JP2013195694A - レンズユニットおよびカメラボディ - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の重心位置、固定状態を考慮すると、駆動部材の駆動に起因する揺れを低減する移動体をレンズユニット内に配置したいという要請があった。しかしながら、レンズを移動体として駆動部材の駆動にあわせて動かすと、光学像に影響を与えてしまうという問題があった。
【解決手段】レンズユニットは、被写体光束を屈折させること無く通過させる孔部を有する移動体と、移動体を、被写体光束の入射方向と直交する方向の成分を少なくとも含むように移動させる駆動部とを備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、レンズユニットおよびカメラボディに関する。

撮像素子を被写体光軸に直交する面内で移動して、撮像素子が被写体光束を受けて電荷蓄積を行っている期間の手ぶれを抑制する撮像装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００３−１１０９１９号公報

撮像装置には、手ぶれだけでなく、撮像動作時のシャッタ等の駆動部材の駆動に起因する揺れが発生する。そのため、駆動部材の駆動方向と反対方向に移動して駆動部材の駆動に起因する揺れを低減する移動体を設けたいという要請があった。そして、撮像装置の重心位置、固定状態を考慮すると、駆動部材の駆動に起因する揺れを低減する移動体をレンズユニット内に配置したいという要請があった。しかしながら、レンズを移動体として駆動部材の駆動にあわせて動かすと、光学像に影響を与えてしまうという問題があった。

本発明の第１の態様におけるレンズユニットは、被写体光束を屈折させること無く通過させる孔部を有する移動体と、移動体を、被写体光束の入射方向と直交する方向の成分を少なくとも含むように移動させる駆動部とを備える。

本発明の第２の態様におけるカメラボディは、上述のレンズユニットが着脱可能なカメラボディであって、変位動作を伴うミラーおよびシャッタの少なくともいずれかと、変位動作に同期する同期信号の受信に同期して駆動部を駆動する制御部とを備える。

本発明の第３の態様におけるカメラボディは、上述のレンズユニットが着脱可能なカメラボディであって、変位動作を伴うミラーおよびシャッタの少なくともいずれかと、変位動作に同期する同期信号をレンズユニットに出力する出力部とを備える。

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

一眼レフカメラの模式的断面図である。 防振装置の前面斜視図である。 保持ユニットの前面斜視図である。 レンズホルダの斜視図である。 第１マグネットホルダの斜視図である。 第２マグネットホルダの斜視図である。 センタリングユニットが第１位置にある場合の防振装置の斜視図である。 センタリングユニットが第２位置にある場合の防振装置の斜視図である。 一眼レフカメラ１００の撮影動作処理を示すフロー図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。下記の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。カメラボディ３００には、焦点距離、開放Ｆ値等の異なる複数のレンズユニット２００が交換可能に装着される。レンズユニット２００は、その鏡筒内に、光軸１１０に沿って配列された光学系を備え、光軸１１０に沿って入射する被写体光束をカメラボディ３００の撮像素子３３０へ導く。図１に示すように、光軸１１０に平行な方向である前後方向をｚ軸方向とする。また、撮像素子３３０の長手方向と平行な方向である左右方向をｘ軸方向とし、ｚ軸およびｘ軸に直交する方向である上下方向をｙ軸方向とする。

なお、説明を簡潔にする目的で、以降の説明においては、カメラボディ３００に装着したレンズユニット２００に対して物体側を、一眼レフカメラ１００における前側または先側と記載する。また、レンズユニット２００に対して物体から遠い側を、一眼レフカメラ１００における後側または背面側と記載する。

レンズユニット２００は、固定筒２１０と、固定筒２１０の内側に形成された光学系と、固定筒２１０の後端近傍に配されたレンズ側制御部２１４とを有する。固定筒２１０は、後端に設けられたレンズ側マウント部２１２により、カメラボディ３００のボディ側マウント部３６０に結合される。レンズ側マウント部２１２およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作により解除できる。レンズ側制御部２１４は、レンズユニット２００における合焦、変倍、防振等の動作を制御する。また、レンズ側制御部２１４は、カメラボディ３００のボディ側制御部３２２と接続され、相互に通信を実行しつつ協働してレンズユニット２００とカメラボディ３００を制御する。

固定筒２１０の内側には、物体側から順に、第一レンズ群２２０、第二レンズ群２３０、第三レンズ群２４０、第四レンズ群２５０が光軸１１０に沿って配され、光学系を形成する。第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０の間には補正レンズ群２６０が配される。

第一レンズ群２２０、第二レンズ群２３０、第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０のうちのひとつまたはいくつかは、アクチュエータの駆動力または操作環の操作により生じた駆動力により光軸１１０方向に移動して光学系を変倍させる。第三レンズ群２４０は、アクチュエータの駆動力または操作環の操作により光軸１１０方向に移動して光学系の焦点位置を変化させる。補正レンズ群２６０は、後述するボイスコイルモータにより駆動されて、光軸１１０に対して直交する方向に変位する。これにより、撮影中に一眼レフカメラ１００がぶれた場合に生じる像ぶれを補正する。なお、以降の説明において、光軸１１０に対して直交する方向を「シフト方向」と記載する。

ジャイロセンサ２１６は、一眼レフカメラ１００に加えられる角速度を検出する。レンズ側制御部２１４は、ジャイロセンサ２１６の出力に応じて補正レンズ群２６０をシフト方向に移動させ、撮影中に一眼レフカメラ１００がぶれた場合に生じる像ぶれを補正する。なお、本実施形態において、ジャイロセンサ２１６はレンズユニット２００内に搭載されているが、カメラボディ３００の内部に搭載されてもよい。

カメラボディ３００は、レンズ側マウント部２１２に結合されるボディ側マウント部３６０の後方にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が、ミラーユニット３７０の上方にはピント板３５２が、それぞれ配される。ピント板３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。また、ファインダ光学系３５６の近傍に測光センサ３９０が配される。

ミラーユニット３７０の後方には、シャッタ３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、ボディ基板３２０および背面表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される背面表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。ボディ基板３２０には、ボディ側制御部３２２、画像処理部３２４等の電子回路が実装される。

ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を含む。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。よって、サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。また、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。

ミラーユニット３７０が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束を斜めに横切る斜設位置に停止する。一方、ミラーユニット３７０が上昇した場合、メインミラー３７１は略水平になり、入射光束を避けた退避位置に停止する。メインミラー３７１が斜設位置にある場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束の多くはメインミラー３７１に反射されてピント板３５２に導かれる。ピント板３５２は、撮像素子３３０の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。

ピント板３５２に形成された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。ファインダ３５０から観察される像は、ペンタプリズム３５４を通したことにより正立正像として観察される。また、ピント板３５２からファインダ３５０に向かう光束の一部は、測光センサ３９０に向かって分岐される。測光センサ３９０は、受光した光束から被写体輝度を検出し、検出結果をボディ側制御部３２２へ出力する。これにより、ボディ側制御部３２２は、撮影する場合の露出条件を算出する。

メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。よって、斜設位置になるメインミラー３７１に入射した光束の一部は、ハーフミラー領域を透過ししサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。焦点検出センサ３８２は、検出結果をボディ側制御部３２２へ出力する。これにより、ボディ側制御部３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合に移動するレンズの目標位置を決定する。

上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタ３１０が開く。本実施形態において、シャッタ３１０は、先幕および後幕を有するフォーカルプレーンシャッタである。また、先幕および後幕の走行方向は、ミラーユニット３７０の上昇方向と反対方向のｙ軸負方向、すなわち下方向である。そして、レンズユニット２００から入射した入射光束は、光学フィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０の受光面上に結像する。

撮像素子３３０は、光学系を透過して入射する被写体像である光学像を光電変換する素子であり、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサが用いられる。撮像素子３３０で光電変換された被写体像は、画像処理部３２４でアナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された被写体像は、画像データとして順次処理される。画像処理部３２４は、ユーザが選択した撮影モード等に従って、画像データをＪＰＥＧファイル等の規格化された画像フォーマットの画像データに変換する。画像処理部３２４によって処理された画像データは、フラッシュメモリ等のカメラボディ３００に対して着脱可能な記録媒体に記録される。

一眼レフカメラ１００は、上述の画像処理における各々の要素も含めて、ボディ側制御部３２２により直接的または間接的に制御される。ボディ側制御部３２２内のシステムメモリは、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等により構成される。システムメモリは、一眼レフカメラ１００の動作時に必要な定数、変数、プログラム等を、一眼レフカメラ１００の非動作時にも失われないように記録している。

三脚検出部３９２は、接点部を有する接点センサ等からなり、カメラボディ３００の底面 に三脚 が取り付けられているか否かを電気的に検出する。そして、三脚検出部３９２は、検出結果をボディ側制御部３２２へ出力する。

図２は、防振装置４００の前面斜視図である。防振装置４００は、補正レンズ群２６０を備える保持ユニット４１０、センタリングユニット４２０およびモータ４５０を備える。保持ユニット４１０は、センタリングユニット４２０の内側に配される。センタリングユニット４２０は、レンズユニット２００の固定筒２１０において、光軸１１０回りに回転可能に設けられている。センタリングユニット４２０の外周にはセクタギア４２１が形成されている。

モータ４５０は、レンズユニットの固定筒２１０に固定されている。モータ４５０の回転軸に固定されているピニオンギア４５１は、セクタギア４２１と噛み合っている。モータ４５０は、レンズ側制御部２１４の制御に従って、ピニオンギア４５１を駆動してセンタリングユニット４２０を光軸１１０回りに回転させる。

図３は、保持ユニット４１０の前面斜視図である。保持ユニット４１０は、補正レンズ群２６０を保持する保持体としてのレンズホルダ５００、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を備える。レンズホルダ５００は、第１マグネットホルダ５１０と第２マグネットホルダ５２０との間に配される。レンズホルダ５００は、後述する転動球を介して第１マグネットホルダ５１０と隣接する。同様に、レンズホルダ５００は、転動球を介して第２マグネットホルダ５２０と隣接する。

図３に示すように、３つのコイルばね５３１、５３２、５３３の一端が第１マグネットホルダ５１０に、他端が第２マグネットホルダ５２０に係合されている。第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、これらコイルばね５３１、５３２、５３３の付勢力によって互いに引き付けられている。したがって、レンズホルダ５００は、第１マグネットホルダ５１０と第２マグネットホルダ５２０に弾性的に挟持されている。

本実施形態において、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、レンズユニット２００の固定筒２１０において、ｙ軸方向すなわち上下方向のみに移動可能な状態で配される。例えば、第１マグネットホルダ５１０に上下方向に延びた長孔が形成され、固定筒２１０に固定されているガイドバーが当該長孔に挿入される。また、第１マグネットホルダ５１０から延びたバーが、固定筒２１０に形成された、上下方向に延びた長孔に挿入されてもよい。

図４は、レンズホルダ５００の斜視図である。図４（ａ）は、レンズホルダ５００の前面斜視図である。補正レンズ群２６０は、レンズホルダ５００の中央部で保持されている。レンズホルダ５００の外周には、センタリングユニット４２０と接触可能な３つのカム部５０１、５０２、５０３が形成されている。また、レンズホルダ５００の前面には、第１マグネットホルダ５１０との間に介在する３つの転動球６０１、６０２、６０３をそれぞれ収納するための３つの凹部５０４、５０５、５０６が形成されている。

図４（ｂ）は、レンズホルダ５００の背面斜視図である。レンズホルダ５００の背面には、第２マグネットホルダ５２０との間に介在する３つの転動球６１１、６１２、６１３をそれぞれ収納するための３つの凹部５０７、５０８、５０９が形成されている。また、図４に示すように、レンズホルダ５００には、２つのコイル７１０、７２０が設けられている。

図５は、第１マグネットホルダ５１０の斜視図である。図５（ａ）は、第１マグネットホルダ５１０の前面斜視図である。第１マグネットホルダ５１０の中央部には、レンズユニット２００に入射した被写体光束を通過させる孔部５１１が形成されている。孔部５１１の内部は素通しの空間であるので、被写体光束を屈折させることがない。また、第１マグネットホルダ５１０の前面には、センタリングユニット４２０と接触可能な３つのカム部５１２、５１３、５１４が形成されている。

図５（ｂ）は、第１マグネットホルダ５１０の背面斜視図である。第１マグネットホルダ５１０の背面には、レンズホルダ５００との間に介在する３つの転動球６０１、６０２、６０３をそれぞれ収納するための３つの凹部５１５、５１６、５１７が形成されている。また、図５に示すように、第１マグネットホルダ５１０には、２つのマグネット８１０、８２０が設けられている。マグネット８１０は、レンズホルダ５００のコイル７１０と対向する位置に配される。同様に、マグネット８２０は、レンズホルダ５００のコイル７２０と対向する位置に配される。

図６は、第２マグネットホルダ５２０の斜視図である。図６（ａ）は、第２マグネットホルダ５２０の前面斜視図である。第２マグネットホルダ５２０の中央部には、レンズユニット２００に入射した被写体光束を通過させる孔部５２１が形成されている。孔部５２１の内部は素通しの空間であるので、被写体光束を屈折させることがない。また、第２マグネットホルダ５２０の前面には、レンズホルダ５００との間に介在する３つの転動球６１１、６１２、６１３をそれぞれ収納するための３つの凹部５２２、５２３、５２４が形成されている。

図６（ｂ）は、第２マグネットホルダ５２０の背面斜視図である。第２マグネットホルダ５２０の背面には、センタリングユニット４２０と接触可能な３つのカム部５２５、５２６、５２７が形成されている。また、図６に示すように、第２マグネットホルダ５２０には、２つのマグネット８３０、８４０が設けられている。マグネット８３０は、レンズホルダ５００のコイル７１０と対向する位置に配される。同様に、マグネット８４０は、レンズホルダ５００のコイル７２０と対向する位置に配置される。

上述したレンズホルダ５００のコイル７１０、第１マグネットホルダのマグネット８１０および第２マグネットホルダ５２０のマグネット８３０は、駆動部としての第１ボイスコイルモータを構成する。同様に、レンズホルダ５００のコイル７２０、第１マグネットホルダのマグネット８２０および第２マグネットホルダ５２０のマグネット８４０は、駆動部としての第２ボイスコイルモータを構成する。レンズ側制御部２１４は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータを駆動する。

本実施形態において、センタリングユニット４２０は、モータ４５０の駆動により、光軸１１０の回りを回転して第１位置と第２位置との間で変位する。一方、上述ししたように、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、レンズユニット２００の固定筒２１０において上下方向のみに移動可能な状態で配される。そのため、センタリングユニット４２０が光軸回りに回転変位しても第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、光軸回りに回転しない。また、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０に挟持されているレンズホルダ５００も回転しない。

したがって、センタリングユニット４２０が第１位置と第２位置との間で変位すると、保持ユニット４１０とセンタリングユニット４２０との相対的な位置関係も変更する。そこで、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合の防振装置４００の状態および第２位置にある場合の防振装置４００の状態について以下説明する。

図７は、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合の防振装置４００の斜視図である。図７（ａ）は、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合の防振装置４００の前面斜視図である。センタリングユニット４２０の前面側には、第１マグネットホルダ５１０を固定するための３つの突起部４２２、４２３、４２４が形成されている。図７（ａ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合、３つの突起部４２２、４２３、４２４は、第１マグネットホルダ５１０のカム部５１２、５１３、５１４とそれぞれ接触する。この接触により、第１マグネットホルダ５１０は、光軸１１０の中心に位置決めされた状態で、センタリングユニット４２０に固定される。

図７（ｂ）は、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合の防振装置４００の背面斜視図である。センタリングユニット４２０の背面側には、第２マグネットホルダ５２０を固定するための３つの突起部４２５、４２６、４２７が形成されている。図７（ｂ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合、３つの突起部４２５、４２６、４２７は、第２マグネットホルダ５２０のカム部５２５、５２６、５２７とそれぞれ接触する。この接触により、第２マグネットホルダ５２０は、光軸１１０の中心に位置決めされた状態で、センタリングユニット４２０に固定される。

図７（ｃ）は、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合の防振装置４００の前面斜視図において、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を省略した図である。センタリングユニット４２０の内側には、レンズホルダ５００を固定するための３つの突起部４２８、４２９、４３０が形成されている。図７（ｃ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合、３つの突起部４２８、４２９、４３０は、レンズホルダ５００のカム部５０１、５０２、５０３とは接触していない。

上述したように、レンズホルダ５００は、転動球を介して第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０と弾性的に挟持されている。そのため、センタリングユニット４２０が第１位置にあって第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０がセンタリングユニット４２０に固定された場合、レンズホルダ５００は、光軸１１０に直交する方向に移動可能な状態となる。この状態では、レンズホルダ５００は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータの駆動力に応じて移動する。なお、レンズホルダ５００は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータが駆動していないときには、コイルばね等の付勢部により、基準位置、例えば光軸１１０の中心に位置決めされる。

本実施形態において、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合に、レンズ側制御部２１４およびボディ側制御部３２２は、ジャイロセンサ２１６の出力に応じて、レンズホルダ５００に保持されている補正レンズ群２６０をシフト方向に移動させ、手ぶれ補正動作を実行する。なお、手ぶれ補正動作は周知であることから説明を省略する。

図８は、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合の防振装置４００の斜視図である。図８（ａ）は、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合の防振装置４００の前面斜視図である。図８（ａ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合、センタリングユニット４２０の突起部４２２、４２３、４２４は、第１マグネットホルダ５１０のカム部５１２、５１３、５１４と接触していない。

図８（ｂ）は、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合の防振装置４００の背面斜視図である。図８（ｂ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合、センタリングユニット４２０の突起部４２５、４２６、４２７は、第２マグネットホルダ５２０のカム部５２５、５２６、５２７と接触していない。

図８（ｃ）は、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合の防振装置４００の前面斜視図において、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を省略した図である。図８（ｃ）に示すとおり、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合、センタリングユニット４２０の突起部４２８、４２９、４３０は、レンズホルダ５００のカム部５０１、５０２、５０３とそれぞれ接触する。この接触により、レンズホルダ５００は、光軸１１０の中心に位置決めされた状態で、センタリングユニット４２０に固定される。

上述したように、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、レンズユニット２００の固定筒２１０において、ｙ軸方向すなわち上下方向のみに移動可能な状態で配される。また、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、転動球を介してレンズホルダ５００を弾性的に挟持している。そのため、センタリングユニット４２０が第２位置にあってレンズホルダ５００がセンタリングユニット４２０に固定された場合、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、ｙ軸負方向すなわち上下方向に移動可能な状態となる。この状態では、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータの駆動力に応じて移動する。なお、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータが駆動していないときには、コイルばね等の付勢部により、基準位置、例えば光軸１１０の中心に位置決めされる。

本実施形態において、センタリングユニット４２０が第２位置にある場合に、レンズ側制御部２１４およびボディ側制御部３２２は、撮影動作に応じて、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる。具体的には、ボディ側制御部３２２は、ミラーユニット３７０を斜設位置から退避位置へ上昇させるミラーアップ動作に同期して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を下方へ移動させる制御信号をレンズ側制御部２１４へ送信する。レンズ側制御部２１４は、制御信号に応じて、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータを駆動して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を下方へ移動させる。このようにミラーアップ動作による一眼レフカメラ１００の重心移動を緩和する方向に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させることにより、ミラーアップ動作による一眼レフカメラ１００の揺れを低減することができる。

なお、ボディ側制御部３２２内のシステムメモリには、ミラーアップ動作時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる変位量および移動時間をレンズユニットの種類ごとに規定するテーブルが予め記録されている。変位量および移動時間は、実験的またはシミュレーション的に予め算出される。ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２１４からレンズ情報を取得して、カメラボディ３００に装着されているレンズユニット２００の種類を認識する。

そして、ボディ側制御部３２２は、システムメモリに記録されているテーブルを参照してミラーアップ動作時における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量および移動時間を決定する。その後、ボディ側制御部３２２は、ミラーアップ動作に同期して、決定した変位量および移動時間を示す制御信号をレンズ側制御部２１４へ送信する。なお、上述の変位量、移動時間に加え、若しくは代わりに、ミラーアップ動作時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる移動速度が用いられてもよい。

また、ボディ側制御部３２２は、シャッタ３１０の先幕を下方へ走行させる先幕駆動に同期して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を上方へ移動させる制御信号をレンズ側制御部２１４へ送信する。レンズ側制御部２１４は、制御信号に応じて、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータを駆動して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を上方へ移動させる。このように先幕駆動による一眼レフカメラ１００の重心移動を緩和する方向に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させることにより、先幕駆動による一眼レフカメラ１００の揺れを低減することができる。

なお、ボディ側制御部３２２内のシステムメモリには、先幕駆動時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる変位量および移動時間をレンズユニットの種類ごとに規定するテーブルが予め記録されている。変位量および移動時間は、実験的またはシミュレーション的に予め算出される。ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２１４からレンズ情報を取得して、カメラボディ３００に装着されているレンズユニット２００の種類を認識する。

そして、ボディ側制御部３２２は、システムメモリに記録されているテーブルを参照して先幕駆動時における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量および移動時間を決定する。その後、ボディ側制御部３２２は、先幕駆動に同期して決定した変位量および移動時間を示す制御信号をレンズ側制御部２１４へ送信する。なお、上述の変位量、移動時間に加え、若しくは代わりに、先幕駆動時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる移動速度が用いられてもよい。

上述したように、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０は、被写体光束を屈折させることなく通過させる孔部を有する移動体としての役割を担う。また、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータは、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を、被写体光束の入射方向と直交する方向に移動させる駆動部としての役割を担う。そして、レンズユニット２００は、移動体である第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０と、駆動部である第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータとを備える。このように被写体像に影響を与えない移動体をレンズユニット内に設けて駆動することにより、被写体光束の撮像処理に影響を与えることなく、ミラー、シャッタ等の駆動部材の変動動作に起因する一眼レフカメラ１００の揺れを低減することができる。

また、移動体である第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０には、マグネットが配設されている。そのため、移動体は、ミラーユニット３７０、シャッタ３１０と比べ相対的に重くなる。したがって、移動体をミラーユニット３７０、シャッタ３１０よりゆっくり動かしても、一眼レフカメラ１００の重量バランスを保つことができる。

また、センタリングユニット４２０は、レンズを保持する保持体であるレンズホルダ５００を移動可能にして第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を固定する第１位置と、レンズホルダ５００を固定して第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動可能とする第２位置との間で変位する固定体としての役割を担う。また、モータ４５０は、センタリングユニット４２０を、第１位置および第２位置を含むいずれかの変位位置に切り替える切替部としての役割を担う。したがって、手ぶれ補正動作と、ミラー、シャッタ等の駆動部材の変動動作に起因する一眼レフカメラ１００の揺れを低減する動作とを１つの防振装置で選択的に実行することができる。

本実施形態において、ボディ側制御部３２２は、三脚検出部３９２の出力を参照して、カメラボディ３００に三脚が固定されているか否かを判断する。カメラボディ３００に三脚が固定されていない場合、ユーザが一眼レフカメラ１００を保持しているので、一眼レフカメラ１００には手ぶれによるぶれが発生し易い。そこで、ボディ側制御部３２２は、センタリングユニット４２０を第１位置へ変位させる制御信号をレンズ側制御部２１４に送信する。レンズ側制御部２１４は、ボディ側制御部３２２からの制御信号に応じて、モータ４５０を駆動してセンタリングユニット４２０を第１位置に変位させる。そして、レンズ側制御部２１４は、ジャイロセンサ２１６の出力に応じてレンズホルダ５００を駆動して、手ぶれ補正動作を実行する。

一方、カメラボディ３００に三脚が固定されている場合、ミラー、シャッタの移動に伴う振動がカメラボディ３００に返ってきやすい。そこで、ボディ側制御部３２２は、センタリングユニット４２０を第２位置へ変位させる制御信号をレンズ側制御部２１４に送信する。レンズ側制御部２１４は、ボディ側制御部３２２からの制御信号に応じて、モータ４５０を駆動してセンタリングユニット４２０を第２位置に変位させる。そして、ボディ側制御部３２２およびレンズ側制御部２１４は、ミラー、シャッタの変動動作に応じて第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる。したがって、カメラボディ３００を三脚に固定して撮影するようなわずかな揺れも発生させたくない状況において、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させてミラー、シャッタの変動動作に起因する揺れを低減することができる。

図９は、一眼レフカメラ１００の撮影動作処理を示すフロー図である。本実施形態において、ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２１４と協働して本フローを実行する。本フローは、ボディ側制御部３２２がレリーズボタンの半押し操作を検知した時点から開始される。

ステップＳ１０１では、ボディ側制御部３２２は、ＡＦ、ＡＥ等の撮影準備動作を実行する。ステップＳ１０２では、ボディ側制御部３２２は、三脚検出部３９２の出力に応じて、一眼レフカメラ１００が三脚に固定されているか否かを判断する。ボディ側制御部３２２は、一眼レフカメラ１００が三脚に固定されていると判断した場合にはステップＳ１０３へ移行し、一眼レフカメラ１００が三脚に固定されていないと判断した場合にはステップＳ１１６へ移行する。

ステップＳ１０３では、ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２１４と協働して、センタリングユニット４２０が第１位置にあるか否かを判断する。ボディ側制御部３２２は、センタリングユニット４２０が第１位置にある場合にはステップＳ１０４へ移行する。一方、センタリングユニット４２０が第１位置にない、すなわち第２位置にある場合にはステップＳ１０５へ移行する。ステップＳ１０４では、レンズ側制御部２１４は、モータ４５０を駆動してセンタリングユニット４２０を第２位置へ変位させる。ステップＳ１０５では、レンズ側制御部２１４は、第１ボイスコイルモータおよび第２ボイスコイルモータを駆動して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を上方へ移動させる。

ステップＳ１０６では、ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの全押し操作を検知する。ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの半押しの検知から予め定められた時間内、例えば５秒以内にレリーズボタンの全押し操作を検知しない場合には、ステップＳ１０７へ移行してコイル７１０、７２０への通電をオフにし、本フローを終了する。一方、ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの全押し操作を検知するとステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０８では、ボディ側制御部３２２は、ミラーユニット３７０を斜設位置から退避位置へ上昇させるミラーアップ動作を実行する。ステップＳ１０９では、ボディ側制御部３２２は、図８を用いて説明したように、レンズ側制御部２１４と協働して、ミラーアップ動作と同期して第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を下方へ移動させる。

ステップＳ１１０では、ボディ側制御部３２２は、シャッタ３１０の先幕を下方へ駆動して露光を開始する。ステップＳ１１１では、ボディ側制御部３２２は、図８を用いて説明したように、レンズ側制御部２１４と協働して、先幕の駆動と同期して第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を上方へ移動させる。なお、本実施形態において、シャッタ３１０の先幕の走行方向は、ミラーの上昇方向とは反対方向に規定されている。そのため、ステップＳ１１１における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の移動方向は、ステップＳ１１０における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の移動方向と反対方向となる。そのため、ステップＳ１１０からＳ１１１の間に、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の位置を戻す必要はない。

ステップＳ１１２では、ボディ側制御部３２２は、シャッタ３１０の後幕を下方へ駆動して露光を終了する。なお、ステップＳ１１０、１１１の処理が完了していない場合であっても、シャッタ速度によっては、ステップＳ１１２の処理が開始される場合がある。

ステップＳ１１３では、ボディ側制御部３２２は、コイル７１０、７２０の通電をオフにする。ステップＳ１１４では、ボディ側制御部３２２は、ミラーユニット３７０を退避位置から斜設位置へ下降させるミラーダウン動作を実行する。ステップＳ１１５では、ボディ側制御部３２２は、ミラーユニット３７０、シャッタ３１０の駆動ばねをチャージする。

ステップＳ１１６では、ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２１４と協働して、センタリングユニット４２０が第２位置にあるか否かを判断する。ボディ側制御部３２２は、センタリングユニット４２０が第２位置にあると判断した場合にはステップＳ１１７へ移行する。一方、ボディ側制御部３２２は、センタリングユニット４２０が第２位置にない、すなわち第１位置にあると判断した場合にはステップＳ１１８へ移行する。ステップＳ１１７では、レンズ側制御部２１４は、モータ４５０を駆動してセンタリングユニット４２０を第１位置へ変位させる。ステップＳ１１８では、レンズ側制御部２１４は、レンズホルダ５００の駆動を開始して手ぶれ補正を実行する。

ステップＳ１１９では、ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの全押し操作を検知する。ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの半押しの検知から予め定められた時間内、例えば５秒以内にレリーズボタンの全押し操作を検知しない場合には、本フローを終了する。一方、ボディ側制御部３２２は、レリーズボタンの全押し操作を検知するとステップＳ１２０へ移行する。

ステップＳ１２０では、ボディ側制御部３２２は、ミラーユニット３７０を斜設位置から退避位置へ上昇させるミラーアップ動作を実行する。ステップＳ１２１では、ボディ側制御部３２２は、シャッタ３１０の先幕を下方へ駆動して露光を開始する。ステップＳ１２２では、ボディ側制御部３２２は、シャッタ３１０の後幕を下方へ駆動して露光を終了し、ステップＳ１１３へ移行する。ステップＳ１２３では、レンズ側制御部２１４は、レンズホルダ５００の駆動を終了する。なお、レンズ側制御部２１４は、ステップＳ１１８からステップＳ１２３までの間、手ぶれ補正を継続して実行する。

上述の実施形態では、ボディ側制御部３２２がミラーまたはシャッタの変位動作に同期して第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量、移動時間を決定したが、レンズ側制御部２１４が第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量、移動時間を決定するようにしてもよい。具体例について以下説明する。

レンズ側制御部２１４内のシステムメモリには、カメラボディの種類ごとにミラーアップ動作に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる変位量および移動時間を規定するテーブルが予め記録されている。同様に、レンズ側制御部２１４内のシステムメモリには、カメラボディの種類ごとに先幕駆動時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させる変位量および移動時間を規定するテーブルが予め記録されている。なお、変位量および移動時間は、実験的またはシミュレーション的に予め算出される。

レンズ側制御部２１４は、ボディ側制御部３２２からカメラボディ情報を取得して、レンズユニット２００に装着されているカメラボディ３００の種類を認識する。そして、レンズ側制御部２１４は、自身のシステムメモリに記録されているテーブルを参照してミラーアップ動作時における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量および移動時間を決定する。同様に、そして、レンズ側制御部２１４は、自身のシステムメモリに記録されているテーブルを参照して先幕駆動時における第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の変位量および移動時間を決定する。

そして、図９のステップＳ１０２において、レンズ側制御部２１４は、カメラボディ３００に三脚が固定されている旨を示す三脚固定信号を受信した場合にはステップＳ１０３へ移行し、受信していない場合にはステップＳ１１６へ移行する。三脚固定信号を受信した場合、ステップＳ１０８において、ボディ側制御部３２２は、出力部として、ミラーアップ動作に同期するミラーアップ同期信号をレンズ側制御部２１４へ出力する。そして、ステップＳ１０９において、レンズ側制御部２１４は、ミラーアップ同期信号の受信に同期して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を、決定した変位量および移動時間に従って移動させる。

ステップＳ１１０において、ボディ側制御部３２２は、出力部として、先幕駆動に同期する先幕駆動同期信号をレンズ側制御部２１４へ出力する。そして、ステップＳ１１１において、レンズ側制御部２１４は、先幕駆動同期信号の受信に同期して、第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を、決定した変位量および移動時間に従って移動させる。

上述の実施形態では、ミラーアップ動作時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させたが、ミラーダウン動作時においても第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させてもよい。また、先幕および後幕を有するフォーカルプレーンシャッタの先幕駆動時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させたが、後幕駆動時においても第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させてもよい。また、シャッタが撮像素子の電子シャッタおよび後幕で構成される場合、ボディ側制御部３２２およびレンズ側制御部２１４は、後幕駆動時に第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を移動させるようにしてもよい。

上述の実施形態では、移動体としての第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０の孔部５１１、５２１の内部は、素通しの空間で構成されたが、板ガラス等の被写体光束を屈折させることのない光学部材で構成されてもよい。そして、孔部５１１、５２１に構成された光学部材に、光学特性を改善させるコーティングが施されてもよい。

上述の実施形態では、防振装置４００の構成要素である第１マグネットホルダ５１０および第２マグネットホルダ５２０を、手ぶれ補正動作が必要のない三脚固定時にミラー／シャッタの変動動作に起因する揺れを低減するための移動体として用いたがこれに限らない。防振装置とは別のレンズユニット内の箇所に、被写体光束を屈折すること無く通過させる孔部を有する移動体と、被写体光束の入射方向と直交する方向の成分を少なくとも含むように移動体を移動させる駆動部とを設けてよい。この構成によれば、三脚固定時だけでなくユーザが保持している場合においても、移動体を用いてミラー、シャッタ等の駆動部材の変動動作に起因する揺れを低減させることができる。

上述の実施形態では、カメラボディ３００に三脚が固定されているか否かを検出する三脚検出部３９２が用いられたが、三脚が固定されているか否かの検知はこれに限らない。カメラボディ３００に三脚を固定したか否かを選択するためのスイッチを設け、ボディ側制御部３２２は、カメラボディ３００に三脚が固定されているか否かのユーザの選択を当該スイッチで受け付けてもよい。また、ボディ側制御部３２２は、設定画面で三脚固定の有無を設定する項目を背面表示部３４０に表示させ、カメラボディ３００に三脚が固定されているか否かのユーザの選択を受け付けてもよい。

上述の実施形態では、交換式のレンズユニットに設けられた防振装置を例にあげて説明したが、これに限らない。レンズユニットとカメラボディとが一体に形成されたカメラに上述の防振装置を適用してもよい。ミラーユニットを備えていないミラーレスカメラのレンズユニットにおいても上述の防振装置を適用してもよい。この場合、ボディ側制御部は、シャッタ等の駆動部材に応じてマグネットホルダを移動させる。さらに、望遠鏡、測量器、顕微鏡等の光学機器においても、上述の防振装置を適用してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００ 一眼レフカメラ、１１０ 光軸、２００ レンズユニット、２１０ 固定筒、２１２ レンズ側マウント部、２１４ レンズ側制御部、２１６ ジャイロセンサ、２２０ 第一レンズ群、２３０ 第二レンズ群、２４０ 第三レンズ群、２５０ 第四レンズ群、２６０ 補正レンズ群、３００ カメラボディ、３１０ シャッタ、３２０ ボディ基板、３２２ ボディ側制御部、３２４ 画像処理部、３３０ 撮像素子、３３２ 光学フィルタ、３４０ 背面表示部、３５０ ファインダ、３５２ ピント板、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディ側マウント部、３７０ ミラーユニット、３７１ メインミラー、３７２ メインミラー保持枠、３７３ メインミラー回動軸、３７４ サブミラー、３７５ サブミラー保持枠、３７６ サブミラー回動軸、３８０ 合焦光学系、３８２ 焦点検出センサ、３９０ 測光センサ、３９２ 三脚検出部、４００ 防振装置、４１０ 保持ユニット、４２０ センタリングユニット、４２１ セクタギア、４２２、４２３、４２４、４２５、４２６、４２７、４２８、４２９、４３０ 突起部、４５０ モータ、４５１ ピニオンギア、５００ レンズホルダ、５０１、５０２、５０３ カム部、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９ 凹部、５１０ 第１マグネットホルダ、５１１ 孔部、５１２、５１３、５１４ カム部、５１５、５１６、５１７ 凹部、５２０ 第２マグネットホルダ、５２１ 孔部、５２２、５２３、５２４ 凹部、５２５、５２６、５２７ カム部、５３１、５３２、５３３ コイルばね、６０１、６０２、６０３、６１１、６１２、６１３ 転動球、７１０、７２０ コイル、８１０、８２０、８３０、８４０ マグネット

Claims (11)

1. 被写体光束を屈折させること無く通過させる孔部を有する移動体と、
   前記移動体を、前記被写体光束の入射方向と直交する方向の成分を少なくとも含むように移動させる駆動部と
   を備えるレンズユニット。
2. レンズを保持する保持体を備え、
   前記駆動部は、前記保持体および前記移動体を、前記被写体光束の入射方向と直交する方向の成分を少なくとも含むように選択的に移動させる請求項１に記載のレンズユニット。
3. 少なくとも、前記移動体を固定し前記保持体を移動可能とする第１位置と、前記保持体を固定し前記移動体を移動可能とする第２位置との間で変位する固定体と、
   前記固定体を、前記第１位置と前記第２位置を含むいずれかの変位位置に切り替える切替部と
   を備える請求項２に記載のレンズユニット。
4. 前記駆動部はマグネットとコイルを含むボイスコイルモータであり、
   前記マグネットは、前記移動体と前記保持体の一方に配設され、前記コイルは、他方に配設される請求項２または３に記載のレンズユニット。
5. 前記マグネットは、前記移動体に配設される請求項４に記載のレンズユニット。
6. 前記移動体は、いずれも前記孔部を有する第１移動体と第２移動体を含み、
   前記保持体は、前記第１移動体と前記第２移動体に弾性的に挟持される請求項２から５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
7. ミラーおよびシャッタの少なくともいずれかの変位動作に同期する同期信号の受信に同期して前記駆動部を駆動する制御部を備える請求項２から６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
8. 前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記移動体を前記変位動作における変位方向と逆向きの方向の成分を少なくとも含むように移動させる請求項７に記載のレンズユニット。
9. 前記制御部は、三脚に固定されている旨を示す三脚固定信号を受信した場合に、前記移動体を移動可能とし前記保持体を固定として前記駆動部を駆動する請求項７または８に記載のレンズユニット。
10. 請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズユニットが着脱可能なカメラボディであって、
    変位動作を伴うミラーおよびシャッタの少なくともいずれかと、
    前記変位動作に同期して前記駆動部を駆動する制御部と
    を備えるカメラボディ。
11. 請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズユニットが着脱可能なカメラボディであって、
    変位動作を伴うミラーおよびシャッタの少なくともいずれかと、
    前記変位動作に同期する同期信号を前記レンズユニットに出力する出力部と
    を備えるカメラボディ。