JP2003215661A - Digital camera - Google Patents

Digital camera

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JP2003215661A
JP2003215661A JP2002018880A JP2002018880A JP2003215661A JP 2003215661 A JP2003215661 A JP 2003215661A JP 2002018880 A JP2002018880 A JP 2002018880A JP 2002018880 A JP2002018880 A JP 2002018880A JP 2003215661 A JP2003215661 A JP 2003215661A
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JP
Japan
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optical
image
screen
optical element
digital camera
Prior art date
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Application number
JP2002018880A
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Japanese (ja)
Inventor
Sumio Kawai
澄夫 川合
Motoaki Kobayashi
素明 小林
Yasushi Ogata
康司 小方
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital camera capable of reflecting an image substantially equivalent to an image picked up by an imaging device on a finder screen surface. <P>SOLUTION: The digital camera equipped with the imaging device 30 requires an optical device 40 such as an optical low-pass filter 29 and an infrared ray cut filter 28 in order to remove an unnecessary component in luminous flux between a movable mirror 21 for switching an optical path and the imaging device 30 in principle. Then, a correcting optical device 24 for correcting the optical path length of the finder optical system is inserted between the mirror 21 and the finder screen surface 22 so that the image substantially equivalent to the image formed on the imaging device 30 through the optical device 40 may be formed on the surface 22. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、撮像素子とファイ
ンダー光学系と光路切換機構を備え、かつ光路切換機構
と撮像素子との間に光学ローパスフィルター等の光学素
子を備えたディジタルカメラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital camera including an image pickup device, a finder optical system, and an optical path switching mechanism, and an optical element such as an optical low-pass filter provided between the optical path switching mechanism and the image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、撮像素子を持った一眼レフ式カメ
ラは、撮影レンズを通して入射した被写体像を可動ミラ
ーで光路切換えをしてファインダー光学系または撮像素
子に導くように構成されている。被写体観察時には入射
した被写体像を可動ミラーで反射してファインダー光学
系に導きファインダースクリーン(以下、単にスクリー
ン)のスクリーン面に結像して観察し、撮像時には、可
動ミラーを撮像光路から退避して撮像素子の撮像面に被
写体像を結像させる。光路切換えを行う機構としては、
可動ミラーのほかに固定式のハーフミラーを用いること
もできる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a single-lens reflex camera having an image pickup device is constructed so that a subject image incident through a taking lens is switched to a light path by a movable mirror and guided to a finder optical system or an image pickup device. When observing a subject, the incident subject image is reflected by a movable mirror and guided to a finder optical system to form an image on the screen surface of a finder screen (hereinafter simply referred to as a screen) for observation, and at the time of imaging, the movable mirror is retracted from the imaging optical path. A subject image is formed on the imaging surface of the image sensor. As a mechanism for switching the optical path,
Besides the movable mirror, a fixed half mirror can also be used.

【0003】可動ミラーと撮像素子の間には、撮像光束
に含まれる不要な成分を除くための光学ローパスフィル
ター(OLPF)及び赤外線カットフィルター(以下、IR
カットフィルター)や、撮像素子を保護する保護ガラス
等の光学素子が取り付けられており、また、ファインダ
ー光学系にはスクリーンが光学素子として取り付けられ
ている。
Between the movable mirror and the image sensor, an optical low-pass filter (OLPF) and an infrared cut filter (hereinafter referred to as IR) for removing unnecessary components contained in the imaging light flux.
An optical element such as a cut filter) or a protective glass for protecting the image pickup element is attached, and a screen is attached as an optical element to the finder optical system.

【0004】光学ローパスフィルタ(OLPF)は、撮像光
束の高周波成分をカットし、撮像素子の画素ピッチに起
因したモアレ縞の発生や擬色の発生を防ぐためのもので
ある。IRカットフィルターは、撮像光束の赤外線成分
をカットし、撮像素子が赤外線で露光するのを防ぐため
のものである。保護ガラスは撮像素子の撮像面を傷や埃
から保護するためのものである。
The optical low-pass filter (OLPF) is for cutting high-frequency components of the image pickup light flux to prevent the generation of moire fringes and the generation of false colors due to the pixel pitch of the image pickup element. The IR cut filter cuts the infrared component of the imaging light flux and prevents the imaging element from being exposed to infrared light. The protective glass is for protecting the image pickup surface of the image pickup element from scratches and dust.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一眼レフ式
カメラ自体は、ファインダー光学系で観察している像を
そのまま記録できるものであるが、撮像素子を用いた一
眼レフ式ディジタルカメラでは可動ミラーと撮像素子の
間に光学ローパスフィルター等の光学素子があるので、
像の中心位置(光軸中心位置)で見たときに、ファイン
ダー側の光路長と撮像素子側の光学的な光路長が異なる
こととなる。したがって、従来の一眼レフ式ディジタル
カメラでは上記2つの光学的な光路長が一致するように
機械的には異なる位置にファインダースクリーン面と撮
像素子面を設置していた。ところが、従来の構成でば光
軸中心位置で光学光路を合わせたとしても光軸から離れ
た位置の光学的な光路長が異なり、撮像素子側の像とフ
ァインダー側の像が大きく異なることとなっていた。上
述のような不具合を避けるために光学ローパスフィルタ
ー等の光学素子の厚さを可能な限り薄くした構成の一眼
レフ式のディジタルカメラもあるが、光学ローパスフィ
ルターの材料に特殊なLiNbO3等を使用せざるを得
ず、また蒋いために光学ローパスフィルターの作製が困
難で高価なものになっていた。また、光学ローパスフィ
ルターは撮像素子の画素ピッチでほぼ構成が決まってし
まうが、極端な場合はあまりに薄くなりすぎて光学ロー
パスフィルターが構成できないことすらあった。さらに
撮像素子の保護ガラスをなくした構成のものもあるが、
撮像素子面への埃の付着とか汚れをカメラの組み立て時
に注意しなければならず、組み立ての工程が複雑になっ
たり、組み立ての環境を厳重に管理する必要があった。
By the way, the single-lens reflex camera itself can record the image observed by the finder optical system as it is, but in the single-lens reflex digital camera using the image pickup device, the movable mirror is used. Since there is an optical element such as an optical low pass filter between the image pickup elements,
When viewed at the center position of the image (center position of the optical axis), the optical path length on the finder side and the optical path length on the image sensor side are different. Therefore, in the conventional single-lens reflex digital camera, the viewfinder screen surface and the image pickup element surface are installed at mechanically different positions so that the two optical optical path lengths match. However, with the conventional configuration, even if the optical optical paths are aligned at the optical axis center position, the optical optical path lengths at positions away from the optical axis differ, and the image on the image sensor side and the image on the finder side greatly differ. Was there. There is a single-lens reflex digital camera in which the thickness of the optical elements such as the optical low-pass filter is made as thin as possible to avoid the above-mentioned problems. It was unavoidable and the fabrication of the optical low-pass filter was difficult and expensive because of the plucking. Further, although the configuration of the optical low-pass filter is almost determined by the pixel pitch of the image sensor, in an extreme case, the optical low-pass filter may be too thin to configure the optical low-pass filter. In addition, there is a configuration without the protective glass of the image sensor,
It was necessary to pay attention to dust and dirt on the surface of the image pickup device when assembling the camera, which made the assembling process complicated and required strict control of the assembling environment.

【0006】本発明は上記の事情に鑑み、撮像素子で撮
像した画像と実質的に等価な像をスクリーン面に映し出
すことができるディジタルカメラを提供することを目的
とするものである。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a digital camera capable of displaying an image substantially equivalent to an image picked up by an image pickup device on a screen surface.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
カメラは、被写体の光学像を結像するレンズと、上記光
学像を撮像するための撮像素子と、上記光学像を観察す
るためのファインダー光学系と、上記ファインダー光学
系または上記撮像素子に選択的に上記レンズからの光束
を導く光路切換機構と、上記レンズからの光束を結像す
べく上記ファインダー光学系に設けられたスクリーン面
と、上記光路切換機構と上記撮像素子との間に設けられ
た光学素子と、上記光学素子を通して上記撮像素子に結
像された像と実質的に等価な像が上記スクリーン面上に
結像されるように上記光路切換機構と上記スクリーン面
との間に設けられた補正光学素子と、を具備したことを
特徴とする。
A digital camera according to the present invention comprises a lens for forming an optical image of a subject, an image pickup device for picking up the optical image, and a viewfinder optical system for observing the optical image. An optical path switching mechanism that selectively guides a light beam from the lens to the finder optical system or the image pickup device, a screen surface provided in the finder optical system to form an image of the light beam from the lens, and the optical path. An optical element provided between the switching mechanism and the image pickup element, and an image substantially equivalent to an image formed on the image pickup element through the optical element are formed on the screen surface. A correction optical element provided between the optical path switching mechanism and the screen surface is provided.

【0008】本発明においては、撮像素子に撮像される
画像と実質的に同じ画質の像がファインダー光学系のス
クリーン面で観察することができる。光軸中心だけでな
く光軸中心から離れた周辺部であっても同じ画質の像が
スクリーン面に再現され、撮影者の使い勝手を向上させ
ることができる。
In the present invention, an image having substantially the same image quality as the image picked up by the image pickup device can be observed on the screen surface of the finder optical system. An image of the same image quality is reproduced on the screen surface not only in the center of the optical axis but also in the peripheral portion away from the center of the optical axis, which improves usability for the photographer.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態の
ディジタルカメラを概略的に示す構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a digital camera according to a first embodiment of the present invention.

【0010】図1において、ディジタルカメラ10は一
眼レフ式カメラであって、被写体の光学像を結像する結
像レンズ11を含むレンズ鏡筒1と、レンズマウント部
を有し該レンズ鏡筒1を着脱可能に装着するカメラ本体
2とを具備している。
In FIG. 1, a digital camera 10 is a single-lens reflex camera, and has a lens barrel 1 including an imaging lens 11 for forming an optical image of a subject, and a lens mount 1 having the lens mount portion. The camera main body 2 is detachably attached.

【0011】カメラ本体2には、被写体の光学像を撮像
するための撮像素子30と、被写体像を観察するための
ファインダー光学系22〜26と、光路切換機構として
の可動ミラー21と、上記ファインダー光学系の結像面
であるスクリーン面22と、上記可動ミラー21と上記
撮像素子30のCCD301の撮像面301aとの間に
設けられた光学素子40と、上記可動ミラー21と上記
スクリーン面22との間に設けられた補正光学素子24
と、上記可動ミラー21と上記光学素子40との間に設
けられたシャッター27と、を具備して構成されてい
る。
The camera body 2 includes an image pickup device 30 for picking up an optical image of a subject, finder optical systems 22 to 26 for observing the subject image, a movable mirror 21 as an optical path switching mechanism, and the finder. A screen surface 22 which is an image forming surface of an optical system, an optical element 40 provided between the movable mirror 21 and the image pickup surface 301a of the CCD 301 of the image pickup element 30, the movable mirror 21 and the screen surface 22. Correction optical element 24 provided between
And a shutter 27 provided between the movable mirror 21 and the optical element 40.

【0012】ファインダー光学系22〜26は、被写体
観察時に結像レンズ11を通した被写体像が可動ミラー
21で反射して結像するスクリーン面22と、スクリー
ン面22の被写体像を上下左右正像に見せるべくスクリ
ーン面22に結像した像を複数回反射するダハプリズム
25と、このダハプリズム25を通した被写体像を撮影
者の眼に導くアイピース26と、を有して構成されてい
る。スクリーン面22は例えば平板状のガラス板の一面
に設けたすりガラスで構成されている。
The finder optical systems 22 to 26 include a screen surface 22 on which a subject image that has passed through the imaging lens 11 is reflected by the movable mirror 21 to form an image when the subject is observed, and a subject image on the screen surface 22 is a vertical, horizontal, and normal image. The roof prism 25 reflects an image formed on the screen surface 22 a plurality of times so that the image can be seen, and an eyepiece 26 that guides the subject image passing through the roof prism 25 to the photographer's eyes. The screen surface 22 is made of, for example, frosted glass provided on one surface of a flat glass plate.

【0013】光路切換機構としての可動ミラー21は、
ファインダー光学系22〜26または撮像素子30に選
択的に上記結像レンズ11からの被写体光束を導くもの
であり、被写体観察時にはミラーダウン(図示実線にて
示す)して被写体像をファインダー光学系22〜26に
導き、撮影時にはミラーアップ(図示二点鎖線にて示
す)して被写体像を撮像素子30に導く。
The movable mirror 21 as an optical path switching mechanism is
The subject light flux from the imaging lens 11 is selectively guided to the finder optical systems 22 to 26 or the image pickup device 30. When the subject is observed, the mirror image is lowered (shown by a solid line in the drawing) to form the subject image. 26 to 26, the subject image is guided to the image pickup device 30 by raising the mirror (indicated by a chain double-dashed line in the figure) during photographing.

【0014】シャッター27は、シャッター羽根271
を有し、撮影時に可動ミラー21をアップした状態でシ
ャッター羽根271を開放することで被写体像を撮像素
子30の撮像面301a(結像面)に露光させるための
ものである。
The shutter 27 has shutter blades 271.
When the image is taken, the shutter blade 271 is opened with the movable mirror 21 up during exposure, so that the subject image is exposed on the image pickup surface 301a (image forming surface) of the image pickup device 30.

【0015】光学素子40は、撮像素子30が赤外線で
露光するのを防ぐべく撮像光束の赤外線成分をカットす
るIRカットフィルター28と、撮像素子30の画素ピ
ッチに起因したモアレ縞の発生や擬色の発生を防ぐべく
撮像光束の高周波成分をカットする光学ローパスフィル
ター(OLPF)29と、撮像素子30の撮像面を保護する
保護部材としてのカバーガラス31と、を有して構成さ
れている。なお、カバーガラス31は、通常、CCDパ
ッケージ301の前面側に予め一体的に固着されている
場合が多い。
The optical element 40 includes an IR cut filter 28 for cutting the infrared ray component of the image pickup light beam in order to prevent the image pickup element 30 from being exposed to infrared rays, and the occurrence of moire fringes and pseudo colors due to the pixel pitch of the image pickup element 30. The optical low-pass filter (OLPF) 29 that cuts off the high-frequency component of the image pickup light flux to prevent the occurrence of the above, and the cover glass 31 as a protection member that protects the image pickup surface of the image pickup element 30 are configured. Note that the cover glass 31 is usually fixed integrally to the front side of the CCD package 301 in advance.

【0016】撮像素子30は、CCD301及びそのリ
ード302を有したCCDパッケージ303で構成され
ている。なお、撮像素子30は、CCDのほかに、CM
OSで構成したものでもよい。
The image pickup device 30 is composed of a CCD 301 and a CCD package 303 having its leads 302. In addition to the CCD, the image sensor 30 is a CM.
It may be configured by the OS.

【0017】補正光学素子24は、上記光学素子40を
通して上記撮像素子30に結像された像と実質的に等価
な像が前記スクリーン面22上に結像されるように、可
動ミラー21とスクリーン面22との間に設けられてい
る。
The correction optical element 24 and the movable mirror 21 and the screen are arranged so that an image substantially equivalent to the image formed on the image pickup element 30 through the optical element 40 is formed on the screen surface 22. It is provided between the surface 22 and the surface 22.

【0018】上記補正光学素子24は、一面に上記スク
リーン面22が形成された第1の光学素子としてのスク
リーン23と、該スクリーン23と上記可動ミラー21
との間に設けられた第2の光学素子である平面ガラス2
41とを含んで構成されている。
The correction optical element 24 has a screen 23 as a first optical element having the screen surface 22 formed on one surface thereof, the screen 23 and the movable mirror 21.
Flat glass 2 which is a second optical element provided between
And 41.

【0019】このように構成されたファインダー光学系
の補正光学素子24の厚さ(一枚の光学素子で構成され
ているとした場合の光学的に等価な厚さ)をt’,屈折
率をn’とし、撮像素子30の前側に構成された光学素
子40の厚さ(一枚の光学素子で構成されているとした
場合の光学的に等価な厚さ)をt,屈折率をnとした場
合、撮像素子30の前側に配された光学素子の厚さt及
び屈折率nは撮像素子30の画素ピッチや光学的特性に
より一義的に決まる場合が多い(屈折率は通常は1.5
近辺)ので、t/n=t’/n’となるように補正光学
素子24の厚さt’及び屈折率n’を決めてやれば、画
面全体に亘って撮像素子30に結像した画像と実質的に
等価な画像をスクリーン面22上に結像させることがで
きる。勿論、光学素子40と等しい屈折率、分散、分光
透過率を持つ光学材料を同じ厚さで、かつ結像レンズに
対する位置も同じとすれば全く等価な像か撮像面301
aとスクリーン面22に結像するが、ほぼ同等の屈折率
の光学材料であれば上記の等価な厚さに形成すれば結像
レンズに対する位置は異なっていても良い。
The thickness of the correction optical element 24 of the finder optical system thus constructed (optically equivalent thickness in the case of being composed of one optical element) is t ', and the refractive index is n ′, the thickness of the optical element 40 formed on the front side of the image pickup element 30 (optically equivalent thickness in the case of being composed of one optical element) is t, and the refractive index is n. In such a case, the thickness t and the refractive index n of the optical element arranged on the front side of the image sensor 30 are often uniquely determined by the pixel pitch and optical characteristics of the image sensor 30 (the refractive index is usually 1.5).
Therefore, if the thickness t ′ and the refractive index n ′ of the correction optical element 24 are determined so that t / n = t ′ / n ′, the image formed on the image pickup element 30 over the entire screen. An image substantially equivalent to can be formed on the screen surface 22. Of course, if an optical material having the same refractive index, dispersion, and spectral transmittance as the optical element 40 has the same thickness and the same position with respect to the imaging lens, the same image or imaging surface 301 is obtained.
Although an image is formed on the screen surface 22 of a and an optical material having almost the same refractive index, the positions with respect to the image forming lens may be different as long as they are formed to the above equivalent thickness.

【0020】従って、第1,第2の光学素子23,24
1で構成されたファインダー光学系の補正光学素子24
と、光学ローパスフィルター29,IRカットフィルタ
ー28及びカバーガラス31で構成された撮像光学系の
光学素子40とについて、ファインダー光学系の第1の
光学素子23の厚さをt1’,屈折率をn1’とし、第2
の光学素子241の厚さをt2’,屈折率をn2’とし、
光学ローパスフィルター29の厚さをt1,屈折率をn1
とし,IRカットフィルター28の厚さをt2,屈折率
をn2とし、カバーガラス31の厚さをt3,屈折率をn
3とした場合、 t1/n1+t2/n2+t3/n3=t1’/n1’+t2’
/n2’ となるように第1の光学素子23の厚さt1’,屈折率
n1’、第2の光学素子241の厚さt2’,屈折率n
2’を決めてやれば、画面全体に亘って撮像素子30に
結像した画像と実質的に等価な画像をスクリーン面22
上に結像させることができる。
Therefore, the first and second optical elements 23, 24
Compensation optical element 24 of finder optical system composed of 1
And the optical element 40 of the image pickup optical system including the optical low-pass filter 29, the IR cut filter 28, and the cover glass 31, the thickness of the first optical element 23 of the finder optical system is t1 ′ and the refractive index is n1. 'And then the second
, The optical element 241 has a thickness of t2 'and a refractive index of n2'.
The thickness of the optical low-pass filter 29 is t1, and the refractive index is n1.
The thickness of the IR cut filter 28 is t2, the refractive index is n2, the thickness of the cover glass 31 is t3, and the refractive index is n.
When set to 3, t1 / n1 + t2 / n2 + t3 / n3 = t1 '/ n1' + t2 '
/ N2 ', the thickness t1' of the first optical element 23, the refractive index n1 ', the thickness t2' of the second optical element 241, the refractive index n.
If 2'is determined, an image substantially equivalent to the image formed on the image sensor 30 over the entire screen is displayed on the screen surface 22.
It can be imaged on.

【0021】光学ローパスフィルター29としては屈折
率約2.3のLiNbO3(ニオブ酸リチウム)を使用
する場合があるが、このように光学ローパスフィルター
29等に高屈折率のものを使えば光学素子40を薄く構
成可能でファインダー光学系の第1,第2の光学素子2
3,241にも同様な高屈折率のものを使えば(特に第
2の光学素子241に)、補正光学素子24を薄く構成
することができる。
As the optical low-pass filter 29, LiNbO3 (lithium niobate) having a refractive index of about 2.3 may be used. If the optical low-pass filter 29 having a high refractive index is used as described above, the optical element 40 is used. The first and second optical elements 2 of the finder optical system that can be made thin
The correction optical element 24 can be made thin if the same refractive index as 3 and 241 is used (especially in the second optical element 241).

【0022】なお、上記補正光学素子24は光束が透過
可能な板状の光学要素であるスクリーン23のみで構成
してもよい。この場合、上記スクリーン面22を該スク
リーン23の上記可動ミラー21の設置された側と異な
る側(即ちスクリーン23の図示上面側)の面に設ける
ことにより、スクリーン面22より図示下側部分を補正
光学素子として使用することができる。
The correction optical element 24 may be composed only of the screen 23 which is a plate-shaped optical element capable of transmitting a light beam. In this case, by providing the screen surface 22 on a surface of the screen 23 on a side different from the side where the movable mirror 21 is installed (that is, the upper surface side of the screen 23 in the drawing), the lower part of the screen surface 22 in the drawing is corrected. It can be used as an optical element.

【0023】図1のように、スクリーン面22がダハプ
リズム側にあると、補正光学素子というのはスクリーン
面22から図示下方のスクリーン23の部分と、その下
方に設けた平面ガラス241の部分の両方を指してお
り、スクリーン面22を可動ミラー側に設けた場合(後
述の図4参照)は、補正光学素子というのはスクリーン
23の下側に設けた平面ガラス241の部分のみを指す
ことになる。
As shown in FIG. 1, when the screen surface 22 is on the roof prism side, the correction optical element includes both the portion of the screen 23 below the screen surface 22 and the portion of the flat glass 241 provided therebelow. When the screen surface 22 is provided on the movable mirror side (see FIG. 4, which will be described later), the correction optical element only refers to the flat glass 241 provided below the screen 23. .

【0024】図1の一眼レフ式ディジタルカメラ10の
構成において、ファインダー光学系に設けられた補正光
学素子24、及び撮像光学系に設けられた光学ローパス
フィルター29,IRカットフィルター28及びカバー
ガラス31からなる光学素子40が存在しないとする
と、可動ミラー21の反射面からスクリーン面(結像
面)22までの距離と、可動ミラー21の反射面から撮
像素子30の撮像面(結像面)までの距離とは、同等で
あることが必要である。
In the structure of the single-lens reflex digital camera 10 shown in FIG. 1, from the correction optical element 24 provided in the finder optical system, the optical low-pass filter 29, the IR cut filter 28, and the cover glass 31 provided in the imaging optical system. If the optical element 40 is not present, the distance from the reflective surface of the movable mirror 21 to the screen surface (image forming surface) 22 and the distance from the reflective surface of the movable mirror 21 to the image capturing surface (image forming surface) of the image sensor 30. The distance needs to be equal.

【0025】また、図1の一眼レフ式ディジタルカメラ
10の構成において、ファインダー光学系に設けられた
補正光学素子24が無く、撮像光学系に設けられた光学
ローパスフィルター29、IRカットフィルター28及び
カバーガラス31からなる光学素子40が存在している
とするとして光軸上での結像位置を考えると、可動ミラ
ー21の反射面からスクリーン側に結像される像までの
距離よりも、可動ミラー21の反射面から撮像素子30
側に結像される像までの距離の方が長くなる。これは、
可動ミラー21の反射面と撮像素子30の撮像面(結像
面)との間に光学素子40が存在しているために撮像素
子30の結像面までの光路長が長くなるためである。
Further, in the structure of the single-lens reflex digital camera 10 shown in FIG. 1, there is no correction optical element 24 provided in the finder optical system, and an optical low-pass filter 29, an IR cut filter 28 and a cover provided in the image pickup optical system. Considering the image forming position on the optical axis assuming that the optical element 40 made of the glass 31 exists, the movable mirror 21 is more than the distance from the reflecting surface of the movable mirror 21 to the image formed on the screen side. 21 to the image sensor 30
The distance to the image formed on the side becomes longer. this is,
This is because the optical element 40 is present between the reflecting surface of the movable mirror 21 and the image pickup surface (image forming surface) of the image pickup element 30, so that the optical path length to the image pickup surface of the image pickup element 30 becomes long.

【0026】しかしながら、このように、可動ミラー2
1の反射面と撮像素子30の結像面との間に光学素子4
0が存在し、可動ミラー21の反射面とスクリーン面2
2の結像面との間に光学素子が存在しない場合は、可動
ミラー21の反射面から各結像面までの距離が光軸上で
異なること以外に、光軸外の各々の結像面に斜めに入射
する光線が各々結像する位置の差と、上記の光細上での
結像位置の差とは異なることになる。このことにより、
例え光軸上での各々の結像位置にスクリーン面及び撮像
面を置いたとしても光軸中心から離れた位置での光学的
な光路長はスクリーン面側と撮像面側では異なることに
なり、撮像面に結像された像と異なる像がスクリーン面
上に結像されることとなる。
However, in this way, the movable mirror 2
The optical element 4 is provided between the reflection surface of No. 1 and the imaging surface of the image sensor 30.
0 exists, the reflecting surface of the movable mirror 21 and the screen surface 2
If there is no optical element between the two image planes, the distance from the reflecting surface of the movable mirror 21 to each image plane is different on the optical axis, and each image plane outside the optical axis is different. The difference between the positions where the light rays obliquely incident on the image are respectively different from the difference between the image forming positions on the light beam. By this,
Even if the screen surface and the imaging surface are placed at the respective imaging positions on the optical axis, the optical optical path lengths at the positions apart from the optical axis center will be different on the screen surface side and the imaging surface side, An image different from the image formed on the imaging surface will be formed on the screen surface.

【0027】これを、図2を参照して説明する。図2
は、ファインダー光学系における光路と撮像光学系にお
ける光路とを重ね合わせて描いたものである。ここでは
各光路長を比較して示すために、光路切換用の可動ミラ
ー21は省略している。図3は図2の要部を拡大して示
している。符号301aは撮像素子30の撮像面であ
り、図1のCCD301の撮像面に相当している。22
はファインダー結像面(補正光学素子が無い場合)であ
り、図1のスクリーン面22に相当している。40は撮
像光学系側の撮像素子の前側に配された光学ローパスフ
ィルターを含む光学素子であり、図1の光学ローパスフ
ィルター29,IRカットフィルター28及びカバーガ
ラス31から成る光学素子に相当している。
This will be described with reference to FIG. Figure 2
Is a drawing in which the optical path in the finder optical system and the optical path in the imaging optical system are superimposed. Here, the movable mirror 21 for switching the optical paths is omitted in order to compare and show the respective optical path lengths. FIG. 3 shows an enlarged main part of FIG. Reference numeral 301a denotes an image pickup surface of the image pickup device 30, which corresponds to the image pickup surface of the CCD 301 in FIG. 22
Is a viewfinder image forming surface (when there is no correction optical element), and corresponds to the screen surface 22 in FIG. Reference numeral 40 denotes an optical element including an optical low-pass filter arranged on the front side of the imaging element on the imaging optical system side, and corresponds to the optical element including the optical low-pass filter 29, the IR cut filter 28 and the cover glass 31 in FIG. .

【0028】撮像光束が光学素子40を通して撮像素子
30の撮像面301aに結像する光路(即ち撮像光学系
の光路)を点線にて示し、撮像光束が光学素子を通さず
にファインダー結像面22に結像する光路(即ちファイ
ンダー光学系の光路)を実線にて示している。ファイン
ダー結像面22では、その光軸中心においては光束が結
像しているが、光軸中心から離れた周辺(特に光軸中心
から最も離れた点)では結像面に入射する中心光線は斜
めに入射し、結像するので光軸上の中心光線との結像位
置のずれΔZを生じる。
An optical path (that is, an optical path of the image pickup optical system) on which the image pickup light beam forms an image on the image pickup surface 301a of the image pickup device 30 through the optical element 40 is shown by a dotted line, and the image pickup light beam does not pass through the optical element and the viewfinder image forming surface 22 is formed. The optical path for forming an image on (i.e., the optical path of the finder optical system) is shown by a solid line. On the viewfinder image plane 22, a light beam is imaged at the center of the optical axis, but the central ray incident on the image plane at the periphery away from the center of the optical axis (particularly the point farthest from the center of the optical axis) is Since the light enters obliquely and forms an image, a deviation ΔZ of the image forming position from the central ray on the optical axis occurs.

【0029】これは、光学素子40に対してその光軸中
心における中心光線の光路長をtとし、その周辺に対す
る斜入射光の光路長をsとすれば、s>tとなりファイ
ンダー光学系で光学素子が無い場合、中心光路を結像面
に合わせても、像高の高い位置の光線は結像面からずれ
て結像してしまうためである。
If the optical path length of the central ray at the center of the optical axis of the optical element 40 is t, and the optical path length of the obliquely incident light with respect to its periphery is s, then s> t, and the finder optical system is used. This is because, if there is no element, even if the central optical path is aligned with the image forming plane, the light ray at the position where the image height is high deviates from the image forming plane and forms an image.

【0030】そこで、このような不具合を解消すべく、
本発明では、撮像素子30の撮像面への結像がファイン
ダー光学系での観察像に忠実に反映されるべくファイン
ダー光学系に光路長補正用の光学部材(即ち補正光学素
子24)を介挿させた構成とするものである。
Therefore, in order to eliminate such a problem,
In the present invention, an optical member for correcting the optical path length (that is, the correction optical element 24) is inserted in the finder optical system so that the image formation on the image pickup surface of the image pickup element 30 is faithfully reflected in the observation image in the finder optical system. The configuration is made to be.

【0031】図4は本発明の第2の実施の形態のディジ
タルカメラを概略的に示す構成図である。図4におい
て、図1と異なる点は、スクリーン23にすりガラスに
て形成されるスクリーン面22はスクリーン23の光路
切換用可動ミラー21の設置された側の面に設けてある
こと、かつ補正光学素子24Aが前記スクリーン面22
に対して傾いて設置してありしかも該スクリーン面22
と補正光学素子24Aとの間はシール部材33によって
密閉構造となっていることである。それ以外の構成は、
図1と同様である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a digital camera according to the second embodiment of the present invention. 4 is different from FIG. 1 in that the screen surface 22 formed of frosted glass on the screen 23 is provided on the surface of the screen 23 on which the optical path switching movable mirror 21 is installed, and the correction optical element. 24A is the screen surface 22
Is installed at an angle with respect to the screen surface 22
The seal member 33 has a closed structure between the correction optical element 24A and the correction optical element 24A. Other configurations are
It is similar to FIG.

【0032】このような構成によれば、平面ガラスで構
成される補正光学素子24Aを前記スクリーン面22に
対して傾けて設置することによって、ファインダー部で
発生するゴーストを防止することができる。
According to such a configuration, by installing the correction optical element 24A made of a flat glass so as to be inclined with respect to the screen surface 22, it is possible to prevent a ghost generated in the finder section.

【0033】これは、図1のように、平面ガラスで構成
される補正光学素子24が前記スクリーン面22に対し
て平行に設置されている場合に、可動ミラー21から入
射した光束がスクリーン面22に結像しその光像が補正
用平面ガラス24で複数回反射することによってファイ
ンダー部にゴーストが発生するのを、図4のように補正
光学素子24Aをスクリーン面22に対して傾けて配置
することによって、ファインダー部でゴーストとして見
える光が斜めに反射して観察されずゴーストとならない
ためである。即ち、ゴーストが見えない位置に補正光学
素子24Aを傾けて設置することによってゴーストを解
消している。
As shown in FIG. 1, when the correction optical element 24 made of flat glass is installed parallel to the screen surface 22, the light flux incident from the movable mirror 21 is reflected on the screen surface 22. As shown in FIG. 4, the correction optical element 24A is arranged so as to be tilted with respect to the screen surface 22 because a ghost is generated in the finder portion when the light image is reflected on the correction flat glass 24 a plurality of times. This is because the light that appears as a ghost in the viewfinder is reflected obliquely and is not observed and does not become a ghost. That is, the ghost is eliminated by tilting the correction optical element 24A at a position where the ghost cannot be seen.

【0034】また、スクリーン面22と補正光学素子2
4Aとの間がシール材33にて密閉構造となっているの
で、結像面であるスクリーン面22に埃が付着するのを
防止することができる。例え、埃が、スクリーン23の
スクリーン面22とは反対側(ダハプリズム側)の外面
や、スクリーン面22から離れた補正光学素子24Aの
外面に付着しても、結像面に付着しているわけではない
ため、アイピース26から観察した場合に埃が見えにく
くなる。
Further, the screen surface 22 and the correction optical element 2
Since a sealant 33 is provided between 4A and 4A, it is possible to prevent dust from adhering to the screen surface 22 which is an image forming surface. For example, even if dust adheres to the outer surface of the screen 23 opposite to the screen surface 22 (the roof prism side) or the outer surface of the correction optical element 24A distant from the screen surface 22, it does not adhere to the image forming surface. Therefore, it becomes difficult to see dust when observed through the eyepiece 26.

【0035】図5は本発明の第3の実施の形態のディジ
タルカメラを概略的に示す構成図である。図5におい
て、図1と異なる点は、スクリーン23におけるスクリ
ーン面22とは異なる側(可動ミラー21の設置された
側)の面にフレネルレンズ34を形成したものである。
フレネルレンズ34及びこのフレネルレンズ34が形成
されたスクリーン23が、補正光学素子24Bを構成し
ている。図1のようにくスクリーン23とは別体で補正
用の光学素子241を備えていないことと、スクリーン
23にフレネルレンズ34を形成していることが特徴で
ある。それ以外の構成は、図1と同様である。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a digital camera according to the third embodiment of the present invention. 5 is different from FIG. 1 in that the Fresnel lens 34 is formed on the surface of the screen 23 different from the screen surface 22 (the side where the movable mirror 21 is installed).
The Fresnel lens 34 and the screen 23 on which the Fresnel lens 34 is formed constitute a correction optical element 24B. As shown in FIG. 1, it is characterized in that it is not provided with a correction optical element 241 separately from the screen 23 and that a Fresnel lens 34 is formed on the screen 23. The other configuration is the same as that of FIG.

【0036】このような構成によれば、スクリーン23
には、可動ミラー21の設置されている側とは異なる側
(ダハプリズム側)の面にスクリーン面22を形成し、
スクリーン23の可動ミラー21の設置されている側の
面にフレネルレンズ34を切ってあるので、ファインダ
ー光学系を小型にかつ効率的に形成することができる。
つまり、ファインダー光学系としては最適な形となる。
According to this structure, the screen 23
Has a screen surface 22 formed on a surface (side of the roof prism) different from the side where the movable mirror 21 is installed,
Since the Fresnel lens 34 is cut on the surface of the screen 23 on which the movable mirror 21 is installed, the finder optical system can be formed compactly and efficiently.
In other words, it is the optimum shape for the finder optical system.

【0037】光学ローパスフィルター29,IRカット
フィルター28及びカバーガラス31から成る光学素子
40と等価な厚さとするために、補正光学素子24Bと
してのスクリーン23はその厚さを厚くする必要がある
が、スクリーン23にフレネルレンズ34を一体に形成
してあるため、小スペースでかつ低コストにできる。な
お、補正光学素子24Bを薄く構成するには、光学ロー
パスフィルター29等に高屈折率(通常使われる光学部
材の屈折率は1.5近辺であるが、例えば屈折率2の高
い屈折率)のものを使えば薄くできる。
The screen 23 as the correction optical element 24B needs to have a large thickness in order to have a thickness equivalent to that of the optical element 40 including the optical low-pass filter 29, the IR cut filter 28 and the cover glass 31. Since the Fresnel lens 34 is formed integrally with the screen 23, the space can be reduced and the cost can be reduced. In order to make the correction optical element 24B thin, the optical low-pass filter 29 or the like has a high refractive index (the refractive index of a commonly used optical member is around 1.5, but for example, a high refractive index of 2). You can make it thin by using things.

【0038】図6は本発明の第4の実施の形態のディジ
タルカメラを概略的に示す構成図である。図6におい
て、図1と異なる点は、図1の第2の光学素子である平
面ガラス241の代わりに凸レンズ35を用いた構成と
したものである。或いは、図5におけるフレネルレンズ
34の代わりに、スクリーン23とは別体で凸レンズ3
5を設けたものである。これにより、より精度の高いフ
ァインダー光学系を形成している。
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a digital camera according to the fourth embodiment of the present invention. 6 is different from FIG. 1 in that a convex lens 35 is used instead of the flat glass 241 which is the second optical element in FIG. Alternatively, instead of the Fresnel lens 34 in FIG. 5, the convex lens 3 is provided separately from the screen 23.
5 is provided. As a result, a more accurate finder optical system is formed.

【0039】このような構成によれば、フレネルレンズ
の代わりにレンズを独立に形成できるので構造が簡単に
なりかつ精度の高いファインダー光学系を構成できる利
点を有する。
According to this structure, the lenses can be formed independently instead of the Fresnel lens, so that the structure is simple and the finder optical system with high accuracy can be formed.

【0040】尚、以上述べた実施の形態では、可動ミラ
ーを光路切換機構として用いた場合について説明した
が、本発明はこれに限定されず、可動ミラーの代わりに
ハーフミラーを用いた構成とする場合にも適用すること
ができる。
In the embodiments described above, the case where the movable mirror is used as the optical path switching mechanism has been described, but the present invention is not limited to this, and a half mirror is used instead of the movable mirror. It can also be applied in cases.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、撮像
素子で撮像する画像と実質的に等価な像をファインダー
スクリーン面に映し出すことができ、撮影者にとって非
常に使い勝手のよいディジタルカメラを実現することが
できる。
As described above, according to the present invention, an image which is substantially equivalent to the image picked up by the image pickup device can be displayed on the finder screen surface, and a digital camera which is very convenient for the photographer. Can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態のディジタルカメラ
を概略的に示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a digital camera according to a first embodiment of the present invention.

【図2】撮像素子の撮像面で結像している状態とファイ
ンダー結像面で結像位置にずれを生じている状態とを説
明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which an image is formed on an image pickup surface of an image pickup element and a state in which an image formation position is displaced on a finder image formation surface.

【図3】図2の要部を拡大して示す図。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of FIG.

【図4】本発明の第2の実施の形態のディジタルカメラ
を概略的に示す構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram schematically showing a digital camera according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態のディジタルカメラ
を概略的に示す構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram schematically showing a digital camera according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態のディジタルカメラ
を概略的に示す構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram schematically showing a digital camera according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レンズ鏡筒 2…カメラ本体 10…ディジタルカメラ 11…結像レンズ 21…可動ミラー(光路切換機構) 22…スクリーン面 23…スクリーン 24,24A,24B,24C…補正光学素子 25…ダハプリズム 26…アイピース 28…赤外線カットフィルター 29…光学ローパスフィルター 30…撮像素子 31…カバーガラス 301…CCD 303…CCDパッケージ 1 ... Lens barrel 2 ... Camera body 10 ... Digital camera 11 ... Imaging lens 21 ... Movable mirror (optical path switching mechanism) 22 ... Screen surface 23 ... Screen 24, 24A, 24B, 24C ... Correction optical element 25 ... roof prism 26 ... Eyepiece 28 ... Infrared cut filter 29 ... Optical low-pass filter 30 ... Image sensor 31 ... Cover glass 301 ... CCD 303 ... CCD package

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小方 康司 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H018 AA26 BD07 5C022 AA00 AC02 AC09 AC12 AC51 CA00    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Koji Ogata             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. F-term (reference) 2H018 AA26 BD07                 5C022 AA00 AC02 AC09 AC12 AC51                       CA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の光学像を結像するレンズと、 上記光学像を撮像するための撮像素子と、 上記光学像を観察するためのファインダー光学系と、 上記ファインダー光学系または上記撮像素子に選択的に
上記レンズからの光束を導く光路切換機構と、 上記レンズからの光束を結像すべく上記ファインダー光
学系に設けられたスクリーン面と、上記光路切換機構と
上記撮像素子との間に設けられた光学素子と、 上記光学素子を通して上記撮像素子に結像された像と実
質的に等価な像が上記スクリーン面上に結像されるよう
に上記光路切換機構と上記スクリーン面との間に設けら
れた補正光学素子と、 を具備したことを特徴とするカメラ。
1. A lens for forming an optical image of an object, an image pickup device for picking up the optical image, a finder optical system for observing the optical image, and the finder optical system or the image pickup device. An optical path switching mechanism that selectively guides the luminous flux from the lens, a screen surface that is provided in the finder optical system to form an image of the luminous flux from the lens, and is provided between the optical path switching mechanism and the image sensor. Between the optical path switching mechanism and the screen surface so that an image substantially equivalent to the image formed on the image pickup element through the optical element is formed on the screen surface. A camera comprising: a correction optical element provided.
【請求項2】 上記補正光学素子は光束が透過可能な板
状の光学要素であるスクリーンでなり、上記スクリーン
面は該スクリーンの上記光路切換機構の設置された側と
異なる側の面に設けられていることを特徴とする請求項
1記載のディジタルカメラ。
2. The correction optical element is a screen which is a plate-shaped optical element capable of transmitting a light beam, and the screen surface is provided on a surface of the screen on a side different from the side on which the optical path switching mechanism is installed. The digital camera according to claim 1, wherein the digital camera is a digital camera.
【請求項3】 上記スクリーンの上記スクリーン面とは
異なる側の面にはフレネルレンズが形成されていること
を特徴とする請求項2記載のディジタルカメラ。
3. The digital camera according to claim 2, wherein a Fresnel lens is formed on a surface of the screen different from the screen surface.
【請求項4】 上記補正光学素子は、上記スクリーン面
の形成されたスクリーンと、該スクリーンと上記光路切
換機構との間に設けられた第2の光学素子とを含んで構
成されることを特徴とする請求項1記載のディジタルカ
メラ。
4. The correction optical element is configured to include a screen having the screen surface formed thereon and a second optical element provided between the screen and the optical path switching mechanism. The digital camera according to claim 1.
【請求項5】 上記第2の光学素子は平面ガラスである
ことを特徴とする請求項4記載のディジタルカメラ。
5. The digital camera according to claim 4, wherein the second optical element is a flat glass.
【請求項6】 上記平面ガラスは上記スクリーン面に対
して傾いて設置してあることを特徴とする請求項5記載
のディジタルカメラ。
6. The digital camera according to claim 5, wherein the flat glass is installed so as to be inclined with respect to the screen surface.
【請求項7】 上記第2の光学素子はレンズを形成する
ことを特徴とする請求項4記載のディジタルカメラ。
7. The digital camera according to claim 4, wherein the second optical element forms a lens.
【請求項8】 上記スクリーンと上記第2の光学素子と
の間は密閉構造としたことを特徴とする請求項4記載の
ディジタルカメラ。
8. The digital camera according to claim 4, wherein a hermetically sealed structure is provided between the screen and the second optical element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100367775C (en) * 2004-04-21 2008-02-06 奥林巴斯株式会社 Digital single-lens reflex camera

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