JP6735449B2

JP6735449B2 - 撮像装置

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Publication number: JP6735449B2
Application number: JP2017018152A
Authority: JP
Inventors: 文孝菊池; 安田　幸司; 幸司安田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: JP2018060160A

Description

本開示は、ぶれ検出ユニットを搭載し、手振れ補正機能を備えた撮像装置に関する。特にぶれ検出ユニットの保持構成に関する。

従来から、自装置のぶれを検出する検出手段（ジャイロセンサ等）を搭載した撮像装置が存在する。レンズ交換式のカメラの場合、撮像装置のぶれを検出する検出手段（ジャイロセンサ等）は、交換レンズおよびカメラ本体の少なくとも一方に設けられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２５１４９２号公報

本開示は、衝撃等の外乱による振動の誤検出を抑制し、精度良く手振れを検出するのに有効な撮像装置を提供することを目的とする。

本開示にかかる撮像装置は、ジャイロセンサを内部に保持するぶれ検出ユニットと、ぶれ検出ユニットを対向する二方向から挟む第１の板金及び第２の板金と、第１の板金に当接し、第１の板金を介してぶれ検出ユニットと対向する第１のクッション部材と、第２の板金に当接し、第２の板金を介してぶれ検出ユニットと対向する第２のクッション部材と、を備える。

本開示にかかる撮像装置は、衝撃等の外乱による振動の誤検出を抑制し精度良く手振れを検出するのに有効である。

図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラの外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るデジタルカメラの、３つ回転軸を中心とする回転（ＲＯＬＬ、ＰＩＴＣＨ、ＹＡＷ）のぶれと、Ｘ軸及びＹ軸の２軸に並進するぶれを示す図である。図３は、実施の形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図４は、実施の形態１に係るデジタルカメラを構成する主要部品の一部展開斜視図である。図５は、ぶれ検出ユニットの内部構成を示す斜視図である。図６は、実施の形態１に係るぶれ検出ユニットの保持構成を示す分解図である。図７は、実施の形態１に係るぶれ検出ユニットの保持構成を示す断面図である。図８は、高剛性部材の平面と、板金の平面とが、それぞれクッション部材の平面と同等以上の面積を有する場合の、ぶれ検出ユニットの保持構成を示す模式図である。図９Ａは、ぶれ検出ユニットを挟む２つのクッション部材の平面の面積が同等でない場合の、ぶれ検出ユニットの保持構成を示す模式図である。図９Ｂは、ぶれ検出ユニットを挟む２つのクッション部材の平面の面積が同等でない場合の、ぶれ検出ユニットの保持構成を示す模式図である。図１０Ａは、一方の板金の平面が、クッション部材の平面と同等以上の面積を有していない場合の、ぶれ検出ユニットの保持構成を示す模式図である。図１０Ｂは、一方の板金の平面が、クッション部材の平面と同等以上の面積を有していない場合の、ぶれ検出ユニットの保持構成を示す模式図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。

デジタルカメラの手振れを補正するには、ぶれの検出系、制御系、ぶれ補正駆動系の構成が必要となる。本実施の形態は、ぶれの検出系におけるぶれ検出ユニットの保持構成に関する。

（実施の形態１）
近年、５軸を中心とする手振れを補正する機構（手振れ補正機構）を備えた撮像装置が登場している。ジャイロセンサは、手振れ補正機構の中心的役割を果たすため、ジャイロセンサは、高い感度レベルを有することが要求される。しかしジャイロセンサは、感度を上げると外乱に対して非常に敏感なものとなってしまう。そのため、撮像装置には、ジャイロセンサが、例えばシャッター衝撃等の手振れ以外の外乱を手振れとして誤検出してしまうという問題がある。実施の形態１の撮像装置は、ぶれ検出ユニットを対向する二方向から、クッション部材及び板金で挟み込む構成である。この構成により、シャッター衝撃等の外乱による振動を吸収でき、また板金を介することでぶれ検出ユニットへの荷重を均一化できる。その結果、手振れの誤検出を抑制し、精度良く手振れを検出できる。

以下、図１〜１０を用いて、実施の形態１の撮像装置（デジタルカメラ）について説明する。

［１−１．デジタルカメラの外観］
図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラの外観を示す斜視図である。

本実施の形態に係るデジタルカメラは、レンズ交換式のデジタルカメラである。ユーザは、カメラ本体１００のマウントに様々な種類の交換レンズ２００を取り付けて撮影を楽しむことができる。

デジタルカメラの上面には、撮影を指示するためのレリーズ釦１３０、及び撮影に関する各種設定を行うためのモードダイヤル１３２、ドライブダイヤル１３３等の操作部材が配されている。デジタルカメラの上部には、発光量の大きい外部ストロボ装置等を取り付けることができるホットシュー１３４が設けられている。

デジタルカメラの背面には、液晶モニタが配されている。液晶モニタには、撮像素子に結像した入射光に基づく画像が表示される。

デジタルカメラの背面には、十字キーを含む各種操作釦、及び操作ダイヤル等の操作部材が配されている。これらの操作部材によって、ユーザは、撮影、再生等の詳細設定を行うことができる。デジタルカメラの背面から見て右側面には、メモリカードを挿入することができるスロットが設けられている。

［１−２．デジタルカメラの補正機能］
交換レンズ２００内の補正用レンズをシフトしてぶれを補正する機能を「ＯＩＳ（ＯｐｔｉｃａｌＩｍａｇｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）機能」という。また、カメラ本体１００内の撮像素子をシフトしてぶれを補正する機能を「ＢＩＳ（ＢｏｄｙＩｍａｇｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）機能」という。

図２は、実施の形態１に係るデジタルカメラの、３つ回転軸を中心とする回転（ＲＯＬＬ、ＰＩＴＣＨ、ＹＡＷ）によるぶれと、Ｘ軸及びＹ軸の２軸に並進するぶれを示す図である。ＢＩＳ機能を用いてＲＯＬＬ軸、ＰＩＴＣＨ軸、ＹＡＷ軸の３回転軸と、Ｘ軸及びＹ軸の２軸での合計５軸のぶれ補正を行う。

本実施の形態のデジタルカメラは、ＯＩＳ機能（２軸補正）及びＢＩＳ機能（５軸補正）を同時に制御することもできる。例えば、静止画を撮影するときは、焦点距離や撮影距離に応じてインテリジェントに制御（ＯＩＳ機能とＢＩＳ機能の補正比率を変更）して各焦点距離で最大効果となるように制御する。

［１−３．デジタルカメラの構成］
図３は、実施の形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。デジタルカメラは、カメラ本体１００とそれに着脱可能な交換レンズ２００とから構成される。

［１−３−１．カメラ本体の構成］
カメラ本体１００は、撮像素子であるＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ１１０とフォーカルプレーンシャッタ１１３と液晶モニタ１２０とカメラコントローラ１４０とボディマウント１５０と電源１６０とカードスロット１７０とを備える。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０からの指示に応じて、ＣＭＯＳセンサ１１０等の構成要素を制御することでデジタルカメラ全体の動作を制御する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器１１２に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０に周期的に送信する。カメラコントローラ１４０は、制御動作や画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１４１をワークメモリとして使用する。

ＣＭＯＳセンサ１１０は、交換レンズ２００を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。生成された画像データは、ＡＤコンバータ１１１でデジタル化される。デジタル化された画像データは、カメラコントローラ１４０により所定の画像処理が施される。

ＣＭＯＳセンサ１１０は、タイミング発生器１１２により制御されるタイミングで動作する。ＣＭＯＳセンサ１１０の動作としては、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等が挙げられる。スルー画像は、主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決めるために液晶モニタ１２０に表示される。

フォーカルプレーンシャッタ１１３は、ＣＭＯＳセンサ１１０の前側（交換レンズ２００側）に配置されている。フォーカルプレーンシャッタ１１３は、光学系からＣＭＯＳセンサ１１０に向かう光を遮蔽する状態と、光学系からＣＭＯＳセンサ１１０に向かう光を透過する状態とを切り替え可能である。フォーカルプレーンシャッタ１１３は、シャッターの開口時間を制御することにより、ＣＭＯＳセンサ１１０の露光時間を制御する。フォーカルプレーンシャッタ１１３は、物理的な幕（例えば先幕及び後幕）を備える。静止画や動画を撮影する時、先幕と後幕とが順次移動し、所定の場所で停止する。先幕が開き始めてから、後幕が停止するまでの間が、露光時間となる。先幕及び後幕が停止する時、先幕及び後幕は、それぞれ筐体内部の緩衝材に接触し、衝撃が発生する。これが本実施の形態におけるシャッター衝撃である。先幕が停止して衝撃が発生してから後幕が停止するまでの間は露光中であるため、撮影が継続されている。すなわち、シャッター衝撃による振動が発生している間に撮影が行われる。

液晶モニタ１２０は、カメラコントローラ１４０で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１２０は、動画像と静止画像とを選択的に表示可能である。

カードスロット１７０は、メモリカード１７１を装着可能であり、カメラコントローラ１４０からの制御に基づいてメモリカード１７１を制御する。デジタルカメラ１は、メモリカード１７１に対して画像データを格納したり、メモリカード１７１から画像データを読み出したりすることができる。

電源１６０は、カメラ本体１００内の各要素に電力を供給する。

ボディマウント１５０は、交換レンズ２００のレンズマウント２５０と機械的及び電気的に接続可能である。カメラ本体１００と交換レンズ２００は、ボディマウント１５０とレンズマウント２５０に設置されたコネクタを介して、データを送受信可能である。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信した露光同期信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、カメラコントローラ１４０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０から受信した信号をカメラコントローラ１４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、電源１６０からの電力を、レンズマウント２５０を介して交換レンズ２００全体に供給する。

また、カメラ本体１００は、ＢＩＳ機能（ＣＭＯＳセンサ１１０のシフトにより手振れを補正する機能）を実現する構成として、カメラ本体１００のぶれを検出するぶれ検出ユニット３０（ぶれ検出手段）と、ぶれ検出ユニット３０の検出結果に基づき、ぶれ補正信号を生成してぶれ補正処理を制御するＢＩＳ処理部１８３とをさらに備える。

さらに、カメラ本体１００は、ＣＭＯＳセンサ１１０を移動させるＣＭＯＳ駆動部１８１と、ＣＭＯＳセンサ１１０の位置を検出する位置センサ１８２とを備える。ＣＭＯＳ駆動部１８１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置センサ１８２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＣＭＯＳセンサ１１０の位置を検出するセンサである。位置センサ１８２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。ＢＩＳ処理部１８３は、ぶれ検出ユニット３０からの信号及び位置センサ１８２からの信号に基づき、ＣＭＯＳ駆動部１８１を制御して、カメラ本体１００のぶれを相殺するようにＣＭＯＳセンサ１１０を光軸に垂直な面内にシフトさせる。また、ＣＭＯＳ駆動部１８１はステッピングモータ、超音波モータ等その他のアクチュエータを用いても構わない。

［１−３−２．交換レンズの構成］
交換レンズ２００は、光学系とレンズコントローラ２４０とレンズマウント２５０とを備える。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳ（ＯｐｔｉｃａｌＩｍａｇｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）レンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を含む。

ズームレンズ２１０は、光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ２１０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。ズームレンズ駆動部２１１は、使用者が操作可能なズームリング等を含み、使用者による操作をズームレンズ２１０に伝え、ズームレンズ２１０を光学系の光軸方向に沿って移動させる。

フォーカスレンズ２３０は、光学系でＣＭＯＳセンサ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ２３０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。

フォーカスレンズ駆動部２３３はモータを含み、レンズコントローラ２４０の制御に基づいてフォーカスレンズ２３０を光学系の光軸に沿って移動させる。フォーカスレンズ駆動部２３３は、ＤＣモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、または超音波モータなどで実現できる。

ＯＩＳレンズ２２０は、ＯＩＳ機能（ＯＩＳレンズ２２０のシフトにより手振れを補正する機能）において、交換レンズ２００の光学系で形成される被写体像のぶれを補正するためのレンズである。ＯＩＳレンズ２２０は、デジタルカメラ１のぶれを相殺する方向に移動することにより、ＣＭＯＳセンサ１１０上の被写体像のぶれを小さくする。ＯＩＳレンズ２２０は１枚又は複数枚のレンズで構成される。ＯＩＳ処理部２２３は、位置センサ２２２の出力及びぶれ検出ユニット２９（ぶれ検出器）の出力に基づいてＯＩＳ駆動部２２１を制御する。ＯＩＳ駆動部２２１は、ＯＩＳ処理部２２３からの制御を受けて、光学系の光軸に垂直な面内でＯＩＳレンズ２２０をシフトする。

ＯＩＳ駆動部２２１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置センサ２２２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＯＩＳレンズ２２０の位置を検出するセンサである。位置センサ２２２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。

ぶれ検出ユニット２９及びぶれ検出ユニット３０は、内部のジャイロセンサでデジタルカメラの単位時間あたりの角度変化すなわち角速度に基づいて、ローリング方向、ヨーイング方向及びピッチング方向のぶれ（振動）を検出する。またぶれ検出ユニット２９及びぶれ検出ユニット３０は、内部の加速度センサでデジタルカメラの単位時間あたりの速度変化すなわち加速度に基づいて、Ｘ方向の並進ぶれ、Ｙ方向の並進ぶれ（振動）を検出する。

ぶれ検出ユニット２９及びぶれ検出ユニット３０は、ジャイロセンサで検出したぶれの量（角速度）を示す角速度信号と加速度センサで検出したぶれの量（加速度）を示す加速度信号をＯＩＳ処理部２２３，ＢＩＳ処理部１８３に出力する。ぶれ検出ユニット２９及びぶれ検出ユニット３０によって出力された角速度信号および加速度信号は、手ぶれやメカノイズ等に起因した幅広い周波数成分を含み得る。

［１−４．ぶれ検出ユニットの配置と内部構成］
次に、デジタルカメラのぶれ検出ユニットの配置について説明する。図４は、実施の形態１に係るデジタルカメラを構成する主要部品の一部展開斜視図である。

図４にはデジタルカメラを構成する主要部品としてフロントユニット１０と、ＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）ユニット４０と、リアユニット５０が示される。なお、図４には、トップユニットなどは省略されている。フロントユニット１０には、撮像ユニット２０とぶれ検出ユニット３０が取り付けられている。

ぶれ検出ユニット３０は、後述する３つのジャイロセンサと１つの加速度センサを内部に備え、各種のカメラ本体１００のぶれ（図２で示す３つ回転軸を中心とする回転（ＲＯＬＬ、ＰＩＴＣＨ、ＹＡＷ）のぶれと、Ｘ軸及びＹ軸の２軸に並進するぶれ）を検出する。ぶれ検出ユニット３０は、フロントユニット１０のカメラのグリップ部に配置される。

ぶれ検出ユニット３０は、撮像センサ（図３のＣＭＯＳセンサ１１０）との取付けの傾きのズレを低減させるために、撮像ユニット２０が取り付けられるユニット（本実施の形態ではフロントユニット１０）に、取り付けられることが好ましい。

図５はぶれ検出ユニットの内部構成を示す斜視図である。ぶれ検出ユニット３０は、互いに直交する位置に配置されたジャイロセンサ３０１（第１のジャイロセンサ）、ジャイロセンサ３０２（第２のジャイロセンサ）、及びジャイロセンサ３０３（第３のジャイロセンサ）を含む。ジャイロセンサ３０１〜ジャイロセンサ３０３を、ＲＯＬＬ軸、ＰＩＴＣＨ軸、及びＹＡＷ軸がそれぞれ直交する３面に配置してぶれを高精度に検出する。具体的には、ＲＯＬＬ軸の直交する面には、ＲＯＬＬ回転検出用のジャイロセンサ３０１が配置される。ＰＩＴＣＨ軸の直交する面には、ＰＩＴＣＨ回転検出用のジャイロセンサ３０２が配置される。ＹＡＷ軸の直交する面にはＹＡＷ回転検出用のジャイロセンサ３０３が配置される。また、ぶれ検出ユニット３０内にはＸＹ方向の並進ぶれを検出する加速度センサ３０４を備える。

ジャイロセンサ３０１〜ジャイロセンサ３０３を、直交する３面へ高精度かつ安価に配置するために、ぶれ検出ユニット３０を、成型樹脂部材のホルダーを用いて構成することが好ましい。なお、ぶれ検出ユニット３０を、樹脂や金属を切削することで形成されたホルダーで構成しても良い。

［１−５．ぶれ検出ユニットの保持構成］
次に、デジタルカメラのぶれ検出ユニット３０の保持構成について説明する。図６は、実施の形態１に係るぶれ検出ユニット３０の保持構成を示す分解図である。図７は実施の形態１に係るぶれ検出ユニット３０の保持構成を示す断面図である。図７の断面は、図４の７‐７線によって得られる断面を示している。

一般的に一眼カメラにおいては、フォーカルプレーンシャッタ（シャッター幕ユニット）の走行時の衝撃やフォーカスレンズのＡＦ駆動の振動などがある。この様なデジタルカメラの内部で発生した衝撃や振動が加わると、ジャイロセンサ及び加速度センサは、衝撃や振動を、デジタルカメラの手振れとして誤検出する可能性が高くなる。手振れを補正する補正手段は、ジャイロセンサや加速度センサの出力に応じて補正を行なうので、誤検出が生じると正確な補正が行なわれずに、撮像される被写体像のぶれを増幅させてしまう場合がある。

さらに、ぶれ検出ユニット３０を斜めに取り付けてしまうと、ジャイロセンサ３０１〜ジャイロセンサ３０３が、互いに異なる回転軸（ＲＯＬＬ軸、ＰＩＴＣＨ軸、及びＹＡＷ軸）を中心とする回転も検出してしまい、高精度に手振れを補正することが難しくなる。

そこで、本実施の形態では、ぶれ検出ユニット３０の取付け傾きを抑えながら、シャッター幕（例えば先幕及び後幕）による衝撃やレンズ駆動による振動がジャイロセンサや加速度センサに伝わりにくくするために、以下のようなぶれ検出ユニット３０の保持構成をとる。

まず、ぶれ検出ユニット３０を、前後方向からクッション部材３２ａ（第１のクッション部材）及びクッション部材３２ｂ（第２のクッション部材）で挟み、フローティング構成とする。本実施の形態では、前後方向のうちの前方向は、被写体側であり、後方向は像面側である。前後方向とは対向する二方向の一例である。このような構成とすることで、上記のような、衝撃等の外乱による振動がぶれ検出ユニット３０に伝わりにくくなる。その際に、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂからの荷重が均等にぶれ検出ユニット３０にかかるように、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂとぶれ検出ユニット３０との間に、板金３１ａ（第１の板金）及び板金３１ｂ（第２の板金）を挟む構成とする。つまり、ぶれ検出ユニット３０の前後を板金３１ａ及び板金３１ｂが挟み、板金３１ａ及び板金３１ｂは、それぞれクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂに当接している。

クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂの材料は、衝撃や振動を吸収する特性を有する材料である。例えばその材料は、三進興産株式会社製のソルボ（登録商標）等で構成され得る。板金３１ａ及び板金３１ｂの材料は、剛性の高いステンレス鋼などである。板金３１ａ及び板金３１ｂの材料は、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂの反発力で変形しない剛性を有する部材であれば、他の材料でも構わない。

また、クッション部材３２ａの板金３１ａと当接する面と反対の面（第１の面）には、高剛性部材３３ａが配置される。クッション部材３２ｂの板金３１ｂと当接する面と反対の面（第２の面）には、高剛性部材３３ｂが配置される。このようにぶれ検出ユニット３０と、板金３１ａ及び板金３１ｂと、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂとは、高剛性部材３３ａ及び高剛性部材３３ｂにより保持され、ねじ３４ａ〜ねじ３４ｃによりフロントユニット１０に固定されている。

以下、図８を用いて本実施の形態におけるぶれ検出ユニット３０の保持構成について、詳細に説明する。図８は、本実施の形態のように、高剛性部材３３ａ及び高剛性部材３３ｂの平面と、板金３１ａ及び板金３１ｂの平面とが、それぞれクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂの平面と同等以上の面積を有する場合の、ぶれ検出ユニット３０の保持構成を示す模式図である。

クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面と、クッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面の面積は、概略同等である。

また板金３１ａのクッション部材３２ａと対向する平面は、クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面と同等以上の面積を有する。板金３１ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面は、クッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面と同等以上の面積を有する。

さらに高剛性部材３３ａのクッション部材３２ａと対向する平面は、クッション部材３２ａの高剛性部材３３ａと対向する平面（第１の面）と同等以上の面積を有する。高剛性部材３３ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面は、クッション部材３２ｂの高剛性部材３３ｂと対向する平面（第２の面）と同等以上の面積を有する。

以上のように本実施の形態では、板金３１ａ及び板金３１ｂ、並びに高剛性部材３３ａ及び高剛性部材３３ｂの、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂと当接する平面の面積は、クッション部材３２ａ及びクッション部材の平面の面積と同等か同等より大きい。このため、クッション部材３２ａが高剛性部材３３ａを介して外部から応力を受けた際に、クッション部材３２ａにかかる応力は均等に分散されている。そしてクッション部材３２ａによる反発力は、板金３１ａを介してぶれ検出ユニット３０に均等に印加される。同様に、クッション部材３２ｂが高剛性部材３３ｂを介して外部から応力を受けた際に、クッション部材３２ｂにかかる応力は均等に分散される。そしてクッション部材３２ｂによる反発力は、板金３１ｂを介してぶれ検出ユニット３０に均等に印加される。したがって、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂによる左右方向からの反発力をほぼ等しくでき、ぶれ検出ユニット３０が傾くのを抑制する。つまり、本実施の形態では、ぶれ検出ユニット３０を取り付ける際の応力を図８の左右方向ともに均等に分散でき、取り付け傾きを抑制できる。また図８の保持構成では、シャッター衝撃等の外乱による振動を受けた際の応力を均等に分散し、かつクッション部材により応力を吸収できる。その結果、誤検出を抑制し、高精度に手振れを検出できる。

図９Ａ及び図９Ｂはクッション部材３２ａの平面とクッション部材３２ｂの平面の面積が同等でない場合のぶれ検出ユニット３０の保持構成を示す模式図である。図９Ａは、ぶれ検出ユニット３０を固定する前の状態を示し、図９Ｂは、ぶれ検出ユニットを固定した後の状態を示す。

クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面とクッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面の面積が同等でないと、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂによる左右方向からの互いの反発力を均等にできないため、ぶれ検出ユニット３０を取り付ける際に、ぶれ検出ユニット３０に傾きが発生する。またぶれ検出ユニット３０がシャッター衝撃等の外乱による振動を受けた際に、ぶれ検出ユニット３０に傾きが発生する。したがって、クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面とクッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面の面積が概略同等であることが望ましい。

なお、図８の保持構成では、ぶれ検出ユニット３０の取り付け傾きは０度であったのに対し、図９Ｂの保持構成では、取り付け傾きは０．３度であった。したがって、図８の保持構成では、図９Ｂの保持構成と比較して取り付け時の傾きがほぼないことが分かる。すなわち、図８の保持構成の方が、図９Ｂの保持構成よりもぶれ検出ユニット３０の検出精度を向上できると考えられる。また、図８の保持構成では、露光中に検出された最大回転角（例えばＲｏｌｌ角）は０．０００８度以下であったのに対し、図９Ｂの保持構成では、０．００１２度であった。したがって、図８の保持構成では、図９Ｂの保持構成と比較して、シャッター衝撃による振動を受けた際に、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂの反発力を均等にでき、誤検出を抑制できていると考えられる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、板金３１ｂの平面が、クッション部材３２ｂの平面と同等以上の面積を有していない場合の、ぶれ検出ユニット３０の模式図である。図１０Ａは、ぶれ検出ユニット３０を固定する前の状態を示し、図１０Ｂは、ぶれ検出ユニット３０を固定した後の状態を示す。

板金３１ａのクッション部材３２ａと対向する平面と、板金３１ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面の面積が同等でないと、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂによる左右方向からの互いの反発力を均等にできないため、ぶれ検出ユニット３０を取り付ける際に、ぶれ検出ユニット３０に傾きが発生する。また、ぶれ検出ユニット３０がシャッター衝撃等の外乱による振動を受けた場合に、ぶれ検出ユニット３０に傾きが発生する。したがって、板金３１ａのクッション部材３２ａと対向する平面と、板金３１ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面の面積が概略同等であることが望ましい。

また、板金３１ａのクッション部材３２ａと対向する平面は、クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面と同等以上の面積を有することが望ましい。同様に板金３１ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面は、クッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面と同等以上の面積を有することが望ましい。クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂからの反発力が、板金３１ａ及び板金３１ｂを介して均等にぶれ検出ユニット３０全体に伝播し、ぶれ検出ユニット３０が傾くのを抑制できるからである。

［１−６．まとめ］
以上のように、本実施の形態において、本開示にかかる撮像装置は、ジャイロセンサ３０１〜３０３を内部に保持するぶれ検出ユニット３０と、ぶれ検出ユニット３０を対向する二方向から挟む板金３１ａ及び板金３１ｂと、板金３１ａに当接し、板金３１ａを介してぶれ検出ユニット３０と対向するクッション部材３２ａと、板金３１ｂに当接し、板金３１ｂを介してぶれ検出ユニット３０と対向するクッション部材３２ｂと、を備える。シャッター衝撃等の外乱による振動（手振れ以外に起因する振動）は、クッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂにより吸収される。つまり、手振れ以外の振動を手振れとして誤検出することによる検出精度の低下を抑制できる。さらにクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂによる反発力は、板金３１ａ及び板金３１ｂを介して均等に伝播される。したがって、ぶれ検出ユニット３０の取り付け時の傾きや、シャッター衝撃等の外乱による振動を受けた際の傾きを抑制できる。

また本実施の形態では、クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面と、クッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面の面積は、概略同等である。これによりクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂからの反発力を均等にでき、ぶれ検出ユニット３０の傾きを抑制できる。つまり、取り付け傾きを抑制できる。またシャッター衝撃等の外乱による振動を受けた際に、ぶれ検出ユニット３０の傾きを抑制できる。

また本実施の形態では、板金３１ａのクッション部材３２ａと対向する平面は、クッション部材３２ａの板金３１ａと対向する平面と同等以上の面積を有する。同様に、板金３１ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面は、クッション部材３２ｂの板金３１ｂと対向する平面と同等以上の面積を有する。これによりクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂからの反発力は、板金３１ａ及び板金３１ｂを介して均等にぶれ検出ユニット３０へ伝播され、ぶれ検出ユニット３０の傾きを抑制できる。

また本実施の形態では、高剛性部材３３ａのクッション部材３２ａと対向する平面は、クッション部材３２ａの高剛性部材３３ａと対向する平面と同等以上の面積を有する。同様に高剛性部材３３ｂのクッション部材３２ｂと対向する平面は、クッション部材３２ｂの高剛性部材３３ｂと対向する平面と同等以上の面積を有する。これにより外部からの応力は、高剛性部材３３ａ及び高剛性部材３３ｂを介してクッション部材３２ａ及びクッション部材３２ｂの全体に均等に伝播され、ぶれ検出ユニット３０の傾きを抑制できる。

また本実施の形態のぶれ検出ユニット３０は、ジャイロセンサ３０１〜ジャイロセンサ３０３を含む。これにより３つの回転軸を中心とした回転のぶれを検出できる。

また本実施の形態のぶれ検出ユニット３０は、内部に加速度センサ３０４を含む。この場合は、本開示のぶれ検出ユニット３０の保持構成は、加速度センサ３０４の保持に対しても同様に有効である。

また本実施の形態の撮像装置は、交換式レンズを備える。交換式レンズを備える撮像装置は、一般的には、シャッター衝撃の大きいフォーカルプレーンシャッタ１１３を用いる。したがって、本実施の形態のぶれ検出ユニット３０の保持構成がより有効である。

以上の本開示に係るぶれ検出ユニット３０の保持構成を用いているので、５軸対応の手振れ補正機構を備えた撮像装置のように、高い感度レベルが要求されるジャイロセンサ３０１〜ジャイロセンサ３０３と加速度センサ３０４を用いても、ジャイロセンサ及び加速度センサが手振れ以外の振動（シャッター衝撃等の外乱）を手振れとして誤検出してしまうという問題を抑制又は解消することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本開示における実装の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

そこで、以下、他の実施の形態についてまとめて説明する。

実施の形態１では、カメラ本体１００に備える撮像センサはＣＭＯＳセンサとしたが、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）センサ等別の撮像センサを用いてもよい。

本実施の形態では、角速度検出手段としてジャイロセンサを使用するが、ジャイロセンサに代えて、デジタルカメラのぶれを検出できるものであれば他のセンサを使用することもできる。

実施の形態１では、フォーカルプレーンシャッタ１１３を用いたが、メカシャッター（高衝撃シャッター）、電磁シャッター（低衝撃シャッター）であることは、問わない。また本開示のぶれ検出ユニット３０の保持構成は、シャッターが電子化されてもよく、この場合は、レンズのＡＦ駆動の振動等がジャイロセンサに伝わるのをカットするのにも有効である。

実施の形態１では、デジタルカメラにぶれ検出ユニット２９及びぶれ検出ユニット３０を有する構成について説明したが、交換レンズ２００内に、ぶれ検出ユニット２９などを用いたＯＩＳ機能が無い構成でもよい。

実施の形態１では、カメラ本体１００内のぶれ検出ユニット３０は、加速度センサ３０４を有する構成として説明したが、ＢＩＳ機能として５軸補正を行わず３軸補正を行うのであれば、ぶれ検出ユニット３０は、加速度センサ３０４を含まなくてもよい。

実施の形態１では、交換レンズ２００内のぶれ検出ユニット２９は、加速度センサを有する構成として説明した。交換レンズ２００がマクロレンズである場合は、ぶれ検出ユニット２９内には加速度センサを含むことが望ましいが、マクロレンズ以外の交換レンズ２００に搭載されるぶれ検出ユニット２９内には加速度センサを含まなくてもよい。

実施の形態１では、板金３１ａ及び板金３１ｂ等でぶれ検出ユニット３０を挟み込む方向を、前後方向（図２のＺ軸方向）としたが、この方向に限定されない。例えばぶれ検出ユニット３０の配置場所や配置方向によっては、板金３１ａ及び板金３１ｂ等でぶれ検出ユニット３０を挟み込む方向を、上下方向（図２のＹ軸方向）としてもよい。

本開示は、ぶれ検出ユニットを搭載し、手振れ補正機能を備えた撮像装置に適用可能である。具体的には、手振れ補正機能を備えたデジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話機、スマートフォンなどに、本開示は適用可能である。

１０フロントユニット
２０撮像ユニット
４０ＰＣＢユニット
５０リアユニット
２９，３０ぶれ検出ユニット
３１ａ，３１ｂ板金（第１の板金、第２の板金）
３２ａ，３２ｂクッション部材（第１のクッション部材、第２のクッション部材）
３３ａ，３３ｂ高剛性部材（第１の高剛性部材、第２の高剛性部材）
１００カメラ本体
１１０ＣＭＯＳセンサ
１１３フォーカルプレーンシャッタ
１８３ＢＩＳ処理部
２００交換レンズ
２２３ＯＩＳ処理部
３０１，３０２，３０３ジャイロセンサ
３０４加速度センサ

Claims

撮像装置の３つの回転軸を中心とする回転のぶれを検出するジャイロセンサを保持するぶれ検出ユニットと、
前記ぶれ検出ユニットを対向する二方向から挟む第１の板金及び第２の板金と、
前記第１の板金に当接し、前記第１の板金を介して前記ぶれ検出ユニットと対向する第１のクッション部材と、
前記第２の板金に当接し、前記第２の板金を介して前記ぶれ検出ユニットと対向する第２のクッション部材と、
前記第１のクッション部材の、前記第１の板金に当接する面と反対の第１の面に配置される第１の高剛性部材と、
前記第２のクッション部材の、前記第２の板金に当接する面と反対の第２の面に配置される第２の高剛性部材とを備え、
前記ジャイロセンサは、前記ぶれ検出ユニットの互いに直交する３面に配置された第１のジャイロセンサと、第２のジャイロセンサと、第３のジャイロセンサを含み、
前記ぶれ検出ユニットを対向する二方向から前記第１の板金及び前記第２の板金、前記第１のクッション部材及び前記第２のクッション部材、前記第１の高剛性部材及び前記第２の高剛性部材で挟み込む構成を前記撮像装置に保持する際、当該挟み込み方向を前記撮像装置の回転軸方向とし、
前記第１のクッション部材の前記第１の板金と対向する平面と、前記第２のクッション部材の前記第２の板金と対向する平面の面積は、概略同等であり、
前記第１の板金の前記第１のクッション部材と対向する平面は、前記第１のクッション部材の前記第１の板金と対向する平面と同等以上の面積を有し、前記第２の板金の前記第２のクッション部材と対向する平面は、前記第２のクッション部材の前記第２の板金と対向する平面と同等以上の面積を有する、撮像装置。
前記第１の高剛性部材の前記第１のクッション部材と対向する平面は、前記第１の面と同等以上の面積を有し、
前記第２の高剛性部材の前記第２のクッション部材と対向する平面は、前記第２の面と同等以上の面積を有する、請求項１記載の撮像装置。
前記ぶれ検出ユニットは、加速度センサを含む、請求項１記載の撮像装置。
さらに交換式レンズを備える、請求項１記載の撮像装置。