JP2011059272A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像ユニットとメイン回路基板とのコネクタによる接続作業時に、撮像ユニットが適正位置からズレることを抑制することができ、接続作業を容易にすることが可能となる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像素子パッケージと前記撮像素子パッケージおよび第1のコネクタが実装される第1の回路基板と、前記撮像素子パッケージを保持する撮像素子保持部材とがユニット化される撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを光軸方向に付勢して保持する撮像ユニット保持部材と、
第2のコネクタが実装され、カメラ本体に固定される第2の回路基板と、前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタと接続されることで、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続する導通部材とを備え、
前記光軸方向と直交する方向に前記導通部材を前記第1のコネクタに挿入することで、前記導通部材と前記第1のコネクタとを接続する。
【選択図】 図3
【解決手段】撮像素子パッケージと前記撮像素子パッケージおよび第1のコネクタが実装される第1の回路基板と、前記撮像素子パッケージを保持する撮像素子保持部材とがユニット化される撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを光軸方向に付勢して保持する撮像ユニット保持部材と、
第2のコネクタが実装され、カメラ本体に固定される第2の回路基板と、前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタと接続されることで、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続する導通部材とを備え、
前記光軸方向と直交する方向に前記導通部材を前記第1のコネクタに挿入することで、前記導通部材と前記第1のコネクタとを接続する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、撮像装置に関し、特にデジタルカメラにおける回路基板の接続構造に関する。
被写体像を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束を撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。
撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOSセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が用いられる。ここで、撮像素子をカメラの支持体に取り付ける際、撮像素子受光面の位置や傾きなどを調整し、適正な状態にしておかないと、撮影して得られた画像はボケ画像となってしまう。この調整手法は様々で、例えば特許文献1に記載されているように、撮像素子を含むユニットとカメラ支持体との間に、スペーサーを挿入したり、圧縮バネを挟み込んだり、回転調整可能な筒状の調整部材を入れたりして、撮像素子受光面の位置調整を行っている。
撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOSセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が用いられる。ここで、撮像素子をカメラの支持体に取り付ける際、撮像素子受光面の位置や傾きなどを調整し、適正な状態にしておかないと、撮影して得られた画像はボケ画像となってしまう。この調整手法は様々で、例えば特許文献1に記載されているように、撮像素子を含むユニットとカメラ支持体との間に、スペーサーを挿入したり、圧縮バネを挟み込んだり、回転調整可能な筒状の調整部材を入れたりして、撮像素子受光面の位置調整を行っている。
ここで、このような撮像素子受光面の位置調整について図5を用いて説明する。
図5(a)は、従来のデジタル一眼レフカメラの撮像ユニットの保持構成について説明する撮像ユニットの分解斜視図である。
600はミラーボックスであり、このミラーボックス600には前側(被写体側)に不図示の着脱可能なレンズが装着される一方、後側(撮影者側)には撮像ユニット610が組みつけられる。
撮像ユニット610は、撮像素子保持部材620、撮像素子パッケージ630、撮像素子用回路基板640、および撮像素子パッケージの前側に配置された不図示の光学ローパスフィルタから構成されている。
撮像素子保持部材620は板状の部材であり、矩形の開口部を有し、その開口部に撮像素子パッケージ630を露出させるように撮像素子パッケージ630が固着する。
この撮像素子パッケージ630は、内部に撮像素子が封止されている。
また、撮像素子パッケージ630には電気的に接続するための複数のリードからなる接続端子群631が上下の辺にそれぞれ設けられている。
そして、撮像素子用回路基板640は、この接続端子群631に半田付け接続され、固定されている。
この構成は、撮像素子用回路基板640に撮像素子パッケージ630が直接実装されているので、撮像素子の出力端子と次段の回路入力端子が最短距離で接続することができるため、外来ノイズに対して影響を受け難く、また実装効率も高い。
図5(a)は、従来のデジタル一眼レフカメラの撮像ユニットの保持構成について説明する撮像ユニットの分解斜視図である。
600はミラーボックスであり、このミラーボックス600には前側(被写体側)に不図示の着脱可能なレンズが装着される一方、後側(撮影者側)には撮像ユニット610が組みつけられる。
撮像ユニット610は、撮像素子保持部材620、撮像素子パッケージ630、撮像素子用回路基板640、および撮像素子パッケージの前側に配置された不図示の光学ローパスフィルタから構成されている。
撮像素子保持部材620は板状の部材であり、矩形の開口部を有し、その開口部に撮像素子パッケージ630を露出させるように撮像素子パッケージ630が固着する。
この撮像素子パッケージ630は、内部に撮像素子が封止されている。
また、撮像素子パッケージ630には電気的に接続するための複数のリードからなる接続端子群631が上下の辺にそれぞれ設けられている。
そして、撮像素子用回路基板640は、この接続端子群631に半田付け接続され、固定されている。
この構成は、撮像素子用回路基板640に撮像素子パッケージ630が直接実装されているので、撮像素子の出力端子と次段の回路入力端子が最短距離で接続することができるため、外来ノイズに対して影響を受け難く、また実装効率も高い。
以上の構成の撮像ユニット610は、位置調整が行われ、ミラーボックス600に3ヶ所にてビス固定される。
一般的に、撮像素子の位置調整は、撮影光軸に対して撮像素子受光面のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向(カメラ光軸方向)、およびX軸の倒れ、Y軸の倒れ、撮像素子受光面の回転と、6軸方向において調整をする必要がある。
このような構成においては、ミラーボックス600に2ヶ所設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に2ヶ所設けられた位置決め用穴621とが高い精度で嵌合することで、X軸方向、Y軸方向、および受光面の回転においては調整レスとなっている。
また、ミラーボックス600と撮像ユニット610との間の3ヶ所のビス締め部に調整用圧縮バネ650を配置することで、ビス締め時、Z方向のバネ反力により常に撮像ユニット610はビス側に付勢されている。
よって、3ヶ所のミラーボックス600に対するビスかかり量(ビス締め回転数)を各々制御することで、Z軸方向(カメラ光軸方向)、X軸の倒れ、Y軸の倒れの位置調整を行うことが出来る。
一般的に、撮像素子の位置調整は、撮影光軸に対して撮像素子受光面のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向(カメラ光軸方向)、およびX軸の倒れ、Y軸の倒れ、撮像素子受光面の回転と、6軸方向において調整をする必要がある。
このような構成においては、ミラーボックス600に2ヶ所設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に2ヶ所設けられた位置決め用穴621とが高い精度で嵌合することで、X軸方向、Y軸方向、および受光面の回転においては調整レスとなっている。
また、ミラーボックス600と撮像ユニット610との間の3ヶ所のビス締め部に調整用圧縮バネ650を配置することで、ビス締め時、Z方向のバネ反力により常に撮像ユニット610はビス側に付勢されている。
よって、3ヶ所のミラーボックス600に対するビスかかり量(ビス締め回転数)を各々制御することで、Z軸方向(カメラ光軸方向)、X軸の倒れ、Y軸の倒れの位置調整を行うことが出来る。
660は、カメラ全体の動作制御を司るマイクロコンピュータからなる中央処理装置(MPU)が実装されたメイン回路基板であり、不図示のカメラ本体に固定されている。
670は接続用フレキシブルプリント基板であり、両端に接続用コネクタ671および672が配置されている。
撮像素子用回路基板640上には基板端部に接続用コネクタ641が配置されている。一方、メイン回路基板660上には、基板端部で、かつ撮像素子用回路基板640上の接続用コネクタ641に最も近い位置に接続用コネクタ661が配置されている。基板端部にコネクタを配置する理由は、基板上の実装レイアウトの自由度を高めるためである。
そして、撮像ユニット610が位置調整された後、接続用コネクタ671を接続用コネクタ641に、接続用コネクタ672を接続用コネクタ661に、各々カメラ光軸に対して平行方向に押しながら挿入する(図5(a)中の太線矢印を参照)。そして、撮像素子用回路基板640とメイン回路基板660とを接続用フレキシブルプリント基板670を介して電気的に接続している。
670は接続用フレキシブルプリント基板であり、両端に接続用コネクタ671および672が配置されている。
撮像素子用回路基板640上には基板端部に接続用コネクタ641が配置されている。一方、メイン回路基板660上には、基板端部で、かつ撮像素子用回路基板640上の接続用コネクタ641に最も近い位置に接続用コネクタ661が配置されている。基板端部にコネクタを配置する理由は、基板上の実装レイアウトの自由度を高めるためである。
そして、撮像ユニット610が位置調整された後、接続用コネクタ671を接続用コネクタ641に、接続用コネクタ672を接続用コネクタ661に、各々カメラ光軸に対して平行方向に押しながら挿入する(図5(a)中の太線矢印を参照)。そして、撮像素子用回路基板640とメイン回路基板660とを接続用フレキシブルプリント基板670を介して電気的に接続している。
図5(b)は、接続用コネクタ641と接続用コネクタ671との接続の様子を模式的に表した図である。
図5[b−1]は接続前の様子、図5[b−2]は接続後の様子である。
前述したように、カメラ光軸(Z軸)に対して平行方向に押しながらコネクタを挿入接続している。
なお、接続用フレキシブルプリント基板670は、撮像ユニット610のZ方向の調整移動量を考慮し、多少の撓みをもたせてある。
図5[b−1]は接続前の様子、図5[b−2]は接続後の様子である。
前述したように、カメラ光軸(Z軸)に対して平行方向に押しながらコネクタを挿入接続している。
なお、接続用フレキシブルプリント基板670は、撮像ユニット610のZ方向の調整移動量を考慮し、多少の撓みをもたせてある。
上記従来例では、撮像ユニット610を位置調整した後、撮像素子用回路基板640とメイン回路基板660とをフレキシブルプリント基板670を介してコネクタ接続する。
そのため、調整後の撮像ユニット610がカメラ光軸方向前側に押され、移動してしまうこととなる。
通常、撮像ユニット610が移動したとしても、撮像素子受光面がカメラ光軸方向と直交方向を維持しながらの移動であれば、調整用圧縮バネ650の付勢力により撮像ユニット610は移動前の適正位置(調整後の正規位置)に戻る。
しかしながら、上記従来例では、接続用コネクタ641が撮像素子用回路基板640の右端部に配置されており、カメラ光軸上に配置されていない。
そのため、コネクタを接続する際、撮像ユニット610をY軸まわりのモーメントを加えつつ、カメラ光軸方向前側に移動させてしまうこととなる。
言い換えるならば、撮像ユニット610を傾けながら移動させてしまうこととなる。
そのため、調整後の撮像ユニット610がカメラ光軸方向前側に押され、移動してしまうこととなる。
通常、撮像ユニット610が移動したとしても、撮像素子受光面がカメラ光軸方向と直交方向を維持しながらの移動であれば、調整用圧縮バネ650の付勢力により撮像ユニット610は移動前の適正位置(調整後の正規位置)に戻る。
しかしながら、上記従来例では、接続用コネクタ641が撮像素子用回路基板640の右端部に配置されており、カメラ光軸上に配置されていない。
そのため、コネクタを接続する際、撮像ユニット610をY軸まわりのモーメントを加えつつ、カメラ光軸方向前側に移動させてしまうこととなる。
言い換えるならば、撮像ユニット610を傾けながら移動させてしまうこととなる。
このように撮像ユニット610を傾けながら移動させた場合、つぎのようなことが懸念される。
1つはミラーボックス600に設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に設けられた位置決め用穴621とが高い精度で嵌合しているため、撮像ユニット610が傾くと位置決め用穴621が位置決め用ピン601に食いついてしまうことである。
その結果、撮像ユニット610が適正位置(調整後の正規位置)に戻りきらず、ズレてしまうという懸念があった。
もう1つは、撮像ユニット610が傾くと、位置決め用穴621が位置決め用ピン601を削ったり、変形させたりしてしまうことである。
その結果、位置決め用穴621と位置決め用ピン601との嵌合によって規制されていたX軸方向、Y軸方向、および受光面の回転において正規位置に対してズレが生じてしまうという懸念があった。
そのため、作業者は撮像ユニット610を傾けながら移動させることのないように、注意することが必要となる。
1つはミラーボックス600に設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に設けられた位置決め用穴621とが高い精度で嵌合しているため、撮像ユニット610が傾くと位置決め用穴621が位置決め用ピン601に食いついてしまうことである。
その結果、撮像ユニット610が適正位置(調整後の正規位置)に戻りきらず、ズレてしまうという懸念があった。
もう1つは、撮像ユニット610が傾くと、位置決め用穴621が位置決め用ピン601を削ったり、変形させたりしてしまうことである。
その結果、位置決め用穴621と位置決め用ピン601との嵌合によって規制されていたX軸方向、Y軸方向、および受光面の回転において正規位置に対してズレが生じてしまうという懸念があった。
そのため、作業者は撮像ユニット610を傾けながら移動させることのないように、注意することが必要となる。
本発明は、上記課題に鑑み、撮像ユニットとメイン回路基板とのコネクタによる接続作業時に、撮像ユニットが適正位置からズレることを抑制することができ、接続作業を容易にすることが可能となる撮像装置の提供を目的とする。
本発明は、つぎのように構成した撮像装置を提供するものである。
本発明の撮像装置は、撮像素子パッケージと前記撮像素子パッケージおよび第1のコネクタが実装される第1の回路基板と、
前記撮像素子パッケージを保持する撮像素子保持部材とがユニット化される撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを光軸方向に付勢して保持する撮像ユニット保持部材と、
第2のコネクタが実装され、カメラ本体に固定される第2の回路基板と、前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタと接続されることで、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続する導通部材とを備え、
前記光軸方向と直交する方向に前記導通部材を前記第1のコネクタに挿入することで、前記導通部材と前記第1のコネクタとを接続することを特徴とする。
本発明の撮像装置は、撮像素子パッケージと前記撮像素子パッケージおよび第1のコネクタが実装される第1の回路基板と、
前記撮像素子パッケージを保持する撮像素子保持部材とがユニット化される撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを光軸方向に付勢して保持する撮像ユニット保持部材と、
第2のコネクタが実装され、カメラ本体に固定される第2の回路基板と、前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタと接続されることで、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続する導通部材とを備え、
前記光軸方向と直交する方向に前記導通部材を前記第1のコネクタに挿入することで、前記導通部材と前記第1のコネクタとを接続することを特徴とする。
本発明によれば、撮像ユニットとメイン回路基板とのコネクタによる接続作業時に、撮像ユニットが適正位置からズレることを抑制することができ、接続作業を容易にすることが可能となる撮像装置を実現することができる。
本発明を適用した実施の形態におけるデジタル一眼レフカメラについて、
1.カメラの電気的構成
2.撮像ユニットの保持構成
のそれぞれの各構成を、以下に説明する。
1.カメラの電気的構成
2.撮像ユニットの保持構成
のそれぞれの各構成を、以下に説明する。
1.カメラの電気的構成(図1)
まず、図1によりデジタル一眼レフカメラの電気的構成について説明する。
図1において、中央処理装置(MPU)100は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。
MPU100には、ミラー駆動回路101、焦点検出回路102、シャッタ駆動回路103、映像信号処理回路104、スイッチセンサ回路105、測光回路106が接続されている。
また、LCD駆動回路107、バッテリチェック回路108、電力供給回路110が接続されている。これらの回路は、MPU100の制御により動作するものである。
MPU100は、撮影レンズユニット200a内のレンズ制御回路201とマウント接点21を介して通信を行う。
マウント接点21は、撮影レンズユニット200aが接続されるとMPU100へ信号を送信する機能も有する。
これにより、レンズ制御回路201は、MPU100との間で通信を行い、AF駆動回路202及び絞り駆動回路203を介して撮影レンズユニット200a内の撮影レンズ200及び絞り204の駆動を行う。
なお、図1では便宜上1枚の撮影レンズ200のみを図示しているが、実際は多数のレンズ群によって構成される。
まず、図1によりデジタル一眼レフカメラの電気的構成について説明する。
図1において、中央処理装置(MPU)100は、カメラの動作制御を司るものであり、各要素に対して様々な処理や指示を実行する。
MPU100には、ミラー駆動回路101、焦点検出回路102、シャッタ駆動回路103、映像信号処理回路104、スイッチセンサ回路105、測光回路106が接続されている。
また、LCD駆動回路107、バッテリチェック回路108、電力供給回路110が接続されている。これらの回路は、MPU100の制御により動作するものである。
MPU100は、撮影レンズユニット200a内のレンズ制御回路201とマウント接点21を介して通信を行う。
マウント接点21は、撮影レンズユニット200aが接続されるとMPU100へ信号を送信する機能も有する。
これにより、レンズ制御回路201は、MPU100との間で通信を行い、AF駆動回路202及び絞り駆動回路203を介して撮影レンズユニット200a内の撮影レンズ200及び絞り204の駆動を行う。
なお、図1では便宜上1枚の撮影レンズ200のみを図示しているが、実際は多数のレンズ群によって構成される。
AF駆動回路202は、例えばステッピングモータによって構成され、レンズ制御回路201の制御により撮影レンズ200内のフォーカスレンズ位置を変化させ、撮像素子に撮影光束の焦点を合わせるように調整する。
絞り駆動回路203は、例えばオートアイリス等によって構成され、レンズ制御回路201の制御により絞り204を変化させ、光学的な絞り値を得る。
メインミラー6は、図1に示す撮影光軸に対して45°の角度に保持された状態で、撮影レンズ200を通過する撮影光束をペンタダハミラー22へ導くと共に、その一部を透過させてサブミラー30へ導く。
サブミラー30は、メインミラー6を透過した撮影光束を焦点検出センサユニット31へ導く。
ミラー駆動回路101は、例えばDCモータとギヤトレイン等によって構成され、メインミラー6を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とに駆動する。
メインミラー6が駆動すると、同時にサブミラー30も、焦点検出センサユニット31へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とに移動する。
絞り駆動回路203は、例えばオートアイリス等によって構成され、レンズ制御回路201の制御により絞り204を変化させ、光学的な絞り値を得る。
メインミラー6は、図1に示す撮影光軸に対して45°の角度に保持された状態で、撮影レンズ200を通過する撮影光束をペンタダハミラー22へ導くと共に、その一部を透過させてサブミラー30へ導く。
サブミラー30は、メインミラー6を透過した撮影光束を焦点検出センサユニット31へ導く。
ミラー駆動回路101は、例えばDCモータとギヤトレイン等によって構成され、メインミラー6を、ファインダにより被写体像を観察可能とする位置と、撮影光束から待避する位置とに駆動する。
メインミラー6が駆動すると、同時にサブミラー30も、焦点検出センサユニット31へ撮影光束を導く位置と、撮影光束から待避する位置とに移動する。
焦点検出センサユニット31は、不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、2次結像レンズ、絞り、複数のCCDからなるラインセンサ等によって構成され、位相差方式の焦点検出を行う。
焦点検出センサユニット31から出力される信号は、焦点検出回路102へ供給され、被写体像信号に換算された後、MPU100に送信される。MPU100は、被写体像信号に基づいて位相差検出法による焦点検出演算を行う。
そして、デフォーカス量及びデフォーカス方向を求め、これに基づいて、レンズ制御回路201及びAF駆動回路202を介して撮影レンズ200内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
ペンタダハミラー22は、メインミラー6により反射された撮影光束を正立正像に変換反射する。
撮影者はファインダ光学系を介してファインダ接眼窓18から被写体像を観察することができる。
ペンタダハミラー22は、撮影光束の一部を測光センサ37へも導く。測光回路106は、測光センサ37の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、MPU100に出力する。MPU100は、輝度信号に基づいて露出値を算出する。
焦点検出センサユニット31から出力される信号は、焦点検出回路102へ供給され、被写体像信号に換算された後、MPU100に送信される。MPU100は、被写体像信号に基づいて位相差検出法による焦点検出演算を行う。
そして、デフォーカス量及びデフォーカス方向を求め、これに基づいて、レンズ制御回路201及びAF駆動回路202を介して撮影レンズ200内のフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
ペンタダハミラー22は、メインミラー6により反射された撮影光束を正立正像に変換反射する。
撮影者はファインダ光学系を介してファインダ接眼窓18から被写体像を観察することができる。
ペンタダハミラー22は、撮影光束の一部を測光センサ37へも導く。測光回路106は、測光センサ37の出力を得て、観察面上の各エリアの輝度信号に変換し、MPU100に出力する。MPU100は、輝度信号に基づいて露出値を算出する。
シャッタユニット(機械フォーカルプレーンシャッタ)32は、撮影者がファインダにより被写体像を観察している時には、シャッタ先幕が遮光位置にあると共に、シャッタ後幕が露光位置にある。
次いで、撮影時には、シャッタ先幕が遮光位置から露光位置へ移動する露光走行を行って被写体からの光を通過させ、撮像素子で撮像を行う。
所望のシャッタ秒時の経過後、シャッタ後幕が露光位置から遮光位置へ移動する遮光走行を行って撮影を完了する。
機械フォーカルプレーンシャッタ32は、MPU100の指令を受けたシャッタ駆動回路103により制御される。
次いで、撮影時には、シャッタ先幕が遮光位置から露光位置へ移動する露光走行を行って被写体からの光を通過させ、撮像素子で撮像を行う。
所望のシャッタ秒時の経過後、シャッタ後幕が露光位置から遮光位置へ移動する遮光走行を行って撮影を完了する。
機械フォーカルプレーンシャッタ32は、MPU100の指令を受けたシャッタ駆動回路103により制御される。
撮像ユニット400は、光学ローパスフィルタ410、撮像素子を収納する撮像素子パッケージ33が後述する他の部品と共に一体となってユニット化されたものである。
撮像素子パッケージ33は、被写体の光学像を電気信号に変換するものであり、本実施の形態ではCMOSセンサが用いられるが、その他にもCCD型、CMOS型及びCID型等様々な形態があり、いずれの形態の撮像デバイスを採用してもよい。
撮像素子パッケージ33の前方に配置された光学ローパスフィルタ410は、水晶からなる複屈折板であり、画像信号にニセ色、モアレ縞等の擬似信号が発生するのを防ぐ働きをしている。
クランプ/CDS(相関二重サンプリング)回路34は、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、クランプレベルを変更することも可能である。
AGC(自動利得調整装置)35は、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、AGC基本レベルを変更することも可能である。A/D変換器36は、撮像素子パッケージ33のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
撮像素子パッケージ33は、被写体の光学像を電気信号に変換するものであり、本実施の形態ではCMOSセンサが用いられるが、その他にもCCD型、CMOS型及びCID型等様々な形態があり、いずれの形態の撮像デバイスを採用してもよい。
撮像素子パッケージ33の前方に配置された光学ローパスフィルタ410は、水晶からなる複屈折板であり、画像信号にニセ色、モアレ縞等の擬似信号が発生するのを防ぐ働きをしている。
クランプ/CDS(相関二重サンプリング)回路34は、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、クランプレベルを変更することも可能である。
AGC(自動利得調整装置)35は、A/D変換する前の基本的なアナログ処理を行うものであり、AGC基本レベルを変更することも可能である。A/D変換器36は、撮像素子パッケージ33のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
映像信号処理回路104は、デジタル化された画像データに対してガンマ/ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理等、ハードウエアによる画像処理全般を実行する。
この映像信号処理回路104からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路113を介してカラー液晶モニタ19に表示される。
また、映像信号処理回路104は、MPU100の指示に従って、メモリコントローラ38を通じてバッファメモリ37に画像データを保存することもできる。さらに、映像信号処理回路104は、JPEG等の画像データ圧縮処理を行うこともできる。
連写撮影等、連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ37に画像データを格納し、メモリコントローラ38を通して未処理の画像データを順次読み出すこともできる。
これにより、映像信号処理回路104は、A/D変換器36から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことができる。
この映像信号処理回路104からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路113を介してカラー液晶モニタ19に表示される。
また、映像信号処理回路104は、MPU100の指示に従って、メモリコントローラ38を通じてバッファメモリ37に画像データを保存することもできる。さらに、映像信号処理回路104は、JPEG等の画像データ圧縮処理を行うこともできる。
連写撮影等、連続して撮影が行われる場合は、一旦バッファメモリ37に画像データを格納し、メモリコントローラ38を通して未処理の画像データを順次読み出すこともできる。
これにより、映像信号処理回路104は、A/D変換器36から入力されてくる画像データの速度に関わらず、画像処理や圧縮処理を順次行うことができる。
メモリコントローラ38は、外部インタフェース40から入力される画像データをメモリ39に記憶し、メモリ39に記憶されている画像データを外部インタフェース40から出力する機能を有する。
なお、外部インタフェース40は、ビデオ信号出力用ジャックやUSB出力用コネクタが相当する。メモリ39としては、カメラ本体に着脱可能なフラッシュメモリ等が用いられる。
スイッチセンサ回路105は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をMPU100に送信する。
スイッチSW1(7a)は、レリーズボタンの第1ストローク(半押し)によりONする。スイッチSW2(7b)は、レリーズボタンの第2ストローク(全押し)によりONする。
スイッチSW2(7b)がONされると、撮影開始の指示がMPU100に送信される。
また、スイッチセンサ回路105には、メイン操作ダイヤル8、サブ操作ダイヤル20、撮影モード設定ダイヤル14、メインスイッチ43が接続されている。LCD駆動回路107は、MPU100の指示に従って、LCD表示パネル9やファインダ内液晶表示装置41を駆動する。
バッテリチェック回路108は、MPU100の指示に従って、バッテリチェックを行い、その検出結果をMPU100に送信する。電源42は、カメラの各要素に対して電源を供給する。
なお、外部インタフェース40は、ビデオ信号出力用ジャックやUSB出力用コネクタが相当する。メモリ39としては、カメラ本体に着脱可能なフラッシュメモリ等が用いられる。
スイッチセンサ回路105は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をMPU100に送信する。
スイッチSW1(7a)は、レリーズボタンの第1ストローク(半押し)によりONする。スイッチSW2(7b)は、レリーズボタンの第2ストローク(全押し)によりONする。
スイッチSW2(7b)がONされると、撮影開始の指示がMPU100に送信される。
また、スイッチセンサ回路105には、メイン操作ダイヤル8、サブ操作ダイヤル20、撮影モード設定ダイヤル14、メインスイッチ43が接続されている。LCD駆動回路107は、MPU100の指示に従って、LCD表示パネル9やファインダ内液晶表示装置41を駆動する。
バッテリチェック回路108は、MPU100の指示に従って、バッテリチェックを行い、その検出結果をMPU100に送信する。電源42は、カメラの各要素に対して電源を供給する。
2.撮像ユニットの保持構成(図2〜図4)
つぎに、本実施の形態における撮像ユニットの保持構成について説明する。
図2は撮像ユニットの組立状態を表しており、図3は撮像ユニットの分解斜視図である。
500はメインミラー6等を保持するミラーボックス(撮像ユニット保持部材)である。
このミラーボックス500には前側(被写体側)に不図示の着脱可能な撮影レンズユニット200aが装着される一方、後側(撮影者側)には撮像ユニット400が弾性部材を介して組みつけられる。
撮像ユニット400は、撮像素子保持部材520、撮像素子パッケージ33、撮像素子用回路基板(第1の回路基板)540、および撮像素子パッケージの前側に配置された不図示の光学ローパスフィルを備えている。
また、不図示の光学ローパスフィルタの保持部材を備えている。
撮像素子保持部材520は板状の部材であり、矩形の開口部を有し、その開口部に撮像素子パッケージ33を露出させるように撮像素子パッケージ33が固着する。この撮像素子パッケージ33は、内部に撮像素子が封止されている。
また、撮像素子パッケージ33には電気的に接続するための複数のリードからなる接続端子群531が上下の辺にそれぞれ設けられている。
そして、撮像素子用回路基板540は、この接続端子群531に半田付け接続され、固定されている。
この構成は、撮像素子用回路基板540に撮像素子パッケージ33が直接実装されているので、撮像素子の出力端子と次段の回路入力端子が最短距離で接続可能とされていることから、外来ノイズに対して影響を受け難く、また実装効率も高い。また、この撮像素子用回路基板540は、クランプ/CDS回路34、AGC35、A/D変換器36などの撮像素子周辺の回路が実装されており、形状は略矩形であり、ガラスエポキシ材を基材とした多層ハード基板で構成されている。
つぎに、本実施の形態における撮像ユニットの保持構成について説明する。
図2は撮像ユニットの組立状態を表しており、図3は撮像ユニットの分解斜視図である。
500はメインミラー6等を保持するミラーボックス(撮像ユニット保持部材)である。
このミラーボックス500には前側(被写体側)に不図示の着脱可能な撮影レンズユニット200aが装着される一方、後側(撮影者側)には撮像ユニット400が弾性部材を介して組みつけられる。
撮像ユニット400は、撮像素子保持部材520、撮像素子パッケージ33、撮像素子用回路基板(第1の回路基板)540、および撮像素子パッケージの前側に配置された不図示の光学ローパスフィルを備えている。
また、不図示の光学ローパスフィルタの保持部材を備えている。
撮像素子保持部材520は板状の部材であり、矩形の開口部を有し、その開口部に撮像素子パッケージ33を露出させるように撮像素子パッケージ33が固着する。この撮像素子パッケージ33は、内部に撮像素子が封止されている。
また、撮像素子パッケージ33には電気的に接続するための複数のリードからなる接続端子群531が上下の辺にそれぞれ設けられている。
そして、撮像素子用回路基板540は、この接続端子群531に半田付け接続され、固定されている。
この構成は、撮像素子用回路基板540に撮像素子パッケージ33が直接実装されているので、撮像素子の出力端子と次段の回路入力端子が最短距離で接続可能とされていることから、外来ノイズに対して影響を受け難く、また実装効率も高い。また、この撮像素子用回路基板540は、クランプ/CDS回路34、AGC35、A/D変換器36などの撮像素子周辺の回路が実装されており、形状は略矩形であり、ガラスエポキシ材を基材とした多層ハード基板で構成されている。
以上の構成の撮像ユニット400は、位置調整が行われ、ミラーボックス500に3ヶ所にてビス固定される。
一般的に、撮像素子の位置調整は、撮影光軸に対して撮像素子受光面のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向(カメラ光軸方向)、およびX軸の倒れ、Y軸の倒れ、撮像素子受光面の回転と、6軸方向において調整をする必要がある。
この構成においては、ミラーボックス500に2ヶ所設けられた位置決め用ピン501と撮像素子保持部材520に2ヶ所設けられた位置決め用穴521とが高い精度で嵌合することで、X軸方向、Y軸方向、および受光面の回転においては調整レスとなっている。
また、ミラーボックス500と撮像ユニット400との間の3ヶ所のビス締め部に調整用圧縮バネ(弾性部材)550を配置することで、ビス締め時、Z方向のバネ反力により常に撮像ユニット400はビス側に付勢されている。
よって、3ヶ所のミラーボックス500に対するビスかかり量(ビス締め回転数)を各々制御することで、Z軸方向(カメラ光軸方向)、X軸の倒れ、Y軸の倒れの位置調整を行うことが出来る。
一般的に、撮像素子の位置調整は、撮影光軸に対して撮像素子受光面のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向(カメラ光軸方向)、およびX軸の倒れ、Y軸の倒れ、撮像素子受光面の回転と、6軸方向において調整をする必要がある。
この構成においては、ミラーボックス500に2ヶ所設けられた位置決め用ピン501と撮像素子保持部材520に2ヶ所設けられた位置決め用穴521とが高い精度で嵌合することで、X軸方向、Y軸方向、および受光面の回転においては調整レスとなっている。
また、ミラーボックス500と撮像ユニット400との間の3ヶ所のビス締め部に調整用圧縮バネ(弾性部材)550を配置することで、ビス締め時、Z方向のバネ反力により常に撮像ユニット400はビス側に付勢されている。
よって、3ヶ所のミラーボックス500に対するビスかかり量(ビス締め回転数)を各々制御することで、Z軸方向(カメラ光軸方向)、X軸の倒れ、Y軸の倒れの位置調整を行うことが出来る。
560は、MPU100が実装されたメイン回路基板(第2の回路基板)であり、ガラスエポキシ材を基材とした多層ハード基板で構成され、不図示のカメラ本体に固定保持されている。
また、メイン回路基板560と撮像素子用回路基板540とは、互いに略平行、どちらもカメラ光軸に対して直交の関係にある。570は接続用フレキシブルプリント基板であり、両端に接続用コネクタ571および572が配置されている。
略矩形の撮像素子用回路基板540上には、回路基板の4辺の内の1辺近傍の基板端部に接続用コネクタ541が配置されている。
一方、メイン回路基板560上には、基板端部で、かつ撮像素子用回路基板540上の接続用コネクタ541に対してカメラ光軸を挟んで反対側に接続用コネクタ561が配置されている。
これは、接続用フレキシブルプリント基板570の長さを、撮像素子用回路基板540の1辺の長さ以上にする。つまり、ある程度の長さを確保するためである。それにより、撮像ユニット400のZ方向の調整移動量に対して十分な長さにでき、かつコネクタ接続作業を容易に行うことが出来る。
また、基板端部にコネクタを配置する理由は、基板上の実装レイアウトの自由度を高めるためである。
また、メイン回路基板560と撮像素子用回路基板540とは、互いに略平行、どちらもカメラ光軸に対して直交の関係にある。570は接続用フレキシブルプリント基板であり、両端に接続用コネクタ571および572が配置されている。
略矩形の撮像素子用回路基板540上には、回路基板の4辺の内の1辺近傍の基板端部に接続用コネクタ541が配置されている。
一方、メイン回路基板560上には、基板端部で、かつ撮像素子用回路基板540上の接続用コネクタ541に対してカメラ光軸を挟んで反対側に接続用コネクタ561が配置されている。
これは、接続用フレキシブルプリント基板570の長さを、撮像素子用回路基板540の1辺の長さ以上にする。つまり、ある程度の長さを確保するためである。それにより、撮像ユニット400のZ方向の調整移動量に対して十分な長さにでき、かつコネクタ接続作業を容易に行うことが出来る。
また、基板端部にコネクタを配置する理由は、基板上の実装レイアウトの自由度を高めるためである。
そして、撮像ユニット400が位置調整された後、接続用コネクタ(導通部材の第1のコネクタ)571を接続用コネクタ541に、接続用コネクタ572(導通部材の第2のコネクタ)を接続用コネクタ561に、各々挿入する。
これにより、撮像素子用回路基板540とメイン回路基板560とを接続用フレキシブルプリント基板570を介して電気的に接続することが可能とされている。
これにより、撮像素子用回路基板540とメイン回路基板560とを接続用フレキシブルプリント基板570を介して電気的に接続することが可能とされている。
ここで、接続のさせ方について図3および図4を用いて説明する。
図4(a)は接続前の様子、図4(b)は接続後の様子である。
図4に示すように、接続用コネクタ571の接続用コネクタ541への挿入方向は、カメラ光軸(Z軸)に対して直交方向であり、その方向に押しながらコネクタを挿入接続している(図3および図4中の太線矢印参照)。
さらに、カメラ光軸から外へ向って挿入している(カメラ光軸から接続用コネクタ541に向って挿入している)。
一方、接続用コネクタ572の接続用コネクタ561への挿入方向は、カメラ光軸方向である。
図4(a)は接続前の様子、図4(b)は接続後の様子である。
図4に示すように、接続用コネクタ571の接続用コネクタ541への挿入方向は、カメラ光軸(Z軸)に対して直交方向であり、その方向に押しながらコネクタを挿入接続している(図3および図4中の太線矢印参照)。
さらに、カメラ光軸から外へ向って挿入している(カメラ光軸から接続用コネクタ541に向って挿入している)。
一方、接続用コネクタ572の接続用コネクタ561への挿入方向は、カメラ光軸方向である。
上記構成により、コネクタ571とコネクタ541を接続する際、力のかかる方向をカメラ光軸に対して直交方向とすることができる。
この方向であれば、ミラーボックス600に設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に設けられた位置決め用穴621との嵌合方向であり、力を加えても撮像ユニット400は適正位置からズレることはない。
また、撮像ユニット400を傾けながら移動させることもないので、位置決め用穴621が位置決め用ピン601に対して食いついたり、削ったり、変形させたりして、撮像ユニット400が適正位置からズレるという心配もない。
よって、コネクタを接続する際、作業者が特に注意しながら組む必要もなく、組立作業性は大幅に向上する。
また、本実施形態では、接続コネクタ571(導通部材の第1のコネクタ)を電気的に接続するため挿入する力の方向は、前記カメラ光軸中心から外に位置するコネクタ541に向かう方向に挿入する。
これによって、多少の撓みをもっているフレキシブルプリント基板570のコシの強さを利用し、その撓みを解消しようとする力方向とコネクタ挿入方向を同じにでき、接続信頼性を向上させることができる。
この方向であれば、ミラーボックス600に設けられた位置決め用ピン601と撮像素子保持部材620に設けられた位置決め用穴621との嵌合方向であり、力を加えても撮像ユニット400は適正位置からズレることはない。
また、撮像ユニット400を傾けながら移動させることもないので、位置決め用穴621が位置決め用ピン601に対して食いついたり、削ったり、変形させたりして、撮像ユニット400が適正位置からズレるという心配もない。
よって、コネクタを接続する際、作業者が特に注意しながら組む必要もなく、組立作業性は大幅に向上する。
また、本実施形態では、接続コネクタ571(導通部材の第1のコネクタ)を電気的に接続するため挿入する力の方向は、前記カメラ光軸中心から外に位置するコネクタ541に向かう方向に挿入する。
これによって、多少の撓みをもっているフレキシブルプリント基板570のコシの強さを利用し、その撓みを解消しようとする力方向とコネクタ挿入方向を同じにでき、接続信頼性を向上させることができる。
なお、接続用コネクタ572の接続用コネクタ561への挿入方向は、カメラ光軸方向として実施形態に記載したが、これに限らずカメラ光軸に対して直交する方向であってもよい。
また、本実施形態では、撮像素子用回路基板540とメイン回路基板560とを電気的に接続する導通部材として、接続用フレキシブルプリント基板570を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、フレキシブルプリント基板の替わりに、リード線等の導通部材を用いるようにしてもよい。
さらに、これまで接続用コネクタ571と接続用コネクタ541の接続に関して、挿入方向と力のかかる方向とが同じ方向である単純なコネクタを例として挙げ、説明してきた。
しかし、本発明の本質は、コネクタ接続作業時の“力のかかる方向”をカメラ光軸に対して直交方向にすることであり、その条件を満たしているのであれば、コネクタ挿入方向は任意の方向であってもよい。
また、本実施形態では、撮像素子用回路基板540とメイン回路基板560とを電気的に接続する導通部材として、接続用フレキシブルプリント基板570を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、フレキシブルプリント基板の替わりに、リード線等の導通部材を用いるようにしてもよい。
さらに、これまで接続用コネクタ571と接続用コネクタ541の接続に関して、挿入方向と力のかかる方向とが同じ方向である単純なコネクタを例として挙げ、説明してきた。
しかし、本発明の本質は、コネクタ接続作業時の“力のかかる方向”をカメラ光軸に対して直交方向にすることであり、その条件を満たしているのであれば、コネクタ挿入方向は任意の方向であってもよい。
400:撮像ユニット
520:撮像素子保持部材
540:撮像素子用回路基板
560:メイン回路基板
570:接続用フレキシブルプリント基板
541、561、571、572:接続用コネクタ
520:撮像素子保持部材
540:撮像素子用回路基板
560:メイン回路基板
570:接続用フレキシブルプリント基板
541、561、571、572:接続用コネクタ
Claims (5)
- 撮像素子パッケージと前記撮像素子パッケージおよび第1のコネクタが実装される第1の回路基板と、前記撮像素子パッケージを保持する撮像素子保持部材とがユニット化される撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを光軸方向に付勢して保持する撮像ユニット保持部材と、
第2のコネクタが実装され、カメラ本体に固定される第2の回路基板と、
前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタと接続されることで、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続する導通部材とを備え、
前記光軸方向と直交する方向に前記導通部材を前記第1のコネクタに挿入することで、前記導通部材と前記第1のコネクタとを接続することを特徴とする撮像装置。 - 前記導通部材は、フレキシブルプリント基板またはリード線であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1の回路基板は略矩形であり、前記第1の回路基板に配置されたコネクタは前記第1の回路基板の略矩形における4辺の内の1辺近傍に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
- 前記導通部材の第1のコネクタを、前記第1の回路基板に配置されたコネクタと電気的に接続するため挿入する力の方向は、
前記カメラ光軸中心から外に位置する前記第1の回路基板に配置されたコネクタに向かう方向であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記第2の回路基板は、第1のコネクタに対してカメラ光軸を挟んで反対側に、前記導通部材に配置された第2のコネクタと電気的に接続するコネクタを有していることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009207402A JP2011059272A (ja) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009207402A JP2011059272A (ja) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011059272A true JP2011059272A (ja) | 2011-03-24 |
Family
ID=43946995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009207402A Pending JP2011059272A (ja) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011059272A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013130861A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-07-04 | Canon Inc | コネクタの外れを防止可能な構成を有する撮像装置 |
WO2013190748A1 (ja) | 2012-06-22 | 2013-12-27 | 株式会社ニコン | 基板、撮像ユニットおよび撮像装置 |
-
2009
- 2009-09-08 JP JP2009207402A patent/JP2011059272A/ja active Pending
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JP2013130861A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-07-04 | Canon Inc | コネクタの外れを防止可能な構成を有する撮像装置 |
WO2013190748A1 (ja) | 2012-06-22 | 2013-12-27 | 株式会社ニコン | 基板、撮像ユニットおよび撮像装置 |
US9743510B2 (en) | 2012-06-22 | 2017-08-22 | Nikon Corporation | Substrate, imaging unit and imaging device |
US10412824B2 (en) | 2012-06-22 | 2019-09-10 | Nikon Corporation | Substrate, imaging unit and imaging device |
EP3592121A1 (en) | 2012-06-22 | 2020-01-08 | Nikon Corporation | Substrate, imaging unit and imaging device |
US11343907B2 (en) | 2012-06-22 | 2022-05-24 | Nikon Corporation | Substrate, imaging unit and imaging device |
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