JP4826262B2 - 鏡筒の退避方法および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は鏡筒の退避方法および撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラなどの撮像装置として、外装を構成するケースに設けられた鏡筒と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒をケース内に収納された沈胴位置と撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する、いわゆる沈胴式の鏡筒を有するものがある。
このような撮像装置では、撮影時などにおいて鏡筒が突出された状態で、撮像装置を誤って落下させケースや鏡筒が物や床にぶつかると、鏡筒を介して駆動装置に外力が加わり駆動機構が故障することが懸念される。
そこで、撮像装置に加速度センサーを設けるとともに、加速度センサーにより撮像装置の落下を検出すると、駆動機構に制御指令を与えることにより鏡筒を沈胴位置に退避させることで、落下時に外力が鏡筒を介して駆動装置に加わることを回避することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−８４０９３号公報

しかしながら、上述した従来の撮像装置では、例えば、鏡筒が最大突出位置に位置した状態から沈胴位置に移動するまでに時間を要することから、撮像装置が落下した際に鏡筒が沈胴位置に移動する途中でケースや鏡筒が物や床の上にぶつかってしまう場合があり、駆動機構の故障を回避する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、落下時における故障を回避する上で有利な鏡筒の退避方法および撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、外装を構成するケースと、ケースに設けられた鏡筒と、被写体像を撮像する撮像素子と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する。
そして、駆動機構は、モータと、モータの回転駆動力を伝達するギア列と、ギア列と鏡筒との間に設けられギア列に連結されてギア列から伝達された回転駆動力によって鏡筒を沈胴位置と最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備える。
また、カム機構は、カム溝を有するカム環と、カム溝に係合すると共に鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、カム溝は、鏡筒の沈胴位置と最大突出位置との間の位置でかつカム環の単位回転量に対してカムピンの移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分を有する。
カムピンが第１のカム溝部分に位置した鏡筒の位置が退避位置とされ、ケースに組み込まれ撮像装置の落下を検出する落下センサーが設けられ、鏡筒が沈胴位置よりも突出された状態で落下センサーによって落下が検出された際に、鏡筒を沈胴位置と最大突出位置の中間にある退避位置に移動させるようにモータの回転制御を行う制御部が設けられている。
また、撮影光学系は、撮像素子の前方に撮像素子と隣り合うように配置された３群レンズと、３群レンズの前方に配置された１群レンズおよび２群レンズとを有する。
３群レンズは、撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された３群レンズ枠に保持され、１群、２群のレンズは、２群レンズが３群レンズの前方に臨み、かつ、１群レンズが２群レンズの前方に位置するように鏡筒で保持される。
３群レンズ枠は、駆動機構とは別に設けられた３群レンズ用の駆動機構によって光軸方向に移動される。
また、制御部は、鏡筒が退避位置に位置した際に、３群レンズから撮像素子までの距離と、３群レンズから２群レンズまでの距離とが等しくなるように３群レンズ用の駆動機構を制御して３群レンズ枠を移動させることを特徴とする。
本発明の撮像装置における鏡筒の退避方法は、外装を構成するケースと、ケースに設けられた鏡筒と、被写体像を撮像する撮像素子と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒をケース内に収納された沈胴位置と撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する。
この駆動機構は、モータと、モータの回転駆動力を伝達するギア列と、ギア列と鏡筒との間に設けられ、ギア列に連結されてギア列から伝達された回転駆動力によって鏡筒を沈胴位置と最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備える。
そして、カム機構は、カム溝を有するカム環と、カム溝に係合すると共に鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、カム溝は、鏡筒の沈胴位置と最大突出位置との間の位置でかつカム環の単位回転量に対してカムピンの移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分を有する。
また、ケースに撮像装置の落下を検出する落下センサーを組み込み、カムピンが第１のカム溝部分に位置した鏡筒の位置を退避位置とし、鏡筒が沈胴位置よりも突出された状態で落下センサーによって落下が検出された際に、モータを回転制御して鏡筒を退避位置に移動させる。
また、撮影光学系は、撮像素子の前方に撮像素子と隣り合うように配置された３群レンズと、３群レンズの前方に配置された１群レンズおよび２群レンズとを有する。
３群レンズは撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された３群レンズ枠に保持され、
そして、１群、２群のレンズは、２群レンズが３群レンズの前方に臨み、かつ、１群レンズが２群レンズの前方に位置するように鏡筒で保持され、３群レンズ枠は、駆動機構とは別に設けられた３群レンズ用の駆動機構によって光軸方向に移動される。
また、制御部は、鏡筒が退避位置に位置した際に、３群レンズから撮像素子までの距離と、３群レンズから２群レンズまでの距離とが等しくなるように３群レンズ用の駆動機構を制御して３群レンズ枠を移動させることを特徴とする。

本発明の撮像装置および鏡筒の退避方法によれば、落下センサーの動作に基づいて落下が発生したと判定されると、鏡筒が退避位置に移動されるため、ケースまたは鏡筒に衝撃が加わった際に、ギア列に作用する外力を最小限に抑えることができ、ギア列およびモータの保護が図られ故障を回避される。その際、鏡筒が最大突出位置に位置している場合であっても、沈胴位置よりも近い位置である退避位置に鏡筒が移動するのに要する時間はごく短時間で済むことから、落下検出から鏡筒の退避位置への移動を瞬時にして行なえ、故障を回避する上で極めて有利となる。
また、本発明の撮像装置によれば、落下センサーの動作に基づいて落下が発生したと判定されると、駆動機構によってレンズ枠を退避位置に移動させるので、ケースまたはレンズ枠に衝撃が加わった際に、ギア列に作用する外力を最小限に抑えることができ、ギア列およびモータの保護が図られ故障を回避する上で有利となる。

次に本実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態の撮像装置１０を前方から見た斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態の撮像装置１０はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース１２を有している。なお、本明細書において前方は撮影光学系の光軸方向で被写体側、言い換えると、撮像素子２８（図２参照）から離れた側をいい、後方は撮影光学系の光軸方向で撮像素子２８側、言い換えると、撮像素子２８に近い側をいうものとする。また、左右は、撮像装置１０を前方から見た状態でいうものとする。
ケース１２の前面右側部寄りの箇所には撮影光学系１４を収容保持する沈胴式の鏡筒１６が設けられ、ケース１２の前面上部寄りの箇所には閃光を発光するフラッシュ部１８、光学式ファインダー２０の対物レンズ２００２などが設けられている。
ケース１２の上端面にはシャッタボタン２２が設けられ、ケース１２の後面には、前記光学式ファインダの接眼窓（不図示）、電源のオンオフ、撮影モード、再生モードの切替など種々の操作を行なうための複数の操作スイッチ２４、撮像した映像を表示する液晶パネルなどで構成されたディスプレイ２６（図２）などが設けられている。

図２は撮像装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、撮像装置１０は、撮像素子２８、タイミング発生器３０、Ａ／Ｄ変換器３２、信号処理ＩＣ３４、画像メモリ３６、マイクロコンピュータ３８（特許請求の範囲の制御部に相当）、プログラムメモリ４０、内蔵メモリ４２、ＥＥＰＲＯＭ４４、メモリカードインターフェース４６、アイリス駆動部４８、落下センサー５４などを含んで構成されている。
撮像素子２８は、鏡筒１６の後部に設けられ、撮影光学系１４によって結像された被写体像を撮像してアナログ信号からなる撮像信号を出力するＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどで構成されている。
タイミング発生器３０は、マイクロコンピュータ３８によって制御され撮像素子２８に対して制御信号を与えることで、撮像素子２８からのデータ読み出し方式、露光時間、電子シャッターのタイミングを設定するものである。
Ａ／Ｄ変換器３２は、撮像素子２８から出力された撮像信号をアナログ信号からデジタル信号の画像データに変換するものである。
信号処理ＩＣ３４は、マイクロコンピュータ３８によって制御されＡ／Ｄ変換器３２から出力される画像データをＪＰＥＧデータなどに変換したり、前記画像データをディスプレイ２６に供給して表示を行わせるものである。
画像メモリ３６は、信号処理ＩＣ３４による画像データの処理を行う際に用いられるものである。
プログラムメモリ４０は、マイクロコンピュータ３８が実行する制御プログラムを格納するものである。
内蔵メモリ４２、ＥＥＰＲＯＭ４４は、マイクロコンピュータ３８が動作するために必要なデータ、あるいは、撮像装置１０が動作するために必要なパラメータ、ユーザー情報などを格納するものである。
なお、信号処理ＩＣ３４は、画像メモリ３６、内蔵メモリ４２、ＥＥＰＲＯＭ４４のリードライトを行なうためのメモリコントローラブロックを備えており、このメモリコントローラブロックは、マイクロコンピュータ３８の制御に基づいてそれらメモリ３６、４２、４４から画像データやメニューデータを読み出して合成（加算）してディスプレイ２６に表示させる機能を有している。

メモリカードインターフェース４６は、ケース１２に設けられたメモリカードスロット（不図示）に着脱可能に装着されるメモリカード２に対して、マイクロコンピュータ３８の制御に基づいて画像データのリードライトを行うものである。
アイリス駆動部４８は、マイクロコンピュータ３８の制御に基づいて鏡筒１６に設けられたアイリス（絞り）５６の開口の大きさを増減させるものである。
落下センサー５４は、撮像装置１０の落下を検出して検出信号をマイクロコンピュータ３８に供給するものであり、ケース１２に組み込まれている。
落下センサー５４としては、落下を検出できるものであればよく、例えば、従来公知の加速度センサー、ショックセンサー、あるいは、手振れ検知用のジャイロセンサーなどを用いることができる。
なお、本実施の形態では、落下センサー５４からの検出信号を比較器によって基準電圧と比較することにより、基準電圧を超える検出信号が入力されたときに、前記比較器の出力信号（検出信号）がマイクロコンピュータ３８の割り込みポートに入力され、これにより、マイクロコンピュータ３８が撮像装置１０の落下の有無を判定するように構成されている。

図３（Ａ）乃至（Ｃ）は第１の実施の形態における鏡筒１６の構成と動作を示す説明図であり、（Ａ）は鏡筒１６が沈胴位置にある状態を示す図、（Ｂ）は鏡筒１６が最大突出位置にある状態を示す図、（Ｃ）は鏡筒１６が退避位置にある状態を示す図である。
図４は第１の実施の形態におけるカム環７８の回転量と１群レンズ５４の位置の関係を示す図である。
図３（Ａ）に示すように、撮影光学系１４は、光学的には３群構成である。
すなわち、撮影光学系１４を構成する３群は、前方から後方に向かってこの順番で配設された１群レンズ５４、２群レンズ５６、３群レンズ５８によって構成されている。なお、１群乃至３群レンズ５４、５６、５８は、それぞれ複数のレンズを組み合わせることで構成されていてもよいし、単一のレンズで構成されていてもよい。
鏡筒１６は、ケース１２内に固定される外鏡筒６０と、１群レンズ５４を保持する内鏡筒６２と、２群レンズ５６を保持する２群レンズ枠６４と、３群レンズ５８を保持する３群レンズ枠６６と、外鏡筒６０の後端に位置し撮像素子２８が取着される後壁６１とを備えている。
なお、本実施の形態では、アイリス５６は、１群レンズ５４と２群レンズ５６の間の箇所で２群レンズ枠６４と一体的に設けられている。
内鏡筒６２は駆動機構６８（図２参照）により、図３（Ａ）に示すように、ケース１２内に収納された沈胴位置（収納位置）と、図３（Ｂ）に示すように、撮影光学系１４の光軸方向でケース１２の前方に最も突出された最大突出位置との間で移動される。
図２に示すように、駆動機構６８は、第１のモータ７０と、第１のモータ７０の回転駆動力を伝達する第１のギア列７２と、第１のギア列７２と内鏡筒６２との間に設けられ第１のギア列７２に連結されて第１のギア列７２から伝達された回転駆動力によって内鏡筒６２を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させる第１のカム機構７４とを備えている。
図３（Ａ）に示すように、第１のカム機構７４は、カム溝７６を有するカム環７８と、カム溝７８に係合すると共に内鏡筒６２に連結されたカムピン８０を含んで構成されている。
なお、内鏡筒６２は光軸回りに回転不能にかつ光軸方向に移動可能に支持され、カム環７８は光軸回りに回転可能にかつ光軸方向に移動不能に支持され、２群レンズ枠６４および３群レンズ枠６６は、内鏡筒６２と同様に、光軸回りに回転不能にかつ光軸方向に移動可能に支持されている。
また、本実施の形態では、内鏡筒６２が特許請求の範囲の鏡筒に相当し、また、特許請求の範囲のレンズ枠に相当している。

図３（Ａ）に示すように、カム環７８は、内鏡筒６２の内周面に設けられている。
カムピン８０は内鏡筒６２の内周面から突設され、カム溝７６はカム環７８の外周面に設けられ、カム環７８の回転によりカムピン８０およびカム溝７８を介して内鏡筒６２が光軸方向に移動される。
２群レンズ枠６４は、カム環７８の内周面に設けられ、カムピン８２は２群レンズ枠６４の外周面から突設され、カム溝８４はカム環７８の内周面に設けられ、カム環７８の回転によりカムピン８２およびカム溝８４を介して２群レンズ枠６４が光軸方向に移動される。
３群レンズ枠６６は、カム環７８と同軸上に設けられたカム環７８とは別のカム環８６の内周面で支持され、カムピン８８は３群レンズ枠６６の外周面から突設され、カム溝９０はカム環８６の内周面に設けられ、カム環８６は駆動機構６８とは別に設けられた３群レンズ用の駆動機構９２により回転駆動され、カム環８６の回転によりカムピン８８およびカム溝９０を介して３群レンズ枠６６が光軸方向に移動される。
図２に示すように、駆動機構９２は、第２のモータ９４と、第２のモータ９４の回転駆動力を伝達する第２のギア列９６と、第２のギア列９６と３群レンズ枠６６との間に設けられ第２のギア列９６に連結されて第２のギア列９６から伝達された回転駆動力によって３群レンズ枠６６を光軸方向に移動させる第２のカム機構９８とを備え、第２のカム機構９８は上述のカム環８６、カムピン８８、カム溝９０を含んで構成されている。

本実施の形態では、これら１群レンズ５４と２群レンズ５６が光軸方向に相対的に移動することで撮影光学系１４の撮影倍率を変倍するズームレンズが構成されている。
また、３群レンズ５８が光軸方向に移動することで撮影光学系１４の焦点調整を行うフォーカスレンズが構成されており、１群、２群レンズ５４、５６によるズームミング動作（変倍動作）に応じて３群レンズ５８のフォーカシング動作（合焦動作）が行われるようになっている。

図３（Ａ）に示すように、内鏡筒６２の沈胴位置では、内鏡筒６２が外鏡筒６０に収納され、２群レンズ枠６４がカム環７８の後端に位置し、３群レンズ枠６６がカム環８６の後端に位置している。
図３（Ｂ）に示すように、内鏡筒６２の最大突出位置では、内鏡筒６２が光軸方向でケース１２の前方で最も突出し、２群レンズ枠６４はカム溝８４およびカムピン８２で決定される光軸方向の位置となり、３群レンズ枠６６はカム溝９０およびカムピン８８で決定される光軸方向の位置となる。
図３（Ｃ）に示すように、内鏡筒６２が沈胴位置と最大突出位置との間に位置した状態では、内鏡筒６２はカム溝７６およびカムピン８０で決定される光軸方向の位置となり、２群レンズ枠６４はカム溝８４およびカムピン８２で決定される光軸方向の位置となり、３群レンズ枠６６はカム溝９０およびカムピン８８で決定される光軸方向の位置となる。
本実施の形態では、内鏡筒６２の最大突出位置で前記ズームレンズの望遠端（ＴＥＬＥ端）が形成され、内鏡筒６２の沈胴位置と最大突出位置との間で前記ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ端）が形成されている。

次に、カム溝とカムピンとの関係について説明する。
図４に示すように、カム環７８の単位回転量に対してカムピン８０（内鏡筒６２）の光軸方向の移動量は、カム環７８の周方向におけるカム溝８０の位置により異なっている。
すなわち、沈胴位置からカム環７８を回転させると、図４に（イ）で示すように、カムピン（内鏡筒６２）はカム環７８の単位回転量に対して大きく変位する。
また、沈胴位置と最大突出位置との間の中間位置では、図４に（ロ）で示すように、カムピン８０（内鏡筒６２）はカム環７８の単位回転量に対して僅かながら変位する。
さらに、中間位置を超えてカム環７８を回転させると、図４に（ハ）で示すように、カムピン８０（内鏡筒６２）はカム環７８の単位回転量に対して比較的大きく変位する。
すなわち、本実施の形態では、カム溝７６は、内鏡筒６２の沈胴位置と最大突出位置との間の中間位置でかつカム環７８の単位回転量に対してカムピン８０の移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分７６Ａを有している。
そして、本実施の形態では、図３（Ｃ）、図４に示すように、カムピン８０が第１のカム溝部分７６Ａに位置した内鏡筒６２の位置を退避位置とする。
すなわち、カムピン８０が第１のカム溝部分７６Ａに位置した内鏡筒６２の退避位置では、ケース１２または内鏡筒６２に衝撃が加わった際に、仮にカムピン８０によりカム溝７６を介してカム環７８が回転されたとしても、カム環７８の回転量を最小限に抑えることができるため第１のギア列７２に作用する外力は最も小さくなり、第１のギア列７２および第１のモータ７０の保護が図られる。
なお、本実施の形態では、内鏡筒６２の退避位置と前記ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ端）とがほぼ一致している場合について説明したが、内鏡筒６２の退避位置と前記ズームレンズの広角端とが一致していなくてもよいことは無論である。

図５は第１の実施の形態における撮像装置１０の動作フローチャートである。
図５を参照して撮像装置１０の動作について説明する。
まず、撮像装置１０の電源を投入すると、マイクロコンピュータ３８は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される（ステップＳ１０）。
マイクロコンピュータ３８は、落下センサー５４からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており（ステップＳ１２）、検出信号の割り込みが無ければ、ステップＳ１０に戻り、検出信号の割り込みがあれば、検出信号のレベルを基準電圧と比較し、落下が発生したか否かを判定する（ステップＳ１４）。落下が発生したと判定しなければ、ステップＳ１０に戻る。
なお、本実施の形態では、ステップＳ１４の判定動作において、前記比較器を介して落下センサー５４からマイクロコンピュータ３８に入力された検出信号によって割り込み処理を開始し、その割り込み処理において割り込みレベルを確認している。例えば、前記検出信号の発生回数が２回なら落下が発生したと判定し、１回なら落下が発生していないと判定するようにしている。このような処理を行なうことにより、ノイズや一時的な振動による誤検出の防止が図られている。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ３８は、第１のモータ７０に制御指令を与えて駆動機構６８によって内鏡筒６２を前記退避位置に移動させる（ステップＳ１６）。
これと同時に、マイクロコンピュータ３８は、第２のモータ９４に制御指令を与えて駆動機構９２によって３群レンズ枠６６を中間位置に移動させる（ステップＳ１８）。この中間位置とは、内鏡筒６２が前記退避位置に位置した状態において、３群レンズ５８から撮像素子２８までの距離と、３群レンズ５８から２群レンズ５６までの距離とが等しくなる３群レンズ枠６６の位置である。
次に、マイクロコンピュータ３８は、アイリス駆動部４８に制御指令を与えてアイリス５６を全閉状態にする（ステップＳ２０）。
そして、ステップＳ１０に戻る。

本実施の形態によれば、落下センサー５４の動作に基づいて撮像装置１０の落下が発生したと判定されると、内鏡筒６２が退避位置に移動されるため、ケース１２または内鏡筒６２に衝撃が加わった際に、第１のギア列７２に作用する外力を最小限に抑えることができ、第１のギア列７２および第１のモータ７０の保護が図られている。その際、内鏡筒６２が最大突出位置に位置している場合であっても、沈胴位置よりも近い位置である退避位置に内鏡筒６２が移動するのに要する時間はごく短時間で済むことから、落下検出から内鏡筒６２の退避位置への移動を瞬時にして行なえ、故障を回避する上で極めて有利となる。

また、本実施の形態では、撮像装置１０の落下検出時に、３群レンズ枠６６が前記中間位置に位置することにより、３群レンズ５８と２群レンズ５６との距離、および３群レンズ５８と撮像素子２８との距離のそれぞれを最大限に確保することができるため、ケース１２または内鏡筒６２に外力が作用した場合に、３群レンズ５８が２群レンズ５６または撮像素子２８に接触して傷が付いたり破損したりすることを防止する上で有利となる。
また、本実施の形態では、撮像装置１０の落下検出時にアイリス５６を全閉状態にするので、落下時に１群レンズ５４が仮にアイリス５６に衝突してもアイリス５６が全閉状態に維持され、撮像素子２８の撮像面に外光（宇宙線）が照射されることを回避することができる。もし、落下時にアイリス５６が開放状態であった場合には、１群レンズ５４がアイリス５６に衝突してアイリス５６が開いた状態で維持され、撮像素子２８の撮像面に外光（宇宙線）が照射され続け、撮像素子２８の画素欠陥（白点）が増加する現象が生じるが、本実施の形態ではこのような現象を回避する上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、３群レンズ枠６６も退避位置に移動させる点が第１の実施の形態と異なっている。
図６は、第２の実施の形態におけるカム環８６の回転量と３群レンズ５８の位置の関係を示す図である。なお、以下の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の部分または部材には同一の符号を付して説明する。
カム溝９０とカムピン８８との関係について説明する。
図６に示すように、カム環８６の単位回転量に対してカムピン８８（３群レンズ枠６６）の光軸方向の移動量は、カム環８６の周方向におけるカム溝８０の位置により異なっている。
３群レンズ枠６６は、撮像素子２８に最も接近した収納位置（無限メカ端）と、２群レンズ枠６４に最も接近した最大突出位置（至近メカ端）との間を移動可能に構成されている。
すなわち、カム環７８の回転により内鏡筒６２が沈胴位置から広角端に移動される間は、図６に（ニ）で示すように、カムピン８８（３群レンズ枠６６）はカム環８６の回転に拘わらず移動せず３群レンズ枠６６は収納位置に留まっている。
また、カム環７８の回転により内鏡筒６２が広角端と望遠端の間で移動される間は、カムピン８８（３群レンズ枠６６）はカム環８６の回転により収納位置から最大突出位置にわたって移動している。
そして、カムピン８８（３群レンズ枠６６）が収納位置から最大突出位置にわたって移動する際、カムピン８８（３群レンズ枠６６）が、カム環８６の単位回転量に対して比較的大きく変位する２つの範囲（図６に（ホ）、（へ）で示す）と、それら２つの範囲に挟まれカム環８６の単位回転量に対して僅かながら変位する範囲（図６に（ト）で示す）とが存在している。
すなわち、本実施の形態では、カム溝９０は、３群レンズ枠６６の収納位置と最大突出位置との間の中間位置でかつカム環８６の単位回転量に対してカムピン８８の移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分９０Ａを有している。
そして、本実施の形態では、カムピン８８が第１のカム溝部分９０Ａに位置した３群レンズ枠６６の位置を退避位置とする。
また、本実施の形態では、３群レンズ枠６６が特許請求の範囲のレンズ枠に相当している。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ３８は、第１のモータ７０に制御指令を与えて駆動機構６８によって内鏡筒６２を前記退避位置に移動させる。
これと同時に、マイクロコンピュータ３８は、第２のモータ９４に制御指令を与えて駆動機構９２によって３群レンズ枠６６を退避位置に移動させる。
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、カムピン８８が第１のカム溝部分９０Ａに位置した３群レンズ枠６６の退避位置では、ケース１２または３群レンズ枠６６に衝撃が加わった際に、仮にカムピン８８によりカム溝７６を介してカム環８６が回転されたとしても、カム環８６の回転量を最小限に抑えることができるため第２のギア列９６に作用する外力は最も小さくなり、第２のギア列９６および第２のモータ９４の保護が図られ、故障を回避する上で有利となる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、落下が発生した際に落下が発生したこと、および、落下発生時の日時を示す情報を撮像装置１０のメモリに記憶させるようにしている。
図７は第３の実施の形態におけるマイクロコンピュータ３８周辺の構成を示すブロック図、図８は第３の実施の形態における動作フローチャートである。
図７に示すように、マイクロコンピュータ３８の割り込みポートには、落下センサー５４の検出信号が比較器５４を介して入力されている。
マイクロコンピュータ３８は、年月日および時刻を計時する時計手段を有している。
また、マイクロコンピュータ３８は、ＥＥＰＲＯＭ４４などの書き換え可能なメモリに接続され、メモリに対する情報の記録ができるように構成されている。

次に、図８を参照して動作について説明する。
まず、撮像装置１０の電源を投入すると、マイクロコンピュータ３８は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される（ステップＳ３０）。
マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態と同様に、落下センサー５４からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており（ステップＳ３２）、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する（ステップＳ３４）。落下が発生したと判定しなければ、ステップＳ３０に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態のステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０と同様に、第１のモータ７０に制御指令を与えて駆動機構６８によって内鏡筒６２を前記退避位置に移動させ（ステップＳ３６）、同時に、第２のモータ９４に制御指令を与えて駆動機構９２によって３群レンズ枠６６を中間位置に移動させ（ステップＳ３８）、アイリス駆動部４８に制御指令を与えてアイリス５６を全閉状態にする（ステップＳ４０）。
そして、マイクロコンピュータ３８は、落下が発生した旨のデータと、落下発生時の日時データ（年月日および時刻）とをＥＥＰＲＯＭ４４に記録し（ステップＳ４２）、ステップＳ３０に戻る。すなわち、マイクロコンピュータ３８は、落下が発生した旨のデータと落下発生時の日時データとを含む落下履歴情報をメモリに記録する。

第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、撮像装置１０が落下されたと判定された場合には、マイクロコンピュータ３８により落下履歴情報がメモリに記録されるので、撮像装置１０が落下によって故障した場合に、前記落下履歴情報を読み出すことにより、故障原因の解析や修理を的確かつ効率的に行なう上で有利となる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は第３の実施の形態の変形例であり、メモリに記録した落下履歴情報に基づいて警告表示を行うようにしたものである。
図９は第４の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置１０の電源を投入すると、マイクロコンピュータ３８はＥＥＰＲＯＭ４４の情報を読み出し、前記落下履歴情報の有無を判定する（ステップＳ５０）。
落下履歴情報がなければ、マイクロコンピュータ３８は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される（ステップＳ５２）。
マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態と同様に、落下センサー５４からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており（ステップＳ５４）、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する（ステップＳ５６）。落下が発生したと判定しなければ、ステップＳ５２に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態のステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０と同様の退避処理を行なう（ステップＳ６０）。
ステップＳ５０で落下履歴情報が有りと判定されたならば、マイクロコンピュータ３８は、従来公知のレンズ動作確認処理を行う（ステップＳ６２）。
なお、このレンズ動作確認処理は、マイクロコンピュータ３８が第１、第２のモータ７０、９４に制御指令を与えた際に、内鏡筒６２、２群レンズ枠６４、３群レンズ枠６６の移動量、すなわち、１群乃至３群レンズ５４、５６、５８の移動量を検知する移動量検出センサーの検出信号に基づいて、それら１群乃至３群レンズ５４、５６、５８が前記制御指令通りに移動しているか否かを判定するものである。
ステップＳ６２において、１群乃至３群レンズ５４、５６、５８の全てが前記制御指令通りに移動していれば、ステップＳ５２に移行する。
ステップＳ６２において、１群乃至３群レンズ５４、５６、５８の少なくとも１つが前記制御指令通りに移動していなければ、マイクロコンピュータ３８はディスプレイ２６に、落下により故障が発生している旨の警告表示（コーション）を表示させる。
第４の実施の形態では、ディスプレイ２６が特許請求の範囲の表示手段を構成している。

第４の実施の形態では、第３の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、落下履歴情報に基づいて警告表示を行うため、ユーザーに対して故障の発生を速やかに報知することで修理を促すことができ、使い勝手を高める上で有利となる。
また、撮像装置１０の起動時に内鏡筒６２、２群レンズ枠６４、３群レンズ枠６６の動作が適正になされているか否かが判定されるので、撮像装置１０が落下していても撮像装置１０が故障していない場合には、故障が生じていないことを確認した上で使用でき、ユーザーに安心感を与えることができ有利となる。

次に、第５の実施の形態について説明する。
第５の実施の形態は第１の実施の形態の変形例であり、落下が発生した際に第１、第２のモータ７０、９４の電源をオフするようにしている。
説明の便宜上、図７を参照して説明すると、第１、第２のモータ７０、９４の駆動軸は第１、第２のギア列７２、９６に対して回転駆動力を伝達するものであり、第１、第２のモータ７０、９４は、例えば、パルスモータで構成されている。
電源１００から第１、第２のモータ７０、９４に対して電圧が供給されて駆動軸の回転が停止されている状態では、それら駆動軸が所定の保持力で停止された状態が保たれているが、電源１００からの第１、第２のモータ７０、９４に対する電圧の供給が停止された状態ではそれら駆動軸の保持力がなくなり、第１、第２のギア列７２、９６が無負荷状態となる。
すなわち、第１、第２のモータ７０、９４の駆動軸の保持力がない状態では、第１、第２のギア列７２、９６はそれらギア列に作用した外力によって回転可能となる。
また、電源１００は、マイクロコンピュータ３８によってオン、オフが制御されるように構成されている。
図１０は第５の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置１０の電源を投入すると、マイクロコンピュータ３８は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される（ステップＳ７０）。
マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態と同様に、落下センサー５４からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており（ステップＳ７２）、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する（ステップＳ７４）。落下が発生したと判定しなければ、ステップＳ７０に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ３８は、第１の実施の形態のステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０と同様の退避処理を行なう（ステップＳ７６）。
次いで、マイクロコンピュータ３８は第１、第２のモータ７０、９４の電源１００をオフする（ステップＳ７８）。

第５の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、撮像装置１０の落下が発生したと判定された場合に、第１、第２のモータ７０、９４への電圧供給が停止されることで各モータの保持力がなくなるので、ケース１２または内鏡筒６２に衝撃が加わった際に、第１、第２のギア列７２、９６に作用する外力を最小限に抑えることができ、第１、第２のギア列７２、９６、第１、第２のモータ７０、９４の保護を図る上でより有利となる。

（第６の実施の形態）
次に第６の実施の形態について説明する。
第６の実施の形態は、落下センサー５４をオートパワーオフ機能の解除に利用したものである。
落下センサー５４が例えば加速度センサーや手振れ検知用のジャイロセンサーで構成されていた場合、検出信号に基づいて（例えば、検出信号のレベルの大小、あるいは、検出信号の周波数成分などに基づいて）、撮像装置１０の落下が生じているのか、あるいは、ユーザーが手で把持した状態で動かすことによって振動が生じているのかを判別することが可能である。
第６の実施の形態では、前記検出信号の大きさに基づいて、振動も落下も発生していないか、振動が発生しているか、落下が発生しているかを判別する判別手段を設けるとともに、その判別手段からマイクロコンピュータ３８に判別結果を供給するようにしている。このような判別手段は、従来公知の様々な回路によって実現できる。
また、オートパワーオフ機能とは、撮像装置１０が一定時間操作されなかった場合に、マイクロコンピュータ３８によって撮像装置１０の電源をオフすることで消費電力の節約を図り、また、バッテリーの長時間使用を可能とする機能である。

図１１は第６の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置１０の電源を投入すると、マイクロコンピュータ３８は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作、再生動作などが実行される（ステップＳ８０）。また、この際、オートパワーオフの機能が有効とされている。
マイクロコンピュータ３８は所定時間内に（本実施の形態では３分以内に）シャッタボタン２２や操作スイッチ２４の操作がなされたか否かを判定し（ステップＳ８２）、所定時間内に操作がなされたならばステップＳ８０に戻る。
所定時間内に操作がなされなければ、動画再生中であるか否かを判定し（ステップＳ８４）、動画再生中であればステップＳ８０に戻る。
動画再生中でなければ、スライドショー実行中であるか否かを判定し（ステップＳ８６）、スライドショー実行中であればステップＳ８０に戻る。
スライドショー実行中でなければ撮像装置１０がＵＳＢ端子を介してパーソナルコンピュータなどの外部装置と接続中であるか、あるいは、オーディオ信号／画像信号出力端子を介してテレビジョン装置（ディスプレイ装置）などの外部装置に接続中であるかを判定し（ステップＳ８８）、接続中であればステップＳ８０に戻る。
接続中でなければ、第１の実施の形態と同様に、落下センサー５４からの検出信号を割り込みポートによって監視する（ステップＳ９０）。
落下センサー５４からの割り込みがなければステップＳ８０に戻る。
落下センサー５４からの割り込みが発生した場合には、前記判別手段によって検出信号に基づいて振動が発生したか、落下が発生したか、落下も振動も発生していないかを判定する（ステップＳ９２）。
ステップＳ９２で振動が発生したと判定した場合には、ユーザーが撮像装置１０を手に持って使用中であるため、マイクロコンピュータ３８は電源をオフせずにステップＳ８０に戻る。
ステップＳ９４で落下が発生したと判定した場合には、マイクロコンピュータ３８は第１の実施の形態のステップＳ１６、Ｓ１８、Ｓ２０と同様の退避処理を行なう（ステップＳ９４）。
ステップＳ９４で振動も落下も発生しないと判定した場合には、マイクロコンピュータ３８はオートパワーオフ機能により電源をオフする（ステップＳ９６）。

第６の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果を奏することは無論のこと、ユーザーが撮像装置１０を手に持って使用することで振動が検出された場合には、オートパワーオフの機能が有効であっても電源がオフされないので、使用中に電源がオフされてしまい、頻繁に電源スイッチを投入する煩わしさを解消することができ使い勝手を高める上で有利となる。
また、振動を検出するセンサーとして落下センサー５４を兼用したので、部品コストを低減する上でも有利となる。

なお、実施の形態では、撮像装置としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に適用可能である。

本実施の形態の撮像装置１０を前方から見た斜視図である。 撮像装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における鏡筒１６の構成と動作を示す説明図であり、（Ａ）は鏡筒１６が沈胴位置にある状態を示す図、（Ｂ）は鏡筒１６が最大突出位置にある状態を示す図、（Ｃ）は鏡筒１６が退避位置にある状態を示す図である。 第１の実施の形態におけるカム環７８の回転量と１群レンズ５４の位置の関係を示す図である。 第１の実施の形態における撮像装置１０の動作フローチャートである。 第２の実施の形態におけるカム環８６の回転量と３群レンズ５８の位置の関係を示す図である。 第３の実施の形態におけるマイクロコンピュータ３８周辺の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における動作フローチャートである。 第４の実施の形態における動作フローチャートである。 第５の実施の形態における動作フローチャートである。 第６の実施の形態における動作フローチャートである。

符号の説明

１０……撮像装置、１２……ケース、１４……撮影光学系、２８……撮像素子、３８……マイクロコンピュータ、５４……落下センサー、６２……内鏡筒、６８……駆動機構、７０……第１のモータ、７２……第１のギア列、７４……第１のカム機構、７６……カム溝、７６Ａ……第１のカム溝部分、７８……カム環、８０……カムピン。

Claims (6)

1. 外装を構成するケースと、
   前記ケースに設けられた鏡筒と、
   被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記鏡筒の内部に設けられ被写体像を前記撮像素子に導く撮影光学系と、
   前記鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向で前記ケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有し、
   前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転駆動力を伝達するギア列と、前記ギア列と前記鏡筒との間に設けられ前記ギア列に連結されて前記ギア列から伝達された回転駆動力によって前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備え、
   前記カム機構は、カム溝を有するカム環と、前記カム溝に係合すると共に前記鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、
   前記カム溝は、前記鏡筒の沈胴位置と前記最大突出位置との間の位置でかつ前記カム環の単位回転量に対して前記カムピンの移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分を有する撮像装置であって、
   前記カムピンが第１のカム溝部分に位置した前記鏡筒の位置が退避位置とされ、
   前記ケースに組み込まれ前記撮像装置の落下を検出する落下センサーが設けられ、
   前記鏡筒が前記沈胴位置よりも突出された状態で前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置の中間にある退避位置に移動させるように前記モータの回転制御を行う制御部が設けられており、
   前記撮影光学系は、前記撮像素子の前方に該撮像素子と隣り合うように配置された３群レンズと、前記３群レンズの前方に配置された１群レンズおよび２群レンズとを有し、
   前記３群レンズは前記撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された３群レンズ枠に保持され、
   前記１群、２群のレンズは、前記２群レンズが前記３群レンズの前方に臨み、かつ、前記１群レンズが前記２群レンズの前方に位置するように前記鏡筒で保持され、
   前記３群レンズ枠は、前記駆動機構とは別に設けられた３群レンズ用の駆動機構によって前記光軸方向に移動され、
   前記制御部は、前記鏡筒が退避位置に位置した際に、前記３群レンズから前記撮像素子までの距離と、前記３群レンズから前記２群レンズまでの距離とが等しくなるように前記３群レンズ用の駆動機構を制御して前記３群レンズ枠を移動させる、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記カムピンは、前記鏡筒に前記撮影光学系の光軸方向に一体的に移動できるように結合されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮影光学系はその光軸上に絞りを開閉することで前記撮像素子に導かれる被写体像の光量を調整するアイリス機構を有し、前記制御部は、前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記アイリス機構を全閉状態に制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 年月日および時刻を計時する時計手段と、記憶手段とを備え、前記制御部は、前記落下センサーによって落下が検出された際に、落下が発生した際に落下が発生したことを示す情報と前記時計手段で計時された落下発生時の日時を示す情報とを含む落下履歴情報を前記記憶手段に記録させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 前記制御部の制御によって前記モータに対する電圧の供給を行う電源を備え、前記制御部は前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記退避処理を行った後に、前記電源による前記モータへの電圧の供給を停止させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
6. 外装を構成するケースと、
   前記ケースに設けられた鏡筒と、
   被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記鏡筒の内部に設けられ被写体像を前記撮像素子に導く撮影光学系と、
   前記鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向で前記ケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有し、
   前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転駆動力を伝達するギア列と、前記ギア列と前記鏡筒との間に設けられ前記ギア列に連結されて前記ギア列から伝達された回転駆動力によって前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備え、
   前記カム機構は、カム溝を有するカム環と、前記カム溝に係合すると共に前記鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、
   前記カム溝は、前記鏡筒の沈胴位置と前記最大突出位置との間の位置でかつ前記カム環の単位回転量に対して前記カムピンの移動量が最も少なくなる第１のカム溝部分を有する撮像装置において、
   前記ケースに前記撮像装置の落下を検出する落下センサーを組み込み、
   前記カムピンが第１のカム溝部分に位置した前記鏡筒の位置を退避位置とし、
   前記鏡筒が前記沈胴位置よりも突出された状態で前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記モータを回転制御して前記鏡筒を前記退避位置に移動させ、
   前記撮影光学系は、前記撮像素子の前方に該撮像素子と隣り合うように配置された３群レンズと、前記３群レンズの前方に配置された１群レンズおよび２群レンズとを有し、
   前記３群レンズは前記撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された３群レンズ枠に保持され、
   前記１群、２群のレンズは、前記２群レンズが前記３群レンズの前方に臨み、かつ、前記１群レンズが前記２群レンズの前方に位置するように前記鏡筒で保持され、
   前記３群レンズ枠は、前記駆動機構とは別に設けられた３群レンズ用の駆動機構によって前記光軸方向に移動され、
   前記制御部は、前記鏡筒が退避位置に位置した際に、前記３群レンズから前記撮像素子までの距離と、前記３群レンズから前記２群レンズまでの距離とが等しくなるように前記３群レンズ用の駆動機構を制御して前記３群レンズ枠を移動させる、
   ことを特徴とする撮像装置における鏡筒の退避方法。

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