JP2009086680A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置、特に、デジタルスチルカメラにおいて、電源投入直後のレンズシステムの初期化時間を短縮して、迅速な撮影を可能にする。
【解決手段】 撮像装置１は、撮像レンズと、撮像レンズのバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４を駆動するレンズ駆動機構５、５と、レンズ駆動機構を初期化するためのリセット機構８、８と、レンズ駆動機構５、５の制御を行うマイコン６とを備える。マイコン６は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、バリエータGR２をリセット機構８、８の位置より広角端側へ移動させてリセット機構８、８の近傍に停止させた後に電源をオフするように、レンズ駆動機構５、５を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置、特に、デジタルスチルカメラにおいて、電源投入直後のレンズシステムの初期化時間を短縮して、迅速な撮影を可能にするための技術に関する。

従来の撮像装置、例えば、撮像レンズとしてズームレンズを使用したデジタルスチルカメラにあっては、撮影開始時には、ズームレンズがテレ（望遠）側になっていると、視野が狭く、被写界深度も浅いため目標物（被写体）を画面内に捉えることが難しい。従って、撮影開始時には、ズームレンズが、視野が広く、被写界深度も深いので画面内に被写体を捉えることが容易で、しかも、使用頻度が最も高いワイド（広角）端で無限遠合焦位置にあることが望ましい。

ところで、上記従来のデジタルスチルカメラやビデオカメラ等にあっては、一般的に、バリエータやフォーカスレンズを駆動するレンズ駆動機構を電源投入時に初期化するためのリセット機構が設けられている。

上記リセット機構は、リセットセンサによってバリエータやフォーカスレンズが特定の位置に在ることを検知して、レンズ駆動機構を初期化、即ち、バリエータやフォーカスレンズの現在位置とレンズ駆動機構の状態との関係を特定して、その後のバリエータやフォーカスレンズの移動の為の基準とするものである。

しかしながら、上記従来のデジタルカメラ等のリセット機構においては、バリエータ及びフォーカスレンズの可動範囲の略中央にリセットセンサが配置されているため、リセット機構がレンズ駆動機構の初期化基準位置を検出後、前記した望ましい位置までバリエータ及びフォーカスレンズをそれぞれ移動する必要があった。従って、デジタルカメラ等の電源投入後、撮影可能となるまでの時間が長かった。

本発明は、上記問題点に鑑み、撮像装置、特に、デジタルスチルカメラにおいて、電源投入直後のレンズシステムの初期化時間を短縮して、迅速な撮影を可能にすることを課題とする。

本発明に係る撮像装置は、上記した課題を解決するために、電源と、撮像レンズと、該撮像レンズのバリエータ及びフォーカスレンズを駆動するレンズ駆動機構と、上記レンズ駆動機構の位置を初期化するためのリセット機構と、上記レンズ駆動機構の制御を行う制御手段とを備え、上記バリエータを駆動する上記レンズ駆動機構の位置を初期化するリセット機構が上記バリエータの広角端における位置の近傍に配置され、上記フォーカスレンズを駆動する上記レンズ駆動機構を初期化するリセット機構が、上記バリエータが初期化される位置にある時における無限遠合焦位置の近傍に配置され、上記制御手段は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、上記バリエータを上記リセット機構の位置より広角端側へ移動させて上記リセット機構の近傍に停止させた後に電源をオフするように、上記レンズ駆動機構を制御するようにしたものである。

従って、撮像装置のバリエータ及びフォーカスレンズの位置を初期化するための初期化基準位置の検出を迅速に行うことが可能となる。

本発明撮像装置は、電源と、撮像レンズと、該撮像レンズのバリエータ及びフォーカスレンズを駆動するレンズ駆動機構と、上記レンズ駆動機構の位置を初期化するためのリセット機構と、上記レンズ駆動機構の制御を行う制御手段とを備え、上記バリエータを駆動する上記レンズ駆動機構の位置を初期化するリセット機構が上記バリエータの広角端における位置の近傍に配置され、上記フォーカスレンズを駆動する上記レンズ駆動機構を初期化するリセット機構が、上記バリエータが初期化される位置にある時における無限遠合焦位置の近傍に配置され、上記制御手段は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、上記バリエータを上記リセット機構の位置より広角端側へ移動させて上記リセット機構の近傍に停止させた後に電源をオフするように、上記レンズ駆動機構を制御しているので、撮像装置のバリエータ及びフォーカスレンズの位置を初期化するための初期化基準位置の検出を迅速に行うことができ、撮像装置を使用した撮像機器の使い勝手を向上させることが可能になる。

請求項４に記載した発明にあっては、電源と、撮像レンズと、該撮像レンズのバリエータを駆動するレンズ駆動機構と、上記レンズ駆動機構の位置を初期化するためのリセット機構と、上記レンズ駆動機構の制御を行う制御手段とを備え、上記リセット機構が上記バリエータの広角端における位置の近傍に配置され、上記制御手段は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、上記バリエータを上記リセット機構の位置より広角端側へ移動させて上記リセット機構の近傍に停止させた後に電源をオフするように、上記レンズ駆動機構を制御しているので、撮像装置のバリエータの位置を初期化するための初期化基準位置の検出を迅速に行うことができ、撮像装置を使用した撮像機器の使い勝手を向上させることが可能になる。

以下に、本発明撮像装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

尚、以下に示す実施の形態は、本発明撮像装置を、デジタルスチルカメラ用のズームレンズ装置１に適用したものである。

ズームレンズ装置１は、図１に示すように、レンズ系として物体側(図１における左方)より順に、固定の第１レンズ群GR１、広角端Wideから望遠端Teleまで焦点距離を変化させるために移動自在とされた第２レンズ群(バリエータ)GR２、固定の第３レンズ群GR３及び至近距離Nearから無限遠Farまで撮像素子２の結像状態を調整する(フォーカス調整)ために移動自在とされた第４レンズ群GR４を有する。

バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４はそれぞれ、ステッピングモータ３及びスクリュー４等から成るレンズ駆動機構５、５によって、図示しない光軸に沿って物体側及び像側(図１における右方)に移動自在とされている。

上記ステッピングモータ３、３は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと略記)６の指示によりモータドライバ７、７を介してオープンループでバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の位置制御を行うことができるようになっている。

また、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の可動範囲内において、これらのレンズ群が後述する所定の位置に達したことを検出して、上記レンズ駆動機構５、５を初期化するためにそれぞれ、リセット機構８、８が設けられている。

各リセット機構８はそれぞれ、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４に設けられたフィン９と、受光素子１０と発光素子１１から成るリセットセンサ１２によって構成され、フィン９がバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の移動に伴って受光素子１０と発光素子１１との間を横切る(遮光する)ようになっている。

従って、フィン９が受光素子１０と発光素子１１との間を通過する瞬間に、受光素子１０に到達する光量が大幅に変化するため、受光素子１０の出力電圧が大きく変化する。この変化をマイコン６が検出し、この大きく変化した位置をバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の初期化基準位置としている。

マイコン６は、上記バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の初期化基準位置がそれぞれの可動範囲のどの位置に当たるかを予め記憶しているので、この初期化基準位置検出が終了すればバリエータGR２の広角端端点、望遠端端点及びフォーカスレンズGR４の至近端点、無限遠端点を特定することができるようになる。

尚、リセット機構８、８によるバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の初期化動作は、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４を移動させて初期化基準位置を検出後、一般的には、ユーザーの使用頻度の最も高い位置である、バリエータGR２を広角端Wide端点に、フォーカスレンズGR４を無限遠Far端点に、それぞれ達するまでレンズ駆動機構５、５によって移動させることにより終了する。

しかし、ズームレンズ装置１においては、リセット機構８、８による初期化基準位置、即ち、フィン９、９が受光素子１０と発光素子１１との間を横切る瞬間の位置を、図１に示すように、予めユーザーの使用頻度が最も高い位置であるバリエータGR２を広角端Wide端点に、フォーカスレンズGR４を無限遠Far端点にそれぞれ位置するように、リセットセンサ１２、１２を配置したので、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の初期化基準位置検出後に、これらを移動させる必要が無くなる。従って、初期化基準位置を検出後にバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４を移動させる必要が無い分、デジタルスチルカメラの電源投入後、撮影可能状態となるまでの時間を大幅に短縮することが可能となる。尚、実際には、リセットセンサ１２、１２によってバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の特定の位置を検出するためには、その前後に検出するためのある程度の余裕が必要であるため、バリエータGR２のリセットセンサ１２の位置は広角端Wide端点よりも稍望遠端Tele寄りの位置に配置され、また、フォーカスレンズGR４のリセットセンサ１２の位置を無限遠Far端点よりも検出余裕距分離だけ至近距離Near側に配置するように設計したものである。

次に、ズームレンズ装置１におけるバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の位置の初期化時における各部の動作について説明する。

即ち、図２のフローチャートに示すように、カメラOFF時(ビューファインダ等へズームレンズ装置１からの画像を表示していない時)に、予め、バリエータGR２を前記したリセットセンサ１２の位置よりも僅かに広角端Wide側へ移動させておくことによって、撮像装置の電源ON時に迅速にバリエータGR２の初期化基準位置を検出することが可能となる。また、前記したように、バリエータGR２のリセットセンサ１２を広角端Wide近傍に配置したため、初期化基準位置の検出と同時に、ユーザーの使用頻度の最も高い位置でのカメラ画を表示することも可能となる。

図２のフローチャートについて説明すれば、電源がONの時（ａ）には、続いてバリエータGR２の位置がリセットセンサ１２の位置よりも広角Wide側か否かが判断される（ｂ）。バリエータGR２の位置がリセットセンサ１２の位置よりも広角Wide側に無い、即ち、リセットセンサの１２の位置と一致している場合には、現在位置を初期化基準位置として（ｃ）、ファインダ等へのカメラ画像の表示をONにし（ｄ）、バリエータGR２を広角端に移動（ｅ）させた後、ファインダ等へのカメラ画像の表示をOFFにするか否かが判断される（ｆ）。尚、この場合、バリエータGR２の位置がリセットセンサ１２の位置よりも広角側に在る時は、バリエータGR２が望遠Tele側へ移動するように、ステッピングモータ３を１ステップ分作動させる（ｇ）。

そして、ファインダ等へのカメラ画像の表示をOFFにしても良いと判断されると、ステッピングモータ３を作動させて、バリエータGR２をリセットセンサ１２の位置よりも３ステップ分広角Wide側になるように移動（ｈ）させた後、電源をOFFにする（ｉ）。

ところで、上記ズームレンズ装置１は、バリエータとフォーカスレンズの双方にリセットセンサの位置を最適化する、即ち、初期化基準位置をユーザーの最も使用頻度の高い位置にすることを適用したものであるが、フォーカスレンズよりも可動範囲の大きいバリエータのみ、リセットセンサの位置を最適化するようにしても、上記ズームレンズ装置１と同様の大きな効果を得ることができる。

また、単焦点レンズにおいては、フォーカスレンズについてのみリセットセンサの位置を最適化することになるが、この場合においても、ズームレンズの場合と同様の効果を期待することもできる。

このように、本発明撮像装置１は、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の各リセット機構８（リセットセンサ１２）を、予め広角端近傍及びバリエータGR２の広角端近傍位置における無限遠Far合焦位置近傍に配置することにより、リセット機構８，８による初期化基準位置の検出後のバリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の駆動時間を短縮し、レンズ系、特に、バリエータGR２及びフォーカスレンズGR４の位置の初期化時間を大幅に短くして、撮像装置１を使用した撮像装置の初期化時間（撮影可能状態となるまでの時間）を短縮したものである。

そして、従来では、バリエータやフォーカスレンズの初期化基準位置を検出後には、ユーザーの使用頻度が最も高い位置であるイニシャル位置までバリエータやフォーカスレンズを移動させる動作過程における画像が見苦しいため、上記イニシャル位置に達してからビューファインダ等に画像を表示させるようにしていたが、本発明撮像装置１を使用した撮像機器においては、バリエータやフォーカスレンズの初期化基準位置の検出後におけるこれらレンズの移動距離が非常に短いため、例え、ビューファインダ等に画像を表示させたままこれを行っても、画像が見苦しくならないという利点もある。従って、リセット機構によるバリエータ及びフォーカスレンズの初期化基準位置の検出後に直ぐに、ビューファインダ等に撮像装置１からの画像を表示できるため、撮像機器の電源をONしてから撮影可能となる間での時間が短縮されるので、ユーザーにとっての使い勝手が向上する。

尚、前記実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

本発明撮像装置の構成を概略的に示す図である。 本発明撮像装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…撮像装置、５…レンズ駆動機構、８…リセット機構、GR２…バリエータ、GR４…フォーカスレンズ

Claims (4)

1. 電源と、
   撮像レンズと、
   該撮像レンズのバリエータ及びフォーカスレンズを駆動するレンズ駆動機構と、
   上記レンズ駆動機構の位置を初期化するためのリセット機構と、
   上記レンズ駆動機構の制御を行う制御手段とを備え、
   上記バリエータを駆動する上記レンズ駆動機構の位置を初期化するリセット機構が上記バリエータの広角端における位置の近傍に配置され、
   上記フォーカスレンズを駆動する上記レンズ駆動機構を初期化するリセット機構が、上記バリエータが初期化される位置にある時における無限遠合焦位置の近傍に配置され、
   上記制御手段は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、上記バリエータを上記リセット機構の位置より広角端側へ移動させて上記リセット機構の近傍に停止させた後に電源をオフするように、上記レンズ駆動機構を制御する
   撮像装置。
2. 上記リセット機構が広角端よりも望遠端寄りの位置に配置されている
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、カメラ画像の表示をオフにするか否かを判断し、カメラ画像の表示をオフにする場合に上記バリエータが上記リセット機構を通過して停止するように制御を行う
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 電源と、
   撮像レンズと、
   該撮像レンズのバリエータを駆動するレンズ駆動機構と、
   上記レンズ駆動機構の位置を初期化するためのリセット機構と、
   上記レンズ駆動機構の制御を行う制御手段とを備え、
   上記リセット機構が上記バリエータの広角端における位置の近傍に配置され、
   上記制御手段は、電源オンによって上記初期化を行うとともに、上記バリエータを上記リセット機構の位置より広角端側へ移動させて上記リセット機構の近傍に停止させた後に電源をオフするように、上記レンズ駆動機構を制御する
   撮像装置。

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