JP6448332B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポップアップ可能な内蔵ストロボを搭載した撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、内蔵ストロボの発光部よりも撮影レンズの先端が、撮像装置本体部から被写体側に突出しているものがある。発光部から被写体に向かう照射光が撮影レンズの先端によって遮られることを回避する機構として、発光部のポップアップ機構がある。ポップアップ機構は、発光部を、撮像装置本体部に収納された収納位置から突出した位置に移動させて、発光部による光の照射範囲内に撮影レンズが入らないようにする。

発光部のポップアップ機構を備える撮像装置では、発光部が撮像装置本体に収納された位置、すなわちデジタルカメラの筺体内で発光してしまうと、発光の際に生じる熱により、発光部表面等を溶かしてしまう恐れがある。特許文献１は、撮像装置本体に設けられたホール素子と、可動式のストロボ装置に設けられた磁石とを有する撮像装置が開示している。磁石は、ストロボ装置がポップアップしたかを検知するために用いられる。

特開２００９−１１６３２１号公報

特許文献１が開示する撮像装置では、磁石とストロボの光源であるキセノン管にトリガー電圧を印加するトリガーコイルとが近接する場合に、磁石の磁界がトリガーコイルが出力するトリガー電圧に影響を与え、ストロボの発光不良が発生する。

本発明は、発光部に設けられた磁石の磁界の影響による発光不良の発生を防止できる撮像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の撮像装置は、照明用の発光部を、装置本体部に収納した収納位置から、装置本体部の外に突出した発光可能位置へと移動させる機構を備える。前記撮像装置は、前記発光部を保持する保持部材と、前記保持部材内に配置されるトリガーコイルと、前記保持部材に保持される磁性部材とを備える。前記磁性部材は、前記磁性部材の磁界の向きが、前記トリガーコイルに入力される電圧の第１波目により前記トリガーコイルに発生する磁界の向きと逆向きにならないように、前記トリガーコイルに隣接して配置される。

本発明の撮像装置によれば、発光部に設けられた磁石の磁界の影響による発光不良の発生を防止できる。

デジタルカメラの外観を例示する斜視図である。 ストロボユニットの斜視図（Ａ）および分解斜視図（Ｂ）である。 ストロボユニットの断面図である。 ストロボユニットの収納保持の説明図である。 ストロボ発光部の説明図である。 ストロボホルダの構成例である。 ストロボホルダの構成例である。

図１は、本実施形態の撮像装置であるデジタルカメラ１の外観図である。図１（Ａ）と図１（Ｃ）は、撮像装置の装置本体部（カメラ本体部）を前面側（被写体側）から見た場合の斜視図である。図１（Ｂ）は、装置本体部を背面側から見た場合の斜視図である。図１（Ａ）および（Ｂ）は、照明用の発光部であるストロボ発光部が装置本体部内に収納された収納位置にある状態を示す。図１（Ｃ）はストロボ発光部が装置本体部から突出した発光可能位置にある状態を示す。

デジタルカメラ１はレンズ交換式の構成であり、筐体の前面にバヨネット式のレンズマウント２を有する。交換式のレンズ装置（不図示）は、ユーザが当該レンズ装置およびレンズマウント２に印刷された指標同士を合わせながら、レンズマウント２に対して嵌め込んで回転させることで装着される。また、ユーザはレンズマウント２に隣接するレンズ解除ボタン３を押しながら、レンズ装置を装着時とは逆方向に回転させることで、レンズ装置を取り外すことができる。

デジタルカメラ１の筺体内部には撮像素子４が実装されており、レンズ装置によって結像される光学像を光電変換して撮像信号を出力する。撮像素子４は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）型またはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）型のイメ−ジセンサである。撮像素子４が出力した撮像信号は、デジタルカメラ１に実装された信号処理基板（不図示）の処理回路によりデジタル情報に変換される。信号処理基板には、カードＩ／Ｆ（インタフェース）等を含む記録媒体スロットや、撮像処理部、画像処理部、システム制御部、シリアルＩ／Ｆ部等が実装されている。

デジタルカメラ１の上面には、撮像準備および撮像操作の指示を行うレリーズボタン５が設けられている。レリーズボタン５は２段階の押圧操作が可能である。ユーザがレリーズボタン５を半押し操作すると、撮像準備動作（測光動作や測距動作等）が開始する。ユーザがレリーズボタン５を全押し操作すると、撮影および記録処理が行われる。撮影された被写体像の画像デ−タは、装置本体部の収納部に挿着された記録媒体に記録される。

レリーズボタン５の外周部には電子ダイヤル６が配置されている。ユーザは、レリーズボタン５を中心にして、電子ダイヤル６を回動させることで各種撮影条件の変更操作を行える。レリーズボタン５の横には電源ボタン７が配置され、ユーザがデジタルカメラ１の電源のオン操作とオフ操作を行う際に使用する。電源ボタン７の外周部にはモードレバー８が設けられている。ユーザは、電源ボタン７を中心にして、モードレバー８を回動させることで各種撮影モードの切り替え操作を行える。モードレバー８に近接して、各種の撮影モードに応じた指標（不図示) が印刷されている。ユーザは、モードレバー８を指標の位置に合わせることで、指標に応じた撮影モードの設定を行える。

デジタルカメラ１の筺体背面には液晶表示部９が設けられている。液晶表示部９は、撮影前のスルー画像や、撮影画像、各種の撮影条件等の情報を画面に表示する。液晶表示部９にはタッチセンサが内蔵され、ユーザが撮像パラメータの変更や、液晶表示部９の表示形式の変更といった機能を選択する際に利用する。また液晶表示部９は、デジタルカメラ１の筺体上部に設けられた回転軸を中心として、１８０°の範囲で回動可能である。これにより、筺体上面側と筺体前面側からの液晶表示部９の視認性が向上する。デジタルカメラ１の筺体背面に設けられた操作ボタン群１０は、ユーザが撮影条件の変更や、液晶表示部９の表示形式の変更といった機能を選択する際に使用する。デジタルカメラ１の筺体底面に配置された電池蓋１１は、電池の収納室を覆う開閉可能な蓋部材である。ユーザが電池蓋１１を開くことで収納室が開口し、電池の挿脱が可能になる。

デジタルカメラ１の側面には、コネクタカバー１２が配置されている。コネクタカバー１２は、各種外部デバイスと接続するためにプリント基板上に実装された端子類を保護する。本実施形態では、外部映像デバイスに接続するためのアナログビデオ端子、外部直流電源に接続するための電源端子、情報処理装置に接続するためのデジタル端子のうち少なくとも１つを備えるものとする。例えば、外部映像デバイスはテレビジョン受像機であり、情報処理装置はＰＣ（パーソナルコンピュータ）である。

コネクタカバー１２の下部には、記録媒体蓋１３が配置されている。記録媒体蓋１３は、記録媒体の収納室を覆う開閉可能な蓋部材である。ユーザが記録媒体蓋１３を開くことで収納室が開口し、記録媒体の挿脱が可能になる。コネクタカバー１２の上部には、ポップアップレバー１４が配置されている。ユーザがポップアップレバー１４をデジタルカメラ１の筺体の前面方向にスライドさせると、図１（Ｃ）のようにストロボ発光部１５が上方に突出する。つまり、後述するポップアップ機構により、ストロボ発光部１５のポップアップ動作が行われて外部に露出する。この状態で、ユーザがストロボ発光部１５を押し下げることで、デジタルカメラ１の筺体内にストロボ発光部１５が収納される。

次に、図２および図３を参照して、ストロボ発光部１５のポップアップ機構について説明する。図２（Ａ）は、ストロボ発光部１５およびポップアップ機構を含むストロボユニットの斜視図である。図２（Ｂ）は、ストロボユニットの分解斜視図である。図３は、ストロボ発光部１５がポップアップした状態のストロボユニットを示す断面図である。ストロボユニットは、そのベース部材１６がデジタルカメラ１の筺体の内部で位置決めされ、ビスにより締結固定される。

ストロボ発光部１５は、２本のビスにて一体に固定されるストロボホルダ（保持部材）１７とストロボカバー１８との間で挟持され、３つの部材が一体で移動する。ストロボホルダ１７には軸受部１７ａが形成されている。軸受部１７ａには、アーム部材１９の一端部１９ａとホルダバネ２０が、ホルダシャフト２１を挿通させることで取り付けられる。ホルダバネ２０の各端部は、ストロボホルダ１７とアーム部材１９に各々当接し、両者の間には、ホルダバネ２０の付勢力が、図３の矢印Ａ方向に働く。ホルダバネ２０の付勢力により、ストロボホルダ１７は、ストッパー部１７ｂがアーム部材１９に当接するまで、ホルダシャフト２１を中心にして、アーム部材１９に対して回動する。

ベース部材１６には、ベース軸受部１６ａが形成されている。ベース軸受部１６ａには、アーム部材１９の他端部１９ｂとベースバネ２２が、ベースシャフト２３を挿通させることで取り付けられる。ベースバネ２２の各端部は、ベース部材１６とアーム部材１９に各々当接し、両者の間には、ベースバネ２２の付勢力が、図３の矢印Ｂ方向に働く。ベースバネ２２の付勢力により、アーム部材１９は、ベース部材１６に形成されたストッパー部１６ｂに当接するまで、ベースシャフト２３を中心にして、ベース部材１６に対して回動する。

ポップアップ機構における上記２つの回動を組み合わせることで、ストロボホルダ１７は、ベース部材１６に対してポップアップ動作する。なお、ポップアップ時にストロボ発光部１５が被写体側を向くように、２つの回動の角度が調整されている。

続いて、図４を参照して、ストロボホルダ１７をデジタルカメラ１の筺体内に収納および保持する方法を説明する。図４（Ａ）は、デジタルカメラ１のストロボユニットを背面側から見た場合の斜視図である。図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）は、ストロボユニットの断面図であり、それぞれ異なる状態を示す。

ポップアップレバー１４は、図２（Ｂ）に示すように、デジタルカメラ１の側面方向からベース部材１６に組み込まれ、その後で組まれる別部材により抜け止めされている。ポップアップレバー１４は、レバーバネ２４により、デジタルカメラ１の背面方向に付勢されている。図４（Ａ）に示すように、ポップアップレバー１４に形成されたフック部１４ａは、デジタルカメラ１の筺体に形成されたストロボホルダ１７の収納部にて露出するように配置される。

ユーザはストロボ収納の際に、ストロボホルダ１７を、ホルダバネ２０とベースバネ２２の各付勢力に反する方向へ押し下げる操作を行う。図４（Ｂ）に示すように、ストロボホルダ１７に形成されたフック部１７ｃの斜面部が、フック部１４ａの斜面部に当接する。ユーザが更にストロボホルダ１７を押し下げると、図４（Ｃ）に示すように、フック部１７ｃが、ポップアップレバー１４をデジタルカメラ１の前面方向に移動させる。そして、フック部１７ｃが、フック部１４ａの先端部を乗り越えたところで、図４（Ｄ）に示すように、ポップアップレバー１４が、レバーバネ２４の付勢力により元の位置に戻る。フック部１７ｃとフック部１４ａが互いに係止することで、ストロボホルダ１７が収納位置に保持される。

一方、ユーザがポップアップレバー１４をデジタルカメラ１の前面方向に操作すると、フック部１７ｃがフック部１４ａから外れる。両フック部の係止が解除された状態にて、ホルダバネ２０とベースバネ２２の各付勢力により、ストロボホルダ１７が再びポップアップ動作する。

次に、図５を参照して、ストロボ発光部１５と、デジタルカメラ１の筺体内に設置されたストロボ制御基板２５との電気的接続について説明する。図５（Ａ）は、ストロボ発光部１５の分解斜視図である。図５（Ｂ）は、ストロボ発光部１５とストロボ制御基板２５との接続関係を説明する斜視図であり、説明の便宜のため、他の部材は省略している。図５（Ａ）に示すように、ストロボ発光部１５は、プロテクタ１５１、キセノン管１５２、反射傘１５３、ホルダ１５４、トリガーコイル１５５、２つの端子板１５６、１５７を備える。

キセノン管１５２と反射傘１５３は光源部を構成する部材であり、互いに当接した状態でホルダ１５４に組み込まれる。キセノン管１５２の端子が、ホルダ１５４に対して圧入される端子板１５６，１５７と半田付けされることで、ホルダ１５４に固定される。この時、反射傘１５３は、ホルダ１５４にインサート成形されたトリガーコイル１５５の出力端子に当接している。最後に、プロテクタ１５１をホルダ１５４に対して組み込むことでストロボ発光部１５が完成する。

ストロボ発光部１５の４つの端子は、フレキシブル配線部材とリード線群を介してストロボ制御基板２５に対して電気的に接続される。４つの端子とは、端子板１５６，１５７と、ホルダ１５４から露出したトリガーコイル１５５の入力端子と、ＧＮＤ端子であり、図５（Ｂ）に示すように、トリガーフレキシブル基板２６の一端部に半田付けされる。トリガーフレキシブル基板２６の他端部には、発光部側のリード線群２７が半田付けされ、ストロボ制御基板２５に接続される。さらに、ストロボ制御基板２５は、コンデンサ側のリード線群２８により、メインコンデンサ２９と接続される。ストロボ制御基板２５からの発光開始信号により、トリガーコイル１５５の出力端子から反射傘１５３にトリガー電圧が印加されると、メインコンデンサ２９に充電された電荷がキセノン管１５２に流れ出し、キセノン管１５２が発光する。

図６を参照して、ストロボホルダ１７の位置検知方法について説明する。ストロボ発光部１５が、デジタルカメラ１の筺体内で発光してしまうと、発光の際に生じる熱により、プロテクタ１５１等を溶かす可能性がある。そのため、ストロボホルダ１７の位置検知を行い、ストロボ発光部１５の全体がデジタルカメラ１の筺体から露出している場合のみ、ストロボ制御基板２５により発光制御を行う必要がある。図６（Ａ）はストロボ発光部１５を前面側から見た場合の斜視図であり、説明の便宜のため、ストロボカバー１８を省略して示す。図６（Ｂ）はストロボユニットを図６（Ａ）とは異なる方向から見た場合の斜視図である。

図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ストロボホルダ１７には、磁性部材である磁石３０がＮ極を奥側にして挿入され、接着剤により固定されている。また、図６（Ｃ）に示すように、ベース部材１６には、磁気センサ３２が固定され、磁石３０からの磁束密度を検出する。磁気センサ３２は、不図示の信号処理基板と接続されるセンサフレキシブル基板３１に実装されている。ストロボホルダ１７がポップアップ状態である場合には、磁石３０と磁気センサ３２との距離が、収納状態の場合と比較して大きくなるため、磁気センサ３２の検出する磁束密度が小さくなる。また、磁気センサ３２から信号処理基板への出力は、検出する磁束密度が、磁気センサ３２にあらかじめ設定された閾値を下回ると、ＯＮからＯＦＦに変わる。よって、ストロボホルダ１７がポップアップ位置に近づいた時に、磁気センサ３２の出力が変わるように、磁石３０の表面磁束密度および磁気センサ３２の閾値を調整することで、ストロボホルダ１７がポップアップしているかを検知することができる。

次に、磁石３０の磁界の向きによるトリガーコイル１５５への影響について説明する。デジタルカメラ１のボディサイズを小さくするために、ストロボホルダ１７は小型化されるのが好ましい。図６（Ａ）に示すように、磁石３０とトリガーコイル１５５とを、ストロボホルダ１７の長手方向で近接させる。これによって、スペース効率良く配置でき、ストロボホルダ１７の小型化を図ることができる。

トリガーコイル１５５は、導電材料から成る棒状のコアに、巻き数が異なる入力側コイルと出力側コイルとの２つのコイルが巻かれた構造である。巻数が少ない入力側のコイルに交流電圧が印加されることで、コアに磁界を発生させ、その磁界による電磁誘導で、巻数が多い出力側コイルが、入力側コイルよりも増幅された電圧を出力する。トリガーコイル１５５へ印加する電圧は交流電圧であるため、交流電圧の１波目に対してトリガーコイルのコアに発生する磁界の向きは、図５（Ａ）の矢印Ｃ方向となる。交流電圧の２波目以降、コアに発生する磁界は１波ごとに逆向きとなる。

トリガーコイル１５５の構造上、トリガーコイル１５５と磁石３０とが近接していると、磁石３０の磁界の向きにより、トリガーコイル１５５の出力電圧に影響を与えてしまうことがある。図６（Ａ）に示すように、磁石３０のＮ極側が、トリガーコイル１５５に近接する場合、磁石３０の磁界の向きは、矢印Ｄ方向となり、トリガーコイル１５５に印加される交流電圧の１波目によりコアに発生する磁界の向き（矢印Ｃ）と同じ向きとなる。これにより、トリガーコイル１５５のコアに発生する磁界の強さに、磁石３０の磁界の強さが加わり、トリガーコイル１５５が出力する１波目の最高電圧は、正常値より高くなる。

図７（Ａ）に示すように、磁石３０のＳ極側が、トリガーコイル１５５に近接する場合、磁石３０の磁界の向きは矢印Ｅ方向となり、トリガーコイル１５５に印加される交流電圧の１波目によりコアに発生する磁界の向き（矢印Ｃ）と逆向きとなる。これにより、トリガーコイル１５５のコアに発生する磁界の強さを弱めてしまい、トリガーコイル１５５が出力する１波目の最高電圧は、正常値より低くなる。

トリガーコイル１５５が出力する１波目の最高電圧が、正常値より高くなる場合は、キセノン管１５２の発光制御を行うスイッチング素子が実装されたストロボ制御基板２５にてスイッチング速度を遅くすることで、正常値となるように調整することができる。しかし、トリガーコイル１５５が出力する１波目の最高電圧が、正常値より低くなる場合には、ストロボ制御基板２５にて、正常値となるように調整することが困難である。

図７（Ｂ）に示すように、トリガーコイル１５５のコアに発生する磁界の向きに対して、磁石３０の磁界の向きが垂直方向（矢印Ｆ方向）となる場合は、トリガーコイル１５５に発生する磁界に与える影響は少ない。したがって、トリガーコイル１５５の出力電圧は、正常値と同等となる。図７（Ｂ）に示す構成の場合に限らず、トリガーコイル１５５のコアに発生する磁界の向きに対して、磁石３０の磁界の向きが垂直方向であれば、トリガーコイル１５５に発生する磁界に与える影響は少ない。ただし、磁石３０の磁界の向きが、磁石３０の短手方向となるため、磁界の向きが長手方向となる場合と比較すると、磁石３０の表面磁束密度が小さくなる。したがって、ストロボホルダ１７の位置検知において、磁気センサ３２が検出する磁石３０からの磁束密度が小さくなってしまうので、閾値が小さい磁気センサ３２を選択する必要がある。磁気センサ３２の閾値が小さいと、他の磁性体からの磁束密度の影響により誤検知を起こす可能性が高くなってしまう。

また、本実施形態では、図６（Ｂ）に示すように、トリガーコイル１５５のコアの長手方向の投影上に、磁石３０が重ならないようにする。言い換えると、トリガーコイル１５５は、磁石３０の磁界方向の投影上に重ならないように配置される。これにより、磁石３０の磁界がトリガーコイル１５５の出力電圧に与える影響を少なくすることができる。

本実施形態では、磁石３０の磁界が、トリガーコイル１５５の入力電圧の１波目によりコアに発生する磁界の向きと逆向きにならないように、磁石３０とトリガーコイル１５５の位置関係を設定する。これによって、トリガーコイル１５５の出力電圧を正常値に調整可能となる。

本実施形態によれば、磁石を用いてポップアップ検出を行うストロボ発光部を備える撮像装置において、磁石の磁界によりストロボ発光不良を起こさないようにすることができる。

１４：ポップアップレバー
１５：ストロボ発光部
１６：ベース部材
１７：ストロボホルダ

Claims (7)

1. 照明用の発光部を、装置本体部に収納した収納位置から、装置本体部の外に突出した発光可能位置へと移動させる機構を備える撮像装置であって、
   前記発光部を保持する保持部材と、
   前記発光部に設けられるトリガーコイルと、
   前記保持部材に保持される磁性部材とを備え、
   前記磁性部材は、前記磁性部材の磁界の向きが、前記トリガーコイルに入力される電圧の第１波目により前記トリガーコイルに発生する磁界の向きと逆向きにならないように、前記トリガーコイルに隣接して配置される
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記磁性部材の磁界の向きは、前記トリガーコイルに入力される電圧の第１波目により前記トリガーコイルに発生する磁界の向きと同じ向きである
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記磁性部材の磁界の向きは、前記トリガーコイルに入力される電圧の第１波目により前記トリガーコイルに発生する磁界の向きに対して垂直方向である
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記磁性部材と前記トリガーコイルとは、前記保持部材の長手方向で近接して配置される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記トリガーコイルは、前記磁性部材の磁界方向の投影上に重ならないように配置される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記トリガーコイルは、前記発光部が有する光源にトリガー電圧を印加する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記磁性部材からの磁束密度を検出することによって、前記発光部が前記発光可能位置にあるかを検知する検知手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。