JP2001324741A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JP2001324741A
JP2001324741A JP2000144689A JP2000144689A JP2001324741A JP 2001324741 A JP2001324741 A JP 2001324741A JP 2000144689 A JP2000144689 A JP 2000144689A JP 2000144689 A JP2000144689 A JP 2000144689A JP 2001324741 A JP2001324741 A JP 2001324741A
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Japan
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optical system
image
display element
image display
light
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Yuji Miyauchi
裕司 宮内
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup device which is equipped with an electronic view finder using a reflection type liquid crystal display element suitable to a camera, and whose photographing range is easily grasped, and which is made small in size and which can be tightly held so as to suppress a shake. SOLUTION: The device is provided with a photographing optical system, an imaging device for receiving a luminous flux guided from the photographing optical system, an image display element, a controller for converting image information from the imaging device to a display signal, a light source for illuminating the image display element and an observation optical system, the focal distance of the observation optical system satisfies the condition of (1) 13 mm<f<21 mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、銀塩カメラやデジ
タルカメラ等のカメラに適した反射型液晶表示素子を用
いた電子ビューファインダーを備えた撮像装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus provided with an electronic viewfinder using a reflection type liquid crystal display element suitable for cameras such as silver halide cameras and digital cameras.

【0002】[0002]

【従来の技術】多くの銀塩カメラやデジタルカメラは、
撮影光学系による像を記録する手段と撮影範囲を確認す
るための観察光学系を備えている。像を記録する手段と
して、銀塩カメラの場合フィルム面上での化学反応が用
いられ、また、デジタルカメラの場合、CCD等の電子
撮像素子での光電変換により得られる情報が用いられ
る。
2. Description of the Related Art Many silver halide cameras and digital cameras are
It has a means for recording an image by the photographing optical system and an observation optical system for confirming the photographing range. As a means for recording an image, a chemical reaction on a film surface is used in the case of a silver halide camera, and information obtained by photoelectric conversion by an electronic imaging device such as a CCD is used in the case of a digital camera.

【0003】一方観察光学系は、被写体側からの光束を
観察者側に導き、観察者の眼の網膜上に像を形成するこ
とにより撮影する像を観察するようにしたものが多く用
いられている。
[0003] On the other hand, an observation optical system which guides a light beam from a subject side to an observer side and forms an image on a retina of an observer's eye to observe an image to be photographed is often used. I have.

【0004】このタイプの観察光学系は、入射側の一部
を記録する像を形成するための撮影光学系と共有するも
のと共有しないものとがある。前者の具体例として一眼
レフレックスカメラがある。また後者の例で、特にズー
ム光学系に適したもので、対物光学系と像正立手段と接
眼光学系とを有する実像式ファインダーが多くの製品に
搭載されている。これらを総称して光学式ファインダー
と呼ぶことがある。
[0004] This type of observation optical system may be shared with an imaging optical system for forming an image for recording a part of the incident side, and may not be shared. A specific example of the former is a single-lens reflex camera. In the latter example, a real image finder having an objective optical system, an image erecting means, and an eyepiece optical system, which is particularly suitable for a zoom optical system, is mounted on many products. These may be collectively referred to as an optical finder.

【0005】デジタルカメラには、光学式ファインダー
のほかにLCD(液晶表示素子)にて像を表示してこれ
で観察者が直接見ることによって影響範囲を確認し得る
電子式ファインダーを搭載したデジタルカメラも多く製
品化されている。また光学式ファインダーと電子式ファ
インダーの両方を搭載したデジタルカメラも多く製品化
されている。
[0005] In addition to the optical viewfinder, the digital camera is equipped with an electronic viewfinder that displays an image on an LCD (Liquid Crystal Display) and allows the observer to directly see the image to see the range of influence. Many have been commercialized. Many digital cameras equipped with both an optical viewfinder and an electronic viewfinder have been commercialized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年、カメラの小型化
とズームレンズの高変倍化、低コスト化が強くなってい
る。このような高変倍のカメラに実像式ファインダーを
搭載する場合、ファインダーも高変倍にする必要があ
る。そのためにファインダーの大型化や構造の複雑化、
そしてコストの上昇をまねく。
In recent years, miniaturization of a camera, high zoom ratio of a zoom lens, and cost reduction have become strong. When a real-image finder is mounted on such a high-magnification camera, the finder also needs to have a high-magnification. For this reason, the size of the viewfinder becomes large and the structure becomes complicated,
And this leads to higher costs.

【0007】撮影レンズの場合、沈胴式にすることによ
ってレンズ系を収納した時にカメラがコンパクトになる
ようにすることが出来るが、ファインダーも沈胴式にす
るとデザインが制約され機構が複雑になり実際にこれが
搭載されているカメラは知られていない。
In the case of a taking lens, a retractable lens system allows the camera to be compact when the lens system is stored. However, a retractable retractable viewfinder restricts the design and complicates the mechanism. The camera on which it is mounted is unknown.

【0008】一方、一眼レフレックスカメラタイプのカ
メラは、変倍比の問題はないが、像形成光路と観察系光
路とに分割する機構が必要になる。そのため機構が複雑
になり、また光量分割の場合光量が少なくなり光分割後
の光学系の配置に制約があり、カメラが大型化する等の
問題がある。
On the other hand, a single-lens reflex camera type camera does not have a problem of a zoom ratio, but requires a mechanism for dividing an image forming optical path and an observation system optical path. For this reason, the mechanism becomes complicated, and in the case of light quantity division, the light quantity becomes small, and the arrangement of the optical system after the light division is restricted, and there is a problem that the camera becomes large.

【0009】また、LCDを直接見るタイプのカメラ
は、観察者の眼とLCDを明視の距離である25cm程度
離す必要があり、カメラのホールディング上好ましくな
い。特に高画質でズーム比の高い小型のデジタルスチル
カメラの場合、特に望遠端でのぶれによる画質の低下が
問題である。
Further, a camera of the type that directly looks at the LCD needs to keep the eye of the observer and the LCD at a clear distance of about 25 cm, which is not preferable in terms of holding the camera. Particularly, in the case of a small digital still camera having a high image quality and a high zoom ratio, there is a problem that the image quality is deteriorated due to a blur at the telephoto end.

【0010】小型のLCDを接眼レンズを通して虚像を
観察するいわゆるEVF(電子ビューファインダー)が
提案されているが、これは透過型のLCDを前提として
いる。EVF用の画像表示装置としての透過型LCD
は、開口率が低く、画素間のブラックマトリックスが目
立つ等の欠点を有している。
A so-called EVF (Electronic View Finder) for observing a virtual image through a small LCD through an eyepiece has been proposed, but this is based on a transmissive LCD. Transmissive LCD as image display device for EVF
Have drawbacks such as a low aperture ratio and conspicuous black matrix between pixels.

【0011】これに対し、反射型のLCDを用いた画像
表示装置の従来例として、米国特許明細書第60057
20号や特開2000−10041号公報に記載されて
いるものが知られている。また観察者の頭部に装着する
タイプのものとして前記特開2000−10041号公
報等が知られている。これらは臨場感を得るため広い視
野を持つ光学系である。しかし、これらはカメラに用い
られている観察系としては不適当である。
On the other hand, as a conventional example of an image display device using a reflection type LCD, US Pat.
No. 20 and JP-A-2000-10041 are known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-10041 is known as a type to be mounted on the observer's head. These are optical systems having a wide field of view to obtain a sense of reality. However, these are unsuitable as observation systems used in cameras.

【0012】本発明は、カメラに適した反射型液晶表示
素子を用いた電子ビューファインダーを備えた撮像装置
で、観察者が容易に撮影範囲を把握し得る小型でしかも
ぶれを起こしにくいホールディングが可能な撮像装置を
提供するものである。
The present invention is an imaging apparatus provided with an electronic viewfinder using a reflection type liquid crystal display element suitable for a camera. The imaging apparatus can be held in a small size that allows an observer to easily grasp a shooting range and is hard to cause blurring. It is intended to provide a simple imaging device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、撮
影光学系と、撮影光学系により導かれた光束を受光する
撮像素子と、画像を表示する画像表示素子と、撮像素子
にて得られた画像情報を画像表示素子にて表示可能な信
号に変換するためのコントローラーと、画像表示素子に
導かれる照明光を放射する光源と、観察者の眼に画像を
導くための観察光学系とよりなり、画像表示素子が照明
光の反射により画像を表示する反射型画像表示素子であ
り、観察光学系が下記条件(1)を満足することを特徴
とする。 (1) 13mm<f<21mm ただしfは観察光学系の焦点距離である。
An image pickup apparatus according to the present invention comprises an image pickup optical system, an image pickup element for receiving a light beam guided by the image pickup optical system, an image display element for displaying an image, and an image pickup element. A controller for converting the obtained image information into a signal that can be displayed on the image display element, a light source that emits illumination light guided to the image display element, and an observation optical system for guiding the image to the observer's eyes. The image display device is a reflection type image display device that displays an image by reflecting illumination light, and the observation optical system satisfies the following condition (1). (1) 13 mm <f <21 mm where f is the focal length of the observation optical system.

【0014】観察光学系の観察者側の面と観察者の瞳と
の間の距離は、観察光学系を保持する枠やカメラボディ
ーの形状、観察者の顔の形状、眼鏡等を考慮すると約1
3mm〜21mmであることが望ましく、約15mm〜20mm
程度であれば一層好ましい。また反射型液晶表示素子
は、照明光をほぼ正反射する特性があるため、効率のよ
い照明を行なうためには、ほぼ垂直に照明する必要が
り、垂直に照明された光束は、液晶表示素子よりほぼ垂
直に射出する。この光束を効率よく周辺がけられないよ
うに観察者の瞳に導くためには観察者の瞳付近に観察光
学系の後側焦点位置が来るようにすることが好ましい。
The distance between the surface of the observation optical system on the observer side and the pupil of the observer is approximately determined in consideration of the frame holding the observation optical system, the shape of the camera body, the shape of the observer's face, glasses, and the like. 1
Desirably 3 mm to 21 mm, about 15 mm to 20 mm
It is more preferable if it is on the order. In addition, since the reflection type liquid crystal display element has a characteristic of substantially regular reflection of illumination light, it is necessary to illuminate almost vertically in order to perform efficient illumination, and the luminous flux illuminated vertically is higher than that of the liquid crystal display element. Inject almost vertically. In order to guide this light flux to the pupil of the observer so that the periphery cannot be efficiently removed, it is preferable that the rear focal position of the observation optical system be near the pupil of the observer.

【0015】観察光学系の焦点距離fが条件(1)の下
限の13mmを超えると観察光学系の後側主点位置が光学
系よりも観察者の瞳側に来るようなレンズレイアウトが
必要になり、良好な像性能を確保するためには光学系の
構成を複雑なものにせざるを得ず好ましくない。また上
限の21mmを超えると、液晶表示素子と観察者の瞳の位
置の光軸上の距離を大にする必要がありカメラを小型化
し得なくなる。
If the focal length f of the observation optical system exceeds the lower limit of 13 mm of the condition (1), a lens layout is required such that the rear principal point position of the observation optical system is closer to the pupil side of the observer than the optical system. In order to ensure good image performance, the configuration of the optical system must be complicated, which is not preferable. If the upper limit of 21 mm is exceeded, the distance between the liquid crystal display element and the position of the pupil of the observer on the optical axis must be increased, and the camera cannot be reduced in size.

【0016】前記の本発明の撮像装置において撮影光学
系の入射光軸と観察光学系の射出光軸がほぼ平行であっ
て、撮影光学系へ入射する光束の方向と観察光学系から
射出する光束の方向がほぼ同じ方向になることが望まし
い。
In the above-described image pickup apparatus of the present invention, the incident optical axis of the photographing optical system and the exit optical axis of the observation optical system are substantially parallel, and the direction of the light beam entering the photographing optical system and the light beam emerging from the observation optical system. Are desirably substantially the same.

【0017】カメラのぶれを少なく撮影するためには、
観察者が被写体の方向を向き、しっかりボディを持ち観
察部周辺を眼の周辺または眼鏡にあてつけた安定した体
勢で撮影することが望ましい。そのためには前述のよう
な撮影光学系の入射光軸と観察光学系の射出光軸がほぼ
平行であって、撮影光学系へ入射する光束と観察光学系
から射出する光束とがほぼ同一方向であることが望まし
い。また撮影条件によって観察光学系から射出する光束
の方向を調整し得るようにしてもよい。
In order to take a picture with less camera shake,
It is desirable that the observer face the direction of the subject, hold the body firmly, and photograph the periphery of the observation portion in a stable posture with the periphery of the eye or eyeglasses. For this purpose, the incident optical axis of the photographing optical system and the emission optical axis of the observation optical system as described above are substantially parallel, and the light beam entering the photographing optical system and the light beam exiting from the observation optical system are in substantially the same direction. Desirably. The direction of the light beam emitted from the observation optical system may be adjusted according to the photographing conditions.

【0018】また、上記の各構成の撮影装置において、
画像表示素子の表示部の対角長をdとしたとき、下記条
件(2)を満足することが望ましい。 (2) 4mm<d<6mm
Further, in the photographing apparatus of each of the above structures,
When the diagonal length of the display portion of the image display element is d, it is desirable that the following condition (2) is satisfied. (2) 4mm <d <6mm

【0019】撮影装置において、撮影範囲を容易に確認
し得るのは視野角が14°から20°程度がよいことが
わかった。
It has been found that, in the photographing apparatus, the viewing angle can be easily confirmed when the viewing angle is about 14 ° to 20 °.

【0020】前記条件(1)を満足した上で、条件
(2)の下限を超えると視野角が狭くなり撮影範囲内の
被写体が小さくなりその様子が分かりにくくなる。また
条件(2)の上限を超えると画像表示素子が大きくなり
好ましくない。また、視野角が広くなりすぎて撮影範囲
の確認をすばやくできなくなり、一目でわからないこと
になる。
If the condition (1) is satisfied and the lower limit of the condition (2) is exceeded, the viewing angle becomes narrow, and the size of the subject within the photographing range becomes small, making it difficult to understand the situation. If the value exceeds the upper limit of the condition (2), the size of the image display device becomes large, which is not preferable. In addition, the viewing angle becomes too wide, so that the photographing range cannot be checked quickly, so that it cannot be understood at a glance.

【0021】また、前記本発明の撮影装置において、反
射型画像表示素子がカラー表示が可能なもので、観察光
学系が少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負
レンズを含む構成であることが好ましい。
Further, in the photographing apparatus of the present invention, the reflection type image display device is capable of color display, and the observation optical system is configured to include at least one positive lens and at least one negative lens. Is preferred.

【0022】観察光学系が少なくとも1枚の正レンズと
少なくとも1枚の負レンズを含む構成にすることによっ
て少ない構成枚数にて色収差を良好に補正できまた主点
位置のコントロールが容易になり、観察光学系の観察者
側の面と観察者の瞳との間の距離や画像表示装置の位置
や視野角を考慮して主点位置を決めることができる。
Since the observation optical system includes at least one positive lens and at least one negative lens, the chromatic aberration can be corrected well with a small number of components, and the principal point position can be easily controlled, and the observation can be performed. The principal point position can be determined in consideration of the distance between the observer-side surface of the optical system and the observer's pupil, the position of the image display device, and the viewing angle.

【0023】即ち、観察者の瞳側から順に負レンズと正
レンズを配置することによって、画像表示装置と観察光
学系の観察者側の面の光軸上の距離を大きくでき、照明
系の光束の配置が容易になり、観察者の瞳側から正レン
ズ、負レンズの順に配置することにより視野角を所望の
範囲に維持したまま、画像表示素子の表示部の対角長を
小さくして撮像装置を小型化し得る。
That is, by arranging the negative lens and the positive lens in order from the pupil side of the observer, the distance on the optical axis between the image display apparatus and the observer side of the observation optical system can be increased, and the luminous flux of the illumination system can be increased. The arrangement of the positive lens and the negative lens in this order from the observer's pupil side reduces the diagonal length of the display unit of the image display element while maintaining the viewing angle in a desired range, and performs imaging. The device can be miniaturized.

【0024】また、本発明の前記撮像装置において、光
源よりの光束を画像表示素子に入射せしめ、画像表示素
子より射出して観察光学系へ向ける光束中に第1、第
2、第3の少なくとも三つの面を有するプリズムを配置
し照明光より発する光束が第1面よりプリズム中に入射
し、入射した光束が第2面より射出して(反射型)画像
表示素子にて反射し、この画像表示素子にて反射された
光束が再び第2面よりプリズム中に入射し、更に第1面
にて反射した後第3面より射出して観察光学系を透過し
た後観察の眼に導かれるようにすれば望ましい。
In the image pickup apparatus according to the present invention, a light beam from a light source is made incident on the image display element, and at least the first, second, and third light beams are emitted from the image display element and directed to the observation optical system. A prism having three surfaces is arranged, a light beam emitted from the illumination light enters the prism from the first surface, and the incident light beam exits from the second surface and is reflected by a (reflection-type) image display element. The light beam reflected by the display element is again incident on the prism from the second surface, is further reflected on the first surface, exits from the third surface, passes through the observation optical system, and is guided to the observation eye. It is desirable to make it.

【0025】即ち、本発明の他の第2の構成の撮像装置
は、撮影光学系と、撮影光学系よりの光束を受光する撮
像素子と、画像を表示する画像表示素子と、撮像素子よ
りの画像情報を画像表示素子にての表示が可能な信号に
変換するコントローラーと、画像表示素子に導かれ照明
光を放射する光源と、観察者の眼に画像表示素子に表示
された画像を導く観察光学系とを備え、画像表示素子が
反射型画像表示素子であり、前記光源と反射型画像表示
素子と観察光学系にて電子ビューファインダーを構成
し、この電子ビューファインダー中に少なくとも第1、
第2、第3面の三つの面を有するプリズムを有してお
り、このプリズムが、光源よりの光束を第1面に入射さ
せ、第1面より入射した光束を第2面から射出させ、第
2面より射出した光束を反射型画像表示素子に反射させ
て再び第2面より入射せしめ、この第2面より入射した
光束を少なくとも第1面にて反射せしめてから第3面よ
り射出させ、観察光学系を介して観察者の眼に導くよう
に構成したもので、更に前記条件(1)を満足するよう
にしたものである。
That is, an image pickup apparatus according to another second configuration of the present invention comprises an image pickup optical system, an image pickup element for receiving a light beam from the image pickup optical system, an image display element for displaying an image, and an image pickup element for the image pickup element. A controller that converts image information into a signal that can be displayed on the image display element, a light source that is guided by the image display element and emits illumination light, and observation that guides an image displayed on the image display element to the observer's eyes. An optical system, wherein the image display element is a reflection type image display element, and the light source, the reflection type image display element and the observation optical system constitute an electronic view finder, and at least the first and the second in the electronic view finder.
A prism having three surfaces of a second surface and a third surface, the prism causing the light beam from the light source to enter the first surface, and causing the light beam incident from the first surface to exit from the second surface; The light beam emitted from the second surface is reflected by the reflection type image display device and made incident again from the second surface, and the light beam incident from the second surface is reflected at least on the first surface and then emitted from the third surface. This is configured to be guided to an observer's eye via an observation optical system, and further satisfy the above condition (1).

【0026】一般に反射型画像表示素子に入射する照明
光束と観察光学系の光束とを分離する必要がある。また
観察光学系の観察者側の面と反射型画像表示素子の間の
スペースを小さくすることにより撮像装置を小さくする
ことができる。
In general, it is necessary to separate the illumination light beam incident on the reflection type image display device from the light beam of the observation optical system. Further, by reducing the space between the surface of the observation optical system on the observer side and the reflective image display device, the size of the imaging device can be reduced.

【0027】そのため、前述のようなプリズムを配置す
ることにより、照明光束と観察光束を分離する手段であ
る第1の反射面と、照明光束と観察光束のプリズム内部
での反射回数を増やすことにより、照明光の減衰が少な
く、必要な視野角とアイレリーフを満足するために必要
である観察光学系の観察者側の面と反射型画像表示素子
の間の光路長を確保しながら観察光束の通過するスペー
スを小さくすることができる。
Therefore, by arranging the prism as described above, the first reflection surface, which is a means for separating the illumination light beam and the observation light beam, and the number of times of reflection of the illumination light beam and the observation light beam inside the prism are increased. The illumination light is not attenuated, and the observation light flux is obtained while securing the optical path length between the observer side surface of the observation optical system and the reflection type image display element, which is necessary to satisfy the necessary viewing angle and eye relief. The passing space can be reduced.

【0028】前記プリズムにおいて第1面は、特定偏光
方向の光成分を透過しこの偏光方向とほぼ直角な偏光方
向の光を反射する偏光ハーフミラーからなり、前記反射
型画像表示素子が反射型のツイストネマチック液晶を用
いた表示素子であることが好ましい。
The first surface of the prism is formed of a polarizing half mirror that transmits a light component in a specific polarization direction and reflects light in a polarization direction substantially perpendicular to the polarization direction. A display element using a twisted nematic liquid crystal is preferable.

【0029】このような構成にすることにより効率的な
照明光束と観察光束の分離が可能になるので望ましい。
Such a configuration is desirable because it allows efficient separation of the illumination light beam and the observation light beam.

【0030】前述の電子ビューファインダーに配置され
たプリズムの入射面、射出面、反射面の少なくとも1面
を曲面にすれば、この曲面により観察光学系のパワーの
一部を負担し得るので観察光学系を小型化し得るが、平
面のみにて構成すればプリズムの作成等が容易になる。
If at least one of the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface of the prism arranged in the above-described electronic viewfinder is a curved surface, a part of the power of the observation optical system can be borne by the curved surface. Although the system can be miniaturized, it is easy to make a prism if it is constituted only by a plane.

【0031】またこの第2の構成の撮像装置は第1の構
成におけると同様の理由から撮影光学系の入射光軸と観
察光学系の射出光軸がほぼ平行になるようにすることが
好ましい。
In the image pickup apparatus having the second configuration, it is preferable that the incident optical axis of the photographing optical system and the exit optical axis of the observation optical system are substantially parallel to each other for the same reason as in the first configuration.

【0032】またこの第2の構成においても、条件
(2)を満足すれば第1の構成と同様の理由から望まし
い。
Also in the second configuration, it is desirable that the condition (2) is satisfied, for the same reason as in the first configuration.

【0033】本発明の撮像装置において、撮影光学系は
ズーム比が7以上且つ20以下であることが好ましい。
In the image pickup apparatus of the present invention, it is preferable that the photographing optical system has a zoom ratio of 7 or more and 20 or less.

【0034】撮影光学系のズーム比が7以上の場合、従
前の光学式の実像式ファインダーを用いると小型に構成
することが困難である。従って本発明のような電子ビュ
ーファインダーを用いればズーム比7以上の撮像装置で
あっても小型に構成でき効果的である。一方、ズーム比
が7未満であると撮影装置の大きさ、消費電力を考慮す
ると、電子ビューファインダーを搭載するよりも、光学
式ファインダーを搭載する方が望ましい。したがって、
電子ビューファインダーを搭載する本発明の撮像装置
は、撮影光学系のズーム比が7以上であることが好まし
い。また撮影光学系のズーム比が20を超えると、電子
ビューファインダーを用いてホールディングを良くして
も画質に影響のあるぶれが生じやすく観察光学系を有し
ていない直接観察する液晶表示素子を用いた電子式ファ
インダーの方が望ましい。
When the zoom ratio of the photographing optical system is 7 or more, it is difficult to reduce the size by using a conventional optical real-image finder. Therefore, if an electronic viewfinder as in the present invention is used, even an imaging device having a zoom ratio of 7 or more can be configured to be small and effective. On the other hand, if the zoom ratio is less than 7, it is more desirable to mount an optical viewfinder than to mount an electronic viewfinder in consideration of the size and power consumption of the photographing device. Therefore,
In the image pickup apparatus of the present invention equipped with an electronic viewfinder, the zoom ratio of the photographing optical system is preferably 7 or more. If the zoom ratio of the photographing optical system exceeds 20, even if the holding is improved by using an electronic viewfinder, a blur that easily affects the image quality is likely to occur, and a liquid crystal display element for direct observation that does not have an observation optical system is used. An electronic viewfinder is more desirable.

【0035】尚撮像素子からの情報の一部を用いて画角
を狭くするいわゆる電子ズーム方式により変倍を行なう
変倍比は元の撮影光学系によるズーム比に含めない。即
ち望遠側の変倍にともない像形成に関わる画素数が少な
くなり、画質が粗くなり、ぶれの許容値が大になるから
である。
Note that the zoom ratio for performing zooming by a so-called electronic zoom method that narrows the angle of view using a part of the information from the image sensor is not included in the zoom ratio of the original photographing optical system. That is, the number of pixels involved in image formation decreases with zooming on the telephoto side, the image quality becomes coarse, and the permissible blurring value increases.

【0036】以上の理由から、撮影光学系による光学的
なズーム比が7〜20のズーム撮影光学系を備えた撮像
装置の場合、電子ビューファインダーを用いることが好
ましい。勿論、上記の電子ビューファインダーを用いた
撮像装置で、電子ズーム機能を持たせるようにしてもよ
い。
For the above reasons, it is preferable to use an electronic viewfinder in the case of an image pickup apparatus having a zoom photographing optical system having an optical zoom ratio of 7 to 20 by the photographing optical system. Of course, an imaging device using the above-described electronic viewfinder may have an electronic zoom function.

【0037】また、本発明の撮像装置において、撮像素
子の対角長が3.5mm以上で23mm以下であることが好
ましい。
In the image pickup apparatus of the present invention, it is preferable that the diagonal length of the image pickup device is not less than 3.5 mm and not more than 23 mm.

【0038】一眼レフレックスタイプのカメラは、撮影
光学系で結像した一次結像を観察者が観察する。この場
合、像を正立させるつまり像の左右および上下を夫々反
転させる必要がり、また、一次結像の位置は、撮影光学
系のレイアウトにより制約される。
In a single-lens reflex camera, an observer observes a primary image formed by a photographing optical system. In this case, it is necessary to erect the image, that is, to invert the image right and left and up and down, respectively, and the position of the primary image is restricted by the layout of the photographing optical system.

【0039】撮像素子の有効対角長が3.5mmより小さ
いと画質が粗くなり、直接見る液晶表示素子を用いるこ
とが望ましい。また23mmを超えるとむしろ一眼レフレ
ックスタイプのレイアウトの方が効果的である。
If the effective diagonal length of the image pickup device is smaller than 3.5 mm, the image quality will be poor, and it is desirable to use a liquid crystal display device for direct viewing. If it exceeds 23 mm, a single-lens reflex type layout is more effective.

【0040】また、本発明の撮像装置において撮像素子
の有効撮像領域が下記条件(3)を満足することが望ま
しい。 (3) 1.0×10-4<p/dI<6.0×10-4 ただし、dIは有効撮影領域の対角長、pは水平画素の
中心間隔(画像ピッチ)である。
In the image pickup apparatus of the present invention, it is desirable that the effective image pickup area of the image pickup device satisfies the following condition (3). (3) 1.0 × 10 −4 <p / d I <6.0 × 10 −4 where d I is the diagonal length of the effective imaging area, and p is the center interval (image pitch) of horizontal pixels.

【0041】条件(3)は、高画質を得るための水平方
向の画素数の条件である。人間の目の分解能は、水平方
向が特に高いとされている。条件(3)の上限を超える
と像が粗くなり高画質であるとはいえなくなる。 条件
(3)の下限を超えると、画素が小さくなりすぎて十分
な光量が得られない。また、回折の影響により画質が向
上する効果が得られなくなる。あるいは、必要な画素の
大きさとするためには、撮像素子全体が大きくなり、そ
れに伴い撮影光学系が大になり、撮像装置が大型にな
る。また、CCD等の撮像素子全体の大きさはCCD等
の撮像素子のコストに大きな影響を与えコスト高にな
る。
Condition (3) is a condition for the number of pixels in the horizontal direction for obtaining high image quality. It is considered that the resolution of the human eye is particularly high in the horizontal direction. If the value exceeds the upper limit of the condition (3), the image becomes coarse and cannot be said to be of high image quality. When the value exceeds the lower limit of the condition (3), the pixel becomes too small, and a sufficient light amount cannot be obtained. Further, the effect of improving image quality cannot be obtained due to the influence of diffraction. Alternatively, in order to obtain the required pixel size, the entire image sensor becomes large, and accordingly, the photographing optical system becomes large, and the image pickup apparatus becomes large. In addition, the size of the entire image pickup device such as a CCD greatly affects the cost of the image pickup device such as a CCD, which increases the cost.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】次に本発明の撮像装置の実施の形
態について述べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the imaging apparatus according to the present invention will be described.

【0043】図1は本発明の撮像装置の一例であるデジ
タルカメラの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a digital camera which is an example of the image pickup apparatus of the present invention.

【0044】図1において10は撮像装置であるデジタ
ルカメラで、撮影光学系1とフィルター2と撮像素子3
と、コントローラー4と、内蔵メモリー5と電子ビュー
ファインダー6とインターフェイス7とより構成されて
いる。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a digital camera which is an image pickup device, which includes an image pickup optical system 1, a filter 2, and an image pickup device 3.
, A controller 4, a built-in memory 5, an electronic viewfinder 6, and an interface 7.

【0045】上記撮像装置において、物点より発した光
は光学素子(レンズ等)にて構成される撮影光学系1に
よりCCD等の撮像素子3の受光面上に物体像を形成す
る。撮像素子3は規則正しく配置された光電変換素子の
集まりよりなり、そのために生ずるモアレ現象を防止す
るためにローパス効果を持つフィルター2が撮影光学系
1と撮像素子3の間に配置されている。また赤外光をカ
ットするための赤外カットフィルターを配置することも
ある。
In the above-described image pickup apparatus, light emitted from an object point forms an object image on a light receiving surface of an image pickup device 3 such as a CCD by a photographing optical system 1 composed of an optical element (a lens or the like). The image pickup device 3 is composed of a group of photoelectric conversion devices arranged regularly, and a filter 2 having a low-pass effect is disposed between the photographing optical system 1 and the image pickup device 3 in order to prevent a moiré phenomenon caused thereby. Further, an infrared cut filter for cutting infrared light may be provided.

【0046】撮像素子3に入射した光束は、その光電変
換素子により電気信号に変換され、コントローラー4に
入力される。コントローラー4によりガンマー補正や画
像圧縮処理等の信号処理が行なわれ、内蔵メモリー5や
インターフフェイス7を介してパソコン9等に出力され
る。
The light beam incident on the image pickup device 3 is converted into an electric signal by the photoelectric conversion device and input to the controller 4. Signal processing such as gamma correction and image compression processing is performed by the controller 4 and output to the personal computer 9 or the like via the built-in memory 5 or the interface 7.

【0047】また、コントローラー4から反射型画像表
示素子(図1には示していない)へ通信され、照明系反
射型画像表示素子系や観察光学系を含む構成の電子ビュ
ーファインダー6を介して撮影しようとする画像や撮影
された画像を観察者が観察し得るように構成されてい
る。また、内蔵メモリー5からの補助メモリー8へ画像
データーを送ることができる。一方、インターフェース
からは同じ画像データーをパーソナルコンピューター9
へ送ることができる。
The controller 4 communicates with the reflection type image display device (not shown in FIG. 1), and captures an image via the electronic viewfinder 6 including the illumination type reflection type image display device system and the observation optical system. It is configured such that an observer can observe an image to be obtained or a photographed image. Further, image data can be sent from the built-in memory 5 to the auxiliary memory 8. On the other hand, the same image data is transmitted from the interface to the personal computer 9.
Can be sent to

【0048】図2は、本発明の撮像装置を銀塩カメラに
適用した場合の構成を示すものである。
FIG. 2 shows a configuration in the case where the imaging apparatus of the present invention is applied to a silver halide camera.

【0049】図2に示すように本発明の撮像装置を備え
た銀塩カメラ20は、撮影光学系11と、フィルム12
と、対物レンズ13とCCD等の撮像素子14と、第1
のコントローラー15と他の第2のコントローラー16
とを有し、更に図1のデジタルカメラと同様に内蔵メモ
リー5と電子ビューファインダー6とを備えている。
As shown in FIG. 2, a silver halide camera 20 equipped with an image pickup apparatus of the present invention comprises a photographing optical system 11 and a film 12.
, An objective lens 13 and an imaging device 14 such as a CCD,
Controller 15 and another second controller 16
And a built-in memory 5 and an electronic viewfinder 6 as in the digital camera of FIG.

【0050】この図2に示す銀塩カメラ20は、物点か
らの光束を撮影光学系11によりフィルム12上に結像
して物体像を形成する。
The silver halide camera 20 shown in FIG. 2 forms an object image by forming a light beam from an object point on the film 12 by the photographing optical system 11.

【0051】また、物点より発した光束は、撮影光学系
11とは異なる別の対物レンズ13により結像されCC
D等の撮像素子14上に物体像を形成する。この撮像素
子14に入射した光束は、撮像素子を構成する光電変換
素子にて電気信号に変換され第1のコントローラー15
に入力される。この第1のコントローラー15によりガ
ンマー補正や画像圧縮処理等の信号処理が行なわれ反射
型画像表示素子へ送られ、照明系、反射型画像表示素子
や観察光学系を含む構成の電子ビューファインダー6を
介して撮影しようとする画像を撮影者により観察し得
る。
The luminous flux emitted from the object point is imaged by another objective lens 13 different from the photographing optical system 11 so as to form a CC.
An object image is formed on the imaging device 14 such as D. The luminous flux incident on the image sensor 14 is converted into an electric signal by a photoelectric conversion element constituting the image sensor, and is converted into an electric signal by the first controller 15.
Is input to The first controller 15 performs signal processing such as gamma correction and image compression processing and sends the signal processing to the reflection type image display device. The electronic view finder 6 having a configuration including an illumination system, a reflection type image display device, and an observation optical system is provided. An image to be photographed via the camera can be observed by a photographer.

【0052】一方、コントローラー15より内蔵メモリ
ー5に蓄積された情報等を用いて撮像された画像を撮影
者が観察し得る。
On the other hand, the photographer can observe the captured image using the information and the like stored in the built-in memory 5 by the controller 15.

【0053】また第2のコントローラー16は、撮影光
学系を制御するためのもので、撮影光学系のズーミング
やフォーカシング等の情報をこの第2のコントローラー
16からの信号をもとに第1のコントローラー15にて
前記情報を認識し反射型画像表示素子にて表示する像の
撮像画角にあわせて調節し得るようにしてもよい。又撮
影光学系のフォーカシング等の情報を第2のコントロー
ラーにて認識し、反射型表示素子にて表示される像の範
囲の補正(パララックス補正)を行なうようにしてもよ
い。また、第1のコントローラー15よりの信号が内蔵
メモリー5や図示してないインターフェイスへ送られ、
これをパソコン等に出力するようにしてもよい。
The second controller 16 is for controlling the photographing optical system, and outputs information such as zooming and focusing of the photographing optical system to the first controller based on a signal from the second controller 16. The information may be recognized at 15 and adjusted according to the angle of view of the image displayed on the reflective image display device. Alternatively, information such as focusing of the photographing optical system may be recognized by the second controller, and correction of the range of the image displayed on the reflective display element (parallax correction) may be performed. Also, a signal from the first controller 15 is sent to the built-in memory 5 or an interface (not shown),
This may be output to a personal computer or the like.

【0054】また対物レンズ13を用いずに撮影光学系
の光束をファインダー用に分割してこの分割されたファ
インダー用光束を用いてCCD等の撮像素子14上に結
像するようにして、この物体像をもとに観察を行なうよ
うにしてもよい。
The luminous flux of the photographing optical system is divided for a finder without using the objective lens 13, and an image is formed on an image pickup device 14 such as a CCD using the divided luminous flux for a finder. The observation may be performed based on the image.

【0055】上記図1、図2に示す撮影光学系は、例え
ば変倍比が7以上のズームレンズであることが望まし
い。また、変倍比は20以下であることが更に望まし
い。
The photographing optical system shown in FIGS. 1 and 2 is preferably a zoom lens having a zoom ratio of 7 or more, for example. It is further desirable that the zoom ratio is 20 or less.

【0056】また、この撮影光学系は、下記条件を満足
することが望ましい。 0.5mm<dI<23mm 1.0×10-4<p/dI<6.0×10-4
It is desirable that the photographing optical system satisfies the following conditions. 0.5 mm <d I <23 mm 1.0 × 10 −4 <p / d I <6.0 × 10 −4

【0057】以上述べた図1のデジタルカメラ又は図2
に示す銀塩カメラで用いる撮影光学系は例えば図7に示
す構成で下記データを有するものである。 f=5.864 〜15.901〜58.871 、F/2.80〜F/3.26〜F/3.68 2ω=30.5°〜11.9°〜3.2°、ズーム比10 r1 =59.315 d1 =1.42 n1 =1.84666 ν1 =23.78 r2 =27.477 d2 =6.07 n2 =1.67790 ν2 =55.34 r3 =-4021.223 d3 =0.10 r4 =24.395 d4 =3.71 n3 =1.72916 ν3 =54.68 r5 =67.210 d5 =D1 (可変) r6 =60.579 d6 =0.95 n4 =1.80610 ν4 =40.92 r7 =7.551 d7 =4.92 r8 =-27.873 d8 =0.85 n5 =1.51633 ν5 =64.14 r9 =9.394 d9 =2.97 n6 =1.84666 ν6 =23.78 r10=30.690 d10=D2 (可変) r11=∞(絞り) d11=D3 (可変) r12=13.716(非球面) d12=3.24 n7 =1.69350 ν7 =53.20 r13=-220.124 d13=0.10 r14=6.966 d14=2.00 n8 =1.72342 ν8 =37.95 r15=24.874 d15=0.85 n9 =1.84666 ν9 =23.78 r16=5.372 d16=D4 (可変) r17=-28.096 d17=1.00 n10=1.80518 ν10=25.42 r18=105.630 d18=0.10 r19=9.700 (非球面) d19=3.11 n11=1.58918 ν11=61.25 r20=-13.116 d20=D5 (可変) r21=∞ d21=3.50 n12=1.51633 ν12=64.14 r22=∞ d22=1.00 r23=∞(撮像面) 非球面係数 (第12面)k=1.416 ,A4 =-1.02903×10-4 ,A6 =-4.90876×10-78 =-3.41834×10-8 (第19面)k=0.489 ,A4 =-4.55746×10-4,A6 =0,A8 =0 f 5.864 15.901 58.871 D1 0.80 10.91 19.99 D2 20.94 10.77 2.20 D3 4.74 1.29 0.80 D4 3.75 5.42 11.17 D5 6.60 8.43 2.86 dI;10mm ,p;35μm ,p/dI=3.5 ×10-4 ,d =5.1mm ただしr1 ,r2 ,r3 ,・・・ はレンズ各面の曲率半
径、d1 ,d2 ,d3,・・・ は各レンズの肉厚および空
気間隔、n1 ,n2 ,・・・ は各レンズの屈折率、ν1
ν2 ,・・・ は各レンズのアッベ数である。このデータ等
において、r1,r2 ,・・・ 、d1 ,d2 ,・・・ 等の長
さの単位はmmである。
The digital camera of FIG. 1 described above or FIG.
The photographing optical system used in the silver halide camera shown in FIG.
It has the following data. f = 5.864 to 15.901 to 58.871, F / 2.80 to F / 3.26 to F / 3.68 2ω = 30.5 ° to 11.9 ° to 3.2 °, zoom ratio 10 r1 = 59.315 d1 = 1.42 n1 = 1.84666 ν1 = 23.78 rTwo = 27.477 dTwo = 6.07 nTwo = 1.67790 νTwo = 55.34 rThree = -4021.223 dThree = 0.10 rFour = 24.395 dFour = 3.71 nThree = 1.72916 νThree = 54.68 rFive = 67.210 dFive = D1 (Variable) r6 = 60.579 d6 = 0.95 nFour = 1.80610 νFour = 40.92 r7 = 7.551 d7 = 4.92 r8 = -27.873 d8 = 0.85 nFive = 1.51633 νFive = 64.14 r9 = 9.394 d9 = 2.97 n6 = 1.84666 ν6 = 23.78 rTen= 30.690 dTen= DTwo (Variable) r11= ∞ (aperture) d11= DThree (Variable) r12= 13.716 (aspherical surface) d12= 3.24 n7 = 1.69350 ν7 = 53.20 r13= -220.124 d13= 0.10 r14= 6.966 d14= 2.00 n8 = 1.72342 ν8 = 37.95 rFifteen= 24.874 dFifteen= 0.85 n9 = 1.84666 ν9 = 23.78 r16= 5.372 d16= DFour (Variable) r17= -28.096 d17= 1.00 nTen= 1.80518 νTen= 25.42 r18= 105.630 d18= 0.10 r19= 9.700 (aspherical surface) d19= 3.11 n11= 1.58918 ν11= 61.25 r20= -13.116 d20= DFive (Variable) rtwenty one= ∞dtwenty one= 3.50 n12= 1.51633 ν12= 64.14 rtwenty two= ∞dtwenty two= 1.00 rtwenty three= ∞ (imaging surface) Aspheric coefficient (twelfth surface) k = 1.416, AFour = -1.02903 × 10-Four , A6 = -4.90876 × 10-7 A8 = -3.41834 x 10-8 (Section 19) k = 0.489, AFour = -4.555746 x 10-Four, A6 = 0, A8 = 0 f 5.864 15.901 58.871 D1 0.80 10.91 19.99 DTwo 20.94 10.77 2.20 DThree 4.74 1.29 0.80 DFour 3.75 5.42 11.17 DFive 6.60 8.43 2.86 dI10 mm, p; 35 μm, p / dI= 3.5 × 10-Four , D = 5.1mm where r1 , RTwo , RThree , ... is the half curvature of each surface of the lens
Diameter, d1 , DTwo , DThree,... Are the thickness of each lens and the sky
Qi interval, n1 , NTwo , ... is the refractive index of each lens, ν1 ,
νTwo ,... Are Abbe numbers of each lens. This data etc.
Where r1, RTwo , ..., d1 , DTwo , ... etc.
The unit of the length is mm.

【0058】上記撮影光学系における非球面は、光軸方
向をx軸、光軸と直角な方向をy軸としたとき次の式に
て表わされる。
The aspherical surface in the above-described photographing optical system is expressed by the following equation when the optical axis direction is the x axis and the direction perpendicular to the optical axis is the y axis.

【0059】上記式において、rは基準球面の曲率半
径、k、A4、A6、A8は非球面係数である。
In the above equation, r is the radius of curvature of the reference spherical surface, and k, A 4 , A 6 and A 8 are aspherical coefficients.

【0060】次に本発明で用いる電子ビューファインダ
ーについて説明する。
Next, the electronic viewfinder used in the present invention will be described.

【0061】図3は、本発明の電子ビューファインダー
の代表例を示すもので、図3において21は光源、22
は照明光学系、23は観察光学系、24は観察光学系2
3の光軸、25は観察者の眼、26は画像表示素子、2
7は偏光ハーフミラー28が設けられている平行平面板
である。
FIG. 3 shows a typical example of an electronic viewfinder according to the present invention. In FIG.
Is an illumination optical system, 23 is an observation optical system, 24 is an observation optical system 2
3 is an optical axis, 25 is an observer's eye, 26 is an image display element, 2
Reference numeral 7 denotes a plane-parallel plate on which the polarization half mirror 28 is provided.

【0062】このような構成のファインダーは、光源2
1よりの照明光が、反射鏡よりなる照明光学系22によ
り反射されて一方向(図の上方)へ射出される。観察光
学系23の光軸24は画像表示素子のほぼ中心にて垂直
に交わるように構成されている。
The finder having such a configuration is provided with the light source 2.
The illumination light from No. 1 is reflected by an illumination optical system 22 composed of a reflecting mirror and emitted in one direction (upward in the figure). The optical axis 24 of the observation optical system 23 is configured to intersect perpendicularly at substantially the center of the image display device.

【0063】光源21より発して反射鏡にて構成されて
いる照明光学系22により反射されて一方向に射出され
る照明光は、光束の中心が観察光学系23の光軸24と
ほぼ垂直に交わるように進み、ハーフミラー28にて画
像表示素子26の方へ反射される。
The illumination light emitted from the light source 21 and reflected by the illumination optical system 22 constituted by a reflecting mirror and emitted in one direction has the center of the light beam substantially perpendicular to the optical axis 24 of the observation optical system 23. The light travels so as to intersect, and is reflected by the half mirror 28 toward the image display element 26.

【0064】画像表示素子26は、反射型のツイストネ
マチック液晶表示素子であり、この表示素子のツイスト
角は45°に設定されている。尚後に図4〜図6にもと
づき述べる他の実施の形態においても、用いられる画像
表示素子は同様のものである。
The image display element 26 is a reflection type twisted nematic liquid crystal display element, and the twist angle of this display element is set to 45 °. The image display elements used in other embodiments described later with reference to FIGS. 4 to 6 are the same.

【0065】この反射型表示素子に表示された画像は、
偏光ハーフミラー28を設けた平面板27を通り、観察
光学系23を介して観察者により観察される。
The image displayed on the reflective display element is
The light passes through a flat plate 27 provided with a polarization half mirror 28 and is observed by an observer via an observation optical system 23.

【0066】このような構成の電子ビューファインダー
にいおて、光源21より発する照明光の偏光状態がラン
ダムな場合、照明光は、偏光ハーフミラー28によりあ
る偏光方向の直線偏光となり、液晶表示素子26を照明
する。例えば、偏光ハーフミラー28がs波を反射しp
波を透過するように設定されている場合、ハーフミラー
面28にて反射される照明光は、s波となる。この反射
されて画像表示素子である液晶表示素子26を照明する
照明光は、電圧を印加した画素を透過に液晶層を通りそ
の下部にて反射されることにより偏光方向が90°回転
されて射出する。したがってs波として画像表示素子2
6に変調され入射された照明光は、p波として射出す
る。p波になった光は、再び平面板27に入射し、ほぼ
全ての光が偏光ハーフミラーを透過して観察光学系23
を介して観察者の眼25に到達する。
In the electronic viewfinder having such a configuration, when the polarization state of the illumination light emitted from the light source 21 is random, the illumination light becomes linearly polarized light of a certain polarization direction by the polarization half mirror 28, and the liquid crystal display element Illuminate 26. For example, the polarization half mirror 28 reflects the s-wave and
When the wave is set to be transmitted, the illumination light reflected on the half mirror surface 28 is an s-wave. The reflected illumination light that illuminates the liquid crystal display element 26, which is an image display element, passes through the pixel to which the voltage is applied, passes through the liquid crystal layer, and is reflected at a lower portion thereof, whereby the polarization direction is rotated by 90 ° and emitted. I do. Therefore, the image display device 2
The illumination light that has been modulated into 6 and emitted exits as a p-wave. The p-wave light enters the flat plate 27 again, and almost all of the light passes through the polarization half mirror and passes through the observation optical system 23.
And reaches the observer's eye 25 via.

【0067】以上のように、本発明で用いる電子ビュー
ファインダーは、構成が簡単であり、しかも光源21よ
り発する光の光量をロスすることが少なく、光を有効に
利用できる小型で軽量なファインダーになし得る。また
観察光学系の作用により、観察者は画像表示素子26の
画像を拡大し虚像として知覚することになる。この場
合、光源21を射出した光束が偏光ハーフミラー面28
にて反射されて画像表示素子26に入射する照明光路
と、画像表示素子26にて反射された光束とが偏光ハー
フミラー面を透過して観察者の目に導かれる光束とが偏
光ハーフミラー面28と画像表示素子26との間にて往
復光路を形成するように電子ビューファインダーを構成
することが望ましい。このように構成することにより、
観察光学系内部の照明光路と、往路と復路とにて兼用す
ることができ、光学系内部に両光路を異なる光路にする
場合と比較して、無駄な光学要素(透過面や反射面)や
スペースを省くことができ、撮像装置をコンパクトにな
し得る。また、フレアー光の発生防止にも役立つ。
As described above, the electronic viewfinder used in the present invention has a simple configuration, does not cause a small loss of the amount of light emitted from the light source 21, and is a small and lightweight finder that can effectively use light. I can do it. Further, the observer enlarges the image on the image display element 26 and perceives it as a virtual image by the operation of the observation optical system. In this case, the light beam emitted from the light source 21 is reflected by the polarization half mirror surface 28.
The illumination light path which is reflected by the image display element 26 and enters the image display element 26, and the light flux which is reflected by the image display element 26 passes through the polarization half mirror surface and is guided to the observer's eyes by the polarization half mirror surface It is desirable to configure the electronic viewfinder so as to form a reciprocating optical path between the electronic viewfinder and the image display element. With this configuration,
The illumination optical path inside the observation optical system can be used for both the forward path and the return path. Compared to the case where both optical paths are different optical paths inside the optical system, useless optical elements (transmission surface and reflection surface) and Space can be saved, and the imaging device can be made compact. It also helps prevent flare light.

【0068】尚、図3に示すファインダーにおいて、ハ
ーフミラーを透過する光学系に照明光学系を配置し、ハ
ーフミラーを反射する光学系に観察光学系を配置するよ
うにしてもよい。
In the finder shown in FIG. 3, the illumination optical system may be arranged in the optical system transmitting the half mirror, and the observation optical system may be arranged in the optical system reflecting the half mirror.

【0069】図3に示す電子ビューファインダーの観察
光学系23は、焦点距離17mmの正の単レンズにて構成
し、表示部の対角長dが5.1mmの画像表示素子を用
い、視野角(2ω)が水平方向13.7°、垂直方向1
0.4°で対角線方向17°の構成であって、観察者の
瞳に直径4mmの光束を導くようにした。
The viewing optical system 23 of the electronic viewfinder shown in FIG. 3 is constituted by a single positive lens having a focal length of 17 mm, an image display element having a display section having a diagonal length d of 5.1 mm, and a viewing angle. (2ω) is 13.7 ° in the horizontal direction and 1 in the vertical direction
The configuration was 0.4 ° and 17 ° in the diagonal direction, and a light beam having a diameter of 4 mm was guided to the pupil of the observer.

【0070】図4は、図3に示した電子ビューファイン
ダーと同様の構成であって、観察光学系23が負レンズ
L1と正レンズL2とにて構成されている。この観察光
学系も焦点距離が17mm、画像表示素子の対角長dは
5.1mmである。
FIG. 4 shows a configuration similar to that of the electronic viewfinder shown in FIG. 3, in which the observation optical system 23 includes a negative lens L1 and a positive lens L2. This observation optical system also has a focal length of 17 mm and a diagonal length d of the image display element of 5.1 mm.

【0071】この図4に示す電子ビューファインダー
は、図3のものと比較して、観察光学系23が1枚多い
レンズを用いているが図面より明らかなように電子ビュ
ーファインダーのスペースを小さくできる。
The electronic viewfinder shown in FIG. 4 uses a lens having one more observation optical system 23 as compared with the electronic viewfinder of FIG. 3, but the space of the electronic viewfinder can be reduced as is clear from the drawing. .

【0072】また、図4のファインダーの観察光学系
は、画像表示素子の側から負レンズ、正レンズの配置に
なっているが、カメラボディー全体のレイアウトから画
像表示素子を観察光学系から離して配置する場合は、画
像表示素子側から順に正レンズと負レンズの配置として
もよい。
The observation optical system of the finder shown in FIG. 4 has a negative lens and a positive lens arranged from the image display element side. However, the image display element is separated from the observation optical system from the layout of the entire camera body. In the case of arrangement, a positive lens and a negative lens may be arranged in order from the image display element side.

【0073】また、図3、図4のファインダーにおい
て、観察光学系中に非球面を設けてもよい。
In the viewfinders shown in FIGS. 3 and 4, an aspherical surface may be provided in the observation optical system.

【0074】図5は、本発明の撮像装置で用いられる電
子ビューファインダーの他の例で、ファインダー中にプ
リズムを配置しこのプリズムにハーフミラーを設けた例
である。図において30は面31、32、33を有する
プリズムで、面31には偏光ハーフミラーが設けられて
おり、面32近傍にはこれとほぼ平行に画像表示素子2
6が配置され、面33にはこれと垂直に観察光学系23
の光軸24が配置されるように構成されている。
FIG. 5 shows another example of the electronic viewfinder used in the image pickup apparatus according to the present invention, in which a prism is arranged in the viewfinder and a half mirror is provided on the prism. In the figure, reference numeral 30 denotes a prism having surfaces 31, 32, and 33. A polarization half mirror is provided on the surface 31, and the image display element 2 is provided near the surface 32 substantially parallel thereto.
6 are arranged, and the observation optical system 23 is
The optical axis 24 is arranged.

【0075】この図5に示す構成の電子ビューファイン
ダーは、照明光学系を射出した光束が面31よりプリズ
ム30内に入射し、面32よりこの面にほぼ垂直に射出
された照明用光束は、画像表示素子26に入射する。こ
の画像表示素子26より射出する光束は面32よりこの
面にほぼ垂直に入射し、面31にて反射され更に面32
にて全反射されて面33よりこの面にほぼ垂直に射出す
る。このようにしてプリズム30より射出した光束は、
観察光学系23を介して観察者の眼球25に入り、観察
される。
In the electronic viewfinder having the configuration shown in FIG. 5, the light beam emitted from the illumination optical system enters the prism 30 from the surface 31, and the illumination light beam emitted from the surface 32 almost perpendicularly to the surface is The light enters the image display element 26. The luminous flux emitted from the image display element 26 enters the surface almost perpendicularly from the surface 32, is reflected by the surface 31, and is further reflected by the surface 32.
And is emitted from the surface 33 almost perpendicularly to this surface. The light beam emitted from the prism 30 in this manner is
The light enters the eyeball 25 of the observer via the observation optical system 23 and is observed.

【0076】図6はプリズムを用いた電子ビューファイ
ンダーの他の例を示すもので、同様にハーフミラーをプ
リズムに施した例である。つまり、ファインダー中にプ
リズム40を配置したもので、プリズム40は、光学面
41、42、43を有しており、そのうちの面41に偏
光ハーフミラーが設けられている。また面42近傍には
画像表示素子26がこの面42とほぼ平行に配置され、
面43は観察光学系23の光軸24にほぼ垂直に配置さ
れている。
FIG. 6 shows another example of an electronic view finder using a prism, in which a half mirror is similarly applied to the prism. That is, the prism 40 is disposed in the finder, and the prism 40 has optical surfaces 41, 42, and 43, of which the polarizing half mirror is provided on the surface 41. In addition, the image display element 26 is disposed near the surface 42 substantially in parallel with the surface 42,
The surface 43 is disposed substantially perpendicular to the optical axis 24 of the observation optical system 23.

【0077】この図6に示す電子ビューファインダー
は、照明光学系を射出した光束が面41よりプリズム4
0内に入射し、面43にて全反射され、面42からこの
面にほぼ垂直に射出し画像表示素子26を照明する。画
像表示素子26を射出する光束は、再び面42よりこの
面にほぼ垂直に入射し、面43にて全反射され、面41
にて反射され、更に面42にて全反射され面43よりこ
の面に垂直にプリズム40より射出する。このプリズム
40より射出する光束は、観察光学系23を介して観察
者の眼に導かれ、観察者により画像が観察される。
In the electronic viewfinder shown in FIG. 6, the light beam emitted from the illumination optical system
0, is totally reflected by the surface 43, and exits from the surface 42 almost perpendicularly to the surface to illuminate the image display element 26. The light beam emitted from the image display element 26 is incident on the surface again almost perpendicularly from the surface 42, is totally reflected by the surface 43, and is reflected by the surface 41.
Are reflected at the surface 42, and are totally reflected at the surface 42, and are emitted from the prism 40 from the surface 43 perpendicularly to this surface. The light emitted from the prism 40 is guided to the eyes of the observer via the observation optical system 23, and the observer observes the image.

【0078】この図6に示す電子ビューファインダー
は、ファインダー中に配置された光束を複数回折り曲げ
る構成になっているので、スペースの有効利用が可能で
あり、撮像装置を一層小型になし得る。また、画像表示
素子に対する入射面、射出面、観察光学系への射出面に
対し光束がほぼ垂直に通過し得る構成であるため、非対
称な収差が発生しにくい。
The electronic viewfinder shown in FIG. 6 has a structure in which the light beam arranged in the viewfinder is bent a plurality of times, so that the space can be effectively used and the image pickup apparatus can be made smaller. In addition, since the light beam can pass almost perpendicularly to the entrance surface, the exit surface, and the exit surface to the observation optical system with respect to the image display element, asymmetric aberration hardly occurs.

【0079】これら、プリズムを含む電子ビューファイ
ンダーにおいて、照明光束は、画像の情報を含んでいな
いため、照明系よりプリズム入射面への入射光束は、入
射面に対し垂直に入射するようにしなくともよく、斜め
に入射させてもよい。
In these electronic viewfinders including a prism, since the illumination light beam does not include image information, the light beam incident on the prism entrance surface from the illumination system does not need to be perpendicularly incident on the entrance surface. The light may be incident obliquely.

【0080】また、プリズムの入射面にパワーを持たせ
てもよく、これにより収差補正やファインダーのコンパ
クト化に寄与せしめ得る。更に全反射面以外の面にパワ
ーを持たせることにより収差補正が一層容易になる。
Further, power may be given to the entrance surface of the prism, which can contribute to aberration correction and downsizing of the finder. Further, by giving power to a surface other than the total reflection surface, aberration correction becomes easier.

【0081】以上述べた実施の形態においては、偏光ハ
ーフミラーと反射型のツイストネマチック液晶表示素子
とを組合わせたものを例として示したが、これに限るも
のではない。例えばハーフミラーと他の反射型液晶表示
素子でもよい。しかし、画像の明るさその他を考えると
実施の形態にて述べた構成が望ましい。
In the above-described embodiment, a combination of a polarization half mirror and a reflection type twisted nematic liquid crystal display device has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, a half mirror and another reflective liquid crystal display device may be used. However, considering the brightness of an image and the like, the configuration described in the embodiment is desirable.

【0082】尚、特許請求の範囲の各請求項に記載する
構成の撮像装置のほか、次の各項に記載する構成のもの
本発明の目的を達成し得る。
Incidentally, in addition to the imaging device having the structure described in each claim of the claims, the structure described in each of the following claims can achieve the object of the present invention.

【0083】(1) 特許請求の範囲の請求項1、2又
は3に記載する撮像装置で、反射型画像表示素子がカラ
ー表示可能であり、観察光学系が少なくとも1枚の正レ
ンズと少なくとも1枚の負レンズとを含むことを特徴と
する撮像装置。
(1) The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the reflective image display element is capable of color display, and the observation optical system includes at least one positive lens and at least one positive lens. An imaging device comprising: a plurality of negative lenses.

【0084】(2) 特許請求の範囲の請求項1、2又
は3あるいは前記の(1)の項に記載する撮像装置で、
光源と画像表示素子と観察光学系とを含む電子ビューフ
ァインダー中に少なくとも第1面、第2面、第3面の三
つの面を有するプリズムを有し、光源から放射される照
明光が第1面より入射し、第1面より入射した照明光が
第2面より射出して反射型画像表示素子を照明し、反射
型画像表示素子にて反射された光が第2面より再び入射
し、少なくとも第1面にて反射された後に第3面より射
出して観察光学系を経て観察者の眼球に導かれるように
したことを特徴とする撮像装置。
(2) The imaging apparatus according to claim 1, 2, or 3 or (1),
An electronic viewfinder including a light source, an image display device, and an observation optical system includes a prism having at least three surfaces, a first surface, a second surface, and a third surface, and illumination light emitted from the light source is transmitted to the first surface. The illumination light incident from the surface, the illumination light incident from the first surface is emitted from the second surface to illuminate the reflective image display element, and the light reflected by the reflective image display element is incident again from the second surface, An imaging apparatus characterized in that the light is emitted from at least a third surface after being reflected by at least a first surface, and is guided to an observer's eye via an observation optical system.

【0085】(3)前記の(2)の項に記載する撮像装
置で、プリズムの第1面が特定偏光方向の光を透過しそ
れとほぼ直交する偏光方向の光を反射する偏光ハーフミ
ラーからなり、反射型画像表示素子が反射型のツイスト
ネマチック液晶を用いた電子表示素子であることを特徴
とする撮像装置。
(3) In the imaging device described in the above item (2), the first surface of the prism is formed of a polarization half mirror that transmits light having a specific polarization direction and reflects light having a polarization direction substantially orthogonal to the specific polarization direction. An imaging apparatus, wherein the reflective image display element is an electronic display element using a reflective twisted nematic liquid crystal.

【0086】(4)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)又は(3)の項に記載
する撮像装置で、撮影光学系のズーム比が7乃至20で
あることを特徴とする撮像装置。
(4) In the image pickup apparatus according to claim 1, 2 or 3 or (1), (2) or (3), the zoom ratio of the photographing optical system is 7 to 20. An imaging apparatus, which is 20.

【0087】(5)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)に
記載する撮像装置で、撮像素子の対角長が3.5mm以上
23mm以下であることを特徴とする撮像装置。
(5) In the image pickup apparatus according to claim 1, 2 or 3, or (1), (2), (3) or (4), the diagonal length of the image pickup element is An imaging device characterized by being 3.5 mm or more and 23 mm or less.

【0088】(6)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは(1)、(2)、(3)又は(4)の項に記
載する撮像装置で、下記条件(3)を満足することを特
徴とする撮像装置。 (3) 1.0×10-4<p/dI<6.0×10-4
(6) The image pickup apparatus described in claims 1, 2 or 3 or (1), (2), (3) or (4), wherein the following condition (3) is satisfied: An imaging device, comprising: (3) 1.0 × 10 −4 <p / d I <6.0 × 10 −4

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明によれば、銀塩カメラやデジタル
カメラに適した反射型画像表示素子を用いた電子ビュー
ファインダーを備えることにより観察者が容易に撮影範
囲を把握でき、しかも小型でぶれを生じにくいホールデ
ィングが可能な撮像装置を実現し得る。
According to the present invention, by providing an electronic viewfinder using a reflection type image display device suitable for a silver halide camera or a digital camera, an observer can easily grasp the photographing range, and is small and blurred. It is possible to realize an imaging device capable of holding which is less likely to cause the problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明撮像装置の一例であるデジタルカメラの
構成を示す図
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital camera which is an example of an imaging apparatus of the present invention.

【図2】本発明撮像装置の他の例である銀塩カメラの構
成を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a silver halide camera which is another example of the imaging apparatus of the present invention.

【図3】本発明撮像装置で用いる電子ビューファインダ
ーの一例を示す図
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an electronic viewfinder used in the imaging apparatus of the present invention.

【図4】図3に示すファインダーの実用例FIG. 4 is a practical example of the viewfinder shown in FIG.

【図5】本発明撮像装置で用いるプリズムを有する電子
ビューファインダーの一例を示す図
FIG. 5 is a diagram showing an example of an electronic viewfinder having a prism used in the image pickup apparatus of the present invention.

【図6】本発明撮像装置で用いるプリズムを有する電子
ビューファインダーの他の例を示す図
FIG. 6 is a diagram showing another example of an electronic viewfinder having a prism used in the imaging apparatus of the present invention.

【図7】本発明撮像装置で用いる撮影光学系の構成を示
す図
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a photographing optical system used in the imaging apparatus of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H018 AA02 AA32 2H087 KA01 KA14 KA24 LA01 LA11 PA01 PA02 PA08 PA20 PB01 PB02 PB11 QA02 QA03 QA07 QA17 QA19 QA21 QA25 QA34 QA42 QA46 RA05 RA12 RA41 RA42 SA23 SA27 SA28 SA31 SA63 SA64 SA65 SA72 SB04 SB14 SB24 SB33 5C022 AA13 AC03 AC09 AC42 AC54 AC69  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H018 AA02 AA32 2H087 KA01 KA14 KA24 LA01 LA11 PA01 PA02 PA08 PA20 PB01 PB02 PB11 QA02 QA03 QA07 QA17 QA19 QA21 QA25 QA34 QA42 QA46 RA05 RA12 RA41 SA42 SA27 SA27 SB04 SB14 SB24 SB33 5C022 AA13 AC03 AC09 AC42 AC54 AC69

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮影光学系と、前記撮影光学系により導か
れた光束を受光する撮像素子と、画像を表示する画像表
示素子と、前記撮像素子から得られた画像情報を前記画
像表示素子で表示可能な信号に変換するコントローラー
と、前記画像表示素子に導かれる照明光を放射する光源
と、観察者の眼に画像を導く観察光学系とを有し、前記
画像表示素子が前記照明光の反射光により画像を表示す
る反射型の画像表示素子であり、前記観察光学系の焦点
距離fが下記条件(1)を満足することを特徴とする撮
像装置。 (1) 13mm<f<21mm
An imaging device for receiving a light beam guided by the imaging optical system; an image display device for displaying an image; and image information obtained from the imaging device. A controller that converts the display light into a displayable signal, a light source that emits illumination light guided to the image display element, and an observation optical system that guides an image to an observer's eyes, wherein the image display element emits the illumination light An imaging apparatus, which is a reflection-type image display element that displays an image by reflected light, wherein a focal length f of the observation optical system satisfies the following condition (1). (1) 13mm <f <21mm
【請求項2】 前記撮影光学系の入射光軸と前記観察
光学系の射出光軸とがほぼ平行であり、撮影光学系へ入
射する光束の方向と観察光学系から射出する光束の方向
とがほぼ同一方向であることを特徴とする請求項1の撮
像装置。
2. An incident optical axis of the photographing optical system and an emission optical axis of the observation optical system are substantially parallel, and a direction of a light beam incident on the photographing optical system and a direction of a light beam emerging from the observation optical system are different. 2. The imaging device according to claim 1, wherein the directions are substantially the same.
【請求項3】 下記条件(2)を満足する請求項1又
は2の撮像装置。 (2) 4mm<d<6mm ただし、dは前記画像表示素子の表示部の対角長であ
る。
3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the following condition (2) is satisfied. (2) 4 mm <d <6 mm where d is the diagonal length of the display section of the image display device.
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