JP5408903B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、接眼部及びフォーカルプレーン式のシャッタ装置を備えた撮像装置に関するものである。

従来、デジタルカメラにおいて、ＬＣＤ（液晶）等のモニターに撮影した被写体の画像を順次表示することで、被写体を観察可能にするためのファインダ機能を実現したものがある。こういったデジタルカメラにおいても、各種シャッタ装置を用いることができる。

以下、従来のシャッタ装置について説明する。

まず、銀塩カメラで用いられているシャッタ装置（以下、第１のシャッタ構造を持つシャッタ装置とする）がある。従来のシャッタ装置は、複数に分割された羽根群を２本のアームで各々回転可能に保持した平行リンクを形成し、シャッタ基板に枢支した２組の羽根ユニットを備えている。一方の羽根ユニットは露光時にシャッタ開口を遮蔽状態から開放状態へ移行させる複数の先羽根（先幕とも言う）である。他方の羽根ユニットは、露光時にシャッタ開口を開放状態から遮蔽状態へ移行させる複数の後羽根（後幕とも言う）である。先羽根はばね等の羽根走行用の駆動源と制御マグネットに吸着保持されるアーマチャを有した先駆動部材に連結している。先羽根は、撮影準備状態で、チャージレバーによりアーマチャを制御マグネットのヨーク吸着面に接触させることで、シャッタ開口を遮蔽した状態で保持される。後羽根も先羽根と同様な構成の後駆動部材に連結している。後羽根は、撮影準備状態で、チャージレバーによりアーマチャを制御マグネットのヨーク吸着面に接触させることにより、シャッタ開口を開放した状態で保持される。レリーズ後、チャージレバーは羽根保持位置から退避し、先羽根及び後羽根は通電された制御マグネットの磁力により、スタート位置に保持され、先羽根より順番に制御マグネットへの通電が断たれ、先羽根はシャッタ開口を開放する。所定秒時後、続いて後羽根の制御マグネットの通電が断たれ、後羽根はシャッタ開口を遮蔽する。こうして露光秒時を形成して画面が露光される。走行完了後、チャージレバーにより、先羽根及び後羽根は撮影準備位置へ移動し、次の撮影を待つ。

また、特許文献１で開示されているデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタ装置（以下、第２のシャッタ構造を持つシャッタ装置とする）がある。カメラの電源を入れると、セット部材（チャージレバーと同じ）によりシャッタ開口を覆っていた後羽根がセット位置へ移動し、シャッタ開口を開く状態となり、ＬＣＤ等のモニターで被写体を観察できるようになっている。シャッタレリーズ時は、セット部材が更に先羽根をシャッタ開口を閉鎖するよう作動し、露光準備が整った後、露光作動開始前にセット前の初期位置にセット部材が復帰して先羽根及び後羽根が露光走行を行う。

また、特許文献２（第３のシャッタ構造を持つシャッタ装置を具備する）、特許文献３（第４のシャッタ構造をもつシャッタ装置を具備する）では、スミアが発生しない動画撮影を行うことができる撮像装置が提案されている。この提案の撮像装置は、さらに、十分な精度のシャッタ動作で静止画撮影も行うことが可能である。後幕となるメカニカルシャッタの走行速度に合わせて、撮像素子による電荷蓄積開始走査を行い、電子的な先幕機能とする。したがって、メカニカルな先幕が存在しない。そして、メカニカルシャッタを後幕として、閉じ走行を行い、静止画撮影の露光動作を可能とした撮像装置が示されている。
特開２００２−２３２２０号公報 特開平１１−４１５２３号公報 特開２００６−１６６４１７号公報

上記第１および第２のシャッタ構造では、電子カメラと言えどもシャッタ装置は先幕と後幕の２つの羽根群を有しており、シャッタ開口状態（露光）では、それぞれ対向した位置に羽根群が重畳するように畳まれている。そのため、シャッタ地板の縁部はそれぞれ重畳した羽根群を隠すように設定されており、シャッタ地板は大きなものに設定されていた。

一方、第３のシャッタ構造では、メカニカルな先羽根群（先幕）が存在しない。しかし、具体的にどのようにしてメカニカルなシャッタ装置を構成し、カメラにどのようにレイアウトするかについては言及されていなかった。

また、第４のシャッタ装置も、メカニカルな先羽根群（先幕）が存在しない。しかし、後羽根群（後幕）はカメラの上から下、すなわち、ファインダ光学系に具備される接眼レンズ側から遠ざかる方向に走行する。そのため、シャッタ開口状態（露光）、すなわち後羽根群（後幕）が重畳するように畳まれた状態は接眼レンズ側である。したがって、接眼レンズに近い側のシャッタ地板の縁部は幅が広く、接眼レンズをシャッタ側、つまり撮影レンズの光軸側に近づけることは困難であり、カメラの小型化はできないものであった。

（発明の目的）
本発明の目的は、接眼部をより撮影レンズの光軸側に寄せ、撮像装置の小型化を達成することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、撮影レンズを通過した光を接眼部に導くファインダ光学系と、前記撮影レンズを通過して入射する光学像を画像信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段への露光開口を有するシャッタ地板と、前記シャッタ地板の前記露光開口を遮蔽するための羽根部材と、前記羽根部材を前記露光開口を遮蔽する方向に走行させる駆動手段と、を有する撮像装置であって、前記露光開口の縁部のうちの、前記接眼部に近い側の第１の縁部の幅を前記羽根部材の幅より狭くし、前記第１の縁部に対して前記露光開口の反対側の第２の縁部に走行開始前の前記羽根部材を配置し、前記駆動手段は、前記羽根部材を前記第２の縁部の位置から前記第１の縁部へ向かって走行させることを特徴とする。

本発明によれば、接眼部をより撮影レンズの光軸側寄せ、撮像装置の小型化を達成することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に示す通りである。

図１及び図２は本発明の一実施例に係る撮像装置であるところのデジタル一眼レフカメラの概略構成を示す断面図である。詳しくは、図１は光学ビューファインダ（ＯＶＦ）で被写体を観察する場合の状態を示す断面図であり、図２はカメラ本体の背面に取り付けられたディスプレイ装置（電子ビューファインダ）で被写体を観察する場合の状態を示す断面図である。

本実施例に係るデジタル一眼レフカメラは、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。なお、撮像素子は、露光した光を各画素毎に電気信号に変換してその光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積し、その電荷を読み出すタイプのエリアセンサである。

図１及び図２において、１０１はカメラ本体、１０２は内部に結像光学系１０３を有する取り外し可能な撮影レンズユニットである。撮影レンズユニット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。焦点距離の異なる撮影レンズユニットに交換することによって、様々な画角の撮影画面を得ることが可能である。また、撮影レンズユニット１０２は不図示の駆動機構を有し、結像光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させることで被写体に対するピント合わせを行う。あるいは、フォーカシング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ることで、被写体に対するピント合わせを行う。

１０６はパッケージ１２４に収納された撮像素子である。結像光学系１０３から撮像素子１０６に至る光路中には、撮像素子１０６上に被写体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結像光学系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ー１５６が設けられている。また、結像光学系１０３には赤外線カットフィルターも形成されている。

撮像素子１０６で捉えられた被写体像をカメラ本体１０１の背面に取り付けられたディスプレイ装置１０７上に表示することで、使用者は被写体像を直接観察することができる。ディスプレイ装置１０７は有機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ると、消費電力が小さくかつ薄型で都合が良い。

また、撮像素子１０６として、本実施例では、垂直走査部と水平走査部を有するものが用いられる。そして、その垂直走査部は、リセット走査回路と読み出し走査回路とを有する。リセット走査回路は画素の蓄積電荷量を一旦ゼロにリセットし、その時点から電荷の蓄積が開始される電荷蓄積開始走査（以下、リセット走査と記す）を行い、読み出し走査回路は画素が蓄積した電荷の読み出し走査を行う。

こういった撮像素子１０６としては、ＣＣＤセンサまたは増幅型固体撮像素子の一つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ（以下、ＣＭＯＳセンサと記す）がある。ＣＭＯＳセンサの場合、その特長の一つに、エリアセンサ部のＭＯＳトランジスタと撮像素子の駆動回路、Ａ／Ｄ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。そのため、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という利点が挙げられる。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、高い表示レートでリアルタイム電子画像表示が行える。撮像素子１０６は、この特長を利用し、ディスプレイ画像出力動作、高精彩画像出力動作を行うことができる。

１１１は光学ファインダに結像光学系１０３からの光路を分割する可動型のハーフミラー、１０５は被写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（ダハ）プリズムであり、ペンタミラーで構成されても良い。１０９は光学ファインダ像を観察するための接眼レンズを含むレンズ群である。フォーカシングスクリーン１０５、ペンタプリズム１１２、レンズ群１０９はファインダ光学系を構成する。ハーフミラー１１１の屈折率はおよそ１．５、厚さは０．５ｍｍである。ハーフミラー１１１の背後には可動型のサブミラー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に近い光束を焦点検出装置１２１に偏向している。焦点検出装置１２１は位相差検出方式の焦点検出を行う。

不図示のモータとギア列から成るミラー駆動機構により、ハーフミラー１１１とサブミラー１２２から成る光路分割系の位置を変化させることにより、図１の状態と図２の状態の２通りを選択的にとることができる。図１はファインダ光学系に光を導くための光路分割の第１の状態を示し、図２は結像光学系１０３からの光束を直接的に撮像素子１０６に導く第２の状態を示す。第１の状態は、焦点検出と光学ファインダによる被写体像観察のために、第２の状態は、ディスプレイ用の画像信号の生成、撮像素子による焦点検出、高精細な静止画像を撮影するため、あるいは動画撮影のために、それぞれ用いられる。

１１３はフォーカルプレーンシャッタ、１８０は光学ファインダ内情報表示装置である。更に、不図示ではあるがシャッタスイッチ（レリーズスイッチ）も構成される。シャッタスイッチの第１ストローク（例えば、半押し状態であり、以下、スイッチＳＷ１と記す）で撮影準備が開始され、第２ストローク（例えば、全押し状態であり、以下、スイッチＳＷ２と記す）で撮影が開始される。

図３は、図１及び図２に示すデジタル一眼レフカメラ（デジタルカラーカメラ）の概略機能構成を示すブロック図である。なお、図１及び図２と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本実施例に係るカメラは、撮像系、画像処理系、記録再生系、制御系を有する。撮像系は、結像光学系１０３、撮像素子１０６を含み、画像処理系８０は、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理部１３１およびＹＣ処理部１３２を含む。また、記録再生系は、記録処理部１３３および再生処理部１３４を含み、制御系は、カメラシステム制御部１３５、操作検出部１３６、パルス発生部８３及び垂直駆動変調部８４を含む。１３８は外部のコンピュータ等に接続して、データの送受信をするための規格化された接続端子である。

撮像系は、被写体からの光を結像光学系１０３を介して撮像素子１０６の撮像面に結像する光学処理系である。撮影レンズユニット１０２の不図示の絞りと、さらにフォーカルプレーンシャッタ１１３を調節し、適切な光量の被写体光により撮像素子１０６を露光する。

フォーカルプレーンシャッタ１１３は、シャッタ駆動部８１により、ディスプレイ装置１０７を用いて被写体を観察する場合や動画撮影時にはシャッタ露光開口を開放するように制御される。また、静止画像撮影時にはシャッタ露光開口を所定のタイミングで閉じるように制御される。８２はシャッタ検出部であり、詳細は後述するが、２組のフォトリフレクタと反射板から構成され、シャッタの駆動状態を検出する。

撮像素子１０６は、例えば、正方画素が長辺方向に３７００個、短辺方向に２８００個並べられた、合計約１０００万個の画素数を有する撮像素子が適用されている。この撮像素子１０６は、各画素にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルタを交互に配して４画素が一組となる、所謂ベイヤー配列を形成している。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事で、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。なお、画素数及びカラーフィルタの種類は上記に限るものではなく、公知のものを適宜使用可能であることは言うまでもない。

撮像素子１０６には、パルス発生部８３から走査クロック及び後述する所定の制御パルスが供給される。また、パルス発生部８３によって発生された走査クロックの内、垂直走査用のクロックは、垂直駆動変調部８４によって周波数が所定の周波数に変調されて、撮像素子１０６に供給される。さらに、パルス発生部８３は、画像処理系８０にもクロック信号を供給する。

画像処理系８０は、撮像素子１０６から読み出された画像信号に対して、所定の画像処理を行う処理系である。まず、撮像素子１０６から読み出された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３０によってデジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１３０は、露光した各画素の信号の振幅に応じた、たとえば１０ビットのデジタル信号に変換して出力する信号変換部であり、以降の画像信号処理はデジタル処理にて実行される。

ＲＧＢ画像処理部１３１は、Ａ／Ｄ変換器１３０を介して撮像素子１０６から受けた３７００×２８００画素の画像信号を処理するものである。このＲＧＢ画像処理部１３１は、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。

ＹＣ処理部１３２は、輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ（クロマ信号）を生成するものである。ＹＣ処理部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で構成されている。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。なお、ＹＣ処理回路１３２から出力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ（クロマ信号）を合わせて、以降、ＹＣ信号と呼ぶ。

記録再生系は、メモリや外部記録媒体への画像信号の出力と、ディスプレイ装置１０７への画像信号の出力とを行う処理系である。記録再生系は、記録処理部１３３はメモリや外部記録媒体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、再生処理部１３４はメモリや外部記録媒体から読み出した画像信号を再生して、ディスプレイ装置１０７に出力する。

また、記録処理部１３３は、ＹＣ処理部１３２から出力される、静止画像および動画像を表わすＹＣ信号を、記録時に所定の圧縮形式にて圧縮し、圧縮データを読み出した際には伸張す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含み、このフレームメモリにＹＣ処理部１３２からのＹＣ信号をフレーム毎に蓄積して、それぞれ複数のブロック毎に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等をすることで行われる。

再生処理部１３４は、記録処理部１３３を介して読み出された輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙをマトリックス変換して、例えばＲＧＢ信号等のディスプレイ装置１０７に適した信号に変換するものである。再生処理部１３４によって変換された信号はディスプレイ装置１０７に出力され、可視画像が表示再生される。再生処理部１３４とディスプレイ装置１０７の間はＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信手段を介して接続してもよく、このように構成すれば、このデジタルカラーカメラで撮像する画像を離れたところからモニターすることができる。

また、映像信号検出部８５は、映像信号バス上の映像信号から映像信号のデータ容量や、色信号のホワイトバランスのずれ、映像信号の高周波成分などを検出して、カメラシステム制御部１３５に検出結果を送る。

制御系は、操作検出部１３６により不図示のシャッタスイッチやファインダモード切り換えスイッチ等の外部操作を検出し、その検出信号に応じて、撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、不図示のシャッタスイッチの押下を検出すると、ハーフミラー１１１やサブミラー１２２の駆動、撮像素子１０６の駆動、ＲＧＢ画像処理部１３１の動作、記録処理部１３３の圧縮処理などを制御する。そして、さらに情報表示部１４２によって光学ファインダ内に情報表示を行う光学ファインダ内情報表示装置１８０（図１、図２参照）の各セグメントの状態を制御する。

次に、焦点調節に関する構成について説明する。

カメラシステム制御部１３５にはさらにＡＦ制御部１４０とレンズシステム制御部１４１が接続され、カメラシステム制御部１３５を中心にして各々の処理に必要なデータを相互に通信している。

ＡＦ制御部１４０はハーフミラー１１１及びサブミラー１２２が図１に示す第１の状態にある場合、撮影画面上の所定の位置に設定された焦点検出視野での焦点検出装置１２１の信号出力を得る。そして、ＡＦ制御部１４０は、この信号出力に基づいて焦点検出信号を生成し、結像光学系１０３の結像状態を検出する。デフォーカスが検出されると、これを結像光学系１０３の一部の要素であるフォーカシングレンズの駆動量に変換し、カメラシステム制御部１３５を中継してレンズシステム制御部１４１に送信する。また、移動する被写体に対しては、不図示のシャッタスイッチが押下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、適切なレンズ位置を予測した結果によるフォーカシングレンズ駆動量を指示する。また、被写体の輝度が低く、十分な焦点検出精度が得られないと判定されるときには、不図示の閃光発光装置、あるいは不図示の白色ＬＥＤや蛍光管によって被写体を照明する。

一方、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２が図２に示す第２の状態にある場合、カメラシステム制御部１３５は映像信号検出部８５からの映像信号の高周波成分検出結果を受ける。そして、カメラシステム制御部１３５はフォーカシングレンズの駆動量をレンズシステム制御回路１４１に送信する（所謂ＴＶ−ＡＦ）。

レンズシステム制御部１４１はフォーカシングレンズの駆動量を受信すると、撮影レンズユニット１０２内の不図示の駆動機構によってフォーカシングレンズを光軸Ｌ１方向に移動させるなどの動作を行い、被写体にピントを合わせる。ＡＦ制御部１４０や映像信号検出部８５によって、被写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部１３５に伝えられる。このとき、不図示のシャッタスイッチのスイッチＳＷ２がＯＮされれば、前述のごとく撮像系、画像処理系、記録再生系による撮像制御が成される。

次に、上記構成を有するデジタル一眼レフカメラシステムのフォーカルプレーンシャッタ１１３の詳細構成について説明する。図４及び図５は、特に後羽根の構成を示す平面図であって、後述するシャッタ地板より後ろ側の構成を示す。図４はシャッタ走行開始前の状態を、図５はシャッタ走行完了後の状態を、それぞれ示している。

図４及び図５において、１０は後羽根スリット形成羽根、１０ａは後羽根スリット形成端、１０ｙは後羽根スリット形成羽根の幅を示す。１１〜１３は後羽根覆い羽根であり、順に１１は第２の後羽根、１２は第３の後羽根、１３は第４の後羽根と呼ぶ。また、それぞれの後羽根の幅は順に１１ｙ，１２ｙ，１３ｙで示す。なお、後羽根スリット形成羽根１０から後羽根覆い羽根１１〜１３をまとめて後羽根群１０〜１３（図１，図２も参照）とも記す。後羽根群１０〜１３は、カバー板４０と、カバー板４０に対向し、撮影レンズユニット１０２側に配置される図６にて後述するシャッタ地板１との間に構成され、カバー板４０とシャッタ地板１との間が後羽根群１０〜１３の走行スペースとなる。

１４は後羽根用の第１のアームであり、シャッタ地板１に設けられた軸１ｆの周りに回転自在に枢着され、第１のアーム１４の先端側に設けられたカシメ突起１６ａで後羽根スリット形成羽根１０をアーム１４に対して回転自在に支持する。１５は後羽根用の第２のアームであり、シャッタ地板１に設けられた軸１ｇの周りに回転自在に枢着され、第２のアーム１５の先端側に設けられたカシメ突起１７ａで後羽根スリット形成羽根１０をアーム１５に対して回転自在に支持する。このようにして後羽根スリット形成羽根１０と後羽根用の第１のアーム１４と第２のアーム１５とにより平行リンクを形成する。同様に、第２の後羽根１１、第３の後羽根１２、第４の後羽根１３は、第１のアーム１４と第２のアーム１５の中間部にそれぞれのカシメ突起１６ｂと１７ｂ、１６ｃと１７ｃ、１６ｄと１７ｄで回転自在に支持され、平行リンクを形成する。以上により後羽根（機能を示す名称として、後幕とも呼ぶ）が構成される。

４０ａはカバー板４０に設けられたシャッタ露光開口であり、上側の縁幅をＹａ、下側の縁幅をＹｂで示す。また、下側の縁幅Ｙｂは、図４に示すように、後羽根群１０〜１３が畳まれ、シャッタ露光開口４０ａから退避した状態で、後羽根群１０〜１３を保護するためにそれぞれの後羽根群１０〜１３の後羽根幅１０ｙ〜１３ｙの幅より大きい。すなわち、縁幅Ｙｂ＞後羽根幅１０ｙ、または縁幅Ｙｂ＞後羽根幅１１ｙ、または縁幅Ｙｂ＞後羽根幅１２ｙ、または縁幅Ｙｂ＞後羽根幅１３ｙの関係がよい。また、上側の縁幅Ｙａは、図５に示すように、後羽根群１０〜１３が走行し、シャッタ露光開口４０ａを覆う状態で後羽根スリット形成羽根１０の後羽根スリット形成端１０ａを隠す程度の縁幅でよい。すなわち、縁幅Ｙａ＜後羽根幅１０ｙ、または縁幅Ｙａ＜後羽根幅１１ｙ、または縁幅Ｙａ＜後羽根幅１２ｙ、または縁幅Ｙａ＜後羽根幅１３ｙの関係でよい。４０ｃは後述する後羽根駆動部材２９の駆動ピンの走行軌跡を逃げるための長孔である。５３及び５４はシャッタ検出部８２の一部を構成する反射板である。

次に、シャッタ地板１から撮影レンズユニット１０２側の構成について、図６〜図９を参照して説明する。図６はシャッタオーバーチャージ状態を、図７はシャッタ助走区間の走行開始状態を、図８はシャッタ走行中の状態を、図９はシャッタ走行完了の状態を、それぞれ示している。

図６〜図９において、１はシャッタ地板（シャッタ露光開口を有する基板）、１ａはシャッタ露光開口である。１ｃは後述する後羽根駆動部材（後羽根にばね力等による走行エネルギーを与えるレバー）２９の駆動ピンの走行軌跡を逃げるための長孔である。

１８はチャージレバーであり、シャッタ地板１に植設された軸１ｈの周りに回転可能に枢支され、軸１ｈのスラスト方向には、不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。１８ａはチャージレバー１８の入力側腕部、１８ｂは入力側腕部１８ａに一体的に植設された入力ピンである。１８ｄはチャージレバー１８の後羽根側出力腕部であり、先端外周部が軸１ｈを中心とした円弧カムになっており、所定量オーバーチャージした後、後羽根駆動部材２９は反時計方向に回動しなくなる。これにより、オーバーチャージ時の後羽根位置が安定する。チャージレバー１８は、図６のオーバーチャージ位置と図７以降のチャージレバー戻り位置で不図示のストッパに当接して回動が規制される。

２９は後羽根駆動部材であり、シャッタ地板１に植設された軸１ｊの周りに回転可能に枢支され、軸１ｊのスラスト方向には、不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。後羽根駆動部材２９の腕２９ａの先端には、軸が一体的に植設され、その軸の周りにコロ３０が回転可能に枢支されている（図６〜図９中、後羽根駆動部材２９の裏側）。コロ３０に対してはシャッタ地板１が抜け止めとして作用している。後羽根駆動部材２９のもう一方の腕２９ｂ先端には、駆動ピン２９ｃが一体的に植設されている。３１は動力ばねであり、軸１ｊと同軸に後羽根駆動部材２９上に設けられたトーションばねである。動力ばね３１は、一端を不図示の幕速調節部材に支持され、他端を後羽根駆動部材２９のばね掛け突起２９ｅに引掛け、後羽根駆動部材２９に軸１ｊを中心に時計回りの回動力を与える。また、後羽根駆動部材２９の腕２９ａの上部には、アーマチャ保持部２９ｄが形成され、マグネットのアーマチャ３２をアーマチャ軸３３にてある程度の動きの自由度を与えて保持する。３４はマグネットのヨーク、３５はマグネットのコイルであり、不図示のマグネット地板に固定され、通電によりアーマチャ３２を保持し、通電が絶たれるとアーマチャ３２を解放する。この動作を利用してシャッタ秒時を制御する。

なお、図４および図５に示す１４ａは後羽根駆動部材２９の駆動ピン２９ｃを嵌入させる穴であり、この穴１４ａを介して軸１ｆと同軸に回転軸１ｊを設けられた後羽根駆動部材２９から第１のアーム１４に動力を伝える。

５１及び５２は２組のフォトリフレクタであって、シャッタ地板１上のカバー板４０に対向する側に設けられる。フォトリフレクタ５１及び５２は、カバー板４０上に設けられた反射板５３，５４と共に、シャッタ検出部８２を構成する。なお、走行開始前の後羽根スリット形成端１０ａとシャッタ露光開口１ａとの間の距離をＬ（図７）、後羽根スリット形成端１０ａの走行方向座標をＹとする。このとき、フォトリフレクタ５１，５２の少なくとも一つをＹ＜Ｌ／２の位置に配置することが好ましい。

図４〜図９を参照して上述したように、フォーカルプレーンシャッタ１１３は先羽根を持たないため、シャッタ露光開口より上の部分（縁部Ｙａ）が劇的に小さくなると共に、羽根ユニットが収納され、走行するスペースの厚さはおよそ３分の２になる。これによって、カメラ等の装置の小型化に寄与する。

上記構成を有するフォーカルプレーンシャッタ１１３は、静止画撮影時には、後羽根群１０〜１３が図４及び図６に示すシャッタ露光開口４０ａ及び１ａが完全に開いている状態から走行が開始される。そして、フォーカルプレーンシャッタ１１３は、図７及び図８の状態を経て、図５及び図９に示すシャッタ露光開口４０ａ及び１ａが完全に閉じる状態となるように、カメラの下から上へと走行する。すなわち、ファインダ光学系を構成するレンズ群１０９に対して、遠い側から近い側へと走行する。

ここで、後羽根群１０〜１３の走行と、撮像素子１０６のリセット走査との関係について、図８を参照して簡単に説明する。

図８において、６３は撮像素子１０６のリセット走査位置（電荷蓄積領域）である。撮像素子１０６の撮像面上の後羽根スリット形成端１０ａの位置は、リセット走査位置６３の上縁とは所定の間隔をおいて撮像面の下から上（図８の矢印ａの方向）へ移動する。実際には、撮像素子１０６のある行がリセット走査されてから所定時間後に後羽根スリット形成端１０ａがその行を通過するように制御され、この時間差により、図８に示すように網掛け領域が露光される。そして、リセット走査位置６３と後羽根スリット形成端１０ａ位置とがほぼ平行を保ったまま、図８の網掛け領域の大きさが変わらないように、移動するように制御される。また、リセット走査されてから後羽根スリット形成端１０ａが通過するまでの時間が、露光時間（シャッタスピード）となる。このとき、撮影される画像は撮影レンズによって上下が逆になっているため、画像の走査方向としては、画像上部から下部へリセット走査及びシャッタ走行が行われることになる。

図８に示す例では、シャッタ露光開口部１ａに対応する撮像素子１０６の撮像面において、リセット走査位置６３より上の領域はリセット走査が未だなされていない未露光撮像面を示す。リセット走査位置６３の上縁と、後羽根スリット形成端１０ａの間の領域は既にリセット走査が行われた後の露光中の撮像面を示す。そして、後羽根スリット形成端１０ａよりも下の領域は、リセット走査及び露光後に、後羽根スリット形成部１０により遮光された露光済の撮像面を示す。

次に、後羽根の走行状態、具体的には後羽根スリット形成端１０ａの通過を検出するシャッタ検出部８２の構成について、図１０を参照して説明する。図１０は、シャッタ検出部８２の構成を示す斜視図である。

後羽根の走行状態は、２組のフォトリフレクタ５１，５２により検出される。フォトリフレクタ５１，５２は投光部と受光部とをそれぞれ有し、シャッタ地板１上のカバー板４０に対向する側の、後羽根スリット形成端１０ａの走行開始位置と、シャッタ露光開口１ａの間である助走区間Ｌ（図７、図８参照）に配置される。また、図１０において、フォトリフレクタ５１，５２のハッチングは、シャッタ地板１への取り付け面を示している。

カバー板４０上の、フォトリフレクタ５１，５２と対向する位置には反射板５３，５４がそれぞれ設けられる。フォトリフレクタ５１，５２の各投光部からの射出光５５，５６が反射板５３，５４でそれぞれ反射されてフォトリフレクタ５１，５２の各受光部で受光され、電気信号に変換される。後羽根群１０〜１３は反射板５３，５４と比べて反射率が極めて低く、後羽根群１０〜１３が反射板５３，５４を覆っているときには、投光部からの光がシャッタ後羽根で遮られるため、受光部の受光量は少ない。したがって、受光部から出力される電気信号の急激な変化を検出することで、後羽根スリット形成端１０ａが反射板５３，５４の位置を通過したことを検知することができる。

なお、後羽根スリット形成端１０ａの通過検出は、後羽根の走行方向について同じ位置で行うこと、即ち、図４〜図９において、フォトリフレクタ５１，５２及び反射板５３，５４を縦に並べて配置するのが検出精度上好ましい。これは、走行中に後羽根スリット形成端１０ａが傾くためである。しかし、本実施例では、スペースの都合上、フォトリフレクタ５１，５２は図１０に示すように、後羽根の走行方向と直交する長手方向（横方向）にずらして配置してある。しかしながら、このずらし距離を極めて少なくすることで、走行中の後羽根スリット形成端１０ａの傾きによる影響をほぼ排除することができる。

また、羽根先端側の位置で後羽根スリット形成端１０ａの通過を検出するようにフォトリフレクタ５１，５２を配置することもできる。しかしながら、羽根先端側は走行中の羽根の撓みによる不安定さがあるため、アームにカシメダボで連結された羽根根元側で検出する方が好ましい。

次に、静止画撮影時の撮像素子１０６のリセット走査制御及びフォーカルプレーンシャッタ１１３の駆動制御によるシャッタ制御について詳細に説明する。

図１１は、静止画撮影時のシャッタ制御を説明する図であり、縦軸は撮像素子１０６の撮像面の垂直方向の位置を示し、横軸は時間を示している。グラフＡは撮像素子１０６上のリセット走査位置６３、グラフＢはシャッタ後羽根スリット形成端１０ａの位置、グラフＣは撮像素子１０６の画素の読み出し位置を示し、それぞれ時間に対する変位を示している。

なお、ディスプレイ装置１０７でのリアルタイム電子画像表示や動画撮影時は、常にシャッタ１１３の後羽根が開かれた状態（走行していない）で、電荷蓄積時間制御により露出制御が行われる。即ち、図４および図６に示す後羽根群１０〜１３の状態で、電荷蓄積時間制御により露出制御が行われる。そして、静止画撮影時の露光時間となる電荷蓄積時間Ｔｅｘは、動画撮影時の読み出し走査によって読み出される電荷の出力レベルに基づいて設定される。

図１１において、ｔｒｓは電子的先幕である画素リセット走査開始時刻、ｔａｓはシャッタ（後幕）走行開始時刻、Ｔｓｒｎは電子的先幕（リセット走査）の走行時間、Ｔａｒｎはシャッタ（後幕）の走行時間、Ｔｅｘは露光時間である。シャッタ後羽根の走行に同期した早さで、時刻ｔｒｓから時間Ｔｓｒｎの間に前述の画素のリセット走査が行われる。そして、所定の露光時間Ｔｅｘから計算される所定時刻ｔａｓでシャッタ後幕走行が開始され、遮光が行われる。最初に設定されたＴｅｘの値によっては（具体的には、シャッタ（後幕）の助走区間Ｌの走行にかかる時間よりもＴｅｘが短い場合）、図１１に示されるように時刻ｔａｓが時刻ｔｒｓより先行することがある。

そして、シャッタ（後幕）が走行して遮光が完了した画素の部分から、画素が蓄積した電荷の読み出し走査が行われる。

特開平１１−４１５２３号公報に記されているように、撮像素子の垂直走査手段にリセット走査の走査クロック周波数を変調するクロック変調回路を設ける。そして、クロック周波数を変調してリセット走査の走査速度の特性をシャッタ（後幕）の走行速度の変化特性に合わせることによって、一定の露出時間Ｔｅｘが維持されるようにする。

図１２は、露光秒時が２０００分の１秒の場合の、図１１における露光開始部分の拡大図である。

横軸はシャッタ（後幕）のレリーズ信号が出された時点（後幕制御マグネットの通電ＯＦＦ）を基準とする時間、縦軸がシャッタ露光開口１ａの上縁を０としたときの画面垂直位置である。シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されて（ｔ０）から後羽根スリット形成端１０ａがシャッタ露光開口１ａに到達するまでの遅れ時間をＴｄｓとする。

一般的な高速秒時に対応したフォーカルプレーンシャッタを適用した場合の一例として、後幕の助走区間を１．７ｍｍ（座標では−１．７ｍｍ）とする。また、シャッタ（後幕）がスタートしてから（ｔａｓ）シャッタ露光開口１ａに後羽根スリット形成端１０ａが到達するまでの時間は２ｍｓとする。露光秒時２０００分の１秒は０．４８８ｍｓなので、シャッタ露光開口１ａに後羽根スリット形成端１０ａがシャッタ露光開口１ａに顔を出す時点より０．４８８ｍｓ前にリセット走査を開始（電子的先幕をスタート）させる（ｔｒｓ）。

シャッタ検出部８２のフォトリフレクタ５１は後幕スタート位置から０．３ｍｍ、フォトリフレクタ５２は後幕スタート位置から０．８ｍｍに位置しているとする。後幕スタートから後羽根スリット形成端１０ａの通過をフォトリフレクタ５１が検出するのは後幕スタートから０．７５ｍｓ後（ｔｄ１）、同じくフォトリフレクタ５２が検出するのは後幕スタートから１．３２ｍｓ後（ｔｄ２）の時点とする。

Ｔｓは電子的先幕スタートにフィードバックするのに必要なディレイ時間である。このディレイ時間Ｔｓは、フォトリフレクタ５２が検出した後（ｔｄ２）、リセット走査を開始（電子的先幕がスタート）するまでに（Ｔｒｓ）、後羽根スリット形成端１０ａの走行特性に合わせたその後の電子的先幕の垂直走査開始を演算することで求める。

また、ｔ０でシャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてから、ｔａｓで実際に後幕がスタートする（動き出す）までの時間は１ｍｓかかる。従って、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてから、シャッタ（後幕）が露出開口１ａに到達するまでにかかる遅れ時間Ｔｄｓは３ｍｓとなる。

図１３は、露光秒時が１０００分の１秒の場合の、図１１における露光開始部分の拡大図である。

露光秒時１０００分の１秒は０．９７７ｍｓなので、後羽根スリット形成端１０ａがシャッタ露光開口１ａに到達する時点より０．９７７ｍｓ前に、リセット走査を開始（電子的先幕がスタート）する（ｔｒｓ）。上述したように、シャッタ（後幕）がスタートしてから（ｔａｓ）シャッタ露光開口１ａに到達するまで２ｍｓかかるので、後幕スタートからは１．０２３ｍｓ後である。

図１３から判るように、電子的先幕がスタート（リセット走査を開始）する時点（ｔｒｓ）ではフォトリフレクタ５２で検出したデータはフィードバックされない。そのため、後羽根スリット形成端１０ａの走行特性を知るには、リセット走査を開始（電子的先幕がスタート）する直前に得ることができるもう一つの検出データが必要となる。後幕スタート時点（ｔａｓ）では後羽根スリット形成端１０ａの単位時間あたりの移動量が少ないので、フォトリフレクタ等のセンサで正確に捉えることが難しい。従って、明確に検知できるタイミング信号として、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出された時点（後幕制御マグネットの通電ＯＦＦ）を検知する（ｔ０）。

次に、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてからのシャッタ制御動作について、図１４を参照して説明する。なお、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてから後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５１により検出される（ｔｄ１）までにかかる時間をＴｄ１とする。また、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてから後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５２により検出される（ｔｄ２）までにかかる時間をＴｄ２とする。

まず、ステップＳ４０１では、フォーカルプレーンシャッタ１１３の制御が開始される。まず、露出時間Ｔｅｘとシャッタ（後幕）のレリーズ信号が出されてから後羽根スリット形成端１０ａがシャッタ露光開口１ａに到達するまでの遅れ時間Ｔｄｓの大小関係を比較する。前述した一般的な高速秒時に対応したフォーカルプレーンシャッタを適用した一例では遅れ時間Ｔｄｓが３ｍｓなので、露出時間Ｔｅｘの方がそれよりも長いか同じときは、ステップＳ４０２へ進む。

ステップＳ４０２では、予め記憶された所定のシャッタ走行特性に合わせたリセット走査を開始する。そして、次のステップＳ４０３にて、リセット走査を開始してから、露出時間Ｔｅｘから遅れ時間Ｔｄｓを引いた時間だけ待機する。続くステップＳ４０４では、シャッタ（後幕）のレリーズ信号を出す。この場合、露光秒時が長いので、実際のシャッタ（後幕）の走行特性と撮像素子のリセット走査が微妙に異なっていても、露出誤差への寄与率が小さい。従って、撮像素子のリセット走査は、予め記憶された所定のシャッタ走行特性に合わせたもので構わない。

一方、上記ステップＳ４０１で、遅れ時間Ｔｄｓの方が大きいときは、ステップＳ４０５へ進む。そして、ステップＳ４０５では、設定された露出時間Ｔｅｘが、遅れ時間Ｔｄｓから時間Ｔｄ１を引いた時間より長いかどうかを判定する。長いか同じときはステップ４０６へ進み、予め記憶された所定のシャッタ走行特性に合わせたリセット走査の中から、条件に合った適切なリセット走査を選定する。続くステップＳ４０７では、先にシャッタ（後幕）のレリーズ信号を出し、シャッタ（後幕）を走行させる。

そして、次のステップＳ４０８にて、遅れ時間Ｔｄｓから露出時間Ｔｅｘを引いた時間だけ待機し、上記ステップＳ４０６で選定されたリセット走査を開始するように制御する。この制御では、シャッタ（後幕）のスタート後、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５１に到達する前にリセット走査を開始する。この場合、露光秒時が十分に長いので、実際のシャッタ（後幕）の走行特性と撮像素子のリセット走査が微妙に異なっていても、露出誤差への寄与率が小さい。そのため、撮像素子のリセット走査は、予め記憶された所定のシャッタ走行特性に合わせたもので構わない。

また、上記ステップＳ４０５で、設定された露出時間Ｔｅｘが遅れ時間Ｔｄｓから時間Ｔｄ１を引いた時間より短いときは、ステップ４０９へ進む。そして、ステップＳ４０９では、設定された露出時間Ｔｅｘが、遅れ時間Ｔｄｓから時間Ｔｄ２を引いた時間より長いかどうかを判定し、長いか同じときは、ステップＳ４１０へ進み、以下、図１３を参照して上述したような制御が行われる。この制御は、シャッタ（後幕）のスタート後、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５１に到達した後、フォトリフレクタ５２に到達する前にリセット走査を開始する制御である。

次のステップＳ４１１では、先にシャッタ（後幕）のレリーズ信号を出し、後幕制御マグネットの通電をＯＦＦし、シャッタ（後幕）を走行させる。それとほぼ同時に、ステップＳ４１１においてシャッタ（後幕）のレリーズ信号が出た時点（ｔ０）を記憶する。続くステップＳ４１２では、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５１を通過した時点（ｔｄ１）を検出して記憶する。次にステップＳ４１３にて、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出た時点より１ｍｓ後のシャッタ（後幕）スタート時点とフォトリフレクタ５１の通過時点により、スタート位置（ｔ０）からフォトリフレクタ５１を通過する（ｔｄ１）までの正確な時間を演算する。

次のステップＳ４１４では、予め記憶されていたシャッタ後幕を構成する平行リンク系の運動方程式（多項式）と、既知のシャッタ（後幕）スタート位置と、フォトリフレクタ５１の位置とから得られた２点間通過時間を比較する。そして、この比較結果を基にシャッタ後幕を構成する平行リンク系の運動方程式を補正する。そして、ディレイ時間Ｔｓを加味したシャッタ（後幕）走行特性曲線を推定する。こうすることにより、予め記憶されていた所定のシャッタ走行特性に応じた平行リンク系の運動方程式と、実際の平行リンク系の動作とのずれを検出し、このずれを解消するようにフィードバックすることができる。

次のステップＳ４１５では、フォトリフレクタ５１を通過し、ディレイ時間Ｔｓ後、推定したシャッタ（後幕）走行特性曲線に沿って、撮像素子１０６のリセット走査を開始する。そして、ステップＳ４１６にて、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５２を通過した時点（ｔｄ２）を検出して記憶する。続くステップＳ４１７では、上記ステップＳ４１４で推定した走行特性曲線と、フォトリフレクタ５２の通過時点の比較結果から、既に行われている撮像素子１０６のリセット走査に修正が必要かを判定する。つまり、ステップＳ４１４で補正された平行リンク系の運動方程式（多項式）によるフォトリフレクタ５２の通過予定時間と、実際のフォトリフレクタ５２の通過時間を比較し、その結果が所定値より大きければ修正を行う。修正が必要な場合はステップＳ４１８へ進み、ステップＳ４１４で補正した平行リンク系の運動方程式と、フォトリフレクタ５２の通過時間とのずれを解消するように途中から修正を加えたリセット走査を行う。

また、上記ステップＳ４０９で、設定された露出時間Ｔｅｘが、遅れ時間Ｔｄｓから時間Ｔｄ２を引いた時間より短いときは、ステップＳ４１９へ進み、以下、図１２に示すような制御が行われる。この制御は、シャッタ（後幕）がスタートして、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５２に到達した後、リセット走査を開始する制御である。つまり、ステップＳ４１９では、先にシャッタ（後幕）のレリーズ信号を出し、後幕制御マグネットの通電をＯＦＦし、シャッタ（後幕）を走行させる。

次のステップＳ４２０では、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５１を通過した時点（ｔｄ１）を検出し、記憶する。そして、ステップＳ４２１にて、後羽根スリット形成端１０ａがフォトリフレクタ５２を通過した時点（ｔｄ２）を検出し、記憶する。続くステップＳ４２２では、フォトリフレクタ５１の通過時点（ｔｄ１）とフォトリフレクタ５２の通過時点（ｔｄ２）とにより、フォトリフレクタ５１からフォトリフレクタ５２を通過するまでの正確な時間を演算する。

次のステップＳ４２３では、予め記憶されていたシャッタ後幕を構成する平行リンク系の運動方程式（多項式）と、ステップＳ４２２で得られた２点間通過時間を比較する。そして、この比較結果を基にシャッタ後幕を構成する平行リンク系の運動方程式（多項式）を補正し、ディレイ時間Ｔｓを加味したシャッタ（後幕）走行特性曲線を推定する。続くステップＳ４２４では、フォトリフレクタ５２の通過からディレイ時間Ｔｓ後、推定したシャッタ（後幕）走行特性曲線に沿って撮像素子のリセット走査を開始する。

なお、ステップＳ４２２において、シャッタ（後幕）のレリーズ信号が出た時点から求められる１ｍｓ後のシャッタ（後幕）スタート時点の情報を更に盛込んで、シャッタ（後幕）走行特性曲線を推定してもよい。

次に、上記構成を有するデジタル一眼レフカメラ（デジタルカラーカメラ）の撮像処理について、図１５〜図１８を参照して説明する。

まず、図１５のステップＳ１では、不図示のメインスイッチの状態を観察し、オンに切り換わったことが検知されるとステップＳ２へ進み、カメラの電気回路を起動する。次のステップＳ３では、設定されているファインダモードを検知する。なお、ここでは初期状態としてＯＶＦ機能が選択されるものとする。ＯＶＦ機能を実行するモード（以下、ＯＶＦモードと記す）でなければステップＳ４へ進み、カメラ本体１０１の背面に取り付けられたディスプレイ装置１０７で被写体を観察するモード（以下、モニターモードと記す）へ切り換える処理を行う。

ＯＶＦモードにおいてはハーフミラー１１１とサブミラー１２２から成る光路分割系は、図１に示す第１の状態にある。

モニターモードでは光学ファインダに被写体光を導かないので、先ず、ステップＳ４にて、不要となる光学ファインダ内情報表示装置１８０による表示を消灯する。こうすることによって、電力の消費を削減し、電池の消耗を減ずることができる。次のステップＳ５では、ミラーアップしてハーフミラー１１１、サブミラー１２２をミラーボックス上部に退避させ、図２に示す第２の状態に移行する。そして、次のステップＳ６にて、ディスプレイ装置１０７の電源を投入し、続くステップＳ７にて、撮像素子１０６により連続的に被写体像を撮像し、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイムで電子画像表示を開始し、ステップＳ１０へ進む。

一方、ステップＳ３にてＯＶＦモードであると判定されると、ファインダ切り換え動作は行わずに、ステップＳ９において光学ファインダ内情報表示装置１８０によるファインダ内情報を点灯する。そして、次のステップＳ１０にて、操作検出部１３６により不図示のファインダモード切り換えスイッチの押下が検出されたかどうかを確認し、検出された際には、図１６に示すファインダモードの切り換え処理を行う。

また、不図示のファインダモード切り換えスイッチの押下が検出されない場合はステップＳ１１へ進み、設定されているファインダモードが検知され、ＯＶＦモードでなければ、図１７に示すモニターモードでの撮影処理を行う。ＯＶＦモードであれば、図１８に示すＯＶＦモードでの撮影処理を行う。

次に、図１６を参照して、ファインダモード切り換え処理について説明する。

カメラの電気回路が動作している間は、各操作スイッチの状態が操作検出部１３６を介してモニターされ、不図示のファインダモード切り換えスイッチの押下が検出されると、ファインダ切り換え動作が直ちに開始される。

図１６のステップＳ１００では、現在のファインダモードを検知し、現在のファインダモードがＯＶＦモードである場合、ＯＶＦモードからモニターモードへ切り換えるためにステップＳ１０１へ進む。また、現在のファインダモードがモニターモードである場合、モニターモードからＯＶＦモードへ切り換えるためにステップＳ１１１へ進む。

先ず、ＯＶＦモードからモニター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とサブミラー１２２から成る光路分割系ハーフミラー１１１は、図１に示すように第１の状態にある。モニターモードでは光学ファインダに被写体光を導かないので、先ず、ステップＳ１０１において、不要となる光学ファインダ内情報表示装置１８０による表示を消灯する。こうすることによって、電力の消費を削減し、電池の消耗を減ずることができる。

次のステップＳ１０２では、ハーフミラー１１１、サブミラー１２２をミラーボックス上部に退避させ、図２に示す第２の状態にする。そして、ステップＳ１０３にて、ディスプレイ装置１０７の電源を投入する。続くステップＳ１０４では、撮像素子１０６により連続的に被写体像を撮像し、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイム電子画像表示を開始し、図１７に示すモニターモードでの撮像処理へ進む。

一方、モニターモードからＯＶＦモードへ切り換える場合には、切り換え前のモニターモードにおいてはハーフミラー１１１とサブミラー１２２から成る光路分割系は図２に示す第２の状態にある。この状態は、ディスプレイ装置１０７にリアルタイム電子画像表示されている。

従って、ステップＳ１１１では、一旦、ディスプレイ装置１０７に固定色表示するか、リアルタイム電子画像表示の更新を一時停止した所謂フリーズ状態の画像を表示する。また、ＯＶＦモードに切り換える旨のメッセージを表示するようにしても良い。その理由を説明する。ディスプレイ装置１０７にリアルタイム電子画像表示したままハーフミラー１１１及びサブミラー１２２を動かすと、その動きによって、撮像素子１０６で捉えられる結像光学系１０３から射出した光束が大きく変動してしまう。その結果、ディスプレイ装置１０７にはまともな画像が表示されず、大変見苦しい画像となってしまうおそれがある。これを避けるためにいきなりディスプレイ装置１０７の電源をオフすると、撮影者がカメラの電源自体が消耗したり、または故障した等と勘違いしたりしまうことが考えられるからである。そのため、ステップＳ１１１の処理を行うのである。

次のステップＳ１１２では、ディスプレイ装置１０７の電源をオフするとともに、撮像素子１０６による撮像を停止する。これによって、その時点で不必要な部分の電力消費を削減し、電池の消耗を減ずることができる。そして、ステップＳ１１３にて、ハーフミラー１１１、サブミラー１２２を図２に示す第２の状態から不図示のミラー駆動機構内のバネの付勢力により、ミラーダウンした図１に示す第１の状態にセットする。続くステップＳ１１５では、光学ファインダ内情報表示１８０によるファインダ内情報を点灯し、図１８のＯＶＦモードでの撮像処理へ進む。

次に、モニターモードでの撮影動作について、図１７を参照して説明する。

ステップＳ３１では、シャッタスイッチが押され、スイッチＳＷ１がＯＮになっているかどうかを判定し、ＯＮになっていないならば、図１５のステップＳ１０に戻る。

一方、ステップＳ３１でスイッチＳＷ１がＯＮであれば、ステップＳ３２へ進み、カメラシステム制御部１３５は、測距処理を行って、結像光学系１０３の焦点を被写体に合わせると共に、測光処理を行って、絞り値及びシャッタ時間を決定する。ここでは、モニターモードであるため、撮像素子１０６の映像信号の高周波成分などを検出したコントラスト検出方式の測距（ＴＶ−ＡＦ）と、撮像素子１０６からの信号による測光処理を行い、ステップＳ３３へ進む。また、測光処理に於いて、必要であればフラッシュの設定も行う。

次のステップＳ３３では、撮像素子１０６にて連続的に被写体像を撮像し、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイム電子画像表示を開始する。これにより、撮影者が被写体を確認し、フレーミングを決めることができる。その後ステップＳ３４へ進み、スイッチＳＷ２がＯＮかどうかを判定する。スイッチＳＷ１がＯＦＦであればステップＳ３５へ進み、ここではスイッチＳＷ１の状態を調べ、ＯＮのままであればステップ３へ戻り、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイム電子画像表示を続け、上記処理を繰り返す。

また、上記ステップＳ３５にてスイッチＳＷ１がＯＦＦされていれば、図１５のステップＳ１０に戻る。

また、上記ステップＳ３４にてスイッチＳＷ２がＯＮであればステップＳ３６へ進み、カメラシステム制御部１３５は、不図示のメモリに撮影した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どうかを判定する。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ならばステップＳ３７へ進み、情報表示部１４２を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に、図１５のステップＳ１０に戻る。

上記ステップＳ３６でメモリに撮影した画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域があると判定したならばステップＳ３８へ進み、撮像素子１０６にて連続的に被写体像を撮像する。そして、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイム電子画像表示をしていたモニター画像を、被写体を何も表示しない固定色表示に切り換えたり、撮像素子１０６が最後に取り込んだ被写体画像を静止画（フリーズ画像）表示したりする。なお、ディスプレイ装置１０７の電源をオフにして電池の消耗を防ぐようにしてもよい。

次のステップＳ４０では、カメラシステム制御部１３５は、撮影を行う。所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子１０６から読み出し、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理部１３１、ＹＣ処理部１３２、記録処理部１３３を介して不図示のメモリの所定領域への撮影画像データを書き込む撮影処理を実行する。この撮影処理の詳細は図１９を参照して後述する。

次のステップＳ４１では、撮影時に一旦閉じるフォーカルプレーンシャッタ１１３の後幕群１０〜１３を、シャッタチャージ機構により、シャッタ露光開口１ａ，４０ａを開けた露光準備位置までチャージする。その直後、撮像素子１０６に連続的に被写体光を導き、ディスプレイ装置１０７上に画像を表示するための撮像を可能にする。そして、次のステップＳ４２にて（もし、ステップＳ３８でディスプレイ装置１０７の電源をオフしていたならば、ディスプレイ装置１０７の電源をオンしてから、）撮像素子１０６にて連続的に被写体像を撮像する。そして、ディスプレイ装置１０７上にリアルタイム電子画像表示を開始する。これにより、次の撮影のために、撮影者が被写体を確認し、フレーミングを決めることができる。

次のステップＳ４３では、カメラシステム制御部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す。そして、現像処理を行うために必要なＷＢ（ホワイトバランス）積分演算処理、ＯＢ（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部１３５の内部メモリに記憶する。そして、カメラシステム制御部１３５は、記録再生系回路そして必要に応じて画像処理系８０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す。そして、カメラシステム制御部１３５の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（ＡＷＢ）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。さらに、現像処理においては、公知の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。

次のステップＳ４４では、記録処理部１３３は、現像処理された画像データに対して、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、不図示の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を行う。

次のステップＳ４５では、一連の撮影の実行に伴い、記録処理部１３３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す。そして、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ュ（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。この記録開始処理は、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。

ステップＳ４６では、カメラシステム制御部１３５は、スイッチＳＷ１がＯＮであるかどうかを判定する。ＯＦＦであれば図１５のステップＳ１０に戻り、ＯＮであればステップＳ３３に戻って、スイッチＳＷ１がＯＦＦになるまで上記処理を繰り返す。

次に、ＯＶＦモードでの撮影動作について、図１８を参照して説明する。なお、図１８において、図１７に示す処理と同様の処理には同じステップ番号を付し、一部説明を省略する。

図１８のステップＳ３１では、不図示シャッタスイッチが押され、スイッチＳＷ１がＯＮになっているかどうかを判定し、ＯＮになっていないならば、図１５のステップＳ１０に戻る。

また、ステップＳ３１でスイッチＳＷ１がＯＮであればステップＳ３２へ進み、カメラシステム制御部１３５は、測距処理を行って結像光学系１０３の焦点を被写体に合わせると共に、測光処理を行って、絞り値及びシャッタ時間を決定する。ここでは、ＯＶＦモードであるため、焦点検出装置１２１により測距を行うと共に、公知の測光装置（不図示）を用いて測光処理を行い、ステップＳ３４に進む。また、測光処理に於いて、必要であればフラッシュの設定も行う。

以下、ステップＳ３４からステップＳ４６では、図１７で説明した各処理と同様の処理を行う。しかしながら、ＯＶＦモードではディスプレイ装置１０７はオフされているので、ディスプレイ装置１０７への画像表示に関する処理であるステップＳ３３，Ｓ３８，Ｓ４１，Ｓ４２の処理は行わない。

次に、図１７及び図１８のステップＳ４０で行われる撮影処理について、図１９を参照して説明する。

図１９のステップＳ３０１では、カメラシステム制御部１３５は、図１７もしくは図１８のステップＳ３２で取得した測光値に基づいてレンズシステム制御部１４１によって絞りを所定の絞り値まで駆動する。次のステップＳ３０２では、図１４を参照して上述したようにしてシャッタ駆動部８１を制御して、撮像素子１０６のリセット走査及びシャッタ１１３の後幕の駆動制御を行い、撮像素子１０６の露光を開始する。なお、ＯＶＦモードにおいて、後羽根群１０〜１３により図５及び図９に示すようにシャッタ露光開口１ａ及び４０ａが閉じている場合には、図１４に示すシャッタ駆動制御に先立って、後羽根群１０〜１３を図４及び図６に示す位置に戻す。

次のステップＳ３０３では、フラッシュ・フラグによりフラッシュが必要か否かを判定し、必要な場合はステップＳ３０４へ進み、不図示のフラッシュ（閃光発光装置）を発光させる。そして、次のステップＳ３０５では、カメラシステム制御部１３５は、測光データに従って撮像素子１０６の露光終了を待ち、シャッタ１１３が閉じたのを確認し、撮像素子１０６の露光を終了する。

次のステップＳ３０６では、カメラシステム制御部１３５は、レンズシステム制御部１４１によって絞りを開放の絞り値まで駆動する。そして、ステップＳ３０７にて、設定した所定時間が経過するまで待機した後にステップＳ３０８へ進み、撮像素子１０６から電荷信号を読み出す。そして、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理部１３１、ＹＣ処理部１３２、記録処理部１３３を介してメモリの所定領域への撮影画像データを書き込む。

上記一連の処理を終えると、撮影処理を終了する。

上記したように、本実施例によれば、撮像素子１０６のリセット走査により先幕を不要とすることができるため、フォーカルプレーンシャッタ１１３は後幕のみを構成すればよく、さらには後幕の走行をカメラの下から上へと走行させるように設定してある。すなわち、光学ファインダ（ＯＶＦ）を有するデジタル一眼レフカメラにおいて、フォーカルプレーンシャッタ１１３の後幕の走行方向（光軸と直交する方向）をファインダ光学系から遠い側から近い側にしている。そのため、ファインダ光学系に近い側のシャッタ地板１およびカバー板４０の露光開口の縁幅Ｙａを図４に示すように劇的に小さく設定できる。よって、ファインダ光軸をシャッタ側、すなわちより撮影光軸に近づけることが可能となり、カメラの上部を低く設計することが可能となる。

つまり、簡単な機構で、シャッタ装置を構成することができ、ファインダ光学系の接眼レンズをよりシャッタ側に寄せることが可能となり、小型化のデジタル一眼レフカメラを提供可能となる。

また、本実施例では、後羽根群１０〜１３を４枚で構成したが、３枚以下で構成したとしても縁幅Ｙａを変える必要は無く、上記効果は何ら代わりは無い。後羽根群の枚数を少なくすればするほど、後羽根群の走行が逆の方式と較べて効果の寄与率は高い。

また、後羽根の枚数を少なくすると、一枚あたりの羽根の幅は広くなり、それに伴いカメラの下側のシャッタ地板１およびカバー板４０の露光開口の縁幅Ｙｂは大きくなるが、カメラ下側はスペース上余裕代があるため、たとえ一枚としても問題ない。
また、本実施例で示すように、ペンタプリズム１１２を使ってファインダ光学系を構成するとする。この場合、光学ファインダ像を観察するためのレンズ群１０９の光軸を下げられるということは、フォーカシングスクリーン１０５から接眼レンズ主点までのファインダ光路長を短くできるため、ファインダ倍率をアップさせる光学設計が容易となる。

なお、本実施例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。

（本発明と実施例の対応）
結像光学系１０３が本発明の撮影レンズに、フォーカシングスクリーン１０５、ペンタプリズム１１２、レンズ群１０９が本発明のファインダ光学系に、それぞれ相当する。また、撮像素子１０６が、本発明の、撮影レンズを通過して入射する光学像を画像信号に変換する撮像手段に相当する。また、シャッタ地板１が、本発明の、撮像手段への露光開口（１ａ）を有するシャッタ地板に相当する。また、後羽根群１０〜１３が、本発明の、シャッタ地板の露光開口を遮蔽するための１枚または複数の後羽根部材に相当する。また、カメラシステム制御部１３５、垂直駆動変調部８１、パルス発生部８３が、本発明の、後羽根部材による露光開口の遮蔽開始に先立って、後羽根部材の走行方向に、順次前記撮像手段をリセット走査するリセット手段に相当する。また、シャッタ地板１の縁部Ｙａが、本発明の、露光開口の縁部のうちの、ファインダ光学系の接眼レンズ近傍の第１の縁部に相当する。また、シャッタ地板１の縁部Ｙｂが、本発明の、第１の縁部と対向し、走行開始前の後羽根部材が配置される第２の縁部に相当する。また、第１のアーム１４、第２のアーム１５、後羽根駆動部材２９、チャージレバー１８、動力ばね３１などが、本発明の、後羽根部材を第２の縁部の位置から第１の縁部へ向かって走行させる駆動手段に相当する。

また、シャッタ検出部８２が、本発明の、後羽根部材の後羽根スリット形成端の走行状態を検出するシャッタ検出手段に相当する。

また、カメラシステム制御部１３５が、本発明の、設定された露光時間とシャッタ検出手段による後羽根スリット形成端の走行状態に応じて、リセット手段によるリセット走査開始と駆動手段による後羽根部材の走行開始を制御する制御手段に相当する。

本発明の一実施例に係るデジタル一眼レフカメラの光学ビューファインダによる被写体観察状態を示す断面図である。 図１に示すデジタル一眼レフカメラにおいて、電子ビューファインダによる被写体観察状態を示す断面図である。 図１及び図２に示すデジタル一眼レフカメラの概略機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタ走行開始前の後羽根の状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタ走行完了後の後羽根の状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタオーバーチャージ状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタ助走区間の走行開始状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタ走行中状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るフォーカルプレーンシャッタのシャッタ走行完了状態を示す平面図である。 本発明の一実施例に係るシャッタ検出部の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るリセット走査位置、後羽根スリット形成端位置、及び撮像素子の画素信号読み出し位置と時間との関係を示す図である。 図１１に示す助走区間におけるリセット走査位置、後羽根スリット形成端位置と時間との関係を示す、露光秒時が２０００分の１秒の場合の露光開始部分の拡大図である。 図１１に示す助走区間におけるリセット走査位置、後羽根スリット形成端位置と時間との関係を示す、露光秒時が１０００分の１秒の場合の露光開始部分の拡大図である。 本発明の一実施例に係るシャッタ制御動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る撮像処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例に係るファインダモード切り換え処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例に係る電子ビューファインダモードでの撮影動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例に係る光学ビューファインダモードでの撮影動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例に係る撮影処理の詳細なフローチャートである。

符号の説明

１ シャッタ地板
１ａ シャッタ露光開口
１０ 後羽根スリット形成羽根
１０ａ 後羽根スリット形成端
１１〜１３ 後羽根覆い羽根
１８ チャージレバー
２９ 後羽根駆動部材
３１ 動力バネ
４０ カバー板
４０ａ シャッタ露光開口
５１，５２ フォトリフレクタ
５３，５４ 反射板
８１ シャッタ駆動部
８２ シャッタ検出部
１０３ 結像光学系
１０５ フォーカシングスクリーン
１０６ 撮像素子
１１２ ペンタプリズム
１１３ フォーカルプレーンシャッタ
１３５ カメラシステム制御部
Ｌ 助走区間
Ｙａ 第１の縁部
Ｙｂ 第２の縁部

Claims (8)

1. 撮影レンズを通過した光を接眼部に導く接眼レンズと、
   前記撮影レンズを通過して入射する光を画像信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段への露光開口を有するシャッタ地板と、
   前記シャッタ地板の前記露光開口を遮蔽するための羽根部材と、
   前記羽根部材を前記露光開口を遮蔽する方向に走行させる駆動手段と、を備えた撮像装置であって、
   前記露光開口の縁部のうちの、前記接眼部に近い側の第１の縁部と、
   前記露光開口の縁部のうちの、前記第１の縁部の反対側の第２の縁部と、
   を有し、
   走行開始前の前記羽根部材を位置させるために前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅よりも広くする場合よりも、前記撮影レンズの光軸から前記接眼レンズの光軸までの距離が小さくなるように、前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より狭くし、前記第２の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より広くし、走行開始前の前記羽根部材を前記第２の縁部に対向するように位置させることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の縁部の縁幅と前記第２の縁部の縁幅の差分だけ前記撮影レンズの光軸から前記接眼レンズの光軸までの距離が小さくなるように、前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より狭くし、前記第２の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より広くし、走行開始前の前記羽根部材を前記第２の縁部に対向するように位置させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮影レンズと前記接眼レンズの間に設けられ、被者体の光学像を結像するフォーカシングスクリーンを有し、
   前記第１の縁部の縁幅と前記第２の縁部の縁幅の差分だけ前記フォーカシングスクリーンから前記接眼レンズの主点までの光路長が短くなるように、前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より狭くし、前記第２の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より広くし、走行開始前の前記羽根部材を前記第２の縁部に対向するように位置させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 走行開始前の前記羽根部材のスリット形成端は、前記第２の縁部の上縁より下に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記撮像手段をリセット走査するリセット手段を有し、前記リセット手段は、前記羽根部材による前記露光開口の遮蔽開始前に、前記第２の縁部から前記第１の縁部の方向に、順次前記撮像手段をリセット走査することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 撮影レンズを通過した光を接眼部に導く接眼レンズと、
   前記撮影レンズを通過して入射する光を画像信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段への露光開口を有するシャッタ地板と、
   前記シャッタ地板の前記露光開口を遮蔽するための羽根部材と、
   前記羽根部材を前記露光開口を遮蔽する方向に走行させる駆動手段と、
   前記撮影レンズと前記接眼レンズの間に設けられ、被写体の光学像を結像するフォーカシングスクリーンと、
   を有し、
   前記シャッタ地板の前記羽根部材の走行方向における前記露光開口の縁部には、前記接眼部に近い側の第１の縁部と、前記第１の縁部の反対側の第２の縁部とが形成され、
   前記第１の縁部と前記第２の縁部との差分だけ前記接眼レンズの光軸が前記撮影レンズの光軸に接近し前記フォーカシングスクリーンから前記接眼レンズの主点までの光路長が短くなるように、前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材よりも狭くし前記第２の縁部の縁幅を前記羽根部材よりも広くし、走行開始前の前記羽根部材を前記第２の縁部と対向するように位置させることを特徴とする撮像装置。
7. 前記撮像手段をリセット走査するリセット手段を有し、
   前記リセット手段は、前記第２の縁部から前記第１の縁部に向かってリセット走査することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 撮影レンズを通過した光を接眼部に導く接眼レンズと、
   前記撮影レンズを通過して入射する光を画像信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段への露光開口を有するシャッタ地板と、
   前記シャッタ地板の前記露光開口を遮蔽するための羽根部材と、
   前記羽根部材を前記露光開口を遮蔽する方向に走行させる駆動手段と、を備えた撮像装置であって、
   前記露光開口の縁部のうちの、前記接眼部に近い側の第１の縁部と、
   前記露光開口の縁部のうちの、前記第１の縁部の反対側の第２の縁部と、
   を有し、
   前記第１の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より狭くし、前記第２の縁部の縁幅を前記羽根部材の幅より広くし、走行開始前の前記羽根部材を前記第２の縁部に対向するように位置させ、前記接眼レンズの下端から前記露光開口の上端までの距離を前記第２の縁部の縁幅よりも小さくすることを特徴とする撮像装置。

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