(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物光学系に入射した被写体光の光軸を中心にして第１開口を形成している基板と、
前記第１開口に対して進退可能に配置されていて、互いに略同じ大きさをしていて前記第１開口よりも小さい第２及び第３開口を形成している光路分割板と、
前記光路分割板を前記第１開口に進退させ、該光路分割板を前記第１開口に進入させたときには前記第１開口内において前記第２開口と前記第３開口とを光軸を間にして配置させる第１駆動手段と、
前記第２開口と前記第３開口が前記第１開口内に配置されているとき前記第２開口を開閉する第１シャッタ板と、
前記基板に取り付けられていて、前記第１シャッタ板を作動させる第２駆動手段と、
前記第２開口と前記第３開口が前記第１開口内に配置されているとき前記第３開口を開閉する第２シャッタ板と、
前記基板に取り付けられていて、前記第２シャッタ板を作動させる第３駆動手段と、
２次元画像の撮像時には前記第１開口を通過してきた被写体光を受光し、３次元画像の撮像時には前記第１シャッタ板と第２シャッタ板との回転によって前記第２開口と第３開口とを交互に通過してきた被写体光を受光するようにした撮像素子と、を備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光路分割板と、前記第１駆動手段とのうちの少なくとも一つが、前記基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１駆動手段が、前記基板の一方の面に取り付けられていて、前記光路分割板が前記基板の他方の面に回転可能に取り付けられており、前記第１駆動手段は、永久磁石を有する回転子が固定子コイルに対する電流の供給方向に対応した方向へ所定の角度範囲内でだけ往復回転させられる電流制御式のアクチュエータであって、該回転子の径方向位置において該回転子と一体的に回転する出力ピンが、前記基板の前記他方の面側で前記光路分割板に連結されており、前記光路分割板は該出力ピンの往復作動によって、前記第１開口に進退させられるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２駆動手段と前記第３駆動手段とがステッピングモータであって前記基板の同じ面に取り付けられており、前記第１シャッタ板と前記第２シャッタ板とは前記基板の反対側において、それらのステッピングモータの出力軸に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１駆動手段と、前記第２駆動手段と、前記第３駆動手段とが、前記基板の同じ面に取り付けられていることを特徴とする請求項１，３，４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光路分割板に代えて、前記第２開口を形成した第１光路規制板と、前記第３開口を形成した第２光路規制板とを備えており、該第１光路規制板と該第２光路規制板とは、前記第１駆動手段によって同時に相反する方向へ回転させられ、前記第１開口に進退させられるようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元画像と３次元画像とを選択的に撮像することの可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２次元（２Ｄ）画像と３次元（３Ｄ）画像とを選択して撮像することの可能な種々の方式の撮像装置が知られているが、それらの方式のうちの一つを硬性内視鏡装置に適用した場合の例が、下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されている撮像装置は、２次元画像を撮像するときは、対物光学系に入射した被写体光の光路に、２次元画像撮像用の一つの開口を配置し、その開口の略全域を通過した被写体光を撮像素子で受光するようにしているが、３次元画像（立体画像）を撮像するときは、切替え装置によって、対物光学系に入射した被写体光の光路内に、上記の２次元画像撮像用の開口に代えて、その開口よりも小さな３次元画像撮像用の二つの開口を配置するようにし、対物光学系に入射した被写体光を、光軸を間にした視差のある二つの被写体光に分割（瞳分割）している。そして、それらの二つの開口よりも撮像素子側には、一つの回転シャッタが配置されていて、３次元画像を撮像するときには、１８０度回転するたびに、それらの二つの開口の開閉関係が逆になるようにして、それらの開口を通過した被写体光を、同じ撮像素子で交互に受光するようにしている。
【０００４】
ところで、このような回転シャッタは、２次元画像を撮像するときには回転を停止させておくことになるが、そのまま単に停止状態にしただけでは、２次元画像撮像用の大きな開口を通過した光路内に、３次元画像撮像用の二つの開口のうちの一方を閉じ、他方を開かせるようにしたときの状態のままで存在していることになってしまう。そのため、何らかの手段を講じないと、２次元画像を撮像するに際して、２次元画像撮像用の大きな開口に切り替えたにもかかわらず、その開口の略全領域を通過した被写体光が撮像素子まで達しなくなり、所期の明るい画像を得ることができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の撮像装置では、２次元画像の撮像モードと３次元画像の撮像モードとを切り替えるときには、その都度、回転シャッタを駆動モータと共に光軸と直交する方向へ移動させるようにし、２次元画像の撮像モードを選択したときには、上記の２次元画像撮像用の開口に対して、予め回転シャッタに形成しておいた大きな開口が重なるようにし、上記の２次元画像撮像用の開口の略全領域を通過した被写体光が撮像素子まで達するようにしている。本発明は、このように、２次元画像の撮像時には、撮像素子に達する被写体光が、２次元画像撮像用の大きな開口の略全領域から得られ、３次元画像の撮像時には、３次元画像撮像用の小さな二つの開口からシャッタ装置を介して交互に得られるようにした方式の撮像装置に関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−９６８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１には、２次元画像の撮像モードと３次元画像の撮像モードとの切り替えに際し、上記のように回転シャッタを移動させることが記載されていて、そのようにした場合における回転シャッタ自体の具体的な構成も開示されているが、回転シャッタとその駆動モータとを移動可能にするための構成については全く開示されていない。ところが、実際に製品化する場合を考えてみると、撮像モードを切り替えるたびに、駆動モータを含む回転シャッタ装置全体を好適に移動させ得る実用的な構成を実現するのは、決して容易なことではない。そのため、撮影モードを切り替えるたびに、回転シャッタ装置全体を移動させずに、それと同等な目的を達成することの可能な撮像装置の実現が期待されている。
【０００８】
また、特許文献１に記載されている撮像装置の場合には、２次元画像の撮像モードと３次元画像の撮像モードとの選択に際し、２次元画像撮像用の大きな開口と３次元画像撮像用の小さな二つの開口とを切り替える必要がある。ところが、特許文献１には、それらの三つの開口を形成した板部材（瞳分割絞り）だけは開示されているが、その板部材を往復作動させるための開口切替え装置の構成が、全く開示されていない。そのため、開口の切替えを好適に行えるようにした実用的な開口切替え装置の実現が期待されている。更に、そのような回転シャッタ装置と開口切替え装置とは、それらの構成部品を、撮像素子などと同様にして、撮像装置本体に対して一つ一つ順に組み付けていくようにしてもよいが、量産上では、極力それらの回転シャッタ装置と開口切替え装置とを一つにユニット化しておいてから組み付け得るようにすることが要求されている。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、撮像に先立って、２次元画像の撮像モードでの撮像を選択したときは、対物光学系に入射した被写体光を、大きな一つの開口を用いて撮像素子へ導くようにし、３次元画像の撮像モードでの撮像を選択したときは、光軸を間にした小さな二つの開口を用い、シャッタ装置を介して撮像素子に交互に導くようにした撮像装置であって、撮像モードの切り替えに際しては、従来のようにシャッタ装置全体を移動させなくてもよいようにすると共に、開口の切り替えが好適に行え、さらに、シャッタ装置と開口切替え装置とのユニット化に対する要求にも応え得る極めて実用的な撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、対物光学系に入射した被写体光の光軸を中心にして第１開口を形成している基板と、前記第１開口に対して進退可能に配置されていて、互いに略同じ大きさをしていて前記第１開口よりも小さい第２及び第３開口を形成している光路分割板と、前記光路分割板を前記第１開口に進退させ、該光路分割板を前記第１開口に進入させたときには前記第１開口内において前記第２開口と前記第３開口とを光軸を間にして配置させる第１駆動手段と、前記第２開口と前記第３開口が前記第１開口内に配置されているとき前記第２開口を開閉する第１シャッタ板と、前記基板に取り付けられていて、前記第１シャッタ板を作動させる第２駆動手段と、前記第２開口と前記第３開口が前記第１開口内に配置されているとき前記第３開口を開閉する第２シャッタ板と、前記基板に取り付けられていて、前記第２シャッタ板を作動させる第３駆動手段と、２次元画像の撮像時には前記第１開口を通過してきた被写体光を受光し、３次元画像の撮像時には前記第１シャッタ板と第２シャッタ板との回転によって前記第２開口と第３開口とを交互に通過してきた被写体光を受光するようにした撮像素子と、を備えているようにする。
【００１１】
その場合、前記光路分割板と、前記第１駆動手段とのうちの少なくとも一つが、前記基板に取り付けられているようにすることが好ましいが、とりわけ、前記第１駆動手段が、前記基板の一方の面に取り付けられていて、前記光路分割板が前記基板の他方の面に回転可能に取り付けられており、前記第１駆動手段は、永久磁石を有する回転子が固定子コイルに対する電流の供給方向に対応した方向へ所定の角度範囲内でだけ往復回転させられる電流制御式のアクチュエータであって、該回転子の径方向位置において該回転子と一体的に回転する出力ピンが、前記基板の前記他方の面側で前記光路分割板に連結されており、前記光路分割板は該出力ピンの往復作動によって、前記第１開口に進退させられるようにするのが好ましい。
【００１２】
また、前記第２駆動手段と前記第３駆動手段とがステッピングモータであって前記基板の同じ面に取り付けられており、前記第１シャッタ板と前記第２シャッタ板とは前記基板の反対側において、それらのステッピングモータの出力軸に取り付けられているようにすると、２次元画像の撮像可能状態と３次元画像の撮像可能状態との切替え装置と、３次元画像の撮像に用いられるシャッタ装置とを、ユニットとして構成したものが得られ、しかも、その場合において、前記第１駆動手段と、前記第２駆動手段と、前記第３駆動手段とが、前記基板の同じ面に取り付けられているようにすると、コンパクトで低コストな、撮像装置用のユニットが得られる。
【００１３】
更に、本発明の撮像装置においては、前記光路分割板に代えて、前記第２開口を形成した第１光路規制板と、前記第３開口を形成した第２光路規制板とを備えており、該第１光路規制板と該第２光路規制板とは、前記第１駆動手段によって同時に相反する方向へ回転させられ、前記第１開口に進退させられるようにすると、撮像装置を小型化するのに好適な構成になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、２次元画像の撮像モードでの撮像を選択したときには、対物光学系に入射した被写体光を、大きな一つの開口を用いて撮像素子へ導き、３次元画像の撮像モードでの撮像を選択したときには光軸を間にした小さな二つの開口を用いシャッタ装置を介して撮像素子に交互に導くようにした方式の撮像装置において、２次元画像の撮像モードと３次元画像の撮像モードとの切替え時には、第１駆動手段によって、３次元画像撮像用の二つの開口を形成した一つの光路分割板、もしくは、それらの開口を別々に形成した二つの光路規制板を、基板に形成された２次元画像撮像用の開口に進退させるようにし、且つ３次元画像の撮像時には、３次元画像撮像用の二つの開口を各々のシャッタ装置によって交互に開閉させるようにすると共に、２次元画像の撮像モードに切り替えたときは、従来のようにシャッタ装置全体を移動させず、シャッタ板のみを２次元画像撮像用の開口から退いた状態で停止させるだけにしたので、極めて実用的な構成を実現でき、シャッタ装置と開口切替え装置とを同一の基板に取り付けることによって、ユニット化も容易であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】撮影待機状態を示す実施例１の平面図である。
【図２】図１の状態から光路分割板を作動させた状態を示す平面図である。
【図３】図２の状態から一方のシャッタ板を９０度回転させた状態を示す平面図である。
【図４】図３の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へ９０度回転させた状態を示す平面図である。
【図５】図４の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へさらに９０度回転させた状態を示す平面図である。
【図６】図５の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へさらに９０度回転させた状態を示す平面図である。
【図７】撮影待機状態を示す実施例２の平面図である。
【図８】図７の状態から光路分割板を作動させた後、一方のシャッタ板を１８０度回転させた状態を示す平面図である。
【図９】撮影待機状態を示す実施例３の平面図である。
【図１０】図９の状態において基板を取り除いて見た平面図である。
【図１１】図１０の状態から２枚の光路分割板を作動させた状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の撮像装置は、２次元画像と３次元画像とを選択して撮像することの可能な撮像装置である。そして、本発明の撮像装置は、２次元画像と３次元画像のいずれか一方を選択しておいて、各々の画像の被写体（被写界）をモニターで観察することができるようにするだけの製品に採用することもできるし、そのようにして観察しながら、被写体の撮像情報を、記憶装置に記憶させる（以下、撮影という）ことを可能にした製品にも採用することができる。
【００１７】
また、撮影可能とする場合には、２次元画像と３次元画像の両方について、静止画と動画のいずれか一方についてだけを撮影可能にした製品にも、また、静止画と動画の両方とも撮影可能にした製品にも採用することができるほか、２次元画像と３次元画像のいずれか一方を静止画として撮影でき、他方を動画として撮影可能にした製品にも採用することができる。
【００１８】
しかも、それらのいずれの場合においても、照明装置や遠隔操作装置などを併設すれば、直接肉眼で観察することのできない場所での探索用，医療用などの光学製品に採用することも可能である。そのため、本発明の撮像装置は、種々の産業分野における画像での認識装置に採用することが可能なものである。
【００１９】
しかしながら、それらの製品に実施された場合の全ての態様を説明するのは大変であるし、また、その必要もないと考える。そこで、以下においては、本発明の撮像装置が、静止画と動画の両方を撮影することの可能な単体のデジタルカメラに採用され得るように構成した三つの実施例を説明する。そのため、図示しないが、それらのデジタルカメラには、２次元画像を得るための撮影と３次元画像を得るための撮影とを選択するための選択手段と、静止画を撮影するための静止画用レリーズボタンと、動画を撮影するための動画用レリーズボタンとが、撮影者によって操作可能に設けられているものとする。
【００２０】
また、それらの実施例の説明に用いられる図面は、図１〜図６が、実施例１を説明するためのものであり、図７及び図８が、実施例２を説明するためのものであり、図９〜図１１が、実施例３を説明するためのものである。尚、それらの図面には、対物光学系などの光学系や撮像素子が示されておらず、それらを除いた本発明の構成をユニット化したものだけが示されている。しかしながら、対物光学系は、各々の実施例の撮影待機状態を示している図１，図７,図９において、図面の手前側に配置されていることを前提にしている。そのため、撮像素子は、それらの図面の背面側に配置されていることになるが、本発明の撮像装置は、そのような配置に限定されるものではなく、それらの図面の背面側に対物光学系を配置し、手前側に撮像素子を配置するようにしてもよいものである。
【実施例１】
【００２１】
最初に、図１〜図６を用いて実施例１を説明する。尚、図１は、撮影待機状態を示した平面図であり、図２は、３次元画像の撮影を行うために、図１の状態から光路分割板を作動させた状態を示す平面図である。また、図３は、図２の状態から一方のシャッタ板を９０度回転させた状態を示す平面図であり、図４は、図３の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へ９０度回転させた状態を示す平面図である。更に、図５は、図４の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へさらに９０度回転させた状態を示す平面図であり、図６は、図５の状態から両方のシャッタ板を相反する方向へさらに９０度回転させた状態を示す平面図である。
【００２２】
そこで先ず、主に図１を用いて、本実施例の構成を説明する。本実施例の基板１は、平面外形形状が円形をしており、その中央には、本発明の第１開口に相当する被写体光路用の開口１ａが形成されている。この開口１ａは、対物光学系に入射した被写体光の光軸Ｏを中心にして円形に形成されており、２次元画像の撮像時においても３次元画像の撮像時においても、その被写体光の光路上に常に配置されており、２次元画像の撮像時には、その略全領域を通過した被写体光が、結像光学系を介して、撮像素子に導かれるようになっている。
【００２３】
また、図１の背面側、即ち撮像素子側の面には、基板１と同じ平面外形形状をした中間板２とカバー板３とが、図示していない複数のねじによって、順に取り付けられている。そして、基板１と中間板２との間には、後述する二つのシャッタ板１０，１１の収容室を構成し、中間板２とカバー板３との間には、後述する光路分割板１２の収容室を構成している。また、中間板２とカバー板３の中央にも円形をした被写体光路用の開口２ａ，３ａが形成されているが、それらの直径は、基板１の開口１ａの直径よりも僅かに大きい。尚、図１においては、基板１と中間板２の一部を破断することによって、中間板２とカバー板３の一部が見えるように示してある。
【００２４】
基板１の収容室外の面、即ち本実施例においては基板１の被写体側の面には、電流制御式のアクチュエータＡと、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２が取り付けられている。それらのうち、アクチュエータＡは、本発明の第１駆動手段に相当するものであり、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２は、本発明の第２駆動手段と第３駆動手段に相当するものである。
【００２５】
それらの駆動手段のうち、電流制御式のアクチュエータＡは、例えば、特開２００９−３００６６１号公報などに記載されている周知のアクチュエータと実質的に同じであって、後述するように、永久磁石を有している回転子４が、固定子コイル６に対する電流の通電方向に対応した方向へ、所定の角度範囲内でだけ回転することの可能なアクチュエータである。他方、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２は、単体で市販されている同じ構成のステッピングモータであって、回転子は往復回転が可能なものであるが、本実施例においては、後述の作動説明からも分かるように、各々所定の一方方向へだけ回転させるようにしている。
【００２６】
そこで、それらのアクチュエータＡとステッピングモータＭ１，Ｍ２とが、基板１に対してどのように取り付けられているかを説明する。先ず、アクチュエータＡは、回転子４と、固定子枠５と、固定子コイル６と、ヨーク７とで構成されている。それらのうち、回転子４は、径方向に２極に着磁された永久磁石からなる円筒状の本体部４ａと、その本体部４ａと一体であって径方向へ張り出して形成された合成樹脂製の腕部４ｂと、その腕部４ｂの先端に設けられた出力ピン４ｃとで構成されていて、基板１に立設された回転子取付け軸１ｂに対して回転可能に嵌合させられており、出力ピン４ｃは、基板１に設けられた円弧状の長孔１ｃから、中間板２とカバー板３との間に構成された収容室内に挿入されている。
【００２７】
また、基板１の被写体側の面には、合成樹脂製の固定子枠５が、長手方向の両端で、二つのねじ８，９によって取り付けられていて、基板１との間に上記の回転子４が配置されるようにしている。そして、この固定子枠５には、中空部が基板１側に存在するようにして筒状のボビン部５ａが形成されており、その外側には固定子コイル６が巻回されている。また、二つの脚部を有していて全体として略Ｕ字形をしているヨーク７は、一方の脚部をボビン部５ａの中空部に貫通させていて、両方の脚部の先端を磁極部とし、回転子４の上記本体部４ａの円周面に対向させている。
【００２８】
他方、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２は、基板１に対してそれらの出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１を垂直にし、図示していない適宜な手段によって取り付けられている。そして、それらの出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１は、基板１に設けられた図示していない孔から、基板１と中間板２との間に構成された収容室内に挿入されている。
【００２９】
尚、本発明の第１駆動手段に相当する電流制御式のアクチュエータＡは、上記のように構成されているが、本発明の第１駆動手段は、このような構成のアクチュエータに限定されず、例えば、特開２００７−１７４７９４号公報に記載された構成のアクチュエータであっても構わない。しかしながら、周知のように、本実施例のように構成されたアクチュエータＡの方が、図示されているようなユニットを、全体として扁平に構成することができるという利点がある。更に、本発明の第１駆動手段は、電流制御式のアクチュエータには限定されるものでもなく、上記のステッピングモータＭ１，Ｍ２を含む種々のタイプのステッピングモータを用いるようにしても構わない。
【００３０】
次に、上記の二つの収容室内の構成を説明する。先ず、基板１と中間板２との間に構成された収容室には、二つのシャッタ板１０，１１が配置されている。これらのシャッタ板１０，１１は、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１に取り付けられていて、各々、二つの遮光部１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂを有しているが、それらの二つずつの遮光部１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂは、いずれも出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１から垂直方向へ略９０度の広がりを有する扇形状をしていて、出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１を間にして対称的に形成されている。そして、シャッタ板１０の遮光部１０ａ，１０ｂと、シャッタ板１１の遮光部１１ａ，１１ｂとは、後述するように、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１の相反する方向への回転によって、基板１の開口１ａ内における異なる領域を、交互に通過し得るようになっている。
【００３１】
他方、中間板２とカバー板３との間に構成された収容室には、光路分割板１２が配置されている。この光路分割板１２は、直径の同じ二つの開口１２ａ，１２ｂを有していて、基板１に立設された軸１ｄに対して回転可能に取り付けられており、その長孔１２ｃには、上記の回転子４に設けられている出力ピン４ｃが挿入されている。そのため、この光路分割板１２は、回転子４の往復回転により、基板１に設けられた二つのストッパ１ｅ，１ｆによって規制される角度範囲内でだけ往復回転をさせられ、開口１ａ内に進退させられるようになっている。そして、開口１ａ内に進入させられたときは、二つの開口１２ａ，１２ｂを、開口１ａ内において、対物光学系に入射した被写体光の光軸Ｏの両側、即ち開口１ａの中心の左右両側に配置し、開口１ａ内のその他の領域を覆うようになっている。
【００３２】
尚、本実施例の場合には、絞り装置を備えていないが、備えるようにすることも可能である。周知のように、絞り装置の典型的なものとしては、特開２０１０−８５４３７号公報などに記載されている絞り装置のように、本実施例における開口１ａよりも直径の小さな絞り開口を有した１枚の絞り羽根を、駆動手段によって往復作動させ、開口１ａ内に進退させるタイプのもの（以下、単一式絞り装置という）と、特開２０１０−１２８３５７号公報などに記載されている絞り装置のように、複数枚の羽根を駆動手段によって同時に同じ方向へ往復回転させ、光軸Ｏを中心にした絞り開口を他段階的に変化させ得るタイプのもの（以下、多段階式絞り装置という）が知られている。
【００３３】
そこで、本実施例に対して、いずれかの絞り装置を備えるようにするためには、例えば、本実施例の中間板２とカバー板３との間の収容室を、第２の中間板で仕切って二つの収容室にし、中間板２と第２の中間板との間の収容室には光路分割板１２を配置し、第２の中間板とカバー板３との間の収容室には絞り羽根を配置するようにすればよいことになるが、絞り装置が単一式絞り装置の場合には、第２の中間板で仕切ることなく、中間板２とカバー板３の間の収容室に、光路分割板１２と共に絞り羽根を配置するようにすることも可能である。また、絞り装置の駆動手段は、本実施例の各駆動手段のように、基板１の収容室外となる面（図１の下方領域）に取り付けるのが好ましいが、特に絞り装置が多段階式絞り装置の場合には、カバー板３を厚くして、その収容室外となる面に取り付けるようにした方が良い場合もある。
【００３４】
このような構成をしている本実施例の撮像装置は、既に述べたように、静止画と動画の両方を撮影することの可能な、単体のデジタルカメラに採用された場合を想定していて、そのデジタルカメラには、２次元画像を得るための撮影と３次元画像を得るための撮影とを選択するための選択手段と、静止画を撮影するための静止画用レリーズボタンと、動画を撮影するための動画用レリーズボタンとが設けられていることを前提にしている。また、それらの選択手段と二つのレリーズボタンとを操作することによって全ての撮影が好適に行われるようにするために、図示していない本実施例の撮像素子には、ＣＣＤではなく、ＣＭＯＳが採用されている。そして、このことは、以下に説明する他の実施例の場合も同じである。
【００３５】
そこで次に、図１〜図６を用いて本実施例の作動を説明するが、図２〜図６においては、作動説明に必要な最小限の部材及び部位にだけ符号を付けてある。先ず、２次元の静止画を撮影する場合を説明する。図１は、カメラの電源がオンになっていて、撮影者が、上記の図示していない選択手段によって、２次元画像の撮影を選択しているときの撮影待機状態を示したものであり、光路分割板１２は開口１ａから退いている。また、絞り装置を設けるようにした場合には、絞り板も開口１ａから退いている。そのため、この図１の状態においては、デジタルカメラの対物光学系に入射した被写体光は、開口１ａの全領域を通過して図示していない撮像素子に到達しているため、撮影者は、カメラに設けられた図示していないモニターで、被写体の２次元画像を観察することが可能になっている。
【００３６】
ところで、この図１の状態においては、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して電流が供給されていない。しかしながら、周知のように、このときには、回転子４の永久磁石の磁極と、ヨーク７の磁極部との対向配置関係によって、両者間には吸引力が作用しており、回転子４には時計方向へ回転する力が与えられている。ところが、光路分割板１２がストッパ１ｅに接触しているため、回転子４は回転することができない状態になっている。そのため、この状態においては、カメラをどのような姿勢にしても、開口１ａの全開状態が、安定的に維持されている。
【００３７】
また、このことからも分かるように、このような機能は、カメラの電源スイッチがオフになっているときにも得られることになる。そのため、携帯中における通常の振動に対しても、この状態は確実に維持されている。また、仮に、大きな衝撃が加わって、光路分割板１２がストッパ１ｅから若干離されてしまうようなことがあったとしても、回転子４とヨーク７との間に作用している上記の吸引力によって、直ちに図１の状態に復帰させられることになる。
【００３８】
このような図１の撮影待機状態において、２次元の静止画を撮影する場合には、カメラに設けられている、上記の図示していない静止画用レリーズボタンを押すようにする。そこで、絞り装置を備えているときには、周知のように、測光回路による被写体光の測定結果によって、被写体が非常に明るい場合には、絞り羽根を開口１ａ内に作動させておいてから撮影が行われ、そうでない場合には、直ちに撮影が行われることになるが、本実施例の場合には、絞り装置を備えていないので、直ちに撮影が行われる。
【００３９】
そして、その撮影は、それまで撮像素子に蓄積されていた観察画像用の電荷が放出されることによって開始され、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、図示していない露光時間制御回路からの信号によって、それまで蓄積された電荷は、撮像情報として、撮像情報処理回路を介して記憶装置に記憶され、２次元の静止画の撮影が終了する。従って、この撮影の場合には、アクチュエータＡとステッピングモータＭ１，Ｍ２には全く通電されることがなく、撮影待機状態に復帰したことになる。しかし、絞り装置を備えた場合には、撮影が終了すると、絞り羽根を開口１ａから退かせることによって撮影待機状態に復帰したことになる。
【００４０】
次に、２次元の動画撮影を行う場合を説明する。この場合には、上記の選択手段が２次元画像での撮影を選択した状態になっているときは、そのままでよいが、３次元画像での撮影を選択した状態になっているときには、選択手段を操作して、２次元画像の撮影を選択した状態にする必要がある。しかしながら、本実施例の場合には、そのように選択手段を操作した場合であっても、アクチュエータＡの固定子コイル６には通電されず、回転子４は回転されない。つまり、本実施例の場合には、２次元画像の撮影（静止画撮影及び動画撮影）のときも、３次元画像の撮影（静止画撮影及び動画撮影）のときも、撮影待機状態は同じであって、図１に示された状態ということである。
【００４１】
そのため、この動画撮影を行う場合には、モニターによって、２次元画像の被写体を観察しておいてから、レリーズボタンを押し続けることになるが、そのレリーズボタンは、上記の静止画用レリーズボタンではなく、動画用レリーズボタンを押すことになる。また、この場合にも、絞り装置を備えていて、被写体光量を減じて撮影する場合には、上記したようにして絞り装置を作動させておいてから、動画撮影が開始されることになるが、動画撮影を比較的長い時間行えるようにしたカメラの場合には、単一式絞り装置よりも多段階式絞り装置を備えた方が、撮影中における被写体の変化に対応して、絞り開口を自動的に変化させるようにすることができるので有利である。
【００４２】
このようにして、動画用レリーズボタンを押して撮影が開始されると、動画用レリーズボタンを押している限り、撮像素子の電荷の蓄積と放出とが短かい周期で繰り返され、放出の都度、その時点での撮像情報が記憶装置に記憶されていく。そして、動画用レリーズボタンを離すと、その信号で撮影が終了し、撮影待機状態に復帰する。また、絞り装置を備えている場合には、絞り羽根が、開口１ａから退いて停止した段階で撮影待機状態に復帰したことになる。従って、この撮影の場合にも、アクチュエータＡと二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２には、通電されない。
【００４３】
次に、３次元の静止画撮影の場合を説明する。この場合には、上記の選択手段が２次元画像での撮影を選択した状態になっているときは、選択手段を操作して、３次元画像での撮影を選択した状態にする必要がある。そして、本実施例の場合には、上記したように、３次元画像での撮影を選択した場合であっても、その撮影待機状態は、２次元画像での撮影を選択した場合の撮影待機状態と全く同じであり、図１に示された状態である。そのため、この場合にも、撮影前においては、モニターによって、２次元画像の被写体を観察することになる。
【００４４】
この３次元の静止画撮影を行なうときは、３次元画像の撮影であっても、静止画の撮影であることには変わりがないので、上記の静止画用レリーズボタンを押すことになる。そして、このときには、絞り装置を備えている場合であっても、後述する３次元の動画撮影を行う場合と同様に、絞り羽根を作動させることはない。
【００４５】
しかし、この場合には、３次元画像での撮影が選択されているため、実際に撮影が開始される前に、先ず、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して電流が順方向に供給される。それによって、回転子４は反時計方向へ回転させられるので、光路分割板１２は、出力ピン４ｃによって時計方向へ回転させられ、ストッパ１ｆに当接して停止させられる。図２は、その状態を示したものであって、開口１ａ内には、光軸Ｏの左右両側に、二つの小さな開口１２ａ，１２ｂが配置された状態になる。本実施例の場合、この状態が得られても、固定子コイル６に対する通電を断たないが、既に説明した理由によって、通電を断ってもこの状態は確実に維持されるので、断つようにしても構わない。
【００４６】
このようにして図２の状態が得られると、次には、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２に対して、相互の印加開始時間をずらせてパルスを与える。即ち、先ず、最初に回転を開始させられたシャッタ板１０が、図２の状態から反時計方向へ９０度回転させられると、図３に示された状態になる。このようにして、光路分割板１２の一方の開口１２ａが完全に覆われ、他方の開口１２ｂが覆われていない状態になると、図示していない撮像素子にそれまで蓄積されていた電荷が放出され、開口１２ｂを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、図示していない露光時間制御回路からの信号で、それまでに蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送され、記憶される。
【００４７】
その後も、シャッタ板１０が、図３の状態から反時計方向へ９０度回転され、且つ図３の状態が得られた後になってから回転を開始させられたシャッタ板１１が、シャッタ板１０と同じ速度で時計方向へ９０度回転させられると、図４に示された状態になる。このように、光路分割板１２の一方の開口１２ａが全開にされ、他方の開口１２ｂが完全に覆われた状態にさせられると、図示していない撮像素子にそれまで蓄積されていた電荷が放出され、開口１２ａを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、図示していない露光時間制御回路からの信号によって、蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に記憶される。
【００４８】
このようにして、視差のある二つの画像の撮影が終了したあとも、シャッタ板１０は、さらに反時計方向へ９０度回転させられ、シャッタ板１１は、さらに時計方向へ９０度回転させられて、図５に示された状態になるが、このときには撮影は行われない。その後、シャッタ板１０，１１がさらに９０度回転させられると、図６に示された状態になるが、このときにも撮影は行われない。そして、この状態になると、もはや、シャッタ板１０は、それ以上回転させられないが、シャッタ板１１の方は、さらに反時計方向へ９０度回転させられ、図２に示された状態になって停止させられる。
【００４９】
そして、その状態になると、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して、今度は、電流が逆方向に供給されるので、回転子４は、時計方向へ回転させられる。それによって、光路分割板１２は反時計方向へ回転させられ、ストッパ１ｅに当接することによって停止させられる。その後、固定子コイル６に対する通電を断つと、図１の撮影待機状態に復帰したことになる。
【００５０】
尚、上記の作動説明においては、便宜上、各々のシャッタ板１０，１１が、あたかも、９０度ごとに一時的に停止させられるかのような印象を受けるように説明されている。勿論、シャッタ板１０，１１をそのように回転させても構わないが、実際には、連続的に回転させるようにするのが普通である。
【００５１】
また、上記の作動説明では、図３の状態になった後、開口１２ｂを通過した被写体光による撮像が開始される場合で説明したが、必ずしもそのようにしなければならないというものではない。例えば、図３の状態になる直前、即ち、シャッタ板１０によって、開口１２ａが完全に覆われた瞬間から図３の状態になるまでの間に、撮像を開始させても構わない。そして、このことは、本実施例の下記の３次元の動画撮影を行う場合にも言えることであるし、また、二つのシャッタ板の形状が異なってはいるものの、同じようなことは、下記の各実施例における３次元画像の撮影の場合にも言えることである。
【００５２】
最後に、３次元の動画撮影を行う場合を説明する。この場合も、上記の選択手段が３次元画像での撮影を選択する状態になっていたときは、そのままでよいが、２次元画像での撮影を選択する状態になっていたときには、選択手段を操作して、３次元画像での撮影を選択する状態にする必要がある。そして、上記したように、３次元画像での撮影を選択した場合でも、その撮影待機状態は、図１に示された状態である。そのため、この場合にも、撮影前においては、モニターによって、２次元画像の被写体を観察することになる。
【００５３】
撮影するときには、上記の動画用レリーズボタンを押し、撮影を終了させるまで押し続けることになる。そこで先ず、動画用レリーズボタンを押すと、上記の３次元の静止画像の撮影のときと同様に、実際に撮影が開始される前に、先ず、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して電流が順方向に供給され、回転子４を反時計方向へ回転させる。そのため、光路分割板１２は、出力ピン４ｃによって時計方向へ回転させられ、ストッパ１ｆに当接して停止させられる。その結果、図２に示されているように、開口１ａ内に二つの小さな開口１２ａ，１２ｂを配置した状態にさせられる。
【００５４】
このようにして図２に示された状態が得られると、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２に対して、相互の回転開始時間がずれるようにして、パルスが順に印加される。そこで先ず、ステッピングモータＭ１にパルスが印加されて、シャッタ板１０が、反時計方向へ９０度回転させられると、図３に示されているように、光路分割板１２の一方の開口１２ａが完全に覆われ、他方の開口１２ｂだけが全開状態になる。すると、それまで撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、開口１２ｂを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送され、記憶される。
【００５５】
その後、シャッタ板１０がさらに反時計方向へ９０度回転し、且つシャッタ板１１が回転を開始して時計方向へ９０度回転すると、図４の状態になる。このように、光路分割板１２の一方の開口１２ａが全開になっていて、他方の開口１２ｂが完全に覆われた状態になると、図示していない撮像素子にそれまで蓄積されていた電荷が放出され、開口１２ａを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送され、記憶される。
【００５６】
このようにして、視差のある二つの画像の撮影が終了するが、ここまでの作動は、上記した３次元の静止画を撮影する場合と同じである。しかしながら、このあとは異なっている。即ち、上記のようにして図４の状態において、開口１２ａを通過してきた被写体光による撮影が終了した後、シャッタ板１０が反時計方向へ９０度回転し、シャッタ板１１が時計方向へ９０度回転することによって、図５に示された状態になると、撮像素子にそれまで蓄積された電荷が放出され、今度は、開口１２ｂを通過してきた被写体光によって、２回目の撮影画像用の電荷が新たに蓄積されていくようになる。このようにして、それ以後は、両方のシャッタ板１０，１１が相反する方向へ９０度回転するごとに、開口１２ａを通過した被写体光による撮影と、開口１２ｂを通過した被写体光による撮影とが、交互に連続して行われることになる。
【００５７】
このように短い周期で交互に行われる連続撮影は、撮影者が、それまで押していた動画用レリーズボタンから、指を離すことによって終了することになる。そこで、動画用レリーズボタンから指を離すと、それによって発せられた終了信号によって、アクチュエータＡとステッピングモータＭ１，Ｍ２を、所定の時間だけ作動させ得るようにする。そして、その間に、先ず、アクチュエータＡの固定子コイル６には、逆方向の電流が供給され、回転子４が、時計方向へ回転させられる。そのため、光路分割板１２は、反時計方向へ回転させられ、ストッパ１ｅに当接することによって停止させられる。
【００５８】
他方、相反する方向への回転を続けていた二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２は、図６の状態になると、先ずステッピングモータＭ１の回転が停止させられ、その後、シャッタ板１１が時計方向へ９０度回転させられたところでステッピングモータＭ２の回転が停止させられる。このようにして、光路分割板１２とシャッタ板１０，１１の回転が停止させられ、アクチュエータＡの固定子コイル６に対する通電が断たれると、図１に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００５９】
尚、本実施例の作動説明においては、図１の撮影待機状態で観察できる被写体画像は、いずれも２次元画像である場合で説明したが、そのような２次元画像のほかに、３次元画像でも観察できるようにすることは容易である。そのようにしたい場合は、デジタルカメラに、３次元画像での観察専用のボタンを備えておき、そのボタンを押しているときは、記憶装置に記憶させることなく、上記した３次元の動画撮影の場合と同様にして作動させ、撮像素子で撮像した画像をモニターに表示させるようにすればよい。
【００６０】
また、上記の作動説明では、３次元画像を撮影する場合であっても、図１の状態を撮影待機状態にしているが、それは、モニターでの観察画像の明るさを、２次元画像を撮影する場合におけるモニターでの観察画像の明るさと同じにするためである。しかしながら、回路上で明るさの切換えが行えるように構成されている場合には、選択手段によって、２次元画像の撮影状態から３次元画像の撮影状態に切り替えられたときに、固定子コイル６に対して順方向への電流を供給し、図２の状態にしたあと、その電流の供給を断つようにしても差し支えない。従って、選択手段によって３次元画像の撮影状態を２次元画像の撮影状態に切り替えたときは、固定子コイル６に対して逆方向の電流を供給することになる。
【００６１】
更に、上記の作動説明は、本実施例の撮像装置が、２次元の静止画と動画の撮影、及び３次元の静止画と動画の撮影、のいずれをも可能にしたデジタルカメラに採用された場合で説明した。しかし、上記の説明からも理解できるように、本実施例の撮像装置は、動画用レリーズボタンを備えることなく、２次元と３次元の静止画だけを撮影可能にしたカメラにも採用することが可能であり、また、静止画用レリーズボタンを備えることなく、２次元と３次元の動画だけを撮影可能にしたカメラに採用することも可能である。更に、動画用レリーズボタンと静止画用レリーズボタンの両方を備えてはいるが、選択手段によって、２次元画像での撮影と３次元画像での撮影のいずれか一方を選択した場合には、それらの一方のレリーズボタンだけがロックされ、撮影を行えなくなるようにしたカメラにも採用することが可能である。そして、これらのことは、以下の各実施例の場合にも言えることである。
【実施例２】
【００６２】
次に、図７及び図８を用いて実施例２を説明するが、図７は、本実施例の撮影待機状態を示す平面図であり、図８は、図７の状態から光路分割板を作動させた後、一方のシャッタ板を１８０度回転させた状態を示す平面図である。先ず、本実施例の構成は、上記の実施例１の構成と殆ど同じであり、二つのステッピングモータの出力軸に取り付けられているシャッタ板の形状が異なっているだけである。そこで、図７及び図８においては、シャッタ板以外の部材及び部位に、実施例１の場合と同じ符号を付けておいたので、それらについての説明は省略する。そして、本実施例のシャッタ板１３,１４は、実施例１のシャッタ板１０,１１とは異なり、各々、半月状をした一つの遮光部１３ａ，１４ａだけを有している。
【００６３】
このような構成の差異からも分かるように、撮影を行うときの本実施例の作動は、実施例１の作動と、非常に似たものになる。即ち、図７は、上記したように、本実施例の撮影待機状態を示したものであるが、このとき、開口１ａは全開状態となっていて、開口１ａの略全領域を通過した被写体光が、図示していない撮像素子に導かれるようになっている。そのため、２次元の静止画撮影と２次元の動画撮影の作動は、実施例１の場合と全く同じである。そのため、それらについての作動説明は省略する。
【００６４】
また、上記の実施例１の作動説明からも分かるように、３次元の動画撮影の作動は、実質的に、３次元の静止画撮影の作動を繰り返して、連続的に行うようにしている。そのため、３次元の動画撮影の作動を説明すれば、必然的に３次元の静止画撮影の作動も理解することができると考える。そこで、本実施例の具体的な作動説明は、３次元の動画撮影の場合についてだけとする。尚、その作動についても、実施例１の場合と実質的に同じ点が多いので、それらの点は、簡略化したり、省略したりして説明する。
【００６５】
３次元の動画撮影を行う場合には、先ず、カメラに備えられている図示していない選択手段が３次元画像での撮影を選択した状態になっている必要がある。図７に示された撮影待機状態は、そのような状態である。この状態においては、開口１ａを通過した被写体光は、殆ど図示していない撮像素子に達しているため、モニターによって、２次元画像の被写体を観察することが可能になっている。
【００６６】
撮影を行うときは、カメラに備えられている図示していない動画用レリーズボタンを、撮影を終了させたいときまで押し続ける。先ず、動画用レリーズボタンを押すと、実際に撮影が開始される前に、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して電流が順方向に供給され、回転子４を反時計方向へ回転させて、光路分割板１２を、ストッパ１ｆに当接するまで開口１ａ内に進入させる。その結果、光路分割板１２に形成された二つの開口１２ａ，１２ｂは、開口１ａの中心を間にして、左右両側に配置された状態になる。その後、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２に対し、相互の回転開始時間をずらせて、パルスを印加する。
【００６７】
そこで先ず、ステッピングモータＭ１にパルスが印加されると、シャッタ板１３は、反時計方向へ１８０度回転させられ、図８に示した状態になって、光路分割板１２の一方の開口１２ａを完全に覆った状態にする。そうすると、それまでに撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、全開となっている方の開口１２ｂを通過してきた被写体光により、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、蓄積された電荷が、撮像情報として図示していない記憶装置に記憶される。
【００６８】
その後、シャッタ板１３がさらに反時計方向へ１８０度回転し、且つもう一方のシャッタ板１４が回転を開始させられて時計方向へ１８０度回転すると、光路分割板１２の一方の開口１２ａが全開になり、他方の開口１２ｂが完全に覆われた、図示されていない状態になる。そこで、撮像素子にそれまで蓄積されていた電荷は放出され、開口１２ａを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に記憶される。
【００６９】
その後は、二つのシャッタ板１３,１４が相反する方向へ１回転するたびに、視差のある二つの画像が順に撮影されていく。そして、所定時間経過後において、撮影者が、それまで押していた動画用レリーズボタンから指を離すと、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して逆方向の電流が供給される。それによって、光路分割板１２が、反時計方向へ回転させられ、ストッパ１ｅに当接して停止させられると、固定子コイル６に対する通電が断たれる。他方、動画用レリーズボタンから指を離した後、シャッタ板１３が開口１ａから退いて、シャッタ板１４が開口１２ｂを覆った状態になると、ステッピングモータＭ１の回転が停止させられ、その後、シャッタ板１４だけが時計方向へ１８０度回転して開口１ａから退くと、ステッピングモータＭ２の回転も停止させられる。それによって、図７に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００７０】
このような作動説明からも分かるように、本実施例が、上記の実施例１の場合と異なる点は、本実施例の場合には、同時に回転する二つのシャッタ板１３,１４が１回転すると、視差のある二つで一組の画像を一組分だけ撮影しているのに対して、実施例１の場合には、同時に回転する二つのシャッタ板１０,１１の１回転によって、視差のある二つで一組の画像を二組分撮影していることである。
【００７１】
そのため、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転数が、両方の実施例間において同じであると仮定すると、実施例１の方が、より自然な動きの動画を得ることができる。しかしながら、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の固有の回転数が大きい場合には、短時間で沢山の画像情報を記憶しなければならなくなるため、図示していない撮像素子や撮像情報処理回路の性能によっては、処理しきれなくなる（応答不能になる）場合がある。そのため、いずれの実施例を採用した方がよいかは、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の性能も含めて、カメラの仕様によって決められることになる。
【００７２】
尚、本実施例と実施例１とでは、シャッタ板の形状が半月状であるか扇形状であるかの違いはあるものの、その他の点については上記の実施例１の場合と実質的に同じであるため、実施例１の説明中で述べた種々の変形例などについての説明は、本実施例の場合にも適用される。
【実施例３】
【００７３】
次に、図９〜図１１を用いて実施例３を説明する。本実施例は、上記の実施例１,２における光路分割板１２を、一つずつの開口を有していて、アクチュエータＡによって相反する方向へ回転させられる二つの光路規制板で構成するようにし、また、上記の実施例２におけるシャッタ板１３,１４と同じシャッタ板が、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１に直接取り付けられておらず、減速歯車機構を介して、回転させられるようにし、さらに、実施例１,２の基板１に、二つの光電センサーを取り付けるようにしたものである。そして、その上に、本実施例の場合には、実施例１，２においては備えていなかった絞り装置を備えている。
【００７４】
そこで、本実施例の構成を説明するが、本実施例の場合にも、各図においては、実施例１,２における構成部材及び部位と実質的に同じものに、同じ符号を付けてある。そのため、それらの構成については、説明を簡略化したり省略したりすることにする。尚、図９は、撮影待機状態を示す平面図であり、図１０は、図９の状態において基板を取り除いて示した平面図であり、図１１は、図１０の状態から２枚の光路分割板を作動させた状態を示す平面図である。
【００７５】
先ず、図９に示されている本実施例の基板１には、上記の実施例１,２の場合と同様にして、その中央に、開口１ａが形成されている。また、図９においては、基板１の一部を破断して示し、図１０においては、中間板２の一部を破断して示しているように、基板１の撮像素子側の面には、図示していない複数のねじなどによって、中間板２と、第２中間板１５と、カバー板３とが順に取り付けられており、基板１と中間板２との間にシャッタ板の収容室を構成し、中間板２と第２中間板１５との間に二つの光路規制板の収容室を構成し、第２中間板１５とカバー板３との間に絞り羽根の収容室を構成している。
【００７６】
それらのうち、基板１は、実施例１,２の場合と同様に厚い板部材である。また、中間板２も、実施例１,２の場合と同様に薄い板部材である。それに対して、第２中間板１５は、比較的厚い板部材であり、また、カバー板２も、実施例１,２の場合とは異なり、厚い板部材である。そして、中間板２と、第２中間板１５と、カバー板３にも、その中央に、基板１の開口１ａと重なるところに開口２ａ，１５ａ,３ａ（図１０,図１１参照）が形成されているが、本実施例の場合には、開口１ａの直径が一番小さくて、開口２ａ，１５ａ,３ａの順に大きくなっている。
【００７７】
図９に示されているように、基板１の被写体側の面には、電流制御式のアクチュエータＡが取り付けられている。このアクチュエータＡの構成は、実施例１,２におけるアクチュエータＡとは、一部の構成部材の形状や組み付け方が異なってはいるものの、実質的には同じである。そのため、各構成部材と部位には、実施例１,２における符号をそのまま付けておき、それらの説明を省略する。そして、回転子４の出力ピン４ｃは、上記の実施例１,２の場合と同様に、基板１の長孔１ｃと、中間板２の長孔２ｂ（図１０参照）を貫通して、中間板２と第２中間板１５との間の収容室に挿入されている。
【００７８】
図１０は、図９から基板１を取り除いて、撮像素子側（中間板２側）を見た平面図であるが、この図１０から分かるように、中間板２と第２中間板１５との間の収容室には、二つの光路規制板１６,１７が配置されている。そして、これらの光路規制板１６,１７には、実施例１,２において、光路分割板１２に形成されていた二つの開口１２ａ，１３ａに相当する開口１６ａ，１７ａが、別々に形成されている。
【００７９】
また、これらの光路規制板１６,１７は、各々、基板１に立設された軸１ｇ，１ｈに対して回転可能に取り付けられている。そして、符号を付けるのを省略しているが、光路規制板１６,１７には、実施例１,２における光路分割板１２の長孔１２ｃに相当する長孔が各々形成されており、回転子４に設けられた出力ピン４ｃが、それらの両方の長孔に挿入されている。そのため、二つの光路規制板１６,１７は、回転子４が往復回転すると、相反する方向へ同時に往復回転させられるようになっており、それらの往復回転は、基板１に設けられたストッパ１ｉ，１ｊによって停止させられるようになっている。
【００８０】
尚、図１０及び図１１には、基板１が示されておらず、また、回転子４も全体形状が示されていないので、上記の軸１ｇ,１ｈと、ストッパ１ｉ，１ｊと、出力ピン４ｃとは、いずれもハッチングを付け、それらの断面だけが示されている。また、軸１ｇ,１ｈと、ストッパ１ｉ，１ｊとは、各々、中間板２に形成された孔２ｃ,２ｄと、孔２ｅ，２ｆとを貫通させられている。
【００８１】
他方、図９に示されているように、基板１の被写体側の面には、モータ取付け板１８が取り付けられている。このモータ取付け板１８は、開口１ａを囲むように形成された円弧状の二つのブリッジ部１８ａ，１８ｂと、それらの両側に形成された平板状の二つの取付け部１８ｃ,１８ｄとからなっていて、基板１との間に所定の間隔をあけ、四つのねじ１９,２０,２１,２２によって取り付けられている。そして、その取付け部１８ｃには、ステッピングモータＭ１が二つのねじ２３,２４によって取り付けられ、取付け部１８ｄには、ステッピングモータＭ２が二つのねじ２５,２６によって取り付けられている。
【００８２】
本実施例の二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２は、実施例１,２におけるステッピングモータＭ１，Ｍ２とは、接続端子の配列が異なっているだけであって、実質的には同じである。そして、それらの出力軸Ｍ１−１，Ｍ２−１の先端は、取付け部１８ｃ,１８ｄに設けられた図示していない孔を貫通して、基板１との間に存在しており、そこに、出力歯車２７,２８を固定している。そのため、それらの出力歯車２７,２８の回転は、以下に説明する減速歯車機構を介し、基板１と中間板２との間に配置されているシャッタ板１３,１４に伝えられるようになっている。そして、本実施例のシャッタ板１３,１４は、実施例２の場合と全く同じ形状をしている。
【００８３】
基板１と、モータ取付け板１８の二つの取付け部１８ｃ,１８ｄとの間には、歯車３０,３１と歯車３２,３３とが、各々、開口１ａの両側に分かれて配置されており、いずれも、取付け部１８ｃ,１８ｄに立設された軸１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈに対して回転可能に取り付けられている。また、歯車３１,３３には、円柱部３１ａ，３３ａが一体成形によって同軸的に形成されており、その円柱部３１ａ，３３ａの一部は、基板１に形成された各々の孔から、基板１と中間板２との間の収容室に挿入されていて、その挿入端には、シャッタ板１３,１４が周知の熱カシメ加工で固定されている。そのため、出力歯車２７,２８の回転は、直径の大きな歯車３０,３２を介して減速され、歯車３１,３３に伝達されることによって、シャッタ板１３,１４が回転させられるようになっている。尚、図１０及び図１１においては、円柱部３１ａ，３３ａが断面で示されている。
【００８４】
次に、基板１の中間板２側の面に取り付けられている二つの光電センサー３４,３５について説明する。これらの光電センサー３４,３５は、一般にフォトインターラプタと言われていて、発光部と受光部とを有しており、それらの間をシャッタ板１３,１４の一部が通過し得るようにしている。そして、シャッタ板１３,１４によって光路を遮断されていないときはＨ信号を出し、光路を遮断されているときはＬ信号を出すようになっており、両方の光電センサー３４,３５から出力され信号の相互間隔によって、シャッタ板１３,１４の相対的な回転位置関係が分かるようになっている。
【００８５】
そこで、本実施例の作動説明に入る前に、本実施例では、どうしてこのような光電センサー３４,３５を備えているのかを説明しておく。周知のように、ステッピングモータの回転子は、カメラの姿勢を変えたぐらいでは、回転してしまうようなことがない。このことは、カメラの電源スイッチをオフにして普通に携帯している場合にも言えることである。ところが、ステッピングモータといえども、カメラに大きな衝撃が加わると、回転子が若干回転させられてしまうことがある。そして、ステッピングモータの場合には、一旦回転してしまうと、その回転させられた位置で停止状態を維持してしまうようになる。そのため、仮に、本実施例においてそのような現象が生じたとすると、図９において、二つのシャッタ板１３,１４の少なくとも一方が、どちらかの方向へ若干回転して停止した状態にさせられてしまう。
【００８６】
そこで、本実施例の場合には、カメラの電源スイッチをオンにしたときには、二つの光電センサー３４,３５に通電すると共に、所定の時間だけ、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転子を回転させるようにしている。そして、その間に、光電センサー３４,３５によって、二つのシャッタ板１３,１４の相対的な回転位置関係を検出し、その結果、両者の位相が所期の位相からずれてしまっているときには、その位相を自動的に調整し、その後の停止状態では、図９の撮影待機状態が得られるようにしている。
【００８７】
尚、本実施例の場合には、光電センサー３４,３５は、基板１とカバー板３との間に配置されている。そのため、図１０及び図１１に示されているように、中間板２と第２中間板１５には、同じ形状の切欠き部２ｇ,１５ｂと、やはり同じ形状をした切欠き部２ｈ,１５ｃとが形成されている。また、光電センサー３４,３５に接続するコンセンセントを、それらの切欠き部２ｇ,１５ｂ、２ｈ,１５ｃ内に配置できるようにするために、図９に示されているように、基板１にも、切欠き部１ｋ,１ｍが形成されている。
【００８８】
最後に、本実施例における絞り装置について簡単に説明する。本実施例の絞り装置は、多段階式の絞り装置である。しかしながら、その駆動手段であるステッピングモータＭ３（図１０,図１１参照）は、上記の特開２０１０−１２８３５７号公報に記載されているステッピングモータのように、構成部材を、基板１に対して順に取り付けるタイプのものではなく、本実施例における上記のステッピングモータＭ１，Ｍ２と同様に、ユニットとして市販されているタイプのものである。
【００８９】
そして、本実施例の場合には、そのステッピングモータＭ３は、カバー板３の撮像素子側の面に取り付けられており、また、図示していないが、特開２０１０−１２８３５７号公報に記載されている複数枚の絞り羽根と絞り駆動リングに相当する部材は、第２中間板１５とカバー板３との間の収容室に配置されている。また、ステッピングモータＭ３の出力軸Ｍ３−１の先端には出力歯車３６が取り付けられており、その回転を、絞り駆動リングに対して直接又は間接に伝達し得るようになっている。尚、ステッピングモータＭ３は、基板１の被写体側の面に取り付けるようにすることも可能であって、そのようにした場合には、本実施例の場合よりもユニット全体を扁平にすることが可能になる。
【００９０】
次に、本実施例の作動を説明するが、その作動は、上記のような構成上での差異による違いはあるものの、基本的には、実施例１，２の場合と、大きく変わるものではない。そのため、簡単に説明することにする。図９及び図１０は、本実施例の撮影待機状態を示したものであるが、このとき、開口１ａは全開状態となっていて、開口１ａの略全領域を通過した被写体光が、図示していない撮像素子に導かれるようになっている。そのため、２次元の静止画撮影を行うときと、２次元の動画撮影を行うときは、カメラに設けられている図示していない選択手段を、２次元画像の撮影を選択した状態にしておく必要がある。
【００９１】
そして、２次元の静止画撮影を行うときは、モニターで、被写体を観察しながら、カメラに設けられている図示していない静止画用レリーズボタンを押す。そうすると、先ずステッピングモータＭ３に通電し、被写体光の測定結果に基づいて、図示していない絞り羽根を所定の絞り開口制御状態になるまで作動させる。そして、所定の絞り開口が得られると、それまで撮像素子に蓄積されていた観察画像用の電荷を放出することによって実際の撮影が開始され、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、それまで蓄積された電荷を撮像情報として記憶装置に記憶させる。その後、ステッピングピングモータＭ３を逆転させ、絞り羽根を開口１ａから退去させると、撮影待機状態に復帰したことになる。
【００９２】
また、２次元の動画撮影を行う場合には、モニターによって、２次元画像の被写体を観察しながら、動画用レリーズボタンを押すことになるが、この場合にも、上記のようにして絞り装置を作動させた後に撮影が開始されることになる。そして、その撮影は、上記の実施例１における２次元の動画撮影の場合と全く同じように行われるが、本実施例の場合には、多段階式の絞り装置を備えているため、撮影中に被写体光の明るさが変化すると、ステッピングピングモータＭ３は、それに対応して正・逆転させられ、絞り開口の大きさを変化させることになる。その後、動画用レリーズボタンを離すと撮影は終了するが、ステッピングピングモータＭ３には、その後も所定の時間だけ通電され、絞り羽根を開口１ａから退去させることによって、撮影待機状態に復帰する。
【００９３】
次に、３次元画像の撮影について説明するが、この場合には、カメラに設けられている図示していない選択手段を、３次元画像の撮影を選択した状態にしておく必要がある。そして、上記の実施例２の説明中でも述べたように、本実施例の場合にも、３次元の動画撮影の作動は、実質的に、３次元の静止画撮影の作動を連続的に行うようにしたものである。そのため、３次元の動画撮影の作動を説明すれば、必然的に３次元の静止画撮影の作動も理解することができるので、本実施例の作動説明も、実施例２の場合と同様に、３次元の動画撮影についてだけ行うことにする。尚、３次元画像の撮影に際しては、絞り装置を作動させないので、ステッピングモータＭ３には通電されることがない。また、本実施例の場合にも、３次元画像の撮影時における撮影待機状態は、２次元画像の撮影時における撮影待機状態と同じであって、図９及び図１０に示された状態である。
【００９４】
図９及び図１０に示された撮影待機状態において、モニターによって、２次元画像の被写体を観察しながら、図示していない動画用レリーズボタンを押すと、実際に撮影が開始される前に、アクチュエータＡの固定子コイル６に対して電流が順方向に供給され、回転子４を反時計方向へ回転させる。そのため、一方の光路規制板１６は時計方向へ回転させられて開口部１ａ内に進入し、ストッパ１ｊに当接して停止させられる。また、他方の光路規制板１７は反時計方向へ回転させられて開口部１ａ内に進入し、ストッパ１ｉに当接して停止させられる。その結果、光路規制板１６，１７に形成された各々の開口１６ａ，１７ａは、図１１に示されているように、光軸Ｏの左右両側に配置された状態になる。
【００９５】
その後、二つのステッピングモータＭ１，Ｍ２に対して、タイミングをずらせて、パルスを順に印加する。そこで先ず、ステッピングモータＭ１にパルスが印加されると、その回転は出力歯車２７から歯車３０を介して歯車３１に伝えられ、シャッタ板１３は、反時計方向へ１８０度回転させられ、光路規制板１６の開口１６ａを完全に覆った状態にする。そうすると、それまで撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、光路規制板１７の開口１７ａを通過してきた被写体光により、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、蓄積された電荷が、撮像情報として図示していない記憶装置に記憶される。
【００９６】
その後、シャッタ板１６がさらに反時計方向へ１８０度回転させられ、且つもう一方のシャッタ板１７も、ステッピングモータＭ２によって歯車２８，３２，３３を介して回転を開始させられ、時計方向へ１８０度回転させられると、今度は、光路規制板１６の開口１６ａが全開になり、光路規制板１７の開口１７ａが完全に覆われた状態になる。そこで、撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、開口１６ａを通過してきた被写体光によって、新たに撮影画像用の電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、そのようにして蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に記憶される。
【００９７】
そして、その後は、二つのシャッタ板１３，１４が相反する方向へ１回転するたびに、視差のある二つの画像の撮影が行われていく。そして、撮影者が、それまで押していた動画用レリーズボタンから指を離すと、一方では、アクチュエータＡの固定子コイル６に逆方向の電流が供給されるので、光路規制板１６は反時計方向へ回転され、光路規制板１７は時計方向へ回転されて、開口１ａから退いてゆき、各々ストッパ１ｉ，１ｊに当接して停止させられる。そして、その後、固定子コイル６に対する通電が断たれる。また、他方では、シャッタ板１３が図１０の状態になったとき、ステッピングモータＭ１の回転が停止させられ、続いて、シャッタ板１４が時計方向へ１８０度回転したとき、ステッピングモータＭ１の回転が停止され、図９及び図１０に示された撮影待機状態に復帰する。
【００９８】
このような作動説明から分かるように、本実施例が、上記の実施例２の場合と異なる点は、シャッタ板１３，１４が、ステッピングモータＭ１,Ｍ２に直結して回転させられるのではなく、減速歯車機構を介して、減速して回転させられていることである。そのため、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転数が、実施例２の場合と同じであるとすれば、実施例２の方が、よりスムーズな動きの動画を得ることができることになる。しかしながら、既に実施例２の説明中でも述べたように、カメラの仕様によっては、本実施例の構成を採用した方がよい場合がある。
【００９９】
尚、本実施例は、光路規制板１６，１７の１枚当たりの大きさが、実施例１，２で採用されていた光路分割板１２よりも小さいため、開口１ａから退いているときの収容スペースが小さくて済み、基板１を小さくすることができるという利点があるが、そのような必要性がない場合には、光路規制板１６，１７の代りに、実施例１，２のように、光路分割板１２を採用しても構わない。また、反対に、実施例１，２において、光路分割板１２の代りに、本実施例の光路規制板１６，１７を採用するようにしても構わない。更に、本実施例に採用されているような減速歯車機構を実施例１，２に採用するようにしても構わない。
【符号の説明】
【０１００】
Ｏ                              光軸
Ａ                              アクチュエータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３                ステッピングモータ
Ｍ１−１，Ｍ２−１，Ｍ３−１    出力軸
１                              基板
１ａ，２ａ，３ａ，１２ａ，１２ｂ，１５ａ，１６ａ，１７ａ  開口
１ｂ                            回転子取付け軸
１ｃ，１２ｃ，２ｂ              長孔
１ｄ，１ｇ，１ｈ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈ  軸
１ｅ，１ｆ，１ｉ，１ｊ          ストッパ
１ｋ，１ｍ，２ｇ，２ｈ，１５ｂ，１５ｃ  切欠き部
２                              中間板
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ          孔
３                              カバー板
４                              回転子
４ａ                            本体部
４ｂ                            腕部
４ｃ                            出力ピン
５                              固定子枠
５ａ                            ボビン部
６                              固定子コイル
７                              ヨーク
８，９，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６  ねじ
１０，１１,１３,１４            シャッタ板
１０ａ，１１ａ，１３ａ，１４ａ  遮光部
１２                            光路分割板
１５                            第２中間板
１６，１７                      光路規制板
１８                            モータ取付け板
１８ａ，１８ｂ                  ブリッジ部
１８ｃ，１８ｄ                  取付け部
２７，２８，３６                出力歯車
３０，３１，３２，３３          歯車
３１ａ，３３ａ                  円柱部
３４，３５                      光電センサー
【図１】
0005844118.tif 000002
【図２】
0005844118.tif 000003
【図３】
0005844118.tif 000004
【図４】
0005844118.tif 000005
【図５】
0005844118.tif 000006
【図６】
0005844118.tif 000007
【図７】
0005844118.tif 000008
【図８】
0005844118.tif 000009
【図９】
0005844118.tif 000010
【図１０】
0005844118.tif 000011
【図１１】
0005844118.tif 000012