JP7294340B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

従来、手ブレが検出された場合に、撮像素子を駆動することにより手ブレを補正する撮像装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この従来の撮像装置においては、撮像素子を所定位置に保持する機構が設けられている。

特開２０１４－２６１４７号公報

本発明の撮像装置は、撮像素子が配置され、移動可能に設けられた可動部と、前記可動部を移動させる第１の駆動部と、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、前記第２の駆動部を保持するベース板と、前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、を備える構成とした。

また、本発明の撮像装置は、撮像素子が配置され、移動可能に設けられた可動部と、前記可動部を移動させる第１の駆動部と、前記可動部に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能に設けられた少なくとも３つの係合部と、前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、前記第２の駆動部を保持するベース板と、前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、を備える構成とした。

さらに、本発明の撮像装置は、撮像素子が配置され、固定部に対して前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動可能に設けられた可動部と、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部を、前記撮像面の垂直方向から弾性部材を介して押圧し、摩擦力により前記可動部の前記撮像面と平行な方向への移動を制限する制限部と、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、前記第２の駆動部を保持するベース板と、前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、を備える構成とした。

また、本発明の撮像装置は、撮像素子が配置され、固定部に対して前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動可能に設けられた可動部と、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部を、前記撮像面と平行な方向から押さえることにより前記可動部の移動を制限する制限部と、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、前記第２の駆動部を保持するベース板と、前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、を備える構成とした。

実施形態のカメラ１と、カメラ１に対して着脱可能な交換レンズ２とを示す概略図である。 撮像ユニット２０と移動制限機構４０の斜め前側から見た斜視図である。 撮像ユニット２０と移動制限機構４０の斜め後側から見た斜視図である。 可動部２５の背面図である。 被係合部２８と係合部５０の拡大図である。 固定部２４の背面図である。 移動制限機構４０を前側斜めから見た斜視図である。 移動制限機構４０を後側斜めから見た斜視図である。 カム板４３の斜視図である。 第２実施形態におけるカメラ１の制御部１４の動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態の移動制限機構１４０を前斜めから見た分解斜視図である。 第３実施形態の移動制限機構１４０を後斜めから見た分解斜視図である。 第３実施形態の移動制限機構１４０の後面図である。 第３実施形態における、被係合部２８の移動を制限している第１の位置にある移動制限機構１４０の前面図である。 第３実施形態における、被係合部２８の移動を制限していない第２の位置にある移動制限機構１４０の前面図である。 第３実施形態における、被係合部２８の移動を制限している第１の状態にある移動制限機構１４０を前側から見た斜視図である。 第３実施形態における、被係合部２８の移動を制限していない第２の状態にある移動制限機構１４０を前側から見た斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、撮像装置の第１実施形態としてのカメラ１について説明する。図１は、第１実施形態のカメラ１と、カメラ１に対して着脱可能な交換レンズ２とを示す概略図である。なお、第１実施形態では交換レンズ２が着脱可能なカメラ１について説明するが、カメラ１は、レンズ一体型のカメラであってもよい。

（カメラ１）
カメラ１は、撮像素子２３を備える撮像ユニット２０と、撮像ユニット２０における撮像素子２３を含む可動部２５の移動を制限する移動制限機構４０と、レリーズスイッチ１１と、表示部１２と、ブレ検出センサ１３と、第１の駆動部２１と、位置検出部２２と、制御部１４と、操作部１５とを備える。

レリーズスイッチ１１は、カメラ１の撮影操作を行う部材であって、図示しないシャッタの駆動のタイミング等を操作する。

撮像素子２３は交換レンズ２の撮影光学系の予定焦点面に設けられ、制御部１４の制御に基づいて、交換レンズ２の撮影光学系を介して入射した被写体像光を光電変換して信号を生成する。撮像素子２３は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等により構成されている。

表示部１２は、カメラ１の背面に設けられ、撮影された被写体像（静止画、ライブビュー画像を含む動画）や操作に関連した情報（メニュー）等を表示するカラー液晶ディスプレイである。

ブレ検出センサ１３は、加速度センサや角速度センサで、カメラ１の手ブレによるブレを検出する。

制御部１４は、レリーズスイッチ１１の押下により撮像素子２３の撮影制御を行う。また、制御部１４は、撮像素子２３により出力された信号に対してノイズ処理やＡ／Ｄ変換等の処理を行い、画像データを生成し、表示部１２に表示する。さらに制御部１４は、ブレ検出センサ１３により検出された撮像素子２３のブレ信号を基に撮像素子２３の目標位置を検出する。そして制御部１４は、検出された目標位置に基づき撮像素子２３のブレを補正する駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいて、第１の駆動部２１を介して撮像素子２３を駆動する。

（撮像ユニット２０）
図２は、撮像ユニット２０と移動制限機構４０の斜め前側から見た斜視図であり、図３は、撮像ユニット２０と移動制限機構４０の斜め後側から見た斜視図である。
以下の図において、説明と理解を容易にするために、適宜ＸＹ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸ＯＡを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラ１の位置（正位置）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。また、光軸ＯＡ方向被写体側を前、逆側を後、Ｙプラス側を上、Ｙマイナス側を下、後側の面を背面として説明する。

撮像ユニット２０は、固定部２４と、固定部２４に対してＸＹ平面内で移動可能な可動部２５と、上述した図１に示す第１の駆動部２１及び位置検出部２２と、を備える。

（可動部２５）
図４は可動部２５の背面図である。可動部２５は、撮像素子２３の背面の外周部を保持する可動フレーム２６を備え、可動フレーム２６の前面に撮像素子２３が取り付けられている。

（可動フレーム２６）
可動フレーム２６における、図４で点線で外枠を示す撮像素子２３のＸ方向プラス側には、第１の駆動部２１としてのＸ方向駆動用のコイル２１１、撮像素子２３のＹ方向マイナス側（下側）には、第１の駆動部２１としてのＹ方向駆動用及び回転方向駆動用のコイル２１２，２１３が取り付けられている。また、可動フレーム２６の前面には、ヨーク２１４が取り付けられている。

（被係合部２８）
可動フレーム２６における、撮像素子２３の背面側に位置する部分には可動側開口部２６ａが設けられている。可動側開口部２６ａの内縁の３か所から、それぞれ内側に向かって腕部２７が延びている。腕部２７は、可動部２５の重心Ｇに向う方向に延び、腕部２７の先端にはそれぞれ被係合部２８が設けられている。
図５は、被係合部２８と、後述する係合部５０の拡大図であり、図示するように被係合部２８は、腕部２７の先端から、後側に突出し、背面に当接面２８ａが設けられている。

また、図４に示すように、３つの被係合部２８は、可動部２５の重心Ｇを中心とした同一径の円周Ｓ上に配置されている。すなわち、被係合部２８は、可動部２５の重心Ｇを中心として配置されており、重心Ｇは撮像素子２３の撮像中心である光軸ＯＡが通過する点Ａとは、ずれた位置にある。

（固定部２４）
固定部２４はカメラ１の筐体に対して固定された固定フレーム３０を備える。図６は固定部２４の固定フレーム３０及びマグネット３１１，３１２，３１３の背面図である。

（固定フレーム３０）
固定フレーム３０には固定側開口部２４ａが設けられている。固定側開口部２４ａは可動側開口部２６ａの背面側に位置する。固定側開口部２４ａを介して図３に示すように被係合部２８が後側に露出している。
固定フレーム３０における、Ｘ方向プラス側には、第１の駆動部２１としてのＸ方向駆動用のマグネット３１１、撮像素子２３のＹ方向マイナス側（下側）には、第１の駆動部２１としてのＹ方向駆動用及び回転方向駆動用の３１２，３１３が取り付けられている。

（位置検出部２２）
図１に示すように撮像ユニット２０には位置検出部２２が設けられている。位置検出部２２は、固定部２４に対する可動部２５の位置を検出する。本実施形態において位置検出部２２は、例えば可動部２５に取り付けられたホール素子２２ａと、固定部２４に取り付けられた位置検出用マグネット２２ｂであるが、これに限らず発光部と受光部（ＰＳＤ）であってもよい。

（第１の駆動部２１）
第１の駆動部２１は、上述したように、図１及び図４に示す可動フレーム２６に設けられたコイル２１１，２１２，２１３及びヨーク２１４と、図１及び図６に示す固定フレーム３０に設けられたマグネット３１１，３１２，３１３とを備えるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。第１の駆動部２１は、図４及び図６に示すように、撮像素子２３の周囲の３か所に配置されている。

可動部２５と固定部２４とは、図示しない３つのボールを介して、バネ部材で互いに近づく方向に付勢され、これにより可動フレーム２６は、固定フレーム３０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、光軸ＯＡ回りの回転方向に移動可能に支持されている。

コイル２１１，２１２，２１３に電流を流すと、電流の方向がマグネット３１１，３１２，３１３の磁力線に対して直交するコイル２１１，２１２，２１３の部分に電磁力が作用し、可動部２５が固定部２４に対して駆動される。
コイル２１１，２１２，２１３に流す電流の向きを逆転させると、可動部２５は逆方向に駆動される。また、コイル２１１，２１２，２１３に流れる電流の大きさにより、可動部２５に作用する力を変えることができる。

（移動制限機構４０）
コイル２１１，２１２，２１３に電流が流れている状態では、可動部２５のコイル２１１，２１２，２１３に作用する電磁力により、可動部２５は所定位置に保持されている。しかし、コイル２１１，２１２，２１３への通電が停止されと、可動部２５を保持する力がなくなる。そうすると、可動部２５に外力が加わったときに、可動部２５は簡単に動き、例えば、可動部２５が重力によって下に落ちたり、カメラ１の持ち運び時において、可動部２５が簡単に移動することにより物品同士が接触したりして、種々の部品が破損する可能性がある。

このため、実施形態では、通電されていないときに可動部２５を固定する移動制限機構４０を有している。移動制限機構４０は図１，２，３に記載のように、カメラ１の筐体内の撮像ユニット２０の背面側のスペースに配置されている。図７は移動制限機構４０を前側斜めから見た斜視図であり、図８は移動制限機構４０を後側斜めから見た斜視図である。

移動制限機構４０は、後側から、ベース板４１と、ギア部４２と、カム板４３と、押さえバネ４４（第１弾性部材）を備える移動板４７と、付勢バネ４５（第２弾性部材）と、カバー板４６と、を備える。

（ベース板４１）
ベース板４１は、ギア部４２とカム板４３と移動板４７とを保持する部材で、移動板４７を保持する移動板保持軸４１ａと、移動板保持軸４１ａと同心で、移動板保持軸４１ａの外周に設けられたカム板保持環４１ｂと、カム板保持環４１ｂの外側に設けられたギア支持軸４１ｃとが、前面から前側に向って延びている。ベース板４１の下部には、移動板回転止め受け４１ｄが同様に前面から前側に向って延びている。移動板保持軸４１ａは、カム板４３の回転中心となる軸線Ｇ１に沿って延びている。

また、ベース板４１のギア支持軸４１ｃが設けられている側（Ｘマイナス側）には、第２の駆動部であって、アクチュエータであるモータ４９が固定されている。モータ４９の回転軸はＹ方向に延び、回転軸の外周にウォームギア４９ａが取り付けられている。
なお、実施形態では図２，３に示すように、モータ４９は全体が第１の駆動部２１の背面側に位置している。しかし、これに限らずモータ４９の少なくとも一部が第１の駆動部２１の背面側に位置していればよい。

（ギア部４２）
ギア部４２は、円板状で外周にギア歯４２ａが設けられており、ベース板４１に設けられたギア支持軸４１ｃに対して回転可能に取り付けられている。

（カム板４３）
図８はカム板４３の斜視図である。カム板４３は円環状で、ベース板４１に設けられたカム板保持環４１ｂの外周側に相対回転可能に嵌め込まれている。
カム板４３は外周の一部にカムギア歯４３ａが形成され、ギア部４２のギア歯４２ａと噛み合っている。カム板４３の前面には、光軸ＯＡ方向の厚みを徐々に変えることによって設けられた斜面４３ｂが、円周方向に互いに等間隔の３か所に設けられている。

（移動板４７）
移動板４７は円板状で、中央に設けられた穴に、ベース板４１に設けられた移動板保持軸４１ａが挿入され、ベース板４１に対して前後移動可能に取り付けられている。
移動板４７の外周側の互いに等間隔の３か所から外側に向って係合部５０が形成されている。
また、移動板４７の外周側の１か所から外側に向って先端がＵ字形の回転止め４７ａが延びている。回転止め４７ａと、ベース板４１の移動板回転止め受け４１ｄとが係合することにより、移動板４７のベース板４１に対する相対回転が防止されている。
移動板４７の背面には、後側に突出した突起４７ｂが、カム板４３の斜面４３ｂと同径の同一円周上の互いに等間隔の３か所に設けられている。

（係合部５０）
係合部５０は、軸線Ｇ１を中心として、移動板４７の外周側の互いに等間隔の３か所から外側に向って形成されている。上述の図５は、係合部５０と、可動フレーム２６に設けられた被係合部２８との係合状態を示した図である。
係合部５０は、移動板４７の外周側に設けられている。移動板４７の外周部において、内側に向かう方向に凹状かつ後側に向かう方向に凹状に形成された凹部５１を備える。凹部５１は、それぞれ、軸線Ｇ１を中心とした周方向に延びる一定長さの外周面５１ａと、外周面５１ａの周方向の両側から、径方向外側に延びる２つの内側面５１ｂと、を有している。

一方、可動フレーム２６に設けられた被係合部２８は、それぞれ、重心Ｇを中心とした周方向に一定長さで延びる内周面２８ｂと、内周面２８ｂの周方向の両側から、径方向外側に延びる２つの外側面２８ｃと、を有している。

ここで、２つの外側面２８ｃ間の距離、すなわち当接面２８ａ（被係合部２８）の周方向の幅は、凹部５１の２つの内側面５１ｂ間の距離、すなわち凹部５１の周方向の幅よりも大きい。
また、係合部５０における外周面５１ａが形成されている円周の径は、被係合部２８における内周面２８ｂが形成されている円周の径より小さい。

したがって、係合部５０が前進して、係合部５０の外周面５１ａと、被係合部２８の内周面２８ｂとが対向し、係合部５０の内側面５１ｂと、被係合部２８の外側面２８ｃとが対向するようにして、係合部５０の凹部５１の中に、被係合部２８が入り込んだときに、対向する内周面２８ｂと外周面５１ａとの間、及び対向する内側面５１ｂと外側面２８ｃとの間に隙間が生じる。

また、凹部５１には、くの字形（Ｌ字形）の板バネ部材５２が取り付けられている。
板バネ部材５２の両端５２ａは、移動板４７における凹部５１よりも内径側の凹部５１を挟んだ両側に固定されている。
板バネ部材５２のくの字形（Ｌ字形）の中央部は、凹部５１の内部に入って前側に延びており、先端が折れ曲がって押圧部５２ｂが形成されている。

（カバー板４６）
移動板４７の前側には、間に付勢バネ４５を挟んでカバー板４６が配置されている。カバー板４６はベース板４１に対して固定されている。移動板４７は、付勢バネ４５によって後側に付勢されつつ、前後移動が可能である。

（動作）
撮影時において、移動制限機構４０の係合部５０は、被係合部２８から離間した第２の位置にある。このとき、係合部５０は、被係合部２８に係合せず可動部２５の固定部２４に対する移動を制限しない。
この状態で、例えば、カメラ１のメイン電源ＯＦＦが撮影者により選択されると、電源が完全にＯＦＦになる前にベース板４１に固定されたステッピングモータ４９が回転する。
そうすると、モータ４９の回転軸のウォームギア４９ａと、ギア部４２のギア歯４２ａとが噛み合って、モータ４９の回転力がギア部４２に伝達されてギア部４２が回転する。

ギア部４２が回転すると、カム板４３のカムギア歯４３ａがギア部４２と噛み合っているので、カム板４３が回転する。

そうすると、移動板４７の突起４７ｂと当接しているカム板４３の斜面４３ｂの高さが変わるので、移動板４７が斜面４３ｂによって押されて前進する。

係合部５０が前進すると、係合部５０の外周面５１ａと、被係合部２８の内周面２８ｂとが対向し、係合部５０の内側面５１ｂと、被係合部２８の外側面２８ｃとが対向するようにして、係合部５０の凹部５１の内部に被係合部２８が入り込む。
すなわち、係合部５０は、可動部２５の撮像素子２３が配置された面の反対の面に設けられた被係合部２８に係合し、係合部５０の位置は、可動部２５の固定部２４に対する移動を制限する第１の位置となる。

そのとき、板バネ部材５２の押圧部５２ｂが被係合部２８と当接し、被係合部２８、すなわち可動部２５を光軸ＯＡ方向に弾性的に保持する。
ここで、係合部５０の凹部５１の中に、被係合部２８が入り込んだときに、対向する内周面２８ｂと外周面５１ａとの間、及び対向する内側面５１ｂと外側面２８ｃとの間に隙間があるので、被係合部２８のＸＹ平面内の移動は、板バネ部材５２の摩擦力によって防止されている形であるが、摩擦力以上の力が加わった場合でも、被係合部２８の移動は凹部５１内に制限される。
ゆえに、被係合部２８は係合部５０によって過剰拘束されることなく、かつ確実に保持される。

また、板バネ部材５２の押圧部５２ｂが被係合部２８と当接し、被係合部２８、すなわち可動部２５を光軸ＯＡ方向に弾性的に保持することにより、可動部２５の光軸ＯＡ方向への押圧を抑えた状態で可動部２５の保持が可能であり、可動部２５の光軸ＯＡ方向への移動を抑制することが可能となる。これにより、撮像素子２３を含む可動部２５のＸＹ平面方向の移動を移動制限機構４０により制限した状態における、撮像素子２３の光軸ＯＡ方向の位置を高精度に保つことが可能となる。

可動部２５は、背面の３か所において被係合部２８に係合部５０が係合して、固定部２４に対する移動が制限されるので、１か所で保持される場合と比べて、安定して保持される。
なお、実施形態では３か所で保持される形態について説明したが、３か所に限られず３以上であればよい。

係合部５０はモータ４９によって前後に駆動される。ここで、モータ４９の回転軸のウォームギア４９ａと、ギア部４２のギア歯４２ａとでウォームギアを構成しており、また、被係合部２８に係合部５０が係合して可動部２５の固定部２４に対する移動が制限された状態において、移動板４７の突起４７ｂがカム板４３の斜面４３ｂの上死点（又は下死点）に当接している。
ゆえに、電源ＯＦＦの状態でも撮像素子２３を含む可動部２５が固定されるので、可動部２５が重力により落下したり、持ち運びの振動により移動することがない。
したがって、電力を消費することなく、撮像素子２３を含む可動部２５を保持することができる。
なお、このように可動部２５の移動制限動作は、メイン電源がＯＦＦにされたときだけでなく、撮影者が操作部１５より選択操作可能なようにしてもよい。また、撮影モードによって、自動的に可動部２５の移動制限動作を行うようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、凹部５１に板バネ部材５２を備え、板バネ部材５２の押圧部５２ｂが被係合部２８と当接して押圧部５２ｂと被係合部２８との間に摩擦力を発生させ、被係合部２８が備えられる可動部２５のXY平面内の移動を制限する構成について説明した。これとは別に、例えば、板バネ部材５２の先に被係合部２８と当接する非弾性部材を設ける等、板バネ等の弾性部材を被係合部２８と直接当接する箇所以外の場所に設ける構成としてもよい。このような構成であっても、弾性部材がたわむことにより可動部２５の光軸ＯＡ方向への押圧を抑えた状態で可動部２５の保持が可能であり、可動部２５の光軸ＯＡ方向への移動を抑制することが可能となる。これにより、撮像素子２３を含む可動部２５のＸＹ平面方向の移動を移動制限機構４０により制限した状態における、撮像素子２３の光軸ＯＡ方向の位置を高精度に保つことが可能となる。

実施形態で移動制限機構４０は、撮像ユニット２０の背面側のスペースに配置されているので、撮像ユニット２０の背面側のスペースを有効利用することができる。したがって、カメラ１の内部空間を有効に利用することができるので、カメラ１の小型化が可能になる。

実施形態では、保持中心と可動部の重心とが一致していない場合は、保持中心と可動部の重心との離間距離に応じて、保持時に回転モーメントが加わり、可動部２５を押さえるために大きな保持力が必要となる場合がある。
しかし、実施形態では、図２及び図３に示すように、移動制限機構４０の保持中心を通る軸線Ｇ１は、重心Ｇとほぼ一致する位置を通るように配置されている。ゆえに、可動部２５の重心Ｇを中心とした円周上における略均等な距離の３点で可動部２５を保持する。保持中心と可動部２５の重心Ｇとが略一致しているので、可動部２５を押さえるための保持力が比較的小さくてすむ。また、各部材の機械的な遊び（ガタ）による、可動部２５の傾きを小さくすることが可能となる。なお、係合部５０が係合される被係合部２８の位置を、可動部２５の重心Ｇを中心とした円周上としたが、厳密に重心Ｇを中心とする形態に限定されず、若干ずれ重心Ｇの近傍であってもよい。例えば撮像中心よりも重心Ｇに近い位置であればよい。

撮像素子２３を前側から押さえる場合、撮像面を遮ることができないので、可動部２５の重心Ｇを中心とした複数個所を保持することが難しい。しかし、実施形態では撮像素子２３の背面側から押さえるので、重心Ｇを中心とした複数個所を保持することが可能となった。

なお、実施形態のボイスコイルモータは、マグネット３１１、３１２、３１３を固定部２４、コイル２１１，２１２，２１３を可動部２５に設けた。しかし、これに限らず、マグネットを可動部に設け、コイルを固定部に設けてもよい。
また、実施形態では、係合部５０の凹部５１に被係合部２８が入り込む形態であったが、移動制限機構はこれに限らず、他の形態であってもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の符号を用いる。
第２実施形態のカメラ１も、第１実施形態と同様に図１に示すように撮像素子２３を備える撮像ユニット２０と、撮像ユニット２０における撮像素子２３の移動制限機構４０と、レリーズスイッチ１１と、表示部１２と、ブレ検出センサ１３と、第１の駆動部２１と、位置検出部２２と、制御部１４と、を備える。

カメラ１は、加速度センサを備える。なお、加速度センサはブレ検出センサ１３と共通でもよい。また、第２実施形態の移動制限機構４０は、第１実施形態の移動制限機構４０に限定されず、他の移動制限機構４０であってもよい。移動制限機構４０の係合部５０が、可動部２５の被係合部２８と係合する個所は３カ所でなく、２カ所や１カ所であってもよく、また、係合部５０は、可動部２５の全面と係合する構成等であってもよい。

図１０は、第２実施形態におけるカメラ１の制御部１４の動作を説明するフローチャートである。
第２実施形態において制御部１４は、加速度センサで検出された加速度が、一定時間以上０Ｇの場合（ステップＳ１，ＹＥＳ）、自由落下であると検知する（ステップＳ２）。
自由落下であることが検知されると、制御部１４は、移動制限機構により可動部の移動を制限する（ステップＳ３）。
以上、第２実施形態によると、カメラ１の落下が検知された場合に可動部の移動を制限するので可動部が他部材と衝突して破損等する可能性が低減される。

（第３実施形態）
次に、撮像装置の第３実施形態としてのカメラについて説明する。第３実施形態のカメラは、第１実施形態のカメラ１と、移動制限機構１４０以外同一であるので、同一の部分の説明は省略する。

（移動制限機構１４０）
第３実施形態の移動制限機構１４０は、第１実施形態と同様に、カメラの筐体内の撮像ユニット２０の背面側のスペースに配置されている。
図１１は移動制限機構１４０を前斜めから見た分解斜視図である。図１２は移動制限機構１４０を後斜めから見た分解斜視図である。図１３は移動制限機構１４０の後面図である。図１４は、被係合部２８の移動（可動部２５の固定部２４に対する移動）を制限している第１の位置にある移動制限機構１４０の前面図である。図１５は、被係合部２８の移動を制限していない第２の位置にある移動制限機構１４０の前面図である。図１６は、被係合部２８の移動を制限している第１の状態にある移動制限機構１４０を前側から見た斜視図である。図１７は、被係合部２８の移動を制限していない第２の状態にある移動制限機構１４０を前側から見た斜視図である。

移動制限機構１４０は、ベース板１４１と、ベース板１４１の後側に配置された回転板１４３と、ベース板１４１の側部に配置されたギア部１４２と、ベース板１４１の前面に配置された保持部材１４４とを備える。

（ベース板１４１）
ベース板１４１は略矩形の板状で、図１２，１３に示すように後面に円形の回転板保持凹部１４１ｂと、回転板保持凹部１４１ｂの中心から後方に延びる回転板保持軸１４１ａと、回転板保持凹部１４１ｂの外側に設けられたギア保持凹部１４１ｄと、ギア保持凹部１４１ｄから後方に延びるギア支持軸１４１ｃとが設けられている。回転板保持軸１４１ａは軸線Ｇ１に沿って延び、軸線Ｇ１は、可動部２５の重心Ｇとほぼ一致する位置を通るように配置されている。

回転板保持凹部１４１ｂの底面には軸線Ｇ１を中心とした円周上の互いに等間隔な３か所に、ピン挿入長孔１４１ｅが貫通して設けられている。
さらに、回転板保持凹部１４１ｂの底面における、３つのピン挿入長孔１４１ｅよりも外周側には、軸線Ｇ１を中心とした円周上の互いに等間隔な３か所に、爪挿入長孔１４１ｆが貫通して設けられている。

図１１，１４から図１７に示すように、ベース板１４１の前面には、軸線Ｇ１を中心とした円周上の互いに等間隔な３か所に、前方に延びる爪保持軸１４１ｉが設けられている。
さらに、軸線Ｇ１を中心とした円周上の互いに等間隔な３か所に、バネ保持突起１４１ｇが設けられている。バネ保持突起１４１ｇには、それぞれコイルばね１４１ｈが挿入されている。
さらに、ベース板１４１の前面には、第２の駆動部であって、アクチュエータであるモータ１４９が固定されている。モータ１４９の回転軸はＹ方向に延び、回転軸の外周にウォームギア１４９ａが取り付けられている。

（ギア部１４２）
ギア部１４２は、外周の後方側に第１ギア歯１４２ａ、外周の前方側に第２ギア歯１４２ｂが設けられている。また、ギア部１４２は円板状で、中心がベース板１４１に設けられたギア支持軸１４１ｃに対して回転可能に取り付けられている。第２ギア歯１４２ｂには、モータ１４９のウォームギア１４９ａが噛み合っている。

（回転板１４３）
回転板１４３は円環状で、中心に設けられた挿通孔１４３ａが、ベース板１４１の回転板保持軸１４１ａに挿入されてベース板１４１の回転板保持凹部１４１ｂの内部に、相対回転可能に保持されている。
回転板１４３は外周の一部にギア歯１４３ｂが形成され、ギア部１４２の第１ギア歯１４２ａと噛み合っている。
回転板１４３の外周の互いに等間隔な３か所から、径方向外側に延びる第１保持爪１４３ｃが設けられている。第１保持爪１４３ｃは、径方向に延びる第１保持面１４３ｄを備える。
第１保持爪１４３ｃは、ベース板１４１に設けられた爪挿入長孔１４１ｆ内に挿入され、回転板１４３の回転によって、爪挿入長孔１４１ｆ内を周方向に移動する。また、回転板１４３の前面の軸線Ｇ１を中心とした円周上の互いに等間隔な３か所から前方にピン部材１４３ｅが延びている。

（保持部材１４４）
保持部材１４４は、３つ設けられ、互いに同形である。それぞれの保持部材１４４は軸線Ｇ１を中心とした円周に沿って互いに等間隔に配置されている。
保持部材１４４は、回転中心孔１４４ａと、回転中心孔１４４ａが設けられている部分から周方向に延びる腕部１４４ｂと、腕部１４４ｂの先端から径方向外側に延びる第２保持爪１４４ｃと、を備える。
回転中心孔１４４ａには、ベース板１４１の爪保持軸１４１ｉが挿入され、保持部材１４４は爪保持軸１４１ｉを中心として回転可能である。
また、腕部１４４ｂの径方向内側の面はカム面１４４ｅとなっている。回転板１４３に設けられたピン部材１４３ｅはベース板１４１のピン挿入長孔１４１ｅを貫通してカム面１４４ｅに当接している。
さらに腕部１４４ｂにおける回転中心孔１４４ａと逆側の部分には、バネ係合部１４４ｆが設けられている。バネ係合部１４４ｆには、ベース板１４１のバネ保持突起１４１ｇに取り付けられたコイルばね１４１ｈの一端が当接し、保持部材１４４は、コイルばね１４１ｈによって回転中心孔１４４ａを中心とした図１５における反時計回りに付勢されている。
第２保持爪１４４ｃには、回転中心孔１４４ａ側を向いた第２保持面１４４ｄが設けられている。
保持部材１４４が爪保持軸１４１ｉを中心として回転すると、第２保持面１４４ｄは爪挿入長孔１４１ｆの前側から退避した位置と、爪挿入長孔１４１ｆの前側に侵入した状態とで移動する。

（動作）
（第２の位置）
撮影時において、移動制限機構１４０は、図１３、図１５及び図１７に示すように、第１実施形態で説明した被係合部２８の移動を制限していない第２の位置にある。

（第１保持面１４３ｄの位置）
図１３に示す第２の位置において第１保持面１４３ｄは、爪挿入長孔１４１ｆの背面から退避した位置にある。

（第２保持面１４４ｄの位置）
図１５、図１７に示すようにピン部材１４３ｅは、保持部材１４４におけるカム面１４４ｅの回転中心孔１４４ａ側に位置する。
バネ係合部１４４ｆは、コイルばね１４１ｈによって付勢され、回転中心孔１４４ａ（爪保持軸１４１ｉ）を中心として図中反時計回り、すなわちカム面１４４ｅの先端が軸線１Ｇに近づく方向に付勢されている。
このため第２保持面１４４ｄは、爪挿入長孔１４１ｆから退避した、すなわち被係合部２８から離れた第２の位置に存在する。

（第１の位置）
（第１保持面１４３ｄの位置）
例えば、カメラのメイン電源ＯＦＦが撮影者により選択されると、電源が完全にＯＦＦになる前にベース板１４１に固定されたモータ１４９が回転する。
そうすると、モータ１４９の回転軸のウォームギア１４９ａとギア部１４２の第１ギア歯１４２ａとが噛み合って、モータ１４９の回転力がギア部１４２に伝達されてギア部１４２が図１３に示す矢印Ａ１の方向に回転する。
ギア部１４２がＡ１方向に回転すると、第１ギア歯１４２ａとギア歯１４３ｂとの噛み合いにより回転板１４３が図１３に示す矢印Ａ２方向に回転する。
回転板１４３がＡ２方向に回転すると、第１保持面１４３ｄも回転板保持軸１４１ａ（Ｇ１）を中心として図１３、図１４、図１５に示す矢印Ａ２方向に移動する。

（第２保持面１４４ｄの位置）
また、回転板１４３が回転すると、ピン部材１４３ｅも回転板保持軸１４１ａ（Ｇ１）を中心として図１４，１５に矢印Ａ２で示す周方向に移動する。そうすると、ピン部材１４３ｅによってカム面１４４ｅが移動され、保持部材１４４が、コイルばね１４１ｈの力に抗して回転中心孔１４４ａ（爪保持軸１４１ｉ）を中心として回転する。
保持部材１４４が回転すると、第２保持面１４４ｄも回転中心孔１４４ａ（爪保持軸１４１ｉ）を中心として図１５に示す矢印Ａ３の方向に移動する。
これにより、第２保持面１４４ｄと第１保持面１４３ｄとがＸＹ平面で互いに近づく方向に移動し、第２保持面１４４ｄと第１保持面１４３ｄとの間に被係合部２８を挟持した図１４の状態となる。

第１実施形態においては板バネ部材５２の押圧部５２ｂが被係合部２８と当接し、被係合部２８、すなわち可動部２５を光軸ＯＡ方向に弾性的に保持していた。しかし、第３実施形態においては被係合部２８、すなわち可動部２５を、光軸ＯＡと直交するＸＹ平面の方向から保持部材１４４により押さえる。したがって、可動部２５を光軸ＯＡ方向から押圧することなく保持が可能であり、可動部２５の光軸ＯＡ方向への移動を抑制することが可能となる。これにより、撮像素子２３を含む可動部２５のＸＹ平面方向の移動を移動制限機構１４０により制限した状態における、撮像素子２３の光軸ＯＡ方向の位置を高精度に保つことが可能となる。

さらに、第１実施形態と同様に、電源ＯＦＦの状態でも撮像素子２３を含む可動部２５が固定されるので、可動部２５が重力により落下したり、持ち運びの振動により移動することがない。したがって、電力を消費することなく、撮像素子２３を含む可動部２５を保持することができる。

第１実施形態と同様に、第３実施形態で説明した移動制限機構１４０は、撮像ユニット２０の背面側のスペースに配置されているので、撮像ユニット２０の背面側のスペースを有効利用することができる。したがって、カメラ１の内部空間を有効に利用することができるので、カメラ１の小型化が可能になる。

第１実施形態と同様に、第３実施形態では、保持中心と可動部２５の重心Ｇとが略一致しているので、可動部２５を押さえるための保持力が比較的小さくてすむ。また、各部材の機械的な遊び（ガタ）による、可動部２５の傾きを小さくすることが可能となる。

第１実施形態と同様に、撮像素子２３を前側から押さえる場合、撮像面を遮ることができないので、可動部２５の重心Ｇを中心とした複数個所を保持することが難しい。しかし、第３実施形態では撮像素子２３の背面側から押さえるので、重心Ｇを中心とした複数個所を保持することが可能となった。

上述した第３実施形態では、イスコイルモータは、マグネット３１１、３１２、３１３を固定部２４、コイル２１１，２１２，２１３を可動部２５に設けた。しかし、これに限らず、マグネットを可動部に設け、コイルを固定部に設けてもよい。

また、上述した第３実施形態では、可動部２５が３つの被係合部２８を備え、３つの被係合部２８をそれぞれ光軸ＯＡと直交するＸＹ平面の方向から保持部材１４４により保持する構成について説明した。これとは別に、可動部２５が１つの被係合部２８を備え、１つの被係合部２８をＸＹ平面の方向から保持部材１４４により保持する構成としてもよい。このような構成であっても、可動部２５を光軸ＯＡ方向に押圧することなく可動部２５を保持することが可能であり、可動部２５の光軸ＯＡ方向への移動を抑制することが可能となる。これにより、撮像素子２３の光軸ＯＡ方向の位置を高精度に保つことが可能となる。

また、上述した第３実施形態では、可動部２５に設けられた被係合部２８を保持部材１４４により挟持して保持する構成について説明した。これとは別に、例えば、可動部２５に、凸状の被係合部でなく凹状の被係合部を設け、この凹状の被係合部を内側から保持部材によりＸＹ平面内で力を加えて押さえる構成としてもよい。このような構成であっても、可動部２５を光軸ＯＡ方向に押圧することなく可動部２５を保持することが可能であり、可動部２５の光軸ＯＡ方向への移動を抑制することが可能となる。これにより、撮像素子２３の光軸ＯＡ方向の位置を高精度に保つことが可能となる。

以上、好適な実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。

Ｇ：重心、Ｇ１：軸線、ＯＡ：光軸、１：カメラ、１３：ブレ検出センサ、１４：制御部、２０：撮像ユニット、２１：第１の駆動部、２２：位置検出部、２２ａ：ホール素子、２２ｂ：位置検出用マグネット、２３：撮像素子、２４：固定部、２４ａ：固定側開口部、２５：可動部、２６：可動フレーム、２６ａ：可動側開口部、２７：腕部、２８：被係合部、２８ａ：当接面、２８ｂ：内周面、２８ｃ：外側面、３０：固定フレーム、４０：移動制限機構、４１：ベース板、４１ａ：移動板保持軸、４１ｂ：カム板保持環、４１ｃ：ギア支持軸、４１ｄ：受け、４２：ギア部、４２ａ：ギア歯、４３：カム板、４３ａ：カムギア歯、４３ｂ：斜面、４４：バネ、４５：付勢バネ、４６：カバー板、４６ｂ：突起、４７：移動板、４７ａ：回転止め、４９：モータ、４９ａ：ねじ部、５０：係合部、５１：凹部、５１ａ：外周面、５１ｂ：内側面、５２：板バネ部材、５２ａ：両端、５２ｂ：押圧部、２１１：コイル、２１２：コイル、２１３：コイル、２１４：ヨーク、３１１：マグネット、３１２：マグネット、３１３：マグネット
１４０：移動制限機構、１４１：ベース板、１４１ａ：回転板保持軸、１４１ｂ：回転板保持凹部、１４１ｃ：ギア支持軸、１４１ｄ：ギア保持凹部、１４１ｅ：ピン挿入長孔、１４１ｆ：爪挿入長孔、１４１ｇ：バネ保持突起、１４１ｈ：コイルばね、１４１ｉ：爪保持軸、１４２：ギア部、１４２ａ：第１ギア歯、１４２ｂ：第２ギア歯、１４３：回転板、１４３ａ：挿通孔、１４３ｂ：ギア歯、１４３ｃ：第１保持爪、１４３ｄ：第１保持面、１４３ｅ：ピン部材、１４４：保持部材、１４４ａ：回転中心孔、１４４ｂ：腕部、１４４ｃ：第２保持爪部、１４４ｄ：第２保持面、１４４ｅ：カム面、１４４ｆ：バネ係合部、１４９：モータ、１４９ａ：ウォームギア

Claims (18)

1. 撮像素子が配置され、移動可能に設けられた可動部と、
   前記可動部を移動させる第１の駆動部と、
   前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、
   前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、
   前記第２の駆動部を保持するベース板と、
   前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、
   前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、
   前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、
   を備える撮像装置。
2. 前記第２の駆動部は、前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるアクチュエータを有し、
   前記アクチュエータの少なくとも一部が、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対側に位置する請求項１に記載の撮像装置。
3. 固定部を備え、
   前記可動部は、前記固定部に対して移動可能に設けられ、
   前記第１の駆動部は、前記固定部と前記可動部の一方に配置されたコイルと、前記固定部と前記可動部の他方に配置された磁石と、を有するボイスコイルモータである請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子の撮像中心に対して非対称に配置された複数の前記ボイスコイルモータを有する請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記アクチュエータは、前記撮像素子の撮像面の垂直方向において、前記ボイスコイルモータと重ならない位置に配置された請求項３又は４に記載の撮像装置。
6. 少なくとも３つの前記係合部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 少なくとも３つの前記係合部がそれぞれ係合される前記被係合部は、前記可動部の重心近傍から等しい位置にある請求項６に記載の撮像装置。
8. 撮像素子が配置され、移動可能に設けられた可動部と、
   前記可動部を移動させる第１の駆動部と、
   前記可動部に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能に設けられた少なくとも３つの係合部と、
   前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、
   前記第２の駆動部を保持するベース板と、
   前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、
   前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、
   前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、
   を備える撮像装置。
9. 少なくとも３つの前記係合部がそれぞれ係合される前記被係合部は、前記可動部の重心近傍から等しい位置にある請求項８に記載の撮像装置。
10. 固定部を備え、
    前記可動部は、前記固定部に対して移動可能に設けられ、
    前記第１の駆動部は、前記固定部と前記可動部の一方に配置されたコイルと、前記固定部と前記可動部の他方に配置された磁石と、を有するボイスコイルモータである請求項８又は９に記載の撮像装置。
11. 前記被係合部は、複数設けられ、前記撮像素子の撮像中心から離間した位置を中心とした同一円周上に設けられている請求項８から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記係合部が前記被係合部と当接したときに、前記係合部を前記被係合部から離れる方向に付勢する第１弾性部材を備える請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記係合部は前記軸線を中心とした径方向の外径側に設けられ、
    前記ベース板に対して固定されたカバー板を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 撮像素子が配置され、固定部に対して前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動可能に設けられた可動部と、
    前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部を、前記撮像面の垂直方向から弾性部材を介して押圧し、摩擦力により前記可動部の前記撮像面と平行な方向への移動を制限する制限部と、
    前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、
    前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、
    前記第２の駆動部を保持するベース板と、
    前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、
    前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、
    前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、
    を備える撮像装置。
15. 撮像素子が配置され、固定部に対して前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動可能に設けられた可動部と、
    前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部を、前記撮像面と平行な方向から押さえることにより前記可動部の移動を制限する制限部と、
    前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対の面に設けられた被係合部に係合して前記可動部の移動を制限する第１の位置と、前記被係合部に係合せず前記可動部の移動を制限しない第２の位置とで移動可能である係合部と、
    前記係合部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる第２の駆動部と、
    前記第２の駆動部を保持するベース板と、
    前記第２の駆動部によって光軸と平行な軸線を中心として回転し、軸線方向の厚みが徐々に変化する斜面を有するカム板と、
    前記斜面と当接する当接部が設けられ、前記カム板の前記回転によって前記軸線方向に進退するとともに前記係合部が設けられている移動板と、
    前記移動板を、前記ベース板の側に付勢する第２弾性部材と、
    を備える撮像装置。
16. 前記可動部は、前記可動部の重心近傍から等しい位置に設けられた少なくとも３つ以上の前記被係合部を有する請求項１５に記載の撮像装置。
17. 前記可動部と前記固定部に対して移動させる第１の駆動部を有し、
    前記第１の駆動部は、前記固定部と前記可動部の一方に配置されたコイルと、前記固定部と前記可動部の他方に配置された磁石と、を有するボイスコイルモータである請求項１５又は１６に記載の撮像装置。
18. 前記第２の駆動部は、前記制限部を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるアクチュエータを有し、
    前記アクチュエータの少なくとも一部が、前記可動部の前記撮像素子が配置された面の反対側に位置する請求項１７に記載の撮像装置。

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