(57)【要約】【課題】反射型表示素子を用いた電子式ビューファインダを備えるデジタルカメラの薄型化を図る。【解決手段】反射表示素子４４の表示面４６に光を照射する照明ＬＥＤ４０、並びに照明ＬＥＤ４０から照射された光を表示面４６へ導く照明ミラー４１及び拡散偏光フィルタ４２を、反射型表示素子４４に対してデジタルカメラの背面に設けられた接眼窓２５の方向に配置する。さらには、照明ＬＥＤ４０、照明ミラー４１及び拡散偏光フィルタ４２をファインダ光軸Ｓ２の略下方に配置する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の背面に設けられ、被写体画像の観察に用いられる接眼部と、
表示面に照射された光を前記接眼部のファインダ光軸と交差する方向に反射して被写体画像を形成する反射型表示手段と、
この反射型表示手段により形成された被写体画像を反射して前記ファインダ光軸に入射させる反射ミラーと、
前記反射型表示手段に対して前記接眼部側に配置され、前記表示面に光を照射する照明手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記反射型表示手段は、表示面が上方を向くように配置されており、前記照明手段は、前記反射ミラーと前記接眼部とで形成されるファインダ光軸の略下方に配置されていること
を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明手段は、発光面が前記表示面と平行に配された光源部と、
この光源部から照射された光を該表示面に向けて導く照明光学系と
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照明手段は、発光面が前記表示面に対して略直交するように配された光源部と、
この光源部から照射された光を該表示面に向けて導く照明光学系と
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式ビューファインダを備える撮像装置に関し、さらに詳しくは、電子式ビューファインダの表示素子に反射型表示素子を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在普及しているデジタルカメラは、撮影済みの画像の再生表示を行い、かつ撮影時にビューファインダとして機能する液晶パネルを備えている。しかし、液晶パネルは明るい場所では視認性が悪く、また、銀塩カメラでの撮影になれたユーザの要望もあるため、ビューファインダを備えたデジタルカメラも販売されている。
【０００３】
近年のデジタルカメラは、高倍率の撮影レンズを有するものが多く、このようなデジタルカメラに光学式ビューファインダを用いるとパララックスが問題となる。また、パララックスを解消できるように光学式ビューファインダの光学系を構成すると、光学系の全長が長くなり、デジタルカメラが大型化するという問題がある。そのため、現在のデジタルカメラでは、電子式ビューファインダが多く用いられている。
【０００４】
電子式ビューファインダは、被写体画像を表示する表示素子と、この表示素子の画像を拡大して観察する接眼レンズとから構成され、このファインダ光軸は撮影光軸と平行に配置されるのが一般的である。しかし、コンパクトタイプのデジタルカメラでは、ファインダ光軸の長さによって薄型化できないという問題があった。そこで、特許文献１及び２などに記載されている発明では、表示素子と接眼レンズとの間に反射ミラーを配置してファインダ光軸を屈曲させることにより、デジタルカメラの厚み方向での光路長を短くしている。
【０００５】
従来、電子式ビューファインダの表示素子には、背面から照明される透過型液晶パネルが用いられていた。しかし、この透過型液晶パネルには、画面が暗く、応答が遅いという欠点がある。そのため、これらの欠点が解消されるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon)、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）などの反射型表示素子を用いた電子式ビューファインダが発明されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７４５７３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１９９３号広報
【特許文献３】特開２００３−１５３０４４号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
反射型表示素子を使用するには、照明素子と、この照明素子から照射された光を反射型表示素子の表示面に照射させる照明光学系とが必要になる。そのため、この照明素子と照明光学系との配置によっては、デジタルカメラを薄型化できないという問題がある。例えば、特許文献３記載の発明では、反射型表示素子の表示面が上方を向くように配置し、表示された画像を反射ミラーで反射してカメラ本体の背面に設けられた接眼部に入射させる電子式ビューファインダを用いているが、反射型表示素子に対し、照明素子と照明光学系とをカメラ本体の前面側に配置しているため、カメラ本体の厚み方向における電子式ビューファインダの長さが長くなり、デジタルカメラの薄型化を阻害する。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためのもので、反射型表示素子を用いた電子式ビューファインダを備えるデジタルカメラの薄型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、装置本体の背面に設けられ、被写体画像の観察に用いられる接眼部と、表示面に照射された光を前記接眼部のファインダ光軸と交差する方向に反射して被写体画像を形成する反射型表示手段と、この反射型表示手段により形成された被写体画像を反射して前記ファインダ光軸に入射させる反射ミラーと、前記反射型表示手段に対して前記接眼部側に配置され、前記表示面に光を照射する照明手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記反射型表示手段は、表示面が上方を向くように配置されており、前記照明手段は、前記反射ミラーと前記接眼部とで形成されるファインダ光軸の略下方に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記照明手段は、発光面が前記表示面と平行に配された光源部と、この光源部から照射された光を該表示面に向けて導く照明光学系とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記照明手段は、発光面が前記表示面に対して略直交するように配された光源部と、この光源部から照射された光を該表示面に向けて導く照明光学系とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撮像装置は、反射型表示手段の表示面を照明する照明手段を、反射型表示手段に対して接眼部側に配置するから、照明手段を反射型表示手段に対して接眼部とは反対側に配置する場合に比べ、照明手段自体を設置するスペースに相当する分、撮像装置を薄型化することができる。
【００１３】
また、照明手段を構成し、発光面を有する光源部を、発光面が表示面と略直交するように配置するから、発光面を表示面と略平行に配置する場合に比べ、撮像装置をさらに薄型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１、及び図２に示すように、本発明を実施したデジタルカメラ５（撮像装置）は、そのカメラボディ６（装置本体）の前面に、撮像レンズを保持するレンズ鏡胴１２が設けられている。カメラボディ６の上面には、電源ボタン１６、レリーズボタン１７、及びモード切替ダイヤル１８が設けられている。電源ボタン１６は、デジタルカメラ５の電源をオン又はオフする際に用いられる。レリーズボタン１７は、半押しと全押しの２段階の操作を行うことができる。半押し時には、自動露出調整（ＡＥ）や自動焦点調整（ＡＦ）などの撮影準備動作が行われ、全押し時に画像の記録が行われる。
【００１５】
モード切替ダイヤル１８は、デジタルカメラ５の動作モードを切り替える。この動作モードには、被写体像を撮影し、撮影画像をメモリカード１９（図５参照）などの記録メディアに記録する撮影モード、記録済みの画像データを読み出してＬＣＤ２２に表示させる再生モード、及び各種設定を行う設定モードなどがある。
【００１６】
図２に示すように、カメラボディ６の背面には、操作部２１、ＬＣＤ２２、接眼窓２５、アイピース２６、ファインダ切替ボタン２７などが設けられている。操作部２１は、ズームボタン３１、メニューボタン３２、十字キー３３などから構成される。
【００１７】
ズームボタン３１を操作することで、後述するズームレンズ５２を至近側、あるいは無限遠側に移動させる。メニューボタン３２は、ＬＣＤ２２にメニュー画面を表示させる際や、選択内容を決定する際などに操作される。十字キー３３は、メニュー画面内などのカーソルを移動させる際に操作される。ＬＣＤ２２は、再生モード下で画像を、設定モード下でメニューを表示するだけでなく、撮影モード下でスルー画像を表示することによって、電子式ビューファインダとしても機能する。
【００１８】
接眼窓２５（接眼部）は、後述する反射表示ファインダ３５の一部を構成し、周囲をアイピース２６によって囲われている。アイピース２６は、カメラボディ６の背面突出して設けられており、このアイピース２６に眼部周辺を押し当てるようにして接眼窓２５を覗き込み、スルー画像を確認しながらフレーミングを行う。
【００１９】
ファインダ切替ボタン２７は、電子式ビューファインダとして、ＬＣＤ２２あるいは後述する反射表示ファインダ３５の何れか一方を選択するためのスイッチである。ファインダ切替ボタン２７の操作ごとに、ＬＣＤ２２と反射表示ファインダ３５とでスルー画像の表示が交互に切り替わる。
【００２０】
図３及び図４に示すように、デジタルカメラ５は反射表示ファインダ３５を備えている。反射表示ファインダ３５は、反射表示ユニット３６、反射ミラー３７、接眼レンズ３８、及び前述した接眼窓２５から構成される。
【００２１】
反射表示ユニット３６は、プリント配線基板３９と、このプリント配線基板３９上に実装された照明ＬＥＤ４０（照明手段、光源部）、照明ミラー４１（照明手段、照明光学系）、拡散偏光フィルタ４２（照明手段、照明光学系）、偏光ビームスプリッタ４３（照明手段、照明光学系）、反射表示素子４４（反射型表示手段）から構成される。プリント配線基板３９は、デジタルカメラ５を構成するプリント配線基板（図示しない）と接続されている。
【００２２】
照明ＬＥＤ４０は、点滅する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のＬＥＤから構成され、発光面４５を形成する。発光面４５は、後述する表示面４６と略平行になる向きに設置されるから、発光面４５から発せられたＲ，Ｇ，Ｂの３色の光は、直接又は照明ミラー４１に反射されて拡散偏光フィルタ４２へ入射する。この照明ＬＥＤ４０は、反射表示ユニット３６に対して接眼窓２５側に配置される。
【００２３】
拡散偏光フィルタ４２は、発光面４５から発せられた光を拡散するとともに、Ｓ偏光に整え、反射表示素子４４側へ透過させる。偏光ビームスプリッタ４３は、Ｐ偏光のみを透過させ、Ｓ偏光を反射するから、この拡散された３色のＳ偏光は、直接又は偏光ビームスプリッタ４３に反射されて反射表示素子４４へ入射する。
【００２４】
反射表示素子４４は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）素子からなる。周知のように、ＬＣＯＳ素子は、光を反射させるためにアルミニウムなどの光沢のある金属からなる複数の画素電極を有している。画素電極の下に形成され、各画素電極に対応したＦＥＴ（Field Effect Transistor)でそれぞれの画素電極のオン、オフを切り替えて、画素電極の上方に配置された液晶物質の配向を制御する。
【００２５】
オンに制御された画素電極へ向けて入射した光は、この画素電極の上方の液晶物質によってＰ偏光になり反射され、オフに制御された画素電極へ向けて入射された光は、入射時の偏光状態のまま反射される。なお、デジタルカメラ５の反射表示素子４４は、応答性能を高めるために、液晶物質として強誘電液晶物質を用いている。
【００２６】
また、複数の画素電極からなり、光を反射する面を反射表示ユニット３６の表示面４６とする。この表示面４６は、撮像レンズ１１の撮影光軸Ｓ１と略平行に配置され、ファインダ光軸Ｓ２と交差する方向に光を反射することでスルー画像を表示する。
【００２７】
反射ミラー３７は、上述のように表示面４６に表示されたスルー画像を受けて反射し、ファインダ光軸Ｓ２へと屈曲させて接眼レンズ３８に導く。接眼レンズ３８で拡大されたスルー画像は、前述のように接眼窓２５を介して観察される。
【００２８】
図５に示すように、デジタルカメラ５には、撮影した画像データを記憶する外部メモリであるメモリカード１９が着脱自在に設けられている。ＣＰＵ５１は、電源ボタン１６、レリーズボタン１７、モード切替ダイヤル１８、及び操作部２１から入力される操作指示に基づいて、デジタルカメラ５の全体を統括的に制御する。
【００２９】
撮像レンズ１１は、例えば、ズームレンズ５２、絞り５３、フォーカスレンズ５４から構成される。絞り５３は、絞り開口面積を変化させて撮影光量を調節する。ズームレンズ５２及びフォーカスレンズ５４は、撮影光軸Ｓ１に沿って移動自在に設けられており、それぞれ変倍と焦点調節を行う。ズームレンズ５２は、ズームボタン３１の操作にしたがって移動し、ズーム倍率を変化させる。フォーカスレンズ５４は、ズームレンズ５２の変倍やレリーズボタン１７の半押しにともなって、至近側又は無限遠側に移動し、ピントを調節する。絞り５３は、レリーズボタン１７の半押しにともなって作動し、撮影光量を調節する。これらは、レンズモータ５６によって駆動される。また、レンズモータ５６は、ＣＰＵ５１に接続されたモータドライバ５７によって制御される。
【００３０】
撮像レンズ１１の背後には、撮像レンズ１１を透過した被写体像を撮像するＣＣＤ６１が配置されている。ＣＣＤ６１は、ＣＰＵ５１によって制御されるＣＣＤドライバ６２によって駆動される。ＣＣＤ６１から出力されたアナログの撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）６６に入力されてノイズが除去されるとともに、増幅器（ＡＭＰ）６７で増幅される。そして、Ａ／Ｄ変換機（Ａ／Ｄ）６８によってデジタルな画像データに変換される。Ａ／Ｄ６８から出力された画像データは、ＣＣＤ６１の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像データとして、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６９へ入力される。
【００３１】
ＤＳＰ６９は、画像入力コントローラ７１、画質補正処理回路７２、ＹＣ変換処理回路７３、圧縮伸張処理回路７４から構成される。ＤＳＰ６９は、画像データをＳＤＲＡＭ８１に一時的に記録して、各種画像処理を施す。画像入力コントローラ７１は、Ａ／Ｄ６８から入力された画像データをバッファリングして、データバス７６を介して接続されたＳＤＲＡＭ８１へ画像データを書き込む。ＳＤＲＡＭ８１は、作業用のメモリであり、画像データや、ＣＰＵ５１によって実行される制御用プログラムがロードされる。ＥＥＰＲＯＭ８２には、この制御用プログラムや設定情報などが格納される。
【００３２】
さらに、データバス７６を介して、露出量すなわち電子シャッタのシャッタ速度と絞り５３の絞り値とが撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路（図示せず）と、撮像レンズ１１の焦点調節が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路（図示せず）とが接続されている。ＣＰＵ５１は、これらの検出結果に基づいて、撮像レンズ１１を制御する。
【００３３】
画質補正処理回路７２は、ＳＤＲＡＭ８１からの画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像補正処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ８１に記録する。ＹＣ変換処理回路７３は、画質補正処理回路７２で処理された画像データをＳＤＲＡＭ８１から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとに変換する。圧縮伸張処理回路７４は、ＹＣ変換された画像データを、例えば、所定の方式で圧縮してＴＩＦＦやＪＰＥＧといった所定のファイル形式で出力する。圧縮された画像データは、メディアコントローラ８６を経由してメモリカード１９に記録される。
【００３４】
ＣＣＤ６１は、レリーズボタン１７が押下されたときに、画素数の大きな本画像データを出力するとともに、スルー表示するための画素数の小さなスルー画像を出力する。スルー画像の出力は、スルー表示をオンにしている間、毎秒３０フレームのフレームレートで行われ、ＣＣＤ６１が出力したスルー画像は、本画像データと同様に、ＳＤＲＡＭ８１へ一時的に記録される。本画像データは、上述の各種画像処理が施された後、メモリカード１９に記録されるのに対し、スルー画像データはＳＤＲＡＭ８１から読み出されてＬＣＤ２２又は反射表示ファインダ３５に表示される。ＳＤＲＡＭ８１内には、スルー画像を格納するＶＲＡＭ領域が確保されており、ＶＲＡＭ領域内のスルー画像は、上記フレームレートに合わせて随時更新される。
【００３５】
電子式ビューファインダとして、ＬＣＤ２２が選択されている場合、スルー画像データは、エンコーダ８７によってアナログのコンポジット信号に変換され、ＬＣＤ２２にビデオ出力される。一方、電子式ビューファインダとして、反射表示ファインダ３５が選択されている場合、反射表示コントローラ８９は、入力されたスルー画像データに基づいて、反射表示素子４４の画素電極のオン、オフを切り替え、同時に、照明ＬＥＤ４０のそれぞれのＬＥＤが点滅するタイミングを制御する。
【００３６】
以下、上記のように構成されたデジタルカメラ５の作用を説明する。デジタルカメラ５を用いて撮影を行うには、電源をオンの状態にした後、モード切替ダイヤル１８やメニューボタン３２を操作し、適切な撮影モードを選択する。
【００３７】
また、ファインダ切替ボタン２７を操作して、反射表示ファインダ３５を有効にすると、反射表示コントローラ８９は、スルー画像データに基づいて、反射表示素子４４の各画素を制御し、オン、オフを切り替える。同時に、反射表示コントローラ８９は、照明ＬＥＤ４０を制御し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の光をそれぞれ順に点滅させる。
【００３８】
発光面４５から発せられたこれらの光は、直接又は照明ミラー４１に反射され、拡散偏光フィルタ４２で拡散され、Ｓ偏光に整えられて反射表示素子４４側へ透過する。このとき、反射表示コントローラ８９は、スルー画像データに基づいて、反射表示素子４４の各画素電極を制御し、オン、オフを切り替えている。そして、３色の拡散されたＳ偏光は、直接又は偏光ビームスプリッタ４３に反射されて、表示面４６へ入射する。
【００３９】
オフに制御された画素電極に反射される光は、Ｓ偏光のままであるから、偏光ビームスプリッタ４３を透過することはできない。一方、オンに制御された画素電極に反射される光は、Ｐ偏光に整えられるから、偏光ビームスプリッタ４３を透過し、反射ミラー３７に反射され、ファインダ光軸Ｓ２方向に屈曲されて接眼レンズ３８に導かれる。
【００４０】
これを接眼窓２５を介して観察することで、フレーミングを行い、構図などが決まったらレリーズボタン１７を操作して被写体画像をメモリカード１９に記録する。
【００４１】
以上のように、本実施形態のデジタルカメラ５は、電子式ビューファインダに反射表示素子４４を用い、この反射表示素子４４に光を照射する照明ＬＥＤ４０を、反射表示素子４４に対して接眼窓２５側に配置する。したがって、本実施形態のデジタルカメラ５は、照明ＬＥＤ４０を反射表示素子４４に対して撮像レンズ１１側に配置する場合に比べて、カメラボディ６を薄くすることができる。ファインダ光軸Ｓ２の下方に照明ＬＥＤ４０を配置したから、反射表示ファインダ３５を省スペースにデジタルカメラに実装することができる。
【００４２】
上述の第１の実施形態では、発光面４５と表示面４６が略平行になるように、照明ＬＥＤ４０を設置したが、これに限らず、以下第２の実施形態では、表示面４６に対して発光面が略直交するように照明ＬＥＤを設置する例を示す。なお、第１の実施形態と同様の部分は説明を省略する。
【００４３】
図６、及び図７に示すように、デジタルカメラ２０５の反射表示ファインダ２３５を構成する反射表示ユニット２３６の照明ＬＥＤ２４０は、その発光面２４５が表示面４６に対して略直交するように設置されている。したがって、発光面２４５から発せられた光は、直接、拡散偏光フィルタ４２に入射する。
【００４４】
このように照明ＬＥＤ４０を設置することで、反射表示ユニット２３６をさらに省スペースにデジタルカメラに実装することができる。さらに、第１の実施形態で必要であった照明ミラー４１が不要となるため、部品点数の削減にもなる。
【００４５】
なお、第１の実施形態、及び第２の実施形態は、反射表示ユニット３６の照明素子としてＬＥＤを用いたが、これに限らず、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の光源を用いる必要もない。例えば、ＬＥＤでない光源を用いてもよい。また、例えば、白色光を実現したＬＥＤを用い、回転するカラーフィルタなどによってＲ，Ｇ，Ｂを実現してもよい。
【００４６】
なお、第１の実施形態、及び第２の実施形態は、強誘電液晶を用いたＬＣＯＳ素子を用いるが、これに限らず、例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）などの反射型表示素子を用いてもよい。
【００４７】
なお、第１の実施形態、及び第２の実施形態は、反射ミラー３７を用いたが、これに限らず、例えば、プリズムなどを用いてもよい。
【００４８】
なお、上記実施形態では、静止画を撮影するデジタルカメラの例で説明したが、これに限るものではなく、動画を撮影するデジタルビデオカメラなど反射表示素子を用いた電子式ビューファインダを搭載する撮像装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明を実施したデジタルカメラの背面図である。
【図３】本発明を実施したデジタルカメラの主要な構成の配置を示す断面図である。
【図４】反射表示ファインダの構成を示す断面図である。
【図５】本発明を実施したデジタルカメラの電気的構成を表すブロック図である。
【図６】第２の実施形態のデジタルカメラの主要な構成の配置を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態の反射表示ファインダの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
５，２０５  デジタルカメラ
６  カメラボディ（装置本体）
２５  接眼窓（接眼部）
２６  アイピース
２７  ファインダ切替ボタン
３５，２３５  反射表示ファインダ
３６，２３６  反射表示ユニット
３７  反射ミラー
３８  接眼レンズ
４０，２４０  照明ＬＥＤ（照明手段、光源部）
４１  照明ミラー（照明手段、照明光学系）
４２  拡散偏光フィルタ（照明手段、照明光学系）
４３  偏光ビームスプリッタ（照明手段、照明光学系）
４４  反射表示素子（反射型表示素子）
４５，２４５  発光面
４６  表示面
Ｓ１  撮影光軸
Ｓ２  ファインダ光軸
８４  反射表示コントローラ
【図１】
2007311925.tif 000003
【図２】
2007311925.tif 000004
【図３】
2007311925.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007311925.tif 000007
【図６】
2007311925.tif 000008
【図７】
2007311925.tif 000009