JP2005065340A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本体部に対して撮像手段が回転可能に設けられた構成を持つ撮像装置に、撮像のための動作を行うようにする際に、操作性の良い撮像装置を提供する。
【解決手段】 光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子に光を入力するための開口部を配し、前記撮像素子を覆うように設けられた撮像ケース６７とを有する撮像手段と、前記撮像手段を支持するカード本体５０と、前記本体部に対して、回転軸を基準にして前記撮像部を回転可能とする回転板６５とを備え、前記撮像部の撮像ケース６７の長手方向の側面に、撮像のための動作を行うようにする操作部が設けられていることを特徴とする撮像装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被写体像を撮像する撮像装置に関するものである。

近年、コンピュータも小型化の一途をたどり、手のひらサイズのものも登場してきている。このような小型のコンピュータは、ディスクトップコンピュータに比べて記録媒体の大きさに制限があるため、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ等の代わりにＰＣＭＣＩＡカードが直接挿入できるカードスロットを有している。

通常、上記のカードスロットには、メモリカードとかＦＡＸカードなどが挿入できるようになっており、いろいろなアプリケーションに対応できるようにしている。さらに最近では、カードの先端にカメラヘッドを設けて画像を取り込むカード型の撮像装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図３はこのようなカード型の撮像装置の概略構成を示す斜視図である。この撮像装置は、基板上に構成された信号処理部１００と、基板の一端側に設けられたカードコネクタ１０１と、基板の他端側に設けられた支持部１０２とからなる本体部を有しており、その支持部１０２にカメラヘッド１０３が回転自在に支持されている。

そして、上記構成の撮像ユニットをコンピュータに対して挿脱する場合、入れるときは人の手で押し込むことで接続され、抜くときはコンピュータ本体にあるイジェクトボタンを操作することでコンピュータから分離することができる。
特開平７―１２１１４７号公報

本発明では、本体部に対して撮像部が回転可能に設けられた構成を持つ撮像装置に、撮像のための動作を行うようにする際に、操作性の良い撮像装置を提供することが課題である。

本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。

光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子に光を入力するための開口部を配し、前記撮像素子を覆うように設けられた外装部材とを有する撮像部と、前記撮像部を支持する本体部と、前記本体部に対して、回転軸を基準にして前記撮像部を回転可能とする回転部材とを備え、前記撮像部の前記外装部材の長手方向の側面に、撮像のための動作を行うようにする操作部が設けられていることを特徴とする撮像装置。

本発明によれば、本体部に対して撮像手段が回転可能に設けられた構成を持つ撮像装置に、撮像のための動作を行うようにする際に、操作性の良い撮像装置を提供することができる。

以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施例１に係るカード型の撮像装置の構成を示す分解斜視図である。また、図２はその回路構成を示すブロック図である。

まず、回路構成について説明する。図２中、１は光学系及び信号処理系などを内蔵した撮像ユニット（Ｃａｍｅｒａ Ｕｎｉｔ）、２は外部機器であるコンピュータ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、３はコンピュータ２のＣＰＵシステム、４は撮像ユニット１をコンピュータ２に接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。

また、５はコンピュータ２のディスプレイシステム（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ）、６はコンピュータ２のメモリシステム（Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）、７はコンピュータ２を制御する書換可能な動作プログラム（Ｐｒｏｇｒａｍ）、８はコンピュータ２の電力管理システム（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ）、９はコンピュータ２のバッテリー（Ｂａｔｔｅｒｙ）、１０はコンピュータ２に電力供給可能な外部電源装置（Ｅｘｔ．Ｐｏｗｅｒ）である。

次に、図２中破線で囲んだ撮像ユニット１の内部構成について説明する。１１はズームレンズ及びフォーカスレンズや絞りを含むレンズユニット（ＬｅｎｓＵｎｉｔ）、１２はそのレンズを駆動するレンズコントローラ（Ｌｅｎｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）で、公知の自動合焦装置や自動露出装置、さらには自動防振（手振れ防止）装置を含む。

１３は光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成するＣＣＤ（撮像手段）、１４はそのアナログ画像情報信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１５は制御用のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）、１６は上記デジタル画像情報信号を処理して所定の画像信号を生成する信号処理部であるデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、１７はＦＩＦＯメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）、１８は全体を制御するコントロールユニット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、１９は外部接続用のインターフェース（カメラＩ／Ｆ）で、上記画像信号をコンピュータ２に出力するための接続部となっている。

また、２０はコンピュータ２から供給された電源電圧をＣＣＤ１３を駆動するために最適な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、２１はズームスイッチ（Ｚｏｏｍ ＳＷ）、２２はフォーカススイッチ（Ｆｏｃｕｓ ＳＷ）で、これらのスイッチ２１，２２の出力側は上記コントロールユニット１８に接続されており、スイッチ２１，２２の操作に応じたレンズ制御が可能となっている。

本実施例の撮像装置は、上記の撮像ユニット１及びコンピュータ２を含む構成となっており、撮像ユニット１とコンピュータ２は分離可能である。具体的には、インターフェース４はＰＣＭＣＩＡのカードスロットで構成され、一方撮像ユニット１の一部はＰＣＭＣＩＡカードと同じ形状を有し、双方の結合状態ではレンズ部がコンピュータ２より突出した状態で撮像可能となっている。そして、撮像ユニット１とコンピュータ２を分離するときには、コンピュータ２側の不図示のイジェクトボタンを押すことにより分離することができる。

次に、撮像ユニット１の具体的な構成について説明する。図１で上述のブロック図で説明したものと同じものは同一符号を付してある。この撮像ユニット１は、略カード型の本体部となるカード本体５０とＣＣＤ１３を有した撮像ヘッド６０で構成されている。

まず、カード本体５０から説明する。

５１はコネクタ５６の端子に半田付けされ、上述のＡ／Ｄコンバータ１４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１５、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）１６、ＦＩＦＯメモリ１７、コントロールユニット１８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０やフレキコネクタ５７等が実装されたメイン基板で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０はノイズの発生を抑制するために基板の表裏からシールドケースが配置されている。５２は上記コネクタ５６が接続されてメイン基板５１を保持するカードフレームで、その構成は略枠構造をなし、コネクタ５６が配置される側に対して反対側には、撮像ヘッド６０の支持部材としての回転支持部５２ａが植立されたフレーム壁５２ｂが一体的に設けられ、このフレーム壁５２ｂの両脇はカードフレーム５２の枠部５２ｃに対してリブ部５２ｅが設けられている。また回転支持部５２ａには、後述のフレキシブル基板６６を通す連通部５２ｄが形成されている。

５３，５４はメイン基板５１とカードフレーム５２を上下から挟み込んで、カードフレーム５２に対して接着あるいは機械的結合により取り付けられる金属製のカバーで、ノイズ等のシールドも兼ねている。このカバー５３，５４及びカードフレーム５２の一部によりカード部分の外形が決定され、これがコンピュータ２のカードスロットに差し込まれる。

５５はカードフレーム５２に対してビス締め等で固定される指掛り部で、この指掛り部５５のメイン基板５１に対応する場所には比較的高さの高い部品、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ２０やフレキコネクタ５７が配置されている。

また指掛り部５５は、カードフレーム５２、カバー５３，５４で構成されるカード本体５０より厚く、撮像ヘッド６０に対して寸法上同等以上の大きさになっている。すなわち、図中の寸法で、幅、高さともに撮像ヘッド６０と略同等の寸法になっている。これは、撮像ヘッド６０の寸法の方が小さければさらに望ましい。

次に、撮像ヘッド６０について説明する。

６１はレンズユニット１１のズームレンズ６２及びフォーカスレンズ６３が光軸方向に移動可能に設けられるとともに、ズームレンズ６２とフォーカスレンズ６３の間に絞りユニット６４が配置され、これらのズームレンズ６２、フォーカスレンズ６３及び絞りユニット６４を通ってきた光束が結像するＣＣＤ１３が設けられた光学撮像ユニットで、ズームレンズ駆動モータ、フォーカスレンズ駆動モータ、ＩＧメータ及びレンズユニットコントローラ１２を含む。そして、ズームレンズ６２、フォーカスレンズ６３及び絞りユニット６４は、レンズコントローラ１２により駆動される。

６５は上記光学撮像ユニット６１が取り付けられ、上記カードフレーム５２の回転支持部５２ａに結合された不図示のクランプ部により弾性的に付勢され、回転支持部５２ａに対して回動自在に設けられた回転部材としての回転板で、そのカードフレーム５２側には該カードフレーム５２の回転板６５側に設けられた不図示の凸部が係合する溝部６５ａが設けられており、回転に応じてカードフレーム５２の凸部が溝部６５ａの中を移動し、その結果撮像ヘッド６０が回転する。本実施例では光軸が水平状態から上方を通り、また水平状態になるように１８０°回転する。

６６はＣＣＤ１３の出力を本体側のメイン基板５１に送るとともに、レンズや絞りの駆動命令を本体側から撮像ヘッド側に送る前述のフレキシブル基板で、カードフレーム５２の撮像ヘッド６０側に突出した回転支持部５２ａの連通部５２ｄを通り、その先端はメイン基板５１上のフレキコネクタ５７に連結されている。

６７は外装部材としての撮像ケースで、撮像ヘッド６０の外装となっており、光軸に対応した場所には開口６７ａが設けられるとともに、回転軸に垂直な面、すなわち撮像ヘッド６０の長手方向の側面には操作部としてのズームスイッチ２１及びフォーカススイッチ２２が設けられている。またこのスイッチの状態は、フレキシブル基板６６を介して本体側に伝達される。

また、撮像ヘッド６０の回転中心は撮像ヘッド６０が回転したときにカード本体５０より下側に出っ張らないように、カード本体下面から回転中心までの距離をＲとすると、撮像ヘッド６０の開口６７ａの反対側の形状が回転中心からの距離がＲを越えないような寸法になっている。

上記構成において、コンピュータ２のカードスロットに撮像ユニット１が挿入され、撮像ユニット１に電源が供給されると、被写体像はレンズユニット１１を通してＣＣＤ１３に結像し、Ａ／Ｄコンバータ１４によってデジタルデータに変換される。このデジタルデータは信号処理装置１６でデジタル処理され、ＦＩＦＯメモリ１７に一次記録された後、インターフェース１９を通じて記録した順にコンピュータ２に送出される。このとき、カメラ側のインターフェース１９は、コンピュータ側のインターフェース４に接続されている。

また、タイミングジェネレータ１５が送出するタイミングパルスによって、ＣＣＤ１３及びＡ／Ｄコンバータ１４から撮像データが得られる。このタイミングジェネレータ１５が送出するタイミングパルスの間隔は、コントロールユニット１８により制御される。

そして撮像された信号を基にコントロールユニット１８によって合焦制御や露出制御が行われ、得られた撮像データはインターフェース４を通してコンピュータ２に送られ、ディスプレイシステム５に表示したり、メモリシステム６記録することができる。

また撮像ユニット１をコンピュータ２から分離する場合は、不図示のイジェクトボタンを押して分離する。このとき、操作者が不用意にもイジェクトボタンの操作を忘れ、撮像ユニット１をコンピュータ２から抜こうとして撮像ユニット１をつかんでも、指掛り部５５が設けられているので、操作者はこの指掛り部５５に指を掛けて抜くことができ、撮像ユニット１に不具合が発生することは非常に少なくなる。

また、撮像ヘッド６０が回転状態にある場合でも、上記カードフレーム５２のフレーム壁５２ｂをカードフレーム５２と一体的に構成しており、さらに枠部５２ｃに対してリブ部５２ｅをも設けているので、剛性が高く、撮像ユニット１に不具合が発生することは非常に少なくなる。

ここで、上記の実施例では撮像ヘッド６０をカードスロットの挿入方向に対して垂直な面内にて回転する構成で説明したが、カードスロットの挿入方向に対して水平な面内にて回転する構成にしても同等の効果が得られる。

また本実施例では、光学撮像ユニット６１としてズームやオートフォーカス、そして自動露出の場合で説明したが、消費電力を押さえるため、単焦点、汎フォーカス、固定しぼりといった構成でも良い。この場合は、レンズコントローラ１２が不要となり、またレンズ等の制御に必要だった信号線も不要になるので、フレキシブル基板６６も小型化でき、コストダウンが可能となる。もちろん、このような構成にも適用することができる。

本発明に係る撮像装置の構成を示す分解斜視図 図１の撮像装置の回路構成を示すブロック図 従来例の構成を示す斜視図

符号の説明

１ 撮像ユニット
２ コンピュータ（外部機器に対応）
１３ ＣＣＤ
１６ デジタル信号処理装置（信号処理部に対応）
１８ コントロールユニット
１９ インターフェース（接続部に対応）
５０ カード本体（本体部に対応）
５１ メイン基板
５２ カードフレーム
５２ａ 回転支持部（支持部材に対応）
５２ｂ フレーム壁
５２ｃ 枠部
５２ｅ リブ部
５３ カバー
５４ カバー
５５ 指掛り部
６０ 撮像ヘッド
６１ 光学撮像ユニット
６５ 回転板（回転部材に対応）
６７ 撮像ケース（外装部材に対応）

Claims (8)

1. 光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子に光を入力するための開口部を配し、前記撮像素子を覆うように設けられた外装部材とを有する撮像部と、
   前記撮像部を支持する本体部と、
   前記本体部に対して、回転軸を基準にして前記撮像部を回転可能とする回転部材とを備え、
   前記撮像部の前記外装部材の長手方向の側面に、撮像のための動作を行うようにする操作部が設けられていることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置であって、前記本体部が、前記回転軸を含む支持部材を有し、前記撮像部が、前記支持部材を介して前記本体部に接続されるとともに、前記支持部材を基準に回転することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または２記載の撮像装置であって、前記操作部が、ズ−ム操作部を含むことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の撮像装置であって、前記操作部が、フォーカス操作部を含むことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項３記載の撮像装置であって、前記撮像部が、ズ−ムレンズを有し、前記ズ−ムレンズが、前記ズーム操作部の操作に基づき、制御されることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項４記載の撮像装置であって、前記撮像部が、フォーカスレンズを有し、前記フォーカスレンズが、前フォーカス操作部の操作に基づき、制御されることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項記載の撮像装置であって、前記本体部が、前記撮像素子で得られた前記画像情報信号を外部機器に出力するための接続部を有することを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の撮像装置であって、前記本体部が、前記画像情報信号を処理して所定の画像信号を生成する信号処理部を有することを特徴とする撮像装置。

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