JP2016080740A - 光学機器のファインダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学ファインダ像に電子ビューファインダの画像を重畳し、両者を同時に視認することが可能な光学機器、特に一眼レフレカメラにおいて、光学被写体像と電子画像の両方を同時に明瞭に視認可能となるファインダ装置を提供すること。
【解決手段】対物レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と液晶パネルを有した光学機器において、液晶パネルを減光状態にした際、対物レンズの被写体像結像位置が液晶パネルの液晶面になるように対物レンズを駆動し、光学被写体像と電子撮影像を同時に同じ光路中にて視認可能とするファインダにおいて、撮影レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と液晶パネルを有し、過去に撮像された被写体の電子撮影像と光学被写体像とを併せて視認する際は、液晶パネルを減光状態とすると共に、撮影レンズの被写体光学像結像位置が液晶パネルの液晶面となるように撮影レンズを一定量駆動することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ等の光学機器のファインダに関するものであり、光学ファインダ像に電子ビューファインダの画像を重畳し、両者を同時に視認することが可能な光学機器、特に一眼レフカメラに関する。

近年では、一眼レフカメラタイプのカメラにおいても、撮像素子の連続的な撮影画像を外部表示部（ディスプレイ）に表示する、いわゆるライブビュー表示による静止画撮影、さらには動画撮影が可能となっている。その際、一眼レフカメラの光学ファインダに被写体光を導く主ミラーが撮影光路外に退避してしまうために、カメラの撮影者は光学ファインダ像を視認できなくなり、代わりにカメラ背面に配置された外部表示部で被写界像を見ることになる。

しかしながら、光学ファインダと外部表示部でカメラを覗く姿勢が変わるのは煩わしい上、外部表示部を見ながらの一眼レフカメラの撮影は、カメラを保持する腕の脇をしめることが難しく、手振れを起し易い不安定な姿勢となることがある。とりわけ三脚を使用しない手持ちでの望遠レンズ撮影は、非実用的なものであった。

この問題に対し、従来より光学ファインダと、電子ビューファインダの切り替えを可能とするカメラの提案がなされている。光学ファインダと、電子ビューファインダとが同じ光路において切り替えが可能となれば、電子ビューファインダを使用するライブビュー表示撮影、さらには動画撮影においてもカメラのファインダを覗く撮影者の姿勢は、通常の光学ファインダを用いた状態と変わらないため、カメラを理想的な構えで保持し、撮影を行うことが可能となる。

光学ファインダと電子ビューファインダの両方を、カメラの撮影者が観察可能とする構成として最も現実的な手段は、光学ファインダの一部材であるペンタプリズムの射出面と接眼レンズとの間にハーフミラー（ハーフプリズム）を配置し、光学ファインダの光路途中から電子ビューファインダの表示光路を導入するものが考えられる。

特許文献１においては、ファインダ光学像に電子ビューファインダ像を重畳表示するファインダ装置の提案がなされている。具体的には光学被写体光を減光するための液晶フィルタをファインダ光路中に配置して光学被写体像の明るさを減少させるとともに、一方では電子ビューファインダの表示パネルの輝度を変更することで重畳する電子画像の光量を変化させることが可能である。これによって電子画像の表示を行わない光学ファインダモード、光学画像に電子画像を重畳表示する重畳表示モード、過去に撮影した電子画像を読みだして、その画像のみを表示する画像確認モードといった各種表示状態モードに応じて最適なファインダ表示を実現できるとしている。

さらには、本発明を一眼レフカメラに適用した構成例も同文献の図３に示されており、減光用の液晶フィルタは撮影レンズの一次結像面であるフォーカッシングスクリーン（ピント板）近傍に配置してある。

特開２００３−７８７８５号公報

前記のように、特許文献１には、光学ファインダ像に電子ビューファインダの画像を重畳し、両者を同時に視認することが可能な一眼レフレカメラのファインダ構成例が示されている。

同公報では、
１．光学ファインダのみモード時
電子画像の表示を行わない光学ファインダモードにおいては、制御回路は撮像素子や信号処理回路を停止させる。これにより、電子画像表示機能は全面的に非動作状態となる。このとき、液晶フィルタを透過状態（透過率１００％）にする。

２．畳表示モード時
光学画像に電子画像を重畳表示する重畳表示モードにおいては、撮像素子や信号処理回路等を連続動作させ、液晶モニタに動画を表示する。このとき、液晶フィルタを半透過状態（透過率５０％）にする。さらには被写体の輝度が低い場合には光学画像が視認できなくなる場合も考えられる。逆に、５０％の低下では不充分な場合も考えられる。そこで、被写体の輝度を測定し、その値に応じて透過率を変更すれば、常に安定したファインダ画像が得られる。また、バックライト光量を調節して、相対的にバランスをとるようにしても良い。

３．再生モード時
過去に撮影した電子画像を読み出して、その画像のみを表示する画像確認モードにおいては、撮像素子を停止させ、信号処理回路には画像メモリから一つ前に撮像した画像を読出し、液晶モニタに静止画を表示させる。このとき、液晶フィルタを不透過状態（透過率０％）にする。

以上のように、カメラの各種ファインダ表示モードに応じて、液晶フィルタからなる被写体光の減光手段の透過率を変化させ、液晶モニタのバックライト光量を変化させて、撮影者に最適なファインダ表示となるような制御について提案がなされている。

しかしながら、電子画像を光学像に重畳した際に、撮影レンズ一次結像面であるピント板近傍に配置した液晶フィルタを用いて光学被写体像の減光を行うと、該被写体像の結像状態はピント板よりも強い拡散状態にある液晶フィルタの方が支配的となり、液晶フィルタに写るピントボケの像を観察することになる。つまり撮影者は光学被写体像を明確に視認できなくなると言う問題があった。

そこで、本発明の目的は、光学ファインダ像に電子ビューファインダの画像を重畳し、両者を同時に視認することが可能な光学機器、特に一眼レフレカメラにおいて、明るい外光下においても光学被写体像と電子画像の両方を同時に明瞭に視認可能となるファインダ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、対物レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と、その近傍に配置された液晶パネルを有した光学機器において、前記液晶パネルを減光状態にした際、対物レンズの被写体像結像位置が前記液晶パネルの液晶面になるように前記対物レンズを駆動することを特徴とする。さらには光学被写体像と電子撮影像を同時に同じ光路中にて視認可能とするファインダにおいて、撮影レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と、その近傍に配置された液晶パネルを有し、過去に撮像された被写体の電子撮影像と光学被写体像とを併せて視認する際は、前記液晶パネルを減光状態とするとともに、前記撮影レンズの被写体光学像結像位置が前記液晶パネルの液晶面となるように撮影レンズを一定量駆動することを特徴とする。

本発明によれば、光学ファインダ像に電子ビューファインダの画像を重畳し、両者を同時に視認することが可能な一眼レフレカメラにおいて、明るい外光下においても光学被写体像と電子画像の両方を同時に明瞭に視認可能となるカメラのファインダ装置を提供することが可能となる。

ファインダ像表示シーケンス説明図 カメラの構成概略図 ファインダ部の構成概略図 （ａ）光学像観察時のファインダ光路説明図、（ｂ）重畳表示観察時のファインダ光路説明図 カメラの電気ブロック図 ファインダ視野説明図 ライブビュー・動画撮影操作部材図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例］
以下、本発明実施例の形態を図１から図７に基づいて詳細に説明する。なお、図１から図７において同一の要素部品には同じ番号がふってある。図２は本発明を適用したデジタル式一眼レフカメラの概略構成を示す図である。

図２において、１０１はＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、本カメラの動作はこのＣＰＵ１０１により制御される。１０５は撮影レンズであり、撮影被写体光を撮像素子１０６上に結像させている。なお同図に書かれた撮影レンズ１０５は、便宜的に１枚のレンズ１０５ａで表現しているが、実際には複数のレンズから成り立っている。

１２０は、撮影レンズ１０５の撮像素子１０６結像面と等価の結像面（一次結像面）に置かれた焦点検出板（以降ピント板と称する）であり、被写体像は主ミラー１２３で反射され、ピント板１２０上に一次結像する。撮影者はこの被写体像をファインダ光路変換手段であるペンタプリズム１２８、さらには接眼レンズ１２１を通じて見ることができる、いわゆるＴＴＬ方式の光学ファインダ構成となっている。

一方、主ミラー１２３は半透過ミラーとなっており、該主ミラー１２３を透過した一部の光束はサブミラー１２２を通じて焦点検出手段である焦点検出ユニット１１９に導かれ、周知の位相差検出方式の焦点検出動作を行う。焦点検出手段は撮影画面の複数の領域について焦点検出が可能となっている。１３０は複数の受光領域からなる測光センサであり、測光レンズ１２９によってピント板１２０に結像した被写体像を複数の領域に分けた各々の輝度を検出可能となっている。

撮影者がレリーズスイッチ１１４（図３に記載）を押すと、主ミラー１２６は撮影レンズ１０５の光路外に退避する。一方、撮影レンズ１０５によって集光された被写体光はフォーカルプレーンシャッタ１３３にてその光量制御がなされ、撮像素子１０６によって被写体像として光電変換処理表示された後、撮影済み画像として記録メディアに記録されるとともに、ＴＦＴ方式ディスプレイの外部表示部１１３に撮影画像の表示がなされる。
これが通常の静止画撮影の基本動作であるが、本カメラはそれ以外にライブビュー撮影、および動画撮影も可能となっている。

光学ファインダを備えた一般的な一眼レフカメラでは、前述のように撮影時に主ミラー１２３が撮影レンズ１０５の光路外に退避すると前記光学ファインダは遮光状態になり、撮影被写体を見ることができなくなる。これに対し本実施例のカメラでは、光学ファインダ光路の途中に小型ＸＧＡ（１０２４×７６８画素）サイズＴＦＴ表示パネルであるファインダ内部表示部１２４からなる電子ビューファインダを配置しているので、主ミラー１２３が撮影光路外に退避してもファインダ内部表示部１２４に表示された被写体像の確認が可能となっている。

つまり、光学ファインダを覗くのと同じファインダ光学系の中で電子画像による被写体観察を行うことができ、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）によるライブビュー撮影が可能となっている。

ライブビュー撮影では、主ミラー１２３を撮影光路から退避させ、シャッタ１３３の開放状態で撮像素子１０６が連続的に撮影被写体の撮像を行い、その画像を接眼検知センサ１６０の信号に基づいてカメラ背面部にあるＴＦＴモニタである外部表示部１１３、または前記電子ビューファインダのファインダ内部表示部１２４のいずれかにおいて連続して被写体画像の表示を行う。撮影者はこの表示を観察しながら任意のタイミングでレリーズスイッチ１１４を押しこむことで静止画撮影を行うことができる。さらには該ライブビュー撮影状態から任意のタイミングで動画フォーマットへの変換、記録を行うのが動画撮影である。

図７はカメラの外装部に配置されたライブビュースイッチ１４０と、動画撮影スイッチ１４１を示している。ライブビュースイッチ１４０は回転式のスイッチであり、スイッチの突起部が撮影モードのアイコン１４２の位置にある時は、光学ファインダを用いた通常の静止画撮影モードであり、アイコン１４３の位置に突起部を移動させると、カメラの撮影モードはライブビュー撮影モードに設定される。またライブビュー撮影モード時に動画スタート・ストップスイッチ１４１を押すと、動画撮影・記録が開始され、再度該ボタンの押し直しで動画撮影は停止するようになっている。

次に、光学ファインダ、電子ビューファインダに関する具体的な構成について、以下詳細説明を行う。図３は図２におけるファインダ部の詳細拡大図である。

図３において、１２６はファインダ内部表示部１２４の像と光学ファインダ像を合成するための光路合成プリズムである。光路合成プリズム１２６は２枚の三角形プリズムの貼り合せでできており、一方の三角形プリズムの接合面である１２６ａはハーフミラーになっている。

ファインダ内部表示部１２４に表示された画像は、ハーフミラー１２６ａにてその一部の光が反射し、撮影者眼に入射する。ライブビュー撮影時、あるいは動画撮影時は、主ミラー１２３が撮影光路外に退避するため、撮影レンズ１０５からの被写体光は撮影者眼には到達しない。つまりファインダ内部表示部１２４に表示された撮像被写体像のみを撮影者は観察することができる。また撮影被写体からの光は、ハーフミラー１２６ａにてその光量の一部が減衰するが、その多くの光は撮影者眼に到達する。

ここで、光学ファインダ被写体像の光量減を実用上問題なくするために、被写体光からの透過率を７０％、内部表示部１２４からの表示光は３０％の反射となるようにハーフミラー面１２６ａの蒸着膜を設定し、電子ビューファインダの光量減衰分はファインダ内部表示部１２４のバックライトＬＥＤの輝度を明るくすることで、光学ファインダ被写体光と電子ビューファインダの光量バランスをとっている。

光学ファインダは、撮影レンズ１０５によってピント板１２０に投影された被写体像を接眼レンズ１２１で拡大して見ているが、電子ビューファインダにおいても、接眼レンズ１２１は共用となっており、ピント板１２０とは光路長の異なる位置にあるファインダ内部表示部１２４との視度が一致するためのＥＶＦレンズ１２５と、光路折り曲げ用のＥＶＦミラー１２７が配置されている。なお接眼レンズ１２１は各種光学的な収差を抑えるために通常複数のレンズからなるが、ここでは便宜的に１枚のレンズで代用している。

以上の構成により、本カメラの撮影者は、通常の静止画撮影時には通常の光学ファインダにて被写体の観察を行うが、ライブビュー撮影、あるいは動画撮影時においても、光学ファインダを覗いていた同じ姿勢のままに、ファインダ内部表示部１２４による表示、いわゆる電子ビューファインダを用いた被写体観察が可能となっている。

また、撮像素子１０６にて連続的に撮像されている画像をファインダ内部表示部１２４に表示するか、外部表示部１１３に表示をするかは、カメラが自動的に選択を行うようになっている。撮影者がカメラのファインダを覗いているか否かを検知する接眼検知センサ１６０が接眼レンズ１２１近傍に設けられており、その出力に応じて、撮影者がカメラのファインダを覗いていると判断されれば撮影画像はファインダ内部表示部１２４に表示を行い、撮影者がカメラのファインダを覗いていないと判断される場合には、外部表示部１１３に画像表示を行うものである。

また、主ミラー１２３が撮影光路内に位置している場合、つまり静止画撮影の状態で光学式ファインダが有効になっている場合でも、ファインダ内部表示部１２４に焦点検出領域や、電池残量、ＩＳＯ感度値といった撮影情報、さらには撮影済みの電子画像を撮影被写体の光学像に重畳させてスーパーインポーズ表示を行うことが可能である。

図６は光学ファインダの被写体像に、ＴＦＴパネルからなるファインダ内部表示部１２４の像を重畳表示させた際、撮影者が見ることのできるファインダ視野を示した例である。光学ファインダ視野内には、リアルタイムでの光学被写体像、ここではファインダ視野左の人物を視認することができるが、ファインダ内部表示部１２４に例えば直前に撮影した人物の電子画像、ここではファインダ視野右の人物を表示することで、現在の人物光学像と過去の人物電子画像を同時に視認することが可能である。

これによって露出制御値やホワイトバランスといった色彩の変更や、人物の表情確認を行うことで次回の撮影へのフィードバックが行えるようになる。また多重露光のフレーミングにも大変有効となる。さらに光学ファインダの視野範囲に対応した領域に焦点検出領域等の情報表示を行うとともに、ファインダ内部表示１２４のＴＦＴパネルは一般的なＸＧＡのアスペクト比４：３のパネルであるので、光学ファインダの視野範囲が３：２であれば、光学ファインダ像の視野一杯にその表示範囲を該一致させると被写体像表示範囲の下方に表示領域の余裕が生まれるので、そこにシャッタスピード、撮影レンズ１０５の絞り値、感度（いわゆるＩＳＯ値）設定値等の撮影情報表示を行うことが可能である。

しかしながら、ファインダ内部表示部１２４は、ＴＦＴの透過率が一般には２０％程度と低いこと、バックライトがＬＥＤの拡散照明であり、さらには前記ハーフミラー１２６ａによってファインダ内部表示部１２４の発光光量の３０％しか撮影者眼に届かないことになるため、スーパーインポーズ表示の明るさを上げることに限界がある。例えば晴天時屋外等の高輝度被写体撮影においては、撮影被写体の光学ファインダ像に重畳表示させたファインダ内部表示１２４の表示は、明るい光学被写体像に埋もれてしまい視認性が低くなってしまうと言う問題がある。

つまり、カメラの高輝度被写体撮影においては、光学ファインダ被写体光のみを減光することができれば、相対的にファインダ内部表示部１２４の電子撮影画像を明瞭に視認することが可能となる。

そこで、図３に示すように、光学ファインダ被写体光を減光するために液晶パネルの一種であるＰＮＬＣＤ（光散乱型液晶）１５０を撮影被写体の一次結像面であるピント板１２０の近傍に配置し、撮影被写体像の明るさの減光量をＰＮＬＣＤ１５０の電圧制御で行うようにしている。このカメラの構成は、前記の特開２００３−７８７８５号公報にも提案されているものである。ＰＮＬＣＤ１５０は、パネルの表裏面に反射防止コートを着け、駆動電圧５Ｖを負荷した非散乱状態における透過率が９０％を超えるため、光学ファインダ被写体光本来の明るさをほとんど損なわないという利点がある。

一方、駆動電圧無負荷の散乱状態では透過率が約３％であり、透過状態から３０分の１の減光、つまり被写体輝度値（ＢＶ値）にして約５段差分の光量減光制御が可能となる。

図４（ａ）は図３で説明した光学ファインダ構成において、被写体と被写体像との関係を模式的に書いたものである。前述のとおりピント板１２０は撮影レンズ１０５の結像位置である撮像素子１０６面と共役の一次結像面であり、撮影被写体のピント状態が分かるようになっている。

これに対し、図４（ｂ）は、前記説明を行ったように光学ファインダ光路途中にＴＦＴパネルからなるファインダ内部表示部１２４の像を重畳表示させることで、光学ファインダと電子ビューファインダを同時に視認可能なファインダ構成になっている。しかし光学被写体像が屋外等明るい環境下にある場合には、ファインダ内表示部１２４にて表示された撮影後の画像、あるいは焦点検出領域等の電子ビューファインダ像を確認しようとしても、該電子ビューファインダ像が光学ファインダ像の明るさに負けてその表示が見にくくなる。

そこで、ＰＮＬＣＤ１５０を全面ベタ拡散状態にすると、撮影レンズ１０５から入射してくる光学ファインダ光が減光状態となるためにファインダ内部表示部１２４による電子撮影画像を視認し易くなる。この状況においては、ピント板１２０よりも強い拡散状態にあるＰＮＬＣＤ１５０の液晶面をカメラの撮影者は観察することになる。しかしながら光学ファインダの被写体像は当然ピント板１２０の位置に結像しているために、新たに出現した強い拡散面であるＰＮＬＣＤ１５０の液晶面に対してはピンボケの結像状態にある。つまり撮影者はぼやけた被写体像を光学ファインダで視認することになってしまう。

そこで、電子ビューファインダによるプレビュー表示を行う場合は、図４（ｂ）に示すようにピント板１２０とＰＮＬＣＤ１５０のメカ光路長（下記 δ１＋δ2）に対応した空気換算光路長（δａ）だけ撮影レンズ１０５のピント位置を移動させる。そうすればＰＮＬＣＤ１５０の液晶面に光学被写体像が結像することとなり、撮影者は電子ビューファインダに表示された過去に撮影された被写体電子画像と、光学ファインダ像とを同時かつ、明瞭に視認可能となる。

ここで、δａ＝δ１＋δ２（１／ｎ）
δ１：ピント板１２０とＰＮＬＣＤ１５０の間隔（空気）
δ２：ＰＮＬＣＤ１５０のピント板側のガラス厚み
実際には光学被写体像の位置が空気換算光路長分移動することになるので、ピント板１２０を見ていた状態から、ＰＮＬＣＤ１５０の液晶面に撮影者の眼のピント位置が移動することになるが、この距離はせいぜい空気換算で０．５〜０．７ｍｍであり、視度変化にすると０．２ディオプタ程度の量なので、撮影者は違和感を覚えることはほぼない。

図５は本実施例によるデジタルカメラの概略構成を示す電気ブロック図である。同図において、１０１は前述のＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、その内部には不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１０１ａが構成されている。またＣＰＵ１０１には、制御プログラムを記憶しているＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３、データ格納手段１０４、画像処理部１０８、表示制御部１１１、レリーズＳＷ１１４、電源を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１１７がそれぞれ接続され、画像処理部１０８には撮像素子制御部１０７、さらに撮像素子１０６が接続されている。

撮像素子１０６は有効画素数約１０００万画素（３８８８×２５９２画素）を有している。カメラ外装背面部、ファインダ内にそれぞれ設けられた外部表示部１１３、ファインダ内部表示部１２４は撮像素子１０６にて撮像された画像を縦横各々間引き処理された画像を表示することのできるＴＦＴカラー液晶である。表示制御部１１１は、撮像素子１０６にて撮像された静止画像、動画像の外部表示部１１３、ファインダ内部表示部１２４への表示の駆動を行っている。

モータ制御部１２５は、前記ＣＰＵ１０１の指示を受けてミラー駆動を始め、カメラ内部の複数のモータを制御している。またＤＣ／ＤＣコンバータ１１７には電池１１６から電源が供給されている。ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２内の制御プログラムに基づいて各種制御を行う。これらの制御の中には、画像処理部１０８から出力された撮影画像信号を読み込み、ＲＡＭ１０３へ転送を行う処理、同様にＲＡＭ１０３より表示制御部１１１へデータを転送する処理、また画像データをＪＰＥＧ圧縮し、ファイル形式でデータ格納手段１０４へ格納する処理がある。

動画データの場合も同様な処理を経て、ＭＯＶ形式のファイルに圧縮され、データ格納手段１０４へ格納される。さらにＣＰＵ１０１は、撮像素子１０６、撮像素子制御部１０７、画像処理部１０８、表示制御部１１１などに対してデータ取り込み画素数やデジタル画像処理の変更指示を行う。１１９は前述の焦点検出用の一対のラインＣＣＤセンサを含んだ焦点検出制御部であり、ラインセンサから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵに送る。またＣＰＵ１０１の指示のもとに、焦点検出制御部１１９はラインセンサの蓄積時間とＡＧＣ（オートゲインコントロール）の制御も行う。

また、レリーズＳＷ１１４の操作に伴う撮影動作の指示、各素子への電源の供給をコントロールするための制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ１１７に対して出力する等の様々な処理もＣＰＵ１０１の制御の基に行われている。ＲＡＭ１０３は画像展開エリア１０３ａ、ワークエリア１０３ｂ、ＶＲＡＭ１０３ｃ、一時退避エリア１０３ｄを備えている。画像展開エリア１０３ａは、画像処理部１０８より送られてきた撮影画像（ＹＵＶデジタル信号）やデータ格納手段１０４から読み出されたＪＰＥＧ圧縮画像データを一時的に格納するためのテンポラリバッファとして、または画像圧縮処理、解凍処理のための画像専用ワークエリアとして使用される。

ワークエリア１０３ｂは各種プログラムのためのワークエリアである。ＶＲＡＭ１０３ｃは表示部１１３へ表示する表示データを格納するＶＲＡＭとして使用される。また一時退避エリア１０３ｄは各種データを一時退避させるためのエリアである。データ格納手段１０４は、ＣＰＵ１０１によりＪＰＥＧ圧縮された撮影画像データ、あるいはＭＯＶ形式動画像データをファイル形式で格納しておくためのフラッシュメモリである。

撮像素子１０６は、ＣＰＵ１０１からの解像度変換指示に従って、水平方向および垂直方向の間引き画素データの出力が可能である。撮像素子制御部１０７は、撮像素子１０６に転送クロック信号やシャッタ信号を供給するためのタイミングジェネレータ、ＣＣＤ出力信号のノイズ除去、ゲイン処理を行うための回路、さらに、アナログ信号を１０ビットデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路を有しており、さらには外部表示部１１３、ファインダ内部表示部１２４にライブビュー表示を行うために、ＣＰＵ１０１からの解像度変換指示に従って、画素間引き処理を行うための回路等を含んでいる。

また、画像処理部１０８は、撮像素子制御部１０７より出力された１０ビットデジタル信号をガンマ変換、色空間変換、また、ホワイトバランス、フラッシュ補正等の画像処理を行い、ＹＵＶ（４：２：２）フォーマットの８ビットデジタル信号出力を行うものである。表示制御部１１１は、画像処理部１０８から転送されたＹＵＶデジタル画像データ、あるいはデータ格納手段１０４の画像ファイルに対してＪＰＥＧの解凍を行ったＹＵＶデジタル画像データを受け取り、ＲＧＢデジタル信号へ変換した後、外部表示部１１３、あるいはファインダ内部表示部１２４へ出力する処理を行う。

さらに、ＣＰＵ１０１は、撮影者がカメラのファインダを覗いているか否かを検知する接眼検知センサ１６０、ファインダ内部表示部１２４の表示輝度を決めるバックライトであるＬＥＤの電流制御、光学ファインダ被写体光の光量を制御する減光手段であるＰＮＬＣＤ１５０の透過率を変える電圧制御を行っている。

レリーズＳＷ１１４は、撮影動作の開始を指示するためのものである。このレリーズＳＷ１１４は不図示のカメラ操作部材であるレリーズボタンの押下圧によって２段階のスイッチポジションを有しており、１段目のポジション（ＳＷ１ ＯＮ）の検出で、ホワイトバランス、測光等のカメラ設定のロック動作が行われ、２段目のポジション（ＳＷ２ ＯＮ）の検出で、被写体画像信号の取り込み動作が行われる。測光制御部１３２は、ＣＰＵ１０１の指示に従って、測光センサ１３０を駆動制御し、被写体輝度信号を取り込み、ＣＰＵ１０１にデータを送る。

基本的な測光動作としては、測光センサ１３０の受光面の画素において発生した輝度信号はＣＰＵ１０１にて各々Ａ／Ｄ変換が行われ、各々８ビットのデジタル信号となる。これに撮影レンズの明るさを示すＦｎｏ．（実効Ｆｎｏ．）の値の補正、センサ出力信号のバラツキ補正（レベル・ゲインの調整）、さらには撮影レンズ１０５から送られてくる情報等から測光補正が行われ、最終的に被写界輝度信号値を得ることができる。これらの情報に基づいてカメラの最適露出演算が行われ、カメラのシャッタスピード、撮影レンズの絞りを最適に制御することで最適な露光を得ることができる。

また、１１６はリチャージャブルの２次電池あるいは乾電池であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１７は、電池１１６からの電源供給を受け、昇圧、レギュレーションを行うことにより複数の電源を作り出し、ＣＰＵ１０１を初めとする各素子に必要な電圧の電源を供給している。このＤＣ／ＤＣコンバータ１１７は、ＣＰＵ１０１からの制御信号により、各々の電圧供給の開始、停止を制御できるようになっている。

次に、本発明を適用したカメラ全体の動作として、光学ファインダと電子ビューファインダ、そして減光手段であるＰＮＬＣＤ１５０、さらには撮影レンズ１０５の制御動作について図１のフローチャートを用いて説明を行う。

図１のステップＳ４００において、カメラの電源が投入される。続いてステップＳ４０１において、撮影者がレリーズスイッチ１１４の第一段スイッチであるＳＷ１を入力しているか否かの判定が行われ、入力が受け付けられた場合には、ステップＳ４０２にて公知の焦点検出動作が実行される。つまりカメラ内部にて位相差検出演算が行われ、撮影レンズ１０５が演算結果に基づいて所定量移動することによって、主被写体に対して合焦動作がなされる。ステップＳ４０３では正しく合焦動作が実行されたか否かの判定が行われ、非合焦であればファインダ内に非合焦の表示を行い、再度撮影者がＳＷ１スイッチを入力するのを待つ。

合焦が確認された場合は、ファインダ内に合焦表示を行い、ステップＳ４０４のＳＷ２判定に移行する。撮影者がレリーズスイッチ１１４の第二段スイッチであるＳＷ２を入力しているか否かの判定が行われ、入力が受け付けられた場合には、ステップＳ４０５にて公知の撮像動作が実行される。ＳＷ２の信号が確認できない場合はステップＳ４０1に戻ってＳＷ１の信号を待つ。ステップＳ４０５で撮像動作が実行されると同時に、ステップＳ４０６ではカメラがＥＶＦプレビューモードに設定されているか否かの判定が行われる。

ここで、ＥＶＦプレビューモードとは、撮影後の画像を電子ビューファインダにて表示を行うモードのことを意味し、リアルタイムに見えている光学被写体像と比較することができるため、多重露光撮影を行う場合、また露出補正、色調・ホワイトバランス設定を変更する場合に有効なモードである。このモードを設定するには、表示部メニュー操作にて設定をＯＮにするか、カメラ外観部の専用ボタンで設定するようにしても良い。

ステップＳ４０６にてＥＶＦプレビューモードに設定されていない場合は、ステップＳ４０８にて外部表示部１１３に撮影後の画像を表示する。一方ＥＶＦプレビューモードであることが確認されたら、ステップＳ４０７において被写体光減光のためにＰＮＬＣＤ１５０の電源がＯＦＦされＰＮＬＣＤ１５０は遮光状態となる。さらにステップＳ４０９にて、現在撮影レンズ１０５が合焦している状態から、ピント板１２０とＰＮＬＣＤ１５０の空気換算光路長差であるδａだけその合焦位置が変化するように撮影レンズ１０５を駆動させる。

つまり、光学被写体像はピント板１２０からＰＮＬＣＤ１５０の液晶面に結像することとなる。この状態でステップＳ４１０ではファインダ内部表示部１２４に撮影後の電子撮影画像を表示する。つまり撮影者は減光がなされ、かつピントの合った光学被写体像と、撮影後の電子撮影画像との両方をファインダで視認できるようになる。ここでは省略したが、所定のタイマー時間が経過すると、ステップＳ４１１では撮影レンズ１０５を駆動して被写体像のピント位置をもとのピント板１２０上に戻し、ＰＮＬＣＤ１５０の電源をＯＮし、ＰＮＬＣＤ１５０を透過状態とし、ステップＳ４１２にてファインダ内表示部１２４の表示を消灯する。

ただし、前記ライブビュースイッチ１４０をＯＮすることで連続的な動画の撮像・表示を行うライブビュー撮影モードでは、主ミラー１２３が撮影光路から退避し、光学ファインダは機能しなくなるため、当然上記シーケンスは適用外となり、撮影された動画像は、接眼検知センサ１６０の出力判定によってファインダ内表示部１２４、あるいは外部表示部１１３に表示される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えばこれまでのファインダ構成の説明では、光学ファインダと電子ビューファインダを両立させるために、２枚の貼り合わされた三角形プリズムを用いているが、単純にハーフミラーを１枚配置する構成でも、またファインダ内部表示部がＴＦＴ表示パネルではなく、バックライトＬＥＤを必要としない有機ＥＬ表示パネルであっても良いし、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０１ ＣＰＵ、１０５ 撮影レンズ、１０６ 撮像素子、１１３ 外部表示部、
１２０ ピント板（フォーカッシングスクリーン）、１２１ 接眼レンズ、
１２４ ファインダ内部表示部、１２５ ＥＶＦレンズ、１２６ 光路合成プリズム、
１２６ａ ハーフミラー面、１２７ ＥＶＦミラー、１２８ ペンタプリズム、
１３０ 測光センサ、１５０ ＰＮＬＣＤ（光散乱型液晶）

Claims (4)

1. 対物レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と、その近傍に配置された液晶パネルを有した光学機器において、
   前記液晶パネルを減光状態にした際、対物レンズの被写体像結像位置が前記液晶パネルの液晶面になるように前記対物レンズを駆動することを特徴とする光学機器のファインダ装置。
2. 光学被写体像と電子撮影像を同時に同じ光路中にて視認可能とするファインダにおいて、撮影レンズの焦点状態を検出するための焦点検出板と、その近傍に配置された液晶パネルを有し、過去に撮像された被写体の電子撮影像と光学被写体像とを併せて視認する際は、前記液晶パネルを減光状態とするとともに、前記撮影レンズの被写体光学像結像位置が前記液晶パネルの液晶面となるように撮影レンズを一定量駆動することを特徴とするカメラのファインダ装置。
3. 液晶パネルは、光散乱型液晶であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器のファインダ装置。
4. 液晶パネルは、光散乱型液晶であることを特徴とする請求項２に記載のカメラのファインダ装置。