(57)【要約】【課題】裏蓋を開けずにフィルムを装着するタイプのフィルムカメラにも装着でき、また、清浄に保った撮像面で撮像することが可能なフィルムカートリッジ型デジタルカメラを提供する。【解決手段】フィルムカメラに装着されるフィルムカートリッジと互換形状を持つフィルムカートリッジ型筐体１１０と、フィルムカートリッジ型筐体１１０内に湾曲した状態例えば巻いた状態で収納される撮像素子１とを備える。【選択図】  図５
2007104116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムカメラに装着されるフィルムカートリッジと互換形状を持つフィルムカートリッジ型筐体と、該フィルムカートリッジ型筐体内に湾曲した状態で収納される撮像素子とを備えることを特徴とするフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項２】
前記撮像素子によって撮像された画像データを処理する信号処理手段と、該信号処理手段によって処理された撮像画像データを記録するメモリ手段とを前記フィルムカートリッジ型筐体内に備えることを特徴とする請求項１に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項３】
前記撮像画像データを外部に送信する通信手段を前記フィルムカートリッジ型筐体内に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項４】
前記メモリ手段が、前記フィルムカートリッジ型筐体に対して着脱自在に設けられたメモリカードであ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フィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項５】
前記フィルムカートリッジ型筐体に操作スイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項６】
前記操作スイッチ手段が電源スイッチであることを特徴とする請求項５に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項７】
前記操作スイッチ手段で設定する設定項目が、前記フィルムカートリッジ型筐体を前記フィルムカメラに装着するときの正立／倒立であることを特徴とする請求項５に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項８】
前記フィルムカートリッジ型筐体の出口に前記撮像素子の撮像面をクリーニングするクリーニング機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項９】
前記クリーニング機構がシリコンゴムまたは植毛であることを特徴とする請求項８に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１０】
前記撮像素子は、可撓性シートと、該可撓性シートの上層に積層され画素電極層と対向電極層との間に挟まれた感光層と、前記可撓性シートに形成され前記感光層に光が入射することで発生した光電荷に応じた信号を読み出す信号読出手段と、前記画素電極層及び前記対向電極層で挟まれた前記感光層を適宜箇所の画素間で前記可撓性シートのシート面に垂直な方向に分離する可撓性増加手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずかれに記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１１】
前記感光層及び該感光層を挟む前記画素電極層と前記対向電極層の組が複数組積層して設けられ、該各組の前記感光層が夫々異なる波長域に受光感度のピークを有することを特徴とする請求項１０に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１２】
前記感光層及び該感光層を挟む前記画素電極層と前記対向電極層の組が３組積層して設けられ、該３組のうちの１つが赤色光に受光感度を有し、残り２組のうちの１つが緑色光に受光感度を有し、残り１組が青色光に受光感度を有することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１３】
前記湾曲した状態は巻かれた状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１４】
前記撮像素子の巻き取り方向を操作スイッチ手段で設定することを特徴とする請求項１３に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１５】
撮像素子と、該撮像素子を支持するシート材料とを、前記フィルムカートリッジ型筐体の回転機構と連動して巻き取る巻き取り軸が該フィルムカートリッジ型筐体内に設けられることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１６】
前記撮像素子を巻き取る軸と前記シート材料を巻き取る軸が同軸であることを特徴とする請求項１５に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【請求項１７】
前記撮像素子を巻き取る軸と前記シート材料を巻き取る軸とが別軸であることを特徴とする請求項１５に記載のフィルムカートリッジ型デジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀塩フィルムカメラに装着して使用できるフィルムカートリッジ型デジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの普及が著しく、銀塩フィルムに撮影するフィルムカメラはあまり使用されなくなってきている。しかし、高級一眼レフカメラとして既に普及しているカメラはフィルムカメラが主であり、その高性能な光学レンズ系やＡＦ機能，ＡＥ機能等を利用したいという要望が高い。
【０００３】
そこで、下記特許文献１，２，３，４に記載されている様に、フィルムカートリッジタイプのデジタルカメラが提案されている。図１５（ａ）は、従来のフィルムカートリッジタイプのデジタルカメラの外観図であり、フィルムを収納するカートリッジと同一形状のカートリッジ本体部１０１と、該本体部１０１から所定長さだけフィルムが引き出された形状を模擬した板体部１０２とを連結した形状の筐体１０３を備え、半導体基板に製造したＣＣＤ型あるいはＣＭＯＳ型のイメージセンサ（撮像素子）１０４を板体部１０２に装着し、本体部１０１内に、イメージセンサ１０４を駆動制御を行ったり撮像した画像データを処理する処理部やバッテリを収納する構成となっている。
【０００４】
そして、かかるフィルムカートリッジタイプのデジタルカメラを使用する場合には、図１５（ｂ）に示す様に、フィルムカメラ１０５の裏蓋１０６を開け、カートリッジ収納部に本体部１０１を収納することで、イメージセンサ１０４がフィルムカメラ１０５の光学レンズ系１０７の結像面に来るようにして、被写体の撮像を行う。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００―１１５６１１号公報
【特許文献２】特開平９―９８３２６号公報
【特許文献３】特開２０００―１８４２５０号公報
【特許文献４】特開２００３―２３４９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のフィルムカートリッジタイプのデジタルカメラは、裏蓋をあけられるようなフィルムカメラにしか装着できないと言う問題がある。これは、イメージセンサ１０４がカートリッジ本体部１０１から外に出た状態に固定されているため、コンパクトカメラやＡＰＳカメラ等のドロップイン式のフィルムカメラに装着できないためである。
【０００７】
また、従来のフィルムカートリッジタイプのデジタルカメラは、イメージセンサ１０４の表面がフィルムカメラ内で長期間露出された状態になっているため、フィルムカメラ内でメカニカルシャッタ等が何度も動作すると発生する埃やゴミ等によって汚損されるおそれがある。即ち、長期間使用すると、良好な画像が撮像できなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、裏蓋を開けずにフィルムを装着するタイプのフィルムカメラにも装着でき、また、清浄に保った撮像面で撮像することが可能なフィルムカートリッジ型デジタルカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、フィルムカメラに装着されるフィルムカートリッジと互換形状を持つフィルムカートリッジ型筐体と、該フィルムカートリッジ型筐体内に湾曲した状態で収納される撮像素子とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像素子によって撮像された画像データを処理する信号処理手段と、該信号処理手段によって処理された撮像画像データを記録するメモリ手段とを前記フィルムカートリッジ型筐体内に備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像画像データを外部に送信する通信手段を前記フィルムカートリッジ型筐体内に備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記メモリ手段が、前記フィルムカートリッジ型筐体に対して着脱自在に設けられたメモリカードであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記フィルムカートリッジ型筐体に操作スイッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記操作スイッチ手段が電源スイッチであることを特徴とする。
【００１５】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記操作スイッチ手段で設定する設定項目が、前記フィルムカートリッジ型筐体を前記フィルムカメラに装着するときの正立／倒立であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記フィルムカートリッジ型筐体の出口に前記撮像素子の撮像面をクリーニングするクリーニング機構を設けたことを特徴とする。
【００１７】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記クリーニング機構がシリコンゴムまたは植毛であることを特徴とする。
【００１８】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像素子は、可撓性シートと、該可撓性シートの上層に積層され画素電極層と対向電極層との間に挟まれた感光層と、前記可撓性シートに形成され前記感光層に光が入射することで発生した光電荷に応じた信号を読み出す信号読出手段と、前記画素電極層及び前記対向電極層で挟まれた前記感光層を適宜箇所の画素間で前記可撓性シートのシート面に垂直な方向に分離する可撓性増加手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記感光層及び該感光層を挟む前記画素電極層と前記対向電極層の組が複数組積層して設けられ、該各組の前記感光層が夫々異なる波長域に受光感度のピークを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記感光層及び該感光層を挟む前記画素電極層と前記対向電極層の組が３組積層して設けられ、該３組のうちの１つが赤色光に受光感度を有し、残り２組のうちの１つが緑色光に受光感度を有し、残り１組が青色光に受光感度を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記湾曲した状態は巻かれた状態であることを特徴とする。
【００２２】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像素子の巻き取り方向を操作スイッチ手段で設定することを特徴とする。
【００２３】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、撮像素子と、該撮像素子を支持するシート材料とを、前記フィルムカートリッジ型筐体の回転機構と連動して巻き取る巻き取り軸が該フィルムカートリッジ型筐体内に設けられることを特徴とする。
【００２４】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像素子を巻き取る軸と前記シート材料を巻き取る軸が同軸であることを特徴とする。
【００２５】
本発明のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、前記撮像素子を巻き取る軸と前記シート材料を巻き取る軸とが別軸であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、可撓性の大きいシート状の撮像素子を用いこの撮像素子を従来の銀塩フィルムの様にフィルムカートリッジ内に巻き取って収納するため、ドロップイン式のフィルムカメラにも取り付けることが可能となる。また、撮像時に清浄な撮像面をフィルムカートリッジ等から引き出して撮像する構成のため、良好な画像の撮像が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラの機能ブロック構成図である。このフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、銀塩フィルムを収納したフィルムカートリッジと同一形状（互換形状）のフィルムカートリッジ型筐体を備え、フィルムカートリッジ型筐体内に収納される。
【００２９】
フィルムカートリッジ型筐体内には、巻き取り可能に製造された撮像素子１と、撮像素子１を駆動制御する駆動回路２と、撮像素子１から出力される画像信号を相関二重サンプリング処理等のアナログ処理するアナログ信号処理回路３と、アナログ処理された画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路４と、デジタル信号に変換された画像信号のゲイン補正処理，ガンマ補正処理，補間処理，ＲＧＢ／ＹＣ変換処理等のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理回路５とが設けられる。
【００３０】
本実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは更に、デジタル信号処理回路５から出力される撮像画像データを一旦蓄積するメモリ６と、メモリ６内の撮像画像データをＪＰＥＧ形式等の撮像画像データに圧縮したり元の状態に伸長したりする圧縮伸長回路７と、圧縮後の撮像画像データを格納する記録媒体８と、操作スイッチ１０と、このデジタルカメラを統括制御するＣＰＵ１１とを備える。尚、画像圧縮は必要に応じて省くことが可能である。
【００３１】
記録媒体８は、フィルムカートリッジ型筐体内に固定設置されたメモリでも良いが、フィルムカートリッジ型筐体に着脱自在に装着される小型メモリカードとするのが好ましい。また、フィルムカートリッジ型筐体内には、デジタルカメラの各構成部材に電源を供給するバッテリも収納されるが、このバッテリも着脱自在にして交換可能とするのが良い。
【００３２】
図１に示すデジタルカメラの構成は、通常のデジタルカメラと異なり、撮像した画像を確認するためのディスプレイを備えていないが、小型ディスプレイをフィルムカートリッジ型筐体に取り付けることも可能である。あるいは、メモリ６内の画像データを無線で送信し、フィルムカメラの外部に別途設けたディスプレイに表示させる構成としても良い。
【００３３】
図２は、巻き取り可能な撮像素子１の一部表面模式図である。撮像素子１の表面には、多数の画素２５が、図示する例では正方格子状に配列形成されており、各画素２５の底部には、各画素２５で検出したＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の信号電荷に応じた画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを読み出す信号読出回路２６が形成されている。
【００３４】
本実施形態では、信号読出回路２６は、ＣＭＯＳ型イメージセンサで用いられる３トランジスタ構成の信号読出回路を例として図示しているが、４トランジスタ構成の信号読出回路としても良い。この信号読出回路２６は、１画素当たり３つ設けられ、各信号読出回路がＲ，Ｇ，Ｂの夫々の検出信号を、垂直シフトレジスタ２７，水平シフトレジスタ２８で指定されたとき、アナログ信号処理回路３（図１）に読み出す様になっている。
【００３５】
図３は、図２のIII―III線位置における断面模式図であり、ほぼ１．５画素分の断面に相当する。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の材料をシート状に形成した可撓性基板２０の表面にｐ型半導体層３０を形成し、この半導体層３０に、例えば特開平５−１５８０７０号公報に記載されている様な液晶基板のＴＦＴマトリクス等を製造する技術や、有機ＥＬ素子等を製造する技術を用い、以下に述べるダイオード部や信号読出回路２６を形成する。
【００３６】
先ず、半導体層３０の表面部所定箇所には、赤色（Ｒ）用の信号電荷蓄積領域となるダイオード部３１が形成され、ダイオード部３１の紙面奥側には、緑色（Ｇ）用の信号電荷蓄積領域となるダイオード部（３２）が形成され、更に紙面の奥側に、青色（Ｂ）用の信号電荷蓄積領域となるダイオード部（３３）が形成される。
【００３７】
半導体層３０の表面部には、信号読出回路２６のトランジスタの一部を構成するｎ領域３４が形成され、半導体層３０の表面酸化層（図示省略）を介して設けられたゲート電極３５に読出電圧が印加されたとき、ダイオード部３１の蓄積電荷がｎ領域３４に移動し、信号読出回路によって撮像素子１の外部に読み出される。
【００３８】
信号読出回路２６は、ダイオード部３１の蓄積電荷を読み出すＲ用信号読出回路と、ダイオード部３２の蓄積電荷を読み出すＧ用信号読出回路と、ダイオード部３３の蓄積電荷を読み出すＢ用信号読出回路とが、１画素毎に設けられている。これらの信号読出回路２６は、半導体層３０の表面に積層された絶縁層３７内に埋設される光遮蔽層３８によって遮光される。
【００３９】
絶縁層３７の表面にはＲ用画素電極層４１が積層され、このＲ用画素電極層４１とダイオード部３１とを接続する縦配線４２が立設される。Ｒ用画素電極層４１の上に、赤色光に感度を有する感光層（光電変換層）４３が積層され、その上に透明な対向電極層４４が積層される。
【００４０】
対向電極層４４の上には透明な絶縁層４５が積層され、その上に、透明なＧ用画素電極層４６が積層される。このＧ用画素電極層４６とＧ用ダイオード部３２とを接続する図示しない縦配線（縦配線４２の紙面の奥側）が立設される。Ｇ用画素電極層４６の上に、緑色光に感度を有する感光層（光電変換層）４７が積層され、その上に透明な対向電極層４８が積層される。
【００４１】
対向電極層４８の上には透明な絶縁層４９が積層され、その上に、透明なＢ用画素電極層５０が積層される。このＢ用画素電極層５０とＢ用ダイオード部３３とを接続する図示しない縦配線（縦配線４２の紙面の更に奥側）が立設される。Ｂ用画素電極層５０の上に、青色光に感度を有する感光層（光電変換層）５１が積層され、その上に透明な対向電極層５２が積層される。
【００４２】
Ｒ用縦配線４２，Ｇ用縦配線，Ｂ用縦配線は、夫々、該当するダイオード部と画素電極層とを接続し、他の部材とは電気的に絶縁され、また、対向電極層５２の上には、透明な保護層が積層される（図３には図示せず）。
【００４３】
図３では、感光層の上下を夫々透明電極層（画素電極層，対向電極層）で挟んだ構成として説明したが、図４に示す積層構造とするのが良い。透明な画素電極層５５の上に、感光層５６を積層し、その上に透明な対向電極層５７を積層し、その上に透明な保護層５８（図３の３層構造では、最上層の対向電極層５２の上にのみ設ける。）が積層される。
【００４４】
感光層５６は、図示する例では、画素電極層５５に積層された正孔ブロッキング層５６ａと、その上に積層された電子輸送層５６ｂと、その上に積層された正孔輸送層５６ｃと、その上に積層された電子ブロッキング層５６ｄとで構成する。
【００４５】
かかる撮像素子１に被写体からの光が入射すると、入射光の内の青色の波長領域の光がＢ用感光層５１に吸収され、吸収された光量に応じた正孔電子対が発生し、このうち電子がＢ用画素電極層５０から縦配線を通してＢ用ダイオード部３３に流れ込み、蓄積される。
【００４６】
同様に、入射光の内の緑色の波長領域の光は、Ｇ用感光層４７によって吸収され、吸収された光量に応じた正孔電荷対が発生し、このうち電子がＧ用画素電極層４６から縦配線を通ってＧ用ダイオード部３２に流れ込み、蓄積される。
【００４７】
同様に、入射光の内の赤色の波長領域の光は、Ｒ用感光層４３によって吸収され、吸収された光量に応じた正孔電子対が発生し、このうち電子がＲ用画素電極層４１から縦配線４２を通ってダイオード部３１に流れ込み、蓄積される。
【００４８】
これらのダイオード部３１，３２，３３の蓄積電荷が、ゲート電極３５に読出電圧が印加されたときｎ領域３４に移動し、信号読出回路２６によって撮像素子外部に読み出され、図１のアナログ信号処理回路３に出力される。
【００４９】
本実施形態の撮像素子１は、上述した様に、可撓性基板２０の上に形成されるため、巻き取ることが可能となる。しかし、巻き取ったときの曲率半径が小さいと、受光面表面と可撓性基板２０の裏面との間で曲率の差が大きくなり、感光層や電極層などに加わるストレスが大きくなる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、画素電極層及び対向電極層で挟まれた感光層を適宜箇所の画素間で可撓性基板２０のシート面に垂直な方向に分離する可撓性増加手段を設ける。図３に示す例では、１画素１画素間を微細な隙間（空間）５３で分離し、大きな撓みを許容する構造にする。これにより、撮像素子１を従来のフィルムの様なシート材料に貼り付け、巻き取ることで、従来のフィルムを収納するフィルムカートリッジ内に入れることができる。
【００５１】
尚、可撓性増加手段として設ける隙間５３は、１画素１画素を分離するのではなく、複数画素毎を分離する位置に設けるだけでもよい。また、撮像素子１の巻き取り方向の撓み量を大きくするためなので、巻き取り軸に垂直な方向で画素を分離する隙間５３を設ける必要性は低い。隙間５３は、空間のままでも、伸び縮みするゴムや高分子化合物等で埋めても良い。
【００５２】
かかる撮像素子１を収納したフィルムカートリッジ型筐体をフィルムカメラに装着するとき、図５（ａ）に示す様に、フィルムカートリッジ型筐体１１０からシート材料１１１のベロ部１１１ａを矢印Ａ方向に引き出すと、シート材料１１１に貼られた撮像素子１が、図５（ｂ）（ｃ）に示されるように、フィルムカートリッジ型筐体１１０から引き出されることになる。図３で説明した可撓性基板２０を、シート材料１１１そのものとし、シート材料１１１上に撮像素子を形成することも可能である。
【００５３】
撮像素子１の長さは、例えば３６枚撮りの銀塩フィルムと同程度の長さとする。そして、１枚撮像する毎にシート材料１１１を送り、３６枚の撮像画像はそれぞれ異なる撮像面で撮像する構成とするのが良い。このため、シート材料１１１をフィルムカメラのフィルム送り機構で送ることができるように、シート材料１１１の上縁と下縁とに銀塩フィルムと同様にパーフォレーション１１２を設けてある。尚、例として「３６」枚撮りで説明したが、何枚撮りの撮像素子とするかは、任意である。以下も同様。
【００５４】
この様に、本実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、銀塩フィルムと同一型で構成され、裏蓋を開けてフィルムを装着するタイプのフィルムカメラの他、ドロップイン式のフィルムカメラにも適用可能となる。
【００５５】
以上述べた実施形態の撮像素子１では、半導体層３０にトランジスタで構成された信号読出回路を設けたが、この信号読出回路の代わりに、ＣＣＤ型イメージセンサの様に、垂直転送路や水平転送路を構成するレジスタを形成してダイオード部３１，３２，３３の蓄積電荷を読み出す構成とすることも可能である。
【００５６】
本実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、フィルムカートリッジ型筐体１１０からの撮像素子１の送り出し量（プレワインディング型フィルムカメラに装着した場合には、巻き取り量）を検知して、画像取得範囲を決める。
【００５７】
本実施形態の撮像素子１は、３６枚撮りフィルムと同程度の長さがあるため、１枚撮像する毎に、撮像素子１の全画素から撮像画像データを読み出そうとすると無駄な処理が多くなる。そこで、今回撮影した画像が、例えば４コマ目の画像であれば、長手の撮像素子１の撮像面のうち、４コマ目の撮像面（画像取得範囲）からだけ画像信号の読み出しを行う。
【００５８】
巻き取り量を検出する方法には、回転軸に光学式または磁気式などの厚さ検出手段を設け、フィルムカートリッジ型筐体１１０内に巻かれて残っている撮像素子１の総厚さから計算する方法や、撮像素子１を送り出すパーフォレーションの穴の数から検知する方法や、撮像素子１の送り出し量をローラ等を使って検出する方法がある。検出精度を上げるためにこれらを組み合わせても良い。
【００５９】
検出や計算が容易なのは、パーフォレーション方式である。シート材料１１１のうち撮像素子１が形成されていない部分と穴の部分の反射率の違いを読み取り、カウントすることで、予め判明しているパーフォレーション間隔から撮像素子１の送り出し量を計算できる。
【００６０】
中心軸の回転量を検知するには、中心軸と同軸のロータリーエンコーダ（スリット付き円盤）とフォトダイオードの組み合わせを用いる方法がある。この方法を実行する回転量検知装置の構成例を図６（ａ）に示す。
【００６１】
図６（ａ）に示す回転量検知装置６０において、フィルムカートリッジ型筐体１１０（図５）に設けられ長手シート状の撮像素子１を巻いた中心軸６１は、ベアリング６２によって回転自在に支持されている。中心軸６１には等間隔の格子目盛りが刻まれたスリット円板６３が取り付けられており、これに相対して同じ間隔の目盛りが刻まれた固定スリット６４が固定設置されている。
【００６２】
この２つのスリット６３，６４を挟んで発光素子（発光ダイオード）６５と受光素子（フォトダイオード）６６が設置されており、発光素子６５から出射した光がレンズ６７で集光され、スリット円板６３に照射される。スリット円板６３が回転すると、スリット１ピッチ毎に光路が遮られ、回転量に比例した回数の明暗光を受光素子６６が受光する。受光素子６６は、この明暗を電気信号として出力し、図６（ｂ）に示す様に波形整形をした矩形波（信号１，信号２）がアンプ６８ａ，６８ｂから出力される。
【００６３】
一般な回転量検知装置（ロータリーエンコーダ）の出力信号（信号１，信号２）は、互いに１／４ピッチずれるように位相が調整された２相信号であり、回転方向が反転することでこの位相も反転し、方向弁別回路を持った可逆カウンタと組み合わせることにより、回転量の加算減算をすることができる。図６では、回転方向まで検出するために、２つのフォトダイオード６６を使っているが、方向検出の必要がない場合はひとつで良い。
【００６４】
フィルムカートリッジ型デジタルカメラの場合、フィルムカメラに装着する前に、フィルムカートリッジ型デジタルカメラ自体の電源を入れる必要がある。図７（ａ）に示す様に、電源スイッチ１０ａ（図１に示す操作スイッチの１つ）は、フィルムカートリッジ型筐体１１０の側面に設けたり、図７（ｂ）に示す様に、フィルムカートリッジ型筐体１１０の底面に設けたりすることができる。
【００６５】
フィルムカートリッジ型デジタルカメラに各種設定を行う場合、この設定を行うために、フィルムカートリッジ型筐体１１０に各種設定用の操作スイッチが必要となる。本実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは完全フィルム互換タイプであるが、図８に示す様な項目、例えば「フィルムカートリッジの装着方向」，「巻き取り方法」，「感度」は設定できた方が望ましい。
【００６６】
「フィルムカートリッジの装着方向」とは、フィルムカートリッジをフィルムカメラに装着する方向（正立／倒立）である。フィルムカメラにフィルムカートリッジを入れる向きは決まっている訳ではなく、正立した状態で入れるフィルムカメラも、倒立した状態で入れるフィルムカメラも存在する。これらのフィルムカメラにフィルムカートリッジ型デジタルカメラを装着してデジタル画像を撮像する場合、正立でも倒立でも問題は無いが、記録されたデジタル画像を鑑賞する際に、画像によっては、上下の方向が分かった方が良い場合もあるため、正立／倒立を設定できる方が好ましい。この項目は、フィルムカートリッジ型デジタルカメラの内部に検出装置を設け、自動的に設定する方法を採用しても良い。
【００６７】
「巻き取り方向」とは、一コマ毎に撮像素子１を巻き取る向きのことである。通常のフィルムカメラは、フィルムカートリッジから一コマ分のフィルムを引き出して撮影を行うが、フィルムカメラによっては、最初にフィルムを全部カートリッジから引き出して反対側に巻き取ってしまい（プレワインディング）、撮影するときに１コマ分のフィルムをフィルムカートリッジ内に巻き戻すものもある。
【００６８】
如何なるフィルムカメラにも、本実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは使用可能であるが、撮像素子１のどのエリア（上述した画像取得範囲）から画像データを読み出すかの判断に、この「巻き取り方向」が必要となる。この項目は、電源投入後の最初の動作（連続して引き出されるか、否か）で自動設定することも可能である。
【００６９】
「感度」は、一般のフィルムと同じように設定できるのが望ましい。感度の設定は、図３で説明した感光層への印加電圧を変えることで感度を変えるか、読み出しアンプのゲイン等を変えることで実現できる。この設定も自動化できなくはないが、手動設定を望むユーザもいる。また、図３に示す各感光層を形成する材料が変われば感度も変わるため、撮像素子毎に感度が違ってくる。このため、感度設定ができる方が良い。
【００７０】
操作スイッチで設定する項目が多い場合には、小さなカートリッジ型筐体１１０に全ての操作スイッチを搭載するのは困難である。そこで、図９（ａ）に示す様に、カートリッジ型筐体１１０の側面に小型のディスプレイ装置１５を設け、選択スイッチ１０ｂで表示項目を選択し、設定スイッチ１０ｃを用いて設定を行う構成とするのがよい。
【００７１】
フィルムカメラには、装着されているフィルムの種類がカメラ外部から見えるように、カメラ筐体に窓が設けられ、フィルムカートリッジ側部に記載されている「フィルム種類」をこの窓から見ることができる様になっているものが多い。そこで、ディスプレイ装置１５を、この窓から見える位置に設けると、フィルムカートリッジ型デジタルカメラの使い勝手を向上させることができる。
【００７２】
選択スイッチ１０ｂ，設定スイッチ１０ｃは、図９（ａ）ではフィルムカートリッジ１１０の背面に設けたが、フィルムカメラによっては、フィルムカートリッジの出し入れを底面から行うものが存在する。そこで、背面の他に、図９（ｂ）に示す様に、フィルムカートリッジ１１０の底面にも同じ機能を持つスイッチ１０ｂ，１０ｃを設けることが望ましい。もし兼用することが不可能であれば、両方のタイプのフィルムカートリッジ型デジタルカメラがあると良い。
【００７３】
設定項目が更に多くある場合には、設定をスイッチだけで行うのは煩雑である。また、フィルムカートリッジ型筐体１１０の空きスペースも少ないので、数多くのスイッチを配置することができない。そこで、フィルムカートリッジ型デジタルカメラに通信機能を設け、ユーザが、図１０に示す様に、パーソナルコンピュータ７０や通信端末を使用して、各種項目の設定を行えるようにすると、操作が簡単になる。図示する例は、通信ケーブル７１を用いてパーソナルコンピュータ７０とフィルムカートリッジ型デジタルカメラ（カートリッジ１１０）とを接続しているが、無線や赤外線通信を用いて両者間を接続する構成でも良い。
【００７４】
フィルムカートリッジ型デジタルカメラに、設定項目の検出を学習する機能が搭載されていると、ユーザが、一々、各項目を設定する必要が無くなり、使い勝手が向上する。学習方法としては、フィルムカートリッジ１１０に学習スイッチを設け、この学習スイッチを入れた後、電源スイッチ１０ａを押して撮影可能状態にし、撮影を行う動作を１回あるいは数回行うことで、学習させる。学習スイッチをもう一度押したとき、ディスプレイ装置１５に学習結果を表示させることで、本当に学習されたかどうかを確認できる様にしてもよい。ディスプレイ装置１５ではなく、スピーカーやブザー等で学習結果を示しても良い。
【００７５】
上述した実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、撮像素子１を例えば３６枚撮りのフィルムと同程度の長さに形成し、１枚撮像する毎に、撮像素子１を１コマ分送る構成にしている。この構造だと、撮像素子１が長くなるため、フィルムカートリッジ型デジタルカメラの撮像素子にかかる製造コストが嵩んでしまう。
【００７６】
そこで、図１１（ａ）に示す様に、撮像素子１の長さを、３６枚撮りフィルムと同程度の長さに形成されたシート材料１１１に比べて短く形成し、撮像素子１をシート材料１１１に対して、断面を図１１（ｂ）に示す様に、スライド自在に嵌め合わせる構造にする。この嵌め合わせ構造は、図１１（ｃ）に示す様に、撮像素子１がシート材料１１１から外れない構造にしても良い。
【００７７】
この様に、シート材料１１１と撮像素子１とをスライド自在にした実施形態では、シート材料１１１と、撮像素子１とを別々にフィルムカートリッジ１１１内で巻き取る構造にするのが良い。例えば、図１２に示す様に、軸７５と軸７６とをフィルムカートリッジ１１０内に収納し、軸７５にシート材料１１１を巻き取り、フィルムカートリッジ１１０の中心軸７６に、撮像素子１を巻き取る構成にする。
【００７８】
これにより、シート材料１１１は、フィルムカメラがフィルムとして巻き取り、撮像素子１の撮像面がフィルムカメラの結像位置までシート材料１１１と一緒に送り出された後は、撮像素子１のそれ以上の送り出しが阻止される。
【００７９】
図１２は、シート材料１１１の巻き取り軸７５と、撮像素子１の巻き取り軸７６とを別々の軸としたが、これらの軸を同軸とすることも可能である。図１３にその軸を示す。この同軸構造では、シート材料１１１を巻き取る両側の軸７５が大径に形成され、撮像素子１を巻き取る中央の軸７６が小径に形成されている。これにより、撮像素子１の長さをシート材料１１１に比べて短手とすることが可能となる。
【００８０】
尚、図１２，図１３の実施形態では、シート材料１１１と撮像素子１とを別々に巻き取るため、シート材料１１１と撮像素子１とが容易に分離可能な嵌め合わせ構造になっているのが好ましい。図１１（ｂ）に示す構造であれば問題は無いが、図１１（ｃ）の構造は、工夫を要する。
【００８１】
そこで、シート材料１１１に設ける嵌合孔の形状は、全長に渡って図１１（ｃ）に示すシート材料１１１の形状とする。また、シート材料１１１に比べて短手の撮像素子１の断面形状は、撮像素子１が形成された部分のみ図１１（ｃ）に示す様に台形状としてシート材料１１１と嵌め合わせ、巻き取り軸７６から撮像素子１までの間（撮像素子が形成されていない可撓性基板２０だけの部分）の断面形状は、図１１（ｂ）に符号“１”で示した断面形状とする。これにより、撮像素子１はシート材料１１１から外れることなく、巻き取られる可撓性基板２０の部分は容易にシート材料１１１から外れることが可能となる。
【００８２】
上述した各実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラのフィルムカートリッジ１１０の出口は、銀塩フィルムと違って、遮光する必要はない。しかし、撮像素子１が引き出されて撮影が実行される時に、撮像面にゴミ等が付着していると、このゴミ等が写り込んでしまう。この写り込みは、撮像画像の画質を大きく劣化させてしまう。
【００８３】
そこで、図１４（ａ）に示す様に、フィルムカートリッジと同様に、フィルムカートリッジ１１０の出口にシリコンゴム等で植毛８０を施しておき、撮像素子１が引き出される際に撮像面がクリーニングされる様にすると良い。この植毛８０の形状はどの様な形状でも良く、図１４（ｂ）に示す様に、ブラシ状に設けても良い。
【００８４】
尚、上述した実施形態では、撮像素子をフィルムカートリッジ型筐体内で銀塩フィルムの様に巻いて収納したが、本実施形態の撮像素子は柔軟性のある撮像素子であるため、フィルムカートリッジ型筐体内に折り畳まれた状態で収納することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラは、大きく撓ませることが可能な撮像素子をフィルムと同様に巻いてフィルムカートリッジ内に収納し、この撮像素子をカートリッジから引き出して撮像する構成のため、フィルムカメラに装着して撮像するデジタルカメラとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像素子を用いたデジタルカメラの機能ブロック図である。
【図２】図１に示す撮像素子の一部表面模式図である。
【図３】図２のIII―III線断面模式図である。
【図４】感光層（光電変換層）積層型の撮像素子の説明図である。
【図５】図３に示す撮像素子を用いたフィルムカートリッジ型デジタルカメラの説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラに設ける回転量検知装置の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラの外観図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラの設定項目説明図である。
【図９】本発明の別実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラの外観図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラをパーソナルコンピュータに通信手段を用いて接続した状態を示す図である。
【図１１】本発明の更に別実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラの説明図である。
【図１２】図１１に示す実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラにおける巻き取り構造の説明図である。
【図１３】図１１に示す実施形態のフィルムカートリッジ型デジタルカメラにおける別の巻き取り構造で用いる巻き取り軸を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るフィルムカートリッジ型デジタルカメラのカートリッジ出口部分に設ける植毛の説明図である。
【図１５】従来のフィルムカートリッジタイプのデジタルカメラの説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  撮像装置
２０  可撓性シート
３０  半導体層
３１，３２，３３  信号電荷蓄積部（ダイオード部）
４１  赤色（Ｒ）用画素電極層
４２  縦配線
４３  赤色（Ｒ）用の感光層
４４  赤色（Ｒ）用の対向電極層
４６  緑色（Ｇ）用の画素電極層
４７  緑色（Ｇ）用の感光層
４８  緑色（Ｇ）用の対向電極層
５０  青色（Ｂ）用の画素電極層
５１  青色（Ｂ）用の感光層
５２  青色（Ｂ）用の対向電極層
５３  隙間（空間）
７１  通信ケーブル
７５  シート材料巻き取り軸
７６  撮像素子巻き取り軸
８０  撮像面クリーニング用の植毛
１１０  フィルムカートリッジ型筐体（フィルムカートリッジ型デジタルカメラの筐体）
１１１  シート材料
１１２  パーフォレーション
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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