(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に最も近い側に正の屈折を有するレンズ部が配置され光学ズーム機能を有した撮像光学系を備える撮像装置であって、
前記撮像光学系を駆動する駆動手段と、
当該撮像装置の本体の動きの有無を検出する第１の検出手段と、
前記駆動手段による前記撮像光学系の駆動の有無を検出する第２の検出手段と、
前記撮像光学系を駆動することなく画角を変更することができる画角変更手段と、
前記駆動手段および前記画角変更手段を制御する制御手段と、を有し、
撮像可能な状態において、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段の検出結果に基づいて、前記本体の動きが無く且つ前記撮像光学系の駆動が無い状態が所定時間継続する静止状態となったと判定できた場合は、前記撮像光学系のズーム位置を変化させるように、前記制御手段が前記駆動手段を制御するとともに、前記撮像光学系のズーム位置を変化させたことによる画角の変化を打ち消すように、前記制御手段が前記画角変更手段を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像光学系のズーム位置を検出する第３の検出手段を有し、前記制御手段は、撮像可能な状態において、前記第３の検出手段により検出されたズーム位置が所定のズーム位置よりも望遠側にある場合に、前記静止状態となったか否かの判定を実行することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、撮像可能な状態において、前記静止状態となったと判定できた場合は、前記撮像光学系のズーム位置を広角側に変化させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像可能な状態において、前記制御手段は、前記静止状態となったか否かの判定に基づき前記撮像光学系のズーム位置を変化させる制御を繰り返し実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体に最も近い側に正の屈折を有するレンズ部が配置され光学ズーム機能を有した撮像光学系と、前記撮像光学系を駆動する駆動手段と、前記撮像光学系を駆動することなく画角を変更することができる画角変更手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置の本体の動きの有無を検出する第１の検出工程と、
前記駆動手段による前記撮像光学系の駆動の有無を検出する第２の検出工程と、
撮像可能な状態において、前記第１の検出工程及び前記第２の検出工程における検出結果に基づいて、前記本体の動きが無く且つ前記撮像光学系の駆動が無い状態が所定時間継続する静止状態となったと判定できた場合は、前記撮像光学系のズーム位置を変化させるように前記駆動手段を制御するとともに、前記撮像光学系のズーム位置を変化させたことによる画角の変化を打ち消すように、前記画角変更手段を制御する制御工程とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に最も近い側に正の屈折を有するレンズ部が配置され光学ズーム機能を有した撮像装置を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、沈胴式レンズ鏡筒を搭載する撮像装置、例えばデジタルカメラは、小型化を達成しつつ高倍率化にも対応している。それに伴って各レンズ群の持つパワーが強くなり、最も被写体側のレンズ部である１群レンズには凸レンズの性能を持つ大口径のポジティブレンズが採用される傾向にある。また、デジタルカメラにおいても、動画性能の向上により、三脚や腕に固定して動画撮影をする機会が増えている。
【０００３】
この高倍率化と動画性能の向上により、デジタルカメラが固定されて使用する機会が増え、太陽光や強い光源からの光が１群レンズで集光して鏡筒内部の１箇所に長時間照射されることがある。鏡筒は一般に樹脂成形で製造されるため、樹脂の融点を越えて熱変形、発煙、燃焼といった熱損傷を招き、光学性能に悪影響を与えるおそれがある。このような熱損傷の対策として、様々な提案がなされている。
【０００４】
特許文献１の撮像装置は、結像レンズを介して入射する太陽光が集光する部位に、セラミック等の耐熱性が高く熱膨張率の低い部材を配置し、発熱の影響を小さくしている。また、特許文献２の撮像装置は、撮像光学系の姿勢が上向きであるときは、通常設定時間よりも早い設定時間経過後に沈胴状態へ移行させて、熱損傷を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−９４９５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２５５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、セラミック等の部材を貼り付ける必要があり、部品点数の増加やコストアップにつながると共に、レンズ鏡筒の小型化が困難になるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の技術では、撮像光学系が上向き姿勢となる場合しか考慮されていない。そのため、例えば１群レンズが大口径で上向きの姿勢でなくても鏡筒内部に集光して熱損傷を招くような状況に対処できない。さらに、撮像装置を固定した状態で使用する場合が多い動画撮影では、意図しない時に沈胴状態に移行して非撮影状態になり、シャッタチャンスを逃がす等、使い勝手の低下を招くおそれもある。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、画角を変化させることなく太陽光の集光による鏡筒内部の熱損傷を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、被写体に最も近い側に正の屈折を有するレンズ部が配置され光学ズーム機能を有した撮像光学系を備える撮像装置であって、前記撮像光学系を駆動する駆動手段と、当該撮像装置の本体の動きの有無を検出する第１の検出手段と、前記駆動手段による前記撮像光学系の駆動の有無を検出する第２の検出手段と、前記撮像光学系を駆動することなく画角を変更することができる画角変更手段と、前記駆動手段および前記画角変更手段を制御する制御手段と、を有し、撮像可能な状態において、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段の検出結果に基づいて、前記本体の動きが無く且つ前記撮像光学系の駆動が無い状態が所定時間継続する静止状態となったと判定できた場合は、前記撮像光学系のズーム位置を変化させるように、前記制御手段が前記駆動手段を制御するとともに、前記撮像光学系のズーム位置を変化させたことによる画角の変化を打ち消すように、前記制御手段が前記画角変更手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画角を変化させることなく太陽光の集光による鏡筒内部の熱損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の電源ＯＦＦ状態、ＯＮ状態の斜視図である。
【図２】本撮像装置の背面図、底面図である。
【図３】デジタルカメラの制御部及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図４】撮像可能状態のうちテレ（望遠）状態、ワイド（広角）状態の撮像レンズ鏡筒の断面図である。
【図５】撮像レンズ鏡筒の光学ズーム位置と撮像レンズ間隔との関係を表した図である。
【図６】太陽光が撮像レンズ鏡筒の内部に集光する様子を示す図（図(ａ)）、太陽の移動角度と集光する像の移動との関係を示す図（図(ｂ)）である。
【図７】図６(ａ)のＡ−Ａの線に沿う断面図（図(ａ)）、画角変動を示す図（図(ｂ)）である。
【図８】光学ズーム位置の自動変更処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１(ａ)、(ｂ)は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の電源ＯＦＦ状態、ＯＮ状態の斜視図である。図２(ａ)、(ｂ)は、本撮像装置の背面図、底面図である。本実施の形態では、撮像装置として、光学ズーム機能を有する沈胴式レンズ鏡筒を搭載するデジタルカメラを例示する。
【００１４】
図１に示すように、本デジタルカメラの本体１２の正面には、測光・測距を行う際の光源の補助を行う補助光源１７、ストロボ（図示せず）、及び撮像光学系である撮像レンズ鏡筒１１が設けられている。本体１２の上面には、レリーズボタン１３、ズームスイッチ１４、電源切替ボタン１５、撮影モードの切替を行うモードダイヤル１６が配置されている。
【００１５】
図２(ａ)に示すように、本体１２の背面には、様々な機能の切り替えを行う操作ボタン１８、１９、２０、２１、２２、２３、及び、ＬＣＤからなるディスプレイ２４が配置されている。モードダイヤル１６と、操作ボタン１８、１９、２０、２１、２２、２３の操作により、デジタルカメラの動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択が行われる。
【００１６】
撮影時においては、メモリ２１４（図３参照）に保存された表示用の画像データをディスプレイ２４に表示し、再生時においては、メモリカードドライブ２１７（図３参照）に装着されたメモリカード（図示せず）から読み込んだ画像データを表示する。
【００１７】
また、図２(ｂ)に示すように、本体１２の底面には、三脚取付部２５及びカードバッテリカバー２６が配置されている。カードバッテリカバー２６の内部には、後述するメモリカードドライブ２１７（図３参照）及びバッテリ挿入部（図示せず）が設けられている。
【００１８】
図３は、デジタルカメラの制御部及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【００１９】
制御部２２２は、ＣＰＵ（制御手段）２１９、ＲＯＭ２２０及びＲＡＭ２２１から主に構成されている。制御部２２２には、バス２１８を介して、レリーズボタン１３、ズームスイッチ１４、電源切替ボタン１５、モードダイヤル１６、操作ボタン１８〜２３、計時部２２３、状態判定部２２４が接続されている。制御部２２２にはさらに、バス２１８を介して、ディスプレイ２４、メモリ２１４、圧縮伸長部２１５、メモリカードドライブ２１７、補正手段である画像制御部２１６等の各種構成要素が接続されている。
【００２０】
また、駆動回路２０９が、バス２１８を介して制御部２２２に接続される。駆動回路２０９には、ズームモータ駆動部（駆動手段）２０６、フォーカスモータ駆動部２０１、角速度センサ（第１の検出手段）２０７、シャッタ駆動部（図示せず）、絞り駆動部（図示せず）、及びストロボ２０８が接続されている。駆動回路２０９にはさらに、シフトレンズ部（ピッチング駆動部２０２、ヨーイングモータ駆動部２０３、ピッチング電流値検出部２０４、ヨーイング電流値検出部２０５）が接続されている。
【００２１】
ズームモータ駆動部２０６はズームモータ２０６ａを駆動する。フォーカスモータ駆動部２０１はフォーカスモータ２０１ａを駆動する。これら各部の駆動は、制御部２２２からの信号により制御される。ＲＯＭ２２０には、上記各種の構成要素を制御する制御プログラムや各種の設定値等の情報が記憶されている。ＲＡＭ２２１には、各制御プログラムの実行に必要なデータが記憶される。
【００２２】
撮像レンズ鏡筒１１は、焦点距離を変更可能ないわゆるズームレンズを備える。このズームレンズは光学レンズ部Ｌ１、光学レンズ部Ｌ２及び光学レンズ部Ｌ３から構成され、その光学ズーム位置を移動させることで焦点距離、すなわちズーム倍率を変化させるものである。光学レンズ部Ｌ１は正の屈折を有する（凸レンズの性能を持つ）１群レンズであり、複数のレンズの中で被写体に最も近い側に配置される。撮像レンズ鏡筒１１はさらに、フォーカスレンズ部Ｌ４を備える。
【００２３】
上記構成を有するデジタルカメラでは、使用者（撮影者）が電源切替ボタン１５を操作して電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ２１９はＲＯＭ２２０から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり、制御部２２２は、撮像レンズ鏡筒１１を所定の撮像可能領域に移動させ、撮像機能を立ち上げて撮像スタンバイ状態にする。
【００２４】
使用者が撮像を行うためにレリーズボタン１３を押すと、制御部２２２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子２１０により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づいて絞り値やシャッタスピードを設定するとともに、ストロボ２０８を発光するか否かを判断する。また、使用者は、あらかじめ操作ボタン１８〜２３を操作することによってストロボ２０８を強制的に発光させるか発光させないかを選択することもできる。また、モードダイヤル１６を操作することで、動画撮影モード等の各種撮影モードを選択することもできる。
【００２５】
続いて、制御部２２２は、測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモータ２０１ａの駆動を制御し、フォーカスレンズ部Ｌ４を所定のフォーカス位置に移動させる。光学レンズ部Ｌ３は、光軸Ｚ（図４参照）に対して垂直な平面での位置を変更可能な振れ補正光学系としてのシフトレンズである。
【００２６】
角速度センサ２０７は、手振れ及びその他の振動による撮像レンズ鏡筒１１を含むデジタルカメラの本体１２自体の動きを検出するためのセンサであり、それぞれヨーイング及びピッチングの２方向の動きを検出する。角速度センサ２０７は、本体１２が静止している状態での出力を基準とし、本体１２の動く方向に応じて正負何れかの値を有する角速度信号を出力し、ＣＰＵ２１９に供給する。つまり、出力値の絶対値が所定の値Ｋ以上である角速度信号が出力される場合は本体１２が動状態、そうでない場合は本体１２が不動状態と、ＣＰＵ２１９が判定することができる（図８のステップＳ１０２も参照）。
【００２７】
出力された信号は、ＣＰＵ２１９で処理される。ＣＰＵ２１９は、角速度センサ２０７からの出力信号に対して、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、及びクリップ処理等の各処理を施す。これらの処理を施すことによって、ＣＰＵ２１９は、手振れ補正に必要な光学レンズ部Ｌ３の駆動制御量を演算して、制御信号を生成する。生成された制御信号は、ピッチング駆動部２０２とヨーイングモータ駆動部２０３に出力される。これにより、ピッチング駆動部２０２とヨーイングモータ駆動部２０３は、制御信号に基づき、光学レンズ部Ｌ３を駆動して、画像の振れを補正する。
【００２８】
制御部２２２は、シャッタ駆動部（図示せず）を制御してシャッタの開閉を行い、所望の画像を撮像素子２１０に取り込ませる。撮像素子２１０には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理部２１１に出力される。
【００２９】
アナログ信号処理部２１１は、取り込まれた画像信号にアナログ信号処理を施し、Ａ／Ｄ変換部２１２に出力する。Ａ／Ｄ変換部２１２は、取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータはデジタル信号処理部２１３に出力され、デジタルデータの処理が行われる。最終的にデジタルデータはメモリ２１４に記憶される。
【００３０】
メモリ２１４に記憶されたデジタルデータは、操作ボタン１８〜２３の所定のものの操作に応じた制御部２２２の制御によって圧縮伸長部２１５により処理される。例えば、静止画の場合はＪＰＥＧやＴＩＦＦ等への変換、動画の場合はＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧやＭＯＶ等への圧縮加工等が施される。その後、画像制御部２１６の画像記憶制御部２１６ｂによる制御によって、メモリカードドライブ２１７に出力され、メモリカード（図示せず）に記憶される。
【００３１】
あるいは、メモリ２１４に記憶された画像データやメモリカードドライブ２１７でメモリカードに記憶されている画像データに対して、圧縮伸長部２１５によって伸長処理がなさる。そして、画像制御部２１６の画像表示制御部２１６ａによる制御によって、処理後の画像データが、バス２１８を介してディスプレイ２４に表示される。使用者は、ディスプレイ２４に表示されたデータを見てその画像が不必要であると判断した場合、操作ボタン１８〜２３の所定のものの操作によってそれを消去することができる。画像制御部２１６は、後述するように画角を変更する等の画像補正を行える。
【００３２】
使用者がズームスイッチ１４（図１(ａ)）を操作することにより、ズームモータ駆動部２０６には、駆動回路２０９を介して制御部２２２から制御信号が出力される。すると、ズームモータ駆動部２０６は、撮像レンズ鏡筒１１をレンズの光軸Ｚ方向（レンズの中心を通る光軸の方向）に移動させる。この制御信号がある場合、撮像レンズ鏡筒１１は動状態、この制御信号が無い場合、撮像レンズ鏡筒１１は不動状態と判定される。
【００３３】
ここで、図３に示すレンズ駆動検出部（第２の検出手段）２３１は、ズームモータ駆動部２０６に制御部２２２から制御信号が出力されているか否かを検出し、その検出結果の信号をＣＰＵ２１９に出力する。また、光学ズーム位置検出部（第３の検出手段）２３２は、撮像レンズ鏡筒１１の現在の光学ズーム位置を検出し、その検出結果の信号をＣＰＵ２１９に出力する。
【００３４】
ＣＰＵ２１９は、レンズ駆動検出部２３１から出力される信号から、撮像レンズ鏡筒１１の駆動の有無を判定する。すなわち、レンズ駆動検出部２３１から信号の出力がある場合には、撮像レンズ鏡筒１１は動状態であり、出力が無い場合には撮像レンズ鏡筒１１は不動状態と判定する（図８のステップＳ１０３も参照）。また、ＣＰＵ２１９は、光学ズーム位置検出部２３２から出力された信号から、撮像レンズ鏡筒１１の光学ズーム位置を把握する。
【００３５】
次に、デジタルカメラの撮像レンズ鏡筒１１に備わるレンズ群の構成について詳細に説明する。
【００３６】
図４(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、撮像可能状態のうちテレ（望遠）状態、ワイド（広角）状態の撮像レンズ鏡筒１１の断面図である。
【００３７】
撮影レンズ部１は、光学レンズ部Ｌ１が装着された筒状の筐体で構成されている。撮影レンズ部１にはピン形状のフォロワ部（図示せず）が形成されている。撮影レンズ部２は、光学レンズ部Ｌ２が装着されたホルダで構成され、撮影レンズ部２にもピン形状のフォロワ部（図示せず）が形成されている。撮影レンズ部３は、光学レンズ部Ｌ３が装着されたホルダで構成され、撮影レンズ部３にもピン形状のフォロワ部（図示せず）が形成されている。また、撮影レンズ部１の内周側に第１円筒部３１が配置される。
【００３８】
また、第１円筒部３１の外周には、撮影レンズ部１のフォロワ部を追従させる第１カム溝（図示せず）が形成されている。また、第１円筒部３１の内周には、撮影レンズ部２のフォロワ部を追従させる第２カム溝が円周上の３箇所に形成されている。また同様に、第１円筒部３１の内周には、撮影レンズ部３のフォロワ部を追従させる第３カム溝（図示せず）が円周上に３箇所に形成されている。
【００３９】
また、第１円筒部３１の内周には直進規制部材３２が配置されている。第１円筒部３１と直進規制部材３２は、いわゆるバヨネット結合されており、第１円筒部３１は直進規制部材３２の外周に沿って回転する。撮影レンズ部１は、光軸Ｚ方向に移動する際、直進規制部材３２によって直進方向の規制を受ける。撮影レンズ部２及び撮影レンズ部３においても、直進規制部材３２によってそれらの移動は直進方向に規制される。
【００４０】
また、撮影レンズ部１の外周には第２円筒部３３が配置されている。第２円筒部３３と第１円筒部３１は、いわゆるスナップフィット機構により結合されており、一体で光軸Ｚ（前後）方向に移動自在である。
【００４１】
また、第２円筒部３３に設けられたフォロワ部（図示せず）が、固定カム部３４に形成されたカム溝（図示せず）に追従する。固定カム部３４の外周に、ドライブリング３５が配置され、カバー部材３６により保持されている。第２円筒部３３は、ドライブリング３５に設けられたカム溝（図示せず）によって光軸Ｚ方向に移動自在である。また、第２円筒部３３は、ドライブリング３５によって直接回転力を受ける。また、撮影レンズ部１、第２円筒部３３は光軸Ｚ方向に収納自在である。
【００４２】
不図示の沈胴状態、すなわち鏡筒収納状態において、ズームモータ駆動部２０６によりギアを介してドライブリング３５が回転駆動されると、第１円筒部３１が回転する。これにより、撮影レンズ部１、撮影レンズ部２及び撮影レンズ部３が光軸Ｚ方向に移動する。このとき、直進規制部材３２及び第２円筒部３３は回転しない。第１円筒部３１と、直進規制部材３２及び第２円筒部３３とは結合されているので、これらは光軸Ｚ方向に一体で移動する。各要素が移動した結果、撮像可能状態（図４(ａ)、(ｂ)参照）になる。
【００４３】
図５は、撮像レンズ鏡筒１１の光学ズーム位置と撮像レンズ間隔との関係を表した図である。横軸が光学ズーム位置、縦軸が、ワイド（広角；ＷＩＤＥ）状態を基準とする光学レンズ部Ｌ１と光学レンズ部Ｌ２との光軸Ｚ方向の距離（間隔）を示す。
【００４４】
図４(ｂ)に示すワイド状態では、光学レンズ部Ｌ１と光学レンズ部Ｌ２とが最も接近している。このワイド状態を基準に、光学レンズ部Ｌ１、Ｌ２を図４(ａ)に示すテレ（望遠；ＴＥＬＥ）状態まで移動させる。その移動行程における光学レンズ部Ｌ１の移動軌跡３８、光学レンズ部Ｌ２の移動軌跡３７が図５に示されている。
【００４５】
図５に示すように、光学レンズ部Ｌ１と光学レンズ部Ｌ２の間隔Ｂは、テレ状態に移るにつれて大きくなることが分かる。以下、光学レンズ部Ｌ１と光学レンズ部Ｌ２の間隔Ｂをレンズ間隔Ｂと略称する。レンズ間隔Ｂは、光学レンズ部Ｌ１、Ｌ２がズーム位置Ｐ０からズーム位置Ｐ１に移動量Ｍだけ移動することで、Ｂ０からＢ１に変化する。
【００４６】
図６(ａ)は、太陽光が撮像レンズ鏡筒１１内部に集光する様子を示す図である。図６(ｂ)は、太陽の移動角度と集光する像の移動との関係を示す図である。
【００４７】
レンズ間隔Ｂがある一定の値を超えると、図６(ａ)に示すように、太陽４１からの、光学レンズ部Ｌ１を通った太陽光４２が、光学レンズ部Ｌ２を通るのではなく撮像レンズ鏡筒１１の内部で集光し、樹脂部品が熱損傷するおそれがある。太陽光４２が光学レンズ部Ｌ２を通らず撮像レンズ鏡筒１１の内部で集光するようなレンズ間隔Ｂの下限値は、光学レンズ部Ｌ１が持つ光学の諸特性と口径等によって決まり、各撮像装置が持つ固有の値である。
【００４８】
また、１箇所に集光する時間が短い場合は、樹脂の融解温度まで達することはないが、デジタルカメラの本体１２が不動状態、すなわち、電源ＯＮ状態で放置または三脚等を使用して固定された撮像可能状態においては、１箇所に集光する時間が長くなる。その場合は、熱による弊害が起こる可能性が高くなる。
【００４９】
図６(ａ)に示すように、受光位置から見て、無限遠と見なせる距離にある太陽４１は、光源の大きさとしては、２メートル先の直径約２０ｍｍ（ミリメートル）の光源４３に相当する。光学レンズ部Ｌ１の焦点距離が４０ｍｍとすると、撮像レンズ鏡筒１１の内部に集光する像４４の大きさは、直径で約０．４ｍｍになる。
【００５０】
ここで、図６(ｂ)に示すように、太陽４１は地球の自転により、見かけ上、１日（２４時間）当たり１回転する。従って、太陽光４２の１分間当たりの光学レンズ部Ｌ１への入射角の変化量θ１は、近似的に下記数式１により表される。
[数１]
θ１＝３６０度／２４時間＝０．２５［度／分］
太陽４１の移動とともに、集光する像４４の位置も移動する。太陽光４２の入射角の変化量θ１に対応して屈折角も変化する。図６(ｂ)の点Ｆに着目する。像４４の大きさが一定のまま移動すると仮定すると、点Ｆに像４４が照射され始めてから像４４が点Ｆから抜けきるまでに必要な屈折角の変化量θ２は、集光する像４４が点Ｆに継続して照射される間に変化する角度である。
【００５１】
屈折角の変化量θ２は、三角関数の正接関数、焦点距離、集光する像４４の大きさ（直径）から、下記数式２により表される。
[数２]
θ２＝ａｒｃｔａｎ（０．４／４０）＝０．５７３［度］
上記数式１、数式２により、デジタルカメラの本体１２が静止している状態で、集光した像４４が同じ点Ｆに当たり続ける継続照射時間ｔ１は、下記数式３により表される。
[数３]
ｔ１＝θ２／θ１＝０．５７３／０．２５＝２．３［分］
つまり、光学レンズ部Ｌ１の焦点距離を４０ｍｍとした場合、デジタルカメラを放置または固定して使用すると、太陽光４２の入射角によっては２〜３分程度の間、同じ箇所に太陽光４２が集光し熱損傷を起こすおそれがあることがわかる。従って、熱損傷が起きるまでの間に適切な対応をとることが重要となる。
【００５２】
図７(ａ)は、図６(ａ)のＡ−Ａの線に沿う断面図である。
【００５３】
図７(ａ)に示すように、本実施の形態では、同じ箇所に太陽光４２が集光し熱損傷を起こさないようにするために、集光する像４４の位置を移動させる。そのために、光学ズーム位置を変化させるように、撮像レンズ鏡筒１１をズームモータ駆動部２０６によってズーム駆動する。
【００５４】
例えば、図５に示すように、光学ズーム駆動を行い、光学レンズ部Ｌ１をズーム位置Ｐ０から移動量Ｍだけ移動させてズーム位置Ｐ１にすることで、光学レンズ部Ｌ２も移動し、レンズ間隔ＢがＢ０からＢ１に変化する。図７(ａ)に示すように、像４４は、光学ズーム駆動前の像４４−０から光学ズーム駆動後の像４４−１へ移動する。像４４の中心点の移動量で示すと、中心点Ｃ０から中心点Ｃ１まで中心移動量Ｃｍだけ移動する。
【００５５】
像４４の大きさの変化を考慮しないとすれば、光学ズーム位置の１回の移動で同じ点Ｆに照射されなくなるようにするためには、１回の移動で最低でも中心移動量Ｃｍが生じるようにすればよい。また、熱損傷が生じないようにするためには、このような光学ズーム位置の移動を、本体１２の動きが無く且つ撮像レンズ鏡筒１１の駆動が無い状態となってから継続照射時間ｔ１が経過する十分に前の時点で行えばよい。
【００５６】
ここで、本体１２の動きが無く（不動状態）且つ撮像レンズ鏡筒１１の駆動が無い状態（不動状態）が所定時間Ｔ１継続した状態を「静止状態」と呼称する。所定時間Ｔ１は計時部２２３により測定される値であり、１点に太陽光４２が集光し続ける継続照射時間ｔ１より小さい値に設定されている。状態判定部２２４（図３参照）は、本体１２及び撮像レンズ鏡筒１１が共に不動状態という状況が所定時間Ｔ１継続したか否かを判断し、その判断結果の情報をＣＰＵ２１９に供給する。ＣＰＵ２１９は、供給される情報から、デジタルカメラが「静止状態」となったか否かを判別する（図８のステップＳ１０２〜１０４も参照）。
【００５７】
光学ズーム位置の１回の移動で同じ点Ｆに照射されなくなるようにするための、適切な光学ズーム位置の移動量Ｍは、図６(ａ)に示すように、光学レンズ部Ｌ１が持つ光学の諸特性と太陽光４２の角度θ４１（入射角）で決まる。太陽光４２が光学レンズ部Ｌ１を通った後の角度θＬ（屈折角）は、角度θ４１で決まる。従って、適切な移動量Ｍは、角度θＬと集光する像４４の大きさ（直径）によって決まってくる。
【００５８】
例えば、角度θＬを３０度、像４４の大きさを直径約０．４ｍｍとすると、像４４の中心点が中心点Ｃ０から中心点Ｃ１に移動するために必要な移動量Ｍは、下記数式４で表される。
[数４]
移動量Ｍ＝直径０．４ｍｍ／ｔａｎθＬ＝０．４ｍｍ／ｔａｎ３０度＝０．６９ｍｍ
つまり、光学ズーム位置を約０．６９ｍｍ動かすことで、同じ箇所に太陽光４２が集光し続けて熱損傷を起こすという現象を防ぐことができる。また、光学ズーム位置を移動することで、図７(ａ)に示すように、像４４−０に比し像４４−１は大きくなり（像がぼけ）、熱エネルギが拡散するので、これによっても熱損傷の可能性を低くすることができる。
【００５９】
ところで、光学ズーム位置を移動することで、撮像レンズ鏡筒１１の光学諸特性が変化し、図７(ｂ)に示すように、ディスプレイ２４に表示される画角が変動する。画角変動量５２は、光学ズーム位置の移動量Ｍと撮像レンズ鏡筒１１のカム軌跡（図示せず）から得られる焦点距離の変化から求めることができる。制御部２２２は、画像制御部２１６により画角変動量５２を打ち消すように画像補正を行う（図８のステップＳ１０６も参照）。すなわち、電子ズームを行って、画像を拡大するよう補正し、この補正した画像をディスプレイ２４の表示領域２４ａに表示するか、または動画撮影中の場合はメモリカードドライブ２１７のメモリカードに記憶させる。
【００６０】
上記のような、熱損傷を回避するための光学ズーム位置の移動は、光学ズーム位置がどの位置にあるときにでも行うようにしてもよいし、可動範囲内で広角側、望遠側のいずれの方向へ光学ズーム位置を移動させてもよい。ただし、本実施の形態では、光学ズーム位置が「所定の範囲」にあるときにのみ、熱損傷を回避するための光学ズーム位置の移動を行い、しかも、移動方向は広角側としている（図８のステップＳ１０１、Ｓ１０５も参照）。ここで、所定の範囲は、レンズ間隔Ｂが所定以上である範囲とする。言い換えれば、光学ズーム位置が、所定のズーム位置Ｘよりも望遠側にあるような範囲である。
【００６１】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、デジタルカメラが、静止状態において撮像レンズ鏡筒１１を自動的に駆動し、画像補正する動作について説明する。
【００６２】
図８は、光学ズーム位置の自動変更処理のフローチャートである。この処理は、撮影者がデジタルカメラの電源を入れ、撮像可能状態（動画撮影可能状態も含む）となったときに開始される。
【００６３】
ステップＳ１０１では、ＣＰＵ２１９は、光学ズーム位置検出部２３２から出力された信号を検出し、撮像レンズ鏡筒１１の光学ズーム位置が上記した所定の範囲にあるか否かを判別する。そして、ＣＰＵ２１９は、光学ズームの位置が所定の範囲にある場合は、状態判定処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）に処理を移行させる。
【００６４】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ２１９は、デジタルカメラの本体１２が不動状態であるか否かを判別する。すなわち、ＣＰＵ２１９は、角速度センサ２０７から出力される信号を検出し、角速度センサ２０７からの出力（の絶対値）が所定の値Ｋ未満であるか否かを判別する。そしてＣＰＵ２１９は、角速度センサ２０７の出力が所定の値Ｋ以上の場合は本体１２が動状態で、所定の値Ｋ未満の場合には本体１２が不動状態であると判別する。
【００６５】
本体１２が不動状態である場合は、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１９は、レンズ駆動検出部２３１から出力される信号を検出し、撮像光学系である撮像レンズ鏡筒１１が不動状態であるか否かを判別する。すなわち、ＣＰＵ２１９は、レンズ駆動検出部２３１から制御信号の出力がある場合には、撮像レンズ鏡筒１１が動状態で、出力が無い場合には撮像レンズ鏡筒１１が不動状態であると判別する。
【００６６】
撮像レンズ鏡筒１１が不動状態である場合は、ステップＳ１０４では、状態判定部２２４が、本体１２及び撮像レンズ鏡筒１１が共に不動状態となってから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判断し、その判断結果の情報をＣＰＵ２１９に供給する。ＣＰＵ２１９は、状態判定部２２４から供給される情報から、デジタルカメラが「静止状態」となったか否かを判定する。ＣＰＵ２１９は、デジタルカメラが静止状態となった場合は、処理をステップＳ１０５に進める。
【００６７】
前記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の判別の結果、光学ズームの位置が所定の範囲にない場合、本体１２が動状態である場合、または撮像レンズ鏡筒１１は動状態である場合は、ＣＰＵ２１９はステップＳ１０１に処理を戻す。
【００６８】
また、ステップＳ１０４においては、ＣＰＵ２１９は、本体１２が動状態に復帰したか、あるいは撮像レンズ鏡筒１１が動状態に復帰したかの判別を継続する。そして、所定時間Ｔ１が経過する前に、本体１２または撮像レンズ鏡筒１１の少なくとも一方が動状態に復帰した場合は、静止状態とは判定されず、ＣＰＵ２１９はステップＳ１０１に処理を戻す。
【００６９】
処理がステップＳ１０１に戻った場合は、計時部２２３において所定時間Ｔ１を計時するタイマはリセットされる。
【００７０】
ステップＳ１０５では、ＣＰＵ２１９は、撮像レンズ鏡筒１１の光学ズーム位置を広角側に所定の量だけ変化させるようにズームモータ駆動部２０６（図３）を制御する。この所定の量は、移動量Ｍ以上の値に予め設定される。
【００７１】
光学ズーム位置の移動によって、撮像レンズ鏡筒１１の各光学特性変化が生じる。続くステップＳ１０６では、その変化による画角変動量５２を打ち消すように、画像制御部２１６により画像補正データの生成（補正）を行うようＣＰＵ２１９が制御する。そしてＣＰＵ２１９は、補正された画像をディスプレイ２４の表示領域２４ａに表示させ、あるいは動画撮影中の場合はメモリカードドライブ２１７のメモリカードに記憶させる。
【００７２】
ステップＳ１０６の処理後は、ＣＰＵ２１９は処理を前記ステップＳ１０１に戻す。この場合も、計時部２２３において所定時間Ｔ１を計時するタイマはリセットされる。従って、静止状態が続く間、図８の処理は繰り返し実行され、同じ個所に長時間集光することが回避される。
【００７３】
本実施の形態によれば、本体１２の動きが無く（不動状態）且つ撮像レンズ鏡筒１１の駆動が無い状態（不動状態）が所定時間継続する静止状態となったと判定できた場合は、光学ズーム位置を広角側に変化させる。これにより、太陽光の集光による撮像レンズ鏡筒１１の内部の熱損傷を抑制することができる。特に、沈胴状態に移行させるわけではないので、使い勝手の大きな低下を招くことがない。また、高耐熱性や低熱膨張率の部材を配設する必要がないので、撮像装置の大型化を招くこともない。
【００７４】
また、熱損傷を回避するための、静止状態となったか否かの判定と、光学ズーム位置の変更制御とを、ズーム位置が所定のズーム位置よりも望遠側にある場合にのみ実行するので、より熱損傷が起きやすい状況に対して効果的に対処することができる。
【００７５】
また、光学ズーム位置を変化させる制御は、撮像可能な状態において繰り返し実行されるので、長時間に亘る静止状態に対しても対処することができる。
【００７６】
さらに、光学ズーム位置を広角側に変化させるように制御した場合に、当該制御による画角の変動を打ち消すように画像制御部２１６により画像補正を行うので、撮影者に特別な意識をさせることがない。
【００７７】
なお、本実施の形態では、熱損傷を回避するために、光学ズーム位置を変化させる１回当たりの変化量（所定の量）は移動量Ｍ以上の値としたが、これに限るものではない。上記したように、図８の処理が繰り返し実行されるとした場合は、所定時間Ｔ１と１回当たりの変化量との組み合わせを、熱損傷を回避できるような設定とすればよい。
【００７８】
例えば、所定時間Ｔ１を比較的小さい値に設定するならば、光学ズーム位置の変更が頻繁になされることになるので、１回当たりの変化量はあまり大きくなくてもよい（移動量Ｍ未満でもよい）。同じ点Ｆに着目すれば、点Ｆに像４４が照射され始めてから継続照射時間ｔ１が経過する前に像４４が点Ｆから抜けきるように、所定時間Ｔ１と１回当たりの変化量との組み合わせを設定すればよい。
【００７９】
なお、本実施の形態では撮像装置としてデジタルカメラを例示したが、デジタルビデオ等の他の撮像装置であっても良い。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１１  撮像レンズ鏡筒
１２  本体
Ｌ１  光学レンズ部
２０６  ズームモータ駆動部
２０７  角速度センサ
２１６  画像制御部
２１９  ＣＰＵ
２２４  状態判定部
２３１  レンズ駆動検出部
２３２  光学ズーム位置検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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