JP2008092283A

JP2008092283A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2008092283A
Application number: JP2006270948A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yagi; 成樹八木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】電子ビューファインダを搭載したスペース効率のよいデジタルカメラを提供する。
【解決手段】撮影レンズ１１の像面に配置される撮像素子１５と、撮影レンズから撮像素子に向けて収束する光Ｌ１の光路に近接して配置され、撮像素子の出力に基づいて被写体の画像を表示する表示素子２１,２２と、表示素子から被写体の画像に応じて発生した光Ｌ２を観察窓２５に導く光学系２３,２４とを備える。また、表示素子は、撮影レンズの光軸Ｏ１に対して傾けられ、撮像素子に近づくほど光軸Ｏ１に近づく方向に傾けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ビューファインダを搭載したデジタルカメラに関する。

光学式ファインダに代えて電子ビューファインダ（ＥＶＦ）を搭載したデジタルカメラが知られている（例えば特許文献１を参照）。電子ビューファインダでは、表示器に被写体の画像を表示し、これをカメラ後方の観察窓に導いている。表示器の表示面は、光学式ファインダの焦点板と同様に、撮影レンズの光軸に対して平行に配置される。
特開２００３−１６１９９３号公報

しかし、上記のデジタルカメラでは、表示器の表示面が撮影レンズの光軸に対して平行なため、撮影レンズから撮像素子に向けて収束する光の光路に近づけて表示器を配置すると、光路と表示器との間に三角形のデッドスペースが生じてしまう。つまり、従来のデジタルカメラは、電子ビューファインダを搭載したときに、スペース効率がよいとは言えなかった。

本発明の目的は、電子ビューファインダを搭載したスペース効率のよいデジタルカメラを提供することにある。

本発明のデジタルカメラは、撮影レンズの像面に配置される撮像素子と、前記撮影レンズから前記撮像素子に向けて収束する光の光路に近接して配置され、前記撮像素子の出力に基づいて被写体の画像を表示する表示素子と、前記表示素子から前記画像に応じて発生した光を観察窓に導く光学系とを備え、前記表示素子は、前記撮影レンズの光軸に対して傾けられ、前記撮像素子に近づくほど前記光軸に近づく方向に傾けられているものである。

また、上記のデジタルカメラにおいて、前記表示素子は、前記撮影レンズから前記撮像素子の有効画素領域に入射する光と干渉しない角度に傾けられていることが好ましい。
また、上記のデジタルカメラにおいて、前記光学系は、前記表示素子から前記画像に応じて発生した光を反射する反射素子と、該反射素子からの光を前記観察窓に導く接眼レンズとを有し、前記接眼レンズの光軸は、前記撮影レンズの光軸と略平行であることが好ましい。

また、上記のデジタルカメラにおいて、前記反射素子は、互いに平行な２つの底辺を有する台形状であり、該２つの底辺のうち短い方を前記接眼レンズに近接して配置されることが好ましい。

本発明によれば、電子ビューファインダを搭載したスペース効率のよいデジタルカメラを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態のデジタルカメラ１０は、図１(ａ)に示す通り、撮影レンズ１１とカメラボディ１２とで構成される。カメラボディ１２にはレンズマウント部１３が設けられ、この部分に撮影レンズ１１が装着される。
撮影レンズ１１は、レンズマウント部１３に対して着脱可能である。本実施形態のデジタルカメラ１０は、レンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラであり、撮影意図に応じて最適なレンズを選択使用できるようになっている。

また、カメラボディ１２の内部には、シャッタ１４と、撮像センサ１５と、取付板１６と、電子ビューファインダ(２１〜２５)とが設けられる。さらに、電子ビューファインダ(２１〜２５)は、表示素子(２１,２２)と、平面ミラー２３と、接眼レンズ２４と、観察窓２５とで構成される。
このように、本実施形態のデジタルカメラ１０には電子ビューファインダ(２１〜２５)が搭載されるため、カメラボディ１２の内部のレンズマウント部１３とシャッタ１４との間において、従来の光学式ファインダでは必須の転向ミラーが不要となる。転向ミラーを必要としないため、撮影時にレリーズタイムラグが発生しないという利点がある。

本実施形態のデジタルカメラ１０では、撮影レンズ１１がレンズマウント部１３に装着され、カメラボディ１２の電源が投入されると、撮影準備状態になる。
シャッタ１４は、撮像センサ１５の前段に配置され、通常の撮影準備状態では常に開放されている。シャッタ１４が閉じた状態となるのは、撮影レンズ１１がレンズマウント部１３から取り外されたときである。このため、レンズ交換時に、撮像センサ１５の撮像面にゴミが付着することを防止できる。また、撮像センサ１５の撮像面を不用意に触れて汚すこともない。

撮像センサ１５は、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどである。撮像センサ１５は、取付板１６上に実装されてカメラボディ１２の内部の所定位置に固定される。カメラボディ１２の内部では、レンズマウント部１３から一定の距離に撮影レンズ１１の像面が設定され、この像面に撮像センサ１５が配置される。
撮影準備状態において、撮影レンズ１１からの光Ｌ１は、レンズマウント部１３の内側を通過してカメラボディ１２の内部に導かれ、シャッタ１４を介した後、撮像センサ１５に入射する。この光Ｌ１は、撮像センサ１５に向けて収束する光である。このため、撮像センサ１５の撮像面には、収束する光Ｌ１によって被写体像が形成される。

そして、撮像センサ１５では、各画素ごとに被写体像を光電変換し、電気的な撮像信号をカメラボディ１２の制御回路(不図示)に出力する。撮像センサ１５の出力は制御回路で処理された後、被写体の画像として電子ビューファインダ(２１〜２５)の表示素子(２１,２２)や不図示の画像メモリなどに出力される。
電子ビューファインダ(２１〜２５)は、撮影準備状態において、被写体の画像をカメラ後方の観察窓２５から観察する際に用いられる。表示素子(２１,２２)は、撮像センサ１５の出力に基づいて被写体の画像を表示する素子（例えばドットマトリクス表示タイプの素子）であり、バックライト２１と表示パネル２２からなる。表示パネル２２の背面にバックライト２１が設けられ、被写体の画像の輝度調整が可能になっている。

電子ビューファインダ(２１〜２５)においても、従来の光学式ファインダと同等の視認性を提供することが望ましく、大きな画面視野角と画像の鮮明性が要求される。このため、表示素子(２１,２２)としてドットマトリクス表示タイプの素子（液晶表示素子や有機ＥＬ素子など）を用いる場合は、より高画素の表示が可能な大型の表示素子を採用することが好ましい。

表示素子(２１,２２)は、図２(ａ)に示すような長方形状の画面を有し、撮影レンズ１１から撮像センサ１５に向けて収束する光Ｌ１の光路に近接して（図１(ａ)）、レンズマウント部１３と撮像センサ１５（実際にはシャッタ１４）との間に配置される。表示素子(２１,２２)の長辺Ｘは図１(ａ)の紙面に垂直、短辺Ｙは図１(ａ)の紙面に平行である。
また、表示素子(２１,２２)は、撮影レンズ１１の光軸Ｏ１に対して傾けられ、撮像センサ１５に近づくほど光軸Ｏ１に近づく方向に傾けられている。このため、図３に示すような従来の構成（光学式ファインダの焦点板と同様に表示素子(１２１,１２２)を光軸Ｏ１に対して平行に配置した場合）において生じる三角形のデッドスペース３１をなくすことができる。

なお、図３には、図１(ａ)に対して表示素子(１２１,１２２)と平面ミラー１２３の配置（傾き）のみが異なる構成を例示した。
さらに、本実施形態において、表示素子(２１,２２)は、撮影レンズ１１から撮像センサ１５の有効画素領域に入射する光Ｌ１と干渉しない角度θ（図２(ｂ)）に傾けられている。このため、光Ｌ１は表示素子(２１,２２)によってケラレることがなく、そのまま撮像センサ１５に入射する。したがって、撮像センサ１５の撮像面には、表示素子(２１,２２)を傾けたことによる影響のない良好な被写体像を形成できる。

表示素子(２１,２２)の傾き角度θは、例えば次のようにして決めることができる。図１(ｂ)に示す通り、撮影レンズ１１の後玉有効径の中心部１Ａと撮像センサ１５の有効画素領域の中心部５Ａとを結ぶ線分２６、および、撮影レンズ１１の後玉有効径の上端部１Ｂと撮像センサ１５の有効画素領域の中央上端部５Ｂとを結ぶ線分２７を考える。この２本の線分２６,２７の各長さから、デジタルカメラ１０に取り付け可能な各種撮影レンズにおける線分２６,２７の成す角度φを、それぞれの撮影レンズごとに求めることができ、このうち最も大きな角度φの近傍となるように表示素子(２１,２２)の傾き角度θ（図２(ｂ)）が決められる。なお、焦点距離を変更可能なズームレンズ等、レンズ後玉が移動可能な撮影レンズにおいては、前記線分２６および線分２７は、レンズ後玉が最も撮像素子側に位置する場合で考える。

また、その他、レンズマウント１３の中心部と、撮像センサ１５の有効画素領域の中心部５Ａとを結ぶ線分、および、レンズマウント１３の内径中央上端部と撮像センサ１５の有効画素領域の中央上端部５Ｂとを結ぶ線分との成す角φ’とを求め、表示素子(２１,２２)の傾き角度θを決めてもよい（θ≒φ’）。
このように傾けて配置した表示素子(２１,２２)からは、これに表示された被写体の画像に応じて光Ｌ２（図１(ａ)）が発生する。この光Ｌ２は、表示素子(２１,２２)の上方に傾けて配置された平面ミラー２３に入射する。そして、平面ミラー２３は、表示素子(２１,２２)からの光Ｌ２を反射して光路を折り返し、カメラ後方の接眼レンズ２４に導く。

接眼レンズ２４は、凹凸を組み合わせた２群２枚構成であり、平面ミラー２３からの光Ｌ２を観察窓２５に導く。このように、表示素子(２１,２２)からの光Ｌ２は、平面ミラー２３と接眼レンズ２４とを介した後、カメラ後方の観察窓２５に導かれる。
このため、本実施形態のデジタルカメラ１０では、表示素子(２１,２２)からの光Ｌ２に基づいて、表示素子(２１,２２)に表示された被写体像の画像を、カメラ後方の観察窓２５から観察することができる。そして、撮影画面と同等の画像や撮影レンズ１１の結像状況(ピント)などの確認や観察を行うことができる。

本実施形態では、接眼レンズ２４を上記構成とすることで、接眼倍率を向上させ、また、観察位置（アイポイント）を観察窓２５から後方に離すことができる。このため、被写体の画像の観察が容易となる。
また、表示素子(２１,２２)の画面（図２(ａ)）では、被写体の画像の上下が次のようになっている。つまり、表示素子(２１,２２)の画面のカメラ後方側に、被写体の画像の上側が位置するような向きとなっている。このため、撮影者は、カメラ後方から観察窓２５を覗くことで、表示素子(２１,２２)の表示画像を正立正像として観察することができる。

さらに、本実施形態では、接眼レンズ２４の光軸Ｏ４が撮影レンズ１１の光軸Ｏ１と略平行になっている。このため、従来の光学式ファインダにおける観察と同様の無理のない姿勢で表示素子(２１,２２)の表示画像を観察することができる。
また、本実施形態では、表示素子(２１,２２)を光軸Ｏ１に対して角度θだけ傾けて配置するため、表示素子(２１,２２)の画面の垂線Ｏ２（図２(ｂ)）は、光軸Ｏ１に垂直な基準軸Ｏ３に対して角度θだけ後方に傾くことになる。このとき、表示素子(２１,２２)の画面から発生した光Ｌ２は、上記の垂線Ｏ２に沿って斜め後方に進行し、平面ミラー２３に入射する。

したがって、平面ミラー２３の傾き角度を、表示素子(２１,２２)の画面に対して４５°＋（θ/２）となるように設定すれば、上記の光Ｌ２を平面ミラー２３によって反射した後、接眼レンズ２４の光軸Ｏ４に沿って進行させることができる。
このような平面ミラー２３の傾き角度は、撮影レンズ１１の光軸Ｏ１に平行な水平面を基準に考えると、この水平面に対して４５°−（θ/２）の角度に設定されたことになる。すなわち、図３に示すような従来の構成における平面ミラー１２３の傾き角度（水平面に対して４５°）と比較して、（θ/２）度分だけ小さい角度に設定されたことになる。

また、言い換えれば、図３に示すような従来の構成における平面ミラー１２３と比較して、本実施形態では、平面ミラー２３を撮影レンズ１１の光軸Ｏ１側に（θ/２）度分だけ近づけて配置したことになる。
平面ミラー２３を上記のように配置することで、平面ミラー２３の上端部３Ａ（図１）と接眼レンズ２４とを近接させることができ、従来の構成（図３）において生じるデッドスペース３２を小さくすることができる。このため、電子ビューファインダ(２１〜２５)における光Ｌ２の無駄な通過領域を小さくすることができる。

さらに、平面ミラー２３を上記のように配置することで、撮影レンズ１１の光軸Ｏ１から平面ミラー２３の上端部３Ａまでの高さを低くすることができる。このため、デジタルカメラ１０の全体の高さを低減することができ、デジタルカメラ１０の小型化を実現することができる。
また、平面ミラー２３を上記のように配置することで、平面ミラー２３の背面側（カメラ前方）のスペースを広げることもできる。このスペースは、例えばストロボなどを配置することで有効利用できる。

さらに、本実施形態のデジタルカメラ１０では、表示素子(１２１,１２２)に対する平面ミラー２３の傾き角度が４５°＋（θ/２）に設定され、従来（図３）の平面ミラー１２３の傾き角度（４５°）より大きいため、図４に示す通り、平面ミラー２３の上端部３Ａに入射する光Ｌ２の範囲を狭くすることができる（Ｘ１＞Ｘ２）。
したがって、光Ｌ２の入射範囲に応じて、平面ミラー２３を、互いに平行な２つの底辺を有する台形状とし、２つの底辺のうち短い方を接眼レンズ２４に近接して配置することができる。さらに、平面ミラー２３の上端部３Ａを含む底辺の幅を、従来（図３）の平面ミラー１２３より狭くすることができる。

上記したように、本実施形態のデジタルカメラ１０では、表示素子(２１,２２)を撮影レンズ１１の光軸Ｏ１に対して傾けて配置するため、撮影レンズ１１から撮像センサ１５に向けて収束する光Ｌ１と表示素子(２１,２２)との間のデッドスペース（図３のデッドスペース３１）をなくすことができる。したがって、電子ビューファインダ(２１〜２５)を搭載したスペース効率のよいデジタルカメラ１０を実現できる。

また、本実施形態のデジタルカメラ１０では、平面ミラー２３の上端部３Ａと接眼レンズ２４とを近接させるため、平面ミラー２３と接眼レンズ２４との間のデッドスペース（図３のデッドスペース３２）を小さくすることもできる。したがって、スペース効率をさらに向上させることができる。
さらに、本実施形態のデジタルカメラ１０では、表示素子(２１,２２)として大型の表示素子（より高画素の表示が可能な素子）を採用する場合は、この大きな表示画面をカメラ後方に導くために大型の平面ミラー２３が必要になる。このような場合でも、デジタルカメラ１０の全体の高さを低減できるため、デジタルカメラ１０の大型化を回避できる。

本実施形態のデジタルカメラ１０の全体構成を示す概略図である。表示素子(２１,２２)の画面の形状や配置などを説明する図である。比較例である従来の表示素子(１２１,１２２)および平面ミラー１２３の配置を説明する図である。平面ミラー２３の傾きと上端部における幅を説明する図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ ; １１撮影レンズ ; １２カメラボディ ; １３レンズマウント部 ; １４シャッタ ; １５撮像センサ ; ２１バックライト ; ２２表示パネル ;
２３平面ミラー ; ２４接眼レンズ ; １５観察窓

Claims

撮影レンズの像面に配置される撮像素子と、
前記撮影レンズから前記撮像素子に向けて収束する光の光路に近接して配置され、前記撮像素子の出力に基づいて被写体の画像を表示する表示素子と、
前記表示素子から前記画像に応じて発生した光を観察窓に導く光学系とを備え、
前記表示素子は、前記撮影レンズの光軸に対して傾けられ、前記撮像素子に近づくほど前記光軸に近づく方向に傾けられている
ことを特徴とするデジタルカメラ。
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記表示素子は、前記撮影レンズから前記撮像素子の有効画素領域に入射する光と干渉しない角度に傾けられている
ことを特徴とするデジタルカメラ。
請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記光学系は、前記表示素子から前記画像に応じて発生した光を反射する反射素子と、該反射素子からの光を前記観察窓に導く接眼レンズとを有し、
前記接眼レンズの光軸は、前記撮影レンズの光軸と略平行である
ことを特徴とするデジタルカメラ。
請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記反射素子は、互いに平行な２つの底辺を有する台形状であり、該２つの底辺のうち短い方を前記接眼レンズに近接して配置される
ことを特徴とするデジタルカメラ。