JP5157155B2 - デジタル一眼レフカメラ - Google Patents

Description

本発明はカメラに関する。

撮影状況に応じて光学ファインダーと電子ビューファインダー（ＥＶＦ；Electronic View Finder）とを切り換え可能にしたデジタル一眼レフカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００５−３１１７６４号公報

しかしながら、上述した従来のカメラでは、メインミラーの他にファインダー部に可動式ＥＶＦ表示部を設け、静止画撮影時には、メインミラーを撮影光路中に設定するとともに可動式ＥＶＦ表示部を跳ね上げて光学ファインダーを形成し、動画撮影時には、メインミラーを跳ね上げるとともに可動式ＥＶＦ表示部を従来のスクリーン位置に設定して電子ビューファインダー（ＥＶＦ）を形成するという構成であり、可動機構が非常に複雑になり、コストが増加するという問題がある。
また、上述したカメラでは、可動式ＥＶＦ表示部を跳ね上げるためにファインダー装置にペンタダハプリズムを用いることができず、代わりに複数のミラーを用いてファインダー光学系を構成しているので、ファインダー視野内のファインダー画面外に撮影コマ数、合焦状態、シャッタースピード、絞り値などの撮影情報を表示するための表示器を設けるのが困難であるという問題がある。

本発明は、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像素子により撮像するとともに、撮影レンズを透過した被写体光をファインダー光学系へ導き、撮影者に被写体像を視認可能にするデジタル一眼レフカメラに適用され、デュアルビュー液晶によりファインダー視野内に情報を表示する表示手段を備え、この表示手段の表示面と撮影者の視線とが斜めに交差するように表示手段を配置し、この表示手段は、撮影レンズ透過した被写体光をファインダー光学系へ導くメインミラーであり、表示手段の表示面と撮影者の視線とが斜めに交差するように前記表示手段を配置し、メインミラーを撮影光路中に設定して撮影レンズの光軸に対して斜めに保持し、メインミラーのデュアルビュー液晶板に透過部と表示部とを形成し、前記撮影レンズからの被写体光を透過部を介して撮像素子へ導くとともに、表示部に撮像素子による撮像画像を表示してファインダー視野において視認可能とする。

本発明によれば、複雑な構成を用いずに、多くの情報を複数の位置に表示したり、あるいはライブビューを実現したりすることができる。このため使い勝手のよいファインダー表示を実現することができる。

図１は一実施の形態のカメラの構成を示す。なお、本発明と直接的に関係のない機器および回路の図示と説明を省略する。コントローラー２０はＣＰＵ２０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃなどの周辺部品を備え、カメラの各種演算と各種シーケンス制御を行うとともに、ファインダー視野内の画像および情報の表示制御を行う。一実施の形態のカメラはレンズ交換式の例を示し、コントローラー２０は交換レンズに内蔵されるレンズ制御装置（不図示）から開放絞り値、焦点距離、射出瞳などのレンズ情報を入力する。

測光回路２１は、測光センサー２２により被写体輝度を複数の領域に分割して計測する。露出制御回路２３は、測光回路２１により検出された被写体輝度と予め設定された撮像感度とに基づいてシャッター速度と絞り値を演算し、シャッター２４と絞り２５を制御する。焦点検出回路２６は、後述する撮像素子１１で撮像された信号を入力し、コントラスト検出方式により撮影レンズの焦点調節状態すなわちデフォーカス量を検出する。レンズ駆動回路２８は検出結果のデフォーカス量にしたがって撮影レンズを駆動し、焦点調節を行う。操作部材２９はカメラの設定操作を行うためのスイッチ類であり、レリーズボタン（不図示）の第１ストロークでオンする半押しスイッチ、レリーズボタンの第２ストロークでオンする全押しスイッチ、各種撮影モードを切り換える撮影モードセレクター、ファインダー表示切換スイッチなどが含まれる。

撮像素子１１はＣＣＤやＣＭＯＳなどにより構成され、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像して被写体像信号を出力する。Ａ／Ｄ変換回路３０は撮像素子１１から出力される被写体像信号をＡ／Ｄ変換する。タイミング回路３１は、撮像素子１１の撮像タイミングとＡ／Ｄ変換回路３０のＡ／Ｄ変換タイミングを制御する。画像処理制御回路３２は、被写体像データに対してホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理を行うとともに、各色の被写体像データに対して補間処理を行う。記録媒体３３は被写体像データと撮影データをまとめて各種ファイル形式で記録する。なお、記録媒体３３にはコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカード、スマートメディア（登録商標）などを用いることができる。

表示制御回路３４は、カメラボディの背面に設けられた液晶モニター１３を制御して画像や各種情報を表示する。表示制御回路３５は、図２〜図５に示すファインダー内液晶表示器５を制御し、ファインダー接眼窓から視認されるファインダー画面の上下に撮影モード、撮影枚数、シャッター速度、絞り値などの各種撮影情報を表示する。詳細を後述するが、この液晶表示器５には、左右または上下の異なる視線方向から表示面を見たときにまったく別の画像を同時に表示することが可能なデュアルビュー（登録商標）液晶を用いる。表示制御回路３６は、図２〜図５に示すように、ファインダースクリーン６の上に設けられた拡散型液晶表示器３を制御し、ファインダー内に表示される被写体像上に格子線３ａやフォーカスエリアを示すターゲットマーク３ｂなどをスーパーインポーズ表示する。表示制御回路３７は、詳細を後述するが、図６〜図８に示すデュアルビュー液晶から構成されるメインミラー表示器１０を制御し、被写体光の透過、反射、撮像素子１１による撮像画像の表示などを行う。

ここで、図９および図１０により従来のファインダー内の情報表示について説明する。図９はファインダーの中央断面を示し、図１０はファインダー画像を示す。従来のファインダー内表示装置としては、スクリーン６の上に拡散型液晶表示器３を設置し、被写体像上に格子線３ａやフォーカスエリアを示すターゲットマーク３ｂをスーパーインポーズ表示するとともに、ペンタダハプリズム２の下にミラー４’と液晶表示器５’を設置し、ファインダー画像の下（被写体像外）に撮影情報５’ａを表示していた。撮影者は、図９に実線で示す視線の光路すなわちペンタダハプリズム２と接眼レンズ１を介して、スクリーン６上の被写体像に重ねてフォーカスエリアマークやターゲットマーク３ａを見ることができる上に、ファインダーを覗きながら下に視線を向けることによって一点鎖線に示す視線の光路、すなわちミラー４’、ペンタダハプリズム２および接眼レンズ１を介してファインダー画面内の下方に表示された撮影情報を見ることができていた。

この従来の液晶表示器５’に代えて本出願における一実施の形態では、図２に示すようにデュアルビュー液晶表示器５をペンタダハプリズム２の下側に設置し、図３に示すようにファインダー画面の上下に撮影情報を表示する。なお、従来のファインダーでは、図９に示すように、一点鎖線で示す撮影者の視線をミラー４’により液晶表示器５’の表示面へ垂直に入射させていたが、本出願の一実施の形態のファインダーでは、図２に示すように、実線で示す視線と一点鎖線で示す視線とをミラー４ａ、４ｂによりデュアルビュー液晶表示器５の表示面へ図２中の上下の異なる方向から斜めに入射させている。つまり、実線と一点鎖線の両方の視線と表示面とが常に斜めに交差するようにミラー４ａ、４ｂとデュアルビュー液晶表示器５を配置する。なお、デュアルビュー液晶表示器５はデュアルビュー液晶板と視差バリアから構成されるが、これらは周知であるから詳細な図示を省略する。

撮影者は、ファインダーを覗きながら下に視線を向けることによって実線で示す視線の光路、すなわちミラー４ｂ、ペンタダハプリズム２および接眼レンズ１を介してファインダー画面内の下方（被写体像の表示部分よりも下の位置）に表示された撮影情報５ａを見ることができる。また、撮影者は、ファインダーを覗きながら上に視線を向けることによって一点鎖線で示す視線の光路、すなわちミラー４ａ、ペンタダハプリズム２および接眼レンズ１を介してファインダー画面内の上方（被写体像の表示部分よりも上の位置）に表示された撮影情報５ｂを見ることができる。この一実施の形態ではさらに、従来と同様にスクリーン６の上に拡散型液晶表示器３を設置し、被写体像上に格子線３ａやフォーカスエリアを示すターゲットマーク３ｂをスーパーインポーズ表示する。

なお、図２および図３ではファインダー画面の上下に撮影情報を表示する例を示したが、ファインダー画面の下に（または上に）２段に撮影情報を表示することもできる。すなわち、従来の透過型液晶表示器５’に代えて図４に示すようにデュアルビュー液晶表示器５をペンタダハプリズム２の下側に設置し、図５に示すようにファインダー画面の下側に撮影情報を２段に表示する。なお、従来のファインダーでは、図９に示すように、一点鎖線で示す撮影者の視線をミラー４’により透過型液晶表示器５’の表示面へ垂直に入射させていたが、一実施の形態の変形例のファインダーでは、図４に示すように、実線で示す視線と一点鎖線で示す視線とをミラー４によりデュアルビュー液晶表示器５の表示面へ上下の異なる方向から斜めに入射させている。つまり、視線と表示面とが常に斜めに交差するようにミラー４とデュアルビュー液晶表示器５を配置する。なお、デュアルビュー液晶表示器５はデュアルビュー液晶板と視差バリアから構成されるが、これらは周知であるから詳細な図示を省略する。

撮影者は、ファインダーを覗きながら下に視線を向けることによって実線で示す視線の光路、すなわちペンタダハプリズム２および接眼レンズ１を介してファインダー画面内の下方に表示された撮影情報５ａを見ることができる。また、撮影者は、ファインダーを覗きながらさらに下に視線を向けることによって一点鎖線で示す視線の光路、すなわちミラー４、ペンタダハプリズム２および接眼レンズ１を介してファインダー画面内のさらに下方に表示された撮影情報５ｂを見ることができる。

次に、図６〜図８によりデュアルビュー液晶を用いたメインミラー表示器１０について説明する。この一実施の形態のメインミラー表示器１０は、従来の一眼レフカメラのメインミラー（クイックリターンミラー）に代わるものでデュアルビュー液晶により構成されており、被写体光の透過、反射、撮像素子１１による撮像画像の表示などを行う。

図６は一実施の形態のカメラの撮影光学系とファインダー光学系の横断面図であり、メインミラー表示器１０が撮影レンズ１２の撮影光路中に設定されたミラーダウン状態を示す。撮影レンズ１２の撮影光路中に設定されたメインミラー表示器１０は、撮影レンズ１２の光軸に対して４５度の斜めに傾けて保持されている。メインミラー表示器１０は、デュアルビュー液晶板１０ｂの前面に視差バリア１０ａを備えており、これにより異なる方向から見た場合に液晶板１０ｂの見える範囲が異なる。この一実施の形態では、撮影レンズ１２側から見た場合とペンタダハプリズム２側から見た場合とで液晶板１０ｂの見える範囲が異なる。

表示制御回路３７は液晶板１０ｂを制御し、液晶板１０ｂに透明部１０ｃと表示部１０ｄを交互に等間隔に形成する。これにより、撮影レンズ１２から到来した被写体光は透明部１０ｃを透過して撮像素子１１へ導かれ、撮像素子１１上に被写体像が結像される。撮像素子１１は被写体像を撮像し、表示制御回路３７は液晶板１０ｂの表示部１０ｄに被写体像を表示する。撮影者は、液晶板１０ｂの表示部１０ｄに表示された被写体像を、接眼レンズ１およびペンタダハプリズム２を通してファインダー画像として見ることができる。つまり、デュアルビュー液晶により構成されるメインミラー表示器１０を、ミラーダウンしたままでも、撮像素子１１に撮像されている画像を表示部１０ｄを介してファインダー視野内で見ることができる電子ビューファインダー（ＥＶＦ）として機能させることができる上に、さらに、表示制御回路３４により撮像素子１１による撮像画像を背面モニター１３に表示させ、ミラーダウンしたまま背面モニター１３で被写体像を見るライブビューとして機能させることができる。

図６に示す状態ではメインミラー表示器１０がミラーダウン状態にあるので、メインミラー表示器１０の透過部１０ｃを透過した被写体光を撮像素子１１で受光し、焦点検出回路２６により撮影レンズ１２の焦点調節状態すなわちデフォーカス量を検出することができる。

次に、図６と同様にメインミラー表示器１０をミラーダウンした状態で、図７に示すように表示制御回路３７により液晶板１０ｂの全範囲が鏡面になるように制御すると、撮影レンズ１２から到来した被写体光はメインミラー表示器１０で反射し、ペンタダハプリズム２および接眼レンズ１０を透過して撮影者の目へ導かれる。つまり、デュアルビュー液晶により構成されるメインミラー表示器１０を光学ファインダーとして機能させることができる。

図７に示す状態では、撮影レンズ１２から到来する被写体光をメインミラー表示器１０で反射させてファインダー光学系へ導いているので、ペンタダハプリズム２の近傍に配置される測光センサー２２へも被写体光が導かれ、測光回路２１により被写体輝度を検出することができる。

図６および図７に示す撮影方法は、一眼レフカメラの１駒撮影、あるいは複数駒を連続して撮影する連写に好適である。１駒撮影モードまたは連写撮影モードが設定されると、メインミラー表示器１０を上述した図６に示す動作状態にし、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）とモニター１３によるライブビューを同時に可能にする。これにより、撮影者はＥＶＦまたはライブビューの好みの方法により被写体の構図を設定することができる。次に、レリーズボタンの半押しにより半押しスイッチ（図１の操作部材２９に含まれる）がオンすると、メインミラー表示器１０を図６に示す動作状態にしたまま、まず、測距センサー２７と焦点検出回路２６により撮影レンズ１２の焦点検出を行うとともに、検出結果のデフォーカス量に基づいて撮影レンズ１２の焦点調節を行う。次に、メインミラー表示器１０を上述した図７に示す動作状態にし、測光センサー２２と測光回路２１により測光を行い、検出結果の被写体輝度に基づいて露出値を演算する。この図６の状態と図７の状態との切り換え（焦点検出と測光との切り換え）は、レリーズボタンが全押しされる前でかつ半押しスイッチがオンされている間は連続的に繰り返されるようにしておいてもよい。

そして、レリーズボタンの全押しにより全押しスイッチ（図１の操作部材２９に含まれる）がオンすると、メインミラー表示器１０を撮影光路から退避させ（ミラーアップ）、露出値にしたがってシャッター２４と絞り２５を制御し、撮影レンズ１２により結像された被写体像を撮像素子１１で撮像する。撮像が終了すると、メインミラー表示器１０をミラーダウンさせて図６に示す動作状態に戻す。連写撮影モードでは、レリーズ全押しスイッチがオンしている間、上述した１駒撮影モードの動作を繰り返す。

このように、デュアルビュー液晶のメインミラー表示器１０による１駒撮影および連写撮影では、撮影時に一度ミラーアップするだけでＥＶＦやライブビューのためにいちいちミラーアップする必要がなく、ファインダー視野からの被写体像の無用な欠落が防止される。そのため、従来の一眼レフカメラの１駒撮影および連写撮影と同様な撮影操作および動作で撮影を行うことができる。

一方、図８に示すように、メインミラー表示器１０を撮影光路から退避させ（ミラーアップ）、かつ撮影レンズ１２の光軸に対して斜め４５度に傾斜させた状態で保持するとともに、表示制御回路３７により液晶板１０ｂを制御し、デュアルビュー液晶板１０ｂに表示部１０ｄを等間隔に形成する。ここで、メインミラー表示器１０を斜めに傾斜させた状態で保持するのは、撮影者の視線が接眼レンズ１、ペンタダハプリズム２および視差バリア１０ａを介してデュアルビュー液晶板１０ｂの表示部１０ｄへ入射させるためであり、これにより撮影者が表示部１０ｄに表示された被写体像を見ることができる。

この状態で撮影レンズ１２により結像された被写体像を撮像素子１１で撮像し、表示制御回路３７によりメインミラー液晶板１０ｂの表示部１０ｄに被写体像を表示するとともに、表示制御回路３４により背面モニター１３に被写体像を表示する。撮影者は、液晶板１０ｂの表示部１０ｄに表示された被写体像を、接眼レンズ１およびペンタダハプリズム２を通してファインダー画像として見ることができる。つまり、デュアルビュー液晶により構成されるメインミラー表示器１０を、ミラーアップしたままであってもファインダーを電子ビューファインダー（ＥＶＦ）として機能させることができるとともに、背面モニター１３で被写体像を見るライブビューとして機能させることができる。

デュアルビュー液晶により構成されるメインミラー表示器１０をミラーアップして斜めに保持し、撮影レンズ１２により結像される被写体像を撮像素子１１で撮像してメインミラー表示器１０の表示部１０ｄに表示するという、図８に示す撮影方法は、一眼レフカメラによる動画撮影に好適であり、電子ビューファインダーを覗いて移動被写体を確実に捕捉しながら動画撮影を行うことができる。もちろん、背面モニター１３によるライブビューで移動被写体を捕捉しながら動画撮影を行うこともできる。なお、図８に示す撮影方法で動画撮影を行う場合には、撮像素子１１による撮像画像に基づいて被写体輝度を検出し、露出値を算出して絞り２５を制御するとともに、撮像素子１１による撮像画像のコントラストを検出し、コントラストに基づいて撮影レンズ１２の焦点調節状態、この場合は焦点評価値を算出し、撮影レンズ１２の焦点調節を行う。

以上説明したように、一実施の形態によれば、デュアルビュー液晶によりファインダー視野内に情報を表示する表示器５，１０を備え、表示器の表示面と撮影者の視線とが斜めに交差するように表示器５，１０を配置するようにしたので、複雑な構成を用いずに多くの情報を複数の位置に表示することができ、使い勝手もよくすることができる。

また、一実施の形態によれば、表示器５のデュアルビュー液晶板に、被写体像外に撮影情報を表示する第１表示部５ａと、被写体像外の第１表示部と異なる位置に撮影情報を表示する第２表示部５ｂとを形成し、撮影者の視線を第１表示部５ａと第２表示部５ｂへそれぞれ導く光学系４，４ａ，４ｂを備えるようにしたので、被写体像外の上下二カ所に異なる情報を表示し、撮影者の視線の向きを変えることによってこれらの情報を選択的に視認させることができる。

一実施の形態によれば、メインミラー表示器１０を撮影光路中に設定して撮影レンズ１２の光軸に対して斜めに保持し、メインミラー表示器１０のデュアルビュー液晶板１０ｂに透過部１０ｃと表示部１０ｃとを等間隔に交互に形成し、撮影レンズ１２からの被写体光を透過部１０ｃを介して撮像素子１１へ導くとともに、表示部１０ｄに撮像素子１１による撮像画像を表示してファインダー視野において視認可能としたので、複雑な構成を用いずに、メインミラーをミラーダウンしたままでＥＶＦと背面モニター１３によるライブビューとを容易に実現することができる。

一実施の形態によれば、メインミラー表示器１０を撮影光路中に設定して撮影レンズ１２の光軸に対して斜めに保持し、メインミラー表示器１０のデュアルビュー液晶板１０ｂを鏡面とし、撮影レンズ１２からの被写体光を鏡面で反射させてファインダー光学系へ導くようにしたので、光学ファインダー機能を容易に実現することができる。

一実施の形態によれば、メインミラー表示器１０を撮影光路から退避させて撮影レンズ１２の光軸に対して斜めに保持し、メインミラー表示器１０のデュアルビュー液晶板１０ｂに表示部１０ｄを等間隔に形成し、表示部１０ｄに撮像素子１１による撮像画像を表示してファインダー視野において視認可能としたので、複雑な構成を用いずに、メインミラーをミラーアップしたままでＥＶＦとライブビューを容易に実現することができ、一眼レフデジタルカメラで使い勝手よく動画撮影を行うことができる。

なお、メインミラー表示器１０のデュアルビュー液晶板１０ｂに形成する透過部１０ｃと表示部１０ｄの形態は上述した一実施の形態に限定されない。また、上述した一実施の形態ではファインダー視野内の被写体像外に情報を表示する表示器５と、メインミラーのアップ、ダウン状態に関わらずファインダー視野内の被写体像を視認可能にするメインミラー表示器１０とを同時に一眼レフカメラに搭載した例を示したが、これらの表示器５および１０のいずれか一方を単独に搭載してもよい。

一実施の形態のカメラの構成を示す図 一実施の形態のカメラのファインダー部の断面図 図２に示すカメラのファインダー画像を示す図 一実施の形態のカメラのファインダー部の断面図 図４に示すカメラのファインダー画像を示す図 デュアルビュー液晶で構成したメインミラーを備えたカメラの断面図 デュアルビュー液晶で構成したメインミラーを備えたカメラの断面図 デュアルビュー液晶で構成したメインミラーを備えたカメラの断面図 従来のカメラのカメラのファインダー部の断面図 従来のカメラのファインダー画像を示す図

符号の説明

１ 接眼レンズ
２ ペンタダハプリズム
５ デュアルビュー液晶表示器
６ スクリーン
１０ メインミラー表示器
１０ｂ デュアルビュー液晶板
１０ｃ 透過部
１０ｄ 表示部
１１ 撮像素子
１２ 撮影レンズ
１３ 背面モニター

Claims (5)

1. 撮影レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮影レンズを透過した被写体光をファインダー光学系へ導き、撮影者に被写体像を視認可能にするファインダーとを備えたデジタル一眼レフカメラにおいて、
   デュアルビュー液晶により前記ファインダーの視野内に情報を表示する表示手段を備え、
   前記表示手段は、前記撮影レンズを透過した被写体光を前記ファインダー光学系へ導くメインミラーであり、当該表示手段の表示面と撮影者の視線とが斜めに交差するように前記表示手段を配置し、
   前記メインミラーを撮影光路中に設定して前記撮影レンズの光軸に対して斜めに保持し、前記メインミラーのデュアルビュー液晶板に透過部と表示部とを形成し、前記撮影レンズからの被写体光を前記透過部を介して前記撮像素子へ導くとともに、前記表示部に前記撮像素子による撮像画像を表示してファインダー視野において視認可能とすることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
2. 請求項１に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
   前記メインミラーのデュアルビュー液晶板に前記透過部と前記表示部とを等間隔に交互に形成することを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
3. 請求項１または２に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
   前記メインミラーを撮影光路中に設定して前記撮影レンズの光軸に対して斜めに保持し、前記メインミラーのデュアルビュー液晶板を鏡面とし、前記撮影レンズからの被写体光を前記鏡面で反射させて前記ファインダー光学系へ導くことを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
   前記メインミラーを撮影光路から退避させて前記撮影レンズの光軸に対して斜めに保持し、前記メインミラーのデュアルビュー液晶板の表示部に前記撮像素子による撮像画像を表示してファインダー視野において視認可能とすることを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のデジタル一眼レフカメラにおいて、
   カメラの背面に配置され画像と情報を表示するモニターを備え、
   前記撮像素子による撮像画像を前記メインミラーの前記表示部と前記モニターに表示することを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
   

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