理回路134において行われる。
In the camera of the present embodiment, as shown in FIG. 16, the
これにより、実際に撮影された画像の中に、ディスプレイユニット107でリアルタイム表示された画像が含まれていないといった不具合を避けることができる。
As a result, it is possible to avoid a problem such that an image actually displayed on the
次に、EVFモードからOVFモードへ切り換えるために、ステップS100からステップS110へ移行した場合について説明する。 Next, a case where the process proceeds from step S100 to step S110 in order to switch from the EVF mode to the OVF mode will be described.
EVFモードにおいては、ハーフミラー111およびサブミラー122が第2の光路分割状態(図1)にあり、ディスプレイユニット107においてリアルタイム表示が行われている。
In the EVF mode, the
ステップS110では、ディスプレイユニット107での表示状態をブラックアウト状態(固定色表示状態、つまりは特定色の画像を表示する状態)にしたり、リアルタイム表示において画像の更新を一時的に停止させ、直前に更新された画像(フリーズ状態の画像、つまりは静止画データ)をディスプレイユニット107で表示させたままとしたりする。このディスプレイユニット107の駆動は、カメラシステム制御回路135によって行われる。
In step S110, the display state on the
EVFモードからOVFモードに切り換えるとき、すなわち、ハーフミラー111およびサブミラー122を第2の光路分割状態から第1の光路分割状態に動作させるときに、ディスプレイユニット107でリアルタイム表示を行ったままでは、ハーフミラー111等の動きによって撮影光学系103から撮像素子106に入射する光束が遮られてしまい、ディスプレイユニット107で表示される画像が見苦しいものとなってしまう。
When switching from the EVF mode to the OVF mode, that is, when the
そこで、本実施例では、ディスプレイユニット107に上述したような表示を行わせることで、ディスプレイユニット107に見苦しい画像が表示されるのを防止することができる。
Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent an unsightly image from being displayed on the
なお、ディスプレイユニット107を非表示状態(オフ状態)としてもよい。
Note that the
また、本実施例では、ディスプレイユニット107をブラックアウト状態にしたり、フリーズ状態の画像を表示させたりしているが、他の表示、例えば、ハーフミラー111及びサブミラー122が切り換え動作中であることを示す情報を表示させるようにしてもよい。この場合にも、上述した効果を得ることができる。
Further, in this embodiment, the
ステップS111では、ディスプレイユニット107の駆動を停止させるとともに、撮像素子106による撮像動作を停止させる。これにより、カメラシステム内での不要な電力消費を抑制することができる。
In step S111, the driving of the
ステップS112では、フォーカルプレンシャッタ113の後幕を走行させてシャッタを閉じ状態とし、撮影に備えて先幕および後幕の駆動機構をチャージする。ステップS113では、後のステップで行われるハーフミラー111の移動を可能にするために、ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域から退避させる。
In step S112, the rear curtain of the
ステップS114では、ハーフミラー駆動レバー170を図1中時計回りに回転させて、ハーフミラー111だけを図2の状態→図3の状態→図4の状態→図5の状態の順に移動させる。このとき、ハーフミラー111は、第1の光路分割状態(図3)を経て、第3の光路分割状態(図5)となる。
In step S114, the half
ステップS115では、ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域内に進入させ、ハーフミラー111を位置決めするための所定位置まで移動させる。
In step S115, the
上述したように、ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域から退避させてからハーフミラー111を第3の光路分割状態まで移動させ、その後ミラーストッパ160、161をハーフミラー111の移動領域内に進入させているため、ハーフミラー111が移動する際にミラーストッパ160、161と衝突することはない。これにより、OVFモードからEVFモードに切り換える際の機構的信頼性を高くできる。
As described above, after the
ステップS116では、ハーフミラー駆動レバー170を図5中反時計回りに回転させて、ハーフミラー111を第3の光路分割状態(図5)から図4の状態を経て、第1の光路分割状態(図3)に移動させる。ここで、ハーフミラー111は、ミラー駆動機構内の不図示のバネの付勢力(図3の矢印Aに示す力)を受けることにより、ミラーストッパ160、161に当接した状態となる。
In step S116, the half
ステップS117では、ファインダ光学系内に設けられたアイピースシャッタ163を開き状態とする。
In step S117, the
ステップS118において、カメラシステム制御回路135は、カメラシステム内に設けられたAF/MF切換スイッチ(不図示)の操作状態に基づいて、マニュアルフォーカスモードに設定されているか否かを判別する。ここで、マニュアルフォーカスモードに設定されていればステップS104に移行し、マニュアルフォーカスモードに設定されておらず、オートフォーカスモードに設定されていればステップS120に進む。
In step S118, the camera
マニュアルフォーカスモードに設定されている場合には、焦点検出ユニット121を動作させる必要がなく、また、OVFを用いるよりもEVFを用いる方が背景(被写体像)のボケ具合を正確に把握することができる。このため、マニュアルフォーカスモードに設定されているときには、ディスプレイユニット107でのリアルタイム表示を行うために、ステップS104に進む。なお、ステップS118からステップS104に進む場合には、アイピースシャッタ163を閉じ状態とする。
When the manual focus mode is set, it is not necessary to operate the
ステップS120では、サブミラー122を撮影光路内に進入させて、ハーフミラー111を透過した物体光を焦点検出ユニット121に導く所定の位置にセットする。ここで、ステップS110からステップS118までの処理を行う間、サブミラー122は第2の光路分割状態(図1)での位置、すなわち撮影光路から退避した位置にあり、ステップS120に進んだときに動作することになる。
In step S <b> 120, the
ステップS121において、カメラシステム制御回路135は光学ファインダ内情報表示ユニット180を駆動させて、ファインダ内情報表示を表示状態(点灯)とする。そして、EVFモードからOVFモードへの切り換え動作を終了する。
In step S121, the camera
次に、EVFモードから撮影動作を行う場合について、図9を用いて説明する。 Next, a case where the photographing operation is performed from the EVF mode will be described with reference to FIG.
ステップS31では、SW1がオンであるか否かを判別し、SW1がオンである場合にはステップS32に進み、SW1がオフである場合にはステップS20に戻る。 In step S31, it is determined whether or not SW1 is on. If SW1 is on, the process proceeds to step S32. If SW1 is off, the process returns to step S20.
ステップS32において、測光動作が開始され、カメラシステム制御回路135は測光結果に基づいて露出値(絞り値および露出時間)を決定する。また、焦点検出ユニットでの検出結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置まで駆動することで焦点調節動作を行う。
In step S32, a photometric operation is started, and the camera
ステップS33では、撮像素子106にて連続的に物体像の撮像動作を行い、ディスプレイユニット107でリアルタイム表示を開始する。これにより、撮影者はディスプレイユニット107に表示された被写体像を確認しながら、構図を決めることができる。その後、ステップS34へ進む。
In step S <b> 33, the
ステップS34では、SW2がオンであるか否かを判別しており、SW2がオフの場合にはステップS35へ進み、SW1がオンであるか否かを判別する。そして、SW1がオンのときにはステップS33に戻り、オフの場合にはステップS20に戻る。すなわち、SW2がオンになるまではリアルタイム表示が継続して行われる。一方、ステップS34において、SW2がオンの場合にはステップS36に進む。 In step S34, it is determined whether or not SW2 is on. If SW2 is off, the process proceeds to step S35 to determine whether or not SW1 is on. When SW1 is on, the process returns to step S33, and when it is off, the process returns to step S20. That is, real-time display continues until SW2 is turned on. On the other hand, if SW2 is on in step S34, the process proceeds to step S36.
ステップS36において、カメラシステム制御回路135は、メモリ内において、撮影動作によって得られる画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域があるか否かを判断する。ここで、メモリの画像記憶バッファ領域内に新たな画像データを記憶可能な領域が無い場合には、ステップS37で情報表示回路142の駆動を制御することによってファインダ視野内に特定の警告表示を行う。なお、音声等によって警告を行うようにしてもよい。ステップS37での処理の後は、ステップS20に進む。
In step S36, the camera
一方、ステップS36で、メモリ内に、新たな画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域がある場合にはステップS38へ進む。 On the other hand, if there is an image storage buffer area capable of storing new image data in the memory in step S36, the process proceeds to step S38.
ステップS38では、ディスプレイユニット107において、被写体像ではない固定色のブラックアウト画像を表示させたり、撮像素子106から最後に読み出された画像(フリーズ画像)を表示させたりする。なお、ディスプレイユニット107の駆動を停止させることで、ディスプレイユニット107を非表示状態とすることもできる。これにより、ディスプレイユニット107で消費される電力を軽減でき、カメラシステムの省電力化を図ることができる。
In step S <b> 38, the
ステップS39では、フォーカルプレンシャッタ113の後幕を走行させてシャッタを閉じ状態とし、撮影に備えて不図示のシャッタチャージ機構により先幕および後幕の駆動機構をチャージする。ここで、不図示の電磁モータとギア列からなるシャッタチャージ機構により、シャッタ開口部を開放していたフォーカルプレンシャッタ113の先幕をチャージしてシャッタ開口部を閉じるようにすることができる。この場合には、チャージの際に後幕を露光準備位置までチャージさせる必要が無く、フォーカルプレンシャッタ113の駆動における消費電力を軽減できる。
In step S39, the rear curtain of the
ステップS40では、撮像素子106において蓄積した撮像信号を、撮像素子106から読み出して、該信号に対してA/D変換器130、RGB画像処理回路131、YC処理回路132および記録処理回路133での処理を行う。そして、上記の処理が施された生成された画像データを、メモリの所定領域に書き込む。なお、ステップS40での撮影動作の詳細については、図12を用いて後述する。
In step S40, the image pickup signal accumulated in the
ステップS41では、シャッタチャージ機構の駆動により、一旦フォーカルプレンシャッタ113の先幕および後幕の駆動機構を、シャッタ開口部を閉じた露光準備位置までチャージする。この後、フォーカルプレンシャッタ113の先幕だけを走行させてバルブ露光状態にして撮像素子116に連続的に物体光を導く。これにより、ディスプレイユニット107に画像を表示させるための撮像を可能にする。
In step S41, by driving the shutter charge mechanism, the front curtain and rear curtain drive mechanisms of the
ステップS42では、ディスプレイユニット107でリアルタイム表示を開始させる。ここで、ステップ38でディスプレイユニット107の電源をオフにしていた場合には、ディスプレイユニット107の電源をオンにする。これにより、撮影者はディスプレイユニット107で表示された被写体像を見ながら構図を決定することができる。
In step S42, the
ステップS43において、カメラシステム制御回路135は、メモリの所定領域へ書き込まれた画像データの一部を読み出して、現像処理を行うために必要なホワイトバランス積分演算処理、オプティカルブラック積分演算処理を行い、演算結果をカメラシステム制御回路135の内部メモリに記憶する。
In step S43, the camera
そして、カメラシステム制御回路135は、記録再生系、必要に応じて画像処理系を用いて、メモリの所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出し、内部メモリに記憶した演算結果を用いて、オートホワイトバランス処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う。
The camera
さらに、現像処理においては、ダーク取り込み処理において取り込んだダーク画像データ(非露光状態において撮像素子106から読み出されたデータ)を用いて減算処理を行うことにより、撮像素子106の暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正演算処理も併せて行う。
Further, in the development process, dark current noise or the like of the
ステップS44において、カメラシステム制御回路135は、メモリの所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を不図示の圧縮・伸長回路により行う。そして、メモリの画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、圧縮処理された画像データの書き込みを行う。
In step S44, the camera
ステップS45では、一連の撮影動作の実行に伴い、カメラシステム制御回路135は、メモリの画像記憶バッファ領域に記憶した画像データを読み出して、不図示のインタフェースやコネクタを介して、メモリカードやコンパクトフラッシ(登録商標)カード等の記録媒体へ書き込みを行う記録処理を開始する。
In step S45, the camera
記録処理は、メモリの画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。 The recording process is executed on the image data every time new data is written in the empty image portion of the image storage buffer area of the memory.
ステップS46において、カメラシステム制御回路135は、SW1がオンか否かを判断する。ここで、SW1がオンである場合にはS33に戻り、オフである場合にはステップS20に戻る。
In step S46, the camera
次に、図12を用いて、本実施例のカメラシステムにおける撮影動作(図9のステップS40や図10のステップS77)について説明する。 Next, a photographing operation (step S40 in FIG. 9 or step S77 in FIG. 10) in the camera system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
ステップS301において、カメラシステム制御回路135は、ミラー駆動制御回路145の駆動を制御することによって、ハーフミラー111およびサブミラー122を第2の光路分割状態(図1)又は第1の光路分割状態(図3)から第3の光路分割状態(図5)に駆動する。また、カメラシステム制御回路135は、この内部メモリに記憶される測光データに従い、レンズシステム制御回路141に絞り値に関する情報を送信する。
In step S301, the camera
ステップS302において、カメラシステム制御回路135から絞り値に関する情報を受信したレンズシステム制御回路141は、上記絞り値に応じた絞り口径となるように、レンズ装置102内に設けられた絞りの駆動を制御する。
In step S302, the lens
ステップS303において、カメラシステム制御回路135は、撮像素子106の電荷をクリアにした後、ステップS304において、撮像素子106での電荷蓄積を開始させる。
In step S303, the camera
ステップS305において、カメラシステム制御回路135は、フォーカルプレンシャッタ113を開き状態に駆動し、ステップS306で撮像素子106への露光動作を開始させる。
In step S305, the camera
ステップS307において、カメラシステム制御回路135は、測光結果に基づいて閃光発光ユニット104を発光させるか否かを判別する。ここで、閃光発光ユニット104を発光させる必要があると判断した場合にはステップS308に進み、発光させる必要がないと判断した場合にはステップS309に進む。
In step S307, the camera
ステップS308において、カメラシステム制御回路135は、閃光発光ユニット104の駆動を制御することにより、被写体に対して照明光を照射させる。
In step S308, the camera
ステップS309において、カメラシステム制御回路135は、先に決定された露出時間が経過したか否かを判別する。そして、所定の露出時間が経過した場合には、ステップS310に進む。
In step S309, the camera
ステップS310において、カメラシステム制御回路135は、フォーカルプレンシャッタ113を閉じ状態に駆動制御することによって、撮像素子106への露光を終了させる。
In step S <b> 310, the camera
ステップS311において、カメラシステム制御回路135は、レンズシステム制御回路141に対して絞りを絞り開放値まで駆動させるように指示を行う。これにより、レンズシステム制御回路141において、絞り開放値となるように絞りの駆動制御が行われる。また、ステップS312では、ミラー駆動制御回路145の駆動を制御することによって、第3の光路分割状態にあるハーフミラー111およびサブミラー122を、撮影前の状態に戻す。すなわち、撮影前にEVFモードが設定されている場合には、ハーフミラー111およびサブミラー122を、第3の光路分割状態から第2の光路分割状態に動作させる。また、撮影前にOVFモードが設定されている場合には、ハーフミラー111およびサブにラー122を、第3の光路分割状態から第1の光路分割状態に動作させる。
In step S311, the camera
ステップS313では、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し、上記時間が経過した場合には、カメラシステム制御回路135は、ステップS314において、撮像素子106での電荷蓄積処理を終了させる。
In step S313, it is determined whether or not the set charge accumulation time has elapsed. If the time has elapsed, the camera
ステップS315では、撮像素子106から蓄積された電荷信号を読み出し、読み出された信号に対してA/D変換器130、RGB画像処理回路131、YC処理回路132および記録処理回路133での処理を行う。そして、上記処理によって生成された撮影画像データを、メモリの所定領域に書き込む。上述した一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチンを終了する。
In step S315, the charge signal accumulated from the
次に、OVFモードから撮影動作を行う場合について、図10を用いて説明する。 Next, a case where a shooting operation is performed from the OVF mode will be described with reference to FIG.
ステップS71では、SW1がオンであるか否かを判別し、SW1がオンである場合にはステップS72に進み、SW1がオフである場合にはステップS20に戻る。 In step S71, it is determined whether or not SW1 is on. If SW1 is on, the process proceeds to step S72, and if SW1 is off, the process returns to step S20.
ステップS72において、測光動作が開始され、カメラシステム制御回路135は測光結果に基づいて露出値(絞り値および露出時間)を決定する。また、焦点検出ユニットでの検出結果に基づいてフォーカスレンズを合焦位置まで駆動することで焦点調節動作を行う。
In step S72, a photometric operation is started, and the camera
ステップS73では、SW2がオンであるか否かを判別しており、SW2がオフの場合にはステップS74へ進み、SW1がオンであるか否かを判別する。そして、SW1がオンのときにはステップS73に戻り、オフの場合にはステップS20に戻る。一方、ステップS73において、SW2がオンの場合にはステップS75に進む。 In step S73, it is determined whether or not SW2 is on. If SW2 is off, the process proceeds to step S74 to determine whether or not SW1 is on. When SW1 is on, the process returns to step S73. When SW1 is off, the process returns to step S20. On the other hand, if SW2 is on in step S73, the process proceeds to step S75.
ステップS75において、カメラシステム制御回路135は、メモリ内において、撮影動作によって得られる画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域があるか否かを判断する。ここで、メモリの画像記憶バッファ領域内に新たな画像データを記憶可能な領域が無い場合には、ステップS76で情報表示回路142の駆動を制御することによってファインダ視野内に特定の警告表示を行う。なお、音声等によって警告を行うようにしてもよい。ステップS76での処理の後は、ステップS20に進む。
In step S75, the camera
一方、ステップS75で、メモリ内に、新たな画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域がある場合にはステップS77へ進む。 On the other hand, if it is determined in step S75 that there is an image storage buffer area capable of storing new image data in the memory, the process proceeds to step S77.
ステップS77では、上述した撮影動作を行う。すなわち、撮像素子106において蓄積した撮像信号を、撮像素子106から読み出して、該信号に対してA/D変換器130、RGB画像処理回路131、YC処理回路132および記録処理回路133での処理を行う。そして、上記の処理が施された生成された画像データを、メモリの所定領域に書き込む。
In step S77, the above-described photographing operation is performed. That is, the image pickup signal accumulated in the
ステップS78において、カメラシステム制御回路135は、メモリの所定領域へ書き込まれた画像データの一部を読み出して、現像処理を行うために必要なホワイトバランス積分演算処理、オプティカルブラック積分演算処理を行い、演算結果をカメラシステム制御回路135の内部メモリに記憶する。
In step S78, the camera
そして、カメラシステム制御回路135は、記録再生系、必要に応じて画像処理系を用いて、メモリの所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出し、内部メモリに記憶した演算結果を用いて、オートホワイトバランス処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う。
The camera
さらに、現像処理においては、ダーク取り込み処理において取り込んだダーク画像データ(非露光状態において撮像素子106から読み出されたデータ)を用いて減算処理を行うことにより、撮像素子106の暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正演算処理も併せて行う。
Further, in the development process, dark current noise or the like of the
ステップS79において、カメラシステム制御回路135は、メモリの所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を不図示の圧縮・伸長回路により行う。そして、メモリの画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、圧縮処理された画像データの書き込みを行う。
In step S79, the camera
ステップS80では、一連の撮影動作の実行に伴い、カメラシステム制御回路135は、メモリの画像記憶バッファ領域に記憶した画像データを読み出して、不図示のインタフェースやコネクタを介して、メモリカードやコンパクトフラッシ(登録商標)カード等の記録媒体へ書き込みを行う記録処理を開始する。
In step S80, along with the execution of a series of shooting operations, the camera
記録処理は、メモリの画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。 The recording process is executed on the image data every time new data is written in the empty image portion of the image storage buffer area of the memory.
ステップS81において、カメラシステム制御回路135は、SW1がオンか否かを判断する。ここで、SW1がオンである場合にはS73に戻り、オフである場合にはステップS20に戻る。
In step S81, the camera
次に、焦点検出ユニット121における焦点検出のための信号処理について説明する。
Next, signal processing for focus detection in the
撮影レンズ103aから射出した光束(物体光)は、第2の光路分割状態ではハーフミラー111で反射し、第1の光路分割状態ではサブミラー122で反射した後、ミラーボックスの下部に設けられたコンデンサーレンズ164に入射する。そして、コンデンサーレンズ164に入射した光束は、反射ミラー165で偏向し、再結像レンズ166の作用によって焦点検出センサ167上に物体の2次像を形成する。
The light beam (object light) emitted from the
焦点検出センサ167には少なくとも2つの画素列が備えられている。2つの画素列それぞれから出力される信号波形を比較すると、撮影光学系103によって形成された物体像の焦点検出領域上での結像状態に応じて、相対的に横シフトした状態が観測される。上記結像状態が前ピンか後ピンかで、出力信号波形のシフト方向が逆になり、相関演算などの手法を用いてシフト方向およびシフト量(位相差)を検出するのが焦点検出の原理である。
The
図13と図14は、AF制御回路140に入力された焦点検出センサ167の出力信号波形を表す図である。横軸は画素の並びを示し、縦軸は焦点検出センサ167の出力値を示している。図13では、物体像にピントが合っていない状態での出力信号波形を示し、図14では、物体像にピントが合った状態での出力信号波形を示している。
FIGS. 13 and 14 are diagrams showing output signal waveforms of the
一般に、焦点検出に用いられる光束は絞り開放状態での結像光束と同じではなく、結像光束の一部となっている。すなわち、焦点検出を行う場合には、暗いFナンバーの光束が用いられる。また、カメラ内の機構の誤差を考慮すると、撮像素子106の位置と焦点検出センサ167の位置が厳密な意味で光学的に共役とはいえない。
In general, the light beam used for focus detection is not the same as the imaging light beam in the fully open state, but is a part of the imaging light beam. That is, when performing focus detection, a dark F-number light beam is used. Further, in consideration of the error of the mechanism in the camera, the position of the
このため、物体像にピントが合った状態であっても、図14に示すように2つの出力信号波形の間には、僅かの初期位相差Δが残る。該初期位相差Δは、上述したピント補正モード(図11のステップS106参照)において焦点検出信号に対する補正で用いられるものとは異なるものである。 For this reason, even if the object image is in focus, a slight initial phase difference Δ remains between the two output signal waveforms as shown in FIG. The initial phase difference Δ is different from that used in the correction for the focus detection signal in the above-described focus correction mode (see step S106 in FIG. 11).
ここで、2つの像の相関演算で検出された位相差から初期位相差Δを差し引けば真の位相差を知ることができるため、初期位相差Δの存在自体は通常問題とならない。 Here, since the true phase difference can be obtained by subtracting the initial phase difference Δ from the phase difference detected by the correlation calculation of the two images, the presence of the initial phase difference Δ is not usually a problem.
本実施例では、上述したように焦点検出に用いられる光束が、第1の光路分割状態においてサブミラー122から導かれる場合と、第2の光路分割状態においてハーフミラー111から導かれる場合とがある。この場合、第1の光路分割状態(図3)でのサブミラー122の反射面位置と、第2の光路分割状態(図1)でのハーフミラー111の反射面位置が、機構精度上完全には一致せず、光路分割状態に応じて初期位相差Δの値が異なってしまう。このため、相関演算で検出された位相差から一定の初期位相差Δを差し引いただけでは、第1および第2の光路分割状態での真の位相差を知ることができない。
In the present embodiment, as described above, the light beam used for focus detection may be guided from the
通常の部品加工精度では、2つの反射面位置が、該反射面の垂直方向に略30μm程度ずれる可能性がある。ここで、反射面位置のずれをメカ的に小さくしようとすると、部品加工のためのコストが極めて高くなってしまう。 With normal component processing accuracy, there is a possibility that the positions of the two reflecting surfaces are shifted by approximately 30 μm in the direction perpendicular to the reflecting surfaces. Here, if it is attempted to mechanically reduce the displacement of the reflecting surface position, the cost for processing the parts becomes extremely high.
そこで、本実施例では、第1の光路分割状態と第2の光路分割状態で初期位相差Δをそれぞれ設定し、光路分割状態に応じた初期位相差Δを用いることにより、焦点検出センサ167の出力信号に対して補正を行うようにしている。これにより、光路分割状態に応じた真の位相差を知ることができ、該位相差に基づいて精度の良い焦点検出を行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, the initial phase difference Δ is set for each of the first optical path split state and the second optical path split state, and the initial phase difference Δ corresponding to the optical path split state is used, whereby the
このように、初期位相差を考慮に入れて一組の信号の同一性を判定することで撮影光学系が合焦状態にあるか否かを判別できる。また、相関演算を用いた公知の手法、例えば特公平5−88445号公報に開示されている手法を用いて位相差を検出することにより、デフォーカス量を求めることができる。そして、得られたデフォーカス量を撮影光学系103のフォーカスレンズの駆動量に換算し、該駆動量の分だけフォーカスレンズを駆動させれば撮影光学系の焦点調節を自動で行うことができる。
As described above, it is possible to determine whether or not the photographing optical system is in a focused state by determining the identity of a set of signals in consideration of the initial phase difference. Further, the defocus amount can be obtained by detecting a phase difference using a known method using correlation calculation, for example, a method disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-88445. Then, if the obtained defocus amount is converted into the drive amount of the focus lens of the photographic
位相差検出方式では、フォーカスレンズの駆動量があらかじめ分かるので、通常、合焦位置までのレンズ駆動はほぼ一回で済み、極めて高速な焦点調節が可能である。 In the phase difference detection method, since the driving amount of the focus lens can be known in advance, the lens driving to the in-focus position is usually performed only once, and extremely fast focus adjustment is possible.
本実施例によれば、ファインダ光学系を用いて物体像を観察する場合(OVFモードの場合)に加えて、ディスプレイユニット107で物体像をリアルタイム表示させる場合(EVFモードの場合)にも、焦点検出ユニット121において位相差検出方式による焦点検出を行うことができ、撮影光学系の焦点調節動作を高速で行うことができる。また、第2の光路分割状態(図1)で連続撮影や動画撮影を行うようにすれば、これらの撮影においても高速な焦点調節動作を行うことができる。さらに、従来のように2つの焦点検出ユニットを設ける必要はないため、カメラシステムが大型化したり、コストアップとなったりすることはない。
According to the present embodiment, in addition to the case of observing an object image using a finder optical system (in the case of OVF mode), the focus is applied to the case where the object image is displayed in real time on the display unit 107 (in the case of EVF mode). The
次に、本発明の実施例2であるカメラシステムについて説明する。 Next, a camera system that is Embodiment 2 of the present invention will be described.
実施例1では、第1の光路分割状態から直接、第2の光路分割状態に移行させているとともに、第2の光路分割状態から第1の光路分割状態に移行させる際には、第3の光路分割状態を経るようにしている。 In the first embodiment, the first optical path split state is directly shifted to the second optical path split state, and when the second optical path split state is shifted to the first optical path split state, the third optical path split state is The optical path is divided.
これに対して、本実施例では、第1の光路分割状態および第2の光路分割状態間で切り換えるときには、第3の光路分割状態を経るようになっており、この点で実施例1と異なっている。以下、実施例1と異なる部分について説明する。なお、実施例1で説明した部材と同じ部材については同一符号を付して説明する。 On the other hand, in the present embodiment, when switching between the first optical path split state and the second optical path split state, the third optical path split state is passed, and this is different from the first embodiment. ing. Hereinafter, a different part from Example 1 is demonstrated. The same members as those described in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
図17は、本実施例における分割光学系の動作を説明するための図である。同図において、(A)は第1の光路分割状態、(C)は第3の光路分割状態、(E)は第2の光路分割状態を示す図である。また、(B)は第1の光路分割状態および第3の光路分割状態間の切り換わり過程を重ね書きした図、(D)は第3の光路分割状態および第2の光路分割状態間の切り換わり過程を重ね書きした図である。 FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the split optical system in the present embodiment. In the same figure, (A) is a first optical path split state, (C) is a third optical path split state, and (E) is a second optical path split state. (B) is a diagram in which the switching process between the first optical path split state and the third optical path split state is overwritten, and (D) is a switch between the third optical path split state and the second optical path split state. It is the figure which overwritten the substitution process.
これらの図において、L2は撮影光学系103の光軸、106は撮像素子、211は可動式のハーフミラー、222はサブミラー、201は遮光板である。202はミラーストッパであり、ハーフミラー211と当接することでハーフミラー211を第1の光路分割状態に保持する。203はミラーストッパであり、ハーフミラー211と当接することでハーフミラー211を第2の光路分割状態に保持する。これらのミラーストッパ202、203は、実施例1と異なりカメラ本体内に固定されている。
In these drawings, L2 is an optical axis of the photographing
図17の点線は、本実施例のカメラシステムにおいて、撮影光学系103からの光束が進むことが可能な光路を示しており、図17(A)、(C)、(E)の各光路分割状態において実際に光束が進む方向を矢印で示している。
A dotted line in FIG. 17 indicates an optical path through which the light beam from the photographing
図17(A)に示す第1の光路分割状態において、ハーフミラー211は光軸L2上に斜設されており、不図示のバネの付勢力を受けてミラーストッパ202に当接することで位置決めされている。また、ハーフミラー211の背後(像面側)には、サブミラー222が位置している。
In the first optical path division state shown in FIG. 17A, the
第1の光路分割状態は、実施例1と同様にカメラシステムがOVFモードに設定されているときの状態であり、ファインダ光学系を介して物体像を観察することができるとともに、焦点検出ユニット121において位相差検出方式による焦点調節状態の検出を行うことができる。
The first optical path division state is a state when the camera system is set to the OVF mode as in the first embodiment, and an object image can be observed through the finder optical system, and the
撮影光学系103から光軸L2に沿ってハーフミラー211に入射した光束は、一部がハーフミラー211の表面でカメラ上方(図中上方)に反射してファインダ光学系(フォーカシングスクリーン105)に導かれる。また、残りの光束はハーフミラー211を透過して、ハーフミラー211の背後に位置するサブミラー222でカメラ下方(図中下方)に反射して焦点検出ユニット121に導かれる。
A part of the light beam incident on the
図17(C)に示す第3の光路分割状態において、ハーフミラー211およびサブミラー222は、カメラ上方に位置し、撮影光路から退避している。このとき、遮光板201は、ハーフミラー211のうちサブミラー222と重ならない領域を覆っており、サブミラー222とともにファインダ光学系からの逆入射光を遮光している。これにより、ファインダ光学系からの逆入射光が撮像素子106に入射するのを防止して、ゴーストが発生するのを防止することができる。
In the third optical path split state shown in FIG. 17C, the
図17(E)に示す第2の光路分割状態において、ハーフミラー211は光軸L2上に斜設されており、不図示のバネの付勢力を受けてミラーストッパ203に当接することで位置決めされている。一方、サブミラー222は、遮光板201とともにカメラ上方に位置しており、撮影光路から退避している。
In the second optical path split state shown in FIG. 17E, the
第2の光路分割状態は、実施例1と同様にカメラシステムがEVFモードに設定されているときの状態であり、ディスプレイユニット107を介して物体像を観察することができるとともに、焦点検出ユニット121において位相差検出方式による焦点調節状態の検出を行うことができる。
The second optical path division state is a state when the camera system is set to the EVF mode as in the first embodiment, and an object image can be observed through the
撮影光学系103からハーフミラー211に入射した光束は、一部がハーフミラー211でカメラ下方に反射して焦点検出ユニット121に導かれる。また、残りの光束はハーフミラー211を透過して、撮像素子106に入射する。
A part of the light beam incident on the
第1の光路分割状態(A)から第3の光路分割状態(C)への移行動作は、図17(B)に示すように一般的な一眼レフカメラのミラーアップ動作とほとんど変わらない。すなわち、ハーフミラー211は、この表面(反射面)がカメラ上方を向くように回転するとともに、サブミラー222は、この反射面がカメラ上方を向くように回転する。このとき、サブミラー222は、ハーフミラー211の裏面に沿う位置まで移動する。
The transition operation from the first optical path division state (A) to the third optical path division state (C) is almost the same as the mirror up operation of a general single-lens reflex camera as shown in FIG. That is, the
なお、第3の光路分割状態(C)から第1の光路分割状態(A)への移行動作は、上述した動作と逆の動作となる。また、上述したハーフミラー211およびサブミラー222の動作は、例えば、モータの駆動力をギア列を介してカムに伝達させ、カムを回転させることによって、カムと係合するハーフミラー211およびサブミラー222のピンを移動させることで行うことができる。
Note that the transition operation from the third optical path split state (C) to the first optical path split state (A) is the reverse of the above-described operation. In addition, the operations of the
一方、第3の光路分割状態(C)から第2の光路分割状態(E)への移行動作は、光軸L2と略平行に配置されたハーフミラー211が、ハーフミラー211の後端部、つまり撮像素子106に近い側から下がり始めて、ミラーストッパ203に当接する。このとき、ハーフミラー211の裏面が、撮影光学系103側を向くようになっている。
On the other hand, in the transition operation from the third optical path split state (C) to the second optical path split state (E), the
ハーフミラー211の位置は、第1の光路分割状態におけるサブミラー222の位置と略一致している。本実施例では、実施例1とは異なり、ハーフミラー211の反射面が撮像素子106側に位置しているため、ハーフミラー211による偏向後の光軸が第1の光路分割状態における焦点検出ユニット121への入射光軸に一致するようにハーフミラー211の位置が決定される。
The position of the
このように構成することによって、第1の光路分割状態および第2の光路分割状態で焦点検出領域の位置がほとんど変化しないようにすることができる。 With this configuration, the position of the focus detection region can be hardly changed between the first optical path division state and the second optical path division state.
本実施例では、第1の光路分割状態と第2の光路分割状態とを切り換えるときに、図17(B)〜(D)の状態を経由しているため、ミラーストッパ202、203を実施例1のように可動式(ハーフミラーの移動領域に対して進退する構造)にする必要がない。また、ハーフミラー211およびサブミラー222の動作がミラーストッパ202、203により妨げられることもないため、第1の光路分割状態および第2の光路分割状態間の切り換えを行う際における機構的信頼性を確保することができる。
In the present embodiment, when switching between the first optical path split state and the second optical path split state, the states shown in FIGS. 17B to 17D are passed, so the
本実施例のカメラによれば、第2の光路分割状態においてディスプレイユニット107上で物体像の電子画像表示を行う場合にも、第1の光路分割状態と同様に位相差検出方式による焦点調節状態の検出を行うことができるため、高速な焦点調節動作(フォーカシングレンズの合焦駆動)を行うことができる。また、第2の光路分割状態で連続撮影や動画撮影を行うようにすることで、高速な焦点調節動作が可能となる。しかも、上述した文献4のように焦点検出ユニットをレンズ装置およびカメラ本体のそれぞれに設ける必要もないため、カメラの小型化を図ることができるとともに、コスト高になることもない。
According to the camera of the present embodiment, even when electronic image display of an object image is performed on the
なお、実施例1および実施例2では、カラー画像を得るカメラを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく赤外線撮像機器やモノクロカメラ、撮像機能を備えた双眼鏡などにも適用できる。 In the first and second embodiments, a camera that obtains a color image is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Applicable.
105・・・フォーカシングスクリーン
106・・・撮像素子
107・・・ディスプレイユニット
109・・・ファインダレンズ
111・・・ハーフミラー
121・・・焦点検出ユニット
122・・・サブミラー
123・・・ファインダモード切り換えスイッチ
135・・・カメラシステム制御回路
211・・・ハーフミラー
222・・・サブミラー
201・・・遮光板
105 ... Focusing
Claims (8)
前記光束を用いて被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、
前記光束を前記撮像素子に導くことなく前記ファインダ光学系に導く第1の状態と、前記光束を前記ファインダ光学系に導くことなく前記撮像素子に導く第2の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、
前記撮像素子の出力を用いて生成された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ミラーユニットが前記第2の状態から前記第1の状態に切り換え駆動される前に、前記表示手段において特定の情報を表示させることを特徴とする撮像装置。 An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by a light beam from a photographing lens;
A viewfinder optical system that enables observation of a subject image using the luminous flux;
First state and the light flux of the mirror unit where the are switched driven to a second state to direct the imaging device without leading to the viewfinder optical system for guiding the finder optical system without directing the beam into the imaging device When,
Display means for displaying an image generated using the output of the image sensor;
Control means for controlling the drive of the display means,
The control device causes the display device to display specific information before the mirror unit is driven to switch from the second state to the first state.
前記光束を用いて被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、
前記光束を前記撮像素子に導くことなく前記ファインダ光学系に導く第1の状態と、前記光束を前記ファインダ光学系に導くことなく前記撮像素子に導く第2の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、
前記撮像素子の出力を用いて生成された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ミラーユニットが前記第2の状態から前記第1の状態に切り換え駆動される前に、前記表示手段の駆動を停止させることを特徴とする撮像装置。 An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by a light beam from a photographing lens;
A viewfinder optical system that enables observation of a subject image using the luminous flux;
First state and the light flux of the mirror unit where the are switched driven to a second state to direct the imaging device without leading to the viewfinder optical system for guiding the finder optical system without directing the beam into the imaging device When,
Display means for displaying an image generated using the output of the image sensor;
Control means for controlling the drive of the display means,
The control unit stops driving of the display unit before the mirror unit is driven to switch from the second state to the first state.
前記第1の状態は、前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出手段に向けて反射する状態であり、前記第2の状態は、前記光束を前記撮像素子に向けて透過させるとともに前記焦点検出手段に向けて反射する状態であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 A focus detection unit that detects a focus state of the photographing lens using the light beam;
The first state is a state in which the light beam is reflected toward the finder optical system and the focus detection means, and the second state is a state in which the light beam is transmitted toward the image sensor and the focus detection is performed. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is in a state of reflecting toward the means.
前記光束を用いて被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、
前記光束を用いて前記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記光束を前記ファインダ光学系および前記焦点検出手段に向けて反射する第1の状態と、前記光束を前記撮像素子に向けて透過させるとともに前記焦点検出手段に向けて反射する第2の状態と、前記撮影レンズから前記撮像素子への前記光束の光路から退避する第3の状態とに切り換え駆動されるミラーユニットと、
前記撮像素子の出力を用いて生成された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ミラーユニットが前記第2の状態から前記第3の状態に切り換え駆動される前に前記表示手段に特定の情報を表示させ、前記第3の状態から前記第2の状態に切り換え駆動された後に前記表示手段に前記画像を表示させることを特徴とする撮像装置。 An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by a light beam from a photographing lens;
A viewfinder optical system that enables observation of a subject image using the luminous flux;
Focus detection means for detecting a focus state of the photographing lens using the light flux;
A first state in which the light beam is reflected toward the finder optical system and the focus detection unit; a second state in which the light beam is transmitted toward the imaging element and is reflected toward the focus detection unit; A mirror unit that is driven to switch to a third state in which the light beam from the photographing lens to the image sensor is retracted from the optical path;
Display means for displaying an image generated using the output of the image sensor;
Control means for controlling the drive of the display means,
The control means causes the display means to display specific information before the mirror unit is driven to switch from the second state to the third state, and from the third state to the second state. An image pickup apparatus, wherein the image is displayed on the display means after being switched and driven.
前記第1の状態では前記第1および第2のミラー部材が前記光束の光路内に配置され、前記第2の状態では前記第1のミラー部材が前記光路内に配置されるとともに前記第2のミラー部材が前記光路から退避し、第3の状態では前記第1および第2のミラー部材が前記光路から退避することを特徴とする請求項3又は4に記載の撮像装置。 The mirror unit includes a first mirror member that reflects a part of the light beam and transmits the remainder, and a second mirror member that reflects the light beam transmitted through the first mirror member,
In the first state, the first and second mirror members are disposed in the optical path of the light beam, and in the second state, the first mirror member is disposed in the optical path and the second The imaging apparatus according to claim 3 or 4, wherein a mirror member is retracted from the optical path, and in the third state, the first and second mirror members are retracted from the optical path.
該撮像装置に装着される撮影レンズとを有することを特徴とする撮影システム。 An imaging device according to any one of claims 1 to 7,
An imaging system comprising an imaging lens attached to the imaging apparatus.
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