JP4779679B2

JP4779679B2 - 振れ検出装置、レンズ鏡筒、カメラシステム

Info

Publication number: JP4779679B2
Application number: JP2006026923A
Authority: JP
Inventors: 豪松本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: JP2007206503A

Description

本発明は、人の手振れ等による振れを検出可能な振れ検出装置、レンズ鏡筒、カメラシステムに関するものである。

ブレ補正動作を行うことができるカメラシステムにおいては、ジャイロセンサ等の角速度センサを用いて手振れ等によるカメラの振れ（揺れ、振動等を含む）の検出を行う。その後、検出された振れに関する情報に基づいて、ブレ補正レンズ等を駆動する際の駆動量及び移動方向をブレ補正演算によって算出する。そして、ブレ補正演算により算出されたブレ補正レンズ等の駆動量及び方向にしたがってブレ補正レンズ等を駆動しながら撮影を行うことにより、撮影中の像ブレを補正している。
また、カメラの振れを検出する他に、特許文献１には、ショックセンサ（衝撃検出手段）をカメラ本体に固定する方法が開示されている。

しかし、従来のセンサの固定方法では、センサと電気基板との取り付け部の浮き（半田等によりセンサと基板が離れて傾いてしまう）により検出精度が低下してしまうという問題があった。
図６は、従来のセンサの固定方法の問題点を説明する図であり、レンズ鏡筒を光軸方向（正面方向）から見た図である。図６では、レンズ鏡筒の本体１０１に振れ検出センサ１１，１２を固定する場合を示している。
振れ検出センサ１１，１２は、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣ）１８上に半田付けされている。振れ検出センサ１１，１２は、角速度センサであり、特定の検出軸まわりの角速度を検出するようになっている。具体的には、振れ検出センサ１１は、ヨーイング（Ｙａｗ）方向、振れ検出センサ１２は、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）方向の角速度を検出する。したがって、振れ検出センサ１１，１２の検出軸の方向を必要な方向に向けて正確に位置決めするために、レンズ鏡筒の本体１０１の平坦面１０１ａ，１０１ｂ上にＦＰＣ１８が取り付けられている。

図６のような構成において、ＦＰＣ１８と振れ検出センサ１１，１２が浮き無く密着していれば、レンズ鏡筒の本体１０１の平坦面１０１ａ，１０１ｂに略ならい振れ検出センサ１１，１２が配置され、所望の角度（図６では、破線で示した互いに直交する２方向）で振れ検出センサ１１，１２の検出軸が配置される。
しかし、例えば、図６に示すように、振れ検出センサ１１が半田によりＦＰＣ１８から浮いて、検出軸が所望の方向と角度θ傾いている場合には、以下の問題点が生じる。
図６のように振れ検出センサ１１がθ傾いた状態では、ヨーイング方向の角速度が生じた場合には、本来の角速度に対しｃｏｓθをかけた値の信号振幅に減衰してしまう。また、ピッチング方向の角速度が生じた場合には、本来は出力０であるが、角速度にｓｉｎθをかけた値の信号を出力してしまう。また、紙面垂直方向に傾いた場合には、ローテーション方向の角速度を検出し、同様に誤差を生じてしまう。
したがって、これらの信号を基に像ブレの補正量の算出を行うと、補正量に誤差が生じてしまい、正確なブレ補正動作を行えないという問題点があった。
また、ＦＰＣ１８とレンズ鏡筒の本体１０１とが、接着剤や両面テープ等を用いて固定されている場合、ＦＰＣ１８の弾性によりＦＰＣ１８がレンズ鏡筒の本体１０１から浮き上がってしまい同様の誤差を生じるおそれもあった。
特開２０００−２５０１１３号公報

本発明の課題は、振れの状態を正確に検出可能な振れ検出装置、レンズ鏡筒、カメラシステムを提供することである。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１取付部と、前記第１取付部とは異なる第２取付部とを有する本体と、前記第１取付部に接して設けられ前記本体の振れを検出する第１振れ検出部と、前記第２取付部に接して設けられ前記本体の振れを検出する第２振れ検出部と、一端側に備えられた前記第１振れ検出部を実装可能な第１部分と、他端側に備えられた前記第２振れ検出部を実装可能な第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に備えられた曲げ部とを有するフレキシブルプリント配線板とを含み、前記フレキシブルプリント配線板は、前記曲げ部の弾性変形により生じる付勢力により前記第１振れ検出部を前記第１取付部方向へ付勢するとともに、前記第２振れ検出部を前記第２取付部方向へ付勢すること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２取付部に前記第１及び第２振れ検出部を取り付ける接着部材を備えたこと、を特徴とする振れ検出装置。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、前記曲げ部は、前記一端側に備えられた第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記他端側に備えられた第２曲げ部とを有すること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２振れ検出部は、前記第１及び第２取付部に対して取り付けられる面以外の部分に電気端子が設けられていること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２振れ検出部を前記第１及び第２取付部方向へ付勢する付勢部材が設けられていること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２取付部は、前記第１及び第２振れ検出部の位置を決める位置決め形状部を有すること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２振れ検出部は、検出軸まわりの角速度を検出する角速度センサであって、前記第１及び第２取付部により前記第１及び第２振れ検出部が位置決めされる面と直交する方向に前記検出軸を有すること、を特徴とする振れ検出装置である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記第１及び第２取付部は、前記本体の内周側に備えられた第１平坦面と、前記第１平坦面に直交する第２平坦面であり、前記第１振れ検出部は、少なくとも一部の面が前記第１平坦面に接し前記本体の振れを検出し、前記第２振れ検出部は、少なくとも一部の面が前記第２平坦面に接し前記第１振れ検出部で検出される振れとは異なる前記本体の振れを検出し、前記フレキシブルプリント配線板は、前記第１振れ検出部及び前記第２振れ検出部に電気的に接続され、前記第１振れ検出部を前記第１平坦面に付勢するとともに前記第２振れ検出部を前記第２平坦面に付勢することを特徴とする振れ検出装置である。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の振れ検出装置を備えるレンズ鏡筒である。
請求項１０の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の振れ検出装置を備えるカメラシステムである。

本発明によれば、振れの状態を正確に検出可能な振れ検出装置、レンズ鏡筒、カメラシステムを提供することができる。

振れの状態を正確に検出可能にするという目的を、振れ検出部の取付形態を改良することにより実現した。

図１は、実施例１のカメラシステムの概要を説明する図である。
実施例１のカメラシステムは、振れ検出センサ１１，１２を含む振れ検出装置を有したレンズ鏡筒１００と、このレンズ鏡筒１００が着脱可能なカメラ本体２００とを有している。
レンズ鏡筒１００は、振れ検出センサ１１，１２，ブレ補正アクチュエータ１３，１４，レンズ位置検出センサ１５，１６，ブレ補正レンズ１７等を有している。
カメラ本体２００は、レリ−ズスイッチ（ＳＷ）２０１等を有している。

振れ検出センサ１１，１２は、ジャイロセンサ等の角速度センサにより形成された振れ検出部である。振れ検出センサ１１，１２は、ブレ補正レンズ１７の光軸Ｚに略垂直な面内で直交する２方向の検出軸（Ｘ軸，Ｙ軸）周りの角速度を検出するようになっており、レリ−ズＳＷ２０１の操作時に、これら２方向各々の加速度成分を出力する。Ｙ軸まわりの振れは、ヨーイング（Ｙａｗ）と呼ばれ、Ｘ軸まわりの振れは、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）と呼ばれ、ブレ補正動作は、通常、この２方向の振れに起因する像ブレを補正することにより行われる。なお、振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態については、後述する。

ブレ補正レンズ１７は、撮影光学系の一部を形成し、光軸Ｚに略直交する面内で撮影光学系の焦点面に配置された不図示の撮影部（撮像素子、又は、フィルム）に対して、撮影者の手振れ等による振れに起因する被写体像の像ブレを打ち消す方向に移動することにより、撮影部における像ブレを補正するブレ補正光学系である。
ブレ補正アクチュエータ１３，１４は、ブレ補正レンズ１７を移動させる駆動力を発生する駆動部であり、Ｘ軸方向駆動用、Ｙ軸方向駆動用に分けて配置されている。なお、本実施例では、ブレ補正アクチュエータ１３，１４にボイスコイルモータを使用している。

レンズ位置検出センサ１５，１６は、ブレ補正レンズ１７の位置を検出する位置センサであり、Ｘ軸方向の位置検出用、Ｙ軸方向の位置検出用に分けて配置されている。
ブレ補正動作では、振れ検出センサ１１，１２による振れの検出結果に基づいて、不図示の演算部によりブレ補正レンズ１７の駆動方向及び駆動量を算出し、その算出結果に従いブレ補正アクチュエータ１３，１４及びレンズ位置検出センサ１５，１６を用いてブレ補正レンズ１７を駆動制御して、像ブレの補正を行う。

図２は、実施例１における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。図２は、レンズ鏡筒１００を光軸方向（正面方向）から見た形態で示している。
本体１０１は、レンズ鏡筒１００内に設けられた円筒状の部材である。本体１０１の外周部分には、Ｙ軸に直交する平坦面１０１ａ，Ｘ軸に直交する平坦面１０１ｂが振れ検出センサ１１，１２の取付部として設けられている。
振れ検出センサ１１，１２には、不図示の電気接点が設けられており、この電気接点がフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）１８上に形成された不図示の回路パターンと電気的に導通する様に、半田を用いてＦＣＰ１８上に実装されている。
また、振れ検出センサ１１，１２は、ＦＰＣ１８とは反対側の面と平坦面１０１ａ，１０１ｂとがそれぞれ直接接合されるように接着剤を用いて接着固定されている。

このように振れ検出センサ１１，１２を、ＦＰＣ１８とは反対側の面が平坦面１０１ａ，１０１ｂと対向するようにして接着固定したので、仮に図２に示すようにＦＰＣ１８に対して振れ検出センサ１１が半田１９により傾いて（浮いて）実装されていたとしても、振れ検出センサ１１，１２の検出軸は、Ｙ軸及びＸ軸と方向が一致する。したがって、振れ検出センサ１１，１２の検出軸が傾いて固定されることによる振れの検出誤差の発生を防止できる。
よって、正確な振れ検出を行うことができ、精度の高いブレ補正動作を行える。

図３は、実施例２における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。
なお、以下に示す各実施例の説明中において、既に説明した実施例と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
実施例１では、円筒状の本体１０１の外周部分に振れ検出センサ１１，１２を固定したが、実施例２では、中空の円筒状の本体１０２の内周部分に振れ検出センサ１１，１２を固定している。
上述のように本体１０２は、中空の円筒状の部材であり、その内周部分には、Ｙ軸に直交する平坦面１０２ａ，Ｘ軸に直交する平坦面１０２ｂが振れ検出センサ１１，１２の取付部として設けられている。
振れ検出センサ１１，１２は、実施例１と同様にＦＰＣ１８上に実装されている。また、振れ検出センサ１１，１２は、ＦＰＣ１８とは反対側の面と平坦面１０２ａ，１０２ｂとがそれぞれ直接接合されるように接着剤を用いて接着固定されている。

ここで、ＦＰＣ１８は、通常状態では略平面状であるものを、レンズ鏡筒の円筒形状に沿うように、２箇所を略４５度折り曲げて使用している。そのため、ＦＰＣ１８は、折り曲げ部分が開く方向（４５度が小さくなる方向）に復元力（弾性変形による付勢力）が働く。
しかし、実施例２では、このＦＰＣ１８の復元力が働いた場合でも、その復元力は、振れ検出センサ１１，１２を本体１０２方向へ押しつけるように働くので、振れ検出センサ１１，１２が平坦面１０２ａ，１０２ｂから浮き上がるようなことはない。したがって、振れ検出センサ１１，１２の接着固定部分の接着力が経時変化等により弱くなった場合であっても、振れ検出センサ１１，１２が平坦面１０２ａ，１０２ｂから離れて傾いてしまうことを防止できる。

また、実施例１と同様に、振れ検出センサ１１，１２を、ＦＰＣ１８とは反対側の面が平坦面１０２ａ，１０２ｂと対向するようにして接着固定したので、仮に図３に示すようにＦＰＣ１８に対して振れ検出センサ１１が半田１９により傾いて（浮いて）実装されていたとしても、振れ検出センサ１１，１２の検出軸は、Ｙ軸及びＸ軸と方向が一致する。
よって、振れ検出センサ１１，１２の検出軸がＹ軸，Ｘ軸からずれてしまうこともなく、正確な振れ検出を行うことができ、精度の高いブレ補正動作を行える。

図４は、実施例３における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。
実施例３は、実施例２に、板ばね２１，２２を追加した形態である。
本体１０３は、実施例２の本体１０２と略同様な部材であり、板ばね２１，２２を取り付ける平坦面１０３ｃ，１０３ｄをさらに有している。
板ばね２１，２２は、平坦面１０３ｃ，１０３ｄに取り付けられ、それぞれ、振れ検出センサ１１，１２を平坦面１０３ａ，１０３ｂへ押し付ける付勢力を発生する付勢部材である。
本実施例では、板ばね２１，２２を追加したので、より安定して振れ検出センサ１１，１２を平坦面１０３ｃ，１０３ｄに固定できる。したがって、より信頼性の高い振れ検出を行うことができる。

図５は、実施例４における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。
実施例４は、実施例１における本体１０１に代えて、取付部に位置決め形状部を設けた本体１０４を用いる形態である。
本体１０４は、レンズ鏡筒１００内に設けられた円筒状の部材である。本体１０４の外周部分には、Ｙ軸に直交する平坦面１０４ａ，Ｘ軸に直交する平坦面１０４ｂが円筒外周形状から一段低くなった穴部分に設けられている。したがって、平坦面１０４ａ，１０４ｂの周囲には、壁が形成され、この壁の形状（穴部分の形状）は、振れ検出センサ１１，１２の外形形状と略一致しており、振れ検出センサ１１のＹ軸に直交する方向の位置、及び、振れ検出センサ１２のＸ軸に直交する方向の位置を決める位置決め形状部分となっている。
本実施例では、本体１０４に穴部分を設けて、この穴部分に振れ検出センサ１１，１２を取り付けたので、実施例１と同様な効果に加えて、振れ検出センサ１１のＹ軸に直交する方向の位置、及び、振れ検出センサ１２のＸ軸に直交する方向の位置を正確に固定することができる。したがって、簡単に組み立てを行うことができる形態であるとともに、より正確な振れ検出を行える。

（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、振れ検出センサ１１，１２は、接着剤により固定した例を示したが、これに限らず、例えば、両面テープ等、他の接着部材を用いて接着してもよいし、振れ検出センサ１１，１２を接着剤等を介さずに本体に直接接触させる形態で取り付けてもよい。振れ検出センサ１１，１２を接着剤等を介さずに本体に直接接触させる場合には、例えば、振れ検出センサ１１，１２の周囲を接着固定してもよいし、実施例３のような付勢部材を利用してもよい。

（２）実施例４において、位置決め形状部として穴部分を形成した例を示したが、これに限らず、例えば、振れ検出センサ１１，１２の形状に対応して適宜凸形状を平坦面に設けてもよい。

（３）各実施例において、振れ検出センサ１１，１２は、本体に設けられた平坦面により傾きを規制されて固定される例を示したが、これに限らず、例えば、振れ検出センサ１１，１２を３点支持して傾きを規制してもよい。

（４）各実施例において、カメラ本体２００に対して着脱可能なレンズ鏡筒１００に振れ検出装置を設けた例を示したが、これに限らず、例えば、カメラ本体内に振れ検出装置を設けてもよいし、レンズ交換不可能なカメラシステム内に振れ検出装置を設けてもよい。

実施例１のカメラシステムの概要を説明する図である。実施例１における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。実施例２における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。実施例３における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。実施例４における振れ検出センサ１１，１２の取り付け形態を示す図である。従来のセンサの固定方法の問題点を説明する図であり、レンズ鏡筒を光軸方向（正面方向）から見た図である。

符号の説明

１１，１２：振れ検出センサ、１８：フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、１９：半田、１００：レンズ鏡筒、１０１，１０２，１０３，１０４：本体、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂ：平坦面

Claims

第１取付部と、前記第１取付部とは異なる第２取付部とを有する本体と、
前記第１取付部に接して設けられ前記本体の振れを検出する第１振れ検出部と、
前記第２取付部に接して設けられ前記本体の振れを検出する第２振れ検出部と、
一端側に備えられた前記第１振れ検出部を実装可能な第１部分と、他端側に備えられた前記第２振れ検出部を実装可能な第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に備えられた曲げ部とを有するフレキシブルプリント配線板とを含み、
前記フレキシブルプリント配線板は、前記曲げ部の弾性変形により生じる付勢力により前記第１振れ検出部を前記第１取付部方向へ付勢するとともに、前記第２振れ検出部を前記第２取付部方向へ付勢すること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２取付部に前記第１及び第２振れ検出部を取り付ける接着部材を備えたこと、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、
前記曲げ部は、前記一端側に備えられた第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記他端側に備えられた第２曲げ部とを有すること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２振れ検出部は、前記第１及び第２取付部に対して取り付けられる面以外の部分に電気端子が設けられていること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２振れ検出部を前記第１及び第２取付部方向へ付勢する付勢部材が設けられていること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２取付部は、前記第１及び第２振れ検出部の位置を決める位置決め形状部を有すること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２振れ検出部は、検出軸まわりの角速度を検出する角速度センサであって、前記第１及び第２取付部により前記第１及び第２振れ検出部が位置決めされる面と直交する方向に前記検出軸を有すること、
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１及び第２取付部は、前記本体の内周側に備えられた第１平坦面と、前記第１平坦面に直交する第２平坦面であり、
前記第１振れ検出部は、少なくとも一部の面が前記第１平坦面に接し前記本体の振れを検出し、
前記第２振れ検出部は、少なくとも一部の面が前記第２平坦面に接し前記第１振れ検出部で検出される振れとは異なる前記本体の振れを検出し、
前記フレキシブルプリント配線板は、前記第１振れ検出部及び前記第２振れ検出部に電気的に接続され、前記第１振れ検出部を前記第１平坦面に付勢するとともに前記第２振れ検出部を前記第２平坦面に付勢すること
を特徴とする振れ検出装置。
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の振れ検出装置を備えるレンズ鏡筒。
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の振れ検出装置を備えるカメラシステム。