(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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