JP6541507B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、機器本体に対して開閉方向に移動可能な表示部等の可動部を備えるデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関する。

デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の電子機器では、開閉方向にスライド可能な表示部、又は機器本体に対して開閉方向に回動可能、かつ開状態で回転可能な表示部を備えるものが知られている。このような電子機器においては、表示部のスライド動作、又は表示部の回動動作や開状態での回転動作に応じて表示部に表示される画像の点灯／消灯の切り替えや画像の上下／左右の反転の切り替えが行われる。従来、表示部のスライド動作の検知、又は表示部の回動動作や開状態での回転動作等の検知する手段として、省スペース化や信頼性向上などの観点から非接触式の検知手段である磁石及び磁気センサを用いた技術が提案されている（特許文献１）。

特開２０１２−４２７４３号公報

しかし、上記特許文献１では、機器本体や表示部の内部に設けられた磁性部品の残留磁束密度の影響を受けて、実際の角度と異なる角度で磁気センサが表示部の動作を検知したり、磁石が近づいていない状態でも磁気センサが検知したりする可能性がある。このような残留磁束密度による誤検知を避けるためには、磁気センサの配置や材料選定を行う必要があるが、コストや加工性、材料特性の観点から、影響を及ぼす可能性のある全ての磁性部品を非磁性の金属や樹脂に変更する事は困難である。

また、非磁性の金属等の部品であっても、加工によって曲げ部が磁性を帯びてしまう事がある。加えて、磁気センサの設置位置のばらつき、感度のばらつき、温度変化等によっても、検知感度が高くなる事があり、残留磁束密度の影響を受けてしまう可能性がある。機器本体等の内部の磁性部品においては、磁気保持力が高いほど残留磁束密度は高い値となるが、この磁気保持力は加工によっても変化してしまう。このため、シミュレーション等で事前に予測する事が難しく、正確な検知を行うために再設計や磁気センサの感度による選別が必要となる可能性もある。

そこで、本発明は、磁気センサの感度がバラついた場合でも機器本体に対する表示部等の可動部の移動状態を正確に検知することができるようにして、表示部等の可動部の移動状態の誤検知を防止することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、機器本体と、前記機器本体に対して開閉方向にヒンジ部の回転軸の回りに移動可能な表示部と、前記表示部に設けられ、磁場を発生する磁場発生手段と、前記機器本体に設けられ、前記機器本体に対して前記表示部を移動させた際に、前記磁気発生手段によって発生した磁場を検知することにより、前記機器本体に対する前記表示部の移動状態を検知する磁気センサと、前記機器本体の内部であって、閉じた状態の前記表示部との間に前記磁気センサを挟む位置に設けられるシールドと、前記機器本体の内部であって、前記磁気センサと前記シールドとの間に設けられる磁性部とを備え、前記磁性部の面積は、前記磁気センサの実装面の面積より広く、前記シールド及び前記磁性部の各々は磁性体であり、前記シールドは、前記磁性部より高い磁気保持力を有し、前記磁性部は、前記磁性部と前記磁気センサの間の距離が前記磁性部と前記シールドの間の距離より短いことを特徴とする。

本発明によれば、磁気センサの感度がバラついた場合でも機器本体に対する表示部等の可動部の移動状態を正確に検知することができるので、表示部等の可動部の移動状態の誤検知を防止することができる。

（ａ）は本発明の電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示すデジタルカメラの表示部を開いた状態を示す斜視図である。 カメラ本体に対する表示部の可動範囲を説明する図である。 表示パネルの表示制御を説明するブロック図である。 図２（ａ）のＡ部における要部断面拡大図である。 カメラ本体に対して表示部が閉じ位置から開き方向に回動した際にシールドケースが発生する磁場を模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１（ａ）は本発明の電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示すデジタルカメラの表示部を開いた状態を示す斜視図である。なお、本実施形態では、電子機器として、撮像装置の一例としてのデジタルカメラを例示するが、これに限定されない。

本実施形態のデジタルカメラは、図１（ａ）に示すように、カメラ本体１００の正面側に、不図示の交換式のレンズユニットが着脱可能に装着されるマウント部７０が設けられている。マウント部７０の内部には、クイックリターンミラー６２及び通信端子６３が設けられ、通信端子６３を介してカメラ本体１００とレンズユニットとの間で通信が行われる。カメラ本体１００を正面側から見てマウント部７０の左側には、グリップ部９０が設けられ、グリップ部９０の上部には、レリーズボタン６１が設けられている。また、カメラ本体１００を正面側から見て右側の側部には、端子カバー９１が開閉可能に設けられている。カメラ本体１００は、本発明の機器本体の一例に相当する。

図１（ｂ）に示すように、カメラ本体１００の上面部には、モードダイアル６０、メイン電子ダイアル７１、及び電源ボタン７２等が設けられている。また、カメラ本体１００の背面部には、サブ電子ダイアル７３、ＳＥＴボタン７５、マイクロコントローラ７６、拡大ボタン７７、再生ボタン７８、ＬＶレバー９２、ＬＶボタン９３、接眼ファインダ１６、及びスロット蓋２０２等が設けられている。ＬＶレバー９２は、静止画撮影モードと動画撮影モードの切り替えを行うためのレバーである。ＬＶボタン９３は、静止画撮影モードにおいてライブビューのオン／オフを切り替えるボタンであり、動画撮影モードにおいては、動画撮影（記録）の開始／停止の指示に用いられる。スロット蓋２０２は、メモリカード等の記録媒体を着脱する不図示のスロットを開閉可能に覆う蓋である。

また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、カメラ本体１００の背面部には、ＬＣＤ等の表示パネル４１を有する表示部４０が設けられている。表示部４０は、カメラ本体１００に対して、ヒンジ部７４の回動軸Ｃ１を介して開閉方向に回動可能に、かつ図１（ｃ）に示す開状態でヒンジ部７４の回転軸Ｃ２を介して回転可能に支持されている。表示部４０は、本発明の可動部の一例に相当する。

次に、図２を参照して、カメラ本体１００に対する表示部４０の可動範囲について説明する。図２（ａ）は、カメラ本体１００を底面側からみた図である。図２（ａ）に示すように、表示部４０は、回動軸Ｃ１を中心に０°（閉じ位置）から約１７５°まで開き方向に回動させることが可能である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、カメラ本体１００に対して表示部４０が閉じた状態と開いた状態の両方を示している。

図２（ｂ）は、カメラ本体１００に対して表示部４０が回動軸Ｃ１を中心に１７５°開いた状態で、表示部４０を回転軸Ｃ２を中心に−９０°回転させた状態を示す側面図である。図２（ｂ）に示すように、表示部４０は、回転軸Ｃ２を中心に約−９０°から約＋１８０°まで回転させることが可能である。

図３は、表示パネル４１の表示制御を説明するブロック図である。カメラ本体１００のシステム制御部３０は、カメラ全体を制御し、画像表示や動作などの制御を行う。操作部３２は、カメラ本体１００のレリーズボタン６１やメイン電子ダイアル７１などを含み、ユーザからの操作を受け付ける。メモリ３３は、カメラ本体１００に設けられ、制御プログラムなどが記憶されている。システム制御部３０は、メモリ３３に記憶された制御プログラムに従って所定の処理を実行する。

図１（ｃ）から図１（ｂ）の状態へとカメラ本体１００に対して表示部４０を閉じていき、角度センサ３１によって開き角度がある角度以下となったと検知されると、システム制御部３０は、表示パネル４１を消灯し、かつ表示パネル４１の機能をオフする。これは、表示パネル４１の消灯による省エネルギー化を図る制御であるとともに、表示パネル４１がタッチパネル機能等を有する場合の誤動作を防止する制御でもある。

例えば、カメラ本体１００の外装部材が導電性樹脂で形成されていた場合、表示パネル４１と外装部材とが一定以上近づいた際にタッチパネルが反応してしまう事がある。よって、ある程度表示部４０の開き角度が大きい状態で表示パネル４１の機能をオフする必要があるが、あまり開きすぎた状態では、表示パネル４１の機能をオフすると、撮影者の利便性が損なわれる。本実施形態では、表示パネル４１の機能をオフするときの表示部４０の開き角度の検知角を７〜８°程度に設定している。

図１（ｂ）から図１（ｃ）の状態へとカメラ本体１００に対して表示部４０を開いていき、角度センサ３１によって開き角度がある角度を超えたと検知された場合、システム制御部３０は、表示パネル４１を点灯させ、かつ表示パネル４１の機能をオンにする。

角度センサ３１としては特に限定されないが、本実施形態では、カメラ本体１００に設けたホール素子（磁気センサ）１２を用いている。ホール素子１２は、実装面に対して垂直の磁場を検知する。

次に、図４、及び図５を参照して、角度センサ３１を構成するホール素子１２とネオジウム磁石１１について説明する。図４は、図２（ａ）のＡ部における要部断面拡大図である。なお、図４では、簡略化のため、カメラ本体１００の外装部材の輪郭のみを図示しており、一部の部材の図示は省略している。

図４に示すように、磁場発生手段としてのネオジウム磁石１１は、表示部４０の内部に設けられ、カメラ本体１００側のホール素子１２の実装面に対して垂直方向に磁場を発生する。このときのＮ極とＳ極の向きはいずれでもよい。メイン基板１４は、カメラ本体１００の内部に配置され、システム制御部３０を含む多くの電子部品（不図示）が実装されている。

ホール素子１２は、カメラ本体１００の内部に配置されたフレキシブル基板１３に実装されている。フレキシブル基板１３は、カメラ本体１００の樹脂製の外装とメイン基板１４との間に配置されており、樹脂製の外装に対して内側から貼り付けられて固定されている。ホール素子１２は、フレキシブル基板１３の樹脂製の外装を向く面に実装されており、フレキシブル基板１３によってホール素子１２の検知信号がシステム制御部３０に伝達される。

シールドケース１５は、フレキシブル基板１３とメイン基板１４との間に配置されている。シールドケース１５は、メイン基板１４から発する不要輻射を低減する目的、及び外来の不要輻射によるメイン基板１４への電磁的な干渉を防ぐ電磁波シールドとしてメイン基板１４に取り付けられている。シールドケース１５は、例えば錫めっき鋼板をプレス加工することで形成されている。

一般的に鋼板は、透磁力が大きい為、表示部４０が閉じ方向に回動してネオジウム磁石１１がカメラ本体１００の外装に接近した際にはヨークとして機能して、ホール素子１２に印加される垂直方向の磁束密度を高める効果も有している。このヨークとしての働きによって、比較的小型で安価なネオジウム磁石１１を用いてもホール素子１２に比較的強い磁束密度を印加でき、表示部４０の開き角度がある程度大きい状態での検知を可能としている。一方、鋼板は、磁気的な保持力が大きい硬磁性体の一種であり、ネオジウム磁石１１の接近によって磁気を帯びると、ネオジウム磁石１１の離間後も残留磁束密度が残ってしまう。

軟磁性体１０は、シート状に形成され、フレキシブル基板１３のホール素子１２の実装部裏面に貼付されている。軟磁性体１０は、透磁力は大きいが、磁気的な保持力は小さい磁性体であり、本実施形態では、金属磁性体粉末を樹脂中に混合して成形したシートを用いている。このようなシートは、一般的に電磁波の不要輻射対策等に用いられており、比較的安価で入手しやすく、サイズや特性のラインナップも豊富である。

軟磁性体１０は、透磁力が大きいため、ネオジウム磁石１１が接近した際には、鋼板と同様に、ヨークとして機能し、ホール素子１２に印加される垂直方向の磁束密度を高める効果を有する。一方、軟磁性体１０は、磁気的な保持力が低い為、ネオジウム磁石１１の接近によって磁気を帯びたとしても、ネオジウム磁石１１の離間後は残留磁束密度がほぼ残らない。

図４に示すように、軟磁性体１０は、フレキシブル基板１３のホール素子１２の実装部裏面に貼付されているので、軟磁性体１０とホール素子１２との距離が、軟磁性体１０とシールドケース１５との距離よりも短くなる。すなわち、軟磁性体１０とホール素子１２との距離が、軟磁性体１０とシールドケース１５との距離よりも短くなるように、軟磁性体１０はホール素子１２とシールドケース１５との間に設けられている。

図５（ａ）は、軟磁性体１０が配置されていない場合において、カメラ本体１００に対して表示部４０が回動軸Ｃ１を介して閉じ位置から開き方向に回動した際にシールドケース１５が発生する磁場を模式的に示す断面図である。図５（ｂ）は、軟磁性体１０が配置されている場合において、カメラ本体１００に対して表示部４０が回動軸Ｃ１を介して閉じ位置から開き方向に回動した際にシールドケース１５が発生する磁場を模式的に示す断面図である。

図５（ａ）に示すように、カメラ本体１００に対して表示部４０が開き方向に回動して、ネオジウム磁石１１がホール素子１２から離間した場合も、残留磁束密度を持ったシールドケース１５からの磁場がホール素子１２に印加される。このため、この磁場の強度がホール素子１２の検知角の閾値以下とする必要がある。磁場強度がホール素子１２の検知角の閾値を超えると、常にホール素子１２が検知した状態となり、誤検知となる。また、誤検知とならなくとも、ホール素子１２に印加される残留磁束密度が大きい場合は、想定している検知角と異なる検知角でホール素子１２が検知してしまう可能性がある。

一方、ホール素子１２の検知角に影響を与える要因として、ホール素子１２の感度や設置位置のばらつき、温度変化による感度の変化、カメラ本体１００内部の磁性体の加工による磁気保持力の変化、設置位置のばらつき、温度による磁力の変化等が考えられる。

これらの影響を加味しつつ、正確なホール素子１２の検知角、即ち、表示部４０の回動状態を正確に検知するためには、シールドケース１５等のカメラ本体１００内部の磁性体からホール素子１２への残留磁束密度の影響を低減する必要がある。

そこで、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、シールドケース１５をホール素子１２の実装面の近傍に曲げ部及び／又は切断部の加工部を避けて配置するとともに、シート状の軟磁性体１０をホール素子１２近傍に配置する。シート状の軟磁性体１０を配置することにより、その面方向に磁場が流れやすい構成となるため、その分ホール素子１２の実装面に対して垂直な磁場の強度を低減する事が可能となる。

軟磁性体１０は、ホール素子１２近傍に配置することにより、磁場が回り込んでホール素子１２に印加されるのを有効に防止することができる。また、シールドケース１５の残留磁束密度が空気層で減衰した後に軟磁性体１０に辿り着くので、より軟磁性体１０の効果を高めることができる。また、軟磁性体１０の略中央部にホール素子１２を配置し、かつ軟磁性体１０の面積をホール素子１２より十分広い面積とすることにより磁場の回り込みを有効に防止することができる。

更に、シート状の軟磁性体１０の厚さ方向に対して面方向に磁場を流れやすくするため、軟磁性体１０は、厚み方向に対して面方向のサイズを十分に大きく設定するのが好ましい。本実施形態では、例えばホール素子１２のサイズを厚み方向０．５ｍｍ、面方向１．６ｍｍ×１．２ｍｍとし、軟磁性体１０のサイズを厚み方向０．１ｍｍ、面方向２０ｍｍ×１０ｍｍとして、これらの面方向の長手方向が揃うように配置している。

同様の理由から、軟磁性体１０は、透磁率に異方性を有し、厚み方向に対して面方向の透磁率を大きくすると、更に好ましい。軟磁性体１０が金属磁性体粉末を樹脂中に混合して成形したシートであれば、金属磁性体の分散／混合状態によってそのような異方性を作り出す事も可能である。

以上説明したように、本実施形態では、磁気センサとしてのホール素子１２の感度がバラついた場合でもカメラ本体１００に対する表示部４０の回動状態（移動状態）を正確に検知することができるので、表示部４０の回動状態の誤検知を防止することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、機器本体に対して開閉方向に移動可能な可動部として、カメラ本体１００に対して開閉方向に回動する表示部４０を例示したが、これに限定されない。例えば、機器本体に対して開閉方向にスライド可能な表示部や表示部以外の可動部であってもよい。

１０ 軟磁性体
１１ ネオジウム磁石
１２ ホール素子
１３ フレキシブル基板
１４ メイン基板
１５ シールドケース
３０ システム制御部
３１ 角度センサ
３２ 操作部
３３ メモリ
４０ 表示部
４１ 表示パネル
１００ カメラ本体

Claims (9)

1. 機器本体と、
   前記機器本体に対して開閉方向にヒンジ部の回転軸の回りに移動可能な表示部と、
   前記表示部に設けられ、磁場を発生する磁場発生手段と、
   前記機器本体に設けられ、前記機器本体に対して前記表示部を移動させた際に、前記磁気発生手段によって発生した磁場を検知することにより、前記機器本体に対する前記表示部の移動状態を検知する磁気センサと、
   前記機器本体の内部であって、閉じた状態の前記表示部との間に前記磁気センサを挟む位置に設けられるシールドと、
   前記機器本体の内部であって、前記磁気センサと前記シールドとの間に設けられる磁性部とを備え、
   前記磁性部の面積は、前記磁気センサの実装面の面積より広く、
   前記シールド及び前記磁性部の各々は磁性体であり、前記シールドは、前記磁性部より高い磁気保持力を有し、
   前記磁性部は、前記磁性部と前記磁気センサの間の距離が前記磁性部と前記シールドの間の距離より短いことを特徴とする撮像装置。
2. 前記磁気センサは、前記磁性部の略中央部に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記磁性部は、異方性の透磁率を有し、前記磁性部の面に沿った透磁率は、前記磁性部の面に垂直な厚み方向の透磁率より高いことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記磁気センサは、前記磁気センサの実装面に対して垂直の磁場を検知するホール素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記シールドは、前記磁気センサの実装面の近傍に配置された鋼板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記シールドは、前記機器本体の内部に設けられた基板に電磁波シールドとして取り付けられた鋼板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記磁場発生手段は、ネオジウム磁石であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記シールドは、錫メッキ鋼板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記磁性部は、金属磁性体粉末を樹脂中に混合して成形したシートであることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。