JP7130398B2 - マイクユニット、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置を含む電子機器が備えるマイクユニット、及びマイクユニットを備える電子機器に関する。

デジタルビデオカメラ等の撮像装置を含む電子機器においては、映像と共に音声等を集音記録するためのマイクロホンが内蔵されることが一般的である。マイクロホンは、振動板と一体に取り付けられたボイスコイルを磁気回路内に配置し、振動板が振動することによって生じる電気信号から音声信号を生成する。

撮像装置内部では、撮影時には光学レンズ系のズーム部などの機構部が駆動する際に発生する振動が外装部材を伝播してマイクロホンに到達し、振動板を揺らしてしまうことがある。そして、この振動が音声信号として検出され、振動雑音として記録されてしまうという問題がある。

そこで、この種の振動雑音を低減する技術が提案されている（特許文献１）。この提案では、扁平状に形成されたゴム部品の環状の外周体と環状の内周体とが複数の連結部で一体に形成されており、その連結部に複数の貫通穴を設けることでゴム部品の減衰特性をマイクエレメントの共振周波数近傍にする。この技術を撮像装置に適用することで、外装を伝播してマイクロホンに伝達される振動を低減させることができるとしている。

特開２０１４－５７１３７号公報

しかし、上記特許文献１では、貫通穴の形状でゴム部品の減衰特性を調整するため、ゴムの減衰特性を大きく変化させることは難しい。また、貫通穴の形状でゴムの減衰特性を調整するため、貫通穴の大きさも大きくなってしまうという問題がある。

そこで本発明では、外装を伝播して集音部に到達する振動を効果的に低減することが可能なマイクユニット、及びそれを備える電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマイクユニットは、集音部と、前記集音部を弾性的に保持する弾性部材で形成された第１保持部材と、前記第１保持部材を弾性的に保持する弾性部材で形成された第２保持部材と、前記第２保持部材を弾性的に保持するマイクホルダと、を備え、前記第１保持部材と前記第２保持部材は、互いに硬度が異なる材料で形成され、前記マイクホルダは、前記第２保持部材を間に圧縮して挟み込んだ状態で取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、外装を伝播して集音部に到達する振動を効果的に低減することが可能となる。

本発明の実施形態の一例であるマイクユニットを備えるデジタルビデオカメラを右前側から見た斜視図である。 図１に示すデジタルビデオカメラを左前側から見た斜視図である。 マイク部の分解斜視図である。 マイクユニットの分解斜視図である。 内側マイクゴムの斜視図である。 外側マイクゴムの正面側から見た斜視図である。 外側マイクゴムを背面側から見た斜視図である。 マイクホルダの斜視図である。 外側マイクゴムに内側マイクゴムを組み込んだ状態を示す斜視図である。 外側マイクゴムに内側マイクゴムを組み込んだ状態の断面図である。 外側マイクゴムのマイクホルダへの組み付けについて説明する図である。 マイクユニットの断面図である。 係止片におけるマイク部の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例であるマイクユニットを備えるデジタルビデオカメラを右前側から見た斜視図である。図２は、図１に示すデジタルビデオカメラを左前側から見た斜視図である。なお、本実施形態では、図１に示すように、デジタルビデオカメラの被写体側を前側とし、デジタルビデオカメラを後側から見て左側及び右側とする。また、本実施形態では、本発明の電子機器として、撮像装置の一例であるデジタルビデオカメラを例示するが、これに限定されない。

図１及び図２に示すように、本実施形態のデジタルビデオカメラ１００（以下、カメラ１００という。）は、カメラ本体１０１の前側にレンズ部１０２が設けられ、カメラ本体１０１の右側面には、グリップ部１０３が設けられている。また、カメラ本体１０１の上部には、ハンドル部１０４が設けられ、ハンドル部１０４の前端部には、マイク部１０５が設けられている。

カメラ本体１０１は、カメラ１００全体を制御する不図示の制御基板、電源部、記録部、撮像素子、及び各種操作部等が内蔵されている。レンズ部１０２は、カメラ本体１０１の前側に一体に配置され、不図示の複数枚のレンズ群等からなる撮影光学系や絞り等の光学要素、およびこれらの光学要素を駆動するアクチュエータを有する。そして、レンズ部１０２の撮影光学系を通過した被写体光束は、撮像素子に結像して光電変換される。

また、レンズ群には、撮影画像の画角を変化させるズームレンズや被写体にピントを合わせるフォーカレンズが含まれ、これらのレンズは、アクチュエータを駆動することにより、光軸方向に移動する。また、アクチュエータを駆動することにより、絞りによる受光光量を調節することができる。ここで、アクチュエータの駆動時には、振動が発生し、その振動はカメラ１００の外装部材１００ａに伝播する。

グリップ部１０３は、撮影時にカメラ１００を撮影者の目線の高さに片手で把持するための部位である。また、グリップ部１０３には、ズームや絞り等のレンズ部１０２のアクチュエータを操作する部位や記録の開始停止を指示するトリガーキー等の各種操作系が設けられている。なお、カメラ１００を片手で把持して使用する際には、利き手を用いて把持した方が安定性が良く使い勝手に優れる。一般的には、右手が利き手の人の方が多いため、本実施形態では、グリップ部１０３は、カメラ本体１０１の右側側面に設けられている。

ハンドル部１０４は、カメラ本体１０１の上面に設けられており、ハンドル前脚部１０４１、ハンドル後脚部１０４２、ハンドル把持部１０４３、及びハンドル前方部１０４４を有する。ハンドル前脚部１０４１は、カメラ本体１０１上面の中央よりもやや前方から上方向に延びる柱状の部位である。ハンドル後脚部１０４２は、カメラ本体１０１上面の後側端部から上方向に延びる柱状の部位である。

ハンドル把持部１０４３は、カメラ本体１０１の上面に対して所定の空間を空けた位置にて、ハンドル前脚部１０４１とハンドル後脚部１０４２の間をレンズ部１０２の光軸に対して略平行に接続する部位である。ハンドル把持部１０４３とカメラ本体１０１の上面の間には空間があるため、ハンドル把持部１０４３を把持することが可能となっている。これにより、例えばローアングル撮影時やカメラ１００の持ち運びが容易となり、カメラ１００は非常に使い勝手の良いものになっている。

また、ハンドル把持部１０４３の下側面には波状の凹凸が設けられており、この凹凸はハンドル把持部１０４３を把持した際に指を係止することが容易にでき、非常に持ちやすい形状となっている。ハンドル前方部１０４４は、ハンドル前脚部１０４１からレンズ部１０２の光軸と略平行に前側に突出した部位である。

マイク部１０５は、撮影環境における音声信号を記録するためのユニットであり、ハンドル前方部１０４４に配置されている。マイク部１０５の構成については、後述する。

次に、図３を参照して、マイク部１０５について詳述する。図３は、マイク部１０５の分解斜視図である。

図３に示すように、マイク部１０５は、ハンドル前方部１０４４の外観の一部を構成するマイクベースカバー１０８に対してマイクユニット１０６がネジ１０９にて固定され、その外側がマイクカバー１０７にて覆われる。また、ハンドル前方部１０４４の内部には、音声系統の信号処理を行うマイク基板１１０が設けられており、マイク基板１１０はマイクユニット１０６と電気的に接続されている。

マイクユニット１０６は、振動板が音声等の撮影環境下における振動を受けて振動し、その振動を電気信号に変換するユニットであり、その詳細は後述する。マイクカバー１０７は、マイクユニット１０６の周囲を覆う外装カバーである。マイクカバー１０７のマイクユニット１０６を覆っている部位はメッシュ状の金属部材で構成されているため、外側の音が内側に通りやすい構成になっている。また、マイクカバー１０７は、金属材料で形成されているため、メッシュ状であってもマイク部１０５の強度を十分に確保することができる。

次に、図４を参照して、マイクユニット１０６の詳細について説明する。図４は、マイクユニット１０６の分解斜視図である。図４に示すように、マイクユニット１０６は、マイクエレメント１１１、内側マイクゴム１１２、マイクスポンジ１１３、外側マイクゴム１１４、マイクホルダ１１５、及びワイヤ１１６から構成されている。

マイクエレメント１１１は、正面側に振動板を持つ集音部が設けられ、背面側には電気接続部が設けられている。また、マイクエレメント１１１の内部には、振動板から入力された音声信号を電気信号に変換するための回路（不図示）が配置されている。

マイクスポンジ１１３は、所定の開口率を有し弾性力を持つ多孔質樹脂部材であり、急激な風圧で生じる風切音を抑え、音圧がマイクエレメント１１１の集音部に対して直接あたることを防止する。

内側マイクゴム１１２及び外側マイクゴム１１４は、共に弾性を有するゴム系の弾性部材で構成される。内側マイクゴム（第１保持部材）１１２は、マイクエレメント１１１を弾性的に保持し、外側マイクゴム（第２保持部材）１１４は内側マイクゴム１１２を弾性的に保持する。外側マイクゴム１１４は、内側マイクゴム１１２よりも柔らかいゴム素材を使用している。なお、内側マイクゴム１１２及び外側マイクゴム１１４の詳細形状については、後述する。

マイクホルダ１１５は、マイクユニット１０６の土台となる薄板状の金属材料で形成された部材である。

ワイヤ１１６は、その一端がマイクエレメント１１１の背面の電気接続部に対して半田付けされており、他端はマイク基板１１０に電気的に接続されている。集音部から得られた音声信号は、マイクエレメント１１１内部にて電気信号に変換されたのちに、ワイヤ１１６を通じてマイク基板１１０に送られ所定の処理が行われる。

図５（ａ）は内側マイクゴム１１２を正面側から見た斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）を裏面側から見た斜視図である。なお、内側マイクゴム１１２は、光軸を中心に左右対称に一対配置されているため、図５では、片側のみを図示している。

図５（ａ）に示すように、内側マイクゴム１１２は、正面側にマイクエレメント１１１の集音部を避けた位置に開口を有しており、その開口の周りには正面側から見て一段低いエレメント前凹部１１７が形成されている。また、内側マイクゴム１１２の背面側周囲には、薄肉なフランジ部１１８が全周に渡り設けられている。

図５（ｂ）に示すように、内側マイクゴム１１２の裏面側には、マイクエレメント１１１の電気接続部を避けた位置に開口を有しており、外周の長辺側の各辺に２個ずつ、フランジ部１１８の縁の一部を切り欠いた爪掛かり部１１９が形成されている。

図６は、外側マイクゴム１１４を正面側から見た斜視図である。図７は、外側マイクゴム１１４を背面側から見た斜視図である。なお、外側マイクゴム１１４についても、光軸を中心に左右対称に一対配置されているため、図６及び図７では、片側のみを図示している。

図６及び図７に示すように、外側マイクゴム１１４には、表裏を連通する穴１２０を有する凹部１２１が裏面側に設けられている。凹部１２１の縁には、外周の長辺の各辺に２個ずつ、内側に向かって突出する爪部１２２が設けられている。また、爪部１２２から凹部１２１側に所定距離離間した位置には、爪部１２２と対向する面を持つ段差部１２３が形成されている。

外側マイクゴム１１４の正面側には、穴１２０の周囲を囲うようにリブ１２４が切れ目無く輪状に設けられている。また、外側マイクゴム１１４の短辺側の両側面には、穴１２０を長手方向に挟むように凸部１２５がそれぞれ１つずつ設けられている。２つの凸部１２５を結ぶ直線に直交する長手方向の両側面には、短手方向に突出する係止片１２６が２箇所ずつ設けられている。そして、光軸を中心に左右対称に配置された一対の外側マイクゴム１１４は、係止片１２６の反対側の長手方向の側面どうしが連結部１２７によって一体に連結されている。

図８は、マイクホルダ１１５の斜視図である。図８に示すように、マイクホルダ１１５には、マイクユニット１０６をマイクベースカバー１０８に対してネジ１０９（図３参照）で固定するための固定エリア１２８が設けられている。固定エリア１２８は、その一辺が鈍角に立ち上がり、最も広く平らなベース面１２９へと接続されている。

そして、固定エリア１２８とベース面１２９とを接続する谷部には、貫通穴１３０が２つ設けられている。ベース面１２９の両側には、それぞれ開口部を持つ立曲げ部１３１が対向するように設けられており、ベース面１２９と立曲げ部１３１により略コ字状に形成されている。また、マイクホルダ１１５は、固定エリア１２８から鈍角で立ち上がったベース面１２９の先端部を中心とした線対称形状となっているため、先端が尖った略三角形状になっている。

次に、図９を参照して、マイクユニット１０６におけるマイクエレメント１１１の保持方法について説明する。図９は、外側マイクゴム１１４に内側マイクゴム１１２を組み込んだ状態を示す斜視図である。なお、前述したように、内側マイクゴム１１２及び外側マイクゴム１１４は、光軸を中心に左右対称に一対配置されているため、図９では、片側のみを図示している。

まず、マイクエレメント１１１を集音部を正面側に、電気接続部を裏面にして内側マイクゴム１１２に取り付ける。その後、図９に示すように、マイクエレメント１１１を保持した状態の内側マイクゴム１１２を外側マイクゴム１１４の凹部１２１に挿入する。

図１０は、外側マイクゴム１１４に内側マイクゴム１１２を組み込んだ状態の断面図である。

図１０に示すように、外側マイクゴム１１４の凹部１２１の大きさは、縦横幅および深さ共に内側マイクゴム１１２の外形よりも大きく設定されている。そのため、外側マイクゴム１１４の凹部１２１に内側マイクゴム１１２をスムーズに挿入可能である。このとき、外側マイクゴム１１４に設けられた爪部１２２が内側マイクゴム１１２の爪掛かり部１１９に係止され、内側マイクゴム１１２が抜け落ちることを防いでいる。

なお、外側マイクゴム１１４の爪部１２２と段差部１２３との間の距離は、内側マイクゴム１１２の爪掛かり部１１９におけるフランジ部１１８の厚みよりも短く設定されている。そのため、外側マイクゴム１１４に内側マイクゴム１１２を組み込んだ状態においてはフランジ部１１８が厚み方向に圧縮されて反力が生じる。

この反力によって内側マイクゴム１１２は凹部１２１内に保持され、カメラ１００に振動が加えられた際でも内側マイクゴム１１２ががたついて動いてしまうことなく、良好に集音することができる。また、内側マイクゴム１１２の裏側の面は、外側マイクゴム１１４の裏側の面に対して若干奥まった位置に配置されるように設定されている。

また、爪掛かり部１１９は、爪部１２２の形状に対応した凹形状になっているが、本実施形態では、複数の爪部１２２のうちの一つが他より幅広い形状となっている。このため、外側マイクゴム１１４に対して、内側マイクゴム１１２を所定の位相以外では組み込むことができず、また、左右逆にも組む込むこともできない構成になっており、誤組立を防ぐことができる。

次に、図１１を参照して、外側マイクゴム１１４のマイクホルダ１１５への組み付けについて説明する。

外側マイクゴム１１４をマイクホルダ１１５に組み付ける際は、内側マイクゴム１１２を組み込んだ状態で、図１１に示すように、外側マイクゴム１１４を連結部１２７を中心に二つ折りにする。そして、係止片１２６をマイクホルダ１１５の貫通穴１３０に通して裏側に引っ掛ける。このとき、外側マイクゴム１１４には、元の形状に戻ろうとする反力が発生するが、係止片１２６が貫通穴１３０の裏面に引っ掛かっているため、外側マイクゴム１１４がマイクホルダ１１５に固定される。

また、外側マイクゴム１１４の凸部１２５とマイクホルダ１１５の立曲げ部１３１は、互いに向い合う位置に配置されており、組み付け時には外側マイクゴム１１４の凸部１２５をマイクホルダ１１５の立曲げ部１３１に設けられた開口部に係止する。なお、２つの立曲げ部１３１間の距離は外側マイクゴム１１４の幅よりも若干短い寸法設定となっている。これにより、外側マイクゴム１１４は２つの立曲げ部１３１の間に圧縮した状態で挟まれ、横方向の位置を規制することが可能となる。

そして、外側マイクゴム１１４の凸部１２５をマイクホルダ１１５の立曲げ部１３１の開口部に挿入する。なお、凸部１２５の外形寸法は立曲げ部１３１の開口部の開口幅よりも若干大きい寸法設定となっている。これにより、上方向への浮きなども規制することが可能となっている。

このように、マイクホルダ１１５に対して外側マイクゴム１１４をネジ止めなどを用いずにゴムの反力だけでベース面１２９に対して押し付けて保持することが可能であり、非常に弾性的な保持を実現している。

図１２は、マイクユニット１０６の断面図である。図１２に示すように、マイクユニット１０６の組み付け状態において、内側マイクゴム１１２と外側マイクゴム１１４の凹部１２１の底面との間は当接しておらず、空間が設けられている。すなわち、内側マイクゴム１１２と外側マイクゴム１１４はフランジ部１１８でのみ当接しており、その他の部位においては隙間が設けられている。

また、内側マイクゴム１１２にはエレメント前凹部１１７が設けられているため、外側マイクゴム１１４の凹部１２１内にはマイクエレメント１１１の前側（正面側）に比較的大きな空間が形成されることになる。本実施形態では、このエレメント前凹部１１７内にマイクスポンジ１１３を配置している。

マイクスポンジ１１３は穴１２０に対して十分に大きい寸法に設定しているため、抜け落ちることは無く、内側マイクゴム１１２と外側マイクゴム１１４の間に挟まれた状態でマイクエレメント１１１の前側に配置されている。そのため、本実施形態のマイクユニット１０６では、内部に強い風圧の風が侵入してきてもマイクスポンジ１１３によって減衰され、マイクエレメント１１１の集音部を大きく揺らすことは無い。すなわち、マイクスポンジ１１３は、風による雑音を低減する風防部材として機能する。

前述したように、マイクユニット１０６においては、内側マイクゴム１１２の裏側の面は外側マイクゴム１１４の裏側の面に対して若干奥まった位置に配置されるように設定されている。つまり、マイクホルダ１１５のベース面１２９に対して当接しているのは外側マイクゴム１１４だけであり、内側マイクゴム１１２は外側マイクゴム１１４を介してしか保持されていない構成となっている。そのため、マイクエレメント１１１は非常に弾性的に保持されることとなり、振動がマイクエレメント１１１に伝達しにくい構成となっている。

図１３は、外側マイクゴム１１４の係止片１２６におけるマイク部１０５の断面図である。図１３に示すように、マイク部１０５の内側では、マイクユニット１０６は、外側マイクゴム１１４のリブ１２４でのみマイクカバー１０７の内面と接触している。このとき、リブ１２４は、若干圧縮されて配置されている。

マイクカバー１０７と外側マイクゴム１１４のリブ１２４のみで接触する構成を採ることにより、マイクカバー１０７の内面側でマイクエレメント１１１の正面側（前側）を密閉することができる。すなわち、カメラ１００内部を伝播してきた音がマイクエレメント１１１の集音部に到達することを防ぐことができ、音声ノイズを抑制することができる。

また、マイクエレメント１１１の正面側の空間を密閉しながらもマイクカバー１０７と外側マイクゴム１１４の接触面積を小さくすることができるため、外装を伝わってくる振動がマイクエレメント１１１に伝わるのを抑制することができる。このため、記録した音声情報に振動ノイズが乗ることを抑制する事が可能となる。

さらに、マイク部１０５では、図１３に示すように、マイクユニット１０６の外側マイクゴム１１４の係止片１２６がマイクホルダ１１５の固定エリア１２８の一部とマイクベースカバー１０８の一部との間に圧縮されながら挟まれて固定されている。

この係止片１２６は、マイク部１０５まで外装を伝播してきた振動がネジ１０９からマイクホルダ１１５に伝播し、マイクエレメント１１１へ振動を伝達する経路の途中に存在する。圧縮されたゴムが挟まることにより係止片１２６が固定エリア１２８の揺れを抑える効果を発揮し、固定エリア１２８からマイクユニット１０６内部を抜けてマイクエレメント１１１に到達する振動をも抑制する。これにより、振動ノイズを低減することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、マイクユニット１０６の外側マイクゴム１１４は内側マイクゴム１１２よりも柔らかいゴム素材を使用している。ゴム素材の硬度が異なれば、振動の減衰特性は異なるため、減衰特性が異なる２種類のゴム素材を組み合わせてマイクエレメント１１１を保持することは、１種類のゴム素材で保持する場合に比べて、複数の周波数帯において効果的に振動を減衰することができる。

また、外側マイクゴム１１４を内側マイクゴム１１２より柔らかいゴム素材で形成することにより、リブ１２４の圧縮が容易になるため、マイクユニット１０６とマイクカバー１０７との密着性が向上し、ノイズ抑制効果が高いものとなる。

以上より、本実施形態では、外装を伝播してマイクエレメント１１１に到達する振動を効果的に低減することが可能となる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１００ カメラ
１０１ カメラ本体
１０２ レンズ部
１０４ ハンドル部
１０５ マイク部
１０６ マイクユニット
１１１ マイクエレメント
１１２ 内側マイクゴム
１１４ 外側マイクゴム
１１５ マイクホルダ

Claims (7)

1. 集音部と、前記集音部を弾性的に保持する弾性部材で形成された第１保持部材と、前記第１保持部材を弾性的に保持する弾性部材で形成された第２保持部材と、前記第２保持部材を弾性的に保持するマイクホルダと、を備え、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材は、互いに硬度が異なる材料で形成され、
   前記マイクホルダは、前記第２保持部材を間に圧縮して挟み込んだ状態で取り付けられることを特徴とするマイクユニット。
2. 前記第２保持部材は、前記第１保持部材に比べて硬度が低いことを特徴とする請求項１に記載のマイクユニット。
3. 前記第１保持部材に保持された前記集音部の正面側には所定の空間が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクユニット。
4. 前記所定の空間には、弾性を有する風防部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイクユニット。
5. 前記第２保持部材は、前記マイクホルダに対して、少なくとも３つの方向で係止されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマイクユニット。
6. 前記マイクホルダは、線対称で一対配置されてそれぞれ接続部にて接続され、前記接続部から離れるにしたがって一対の前記マイクホルダの間の距離が離れることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマイクユニット。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のマイクユニットと、前記マイクユニットの外装カバーと、を備え、前記外装カバーの内面には、前記第２保持部材が接触することを特徴とする電子機器。

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