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【発明の名称】 デジタルカメラ
【発明者】 【氏名】高瀬 弘
【要約】 【課題】ハーフミラーを配置したデジタルカメラにおいて、ガラスハーフミラーに起因する諸問題を解決したデジタルカメラを提供する。

【構成】複数の微小孔４０１ａを有し、入射光束の一部を反射し、残りを通過させるハーフミラー４０１と、このハーフミラー４０１で反射された光束を受光する測距／測光センサと、上記複数の微小孔４０１ａを通過した光束を受光するＣＣＤ２２１を具備し、ハーフミラー４０１の通過光束でもってスルー画表示を行うと共に、ハーフミラー４０１の反射光束に基づいて測距／測光を行う。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微小孔を有し、入射光束の一部を反射し、残りを通過させるハーフミラーと、
このハーフミラーで反射された光束を受光する第１の受光センサと、
上記複数の微小孔を通過した光束を受光する第２の受光センサと、
を具備したことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
上記ハーフミラーは金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
上記第１のセンサは測距センサであり、上記第２の受光センサはイメージセンサであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
上記ハーフミラーの反射面には反射コーティングが施されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
上記微小孔は、面上の各位置毎に主光線を遮らないような角度及び直径で穿孔されていることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
上記ハーフミラーの反射率は、上記微小孔の直径と間隔で決まることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
上記ハーフミラーは、撮影光路に対して進退可能であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
撮影光学系からの光束を撮影可能な撮像手段と、
撮影光学系からの光束を二方向に分割可能であり、この分割された一方向の光束を上記撮像手段に導くハーフミラー手段と、
を具備する撮影装置において、
上記ハーフミラーは、複数の微小孔と、表面の反射部とから構成されていることを特徴とする撮影装置。
【請求項９】
上記微小孔は、上記ハーフミラーの面上において各位置の主光線を妨げないような角度で穿孔されていることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１０】
上記微小孔は、イメージャからの距離に応じた直径で穿孔されていることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１１】
上記ハーフミラーの反射率は、上記微小孔の直径と間隔で決まることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１２】
上記ハーフミラー手段の裏面および／または上記微小孔に反射防止が施されていることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１３】
上記撮像手段によって撮像されたデータに基づいて被写体像を表示する表示手段と、
を具備していることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【請求項１４】
上記微小孔は不規則に配列されていることを特徴とする請求項８に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズからの被写体光束を分割するハーフミラーを有するデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮影装置内に、フィルムや撮像素子等の画像記録系とファインダ光学系等の２系統に被写体光束を分割するためにハーフミラーを採用するものがあった。また、最近のデジタルカメラにおいては、スルー画表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とも言う）を有するものがある。この機能は、被写体像の観察として、被写体画像データの記録用に設けられている撮像素子の出力を液晶モニタ等の表示装置に表示するものである。
【０００３】
このようなスルー画表示機能を有するデジタルカメラとして、例えば、特許文献１には、可動ミラーをハーフミラーで構成し、撮影光学系を通過した被写体光束を撮像素子と位相差ＡＦセンサの両方に導くようにしたデジタルカメラが提案されている。この構成によれば、スルー画表示を行いながら位相差ＡＦも可能である。このように、特許文献１には、ハーフミラーを用いて、被写体光束を分割することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−６２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、撮影光路内にハーフミラーを傾けて配置すると次のような問題が生ずる。ハーフミラーの素材として、一般的にはガラスが用いられるが、ガラス素材では屈折率と厚みの関係によって撮像素子で得られる画像の画質低下、ピントずれ、画像歪曲等の問題が発生する。この問題を避けるためには、できるだけ薄く、屈折率の低いガラス板が要求される。しかし、この要求を満たすようなガラス板は非常に割れ易いので、取り扱いが面倒であり、またガラス板を保持する枠構造についても緩衝材を設ける等、種々の工夫が必要となる。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ハーフミラーを配置したデジタルカメラにおいて、ガラスハーフミラーに起因する諸問題を解決したデジタルカメラ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】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタルカメラは、複数の微小孔を有し、入射光束の一部を反射し、残りを通過させるハーフミラーと、このハーフミラーで反射された光束を受光する第１の受光センサと、上記複数の微小孔を通過した光束を受光する第２の受光センサを具備する。
【０００７】
第２の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ハーフミラーは金属で構成されている。
また、第３の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記第１のセンサは測距センサであり、上記第２の受光センサはイメージセンサである。
さらに、第４の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ハーフミラーの反射面には反射コーティングが施されている。
【０００８】
さらに、第５の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記微小孔は、面上の各位置毎に主光線を遮らないような角度及び直径で穿孔されている。
さらに、第６の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ハーフミラーの反射率は、上記微小孔の直径と間隔で決まる。
さらに、第７の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ハーフミラーは、撮影光路に対して進退可能である。
【０００９】
上記目的を達成するため第８の発明に係わる撮影装置は、撮影光学系からの光束を撮影可能な撮像手段と、撮影光学系からの光束を二方向に分割可能であり、この分割された一方向の光束を上記撮像手段に導くハーフミラー手段を具備し、上記ハーフミラーは、複数の微小孔と、表面の反射部とから構成されている。
を具備する。
【００１０】
第９の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記微小孔は、上記ハーフミラーの面上において各位置の主光線を妨げないような角度で穿孔されている。
また、第１０の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記微小孔は、イメージャからの距離に応じた直径で穿孔されている。
さらに、第１１の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記ハーフミラーの反射率は、上記微小孔の直径と間隔で決まる。
さらに、第１２の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記ハーフミラー手段の裏面および／または上記微小孔に反射防止が施されている。
さらに、第１３の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記撮像手段によって撮像されたデータに基づいて被写体像を表示する表示手段を具備している。
さらに、第１４の発明に係わる撮影装置は、上記第８の発明において、上記微小孔は不規則に配列されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の微小孔を有し、入射光束の一部を反射し、残りを通過させるハーフミラーを具備するようにしたので、デジタルカメラにおいて、ガラスハーフミラーに起因する諸問題を解決したデジタルカメラ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】
【００１２】
以下、図面に従って本発明を適用したデジタルカメラを用いて好ましい一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの電気系を主とするブロック図である。レンズ鏡筒１０はカメラ本体２０の前面のマウント開口部（不図示）に着脱自在となっている。マウント開口部を介してレンズ鏡筒１０内のレンズ１０１ａ、１０１ｂ等からなる撮影レンズによる被写体光束がカメラ本体２０内に導かれる。本実施形態では、レンズ鏡筒１０とカメラ本体２０は別体で構成され、通信接点３００を介して電気的に接続されている。また、カメラ本体２０に設けた着脱検知スイッチ２５９によって着脱状態を検出可能となっている。なお、カメラ本体２０とレンズ鏡筒１０を一体に構成してもよく、その場合には、着脱検知スイッチ２５９は不要となる。
【００１３】
レンズ鏡筒１０の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１ａ、１０１ｂと、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１ａおよびレンズ１０１ｂは光学系駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。光学系駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２０に接続されている。レンズＣＰＵ１１１はレンズ鏡筒１０内の制御を行うものであり、光学系駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り値制御を行う。
【００１４】
カメラ本体２０内のミラーボックス内には、レンズ１０１ａ、１０１ｂを通過した光束の一部が反射し、一部が通過する特性を有する可動の反射ミラー（便宜上、可動ハーフミラーという）２０１が配置されている。この可動ハーフミラー２０１は、表面が反射面で形成されると共に、微小孔が多数設けられた金属薄膜ミラーであり、この微小孔があることで一般的なハーフミラーと同等の機能を果たしている。可動ハーフミラー２０１は可動ミラー駆動機構２１５によって駆動され、回動軸２０１ａを中心に紙面垂直方向の軸に沿って回動可能である。可動ハーフミラー２０１がレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路に対して４５度に傾いた位置（図１において実線の位置）にあるときには、被写体光束の一部（例えば、３５％）が反射され、カメラ本体２０の底部に設けられた測距／測光センサ２１７に導かれる。また被写体光束の残り（例えば、６５％）は、可動ハーフミラー２０１を通過してＣＣＤ（Charge Coupled Devices）２２１の方向に導かれる。そして、可動ハーフミラー２０１がレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路と略平行で、被写体光束を遮らない退避位置（図１において二点鎖線の位置）にあるときには、被写体光束の全部がＣＣＤ２２１に導かれる。この可動ハーフミラー２０１の構造と駆動機構については、図２乃至図５を用いて後述する。
【００１５】
なお、本実施形態においては、可動ハーフミラー２０１の回動中心は、ミラーボックス内の下側であったが、これに限らず、上側でも良く、また左右のいずれかに紙面に対して平行な回動中心にしても勿論構わない。また、可動ハーフミラー２０１の回動中心は、ＣＣＤ２２１側に配置したが、これに限らず、マウント開口部側に配置しても勿論構わない。さらに、本実施形態においては、ハーフミラーの反射率と通過率はそれぞれ３５％と６５％であるが、この比率に限られず、適宜変更できる。
【００１６】
カメラ本体２０内のミラーボックスの底部であって、可動ハーフミラー２０１によって反射された光束が導かれる位置に測距／測光センサ２１７が配置されている。この測距／測光センサ２１７は測距用のセンサと測光センサから構成されており、測光センサは被写体像を分割して測光する多分割測光素子で構成されている。また、測距センサはＴＴＬ位相差法によって測距するためのセンサである。測距／測光センサ２１７の出力は測距／測光処理回路２１９に送られる。測距／測光処理回路２１９は、測光センサの出力に基づいて評価測光値を出力し、また測距センサの出力に基づいて、レンズ１０１、１０１ｂによって結像される被写体像の焦点ズレ量を測定する。なお、測距センサと測光センサは別体に構成しても、一体に構成しても良い。
【００１７】
可動ハーフミラー２０１の後方であって、レンズ１０１ａ、１０１ｂの光軸上であって、撮影光路上には、露光時間制御およびＣＣＤ２２１の遮光用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２０３が配置されており、このシャッタ２０３はシャッタ駆動機構２１３によって駆動制御される。シャッタ２０３の後方には防塵フィルタ２０５が配置されており、これは、カメラ本体２０のマウント開口部や本体内部で発生した塵埃がＣＣＤ２２１や光学素子に付着して塵埃の影が被写体像に写しこまれ、見苦しくなることを防止するためのフィルタである。防塵フィルタ２０５の周縁部の全周または一部に圧電素子２０７が固着され、この圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１に接続され、この回路によって駆動される。圧電素子２０７は防塵フィルタ駆動回路２１１によって、防塵フィルタ２０５が所定の超音波で振動するよう駆動され、その振動を利用して防塵フィルタ２０５の前面に付着した塵埃を除去する。なお、ＣＣＤ等の撮像素子自体もしくは撮像素子の前面側に配設された光学素子に付着した塵埃を除去できるものであれば、本実施形態のような超音波振動を利用したものに限らず、空気ポンプ等を利用して空気流によって吹き飛ばすものや、静電気を利用して塵埃を集塵して除去するもの等、種々の方法に適宜、置き換えても勿論構わない。
【００１８】
防塵フィルタ２０５の後方には、被写体光束から赤外光成分をカットするための赤外カットフィルタ２０９が配置され、その後方には被写体光束から高周波成分を取り除くための光学的ローバスフィルタ２１０が配置されている。そして、光学的ローパスフィルタ２１０の後方には、撮像素子としてのＣＣＤ２２１が配置されており、レンズ１０１ａ、１０１ｂによって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。これらの防塵フィルタ２０５、赤外カットフィルタ２０９、光学的ローパスフィルタ２１０およびＣＣＤ２１１は、図示しない密封されたパッケージに一体に収納されており、塵埃がこのパッケージ内に侵入しないように構成されている。なお、本実施形態では撮像素子としてＣＣＤを用いているが、これに限らずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用できることはいうまでもない。
【００１９】
ＣＣＤ２２１は撮像素子駆動回路２２３に接続され、入出力回路２３９からの制御信号によって駆動制御される。撮像素子駆動回路２２３によって、ＣＣＤ２２１から出力された光電アナログ信号が増幅され、アナログデジタル変換（ＡＤ変換）される。撮像素子駆動回路２２３はＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向け集積回路)２６２内の画像処理回路２２７に接続され、この画像処理回路２２７によってデジタル画像データのデジタル的増幅（デジタルゲイン調整処理）、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理といった各種の画像処理がなされる。画像処理回路２２７は、データバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、後述するシーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮伸張回路２３１、ビデオ信号出力回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、フラッシュメモリ制御回路２４７、スイッチ検出回路２５３が接続されている。
【００２０】
データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタルカメラの動作を制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮伸張回路２３１はＳＤＲＡＭ２３８に記憶された画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦで圧縮するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２３３は液晶モニタ駆動回路２３５を介して背面液晶モニタ２６とファインダ内液晶モニタ２９（図中Ｆ内液晶モニタと略記）に接続される。ビデオ信号出力回路２３３は、ＳＤＲＡＭ２３８、または記録媒体２４５に記憶された画像データを、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶モニタ２９に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。背面液晶モニタ２６はカメラ本体２０の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。ファインダ内液晶モニタ２９は、ファインダ接眼部を介して撮影者によって観察できる位置に配置されており、背面液晶モニタ２６と同様、液晶に限らず他の表示装置でも構わない。なお、被写体像の観察として背面液晶モニタ２６のみとし、ファインダ接眼部およびファインダ内液晶モニタ２９を省略することも可能である。
【００２１】
ＳＤＲＡＭ２３８は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３７を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３８は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮伸張回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。上述の防塵フィルタ駆動回路２１１、シャッタ駆動機構２１３、可動ミラー駆動機構２１５、測距／測光処理回路２１９、撮像素子駆動回路２２３に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。
【００２２】
データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２０に対して着脱自在となっている。その他、マイクロドライブ（登録商標）などの様なハードディスクユニットや無線通信ユニットを接続可能に構成してもよい。
【００２３】
データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２４７は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２４９に接続され、このフラッシュメモリ２４９は、カメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２４９に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２４９は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。
【００２４】
カメラ本体２０やレンズ鏡筒１０のパワー供給の制御を行うためのパワースイッチレバーに連動してオン・オフするパワースイッチ２５７と、シャッタレリーズ釦に連動するスイッチ、再生モードを指示する再生釦に連動するスイッチ、背面液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示する十字釦に連動するスイッチ、撮影モードを指示するモードダイヤルに連動するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫ釦に連動するＯＫスイッチ、着脱検知スイッチ２５９等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検出回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。なお、レリーズ釦は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Rと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Rと称する）のオンにより撮像素子としてのＣＣＤ２２１の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。
【００２５】
次に、図２を用いて、可動ハーフミラー２０１の駆動手段および退避手段について説明する。被写体光束の一部を通過させ一部を反射する金属薄膜ミラー４０１はミラー枠４０３によって保持される。このミラー枠４０３は孔４０３ａに介挿される軸４１１の回りに回動自在であり、図１の回動軸２０１ａは、軸４１１の中心軸となる。カメラ本体２０に固定されたピン４０９とミラー枠４０３に植設された駆動ピン４０５の間には開きバネ４０７の両端がそれぞれ係合しており、この開きバネ４０７のコイル部分は軸４１１に巻装されている。この開きバネ４０７のバネ力によって、ミラー枠４０３は図中反時計方向（矢印Ａ方向）に付勢力を受けている。駆動ピン４０５と係止レバー４１３の一端が係合しており、この係止レバー４１３の他端に植設されたカムピン４１５はミラー用カム４１７に係接している。
【００２６】
係止レバー４１３は回動中心が不図示のミラーボックスに軸支されており、駆動ピン４０５を介して開きバネ４０７のバネ力によって図中反時計方向（矢印Ｂ方向）に付勢力を受けている。よって、係止レバー４１３のカムピン４１５がミラー用カム４１７のカム面に圧接している。ミラー用カム４１７のカム面は回転中心からの半径方向の長さが変化するように形成されている。すなわち、カム面上の係止位置４１７ａでは回転中心からの距離が長くなるように形成され、係止解除位置４１７ｂでは係止位置４１７ａに比して回転中心からの距離が短くなるように形成されている。そして図中反時計回り方向に係止位置４１７ａから係止解除位置４１７ｂへと段差４１７ｃをもってカム面が形成され、係止解除位置４１７ｂから係止位置４１７ａへと滑らかに変位するようにカム面が形成される。
【００２７】
ミラー用カム４１７の係止位置４１７ａがカムピン４１５と当接する位置にあるとき、係止レバー４１３はミラー用カム４１７により矢印Ｂ方向の回動が規制されていることから、ミラー枠４０３を反射位置に保持する。この状態から、段差４１７ｃを経て係止解除位置４１７ｂがカムピン４１５と当接する位置へとミラー用カム４１７を図中時計回りに回動させると、係止レバー４１３の矢印Ｂ方向への回動が可能となる。よって開きバネ４０７の付勢力により、ミラー枠４０３が矢印Ａ方向へと回動して退避位置へと変位する。なお、ミラー用カム４１７は図示しないモータによって回転駆動される。
【００２８】
このように可動ハーフミラー２０１を撮影光路内の反射位置（図２中実線で示す位置）へと駆動させる駆動手段は、ミラー用カム４１７、係止レバー４１３などを含む。また可動ハーフミラー２０１を撮影光路外の退避位置（図１中二点鎖線で示す位置）へと駆動する退避手段は、開きバネ４０７を含んでいる。なお、駆動手段や退避手段は、このような構成に限らず、可動ハーフミラー２０１を駆動できれば他の構成でも良い。
【００２９】
このように可動ハーフミラー２０１は構成されているので、図示しないモータにより、カムピン４１５が係止解除位置４１７ｂに接する位置に駆動されたときには、ミラー枠４０３および係止レバー４１３が開きバネ４０７の付勢力によって、矢印Ｂ方向に回動し、ミラー枠４０３は、図中、二点鎖線のように退避位置となる。この状態で、モータによってミラー用カム４１７を回動させ係止位置４１７ａがカムピン４１５と接する位置になると、係止レバー４１３は時計方向（矢印Ｂ方向と逆方向）に回動され、開きバネ４０７の付勢力に抗して駆動ピン４０５を介しミラー枠４０３を時計方向（矢印Ａ方向と逆方向）に回動させ、図中、実線の如き反射位置に位置させる。
【００３０】
次に、図３を用いて、金属薄膜ミラー４０１の構造について説明する。図３（Ａ）は金属薄膜ミラー４０１の断面図であり、図３（Ｂ）は平面図を示す。金属薄膜ミラー４０１は、厚さが０．０５ｍｍ程度のチタンやアルミ等の金属製の板であり、不透明な金属素材の表面にはアルミ蒸着による鏡面化処理が施されている。そして、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように一面直径０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の微小孔４０１ａが設けられている。これらの微小孔４０１ａの中心を結ぶと正三角形を構成するように、微小孔４０１ａは配置されている。なお、裏面と微小孔４０１ａ内は黒色塗料等による完全つや消しが施され、不必要な反射を防止している。
【００３１】
金属薄膜ミラー４０１の通過率と反射率は、図４に示すように、微小孔４０１ａの直径と孔間隔（孔の縁から隣接する孔の縁までの距離）によって変えることができる。本実施形態では、通過率を６５％、反射率を３５％としている。これは、微小孔４０１ａの孔の直径を１とすると、孔間隔を０．１８１にすることにより達成することができる。このほかにも、例えば、通過率５０％、反射率５０％とするには、微小孔４０１ａの孔の直径を１とすると、孔間隔を０．３４６にすれば良く、所望の通過率・反射率に応じて孔の直径と間隔を決定すれば良い。
【００３２】
図５に、金属薄膜ミラー４０１の変形例を示す。一実施形態における金属薄膜ミラー４０１の微小孔４０１ａはミラー面に対して直角に微小孔４０１ａが形成されていたが、この変形例においては、図５に示すように、金属薄膜ミラー４０１面上の各位置に主光線５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃを遮らないような角度及び直径で微小孔４０１ｂを打ち抜き等により穿孔を設ける。すなわち、微小孔４０１ｂは、主光線をけらないように斜めに、かつ面内の各位置毎に異なる角度で、イメージャー（ＣＣＤ２２１）からの距離に応じた直径で穿孔されている。なお、図５では、微小孔４０１ｂを模式的に３個描いているが、実際には多数の微小孔を配置し、各微小孔に対する主光線を遮らないように穿孔の角度および直径を決定する。
【００３３】
次に、本発明の一実施形態におけるデジタルカメラの動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。パワーオンリセットのフローに入ると、カメラ本体２０のパワースイッチ２５７がオンとなったかを判定する（Ｓ１）。判定の結果、パワースイッチ２５７がオフの場合には、ステップＳ３に進み、低消費電力の状態であるスリープ状態となる。このスリープ状態ではパワースイッチ２５７がオンとなった場合のみに割り込み処理を行い、ステップＳ５以下においてパワースイッチオンのための処理を行う。パワースイッチがオンとなるまでは、パワースイッチ割り込み処理以外の動作を停止し、電源電池の消耗を防止する。
【００３４】
ステップＳ１において、パワースイッチ２５７がオンであった場合には、ステップＳ２に進み、着脱スイッチ２５９がオフか否かを判定する。前述したように着脱検知スイッチ２５９は、レンズ鏡筒１０がカメラ本体２０から外されると、オフとなるスイッチである。オフであった場合、すなわちレンズ鏡筒１０が離脱していた場合には、後述するステップＳ５１に進む。これは、レンズ鏡筒１０が離脱している状態でカメラ本体２０のパワースイッチレバーが操作され、パワーオンとなった場合に、レンズ離脱時と同様な処理をするためである。ステップＳ２において、着脱スイッチ２５９がオンであった場合には、ステップＳ５以下に進み、パワースイッチオンのための処理を行う。
【００３５】
ステップＳ５では、可動ハーフミラー２０１の復帰を行う。これは、パワースイッチ２５７がオフの状態では、可動ハーフミラー２０１は撮影光路から退避した位置にあるが（図１において二点鎖線の状態）、パワースイッチ２５７のオンに応じて、レンズ鏡筒１０からの被写体光束を測距／測光センサ２１７に導き、測光および測距を行うためである。可動ハーフミラー２０１が復帰すると、金属薄膜ミラー４０１の反射面によって反射された被写体光束は測距／測光センサ２１７に反射され、一方、金属薄膜ミラー４０１の微小孔４０１ａ、４０１ｂを素通りした被写体光束はシャッタ２０３の方向に導かれる。次に、防塵フィルタ２０５における塵埃除去動作を行う（Ｓ７）。これは防塵フィルタ２０５に固着された圧電素子２０７に防塵フィルタ駆動回路２１１から駆動電圧を印加し、前述したように超音波によって塵埃等を除去する動作である。
【００３６】
続いて、シャッタ駆動回路２１３によってシャッタ２０３の開放動作を行う（Ｓ９）。これによって、可動ハーフミラー２０１の微小孔４０１ａ、４０１ｂを通過した被写体光束は、シャッタ２０３によって遮られないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像される。このＣＣＤ２２１によって撮像された画像データを用いて背面液晶モニタ２６に被写体像を動画表示するスルー画表示の開始を指示する（Ｓ１１）。なお、スルー画表示動作の制御はこの開始指示を受けて画像処理回路２２７にて行われる。
【００３７】
次に、図示しないモードダイヤル等によって設定された撮影モードや、ＩＳＯ感度、マニュアル設定されたシャッタ速度や絞り値等の情報があればそれらの撮影条件の読み込みを行う（Ｓ１３）。そして、測距／測光センサ２１７によって被写体輝度を測光し、露光量を演算し、この露光量を用いて撮影モード・撮影条件に従ってシャッタ速度や絞り値等の露光制御値の演算を行う（Ｓ１５）。また、測光値や露光量等を用い、スルー画表示設定を行う（Ｓ１７）。このステップでは、ＣＣＤ２２１の駆動にあたっての電子シャッタスピードと感度の条件設定を行うために、ステップＳ１５で求めた測光・露光量の演算結果、もしくは前回の表示画像を用いて、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に適切な明るさ（明度）の像を表示するための演算と設定を行う。
【００３８】
次に、ステップＳ１９に進み、再生モードか否かの判定を行う。この再生モードは、再生釦が操作された際に、記録媒体２４５に記録された静止画データを読み出して背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に表示するモードである。判定の結果、再生モードが設定された場合には、ステップＳ３１に進み、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示する。そのあと、シャッタ２０３の閉じ動作を行ってから（Ｓ３３）、記録媒体２４５に記録されている静止画データを読出し、圧縮伸張回路２３１にて画像データを伸張し、ビデオ信号出力回路２３３および液晶モニタ駆動回路２３５を介して、背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に静止画を再生表示する（Ｓ３５）。再生動作中にレリーズ釦の半押し等、他の手動操作がなされた場合には、再生動作を終了してステップＳ７に戻り、前述の動作を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ１９に戻り、再生モードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２１に進み、メニューモードが設定されているか否かを判定する。これは、メニュー釦が操作され、メニューモードが設定されているか否かを判定する。判定の結果、メニューモードが設定されていた場合には、再生モードが設定されていた場合と同様に、スルー画停止指示が出力され（Ｓ３７）、シャッタ２０３に閉じ指令を出力する（Ｓ３９）。この後、メニュー設定動作を行う（Ｓ４１）。メニュー設定動作によって、ホワイトバランス、ＩＳＯ感度設定、ドライブモードの設定等、各種の設定動作を行うことができる。メニュー設定動作が終了すると、ステップＳ７に戻り、前述の動作を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ２１に戻り、判定の結果、メニューモードが設定されていなかった場合には、ステップＳ２３に進み、レリーズ釦が半押しされたか、すなわち１Ｒスイッチがオンか否かの判定を行う。判定の結果、１Ｒがオンであった場合には、ステップＳ４３に進み、撮影準備と撮影を行う撮影動作のサブルーチンを実行する。この撮影動作のサブルーチンでは、スルー画表示と並行して、可動ハーフミラー２０１にて反射された被写体光束の一部に基づいて測光や測距を行うことができる。また、２Ｒがオンとなったときには、可動ハーフミラー２０１を退避させ、被写体光束の全てをＣＣＤ２２１上に導き、このＣＣＤ２２１の出力に基づく画像データを記録媒体２４５に記録する。撮影動作のサブルーチンが終了すると、ステップＳ７に戻り、前述のステップを繰り返す。
【００４１】
ステップＳ２３に戻り、判定の結果、１Ｒスイッチがオフであった場合には、ステップＳ２５に進み、ステップＳ２と同様に、着脱検知スイッチ２５９がオフか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱されると、再生モードにおけるステップＳ３１およびＳ３３と同様に、スルー画停止指示を出力し（Ｓ４５）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ４７）。この後、可動ハーフミラー２０１の退避動作を行う（Ｓ４９）。退避動作は、前述したように、モータを駆動してミラー用カム４１７を回動させ、開きバネ４０７の付勢力によってミラー枠４０３を撮影光路から退避した位置に回動させることにより行う（図１の二点鎖線の位置）。
【００４２】
可動ハーフミラー２０１の退避が終わると、またはステップＳ２で着脱検知スイッチ２５９がオフであると判定された場合（すなわち、レンズ鏡筒１０が離脱している場合）には、ステップＳ５１に進み、着脱検知スイッチ２５９がオンか否かを判定する。ステップＳ２５において、レンズ鏡筒１０が離脱されたことを検出した後、レンズ鏡筒１０が再び装着されたか否かを判定するものである。判定の結果、装着されていた場合には、ステップＳ５５に進み、可動ハーフミラー２０１を復帰させる。これは、前述したように、モータを駆動してミラー用カム４１７を回動させ、開きバネ４０７の付勢力に抗して、カム面によって係止レバー４１３を時計方向に回動させ、ミラー枠４０３をレンズ１０１ａ、１０１ｂの光路中に介挿させる。可動ハーフミラー２０１の復帰が終わると、ステップＳ７に戻り、前述のステップを繰り返す。
【００４３】
ステップＳ５１に戻り、着脱検知スイッチ２５９がオフであった場合には、ステップＳ５３に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。レンズ鏡筒１０が離脱され、パワースイッチ２５７がオンの場合には、各種操作釦が操作されても、マウント開口部が開放のままなので、誤動作防止の観点から、カメラ動作を行わないようにしている。そのため、ステップＳ５１にてレンズ鏡筒１０の装着状態と、ステップＳ５３においてパワースイッチレバーの操作状態の判定を繰り返し行う待機状態となる。ステップＳ５３において、パワースイッチ２５７がオフと判定されると、ステップＳ３に戻り、スリープ状態になる。なお、ステップＳ５１において、レンズ鏡筒１０が離脱されたままであることを検出した場合に、ステップＳ５３の判定を省略して、ステップＳ３に進みスリープ状態としてもよく、また、ステップＳ９に進み、各種操作釦による操作に基づく動作を行う等の変形は可能である。
【００４４】
ステップＳ２５に戻り、判定の結果、着脱検知スイッチ２５９がオン、すなわちレンズ鏡筒１０がカメラ本体に装着されていた場合には、ステップＳ２７に進み、パワースイッチ２５７がオンか否かを判定する。判定の結果、オンであった場合には、ステップＳ１３に戻り、前述のステップを繰り返す。ステップＳ１１において、スルー画表示が開始された後、ステップＳ１９以降において各種操作釦等が操作されない限り、金属薄膜ミラー４０１の微小孔４０１ａ、４０１ｂを通過した被写体光束は、シャッタ２０３によって妨げられないので、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像し、このＣＣＤ２２１によって撮像された画像データが背面液晶モニタ２６および／またはファインダ内液晶２９に動画像としてスルー画表示される。ステップＳ２７において、パワースイッチ２５７がオフと判定された場合には、ステップＳ３１、Ｓ３３と同様に、画像処理回路２２７に対してスルー画表示を停止するよう指示し（Ｓ２８）、シャッタ２０３の閉じ動作を行う（Ｓ２９）。この後、前述のステップＳ４９と同様にして、可動ハーフミラー２０１の退避動作を行った後（Ｓ３０）、ステップＳ３に戻りスリープ状態となる。
【００４５】
このように本実施形態やその変形例では、微小孔４０１ａや４０１ｂを金属薄膜ミラー４０１に設け、イメージャー（ＣＣＤ２２１）の出力に基づいて表示される形成されるスルー画は微小孔（空気中）を素通りした被写体光束によって形成される。このため、ガラス製のハーフミラーに比較して破損し難く、取り扱い易い。また、金属薄膜ミラー４０１に付着したゴミ・塵埃等による影響が出にくいという利点がある。
【００４６】
また、本実施形態やその変形例においては、スルー画表示時には可動ハーフミラー２０１は撮影光路中に介挿され微小孔４０１ａや４０１ｂを通過した被写体光束がＣＣＤ２２１上に結像し、また撮影時には可動ハーフミラー２０１は撮影光路から退避し、被写体光束が直接ＣＣＤ２２１上に結像する。このスルー画表示時と撮影時に、ＣＣＤ２２１までの光路長に変化がなく、このため両者においてピントズレが生じない。
【００４７】
さらに、本実施形態やその変形例においては、ガラス製のハーフミラーを透過する場合には、入射角度によってハーフミラーでの光路長が異なるために、収差の発生量が異なり、像の劣化が生じてしまう。しかし、本実施形態では、微小孔を素通りし、光路長に変化することがないので、金属薄膜ミラー４０１による像の劣化が生じない。
【００４８】
さらに、金属薄膜ミラー４０１の裏面と微小孔４０１ａ、４０１ｂ内は、反射光を生じないように完消し処理を行っているので、可動ハーフミラー２０１をミラーアップにより上昇位置に移動させるとき、金属薄膜ミラー４０１の裏面による反射が生じない。このため、撮影時にＣＣＤ２２１に迷光が入らず、ゴースト等が生じない。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、スルー画表示可能なデジタルカメラにおいて、カメラの作動時に可動ハーフミラー２０１を撮影光路中に介挿し、被写体光束の一部を測距／測光センサ２１７に反射させているので、スルー画表示中にレリーズ釦が半押しされ、１Ｒがオンとなったとき、直ちに測光や測距をスルー画表示と並行して行うことができ便利である。
【００５０】
なお、本実施形態においては、金属薄膜ミラー４０１の素材として、アルミやチタン等の金属を用いたが、これに限らず樹脂等でもよく、軽くて丈夫な素材であれば採用できることは勿論である。また、微小孔の配置として、その孔の中心点が隣接する微小孔と正三角形を構成するようにしたが、これに限らず微小孔を適宜配置することができ、またランダムに配置しても構わない。不規則に配置することにより、画素ピットとの関係で発生するモアレ画像を防止することができる。不規則に配置した場合の通過率と反射率は、微小孔の平均直径と、隣接微小孔までの平均距離等によって求めることができる。
【００５１】
本実施形態においては、撮像素子としてのＣＣＤ２２１は可動ハーフミラー２０１の通過光を受光し、測距／測光センサ２１７は可動ハーフミラー２０１の反射光を受光していたが、これとは逆にＣＣＤ２２１は反射光を、測距／測光センサ２１７は通過光を受光するように構成しても良い。
【００５２】
本実施形態においては、本発明を一般的なデジタルカメラに適用したものであったが、これに限らず、携帯等の各種装置内の撮影装置でもよく、またベローズ、エクステンションチューブ等を装着するものでも良く、さらに顕微鏡、双眼鏡等の各種装置に取り付けられる専用カメラにも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用した一実施形態におけるデジタルカメラの電気系の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における可動ハーフミラーの部品構成を示す分解斜視図である
【図３】本発明の一実施形態におけるハーフミラーを示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるハーフミラーの微小孔と通過率・反射率を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態のハーフミラーの変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ レンズ鏡筒
２０ カメラ本体
２６ 背面液晶モニタ
２９ ファインダ内液晶モニタ
１０１ａ、１０１ｂ レンズ
１０３ 絞り
１１１ レンズＣＰＵ
２０１ 可動ハーフミラー
２０３ シャッタ
２０５ 防塵フィルタ
２０７ 圧電素子
２１５ 可動ミラー駆動機構
２１７ 測距／測光センサ
２１９ 測距／測光処理回路
２２１ ＣＣＤ
２２７ 画像処理回路
２２９ ボディＣＰＵ
２５３ スイッチ検出回路
２５５ 各種スイッチ
２５７ パワースイッチ
２５９ 着脱検知スイッチ
４０１ 金属薄膜ミラー
４０１ａ、４０１ｂ 微小孔
４０３ ミラー枠
【出願人】 【識別番号】５０４３７１９７４
【氏名又は名称】オリンパスイメージング株式会社
【出願日】 平成１８年７月５日（２００６．７．５）
【代理人】 【識別番号】１００１０９２０９
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 一任
【公開番号】 特開２００８−１７１０４（Ｐ２００８−１７１０４Ａ）
【公開日】 平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願番号】 特願２００６−１８５３６５（Ｐ２００６−１８５３６５）