JP2007094078A

JP2007094078A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007094078A
Application number: JP2005284181A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Suzuki; 雅一鈴木
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装可能とする。
【解決手段】折り畳み式ミラー２２８は、光軸上に４５°傾斜させて入射光の光路、光路長を変える、ハーフミラー２５０とミラー２５１とから構成されている。非撮影時は、本体の裏面に同一面上に畳み込で収納する。撮影時は、光軸上に４５°傾斜させて折り畳み式ミラー２２８を立ち上げる。フィルタ２５３、レンズ２５４を通った光は、ハーフミラー２５０、ミラー２５１で反射され、基板３００のＣＣＤ２５５上に結像する。このとき、ハーフミラー２５０に入射した光の一部を外部へ透過させることで、ハーフミラー２５０を被写体を映し出す光学ファインダとして機能させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。

近年、デジタルカメラは、中級機やコンパクトカメラでも数百万画素以上の高精細化が進む一方で、手軽にポケットに入れて持ち歩けるようなＰＣカード型デジタルカメラや、携帯性の高い薄型のもの、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示す外観を有する薄型のデジタルカメラが実用化されている。該デジタルカメラでは、図６に示すように、レンズ光軸とＣＣＤ中心の法線軸が固定的に一致している構成を有する。

フィルタ１を通った光は、レンズ２によって集光され、ＣＣＤ３上に結像される。この場合、レンズ光軸とＣＣＤ中心法線軸が同一直線上にあるので、レンズの焦点距離は、カメラ本体の厚さに制約される。したがって、光路上にズームレンズや変倍レンズなどを配置することができないため、一般に、光学ズーム機能を有しない単焦点カメラとなる。

単焦点カメラは、レンズ部分が小型化できるので、カメラ本体を薄型化しやすく、ユーザにとっても、フォーカシングが不要のため、撮影時のタイムラグがない、ピンボケになりにくいなど利点が多い。一方、レンズの焦点距離が本体厚により制限されるので、レンズ径、ＣＣＤのサイズを小さくせざるを得なくなる。ゆえに、レンズ加工精度が高くなり、光学的な限界も生じる。また、ＣＣＤのサイズが小さくなると、製作上の困難さが生じるだけでなく、ノイズが大きくなり、画質低下につながり、高解像度化が困難になる。

そこで、携帯性の高い薄型のデジタルカメラにおいても、例えば図７に示すように、焦点距離を確保しながら、本体厚をあまり厚くしない構造が考えられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−６６３０９号公報

しかしながら、特許文献１のように、プリズム５で光軸を折り曲げ、カメラの厚さに対して直角方向にズームレンズ群６を並べるデジタルカメラでは、光軸が折り曲げられてしまう関係上、光学ファインダのような機構を備えることができないという問題がある。

したがってこれを補う形で、液晶表示部に表示されるモニタ画像をファインダ画像の代替として活用しているが、液晶表示部では例えば晴天の環境下のように周囲が明るい場合、モニタ画像の視認が困難な場合があり、依然として光学ファインダの実装要求は高い。

そこで本発明は、光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、請求項１記載の発明による撮像装置は、レンズと、前記レンズを介して入射した入射光の一部を反射するとともに、入射光の残部を透過する第１の光路屈曲部と、前記第１の光路屈曲部により反射された入射光を反射する第２の光路屈曲部と、前記レンズ、前記第１の光路屈曲部、前記第２の光路屈曲部を介して結像した映像を取り込む撮像素子と、非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを本体内に水平姿勢で折り畳んで収納する収納機構と備えたことを特徴とする。

また、好ましい態様として、例えば請求項２記載のように、請求項１記載の撮像装置において、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部との対向する一端を回転支軸を介して連結し、前記収納機構は、非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の少なくとも一方の他端をスライドさせて、本体内に水平姿勢で折り畳んで収納するようにしてもよい。

また、好ましい態様として、例えば請求項３記載のように、請求項１記載の撮像装置において、前記第１の光路屈曲部の一端を第１の回転支軸を介して筐体に連結し、前記第２の光路屈曲部の一端を第２の回転支軸を介して筐体に連結し、前記収納機構は、非使用時に、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記第１の回転支軸および前記第２の回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の双方の他端を重ねて本体内に水平姿勢で折り畳んで収納するようにしてもよい。

また、好ましい態様として、例えば請求項４記載のように、請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置において、前記第１の光路屈曲部は、ハーフミラーであってもよい。

請求項１記載の発明によれば、レンズを介して入射した入射光の一部を第１の光路屈曲部により反射するとともに、入射光の残部を透過し、前記第１の光路屈曲部により反射された入射光を第２の光路屈曲部により反射し、前記レンズ、前記第１の光路屈曲部、前記第２の光路屈曲部を介して結像した映像を撮像素子により取り込み、収納機構により、非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを本体内に水平姿勢で折り畳んで収納するようにしたので、第１の光路屈曲部を被写体を映し出すスクリーンとして機能させて光学ファインダとして用いることで、光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装することができるという利点が得られる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部との対向する一端を回転支軸を介して連結し、前記収納機構は、非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の少なくとも一方の他端をスライドさせて、本体内に水平姿勢で折り畳んで収納するようにしたので、第１の光路屈曲部を被写体を映し出すスクリーンとして機能させて光学ファインダとして用いることで、光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装することができるという利点が得られる。

また、請求項３記載の発明によれば、前記第１の光路屈曲部の一端を第１の回転支軸を介して筐体に連結し、前記第２の光路屈曲部の一端を第２の回転支軸を介して筐体に連結し、前記収納機構は、非使用時に、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記第１の回転支軸および前記第２の回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の双方の他端を重ねて本体内に水平姿勢で折り畳んで収納するようにしたので、第１の光路屈曲部を被写体を映し出すスクリーンとして機能させて光学ファインダとして用いることで、光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装することができるという利点が得られる。

また、請求項４記載の発明によれば、前記第１の光路屈曲部をハーフミラーとしたので、第１の光路屈曲部を被写体を映し出すスクリーンとして機能させて光学ファインダとして用いることで、光軸を折り曲げるようなカード型や薄型のデジタルカメラでも、本体形状を小さくしつつ、光学ファインダを実装することができるという利点が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施形態によるデジタルカメラの前面から見た外観を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、裏面から見た外観を示す斜視図である。図において、デジタルカメラの正面には、レンズ部２２０、フラッシュ２２２が設けられている。また、上面には、シャッターボタン２２３、電源ボタン２２４が配設されている。一方、デジタルカメラの裏面には、表示部（ＬＣＤ）２２５、メニューボタン２２６、十字キー２２７、折り畳み式ミラー２２８、レバースイッチ２２９が適宜配設されている。折り畳み式ミラー２２８は、側部を遮光ヘローズ２５２で覆われており、撮影モードにする際にレバースイッチ２２９を下方向にスライドさせることで、立ち上がり、再生モードもしくは非撮影にはレバースイッチ２２９を上方向へスライドさせることで、本体面に平らに収納されるようになっている。

次に、図２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態によるデジタルカメラの光学系の撮影時における状態と、非撮影時における状態とを示す側面透視図である。また、図３は、本実施形態によるデジタルカメラの光学系を収納した状態における裏面側から見た斜視図である。レンズ部２２０は、光学フィルタ２５３とレンズ２５４とからなる。折り畳み式ミラー２２８は、光軸上に４５°傾斜させて入射光の光路、光路長を変える、ハーフミラー２５０とミラー２５１とから構成されている。ハーフミラー２５０とミラー２５１とは、基板３００上に取り付けられたミラーヒンジ３０１とミラーガイドピン３０２、ミラーガイドレール３０３によって支持されている。また、レンズ部２２０と略同一平面上には、ＣＣＤ２５５等の電子回路を搭載するための基板３００が配置されている。

非撮影時には、図２（ｂ）の点線で示すように、ミラーガイドピン３０２をミラーガイドレール３０３の溝上をスライドして移動させることにより、図２（ｂ）と図３に示すように、ハーフミラー２５０とミラー２５１とを、本体の裏面に同一面上に畳み込むことが可能となっている。

撮影時には、レバースイッチ２２９を下方向にスライドさせることで、光軸上に４５°傾斜させて折り畳み式ミラー２２８を立ち上げる。フィルタ２５３、レンズ２５４を通った光は、ハーフミラー２５０、ミラー２５１で反射され、基板３００のＣＣＤ２５５上に結像するようになっている。このとき、ハーフミラー２５０に入射した光の一部が外部へ透過することで、ハーフミラー２５０を被写体を映し出すスクリーンとして機能させるようになっている。すなわち、ユーザは、ハーフミラー２５０に映し出される光学像を見ることで構図等を決める、いわゆる光学ファインダとして用いる。

上述した本実施形態によれば、非撮影時には、折り畳んで本体内に収納することが可能で、撮影時には、光軸上に４５°傾斜させて入射光の光路、光路長を変える２つのミラーを設けるようにしたので、デジタルカメラを小型化、薄型化を図りつつ、焦点距離を長くすることができ、ゆえに、レンズ口径を大きくすることができる。また、レンズ面と撮像素子面とを略同一平面上に配設することができ、回路設計や部品組み立て工程での負荷軽減、さらなる薄型化、小型化を図ることができる。また、ミラーの１つをハーフミラーとし、被写体を映し出すスクリーンとして機能させることで、光学ファインダとして用いることができるので、別途、光学ファインダを設ける必要がなくなり、より小型化を図ることができる。

Ｂ．変形例
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。ここで、図４は、上述した実施形態の変形例を示す側面透視図である。上述した実施形態では、ハーフミラー２５０とミラー２５１とを、片ヒンジ固定の片スライド方式としたが、図４に示すように、ハーフミラー２５０とミラー２５１の双方の端部にヒンジ３０５，３０６を設ける両ヒンジ固定の方式とし、ヒンジ３０５，３０６を回転軸に筐体内部へ折り畳むように収納するようにしてもよい。また、上述した実施形態では、ミラーガイドレール３０３を直線構造としたが、より適切な曲線であってもよい。

本発明の第３実施形態によるデジタルカメラの外観を示す斜視図である。本第３実施形態によるデジタルカメラの光学系の撮影時における状態と、非撮影時における状態とを示す側面透視図である。折り畳みミラー２２８を折り畳んだ状態の背面から見た斜視図である。第３実施形態の変形例を示す側面透視図である。従来の薄型のデジタルカメラの外観を示す斜視図である。従来の薄型のデジタルカメラの光学系の構造を示す透視図である。従来の薄型のデジタルカメラの光学系の構造を示す透視図である。

符号の説明

２２０レンズ部（レンズ）
２２２フラッシュ
２２３シャッターボタン
２２４レンズ
２２４電源ボタン
２２６メニューボタン
２２７十字キー
２２８折り畳み式ミラー
２２９レバースイッチ
２５０ハーフミラー（第１の光路屈曲部）
２５１ミラー（第２の光路屈曲部）
２５２遮光ヘローズ
２５３フィルタ
２５４レンズ
２５５ＣＣＤ
３００基板
３０１ミラーヒンジ（収納機構、回転支軸）
３０２ミラーガイドピン（収納機構）
３０３ミラーガイドレール（収納機構）
３０５ヒンジ（収納機構、第１の回転支軸）
３０６ヒンジ（収納機構、第２の回転支軸）

Claims

レンズと、
前記レンズを介して入射した入射光の一部を反射するとともに、入射光の残部を透過する第１の光路屈曲部と、
前記第１の光路屈曲部により反射された入射光を反射する第２の光路屈曲部と、
前記レンズ、前記第１の光路屈曲部、前記第２の光路屈曲部を介して結像した映像を取り込む撮像素子と、
非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを本体内に水平姿勢で折り畳んで収納する収納機構と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部との対向する一端を回転支軸を介して連結し、
前記収納機構は、非使用時に前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の少なくとも一方の他端をスライドさせて、本体内に水平姿勢で折り畳んで収納することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記第１の光路屈曲部の一端を第１の回転支軸を介して筐体に連結し、前記第２の光路屈曲部の一端を第２の回転支軸を介して筐体に連結し、
前記収納機構は、非使用時に、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを押し下げる動作に連動させて、前記第１の光路屈曲部と前記第２の屈曲部とを前記第１の回転支軸および前記第２の回転支軸で回転させつつ、前記第１の光路屈曲部と前記第２の光路屈曲部の双方の他端を重ねて本体内に水平姿勢で折り畳んで収納することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記第１の光路屈曲部は、ハーフミラーであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。