(57)【要約】 【課題】落下などにより携帯機器内部の被保護部材に耐衝撃限界値を上回る衝撃が加えられたとしてもその被保護部材は保護される衝撃吸収装置およびその衝撃吸収装置が配備された撮影装置を提供する。【解決手段】レンズユニット１０に連結されレンズユニット１０の移動に伴って伸縮するばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３を設ける。さらにレンズユニット１０を間に挟んだ、ばね部材の反対側に、レンズユニット１０の移動を制御するアクチュエータＡ１〜Ａ３とレンズユニット１０がアクチュエータに及ぼす圧力を検出する圧力センサＳ１〜Ｓ３とを備えたレンズ付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａを配備する。圧力センサにより検出された圧力がレンズユニットの耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときはアクチュエータＡ１〜Ａ３によりレンズユニットを固定し、閾値に達したときはアクチュエータＡ１〜Ａ３により閾値が維持されるようにレンズユニットの移動を制御する。【選択図】  図１
2008020544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被保護部材に連結され該被保護部材の移動に伴って伸縮するばね部材と、
前記被保護部材を間に挟んだ、前記ばね部材の反対側に配備されて、該被保護部材の移動を制御するアクチュエータと、
前記被保護部材が前記アクチュエータに及ぼす圧力を検出する圧力センサとを備え、
前記アクチュエータは、
前記圧力センサにより検出された圧力が前記被保護部材の耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは前記被保護部材を固定し、該閾値に達したときは該閾値が維持されるように前記被保護部材の移動を制御するものであることを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項２】
被写体を結像するレンズユニットを備え、該レンズユニットで結像された該被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
前記レンズユニットに連結され該被保護部材の移動に伴って伸縮するばね部材と、
前記レンズユニットを間に挟んだ、前記ばね部材の反対側に配備されて、該レンズユニットの移動を制御するアクチュエータと、
前記レンズユニットが前記アクチュエータに及ぼす圧力を検出する圧力センサとを備え、
前記アクチュエータは、
前記圧力センサにより検出された圧力前記レンズユニットの耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは前記レンズユニットを固定し、該閾値に達したときは該閾値が維持されるように前記レンズユニットの移動を制御するものであることを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から加えられる衝撃を吸収する衝撃吸収装置およびその衝撃吸収装置を備えた撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器である撮影装置などを誤って落としてしまうと、ケースが破損するだけでなく内蔵されているレンズユニット等が壊れてしまうことがある。そこで撮影装置には内部のレンズユニット等が落下の衝撃に耐えるように衝撃吸収装置が備えられているものがある（例えば特許文献１参照）。この特許文献１には、レンズユニットを保持する鏡筒前面に保護部材を設けて落下の衝撃をその保護部材により吸収することによってケースが破損してもレンズユニットの破損を防ごうとする衝撃吸収装置が報告されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術を用いると鏡筒の構造が複雑になるという問題がある。もしも鏡筒をばね部材により弾力的に保持することができれば、上記の様に鏡筒を複雑な構造にする必要はなくなる。
【０００４】
しかし、撮影装置などの携帯機器の落下時の衝撃がどの程度のものであってその衝撃によって撮影装置内部の上記レンズユニットの様な被保護部材に対してどのぐらいの大きさの衝撃力が加えられるかは未知である。落下の仕方によっては、被保護部材に耐衝撃限界値を上回る衝撃力が加えられてばね部材だけでは衝撃力を吸収しきれずにレンズユニットが壊れてしまう恐れがある。
【特許文献１】特開２００１−１１６９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、落下などにより携帯機器内部の被保護部材に耐衝撃限界値を上回る衝撃が加えられたとしてもその被保護部材は保護される衝撃吸収装置およびその衝撃吸収装置が配備された撮影装置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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の衝撃吸収装置は、被保護部材に連結されその被保護部材の移動に伴って伸縮するばね部材と、
上記被保護部材を間に挟んだ、上記ばね部材の反対側に配備されて、その被保護部材の移動を制御するアクチュエータと、
上記被保護部材が上記アクチュエータに及ぼす圧力を検出する圧力センサとを備え、
上記アクチュエータは、
上記圧力センサにより検出された圧力が上記被保護部材の耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは上記被保護部材を固定し、その閾値に達したときはその閾値が維持されるように上記被保護部材の移動を制御するものであることを特徴とする。
【０００７】
上記本発明の衝撃吸収装置によれば、上記圧力センサにより検出された圧力が被保護部材の耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは、上記ばね部材によって衝撃が吸収される。さらに、上記圧力センサにより検出された圧力が被保護部材の耐衝撃限界値に達しさらに超えようとしたときは、上記アクチュエータが働いてそのアクチュエータと上記ばね部材との双方によって上記被保護部材の耐衝撃限界値が維持されるようにその被保護部材の移動が制御される。
【０００８】
つまり、被保護部材の耐衝撃限界値内にあるときにはアクチュエータが作動せずにばね部材によって被保護部材に加えられる衝撃力が吸収され、落下時の衝撃力が被保護部材の耐衝撃限界値に達したときにはアクチュエータが作動してばね部材とともにアクチュエータによっても被保護部材の移動が制御され上記被保護部材に加えられる衝撃力が耐衝撃限界値を超えない様にばね部材とアクチュエータとの双方によって吸収される。
【０００９】
その結果、落下により携帯機器のケースが破損したとしても内部の被保護部材は破損を免れる。
【００１０】
以上説明した様に落下などにより携帯機器内部の被保護部材に耐衝撃限界値を上回る衝撃が加えられたとしてもその被保護部材は保護される衝撃吸収装置が実現する。
【００１１】
この衝撃吸収装置を撮影装置に適用すると、
被写体を結像するレンズユニットを備え、そのレンズユニットで結像されたその被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
上記レンズユニットに連結されその被保護部材の移動に伴って伸縮するばね部材と、
上記レンズユニットを間に挟んだ、上記ばね部材の反対側に配備されて、そのレンズユニットの移動を制御するアクチュエータと、
上記レンズユニットが上記アクチュエータに及ぼす圧力を検出する圧力センサとを備え、
上記アクチュエータは、
上記圧力センサにより検出された圧力上記レンズユニットの耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは上記レンズユニットを固定し、その閾値に達したときはその閾値が維持されるように上記レンズユニットの移動を制御するものであることを特徴とする。
【００１２】
上記本発明の撮影装置によれば、落下などにより耐衝撃限界値を上回る衝撃が撮影装置に加えられたとしても内部のレンズユニットが保護される衝撃吸収装置が配備された撮影装置が実現する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した様に落下などにより携帯機器内部の被保護部材に耐衝撃限界値を上回る衝撃が加えられたとしてもその被保護部材は保護される衝撃吸収装置およびその衝撃吸収装置を備えた撮影装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態である衝撃吸収装置を示す図である。
【００１６】
図１には本発明の衝撃吸収装置が配備された撮影装置が例として掲げられており、その撮影装置が備えるレンズユニットが本発明にいう被保護部材に相当する例が示されている。
【００１７】
図１（ａ）には、３つのばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３と、３つのアクチュエータＡ１〜Ａ３と、レンズユニット１０が３つのアクチュエータＡ１〜Ａ３に及ぼす圧力を検出する圧力センサＳ１〜Ｓ３とを備えた衝撃吸収装置１が示されている。なお、図１（ａ）と図１（ｂ）には、通常の撮影光学系を備えた撮影装置と屈曲光学系を備えた撮影装置との双方をイメージした図がそれぞれ示されていて、図１（ｂ）に示す屈曲光学系を備えた薄型構造の撮影装置の場合にはアクチュエータの数を３つから２つに減らしても効果が発揮されることを示すために図が掲げられている。
【００１８】
図１（ａ）に示す衝撃吸収装置１の構成を簡単に説明する。
【００１９】
この図１（ａ）に示す衝撃吸収装置１には、レンズユニット１０に連結され、レンズユニット１０の移動に伴って伸縮するばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３が３つ備えられており、そのレンズユニット１０を間に挟んだ、３つのばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３それぞれの反対側に配備されてレンズユニット１０の移動を制御する３つのアクチュエータＡ１〜Ａ３が備えられている。この例では、アクチュエータＡ１〜Ａ３がそれぞれレンズ付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａに備えられた例が示されており、それらのレンズ付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａにはレンズユニット１０が各アクチュエータＡ１〜Ａ３に及ぼす圧力を検出する圧力センサＳ１〜Ｓ３も備えられている。
【００２０】
この実施形態のアクチュエータＡ１〜Ａ３は圧力可変用アクチュエータであって、レンズ付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａが備えるレンズ付勢ブッシュ（狭口側）Ｂ１〜Ｂ３の圧力を調整するものである。この例では通常その圧力可変用アクチュエータＡ１〜Ａ３の圧力が所定の値になる様に調整されていて、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ３と付勢ブッシュＢ１、Ｂ２、Ｂ３との間の緩衝層（油が充填されている）ＡＢＳ１、ＡＢＳ２、ＡＢＳ３に設けられている油圧センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３により検出された圧力が閾値以上になったときに圧力可変用アクチュエータＡ１〜Ａ３が作動して緩衝層ＡＢＳ１〜ＡＢＳ３を介して付勢ブッシュＢ１〜Ｂ３側の圧力を調整して大きくしたり小さくしたりする構成になっている。
【００２１】
つまり、本発明にいう様に上記アクチュエータＡ１〜Ａ３は、圧力センサＳ１〜Ｓ３である油圧センサにより検出された圧力がレンズユニット１０の耐衝撃限界値として設定された閾値以内のときは被保護部材であるレンズユニット１０を固定し、閾値に達したときは閾値が維持されるようにレンズユニット１０の移動を制御するものということになる。
【００２２】
ここで、落下時の衝撃の吸収が図１に示す衝撃吸収装置１によってどのように行なわれるかを説明する。
【００２３】
本実施形態では油圧センサＳ１〜Ｓ３に電池から常時電力が供給され常に動作状態になっていてその油圧センサで検出された圧力がレンズユニット１０の耐衝撃限界値として設定された閾値に達したときに圧力可変用アクチュエータＡ１〜Ａ３が作動する様に構成されている。
【００２４】
図２は、そのアクチュエータＡ１〜Ａ３を備える衝撃吸収装置１の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ２０１の処理で圧力センサＳ１〜Ｓ３である油圧センサにより検出された圧力に変化があったときに図２のフローの処理が開始される。
【００２５】
図１の構成によれば、ステップＳ２０１の処理により油圧センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力に変化があるかどうかが常にアクチュエータＡ１〜Ａ３側に伝達されている。ここで、油圧センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力に変化があったときにアクチュエータＡ１〜Ａ３によって衝撃吸収処理が開始される。
【００２６】
まずステップＳ２０２で、油圧センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力がレンズユニット１０の耐衝撃限界値として設定された閾値内にあるかどうかがアクチュエータＡ１〜Ａ３側で判定される。
【００２７】
このステップＳ２０２で閾値内にあると判定された場合にはＮ側へ進んでステップＳ２０３でアクチュエータＡ１〜Ａ３によって付勢ブッシュＢ１〜Ｂ３の圧力調整が行なわれずに付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａ側の付勢ブッシュＢ１〜Ｂ３とばねＳＰ１〜ＳＰ３との双方の付勢力の均衡により固定された状態になっているレンズユニット１０の移動がばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３によって制御される。つまり、この状態にあるときには閾値内の衝撃力が加えられたときにばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３によってその衝撃力が吸収される。図２には、レンズユニット１０が破損してしまう耐衝撃限界値として設定された閾値Ｆｋが、圧力センサで検出された圧力Ｔｓを付勢ブッシュ側の面積Ｓで除した値で表されることが示されている。
【００２８】
このステップＳ２０２で、圧力センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力が閾値Ｆｋに達した場合にはＹＥＳ側へ進んでステップＳ２０４で閾値Ｆｋを維持するようにアクチュエータＡ１〜Ａ３によってレンズユニット１０の移動が制御され衝撃吸収力が増強されて落下の衝撃が吸収される。
【００２９】
ステップＳ２０５でアクチュエータＡ１〜Ａ３による衝撃吸収を行なっても圧力センサＳ１〜Ｓ３の圧力が低下していないと判定したらＮｏ側へ進んでアクチュエータＡ１〜Ａ３によって付勢ブッシュ側の圧力を大きくする様にする。さらに、次のステップＳ２０６で、圧力センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力が閾値を下回ると判定されるまでステップＳ２０４からステップＳ２０５を繰り返し、ステップＳ２０５で、圧力センサで検出された圧力が閾値を下回ると判定したらＹｅｓ側へ進んで今度はステップＳ２０６でばね部材ＳＰ１，ＳＰ２の付勢力Ｆｂが除々に減少していく様にアクチュエータＡ１，Ａ２によって付勢ブッシュＢ１〜Ｂ３の圧力が制御されこのフローの処理が終了する。
【００３０】
ここで、図３を参照してこの衝撃吸収装置１の作用と効果を説明する。
【００３１】
図３は、本発明の衝撃吸収装置１の衝撃性能を説明する図である。
【００３２】
図３の横軸は、レンズユニット１０に加えられる衝撃力であり、縦軸はばねの伸縮の変位である。縦軸の初期位置が全く変位のない位置であり、図３に示すＦｋが耐衝撃限界値として設定された閾値を示す。
【００３３】
レンズユニット１０に衝撃が何も加えられていないときにはばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３は初期位置にあってどれも伸縮しない。この初期位置にあるときに揺れなどによりレンズ付勢ユニット１１Ａ〜１３Ａの少なくとも一つの圧力センサにより圧力が検出されるとばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３のうちの少なくとも一つが伸縮することにより衝撃が吸収される。そして落下時の衝撃が図３に示す耐衝撃限界値として設定された閾値Ｆｋに近づけば近づくほど少なくとも一つのばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３の変位は大きくなっていく。
【００３４】
この閾値Ｆｋを超えると、レンズユニットは壊れてしまう。そこで、アクチュエータＡ１〜Ａ３によりレンズ付勢ブッシュＢ１〜Ｂ３側の圧力を調整することによって圧力センサＳ１〜Ｓ３で検出された圧力が耐衝撃限界値Ｆｋに達したときはその閾値が維持されるようにばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３に加えてアクチュエータＡ１〜Ａ３によってレンズユニットの移動を制御する様にしている。
【００３５】
図３には、ばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３で衝撃を吸収した場合の衝撃吸収エネルギーＵａ（縦線と横線とが交差している部分）とばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３とアクチュエータＡ１〜Ａ３との双方で衝撃を吸収した場合の衝撃吸収エネルギーＵｂ（縦線のみ）が示されている。  
【００３６】
図３から分かる様にばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３とアクチュエータＡ１〜Ａ３との双方で衝撃を吸収した場合には、下端側にある縦線部（長方形部）の面積分Ｕａｃｔだけ衝撃吸収エネルギーが増えている。これは前述した様に閾値Ｆｋを超えたときには、アクチュエータによってもレンズユニットの移動を制御する様にした分、衝撃吸収エネルギーがばね部材ＳＰ１〜ＳＰ３のみのときよりも大きくなっているからである。
【００３７】
すなわち、耐衝撃限界値を超える前は、アクチュエータがレンズユニットを固定してアクチュエータとは反対の側にあるばね部材の伸縮により衝撃が吸収され、耐衝撃限界値を超えたときにはアクチュエータもばね部材とともに働いて効果的に衝撃が吸収される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態である衝撃吸収装置を示す図である。
【図２】そのアクチュエータＡ１〜Ａ３を備える衝撃吸収装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の衝撃吸収装置１の衝撃性能を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  衝撃吸収装置
１０    レンズユニット
ＳＰ１〜ＳＰ３    ばね部材
１１Ａ〜１３Ａ    レンズ付勢ユニット
Ａ１〜Ａ３    アクチュエータ
Ｂ１〜Ｂ３    付勢ブッシュ
ＡＢＳ１〜ＡＢＳ３    緩衝層
Ｓ１〜Ｓ３    圧力センサ
【図１】
2008020544.tif 000003
【図２】
2008020544.tif 000004
【図３】
2008020544.tif 000005