JPH1055013A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の巻き上げ用モータを用いたままで、コ
マ送り速度を上げることを可能とする。 【解決手段】 光学系の一部又は全部を移動することに
よって像を移動させる移動レンズ２と、移動レンズ２を
駆動するレンズ駆動ユニット１０と、フィルムを巻き上
げるフィルム巻き上げモータ４と、フィルム巻き上げモ
ータ４の作動時に、レンズ駆動ユニット１０を動作させ
るＣＰＵ（２１，３１）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの一部又は
全部を移動することにより、結像面上の像を移動できる
機構を有するカメラ等の撮像装置に関し、特に、高速コ
マ送りを行うことができる撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】コマ送り速度は、１秒間に何枚の写真を
撮ることができるかというものであり、スポーツ写真，
報道写真などの分野において、重要な性能としてあげら
れている。また、同時に、カメラの自動化が進み、電池
の消耗も激しくなってきており、電力消費の効率化が必
要となってきている。

【０００３】図８は、従来のコマ送り撮像装置の動作を
示すフローチャートである。半押し状態を検知し（Ｓｔ
ｅｐ２０１）、半押しＯＮであれば、測光・測距動作を
開始する（Ｓｔｅｐ２０２）。測光・測距動作の後に、
全押し信号の入力待ちとなり（Ｓｔｅｐ２０３）、レリ
ーズＯＮ信号を検知した後に、ミラーＵＰ動作を行い
（Ｓｔｅｐ２０４）、シャッタ先幕が走行を開始する
（Ｓｔｅｐ２０５）。露光時間に見合った時間間隔をお
いた後に、シャッタ後幕が走行を開始し（Ｓｔｅｐ２０
６）、シャッタ後幕の停止後に、ミラーＤＯＷＮ動作を
行い（Ｓｔｅｐ２０７）、露光動作は完了する。

【０００４】露光動作完了後に、フィルム巻き上げ動作
を開始する（Ｓｔｅｐ２０８）。巻き上げ用モータを駆
動し、１コマ巻き上げ後に（Ｓｔｅｐ２０９）、巻き上
げモータを停止し（Ｓｔｅｐ２１０）、レリーズ状態の
判別を再度行う（Ｓｔｅｐ２１１）。レリーズ状態がＯ
ＦＦの場合に、フローは終了するが、レリーズ状態がＯ
Ｎの場合には、再度ミラーＵＰ動作を行い、前述と同様
な撮影動作と巻き上げ動作を行なう（Ｓｔｅｐ２０４〜
Ｓｔｅｐ２１０）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】連続撮影モードで撮影
を行う場合には、巻き上げ用モータの駆動・停止を頻繁
に行う必要が生じる。しかし、近年のカメラでは、秒５
〜１０コマ程度のコマ送り速度を有しているものもあ
り、このようなカメラにおいては、巻き上げ用モータ
は、秒５〜１０回もの駆動・停止を行っていることにな
る。この駆動・停止に費やす時間が、コマ送り速度に及
ぼす影響は非常に大きい。

【０００６】また、コマ送り速度を上げるために高価な
モータを用い、そのモータを非常に高い駆動電流によっ
て駆動してする必要があり、コスト，大きさ又は消費電
力の面で問題となっていた。

【０００７】本発明は、従来の巻き上げ用モータを用い
たままで、コマ送り速度を上げることができる撮像装置
を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、光学系の一部又は全部を移動す
ることによって像を移動させる移動光学系（２）と、前
記移動光学系を駆動する光学系駆動部（１０）と、フィ
ルムを巻き上げるフィルム巻き上げ機構（４）と、前記
フィルム巻き上げ機構の作動時に、前記光学系駆動部を
動作させる光学系駆動制御部（２１，３１）とを含むよ
うにしてある。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像
装置において、前記フィルムの速度を直接的又は間接的
に検出するフィルム速度検出部（５）をさらに備え、前
記光学系駆動制御部は、前記フィルム速度検出部の出力
に基づいて、前記フィルムに対して、前記移動光学系に
より形成された像が相対的に移動しないように、前記光
学系駆動部を作動させることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２に記載の撮像
装置において、 焦点距離を検出する焦点距離検出部
（３３）と、被写体までの距離を検出する被写体距離検
出部（２５）と、前記移動光学系に関する光学系固有情
報を記憶する光学系情報記憶部（３２）とをさらに備
え、前記光学系駆動制御部は、前記焦点距離検出部、前
記被写体距離検出部及び前記光学系情報記憶部の出力に
基づいて、前記光学系駆動部を動作させることを特徴と
する。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載の撮像装置において、ブレを
検出するブレ検出部（８）をさらに備え、前記光学系駆
動制御部（２１，３１，４１）は、前記ブレ検出部の出
力に基づいて、前記移動光学系が前記ブレにより生じる
像ブレを補正するように、前記光学系駆動部を動作させ
ることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、図面を参照しながら、本発明の
実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。図１は、
本発明による撮像装置の第１実施形態の基本概念を示す
図であって、カメラ１を上方から見た図である。図１
（Ａ）は、露光開始直前の移動レンズと像の位置を示す
図である。被写体Ａは、移動レンズ２を通して、フィル
ム面に像Ｂを形成する。このときに、フィルム３は、一
定速度ｖで矢印Ｃ方向に送られている。移動レンズ２
は、露光開始前には、カメラ１の右に位置しており、露
光開始と同時に、フィルム３の移動方向に移動する。

【００１３】図１（Ｂ）は、露光終了時の移動レンズと
像の位置を示す図である。フィルム３の移動位置に応じ
て、移動レンズ２を移動することにより、フィルム面に
結像した像Ｂ’をフィルム３に対して止めることが可能
となる。つまり、このカメラ１は、フィルム３を送りな
がら撮影をすることが可能となる。

【００１４】図２は、第１実施形態に係る撮像装置を示
すブロック図である。このカメラ１は、フィルム３を送
るフィルム巻き上げ機構を駆動するスプールモータ（巻
き上げモータ）４と、フィルム３の移動速度情報を得る
ために、スプールモータ４の回転をギヤ列を介して検出
するエンコーダ５とを備えている。

【００１５】また、移動レンズ２は、レンズ室６に保持
されており、このレンズ室６が４本の細いワイヤ等を用
いた弾性支持部材７（２本のみ図示）により弾性的に支
持されている。この弾性支持部材７は、ワイヤの長さを
等しくすることにより、移動レンズ２は、倒れることな
くフィルム移動方向に動くことが可能となる。

【００１６】図３は、第１実施形態に係る撮像装置の駆
動ユニットを示す図である。レンズ駆動ユニット１０
は、移動レンズ２を駆動するためのものであり、ここで
は、コイル１１、マグネット１２、ヨーク１３，１４等
からなるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が用いられてい
る。コイル１１は、光軸Ｉ（図２参照）と平行する方向
を中心に巻かれており、レンズ室６に取り付けられてい
る。マグネット１２は、２極に分極着磁されている。ヨ
ーク１３，１４は、鉄等の透磁率の高い材料で作られて
いる。ヨーク１３は、マグネット１２に対向して、コイ
ル１１を挟むように取り付けられている。ヨーク１４
は、マグネット１２がその磁力によって取り付けられて
いる。

【００１７】このレンズ駆動ユニット１０は、マグネッ
ト１２、ヨーク１３及び１４により、図中点線の矢印Ｄ
に示されるような磁気回路が形成されており、この磁力
線の中にあるコイル１１に電流を加えることにより、フ
レミングの左手の法則に従って、電流の流れる方向と磁
力線の方向のそれぞれに対して直角方向に電磁力を発生
し、移動レンズ２を図中矢印Ｅ方向（フィルム移動方
向）に駆動することが可能となる。

【００１８】レンズ位置検出部１５は、移動レンズ２の
動きをモニタするためのものであり、スリット１６、発
光素子（ＩＲＥＤ）１７、位置検出素子（ＰＳＤ）１８
等から構成されている。スリット１６は、レンズ室６に
取り付けられており、表面の赤外線反射率が低い材料で
作られ、検出方向と直角方向に長孔があけられている。
発光素子１７は、位置検出用の光を発光する素子であ
り、例えば、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）などが用
いられる。位置検出素子１８は、１次元型の位置検出用
の素子であって、例えば、複合型フォトダイオードであ
るＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｅｉｔｉｖｅ Ｄ
ｅｔｅｃｔｏｒ）などが用いられる。

【００１９】レンズ位置検出部１５は、発光素子１７か
ら投光された光がスリット１６を通って、位置検出素子
１８に入射するので、スリット１６の動き、つまり移動
レンズ２の動きは、位置検出素子１８に入射する光の動
きとなり、その出力によって、移動レンズ２の動きを検
出することが可能となる。

【００２０】メインＣＰＵ２１は、シャッタ駆動などの
カメラ側の制御を行なう処理部であり、エンコーダ５か
らのスプールモータ速度情報、ＡＦモジュール２５から
の被写体距離情報の他に、レリーズスイッチ２３からの
レリーズスイッチ信号、ＢＣ電圧２４からの電圧情報な
どが入力される。また、メインＣＰＵ２１は、ＰＷＭド
ライバ２６を介して、スプールモータ４に接続されてお
り、その駆動制御を行うとともに、レンズ接点３６を介
して、レンズＣＰＵ３１との間で信号の授受を行なう。

【００２１】レンズＣＰＵ３１は、レンズ側の制御を行
なう処理部であり、メインＣＰＵ２１から送られてくる
スプールモータ速度信号（エンコーダ５）、被写体距離
情報（ＡＦモジュール２５）、及び、ＥＥＰＲＯＭ３２
に書き込まれたレンズ固有の情報、レンズのズーミング
位置をモニタするズームエンコーダから得られる焦点距
離情報３３等などが入力されている。また、レンズＣＰ
Ｕ３１には、レンズ位置検出部１５からのレンズ位置信
号が、Ａ／Ｄコンバータ３４を介して入力されている。
レンズＣＰＵ３１の出力は、ＰＷＭドライバ３５を介し
て、レンズ駆動ユニット１０に接続されている。

【００２２】このレンズＣＰＵ３１は、コマ送り撮影動
作に関して、レンズ位置検出部１５からの移動レンズ２
の位置情報と、エンコーダ５からのフィルム速度情報よ
り求めた移動レンズ２の目標駆動速度情報とに基づい
て、フィルム３上の像の位置を適切な状態に保つように
（移動レンズ２により形成された像が相対的に移動しな
いように）、レンズ駆動ユニット１０を駆動制御する。
また、被写体距離情報（ＡＦモジュール２５）、及び、
ＥＥＰＲＯＭ３２に書き込まれたレンズ固有の情報、焦
点距離情報３３等などを考慮して、レンズ駆動ユニット
１０を駆動制御するようにしてもよい。すなわち、移動
レンズ２は、フィルム速度情報を後述する像移動補正係
数βで割った値で駆動される。像移動補正係数βは、移
動レンズ２の動作量Ｘ２に対する像の移動量Ｘ１の比で
表され、像移動補正係数βは、焦点距離と被写体距離に
より変化する。つまり、正確に被写体像をフィルム上に
止めるためには、焦点距離と、被写体距離の情報と、Ｅ
ＥＰＲＯＭに格納されているレンズ固有の情報とから像
移動補正係数を演算すればよい。

【００２３】図４は、第１実施形態に係る撮像装置のコ
マ送り撮影動作を説明するフローチャートである。半押
し状態を検知し（Ｓｔｅｐ１０１）、半押しＯＮであれ
ば、測光・測距動作を開始する（Ｓｔｅｐ１０２）。測
光・測距動作の後に、全押し信号の入力待ちとなり（Ｓ
ｔｅｐ１０２）、レリーズＯＮ信号を検知した後に、ミ
ラーＵＰ動作を行い（Ｓｔｅｐ１０４）、シャッタ先幕
が走行を開始（Ｓｔｅｐ１０５）する。露光時間に見合
った時間間隔をおいた後に、シャッタ後幕が走行を開始
し（Ｓｔｅｐ１０６）、シャッター後幕の停止後に、ミ
ラーＤＯＷＮ動作を行い（Ｓｔｅｐ１０７）、露光動作
は完了する。

【００２４】露光動作完了後に、フィルム巻き上げ動作
を開始する（Ｓｔｅｐ１０８）。巻き上げ用モータ４を
駆動し、１コマ巻き上げ後に（Ｓｔｅｐ１０９）、巻き
上げモータ４の停止を行う前に、レリーズ状態の判別を
再度行う（Ｓｔｅｐ１１０）。レリーズ状態がＯＦＦの
場合には、巻き上げ動作を停止し（Ｓｔｅｐ１１１）、
フローは終了する。

【００２５】レリーズ状態がＯＮの場合には、再度ミラ
ーＵＰ動作を行う（Ｓｔｅｐ１１２）。ミラーＵＰ動作
後であって、シャッタ走行開始前に、移動レンズ２を初
期位置へ駆動し（Ｓｔｅｐ１１３）、フィルム巻き上げ
速度に対応した速度になるように駆動を開始（Ｓｔｅｐ
１１４）する。

【００２６】次に露光動作に移る。シャッタ先幕が走行
を開始し（Ｓｔｅｐ１１５）、露光時間に見合った時間
間隔をおいた後に、シャッタ後幕が走行を開始する（Ｓ
ｔｅｐ１１６）。シャッタ後幕停止後に、移動レンズ２
の駆動を停止し（Ｓｔｅｐ１１７）、ミラーＤＯＷＮ前
に、移動レンズ２をセンタへ駆動（Ｓｔｅｐ１１８）す
る。この理由は、コンパクトカメラ等のカメラでファイ
ンダ光学系と撮像光学系が分離している場合に、移動レ
ンズ２がセンタ位置とずれていると視差が生じてしまう
ためである。移動レンズ２をセンターに駆動した後に、
ミラーＤＯＷＮを行い（Ｓｔｅｐ１１９）、再度、レリ
ーズ状態の判別に戻る。

【００２７】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて説明する。近年、カメラのブレを防止するために、
そのブレを検知し、そのブレに沿って、レンズの一部を
移動することにより、フィルム面上の像ブレを補正する
技術が確立されつつある。第２実施形態は、このブレ補
正装置を用いて、コマ送り時に移動レンズ（以下、この
実施形態では、ブレ補正レンズという）を移動すること
により、コマ送り速度を上げ、消費電力を低減すること
を可能にしたものである。

【００２８】図５は、カメラブレを説明する概念図であ
る。カメラ１は、６自由度を有しており、３自由度の回
転運動であるピッチング，ヨーイング，ローリング運動
と、３自由度の並進運動であるＸ，Ｙ，Ｚ方向の運動を
行なう。この実施形態では、カメラのブレ補正装置は、
ピッチングとヨーイングの２自由度の運動に対して、ブ
レ補正が行われている。

【００２９】次に、カメラがピッチングブレを起こした
ときのブレ補正方法について説明する。図６（Ａ）は、
カメラがブレていないときを模式化した図である。被写
体Ａは、ブレ補正レンズ２を通して、フィルム面のＢの
位置に像を形成する。図６（Ｂ）は、カメラがピッチン
グを起こしたときを模式化した図である。カメラ１がピ
ッチングを起したときには、フィルム面上のＢの位置に
結像していた像は、Ｂ' の位置に移動してしまう。これ
がフィルム面上でのブレである。このブレは、ブレ補正
レンズ２を光軸と垂直な方向に駆動することにより、補
正することが可能となる。

【００３０】図７は、第２実施形態に係るブレ補正装置
（ヨーイング方向）を用いたコマ送り撮像装置を示すブ
ロック図である。なお、前述した第１実施形態と同様な
機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する
説明を適宜省略する。

【００３１】角速度センサ８は、カメラ１がヨーイング
を起したときに、そのヨーイング角速度をモニタするた
めのものである。角速度センサ８の出力信号は、フィル
タ回路４２を通して、高域のノイズ成分とＤＣ成分をカ
ットしたのちに、Ａ／Ｄコンバータ４３を介してデジタ
ル化され、ブレ補正ＣＰＵ４１に取り込まれる。

【００３２】ブレ補正ＣＰＵ４１は、取り込まれたデー
タ（ヨーイング角速度）を、レンズＣＰＵ３１からのレ
ンズの焦点距離情報３３、ＥＥＰＲＯＭ３２に格納され
たレンズデータ、メインＣＰＵ２１から送られてくる被
写体距離情報（ＡＦモジュール２５）を用いて、目標位
置情報に変換する。また、ブレ補正ＣＰＵ４１には、ブ
レ補正装置を稼働するためのブレ補正開始スイッチ９か
らの情報が入力される。その他の構成に関しては、第１
実施形態とほぼ同様である。

【００３３】ブレ補正ＣＰＵ４１は、角速度センサ８よ
り得られたブレ補正レンズ２の目標位置情報と、フィル
ム巻き上げモータ４に取り付けられたエンコーダ５から
得られた目標位置情報とを加算し、レンズ目標駆動位置
情報に変換する。

【００３４】フィルム巻き上げ時以外は、従来の振れ補
正装置として動作することができ、また、エンコーダ５
の出力（フィルム移動速度）がメインＣＰＵ２１を介し
てブレ補正ＣＰＵ４１に入力された場合に、コマ送り撮
像装置とブレ補正装置の両方の機能を実行することがで
きる。

【００３５】なお、図７においては、ヨーイング方向に
関する説明のみ行なったが、ピッチング方向のブレを補
正するために、ピッチング角速度センサの出力に基づい
て補正を行うようにしてある。

【００３６】（他の実施形態）以上説明した実施形態に
限定されることなく、種々の変形や変更が可能であっ
て、それらも本発明の均等の範囲に含まれる。例えば、
第１実施形態では、エンコーダ５によって、スプールモ
ータ４の回転をギヤ列を介して、検出する方式を用いた
が、フィルム３の移動速度を直接検出してもよい。例え
ば、フィルム３の移動速度を検出するために、フィルム
面にローラをあて、ローラの回転数をモニタしたり、ま
た、フィルムのパーコレーションの移動速度を光学的に
モニタしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳しく説明したように、フィルム
巻き上げ機構の作動時に、移動光学系を移動させるの
で、連続して撮影を行うときに、フィルムの駆動・停止
を頻繁に行う必要がなくなるために、コマ送り速度を上
げることが可能となった。また、消費電力を軽減するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置の第１実施形態の基本概
念を示す図である。

【図２】第１実施形態に係る撮像装置を示すブロック図
である。

【図３】第１実施形態に係る撮像装置の駆動ユニットを
示す図である。

【図４】第１実施形態に係る撮像装置のコマ送り撮影動
作を説明するフローチャートである。

【図５】カメラブレを説明する概念図である。

【図６】（Ａ）は、カメラがブレていないときを模式化
した図、（Ｂ）は、カメラがピッチングを起こしたとき
を模式化した図である。

【図７】第２実施形態に係るブレ補正装置（ヨーイング
方向）を用いたコマ送り撮像装置を示すブロック図であ
る。

【図８】従来のコマ送り撮像装置の動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ カメラ ２ 移動レンズ（ブレ補正レンズ） ３ フィルム ４ スプールモータ ５ エンコーダ ６ レンズ室 ７ 弾性支持部材 ８ 角速度センサ ９ ブレ補正スイッチ １０ レンズ駆動ユニット １５ レンズ位置検出部 ２１ メインＣＰＵ ３１ レンズＣＰＵ ４１ ブレ補正ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 5/00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系の一部又は全部を移動することに
   よって像を移動させる移動光学系と、 前記移動光学系を駆動する光学系駆動部と、 フィルムを巻き上げるフィルム巻き上げ機構と、 前記フィルム巻き上げ機構の作動時に、前記光学系駆動
   部を動作させる光学系駆動制御部とを含む撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、 前記フィルムの速度を直接的又は間接的に検出するフィ
   ルム速度検出部をさらに備え、 前記光学系駆動制御部は、前記フィルム速度検出部の出
   力に基づいて、前記フィルムに対して、前記移動光学系
   により形成された像が相対的に移動しないように、前記
   光学系駆動部を作動させることを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の撮像装置において、 焦点距離を検出する焦点距離検出部と、 被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、 前記移動光学系に関する光学系固有情報を記憶する光学
   系情報記憶部とをさらに備え、 前記光学系駆動制御部は、前記焦点距離検出部、前記被
   写体距離検出部及び前記光学系情報記憶部の出力に基づ
   いて、前記光学系駆動部を動作させることを特徴とする
   撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載の撮像装置において、 ブレを検出するブレ検出部をさらに備え、 前記光学系駆動制御部は、前記ブレ検出部の出力に基づ
   いて、前記移動光学系が前記ブレにより生じる像ブレを
   補正するように、前記光学系駆動部を動作させることを
   特徴とする撮像装置。