(57)【要約】【課題】  カメラの操作性を損なうことなく外部機器との動作信頼性の高いカメラの提供をする。【解決手段】  カメラ本体背面に配置された回路基板３０、５６、５２と該基板上に構成される４つの回路ブロック６２、６３、６４、６５を備え、撮影光軸３４の略同一軸上に第１の回路ブロック６２を、第１の回路ブロック６２に対しカメラ本体のグリップ側に第３の回路ブロック６４を、第１の回路ブロック６２に対しカメラ本体のグリップ側と反対側に第２及び第４の回路ブロックを配置する。【選択図】  図３
2005303608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮影光学系の光軸と略直交する平面上かつ前記撮影素子の背面に配置され、前記撮像素子から画像データを得るために前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記撮像素子から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路とを含む第１の回路ブロックと、前記第１の回路ブロックで得られた画像データを処理するための画像信号処理回路と、前記画像データを格納するためのメモリ制御回路とを含む第２の回路ブロックと、カメラの動作制御を行うためのカメラ動作制御回路を含む第３の回路ブロックと、外部機器と電気的に接続する入出力端子を含む第４の回路ブロックとを有する少なくとも１枚以上の回路基板で構成される基板群からなり、前記第１の回路ブロックは前記撮影光軸の略同一軸上に配置され、前記第２の回路ブロック及び前記第４の回路ブロックは前記第１の回路ブロックに対しカメラのグリップ側と反対側に配置され、前記第３の回路ブロックは前記第１の回路ブロックに対しカメラのグリップ側に配置されることを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
前記第２の回路ブロックと第４の回路ブロックは、前記回路基板を挟んでその両側に配置されることを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記入出力端子は、ＵＳＢコネクタあるいはＩＥＥＥ１３９４コネクタであることを特徴とする請求項１または２記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を有する電子カメラ、特にデジタルスチルカメラの回路基板及び素子レイアウトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体像をＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像し、撮像された画像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル信号として処理して記録媒体に記録するいわゆるデジタルスチルカメラが普及してきている。
【０００３】
この種のデジタルスチルカメラは、一般的に次のような回路を搭載している。
・撮像素子で撮像された画像信号（アナログ信号）をデジタル信号にＡ／Ｄ変換する回路
・撮像画像のデジタル信号を一時的に蓄えるバッファメモリ
・バッファメモリに蓄えられたデジタル信号を処理して画像データを生成する回路
・生成された画像データを着脱可能な記録媒体に転送する回路
・生成された画像データを外部機器と授受するための入出力（以下Ｉ／Ｏ）処理回路
・記録媒体からデジタル信号を読み出す回路
・デジタル信号をＤ／Ａ変換によりアナログ信号に変換し、内蔵した表示装置に出力する回路
・各種センサーやスイッチ（以下ＳＷ）類やカメラアクチュエーターの駆動等を制御するカメラ動作制御回路
このようにデジタルスチルカメラは、極めて大規模な電子回路が必要となる一方、機器の小型化が求められている。一眼レフタイプのデジタルカメラでは一般的に、これらの大規模な電子回路を撮像素子の背面に配置した単一の基板又は複数の基板上に実装している。
【０００４】
図４及び図５において、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラの構成について説明する。
【０００５】
図４は、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラの縦断面図であり、同図において、２０１はカメラ本体、２０２は被写体を撮影する撮影レンズであり、カメラ本体２０１に対してレンズマウント２０３を介して交換可能になっている。
【０００６】
２０４はクイックリターンミラーであり、撮影レンズ２０２の撮影光路内に設けられ、撮影レンズ２０２からの被写体光をファインダ光学系に導くミラーダウン位置と撮影光路外に退避するミラーアップ位置（退避位置）との間で移動可能で、図においてはミラーアップ位置にある。
【０００７】
２０５はピント板であり、ファインダ光学系に導かれる被写体光を結像する。２０６はファインダの視認性を向上させるためのコンデンサレンズである。２０７はペンタプリズムであり、コンデンサレンズ２０６を通った被写体光をファインダ観察用の接眼レンズ２０９および測光センサー２０８に導く。
【０００８】
２１０，２１１はシャッタを構成する後幕と先幕であり、これら後幕２１０と先幕２１１の開放により、後方に配置されている撮像素子２１２に必要な露光を与える。撮影時に撮像素子２１２に蓄積された信号は、別に設けられた不図示の画像処理回路を通して画像データとして後述の記憶装置に送られる。
【０００９】
２１７は撮像素子２１２と、撮像素子２１２の後方に配置された前述の主要回路を搭載した回路基板２１３とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板であり、撮像素子２１２からの画像信号が該フレキシブルプリント基板２１７を介して回路基板２１３へ送られ、画像処理がなされる。
【００１０】
回路基板２１３と外装カバー２１５の間にはＴＦＴ表示パネル２１４が配置してある。
【００１１】
２１６はファインダ観察用の接眼窓で、２１８は撮影光軸である。
【００１２】
図５は、前記回路基板２１３をカメラ背面側から見た図である。
【００１３】
２２４及び２２５はフレキシブルプリント基板２１７と接続するためのフレキコネクタ、２２１は画像データやその他種々の情報をパソコン等の外部機器とデータ通信を行うための不図示のケーブルを接続するための例えばＵＳＢコネクタあるいはＩＥＥＥ１３９４コネクタからなるＩ／Ｏ端子である。
【００１４】
２２２は、不図示の外部モニタに画像データを送るためのビデオ端子、２２３はカメラのレリーズ制御を外部から行うための公知のリモートコントロール装置を接続するためのリモコン端子である。
【００１５】
回路基板２１３は、少なくとも前述のＡ／Ｄ変換回路を含む第１の回路ブロック２２６、少なくとも画像データ生成回路及びＩ／Ｏ制御回路を含む第２の回路ブロック２２７、少なくともカメラ動作制御回路を含む第３の回路ブロック２２８を有しており、図示の如く撮影光軸２１８の略同一軸上に第１の回路ブロック２２６が、右側に第２の回路ブロック２２７が、左側に第３の回路ブロック２２８及びその近傍にＩ／Ｏ端子２２１、ビデオ端子２２２、リモコン端子２２３がレイアウトされている。
【００１６】
ここで、Ｉ／Ｏ端子２２１、ビデオ端子２２２、及びリモコン端子２２３等の外部接続端子は、該端子に不図示の接続コードが接続された状態でカメラを構えた時に、該接続コードが撮影の邪魔にならない位置を考慮し、上記位置にレイアウトされている。
【特許文献１】特開２００３−０８７６２５号公報（段落００２８〜００３９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
近年、電子機器とこれに接続される外部機器とのデータ通信は、時代の要請により容量及び速度ともに年々大容量化、高速化している。デジタルスチルカメラにおいても例外ではなく外部機器との通信容量及び通信速度の向上が求められている。そのため、前述のＩ／Ｏ端子も高速通信に対応したものが必要となってきている。
【００１８】
しかしながら、上記従来例における回路基板２１３上の各回路ブロックとＩ／Ｏ端子２２１とのレイアウトでは、Ｉ／Ｏ端子２２１とＩ／Ｏ制御回路（第２の回路ブロック２２７）がそれぞれ基板の両端に位置しているため、両者間の通信ラインが長くなってしまう。これにより、信号が鈍ってしまい、動作保証の信頼性が低くなってしまうという問題があった。
【００１９】
（発明の目的）
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、カメラ内でのＩ／Ｏ端子と回路ブロックを回路基板上で最適なレイアウトにすることにより、カメラの操作性を損なうことなく、外部機器に対し動作信頼性の高いカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記問題点を解決するために請求項１記載の本発明では、撮影光学系を介した被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮影光学系の光軸と略直交する平面上かつ前記撮影素子の背面に配置され、前記撮像素子から画像データを得るために前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動回路と、前記撮像素子から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路とを含む第１の回路ブロックと、前記第１の回路ブロックで得られた画像データを処理するための画像信号処理回路と、前記画像データを格納するためのメモリ制御回路とを含む第２の回路ブロックと、カメラの動作制御を行うためのカメラ動作制御回路を含む第３の回路ブロックと、外部機器と電気的に接続する入出力端子を含む第４の回路ブロックとを有する少なくとも１枚以上の回路基板で構成される基板群からなり、前記第１の回路ブロックは前記撮影光軸の略同一軸上に配置され、前記第２の回路ブロック及び前記第４の回路ブロックは前記第１の回路ブロックに対しカメラのグリップ側と反対側に配置され、前記第３の回路ブロックは前記第１の回路ブロックに対しカメラのグリップ側に配置されることを特徴とする。
【００２１】
また、前記問題点を解決するために請求項２記載の本発明では、前記第２の回路ブロックと第４の回路ブロックは、前記回路基板を挟んでその両側に配置されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記問題点を解決するために請求項３記載の本発明では、前記入出力端子は、ＵＳＢコネクタあるいはＩＥＥＥ１３９４コネクタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
画像信号処理回路とメモリ制御回路を含む第２の回路ブロックとＩ／Ｏ端子を含む第４の回路ブロックを、Ａ／Ｄ変換回路を含む第１の回路ブロックに対しカメラのグリップ側と反対側に配置することで、カメラの操作性を損なうことなく外部機器に対し動作信頼性の高いカメラを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図１〜図３を用いて説明する。
【００２５】
図１は本実施形態における電子カメラの要部電気構成を示すブロック図で、図２は本実施形態における電子カメラの要部構成図、図３は本実施形態における電子カメラの要部回路基板の構成図でカメラの後方斜めから見た図である。
【００２６】
まず、図１を用いて本実施形態における電子カメラの要部電気構成を説明する。
【００２７】
１０は、光学像を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子である。１０１は、撮像素子１０の駆動及び制御を行なう撮像素子駆動制御回路である。１０２は、撮像素子から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路である。１０３は、第１画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換回路１０２から出力されたデジタル信号を処理して画像データを生成し、この画像データをバッファメモリ１０４へ保存したり、後述の第２画像信号処理回路に出力する処理を施す。１０５は、第２画像処理回路であり、第１画像処理回路１０３から出力された画像データを用いて画像圧縮及び伸長処理や画素補間処理、色変換処理等の画像処理を施したり、画像をＴＦＴ表示パネル３３に表示するための画像処理を施し、ＴＦＴ表示処理回路１０６に画像データを出力する処理を施す。
【００２８】
１０７は、外部記録媒体制御回路であり、第２画像処理回路１０５で処理された画像データを外部記録媒体１０８へ送り、または外部記録媒体１０８内のデータをカメラ本体内部へ送る等のデータの授受を制御する通信制御回路である。１０９は、Ｉ／Ｏ制御回路であり、第２画像処理回路１０５で処理された画像データをＩ／Ｏ端子５３を介して接続されたパソコン等の外部機器へ送り、またはパソコン等の外部機器からカメラ本体内部へ送る等のデータの授受を制御する通信制御回路である。
【００２９】
カメラに着脱可能な外部記録媒体１０８は、半導体メモリや磁気ディスク等で構成される記録部、更にカメラと接続するためのインターフェースおよびコネクタを備えている。１０６は、ＴＦＴ表示処理回路であり、第２画像処理回路１０５から出力される画像信号等をＴＦＴ表示パネル３３に表示するための処理を施すものである。
【００３０】
１１０は、カメラのＳＷ類であり、例えばカメラ機能選択ＳＷやメインＳＷ、レリーズＳＷ、撮影モード切替えＳＷ等である。１１１は、カメラの液晶表示装置であり、例えば撮影モードやレンズの絞り値、シャッタスピード値、ＩＳＯ感度等の各種情報を表示する。１１２は、測光センサーやＡＦセンサー等の各種センサー類である。１１３は、シャッタやミラー等のチャージ駆動を行うカメラアクチュエーター類である。
【００３１】
１１４は、デジタル回路制御マイコンである。このデジタル回路制御マイコン１１４は、ＣＰＵバスを介して第１画像信号処理回路１０３、第２画像信号処理回路１０５、Ｉ／Ｏ制御回路１０９、及び外部記録媒体制御回路１０７と通信し、データの授受を行い、これらを統括的に制御している。１１５は、カメラ回路制御マイコンであり、センサー類１１２の駆動、ＳＷ類１１０の状態の検知や、液晶表示装置１１１の表示制御、カメラアクチュエーター類１１３の駆動制御やこれらに関わる各種演算処理を統括的に行う。カメラ制御マイコン１１５とデジタル回路制御マイコン１１４は、互いに通信し、協調してカメラ全体の制御を行う。
【００３２】
次に、図２を用いて本実施形態の電子カメラの要部構成の説明をする。
【００３３】
本実施形態の電子カメラシステムは、電子カメラ本体を構成するカメラ本体１と、複数のレンズを有する撮影レンズ２とで構成されており、該撮影レンズ２は、カメラ本体１に対して着脱自在に配設されている。
【００３４】
撮影レンズ２は、１群レンズ３、２群レンズ４、３群レンズ５で構成されており、１群レンズ３は光軸３４上を前後に移動させることで撮影画面のピント位置を調整することが出来る。２群レンズ４は、光軸３４上を前後に移動させることで撮影画面の変倍を行い撮影レンズの焦点距離が変更される。３群レンズ５は、固定レンズである。尚、撮影レンズ２は本実施例では便宜上３枚のレンズで示したが、実際はさらに多数のレンズから構成されていることは周知の通りである。
【００３５】
６は、ハーフミラーからなる主ミラーで、不示図のヒンジ軸により回転可能に軸支されおり、観察状態の時は撮影光路に対し斜設され、撮影レンズ２を透過した光束をファインダー及びサブミラーへと導き、撮影状態時は撮影光路上から退去される。７はサブミラーで、不示図のヒンジ軸により主ミラー６に対して回転可能に軸支されており、観察状態の時は主ミラー６を透過した光束をカメラボディの下方へ向けて反射し、撮影状態時は主ミラー６に連動して退避する。
【００３６】
８はシャッタで、該シャッタ８の後方には光学ローパスフィルタ及び赤外線カットフィルタを一体化した光学フィルタ９が配置され、その後方には撮影画像を記録するための撮像素子１０が配置されている。更に、その後方には前記デジタル制御マイコン１１４を搭載する回路基板３０、カメラ制御マイコン１１５を搭載する後述のカメラ回路基板５６、Ｉ／Ｏ端子５３を搭載するＩ／Ｏ基板５２といった基板群、及び外部記録媒体１０８を格納するためのスロット５９が配置されている（図３を参照）。尚、これらの基板群については後で詳細に説明する。３１および３２は、撮像素子１０と回路基板３０間の信号の授受をおこなうためのＩＭＧフレキである。
【００３７】
回路基板３０の後方には、撮像素子１０によって得られた画像データを表示するためのＴＦＴ液晶等からなるモニター用表示器３３が配置されている。
【００３８】
１１は、結像面近傍に配置されたフィールドレンズ１１ａ、反射ミラー１１ｂ及び１１ｃ、２次結像レンズ１１ｅ、絞り１１ｄ、ＣＣＤ等からなる複数のエリアセンサー１１ｆから構成されている周知の位相差方式の焦点検出装置で、被写界の複数の領域を焦点検出可能なように構成されている。
【００３９】
１２は、撮影レンズ２の予定結像面に配置されたピント板である。１３は、コンデンサレンズで、撮影レンズ２からの光束を有効に接眼レンズ１６に導くためのものである。１４は、ファインダー視野領域を形成する視野マスクである。１５は、ファインダー光路変更用のペンタダハプリズムである。ペンタダハプリズム１５の後方には接眼レンズ１６が配置され、ピント板１２に結像された被写体像の光束が撮影者の眼球１７に到達し観察される。１８及び１９は、観察画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズと多分割測光センサーで、結像レンズ１８はペンタダハプリズム１５内の反射光路を介してピント板１２と多分割測光センサー１９を共役な結像関係に位置付けている。
【００４０】
２１は、ファインダー視野外に撮影情報を表示するためのＴＮ液晶表示器等からなる内部液晶表示器で、照明用ＬＥＤ２０によって照明されることにより内部液晶表示器２１を透過した光が三角プリズム２２によりファインダー内に導かれ、撮影情報がファインダー視野外に表示される。これによって、撮影者は撮影情報を知ることができる。
【００４１】
２３は、撮影レンズ２内に設けた絞り、２４は絞り駆動装置、２５はレンズ駆動用モータで、２６は駆動ギヤ等からなるレンズ駆動部材、２７はフォトカプラーで、レンズ駆動部材２６に連動するパルス板２８の回転を検知して不図示のＡＦ駆動回路に伝達している。ＡＦ駆動回路は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報に基づいてレンズ駆動用モーター２５を所定量駆動させ、撮影レンズ３を光軸上を前後に移動させることにより自動的に合焦位置に移動させるようになっている。
【００４２】
２９は、カメラ本体１と撮影レンズ２とのインターフェイスとなるマウント接点で、該マウント接点を通してカメラとレンズ間の種々の情報伝達を行っている。
【００４３】
次に、図３を用いて本実施形態における電子カメラの要部回路基板の実装構成について説明する。
【００４４】
前記回路基板３０には、フレキコネクタ５０及び５１によって前述のＩＭＧフレキ３１，３２が接続される。回路基板３０は、撮像素子駆動／制御回路１０１、Ａ／Ｄ変換回路を含む第１の回路ブロック６２、第１画像信号処理回路１０３、バッファメモリ１０４、第２画像信号処理回路１０５、ＴＦＴ表示処理回路１０６、外部記録媒体制御回路１０７、Ｉ／Ｏ制御回路１０９、デジタル回路制御マイコン１１４を含む第２の回路ブロック６３の２つの回路ブロックで構成されている。５２はＩ／Ｏ基板で、撮影画像を外部モニタへ出力するためのビデオ端子５４が搭載され、画像データ等種々のデータをパソコン等の外部機器と授受するためのＩ／Ｏ端子５３を含む第４の回路ブロック６５で構成されている。Ｉ／Ｏ基板５２は、Ｉ／Ｏフレキ５５によって回路基板３０と電気的に接続されている。５６はカメラ回路基板で、カメラ回路制御マイコン１１５を含む第３の回路ブロック６４で構成されている。カメラ回路基板５６は、接続フレキ５７及びフレキコネクタ５８によってデジタル回路基板３０と電気的に接続されている。５９は、外部記録媒体１０８を格納するためのＣＦスロットで、ＣＦフレキ６０及びフレキコネクタ６１によって回路基板３０と電気的に接続されている。
【００４５】
本実施形態における電子カメラの実装構成は、前述した如く第１の回路ブロック６２、第２の回路ブロック６３、第３の回路ブロック６４、第４の回路ブロック６５の４つの回路ブロックで構成され、第１の回路ブロック６２は撮影光軸３４の略同一軸上に配置され、第３の回路ブロック６４は第１の回路ブロック６２に対しカメラのグリップ側（図３において右側）に配置され、第２の回路ブロック６３及び第４の回路ブロック６５は第１の回路ブロック６２に対しカメラのグリップとは反対側（図３において左側）に配置されている。さらに、第２の回路ブロック６３と第４の回路ブロック６５は、前記回路基板３０を挟んでその両側に配置されるようになっている。
【００４６】
このように第２の回路ブロック６３と第４の回路ブロック６５をカメラの同一側にレイアウトすることにより、第２の回路ブロック６３と第４の回路ブロック６５の配線長を短くすることが出来る。これにより通信信号が鈍ることがなくなり、Ｉ／Ｏ端子の信頼性の高い動作保障を確保することが可能となる。
【００４７】
また、Ｉ／Ｏ基板５２を第１の回路ブロック６２に対しカメラのグリップとは反対側に配置することにより、Ｉ／Ｏ端子５３或いはビデオ端子５４に接続コードを繋いだ状態のままでも、グリップを握る手に接続コードが邪魔になることなく撮影やカメラの各種操作が出来る。
【００４８】
尚、上記実施例においては第１から第４の４つの回路ブロックを回路基板、カメラ回路基板、Ｉ／Ｏ基板の３基板に分割した構成としているが、１つの基板上に前記４つの回路ブロックを構成しても何ら問題はなく、実施形態の構成が持つ機能が達成出来れば発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の電子カメラの要部電気構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電子カメラの要部構成図である。
【図３】本発明の電子カメラの要部回路基板の構成図でカメラの後方斜めから見た図である。
【図４】従来の電子カメラの縦断面図である。
【図５】従来の電子カメラの回路基板背面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  カメラ本体
１０  撮像素子
３０  回路基板
３１、３２  ＩＭＧフレキ
５０、５１、５８、６１  フレキコネクタ
５２  Ｉ／Ｏ基板
５３  Ｉ／Ｏ端子
５４  ビデオ端子
５５  Ｉ／Ｏフレキ
５６  カメラ回路基板
５７  接続フレキ
５９  ＣＦスロット
６０  ＣＦフレキ
６２  第１の回路ブロック
６３  第２の回路ブロック
６４  第３の回路ブロック
６５  第４の回路ブロック
【図１】
2005303608.tif 000003
【図２】
2005303608.tif 000004
【図３】
2005303608.tif 000005
【図４】
2005303608.tif 000006
【図５】
2005303608.tif 000007