(57)【要約】【課題】振動発生や電力消費を抑えつつ、撮像情報と併せて撮像範囲外の被写体像を視認できるようにする。【解決手段】ミラー１０８の穴部３０５を透過して撮像素子１０７に結像した撮像情報が電子的に表示部２０４に表示され、その撮像情報が第１の導光手段（ファインダ調整レンズ２０５及び反射ミラー３０１）により接眼部２０１へ導かれる。一方、ミラー１０８の反射部１０９で反射した光情報が、第２の導光手段（フォーカシングスクリーン３０４、ペンタダハプリズム２０３）により接眼部２０１へ導かれる。そして、接眼部２０１から撮像情報と光情報とが併せて視認される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
接眼部と、
撮像レンズの光軸上に配置され、前記撮像レンズから入射した光を反射させる反射部、及び前記撮像レンズから入射した光を透過させる透過部を有するミラー部材と、
前記ミラー部材の前記透過部を透過して前記撮像素子に結像した撮像情報を電子的に表示する表示部と、
前記表示部に表示された撮像情報を前記接眼部へ導く第１の導光手段と、
前記ミラー部材の前記反射部で反射した光情報を、前記第１の導光手段により導かれた撮像情報と併せて視認させるように前記接眼部へ導く第２の導光手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記反射部は、前記透過部の周囲を囲むように配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記透過部は前記ミラー部材に形成された貫通穴であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ミラー部材は透明な基材で成り、前記反射部は、前記透明な基材に反射コーティングが施された領域であり、前記透過部は、前記透明な基材に反射コーティングが施されていない領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の導光手段は、ペンタダハプリズムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記接眼部でそれぞれ視認される前記撮像情報と前記光情報との境界領域にマスク表示が表示されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像レンズの情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮像レンズの情報に基づいて前記マスク表示の表示態様を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像レンズを着脱可能な本体を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接眼部を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映画用のフィルムカメラを用いた撮影においては、撮影者は、撮影範囲内だけでなく、撮影範囲の外側（周囲）の被写体像も光学ファインダで視認することにより、撮影範囲に入ろうとしているものの様子や周辺の背景を確認できる。近年、デジタルビデオカメラを用いた映画撮影も行われている。デジタルビデオカメラ本体に、映画撮影に一般的に用いられているフィルムの大きさと同等の撮像素子や、適切な交換レンズマウントを備えることで、デジタル一眼レフ用の交換レンズを装着した撮影も可能となっている。そして、デジタルビデオカメラで映画を撮影する際にも、撮影範囲の周辺の状況を確認できるようにした技術が知られている（特許文献１）。この技術では、ミラーを回転させることで、光学ファインダと撮像素子とに入射光を交互に導けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第２００８／０２８４８９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のデジタルビデオカメラでは、撮影範囲の周辺の状況を適切に確認できるようにするためには、撮像素子の受光タイミングの合間にミラーが挿入されるように、ミラーを高速回転する必要がある。映画の通常撮影時は秒間２４コマ程度の受光であるため、このように回転するミラーでも成り立つ。しかし、スローモーション撮影のように秒間１２０コマのような撮影時には、さらに高速でミラーを回転させる必要がある。高速でミラーを回転させるとモータの駆動音や振動が大きくなり、撮影時の音声収録や安定した撮影に影響を与える。さらに、モータを高速回転させるために大きな電力も必要となり消費電力が高くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、振動発生や電力消費を抑えつつ、撮像情報と併せて撮像範囲外の被写体像を視認できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、撮像素子と、接眼部と、撮像レンズの光軸上に配置され、前記撮像レンズから入射した光を反射させる反射部、及び前記撮像レンズから入射した光を透過させる透過部を有するミラー部材と、前記ミラー部材の前記透過部を透過して前記撮像素子に結像した撮像情報を電子的に表示する表示部と、前記表示部に表示された撮像情報を前記接眼部へ導く第１の導光手段と、前記ミラー部材の前記反射部で反射した光情報を、前記第１の導光手段により導かれた撮像情報と併せて視認させるように前記接眼部へ導く第２の導光手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振動発生や電力消費を抑えつつ、撮像情報と併せて撮像範囲外の被写体像を視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】撮像装置の斜視図（図（ａ））、本体部の右上方前方からの斜視図（図（ｂ））、前面図（図（ｃ））である。
【図２】本体部の右上方後方からの斜視図（図（ａ））、カメラの右上方前方からの斜視図（図（ｂ））、透視図（図（ｃ））である。
【図３】カメラのｘ−ｙ平面での模式的な断面図である。
【図４】カメラの内部システムの模式図である。
【図５】カメラによる撮像状態を示す模式図（図（ａ））、表示部に表示された撮像情報の例を示す図（図（ｂ））、ミラーで反射し視度調整レンズに向かう被写体像を示す図（図（ｃ）、（ｄ））である。
【図６】接眼部から視認される像の例を示す図（図（ａ））、マスク表示の表示例を示す図（図（ｂ））である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。この撮像装置は本体部１０１を有し、着脱可能な撮像レンズである交換レンズ１０３を本体部１０１に装着することでデジタルビデオカメラ１００となる。デジタルビデオカメラ１００（以下、カメラ１００と記す）について、以降の説明に用いる前後上下左右の方向については、図１（ａ）のｘｙｚ座標系１０２に則る。すなわち、ｘ方向の矢印方向が前方で矢印と反対方向が後方、ｙ方向の矢印方向が上方で矢印と反対方向が下方、ｚ方向の矢印方向が右方で矢印と反対方向が左方とする。
【００１１】
図１（ａ）は特に、カメラ１００を右上方前方から見た斜視図を示す。図１（ｂ）は、本体部１０１を右上方前方から見た斜視図である。図１（ｃ）は、本体部１０１の前面図である。カメラ１００は本体部１０１の前面に交換レンズ１０３が取り付けられた状態で使用される。交換レンズ１０３の取り付け及び取り外しは、一般的なレンズ交換式のビデオカメラや一眼レフカメラと同様である。すなわち、本体部１０１に設けられたマウント１０４に交換レンズ１０３の取り付け部を挿入し、交換レンズ１０３を回転させたり、不図示の固定部を操作したりすることにより取り付けを行える。交換レンズ１０３を外す時は、マウントロック解除ボタン１０５を押して交換レンズ１０３を回したり、固定部を操作したりして取り外しを行える。
【００１２】
マウント１０４の内部に、一般的なレンズ交換式のビデオカメラや一眼レフカメラと同様にマウント接点１０６がある。マウント接点１０６を通じて、本体部１０１は、交換レンズ１０３との通信や交換レンズ１０３への給電が行える。マウント１０４の後方には撮像素子１０７が配置されている。カメラ１００は、マウント１０４と撮像素子１０７との間に、穴あきのミラー１０８（ミラー部材）を備えている点が一般的なカメラと異なる。ミラー１０８の詳細な構成や役割は後述するが、ミラー１０８は一般的な一眼レフカメラのレフレックスミラーに相当する位置に配置されている。なお、ミラー１０８は固定される構成とするが、これは必須でなく、カメラ１００の使用者が任意にミラー１０８の位置を変更できるように構成してもよい。
【００１３】
図２（ａ）は、本体部１０１を右上方後方から見た斜視図、図２（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、カメラ１００を右上方前方から見た斜視図、透視図である。図２（ｃ）では、簡略化した内部構造が示されている。本体部１０１の後部には、ファインダ接眼部２０１（以下、接眼部２０１と記す）が配設され、接眼部２０１の下方に記録媒体収納部２０２が配設される（図２（ａ））。記録媒体収納部２０２には、メモリカードなどの記録媒体が着脱され、記録媒体に撮像データが記録される。
【００１４】
本体部１０１の内部の上部には、ペンタダハプリズム２０３が配置されている（図２（ｃ））。ペンタダハプリズム２０３は一般的な一眼レフカメラのものと同様の位置に配置されている。本体部１０１の内部の上部でペンタダハプリズム２０３の後方に、電子ファインダ表示部２０４（以下、表示部２０４と記す）が配置されている。表示部２０４は液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置からなる表示部であり、その表示面は下方を向いている。表示部２０４の下側にはファインダ調整レンズ２０５が配置されている。ファインダ調整レンズ２０５より下方でペンタダハプリズム２０３の後方に、視度調整レンズ２０６が配置されている。交換レンズ１０３は、撮像光学系として、レンズ２０７ａとレンズ２０７ｂとから構成されるレンズ群２０７を有する。被写体像が、レンズ群２０７を通じて本体部１０１のミラー１０８及び撮像素子１０７の各要素に入射する。
【００１５】
図３は、カメラ１００のｘ−ｙ平面での模式的な断面図である。ミラー１０８には、貫通穴である穴部３０５が形成されている（図１（ｂ）、図２（ｃ）等参照）。穴部３０５の周囲の領域が、光を反射できる反射部１０９となる。穴部３０５は略矩形であり、反射部１０９は穴部３０５を囲む環状の矩形である。穴部３０５は光を透過させる透過部となる。ミラー１０８は、交換レンズ１０３のレンズ群２０７の光軸Ｃ０が穴部３０５を通るように配置される。ミラー１０８は光軸上に配置され、好ましくは、光軸Ｃ０は、穴部３０５の左右方向中心で且つ上下方向中心を通る。
【００１６】
ファインダ調整レンズ２０５の下方には反射ミラー３０１が配置される。反射ミラー３０１は、表示部２０４に表示された撮像情報を視度調整レンズ２０６の方向へ反射させる。ファインダ調整レンズ２０５の後方には操作部材３０２が配置される。この操作部材３０２を上下方向に操作することで、表示部２０４の表示情報である撮像情報が最終的に接眼部２０１で見えるときの大きさを調整可能である。視度調整レンズ２０６の下方には操作部材３０３が配置される。この操作部材３０３は一般的なファインダ接眼部の視度調整操作部材と同様の役割を有し、視度調整レンズ２０６を前後方向に移動させる。ペンタダハプリズム２０３の下方にはフォーカシングスクリーン３０４が配置される。フォーカシングスクリーン３０４は、一般的な一眼レフカメラのものと同様に半透明スクリーンを有し、ミラー１０８で反射した光を結像させることで、接眼部２０１で視認可能にする。
【００１７】
次に、各光学要素の役割について図３を用いて詳述する。大まかな光路としては、カメラ１００の前方から被写体光が入射し、交換レンズ１０３内のレンズ群２０７を通り、ミラー１０８に達する。ミラー１０８のうち穴部３０５を通過した光線は撮像素子１０７に結像する。ミラー１０８のうち反射部１０９で反射した光線はフォーカシングスクリーン３０４に結像する。
【００１８】
一般的に、交換レンズは円形の有効光束を有して入光されるため、撮像素子における撮像範囲よりも大きな有効像円を有している。さらに、静止画用の交換レンズには、動画用の撮像素子よりも充分に大きな有効像円径を持つものが多数ある。そのため、ミラー１０８の穴部３０５の外側の反射部１０９で反射する光線は充分に確保されることが想定される。この反射部１０９で反射する光線とは、撮像素子１０７で撮像する撮像範囲の外側の光情報である。背景技術でも述べた通り、映画撮影においては特に、撮影者は撮影範囲の外側の情報も確認したい。
【００１９】
反射部１０９で反射する光線をフォーカシングスクリーン３０４経由で見ることができれば、映画撮影に必要とされる被写体像の確認が可能となる。フォーカシングスクリーン３０４に結像した光情報は、一般的な一眼レフカメラと同様に、ペンタダハプリズム２０３で複数回反射して後方に向きを変える。このペンタダハプリズム２０３の後方で、撮像素子１０７からの撮像情報が見える部分の周囲に、反射部１０９で反射した光線の像が見えるように構成すれば、撮像する画像の周囲において撮像範囲の外側の像を視認させることが可能となる。
【００２０】
そこで、ペンタダハプリズム２０３の後方において、接眼部２０１から見て、反射部１０９で反射した光線の環状の内側に相当する領域を含むように、反射ミラー３０１を配置する。これにより、接眼部２０１から覗くと、表示部２０４からの表示情報の上下左右の周辺領域に、反射部１０９で反射した被写体像を見えるようにすることができる。なお、操作部材３０３を有した視度調整レンズ２０６によって、最終的な視度を調節して使用者の見やすい像にできる。
【００２１】
以上説明した光路について図３における光線図でさらに説明する。一番上側の光路において、ミラー１０８の上端に届いた光線３０６がミラー１０８における穴部３０５の上方の反射部１０９で反射し、フォーカシングスクリーン３０４に向かう。その後、光線３０６はペンタダハプリズム２０３内で反射した後、視度調整レンズ２０６の下端に届く。一番下側の光路において、ミラー１０８の下端に届いた光線３０７がミラー１０８における穴部３０５の下方の反射部１０９で反射し、フォーカシングスクリーン３０４に向かう。その後、光線３０７はペンタダハプリズム２０３内で反射した後、視度調整レンズ２０６の上端に届く。従って、穴部３０５の開口上端よりも上方の光線、開口下端よりも下方の光線は、いずれも反射部１０９で反射してフォーカシングスクリーン３０４に向かう。
【００２２】
穴部３０５を通る光線の一番上側のものは光線３０８であり、一番下側のものは光線３０９である。ミラー１０８の穴部３０５を通る光線は、撮像素子１０７に届く。穴部３０５を通った範囲３１０の光線が、撮像情報として表示部２０４に表示可能となる。光線の行方について上下方向について説明したが、左右方向や斜め左右方向、斜め上下方向ついても同様に考えることができる。例えば、穴部３０５の左方及び右方の反射部１０９で反射した光線はフォーカシングスクリーン３０４に向かう。このように、入射光は、反射部１０９で反射してフォーカシングスクリーン３０４に結像する光線と穴部３０５を通過して撮像素子１０７に結像する光線とに分かれる。
【００２３】
図４は、カメラ１００の内部システムの模式図である。図４で、カメラ１００での表示に関する制御を説明する。図４では、模式的な位置を示すために、図３と同様の断面図を用いているが、実際の本体部１０１内での各要素の配置はこの限りではない。
【００２４】
撮像素子１０７と表示部２０４は主回路基板４０１を通して接続されている。レンズ群２０７から入射した光線が撮像素子１０７で結像し、撮像素子１０７で光電変換が行われた後、表示部２０４や図示しない表示部または出力部に映像信号が出力される。また、主回路基板４０１には、電源部４０２、記録部４０３及びレンズ通信部４０４のほか、図示しない電気的な制御部が全て接続されている。レンズ通信部４０４は、装着された交換レンズ１０３のレンズ情報を取得する。主回路基板４０１は、取得されたレンズ情報に基づき、表示部２０４の表示を制御する。
【００２５】
図５（ａ）は、カメラ１００による撮像状態を示す模式図である。図５（ａ）では、撮像素子１０７の撮像範囲５０１とミラー１０８で反射した範囲に対応する反射対応範囲５０２とを、図中の枠として模式的に表現している。撮像範囲５０１の枠から反射対応範囲５０２の枠までの領域の表示と、反射対応範囲５０２の内側の領域の表示とが、接眼部２０１で視認される内容に該当する。
【００２６】
図５（ｂ）は、表示部２０４に表示された撮像情報の例を示す図である。表示部２０４には、撮像範囲５０１に含まれるが反射対応範囲５０２に含まれない被写体５０３が写っている。表示部２０４にはまた、撮像範囲５０１と反射対応範囲５０２の両方に跨る被写体５０４の一部（撮像範囲５０１に含まれる部分のみ）が写っている。被写体５０５は、反射対応範囲５０２に含まれるが撮像範囲５０１に含まれないため、表示部２０４には写っていない。一般的な電子ファインダの場合、視認用に表示されるのは撮像範囲５０１だけとなり、被写体５０４のうち撮像範囲５０１に含まれない部分や、被写体５０５までは表示されない。
【００２７】
図５（ｃ）、（ｂ）は、ミラー１０８で反射し、フォーカシングスクリーン３０４で結像した後、ペンタダハプリズム２０３を経由して視度調整レンズ２０６に向かう被写体像を示す図である。図５（ｃ）と図５（ｄ）とでは、交換レンズ１０３の絞り値の設定が異なる。ミラー１０８の穴部３０５を通過する光はミラー１０８で反射しないので、反射対応範囲５０２の内側に、光線が届かない範囲５０７が生じている。ただし、反射対応範囲５０２と範囲５０７との間には、はっきりとした境界ができるのではなく、回折等の影響で徐々に明るさが変化する範囲５０８（図中斜線部）が生じる。範囲５０７や範囲５０８の大きさは、交換レンズ１０３の絞り値によって変化する。被写体５０４の一部と、被写体５０５とが、視度調整レンズ２０６に向かう被写体像に含まれている。
【００２８】
図６（ａ）は、接眼部２０１からユーザに視認される像の例を示す図である。図５（ａ）でも説明したように、撮像範囲５０１内の表示と反射対応範囲５０２内の光情報が接眼部２０１で視認される。撮像範囲５０１の撮像情報は、接眼部２０１の中心に視認され、反射対応範囲５０２の被写体像は、撮像範囲５０１の周囲に視認される。撮像範囲５０１の撮像情報の視認位置は、光線が届かない範囲５０７（図５（ｃ）、（ｄ））の視認位置にほぼ対応している。これにより、ユーザは、撮像情報と併せて撮像範囲外の被写体像を自然な感覚で視認することができる。
【００２９】
ところで、図５（ｃ）、（ｄ）で説明したように、交換レンズ１０３の絞り値によって範囲５０７等が変化するため、撮像範囲５０１と反射対応範囲５０２との境界領域が不自然に見えることがある。そこで、図６（ｂ）に示すように、主回路基板４０１は、境界領域にマスク表示６０１を表示させてもよい。マスク表示６０１の例として、例えば、境界部分に所定太さの線が見えるように、フォーカシングスクリーン３０４や接眼部２０１に線を表示させてもよい。これらの表示態様は主回路基板４０１により制御される。主回路基板４０１は、交換レンズ１０３の絞り値や焦点距離等のレンズ情報をレンズ通信部４０４から取得し、それらの情報に基づいて、表示部２０４の表示内容を変化させることでマスク表示６０１の表示を実現する。主回路基板４０１は、レンズ情報に基づいてマスク表示６０１の配置やサイズを調整する。なお、構成を簡単にする観点からは、マスク表示６０１のサイズや表示位置は固定としてもよい。なお、主回路基板４０１は、さらに表示部２０４に表示される撮像情報のサイズをレンズ情報に基づいて変更してもよい。また、マスク表示６０１の態様は例示に限定されず、線や枠の形態でなくてもよい。
【００３０】
本実施の形態によれば、ミラー１０８の穴部３０５を透過して撮像素子１０７に結像した撮像情報が電子的に表示部２０４に表示され、その撮像情報が第１の導光手段（ファインダ調整レンズ２０５及び反射ミラー３０１）により接眼部２０１へ導かれる。一方、ミラー１０８の反射部１０９で反射した光情報が、第２の導光手段（フォーカシングスクリーン３０４、ペンタダハプリズム２０３）により接眼部２０１へ導かれる。そして、接眼部２０１から撮像情報と光情報とが併せて視認される。従って、撮像情報と併せて撮像範囲外の被写体像を視認することができる。しかも、光学ファインダと撮像素子とに入射光を交互に分けるためのミラーも必要がない。従って、振動発生や電力消費を抑えることができる。
【００３１】
また、ミラー１０８において、反射部１０９は穴部３０５の周囲を囲むように配置されている。従って、ミラー１０８の穴部３０５があることによる、接眼部２０１へ光線が届かない範囲５０７（図５（ｃ）、（ｄ））の視認位置と、撮像素子１０７に結像する撮像範囲５０１の撮像情報の視認位置とはほぼ対応している。これにより、撮像情報と撮像範囲外の被写体像とを、ほぼ一体の画像のように違和感なく認識することができる。
【００３２】
また、ユーザにとっては、撮像範囲５０１における撮像情報と反射対応範囲５０２における被写体像との境界部分にマスク表示６０１が見えるので、境界領域の不自然さを解消することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、撮像素子１０７に向かう光線とミラー１０８で反射する光線とを分けるために、ミラー１０８に、透過部として貫通穴である穴部３０５を採用し、構成を簡単とした。しかしこれに限らない。例えば、ミラー１０８を透明な基材で構成し、透明な基材に反射コーティングが施された領域を反射部１０９とし、反射コーティングが施されていない領域を穴部３０５に対応する透過部としてもよい。
【００３４】
なお、本発明が適用される撮像装置として、交換レンズ１０３を着脱可能な構成を例示したが、本体部と交換レンズとが一体となったレンズ一体型の撮像装置であってもよい。また、撮像装置はデジタルビデオカメラに限定されず、主として静止画を撮像するカメラであってもよい。
【００３５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１０７  撮像素子
１０８  ミラー
１０９  反射部
２０１  ファインダ接眼部
２０３  ペンタダハプリズム
２０４  電子ファインダ表示部
２０５  ファインダ調整レンズ
３０１  反射ミラー
３０４  フォーカシングスクリーン
３０５  穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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