JP2006245735A - パトローネ型固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 種々のフィルムカメラに装着できるパトローネ型固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 パトローネからフィルムを所定長さ引き出した形状の筐体２１を備え、前記フィルムに対応する箇所２２に固体撮像素子２３を搭載し、フィルムカメラにフィルムの代わりに装着してデジタル画像を撮影するパトローネ型固体撮像装置１０において、固体撮像素子２３として、撮像する矩形範囲６０の縦横比より横方向に長い縦横比の受光面２３ａを持つ固体撮像素子２３を搭載する。これにより、フィルムカメラの結像面とパトローネ収納箇所との距離がフィルムカメラによって異なっても、１台のパトローネ型固体撮像装置で対応可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は銀塩フィルムカメラに装着してデジタル画像を撮像するパトローネ型固体撮像装置に係り、特に、コンパクトカメラや一眼レフカメラ等の様々な種類，大きさのフィルムカメラに装着することができるパトローネ型固体撮像装置に関する。

図１０は、従来のパトローネ型固体撮像装置の斜視図であり、下記の特許文献１，２，３に開示されている。従来のパトローネ型固体撮像装置１は、銀塩フィルムを収納するパトローネから１０ｃｍ程度の所定長さのフィルムを引き出した形状の筐体２を備え、この筐体２のフィルム対応部分３に固体撮像素子４を取り付け、パトローネ対応部分５に電子回路やバッテリ電源を収納する構成になっている。

そして、図１１に示す様に、フィルムカメラ５の裏蓋６を開けて、固体撮像素子４がレンズ７方向に向くようにパトローネ型固体撮像装置１をフィルムカメラ５内に装着し、裏蓋６を閉じる。

フィルムカメラ５のレリーズボタン８を半押ししてＳ１スイッチが投入されると、フィルムカメラ５のオートフォーカス機能や露出機能が動作してフォーカスレンズ位置や絞り開口量、シャッター速度が決定され、レリーズボタン８を全押ししてＳ２スイッチが投入されると、シャッターが切られる。これにより、レンズ７を通して撮像された被写体画像が固体撮像素子４の受光面に結像され、固体撮像素子４からデジタル画像データが電子回路内のメモリに取り込まれる。

特開平９―９８３２６号公報 特開２０００―１８４２５０号公報 特開２００３―２３４９３２号公報

パトローネ型固体撮像装置を装着するフィルムカメラには、コンパクト型カメラの様な小型のものから、一眼レフカメラの様に大型のカメラまで様々な種類が存在する。従って、パトローネ型固体撮像装置を装着するフィルムカメラの種類や大きさが異なると、フィルムカメラのパトローネ収納場所から、フィルムカメラのレンズを通して得られる被写体画像の結像面までの距離が異なってしまう。

しかし、従来のパトローネ型固体撮像装置１は、図１０に示す様に、パトローネ部分５と固体撮像素子４の受光面中央までの距離ｔが固定であるため、１つのパトローネ型固体撮像装置１を様々な種類のフィルムカメラに装着することができないという問題がある。 このため、フィルムカメラの種類毎に、夫々に適した大きさのパトローネ型固体撮像装置を製造しなければならず、製造コストの増大を招き、安価なパトローネ型固体撮像装置を提供できないという問題を生じる。

本発明の目的は、様々な種類のフィルムカメラに装着可能で安価なパトローネ型固体撮像装置を提供することにある。

本発明のパトローネ型固体撮像装置は、パトローネからフィルムを所定長さ引き出した形状の筐体を備え、前記フィルムに対応する箇所に固体撮像素子を搭載し、フィルムカメラにフィルムの代わりに装着してデジタル画像を撮影するパトローネ型固体撮像装置において、前記固体撮像素子として、撮像する矩形範囲の縦横比より横方向に長い縦横比の受光面を持つ固体撮像素子を搭載したことを特徴とする。

本発明によれば、横方向に長手の受光面を有する固体撮像素子を搭載したため、様々な種類，大きさのフィルムカメラに装着しその結像面のパトローネ部分からの距離が異なっても受光面で必ず受光することが可能となる。このため、１台のパトローネ型固体撮像装置で種々のフィルムカメラに対応することができ、パトローネ型固体撮像装置の製造コストを低減することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置を装着した銀塩フィルムカメラの説明図である。本実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置１０は、図１１と同様にフィルムカメラ１１内に裏蓋１２を開けて装着されるが、本実施形態では更に、フィルムカメラ１１のレリーズボタン１３が設けられた部分に着脱自在に嵌合することができるカメラ用アタッチメント１５を設ける。このカメラ用アタッチメント１５には、レリーズボタン１３を覆いレリーズボタン１３と一体に押下することができるボタン１６が設けられている。

図２は、カメラ用アタッチメント１５の内部回路を示す図である。このカメラ用アタッチメント１５は、ボタン１６にユーザの指がタッチしたことを感知するタッチセンサ１７と、ボタン１６にタッチされていることをタッチセンサ１７が感知したとき所定周波数で発振する発振回路（無線発信手段）１８と、発振回路１８の出力を無線により出力するアンテナ１９と、発振回路１８やタッチセンサ１７に電力を供給するボタン電池２０とを備える。

図３は、本実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置１０の正面斜視図である。このパトローネ型固体撮像装置１０の筐体２１のフィルム対応部分２２には固体撮像素子２３が取り付けられており、パトローネ対応部分２４には、交換可能なバッテリ電源２５と、電子回路２６とが収納されている。

本実施形態で用いる固体撮像素子２３は、その受光面２３ａの横方向長さａと、縦方向長さｂの比率ａ／ｂが、通常の横長矩形の写真（３５ｍｍフィルムで、ａ：ｂ＝３：２）の縦横比よりも大きい横長のものを使用する。固体撮像素子２３の受光面の縦方向の長さｂは、銀塩フィルムの露光面の縦方向長さと同程度で良いが、横方向長さａは、パトローネ部分２４をフィルムカメラのパトローネ収納箇所に収納したときに、様々な種類や大きさのフィルムカメラによる結像面が全て固体撮像素子２３の受光面２３ａ内に入る長さとする。尚、図３の受光面２３ａ内に示す矩形枠６０は、通常の３５ｍｍフィルムで撮影する範囲を示す。

図４は、図３に示すパトローネ型固体撮像装置１０の背面斜視図である。パトローネ型固体撮像装置１０の背面部分の所定箇所には、電源投入用の押しボタン３０と、アンテナ３１とが設けられている。この所定箇所は、フィルムカメラ１１にフィルム確認用の窓が設けられている場合にはこの窓に対面する箇所が好ましく、押しボタン３０が押され押しボタン３０自身を発光させたときこれを窓から容易に確認可能となる。

図５は、図３，図４に示すパトローネ型固体撮像装置１０の機能構成ブロック図（図３に示す電子回路２６の機能構成を含む。）である。本実施形態のパトローネ型固体撮像装置１０は、パトローネ型固体撮像装置１０の全体を統括制御するＣＰＵ３３と、固体撮像素子２３の駆動をＣＰＵ（制御部）３３からの指示により制御する撮像素子駆動部３５と、固体撮像素子２３の出力データを取り込んでＣＰＵ３３からの指示により信号処理するアナログ信号処理部３６と、アナログ信号処理部３６から出力される画像データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器３７とを備える。

パトローネ型固体撮像装置１０は、更に、フレームメモリ４１に接続されたメモリ制御部４２と、Ａ／Ｄ変換器３７から出力されるデジタルの画像データを取り込んでガンマ補正やＲＧＢ／ＹＣ変換等の画像処理を行うデジタル信号処理部４３と、撮像画像をＪＰＥＧ画像に圧縮したり圧縮画像を伸張したりする圧縮伸張処理部４４と、撮像画像データを積算してホワイトバランスのゲインを調整させる積算部４５と、ＪＰＥＧ画像データ等の撮像画像データを保存する記録媒体４６及びこの記録媒体４６を制御するメモリ制御部４７と、アンテナ３１に接続され外部との間で無線通信を行う無線インタフェース４８と、これらを相互に接続する制御バス４９及びデータバス５０を備える。

パトローネ型固体撮像装置１０の電源回路５１は図３に示すバッテリ電源２５を電力源とし、開閉スイッチ５１ａを介してＣＰＵ３３及び無線インタフェース４８に電力を供給すると共に、開閉スイッチ５１ｂを介してパトローネ型固体撮像装置１０を構成する各処理部（ＣＰＵ３３と無線インタフェース４８を除く。）に電力を供給する構成になっている。

そして、スイッチ５１ａは、図４に示す押しボタンスイッチ３０がユーザにより押下されたとき閉成され、ＣＰＵ３３と無線インタフェース４８とに電力供給がなされる。また、スイッチ５１ｂは、ＣＰＵ３３からの電源投入指令により開閉制御される。

次に、上述した構成のパトローネ型固体撮像装置１０の動作を、図６の電源制御処理手順を示すフローチャートを参照して説明する。

ユーザがパトローネ型固体撮像装置１０を使用するために、パトローネ型固体撮像装置１０を図１のフィルムカメラ１１内に装着するとき、押しボタン３０を押下してから装着する。これにより、図５の開閉スイッチ５１ａが閉成され、ＣＰＵ３３と無線インタフェース４８だけに電力が供給される。即ち、節電モードのもとで、図６の電源制御プログラムが起動する。そして、ユーザは、カメラ用アタッチメント１５をフィルムカメラ１１のレリーズボタン１３部分に嵌合装着する。

ユーザがデジタル画像を撮像しようとしてボタン１６に触れると、これをタッチセンサ１７が感知し、「タッチ有り」を示す無線信号がアタッチメント１５のアンテナ１９から発信される。図５のＣＰＵ３３は、図６のステップＳ１で「タッチ有り」の信号受信を待機しており、ＣＰＵ３３が無線インタフェース４８を介してアンテナ３１から「タッチ有り」の信号を受信したとき、ステップＳ２に進み、図５に示すスイッチ５１ｂを閉成する。これにより、パトローネ型固体撮像装置１０の全機能が動作可能状態となる。

その後に、ユーザはデジタル画像の撮像動作を行うが、この撮像動作は、図６の処理とは関係なく行われる。撮像動作は、通常のフィルムカメラの撮影と同様に行われる。即ち、ユーザがボタン１６を半押しすると、その下のレリーズボタン１３のＳ１スイッチが投入される。これにより、フィルムカメラ１１のオートフォーカス機能や露出機能等が動作してフォーカスレンズ位置の調整や絞り開口量の制御が行われ、また、フィルムカメラ１１に搭載されている図示しないＣＰＵ（勿論、ＣＰＵ３３とは異なる）がシャッター速度を決定する。

ユーザがボタン１６を全押しすると、その下のレリーズボタン１３のＳ２スイッチが投入され、フィルムカメラ１１のシャッタが上記のシャッター速度で切られる。即ち、フォーカルプレーンシャッタを搭載しているカメラであれば、フォーカルプレーンシャッタの前幕と後幕とが走行し、レンズシャッタを搭載しているカメラであれば、レンズシャッタの開閉が行われる。尚、勿論、シャッター速度や絞り開口量の制御、ピント調整等をマニュアル操作することも可能である。

これにより、固体撮像素子２３の受光面２３ａに被写体画像が結像し、固体撮像素子２３から、撮像画像のデータが、通常のデジタルカメラと同様に読み出され、記録媒体４６に格納される。

図６の電源制御プログラムは、デジタル画像の撮影中であってもアタッチメント１５からの「タッチ有り」信号が受信できなくなるのを待機しており（ステップＳ３）、「タッチ有り」信号が受信できなくなったときはステップＳ４に進み、スイッチ５１ｂを開放する。これにより再び節電モードに入ってＣＰＵ３３と無線インタフェース４８にのみ電力が供給され、バッテリ２５の消費が抑制される。

本実施形態のパトローネ型固体撮像装置１０は、受光面２３ａが横方向に長い固体撮像素子２３を使用している。このため、固体撮像素子２３の出力データには、被写体画像データ以外の無効データが多く含まれることになり、この無効データも含めて画像処理を行うと、画像処理の無駄が多くなってしまう。しかし、無効データの位置は固定位置ではなく、パトローネ型固体撮像装置１０を装着するフィルムカメラの大きさによって異なってくる。

そこで、本実施形態では、図７に示す撮像画像データの切出位置算出処理と、図９に示す撮像画像データ切出処理をＣＰＵ３３の指示に基づいて実行する。

図７の撮像画像データの切出位置算出処理は、パトローネ型固体撮像装置１０がフィルムカメラ１１に装着され最初に被写体画像が撮像された時に実行される。先ず、被写体の撮像が行われ、固体撮像素子２３から出力され画像データを、デジタル信号処理部４３が、アナログ信号処理部３６やＡ／Ｄ変換器３７を介して取り込む（ステップＳ１１）。

デジタル信号処理部４３に取り込まれた画像データには上記の無効データが多く含まれるが、この無効データは、露光されていない箇所のデータであるため、被写体の撮像データと無効データとの区別が可能である。そこで、図８に示す様に、被写体の結像面を矩形枠６０で切り出す。この矩形枠６０の縦方向長さは、図３に示す縦方向長さｂと同程度とし、矩形枠６０の縦横比すなわち撮像画像の縦横比は所定比（通常の写真の縦横比や、ＡＰＳカメラで撮影した写真の縦横比）であるため、横方向長さも決まる。このため、矩形枠６０の所定位置例えば左下隅位置が分かれば、撮像画像の範囲が分かる。従って、次のステップＳ１２では、固体撮像素子２３の受光面２３ａの原点位置（図示の例では左下隅位置）Ａに対する矩形枠６０の左下隅位置Ｂを算出する。

次のステップＳ１３では、ステップＳ１２で求めた矩形枠６０のＢ位置データを、ＣＰＵ３３内のメモリに保存する。尚、図７の処理を最初の複数回の撮像で繰り返し、求めた矩形枠６０の位置の平均値を求め、これをメモリに保存してもよい。

図９は、次回以降の撮像時に実行される撮像画像データ切出処理の処理手順を示すフローチャートである。先ず、固体撮像素子２３からの出力データをアナログ信号処理部３６及びＡ／Ｄ変換器３７を介してデジタル信号処理部４３が取り込む（ステップＳ１５）。次に、ＣＰＵ３３はメモリに保存してあるＢ位置データをデジタル信号処理部４３に通知し、デジタル画像データから矩形枠６０内の撮像データを切り出させ（ステップＳ１６）、デジタル信号処理部４３は、切り出した撮像データに対してのみ画像処理を施す（ステップＳ１７）。これにより、処理の高速化が可能となる。

尚、図９の処理をデジタル信号処理部４３が行うのではなく、アナログ信号処理部２６に行わせることでもよく、また、固体撮像素子２３から画像データを読み出すとき、矩形枠６０内の撮像データのみ読み出し無効データを破棄する構成とすることも可能である。

以上述べた様に、本実施形態のパトローネ型固体撮像装置１０は通常の写真のアスペクト比より横方向に長手の受光面を有する固体撮像素子を搭載したため、様々な種類や大きさのフィルムカメラに対して１種類のパトローネ型固体撮像装置１０で対応可能となり、ユーザは自分が所有するフィルムカメラに適合するパトローネ型固体撮像装置を探す煩わしさがなくなり、製造メーカ側は多種類のパトローネ型固体撮像装置を製造する必要が無くなるため製造コストの削減を図ることが可能となる。

本実施形態のパトローネ型固体撮像装置１０は、フィルムカメラ１１側を何ら改造する必要がないため、フィルムカメラ１１を銀塩フィルムカメラとして使用するときは、単にパトローネ型固体撮像装置１０をカメラ１１から取り外し、代わりに銀塩フィルムを装着するだけで、フィルムカメラとして使用可能である。

即ち、本実施形態のパトローネ型固体撮像装置は、既存のフィルムカメラが持つ高価で高機能なレンズや堅牢なカメラボディをそのまま利用できると共に、固体撮像素子の製造技術が進歩して固体撮像素子の高画素化が更に進んだ場合には、新しい固体撮像素子を搭載したパトローネ型固体撮像装置をフィルムの様に交換して使用するだけで、ユーザは技術進歩の恩恵を安価に享受可能となる。

尚、上述した実施形態では、撮像画像データを記録媒体４６に格納しただけであり、パトローネ型固体撮像装置１０をカメラ１１から取り出しパソコン等にＵＳＢケーブル等で接続して外部に撮像画像データを読み出すことを前提としたが、例えば特許文献３に記載されている様に、無線インタフェース４８を利用して外部の携帯端末装置に画像データを伝送し、携帯端末装置の表示画面に撮像画像データを表示させる様にしても良いことはいうまでもない。

また、上記の携帯端末装置から無線インタフェース４８を通してＣＰＵ３３に指令を送り、固体撮像素子２３の感度切替や動画撮影や静止画撮影等の撮影モードの切替、ホワイトバランス補正の切替など、通常のデジタルカメラに搭載されている諸機能を行う構成を付加することも可能である。

本発明に係るパトローネ型固体撮像装置は、既存のフィルムカメラを何ら改造することなくそのレンズやカメラボディを利用可能となり、しかも、１種類の形状で様々な種類や大きさのフィルムカメラに対応可能なため安価に提供でき、既存のレンズ付きデジタルカメラに代わるカメラとして有用である。

本発明の一実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置を装着したフィルムカメラの背面斜視図である。 図２は、図１に示すカメラ用アタッチメントの構成回路図である。 本発明の一実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置の正面斜視図である。 図３に示すパトローネ型固体撮像装置の背面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るパトローネ型固体撮像装置の機能ブロック図である。 図５に示すＣＰＵが実行する電源制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 図３に示すパトローネ型固体撮像装置が実行する撮像画像データの切出位置算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 図７に示す処理の説明図である。 図３に示すパトローネ型固体撮像装置が実行する撮像画像データ切出処理の処理手順を示すフローチャートである。 従来のパトローネ型固体撮像装置の正面斜視図である。 図１０に示すパトローネ型固体撮像装置の背面斜視図である。

符号の説明

１０ パトローネ型固体撮像装置
１１ フィルムカメラ
１２ 裏蓋
１３ レリーズボタン
１５ カメラ用アタッチメント
１６ ボタン
１７ タッチセンサ
１８ 発振回路（無線発信手段）
１９，３１ アンテナ
２０ ボタン電池
２１ 筐体
２３ 固体撮像素子
２３ａ 受光面
２５ バッテリ電源
３０ 電源投入用の押しボタン
３３ ＣＰＵ
４８ 無線インタフェース
５１ 電源回路
５１ａ，５１ｂ 開閉スイッチ
６０ 矩形枠（撮像画像データの切出範囲）

Claims (1)

1. パトローネからフィルムを所定長さ引き出した形状の筐体を備え、前記フィルムに対応する箇所に固体撮像素子を搭載し、フィルムカメラにフィルムの代わりに装着してデジタル画像を撮影するパトローネ型固体撮像装置において、前記固体撮像素子として、撮像する矩形範囲の縦横比より横方向に長い縦横比の受光面を持つ固体撮像素子を搭載したことを特徴とするパトローネ型固体撮像装置。

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