JP2010177966A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に保管状態にあるとき、撮像素子の受光面側に付着する塵埃を減らし、良好な撮影画像を取り込むことができる撮影装置を提供する。
【解決手段】第一群レンズから第四群レンズからなる撮像光学系と、上記撮像光学系に向けて開口する開口部９１ａを有するＣＣＤ枠９１と、ＣＣＤ枠９１の開口部９１ａに装着されるＣＣＤ９６と、上記開口部９１ａ周辺の撮像光学系側面に固着され、表面が粘着性を有する四角枠状の粘着シート９９とを具備している。
【選択図】図１２

Description

本発明は、撮像素子を備えた撮像装置に関する。

従来の一般的な撮像素子を備えた撮像装置として、特許文献１に開示された像ブレ補正装置を有するデジタル撮像装置の例では、撮像素子が撮影光軸Ｏに沿って配される撮像光学系の結像面上にその受光面を配した状態で位置している。

図１３は、上記特許文献１に開示されたブレ補正機能を有するデジタル撮像装置の鏡枠装置１０１を光軸Ｏ方向から見た模式的平面図である。このデジタル撮像装置の鏡枠装置１０１は、固定枠１０２と、撮像ユニットとして、固定枠１０２に対してＹ方向にスライド移動可能に支持される第一の移動枠１０３、第一の移動枠３に対して相対的にＸ方向にスライド移動可能に支持される第二の移動枠１０４、該第二の移動枠１０４上にＣＣＤ接続ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１３に実装された撮像素子であるＣＣＤ１０５等を備えており、さらに、ＣＣＤ１０５の光軸Ｏ方向前方に撮影光学系１１５が配されている。上記鏡枠装置１０１においては、撮像装置外装体内に保持される鏡枠本体（図示せず）によりその外周が囲まれた状態で上記撮像ユニットと撮影光学系１１５とが収容されている。

ところが、上記従来のデジタル撮像装置の鏡枠装置１０１は、電源オフ時の保管状態では、一般的にＣＣＤ１０５の受光面１０５ａ側を上向きにした状態とする頻度が多いと考えらる。この鏡枠装置１０１の場合、上記鏡枠本体内に発生した塵埃が保管時に降下してＣＣＤ１０５の受光面１０５ａ上側の光学ＬＰＦ（光学ローパスフィルタ）表面に付着する可能性がある。撮影時、上記光学フィルタ表面に付着した塵埃は、撮影画像に写し込まれ、良好な被写体像を得ることができないといった問題が生じる可能性があった。

本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、特に保管状態にあるとき、撮像素子の受光面側に付着する塵埃を減らし、撮像時、良好な被写体画像を取り込むことができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の撮像装置は、撮像光学系と、上記撮像光学系に向けて開口する開口部を有する撮像素子支持枠と、上記撮像素子支持枠の開口部に装着される撮像素子と、上記開口部周辺の上記撮像光学系側の面に固着され、表面が粘着性を有する四角枠状の粘着シートとを具備する。

本発明は、特に保管状態にあるときに撮像素子の受光面側に付着する塵埃を減らし、良好な被写体画像を取り込むことができる撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施形態である撮像装置としてのデジタルカメラの外観を前面側からみた斜視図である。 図１のデジタルカメラの外観を背面側からみた斜視図である。 図１のデジタルカメラの後カバーを外し、内部配置を示した背面図である。 図３のデジタルカメラにて、前カバーと鏡枠ユニットと緩衝ユニットとを分解した状態を示した斜視図である。 図４の鏡枠ユニットを前面側下方からみた斜視図である。 図５のVI−VI断面図であって、図５の鏡枠ユニットの光軸に沿った断面を示す。 図４の鏡枠ユニットを背面側からみた斜視図であって、背面カバー板を外した状態を示している。 図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、第二、三群枠まわりを分解した状態を示す。 図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、第四群枠まわりを分解した状態を示す。 図７の鏡枠ユニットの分解斜視図のうち、撮像ユニットおよびＣＣＤ枠駆動部まわりを分解した状態を示す。 図７の鏡枠ユニットの分解斜視図のうち、撮像ユニットのＣＣＤまわりを分解した状態を示す。 図６の鏡枠ユニットの断面図のうち、下方側のＣＣＤまわりを拡大した断面図である。 従来のデジタル撮像装置の鏡枠装置を光軸方向から見た模式的平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１，２は、本発明の一実施形態である撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す斜視図であって、図１が前面側からみた斜視図であり、図２が背面側からみた斜視図である。図３は、上記デジタルカメラの後カバーを外した状態の背面図である。図４は、上記デジタルカメラの前カバー、鏡枠ユニットおよび緩衝ユニットの分解斜視図である。図５は、上記鏡枠ユニットを前面側下方からみた斜視図である。図６は、図５のVI−VI断面図であって、上記鏡枠ユニットの光軸に沿った断面を示す。

本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１は、被写体像を撮像するための折り曲げ光学系を備えた鏡枠ユニット２０を内蔵し、撮像手段である撮像素子を手ブレに応じて移動させる手ブレ補正機能を有するコンパクトタイプのデジタルカメラであり、さらに、落下等の衝撃から鏡枠を保護する緩衝構造が適用されている。

上記折り曲げ光学系は、第１の光軸（以下、光軸Ｏ１とする）に沿って入射してきた被写体光束を光軸Ｏ１と直交する第二の光軸（以下、光軸Ｏ２とする）方向に折り曲げ、光軸Ｏ２上に配置される撮像素子の受光面に光学像を結像するように構成された撮像光学系である。

なお、以下の説明において、デジタルカメラ１にて光軸Ｏ１方向の被写体側を前方側とする。また、光軸Ｏ２と平行な方向をＺ方向とする。光軸Ｏ２に対して直交する面に沿った方向であって、光軸Ｏ１の方向と平行な方向をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向とする。Ｘ方向の左右は特に指定しない限り背面側からみた左右で示す。

本実施形態のデジタルカメラ１は、図１〜４に示すように箱形状の外装体として、互いに対向した状態で結合される前カバー２および後カバー３と、前カバー２，後カバー３内に収容される鏡枠ユニット２０と、カメラ制御基板１８とからなる。

前カバー２には前面部に撮影開口窓部２ｄ、閃光発光装置の発光用窓２ｅ等が配され、上面部に電源スイッチ釦１５およびレリーズ釦１４が配されている。

後カバー３には背面部に撮影モード設定等の操作スイッチ釦群１３と、ＬＣＤモニタ１６が配されている。

カメラ制御基板１８は、カメラの全制御を司るＣＰＵ、撮影モード制御部、ストロボ発光制御部、撮像素子による撮影画像データの処理を行う画像処理部、カメラ挿入された画像記録媒体であるメモリカードに撮影画像データを書き込む記録制御部、手ブレ検出センサ等が実装されたプリント基板からなり、前カバー２の内部右側に組み込まれる。

鏡枠ユニット２０は、扁平な外形形状をもつ鏡枠としての鏡枠本体４と、該鏡枠本体４内に組み込まれる撮像のための折り曲げ光学系と、鏡枠本体４のＺ方向の下部に配されるブレ補正装置として、撮像素子であるＣＣＤ９６を組み込んだ撮像ユニット８８およびＣＣＤ駆動機構部７１と備えている。

鏡枠本体４内に組み込まれる上記折り曲げ光学系は、第一群レンズ系として光軸Ｏ１上に配される第一群レンズ（前）３５ａ、および、被写体光束を光軸Ｏ２に向けて屈折するプリズム３５ｂ、さらに、プリズム３５ｂの下部に配される第一群レンズ（後）３５ｂと、光軸Ｏ２に沿って配され、ズームレンズを構成する第二群レンズ３６および第三群レンズ３８と、第二群レンズ３６と第三群レンズ３８の間に配されるシャッタ／絞り３７と、フォーカスレンズを構成する第四群レンズ３９からなる（図６）。

上記各レンズ群を保持するレンズ枠部材として光軸Ｏ１上に配され、第一群レンズ３５ａ、３５ｃ、プリズム３５ｂを保持する第一群枠３１と、光軸Ｏ２上に配され、第二群レンズ３６を保持する第二群枠３２と、第三群レンズ３８を保持する第三群枠３３と、第四群レンズ３９を保持する第四群枠３４とが配されている。また、シャッタ／絞り３７は、鏡枠本体４の絞り開口部にて開閉可能な状態で支持されている（図６）。

上記折り曲げ光学系が組み込まれた鏡枠ユニット２０は、鏡枠本体４の前面側にて緩衝ユニット２１を介在した状態で前カバー２の収納部２ｓに装着される（図４，５）。

緩衝ユニット２１は、薄板状部材２２，２３と、薄板状部材２２，２３の間に接着、挟持されるゴム部材等からなる衝撃吸収部材２４と、薄板状部材２３の前面に接着固定され、スポンジ等からなる弾性シート２５とで構成される。

薄板状部材２２は、鏡枠本体４の前面に固着される。薄板状部材２３は、鏡枠本体４が前カバー２の収納部２ｓに収納されたとき、弾性シート２５を圧縮した状態で収納面に当接してに位置決め固定される。

鏡枠ユニット２０が収納されたデジタルカメラ１が特に光軸Ｏ２方向の衝撃力を受けた場合、緩衝ユニット２１の衝撃吸収部材２４の剪断弾性変形により上記衝撃力が吸収され、鏡枠ユニット２０内に組み込まれた構成部材、特に第二、三、四群枠３２，３３，３４が保護される。

また、弾性シート２５を適用することにより鏡枠本体４の前カバー２に対するがたつきがなくなり、より正しい手ブレ補正動作が行われる。

ここで、鏡枠ユニット２０の鏡枠本体４内に組み込まれ、上記折り曲げ光学系を保持するレンズ枠部の詳細について、図７〜９を用いて説明する。

図７は、図４の鏡枠ユニットを背面側からみた斜視図であって、背面カバー板２９を外した状態を示している。図８は、図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、第二、三群枠まわりを分解した状態を示す。図９は、図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、第四群枠まわりを分解した状態を示す。

鏡枠としての鏡枠本体４の背面側には、図７に示すように該本体内部を遮蔽するための背面カバー板２９が取り付けられている。この背面カバー板２９は、鏡枠本体４の係止突起に係止穴２９ａ，２９ｂを係止することによって鏡枠本体４に固着される。

第一群枠３１は、図７に示すように鏡枠本体４の上部にビスにより固着されている。

第二群枠３２および第三群枠３３は、図８に示すようにそれぞれの軸受ケ部３２ａ，３３ａをガイド軸４１に摺動可能に嵌入させた状態で鏡枠本体４に支持される。ガイド軸４１は、鏡枠本体４の右方のＺ方向に沿った軸穴４ａ，４ｂに嵌入し、固着される。第二群枠３２は、鏡枠本体４のＺ方向ガイド部４ｔによってガイド軸まわりの回転が規制され、第三群枠３３は、鏡枠本体４のＺ方向ガイド部４ｕによってガイド軸まわりの回転が規制されている。そして、第二群枠３２と第三群枠３３には引張バネ４３が懸架されており、互いに接近する方向に付勢されている。

また、第二群枠３２および第三群枠３３のそれぞれの軸穴近傍に突出して設けられた従動爪３２ｂ，３３ｂは、ズームカム５７に係合当接している。

なお、ズームカム５７は、鏡枠本体４の右方にＺ方向に沿って配され、直流モータからなるズームモータ５２によりズーム駆動機構部５１を介して回転駆動される。

スーム駆動時にズームモータ５２が回転駆動されると、ズームカム５７が回転し、第二群枠３２および第三群枠３３が光軸Ｏ２に沿って進退駆動され、それぞれのズーミング位置に移動する。

カム支持軸４２は、ズームカム５７と不図示のギヤ列に連結されていて、ズームカム５７の回転により回転駆動される。カム支持軸４２の上端部には、第一群レンズ３５ａの前面部を開閉するバリア（図示せず）を駆動するためのバリア駆動機構部６３（図４）が嵌入する。

シャッタ／絞り３７は、前述したように第二群枠３２と第三群枠３３の間に位置しており、鏡枠本体の上部左側に配されるシャッタ／絞り駆動アクチュエータ（図示せず）により開閉駆動される。

第四群枠３４は、図９に示すように軸受ケ部３４ａをガイド軸４５に摺動可能に嵌入させた状態で支持される。ガイド軸４５は、鏡枠本体４の左側のＺ方向に沿った軸穴４ｃ，４ｄに嵌入し、固着される。第四群枠３４には引張バネ４８が懸架されており、Ｚ方向上方に付勢されて支持される。

また、ガイド軸４５の近傍には、ステッピングモータからなるフォーカスモータ４９が配されており、フォーカスモータ４９の出力軸にはＺ方向に沿った送りネジ軸４６が固着されている。送りネジ軸４６にはナット４７が螺合している。ナット４７は、送りネジ軸４６を跨いだ状態の第四群枠３４のＵ字状部３４ｃの上面側に当接し、さらに、ナット４７の突起４７ａが第四群枠３４の切り欠き部３４ｂに係合しているので、ナット４７は、回転が規制された状態で第四群枠３４を引張バネ４８の付勢力に抗した状態でＺ方向に移動可能に支持される。

従って、フォーカシング駆動時にフォーカスモータ４９が回転駆動されると、送りネジ軸４６の回転に伴って第四群枠３４が光軸Ｏ２に沿って進退駆動され、フォーカシング位置に移動する。

なお、第四群枠３４は、電源オフ時に光軸Ｏ２方向下方の撮像ユニット８８側に向けて駆動され、撮像ユニット８８のＣＣＤ枠９１の開口部に極接近した位置に移動する。電源オンにともなって上方に向けて駆動され、撮像ユニット８８から離間したフォーカス位置に移動する。

次に、鏡枠ユニット２０の下部位置に組み付けられるブレ補正装置を構成する撮像ユニットおよびＣＣＤ駆動機構部について、図１０，１１を用いて説明する。

図１０は、図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、撮像ユニットおよびＣＣＤ枠駆動部まわりを分解した状態を示す。図１１は、図７の鏡枠ユニットの分解斜視図であって、撮像ユニットのＣＣＤまわりを分解した状態を示す。

ブレ補正装置を構成する撮像ユニット８８と撮像ユニット８８を変位駆動するＣＣＤ枠駆動部７１とは、鏡枠本体４の下部であって、上記折り曲げ光学系の下方に配される。

撮像ユニット８８は、図１０，１１に示すように鏡枠本体４に対してＸガイド軸８６を介してＸ方向に変位可能なＸスライダ８９と、Ｘスライダ８９に対してＹガイド軸９２を介して連結され、相対的にＹ方向にも変位可能な撮像素子支持枠であるＣＣＤ枠９１と、ＣＣＤ枠９１の下側に固着されるＣＣＤ支持板９７と、ＣＣＤ支持板９７に保持される押さえ板９５ａ，絞り板９５ｂ，光学ＬＰＦ９５ｃ，押さえゴム９５ｄ，撮像素子であるＣＣＤ９６と、ＣＣＤ９６が実装されるＣＣＤ接続ＦＰＣ６５と、フレキ押エ板９８とをからなる。

また、撮像ユニット８８のＸスライダ８９およびＣＣＤ枠９１を駆動するためのＣＣＤ枠駆動部７１は、図１０，１１に示すように鏡枠本体４の右下方部に配され、Ｘ駆動モータ７２とギヤ部と送リネジを含むＸ駆動機構部と、Ｙ駆動モータ７９とギヤ部と送リネジを含むＹ駆動機構部とからなる。

ＣＣＤ枠９１は、光軸Ｏ２上の中央開口部９１ａを有し、該開口部に絞り板９５ｂ，光学ＬＰＦ９５ｃ，ＣＣＤ９６等が組み付けられる枠部材であり、鏡枠本体４の下面部４ｑに沿ってＸＹ平面上を摺動変位可能な状態で装着される。さらに、ＣＣＤ枠９１の中央開口部９１ａを囲む凹部９１ｂの上面部には、四角枠状の粘着テープ９９が貼付されている（図１０）。

ＣＣＤ支持板９７には、その上面部中央の光軸Ｏ２上にＣＣＤ接続ＦＰＣ６５に実装されたＣＣＤ９６が配され、さらに、ＣＣＤ９６の撮像面側から上方に向けてゴム枠９５ｄ、光学ＬＰＦ９５ｃ、絞り板９５ｂ、押さえ板９５ａを重ねた状態でＣＣＤ枠９１の開口部９１ａ内に挿入する。上記ＣＣＤ枠への挿入状態でＣＣＤ支持板９７は、ＣＣＤ枠９１の下面側にネジ穴９１ｉにビスを螺着して固着される（図１１）。

上記粘着テープ９９がＣＣＤ枠９１の凹部９１ｂに貼付された状態では、その上面側は、粘着性を呈しており、この粘着テープ９９の粘着性表面により鏡枠本体４の内部で発生した塵埃がＣＣＤ９６の受光面９６ａ側の光学ＬＰＦ９５ｃ上面に付着する前に捕捉される。

そして、電源オフ状態の保管状態で上記塵埃捕捉効果を上げるために本実施形態では、カメラの電源スイッチがオフ（保管状態）に切り換えられたとき、ＣＣＤ枠９１の上側に配される第四群枠３４をＣＣＤ９６側、すなわち、ＣＣＤ枠９１の開口に向けて降下するように駆動制御される。

図１２は、図６の鏡枠ユニットの断面図のうち、下方側のＣＣＤまわりを拡大した断面図であり、上述のように電源スイッチをオフに切り換えたとき、第四群枠をＣＣＤ側に向けて降下させた状態を示している。

上記第四群枠３４の降下状態では、第四群枠３４の下面がＣＣＤ枠９１の凹部９１ｂに貼付されている粘着テープ９９との隙間Ｃｄが極めて狭くなっている。同時に鏡枠本体４の内周部と上記降下状態にある第四群枠３４の外周部との隙間Ｃｃも狭くなている。

電源オフ状態で上述のように隙間Ｃｄ，Ｃｃがわずかな隙間になり、特にＣＣＤ９６の受光面９６ａを上側に面させて保管したときは、鏡枠本体４の内部に発生した摩耗粉等の塵埃が降下して、上記隙間Ｃｃを通過後、さらに、隙間Ｃｄを通過する際、粘着テープ９９により捕捉される確率が高い。従って、ＣＣＤ９６の受光面９６ａに上記塵埃が堆積しにくく、撮像された像に塵埃が写し込まれる可能性が極めて少なくなる。

また、電源オフでＣＣＤ９６の受光面９６ａが上側ではなく側方に向った状態で保管された場合、あるいは、カメラ撮影中であって必ずしも第四群枠３４が上述の降下位置にない状態であってもＣＣＤ枠９１上面近傍を通過する塵埃は、粘着テープ９９により捕捉される可能性があり、光学ＬＰＦ９５ｃ（受光面９６ａ側）の表面への付着頻度が少なくなる。

上述したように本実施形態のデジタルカメラ１によれば、ＣＣＤ枠９１上面に四角枠状の粘着テープ９９を貼付して配置する。そして、電源スイッチオフに伴って第四群枠３４を降下させることによって、ＣＣＤ９６の受光面側（光学ＬＰＦ側）へ通じる鏡枠本体４との隙間Ｃｃ、さらに、粘着テープ９９上の隙間Ｃｄを狭くする。保管時、特にＣＣＤ９６の受光面を上側した状態では、鏡枠本体４の内部の塵埃が効率よく粘着テープ９９で捕捉され、上記塵埃がＣＣＤ９６の受光面側（光学ＬＰＦ側）への付着が効率よく防止される。従って、撮影時、撮像画像に塵埃が写し込まれることが防止される。また、構成として四角枠状の粘着テープ９９をＣＣＤ枠９１に貼付するだけの簡単な構成でよく、コストアップが少ない。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

上述のように本発明の撮像装置は、特に保管状態にあるとき、撮像素子の受光面側に付着する塵埃を減らし、撮像時、良好な被写体画像を取り込むことができる撮像装置として利用できる。

３４ …第四群枠
（最も撮像素子に近い撮像光学系を保持するレンズ枠）
９１ …ＣＣＤ枠（撮像素子支持枠）
９１ａ…ＣＣＤ枠の開口部
９６ …ＣＣＤ（撮像素子）
９９ …粘着テープ
Ｃｄ …隙間

特開２００８−０４８２２０号公報

Claims (2)

1. 撮像光学系と、
   上記撮像光学系に向けて開口する開口部を有する撮像素子支持枠と、
   上記撮像素子支持枠の開口部に装着される撮像素子と、
   上記開口部周辺の上記撮像光学系側の面に固着され、表面が粘着性を有する四角枠状の粘着シートと、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 撮像装置の電源スイッチのオフ操作に応じて上記撮像光学系のうち、最も上記撮像素子側に位置するレンズ群を保持する撮像素子側レンズ枠を上記撮像素子支持枠に向けて駆動し、上記粘着シートの表面と上記撮像素子側レンズ枠の下面との隙間を狭くすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

Images