JP2015139027A - 電子ビューファインダ・撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部が光軸中心に対して上下または左右に対称形状をしていない、反射型の表示手段を持つ電子ビューファインダにおいて、光量やケラれやすさが優れるように、レンズが集光できる光束の範囲を反射型液晶ユニット開口の光軸中心から遠い部分に設定した場合でも、ファインダーユニット内で内面反射した不要な光線の影響を受けないファインダー構造を実現するという課題がある。
【解決手段】反射型液晶ユニットを保持するケースの開口部の形状を光軸からみて非対称にする。接眼レンズユニット内のマスク部材の開口部の形状を光軸からみて非対称にする
【選択図】図１２

Description

本発明は、反射型液晶ディスプレイを備える電子ビューファインダ装置、及び撮像装置に関する。

従来、撮像装置のビューファインダ装置は、撮影中の映像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、表示された画像を光学的に拡大する接眼光学系をもつ。特許文献１に、電子ビューファインダ装置として反射型液晶を利用したものが開示されている。この電子ビューファインダは、反射型の表示手段と、表示手段を照明する照明手段と、照明手段からの光束を反射して表示手段へ導き、かつ表示手段からの反射光を通過する傾斜部をもつ光路分割手段と、光路分割手段を通過した表示手段からの光束を観測者の瞳に導く接眼光学系を有している。

特許文献２は反射型液晶ユニットを用いたファインダーユニットが開示されている。反射型液晶ユニットの開口部からの光束を過不足なく拾える形状にレンズが設計されている。反射型液晶ユニットの中には、開口部が光軸中心に対して上下または左右に対称形状をしていないものがある。反射型液晶ユニットを対象にレンズ設計を行う場合を考える。また、ここではレンズの有効光線面は光軸に対して略対象形状であるとする。レンズが集光できる光束の範囲を反射型液晶ユニットの開口の光軸中心から近い部分に設定した場合、光軸中心から遠い部分にある開口から出てくるパネルユニットの光線の一部はレンズに到達することができず、光量やケラれやすさの観点でレンズ設計に無駄が生じてしまう。

特許文献２の反射型液晶ユニットを用いたファインダーユニットはこのタイプに分類される。逆に、レンズが集光できる光束の範囲を反射型液晶ユニット開口の光軸中心から遠い部分に設定した場合、開口が光軸中心から近い部分では、レンズはパネルユニットから出た光線ではなく、ファインダーユニット内で内面反射した不要な光線がレンズ群を透過することになる。ただし、光量やケラれやすさの観点で前の例より有利である。

特開2003-204455号公報 特開2012-49614号公報

そこで、開口部が光軸中心に対して上下または左右に対称形状をしていない、反射型の表示手段を持つ電子ビューファインダにおいて、光量やケラれやすさが優れるように、レンズが集光できる光束の範囲を反射型液晶ユニット開口の光軸中心から遠い部分に設定した場合、ファインダーユニット内で内面反射した不要な光線の影響を受けにくいファインダー構成を実現する課題がある。

そこでこれらの課題を解決するために、本発明におけるファインダー構造の第一の特徴とするところは、光学画像信号を出力し、光軸に対して対称でない液晶ユニット開口部を有する反射型液晶ユニットと、反射型液晶ユニットから出力した光学画像信号を集光する接眼光学系と、反射型液晶ユニットと接眼光学系を保持し、光線が通るための保持部材開口部をもつ、保持部材をもち、保持部材開口部は液晶ユニット開口部の光軸から見て開口が広い方向と同じ方向の開口面積が広いことを特徴とする電子ビューファインダ。

また、本発明におけるファインダー構造の第ニの特徴とするところは、光学画像信号を出力し、光軸に対して対称でない液晶ユニット開口部を有する反射型液晶ユニットと、反射型液晶ユニットから出力した光学画像信号を集光し、少なくとも2枚のレンズから構成される接眼光学系と、反射型液晶ユニットと接眼光学系を保持し、光線が通るための保持部材開口部をもつ保持部材と、接眼光学系の光軸方向からみて両端のレンズの間にあり、遮光部材開口部を有する遮光部材を持ち、遮光部材開口部は晶ユニット開口部の光軸から見て開口が広い方向と同じ方向の開口面積が広いことを特徴とする電子ビューファインダ。

本発明による電子ビューファインダでは、反射型液晶ユニットの光軸非対称な開口部の開口が大きい方向に、反射型液晶ユニットと接眼光学系を保持する保持部材の開口部の面積を広くとる。これにより、光量やケラれにくさに優れ、ファインダーユニット内で内面反射した不要な光線の影響を受けにくくすることが可能となる。

また、反射型液晶ユニットの光軸非対称な開口部の開口が大きい方向に、遮光部材の開口部の面積を広くとる。これにより、光量やケラれにくさに優れ、ファインダーユニット内で内面反射した不要な光線の影響を受けにくくすることが可能となる。

ビューファインダの斜視図 ビューファインダユニットの分解斜視図 ビューファインダアセンブリの分解斜視図 表示ユニット部の分解斜視図 表示モジュールの断面図 メインケースと防塵板と偏光板の背面図 表示モジュールと表示モジュールホルダの斜視図 メインケースと防塵板と偏光板と表示モジュールホルダの背面図 基板保持部材の斜視図 接眼レンズユニット部の斜視図 接眼レンズユニット部の分解斜視図 ビューファインダの断面図 第１レンズと第２レンズとマスク部材の斜視図 第１レンズと第２レンズとマスク部材と第３レンズの斜視図 マスク部材の背面図 第２レンズとマスク部材の前面図 メインケースの背面図 製品の斜視図 光学説明図 縮小光学説明図

＜第１の実施形態＞
図１８は本発明を実施した撮像装置の一例であるビデオカメラ７２の外観を示す斜視図である。図１８に示すように、ビデオカメラ７２はビューファインダ１を備えている。

図１はビューファインダ１の外観を示す斜視図である。本実施形態では図１８および図１に示すように、ビューファインダ１を観察者側から見た状態における上下左右前後の方向を撮像装置の上下左右前後の方向と定義する。ビューファインダ１にはチルト回動可能な１軸のヒンジ２が取り付けられており、用途に応じてユーザーが角度を調整することができる。

図２はビューファインダ１を分解した状態を示す分解斜視図である。ビューファインダ１は、上カバー３、下カバー４、アイカップ５、ユーザーが取り外し可能な外付けアイカップ６によってビューファインダアセンブリ７を覆うように構成されている。上カバー３には、不図示の開口部が形成され、開口部は両面テープつきのポリカーボネイトのシート部材８で塞がれている。下カバー４には接眼レンズユニット部１３が露出する開口部９が形成されている。開口部９は透過性のあるレンズ保護板１０で覆われる。また、レンズ保護板１０はレンズ保護板保持部材１１で下カバー４に固定される。

図３はビューファインダアセンブリ７を分解した状態を示す分解斜視図である。ビューファインダアセンブリ７は表示ユニット部１２と接眼レンズユニット部１３を保持する。メインケース１４を備える。表示ユニット部１２は、不図示の表示モジュールと防塵板１６とを一体化したユニットである。接眼レンズユニット部１３は複数のレンズを一体化したユニットである。接眼レンズユニット部１３の下方には、不図示の視度調整ノブが突出形成されており、後述のように視度調整を可能にしている。メインケース１４の上部には、開口部７３が形成されている。

図４は表示ユニット部１２を分解した状態を示す分解斜視図である。表示ユニット部１２には、透過性をもつ防塵板１５、偏光板１６、表示モジュールホルダ１７、表示モジュール１８、弾性部材１９、基板保持板２０、基板２１、グラウンド板金２２で構成される。表示モジュール１８は撮影中の映像信号に基づいて画像を表示する。表示モジュールホルダ１７は、表示モジュール１８を保持する。防塵板１５は、表示モジュール１８の後方に設けられており、表示モジュール１８を粉塵等から防塵する。偏光板１６は太陽光など外部からビューファインダ１内に侵入する不用光の光量を減らし、表示モジュール１８内のパネルが焼けつくのを防止する役割がある。弾性部材１９は基板保持部材２０とメインケース１４の間に圧縮して挟まれることで、表示モジュール１８、表示モジュールホルダ１７、防塵板１５、偏光板１６をメインケース１４に付勢する。

図５は表示モジュール１８の構造を説明する断面図である。本実施形態では表示モジュール１８は反射型の液晶ディスプレイ２３を用いており、光源２４より発光された光を光軸２５に対して傾いているフィルム２６の内面によって反射し、反射型の液晶ディスプレイ２３の画像表示面に照射することによって、光量を得ることで画像を表示している。本実施形態では、フィルム２６は紙面右上から紙面左下に向けて傾いている。

次に、図４、図６、図７、図８、図９を用いて表示ユニット部１２の密閉構造について説明する。

表示ユニット部１２に粉塵等異物が入り込んだ場合、ビューファインダ１を使用している撮影者から粉塵が視認でき、表示画像が見づらくなってしまう。そのため、表示モジュール１８に粉塵が付着しないように防塵をする必要がある。本実施形態では、図４のように光軸２５前方から光軸前方へ順に部材を付勢していくことで表示ユニット部１２を密閉している。表示ユニット部１２を組み立てる順番に説明をしていく。

図６は、メインケース１４に防塵板１５と偏光板１６を組み込んだ状態を、防塵板１５の前方側から見た図である。メインケース１４に対する防塵板１５、偏光板１６の位置は、防塵板１５、偏光板１６の上下左右の４辺がメインケース１４に形成される6箇所の位置決めリブ２７に当接することで位置決めされる。また、メインケース１４から２本のボス２８が伸びているが、これは表示モジュールホルダ１７の位置を決めるためのボスで、防塵板１５、偏光板１６はこのボスの径より大きい穴部２９を設けることでボス２８をよけている。

次に表示モジュールホルダ１７、表示モジュール１８の順に組み込む。図７に図示するように、表示モジュール１８には、位置決め用の切り欠き部３０が形成され、表示モジュールホルダ１７には、位置決めリブ３１と弾性を持つ３つの付勢リブ３２が形成されている。表示モジュール１８の切り欠き部３０が表示モジュールホルダ１７の位置決めリブ３１と付勢リブ３２が表示モジュール１８に嵌合することで、表示モジュールホルダ１７に対する表示モジュール１８の位置が決まる。

図８はメインケース１４に防塵板１５、偏光板１６、表示モジュールホルダ１７を組み込んだ状態を、防塵板１５の前方側から見た図である。すなわち、図６の状態から表示モジュールホルダ１７をメインケース１４に組み込んだ状態を示している。図８に図示するようにメインケース１４には摺動部２７、３３が形成されており、表示モジュールホルダは摺動部２７、３３を摺らせてメインケース１４にスムーズに組み込むことができる。

メインケース１４に表示モジュールホルダ１７および表示モジュール１８を組み込んだ後、弾性部材１９、基板保持部材２０、基板２１をメインケース１４に取り付ける。この取り付けについて、図４を用いて説明する。弾性部材１９と基板保持部材２０は、それぞれ穴部３４、３５を持ち、メインケース１４の位置決めリブ３６と係合する。基板３７は穴部３７を持ちメインケースの位置決めリブ３６と係合する。また、基板には基板保持部材の位置決めボス３９より径の大きい穴部４２がある。位置決めボス３９は穴部４２を接することなく貫通する基板２１まで組むと弾性部材１９の反発力により、基板保持部材２０のメインケース１４に対する当て面とメインケース１４の基板保持部材２０に対する当て面とで隙間ができる位置関係になる。この状態では、ビス止めが困難である。

そこで、グラウンド板金２２の穴部３８を基板保持部材２０の位置決めボス３９をガイドに後方へ挿入し、グラウンド板金２２の穴部４０をメインケース１４の凸部４１に係合することで、基板保持部材２０とメインケース１４の位置が規定され、基板保持部材２０のメインケース１４に対する当て面とメインケース１４の基板保持部材２０に対する当て面とが接した状態になる。この状態で基板２１の前方から基板２１、基板保持部材２０をメインケース１４にビスどめする。このとき、弾性部材１９はメインケース１４と基板保持部材２０の間に圧縮された状態で挟まれる。

したがって、弾性部材１９は、表示モジュール１８、表示モジュールホルダ１７、防塵板１５および偏光板１６をメインケース１４の内壁に向けて付勢する。これによって、防塵板１５の後面がメインケース１４の内壁に密着し、防塵板１５から表示モジュール１８までの空間は密閉される。

図９のように基板保持部材２０の弾性部材側の面には、凸部４３が設けられている。凸部４３は表示ユニット部１２を組んだ時の表示モジュール１８上の実装部品がないエリアに対応している。また、三箇所の凸部４４は表示ユニット部１２を組んだ時の表示モジュール１８の基板２１の外周の位置に対応している。この凸部４３、４４により、実装部品にストレスをかけずに、弾性部材１９による荷重をかけられる。

図１０は接眼レンズユニット部１３の外観を示す斜視図である。接眼レンズユニット部１３は表示モジュール１８に表示されたファインダ像を拡大する。接眼レンズユニット部１３を光軸方向に移動させ、接眼レンズユニット部１３の表示モジュール１８に対する位置を変化させることで、観測者の視力に合わせた視度調整を行うことができる。

図１０に図示される接眼レンズユニット部１３の下面に配置しているボス４５は、不図示の視度調整ノブと連結する。これによって、観測者が視度調整ノブを操作することで、接眼レンズユニット部１３が光軸方向に移動し、表示モジュール１８に対する位置が変化する。すなわち、観測者が視度調整ノブを操作することで、視度調整を行うことができる。

図１１は接眼レンズユニット部１３を分解した状態を示す分解斜視図である。接眼レンズユニット部１３は、光軸方向に前から、ホルダーカバー４６、弾性部材４７、第３レンズ４８、第２レンズ４９、表示モジュール１８からの不要な光を遮断するマスク部材５０、第１レンズ５１、レンズホルダー５２から構成される。

次に接眼レンズの形状について説明する。

図１１に図示するように、第３レンズ４８の４隅に形成されているリブ５３の内側に、ひと回り小さい第２レンズ４９の４隅に形成されているリブ５４が係合するように挿入されている。これによって、第３レンズ４８と第２レンズ４９との位置が規定される。図１１に図示するように、第１レンズ５１も、第２レンズ４９に対して係合するように挿入され、第２レンズ４９と、第１レンズ５１の位置が規定される。さらに第１レンズ５１の外周に設けられたリブ５５によって、第１レンズ５１の光軸中心が、レンズホルダー５２に位置決めされる。これにより、第１レンズ５１、第２レンズ４９および第３レンズ４８の光軸中心と、表示モジュール１８の画角中心を精度良く一致させることができる。

次に、図１１を用いて、レンズの誤組み防止手段について述べる。本実施形態では、第２レンズ４９の最外形部やリブ５４は光軸中心に上下が対象形状ではない。また、第２レンズ４９の裏表のレンズ形状も異なる。さらに、第１レンズ５１と第３レンズ５３の形状も似た形状となっていて、２つのレンズを間違えて組みこむ恐れがある。そのため、組み付けに方向性が生じる。間違えて組み立てられることを防止するため、ホルダーカバー４６には外側凸内側凹部形状５６、第３レンズ４８には凸形状５７、第２レンズ４９には凸形状５８、マスク部材５０には内側凹外側凸形状５９、第１レンズ５１には第３レンズ４８の凸部５７よりも小さい凸形状６０、レンズホルダー５２には第３レンズ５３の凸形状５７より小さく、第１レンズ５１の凸形状６０より大きい外側凸内側凹形状６１を持つ。

これにより、ホルダーカバー４６、第３レンズ４８、第２レンズ４９、マスク部材５０、第１レンズ５１、レンズホルダー５２を正しい向きで組んだときのみホルダーカバー４６の三箇所の穴部６２とレンズホルダー５２の三箇所の凸部６３（一箇所不図示）が係合し、接眼レンズユニット部１３を組ことができる。

本実施形態では、弾性部材４７が設けられており、接眼レンズユニット部１３を組み込むと、レンズホルダー５２とホルダーカバー４６の間で反発力がうまれる。これにより、各接眼レンズ４８、４９、５１は表示ユニット部１２の方向に付勢され、各接眼レンズ４８、４９、５１の光軸方向のガタが無くなる。

図１２は光軸２５中心でのビューファインダ１の断面図である。第２レンズ４９は、第１レンズ５１および第３レンズ４８より径が小さい。よって、第２レンズ４９の周囲に隙間が発生する。このため、例えば第１レンズ５１から、第２レンズ４９を介さず第３レンズ４８に直接入射する光など、不要な光による影響が考えられる。本実施形態では、この影響を避けるため、第２レンズ４９と第３レンズ４８との間にマスク部材５０を配置している。マスク部材５０は、第２レンズ４９のレンズ面に延長して配置され、光束が通過する光軸２５に対して上下非対称な開口７０が形成されている。

次に、マスク部材５０の固定方法について述べる。

図１３に図示するように、マスク部材５０には、第２レンズ４９に形成される四隅のリブ５４に対応する位置に孔６５が形成されている。孔６５に第２レンズ４９のリブ５４を挿通するように、第２レンズ４９に対してマスク部材５０を配置することで、マスク部材５０と第２レンズ４９との位置が決められる。

図１４に図示するように、マスク部材５０の光軸方向の位置は、第１レンズ５１のリブ６６と、第３レンズ４７のリブ５３に挟まれることで固定される。

図１５は第２レンズ４９とマスク部材５０を前方方向から見た図である。第２レンズ４９とマスク部材５０の組みにも方向性があり、間違った組み方ができない形状となっている。具体的には、第２レンズ４９には光軸２５から上方向にオフセットした凸部５８がある。また、マスク部材５０には凸部５８よりも大きく、凸部５８を抱えこむことのできる凹部５９がある。この凹部５９は第２レンズ４９を１方向からしか組めないように、光軸２５から上方向にオフセットされている。

図１２、図１６、図１７を用いて、メインケース１４とマスク部材５０の開口７０についての説明をする。図１２において、実線は光軸２５、破線はパネルから第１レンズ５１にのびる光線６７a、６７bをあらわしている。表示モジュール１８には光線が透過できない凸部６８があり、光線６７a、６７bの角度はα＜βの関係となる。よって、開口７０の光軸２５から開口端までの距離は上側距離Ｈａ＜Ｈｂとなる。メインケース１４やマスク部材５０の開口６９、７０を対称形状にした場合、レンズ群の上側を内面反射と外光からなる不要光が通ることになる。

不要な光を遮断するために、メインケース１４の開口６９は図１２、図１７のように上側の光軸２５からの開口距離Ｍａが短く、下側の光軸２５からの開口距離Ｍｂが長い形状をしている。同様に、マスク部材５０の開口７０は図１２、図１６のように上側の光軸２５からの開口距離Ｎａが短く、下側の光軸２５からの開口距離Ｎｂが長い形状をしている。これにより、不要な光による影響を軽減することによる、見えの改善を行うことが可能となっている。

図１２を用いて、ビューファインダ１の密閉構造とゴミ除去手段について述べる。
前述した通り、表示モジュール１８はメインケース１４の中で、防塵板１５と弾性部材１９により密閉されている。

次に、接眼レンズユニット部１３の防塵板１５側の面と防塵板１５のゴミ除去手段について述べる。メインケース１４の上部に形成した開口７３は、防塵板１５の後面および第１レンズ５１の前面を清掃するために、ブロアの先端を差し込むための開口である。図１２に図示するように、上カバー３の開口７１とメインケース１４の開口１５は、ビューファインダの前後方向で一致する。したがって、アイカップ５とシール部材８を外せば、上カバー３の開口７１からブロアの先端を差し込むことでき、ブロアの先端がメインケース１４の開口７３に入るもしくは、ブロアの先端から噴射される気体がメインケース１４の開口７３に入る。

これによって、防塵板１５の後面および第１レンズ５１の前面を清掃することができる。また、下カバー３の第３レンズ側４８には透過性のあるレンズ保護板１０がある。このレンズ保護板１０はレンズ保護板保持部材１１により、下カバー４と固定されている。このレンズ保護板１０の役割は第３レンズ５３にキズがつくのを防ぐのとビューファインダ１内の防塵防滴性能を向上させることである。もし、視度調整機構の隙間等から第３レンズ４８とレンズ保護板１０の間にゴミが侵入した場合は、レンズ保護板保持部材１１とレンズ保護板１０を外すことで、掃除することができる。

次に図１２を用いてビューファインダ１内での内面反射防止と小型化についての構成を述べる。防塵板１５は表示モジュール１７のフィルム２６と同じ方向に傾いている。また、保護板１５と表示面２３は平行に並んでいる。防塵板１５が傾いている理由は、防塵板１５とレンズ保護板１０の間で光が反射して、見えなくなるのを防ぐためである。

また、レンズ保護板１０でなく防塵板１５を傾けた理由は、表示モジュール１７の傾斜したフィルム２６の下側にあるスペースと第１レンズ５１の上側のスペースを有効利用するためである。また、レンズ保護板１５を傾けると、レンズ保護板１５を表示面２３と平行に並べた場合に比べて、第１レンズ５１と表示面２３の距離を縮めることができる。これにより、レンズ径の小型化が図れる（背景技術参照のこと）。また、偏光板１６はレンズ保護板１０の位置にも防塵板１５のどちらの位置にも設置できるが、本実施形態ではより開口の小さい、防塵板１５の位置に設置している。これにより、偏光板１６の小型化が図れている。

上述のような構成により、接眼レンズユニット部１２は、第１レンズ５１、第２レンズ４９および第３レンズ４８の光軸２５中心と、表示モジュール１７の画面中心を精度良く一致させることが出来る。これによって、良好な光学性能を確保できる。また、各接眼レンズ間への粉塵の侵入防止、ゴミ掃除が実現できる。また、メインケース１４とマスク部材５０の開口６９、７０を上下非対称にすることで、内面反射や外部からの不要な光による影響を軽減し、見えの改善を行うことが可能となっている。また、レンズ保護板１５をパネル面２３に対して傾けることで、ビューファインダ１の小型化を実現できる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて記述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

１ ビューファインダ
２ ヒンジ
３ 上カバー
４ 下カバー
５ アイカップ
６ 外付けアイカップ
７ ビューファインダアセンブリ
８ シート部材
９ 開口部
１０ レンズ保護板
１１ レンズ保護板保持部材
１２ 表示ユニット部
１３ 接眼レンズユニット部
１４ メインケース
１５ 防塵板
１６ 偏光板
１７ 表示モジュールホルダ
１８ 表示モジュール
１９ 弾性部材
２０ 基板保持板

Claims (2)

1. 光学画像信号を出力し、光軸に対して、一方の開口までの距離が長く、他方の開口までの距離が短い開口部を有する反射型液晶ユニットと、反射型液晶ユニットから出力した光学画像信号を集光する接眼光学系と、反射型液晶ユニットと接眼光学系を保持し、光線が通るための保持部材開口部をもつ、保持部材をもち、保持部材開口部は液晶ユニット開口部の開口までの距離が長い方向と同じ方向の距離が長く、液晶ユニット開口部の開口までの距離が短い方向と同じ方向の開口までの距離が短いことを特徴とする電子ビューファインダ。
2. 光学画像信号を出力し、光軸に対して、一方の開口までの距離が長く、他方の開口までの距離が短い開口部を有する反射型液晶ユニットと、反射型液晶ユニットから出力した光学画像信号を集光し、少なくとも2枚のレンズから構成される接眼光学系と、反射型液晶ユニットと接眼光学系を保持し、光線が通るための保持部材開口部をもつ保持部材と、接眼光学系の光軸方向からみて両端のレンズの間にあり、遮光部材開口部を有する遮光部材を持ち、遮光部材開口部は液晶ユニット開口部の開口までの距離が長い方向と同じ方向の距離が長く、液晶ユニット開口部の開口までの距離が短い方向と同じ方向の開口までの距離が短いことを特徴とする電子ビューファインダ。