JP6893584B2 - 撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法 - Google Patents
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Description
図1には、第1実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ10が示されている。デジタルカメラ10は、カメラ本体12と、撮影レンズ部17(図2参照)と、撮像素子20(図2参照)と、シャッタユニット30と、補正ユニット50(図2参照)と、複数の弾性部材の一例としての6つのコイルバネ60とを有する。
カメラ本体12は、装置本体の一例である。また、カメラ本体12は、中空の箱状に形成されたカバー部材14と、カバー部材14の内側に設けられたベース部材16とを含んで構成されている。カメラ本体12には、図示しない液晶モニタ、複数のボタン及びダイヤルが設けられている。カメラ本体12の主要部の外形は、図示しない被写体からの光の光軸方向から見た場合に、矩形状に形成されている。カメラ本体12の一部は、山型に突出されている。
図2に示す撮影レンズ部17は、カメラ本体12に一体的に組付けられている。また、撮影レンズ部17は、図示しないレンズを含んで構成されており、後述する撮像素子20に光学像ZAを結像させる。なお、光学像ZAは、一例として、人型で示されている。
撮像素子20は、一例として、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを用いて構成されている。なお、撮像素子20は、CCDイメージセンサに限らず、例えば、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)イメージセンサなどの他のイメージセンサで構成されていてもよい。また、撮像素子20は、入射された光が光学像ZAを結像する結像面21を備えている。結像面21は、撮像面の一例である。また、結像面21は、Z方向から見た場合に、一例として、X方向を長手方向としY方向を短手方向とする長方形状に形成されている。
図3に示すシャッタユニット30は、カメラ本体12(図1参照)に設けられている。具体的には、シャッタユニット30は、フォーカルプレーンシャッタとして構成されている。また、シャッタユニット30は、Z方向において、撮影レンズ部17(図2参照)と、撮像素子20(図2参照)との間に配置されており、撮像素子20に入射される光の量を調整する機能を有する。さらに、シャッタユニット30は、支持部材の一例としてのフレーム部材32と、シャッタ部材42とを有する。
図1に示すフレーム部材32は、一例として、フレーム部材32の主要部を構成する本体部34と、本体部34に固定されたブラケット部38とを有する。また、フレーム部材32は、一例として、カメラ本体12に収容されている。
図3に示すシャッタ部材42は、フレーム部材32に支持されている。また、シャッタ部材42は、一例として、先幕部材43、リンク部材44A、連結ピン45A、後幕部材46、リンク部材44B及び連結ピン45Bを含んで構成されている。なお、本実施形態では、先幕部材43及び後幕部材46を駆動する駆動部48を、シャッタ部材42に含める。
図6に示すシャッタユニット30は、重心Gを有する。重心Gとは、シャッタユニット30の各部分にはたらく重力の合力の作用点である。重心Gは、一例として、シャッタユニット30の1点を糸で吊るして静止した場合の糸の張力の作用線と、シャッタユニット30の他の1点を糸で吊るして静止した場合の糸の張力の作用線との交点として求められる。なお、本実施形態では、一例として、シャッタユニット30をZ方向から見た場合に、重心Gが被取付部34C上に位置しているとして説明する。重心Gを通りY方向に沿って延びる線を仮想直線A1と称する。仮想直線A1は、光軸方向であるZ方向と直交する。また、仮想直線A1は、X方向から見た場合に、光軸Kと直交する。
図2に示す補正ユニット50は、手振れ補正部の一例であり、カメラ本体12に設けられている。また、補正ユニット50は、一例として、撮像素子20をX方向及びY方向に移動させることで、デジタルカメラ10の手振れ量を補正する。具体的には、補正ユニット50は、ベースプレート52と、Y方向スライダ54と、Y方向アクチュエータ56と、X方向スライダ58と、X方向アクチュエータ62とを有する。
図6に示す6つのコイルバネ60を、コイルバネ60A、60B、60C、60D、60E、60Fと区別する。コイルバネ60A、60B、60C、60D、60E、60Fは、カメラ本体12(図1参照)とフレーム部材32とにY方向を軸方向(伸縮方向)として接触しており、フレーム部材32に向けて荷重(復元力)を作用させている。
次に、第1実施形態のデジタルカメラ10及びデジタルカメラ10の振動抑制方法の作用について説明する。
次に、第2実施形態に係る撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法の一例について説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については、第1実施形態と同一の符号を付して、構造及び作用の説明を省略する。
次に、第2実施形態のデジタルカメラ70の作用について説明する。なお、既述の横姿勢状態における6つのコイルバネ60の作用(第1仮想直線A1に対して6つのコイルバネ60を配置した作用)については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法の一例について説明する。なお、第1、第2実施形態と同一の構成については、第1、第2実施形態と同一の符号を付して、構造及び作用の説明を省略する。
次に、第3実施形態のデジタルカメラ80の作用について説明する。なお、既述のコイルバネ60及びコイルバネ74の作用については、第1、第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。
次に、第4実施形態に係る撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法の一例について説明する。なお、第1、第2、第3実施形態と同一の構成については、第1、第2、第3実施形態と同一の符号を付して、構造及び作用の説明を省略する。
次に、第4実施形態のデジタルカメラ90の作用について説明する。なお、既述のコイルバネ60、コイルバネ74及びゴム部材84の作用については、第1、第2、第3実施形態と同様であるため、説明を省略する。
次に、第5実施形態に係る撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法の一例について説明する。なお、第1、第2、第3、第4実施形態と同一の構成については、第1、第2、第3、第4実施形態と同一の符号を付して、構造及び作用の説明を省略する。
図18に示すカメラ本体102は、装置本体の一例である。また、カメラ本体102は、中空の箱状に形成されたカバー部材104と、カバー部材104の内側に設けられたベース部材110とを含んで構成されている。カメラ本体102には、図示しない液晶モニタ、複数のボタン及びダイヤルが設けられている。カメラ本体102の主要部の外形は、図示しない被写体からの光の光軸方向から見た場合に、矩形状に形成されている。
カバー部材104は、一例として、図示しない分割線を境にして、Z方向に2つに分割される。具体的には、カバー部材104は、Z方向における図示しない被写体側の前カバー105と、Z方向における撮像素子20側の後カバー106(図20参照)とを有する。なお、以後の説明では、Z方向において、被写体側を前側と称し、撮像素子20側を後側と称する。
ベース部材110は、一例として、フレーム部材112と、本体部材124とを有する。
図21に示すシャッタユニット140は、カメラ本体102に設けられている。具体的には、シャッタユニット140は、フォーカルプレーンシャッタとして構成されている。また、シャッタユニット140は、Z方向において、撮影レンズ部17(図20参照)と、撮像素子20(図20参照)との間に配置されており、撮像素子20に入射される光の量を調整する機能を有する。シャッタユニット140は、支持部材の一例としてのフレーム部材142と、シャッタ部材144とを有する。
フレーム部材142は、一例として、フレーム部材142の主要部を構成する本体部146と、本体部146の左端部に固定された左ブラケット部156と、本体部146の右端部に固定された右ブラケット部159とを有する。また、フレーム部材142は、カメラ本体102に収容されている。
シャッタ部材144は、本体部146に支持されている。また、シャッタ部材144は、一例として、先幕部材43、リンク部材44A、連結ピン45A、後幕部材46、リンク部材44B及び連結ピン45Bを含んで構成されている。なお、本実施形態では、先幕部材43及び後幕部材46を駆動する駆動部172を、シャッタ部材144に含める。リンク部材44A及びリンク部材44Bは、フレーム部材142に設けられた図示されない突起部と接触することによって、移動範囲が制限されている。換言すると、シャッタ部材144がY方向の下側又は上側に移動された場合に、リンク部材44A又はリンク部材44Bと、突起部とが接触することで生じた衝撃力が、シャッタユニット140からカメラ本体102に伝達される可能性がある。
図25には、フレーム部材142をZ方向(後側)から見た場合の外形の一例が、簡略化された状態で示されている。開口部146A(図21参照)の図示は省略している。シャッタユニット140は、重心GAを有する。重心GAとは、シャッタユニット140の各部分にはたらく重力の合力の作用点である。重心GAは、一例として、シャッタユニット140の1点を糸で吊るして静止した場合の糸の張力の作用線と、シャッタユニット140の他の1点を糸で吊るして静止した場合の糸の張力の作用線との交点として求められる。なお、本実施形態では、一例として、シャッタユニット140をZ方向から見た場合に、重心GAが被取付部146C上に位置しているとして説明する。
図22に示すバネユニット192は、一例として、コイルバネ194と、コイルバネ194の軸方向の一端に設けられた内側取付部材196と、コイルバネ194の軸方向の他端に設けられた外側取付部材198とを有する。
図21に示すゴム部材202は、一例として、シリコンゴム製で板状に形成されている。また、ゴム部材202は、一例として、デジタルカメラ100に2つ用いられており、シャッタ部材144が移動した場合に、シャッタユニット140に作用する衝撃を吸収する。2つのゴム部材202を、ゴム部材202A、202Bと区別する。なお、2つのゴム部材202を区別しない場合には、単にゴム部材202と称する。
図19に示す本体部材124には、4つのスポンジ部材204が、Z方向を軸方向として取付けられている。4つのスポンジ部材204は、一例として、本体部材124の右上部、右下部、左上部及び左下部にそれぞれ1つずつ配置されている。
図23Aに示す段付きネジ208は、軸部209と、張出部212とを有する。なお、段付きネジ208の各部の方向については、段付きネジ208が被締結部108に締結された状態における方向を用いて説明する。
次に、第5実施形態のデジタルカメラ100及びデジタルカメラ100の振動抑制方法の作用について説明する。なお、デジタルカメラ100の姿勢が横姿勢状態の場合について説明するが、縦姿勢状態においても同様の作用を得ることが可能である。
次に、第6実施形態に係る撮像装置及び撮像装置の振動抑制方法の一例について説明する。なお、第5実施形態と同一の構成については、第5実施形態と同一の符号を付して、構造及び作用の説明を省略する。
次に、第6実施形態のデジタルカメラ220及びデジタルカメラ220の振動抑制方法の作用について説明する。
Claims (19)
- 装置本体に設けられ、光学像を結像させる光の光軸と直交する撮像面を備えた撮像素子と、
前記装置本体に設けられ、支持部材と前記支持部材に支持され且つ前記光軸と直交する方向に移動するシャッタ部材とを備え、前記撮像素子に入射される光の量を調整するシャッタユニットと、
前記装置本体に設けられ、前記撮像素子を前記光軸と直交する方向に移動させることで、手振れ量を補正する手振れ補正部と、
前記光軸の光軸方向から見た場合に、前記シャッタユニットの重心を通り前記光軸と直交する仮想直線に対して少なくとも一方側と他方側とに配置され、且つ前記装置本体と前記支持部材とに接触する複数の弾性部材であり、前記支持部材に荷重を作用させる弾性部材と、
を有する撮像装置。 - 前記弾性部材の伸び縮みの方向が、前記光軸と垂直な面内である請求項1に記載の撮像装置。
- 前記複数の弾性部材のうち2つの弾性部材は、前記仮想直線上に間隔をあけて配置されている請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記複数の弾性部材は、前記シャッタ部材の移動方向に前記支持部材と並んでいる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の弾性部材が前記支持部材に作用させる荷重は、前記仮想直線からの距離が長い方が短い方に比べて小さい請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記仮想直線は、前記シャッタ部材の移動方向に沿って延び、
前記複数の弾性部材は、前記一方側で前記移動方向に間隔をあけて配置された複数の第1弾性部材と、前記他方側で前記移動方向に間隔をあけて配置された複数の第2弾性部材とを有し、
前記光軸方向から見た場合に、前記移動方向と直交する直交方向における前記仮想直線から前記第1弾性部材までの距離をL1とし、前記第1弾性部材が前記支持部材に対して前記移動方向に作用させる荷重をF1とし、前記直交方向における前記仮想直線から前記第2弾性部材までの距離をL2とし、前記第2弾性部材が前記支持部材に対して前記移動方向に作用させる荷重をF2として、F1×L1=F2×L2である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記仮想直線は、前記光軸方向から見た場合に、前記移動方向に延びる第1仮想直線と、前記直交方向に延びる第2仮想直線とを有し、
前記第2仮想直線に対する前記移動方向の一方側に配置された第3弾性部材と、前記第2仮想直線に対する前記移動方向の他方側に配置された第4弾性部材と、を有し、前記装置本体と前記支持部材とに接触する複数の補助弾性部材が設けられ、
前記移動方向における前記第2仮想直線から前記第3弾性部材までの距離をLAとし、前記第3弾性部材が前記支持部材に対して前記直交方向に作用させる荷重をFAとし、前記移動方向における前記第2仮想直線から前記第4弾性部材までの距離をLBとし、前記第4弾性部材が前記支持部材に対して前記直交方向に作用させる荷重をFBとして、FA×LA=FB×LBである請求項6に記載の撮像装置。 - 前記シャッタユニットの振動を減衰させる複数の減衰部材が、前記装置本体と前記支持部材とで挟まれている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記支持部材は、前記光軸方向から見た場合に、多角形状に形成されている請求項8に記載の撮像装置。
- 前記複数の減衰部材は、前記光軸方向から見た場合に、前記支持部材の角部を形成する2つの側面に互いに異なる方向から接触している請求項9に記載の撮像装置。
- 前記複数の減衰部材は、前記支持部材の振動を摩擦力によって減衰させる摩擦部材を有する請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記支持部材は、前記装置本体に収容されている請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の弾性部材は、前記光軸方向から見た場合に、前記支持部材における対角となる1組の角部と接触している請求項1に記載の撮像装置。
- 前記複数の弾性部材は、前記光軸方向から見た場合に、前記角部を形成する2つの側面に互いに異なる方向から接触している請求項13に記載の撮像装置。
- 前記シャッタユニットに作用する衝撃を吸収する衝撃吸収部材が、前記シャッタユニットの重心を中心とする前記角部の回転領域内に配置され、且つ前記装置本体と前記支持部材とで挟まれている請求項13又は請求項14に記載の撮像装置。
- 摺動部材が、前記光軸方向において、前記装置本体と前記支持部材とで挟まれている請求項13から請求項15のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記支持部材には、前記支持部材を前記光軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記装置本体には、被締結部が形成され、
前記貫通孔に挿入され且つ前記被締結部に締結される軸部と、前記軸部の前記支持部材側の端部から軸方向と交差する方向に張り出された張出部とを有する締結部材が設けられた請求項13から請求項16のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記軸部の外周面における前記貫通孔の孔壁と対向する部位には、弾性を有し前記孔壁と接触可能な接触部材が設けられている請求項17に記載の撮像装置。
- 光学像を結像させる光の光軸と直交する撮像面を備えた撮像素子と、
装置本体に設けられ、支持部材と前記支持部材に支持され且つ前記光軸と直交する方向に移動するシャッタ部材とを備え、前記撮像素子に入射される光の量を調整するシャッタユニットと、
前記撮像素子を前記光軸と直交する方向に移動させることで、手振れ量を補正する手振れ補正部と、
を有する撮像装置の振動抑制方法であって、
前記光軸の光軸方向から見た場合に、前記シャッタユニットの重心を通り前記光軸と直交する仮想直線に対して少なくとも一方側と他方側とに弾性部材を配置し、
前記弾性部材は、前記支持部材に荷重を作用させ、
前記支持部材を、前記弾性部材を介して前記装置本体に支持させることで、前記シャッタユニットの振動を抑制させる撮像装置の振動抑制方法。
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