(57)【要約】【課題】より簡単な構成を有し、撮像素子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１０は、撮像素子４と、被写体光束を上記撮像素子の受光面４ａに入射させ、被写体像を生成する撮影レンズ１と、上記被写体光束の光学特性である被写体距離情報を検出するＡＦセンサ部８と、ファインダに被写体像を形成するファインダ光学系を構成するスクリーン５，ペンタプリズム６，接眼レンズ７と、上記被写体光束の光軸と交差する方向に面が移動し、受光面４ａ方向への上記被写体光束の入射を可能とする開口部２ａおよび上記被写体光束をＡＦセンサ部８、および、上記ファインダ光学系側に入射させる反射面２ｂとを有する回転反射体２と、回転反射体２を揺動および回転させる駆動部である揺動駆動モータ１２および回転駆動モータ９とを具備している。【選択図】図１
2009015169.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、
上記被写体光束の光軸と交差する方向に面が移動し、上記受光面方向への上記被写体光束の入射を可能とする第一の状態と上記被写体光束を上記検出器に入射する第二の状態とを生成する反射体と、
上記反射体を回転させる駆動部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記反射体は、回転軸を有し、回転方向に沿った面上に上記被写体光束を透過する第一の領域と上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第二の領域が形成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記撮像素子は、上記受光面が上記第一の領域と上記回転軸を挾んで対向するように上記反射体内部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記反射体は、上記回転軸に駆動部が連結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５】
上記反射体は、回転方向に沿った面に上記駆動部が連結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６】
上記反射体は、移動方向に沿った面上に、上記被写体像を透過する第一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二の領域が形成され、上記光束の光軸を挟んで配置された一対のプーリに懸架されたベルト状であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
さらに、ファインダに被写体像を形成するファインダ光学系を有し、上記反射体は、上記ファインダ光学系に上記被写体光束を導く第三の状態を取り得ることを特徴とする請求項１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、撮像素子を用いて被写体像を撮像するための撮像装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子を用いた撮像装置である通常の一眼レフカメラの構成として、例えば、特許文献１などに開示された一眼レフカメラには、図１９のカメラ要部を示す光軸に沿った断面図のように撮影レンズ光軸（Ｏ、以下、レンズ光軸と記載）に沿って、着脱可能な撮影レンズ１０１と、サブミラー１０２ａを備えたハーフミラーからなる可動ミラー１０２と、シャッタ１０３と、撮像素子１０４とが配され、さらに、光軸の上方にスクリーン１０５とペンタプリズム１０６および接眼レンズ１０７とが配されており、また、光軸の下方にＡＦセンサ部１０８とが配されている。
【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。電源オン時、ファインダ観察時、ＡＦ時には、該可動ミラーは、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の回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が前述のように回動移動する必要があるので、可動ミラー１０２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に記載の撮像装置は、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、上記被写体光束の光軸と交差する方向に面が移動し、上記受光面方向への上記被写体光束の入射を可能とする第一の状態と上記被写体光束を上記検出器に入射する第二の状態とを生成する反射体と、上記反射体を回転させる駆動部とを有する。
【０００９】
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、上記反射体は、回転軸を有し、回転方向に沿った面上に上記被写体光束を透過する第一の領域と上記被写体光束を反射して上記検出器に入射させる第二の領域が形成されている。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の撮像装置は、請求項２に記載の撮像装置において、上記撮像素子は、上記受光面が上記第一の領域と上記回転軸を挾んで対向するように上記反射体内部に配置されている。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記反射体は、上記回転軸に駆動部が連結されている。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記反射体は、回転方向に沿った面に上記駆動部が連結されている。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、上記反射体は、移動方向に沿った面上に、上記被写体像を透過する第一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二の領域が形成され、上記光束の光軸を挟んで配置された一対のプーリに懸架されたベルト状である。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、さらに、ファインダに被写体像を形成するファインダ光学系を有し、上記反射体は、上記ファインダ光学系に上記被写体光束を導く第三の状態を取り得る。
【発明の効果】
【００１５】
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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１〜３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各動作状態での光軸に沿った断面図であって、図１は、光学ファインダ観察状態（以下、ファインダ観察状態と記載する）を示し、図２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３は、露光状態を示す。図４は、上記一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【００１８】
なお、撮影レンズの光軸（以下、レンズ光軸と記載）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。
【００１９】
本実施形態の一眼レフカメラ１０は、図１〜３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の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配される部材として、揺動駆動板１１によって揺動可能に支持された反射体である回転反射体２と、シャッタ３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子４とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配され、測光センサを含むファインダ光学系と、レンズ光軸の下方側に配される被写体光束の光学特性検出用検出器としてのＡＦセンサ部８と、駆動部である回転駆動モータ９および揺動駆動モータ１２と、調節部としての制御部１３とを具備している。
【００２０】
撮影レンズ１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子４の受光面４ａ上に結像させる光学系である。
【００２１】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸の上方位置に配される非平面状のスクリーン５と、スクリーン５上に配されるペンタプリズム６と、ペンタプリズム６の後方に配される接眼レンズ７とからなる。
【００２２】
ＡＦセンサ部８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。
【００２３】
回転反射体２は、図４に示すように円筒形状の部材であって円筒面の表面が反射面２ｂ（第二の領域）を形成し、円筒面上の対向する位置に開口部２ａ（第一の領域）が配されている。また、円筒両端の中心に配される回転軸である支持軸９ａを有し、該支持軸９ａを介して揺動駆動板１１により回転可能に支持されている。支持軸９ａは、ステッピングモータからなる回転反射体回転駆動用の回転駆動モータ９により回転駆動され、反射面２ｂがレンズ光軸と交差する方向に移動する。
【００２４】
揺動駆動板１１は、ステッピングモータからなる揺動駆動モータ１２により揺動駆動され、回転反射体２の支持軸９ａがレンズ光軸に対して前後に傾斜する状態であって、反射面２ｂが図１のファインダ観察状態の位置と図２のＡＦ測距状態との位置に揺動移動する。図１のファインダ観察状態にあるときは（第三の状態）、回転反射体２の反射面２ｂにより被写体光束は、上方に向けて反射され、該光束による被写体像がファインダ光学系を介して観察可能である。また、上記ＡＦ測距状態にあるときは（第二の状態）、回転反射体２の反射面２ｂにより被写体光束は、下方に向けて反射され、ＡＦセンサ部８にて被写体距離の測距が可能である。
【００２５】
また、回転反射体２が図３のファインダ観察状態（ＡＦ測距状態でもよい）の傾斜姿勢にあるとき、回転駆動モータ９により支持軸９ａまわりに回転駆動させ、開口部２ａをレンズ光軸上に位置させると、撮像素子４による撮像が可能な撮像状態となる（第一の状態）。なお、開口部２ａの大きさは、図３の状態で被写体光束の光路上の回転反射体位置における撮像素子４の受光面４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００２６】
制御部１３は、駆動モータ９，１２を制御し、回転反射体２の回転駆動制御、および、揺動駆動板１１を揺動駆動制御を行ない、ファインダ観察状態と測距状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部１３は、撮像素子４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００２７】
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、または、連写撮影は、制御部１３の制御のもとで実行される。まず、単写撮影の場合、電源オン時に回転反射体２を揺動駆動モータ１２により揺動駆動板１１を回動させることによって図１に示すように傾斜させ、さらに、回転駆動モータ９により支持軸９ａを回転させ、反射面２ｂをレンズ光軸上に傾斜状態で位置させる。この状態では被写体光束がスクリーン５側に反射され、ペンタプリズム６と接眼レンズ７を介してファインダ観察が可能である。
【００２８】
レリーズ釦の一段目操作によって揺動駆動モータ１２により揺動駆動板１１を回動させ、図２に示すように回転反射体２の光軸前方側の反射面２ｂが下方に傾斜するよう傾斜させる。この状態では被写体光束がＡＦセンサ部８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１３に出力され、撮影レンズ１のピント合わせが行われる。
【００２９】
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、揺動駆動モータ１２により揺動駆動板１１が回動され、回転反射体２が図３のように傾斜し（図２に示す傾斜状態でもよい）、かつ、回転駆動モータ９により開口部２ａをレンズ光軸上に位置するように回転反射体２が回転駆動される。この状態でシャッタ３を開き、被写体光束を撮像素子４の受光面４ａに結像させると、撮像素子４の露光が行われる。被写体像の撮像信号は、制御部１３に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００３０】
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）に応じて揺動駆動モータ１２および回転駆動モータ９により揺動駆動板１１の回動駆動と回転反射体２の間欠回転駆動とが行われる。その回転中、反射面２ｂがレンズ光軸上にあって、かつ、上側に傾斜した状態のとき、ファインダ観察が可能であり、反射面２ｂがレンズ光軸上にあって、かつ、下側に傾斜した状態のとき、ＡＦセンサ部８による測距が行われる。開口部２ａがレンズ光軸上に位置している期間にシャッタ３の開閉と撮像素子４の露光が設定された間隔で繰り返し実行される。
【００３１】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ１０によれば、図１９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２ａおよび反射面２ｂ有する回転反射体２を採用していることから、停止したときの回転反射体２のバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察を行うことができる。
【００３２】
また、連写撮影時においては、もし、間欠撮影毎に測距を行う必要がない場合には回転反射体２を揺動駆動させる必要がないので回転反射体２を回転駆動させるのみでよく、反射面の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。
【００３３】
なお、第一の実施形態の一眼レフカメラ１０において、回転駆動モータ９は、回転反射体２の支持軸９ａに連結されていたが、それに替えて回転駆動モータ９の出力軸に摩擦回転体を取り付けて、該摩擦回転体を回転反射体２の外周面（即ち、回転方向に沿った面）に当接させて回転反射体２を回転駆動させる構成を採用することも可能である。
【００３４】
また、第一の実施形態の一眼レフカメラ１０において、回転反射体２は、円筒形状を有するものであったが、これに替えて四角柱形状の回転反射体を適用することも可能である。この四角柱形状の回転反射体は、四角柱の１つの対向面上に反射面と他の対向面上に開口部が設けられる。揺動および回転支持機構および駆動モータは、回転反射体２の場合と同様とするが、連写実行中は、上記四角柱形状の回転反射体は、ファインダ観察期間、撮像期間にてそれぞれの状態で所定の間隔だけ停止させるように間欠回転駆動を行う必要がある。
【００３５】
さらに、第一の実施形態の一眼レフカメラ１０にて、回転反射体２の内部に撮像素子４を配置した構成の変形例を提案することもできる。この変形例においては、回転反射体２の内部にシャッタ３と共に撮像素子４が固定支持状態で収納され、撮像素子の受光面４ａが開口部２ａと支持軸心を挟んで対向した状態で配されている。従って、この変形例によれば、一眼レフカメラの全体がコンパクトにまとめることができ、さらなる小型化が可能となる。シャッタ３を必要としない電子シャッタを適用するカメラの場合、その効果が著しい。
【００３６】
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５〜７を用いて説明する。  
図５，６は、本実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの各動作状態での光軸に沿った断面図であって、図５は、ファインダ観察状態を示し、図６は、露光状態を示す。図７は、上記一眼レフカメラに適用されるベルト状反射体の斜視図である。
【００３７】
本実施形態の一眼レフカメラ２０は、図５，６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の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配されるベルト状反射体２２と、シャッタ２３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子２４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、ベルト駆動用の駆動モータ２８ａ（図７）と、調節部としての制御部２９とを具備している。
【００３８】
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２４の受光面２４ａ上に結像させる光学系である。
【００３９】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸の上方位置に配されるスクリーン２５と、スクリーン２５の上方に配されるペンタプリズム２６と、ペンタプリズム２６の後方に配される接眼レンズ２７とからなる。
【００４０】
ベルト状反射体２２は、図７に示すようにベルト形状を有し、内周部に歯部を有し、外周面には反射面２２ｂ（第三の領域）が形成され、反射面２２ｂ上の二箇所に開口部２２ａ（第一の領域）が配されている。ベルト状反射体２２のベルト部両端支持部内に歯付きプーリ２８，２９が挿入され、所定のテンションを与えられた状態で支持されている。歯付きプーリ２８側をステッピングモータからなる駆動モータ２８ａにより回転駆動すると、ベルト状反射体２２が走行駆動される。なお、歯付きプーリ２８，２９の回転軸は、レンズ光軸に対して交差する方向に沿っており、反射面２２ｂもレンズ光軸に交差する方向に移動可能である。
【００４１】
このベルト状反射体２２は、レンズ光軸に対して反射面２２ｂおよび開口部２２ａを有するベルト面が傾斜した状態で取り付けられている。反射面２２ｂがレンズ光軸上に位置しているときには（図５）、該反射面２２ｂにより被写体光束は、上方に向けて反射され、該光束による被写体像がファインダ光学系を介して観察可能なファインダ観察状態となる（第三の状態）。また、歯付きプーリ２８を駆動モータ２８ａにより回転駆動してベルト状反射体２２を走行させて開口部２２ａをレンズ光軸上に位置させると（図６）、撮像素子２４よる撮像が可能な撮像状態となる（第一の状態）。
【００４２】
なお、開口部２２ａの大きさは、図６の状態で被写体光束の光路上の回転反射体位置における撮像素子２４の受光面２４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面２４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００４３】
制御部２９は、駆動モータ２８ａを制御し、ベルト状反射体２２の走行駆動を行ない、ファインダ観察状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部２９は、撮像素子２４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００４４】
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および連写撮影は、制御部２９の制御のもとで実行される。単写撮影を行う場合、まず、電源オン時にベルト状反射体２２を駆動モータ２８ａにより走行駆動し、図５に示すように反射面２２ｂ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２５側に反射され、ペンタプリズム２６と接眼レンズ２７を介してファインダ観察が可能である。
【００４５】
続いて、レリーズ釦操作によって、駆動モータ２８ａによりベルト状反射体２２が走行駆動され、図６に示すように開口部２２ａをレンズ光軸上に位置させる。この状態でシャッタ２３を開き、被写体光束を撮像素子２４の受光面２４ａに結像させると、撮像素子２４の露光が行われる。被写体像の撮像信号は、制御部２９に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００４６】
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）に応じて駆動モータ２８ａによりベルト状反射体２２の間欠、または、連続走行駆動を行う。その回転中、反射面２２ｂがレンズ光軸上にあるときファインダ観察が可能であり、開口部２２ａがレンズ光軸上に位置している期間にシャッタ２３の開閉と撮像素子２４の露光が設定された間隔で繰り返し実行される。
【００４７】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ２０によれば、図１９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２２ａおよび反射面２２ｂを有する走行可能なベルト状反射体２２を採用していることから、停止したときのベルト状反射体２２のバウンド現象がなく、素早くファインダ観察を行うことができる。
【００４８】
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、ベルト状反射体２２を連続、または、間欠走行駆動させることから、反射面の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。
【００４９】
次に上記第二の実施形態の一眼レフカメラ２０の変形例としてレンズ光軸の下方側にＡＦセンサを配した一眼レフカメラを提案することも可能である。
【００５０】
この変形例の一眼レフカメラ３０は、上述した第二の実施形態におけるファインダ観察光学系に替えてＡＦセンサ部を配したものであり、本一眼レフカメラ３０は、図８のＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ３１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ３１の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配されるベルト状反射体３２と、シャッタ３３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子３４とを具備し、さらに、レンズ光軸の下方に配される被写体光束の光学特性検出用検出部であるＡＦセンサ部３８と、ベルト駆動用の駆動モータ（図示せず）と、調節部としての制御部３９とを具備している。
【００５１】
撮影レンズ３１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子３４の受光面３４ａ上に結像させる光学系である。
【００５２】
ＡＦセンサ部３８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。
【００５３】
ベルト状反射体３２は、図８に示すようにベルト形状を有し、内周部に沿って歯形部が設けられており、外周面には反射面３２ｂ（第二の領域）が形成され、反射面３２ｂ上の二箇所に開口部３２ａ（第一の領域）が配されている。ベルト状反射体３２のベルト部両端内周部に歯付きプーリ３５，３６が挿入され、所定のテンションを与えられた状態で、かつ、レンズ光軸に対して反射面３２ｂおよび開口部３２ａが配されるベルト面が傾斜した状態で取り付けられている。従って、歯付きプーリ３５側をステッピングモータからなる駆動モータにより回転駆動すると、ベルト状反射体３２がレンズ光軸と交差する方向に走行駆動される。
【００５４】
このベルト状反射体３２は、走行移動して反射面３２ｂがレンズ光軸上に位置しているときには（図５）、反射面３２ｂにより被写体光束は、下方に向けて反射され、ＡＦセンサ部３８によりＡＦ測距が可能なＡＦ測距状態となる（第二の状態）。また、歯付きプーリ３５を回転駆動し、ベルト状反射体３２が走行させて開口部３２ａがレンズ光軸上に位置させると（図６）、撮像素子３４による撮像が可能な撮像状態となる（第一の状態）。
【００５５】
なお、開口部３２ａの大きさは、上記撮像状態で被写体光束の光路上のベルト状反射体位置における撮像素子３４の受光面３４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面３４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００５６】
制御部３９は、上記駆動モータを制御し、ベルト状反射体３２の走行駆動を行ない、ＡＦ測距状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部３９は、撮像素子３４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００５７】
上述の構成を有する本変形例の一眼レフカメラ３０により被写体像の単写撮影および連写撮影は、制御部３９の制御のもとで実行される。それらの動作は、前記第二の実施形態におけるファインダ観察動作に替えてＡＦ測距動作が実行される点が異なり他の動作を同様の動作が実行される。また、本変形例の一眼レフカメラ３０による効果も前記第二の実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００５８】
次に本発明の第三の実施形態の一眼レフカメラについて、図９〜１１を用いて説明する。  
図９，１０は、本実施形態の撮像装置である一眼レフカメラの各動作状態での光軸に沿った断面図であって、図９は、ファインダ観察状態を示し、図１０は、露光状態を示す。図１１は、上記一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【００５９】
本実施形態の一眼レフカメラ４０は、図９，１０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の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配される円錐形状の回転反射体４２と、シャッタ４３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子４４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、回転反射体用の駆動モータ４８と、調節部としての制御部４９とを具備している。
【００６０】
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４４の受光面４４ａ上に結像させる光学系である。
【００６１】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸の上方位置に配される非平面状のスクリーン４５と、スクリーン４５の上方に配されるペンタプリズム４６と、ペンタプリズム４６の後方に配される接眼レンズ４７とからなる。
【００６２】
回転反射体４２は、図１１に示すように円錐形状を有し、円錐軸の両端に支持軸が配されており、反頂点側である下方の支持軸４８ａが駆動モータ４８に回転駆動可能に連結されている。回転反射体４２の円錐外周面には反射面４２ｂ（第三の領域）が形成され、該反射面４２ｂ上の対向する二箇所に開口部４２ａ（第一の領域）が配されている。なお、回転反射体４２の上記両端支持軸は、レンズ光軸に対して交差する垂直方向に沿って配されている。従って、反射面４２ｂもレンズ光軸に対して交差する方向に移動可能である。
【００６３】
この回転反射体４２は、円錐形状の頂点部側の支持軸を上方にした状態で取り付けられている。反射面４２ｂがレンズ光軸上に位置しているときには（図９）、該反射面４２ｂにより被写体光束は、上方に向けて反射され、該光束による被写体像が上記ファインダ光学系を介して観察可能な状態となる（第三の状態であるファインダ観察状態）。また、回転反射体４２を駆動モータ４８により回転駆動して開口部４２ａをレンズ光軸上に位置させると（図１０）、撮像素子４４よる撮像が可能な状態となる（第一の状態である撮像状態）。
【００６４】
なお、開口部４２ａの大きさは、図１０の状態で被写体光束の光路上の回転反射体位置における撮像素子４４の受光面４４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面４４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００６５】
制御部４９は、駆動モータ４８を制御し、回転反射体４２の回転駆動を行ない、ファインダ観察状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部４９は、撮像素子４４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００６６】
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および連写撮影は、制御部４９の制御のもとで実行される。単写撮影を行う場合、まず、電源オン時に回転反射体４２を駆動モータ４８により回転駆動し、図９に示すように反射面４２ｂ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４５側に反射され、ペンタプリズム４６と接眼レンズ４７を介してファインダ観察が可能である。
【００６７】
続いて、レリーズ釦操作によって、駆動モータ４８により回転反射体４２を回転駆動し、図１０に示すように開口部４２ａをレンズ光軸上に位置させる。この状態でシャッタ４３を開き、被写体光束を撮像素子４４の受光面４４ａに結像させて撮像素子４４の露光が行われる。被写体像の撮像信号は、制御部４９に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【００６８】
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）に応じて駆動モータ４８により回転反射体４２の間欠、または、連続走行駆動を行う。その回転中、反射面４２ｂがレンズ光軸上にあるときファインダ観察が可能であり、開口部４２ａがレンズ光軸上に位置している期間にシャッタ４３の開閉と撮像素子４４の露光が設定された間隔で繰り返し実行される。
【００６９】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ４０によれば、図１９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有する回転反射体４２を採用していることから、停止したときの回転反射体４２のバウンド現象がなく、素早くファインダ観察を行うことができる。
【００７０】
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、回転反射体４２を連続、または、間欠走行駆動させることから、反射面の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。
【００７１】
次に上記第三の実施形態の一眼レフカメラ４０の変形例としてレンズ光軸の下方側にＡＦセンサを配した一眼レフカメラを提案することも可能である。
【００７２】
この変形例の一眼レフカメラ５０は、上述した第三の実施形態におけるファインダ光学系に替えてＡＦセンサ部を配したものであり、該一眼レフカメラ５０は、図１２の一眼レフカメラのＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ５１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ５１の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配される円錐形状の回転反射体５２と、シャッタ５３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子５４とを具備し、さらに、レンズ光軸の下方に配される被写体光束の光学特性検出用検出部であるＡＦセンサ部５８と、回転反射体駆動用の駆動モータ５７と、調節部としての制御部５９とを具備している。
【００７３】
撮影レンズ５１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子５４の受光面５４ａ上に結像させる光学系である。
【００７４】
ＡＦセンサ部５８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。
【００７５】
回転反射体５２は、前記図１１に示した回転反射体４２に対して同様の形状を有しているが取り付け状態が異なっている。即ち、回転反射体５２は、円錐体の頂点側の支持軸５７ａを下方に位置した状態で回転可能に支持される。回転反射体５２の円錐外周面には、回転反射体４２と同様に反射面５２ｂ（第一の領域）と対向する二箇所に開口部５２ａ（第一の領域）が配されている。
【００７６】
この回転反射体５２の反射面５２ｂがレンズ光軸上に位置しているときには（図１２）、反射面５２ｂにより被写体光束は、下方に向けて反射され、ＡＦセンサ部５８によりＡＦ測距が可能な状態となる（第二の状態であるＡＦ測距状態）。また、回転反射体５２が回転して開口部５２ａをレンズ光軸上に位置させると、撮像素子５４による撮像が可能な状態となる（第一の状態である撮像状態）。
【００７７】
なお、開口部５２ａの大きさは、上記撮像状態で被写体光束の光路上のベルト状反射体位置における撮像素子５４の受光面５４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面５４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００７８】
制御部５９は、上記駆動モータを制御し、回転反射体５２の回転駆動を行ない、ＡＦ測距状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部５９は、撮像素子５４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００７９】
上述の構成を有する本変形例の一眼レフカメラ５０により被写体像の単写撮影および連写撮影は、制御部５９の制御のもとで実行される。それらの動作は、前記第三の実施形態におけるファインダ観察動作に替えてＡＦ測距動作が実行される点が異なり他の動作を同様の動作が実行される。また、本変形例の一眼レフカメラ５０による効果も前記第三の実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００８０】
次に上記第三の実施形態の一眼レフカメラ４０のさらなる変形例として円錐形状の回転反射４２に替えて四角錐形状の回転反射体を適用した一眼レフカメラを提案することも可能である。
【００８１】
この変形例の一眼レフカメラ６０は、図１３のファインダ観察状態におけるレンズ光軸に沿った断面図に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ６１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ６１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四角錐形状の回転反射体６２（図１４）と、シャッタ６３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子６４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、回転反射体駆動用の駆動モータ６８と、調節部としての制御部６９とを具備している。
【００８２】
撮影レンズ６１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子６４の受光面６４ａ上に結像させる光学系である。
【００８３】
上記ファインダ光学系は、レンズ光軸の上方位置に配される平板状のスクリーン６５と、スクリーン６５の上方に配されるペンタプリズム６６と、ペンタプリズム６６の後方に配される接眼レンズ６７とからなる。
【００８４】
回転反射体６２は、図１４の斜視図に示すように四角錐形状を有し、四角錐軸の両端に支持軸が配されており、反頂点側である下方の支持軸６８ａが駆動モータ６８に回転駆動可能に連結されている。回転反射体６２の一対の対向する四角錐外面には反射面６２ｂが（第三の領域）が形成され、他の一対の対向する四角錐外面に開口部６２ａ（第一の領域）が配されている。
【００８５】
この回転反射体６２は、四角錐形状の頂点部側の支持軸を上方側に位置させた状態で取り付けられている。反射面６２ｂがレンズ光軸上に位置しているときには（図１３）、該反射面６２ｂにより被写体光束は、上方に向けて反射され、該光束による被写体像が上記ファインダ光学系を介して観察可能なファインダ観察状態となる（第三の状態）。また、回転反射体６２を駆動モータ６８により回転駆動してその開口部６２ａをレンズ光軸上に位置させると、撮像素子６４よる撮像が可能な撮像状態となる（第一の状態）。
【００８６】
なお、開口部６２ａの大きさは、被写体光束の光路上の回転反射体位置における撮像素子６４の受光面６４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面６４ａ上に結像可能な大きさとする。
【００８７】
制御部６９は、上記駆動モータを制御し、回転反射体６２の回転駆動を行ない、ファインダ観察状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部６９は、撮像素子６４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【００８８】
上述の構成を有する本変形例の一眼レフカメラ６０により被写体像の単写撮影および連写撮影は、制御部６９の制御のもとで実行されるが、それらの動作は、前記第三の実施形態における撮影動作と同様の動作が実行される。但し、回転反射体６２は、上述したように四角錐形状を有していることからファインダ観察期間、及び、撮像期間には、停止させるために撮影動作中、間欠回転駆動する必要がある。
【００８９】
本変形例の一眼レフカメラ６０による効果も前記第三の実施形態の場合と同様の効果を奏し、特にファインダ光学系のスクリーンを平板形状とすることができる。
【００９０】
次に本発明の第四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１５〜１８を用いて説明する。  
図１５〜１７は、上記実施形態の一眼レフカメラの各動作状態での光軸に沿った断面図であって、図１５は、ファインダ観察状態を示し、図１６は、ＡＦ測距状態を示し、図１７は、露光状態を示す。図１８は、上記一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【００９１】
本実施形態の一眼レフカメラ７０は、図１５〜１７に示すようにカメラボディに着脱可能な撮影レンズ７１と、カメラボディに内蔵される部材として撮影レンズ７１の後方にレンズ光軸に沿って被写体側から順に配される反射体としての回転反射体７２と、シャッタ７３と、ＣＣＤ等からなる撮像素子７４とを具備し、さらに、レンズ光軸の上方に配され、測光センサを含むファインダ光学系と、レンズ光軸の下方側に配される被写体光束の光学特性検出用検出器としてのＡＦセンサ部７８と、駆動部である駆動モータ７９と、調節部としての制御部８１とを具備している。
【００９２】
撮影レンズ７１は、被写体光束を取り込み、その被写体像を撮像素子７４の受光面７４ａ上に結像させる光学系である。
【００９３】
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非平面状のスクリーン７５と、スクリーン７５上に配されるペンタプリズム７６と、ペンタプリズム７６の後方に配される接眼レンズ７７とからなる。
【００９４】
ＡＦセンサ部７８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。
【００９５】
回転反射体７２は、図１８に示すように円筒を円筒軸心に対して所定角度傾斜する上下平行面でカットした形状を有する部材であり、かつ、該反射体の両端を支持する支持軸７９ａが上記円筒軸心に対して交差している。そして、回転反射体７２の表面に反射面７２ｂ（第三の領域）と、反射面７２ｂに対向する位置に反射面７２ｃ（第二の領域）と反射面７２ｂ，７２ｃの間の位置であって、円筒面上で対向する位置に開口部７２ａ（第一の領域）が設けられている。なお、支持軸７９ｂは、レンズ光軸に対して交差する垂直方向に沿っている。従って、回転反射体７２が回転した場合、反射面７２ｂもレンズ光軸と交差する方向に沿って移動する。
【００９６】
回転反射体７２は、支持軸７９ａを介して駆動モータ７９により回転駆動されるが、その回転によって反射面７２ｂがレンズ光軸の前側で傾斜する図１５のファインダ観察状態と、反射面７２ｃがレンズ光軸の前側で傾斜する図１６のＡＦ測距状態と、さらに、開口部７２ａがレンズ光軸上に位置する図１７の撮像状態との各位置に移動する。
【００９７】
図１５のファインダ観察状態にあるときは（第三の状態）、回転反射体７２の反射面７２ｂにより被写体光束は、上方に向けて反射され、該光束による被写体像がファインダ光学系を介して観察可能である。
【００９８】
また、図１６のＡＦ測距状態にあるときは（第二の状態）、回転反射体７２の反射面７２ｃにより被写体光束は、下方に向けて反射され、ＡＦセンサ部７８にて被写体距離の測距が可能である。
【００９９】
また、図１７の撮像状態にあるとき、回転反射体７２の開口部７２ａを通して被写体光束が撮像素子７４の受光面７４ａに到達し、撮像素子７４による撮像が可能となる（第一の状態）。なお、開口部７２ａの大きさは、図１７の状態で被写体光束の光路上の回転反射体位置における撮像素子７４の受光面７４ａ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をカバーする大きさとする。具体的には、被写体光束が蹴られることなく受光面７４ａ上に結像可能な大きさとする。
【０１００】
制御部８１は、駆動モータ７９を制御し、回転反射体７２の回転駆動を行ない、ファインダ観察状態と測距状態と撮像状態とを切り替える。さらに、制御部８１は、撮像素子７４から被写体光束による被写体像の撮像信号を取り込み、撮像処理の制御を行う。
【０１０１】
上述の構成を有する本実施形態の一眼レフカメラ７０により被写体像の単写撮影、または、連写撮影は、制御部８１の制御のもとで実行される。まず、単写撮影の場合、電源オン時に回転反射体７２を駆動モータ７９により回転駆動し、図１５に示すように反射面７２ｂをレンズ光軸上に前方側に上方傾斜状態で位置させる。この状態では被写体光束がスクリーン７５側に反射され、ペンタプリズム７６と接眼レンズ７７を介してファインダ観察が可能である。
【０１０２】
レリーズ釦の一段目操作によって駆動モータ７９により回転反射体７２を回転駆動して、図１６に示すように回転反射体７２の反射面７２ｃをレンズ光軸上の前方側に下方傾斜状態で位置させる。この状態では被写体光束がＡＦセンサ部７８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８１に出力され、撮影レンズ７１のピント合わせが行われる。
【０１０３】
続いて、レリーズ釦の二段目操作によって、駆動モータ７９により回転反射体７２を回転駆動して、回転反射体７２の開口部７２ａを図３に示すようにレンズ光軸上に位置させる。この状態でシャッタ７３を開き、被写体光束を撮像素子７４の受光面７４ａに結像させ、撮像素子７４の露光が行われる。被写体像の撮像信号は、制御部８１に取り込まれ、撮像処理が実行される。
【０１０４】
一眼レフカメラ７０にて連写撮影を行う場合、連写速度（コマ／秒）に応じて駆動モータ７９により回転反射体７２の間欠回転駆動を行う。その回転中、反射面７２ｂ,７２ｃがそれぞれレンズ光軸上の前側に位置し、かつ、上、または、下側に傾斜して、ファインダ観察が可能となり、さらに、ＡＦセンサ部７８による測距が行われる。開口部７２ａがレンズ光軸上に位置している期間にシャッタ７３の開閉と撮像素子７４の露光が設定間隔で繰り返し実行される。
【０１０５】
上述した本実施形態の一眼レフカメラ７０によれば、図１９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７２ａおよび反射面７２ｂ，７２ｃ有する回転反射体７２を採用していることから、停止したときの回転反射体７２のバウンド現象がなく、素早く測距やファインダ観察を行うことができる。
【０１０６】
また、連写撮影時においては、回転反射体７２を回転駆動させるのみでよく、反射面の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。
【０１０７】
特に本実施形態の場合、構成部品点数も少なく構成が簡単であり、さらなるコンパクト化が可能になる。
【０１０８】
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】
【０１０９】
本発明による撮像装置は、より簡単な構成を有し、撮像素子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として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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ファインダ観察状態での光軸に沿った断面図である。
【図２】図１の一眼レフカメラのＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図である。
【図３】図１の一眼レフカメラの露光状態での光軸に沿った断面図である。
【図４】図１の一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【図５】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ファインダ観察状態での光軸に沿った断面図である。
【図６】図５の一眼レフカメラの露光状態での光軸に沿った断面図である。
【図７】図５の一眼レフカメラに適用されるベルト状反射体の斜視図である。
【図８】図５の一眼レフカメラの変形例である一眼レフカメラのＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図である。
【図９】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のファインダ観察状態での光軸に沿った断面図である。
【図１０】図９の一眼レフカメラの露光状態での光軸に沿った断面図である。
【図１１】図９の一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【図１２】図９の一眼レフカメラの変形例である一眼レフカメラのＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図である。
【図１３】図９の一眼レフカメラのさらなる変形例の一眼レフカメラのファインダ観察状態におけるレンズ光軸に沿った断面図
【図１４】図１３の変形例の一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【図１５】本発明の第四の実施形態の一眼レフカメラのファインダ観察状態での光軸に沿った断面図である。
【図１６】図１５の一眼レフカメラのＡＦ測距状態での光軸に沿った断面図である。
【図１７】図１５の一眼レフカメラの露光状態での光軸に沿った断面図である。
【図１８】図１５の一眼レフカメラに適用される回転反射体の斜視図である。
【図１９】従来の一眼レフカメラの要部を示す光軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１
…撮影レンズ（光学系）
２，４２，５２，６２
…回転反射体（反射体）
２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ
…開口部（第二の領域）
２ｂ…反射面（第一の領域，第三の領域）
４，２４，３４，４４，５４，６４，７４
…撮像素子
５，２５，４５，６５，７５
…スクリーン（ファインダ光学系）
６，２６，４６，６６，７６
…ペンタプリズム（ファインダ光学系）
７，２７，４７，６７，７７
…接眼レンズ（ファインダ光学系）
９  …回転駆動モータ（駆動部）
９ａ，４８ａ，５７ａ，６８ａ，７９ａ
…支持軸（反射体の回転軸）
１１  …揺動駆動モータ（駆動部）
２２，３２
…ベルト状反射体（反射体）
２２ｂ，４２ｂ，６２ｂ，７２ｂ
…反射面（第三の領域）
２８ａ，４８，５７，６８，７９
…駆動モータ（駆動部）
２８，２９
…歯付きプーリ（反射体の回転軸）
３２ｂ，５２ｂ，７２ｃ
…反射面（第一の領域）
【図１】
2009015169.tif 000003
【図２】
2009015169.tif 000004
【図３】
2009015169.tif 000005
【図４】
2009015169.tif 000006
【図５】
2009015169.tif 000007
【図６】
2009015169.tif 000008
【図７】
2009015169.tif 000009
【図８】
2009015169.tif 000010
【図９】
2009015169.tif 000011
【図１０】
2009015169.tif 000012
【図１１】
2009015169.tif 000013
【図１２】
2009015169.tif 000014
【図１３】
2009015169.tif 000015
【図１４】
2009015169.tif 000016
【図１５】
2009015169.tif 000017
【図１６】
2009015169.tif 000018
【図１７】
2009015169.tif 000019
【図１８】
2009015169.tif 000020
【図１９】
2009015169.tif 000021