JP5366445B2 - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、更に詳しくは、メカニカルシャッタを有する撮像装置及びその制御方法に関する。

従来、シャッタチャージ状態にて、シャッタの先幕及び後幕のそれぞれに対応した電磁石に通電することによりその状態を保持し、順次、電磁石の通電を解除することで露光を行うダイレクト保持タイプのフォーカルプレーンシャッタが知られている。（例えば、特許文献１参照。）

また、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を備えるカメラにおいて、先幕がシャッタ開口を開いた状態で後幕を保持することで、ＬＣＤ等のモニタで被写体を観察することが特許文献２に開示されている。

この機能を以下ライブビューと呼び、ライブビュー時に表示される画像をライブビュー画像と呼ぶ。

実公平６‐２６８９５号公報 特開２００１‐２１５５５５号公報

しかしながら、特許文献２で開示されたようなＥＶＦを有する撮像装置において、特許文献１に開示されているようなフォーカルプレーンシャッタを用いると、以下のような問題が生じる。即ち、ライブビュー表示中は後幕保持電磁石に通電し続けなければならず、電力を無駄に消費してしまう。更に、電磁石は自己誘導起電力を発生するため、コイル電圧をカットした直後にアマチャとヨークが離反するわけではなく、図９に示すように離反までにタイムラグを持ち、このタイムラグは、図９のＴＨ、ＴＬで示すように、低温では長く、高温では短くなる。そのため、ライブビュー中に後幕保持電磁石の温度は高温になり、ライブビュー後の露光時には電磁石の離反タイミングが短くなり露出精度が悪化する。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、メカニカルシャッタを用いて撮影を行う撮像装置において、ライブビュー撮影などの長時間開口後においても、記録撮影時の露出精度を安定させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体を撮影するための撮像素子と、前記撮像素子へ入射する被写体光束を遮るように走行する幕を有するシャッタと、前記幕の走行時に当該幕の通過を検出するための検出手段と、前記幕を電磁力により走行前の初期位置に保持する幕保持機構と、前記被写体の明るさに応じて、前記撮像素子の記録用撮影時の露光時間を決定する決定手段と、前記幕保持機構への通電を切ってから前記検出手段で前記幕の通過を検出するまでの時間を計時する計時手段と、前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時に前記撮像素子の所定領域の露光を開始してから当該所定領域へ入射する被写体光束を前記幕により遮るまでの時間が前記決定手段により決定された記録用撮影時の露光時間となるように、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記撮像素子で連続的に撮影を行い得られた複数の画像を表示手段に逐次表示するために前記幕を前記初期位置に保持した状態において記録用撮影が指示された場合、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切って前記幕を走行させてから再び前記幕保持機構への通電を行って前記幕を前記初期位置に保持させ、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切ったときに前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の撮像装置の制御方法は、被写体を撮影するための撮像素子と、前記撮像素子へ入射する被写体光束を遮るように走行する幕を有するシャッタと、前記幕の走行時に当該幕の通過を検出するための検出手段と、前記幕を電磁力により走行前の初期位置に保持する幕保持機構と、を有する撮像装置の制御方法であって、決定手段が、前記被写体の明るさに応じて、前記撮像素子の記録用撮影時の露光時間を決定する決定工程と、計時手段が、前記幕保持機構への通電を切ってから前記検出手段で前記幕の通過を検出するまでの時間を計時する計時工程と、制御手段が、前記計時工程により計時された時間に基づいて、記録用撮影時に前記撮像素子の所定領域の露光を開始してから当該所定領域へ入射する被写体光束を前記幕により遮るまでの時間が前記決定工程により決定された記録用撮影時の露光時間となるように、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御する制御工程と、を有し、前記制御工程は、前記撮像素子で連続的に撮影を行い得られた複数の画像を表示手段に逐次表示するために前記幕を前記初期位置に保持した状態において記録用撮影が指示された場合、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切って前記幕を走行させてから再び前記幕保持機構への通電を行って前記幕を前記初期位置に保持させ、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切ったときに前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、メカニカルシャッタを用いて撮影を行う撮像装置において、ライブビュー撮影などの長時間開口後においても、記録撮影時の露出精度を安定させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。

●撮像システムの構成
図１は、本発明の実施の形態における撮像システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態の撮像システムは、主にカメラ本体１００と、交換レンズタイプのレンズユニット３００により構成されている。

カメラ本体１００には、図１に示すように、カメラ本体１００に着脱自在であって、焦点距離可変機構および焦点合わせ機構（不図示）を有する交換レンズタイプのレンズユニット３００が取り付けられている。

レンズユニット３００において、３１０は光学レンズ、３１２は絞りである。３０６はレンズユニット３００をカメラ本体１００と機械的に結合するレンズマウントであり、レンズマウント３０６と、後述するカメラ本体１００のカメラマウント１０６とは、例えばフランジ形状等の互いに結合可能な形状をしている。このレンズマウント３０６とカメラマウント１０６が結合することにより、カメラ本体１００にレンズユニット３００が装着される。

また、レンズユニット３００のレンズ信号接点３２２がカメラ本体１００のカメラ信号接点１２２と接触することで、レンズユニット３００とカメラ本体１００は電気的に接続される。レンズ信号接点３２２は、カメラ本体１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給されるあるいは供給する機能も備えている。また、レンズ信号接点３２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを伝達する構成としても良い。

３４０は、後述するシステム制御回路５０の信号により絞り３１２を制御する絞り制御部である。３４２は焦点調節動作のために光学レンズ３１０の焦点距離可変機構の制御をするフォーカス制御部である。

３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリを備えている。更に、レンズユニット３００固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離などの機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリも備えている。

絞り制御部３４０、フォーカス制御部３４２、レンズシステム制御回路３５０は、Ｉ／Ｆ３２０及びレンズ信号接点３２２を介して、カメラ本体１００と相互に通信を行うことができる。カメラ本体１００では、レンズ着脱検知回路１２４によりレンズユニット３００の着脱が検知される。

次に、カメラ本体１００の構成について説明する。

１０６はカメラ本体１００とレンズユニット３００を機械的に結合するレンズマウント、１２４はレンズ着脱検知回路であり、レンズ着脱検知回路１２４によりレンズユニット３００の着脱が検知され、検知信号が後述するシステム制御回路５０に入力される。１３０、１３２はミラーで、光学レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導く。なお、ミラー１３０は回転可能に配設されたクイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わないが、ここではクイックリターンミラーであるものとして説明する。クイックリターンミラー１３０は、ミラーダウン状態（図１の状態）で光学レンズ３１０を通過した光（以下、「入射光」と呼ぶ。）を上方へ反射する。そして、入射光はミラー１３２を介して被写体像を確認するための光学ファインダ１０４へと導かれる。なお、ミラー１３２の代わりに、ペンタプリズムにより構成しても良い。

また、ミラーアップ状態（不図示）では、入射光はクイックリターンミラー１３０に反射されることなく、シャッタ制御部４０によって制御されるメカニカルシャッタ１２を介して撮像素子１４の方へと導かれる。このように、クイックリターンミラー１３０は入射光の経路を切り替える働きをする。なお、ミラー１３０を固定式のハーフミラーで構成した場合、入射光は分光されて、ミラー１３２と撮像素子１４の方へそれぞれ導かれる。

撮像素子１４は、その撮像面に結像された光学像を電気信号に変換して出力する。１６は、撮像素子１４から出力されるアナログ信号をデジタル信号（以下、「画像データ」と呼ぶ。）に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。

撮像素子１４から出力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換器１６により画像データに変換された後に、画像処理回路２０またはメモリ制御回路２２に入力される。画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データまたはメモリ制御回路２２からの画像データに対して、例えば、画素補間処理や色変換処理等の所定の画像処理を施す。

メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を制御する。また、メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６から直接入力された画像データをメモリ３０または画像表示メモリ２４に書き込む処理を行うとともに、メモリ３０または画像表示メモリ２４から画像データを読み出す処理を行う。

２４は画像表示メモリ、２８はＴＦＴ方式のＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４には画像表示部２８に表示するための画像データが書き込まれる。そしてこの表示用の画像データを画像表示メモリ２４から読み出し、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示する。画像表示部２８を用いて、撮像した画像データを逐次表示することで、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能を実現することができる。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合にはカメラ本体１００の電力消費を大幅に低減することができる。

メモリ３０は撮像した画像データを格納するためのメモリであり、所定枚数の画像データを格納可能な十分な記憶容量を有し、また、システム制御回路５０の作業領域としても使用される。

３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等、公知の圧縮方法を用いて画像データを圧縮伸長する圧縮伸長回路である。圧縮伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。

５０はカメラ本体１００全体を制御するシステム制御回路であり、周知のＣＰＵなどを内蔵する。システム制御回路５０は、メモリ５２に格納されているプログラム、定数および変数データなどに従いカメラ本体１００全体を制御する。

このシステム制御回路５０による制御の１つに、スルー・ザ・レンズ（ＴＴＬ）のオートフォーカス（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理、フラッシュプリ発光（ＥＦ）処理の各処理に用いられる制御信号を生成するものがある。この制御により生成された各制御信号はシャッタ制御部４０、焦点調節部４２、測光制御部４６、フラッシュ４８に供給される。

焦点調節部４２は、システム制御回路５０からの制御信号に基づき、被写体像を合焦させるための信号を発生する。そして、この信号がシステム制御回路５０、Ｉ／Ｆ１２０、各信号接点１２２、３２２、Ｉ／Ｆ３２０を介してフォーカス制御部３４２に送られ、合焦状態になるように光学レンズ３１０の焦点合わせ機構を駆動する。

測光制御部４６は、入射光の強さを測定する。システム制御回路５０は測光制御部４６により測定された測光値を基に露光時間と絞り値を決定し、各制御信号をシャッタ制御部４０と絞り制御部３４０に送信する。このシステム制御回路５０からの制御信号に基づいて、シャッタ制御部４０がメカニカルシャッタ１２による露光時間Ｔ１を調整し、絞り制御部３４０が絞り３１２を制御することにより、露光量が制御される。

フラッシュ４８は、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能を有し、システム制御回路５０からの制御信号に基づいて対応する光量のフラッシュ光を発光する。

また、システム制御回路５０は、設定された撮影モードや動作状態などの情報や、メッセージを通知部５４を介して通知するための制御を行う。この通知部５４は、文字、画像、音声などを用いて動作状態やメッセージなどを通知できるように、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発音素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）などのうち、１つ以上の組み合わせにより構成されている。また、通知部５４の一部は光学ファインダ１０４内に組み込まれている。

通知部５４のうち、ＬＣＤに表示される内容としては、以下のものがある。まず、単写／連写撮影表示、セルフタイマ表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。

また、通知部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。

さらに、通知部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等により表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示等である。

また、通知部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはＡＦ補助光と共用してもよい。

さらに、システム制御回路５０は、通信部１１０を介して外部装置との間で画像データを送受するための制御を行う。この通信部１１０は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＳＣＳＩ、ＬＡＮ、モデム、無線通信などによる通信機能を有し、通信部１１０には外部装置を接続するためのコネクタ（無線通信の場合にはアンテナ）１１２が備えられている。

システム制御回路５０に対する動作指示の入力には、モードダイアル６０、シャッタスイッチ６２、操作部７０、電源スイッチ７６が用いられる。

６０はモードダイアルで、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッタ速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先（デプス）撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。他に、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替え設定することもできる。

シャッタスイッチ６２はスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とからなる多段スイッチである。シャッタスイッチ６２を所定量押し下げると（例えば半押し）スイッチＳＷ１がオン動作し、さらにシャッタスイッチ６２を押し下げると（例えば全押し）スイッチＳＷ２がオン動作する。スイッチＳＷ１のオン動作により、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理などの開始を指示する信号が出力される。また、スイッチＳＷ２のオン動作により撮像素子１４から読み出した信号を画像データとして記録媒体２００、２１０に書き込むまでの、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の撮影動作の開始を指示する信号が出力される。まず、露光処理では、クイックリターンミラー１３０をアップし、メカニカルシャッタ１２を駆動し、撮像素子１４において光電変換された信号を読み出し、読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介して画像データをメモリ３０に書き込む。そして、現像処理では画像処理回路２０やメモリ制御回路２２において演算を用いた現像処理を行い、処理した画像データを再びメモリ３０に書き込む。更に、記録処理では、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長回路３２で圧縮を行い、圧縮後の画像データを記録媒体２００あるいは２１０に書き込む。

操作部７０は、各種ボタンやダイアルなどから構成されている。一例として、メニューボタン、セットボタン、再生ボタン、消去ボタン、ジャンプボタン、露出補正ボタン、単写／連写モード切替ボタン、測光モード切替ボタンを含む。更に、ＡＦモード切替ボタン、ＷＢモード切替ボタン、ＩＳＯ感度設定ボタン、メイン電子ダイアル、サブ電子ダイアル、ライブビューモードボタンなども設けられている。ここで、例えばメニューボタンが押下されると、通知部５４に設定画面が表示され、この設定画面上で上記ボタン等を用いて設定する項目を選択することができる。

モードダイアル６０や操作部７０などで設定された変数、モードなどは、ＥＥＰＲＯＭなどからなる不揮発性メモリ５６に格納される。

また、操作部７０に含まれる標準設定状態設定部を操作することで、使用者が所望の設定状態（撮影モード、露出補正値、単写／連写モード、測光モード、ＡＦモード、ＷＢモード、ＩＳＯ感度等の設定状態）を標準設定状態として設定することができる。このカメラの標準設定状態データは、不揮発性メモリ５６に格納される。

７２は電源スイッチであり、カメラ本体１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することができる。また、カメラ本体１００に接続されたレンズユニット３００、外部フラッシュ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。

システム制御回路５０には、電源制御部８０から電力が供給される。電源制御部８０はシステム制御回路５０からの指示に基づき電源８６からの電力を各部へ供給する。電源制御部８０と電源８６とは、接点８２、８４を介して接続されている。電源８６としては、例えば、アルカリ電池等の一次電池、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池、ＡＣアダプタなどを使用することができる。

４００は後幕の開口部における任意の位置での通過を検出するための検出手段である、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタ（ＰＩ）であり、遮蔽状態でＨ信号、露光状態でＬ信号を出力する。勿論、遮蔽状態でＬ信号、露光状態でＨ信号を出力するようにしても構わない。検出手段はフォトインタラプタ（ＰＩ）に限らず、フォトリフレクター（ＰＩ）等でも良い。

メモリ３０に書き込まれた画像データ（圧縮後の画像データ）は、各インターフェース（Ｉ／Ｆ）９０、９４およびコネクタ９２、９６を介して接続される記録媒体２００、２１０に書き込まれる。

記録媒体２００、２１０は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体である。この記録媒体２００及び２１０は、それぞれ、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２及び２１２、カメラ本体１００とのインタフェース２０４及び２１４、カメラ本体１００と接続を行うコネクタ２０６及び２１６を備えている。

なお、本実施の形態では、２つの記録媒体２００、２１０を装着可能に構成しているが、これに限定されることはなく、１つまたは３つ以上の記録媒体を装着可能に構成しても良い。

なお、本実施の形態における撮像装置として、レンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラであるものとして説明したが、レンズや鏡筒が本体と一体化されたカメラであってもよい。

●メカニカルシャッタの構成
次に、メカニカルシャッタ１２の構成について図２〜図５を参照しながら説明する。図２〜図５は、いずれもメカニカルシャッタ１２がカメラ本体１００に組み込まれた状態において、被写体側から見た略左半分を示した平面図である。図２はオーバーチャージ状態、すなわち、後述するチャージレバーによって先幕と後幕がチャージされた状態を示している。また、図３は後述するヨークとコイルによって先幕と後幕が電力にて初期位置に保持されている走行前待機状態、図４は先幕走行完了状態、図５は後幕走行完了状態を示している。

図２〜図５において、１はシャッタ地板であり、先幕羽根群２ａおよび後幕羽根群６ａ（図５）の駆動機構を構成する各部品が取り付けられている。１ａは被写体光束が通過するアパーチャであり、シャッタ地板１に形成されている。

シャッタ地板１の表面に設けられた先幕軸１ｂには、先幕駆動レバー２が回動可能に支持されている。先幕軸１ｂの外周にはねじりコイルバネ（不図示）が配置されており、このねじりコイルバネは先幕駆動レバー２を図２中の時計回り方向（先幕羽根群２ａを走行させる方向）に付勢している。

先幕駆動レバー２の先端部には先幕駆動ピン（不図示）が形成されており、先幕駆動ピンはシャッタ地板１に形成された先幕溝部１ｃを貫通して不図示の先幕駆動アームと係合している。先幕駆動アームは、リンク機構を介して先幕羽根群２ａと連結している。先幕羽根群２ａは複数のシャッタ羽根で構成されている。

先幕駆動レバー２の回動によって先幕駆動ピンが先幕溝部１ｃに沿って移動すると、先幕駆動アームが回動して先幕羽根群２ａを展開させたり、重畳させたりする。なお、先幕駆動レバー２は、先幕溝部１ｃによって回動範囲が制限されている。

また、先幕駆動レバー２には先幕アマチャ支持部２ｂが設けられている。先幕アマチャ支持部２ｂに形成された不図示の貫通孔部には、貫通孔部の内径よりも大きなフランジ部を有し、先幕アマチャ３に対して一体的に取り付けられた先幕アマチャ軸３ａが係合している。先幕アマチャ軸３ａは、先幕アマチャ３の吸着面に対して略直交方向に延びている。

先幕アマチャ３と先幕アマチャ支持部２ｂの間であって、先幕アマチャ軸３ａの外周には、圧縮バネ（不図示）が配置されており、先幕アマチャ３およびアマチャ支持部２ｂを互いに離す方向（図２の上下方向）に付勢している。

３ｂは弾性変形可能な先幕衝撃吸収ゴムであり、先幕アマチャ支持部２ｂと先幕アマチャ軸３ａとの間であって、先幕アマチャ軸３ａの長手方向と略直交する面内に配置されている。先幕衝撃吸収ゴム３ｂは、オーバーチャージ状態から走行開始状態に移行する際に先幕アマチャ支持部２ｂが先幕アマチャ軸３ａに直接突き当たるのを阻止し、弾性変形する。これにより先幕アマチャ支持部２ｂから先幕アマチャ軸３ａに加わる衝撃を吸収する。

４は先幕ヨーク、５は先幕ヨーク４の外周に設けられた先幕コイルである。先幕コイル５に電圧を印加すると、先幕ヨーク４に磁力を発生させることができ、この磁力によって先幕アマチャ３を吸着することができる。

先幕アマチャ３、先幕ヨーク４及び先幕コイル５で先幕保持機構を構成する。

シャッタ地板１の表面に設けられた後幕軸１ｄには、後幕駆動レバー６が回動可能に支持されている。後幕軸１ｄの外周にはねじりコイルバネ（不図示）が配置されており、このねじりコイルバネは後幕駆動レバー６を図２中の時計回り方向（後幕羽根群を走行させる方向）に付勢している。

後幕駆動レバー６の先端部には後幕駆動ピン（不図示）が形成されており、後幕駆動ピンはシャッタ地板１に形成された後幕溝部１ｅを貫通して不図示の後幕駆動アームと係合している。後幕駆動アームは、リンク機構を介して後幕羽根群６ａ（図２〜４では重畳状態にある）と連結している。後幕羽根群６ａは複数のシャッタ羽根で構成されている。

後幕駆動レバー６の回動によって後幕駆動ピンが後幕溝部１ｅに沿って移動すると、後幕駆動アームが回動して後幕羽根群６ａを展開させたり、重畳させたりする。上述した先幕羽根群２ａの動作と、この後幕羽根群６ａの動作とによって、アパーチャ１ａを開き状態（被写体光束を通過させる状態）にしたり、閉じ状態（被写体光束を概ね遮断する状態）にしたりすることができる。なお、後幕駆動レバー６は、後幕溝部１ｅによって回動範囲が制限されている。

また、後幕駆動レバー６には後幕アマチャ支持部６ｂが設けられている。後幕アマチャ支持部６ｂに形成された不図示の貫通孔部には、貫通孔部の内径よりも大きなフランジ部を有し、後幕アマチャ７に対して一体的に取り付けられた後幕アマチャ軸７ａが係合している。後幕アマチャ軸７ａは、後幕アマチャ７の吸着面に対して略直交方向に延びている。

また、後幕駆動レバー６には遮光部６ｗが設けられており、図２の状態ではＰＩ４００を遮蔽しているため、ＰＩ４００はＨ信号を出力している。

後幕アマチャ７と後幕アマチャ支持部６ｂの間であって、後幕アマチャ軸７ａの外周には、圧縮バネ（不図示）が配置されており、後幕アマチャ７および後幕アマチャ支持部６ｂを互いに離す方向（図２の上下方向）に付勢している。

７ｂは弾性変形可能な後幕衝撃吸収ゴムであり、後幕アマチャ支持部６ｂと後幕アマチャ軸７ａとの間であって、後幕アマチャ軸７ａの長手方向と略直交する面内に配置されている。後幕衝撃吸収ゴム７ｂは、オーバーチャージ状態から走行開始状態に移行する際に後幕アマチャ支持部６ｂが後幕アマチャ軸７ａに直接突き当たるのを阻止し、弾性変形することによって後幕アマチャ支持部６ｂから後幕アマチャ軸７ａに加わる衝撃を吸収する。

８は後幕ヨーク（電磁部材）、９は後幕ヨーク８の外周に設けられた後幕コイル（電磁部材）である。後幕コイル９に電圧を印加すると、後幕ヨーク８に磁力を発生させることができ、この磁力によって後幕アマチャ７を吸着することができる。

後幕アマチャ７、後幕ヨーク８及び後幕コイル９で後幕保持機構を構成する。

１０はチャージレバーであり、シャッタ地板１に設けられたチャージレバー軸１ｆによって回動可能に支持されている。チャージレバー１０は、チャージピン１０ａを介して不図示の駆動レバー部材に連結されており、この駆動レバー部材は駆動源からの駆動力を受けて回動する。

チャージレバー１０、チャージピン１０ａ及び駆動レバー部材によりチャージ機構を構成する。

チャージレバー１０に形成されたカム部１０ｂは、チャージレバー１０の回動に応じて、先幕駆動レバー２に設けられた先幕チャージコロ２ｃに当接して、先幕駆動レバー２を回動させる。具体的には、チャージレバー１０のカム部１０ｂは、図４に示すように先幕羽根群２ａの走行を完了させた状態にある（先幕羽根群２ａを重畳状態とさせたときの）先幕駆動レバー２を、反時計回り方向に回動させる。これによって、図３に示す走行前待機状態を経て、図２に示すオーバーチャージ状態にする。

チャージレバー１０に形成されたカム部１０ｃは、チャージレバー１０の回動に応じて、後幕駆動レバー６に設けられた後幕チャージコロ６ｃに当接して、後幕駆動レバー６を回動させる。具体的には、チャージレバー１０のカム部１０ｃは、図５に示すように後幕羽根群６ａの走行を完了させた状態にある（後幕羽根群６ａを展開状態とさせたときの）後幕駆動レバー６を、反時計回り方向に回動させる。これによって、図３に示す走行前待機状態を経て、図２に示すオーバーチャージ状態にする。

次に、ライブビューモードで撮影を行う際の動作について、図２〜図８を用いて説明する。

図２に示すオーバーチャージ状態において操作部７０の一つであるライブビューモードボタンが押されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、先ず、ステップＳ２においてクイックリターンミラー１３０のアップ動作を行う。そして、先幕コイル５、後幕コイル９への通電を開始するとともに（ステップＳ３）、チャージレバー１０が反時計回りに回転する（ステップＳ４）。すると、チャージレバー１０のカム部１０ｂ、１０ｃから、先幕チャージコロ２ｃ、後幕チャージコロ６ｃが離れ、図３に示す走行前待機状態へと移行する。

次に、先幕コイル５の通電をオフして（ステップＳ５）先幕のみ走行することで（ステップＳ６）、メカニカルシャッタ１２は、撮像素子１４へ被写体光を導く状態（図４の先幕走行完了状態）になる。この状態で、撮像素子１４が画像の取り込みを行い、画像表示部２８に画像を逐次表示することで、ＥＶＦ動作を開始する（ステップＳ７）。ＥＶＦ動作の実行中は後幕コイル９の通電を継続して電磁力により後幕を吸着保持し続ける。

次に、ステップＳ８においてＥＶＦ動作状態において、シャッタスイッチ６２が押されたか（ここでは、スイッチＳＷ２がＯＮされたか）を判定する。スイッチＳＷ２がＯＮされていなければ、ステップＳ８のシャッタスイッチ６２の判定を繰り返す。

スイッチＳＷ２がＯＮされた場合はステップＳ９に進み、撮像素子１４が画像の取り込みを中止し、画像表示部２８が画像表示を中止し、ＥＶＦ動作を中止する。そして、後幕コイル９の通電をオフして（ステップＳ１０）、後幕の第一の走行を行なう（ステップＳ１１）。これにより、図５に示す後幕走行完了状態となる。

この後幕の走行に伴い、後幕の走行途中で、ＰＩ４００は図４に示す後幕駆動レバー６の遮光部６ｗに遮光されている状態から図５に示す光を透過する状態に変化する。従って、図４の状態から図５の状態に変化すると、ＰＩ４００の信号はＨ信号からＬ信号に変化する。ステップＳ１２では、この後幕コイル９の通電をオフする時から、ＰＩ４００の信号がＨ信号からＬ信号に変化するまでの時間Ｔ（第１の時間）を測定する。図７にこの時間Ｔを示す。

そしてあらかじめ求めておいた、この後幕コイル９の通電をオフする時から、ＰＩ４００の信号がＨ信号からＬ信号に切り替わる時点までの基準時間Ｔ０（第２の時間）と、測定した時間Ｔから補正量△Ｔを下式から求める（ステップＳ１３）。
△Ｔ＝Ｔ０‐Ｔ

なお、上述の基準時間Ｔ０は不図示の計時手段により計時する。
なお△Ｔは先に述べた電磁石の離反タイミングの変化量に相当する。

次に、チャージレバー１０が時計回りに回転し、カム部１０ｂ、１０ｃが先幕チャージコロ２ｃ、後幕チャージコロ６ｃを押す（チャージ動作）ことで図２のオーバーチャージ状態に移行する（ステップＳ１４）。

チャージ動作が完了すると、先幕コイル５及び後幕コイル９の通電を開始するとともに（ステップＳ１５）、チャージレバー１０が反時計回りに回転する（ステップＳ１６）。すると、チャージレバー１０のカム部１０ｂ、１０ｃから、先幕チャージコロ２ｃ、後幕チャージコロ６ｃが離れ、図３に示す走行前待機状態へと移行する。図３の状態では、先幕アマチャ３と後幕アマチャ７が電磁力により吸着保持されているため、先幕駆動レバー２と後幕駆動レバー６は回転しない。

そして、先幕コイル５（ステップＳ１７）の通電をオフして、先幕を走行させ（ステップＳ１８）、図４の先幕走行完了状態に移行する。その後、シャッタ制御部４０が演算した露光時間Ｔ１に補正量△Ｔを加えた通電時間の制御時間（Ｔ１＋△Ｔ）の経過後に、後幕コイル９の通電をオフして（ステップＳ１９）、後幕を走行させる（ステップＳ２０）。これにより、図５に示す後幕走行完了状態に移行する。

図８は、上述したシャッター制御を行うための先幕及び後幕の電圧制御タイムチャートを示す。シャッタスイッチ６２が押される（ＳＷ２はＯＮされる）と、図５の後幕走行完了状態を介して、先幕コイル５と後幕コイル９の通電を開始し、図２のオーバーチャージ状態を介して、図３の走行前待機状態へと移行する。そして、ＳＷ２ＯＮから所定時間後に先幕コイル５の通電をオフし、先幕コイル５の通電オフからさらに補正後の制御時間（Ｔ１＋△Ｔ）後に、後幕コイル９の通電をオフする。

上述したようにして、先幕コイル５への通電をオフしてから後幕コイル９への通電をオフするまでの制御時間を後幕第一の走行時に求めた補正量で補正する。後幕第一の走行は露光のための後幕の走行の直前に行なわれており、コイル通電カットからアマチャとヨークが離反するまでの時間は露光のための後幕の走行とほぼ等しくなる。これにより、先幕コイル５への通電をオフしてから、後幕コイル９の通電オフにより後幕が実際に走行開始するまでの時間が、適正な露光時間となるように制御することができる。

従って、本実施の形態によれば、ライブビューなどの長時間開口後であっても、精度の高い露出制御を行うことが可能となる。

なお、上記実施の形態においては、メカニカルシャッタ１２が先幕及び後幕を共に有し、ライブビュー時においては、先幕のみを走行し、後幕を走行前状態に保つ場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、メカニカルシャッタ１２が後幕のみを有し、電子先幕を用いる構成にすることも勿論可能である。

本発明の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるフォーカルプレーンシャッタのチャージ完了状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるフォーカルプレーンシャッタの走行前待機状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるフォーカルプレーンシャッタの先幕走行完了状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるフォーカルプレーンシャッタの後幕走行完了状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるライブビュー撮影時の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるＰＩから出力される信号の遷移を示す図である。 本発明の実施の形態における電圧制御を説明するためのタイムチャートである。 従来のアマチャ・ヨークの離反タイミングのタイムラグの説明図である。

符号の説明

１：シャッタ地板、１ａ：アパーチャ、１ｂ：先幕軸、１ｃ：先幕溝部、１ｄ：後幕軸、１ｅ：後幕溝部、１ｆ：チャージレバー軸、２：先幕駆動レバー、２ａ：先幕羽根群、２ｂ：先幕アマチャ支持部、２ｃ：先幕チャージコロ、３：先幕アマチャ、３ａ：先幕アマチャ軸、３ｂ：先幕衝撃吸収ゴム、４：先幕ヨーク、５：先幕コイル、６：後幕駆動レバー、６ａ：後幕羽根群、６ｂ：後幕アマチャ支持部、６ｃ：後幕チャージコロ、６ｗ：遮光部、７：後幕アマチャ、７ａ：後幕アマチャ軸、７ｂ：後幕衝撃吸収ゴム、８：後幕ヨーク、９：後幕コイル、１０：チャージレバー、１０ａ：チャージピン、１０ｂ、１０ｃ：カム部、１２：メカニカルシャッタ、１４：撮像素子、１６：Ａ／Ｄ変換器、１８：タイミング発生回路、２０：画像処理回路、２２：メモリ制御回路、２４：画像表示メモリ、２６：Ｄ／Ａ変換器、２８：画像表示部、３０：メモリ、３２：圧縮伸長回路、４０：シャッタ制御部、４２：焦点調節部、４６：測光制御部、４８：フラッシュ、５０：システム制御回路、５２：メモリ、５４：通知部、５６：不揮発性メモリ、６０：モードダイアルスイッチ、６２：シャッタスイッチ、７０：操作部、７２：電源スイッチ、８０：電源制御部、８２、８４：接点、８６：電源、９０、９４：Ｉ／Ｆ、９２、９６：コネクタ、１００：カメラ本体、１０４：光学ファインダ、１０６：カメラマウント、１１０：Ｉ／Ｆ、１１２：コネクタ、１２２、３２２：信号接点、１２４：レンズ着脱検知回路、１３０、１３２：ミラー、２００、２１０：記録媒体、２０２、２１２：記録部、２０４、２１４：Ｉ／Ｆ、２０６、２１６：コネクタ、３００：レンズユニット、３０６：レンズマウント、３１０：光学レンズ、３１２：絞り、３２０：Ｉ／Ｆ、３４０：絞り制御部、３４２：フォーカス制御部、３５０：レンズシステム制御回路、４００：フォトインタラプタ

Claims (3)

1. 被写体を撮影するための撮像素子と、
   前記撮像素子へ入射する被写体光束を遮るように走行する幕を有するシャッタと、
   前記幕の走行時に当該幕の通過を検出するための検出手段と、
   前記幕を電磁力により走行前の初期位置に保持する幕保持機構と、
   前記被写体の明るさに応じて、前記撮像素子の記録用撮影時の露光時間を決定する決定手段と、
   前記幕保持機構への通電を切ってから前記検出手段で前記幕の通過を検出するまでの時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時に前記撮像素子の所定領域の露光を開始してから当該所定領域へ入射する被写体光束を前記幕により遮るまでの時間が前記決定手段により決定された記録用撮影時の露光時間となるように、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記撮像素子で連続的に撮影を行い得られた複数の画像を表示手段に逐次表示するために前記幕を前記初期位置に保持した状態において記録用撮影が指示された場合、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切って前記幕を走行させてから再び前記幕保持機構への通電を行って前記幕を前記初期位置に保持させ、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切ったときに前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記決定手段により決定された記録用撮影時の露光時間が同じ場合、前記計時手段により計時された時間が長いほど前記通電解除タイミングを早くすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体を撮影するための撮像素子と、前記撮像素子へ入射する被写体光束を遮るように走行する幕を有するシャッタと、前記幕の走行時に当該幕の通過を検出するための検出手段と、前記幕を電磁力により走行前の初期位置に保持する幕保持機構と、を有する撮像装置の制御方法であって、
   決定手段が、前記被写体の明るさに応じて、前記撮像素子の記録用撮影時の露光時間を決定する決定工程と、
   計時手段が、前記幕保持機構への通電を切ってから前記検出手段で前記幕の通過を検出するまでの時間を計時する計時工程と、
   制御手段が、前記計時工程により計時された時間に基づいて、記録用撮影時に前記撮像素子の所定領域の露光を開始してから当該所定領域へ入射する被写体光束を前記幕により遮るまでの時間が前記決定工程により決定された記録用撮影時の露光時間となるように、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御する制御工程と、を有し、
   前記制御工程は、前記撮像素子で連続的に撮影を行い得られた複数の画像を表示手段に逐次表示するために前記幕を前記初期位置に保持した状態において記録用撮影が指示された場合、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切って前記幕を走行させてから再び前記幕保持機構への通電を行って前記幕を前記初期位置に保持させ、記録用撮影の開始前に前記幕保持機構への通電を切ったときに前記計時手段により計時された時間に基づいて、記録用撮影時の前記幕保持機構への通電を切る通電解除タイミングを制御することを特徴とする制御方法。

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