JP2004287464A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のデジタルカメラなどの撮像装置は、減速ギアを介してズームを行っているため、すばやくズーミングを行うことができないという課題を有する。
【解決手段】沈胴式のレンズ鏡筒２０のズーム用レンズである２群レンズＬ２を駆動する２群レンズＬ２駆動モータ１１と、１発操作の起動ボタン４６とを備え、撮像装置４５の電源がオフの時に起動ボタン４６を押すと、電源の起動、沈胴式のレンズ鏡筒２０の繰り出し、および複数のズーム位置での撮影までの一連の処理を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、特に撮影時に比べ非撮影時におけるレンズ鏡筒の長さを短縮し、携帯性に優れ、かつズーム速度を速くすることが可能なレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器に関するものである。

近年、撮影画像をすぐに確認することができるデジタルスチルカメラ（以下、ＤＳＣと称す）が急速に普及している。

このＤＳＣ用のレンズ鏡筒としては、非撮影時における携帯性を考慮し、非撮影時には鏡筒の長さが短くなる、いわゆる沈胴式のレンズ鏡筒が採用されているのが一般的である。

図１６に、従来の沈胴式のレンズ鏡筒の分解斜視図を示す。この沈胴式のレンズ鏡筒５０は、１つのカム筒５１により移動レンズ枠５２、５３を前後方向に移動させることにより焦点距離を変える光学系である。

このカム筒５１の内周には、カム溝５４、５５が形成され、このカム溝５４、５５が、移動レンズ枠５２、５３の移動軌跡を決定している。カム筒５１は、光軸中心に対し回転自在であり、その外周部にはギア５６が形成され、このギア５６に駆動力伝達ギア５７が噛合されている。

駆動力伝達ギア５７は、減速ギアトレイン５８を介して駆動モータ５９の出力軸に連結されている。

したがって、カム筒駆動モータ５９を駆動すると、その駆動力が減速ギアトレイン５８から駆動力伝達ギア５７に伝達されて、カム筒５１が回転される。これにより、移動レンズ枠５２、５３がカム溝５４、５５の形状に沿って移動するので、沈胴状態から広角端を経由し、ズーミングが行われる。
特開２００２−１１２０９７号公報

しかしながら、従来の沈胴式のレンズ鏡筒を用いたＤＳＣのシステムにおいては、次のような問題点があった。

（１） ズーミングを行う際、カム筒５１を回転させるために減速ギアトレインを駆動する必要があり、減速ギアトレインの伝達ロス、駆動音等を考慮すると、高速なズーミングを行うことが不可能である。したがって、撮影者が思った通りにズーミングを行うことが困難なため、大事なシャッターチャンスを逃すことが多い。

特に、光学倍率が１０倍を超えるような高倍率対応のレンズ鏡筒である場合には、ズーミングの速度が遅いと、シャッターチャンスを逃す確率がさらに高くなる傾向にある。

（２）ＤＳＣは、撮影者が電源を入れると、記録メディアのチャック等の初期化に数秒の時間を要する。このため、撮影者は電源を入れてから、一定時間待たないと、シャッターボタンを押して撮影することができない。

また、沈胴式のレンズ鏡筒が搭載された機種においては、レンズ鏡筒は未使用時にカメラ本体に収納されており、電源を入れると繰り出されるようになっている。そのため、レンズ鏡筒の繰り出す時間をさらに要し、ＤＳＣの電源を入れても、すぐに撮影できない。その結果として、大事なシャッターチャンスを逃すことが多い。

したがって、この発明の目的は、小型化を図るため、非撮影時にその長さを短縮できる沈胴式のレンズ鏡筒を用いた撮像装置であっても、ズーミング速度を速くし、撮影者が思い通りにズーミングを行うことができるシステムを提供することである。

本発明は、次のような手段を講じることにより、上記の課題を解決する。

本発明の撮像装置は、一般的な構成として、撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、ズーム倍率を変更するために撮像レンズを駆動するズーム駆動手段と、１発操作の起動手段と、撮像装置の電源がオフの状態で起動手段の操作がなされた時に、電源をオンにし、ズーム駆動手段を起動して、複数のズーム位置において前記撮像処理系を動作させる第１の撮影制御手段とを備えている。

従来技術の場合には、電源オン操作に伴っての初期動作の完了を撮影者が確認した上で、マニュアルのシャッター操作にて初めて実際の撮影が可能となる。さらに所定の画角に合わせるためにはズーム操作が必要となるため、電源オン操作、ズーム操作、およびシャッター操作の３ステップがあり、それらのステップ間に撮影者の判断、確認が入る。そのため、タイムタグが発生することが避けられない。

これに対して本発明によれば、一発操作だけで、電源オン、ズーム動作、シャッター動作から始める一連の撮像処理とを自動的に実行させ、撮像装置非動作状態からの１枚の撮影の起動時間を短縮することができるばかりでなく、複数のズーム位置（画角）にて撮影することが可能となる。

したがって、シャッターチャンスの確保確率を増やすことができる。

また、本発明の撮像装置は、撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、ズーム倍率を変更するために撮影レンズを駆動するズーム駆動手段と、シャッター操作手段と、シャッター操作手段の操作がなされた時に、起動手段が操作された時の第１のズーム位置と、ズーム駆動手段を起動して、第１のズーム位置とは異なる第２のズーム位置において撮像処理系を動作させる第２の撮像制御手段とを備えている。

従来技術の場合には、特に動いている被写体を咄嗟に撮影する場合には、シャッター操作を行う時と、実際にシャッター操作が行われて被写体像が記録された時とでは、被写体までの距離が変わり、撮影者が思った通りの撮影ができないことが多い。

さらに、減速ギアを介して円筒カムを回転させることによりズーム駆動を行う沈胴式のレンズ鏡筒においては、そのズーム動作が遅いので、ズーム操作を瞬時に行うことは困難である。

これに対して本発明によれば、１回のシャッター操作により、複数のズーム位置（画角）にて撮影することができる。

さらに、ズーム駆動については、モータにより直接レンズを駆動する方式にしたことにより、瞬時に行うことができる。したがって、シャッターチャンスの確保確率を増やすことができ、被写体像が写っていないとか一部が欠けているとかの失敗写真を防止することができる。

すなわち、咄嗟の撮影を容易にすることができる。これは特に、動いている被写体を咄嗟に撮影する場合に有利である。

また、本発明の撮像装置は、撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、画像記録手段に記録された撮影画像を表示する表示手段と、撮影を行う撮影モードと撮影画像の表示を行う表示モードとを切り替える切り替え手段と、ズーム倍率を変更するために撮像レンズを駆動するズーム駆動手段と、切り替え手段により表示モードから撮影モードへの切り替えがなされた時に、ズーム駆動手段を起動して、撮影レンズを略広角端まで移動させる第３の撮影制御手段とを備えている。

従来技術の場合には、表示モードから撮影モードに切り替えて撮影を開始する場合、そのズームの位置は、それ以前に使用していた撮影モードにおける最後のズーム位置であるのが常である。

したがって、最後のズーム位置が望遠端である場合、表示モードから撮影モードに切り替えて撮影をしようとした場合、画角が狭いため、被写体を探すことが非常に困難である。また従来の沈胴式のレンズ鏡筒においては、そのズーム速度が遅いので、画角を瞬時に変えることは困難である。

これに対して本発明によれば、表示モードから撮影モードに切り替える際に、モータにより直接レンズを駆動するズーム駆動方式を用いたことにより、その前の撮影モードでのズーム位置に左右されることなく、瞬時に広角端にズーム位置を移動させることにより、被写体を瞬時に捉えることができる。

さらに、したがって、ズーム駆動におけるタイムラグを無くし、シャッターチャンスの確保確率を増やすことができる。

また、本発明の撮像装置は、撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像と撮影レンズの焦点距離情報とを一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、画像記録手段に記録された撮影画像を表示する表示手段と、撮影を行う撮影モードと撮影画像の表示を行う表示モードとを切り替える切り替え手段と、ズーム倍率を変更するために撮影レンズを駆動するズーム駆動手段と、切り替え手段により表示モードから撮影モードへの切り替えがなされた時に、表示手段に表示された撮影画像から撮影された時の焦点距離情報を読み取り、ズーム駆動手段を起動して、撮影レンズを焦点距離情報に基づく焦点位置まで移動させる第４の撮影制御手段とを備えている。

従来技術の場合には、表示モードから撮影モードに切り替えて撮影を開始する場合、表示されている画像と同じ画角で撮影しようと、再度ズーム位置を設定する必要がある。

これに対して本発明によれば、撮影画像に記録された焦点距離情報を読み込むことにより、表示された撮影画像と同じ画角にて、瞬時に撮影することができる。

したがって、同じ画角にて何度も撮影しようとする場合に、非常に有利である。

本発明の撮像装置によれば、ズーム速度を速くすることが可能な沈胴式のレンズ鏡筒を搭載し、かつ起動ボタンを設けたことにより、１回のボタン操作により、電源オンからシャッター動作から始まる一連の撮像処理を自動的に実行させることができ、撮像装置の非動作状態から１枚目の撮影の起動時間を短縮化することができる。さらに、沈胴状態から撮影状態に移行する際に、広角端を経由することなく、瞬時に所定のズーム位置に移行させることができるので、大事なシャッターチャンスを逃すことがないという顕著な効果が得られる。しかも、ズーム動作を高速にすることにより、複数の画角で連続撮影することが可能となるため、咄嗟の撮影を容易にすることができる。

本発明の撮像装置によれば、ズーム速度を速くすることが可能な沈胴式のレンズ鏡筒を搭載し、かつ１回の操作で複数のズーム位置での撮影ができるようにするシャッターボタンを設けたことにより、瞬時に複数の画角にて連続撮影することができる。したがって、撮影者が決めた画角と、さらにより広い画角にて連続撮影することができるようになるため、シャッターボタンを押した時と実際に撮影画像が記録されるまでのタイムラグで、被写体が動いたことにより、撮影者が決めた画角に被写体が写っていないとか一部が欠けているとかの失敗写真を防止することができる。すなわち、咄嗟の撮影を容易にすることができるという顕著な効果が得られる。

本発明の撮像装置によれば、再生モードから撮影モードに移行する際に、以前の撮影モードにて使用したズーム位置に関わり無く、２群レンズＬ２を広角端に移動させることにより、瞬時に画角の広い状態で撮像装置を使用することができる。したがって、撮影者が被写体を探すために、広角側にズーム位置を戻すという人為的介在によるタイムラグが生じることがないので、シャッターチャンスを逃すことが無く、瞬時に撮影することが可能となるという顕著な効果が得られる。

本発明の撮像装置によれば、再生モードから撮影モードに移行する際に、現在表示されている撮影画像の焦点距離情報を読み出し、その焦点距離と同じ画角となるように２群レンズＬ２を移動させることにより、撮影者が何度も同じ画角で撮影する際には、瞬時に所定の画角に変えることが可能となり、シャッターチャンスを逃すことが無く、瞬時に撮影することが可能となるという顕著な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態１における撮像装置について、図１〜図９を用いて説明する。図１は実施の形態１における撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒の斜視図、図２は同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における広角端使用時での断面図、図３は同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における望遠端使用時での断面図、図４は同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における広角端と望遠端の略中央部での使用時での断面図、図５は同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒の沈胴時での断面図、図６は同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒を駆動するハードウェア構成を示すブロック図、図７は同撮像装置のシステムのハードウェア構成を示すブロック図、図８（ａ）および（ｂ）は同撮像装置の未使用状態および撮影状態をそれぞれ示す斜視図、図９（ａ）、（ｂ）は同撮像装置の操作ボタン（撮像装置の背面）と撮影画像を表示する表示装置、及び撮影画像を説明する図、図１０は同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャートである。

最初に、この撮像装置に用いられる沈胴式のレンズ鏡筒２０について、図１から図５を用いて説明する。Ｌ１は撮影時固定の１群レンズ、Ｌ２は変倍用の２群レンズ、Ｌ３は撮影時に固定の３群レンズ、Ｌ４は変倍に伴う像面変動の補正及び合焦の際に光軸上移動する４群レンズである。

１は第１保持枠であり、１群レンズＬ１を保持している。第１保持枠１には、２本のガイドポール（ガイド部材）７の一端が固定されている。

一般に、高倍率対応の撮像装置に使われるレンズ鏡筒では、１群レンズＬ１の直径が一番大きくなる。そこでガイドポール７の一端を、第１レンズ群Ｌ１の最外径の位置と同等、あるいはそれより光軸中心方向で固定することにより、沈胴式とすることにより増加するレンズ鏡筒の外径の増加分を最小限に抑えることができる。２は２群レンズＬ２を保持する第２保持枠であり、２本のガイドポール７によって光軸方向に移動可能となっている。

また第２保持枠２は、ステッピングモータなどの駆動用モータ１１からの駆動力により送りネジ（図示せず）を介して光軸方向に移動し、変倍を行う。３は３群レンズＬ３を保持する固定の第３保持枠であり、本体６とマスターフランジ（固定鏡筒）５により挟まれて固定されている。

４は４群レンズＬ４を保持する第４保持枠であり、第３保持枠３とマスターフランジ５の間に保持された２本のガイドポール８により光軸方向に移動可能となっている。また、第４保持枠４は、ステッピングモータなどの駆動用モータ１２からの駆動力により送りネジ（図示せず）を介して光軸方向に移動し、変倍に伴う像面変動の補正と合焦を行っている。

１３は撮像素子（ＣＣＤ）であり、マスターフランジ５に固定されている。１４はシャッターユニットである。

マスターフランジ５には、ガイドポール７を摺動支持するための支持部９、１０が光軸中心と平行に設けられている。支持部９はマスターフランジ５と一体の２つのメタル軸受９ａ、９ｂで構成され、これらのメタル軸受９ａ、９ｂの内径の差、同軸度などの精度が十分に確保されている。したがって、この２つの支持部９、１０をガイドポール７が摺動するため、ガイドポール７の一端が固定された第１保持枠１に保持された第１レンズ群Ｌ１の光軸中心は、第１保持枠１が移動しても、固定レンズ群Ｌ３、合焦レンズ群Ｌ４の光軸及び撮像素子１３の中心からずれない。したがって、所定の光学性能が確保できる。

また、変倍時に移動する第２保持枠２もこのガイドポール７により光軸方向に移動するため、第１保持枠１と同様に光軸からずれない。

１６は第１保持枠１の外側に設けられた外枠であり、その外周は本体６の内周と摺動可能となっている。

外枠１６は、第１保持枠１が撮像装置から突出した際、第１保持枠１に直接力が加わらないよう保護するためのものである。

この外枠１６の外周の一部には、図５に示すように、複数のカムシャフト１６ａが設けられている。さらにこのカムシャフト１６ａが設けられていない部分には歯車１６ｂが形成されている。複数の減速歯車を内蔵したＤＣモータなどの１群レンズＬ１駆動用モータ１７の出力歯車１７ａは、本体６に取り付けられた駆動用歯車１８と、さらに駆動用歯車１８は、外枠１６に設けられた歯車１６ｂと噛み合っている。すなわち、駆動用モータ１７の回転力は、駆動用モータ１７が内蔵した複数の減速歯車により減速されながら、その駆動力は外枠１６に伝達され、外枠１６は光軸中心に一定速度で回転する。

本体６の一部には、らせん状のカム溝６ａが設けられており、外枠１６に設けられたカムシャフト１６ａがカム溝６ａと係合している。さらに第１保持枠１は、その一部１ｂにより外枠１６と光軸中心に回転自在に係合されている。

したがって、外枠１６が１群レンズＬ１駆動用モータ１７の駆動力により、カム溝６ａに沿って光軸方向に回転移動する。そして第１保持枠１も、ガイドポール７が支持部材９、１０により支持され、光軸方向に移動可能となっているため、光軸方向に直進移動するような構成となっている。

次に、この沈胴式のレンズ鏡筒２０の動作について、まず図２に示す撮影時の状態から、図５に示す非撮影時の状態に移行する際の動作について説明する。

図２の撮影時の状態（広角端）より、電源スイッチ等がオフされると撮影が終了し、最初に第２保持枠２が２群レンズＬ２駆動用モータ１１によりＣＣＤ１３側（Ａ方向）に移動する。次に１群レンズＬ１駆動用モータ１７が回転し、複数の歯車１８を介して外枠１６が光軸中心に回転しながら像面方向に移動することにより、第１保持枠１もＣＣＤ１３方向に移動する。第１保持枠１が所定の位置まで移動したことを位置検出センサ２６が検知し、１群レンズＬ１駆動用モータ１７の回転が停止する。

その結果、図５に示すように、図２の場合に比べ鏡筒の光軸方向の長さが距離ｂだけ短くなった沈胴状態となる。

次に図５に示す非撮影時の状態から、図３に示す撮影時の状態（望遠端）に移行する際の動作について説明する。

図５の非撮影時の状態より、電源スイッチ等がオンとなると撮影準備状態になる。

最初に１群レンズＬ１駆動用モータ１７が回転し、複数の歯車１８を介して外枠１６が光軸中心に回転しながら物体方向に移動することにより、第１保持枠１も物体方向に移動する。第１保持枠１が所定の位置まで移動したことを位置検出センサ２６が検知し、１群レンズＬ１駆動用モータ１７の回転が停止する。

これにより図２に示す第１レンズ群Ｌ１が所定の位置に固定された撮影時の状態になる。

ここで第１保持枠１は所定位置まで移動するが、ガイドポール７は精度良く取り付けられたマスターフランジ５の支持部材９、１０を摺動することにより、ガイドポール７が固定された第１保持枠１も光軸中心からずれることはなく、所定の光学性能が確保できる。実際の撮影時には、２群レンズＬ２駆動用モータ１１と４群レンズＬ４駆動用モータ１２により、それぞれ第２保持枠２と第４保持枠４を初期位置に移動させた後、それぞれ変倍と変倍に伴う像面変動の補正及び合焦の動作を開始する。

すなわち、２群レンズＬ２を移動させることにより、１群レンズＬ１を固定したまま、図２に示す広角端、図４に示す広角端と望遠端との間、そして図３に示す望遠端のすべての領域での撮影が可能となる。

以上、この沈胴式のレンズ鏡筒２０において、レンズ鏡筒２０の光軸方向の長さを変える沈胴動作については１群レンズＬ１駆動用モータ１７を用い、ズーミング動作については２群レンズＬ２駆動用モータ１１を使用している。したがって、撮影を行う際には、１群レンズＬ１駆動用モータ１７にて沈胴式のレンズ鏡筒２０を繰り出した状態で使用するため、１群レンズＬ１駆動用モータ１７を駆動することはなく、図２、図３、図４に示す状態で、２群レンズＬ２駆動用モータ１１を駆動してズーミングを行うことができる。

すなわち、ズーミング動作を行うなど、撮影を行う際には、ズーム倍率に応じて、鏡筒の繰り出し、繰り込み動作を行う必要がない。それに対し従来の沈胴式のレンズ鏡筒においては、沈胴動作及びズーミング動作を、１つの駆動用モータを回転し、減速ギアを介してカム筒を回転させていたため、ズーミング速度が遅く、駆動音が大きい。本発明の沈胴式のレンズ鏡筒２０は、２群レンズＬ２駆動用モータ１１にステッピングモータなどを使用し、そのステッピングモータに取り付けられた送りネジを介して、第２保持枠を直接駆動するため、送り速度も速く、動作音も小さい。

したがって、沈胴式のレンズ鏡筒２０であっても、円筒カムを用いる従来の沈胴式のレンズ鏡筒に比べ、高速、静音化を図ったズーミングができ、すなわち、撮影者は瞬時に画角を変更することが可能となり、動いている被写体を撮影するなど、従来とは異なる沈胴式のレンズ鏡筒２０を提供することができる。

次に、この沈胴式のレンズ鏡筒２０のモータを駆動制御するハードウェア構成を、図６を用いて説明する。

撮像装置４５には、撮像装置４５を制御する制御手段としてのマイクロコンピュータ２１が搭載されている。

このマイクロコンピュータ２１は、撮像装置４５に設けられた電源ボタン２２、シャッターボタン２３および変倍用レバー２４の信号に基づいてモータ制御を行う。モータ駆動制御手段２５は、１群レンズＬ１駆動用モータ１７を制御する。

１群レンズＬ１駆動用モータ１７は、電源ボタン２２の動作に基づき、モータ駆動制御手段２５の指令により所定量回転し、この１群レンズＬ１駆動用モータ１７の駆動力により、第１移動枠１が駆動される。マイクロコンピュータ２１は、位置検出センサ２６の出力値より、１群レンズＬ１が保持された第１保持枠１の位置、すなわち、沈胴式のレンズ鏡筒２０の沈胴動作を制御する。

２群レンズＬ２駆動用モータ１１は、電源ボタン２２、シャッターボタン２３、変倍用レバー２４の動作に基づき、モータ駆動制御手段２７の指令により所定量回転し、この２群レンズＬ２駆動用モータ１１の駆動力により、第２保持枠２が駆動される。

マイクロコンピュータ２１は、位置検出センサ２８の出力値により、２群レンズＬ２が保持された第２保持枠２の位置、すなわち、ズーミング動作を制御する。４群レンズＬ４駆動モータ１２は、電源ボタン２２、シャッターボタン２３、変倍用レバー２４の動作に基づき、モータ駆動制御手段２９の指令により所定量回転し、この４群レンズＬ４駆動用モータ１２の駆動力により、第４保持枠４の位置、すなわち、フォーカシング動作を制御する。

次に撮像装置４５のハードウェア構成を、図７を用いて説明する。

ＣＣＤ１３は、撮像光学系Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を介して入射する映像を電気信号に変換する撮像素子であり、ＣＣＤ駆動制御手段３１により駆動、制御される。アナログ信号処理手段３２は、ＣＣＤ１３により得られた映像信号に対し、ガンマ処理などのアナログ信号処理を施す処理手段である。Ａ／Ｄ変換手段３３は、アナログ信号処理手段から出力されたアナログの映像信号をデジタル信号に変換する変換手段である。

デジタル信号処理手段３４は、Ａ／Ｄ変換手段３３によりデジタル信号に変換された映像信号に対し、ノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す信号処理手段である。フレームメモリ３５は、デジタル信号処理手段３４を経た画像信号を一旦記憶するものである。フレームメモリ３５で一旦記憶された画像は、画像記録制御手段３６の指令に従い、内部メモリ、あるいは記録メディア等の画像記録手段３７への書き込みが制御される。

また、画像記録手段３７に記録された撮影画像は、画像表示制御手段３８により、フレームメモリ３９を介して、撮像装置４５に搭載された液晶モニタ等の画像表示手段４０に表示される。

起動ボタン４６は、撮像装置４５の電源がオフの状態で押すことにより、撮像装置４５の電源を立ち上げ、沈胴式のレンズ鏡筒２０を繰り出し、複数のズーム位置にて、フォーカスおよび露光調整を行い、複数の撮影画像を撮影するまでの一連の操作を一つのボタンにて行うものである。また、モード設定ボタン４３は、その矢印キーを操作することにより、撮影を行うズーム位置、撮影枚数などの設定を行うためのものである。

以上のように構成された実施の形態１の撮像装置に関し、以下にその動作を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

撮像装置４５の電源がオフの状態で、撮影者が起動ボタン４６を押す（Ｓ１００１）。これにより、撮像装置４５の電源がオンされる（Ｓ１００２）。撮像装置４５の電源がオンされると、沈胴式のレンズ鏡筒２０の１群レンズＬ１駆動モータ１７を回転させて、図３に示すように所定位置まで１群レンズＬ１を繰り出す（Ｓ１００３）。そして２群レンズＬ２駆動用モータ１１を回転させて、図４に示すように、２群レンズＬ２を広角端と望遠端の略中央部（第１のズーム位置）に移動させ、瞬時にズーミングを行う（Ｓ１００４）。

なお、この第１のズーム位置については、この位置に限るものでなく、撮影者が定めた任意の場所であって良い。

この第１のズーム位置において、ＣＣＤ１３の出力により、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理を行い、最適露出となるようにシャッター１４を開閉する。またＡＦ処理を行うため、４群レンズＬ４駆動モータ１２を回転させて、４群レンズＬ４を光軸方向に移動させて調整する（Ｓ１００５）。

そして図９（ａ）に示す第１のズーム位置、この場合には広角端と望遠端の略中央部にて撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、１回目の撮影が完了する（Ｓ１００６）。次に２群レンズＬ２駆動用モータ１１を回転させて、図２に示すように、２群レンズＬ２を第２のズーム位置（広角端）に移動させる（Ｓ１００７）。

この第２のズーム位置についても、撮影者が定めた任意の場所であり、どこのズーム位置であっても良い。

この第２のズーム位置において、（Ｓ１００５）と同様な処理を行う（Ｓ１００８）。

そして、図９（ｂ）に示す第２のズーム位置、この場合には第１のズーム位置より広角側の位置で撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、２回目の撮影が完了する（Ｓ１００９）。以上より、撮像装置４５の電源オフの状態で、起動ボタン４６の１回の操作により、撮影が完了する。

以上のようにこの実施の形態によれば、撮像装置４５にズーム速度を速くすることが可能な沈胴式のレンズ鏡筒２０を搭載し、かつ起動ボタン４６を設けたことにより、撮像装置４５の電源オフの状態で、咄嗟に被写体を撮影したい場合であっても、１回のボタン操作により、瞬時に撮像装置４５の電源をオンにし、沈胴式のレンズ鏡筒２０を繰り出して、複数のズーム位置にて撮影することができる。

したがって、特に沈胴式のレンズ鏡筒２０が搭載された従来のＤＳＣにおける１枚目の写真を撮影できるまでの起動時間が長いという課題を解決できる。

また、特にズーム倍率の大きいレンズ鏡筒２０を搭載したＤＳＣにおいて、瞬時にズーム位置を変えて撮影できるようにしたことにより、従来のズーム速度が遅くて、シャッターチャンスを逃すという課題を解決することができる。

さらに、沈胴状態から撮影状態に移行する際に、広角端を経由することなく、瞬時にズーム位置に移行させることができるので、大事なシャッターチャンスを逃すことがない。さらに、同一の被写体に対し複数の画角で連続撮影できるようになるため、例えば、被写体をアップにした写真と、背景も入れた広角な写真というような２種類の写真を瞬時に連続撮影することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態２における撮像装置について、実施の形態１で説明した図と、図１１、図１２を用いて説明する。

図１１（ａ）、（ｂ）は同撮像装置の操作ボタン（撮像装置の背面）と撮影画像を表示する表示装置、及び撮影画像を説明する図、図１２は同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャートである。なお、沈胴式のレンズ鏡筒２０を含め、実施の形態１で説明したものについては同一の符号を付し、その説明は省略する。

シャッターボタン２３は、電源が立ち上げられた状態で押すことにより、複数のズーム位置にて、フォーカスおよび露光調整を行い、複数の撮影画像を撮影するまでの一連の操作を一つのボタンに行うものである。また、モード設定ボタン４３は、矢印キーを操作することにより、撮影を行うズーム位置、撮影枚数などの設定を行うためのものである。

以上のように構成された実施の形態２の撮像装置に関し、以下にその動作を図１２に示すフローチャートを用いて説明する。

撮像装置４５の電源がオンの状態、すなわち、沈胴式のレンズ鏡筒２０の１群レンズＬ１が繰り出された状態において、撮影者が変倍用レバー２４を操作して構図を決定し、第３のズーム位置にて撮影しようとする場合には、シャッターボタン２３を押す（Ｓ１２０１）。

シャッターボタン２３を押した時に２群レンズＬ２が位置する第３のズーム位置にて、ＣＣＤ１３の出力により、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理を行い、最適露出となるようにシャッター１４を開閉する。またＡＦ処理を行うため、４群レンズＬ４駆動モータ１２を回転させて、４群レンズＬ４を光軸方向に移動させて調整する（Ｓ１２０２）。

そして、図１１（ａ）に示す第３のズーム位置にて撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、１回目の撮影が完了する（Ｓ１２０３）。

次に２群レンズＬ２駆動用モータ１１を回転させて、２群レンズＬ２を第３のズーム位置よりやや広角側の第４のズーム位置に移動させる（Ｓ１２０４）。

この第４のズーム位置において、（Ｓ１２０２）と同様な処理を行う。そして図１１（ｂ）に示す第４のズーム位置、この場合には第４のズーム位置よりやや広角側の位置で撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、２回目の撮影が完了する（Ｓ１２０５）。

以上のようにこの実施の形態によれば、撮像装置４５にズーム速度を速くすることが可能な沈胴式のレンズ鏡筒２０を搭載し、かつ１回の操作で、複数のズーム位置での撮影ができるようにするシャッターボタンを設けたことにより、瞬時に複数の画角にて連続撮影することができる。

したがって、撮影者が決めた画角と、やや広い画角にて連続撮影できるようになるため、シャッターボタンを押した時と実際に撮影画像が記録されるまでのタイムラグで、被写体が動いたことにより、撮影者が決めた画角に被写体像が写っていないとか一部が欠けているとかの失敗写真を防止することができる。すなわち、咄嗟の撮影を容易にすることができる。これは、特に、動いている被写体を咄嗟に撮影する場合に有利である。

次に、本発明の実施の形態３における撮像装置について、実施の形態１で説明した図と、図１３を用いて説明する。

図１３は同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャートである。なお、沈胴式のレンズ鏡筒２０を含め、実施の形態１で説明したものについては同一の符号を付し、その説明は省略する。

図７における撮影／再生切り替えボタン４１は、撮像装置４５の撮影モードと再生モードとを切り替えるものである。

再生モードにおいて、撮像装置４５に設けられたモード設定ボタン４３の矢印キーを操作することにより、画像記録手段３７に記録された撮影画像を読み出すことができる。この矢印キーの操作により、画像表示制御手段３８は、フレームメモリ３９を介して、画像表示手段４０に撮影画像を表示させる。またプレビューボタン４２は、このボタンを押すことにより、瞬時に撮影モードと再生モードを切り替えることができる。

以上のように構成された実施の形態３の撮像装置に関し、以下にその動作を図１３に示すフローチャートを用いて説明する。

撮像装置４５の電源がオンの状態、すなわち、沈胴式のレンズ鏡筒２０の１群レンズＬ１が繰り出された状態において、撮影者がシャッターボタン２３を押すことにより、撮影画像は画像記録手段３７に記録される。撮影者がこの撮影画像を画像表示手段４０に表示させて確認するために、撮影／再生切り替えボタン４１を押すことにより、撮影モードから再生モードに切り替える(Ｓ１３０１)。

この再生モードにおいて、モード設定ボタン４３の矢印キーを操作することにより、任意の撮影画像を画像表示手段４０に表示させる（Ｓ１３０２）。次に、再び撮影を行う際には、撮影／再生切り替えボタン４１を押すことにより、再生モードから撮影モードに切り替える（Ｓ１３０３）。

撮影モードに切り替わる際には、以前の撮影モードにて使用したズーム位置に関わり無く、２群レンズＬ２駆動用モータ１１を回転させて、２群レンズＬ２を広角端のズーム位置に移動させる（Ｓ１３０４）。

撮影者は、沈胴式のレンズ鏡筒２０が画角の一番大きい広角端にあるため、被写体を捉え易く、瞬時に撮影状態に移行することが可能となる。

すなわち、沈胴式のレンズ鏡筒２０が画角の狭い望遠端にある場合には、被写体を探すために、一度、広角側に戻す必要がある。

したがって、撮像装置４５を広角側に戻すという撮影者の人為的介在によるタイムラグが生じるため、その間に大事なシャッターチャンスを逃す可能性があるからである。

撮影者は、変倍用レバー２４を操作するなどして撮影しようとする構図を決めた後、シャッター２３を押す（Ｓ１３０５）。

ＣＣＤ１３の出力により、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理を行い、最適露出となるようにシャッター１４を開閉する。またＡＦ処理を行うため、４群レンズＬ４駆動用モータ１２を回転させて、４群レンズＬ４を光軸方向に移動させて調整する（Ｓ１３０６）。そして撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、撮影が完了する（Ｓ１３０７）。

以上のようにこの実施の形態によれば、再生モードから撮影モードに移行する際に、以前の撮影モードにて使用したズーム位置に関わり無く、２群レンズＬ２を広角端に瞬時に移動させることにより、撮影時には、画角の広い状態で撮像装置４５を使用することが可能となる。

したがって、撮影者が被写体を探すために、広角側にズーム位置を戻すという人為的介在によるタイムラグが生じることが無いので、シャッターチャンスを逃すことが無く、瞬時に撮影することが可能となる。

なお、再生モードと撮影モードの切り替えについては、撮影／再生モード切り替えボタン４１を使用する替わりに、プレビューボタン４２を使用しても良い。

次に、本発明の実施の形態４における撮像装置について、実施の形態１で説明した図と、図１４、図１５を用いて説明する。図１４は実施の形態４における撮像装置のシステムのハードウェア構成を示すブロック図、図１５は同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャートである。

なお、沈胴式のレンズ鏡筒２０を含め、実施の形態１で説明したものについては同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１４に示す焦点距離情報読み取り手段４４は、撮影画像に記録された焦点距離情報を読み取る。通常、撮影画像は、Ｅｘｉｆ形式で保存されているため、このＥｘｉｆという画像形式に含まれる情報を解析し、例えば１００ｍｍなどという焦点距離情報を読み取る。マイクロコンピュータ２１は、この焦点距離情報をもとに、図６に示すモータ駆動手段２７を介して、２群レンズＬ２モータを駆動し、２群レンズＬ２を所定のズーム位置、すなわち、焦点位置に移動させる。

以上のように構成された実施の形態４の撮像装置に関し、以下にその動作を図１５に示すフローチャートを用いて説明する。

撮像装置５０の電源がオンの状態、すなわち、沈胴式のレンズ鏡筒２０の１群レンズＬ１が繰り出された状態において、撮影者がシャッターボタン２３を押すことにより、撮影画像は画像記録手段３７に記録される。撮影者がこの撮影画像を画像表示手段４０に表示させて確認するために、撮影／再生切り替えボタン４１を押すことにより、撮影モードから再生モードに切り替える（Ｓ１５０１）。

この再生モードにおいて、モード設定ボタン４３の矢印キーを操作することにより、任意の撮影画像を画像表示手段４０に表示させる（Ｓ１５０２）。次に、再び撮影を行う際には、撮影／再生切り替えボタン４１を押すことにより、再生モードから撮影モードに切り替える（Ｓ１５０３）。

撮影モードに切り替わる際には、現在表示している撮影画像から焦点距離情報読み取り手段４４を介して焦点距離情報を読み取り、その焦点距離と一致するように、２群レンズＬ２駆動用モータ１１を回転させて、２群レンズＬ２を所定のズーム位置に移動させる（Ｓ１５０４）。

撮影者は、表示されている画像と同じ画角に瞬時に移行することが可能であるため、何度も同じ画角で撮影する際には非常に有効である。

撮影者は、シャッターボタン２３を押す（Ｓ１５０５）。

ＣＣＤ１３の出力により、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理を行い、最適露出となるようにシャッター１４を開閉する。

また、ＡＦ処理を行うため、４群レンズＬ４駆動用モータ１２を回転させて、４群レンズＬ４を光軸方向に移動させて調整する（Ｓ１５０６）。そして撮影された撮影画像は、ＣＣＤ１３、フレームメモリ３５を介して取り込み、画像記録手段３７に記録され、撮影が完了する（Ｓ１５０７）。

以上のようにこの実施の形態によれば、再生モードから撮影モードに移行する際に、現在表示されている撮影画像の焦点距離情報を読み出し、その焦点距離と同じ画角となるように２群レンズＬ２を移動させることにより、撮影者が何度も同じ画角で撮影する際には、瞬時に所定の画角に変えることが可能となり、シャッターチャンスを逃がすことが無く、瞬時に撮影することが可能となる。

実施の形態１における撮像装置に使用される沈胴式レンズ鏡筒の斜視図 同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における広角端使用時での断面図 同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における望遠端使用時での断面図 同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒における広角端と望遠端の略中央部での使用時での断面図 同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒の沈胴時での断面図 同撮像装置に使用される沈胴式のレンズ鏡筒を駆動するハードウェア構成を示すブロック図 同撮像装置のシステムのハードウェア構成を示すブロック図 （ａ）および（ｂ）は同撮像装置の未使用状態および撮影状態をそれぞれ示す斜視図 （ａ）、（ｂ）は同撮像装置の操作ボタン（撮像装置の背面）と撮影画像を表示する表示装置、及び撮影画像を説明する図 同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャート （ａ）、（ｂ）は実施の形態２における撮像装置の操作ボタン（撮像装置の背面）と撮影画像を表示する表示装置、及び撮影画像を説明する図 同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャート 実施の形態３における撮像装置の撮影方法を説明するフローチャート 実施の形態４における撮像装置のシステムのハードウェア構成を示すブロック図 同撮像装置の撮影方法を説明するフローチャート 従来の沈胴式のレンズ鏡筒の分解斜視図

符号の説明

Ｌ１ １群レンズ
Ｌ２ ２群レンズ
Ｌ３ ３群レンズ
Ｌ４ ４群レンズ
１ 第１保持枠
２ 第２保持枠
３ 第３保持枠
４ 第４保持枠
５ マスターフランジ
６ 本体
７ ガイドポール
９、１０ 支持部材
１１ Ｌ２レンズ駆動用モータ
１２ Ｌ４レンズ駆動用モータ
１７ Ｌ１レンズ駆動用モータ
２０ 沈胴式のレンズ鏡筒
２１ マイクロコンピュータ
２２ 電源ボタン
２３ シャッターボタン
２４ 変倍用レバー
３７ 画像記録手段
４０ 画像表示手段
４１ 撮影／再生切り替えボタン
４２ プレビューボタン
４３ モード設定ボタン
４４ 焦点距離情報読み出し手段
４５ 撮像装置
４６ 起動ボタン

Claims (3)

1. 撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、ズーム倍率を変更するために前記撮像レンズを駆動するズーム駆動手段と、１発操作の起動手段と、撮像装置の電源がオフの状態で前記起動手段の操作がなされた時に、前記電源をオンにし、前記ズーム駆動手段を起動して、複数のズーム位置において前記撮像処理系を動作させる第１の撮影制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、ズーム倍率を変更するために前記撮影レンズを駆動するズーム駆動手段と、シャッター操作手段と、前記シャッター操作手段の操作がなされた時に、前記シャッター操作手段が操作された時の第１のズーム位置において前記撮像処理系を動作させ、かつ、前記ズーム駆動手段を起動し、前記第１のズーム位置とは異なる第２のズーム位置において前記撮像処理系を動作させる第２の撮像制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
3. 撮影レンズから入射し撮像素子に結像する被写体像を一連の信号処理を行って画像記録手段に記録する撮像処理系と、前記画像記録手段に記録された撮影画像を表示する表示手段と、撮影を行う撮影モードと撮影画像の表示を行う表示モードとを切り替える切り替え手段と、ズーム倍率を変更するために前記撮像レンズを駆動するズーム駆動手段と、前記切り替え手段により表示モードから撮影モードへの切り替えがなされた時に、前記ズーム駆動手段を起動して、前記撮影レンズを略広角端まで移動させる第３の撮影制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。

Images