(57)【要約】  【課題】  装置が大型化することを抑えた上で、１台の撮像装置で複数の撮像特性を得られるようにする。【解決手段】  撮像装置の筐体内に設けられるＣＣＤユニット１０は、円板状部材１４上にワッシャー１９を介して配置されるベースフレーム１７と、ベースフレーム１７上に回転シャフト２１で回転可能に取り付けられるＣＣＤホルダー１８と、円板状部材１４の回転をギア１５を介して駆動するモータ１６とを具備する。モータ１６の駆動により円板状部材１４を回転させると、ＣＣＤホルダー１８は円板状部材１４に連動して回転すると共に、撮像レンズへ近接するように直動し、撮像に用いる２つのＣＣＤ１１、１２を適宜切り替え可能にしている。【選択図】      図２
2006287532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズの光軸に整合させて配置される撮像素子で撮像を行う撮像装置において、
前記撮像素子は複数であり、
複数の撮像素子を移動させていずれか１つの撮像素子を前記撮像レンズの光軸に整合させる移動整合手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
取付部材と、
該取付部材が前記撮像レンズの光軸に直交的な直線上を往復移動できるように該取付部材の移動を案内する直動案内手段と
を備え、
複数の撮像素子は、前記取付部材の移動方向に沿うように並べて該取付部材に取り付けてあり、
前記移動整合手段は、前記取付部材を移動させる手段を備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
円板状部材と、
該円板状部材の中心を回転中心として該円板状部材を回転できるように支持する回転支持手段と
を備え、
複数の撮像素子は、前記円板状部材に取り付けてあり、
前記移動整合手段は、前記円板状部材を回転させる手段を備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子は矩形板状であり、
前記円板状部材は、回転中心に係る軸が前記撮像レンズの光軸と直交的になるように配置してあり、
複数の撮像素子は、前記円板状部材の板面から立設するように取り付けてある請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像レンズを光軸に平行な方向に移動させて光軸に整合した撮像素子に合焦させる合焦手段を備える請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子の数は、２つであり、
前記円板状部材は、回転中心に係る軸が前記レンズの光軸と直交的になるように配置してあり、
前記円板状部材の板面に沿って摺動可能に取り付けてあり、該円板状部材から立設して相互に対向する２つの対向部を有するＵ字状フレーム部材と、
該Ｕ字状フレーム部材の一方の対向部が前記撮像レンズへ近接するように前記Ｕ字状フレーム部材を摺動させる手段と
を備え、
２つの撮像素子は、前記Ｕ字状フレーム部材の２つの対向部にそれぞれ取り付けてある請求項３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、複数の撮像素子で撮像レンズを共用し、各撮像素子の位置を変更して撮像に用いる撮像素子を切り替えることにより多様な撮像特性を具備できるようにした撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像レンズで集光した像を撮像素子で撮像する撮像装置が存在し、撮像素子にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）等が適用されている。撮像素子には多数の種類が存在し、種類毎に撮像特性が相異しており、例えば、静止画撮像に適するように高画素にして精細な撮像を可能にしたもの、動画撮像に適するように撮像画像を高速で転送可能にしたものなどがある。よって、静止画撮像用の撮像装置には静止画撮像に適した特性の撮像素子が用いられ、動画撮像用の撮像装置には動画撮像に適した特性の撮像装置が用いられる。
【０００３】
近時、静止画用の撮像装置でも動画撮像を可能にしたもの、動画用の撮像装置でも静止画撮像を可能にしたものが多数登場しているが、これらの撮像装置は基本的に、静止画又は動画のいずれか一方の撮像をベースにしており、ベースと異なる方で撮像された画像の品質は、専用の装置で撮像された場合に比べて劣ることが多い。
【０００４】
また、一台の撮像装置で静止画及び動画の両方の撮像を満足させるため、静止画撮像用の光学系及び動画撮像用の光学系と云う計２系統の光学系を具備した撮像装置が下記の特許文献１で開示されている。
【特許文献１】特開平４−３２９０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る撮像装置は、静止画撮像用の光学系には静止画撮像に最適な撮像レンズ及び撮像素子を用いると共に、動画撮像用の光学系には動画撮像に最適な撮像レンズ及び撮像素子を用いるため、２個の撮像レンズ及び２個の撮像素子が装置筐体内を占有し、撮像装置自体が大型化すると共に部品点数も増大して装置重量が増加し、撮像に係る操作性及び装置の携帯性を悪化させると云う問題がある。また、特許文献１に係る撮像装置は、静止画撮像及び動画撮像の２種類の撮像にしか対応できないので、撮像特性を３種類以上切り替えられるような撮像仕様には適用できないと云う問題がある。
【０００６】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、複数の撮像素子で撮像レンズを共用できるように各撮像素子を移動可能にすることで、撮像装置の大型化及び重量増を最小限に抑えた上で、撮像特性を多様に切り替えられるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る撮像装置は、撮像レンズの光軸に整合させて配置される撮像素子で撮像を行う撮像装置において、前記撮像素子は複数であり、複数の撮像素子を移動させていずれか１つの撮像素子を前記撮像レンズの光軸に整合させる移動整合手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、複数の撮像素子を設けると共に、各撮像素子を移動させて１つの撮像素子を撮像レンズの光軸に整合させるので、光軸に整合した撮像素子を用いて撮像できるようになる。そのため各撮像素子の移動により光軸に整合させる撮像素子を順次切り替えることで、撮像に用いる撮像素子を変更できる。また、撮像レンズは各撮像素子で共用されるため、光学系の占有空間が増加するのを抑えて撮像装置の大型化及び重量像を防止し、良好な撮像操作性も維持できる。さらに、各撮像素子それぞれの特性を相異させれば、多様な撮像特性を具備できるようになり、例えば、静止画撮像用の撮像素子、動画撮像用の撮像素子、色再現性に優れた撮像素子、シャープな画像を撮像できる撮像素子等を適宜用いることで、多様な用途に応じた撮像を１台の撮像装置で行えるようになる。
【０００９】
また、本発明に係る撮像装置は、取付部材と、該取付部材が前記撮像レンズの光軸に直交的な直線上を往復移動できるように該取付部材の移動を案内する直動案内手段とを備え、複数の撮像素子は、前記取付部材の移動方向に沿うように並べて該取付部材に取り付けてあり、前記移動整合手段は、前記取付部材を移動させる手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、取付部材に並べて取り付けた各撮像素子を直線上で往復移動できるように、取付部材の移動を直動案内手段で案内するので、簡易な構造で撮像素子を適切に移動できるようになり、撮像装置の重量増及び部品増を最小限に抑え、使用する撮像素子を適宜切り替えられる。なお、本発明に係る構成は、取付部材が直線上を往復移動する関係上、細長の装置筐体を有する撮像装置に好適である。
【００１１】
さらに、本発明に係る撮像装置は、円板状部材と、該円板状部材の中心を回転中心として該円板状部材を回転できるように支持する回転支持手段とを備え、複数の撮像素子は、前記円板状部材に取り付けてあり、前記移動整合手段は、前記円板状部材を回転させる手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、各撮像素子を回転できるように、回転可能な円板状部材に各撮像素子を取り付けているので、各撮像素子の移動（回転）に係る機構の占有空間が大きくならず、撮像装置の寸法を良好な操作性を確保できる範囲に維持できることとから、良好な撮像操作性を確保した上で、使用する撮像素子を適宜切り替えて撮像できる。なお、本発明に係る構成は、円板状部材が回転する関係上、正方形に近い矩形ブロック状の装置筐体を有する撮像装置に好適である。
【００１３】
さらにまた、本発明に係る撮像装置は、前記撮像素子は矩形板状であり、前記円板状部材は、回転中心に係る軸が前記撮像レンズの光軸と直交的になるように配置してあり、複数の撮像素子は、前記円板状部材の板面から立設するように取り付けてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、円板状部材の回転中心に係る軸が撮像レンズの光軸と直交的になるように円板状部材を配置すると共に、矩形状の撮像素子を円板状部材から立設させるので、複数の撮像素子を取り付ける円板状部材の寸法を小型化でき、複数の撮像素子に対する実装密度を高めて効率的な内部レイアウトを実現できる。
【００１５】
また、本発明に係る撮像装置は、前記撮像レンズを光軸に平行な方向に移動させて光軸に整合した撮像素子に合焦させる合焦手段を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、撮像素子にレンズ焦点が合うように撮像レンズを光軸に沿って移動させるので、複数の撮像素子を移動させるような機構を採用しても撮像レンズ側の移動により良好な合焦性を保証でき、撮像品質も良好にできる。
【００１６】
さらに、本発明に係る撮像装置は、前記撮像素子の数は、２つであり、前記円板状部材は、回転中心に係る軸が前記レンズの光軸と直交的になるように配置してあり、前記円板状部材の板面に沿って摺動可能に取り付けてあり、該円板状部材から立設して相互に対向する２つの対向部を有するＵ字状フレーム部材と、該Ｕ字状フレーム部材の一方の対向部が前記撮像レンズへ近接するように前記Ｕ字状フレーム部材を摺動させる手段とを備え、２つの撮像素子は、前記Ｕ字状フレーム部材の２つの対向部にそれぞれ取り付けてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、２つの撮像素子をＵ字状フレーム部材の各対向部にそれぞれ取り付けると共に、Ｕ字状フレーム部材を撮像レンズへ近接するように摺動させるので、撮像レンズは固定されたままで撮像素子に対する合焦をＵ字状フレーム部材の移動で対応できるようになる。その結果、レンズユニットが大型になることを防止した上で、より高精度な撮像を行える。なお、２つの撮像素子には、一方が静止画撮像用のもの、他方が動画撮像用のものを用いると、静止画及び動画の両方を高品質で撮像できるようになり、好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にあっては、移動により光軸に整合させる撮像素子を順次切り替えることにで、撮像に用いる撮像素子を変更でき、様々な撮像素子を用いて撮像を行うことにより、１台の撮像装置で多様な撮像特性を具備できる。
また、本発明にあっては、取付部材に取り付けた複数の撮像素子を直線上で往復移動できるので、簡易な構造で各撮像素子を適宜切り替えられる。
【００１９】
さらに、本発明にあっては、各撮像素子を取り付けた円板状部材を回転させることにより、簡易な駆動機構で各撮像素子を移動できると共に、各撮像素子の移動（回転）に係る機構の占有空間が大きくならないように抑制でき、撮像装置の小型化維持に貢献できる。
さらにまた、本発明にあっては、円板状部材の回転中心に係る軸が撮像レンズの光軸と直交的になるように円板状部材を配置すると共に、矩形状の撮像素子を円板状部材から立設させるので、複数の撮像素子を取り付ける円板状部材の寸法を小型化でき、効率的な内部レイアウトを実現できる。
【００２０】
また、本発明にあっては、撮像素子に合焦するように撮像レンズを光軸に沿って移動させるので、良好な合焦性を保証できる。
さらに、本発明にあっては、２つの撮像素子をＵ字状フレーム部材の各対向部にそれぞれ取り付けると共に、Ｕ字状フレーム部材を撮像レンズへ近接するように摺動させるので、撮像レンズ及び撮像素子の合焦をＵ字状フレーム部材の移動で対応でき、一段と実装密度を高めた上で良好な撮像精度も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１のレンズ部周辺を示す要部斜視図である。本実施形態に係る撮像装置１は、筒状のレンズハウジング３ａに撮像レンズ４を収めた単一のレンズユニット３に対して静止画撮像用及び動画撮像用の撮像素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）を選択式に切り替え可能にして、静止画撮像及び動画撮像の両方を専用の撮像素子で撮像できるようにしたことを特徴にしている。なお、本実施形態では撮像素子に２つのＣＣＤを用い、各ＣＣＤは撮像装置１の筐体２の内部に固定された支持フレーム板１３上に配置されるＣＣＤユニット１０に取り付けられ、ＣＣＤユニット１０の円板状部材１４の回転に連動して、各ＣＣＤの位置も回転して切り替わるようになっている。
【００２２】
図２は、ＣＣＤユニット１０の分解状態を示している。ＣＣＤユニット１０は、円板状部材１４上にワッシャー１９を介して配置されるベースフレーム１７と、ベースフレーム１７上に回転シャフト２１で回転可能に取り付けられるＣＣＤホルダー１８と、円板状部材１４の回転をギア１５を介して駆動するモータ１６とを具備している。
【００２３】
円板状部材１４は、回転シャフト２１のシャフト部２１ａが挿通される中心穴１４ａが形成されると共に、上面１４ｂの周縁箇所の一部にＣＣＤホルダー１８に係合する係合ピン１４ｃを突設している。また、円板状部材１４は、周囲の側面にギア部１４ｄを形成し、このギア部１４ｄをギア１５のギア溝部１５ｂに歯合させている。なお、ギア１５は、中心に設けたギア穴１５ａにモータ１６のモータ軸１６ａが嵌合されて駆動回転される。また、円板状部材１４は、図１に示す支持フレーム板１３及びベースフレーム１７の水平板部１７ａに挟まれた状態で回転シャフト２１のシャフト部２１ａが貫通することで、回転可能に支持されることになり、この点において、支持フレーム板１３、ベースフレーム１７の水平板部１７ａ、及び回転シャフト２１が円板状部材１４の回転支持手段として機能する。
【００２４】
ベースフレーム１７は、側方視で略Ｌ字状であり、水平板部１７ａ及び門状の垂直部１７ｂを有する。水平板部１７ａは、周囲形状が略円状になっており、その略円状の周囲に沿って円板状部材１４の係合ピン１４ｃが円板状部材１４の回転により移動できるように、水平板部１７ａの周囲寸法が設定されている。また、水平板部１７ａは、中心に回転シャフト２１のシャフト部２１ａが挿通される穴部１７ｆが形成されると共に、その周囲にＵ字状のカム溝２５を形成している。
【００２５】
ベースフレームの垂直部１７ｂは、両側の枠部１７ｃ、１７ｄの上端を繋ぐように梁部１７eを設けて門状に形成されている。両側の枠部１７ｃ、１７ｄには、撮像レンズ４に対するＣＣＤの位置決めを行うガイド部２０を取り付けている。ガイド部２０は両側の取付部２０ａ、２０ｂから複数回屈折させて位置決め用の当接面２０ｃ、２０ｄ（図４（ａ）（ｂ）参照）を形成している。なお、ベースフレーム１７は、図１に示す撮像装置１の筐体２の内部で固定されるものとする。
【００２６】
また、図１、図２及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すＣＣＤホルダー１８は、側方視が略Ｕ字状であり（Ｕ字状フレーム部材に相当）、ＣＣＤ取付用として相互に対向する対向板部１８ａ、１８ｂの下端を底板部１８ｃで繋ぐと共に、底板部１８ｃの中央部分から両外側へフラップ部１８ｄ、１８ｅを突出している。また、ＣＣＤホルダー１８は、一方のフラップ部１８ｄから底板部１８ｃを通って他方のフラップ部１８ｆまで延在するガイド溝穴１８ｆを形成し、このガイド溝穴１８ｆには回転シャフト２１のシャフト部２１ａが挿通されることで、ＣＣＤホルダー１８自体がシャフト部２１ａを中心に回転できると共に、シャフト部２１ａ及びガイド溝穴１８ｆの規制により直動できるようになっている。
【００２７】
さらに、ＣＣＤホルダー１８は、底板部１８ｃにガイド溝穴１８ｆを挟んで図１に示す引張コイルバネ２２ａ、２２ｂの係止用の係止ピン２６、２７を取り付けると共に、一方の係止ピン２６は、底板部１８ｃを貫通させて下方へ突出するガイドピン部２６ａを形成している。また、ＣＣＤホルダー１８は、一方の係止ピン２６を取り付けた側の端付近に、円板状部材１４の係合ピン１４ｃを係合させる長穴１８ｇを形成している。この係合ピン１４ｃ及び長穴１８ｇの係合により、ＣＣＤホルダー１８は円板状部材１４の回転に伴って回転及び直動を行う。
【００２８】
なお、ＣＣＤホルダー１８は、対向板部１８ａ、１８ｂの下方中央部にＣＣＤホルダー１８が直動した場合に回転シャフト２１及び引張コイルバネ２２ａ、２２ｂの干渉を防ぐため、半円状の切欠部１８ｈを形成すると共に（図３（ｃ）参照）、ＣＣＤとの間に介在させるピンを取り付けるための孔ｈをそれぞれに４箇所穿設している。
【００２９】
本実施形態では、図４（ａ）（ｂ）等にも示すように、ＣＣＤホルダー１８の一方の対向板部１８ａの外面側に静止画撮像用のＣＣＤ１１を取り付けると共に、他方の対向部１８ｂの外面側に動画撮像用のＣＣＤ１２を取り付けている。各ＣＣＤ１１、１２は、圧縮コイルバネＳを外嵌した４本のピンＰを介して対向板部１８ａ、１８ｂにそれぞれ取り付けられており、このように圧縮コイルバネＳを介在させることで外方へ向きに各ＣＣＤ１１、１２を付勢し、位置決め時の精度を高めるようにしている。
【００３０】
なお、各ＣＣＤ１１、１２の構造は基本的に同一であり、代表して動画撮像用のＣＣＤ１２で構造を説明すると（図２参照）、ＣＣＤ１２は、厚みのある矩形板状のＣＣＤハウジング１２ａの一面１２ｂに枠部１２ｃを設け、枠部１２ｃの内部にＣＣＤ本体１２ｄを配置し、枠部１２ｃからＣＣＤ本体１２ｄの撮像面を表出させている。
【００３１】
ＣＣＤユニット１０の組立を、図２を参照して説明すると、先ず図１に示す支持フレーム板１３上に円板状部材１４を配置し、その円板状部材１４の上にワッシャー１９を介してベースフレーム１７を配置し、そのベースフレーム１７を筐体２に固定する。さらに、ＣＣＤホルダー１８の長穴１８ｇに円板状部材１４の係合ピン１４ｃが挿通されると共にＣＣＤホルダー１８のガイドピン部２６ａがベースフレーム１７のカム溝２５に挿通されるようにして、ＣＣＤホルダー１８をベースフレーム１７の水平板部１７ａ上に配置する。この状態で、鍔部２１ｂを有する回転シャフト２１のシャフト部２１ａをＣＣＤホルダー１８のガイド溝穴１８ｆ、ベースフレーム１７の穴部１７ｆ、及び円板状部材１４の中心穴１４ａに順次挿通し、鍔部２１ｂがＣＣＤホルダー１８の底板部１８ｃに当接した状態で回転シャフト２１が抜けないように支持フレーム１３に取り付ける。
【００３２】
さらに、回転シャフト２１のシャフト部２１ａの上端と、ＣＣＤホルダー１８の各係止ピン２６、２７のそれぞれを繋ぐように引張コイルバネ２２ａ、２２ｂを取り付け、さらにまた、モータ１６のモータ軸１６ａが嵌合したギア１５が円板状部材１４のギア部１４ｄに歯合するようにモータ１６を図示しないモータブラケットを介して筐体２の内部に固定する。
【００３３】
なお、モータ１６は、電気的には図１に示すようにモータ１６から延出する制御線１６ｂが筐体２の内部に設けられたモータドライバ６に接続され、また、モータドライバ６は筐体２の上面２ｂに設けられた複数のボタンで構成される操作部５と電気的に接続されている。そのため、操作部５の所定のボタンが操作されることで、モータドライバ６は、モータ１６のモータ軸１６ａを時計回転方向又は反時計回転方向に回転するように制御する。このようなモータドライバ６の制御に基づくモータ軸１６ａの回転により、撮像レンズ４に対してＣＣＤ１１、１２の位置が切り替わることになる。
【００３４】
図４（ａ）は、組立の完成したＣＣＤユニット１０の筐体２内での配置状態を示している。この状態では、円板状部材１４の回転中心となる回転シャフト２１のシャフト部２１ａは、撮像レンズ４の光軸Ｋに対して直交する位置関係となっており、また、ＣＣＤホルダー１８は、各引張コイルバネ２２ａ、２２ｂの付勢力により回転シャフト２１のシャフト部２１ａがガイド溝穴１８ｆの中心に位置するようにセンタリングされ、回転中にＣＣＤホルダー１８に不要な動き（アオリ）が生じることを防ぐ。
【００３５】
この図４（ａ）に示す状態から、図中の矢印方向へ円板状部材１４をモータ１６で回転させると、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤホルダー１８自体が円板状部材１４の上面１４ｂに沿って撮像レンズＫの光軸と平行に摺動して撮像レンズ４へ近接し、撮像レンズ４と対向した合焦箇所に静止画撮像用のＣＣＤ１１が配置される。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、ＣＣＤホルダー１８の回転及び直動を説明するために、ベースフレーム１７の水平板部１７ａに形成したカム溝２５内におけるＣＣＤホルダー１８のガイドピン部２６ａの移動状況を示している。先ず、図５（ａ）に示すようにガイドピン部２６ａが、カム溝２５の半円状の円弧部２５ａに位置する場合は、ＣＣＤホルダー１８は、各引張コイルバネ２２ａ、２２ｂの付勢力によりセンタリングされた状態で、円板状部材１４の係合ピン１４ｃと長穴１８ｇとの係合により、円板状部材１４の回転に連動して、一緒に回転する。
【００３７】
次に、ガイドピン部２６ａが図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に示すカム溝２５の円弧部２５ａと直線部２５ｂとの境目に移動した場合、回転に伴うガイドピン部２６ａの移動力成分の中で回転方向成分Ｖ１に対する接線方向成分Ｖ２により、ガイドピン部２６ａは直線部２５ｂに規制されて回転移動から直線移動に切り替わる。なお、図５（ｂ）に示す状態は、図４（ａ）に示す状態に一致する。
【００３８】
さらに、図５（ｂ）の状態から円板状部材１４を図４（ａ）中の矢印方向へ回転させると、ガイドピン部２６ａが直線部２５ｂに規制されて直動することから図４（ｂ）に示すように係合ピン１４ｂは長穴１８ｇを内方の端部側へ移動する。この係合ピン１４ｂの移動及びガイドピン部２６ａの直線部２５ｂの規制により、円板状部材１４に連動していたＣＣＤホルダー１８の回転は直動移動に変換され、以降、円板状部材１４が図４（ａ）中の矢印方向に回転しても、図５（ｃ）に示すようにガイドピン部２６ａは直線部２５ｂ内を直動し、それに伴いＣＣＤホルダー１８もＣＣＤ１１が撮像レンズ４に近接するように直動する。
【００３９】
ＣＣＤホルダー１８が直動するにつれて、回転シャフト２１のシャフト部２１ａのガイド溝穴１８ｆに対する位置関係は、ガイド溝穴１８ｆの中心から撮像レンズ４に対して離隔した側の端部へと移動し、また、各引張コイルバネ２２ａ、２２ｂを延び始める。なお、この直動中も引張コイルバネ２２ａ、２２ｂのテンションによりＣＣＤホルダー１８の姿勢が傾いたりすることが防止され、スムーズな動きが確保される。
【００４０】
このようにＣＣＤホルダー１８が直動すると、図４（ｂ）に示すように最終的には、ＣＣＤ１１の一面１１ｂが、ベースフレーム１７に取り付けられたガイド部２０の当接面２０ｃ、２０ｄに当接し、ＣＣＤ１１の撮像レンズ４に対する位置決めが行われ、光軸Ｋに整合された合焦位置にＣＣＤ１１が配置される。また、この状態ではモータ１６のモータ軸１６ａがロックされるようにモータドライバ６は制御を行っており、この状態で操作部５の撮像ボタンを操作することにより、ＣＣＤ１１により静止画撮像が行われる。
【００４１】
次に、静止画撮像から動画撮像に切り替える操作を操作部５に対して行った場合、モータドライバ６は、図４（ａ）中に示す矢印方向と逆方向に円板状部材１４を回転させるように制御を行う。このように円板状部材１４が回転することで、長穴１８ｇの内方の端部側に位置する係合ピン１４ｃは外方の端部側へ移動すると共に、ガイドピン部２６ａも図５（ｃ）に示す位置から図５（ｂ）へ示す位置に戻り、その結果、ＣＣＤホルダー１８は、回転シャフト２１のシャフト部２１ａがガイド溝穴１８ｆの中央部へ戻り、図４（ａ）に示すセンタリングされた状態になる。
【００４２】
円板状部材１４の回転はさらに継続するので、ＣＣＤホルダー１８は、図４（ａ）の状態から反時計回転方向に４５度回転した図６（ａ）に示す状態、さらに図６（ａ）に示す状態から４５度回転した図６（ｂ）に示す状態を経て、図７（ａ）に示す状態まで回転する。なお、ＣＣＤホルダー１８が回転している間は、係合ピン１４ｃは長穴１８ｇの外方の端部側に位置する。また、図７（ａ）中に示す矢印方向へ円板状部材１４をさらに回転させることで、上述した図４（ａ）から図４（ｂ）への遷移と同様に、ＣＣＤホルダー１８は直動し、ＣＣＤ１２を撮像レンズ４へ近接させてガイド部２０の当接面２０ｃ、２０ｄに一面１２ｂを当接させて光軸Ｋに整合した合焦位置に配置させる（図７（ｂ）参照）。この状態で、モータ１６はロックされるので、位置決めされたＣＣＤ１２により良好な動画撮像が可能になる。
【００４３】
なお、図７（ｂ）に示す状態で、再度、静止画撮像に切り替える操作を操作部５に対して行うと、図７（ａ）、図６（ｂ）、図６（ａ）、図４（ａ）に示す状態を経て図４（ｂ）に示す状態になるようにモータ１６の駆動制御が行われ、専用のＣＣＤ１１、１２による静止画撮像及び動画撮像を容易に切り替えられる。このように、本実施形態の撮像装置１は、従来の装置のように２系統の光学系を具備するのではなく、複数のＣＣＤ１１、１２に対して撮像レンズ４を共用する構成なので、装置自体を小型化でき良好な撮像操作性を確保している。
【００４４】
なお、本実施形態に係る撮像装置１は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、ＣＣＤユニット１０に取り付けるＣＣＤ１１、１２は、静止画撮像用及び動画撮像用のもの以外に、撮像特性の異なる撮像素子（ＣＭＯＳも含む）を取り付けるようにしてもよい。また、撮像レンズ４は各ＣＣＤ１１、１２に直接的に対向させて光軸Ｋに整合させる構成以外に、撮像レンズ４及び各ＣＣＤ１１、１２の間にプリズム等の反射部材を介在させ、反射部材で反射させた撮像レンズ４の光軸Ｋに整合させてＣＣＤ１１、１２を配置するような構成にしてもよい。
【００４５】
さらに、図４（ａ）に示す状態及び図７（ａ）に示す状態で、ＣＣＤ１１、１２の位置決めを精度良く行うことができ、且つこの状態で撮像レンズ４に対して合焦できる光学的なレイアウトを確保したときは、ＣＣＤホルダー１８を直動させる機構を省略することも可能である。
【００４６】
図８（ａ）（ｂ）は、ＣＣＤホルダーの直動機構を省略した変形例のＣＣＤユニット３０を示している。この変形例のＣＣＤユニット３０は、小径の円板状部材３４の回転軸を、レンズユニット３に収めた撮像レンズ４の光軸Ｋに対して直交的に配置すると共に、円板状部材３４の上面３４ｅに四角短筒状のＣＣＤホルダー３８を固定している。また、ＣＣＤホルダー３８は、各側面部３８ａ〜３８ｄの外面に第１ＣＣＤ３１ａ、第２ＣＣＤ３１ｂ、第３ＣＣＤ３１ｃ、及び第３ＣＣＤ３１ｄを取り付けて、各ＣＣＤ３１ａ〜３１ｄを円板状部材３４の上面３４ｅから立設させている。
【００４７】
なお、各ＣＣＤ３１ａ〜３１ｄは撮像に係る特性が相異するものであり、例えば、第１ＣＣＤ３１ａは色再現性に優れた静止画撮像用、第２ＣＣＤ３１ｂはシャープな画像撮像に適した静止画撮像用、第３ＣＣＤ３１ｃは色再現性に優れた動画撮像用、第４ＣＣＤ３１ｄはシャープな画像撮像に適した動画撮像用にする。このようなＣＣＤ３１ａ〜３１ｄを取り付けた円板状部材３４をモータによりギア３５を介して回転させることで、各ＣＣＤ３１ａ〜３１ｄのいずれか１つを撮像レンズ４の光軸Ｋに整合させて対向配置でき、対向したＣＣＤで撮像を行うことにより計４種類の撮像特性を得られる。なお、取り付けられるＣＣＤの個数は、ＣＣＤホルダー３８の形状を変更することで、４個以外でも２個、３個にすることも可能であり、さらには五角形以上の筒状のＣＣＤホルダー３８を用いることで、５個以上のＣＣＤの取り付けも可能になる。
【００４８】
図９は、別の変形例のＣＣＤユニット４０を示し、このＣＣＤユニット４０は、図１等の円板状部材１４及び図８（ａ）（ｂ）の円板状部材３４に比べて大径に形成した円板状部材４４の回転軸４９を撮像レンズ４の光軸Ｋに平行的で且つ、円板状部材４４の一部分を光軸Ｋが通過するように円板状部材４４を配置し、円板状部材４４の一面４４ｄにおいて回転により光軸Ｋが通過し得る箇所に第１ＣＣＤ４１ａ〜第４ＣＣＤ４１ｄを周方向に間隔を開けて取り付けている。
【００４９】
よって、モータ４６のギア４５により円板状部材４４を回転させると、相異する特性の各ＣＣＤ４１ａ〜４１ｄのいずれか１つが撮像レンズ４の光軸Ｋに整合されて撮像レンズ４と順次対向するので、対向しているＣＣＤで撮像を行うことにより一台の撮像装置で複数の撮像特性を得られる。なお、図９に示す変形例のＣＣＤユニット４０は、図１のＣＣＤユニット１０及び図８のＣＣＤユニット３０に比べて厚み方向の寸法を減らせるため、薄型の筐体を用いる撮像装置に好適である。また、図９のＣＣＤユニット４０でも４個以外の複数のＣＣＤの取付が可能である。
【００５０】
図１０は、撮像レンズ４側をＣＣＤに対して移動させて合焦を行う機構を有するレンズユニット５３示し、図８のＣＣＤユニット３０及び図９のＣＣＤユニット４０等に対して撮像レンズ４及び撮像素子間の距離を変更して合焦させる必要がある場合などに好適に用いることができる機構である。撮像レンズ４は、光軸Ｋに対して平行に摺動可能なレンズ保持部材５４に保持されており、レンズ保持部材５４は一方の側部にラック部５４ａを形成し、そのラック部５４ａを合焦用モータ５６のモータ軸に取り付けられたピニオンギア５５に歯合させている。その結果、合焦用モータ５６によりピニオンギア５５を回転させることで撮像レンズ４が図中の矢印方向（光軸Ｋに平行な方向）に移動でき、撮像レンズ４側の移動で合焦可能となる。
【００５１】
図１１は、本発明の第２実施形態の撮像装置に設けられるＣＣＤユニット６０を示す。第２実施形態のＣＣＤユニット６０は、複数の撮像素子（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）を直線的に往復移動させて撮像用の撮像素子を切り替えることを特徴にしている。
【００５２】
ＣＣＤユニット６０は、箱状のボックスフレーム６１の内部６１ｃに２つのＣＣＤ６７、６８を並べた状態で取り付けた取付部材６３を配置し、この取付部材６３をボックスフレーム６１の長手方向に移動できるようにしている。詳しくは、ボックスフレーム６１は左右の側板部６１ａ、６１ｂを繋ぐように上下にガイド棒６２ａ、６２ｂを取り付け、各ガイド棒６２ａ、６２ｂの挿通部６３ａ〜６３ｄを取付部材６３の周縁に設けている。このようにガイド棒６２ａ、６３ｂを設けることで、取付部材６３は案内されてスムーズに移動可能になる。なお、各ＣＣＤ６７、６８の取り付け方は、取付部材６３の移動方向に沿って列状に並んだものになっており、また、取付部材６３の移動方向は撮像レンズ４の光軸Ｋに対して直交的となるように、ボックスフレーム６１は撮像装置の筐体内に固定されている。
【００５３】
さらに、ボックスフレーム６１は上板部６１ｃに取付部材６３の移動方向に平行なスリット６１ｄを開口し、上板部６１ｃの上方に位置する移動部材６４と取付部材６３はスリット６１ｄを通過する連結部（図示せず）で一体的に連結されている。さらにまた、ボックスフレーム６１は、上板部６１ｃの両端部に軸受部６１ｅ、６１ｆを立設し、各軸受部６１ｅ、６１ｆで移動部材６４に螺合されるボールねじ軸６５を回転可能に支持し、ボールねじ軸６５の端部にモータ６６のモータ軸を固定して、モータ６６によりボールねじ軸６５を時計回転方向及び反時計回転方向にそれぞれ回転可能にしている。なお、モータ６６の電気的な接続状況は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
よって、図１１及び図１２（ａ）に示す状態では、一方のＣＣＤ６７が撮像レンズ４に対向して光軸Ｋに整合された合焦位置になっているため、ＣＣＤ６７で撮像することが可能になる。また、この状態から図１２（ａ）中の矢印方向へ取付部材６３が移動するようにモータ６６の駆動を制御すると、図１２（ｂ）に示すように他方のＣＣＤ６８が撮像レンズ４に対向して光軸Ｋに整合された合焦位置になるため、撮像特性が異なるＣＣＤ６８で撮像可能となる。
【００５５】
このように第２実施形態のＣＣＤユニット６０は直動機構で取付部材６３を移動させて撮像に用いる撮像素子を切り替えるので、撮像装置の小型化、特に厚み方向に薄く且つ長手方向に所要の寸法を有する筐体を用いる装置に好適となる。なお、撮像素子にはＣＭＯＳを用いることも可能であり、撮像レンズ４と撮像素子との間にプリズム等の反射部材を介在させて間接的に各撮像素子を光軸Ｋに整合させる構成の撮像装置にも第２実施形態のＣＣＤユニット６０は適用可能である。また、ＣＣＤユニット６０は３個以上の撮像素子に対しても、ボックスフレーム６１の長手方向の寸法を長くすると共に取付部材６３に各撮像素子を並べて取り付けることで対応可能である。さらに、第２実施形態のＣＣＤユニット６０に対しても図１０に示す撮像レンズ４の移動機構を組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の要部斜視図である。
【図２】第１実施形態のＣＣＤユニットの分解斜視図である。
【図３】ＣＣＤホルダーであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】（ａ）は組み立てられたＣＣＤユニットの平面図であり、（ｂ）はＣＣＤホルダーが撮像レンズ側へ移動した状態を示す平面図である。
【図５】カム溝内のガイドピン部の位置を示す概略図であり、（ａ）はガイドピン部がカム溝の円弧部に位置する状態を示し、（ｂ）は円弧部と直線部の境目に位置する状態を示し、（ｃ）は直線部に位置する状態を示す。
【図６】（ａ）は円板状部材及びＣＣＤホルダーが図４（ａ）の状態から反時計回転方向へ４５度回転した状態を示す平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）の状態から９０度回転した状態を示す平面図である。
【図７】（ａ）は円板状部材及びＣＣＤホルダーが図４（ａ）の状態から反時計回転方向へ１８０度回転した状態を示す平面図であり、（ｂ）はＣＣＤホルダーが撮像レンズ側へ移動した状態を示す平面図である。
【図８】第１実施形態の変形例に係るＣＣＤユニットであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図９】第１実施形態の別の変形例に係るＣＣＤユニットの斜視図である。
【図１０】撮像レンズの移動機構に係る概略図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の撮像装置に適用されるＣＣＤユニットの斜視図である。
【図１２】（ａ）は一方のＣＣＤを撮像レンズに対向させた状態を示す概略図、（ｂ）は他方のＣＣＤを撮像レンズに対向させた状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  撮像装置
４  撮像レンズ
１０、３０、４０、６０  ＣＣＤユニット
１１、１２、３１ａ〜３１ｄ、４１ａ〜４１ｄ、６７、６８  ＣＣＤ
１４、３４、４４  円板状部材
１４ｃ  係合ピン
１７  ベースフレーム
１７ａ  水平板部
１８、３８  ＣＣＤホルダー
１８ａ、１８ｂ  対向板部
１８ｃ  底板部
１８ｆ  ガイド溝穴
１８ｇ  長穴
２１  回転シャフト
２２ａ、２２ｂ  引張コイルバネ
２５  カム溝
６１  ボックスフレーム
６３  取付部材
６４  移動部材
６５  ボールねじ軸
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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