撮像装置
【課題】本発明は、簡単な構造でカメラ本体を小型化することができる屈曲光学系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】入れ子構造の鏡筒２０の側面には、ラック１１６が上下方向に形成される。ラック１１６にはピニオン１１８が噛合され、このピニオン１１８はモータ１２０からの動力が伝達される。したがって、収納状態である非使用位置から、ピニオン１１８が反時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は上方に伸胴され、カメラケース１２の上面から入射窓１０４が突出されて使用位置に位置することにより撮影可能となる。これとは逆に突出状態である使用位置から、ピニオン１１８が時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は下方に縮胴され、カメラケース１２に入射窓１０４が収納されて非使用位置に位置することにより撮影不能となる。
【解決手段】入れ子構造の鏡筒２０の側面には、ラック１１６が上下方向に形成される。ラック１１６にはピニオン１１８が噛合され、このピニオン１１８はモータ１２０からの動力が伝達される。したがって、収納状態である非使用位置から、ピニオン１１８が反時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は上方に伸胴され、カメラケース１２の上面から入射窓１０４が突出されて使用位置に位置することにより撮影可能となる。これとは逆に突出状態である使用位置から、ピニオン１１８が時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は下方に縮胴され、カメラケース１２に入射窓１０４が収納されて非使用位置に位置することにより撮影不能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に係り、特に屈曲光学系を用いたデジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、屈曲光学系を用いた薄型のデジタルカメラが開示されている。このデジタルカメラは、カメラ本体の前面方向から被写体光を入射する対物レンズを有し、この対物レンズから入射した被写体光を下方に９０度折り曲げて撮像素子に結像させる屈曲光学系を備えている。また、特許文献１のカメラ本体には、対物レンズを露出する開口が形成されるとともに、この開口を閉じるバリアが設けられ、動作停止の指示を与えることによりバリアは開口を閉じるように移動される。これにより、動作停止時において対物レンズがバリアによって保護される。
【０００３】
一方、特許文献２に開示された屈曲光学系を備えたデジタルカメラは、入れ子状に構成されたカメラ本体と、同じく同方向に入れ子状に構成された屈曲光学系の鏡筒とを有している。このデジタルカメラによれば、カメラ本体の伸縮動作に連動して鏡筒が伸縮するように構成され、カメラ本体を伸長することにより鏡筒が伸長して鏡筒の入射窓が露出され、カメラ本体を収縮することにより鏡筒が収縮して前記入射窓がバリアによって閉じられる。
【特許文献１】特開２００４−２５１９３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたデジタルカメラは、カメラの使用時においても屈曲光学系を含む光学系全体がカメラ本体に収納されているため、カメラ本体の全高が光学系の全長によって規定される。これによって、カメラ本体の全高が高くなりカメラが大型になるという欠点があった。また、引用文献１には、対物レンズの前面を保護するバリアを備えているが、このバリアを開口に対して進退移動させる開閉機構を必要とするので、構造が複雑になるという問題もあった。
【０００５】
一方、特許文献２のデジタルカメラは、カメラ本体、レンズ鏡筒の双方に入れ子構造を必要とするため特別な構成となり、機構の複雑化や製造困難を招いていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でカメラ本体を小型化することができる屈曲光学系を備えた撮像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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、入射窓と該入射窓から入射した被写体光を屈曲させて撮像素子に結像させる屈曲光学系とを備えた鏡筒が撮像装置本体に突没自在に収納され、前記鏡筒は、屈曲後の前記撮像素子側に向かう光軸に沿って伸縮可能に構成され、前記入射窓は、前記鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、前記鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項１によれば、撮像装置本体を伸縮可能に構成することなく、入射窓と屈曲光学系を保持した鏡筒のみを伸縮可能に構成したので、双方を伸縮可能に構成する特許文献２に記載のデジタルカメラと比較して構造を簡素化することができる。また、入射窓は、鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されるので、使用時においても光学系全体がカメラ本体に収納されている特許文献１のデジタルカメラと比較して、カメラ本体の全高を低くすることができ、これによってカメラを小型化できる。更に、非使用時において入射窓は、撮影装置本体内に収納されるためバリアが不要になる。これにより、バリアを有する特許文献１のデジタルカメラと比較してバリア開閉機構が不要になるので、構造が簡単になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記入射窓は、前記撮像装置本体の上面又は側面から外方に突出されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２によれば、入射窓を撮像装置本体の上面から外方に突出させるように構成することによりカメラの全高を低くすることができ、また、入射窓を撮像装置本体の側面から外方に突出させるように構成することによりカメラの全幅（横寸法）を短くすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記鏡筒が伸長されると、前記鏡筒に配置されたズームレンズが光軸に沿って移動されて焦点距離を変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項３によれば、入射窓が撮像装置本体の外方に突出した使用位置において、鏡筒の伸長量を変化させることによりズームレンズが光軸に沿って移動するので、焦点距離を変更することができ、所望の焦点距離に設定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３において、前記入射窓には光学ファインダが一体的に設けられ、該光学ファインダは、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４によれば、非使用時において光学ファインダも入射窓とともに撮像装置本体内に収納されるので、光学ファインダも保護することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４において、前記入射窓にはストロボ発光部が一体的に設けられ、該ストロボ発光部は、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５によれば、非使用時においてストロボ発光部も入射窓や光学ファインダとともに撮像装置本体内に収納されるので、ストロボ発光部も保護することができる。また、請求項５の撮像装置は、撮像装置として機能する入射窓、光学ファインダ、ストロボ発光部が非使用時において全て撮像装置本体内に収納されるので、撮像装置全体が外観上でカプセル状の形状となる。これにより、入射窓、光学ファインダ、ストロボ発光部を携帯時に保護するためのケースが不要なる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮像装置によれば、入射窓と屈曲光学系を保持した鏡筒のみを伸縮可能に構成したので、構造を簡素化することができ、また、入射窓は、鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されるのでカメラを小型化でき、更に、非使用時において入射窓は撮影装置本体内に収納され、バリアが不要になるので構造が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
なお、以下の説明では、本発明の撮像装置を、屈曲光学系を備えたデジタルカメラ１０に適用した例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ機能を有するカメラ付き携帯電話機に適用可能である。
【００２０】
図１は、実施の形態のデジタルカメラ１０を正面から見た斜視図であり、図２はデジタルカメラ１０を背面から見た斜視図である。また、図３は、デジタルカメラ１０の全体構成を示したブロック図である。
【００２１】
図１、図２の如くデジタルカメラ１０は、カメラケース（撮像装置本体）１２が奥行き方向に薄い扁平な略直方体の外観を呈するとともに、カメラケース１２の高さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が長い横長の形状を呈している。このカメラケース１２に屈曲光学系及び撮像素子が収容されている。
【００２２】
図１の如くカメラケース１２の前面上部には、光学ファインダ１４の対物窓１４Ａとキセノン管を有するストロボ発光部１６が並設され、また、カメラケース１２の上面には撮影ボタン１８が配置されている。この撮影ボタン１８は、カメラケース１２を把持したユーザーの右手の人指し指によって半押し及び全押し操作される。この半押し操作時にフォーカス調整が行われ、この後に全押し操作されることにより被写体像が後述する屈曲光学系を介して撮像素子に結像される。また、カメラケース１２の上面には、屈曲光学系を保持した鏡筒２０が出し入れされる矩形状の開口部２２が形成されている。
【００２３】
一方、図２の如くカメラケース１２の背面には液晶モニタ２４、電源スイッチ２６、モード選択スイッチ２８、メニュー／ＯＫキー３０、キャンセルキー３２、十字キー３４、及び光学ファインダ１４の接眼窓１４Ｂがそれぞれ所定の位置に設けられている。電源スイッチ２６は、デジタルカメラ１０全体の動作の開始と停止、すなわち電源からの電力供給の開始と停止を指示するために操作される。モード選択スイッチ２８は、静止画を撮影するカメラモード、動画を撮影する動画モード、及び記録メディアに記録している画像を再生表示する再生モードのうち一つのモードを選択するスイッチであり、選択したモードに基づく画像が液晶モニタ２４に表示される。メニュー／ＯＫキー３０は、液晶モニタ２４の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。キャンセルキー３２は、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。十字キー３４は、上下左右の４方向に傾倒自在に設けられ、モード等の設定における各種設定項目の選択や、設定内容の変更及び記録した画像の消去を指示する操作キーとして使用されるとともに、ズームの倍率調整、再生時のコマ送り／戻し等を指示する操作キーとして使用される。
【００２４】
このデジタルカメラ１０は、図３の如く中央処理装置（ＣＰＵ）３６によってその全体動作が統括制御されている。 ＣＰＵ３６は、所定のプログラムに従ってカメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算など、各種演算を実施する演算手段として機能する。
【００２５】
バス３８を介してＣＰＵ３６と接続されたＲＯＭ４０には、ＣＰＵ３６が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ４２には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００２６】
また、メモリ（ＳＤＲＡＭ）４４は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ３６の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。記録部（ＨＤＤ）４６は画像データ専用の一時記憶メモリであって、デジタルカメラ１０の十字キー３４の操作によって消去可能である。
【００２７】
撮影ボタン１８は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にオンになるＳ１スイッチと、全押し時にオンになるＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。
【００２８】
液晶モニタ２４は、ユーザインターフェース用表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容などの情報が表示される。また、液晶モニタ２４には、記録部４６に記録された画像データが縮小されてサムネイル表示される。この液晶モニタ２４は液晶ディスプレイであるが、これに代えて、有機ＥＬなど他の方式の表示装置を用いることも可能である。
【００２９】
デジタルカメラ１０は、メディアソケット４７を有し、メディアソケット４７には記録メディア４８が装着される。記録メディアの形態は特に限定されず、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、種々の媒体を用いることができる。
【００３０】
メディアコントローラ５０は、メディアソケット４７に装着される記録メディア４８に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
【００３１】
また、デジタルカメラ１０は、パソコンその他の外部機器と接続するための通信手段としてＵＳＢインターフェース部５２を備えている。このＵＳＢインターフェース部５２に接続された、通信端子であるコネクタに、不図示のＵＳＢケーブルを介して外部機器を接続することにより、外部機器との間で画像データ等のデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、その他の通信方式を適用してもよい。
【００３２】
次に、デジタルカメラ１０の撮影機能について説明する。
【００３３】
モード選択スイッチ２８によってカメラモード又は動画モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子（以下ＣＣＤと記載）５４を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。
【００３４】
鏡筒２０は、屈曲光学系を有する撮影レンズ群１００と絞り兼用メカシャッター５６とを含む光学ユニットである。鏡筒２０は、ＣＰＵ３６によって制御されるレンズ駆動部５８、絞り駆動部６０によって電動駆動され、ズーム制御、フォーカス制御及びアイリス制御が行われる。
【００３５】
撮影レンズ群１００を通過した光は、ＣＣＤ５４の受光面に結像される。ＣＣＤ５４の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。また、ＣＣＤ５４は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ３６は、タイミングジェネレータ６２を介してＣＣＤ５４での電荷蓄積時間を制御する。なお、ＣＣＤ５４に代えてＭＯＳ型など他の方式の撮像素子を用いてもよい。
【００３６】
ＣＣＤ５４の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ３６の指令に従いタイミングジェネレータ６２から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。
【００３７】
ＣＣＤ５４から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）６４に送られ、ここで画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６６に加えられる。Ａ／Ｄ変換器６６によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ６８を介してメモリ４４に記憶される。
【００３８】
画像信号処理回路７０は、メモリ４４に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ３６の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路７０は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ３６からのコマンドに従ってメモリ４４を活用しながら所定の信号処理を行う。
【００３９】
画像信号処理回路７０に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路７０において輝度信号及び色差信号に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路７０で処理された画像データは記録部４６に記録される。
【００４０】
撮影画像を液晶モニタ２４にモニタ出力する場合、データ記録部４６から画像データが読み出され、バス３８を介してビデオエンコーダ７２に送られる。ビデオエンコーダ７２は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して液晶モニタ２４に出力する。
【００４１】
撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１がオンになると、デジタルカメラ１０はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ５４から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ６８を介してＡＦ検出回路７４並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６に入力される。
【００４２】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いＣＰＵ３６はＣＣＤ５４の電子シャッタ及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。
【００４３】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、各分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、例えば、各比の値がおよそ１になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。前述した各比の値を１以外の値になるようにホワイトバランス調整回路のゲイン値を調整すると、ある色味が残った画像を生成することができる。
【００４４】
デジタルカメラ１０におけるＡＦ制御は、例えば映像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカシングレンズ（撮影レンズ群１００を構成するレンズ光学系のうちフォーカス調整に寄与する移動レンズ）を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路７４は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）に予め設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部、及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
【００４５】
ＡＦ検出回路７４で求めた積算値のデータはＣＰＵ３６に通知される。ＣＰＵ３６は、レンズ駆動部５８を制御してフォーカシングレンズを移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるようにレンズ駆動部５８を制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。
【００４６】
撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影ボタン１８が全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路７０において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ４４に格納される。
【００４７】
メモリ４４に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路７８によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ５０を介して記録メディア４８に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ形式で記録される。
【００４８】
モード選択スイッチ２８により再生モードが選択されると、記録メディア４８に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路７８を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路７０及びビデオエンコーダ７２を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２４に出力される。これにより、当該ファイルの画像内容が液晶モニタ２４の画面上に表示される。
【００４９】
静止画の一コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キー３４の右キー又は左キーを操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア４８から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２４に再生表示される。なお、デジタルカメラ１０は、電源回路８０を介して供給されるバッテリ８２の電力によって駆動される。
【００５０】
また、デジタルカメラ１０には、二次電池であるバッテリ８２を充電するためのコネクタ（不図示）がカメラケース１２の底面に設けられている。更にまた、カメラケース１２の底面には、記録部４６に記憶された画像データを他の機器に転送するコネクタ（不図示）が設けられている。以上がカメラ１０の全体構成である。
【００５１】
図４及び図５は、デジタルカメラ１０の撮影レンズ群１００の構成を示した断面図であり、図４は、入れ子式の鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し上方に伸長されて入射窓１０４がカメラケース１２の上面から外方に突出して使用位置に位置された状態の断面図、図５は、鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し下方に収縮されて入射窓１０４がカメラケース１２に完全に収納された非使用位置に位置された状態の断面図である。なお、入射窓１０４は、光を透過するだけの透明板でもよいがレンズでもよい。
【００５２】
これらの図に示す撮影レンズ群１００は、被写体からの光をＣＣＤ５４に導いて結像させる撮影光学系である。この撮影光学系は、被写体からの光を取り込む入射窓１０４、入射窓１０４から入射した光路を略垂直に折り曲げる屈曲光学系１０６、前玉レンズ１０８、ズーム光学系レンズ１１０、１１２、絞り兼用メカシャッター５６、及びリレーレンズ１１４から構成されている。屈曲光学系１０６は、入射窓１０４に対向し、入射窓１０４から入射した光路を下方に９０度折り曲げるように配置されている。屈曲光学系１０６としては、斜面に反射面１０７を施した直角プリズムが用いられているが、直角プリズムに限らず、単なるミラー等、光の光路を折り曲げ得る他の光学素子を適用してもよい。なお、符号５５は、ＣＣＤ５４の結像面を保護するカバーガラスである。
【００５３】
ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、屈曲光学系１０６とＣＣＤ５４との間に配置されるとともに、その光軸Ｌが、屈曲光学系１０６の反射面１０７の中心を通り、反射面１０７に対して４５゜の角度をなし、また、ＣＣＤ５４の中心を通り、ＣＣＤ５４の結像面と直交するように配置されている。鏡筒２０は、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の前記光軸Ｌに沿って伸縮される。
【００５４】
ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、撮影倍率変更用のズームレンズ群１１０と焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２から構成され、図４の使用位置において、鏡筒２０に取り付けられたズームレンズ群１１０が、固定鏡筒１０２に取り付けられた焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２に対して離間することにより所定の撮影倍率（例えば光学３倍ズーム）を得る位置に配置される。なお、図４、図５には、ズーム光学系レンズ１１０、１１２を光軸Ｌ方向に移動させて焦点距離を調整するズーム機構は図示していないが、図４の使用位置においてズーム光学系レンズ１１０、１１２を前記ズーム機構によって移動させることにより、所望の焦点距離に調整することができる。また、モータ１２０によって鏡筒２０の伸長量を変化させ、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の相対位置を変更することにより焦点距離を変更してもよい。
【００５５】
鏡筒２０は、前述の如く固定鏡胴１０２に対して入れ子構造になっており、収納時の状態は図５の如くズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が短縮されている。このとき入射窓１０４は、カメラケース１２に完全に収納され、特別なバリアが無くても汚れや傷から保護される状態にある。
【００５６】
入れ子構造の鏡筒２０の側面には、図６、図７に示した模式図の如くラック１１６が上下方向に形成されている。ラック１１６にはピニオン１１８が噛合され、このピニオン１１８はモータ１２０からの動力が不図示の減速ギヤを介して伝達される。したがって、図６の状態（収納状態：非使用位置）から、ピニオン１１８が反時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は上方に伸胴（伸長）され、図７の如くカメラケース１２の上面から入射窓１０４が突出されて使用位置に位置することにより撮影可能となる。このときの光学系は、図４に示したようにズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が結像に必要な量だけ離間した配置となる。これとは逆に図７の状態（突出状態：使用位置）から、ピニオン１１８が時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は下方に縮胴（収縮）され、図６の如くカメラケース１２に入射窓１０４が収納されて非使用位置に位置することにより撮影不能となる。このときの光学系は、図５に示したようにズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が短縮された配置となる。なお、図６、図７において符号１２２は、カメラケース１２に内蔵されたカメラ基板であり、このカメラ基板１２２に図３に示したＣＰＵ３６等の電子部品が実装されている。
【００５７】
したがって、このように構成されたデジタルカメラ１０によれば、カメラケース１２を伸縮可能に構成することなく、入射窓１０４と屈曲光学系１０６を保持した鏡筒２０のみを伸縮可能に構成したので、双方を伸縮可能に構成する特許文献２に記載のデジタルカメラと比較して構造を簡素化することができる。
【００５８】
また、入射窓１０４は、鏡筒２０が伸長されるとカメラケース１２の上面から突出した使用位置（図７参照）に位置され、鏡筒２０が収縮されるとカメラケース１２に収納された非使用位置（図６参照）に位置されるので、使用時においても光学系全体がカメラケースに収納されている特許文献１のデジタルカメラと比較して、カメラケース１２の全高を低くすることができ、これによってカメラを小型化できる。
【００５９】
更に、非使用時において入射窓１０４は、カメラケース１２に収納されるためバリアが不要になる。これにより、バリアを有する特許文献１のデジタルカメラと比較してバリア開閉機構が不要になるので、構造が簡単になる。
【００６０】
なお、図１〜図７のデジタルカメラ１０では、鏡筒２０をカメラケース１２の高さ方向に伸縮可能に構成したが、これに限定されるものではなく、図８、図９の如くカメラケース１２の横方向に鏡筒２０を伸縮可能に構成し、入射窓１０４をカメラケース１２の側面から外方に突出させてもよい。
【００６１】
収納時の状態は図８のように入射窓１０４はカメラケース１２に収納され、特別なバリアが無くても汚れや傷から保護される状態にある。図８の状態から、モータ１２０を時計回り方向に回転させると、鏡筒２０は図８の右方に伸胴され、カメラケース１２の右側面から入射窓１０４が図９の如く外方に突出するので撮影可能となる。また、このときの光学系は図５と同様にズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が結像に必要な量だけとられた配置となる。この実施形態においては、カメラケース１２の横方向寸法を短くすることができるとともに、グリップ性やレイアウト性に優れた構成となる。
【００６２】
図１０、図１１には入射窓１０４がカメラケース１２の右側面から外方に突出する他の実施形態が示されている。これらの図に示すカメラケース１２の右側面１３はデザイン性に優れた曲面状に形成されており、この右側面１３と収納時（非使用時）に面一となるように鏡筒２０の端面２１が曲面状に形成されている。図１０の形態は、右側面１３の略中央部から入射窓１０４を突没自在に配置した構成のものであり、図１１の形態は、右側面１３の上部から入射窓１０４を突没自在に配置した構成のものである。図１１の鏡筒２０の左端部には、入射窓１０４の収納時に撮影ボタン１８を隠すプレート１２４が一体に形成されている。
【００６３】
図１２、図１３は、鏡筒２０に入射窓１０４、光学ファインダ１４、及びストロボ発光部１６を設け、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６とを入射窓１０４とともに収納可能（図１２参照）としたデジタルカメラである。このデジタルカメラによれば、図１２の収納時（非使用時）において、カメラケース１２の前面に露出する撮影機能部材が存在しなくなるため、前面がフルフラット形状となる。これにより、カメラケース１２全体が外観上で略カプセル状の形状となるので、入射窓１０４、光学ファインダ１４、ストロボ発光部１６を携帯時に保護するためのケースが不要なる。一方、撮影時（使用時）は図１３の如く、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６とがカメラケース１２の上面から突出し、スマートな外観でありながら、カメラ機能を果たす構成となる。
【００６４】
また、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６も入射窓１０４とともにカメラケースに収納されるので、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６も保護することができる。
【００６５】
なお、図１２、図１３では、入射窓１０４を有する鏡筒２０に、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６の双方を設けた例について説明したが、これに限定されるものではなく、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６のうち少なくとも一方を鏡筒２０に設けたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態のデジタルカメラを正面からみた斜視図
【図２】図１に示したデジタルカメラを背面からみた斜視図
【図３】図１に示したデジタルカメラの構成を示したブロック図
【図４】図１に示したデジタルカメラの使用時の光学系の縦断面図
【図５】図１に示したデジタルカメラの非使用時の光学系の縦断面図
【図６】図１に示したデジタルカメラの非使用時の状態を模式的に示した透視図
【図７】図１に示したデジタルカメラの使用時の状態を模式的に示した透視図
【図８】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図９】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１０】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１１】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１２】鏡筒に入射窓と光学ファインダとストロボ発光部とが設けられた他の形態を示した説明図
【図１３】鏡筒に入射窓と光学ファインダとストロボ発光部とが設けられた他の形態を示した説明図
【符号の説明】
【００６７】
１０…デジタルカメラ、１２…カメラケース、１４…光学ファインダ、１６…ストロボ発光部、１８…撮影ボタン、２０…鏡筒、５４…ＣＣＤ、１００…撮影レンズ群、１０２…固定鏡筒、１０４…入射窓、１０６…屈曲光学系、１１０、１１２…ズーム光学系レンズ、１１６…ラック、１１８…ピニオン、１２０…モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に係り、特に屈曲光学系を用いたデジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、屈曲光学系を用いた薄型のデジタルカメラが開示されている。このデジタルカメラは、カメラ本体の前面方向から被写体光を入射する対物レンズを有し、この対物レンズから入射した被写体光を下方に９０度折り曲げて撮像素子に結像させる屈曲光学系を備えている。また、特許文献１のカメラ本体には、対物レンズを露出する開口が形成されるとともに、この開口を閉じるバリアが設けられ、動作停止の指示を与えることによりバリアは開口を閉じるように移動される。これにより、動作停止時において対物レンズがバリアによって保護される。
【０００３】
一方、特許文献２に開示された屈曲光学系を備えたデジタルカメラは、入れ子状に構成されたカメラ本体と、同じく同方向に入れ子状に構成された屈曲光学系の鏡筒とを有している。このデジタルカメラによれば、カメラ本体の伸縮動作に連動して鏡筒が伸縮するように構成され、カメラ本体を伸長することにより鏡筒が伸長して鏡筒の入射窓が露出され、カメラ本体を収縮することにより鏡筒が収縮して前記入射窓がバリアによって閉じられる。
【特許文献１】特開２００４−２５１９３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたデジタルカメラは、カメラの使用時においても屈曲光学系を含む光学系全体がカメラ本体に収納されているため、カメラ本体の全高が光学系の全長によって規定される。これによって、カメラ本体の全高が高くなりカメラが大型になるという欠点があった。また、引用文献１には、対物レンズの前面を保護するバリアを備えているが、このバリアを開口に対して進退移動させる開閉機構を必要とするので、構造が複雑になるという問題もあった。
【０００５】
一方、特許文献２のデジタルカメラは、カメラ本体、レンズ鏡筒の双方に入れ子構造を必要とするため特別な構成となり、機構の複雑化や製造困難を招いていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でカメラ本体を小型化することができる屈曲光学系を備えた撮像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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、入射窓と該入射窓から入射した被写体光を屈曲させて撮像素子に結像させる屈曲光学系とを備えた鏡筒が撮像装置本体に突没自在に収納され、前記鏡筒は、屈曲後の前記撮像素子側に向かう光軸に沿って伸縮可能に構成され、前記入射窓は、前記鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、前記鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項１によれば、撮像装置本体を伸縮可能に構成することなく、入射窓と屈曲光学系を保持した鏡筒のみを伸縮可能に構成したので、双方を伸縮可能に構成する特許文献２に記載のデジタルカメラと比較して構造を簡素化することができる。また、入射窓は、鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されるので、使用時においても光学系全体がカメラ本体に収納されている特許文献１のデジタルカメラと比較して、カメラ本体の全高を低くすることができ、これによってカメラを小型化できる。更に、非使用時において入射窓は、撮影装置本体内に収納されるためバリアが不要になる。これにより、バリアを有する特許文献１のデジタルカメラと比較してバリア開閉機構が不要になるので、構造が簡単になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記入射窓は、前記撮像装置本体の上面又は側面から外方に突出されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２によれば、入射窓を撮像装置本体の上面から外方に突出させるように構成することによりカメラの全高を低くすることができ、また、入射窓を撮像装置本体の側面から外方に突出させるように構成することによりカメラの全幅（横寸法）を短くすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記鏡筒が伸長されると、前記鏡筒に配置されたズームレンズが光軸に沿って移動されて焦点距離を変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項３によれば、入射窓が撮像装置本体の外方に突出した使用位置において、鏡筒の伸長量を変化させることによりズームレンズが光軸に沿って移動するので、焦点距離を変更することができ、所望の焦点距離に設定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３において、前記入射窓には光学ファインダが一体的に設けられ、該光学ファインダは、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４によれば、非使用時において光学ファインダも入射窓とともに撮像装置本体内に収納されるので、光学ファインダも保護することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４において、前記入射窓にはストロボ発光部が一体的に設けられ、該ストロボ発光部は、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５によれば、非使用時においてストロボ発光部も入射窓や光学ファインダとともに撮像装置本体内に収納されるので、ストロボ発光部も保護することができる。また、請求項５の撮像装置は、撮像装置として機能する入射窓、光学ファインダ、ストロボ発光部が非使用時において全て撮像装置本体内に収納されるので、撮像装置全体が外観上でカプセル状の形状となる。これにより、入射窓、光学ファインダ、ストロボ発光部を携帯時に保護するためのケースが不要なる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮像装置によれば、入射窓と屈曲光学系を保持した鏡筒のみを伸縮可能に構成したので、構造を簡素化することができ、また、入射窓は、鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されるのでカメラを小型化でき、更に、非使用時において入射窓は撮影装置本体内に収納され、バリアが不要になるので構造が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
なお、以下の説明では、本発明の撮像装置を、屈曲光学系を備えたデジタルカメラ１０に適用した例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ機能を有するカメラ付き携帯電話機に適用可能である。
【００２０】
図１は、実施の形態のデジタルカメラ１０を正面から見た斜視図であり、図２はデジタルカメラ１０を背面から見た斜視図である。また、図３は、デジタルカメラ１０の全体構成を示したブロック図である。
【００２１】
図１、図２の如くデジタルカメラ１０は、カメラケース（撮像装置本体）１２が奥行き方向に薄い扁平な略直方体の外観を呈するとともに、カメラケース１２の高さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が長い横長の形状を呈している。このカメラケース１２に屈曲光学系及び撮像素子が収容されている。
【００２２】
図１の如くカメラケース１２の前面上部には、光学ファインダ１４の対物窓１４Ａとキセノン管を有するストロボ発光部１６が並設され、また、カメラケース１２の上面には撮影ボタン１８が配置されている。この撮影ボタン１８は、カメラケース１２を把持したユーザーの右手の人指し指によって半押し及び全押し操作される。この半押し操作時にフォーカス調整が行われ、この後に全押し操作されることにより被写体像が後述する屈曲光学系を介して撮像素子に結像される。また、カメラケース１２の上面には、屈曲光学系を保持した鏡筒２０が出し入れされる矩形状の開口部２２が形成されている。
【００２３】
一方、図２の如くカメラケース１２の背面には液晶モニタ２４、電源スイッチ２６、モード選択スイッチ２８、メニュー／ＯＫキー３０、キャンセルキー３２、十字キー３４、及び光学ファインダ１４の接眼窓１４Ｂがそれぞれ所定の位置に設けられている。電源スイッチ２６は、デジタルカメラ１０全体の動作の開始と停止、すなわち電源からの電力供給の開始と停止を指示するために操作される。モード選択スイッチ２８は、静止画を撮影するカメラモード、動画を撮影する動画モード、及び記録メディアに記録している画像を再生表示する再生モードのうち一つのモードを選択するスイッチであり、選択したモードに基づく画像が液晶モニタ２４に表示される。メニュー／ＯＫキー３０は、液晶モニタ２４の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。キャンセルキー３２は、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。十字キー３４は、上下左右の４方向に傾倒自在に設けられ、モード等の設定における各種設定項目の選択や、設定内容の変更及び記録した画像の消去を指示する操作キーとして使用されるとともに、ズームの倍率調整、再生時のコマ送り／戻し等を指示する操作キーとして使用される。
【００２４】
このデジタルカメラ１０は、図３の如く中央処理装置（ＣＰＵ）３６によってその全体動作が統括制御されている。 ＣＰＵ３６は、所定のプログラムに従ってカメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算など、各種演算を実施する演算手段として機能する。
【００２５】
バス３８を介してＣＰＵ３６と接続されたＲＯＭ４０には、ＣＰＵ３６が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ４２には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００２６】
また、メモリ（ＳＤＲＡＭ）４４は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ３６の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。記録部（ＨＤＤ）４６は画像データ専用の一時記憶メモリであって、デジタルカメラ１０の十字キー３４の操作によって消去可能である。
【００２７】
撮影ボタン１８は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にオンになるＳ１スイッチと、全押し時にオンになるＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。
【００２８】
液晶モニタ２４は、ユーザインターフェース用表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容などの情報が表示される。また、液晶モニタ２４には、記録部４６に記録された画像データが縮小されてサムネイル表示される。この液晶モニタ２４は液晶ディスプレイであるが、これに代えて、有機ＥＬなど他の方式の表示装置を用いることも可能である。
【００２９】
デジタルカメラ１０は、メディアソケット４７を有し、メディアソケット４７には記録メディア４８が装着される。記録メディアの形態は特に限定されず、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、種々の媒体を用いることができる。
【００３０】
メディアコントローラ５０は、メディアソケット４７に装着される記録メディア４８に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
【００３１】
また、デジタルカメラ１０は、パソコンその他の外部機器と接続するための通信手段としてＵＳＢインターフェース部５２を備えている。このＵＳＢインターフェース部５２に接続された、通信端子であるコネクタに、不図示のＵＳＢケーブルを介して外部機器を接続することにより、外部機器との間で画像データ等のデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、その他の通信方式を適用してもよい。
【００３２】
次に、デジタルカメラ１０の撮影機能について説明する。
【００３３】
モード選択スイッチ２８によってカメラモード又は動画モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子（以下ＣＣＤと記載）５４を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。
【００３４】
鏡筒２０は、屈曲光学系を有する撮影レンズ群１００と絞り兼用メカシャッター５６とを含む光学ユニットである。鏡筒２０は、ＣＰＵ３６によって制御されるレンズ駆動部５８、絞り駆動部６０によって電動駆動され、ズーム制御、フォーカス制御及びアイリス制御が行われる。
【００３５】
撮影レンズ群１００を通過した光は、ＣＣＤ５４の受光面に結像される。ＣＣＤ５４の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。また、ＣＣＤ５４は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ３６は、タイミングジェネレータ６２を介してＣＣＤ５４での電荷蓄積時間を制御する。なお、ＣＣＤ５４に代えてＭＯＳ型など他の方式の撮像素子を用いてもよい。
【００３６】
ＣＣＤ５４の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ３６の指令に従いタイミングジェネレータ６２から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。
【００３７】
ＣＣＤ５４から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）６４に送られ、ここで画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６６に加えられる。Ａ／Ｄ変換器６６によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ６８を介してメモリ４４に記憶される。
【００３８】
画像信号処理回路７０は、メモリ４４に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ３６の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路７０は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ３６からのコマンドに従ってメモリ４４を活用しながら所定の信号処理を行う。
【００３９】
画像信号処理回路７０に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路７０において輝度信号及び色差信号に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路７０で処理された画像データは記録部４６に記録される。
【００４０】
撮影画像を液晶モニタ２４にモニタ出力する場合、データ記録部４６から画像データが読み出され、バス３８を介してビデオエンコーダ７２に送られる。ビデオエンコーダ７２は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して液晶モニタ２４に出力する。
【００４１】
撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１がオンになると、デジタルカメラ１０はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ５４から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ６８を介してＡＦ検出回路７４並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６に入力される。
【００４２】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いＣＰＵ３６はＣＣＤ５４の電子シャッタ及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。
【００４３】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、各分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、例えば、各比の値がおよそ１になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。前述した各比の値を１以外の値になるようにホワイトバランス調整回路のゲイン値を調整すると、ある色味が残った画像を生成することができる。
【００４４】
デジタルカメラ１０におけるＡＦ制御は、例えば映像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカシングレンズ（撮影レンズ群１００を構成するレンズ光学系のうちフォーカス調整に寄与する移動レンズ）を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路７４は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）に予め設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部、及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
【００４５】
ＡＦ検出回路７４で求めた積算値のデータはＣＰＵ３６に通知される。ＣＰＵ３６は、レンズ駆動部５８を制御してフォーカシングレンズを移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるようにレンズ駆動部５８を制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。
【００４６】
撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影ボタン１８が全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路７０において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ４４に格納される。
【００４７】
メモリ４４に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路７８によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ５０を介して記録メディア４８に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ形式で記録される。
【００４８】
モード選択スイッチ２８により再生モードが選択されると、記録メディア４８に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路７８を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路７０及びビデオエンコーダ７２を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２４に出力される。これにより、当該ファイルの画像内容が液晶モニタ２４の画面上に表示される。
【００４９】
静止画の一コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キー３４の右キー又は左キーを操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア４８から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２４に再生表示される。なお、デジタルカメラ１０は、電源回路８０を介して供給されるバッテリ８２の電力によって駆動される。
【００５０】
また、デジタルカメラ１０には、二次電池であるバッテリ８２を充電するためのコネクタ（不図示）がカメラケース１２の底面に設けられている。更にまた、カメラケース１２の底面には、記録部４６に記憶された画像データを他の機器に転送するコネクタ（不図示）が設けられている。以上がカメラ１０の全体構成である。
【００５１】
図４及び図５は、デジタルカメラ１０の撮影レンズ群１００の構成を示した断面図であり、図４は、入れ子式の鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し上方に伸長されて入射窓１０４がカメラケース１２の上面から外方に突出して使用位置に位置された状態の断面図、図５は、鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し下方に収縮されて入射窓１０４がカメラケース１２に完全に収納された非使用位置に位置された状態の断面図である。なお、入射窓１０４は、光を透過するだけの透明板でもよいがレンズでもよい。
【００５２】
これらの図に示す撮影レンズ群１００は、被写体からの光をＣＣＤ５４に導いて結像させる撮影光学系である。この撮影光学系は、被写体からの光を取り込む入射窓１０４、入射窓１０４から入射した光路を略垂直に折り曲げる屈曲光学系１０６、前玉レンズ１０８、ズーム光学系レンズ１１０、１１２、絞り兼用メカシャッター５６、及びリレーレンズ１１４から構成されている。屈曲光学系１０６は、入射窓１０４に対向し、入射窓１０４から入射した光路を下方に９０度折り曲げるように配置されている。屈曲光学系１０６としては、斜面に反射面１０７を施した直角プリズムが用いられているが、直角プリズムに限らず、単なるミラー等、光の光路を折り曲げ得る他の光学素子を適用してもよい。なお、符号５５は、ＣＣＤ５４の結像面を保護するカバーガラスである。
【００５３】
ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、屈曲光学系１０６とＣＣＤ５４との間に配置されるとともに、その光軸Ｌが、屈曲光学系１０６の反射面１０７の中心を通り、反射面１０７に対して４５゜の角度をなし、また、ＣＣＤ５４の中心を通り、ＣＣＤ５４の結像面と直交するように配置されている。鏡筒２０は、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の前記光軸Ｌに沿って伸縮される。
【００５４】
ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、撮影倍率変更用のズームレンズ群１１０と焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２から構成され、図４の使用位置において、鏡筒２０に取り付けられたズームレンズ群１１０が、固定鏡筒１０２に取り付けられた焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２に対して離間することにより所定の撮影倍率（例えば光学３倍ズーム）を得る位置に配置される。なお、図４、図５には、ズーム光学系レンズ１１０、１１２を光軸Ｌ方向に移動させて焦点距離を調整するズーム機構は図示していないが、図４の使用位置においてズーム光学系レンズ１１０、１１２を前記ズーム機構によって移動させることにより、所望の焦点距離に調整することができる。また、モータ１２０によって鏡筒２０の伸長量を変化させ、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の相対位置を変更することにより焦点距離を変更してもよい。
【００５５】
鏡筒２０は、前述の如く固定鏡胴１０２に対して入れ子構造になっており、収納時の状態は図５の如くズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が短縮されている。このとき入射窓１０４は、カメラケース１２に完全に収納され、特別なバリアが無くても汚れや傷から保護される状態にある。
【００５６】
入れ子構造の鏡筒２０の側面には、図６、図７に示した模式図の如くラック１１６が上下方向に形成されている。ラック１１６にはピニオン１１８が噛合され、このピニオン１１８はモータ１２０からの動力が不図示の減速ギヤを介して伝達される。したがって、図６の状態（収納状態：非使用位置）から、ピニオン１１８が反時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は上方に伸胴（伸長）され、図７の如くカメラケース１２の上面から入射窓１０４が突出されて使用位置に位置することにより撮影可能となる。このときの光学系は、図４に示したようにズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が結像に必要な量だけ離間した配置となる。これとは逆に図７の状態（突出状態：使用位置）から、ピニオン１１８が時計回り方向に回転されると、鏡筒２０は下方に縮胴（収縮）され、図６の如くカメラケース１２に入射窓１０４が収納されて非使用位置に位置することにより撮影不能となる。このときの光学系は、図５に示したようにズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が短縮された配置となる。なお、図６、図７において符号１２２は、カメラケース１２に内蔵されたカメラ基板であり、このカメラ基板１２２に図３に示したＣＰＵ３６等の電子部品が実装されている。
【００５７】
したがって、このように構成されたデジタルカメラ１０によれば、カメラケース１２を伸縮可能に構成することなく、入射窓１０４と屈曲光学系１０６を保持した鏡筒２０のみを伸縮可能に構成したので、双方を伸縮可能に構成する特許文献２に記載のデジタルカメラと比較して構造を簡素化することができる。
【００５８】
また、入射窓１０４は、鏡筒２０が伸長されるとカメラケース１２の上面から突出した使用位置（図７参照）に位置され、鏡筒２０が収縮されるとカメラケース１２に収納された非使用位置（図６参照）に位置されるので、使用時においても光学系全体がカメラケースに収納されている特許文献１のデジタルカメラと比較して、カメラケース１２の全高を低くすることができ、これによってカメラを小型化できる。
【００５９】
更に、非使用時において入射窓１０４は、カメラケース１２に収納されるためバリアが不要になる。これにより、バリアを有する特許文献１のデジタルカメラと比較してバリア開閉機構が不要になるので、構造が簡単になる。
【００６０】
なお、図１〜図７のデジタルカメラ１０では、鏡筒２０をカメラケース１２の高さ方向に伸縮可能に構成したが、これに限定されるものではなく、図８、図９の如くカメラケース１２の横方向に鏡筒２０を伸縮可能に構成し、入射窓１０４をカメラケース１２の側面から外方に突出させてもよい。
【００６１】
収納時の状態は図８のように入射窓１０４はカメラケース１２に収納され、特別なバリアが無くても汚れや傷から保護される状態にある。図８の状態から、モータ１２０を時計回り方向に回転させると、鏡筒２０は図８の右方に伸胴され、カメラケース１２の右側面から入射窓１０４が図９の如く外方に突出するので撮影可能となる。また、このときの光学系は図５と同様にズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が結像に必要な量だけとられた配置となる。この実施形態においては、カメラケース１２の横方向寸法を短くすることができるとともに、グリップ性やレイアウト性に優れた構成となる。
【００６２】
図１０、図１１には入射窓１０４がカメラケース１２の右側面から外方に突出する他の実施形態が示されている。これらの図に示すカメラケース１２の右側面１３はデザイン性に優れた曲面状に形成されており、この右側面１３と収納時（非使用時）に面一となるように鏡筒２０の端面２１が曲面状に形成されている。図１０の形態は、右側面１３の略中央部から入射窓１０４を突没自在に配置した構成のものであり、図１１の形態は、右側面１３の上部から入射窓１０４を突没自在に配置した構成のものである。図１１の鏡筒２０の左端部には、入射窓１０４の収納時に撮影ボタン１８を隠すプレート１２４が一体に形成されている。
【００６３】
図１２、図１３は、鏡筒２０に入射窓１０４、光学ファインダ１４、及びストロボ発光部１６を設け、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６とを入射窓１０４とともに収納可能（図１２参照）としたデジタルカメラである。このデジタルカメラによれば、図１２の収納時（非使用時）において、カメラケース１２の前面に露出する撮影機能部材が存在しなくなるため、前面がフルフラット形状となる。これにより、カメラケース１２全体が外観上で略カプセル状の形状となるので、入射窓１０４、光学ファインダ１４、ストロボ発光部１６を携帯時に保護するためのケースが不要なる。一方、撮影時（使用時）は図１３の如く、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６とがカメラケース１２の上面から突出し、スマートな外観でありながら、カメラ機能を果たす構成となる。
【００６４】
また、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６も入射窓１０４とともにカメラケースに収納されるので、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６も保護することができる。
【００６５】
なお、図１２、図１３では、入射窓１０４を有する鏡筒２０に、光学ファインダ１４及びストロボ発光部１６の双方を設けた例について説明したが、これに限定されるものではなく、光学ファインダ１４とストロボ発光部１６のうち少なくとも一方を鏡筒２０に設けたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態のデジタルカメラを正面からみた斜視図
【図２】図１に示したデジタルカメラを背面からみた斜視図
【図３】図１に示したデジタルカメラの構成を示したブロック図
【図４】図１に示したデジタルカメラの使用時の光学系の縦断面図
【図５】図１に示したデジタルカメラの非使用時の光学系の縦断面図
【図６】図１に示したデジタルカメラの非使用時の状態を模式的に示した透視図
【図７】図１に示したデジタルカメラの使用時の状態を模式的に示した透視図
【図８】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図９】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１０】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１１】カメラケースの側方から入射窓が突出する他の形態を示した説明図
【図１２】鏡筒に入射窓と光学ファインダとストロボ発光部とが設けられた他の形態を示した説明図
【図１３】鏡筒に入射窓と光学ファインダとストロボ発光部とが設けられた他の形態を示した説明図
【符号の説明】
【００６７】
１０…デジタルカメラ、１２…カメラケース、１４…光学ファインダ、１６…ストロボ発光部、１８…撮影ボタン、２０…鏡筒、５４…ＣＣＤ、１００…撮影レンズ群、１０２…固定鏡筒、１０４…入射窓、１０６…屈曲光学系、１１０、１１２…ズーム光学系レンズ、１１６…ラック、１１８…ピニオン、１２０…モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射窓と該入射窓から入射した被写体光を屈曲させて撮像素子に結像させる屈曲光学系とを備えた鏡筒が撮像装置本体に突没自在に収納され、
前記鏡筒は、屈曲後の前記撮像素子側に向かう光軸に沿って伸縮可能に構成され、
前記入射窓は、前記鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、前記鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記入射窓は、前記撮像装置本体の上面又は側面から外方に突出されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記鏡筒が伸長されると、前記鏡筒に配置されたズームレンズが光軸に沿って移動されて焦点距離を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記入射窓には光学ファインダが一体的に設けられ、該光学ファインダは、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする請求項１、２又は３のうちいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記入射窓にはストロボ発光部が一体的に設けられ、該ストロボ発光部は、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項１】
入射窓と該入射窓から入射した被写体光を屈曲させて撮像素子に結像させる屈曲光学系とを備えた鏡筒が撮像装置本体に突没自在に収納され、
前記鏡筒は、屈曲後の前記撮像素子側に向かう光軸に沿って伸縮可能に構成され、
前記入射窓は、前記鏡筒が伸長されると撮像装置本体から突出した使用位置に位置され、前記鏡筒が収縮されると撮影装置本体内に収納された非使用位置に位置されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記入射窓は、前記撮像装置本体の上面又は側面から外方に突出されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記鏡筒が伸長されると、前記鏡筒に配置されたズームレンズが光軸に沿って移動されて焦点距離を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記入射窓には光学ファインダが一体的に設けられ、該光学ファインダは、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする請求項１、２又は３のうちいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記入射窓にはストロボ発光部が一体的に設けられ、該ストロボ発光部は、入射窓と共に前記使用位置と前記非使用位置とに移動されることを特徴とする請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−７２４０６（Ｐ２００７−７２４０６Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６２４９２（Ｐ２００５−２６２４９２）
【出願日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月９日（２００５．９．９）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]