ファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラム
【課題】ユーザが分かりにくいと感じることや、構造が複雑化するという不具合を解決するため、ファインダ光学系に液状レンズを用い、ファインダ光学系の略垂直方向へ液状レンズを可動することでパララックスを補正し、しかも装置全体が小型であるファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】液状レンズは、透明な絶縁層2と、その表面上に配置された透明な流体からなる小滴1と、小滴1から絶縁層2により絶縁された複数の電極4と、さらには絶縁層2と電極4を支持する透明な基板3から構成される。ファインダ光学系は、第1レンズ6、液状レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9から構成される。一例として液状レンズ7が第2レンズ群内に配設されている。液状レンズ7を、光軸と略垂直方向へシフト偏心することで、パララックス補正を行う。
【解決手段】液状レンズは、透明な絶縁層2と、その表面上に配置された透明な流体からなる小滴1と、小滴1から絶縁層2により絶縁された複数の電極4と、さらには絶縁層2と電極4を支持する透明な基板3から構成される。ファインダ光学系は、第1レンズ6、液状レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9から構成される。一例として液状レンズ7が第2レンズ群内に配設されている。液状レンズ7を、光軸と略垂直方向へシフト偏心することで、パララックス補正を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムに関し、特にパララックス補正機能を有するファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、コンパクトカメラでは、撮影構図を確認するためのファインダ光学系と撮影を行うための撮影光学系とのそれぞれの光軸が異なって配置されていることが多い。この場合には、ファインダ装置内の接眼レンズを介してファインダ観察者に観察される範囲と実際に撮影がなされる範囲とにずれが生じてしまう。このずれは、パララックスと呼ばれ、一般に被写体までの距離が近いほど大きくなる。
【0003】
このようなパララックスを補正するための技術としては、種々のものが提案されている。例えば、ファインダの視野内に複数のパララックス補正用のマークを表記しておく技術である(特許文献1参照)。また、ファインダ光学系内のレンズを被写体距離に応じて機械的に変位させることによってパララックス補正を行う技術である(特許文献2参照)。
【0004】
更に、ファインダの視野を補正するための補正枠を備えておき、この補正枠をパルスモータによって機械的に移動させてパララックス補正を行う技術(特許文献3参照)、ファインダの視野を補正するための補正枠を固定子に対して相対移動させてファインダのパララックスを補正する技術も提案されている(特許文献4参照)。
【特許文献1】特開平7−28134号公報
【特許文献2】特開平7−5527号公報
【特許文献3】特開平11−15047号公報
【特許文献4】特開2005−321638号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記ファインダ視野を示すマークを表記するだけでは、ユーザが分かりにくいと感じてしまう可能性がある。また、上記ファインダ光学系内のレンズを変位させる手法では、構造が複雑化する可能性が高い。更に、上記補正枠を移動させる手法では、駆動機構が複雑化する可能性が高い。
【0006】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザが分かりにくいと感じることや、構造が複雑化するという不具合を解決するため、ファインダ光学系に液状レンズを用い、ファインダ光学系の略垂直方向へ液状レンズを可動することでパララックスを補正し、しかも装置全体が小型であるファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラム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】
【0007】
請求項1記載の発明は、複数のレンズを有するファインダ光学系であって、前記複数のレンズは、少なくとも1以上の液状レンズを有し、さらに、前記液状レンズを光軸に対して略垂直向へ可動させ、ファインダのパララックス補正を行う補正手段を有することを特徴とするファインダ光学系である。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のファインダ光学系において、前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のファインダ光学系において、前記第2レンズ群は、液状レンズを含むことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のファインダ光学系を備えることを特徴とするカメラ装置である。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項4記載のカメラ装置において、物体距離情報を記憶する記憶手段と、前記物体距離情報に基づき、前記液状レンズを可動させ、パララックス補正を行う補正手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載のカメラ装置において、撮影レンズによる撮影画像を、デジタル情報に変換する変換手段を有することを特徴とする。
【0013】
請求項7記載の発明は、請求項6記載のカメラ装置を備える携帯情報端末装置である。
【0014】
請求項8記載の発明は、ファインダ光学系を構成する複数のレンズが有する少なくとも1以上の液状レンズを、光軸に対して略垂直向へ可動させるよう制御する制御処理を、コンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラムである。
【0015】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の制御プログラムにおいて、前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする。
【0016】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の制御プログラムにおいて、前記液状レンズは、前記第2レンズ群に含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ファインダ光学系に液状レンズを用い、ファインダ光学系の略垂直方向へ液状レンズを可動することでパララックスを補正することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムを、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0019】
図1は、本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。液状レンズは、透明な絶縁層2と、その表面上に配置された透明な流体からなる小滴1と、小滴1から絶縁層2により絶縁された複数の電極4と、さらには絶縁層2と電極4を支持する透明な基板3から構成される。
【0020】
図2は、複数の電極の構成を示す上面図である。各電極(電圧V1〜V4)と、小滴1に接続された小滴電極5(電圧V0)は結合され、これらV0〜V5の電圧差によって、液状レンズを動作させる。
【0021】
次に、電圧差により液状レンズを動作させる具体的内容について説明する。まず、小滴1と絶縁層2が成す接触角θ1は(図1参照)、小滴1と絶縁層2と空気との相互の界面張力から決定される。そして小滴1と電極4との間に電圧差が存在しない場合(V0=V1=V2=V3=V4)は、小滴1は,小滴1の体積(Vol)と接触角θ1により規定される形状(実線で示される)が維持され、小滴1の曲率半径R1が定まる。また、小滴1は電極4に対し中心に存在する(図2の実線の位置)。
【0022】
次に、本実施形態に係る液状レンズ(具体的には、小滴1)を移動させる動作処理について説明する。図15は、本実施形態に係る液状レンズの焦点距離、焦点位置を調整する際の動作処理を示すフローチャートである。パララックス補正が必要となったとき(ステップS1/Yes)、具体的には焦点距離制御若しくは焦点位置制御により(ステップS2)、補正を行う。以下に各制御について詳述する。
【0023】
まず、焦点距離を調整する際の動作について説明する(ステップS2/Yes、S3)。小滴1に対して4つの電極に等しい電圧Vが加えられた(すなわちV0≠V1=V2=V3=V4)場合は(図15、ステップS4)、図1の点線で示される接触角θ2で規定される形状に変化し、接触角はθ1からθ2に減少する。小滴1の体積(Vol)は変化していないので、接触角θ2で規定される形状との関係から、小滴の曲率半径R2が定まる。このとき、電圧Vに対して接触角は可逆的に変化し、すなわち曲率半径も可逆的に決定できる。このとき、小滴は電極に対し中心に存在したままである(図2の点線の位置)。このように、液状レンズは小滴1に対して電極4に電圧Vをかけることによって、曲率半径Rを調整することができる。すなわち焦点距離が調整可能である。
【0024】
次に、小滴1の位置を移動させ、焦点位置を調整する動作について説明する(図15、ステップS2/No、S5)。焦点位置の調整は、4つの電極に選択的に電圧をかけることにより、変化させることができる(ステップS6)。例えば、V1とV3を、V0と等しくし、V2をV4より大きくすることにより、小滴はより高い電圧の方向に引かれて、図3に示す矢印の方向に移動する。このように、液状レンズは電極に選択的に電圧をかけることによって、レンズ位置、すなわち焦点位置が調整可能である。
【0025】
偏心によるパララックス補正で偏心収差が発生したときは、偏心収差補正を行う(図15、ステップS7/Yes)。電極に適切な電圧をかけ、球面以外の所望の形状に制御する(ステップS8)。図4は、偏心によるパララックス補正で発生する偏心収差を、球面以外の所望の形状に制御することで補正した例を示す図である。なお、上記説明を行った液状レンズの構成は、1つの例であり、本発明に係る液状レンズはこれに限定されるものではない。
【0026】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系の構成と動作について図を用いて説明する。まず、図5は、本実施形態に係るファインダ光学系の構成図である。第1レンズ6、液状レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9から構成される。図6は、液状レンズ7の拡大図である。図に示すように、基板ガラス10を有している。本実施形態では、透明基板3の一例として基板ガラス10を用いている。なお、本実施形態では、一例として液状レンズ7が第2レンズ群内に配設されているが、本発明に係るファインダ光学系はこれに限られるものではない。
【0027】
図7は、本実施形態に係るファインダ光学系の収差曲線図である。なお、球面収差及び像面湾曲の横軸の単位はdpt(ディオプタ)で、−2〜+2dptとなっている。歪曲収差の横軸の単位は%で、−5〜+5%となっている。
【0028】
上述したように、撮影構図を確認するためのファインダ光学系と、撮影を行うための撮影光学系との、それぞれの光軸が異なって配置されることから、ファインダ装置内の接眼レンズを介してファインダ観察者に観察される範囲と、実際に撮影がなされる範囲とに、ずれが生じ、このずれがパララックスと呼ばれる。本実施形態に係る液状レンズを用いたファインダ光学系と、撮影光学系を、図8に示す。図8に示すように、ファインダ光軸と撮影レンズ光軸が異なっているため、近距離被写体のときにパララックスが生じる。
【0029】
ここで、液状レンズ7を、光軸と略垂直方向へシフト偏心することで、パララックス補正を行う(図3、図9参照)。
【0030】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系の具体的な数値実施例を示す。実施例の収差は十分に補正されており、本実施形態のようにファインダ光学系を構成することで、非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例より明らかである。
【0031】
下記表における記号の意味は以下の通りである。なお、下記表1にも記載しているが、倍率0.63、アイポイント18mm、視野角ω=31.5°とする。
ω :視野角
R :曲率半径
D :面間隔
Nd :屈折率
νd :アッベ数
K :非球面の円錐定数
A4 :4次の非球面係数
A6 :6次の非球面係数
A8 :8次の非球面係数
A10 :10次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをHとするとき、以下の式で定義される。
【0032】
【数1】
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
上記実施形態により、ファインダ光学系に液状レンズを用いることでレンズ径、重量がともに小さいパララックス補正系を構成し、ファインダ光学系をコンパクト化できる。特に沈胴型のカメラ装置における収納時の寸法を有効に小さくできる。
【0036】
また、液状レンズをファインダ光学系の第2レンズ群内に配設することで、液状レンズの径を小さくすることができ、製造上、制御上、コスト上、有利となる。
【0037】
本発明の他の実施形態に係るファインダ光学系を図11に示す。図11に示すように、ファインダ光学系と、光軸と略垂直方向へシフト偏心する際の可動量を制御するアクチュエータ20と、物体距離情報部21から構成される。物体距離情報部21は、物体距離センサー等(図示せず)から物体距離情報を得る。アクチュエータ20は、かかる物体距離情報に基づき、ファインダ光学系を制御、すなわち液状レンズの基板にある電極に印加する電圧を調整することで、ファインダから見える範囲を、実際に撮影する範囲に近付ける。
【0038】
上記実施形態により、適切なパララックス補正を行うことが出来る。
【0039】
また、他の実施形態として、本発明の実施形態に係るファイン光学系を備えるカメラ装置も考え得る。本実施形態により、コンパクトなファインダ光学系を用いるため、従来の装置よりも更なる小型化を図ることが可能である。
【0040】
さらに、撮影レンズによる撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とするカメラ装置も考え得る。図10は、撮影レンズによる撮影画像をデジタル情報とするカメラ装置のブロック構成図である。ファインダレンズ11、撮影レンズ12、受光素子13、信号処理装置14、画像処理装置15、中央演算装置16、液晶モニタ17、通信カード部18、半導体メモリ19から構成される。図12から図14は、本実施形態に係るカメラ装置の斜視図である。電源スイッチ22、シャッタボタン23、フラッシュ24、ファインダ11、撮影レンズ12、ズームレバー25、液晶モニタ17、操作ボタン26、メモリカード等のスロット27から構成される。
【0041】
本実施形態により、デジタル画像撮影に要求される高性能を維持しつつ、従来の装置よりも更なる小型化を図ることが可能である。
【0042】
また、上記カメラ装置を備える携帯情報端末装置も考え得る。
【0043】
尚、フローチャートに示す処理を、CPUが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び/又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのCPUで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【0044】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る複数の電極の構成を示す上面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るパララックス補正で発生する偏心収差を、球面以外の所望の形状に制御することで補正した例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係るファインダ光学系の構成図である。
【図6】本発明の実施形態に係る液状レンズの拡大図である。
【図7】本発明の実施形態に係るファインダ光学系の収差曲線図である。
【図8】本発明の実施形態に係るファインダ光学系と撮影光学系の構成図である。
【図9】本発明の実施形態に係るファインダ光学系と撮影光学系の構成図である。
【図10】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置のブロック構成図である。
【図11】本発明の実施形態に係る液状レンズを制御するアクチュエータを表す図である。
【図12】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図13】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図14】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図15】本発明の実施形態に係る動作処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0046】
1 小滴
2 絶縁層
3 透明基板
4 複数の電極
6 第1レンズ
7 液状レンズ
8 第2レンズ
9 第3レンズ
10 基板ガラス
11 ファインダレンズ
12 撮影レンズ
13 受光素子
14 信号処理装置
15 画像処理装置
16 中央演算装置
17 液晶モニタ
18 通信カード部
19 半導体メモリ
【技術分野】
【0001】
本発明は、ファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムに関し、特にパララックス補正機能を有するファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、コンパクトカメラでは、撮影構図を確認するためのファインダ光学系と撮影を行うための撮影光学系とのそれぞれの光軸が異なって配置されていることが多い。この場合には、ファインダ装置内の接眼レンズを介してファインダ観察者に観察される範囲と実際に撮影がなされる範囲とにずれが生じてしまう。このずれは、パララックスと呼ばれ、一般に被写体までの距離が近いほど大きくなる。
【0003】
このようなパララックスを補正するための技術としては、種々のものが提案されている。例えば、ファインダの視野内に複数のパララックス補正用のマークを表記しておく技術である(特許文献1参照)。また、ファインダ光学系内のレンズを被写体距離に応じて機械的に変位させることによってパララックス補正を行う技術である(特許文献2参照)。
【0004】
更に、ファインダの視野を補正するための補正枠を備えておき、この補正枠をパルスモータによって機械的に移動させてパララックス補正を行う技術(特許文献3参照)、ファインダの視野を補正するための補正枠を固定子に対して相対移動させてファインダのパララックスを補正する技術も提案されている(特許文献4参照)。
【特許文献1】特開平7−28134号公報
【特許文献2】特開平7−5527号公報
【特許文献3】特開平11−15047号公報
【特許文献4】特開2005−321638号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記ファインダ視野を示すマークを表記するだけでは、ユーザが分かりにくいと感じてしまう可能性がある。また、上記ファインダ光学系内のレンズを変位させる手法では、構造が複雑化する可能性が高い。更に、上記補正枠を移動させる手法では、駆動機構が複雑化する可能性が高い。
【0006】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザが分かりにくいと感じることや、構造が複雑化するという不具合を解決するため、ファインダ光学系に液状レンズを用い、ファインダ光学系の略垂直方向へ液状レンズを可動することでパララックスを補正し、しかも装置全体が小型であるファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラム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】
【0007】
請求項1記載の発明は、複数のレンズを有するファインダ光学系であって、前記複数のレンズは、少なくとも1以上の液状レンズを有し、さらに、前記液状レンズを光軸に対して略垂直向へ可動させ、ファインダのパララックス補正を行う補正手段を有することを特徴とするファインダ光学系である。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のファインダ光学系において、前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のファインダ光学系において、前記第2レンズ群は、液状レンズを含むことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のファインダ光学系を備えることを特徴とするカメラ装置である。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項4記載のカメラ装置において、物体距離情報を記憶する記憶手段と、前記物体距離情報に基づき、前記液状レンズを可動させ、パララックス補正を行う補正手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載のカメラ装置において、撮影レンズによる撮影画像を、デジタル情報に変換する変換手段を有することを特徴とする。
【0013】
請求項7記載の発明は、請求項6記載のカメラ装置を備える携帯情報端末装置である。
【0014】
請求項8記載の発明は、ファインダ光学系を構成する複数のレンズが有する少なくとも1以上の液状レンズを、光軸に対して略垂直向へ可動させるよう制御する制御処理を、コンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラムである。
【0015】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の制御プログラムにおいて、前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする。
【0016】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の制御プログラムにおいて、前記液状レンズは、前記第2レンズ群に含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ファインダ光学系に液状レンズを用い、ファインダ光学系の略垂直方向へ液状レンズを可動することでパララックスを補正することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系、カメラ装置、携帯情報端末装置及び制御プログラムを、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0019】
図1は、本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。液状レンズは、透明な絶縁層2と、その表面上に配置された透明な流体からなる小滴1と、小滴1から絶縁層2により絶縁された複数の電極4と、さらには絶縁層2と電極4を支持する透明な基板3から構成される。
【0020】
図2は、複数の電極の構成を示す上面図である。各電極(電圧V1〜V4)と、小滴1に接続された小滴電極5(電圧V0)は結合され、これらV0〜V5の電圧差によって、液状レンズを動作させる。
【0021】
次に、電圧差により液状レンズを動作させる具体的内容について説明する。まず、小滴1と絶縁層2が成す接触角θ1は(図1参照)、小滴1と絶縁層2と空気との相互の界面張力から決定される。そして小滴1と電極4との間に電圧差が存在しない場合(V0=V1=V2=V3=V4)は、小滴1は,小滴1の体積(Vol)と接触角θ1により規定される形状(実線で示される)が維持され、小滴1の曲率半径R1が定まる。また、小滴1は電極4に対し中心に存在する(図2の実線の位置)。
【0022】
次に、本実施形態に係る液状レンズ(具体的には、小滴1)を移動させる動作処理について説明する。図15は、本実施形態に係る液状レンズの焦点距離、焦点位置を調整する際の動作処理を示すフローチャートである。パララックス補正が必要となったとき(ステップS1/Yes)、具体的には焦点距離制御若しくは焦点位置制御により(ステップS2)、補正を行う。以下に各制御について詳述する。
【0023】
まず、焦点距離を調整する際の動作について説明する(ステップS2/Yes、S3)。小滴1に対して4つの電極に等しい電圧Vが加えられた(すなわちV0≠V1=V2=V3=V4)場合は(図15、ステップS4)、図1の点線で示される接触角θ2で規定される形状に変化し、接触角はθ1からθ2に減少する。小滴1の体積(Vol)は変化していないので、接触角θ2で規定される形状との関係から、小滴の曲率半径R2が定まる。このとき、電圧Vに対して接触角は可逆的に変化し、すなわち曲率半径も可逆的に決定できる。このとき、小滴は電極に対し中心に存在したままである(図2の点線の位置)。このように、液状レンズは小滴1に対して電極4に電圧Vをかけることによって、曲率半径Rを調整することができる。すなわち焦点距離が調整可能である。
【0024】
次に、小滴1の位置を移動させ、焦点位置を調整する動作について説明する(図15、ステップS2/No、S5)。焦点位置の調整は、4つの電極に選択的に電圧をかけることにより、変化させることができる(ステップS6)。例えば、V1とV3を、V0と等しくし、V2をV4より大きくすることにより、小滴はより高い電圧の方向に引かれて、図3に示す矢印の方向に移動する。このように、液状レンズは電極に選択的に電圧をかけることによって、レンズ位置、すなわち焦点位置が調整可能である。
【0025】
偏心によるパララックス補正で偏心収差が発生したときは、偏心収差補正を行う(図15、ステップS7/Yes)。電極に適切な電圧をかけ、球面以外の所望の形状に制御する(ステップS8)。図4は、偏心によるパララックス補正で発生する偏心収差を、球面以外の所望の形状に制御することで補正した例を示す図である。なお、上記説明を行った液状レンズの構成は、1つの例であり、本発明に係る液状レンズはこれに限定されるものではない。
【0026】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系の構成と動作について図を用いて説明する。まず、図5は、本実施形態に係るファインダ光学系の構成図である。第1レンズ6、液状レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9から構成される。図6は、液状レンズ7の拡大図である。図に示すように、基板ガラス10を有している。本実施形態では、透明基板3の一例として基板ガラス10を用いている。なお、本実施形態では、一例として液状レンズ7が第2レンズ群内に配設されているが、本発明に係るファインダ光学系はこれに限られるものではない。
【0027】
図7は、本実施形態に係るファインダ光学系の収差曲線図である。なお、球面収差及び像面湾曲の横軸の単位はdpt(ディオプタ)で、−2〜+2dptとなっている。歪曲収差の横軸の単位は%で、−5〜+5%となっている。
【0028】
上述したように、撮影構図を確認するためのファインダ光学系と、撮影を行うための撮影光学系との、それぞれの光軸が異なって配置されることから、ファインダ装置内の接眼レンズを介してファインダ観察者に観察される範囲と、実際に撮影がなされる範囲とに、ずれが生じ、このずれがパララックスと呼ばれる。本実施形態に係る液状レンズを用いたファインダ光学系と、撮影光学系を、図8に示す。図8に示すように、ファインダ光軸と撮影レンズ光軸が異なっているため、近距離被写体のときにパララックスが生じる。
【0029】
ここで、液状レンズ7を、光軸と略垂直方向へシフト偏心することで、パララックス補正を行う(図3、図9参照)。
【0030】
以下に、本発明の実施形態に係るファインダ光学系の具体的な数値実施例を示す。実施例の収差は十分に補正されており、本実施形態のようにファインダ光学系を構成することで、非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例より明らかである。
【0031】
下記表における記号の意味は以下の通りである。なお、下記表1にも記載しているが、倍率0.63、アイポイント18mm、視野角ω=31.5°とする。
ω :視野角
R :曲率半径
D :面間隔
Nd :屈折率
νd :アッベ数
K :非球面の円錐定数
A4 :4次の非球面係数
A6 :6次の非球面係数
A8 :8次の非球面係数
A10 :10次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをHとするとき、以下の式で定義される。
【0032】
【数1】
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
上記実施形態により、ファインダ光学系に液状レンズを用いることでレンズ径、重量がともに小さいパララックス補正系を構成し、ファインダ光学系をコンパクト化できる。特に沈胴型のカメラ装置における収納時の寸法を有効に小さくできる。
【0036】
また、液状レンズをファインダ光学系の第2レンズ群内に配設することで、液状レンズの径を小さくすることができ、製造上、制御上、コスト上、有利となる。
【0037】
本発明の他の実施形態に係るファインダ光学系を図11に示す。図11に示すように、ファインダ光学系と、光軸と略垂直方向へシフト偏心する際の可動量を制御するアクチュエータ20と、物体距離情報部21から構成される。物体距離情報部21は、物体距離センサー等(図示せず)から物体距離情報を得る。アクチュエータ20は、かかる物体距離情報に基づき、ファインダ光学系を制御、すなわち液状レンズの基板にある電極に印加する電圧を調整することで、ファインダから見える範囲を、実際に撮影する範囲に近付ける。
【0038】
上記実施形態により、適切なパララックス補正を行うことが出来る。
【0039】
また、他の実施形態として、本発明の実施形態に係るファイン光学系を備えるカメラ装置も考え得る。本実施形態により、コンパクトなファインダ光学系を用いるため、従来の装置よりも更なる小型化を図ることが可能である。
【0040】
さらに、撮影レンズによる撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とするカメラ装置も考え得る。図10は、撮影レンズによる撮影画像をデジタル情報とするカメラ装置のブロック構成図である。ファインダレンズ11、撮影レンズ12、受光素子13、信号処理装置14、画像処理装置15、中央演算装置16、液晶モニタ17、通信カード部18、半導体メモリ19から構成される。図12から図14は、本実施形態に係るカメラ装置の斜視図である。電源スイッチ22、シャッタボタン23、フラッシュ24、ファインダ11、撮影レンズ12、ズームレバー25、液晶モニタ17、操作ボタン26、メモリカード等のスロット27から構成される。
【0041】
本実施形態により、デジタル画像撮影に要求される高性能を維持しつつ、従来の装置よりも更なる小型化を図ることが可能である。
【0042】
また、上記カメラ装置を備える携帯情報端末装置も考え得る。
【0043】
尚、フローチャートに示す処理を、CPUが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び/又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのCPUで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【0044】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る複数の電極の構成を示す上面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る液状レンズの断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るパララックス補正で発生する偏心収差を、球面以外の所望の形状に制御することで補正した例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係るファインダ光学系の構成図である。
【図6】本発明の実施形態に係る液状レンズの拡大図である。
【図7】本発明の実施形態に係るファインダ光学系の収差曲線図である。
【図8】本発明の実施形態に係るファインダ光学系と撮影光学系の構成図である。
【図9】本発明の実施形態に係るファインダ光学系と撮影光学系の構成図である。
【図10】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置のブロック構成図である。
【図11】本発明の実施形態に係る液状レンズを制御するアクチュエータを表す図である。
【図12】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図13】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図14】本発明の実施形態に係るファインダ光学系を備えるデジタルカメラ装置の斜視図である。
【図15】本発明の実施形態に係る動作処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0046】
1 小滴
2 絶縁層
3 透明基板
4 複数の電極
6 第1レンズ
7 液状レンズ
8 第2レンズ
9 第3レンズ
10 基板ガラス
11 ファインダレンズ
12 撮影レンズ
13 受光素子
14 信号処理装置
15 画像処理装置
16 中央演算装置
17 液晶モニタ
18 通信カード部
19 半導体メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のレンズを有するファインダ光学系であって、
前記複数のレンズは、少なくとも1以上の液状レンズを有し、
さらに、前記液状レンズを光軸に対して略垂直向へ可動させ、ファインダのパララックス補正を行う補正手段を有することを特徴とするファインダ光学系。
【請求項2】
前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする請求項1記載のファインダ光学系。
【請求項3】
前記第2レンズ群は、液状レンズを含むことを特徴とする請求項2記載のファインダ光学系。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載のファインダ光学系を備えることを特徴とするカメラ装置。
【請求項5】
物体距離情報を記憶する記憶手段と、
前記物体距離情報に基づき、前記液状レンズを可動させ、パララックス補正を行う補正手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項4記載のカメラ装置。
【請求項6】
撮影レンズによる撮影画像を、デジタル情報に変換する変換手段を有することを特徴とする請求項4又は5記載のカメラ装置。
【請求項7】
請求項6記載のカメラ装置を備える携帯情報端末装置。
【請求項8】
ファインダ光学系を構成する複数のレンズが有する少なくとも1以上の液状レンズを、光軸に対して略垂直向へ可動させるよう制御する制御処理を、コンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項9】
前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする請求項8記載の制御プログラム。
【請求項10】
前記液状レンズは、前記第2レンズ群に含まれることを特徴とする請求項9記載の制御プログラム。
【請求項1】
複数のレンズを有するファインダ光学系であって、
前記複数のレンズは、少なくとも1以上の液状レンズを有し、
さらに、前記液状レンズを光軸に対して略垂直向へ可動させ、ファインダのパララックス補正を行う補正手段を有することを特徴とするファインダ光学系。
【請求項2】
前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする請求項1記載のファインダ光学系。
【請求項3】
前記第2レンズ群は、液状レンズを含むことを特徴とする請求項2記載のファインダ光学系。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載のファインダ光学系を備えることを特徴とするカメラ装置。
【請求項5】
物体距離情報を記憶する記憶手段と、
前記物体距離情報に基づき、前記液状レンズを可動させ、パララックス補正を行う補正手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項4記載のカメラ装置。
【請求項6】
撮影レンズによる撮影画像を、デジタル情報に変換する変換手段を有することを特徴とする請求項4又は5記載のカメラ装置。
【請求項7】
請求項6記載のカメラ装置を備える携帯情報端末装置。
【請求項8】
ファインダ光学系を構成する複数のレンズが有する少なくとも1以上の液状レンズを、光軸に対して略垂直向へ可動させるよう制御する制御処理を、コンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項9】
前記ファインダ光学系は、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第1レンズ群、正の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群から構成されることを特徴とする請求項8記載の制御プログラム。
【請求項10】
前記液状レンズは、前記第2レンズ群に含まれることを特徴とする請求項9記載の制御プログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2008−58423(P2008−58423A)
【公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−232661(P2006−232661)
【出願日】平成18年8月29日(2006.8.29)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年8月29日(2006.8.29)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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