JP6417111B2

JP6417111B2 - Image capturing apparatus, image capturing apparatus control method, and program

Info

Publication number: JP6417111B2
Application number: JP2014104517A
Authority: JP
Inventors: 巽　栄作; 栄作巽
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-05-20
Also published as: JP2015219460A

Description

本発明は、撮影装置、撮影装置の制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a photographing apparatus, a photographing apparatus control method, and a program.

従来より、光学式ファインダ（オプティカルビューファインダ：ＯＶＦ）の光路と撮像素子の光路とを切り替える種々の構成が知られている。最も一般的なものは、レンズと撮像素子の光路内にミラーを配し、撮影準備時はミラーによって光学式ファインダ前面のフォーカシングスクリーンに像を導き、撮影時のみミラーを回転させることで、ミラーを光路からそらす光路内ミラー方式である。光路内ミラー方式では、ペリクルミラーと呼ばれる半透明のミラーを用いたり、特許文献１に開示されているようにマイクロミラーを用いたりして光路の方向を変化させている。 Conventionally, various configurations for switching between an optical path of an optical viewfinder (optical viewfinder: OVF) and an optical path of an image sensor are known. The most common is to place a mirror in the optical path between the lens and the image sensor, guide the image to the focusing screen on the front of the optical viewfinder with the mirror when preparing for shooting, and rotate the mirror only during shooting to rotate the mirror. This is a mirror system in the optical path that deflects from the optical path. In the optical path mirror method, the direction of the optical path is changed by using a translucent mirror called a pellicle mirror, or by using a micromirror as disclosed in Patent Document 1.

特開２０１２−１１８４７７号公報JP 2012-118477 A

しかしながら、特許文献１のようにレンズ後方の光路内にミラーがある方式では、ミラーを配する部分の距離だけ撮像素子までの光路が伸びるので、レンズのバックフォーカス（ボディのフランジバック）を長くする必要があり、レンズが大型化するという課題がある。 However, in the method having a mirror in the optical path behind the lens as in Patent Document 1, the optical path to the image sensor extends by the distance of the portion where the mirror is arranged, so that the back focus of the lens (flange back of the body) is lengthened. Therefore, there is a problem that the lens becomes large.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、小型のレンズを適用可能な撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a photographing apparatus to which a small lens can be applied.

上記の目的を達成する本発明に係る撮影装置は、
光学レンズからの光を結像するフォーカシングスクリーンと、
前記フォーカシングスクリーンにより結像された被写体像をファインダに導く光学手段と、
撮像素子と、
撮像指示を入力する入力手段と、
前記光学レンズからの光が前記フォーカシングスクリーンにて結像される第１状態から、前記光学レンズからの光が前記撮像素子にて結像される第２状態へ切り替わるように、前記入力手段による撮像指示の入力に応じて、前記フォーカシングスクリーンと前記撮像素子のそれぞれの物理的な位置を変更する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記フォーカシングスクリーンを回転移動するための第１の回転機構と、前記撮像素子を回転移動するための第２の回転機構とのそれぞれを制御することで、前記第１状態から第２状態へ切り替えることを特徴とする。 The photographing apparatus according to the present invention that achieves the above object is as follows.
A focusing screen for imaging light from the optical lens;
Optical means for guiding a subject image formed by the focusing screen to a finder;
An image sensor;
An input means for inputting an imaging instruction;
Imaging by the input means so as to switch from a first state in which light from the optical lens is imaged by the focusing screen to a second state in which light from the optical lens is imaged by the imaging device. in response to an input instruction, it has a control means for changing the respective physical locations of the focusing screen and the image pickup device,
The control means controls each of a first rotation mechanism for rotating and moving the focusing screen and a second rotation mechanism for rotating and moving the image sensor, so that the first state is changed from the first state. It is characterized by switching to two states .

本発明によれば、小型のレンズを適用可能な撮影装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can apply a small lens can be provided.

第１実施形態に係る撮影装置の構成例を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration example of a photographing apparatus according to a first embodiment. 第１実施形態に係る撮像素子搭載板の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the image pick-up element mounting board which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る、フォーカシングスクリーン、ミラーおよび撮像素子搭載板を同軸回転させる機構の説明図Explanatory drawing of the mechanism which coaxially rotates the focusing screen, mirror, and image pick-up element mounting plate based on 2nd Embodiment 第３実施形態に係る、フォーカシングスクリーンおよび撮像素子搭載板を入れ替えるとともに、入射光と出射光の方向が同じ正立光学系を用いた機構の説明図。Explanatory drawing of the mechanism using the erecting optical system which replaces a focusing screen and an image pick-up element mounting board based on 3rd Embodiment, and the directions of incident light and an emitted light are the same.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１実施形態）
＜１．撮影装置の構成＞
まず図１を参照して、第１実施形態に係る撮影装置（例えば、一眼レフカメラ）の構成について説明する。図１（ａ）は、撮影準備時の状態を示し、図１（ｂ）は、撮影時の状態を示している。 (First embodiment)
<1. Configuration of photographing apparatus>
First, with reference to FIG. 1, the structure of the imaging device (for example, single-lens reflex camera) concerning a 1st embodiment is explained. FIG. 1 (a) shows a state at the time of shooting preparation, and FIG. 1 (b) shows a state at the time of shooting.

図１（ａ）において、１０１はカメラボディ、１０２はカメラボディ１０１に取り付けたレンズケース、１０３はレンズケース１０２内の光学レンズ、１０４はレンズ１０３の像を結ぶフォーカシングスクリーン、１０５はフォーカシングスクリーン１０４に結像した倒立像を上部に導くミラー、１０６は倒立像を正立像に変化させるペンタプリズム、１０７は接眼レンズである。ペンタプリズム１０６は、結像位置に位置するフォーカシングスクリーン１０４に結像された、被写体像である倒立像を正立像に光学的に変換して接眼レンズ１０７（ファインダ）に導く。 In FIG. 1A, 101 is a camera body, 102 is a lens case attached to the camera body 101, 103 is an optical lens in the lens case 102, 104 is a focusing screen that connects the images of the lens 103, and 105 is a focusing screen 104. A mirror that guides the formed inverted image upward, 106 is a pentaprism that changes the inverted image into an erect image, and 107 is an eyepiece . The pentaprism 106 optically converts an inverted image, which is a subject image, formed on the focusing screen 104 positioned at the image formation position into an erect image and guides it to the eyepiece 107 (finder).

また、図１（ｂ）において、１０８はレンズ１０３の被写体像の結像を撮像する撮像素子、１０９は撮像素子１０８を搭載する撮像素子搭載板、１１０は撮像素子１０８からの信号を処理し、各種機構の動作を制御する電子回路モジュール、１１１は電子回路モジュールで処理した映像出力を表示する液晶パネルである。 In FIG. 1B, reference numeral 108 denotes an image pickup device for picking up an image of a subject image of the lens 103, 109 denotes an image pickup device mounting plate on which the image pickup device 108 is mounted, 110 denotes a signal from the image pickup device 108, An electronic circuit module 111 controls the operation of various mechanisms, and a liquid crystal panel 111 displays video output processed by the electronic circuit module.

ここで、フォーカシングスクリーン１０４、ミラー１０５、および撮像素子搭載板１０９のそれぞれは、片側を回転軸として、不図示の電磁機構により、瞬間的に回転移動することができるように構成されている。 Here, each of the focusing screen 104, the mirror 105, and the image sensor mounting plate 109 is configured to be able to instantaneously rotate and move by an electromagnetic mechanism (not shown) with one side as a rotation axis.

撮影準備状態では、図１（ａ）に示すように、レンズ１０３からの被写体像はフォーカシングスクリーン１０４に結像し、結像はミラー１０５を介して上部に導かれ、ペンタプリズム１０６によって正立像に変換されて、その結果、接眼レンズ１０７を通して使用者が被写体像を確認することができる。 In the shooting preparation state, as shown in FIG. 1A, the subject image from the lens 103 is formed on the focusing screen 104, and the image is guided to the upper part via the mirror 105, and converted into an erect image by the pentaprism 106. As a result, the user can check the subject image through the eyepiece 107.

使用者が不図示のシャッターを全押しすると、電子回路モジュール１１０が不図示の電磁機構を用いて、フォーカシングスクリーン１０４、ミラー１０５、および撮像素子搭載板１０９を、それぞれの回転軸を中心に、図１（ｂ）の位置に移動させる。 When the user fully presses a shutter (not shown), the electronic circuit module 110 uses an electromagnetic mechanism (not shown) to focus the focusing screen 104, the mirror 105, and the image sensor mounting plate 109 around the respective rotation axes. Move to position 1 (b).

移動が終わると、図１（ｂ）の位置において撮影がなされる。レンズ１０３からの被写体像は撮像素子１０８に結像し、撮像素子１０８からの信号は不図示のケーブルによって電子回路モジュール１１０に入力され、電子回路モジュール１１０により処理された画像は、不図示のメモリに記憶されるとともに、液晶パネル１１１に表示される。これにより使用者が撮影中の画像を確認することができる。１枚ずつ静止画を撮影している時は、シャッターから使用者の指が離れたことを検知したことに応じて、フォーカシングスクリーン１０４、ミラー１０５、および撮像素子搭載板１０９を図１（ａ）の撮影準備状態の位置に戻す。このように、電子回路モジュール１１０は、１つの結像位置に対してフォーカシングスクリーンの位置と撮像素子の位置とを入れ替えるように制御する。 When the movement is finished, photographing is performed at the position shown in FIG. The subject image from the lens 103 is formed on the image sensor 108, the signal from the image sensor 108 is input to the electronic circuit module 110 via a cable (not shown), and the image processed by the electronic circuit module 110 is stored in a memory (not shown). And displayed on the liquid crystal panel 111. Thereby, the user can confirm the image being photographed. When still images are being taken one by one, the focusing screen 104, the mirror 105, and the image sensor mounting plate 109 are shown in FIG. 1A in response to detecting that the user's finger has been removed from the shutter. Return to the position ready for shooting. As described above, the electronic circuit module 110 performs control so that the position of the focusing screen and the position of the image sensor are switched with respect to one image formation position.

動画撮影や連続撮影においては、図１（ｂ）の状態を継続し、動画撮影、連続撮影の終了に応じて、フォーカシングスクリーン１０４、ミラー１０５、および撮像素子搭載板１０９を図１（ａ）の撮影準備状態の位置に戻す。これにより、使用者が液晶パネル１１１に表示される画像を確認しながら、撮影を続けることができる。なお、光学ファインダと電気式ファインダとの両方を搭載する構成にしてもよい。フォーカシングスクリーンが結像位置にある時は、光学ファインダからの像を接眼レンズに導光し、撮像素子が結像位置にある時は、電気式ファインダからの像を接眼レンズに導光する。当該構成により、使用者は接眼レンズ１０７を見ている状態のままで動画撮影を続けることができる。 In moving image shooting and continuous shooting, the state of FIG. 1B is continued, and the focusing screen 104, the mirror 105, and the image sensor mounting plate 109 are moved as shown in FIG. 1A according to the end of moving image shooting and continuous shooting. Return to the position ready for shooting. This allows the user to continue shooting while confirming the image displayed on the liquid crystal panel 111. In addition, you may make it the structure which mounts both an optical finder and an electrical finder. When the focusing screen is at the imaging position, the image from the optical viewfinder is guided to the eyepiece lens, and when the imaging device is at the imaging position, the image from the electric viewfinder is guided to the eyepiece lens. With this configuration, the user can continue moving image shooting while looking at the eyepiece 107.

＜２．撮像素子搭載板の構成＞
次に図２を参照して、本実施形態に係る撮像素子搭載板の構成について説明する。図２（ａ）は撮像素子搭載板１０９の正面図であり、図２（ｂ）は側面図である。側面図の実線は、撮影状態の位置を示し、点線は撮影準備状態の位置を示す。 <2. Configuration of image sensor mounting plate>
Next, the configuration of the image sensor mounting plate according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2A is a front view of the image sensor mounting plate 109, and FIG. 2B is a side view. The solid line in the side view indicates the position in the shooting state, and the dotted line indicates the position in the shooting preparation state.

撮像素子１０８と撮像素子搭載板１０９は図１と同じであり、２０１は撮像素子搭載板１０９の支点となる回転軸、２０２は回転軸２０１にテンションをかける回転バネ、２０３は電磁的に動かすための永久磁石、２０４は停止位置を確定させるための突き当り板、２０５は電磁的に動かすための電磁石、２０６は撮像素子搭載板１０９の撮影状態での位置を決める停止位置板、２０７は撮像素子搭載板１０９の撮影準備状態での位置を決める停止位置板、２０８、２０９は、撮影状態、撮影準備状態での位置決めの際に撮像素子搭載板１０９の振動を防止するシリコンゲルなどを使用した振動防止部材、２１０は撮像素子１０８と不図示の電子回路モジュール１１０とを接続するフレキシブルケーブルである。 The image sensor 108 and the image sensor mounting plate 109 are the same as those in FIG. 1, 201 is a rotating shaft that becomes a fulcrum of the image sensor mounting plate 109, 202 is a rotating spring that applies tension to the rotating shaft 201, and 203 is moved electromagnetically. Permanent magnet 204, a contact plate for determining the stop position, 205 an electromagnet for electromagnetically moving, 206 a stop position plate for determining the position of the image sensor mounting plate 109 in the shooting state, and 207 an image sensor mounting Stop position plates 208 and 209 for determining the position of the plate 109 in the shooting preparation state are vibration preventions using silicon gel or the like for preventing vibration of the image sensor mounting plate 109 when positioning in the shooting state and the shooting preparation state. A member 210 is a flexible cable that connects the image sensor 108 and an electronic circuit module 110 (not shown).

撮影準備時には、電磁石２０５に電流を流さないので、回転バネ２０２によって、撮像素子搭載板１０９は図２（ｂ）の点線の位置にある。撮影時には、電磁石２０５に対して電流を流し、永久磁石２０３と同極方向の磁束を発生させると、反発力によって、撮像素子搭載板１０９は実線の位置に、回転軸２０１を中心として回転移動する。移動が止まるのは、突き当り板２０４が停止位置板２０６に突き当った位置である。 Since no current flows through the electromagnet 205 at the time of shooting preparation, the imaging element mounting plate 109 is positioned at the dotted line in FIG. At the time of shooting, when an electric current is applied to the electromagnet 205 to generate a magnetic flux in the same polarity direction as the permanent magnet 203, the image sensor mounting plate 109 rotates and moves around the rotating shaft 201 to the position of the solid line by the repulsive force. . The movement stops at the position where the abutment plate 204 abuts against the stop position plate 206.

突き当り板２０４が停止位置板２０６に突き当った後、跳ね返りによる振動を短時間に吸収するために、シリコンゲルやクッションゴムなどの素材からなる振動防止部材２０８があり、突き当り板２０４に突き当たることで、衝撃を吸収し振動を防ぐことができる。この衝撃吸収機構により、衝撃が繰り返すことによって撮像素子１０８が故障することを、未然に防ぐことも可能になっている。なお、撮像素子１０８は正確にピント位置にある必要があるので、回転軸２０１および停止位置板２０６の位置は工場で微調整を行なえるようにしておくことが望ましい。 There is a vibration preventing member 208 made of a material such as silicon gel or cushion rubber in order to absorb vibration caused by rebounding in a short time after the butting plate 204 hits the stop position plate 206. , Can absorb shock and prevent vibration. By this shock absorbing mechanism, it is possible to prevent the image sensor 108 from being broken due to repeated shocks. Since the image sensor 108 needs to be accurately in focus, it is desirable that the positions of the rotary shaft 201 and the stop position plate 206 can be finely adjusted at the factory.

撮影が終了したら、電磁石２０５が逆極になるように電流を流し、永久磁石２０３を引き付けると、撮像素子搭載板１０９は点線の位置に、回転軸２０１を中心として回転移動する。 When the imaging is finished, when an electric current is applied so that the electromagnet 205 has a reverse polarity and the permanent magnet 203 is attracted, the image sensor mounting plate 109 rotates around the rotation axis 201 to the position of the dotted line.

撮影準備時の位置に止まるための突き当り機構については、撮影時の突き当り機構と同様なので説明を省略する。最後に電磁石２０５の電流を切ると、回転バネ２０２のテンションによって、撮像素子搭載板１０９は撮影準備時の位置にとどまる。なお、回転バネ２０２のテンションを強くしておくと、電磁石２０５の電流を切るだけで、撮影準備時の位置に戻る。 Since the abutting mechanism for stopping at the position at the time of shooting preparation is the same as the abutting mechanism at the time of shooting, description thereof is omitted. Finally, when the current of the electromagnet 205 is turned off, the image sensor mounting plate 109 remains at the position for preparing for photographing due to the tension of the rotary spring 202. Note that if the tension of the rotary spring 202 is increased, the current returns to the position at the time of shooting preparation only by turning off the current of the electromagnet 205.

なお、図１におけるフォーカシングスクリーン１０４およびミラー１０５についても、図２における撮像素子搭載板１０９と同様の機構によって、回転移動させることができるので、説明を省略する。ここで、図１に戻り、フォーカシングスクリーン１０４およびミラー１０５および撮像素子搭載板１０９の動作機序を説明する。 Note that the focusing screen 104 and the mirror 105 in FIG. 1 can also be rotated and moved by the same mechanism as that of the image sensor mounting plate 109 in FIG. Here, returning to FIG. 1, the operation mechanism of the focusing screen 104, the mirror 105, and the image sensor mounting plate 109 will be described.

図１（ａ）の撮影準備時から図１（ｂ）の撮影時（ｂ）に遷移するためには、まずミラー１０５を後方に移動し、フォーカシングスクリーン１０４を上方に移動し、撮像素子搭載板１０９を前方に移動する。図１（ｂ）の撮影時から図１（ａ）の撮影準備時に遷移するためには、まず撮像素子搭載板１０９を後方に移動し、フォーカシングスクリーン１０４を前方に移動し、ミラー１０５を前方に移動する。 In order to make a transition from the time of shooting preparation in FIG. 1A to the time of shooting (b) in FIG. 1B, first, the mirror 105 is moved backward, the focusing screen 104 is moved upward, and the image sensor mounting plate is moved. 109 is moved forward. In order to transition from the time of shooting in FIG. 1B to the time of shooting preparation in FIG. 1A, first, the image sensor mounting plate 109 is moved backward, the focusing screen 104 is moved forward, and the mirror 105 is moved forward. Moving.

なお、これらの制御は、電子回路モジュール１１０内のマイクロプロセッサがあらかじめプログラムされた制御方法によって行なうものとするが、電子回路モジュール内の電子回路でシーケンサを組んで行なっても良い。 These controls are performed by a control method in which a microprocessor in the electronic circuit module 110 is programmed in advance, but may be performed by a sequencer formed by an electronic circuit in the electronic circuit module.

なお、本発明の要旨を実現するためには、第１実施形態で説明した機構以外にも、様々なバリエーションが可能である。本発明の要旨は、被写体像が結像する同じ位置に、撮影準備時および撮影時に、それぞれフォーカシングスクリーンおよび撮像素子を移動して、フォーカシングスクリーンの結像を、正立像に変換して接眼部に導くところにある。そのための移動機構としては、回転移動させる機構だけでなく、水平方向や前後方向にスライドさせる機構でもよい。 In addition, in order to realize the gist of the present invention, various variations are possible in addition to the mechanism described in the first embodiment. The gist of the present invention is to move the focusing screen and the image sensor to the same position where the subject image is formed at the time of shooting preparation and shooting, respectively, and convert the focusing screen image to an erect image to convert the eyepiece to an eyepiece. There is a place to lead to. As a moving mechanism for that purpose, not only a mechanism for rotational movement but also a mechanism for sliding in the horizontal direction or the front-rear direction may be used.

移動機構を動作させるには、電磁機構だけでなく静電容量を使用してもよいし、超音波モータなどの小型でトルクの大きいモータを使用してもよい。またフォーカシングスクリーンとペンタプリズムとの間には必ずしもミラーがなくともよいし、像を正立させるには、ペンタプリズムだけでなく、ダハミラーやポロプリズムやポロミラーなどの正立光学系でも同様に実施できる。また液晶パネルは、有機ＥＬディスプレイなど小型の表示装置であれば、同様に実施できる。 In order to operate the moving mechanism, not only an electromagnetic mechanism but also a capacitance may be used, or a small motor having a large torque such as an ultrasonic motor may be used. In addition, a mirror is not necessarily required between the focusing screen and the pentaprism, and in order to erect an image, not only the pentaprism but also an erecting optical system such as a Dach mirror, a Porro prism, or a Porro mirror can be used. . The liquid crystal panel can be similarly implemented as long as it is a small display device such as an organic EL display.

以上説明したように、本実施形態によれば、レンズと撮像素子との間にミラーを置くことなく、フォーカシングスクリーンと撮像素子を切り替えることができるので、小型でマニュアルフォーカスが容易な撮影装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the focusing screen and the image pickup device can be switched without placing a mirror between the lens and the image pickup device, a small-sized photographing device that can be easily manually focused is provided. can do.

さらに、レンズ交換時において、撮像素子を奥まった位置に配置することができるので、撮像素子へのゴミの付着がしづらいという効果がある。仮に撮像素子にゴミが付着したとしても、撮像素子が高速に動くことによりゴミが離脱するという効果がある。 Furthermore, when the lens is replaced, the image pickup device can be disposed at a deep position, so that there is an effect that it is difficult for dust to adhere to the image pickup device. Even if dust adheres to the image sensor, there is an effect that the dust is detached when the image sensor moves at high speed.

（第２実施形態）
次に、図３を参照して、第２実施形態として、フォーカシングスクリーン、ミラーおよび撮像素子搭載板を同軸回転させる機構例を説明する。第１実施形態と同じ構成要素には同一の参照符号を付している。 (Second Embodiment)
Next, referring to FIG. 3, as a second embodiment, a mechanism example for coaxially rotating a focusing screen, a mirror, and an image sensor mounting plate will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図３は、フォーカシングスクリーン、ミラーおよび撮像素子搭載板を同軸回転させる機構の説明図である。図３（ａ）は撮影準備時の側面図であり、図３（ｂ）は撮影時の側面図であり、図３（ｃ）は撮影準備時の正面図であり、図３（ｄ）は撮影時の正面図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a mechanism for coaxially rotating the focusing screen, the mirror, and the image sensor mounting plate. 3A is a side view at the time of shooting preparation, FIG. 3B is a side view at the time of shooting, FIG. 3C is a front view at the time of shooting preparation, and FIG. It is a front view at the time of imaging | photography.

図３（ａ）−図３（ｄ）において、光学式のレンズ１０３、ペンタプリズム１０６、接眼レンズ１０７は図１で説明した構成と同様である。３０１は回転部を構成する回転板、３０２は回転部の回転中心軸、３０３は回転板３０１に固定されたフォーカシングスクリーン、３０４は回転板３０１に固定されたミラー、３０５は回転板３０１に固定された撮像素子搭載板、３０６は撮像素子搭載板３０５上に搭載した撮像素子、３０７はフォーカシングスクリーン３０３上に搭載した位相差検出素子である。 In FIGS. 3A to 3D, the optical lens 103, the pentaprism 106, and the eyepiece lens 107 have the same configurations as those described in FIG. Reference numeral 301 denotes a rotating plate constituting the rotating unit, 302 a rotation center axis of the rotating unit, 303 a focusing screen fixed to the rotating plate 301, 304 a mirror fixed to the rotating plate 301, and 305 fixed to the rotating plate 301. An image sensor mounting plate 306 is an image sensor mounted on the image sensor mount plate 305, and a phase difference detection element 307 is mounted on the focusing screen 303.

フォーカシングスクリーン３０３が（仮想的な）第１の面に、撮像素子３０６が第１の面とは異なる（仮想的な）第２の面に、ミラー３０４が第１の面および第２の面とは異なる（仮想的な）第３の面上にそれぞれ設けられている。図３の例では第１の面と第２の面とは直交しており、第１の面と第３の面とのなす角度および第２の面と第３の面とのなす角度は４５度である。ただし、これらの面のなす角度は図３の例には限定されず、種々の変形が可能である。 The focusing screen 303 is on a (virtual) first surface, the image sensor 306 is on a (virtual) second surface different from the first surface, and the mirror 304 is on the first surface and the second surface. Are provided on different (virtual) third surfaces, respectively. In the example of FIG. 3, the first surface and the second surface are orthogonal to each other, and the angle formed between the first surface and the third surface and the angle formed between the second surface and the third surface are 45. Degree. However, the angle formed by these surfaces is not limited to the example shown in FIG. 3, and various modifications are possible.

撮影準備時においては、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、レンズ１０３からの被写体像をフォーカシングスクリーン３０３に結像し、ミラー３０４で上方に導き、ペンタプリズム１０６で正立像に直し、接眼レンズ１０７を通して、使用者が視認する。 At the time of shooting preparation, as shown in FIGS. 3A and 3C, the subject image from the lens 103 is formed on the focusing screen 303, guided upward by the mirror 304, and upright by the pentaprism 106. The user visually recognizes through the eyepiece 107.

また撮影準備時においては、フォーカシングスクリーン３０３上に１個あるいは複数配置した位相差検出素子３０７によって、結像のフォーカスがどちらにどれだけずれているかの位相差を検出する。位相差検出素子３０７からの信号は不図示のケーブルを通じて、図１に示した電子回路モジュール１１０に送られる。 In preparation for photographing, the phase difference indicating how much the focus of the image is shifted is detected by one or a plurality of phase difference detecting elements 307 arranged on the focusing screen 303. A signal from the phase difference detection element 307 is sent to the electronic circuit module 110 shown in FIG. 1 through a cable (not shown).

使用者が不図示のシャッターを半押しすると、位相差検出素子３０７による位相差の検出値から、電子回路モジュール１１０が、レンズ１０３のフォーカスを動かす距離を推定計算し、レンズ１０３内のレンズ群を移動させて、フォーカス合わせを行なう。 When the user half-presses a shutter (not shown), the electronic circuit module 110 estimates and calculates the distance to move the focus of the lens 103 from the detected value of the phase difference by the phase difference detecting element 307, and the lens group in the lens 103 is moved. Move to focus.

使用者が不図示のシャッターを全押しすると、回転板３０１は回転軸３０２を中心軸として９０度回転し、撮影時の位置に回転移動する。この回転部分を駆動する方法としては、図２に示したような電磁的方法でもよいし、超音波モータのような駆動力の大きいモータを使用してもよい。 When the user fully presses a shutter (not shown), the rotating plate 301 rotates 90 degrees around the rotating shaft 302 and rotates to the position at the time of photographing. As a method of driving the rotating portion, an electromagnetic method as shown in FIG. 2 may be used, or a motor having a large driving force such as an ultrasonic motor may be used.

撮影時においては、図３（ｂ）および図３（ｄ）に示すように、レンズ１０３からの被写体像を撮像素子３０６に結像し、撮像素子からの信号は不図示のケーブルを用いて、不図示の電子回路モジュールに送られる。なお、信号を送る電気的な構成は、ケーブルでもいいし、回転軸上に配置した端子による接続でもよいし、無線通信部を使用してもよい。使用者がシャッターを離し、撮影が終了すると、回転板３０１は回転軸３０２を中心軸として逆方向に９０度回転し、撮影準備時の位置に回転移動する。 At the time of shooting, as shown in FIGS. 3B and 3D, a subject image from the lens 103 is formed on the image sensor 306, and a signal from the image sensor is used using a cable (not shown). It is sent to an electronic circuit module (not shown). Note that the electrical configuration for sending the signal may be a cable, a connection by a terminal arranged on the rotating shaft, or a wireless communication unit. When the user releases the shutter and the photographing is completed, the rotating plate 301 rotates 90 degrees in the reverse direction around the rotation shaft 302 and rotates to the position at the time of photographing preparation.

本実施形態では、フォーカシングスクリーン上に位相差検出素子として、電気的接続が必要な素子を搭載する例を示した。その他、光学素子部分だけをフォーカシングスクリーン上に搭載し、固定部に搭載したマイクロカメラによって光学素子を観察することで、位相差を検出する構成にしてもよい。当該構成によれば、ファインダスクリーン上に信号を伝達するための配線を設ける必要がなくなるため、視野が明瞭となる。 In this embodiment, the example which mounts the element which needs an electrical connection as a phase difference detection element on the focusing screen was shown. In addition, the phase difference may be detected by mounting only the optical element portion on the focusing screen and observing the optical element with a micro camera mounted on the fixed portion. According to this configuration, it is not necessary to provide wiring for transmitting a signal on the finder screen, so that the field of view becomes clear.

本実施形態によれば、フォーカシングスクリーン上に配した位相差検出素子によって、オートフォーカスが高速に行なわれる効果がある。また、一体化した回転機構を同一軸で９０度回転させるだけで、撮影準備状態と撮影状態とを切り替えることができるので、シャッタータイムラグを少なくすることが可能である。 According to the present embodiment, there is an effect that autofocusing is performed at high speed by the phase difference detecting element arranged on the focusing screen. In addition, since the photographing preparation state and the photographing state can be switched simply by rotating the integrated rotation mechanism by 90 degrees about the same axis, it is possible to reduce the shutter time lag.

（第３実施形態）
次に、図４を参照して、第３実施形態として、フォーカシングスクリーンおよび撮像素子搭載板を入れ替えるとともに、入射光と出射光の方向が同じ正立光学系を用いた機構例を説明する。第１実施形態と同じ構成要素には同一の参照符号を付している。 (Third embodiment)
Next, referring to FIG. 4, as a third embodiment, an example of a mechanism using an erecting optical system in which the focusing screen and the imaging device mounting plate are replaced and the directions of incident light and outgoing light are the same will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図４（ａ）は撮影準備時の側面図であり、図４（ｂ）は撮影時の側面図である。図４（ａ）−図４（ｂ）において、レンズ１０３、フォーカシングスクリーン１０４、接眼レンズ１０７、撮像素子１０８、撮像素子搭載板１０９は図１で説明した構成と同様である。４０１は入射光と出射光の方向が同じ正立光学系であるポロプリズムである。 4A is a side view at the time of shooting preparation, and FIG. 4B is a side view at the time of shooting. 4A to 4B, the lens 103, the focusing screen 104, the eyepiece lens 107, the image sensor 108, and the image sensor mounting plate 109 are the same as those described in FIG. 401 is a Porro prism which is an erecting optical system in which the directions of incident light and outgoing light are the same.

まず、撮影準備時は、図４（ａ）に示すように、レンズ１０３からの被写体像をフォーカシングスクリーン１０４に結像させる。その後、第１実施形態においてはミラーによって上方に導いていたが、本実施形態ではミラーを有していない。その代わり、入射光と出射光の方向が同じ正立光学系の一例であるポロプリズム４０１を用いて正立像に変換し、接眼レンズ１０７を通して、使用者が結像状態を観察する。なお、ポロプリズム４０１により光路の軸はレンズの光軸からずれるので、カメラの左側上方にずらすようにするのが、使用者が右目で観察するのに好適である。 First, at the time of shooting preparation, the subject image from the lens 103 is formed on the focusing screen 104 as shown in FIG. Thereafter, in the first embodiment, the light is guided upward by the mirror, but in this embodiment, the mirror is not provided. Instead, it is converted into an erect image using a Porro prism 401 which is an example of an erecting optical system in which the directions of incident light and outgoing light are the same, and the user observes the imaging state through the eyepiece 107. Since the optical path axis is deviated from the optical axis of the lens by the Porro prism 401, it is suitable for the user to observe with the right eye that the camera is shifted to the upper left side of the camera.

本実施形態においても、使用者がシャッターを半押しすると、図３で示したものと同様に、フォーカシングスクリーン１０４上の位相差検出素子を用いて、オートフォーカスを行なうものとする。 Also in this embodiment, when the user half-presses the shutter, the autofocus is performed using the phase difference detection element on the focusing screen 104 as in the case shown in FIG.

次に、使用者がシャッターを全押しすると、フォーカシングスクリーン１０４を跳ね上げた後、撮像素子搭載板１０９を前方に回転移動し、図４（ｂ）の位置になる。撮像素子１０８によって結像が信号に変換され、不図示のケーブルによって電子回路モジュール１１０に送られ、画像処理後に記憶するとともに、不図示の液晶パネルに表示される。動画を撮影する場合は、この位置のまま、撮像素子１０８によるコントラスト方式あるいは像面位相差検出方式によってオートフォーカスを継続しながら録画を行なう。 Next, when the user fully presses the shutter, the focusing screen 104 is flipped up, and then the image sensor mounting plate 109 is rotated forward to the position shown in FIG. The imaging is converted into a signal by the image sensor 108, sent to the electronic circuit module 110 via a cable (not shown), stored after image processing, and displayed on a liquid crystal panel (not shown). When shooting a moving image, recording is performed while continuing auto-focusing with the contrast method or the image plane phase difference detection method using the image sensor 108 at this position.

使用者がシャッターを離すと、撮像素子搭載板１０９を下方に回転移動し、フォーカシングスクリーン１０４を前方に回転移動し、図４（ａ）の撮影準備時の位置に戻る。 When the user releases the shutter, the image sensor mounting plate 109 is rotated downward, the focusing screen 104 is rotated forward, and the camera is returned to the position for preparation for shooting shown in FIG.

本実施形態においては、移動するミラーが必要ないため、より小型化が可能である。なお、本実施形態においても、フォーカシングスクリーンと撮像素子搭載板との移動は、回転移動に限るものではなく、光軸に対して垂直に、上下方向や左右方向に水平移動してもかまわない。その場合は、さらに小型化が可能である。 In the present embodiment, since a moving mirror is not required, the size can be further reduced. Also in the present embodiment, the movement of the focusing screen and the imaging device mounting plate is not limited to the rotational movement, and may be moved vertically in the vertical direction and in the horizontal direction perpendicular to the optical axis. In that case, further miniaturization is possible.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明の要旨の範囲内で、一眼レフカメラ以外の装置に適用することができる。たとえば、レンズを内蔵したコンパクトカメラでも同様に実施可能であるし、撮影可能な双眼鏡として実施することもできる。ビデオカメラにおいても、撮影前の構図やフォーカスを確認するために使用できる。また内視鏡や顕微鏡などにおいて、観察と撮影を切り替えるために使用することも可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, it can apply to apparatuses other than a single-lens reflex camera within the range of the summary of this invention. For example, a compact camera with a built-in lens can be implemented in the same manner, or it can be implemented as a binocular that can be photographed. Even in a video camera, it can be used to check the composition and focus before shooting. It can also be used to switch between observation and photographing in an endoscope or a microscope.

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。 (Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

１０１：カメラボディ、１０２：レンズケース、１０３：レンズ、１０４：フォーカシングスクリーン、１０５：ミラー、１０６：ペンタプリズム、１０７：接眼レンズ、１０８：撮像素子、１０９：撮像素子搭載板、１１０：電子回路モジュール、１１１：液晶パネル DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Camera body, 102: Lens case, 103: Lens, 104: Focusing screen, 105: Mirror, 106: Pentaprism, 107: Eyepiece lens, 108: Image sensor, 109: Image sensor mounting board, 110: Electronic circuit module 111: Liquid crystal panel

Claims

光学レンズからの光を結像するフォーカシングスクリーンと、
前記フォーカシングスクリーンにより結像された被写体像をファインダに導く光学手段と、
撮像素子と、
撮像指示を入力する入力手段と、
前記光学レンズからの光が前記フォーカシングスクリーンにて結像される第１状態から、前記光学レンズからの光が前記撮像素子にて結像される第２状態へ切り替わるように、前記入力手段による撮像指示の入力に応じて、前記フォーカシングスクリーンと前記撮像素子のそれぞれの物理的な位置を変更する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記フォーカシングスクリーンを回転移動するための第１の回転機構と、前記撮像素子を回転移動するための第２の回転機構とのそれぞれを制御することで、前記第１状態から第２状態へ切り替えることを特徴とする撮影装置。 A focusing screen for imaging light from the optical lens;
Optical means for guiding a subject image formed by the focusing screen to a finder;
An image sensor;
An input means for inputting an imaging instruction;
Imaging by the input means so as to switch from a first state in which light from the optical lens is imaged by the focusing screen to a second state in which light from the optical lens is imaged by the imaging device. in response to an input instruction, it has a control means for changing the respective physical locations of the focusing screen and the image pickup device,
The control means controls each of a first rotation mechanism for rotating and moving the focusing screen and a second rotation mechanism for rotating and moving the image sensor, so that the first state is changed from the first state. An imaging apparatus characterized by switching to two states .

前記光学手段は、前記フォーカシングスクリーンにて結像された倒立像を正立像に光学的に変換するペンタプリズムと、
前記フォーカシングスクリーンにて結像された倒立像を前記ペンタプリズムへ導くためのミラーを有し、
前記制御手段は、前記入力手段による撮像指示の入力に応じて、前記ミラーの物理的な位置を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。 The optical means includes a pentaprism that optically converts an inverted image formed on the focusing screen into an erect image, and
A mirror for guiding an inverted image formed on the focusing screen to the pentaprism;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches a physical position of the mirror in response to an input of an imaging instruction by the input unit.

前記入力手段はシャッターボタンであり、
前記撮像指示は前記シャッターボタンの押下により入力されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。 The input means is a shutter button;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging instruction is input by pressing the shutter button.

前記制御手段は、前記シャッターボタンの開放に応じて前記第２状態から前記第１状態に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。 The photographing apparatus according to claim 3, wherein the control unit switches from the second state to the first state in response to opening of the shutter button.

前記制御手段は、動画撮影中又は連続撮影中においては前記第２状態を継続し、動画撮影又は連続撮影の終了に応じて前記第２状態から前記第１状態へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。 The control unit continues the second state during moving image shooting or continuous shooting, and switches from the second state to the first state in accordance with the end of moving image shooting or continuous shooting. The imaging apparatus according to 1 .

前記撮像素子を搭載する撮像素子搭載板と、
前記撮像素子搭載板の前記第２状態での位置を決める第１の停止位置板と、
前記第１状態から第２状態への移動において前記撮像素子搭載板の振動を防止する第１の振動防止部材と
を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮影装置。 An image sensor mounting plate for mounting the image sensor;
A first stop position plate for determining the position of the image sensor mounting plate in the second state;
Photographing according to any one of claims 1 to 5, further comprising a first vibration preventing member for preventing vibration of the image pickup device mounting plate in the movement from the first state to the second state apparatus.

前記撮像素子搭載板の前記第１状態での位置を決める第２の停止位置板と、
前記第１状態において前記撮像素子搭載板の振動を防止する第２の振動防止部材と
を有することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。 A second stop position plate for determining the position of the image sensor mounting plate in the first state;
The imaging apparatus according to claim 6 , further comprising: a second vibration preventing member that prevents vibration of the imaging element mounting plate in the first state.

前記第１状態においては前記光学手段により前記被写体像が前記ファインダに導光され、前記第２状態においては電気式ファインダからの像が前記ファインダに導光されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮影装置。 The object image is guided to the finder by the optical means in the first state, and an image from an electric finder is guided to the finder in the second state. imaging device according to any one of 7.

前記フォーカシングスクリーンによる結像のフォーカスのズレ量を検出するための検出素子を有し、
前記検出素子により検出された前記ズレ量に基づいて前記光学レンズを移動させるレンズ制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の撮影装置。 A detection element for detecting a shift amount of a focus of an image formed by the focusing screen;
Imaging device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a lens control means for moving the optical lens on the basis of the deviation amount detected by the detection element.

マイクロカメラと、
光学素子と、
前記マイクロカメラが前記フォーカシングスクリーンに配置された光学素子を撮影することで得られる撮像画像に基づいて検出されるズレ量に基づいて前記光学レンズを移動させるレンズ制御手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。 A micro camera ,
And light optical element,
Characterized in that it have a, a lens control means for moving the optical lens based on the deviation amount of the micro-camera is detected based on the captured image obtained by capturing an optical element disposed on the focusing screen The imaging device according to claim 1 .

光学レンズからの光を結像するフォーカシングスクリーンと、
前記フォーカシングスクリーンにより結像された被写体像をファインダに導く光学手段と、
撮像素子と、
撮像指示を入力する入力手段とを有する撮影装置の制御方法であって、
前記光学レンズからの光が前記フォーカシングスクリーンにて結像される第１状態から、前記光学レンズからの光が前記撮像素子にて結像される第２状態へ切り替わるように、前記入力手段による撮像指示の入力に応じて、前記フォーカシングスクリーンと前記撮像素子のそれぞれの物理的な位置を変更する変更工程であって、前記フォーカシングスクリーンを回転移動するための第１の回転機構と、前記撮像素子を回転移動するための第２の回転機構とのそれぞれを制御することで、前記第１状態から第２状態へ切り替える変更工程を有する制御方法。 A focusing screen for imaging light from the optical lens;
Optical means for guiding a subject image formed by the focusing screen to a finder;
An image sensor;
A method for controlling an imaging apparatus having an input means for inputting an imaging instruction,
Imaging by the input means so as to switch from a first state in which light from the optical lens is imaged by the focusing screen to a second state in which light from the optical lens is imaged by the imaging device. A changing step of changing a physical position of each of the focusing screen and the image sensor in response to an input of an instruction, the first rotation mechanism for rotating the focusing screen; and the image sensor by controlling each of the second rotation mechanism for rotating movement, a control method for chromatic changes step of switching from the first state to the second state.

請求項１１に記載の撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform the control method of the imaging device of Claim 11 .