JP2002229100A

JP2002229100A - カメラ

Info

Publication number: JP2002229100A
Application number: JP2001020425A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Musashi; 剛八道
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】任意に像位置、像倍率又は像歪みなどの光学伝
達特性を変えて動きのあるシーンなどの特撮効果が施さ
れた画像を、複雑な操作をすることなく簡単、かつ、高
速に作ることができるカメラを提供する。【解決手段】撮影レンズ１を通して結像された画像から
画像信号を得る撮像手段３と、撮影レンズ１と撮像手段
３との間に設けられ、静電引力により変形する反射面と
該反射面の形状を制御する複数の電極とを有してなる可
変形状鏡１１と、撮像手段３の撮像動作を制御する撮像
制御手段１３と、撮像制御手段１３により撮像がおこな
われるときに、前記複数の電極の少なくとも一部の電極
を駆動する駆動手段１２と、を有して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラなどの電子撮像装
置を構成した光学装置では、露光間ズーム等、露光時に
撮影光学系の設定を変えることによって被写体の像を相
対的にずらした特殊撮影効果が施された画像を得るため
には、露光中において、例えば撮影レンズを機械的にズ
ーム駆動することが必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、機械的なズー
ム駆動を必要とする場合には、短い時間で露光終了する
場合や、連写をする場合は駆動時間が制約となり、所望
の特撮効果が施された画像を得ることが難しかった。ま
た、電子カメラにおいて、露光中に撮影レンズをズーム
駆動させないで、露光処理後に、撮像した画像情報を用
いて被写体を相対的にずらした画像を得るように撮像デ
ータの処理手段を設けることは可能であるが、それでは
撮像した画像情報を処理するための負荷が大きくなり、
しかも処理時間が長くなるため、次のシャッターチャン
スを逃すような場合が生じる。更に、撮影レンズを機械
的に駆動した場合には、撮影時におけるレンズ鏡筒のホ
ールディングへの悪影響も生じていた。

【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、任意
に像位置、像倍率又は像歪みなどの光学伝達特性を変え
て動きのあるシーンなどの特撮効果が施された画像を、
複雑な操作をすることなく簡単、かつ、高速に作ること
ができるカメラを提供することを目的とする。また、そ
のような特殊効果を撮影前に事前確認できるカメラを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によるカメラは、撮影レンズを通して結像さ
れた画像から画像信号を得る撮像手段と、前記撮影レン
ズと撮像手段との間に設けられ、静電引力により変形す
る反射面と該反射面の形状を制御する複数の電極とを有
してなる可変形状鏡と、前記撮像手段の撮像動作を制御
する撮像制御手段と、前記撮像制御手段により撮像がお
こなわれるときに、前記複数の電極の少なくとも一部の
電極を駆動する駆動手段と、を有することを特徴とす
る。

【０００６】また、本発明のカメラは、好ましくは、前
記撮像手段で撮像された画像をモニタ表示する表示手段
を更に有し、前記駆動手段で駆動を行って得られた画像
を前記表示手段で表示するようにしたことを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明のカメラは、好ましくは、前
記撮像制御手段により撮像がおこなわれるときに、前記
駆動手段を駆動する第１の動作モードと、前記駆動手段
の駆動を禁止する第２の動作モードとを選択する選択手
段を更に有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる
カメラのシステム概略構成図である。本発明のカメラ
は、未図示の絞り及びメカシャッタを有する撮影レンズ
系１と、該撮影レンズ１の焦点位置を調整するためのモ
ータとモータドライバーとを備えたレンズ駆動部２と、
ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子３と、撮像素子３を
駆動して画像信号を得る撮像回路４と、アナログ画像信
号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器６と、画
像信号を一時的に蓄えておくためのバッファメモリ７
と、ストロボ発光回路８と、画像処理を行なうためのＤ
ＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）２０と、ＲＩ
ＳＣ−マイクロプロセッサ１９と、データ圧縮伸長回路
１５と、カードスロットに装着された着脱式メモリカー
ドとアクセスするためのＩ／Ｆ（インターフェース）１
６と、デジタル画像信号を画像表示したりビデオ出力端
子からビデオ信号を出力するための画像データを記憶す
るビデオメモリ１８と、外部入出力端子を介して外部機
器とデータ入出力を行なうためのＩ／Ｆ１７と、ＴＦＴ
液晶パネルなどの画像表示部３０などを備えている。

【０００９】更に、前記カメラは、撮影時に撮像素子３
の露出量を求めるためのＡＥ部５と、ストロボ発光回路
８と、動作モード等の撮影情報を表示するためのモード
ＬＣＤ９と、撮影、再生等に係る各種動作を行なうため
の操作部１０と、可変形状鏡ユニット１１と、カメラ各
部及び可変形状鏡１１に対して電源供給を行なうための
電源回路１２を備えている。そして、前記カメラの撮
影、再生等の動作に伴う各部の制御を行なうためのシス
テムコントローラ１３を備えている。操作部１０には、
撮影の開始及び記録を指示する未図示のレリーズ釦、モ
ード設定操作部等が設けられている。

【００１０】図２は本実施形態のカメラに用いる可変形
状鏡１１を構成する電極の配置関係及び電圧制御を行な
う回路部のブロック図である。可変形状鏡１１は、反射
面２３と上部電極２１とを備えた可撓性薄膜と、それに
対向して配置された制御電極である下部電極２２とその
制御回路からなる制御基板を備え、この制御基板と図１
に示す電源回路１２及びシステムコントローラ１３とが
接続されている。

【００１１】図２において、高圧電源Ｖｐは１００Ｖ程
度の定電圧源であり、リファレンス電圧Ｖｒｅｆは５Ｖ
程度の可変電圧である。また、駆動電圧ＶＤは電圧制御
回路部２４を駆動させるための電圧源である。これら高
電圧源Ｖｐ、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ、駆動電圧ＶＤ
は印加され電圧制御回路部２４へ供給される。電圧制御
回路部２４には、高耐圧の電圧制御トランジスタ２５と
制御回路２６が形成されており、この電圧制御回路部２
４により低電圧であるリファレンス電圧Ｖｒｅｆに対応
した出力電圧になるように高電圧Ｖｐを電圧制御し制御
電極である下部電極２２へ印加する。また、クロック入
力端子ＣＫがリファレンス電圧Ｖｒｅｆの変化と同期し
たパルス電圧であるタイミングパルスを発するようにな
っている。また、電圧制御回路部２４には、上述の高耐
圧の電圧制御トランジスタ２５と制御回路２６の他にタ
イミング発生回路２７と高耐圧のスイッチング用トラン
ジスタ２８が形成されている。また、電源回路には、電
極２２の駆動パターンデータを入力するデータ入力端子
ＤＴ及びデータ設定用バッファが設けられており、タイ
ミング発生回路２７に入力されるクロックに対して、デ
ータ入力端子ＤＴから入力したデータでデータ設定用バ
ッファに設定したパターンでもって該当する電極２２の
スイッチング用トランジスタ２８を駆動するようになっ
ている。

【００１２】このように構成された可変形状鏡（電圧制
御回路部を含む）において、分割した制御電極である下
部電極２２のうちの任意の電極に印加する電圧に応じた
リファレンス電圧Ｖｒｅｆを入力し、電圧制御トランジ
スタ２５と制御回路２６により出力電圧を制御する。こ
れと同期してタイミングパルスを入力し、タイミング発
生回路２７の出力により該当制御電極に対応するスイッ
チング用トランジスタ２８をＯＮ状態にする。一定時間
を経過してから該当スイッチング用トランジスタ２８を
ＯＦＦ状態にし、電圧制御トランジスタ２５の出力と制
御電極の接続を断ち、制御電極へ印加した電圧を一定に
保つ。これにより該当制御電極に電圧制御された電圧が
印加される。このリファレンス電圧による電圧制御とタ
イミングパルスによるスイッチング用トランジスタ２８
のＯＮ−ＯＦＦを時系列に行うことで分割した全ての制
御電極に任意の電圧を印加することができる。なお、こ
の場合の電圧制御回路の各部のタイミングチャートを図
３に示す。図３においては、分割した電極のうちの任意
の２つの電極について示してある。

【００１３】ここで、可変形状鏡では負荷成分が対向電
極によるキャパシタンス成分であり、また対向電極に印
加する電圧は直流電圧であるため、分割した制御電極の
印加電圧を時系列に制御しても、各々の電極に印加され
る電圧を一定に保つことは容易にできる。これら電圧制
御回路を一体化することで、外部から電源と制御信号を
供給するだけで複数に分割した制御電極を有する可変形
状鏡を駆動することができ、また、制御電極の分割数を
増加してもそれに応じて制御回路を増やす必要は無く、
タイミング発生回路の簡単な変更とスイッチング用トラ
ンジスタの増設で電圧制御をすることができるため、省
スペース化することができ、小型化に適した可変形状鏡
を提供することができる。なお、図２においては、上部
電極２１を１枚で構成し下部電極２２を複数枚で構成し
たが、これとは逆に、上部電極２１を複数の電極に分割
しこれに図２に示すような回路を接続し、下部電極２２
を１枚の電極で構成し、下部電極２２が反射面２１を備
えるようにしてもよい。

【００１４】図４は本実施形態のカメラに用いる可変形
状鏡の電極部を示す説明図であり、(a)〜(e)は、図２に
示す上部電極２１の変形状態を示す側面図、(f)及び(g)
は図２に示す下部電極２２の配置構成を示す平面図であ
る。可変形状鏡の複数の下部電極２２は、図４(f)に示
すように、変形形状に応じて碁盤目状に分割されて構成
してもよく、または、図４(g)に示すように、同心円状
に分割されて構成してもよい。また、上部電極２１は、
図４(a)に示すように、全体が対向電極側に平行に引っ
張られるように駆動させてもよく、または、図４(b),
(c)に示すように片側部分が対向電極側に引っ張られる
ように駆動させてもよく、さらには、図４(d),(e)に示
すように、対向電極に対し、凹状または凸状に変形させ
てもよい。

【００１５】図５は本実施形態のカメラに用いる可変形
状鏡の配置を示す概略説明図である。可変形状鏡１１
は、撮影レンズ系１と撮像素子３との間に配置されてい
て、静電引力により変形する反射面２３（及び電極２
１）の形状を制御する複数の電極２２とを有して構成さ
れている。そして、各電極間に電圧を印加することによ
り反射面２３の形状を変えることによって、撮像レンズ
系１を通る被写体ＯＢの像の撮像素子３への入射位値及
び入射光束の径を変えることができるようになってい
る。

【００１６】図６は本実施形態のカメラに用いる可変形
状鏡の変形と画像との関係を示す説明図であり、(a)は
可変形状鏡を構成する複数に分割された電極を示す平面
図、(b)は可変形状鏡の反射面が平坦面となっている状
態を示す側面図、(b')は(b)の状態（通常撮影時）にお
ける撮影画像の状態説明図、(c)〜(h)は可変形状鏡の反
射面の変形状態を示す側面図、(c')〜(h')は可変形状鏡
の反射面を(c)〜(h)に示すように変化させたときにでき
る撮影画像の状態説明図である。

【００１７】本実施形態のカメラでは、可変形状鏡１１
に設けられている複数に形成された電極２２は、図６
(a)に示すように、碁盤目状に配置されている。そし
て、可変形状鏡１１の各電極２２に供給する電圧を制御
して反射面２３の形状を図６(b)に示すような平坦な面
にしたときに、撮像素子３で撮像される画像は、図６
(b')に示すように、通常の撮影によって得られる像とし
て形成されるように設計されている。

【００１８】このような構成において、分割された各電
極２２に供給する電圧を制御して、例えば、図６(c)に
示すように、露光中に可変形状鏡１１の反射面２３を破
線(イ)又は(ロ)に示す向きに傾斜させると、撮像素子３で
撮像される画像は、図６(c')に示すように、被写体が左
右に横ぶれした画像として形成される。また、分割され
た各電極２２に供給する電圧を制御して、図６(d)に示
すように、可変形状鏡１１の反射面２３を破線(ハ)又は
(ニ)に示すような凹面状又は凸面状に変化させると、撮
像素子３で撮像される画像は、図６(d')に示すように、
実際の被写体よりも細い像又は太い像として形成され
る。

【００１９】また、このように構成された可変形状鏡１
１の反射面２３の変形が特定の箇所で行なわれるよう
に、分割された電極２２に供給する電圧を制御すると、
撮像素子３で撮像される画像は、撮影画面内の所望箇所
の被写体にのみ特殊効果が与えられた画像として形成さ
れる。

【００２０】例えば、図６(e)に示すように、破線(ホ)又
は(ヘ)で示すように右側領域の反射面２３のみが傾斜す
るように、分割された電極２２へ供給する電圧を制御す
ると、撮像素子３で撮像される画像は、図６(e')に示す
ように、一部（右側）の被写体のみ横ぶれが生じた画像
として形成される。

【００２１】また、図６(f)，(g)に示すように、それぞ
れ一部の領域（ここでは、右側領域、及び中央部領域）
の反射面２３のみが破線(ト)又は(チ)、(リ)又は(ヌ)で示す
ような凹面状又は凸面状に変化するように、分割された
電極２２へ供給する電圧を制御すると、撮像素子３で撮
像される画像は、図６(f')，(g')に示すように、それぞ
れ一部（ここでは、右側、中央）の被写体のみが細くあ
るいは太く変形した画像として形成される。

【００２２】さらに、分割された電極２２へ供給する電
圧を制御して、反射面２３が、図６(h)に示すように、
左側及び右側が破線(ル)及び(ワ)で示すような凸面状で、
中央が破線(ヲ)で示すような凹面状となるように局所的
に凹凸を変えて変形させると、撮像素子３で撮像される
画像は、図６(h')に示すように、撮影画面内において局
所的に細く変形した被写体の像と太く変形した被写体の
像とが混合した画像として形成される。

【００２３】なお、本例では、反射面２３を行方向（Ｘ
方向）に変形させた場合について説明したが、列方向
（Ｙ方向）に変形させて、列方向に特殊効果を与えた画
像を形成するようにしてもよく、さらには、２次元方向
に変形させて２次元方向に特殊効果を与えた画像を形成
することも勿論可能である。また、図７に上記の原理を
用いたその他の例として、特殊効果撮影時の被写体、撮
影画面及び変形する反射面の方向を示しておく。

【００２４】図８は本実施形態のカメラに用いる可変形
状鏡の露光処理時及び露光中の駆動方法の一例を示す図
であり、(a)は可変形状鏡の電極の配置を示す説明図、
(b)は所定時間ｔごとの駆動対象となる電極パターン及
び印加電圧を示す説明図である。なお、ここでは可変形
状鏡の電極は、図８(a)に示すように、複数の電極ａが
行方向（１、２、…ｊ）および列方向（１、２、…ｉ）
に配置されて碁盤目を形成しているものとする。このよ
うな電極の配置において、例えば列方向に反射面を傾け
る場合には、ＥＥＰＲＯＭ１４に記憶された駆動パター
ンデータの電極組み合わせは、図８(b)に示す組み合わ
せが該当する。この駆動パターンデータが入力データ端
末ＤＴを介してデータ設定用バッファに格納される。

【００２５】そして、可変形状鏡の駆動時には、データ
設定用バッファを介してタイミング発生回路２７に信号
が送信されるが、時間ｔ₁においては、電極ａ₁₁、
ａ₂₁、…ａ_i1に対応したデータが送信され、タイミング
発生回路２７を介してスイッチングトランジスタを同時
にＯＮし、電圧Ｖ₁を印加する。また、時間ｔ₂において
は、同様に電極ａ₁₂、ａ₂₂、…ａ_i2に対応したスイッチ
ングトランジスタを同時にＯＮし、電圧Ｖ₂を印加す
る。以下同様に対応する各電極に所定の電圧を印加して
行き、時間ｔ_jまで対応する各電極に所定の電圧を印加
することによって所望の形状の反射面が形成される。な
お、各時間ｔ₁、ｔ₂…に対応する電圧Ｖ₁、Ｖ₂…の大き
さは、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと高電圧Ｖｐとで任意
に決定するように制御されている。なお、本実施形態で
は、同じ電圧を印加する電極毎に組み合わせを選択する
ようにしたが、各電極と印加電圧との関係が設定できれ
ば、駆動方法及び駆動手順はこれに限定されることなく
種々の方法を用いて制御することが可能であることはい
うまでもない。

【００２６】そして、本発明では、このような可変形状
鏡を構成する電極の駆動が、露光時に行われるように駆
動のタイミングがシステムコントローラ１３を介してコ
ントロールされている。図９は本実施形態のカメラにお
ける撮影時の駆動制御を示すフローチャートである。図
９において、カメラをＯＮすると、まず、カメラのＥＥ
ＰＲＯＭ１１４に記憶されていた諸データが読み出され
る（ステップＳ１）。次いで、モード選択画面が例えば
図１に示すカメラのモードＬＣＤ９に表示され、撮影者
はモード選択を行う。そこで、撮影者により選択された
モードをチェックする（ステップＳ２）。なお、モード
選択には、通常撮影モード、撮影画像の再生モード、各
種数値の設定モード、特殊効果撮影モード、及び外部と
の通信モード等があり、それぞれのモードにより処理が
異なるが、ここでは説明の便宜上、特殊効果撮影モード
又は通常の撮影モードが選択されるものとして説明す
る。なお、特殊効果撮影モードは、可変形状鏡駆動許可
モードとしての役割を、また、通常の撮影モードは、可
変形状鏡駆動禁止モードとしての役割を、夫々果たすよ
うになっている。また、特殊効果撮影モードは、図６及
び図７に示すような、特殊効果撮影に対応できるように
複数種類用意されているが、ここでは、説明の便宜上、
そのうちの１つの特殊効果撮影モードが可変形状鏡駆動
許可モードとして選択されているものとする。可変形状
鏡駆動禁止モードが選択された場合には、可変形状鏡の
ミラー駆動部の電源をＯＦＦにして可変形状鏡が駆動さ
れない状態を保持する（ステップＳ３）。

【００２７】可変形状鏡駆動許可モードが選択された場
合には、可変形状鏡の駆動部の電源をＯＮして（ステッ
プＳ４）可変形状鏡を構成する図２に示す各電極２２に
対しＥＥＰＲＯＭ１４から予め読み出しておいた所定の
電圧値（初期化データ）を可変形状鏡の電源回路に送信
することで（ステップＳ５）、反射面２３の向き及び変
形状態を初期状態にする（ステップＳ６）。

【００２８】その後、可変形状鏡駆動許可モード、可変
形状鏡駆動禁止モードのいずれが選択された場合も、ス
トロボ撮影を行なう場合には撮影者の所定の操作により
ストロボ充電処理を開始する（ステップＳ７）。次い
で、レリーズ釦が半押しされているか否かのチェックを
行い、レリーズ釦が半押しされるまでこの処理を繰りか
えす。レリーズ釦が半押しされている場合には、測距処
理を行う（ステップＳ９）。

【００２９】測距処理が終了後、測光処理を行う（ステ
ップＳ１０）。その後、ストロボ撮影の場合にはストロ
ボが充電中であるか否かのチェックを行い、充電中の場
合は充電が完了するまで待つ（ステップＳ１１）。

【００３０】ストロボ充電が完了後に、可変形状鏡駆動
許可モード、可変形状鏡駆動禁止モードのいずれが選択
されているかのチェックを行ない（ステップＳ１２）、
可変形状鏡駆動許可モードが選択されている場合には、
可変形状鏡を構成する各電極へ変形状態に応じて駆動す
る電極の組み合わせが記録されたデータをメモリから取
り出して可変形状鏡の駆動回路へ送信し（ステップＳ１
３）、そのデータによって可変形状鏡の駆動回路の駆動
対象電極へ電圧を印加して可変形状鏡を駆動して反射面
を変形させ（ステップＳ１４）、反射面が変形している
可変形状鏡を介して撮像素子１３で撮像し、撮像された
画像を図１に示す画像表示部３０にモニタ表示する（ス
テップＳ１５）。なお、ぶれ効果等動きのあるシーンを
つくる特殊効果撮影の可変形状鏡駆動モードが選択され
ている場合には、モニタ画像表示中に可変形状鏡が駆動
している場合もある。そこで、画像表示はぶれ効果等、
特殊効果が得られるために必要な所定時間継続的に行な
う（ステップＳ１６）。所定時間経過後は、経過時の画
像状態が表示され続けるようにする。なお、ここでは画
像表示をＯＦＦにしてもよい。一方、可変形状鏡駆動禁
止モードが選択されている場合には、これらの処理を行
なわずに、可変形状鏡が駆動されない状態を保持する。

【００３１】その後、レリーズ釦が全押しされるまで処
理を待ち（ステップＳ１７）、レリーズ釦が全押しされ
た場合には、可変形状鏡駆動許可モード、可変形状鏡駆
動禁止モードのいずれが選択されているかのチェックを
行なう（ステップＳ１８）。可変形状鏡駆動許可モード
が選択されている場合には、撮像系に配置された可変形
状鏡を特殊効果撮影モードの所望の変形状態に変形させ
た状態で露光処理を行ない、（ステップＳ１９）、一
方、可変形状鏡駆動禁止モードが選択されている場合に
は、可変形状鏡が駆動されない状態を保持して、露光処
理を行なう（ステップＳ２０）。それぞれの露光処理で
は、測光処理で得られた値に応じて絞りの開口及びシャ
ッタースピードを制御しながら、メカシャッタ駆動、撮
像素子３の制御、ストロボ発光等の露光動作を行ない、
得られた画像信号に基づいて画像処理を行なう。

【００３２】なお、可変形状鏡駆動許可モードが選択さ
れている場合の露光処理においては、絞りの開口及びシ
ャッタースピードの制御、メカシャッタ駆動、撮像素子
３の制御、ストロボ発光等の露光動作をする前に、メモ
リから読み出した初期化データを送信し、露光動作中に
可変形状鏡を構成する各電極へ変形状態に応じて可変形
状鏡を駆動して反射面を変形させる。

【００３３】露光処理後、撮像された画像を図１に示す
画像表示部３０にモニタ表示し（ステップＳ２１）、必
要に応じて撮影者の操作によりメモリカード等の記録媒
体に記録する（ステップＳ２２）。

【００３４】その後、可変形状鏡駆動許可モード、可変
形状鏡駆動禁止モードのいずれが選択されているかのチ
ェックを行ない（ステップＳ２３）、可変形状鏡駆動許
可モードが選択されている場合には、メモリから読み出
した初期化データを送信し（ステップＳ２４）、可変形
状鏡の反射面の状態を初期化する（ステップＳ２５）。
一方、可変形状鏡駆動禁止モードが選択されている場合
には、これら可変形状鏡の初期化処理（ステップＳ２３
〜Ｓ２５）は行なわない。その後、可変形状鏡の駆動部
の電源をＯＦＦにして一駒の撮影処理が終了する。な
お、これら可変形状鏡の初期化処理（ステップＳ２３〜
Ｓ２５）は、可変形状鏡駆動許可モードが選択されてい
る場合の露光処理後（ステップＳ１９）に、直ちに行う
ようにシステムコントローラ１３を介してシーケンス制
御してもよい。

【００３５】このように、本実施形態の可変形状鏡を用
いたカメラによれば、撮像面付近において、露光時また
は露光中に、像倍率や、像歪み等の光学伝達特性が所望
の光学伝達特性に変わるように、可変形状鏡に設けられ
た少なくとも一部の電極を駆動して反射面を変形させる
ようにしたので、意図的に、例えば、ぶれ（一部ぶれ含
む）や、露光間ズームや、像の回転や、像の圧伸歪み変
形などの動きのあるシーンを、機械的な駆動を伴わず
に、反射面を光学的に変位させるだけで、簡単・高速に
作ることができる。また、予め特殊効果撮影した画像を
モニタ表示し、確認することができるようにしたので、
特殊効果撮影の効果が撮影後だけでなく撮影前において
も確認できる。また、ズーム駆動を可変形状鏡を電気的
な力で変形させることにより行うようにしたので、ズー
ム駆動が撮影レンズ鏡筒のホールディングに悪影響を与
えることがない。

【００３６】なお、本実施例において、同じ特殊効果撮
影の条件でもって連写をするような場合には、最初に設
定した可変形状鏡駆動許可モードの動作で全駒撮影し、
繰り返し同じ特殊効果が得られる撮影が可能となるよう
にシステムコントローラを介してシーケンス制御すると
よい。

【００３７】なお、本発明に用いる可変形状鏡は、静電
引力で駆動する構成の他に、例えば、電磁気力で駆動す
る構成や、圧電効果を用いて構成したものなど、電気的
な力を用いて反射面を駆動させることができるものを用
いても勿論よい。

【００３８】次に、本発明のカメラに適用可能な可変形
状鏡の構成例について説明する。

【００３９】図１０は本発明のカメラを適用した光学装
置の他の実施例にかかる、光学特性ミラーを用いたデジ
タルカメラのケプラー式ファインダーの概略構成図であ
る。もちろん、銀塩フィルムカメラにも使える。まず、
光学特性可変形状鏡４０９について説明する。

【００４０】光学特性可変形状鏡４０９は、アルミコー
ティングされた薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４
０９ｂからなる光学特性可変形状鏡（以下、単に可変形
状鏡と言う。）であり、４１１は各電極４０９ｂにそれ
ぞれ接続された複数の可変抵抗器、４１２は可変抵抗器
４１１と電源スイッチ４１３を介して薄膜４０９ａと電
極４０９ｂ間に接続された電源、４１４は複数の可変抵
抗器４１１の抵抗値を制御するための演算装置、４１
５，４１６及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に接続
された温度センサー、湿度センサー及び距離センサー
で、これらは図示のように配設されて１つの光学装置を
構成している。

【００４１】なお、対物レンズ９０２、接眼レンズ９０
１、及び、プリズム４０４、二等辺直角プリズム４０
５、ミラー４０６及び可変形状鏡の各面は、平面でなく
てもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏
心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面
を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称
面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有
する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反
射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面なら
ばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。

【００４２】また、薄膜４０９ａは、例えば、P.Rai-ch
oudhury編、Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2:Michromach
ining and Michrofabrication,P495,Fig.8.58, SPIE PR
ESS刊やOptics Communication, 140巻（1997年）P187〜
190に記載されているメンブレインミラーのように、複
数の電極４０９ｂとの間に電圧が印加されると、静電気
力により薄膜４０９ａが変形してその面形状が変化する
ようになっており、これにより、観察者の視度に合わせ
たピント調整ができるだけでなく、さらに、レンズ９０
１，９０２及び／又はプリズム４０４、二等辺直角プリ
ズム４０５、ミラー４０６の温度や湿度変化による変形
や屈折率の変化、あるいは、レンズ枠の伸縮や変形及び
光学素子、枠等の部品の組立誤差による結像性能の低下
が抑制され、常に適正にピント調整並びにピント調整で
生じた収差の補正が行われ得る。なお、電極４０９ｂの
形は、例えば図１２、１３に示すように、薄膜４０９ａ
の変形のさせ方に応じて選べばよい。

【００４３】本実施例によれば、物体からの光は、対物
レンズ９０２及びプリズム４０４の各入射面と射出面で
屈折され、可変形状鏡４０９で反射され、プリズム４０
４を透過して、二等辺直角プリズム４０５でさらに反射
され（図１０中、光路中の＋印は、紙面の裏側へ向かっ
て光線が進むことを示している。）、ミラー４０６で反
射され、接眼レンズ９０１を介して眼に入射するように
なっている。このように、レンズ９０１，９０２、プリ
ズム４０４，４０５、及び、可変形状鏡４０９によっ
て、本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、
これらの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することに
より、物体面の収差を最小にすることができるようにな
っている。

【００４４】すなわち、反射面としての薄膜４０９ａの
形状は、結像性能が最適になるように演算装置４１４か
らの信号により各可変抵抗器４１１の抵抗値を変化させ
ることにより制御される。すなわち、演算装置４１４
へ、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離
サンサー４１７から周囲温度及び湿度並びに物体までの
距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置４１４
は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件
と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、
薄膜４０９ａの形状が決定されるような電圧を電極４０
９ｂに印加するように、可変抵抗器４１１の抵抗値を決
定するための信号を出力する。このように、薄膜４０９
ａは電極４０９ｂに印加される電圧すなわち静電気力で
変形させられるため、その形状は状況により非球面を含
む様々な形状をとり、印加される電圧の極性を変えれば
凸面とすることもできる。なお、距離センサー４１７は
なくてもよく、その場合、固体撮像素子４０８からの像
の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカ
メラの撮像レンズ４０３を動かし、その位置から逆に物
体距離を算出し、可変形状鏡を変形させて観察者の眼に
ピントが合うようにすればよい。

【００４５】また、薄膜４０９ａをポリイミド等の合成
樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可能である
ので好都合である。なお、プリズム４０４と可変形状鏡
４０９を一体的に形成してユニット化することができ
る。

【００４６】また、図示を省略したが、可変形状鏡４０
９の基板上に固体撮像素子４０８をリソグラフィープロ
セスにより一体的に形成してもよい。

【００４７】また、レンズ９０１，９０２、プリズム４
０４，４０５、ミラー４０６は、プラスチックモールド
等で形成することにより任意の所望形状の曲面を用意に
形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施
例の撮像装置では、レンズ９０１，９０２がプリズム４
０４から離れて形成されているが、レンズ９０１，９０
２を設けることなく収差を除去することができるように
プリズム４０４，４０５、ミラー４０６、可変形状鏡４
０９を設計すれば、プリズム４０４，４０５、可変形状
鏡４０９は１つの光学ブロックとなり、組立が容易とな
る。また、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４
０５、ミラー４０６の一部あるいは全部をガラスで作製
してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い
撮像装置が得られる。

【００４８】なお、図１０の例では、演算装置４１４、
温度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサ
ー４１７を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変
形状鏡４０９で補償するようにしたが、そうではなくて
もよい。つまり、演算装置４１４、温度センサー４１
５、湿度センサー４１６、距離センサー４１７を省き、
観察者の視度変化のみを可変形状鏡４０９で補正するよ
うにしてもよい。

【００４９】次に、可変形状鏡４０９の別の構成につい
て述べる。

【００５０】図１１は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡４０９の他の実施例を示しており、この実施例で
は、薄膜４０９ａと電極４０９ｂとの間に圧電素子４０
９ｃが介装されていて、これらが支持台４２３上に設け
られている。そして、圧電素子４０９ｃに加わる電圧を
各電極４０９ｂ毎に変えることにより、圧電素子４０９
ｃに部分的に異なる伸縮を生じさせて、薄膜４０９ａの
形状を変えることができるようになっている。電極４０
９ｂの形は、図１２に示すように、同心分割であっても
よいし、図１３に示すように、矩形分割であってもよ
く、その他、適宜の形のものを選択することができる。
図１１中、４２４は演算装置４１４に接続された振れ
（ブレ）センサーであって、例えばデジタルカメラの振
れを検知し、振れによる像の乱れを補償するように薄膜
４０９ａを変形させるべく、演算装置４１４及び可変抵
抗器４１１を介して電極４０９ｂに印加される電圧を変
化させる。このとき、温度センサー４１５、湿度センサ
ー４１６及び距離センサー４１７からの信号も同時に考
慮され、ピント合わせ、温湿度補償等が行われる。この
場合、薄膜４０９ａには圧電素子４０９ｃの変形に伴う
応力が加わるので、薄膜４０９ａの厚さはある程度厚め
に作られて相応の強度を持たせるようにするのがよい。

【００５１】図１４は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡４０９のさらに他の実施例を示している。この実
施例は、薄膜４０９ａと電極４０９ｂの間に介置される
圧電素子が逆方向の圧電特性を持つ材料で作られた２枚
の圧電素子４０９ｃ及び４０９ｃ’で構成されている点
で、図１１に示された実施例とは異なる。すなわち、圧
電素子４０９ｃと４０９ｃ’が強誘電性結晶で作られて
いるとすれば、結晶軸の向きが互いに逆になるように配
置される。この場合、圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’は
電圧が印加されると逆方向に伸縮するので、薄膜４０９
ａを変形させる力が図１４に示した実施例の場合よりも
強くなり、結果的にミラー表面の形を大きく変えること
ができるという利点がある。

【００５２】圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン
酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺ
ｒＯ₃とＰｂＴｉＯ₃の固溶体の圧電セラミックス、二フ
ッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上記
以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率
が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好
ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さ
を不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａの
形状を適切に変形させることも可能である。

【００５３】また、圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’の材
質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエ
ラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共
重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレ
ンの共重合体等が用いられる。圧電性を有する有機材料
や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラスト
マー等を用いると可変形状鏡面の大きな変形が実現でき
てよい。

【００５４】なお、図１１、１５の圧電素子４０９ｃに
電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴ
ム等を用いる場合には、圧電素子４０９ｃを別の基板４
０９ｃ−１と電歪材料４０９ｃ−２を貼り合わせた構造
にしてもよい。

【００５５】図１５は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡４０９のさらに他の実施例を示している。この実
施例では、圧電素子４０９ｃが薄膜４０９ａと電極４０
９ｄとにより挟持され、薄膜４０９ａと電極４０９ｄ間
に演算装置４１４により制御される駆動回路４２５を介
して電圧が印加されるようになっており、さらにこれと
は別に、支持台４２３上に設けられた電極４０９ｂにも
演算装置４１４により制御される駆動回路４２５を介し
て電圧が印加されるように構成されている。したがっ
て、この実施例では、薄膜４０９ａは電極４０９ｄとの
間に印加される電圧と電極４０９ｂに印加される電圧に
よる静電気力とにより二重に変形され得、上記実施例に
示した何れのものよりもより多くの変形パターンが可能
であり、かつ、応答性も速いという利点がある。

【００５６】そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の
電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なっても
よい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面
の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４
０９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成され
てもよい。この様子を図１５に示した。なお、本願で
は、圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効
果と述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むも
のとする。

【００５７】図１６は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡４０９のさらに他の実施例を示している。この実
施例は、電磁気力を利用して反射面の形状を変化させ得
るようにしたもので、支持台４２３の内部底面上には永
久磁石４２６が、頂面上には窒化シリコン又はポリイミ
ド等からなる基板４０９ｅの周縁部が載置固定されてお
り、基板４０９ｅの表面にはアルミニウム等の金属コー
トで作られた薄膜４０９ａが付設されていて、可変形状
鏡４０９を構成している。基板４０９ｅの下面には複数
のコイル４２７が配設されており、これらのコイル４２
７はそれぞれ駆動回路４２８を介して演算装置４１４に
接続されている。したがって、各センサー４１５，４１
６，４１７，４２４からの信号によって演算装置４１４
において求められる光学系の変化に対応した演算装置４
１４からの出力信号により、各駆動回路４２８から各コ
イル４２７にそれぞれ適当な電流が供給されると、永久
磁石４２６との間に働く電磁気力で各コイル４２７は反
発又は吸着され、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形
させる。

【００５８】この場合、各コイル４２７はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０
９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２
７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。

【００５９】この場合、薄膜コイル４２７の巻密度を、
図１７に示すように、場所によって変化させることによ
り、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに所望の変形を与え
るようにすることもできる。また、コイル４２７は１個
でもよいし、また、これらのコイル４２７には強磁性体
よりなる鉄心を挿入してもよい。

【００６０】図１８は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡４０９のさらに他の実施例を示している。この実
施例では、基板４０９ｅは鉄等の強磁性体で作られてお
り、反射膜としての薄膜４０９ａはアルミニウム等から
なっている。この場合、薄膜コイルを設けなくてもすむ
から、構造が簡単で、製造コストを低減することができ
る。また、電源スイッチ４１３を切換え兼電源開閉用ス
イッチに置換すれば、コイル４２７に流れる電流の方向
を変えることができ、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａの
形状を自由に変えることができる。図１９はこの実施例
におけるコイル４２７の配置を示し、図２０はコイル４
２７の他の配置例を示しているが、これらの配置は、図
１６に示した実施例にも適用することができる。なお、
図２１は、図１６に示した実施例において、コイル４２
７の配置を図２０に示したようにした場合に適する永久
磁石４２６の配置を示している。すなわち、図２１に示
すように、永久磁石４２６を放射状に配置すれば、図１
６に示した実施例に比べて、微妙な変形を基板４０９ｅ
及び薄膜４０９ａに与えることができる。また、このよ
うに電磁気力を用いて基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを
変形させる場合（図１０及び図１８の実施例）は、静電
気力を用いた場合よりも低電圧で駆動できるという利点
がある。

【００６１】以上いくつかの可変形状鏡の実施例を述べ
たが、ミラーの形を変形させるのに、図１５の例に示す
ように、２種類以上の力を用いてもよい。つまり静電気
力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、磁
場、温度変化、電磁波等のうちから２つ以上を同時に用
いて可変形状鏡を変形させてもよい。つまり２つ以上の
異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れ
ば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度
の良い鏡面が実現できる。

【００６２】図２２は本発明のさらに他の実施例に係
る、カメラに適用可能な可変形状鏡４０９を用いた撮像
系、例えば携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視
鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用
デジタルカメラ等に用いられる撮像系の概略構成図であ
る。本実施例の撮像系は、可変形状鏡４０９と、レンズ
９０２と、固体撮像素子４０８と、制御系１０３とで一
つの撮像ユニット１０４を構成している。本実施例の撮
像ユニット１０４では、レンズ１０２を通った物体から
の光は可変形状鏡４０９で集光され、固体撮像素子４０
８の上に結像する。可変形状鏡４０９は、光学特性可変
光学素子の一種であり、可変焦点ミラーとも呼ばれてい
る。

【００６３】本実施例によれば、物体距離が変わっても
可変形状鏡４０９を変形させることでピント合わせをす
ることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がな
く、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。
また、撮像ユニット１０４は本発明の撮像系としてすべ
ての実施例で用いることができる。また、可変形状鏡４
０９を複数用いることでズーム、変倍の撮像系、光学系
を作ることができる。なお、図２２では、制御系１０３
にコイルを用いたトランスの昇圧回路を含む制御系の構
成例を示している。特に積層型圧電トランスを用いる
と、小型化できてよい。昇圧回路は本発明のすべての電
気を用いる可変形状鏡、可変焦点レンズに用いることが
できるが、特に静電気力、圧電効果を用いる場合の可変
形状鏡、可変焦点レンズに有用である。

【００６４】図２３は本発明のカメラに適用可能な可変
形状鏡のさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１８
０で流体１６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可
変形状鏡１８８の概略構成図である。本実施例によれ
ば、レンズ面を大きく変形させることが可能になるとい
うメリットがある。マイクロポンプ１８０は、例えば、
マイクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、電力
で動くように構成されている。流体１６１は、透明基板
１６３と、弾性体１６４との間に挟まれている。マイク
ロマシンの技術で作られたポンプの例としては、熱変形
を利用したもの、圧電材料を用いたもの、静電気力を用
いたものなどがある。

【００６５】図２４は本発明のカメラに適用可能なマイ
クロポンプの一実施例を示す概略構成図である。本実施
例のマイクロポンプ１８０では、振動板１８１は静電気
力、圧電効果等の電気力により振動する。図２４では静
電気力により振動する例を示しており、図２４中、１８
２，１８３は電極である。また、点線は変形した時の振
動板１８１を示している。振動板１８１の振動に伴い、
２つの弁１８４，１８５が開閉し、流体１６１を右から
左へ送るようになっている。

【００６６】本実施例の可変形状鏡１８８では、反射膜
１８９が流体１６１の量に応じて凹凸に変形すること
で、可変形状鏡として機能する。可変形状鏡１８８は流
体１６１で駆動されている。流体としては、シリコンオ
イル、空気、水、ゼリー、等の有機物、無機物を用いる
ことができる。

【００６７】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変形
状鏡、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧
が必要になる場合がある。その場合には、例えば図２４
に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トラン
ス等を用いて制御系を構成するとよい。また、反射用の
薄膜４０９ａは、変形しない部分にも設けておくと、可
変形状鏡の形状を干渉計等で測定する場合に、基準面と
して使うことができ便利である。

【００６８】最後に、本発明で用いる用語の定義を述べ
ておく。

【００６９】光学装置とは、光学系あるいは光学素子を
含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくても
よい。つまり、装置の一部でもよい。

【００７０】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。

【００７１】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル
一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動
画記録装置、カムコーダ、ＶＴＲカメラ、電子内視鏡等
がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、
ＶＴＲカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像
装置の一例である。

【００７２】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバースコープ、ファイン
ダー、ビューファインダー等がある。

【００７３】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
イ、ビューファインダー、ゲームマシン（ソニー社製プ
レイステーション）、ビデオプロジェクター、液晶プロ
ジェクター、頭部装着型画像表示装置（ｈｅａｄｍｏ
ｕｎｔｅｄｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）、ＰＤＡ（携帯
情報端末）、携帯電話等がある。

【００７４】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。

【００７５】信号処理装置の例としては、携帯電話、パ
ソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、
光計算機の演算装置等がある。

【００７６】撮像素子は、例えばＣＣＤ、撮像管、固体
撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板は
プリズムの１つに含まれるものとする。観察者の変化に
は、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、
被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動
き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。

【００７７】拡張曲面の定義は以下の通りである。球
面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心し
た球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有す
る非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のな
い非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面
等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面
でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。本
発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにす
る。

【００７８】光学特性可変光学素子とは、可変焦点レン
ズ、可変形状鏡、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可
変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つ
まり可変ＨＯＥ，可変ＤＯＥ等を含む。

【００７９】可変焦点レンズには、焦点距離が変化せ
ず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとす
る。可変形状鏡についても同様である。要するに、光学
素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化し
うるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。

【００８０】情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電
話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリ
モコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、
タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信すること
ができる装置を指す。撮像装置のついたテレビモニタ
ー、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとす
る。情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。

【００８１】以上説明したように、本発明のカメラは、
特許請求の範囲に記載された発明の他に、次に示すよう
な特徴も備えている。

【００８２】（１）連写時は最初に設定したモードの動
作で全駒撮影し、連写時においても繰り返し同じ効果の
撮影を可能とするようにシーケンス制御したことを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の可変形状鏡を備
えたカメラ。

【００８３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、撮像面付近にお
いて、露光時または露光中に、像倍率や、像歪み等の光
学伝達特性が所望の光学伝達特性に変わるように、可変
形状鏡に設けられた少なくとも一部の電極を駆動して反
射面を変形させるようにしたので、意図的に、例えば、
ぶれ（一部ぶれ含む）や、露光間ズームや、像の回転
や、像の圧伸歪み変形などの動きのあるシーンを、機械
的な駆動を伴わずに、反射面を光学的に変位させるだけ
で、簡単・高速に作ることができる。また、予め特殊効
果撮影した画像をモニタ表示し、確認することができる
ようにしたので、特殊効果撮影の効果が撮影後だけでな
く撮影前においても確認できる。また、ズーム駆動を可
変形状鏡を電気的な力で変形させることにより行うよう
にしたので、ズーム駆動が撮影レンズ鏡筒のホールディ
ングに悪影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるカメラのシステム
概略構成図である。

【図２】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡を構成
する電極の配置関係及び電圧制御を行なう電源回路部の
ブロック図である。

【図３】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の複数
に分割された電極を駆動するときのタイミングチャート
である。

【図４】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の電極
部を示す説明図であり、(a)〜(e)は、図２に示す上部電
極２０１の変形状態を示す側面図、(f)及び(g)は図２に
示す下部電極２０２の配置構成を示す平面図である。

【図５】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の配置
を示す概略説明図である。

【図６】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の変形
と画像との関係を示す説明図であり、(a)は可変形状鏡
を構成する複数に分割された電極を示す平面図、(b)は
可変形状鏡の反射面が平坦面となっている状態を示す側
面図、(b')は(b)の状態（通常撮影時）における撮影画
像の状態説明図、(c)〜(h)は可変形状鏡の反射面の変形
状態を示す側面図、(c')〜(h')は可変形状鏡の反射面を
(c)〜(h)に示すように変化させたときにできる撮影画像
の状態説明図である。

【図７】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の変形
と画像との関係を示す他の例として、特殊効果撮影時の
被写体、撮影画面及び変形する反射面の方向を示す状態
説明図である。

【図８】本実施形態のカメラに用いる可変形状鏡の露光
処理時及び露光中の駆動方法の一例を示す図であり、
(a)は可変形状鏡の電極の配置を示す説明図、(b)は所定
時間ｔごとの駆動対象となる電極パターン及び印加電圧
を示す説明図である。

【図９】本実施形態のカメラにおける撮影時の駆動制御
を示すフローチャートである。

【図１０】本発明のカメラを適用した光学装置の他の実
施例にかかる、光学特性ミラーを用いたデジタルカメラ
のケプラー式ファインダーの概略構成図である。

【図１１】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡４０
９の他の実施例を示す概略構成図である。

【図１２】図１１の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
一形態を示す説明図である。

【図１３】図１１の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
他の形態を示す説明図である。

【図１４】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡４０
９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図１５】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡４０
９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図１６】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡４０
９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図１７】図１６の実施例における薄膜コイル４２７の
巻密度の状態を示す説明図である。

【図１８】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡４０
９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図１９】図１８の実施例におけるコイル４２７の一配
置例を示す説明図である。

【図２０】図１８の実施例におけるコイル４２７の他の
配置例を示す説明図である。

【図２１】図１６に示した実施例において、コイル４２
７の配置を図２０に示したようにした場合に適する永久
磁石４２６の配置を示す説明図である。

【図２２】本発明のさらに他の実施例に係る、カメラに
適用可能な可変形状鏡４０９を用いた撮像系、例えば携
帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視
鏡、パソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメ
ラ等に用いられる撮像系の概略構成図である。

【図２３】本発明のカメラに適用可能な可変形状鏡のさ
らに他の実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１
６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可変形状鏡１
８８の概略構成図である。

【図２４】本発明のカメラに適用可能なマイクロポンプ
の一実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１撮像レンズ系２レンズ駆動部３撮像素子４撮像回路５測光回路（ＡＥ）６Ａ／Ｄ変換器７バッファメモリ８ストロボ発光回路９モードＬＣＤ１０操作スイッチ１１可変形状鏡１２可変形状鏡の駆動電源部（電源回路）１３システムコントローラ１４ＥＥＰＲＯＭ１５データ圧縮／伸張回路１６１／Ｆ１７外部１／Ｆ１８ビデオメモリ１９ＲＩＳＣ型マイクロチップ２０ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッ
サ）２１上部電極２２下部電極２３反射面２４電圧制御回路部２５電圧制御トランジスタ２６制御回路２７スイッチング用トランジスタ２８制御電極３０画像表示部１０２レンズ１０３制御系１０４撮像ユニット１６０，１８０マイクロポンプ１６１流体１６３透明基板１６４弾性体１８１振動板１８２，１８３，４０９ｂ，４０９ｄ電極１８４，１８５弁１８８可変形状鏡１８９反射膜４０３撮像レンズ４０４プリズム４０５二等辺直角プリズム４０６ミラー４０８固体撮像素子４０９光学特性可変形状鏡４０９ａ薄膜４０９ｃ，４０９ｃ’ 圧電素子４０９ｃ−１，４０９ｅ基板４０９ｃ−２電歪材料４１１可変抵抗器４１２電源４１３電源スイッチ４１４演算装置４１５温度センサー４１６湿度センサー４１７距離センサー４２３支持台４２４振れセンサー４２５，４２８駆動回路４２６永久磁石４２７コイル９０１接眼レンズ９０２対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 ＤＦターム(参考） 2H042 DA02 DA21 DD11 DD12 DD13 DE00 2H054 BB02 CB00 CB19 2H087 KA02 KA03 KA14 RA27 RA41 TA01 TA03 TA04 UA01 2H101 DD00 DD01 FF00 5C022 AA01 AB01 AB21 AB62 AB66 AB68 AC01 AC42 AC51 AC54 AC69 AC74 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズを通して結像された画像から
画像信号を得る撮像手段と、前記撮影レンズと撮像手段との間に設けられ、静電引力
により変形する反射面と該反射面の形状を制御する複数
の電極とを有してなる可変形状鏡と、前記撮像手段の撮像動作を制御する撮像制御手段と、前記撮像制御手段により撮像がおこなわれるときに、前
記複数の電極の少なくとも一部の電極を駆動する駆動手
段と、を有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記撮像手段で撮像された画像をモニタ
表示する表示手段を更に有し、前記駆動手段で駆動を行って得られた画像を前記表示手
段で表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記
載のカメラ。
【請求項３】前記撮像制御手段により撮像がおこなわ
れるときに、前記駆動手段を駆動する第１の動作モード
と、前記駆動手段の駆動を禁止する第２の動作モードと
を選択する選択手段を更に有することを特徴とする請求
項１に記載のカメラ。