JP3715959B2 - 撮像装置、その制御方法、及び制御プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ等により被写体像を変倍する変倍機能を有する撮像装置、その制御方法、その制御プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＣＤなどの撮像素子を備え、複数のレンズ群を光軸方向に動かして変倍動作を行うズーム機能を備えた電子カメラが広く知られているが、大別して静止画撮影を主とするものと動画撮影を主とするものがある。特に前者の電子カメラはシャッタチャンスを逃さないために起動時や画角決定時の前記変倍動作は速く動くことが要求され、また一般に静止画は動画に比べ画面のひずみやボケが目立つために高い画質が要求されることから、レンズ群の位置決めに高い精度が必要とされる。
【０００３】
こうした静止画に適した要求を満たすために、従来より変倍機構にはＤＣモータなどの駆動アクチュエータと減速機構が用いられ、前記モータを高回転で駆動して高速駆動を行い、且つ常に一方向から停止するように位置決め制御することで前記減速機構のガタによる影響を受けることなく、レンズ群を高い精度で位置決めしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の機構・制御を有するカメラにおいて、動画の撮影中に変倍動作を行うと、位置決め時の片寄せ動作が不自然になるという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、不自然な画角変動をなくすことが可能な撮像装置、その制御方法、その制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段と、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御する制御手段とを有する撮像装置とするものである。
【００１１】
また、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御方法において、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御方法とするものである。
【００１４】
また、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御プログラムにおいて、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御プログラムとするものである。
【００１５】
また、本発明は、第一のモードと第二のモードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する変倍手段とを有する撮像装置とするものである。
【００１６】
また、本発明は、第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御方法とするものである。
【００１７】
第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御プログラムとするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【００２０】
撮像素子３２で光電変換された画像信号は、信号処理回路７２で色変換、ガンマ処理等所定の処理が行われた後、カード媒体等のメモリ７３に記録される。制御部７４はカメラ全体の制御を行っており、鏡筒内部のリニアセンサ５６、フォトインタラプタ２９などの出力を監視しながらステップモータ２４、ＤＣモータ３８、及び絞りユニット１４を制御し、また上記信号処理回路７２及びメモリ７３の制御をも行っている。
【００２１】
７５は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリで、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。７６はモードダイアルスイッチで、電源オフ、撮影モード、再生モード、及びＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。７７はズームスイッチで、撮影者がワイド／テレの切り替えの操作に使用する。
【００２２】
７８は撮影モードにおいて動画と静止画を選択するスイッチで、前記モードダイアル７６に含めてもよい。７９はレリーズスイッチで、撮影の開始（動画撮影時は終了も）を指示する。
【００２３】
図２及び図３は、図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図であり、また図４〜図６は中央断面図であり、図４は沈胴位置、図５はワイド位置、及び図６はテレ位置を示している。
【００２４】
図２中の１は鏡筒ユニットの基部であるベースで、その前端部にネジ止めにより固定される固定筒２とともに鏡筒ユニットの構造体を形成する。３は１群鏡筒で、レンズ４、５、６を保持している。また外周側面には先端にテーパ部を持つフォロアピン７が３本圧入されており、前面にはキャップ８が接着により固定されている。
【００２５】
９は２群鏡筒で、レンズ１０、１１、１２を保持しており、絞りユニット１４に接着等の手段により一体的に保持されている。
【００２６】
絞りユニット１４の外周部には、先端にテーパ部を持つ３個のフォロア部１４ａが一体的に形成されている。
【００２７】
１５はレンズ１６を保持した３群鏡筒で、ガイドバー１７、１８に案内されるとともに、軸方向の位置はその腕部に挟持した雌ネジを有するナット１９に規制され、引っ張りばね２０で繰込み方向に片寄せされている。ナット１９に設けられたスリット部１９ａには３群鏡筒１５の突起１５ａが嵌合しており、回転が規制されている（図７参照）。
【００２８】
２１はマグネット２２と一体的に設けられたスクリューで、前記ナット１９の雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を有する。２３はベース１に圧入された軸受けメタルで、前記スクリュー２１の一端部が回転可能に嵌合している。２４は前記３群鏡筒を駆動するためのステップモータで、ベース固定されている。
【００２９】
２９はベース１に固定されたフォトインタラプタで、３群鏡筒１５に一体的に固定されたスリット板３０が、前記フォトインタラプタのスリット部に進退可能な位置に配置されている。３１はベース１に固定されるキャップで、ガイドバー１７、１８の先端側を固定し、スクリュー２１を回転可能に保持している。
【００３０】
３２は撮像素子で、ベース１にネジ止め固定される保持板３３に接着等により固定保持されている。３４はフレキで、光電変換された画像信号を後述の信号処理回路に供給する。３５は防塵用のゴム、３６はＬＰＦで、共にベース１に接着等により固定されている。
【００３１】
前記固定筒２の外周部には駆動環３７が回転可能に嵌合している。駆動環３７の外周部には一部にギア部３７ａを有する。３８はＤＣモータで、出力軸にはピニオンギア３９が圧入等により一体的に設けられている。モータ３８の駆動力は、前記ギア３９から順にギア４０、４１、４２、４３、４４、４５を経て前記駆動環３７のギア部３７ａに伝達される（図８参照）。これらのギア４０〜４５はギアボックス４６、４７に収納され、ベース１に固定されている。また、前記モータ３８も前記ギアボックス４６に固定されている。
【００３２】
前記固定筒２の内周部には移動カム環４８が嵌合し、その内周に直進ガイド筒４９が嵌合している。移動カム環４８の外周部には、駆動ピン５０とテーパ部を有するフォロアピン５１が３個等分に植立されており、駆動ピン５０は、固定筒２の穴部２ａを貫通して駆動環３７の内周側に設けられた溝部３７ｂに嵌合している。また、フォロアピン５１は、その先端テーパ部が固定筒２の内周に設けられたテーパカム溝２ｂに摺接している。図９に上記固定筒２の内面展開図を示す。
【００３３】
図１０は、移動カム環４８の内面展開図であり、その内周にはテーパカム溝４８ａ、４８ｂが設けられ、それぞれ前記フォロア７及び１４ａが摺接している。
【００３４】
同時に、各フォロアの側面部は、前記直進ガイド筒４９の直線溝４９ａ、４９ｂに嵌合しており、その回転方向の位置が規制されている。また、直進ガイド筒４９の外周部の前方側突起部４９ｃは、移動カム環内周の溝部４８ｃに当接しているとともに後端部のフランジ部４９ｄが移動カム環の端部に当接しており、これによって直進ガイド筒は移動カム環に対して光軸方向への相対的な移動が規制されている。同時に後方側突起部４９ｅは固定筒２の内周の直線溝部２ｃに直進可能に嵌合しており、回転方向の移動を規制されている。
【００３５】
図２〜図６において、５２はキャップで、固定筒２との間に防塵用のシート５３を保持する。また、移動カム環の溝部４８ｃにも防塵用のシート５５が挿入されている。５６はリニアセンサで、ベース１にネジ止め等により固定される。その回路構成は図１１（ａ）で示す如く可変抵抗器であり、摺動子５６ａをスライドすると出力は図１１（ｂ）で示すようにリニアに変化する。５７はその腕部５７ａに前記摺動子５６ａを挟持するレバーで、ガイドバー５８に案内される。また、レバー５７は先端にテーパ部を有するフォロア部５７ｂを持ち、その側面はベース１の溝部１ａに嵌合している。５９は前記レバー５７を片寄せするバネであり、図１２はこの部分を正面から見た図である。
【００３６】
図１３は、前記駆動環３７の外面展開図であり、直線カム溝３７ｃには前記レバー５７のフォロア部５７ｂが摺接している。また、３７ｄ、３８ｅは不図示のファインダレンズをズーム駆動させるためのテーパカム溝であり、６０はコンペンセータレンズ（不図示）に一体的に設けられたフォロア部、６１はバリエータレンズ（不図示）に一体的に設けられたフォロア部で、それぞれ前記カム溝３７ｄ、３７ｅに摺接している。
【００３７】
次に、以上のような構成において、その動作を説明する。
【００３８】
ＤＣモータ３８を駆動すると、先に述べたようにギア３９〜４５を介して駆動環３７が回転し（図８参照）、駆動ピン５０を介して移動カム環４８が回転するが、フォロアピン５１を介して固定筒２のカム２ｂに沿って移動するため光軸方向にも移動する（図９参照）。移動カム環４８が光軸方向に移動すると、直進ガイド筒４９も光軸方向に移動するが、外周の突起部４９ｅが固定筒溝部２ｃに規制されているために回転することなく光軸方向にのみ移動する。
【００３９】
移動カム環４８が回転すると、１群鏡筒３及び絞りユニット１４に固定された２群鏡筒はそれぞれ直進ガイド筒の溝４９ａ、４９ｂに沿って移動カム環４８のカム４８ａ及び４８ｂのリフトに応じて光軸方向に相対的に移動する（図１０参照）。
【００４０】
図１４（ａ）〜（ｅ）はカム部の軌跡のみを抜き出した図であり、同図（ａ）は固定筒２のカム、同図（ｂ）は移動カム環４８の１群鏡筒カム、同図（ｃ）は移動カム環４８の２群カムである。同図（ｄ）は１群鏡筒の移動軌跡で、（ａ）と（ｂ）の和であり、同図（ｅ）は２群鏡筒の移動軌跡で（ａ）と（ｃ）の和となる。
【００４１】
横軸のＷはワイド位置、Ｔはテレ位置、Ｓは沈胴位置である。こうして、ＤＣモータ３８の駆動により、沈胴位置と撮影可能位置の切り替えと、撮影範囲でのズーム動作を行う。また、駆動環３７が回転すると、前述の如く不図示のファインダレンズがフォロア６０、６１を介してカム３７ｄ、３７ｅに沿って光軸方向に移動し、上記鏡筒のズーム動作に連動する。
【００４２】
同時に、レバー５７はカム３７ｃに沿って光軸方向に移動してリニアセンサ５６の摺動子５６ａを変位させ、図１１（ｂ）のようにその出力を変化させる。この出力を検出することでズーム位置を逐次検知することができる。
【００４３】
図１５は、本実施形態のカメラが備えている３種類のズーム駆動モードを示す図である。図中矢印がズームの駆動方向を示しており、Ｗはワイド、Ｔはテレを表す。
【００４４】
図１５の（ａ）は目標位置に対して必ず一方向から駆動して停止するもので、これによって前記ギア列３９〜４５のバックラッシュの影響を吸収して精度良く位置決めすることができる。またこの時、制御部７４は前記ＤＣモータ３８の端子間に高い電圧を印可するよう制御し、したがって高速で駆動される。これによってレンズ群の位置決めを素早く行うことができる。
【００４５】
（ｂ）は目標位置に対して前記（ａ）のような反転駆動は行わず、そのまま停止する。これにより、動画撮影中などには不自然な画角変化がなくなる。また、制御部７４は端子電圧を低くするよう制御しており、低速で駆動される。これによって動画撮影中の駆動音を低く押さえることができる。
【００４６】
（ｃ）は現在の停止位置において再度片寄せ駆動を行うもので、前記（ａ）と同様の駆動速度で位置決めされる。
【００４７】
図１６は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【００４８】
モードダイアル７６で撮影モードが選択されるとレンズが繰り出されワイド位置にて位置決めされ撮影待機状態になる（ステップＳ１０１）。ここでの駆動は前記図１５（ａ）の駆動パターンで行われる。この状態でズームスイッチ７７、レリーズスイッチの操作の有無を適宜チェックする（ステップＳ１０２，ステップＳ１０３）。
【００４９】
ズームスイッチ７７が操作されると、その司令に応じてテレ方向あるいはワイド方向に図１５の駆動パターン（ａ）で駆動され（ステップＳ１０４）、停止後には前記ステップＳ１０１の待機状態に戻る。レリーズスイッチ７９が操作されると、次に選択スイッチ７８の状態をチェックし（ステップＳ１０５）、静止画が選択されていれば静止画の撮影を行う（ステップＳ１０６）。この時の撮影は１枚の画像を撮影するだけの単写でも、あるいはレリーズスイッチ７９が押されている間に連続して画像を取り込む連写でもよいが、同時にズームの操作は受け付けない。撮影終了後には待機状態のステップＳ１０１に戻る。
【００５０】
選択スイッチで動画が選択されていた場合は動画撮影を開始し（ステップＳ１０７）、次のレリーズスイッチ７９の操作まで撮影を継続する。その間にズームスイッチ７７が操作されると（ステップＳ１０８−ｙ）、その司令に応じてテレ方向あるいはワイド方向に図１５の駆動パターン（ｂ）で駆動され（ステップＳ１０９）、撮影は継続される。そして再度レリーズスイッチ７９が操作されると（ステップＳ１１０−ｙ）撮影を終了し（ステップＳ１１１）、図１５の駆動パターン（ｃ）で同じポジションに再位置決めして（ステップＳ１１２）初期の待機状態（ステップＳ１０１）に戻る。
【００５１】
なお、上述した図１６のフローチャートに従ったプログラムを例えばメモリ７５に格納し動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【００５２】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００５３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、不自然な画角変動をなくすことが可能な撮像装置、その制御方法、その制御プログラムを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図である。
【図３】図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図である。
【図４】鏡筒の中央断面図（沈胴位置）である。
【図５】鏡筒の中央断面図（ワイド位置）である。
【図６】鏡筒の中央断面図（テレ位置）である。
【図７】３群鏡筒駆動部の正面図である。
【図８】ズーム駆動ギア列を示す図である。
【図９】固定筒の内面展開図を示す図である。
【図１０】移動カム環４８の内面展開図である。
【図１１】リニアセンサの特性図である。
【図１２】リニアセンサ周辺の正面図である。
【図１３】駆動環３７の外面展開図である。
【図１４】カム及び鏡筒の軌跡を説明する図である。
【図１５】実施形態のカメラが備えている３種類のズーム駆動モードを示す図である。
【図１６】実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ベース
２ 固定筒
３１ 群鏡筒
９２ 群鏡筒
１４ 絞りユニット
１５３ 群鏡筒
２４ ステップモータユニット
３２ 撮像素子
３７ 駆動環
３８ ＤＣモータ
４８ 移動カム環
４９ 直進ガイド筒
５６ リニアセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ等により被写体像を変倍する変倍機能を有する撮像装置、その制御方法、その制御プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＣＤなどの撮像素子を備え、複数のレンズ群を光軸方向に動かして変倍動作を行うズーム機能を備えた電子カメラが広く知られているが、大別して静止画撮影を主とするものと動画撮影を主とするものがある。特に前者の電子カメラはシャッタチャンスを逃さないために起動時や画角決定時の前記変倍動作は速く動くことが要求され、また一般に静止画は動画に比べ画面のひずみやボケが目立つために高い画質が要求されることから、レンズ群の位置決めに高い精度が必要とされる。
【０００３】
こうした静止画に適した要求を満たすために、従来より変倍機構にはＤＣモータなどの駆動アクチュエータと減速機構が用いられ、前記モータを高回転で駆動して高速駆動を行い、且つ常に一方向から停止するように位置決め制御することで前記減速機構のガタによる影響を受けることなく、レンズ群を高い精度で位置決めしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の機構・制御を有するカメラにおいて、動画の撮影中に変倍動作を行うと、位置決め時の片寄せ動作が不自然になるという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、不自然な画角変動をなくすことが可能な撮像装置、その制御方法、その制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段と、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御する制御手段とを有する撮像装置とするものである。
【００１１】
また、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御方法において、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御方法とするものである。
【００１４】
また、本発明は、被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御プログラムにおいて、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御プログラムとするものである。
【００１５】
また、本発明は、第一のモードと第二のモードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する変倍手段とを有する撮像装置とするものである。
【００１６】
また、本発明は、第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御する撮像装置の制御方法とするものである。
【００１７】
第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ前記停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御プログラムとするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【００２０】
撮像素子３２で光電変換された画像信号は、信号処理回路７２で色変換、ガンマ処理等所定の処理が行われた後、カード媒体等のメモリ７３に記録される。制御部７４はカメラ全体の制御を行っており、鏡筒内部のリニアセンサ５６、フォトインタラプタ２９などの出力を監視しながらステップモータ２４、ＤＣモータ３８、及び絞りユニット１４を制御し、また上記信号処理回路７２及びメモリ７３の制御をも行っている。
【００２１】
７５は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリで、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。７６はモードダイアルスイッチで、電源オフ、撮影モード、再生モード、及びＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。７７はズームスイッチで、撮影者がワイド／テレの切り替えの操作に使用する。
【００２２】
７８は撮影モードにおいて動画と静止画を選択するスイッチで、前記モードダイアル７６に含めてもよい。７９はレリーズスイッチで、撮影の開始（動画撮影時は終了も）を指示する。
【００２３】
図２及び図３は、図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図であり、また図４〜図６は中央断面図であり、図４は沈胴位置、図５はワイド位置、及び図６はテレ位置を示している。
【００２４】
図２中の１は鏡筒ユニットの基部であるベースで、その前端部にネジ止めにより固定される固定筒２とともに鏡筒ユニットの構造体を形成する。３は１群鏡筒で、レンズ４、５、６を保持している。また外周側面には先端にテーパ部を持つフォロアピン７が３本圧入されており、前面にはキャップ８が接着により固定されている。
【００２５】
９は２群鏡筒で、レンズ１０、１１、１２を保持しており、絞りユニット１４に接着等の手段により一体的に保持されている。
【００２６】
絞りユニット１４の外周部には、先端にテーパ部を持つ３個のフォロア部１４ａが一体的に形成されている。
【００２７】
１５はレンズ１６を保持した３群鏡筒で、ガイドバー１７、１８に案内されるとともに、軸方向の位置はその腕部に挟持した雌ネジを有するナット１９に規制され、引っ張りばね２０で繰込み方向に片寄せされている。ナット１９に設けられたスリット部１９ａには３群鏡筒１５の突起１５ａが嵌合しており、回転が規制されている（図７参照）。
【００２８】
２１はマグネット２２と一体的に設けられたスクリューで、前記ナット１９の雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を有する。２３はベース１に圧入された軸受けメタルで、前記スクリュー２１の一端部が回転可能に嵌合している。２４は前記３群鏡筒を駆動するためのステップモータで、ベース固定されている。
【００２９】
２９はベース１に固定されたフォトインタラプタで、３群鏡筒１５に一体的に固定されたスリット板３０が、前記フォトインタラプタのスリット部に進退可能な位置に配置されている。３１はベース１に固定されるキャップで、ガイドバー１７、１８の先端側を固定し、スクリュー２１を回転可能に保持している。
【００３０】
３２は撮像素子で、ベース１にネジ止め固定される保持板３３に接着等により固定保持されている。３４はフレキで、光電変換された画像信号を後述の信号処理回路に供給する。３５は防塵用のゴム、３６はＬＰＦで、共にベース１に接着等により固定されている。
【００３１】
前記固定筒２の外周部には駆動環３７が回転可能に嵌合している。駆動環３７の外周部には一部にギア部３７ａを有する。３８はＤＣモータで、出力軸にはピニオンギア３９が圧入等により一体的に設けられている。モータ３８の駆動力は、前記ギア３９から順にギア４０、４１、４２、４３、４４、４５を経て前記駆動環３７のギア部３７ａに伝達される（図８参照）。これらのギア４０〜４５はギアボックス４６、４７に収納され、ベース１に固定されている。また、前記モータ３８も前記ギアボックス４６に固定されている。
【００３２】
前記固定筒２の内周部には移動カム環４８が嵌合し、その内周に直進ガイド筒４９が嵌合している。移動カム環４８の外周部には、駆動ピン５０とテーパ部を有するフォロアピン５１が３個等分に植立されており、駆動ピン５０は、固定筒２の穴部２ａを貫通して駆動環３７の内周側に設けられた溝部３７ｂに嵌合している。また、フォロアピン５１は、その先端テーパ部が固定筒２の内周に設けられたテーパカム溝２ｂに摺接している。図９に上記固定筒２の内面展開図を示す。
【００３３】
図１０は、移動カム環４８の内面展開図であり、その内周にはテーパカム溝４８ａ、４８ｂが設けられ、それぞれ前記フォロア７及び１４ａが摺接している。
【００３４】
同時に、各フォロアの側面部は、前記直進ガイド筒４９の直線溝４９ａ、４９ｂに嵌合しており、その回転方向の位置が規制されている。また、直進ガイド筒４９の外周部の前方側突起部４９ｃは、移動カム環内周の溝部４８ｃに当接しているとともに後端部のフランジ部４９ｄが移動カム環の端部に当接しており、これによって直進ガイド筒は移動カム環に対して光軸方向への相対的な移動が規制されている。同時に後方側突起部４９ｅは固定筒２の内周の直線溝部２ｃに直進可能に嵌合しており、回転方向の移動を規制されている。
【００３５】
図２〜図６において、５２はキャップで、固定筒２との間に防塵用のシート５３を保持する。また、移動カム環の溝部４８ｃにも防塵用のシート５５が挿入されている。５６はリニアセンサで、ベース１にネジ止め等により固定される。その回路構成は図１１（ａ）で示す如く可変抵抗器であり、摺動子５６ａをスライドすると出力は図１１（ｂ）で示すようにリニアに変化する。５７はその腕部５７ａに前記摺動子５６ａを挟持するレバーで、ガイドバー５８に案内される。また、レバー５７は先端にテーパ部を有するフォロア部５７ｂを持ち、その側面はベース１の溝部１ａに嵌合している。５９は前記レバー５７を片寄せするバネであり、図１２はこの部分を正面から見た図である。
【００３６】
図１３は、前記駆動環３７の外面展開図であり、直線カム溝３７ｃには前記レバー５７のフォロア部５７ｂが摺接している。また、３７ｄ、３８ｅは不図示のファインダレンズをズーム駆動させるためのテーパカム溝であり、６０はコンペンセータレンズ（不図示）に一体的に設けられたフォロア部、６１はバリエータレンズ（不図示）に一体的に設けられたフォロア部で、それぞれ前記カム溝３７ｄ、３７ｅに摺接している。
【００３７】
次に、以上のような構成において、その動作を説明する。
【００３８】
ＤＣモータ３８を駆動すると、先に述べたようにギア３９〜４５を介して駆動環３７が回転し（図８参照）、駆動ピン５０を介して移動カム環４８が回転するが、フォロアピン５１を介して固定筒２のカム２ｂに沿って移動するため光軸方向にも移動する（図９参照）。移動カム環４８が光軸方向に移動すると、直進ガイド筒４９も光軸方向に移動するが、外周の突起部４９ｅが固定筒溝部２ｃに規制されているために回転することなく光軸方向にのみ移動する。
【００３９】
移動カム環４８が回転すると、１群鏡筒３及び絞りユニット１４に固定された２群鏡筒はそれぞれ直進ガイド筒の溝４９ａ、４９ｂに沿って移動カム環４８のカム４８ａ及び４８ｂのリフトに応じて光軸方向に相対的に移動する（図１０参照）。
【００４０】
図１４（ａ）〜（ｅ）はカム部の軌跡のみを抜き出した図であり、同図（ａ）は固定筒２のカム、同図（ｂ）は移動カム環４８の１群鏡筒カム、同図（ｃ）は移動カム環４８の２群カムである。同図（ｄ）は１群鏡筒の移動軌跡で、（ａ）と（ｂ）の和であり、同図（ｅ）は２群鏡筒の移動軌跡で（ａ）と（ｃ）の和となる。
【００４１】
横軸のＷはワイド位置、Ｔはテレ位置、Ｓは沈胴位置である。こうして、ＤＣモータ３８の駆動により、沈胴位置と撮影可能位置の切り替えと、撮影範囲でのズーム動作を行う。また、駆動環３７が回転すると、前述の如く不図示のファインダレンズがフォロア６０、６１を介してカム３７ｄ、３７ｅに沿って光軸方向に移動し、上記鏡筒のズーム動作に連動する。
【００４２】
同時に、レバー５７はカム３７ｃに沿って光軸方向に移動してリニアセンサ５６の摺動子５６ａを変位させ、図１１（ｂ）のようにその出力を変化させる。この出力を検出することでズーム位置を逐次検知することができる。
【００４３】
図１５は、本実施形態のカメラが備えている３種類のズーム駆動モードを示す図である。図中矢印がズームの駆動方向を示しており、Ｗはワイド、Ｔはテレを表す。
【００４４】
図１５の（ａ）は目標位置に対して必ず一方向から駆動して停止するもので、これによって前記ギア列３９〜４５のバックラッシュの影響を吸収して精度良く位置決めすることができる。またこの時、制御部７４は前記ＤＣモータ３８の端子間に高い電圧を印可するよう制御し、したがって高速で駆動される。これによってレンズ群の位置決めを素早く行うことができる。
【００４５】
（ｂ）は目標位置に対して前記（ａ）のような反転駆動は行わず、そのまま停止する。これにより、動画撮影中などには不自然な画角変化がなくなる。また、制御部７４は端子電圧を低くするよう制御しており、低速で駆動される。これによって動画撮影中の駆動音を低く押さえることができる。
【００４６】
（ｃ）は現在の停止位置において再度片寄せ駆動を行うもので、前記（ａ）と同様の駆動速度で位置決めされる。
【００４７】
図１６は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【００４８】
モードダイアル７６で撮影モードが選択されるとレンズが繰り出されワイド位置にて位置決めされ撮影待機状態になる（ステップＳ１０１）。ここでの駆動は前記図１５（ａ）の駆動パターンで行われる。この状態でズームスイッチ７７、レリーズスイッチの操作の有無を適宜チェックする（ステップＳ１０２，ステップＳ１０３）。
【００４９】
ズームスイッチ７７が操作されると、その司令に応じてテレ方向あるいはワイド方向に図１５の駆動パターン（ａ）で駆動され（ステップＳ１０４）、停止後には前記ステップＳ１０１の待機状態に戻る。レリーズスイッチ７９が操作されると、次に選択スイッチ７８の状態をチェックし（ステップＳ１０５）、静止画が選択されていれば静止画の撮影を行う（ステップＳ１０６）。この時の撮影は１枚の画像を撮影するだけの単写でも、あるいはレリーズスイッチ７９が押されている間に連続して画像を取り込む連写でもよいが、同時にズームの操作は受け付けない。撮影終了後には待機状態のステップＳ１０１に戻る。
【００５０】
選択スイッチで動画が選択されていた場合は動画撮影を開始し（ステップＳ１０７）、次のレリーズスイッチ７９の操作まで撮影を継続する。その間にズームスイッチ７７が操作されると（ステップＳ１０８−ｙ）、その司令に応じてテレ方向あるいはワイド方向に図１５の駆動パターン（ｂ）で駆動され（ステップＳ１０９）、撮影は継続される。そして再度レリーズスイッチ７９が操作されると（ステップＳ１１０−ｙ）撮影を終了し（ステップＳ１１１）、図１５の駆動パターン（ｃ）で同じポジションに再位置決めして（ステップＳ１１２）初期の待機状態（ステップＳ１０１）に戻る。
【００５１】
なお、上述した図１６のフローチャートに従ったプログラムを例えばメモリ７５に格納し動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【００５２】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００５３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、不自然な画角変動をなくすことが可能な撮像装置、その制御方法、その制御プログラムを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図である。
【図３】図１に示したカメラの鏡筒部分の分解斜視図である。
【図４】鏡筒の中央断面図（沈胴位置）である。
【図５】鏡筒の中央断面図（ワイド位置）である。
【図６】鏡筒の中央断面図（テレ位置）である。
【図７】３群鏡筒駆動部の正面図である。
【図８】ズーム駆動ギア列を示す図である。
【図９】固定筒の内面展開図を示す図である。
【図１０】移動カム環４８の内面展開図である。
【図１１】リニアセンサの特性図である。
【図１２】リニアセンサ周辺の正面図である。
【図１３】駆動環３７の外面展開図である。
【図１４】カム及び鏡筒の軌跡を説明する図である。
【図１５】実施形態のカメラが備えている３種類のズーム駆動モードを示す図である。
【図１６】実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ベース
２ 固定筒
３１ 群鏡筒
９２ 群鏡筒
１４ 絞りユニット
１５３ 群鏡筒
２４ ステップモータユニット
３２ 撮像素子
３７ 駆動環
３８ ＤＣモータ
４８ 移動カム環
４９ 直進ガイド筒
５６ リニアセンサ
Claims (25)
- 被写体像を変倍する変倍手段と、動画撮影モードと静止画撮影モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されているか静止画撮影モードが選択されているかに応じて前記変倍手段が動作する際の変倍動作特性を変更する変更手段とを有し、
前記変倍手段は、前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、静止画撮影モードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置。 - 前記変倍手段は、前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されている場合に、動画撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう変倍用レンズを前記静止画撮影モードが選択されている場合と同じ方向から停止させるように往復動作させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 被写体像を変倍する変倍手段と、動画撮影モードと静止画撮影モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されているか静止画撮影モードが選択されているかに応じて前記変倍手段が動作する際の変倍動作特性を変更する変更手段とを有し、
前記変倍手段は、前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されている場合に、動画撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止させる往復動作をさせることを特徴とする撮像装置。 - 前記被写体像を撮像する撮影用の撮像素子を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの請求項に記載の撮像装置。
- 被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段と、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
- 前記制御手段は、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合に、撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう変倍用レンズを前記第一のモードが選択されている場合と同じ方向から停止させるように往復動作させることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
- 被写体像を変倍する変倍手段と、
撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段と、
前記モード選択手段により動画撮影モードが選択されている場合に、動画撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止させる往復動作をさせる制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記被写体像を撮像する撮影用の撮像素子を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の撮像装置。
- 被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御方法において、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
- 被写体像を変倍する変倍手段と、撮影中は前記変倍手段の動作指示を受け付けない第一のモードと撮影中に前記変倍手段の動作指示を受け付ける第二のモードを選択する選択手段とを有する撮像装置の制御プログラムにおいて、前記モード選択手段により前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第一のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
- 前記制御プログラムを格納することを特徴とする請求項１０に記載の記録媒体。
- 第一のモードと第二のモードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御する変倍手段とを有することを特徴とする撮像装置。
- 前記第一のモードは、動画撮影モードであり、前記第２の撮影モードは、静止画撮影モードであることを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
- 前記第一のモードは、前記変倍手段が撮影中に動作指示を受け付けるモードであり、前記第二のモードは、前記変倍手段が撮影中に動作指示を受け付けないモードであることを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
- 前記変倍手段は、前記モード選択手段により前記第一のモードが選択されている場合に、撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう前記変倍用レンズを前記第二のモードが選択されている場合と同じ方向から停止させるように往復動作させることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれかの請求項に記載の撮像装置。
- 第一のモードと第二のモードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により前記第一のモードが選択されている場合に、撮影終了に応答して現在の停止位置において再位置決めするよう変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止させる往復動作をさせる変倍手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
- 前記第一のモードは、動画撮影モードであり、前記第２の撮影モードは、静止画撮影モードであることを特徴とする請求項１７記載の撮像装置の制御方法。
- 前記第一のモードは、撮影中に動作指示を受け付けるモードであり、前記第二のモードは、撮影中に動作指示を受け付けないモードであることを特徴とする請求項１７記載の撮像装置の制御方法。
- 前記第一のモードが選択されている場合に、撮影終了に応答して前記変倍用レンズを前記第二のモードが選択されている場合と同じ方向から停止させるように往復動作させることを特徴とする請求項１７乃至請求項１９のいずれかの請求項に記載の撮像装置の制御方法。
- 第一のモードと第二のモードをモード選択可能で、前記第一のモードが選択されている場合には、被写体像を変倍する変倍用レンズをテレ側及びワイド側双方向から停止位置へ停止することを許容して駆動制御し、前記第二のモードが選択されている場合には、前記変倍用レンズをテレ側及びワイド側何れか一方向からのみ停止位置へ停止することを許容して駆動制御することを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
- 前記第一のモードは、動画撮影モードであり、前記第２の撮影モードは、静止画撮影モードであることを特徴とする請求項２１記載の撮像装置の制御プログラム。
- 前記第一のモードは、撮影中に動作指示を受け付けるモードであり、前記第二のモードは、撮影中に動作指示を受け付けないモードであることを特徴とする請求項２１記載の撮像装置の制御プログラム。
- 前記第一のモードが選択されている場合に、撮影終了に応答して前記変倍用レンズを前記第二のモードが選択されている場合と同じ方向から停止させるように往復動作させることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３のいずれかの請求項に記載の撮像装置の制御プログラム。
- 前記制御プログラムを格納することを特徴とする請求項２０乃至請求項２４のいずれかの請求項に記載の記録媒体。
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