(57)【要約】【課題】消音化機能を組み込みつつ光量調整の工夫が施された撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】  被写体光の光路上に該被写体光の透過光量を制御する光量制御素子１００を備え、上記光量制御素子１００は、内部に形成された電場に応じて伸縮して上記被写体光の透過光量を変化させる光量制御層１０１と、上記光量制御層１０１を挟んで配備された、電圧の印加を受けて上記光量制御層内に電場を形成して該光量制御層１０１を伸縮させる、光透過性の一対の電極１０２ａ、１０２ｂとを備えた。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面上に結像した被写体像を読み取って画像データを生成する撮像素子と、被写体光を前記撮像面上に結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置において、
前記被写体光の光路上に該被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を備え、
前記光量制御素子は、
内部に形成された電場に応じて伸縮して前記被写体光の透過光量を変化させる光量制御層と、
前記光量制御層を挟んで配備された、電圧の印加を受けて前記光量制御層内に電場を形成して該光量制御層を伸縮させる、光透過性の一対の電極とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記光量制御層が、光を吸収する色素が分散された液晶エラストマ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】
前記電極が、前記光量制御層に貼着され該光量制御層と共に伸縮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４】
撮像面上に結像した被写体像を読み取って画像データを生成する撮像素子と、該被写体光を前記撮像面上に結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置において、
前記被写体光の光路上に配備された、該被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を有し、
前記光量制御素子は、
内部に形成された電場に応じて伸縮する伸縮層と、
前記伸縮層を挟んで配備された、該伸縮層に貼着され該伸縮層の伸縮に従動して伸縮する、電圧の印加を受けて前記伸縮層内に電場を形成して該伸縮層を伸縮させる光透過性の一対の電極と、
少なくとも一方の電極の外側に貼着され前記伸縮層の伸縮に従動して伸縮することにより前記被写体光の透過光量を変化させる光量制御層とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
前記伸縮層が、液晶エラストマであることを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記光量制御層が、光を吸収する色素が分散された伸縮性高分子であることを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像面上に結像した被写体像を読み取って画像データを生成する撮像素子と、該被写体光を前記撮像面上に結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置には、撮影場所の明るさなどに応じて被写体光の光量を調整するための絞りやＮＤフィルタ等が備えられている。絞りは、予め孔が空けられた板を、孔が光軸上に来るように挿入して光量を絞るものや、複数の絞り羽で光軸を取り囲むことで絞り孔を形成し、その絞り孔の大きさを変化させて、絞り孔を通過する光の光量を制御するものなどが知られている。また、ＮＤフィルタは、光軸上に挿入することによって、通過する光の光量を減衰させるものが一般的である。このような光量調整手段が適用されることによって、使用者は、撮影場所の明るさに適した露光で撮影を行うことができ、見た目に好ましい高画質な静止画像データを得ることができる。
【０００３】
撮影装置によっては、動画撮影機能が搭載されている機種があり、動画撮影においても、上述した光量調整手段が適用されることにより、使用者は、見た目に好ましい高画質な動画像データを得ることができる。
【０００４】
ここで、動画撮影においては、その動画像データとともに音声データも記録されるのが一般的である。
【０００５】
ところが、動画撮影時に、上記絞り羽根やＮＤフィルタを駆動させる駆動源の機械的な動作音が、撮影装置に備えられているマイクを経由して録音されてしまうことがある。
【０００６】
この動作音は、使用者にとっては不要な音であり、消音化の対策が施されることが望ましい。
【０００７】
ところで、光の透過光量を制御できる手段として、調光ガラスが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
特許文献１によれば、この調光ガラスは、光を吸収する色材を含有した高分子ゲル粒子と溶媒とがガラスに挟まれて形成されているものである。この高分子ゲル粒子が、温度変化によって溶媒を吸収若しくは放出することにより可逆的に膨潤若しくは収縮して、光と作用する色材の単位面積あたりの割合が変化し、光の透過光量が制御される。また、この調光ガラスは、高分子ゲル粒子の膨潤若しくは収縮により、機械的な動作音を立てずに透過光量を制御することができる。
【特許文献１】特開２００１−８３５５４号公報（第１４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記調光ガラスを撮影装置の光量調整手段に用いれば、機械的な動作音を立てずに光量調整をすることが期待される。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された調光ガラスでは、温度変化を用いて光量を調整しているので、撮影装置に温度を制御する装置を配備しなければならず、コストがかかり、撮影装置が大型化するという問題が生じるおそれがある。従って、この調光ガラスを撮影装置の光量調整手段に用いるのは不適であると考えられる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、消音化機能を組み込みつつ光量調整の工夫が施され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】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第１の撮影装置は、撮像面上に結像した被写体像を読み取って画像データを生成する撮像素子と、その被写体光を上記撮像面上に結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置において、
上記被写体光の光路上にその被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を備え、
上記光量制御素子は、
内部に形成された電場に応じて伸縮して上記被写体光の透過光量を変化させる光量制御層と、
上記光量制御層を挟んで配備された、電圧の印加を受けて上記光量制御層内に電場を形成してその光量制御層を伸縮させる、光透過性の一対の電極とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
第１の撮影装置では、電場により被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を採用することで、絞り羽根やＮＤフィルタを用いずに、絞りやシャッタの機能を備えた撮影装置が実現される。また、この光量制御素子が機械的な音を発生する機構を持たず、絞りやシャッタの消音化が実現される。また、機械的な機構の劣化を伴わないため、信頼性が向上する。また、内部に形成された電場に応じて伸縮して上記被写体光の透過光量を変化させるため、絞りやシャッタの高速化が実現される。
【００１４】
ここで、本発明の撮影装置のうちの第１の撮影装置において、上記光量制御層が、光を吸収する色素が分散された液晶エラストマであることが好ましい。
【００１５】
第１の撮影装置では、上記光量制御層として液晶エラストマを採用することで、電場に応じて光量制御層が容易に伸縮する。また、この液晶エラストマには、被写体光を吸収する色素が分散されていることにより、光量制御層の伸縮に応じて被写体光を吸収する色素の単位面積あたりの割合が変化する。従って、第１の撮影装置では、被写体光の透過光量を容易に制御することができる。
【００１６】
ここで、本発明の撮影装置のうちの第１の撮影装置において、上記電極が、上記光量制御層に貼着されその光量制御層と共に伸縮するものであることが好適である。
【００１７】
上記電極が光量制御層とともに伸縮するので、電場が、光量制御層に効率良く行き渡ることができる。
【００１８】
上記目的を達成する本発明の撮影装置のうちの第２の撮影装置は、
撮像面上に結像した被写体像を読み取って画像データを生成する撮像素子と、その被写体光を上記撮像面上に結像する撮影光学系とを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮影装置において、
上記被写体光の光路上に配備された、その被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を有し、
上記光量制御素子は、
内部に形成された電場に応じて伸縮する伸縮層と、
上記伸縮層を挟んで配備された、その伸縮層に貼着され伸縮層の伸縮に従動して伸縮する、電圧の印加を受けて上記伸縮層内に電場を形成してその伸縮層を伸縮させる光透過性の一対の電極と、
少なくとも一方の電極の外側に貼着され上記伸縮層の伸縮に従動して伸縮することにより上記被写体光の透過光量を変化させる光量制御層とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
第２の撮影装置では、電場により被写体光の透過光量を制御する光量制御素子を採用することで、絞り羽根やＮＤフィルタを用いずに、絞りやシャッタの機能を備えた撮影装置が実現される。また、この光量制御素子が機械的な音を発生する機構を持たず、絞りやシャッタの消音化が実現される。また、機械的な機構の劣化を伴わないため、信頼性が向上する。また、内部に形成された電場に応じて伸縮して上記被写体光の透過光量を変化させるため、絞りやシャッタの高速化が実現される。
【００２０】
さらに、第１の撮影装置と比較して、光量制御層と伸縮層とを設けることで、より多くの色素を光量制御層に分散させることができ、透過光量を制御できる自由度が向上する。
【００２１】
ここで、本発明の撮影装置のうちの第２の撮影装置において、上記伸縮層が、液晶エラストマであることが好ましい。
【００２２】
第２の撮影装置では、上記光量制御層として液晶エラストマを採用することで電場により伸縮層が伸縮するため、被写体光の透過光量を容易に制御することができる。
【００２３】
ここで、本発明の撮影装置のうちの第２の撮影装置において、上記光量制御層が、光を吸収する色素が分散された伸縮性高分子であることが好適である。
【００２４】
第２の撮影装置では、光量制御層が伸縮するため、被写体光と作用する色素の単位面積あたりの割合を容易に変えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、消音化機能を組み込みつつ光量調整の工夫が施された撮影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御素子の原理説明図である。
【００２８】
この図１の原理説明図に示す光量制御素子１００は、内部に形成された電場に応じて伸縮して被写体光の透過光量を変化させる光量制御層１０１を有している。この光量制御層１０１は、液晶エラストマ１０１ａと液晶エラストマ１０１ａ内に分散された、光を吸収する色素１０１ｂとで構成されている。
【００２９】
この液晶エラストマ１０１ａはゴム弾性を持つ液晶高分子であり、電場に応じて伸縮するものである。また、色素１０１ｂは、黒色色素である。この黒色色素には、無機顔料、黒色有機顔料、複数の有機顔料の混合物、黒色有機染料、および複数の有機染料の混合物等を用いることができる。また、この複数の有機顔料の混合物には、例えば、互いに補色関係を有する有機顔料の混合物、三原色の有機顔料の混合物が用いられ、複数の有機染料の混合物には、互いに補色関係を有する有機染料の混合物、三原色の有機顔料の染料からなる混合物が用いられる。具体的には、黒色色素として、ＮＫＸ−１３３６（日本感光色素社製）などの黒色色素混合物を用いることができる。
【００３０】
また、光量制御素子１００には、光量制御層１０１に貼着され光量制御層１０１と共に伸縮する光透過性の一対の電極１０２ａ、電極１０２ｂが備えられている。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、電場を印加するための電源スイッチ１０３がオフの状態では、光量制御層１０１は初期状態として所定の厚みを有している。図１（ｂ）に示すように、この電源スイッチ１０３がオンされることにより、光量制御素子１００は電源１０４＿２と電気的に結合する。そして、電極１０２ａと電極１０２ｂとの間に電場が形成される。この電場が形成されることにより、光量制御層１０１は伸張するとともに、電極１０２ａ、電極１０２ｂも伸張する。この光量制御層１０１が伸張したときには、被写体光を吸収する色素の単位面積あたりの割合が減るため、透過光量は増加する。また、電源スイッチ１０３がオンされた後にオフにされたときには、この光量制御素子１００は、図１（ａ）に示すように、初期状態に戻る。また、電圧を可変に制御することにより、この光量制御素子１００は、内部に形成された電場に応じて伸縮して被写体光の透過光量を変化させることができる。
【００３２】
次に、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを説明する。
【００３３】
図２、および図３は、第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、前方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００３４】
図２には、デジタルカメラ１の、撮影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴１０の沈胴状態が示されており、図３には、レンズ鏡胴１０の繰出状態が示されている。
【００３５】
図２および図３に示すデジタルカメラ１の前面１１には、被写体に向けて閃光を発光するための閃光発光窓１２、被写体を見るためのファインダ対物窓１３、および音声を録音するためのマイク１４が配備されている。また、このデジタルカメラ１の上面１５には、レリーズボタン１６が備えられている。
【００３６】
図４は、図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００３７】
また、図４に示されるように、このデジタルカメラ１の背面２１には、電源ボタン２２、モードスイッチ２３が設けられている。この電源ボタン２２は、デジタルカメラ１の電源をＯＮ／ＯＦＦするものであり、このモードスイッチ２３は、撮影モードと再生モードとを切り換えるスイッチである。
【００３８】
また、このデジタルカメラ１の背面２１には、メニュー切替えおよび実行キー２４が備えられている。このメニュー切替えおよび実行キー２４は、撮影モード時には静止画撮影や動画撮影、再生モード時には静止画再生や動画再生に使用されるメニューを自在に切り替えて設定条件を選択して実行するキーである。
【００３９】
さらに、このデジタルカメラ１の背面２１には、広角ズームキー２５、望遠ズームキー２６、液晶表示パネル２７、光学式ファインダ接眼窓２８、スピーカ２９が備えられている。広角ズームキー２５は、焦点距離を広角側に変更するためのキーであり、望遠ズームキー２６は、焦点距離を望遠側に変更するためのキーである。液晶表示パネル２７は、被写体の画像、メニュー切替えおよび実行キー２４のメニュー等を液晶表示するものである。光学式ファインダ接眼窓２８は、使用者が撮影の際に被写体を覗く窓である。スピーカ２９は、マイク１４で収録された音声を再生するものである。
【００４０】
図５は、第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、沈胴状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【００４１】
レンズ鏡胴１０の内部空間には、前方から順に、前群レンズ３０１、後群レンズ３０２、およびフォーカスレンズ３０３の３群が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが収容されている。
【００４２】
図６は、第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、後群レンズが広角状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図であり、図７は、第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、後群レンズが望遠状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図である。
【００４３】
ここで、上記撮影レンズは、後群レンズ３０２が図６に示す広角端と図７に示す望遠端との間で光軸に沿って移動することにより焦点距離が変化し、フォーカスレンズ３０３が光軸に沿って移動することによりピント調節が行われる構成となっている。前群レンズ３０１と後群レンズ３０２との間には、被写体光の光量を調整する光量制御素子１００が配置されている。この光量制御素子１００については、後で詳しく説明する。また、フォーカスレンズ３０３の後方には、被写体光を読み取って画像データを生成するＣＣＤ３０４が配置されている。このＣＣＤ３０４は、本発明にいう撮像素子の一例に相当するものである。
【００４４】
また、レンズ鏡胴１０には、カメラボディに固定された固定筒５０と、その固定筒５０に対し回転自在な駆動筒５２が備えられている。この駆動筒５２は、固定筒５０の外周面に周方向に形成された突条５０ａが、駆動筒５２の内周面に設けられた溝に係入していることにより、固定筒５０に対して光軸方向の移動が規制されている。駆動筒５２の外周面にはギア５１が設けられており、このギア５１にモータ（図示せず）からの回転駆動力が伝達されて、駆動筒５２が回転する。
【００４５】
駆動筒５２には、さらに、光軸方向に延びるキー溝５２ａが設けられており、このキー溝５２ａには、回転移動筒５３に固設されたピン状のカムフォロワ５４が、固定筒５０に設けられた螺旋状のカム溝を貫通して係入している。したがって、駆動筒５２が回転すると、回転移動筒５３は、回転しながら上記カム溝に沿って光軸方向に移動する。
【００４６】
回転移動筒５３の内側には、直進移動枠５５が設けられている。この直進移動枠５５は、回転移動筒５３に対し相対的回転が自在に係合しているとともに、固定筒５０のキー溝５０ｂに係入することにより回転が規制されている。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動枠５５は回転移動筒５３の移動に伴って光軸方向に直線的に移動する。
【００４７】
上述した後群レンズ３０２を保持している後群レンズ保持枠３０２ａには、ピン状のカムフォロワ６３が固設されている。このカムフォロワ６３は、回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入していることにより、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、後群レンズユニット３０５が回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００４８】
さらに、このレンズ鏡胴１０には、前群レンズ３０１を保持する直進移動筒５６が備えられている。この直進移動筒５６は、それに固設されたカムフォロワ５７が回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の、光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入している。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動筒５６は、カムフォロワ５７が係入している回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００４９】
上述した通り、レンズ鏡胴１０の繰り出しが行なわれ、また、駆動筒５２が逆方向に回転することによりレンズ鏡胴１０の沈胴が行われる。
【００５０】
また、回転移動筒５３は、レンズ鏡胴１０の繰出しが完了した後も、前群レンズ３０１の位置を保持したままさらに回転することができ、このとき、後群レンズユニット３０５は、回転移動筒５３のカム溝に沿って光軸方向方向に移動し、これにより撮影画角（すなわち、焦点距離）の調整が行なわれる。
【００５１】
さらに、撮影レンズのうちのフォーカスレンズ３０３は、モータ（図示せず）によりリードスクリュー６１が回転し、フォーカスレンズ３０３を保持しているフォーカスレンズ保持枠６２がリードスクリュー６１に螺合していることにより、そのリードスクリュー６１の回転に伴ってフォーカスレンズ３０３が光軸方向に移動して、ピント調整が行なわれる。
【００５２】
次に、光量制御素子１００および光量制御素子取り付け部材について説明する。
【００５３】
図８は、光量制御素子および光量制御素子取り付け部材の正面図である。
【００５４】
図９は、光量制御素子および光量制御素子取り付け部材の側面図である。
【００５５】
この光量制御素子１００は、突部を一部に有する円形状の光量制御層１０１および電極１０２ａ、１０２ｂを備えており、この光量制御層１０１は、電極１０２ａと１０２ｂとの間に挟まれている。光量制御素子取り付け部材は、ピン止め部材１０５、開口板１０６、ネジ１０７、および保持枠１０８からなる。
【００５６】
この光量制御素子１００は、中央に孔が空いた保持枠１０８に載置されている。この光量制御素子１００の突部が、係止用のピン止め部材１０５でピン止めされている。この係止用のピン止め部材１０５のみでピン止めしているのは、光量制御素子１００を伸縮させるためである。また、中央に孔が空いた円形状の開口板１０６が、ネジ１０７によって保持枠１０８に取り付けられている。
【００５７】
再び、図６に戻って説明する。
【００５８】
光量制御素子１００は光量制御素子保持枠３０２ｂに保持され、この光量制御素子１００は、後群レンズ３０２と後群レンズ保持枠３０２ａとで構成された後群レンズユニット３０５とともに、光軸に沿って移動可能に保持されている。
【００５９】
次に、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１の内部構成について説明する。
【００６０】
図１０は、図２に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００６１】
このデジタルカメラ１にはメインＣＰＵ１１０が備えられており、すべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御される。
【００６２】
このメインＣＰＵ１１０には、ＥＥＰＲＯＭ１１０＿１が備えられている。このＥＥＰＲＯＭ１１０＿１は書き換え可能な不揮発性メモリで構成されている。また、このメインＣＰＵ１１０にはＲＯＭが内蔵されており、このＲＯＭ内にはプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ１の動作がメインＣＰＵ１１０により制御される。
【００６３】
このこのデジタルカメラ１には、操作部２０、および電源１０４が備えられている。この操作部２０は、図２、図４において既に説明したデジタルカメラ１の背面２１および上面１４に備えられている各操作子の操作を受け付けてメインＣＰＵ１１０に各操作子の処理の命令を出すものである。この電源１０４は、電源投入操作を受けて各ブロックへ給電するものである。
【００６４】
このデジタルカメラ１には、撮影光学系を構成する撮像部３０が備えられている。この撮像部３０には、既に説明した通り、レンズ鏡胴１０、ＣＣＤ３０４が備えられている。このレンズ鏡胴１０内には、光量制御素子１００が備えられている。この光量制御素子１００の動作については、後で詳述する。
【００６５】
このデジタルカメラ１には、ＣＤＳＡＭＰ１２０、Ａ／Ｄ変換部１２１、ホワイトバランス・γ（ガンマ）処理部１２２、光学制御ＣＰＵ１２３、およびクロックジェネレータ１２４が備えられている。ＣＤＳＡＭＰ１２０は、ＣＣＤ３０４から出力されたアナログ画像信号の雑音を低減する処理等を行ない、Ａ／Ｄ変換部１２１は、このアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するものである。ホワイトバランス・γ処理部１２２は、被写体像における画像データの白色の色を調整するとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き（γ）を調整するものである。光学制御ＣＰＵ１２３は、メインＣＰＵ１１０からの指示に従って、モータ（不図示）を制御することでレンズ鏡胴１０を繰り出したり、レンズ鏡胴１０内部の撮影レンズを移動させたりするものである。クロックジェネレータ１２４は、メインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて光学制御ＣＰＵ１２３を介してタイミング信号を出力するものである。ＣＣＤ３０４、Ａ／Ｄ変換部１２１、およびホワイトバランス・γ処理部１２２では、クロックジェネレータ１２４から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００６６】
このデジタルカメラ１には、ＡＦ検出部１１１、ＡＥ検出部１１２が備えられている。ＡＦ検出部１１１は画像のピント情報を検出し、ＡＥ検出部１１２は画像の輝度情報を検出するものである。
【００６７】
このデジタルカメラ１には、バッファメモリ１２５、ＹＣ処理部１２６、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７、ドライバ１２８、およびデータバス１３０が備えられている。バッファメモリ１２５は、ホワイトバランス・γ処理部１２２において画像処理が施されたＲＧＢ画像データを一時的に記憶するものである。ＹＣ処理部１２６は、データバス１３０を介して入力されたデジタルの画像信号を輝度（Ｙ）と色（Ｃ）とで表されるＹＣ信号に変換するものであり、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７は、ＹＣ信号をＲＧＢ画像データに変換するものである。ここで、バッファメモリ１２５に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１３０を経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７では処理が行われずに、スルー画像データを高速に処理するドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられ、液晶表示パネル２７上に、スルー画像が表示される。
【００６８】
このデジタルカメラ１には、圧縮伸張部１３１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２、メモリカード１３３、および閃光発光制御部１３４が備えられている。圧縮伸張部１３１は、メインＣＰＵ１１０の指示によりＹＣ信号に変換された画像データを圧縮処理するものであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２は、圧縮された撮影画像データをメモリカード１３３に記録できるように、様々な通信規格に準拠した通信インターフェースを提供するものである。閃光発光制御部１３４は、閃光発光窓１２を通して、閃光発光をするものである。
【００６９】
このデジタルカメラ１には、音声処理部１４１、および音声再生部１４２が備えられている。音声処理部１４１は、マイクで収録された音声を音声データに変換処理するものであり、音声再生部１４２は、スピーカ２９を介して適切な音声データを再生するものである。
【００７０】
次に、デジタルカメラ１の撮影動作について説明する。
【００７１】
なお、使用者が、動画撮影をする場合について以下述べる。
【００７２】
先ず、使用者が電源ボタン２２を押して電源投入操作をすると、操作部２０が電源投入操作を受け付けて、メインＣＰＵ１１０では、ＲＯＭのプログラムの実行が開始され、液晶表示パネル２７に画像が表示されるとともに、撮影条件の設定操作を受け付ける状態となる。
【００７３】
ここで、使用者が、モードスイッチ２３を撮影モードにした後、メニュー切替えおよび実行キー２４を用いて動画モードを選択することにより、メインＣＰＵ１１０は、ＣＣＤ３０４に結像されている被写体を表わす画像データを所定の間隔ごとにＣＤＳＡＭＰ１２０に出力させる。この所定の間隔ごとに出力される画像データを、Ａ／Ｄ変換部１２１以降の信号処理段で処理してスルー画像を得て、そのスルー画像を液晶表示パネル２７に表示させている。そうすると、撮影レンズが捉えた範囲の被写体があたかも動画像のようになって液晶表示パネル２７上に表示される。
【００７４】
使用者が、デジタルカメラ１の背面２１に設けられた広角ズームキー２５もしくは望遠ズームキー２６を使って撮影画角を指示すると、その指示された撮影画角がメインＣＰＵ１１０に伝えられ、さらに、メインＣＰＵ１１０を介して光学制御ＣＰＵ１２３に伝えられる。光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、図６および図７に示すようにレンズ鏡胴１０を繰り出し、撮影画角に応じた位置に後群レンズ３０２を移動させる。また、光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、図５、図６、図７に示すフォーカスレンズ３０３を光軸に沿う方向に移動させる。
【００７５】
また、この液晶表示パネル２７上に表示されているスルー画像に基づいて使用者によって撮影が行なわれるため、このデジタルカメラ１を向けた方向の被写体がすぐにスルー画像として表示されるように、ＡＦ検出回路１１１で常に合焦点位置を検出してフォーカスレンズ３０３をピント調整機構により合焦点位置に移動させている。
【００７６】
ここで、使用者が、メニュー切替えおよび実行キー２４を用いて撮影条件を録画開始に設定することで、ＡＥ検出部１１２によって被写界輝度が検出される。
【００７７】
この被写界輝度に基づいて、メインＣＰＵ１１０から指示を受けた光学制御ＣＰＵ１２３が、光量制御素子１００の電極に電場を印加させる。光量制御素子１００は、内部に形成された電場に応じて液晶エラストマ１０１ａと色素１０１ｂとで構成されている光量制御層１０１が伸縮するとともにこの光量制御層１０１に貼着されている電極も伸縮する。この光量制御層１０１が伸縮することで、被写体光の透過光量が被写界輝度に基づく最適な透過光量となり、絞りが調整される。
【００７８】
続いて、ＣＣＤ３０４に結像されている被写体を表わす画像データを所定の間隔ごとにＣＤＳＡＭＰ１２０に出力させる。ＣＤＳＡＭＰ１２０では、ＣＣＤ３０４から出力された画像データの雑音の低減が行なわれその雑音が低減された画像データがＡ／Ｄ変換部１２１に供給される。このＡ／Ｄ変換部１２１では、アナログ信号からデジタル信号に変換されたＲＧＢからなる画像データが生成される。生成された撮影画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１２２で画像処理が施されて、バッファメモリ１２５に記憶される。バッファメモリ１２５に記憶された撮影画像データは、ＹＣ処理部１２６に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３１において圧縮処理が施される。また、メインＣＰＵ１１０は、撮影中の音声データと動画像データとを関連づけて、Ｉ／Ｆ１３２を介してメモリカード１３３に記憶する。
【００７９】
また、メモリカード１３３に記憶された動画像データは、圧縮・伸張部１３１において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられる。液晶表示パネル２７には、動画像データが表わす動画像が表示される。
【００８０】
使用者が、メニュー切替えおよび実行キー２４を用いて撮影条件を録画終了に設定することにより、動画像の録画および音声の録音も終了される。
【００８１】
ここで、上記の説明においては、光量制御素子１００について開口径を制御する絞りとして説明したが、光量制御層に分散させる黒色色素の量を増やすことで、開口径やシャッタ速度を機械的に制御するシャッタとしての機能も果たすことができる。
【００８２】
図１１は、光量制御素子における印加電圧と透過率との関係の一例を表した図である。
【００８３】
図１１に示すように、電圧がゼロの場合、光量制御層１０１の透過率はゼロになっており、電圧と透過率とは一次の比例関係になっている。
【００８４】
図１１に示すような性能を持つ光量制御層１０１を光量制御素子１００に用いた場合、透過率をゼロに制御することが可能となり、開口径のみならずシャッタ速度も機械的に制御することができ、消音化や高速化が実現できる。また、絞り羽根のような機械的な部材を用いずに済み、装置の信頼性も向上する。
【００８５】
次に、本発明の第２の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００８６】
この第２の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラについては、デジタルカメラ１との相違点のみ説明する。
【００８７】
図１２は、第２の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御素子の原理説明図である。
【００８８】
この図１２の原理説明図に示す光量制御素子１００＿２は、内部に形成された電場に応じて伸縮する伸縮層１０９を有している。この伸縮層１０９は、液晶エラストマ１０１ｃである。
【００８９】
また、光透過性の一対の電極１０２ｃ、１０２ｄが、この伸縮層１０９を挟んで配備されている。この一対の電極１０２ｃ、１０２ｄは、伸縮層１０９に貼着されており、伸縮層１０９の伸縮に従動して伸縮することができる伸縮性の高分子材料からなる。
【００９０】
さらに、電極１０２ｃの外側に貼着され伸縮層１０９の伸縮に従動して伸縮することにより被写体光の透過光量を変化させる光量制御層１０１＿２が配備されている。この光量制御層１０１＿２には、第１の撮影装置の一実施形態で使用された黒色色素１０１ｂが分散されている。
【００９１】
図１２（ａ）に示すように、電場を印加するための電源スイッチ１０３＿２がオフの状態では、伸縮層１０１＿２は初期状態として所定の厚みを有している。図１２（ｂ）に示されるように、この電源スイッチ１０３＿２がオンされることにより、光量制御素子１００＿２用の電源１０４＿３と電気的に結合して電極１０２ｃと電極１０２ｄとの間に電場が形成される。この電場が形成されることにより、伸縮層１０９は伸張するとともに、電極１０２ｃ、電極１０２ｄも伸張する。
【００９２】
ここで、電極１０２ｃが伸張するにともない、光量制御層１０１＿２も伸張する。この光量制御層１０１＿２が伸張した場合は、被写体光を吸収する色素の単位面積あたりの割合が減るため、透過光量は増加する。また、電源スイッチ１０３がオンされた後にオフにされたときには、この光量制御素子１００＿２は、図１２（ａ）に示すように、初期状態に戻る。また、電圧を可変に制御することにより、この光量制御層１０１＿２は、内部に形成された電場に応じて伸縮して被写体光の透過光量を変化させることができる。
【００９３】
この第２の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御素子１００＿２が、図６、図７、および図８に示す光量制御素子１００に置き換えられて用いられることにより、上述したデジタルカメラ１と同様に、使用者は、消音化が実現された動画撮影をすることができる。
【００９４】
以上説明したように、本発明によれば、消音化機能を組み込みつつ光量調整の工夫が施された撮影装置を提供することができる。なお、第１の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御層と第２の撮影装置の一実施形態で採用されている伸縮層に液晶エラストマを使用したが、電極間に高電圧をかけることで伸縮する電歪高分子を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御素子の原理説明図である。
【図２】第１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３】第１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４】図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【図５】第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、沈胴状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図６】第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、後群レンズが広角状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図７】第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの、後群レンズが望遠状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図８】光量制御素子および光量制御素子取り付け部材の正面図である。
【図９】光量制御素子および光量制御素子取り付け部材の側面図である。
【図１０】図２に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【図１１】光量制御素子における印加電圧と透過率との関係を表した図である。
【図１２】本発明の第２の撮影装置の一実施形態で採用されている光量制御素子の原理説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
１    デジタルカメラ
１０  レンズ鏡胴
１１  前面
１２  閃光発光窓
１３  ファインダ対物窓
１４  マイク
１５  上面
１６  レリーズボタン
２０  操作部
２１  背面
２２  電源ボタン
２３  モードスイッチ
２４  メニュー切替えおよび実行キー
２５  広角ズームキー
２６  望遠ズームキー
２７  液晶表示パネル
２８  光学式ファインダ接眼窓
２９  スピーカ
３０  撮像部
５０  固定筒
５０ａ  突条
５０ｂ、５２ａ  キー溝
５１  ギア
５２  駆動筒
５３  回転移動筒
５４、５７、６３  カムフォロワ
５５  直進移動枠
５６  直進移動筒
５７  カムフォロワ
６１  リードスクリュー
６２  フォーカスレンズ保持枠
６３  カムフォロワ
１００、１００＿２  光量制御素子
１０１、１０１＿２  光量制御層
１０１ａ、１０１ｃ  液晶エラストマ
１０１ｂ、１０１ｄ  色素
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ  電極
１０３  電源スイッチ
１０４、１０４＿２、１０４＿３  電源
１０５  ピン止め部材
１０６  開口板
１０７  ネジ
１０８  保持枠
１０９  伸縮層
１１０  メインＣＰＵ
１１０＿１  ＥＥＰＲＯＭ
１１１  ＡＦ検出部
１１２  ＡＥ検出部
１２０  ＣＤＳＡＭＰ
１２１  Ａ／Ｄ変換部
１２２  ホワイトバランス・γ処理部
１２３  光学制御ＣＰＵ
１２４  クロックジェネレータ
１２５  バッファメモリ
１２６  ＹＣ処理部
１２７  ＹＣ／ＲＧＢ変換部
１２８  ドライバ
１３０  データバス
１３１  圧縮伸張部
１３２  インターフェース（Ｉ／Ｆ）部
１３３  メモリカード
１３４  閃光発光制御部
３０１  前群レンズ
３０２  後群レンズ
３０２ａ  後群レンズ保持枠
３０２ｂ  光量制御素子保持枠
３０３  フォーカスレンズ
３０４  ＣＣＤ
３０５  後群レンズユニット
【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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