JP2006078898A - 撮像装置 - Google Patents

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敏彦 廣田
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【課題】 高倍率ズームレンズ等の撮影レンズを搭載する場合の撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれの発生を防止するとともに、装置内の各駆動部により発生する振動のユーザへの伝達防止を図る。
【解決手段】 デジタルカメラ10に、撮像素子101と、少なくとも撮像素子101を保持する枠体120と、マウント部3とを一体化してなる一体化ユニット(ミラー部103、シャッター部109、駆動ユニット150及び振れ補正ユニット200をも含む)と、その他の構造体からなる(バッテリーユニット130や制御基板140、コネクタ部160が連結部により一体化されてなる)本体ボディとを備え、一体化ユニットが一体化ユニットにおけるマウント部3の近傍位置(固定部124、125、126)で本体ボディと連結部(前面シャーシ181及び182、底面シャーシ184及びこれらを固定するビス1812、1822、1841)を介して連結する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にズームレンズ等の撮影レンズが搭載される撮像装置に関する。
近年、デジタルカメラ等の撮像装置においては、1台で広い撮影範囲をカバーするべく高倍率ズームレンズ(焦点距離の長い望遠レンズ)が搭載されたものがある(例えば特許文献1参照)。特にこのような高倍率ズームレンズでは、レンズ口径或いはレンズ数が大きくなるためその重量も大きなものとなる。
特開2004−109690号公報
このような高倍率ズームレンズ等の撮影レンズをカメラ(のマウント部)に装着した場合、カメラボディが当該ズームレンズの重さで歪んでしまうことがある。一般的に、このようなデジタルカメラでは撮影レンズと対向する位置に撮像素子(CCDセンサ部)が該撮影レンズと平行関係を保った状態で取り付けられているが、上記カメラボディの歪みによって撮影レンズと撮像素子との平行関係が維持できなくなり、すなわち、撮影レンズから撮像素子へ向けて入射される被写体光の光軸が撮像素子の受光面に対してずれてしまい、撮像素子による撮影画像に歪みが生じたりして良好な撮影画像を得ることができないという問題がある。
ところで、上記高倍率ズームレンズ等の撮影レンズを搭載したデジタルカメラでは、手振れ等の「振れ」の影響を受け易くなることから、入射された光軸に生じたずれ量に応じて撮像素子を光軸と略垂直な方向に変位(移動)させることにより振れ補正を行う振れ補正機構を備えたものがある。この振れ補正機構では圧電アクチュエータ等の駆動装置を用いて振れ補正駆動を行うことから当該駆動に伴う振動が発生することがある。また、このデジタルカメラが例えば一眼レフレックス型カメラである場合、撮影光学系の途中で光路切り替えを行うための可動式のミラー部を備えているため、このミラー部の駆動により振動が発生することがあり、これらの振動が撮像装置を把持しているユーザに伝達されててしまいユーザに不快感を与えてしまうといった問題もある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、高倍率ズームレンズ等の撮影レンズを搭載する場合でも、撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれが発生することなくひいては良好な撮影画像を得ることができ、さらには、撮像装置内の各駆動部により発生する振動の当該装置を把持しているユーザへの伝達防止を図ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に係る撮像装置は、被写体光を撮像する撮像素子と、少なくとも前記撮像素子を保持する保持部材と、撮影レンズを取り付けるためのマウント部とを一体化してなる一体化ユニットと、その他の構造体からなる本体ボディとを備えた撮像装置であって、前記一体化ユニットは、該一体化ユニットにおけるマウント部の近傍位置で前記本体ボディと所定の連結部を介して連結されていることを特徴とする。
上記構成によれば、撮像装置には、被写体光を撮像する撮像素子と、少なくとも当該撮像素子を保持する保持部材と、撮影レンズを取り付けるためのマウント部とを一体化してなる一体化ユニットと、その他の構造体からなる本体ボディとが備えられており、一体化ユニットが、該一体化ユニットにおけるマウント部の近傍位置で本体ボディと所定の連結部を介して連結されている。このように、撮像素子が取り付けられている一体化ユニットが、マウント部の近傍位置で本体ボディと連結されていることから、マウント部に高倍率ズームレンズ等の重い撮影レンズが装着されて撮像装置に歪みが生じ得るような場合であっても、一体化ユニットは、マウント部の近傍位置つまりマウント部近傍の該マウント面と略平行な(光軸と略垂直方向の)仮想平面内における本体ボディとの連結点を支点として撮影レンズと共に一体的にずれようとするため、すなわち撮像素子(撮像センサ面)と撮影レンズ(マウント部;マウント面)との互いの平行関係(位置関係)が維持された状態で傾斜しようとするため、撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれが発生することなく、ひいては良好な撮影画像を得ることができる。また、一体化ユニットと本体ボディとが連結部を介して連結されていることから、例えば一体化ユニットに、撮像素子に対するシャッター部或いは振れ補正ユニット等の駆動部を備えている場合、これら駆動部において発生した振動(以降、適宜、装置内の各駆動部において発生する振動を駆動振動という)は連結部を介したルートで迂回されて減衰されるため、装置を把持しているユーザへの当該振動の伝達防止を図ることができる。
請求項2に係る撮像装置は、請求項1において、前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、前記撮像素子は、振れ補正を行うべく光軸と垂直な方向に該撮像素子を移動可能に構成された振れ補正ユニットとして前記保持部材に設けられていることを特徴とする。この構成によれば、本体ボディに外装部材が装着され、撮像素子が、振れ補正を行うべく光軸と垂直な方向に該撮像素子を移動可能に構成された振れ補正ユニットとして保持部材に設けられているため、振れ補正ユニットの駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該振れ補正ユニットが設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該振れ補正ユニットからの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項3に係る撮像装置は、請求項1又は2において、前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、前記保持部材は、被写体光の光路を切り替えるミラー部をさらに保持していることを特徴とする。この構成によれば、本体ボディに外装部材が装着され、保持部材に被写体光の光路を切り替えるミラー部がさらに保持されているため、ミラー部の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該ミラー部が設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該ミラー部からの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項4に係る撮像装置は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、前記保持部材は、撮像素子に対する露光時間を調節するシャッター部をさらに保持していることを特徴とする。この構成によれば、本体ボディに外装部材が装着され、保持部材に撮像素子に対する露光時間を調節するシャッター部がさらに保持されているため、シャッター部の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該シャッター部が設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該シャッター部からの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項5に係る撮像装置は、請求項1〜4のいずれかにおいて、前記マウント部は保持部材の前端部に取り付けられており、前記一体化ユニットは、前記保持部材の前端部近傍の外周において、本体ボディのシャーシと複数箇所のビス止めによって連結されていることを特徴とする。この構成によれば、マウント部が保持部材の前端部に取り付けられており、一体化ユニットが保持部材の前端部近傍の外周において本体ボディのシャーシと複数箇所のビス止めによって連結されているため、一体化ユニットと本体ボディとが当該連結箇所で確実に固定されるのを可能とする一方で、高倍率ズームレンズ等の重い撮像レンズがマウントされた場合であっても一体化ユニットが撮像素子と撮影レンズとの互いの平行関係が維持されるよう一体的に傾斜し(歪み)、撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれの発生を防止するとともに、一体化ユニットに設けられた所定の駆動部で発生した振動を減衰させてユーザへの伝達を防止させることが可能な構成を、保持部材の前端部近傍の外周(マウント部の近傍位置)における本体ボディのシャーシとの複数箇所のビス止めにより一体化ユニットと本体ボディとを連結するといった容易な構成で実現することができる。
請求項1記載の発明によれば、撮像素子が取り付けられている一体化ユニットが、マウント部の近傍位置で本体ボディと連結されていることから、マウント部に高倍率ズームレンズ等の重い撮影レンズが装着されて撮像装置に歪みが生じ得るような場合であっても、一体化ユニットは、マウント部の近傍位置つまりマウント部近傍の該マウント面と略平行な(光軸と略垂直方向の)仮想平面内における本体ボディとの連結点を支点として撮影レンズと共に一体的にずれようとするため、すなわち撮像素子(撮像センサ面)と撮影レンズ(マウント面)との互いの平行関係が維持された状態で傾斜しようとするため、撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれが発生することなく、ひいては良好な撮影画像を得ることができる。また、一体化ユニットと本体ボディとが連結部を介して連結されていることから、例えば一体化ユニットに、撮像素子に対するシャッター部或いは振れ補正ユニット等の駆動部を備えている場合、これら駆動部において発生した振動は連結部を介したルートで迂回されて減衰されるため、装置を把持しているユーザへの当該振動の伝達防止を図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、振れ補正ユニットの駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該振れ補正ユニットが設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該振れ補正ユニットからの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、ミラー部の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該ミラー部が設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該ミラー部からの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項4記載の発明によれば、シャッター部の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該シャッター部が設けられている保持部材によって受けられ、さらに連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材(例えばグリップ部)を把持しているユーザへの当該シャッター部からの振動の伝達防止を図ることができる。
請求項5記載の発明によれば、一体化ユニットと本体ボディとが当該連結箇所で確実に固定されるのを可能とする一方で、高倍率ズームレンズ等の重い撮像レンズがマウントされた場合であっても一体化ユニットが撮像素子と撮影レンズとの互いの平行関係が維持されるよう一体的に傾斜し(歪み)、撮影レンズからの光軸に対する撮像素子のずれの発生を防止するとともに、一体化ユニットに設けられた所定の駆動部で発生した振動を減衰させてユーザへの伝達を防止させることが可能な構成を、保持部材の前端部近傍の外周(マウント部の近傍位置)における本体ボディのシャーシとの複数箇所のビス止めにより一体化ユニットと本体ボディとを連結するといった容易な構成で実現することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
(カメラ外観構成の説明)
図1は、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観構造を説明する図であり、図1(a)はデジタルカメラの正面外観図、図1(b)はデジタルカメラの背面外観図を示している。図1(a)に示すように、デジタルカメラ10は、カメラ本体1と、このカメラ本体1の正面略中央に着脱可能(交換可能)に装着される撮影レンズ2(交換レンズ)とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチールカメラで構成されている。
図1(a)において、カメラ本体1は、正面略中央に撮影レンズ2が装着されるマウント部3と、正面左端部において突設され、ユーザが片手(又は両手)により確実に把持(保持)可能とするためのグリップ部4と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル5と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル6と、グリップ部4の上面に撮影動作(露光)の開始及び/又は終了を指示するためのレリーズボタン7とを備えている。
撮影レンズ2は、被写体からの光(光像)を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該光をカメラ本体1の内部に配置されている後述の撮像素子101やファインダ部102へ導くための撮影レンズ系(例えば光軸に沿って直列的に配置されるズームレンズブロックや固定レンズブロック)を構成するものである。撮影レンズ2は、マニュアル操作或いは自動的に各レンズ位置を移動させて焦点調整を行うことが可能に構成されている。
なお、マウント部3の近傍には、撮影レンズ2を着脱するための着脱ボタン31と、装着された撮影レンズ2との電気的接続を行うための複数個の電気的接点(図示省略)と機械的接続を行うための複数個のカプラ(図示省略)とが設けられている。この電気的接点は、撮影レンズ2に内蔵されたレンズROM(リードオンリメモリ)から当該レンズに関する固有の情報(開放F値や焦点距離等の情報)をカメラ本体1内の後述する全体制御部100(制御基板140)に送出したり、撮影レンズ2内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を全体制御部100に送出したりするためのものである。カプラは、カメラ本体1内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータの駆動力を撮影レンズ2内の各レンズに伝達するためのものである。
モード設定ダイアル6は、自動露出(AE)制御モードや自動焦点(AF;オートフォーカス)制御モード、或いは静止画を撮影する静止画撮影モードや動画を撮影する動画撮影モード(連続撮影モード)、フラッシュモード等の各種撮影モードを設定するためのものである。
レリーズボタン7は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてレリーズボタン7が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作(露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作)が実行され、レリーズボタン7が全押しされると、撮影動作(後述する撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作)が実行される。また、動画撮影モードにおいてレリーズボタン7が全押しされると、撮影動作(上記と同様の撮像素子の露光、露光で得られた画像信号への画像処理、及びこの画像処理された画像データのメモリカードへの記録という一連の動作)が開始され、再度レリーズボタン7が全押しされると撮影動作が終了される。
図1(b)において、カメラ本体1の背面略中央上部には、ファインダ窓11(接眼部)が設けられている。ファインダ窓11には、撮影レンズ2からの被写体像が導かれており、ユーザ(撮影者)は、このファインダ窓11を覗くことにより被写体を視認することができる。カメラ本体1の背面の略中央には、外部表示部12(LCD;液晶モニター)が設けられている。外部表示部12は、本実施形態では例えば画素数が400(X方向)×300(Y方向)=120000のカラー液晶表示素子からなり、上記動画像を表示するとともに、AE制御やAF制御に関するモード、撮影シーンに関するモード或いは撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。
外部表示部12の左上部には電源スイッチ13が設けられている。電源スイッチ13は例えば2点スライドスイッチからなり、接点を左方の「OFF」位置に設定すると電源がオフになり、接点を右方の「ON」位置に設定すると電源がオンになる。外部表示部12の右側には方向選択キー14及び手振れ補正スイッチ15が設けられている。方向選択キー14は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の4方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の4方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。方向選択キー14は多機能化されており、例えば外部表示部12に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能する。また、方向選択キー14は、撮影レンズ2のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能させることもできる。
手振れ補正スイッチ15は、手持ち撮影や望遠撮影、暗部での(長時間露光が必要な)撮影時において、手振れ等の「振れ」が発生する恐れのある場合に対して確実な撮影を可能とするための振れ補正モードを設定するものである。この手振れ補正スイッチ15は、電源スイッチ13と同様に2点スライドスイッチとしてもよい。
外部表示部12の左側には、外部表示部12の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、取消スイッチ16、確定スイッチ17、メニュー表示スイッチ18及び外部表示切換スイッチ19等が設けられている。取消スイッチ16はメニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。確定スイッチ17はメニュー画面で選択された内容を確定するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ18は外部表示部12にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容(例えば撮影シーン設定画面や露出制御に関するモード設定画面など)を切り換えるためのスイッチで、メニュー表示スイッチ18の押圧ごとにメニュー画面が切り換わる。外部表示切換スイッチ19は、外部表示部12への表示をオンにしたり、その表示をオフにしたりするスイッチで、外部表示切換スイッチ19の押圧ごとに外部表示部12の表示と非表示とが交互に行われる。なお、カメラ本体1の適所には、上記各スイッチ以外にズームスイッチ、露出補正スイッチ、AEロックスイッチ等のプッシュ式スイッチやダイヤル式スイッチといった各種スイッチが備えられていてもよい。
(カメラ内部構成の説明)
次に、デジタルカメラ10の内部構成について説明する。
図2は、デジタルカメラ10の正面透視図であり、図3は、デジタルカメラ10の側面断面図であり、図4は、デジタルカメラ10の上面断面図である。ただし、図2、4はそれぞれ撮影レンズ2を取り外した状態での透視図及び断面図としている。図2〜4に示すように、撮影レンズ2に対向するカメラ本体1内には、すなわちカメラ本体1に撮影レンズ2が装着された場合の当該撮影レンズ2が備えているレンズ群21の光軸L(図3参照)上におけるカメラ本体1内の適所には、光軸Lに対して垂直となる方向に四方形状の撮像素子101が配設されている。
撮像素子101は、被写体輝度を検出(被写体光を撮像)する、すなわち撮影レンズ2により結像された被写体光像の光量に応じて、R、G、B各成分の画像信号に光電変換して後述の制御基板140(画像処理回路141)へ出力するものである。具体的には、撮像素子101は、CCD(Charge Coupled Device)が2次元状に配置されたエリアセンサの各CCDの表面に、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、所謂ベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、例えば1600(X方向)×1200(Y方向)=1920000個の画素を有したものとされたカラー撮像素子である。なお、撮像素子101としては、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ、VMISイメージセンサ等幾つかの選択肢があるが、本実施形態ではCCDイメージセンサを採用している。
上記光軸L上において、被写体光をファインダ部102(ファインダ光学系)へ向けて反射させる位置には、ミラー部103(反射板)が配置されている。撮影レンズ2を通過した被写体光は、ミラー部103(後述の主ミラー1031)によって上方へ反射され、焦点板104(ピントグラス)に結像される。撮影レンズ2を通過した被写体光の一部はこのミラー部103を透過する。
ファインダ部102は、ペンタプリズム105、接眼レンズ106及び上記ファインダ窓11を備えている。ペンタプリズム105は、断面が5角形をしており下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ106は、ペンタプリズム105により正立像にされた被写体像をファインダ窓11の外側に導く。このような構成により、ファインダ部102は、撮影待機時において被写界を確認するための光学ファインダとして機能する。
ミラー部103は、主ミラー1031及びサブミラー1032から構成されており、主ミラー1031の背面側において、サブミラー1032が主ミラー1031の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー1031を透過した被写体光の一部はサブミラー1032によって反射され、この反射された被写体光は焦点検出部107に入射される。焦点検出部107は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂AFセンサーである。
上記ミラー部103は、所謂クイックリターンミラーであり、露光時には回転軸1033を回動支点として矢印Aで示す上方へ向けて跳ね上がり、焦点板104の下方位置で停止する。この際、サブミラー1032は、主ミラー1031の背面に対して矢印Bで示す方向に回転軸1034を支点として回動し、上記ミラー部103が焦点板104の下方位置で停止したときには、主ミラー1031と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、撮影レンズ2からの被写体光がミラー部103によって遮られることなく撮像素子101上に届き、該撮像素子101が露光される。露光が終了すると、ミラー部103は元の位置(図3に示す位置)に復帰する。
撮像素子101の光軸方向直前には、疑似カラーや色モアレの発生を防止するためのローパスフィルタ108(光学フィルタ)が配置されており、さらにローパスフィルタ108の直前には、シャッター部109が配置されている。シャッター部109は、露光時に開閉するよう制御されるものであり、ここでは例えば縦走りフォーカルプレーンシャッターが採用されている。シャッター部109は、その前方側が後述の枠体120の後端部に当接された状態とされ、一方その後方側がシャッタ押さえ板1091にて挟まれた状態とされている。このシャッタ押さえ板1091は枠体120に対してビス1092で固定(図7参照)されており、これによりシャッター部109は枠体120に支持される形となっている。なお、撮像素子101の後部には撮像素子101面と平行に、後述の側面シャーシ183を挟んで外部表示部12が配設されている。
撮像素子101は、後述のスライダ202やアクチュエータ(ヨー方向アクチュエータ205、ピッチ方向アクチュエータ206)とともに、後述のジャイロユニット170により検出された振れ情報に基づき、当該アクチュエータを駆動させることにより撮像素子101を上下左右方向にスライド移動させて振れ補正を行う振れ補正ユニット200(手振れ機構)を構成している。振れ補正ユニット200の構造及び動作の詳細については後述する。
図2においてマウント部3の後部におけるカメラ本体1の略中央部には、枠体120(前枠)が配置されている(図3、4における斜線部参照)。この枠体120は、該枠体120の前後面部及び上記ペンタプリズム105(焦点板104)と対向する上面部が開口された正面視略四角形状の角筒体であり、歪み等に対する強度を有した金属製の剛体である。枠体120の前面は、マウント部3の形状に合わせて円筒状のマウント受け部121が形成されており、このマウント受け部121にマウント部3が嵌合された状態で、符号122の矢印(図4参照)で示す前面側から複数のビス123によってビス止めされている。枠体120は、その内部にミラー部103が配置されており当該ミラー部103の保持部材を兼ねたものとなっている。
枠体120の左側(グリップ部4の内部)には電池室131(バッテリーチャンバー)が配置されている。電池室131は、例えばプラスチック等の樹脂からなり、その内部には、デジタルカメラ10の動作電源として例えば所定数の単3形乾電池が収納される。電池室131の背後にはカード収納部132が設けられている。カード収納部132には、撮影画像の画像データを記録するための記録媒体例えばメモリカードが着脱自在に収納されるようになっており、グリップ部4の例えば符号133に示す側面位置のカードスロット蓋を開いて当該メモリカードを収納する構成とされている。なお、電池室131及びカード収納部132からなる構造体のことを、以降、バッテリーユニット130と称する。
バッテリーユニット130(カード収納部132)の背面部には制御基板140が配置されている。制御基板140には、画像データに対する所定の信号処理(画像処理)を行う画像処理回路141(例えば画像処理用ASIC)や後述の振れ補正駆動を制御する振れ補正回路142(例えば振れ補正用ASIC)等の電子部品がマウントされており、後述の主制御部100をなす基板体である。制御基板140は、振れ補正ユニット200と略同一平面方向に隣接配置されており、後述の側面シャーシ183に接続部143にて固定されたバッテリーユニット130に対してマウントされる形で、ネジ部144、145によって取り付けられている。制御基板140と撮像素子101とは、第1フレキシブル配線基板146により電気的に接続されている。
枠体120の右側の隣接位置には、ミラー部103及びシャッター部109を駆動するための駆動ユニット150が配置されている。駆動ユニット150は、具体的には、シャッター部109の開閉駆動を行うシャッタ駆動部151と、ミラー部103の駆動を行うミラー駆動部152とを備えて構成されている。ただし、ミラー駆動部152はシャッタ駆動を行うためのシャッタ駆動部を一部内包して構成されている。駆動ユニット150のさらに右側(外側)には、リモート端子やUSB端子等のホルダー或いはAC電源のジャック等を備えた構造体としての、例えばプラスチック等の樹脂からなるコネクタ部160が配置されている。
バッテリーユニット130の所定位置、例えば電池室131の前方の側壁部にはジャイロユニット170が設けられている。ジャイロユニット170は、ジャイロ部171、ジャイロ基板172、緩衝材173及びジャイロ用フレキシブル配線基板174等からなり、測定対象部(本実施形態ではデジタルカメラ10;カメラ本体1)の振れ方向や振れ量などの振れ情報を検出するためのもの(振れ検出部)である。ジャイロユニット170において検出された振れ情報は、振れ補正ユニット200による振れ補正駆動の制御に用いられる。ジャイロ部171は、ヨー(Yaw)方向におけるデジタルカメラ10の振れの角速度に基づく振れ量を検出するヨー方向ジャイロ171bと、ピッチ(Pitch)方向における当該振れの角速度に基づく振れ量を検出するピッチ方向ジャイロ171aとを備えている。このようなジャイロとしては、例えば圧電素子に電圧を印加して振動状態とし、該圧電素子に回転運動による角速度が加わったときに生じるコリオリ力に起因する歪みを、電気信号として取り出すことで角速度を検出するタイプのものが使用できる。ジャイロ部171はジャイロ基板172上にマウントされており、このジャイロ基板172(即ちジャイロユニット170)は、バッテリーユニット130の側壁部に形成された平板状のジャイロ取付部134に、緩衝材173を介して取り付けられている。
緩衝材173は、ミラー部103の動作振動が伝播してジャイロ部171がこの振動を誤検出することを防止するためのものであり、例えば両面に接着層を備えるブチルゴム等のゴム材からなるシート状(板状)の部材を用いることができる。なお、ジャイロ用フレキシブル配線基板174は、ジャイロ部171(ヨー方向ジャイロ171b及びピッチ方向ジャイロ171a)と制御基板140とを電気的に接続するためのものである。
デジタルカメラ10の上記各部は、例えば鉄などの金属材料からなるシャーシ部180によって互いに連結(固定)されている。本実施形態では、シャーシ部180は、前面シャーシ181、182、側面シャーシ183(バックシャーシ)及び底面シャーシ184(底板)から構成されている。
ここで、上記図2〜4とともに図5、6を用いて当該各シャーシによる連結について説明する。図5は、デジタルカメラ10の背面透視図であり、図6は、デジタルカメラ10の底面透視図である。コネクタ部160は、前面シャーシ181とビス1811により固定されるとともに、側面シャーシ183とビス1831により固定されている。バッテリーユニット130は、前面シャーシ182とビス1821により固定されており、また側面シャーシ183とビス1832により固定され且つ底面側からビス1833により固定されている。ただし、当該ビス1833による固定は、側面シャーシ183が側面側から底面側に向けて折り曲げられてなる折り曲げ部1834において行われている。
枠体120は、マウント受け部121の近傍の側部に設けられた固定部124、125において、前面シャーシ181、182それぞれの折り曲げ部とビス1812、1822により固定されている(図2、4、6参照;図4における前面シャーシ182は折り曲げ部の部分断面が示されている)。また、枠体120は、マウント受け部121の近傍の下部(底部)に設けられた固定部126において、底面シャーシ184とビス1841により固定されている(図6参照)。底面シャーシ184は、その他、ビス1842によりコネクタ部160に、ビス1843によりバッテリーユニット130に固定されるとともに、側面シャーシ183と、該側面シャーシ183における上記折り曲げ部1834と同様に折り曲げらてなる折り曲げ部1835においてビス1844により固定されている。また、底面シャーシ184は、前面シャーシ182の上記折り曲げ部が底面に向けて延設され更に底面と平行となるよう折り曲げられた部分(ウイング部)とビス1845により固定されている。なお、底面シャーシ184には、三脚を取り付けるための三脚用ネジ部1846が設けられている。
このように、各部がシャーシ等により連結されてなる内部構造体の外側(外周)には当該内部構造体を取り巻くように、金属部材や樹脂部材などからなる外装部材190(各スイッチ・ボタンや外部表示部12、これらが取り付けられる外枠体等を含む)が装着されている。
以上の構成を構造体の連結構造としてみると、先ず枠体120の後端側にシャッター部109及び振れ補正ユニット200が取り付けられるとともに、該枠体120の前方側(固定部124、125及び126)においては、前面シャーシ181、182とビス1812、1822により連結され、また底面シャーシ184とビス1841により連結されている。また前面シャーシ181にはビス1811によりコネクタ部160が取り付けられ、前面シャーシ182にはビス1821によりバッテリーユニット130が取り付けられており、結果的に枠体120とコネクタ部160及びバッテリーユニット130とが前面シャーシ181、182によって連結されている。さらに上記コネクタ部160と制御基板140が一体化されたバッテリーユニット130とは、ビス1831及び接続部143(ビス1832)を介して側面シャーシ183により連結されている。また、底面シャーシ184によっても、ビス1842やビス1843を介して枠体120とコネクタ部160及びバッテリーユニット130とは連結されている。
このような連結によって、デジタルカメラ10は、マウント部3、枠体120、ミラー部103、シャッター部109、駆動ユニット150及び振れ補正ユニット200が一体化されてなる剛体としての複合一体化物(これを一体化ユニットと称する)と、この一体化ユニット以外の他の構造体、すなわちバッテリーユニット130(制御基板140)やコネクタ部160が、連結部としての各シャーシ(及びこれを固定するビス)により一体化されてなる剛体としての複合一体化物(これを本体ボディと称する。ただし上記カメラ本体1は、外装部材190等を含むものであってこの本体ボディとは区別する)とに大別される。なお、本体ボディに含まれる各シャーシは、一体化ユニットとの連結部としても機能している。
上述のような構造体の連結構造が採用されていることから、より具体的には、撮像素子101が振れ補正ユニット200として設けられている一体化ユニットが、マウント部3の近傍位置(ここでは枠体120の前端側における固定部124、125及び126)で本体ボディと、前面シャーシ181及び182、底面シャーシ184及びこれらを固定するビス1812、1822、1841からなる連結部によって連結(固定)されていることから、マウント部3に高倍率ズームレンズ等の重い撮影レンズ2が装着されてカメラ本体1に歪みが生じ得るような場合であっても、一体化ユニットは、マウント部3の近傍位置つまりマウント部3近傍の該マウント面と略平行な(光軸Lと略垂直方向の)仮想平面内に配置される当該連結点を支点として撮影レンズ2と共に一体的にずれようとする(一体的に歪もうとする)。
これを概念的に説明すると、撮影レンズ2と上記一体化ユニットとが(マウント部3において接続されて)合体してなるものを1つの棒状体として見なした場合、この棒状体はその撮影レンズ2と一体化ユニットとの接続部近傍における1点(この点は一体化ユニットと本体ボディとの連結点に相当し、ビス1812、1822、1841の4箇所を側方から見てそれらを纏めて1点として見なしているものである)を支点として所謂梃子のように、すなわち撮影レンズ2側がその重みでデジタルカメラ10の下方へ下がろう(沈み込もう)とすると、その反対側の一体化ユニットが支点を中心として上方へ持ち上がろうとするように、棒状体全体が当該支点を中心として傾斜した状態となってそれぞれの位置がずれる。これにより、撮影レンズ2が装着されてカメラ本体1に歪みが生じ得るような場合であっても、撮像素子101(撮像センサ面)と撮影レンズ2(マウント部3;マウント面)との互いの平行関係(位置関係)が維持され、撮影レンズ2からの光軸Lに対する撮像素子101のずれが発生することなく、ひいては良好な撮影画像を得ることができる。
なお、仮に、例えば振れ補正ユニット200が本体ボディ、例えば側面シャーシ183(バックシャーシ)に固定されているとした場合には、撮影レンズ2側が重みで下がろうとしても、一体化ユニットの後部側の当該振れ補正ユニット200は側面シャーシ183に固定されているため上記連結点を支点として梃子のように持ち上げられず、一体化ユニット(枠体120)が撓むように歪んでしまい、その結果、振れ補正ユニット200の撮像素子101面と撮影レンズ2面(マウント面)とに所謂あおりが生じてしまうことになる。
また、上述のような構造体の連結構造が採用されていることから、より具体的には、一体化ユニットと本体ボディとが連結部(例えば前面シャーシ181、182、底面シャーシ184、及びこれらを固定する各ビス)を介して連結されていることから、仮にミラー部103やシャッター部109の駆動により振動が発生することがあったとしても(ミラー部103は、撮影に応じて高速に回動させる必要があり、回動して跳ね上がったとき及び元の位置に戻ったときに衝撃が発生し易い。また、シャッター部は、シャッタースピード(SS)の高速化の要請からもシャッター膜(羽根)の開閉駆動に伴う衝撃が発生し易い。)、あるいは、振れ補正ユニット200の駆動により振動が発生することがあったとしても、これら駆動振動は連結部を介したルートで迂回されて減衰されるため、装置の外装部材190(グリップ部4)を把持しているユーザへの当該振動の伝達防止を図ることができる。
また、かかる連結構造の採用により、上記駆動振動がバッテリーユニット130のジャイロ取付部134に取り付けられているジャイロユニット170に直接伝達されることはなく、すなわち振動源となりうる上記一体化ユニットにより発生した振動が、一体化ユニットとジャイロユニット170との連結部をなすシャーシを迂回する(ここでは前面シャーシ182、側面シャーシ183或いは底面シャーシ184を迂回する。前面シャーシ181を迂回してもよい。)ことにより振動が減衰されるため(シャーシ或いはこれらシャーシのビス止め部における所謂「遊び」により振動エネルギーが吸収されるため)、ジャイロユニット170による振れ検知に対する影響を最小限に抑制することが可能となる。
さらには、枠体120や振れ補正ユニット200を含む構造体(ユニット)と、制御基板140やバッテリーユニット130を含む構造体との間に空間部Gを設定し易くなる。すなわち、枠体120とバッテリーユニット130との間に連結構造部を設けず、また駆動ユニット150をコネクタ部160側に配置したことにより、枠体120の側壁部1201に沿った平面的空間が確保し易くなる。而して本実施形態では、上記側壁部1201の周囲に空間部Gを設定し、該空間部G内において、第1フレキシブル配線基板146を所定の長さを有して折り返した状態に撓ませて配線している。これにより、撮像素子101の2次元(ヨー方向及びピッチ方向)の揺動動作に追従して、第1フレキシブル配線基板146も移動できる構成とされている。なお、当該空間部Gに撓ませて配置することに関し、第1フレキシブル配線基板146が枠体120やバッテリーユニット130等の内部品に当接して擦り切れたりしないよう、放熱板203におけるバッテリーユニット130側の端部の折り曲げ部2031や支持部147によって、空間部G内へ向けて第1フレキシブル配線基板146がガイド(導入)されている。
ここで、上記図3、4とともに図7、8を用いて振れ補正ユニット200について詳述する。図7は、図5に示す背面透視図において側面シャーシ183を取り外した状態を示す図であり、図8は、振れ補正ユニット200の構成を概略的に示した斜視図である。振れ補正ユニット200は、撮像素子101及びローパスフィルタ108と、撮像素子101とともにローパスフィルタ108を保持する撮像素子ホルダ201と、撮像素子ホルダ201を保持するスライダ202と、撮像素子101の後面に配設された放熱板203と、放熱板203の後面に配設された撮像素子基板204と、ヨー方向アクチュエータ205と、ピッチ方向アクチュエータ206と、振れ台板207と、位置検出センサ部208とを備えて構成されている。
撮像素子基板204は、撮像素子101がマウントされる略長方形状の基板(ここではCCD基板)である。ただし当該マウントは、撮像素子101と撮像素子基板204との間に放熱板203が介在された状態で行われる。放熱板203は所定の金属材料からなる板状体であり、撮像素子101の駆動(光電変換)により発生した熱を逃がすためのものである。撮像素子ホルダ201は断面略長方形状の前後が開口された枠体であり、この枠体の前方部にはローパスフィルタ108が取り付けられ、このローパスフィルタ108の後方部に撮像素子101が配設されている。撮像素子101は、撮像素子基板204により放熱板203とともに撮像素子ホルダ201に対して押圧された状態で、当該撮像素子基板204が撮像素子ホルダ201に対してビス2041により固定されて取り付けられている。
撮像素子ホルダ201の左右方向における一端辺部(ここでは左辺部)には、ピッチ方向アクチュエータ206が設けられており、撮像素子ホルダ201は、当該ピッチ方向アクチュエータ206を介し、スライダ202に対してピッチ方向(図8の矢印Cで示す上下方向)にスライド移動可能に取り付けられている。スライダ202は、その略中央部に撮像素子基板204よりも大きな長方形状の開口部2021が形成された略平板状の枠体である。スライダ202のピッチ方向アクチュエータ206に対向する位置には、上記スライド移動を可能とするべく、ピッチ方向アクチュエータ206(後述の軸部2061)に対して摺動自在に嵌合されるV溝が形成された軸受け部2022が固設されている。また、スライダ202の下部には、ヨー方向アクチュエータ205に対応する上記軸受け部2022と同様に構成された軸受け部2023が固設されている。なお、軸受け部2022(2023)に対する軸部2051(2061)の嵌合(後述の摩擦接合)は、図7に示すように、バネ体等の付勢部材2054(2064)による付勢力により、押さえ板(ヨー用押さえ板、ピッチ用押さえ板)と軸受け部2022(2023)との間に軸部2051(2061)を挟持する形で行われる。
振れ台板207は、撮像素子ホルダ201が保持された状態のスライダ202を保持するための振れ補正ユニット200における所謂基台をなすものであり、その略中央部に、スライダ202の開口部2021と同程度のサイズを有した開口部2071(実際にはスライダ202の開口部2021の方が若干大きなサイズとなっている)が形成された枠体である。この振れ台板207の上下方向の一端辺部(ここでは下辺部)には、ヨー方向アクチュエータ205が固設されており、スライダ202の軸受け部2023が当該ヨー方向アクチュエータ205(後述の軸部2051)に対して摺動自在に嵌合された状態でヨー方向(図8の矢印Dで示す左右方向)にスライド移動可能となるよう、振れ台板207に対してスライダ202が取り付けられている。
また、振れ台板207は、右上の角部2072において、撮像素子ホルダ201の角部を、該角部の裏表面2011に遊嵌されたボール体を挟み込んだ状態で、スライダ202の角部2024を角部2072へ向けて押し付けるように、バネ体等の付勢部材により付勢した状態で角部2024と連結されている。これにより、スライダ202(撮像素子ホルダ201)のヨー方向へのスライド移動及び撮像素子ホルダ201のピッチ方向へのスライド移動を可能とした状態で、撮像素子ホルダ201とともにスライダ202を振れ台板207へ押し付け、これらが振れ台板207から外れることのないよう確実な保持を実現している。なお、振れ台板207は、図7、8に示す符号a、b、cの3点において、図4に示すように圧縮スプリング2073を介してビス2074により所謂浮かせた状態でシャッタ押さえ板1091に対して固定されており、当該ビス2074の締め度合いによって、撮像素子101の振れ台板207に対するピッチ方向とヨー方向との傾きの調整(あおり調整)が可能とされている。
位置検出センサ部208は、振れ補正駆動或いはカメラ起動時における撮像素子101の位置検出を行うものである。位置検出センサ部208は、磁石部2081と2次元ホールセンサ2082とを備えて構成されている。磁石部2081は、磁力線を出す(特に中心部の磁力が強い)素子であり、撮像素子ホルダ201(の角部)に設けられ(図7参照)、撮像素子ホルダ201と一体的に移動する。2次元ホールセンサ2082は、磁石部2081から出る磁力線の強弱に応じた信号を出力する所定数(ここでは4つ)のホール素子を2次元配置したセンサであり、磁石部2081と対向する位置の振れ台板207に設けられて位置固定されている(図8参照)。位置検出センサ部208は、振れ台板207に対する撮像素子ホルダ201の上下左右の移動に伴って移動する磁石部2081の位置を、2次元ホールセンサ2082によって検出することで、当該撮像素子101の位置検出を行う。なお、位置検出センサ部208は、上記ヨー方向アクチュエータ205及びピッチ方向アクチュエータ206とともに、第2フレキシブル配線基板209によって制御基板140に電気的に接続されている。
ヨー方向アクチュエータ205及びピッチ方向アクチュエータ206は、所謂超音波駆動が行われるインパクト形のリニアアクチュエータ(圧電アクチュエータ)である。これらアクチュエータは、それぞれ軸部2051、2061、圧電素子部2052、2062及び錘部2053、2063等を備えて構成されている。軸部2051、2061は、それぞれ圧電素子部2052、2062によって振動駆動される所定の断面形状(例えば円形)を有した棒状の駆動軸であり、上記軸受け部2023、2022(のV溝部)に対して摩擦結合されるものである。
圧電素子部2052(2062)は、セラミックなどから構成され、印加される電圧に応じて伸縮され、この伸縮に応じて軸部2051(2061)を振動させるものである。 圧電素子部2052(2062)による当該伸縮においては、高速伸長と低速縮小とが、若しくは低速伸長と高速縮小とが、又は伸長速度及び縮小速度が同じである等速伸長と等速縮小とが交互に繰り返される。この圧電素子部2052(2062)は、例えば積層型圧電素子からなり軸部2051(2061)の一端において、分極方向が当該軸部2051(2061)の軸方向と一致した状態で固着されている。
圧電素子部2052(2062)の電極部には、制御基板140(振れ補正回路142)からの信号線が接続されており、制御基板140からの駆動信号に応じて圧電素子部2052(2062)が充電又は放電(逆方向充電)されることで上記伸縮が行われる。圧電素子部2052(2062)がこのように伸縮を繰り返すことにより、軸受け部2023即ちスライダ202が軸部2051に対して(軸部2061が軸受け部2022即ちスライダ202に対して)相対的に正方向又は逆方向に移動したり、或いはその場に停止した状態となる。なお、軸部2051(2061)における圧電素子部2052(2062)と反対側の端部には、圧電素子部2052(2062)によって発生した振動が軸部2051(2061)に効率良く伝達されるようにするための錘部2053(2063)即ちウエイトが固設されている。
このようにヨー方向アクチュエータ205の駆動に応じて、振れ台板207に対して左右方向にスライダ202と撮像素子ホルダ201とが一体的にスライド移動することで撮像素子101のヨー方向(矢印D方向)の振れが補正され、ピッチ方向アクチュエータ206の駆動に応じて、スライダ202に対して撮像素子ホルダ201が上下方向にスライド移動することで撮像素子101のピッチ方向(矢印C方向)の振れが補正される。
(撮像装置の電気的構成の説明)
図9は、デジタルカメラ10の電気的構成を示すブロック図である。図9に示すように、デジタルカメラ10は、全体制御部100、振れ検出部301、振れ補正部302、撮像素子駆動部303、信号処理部304、記録部305、画像再生部306、AF/AE演算部307、レンズ駆動部308、電源部309、外部I/F部310、ミラー駆動部311、シャッター駆動部312及び操作部313を備えている。全体制御部100は、各制御プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)、及び上記制御プログラム等をROMから読み出して実行するCPU(中央演算処理装置)等からなり、振れ検出部301や操作部313或いは駆動部等からの各種信号を受けてデジタルカメラ10の各部の動作制御を司るものである。
振れ検出部301は、ジャイロユニット170からなり、デジタルカメラ10の振れ(手振れ)を検出するものである。振れ補正部302は、振れ補正ユニット200からなり、振れ検出部301により検出された振れ情報、及び位置検出センサ部208により検出された撮像素子101の位置情報に基づいてヨー方向アクチュエータ205及びピッチ方向アクチュエータ206を駆動させることで振れ補正を行うものである。
撮像素子駆動部303は、撮像素子101(CCD)の光電変換を制御するとともに、撮像素子101の出力信号にGain(増幅)等の所定のアナログ処理を施すものである。具体的には、撮像素子駆動部303に備えたタイミングジェネレータによって撮像素子101へ駆動制御信号を出力し、被写体光を所定時間だけ露光させて画像信号に変換させ 、この画像信号をGain変更した後、信号処理部304に送出させる。
信号処理部304は、撮像素子101から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理及びデジタル信号処理を施すものであり、画像信号のサンプリングノイズの低減を行うCDS(相関二重サンプリング)回路や画像信号のレベル調整を行うAGC(オートゲインコントロール)回路を備えて撮像素子101から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施すアナログ信号処理回路、アナログ信号処理回路から出力される画像信号をデジタル値の画像信号に変換するA/D変換回路、A/D変換された画素データに画素補間を行う補間回路、A/D変換された各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正する黒レベル補正回路、画像のホワイトバランスを調整するホワイトバランス(WB)回路、画素データのγ特性を補正することにより階調補正を行うγ補正回路、及び信号処理の終了した画像データを一時的に保存する画像メモリ等を備えている。
記録部305は、生成された画像データを着脱可能な記録媒体M(例えばメモリカード)に記録するとともに、記録媒体Mに記録されている画像データを読み出すものである。画像再生部306は、信号処理部304によって生成された画像データ又は記録部305により記録媒体Mから読み出された画像データを加工して、外部表示部12の表示に適した画像データを作成するものである。
AF/AE演算部307は、自動焦点制御(AF)や自動露光制御(AE)のための演算を行うものである。レンズ駆動部308は、撮影レンズ2のレンズ群21の駆動を制御するものである。ただし、撮影レンズ2は、フォーカスレンズ、ズームレンズおよび透過光量を調節するための絞りを備えるとともに、当該レンズに関する固有の情報(開放F値や焦点距離等の情報)が格納されたレンズROMを備えている。レンズROMは、電気的接点を介して全体制御部100に接続されている。
電源部309は、バッテリーユニット130かならり、デジタルカメラ10各部に電源を供給するものである。外部I/F部310は、コネクタ部160からなり、リモート端子やUSB端子等のホルダー或いはAC電源のジャック等を備え、外部装置とのI/F(インターフェイス)をなすものである。
ミラー駆動部311は、ミラー部103(主ミラー1031及びサブミラー1032)を駆動させるものである。ミラー駆動部311は、全体制御部100から入力される退避信号に基づき、サブミラー1032とともに、主ミラー1031を撮影レンズ2の光軸Lから回動させて退避させる。この退避信号は、レリーズボタン7のオン信号が全体制御部100に入力されることで該全体制御部100によって生成される。ミラー駆動部311は、撮影が終了すると、この退避した状態のミラー部103を光軸L上の元の位置に回動させて戻す。シャッター駆動部312は、シャッター部109(の開閉)を駆動させるものである。操作部313は、モード設定ダイアル6や方向選択キー14、手振れ補正スイッチ15等の操作部材からなり、ユーザの操作による指示入力がなされるものである。
以上のように本実施形態の撮像装置(デジタルカメラ10)によれば、デジタルカメラ10には、被写体光を撮像する撮像素子101と、少なくとも当該撮像素子101を保持する枠体120と、撮影レンズ2を取り付けるためのマウント部3とを一体化してなる一体化ユニット(マウント部3、枠体120、ミラー部103、シャッター部109、駆動ユニット150及び振れ補正ユニット200が一体化されてなる一体化ユニット)と、その他の構造体(バッテリーユニット130(制御基板140)やコネクタ部160が連結部により一体化されてなる)本体ボディとが備えられており、一体化ユニットが、当該一体化ユニットにおけるマウント部3の近傍位置(直近)で本体ボディと所定の連結部(前面シャーシ181及び182、底面シャーシ184及びこれらを固定するビス1812、1822、1841)を介して連結されている。
このように、撮像素子101が取り付けられている一体化ユニットが、マウント部3の近傍位置で本体ボディと連結されていることから、マウント部3に高倍率ズームレンズ等の重い撮影レンズ2が装着されてデジタルカメラ10(カメラ本体1)に歪みが生じ得るような場合であっても、一体化ユニットは、マウント部3の近傍位置つまりマウント部3近傍の該マウント面と略平行な(光軸Lと略垂直方向の)仮想平面内における本体ボディとの連結点を支点として撮影レンズ2と共に一体的に歪むため、換言すれば、撮像素子101(撮像センサ面)と撮影レンズ2(マウント面)との互いの平行関係(位置関係)が維持された状態で傾斜する(ずれる)ため、撮影レンズ2からの光軸Lに対する撮像素子101のずれが発生することなく、ひいては良好な撮影画像を得ることができる。また、一体化ユニットと本体ボディとが連結部を介して連結されていることから、例えば一体化ユニットに、撮像素子101に対するシャッター部109或いは振れ補正ユニット200等の駆動部を備えている場合、これら駆動部において発生した駆動振動は連結部(例えば前面シャーシ181、182、底面シャーシ184、及びこれらを固定する各ビス)を介したルートで迂回されて減衰されるため、装置を把持しているユーザへの当該振動の伝達防止を図ることができる。
また、本体ボディに外装部材190が装着され、撮像素子101が、振れ補正を行うべく光軸Lと垂直な方向に該撮像素子101を移動可能に構成された振れ補正ユニット200として枠体120に設けられているため、振れ補正ユニット200の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該振れ補正ユニット200が設けられている枠体120によって受けられ、さらに上記連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材190(例えばグリップ部4)を把持しているユーザへの当該振れ補正ユニット200からの振動の伝達防止を図ることができる。
また、本体ボディに外装部材190が装着され、枠体120に被写体光の光路を切り替えるミラー部103がさらに保持されているため、ミラー部103の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該ミラー部103が設けられている枠体120によって受けられ、さらに上記連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材190(例えばグリップ部4)を把持しているユーザへの当該ミラー部103からの振動の伝達防止を図ることができる。
また、本体ボディに外装部材190が装着され、枠体120に撮像素子101に対する露光時間を調節するシャッター部109がさらに保持されているため、シャッター部109の駆動により発生した振動は、先ずその直接の振動が該シャッター部109が設けられている枠体120によって受けられ、さらに上記連結部を介したルートで迂回されて減衰されることで、本体ボディの外装部材190(例えばグリップ部4)を把持しているユーザへの当該シャッター部109からの振動の伝達防止を図ることができる。
さらに、マウント部3が枠体120の前端部に取り付けられており、一体化ユニットが枠体120の前端部近傍の外周(マウント部3の近傍位置;本実施形態では、枠体120の前端部におけるマウント受け部121近傍の固定部124、125、126の位置)において、本体ボディのシャーシ(前面シャーシ181及び182、底面シャーシ184) と複数箇所(ビス1812、1822、1841)のビス止めによって連結されているため、一体化ユニットと本体ボディとが当該連結箇所で確実に固定されるのを可能とする一方で、高倍率ズームレンズ等の重い撮像レンズ2がマウントされた場合であっても一体化ユニットが撮像素子101と撮影レンズ2との互いの平行関係が維持されるよう一体的に傾斜し(歪み)、撮影レンズ2からの光軸Lに対する撮像素子101のずれの発生を防止するとともに、一体化ユニットに設けられた所定の駆動部(例えばミラー部103、シャッター部109、振れ補正ユニット200、或いは駆動ユニット150)の駆動に伴って発生した振動を減衰させてユーザへの伝達を防止させることが可能な構成を、枠体120の前端部近傍の外周(マウント部3の近傍位置)における本体ボディの各シャーシとの複数箇所のビス止めにより一体化ユニットと本体ボディとを連結するといった容易な構成で実現することができる。
なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
(A)上記実施形態では、一体化ユニットと本体ボディとは、一体化ユニットにおける固定部124、125(ビス1812、1822)の側面側2箇所と、固定部126(ビス1841)の底面側2箇所の合計4箇所で固定されているが、この固定箇所及び固定箇所数に限定されず、マウント部3近傍(マウント部3近傍の該マウント面と略平行な仮想平面内)における枠体120の任意箇所及び任意の固定数であってもよい。要は、撮像素子101と撮像レンズ2とが互いの平行関係を維持した状態で、一体化ユニットが連結点(固定位置)を支点として撮影レンズ2と共に一体的にずれることが可能となる固定位置や固定数であればよい。なお、固定方法に関し、ビスを用いた固定(螺合)に限定されず、例えばリベットを用いた固定であってもよい。
(B)本発明が適用されるカメラは上記デジタルカメラ10に限定されず、例えば図10の概略断面図に示すような、(交換レンズでない)固定式の撮影レンズ401が本体ボディに設けられ、その撮影レンズ401の後部位置で且つ光軸上に撮像素子402の振れ補正駆動を行う振れ補正ユニット410が配置された、ミラー部を有していないデジタルカメラ10a(すなわち一眼レフレックス型カメラでないカメラ)であってもよい。ただし、このデジタルカメラ10aは、シャッター部(メカニカルシャッター)を備えておらず、撮像素子402による電子シャッターを備えた構成であってもよい(シャッター部を備えている場合にはこのシャッター部が振動源となりうることになる)。また、外部表示部430(液晶モニター)を備えるとともに、EVF440(Electronic View Finder:電子ビューファインダー)を備えていてもよい。
この変形態様(B)のカメラの場合も、例えば撮像素子402が取り付けられた枠体(一体化ユニットに相当)と撮像レンズ401とが一体化されてなる構造体(上述の概念的な説明における棒状体に相当)が、該構造体の撮影レンズ401と枠体との接続部周辺位置(上記マウント部3近傍に相当する位置)において、本体ボディと所定の連結部(シャーシ及びビス)により連結された構成となっており、仮に撮影レンズ401がその自重で下に沈み込もうとする場合であっても、当該構造体が連結点(固定位置)を支点として一体的にずれ、撮像素子402面と撮影レンズ401面とが互いの平行関係を維持することが可能な構成とされており良好な撮影画像を得ることができる。また、シャッター部や振れ補正ユニットによる構造体側で発生した振動は、本体ボディとの連結部を介したルートで迂回されて減衰されるため、当該振動が外装部材を把持しているユーザへの伝達を最小限に抑制することができる。
(C)本発明が適用されるカメラは、上記デジタルカメラ10や10aのように振れ補正機能を備えたものでなくともよく、すなわち振れ補正ユニットの代わりに撮像素子402が単体で設けられたものであってもよく、要は、撮影レンズと、該撮影レンズに対応して配置された撮像素子、即ち撮像レンズと接続して一体化される、撮像素子を保持する枠体を備えた構造体と、この構造体と連結部を介して連結された本体ボディとを備えたようなものであれば何れのカメラであってもよい。
本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観構造を説明する図であり、(a)はデジタルカメラの正面外観図、(b)はデジタルカメラの背面外観図である。 デジタルカメラの正面透視図である。 デジタルカメラの側面断面図である。 デジタルカメラの上面断面図である。 デジタルカメラの背面透視図である。 デジタルカメラの底面透視図である。 図5に示す背面透視図において側面シャーシを取り外した状態を示す図である。 振れ補正ユニットの構成を概略的に示した斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 上記デジタルカメラの変形例を示す図である。
符号の説明
1 カメラ本体
2、401 撮影レンズ
3 マウント部
4 グリップ部
10、10a デジタルカメラ(撮像装置)
12、430 外部表示部
15 手振れ補正スイッチ
100 全体制御部
101、402 撮像素子
102 ファインダ部
103 ミラー部
1031 主ミラー
1032 サブミラー
104 焦点板
107 焦点検出部
108 ローパスフィルタ
109 シャッター部
1091 シャッタ押さえ板
120 枠体(保持部材)
121 マウント受け部
1812、1821、1841 ビス(連結部)(請求項5記載のビス)
1811、1822、1831、1832、1833、1842、1843、1844 ビス
124、125、126 固定部
130 バッテリーユニット
131 電池室
132 カード収納部
134 ジャイロ取付部
140 制御基板
146 第1フレキシブル配線基板
150 駆動ユニット
151 シャッタ駆動部
152 ミラー駆動部
160 コネクタ部
170、420 ジャイロユニット
171a ピッチ方向ジャイロ
171b ヨー方向ジャイロ
172 ジャイロ基板
173 緩衝材
174 ジャイロ用フレキシブル配線基板
180 シャーシ部
181、182 前面シャーシ(連結部)
183 側面シャーシ
184 底面シャーシ(連結部)
190 外装部材
200、410 振れ補正ユニット
201 撮像素子ホルダ
202 スライダ
203 放熱板
204 撮像素子基板
205 ヨー方向アクチュエータ
206 ピッチ方向アクチュエータ
207 振れ台板
208 位置検出センサ部
209 第2フレキシブル配線基板
1834、1835、2031 折り曲げ部
2022、2023 軸受け部
2051、2061 軸部
2052、2062 圧電素子部
2053、2063 錘部
2054 付勢部材
2081 磁石部
2082 2次元ホールセンサ
G 空間部
L 光軸

Claims (5)

  1. 被写体光を撮像する撮像素子と、
    少なくとも前記撮像素子を保持する保持部材と、
    撮影レンズを取り付けるためのマウント部とを一体化してなる一体化ユニットと、
    その他の構造体からなる本体ボディとを備えた撮像装置であって、
    前記一体化ユニットは、該一体化ユニットにおけるマウント部の近傍位置で前記本体ボディと所定の連結部を介して連結されていることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、
    前記撮像素子は、振れ補正を行うべく光軸と垂直な方向に該撮像素子を移動可能に構成された振れ補正ユニットとして前記保持部材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。
  3. 前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、
    前記保持部材は、被写体光の光路を切り替えるミラー部をさらに保持していることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
  4. 前記本体ボディは外装部材が装着されたものであって、
    前記保持部材は、撮像素子に対する露光時間を調節するシャッター部をさらに保持していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像装置。
  5. 前記マウント部は保持部材の前端部に取り付けられており、
    前記一体化ユニットは、前記保持部材の前端部近傍の外周において、本体ボディのシャーシと複数箇所のビス止めによって連結されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像装置。
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