撮像装置の撮像素子保持構成
【課題】光電変換信号を読み出している最中に機械的な作動部の微振動が撮像素子に伝達するのを低減させることができ、且つ強い衝撃が加わった時にも、周囲の部品と干渉して破損することのない撮像素子の保持構成を提供する。
【解決手段】被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材５１０と、前記撮像素子保持部材５１０を取り付ける固定部材３００と、前記固定部材３００に対し、撮像素子保持部材５１０を締結する為の締結部材６００と、前記撮像素子保持部材５１０と締結部材６００の間に圧縮して挟持される弾性部材６０１を有し、前記締結部材６００は、前記弾性部材６０１の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部と、撮像素子保持部材５１０の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部を有する。
【解決手段】被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材５１０と、前記撮像素子保持部材５１０を取り付ける固定部材３００と、前記固定部材３００に対し、撮像素子保持部材５１０を締結する為の締結部材６００と、前記撮像素子保持部材５１０と締結部材６００の間に圧縮して挟持される弾性部材６０１を有し、前記締結部材６００は、前記弾性部材６０１の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部と、撮像素子保持部材５１０の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル一眼レフカメラに関し、特に撮像素子の保持構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束をCCD（Charge Coupled Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。
【０００３】
ところで、このような撮像装置では、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部が撮像素子の近傍に配置されており、撮影時において、撮像素子での露光完了後に、光電変換信号を読み出している最中に、これらの作動部の振動が撮像素子に伝達してしまう事により、撮像素子内部の圧電効果としてノイズを発生させてしまい、画像に影響を及ぼしてしまうという問題が発生する。
【０００４】
そこで特許文献１のように、画像信号の読み出し時に生じる振動を感知する圧電素子を配置し、その圧電素子により、振動に起因して発生する画像信号のノイズを出力信号に基づいて算出し、画像信号のノイズを抑制するように補正処理を行うものが提案されている。
【０００５】
また特許文献２のように、周囲の環境の変化が起きてもその影響を撮像素子ユニットに伝えない為に、撮像素子が取り付けられているハウジング部材とカバー部材の２部材の締結を弾性部材を挟む事で十分に固定しない構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１４５４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、新たに振動を検出するための圧電素子や、補正処理の時間等が必要となり、コストアップや、カメラのシーケンスに影響してしまう。
【０００８】
また特許文献２のように、弾性部材を挟持して締結した場合、弾性部材が変形できる領域まで撮像素子ユニットが移動可能となってしまい、落下や振動といった外部から加わる衝撃によって、撮像素子ユニットが周囲の部材に干渉して破損してしまう可能性がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部の微振動が撮像素子に伝達するのを低減させることができ、且つ強い衝撃が加わった時にも、周囲の部品と干渉することのない撮像素子の保持構成を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子（３３）と、
前記撮像素子（３３）を保持する撮像素子保持部材（５１０）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）を取り付ける固定部材（３００）と、
前記固定部材（３００）に対し、撮像素子保持部材（５１０）を締結する為の締結部材（６００）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）と締結部材（６００）の間に圧縮して挟持される弾性部材（６０１）を有し、
前記締結部材（６００）は、前記弾性部材（６０１）の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部（６００ｂ）と、
撮像素子保持部材（５１０）の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部（６００ｃ）を有する。
【発明の効果】
【００１１】
光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部の微振動が撮像素子に伝達するのを低減させることができ、且つ強い衝撃が加わった時にも、周囲の部品と干渉することのない撮像素子の保持構成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す斜視図で、カメラ前面側より見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す背面斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す背面図である。（ｂ）は撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【図５】図４（ａ）のA-A線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１４】
［実施の形態１］
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す斜視図である。具体的には、図１はカメラ前面側より見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示し、図２はカメラ背面側より見た斜視図である。
【００１５】
図１において、１はカメラ本体であり、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１ａが設けられている。２はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット（不図示）をカメラ本体１に固定させる。マウント接点２１は、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などをやり取りすると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点２１は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を可能な構成であってもよい。
【００１６】
４は撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除釦である。５はカメラ筐体内に配置されたミラーボックスで、撮影レンズを通過した撮影光束はここへ導かれる。ミラーボックス５の内部には、クイックリターンミラーユニット７００が配設されている。クイックリターンミラーユニット７００は、撮影光束をペンタプリズム２２（図３）の方向へ導くために撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、撮像素子３３（図３）の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。
【００１７】
カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン７と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル８と、撮影系の動作モード設定ボタン１０が配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、ＬＣＤ表示パネル９に表示される。
【００１８】
シャッタボタン７は、第１ストローク（半押し）でスイッチＳＷ１（後述図３の７ａ）がオンし、第２ストローク（全押し）にてスイッチＳＷ２（後述図３の７ｂ）がオンする構成となっている。
【００１９】
また、動作モード設定ボタン１０は、シャッタボタン７の１回の押込みで連写になるか１コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、ＬＣＤ表示パネル９にその設定状況が表示されるようになっている。
【００２０】
カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット１１とフラッシュ取付け用のシュー溝１２とフラッシュ接点１３が配置されており、カメラ上部の図１右寄りには撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。
【００２１】
グリップ側とは反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられており、この外部端子蓋１５を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６とＵＳＢ出力用コネクタ１７が納められている。
【００２２】
図２において、カメラ背面側には上方にファインダ接眼窓１８が設けられ、更に背面中央付近には画像表示可能なカラー液晶モニタ１９が設けられている。カラー液晶モニタ１９の横に配置されたサブ操作ダイヤル２０は、メイン操作ダイヤル８の機能の補助的役割を担っている。例えばカメラのＡＥモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。又或は、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル８でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル２０でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル２０は、カラー液晶モニタ１９に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。４３はカメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチである。４４はクリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示部材であり、光学フィルタ上に付着した、塵埃などの異物をふるい落とす動作を指示するためのものである。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
【００２４】
１００はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータからなる中央処理装置（以下、ＭＰＵという）である。ＭＰＵ１００は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。１００ａはＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭであり、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報を記憶可能である。
【００２５】
ＭＰＵ１００には、ミラー駆動回路１０１、焦点駆動回路１０２、シャッタ駆動回路１０３、映像信号処理回路１０４、スイッチセンス回路１０５、測光回路１０６が接続されている。また、液晶表示駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、電源供給回路１１０、圧電素子駆動回路１１１も接続されている。これらの回路はＭＰＵ１００の制御により動作するものである。
【００２６】
また、ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット内に配置されたレンズ制御回路２０１と、マウント接点２１を介して通信を行う。マウント接点２１は撮影レンズユニットが接続されるとＭＰＵ１００へ信号を送信する機能も備えている。これにより、レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００との間で通信を行い、撮影レンズユニット内の撮影レンズ２００及び絞り２０４の駆動を、ＡＦ駆動回路２０２及び絞り駆動回路２０３を介して行うことが可能となる。なお、本実施形態では撮影レンズ２００は便宜上１枚のレンズで示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。
【００２７】
ＡＦ駆動回路２０２は、例えばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路２０１の制御によって撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させることにより、撮像素子３３に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。絞り駆動回路２０３は、例えばオートアイリスなどによって構成され、レンズ制御回路２０１によって絞り２０４を変化させ、光学的な絞り値を得るように構成されている。
【００２８】
クイックリターンミラーユニット７００は、撮影レンズ２００を通過する撮影光束をペンタプリズム２２へ導くとともに、その一部を透過させるメインミラー６と、透過した撮影光束を焦点検出用センサユニット３１へ導くサブミラー３０により構成されている。
【００２９】
ミラー駆動回路１０１は、このクイックリターンミラーユニット７００を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動するものである。又この動作と同時に、サブミラー３０を、焦点検出用センサユニット３１へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動する。具体的には、例えばＤＣモータとギヤトレインなどから構成される。
【００３０】
焦点検出用センサユニット３１は、不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、複数のＣＣＤから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差方式の焦点検出センサユニットである。この焦点検出センサユニット３１から出力された信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、被写体像信号に換算された後ＭＰＵ１００へ送信される。ＭＰＵ１００は、この被写体像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量及びデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路２０１及びＡＦ駆動回路２０２を介して、撮影レンズ２００内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
【００３１】
ペンタプリズム２２は、メインミラー６によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する光学部材である。使用者は、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓１８から被写体像を観察することができる。またペンタプリズム２２は、撮影光束の一部を測光センサ３７にも導く。測光回路１０６は、この測光センサ３７の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、ＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、こうして得られる輝度信号から露出値を算出する。
【００３２】
３２はシャッターユニットであり、ユーザがファインダにより被写体像を観察している時には撮影光束を遮る。また撮像時にはレリーズ信号に応じて、不図示の先羽根群と後羽根群の走行する時間差により所望の露光時間を得るように構成されている機械式のフォーカルプレーンシャッタである。シャッターユニット３２は、ＭＰＵ１００の指令を受けたシャッタ駆動回路１０３によって制御される。３３は被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子で、例えば撮像デバイスであるＣＭＯＳが用いられる。この撮像デバイスには、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型およびＣＩＤ型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。３４はクランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も可能である。３５はＡＧＣ（自動利得調整回路）であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、ＡＧＣ基本レベルの変更も可能である。３６はＡ／Ｄ変換器であり、撮像素子３３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
【００３３】
４１０は赤外線カットフィルタで、異物の付着を防止するために、表面は導電性物質で覆われている。４２０は光学ローパスフィルタで、水晶等からなる複屈折板及び位相板を複数枚貼り合わせて積層されている。光学ローパスフィルタ４２０は、撮像素子３３に入射される光束を複数に分離し、偽解像信号や偽色信号の発生を効果的に低減させる。
【００３４】
４３０は光学ローパスフィルタ４２０に振動を与える加振手段で、圧電素子を用いている。ＭＰＵ１００から指令を受けた圧電素子駆動回路１１１により加振され、赤外線カットフィルタ４１０と一体的に振動するように構成されている。４００は、赤外線カットフィルタ４１０、圧電素子４３０、撮像素子３３と後述する他の部品と共にユニット化された撮像ユニットである。映像信号処理回路１０４は、デジタル化された画像データに対してガンマ／ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理など、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路１０４からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路１１２を介してカラー液晶モニタ１９に表示される。また、映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００からの指示により、メモリコントローラ３８を通じて、バッファメモリ３７に画像データを保存することも可能である。更に、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧなどの画像データ圧縮処理を行う機能も有している。連写撮影など連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ３７に画像データを格納し、メモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを順次読み出すことも可能である。これにより映像信号処理回路１０４は、Ａ／Ｄ変換器３６から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。
【００３５】
メモリコントローラ３８は、外部インタフェース４０（図１におけるビデオ信号出力用ジャック１６及びＵＳＢ出力用コネクタ１７に対応する）から入力される画像データをメモリ３９に記憶する機能を有する。また、メモリ３９に記憶されている画像データを外部インタフェース４０から出力する機能も有する。尚、メモリ３９は、カメラ本体１に対して着脱可能なフラッシュメモリなどである。
【００３６】
スイッチセンス回路１０５は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をＭＰＵ１００に送信する。７ａは、シャッタボタン７の第１ストローク（半押し）によりオンするスイッチＳＷ１である。７ｂは、シャッタボタン７の第２ストローク（全押し）によりオンするスイッチＳＷ２である。スイッチＳＷ２がオンされると、撮影開始がＭＰＵ１００に指示される。また、メイン操作ダイヤル８、サブ操作ダイヤル２０、撮影モード設定ダイヤル１４、メインスイッチ４３、クリーニング指示部材４４が接続されている。
【００３７】
液晶表示駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指示に従って、外部ＬＣＤ表示パネル９やファインダ内液晶表示器４１を駆動する。
【００３８】
１０８はバッテリチェック回路であり、ＭＰＵ１００からの信号に従って、所定時間バッテリチェックを行い、その検出結果をＭＰＵ１００へ送る。４２は電源部であり、カメラの各要素に対して、必要な電源を供給する。
【００３９】
時刻計測回路１０９は、メインスイッチ４３がオフされて次にオンされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指令により、その計測結果をＭＰＵ１００へ送信することができる。
【００４０】
図４（ａ）は、撮像ユニット４００の周辺の保持構造について説明するための、カメラ内部の概略構成を示す背面図であり、図４（ｂ）は撮像ユニット４００の周辺の保持構成について説明するための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【００４１】
カメラ本体の骨格となる本体シャーシ３００の被写体側には、被写体側から順に、ミラーボックス５、シャッターユニット３２が配設されており、ミラーボックス５にはクイックリターンミラーユニット７００が組み込まれている。また、本体シャーシ３００の撮影者側には撮像ユニット４００が配設されている。特に撮像ユニット４００は、撮影レンズユニットが取り付けられる基準となるマウント２の取付け面に対して、撮像素子３３の撮像面が所定の距離を空けて、かつ平行になるように、部品の寸法誤差を吸収するための調整ワッシャ６０２により調整されて固定される。
【００４２】
撮像ユニット４００は、振動ユニット４７０と、撮像素子ユニット５００とを備えて構成されている。振動ユニット４７０は、弾性部材を挟み込んで撮像素子ユニット５００に固定されるが、詳細な構成については既知の技術により省略する。
【００４３】
撮像素子ユニット５００は、少なくとも撮像素子３３と撮像素子保持部材５１０により構成されている。
【００４４】
図５は、撮像ユニット４００と本体シャーシ３００の締結部で、締結部材である段ビス６００が本体シャーシ３００に螺合し、弾性部材であるゴムブッシュ６０１が圧縮された状態の図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４５】
以下この断面図を用いて撮像ユニット４００の保持構成について詳細に説明する。
【００４６】
撮像素子保持部材５１０と本体シャーシ３００の間には、前述したように、調整ワッシャ６０２が挟持される。
【００４７】
また、撮像素子保持部材５１０と段ビス６００との間には、段ビス６００のねじ頭の下面６００aと、撮像素子保持部材５１０の上面との間にΔAの隙間ができるように段ビス６００の第一の突き当て面６００ｂの距離を設定する。
【００４８】
この隙間ΔAに伸縮性のゴムブッシュ６０１を介在させることで、撮像素子保持部材５０１を、本体シャーシ３００及び調整ワッシャ６０２に対して弾性力で保持している。
【００４９】
これにより、光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニット３２やクイックリターンミラーユニット７００といった機械的な作動部の微振動が撮像素子３３に伝達するのを低減させることができる。また、段ビス６００の第二の突き当て面６００ｃと撮像素子保持部材５１０の上面との間にΔBの隙間ができるように第二の突き当て面６００ｃの距離を設定する。
【００５０】
この隙間は、前述した微振動の振幅を吸収可能な距離以上で、且つ撮像ユニット４００の周囲の部品とのクリアランスよりも小さくになるように設定する。これにより落下等の強い衝撃が加わったとしても、撮像ユニット４００はΔB以上の距離を光軸方向に移動しないため、撮像ユニット４００と、撮像ユニット４００の周囲の部品との干渉による破損を防ぐ事ができる。
【００５１】
本実施例では、弾性部材であるゴムブッシュ６０１を介在させる構成としたが、これに限定されるものではなく、コイルバネ等、他の弾性部材を使用してもよい。また、撮像素子保持部材５１０と本体シャーシ３００との電気的な導通が必要な場合、落下等でΔBの距離だけ撮像ユニット４００が光軸方向に移動し、導通が瞬断する可能性がある為、導電性のゴムブッシュやコイルバネ等の弾性部材を使用する事が望ましい。また本実施例では、撮像素子保持部材５１０の締結先を本体シャーシ３００としたが、これに限らず、ミラーボックス５や、他の部品に締結する構成としてもよい。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ カメラ本体
２ マウント
５ ミラーボックス
１９ カラー液晶モニタ
３２ シャッターユニット
３３ 撮像素子
３００ 本体シャーシ
４００ 撮像ユニット
４１０ 赤外線カットフィルタ
４３０ 圧電素子
４５０ 弾性部材
４６０ 付勢部材
４７０ 振動ユニット
５００ 撮像素子ユニット
５１０ 撮像素子保持部材
６００ 段ビス
６００ａ ねじ頭下面
６００ｂ 第一の突き当て部
６００ｃ 第二の突き当て部
６０１ ゴムブッシュ
６０２ 調整ワッシャ
７００ ミラーユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル一眼レフカメラに関し、特に撮像素子の保持構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束をCCD（Charge Coupled Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。
【０００３】
ところで、このような撮像装置では、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部が撮像素子の近傍に配置されており、撮影時において、撮像素子での露光完了後に、光電変換信号を読み出している最中に、これらの作動部の振動が撮像素子に伝達してしまう事により、撮像素子内部の圧電効果としてノイズを発生させてしまい、画像に影響を及ぼしてしまうという問題が発生する。
【０００４】
そこで特許文献１のように、画像信号の読み出し時に生じる振動を感知する圧電素子を配置し、その圧電素子により、振動に起因して発生する画像信号のノイズを出力信号に基づいて算出し、画像信号のノイズを抑制するように補正処理を行うものが提案されている。
【０００５】
また特許文献２のように、周囲の環境の変化が起きてもその影響を撮像素子ユニットに伝えない為に、撮像素子が取り付けられているハウジング部材とカバー部材の２部材の締結を弾性部材を挟む事で十分に固定しない構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１４５４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、新たに振動を検出するための圧電素子や、補正処理の時間等が必要となり、コストアップや、カメラのシーケンスに影響してしまう。
【０００８】
また特許文献２のように、弾性部材を挟持して締結した場合、弾性部材が変形できる領域まで撮像素子ユニットが移動可能となってしまい、落下や振動といった外部から加わる衝撃によって、撮像素子ユニットが周囲の部材に干渉して破損してしまう可能性がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部の微振動が撮像素子に伝達するのを低減させることができ、且つ強い衝撃が加わった時にも、周囲の部品と干渉することのない撮像素子の保持構成を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子（３３）と、
前記撮像素子（３３）を保持する撮像素子保持部材（５１０）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）を取り付ける固定部材（３００）と、
前記固定部材（３００）に対し、撮像素子保持部材（５１０）を締結する為の締結部材（６００）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）と締結部材（６００）の間に圧縮して挟持される弾性部材（６０１）を有し、
前記締結部材（６００）は、前記弾性部材（６０１）の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部（６００ｂ）と、
撮像素子保持部材（５１０）の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部（６００ｃ）を有する。
【発明の効果】
【００１１】
光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニットやクイックリターンミラーユニットといった機械的な作動部の微振動が撮像素子に伝達するのを低減させることができ、且つ強い衝撃が加わった時にも、周囲の部品と干渉することのない撮像素子の保持構成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す斜視図で、カメラ前面側より見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す背面斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す背面図である。（ｂ）は撮像素子周りの保持構造を示すための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【図５】図４（ａ）のA-A線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１４】
［実施の形態１］
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの外観を示す斜視図である。具体的には、図１はカメラ前面側より見た斜視図であって、撮影レンズユニットを外した状態を示し、図２はカメラ背面側より見た斜視図である。
【００１５】
図１において、１はカメラ本体であり、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１ａが設けられている。２はマウント部であり、着脱可能な撮影レンズユニット（不図示）をカメラ本体１に固定させる。マウント接点２１は、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号などをやり取りすると共に、撮影レンズユニット側に電力を供給する機能を有する。また、マウント接点２１は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を可能な構成であってもよい。
【００１６】
４は撮影レンズユニットを取り外す際に押し込むレンズロック解除釦である。５はカメラ筐体内に配置されたミラーボックスで、撮影レンズを通過した撮影光束はここへ導かれる。ミラーボックス５の内部には、クイックリターンミラーユニット７００が配設されている。クイックリターンミラーユニット７００は、撮影光束をペンタプリズム２２（図３）の方向へ導くために撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、撮像素子３３（図３）の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持される状態とを取り得る。
【００１７】
カメラ上部のグリップ側には、撮影開始の起動スイッチとしてのシャッタボタン７と、撮影時の動作モードに応じてシャッタスピードやレンズ絞り値を設定するためのメイン操作ダイヤル８と、撮影系の動作モード設定ボタン１０が配置されている。これら操作部材の操作結果の一部は、ＬＣＤ表示パネル９に表示される。
【００１８】
シャッタボタン７は、第１ストローク（半押し）でスイッチＳＷ１（後述図３の７ａ）がオンし、第２ストローク（全押し）にてスイッチＳＷ２（後述図３の７ｂ）がオンする構成となっている。
【００１９】
また、動作モード設定ボタン１０は、シャッタボタン７の１回の押込みで連写になるか１コマのみの撮影となるかの設定や、セルフ撮影モードの設定などを行うものであり、ＬＣＤ表示パネル９にその設定状況が表示されるようになっている。
【００２０】
カメラ上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット１１とフラッシュ取付け用のシュー溝１２とフラッシュ接点１３が配置されており、カメラ上部の図１右寄りには撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。
【００２１】
グリップ側とは反対側の側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられており、この外部端子蓋１５を開けた内部には、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６とＵＳＢ出力用コネクタ１７が納められている。
【００２２】
図２において、カメラ背面側には上方にファインダ接眼窓１８が設けられ、更に背面中央付近には画像表示可能なカラー液晶モニタ１９が設けられている。カラー液晶モニタ１９の横に配置されたサブ操作ダイヤル２０は、メイン操作ダイヤル８の機能の補助的役割を担っている。例えばカメラのＡＥモードでは自動露出装置により算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。又或は、シャッタスピードとレンズ絞り値の各々を使用者の意志によって設定するマニュアルモードにおいて、メイン操作ダイヤル８でシャッタスピードを設定し、サブ操作ダイヤル２０でレンズ絞り値を設定するように使用される。また、このサブ操作ダイヤル２０は、カラー液晶モニタ１９に表示される撮影済み画像の表示選択にも用いられる。４３はカメラの動作を起動もしくは停止するためのメインスイッチである。４４はクリーニングモードを動作させるためのクリーニング指示部材であり、光学フィルタ上に付着した、塵埃などの異物をふるい落とす動作を指示するためのものである。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成を示すブロック図である。なお、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
【００２４】
１００はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータからなる中央処理装置（以下、ＭＰＵという）である。ＭＰＵ１００は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。１００ａはＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭであり、時刻計測回路１０９の計時情報やその他の情報を記憶可能である。
【００２５】
ＭＰＵ１００には、ミラー駆動回路１０１、焦点駆動回路１０２、シャッタ駆動回路１０３、映像信号処理回路１０４、スイッチセンス回路１０５、測光回路１０６が接続されている。また、液晶表示駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、電源供給回路１１０、圧電素子駆動回路１１１も接続されている。これらの回路はＭＰＵ１００の制御により動作するものである。
【００２６】
また、ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット内に配置されたレンズ制御回路２０１と、マウント接点２１を介して通信を行う。マウント接点２１は撮影レンズユニットが接続されるとＭＰＵ１００へ信号を送信する機能も備えている。これにより、レンズ制御回路２０１は、ＭＰＵ１００との間で通信を行い、撮影レンズユニット内の撮影レンズ２００及び絞り２０４の駆動を、ＡＦ駆動回路２０２及び絞り駆動回路２０３を介して行うことが可能となる。なお、本実施形態では撮影レンズ２００は便宜上１枚のレンズで示しているが、実際は多数のレンズ群により構成されている。
【００２７】
ＡＦ駆動回路２０２は、例えばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路２０１の制御によって撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させることにより、撮像素子３３に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。絞り駆動回路２０３は、例えばオートアイリスなどによって構成され、レンズ制御回路２０１によって絞り２０４を変化させ、光学的な絞り値を得るように構成されている。
【００２８】
クイックリターンミラーユニット７００は、撮影レンズ２００を通過する撮影光束をペンタプリズム２２へ導くとともに、その一部を透過させるメインミラー６と、透過した撮影光束を焦点検出用センサユニット３１へ導くサブミラー３０により構成されている。
【００２９】
ミラー駆動回路１０１は、このクイックリターンミラーユニット７００を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動するものである。又この動作と同時に、サブミラー３０を、焦点検出用センサユニット３１へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とへ駆動する。具体的には、例えばＤＣモータとギヤトレインなどから構成される。
【００３０】
焦点検出用センサユニット３１は、不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、複数のＣＣＤから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差方式の焦点検出センサユニットである。この焦点検出センサユニット３１から出力された信号は、焦点検出回路１０２へ供給され、被写体像信号に換算された後ＭＰＵ１００へ送信される。ＭＰＵ１００は、この被写体像信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、デフォーカス量及びデフォーカス方向を求め、これに基づき、レンズ制御回路２０１及びＡＦ駆動回路２０２を介して、撮影レンズ２００内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
【００３１】
ペンタプリズム２２は、メインミラー６によって反射された撮影光束を正立正像に変換反射する光学部材である。使用者は、ファインダ光学系を介して、ファインダ接眼窓１８から被写体像を観察することができる。またペンタプリズム２２は、撮影光束の一部を測光センサ３７にも導く。測光回路１０６は、この測光センサ３７の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、ＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、こうして得られる輝度信号から露出値を算出する。
【００３２】
３２はシャッターユニットであり、ユーザがファインダにより被写体像を観察している時には撮影光束を遮る。また撮像時にはレリーズ信号に応じて、不図示の先羽根群と後羽根群の走行する時間差により所望の露光時間を得るように構成されている機械式のフォーカルプレーンシャッタである。シャッターユニット３２は、ＭＰＵ１００の指令を受けたシャッタ駆動回路１０３によって制御される。３３は被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子で、例えば撮像デバイスであるＣＭＯＳが用いられる。この撮像デバイスには、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型およびＣＩＤ型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。３４はクランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も可能である。３５はＡＧＣ（自動利得調整回路）であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、ＡＧＣ基本レベルの変更も可能である。３６はＡ／Ｄ変換器であり、撮像素子３３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
【００３３】
４１０は赤外線カットフィルタで、異物の付着を防止するために、表面は導電性物質で覆われている。４２０は光学ローパスフィルタで、水晶等からなる複屈折板及び位相板を複数枚貼り合わせて積層されている。光学ローパスフィルタ４２０は、撮像素子３３に入射される光束を複数に分離し、偽解像信号や偽色信号の発生を効果的に低減させる。
【００３４】
４３０は光学ローパスフィルタ４２０に振動を与える加振手段で、圧電素子を用いている。ＭＰＵ１００から指令を受けた圧電素子駆動回路１１１により加振され、赤外線カットフィルタ４１０と一体的に振動するように構成されている。４００は、赤外線カットフィルタ４１０、圧電素子４３０、撮像素子３３と後述する他の部品と共にユニット化された撮像ユニットである。映像信号処理回路１０４は、デジタル化された画像データに対してガンマ／ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理など、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。この映像信号処理回路１０４からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路１１２を介してカラー液晶モニタ１９に表示される。また、映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００からの指示により、メモリコントローラ３８を通じて、バッファメモリ３７に画像データを保存することも可能である。更に、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧなどの画像データ圧縮処理を行う機能も有している。連写撮影など連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ３７に画像データを格納し、メモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを順次読み出すことも可能である。これにより映像信号処理回路１０４は、Ａ／Ｄ変換器３６から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことが可能となる。
【００３５】
メモリコントローラ３８は、外部インタフェース４０（図１におけるビデオ信号出力用ジャック１６及びＵＳＢ出力用コネクタ１７に対応する）から入力される画像データをメモリ３９に記憶する機能を有する。また、メモリ３９に記憶されている画像データを外部インタフェース４０から出力する機能も有する。尚、メモリ３９は、カメラ本体１に対して着脱可能なフラッシュメモリなどである。
【００３６】
スイッチセンス回路１０５は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をＭＰＵ１００に送信する。７ａは、シャッタボタン７の第１ストローク（半押し）によりオンするスイッチＳＷ１である。７ｂは、シャッタボタン７の第２ストローク（全押し）によりオンするスイッチＳＷ２である。スイッチＳＷ２がオンされると、撮影開始がＭＰＵ１００に指示される。また、メイン操作ダイヤル８、サブ操作ダイヤル２０、撮影モード設定ダイヤル１４、メインスイッチ４３、クリーニング指示部材４４が接続されている。
【００３７】
液晶表示駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指示に従って、外部ＬＣＤ表示パネル９やファインダ内液晶表示器４１を駆動する。
【００３８】
１０８はバッテリチェック回路であり、ＭＰＵ１００からの信号に従って、所定時間バッテリチェックを行い、その検出結果をＭＰＵ１００へ送る。４２は電源部であり、カメラの各要素に対して、必要な電源を供給する。
【００３９】
時刻計測回路１０９は、メインスイッチ４３がオフされて次にオンされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指令により、その計測結果をＭＰＵ１００へ送信することができる。
【００４０】
図４（ａ）は、撮像ユニット４００の周辺の保持構造について説明するための、カメラ内部の概略構成を示す背面図であり、図４（ｂ）は撮像ユニット４００の周辺の保持構成について説明するための、カメラ内部の概略構成を示す分解斜視図である。
【００４１】
カメラ本体の骨格となる本体シャーシ３００の被写体側には、被写体側から順に、ミラーボックス５、シャッターユニット３２が配設されており、ミラーボックス５にはクイックリターンミラーユニット７００が組み込まれている。また、本体シャーシ３００の撮影者側には撮像ユニット４００が配設されている。特に撮像ユニット４００は、撮影レンズユニットが取り付けられる基準となるマウント２の取付け面に対して、撮像素子３３の撮像面が所定の距離を空けて、かつ平行になるように、部品の寸法誤差を吸収するための調整ワッシャ６０２により調整されて固定される。
【００４２】
撮像ユニット４００は、振動ユニット４７０と、撮像素子ユニット５００とを備えて構成されている。振動ユニット４７０は、弾性部材を挟み込んで撮像素子ユニット５００に固定されるが、詳細な構成については既知の技術により省略する。
【００４３】
撮像素子ユニット５００は、少なくとも撮像素子３３と撮像素子保持部材５１０により構成されている。
【００４４】
図５は、撮像ユニット４００と本体シャーシ３００の締結部で、締結部材である段ビス６００が本体シャーシ３００に螺合し、弾性部材であるゴムブッシュ６０１が圧縮された状態の図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４５】
以下この断面図を用いて撮像ユニット４００の保持構成について詳細に説明する。
【００４６】
撮像素子保持部材５１０と本体シャーシ３００の間には、前述したように、調整ワッシャ６０２が挟持される。
【００４７】
また、撮像素子保持部材５１０と段ビス６００との間には、段ビス６００のねじ頭の下面６００aと、撮像素子保持部材５１０の上面との間にΔAの隙間ができるように段ビス６００の第一の突き当て面６００ｂの距離を設定する。
【００４８】
この隙間ΔAに伸縮性のゴムブッシュ６０１を介在させることで、撮像素子保持部材５０１を、本体シャーシ３００及び調整ワッシャ６０２に対して弾性力で保持している。
【００４９】
これにより、光電変換信号を読み出している最中に画像に影響を及ぼしてしまうような、シャッターユニット３２やクイックリターンミラーユニット７００といった機械的な作動部の微振動が撮像素子３３に伝達するのを低減させることができる。また、段ビス６００の第二の突き当て面６００ｃと撮像素子保持部材５１０の上面との間にΔBの隙間ができるように第二の突き当て面６００ｃの距離を設定する。
【００５０】
この隙間は、前述した微振動の振幅を吸収可能な距離以上で、且つ撮像ユニット４００の周囲の部品とのクリアランスよりも小さくになるように設定する。これにより落下等の強い衝撃が加わったとしても、撮像ユニット４００はΔB以上の距離を光軸方向に移動しないため、撮像ユニット４００と、撮像ユニット４００の周囲の部品との干渉による破損を防ぐ事ができる。
【００５１】
本実施例では、弾性部材であるゴムブッシュ６０１を介在させる構成としたが、これに限定されるものではなく、コイルバネ等、他の弾性部材を使用してもよい。また、撮像素子保持部材５１０と本体シャーシ３００との電気的な導通が必要な場合、落下等でΔBの距離だけ撮像ユニット４００が光軸方向に移動し、導通が瞬断する可能性がある為、導電性のゴムブッシュやコイルバネ等の弾性部材を使用する事が望ましい。また本実施例では、撮像素子保持部材５１０の締結先を本体シャーシ３００としたが、これに限らず、ミラーボックス５や、他の部品に締結する構成としてもよい。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ カメラ本体
２ マウント
５ ミラーボックス
１９ カラー液晶モニタ
３２ シャッターユニット
３３ 撮像素子
３００ 本体シャーシ
４００ 撮像ユニット
４１０ 赤外線カットフィルタ
４３０ 圧電素子
４５０ 弾性部材
４６０ 付勢部材
４７０ 振動ユニット
５００ 撮像素子ユニット
５１０ 撮像素子保持部材
６００ 段ビス
６００ａ ねじ頭下面
６００ｂ 第一の突き当て部
６００ｃ 第二の突き当て部
６０１ ゴムブッシュ
６０２ 調整ワッシャ
７００ ミラーユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子（３３）と、
前記撮像素子（３３）を保持する撮像素子保持部材（５１０）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）を取り付ける固定部材（３００）と、
前記固定部材（３００）に対し、撮像素子保持部材（５１０）を締結する為の締結部材（６００）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）と締結部材（６００）の間に圧縮して挟持される弾性部材（６０１）を有し、
前記締結部材（６００）は、前記弾性部材（６０１）の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部（６００ｂ）と、
撮像素子保持部材（５１０）の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部（６００ｃ）を有することを特徴とする撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項２】
前記締結部材（６００）は段ビスであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項３】
前記弾性部材（６０１）はゴムブッシュであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項４】
前記弾性部材（６０１）はコイルバネであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項５】
前記弾性部材（６０１）は導電性の材質であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項６】
前記固定部材（３００）は本体シャーシであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項７】
前記固定部材（３００）はミラーボックスであることを特徴とする１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項１】
被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子（３３）と、
前記撮像素子（３３）を保持する撮像素子保持部材（５１０）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）を取り付ける固定部材（３００）と、
前記固定部材（３００）に対し、撮像素子保持部材（５１０）を締結する為の締結部材（６００）と、
前記撮像素子保持部材（５１０）と締結部材（６００）の間に圧縮して挟持される弾性部材（６０１）を有し、
前記締結部材（６００）は、前記弾性部材（６０１）の圧縮量を規定する為の第一の突き当て部（６００ｂ）と、
撮像素子保持部材（５１０）の光軸方向に移動可能な距離を規定する第二の突き当て部（６００ｃ）を有することを特徴とする撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項２】
前記締結部材（６００）は段ビスであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項３】
前記弾性部材（６０１）はゴムブッシュであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項４】
前記弾性部材（６０１）はコイルバネであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項５】
前記弾性部材（６０１）は導電性の材質であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項６】
前記固定部材（３００）は本体シャーシであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【請求項７】
前記固定部材（３００）はミラーボックスであることを特徴とする１乃至請求項５の何れか１項に記載の撮像装置の撮像素子保持構成。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５４１３８（Ｐ２０１３−５４１３８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１１７５（Ｐ２０１１−１９１１７５）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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