JPH1115046A - デジタルカメラのファインダ光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影光学系で結像した被写体像をＣＣＤで撮
像するデジタルカメラでは、ＣＣＤの取付位置の誤差に
より、実際の撮像範囲とファインダの視野範囲とにずれ
が生じ、カメラ品質が低下される。 【解決手段】 撮影光学系２で結像した被写体像をＣＣ
Ｄ７で撮像し、かつその撮像範囲をファインダ光学系３
で視認して確認する構成のデジタルカメラにおいて、フ
ァインダ光学系３に設けられて撮影範囲を設定するため
の視野マスク３３を、ファインダ光学系３の光軸と垂直
な面上でその位置が調整可能に構成しているので、撮影
光学系２に対してＣＣＤ７の位置ずれが生じている場合
でも、視野マスク３３を位置調整することで、ＣＣＤ７
の撮像範囲と視野マスク３３の設定撮影範囲を一致させ
ることができ、実際に撮影される画面とファインダの視
野範囲との間のずれを解消し、撮影品質の向上が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラのフ
ァインダ光学系に関し、特に実際の撮影範囲がファイン
ダでの視野範囲に対してずれることを防止したファイン
ダ光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、撮影光学系で結像した被写体像を
ＣＣＤ素子で撮像してその撮像画像の記録を行う所謂デ
ジタルカメラが種々提案されている。この種のカメラで
は、ＣＣＤ素子で撮像した画像をモニタ装置に表示する
ことで、撮影画面を視認することが可能であるが、モニ
タ装置を常時駆動すると消費電流が増大し、電池寿命が
短いものとなる。そこで、小型化、軽量化を図ったデジ
タルカメラでは、消費電力の問題が生じることがない光
学系を利用したファインダが設けられる。しかしなが
ら、この光学系を利用したファインダは、ＣＣＤ素子で
撮像を行うための撮影光学系とは独立した光学系として
構成されるため、ファインダでの視認範囲と撮像範囲と
が一致するように設計は行われても、実際にデジタルカ
メラを製造する際の製造誤差や組立誤差により、実際に
ＣＣＤ素子で撮像している範囲と、ファインダ光学系で
の視野範囲とが一致しなくなることがある。特に、ＣＣ
Ｄ素子は撮像面が微小であるため、デジタルカメラの組
立時におけるＣＣＤ素子の取り付け位置誤差によって、
撮影光学系の光軸に対する取付位置が変化してしまい、
これが原因となって撮影範囲が大きく変化してしまう。

【０００３】その一方で、この種のカメラに用いられる
ファインダ光学系は、従来の銀塩フィルムを用いるカメ
ラのファインダ光学系をそのまま利用しているため、そ
の視野範囲を調整する機構は備えていないものが多い。
これは、銀塩フィルムのカメラは、カメラボディに設け
たアパーチャでフィルムに対する露光範囲、すなわち撮
影画面が決定され、かつこのカメラボディに対して撮影
光学系が組立てられ、しかも撮影画面寸法がＣＣＤ素子
の撮像面に比較して大きいため、撮影画面の微小な位置
ずれは殆ど問題とならず、そのためにファインダ光学系
には特に視野範囲を調整する機構は備えられていなかっ
た。このため、この銀塩フィルムのカメラのファインダ
光学系をそのままデジタルカメラのファインダ光学系と
して適用したときには、ＣＣＤ素子側での位置ずれがそ
のままファインダ光学系における視野範囲に対する実際
の撮影範囲のずれとして生じることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のデ
ジタルカメラでは、ファインダ光学系の視野範囲を調整
する機構を備えていないため、ＣＣＤ素子側の位置ずれ
がそのままファインダ光学系での視野範囲のずれとな
り、そのためファインダ光学系の視野範囲に基づいて撮
影範囲を設定したときには、実際に撮影された画面範囲
との間にずれが生じてしまうことになり、これがそのま
まデジタルカメラの性能品質低下につながるという問題
がある。

【０００５】本発明の目的は、実際に撮影される画面範
囲と、ファインダの視野範囲との間のずれを解消し、カ
メラ品質の向上を可能にしたデジタルカメラのファイン
ダ光学系を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のファインダ光学
系は、撮像素子で撮像を行う一方で、ファインダ光学系
により撮影範囲を視認する構成のデジタルカメラにおい
て、前記ファインダ光学系には、前記撮影範囲を設定す
る視野マスクが設けられ、かつこの視野マスクは前記フ
ァインダ光学系の光軸と垂直な面上でその位置が調整可
能に構成されていることを特徴とする。この視野マスク
は、前記撮像素子の撮像範囲と同一範囲を視認可能とす
る形状および寸法に形成される。前記視野マスクは、例
えば、前記撮像素子による撮影範囲と同一範囲を視認可
能とする視野枠と、この視野枠を支持しかつデジタルカ
メラのカメラボディに支持される取付板とを備え、前記
視野枠は前記取付板に対して前記光軸と垂直な面上で一
方向に位置調整可能に支持され、前記取付板は前記カメ
ラボディに対して前記光軸と垂直な面上で前記一方向と
直角な方向に位置調整可能に支持される構成とされる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明をズーム構成の小型で
かつ薄型のデジタルスチルカメラに適用した実施形態の
斜視図であり、同図（ａ）は前面方向から見た図、同図
（ｂ）は後面方向から見た図である。カメラボディ１
は、幅寸法Ｗ、高さ寸法Ｈに比較して奥行き寸法Ｄが小
さくされた薄型の矩形筐体状に形成されており、その前
面には前面に向かって右上位置に撮影光学系２が配置さ
れ、この撮影光学系２に隣接する位置にファインダ光学
系３の対物窓３１が配置される。また、前記カメラボデ
ィ１の後面には、後面に向かって上部左寄りの位置に前
記ファインダ光学系３の接眼窓３２が配置され、右側の
下側領域には撮影した画像をモニタするためのＬＣＤ
（液晶表示装置）４が配置される。また、前記カメラボ
ディ１の上面にはレリーズボタン５やその他のスイッチ
６が配置される。

【０００８】図２は前記デジタルスチルカメラのカメラ
ボディ１内における各部の配置を示す模式的な斜視図で
あり、前記撮影光学系２はズームレンズとして構成され
ており、撮影光学系２を構成する複数のレンズのうち、
レンズ２１，２２がそれぞれ小型モータ２３，２４を駆
動源とする送り機構２５，２６により主光軸方向に移動
され、その焦点距離、すなわちズーム倍率が変化調整可
能に構成されている。また、この撮影光学系２の結像位
置にはＣＣＤ７が配置され、前記撮影光学系２で結像し
た被写体像を撮像し、撮像信号を出力する。なお、この
ＣＣＤ７の構成および動作原理は既に知られている技術
であるので、ここでは詳細な説明は省略するが、ＣＣＤ
７の撮像面は予め所要の寸法に設定されている。

【０００９】一方、前記ファインダ光学系３もファイン
ダ倍率が可変なズーム構成とされており、詳細を後述す
るように、前記対物窓３１から接眼窓３２にわたる光路
Ｌが屈曲され、この光路Ｌに沿って４個のレンズ３４ａ
〜３４ｄと４枚の反射ミラー３５ａ〜３５ｄ、および視
野マスク３３が配置された構成とされている。そして、
このファインダ光学系３の光路Ｌと干渉しない前記カメ
ラボディ１の内部領域に、前記ＣＣＤ７から出力される
画像信号を処理するための処理回路を搭載した回路基板
８１、前記ＬＣＤ４を駆動するための駆動回路を搭載し
た回路基板８２、前記撮影光学系２の小型モータ２３，
２４を駆動するための駆動回路を搭載した回路基板８
３、前記各回路を総合的に制御するための中央処理回路
を搭載して回路基板８４や、電池８５、撮影した画像デ
ータを記録する記録カード８６、前記ＬＣＤ４のバック
ライト８７等が内装配置されている。

【００１０】図３は前記ファインダ光学系３の構成を示
す模式的な斜視図である。前記撮影光学系２の主光軸と
平行に向けられている対物窓３１の光軸、すなわちファ
インダ光学系の主光軸Ｏｍに対して反射面が４５度の角
度で下方に向けられた第１の反射ミラー３５ａと、この
第１の反射ミラー３５ａの直下位置に配置されて反射面
が４５度の角度で同図右方に向けられた第２の反射ミラ
ー３５ｂと、この第２の反射ミラー３５ｂの水平方向右
側位置に配置されて反射面が４５度の角度で上方に向け
られた第３の反射ミラー３５ｃと、この第３の反射ミラ
ー３５ｃの直上位置でかつ前記接眼窓３２に対向する位
置に配置されて反射面が４５度の角度で後方に向けられ
た第４の反射ミラー３５ｄとを備えている。これによ
り、前記主光軸Ｏｍは第１の反射ミラー３５ａで反射さ
れて直角下方に屈曲され、第２の反射ミラー３５ｂで反
射されて水平右方に屈曲され、第３の反射ミラー３５ｃ
で反射されて垂直上方に屈曲され、さらに第４の反射ミ
ラー３５ｄで反射されて前記主光軸Ｏｍと平行な方向に
向けられることになり、結果としてデジタルカメラの前
面側からみて凹字状をした光路が構成されることにな
る。

【００１１】また、前記光路Ｌ上には、対物窓３１と前
記第１の反射ミラー３５ａの間に固定された第１のレン
ズ３４ａと、前記第１の反射ミラー３５ａと第２の反射
ミラー３５ｂの間に配置されたそれぞれ光軸方向に移動
可能な第２のレンズ３４ｂと第３のレンズ３４ｃと、前
記第４の反射ミラー３５ｄと接眼窓３２との間に配置さ
れて光軸方向に微小移動可能な第４のレンズ（アイピー
スレンズ）３４ｄとが配置される。また、前記第３の反
射ミラー３５ｃと第４の反射ミラー３５ｄの間には視野
マスク３３が配置される。そして、前記第２のレンズ３
４ｂと第３のレンズ３４ｃはそれぞれ小型モータ３６，
３７を駆動源とする送り機構３８，３９によって光軸方
向にそれぞれ連係されながら移動されるように構成され
ている。この送り機構としては、公知のスクリュ機構が
利用されるが、ここではその詳細な説明は省略する。な
お、前記各小型モータ３６，３７の回転は、前記撮影光
学系２の小型モータ２３，２４と所定の関係をもって駆
動されるように前記回路基板８３に搭載の駆動回路によ
り制御される。

【００１２】この構成のファインダ光学系では、被写体
は第１のレンズ３４ａ、第２のレンズ３４ｂ、第３のレ
ンズ３４ｃにより視野マスク３３が配置されている光軸
上の位置に実像が結像される。このとき、第１ないし第
３の反射ミラー３５ａ〜３５ｃにより反射されるため、
視野マスク３３の位置においては倒立正像の実像として
結像される。そして、この視野マスク３３によって前記
実像の視野領域が設定され、この実像は第４の反射ミラ
ー３５ｄで反射された上で第４レンズ３４ｄを通して撮
影者の肉眼によって観察される。このとき、第４の反射
ミラー３５ｄの反射と第４のレンズ３４ｄの結像によ
り、正立正像の状態で観察されることになる。また、こ
のとき、図示は省略した視度調整機構によって第４のレ
ンズ３４ｄの光軸位置を調整することで視度調整が可能
となる。

【００１３】前記視野マスク３３は、図４に分解斜視
図、図５に組立て状態の平面図をそれぞれ示すように、
前記ＣＣＤ７で撮像される撮影画面と一致する画面寸法
の開口窓４１ａを有する矩形枠状部材として形成された
視野枠４１と、この視野枠４１を前記カメラボディ１内
の一部１１に取り付け支持するための取付板４２とで構
成されており、前記視野枠４１が前記取付板４２に支持
され、この取付板４２がカメラボディの一部１１に支持
される。なお、前記取付板４２及び視野枠４１は、前記
ファインダ光学系３の光軸Ｌに対して垂直な平面上に配
置される。そして、前記視野枠４１は、前記光軸Ｌに垂
直な平面上の一方向、ここでは視野マスク位置に結像さ
れる被写体像の上下方向である矢印ＵＤ方向に向けてそ
れぞれ突出されたタブ４３を有しており、これらのタブ
４３には前記上下方向にその長手方向が向けられた長穴
４４が形成され、この長穴４４に挿通される上下位置調
整ネジ４５により前記取付板４２に支持される。前記取
付板４２は前記視野枠４１の開口窓４１ａよりも縦横寸
法が若干大きな開口寸法の調整窓４２ａを有する板状枠
部材として形成されており、前記光軸Ｌに垂直な平面上
の一方向と直角な方向、ここでは被写体像の左右方向で
ある矢印ＬＲ方向の両側部にそれぞれ同じく左右方向に
その長手方向が向けられた切り欠き穴４６が形成され、
この切り欠き穴４６に挿通された左右位置調整ネジ４７
により前記カメラボディ１の一部１１対応する箇所に設
けられた一対の視野マスク支持部１２にそれぞれ支持さ
れている。

【００１４】したがって、この視野マスク３３は、上下
位置調整ネジ４５を緩め、図５の矢印ＵＤに示すよう
に、取付板４２に対して視野枠４１を長穴４４の長手方
向に移動させてその位置を調整することにより、光路上
の被写体像に対する上下方向の視野範囲を変化させるこ
とができる。また、左右位置調整ネジ４７を緩め、図５
の矢印ＬＲに示すように、視野マスク支持部１２に対し
て取付板４２を切り欠き穴４６の切り欠き方向に移動さ
せてその位置を調整することにより、光路上の被写体像
に対する左右方向の視野範囲を変化させることができ
る。これにより、被写体像に対する上下、左右の各位置
を調整し、被写体像の視野範囲を調整することが可能と
なる。この視野範囲の実際の調整は撮影光学系２及びＣ
ＣＤ７で実際に撮像された被写体のモニタ像をＬＣＤ４
で確認しながら、このＬＣＤ４のモニタ範囲とファイン
ダ光学系３での視野範囲とが一致するように行う。

【００１５】これにより、ＣＣＤ７の撮像面積が微小
で、撮影光学系２に対して組立てたときに、撮影光学系
２の光軸と垂直な方向に位置ずれが生じた場合でも、フ
ァインダ光学系３の視野マスク３３の位置調整を行うこ
とで、ＣＣＤ７の撮影範囲とファインダ光学系３の視野
範囲とをほぼ完全に一致させることができる。そして、
この場合、視野マスク３３の視野範囲寸法はＣＣＤ７の
撮影範囲の寸法に対して格段に大きいため、視野マスク
３３の位置調整感度はＣＣＤ７の位置調整感度に比較し
て極めて低いものとなり、視野マスク３３による視野範
囲の調整を容易に行うことが可能となる。これにより、
実際に撮影される画面と、ファインダの視野領域との間
のずれを解消し、性能品質の高いデジタルスチルカメラ
を得ることが可能となる。

【００１６】なお、この実施形態では、前記ファインダ
光学系３では、小型モータ３６，３７のそれぞれの回転
制御により第２のレンズ３４ｂと第３のレンズ３４ｃの
光軸位置を所定の関係を保って変化制御することで、前
記視野マスク３３位置に結像される実像の寸法が変化さ
れ、さらに第４のレンズ３４ｄで観察される像の寸法、
すなわちファインダ倍率が変化される。すなわち、第２
のレンズ３４ｂと第３のレンズ３４ｃの光軸位置変化に
より、実像寸法が変化され、ファインダ倍率が変化され
る。なお、このファインダ倍率は撮影光学系２における
ズーム倍率に連動されているため、撮影倍率に対応した
倍率で被写体を確認することが可能となり、ＣＣＤによ
る撮影範囲と、ファインダ光学系での視野範囲とを常時
一致させることが可能である。

【００１７】ここで、前記実施形態の視野枠に設けた長
穴は切り欠き穴として構成してもよく、或いは取付板に
設けた切り欠き穴は長穴として構成してもよく、任意に
設計することが可能である。また、前記実施形態では、
視野マスクは、調整ネジの締緩によって視野枠及び取付
板を位置調整可能としているが、偏心カムを利用して視
野枠及び取付板をそれぞれの方向に直線移動させてその
位置調整を行うような構成としてもよい。また、視野枠
は透明な板材に枠線を刻印し、この枠線を利用して視野
範囲を設定するような構成としてもよい。さらに、前記
実施形態では、ファインダ光学系は４枚の反射鏡を用い
たポロミラー構成としているが、プリズムを用いた光学
系、あるいはペンタプリズムを用いた光学系でもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ファイン
ダ光学系に設けられて撮影範囲を設定するための視野マ
スクを、ファインダ光学系の光軸と垂直な面上でその位
置が調整可能に構成しているので、撮影光学系に対して
ＣＣＤの位置ずれが生じている場合でも、視野マスクを
位置調整することで、ＣＣＤの撮像範囲と視野マスクの
設定撮影範囲を一致させることができ、実際に撮影され
る画面とファインダの視野範囲との間のずれを解消し、
デジタルカメラの性能品質向上が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のファインダ光学系を備えるデジタルス
チルカメラの一実施形態の前面方向及び後面方向の各概
略斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のデジタルスチルカメ
ラの全体構成を示す概略斜視図である。

【図３】図２のデジタルスチルカメラのファインダ光学
系の模式的な斜視図である。

【図４】視野マスクの部分分解斜視図である。

【図５】視野マスクの平面図である。

【符号の説明】 １ カメラボディ ２ 撮影光学系 ３ ファインダ光学系 ４ ＬＣＤ ５ レリーズボタン ７ ＣＣＤ ３１ 対物窓 ３２ 接眼窓 ３３ 視野マスク ３４ａ〜３４ｄ レンズ ３５ａ〜３５ｅ 反射ミラー ４１ 視野枠 ４２ 取付板 ４４ 長穴 ４５ 上下位置調整ネジ ４６ 切り欠き穴 ４７ 左右位置調整ネジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を結像するための撮影光学系と、
   前記撮影光学系で結像された前記被写体の光学像を撮像
   するための撮像素子と、前記被写体の撮影範囲を視認す
   るためのファインダ光学系を備えるデジタルカメラにお
   いて、前記ファインダ光学系には、前記撮影範囲を設定
   する視野マスクが設けられ、かつこの視野マスクは前記
   ファインダ光学系の光軸と垂直な面上でその位置が調整
   可能に構成されていることを特徴とするデジタルカメラ
   のファインダ光学系。
2. 【請求項２】 前記視野マスクは、前記撮像素子の撮像
   範囲と同一範囲を視認可能とする形状および寸法に形成
   されている請求項１に記載のデジタルカメラのファイン
   ダ光学系。
3. 【請求項３】 前記視野マスクは、前記撮像素子による
   撮影範囲と同一範囲を視認可能とする視野枠と、この視
   野枠を支持しかつデジタルカメラのカメラボディに支持
   される取付板とを備え、前記視野枠は前記取付板に対し
   て前記光軸と垂直な面上で一方向に位置調整可能に支持
   され、前記取付板は前記カメラボディに対して前記光軸
   と垂直な面上で前記一方向と直角な方向に位置調整可能
   に支持されている請求項２に記載のデジタルカメラのフ
   ァインダ光学系。
4. 【請求項４】 前記視野枠は、前記一方向に向けられた
   長穴または切り欠きにおいて第１の締結手段により前記
   取付板に固定支持され、前記取付板は前記一方向と直角
   な方向に向けられた長穴または切り欠きにおいて第２の
   締結手段により前記カメラボディに固定支持され、前記
   第１及び第２の締結手段の締結を解除することにより前
   記視野枠及び取付板をそれぞれ前記一方向またはこれと
   直角な方向に位置調整可能としている請求項３に記載の
   デジタルカメラのファインダ光学系。
5. 【請求項５】 前記ファインダ光学系は、前記被写体を
   前記視野マスクが配置された光軸位置に結像するための
   光学系と、結像された被写体像を拡大するための光学系
   とを備える請求項１ないし４のいずれかに記載のデジタ
   ルカメラのファインダ光学系。