(57)【要約】【課題】  撮像素子を駆動する機能を備えても、適切な撮像画像が得られるフォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置及びフォーカルプレーンシャッターを提供する。【解決手段】  シャッター地板１０９４の開口１０９４ａのサイズは、振れ補正時の駆動量を考慮して設定し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向において、ローパスフィルター１０８のサイズとローパスフィルター１０８の最大移動量との加算値以上の長さに設定した。つまり、ローパスフィルター１０８のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さをＸ，Ｙとし、ローパスフィルター１０８のＸ軸方向におけるセンタリング位置からの最大移動量Δｘ、Ｙ軸方向におけるセンタリング位置からの最大移動量Δｙ、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａのうちＸ軸方向の長さをＬｘ、Ｙ軸方向の長さをＬｙとすると、長さＬｘ，Ｌｙを、Ｌｘ≧Ｘ＋２Δｘ，Ｌｙ≧Ｙ＋２Δｙに設定した。【選択図】      図７
2006079009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光像を取り込む撮像光学系と前記撮像光学系からの光を受光する受光部との間の光路上に配置され、前記撮像光学系から前記受光部への光の遮断動作を行うフォーカルプレーンシャッターであって、
複数枚の羽根部材と、
前記羽根部材を一方向に所定の順序で駆動する駆動部材と、
前記撮像光学系からの光が通過するための開口をそれぞれ有し、前記羽根部材を挟んで前記撮像光学系側及び前記受光部側に互いに略平行に配置されたシャッター台板及びシャッター地板とを備えてなり、
前記シャッター地板の開口は、前記シャッター台板の開口及び前記受光部より大きく形成されていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッター。
【請求項２】
請求項１に記載のフォーカルプレーンシャッターと、受光面が前記フォーカルプレーンシャッターと略平行となるように配置され、前記フォーカルプレーンシャッターを介して導かれた光を受光する受光部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記受光部に被写体の光像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の結像面上の互いに直交する２つの方向に前記受光部を駆動する駆動部とを備え、前記受光部は、前記法線方向からみて、その受光面が前記シャッター台板の開口の領域内で移動するように駆動されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記シャッター地板は、前記法線方向からみて、その開口が前記受光部の受光面の移動可能範囲より大きく形成されているものであり、その開口の中心位置を前記移動可能範囲の中心位置から所定の方向にオフセットさせて配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
当該撮像装置に発生する装置振れを検出し、検出した装置振れを振れ検出信号として出力する振れ検出部と、前記振れ検出部から出力される振れ検出信号を用いて、前記振れを補正するための振れ補正量及び振れ補正方向を導出する振れ補正制御部とを備え、前記駆動部は、前記振れ補正制御部により導出された振れ補正量及び振れ補正方向に基づいて、前記受光部を駆動することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記受光部は、前記撮像光学系により導かれた光を受光して光電変換を行う撮像素子を備えることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記受光部は、前記撮像光学系により導かれた光のうち所定の周波数より低い周波数の光のみを透過させて前記撮像素子に導くローパスフィルターを更に備えることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ等を補正する振れ補正機構が搭載されたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、及び該撮像装置に搭載されるフォーカルプレーンシャッターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フォーカルプレーンシャッターと撮像素子とを備えたカメラにおいて、該フォーカルプレーンシャッター及び撮像素子は、通常、次のように構成されている。図９（ａ）は、前記撮像機構の構成を、図略の撮像光学系の光軸を通る平面で切断して見た断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印Ｅの方向からみた平面図である。なお、図９（ａ），（ｂ）は、撮像素子の撮像面にローパスフィルターが設置されたものを示しており、以下、撮像素子及びローパスフィルターを撮像ユニットというものとする。
【０００３】
図９（ａ），（ｂ）に示すように、フォーカルプレーンシャッター２０００及び撮像ユニット２００１は、図略の撮像光学系の光軸Ｌ上に配置されている。撮像素子２００２及びローパスフィルター２００３の受光面が光軸Ｌと直交するように配置されている。
【０００４】
一方、フォーカルプレーンシャッター２０００は、撮像ユニット２００１より光軸方向被写体側において光軸Ｌに直交する平面に沿って配置されており、シャッター台板２００４と、シャッター地板２００５と、シャッター羽根群２００６とを有してなる。
【０００５】
シャッター台板２００４及びシャッター地板２００５には、それぞれ開口２００４ａ，２００５ａが形成されており、撮像光学系を透過した光は、この開口２００４ａ，２００５ａを介して撮像ユニット２００１に導かれる。
【０００６】
そして、従来のフォーカルプレーンシャッター２０００にあっては、通常、シャッター地板２００５の開口２００５ａが、有効受光領域（撮像画像を構成する画素信号を出力する領域）と略同等のサイズに形成されており、また、シャッター台板２００４の開口２００４ａが、シャッター地板２００５の開口２００５ａと同一サイズ、もしくはそれより大きいサイズに形成されている。
【０００７】
一方、デジタルカメラに発生するカメラ振れによって撮像画像の振れを解消又は抑制する技術として、撮像素子を駆動（揺動）してぶれ補正を行う技術が知られている（例えば下記特許文献１参照）。特許文献１には、撮像光学系の結像面上の直交する２つの方向に撮像素子をそれぞれ駆動するアクチュエータを備え、検出した振れ量及び振れ方向に応じて、該アクチュエータにより前記撮像素子を結像面上の直交する２つの方向に駆動することにより、カメラ振れによる撮像画像の振れを防止又は抑制するようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２２２９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、カメラは、その携帯性を向上するためにコンパクト化が要求されているが、カメラの厚み（光軸方向の長さ）を薄型化するための一手段として、前述のフォーカルプレーンシャッター２０００と撮像ユニット２００１との配置（光軸方向の位置関係）を工夫することが考えられる。
【０００９】
また、フォーカルプレーンシャッターを備えたカメラに、前述のような撮像素子２００２の駆動により振れ補正を行う技術を搭載しようとする場合に、前述したように、シャッター地板２００５の開口２００５ａが、有効受光領域（撮像画像を構成する画素信号を出力する領域）と略同等のサイズに形成されていると、撮像ユニット２００１（撮像素子２００２）が前記結像面上の直交する２つの方向に駆動されたときに、ローパスフィルター２００３の受光面への光がシャッター地板２００５により遮られることがある。このとき、撮像画像の一部が欠け、適切な撮像画像が得られないこととなる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コンパクト化を図れると共に、撮像素子を駆動する機能を備えても、適切な撮像画像が得られるフォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置及びフォーカルプレーンシャッターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、被写体の光像を取り込む撮像光学系と前記撮像光学系からの光を受光する受光部との間の光路上に配置され、前記撮像光学系から前記受光部への光の遮断動作を行うフォーカルプレーンシャッターであって、複数枚の羽根部材と、前記羽根部材を一方向に所定の順序で駆動する駆動部材と、前記撮像光学系からの光が通過するための開口をそれぞれ有し、前記羽根部材を挟んで前記撮像光学系側及び前記受光部側に互いに略平行に配置されたシャッター台板及びシャッター地板とを備えてなり、前記シャッター地板の開口は、前記シャッター台板の開口及び前記受光部より大きく形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、シャッター地板の開口を、受光部より大きく形成したので、フォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置に、受光部を撮像光学系の光軸と垂直な面上で駆動する機能を搭載する場合でも、受光部の受光領域への光がシャッター地板により遮られるのを回避または抑制することが可能となる。
【００１３】
また、シャッター地板の開口を、前記シャッター台板の開口より大きく形成したので、従来利用されているフォーカルプレーンシャッターに対して、シャッター台板の開口より大きく形成するだけで済み、コストアップの抑制を図ることができる。
【００１４】
なお、シャッター台板及びシャッター地板は、前記シャッター台板の法線方向からみて、シャッター台板の開口全体がシャッター地板の開口と重畳するように配置することで、シャッター台板の開口を通過した光がシャッター地板によって遮られることなく受光部に導かれる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフォーカルプレーンシャッターと、受光面が前記フォーカルプレーンシャッターと略平行となるように配置され、前記フォーカルプレーンシャッターを介して導かれた光を受光する受光部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、撮像装置において、請求項１に記載の発明の作用が得られる。また、本発明においては、シャッター台板より受光部側に配置されるシャッター地板の開口を、前記受光部の受光面より大きく形成することで、受光部を光軸方向フォーカルプレーンシャッター側に寄せて配置することができるため、撮像装置の光軸方向の厚みを従来に比して薄くすることができ、撮像装置をコンパクト化することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、前記受光部に被写体の光像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の結像面上の互いに直交する２つの方向に前記受光部を駆動する駆動部とを備え、前記受光部は、前記法線方向からみて、その受光面が前記シャッター台板の開口の領域内で移動するように駆動されることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明によれば、受光部は、前記法線方向からみて、その受光面がシャッター台板の開口の領域内で移動するように駆動されるので、受光部の受光面への光がシャッター台板により遮られるのを回避または抑制することが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の撮像装置において、前記シャッター地板は、前記法線方向からみて、その開口が前記受光部の受光面の移動可能範囲より大きく形成されているものであり、その開口の中心位置を前記移動可能範囲の中心位置から所定の方向にオフセットさせて配置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
この発明によれば、シャッター地板の開口の中心位置を移動可能範囲の中心位置から所定の方向にオフセットさせて前記シャッター地板を配置したので、シャッター地板の開口の中心位置を移動可能範囲の中心位置に一致させる場合に比して、前記所定の方向と反対側の方向にスペース（空間）を形成することができる。したがって、このスペースに他の部材等を配置することが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の撮像装置において、当該撮像装置に発生する装置振れを検出し、検出した装置振れを振れ検出信号として出力する振れ検出部と、前記振れ検出部から出力される振れ検出信号を用いて、前記振れを補正するための振れ補正量及び振れ補正方向を導出する振れ補正制御部とを備え、前記駆動部は、前記振れ補正制御部により導出された振れ補正量及び振れ補正方向に基づいて、前記受光部を駆動することを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、受光部を用いて振れ補正動作を行う撮像装置において、前記請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の作用が得られる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の撮像装置において、前記受光部は、前記撮像光学系により導かれた光を受光して光電変換を行う撮像素子を備えることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明によれば、撮像素子を備えた撮像装置において、請求項２ないし５のいずれかに記載の発明の作用が得られる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の撮像装置において、前記受光部は、前記撮像光学系により導かれた光のうち所定の周波数より低い周波数の光のみを透過させて前記撮像素子に導くローパスフィルターを更に備えることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明によれば、ローパスフィルターと撮像素子とを備えた撮像装置において、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の作用が得られる。なお、この場合、シャッター地板の開口を、ローパスフィルターの受光面より大きく形成することで、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明の作用が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、フォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置に、振れ補正機能を搭載する場合において、適切な撮像画像を得ながら、撮像装置のコンパクト化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの実施形態について説明する。図１は、本実施形態のデジタルカメラ１０の外観構造を説明する図であり、図１（ａ）は、デジタルカメラ１０の正面外観図、図１（ｂ）は、デジタルカメラ１０の背面外観図をそれぞれ示している。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、このデジタルカメラ１０は、カメラ本体１と、このカメラ本体１の正面略中央に着脱可能（交換可能）に装着される撮影レンズ２（交換レンズ）とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチルカメラである。
【００３０】
図１（ａ）において、カメラ本体１は、正面略中央に撮影レンズ２が装着されるマウント部３と、正面左端部において突設され、ユーザが片手又は両手により確実に把持（保持）可能とするためのグリップ部４と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル５と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル６と、グリップ部４の上面に撮影動作（露光）の開始及び／又は終了を指示するためのレリーズボタン７とを備えている。
【００３１】
撮影レンズ２は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該光をカメラ本体１の内部に配置されている後述の撮像素子１０１やファインダ部１０２へ導くための撮影レンズ系を構成するものである。撮影レンズ２は、マニュアル操作或いは自動的に各レンズ位置を移動させて焦点調整を行うことが可能に構成されている。
【００３２】
なお、マウント部３の近傍には、撮影レンズ２を着脱するための着脱ボタン３１と、装着された撮影レンズ２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点（図示省略）と、機械的接続を行うための複数個のカプラ（図示省略）とが設けられている。この電気的接点は、撮影レンズ２に内蔵されたレンズＲＯＭ（リードオンリメモリ）から当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）をカメラ本体１内の図略の全体制御部に送出したり、撮影レンズ２内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を前記全体制御部に送出したりするためのものである。カプラは、カメラ本体１内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータ及びズームレンズ駆動用モータの各駆動力を撮影レンズ２内の各レンズに伝達するためのものである。
【００３３】
モード設定ダイアル６は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは静止画を撮影する静止画撮影モードや動画を撮影する動画撮影モード（連続撮影モード）、フラッシュモード等の各種撮影モードを設定するためのものである。
【００３４】
レリーズボタン７は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてレリーズボタン７が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、レリーズボタン７が全押しされると、撮影動作（後述するカラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が実行される。また、動画撮影モードにおいてレリーズボタン７が全押しされると、撮影動作（上記と同様の撮像素子の露光、露光で得られた画像信号への画像処理、及びこの画像処理された画像データのメモリカード等の記録部への記録という一連の動作）が開始され、再度レリーズボタン７が全押しされると撮影動作が終了される。
【００３５】
図１（ｂ）において、カメラ本体１の背面略中央上部には、ファインダ窓１１（接眼部）が設けられている。ファインダ窓１１には、撮影レンズ２からの被写体像が導かれており、ユーザ（撮影者）は、このファインダ窓１１を覗くことにより被写体を視認することができる。カメラ本体１の背面の略中央には、外部表示部１２（ＬＣＤ；液晶モニター）が設けられている。外部表示部１２は、本実施形態では例えば画素数が４００（Ｘ方向）×３００（Ｙ方向）＝１２００００のカラー液晶表示素子からなり、上記動画像を表示するとともに、ＡＥ制御やＡＦ制御に関するモード、撮影シーンに関するモード或いは撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。
【００３６】
外部表示部１２の左上部には電源スイッチ１３が設けられている。電源スイッチ１３は例えば２接点式のスライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると電源がオフになり、接点を右方の「ＯＮ」位置に設定すると電源がオンになる。外部表示部１２の右側には方向選択キー１４及び手振れ補正スイッチ１５が設けられている。方向選択キー１４は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向、及び右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作がそれぞれ検出されるようになっている。方向選択キー１４は多機能化されており、例えば外部表示部１２に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能する。また、方向選択キー１４は、撮影レンズ２のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能させることもできる。
【００３７】
手振れ補正スイッチ１５は、手持ち撮影や望遠撮影、暗部での（長時間露光が必要な）撮影時において、手振れ等の「振れ」が発生する虞のある場合に対して確実な撮影を可能とするための振れ補正モードを設定するものである。この手振れ補正スイッチ１５は、電源スイッチ１３と同様に２接点式のスライドスイッチとしてもよい。
【００３８】
外部表示部１２の左側には、外部表示部１２の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、取消スイッチ１６、確定スイッチ１７、メニュー表示スイッチ１８及び外部表示切換スイッチ１９等が設けられている。取消スイッチ１６はメニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチ、確定スイッチ１７はメニュー画面で選択された内容を確定するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ１８は外部表示部１２にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容（例えば撮影シーン設定画面や露出制御に関するモード設定画面など）を切り換えたりするためのスイッチであり、メニュー表示スイッチ１８の押圧ごとにメニュー画面が切り換わる。外部表示切換スイッチ１９は、外部表示部１２への表示のオン／オフを切り換えるためのスイッチで、外部表示切換スイッチ１９の押圧ごとに外部表示部１２の表示と非表示とが交互に行われる。なお、カメラ本体１の適所には、上記各スイッチ以外にズームスイッチ、露出補正スイッチ、ＡＥロックスイッチ等のプッシュ式あるいはダイヤル式の各種スイッチを備えることも想定できる。
【００３９】
次に、デジタルカメラ１０の内部構成について説明する。
【００４０】
図２は、デジタルカメラ１０の正面透視図、図３は、該デジタルカメラ１０の背面透視図、図４は、同じくデジタルカメラ１０の上面断面図である。但し、図２，図４は、それぞれ撮影レンズ２を取り外した状態での透視図及び断面図である。
【００４１】
図２〜図４に示すように、撮影レンズ２に対向するカメラ本体１内、すなわちカメラ本体１に撮影レンズ２が装着された場合の当該撮影レンズ２に備えられているレンズ群２１の光軸Ｌ（図３参照）上におけるカメラ本体１内の適所には、光軸Ｌに対して垂直となる方向に四方形状の撮像素子１０１が配設されている。
【００４２】
撮像素子１０１は、被写体輝度を検出（被写体光を撮像）する、すなわち、撮像素子１０１は、撮影レンズ２により結像された被写体光像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換して制御基板１４０（画像処理回路１４１）へ出力するものである。具体的には、撮像素子１０１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が２次元的に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、所謂ベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、例えば１６００（Ｘ方向）×１２００（Ｙ方向）＝１９２００００個の画素を有するカラー撮像素子である。なお、撮像素子１０１としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等が採用可能である。
【００４３】
上記光軸Ｌ上において、被写体光をファインダ部１０２（ファインダ光学系）へ向けて反射させる位置には、ミラー部１０３（反射板）が配置されている。撮影レンズ２を通過した被写体光は、ミラー部１０３（後述の主ミラー１０３１）によって上方へ反射され、焦点板１０４（ピントグラス）に結像される。撮影レンズ２を通過した被写体光の一部はこのミラー部１０３を透過する。
【００４４】
ファインダ部１０２は、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６及び上記ファインダ窓１１を備えている。ペンタプリズム１０５は、断面が五角形をしており下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ１０６は、ペンタプリズム１０５により正立像にされた被写体像をファインダ窓１１の外側に導く。このような構成により、ファインダ部１０２は、撮影待機時において被写界を確認するための光学ファインダとして機能する。
【００４５】
ミラー部１０３は、主ミラー１０３１及びサブミラー１０３２から構成されており、主ミラー１０３１の背面側において、サブミラー１０３２が主ミラー１０３１の背面に向けて傾倒するように回動可能に設けられている。主ミラー１０３１を透過した被写体光の一部はサブミラー１０３２によって反射され、この反射された被写体光は焦点検出部１０７に入射される。焦点検出部１０７は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサーである。
【００４６】
上記ミラー部１０３は、所謂クイックリターンミラーであり、露光時には回転軸１０３３を回動支点として矢印Ａで示す上方へ向けて跳ね上がり、焦点板１０４の下方位置で停止する。この際、サブミラー１０３２は、主ミラー１０３１の背面に対して矢印Ｂで示す方向に回転軸１０３４を支点として回動し、上記ミラー部１０３が焦点板１０４の下方位置で停止したときには、主ミラー１０３１と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、撮像レンズ１２からの被写体光がミラー部１０３によって遮られることなく撮像素子１０１上に届き、該撮像素子１０１が露光される。露光が終了すると、ミラー部１０３は元の位置（図３に示す位置）に復帰する。
【００４７】
撮像素子１０１の光軸方向直前には、疑似カラーや色モアレの発生を防止するためのローパスフィルター１０８（光学フィルタ）が配置されており、さらにローパスフィルター１０８の直前には、シャッター部１０９が配置されている。シャッター部１０９は、露光時に開閉制御が行われるものであり、縦走りフォーカルプレーンシャッターである。シャッター部１０９は、その前方側が枠体１２０の後端部に当接された状態とされ、一方、その後方側がシャッター押さえ板１０９１にて押圧された状態とされている。シャッター押さえ板１０９１は、枠体１２０に対して図略のビスで固定されており、これにより、シャッター部１０９は枠体１２０に固着される。なお、撮像素子１０１の後部には、撮像素子１０１面と平行に、側面シャーシ１８３を挟んで外部表示部１２が配設されている。
【００４８】
撮像素子１０１は、後述のスライダ２０２やアクチュエータ（ヨー方向アクチュエータ２０５、ピッチ方向アクチュエータ２０６）とともに、後述のジャイロユニット１７０により検出された振れ情報に基づき当該アクチュエータを駆動させることにより、撮像素子１０１を上下左右方向にスライドさせて振れ補正を行う振れ補正ユニット２００（手振れ機構）を構成している。振れ補正ユニット２００の構造及び動作の詳細については後述する。ジャイロユニット１７０は、特許請求の範囲における振れ検出部の一例である。
【００４９】
図２において、マウント部３の後部におけるカメラ本体１の略中央部には、枠体１２０（前枠）が配置されている（図３、図４における斜線部参照）。この枠体１２０は、該枠体１２０の前後面部及び上記ペンタプリズム１０５（焦点板１０４）と対向する上面部が開口とされた正面視略四角形状の角筒体であり、歪み等に対する強度を有した金属製の剛体である。枠体１２０の前面は、マウント部３の形状に合わせて円筒状のマウント受け部１２１が形成されており、このマウント受け部１２１にマウント部３が嵌合された状態で、符号１２２の矢印（図４参照）で示す前面側から複数のビス１２３によってビス止めされている。枠体１２０は、その内部にミラー部１０３が配置されており、当該ミラー部１０３の保持部材を兼ねたものとなっている。
【００５０】
枠体１２０の左側（グリップ部４の内部）には電池室１３１（バッテリーチャンバー）が配置されている。電池室１３１は、例えばプラスチック等の樹脂からなり、その内部には、デジタルカメラ１０の動作電源として例えば所定数の単３形乾電池が収納される。電池室１３１の背後には、カード収納部１３２が設けられている。カード収納部１３２には、撮影画像の画像データを記録するための記録媒体、例えばメモリカードが着脱自在に収納されるようになっており。グリップ部４の例えば符号１３３に示す側面位置のカードスロット蓋を開いて当該メモリカードを収納する構成とされている。なお、電池室１３１及びカード収納部１３２からなる構造体を、以降、バッテリーユニット１３０と称する。
【００５１】
バッテリーユニット１３０（カード収納部１３２）の背面部には制御基板１４０が配置されている。制御基板１４０には、画像データに対する所定の信号処理（画像処理）を行う画像処理回路１４１（例えば画像処理用ＡＳＩＣ）や後述の振れ補正駆動を制御する振れ補正回路１４２（例えば振れ補正用ＡＳＩＣ）等の電子部品がマウントされており、後述の主制御部１００をなす基板体である。制御基板１４０は、振れ補正ユニット２００と略同一平面方向に隣接配置されており、後述の側面シャーシ１８３に対して接続部１４３にて固定されたバッテリーユニット１３０にマウントされる態様で、ネジ部１４４，１４５によって取り付けられている。制御基板１４０と撮像素子１０１とは、第１フレキシブル配線１４６により電気的に接続されている。なお、振れ補正回路１４２は、特許請求の範囲における振れ補正制御部に相当する。
【００５２】
枠体１２０の右側の隣接位置には、ミラー部１０３及びシャッター部１０９を駆動するための駆動ユニット１５０が配置されている。駆動ユニット１５０は、具体的には、シャッター部１０９の開閉駆動を行うシャッター駆動部１５１と、ミラー部１０３の駆動を行うミラー駆動部１５２とを備えて構成されている。なお、ミラー駆動部１５２は、シャッタ駆動を行うためのシャッタ駆動部を一部内包して構成されている。駆動ユニット１５０のさらに右側（外側）には、リモート端子やＵＳＢ端子等のホルダー或いはＡＣ電源のジャック等を備えた構造体としての、例えばプラスチック等の樹脂からなるコネクタ部１６０が配置されている。なお、シャッター駆動部１５１は、特許請求の範囲における駆動部材に相当する。
【００５３】
バッテリーユニット１３０の所定位置、例えば電池室１３１の前方の側壁部には、ジャイロユニット１７０が設けられている。ジャイロユニット１７０は、ジャイロ部１７１、ジャイロ基板１７２、緩衝材１７３及びジャイロ用フレキシブル配線基板１７４等からなり、測定対象部（本実施形態では、デジタルカメラ１０；カメラ本体１）の振れ方向や振れ量などの振れ情報を検出するためのものである。ジャイロユニット１７０において検出された振れ情報は、振れ補正ユニット２００による振れ補正駆動の制御に用いられる。ジャイロ部１７１は、ヨー（Yaw）方向におけるデジタルカメラ１０の振れの角速度に基づく振れ量を検出するヨー方向ジャイロ１７１ａと、ピッチ（Pitch）方向におけるデジタルカメラ１０の振れの角速度に基づく振れ量を検出するピッチ方向ジャイロ１７１ｂとを備えている。このようなジャイロとしては、例えば圧電素子に電圧を印加して振動状態とし、該圧電素子に回転運動による角速度が加わったときに生じるコリオリ力に起因する歪みを、電気信号として取り出すことで角速度を検出するタイプのものが使用できる。ジャイロ部１７１は、ジャイロ基板１７２上にマウントされており、このジャイロ基板１７２（即ちジャイロユニット１７０）は、バッテリーユニット１３０の側壁部に形成された平板状のジャイロ取付部１３４に、緩衝材１７３を介して取り付けられている。
【００５４】
緩衝材１７３は、ミラー部１０３の動作振動が伝播してジャイロ部１７１がこの振動を誤検出することを防止するためのものであり、例えば両面に接着層を備えるプチルゴム等のゴム材からなるシート状（板状）の部材を用いることができる。なお、ジャイロ用フレキシブル配線基板１７４は、ジャイロ部１７１（ヨー方向ジャイロ１７１ａ及びピッチ方向ジャイロ１７１ｂ）と制御基板１４０とを電気的に接続するためのものである。
【００５５】
デジタルカメラ１０の上記各部は、例えば鉄などの金属材料からなるシャーシ部１８０によって互いに連結（固定）されている。本実施形態では、シャーシ部１８０は、前面シャーシ１８１，１８２、側面シャーシ１８３（バックシャーシ）及び底面シャーシ１８４（底板）から構成されている。
【００５６】
次に、図３，図４とともに図５を用いて振れ補正ユニット２００の構成について説明する。図５は、振れ補正ユニット２００の構成を概略的に示した斜視図である。振れ補正ユニット２００は、カメラ本体１にユーザの手振れ等による振れが与えられて前記光軸Ｌにずれが生じた場合に、撮像素子１０１をその振れに応じて適宜移動（揺動）させることで光軸Ｌのずれを補正するためのものである。
【００５７】
振れ補正ユニット２００は、撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８と、撮像素子１０１とともにローパスフィルター１０８を保持する撮像素子ホルダ２０１と、撮像素子ホルダ２０１を保持するスライダ２０２と、撮像素子１０１の後面に配設された放熱板２０３と、放熱板２０３の後面に配設された撮像素子基板２０４と、ヨー方向アクチュエータ２０５と、ピッチ方向アクチュエータ２０６と、振れ台板２０７とを備えて構成されている。
【００５８】
撮像素子基板２０４は、撮像素子１０１がマウントされる略長方形状の基板（ここではＣＣＤ基板）である。ただし当該マウントは、撮像素子１０１と撮像素子基板２０４との間に放熱板２０３が介在された状態で行われる。放熱板２０３は、所定の金属材料からなる板状体であり、撮像素子１０１の駆動（光電変換）により発生した熱を逃がすためのものである。撮像素子ホルダ２０１は、断面略長方形状の前後が開口された枠体であり、この枠体の前方部にはローパスフィルター１０８が取り付けられ、このローパスフィルター１０８の後方部に撮像素子１０１が配設されている。撮像素子１０１は、撮像素子基板２０４により放熱板２０３とともに撮像素子ホルダ２０１に対して押圧された状態で、当該撮像素子基板２０４が撮像素子ホルダ２０１に対して図略のビスにより固定して取り付けられている。
【００５９】
撮像素子ホルダ２０１の左右方向における一端辺部（ここでは左辺部）には、ピッチ方向アクチュエータ２０６が設けられており、撮像素子ホルダ２０１は、当該ピッチ方向アクチュエータ２０６を介し、スライダ２０２に対してピッチ方向（図５の矢印Ｃで示す上下方向）にスライド可能に取り付けられている。スライダ２０２は、その略中央部に撮像素子基板２０４よりも大きな長方形状の開口部２０２１が形成された略平板状の枠体である。スライダ２０２のピッチ方向アクチュエータ２０６に対向する位置には、上記スライド移動を可能とするべく、ピッチ方向アクチュエータ２０６（後述の軸部２０６１）に対して摺動自在に嵌合されるＶ溝が形成された軸受け部２０２２が固設されている。また、スライダ２０２の下部には、ヨー方向アクチュエータ２０５に対応する上記軸受け部２０２２と同様に構成された軸受け部２０２３が固設されている。なお、軸受け部２０２２（２０２３）に対する軸部２０５１（２０６１）の嵌合（摩擦結合）は、図略のばね体等の付勢部材による付勢力により、押さえ板（ヨー用押さえ板、ピッチ用押さえ板）と軸受け部２０２２（２０２３）との間に軸部２０５１（２０６１）を挟持する形で行われる。
【００６０】
振れ台板２０７は、撮像素子ホルダ２０１が保持された状態のスライダ２０２を保持するための振れ補正ユニット２００における所謂基台をなすものであり、その略中央部に、スライダ２０２の開口部２０２１と同程度のサイズを有する開口部２０７１が形成された枠体である。この振れ台板２０７の上下方向の一端辺部（ここでは下辺部）には、ヨー方向アクチュエータ２０５が固設されており、スライダ２０２の軸受け部２０２３が当該ヨー方向アクチュエータ２０５（後述の軸部２０５１）に対して摺動自在に嵌合された状態でヨー方向（図５の矢印Ｄで示す左右方向）にスライド可能となるよう、振れ台板２０７に対してスライダ２０２が取り付けられている。
【００６１】
また、振れ台板２０７は、右上の角部２０７２において、撮像素子ホルダ２０１の角部を、該角部の裏表面２０１１に遊嵌されたボール体を挟みこんだ状態で、スライダ２０２の角部２０２４を角部２０７２へ向けて押し付けるように、ばね体等の付勢部材により付勢した状態で角部２０２４と連結されている。これにより、スライダ２０２（撮像素子ホルダ２０１）のヨー方向へのスライド移動及び撮像素子ホルダ２０１のピッチ方向へのスライド移動を可能とした状態で、撮像素子ホルダ２０１とともにスライダ２０２を振れ台板２０７へ押し付け、これらが振れ台板２０７から外れることのないよう確実に保持している。
【００６２】
ヨー方向アクチュエータ２０５及びピッチ方向アクチュエータ２０６は、所謂超音波駆動が行われるインパクト形のリニアアクチュエータ（圧電アクチュエータ）である。これらのアクチュエータは、それぞれ軸部２０５１，２０６１、圧電素子部２０５２，２０６２及び錘部２０５３，２０６３等を備えて構成されている。軸部２０５１，２０６１は、それぞれ圧電素子部２０５２，２０６２によって振動駆動される所定の断面形状（例えば円形）を有した棒状の駆動軸であり、上記軸受け部２０２３，２０２２に対して摩擦結合されるものである。
【００６３】
圧電素子部２０５２，２０６２は、セラミックなどから構成され、印加される電圧に応じて伸縮され、この伸縮に応じて軸部２０５１，２０６１を振動させるものである。圧電素子部２０５２，２０６２による当該伸縮においては、高速伸長と低速縮小とが、若しくは低速伸長と高速縮小とが、又は伸長速度及び縮小速度が同じである等速伸長と等速縮小とが交互に繰り返される。この圧電素子部２０５２，２０６２は、例えば積層型圧電素子からなり、軸部２０５１，２０６１の一端において、分極方向が当該軸部２０５１，２０６１の軸方向と一致した状態で固着されている。
【００６４】
圧電素子部２０５２，２０６２の電極部には、制御基板１４０（振れ補正回路１４２）からの信号線が接続されており、制御基板１４０からの駆動信号に応じて圧電素子部２０５２，２０６２が充電又は放電（逆方向充電）されることで、上記伸縮が行われる。圧電素子部２０５２，２０６２がこのように伸縮を繰り返すことにより、軸受け部２０２３即ちスライダ２０２が軸部２０５１に対して（軸部２０６１が軸受け部２０２２即ちスライダ２０２に対して）相対的に正方向又は逆方向に移動したり、或いはその場に停止した状態となる。なお、軸部２０５１，２０６１における圧電素子部２０５２，２０６２と反対側の端部には、圧電素子部２０５２，２０６２によって発生した振動が軸部２０５１，２０６１に効率よく伝達されるようにするための錘部２０５３，２０６３即ちウェイトが固設されている。
【００６５】
このようにヨー方向アクチュエータ２０５の駆動に応じて、振れ台板２０７に対して左右方向にスライダ２０２と撮像素子ホルダ２０１とが一体的にスライド移動することで撮像素子１０１のヨー方向（矢印Ｄ方向）の振れが補正され、ピッチ方向アクチュエータ２０６の駆動に応じて、スライダ２０２に対して撮像素子ホルダ２０１が上下方向にスライドすることで、撮像素子１０１のピッチ方向（矢印Ｃ方向）の振れが補正される。
【００６６】
次に、本実施形態の特徴部分について説明する。図６（ａ）は、シャッター部１０９、撮像素子１０１、ローパスフィルター１０８及びシャッター駆動部１５１をレンズ群２１側から見た斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）において後述のシャッター台板と羽根部材とを取り外した状態を示す斜視図、図６（ｃ）は、図６（ａ）に示すシャッター部１０９等を反対側から見た斜視図である。また、図７（ａ）は、図６（ｃ）と同じ側からシャッター部１０９等を見たときの正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）において、シャッター台板及び羽根部材を取り除いた状態で矢印Ｆ方向から見た図である。なお、図６，図７においては、スライダ２０２や振れ台板２０７等の部材の図示は省略している。
【００６７】
図６，図７に示すように、ローパスフィルター１０８は、その中心を撮像素子１０１の中心と一致させた状態で、撮像素子１０１の撮像面上に取り付けられている。撮像素子ホルダ２０１及び撮像素子基板２０４は、図３に示す撮像素子ホルダ２０１及び撮像素子基板２０４に相当するものである。また、撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８は、その中心がレンズ群２１の光軸Ｌを通る位置を中心（初期位置）として、振れ補正のための駆動が行われるようになっている。以下、この位置をセンタリング位置という。図７は、撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８がセンタリング位置にあるときの状態を示している。
【００６８】
シャッター部１０９は、図３等に示すシャッター部１０９に相当するものであり、ローパスフィルター１０８の前面側（レンズ群２１側）において光軸Ｌと直交する平面に沿って配置されている。
【００６９】
シャッター部１０９は、シャッター台板１０９３と、シャッター地板１０９４と、複数のシャッター羽根群１０９５とを有して構成されており、シャッター台板１０９３及びシャッター地板１０９４は、この順にレンズ群２１側から配置されているとともに、シャッター羽根群１０９５は、シャッター台板１０９３とシャッター地板１０９４との間に設置されている。シャッター台板１０９３及びシャッター地板１０９４は、前記シャッター羽根群１０９５を駆動する前記シャッター駆動部１５１を支持するとともに、シャッター羽根群１０９５の移動をガイドする機能を有する。なお、前記シャッター駆動部１５１は、シャッター台板１０９３の板面のうちレンズ群２１側の板面の適所に取り付けられている。なお、シャッター台板１０９３及びシャッター地板１０９４は、特許請求の範囲におけるシャッター台板及びシャッター地板に相当する。
【００７０】
シャッター台板１０９３及びシャッター地板１０９４には、それぞれ開口１０９３ａ，１０９４ａが形成されており、開口１０９３ａ，１０９４ａは、光軸方向からみて、シャッター台板１０９３の開口１０９３ａ全体がシャッター地板１０９４の開口１０９４ａ内に位置的に含まれるように配置されている。これにより、シャッター部１０９が開放しているとき、レンズ群２１を透過した光は、この開口１０９３ａ，１０９４ａを介してローパスフィルター１０８に導かれる。なお、開口１０９３ａ，１０９４ａは、特許請求の範囲における開口に相当する。
【００７１】
さらに、本実施形態においては、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａは、ローパスフィルター１０８の受光面より大きく形成されている。
【００７２】
すなわち、前述したように、撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８は、振れ補正時には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。図８は、撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８が図７に示すセンタリング位置からＸ軸方向左側及びＹ軸方向上側に駆動された状態を示している。
【００７３】
本実施形態では、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａは、この振れ補正時の駆動量を考慮して設定されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向において、ローパスフィルター１０８のサイズとローパスフィルター１０８の最大移動量との加算値以上の長さに設定されている。つまり、ローパスフィルター１０８のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さをＸ，Ｙとし、ローパスフィルター１０８のＸ軸方向におけるセンタリング位置からの最大移動量Δｘ、Ｙ軸方向におけるセンタリング位置からの最大移動量Δｙとすると、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａのうちＸ軸方向の長さＬｘ、Ｙ軸方向の長さＬｙは、
Ｌｘ≧Ｘ＋２Δｘ
Ｌｙ≧Ｙ＋２Δｙ
に設定されている。
【００７４】
これにより、振れ補正動作を行うべく撮像素子１０１及びローパスフィルター１０８を駆動した場合でも、ローパスフィルター１０８とシャッター地板１０９４との機械的な干渉（衝突）を防止することができる。なお、従来の図９に示す構成との比較においては、前述のようにシャッター地板１０９４の開口１０９４ａのサイズを設定することは、その開口１０９４ａを、シャッター台板１０９３の開口１０９３ａより大きく形成したことを意味するものである。
【００７５】
また、このようにシャッター地板１０９４の開口サイズを設定したことで、従来では、ローパスフィルター１０８等をシャッター部１０９から光軸方向に所定の距離だけ離間して配置していところ、本実施形態では、ローパスフィルター１０８等をシャッター部１０９側に寄せて配置することができる。
【００７６】
すなわち、図７に示すように、図９に示す従来の構成に対して、ローパスフィルター１０８の受光面がシャッター地板１０９４の板面上に位置するまで、ローパスフィルター１０８等をシャッター部１０９側に長さｒだけ寄せて配置している。この場合、従来に比して、デジタルカメラ１０の厚み（光軸方向の長さ）をその長さｒだけ薄くすることができる。
【００７７】
ところで、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａのサイズに関する前述の条件を満たすシャッター地板１０９４として、従来の銀塩カメラに用いられるシャッター地板１０９４があり、本実施形態では、このシャッター地板１０９４を利用している。これにより、新たにシャッター地板１０９４を設計する必要がなくなり、その分、コストの低減化を図ることができる。
【００７８】
さらに、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａがローパスフィルター１０８の受光面より（Ｘ軸方向に）長いことを利用して、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａの中心位置Ｏ’を、センタリング位置におけるローパスフィルター１０８の中心位置Ｏからコネクタ部１６０側（図４の右側）にオフセットさせた状態でシャッター地板１０９４を配置している。
【００７９】
すなわち、シャッター地板１０９４の開口の中心位置Ｏ’と、センタリング位置におけるローパスフィルター１０８の中心位置Ｏとを一致させる場合に比して、図４の矢印Ｓに示す部位に空間を生じさせ、フレキシブル配線１４６を適度に撓ませるためのスペースを確保している。
【００８０】
以上の構成により、フォーカルプレーンシャッター及び撮像素子１０１を備えたデジタルカメラに、該撮像素子１０１を駆動することで振れ補正を行う機能を搭載する場合に、撮像画像が欠落することなく適切な撮像画像を得ながら、デジタルカメラ１のコンパクト化を達成することができる。
【００８１】
なお、本発明は、前記実施形態に加えて、あるいは前記実施形態に代えて次の形態（１）〜（３）に説明する変形形態も採用可能である。
【００８２】
（１）前記実施形態では、ローパスフィルター１０８を備えているので、シャッター地板１０９４の開口１０９４ａのサイズを、ローパスフィルター１０８の受光面より大きく形成したが、このローパスフィルター１０８を備えていない場合には、開口１０９４ａのサイズを、撮像素子１０１の撮像面より大きく形成すると、前記実施形態と同様の作用が得られる。
【００８３】
（２）ぶれ補正以外の目的で撮像素子１０１を駆動する構成をデジタルカメラ１に備える場合であっても、前述のように開口サイズ等を設定することで、前記実施形態と同様の作用が得られる。
【００８４】
（３）本発明は、デジタルカメラに限らず、例えばデジタルビデオカメラ等、撮像素子とフォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置が適用対象である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観構造を説明する図であり、（ａ）は、デジタルカメラの正面外観図、（ｂ）は、デジタルカメラの背面外観図である。
【図２】デジタルカメラの正面透視図である。
【図３】デジタルカメラの側面断面図である。
【図４】デジタルカメラの上面断面図である。
【図５】デジタルカメラの背面透視図である。
【図６】（ａ）は、シャッター部、撮像素子、ローパスフィルター及びシャッター駆動部をレンズ側から見た斜視図、（ｂ）は、（ａ）においてシャッター台板と羽根部材とを取り外した状態を示す斜視図、（ｃ）は、（ａ）に示すシャッター部等を反対側から見た斜視図である。
【図７】（ａ）は、図６（ｃ）と同じ側からシャッター部等を見たときの正面図、（ｂ）は、（ａ）において、シャッター台板及び羽根部材を取り除いた状態で矢印Ｆ方向から見た図である。
【図８】図７に示す状態からローパスフィルター等が駆動した状態を示す図である。
【図９】従来のシャッター部、撮像素子、ローパスフィルターの配置を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０１    撮像素子
１０８    ローパスフィルター
１０９    シャッター部
１０９３  シャッター台板
１０９４  シャッター地板
１０９５  シャッター羽根群
１０９３ａ，１０９４ａ  開口
１４６    フレキシブル配線
１６０    コネクタ部
２０１    撮像素子ホルダ
２０４    撮像素子基板
【図１】
2006079009.tif 000003
【図２】
2006079009.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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