(57)【要約】【課題】カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能なデジタルカメラを提供する。【解決手段】屈曲部材１３で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系１０ａを搭載したデジタルカメラであって、屈曲撮影光学系１０ａの光路Ｌを分岐する光路分岐手段３０ａと、分岐した一方の光路を通る光束Ｌ１を受光する受光センサ２０ａと、該受光センサ２０ａにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲撮影光学系内の光路を分岐する光路分岐手段と、前記分岐した一方の光路を通る光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記撮像のための制御は、オートフォーカス、フラッシュ調光、自動露出、または画像振れ検出の少なくともいずれか１つである請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記屈曲撮影光学系は、光路中にズームレンズを備えるとともに光路の末端に撮像素子を備え、前記光路分岐手段は、前記撮像素子の近傍、または前記ズームレンズ以降の光路を分岐することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成され、光束の一部を前記屈曲部材の裏面に透過させる半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を透過した光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成された半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を経て被写体に向けて投光する投光部と、該投光部から発光した光により焦点調節を行なう制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに関し、詳しくは、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に開示されているように、４５度ミラーまたはプリズムを用いて光学系を９０度屈曲させることで、カメラを薄型にするとともに、光軸方向に生じた長さの余裕を利用してズーム機能をもたせることを可能にしたデジタルカメラが公知である。また、特許文献２に開示されているように、半透明薄膜ミラーを透過させた光を銀塩フィルムで結像する一方、半透明薄膜ミラーで反射した光を全反射ミラーで屈曲させて光電変換素子上に結像することで、フィルムとデジタルを切り替え可能な複合カメラが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１３０７０２号公報
【特許文献２】
特開平８−２９７３２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のものは、薄型化は実現できているが、カメラの撮像制御は十分とは言えず、オートフォーカス等の速度が遅いとか、フラッシュの調光がプリ発光方式であるといった問題があった。また、カメラの薄型化が達成された反面、カメラのホールド性があまり良くないため、カメラ振れが発生するという問題があった。屈曲撮影光学系により薄型化を実現したデジタルカメラでは、依然として高速のオートフォーカス、フラッシュ調光、手ブレ補正、暗所でのオートフォーカスの要求があるが、配置場所の制約により実現されていない。特許文献２のものは、屈曲撮影光学系によりフィルムとデジタルの複合を可能にしただけで、薄型化はもちろん小型化の概念もない。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能なデジタルカメラを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲撮影光学系内の光路を分岐する光路分岐手段と、前記分岐した一方の光路を通る光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたものである。
【０００７】
前記第１の発明では、光路分岐手段で分岐したいずれか一方の光路を通る光束を受光センサで受光し、その被写体光情報から撮像のための制御を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【０００８】
前記撮像のための制御は、オートフォーカス、フラッシュ調光、自動露出、または画像振れ検出の少なくともいずれか１つとすることができる。
【０００９】
前記オートフォーカスの方式は、位相差式オートフォーカス、多重フォーカスのいずれか１つでよい。
【００１０】
前記屈曲撮影光学系は、光路中にズームレンズを備えるとともに光路の末端に撮像素子を備え、前記光路分岐手段は、前記撮像素子の近傍、または前記ズームレンズ以降の光路を分岐することが好ましい。
【００１１】
前記光路分岐手段は、ハーフミラー、可動式ミラー、またはダイクロックミラーのいずれかとすることができる。
【００１２】
このとき、前記ダイクロックミラーは、光路を分岐するとともに、分岐しない光路の高速の透過率を制御するコーティング面を備えるものであることが好ましい。
【００１３】
また、前記光路分岐手段で分岐しない光路を通る光束部分については、光路分岐手段を透過した光束とその明るさなどに差が生じるため、画像処理により補正する補正手段を備えることもできる。
【００１４】
第２の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成され、光束の一部を透過させる半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を透過した光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたものである。
【００１５】
前記第２の発明では、屈曲部材の半透過部を透過した光束を受光センサで受光し、その被写体光情報から撮像のための制御を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００１６】
前記半透過部は、前記屈曲部材の略中心に位置し、前記受光センサは外光式パッシブ測距装置を構成することができる。
【００１７】
第３の発明は、屈曲部材で光軸を屈曲させる屈曲撮影光学系を搭載したデジタルカメラであって、前記屈曲部材の一部に形成された半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、前記半透過部を経て被写体に向けて投光する投光部と、該投光部から投光した光により焦点調節を行なう制御手段とを備えたものである。
【００１８】
前記第３の発明では、屈曲部材の半透過部の背後に設けた投光部から半透過部を経て被写体に向けて投光した光により焦点調節を行なうので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す正面図である。このデジタルカメラ１ａの筐体２正面には、右側から左側に向かって順に、被写体光受光窓３、ファインダ対物窓４、フラッシュ発光部５が配置されている。カメラの筐体２内部には、被写体光受光窓３から受光した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ａが設けられている。
【００２１】
屈曲撮影光学系１０ａは、カメラ１ａの筐体２中に、カメラの正面から見て右側壁にそって立てた状態で搭載されている。屈曲撮影光学系１０ａは、図２に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのプリズム１３と、該プリズム１３の下方に配置されたズームレンズ１４、１５と、該ズームレンズの下方に配置されたフォーカスレンズ１６とを備えており、２つのズームレンズ１４、１５の間には、シャッターユニット１８を備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子１９が配設されている。また、撮像素子１９の撮像面にごく近接する位置には、モアレ防止のためのローパスフィルタ１７が設けられている。
【００２２】
屈曲部材としては、プリズム１３に限らず、ミラーを使用することもできる。屈曲部材としてのプリズム１３は、図２に示すように、カメラの筐体前面に対してほぼ垂直に入射する光束Ｌを下側に９０度屈折させるものである。
【００２３】
前記屈曲撮影光学系１０ａのズームレンズ１４，１５より光軸の下流側、好ましくはフォーカスレンズ１６の下流側であって、撮像素子１９近傍には、前記屈曲撮影光学系１０ａの光束Ｌをカメラの背面に向かって分岐する光路分岐手段としてのハーフミラー３０ａが配置されている。ハーフミラー３０ａは、前記屈曲撮影光学系の光路を通る被写体光の光束の一部（例えば２０〜３０％）を反射させるものである。
【００２４】
本実施形態では、ハーフミラー３０ａは、その反射面を光軸に対して、約４５゜傾けて配設し、光束を略９０度屈折させるように構成されているが、この屈折の角度は特に限定されるものではない。例えば、フォーカスレンズ１６と撮像素子１９との間の間隔に応じて、屈折角度を適宜調整して、ハーフミラー３０ａが占有する光軸方向の距離を短くすることができる。
【００２５】
前記カメラの正面の対物レンズ１２から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって下方に屈折されてカメラの底面方向に向かい、ズームレンズ１４、１５、フォーカスレンズ１６、ハーフミラー３０ａに到達する。ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、ハーフミラー３０ａと対向する位置に設けられた受光センサユニット２０ａに到達する。受光センサユニット２０ａは、カメラ１の厚み方向に向かう光束Ｌ１を受光するために、その光軸が、カメラの厚み方向となるように鏡胴本体１１に固定される。また、受光センサユニット２０ａは、内蔵する受光センサの受光面上で被写体像を結像させるために、集光レンズを備える。
【００２６】
一方、ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌのうち、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ハーフミラー３０ａをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。光束Ｌ２は、撮像素子１９の撮像面上に結像し、光電変換されて被写体像を撮影した写真画像となる。
【００２７】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ａは、位相差オートフォーカスモジュールである。受光センサユニット２０ａの位相差オートフォーカスモジュールから出力される信号により、後述する制御ブロックにおいてレンズのデフォーカス量を算出し、フォーカスレンズ１６を合焦位置に駆動する。
【００２８】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態にかかるカメラについて説明する。第２実施形態にかかるカメラ１ｂは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｂがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００２９】
屈曲撮影光学系１０ｂは、図３に示すように、鏡胴本体１１の内部構造が、屈曲部材としてのミラー１３ａが用いられている他は、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、ミラー１３ａによって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ハーフミラー３０ｂに到達する。
【００３０】
ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｂに到達する。一方、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ハーフミラー３０ｂをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。
【００３１】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｂは、屈曲撮影光学系１０ｂの光軸とほぼ平行な光軸を有する。すなわち、ハーフミラー３０ｂによってカメラの背面方向へ反射された光束Ｌ１をさらに上方に反射させるためのミラー２３が設けられている。このように、屈曲撮影光学系１０ｂの光軸とほぼ平行な光軸を有する受光センサユニット２０ｂを用いることにより、光路長を長くすることができ、また、カメラ筐体２の厚み方向寸法を厚くすることがない。さらに、受光センサユニット２０ｂの上方で、カメラ筐体２の後壁と屈曲撮影光学系１０ｂとの間に形成される薄い隙間には、回路基板６などを搭載することができ、受光センサユニット２０ｂを設けることにより生じるデッドスペースを有効に利用することができる。この場合、配線の取りまわしなどの観点から、回路基板６には、受光センサユニット２０ｂから出力される信号を処理するための回路を搭載することが好ましい。
【００３２】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｂは、位相差オートフォーカスモジュールである。受光センサユニット２０ｂの位相差オートフォーカスモジュールから出力される信号により、レンズのデフォーカス量を算出し、フォーカスレンズ１６を合焦位置に駆動する。
【００３３】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態にかかるカメラについて説明する。第３実施形態にかかるカメラ１ｃは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００３４】
屈曲撮影光学系１０ｃは、図４に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのミラー１３ａと、該ミラー１３ａの下方にズームレンズ、フォーカスレンズ、シャッターユニットを備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子が配設されている。
【００３５】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ａが設けられている。
【００３６】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、鏡胴本体１１の透過窓１１ａにむけて発光する投光部であるＬＥＤ４４とレンズが設けられている。ＬＥＤ４４は、対物レンズ（凹レンズ）の特性を考慮し、半透過部に向けて投光された光束Ｒが撮影光軸Ｌと略平行になるように配設されている。
【００３７】
ＬＥＤは、撮像素子出力により、被写体の周囲光が所定の輝度以下のときに発光し、オートフォーカスの補助光照明として利用される。このときのオートフォーカスの方法としては、例えば、コントラストＡＦ、位相差ＡＦ、外光式パッシブＡＦなどに利用可能である。
【００３８】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態にかかるカメラについて説明する。第４実施形態にかかるカメラ１ｄは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｄがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００３９】
屈曲撮影光学系１０ｄは、図５に示すように、鏡胴本体１１の内部構造が、光路分岐手段としてのダイクロックミラー３０ｂが用いられている他は、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ダイクロックミラー３０ｂに到達する。
【００４０】
図６にダイクロックミラー３０ｂの断面構成を示す。ダイクロックミラー３０ｂはガラス板の本体３０１に反射部材３０２を配置させた構造を有する。販社部材３０２は、ガラス板３０１の左側上面と右側下面には、透過率が８０％程度になるように表面薄膜３０３及び裏面薄膜３０５が設けられており、ガラス板３０１の内側を厚み方向に対して略４５゜の傾きをもって傾斜部３０４が配設されている。
【００４１】
被写体光の光束Ｌが、表面薄膜３０３及び裏面薄膜３０５に入射する場合は、反射部材３０２に対して垂直に入射するため、光束がダイクロックミラー３０ｂを透過するが、傾斜部３０４に入射した光束Ｌは、一部（約２０％）Ｌ１が表面で反射して略９０゜屈折し、一部Ｌ２が傾斜部３０４を透過してダイクロックミラー３０ｂの背面側に到達する。このようにダイクロックミラーの両表面に薄膜部３０３、３０５を設けることにより、ダイクロックミラーに入射した光束Ｌが全体として８０％が透過光Ｌ２となることから、撮像素子に届く光の量が均一化される。
【００４２】
ダイクロックミラー３０ｂを用いることにより、光路分岐手段の光軸方向にの厚み寸法を小さくすることができ、フォーカスレンズと撮像素子との間の距離を短く構成することができる。
【００４３】
ダイクロックミラー３０ｂは、その傾斜部３０４によって屈折された一部の光束Ｌ１が、カメラの正面に対して左側に屈折するように配設されている。カメラの屈曲光学系１ｄの左側に設けられている、受光センサユニット２０ｄに到達する。受光センサユニット２０ｄは、集光レンズと画像センサとを備える。
【００４４】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｄは、手振れ補正用のセンサである。受光センサユニット２０ｄの手振れ補正用のセンサから出力される信号により、撮像素子の画像の振れを補正する。
【００４５】
（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態にかかるカメラについて説明する。第５実施形態にかかるカメラ１ｅは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｄがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００４６】
図７に示すように、屈曲撮影光学系の構造としては、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａの屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。すなわち、被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、プリズム１３によって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ハーフミラー３０ａに到達する。
【００４７】
ハーフミラー３０ａに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、上述したように、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｅに到達する。
【００４８】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｅは、カメラの厚み方向に光軸を持つように、筐体２内に配設されており、ハーフミラー３０ａで屈折された光束Ｌ１を受光する。また、その内部には、さらにハーフミラー３０ｃを備え、光束Ｌ１を、さらにハーフミラー３０ｃを透過した光束である光束Ｌ１１とハーフミラー３０ｃ表面で反射した光束Ｌ１２とに５０％ずつに分離する。それぞれの光束Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれに対応する受光センサ２１ａ，２１ｂに到達する。
【００４９】
２つの受光センサ２１ａ、２１ｂは多重画像オートフォーカスのためのセンサとして用いられる。多重画像オートフォーカスのための制御方法については、従来から行われている公知の方法を用いることができる。
【００５０】
（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態にかかるカメラについて説明する。第６実施形態にかかるカメラ１ｆは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００５１】
屈曲撮影光学系１０ｆは、図８に示すように、鏡胴本体１１の内部に、対物レンズ１２の背後に設けられた屈曲部材としてのミラー１３ａと、該ミラー１３ａの下方にズームレンズ、フォーカスレンズ、シャッターユニットを備えている。また、該フォーカスレンズの下方に配置されたＣＣＤからなる撮像素子が配設されている。
【００５２】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ｂが設けられている。
【００５３】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、受光センサユニット２０ｆが設けられている。受光センサユニット２０ｆは、プリズム１３ａと透過した光束Ｌ１を反射部材２５により反射させてレンズ（図示なし）により集光させたのち、受光センサ２１に導く。本実施形態においては、受光センサユニット２０ｆは外光パッシブ型測距装置であり、公知の方法により、主被写体までの距離を測定する。後述するように、受光センサユニット２０ｆにより被写体までの距離が得られると、その距離に対応する位置にフォーカスレンズを移動させる。
【００５４】
（第７実施形態）
次に本発明の第７実施形態にかかるカメラについて説明する。第７実施形態にかかるカメラ１ｇは、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様の正面外観を有し、カメラ筐体２の正面に向かって右上に設けられた被写体光受光窓３を備え、被写体光受光窓３から入射した被写体光を結像させるための屈曲撮影光学系１０ｃがカメラ筐体２の右側壁にそって立てた状態で搭載されている。本実施形態では、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと共通する構成部分については、主な説明を省略し、相違点を中心として説明する。
【００５５】
屈曲撮影光学系１０ｇは、図９に示すように、鏡胴本体１１の内部構造は、屈曲部材としてのミラー１３ａを用い、また、光路分岐手段としてダイクロックミラーが用いられている他は、第１実施形態にかかる屈曲撮影光学系１０ａとほぼ共通する。被写体光受光窓３から入射した被写体光の光束Ｌは、ミラー１３ａによって、下側に９０゜屈折され、第１実施形態にかかるデジタルカメラ１ａと同様に、ダイクロックミラー３０ｇに到達する。
【００５６】
ダイクロックミラー３０ｇに到達した光束Ｌの一部の光束Ｌ１は、カメラの背面方向へ反射されて、受光センサユニット２０ｇに到達する。一方、反射しなかった残りの光束Ｌ２は、ダイクロックミラー３０ｇをその背面まで透過して撮像素子１９に到達する。
【００５７】
本実施形態では、受光センサユニット２０ｇは、屈曲撮影光学系１０ｇの光軸とほぼ平行な光軸を有する。このため、ダイクロックミラー３０ｇによってカメラの背面方向へ反射された光束Ｌ１をさらに上方に反射させるためのミラー２３を備えている。
【００５８】
本実施形態にかかるデジタルカメラにおいては、前記受光センサユニット２０ｇは、外光パッシブ型測距装置であり、公知の方法により、主被写体までの距離を測定する。
【００５９】
屈曲部材としてのミラー１３ａは、その一部に半透過部が設けられている。半透過部は、ミラー１３ａの両表面に入射する光束の一部を入射面の反対側へ透過することができるように構成されている。また、鏡胴本体１１は壁の一部のミラー１３ａに対応する位置に、透過窓１１ａが設けられている。
【００６０】
また、屈曲撮影光学系１０ｃのミラー１３ａの後部とカメラの筐体の上壁及び後壁とで囲まれた空間には、鏡胴本体１１の透過窓１１ａにむけて発光する投光部であるＬＥＤ４４とレンズが設けられている。ＬＥＤ４４は、対物レンズ（凹レンズ）の特性を考慮し、半透過部に向けて投光された光束Ｒが撮影光軸Ｌと略平行になるように配設されている。ＬＥＤ４４は、撮像素子出力により、被写体の周囲光が所定の輝度以下のときに発光し、測距装置２０ｇの補助光照明として利用される。
【００６１】
図１０は、前記各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロック図を示す概略図である。図１０においては、各実施形態の個々のデジタルカメラには搭載されていない制御ブロックが図示されている場合がある。
【００６２】
図１０に示されるように、本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロックは、制御部（ＣＰＵ）１００からのクロック信号を受けて制御のタイミングを制御するタイミング制御回路６０を備える。
【００６３】
タイミング制御回路６０は、ＣＣＤ１９の駆動を制御するための各種のタイミングパルスを生成するものである。タイミング制御回路６０は、例えば、積分開始／終了（露光開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号など）などのクロック信号を生成し、ＣＣＤ１９に出力する。また、Ａ／ＤクロックをＡ／Ｄ変換回路３０４に送信するとともに、水平・垂直同期信号（ＨＤ，ＶＤ）などの画像処理のタイミングを取るのに必要な信号を信号処理回路３１へも送信する。
【００６４】
操作部５２は、デジタルカメラの筐体２に設けられた種々のスイッチ類などであり、具体的には、ズームボタン、マクロボタン、レリーズボタンなどが該当する。操作部５２の操作の一例としては、ズームボタンを操作すると、ズームモーター制御部３８からの信号を受けてズームモータ４１がズームレンズを駆動させてズーミングを行う。
【００６５】
本デジタルカメラにおいて、露出制御は、操作部５２の操作による主動制御及び光束Ｌ１を受光した受光センサ２１から出力される被写体の輝度情報に基づく自動制御により行われる。自動制御の場合を例にとって説明すると、ハーフミラー３０を透過した光束Ｌ２のＣＣＤ１９からの画像情報に基づいて制御部（ＣＰＵ）１００が絞り設定値を演算し、この制御信号を受けた絞り制御部３９が駆動信号を絞りモータ４２に送信する。駆動信号を受けた絞りモータ４２は設定絞り値になるように絞りユニットを駆動する。
【００６６】
なお、露出制御は、絞り値を調整する以外に、ＣＣＤ１９の露光量、すなわち、シャッタースピードに相当するＣＣＤ１９の電荷蓄積時間を調節して行うようにしてもよい。被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタースピードが設定できない場合は、フラッシュ回路５ａによってフラッシュ５を発光させることにより露光不足を補うことができる。
【００６７】
本デジタルカメラにおいて、焦点調節（オートフォーカス）のための制御は、ハーフミラー３０により分離された光束Ｌ１を受けた受光センサ２１の情報を制御部（ＣＰＵ）１００が演算することによりおこなわれる。受光センサ２１からの制御信号に基づいて焦点調節制御部４０からＡＦモータ４３に駆動信号が送られ、フォーカスレンズ１６を駆動する。
【００６８】
なお、焦点調節のために被写体像の輝度が不足していると判断した場合は、制御部（ＣＰＵ）１００は、投光ＬＥＤ４４に信号を送信し、投光ＬＥＤ４４を発光させる。
【００６９】
ズームモータ４１、絞りモータ４２、ＡＦモータ４３はステッピングモータで構成され、各制御部３８〜４０で発生させた駆動パルスをモータドライバ３０８経由で制御される。
【００７０】
ＣＣＤ１９は、撮影レンズ３０１により結蔵された被写体の光像を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出力する。
【００７１】
信号処理回路３１は、ＣＣＤ１９から出力される画像信号（アナログ信号）に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路３１は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換回路３２は、画像信号の各画素信号を１２ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路３２は、タイミング制御回路６０からのＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて、各画素信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【００７３】
黒レベル補正回路３３は、Ａ／Ｄ変換された画像信号（以下、画素データという。）黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。また、ＷＢ（ホワイトバランス）回路３４は、黒レベル補正後にホワイトバランスが調整されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行うものである。ＷＢ回路３４は、レベル変換テーブルを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数（特性の傾き）は、制御部１００にて適正値を求めて撮影画像ごとに設定される。
【００７４】
γ補正回路３５は、画素データのγ特性を補正するものである。画像メモリ３６は、γ補正回路３５から出力される画素データを記憶するメモリである。ＶＲＡＭ４５、４７は、ＥＶＦ（電子ビューファインダ）及びＬＣＤ表示部に再生表示される画像データのバッファメモリであり、ＥＶＦやＬＣＤ表示部の画素数に対応した画像データの記憶容量を有している。
【００７５】
撮影モードにおいて、撮影待機状態においては、所定間隔ごとに撮像された画像の各画素データが所定の信号処理を施された後、画像メモリ３６に記憶されるとともに、表示用のＶＲＡＭ領域に転送され、ＬＣＤ表示部やＥＶＦに表示される（ライブビュー表示）。これにより撮影者は、ＬＣＤ表示部やＥＶＦに表示された画像により被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード５０から読み出された画像が、制御部１００で所定の信号処理が施された後、表示用ＶＲＡＭ領域に転送され、ＬＣＤ表示部に再生表示される。
【００７６】
カードＩ／Ｆ４９は、メモリカード５０への画像データの書きこみ及び読出しを行うためのインターフェースである。
【００７７】
フラッシュ回路５ａは、内蔵フラッシュ発光部５の発光を制御する回路である。フラッシュ回路５ａは、制御部１００の制御信号に基づき内蔵フラッシュ発光部５の発光の有無、発光量及び発光タイミングなどを制御し、例えば、プリ発光などで予め求めた所定量だけ発光するように内蔵フラッシュ発光部５の発光量を制御する。
【００７８】
カメラの操作部のうち、レリーズボタンを操作すると、その情報が制御部に送信されて撮影キャプチャが実行される。
【００７９】
ＡＥ（自動露出制御）やＡＷＢ（自動ホワイトバランス制御）の演算は、制御部１００の中で画像データをサブサンプリングしてグループ分けを実施し、画面中央部に重みをかけた加重平均による評価値を算出して、ターゲットレベルに近づけるよう制御値を決定する。露出関連の制御パラメータ（シャッタースピード、アナログゲイン量）はタイミング制御回路６０や信号処理回路３１のＡＧＣにセットされる。ホワイトバランス関連の制御パラメータ（Ｒ／Ｇ／Ｂ  デジタルゲイン）は、同じ制御部１００内のＷＢ回路３４内にセットする。
【００８０】
オートフォーカスの演算も制御部１００にて、受光センサ２１の画像の一部分のデータをサンプリングし、その高周波成分をデジタルフィルタなどを用いて求める。
【００８１】
通常のデジタルカメラで採用されているコントラストＡＦを例にとって説明すると、フォーカスレンズ１６を少しずつＡＦモータ４３を使って一定方向に移動させ、移動中の画像それぞれの高周波成分をモニターした結果、高周波成分がピークになったときのフォーカスレンズ位置を合焦位置と判断してフォーカスレンズをピーク値を露光した位置まで移動させる。つまりピーク値を探しながらレンズを移動し、ピーク値を得た時点でレンズを停止して、合焦完了となるため焦点調節のための時間が長くなる。
【００８２】
図３における受光センサ２１を位相差ＡＦ用のセンサとすると、先ず、この位相差ＡＦセンサで現在のフォーカスレンズのデフォーカス量を算出する。デフォーカス量は、レンズの合焦位置までのずれ量を表すもので、フォーカスレンズを合焦位置まで一気に移動して停止させる。このためピント合わせに必要な時間が短くなる。
【００８３】
さらに、図８におけるセンサ２１を外光パッシブＡＦにすると、被写体までの距離が測定できる。この距離に応じて、フォーカスレンズを移動させることで、合焦時間は短くでき、距離に応じてフラッシュの発光量を決定できるので、プリ発光方式にする必要がなくなる。
【００８４】
図２において、受光センサ２０ａを２次元センサとする。ここでは、撮像素子１９よりも治かに小さいがそ数の撮像素子である。撮像素子による露光中に、この２次元センサの出力を逐次比較して、像の振れを検出する。検出した像の振れ方向、振れ量に応じて、手振れ補正用のレンズ（図示なし）を光軸と垂直方向にシフトして、撮影画像の振れを補正することができる。
【００８５】
レリーズボタンは、銀塩カメラで採用されているような半押し状態と押しこんだ状態とが検出可能な２段階スイッチになっている。待機状態でレリーズボタンを半押しすると、制御部１００は焦点調整のための制御を開始し、上述のように、合焦位置へフォーカスレンズ１６を移動させる。
【００８６】
制御部１００は、ＣＰＵとＤＳＰからなり、上述したカメラの各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ１の撮影動作を統括制御するものである。制御部１００は、ＤＲＡＭからなるワークメモリ及びプログラムを格納するためのフラッシュメモリを内蔵している。制御部１００と周辺ブロックとは、アドレスバス、データバスコントロールバスによって接続されている。
【００８７】
また、制御部は、露出制御値を設定するための輝度判定部とシャッタースピード設定部とを備えている。輝度判定部は撮影待機状態において、ＣＣＤ１９により所定のタイミング（例えば、３０分の１秒）ごとにとり込まれる画像を利用して被写体の明るさを判定する。
【００８８】
さらに、制御部１００は、上記撮影画像の記録処理を行うために、フィルタリング処理を行うフィルタ機能と、サムネイル画像及び圧縮画像を生成する記録画像生成機能と、ＬＣＤ表示部に表示するためにメモリカード５０に記憶された画像から再生画像を生成する再生画像生成機能を備えている。
【００８９】
フィルタリング処理は、デジタルフィルタにより記録すべき画像の高周波成分を補正して、輪郭に関する画質の補正を行うものである。
【００９０】
記録画像生成処理は、画像メモリ３６から画素データを読み出して、メモリカード５０に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを生成する。記録画像生成処理においては、画像メモリ３６からラスタ走査方向に操作しつつ横方向と縦方向の両方向でそれぞれ８画素ごとに画素データを読出すことでサムネイル画像を生成する。サムネイル画像は、順次メモリカード５０に転送され記録される。
【００９１】
メモリカード５０への記録に際しては、画像メモリ３６から、全画素データを読出し、設定された圧縮率で、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換後、ハフマン符号化などのＪＰＥＧ方式による所定の圧縮処理を施す。
【００９２】
制御部１００は、画像のサムネイル画像と圧縮画像とを生成すると、再生画像に関するタグ情報（コマ番号、露出、シャッタースピード、圧縮率、撮影日時、フラッシュのオンオフのデータ、シーン情報、画像の判定結果などの情報）とともに、両画像をメモリカード５０に記憶する。
【００９３】
デジタルカメラによって記録された画像の各コマは、各タグの部分のＪＰＥＧ形式で圧縮された高解像度の画像データ（１６００×１２００画素）とサムネイル表示用の画像データ（８０×６０画素）が記録される。
【００９４】
デジタルカメラのモードを再生モードに設定したときには、メモリカード５０のもっとも大きいコマ番号のタグ情報を有する画像データ、すなわち、もっとも直近に撮影された画像が読み出され、制御部１００の再生画像生成処理にてデータ伸張されてＶＲＡＭ４７に転送され、ＬＣＤ表示部に表示される。
【００９５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第１の発明によれば、屈曲撮影光学系の光路を分岐する光路分岐手段と、分岐した一方の光路を通る光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま高度な撮像制御が可能である。
【００９６】
第２の発明によれば、屈曲部材の一部に形成され、光束の一部を透過させる半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、半透過部を透過した光束を受光する受光センサと、該受光センサにより受光した被写体光情報から撮像のための制御を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま、位相差ＡＦによる光束の焦点調整や、手振れ補正などの高度な撮像制御が可能である。また、測距結果による焦点調節と、フラッシュマチックによるフラッシュ光制御というような高度の撮影制御が可能となる。
【００９７】
第３の発明によれば、屈曲部材の一部に形成された半透過部と、該半透過部の背後に設けられ、半透過部を経て被写体に向けて投光する投光部と、該投光部から投光した光により焦点調節を行なう制御手段とを備えたので、カメラの薄型化を実現したまま暗いところでの焦点調節を可能にするというような高度な撮像制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図６】第４実施形態にかかるデジタルカメラに用いられているダイクロックミラーの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態にかかるデジタルカメラの断面図である。
【図１０】本発明の各実施形態にかかるデジタルカメラの制御ブロックの構成を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｇ  デジタルカメラ
２  筐体
３  被写体光受光窓
４  ファインダ対物窓
５  フラッシュ発光部
１０ａ〜１０ｇ  屈曲撮影光学系
１１  鏡胴本体
１３  プリズム（屈曲部材）
１３ａ  ミラー（屈曲部材）
１７  ＣＣＤ
２０ａ〜２０ｇ  受光センサユニット
２１，２１ａ，２１ｂ  受光センサ
３０ａ  ハーフミラー（光路分岐手段）
３０ｂ  ダイクロックレンズ（光路分岐手段）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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