(57)【要約】【課題】手振れ補正機構やズーム機構により、撮像素子が搖動可能、または移動可能に支持された構成の撮像装置において、撮像素子の発熱を抑制することができる撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像素子と、撮像素子を駆動をする駆動手段と、撮像素子を揺動させる揺動手段、または撮像素子を移動させる移動手段と、撮像素子の温度を検出する温度センサと、を備える撮像装置において、撮像素子の駆動中に、温度センサにより検出された温度が、予め設定した基準温度を超えたときに、駆動手段による撮像素子の駆動を停止し揺動手段による撮像素子の揺動を開始する制御手段、または駆動手段による撮像素子の駆動を停止し移動手段による撮像素子の移動を開始する制御手段を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子を駆動をする駆動手段と、
前記撮像素子を揺動させる揺動手段、または前記撮像素子を移動させる移動手段と、
前記撮像素子の温度を検出する温度センサと、を備える撮像装置において、
前記撮像素子の駆動中に、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した基準温度を超えたときに、前記駆動手段による前記撮像素子の駆動を停止し前記揺動手段による前記撮像素子の揺動を開始する制御手段、または前記駆動手段による前記撮像素子の駆動を停止し前記移動手段による前記撮像素子の移動を開始する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
画像や撮影情報を表示する表示手段を備え、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した基準温度を超えたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記揺動手段は、撮像装置本体の揺れに応じて、前記撮像素子を搖動させて手振れ補正を行う手振れ補正機構の一構成部であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記移動手段は、可動レンズ群を有するズーム光学系を移動させるものであって、前記撮像素子は、該可動レンズ群と一体となって移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１または２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、撮像装置に関し、詳しくは撮像素子の発熱を効率よく抑制する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置では、多機能、高画質化が進展するに伴い、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）に代表される撮像素子の性能も高解像度、高精細なものが求められる様になり、高画素、高密度化が加速している。
【０００３】
一方、画素密度の高い撮像素子は、駆動信号の周波数を高くして高速駆動に対応できる様にしているが、駆動信号を高速化させると消費電力が大きくなる為に、撮像素子の発熱量が増大し温度が大きく上昇する。温度上昇は、暗ノイズ等のノイズを増加させ、画像信号のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）の低下を招く。Ｓ／Ｎ比の低下は、画像再現性や画質に大きな影響を与える為、高品位な画像形成を実現するには発熱を抑制する必要がある。そして、撮像装置の分野では撮像素子の発熱を抑制する技術がこれまでも種々検討されてきた。
【０００４】
例えば、ビデオカメラにおいて、外装ケースと撮像素子との間に伝熱部材を介在さることにより、撮像素子で発生した熱を、外装ケースへ逃がして撮像素子の温度上昇を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、撮像装置の高性能化が進展するに伴い、手振れ補正機能を備えた撮像装置が登場してきた。
【０００６】
手振れ補正は、撮影時に手振れ等によりカメラが被写体に対して揺れた時に、例えば光学系の光軸を偏向させる等して、カメラに対する被写体光学像の結像位置の移動を相殺することにより、像振れを抑制するものである。そして、手振れ補正機構には、種々の方法が検討されている。
【０００７】
例えば、光学系及び撮像素子からなる撮像光学ユニット全体を、カメラ本体の振れに応じて、揺動させることにより、像振れを抑制する様にした撮像光学ユニット搖動方式、また、光学系に搖動可能に装着された撮像素子を、カメラ本体の振れに応じて、揺動させることにより、像振れを抑制する様にした撮像素子搖動方式等がある。この様に、撮像素子からなる撮像光学ユニット全体、または、撮像素子を搖動可能に支持した構成の手振れ補正方式が種々提案されている。
【０００８】
前述の特許文献１に開示された技術は、撮像素子が外装ケースに対して定まった位置に固定して設置されている場合には、簡単な構成で効率よく放熱することができるものである。しかしながら、撮像素子が搖動可能に支持された構成の手振れ補正方式や撮像素子が移動可能に支持された構成のズーム機構等を用いた撮像装置においては、撮像素子が可動部であることより、前述の様な、伝熱部材を用いた構成にすることは困難なものと考えられる。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、手振れ補正機構やズーム機構により、撮像素子が搖動可能、または移動可能に支持された構成の撮像装置において、部品数の増大等による装置の複雑化や高価格化を招くことなく、撮像素子の発熱を抑制することができる撮像装置を提供することを目的とする。具体的には、撮像素子の温度が上昇した場合には、手振れ補正動作やズーム動作を行わせて、撮像素子を搖動、または移動させることにより、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、下記の１乃至４いずれか１項に記載の発明によって達成される。
【００１１】
１．被写体光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子を駆動をする駆動手段と、
前記撮像素子を揺動させる揺動手段、または前記撮像素子を移動させる移動手段と、
前記撮像素子の温度を検出する温度センサと、を備える撮像装置において、
前記撮像素子の駆動中に、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した基準温度を超えたときに、前記駆動手段による前記撮像素子の駆動を停止し前記揺動手段による前記撮像素子の揺動を開始する制御手段、または前記駆動手段による前記撮像素子の駆動を停止し前記移動手段による前記撮像素子の移動を開始する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【００１２】
２．画像や撮影情報を表示する表示手段を備え、
前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した基準温度を超えたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる制御手段を備えたことを特徴とする前記１に記載の撮像装置。
【００１３】
３．前記揺動手段は、撮像装置本体の揺れに応じて、前記撮像素子を搖動させて手振れ補正を行う手振れ補正機構の一構成部であることを特徴とする前記１または２に記載の撮像装置。
【００１４】
４．前記移動手段は、可動レンズ群を有するズーム光学系を移動させるものであって、前記撮像素子は、該可動レンズ群と一体となって移動可能に支持されていることを特徴とする前記１または２に記載の撮像装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明よれば、撮像素子が搖動可能、または移動可能に支持された構成の撮像装置において、撮像素子を駆動中に撮像素子の温度が上昇した場合には、撮像素子の駆動を停止し、撮像素子を搖動、または移動する様にした。したがって、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００１６】
また、既存の手振れ補正機構やズーム機構を用いて、撮像素子の放熱を行う様にしているので、新たな部品の追加等による装置の複雑化や高価格化を招くことなく、撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００１７】
また、撮像素子の放熱動作が開始した場合には、表示手段に警告を表示する様にした。したがって、撮影中、意図せずに画像が消え、手振れ動作が始まっても誤動作ではないことを認知することができ、撮像装置の状態を適確に捉えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、重複する説明は省略する。
【００１９】
本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態としては、デジタルカメラが代表的であるが、この他にカメラ付きの携帯電話機や、デジタルビデオカメラ等も含まれる。
【００２０】
〔実施形態１〕
最初に、図１を用いて、本発明に係る撮像装置の代表的な実施形態の１つであるデジタルカメラ１の外観を説明する。
【００２１】
図１（ａ）は、本発明に係るデジタルカメラ１の斜め前方から見た斜視図、図１（ｂ）は、斜め後方から見た斜視図である。
【００２２】
デジタルカメラ１は、略直方体で被写体から撮像装置に入射する光の光軸の方向（以下、前後方向と称する。）に薄いハウジング１０を有している。ハウジング１０の一部には、デジタルカメラ１を掌握する為に他の部位よりも前後方向に厚いグリップ部１０６が形成されている。
【００２３】
デジタルカメラ１は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示素子）からなるＬＣＤモニタ１０７、光学ファインダー１０８、及びデジタルカメラ１を図示しないパーソナルコンピュータに接続する外部接続端子を有しており、後述するＣＣＤカラーエリアセンサ２５１（以下、ＣＣＤ２５１と略称する。）で取り込まれた画像信号に所定の信号処理を施し、撮影待機画像のＬＣＤモニタ１０７へのライブビュー表示や後述するメモリカード１７７等の記録媒体への画像記録、記録画像のＬＣＤモニタ１０７への再生表示、あるいはパーソナルコンピュータへの画像の転送といった処理を行う。
【００２４】
図１（ａ）に示す様に、デジタルカメラ１の上面には、シャッタボタン１０１、電源ボタン１０２が設けられている。シャッタボタン１０１は、押しストロークが２段階構成になっており、「半押し」によりＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ；自動焦点）制御、及びＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ；自動露出）制御が作動してＡＦ及びＡＥがロックされる。また、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影（記録用の撮影）が実行される。
【００２５】
デジタルカメラ１の正面には、フラッシュ１０３、ファインダ対物窓１０５、撮影レンズ窓１０４が設けれている。撮影レンズ窓１０４の内部には、後述する屈曲光学系２０からなる撮像光学ユニット２や絞り／シャッタ２５３等が設けられている。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示す様に、デジタルカメラ１の背面上部には、被写体光学像の視認を行う光学ファインダー１０８が設けられている。また、デジタルカメラ１の背面中央部には、撮影待機画像のライブビュー表示や記録画像の再生表示、及び各種情報表示等を行うＬＣＤモニタ１０７が設けられている。また、ＬＣＤモニタ１０７の近傍には、各種設定を行うジョグダイアル（十字キー）１０９が設けられている。ジョグダイアル（十字キー）１０９はズーム操作ボタンも兼用している。また、ＬＣＤモニタ１０７の近傍には、デジタルカメラ１の動作モード切換えを行なうセレクタスイッチ１１０が設けられている。デジタルカメラ１の動作モードには、例えば、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等がある。また、ＬＣＤモニタ１０７の近傍には、各種モードボタン群１１１が設けられている。モードボタン１１１ａ乃至１１１ｄの中には、手振れ補正ＯＮ／ＯＦＦボタン１１１ｄが含まれている。
【００２７】
次に、デジタルカメラ１の制御系について図２を用いて説明する。図２は、本発明に係わるデジタルカメラ１の回路ブロック構成図である。
【００２８】
絞り／シャッタ２５３、フォーカス／ズームモータ２５４、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂは、それぞれ絞り／シャッタ駆動回路１５７、フォーカス／ズームモータ駆動回路１５８、撮像光学ユニット駆動モータ駆動回路１５９を介して、後述のカメラ制御ＣＰＵ１８１から送られてくる制御信号に従って動作する。
【００２９】
ＣＣＤ２５１は、本発明における撮像素子に該当し、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色透過フィルタをピクセル単位（画素単位）で市松模様状に配置させたカラーエリア撮像センサで、屈曲光学系２０により結像された被写体光像を、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色成分の画像信号（各画素単位で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換するものである。
【００３０】
タイミングジェネレータ１５６は、後述の基準クロック発生部１７１から送信される基準クロックに基づいてＣＣＤ２５１の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ１５６で生成される駆動制御信号には、例えば、ＣＣＤ２５１における露出開始、及び終了タイミングを制御する積分開始／終了のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号が挙げられ、これらのクロック信号がＣＣＤ２５１に供給されるとＣＣＤ２５１では各クロック信号に対応した駆動制御が行われる。また、タイミングジェネレータ１５６の動作は、後述のカメラ制御ＣＰＵ１８１によって制御される。この様に、タイミングジェネレータ１５６、及びカメラ制御ＣＰＵ１８１は本発明に係る撮像装置における駆動手段として機能する。
【００３１】
信号処理回路１５２は、ＣＤＳ回路１５３、ＡＧＣ回路１５４より構成され、これらの構成部を介して画像信号に所定の処理が行われる。以下、信号処理回路１５２で行われる画像信号への所定の処理について説明する。
【００３２】
ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路１５３は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号より読出し時に発生するノイズの低減や、ＯＢクランプ動作による暗ノイズの補正を行うものである。
【００３３】
ＡＧＣ（自動利得制御）回路１５４は、ＣＤＳ回路１５３で処理された画像信号のゲイン調整を行うものである。
【００３４】
この様に信号処理回路１５２は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号に、アナログ信号処理を行うものである。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１５５は、ＡＧＣ回路１５４から入力された画像信号を構成する各画素信号をデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器１５５は、基準クロック発生部１７１から入力されるＡ／Ｄ変換用クロックに基づき、アナログ信号の各画素信号を例えば１４ビットのデジタル信号に変換する。
【００３６】
この様に、ＣＣＤ２５１で読み出された画像信号は、信号処理回路１５２、及びＡ／Ｄ変換器１５５で所定の処理が施されて、デジタル画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は、画像処理ＣＰＵ１６１に取り込まれて所定の処理が行われる。
【００３７】
画像処理ＣＰＵ１６１は、マイクロコンピュータからなり、デジタルカメラ１で行われる画像信号処理動作を統括的に制御するものである。以下、画像処理ＣＰＵ１６１で行われるデジタル画像信号への処理について説明する。
【００３８】
最初に、画像処理ＣＰＵ１６１に取り込まれた画像信号は、ＣＣＤ２５１から出力される画像信号の読出しに同期して画像メモリ１７５に書き込まれる。すなわち、画像処理ＣＰＵ１６１で行われる処理に使用されるデジタル画像信号は、画像メモリ１７５にいったん記録したものを画像メモリ１７５から取り出し、各ブロックにおける処理に使用される。
【００３９】
画像処理ＣＰＵ２６１は、図２に示す様に、例えば黒レベル補正部１６３、画素補間部１６４、解像度変換部１６５、ホワイトバランス制御部１６６、ガンマ補正部１６７、マトリックス演算部１６８、シェーディング補正部１６９、画像圧縮部１７０等からなる画像処理部１６２、及び基準クロック発生部１７１等から構成され、画像処理部１６２は画像メモリ１７５より取り出したデジタル画像信号に周知の画像信号処理を施すものである。そして、これらの部位で所定の処理を施されたデジタル画像信号は、再度、画像メモリ１７５に格納される。
【００４０】
基準クロック発生部１７１は、デジタルカメラ１の駆動制御に使用される基準クロックを生成し、これを各回路に供給する回路である。本発明における基準クロックの具体例としては、タイミングジェネレータ１５６に使用される基準クロックや、Ａ／Ｄ変換器１５５に使用されるＡ／Ｄ変換用クロックなどが挙げられ、基準クロック発生部１７１でこれらのクロックを生成する。
【００４１】
次に、ＬＣＤモニタ１０７は、本発明における表示手段に該当し、ＣＣＤ２５１で取り込まれた撮影待機画像のライブビュー表示や記録画像の再生表示、及び各種情報表示等を行うものである。また、ＬＣＤモニタ１０７の動作は、本発明における制御手段に該当する後述のカメラ制御ＣＰＵ１８１によって制御される。
【００４２】
ＬＣＤ駆動回路１８３は、画像処理ＣＰＵ１６１により画像メモリ１７５から読み出された画像信号を一時記憶するバッファメモリ（ＶＲＡＭ）を備えており、該画像信号をフィールド画像としてＬＣＤモニタ１０７に画像表示させる。
【００４３】
次に、ジャイロ１８５は、デジタルカメラ１の揺れを検出する角速度センサであり、デジタルカメラ１が揺れによって回転した時の振れの角速度信号を検出し、検出した信号を後述のカメラ制御ＣＰＵ１８１に送出する。
【００４４】
温度センサ２５２は、例えばサーミスタであり、ＣＣＤ２５１の温度を検知し、検知した温度を後述のカメラ制御ＣＰＵ１８１に送出する。
【００４５】
次に、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、マイクロコンピュータからなり、後述するスイッチ群１９１の各スイッチ操作に基づき、デジタルカメラ１を構成する各部材の駆動をシーケンシャルに制御してデジタルカメラ１の撮影動作を統括制御するものである。
【００４６】
また、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、ジャイロ１８５で検出された角速度信号に基づいて撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂを駆動し、後述する撮像光学ユニット２を搖動させて、手振れ補正動作を制御する。
【００４７】
また、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、温度センサ２５２で検出されたＣＣＤ２５１の温度に基づいて、タイミングジェネレータ１５６を制御してＣＣＤ２５１を駆動したり、また撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂを制御して後述する撮像光学ユニット２を搖動させる等して、ＣＣＤ２５１の放熱動作を制御する。デジタルカメラ１で行なわれる放熱動作の詳細は後述する。
【００４８】
この様に、カメラ制御ＣＰＵ１８１、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂ、及びジャイロ１８５は、本発明に係る撮像装置における搖動手段として機能する。またカメラ制御ＣＰＵ１８１は、本発明に係る撮像装置における制御手段として機能する。尚、本発明における実施形態１による手振れ補正は、撮像光学ユニット搖動方式を用いたものであり、手振れ補正動作は、例えば、コニカミノルタ社のデジタルカメラ「ディマージュＸ１」に用いられている技術に準ずる。
【００４９】
また、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、ジョグダイアル（十字キー）１０８によるズーム操作信号に基づいて、フォーカス／ズームモータ駆動回路１５８の作動を制御し、フォーカス／ズームモータ２５４を駆動して、屈曲光学系２０のズーム動作を行う。
【００５０】
また、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、デジタルカメラ１のＡＦ制御を行なう。具体的には、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、画像メモリ１７５に書き込まれたデータより、予め設定されてある撮像面上の測距エリアに関する画像データを読み出し、読み出した画像データのコントラスト検出により合焦位置を求める測距演算を行い、その結果に基づいてフォーカス／ズームモータ駆動回路１５８の作動を制御し、フォーカス／ズームモータ２５４を駆動して、ＡＦ制御を行う。
【００５１】
また、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、デジタルカメラ１のＡＥ制御を行なう。具体的には、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、画像メモリ１７５に書き込まれたデータより、予め設定されてある撮像面上の測光エリアに関する画像データを読み出し、読み出した測光エリアの画像データに基づいて、タイミングジェネレータ１５６、ＡＧＣ回路１５４、絞り／シャッタ駆動回路１５９の作動を制御し、デジタルカメラ１におけるＡＥ制御を行う。
【００５２】
この様に、デジタルカメラ１では、画像処理ＣＰＵ１６１においてＣＣＤ２５１より取り込まれた画像信号に前述の様な信号処理を行い、これらの処理を行った画像信号を画像メモリ１７５に記録する様になっている。
【００５３】
本発明に係るデジタルカメラ１は、スイッチ群１９１の各種操作スイッチで設定したモードの下でＣＣＤ２５１で取り込んだ画像信号を画像メモリ１７５に記録、あるいはＬＣＤモニタ１０７に表示する。
【００５４】
撮影待機状態では、画像信号が例えば１／３０秒毎等の所定間隔でＣＣＤ２５１より信号処理回路１５２、Ａ／Ｄ変換器１５５を経て画像処理ＣＰＵ１６１に取り込まれている。取り込まれた画像信号は、前述の様に、画像処理ＣＰＵ１６１中の画像処理部１６２の黒レベル補正部１６３からシェーディング補正部１６９にかけての部位で所定の信号処理が施され、その後、デジタル画像信号として画像メモリ１７５に記録される。そして、画像メモリ１７５に記録された画像信号を読み出し、読み出された画像信号をＬＣＤ駆動回路１８３を介してフィールド画像としてＬＣＤモニタ１０７でライブビュー画像を表示する。
【００５５】
また、画像記録時には、設定された記録解像度の画像とするために画像信号を画像処理ＣＰＵ１６１中の画像処理部１６２の画像圧縮部１７０で圧縮処理し、得られた圧縮画像はメモリカードドライバ１７６を介してメモリカード１７７に記録される。
【００５６】
再生時には、メモリカード１７７より読み出された画像信号は、画像処理ＣＰＵ１６１で所定の信号処理を施し、ＬＣＤ駆動回路１８３を介してＬＣＤモニタ１０７に表示する。
【００５７】
尚、図２中のスイッチ群１９１は、図１のシャッタボタン１０１、電源ボタン１０２、ジョグダイアルキー（十字キー）１０９、セレクタスイッチ１１０、モードボタン群１１１等に対応するスイッチである。
【００５８】
ここで、撮像光学ユニット２の詳細について図３を用いて説明する。図３は、撮像光学ユニット２の要部分解斜視図である。
【００５９】
撮像光学ユニット２は、図２に示す様に、屈曲光学系２０、ＣＣＤ２５１、フレキシブル基板２６１、放熱シート２６２、温度センサ２５２等から構成される。
【００６０】
屈曲光学系２０は、被写体からの光の光路を折り曲げてＣＣＤ２５１に被写体光学像を結像する。
【００６１】
ＣＣＤ２５１は、例えばリード端子を持たないＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージで、フレキシブル基板２６１に搭載され、屈曲光学系２０の後端に装着される。
【００６２】
また、放熱シート２６２は、例えば、銅等の良導熱性のシート材料なり、フレキシブル基板２６１のＣＣＤ２５１が搭載された面と反対側の面に密着し、屈曲光学系２０にＣＣＤ２５１が装着された部位全体を略覆う様に、配置されている。
【００６３】
温度センサ２５２は、フレキシブル基板２６１上でＣＣＤ２５１の近傍に設けられている。
【００６４】
ここで、屈曲光学系２０の詳細について図４を用いて説明する。図４は、屈曲光学系２０の上面断面図である。
【００６５】
屈曲光学系２０は、被写体からの光を反射して、その光軸を略垂直に折り曲げるプリズム２１と、ズーム光学系２２と、対物レンズ２３で構成されている。プリズム２１は、前述の撮影レンズ窓１０４に対向し、光軸を左方（ＣＣＤ２５１が位置する方向）に折り曲げるように配置されている。プリズム２１としては、斜面に反射膜を施した直角プリズムを用いている。ただし、プリズムに限らず、単なるミラー等、光軸を折り曲げ得る他の光学素子を屈曲部材として用いてもかまわない。対物レンズ２１は、撮影レンズ窓１０４とプリズム２１の間に配置されている。
【００６６】
ズーム光学系２２は、プリズム２１とＣＣＤ２５１との間に配置されている。ズーム光学系２２の光軸は、プリズム２１の反射面の中心を通り、反射面に対して４５°の角度を成し、また、ＣＣＤ２５１の中心を通り、ＣＣＤ２５１と直交する。
【００６７】
ズーム光学系２２は、撮影倍率変更用のズームレンズ群２４と焦点調節用のフォーカスレンズ群２５より成る。ズームレンズ群２４は、ズーム光学系２２の光軸方向に可動のレンズ２４ａ、２４ｂと、固定されたレンズ２４ｃ、２４ｄを含む。フォーカスレンズ群２５はズーム光学系２２の光軸方向に可動である。
【００６８】
この様に、ズーム光学系２２の可動レンズ２４ａ、２４ｂは、デジタルカメラ１の前後方向ではなく、これに垂直な方向に移動することになる為、屈曲光学系２０は前後方向に薄型となり、撮像装置の薄型化に好適である。
【００６９】
次に、この様な構成の撮像光学ユニット２のハウジング１０の内部における配置について図５を用いて説明する。図５は、撮像光学ユニット２のハウジング１０の内部における配置を示す模式図である。
【００７０】
図５に示す様に、撮影レンズ窓１０４に撮像光学ユニット２の対物レンズ２３が対向し、グリップ部１０６の内部の空間に撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が装着された部位Ａ部が位置する様に、撮像光学ユニット２は、ハウジング１０の内部で左右方向に配置されている。
【００７１】
手振れ補正動作時には、撮像光学ユニット２のＡ部は、プリズム２１の近傍に設けられたピボット２１０（支点）を搖動中心として搖動する。具体的には、ハウジング１０の内部に設けられた図示しない台板に、ピボット２１０を挟んで撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂが設けれている。また、撮像光学ユニット２の上面には、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂに対向してガイド板２５６ａ、２５６ｂが設けられている。手振れ補正動作時に、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂが例えば、同じ方向に回転した場合は、それぞれのモータ軸がそれぞれに対向するガイド板２５６ａ、２５６ｂを押す、または引きつけることにより、撮像光学ユニット２のＡ部は、図５に示す様に、デジタルカメラ１の上下方向Ｈｙに円弧を描く様に搖動する。一方、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂが、異なる方向に回転した場合は、それぞれのモータ軸がそれぞれに対向するガイド板２５６ａ、２５６ｂの一方を押し、他方を引きつけることにより、撮像光学ユニット２のＡ部は、図５に示す様に、デジタルカメラ１の前後方向Ｈｘに円弧を描く様に搖動する。この様にして、手振れ補正は、撮影時に手振れ等によりデジタルカメラ１が被写体に対して揺れた時に、撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が装着された部位Ａ部を、ピボット２１０を搖動中心として搖動させてデジタルカメラ１に対する被写体光学像の結像位置の移動を相殺することにより、像振れを抑制するものである。
【００７２】
本発明は、この様な構成のデジタルカメラ１において、撮像素子の温度が上昇した場合、撮像素子の駆動を停止し、前述の手振れ補正機構を用いて撮像素子を搖動させる様にした。したがって、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００７３】
ここで、本発明に係るデジタルカメラ１で行なわれる、ＣＣＤ２５１の放熱動作の流れを図８に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００７４】
最初にデジタルカメラ１を、例えば、静止画撮影モードに設定すると、ＬＣＤモニタ１０７に撮影待機画像が表示される（ステップＳ１）。次に、温度センサ２５２はＣＣＤ２５１の温度を測定し、カメラ制御ＣＰＵ１８１は温度センサ２５２が測定した温度情報を取得する（ステップＳ２）。カメラ制御ＣＰＵ１８１は、温度センサ２５２から取得したＣＣＤ２５１の温度と、予め設定しておいた基準温度とを比較し、ＣＣＤ２５１の温度が基準温度を上回っている場合は（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ＬＣＤモニタ１０７に警告表示を行ない、タイミングジェネレータ１５６を制御して、ＣＣＤ２５１の駆動を停止させる。またシャッタボタン１０１による撮影動作を禁止する（ステップＳ４）。一方、ステップＳ３において、ＣＣＤ２５１の温度が基準温度を下回っている場合は（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、ＣＣＤ２５１の温度測定を継続する。
【００７５】
次に、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、ＣＣＤ２５１を冷却する為に、撮像光学ユニット駆動モータ駆動回路１５９を制御して、撮像光学ユニット駆動モータ２５５ａ、２５５ｂを駆動して、撮像光学ユニット２を搖動させる（ステップＳ５）。そして、カメラ制御ＣＰＵ１８１は、予め設定しておいた時間が経過すると（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、温度センサ２５２から、再度取得したＣＣＤ２５１の温度と、予め設定しておいた基準温度とを比較し（ステップＳ７）、ＣＣＤ２５１が冷却されて基準温度以下の温度に下がっているか否かを判定する（ステップＳ８）。カメラ制御ＣＰＵ１８１１は、ＣＣＤ２５１の温度が基準温度以下に下がっていれば（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、撮影動作モードを確認し、静止画撮影モードが継続して設定されていれば（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、ＣＣＤ２５１の駆動を再開して、ＬＣＤモニタ１０７に撮影待機画像の表示を再開させる。一方、ステップＳ８において、ＣＣＤ２５１の温度が継続して基準温度を上回っていれば（ステップＳ８；Ｎｏ）、ＬＣＤモニタ１０７に警告表示を行なった後、デジタルカメラ１のメイン電源をＯＦＦし（ステップＳ１０）、撮影動作を禁止する。
【００７６】
この様に本発明においては、手振れ補正機構により、撮像素子が搖動可能に支持された構成の撮像装置において、撮像素子を駆動中に撮像素子の温度が上昇した場合には、撮像素子の駆動を停止し、撮像素子を搖動する様にした。したがって、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００７７】
また、既存の手振れ補正機構を用いて、撮像素子の放熱を行う様にしているので、新たな部品の追加等による装置の複雑化や高価格化を招くことなく、撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００７８】
〔実施形態２〕
次に、本発明に係る撮像装置の第２の実施形態について説明する。その要部構成は、前述した実施形態１と略同様なので詳細な説明は省略し、第１の実施形態と構成の異なる撮像光学ユニット２について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、撮像光学ユニット２の要部分解斜視図、図６（ｂ）は、撮像光学ユニット２のハウジング１０の内部における配置を示す模式図である。
【００７９】
実施形態１によるデジタルカメラは、撮像光学ユニット搖動方式の手振れ補正機構を用いたものであるが、実施形態２においては、撮像素子搖動方式の手振れ補正機構を備えている。尚、撮像素子搖動方式の手振れ補正動作は、例えば、コニカミノルタ社のデジタルカメラ「ディマージュＺ１」に用いられている技術に準ずる。
【００８０】
撮像光学ユニット２は、図６（ａ）に示す様に、屈曲光学系２０、ＣＣＤ２５１、プリント基板２７１、アクチュエータ２７２ａ、２７２ｂ等から構成される。
【００８１】
屈曲光学系２０は、被写体からの光の光軸を折り曲げてＣＣＤ２５１に被写体光学像を結像する。
【００８２】
ＣＣＤ２５１は、例えばリード端子を備えたＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージで、プリント基板２７１に搭載され、屈曲光学系２０の後端に装着される。
【００８３】
アクチュエータ２７２ａ、２７２ｂは、例えば、積層型圧電素子であり、手振れ補正動作時に、ＣＣＤ２５１が搭載されたされたプリント基板２７１を、それぞれＨｘ方向、Ｈｙ方向に搖動する。
【００８４】
次に、この様な構成の撮像光学ユニット２のハウジング１０の内部における配置について説明する。
【００８５】
図６（ｂ）に示す様に、撮影レンズ窓１０４に撮像光学ユニット２の対物レンズ２３が対向し、グリップ部１０６の内部の空間に撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が搭載されたプリント基板２７１が位置する様に、撮像光学ユニット２は、ハウジング１０の内部で左右方向に配置されている。
【００８６】
手振れ補正動作時には、撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が搭載されたプリント基板２７１は、図６（ｂ）に示す様に、デジタルカメラ１の前後方向Ｈｘ、上下方向Ｈｙに搖動する。
【００８７】
この様にして、手振れ補正は、撮影時に手振れ等によりデジタルカメラ１が被写体に対して揺れた時に、撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が搭載されたプリント基板２７１を搖動させてデジタルカメラ１に対する被写体光学像の結像位置の移動を相殺することにより、像振れを抑制するものである。
【００８８】
本発明は、この様な構成のデジタルカメラ１において、実施形態１の時と同じ様に、撮像素子の温度が上昇した場合、撮像素子を搖動させる様にした。したがって、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる。
【００８９】
〔実施形態３〕
次に、本発明に係る撮像装置の第３の実施形態について説明する。その要部構成は、前述した実施形態１と略同様なので詳細な説明は省略し、第１の実施形態と構成の異なる撮像光学ユニット２について図７を用いて説明する。図７は、デジタルカメラ１の正面断面の一部を示す図である。
【００９０】
デジタルカメラ１の正面右端には、図７に示す様に、撮像光学ユニット２が上下方向に配置されている。
【００９１】
撮像光学ユニット２は、図７に示す様に、屈曲光学系２０、ＣＣＤ２５１、２群駆動モータ２９２、後群駆動モータ２９１等から構成される。
【００９２】
屈曲光学系２０は、被写体からの光の光軸を折り曲げてＣＣＤ２５１に被写体光学像を結像する。
【００９３】
ＣＣＤ２５１は、例えばリード端子を備えたＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージで、プリント基板２７１に搭載され、後述するズーム光学系２２に内蔵された可動レンズ群（３群２８３、４群２８４、５群２８５）と一体となって移動可能に支持され、屈曲光学系２０の後端に装着される。
【００９４】
２群駆動モータ２９２は、２群を駆動する。また、後群駆動モータ２９１は、ズーム光学系２２に内蔵された３群２８３、４群２８４、５群２８５から構成される可動レンズ群（以下、後群と称する。）と一体となったＣＣＤ２５１をＨｙ方向に移動する。２群駆動モータ２９２、後群駆動モータ２９１はカメラ制御ＣＰＵ１８１によって制御される。この様にカメラ制御ＣＰＵ１８１、後群駆動モータ２９１は、本発明に係る撮像装置における移動手段として機能する。
【００９５】
次に、この様な構成の撮像光学ユニット２のハウジング１０の内部における配置について説明する。
【００９６】
図７に示す様に、撮影レンズ窓１０４に撮像光学ユニット２の対物レンズ２３が対向し、デジタルカメラ１の下部に撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が搭載されたプリント基板２７１が位置する様に、撮像光学ユニット２は、ハウジング１０の内部で上下方向に配置されている。
【００９７】
また、ＣＣＤ２５１が配置された近傍に位置するハウジング１０の側面には、図７に示す様に、放熱用のスリット１１５が設けられている。
【００９８】
ズーム動作時には、撮像光学ユニット２のＣＣＤ２５１が搭載されたプリント基板２７１は、後群と一体となって図７に示す様に、デジタルカメラ１の上下方向Ｈｙに移動する。
【００９９】
本発明は、この様な構成のデジタルカメラ１において、撮像素子の温度が上昇した場合、ズーム動作を実行して撮像素子を移動させる様にした。したがって、撮像素子が周辺の空気と接触し、空気を攪拌することにより撮像素子の発熱を抑制することができる。
【０１００】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は前述の実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、適宜変更、改良が可能であることは勿論である。例えば実施形態３で説明したデジタルカメラ１では、ズーム光学系２２に内蔵された３群２８３、４群２８４、５群２８５から構成される可動レンズ群（以下、後群と称する。）と一体となったＣＣＤ２５１をＨｙ方向に移動するような構成にしているが、最終群である５群とＣＣＤ２５１とを一体となって移動可能に支持する様な構成にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの外観模式図である。
【図２】本発明に係るデジタルカメラの回路ブロック構成図である。
【図３】本発明における実施形態１による撮像光学ユニットの要部分解斜視図である。
【図４】本発明における実施形態１による屈曲光学系の上面断面図である。
【図５】本発明における実施形態１による撮像光学ユニットの配置図である。
【図６】本発明における実施形態２による屈曲光学系の上面断面図、及び撮像光学ユニットの配置図である。
【図７】本発明における実施形態３によるデジタルカメラの正面断面図である。
【図８】本発明に係るデジタルカメラにおける放熱制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１  デジタルカメラ
１０  ハウジング（筐体）
１０１  シャッタボタン
１０２  電源ボタン
１０３  フラッシュ
１０４  撮影レンズ窓
１０５  ファインダ対物窓
１０６  グリップ部
１０７  ＬＣＤモニタ
１０８  光学ファインダー
１０９  ジョグダイアルキー（十字キー）
１１０  セレクタスイッチ
１１１  モードボタン群
１１５  スリット
１５２  信号処理回路
１５３  ＣＤＳ回路
１５４  ＡＧＣ回路
１５５  Ａ／Ｄ変換器
１５６  タイミングジェネレータ
１５７  絞り／シャッタ駆動回路
１５８  フォーカス／ズームモータ駆動回路
１５９  撮像光学ユニット駆動回路
１６１  画像処理ＣＰＵ
１６２  画像処理部
１６３  黒レベル補正部
１６４  画素補完部
１６５  解像度変換部
１６６  ホワイトバランス制御部
１６７  ガンマ補正部
１６８  マトリックス演算部
１６９  シェーディング補正部
１７０  画像圧縮部
１７１  基準クロック発生部
１７５  画像メモリ
１７６  メモリカードドライバ
１７７  メモリカード
１７８  外部通信Ｉ／Ｆ
１８１  カメラ制御ＣＰＵ
１８３  ＬＣＤ駆動回路
１８５  ジャイロ
１９１  スイッチ群（シャッタボタン他）
２  撮像光学ユニット
２０  屈曲光学系
２１  プリズム
２２  ズーム光学系
２３  対物レンズ
２４  ズームレンズ群
２４ａ、２４ｂ  可動レンズ
２４ｃ、２４ｄ  固定レンズ
２５  フォーカスレンズ群
２１０  ピボット
２５１  ＣＣＤカラーエリアセンサ
２５２  温度センサ
２５３  絞り／シャッタ
２５４  フォーカス／ズームモータ
２５５ａ、２５５ｂ  撮像光学ユニット駆動モータ
２５６ａ、２５６ｂ  ガイド板
２６１  フレキシブル基板
２６２  放熱シート
２７１  プリント基板
２７２ａ，２７２ｂ  アクチュエータ
２８１  １群
２８２  ２群
２８３  ３群
２８４  ４群
２８５  ５群
２９１  後群駆動モータ
２９２  ２群駆動モータ
【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】
2007158664.tif 000009
【図８】
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