JP2005181456A

JP2005181456A - 撮像装置及び遮蔽板駆動方法

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Publication number: JP2005181456A
Application number: JP2003418612A
Authority: JP
Inventors: Tokusuke Tsujimoto; 徳介辻本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】ゴーストやフレアを防止する。
【解決手段】撮像レンズ群４及び撮像レンズ群４により結像された光学像が入射される撮像素子５が配設されたレンズ鏡筒と、撮像レンズ群４の光路上に開閉自在に設けられ、レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板３と、操作者の手ぶれを補正する手ぶれ補正手段１１と、手ぶれ補正動作に応じて遮蔽板３を駆動する駆動手段１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像レンズを保護する遮蔽板を備える撮像装置に関し、この遮蔽板を駆動させることによりレンズ鏡筒内に不要光束が入射することを防止する撮像装置及び遮蔽板の駆動方法に関する。

近年、写真撮影を簡便にする為にレンズを着脱することなく変倍を切り換えることができる変倍装置付の小型デジタルカメラ、カムコーダ等の撮像装置が普及している。この変倍装置付の小型撮像装置は、レンズ鏡筒内に収納され撮像レンズを構成する各レンズ群を所定量進退させ、それらの相対的位置関係を変化させることによって変倍の切り換えを行っている。また、この種の小型撮像装置には、装置本体又はレンズ鏡筒の一部に開閉自在なレンズバリアを設け、撮影時にはレンズバリアを開放し、非撮影時にはレンズバリアを閉じて外光の入射を防ぎ、撮像レンズや撮像素子の保護を図るものがある。

変倍装置付の小型撮像装置は最近ますます高倍率化が進み、それと共にカメラ装置全体の小型化も図られつつある。しかしながらその反面、高倍率化や小型化が進むにつれて撮影に寄与しない光束がレンズ面、鏡筒内部、メカ部品等で反射し、その反射光が撮影画面に入射しゴーストやフレアを発生させるという問題がある。視野外からの光によるゴーストやフレアの問題は従来、レンズフードを使用することで対処されている。レンズフードは、適正な寸法で形成され、適正な位置に配置されると、撮像レンズを視野外の光から隔離するとともに、撮像レンズの所望の視野を害することがない。

しかし上述した従来のレンズフードでは、任意に変倍するレンズに対応して簡便にレンズフードを適正な寸法及び、適正な位置に配置することは困難である。またこのレンズフードを撮像装置本体内外に亘って移動可能に形成するためには、レンズバリアの収納領域や移動ガイド等を設ける必要が有り、撮像装置本体の寸法が増大し小型化を図ることは困難となる。

また、最近のデジタル放送などにおいては、画面のアスペクト比が４：３から１６：９に変化している。また、民生用カメラの高性能化に伴い画面サイズも多様化し、ユーザの好みに応じて画面のアスペクト比を４：３から１６：９に変化させることも考えられる。このように任意の画面サイズで撮影を行う方法としては、従来より、選択された画面サイズに応じてレンズバリアを上下方向にスライドさせるスライド機構を設け、レンズフードにてフィルムの上下側に入射される光束をカットすることにより、パノラマカメラの画面サイズの写真を得る方法が知られている。これはパノラマ撮影時にはフィルム面の中心部分しか使わないことを利用して、上下方向の不所望光束をカットすべく開閉自在なレンズバリアを設けている。さらに、このスライド機構によって、非撮影時にはレンズバリアを閉じて、外光の入射を防止することにより撮像レンズや撮像素子の保護を図ることができる。

また近年、デジタルカメラやカムコーダ等は、記録メディアの大容量化に伴い静止画及び動画を記録可能とされ、また画像の高画質化も進み、それと併せて手ぶれ補正技術も進んでいる。この手ぶれ補正技術の中でも、画像処理によるものは、実際に必要とする撮影画面を、その画面より大きいサイズの画角より切り出して補正している。すなわち手ぶれ補正を行うためには、画像切り出し用に大きめの画角を確保する必要がある。一方で、三脚使用時等、手ぶれ補正が必要ない状態では、より小さな画角で良く、大きめの画角を確保する必要はない。このように従来の画像処理による補正技術では、常時より大きめの画角を確保するために、不要光束をレンズ鏡筒内に取り込んでいたため、ゴースト・フレアを起こす可能性のある不所望光束を常にレンズに入れているという問題があった。

さらに、レンズバリアが装置本体の電源のオン、オフと連動してレンズ鏡筒の開閉を行うように駆動される撮像装置においては、電源投入後であって撮影待機中においてもレンズバリアは開放状態が維持されているため、太陽光等の高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射する場合がある。太陽光のような高輝度の光線が入射し続けると、ＣＣＤ等の撮像素子の表面に当該光線が焦点を結ぶことによる焼き付きが発生したり、撮像レンズが劣化するおそれがある。また、可変焦点装置付きのデジタルカメラやカムコーダは小型化とともに高倍率化が進み、太陽光等の高輝度の光線がより強度に収斂されるため、撮像素子の焼き付きや撮像レンズの劣化のおそれは大きい。

特開平１−２８７６４０号公報特開平４−１１４５６５号公報

そこで本発明は、上述した問題を解決するために、レンズ鏡筒内に不要光束の入射を防止する遮蔽板を、撮像画面のアスペクト比及び変倍にあった開口状態に設定するとともに、手ぶれ補正情報を用いて最適な開口状態に可変することによりゴーストやフレア防止する撮像装置及び遮蔽板の駆動方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、遮蔽板の開放時にレンズ鏡筒内に太陽光等の高輝度の光線が入射した場合にも撮像素子の焼き付きや撮像レンズの劣化を防止する撮像装置及び撮像装置の遮蔽板駆動方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、操作者の手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、手ぶれ補正動作に応じて上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備える。

また、本発明に係る撮像装置の遮蔽板駆動方法は、撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、操作者の手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備え、上記駆動手段は、上記手ぶれ補正動作により垂直方向及び／又は水平方向に移動する上記撮像素子のイメージエリアの変化に応じて、該イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動する。

また、本発明に係る撮像装置は、撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、駆動手段により上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、上記レンズ鏡筒内に入射する光の強度を検出する検出手段と、上記検出手段が規定の強度を超える光の強度を検出すると、上記遮蔽板を上記レンズ鏡筒を閉塞するように上記駆動手段を制御する制御部とを備える。

また、本発明に係る撮像装置の遮蔽板駆動方法は、撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、上記レンズ鏡筒内に入射する光の強度を検出する検出手段と、上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備え、上記駆動手段は、上記検出手段が規定の強度を超える光の強度を検出すると、上記遮蔽板を上記レンズ鏡筒を閉塞するように駆動する。

本発明に係る撮像装置及び撮像装置の遮蔽板駆動方法によれば、手ぶれ補正処理に伴い、撮影に寄与する光線が入射される撮像素子のイメージエリアの有効領域がシフトした場合にも、遮蔽板を有効なイメージエリアのシフトに応じて駆動することにより、撮影に寄与しなくなった不要光束がレンズ鏡筒内に入射することを防止する。したがって、レンズ鏡筒内で不要光束が反射することによるゴーストやフレアの発生を防止することができる。

また、本発明にかかる撮像装置及び撮像装置の遮蔽板駆動方法によれば、電源投入後、撮影待機状態において、太陽光等の高輝度の光線が入射された場合、直ちに遮蔽板によってレンズ鏡筒を閉塞することにより、高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射することを防止する。したがって、高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射することによる撮像素子の焼き付きや撮像レンズの劣化等を防止することができる。

以下、本発明が適用された撮像装置及び遮蔽板の駆動方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。この撮像装置１は、デジタルカメラやカムコーダ等の静止画及び／又は動画を撮影、記録するものであり、図１に示すように、レンズ鏡筒内に撮像レンズ群４及びＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子５が配設され、被写体の画像信号を生成する撮像部２と、撮像レンズ群４の光路上であって撮像レンズ群４より被写体側に設けられ、レンズ鏡筒内に不要光束が入射することを防止するレンズバリア３と、撮像部２により検出された光量に応じてゲインをコントロールするオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）６と、撮像素子５により生成された画像信号に対してホワイトバランス等のアナログ修正処理、Ａ／Ｄ変換及びデジタル圧縮処理等を行う画像信号処理部７と、撮像画面のアスペクト比を切り替える撮像モード選択スイッチ８と、撮像レンズ群４の相対位置を検出するレンズ位置センサ９と、撮像レンズ群４の相対位置から得られる焦点距離より画角を導く画角計算回路１０と、手ぶれを検出する手ぶれセンサ１１と、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正回路１２と、レンズバリア３を駆動するバリア駆動部１３と、上記撮像モード選択スイッチ８、画角計算回路１０及び手ぶれ補正回路１２から最適画角を算出し、バリア駆動部１３を介してレンズバリア３を駆動させる制御部１４と、装置本体の電源スイッチや撮像、ズーム等の各種操作を行う操作部２０とを有する。

また、撮像装置１は、画像信号処理部７から出力された画像信号を一時記録する内蔵メモリ１５と、この内蔵メモリ１５から出力される画像信号を受けて撮影中の画像や撮影した画像を表示するＬＣＤ（Liquid crystal display）パネルを有する。また、撮像装置１は、圧縮処理された画像信号を記録する外部記録メディアが接続されるインタフェース部１６が設けられている。インタフェース部１６には静止画を記録するＩＣカードや、動画を記録するテープ状又はディスク状の記録媒体が装着される。

被写体を取り込み、画像信号を生成する撮像部２は、撮像装置１の装置本体の前面側に設けられフォーカスレンズ、バリエータ、コンペンセータ、リレーレンズ、絞り等を有するズームレンズを備える撮像レンズ群４と、撮像レンズ群４から入射された画像を電気信号に変換するＣＣＤ素子やＣＭＯＳセンサ等の撮像素子とを有する。この撮像部２の撮像レンズ群４は、図示しないレンズ制御部が接続され、変倍操作に応じて後述する制御部１４の制御信号を受けたレンズ制御部により焦点距離の制御が行われる。

この撮像素子５は、撮像レンズ群４より取り込まれた光線から画像信号を生成する。そして撮像素子５は、生成した画像信号をＡＧＣ６を介して画像信号処理部７に出力する。ＡＧＣ６は、撮像素子５により生成された画像信号をサンプルホールドした後、色信号とＹ信号に分離し画像処理部７に出力する。画像処理部７は、Ｙ信号を基に、所定の閾値を越える輝度の光線が入射されたか否かの判定を行い、判定結果を制御部１４に出力する。ここで、閾値を超えた輝度の光線が入射されているとの判定結果が出力されると、制御部１４は、レンズバリア３を完全に閉じるようにバリア駆動部１３を制御する。これにより、撮像素子５は、電源が投入されレンズバリア３が全開とされた状態において撮影を待機しているとき等に、太陽光等の高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射した場合にも、レンズバリア３によってレンズ鏡筒が閉塞されることにより、高輝度の光線が照射されることによる撮像素子５の焼き付きや撮像レンズ群４の劣化が防止される。なお、高輝度の光線が入射された場合におけるレンズバリア３の駆動工程については後に詳述する。

画像信号処理部７は、ＡＧＣ６により生成された色信号及びＹ信号に対してＡ／Ｄ変換処理、ホワイトバランス、γ補正、輝度信号合成、色差信号合成等の処理及びデジタル圧縮処理を行い記録信号を生成する。そして、画像信号処理部７は、生成した記録信号をインタフェース部１６に出力し、装着された板状のＩＣカードやテープ状又はディスク状の記録媒体に記録する。

また、画像信号処理部７は、画像信号の高周波成分や明るさ成分等を検出し、検出データを制御部１４に出力する。制御部１４は、受信した画像信号の検出データに基づいて焦点合わせや明るさ調整等に必要な情報を抽出し、制御信号を生成、出力することにより、撮像レンズ群４及び撮像素子５を制御する。

画像信号処理部７は、画像信号を記憶する内蔵メモリ１５と接続され、信号処理を施した記録信号を内蔵メモリ１５に出力する。内蔵メモリ１５は、図示しない画像表示回路と接続されている。画像表示回路は、内蔵メモリ１５に記憶された画像信号を変換し、ＬＣＤパネルや電子ビューファインダ等の表示部に画像を表示させる。

撮像レンズ群４より被写体側に設けられたレンズバリア３は、レンズ鏡筒内に不要光束が入射することを防止することにより、ゴーストやフレアの発生を防止するものである。レンズバリア３は、レンズ鏡筒内に配設された撮像レンズ群４の光路上に設けられるとともに、バリア駆動部１３に支持されることによってレンズ鏡筒を開閉自在に形成されている。このレンズバリア３は、図２（ａ）に示すように、例えば略矩形状に形成された上下一対のバリア羽根３ａ，３ｂがそれぞれ上下方向である同図中矢印Ａ方向又は反矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向又は反矢印Ｂ方向に駆動されるように形成される。レンズバリア３は、レンズ鏡筒を上下方向に駆動されることにより、レンズ鏡筒を全開にして外光をレンズ鏡筒内に最大限取り込む開放位置と、レンズ鏡筒を閉鎖し外光や塵埃等がレンズ鏡筒内に進入することを防止する閉塞位置との間の任意の位置に移動される。

これによりレンズバリア３は、レンズ鏡筒内に配置された撮像レンズ群４の上側及び下側に入射する不要光束を遮蔽することができ、かかる撮影に寄与しない不要光束がレンズ鏡筒内に入射することによりレンズ面、鏡筒内部、メカ部品等で反射し、その反射光が撮像素子５の有効なイメージエリアに入射してゴーストやフレアを発生させることを防止することができる。また、レンズバリア３は、レンズ鏡筒内に太陽光等の高輝度の光線が入射した場合に、閉塞位置に駆動されかかる高輝度の光線による撮像素子５の焼き付きや撮像レンズの劣化等を防止することができる。

またレンズバリア３は、図２（ｂ）に示すように、例えば上下一対のバリア羽根３ｃ，３ｄを略Ｌ字状に形成するとともに、これらバリア羽根３ｃ，３ｄをバリア駆動部１３によって上下方向及び／又は左右方向に駆動することにより、略相似形にレンズ鏡筒の開閉を行うようにしてもよい。バリア羽根３ｃ，３ｄが同図中矢印Ｃ方向又は反矢印Ｃ方向、矢印Ｄ方向又は反矢印Ｄ方向に駆動されることにより、レンズバリア３は、レンズ鏡筒内に配置された撮像レンズ群４の上下側及び左右側に入射する不要光束を遮蔽することができる。

なお、レンズバリア３を開閉駆動するバリア駆動部１３は、駆動モータ１７と、駆動モータ１７の駆動信号を生成するモータ駆動回路１８とを有し、制御部１４からの制御信号に応じて駆動モータ１７を駆動させ、詳細を省略するバリア駆動機構によってバリア羽根３ａ及び３ｂ又はバリア羽根３ｃ及び３ｄを上下方向又は上下及び左右方向に駆動することによりレンズバリア３の開閉を行う。

撮像モード選択スイッチ８は、操作者の好みに応じて記録される画面のアスペクト比を、例えば４：３から１６：９に変更するものである。近年のデジタル放送等においては、画面のアスペクト比が１６：９とされており、また従来より映画番組やハイビジョン放送等に対応して、画面のアスペクト比が４：３から１６：９に変更可能な民生用テレビも普及している。したがって、予め画面のアスペクト比を１６：９で記録しておくことにより、ワイド画面で撮像装置１の記録画像を再生することができる。

撮像モード選択スイッチ８は、制御部１４と接続されており、制御部１４に選択された撮影モード情報を出力する。制御部１４は受信した撮影モード情報に応じて、バリア駆動部１３を介してレンズバリア３のバリア羽根３ａ，３ｂを駆動する。

すなわち、画面のアスペクト比を４：３とする場合には、撮像素子５のイメージエリアは、アスペクト比を１６：９とした場合に比べて上下方向に撮影に寄与する光線が入射される有効領域が広がるため、撮像素子５の上下側にまで光が入射されるようにレンズ鏡筒を開放する図２（ａ）中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向へバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

また、画面のアスペクト比を１６：９とする場合には、撮像素子５のイメージエリアは、上下方向の有効領域が狭まるため、撮像素子５の上下側に入射される光束は撮影に寄与しない不要光束となる。したがって、かかる不要光束がレンズ鏡筒内へ入射することを防止するようにレンズ鏡筒を閉塞する図２（ａ）中反矢印Ａ方向及び反矢印Ｂ方向へバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

レンズ位置センサ９は、撮像装置１のズーミングに応じて移動される撮像レンズ群４の相対位置を検出するものであり、検出結果を画角計算回路１０に出力することにより、焦点距離の変化に応じて最適な画角を求めることができる。画角計算回路１０により求められた最適画角に応じて、制御部１４は、バリア駆動部１３によりレンズバリア３のバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

すなわち、撮像レンズ群４の相対位置をワイド端に近づけるにつれて、撮像素子５のイメージエリアは上下方向に撮影に寄与する光線が入射される有効領域が広がるため、撮像素子５の上下側にまで光が入射されるようにレンズ鏡筒を開放する図２（ａ）中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向へバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

また、撮像レンズ群４の相対位置をテレ端に近づけるにつれて、撮像素子５のイメージエリアは上下方向の有効領域が狭まるため、撮像素子５の上下側に入射される光束は撮影に寄与しない不要光束となる。したがって、かかる不要光束がレンズ鏡筒内へ入射することを防止するようにレンズ鏡筒を閉塞する図２（ａ）中反矢印Ａ方向及び反矢印Ｂ方向へバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

手ぶれセンサ１１は、撮影時の手ぶれを検出し、手ぶれ補正回路１２にて手ぶれを補正する。手ぶれセンサ１１は、例えば角速度センサが用いられ、撮像装置本体の動きを検知することにより手ぶれの角度を検出する。手ぶれ補正回路１２は、手ぶれセンサ１１により検出された手ぶれの角度から、撮像素子５のイメージエリアの有効領域を手ぶれの動きに合わせて動かすための手ぶれ補正信号を生成する。手ぶれ補正回路１２は、かかる手ぶれ補正信号を制御部１４に出力し、制御部１４が撮像素子５のイメージエリアの有効領域をシフトさせ、手ぶれをキャンセルさせる。このとき、制御部１４は、バリア駆動部１３にも駆動信号を出力し、手ぶれに応じて変動するイメージエリアの有効領域に対応してレンズバリア３のバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる。

すなわち、図３（ａ）に示すように、手ぶれがない状態においては、撮像素子５のイメージエリアは、中央領域が撮影に寄与する有効領域とされ、上下側に入射する光線は撮影に寄与しないため、バリア羽根３ａ，３ｂによってかかる上下側の不要光束の入射を防止している。

そして、図３（ｂ）に示すように、手ぶれによって撮像素子５のイメージエリアに写る被写体の画像が上方に動いた場合、手ぶれ補正回路１２によって撮像素子５は、撮影に寄与するイメージエリアの有効領域が上方にシフトされる。したがって、それまで有効であった撮像素子５のイメージエリア下部に入射する光は撮影に寄与しない不要光束となるため、かかる不要光束がレンズ鏡筒内へ入射することを防止するようにバリア羽根３ｂをレンズ鏡筒の下部を閉塞する図２（ａ）中反矢印Ｂ方向へ駆動させる。また同時に、撮像素子５のイメージエリア上部には撮影に寄与する被写体の映像が入射されることとなるため、イメージエリア上部に光がより入射するようにバリア羽根３ａをレンズ鏡筒の上部を開放する図２（ａ）中矢印Ａ方向へ駆動させる。

また、図３（ｃ）に示すように、手ぶれによって撮像素子５のイメージエリアに写る被写体の画像が下方に動いた場合、手ぶれ補正回路１２によって撮像素子５は、撮影に寄与するイメージエリアの有効領域が下方にシフトされる。したがって、それまで有効であった撮像素子５のイメージエリア上部に入射する光は撮影に寄与しない不要光束となるため、かかる不要光束がレンズ鏡筒内へ入射することを防止するようにレンズ鏡筒の上部を閉塞する図２（ａ）中反矢印Ａ方向へバリア羽根３ａを駆動させる。また同時に、撮像素子５のイメージエリア下部には撮影に寄与する被写体の映像が入射されることとなるため、イメージエリア下部に光がより入射するようにバリア羽根３ｂをレンズ鏡筒の下部を開放する図２（ａ）中反矢印Ｂ方向へ駆動させる。

なお、図２（ｂ）に示す略Ｌ状に形成されたバリア羽根３ｃ，３ｄによれば、上下方向及び左右方向の手ぶれに応じて変動するイメージエリアの有効領域に対応して、上下方向及び左右方向にバリア羽根３ｃ，３ｄを駆動させ、有効なイメージエリアに入射されなくなった撮影に寄与しない不要光束の入射をより防止することができる。

操作部２０は、装置本体の電源スイッチや、撮像、ズーミング等の各種操作を行う操作ボタン等が設けられている。また、操作部２０は、電源投入後に太陽光等の高輝度の光線が入射されることによりレンズバリア３が閉塞された場合に、ユーザの操作により再度レンズバリア３を開放させるレンズバリア開放レバー２１が設けられている。

次いで、このような撮像装置１のレンズバリア３を駆動する工程について、バリア羽根３ａ，３ｂを用いた場合を例に、図４のフローチャートを参照しながら説明する。撮像装置１は、装置本体の電源を切った状態においては、撮像レンズ群４を塵埃等から保護するためレンズバリア３が完全に閉じられている。そして、使用時において図１に示す電源スイッチ１９が入力されると（ステップＳ１）、バリア羽根３ａ，３ｂが図２中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向へ駆動され、レンズバリア３が全開にされる（ステップＳ２）。

次いで、操作者によって撮像モード選択スイッチ８が操作され、撮像画面のアスペクト比が設定される。制御部１４は、撮像モード選択スイッチ８から撮影モード情報を受けると（ステップＳ３）、撮影モードに応じた駆動信号をモータ駆動回路１８に出力し、バリア羽根３ａ，３ｂを駆動する（ステップＳ４）。これにより、画面のアスペクト比が４：３から１６：９に変動された場合等、撮像素子５のイメージエリアの有効領域が上下方向に狭まったときにも、この撮像素子５の上下側に入射される不要光束がレンズ鏡筒内に入射されることを防止し、ゴーストやフレア等が発生することを防止することができる。

次いで、撮像装置１のズーミングに応じて撮像レンズ群４が移動される。レンズ位置センサ９は撮像レンズ群４の相対位置を検出し、検出結果を画角計算回路１０に出力する。画角計算回路１０は、焦点距離の変化に応じて最適な画角を算出し（ステップＳ５）、制御部１４に出力する。制御部１４は、画角計算回路１０により求められた最適画角に応じてバリア駆動部１３によりレンズバリア３のバリア羽根３ａ，３ｂを上下方向に駆動させる（ステップＳ６）。これにより、撮像レンズ群４の相対位置がワイド端やテレ端に近づけられるにつれて、撮像装置５のイメージエリアの有効領域が上下方向に変動した場合にも、撮影に寄与する光束をイメージエリアの上下側に入射させ、あるいは撮影に寄与しない不要光束がレンズ鏡筒内に入射することを防止することができる。

次いで、静止画又は動画の撮影が行われると、手ぶれセンサ１１によって手ぶれの有無及び手ぶれの角度が検出される（ステップＳ７）。手ぶれセンサ１１は、手ぶれがあることを検出すると、検出された手ぶれの角度を手ぶれ補正回路１２に出力する。手ぶれ補正回路１２は、手ぶれセンサ１１の検出結果を受けて撮像素子５のイメージエリアの有効領域を手ぶれの動きに合わせて動かすための手ぶれ補正信号を生成すると、この手ぶれ補正信号を制御部１４に出力する。手ぶれ補正信号を受けた制御部１４は、撮像素子５のイメージエリアの有効領域をシフトさせ手ぶれをキャンセルさせるとともに、バリア駆動部１３に駆動信号を出力し、手ぶれに応じて変動するイメージエリアの有効領域に対応してレンズバリア３のバリア羽根３ａ，３ｂを駆動させる（ステップＳ８）。

一方、撮影者が三脚を用いて撮影を行うなど、手ぶれが生じない場合には、手ぶれセンサ１１は、手ぶれなしとの検出結果を手ぶれ補正回路１２に出力する。手ぶれ補正回路１２は、手ぶれセンサ１１の検出結果を制御部１４に出力する。制御部１４は、撮像素子５及びレンズバリア３に対しては何ら駆動信号を生成することなく、バリア羽根３ａ，３ｂともそれまでの位置に保持する（ステップＳ９）。

このように撮像装置１は、撮影モードの設定による撮像画面のアスペクト比の変動及びズーミングによる撮像レンズ群４の焦点距離の変動に伴うイメージエリアのシフトに応じたレンズバリア３の制御に加え、さらに撮影実行時における手ぶれ補正による撮像素子５におけるイメージエリアの有効領域のシフトに応じて、バリア羽根３ａ，３ｂを駆動させるため、静止画の撮影中や動画の連続撮影中に、イメージエリアの有効領域外へ入射される撮影に寄与しない不要光束をバリア羽根３ａ，３ｂにより遮蔽する。したがって、撮像装置１は、レンズ鏡筒内に不要光束が入射することを防止し、不要光束がレンズ鏡筒内を反射することにより生じるゴーストやフレアの発生を防止することができる。

次いで、撮像装置１は、静止画又は動画の撮影の間や動画の撮影中に撮像装置１のズーミングが行われたか否かを検出する（ステップＳ１０）。そして、ズーミングが行われると、レンズ位置センサ９により撮像レンズ群４の相対位置が検出され、この検出結果によって画角計算回路１０によって最適画角が算出される。制御部１４は、再設定された最適画角に応じて変動したイメージエリアの有効領域に応じてバリア羽根３ａ，３ｂを上下方向に駆動させる（ステップＳ５、Ｓ６）。なお、ズーミングが行われないときには、バリア羽根３ａ，３ｂをそれまでの位置に保持する。

また、撮像装置１は、撮像モード選択スイッチ８が操作され、撮像画面のアスペクト比が再設定されたか否かを検出する（ステップＳ１１）。そして、アスペクト比の再設定が行われると、撮影モード情報を受けた制御部１４は、撮像画面のアスペクト比に応じてバリア羽根３ａ，３ｂを上下方向に駆動させる（ステップＳ４）。なお、アスペクト比の再設定が行われないときには、バリア羽根３ａ，３ｂをそれまでの位置に保持する。

また、撮像装置１は、撮影が終了することにより装置本体の電源スイッチ１９が切られると（ステップＳ１２）、制御部１４によりバリア羽根３ａ，３ｂを図２中反矢印Ａ方向及び反矢印Ｂ方向へ駆動され、レンズバリア３が完全に閉じられる（ステップＳ１３）。これにより、撮像装置１の不使用時において撮像レンズ群４を塵埃等から保護することができる。一方、装置本体の電源が入った状態においては、バリア羽根３ａ，３ｂはそれまでの位置に保持され、手ぶれ補正、ズーミング及びアスペクト比の再設定の有無に応じて上下駆動される。これにより、撮像装置１は、電源投入時においては常時、不要光束がレンズ鏡筒内に入射することを防止するようにバリア羽根３ａ，３ｂを駆動し、ゴーストやフレアの発生を防止することができる。

また、本発明が適用された撮像装置１によれば、例えば一般的な沈胴タイプの３群ズームレンズにおいて、図５に示すように、望遠側でＦ値が低下するものに対して、レンズバリア３の開口状態を画角に合わせて大幅に狭めることが可能となり、従来より問題とされていたゴーストやフレアを低減することができる。

また、図６に示すように、撮影に寄与しない上下側をカットすることにより小型化が図られた小判型レンズが用いられた小型３群インナーレンズにおいても、上面及び下面の端面で反射、屈折がおこりやすいが、最適画角を基にレンズバリア３を開閉する本発明によれば、イメージエリアの有効領域に入射する光束を損なうことなく、効果的に不要光束を遮断することができる。このように、本発明が適用された撮像装置１は、あらゆる形状の撮像レンズに対しても、イメージエリアの有効領域に対する有効光束を損なうことなく効果的に不要光束をカットしゴーストやフレアを低減することができる。

次いで、電源投入後、撮像操作の待機中に太陽光等の高輝度の光線が入射したときのレンズバリア３の駆動工程について、バリア羽根３ａ，３ｂを用いた場合を例に、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。

撮像装置１は、装置本体の電源を切った状態においては、撮像レンズ群４を塵埃等から保護するためレンズバリア３が完全に閉じられている。そして、使用時において図７に示す電源スイッチ１９が入力されると（ステップＳ２１）、バリア羽根３ａ，３ｂが図２中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向へ駆動され、レンズバリア３が全開にされる（ステップＳ２２）。

レンズバリア３が開放されることによりレンズ鏡筒内に外光が入射されると、撮像素子５は取り込まれた光線から画像信号を生成しＡＧＣ６に出力する。ＡＧＣ６は、撮像素子より受信した画像信号をサンプルホールドしノイズ成分の除去された信号を取り出した後、色信号とＹ信号（輝度信号）とに分離し、画像信号処理部７に出力する。画像信号処理部７は、Ｙ信号を基に、所定の閾値を超える輝度の光線、例えば太陽光等が入射されたか否かの判定を行い（ステップＳ２３）、判定結果を制御部１４に出力する。ＡＧＣ６及び画像信号処理部７は、装置本体の電源が投入されると電源がオフにされるまでかかる判定処理を行う。

画像信号処理部７による輝度判定の結果を受けた制御部１４は、所定の閾値を超えない輝度の光線が入射されたとの判定を受けると、通常の景色や人物等の画像が取り込まれているとして、レンズバリアの開放状態を維持し、通常の撮影時又は撮影待機時におけるレンズバリア３の駆動処理を行う（ステップＳ２４）。一方、所定の閾値を超える輝度の光線が入射されたとの判定を受けると、制御部１４は直ちに、バリア羽根３ａ，３ｂを図２中反矢印Ａ方向及び反矢印Ｂ方向に移動するようバリア駆動部１３を駆動させ、バリアレンズ３を完全に閉塞する（ステップＳ２５）。これにより太陽光等の高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射した場合にも、レンズバリア３によってレンズ鏡筒が閉塞されることにより、高輝度の光線が照射されることによる撮像素子５の焼き付きや撮像レンズ群４の劣化が防止される。

撮像装置１は、ユーザにより操作部２０のレンズバリア開放レバー２１が操作され、レンズバリア３が開放されないかぎりレンズバリア３の閉塞状態を維持し、撮影不可能とする。そして、撮像装置１の制御部１４は、レンズバリア開放レバー２１が操作され、レンズバリア３が開放されたか否かを判定する（ステップＳ２６）。

ここで、一定時間内にレンズバリア３が開放された場合には通常の撮影時又は撮影待機時におけるレンズバリア３の駆動工程に戻るとともに、ＡＧＣ６及び画像信号処理部７による輝度判定を行う（ステップＳ２７）。そして、依然、所定の閾値を超える高輝度の光線が入射されていると判定されると、レンズバリア３が閉塞される（ステップＳ２３、Ｓ２５）。

また、装置本体の電源がオフにするよう操作されると、バリア駆動部１３にバリア羽根３ａ，３ｂを図２中反矢印Ａ方向及び反矢印Ｂ方向に移動するよう制御し、バリアレンズ３を完全に閉塞する（ステップＳ２８）。レンズバリア３がレンズ鏡筒を閉塞することにより、撮像装置１の不使用時に撮像レンズ群４が塵埃等より保護される。

一方、一定時間内にレンズバリア３の開放操作が行われない場合には、そのまま装置本体の電源が自動的にオフとされる（ステップＳ２９）。したがって、太陽光等の高輝度の光線がレンズ鏡筒内に入射した場合にも、レンズバリア３によってレンズ鏡筒が閉塞されることにより、高輝度の光線が照射されることによる撮像素子５の焼き付きや撮像レンズ群４の劣化が防止される。また、自動的に電源を切るため撮像装置１の節電を図ることもできる。

以上、本発明が適用された撮像装置及びレンズバリアの駆動方法について説明したが、本発明は、デジタルカメラやカムコーダ以外にも、銀塩カメラ、カメラ付き携帯機器等に用いられてもよい。また、レンズバリアのバリア羽根は、矩形板状、略Ｌ字状の他、適宜湾曲させた板状体等により構成することもできる。

さらに、レンズバリアのバリア羽根は、レンズ鏡筒内に設けられた撮像レンズ群の光路上に配置されていればよく、上述したように撮像レンズ群よりも被写体側に設けるほか、レンズ鏡筒内部の撮像レンズ群の間、例えば絞りの替わりに配置するようにしてもよい。

本発明が適用された撮像装置のブロック図である。レンズバリアを示す正面図である。手ぶれ補正に伴うイメージエリアの有効領域のシフトに応じてレンズバリアが駆動される様子を示す図である。イメージエリアの有効領域のシフトに応じてレンズバリアを駆動させる工程を示すフローチャートである。撮像装置のズーミングに対するＦ値を示すグラフである。撮像レンズの一例を示す斜視図である。高輝度が入射された場合のレンズバリアの駆動工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１撮像装置、２撮像部、３レンズバリア、３ａ〜３ｄバリア羽根、４撮像レンズ群、５撮像素子、６ＡＧＣ、７画像信号処理部、８撮像モード選択スイッチ、９レンズ位置センサ、１０画角計算回路、１１手ぶれセンサ、１２手ぶれ補正回路、１３バリア駆動部、１４制御部、１５内蔵メモリ、１６インタフェース部、１７駆動モータ、１８モータ駆動回路、２０操作部、２１レンズバリア開放レバー

Claims

撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、
上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、
操作者の手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
手ぶれ補正動作に応じて上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備えた撮像装置。
上記駆動手段は、上記手ぶれ補正動作により垂直方向及び／又は水平方向に移動する上記撮像素子のイメージエリアの変化に応じて、該イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記駆動手段は、設定された画面サイズの変化に応じて上記イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記駆動手段は、上記撮像レンズ群の焦点距離の変化に応じて上記イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記遮蔽板は、上記撮像レンズ群よりも被写体側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記遮蔽板は、上記撮像レンズ群の間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、
上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、
操作者の手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備え、
上記駆動手段は、上記手ぶれ補正動作により垂直方向及び／又は水平方向に移動する上記撮像素子のイメージエリアの変化に応じて、該イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動する撮像装置の遮蔽板駆動方法。
上記駆動手段は、設定された画面サイズの変化に応じて上記イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動し、次いで、上記手ぶれ補正動作に応じて上記遮蔽板を駆動する請求項７記載の撮像装置の遮蔽板駆動方法。
上記駆動手段は、上記撮像レンズ群の焦点距離の変化に応じて上記イメージエリアの不使用領域における不要光束の入射を防止するように上記遮蔽板を駆動し、次いで、上記手ぶれ補正動作に応じて上記遮蔽板を駆動する請求項７記載の撮像装置の遮蔽板駆動方法。
上記遮蔽板は、上記撮像レンズ群よりも被写体側に設けられていることを特徴とする請求項７記載の撮像装置の遮蔽板駆動方法。
上記遮蔽板は、上記撮像レンズ群の間に設けられていることを特徴とする請求項７記載の撮像装置の遮蔽板駆動方法。
撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、
駆動手段により上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、
上記レンズ鏡筒内に入射する光の強度を検出する検出手段と、
上記検出手段が規定の強度を超える光の強度を検出すると、上記遮蔽板を上記レンズ鏡筒を閉塞するように上記駆動手段を制御する制御部とを備えた撮像装置。
撮像レンズ群及び該撮像レンズ群により結像された光学像が入射される撮像素子が配設されたレンズ鏡筒と、
上記撮像レンズ群の光路上に開閉自在に設けられ、上記レンズ鏡筒内への不要光束の入射を防止する遮蔽板と、
上記レンズ鏡筒内に入射する光の強度を検出する検出手段と、
上記遮蔽板を駆動する駆動手段とを備え、
上記駆動手段は、上記検出手段が規定の強度を超える光の強度を検出すると、上記遮蔽板を上記レンズ鏡筒を閉塞するように駆動する撮像装置の遮蔽板駆動方法。