(57)【要約】【課題】より広視野な範囲の高精度な焦点検出を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置であるデジタルカメラの撮影光学系後方には、観察，測距状態で撮影光路上に斜設されるダウン位置と、撮影可能状態で撮影光路から退避するアップ位置とに回動可能なメインミラー３と、メインミラーと共に回動移動するサブミラー４と、サブミラー後方に配置され、連動レバー２３を介して上下方向にスライド連動移動可能な撮像素子ユニット２とが配されている。観察，測距状態でメインミラー３がダウン位置にあってサブミラー４が撮像素子ユニット２側に突き出でいる状態のときには、撮像素子ユニット２は、サブミラー４との干渉しないように上方に移動しているが、撮影可能な状態に切り替わるとメインミラー３とサブミラー４とが共にアップ位置に退避したとき、そのミラーに連動して、撮影位置に降下する。【選択図】図３
2006053172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察状態では撮影レンズを通過した撮影光束を観察光学系に反射し、上記撮影光束の一部を透過させ、撮影状態では、上記撮影光束の光路中から退避する第一の反射鏡と、
上記撮影光束の一部の光束を受けて被写体の被写体距離位置を測距するための測距手段と、
観察状態では上記撮影光束の一部を上記測距手段に反射する位置に位置し、撮影状態では上記撮影光束の光路中から退避する位置に位置する第二の反射鏡と、
観察状態では上記第二の反射鏡の位置する位置から退避し、撮影状態では上記第二の反射鏡が観察状態で位置していた領域中に移動して上記撮影光束を受けて撮像を行なう撮像素子手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記撮像素子手段を上記第一の反射鏡の移動に連動して駆動する駆動手段を有することを特徴とする上記請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察、測距のために撮像素子の前方に配置される可動ミラーを有した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の撮像装置に使用される焦点検出装置に関しては、多くのものが提案されている。特に測距ポイント数を増やしてより広視野範囲の焦点検出を行う焦点検出装置に関して、特許文献１に開示されたものは、ＴＴＬ位相差検出方式により焦点検出を行うカメラに関するものであって、該カメラは、例えば、メインミラーを透逼した光束を焦点検出部に導くサブミラーを回転楕円面形状のミラーとすることにより、より広い範囲の光束を焦点検出光学系に導いて、広範囲に渡った焦点検出を可能とする構成を有している。
【０００３】
また、特許文献２に開示された焦点検出装置では、電気的に反射特性と透過特性とを切り換え可能な光路切換素子を撮像面前面に配置し、焦点検出時にはメインミラーを透過した被写体光束を該光路切換素子により反射させ、さらに該メインミラーにより反射して焦点検出部に導くことにより測距を行うようしている。従って、占有面積が広いサブミラーのない状態で広視野範囲の焦点検出が可能であって、しかも、撮像部とメインミラーまわりのコンパクト化を可能とする。
【特許文献１】特許文献１は、特開平９−１８４９６５号公報である。
【特許文献２】特許文献２は、特開２０００−３２９９９７号公報である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に開示の装置では、検出しようとする範囲の大きさに応じて反射鏡の面積を拡大する必要があって、サブミラーのシャッタ部材等への干渉が広視野化への限界を生じさせてしまう。
【０００５】
一方で、特許文献２に開示の装置では、光路切換素子を撮像面前面に配置することによる撮影光の光量減少に加えて、メインミラー裏面での再反射による焦点検出光学系への光量減少が生じるので、焦点検出精度を著しく低下させる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に艦みてなされたものであり、より広視野な範囲の高精度な焦点検出を行うことができる撮像装置を提供することを目的としている．
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の撮像装置は、観察状態では撮影レンズを通過した撮影光束を観察光学系に反射し、上記撮影光束の一部を透過させ、撮影状態では、上記撮影光束の光路中から退避する第一の反射鏡と、上記撮影光束の一部の光束を受けて被写体の被写体距離位置を測距するための測距手段と、観察状態では上記撮影光束の一部を上記測距手段に反射する位置に位置し、撮影状態では上記撮影光束の光路中から退避する位置に位置する第二の反射鏡と、観察状態では上記第二の反射鏡の位置する位置から退避し、撮影状態では上記第二の反射鏡が観察状態で位置していた領域中に移動して上記撮影光束を受けて撮像を行なう撮像素子手段とを有する。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の撮像装置は、請求項１記載の撮像装置において、上記撮像素子手段を上記第一の反射鏡の移動に連動して駆動する駆動手段を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、より広視野な範囲の焦点検出を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１，２は、本発明の第一の実施形態の撮像装置であるデジタルカメラの主要構成および撮影光束光路を示す縦断面図であって、図１は、ミラーダウン状態（観察状態）を示し、図２は、ミラーアップ状態（撮影状態）を示す。図３は、上記デジタルカメラの撮像素子ユニット駆動機構部の斜視図である。図４は、ミラーダウン時の撮像素子ユニット駆動機構部の側面図である。図５は、ミラーアップ時の撮像素子ユニット駆動機構部の側面図である。
【００１１】
なお、以下の説明において、撮影レンズ光軸を光軸Ｏとし、カメラの上下方向をＹ方向とし、上方向を＋Ｙ，下方向を−Ｙとする。
【００１２】
本実施形態のデジタルカメラ１０は、一眼レフタイプのデジタルカメラであって、図１に示すように主に撮影レンズ１と、カメラ本体１１のミラーボックス部に回動可能に配置される第一の反射鏡としてのメインミラー３と、メインミラー３により回動可能に支持される第二の反射鏡としてのサブミラー４と、メインミラー３の後方に配置され、撮像素子手段を内蔵する撮像素子ユニット２と、メインミラー３の上方の撮像素子結像面と等価の位置に配置され、観察光学系である焦点板５およびプリズム６と、プリズム６の後方に配置される接眼レンズ７と、上記ミラーボックス部のメインミラー３の下方に配置され、被写体距離位置を測距する測距手段としての測距ユニット８と、駆動手段である連動レバー２３（図３）と、メインミラー３を駆動するミラー駆動部１９とを有してなる。
【００１３】
メインミラー３は、撮影光束の一部を透過可能なハ−フミラ−で形成され、カメラ本体側の回動軸２１により回動可能に軸支される。メインミラー３の背面部には、サブミラー４が公知の技術によりメインミラー３の回動動作に連動する状態で軸支されている。メインミラー３は、カメラ本体側の公知のモータやソレノイド駆動機構よりなるミラー駆動部１９により駆動され、カメラ観察（測距を含む）状態で光軸Ｏの撮影光束の光路上に斜設されるダウン位置（図１）と、カメラ撮影可能状態で撮影光束の光路から上方に退避したアップ位置とに回動移動する（図２）。
【００１４】
サブミラー４は、比較的広い反射面を有し、広範囲被写体の測距、例えば、マルチポイント測距等が可能なサブミラーである。そして、メインミラー３が観察状態のアップ位置にあるときは、メインミラー３より透過した撮影光束の一部を測距ユニット８側に反射する測距可能位置である第一の位置ＰA にあり（図１，４）、メインミラー３がアップ位置に回動したときは、メインミラー３の回動に連動して撮影光束の光路から上方に退避した第二の位置ＰB に移動する（図２，５）。
【００１５】
連動レバー２３は、図３〜５に示すようにカメラ本体１１側の支持軸２２に回動可能に支持されるシーソータイプのレバーであり、一端部がメインミラー３の下端部に当接し、他端部が後述する圧縮バネ２５の付勢力を受けた撮像素子ユニット本体１２の突起部１２ｂと当接している。連動レバー２３は、メインミラー３の上記観察状態のアップ位置と撮影可能状態のアップ位置への回動に連動して回動駆動され、撮像素子ユニット２を図４に示す非撮影位置から図５の撮影位置に移動させる。上記メインミラー３の移動に伴ってサブミラー４と撮像素子ユニット２とは後述する連動関係位置に移動する。
【００１６】
撮像素子ユニット２は、Ｙ方向にスライド移動が可能な電子シャッタ一体型撮像素子ユニットであり、摺動可能に支持される撮像素子ユニット本体１２と、該ユニット本体１２前面側に装着される液晶シャッタ（電子シャッタ）１３と、該ユニット本体１２内に液晶シャッタ１３の後方に配される撮像素子手段であるＣＣＤ（または、ＣＭＯＳ撮像素子）１４と、支持軸２４に対して撮像素子ユニット本体１２を−Ｙ方向に付勢する圧縮バネ２５とを有してなる。
【００１７】
ＣＣＤ１４は、撮像素子ユニット２が上記撮影位置にあるとき、撮影光束は、ＣＣＤ１４の結像面上に結像する。
【００１８】
撮像素子ユニット本体１２には、図３に示すように支持軸２４が摺動するＹ方向のガイド溝１２ａと、連動レバー２３と当接する２つの突起部１２ｂと、突起部１２ｂの間のスペースであって、サブミラー４の先端部が進入可能な空間部１２ｃとが設けられる。該本体１２は、カメラ本体１１に固定された支持軸２４によってガイド溝１２ａに沿って光軸Ｏと直交する面上を摺動可能に支持される。そして、メインミラー３の移動に連動した状態で連動レバー２３および圧縮バネ２５の付勢力によって上下に駆動される。
【００１９】
測距ユニット８は、カメラ本体に固定される測距ユニット本体に収納される測距光学系を構成する受光／結像レンズ１５と、ミラー部１６と、瞳マスク１７と、ＡＦセンサ１８とを有してなる。この測距ユニット８は、第一の位置ＰA に位置するサブミラー４からの反射光束を受光可能な位置に配されており、ＡＦセンサ１８による焦点検出（測距）を可能とする。
【００２０】
ＡＦセンサ１８は、被写体像が結像する面に配され、撮影エリア中の比較的広い範囲であるマルチ測距ポイントを含むからなる検出エリアを有している。従って、サブミラー４の大きさも上記検出エリアの広さに対応した反射面積を有する。
【００２１】
次に、上述した構成を有する本実施形態のデジタルカメラ１０における観察状態（非撮影状態）と撮影可能状態への切り替え動作について説明する。
【００２２】
まず、カメラ観察状態にあるときは、図１，４に示すようにメインミラー３は、ダウン位置にあり、サブミラー４は、第一の位置ＰA にある。そして、圧縮バネ２５の付勢力に抗して連動レバー２３が回動し、撮像素子ユニット本体１２は、該第一の位置ＰA の領域から＋Ｙ方向に退避した非撮影位置に位置している（図１，４）。第一の位置ＰA にあるサブミラー４の先端部が撮像素子ユニット本体１２の空間部１２ｃに入り込み、撮像素子ユニット２とサブミラー４とは干渉しない。この状態でメインミラー３を透過した撮影光束の一部は、サブミラー４で反射し、測距ユニット８に入射してＡＦセンサ１８による焦点検出（測距）が行われる。
【００２３】
続いて、カメラ撮影可能状態となり、ミラー駆動部１９によってメインミラー３がアップ位置に駆動されると、サブミラー４も第二の位置ＰB に退避する。撮像素子ユニット本体１２は、圧縮バネ２５の付勢力によって連動レバー２３を押圧してサブミラー４の上述した第一の位置ＰA の領域中に進入した撮影位置に移動するが（図２，５）、当然ながらサブミラー４は、上述のように上方に退避しており、撮像素子ユニット２と干渉しない。連動レバー２３は、カメラ本体側ストッパ２７に当接し、撮像素子ユニット本体１２は、がたつきのない状態で上記撮影位置に正確に保持される。この状態で撮影光束は、液晶シャッタ１３を透過し、ＣＣＤ１４の光電変換面上に結像し、露光が行われる。
【００２４】
上述したように本実施形態のデジタルカメラ１０によれば、撮像素子ユニット２をメインミラー３とサブミラー４の回動に連動させて観察，測距状態での非撮影位置と撮影位置に上下移動させることによって、広い反射面を有するサブミラー４を適用しても第一の位置ＰA にあるときの撮像素子ユニット２との干渉を避けることができ、より広視野な範囲の高精度な焦点検出を行うことができる。また、撮像素子ユニット２とメインミラー３，サブミラー４との連動機構も連動レバー２３を利用した簡単な構成であり、大幅なコストアップは避けられる。
【００２５】
次に、本発明の第二の実施形態の撮像装置であるデジタルカメラについて図６を用いて説明する。◎図６は、上記実施形態のデジタルカメラの主要構成およびミラーダウン状態（観察状態）における撮影光束光路を示す図である。
【００２６】
本実施形態のデジタルカメラ３０は、第一の実施形態のデジタルカメラ１０と異なる構成として撮像素子ユニット３２側にシャッタを配せず、シャッタ機構を撮影レンズ側に配置するものとする。その他の構成は、デジタルカメラ１０と同様とし、その同一構成部材には、同一符号を付し、以下、異なる部分の構成について説明する。
【００２７】
デジタルカメラ３０には、撮影光学系内部にレンズシャッタ部３５が配される。その後方位置のカメラ本体３１のミラーボックス部には、デジタルカメラ１０の場合と同様にミラー駆動部１９によって駆動され、観察（測距）状態のダウン位置と撮影可能状態でのアップ位置とに回動可能なメインミラー３，サブミラー４が配される。その後方位置に連動レバーを介してＹ方向にスライド駆動される撮像ユニット３２が配される。
【００２８】
撮像素子ユニット３２には、シャッタ部を有せず、撮像素子ユニット本体３３には撮像素子手段のＣＣＤ（または、ＣＭＯＳ撮像素子）３４が保持される。その他の構成は、デジタルカメラ１０と同様とする。
【００２９】
デジタルカメラ３０における観察状態（非撮影状態）と撮影可能状態への切り替え動作は、デジタルカメラ１０の場合と同様である。すなわち、メインミラー３，サブミラー４が退避して、撮像素子ユニット３２が撮影位置に下がった場合、サブミラーの第一の位置ＰA の領域中に撮像素子ユニット３２は、進入するが、サブミラー４は上方に退避しており、干渉しない。
【００３０】
本実施形態のデジタルカメラ３０によれば、第一の実施形態の場合と同様の効果を奏し、特にシャッタ部がレンズ鏡筒側に配されるために撮像素子ユニット３２の構成が簡単となり、撮像素子まわりの配置が簡略化され、カメラ本体３１のコンパクト化が期待できる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿諭である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明による撮像装置は、より広視野な範囲の高精度な焦点検出を行うことができる撮像装置として利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一の実施形態の撮像装置であるデジタルカメラの主要構成およびミラーダウン状態（観察状態）における撮影光光路を示す縦断面図である。
【図２】図１のデジタルカメラのミラーアップ状態（撮影状態）での撮影光束光路を示す縦断面図である。
【図３】図１のデジタルカメラの撮像素子ユニットの駆動機構部の斜視図である。
【図４】図１のデジタルカメラの撮像素子ユニットの駆動機構部のミラーダウン状態での側面図である。
【図５】図１のデジタルカメラの撮像素子ユニットの駆動機構部のミラーアップ状態での側面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態の撮像装置であるデジタルカメラの主要構成およびミラーダウン状態（観察状態）における撮影光束光路を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
２，３２
…撮像素子ユニット（撮像素子手段）
３  …メインミラー（第一の反射鏡）
４  …サプミラー（第二の反射鏡）
５  …焦点板（観察光学系）
６  …ペンタプリズム（観察光学系）
７  …接眼レンズ（観察光学系）
８  …測距ユニット（測距手段）
２３  …連動レバー（駆動手段）
代理人      弁理士    伊  藤    進
【図１】
2006053172.tif 000003
【図２】
2006053172.tif 000004
【図３】
2006053172.tif 000005
【図４】
2006053172.tif 000006
【図５】
2006053172.tif 000007
【図６】
2006053172.tif 000008