JP2006251198A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 落下の衝撃によるレンズユニットの破損を、より確実に防止する。
【解決手段】 デジタルカメラ110は、落下を検知するとCPUの指令により、圧電素子50を伸長し、レンズユニット11の内筒15と外筒14とをしっかり固定するとともに、カム溝14cとカムフォロアピン15aとの係合部分に衝撃が加わらないようにする。よって、レンズユニット11が衝撃を受けても、破損が防止される。
【選択図】 図8
【解決手段】 デジタルカメラ110は、落下を検知するとCPUの指令により、圧電素子50を伸長し、レンズユニット11の内筒15と外筒14とをしっかり固定するとともに、カム溝14cとカムフォロアピン15aとの係合部分に衝撃が加わらないようにする。よって、レンズユニット11が衝撃を受けても、破損が防止される。
【選択図】 図8
Description
本発明は、撮像装置に関する。
図11に示すように、光学ズーム機能付きのデジタルカメラ510では、沈胴式のレンズユニット520が採用されているものがある。このようなデジタルカメラ510は、電源オフ状態では、図11(A)に示すように、カメラ筐体512にレンズユニット520を格納しておき、電源をオンすると、図11(B)に示すように、レンズユニット520を伸長して突出させ、撮影可能なスタンバイ状態となる。
このような沈胴式のレンズユニット520が採用されたデジタルカメラ510は、図11(A)に示すように、カメラ筐体512内部にレンズユニット520が格納可能であるため、レンズ506を傷つきなどから保護でき、また、携帯性に優れている。しかし、その反面、図11(B)に示す、レンズユニット520が伸長し突出している状態で落下し、衝撃などの外力が加わると、レンズユニット520を沈胴させる機構のカム溝(図示略)に係合しているカムフォロアピン(図示略)が外れるなど、破損しやすいという問題もある。
このため、デジタルカメラ510の落下を検知する検知手段を備え、検知手段が落下を検知した場合には、レンズユニット520を沈胴して格納し(図11(A)の状態とし)、レンズユニット520を保護する技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特開平09−61869号公報
特開2004−117845号公報
しかしながら、落下を検知してからレンズユニット520を沈胴させても、格納が完了する前(図11(A)の状態になる前)に落ちてしまうと、レンズユニット520が衝撃を受けて破損してしまうことがある。また、カメラ筐体512の内部にレンズユニット520が沈胴して完全に格納されない構成の撮像装置には、適用できなかった。つまり、落下による破損に対し、十分に対応できていなかった。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、落下の衝撃による破損を、より確実に防止することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像装置筐体と、前記撮像装置筐体から光軸方向に突出し、突出長が変化するレンズユニットと、を備える撮像装置であって、前記レンズユニットは、外筒と、前記外筒の内側に設けられ該外筒の前端部から光軸方向に出没する内筒と、前記内筒と前記外筒との隙間に設けられ、伸長して該内筒と該外筒とに当接し固定する伸縮部材と、を備え、当該撮像装置の落下を検知する落下検知手段と、前記落下検知手段の検知結果に基づいて、前記伸縮部材を伸縮させる制御部と、を備えることを特徴としている。
記撮像装置筐体から光軸方向に突出し、突出長が変化する構成のレンズユニットは、撮像装置筐体から突出した状態で落下し、衝撃が加わると、破損しやすい。
しかし、落下を検知すると伸縮部材を伸長させて、伸縮部材を内筒と外筒とに当接させて突っ張り、内筒と外筒とをしっかりと固定し、レンズユニットの破損を防止する。
なお、内筒と外筒とを固定するための、伸縮部材の伸長時間(伸長幅)は、例えば、レンズユニットの格納時間(収縮幅)と比較し、非常に短い。よって、落下を検知してから非常に短時間で、内筒と外筒とを固定できる。
更に好適には、前記レンズユニットは、前記外筒は、光軸周りに回転し、該外筒の外周に光軸に対し斜めに係合溝が形成され、前記内筒は、前記係合溝に係合する突起部を外周に備え、前記外筒の回転に伴い前記係合溝に沿って前記突起部が移動し、該外筒の前端部から光軸方向に出没しても良い。
外筒の回転に伴い、外筒の係合溝に沿って、内筒の突起部が移動し、内筒が外筒の前端部から光軸方向に出没し、撮像装置筐体から光軸方向に突出する突出長が変化する構成のレンズユニットは、落下の衝撃が加わると、係合溝から突起部が外れたり、あるいは、突起部が折れたり、破損しやすい。
しかし、落下を検知すると伸縮部材を伸長させて、伸縮部材を内筒と外筒とに当接させて突っ張り、内筒と外筒とをしっかりと固定する。このため衝撃が加わっても、係合溝から突起部が外れたり、あるいは、突起部が折れたりしない。つまり、落下の衝撃によるレンズユニットの破損が防止される。
更に好適には、前記伸縮部材は、前記内筒の前記突起部の近傍に設けても良い。
このように、内筒の突起部の近傍に伸縮部材を設け、係合溝と突起部との係合部分の近傍を伸縮部材で、しっかりと固定する。よって、衝撃などの外力が加わっても、係合溝と突起部との係合部分に外力がかかりにくいので、落下による衝撃に対して、より強い。
更に好適には、前記外筒の前記係合溝に設けられた第一電極と、前記内筒の前記突起部に設けられた第二電極と、を備え、前記制御部と前記伸縮部材とは、前記第一電極と前記第二電極とを介して電気的に接続されていても良い。
外筒の係合溝に設けられた第一電極と、内筒の突起部に設けられた第二電極と、を介して、制御部と伸縮部材とが電気的に接続されているので、外筒が回転して内筒が出没する複雑な動きの内筒と外筒との隙間に伸縮部材を設けても、制御部と伸縮部材との電気的な配線が容易である。
なお、内筒の突起部の近傍に伸縮部材を設ける構成の場合、伸縮部材も突起部と同様に移動するが、このような構成とすることで配線が容易となり、特に有効である。
更に好適には、前記伸縮部材は、圧電素子であっても良い。
圧電素子は、応答速度(伸縮速度)が非常に速い。したがって、落下を検知すると、一瞬にして伸長し内筒と外筒とを、しっかりと固定する。よって、落下距離(落下時間)が非常に短くても、落ちてしまう前に伸長して内筒と外筒とを、しっかりと固定するので、レンズユニットが衝撃から守られる。
以上説明したように本発明によれば、落下を検知すると伸縮部材を伸長させ、伸縮部材を内筒と外筒とに当接させて突っ張り、内筒と外筒とをしっかりと固定するので、落下の衝撃によるレンズユニットの破損が防止される。
つぎに、本発明の一の実施形態のデジタルスチルカメラ110(以下、デジタルカメラ110と略す)について説明する。。
図1に示すように、デジタルカメラ110の正面には、露光に際して被写体が適正な露光光量が得られない低照度の場合に発光されるストロボ112と、撮影される被写体像と略同等の像を示す光が入射するファインダー窓114と、前群レンズ16(図1(B)参照)を保護するための開閉可能なレンズバリヤ116と、が設けられている。
また、デジタルカメラ110の正面左端部のグリップ部117には、圧力検出手段としての圧力センサ118が設けられており、撮影者がデジタルカメラ110を把持しているときの把持圧力を測定可能となっている。なお、圧力センサ118は、圧力変化を検出可能であればよく、例えば、圧力が変化すると電気抵抗が変化するものを用いることができる。
なお、圧力センサ118の取り付け位置は、特に限定されないが、撮影者が撮影時に不自然な姿勢を取らずにデジタルカメラ110を把持するためには、本実施の形態のように、グリップ部117に設けることが好ましい。
また、デジタルカメラ110の上面には、デジタルカメラ110の各部への電源電力の供給/供給停止の切り替えを行う電源スイッチ124と、撮影指示ボタンとして、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作されるシャッタスイッチ(所謂レリーズボタン)126と、該デジタルカメラ110の動作モードを選択する際に操作される選択手段としてのモード切替スイッチ128とが設けられている。なお、本実施の形態では、モード切替スイッチ128により、レンズ保護モードと通常モードとの何れか一方を選択するようになっている。
更に、デジタルカメラ110の側面には、撮影によって得られた画像データをデジタルデータとして記憶する可搬型の記録メディア(本実施の形態では、スマートメディア)をデジタルカメラ110に装填するためのスロット(図示省略)が設けられている。また、デジタルカメラ110の背面には、撮影によって得られた被写体像、各種メニュー、画像処理に関するパラメータ、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ132(図9参照、図1では図示省略)と、液晶ディスプレイ132に表示されたメニュー画面から所望のメニュー項目又はパラメータを選択したり、撮影倍率のアップ/ダウンを指示するためのカーソルボタン136(図9参照)と、ファインダー窓114から入射した光が図示しない光学部材を介して案内され、撮影する被写体の構図を決定する際に撮影者によって覗かれるファインダー接眼部(図示省略)と、が設けられている。
図1(B)に示すように、デジタルカメラ110は、2段繰り出し式の光学ズーム機能付きズームレンズユニット11を備えている。デジタルカメラ110は、撮影時には前述したレンズバリヤ116(図1(A)参照)が開き、前群レンズ16が外部に現れるとともに、ズームレンズユニット11の沈胴されていた内筒15と外筒14とが伸長する。したがって、使用中以外は、カメラ筐体12にレンズユニット11を格納しているので、携帯性に優れている。
つぎに、ズームレンズユニット11の構成について説明する。
図3は、デジタルカメラ110の概略縦断面図で、同図(a)は、ズームレンズユニット11の格納状態(図1(A)の状態)を示し、同図(b)はズームレンズユニット11が突出したテレ端状態(図1(B)の状態)を、それぞれ示している。図5は、図3に示すズームレンズユニット11の分解斜視図である。
カメラのズームレンズユニット11は、2段繰り出し式の光学ズーム機能付きのズームレンズユニット11であり、カメラ筐体12の内部に固定された固定筒13と、この固定筒13の内側に位置して固定筒13の前端から光軸方向に出没する外筒14と、この外筒14の内側に位置して外筒14の前端から光軸方向に出没する内筒15とを備え、内筒15の内側には前群レンズ16(図7、図1(B)参照)が固定的に保持されている。
外筒14の後端部には、外筒14の内側を光軸方向に延びる直進キー17aを備えたキー部材17が、外筒14と進退一体かつ回転自在に取り付けられている。そして、このキー部材17には、固定筒13に回転自在に取り付けられた光軸方向に延びる駆動ギヤ18と係合するギヤ19が回転自在に取り付けられている。
固定筒13の内側には、外筒14の後端部外周面に形成されたヘリコイド14aと螺合するヘリコイド13aと、キー部材17の後端部外周面に突設された突部17bと摺動自在に係合する直進溝13bとが形成されている。また、外筒14の後端部外周面には、ギヤ19と係合するギヤ部14bも形成されており、ギヤ19を介して駆動ギヤ18からの回転力が外筒14のネジ部14bに加わると、外筒14は固定筒13に対して回転しながら光軸方向に進退し、キー部材17は固定筒13に対して回転せずに外筒14と一緒に光軸方向に進退するようになっている。
内筒15の後端部外周面には、外筒14の外周の内面に形成されたカム溝14cと摺動自在に係合する導電性を有する金属製のカムフォロアピン15aが取り付けられ、内筒15の内面には、キー部材17の直進キー17aと摺動自在に係合する光軸方向に平行に延びたキー溝15bが形成されている。内筒15は、外筒14の回転運動によって駆動され、回転せずに外筒14に対して光軸方向に移動するようになっている。また、内筒15の後端部には、移動部材20が内筒15に対し回転自在かつ進退一体に取り付けられている。
この移動部材20は、内筒15の内側かつ前群レンズ16の後方を光軸方向に延びた円筒状の基部20aと、この基部20aの後端部に基部20aと一体に設けられた係合部20bとからなり、係合部20bは外筒14dの内面に形成された光軸方向に延びる直進溝14dに摺動自在に係合されている。移動部材20は外筒14と一体的に回転運動するとともに、外筒14の回転運動によって駆動される内筒15に引っ張られて、この内筒15と一緒に、外筒14に対し光軸方向に移動するようになっている。
移動部材20の内側には後群レンズ枠21が配置されている。この後群レンズ枠21は、後群レンズ22を保持した円環状の保持部21aと、保持部21aの外周面に突設されたピン状の係合部21bとからなり、係合部21bは移動部材20の基部20aに形成されたカム溝20cと、このカム溝20cを介して、内筒15の内面に形成された光軸方向に延びる直進溝15cとに、それぞれ摺動自在に係合されている。後群レンズ枠21は、外筒14から伝達された移動部材20の回転運動によって駆動され、移動部材20の基部20a上を、回転せずに光軸方向に進退するようになっている。
なお、移動部材20の基部20aの外周面に形成さた光軸方向に延びる直進溝20dは、移動部材20を内筒15に組み付ける際に使用する組付用の溝であり、移動部材20の動きには何ら関係するものではない。
図6は、ズームレンズユニット11の内筒15と外筒14との動きを判りやすく模式的に示している。外筒14の外周の内面のカム溝14cに、内筒15の外周のカムフォロアピン15aが係合している。そして、外筒14が回転すると、カム溝14cに沿って内筒15のカムフォロアピン15aが移動することで、外筒14に対して光軸方向に内筒14が移動し、外筒15の前端から出没(伸長/収縮)する。
図7は、ズームレンズユニット11の作用を模式的に示す図で、同図(a)は格納状態を、同図(b)は、ワイド端状態を、同図(c)はテレ端状態をそれぞれ示している。
図7(a)に示すように収納状態のとき、外筒14及び内筒15は、固定筒13内に完全に収納されており、このとき後群レンズ枠21は、移動部材20の基部20aの後端近くに位置している。上述した駆動ギヤ18から外筒14に回転力が加わると、外筒14は回転しながら光軸方向に前進する。この外筒14の回転運動によって、内筒15が外筒14の前端から進出せしめられ、この外筒14に引っ張られて移動部材20が、外筒14と一体に回転しながら外筒14に対し光軸方向に前進していく。このとき後群レンズ枠21が、外筒14から伝達された移動部材20の回転運動によって移動部材20の基部20a上を光軸方向に前進せしめられ、後群レンズ22と前群レンズ16との間の距離が調整される。
同図(b),(c)に示すようにワイド端状態のときには、前群レンズ16との距離が離れていた後群レンズ22は、テレ端状態のときには、後群レンズ枠21が移動部材20の基部20aの前端近くまで移動することにより前群レンズ16に接近していく。
図2、図4に示すように、外筒14の外周の後端部の外面には、電極層74が形成されている。電極層74には、半球状の電極76が形成されている。この電極76は、固定筒13の内壁の摺動面80に対して摺動する。摺動面80は導電性となっている。そして、摺動面80は、圧電素子制御部150に配線され、電気的に繋がっている。
また、図4に示すように、外筒14のカム溝14cの内壁面には、電極層70が形成されいる。そして、外筒14の電極層70と電極層74とは、電極72で電気的に繋がっている。
内筒15に設けられ、導電性を有する金属製のカムフォロアピン15aの左右には、伸縮部材としての圧電素子50が嵌めこまれている。圧電素子50の一方の電極は、導電性のカムフォロアピン15aに繋がっている。カムフォロアピン15aは、カム溝14cに沿って移動するので、外筒のカム溝14cの内壁に形成された電極層70とカムフォロアピン15aとは常に接触し、電気的に接続している。
したがって、レンズユニット11が伸縮動作しても、圧電素子50の一方の電極は、カムフォロアピン15aを介して、外筒14のカム溝14cの電極層70と繋がり、そして、電極72を介して電極層74に繋がり、更に、電極76と固定筒13の摺動面80とを介して、最終的に圧電素子制御部150に常に繋がっている。
なお、圧電素子50の他方の電極は、アースに接地されている。レンズユニット11の金属部分はカメラ筐体12の筐体アースと接続されているので、圧電素子50の他方の電極をアースに接地させることは容易である。なお、カムフォロアピン15a,圧電素子50とカムフォロアピン15aとの配線,外筒14の電極層70,電極72,電極層74等は、アースである金属部分とは電気的に絶縁されている。
このように、外筒のカム溝14cの電極層70とカムフォロアピン15aとを介して、圧電素子50の配線を行うことで、レンズユニット11が、「外筒14の回転と光軸方向の移動」及び「内筒15の外筒14からの出没」という、複雑な動作するにもかかわらず、省スペースで、しかも、カムフォロアピン15aの近傍に容易に配線できる。例えば、電線で配線すると、上述した複雑な動きでも電線が絡まないようにする構成やスペースが必要であるが、そのような必要がない。
なお、圧電素子50は、圧電素子制御部150の制御によって伸縮し、外筒15の外周の内面に接していない状態(図4,図8(A)参照)と、外筒15の外周の内面に接して突っ張り、支柱となって内筒14と外筒15とをしっかりと固定した状態(図8(B)参照)と、に変化する。
また、図4,図8は、判りやすくするため、外筒14,内筒15,及び固定筒13の各隙間は、実際より大きく図示している。
つぎに、デジタルカメラ110の電気系の構成を説明する。
図9に示すように、デジタルカメラ110は、前群レンズ16と後群レンズ22(図3参照)を通過した被写体像を示す入射光に基づき被写体を撮像して被写体像を示すアナログ画像信号を出力するCCD(Charge Coupled Device)140と、入力された信号に対して所定のアナログ信号処理を施すアナログ信号処理部142と、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器(以下、「A/D変換器」という。)144と、入力されたデジタル信号に対して所定のデジタル信号処理を行うDSP(Digital Signal Processor)146と、主として被写体像を示すデジタル信号によって示される情報を記憶するSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)148と、各種プログラムや所定データ等を記憶するためのフラッシュROM(Flash Read Only Memory)150と、ズームレンズユニット11を光軸方向に伸縮させるモータなどを移動させる駆動手段のモータドライブ152と、レンズバリヤ116(図1参照)を開閉させる図示しないモータを駆動するためのモータドライブ154と、CCD140を駆動させるCCD制御部156と、ストロボ112を発光させるストロボ制御部158と、スロットに装填された記録メディアを読書きするための記録メディアインタフェース(I/F)160と、を備えている。
また、デジタルカメラ110は、デジタルカメラ110全体の動作を司るCPU(中央演算処理装置)162を更に備えている。
CPU162は、SDRAM148及びフラッシュROM150と共にメインバスMBに接続されており、CPU162は、SDRAM148及びフラッシュROM150に任意にアクセスすることができる。また、CPU162は、電源スイッチ124、シャッタスイッチ126、モード切替スイッチ128(いずれも図1も参照)、及びカーソルボタン136といった撮影者により操作される操作手段と接続されている。CPU162は、これら操作手段の撮影者による操作状態を常時把握できる。また、CPU162は、圧力センサ118(図1参照)とも接続されており、圧力センサ118をON/OFFすると共に、圧力センサ118のON時は、撮影者による該デジタルカメラ110の把持状態を把握できる。
更に、このCPU162は、液晶ディスプレイ132、DSP146、モータドライブ152、モータドライブ154、CCD制御部156、ストロボ制御部158、及び記録メディアI/F60と接続されており、上述の操作手段の撮影者による操作状態及び撮影者による該デジタルカメラ110の把持状態に応じて、これら各部の作動を制御する。
詳しくは、デジタルカメラ110は、電源OFF時は、ズームレンズユニット11は沈胴状態で且つレンズバリヤ116も閉状態にされており(図1(A)参照)、電源スイッチ124の操作により電源がONされると、モータドライブ154にモータを駆動させてレンズバリヤ116を開状態にし、続いて、モータドライブ152にモータを駆動させてズームレンズユニット11を伸長し、予め設定された倍率に前群レンズ16と後群レンズ22とを移動させる。(図1(B)参照)。すなわち、電源ONにより、レンズバリヤ116が開状態となって、ズームレンズユニット11が突出する。
そして、撮影時は、CCD制御部156に所定のタイミングでCCD140に被写体像を撮影させる。このとき、カーソルボタン136による撮影倍率のアップ/ダウン指示の入力に呼応して、モータドライブ152にモータを駆動させてズームレンズユニット11を伸長/収縮することで、撮影倍率を変更することができる。(図7(b),(c)参照)。
CCD140により被写体像が撮影されると、CCD140から被写体像を示すアナログ画像信号が出力される。このCCD140の出力端は、アナログ信号処理部142の入力端に、アナログ信号処理部142の出力端はA/D変換器144の入力端に、A/D変換器144の出力端はDSP146の入力端に、各々接続されている。
CCD140から出力された被写体像を示すアナログ画像信号は、アナログ信号処理部142により所定のアナログ信号処理が施され、次いでA/D変換器144によりデジタル画像信号に変換された後、DSP146により所定のデジタル信号処理が施されてデジタル画像データとしてSDRAM148に一旦記憶される。
また、このDSP146は、記録メディアI/F160及び液晶ディスプレイ132とも接続されており、SDRAM148に格納されたデジタル画像データは、必要に応じて、圧縮伸長回路(図示省略)によって圧縮され、DSP146を介して記録メディアI/F160に装着されたスマートメディアに記録される。なお。記録用のデジタル画像データの取り込みは、シャッタスイッチ126(図1参照)による撮影記録指示の入力に呼応して行われ、より詳しくは、シャッタスイッチ126の半押しによりモータドライブ152にモータを駆動させて前群レンズ16と後群レンズ22とを合焦させ、全押しにより被写体像を撮影し、撮影により取得したデジタル画像データをスマートメディアに記録する。
更に、DSP416は、CCD122による連続的な撮像によって得られたデジタル画像データに基づく動画像を所謂スルー画像として、液晶ディスプレイに表示することで、液晶ディスプレイ132を電子ビューファインダとして使用可能としている。
また、画像再生時にはスマートメディアに記憶された再生対象とするデジタル画像データがDSP146によって読み出され、圧縮伸長回路(図示省略)によって伸長されて、液晶ディスプレイ132に表示される。
また、電源をOFFする際は、ズームレンズユニット11がデジタルカメラ110の内部に格納されるようにモータドライブ152にモータを駆動させ、次いで、レンズバリヤ116を閉状態にするようにモータドライブ154にモータを駆動して、ズームレンズユニット11を沈胴させて格納し、レンズバリヤ116を閉じた後、電源をOFFするようになっている。この電源OFF時の制御については、撮影者による電源スイッチ124(図1参照)の操作で電源がOFFされた場合は勿論こと、CPU162は、経過時間を計測するためのタイマー164を備えており、このタイマー164の時間計測により、所定時間、撮影者により何ら操作されずに、オートパワー機能が起動された場合にも行われる。なお、タイマー164は、CPU162に内蔵型としなくてもよく、CPU162と別体で設けて、CPU162と接続したものを用いることもできる。
更に、CPU62は、圧電素子50の伸縮を制御する圧電素子制御部150も制御している。つまり、CPU162の指令によって、圧電素子50が伸縮する。(図8参照)。
また、本実施の形態のデジタルカメラ110では、電源ON時においても、圧力センサ118による測定結果により、撮影者による把持状態から非把持状態になったことが検知された場合は、CPU162により該デジタルカメラ110が落下中であると判断する。
また、CPU162では、把持状態/非把持状態を区別するための閾値、すなわち落下判定に用いる基準値については、撮影者によるグリップ部117(図1参照)の把持力を圧力センサ118(図1参照)により測定して、撮影者毎に適切な値を設定して用いるようになっている。
つぎに、本実施形態の作用を説明する。
ズームレンズユニット11が伸長し突出した状態(図1(B)参照)でデジタルカメラ110が落ちると、ズームレンズユニット11が破損しやすい。特に、図4に示す、カム溝14cとカムフォロアピン15aとの係合部分R(図中の点線で囲んだ部分)が最も弱く、落下による衝撃によって、容易にカム溝14cからカムフォロアピン15aが外れたりして、破損する。
したがって、本実施の形態のデジタルカメラ110は、図8(B)に示すように、落下を検知するとCPU62の指令により、圧電素子50を伸長し、レンズユニット11の内筒15と外筒14とを突っ張って支え、支柱となってしっかり固定するとともに、カムフォロアピン15aに衝撃が殆ど加わらないようにする。このため、レンズユニット11が衝撃を受けても破損しない。
なお、ズームレンズユニット11が突出した状態(図1(B)参照)の場合、デジタルカメラ110が20〜30センチ程度から落下しても、カム溝14cからカムフォロアピン15aが外れる場合がある。20〜30センチ程度の落下距離の場合、落下時間が非常に短い。しかし、伸長幅は非常に短いうえに、圧電素子50の伸長時間(応答時間)は非常に早い(ほんの一瞬)。よって、落下距離が20〜30センチ程度であっても(落下時間が短くても)、デジタルカメラ110が落ちてしまう前に、圧電素子50によって、レンズユニット11の内筒15と外筒14とをしっかりと固定するので、カム溝14cからカムフォロアピン15aが外れない。
また、前述したように、圧電素子50は内筒15のカムフォロアピン15aの近傍に設けてある。このため、カムフォロアピン15aが移動しても(レンズユット11の突出長に関係無く)、カム溝14cとカムフォロアピン15aとの係合部分Rの近傍を常に固定するので、カムフォロアピン15aに常に殆ど衝撃が加わらない。よって、他の部分に圧電素子50を配置した場合と比較し、より効果的にレンズユニット11の破損が防止できる。
つぎに、デジタルカメラ110の落下を検知する落下検知方法について詳しく説明する。
デジタルカメラ110を使用する場合、撮影者は電源スイッチ124(図1参照)の操作により電源をONすると共に、モード切替スイッチ128(図1参照)を操作して通常モード及びレンズ保護モードのうちから所望の動作モードを選択する。デジタルカメラ110は、電源スイッチ124の電源ON操作により起動する。
図10は、起動後にCPU162により行われる制御ルーチン(主に本発明に係わる処理)を示している。
図10に示すように、デジタルカメラ110は、電源がONされると、CPU162の制御により、まず、ステップ1100において、レンズバリヤ116が閉→開状態とされ、ズームレンズユニット11が所定長だけ伸長されて当該デジタルカメラ110のカメラ筐体12から突出する。(図1(B)参照)。なお、このときのズームレンズユニット11の伸長に伴って、ズームレンズユニット11内部の前群レンズ16及び後群レンズ22が光軸方向に移動し、所定の撮影倍率にセットされる。
そして、モード切替スイッチ128により通常モードが選択されている場合は、次のステップ1102で否定判定されて、ステップ1104に進み、通常モードに移行し、撮影者による操作手段(主にシャッタスイッチ126やカーソルボタン136)の操作に応じて、被写体像の撮影や撮影画像の再生などを行われ、動作モードが切り替えられたり、電源OFFが指示されるまでは、次のステップ1106からステップ1108を介してステップ1104に戻り、撮影者による操作手段(主にシャッタスイッチ126やカーソルボタン136)の操作に応じた撮影や画像再生が継続される。なお、この期間中、圧力センサ118はOFFのままである。
詳しくは、このとき、撮影者は、撮影を行いたい場合は、図示しない切替スイッチを操作して撮影モードを選択し、光学ファインダ(図1のファインダー窓114から入射した光を図示しない光学部材によりデジタルカメラ110背面の図示しないファインダー接眼部に案内することで実現される)或いは、液晶ディスプレイ132(図9参照)により被写体を確認しながら、必要に応じてカーソルボタン136を操作して撮影倍率を変更して、被写体の構図を決定し、シャッタスイッチ126を押圧操作する。
これにより被写体像を示すデジタル画像データがDSP146で生成され、SDRAM148に一旦記憶される。その後、デジタル画像データは、DSP146によりSDRAM148から読み出されて、液晶ディスプレイ132に表示されると共に、図示しない圧縮・伸長手段により圧縮されてJPEGフォーマットなどの所定フォーマットの画像データとされた後、記録メディアI/F160を介して、スマートメディアに記憶される。
また、既に撮影した画像を液晶ディスプレイ132に再生表示したい場合は、撮影者は、図示しない切換えスイッチを操作して再生モードに切換えると共に、カーソルボタン136を操作するなどして再生したいデジタル画像データを指定すると、記録メディアI/F160によってスマートメディアから該指定されたデジタル画像データが読み出されて、図示しない圧縮・伸長手段により伸長された後、液晶ディスプレイ132に該デジタル画像データに基づく画像が表示される。
その後、撮影者により、モード切替スイッチ128が操作されて、通常モードからレンズ保護モードに動作モードが切換えられると、ステップ1106で肯定判定されてステップ1102に戻る。また、撮影者により電源スイッチ124が操作されたり、最後に操作してから所定時間が経過してオートパワーオフ機能が動作して、電源OFFが指示されたら、ステップ1108で肯定判定されて、ステップ1150(詳細は後述する)に進む。
一方、モード切替スイッチ128によりレンズ保護モードが選択されている場合は、ステップ1102で肯定判定されて、レンズ保護モードに移行して、ステップ1110に進み、まず、圧力センサ118をONさせる。これにより、圧力測定が開始される。そして、次のステップ1112で、圧力センサ118による測定結果(圧力測定値)が予め設定された初期値以上となったら、撮影者によりデジタルカメラ110のグリップ部117(図1参照)が把持されたと認識して、次のステップ1114に進む。なお、この初期値は、把持状態にない場合の圧力センサ118による圧力測定値を示すものであり、予めフラッシュROM150に記憶されている。
ステップ1114では、圧力センサ118による圧力測定を所定時間(数秒間)行って、当該撮影者によるグリップ部117の把持力を測定し、続いて、ステップ1116で、この測定結果に基づいて、落下判定のための閾値を設定する。例えば、所定時間の圧力測定結果の平均値AVRを算出し、閾値をTHとして、TH=AVR±δ、或いはTH=AVR×δというように、該平均値AVRから所定値分或いは所定割合分の変動は許容されるように閾値を設定する。
このように、レンズ保護モードに移行した際には、必ず、撮影者によるグリップ部117の把持を認識し、該把持力の測定結果に基づいて閾値が設定されるので、撮影者毎の閾値設定が可能である。
閾値設定がなされた後は、次のステップ1118に進み、圧力センサ118はONのままで、すなわち圧力センサ118により撮影者によるグリップ部117の把持圧力を測定しながら、通常モード時と同様に、撮影者による操作手段(シャッタスイッチ126やカーソルボタン136)の操作に応じて、被写体像の撮影や撮影画像の再生などが行われる。そして、圧力センサ118の測定結果(圧力測定値)に基づいて、撮影者によりグリップ部117が把持されていると判定されている間は、動作モードが切り替えられたり、電源OFFが指示されなければ、次のステップ1120からステップ1122、ステップ1124を介してステップ1118に戻り、撮影者による操作手段(主にシャッタスイッチ126やカーソルボタン136)の操作に応じた撮影や画像再生が継続される。このとき、たとえ手ブレが生じたとしても、撮影者によりグリップ部117が把持されているので、被写体像の撮影や画像再生は継続されることになる。また、撮影者により、レンズ保護モードから通常モードに動作モードが切換えられた場合は、ステップ1122からステップ1102に戻り、電源OFFが指示された場合は、ステップ1124からステップ1150に進む。
電源OFFが指示され、前述のステップ1108やステップ1124で肯定判定されてステップ1150に進んだ場合は、ズームレンズユニット11を収縮させてカメラ筐体12内に沈胴させ、レンズバリヤ116を開→閉状態とした後(図1(A)の状態)、次のステップ1152で電源をOFFする。これにより、CPU162による制御は終了され、デジタルカメラ110の動作は終了する。
一方、レンズ保護モードでの撮影・再生処理期間中に、グリップ部117の圧力センサ118の測定結果(圧力測定値)が前述のステップ1116で設定した閾値以下となると、デジタルカメラ110が落下状態にあると判定して、ステップ1120からステップ1130に進む。
ステップ1130では、前述したように、圧電素子50を伸長させ、ズームレンズユニット11の内筒15と外筒14とをしっかりと固定する。(図8(B)参照)。そして、ステップ1131で一定時間経過後に、圧電素子50を収縮させる。(図8(A)参照)。
その後は、ステップ1132で電源をOFFした後、ステップ1134で電源をONして、該デジタルカメラ110を再起動する。再起動後は、まず、ステップ1136で、機能テストを行って、落下によりズームレンズユニット11に異常が生じていないか(破損していないか)を検査する。この機能テストは、例えば、通常の駆動能力でレンズユニット11の伸長・収縮を行って、ズームレンズユニット11の突出・沈胴時間をタイマー164により測することで行うことができ、通常よりもズームレンズユニット11の突出や沈胴に時間が掛かった場合は異常が生じていると判定すればよい。
この機能テストにより異常が検出された場合は、次のステップ1138からステップ1140に進み、液晶ディスプレイ132にエラーメッセージを表示するなどして撮影者に異常を報知してから、ステップ1142に進み、機能テストにより異常が検出されなかった場合は、ステップ1138から、そのままステップ1142に進む。
ステップ1142では、機能テストの結果をテスト履歴としてフラッシュROM150に記憶する。このときテスト履歴として記憶される情報には、例えば、機能テスト実施日時、機能テスト結果(異常の有無)、異常検出時はズームレンズユニット11の突出や沈胴にかかった時間などが挙げられる。
その後は、ステップ1144で鏡筒22を所定長だけ伸長させて当該デジタルカメラ110のカメラ筐体12から突出させた後、すなわち、所定の撮影倍率にセットした後、ステップ1102に戻り、同様の処理を繰り返す。
このように、本実施の形態では、デジタルカメラ110のグリップ部117に圧力センサ118を設けたことにより、該デジタルカメラ110が撮影者により把持されていることを検出することができ、デジタルカメラ110は手ブレのときでも撮影者に把持されており、落下時は把持されていないので、この圧力センサ118の測定結果により手ブレと落下とを容易に区別可能である。この圧力センサ118の測定結果に基づいて落下判定を行うことにより、デジタルカメラ110の落下の識別能力が向上している。
なお、本実施の形態では、撮影者毎に落下判定の基準値となる閾値を設定して落下判定を行う場合を例に説明したが、撮影者に係わらず一律に予め設定された閾値を用い落下判定を行ってもよい。ただし、撮影者毎にグリップ部の把持力は異なり、特に、把持力の弱い人が撮影する場合に、把持しているのにも係わらず落下と誤判定される恐れがあるため、本実施の形態のように撮影者毎に把持力を測定して閾値を設定することが好ましい。また、落下したカメラが地面などに到達する前に、エアバック装置50のエアバック袋体52を膨張させて保護するためには、早めに落下を検知することが要求され、撮影者毎に設定された閾値を用いて落下判定を行うことで、撮影者の手から離れた瞬間に直ちに落下を検知することが可能となる。
ところで、撮影者はデジタルカメラ110を把持せずに、三脚を使用したり、テーブルなどの台上に載置するなどして、該デジタルカメラ110の位置を固定して、撮影や画像再生を行う場合もある。このことを考慮して、上記では、撮影モードとして、通常モードとは別に、圧力センサ118をONにして落下判定を実施する専用モードであるレンズ保護モードを用意して、圧力センサ118を用いた落下判定によりレンズの保護制御を行うか否かを撮影者が選択することができるようになっている。すなわち、三脚使用時や台上載置使用時は、撮影者はモード切替スイッチ128を操作して通常モードを選択すればよい。
なお、デジタルカメラ110において、圧力センサ118を用いた落下判定が必要であるか否かを自動判定するようにしてもよい。
これは、例えば、図9に点線で示すように、固定検出手段として、三脚使用を検知する三脚センサ170や台上に載置されていることを検知する載置センサ172をCPU162と接続して設け、CPU162において三脚使用の有無や台上載置の有無を常時把握可能し、三脚使用や台上載置が検知された場合には、自動的に圧力センサ118による測定をOFFして落下判定によるレンズの保護制御を中止することで実現可能である。
なお、この場合に用いる三脚センサ170については、デジタルカメラ110に三脚が取り付けられたことを検知できれば、特にその種類や設置位置は限定されるものではない。例えば、デジタルカメラ110の底面に一般に設けられている三脚の雄ネジが螺合される三脚用ネジ穴の内部で、且つ螺合された雄ネジの先端部によって押圧される部位に圧力変化を検出する圧力センサを設けることによって、三脚使用を検知することができる。
また、この場合に用いる載置センサ172についても、デジタルカメラ110が何らかの上に載置されて支持されていることを検知できれば、特に、その種類や設置位置は限定されるものではない。例えば、デジタルカメラ110の底面など台上に載置された場合に該台と接触する場所に、圧力変化を検出する圧力センサを設けることによって、台上載置を検知することができる。
このように、三脚センサ170や載置センサ172を設けることにより、撮影者が三脚使用時や台上載置使用時に撮影モードを通常モードに切換えるのを忘れた場合に、落下と誤判定するのを防止することができる。
なお、上述した落下の検知手段及び検知知方法は、一例であって、他の検知手段及び検知方法であっても良い。
例えば、重力センサーや加速度センサーを用いた検知手段及び検知知方法であっても良い。
尚、本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、上記実施形態では、ズームレンズユニット11がカメラ筐体12に完全に沈胴して格納されたが、これに限定されない。レンズユニットの一部が突出したままの構成でも良い。
また、伸縮部材は圧電素子50に限定されない。圧電素子を内蔵する市販のピエゾアクチュエータであっても良い。あるいは、電磁石等を利用したアクチュエータであっても良い。
また、上記実施形態では、主に静止画像を撮影するデジタルスチルカメラを例にとって説明したが、これに限定されない。主に動画を撮影するデジタルビデオカメラやDVDカメラ、あるいは、携帯電話のカメラ、更に、写真フイルムを使用するフイルムカメラなど、各種の撮像装置全般に、本発明は適用できる。
11 ズームレンズユニット(レンズユニット)
12 カメラ本体(撮像装置本体)
14 外筒
14c カム溝(係合溝)
15 内筒
15a カムフォロアピン(突起部、第二電極)
18 圧力センサ(落下検知手段)
50 圧電素子
70 電極層(第一電極)
110 デジタルスチルカメラ(撮像装置)
150 圧電素子制御部(制御部)
164 CPU(落下検知手段)
12 カメラ本体(撮像装置本体)
14 外筒
14c カム溝(係合溝)
15 内筒
15a カムフォロアピン(突起部、第二電極)
18 圧力センサ(落下検知手段)
50 圧電素子
70 電極層(第一電極)
110 デジタルスチルカメラ(撮像装置)
150 圧電素子制御部(制御部)
164 CPU(落下検知手段)
Claims (5)
- 撮像装置筐体と、
前記撮像装置筐体から光軸方向に突出し、突出長が変化するレンズユニットと、
を備える撮像装置であって、
前記レンズユニットは、
外筒と、
前記外筒の内側に設けられ該外筒の前端部から光軸方向に出没する内筒と、
前記内筒と前記外筒との隙間に設けられ、伸長して該内筒と該外筒とに当接して固定する伸縮部材と、
を備え、
当該撮像装置の落下を検知する落下検知手段と、
前記落下検知手段の検知結果に基づいて、前記伸縮部材を伸縮させる制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記レンズユニットは、
前記外筒は、光軸周りに回転し、該外筒の外周に光軸に対し斜めに係合溝が形成され、
前記内筒は、前記係合溝に係合する突起部を外周に備え、前記外筒の回転に伴い前記係合溝に沿って前記突起部が移動し、該外筒の前端部から光軸方向に出没することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記伸縮部材は、前記内筒の前記突起部の近傍に設けることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記外筒の前記係合溝に設けられた第一電極と、
前記内筒の前記突起部に設けられ、前記第一電極接触する第二電極と、
を備え、
前記制御部と前記伸縮部材とは、前記第一電極と前記第二電極とを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項2、又は請求項3に記載の撮像装置。 - 前記伸縮部材は、圧電素子であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005065734A JP2006251198A (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006251198A true JP2006251198A (ja) | 2006-09-21 |
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Family Applications (1)
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JP2005065734A Pending JP2006251198A (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006251198A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108924299A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 广州三星通信技术研究有限公司 | 电子设备 |
-
2005
- 2005-03-09 JP JP2005065734A patent/JP2006251198A/ja active Pending
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070222 |