(57)【要約】【課題】光学フィルター切り替えユニットを内蔵したカメラの小型化。【解決手段】光学フィルター切り替えユニットを光軸に対して斜めに配置し、かつ駆動モーターをセンサー基板の下方に配置する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の光路に挿入する複数のフィルターを切り替え可能なユニットを備え、さらに前記ユニットを駆動するモーターと撮像素子、及び前記撮像素子を実装した撮像基板を備え、前記切り替えユニットにおいて、前記複数のフィルターは板状の枠体の開口部に配置され、前記枠体を回動することで、前記複数のフィルターの一枚をレンズの光路に挿入させることが可能であり、製品側面から見た時、光軸に対して回動軸は前方が下がっており、さらには枠体回動の動力となるモーターは前記回動軸と平行であり、前記レンズ光路に挿入されたフィルターの後ろに配置された撮像基板の下に位置することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルター切り替え機構を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、レンズに内蔵され、複数のフィルターを保持するフィルター枠を回転させて光学系の光路に挿入するフィルターを切り替え可能にしたフィルター機構において、切り替えにモーターを用い、モーターの後ろに撮像素子取りつけ面を備えたレンズを用いた撮像装置は公開されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１８２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では光学フィルターと撮像素子の間にモーターが入るため、撮像装置が光軸方向に長くなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、光学系の光路に挿入する複数のフィルターを切り替え可能なユニットを備え、さらに前記ユニットを駆動するモーターと撮像素子、及び前記撮像素子を実装した撮像基板を備え、前記切り替えユニットにおいて、前記複数のフィルターは板状の枠体の開口部に配置され、前記枠体を回動することで、前記複数のフィルターの一枚をレンズの光路に挿入させることが可能であり、製品側面から見た時、光軸に対して回動軸は前方が下がっており、さらには枠体回動の動力となるモーターは前記回動軸と略平行であり、前記レンズ光路に挿入されたフィルターの後ろに配置された撮像基板の下に位置することを特徴する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、モーターの上部に撮像装置が配置されるため、撮像装置本体の光軸方向の長さを短くする事が可能となり、小型化を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】撮像装置の外観を示した斜視図。
【図２】レンズ部を取り外した状態の斜視図。
【図３】本発明の実施例の一形態を示す撮像機器の動作制御の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例の一形態を示す撮像機器の概略分解図。
【図５】センサーユニット７００の断面図。
【図６】センサーユニット７００の分解斜視図。
【図７】ＮＤユニットの分解斜視図。
【図８】ＮＤユニットの断面図。
【図９】本発明の撮像機器の断面図。
【図１０】本発明の撮像機器の背面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面に沿って本発明に掛かる撮像装置の好ましい形態について詳述する。説明においては被撮影者側を前方とし、撮影者側が後方とする。また、左右に関しては被撮影者から見て右側をＲ側、左側をＬ側とする。なお、本発明の関係する部分を中心に説明を行い、発明と直接関連しない部分は省略している。
【０００９】
≪外観説明≫
図１は本発明の撮像装置の外観を示した斜視図である。本体１には交換可能なレンズ部１１が取りついている。図２にレンズ部１１を取り外した状態の斜視図を示す。
【００１０】
本体前面には円環状のマウント部１２を備えている。撮影時にはレンズ部１１はマウント部１２の図示しない係止部にて略同心で着設固定される。本体１の前面上部にはレンズ部１１を挟んで左右にマイクロフォン１６を備えている。本体１のＲ側上部には電源ボタン１７を備えている。
【００１１】
図１０には背面からの斜視図を示す。本体１の背面にはタッチパネル機能付きの画像表示部２１を備え、画像の確認と、各種設定操作が可能になっている。本体１のＬ側上部には録画の開始及び停止を行うトリガーボタン１３と画角のレンズのズーム操作を行うズームレバー１５を備えている。
【００１２】
≪動作制御説明≫
図３は本発明の撮像装置１の動作制御の構成を示すブロック図である。撮像装置１はフォーカス及びズーム等の光学制御系を含む光学レンズ群及び絞りからなるレンズ１１、ＣＣＤなどの撮像素子を含むメイン撮像部５０２、カメラ信号処理部５０３、圧縮伸張処理部５０４、画像表示部２１、記録再生処理部５０６、メモリーカード５１９を制御するカード制御部５０７、大容量内蔵メモリー５２０を制御する大容量内部メモリー制御部５０８、マイクロフォン１６、音声信号処理部５１０、メモリー５１１、メモリー制御部５１２、ＣＰＵ５１３、操作部５１４、デジタルＩ／Ｆ５１５、外部装置５２２との接続を行う入出力部５１６、ＧＰＳ受信部５２４、ＧＰＳ信号処理部５２５、電源制御部５１７を備えている。また、各機能ブロックはそれぞれデータバス５１８を介して互いにデータ通信可能に接続されている。
【００１３】
このような撮像装置１においてメモリー５１１はプログラム記憶領域とデータ作業領域を有し、データバス５１８を介して各機能ブロックでタイムシェアリングして使用され、メモリー制御部５１２により制御及び管理されている。ＣＰＵ５１３は所定のプログラムを実行すること等により、撮像装置１全体を統括制御する中央演算処理回路である。
【００１４】
操作部５１４は前記タッチパネル付きの画像表示面２１や電源ボタン２２及びトリガーボタン２３等を含んでいる。電源ボタン２２は押圧操作することで電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。トリガーボタン２３は押圧操作することで動画撮影のスタート／ストップを行う事が可能である。その他の操作に関してはタッチパネル付き画像表示面２１で行う。このように前記操作部５１４はユーザーからのキー操作などに基づいて、ＣＰＵ５１３に対して動作指示する機能を有する。
【００１５】
デジタルＩ／Ｆ５１５は例えば図示しないＵＳＢ等の規格に従い外部装置５２１と信号を授受する。メモリーカード５１９はＳＤカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の脱着式のフラッシュメモリーであり、撮影データ及び音声データが記録される。
【００１６】
電源制御部５１７はバッテリ検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、バッテリ５２３の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。バッテリ５２３はリチウムイオン等であり、撮像装置１に電源を供給する。
【００１７】
ＧＰＳ受信部５２４はＧＰＳ衛星から位置と時間のデータを取得する。このデータは、ＧＰＳ信号処理部５２５にて処理され、ＧＰＳ受信部５２４の位置やその位置における時刻を算出する。この撮像機器１では算出した位置情報や時刻情報を画像データとともに大容量内部メモリー５２０またはメモリーカード５１９に書き込む。再生時には、この位置情報や時刻情報を参照することができ、データや記憶の整理に利用できる。
【００１８】
次に撮像機器１の撮影動作及び記録動作、再生動作について説明する。例えば操作部５１４により撮影動作、記録動作が指示された場合、被写体からの光は、レンズ１１により所定の明るさ、画角、及びフォーカス等が制御された光学信号となってメイン撮像部５０２に対して入力される。メイン撮像部５０２は入力光学信号を電気信号に変換し、カメラ信号処理部５０３に出力する。カメラ信号処理部５０３はこの電気信号をデジタル画像信号に変換する。そしてこの画像信号に対して、色分離、階調補正、及びホワイトバランス調整などの信号処理を施したのち出力する。
【００１９】
音声信号処理５１０はマイクロフォン１２より入力された音声信号を所定レベルにゲインコントロールしてデジタル化することで、音声データとして出力する。圧縮伸張処理部５０４はカメラ信号処理部５０３から出力された画像データ及び音声信号処理部５１０から出力された音声データを所定の圧縮符号化方式により圧縮符号化する。圧縮伸長処理部５０４で処理された圧縮符号化対象の撮影データは画像表示部２１に表示される。また画像表示部２１は必要に応じて撮像機器１の動作状況も表示する。
【００２０】
記録再生処理部５０６は圧縮伸張処理部５０４で得られた圧縮符号化後のデータに対して、エラー訂正符号化処理や変調処理等を施し、さらに同期、ＩＤ、ＧＰＳ受信部５２４及びＧＰＳ信号処理部５２５から算出した位置情報や時刻情報などのデータを付加して記録に適した形態に変換した後、大容量内部メモリー５２０あるいはメモリーカード５１９等の記録媒体に記録する。この際、大容量内部メモリー制御部５０８は大容量内部メモリー５２０の記録制御を、カード制御部５０７はメモリーカード５１９の記録制御を行う。
【００２１】
一方、操作部５１４により再生動作が指示された場合、記録再生処理部５０６は、大容量内部メモリー５２０またはメモリーカード５１９から読み出したデータから元のデジタルデータを検出し、エラー訂正及び復調等の処理を施す。また、ＰＬＬ回路によりこの再生データに同期したクロックを生成する。
【００２２】
圧縮伸張処理部５０４は、記録再生処理部５０６より出力されたデータに対して、所定の圧縮符号化方式に対応した伸張処理を施し、圧縮符号化前の撮影データ及び音声データを取得する。画像表示面２１は圧縮伸張処理部５０４で得られた再生データを表示する。
【００２３】
また、操作部５１４によりデジタルＩ／Ｆ５１５からの入力データを記録する指示があった場合、ＣＰＵ５１３はデジタルＩ／Ｆ５１５により、外部装置５２１からの画像データあるいは音声データをデジタル信号の状態で入力し、記録再生処理部５０６に送る。この際、外部装置５２１からの画像データ、音声データはすでに符号化されているものとし、記録再生処理部５０６は前述のようにこの入力データに対して記録に必要な処理を施して大容量内部メモリー５２０やメモリーカード５１９などの記録媒体に記録する。
【００２４】
また操作部５１４により、入出力部５１６からの入力信号を記録する指示があった場合、ＣＰＵ５１３は入出力部５１６を制御し、外部装置５２２から出力された画像、音声信号を入力する。
【００２５】
入出力部５１６は外部装置５２２から出力された画像、音声信号をデジタルデータに変換してメモリー５１１に出力する。ＣＰＵ５１３はこのメモリー５１１に記憶された画像、音声データを圧縮伸張処理部５０４に出力して圧縮符号化し、記録再生処理部５０６に送る。
【００２６】
記録再生処理部５０６は前述のようにこの符号化されたデータに対して記録に必要な処理を施して大容量内部メモリー５２０やメモリーカード５１９などの記録媒体に記録する。
【００２７】
また、操作部５１４により、ＮＤフィルターの濃度切り替えの指示があった場合、ＣＰＵ５１３はＮＤユニット部のモーターを駆動し、指定のＮＤフィルターを光線透過位置に移動する。
【００２８】
≪内部の概略説明≫
図４に本体内部の概略を示す。本体の前側にはマウント部１２を備えた、前面カバー３１があり、後ろ側には画像表示部２１を備えた背面カバー３２を有している。前記前面カバー３１と背面カバー部３２の間には前側からシャーシ３３、ＮＤユニット６５０、センサーユニット７００、制御基板３４の順で配置する。
【００２９】
前記ＮＤユニット６５０、センサーユニット７００、制御基板３４はそれぞれが図示しないねじを用いてシャーシ３３に固定されており、該シャーシ３３は前記前面カバー３１に固定されている。
【００３０】
≪センサーユニットの構成説明≫
センサーユニット７００の構成を図５，図６で示す。図５はセンサーユニット７００の断面図である。図６はセンサーユニット７００の分解斜視図である。
【００３１】
センサーユニット７００は前側からセンサー７１０、センサー基板７２０、センサープレート７３０の順で配置している。センサー７１０には四方に端子足部７１２を備え、前記センサー基板７２０に半田にて実装され、前述したメイン撮像部５０２となる。
該センサー基板７２０には角穴７２１を備え、センサー７１０が実装されたときにセンサー７１０のセンサー背面部７１１が露出する。
【００３２】
センサープレート７３０は中央付近が大きく前方に貼りだすように絞り加工された凸部７３１を有している。センサー背面部７１１は前記凸部７３１の前面と接着固定され、センサーユニット７００となる。センサー基板７２０は前述のカメラ信号処理部５０３を含んでいる。
【００３３】
≪ＮＤユニットの構成説明≫
図７にＮＤユニット６５０の分解斜視図、図８にＮＤユニット６５０の断面を示す。前面にＮＤフロントカバー６６０を配置している。ＮＤフロントカバー６６０は中央より若干上部に８角形の開口部６６１を設けている開口の周囲には枠状の立ち壁６６２を設けている。ＮＤフロントカバー６６０の後ろには三種類の異なった性質をもつ光学フィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃ、が配置している。前記光学フィルターは略８角形である。
【００３４】
前記光学フィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃは略円盤状のＮＤプレート６８０の３個の開口部６８０に接着剤により固着されている。３個の開口部は円盤の中央穴６８２を中心に略等角度で放射状の同一穴であり、外形は前述の光学フィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃより若干小さくなっており、穴の周囲で光学フィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃと固着される。
【００３５】
ＮＤプレート６８０の外周には歯車６８３が形成されている。ＮＤプレート６８０の後方にはＮＤリヤカバー６９３を備える。ＮＤリヤカバー６９３の外形は下部が円形状に上部が矩形状をした扁平な箱形状である。
【００３６】
図８に示すようにＮＤプレート６８０をＮＤフロントカバー６６０とＮＤリヤカバー６９３がはさむ形でＮＤユニット６５０は構成されている。ＮＤリヤカバー６９３の円形状の中央部には筒形状６９５を有する。前記ＮＤプレート６８０の穴部６８１は前記筒形状６９５の外周径と回動自在に軸支される。また、前記筒形状６９５の内側にはＮＤフロントカバー６６０のボス６６３がねじ６６４によって挿通固定される。
【００３７】
モーター６９０はＮＤリヤカバー６９３に固定される。モーター６９０の本体部は円柱形状となっているため、ＮＤリヤカバーは袋状の凸形状６９６でモーター６９０の大部分を覆っている。モーターの回転軸はＮＤプレート６８０の回転軸と平行になっている。モーター６９０の先端は歯車６９１が圧嵌され、歯車６９１は歯車６８３と歯合され、モーター６９０を回転させることでＮＤプレートは回転する。
【００３８】
≪本体の構成≫
図２、図９にて本体１の概略の構成を示す。図９は本体１の断面図を示す。レンズ１１はマウント１２に図示しない係止部によって係合固定されている。マウント部１２の奥には前面カバー３１のマウント室３６を備えている。マウント室３６は開口部３７を備えている。マウント室３６の後ろにはシャーシ部３３が位置している。シャーシ部３３にはリブ状の壁で囲われたシャーシ開口部３８を備えている。シャーシ開口部３８は前記開口部３７と連続した開口を形成している。シャーシ部３３の奥にはＮＤユニット６５０を備え、さらにその後ろにはセンサー７１０が配置されている。センサー７１０はレンズ光軸と直交して位置している。
【００３９】
レンズ光線２００は前述の開口部３７、開口部３８を通過し、ＮＤユニット６５０の開口部６６１を通過し、さらにはＮＤフィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃ，の内の撮影者に選択された、いずれかのフィルターを透過し、さらに開口部６９４を通過してセンサー７１０の受光面へと到達する。
【００４０】
ここで、ＮＤユニット６５０とレンズ光軸２１０のなす角度ａは９０度以上に傾斜している。このように傾斜しているため、ＮＤユニットのモーター６９０及び筒形状部６９５はセンサー基板７２０及びセンサープレート７３０の下部に配置される。センサー基板７２０とセンサープレート７３０の下部は空間があり、前述のモーター６９０と筒形状部６９５がその部分を埋めている。そのため、本体１の正面下部はエリアＢが大きく削ることができ、本体の小型化を進めることができる。
【００４１】
また、レンズ交換時にマウント部からゴミもしくは粉じんが入ることが考えられるが、ＮＤフィルター６７０ａ，６７０ｂ，６７０ｃが常に若干下側を向いているため、レンズ交換時に混入したゴミも、撮影姿勢では落下しやすいという効果がある。
【００４２】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲のさまざまな形態も本発明に含まれる。例えば本発明では円板状のＮＤプレートであったが、半円でも扇形でもかまわないし、一部切り欠きがあっても構わない。また、本実施例では交換レンズの撮像機器で説明したが、内蔵レンズの場合でも良い。フィルターも三種類で説明したが、何枚でもかまわない。
【符号の説明】
【００４３】
１  本体、１１  レンズ部、１２  マウント部、１３  トリガーＳＷ、
１５  ＺＯＯＭレバー、１６  マイク部、１７  電源ボタン、
２１  タッチパネル機能付き表示面、３１  前面カバー、３２  背面カバー部、
３３  シャーシ部、３４  制御基板、３６  マウント室、３７  開口部、
３８  シャーシ開口部、６５０  ＮＤユニット、６６０  ＮＤフロントカバー、
６６１  開口部、６６３  ボス部、６６４  ねじ、６７０ａ  ＮＤフィルター、
６７０ｂ  ＮＤフィルター、６７０ｃ  ＮＤフィルター、６８０  ＮＤプレート、
６８１  穴部、６８２  中央穴、６８３  歯車、６９０  モーター、６９１  歯車、６９３  ＮＤリヤカバー、６９４  開口部、６９５  筒形状、
７００  センサーユニット、７１０  センサー、７２０  センサー基板、
７３０  センサープレート、２００  レンズ光線
【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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