JP2006251198A - 撮像装置 - Google Patents

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

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。

本発明の実施形態のデジタルカメラの、（Ａ）はズームレンズユニットが格納した状態を示す図であり、（Ｂ）はズームレンズユニットが突出した状態を示す図でる。 ズームレンズユニットを平面し、模式的に示した図である。 本発明の実施形態のデジタルカメラの、（ａ）はズームレンズユニットが格納した状態の断面図であり、（ｂ）はズームレンズユニットが突出した状態の断面図である。 ズームレンズユニットの断面を模式的に示した断面図である。 ズームレンズユニットの分解斜視図である。 ズームレンズユニットの内筒と外筒との動きを（Ａ）から（Ｃ）へと順番に模式的に示した模式図である。 ズームレンズユニットの作用を説明する図である。 ズームレンズユニットの断面を模式的に示した断面図であり、（Ａ）は圧電素子が収縮した状態の図であり、（Ｂ）は圧電素子が伸長し、内筒と外筒とをしっかりと固定した状態の図である。 デジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。 電源がＯＮされたときにデジタルカメラのＣＰＵにより実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。 従来のデジタルカメラの、（Ａ）はズームレンズユニットが格納した状態を示す図であり、（Ｂ）はズームレンズユニットが突出した状態を示す図である。

符号の説明

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）

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

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