JP2008203630A

JP2008203630A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2008203630A
Application number: JP2007040907A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kudo; 智幸工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: US8228415B2; US20080198260A1; JP5207635B2

Abstract

【課題】鏡筒収納の小型化を図りつつ、撮像素子への有害光の入射を防止すること。
【解決手段】収納状態では、撮影光束の遮光するシャッタ手段（１）を閉じるとともに、撮影光束の減光する減光手段（１２）を退避させて当該退避により空いた空間にレンズ（３５）又はレンズ保持手段（１５）を移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明はフィルムカメラやデジタルカメラ等に備えられたシャッタや絞りに対する技術思想に関するものである。

従来から銀塩フィルムを用いるフィルムカメラは広く普及している。さらに近年、フィルムを使用せずに画像をメモリに取り込むことができるデジタルカメラが急速に普及している。いずれにしてもフィルムカメラやデジタルカメラでは、撮影時の光量調節に必要なシャッタや絞りを具備するものが一般的である。通常ではシャッタや絞りの羽根の周囲には他の部材が接触できないように一定のクリアランスを持って配置することが望ましい。近年、カメラの携帯性を向上させるために小型化、薄型化が望まれている。そこで、シャッタや絞りの近傍にも他部材が侵入せざるをえない状況になってきている。

また、特許文献１は、非撮影時にはシャッタや絞りを撮影光軸から退避させ、レンズ及びその周辺のレンズホルダーの一部を、シャッタや絞りが退避した開口に挿入させている。撮影レンズ鏡筒を薄型化するためである。
特開２００４−３４７６１５号公報

ところが、上記特許文献１においては、レンズ及びその周辺のレンズホルダーの一部を、シャッタや絞りが退避した開口に挿入させているので、撮像素子に有害光が照射される可能性がある。特に、カメラは撮影状態にある場合よりも、非撮影状態にある場合の方が圧倒的に長いことが多い。そうした長時間の非撮影状態においては、有害光の撮像素子への照射が長時間続く可能性が高く、撮像素子の破壊、若しくは性能劣化を招く恐れがある。

上記課題を解決するために本願の技術思想は、レンズを保持するレンズ保持手段と、撮影光束の減光機能を有する減光手段と、開閉可能であって撮影光束の遮光機能を有するシャッタ手段とを具備し、非撮影状態においては、前記シャッタ手段を閉じるとともに、前記減光手段を退避させて当該退避により空いた空間に前記レンズ又はレンズ保持手段を移動させる制御手段を更に有する。

本発明は、上記技術思想によれば、撮像素子を有害光線から守りつつ、収納状態の撮像装置を従来に比べてコンパクトにできる。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図６から図１０には、本実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラが示されている。本実施例で示すデジタルカメラ１６は撮影倍率を変更できるズーム機構を有するカメラである。

図６は当該デジタルカメラ１６の電源をＯＦＦにした状態を示した外観斜視図である。図７は当該デジタルカメラ１６の電源をＯＮにした状態を示した外観斜視図である。

図８は上面図を示しており、図９は背面図を示しており、図１０は底面図を示している。

図１１には当該デジタルカメラ１６の要部構成を示している。

本形態のデジタルカメラの正面には被写体の構図を決めるファインダ２１、測光測距を行う場合の光源の補助を行う補助光２０、ストロボ２２、撮影レンズ鏡筒手段２３が構成されている。

上面にはレリーズボタン１７、電源切換えボタン１９、ズーム切換えスイッチ１８が配置されている。底面には三脚取付部３２、メモリーカードドライブ４３及びバッテリー挿入部（不図示）が内部に具備されているカードバッテリーカバー３３が配置されている。

背面には操作ボタン２６，２７，２８，２９，３０，３１が配置され様々な機能切換えを行うことができる。ＬＣＤより成るディスプレイ２５、ファインダ接眼部２４が配置されている。

操作ボタン２６，２７，２８，２９，３０，３１によりデジタルカメラの動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択を行う。

ディスプレイ２５は、画像表示手段であり、メモリ４１に保存された画像データやメモリーカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する。また、モードを選択すると複数の撮影データを縮小して画面表示したりすることもできる。

制御部はＣＰＵ４７、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４８で構成され、バス４５を介してレリーズボタン１７、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、メモリ４１、メモリーカードドライブ４３等の各種構成要素が接続されている。

バス４５を介して制御系と接続する駆動回路４４には、ズームモーター駆動手段３４、フォーカスモーター駆動手段３６、シャッタ駆動手段２が接像されている。また、絞り駆動手段１、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３７、ストロボ２２が接続されている。これらの接続により、制御系からの信号により各々の駆動を制御することになる。

ＲＯＭ４６には上述の各機能構成要素を制御するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ４８には各制御プログラムに必要なデータが記憶されている。

以上のように本発明の第一の実施例は構成されているが、使用者が電源切り替えボタン１９を操作することで電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４７はＲＯＭ４６から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり撮影レンズ鏡筒を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影機能を立ち上げて、撮影スタンバイ状態になる。

撮影を行うためにレリーズボタン１７を押すと、撮像素子３７により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づき絞り値やシャッタスピード、またストロボ２２を発光するかどうかを判断する。また、あらかじめ操作ボタン２７によって使用者がストロボ２２を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。次に測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモーター駆動手段３６を駆動することにより所定のフォーカス位置へフォーカス手段としてのフォーカスレンズ３５を移動させる。次にシャッタ手段１０，１４の開閉を行い、所望の画像を撮像素子３７に取り込む。

撮像素子３７には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理手段３８へと出力される。

アナログ信号処理手段３８では、取り込まれた画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３９に出力する。Ａ／Ｄ変換部３９では取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータをデジタル信号処理手段４０に出力し、ここでデジタルデータの処理を行う。最終的にデジタルデータはメモリ４１に記憶されることになる。

メモリ４１に記憶されたデータは操作ボタン３８の操作によって圧縮伸張手段４２によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等を施しメモリーカードに出力され記憶される。

またメモリ４１を持たないデジタルカメラの場合デジタル信号処理手段４０で処理されたデジタルデータを圧縮伸張手段４２に出力し、メモリーカードドライブ４３へ記憶させることになる。

メモリ４１に記憶された画像データやメモリーカードドライブ４３に記憶されている画像データを圧縮伸張手段４２によって伸張処理を行い、その画像データをバス４５を介してディスプレイ２５に表示させることができる。このディスプレイ２５上のデータを使用者が見ることで、その画像が不必要であると判断すると使用者は操作ボタン２９の操作によって消去することができる。

上面にはズームスイッチ１８が配置されており、ズームスイッチ１８を操作することにより駆動回路４４を介してズームモーター駆動手段３４を制御することにより撮影レンズ鏡筒２３をレンズの光軸方向に移動させる。また、ディスプレイ２５上に表示されている記憶画像をズームスイッチ１８の操作で拡大及び縮小、いわゆるデジタルズームを行うことができる。

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１６に備えられた撮影レンズ鏡筒２３に具備されている絞りシャッタ周辺の構成について説明する。図１が断面図であり、図２が光軸前方、すなわち被写体側から見た斜視図である。また、図３は光軸後方、つまり撮像素子３７側から見た斜視図である。図１４は図２と同じ部材を別の角度から見た斜視図である。

１２は撮影光束を減光することができる減光機能を有した減光手段としてのＮＤフィルターである。被写体が非常に高輝度な場合には、ＮＤフィルター１２を光線を塞ぐ位置に入射し、撮像素子３７への入射光量を抑制する。

１０、１４は撮影光束を遮光することができる遮光機能を有したシャッタ手段としてのシャッタである。シャッタ手段１０、１４は、開閉可能であって、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子３７への入射光量を制御し、適正な測光値になるように調整を行う。またシャッタ手段１０，１４が作動する絞りシャッタ地板３にはシャッタヨーク７及びシャッタコイル８が取り付けられている。これにより、シャッタヨーク７の開口した位置にシャッタ駆動手段２を組み込む。同様に絞りシャッタ地板３に対して絞りヨーク５及び絞りコイル６が取り付けられており、絞りヨーク５の開口した位置に絞り駆動手段１を組み込む。これらの部材を保持するように絞りシャッタ保持部材４で蓋をしビス４で固定する。これらの部品の対向する側（光軸上撮像素子側）に対して羽根類を組み込んでいく。シャッタ駆動手段２に具備されるシャッタレバー２ａは絞りシャッタ地板３に設けられた溝を貫通して背面に突き出しており、このシャッタレバー２ａにシャッタ手段羽１０，１４を組み込む。シャッタ手段１０，１４の背面に撮影光学系の基準口径を決める穴が形成されている口径板１１を設置し、その背面に絞り駆動手段１に設けられた絞りレバー１ａにＮＤフィルター１２を組み込む。それらの背面から絞りシャッタ手段保持手段１３を組み込む。

シャッタ駆動手段２及び絞り駆動手段１にはマグネットが一体で形成されている。シャッタコイル８または絞りコイル６に電流を通電することにより、シャッタ駆動手段２又は絞り駆動手段１を駆動させる。そして、シャッタ駆動手段２又は絞り駆動手段１のレバーの先にあるシャッタ手段１０，１４を開閉させる。またはＮＤフィルター１２を光束へ挿入、回避させる。

図４は上述の絞りシャッタユニットを撮像素子側から見た斜視図である。また、図１５は、撮影状態でのフォーカスレンズ３５、ＮＤフィルター１２、及びシャッタ手段１４の関係を示す。一方、図１６は、収納状態でのフォーカスレンズ３５、ＮＤフィルター１２、及びシャッタ手段１４の関係を示す。図１５、及び図１６では、シャッタ手段１０はシャッタ手段１４と同じ動作なので不図示としている。

シャッタレバー２ａ及び絞りレバー１ａの駆動する軌跡に沿って絞りシャッタ手段保持手段１３には切り欠きが設けられている。絞りシャッタユニットの光軸背面には、絞りシャッタユニットの光軸上の移動とは関係なく動作するフォーカスレンズ３５を保持するレンズ保持手段１５が配置されている。撮影レンズ鏡筒２３の撮影可能状態にあるときは図５や図１５に示すように絞りシャッタユニットとはある程度はなれた位置にレンズ保持手段１５が位置している。この点、撮影レンズ鏡筒２３が収納状態にあるとき、つまりデジタルカメラ１６の電源ＯＦＦ状態では図１や図１６に示すように絞りシャッタユニットとレンズ保持手段１５を接近させて保持する。

このとき、撮影レンズ鏡筒２３の動作としては、まずシャッタ手段１０，１４は閉状態にする。ＮＤフィルター１２は開状態にした後で、図１や図１６の鏡筒収納状態にする。ＮＤフィルター１２が回避することで、そこに空間ができる。そうすることで、レンズ保持手段１５の一部がＮＤフィルター１２の退避した部分まで接近できるようになる。なお、レンズ保持手段１５でなく、ＮＤフィルター１２の退避した部分まで接近するのはフォーカスレンズ３５でもよい。このようにシャッター手段１０，１４を閉じるとともに、ＮＤフィルター１２の退避により空いた空間にフォーカスレンズが位置するように移動させて動作終了となる。非撮影状態である鏡筒の収納状態の小型化を図るためにＮＤフィルターを回避したとしてもシャッタ手段１０、１４が閉じている。したがって、撮像素子への有害光の入射を抑えることができる。

ここで、シャッタレバー１ａと絞りレバー２ａがレンズ保持手段１５に具備されている穴形状のシャッタ規制手段１５ｂ（不図示）と絞り規制手段１５ａに図１のように入り込み係合する。これにより、シャッタレバー１ａと絞りレバー２ａは作動が規制される。

上記にくわえ、他部材から出ている突起が絞り羽根を強制的に退避位置へ移動させ、この退避状態において動かないように保持している。この場合、絞り羽根に対して直接突起部材が突き当てられることがないため、薄くて壊れやすい絞り羽根が変形したりするおそれを回避することができる。

上述のように本実施例においては、簡便で、非撮影時には鏡筒が収納状態となり、ＮＤフィルターや絞りが退避状態を維持し移動できないようにする規制機構を備える。

図１２に本発明の鏡筒機構を具備する撮影装置であるデジタルカメラの電源ＯＮから撮影終了までのフローチャートを示す。使用者が撮影装置の電源をＯＮすると、ＣＰＵ４７よりズームモーター駆動手段３４に指令を送り、鏡筒駆動モーターを回転させる。その後所定の動作を行い、撮影レンズ鏡筒手段２３が撮影可能状態である撮影位置に移動したことが確認できたら停止させる。このとき図６の状態から図７の状態へレンズ鏡筒の状態は変化する。これにより上述した図１６の状態となる。

次に使用者がレリーズボタン１７をＯＮすると、測光を行い、被写体の輝度情報を得る。得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度の場合、ＮＤフィルター１２を光軸内に侵入させ、入射光量を変化させる。得られた輝度情報が既定の輝度より低輝度の場合、ＮＤフィルター１２の動作は行わず光軸より退避した状態にしておく。

その後フォーカスレンズ３５を作動させて、被写体のピントが合う位置へ移動させ、そこで画像の取り込みを開始する。次にシャッタ手段１０，１４を開状態から閉状態へ移動させ、入射光を遮り、画像取り込みは終了となる。その後、シャッタ手段１０、１４を閉状態から開状態へ移動させる。

図１３は使用者が撮影装置の電源をＯＦＦにして非撮影状態にする際のフローチャートを示している。使用者が撮影装置の電源をＯＦＦすると、まずシャッタ手段１０，１４を閉位置に移動させる。また、ＮＤフィルターを１２を退避位置に移動させ空間を作る。できた空間に、レンズ保持手段１５またはフォーカスレンズ３５を位置させるよう鏡筒駆動モーターを回転させる。鏡筒全体として撮影レンズ鏡筒を所定の位置に収納させて終了となる。これにより上述した図１６のようになる。

上記の構成にすると簡便な方法で、不必要にシャッタ羽根、絞り羽根が動作できないようにすることができる。そして、撮像素子を有害光線から守りつつ、収納状態の撮像装置を従来に比べてコンパクトにできる。

本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す断面図である。本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す前方斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す後方斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置の電源ＯＦＦ状態の斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置の電源ＯＮ状態の斜視図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置の上面図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置の背面図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置の底面図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置であるデジタルカメラの構成の要部を示すブロック図である。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置であるデジタルカメラの電源ＯＮから撮影時のシーケンスを示すフローチャートである。本発明の一実施例における撮像装置を有する撮影装置であるデジタルカメラの電源ＯＮから電源ＯＦＦ時のシーケンスを示すフローチャートである。本発明の一実施例における撮像装置の構成を示す前方斜視図である。本発明の一実施例における撮影状態を示す。本発明の一実施例における収納状態を示す。

符号の説明

１光量制御手段、絞り駆動手段
１ａ絞りレバー
２シャッタ駆動手段
２ａシャッタレバー
３絞りシャッタ地板
４絞りシャッタ保持手段
５絞りヨーク
６絞りコイル
７シャッタヨーク
８シャッタコイル
９ビス
１０シャッタ手段
１１口径板
１２絞り手段
１３絞りシャッタ羽根保持手段
１４シャッタ手段
１５レンズ保持手段
１５ａ光量制御駆動規制手段、絞り規制手段
１５ｂシャッタ規制手段
１６撮影装置（デジタルカメラ）
１７レリーズボタン
１８ズームスイッチ
１９電源切変えボタン
２０補助光
２１ファインダ
２２ストロボ
２３撮影レンズ鏡筒
２４ファインダー接眼部
２５ディスプレイ
２６〜３１操作ボタン
３２三脚取付部
３３カードバッテリーカバー
３４ズームモーター駆動手段
３５フォーカスレンズ
３６フォーカスモーター駆動手段
３７撮像素子
３８アナログ信号手段
３９Ａ／Ｄ変換部
４０デジタル信号処理手段
４１メモリ
４２圧縮伸張手段
４３メモリーカードドライブ
４４駆動回路
４５バス
４６ＲＯＭ
４７ＣＰＵ
４８ＲＡＭ

Claims

レンズを保持するレンズ保持手段と、撮影光束の減光機能を有する減光手段と、開閉可能であって撮影光束の遮光機能を有するシャッタ手段とを具備し、非撮影状態においては、前記シャッタ手段を閉じるとともに、前記減光手段を退避させて当該退避により空いた空間に前記レンズ又はレンズ保持手段を移動させる制御手段を更に有することを特徴とする撮像装置。
前記減光手段が退避状態にあるときは、減光手段が当該退避状態に維持されるよう規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。