JP2008070447A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光路分割ユニットの第２の状態と第３の状態との間の切り換えを、第１の状態と第３の状態との間の切り換えと同様に、短時間で完了させる。
【解決手段】撮像装置１０１は、被写体からの光束をファインダ光学系及び焦点検出ユニット１２１に導く第１の状態、被写体からの光束を撮像素子１０６及び焦点検出ユニットに導く第２の状態、及び被写体からの光束の撮像素子への光路外に位置する第３の状態に切り換えられる光路分割ユニット１１１，１２２を有する。光路分割ユニットを構成する少なくとも１つの光学部材１１１は、光路分割ユニットが第１の状態から第３の状態へと切り換えられる場合は第１の光路外位置に移動し、第２の状態から第３の状態へと切り換えられる場合は第１の光路外位置とは異なる第２の光路外位置に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体からの光束をファインダ光学系と焦点検出ユニットとに導く第１の状態と、該光束を撮像素子と焦点検出ユニットとに導く第２の状態と、光路外に退避する第３の状態との間で切り換えられる光路分割ユニットを備えた撮像装置に関する。

上記のような光路分割ユニットを備えた撮像装置は、特許文献１にて開示されている。この撮像装置は、撮像レンズからの光束を用いた光学ファインダ（Optical View Finder：ＯＶＦ）による被写体観察と電子ファインダ（Electronic View Finder：ＥＶＦ）による被写体観察とが可能な一眼レフデジタルカメラである。

そして、この撮像装置では、光学ファインダ及び電子ファインダのいずれを用いて被写体観察を行う場合（第１の状態及び第２の状態）でも、光路分割ユニットにより、撮像レンズからの光束を位相差検出方式による焦点検出を行う焦点検出ユニットに導く。これにより、高速なピント合わせを行うことができる。また、被写体からの光が光路分割ユニットを透過することによる光量低下や被写体像のピントずれを回避するために、高精細な静止画を撮像する場合には、光路分割ユニットを撮像光路外に退避させる（第３の状態）。光路分割ユニットには、例えばミラーが用いられる。
特開２００４−２６４８３２号公報（段落番号００４２〜００４６、図１，３，５等）

特許文献１にて開示された撮像装置において、光路分割ユニット（ミラー）を光学ファインダによる被写体観察が可能な第１の状態から静止画撮像のための第３の状態に切り換える場合には、従来の一般的な一眼レフカメラと同等な角度範囲でミラーを駆動する。このため、比較的短時間で切り換え動作が完了する。

しかしながら、ミラーを電子ファインダによる被写体観察が可能な第２の状態から第３の状態に切り換える場合には、第１の状態から第３の状態に切り換える場合に比べてミラーを駆動する角度範囲が大きい。このため、切り換えに要する時間が長くなり、所謂レリーズタイムラグを長する要因となる。

本発明は、光路分割ユニットの第２の状態と第３の状態との間の切り換えを、第１の状態と第３の状態との間の切り換えと同様に、短時間で完了させることができるようにした撮像装置を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子と、被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、被写体からの光束を用いて焦点状態を検出する焦点検出ユニットと、被写体からの光束をファインダ光学系及び焦点検出ユニットに導く第１の状態、被写体からの光束を撮像素子及び焦点検出ユニットに導く第２の状態、及び被写体からの光束の撮像素子への光路外に位置する第３の状態に切り換えられる光路分割ユニットとを有する。そして、光路分割ユニットを構成する少なくとも１つの光学部材は、光路分割ユニットが第１の状態から第３の状態へと切り換えられる場合は第１の光路外位置に移動し、第２の状態から第３の状態へと切り換えられる場合は第１の光路外位置とは異なる第２の光路外位置に移動することを特徴とする。

なお、上記撮像装置と、該撮像装置に装着されるレンズ装置とを有する撮像システムも本発明の他の側面を構成する。

本発明によれば、光路分割ユニットを第２の状態から第３の状態に切り換える場合の光学部材の光路外位置（第２の光路外位置）を、第１の状態から第３の状態に切り換える場合の該光学部材の光路外位置（第１の光路外位置）とは異なる任意の位置に設定できる。これにより、第２の光路外位置を、第２の状態での位置からの移動量が、第２の状態での位置から第１の光路外位置に移動させる場合の移動量よりも小さくなるように設定することが可能となる。したがって、第２の状態と第３の状態との間の切り換え動作を、第１の状態と第３の状態との間の切り換えと同様に、短時間で完了させることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

まず、図１０を用いて、本発明の実施例であるカメラシステム（撮像システム）の概略構成について説明する。このカメラシステムは、カメラ（撮像装置）１０１と、該カメラ１０１に着脱可能に装着される交換レンズ（レンズ装置）とを有する。

カメラ１０１は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサなどの撮像素子１０６を有する。撮像素子１０６を連続的又は単発的に駆動して、動画像又は静止画像を表わす画像信号を得ることができる。撮像素子１０６は、受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。

交換レンズ１０２内には、不図示の絞りを含む撮像光学系１０３が設けられている。交換レンズ１０２は、不図示のマウント機構を介してカメラ１０１に電気的及び機械的に接続される。そして、焦点距離の異なる交換レンズ１０２をカメラ１０１に装着することによって、様々な画角の撮像画面を得ることが可能である。

また、交換レンズ１０２では、不図示の駆動機構を介して撮像光学系１０３の一部を構成するフォーカスレンズを光軸Ｌ１に平行な方向（以下、光軸方向という）に移動させることで、撮像光学系１０３の焦点調節を行う。

撮像素子１０６は、パッケージ１２４に収納されている。撮像光学系１０３から撮像素子１０６に至る光路（以下、撮像光路という）中には、光学ローパスフィルタ１５６が設けられている。光学ローパスフィルタ１５６は、撮像素子１０６に、被写体像（光学像）に含まれる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像光学系１０３のカットオフ周波数を制限する。

撮像素子１０６から読み出された信号に所定の処理が施されることにより、画像信号が生成される。該画像信号は、動画像又は静止画像（以下、これらを画像データともいう）としてディスプレイユニット１０７に表示される。ディスプレイユニット１０７は、カメラ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に表示された画像を観察できる。

ディスプレイユニット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ことができる。これにより、消費電力を小さくすることができ、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１０１の省電力化及び小型化を図ることができる。

撮像素子１０６には、本実施例では、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（ＣＭＯＳセンサ）が用いられている。ＣＭＯＳセンサは、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変換回路及び画像処理回路等の周辺回路とを同一工程で形成できるため、マスク枚数やプロセス工程がＣＣＤセンサと比較して大幅に削減できるという特長を有する。また、ＣＭＯＳセンサは、任意の画素へのランダムアクセスが可能であるという特長も有する。これにより、ディスプレイ用に間引いた信号読み出しが容易であり、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を行うことができる。この特長を利用して、本実施例では、撮像素子１０６からのディスプレイ画像用の出力動作（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）と、高精細画像の出力動作（全受光領域での読み出し）とを行う。

１１１は可動型のハーフミラー（第１のミラー部材）であり、撮像光路内に配置された状態では、撮像光学系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ことで、撮像光学系１０３からの１つの光路を２つの光路に分割する。

１０５は撮像光学系１０３によって形成される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である。１１２はフォーカシングスクリーン１０５からの光をファインダレンズ１０９に導くペンタプリズムである。

ファインダレンズ１０９は、フォーカシングスクリーン１０５上に結像された被写体像を観察するための接眼光学系を構成する。本実施例では、ファインダレンズ１０９は、実際には３つのレンズ（図１に１０９−１，１０９−２，１０９−３で示す）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及びファインダレンズ１０９によりファインダ光学系が構成される。

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が設けられている。サブミラー１２２は、撮像光路内に配置された状態でハーフミラー１１１を透過した光束のうち光軸Ｌ１に近い領域の光束成分を反射して焦点検出ユニット１２１に導く。サブミラー１２２は、後述する回動軸（図１に１２５で示す）を中心に回動して、ミラーボックス（図１に１０１ａで示す）の下部に収納される。サブミラー１２２は、ハーフミラー１１１と一体となって動作せず、独立して撮像光路に対して進退可能である。

焦点検出ユニット１２１は、サブミラー１２２からの光束を受けて、位相差検出方式による焦点検出を行う。

ハーフミラー１１１とサブミラー１２２で構成される光路分割ユニットは、光路を分割する第１の状態と第２の状態との間で切り換わる。さらに、第１及び第２の状態のそれぞれから直接、ハーフミラー１１１とサブミラー１２２とが撮像光路外に退避する第３の状態に移行できる。

第１の状態では、撮像光学系１０３からの光束の一部をハーフミラー１１１で反射してファインダ光学系に導くとともに、ハーフミラー１１１を透過した光束をサブミラー１２２で反射して焦点検出ユニット１２１に導く。この第１の状態では、ファインダレンズ１０９を介して被写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うことができる。なお、図１０は、第１の状態を示している。

第２の状態では、撮像光学系１０３からの光束の一部をハーフミラー１１１を透過させて撮像素子１０６に向かわせるとともに、残りの光束をハーフミラー１１１で反射して焦点検出ユニット１２１に導く。この第２の状態では、撮像された画像データをディスプレイユニット１０７に表示したり、高速連続撮像を行ったりすることができる。第２の状態では、光路分割ユニット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像を行うこともできる。

また、第２の状態では、焦点検出ユニット１２１において焦点検出を行うことができる。このため、ディスプレイユニット１０７による被写体観察中でも、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の状態では、撮像光学系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。

第３の状態では、撮像光学系１０３からの光束が直接、すなわちハーフミラー１１１及びサブミラー１２２を介することなく撮像素子１０６に到達する。この状態において、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２は、撮像光路から退避している。第３の状態は、被写体からの光量の損失が少ない状態で高精細画像の撮像が行えるので、大型プリントを行う場合などに好適である。

第１の状態から第３の状態に移行する場合、ハーフミラー１１１は、第１の退避位置（第１の光路外位置）に駆動される。また、第２の状態から第３の状態に移行する場合には、ハーフミラー１１１は、第２の退避位置（第２の光路外位置）に駆動される。

光路分割ユニットは、不図示の電磁モータ及びギア列を有するミラー駆動機構と、後述するミラー支持切り換え機構とによって行われる。これらの機構により、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２のそれぞれの位置を変化させることで、第１、第２及び第３の状態に切り換えることができる。ミラー駆動機構及びミラー支持切り換え機構の制御は、後述するミラー駆動制御回路を介してカメラシステム制御回路によって行われる。

１０４は可動式の閃光発光ユニットであり、カメラ１０１に対して収納される収納位置とカメラ１０１から上方に突出した発光位置との間で移動が可能である。

１１３は撮像素子１０６に入射する光量を調節するためのフォーカルプレンシャッタであり、１１９はカメラ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る。レリーズボタン１２０の半押し操作（ＳＷ１のＯＮ）で撮像準備動作（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）で撮像動作（撮像素子１０６から読み出された信号に基づいて生成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、該スイッチを押すごとにＯＶＦモードとＥＶＦモード間の切り換えを行うことができる。ＯＶＦモードでは、光路分割ユニットは第１の状態になり、ＥＶＦモードでは第２の状態になる。

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ファインダ内情報表示ユニットである。

図１１には、本実施例のカメラシステムにおける電気的構成を示す。図１１において、図１０で説明した構成要素には、図１０と同符号を付している。

まず、被写体像の撮像及び記録に関する部分について説明する。カメラシステムは、撮像系、画像処理系、記録再生系及び制御系を有する。撮像系は、撮像光学系１０３及び撮像素子１０６を有し、画像処理系は、Ａ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１及び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及び再生処理回路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。

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、不図示の小型電池からの電力供給を受けて動作する。

撮像系は、被写体からの光を、撮像光学系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。撮像光学系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、適切な光量の被写体光を撮像素子１０６に受光させる。

撮像素子１０６としては、本実施例では、正方画素の画素数が合計約１０００万個の撮像素子が用いられている。これらの画素には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色）及びＢ（青色）のカラーフィルタが、いわゆるベイヤー配列をなすように配置されている。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信号から生成され、色信号はＲ，Ｇ，Ｂ信号から生成される。

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。

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。

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及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）にて表わされるＹＣ信号などに変換する。

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。

ＹＣ処理回路１３２は、輝度信号Ｙ及び色差信号（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及び色差信号（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。

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及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。

また、記録処理回路１３３は、静止画データ及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に対する２次元直交変換、正規化及びハフマン符号化により行われる。

再生処理回路１３４は、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をマトリクス変換し、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及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い。これにより、カメラ１０１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。

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及び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。

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。

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。

制御系は、カメラ１０１に設けられた各種スイッチの操作に応じて、撮像系、画像処理系及び記録再生系の動作を制御する。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の動作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。

次に、撮像光学系１０３の焦点調節動作に関して説明する。カメラシステム制御回路１３５はＡＦ制御回路１４０と接続されている。また、交換レンズ１０２をカメラ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を介して交換レンズ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及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。

焦点検出ユニット１２１は、撮像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、撮像光学系１０３の焦点状態（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像光学系１０３のフォーカスレンズの駆動量に変換し、該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。

ここで、移動する被写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。

一方、カメラシステム制御回路１３５は、撮像素子１０６の出力信号に基づいて、被写体の輝度を判定する。そして、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したときには、閃光発光ユニット１０４又はカメラ１０１に設けられた不図示の白色ＬＥＤや蛍光管等の照明ユニットを駆動することによって被写体を照明する。

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から受信したフォーカスレンズの駆動量に関する情報に基づいて、交換レンズ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だけ光軸方向に移動させる。これにより、撮像光学系１０３が合焦状態となる。

ＡＦ制御回路１４０におい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になれば、上述したように、撮像系、画像処理系及び記録再生系によって撮像動作が行われる。

図１から図９には、本実施例におけるカメラ１０１の光軸Ｌ１に沿った断面構成と光軸方向から見たときの正面構成を示している。なお、これらの図において、図１０で説明した構成要素と同じものには同符号を付している。

図１は、光路分割ユニットが第１の状態にあるときのカメラ１０１の断面図であり、図２は、第１の状態からハーフミラー１１１が撮像光路から第１の退避位置に退避した第３の状態を示すカメラ１０１の断面図である。図３は、光路分割ユニットが第２の状態にあるときのカメラ１０１の断面図であり、図４は、第２の状態からハーフミラー１１１が撮像光路から第２の退避位置に退避した第３の状態を示すカメラ１０１の断面図である。

図５は光路分割ユニットが第１の状態にあり、第２の状態に切り換えられる直前の状態を示す正面図である。図６は、光路分割ユニットが第１の状態にあり、ハーフミラー１１１が撮像光路から退避する直前の状態を示す正面図である。さらに、図７は、光路分割ユニットを第１の状態と第２の状態とに切り換え可能な状態を示す正面図であり、図８は、光路分割ユニットが第２の状態にあり、第１の状態に切り換えられる直前の状態を示す正面図である。図９は、光路分割ユニットが第２の状態にあり、ハーフミラー１１１が撮像光路から退避する直前の状態を示す正面図である。

以下、図１を中心に用いて、カメラ１０１の構成について説明する。図１において、１０１ａはカメラ１０１の基本構造部品であり、光路分割ユニット、マウント機構及び撮像素子１０６等を支持するミラーボックスである。交換レンズ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は撮像光学系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レンズである。

１６３はアイピースシャッタであり、第２の状態（ＥＶＦモード）においてファインダレンズ１０９から侵入した外光がファインダ光学系を介して撮像素子１０６に導かれないようにするための遮光部材である。

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である。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、焦点検出ユニット１２１の焦点検出センサ１６７上で結像させるための再結像レンズである。

ハーフミラー１１１は、ハーフミラー受け板１１１ａにより保持されている。ハーフミラー受け板１１１ａの両側縁部（図１の紙面に垂直な方向の両端部）にはそれぞれ、ピン１１１ｂが設けられている。該ピン１１１ｂは、ミラーボックス１０１ａにおける両側壁に形成された溝穴１０１ｃを貫通している。また、ハーフミラー受け板１１１ａの一端（図１では上端）における両側縁部には軸受け１１１ｃが設けられ、他端の両側縁部には軸受け１１１ｄが設けられている。

ミラーボックス１０１ａの両側壁の外側には、ミラー駆動機構と連動して図５〜図９に示すように水平方向（図１の紙面に垂直な方向）に同軸上で移動可能な軸受け１７０ａ，１７０ｂが設けられている。軸受け１７０ａ，１７０ｂは、水平方向内側に移動することでピン１１１ｂに対して係合し、水平方向外側に移動することでピン１１１ｂとの係合を解除する。図１及び図３に示す第１及び第２の状態では、軸受け１７０ａ，１７０ｂは、図５，７，８に示すように、ピン１１１ｂに対して係合する。これにより、ハーフミラー受け板１１１ａは、ピン１１１ｂを中心として回動可能に保持される。そして、この係合保持により、ハーフミラー受け板１１１ａ及びハーフミラー１１１は、第１の状態と第２の状態との間での切り換え可能となる。

また、ミラーボックス１０１ａの両側壁の上部周辺には、ミラー駆動機構と連動して図５〜図９に示すように水平方向に同軸上で移動可能な第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂが設けられている。ピン１７１ａ，１７１ｂは、その先端がミラーボックス１０１ａの両側壁に形成された貫通穴から該両側壁の内側に突出して軸受け１１１ｃに対して係合する。また、ピン１７１ａ，１７１ｂは、その先端がミラーボックス１０１ａの両側壁の厚み内に引っ込むことで、軸受け１１１ｃとの係合を解除する。

図１及び図５に示す第１の状態では、ピン１７１ａ，１７１ｂは、軸受け１１１ｃに係合する。これにより、ハーフミラー受け板１１１ａは、第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂを中心として回動可能に保持される。そして、この係合保持により、ハーフミラー受け板１１１ａ及びハーフミラー１１１は、第１の状態と第２の状態との間での切り換え可能となる。

さらに、図６に示すように、第１の回動中心ピン１７１ａ、１７１ｂが軸受け１１１ｃに係合し、かつ軸受け１７０ａ，１７０ｂとピン１１１ｂとの係合が解除された状態において、図１に示す第１の状態と図２に示す第３の状態との間で切り換えが可能となる。

一方、ミラーボックス１０１ａの両側壁の下部周辺には、ミラー駆動機構と連動して図５〜図９に示すように水平方向に同軸上で移動可能な第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂが設けられている。ピン１７２ａ，１７２ｂは、その先端がミラーボックス１０１ａの両側壁に形成された貫通穴から該両側壁の内側に突出して、軸受け１１１ｄに対して係合する。また、ピン１７２ａ，１７２ｂは、その先端がミラーボックス１０１ａの両側壁の厚み内に引っ込むことで、軸受け１１１ｄとの係合を解除する。

図３及び図９に示す第２の状態では、ピン１７２ａ，１７２ｂは、軸受け１１１ｄに係合する。これにより、ハーフミラー受け板１１１ａは、第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂを中心として回動可能に保持される。そして、この係合保持により、ハーフミラー受け板１１１ａ及びハーフミラー１１１は、第２の状態と図４に示す第３の状態との間で切り換え可能となる。

図１に示す第１の状態では、図５〜図９にも示すミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂがハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内に進入した状態にある。このため、ハーフミラー受け板１１１ａは、不図示のバネの付勢力を受けてミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂに当接して位置決めされる。

なお、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂは、ミラー駆動機構に連動してハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内に進入したり退避したりする。また、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂは、ハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内にあるか移動領域外にあるかを問わず、撮像光路外に位置している。さらに、後述するストッパーピン１６１，１６２も、これらは移動しないが、同様に撮像光路外に位置している。

サブミラー１２２は、光を反射して透過しないミラーであり、サブミラー受け板１２２ａに保持されている。サブミラー受け板１２２ａは、回動軸１２５を中心として回動可能である。第１の状態では、図１に示すように、サブミラー受け板１２２ａの突部１２２ｂがストッパーピン１６２に当接して位置決めされ、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。

前述したように、第１の状態においては、撮影光学系１０３からの光束のうち一部はハーフミラー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を透過してサブミラー１２２で反射されて焦点検出ユニット１２１に導かれる。

図１に示す第１の状態から、図７に示すように軸受け１１１ｃと第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂとの係合が解除された後、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂがハーフミラー受け板１１１ａの移動領域から退避する。これにより、ハーフミラー受け板１１１ａは、不図示のバネによる矢印Ａ方向の付勢力を受けてピン１１１ｂを中心として回動し、ストッパーピン１６１に当接して、図３に示す第２の状態となる。

ここで、ハーフミラー１１１が第１の状態から第２の状態に移行するときには、ハーフミラー１１１の作動に先行してサブミラー１２２が回動軸１２５を中心に、図１における時計回り方向に回動してミラーボックス１０１ａの下部に移動する。これにより、ハーフミラー１１１がサブミラー１２２に干渉するのを回避している。

また、前述したように、第２の状態では、図３に示すように、撮像レンズ１０３ａからの光束のうち一部がハーフミラー１１１で反射して焦点検出ユニット１２１に導かれ、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。このとき、フォーカルプレンシャッタ１１３は開放されている。

第２の状態におけるハーフミラー１１１の反射面の位置は、第１の状態におけるサブミラー１２２の反射面の位置と等しい。ここにいう「等しい」には、光学的に等しいとみなせる範囲で差がある状態も含む。このように構成することで、第１の状態と第２の状態とで、焦点検出ユニット１２１に入射する光束の位置ずれを回避し、焦点検出精度を維持している。

一方、第１の状態（図１）から第３の状態（図２）に移行する際には、図６に示すように、第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂが軸受け１１１ｃに係合し、かつ軸受け１７０ａ，１７０ｂとピン１１１ｂとの係合が解除される。この状態において、ミラー駆動機構の一部である不図示のハーフミラー駆動レバーがピン１１１ｂを押し上げることにより、ハーフミラー１１１を撮像光路から上方（ファインダ光学系のフォーカシングスクリーン１０５側）に移動させ、第１の退避位置に退避させる。また、ミラー駆動機構によってサブミラー１２２を回動軸１２５を中心として、図３における時計回り方向に回動させることにより、サブミラー１２２を撮像光路に対して下方に退避させる。

そして、第３の状態では、撮像光学系１０３（レンズ１０３ａ）からの光束が撮像素子１０６に直接、到達する。

一方、第２の状態（図３）から第３の状態（図４）に移行する際には、図９に示すように、第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂが軸受け１１１ｄに係合し、かつ軸受け１７０ａ，１７０ｂとピン１１１ｂとの係合が解除される。この状態において、ハーフミラー駆動レバーがピン１１１ｂを押し下げることにより、ハーフミラー１１１を撮像光路に対して下方（焦点検出ユニット１２１側）に移動させ、第２の退避位置に退避させる。

図４に示す第３の状態でも、図２に示す第３の状態と同様に、撮像光学系１０３（レンズ１０３ａ）からの光束が撮像素子１０６に直接、到達する。

次に、図１２〜図１６のフローチャートを用いて本実施例のカメラシステムの動作について説明する。これらのフローチャートにおいて、同じ丸囲み符号が付された部分は、互いに繋がっていることを示す。また、以下の説明では、光学ファインダ（ＯＶＦ）を用いて被写体像を観察する第１の状態をＯＶＦモード、電子ファインダ（ＥＶＦ）を用いて被写体像を観察する第２の状態をＥＶＦモードという。

まず、図１２のフローチャートを用いて、システム起動時におけるファインダモードを判別し、その結果に応じて各モードに対応した動作へ移行する前までの動作について説明する。以下の動作は、主としてカメラシステム制御回路１３５及びレンズシステム制御回路１４１により制御される。

ステップＳ１で、メインスイッチ１１９がオンになったことを検知すると、カメラシステム制御回路１３５は、ステップＳ２で、カメラ１０１の電気回路を起動する。

ステップＳ３では、カメラシステム制御回路１３５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する。ＯＶＦモードであればステップＳ４に進み、ＥＶＦモードである場合にはステップＳ８に進む。

メインスイッチ１１９が起動した時点でＯＶＦモードであった場合、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２からなる光路分割ユニットは、図１に示す第１の状態にある。またこのとき、図６に示すように、第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂが軸受け１１１ｃに係合し、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂはハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内に進入した位置でハーフミラー１１１を位置決めしている。さらに、軸受け１７０ａ，１７０ｂとピン１１１ｂとの係合は解除されている。また、アイピースシャッタ１６３は開いている。

ステップＳ４では、カメラシステム制御回路１３５は、ファインダモード切り換えスイッチ１２３の操作（押下げ）を監視し、該操作を検出した場合は、ステップＳ５のファインダ切り換え動作（ＯＶＦモードからＥＶＦモードへの切り換え）に進む。ステップＳ５からは図１３に示すフローチャートへ進む。また、ファインダモード切り換えスイッチ１２３の操作が検出されない場合には、ステップＳ６に進み、ファインダ切り換え動作を行わずにステップS７の撮像動作スタンバイに進む。ステップＳ７からは、図１４に示すフローチャートへ進む。

メインスイッチ１１９が起動した時点でＥＶＦモードであった場合、光路分割ユニットは図３に示す第２の状態にある。またこのとき、図９に示すように、第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂが軸受け１１１ｄに係合し、ハーフミラー受け板１１１ａはストッパーピン１６１に当接してハーフミラー１１１を位置決めしている。なお、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂはハーフミラー受け板１１１ａの移動領域外に退避した位置にある。また、軸受け１７０ａ，１７０ｂとピン１１１ｂとの係合は解除されている。さらに、アイピースシャッタ１６３は閉じている。

ＥＶＦモード（第２の状態）では、撮像光学系１０３からの光束はハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６に到達する。このハーフミラー１１１を透過した光束の結像位置は、第３の状態においてハーフミラー１１１を透過せずに撮像素子１０６に到達する光束の結像位置に対して若干ずれる。このため、ステップＳ８では、この結像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。

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の状態において撮像光学系１０３からの光束が撮像素子１０６に直接到達したときの焦点状態を示す。これに対し、第２の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、撮像光学系１０３からの光束がハーフミラー１１１を透過して撮像素子１０６に到達したときの焦点状態を示すように、焦点検出信号が補正される。このため、第２の状態におけるフォーカスレンズの合焦位置は、第１及び第３の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。

したがって、ＥＶＦモードでのＳＷ２のＯＮにより撮像動作を行う場合（第２の状態から第３の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の先幕駆動機構をチャージし、かつフォーカスレンズの位置を上述のずれ分だけ補正する。すなわち、フォーカスレンズを第２の状態での合焦位置から第３の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、撮像素子１０６を露光して撮像動作を行う。

このように動作することで、ＥＶＦモード（第２の状態）においてはディスプレイユニット１０７でピントが合った画像を確認することができ、また第３の状態で撮像動作を行ったときにもピントが合った撮像画像を得ることができる。

ステップＳ９では、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の先幕だけを開くように走行させて撮像素子１０６を露光状態とすることで、撮像光学系１０３を通過した被写体からの光束を連続的に撮像素子１０６に到達させる。これにより、ディスプレイユニット１０７上で表示させる画像の取得が可能な状態とする。

ステップＳ１０では、カメラシステム制御回路１３５は、ディスプレイユニット１０７の電源を投入する。ステップＳ１１では、撮像光学系１０３によって形成された被写体像に対して撮像素子１０６からの信号読み出しと画像生成とを連続的に行い、これにより生成された画像データをディスプレイユニット１０７上にリアルタイム表示させる。

ステップＳ１２では、ファインダモード切り換えスイッチ１２３の操作（押下）を監視し、該操作を検出した場合は、ステップＳ１３のファインダ切り換え動作（ＥＶＦモードからＯＶＦモードへの切り換え）に進む。ステップＳ１３からは図１５に示すフローチャートへ進む。

ファインダモード切り換えスイッチ１２３の操作がなされない場合には、ステップＳ１４に進んでファインダ切り換え動作を行わずに、ステップＳ１５の撮像動作スタンバイに進む。ステップＳ１５からは図１６に示すフローチャートへ進む。

次に、図１３を用いて、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに切り換える場合の動作について説明する。

ステップＳ２１では、カメラシステム制御回路１３５は、アイピースシャッタ１６３を閉じる。すなわち、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。これは、前述したように、外光がファインダレンズ１０９を介してカメラ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。また、ファインダ光学系を介して被写体像を観察できないことを、使用者が故障と誤解しないようにする意味もある。

ステップＳ２２では、カメラシステム制御回路１３５は、情報表示回路１４２を制御して、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とする。ここで、アイピースシャッタ１６３は、ステップＳ２１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、該情報を撮像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。

ステップＳ２３では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、これに連動して駆動される軸受け１７０ａ，１７０ｂを図５に示すようにピン１１１ｂに係合させる。

ステップＳ２４では、ミラー駆動機構に連動して駆動される第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂの軸受け１１１ｃとの係合を解除する（図５）。

ステップＳ２５では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御して、サブミラー１２２をミラーボックス１０１ａの下部に移動させて撮像光路から退避させる。

ステップＳ２６では、ミラー駆動機構に連動して駆動されるミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂを図７に示すようにハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内から退避させる。

ステップＳ２７では、ハーフミラー受け板１１１ａが不図示のバネによる図１中の矢印Ａ方向の付勢力を受けてピン１１１ｂを中心として回動し、ストッパーピン１６１に当接して停止する。これにより、図３に示す第２の状態となる。この結果、撮像光学系１０３からの光束の一部は、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を透過して撮像素子１０６に到達する。

ステップＳ２８では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御して、これに連動して駆動される第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂを図８に示すように軸受け１１１ｄに係合させる。

ステップＳ２９では、ミラー駆動機構に連動して駆動される軸受け１７０ａ，１７０ｂのピン１１１ｂとの係合を解除する（図９）。

なお、ステップＳ２３〜Ｓ２６及びＳ２８〜Ｓ２９での軸受け１７０ａ，１７０ｂと回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂの駆動は、モータを駆動源とするミラー駆動機構に連動するものであるが、専用のアクチュエータにより駆動してもよい。

ステップＳ３０では、カメラシステム制御回路１３５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。

ステップＳ３１では、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の先幕だけを走行させて撮像素子１０６を露光状態とし、撮像光学系１０３を通過した被写体からの光束を連続的に撮像素子１０６に到達させる。これにより、ディスプレイユニット１０７上で表示させる画像の取得が可能な状態とする。

ステップＳ３２では、カメラシステム制御回路１３５は、ディスプレイユニット１０７の電源を投入する。ステップＳ３３では、撮像光学系１０３によって形成された被写体像に対して撮像素子１０６からの信号読み出しと画像生成とを連続的に行い、これにより生成された画像データをディスプレイユニット１０７上にリアルタイム表示させる。そして、ステップＳ３４にて、ＯＶＦモードからＥＶＦモードへの切り換え動作を終了し、撮像動作スタンバイ状態とする。すなわち、図１２のステップＳ１５と同じ状態となる。

次に、ＯＶＦモードから撮像動作を行う場合について、図１４を用いて説明する。

ステップＳ４１では、ＳＷ１がＯＮか否かを判別し、ＳＷ１がＯＮである場合にはステップＳ４２に進む。また、ＳＷ１がＯＮでない場合には、図１２のステップＳ４に戻り、ファインダモード切り換えスイッチ１２３の状態を監視し続ける。

ステップＳ４２において、カメラシステム制御回路１３５は、測光動作を開始し、その測光結果に基づいて露出値（絞り値及び露出時間）を決定する。また、焦点検出ユニット１２１での検出結果に基づいて焦点調節動作を行い、フォーカスレンズを合焦位置に駆動する。

ステップＳ４３では、カメラシステム制御回路１３５は、ＳＷ２がＯＮか否かを判別する。ＳＷ２がＯＮでない場合には、ステップＳ４１へ戻り、ＳＷ１がＯＮであるか否かを判別する。ステップＳ４３において、ＳＷ２がＯＮの場合にはステップＳ４４に進む。

ステップＳ４４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を介してミラー駆動機構を制御し、サブミラー１２２を回動軸１２５を中心として回動させてミラーボックス１０１ａの下部に移動させ、撮像光路から退避させる。

ステップＳ４５では、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、ハーフミラー１１１を、軸受け１１１ｃに係合した第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂを中心として、図１における時計回り方向に回動させ、撮像光路から退避させる。この動作は、ステップＳ４４でのサブミラー１２２の動作とほぼ同時に行われる。

ここまでの動作により、ハーフミラー１１１は、図１に示す第１の状態から図２に示す第３の状態、すなわちミラーボックス１０１ａの上方に設定された第１の退避位置に短時間で移動する。また、サブミラー１２１も、ミラーボックス１０１ａの下部に短時間で異動する。

ステップＳ４６において、カメラシステム制御回路１３５は、絞り値に関する情報をレンズシステム制御回路１４１に送信する。レンズシステム制御回路１４１は、受信した絞り値情報に応じた絞り口径となるように、交換レンズ１０２内に設けられた絞りの駆動を制御する。

ステップＳ４７において、カメラシステム制御回路１３５は、撮像素子１０６の電荷をクリアした後、撮像素子１０６での電荷蓄積を開始させる。

ステップＳ４８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、撮像素子１０６の露光を開始させる。

ステップＳ４９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Ｓ５０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Ｓ５１に進む。

ステップＳ５０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を制御して、被写体に対して照明光を照射させる。

ステップＳ５１において、カメラシステム制御回路１３５は、先に決定された所定の露出時間が経過したか否かを判断し、該露出時間が経過した場合には、フォーカルプレンシャッタ１１３を閉じて、撮像素子１０６への露光を終了させる。

ステップＳ５２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に対して絞りを開放状態まで駆動するよう指示する。レンズシステム制御回路１４１は、開放状態となるように絞りを制御する。

ステップＳ５３では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、ハーフミラー１１１を第１の退避位置から撮像光路内に駆動させる。さらに、ステップＳ５４では、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、サブミラー１２２を、ミラーボックス１０１ａの下部から元の撮像光路内の位置（焦点検出ユニット１２１に光を導く位置）に戻す。これにより、ハーフミラー１１１とサブミラー１２２は、図２に示す第３の状態から図１に示す第１の状態に短時間で戻る。

ステップＳ５５では、カメラシステム制御回路１３５は、設定された電荷蓄積時間が経過したか否かを確認し、該電荷蓄積時間が経過した場合は、撮像素子１０６の電荷蓄積処理を終了させる。

ステップＳ５６では、カメラシステム制御回路１３５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するＡ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１、ＹＣ処理回路１３２及び記録処理回路１３３での処理を実行する。そして、これらの処理によって生成された撮像画像データを、メモリの所定領域に書き込む。

ステップＳ５７において、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像画像データを読み出す。そして、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わせる。さらに、設定された画像圧縮モードに応じた画像圧縮処理を、不図示の圧縮・伸長回路に行わせ、メモリの画像記憶バッファ領域の空き部分に、圧縮処理した画像データを書き込む。

ステップＳ５８では、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撮像画像データを読み出して記録処理を行う。記録処理は、不図示のインタフェースやコネクタを介して半導体メモリや光ディスク等の記録媒体への書き込みを行う処理である。また、記録処理は、メモリの画像記憶バッファ領域の空き部分に、一連の撮像処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われるごとに、その画像データに対して実行される。

そして、記録終了後は、再びＳＷ１の状態を監視するステップＳ４１へ戻り、次の撮像動作に備える。

次に、図１５を用いて、ＥＶＦモードからＯＶＦモードへ切り換える場合の動作について説明する。

ＥＶＦモードにおいては、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２が図３に示す第２の状態にあり、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。この状態から、まずステップＳ６１では、カメラシステム制御回路１３５は、ディスプレイユニット１０７の電源をオフし、被写体像がリアルタイム表示されないようにする。また、撮像素子１０６による光電変換動作を停止させる。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。

ステップＳ６２では、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の後幕を閉じるように走行させ、撮像動作に備えて先幕及び後幕の駆動機構をチャージする。

ステップＳ６３では、カメラシステム制御回路１３５は、上述したピント補正モードの動作を解除する。

ステップＳ６４では、後のステップで行われるハーフミラー１１１の駆動に備えて、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、これに連動する軸受け１７０ａ，１７０ｂを図８に示すようにピン１１１ｂに係合させる。

ステップＳ６５では、ミラー駆動機構に連動する第２の回動中心ピン１７２ａ、１７２ｂの軸受け１１１ｄとの係合を解除する（図７）。

ステップＳ６６では、ミラー駆動機構を制御し、ピン１１１ｂを中心として、不図示のバネをチャージしつつ、ハーフミラー受け板１１１ａを図３中の時計回り方向に回動させる。この回動は、ハーフミラー受け板１１１ａが、後のステップでハーフミラー受け板１１１ａの移動領域に進入するミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂの位置を越えるまで継続される。すなわち、回動が停止したときに、ハーフミラー１１１は第１の状態の位置を越えた位置まで移動している。

ステップＳ６７では、ミラー駆動機構に連動させてミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂをハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内に進入させる。

ステップＳ６８では、ハーフミラー受け板１１１ａを図３中の時計回り方向に回動させる機構との連結がはずれる。これにより、ハーフミラー受け板１１１ａが不図示のバネによって反時計回り方向に付勢され、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂに当接して位置決めされる。これにより、ハーフミラー１１１は第１の状態の位置にセットされる。

上述したように、本実施例では、ミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂがハーフミラー受け板１１１ａの移動領域から退避している間にハーフミラー受け板１１１ａを第１の状態の位置を越える位置まで移動させる。そして、その後にミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂをハーフミラー受け板１１１ａの移動領域内に進入させる。このため、ハーフミラー受け板１１１ａが移動する際にミラーストッパ１６０ａ，１６０ｂに干渉することはない。

ステップＳ６９では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、これに連動する第１の回動中心ピン１７１ａ，１７１ｂを図５に示すように軸受け１１１ｃに係合させる。

ステップＳ７０では、ミラー駆動機構に連動する軸受け１７０ａ，１７０ｂのピン１１１ｂとの係合を解除する（図６）。

ステップＳ７１では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、サブミラー１２２をミラーボックス１０１ａの下部から撮像光路内に進入させる。これにより、サブミラー１２２は、焦点検出ユニット１２１に光を導く位置に移動する。

ステップＳ７２では、カメラシステム制御回路１３５は、アイピースシャッタ１６３を開く。

ステップＳ７３では、カメラシステム制御回路１３５は、情報表示回路１４２を制御して、光学ファインダ内情報表示ユニット１８０にファインダ内情報を表示させる。これにより、ＥＶＦモードからＯＶＦモードへの切り換え動作を終了し、ステップＳ７４にてＯＶＦモードでの撮像動作スタンバイ状態になる。すなわち、図１２のステップＳ７と同じ状態となる。

次に、ＥＶＦモードから撮像動作を行う場合について、図１６を用いて説明する。この状態では、ハーフミラー１１１及びサブミラー１２２は、図３に示す第２の状態にあり、撮像素子１０６にて連続的に被写体像の画像を取得し、ディスプレイユニット１０７にリアルタイム表示を行っている。撮像者はディスプレイユニット１０７に表示された被写体画像を確認しながら、撮像の構図を決めることができる。

ステップＳ８１では、カメラシステム制御回路１３５は、ＳＷ１がＯＮか否かを判別し、ＳＷ１がＯＮである場合にはステップＳ８２に進む。また、ＳＷ１がＯＮでない場合にはステップＳ１２に戻り、ファインダモード切り換えＳＷの状態を監視し続ける。

ステップＳ８２において、カメラシステム制御回路１３５は、測光動作を開始させ、その測光結果に基づいて露出値（絞り値及び露出時間）を決定する。また、焦点検出ユニット１２１での検出結果に基づいて焦点調節動作を行い、フォーカスレンズを合焦位置に駆動する。ＯＶＦモードから撮像動作を行う場合と同じ焦点検出ユニット１２１で位相差検出方式による焦点検出を行うため、高速に焦点調節を行うことができる。

ステップＳ８３では、カメラシステム制御回路１３５は、ＳＷ２がＯＮか否かを判別し、ＳＷ２がＯＮでない場合にはステップＳ８１へ戻り、ＳＷ１がＯＮか否かを判別する。これにより、ＳＷ２がＯＮになるまではディスプレイユニット１０７に被写体画像のリアルタイム表示が継続して行われる。一方、ステップＳ８３において、ＳＷ２がＯＮの場合にはステップＳ８４に進む。

ステップＳ８４では、カメラシステム制御回路１３５は、撮像素子１０６の電荷をクリアするとともに、撮像動作を一旦停止する。そして、撮像素子１０６から最後に読み出された画像（フリーズ画像）をディスプレイユニット１０７に表示させる。

ステップＳ８５では、フォーカルプレンシャッタ１１３の後幕を閉じるように走行させ、撮像動作に備えて不図示のシャッタチャージ機構により先幕及び後幕の駆動機構をチャージする。シャッタチャージ機構は、不図示の電磁モータとギア列により構成される。これにより、シャッタ開口を開放していたフォーカルプレンシャッタ１１３の先幕がチャージされてシャッタ開口が閉じられる。

ステップＳ８６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を介してミラー駆動機構を制御する。これにより、ハーフミラー１１１を、軸受け１１１ｄに係合した第２の回動中心ピン１７２ａ，１７２ｂを中心として、図３中の反時計回り方向に回動させ、撮像光路から退避させる。

ここまでの動作により、ハーフミラー１１１は、図３に示す第２の状態の位置から図４に示す第３の状態の位置、すなわちミラーボックス１０１の下方に設定された第２の退避位置に短時間で異動する。

ステップＳ８７において、カメラシステム制御回路１３５は、絞り値に関する情報をレンズシステム制御回路１４１に送信する。レンズシステム制御回路１４１は、受信した絞り値情報に応じた絞り口径となるように、交換レンズ１０２内に設けられた絞りを制御する。

ステップＳ８８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、撮像素子１０６での電荷蓄積を開始させる。

ステップＳ８９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、撮像素子１０６への露光動作を開始させる。

ステップＳ９０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Ｓ９１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Ｓ９２に進む。

ステップＳ９１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を制御して、被写体に対して照明光を照射させる。

ステップＳ９２において、カメラシステム制御回路１３５は、先に決定された所定の露出時間が経過したか否かを判別する。該露出時間が経過した場合には、フォーカルプレンシャッタ１１３を閉じて、撮像素子１０６への露光を終了させる。

ステップＳ９３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に対して絞りを開放状態に駆動するよう指示する。これにより、レンズシステム制御回路１４１は、開放状態となるように絞りを制御する。

ステップＳ９４では、カメラシステム制御回路１３５は、ミラー駆動制御回路１４５を介してミラー駆動機構を制御し、ハーフミラー１１１を第２の退避位置から撮像光路内における焦点検出ユニット１２１へ光を導く位置に戻す。

これにより、ハーフミラー１１１は、図４に示す第３の状態から図３に示す第２の状態に短時間で戻る。

ステップＳ９５では、カメラシステム制御回路１３５は、設定された電荷蓄積時間が経過したか否かを確認する。電荷蓄積時間が経過した場合は、撮像素子１０６での電荷蓄積処理を終了させる。

ステップＳ９６では、カメラシステム制御回路１３５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するＡ／Ｄ変換器１３０、ＲＧＢ画像処理回路１３１、ＹＣ処理回路１３２及び記録処理回路１３３での処理を実行する。そして、これらの処理によって生成された撮像画像データを、メモリの所定領域に書き込む。

ステップＳ９７では、カメラシステム制御回路１３５は、シャッタチャージ機構を駆動して、フォーカルプレンシャッタ１１３の先幕と後幕の駆動機構を露光準備位置までチャージする。その後、先幕だけを開くように走行させて撮像素子１０６を露光状態とし、撮像素子１０６に連続的に被写体からの光を導く。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画像生成を可能にする。

ステップＳ９８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。これにより、撮像者はディスプレイユニット１０７で表示された被写体画像を見ながら撮像のための構図を決定することができる。

ステップＳ９９において、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像画像データを読み出す。そして、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わせる。さらに、設定された画像圧縮モードに応じた画像圧縮処理を、不図示の圧縮・伸長回路に行わせ、メモリの画像記憶バッファ領域の空き部分に、圧縮処理した画像データを書き込む。

ステップＳ１００では、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撮像画像データを読み出して記録処理を行う。記録処理は、不図示のインタフェースやコネクタを介して半導体メモリや光ディスク等の記録媒体への書き込みを行う処理である。また、記録処理は、メモリの画像記憶バッファ領域の空き部分に、一連の撮像処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われるごとに、その画像データに対して実行される。

そして、記録終了後は、再びＳＷ１の状態を監視するステップＳ８１へ戻り、次の撮像動作に備える。

以上説明したように、本実施例では、光路分割ユニットを第２の状態から第３の状態に切り換える場合のハーフミラー１１１の光路外位置（第２の退避位置）を以下のように設定している。すなわち、第２の状態の位置から第２の退避位置までの回動量（４５°）が、第２の状態の位置から第１の状態の位置を介して第１の退避位置に回動させる場合の回動量（１３５°）よりも小さくなるように設定している。言い換えれば、第２の状態の位置から第２の退避位置への回動量が、第１の状態の位置から第１の退避位置への回動量と等しくなるように設定している。なお、ここにいう「等しい」は、メカ的な誤差程度の差がある場合を含む意味である。

このため、本実施例によれば、光路分割ユニットの第２の状態と第３の状態との間の切り換え動作を、第１の状態と第３の状態との間の切り換えと同様に、短時間で完了させることができる。

さらに言えば、本実施例では、ファインダモードに応じて異なる軸を中心にハーフミラー１１１を回動させる。これにより、ＯＶＦモードとＥＶＦモードのいずれのモードから撮像動作を行う場合でも、ハーフミラー１１１の撮像光路からの退避動作と退避位置からの復帰動作とを、単純な回動運動によって高速で行える。

したがって、本実施例によれば、ＥＶＦモードから撮像動作を行う場合でも、ＯＶＦモードから撮像動作を行う場合と同様に、レリーズタイムラグを短くすることができる。また、ミラー駆動によってファインダにより被写体像が見えない時間（ファインダ消失時間）を短時間に抑えることができる。

また、次の撮像動作までの間に焦点検出動作を行って、再び素早く光路分割ユニットを撮像光路外に退避させることで、連写速度の速いカメラを実現できる。

また、本実施例によれば、ＯＶＦモードに加えて、ＥＶＦモードでも、合焦位置をフォーカスレンズの駆動前に求められる位相差検出方式による焦点検出を行うので、撮像光学系の焦点調節動作を高速で行うことができる。

さらに、本実施例では、第１の状態で光学ファインダに導く光束を反射するハーフミラー１１１の反射面と第２の状態において焦点検出ユニットに導く光束を反射するハーフミラー１１１の反射面とが同一面である。このため、光量の損失がほとんどなく焦点検出ユニットへ光束を導くことができる。したがって、第１の状態と第２の状態のどちらにおいても良好な焦点検出を行うことができる。

なお、上記実施例では、光路分割ユニットをミラー部材によって構成する場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず適用することができる。例えば、透光性の部材の内部に半透過反射膜や反射膜を形成した光学部材を用いて光路分割ユニットを構成してもよい。

本発明の実施例であるカメラの光路分割ユニットが第１の状態にあるときの断面図。 実施例のカメラの光路分割ユニットが第１の退避位置に退避した第３の状態にあるときの断面図。 実施例のカメラの光路分割ユニットが第２の状態にあるときの断面図。 実施例のカメラの光路分割ユニットが第２の退避位置に退避した第３の状態にあるときの断面図。 実施例のカメラの第１の状態（第２の状態への切り換え直前状態）を示す正面図。 実施例のカメラの第１の状態（退避直前状態）を示す正面図。 実施例のカメラの第１の状態と第２の状態への切り換え可能な状態を示す正面図。 実施例のカメラの第２の状態（第１の状態への切り換え直前状態）を示す正面図。 実施例のカメラの第２の状態（退避直前状態）を示す正面図。 実施例のカメラシステムの構成を示す概略図。 実施例のカメラシステムの電気的構成を示すブロック図。 実施例のカメラシステムの動作を示すフローチャート。 実施例のカメラシステムにおけるＯＶＦモードからＥＶＦモードへの切り換え動作を示すフローチャート。 実施例のカメラシステムにおけるＯＶＦモードからの撮像動作を示すフローチャート。 実施例のカメラシステムにおけるＥＶＦモードからＯＶＦモードへの切り換え動作を示すフローチャート。 実施例のカメラシステムにおけるＥＶＦモードからの撮像動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０１ カメラ
１０１ａ ミラーボックス
１０２ 交換レンズ
１０３ 撮像光学系
１０６ 撮像素子（ＣＭＯＳセンサ）
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
１２２ａ サブミラー受け板
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
１４０ ＡＦ制御回路
１４５ ミラー駆動制御回路
１７０ａ，１７０ｂ 軸受け
１７１ａ，１７１ｂ 第１の回動中心ピン
１７２ａ，１７２ｂ 第２の回動中心ピン

Claims (13)

1. 被写体像を光電変換する撮像素子と、
   被写体像の観察を可能とするファインダ光学系と、
   被写体からの光束を用いて焦点状態を検出する焦点検出ユニットと、
   被写体からの光束を前記ファインダ光学系及び前記焦点検出ユニットに導く第１の状態、被写体からの光束を前記撮像素子及び前記焦点検出ユニットに導く第２の状態、及び被写体からの光束の前記撮像素子への光路外に位置する第３の状態に切り換えられる光路分割ユニットとを有し、
   前記光路分割ユニットを構成する少なくとも１つの光学部材は、前記光路分割ユニットが前記第１の状態から前記第３の状態へと切り換えられる場合は第１の光路外位置に移動し、前記第２の状態から前記第３の状態へと切り換えられる場合は前記第１の光路外位置とは異なる第２の光路外位置に移動することを特徴とする撮像装置。
2. 前記光学部材を前記第２の状態での位置から前記第２の光路外位置に移動させる場合の移動量は、該光学部材を前記第２の状態での位置から前記第１の状態での位置を経て前記第１の光路外位置に移動させる場合の移動量より小さいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記光学部材の前記第２の状態での位置から前記第２の光路外位置への移動量は、前記第１の状態での位置から前記第１の光路外位置への移動量と等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の光路外位置と前記第２の光路外位置とは、前記光路を挟んだ互いに反対側の位置であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 前記ファインダ光学系と前記焦点検出ユニットとが前記光路を挟んで互いに反対側に置されており、
   前記第１の光路外位置は前記光路よりも前記ファインダ光学系に近い位置であり、前記第２の光路外位置は前記光路よりも前記焦点検出ユニットに近い位置であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記光路分割ユニットは、前記光学部材としての第１のミラー部材を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の撮像装置。
7. 前記光路分割ユニットは、被写体からの光束の一部を反射して他の一部を透過させる前記第１のミラー部材と、該第１のミラー部材を透過した光束を反射する第２のミラー部材とを有し、
   前記第１の状態では、前記第１及び第２のミラー部材が前記光路内に位置し、
   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位置するとともに前記第２のミラー部材が前記光路外に位置し、
   前記第３の状態では、前記第１及び第２のミラー部材が前記光路外に位置することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記第１のミラー部材は、前記光路分割ユニットが前記第１の状態から前記第３の状態へと切り換えられる場合は第１の軸を中心として回動し、前記第２の状態から前記第３の状態へと切り換えられる場合は前記第１の軸とは異なる第２の軸を中心として回動することを特徴とする請求項６又は７に記載の撮像装置。
9. 前記第１の軸と前記第２の軸とが、前記第１のミラー部材の反射領域を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記第１のミラー部材に係合して該第１のミラー部材を前記第１の軸を中心として回動可能に保持する第１の係合部材と、
    前記第１のミラー部材に係合して該第１のミラー部材を前記第２の軸を中心として回動可能に保持する第２の係合部材とを有し、
    前記第１及び第２の係合部材の前記第１のミラー部材に対する係合と係合解除とを切り換える機構とを有することを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
11. 前記光路分割ユニットが前記第１の状態と前記第２の状態との間で切り換えられる場合において、前記第１のミラー部材は、前記光路外に移動することなく第３の軸を中心として回動することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載の撮像装置。
12. 前記第１のミラー部材に係合して該第１のミラー部材を前記第３の軸を中心として回動可能に保持する第３の係合部材と、
    該第３の係合部材の前記第１のミラー部材に対する係合と係合解除とを切り換える機構とを有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１つに記載の撮像装置と、
    該撮像装置に装着され、被写体像を形成するレンズ装置とを有することを特徴とする撮像システム。