光学機器、制御プログラムおよび制御方法
【課題】光学機器が落下した場合に光学部材を保護する。
【解決手段】光学機器であって、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える。上記光学機器において、駆動部は、落下検知部が本体の振動を検出した場合に、当該振動を打ち消すべく光学部材を駆動する。
【解決手段】光学機器であって、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える。上記光学機器において、駆動部は、落下検知部が本体の振動を検出した場合に、当該振動を打ち消すべく光学部材を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器、制御プログラムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
落下を検出した場合にアクチュエータを駆動してレンズの衝突を防止することが提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００８−０３９４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、過渡特性を重視して設けられたアクチュエータでは、落下の衝撃に抗してレンズを支持することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、本体と、本体内に収容された複数の光学部材と、複数の光学部材のうちの少なくとも一つを本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、少なくとも一つの光学部材を他の光学部材から離間した位置に保持すべく駆動部を制御する制御部とを備える光学機器が提供される。
【０００６】
本発明の第三態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、本体の落下を検知する落下検知部と、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器を制御する制御方法であって、落下検知部が本体の落下を検知した場合に、規制部材に光学部材の移動を規制させる制御方法が提供される。
【０００７】
本発明の第四態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、本体の落下を検知する落下検知部と、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器を制御する制御プログラムであって、落下検知部が本体の落下を検知した場合に、規制部材に光学部材の移動を規制させる制御プログラムが提供される。
【０００８】
なお、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置１００の模式的断面図である。
【図２】レンズユニット２００の部分的な断面図である。
【図３】防振装置２７０の断面図である。
【図４】防振装置２７０の部分的な断面図である。
【図５】防振装置２７０の部分的な断面図である。
【図６】撮像装置１００のブロック図である。
【図７】制御手順を示す流れ図である。
【図８】制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下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。また、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。
【００１１】
図１は、撮像装置１００の模式的断面図である。撮像装置１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を含む。
【００１２】
なお、以降の記載では、レンズユニット２００において、物体側を「前側」、像側を「後側」と記載する。また、カメラボディ３００において、レンズユニット２００が装着される側を「前側」、その反対側で、ファインダ３５０、表示部３４０等が配置される側を「後側」または「背面側」と記載する。
【００１３】
レンズユニット２００は、固定筒２１０、鏡筒ＣＰＵ２５０、複数のレンズ２２０、２３０、２４０、レンズマウント２６０、防振装置２７０および合焦アクチュエータ２８０を有する。複数のレンズ２２０、２３０、２４０は、共通の光軸Ｘ上に配列されて光学系をなす。なお、レンズ２２０、２３０、２４０の各々は、それぞれが複数のレンズを重ね合わせたレンズ群であり得る。
【００１４】
複数のレンズ２２０、２３０、２４０の一部を光軸Ｘ方向に移動させることにより、この光学系の倍率および焦点位置は変化する。光学系を合焦させる場合は、合焦アクチュエータ２８０により、レンズ２２０、２３０、２４０の一部を光軸Ｘに沿って移動させる。
【００１５】
合焦アクチュエータ２８０としては、超音波モータ、ボイスコイルモータ等の他の駆動方式が与えられる場合がある。また、他のレンズ２２０、２３０、２４０の一部は、カム構造、スライド構造等の操作により手動で移動させる機構を有する場合がある。
【００１６】
固定筒２１０の一端は、レンズマウント２６０を介して、カメラボディ３００のボディマウント３６０に結合される。レンズマウント２６０およびボディマウント３６０の結合は一定の操作で解除できる。これにより、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズマウント２６０を有する他のレンズユニット２００を装着できる。
【００１７】
鏡筒ＣＰＵ２５０は、レンズユニット２００の各部の制御を司ると共に、カメラボディ３００との通信も担う。これにより、カメラボディ３００に装着されたレンズユニット２００はカメラボディ３００と連携して動作する。
【００１８】
防振装置２７０は、防振アクチュエータ２７２、変位センサ２７４および係止環２７６を有する。防振アクチュエータ２７２は、レンズ２４０を、光軸Ｘに対して交差する２つの方向に移動させる。これにより、レンズ２４０は、光軸Ｘに交差する面内で二次元的に変位する。
【００１９】
レンズユニット２００の光学系において、光軸Ｘと交差する方向にレンズ２４０が移動した場合、レンズユニット２００の光学系により形成される被写体像の位置も、光軸Ｘと交差する方向に移動する。なお、防振アクチュエータ２７２としては、ボイスコイルモータを使用できる。
【００２０】
変位センサ２７４は、レンズユニット２００のヨー方向およびピッチ方向の角速度を検出するジャイロセンサを含む。変位センサ２７４が検出したレンズユニット２００のヨー方向およびピッチ方向の角速度に基づいて、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レンズユニット２００の振れ角を算出する。更に鏡筒ＣＰＵ２５０は、算出した振れ角による被写体像の変位を打ち消すように、防振アクチュエータ２７２を駆動する。
【００２１】
防振装置２７０は、上記のような一連の処理を十Ｈｚから数十Ｈｚ程度の間隔で繰り返し実行する。これにより、手振れ等でレンズユニット２００に生じた振動が補償され、レンズユニット２００が形成する被写体像のぶれが防止される。なお、変位センサ２７４またはその一部は、カメラボディ３００に配されてもよい。
【００２２】
カメラボディ３００は、レンズユニット２００に結合されたボディマウント３６０の背後に配されたミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が配される。また、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が、それぞれ配される。
【００２３】
フォーカシングスクリーン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。
【００２４】
ミラーユニット３７０の後方には、シャッタ装置４００、ローパスフィルタ３３２、撮像素子３３０、主基板３２０および表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。主基板３２０には、本体ＣＰＵ３２２および画像処理回路３２４等の電子部品の一部が実装される。
【００２５】
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により軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。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。よって、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。
【００２６】
メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、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上に斜めに位置する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は、入射光束を避けた位置に退避する。
【００２７】
メインミラー３７１が入射光束上に位置する場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束は、メインミラー３７１に反射され、フォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、レンズユニット２００の光学系と共役な位置に配されているので光学系が形成した被写体像が結ばれる。
【００２８】
フォーカシングスクリーン３５２に結像された像は、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。被写体像の光束は、ペンタプリズム３５４を通過しているので、フォーカシングスクリーン３５２上の被写体像はファインダ３５０から正立正像として観察される。
【００２９】
測光センサ３９０は、ファインダ光学系３５６の上方に配され、ペンタプリズム３５４において分岐されさた入射光束の一部を受光する。測光センサ３９０は、被写体輝度を検出して、本体ＣＰＵ３２２に撮影条件の一部である露出条件を算出させる。また、入射光束の一部を三原色毎に測光して、オートホワイトバランスの算出にも与する。
【００３０】
メインミラー３７１は、入射した入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。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。これにより、本体ＣＰＵ３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合のレンズ２３０の目標位置を決定する。
【００３１】
上記のような撮像装置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、シャッタ装置４００が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、ローパスフィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に入射する。
【００３２】
撮像素子３３０は、ＣＣＤセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの光電変換素子により形成され、受光した被写体像を電気信号に変換して出力する。撮像素子３３０から出力された電気信号は画像処理回路３２４において撮影画像データに変換される。
【００３３】
図２は、レンズユニット２００の部分的な断面図である。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００３４】
図示のように、このレンズユニット２００において光学系を合焦させる場合に移動するレンズ２３０は、前玉であるレンズ２２０の直後に配置される。また、レンズユニット２００には、更に他のレンズ２３２、２３４を備える場合もある。また更に、レンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０の各々は、それぞれが複数の光学部品を含むレンズ群である場合もある。
【００３５】
いうまでもなく、このような配置は、個々のレンズユニット２００の設計仕様により異なる。しかしながら、複数のレンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０を備えるレンズユニット２００では、レンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０の一部は、往々にして接近して配置される。更に、合焦、変倍または近接撮影モードへの切り替えにより移動した場合に更に接近する場合がある。
【００３６】
図３は、防振装置２７０単独の断面図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付す。防振装置２７０は、レンズ２４０、保持枠２４２、係止アクチュエータ２７１、弾性部材２７５、係止環２７６および固定部材２７８を有する。
【００３７】
レンズ２４０は保持枠２４２に保持される。保持枠２４２は、固定筒２１０に対して固定された固定部材２７８から支持される。
【００３８】
固定部材２７８は、保持枠２４２の一面に当接する突起２７９を有する。また、保持枠２４２において突起２７９に当接する面の裏面と、固定部材２７８との間には、弾性部材２７５が配される。よって、保持枠２４２は、弾性部材２７５により突起２７９に向かって押し付けられた状態となる。
【００３９】
しかしながら、保持枠２４２と突起２７９との接触面積は僅かなので、保持枠２４２が光軸Ｘと直交する方向に変位することは妨げられない。よって、防振アクチュエータ２７２が動作した場合、保持枠２４２は、光軸Ｘと交差する方向に円滑に移動する。
【００４０】
保持枠２４２が移動した場合、保持枠２４２に保持されたレンズ２４０も光軸Ｘに交差する方向に移動する。これにより、レンズユニット２００の光学系が形成する被写体像は光軸Ｘと交差する方向に移動する。
【００４１】
また、保持枠２４２は、レンズ２４０の周囲に環状に形成された係止溝２４３を有する。係止溝２４３は、一対の斜面により形成されたＶ字型の断面形状を有する。
【００４２】
係止環２７６は、固定部材２７８の内側に形成されたねじに噛み合い、光軸Ｘの回りに回転可能に固定部材２７８から支持される。係止アクチュエータ２７１は、係止環２７６の外周の一部に噛み合い、係止環２７６を光軸Ｘの回りに回転させる。
【００４３】
係止環２７６は、係止アクチュエータ２７１に回転駆動された場合、固定部材２７８の内側で回転して、光軸Ｘ方向に変位する。これにより、係止環２７６は、保持枠２４２に対して接近または離間する。また、係止環２７６は、保持枠２４２に対向する面に、光軸Ｘと平行な方向に突出した突起２７７を有する。
【００４４】
図４は、係止環２７６の突起２７７と保持枠２４２の係止溝２４３の近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４５】
図示の状態では、突起２７７は、係止溝２４３に対向する位置にある。しかしながら、保持枠２４２は、レンズ２４０の径方向に変位しており、突起２７７の中心と係止溝２４３の中心とは、レンズ２４０の径方向にずれている。また、図示の状態では、係止溝２４３の内面と突起２７７は離間している。
【００４６】
図５は、防振装置２７０の部分拡大断面図である。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４７】
図５は、係止環２７６が回転駆動されて光軸Ｘの回りを回転し、固定部材２７８の内側で係止環２７６が後退した状態を示す。これにより、係止環２７６は、保持枠２４２に向かって接近する。また、突起２７７は、レンズ２４０の周方向について図４と異なる位置にある。
【００４８】
これにより、突起２７７は、係止溝２４３の一対の内壁に接している。保持枠２４２の裏面は、固定部材２７８の突起２７９に当接しているので後退できない。よって、保持枠２４２は、一対の突起２７７、２７９に挟まれて固定される。
【００４９】
また、図示の状態に至る過程で、係止溝２４３の一対の内壁のいずれか一方が突起２７７に接した場合、保持枠２４２は、突起２７７の中心と係止溝２４３の中心とが一致する方向に向かって移動される。これにより、係止溝２４３の一対の内壁の両方に突起２７７が接した状態では、レンズ２４０の中心が光軸Ｘ上に位置する。
【００５０】
このように、防振装置２７０において、係止環２７６は、レンズ２４０を中心位置に戻す復帰作用と、中心位置に戻った保持枠２４２を固定する移動規制作用とを有する。係止環２７６の作用により保持枠２４２が固定されると、レンズユニット２００に外部から衝撃が加わった場合であっても保持枠２４２が変位しない。よって、防振装置２７０の耐衝撃性が向上される。
【００５１】
図６は、撮像装置１００のブロック図である。撮像装置１００は、本体ＣＰＵ３２２と、本体ＣＰＵ３２２に直接または間接に接続された要素により形成される。
【００５２】
本体ＣＰＵ３２２には、システムメモリ１１０およびメインメモリ１１２が接続される。システムメモリ１１０は、不揮発性記録媒体および読出専用記録媒体の少なくとも一方を含み、本体ＣＰＵ３２２が実行するファームウエア等を、電力の供給なしに保持する。メインメモリ１１２はＲＡＭを含み、本体ＣＰＵ３２２の作業領域として使用される。
【００５３】
本体ＣＰＵ３２２には、撮像部１２０も接続される。撮像部１２０は、撮像素子駆動部１２２、撮像素子３３０、アナログデジタル変換回路１２４および画像処理回路３２４を含む。撮像素子３３０は、撮像素子駆動部１２２に特定のタイミングで駆動され、被写体像を光電変換して画像信号を出力する。
【００５４】
撮像素子３３０から出力された画像信号は、アナログデジタル変換回路１２４により離散化され、画像処理回路３２４において画像データに変換される。画像処理回路３２４は、画像データを生成する過程で、画像のホワイトバランス、シャープネス、ガンマ、階調補正、圧縮等を調整する。
【００５５】
画像処理回路３２４において生成された画像データは、二次記憶媒体１３０に格納して保存される。二次記憶媒体１３０としては、フラッシュメモリカード等の不揮発性記憶素子を備えた媒体が使用される。二次記憶媒体１３０の少なくとも一部は、カメラボディ３００から着脱して交換できる。
【００５６】
表示部３４０は、撮像した画像を表示する他、ライブビューモード、プレビューモード等では、レンズユニット２００を通じて形成された被写体像を画像として表示する。また、ユーザの指示した設定値等を表示する場合もある。
【００５７】
また、本体ＣＰＵ３２２には、鏡筒ＣＰＵ２５０、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が接続される。焦点検出センサ３８２は、レンズユニット２００の光学系が形成した被写体像から合焦位置を検出し、撮像素子３３０上に入射光束が結像するように、鏡筒ＣＰＵ２５０に指示をする。測光センサ３９０は、入射光束の一部を受光して被写体輝度を検出し、適切な絞り開度、シャッタ速度等を算出する。
【００５８】
一方、レンズユニット２００においては、鏡筒ＣＰＵ２５０に対して、変位センサ２７４の出力が接続される。また、鏡筒ＣＰＵ２５０が、合焦アクチュエータ駆動部２５２、防振アクチュエータ駆動部２５４および係止アクチュエータ駆動部２５６を制御する。更に、鏡筒ＣＰＵ２５０は、本体ＣＰＵ３２２と通信して、本体ＣＰＵ３２２と協働する。
【００５９】
合焦アクチュエータ駆動部２５２は、合焦アクチュエータ２８０に駆動電流を供給してレンズ２３０等を光軸Ｘ方向に起動させる。また、レンズ２３０と連動するエンコーダを参照して、レンズ２３０の移動量も管理する。
【００６０】
防振アクチュエータ駆動部２５４は、防振アクチュエータ２７２に駆動電流を供給して、レンズユニット２００の変位を打ち消すべくレンズ２４０を移動させる。更に、係止アクチュエータ駆動部２５６は、係止アクチュエータ２７１に駆動電流を供給して、保持枠２４２を固定または解放する。
【００６１】
図７は、レンズユニット２００における係止アクチュエータ駆動部２５６の制御手順の一部を示す流れ図である。レンズユニット２００およびカメラボディ３００を含む撮像装置１００の電源が投入された場合、鏡筒ＣＰＵ２５０は、撮像装置１００が撮影モードに設定されているか否かを調べる（ステップＳ１０１）。
【００６２】
撮像装置１００が撮影モードに設定されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、レンズユニット２００は動作しないので、鏡筒ＣＰＵ２５０は待機する。この場合、係止環２７６は、保持枠２４２を係止している。よって、防振装置２７０は、耐衝撃性が高い状態にある。
【００６３】
一方、撮像装置１００が撮影モードに設定されている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、カメラボディ３００のレリーズボタンが押されたか否かを監視して、レリーズボタンが半押し状態になるまで待機する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。レリーズボタンが半押し状態になったことが通知されると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、係止アクチュエータ駆動部２５６に指示して係止アクチュエータ２７１を逆転させ、係止環２７６による保持枠２４２の係止を解く（ステップＳ１０３）。
【００６４】
続いて、鏡筒ＣＰＵ２５０は、変位センサ２７４の出力を参照しつつ防振アクチュエータ駆動部２５４を起動させ、防振アクチュエータ２７２により保持枠２４２を移動させる防振制御を開始する（ステップＳ１０４）。次いで、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レリーズボタンが全押し状態になるまで防振制御を継続する（ステップＳ１０５：ＮＯ）。これにより、撮像装置１００は防振制御下で撮影を実行できる。
【００６５】
また、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レリーズボタンが半押し状態になると、本体ＣＰＵ３２２との通信を通じて焦点検出センサ３８２の検出結果を獲得し、合焦アクチュエータ駆動部２５２を通じて合焦アクチュエータ２８０を動作させる。これにより、レンズユニット２００の光学系が合焦する。
【００６６】
レリーズボタンが全押しされると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、本体ＣＰＵ３２２からその旨を通知される。撮影完了を検知した鏡筒ＣＰＵ２５０は、予め定められた待機時間を撮影完了から計測し（ステップＳ１０６：ＮＯ）、待機時間が経過すると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）係止アクチュエータ駆動部２５６に指示を出して、係止アクチュエータ２７１を動作させる。これにより、保持枠２４２は、再び係止環２７６により固定される（ステップＳ１０７）。
【００６７】
こうして、保持枠２４２を固定した鏡筒ＣＰＵ２５０は、撮像装置１００の電源が遮断されているか否かを調べる（ステップＳ１０８）。撮像装置１００の電源が依然として投入されており（ステップＳ１０８：ＮＯ）、撮像装置１００の稼働状態が継続している場合、鏡筒ＣＰＵ２５０は、再びステップＳ１０１に戻り、撮像装置１００に撮影モードが設定されているか否かを調べる。一方、撮像装置１００の電源が遮断されている場合は（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、保持枠２４２を固定したまま制御を終了する。
【００６８】
図８は、鏡筒ＣＰＵ２５０による他の制御手順を示す流れ図である。図示の制御手順は、図７に示した制御と並列的に実行される。
【００６９】
撮像装置１００が稼働状態になると、鏡筒ＣＰＵ２５０は、保持枠２４２が係止環２７６による固定から解放されているか否かの監視を継続する（ステップＳ２０１：ＮＯ）。保持枠２４２が係止環２７６から解放されて移動可能な状態にある場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、防振制御のために参照している変位センサ２７４の出力から、レンズユニット２００が落下しているか否かを監視し続ける（ステップＳ２０２：ＮＯ）。
【００７０】
レンズユニット２００の落下が検出された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、合焦アクチュエータ駆動部２５２および防振アクチュエータ駆動部２５４への指令に優先して、係止アクチュエータ駆動部２５６に、保持枠２４２を即座に固定することを指示する（ステップＳ２０３）。
【００７１】
これにより、保持枠２４２は、係止環２７６により固定部材２７８に固定され、耐衝撃性が高い状態で落下する。よって、地面、床等に衝突した場合にレンズ２４０が他の部材に衝突して損傷することが防止される。
【００７２】
なお、レンズユニット２００の落下は、変位センサ２７４の出力から検出することができる。即ち、防振装置２７０が動作している場合、変位センサ２７４の出力は刻々と変化する。また、変位センサ２７４が検出する角速度は、ヨー方向およびピッチ方向について、それぞれ独立して変化する。
【００７３】
しかしながら、レンズユニット２００およびそれを含む撮像装置１００が落下した場合は、両方の角速度が連続して一方向に振れる。よって、予め定めた閾値以上の角速度が連続して検出された場合に、その連続時間に対して予め設定した閾値により、落下が生じたか否かを判断できる。
【００７４】
落下を検出した鏡筒ＣＰＵ２５０は、合焦アクチュエータ２８０に指示して、レンズ２３０を、レンズ２２０から遠ざける（ステップＳ２０４）。これにより、落下の衝撃でレンズ２２０、２３０どうしが接触することが防止される。
【００７５】
なお、図７を参照して説明したように、ステップＳ１０６において待機時間が経過した後に、保持枠２４２は係止され、レンズ２４０は固定される。よって、上記のように落下の検出（ステップＳ２０２）からレンズ２４０の固定およびレンズ２２０、２３０の離間（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）が完了するまでの時間は、ステップＳ１０６における待機時間よりも短い。
【００７６】
上記のようにレンズユニット２００の落下を検出した場合、鏡筒ＣＰＵ２５０による制御は、上記ステップＳ２０４で終了する。よって、保持枠２４２は固定されたままになる。また、レンズ２３０は、レンズ２２０から離間した状態になり、合焦しない。これは、撮像装置１００の電源を投入しなおす等、撮像装置１００全体、あるいは、レンズユニット２００をリセットするまで維持される。
【００７７】
このように、撮像装置１００におけるレンズユニット２００は、落下を検出した場合に防振装置２７０のレンズ２４０を機械的に固定すると共に、レンズ２２０、２３０相互の間隔を広くして落下耐性を向上させている。なお、上記の例では、図８に係る一連の制御（ステップＳ２０１〜２０４）を鏡筒ＣＰＵ２５０が制御すると記載したが、これらの処理の一部または全部を本体ＣＰＵ３２２が実行してもよい。
【００７８】
また、上記のような制御手順を、記録媒体または通信回線を通じてソフトウエアとして提供することにより、防振装置２７０を備えた既存のハードウェアにおいて一連の処理を実行させることもできる。
【００７９】
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。
【００８０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 撮像装置、１１０ システムメモリ、１１２ メインメモリ、１２０ 撮像部、１２２ 撮像素子駆動部、１２４ アナログデジタル変換回路、１３０ 二次記憶媒体、２００ レンズユニット、２１０ 固定筒、２２０、２３０、２３２、２３４、２４０ レンズ、２４２ 保持枠、２４３ 係止溝、２５０ 鏡筒ＣＰＵ、２５２ 合焦アクチュエータ駆動部、２５４ 防振アクチュエータ駆動部、２５６ 係止アクチュエータ駆動部、２６０ レンズマウント、２７０ 防振装置、２７１ 係止アクチュエータ、２７２ 防振アクチュエータ、２７４ 変位センサ、２７５ 弾性部材、２７６ 係止環、２７７、２７９ 突起、２７８ 固定部材、２８０ 合焦アクチュエータ、３００ カメラボディ、３２０ 主基板、３２２ 本体ＣＰＵ、３２４ 画像処理回路、３３０ 撮像素子、３３２ ローパスフィルタ、３４０ 表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディマウント、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、４００ シャッタ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器、制御プログラムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
落下を検出した場合にアクチュエータを駆動してレンズの衝突を防止することが提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００８−０３９４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、過渡特性を重視して設けられたアクチュエータでは、落下の衝撃に抗してレンズを支持することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、本体と、本体内に収容された複数の光学部材と、複数の光学部材のうちの少なくとも一つを本体に対して駆動する駆動部と、落下を検知する落下検知部と、落下検知部による落下を検知した場合に、少なくとも一つの光学部材を他の光学部材から離間した位置に保持すべく駆動部を制御する制御部とを備える光学機器が提供される。
【０００６】
本発明の第三態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、本体の落下を検知する落下検知部と、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器を制御する制御方法であって、落下検知部が本体の落下を検知した場合に、規制部材に光学部材の移動を規制させる制御方法が提供される。
【０００７】
本発明の第四態様として、本体と、本体に対して移動可能に支持された光学部材と、光学部材を本体に対して駆動する駆動部と、本体の落下を検知する落下検知部と、光学部材と機械的に係合して光学部材の本体に対する移動を規制する規制部材とを備える光学機器を制御する制御プログラムであって、落下検知部が本体の落下を検知した場合に、規制部材に光学部材の移動を規制させる制御プログラムが提供される。
【０００８】
なお、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置１００の模式的断面図である。
【図２】レンズユニット２００の部分的な断面図である。
【図３】防振装置２７０の断面図である。
【図４】防振装置２７０の部分的な断面図である。
【図５】防振装置２７０の部分的な断面図である。
【図６】撮像装置１００のブロック図である。
【図７】制御手順を示す流れ図である。
【図８】制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下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。また、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。
【００１１】
図１は、撮像装置１００の模式的断面図である。撮像装置１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を含む。
【００１２】
なお、以降の記載では、レンズユニット２００において、物体側を「前側」、像側を「後側」と記載する。また、カメラボディ３００において、レンズユニット２００が装着される側を「前側」、その反対側で、ファインダ３５０、表示部３４０等が配置される側を「後側」または「背面側」と記載する。
【００１３】
レンズユニット２００は、固定筒２１０、鏡筒ＣＰＵ２５０、複数のレンズ２２０、２３０、２４０、レンズマウント２６０、防振装置２７０および合焦アクチュエータ２８０を有する。複数のレンズ２２０、２３０、２４０は、共通の光軸Ｘ上に配列されて光学系をなす。なお、レンズ２２０、２３０、２４０の各々は、それぞれが複数のレンズを重ね合わせたレンズ群であり得る。
【００１４】
複数のレンズ２２０、２３０、２４０の一部を光軸Ｘ方向に移動させることにより、この光学系の倍率および焦点位置は変化する。光学系を合焦させる場合は、合焦アクチュエータ２８０により、レンズ２２０、２３０、２４０の一部を光軸Ｘに沿って移動させる。
【００１５】
合焦アクチュエータ２８０としては、超音波モータ、ボイスコイルモータ等の他の駆動方式が与えられる場合がある。また、他のレンズ２２０、２３０、２４０の一部は、カム構造、スライド構造等の操作により手動で移動させる機構を有する場合がある。
【００１６】
固定筒２１０の一端は、レンズマウント２６０を介して、カメラボディ３００のボディマウント３６０に結合される。レンズマウント２６０およびボディマウント３６０の結合は一定の操作で解除できる。これにより、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズマウント２６０を有する他のレンズユニット２００を装着できる。
【００１７】
鏡筒ＣＰＵ２５０は、レンズユニット２００の各部の制御を司ると共に、カメラボディ３００との通信も担う。これにより、カメラボディ３００に装着されたレンズユニット２００はカメラボディ３００と連携して動作する。
【００１８】
防振装置２７０は、防振アクチュエータ２７２、変位センサ２７４および係止環２７６を有する。防振アクチュエータ２７２は、レンズ２４０を、光軸Ｘに対して交差する２つの方向に移動させる。これにより、レンズ２４０は、光軸Ｘに交差する面内で二次元的に変位する。
【００１９】
レンズユニット２００の光学系において、光軸Ｘと交差する方向にレンズ２４０が移動した場合、レンズユニット２００の光学系により形成される被写体像の位置も、光軸Ｘと交差する方向に移動する。なお、防振アクチュエータ２７２としては、ボイスコイルモータを使用できる。
【００２０】
変位センサ２７４は、レンズユニット２００のヨー方向およびピッチ方向の角速度を検出するジャイロセンサを含む。変位センサ２７４が検出したレンズユニット２００のヨー方向およびピッチ方向の角速度に基づいて、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レンズユニット２００の振れ角を算出する。更に鏡筒ＣＰＵ２５０は、算出した振れ角による被写体像の変位を打ち消すように、防振アクチュエータ２７２を駆動する。
【００２１】
防振装置２７０は、上記のような一連の処理を十Ｈｚから数十Ｈｚ程度の間隔で繰り返し実行する。これにより、手振れ等でレンズユニット２００に生じた振動が補償され、レンズユニット２００が形成する被写体像のぶれが防止される。なお、変位センサ２７４またはその一部は、カメラボディ３００に配されてもよい。
【００２２】
カメラボディ３００は、レンズユニット２００に結合されたボディマウント３６０の背後に配されたミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が配される。また、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が、それぞれ配される。
【００２３】
フォーカシングスクリーン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。
【００２４】
ミラーユニット３７０の後方には、シャッタ装置４００、ローパスフィルタ３３２、撮像素子３３０、主基板３２０および表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。主基板３２０には、本体ＣＰＵ３２２および画像処理回路３２４等の電子部品の一部が実装される。
【００２５】
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により軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。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。よって、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。
【００２６】
メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、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上に斜めに位置する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は、入射光束を避けた位置に退避する。
【００２７】
メインミラー３７１が入射光束上に位置する場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束は、メインミラー３７１に反射され、フォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、レンズユニット２００の光学系と共役な位置に配されているので光学系が形成した被写体像が結ばれる。
【００２８】
フォーカシングスクリーン３５２に結像された像は、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。被写体像の光束は、ペンタプリズム３５４を通過しているので、フォーカシングスクリーン３５２上の被写体像はファインダ３５０から正立正像として観察される。
【００２９】
測光センサ３９０は、ファインダ光学系３５６の上方に配され、ペンタプリズム３５４において分岐されさた入射光束の一部を受光する。測光センサ３９０は、被写体輝度を検出して、本体ＣＰＵ３２２に撮影条件の一部である露出条件を算出させる。また、入射光束の一部を三原色毎に測光して、オートホワイトバランスの算出にも与する。
【００３０】
メインミラー３７１は、入射した入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。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。これにより、本体ＣＰＵ３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合のレンズ２３０の目標位置を決定する。
【００３１】
上記のような撮像装置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、シャッタ装置４００が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、ローパスフィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に入射する。
【００３２】
撮像素子３３０は、ＣＣＤセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの光電変換素子により形成され、受光した被写体像を電気信号に変換して出力する。撮像素子３３０から出力された電気信号は画像処理回路３２４において撮影画像データに変換される。
【００３３】
図２は、レンズユニット２００の部分的な断面図である。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００３４】
図示のように、このレンズユニット２００において光学系を合焦させる場合に移動するレンズ２３０は、前玉であるレンズ２２０の直後に配置される。また、レンズユニット２００には、更に他のレンズ２３２、２３４を備える場合もある。また更に、レンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０の各々は、それぞれが複数の光学部品を含むレンズ群である場合もある。
【００３５】
いうまでもなく、このような配置は、個々のレンズユニット２００の設計仕様により異なる。しかしながら、複数のレンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０を備えるレンズユニット２００では、レンズ２２０、２３０、２３２、２３４、２４０の一部は、往々にして接近して配置される。更に、合焦、変倍または近接撮影モードへの切り替えにより移動した場合に更に接近する場合がある。
【００３６】
図３は、防振装置２７０単独の断面図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付す。防振装置２７０は、レンズ２４０、保持枠２４２、係止アクチュエータ２７１、弾性部材２７５、係止環２７６および固定部材２７８を有する。
【００３７】
レンズ２４０は保持枠２４２に保持される。保持枠２４２は、固定筒２１０に対して固定された固定部材２７８から支持される。
【００３８】
固定部材２７８は、保持枠２４２の一面に当接する突起２７９を有する。また、保持枠２４２において突起２７９に当接する面の裏面と、固定部材２７８との間には、弾性部材２７５が配される。よって、保持枠２４２は、弾性部材２７５により突起２７９に向かって押し付けられた状態となる。
【００３９】
しかしながら、保持枠２４２と突起２７９との接触面積は僅かなので、保持枠２４２が光軸Ｘと直交する方向に変位することは妨げられない。よって、防振アクチュエータ２７２が動作した場合、保持枠２４２は、光軸Ｘと交差する方向に円滑に移動する。
【００４０】
保持枠２４２が移動した場合、保持枠２４２に保持されたレンズ２４０も光軸Ｘに交差する方向に移動する。これにより、レンズユニット２００の光学系が形成する被写体像は光軸Ｘと交差する方向に移動する。
【００４１】
また、保持枠２４２は、レンズ２４０の周囲に環状に形成された係止溝２４３を有する。係止溝２４３は、一対の斜面により形成されたＶ字型の断面形状を有する。
【００４２】
係止環２７６は、固定部材２７８の内側に形成されたねじに噛み合い、光軸Ｘの回りに回転可能に固定部材２７８から支持される。係止アクチュエータ２７１は、係止環２７６の外周の一部に噛み合い、係止環２７６を光軸Ｘの回りに回転させる。
【００４３】
係止環２７６は、係止アクチュエータ２７１に回転駆動された場合、固定部材２７８の内側で回転して、光軸Ｘ方向に変位する。これにより、係止環２７６は、保持枠２４２に対して接近または離間する。また、係止環２７６は、保持枠２４２に対向する面に、光軸Ｘと平行な方向に突出した突起２７７を有する。
【００４４】
図４は、係止環２７６の突起２７７と保持枠２４２の係止溝２４３の近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４５】
図示の状態では、突起２７７は、係止溝２４３に対向する位置にある。しかしながら、保持枠２４２は、レンズ２４０の径方向に変位しており、突起２７７の中心と係止溝２４３の中心とは、レンズ２４０の径方向にずれている。また、図示の状態では、係止溝２４３の内面と突起２７７は離間している。
【００４６】
図５は、防振装置２７０の部分拡大断面図である。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４７】
図５は、係止環２７６が回転駆動されて光軸Ｘの回りを回転し、固定部材２７８の内側で係止環２７６が後退した状態を示す。これにより、係止環２７６は、保持枠２４２に向かって接近する。また、突起２７７は、レンズ２４０の周方向について図４と異なる位置にある。
【００４８】
これにより、突起２７７は、係止溝２４３の一対の内壁に接している。保持枠２４２の裏面は、固定部材２７８の突起２７９に当接しているので後退できない。よって、保持枠２４２は、一対の突起２７７、２７９に挟まれて固定される。
【００４９】
また、図示の状態に至る過程で、係止溝２４３の一対の内壁のいずれか一方が突起２７７に接した場合、保持枠２４２は、突起２７７の中心と係止溝２４３の中心とが一致する方向に向かって移動される。これにより、係止溝２４３の一対の内壁の両方に突起２７７が接した状態では、レンズ２４０の中心が光軸Ｘ上に位置する。
【００５０】
このように、防振装置２７０において、係止環２７６は、レンズ２４０を中心位置に戻す復帰作用と、中心位置に戻った保持枠２４２を固定する移動規制作用とを有する。係止環２７６の作用により保持枠２４２が固定されると、レンズユニット２００に外部から衝撃が加わった場合であっても保持枠２４２が変位しない。よって、防振装置２７０の耐衝撃性が向上される。
【００５１】
図６は、撮像装置１００のブロック図である。撮像装置１００は、本体ＣＰＵ３２２と、本体ＣＰＵ３２２に直接または間接に接続された要素により形成される。
【００５２】
本体ＣＰＵ３２２には、システムメモリ１１０およびメインメモリ１１２が接続される。システムメモリ１１０は、不揮発性記録媒体および読出専用記録媒体の少なくとも一方を含み、本体ＣＰＵ３２２が実行するファームウエア等を、電力の供給なしに保持する。メインメモリ１１２はＲＡＭを含み、本体ＣＰＵ３２２の作業領域として使用される。
【００５３】
本体ＣＰＵ３２２には、撮像部１２０も接続される。撮像部１２０は、撮像素子駆動部１２２、撮像素子３３０、アナログデジタル変換回路１２４および画像処理回路３２４を含む。撮像素子３３０は、撮像素子駆動部１２２に特定のタイミングで駆動され、被写体像を光電変換して画像信号を出力する。
【００５４】
撮像素子３３０から出力された画像信号は、アナログデジタル変換回路１２４により離散化され、画像処理回路３２４において画像データに変換される。画像処理回路３２４は、画像データを生成する過程で、画像のホワイトバランス、シャープネス、ガンマ、階調補正、圧縮等を調整する。
【００５５】
画像処理回路３２４において生成された画像データは、二次記憶媒体１３０に格納して保存される。二次記憶媒体１３０としては、フラッシュメモリカード等の不揮発性記憶素子を備えた媒体が使用される。二次記憶媒体１３０の少なくとも一部は、カメラボディ３００から着脱して交換できる。
【００５６】
表示部３４０は、撮像した画像を表示する他、ライブビューモード、プレビューモード等では、レンズユニット２００を通じて形成された被写体像を画像として表示する。また、ユーザの指示した設定値等を表示する場合もある。
【００５７】
また、本体ＣＰＵ３２２には、鏡筒ＣＰＵ２５０、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が接続される。焦点検出センサ３８２は、レンズユニット２００の光学系が形成した被写体像から合焦位置を検出し、撮像素子３３０上に入射光束が結像するように、鏡筒ＣＰＵ２５０に指示をする。測光センサ３９０は、入射光束の一部を受光して被写体輝度を検出し、適切な絞り開度、シャッタ速度等を算出する。
【００５８】
一方、レンズユニット２００においては、鏡筒ＣＰＵ２５０に対して、変位センサ２７４の出力が接続される。また、鏡筒ＣＰＵ２５０が、合焦アクチュエータ駆動部２５２、防振アクチュエータ駆動部２５４および係止アクチュエータ駆動部２５６を制御する。更に、鏡筒ＣＰＵ２５０は、本体ＣＰＵ３２２と通信して、本体ＣＰＵ３２２と協働する。
【００５９】
合焦アクチュエータ駆動部２５２は、合焦アクチュエータ２８０に駆動電流を供給してレンズ２３０等を光軸Ｘ方向に起動させる。また、レンズ２３０と連動するエンコーダを参照して、レンズ２３０の移動量も管理する。
【００６０】
防振アクチュエータ駆動部２５４は、防振アクチュエータ２７２に駆動電流を供給して、レンズユニット２００の変位を打ち消すべくレンズ２４０を移動させる。更に、係止アクチュエータ駆動部２５６は、係止アクチュエータ２７１に駆動電流を供給して、保持枠２４２を固定または解放する。
【００６１】
図７は、レンズユニット２００における係止アクチュエータ駆動部２５６の制御手順の一部を示す流れ図である。レンズユニット２００およびカメラボディ３００を含む撮像装置１００の電源が投入された場合、鏡筒ＣＰＵ２５０は、撮像装置１００が撮影モードに設定されているか否かを調べる（ステップＳ１０１）。
【００６２】
撮像装置１００が撮影モードに設定されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、レンズユニット２００は動作しないので、鏡筒ＣＰＵ２５０は待機する。この場合、係止環２７６は、保持枠２４２を係止している。よって、防振装置２７０は、耐衝撃性が高い状態にある。
【００６３】
一方、撮像装置１００が撮影モードに設定されている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、カメラボディ３００のレリーズボタンが押されたか否かを監視して、レリーズボタンが半押し状態になるまで待機する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。レリーズボタンが半押し状態になったことが通知されると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、係止アクチュエータ駆動部２５６に指示して係止アクチュエータ２７１を逆転させ、係止環２７６による保持枠２４２の係止を解く（ステップＳ１０３）。
【００６４】
続いて、鏡筒ＣＰＵ２５０は、変位センサ２７４の出力を参照しつつ防振アクチュエータ駆動部２５４を起動させ、防振アクチュエータ２７２により保持枠２４２を移動させる防振制御を開始する（ステップＳ１０４）。次いで、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レリーズボタンが全押し状態になるまで防振制御を継続する（ステップＳ１０５：ＮＯ）。これにより、撮像装置１００は防振制御下で撮影を実行できる。
【００６５】
また、鏡筒ＣＰＵ２５０は、レリーズボタンが半押し状態になると、本体ＣＰＵ３２２との通信を通じて焦点検出センサ３８２の検出結果を獲得し、合焦アクチュエータ駆動部２５２を通じて合焦アクチュエータ２８０を動作させる。これにより、レンズユニット２００の光学系が合焦する。
【００６６】
レリーズボタンが全押しされると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、本体ＣＰＵ３２２からその旨を通知される。撮影完了を検知した鏡筒ＣＰＵ２５０は、予め定められた待機時間を撮影完了から計測し（ステップＳ１０６：ＮＯ）、待機時間が経過すると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）係止アクチュエータ駆動部２５６に指示を出して、係止アクチュエータ２７１を動作させる。これにより、保持枠２４２は、再び係止環２７６により固定される（ステップＳ１０７）。
【００６７】
こうして、保持枠２４２を固定した鏡筒ＣＰＵ２５０は、撮像装置１００の電源が遮断されているか否かを調べる（ステップＳ１０８）。撮像装置１００の電源が依然として投入されており（ステップＳ１０８：ＮＯ）、撮像装置１００の稼働状態が継続している場合、鏡筒ＣＰＵ２５０は、再びステップＳ１０１に戻り、撮像装置１００に撮影モードが設定されているか否かを調べる。一方、撮像装置１００の電源が遮断されている場合は（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、保持枠２４２を固定したまま制御を終了する。
【００６８】
図８は、鏡筒ＣＰＵ２５０による他の制御手順を示す流れ図である。図示の制御手順は、図７に示した制御と並列的に実行される。
【００６９】
撮像装置１００が稼働状態になると、鏡筒ＣＰＵ２５０は、保持枠２４２が係止環２７６による固定から解放されているか否かの監視を継続する（ステップＳ２０１：ＮＯ）。保持枠２４２が係止環２７６から解放されて移動可能な状態にある場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、防振制御のために参照している変位センサ２７４の出力から、レンズユニット２００が落下しているか否かを監視し続ける（ステップＳ２０２：ＮＯ）。
【００７０】
レンズユニット２００の落下が検出された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、鏡筒ＣＰＵ２５０は、合焦アクチュエータ駆動部２５２および防振アクチュエータ駆動部２５４への指令に優先して、係止アクチュエータ駆動部２５６に、保持枠２４２を即座に固定することを指示する（ステップＳ２０３）。
【００７１】
これにより、保持枠２４２は、係止環２７６により固定部材２７８に固定され、耐衝撃性が高い状態で落下する。よって、地面、床等に衝突した場合にレンズ２４０が他の部材に衝突して損傷することが防止される。
【００７２】
なお、レンズユニット２００の落下は、変位センサ２７４の出力から検出することができる。即ち、防振装置２７０が動作している場合、変位センサ２７４の出力は刻々と変化する。また、変位センサ２７４が検出する角速度は、ヨー方向およびピッチ方向について、それぞれ独立して変化する。
【００７３】
しかしながら、レンズユニット２００およびそれを含む撮像装置１００が落下した場合は、両方の角速度が連続して一方向に振れる。よって、予め定めた閾値以上の角速度が連続して検出された場合に、その連続時間に対して予め設定した閾値により、落下が生じたか否かを判断できる。
【００７４】
落下を検出した鏡筒ＣＰＵ２５０は、合焦アクチュエータ２８０に指示して、レンズ２３０を、レンズ２２０から遠ざける（ステップＳ２０４）。これにより、落下の衝撃でレンズ２２０、２３０どうしが接触することが防止される。
【００７５】
なお、図７を参照して説明したように、ステップＳ１０６において待機時間が経過した後に、保持枠２４２は係止され、レンズ２４０は固定される。よって、上記のように落下の検出（ステップＳ２０２）からレンズ２４０の固定およびレンズ２２０、２３０の離間（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）が完了するまでの時間は、ステップＳ１０６における待機時間よりも短い。
【００７６】
上記のようにレンズユニット２００の落下を検出した場合、鏡筒ＣＰＵ２５０による制御は、上記ステップＳ２０４で終了する。よって、保持枠２４２は固定されたままになる。また、レンズ２３０は、レンズ２２０から離間した状態になり、合焦しない。これは、撮像装置１００の電源を投入しなおす等、撮像装置１００全体、あるいは、レンズユニット２００をリセットするまで維持される。
【００７７】
このように、撮像装置１００におけるレンズユニット２００は、落下を検出した場合に防振装置２７０のレンズ２４０を機械的に固定すると共に、レンズ２２０、２３０相互の間隔を広くして落下耐性を向上させている。なお、上記の例では、図８に係る一連の制御（ステップＳ２０１〜２０４）を鏡筒ＣＰＵ２５０が制御すると記載したが、これらの処理の一部または全部を本体ＣＰＵ３２２が実行してもよい。
【００７８】
また、上記のような制御手順を、記録媒体または通信回線を通じてソフトウエアとして提供することにより、防振装置２７０を備えた既存のハードウェアにおいて一連の処理を実行させることもできる。
【００７９】
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。
【００８０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 撮像装置、１１０ システムメモリ、１１２ メインメモリ、１２０ 撮像部、１２２ 撮像素子駆動部、１２４ アナログデジタル変換回路、１３０ 二次記憶媒体、２００ レンズユニット、２１０ 固定筒、２２０、２３０、２３２、２３４、２４０ レンズ、２４２ 保持枠、２４３ 係止溝、２５０ 鏡筒ＣＰＵ、２５２ 合焦アクチュエータ駆動部、２５４ 防振アクチュエータ駆動部、２５６ 係止アクチュエータ駆動部、２６０ レンズマウント、２７０ 防振装置、２７１ 係止アクチュエータ、２７２ 防振アクチュエータ、２７４ 変位センサ、２７５ 弾性部材、２７６ 係止環、２７７、２７９ 突起、２７８ 固定部材、２８０ 合焦アクチュエータ、３００ カメラボディ、３２０ 主基板、３２２ 本体ＣＰＵ、３２４ 画像処理回路、３３０ 撮像素子、３３２ ローパスフィルタ、３４０ 表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディマウント、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、４００ シャッタ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器。
【請求項２】
前記駆動部は、前記落下検知部が前記本体の振動を検出した場合に、当該振動を打ち消すべく前記光学部材を駆動する請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記規制部材は、前記光学部材の非稼働待機期間に前記光学部材を機械的に係止する係止部材で前記光学部材を係止して移動を規制する請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記係止部材は、前記光学部材を移動可能な範囲の中央に向かって移動させた後に前記光学部材を係止する請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
前記規制部は、前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材が前記非稼働待機期間に係止されるよりも早く前記光学部材を係止する請求項３または請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記光学部材とは異なる他の光学部材を更に備え、
前記駆動部は、前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材および前記他の光学部材を相互に離間させるべく前記光学部材を駆動する請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
本体と、
前記本体内に収容された複数の光学部材と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも一つを前記本体に対して駆動する駆動部と、
落下を検知する落下検知部と、
前記落下検知部による落下を検知した場合に、前記少なくとも一つの光学部材を他の光学部材から離間した位置に保持すべく前記駆動部を制御する制御部と
を備える光学機器。
【請求項８】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器を制御する制御方法であって、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記規制部材に前記光学部材の移動を規制させる制御方法。
【請求項９】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器を制御する制御プログラムであって、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記規制部材に前記光学部材の移動を規制させる制御プログラム。
【請求項１】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器。
【請求項２】
前記駆動部は、前記落下検知部が前記本体の振動を検出した場合に、当該振動を打ち消すべく前記光学部材を駆動する請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記規制部材は、前記光学部材の非稼働待機期間に前記光学部材を機械的に係止する係止部材で前記光学部材を係止して移動を規制する請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記係止部材は、前記光学部材を移動可能な範囲の中央に向かって移動させた後に前記光学部材を係止する請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
前記規制部は、前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材が前記非稼働待機期間に係止されるよりも早く前記光学部材を係止する請求項３または請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記光学部材とは異なる他の光学部材を更に備え、
前記駆動部は、前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記光学部材および前記他の光学部材を相互に離間させるべく前記光学部材を駆動する請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
本体と、
前記本体内に収容された複数の光学部材と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも一つを前記本体に対して駆動する駆動部と、
落下を検知する落下検知部と、
前記落下検知部による落下を検知した場合に、前記少なくとも一つの光学部材を他の光学部材から離間した位置に保持すべく前記駆動部を制御する制御部と
を備える光学機器。
【請求項８】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器を制御する制御方法であって、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記規制部材に前記光学部材の移動を規制させる制御方法。
【請求項９】
本体と、
前記本体に対して移動可能に支持された光学部材と、
前記光学部材を前記本体に対して駆動する駆動部と、
前記本体の落下を検知する落下検知部と、
前記光学部材と機械的に係合して前記光学部材の前記本体に対する移動を規制する規制部材と
を備える光学機器を制御する制御プログラムであって、
前記落下検知部が前記本体の落下を検知した場合に、前記規制部材に前記光学部材の移動を規制させる制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２０８６５（Ｐ２０１２−２２０８６５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８９４１（Ｐ２０１１−８８９４１）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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