(57)【要約】【課題】ベアリングによる鏡筒の回転機構を設ける際に撮像素子を密封し、塵埃混入による撮影画質の劣化を防止する。【解決手段】ユニット鏡筒１８は、撮像レンズ３とＣＣＤ撮像素子２０とを一体に組み込んだ鏡筒本体１６と、鏡筒本体１６の外周面上に設けられたフランジ１７とからなる。フランジ１７は転動球２４によって鏡筒取付け枠２２に回転自在に取り付けられている。フランジ１７には、レンズ駆動モータ２１が設けられいる。レンズ駆動モータ２１は、鏡筒取付け枠２２が傾いてもユニット鏡筒１８を回転させてＣＣＤ撮像素子２０の姿勢を水平に保つ錘として作用する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を撮像する撮像素子と撮像面上に被写体光を結像させる撮像レンズとが一体に組み込まれたユニット鏡筒を備え、このユニット鏡筒がその外周で前記撮像レンズの光軸を中心として回転自在に取り付けられており、前記ユニット鏡筒を回転させて撮像素子の姿勢を調整することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記ユニット鏡筒と一体に取り付けられた錘によって前記撮像素子の姿勢が維持されるとともに、前記ユニット鏡筒の回転をロックするロック手段と、このロック手段を作動させるか否かを入力設定するための入力手段とが設けられていることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記入力手段は、撮影目的に応じて予め用意された撮影準備動作を実行させるときに操作される操作部材からなり、この操作部材の操作によって実行される撮影準備動作の種類ごとに前記ロック手段の作動させるか否かが決定することを特徴とする請求項２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、傾いて構えられた状態でも撮像素子の姿勢を水平に維持でき、被写体が斜めに撮影されることを防止できるデジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像素子を内蔵し、被写体の画像をデジタル画像データとして記録するデジタルカメラが知られている。近年のデジタルカメラは、携帯に便利なようにコンパクト化が進む一方で、過度なコンパクト化によってカメラを水平に構えることが難しくなり、これを改善することが必要とされていた。
【０００３】
特許文献１には、ベアリングによって撮像素子をカメラ内で回動自在に保持させるとともに、撮像素子の水平度を保つために錘を設け、カメラを正確に構えられない状態でも被写体が斜めに撮影されることを防止したデジタルカメラが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２７５０３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載のデジタルカメラでは、撮像素子のみを回転させる構成となっているために、撮像素子が固定されている従来のデジタルカメラのように鏡筒内部を外気から密封することができないという問題がある。すなわち、ベアリングを設けることにより生じる隙間から塵埃が入り込んでしまうという問題がある。撮像素子表面に付着する塵埃が画質に及ぼす悪影響は、画素数の高い撮像素子ほど大きくなることから、高性能なデジタルカメラに撮像素子の水平維持機能を設けることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、撮像素子の密封性を損なわず、高画素の撮像素子を備えていても水平維持機能を設けることが可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のデジタルカメラは、被写体光を撮像する撮像素子と撮像面上に被写体光を結像させる撮像レンズとが一体に組み込まれたユニット鏡筒を備え、このユニット鏡筒がその外周で撮像レンズの光軸を中心として回転自在に取り付けられており、前記ユニット鏡筒を回転させて撮像素子の姿勢を調整することを特徴としており、撮像レンズと撮像素子を一体に回転させることで塵埃混入がない水平維持機能を実現したものである。
【０００８】
請求項２記載のデジタルカメラは、ユニット鏡筒の外部に一体に取り付けられた錘によって撮像素子の姿勢を維持させ、前記ユニット鏡筒の回転をロックするロック手段と、このロック手段を作動させるか否かを入力設定するための入力手段とを設けたことを特徴とし、錘によって撮像素子の水平度が自動的に保たれるデジタルカメラにおいて自動水平維持機能の要否を撮影者が任意に選択できるものである。
【０００９】
請求項３記載のデジタルカメラは、複数の撮影モードが備えられた一般的なデジタルカメラにおいて、被写体の種類に応じた撮影モードの選択操作によって水平維持機能の要否を自動的に設定し、操作の煩雑化を防ぐものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１において、デジタルスチルカメラ２は、その前面に撮像レンズ３、光学ファインダ４が設けられている。側面には、ストロボポップアップボタン５、上面には、ストロボ発光部６、モード選択ダイヤル７、撮影ボタン８が設けられている。図２において、デジタルスチルカメラ２の背面には、電源スイッチ１０、十字キー１１などを備えた操作パネル１２と、カラー液晶モニタ１３が設けられている。
【００１１】
図３において、モード選択ダイヤル７は、その盤面上に複数のマークが設けられており、各マークに合わせてダイヤル操作を行うことでデジタルスチルカメラ２の動作モードを切り替えることができる。この動作モードには、大きく分けて再生モードと撮影モードとがある。再生モードでは、撮影した画像がカラー液晶モニタ１３に表示され、不要な画像の消去などを行うことができる。撮影モードには、撮影シーンに応じてそれぞれ適した設定が行われる複数種類の動作モードが予め用意されており、マニュアル撮影モード、オート撮影モード、マクロ撮影モード、風景モード、夜景モード、連写モード、スポーツモード、ポートレートモードがある。
【００１２】
マニュアル撮影モードでは、ピント調節と露出設定を撮影者が自由に決定して撮影をすることができる。撮影ボタン８は、半押し操作と全押し操作の２段階の押下操作が行え、マニュアル撮影モード以外では、撮影ボタン８を半押し操作したときに測光とピント合わせが行われ、全押し操作によって撮影が行われる。オート撮影モードでは、オートフォーカス機能、自動露出調節機能が作動し、撮影ボタン８の操作だけで適切な撮影が行える。
【００１３】
マクロ撮影モードでは、近距離撮影に適したピント合わせと、ストロボ発光の禁止設定が行われる。風景撮影モードでは、ストロボ発光の禁止設定と太陽光の下での撮影に適したホワイトバランス設定が行われる、夜景撮影モードでは、ストロボ強制発光の設定と、スローシャッタ設定が行われる。連写モードは、１回の撮影操作で３枚〜５枚の画像が連続撮影されるもので、オートブラケッティング設定などを行うことができる。スポーツ撮影モードでは、高速シャッタによるシャッタ優先の自動露出設定が行われる。ポートレート撮影モードでは、ストロボ強制発光の設定と、赤味の調子が比較的強くなるホワイトバランス設定が行われる。
【００１４】
図４において、デジタルスチルカメラ２には、撮像レンズ３を保持した鏡筒本体１６と鏡筒本体１６の外周上に設けられたフランジ１７とからなるユニット鏡筒１８が設けられている。フランジ１７は円形をしており、その周縁に三角溝１９が形成されている。ユニット鏡筒１８は、撮像レンズ３とＣＣＤ撮像素子２０とが鏡筒本体１６内に一体に組み込まれてユニット化されたもので、ＣＣＤ撮像素子２０を外気から遮断するための密封構造を有している。
【００１５】
フランジ１７の盤面上にはレンズ駆動モータ２１が設けられている。レンズ駆動モータ２１は、その駆動軸上に設けられたギア（図示なし）を介して鏡筒本体１６の下部に設けられたレンズ駆動ギア（図示なし）を駆動させ、撮像レンズ３の一部を構成している移動レンズを鏡筒内部で光軸方向に駆動させ、ピント調節を行わせる。
【００１６】
ユニット鏡筒１８は、鏡筒取付け枠２２に回動自在に取り付けられている。鏡筒取付け枠２２には、鏡筒本体１６よりも直径の大きい開口が設けられ、その開口の内側でフランジ１７が嵌め込まれる嵌合溝２３が形成されている。嵌合溝２３には複数の転動球２４がほぼ均等な間隔で保持されており、ユニット鏡筒１８が回転してもフランジ１７の三角溝１９を転がる転動球２４が摩擦を生じさせることがない。フランジ１７に取り付けられたレンズ駆動モータ２１は、横長に設定されている撮影範囲の水平度を維持する錘として作用し、鏡筒取付け枠２２が傾いた場合でもユニット鏡筒１８が回転してＣＣＤ撮像素子２０の姿勢が一定に保たれる。
【００１７】
図５において、鏡筒取付け枠２２には、一対のブレーキパッド２７を備えたブレーキ装置２６が設けられている。ブレーキパッド２７は、電磁石（図示なし）の通電により駆動してフランジ１７を前後から挟み込み、ユニット鏡筒１８の回転をロックする。ユニット鏡筒１８の回転がロックされると、レンズ駆動モータ２１の錘としての作用が無効となり、鏡筒取付け枠２２が傾いた分だけＣＣＤ撮像素子２０の姿勢も傾けられる。なお、フランジ１７と嵌合溝２３にピンとストッパを設けておき、ユニット鏡筒１８が９０度以上又は１回転することを予め防止しておいてもよい。ユニット鏡筒１８の後部には、ＣＣＤ撮像素子２０に接続されるフレキシブルケーブル２８が設けられており、フレキシブルケーブル２８は、ユニット鏡筒１８の回転に伴うねじれに耐久性のあるものが使用される。
【００１８】
図６において、システムコントローラ３０は、制御プログラムを記憶したメモリと、制御プログラムを実行する演算処理装置とを備え、デジタルスチルカメラ２の電気的な作動を管理する。ＣＣＤ制御部３１は、ＣＣＤ撮像素子２０による電荷蓄積制御及び電荷転送制御を管理し、ＣＣＤ撮像素子２０では被写体の光学像を光電変換して画像信号が生成される。画像信号処理部３２では、ＣＣＤ撮像素子２０から入力された画像信号にノイズ低減処理、増幅処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス調節処理等の信号処理を行う。信号処理された画像信号は、ＡＤコンバータ３３においてデジタル変換され、システムコントローラ３０に入力される。
【００１９】
表示制御部３４は、システムコントローラ３０から出力された画像信号に基づいて液晶の駆動制御を行い、カラー液晶モニタ１３に被写体画像を表示させる。メディアインターフェース３５は、デジタルスチルカメラ２に装填されたメモリカード３６に対して画像データの読み出しと書き込みを行う。
【００２０】
操作入力部３７は、モード選択ダイヤル７、撮影ボタン８、操作パネル１２の各種操作キーが操作されたことに応答して、システムコントローラ３０に操作信号を入力する。システムコントローラ３０は入力された操作信号に基づいて各部に制御信号を送り、動作モードの切り替え等を制御する。ブレーキ駆動部３８は、システムコントローラ３０から入力されるブレーキ作動信号及びブレーキ解除信号に基づいて、ブレーキ装置２６の動作を管理する。
【００２１】
次に図７を用いてデジタルスチルカメラ２の作用について説明する。電源スイッチ１０を操作すると、デジタルスチルカメラ２が起動し、モード選択ダイヤル７の操作位置に応じた動作モードが実行される。再生モードが実行された場合、メモリカード３６に記憶された画像データが読み出され、カラー液晶モニタ１３に撮影画像が表示される。このとき、ブレーキ装置２６は作動せず、ユニット鏡筒１８は回転自在な状態にある。
【００２２】
マニュアル撮影モード又はオート撮影モードが実行されると、ＣＣＤ撮像素子２０が駆動して、撮像された被写体画像がカラー液晶モニタ１３に表示される。マニュアル撮影モードとオート撮影モードでは、操作パネル１２のキー操作によって水平維持機能のオン・オフが設定でき、ユニット鏡筒１８の回転をロックするか否かが選択できる。水平維持機能をオンに設定すれば、ブレーキ装置２６は作動せず、ユニット鏡筒１８は回転自在な状態に保たれる。図８に示すように、カメラが斜めに構えられた場合でも、カラー液晶モニタ１３が傾いた分だけ被写体も傾いて表示され（図８（ａ））、カメラを水平に構えたとき（図８（ｂ））と同じように被写体を撮影できる。
【００２３】
一方、水平維持機能をオフに設定すると、ブレーキ装置２６が作動してブレーキパッド２７によりフランジ１７が固定されてユニット鏡筒１８の回転がロックされる。このときにカメラを９０度傾けて構えれば、撮影範囲を横長から縦長に変更した撮影が可能となる（図８（ｃ））。
【００２４】
マクロ撮影モード、風景モード、夜景モードのいずれかが実行されると、ブレーキ装置２６が作動してユニット鏡筒１８の回転はロックされ、カメラを斜めに構えた分だけ被写体が傾いて撮影される。連写モード、スポーツモード、ポートレートモードのいずれかが実行されたときは、ブレーキ装置２６は作動せず、撮影範囲が横長のまま水平に保たれる。
【００２５】
そして、電源スイッチ１０の操作によって電源オフされたとき、ユニット鏡筒１８が非ロック状態であればそのままの状態に保たれ、ユニット鏡筒１８がロック状態であればロックが解除される。これにより、カメラ携帯時に衝撃が与えられても、撮像レンズ３やＣＣＤ撮像素子２０に及ぶ衝撃が緩和される。
【００２６】
なお、上記実施形態は、撮影モードを選択するダイヤル操作によって水平維持機能のオン・オフを設定するようにしているが、これに限られず、操作パネル上のキー操作によって鏡筒の回転の可否を決定してもよい。また、錘によって撮像素子の姿勢を維持するに限られず、撮影範囲の傾斜角度を入力できるようにして、ユニット鏡筒が入力角度に応じて回転駆動されるように構成し、縦撮影時にカメラを構え直す手間を省略できるようにしてもよい。また、ユニット鏡筒を回転自在に保持するにあたっては、鏡筒本体の外周に設けられたフランジをベアリングに取り付ける構成のみならず、ベアリングの転動体が鏡筒本体の外周面上を転動するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のデジタルカメラによれば、撮像素子と結像光学系とを鏡筒内に一体に組み付けてユニット化し、鏡筒をその外周上で回転自在に保持しているから、鏡筒を密封することができ、その内部に塵埃が入り込むことがない。また、撮像素子の回転に伴うレンズ光軸とのズレが生じず、撮像面の倒れによって撮影範囲の部分的なフォーカス精度の低下を招くこともない。さらに、レンズ光軸から偏心した位置に設けられた錘によって撮像素子の姿勢を水平に維持するものでは、鏡筒の回転をロックするか否かを選択できるので、撮影範囲を横長に用いる横撮影と、撮影範囲を縦長に用いる縦撮影を自由に切り替えることができる。また、撮影モードの切り替えに連動して撮像素子の水平維持機能の作動の可否を設定するものでは、カメラを水平に構えることが難しい撮影シーンでは自動的に水平が保たれるようになり、撮影操作が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルスチルカメラの正面斜視図である。
【図２】デジタルスチルカメラの背面図である。
【図３】モード選択ダイヤルの平面図である。
【図４】ユニット鏡筒周辺の構成を示す斜視図である。
【図５】ユニット鏡筒の側面図である。
【図６】デジタルスチルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】デジタルスチルカメラの動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】水平維持機能の説明図である。
【符号の説明】
２  デジタルスチルカメラ
３  撮像レンズ
７  モード選択ダイヤル
８  撮影ボタン
１６  鏡筒本体
１７  フランジ
１８  ユニット鏡筒
２０  ＣＣＤ撮像素子
２１  レンズ駆動モータ
２２  鏡筒取付け枠
２４  転動球
２６  ブレーキ装置
２７  ブレーキパッド
３７  操作入力部
３８  ブレーキ駆動部
【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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