JP3840722B2 - カメラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体光を撮影レンズにより撮像素子に結像させるスチルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パソコンへの画像入力手段としてデジタルスチルカメラ(以下、デジタルカメラと称す。)が脚光を浴びている。デジタルカメラは被写体像を撮影レンズによりCCDに結像し、画像信号をデジタルデータとして内蔵メモリ、ハードディスク、若しくはメモリカード等に記録し、パソコンで画像処理を行う。
【0003】
図1に撮影レンズとCCDの基本構成の図を示す。図1において、Lは撮影レンズであり、被写体光は撮影レンズLにより、赤外カットフィルター1、カバーガラス2を透過してCCD3に結像する。4はCCD3等を保持し結線するプリント基板である。このように、従来のデジタルカメラは撮影レンズLからCCD3まで一直線の光軸上に配置されている。
【0004】
また、デジタルカメラに用いられるファインダとしては、撮影レンズLとは別に配置された光学ファインダや、CCD3からの画像信号を液晶板で視認する液晶モニタがある。
【0005】
その他に、撮影レンズLとCCD3との間に回動する反射鏡を設け、撮影前には撮影レンズLを透過した被写体光を反射鏡で上方に90度反射させて結像させ、その結像した像をペンタプリズムで正立像に反転し、アイピースレンズで拡大して視認する一眼レフタイプのデジタルカメラもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、デジタルカメラを従来の銀塩フィルム(以下、フィルムという。)を用いたフィルムカメラと比較すると、デジタルカメラは大型であり、特に奥行き方向のボディ寸法が大きい。これは、デジタルカメラは被写体光をCCDに結像させているので、フィルムと比較してCCDの部分において厚み方向に大きなスペースを必要とするためである。
【0007】
例えば、図1における赤外カットフィルタ1の厚みは約2mm、カバーガラス2の厚みは約0.8mm、CCD3の厚みは約2mm、プリント基板の厚みは約1.2mmであるので、計約6mmとなり、更にこれらを保持する枠が必要となるので、合計約8mmの厚みを必要とする。従って、フィルムと圧板とを含めても2mm程度のフィルムカメラと比較して、デジタルカメラはボディの厚み方向に大きな寸法を必要とする。
【0008】
また、撮影レンズLを沈胴させても、上記の厚みのためにボディの厚みはそれ程薄くならない。
【0009】
更に、ファインダに関しては、撮影レンズLとは別に配置された光学ファインダの場合は近距離撮影時におけるパララックスが大きくなり、液晶モニタの場合はコスト高となる。
【0010】
また、一眼レフタイプに構成すると、反射鏡のために撮影レンズとCCDとの間に所定の空間が必要であるので、沈胴が困難であると共に、ペンタプリズムによりコスト高となる。
【0011】
なお、上記の諸問題はデジタルカメラに限定されるものではなく、アナログ形式であってもCCD等の撮像素子を有するカメラには共通の問題である。
【0012】
依って、本発明は撮像素子を用いたカメラにおいて、ボディ厚みを薄く構成できるカメラを提供することを発明の課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、被写体光を撮影レンズにより撮像素子に結像させるカメラにおいて、被写体光が前記撮影レンズに入射する入射光軸に対して90度傾いた光軸となるように反射する反射面を有する反射部材と、前記反射部材により反射した被写体光が透過する赤外カットフィルタと、を備え、前記撮像素子は、前記赤外カットフィルタを透過した被写体光が結像する素子面を有し、制御回路を構成するCPUが実装されたプリント基板とは異なるプリント基板に実装されており、前記反射部材の一端に前記反射部材を回動可能とする回動軸を設け、前記反射部材よりも被写体側に位置する撮像レンズを保持する鏡枠の後退に連動して前記反射部材を回動させることにより解決される。
【0014】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明のカメラの実施の形態における光学系を図2の斜視図により説明する。
【0015】
撮影レンズLにより入射した被写体からの光線は可変絞り11にて絞られ、全反射を行う第1反射面12aを有し入射光軸に対して左方向に45度傾斜して配置された第1反射部材12により、光軸を左方向に90度傾けて反射する。図において、第1反射部材12は全反射鏡であるがプリズムでもよい。反射した光線は光軸に対して上方向に45度傾斜したビームスプリッタである第2反射部材13により透過する光線と反射する光線とに分離される。第2反射部材13は半透明の蒸着をガラスに施した半透明鏡であり、一方の光線は第2反射部材13を透過した後、赤外カットフィルター14を透過し、撮像素子であるCCD15の素子面に結像する。
【0016】
また、他方の光線は第2反射部材13の第2反射面13aにより90度反射し、上方向に進み、視野枠16に結像した後、プリズム17に入射する。プリズム17に入射した光線は凸レンズ17aにて集光し、光軸に対して右方向に45度傾斜し、第2反射部材13に対して90度の角度を持って対向する第3反射面17bにて右方向に反射し、更に、第2反射部材13の反射面と270度の角度を有して配置され、光軸に対して45度傾斜する第4反射面17cにて後方に導かれ、接眼レンズ18を透過して撮影者の眼に入射する。このようにファインダ光学系が構成され、撮影レンズLより入射した被写体光は4枚の反射面により反射されるので、実像式ファインダとして正立像を視認することができる。
【0017】
なお、凸レンズ17a、第3反射面17b、第4反射面17cをプリズムの一部でなく、独立した凸レンズ、第3反射面を有する反射鏡、第4反射面を有する反射鏡としてもよい。
【0018】
また、赤外カットフィルター14を用いずに、第2反射部材13のガラスを赤外カットフィルターに形成してもよい。
【0019】
このように、撮影レンズLとCCD15の間に第1反射部材12を設け、光軸を90度移動させたので、赤外カットフィルター14やCCD15の厚みはボディ厚みに無関係となり薄型のカメラを実現できる。
【0020】
また、第2反射部材13により分離された被写体像を実像式ファインダとして視認できるので、常にパララックスのないファインダが実現できる。
【0021】
更に、撮影レンズがズームレンズであっても、ズームファインダに構成する必要がない。
【0022】
なお、CCD15に結像した被写体像は第1反射部材12により反射しているので、左右方向が反転している。これはカメラ内に設けたCPUで左右を反転する演算を行って正像に戻してもよいが、左右方向が反転したままカメラより出力し、パソコン内のCPUで反転する演算を行って正像に戻してもよい。
【0023】
また、シャッタに関しては図示してないが、下記の如き4通りの方式のシャッタを選択できる。
【0024】
▲1▼CCD15による電子シャッタ方式
▲2▼第2反射部材13を全反射鏡とし、はね上げてシャッタとする方式
▲3▼CCD15と第2反射部材13との間にシャッタを配置する方式
▲4▼可変絞り11とシャッタを兼用する方式
なお、▲1▼と▲3▼の方式では何ら問題ないが、▲2▼と▲4▼の方式では撮影時には被写体像を視認できないという問題がある。
【0025】
次に、図2に示した光学系をカメラに組み込んだ実施の形態について、図3乃至図6により説明する。図3は正面からの透視図、図4は上面からの透視図、図5は縦断面図、図6は撮影レンズを沈胴したときの縦断面図である。
【0026】
各図において、レンズL1とレンズL2により撮影レンズを構成し、レンズL1とレンズL2とは鏡枠21により保持されている。また、鏡枠21の中には可変絞り22が配置されている。鏡枠21の先端には化粧枠23が取り付けられており、鏡枠21は回転胴24とヘリコイド螺合している。更に、回転胴24は固定胴25に回転のみ可能に保持されている。また、固定胴25に取り付けられた直進案内板26が鏡枠21と係合し、鏡枠21の回転を規制している。
【0027】
フォーカシング若しくはズーミングを行うときは、モータ27を駆動すると、減速歯車列28が回転し、減速歯車列28の最終歯車が回転胴24の大歯車24aと歯合しているので、回転胴24が回転する。すると、直進案内板26により回転方向に規制された鏡枠21は回転せず、光軸方向に進退のみ行う。
【0028】
次に、撮影を行うときは、被写体光はレンズL1、可変絞り22、レンズL2と通過し、前述と同様に全反射鏡32にて左反射し、半透明鏡33を透過した後、赤外カットフィルター34を透過してCCD35に結像する。なお、シャッタはCCD35による電子シャッタを用いる。一方、半透明鏡33にて反射した被写体光は上方向に進み、視野枠36に結像した後、プリズム37に入射する。プリズム37に入射した光線は凸レンズ37aにて集光し、第3反射面37bにて右方向に反射し、更に、第4反射面37cにて後方に導かれ、接眼レンズ38を透過して撮影者の眼に入射する。
【0029】
このように、被写体光を全反射鏡32にて反射しているが、反射の方向はスペース効率上、カメラボディの長手方向が望ましい。
【0030】
また、41はCCD35を実装したプリント基板であり、42はCPU等の制御回路や記憶回路を実装したプリント基板である。従来のカメラはプリント基板42の中央にCCDが配置されるため、CPU等の制御回路や記憶回路の実装に制約を受けていたが、2枚のプリント基板を用いてCCD35とCPUを別のプリント基板に実装することにより、設計やデザインの自由度が増す。
【0031】
次に撮影が終了した後は、図6の如く撮影レンズを沈胴させる。このとき、全反射鏡32が邪魔になるので、全反射鏡32を軸32aを中心に回動可能に形成し、鏡枠21の後退に連動して図4に二点鎖線で示す如く全反射鏡32を回動させる。
【0032】
なお、図3及び図4において、43及び44は測距用レンズ、45はストロボ発光部、46はストロボ用メインコンデンサ、47はモータ27や各回路の電源としての電池、48はDC−DCコンバータである。
【0033】
【発明の効果】
請求項1のカメラによれば、被写体光が撮影レンズに入射する入射光軸に対して90度傾いた光軸となるように反射する反射面を有する反射部材を設け、反射部材により反射した被写体光が透過する赤外カットフィルタと、赤外カットフィルタを透過した被写体光が結像する撮像素子を設けたので、撮像素子や赤外カットフィルタ等による厚みがボディの厚みに関係なくなり、薄いボディのカメラが実現できる。
また、前記撮像素子をCPUが実装されたプリント基板とは異なるプリント基板に実装したので、従来のカメラの如くプリント基板の中央にCCDを配置したたためにCPU等の制御回路や記憶回路の実装に制約を受けるということがなくなって、設計やデザインの自由度が増す。
更に、撮影レンズの沈胴に連動して反射部材が回動するので、撮影レンズの後方に反射部材を配置しても撮影レンズを沈胴させることができる。
【0034】
請求項2のカメラによれば、反射部材に対し撮像素子をカメラ正面から見た長手方向に配置したので、カメラの高さが高くならず、横長の自然な形状のカメラが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】撮影レンズとCCDの基本構成の図である。
【図2】本発明のカメラの実施の形態における光学系の斜視図である。
【図3】図2に示した光学系をカメラに組み込んだ状態の正面からの透視図である。
【図4】図2に示した光学系をカメラに組み込んだ状態の上面からの透視図である。
【図5】図2に示した光学系をカメラに組み込んだ状態の縦断面図である。
【図6】図2に示した光学系をカメラに組み込んだ状態にて撮影レンズを沈胴させたときの縦断面図である。
【符号の説明】
L 撮影レンズ
L1,L2 レンズ
1,14,34 赤外カットフィルター
2 カバーガラス
3,15,35 CCD
4,41,42 プリント基板
11,22 可変絞り
12 第1反射部材
13 第2反射部材
16,36 視野枠
17,37 プリズム
18,38 接眼レンズ
21 鏡枠
32 全反射鏡
33 半透明鏡
Claims (2)
- 被写体光を撮影レンズにより撮像素子に結像させるカメラにおいて、
被写体光が前記撮影レンズに入射する入射光軸に対して90度傾いた光軸となるように反射する反射面を有する反射部材と、
前記反射部材により反射した被写体光が透過する赤外カットフィルタと、を備え、
前記撮像素子は、前記赤外カットフィルタを透過した被写体光が結像する素子面を有し、制御回路を構成するCPUが実装されたプリント基板とは異なるプリント基板に実装されており、
前記反射部材の一端に前記反射部材を回動可能とする回動軸を設け、前記反射部材よりも被写体側に位置する撮像レンズを保持する鏡枠の後退に連動して前記反射部材を回動させることを特徴とするカメラ。 - 前記反射部材に対し前記撮像素子をカメラ正面から見た長手方向に配置したことを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
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