(57)【要約】【課題】横長画像の撮影と縦長画像の撮影を容易に切り替えることができるデジタルカメラを提供する。【解決手段】固体撮像素子５及び固体撮像素子５に被写体画像を集光する光学系４とが内蔵されたレンズユニット３と、光学系４の光軸周りに少なくとも０°〜９０°の範囲でレンズユニット３を回動可能に保持する回動機構６ａ，２ａ及びレンズユニット３を少なくとも前記０°の位置と前記９０°の位置でロックするロック機構９が設けられたカメラ本体２とを備える。これにより、カメラ本体２の姿勢を変更せずにレンズユニット３を回転して横長画像の撮影と縦長画像の撮影の切り替えを行うことが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子及び該固体撮像素子に被写体画像を集光する光学系とが内蔵されたレンズユニットと、前記光学系の光軸周りに少なくとも０°〜９０°の範囲で前記レンズユニットを回動可能に保持する回動機構及び前記レンズユニットを少なくとも前記０°の位置と前記９０°の位置でロックするロック機構が設けられたカメラ本体とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
固体撮像素子及び該固体撮像素子に被写体画像を集光する光学系とが内蔵された交換式のレンズユニットが装着されるレンズマウント部と、前記光学系の光軸周りに少なくとも０°〜９０°の範囲で前記レンズマウント部を回動可能に保持する回動機構及び前記レンズマウント部を少なくとも前記０°の位置と前記９０°の位置でロックするロック機構が設けられたカメラ本体とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
前記０°の位置で前記固体撮像素子により横長画像が撮像され、前記９０°の位置で前記固体撮像素子により縦長画像が撮像される様に前記レンズユニットに前記固体撮像素子が搭載されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記カメラ本体に取り付けられ前記固体撮像素子から出力される画像データを表示する表示部と、少なくとも前記レンズユニットの前記０°の位置と前記９０°の位置を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手段の検出した回転角度に応じて前記表示部に表示する画像を回転させる制御手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに係り、特に、横長画像の撮影と縦長画像の撮影を容易に切り替えることができるデジタルカメラ関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラには、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子が搭載される。固体撮像素子をデジタルカメラに搭載する場合、固体撮像素子をデジタルカメラ本体側に搭載してその前面位置にレンズユニットを固定設置する構造をとるものや、下記特許文献１に記載されている様に、固体撮像素子をレンズユニット側に搭載し、このレンズユニットをデジタルカメラ本体に固定設置するものがある。
【０００３】
特許文献１に記載された固体撮像素子は正方形状であるが、固体撮像素子は一般的には長方形に形成され、これを長辺が水平、短辺が垂直となるようにデジタルカメラに搭載することで、横長の画像が撮影できるようにしている。そして、ユーザが縦長画像を撮影するときは、デジタルカメラ本体を９０度回転させて固体撮像素子の長辺が地面に対して垂直となるようにし、この状態で撮影する様にしている。
【０００４】
また、下記特許文献２に記載されたデジタルカメラでは、ユーザが縦長画像の撮影をするときは、横長画像を撮影してから、後処理により撮影画像をトリミングして縦長画像を切り出す様にしている。
【０００５】
更に、下記特許文献３に記載されたデジタルカメラでは、カメラ本体側に搭載する固体撮像素子を回転可能に取り付け、横長画像を撮影するか縦長画像を撮影するかによって固体撮像素子を９０度回転させる様にしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１―２６１８６１号公報
【特許文献２】
特開平１１―３２７０３７号公報
【特許文献３】
特開２００２―６４７３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデジタルカメラで縦長画像の撮影を行う場合、デジタルカメラ本体を９０度回転させるのはユーザに無理な姿勢をとらせることになり、好ましくない。特にカメラやレンズの重量が重い場合には、カメラを持つ姿勢やシャッタを押す姿勢が不安定となり、良好な画像の撮影に適さないという問題もある。この問題は、横位置レリーズや横位置グリップが設けられたカメラに、更に縦位置レリーズや縦位置グリップを設けることで解決するが、カメラが大型化してしまうという新たな問題が生じる。
【０００８】
カメラを固定して撮影を行う場合、カメラが動かないように三脚が用いられる。しかし、現状のカメラでは、カメラ底面にしか三脚用ネジが設けられていないため、この三脚を用いて横長画像を撮影するように設置したカメラで、縦長画像を撮影しようとすると、カメラを三脚から取り外しカメラを手でもって撮影するか、三脚の姿勢を変える必要が生じ、面倒であると共にシャッタチャンスを逃す虞も大きい。
【０００９】
また、後処理によるトリミングで縦長画像を切り出す上記特許文献２に記載のデジタルカメラでは、カットされた分の画像データが無駄になり、固体撮像素子の有効画素全てを利用できないという問題もある。
【００１０】
更に、カメラ本体に固体撮像素子を回転可能に取り付ける上記特許文献３の場合には、レンズ等の光学系と固体撮像素子との間の位置関係にズレが生じやすく、レンズ交換式のデジタルカメラに適用した場合、ピントの合った画像の撮影が困難になるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、固体撮像素子の有効画素全てを利用し横長画像の撮影と縦長画像の撮影を容易に切り替えることができ、また、常にピントの合った画像の撮影が可能なデジタルカメラを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルカメラは、固体撮像素子及び該固体撮像素子に被写体画像を集光する光学系とが内蔵されたレンズユニットと、前記光学系の光軸周りに少なくとも０°〜９０°の範囲で前記レンズユニットを回動可能に保持する回動機構及び前記レンズユニットを少なくとも前記０°の位置と前記９０°の位置でロックするロック機構が設けられたカメラ本体とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、カメラ本体の姿勢を変えることなく、固体撮像素子の被写体に対する姿勢を変えることができ、ユーザに無理な姿勢をとらせることなく、被写体の形状に合わせた撮像が可能となるレンズ一体型のデジタルカメラを提供できる。
【００１４】
本発明のデジタルカメラは、固体撮像素子及び該固体撮像素子に被写体画像を集光する光学系とが内蔵された交換式のレンズユニットが装着されるレンズマウント部と、前記光学系の光軸周りに少なくとも０°〜９０°の範囲で前記レンズマウント部を回動可能に保持する回動機構及び前記レンズマウント部を少なくとも前記０°の位置と前記９０°の位置でロックするロック機構が設けられたカメラ本体とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、カメラ本体の姿勢を変えることなく、固体撮像素子の被写体に対する姿勢を変えることができ、ユーザに無理に姿勢をとらせることなく、被写体の形状に合わせた撮像が可能となるレンズ交換式のデジタルカメラを提供できる。
【００１６】
本発明のデジタルカメラは、前記０°の位置で前記固体撮像素子により横長画像が撮像され、前記９０°の位置で前記固体撮像素子により縦長画像が撮像される様に前記レンズユニットに前記固体撮像素子が搭載されたことを特徴とする。
【００１７】
この構成により、カメラ本体の姿勢を変更せずに、横長画像の撮影と縦長画像の撮影をレンズユニットの回転によって容易に切り替えることが可能となる。
【００１８】
本発明のデジタルカメラは、前記カメラ本体に取り付けられ前記固体撮像素子から出力される画像データを表示する表示部と、少なくとも前記レンズユニットの前記０°の位置と前記９０°の位置を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手段の検出した回転角度に応じて前記表示部に表示する画像を回転させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、カメラ本体に設けられた表示部に常に正立像が表示され、表示部をファインダ代わりに使用するときの使い勝手が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラの概略構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１は、カメラ本体２と、このカメラ本体２に取り付けられるレンズユニット３とを備える。
【００２２】
このデジタルカメラ１は、レンズ交換式ではなくレンズ一体型であり、デジタルカメラ１のカメラ本体２に取り付けられるレンズユニット３は、対物レンズやステッピングモータで駆動されるフォーカスレンズ等で成る光学系を構成するレンズ群４を内蔵すると共に、固体撮像素子５が内部に固定設置される。
【００２３】
レンズユニット３の裏側には回転フランジ６がレンズユニット３と一体に設けられており、この回転フランジ６が、カメラ本体２に設けられた回動機構を構成する円盤溝２ａ内に回動自在に収納されることで、レンズユニット３がカメラ本体２に対しレンズ光軸７を中心に回動可能且つ脱却不能に取り付けられる。
【００２４】
図２は、レンズユニット３内の底部に固定設置された固体撮像素子５を正面から見た図である。この固体撮像素子５は長方形に形成されており、長辺が水平となるようにレンズユニット３の底部に取り付けられている。
【００２５】
レンズユニット３の裏側に設けられた回転フランジ６には図示する例では１２時方向に突部６ａが設けられており、カメラ本体２側には、この突部６ａの過回転移動を阻止する突起２ｂ，２ｃが設けられている。
【００２６】
即ち、回転フランジ６が反時計方向に回転して突起２ｂに当接した位置で固体撮像素子５の長辺が水平位置（本実施形態での０°位置）となり、回転フランジ６が時計方向に回転して突起２ｃに当接した位置で固体撮像素子５の長辺が垂直位置（本実施形態での９０°位置）となる様になっている。尚、上記の「水平」，「垂直」とは、カメラ本体２に対する状態をいう。
【００２７】
レンズユニット３の周壁には、周方向に所定間隔で離間した複数の位置決め孔８ａ，８ｂ，…が設けられており、カメラ本体２側には、位置決め孔８ａ，…を利用したロック機構９が設けられている。
【００２８】
図３は、ロック機構９の詳細図である。このロック機構９は、ロックレバー１０と、ロックレバー１０の一端側を押圧しロックレバー１０を枢軸１０ａ周りに反時計方向に付勢してロックレバー１０の他端側を位置決め孔８ａ，８ｂ，…のいずれかに係合させる圧縮バネ１１と、カメラ本体２に突出するように取り付けられ押圧されたときロックレバー１０の他端側と位置決め孔８ａ，８ｂ，…のいずれかとの係合をバネ１１のバネ圧に抗して解除する操作ボタン１２とを備える。
【００２９】
図１に戻り、レンズユニット３内に取り付けられた固体撮像素子５や、図示しないフォーカスレンズ駆動用のステッピングモータ等には、フレキシブルフラットケーブル１３が接続され、このフレキシブルフラットケーブル１３を介して、カメラ本体２内に設けられた電気制御系や画像信号処理系等とが電気的に接続される。
【００３０】
本実施形態のレンズユニット３は、０°〜９０°の範囲でのみ回転可能なため、フレキシブルフラットケーブル１３が必要以上に捻られることはなく、フレキシブルフラットケーブル１３の電気結線にストレスは生じることはない。
【００３１】
斯かる構成のデジタルカメラにおいて、ユーザが横長画像の撮影を行う場合には、操作ボタン１２を押してロックレバー１０と位置決め孔８ａ，８ｂ，…のいずれかとの係合を解除し、レンズユニット３を手で把持し、図２に示す様に、突部６ａが突起２ｂに当たるまで回転させる。
【００３２】
そして、操作ボタン１２を離すと、ロックレバー１０が位置決め孔８ａ，８ｂ，…のいずれかと係合してレンズユニット３がカメラ本体２に固定される。この状態で撮影を行うことで、横長画像が撮影され、固体撮像素子５から横長画像の画像データがフレキシブルフラットケーブル１３を介して画像信号処理系に出力される。
【００３３】
ユーザがカメラ本体を手で持った状態または三脚に固定した状態で、次に縦長画像の撮影を行う場合には、操作ボタン１２を押してロックレバー１０のロック状態すなわちロックレバー１０と位置決め孔との係合状態を解除し、図２に示す突部６ａが突起２ｃに当たる位置までレンズユニット３を回転させ、操作ボタン１２を離す。
【００３４】
これにより、カメラ本体２の姿勢は変わることなく、固体撮像素子５の姿勢が縦長位置に回転する。この状態で撮影を行うことで、縦長画像が撮影され、固体撮像素子５から縦長画像の画像データがフレキシブルフラットケーブル１３を介して画像信号処理系に出力される。
【００３５】
この様に、本実施形態に係るデジタルカメラでは、カメラ本体の姿勢を変更せずにレンズユニット３を回転させるだけで横長画像の撮影と縦長画像の撮影を切り替えることができ、ユーザに無理な姿勢をとらせることなく、常に良好な画像の撮影が可能となる。また、画像のトリミングを行うことなく、横長画像の撮影と縦長画像の撮影ができるため、固体撮像素子の有効画素を全て利用でき、常に高画質な画像が撮影できる。
【００３６】
また、本実施形態に係るデジタルカメラでは、レンズユニット３内に固体撮像素子５を固定設置したため、レンズ群４と固体撮像素子５との間にズレが生じることがなく、常にピントの合った画像の撮像が可能となる。
【００３７】
尚、レンズユニット３を回転させるときに、ロックレバー１０の他端部先端が位置決め孔に摺接するように構成しておけば、ユーザがレンズユニット３を回転させたときにロックレバー１０が位置決め孔に当たるクリック感が生じ、どれだけ回転させたかをユーザに知らせることができ、回転角度の微調整が可能になる。
【００３８】
また、上記の実施形態では、横長画像撮影位置と縦長画像撮影位置の２位置の切り替えについてのみ説明したが、横長画像撮影位置と縦長画像撮影位置の間の任意の斜め位置（ロックレバー１０がいずれかの位置決め孔に係合する位置）で撮影することも可能であることはいうまでもない。
【００３９】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るデジタルカメラの概略構成図である。本実施形態のデジタルカメラ２０は、レンズ交換式であり、カメラ本体２１と、カメラ本体２１に回転可能且つ脱却不能に取り付けられたレンズマウント部２２と、レンズマウント部２２に着脱自在に取り付けられる交換式レンズユニット２３とを備える。
【００４０】
交換式レンズユニット２３は、対物レンズやステッピングモータで駆動されるフォーカスレンズ等で成るレンズ群２４を内蔵すると共に、固体撮像素子２５が内部に固定設置される。即ち、本実施形態のデジタルカメラでは、交換レンズユニット毎に固体撮像素子が設けられる。
【００４１】
交換式レンズユニット２３の裏側にはレンズマウント部２２との間の接合部２６が形成されており、この接合部２６に、交換式レンズユニット２３とレンズマウント部２２との間の電気接続を行う電気接点２７が設けられる。
【００４２】
レンズマウント部２２には、その裏側に回転フランジ２８が一体に設けられており、この回転フランジ２８が、カメラ本体２１に設けられた円盤溝２１ａ内に回動自在に収納されることで、レンズマウント部２２がカメラ本体２１に対しレンズ光軸２９を中心に回動可能且つ脱却不能に取り付けられる。
【００４３】
交換式レンズユニット２３が装着されるレンズマウント部２２は、重量のあるレンズの重みが加わるため、このレンズマウント部２２を回転自在に支持するベアリング３０をカメラ本体２１側に取り付け、レンズマウント部２２の回転の滑らかさと耐久性の向上を図るのがよい。
【００４４】
レンズマウント部２２の回転フランジ２８には、第１の実施形態と同様の突部２８ａが設けられており、カメラ本体２１側には、この突部２８ａの回転移動を０°〜９０°の範囲で許容しそれを超える回転移動を阻止する突起２１ｂ（図２の突起２ｃに相当する突起２１ｃの図示は省略）が設けられている。
【００４５】
これにより、本実施形態に係るレンズマウント部２２は、回転フランジ２８が反時計方向に回転して突部２８ａが突起２１ｂに当接した位置で固体撮像素子２５の長辺が水平位置となり、回転フランジ２８の突部２８ａが時計方向に回転して図示省略した他方の突起２１ｃに当接した位置で固体撮像素子２５の長辺が垂直位置となる様になっている。
【００４６】
尚、この図４に示す実施形態では、第１実施形態で説明したロック機構９と位置決め孔の図示を省略しているが、これらのロック機構と位置決め孔は、この第２の実施形態でも設ける。
【００４７】
図４に戻り、レンズマウント部２２と交換式レンズユニット２３との間の電気的接続は電気接点２７を介して行われるが、レンズマウント部２２とカメラ本体２１内の電気制御系や画像信号処理系などとの間の電気接続は、フレキシブルフラットケーブル３１によって行われる。
【００４８】
斯かる構成のデジタルカメラにおいて、ユーザは、先ず、所望する交換式レンズユニット２３をレンズマウント部２２に固定する。そして、ユーザが横長画像の撮影を行う場合には、図示しない操作ボタンを押して第１実施形態と同様にレンズマウント部２２のロックを解除し、レンズユニット２３を手で把持し、突部２８ａが突起２１ｂに当接する位置までレンズマウント部２２を回転させる。そして、操作ボタンを離してレンズマウント部２２をカメラ本体２１に固定し、撮影を行う。これにより、横長画像が撮影される。
【００４９】
ユーザがカメラ本体２１を手で持った状態または三脚に固定した状態で、次に縦長画像の撮影を行う場合には、第１実施形態と同様にレンズマウント部２２のロックを解除してからレンズマウント部２２を回転させ、縦長画像撮影位置にしてから、レンズマウント部２２をカメラ本体２１にロックする。これにより、ユーザは無理な姿勢をとることなく、縦長画像の撮影が可能となる。
【００５０】
尚、上述した実施形態では、レンズユニット（レンズマウント部）の回動範囲を０°〜９０°の範囲としたが、０°〜３６０°の範囲で回動可能とすることでもよい。
【００５１】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の説明図である。デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラには、カメラ本体４０に、通常、ＬＣＤ等の表示部４１が取り付けられており、固体撮像素子に映っている画像を表示部４１にスルー表示させたり、撮影した画像を表示部に表示する様になっている。
【００５２】
本実施形態では、固体撮像素子を搭載したレンズユニットまたはレンズマウント部をカメラ本体に対して回転させることで、横長画像の撮影と縦長画像の撮影を切り替える構成は第１，第２の実施形態と同じであるが、レンズユニットまたはレンズマウント部を回転させても、カメラ本体４０の表示部４１に表示される被写体画像の上下方向が、常に、カメラ本体４０の表示部の上下方向と一致する様に表示制御する点が異なる。
【００５３】
図６は、カメラ本体４０に取り付けたレンズユニット４２（図示の実施形態は、第１実施形態と同様に、レンズユニットを回転させるものである。）を回転させたときに、表示部４１に表示させる画像を回転させる構成を示す図である。
【００５４】
レンズユニット４２には、図６（ａ）に示す様に、カメラ本体内で回転する部分に、周方向に長手の摺動抵抗体４３を設けておき、摺動抵抗体４３の一端を電源に接続し、他端側をアースに接続しておく。そして、カメラ本体４０内に、図６（ｂ）に示す様に、摺動抵抗体４３と接触する検出部４４を固定設置しておく。
【００５５】
上述した構成により、検出部４４が検出する電圧値は、レンズユニット４２の回転角度に比例した電圧値となる。このため、図６（ｃ）に示す様に、検出部４４の検出電圧値を、デジタルカメラのＣＰＵポート（アナログ／デジタルコンバータ入力）４５に接続しておくことで、デジタルカメラに搭載された図示しないＣＰＵは、レンズユニット４２の回転角度を検出することができる。
【００５６】
ＣＰＵは、レンズユニット４２の回転角度が０°であると検出したときは、レンズユニット４２が横長画像を撮影する姿勢になっていると判断し、横長画像表示用の表示部に横長画像を表示する。
【００５７】
ＣＰＵが、レンズユニット４２の回転角度が９０°であると検出したときは、レンズユニット４２が縦長画像を撮影する姿勢になっていると判断し、固体撮像素子から得られた縦長画像の再生画像を、横長画像表示用の表示部４１に表示したときに欠けない大きさに縮小し、表示する。縮小するサイズは、図５に示す様に、表示部４１の短手方向の長さと、表示画像の対角線の長さが等しくなるようにするのがよい。
【００５８】
この様にカメラ本体４０の表示部４１に表示する画像を、レンズユニットの回転に応じて回転させることで、表示部４１をファインダ代わりに使用するときの使い勝手が向上する。
【００５９】
尚、図５では、表示部４１の短手方向の長さと表示画像の対角線の長さが等しくなるように縮小表示しているが、表示画像を表示部４１の短手方向一杯に表示させたい場合もある。この様な場合のために、ユーザが所定ボタン、例えば再生ボタンを押下することで、短手方向一杯に表示できるようにしておくのがよい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、横長画像の撮影と縦長画像の撮影をカメラ本体の姿勢を変更せずに容易に切り替えることが可能となる。即ち、本発明によれば、縦長画像を撮影するための縦位置レリーズや縦位置グリップが不要になるため、その分だけカメラを小型化することができ、更に、撮影時にグリップの持ち替えや三脚からの取り外しあるいは三脚の姿勢変更が不要になるため、撮影も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラの概略構成図である。
【図２】図１に示すレンズユニット内の底部に固定設置された固体撮像素子を正面から見た図である。
【図３】図１に示すロック機構の詳細図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るデジタルカメラの概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態の説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るデジタルカメラにおいて、レンズユニットの回転角を検出し表示部の表示画像を回転させる構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２０  デジタルカメラ
２，２１，４０  カメラ本体
２ａ，２１ａ  円盤溝
２ｂ，２ｃ，２１ｂ  過回転阻止用の突起
３，４２  レンズユニット
４，２４  レンズ群
５，２５  固体撮像素子
６，２８  回転フランジ
６ａ，２８ａ  突部
７，２９  光軸
８ａ，８ｂ，…  位置決め孔
９  ロック機構
１０  ロックレバー
１０ａ  枢軸
１１  圧縮バネ
１２  操作ボタン
１３，３１  フレキシブルフラットケーブル
２２  レンズマウント部
２３  交換式レンズユニット
４１  表示部
４３  摺動抵抗体
４４  検出部
４５  ＣＰＵポート
【図１】
2004350047.tif 000003
【図２】
2004350047.tif 000004
【図３】
2004350047.tif 000005
【図４】
2004350047.tif 000006
【図５】
2004350047.tif 000007
【図６】
2004350047.tif 000008