JP4626682B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態における撮像装置の内部構成例
2.第1の実施の形態[レンズの着脱状態を電気的に検知してシャッタの回転を制御する場合の構成例]
3.第1の実施の形態の変形例[第1の実施の形態において、シャッタの回転制御と制動制御とを別モジュールとして構成した場合の例]
4.第2の実施の形態[レンズの着脱状態の検出結果に応じて、シャッタの回転制御と制動制御とを電気的に切り替える場合の構成例]
5.第3の実施の形態[検出用ピンと板ばねによりレンズの着脱状態を物理的に検知して、シャッタの回転制御と制動制御とを物理的に切り替える場合の構成例]
6.第4の実施の形態[検出用ピンと板ばねによりレンズの着脱状態を物理的に検知するとともに、ブレーキシューによって物理的にシャッタを停止させる場合の構成例]
7.第5の実施の形態[検出用ピンと板ばねによりレンズの着脱状態を物理的に検知するとともに、ブレーキシューを電気的に制御する場合の構成例]
8.第6の実施の形態[レンズ側とカメラ側に設けたコネクタによってレンズの着脱状態を検知する場合の構成例]
9.第6の実施の形態の変形例[I2Cによる通信によってレンズの着脱状態を検知する場合の構成例]
図1は、本実施の形態の撮像装置の内部構成例を示した図である。本実施の形態の撮像装置は、滑らかにフレームレート(Frame Per Second;以下FPSと称する)を変化させながら撮影する可変速撮影の機能を有するものであり、FPSの値は、後述する操作入力部等から受け付けるようにしてある。
P_F≧FPS
撮像素子2は、例えばCMOSセンサで構成される。ロータリシャッタ3は、光を透過する開口部を2箇所有する円板であり、シャッタ駆動モータ4の制御に基づいて回転する。図2に、ロータリシャッタ3の構成例を示してある。ロータリシャッタ3は、図中に斜線で示した2箇所遮光部Clのと、それ以外の部分である開口部Opとで構成され、ロータリシャッタ3が一回転する間に、遮光と開口とが2回繰り返されるよう構成してある。なお、本実施の形態ではロータリシャッタ3に2箇所の遮光部Clを設けた例を挙げたが、この構成に限定されるものではなく、1箇所等に設けるようにしてもよい。
[撮像装置の構成例]
次に、図3を参照して、第1の実施の形態における撮像装置での、レンズの着脱状態検知用の構成の例を説明する。図3Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図3Bはレンズ1が取り外された状態を示している。図3A及び図3Bに示した撮像装置は、筐体150のレンズ1が取り付けられる部分にレンズマウントMtを構成してあり、レンズ1を通して入射される光の光路上に撮像素子2を配置してある。そして、レンズ1の後端部分と撮像素子2との間にロータリシャッタ3を配置してあり、ロータリシャッタ3を駆動するシャッタ駆動モータ4も図示してある。
次に、図4を参照して、マイクロプロセッサ110の処理の例を説明する。マイクロプロセッサ110では、まず、受光素子101rからの電圧印加の有無に基づいてレンズ1の着脱状態が検出され(ステップS1)、レンズ1が装着されているか否かの判断が行われる(ステップS2)。レンズ1の装着が確認された場合、つまり、受光素子101rから電圧が印加されなかった場合には、回転制御信号を生成してシャッタ制御部5に出力する(ステップS3)。レンズ1の装着が確認されなかった場合、つまり、受光素子101rから電圧が印加された場合には、制動制御信号を生成してシャッタ制御部5に出力する(ステップS3)。
次に、図5を参照して、第1の実施の形態におけるシャッタ制御部5の構成例について説明する。シャッタ制御部5は、目標値設定部51と、変化率設定部52と、マスタカウンタ53とを備える。また、第1のカウンタ54と、第2のカウンタ55と、位相比較部56と、ローパスフィルタ(以下、LPFと称する)57と、増幅部58と、停止フラグ格納部59と、同期フラグ格納部60と、コマンドシーケンサ61と、を備える。
上述した第1の実施の形態によれば、レンズ1が取り外されると、撮像装置側でそれが検知されてロータリシャッタ3の回転が自動的に停止されるため、回転中のロータリシャッタ3の羽根にユーザが誤って振れてしまう危険を防止することができる。
次に、上述した第1の実施の形態の変形例について、図6を参照して説明する。図6において、図3と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図6Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図6Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図7において、図3、図6と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図7Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図7Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図7に示した撮像装置は、マイクロプロセッサ110は備えず、受光素子101rの受信結果を直接スイッチ素子102に出力させるように構成したものである。受光素子101rは光を受信すると、所定の値の電圧をスイッチ素子102に出力する。スイッチ素子102の可動接点102mは、電圧が印加された場合には回転制御部130に接続された固定接点102fbと接続し、電圧の印加がなかった場合には、制動制御部120に接続された固定接点102faと接続する。
図7A及び図7Bに示した撮像装置では、レンズ1が装着されると受光素子101rでは光が受信されなくなり、これを受けてスイッチ素子102の接続先が回転制御部130に切り替わるため、ロータリシャッタ3は回転するようになる。一方、レンズ1が取り外された場合には、受光素子101rで光が受信されるため、これを受けてスイッチ素子102の接続先が制動制御部120側に切り替わり、ロータリシャッタ3の回転が停止するようになる。
次に、図8を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。図8において、図3、図6、図7と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図8Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図8Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図8A及び図8Bに示した撮像装置は、レンズ1の着脱状態を電気的に検出するのではなく、検出用ピン104と板ばね105によって、物理的に検出するように構成したものである。図8において、図3、図6、図7と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図8Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図8Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図8Aに示すように、レンズ1が撮像装置に装着されると、検出用ピン104が撮像装置の内側の方向に押し出され、その端部がスイッチ103を押圧する。スイッチ103は、可動接点102mと固定接点103faと固定接点103fbによって構成され、可動接点102mの接続先は、検出用ピン104により加えられる物理的な力によって切り替えられる。図6や図7に示した撮像装置と同様に、可動接点102mはシャッタ駆動モータ4に接続してあり、固定接点103faは制動制御部120に接続してあり、固定接点103fbは回転制御部130に接続してある。
次に、図9を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。図9において、図3、図6、図7、図8と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図9Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図9Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図9A及び図9Bに示した撮像装置は、図8に示した構成から制動制御を行うモジュールを削除し、代わりに板ばね105の先端にブレーキシュー106を設けたものである。ブレーキシュー106がロータリシャッタ3に接触することで、ロータリシャッタ3が停止される。
このような構成において、レンズ1が撮像装置に装着されると、検出用ピン104が撮像装置の内部に押し込まれ、板ばね105も撮像装置の内側の方向に曲げられる。これにより板ばね105の先端に設けられたブレーキシュー106がロータリシャッタ3から離れるとともに、板ばね105の背面に設けた突起部分が、開閉スイッチ107を押圧する。なお、検出用ピン104の端部が直接開閉スイッチ107を押圧する構成としてもよい。
次に、図10を参照して、本発明の第5の実施の形態について説明する。図10において、図3、図6、図7、図8、図9と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図10Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図10Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図10A及び図10Bに示した撮像装置は、ロータリシャッタ3の回転を停止するブレーキシュー106を、ソレノイド108によって電気的に制御する構成としたものである。先端部にブレーキシュー106を設けたソレノイド108を、ロータリシャッタ3の背面に配置してあり、ソレノイド108と制動制御部120との間を開閉スイッチ107aで接続してある。また、回転制御部130とシャッタ駆動モータ4との間も開閉スイッチ107bで接続してある。
このように構成した撮像装置において、レンズ1が筐体150に装着されると、図10Aに示されるように検出用ピン104が撮像装置内に押し込まれ、開閉スイッチ107aが開く。これによって制動制御部120とソレノイド108との接続が切断される。これと同時に、撮像装置内に押し込まれた検出用ピン104が開閉スイッチ107bを押し、開閉スイッチ107bが閉じる。開閉スイッチ107bが閉じることで、回転制御部130とシャッタ駆動モータ4との間が電気的に接続されるため、回転制御部130の制御に基づいてロータリシャッタ3が回転するようになる。
次に、図11〜図13を参照して、本発明の第6の実施の形態について説明する。図11において、図3、図6、図7、図8、図9、図10と対応する箇所には同一の符号を付してあり、詳細な説明は省略する。図11Aは、レンズ1が装着された状態を示し、図11Bはレンズ1が取り外された状態を示す。
図11A及び図11Bに示した撮像装置は、レンズ1側に設けた電気的応答部201及びコネクタCnと、撮像装置側に設けたコネクタCcとを用いて、レンズ1の着脱状態を検出するように構成したものである。撮像装置側のコネクタCcは、プルアップされた信号線によってマイクロプロセッサ110と接続してあり、回路構成の詳細を図12に示してある。
[撮像装置の動作の例]
次に、図14及び図15を参照して、本発明の第6の実施の形態の変形例について説明する。図14において、図12と対応する箇所には同一の符号を付してある。本例では、レンズ1側のコネクタCnと撮像装置側のコネクタCcとをI2Cバスで接続したものであり、マスタ側の撮像装置側でスレーブ側のレンズ1との接続状態を監視することで、レンズ1の着脱状態を検出する構成としてある。
Claims (9)
- レンズ部が着脱自在なレンズマウント部と、
前記レンズマウント部に装着されたレンズ部を通して入射される被写体の像光を光電変換して映像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子への入射光を遮光する遮光部と、前記撮像素子への入射光を透過する透過部とを有し、円周部に円周上の位置を示すマーキングが所定の等間隔で配置される円盤状のシャッタと、
前記円盤状のシャッタを回転駆動するシャッタ駆動モータと、
前記レンズ部の脱着状態を検出する検出部と、
ユーザにより指定されたフレームレートに基づいて前記シャッタの回転数を制御するとともに、前記検出部が、前記レンズ部が取り外されたことを検知した場合に、前記シャッタ駆動モータに前記シャッタを停止させるための制御信号を供給するシャッタ制御部と、
前記シャッタに配置された前記マーキングに基づいて、前記シャッタの回転位置を検出するシャッタ位置検出部を備え、
前記シャッタ制御部は、前記検出部でレンズ部の取り外しが検知された場合には、前記シャッタ位置検出部で検出された前記シャッタの配置位置情報に基づいて、前記シャッタが前記撮像素子への入射光を遮光する位置で停止するよう制御する
撮像装置。 - 前記検出部は、発光素子と、前記発光素子からの出射光を受信し受光に応じて検出信号を出力する受光素子を有し、
前記シャッタ制御部は、前記レンズ部が装着されたことによる前記受光素子が出力する検出信号で、前記シャッタを丁氏させる制御信号を出力する
請求項1記載の撮像装置。 - 前記シャッタ制御部は、前記シャッタを回転させる制御を行う回転制御部と、前記シャッタを停止させる制御を行う制動制御部とよりなり、
前記シャッタ駆動モータと前記回転制御部又は、前記シャッタ駆動モータと前記制動制御部とを接続するスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記シャッタの回転又は停止を指示する制御信号を出力する制御部から前記シャッタを回転させるための制御信号が入力された場合は前記回転制御部に接続され、前記制御部から前記シャッタを停止させるための制御信号が入力された場合には前記制動制御部に接続される
請求項1又は2記載の撮像装置。 - 前記検出部は、発光素子と、前記発光素子からの出射光を受信し受光に応じて検出信号を出力する受光素子を有し、前記レンズ部が装着されたことによる前記受光素子が出力する検出信号で前記レンズ部の脱着状態を検出し、
前記シャッタ駆動モータと前記回転制御部又は、前記シャッタ駆動モータと前記制動制御部とを接続するスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記受光素子から電圧が印加された場合は前記制動制御部に接続され、前記受光素子からの電圧の印加がなかった場合には前記回転制御部に接続される
請求項1記載の撮像装置。 - 前記検出部は、前記レンズ部が装着される際に加わる力により当該撮像装置内に押し込まれる検出用ピンと、前記検出用ピンに対して当該撮像装置の外側へ押し出す力を常に加えるばね部材とよりなり、
前記シャッタ制御部は、前記シャッタを回転させる制御を行う回転制御部と、前記シャッタを停止させる制御を行う制動制御部とよりなり、
前記シャッタ駆動モータと前記回転制御部又は、前記シャッタ駆動モータと前記制動制御部とを接続するスイッチとを備え、
前記スイッチは、前記検出用ピンに押圧された場合は前記回転制御部に接続され、前記検出用ピンによる押圧がない場合には、前記制動制御部に接続される
請求項1記載の撮像装置。 - 前記検出部は、前記レンズ部が装着される際に加わる力により当該撮像装置内に押し込まれる検出用ピンと、前記検出用ピンに対して当該撮像装置の外側へ押し出す力を常に加えるとともに、その先端部に、前記シャッタの回転を停止させるブレーキシューが取り付けら得られたばね部材とよりなり、
前記シャッタ制御部は、前記シャッタを回転させる制御を行う回転制御部であり、
前記回転制御部と前記シャッタ駆動モータとの間に接続された開閉スイッチを備え、
前記検出用ピンが当該撮像装置内に押し込まれた場合は、前記ブレーキシューが前記シャッタから離れるとともに、前記開閉スイッチが閉じて前記回転制御部と前記シャッタ駆動モータとが電気的に接続され、前記検出用ピンが当該撮像装置内に押し込まれていない場合には、前記ブレーキシューが前記シャッタに接触するとともに、前記開閉スイッチが開いて前記回転制御部と前記シャッタ駆動モータとの電気的な接続が遮断される
請求項1記載の撮像装置。 - 前記検出部は、前記レンズ部が装着される際に加わる力により当該撮像装置内に押し込まれる検出用ピンと、前記検出用ピンに対して当該撮像装置の外側へ押し出す力を常に加えるばね部材とよりなり、
前記シャッタ制御部は、前記シャッタを回転させる制御を行う回転制御部と、前記シャッタを停止させる制御を行う制動制御部とよりなり、
前記シャッタの回転を停止させるブレーキシューが先端部に取り付けられたソレノイドと、
前記ソレノイドと前記制動制御部との間に接続された第1の開閉スイッチと、
前記シャッタ駆動モータと前記回転制御部との間に接続された第2の開閉スイッチとを備え、
前記検出用ピンが当該撮像装置内に押し込まれた場合は、前記第1の開閉スイッチが開いて前記制動制御部と前記ソレノイドとが電気的な接続が遮断されるとともに、前記第2の開閉スイッチが閉じて前記回転制御部と前記シャッタ駆動モータとが電気的に接続し、前記検出用ピンが当該撮像装置内に押し込まれていない場合には、前記第1の開閉スイッチが閉じて前記制動制御部と前記ソレノイドとが電気的に接続され、前記ソレノイドが直進して前記シャッタに接触するとともに、前記第2の開閉スイッチが開いて前記回転制御部と前記シャッタ駆動モータとの電気的接続が遮断される
請求項1記載の撮像装置。 - 前記検出部は、前記レンズ部側に設けられた第1のコネクタと、当該撮像装置側に設けられた第2のコネクタとよりなり、
前記第2のコネクタと前記シャッタの回転又は停止を指示する制御信号を出力する制御部との間を接続する信号線をプルアップするとともに、
前記制御部は、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとの勘合を検知した場合は、前記シャッタを回転させるための制御信号を出力し、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとが離れていることを検知した場合には、前記シャッタを停止させるための制御信号を出力する
請求項1記載の撮像装置。 - 前記検出部は、前記レンズ部側に設けられた第1のコネクタと、当該撮像装置側に設けられた第2のコネクタとよりなり、
前記シャッタ制御部に対して、前記シャッタを回転又は停止させる制御信号を出力する制御部を備え、
前記シャッタの回転又は停止を指示する制御信号を出力する制御部は、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとの勘合を検知した場合は、前記シャッタを回転させるための制御信号を出力し、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとが離れていることを検知した場合には、前記シャッタを停止させるための制御信号を出力する
請求項1記載の撮像装置。
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