(57)【要約】【課題】  本発明は、撮影光学系と撮像素子とを備え、撮影光学系を経由してきた被写体光を撮像素子で捉えることにより画像信号を生成する撮影装置に関し、小型化、軽量化に適した簡単な構造で手ぶれ等の振動の影響を防止する。【解決手段】  撮影光学系と撮像素子との双方を保持する鏡胴１５０と支持部材１９０との間に介在し、鏡胴を、その鏡胴の自重による下降を許容して支持することにより、手ぶれ等の振動の鏡胴への伝達を阻止するクッション材１８０を備えるとともに、鏡胴１５０の支持部材１９０に対する相対位置を固定するとともに撮影に同期して鏡胴を鏡胴の自重による下降を許容する状態に解放する電磁石２１０とを備えた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系と撮像素子とを備え、撮影光学系を経由してきた被写体光を撮像素子で捉えることにより画像信号を生成する撮影装置において、
前記撮影光学系と前記撮像素子との双方を保持する鏡胴と、
前記鏡胴を囲う支持部材と、
前記鏡胴と前記支持部材との間に介在し、前記鏡胴を、該鏡胴の自重による下降を許容して支持することにより、前記筐体の振動の前記鏡胴への伝達を阻止する支持機構と、
前記鏡胴の、前記支持部材に対する相対位置を固定するとともに、撮影に同期して前記鏡胴を該鏡胴の自重による下降を許容する状態に解放する固定機構とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記支持機構は、前記鏡胴を、前記支持部材との間にクッション材を介して支持するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記固定機構は、電磁石により、前記鏡胴の、前記支持部材に対する相対位置を、解放自在に固定するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系と撮像素子とを備え、撮影光学系を経由してきた被写体光を撮像素子で捉えることにより画像信号を生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影レンズを経由して入射してきた被写体光をＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ撮像素子等の撮像素子で捉えて画像信号を生成する、いわゆるデジタルカメラが急速に普及してきている。このデジタルカメラは、従来の写真フイルムを装填してその写真フイルム上に写真撮影を行なうタイプのカメラと比べ一層の小型化、軽量化が可能であり、カメラ機能のみのデジタルカメラだけでなく、携帯電話等にもカメラ機能が搭載されてきている。
【０００３】
デジタルカメラが小型化、軽量化され、さらに携帯電話等に搭載されてきてクローズアップされてきた大きな問題の１つは、手ぶれの問題である。デジタルカメラが小型化、軽量化されてくると撮影時にどうしてもカメラが動きがちとなり、携帯電話等に搭載されたものでは、携帯電話が小型、軽量な機器であることに加え、さらに、片手だけで保持して撮影操作を行なうなど、撮影時のカメラ（携帯電話）の姿勢が安定せず、手ぶれが一層発生しやすい状況となっている。
【０００４】
この手ぶれの問題を解決する試みが種々提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
特許文献１には、鏡胴に対して相対的に駆動可能な補正光学系を備え、その補正光学系と鏡胴との相対的な位置を検出してその補正光学系により振動があっても画像上にぶれが生じないように補正する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、２つのぶれ防止用レンズを備え、振動を検出してそれらのレンズを光軸とは直角の方向に移動することにより画像上のぶれを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２８１９９０号公報
【特許文献２】特開平１０−７３８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、手ぶれの防止は近年の重要な課題の１つとなっているが、特許文献１、２に開示された技術の場合、振動を検出してその振動による画像上のぶれを打ち消すように光学系を補正するというものであり、振動を検出するセンサや光学系を補正する機構等が必要な大がかりなぶれ防止機構である。上述のように、近年では、デジタルカメラも小型化、軽量化の途を辿っており、携帯電話等にも小型、高性能のカメラ機能が搭載されてきており、特許文献１、２に開示された技術では、小型化、軽量化の大きな妨げとなり、特に携帯電話に搭載されるカメラ機能には全く不向きであり、コストも高く、採用が難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、小型化、軽量化に適した手ぶれ防止構造を備えた撮影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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の撮影装置は、撮影光学系と撮像素子とを備え、撮影光学系を経由してきた被写体光を撮像素子で捉えることにより画像信号を生成する撮影装置において、撮影光学系と撮像素子との双方を保持する鏡胴と、鏡胴を囲う支持部材と、鏡胴と支持部材との間に介在し、鏡胴を、その鏡胴の自重による下降を許容して支持することにより、支持部材の振動の鏡胴への伝達を阻止する支持機構と、鏡胴の、支持部材に対する相対位置を固定するとともに、撮影に同期して、鏡胴を、その鏡胴の自重による下降を許容する状態に解放する固定機構とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の撮影装置は、上記固定機構による鏡胴の固定からその鏡胴を解放したときに、鏡胴の自重により、その鏡胴が典型的にはゆっくりと下降していくように支持するというものであり、撮影時に手ぶれ等の振動があっても、鏡胴は、一回の撮影に必要な時間等の短時間であれば慣性により元の位置に停まろうとする。したがって本発明の撮影装置によれば、手ぶれ等の振動を検出するセンサや補正用の光学系やその補正用の光学系を精度良く動かす機構は不要であり、駆動源としては鏡胴を解放自在に固定しておくための電磁石等があればよく、簡単な機構で手ぶれ等の振動を防止した画像を得ることができる。
【００１１】
ここで、上記支持機構は、典型的には鏡胴を、支持部材との間にクッション材を介して支持するものであってもよい。
【００１２】
上記のクッション材の材質は手ぶれ等の振動を有効に吸収できるものであれば特に制限されるものではなく、例えばスポンジ、ゴム、あるいはジェル状の液体を詰めた袋状のもの等を用いることができる。
【００１３】
クッション材を介在させることにより手ぶれ等による筐体の振動を有効に減衰して鏡胴への伝達を阻止することができる。
【００１４】
また、本発明の撮影装置において、上記固定機構は、電磁石により、鏡胴の筐体に対する相対位置を、解放自在に固定するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、小型化、軽量化に適した簡単な構造で手ぶれ等の振動の影響を防止した撮影が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。
【００１８】
この図１に示すデジタルカメラ１には、撮影開口１００の奥に、撮影レンズとシャッタユニットとＣＣＤ撮像素子とが一体的に配備された鏡胴が備えられている。
【００１９】
またこのデジタルカメラ１の正面上部には、補助光発光窓１２およびファインダ対物窓１３が配置されており、このデジタルカメラの上面には、シャッタボタン１４が配備されている。さらに、このデジタルカメラ１の背面には、画像を表示する画像モニタ（図示せず）が配備されており、光学ファインダを覗く代わりにその画像モニタを見ながらフレーミングすることもできるようになっている。
【００２０】
図２は、図１に外観を示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【００２１】
このデジタルカメラ１には、前述した、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１２０およびＣＣＤ撮像素子１３０が備えられている。撮影レンズ１１０およびシャッタユニット１２０を経由してＣＣＤ撮像素子１３０上に結像された被写体像は、ＣＣＤ撮像素子１３０により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット１２０は、ＣＣＤ撮像素子１３０からアナログ信号を読み出すにあたり、光によるスミアの発生を抑えるためのものである。
【００２２】
また、ここには補助光発光部１４０が備えられており、この補助光発光部１４０は、低照度時に補助光を発光する。また、この補助光発光部１４０は、低照度時以外の必要時にも発光させることができる。
【００２３】
また、このデジタルカメラ１には、アナログ信号処理部５０１と、Ａ／Ｄ部５０２と、デジタル信号処理部５０３と、テンポラリメモリ５０４と、圧縮伸長部５０５と、内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６と、画像モニタ５０７と、駆動回路５０８とが備えられている。ＣＣＤ撮像素子１３０は、駆動回路５０８内のタイミング発生回路（図示せず）によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路５０８には、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１２０、補助光発光部１４０等を駆動する駆動回路も含まれている。ＣＣＤ撮像素子１３０から出力されれたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部５０１でアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ部５０２でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号処理部５０３でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された信号を表わすデータはテンポラリメモリ５０４に一時的に格納される。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは、圧縮伸長部５０５で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ５０６に直接記録してもよい。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは画像モニタ５０７に読み出され、これにより画像モニタ５０７に被写体の画像が表示される。
【００２４】
さらに、このデジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１全体の制御を行なうＣＰＵ５０９と、操作スイッチ群５１０と、シャッタボタン１４とが備えられており、操作スイッチ群５１０を操作し所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１４を押下することにより写真撮影が行なわれる。
【００２５】
図３、図４は、図１、図２を参照して説明したデジタルカメラ１の鏡胴とその囲りを、撮影レンズ光軸方向に見た拡大図である。図３は、フレーミング時の状態、図４は撮影時の状態を示す。
【００２６】
図３、図４には、鏡胴１５０が示されており、その鏡胴１５０には撮影レンズ１１０や、図３、図４には図示されていないシャッタユニット１２０やＣＣＤ撮像素子１３０（図２参照）が保持されている。
【００２７】
この鏡胴１５０は、保持部材１６０に保持され、その保持部材１６０には、上下左右に第１の永久磁石１７０が固定されている。また、この保持部材１６０は、第１の永久磁石１７０が固定された部分を除き、デジタルカメラの筐体自体からなる、もしくはその筐体に固定された支持部材１９０との間に詰められたクッション材１８０で取り囲まれている。
【００２８】
このクッション材は、例えば内部に空気を詰めた風船状のものであってもよく、液体を詰めた袋状のものであってもよく、あるいはスポンジやゴム等の弾性体であってもよく、鏡胴１５０が後述するようにして支持部材１９０から解放されているときにゆっくりと自由落下する状態に置かれたときに手ぶれ等による振動が鏡胴１５０に伝わらないようにその振動を吸収するものであればよい。支持部材１９０の、鏡胴１５０を保持する保持部材１６０に固定された第１の永久磁石１７０に対向する位置には、その支持部材１９０に固定された第２の永久磁石２００が固定されており、その第２の永久磁石２００に隣接した位置には電磁石２１０が支持部材１９０に固定されている。ここで、第２の永久磁石２５０は、第１の永久磁石１７０と引き合う向きに固定されており、この電磁石２１０は、通電により第２の永久磁石１７０の磁力を打ち消す向きの磁力を発生し、図４に示すように第２の永久磁石２００が磁気的に無力化される。したがって電磁石２１０への通電が断たれているときは第１の永久磁石１７０と第２の永久磁石２００が互いに引き合い、鏡胴１５０が支持部材１９０に対し所定位置に固定された状態となる。
【００２９】
ここで、図１に示すシャッタボタン１４が押されると、その撮影の間だけ電磁石２１０に通電され、図４に示すように第２の永久磁石２００の磁力の作用が打ち消されて、鏡胴１５０は、その周囲のクッション材１８０に支持されながらゆっくりと自由落下する状態となる。ただし、鏡胴１５０は、ゆっくりと自由落下する状態に置かれても１回の撮影中という短時間ではほぼ同一の位置に停まり、撮影に際し手ぶれ等があってもその手ぶれ等による振動はクッション材１８０で吸収されて鏡胴１５０には伝達されず、写真（画像信号）上は手ぶれ等のない撮影が行なわれる。撮影が終了するとその直後に電磁石２１０への通電が遮断されて第２の永久磁石２００の作用が復活し、第１の永久磁石１７０と第２の永久磁石２００とが互いに引き合うことにより鏡胴１５０が支持部材１９０に対し固定された状態に戻る。したがって持ち運び時等においては鏡胴１５０は支持部材１９０に固定された状態にある。
【００３０】
ここで、上記の説明においては、上下左右に配置された電磁石２１０を同等に取り扱って説明したが、例えば鏡胴１５０の上部に配置した電磁石については通電時においてもそれに隣接した第２の永久磁石の磁力を少し残す程度とし、鏡胴１５０の下部に配置した電磁石については通電時には、それに隣接した第２の永久磁石の磁力を打ち負かしてその第２の永久磁石の磁力を上回る磁力を発生させ、こうすることにより撮影時の鏡胴１５０の自由落下の速度を抑えてもよい。また左右に配置した電磁石についても、第２の永久磁石２００の磁力を単に打ち消すのではなくその磁力を制御して、第１の永久磁石と第２の永久磁石との間に作用する力をクッション材１８０の補助として利用してもよい。
【００３１】
尚、ここでは、本発明の撮影装置の一例としてデジタルカメラについて説明したが、本発明の撮影装置は、カメラ機能単体の機器に限られるものではなく、カメラ機能が搭載された携帯電話等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】図１に外観を示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１、図２を参照して説明したデジタルカメラの鏡胴とその囲りを、撮影レンズ光軸方向に見た拡大図である。
【図４】図１、図２を参照して説明したデジタルカメラの鏡胴とその囲りを、撮影レンズ光軸方向に見た拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    デジタルカメラ
１５０    鏡胴
１６０    保持部材
１７０    第１の永久磁石
１８０    クッション材
１９０    支持部材
２００    第２の永久磁石
２１０    電磁石
【図１】
2005242180.tif 000003
【図２】
2005242180.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005242180.tif 000006