(57)【要約】【課題】より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、コンパクト化も可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置である一眼レフカメラ１０は、受光面５ａを有する撮像素子５と、被写体光束を上記撮像素子５の上記受光面５ａに入射させ、被写体像を生成するための光学系である撮影レンズ１と、上記被写体光束の光学特性である合焦状態を示す特性を検出する検出器であるＡＦセンサ部６と、上記被写体光束を透過する第１の領域の開口部２ａおよび上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第２の領域のセンサ用反射ミラー３とを有し、上記光束の光軸と交差する平面上で回転することで上記第１の領域、上記第２の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体である回転板２とを具備しており、回転板２の回転によりＡＦ検出状態と撮像素子露光状態とが切り替えられる。【選択図】図１
2008298986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
被写体光束を上記撮像素子の受光面に入射させ、被写体像を生成するための光学系と、
上記被写体光束の光学特性を検出する検出器と、
上記被写体光束を透過する第１の領域および上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第２の領域を有し、上記光束の光軸と交差する平面上で回転することで上記第１の領域、上記第２の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記板状回転体は、上記光軸に平行な軸回りに回転す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】
上記板状回転体は、上記光軸に対して９０度未満の一定の傾きをもつ軸回りに回転することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
さらに、ファインダ光学系を備え、上記板状回転体は、上記ファインダ光学系に上記被写体光束を導く第３の領域を有していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記検出器は、上記被写体光束の像の合焦状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記検出器は、上記被写体光束の輝度検出、または、合焦状態検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記板状回転体は、上記受光面を含む平面上において、上記被写体光束による上記被写体像が形成される領域が上記受光面に対応する受光対応面よりも大きくなるように、上記第１の領域の形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記板状回転体は、自らの回転軸を通る直線上において対向する上記第１の領域の側縁部が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第１の領域の側縁部の少なくとも一方が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記板状回転体は、自らの回転軸を通る直線上において対向する上記第１の領域の側縁部が上記回転軸を中心とする同心円に対応した形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第１の領域の側縁部が上記回転軸を通る異なる二本の直線上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
さらに、上記板状回転体の回転と上記撮像素子による上記被写体像の撮像動作との同期をとる制御部を具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
さらに、シャッタと、
上記板状回転体の回転と上記シャツタの動作との同期を取る制御部と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
上記板状回転体は、ステッピングモータにより回転させら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１５】
上記板状回転体は、自らの重量のバランスを取るためのバランス錘が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
上記板状回転体は、上記第２の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
上記板状回転体は、上記第３の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１８】
撮像素子と、
上記撮像素子の受光面に入射させる被写体光束に係る被写体像を生成する光学系と、
上記被写体光束による像の光学特性を検出する検出器と、
板状であって、上記被写体像を透過する第１の領域と、上記被写体像を反射して上記検出器に入射させる第２の領域とを有し、上記板の主要面に直交する軸を中心にして回転することで上記第１の領域と上記第２の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を用いて被写体像を撮像する撮像装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像素子を用いた撮像装置である一眼レフカメラにて、例えば、特許文献１などに開示された一眼レフカメラ１００は、図２１の光軸に沿った断面で示した構成図（概要）のように撮影レンズ光軸（Ｏ）上に着脱可能な撮影レンズ１０１と、サブミラー１０２ａを有するハーフミラーからなる揺動式可動ミラー１０２と、シャッタ１０３と、撮像素子１０４と、光軸の上側方にスクリーン１０５とペンタプリズム１０６および接眼レンズ１０７と、さらに、光軸の下側方にＡＦセンサ部１０８を備えている。
【０００３】
可動ミラー１０２は、光軸と直交する平面に沿って左右に延びるミラー軸１０２ｂに開閉回動（揺動）可能な状態でバネにより付勢された状態で支持されている。そして、電源オン時、ファインダ観察時、ＡＦ時に撮影光路中に傾斜した光路進入位置（撮像素子非露光状態）に回動駆動され、露光時に上記撮影光路から退避した退避位置（撮像素子露光状態）に回動駆動される。
【特許文献１】特開昭６１−４６９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の一眼レフカメラにおいては、上記可動ミラー１０２の揺動駆動速度自体に限界があり、高速連写撮影における連写速度が制限される。近年では１０コマ／秒以上の連写が可能な高速処理が可能な撮像素子も開発されており、そのような撮像素子に対して上記従来の可動ミラー駆動機構では対応が難しいと思われる。
【０００５】
また、退避位置から光路進入位置に回動した際の応答動作が遅れる。詳しくは、可動ミラーが急激に停止することからバウンドが生じ、素早くＡＦ処理を開始することが難しい。
【０００６】
さらに、可動ミラー１０２が前述のように揺動移動する必要があるので、可動ミラー１０２のための配設占有スペ−スが大きくカメラの小型化にも支障が生じる。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、コンパクト化も可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の撮像装置は、撮像素子と、被写体光束を上記撮像素子の受光面に入射させ、被写体像を生成するための光学系と、上記被写体光束の光学特性を検出する検出器と、上記被写体光束を透過する第１の領域および上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第２の領域を有し、上記光束の光軸と交差する平面上で回転することで上記第１の領域、上記第２の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体とを具備する。
【０００９】
本発明の請求項２の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記光軸に平行な軸回りに回転する。
【００１０】
本発明の請求項３の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記光軸に対して９０度未満の一定の傾きをもつ軸回りに回転する。
【００１１】
本発明の請求項４の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、さらに、ファインダ光学系を備え、上記板状回転体は、上記ファインダ光学系に上記被写体光束を導く第３の領域を有している。
【００１２】
本発明の請求項５の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記検出器は、上記被写体光束の像の合焦状態を検出する。
【００１３】
本発明の請求項６の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記検出器は、上記被写体光束の輝度検出、または、合焦状態検出を行う。
【００１４】
本発明の請求項７の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記受光面に対応する受光対応面を含む平面上において、上記被写体光束による上記被写体像が形成される領域が上記受光面に対応する受光対応面の領域よりも大きくなるように、上記第１の領域の形状が形成されている。
【００１５】
本発明の請求項８の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸を通るラジアル方向に対向する上記第１の領域の側縁部が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしている。
【００１６】
本発明の請求項９の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第１の領域の側縁部の少なくとも一方が上記受光面に対応する受光対応面の側縁部の形状に対応した形状をなしている。
【００１７】
本発明の請求項１０の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸を通る直線上において対向する上記第１の領域の側縁部が上記回転軸を中心とする同心円に対応した形状をなしている。
【００１８】
本発明の請求項１１の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの回転軸回りの方向において対向する上記第１の領域の側縁部が上記回転軸を通る異なる２本の直線上に位置している。
【００１９】
本発明の請求項１２の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、さらに、上記板状回転体の回転と上記撮像素子による上記被写体像の撮像動作との同期を取る制御部を具備する。
【００２０】
本発明の請求項１３の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、さらに、シャッタと、上記板状回転体の回転と上記シャツタの動作との同期を取る制御部とを具備する。
【００２１】
本発明の請求項１４の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、ステッピングモータにより回転させられる。
【００２２】
本発明の請求項１５の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、自らの重量のバランスを取るためのバランス錘が取り付けられている。
【００２３】
本発明の請求項１６の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記第２の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されている。
【００２４】
本発明の請求項１７の撮像装置は、請求項４に記載の撮像装置において、上記板状回転体は、上記第３の領域の近傍に回転による空気抵抗を減少させる構造体が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【００２５】
本発明の請求項１８の撮像装置は、撮像素子と、上記撮像素子の受光面に入射させる被写体光束に係る被写体像を生成する光学系と、上記被写体光束による像の光学特性を検出する検出器と、板状であって、上記被写体像を透過する第１の領域と、上記被写体像を反射して上記検出器に入射させる第２の領域とを有し、上記板の主要面に直交する軸を中心にして回転することで上記第１の領域と上記第２の領域の各々に対応する状態を生成する板状回転体とを具備する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、例えば、高速連写が可能であって、コンパクト化も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】
【００２７】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００２８】
図１，２は、本発明の第一の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、図１は、ＡＦ測距（オートフォーカスのための合焦状態検出）状態を示し、図２は、露光状態を示す。図３は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【００２９】
なお、撮影レンズの光軸（レンズ光軸）を図中、Ｏで示し、以下の説明において、光軸の被写体側を前方、結像側を後方とする。
【００３０】
本実施形態の一眼レフカメラ１０は、図１，２に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ１の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板２と、シャッタ４と、撮像素子５とを具備し、さらに、レンズ光軸の下方側に配される検出器としてのＡＦセンサ部６と、駆動モータ７と、制御部８とを具備している。
【００３１】
撮影レンズ１は、被写体光束を取り込み、被写体像を撮像素子５の受光面５ａ上に結像させる光学系である。
【００３２】
回転板２は、レンズ光軸に対して直交する円形の主平面を有し、レンズ光軸の下方側に偏心し、レンズ光軸と平行な回転軸７ａにより回転可能に支持されている。この回転板２は、ステッピングモータからなる駆動モータ７により回転軸７ａを介して回転駆動される。回転板２上の主平面の第一の領域に扇状の開口部２ａが設けられ、主平面の前面側であって、開口部２ａの軸対称位置の第二の領域にセンサ用反射ミラー３が配されている。
【００３３】
開口部２ａの大きさは、被写体光束の光路上の回転板位置における撮像素子５の受光面５ａに対応する受光対応面である撮像素子受光面相当エリアＡｒを内包する大きさ（即ち、該受光面相当エリアＡｒより大きい）とする。詳しくは、開口部２ａの上下の縁線は、撮像素子受光面相当エリアＡｒの上、下辺を包含する大きさの回転軸心の円弧で形成され、左右の縁線は、受光面相当エリアＡｒの左右辺の外側を通り、かつ、回転軸心を通る直線で形成される。
【００３４】
センサ用反射ミラー３の反射面３ａは、レンズ光軸に対して傾斜しており、センサ用反射ミラー３がレンズ光軸位置にある状態では、被写体光束を下方に配されているＡＦセンサ部６に向けて反射する。
【００３５】
ＡＦセンサ部６は、取り込まれた被写体光束の光学特性である被写体像の焦点状態を検出するための光学部およびＡＦ測距センサ部よりなる。
【００３６】
制御部８は、駆動モータ７を駆動制御して回転板２の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態でＡＦセンサ部６による測距状態と、開口部２ａを経て被写体光束を透過させ、撮像素子５を露光させる露光状態との切り替え制御を行う。さらに、露光動作時にも該回転板の回転に同期した状態でシャッタの開閉制御を行い、また、撮像素子を駆動し、被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。
【００３７】
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ１０により被写体像の単写撮影を行う場合、まず、電源オン時に回転板２を図２に示すように開口部２ａがレンズ光軸上に位置するように回転させる。この状態では被写体光束は、開放状態にあるシャッタ４を透過して撮像素子５の受光面５ａ上に結像し、撮像素子５より被写体像の撮像信号が出力され、図示しないモニタ部を介して被写体像が観察される（ＥＶＦ状態）。レリーズ釦の一段目操作によって図１に示すようにセンサ用反射ミラー３をレンズ光軸上に位置させる。この状態では被写体光束は、ＡＦセンサ部６側に反射される。ＡＦセンサ部６は、被写体光束による被写体像の焦点状態を示す測距信号を検出し、該測距信号を制御部８に出力する。上記測距信号に基づいて撮影レンズ１のピント合わせがなされる。
【００３８】
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板２が回転駆動され、図２に示すように開口部２ａをレンズ光軸上に位置させる。その状態でシャッタ４を開閉制御し、被写体光束を撮像素子５の受光面に結像させ、撮像素子５の露光を行う。被写体像の撮像信号は、制御部８に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００３９】
一眼レフカメラ１０にて連写撮影を行う場合、連写速度（コマ／秒）に応じて回転板２が間欠回転駆動される。回転中、センサ用反射ミラー３がレンズ光軸上に位置しているとき、ＡＦセンサ部６による測距が行われ、開口部２ａがレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子の露光が行われる。このように撮像素子の動作を回転板２の回転に同期させ、被写体光束を有効に時分割して活用する。なお、露光中、回転板２は開口部２ａがレンズ光軸上に位置している状態であれば、必ずしも一旦停止させる必要はない。
【００４０】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ１０によれば、図２１に示される従来の一眼レフカメラ１００にて適用された揺動式可動ミラー１０２に替えてセンサ用反射ミラー３を装着した回転板２を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板２を収容することができる。また、回転板２は、回転駆動されるので、停止したときのセンサ用反射ミラー３のバウンド現象がなく、素早く測距を開始することができる。
【００４１】
連写撮影時においては、従来の一眼レフカメラのように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板２を回転駆動させるのみでよく、センサ用反射ミラー３のバウンド現象もなく、高速、例えば、１０コマ／秒以上の連写が可能になる。
【００４２】
なお、検出器であるＡＦセンサ部６には、ＡＦ測距センサ部に替えて被写体光束の輝度検出を行う輝度センサ部を内蔵させ、該センサ部により被写体輝度を検出し、シャッタ４、撮像素子５の露光制御を行うように構成してもよい。
【００４３】
次に、第一の実施形態の一眼レフカメラ１０における回転板２の各変形例について説明する。 
図４は、第一の変形例の回転板２Ａの正面図である。この回転板２Ａには、センサ用反射ミラー３の軸対称位置に長方形の開口部２Ａａが設けられている。開口部２Ａａの回転方向の左右縁線２Ａa1，２Ａa2、および、ラジアル方向の上下縁線２Ａa3，２Ａa4は、前記撮像素子受光面相当エリアＡｒの外形外側の平行線からなる。この回転板２Ａを適用する場合、露光期間中、回転板２Ａは、停止させる必要がある。
【００４４】
図５，６は、第二の変形例の回転板２Ｂの正面図であり、図５は、露光開始時の状態を示し、図６は、露光終了時の状態を示す。回転板２Ｂは、露光時には反時計回りに回転する。
【００４５】
回転板２Ｂには、第一の領域であってセンサ用反射ミラー３の軸対称位置に開口部２Ｂａが設けられている。開口部２Ｂａのラジアル方向の上下縁線は、前記撮像素子受光面相当エリアＡｒの外形より外側の円弧からなる。また、開口部２Ｂａの回転方向の左縁線２Ｂa1は、回転板２Ｂが図５に示す露光開始位置にあるとき、撮像素子受光面相当エリアＡｒの左縁線Ａr1より外側の平行な線からなる。一方、回転方向の右縁線２Ｂa2は、回転板２Ｂが図６に示す露光終了位置にあるとき、撮像素子受光面相当エリアＡｒの右縁線Ａr2より外側の平行な線からなる。従って、露光開始時、および、露光終了時には、撮像素子５の受光面５ａの左右縁が開口部２Ｂａの左縁線２Ｂa1、または、左縁線２Ｂa2により傾くことなく均等に覆われていくことになる。
【００４６】
本変形例の回転板２Ｂを適用した場合、撮像素子５の露光期間中に回転板２Ｂを停止させる必要がなく、回転状態のままで露光を行うことができる。また、撮像素子５の受光面５ａの左右縁の上下が均等に開放され、また、覆われるので露光のむらが生じにくい。
【００４７】
次に、本発明の第二の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラについて、図７〜１０を用いて説明する。 
図７〜９は、本実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、図７は、光学ファインダ観察状態を示し、図８は、ＡＦ測距（オートフォーカスのための合焦状態検出）状態を示し、図９は、露光状態を示す。図１０は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【００４８】
本実施形態の一眼レフカメラ２０は、図７〜９に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ２１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ２１の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板２２と、シャッタ２５と、撮像素子２６とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配される後述するファインダ光学系と、レンズ光軸の下方側に配される検出器としてのＡＦセンサ部３０と、駆動モータ３１と、制御部３２とを具備している。
【００４９】
撮影レンズ２１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子２６の受光面２６ａ上に結像させる光学系である。
【００５０】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸に上方位置に配されるスクリーン２７と、スクリーン２７上に配されるペンタプリズム２８と、ペンタプリズム２８の後方に配される接眼レンズ２９とからなる。
【００５１】
ＡＦセンサ部３０は、取り込まれた被写体光束の光学特性である被写体像の焦点状態を検出するための光学部およびＡＦ測距センサ部よりなる。
【００５２】
回転板２２は、レンズ光軸に対して直交する円形の主平面を有し、レンズ光軸の下方側に偏心し、レンズ光軸と平行な回転軸３１ａにより回転可能に支持されており、ステッピングモータからなる駆動モータ３１により回転軸３１ａを介して回転駆動される。回転板２２の主平面には回転軸３１ａを中心にした３方向の第一の領域に開口部２２ａと、第二の領域の前面側にセンサ用反射ミラー２３と、第三の領域の前面側にファインダ用反射ミラー２４とが配されており、さらに、開口部２２ａの外径側に固着されるバランス錘３３とが固着されている。
【００５３】
開口部２２ａの大きさは、被写体光束の光路上の回転板位置における撮像素子２６の受光面２６ａに対応する受光対応面である撮像素子受光面相当エリアＡｒを内包する大きさ（即ち、撮像素子受光面相当エリアＡｒより大きい）とする。詳しくは、開口部２２ａの上下（ラジアル方向）縁線は、撮像素子受光面相当エリアＡｒの上、下辺を含む円弧で形成され、左右（回転方向）縁線は、前述した第一の実施形態における回転板２の左右縁線（図３）、または、その第一の変形例の回転板２Ａと同様の形状とする。さらには第一の実施形態における回転板に対する第二の変形例の回転板２Ｂに設けた開口部２Ｂａの回転方向左右縁線２Ｂa1，２Ｂa2（図５，６）と同様に露光開始、終了時に撮像素子受光面相当エリアＡｒの左右縁線に平行となる線で形成してもよい。
【００５４】
センサ用反射ミラー２３の反射面２３ａは、レンズ光軸に対して傾斜しており、レンズ光軸位置にある状態で被写体光束を下方に配されているＡＦセンサ部３０に向けて反射する。
【００５５】
ファインダ用反射ミラー２４の反射面２４ａは、レンズ光軸に対して傾斜しており、レンズ光軸位置にある状態で被写体光束を上方に配されている上記ファインダ光学系のスクリーン２７に向けて反射する。
【００５６】
バランス錘３３は、センサ用反射ミラー２３とファインダ用反射ミラー２４の対向側に位置する開口部２２ａの外側に固着される錘である。このバランス錘３３は、回転板２２が回転したとき、センサ用反射ミラー２３とファインダ用反射ミラー２４の重量により生じる遠心力のアンバランスを取り除くための釣り合い錘である。
【００５７】
制御部３２は、駆動モータ３１を駆動制御して回転板２２の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態で上記ファインダ光学系による光学ファインダ観察状態と、ＡＦセンサ部３０による測距状態と、開口部２２ａを経て被写体光束を透過させ、撮像素子２６を露光させる露光状態との切り替え制御を行う。さらに、露光動作時にも該回転板の回転に同期した状態でシャッタの開閉制御を行い、また、撮像素子２６を駆動し、被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。
【００５８】
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ２０により被写体像の単写撮影を行う場合、まず、電源オン時に回転板２２を回転させ、図７に示すようにファインダ用反射ミラー２４をレンズ光軸上に位置させる。この状態では被写体光束がスクリーン２７側に反射され、ペンタプリズム２８と接眼レンズ２９を介して光学ファインダ観察が可能な状態である。
【００５９】
レリーズ釦の一段目操作によって駆動モータ３１が駆動され、回転板２２が回転し、図８に示すようにセンサ用反射ミラー２３をレンズ光軸上に位置させる。被写体光束がセンＡＦセンサ部３０に向けて反射され、被写体像の焦点状態を示す測距信号が検出される。その測距信号は、制御部３２に出力される。上記測距信号に基づいて撮影レンズ２１のピント合わせが行われる。
【００６０】
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板２２がさらに回転駆動され、図９に示すように開口部２２ａをレンズ光軸上に位置させる。その状態でシャッタ２５を開閉制御し、被写体光束を撮像素子２６の受光面に結像させ、撮像素子２６の露光を行う。被写体像の撮像信号は、制御部３２に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００６１】
一眼レフカメラ２０にて連写撮影を行う場合、連写速度（コマ／秒）に応じて回転板２２が間欠回転駆動される。その回転中、ファインダ用反射ミラー２４がレンズ光軸上にあるとき、あるいは、全回転期間中、ちらつきのある状態でファインダ観察が可能である。また、センサ用反射ミラー２３がレンズ光軸上に位置しているとき、ＡＦセンサ部３０による測距が行われる。開口部２２ａがレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子の露光が行われる。このように撮像素子の動作を回転板２２の回転に同期させ、被写体光束を有効に時分割して活用する。なお、上記露光中、回転板２２は開口部２２ａがレンズ光軸上にある範囲であれば、停止させる必要はない。
【００６２】
上述のようにカメラ動作中には回転板２２が回転駆動するが、回転板２２には、反射ミラー２３，２４により生じる遠心力に対してバランスするようにバランス錘３３が装着されている。従って、回転板２２の回転による振動の発生が抑えられ、静かな動作状態が得られる。
【００６３】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ２０によれば、図２１に示される従来の一眼レフカメラ１００にて適用された揺動式可動ミラー１０２に替えてセンサ用反射ミラー２３，ファインダ用反射ミラー２４を装着した回転板２２を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板２２を収容することができる。また、回転板２２は、回転駆動されるので、停止したときの上記反射ミラー２３，２４のバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察を開始することができる。
【００６４】
連写撮影時においては、上述した従来の一眼レフカメラ１００のように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板２を回転駆動させるのみでよく、反射ミラーのバウンド現象も生じず、高速、例えば、１０コマ／秒以上の連写が可能になる。
【００６５】
なお、検出器であるＡＦセンサ部３０にＡＦ測距センサ部に替えて被写体光束の輝度検出を行う輝度センサ部を内蔵させ、該センサ部により被写体輝度を検出し、シャッタ２５の開閉制御や撮像素子２６の露光制御を行うように構成してもよい。
【００６６】
次に、第二の実施形態の一眼レフカメラ２０に適用した回転板２２の変形例について説明する。 
図１１は、上記変形例の回転板２２Ａの正面図である。図１２（Ａ）は、図１１のＡ−Ａ断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【００６７】
本変形例の回転板２２Ａには、上記実施形態における回転板２２と同様に開口部２２ａと、センサ用反射ミラー２３Ａと、ファインダ用反射ミラー２４Ａが配されているが、センサ用反射ミラー２３Ａの回転方向の両端部に傾斜面をもつ構造体である傾斜面部２３Ａａが付設されている（（図１２（Ｂ））。同様にファインダ用反射ミラー２４Ａの回転方向の両端部にも傾斜面をもつ構造体である傾斜面部２４Ａａが付設されている（図１２（Ａ））。
【００６８】
本変形例の回転板２２Ａを適用することにより回転板２２Ａの回転による空気抵抗が上記傾斜面部により減少し、駆動モータ３１の負荷が減少するのでカメラの撮影時の省エネルギが実現できる。
【００６９】
次に、本発明の第三の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラについて、図１３〜１５を用いて説明する。 
図１３，１４は、本実施形態の一眼レフカメラの光軸に沿った各動作状態での断面図であって、図１３は、ファインダ観察状態を示し、図１４は、測光状態および露光状態を示す。図１５は、上記一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【００７０】
本実施形態の一眼レフカメラ４０は、図１３，１４に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ４１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ４１の後方に被写体側から順にレンズ光軸に沿って配される板状回転体としての回転板４２と、例えば、ＣＣＤ等からなる撮像素子４３とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配され、測光センサを含む後述のファインダ光学系と、駆動モータ４７と、調節部としての制御部４８とを具備している。
【００７１】
撮影レンズ４１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子４３の受光面４３ａ上に結像させる光学系である。
【００７２】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸に上方位置に配されるスクリーン４４と、スクリーン４４上に配されるペンタプリズム４５と、ペンタプリズム４５の後方に配される接眼レンズ４６、および、被写体輝度を検出するための測光センサ４９とからなる。
【００７３】
回転板４２は、レンズ光軸に対して交差する円形の主平面（主要面）を有し、レンズ光軸の下方側でレンズ光軸に対して傾斜する回転軸４７ａにより回転可能に支持されている。この回転板４２は、ステッピングモータからなる駆動モータ４７により回転軸４７ａを介して回転駆動される。回転板２の傾斜した主平面には開口部４２ａが形成され、開口部４２ａ以外の領域は反射面４２ｂとなっている。
【００７４】
開口部４２ａの形状は、回転方向の縁線４２a1と４２a2との開き角が回転軸を中心にした角度１８０°である扇状開口であり、この開口部の大きさは、被写体光束の光路上の傾斜した回転板位置における撮像素子４３の受光面４３ａに対応する受光対応面である撮像素子受光対応面Ａｒにより大きく、被写体光束を蹴らない状態の開口部とする。
【００７５】
回転板４２の反射面４２ｂは、被写体光束を上方のスクリーン４４側に向けて反射する反射面を形成している。
【００７６】
制御部４８は、駆動モータ４７を駆動制御して回転板４２の回転を制御し、該回転板の回転に同期した状態で上記ファインダ光学系による光学ファインダ観察状態（被写体輝度の測光動作を含む）と、撮像素子４３を露光させる露光状態とを切り替える。そして、上記露光状態では、回転板４２の回転速度を予め設定されている露光量設定値に応じて制御し、適正露光を行わせる。また、撮像素子４３から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理を行う。さらに、撮像素子４３の撮像出力に基づいて撮影レンズ４１の合焦状態を検出し、撮影レンズ４１の合焦制御を行う。
【００７７】
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ４０により被写体像の単写撮影を行う場合、制御部４８の制御のもとで各動作が実行され、まず、電源オン時に回転板４２を回転させ、図１３に示すように回転板４２の反射面４２ｂをレンズ光軸上に位置させて停止する。この状態では被写体光束がスクリーン４４側に反射され、ペンタプリズム４５と接眼レンズ４６を介してファインダ観察が可能である。また、測光センサ４９を介して被写体輝度の検出（測光）も行われる。
【００７８】
レリーズ釦の一段目操作によって駆動モータ４７が駆動され、回転板４２が回転し、図１４に示すように開口部４２ａをレンズ光軸上に位置させる。撮像素子４３より出力される被写体像の撮像信号が制御部４８に取り込まれ、該被写体像に基づいた撮影レンズ４１のピント合わせ（イメージャ測距による）が行われる。ピント合わせ後、回転板４２は回転駆動され、一旦、反射面４２ｂをレンズ光軸上に移動させて停止する。
【００７９】
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、回転板４２が回転駆動され、開口部４２ａをレンズ光軸位置に向けて移動させ（図１２）、被写体光束を撮像素子４３の受光面４３ａに結像させ、撮像素子４３の露光が開始される。その露光時において、予め設定されている露光量設定値に応じた露光を行うために測光センサ４９により検出されている被写体輝度データから回転板２の必要回転速度が演算され、該回転速度に応じて開口部４２ａがレンズ光軸を横切る。これによって露光量設定値に応じた撮像素子４３の露光が実行される。被写体像の撮像信号は、制御部４８に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００８０】
一眼レフカメラ４０にて連写撮影を行う場合、連写速度（コマ／秒）に応じて回転板４２が間欠回転駆動される。その回転中、反射面４２ｂがレンズ光軸上にあるとき、あるいは、全回転期間中、間欠的にファインダ観察が可能であり、同時に測光も実行される。さらに、開口部４２ａレンズ光軸上に位置しているとき、撮像素子による測距が行われ、撮影レンズの合焦駆動も行われる。測距後、開口部４２ａがレンズ光軸に向けて移動する期間に撮像素子４３の露光が行われる。この場合も上述した単写撮影時と同様に露光量設定値に応じた露光を行うための回転板４２の必要回転速度が演算され、該回転速度に応じて開口部４２ａがレンズ光軸を横切る。これによって露光量設定値に応じた撮像素子４３の露光が繰り返し実行される。
【００８１】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ４０によれば、図２１に示される従来の一眼レフカメラ１００にて適用された揺動式可動ミラー１０２に替えて開口部４２ａおよび反射面４２ｂを有する傾斜した回転板４２を採用していることから、被写体光束の光路中の狭いスペースに回転板４２を収容することができる。また、回転板４２は、回転駆動されるので、停止したときのバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察、測光を開始することができる。さらに、回転板４２を回転速度を露光量設定値に応じて設定し、適正な露光を行うことができ、従来の一眼レフカメラ１００のようにシャッタ１０３を設ける必要がない。また、ＡＦセンサ部を設ける必要もなく、構成が簡単である。
【００８２】
また、連写撮影時においては、上述した従来の一眼レフカメラ１００のように可動ミラーを揺動駆動させる必要がなく、回転板４２を回転駆動させるのみでよく、反射面バウンド現象もなく、高速連写、例えば、１０コマ／秒以上の連写が可能になる。
【００８３】
上述した第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の回転板４２に対する変形例として図１６に示す回転板４２Ａを提案できる。この回転板４２Ａは、開口部４２Ａａが回転方向の縁線４２Ａa1と４２Ａa2と開き角が回転軸を中心にした角度１８０°以下である扇状開口であり、この開口部の大きさは、被写体光束の光路上の傾斜した回転板位置にて撮像素子４３の受光面４３ａに対応する撮像素子受光面相当エリアＡｒにより大きく、被写体光束を蹴らない状態の開口部とする。
【００８４】
第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の回転板４２に対する別の変形例として図１７に示す回転板４２Ｂを提案できる。この回転板４２Ｂには扇状開口ではなく回転方向の切り欠き縁線４２Ｂa1と４２Ｂa2の開き角が回転軸を中心にした角度１８０°である切り欠きが形成されている。
【００８５】
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の回転板４２に対するさらに別の変形例として図１８に示す回転板４２Ｃを提案できる。この回転板４２Ｃは、扇状開口部に３つの扇状形状のＲＧＢフィルタ４２Ｃａ，４２Ｃｂ，４２Ｃｃが配されている。これらのＲＧＢフィルタ４２Ｃａ，４２Ｃｂ，４２Ｃｃの大きさは、それぞれが上記撮像素子受光面相当エリアＡｒより大きい。本変形例の回転板４２Ｃを適用すると撮像素子としてモノクロタイプを使用してカラー撮影が可能となる。
【００８６】
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の回転板４２に対するさらに別の変形例として図１９に示す回転板４２Ｄを提案できる。この回転板４２Ｄは、扇状開口部に光学フィルタ４２Ｄａを配するものであって、撮像素子側に光学フィルタを設ける必要がない。
【００８７】
また、第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の回転板４２に対するさらに別の変形例として図２０に示す回転板４２Ｅを提案できる。この回転板４２Ｅには回転方向に複数の開口部４２Ｅａ，４２Ｅｂ，４２Ｅｃ，４２Ｅｄを配する。それぞれの開口部は上記撮像素子受光面相当エリアＡｒより大きい。本変形例の回転板４２Ｅを適用した場合、連写撮影時に回転板４２Ｅの回転速度を遅くすることが可能であり、さらなる高速連写が可能になる。
【００８８】
なお、上述した各変形例の回転板は、前述した第一，二実施形態の一眼レフカメラ１０，２０の回転板として適用することが可能である。
【００８９】
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の撮像装置によれば、撮像素子を用いた撮像装置において、より簡単な構成を有し、撮像素子への露光状態と非露光状態との切り換えの応答性が早く、例えば、高速連写が可能であって、コンパクト化も可能な撮像装置として利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第一の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、ＡＦ測距状態を示す。
【図２】本発明の第一の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、露光状態を示す。
【図３】図１の一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【図４】図１の一眼レフカメラに適用される回転板に対する第一の変形例の回転板の正面図である。
【図５】図１の一眼レフカメラに適用される回転板に対する第二の変形例の回転板の正面図であって、露光開始状態を示す。
【図６】図５の回転板の正面図であって、露光終了状態を示す。
【図７】本発明の第二の実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、光学ファインダ観察状態を示す。
【図８】図７の一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、ＡＦ測距状態を示す。
【図９】図７の一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図であって、露光状態を示す。
【図１０】図７の一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【図１１】図７の一眼レフカメラに適用される回転板の変形例の回転板の正面図である。
【図１２】図１１の回転板の反射ミラーの断面を示し、図１２（Ａ）は、図１１のＡ−Ａ断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態の一眼レフカメラの光軸に沿った断面図であって、ファインダ観察状態を示す。
【図１４】図１３の一眼レフカメラの光軸に沿った断面図であって、測光状態および露光状態を示す。
【図１５】図１３の一眼レフカメラに適用される回転板の正面図である。
【図１６】図１３の一眼レフカメラの回転板に対する変形例の回転板の正面図である。
【図１７】図１３の一眼レフカメラの回転板に対する別の変形例の回転板の正面図である。
【図１８】図１３の一眼レフカメラの回転板に対するさらに別の変形例の回転板の正面図である。
【図１９】図１３の一眼レフカメラの回転板に対するさらに別の変形例の回転板の正面図である。
【図２０】図１３の一眼レフカメラの回転板に対するさらに別の変形例の回転板の正面図である。
【図２１】従来の撮像装置である一眼レフカメラの主要構成を示す光軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，２１，４１…撮影レンズ（光学系）
２，２Ａ，２Ｂ，２２，２２Ａ，４２Ａ，４２Ｂ，
４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｅ
…回転板（板状回転板）
２ａ，２Ａａ，２Ｂａ，２２ａ，２２Ａａ，
４２ａ，４２Ａａ
…開口部（第一の領域）
２a1，２a2，２Ａa1，２Ａa2，２Ｂa1，２Ｂa2，
２２a1，２２a2
…開口部の側縁部（第一の領域の側縁部）
３，２３，２３Ａ
…センサ用反射ミラー（第二の領域）
４，２５…シャッタ
５，２６，４３…撮像素子
６，３０…ＡＦセンサ部（検出器）
７，３１，４７…駆動モータ（ステッピングモータ）
７ａ，３１ａ…回転軸
８，３２，４８…制御部
２３Ａａ，２４Ａａ…傾斜面部（構造体）
２４，２４Ａ
…ファインダ用反射ミラー（第三の領域）
２７，４４
…スクリーン（ファインダ光学系）
２８，４５
…ペンタプリズム（ファインダ光学系）
２９，４６
…接眼レンズ（ファインダ光学系）
Ａｒ  …撮像素子受光面相当エリア（受光対応面）
【図１】
2008298986.tif 000003
【図２】
2008298986.tif 000004
【図３】
2008298986.tif 000005
【図４】
2008298986.tif 000006
【図５】
2008298986.tif 000007
【図６】
2008298986.tif 000008
【図７】
2008298986.tif 000009
【図８】
2008298986.tif 000010
【図９】
2008298986.tif 000011
【図１０】
2008298986.tif 000012
【図１１】
2008298986.tif 000013
【図１２】
2008298986.tif 000014
【図１３】
2008298986.tif 000015
【図１４】
2008298986.tif 000016
【図１５】
2008298986.tif 000017
【図１６】
2008298986.tif 000018
【図１７】
2008298986.tif 000019
【図１８】
2008298986.tif 000020
【図１９】
2008298986.tif 000021
【図２０】
2008298986.tif 000022
【図２１】
2008298986.tif 000023