JP2011119782A - カメラおよびカメラの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新規開発に伴う設計および製造コストが低廉なカメラを提供する。
【解決手段】カメラ１は、開口部１０を有する筐体４と、開口部１０を塞ぐように筐体４に固定されたフロントユニット３と、を具備している。フロントユニット３は、筐体４の内部に収容されるとともにイメージセンサ５１が固定されるセンサ支持部４２と、センサ支持部４２から筐体４の外に突出する嵌合部４３とを有するセンサホルダーと、嵌合部４３が嵌り込む嵌合孔部３４を有し、開口部１０を塞ぐフロントカバー２３と、フロントカバー２３をセンサホルダー２２に取外し可能に固定するねじのような固定要素４８とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、イメージセンサを備えるカメラに関する。

例えばデジタルビデオカメラのような映像をデジタル化して記録するカメラでは、イメージセンサとしてＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤを備えている。特許文献１に開示された撮像装置では、パソコンカメラのキャビネット内に、ＣＣＤが固定されたＣＣＤホルダーが収容されている。

特開２００１−１６６１９３号公報

業務用のカメラでは、イメージセンサを固定するためのセンサ支持部を有するホルダー部分と、筐体の開口部を塞ぐフロントカバー部分とを含んだ一体成形部品が用いられている。そのため、新型のカメラを開発する場合には、ホルダー部分とフロントカバー部分とを含んだ一体成形部品を新規に設計および製造する必要がある。

このように、使用用途により形状の異なる新型のカメラを開発する場合は、イメージセンサが固定されるセンサ支持部が旧型のカメラのセンサ支持部と同一であったとしても、新たにデザインされるフロントカバー部分とともにホルダー部分を新規に設計する必要が生じる。これにより、設計のための作業時間および設計費用が増大してしまう。また、ホルダー部分を成形するための新たな金型や原材料が必要となる。このため、金型費用や製造単価が増大してしまう。

本発明の目的は、新規開発に伴う設計および製造コストが低廉なカメラを提供することである。

上記目的を達成するための本発明の一つの形態に係るカメラは、
開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐように前記筐体に固定されたフロントユニットと、を具備している。前記フロントユニットは、前記筐体の内部に収容されるとともにイメージセンサが固定されるセンサ支持部と、前記センサ支持部から前記筐体の外に突出する嵌合部とを有するセンサホルダーと、前記嵌合部が嵌り込む嵌合孔部を有し、前記開口部を塞ぐフロントカバーと、前記フロントカバーを前記センサホルダーに取外し可能に固定するねじのような固定要素と、を備えている。

本発明によれば、カメラの新規開発に伴う設計および製造コストを低廉にできる。

本発明の第１の実施の形態に係るカメラを示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態のフロントユニットを示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態のフロントユニットを別の方向から示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態のフロントユニットを分解して示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態のフロントユニットの縦断面図。 本発明の第１の実施の形態のセンサユニットの構成を分解して示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態のカメラの内部構成を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態のカメラの内部構成を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態においてフロントユニットの他の形態を示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態においてフロントユニットのさらに他の形態を示す斜視図。 本発明の第２の実施の形態に係るフロントユニットを示す斜視図。 本発明の第３の実施の形態に係るフロントユニットを示す斜視図。 本発明の第３の実施の形態のカメラの内部構成を示す断面図。 本発明の第４の実施の形態に係るフロントユニットを分解して示す斜視図。 本発明の第５の実施の形態に係るフロントユニットを分解して示す斜視図。 本発明の第６の実施の形態に係るフロントユニットを分解して示す斜視図。

以下に、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカメラ１を示す斜視図である。
図１において、カメラ１は、フロントユニット３と、筐体４とを備えている。

筐体４は、リヤカバー７と、アッパーカバー８と、ボトムカバー９とを有する四角い筒型状をなしている。アッパーカバー８は、板金をプレス成形することによってコの字型に形成されており、上壁８ａと、一対の側壁８ｂ，８ｃとを有している。なお、側壁８ｃは、図８に示す。

ボトムカバー９は、ねじ１１によってアッパーカバー８の側壁８ｂ、８ｃにそれぞれ固定されている。リヤカバー７は、ボトムカバー９が固定されたアッパーカバー８の後端を塞いでいる。そのため、筐体４は、リヤカバー７と向かい合う前端に開口部１０を有している。

次に、図２ないし図４を参照してフロントユニット３について説明する。図２は、フロントユニット３を示す斜視図、図３は、フロントユニット３を筐体４の方向から見た斜視図、図４は、フロントユニット３を分解して示す斜視図である。

フロントユニット３は、センサユニット２１と、センサホルダー２２と、フロントカバー２３とから構成されている。フロントユニット３は、図１に示すようにフロントカバー２３が開口部１０を塞ぐように筐体４の内部に配置される。

センサホルダー２２およびフロントカバー２３は、例えばアルミニウム合金のような金属材料でそれぞれ形成されており、十分な剛性および熱伝導性を有している。なお、センサホルダー２２およびフロントカバー２３はこれに限らず、それぞれ別の材料で形成されていても良い。

図５は、図４のフロントユニット３を示す縦断面図である。図５を参照して、フロントユニット３の構成について詳しく説明する。

フロントユニット３のフロントカバー２３は、図４に示すような矩形の板状をなしており、第１の面３１と、第２の面３２とを有している。第１の面３１は、筐体４の外に露出している。第２の面３２は、第１の面３１の反対側に位置するとともに、筐体４の内側を向いている。

フロントカバー２３の第２の面３２には、筐体４の内部に向かって突出するねじ受け部３３が設けられている。ねじ受け部３３は、筐体４の内部からアッパーカバー８の上壁８ａに重ねられる。

フロントカバー２３に、円形の嵌合孔部３４が設けられている。嵌合孔部３４は、第１の面３１から第２の面３２の間に亘ってフロントカバー２３を貫通している。

センサホルダー２２は、内壁４１を含むセンサ支持部４２と、嵌合部４３と、レンズマウント４４とを有している。センサ支持部４２は、筐体４の内部に収容されている。

嵌合部４３は、嵌合孔部３４に嵌り込む大きさの円筒状に形成され、内壁４１から筐体４の外に突出している。レンズマウント４４は、嵌合部４３の内部に設けられており、このレンズマウント４４に円柱状のレンズ４５が取り付けられている。

内壁４１には、四角い受光孔４６が設けられている。センサ支持部４２には、レンズマウント４４の反対側から内壁４１に支持されるようにセンサユニット２１が取り付けられている。

図２および図４に示すように、センサホルダー２２の嵌合部４３は、フロントカバー２３の第２の面３２の方向から嵌合孔部３４に嵌め込まれる。この状態で、図３に示すように、ねじ４８が筐体４の内側からセンサホルダー２２をフロントカバー２３に取り外し可能に固定している。ねじ４８は、固定手段の一例である。

図６は、センサユニット２１の構成を分解して示す斜視図である。
センサユニット２１は、イメージセンサ５１と、ガラス板５２と、基板５３と、フレーム５４と、フィルターガラス５５と、フィルターパッキン５６と、図３に示すコネクタ５７とを有している。

イメージセンサ５１は、例えば四角い半導体パッケージで構成されたＣＭＯＳイメージセンサであって、動作中に発熱を伴う。ガラス板５２は、イメージセンサ５１の受光面を覆っている。

基板５３は、センサ支持部４２に収まるような大きさの矩形状をなしており、図５に示す接着剤５８によってフレーム５４に固定されている。イメージセンサ５１およびコネクタ５７は、基板５３にはんだ付け等の手段により固定されている。

フィルターパッキン５６は、イメージセンサ５１を覆うガラス板５２の上に重ねられている。フィルターパッキン５６には、通光孔５６ａが設けられている。フィルターガラス５５は、通光孔５６ａを覆うようにフィルターパッキン５６に重ねられている。

図５に示すように、基板５３が固定されたフレーム５４は、複数のねじ６１によってセンサ支持部４２に固定されている。フレーム５４がセンサ支持部４２に固定されると、フィルターガラス５５は、レンズマウント４４の反対側から受光孔４６を塞ぐ。フィルターガラス５５と、通光孔５６ａと、ガラス板５２と、イメージセンサ５１と、センサホルダー２２の受光孔４６とは、同軸上に配置される。

センサユニット２１は、上記のようにセンサホルダー２２に固定されている。これにより、イメージセンサ５１は、基板５３およびフレーム５４を介してセンサ支持部４２に固定されている。

次に、図７および図８を参照してカメラ１の内部構造について説明する。図７は、カメラ１の内部構造を示すため筐体４の一部を切り欠いて示した側面図、図８は筐体４の一部を切り欠いて示した上面図である。
なお、以下では便宜上、図７中の矢印Ｙで示す上壁８ａと直行する方向を縦方向とし、図８中の矢印Ｘで示す側壁８ｂ、８ｃと直交する方向を横方向として説明する。

図７に示すように、ボトムカバー９は、開口部１０に隣接して筐体４の内部に向かって突出するねじ受け部６４を有している。フロントカバー２３は、開口部１０を塞ぐようにボトムカバー９のねじ受け部６４に重ねられ、カメラ１の外側から前側ねじ６６をねじ受け部６４にねじ込むことでボトムカバー９に固定される。

さらに、フロントカバー２３のねじ受け部３３は、筐体４の内側からアッパーカバー８の上壁８ａに重ねられ、筐体４の外側から上側ねじ６７をねじ受け部３３にねじ込むことで上壁８ａに固定される。これにより、フロントユニット３が筐体４に固定されている。

画像処理部６３は、フロントユニット３とリヤカバー７との間に挟まれて、筐体４に収容されている。画像処理部６３は、ＢＮＣコネクタのような出力端子６８を有している。出力端子６８は、リヤカバー７を貫通し筐体４の外部に突出している。画像処理部６３は、フラットケーブル６９を介してセンサユニット２１に接続されている。

フラットケーブル６９は、帯状に並んだ複数のケーブルを有している。フラットケーブル６９は、一方の端部が画像処理部６３に接続されるとともに、他方の端部がセンサユニット２１のコネクタ５７に接続されている。

画像処理部６３は、イメージセンサ５１から画像データを受け取り、出力方法に応じた信号に変換する。例えば画像処理部６３は、画像データをいわゆるインターレース方式の信号に変換する。画像処理部６３は、変換した信号を出力端子６８から出力する。

なお、出力端子６８はＢＮＣコネクタに限らず、例えばＤＶＩコネクタのような他の規格の端子でも良い。さらに、画像処理部６３は、インターレース方式に限らず、画像データをいわゆるプログレッシブ方式の信号に変換しても良い。

画像処理部６３は、動作中に発熱を伴う。画像処理部６３の発熱量は、変換する信号の種類や、画像データの解像度およびフレームレートによって異なる。一般的に、単位時間当たりに扱うデータ量が多ければ、画像処理部６３の発熱量も多くなる。

例えば、プログレッシブ方式は、インターレース方式に比べて精細な画像データを扱う出力方法であるため、データ量が多くなる。このため、画像処理部６３が画像データをプログレッシブ方式の信号に変換する場合、画像処理部６３の発熱量は多くなる。

以上、カメラ１の構成について説明したが、前述したフロントカバー２３の形状は、図１ないし図８に示すような矩形の板状に限られず、他の形状であってもよい。以下、フロントカバー２３のその他の形態を図９および図１０を用いて説明する。

図９は、フロントユニット３の他の形態を示す斜視図である。図９に示すフロントユニット３ａは、リング状のフロントカバー２３ａを有している。フロントユニット３ａは、フロントカバー２３ａの形状のみが図１ないし図８に示すフロントユニット３と異なっている。

フロントカバー２３ａは、図１ないし図８に示すフロントカバー２３の代わりに、センサホルダー２２に取り付けることができる。フロントカバー２３ａは、嵌合孔部３４とねじ４８が挿入されるねじ穴とがフロントカバー２３と同一の位置に設けられている。

図１０は、フロントユニット３のさらに他の形態を示す斜視図である。図１０に示すフロントユニット３ｂは、多角形の板状をなすフロントカバー２３ｂを有している。フロントユニット３ｂは、フロントカバー２３ｂの形状のみが図１ないし図８に示すフロントユニット３と異なっている。

フロントカバー２３ｂは、図１ないし図８に示すフロントカバー２３の代わりに、センサホルダー２２に取り付けることができる。フロントカバー２３ｂは、嵌合孔部３４とねじ４８が挿入されるねじ穴とがフロントカバー２３と同一の位置に設けられている。

このように、前記構成のカメラ１によれば、外観が異なる複数種類のフロントユニット３を作る場合であっても、フロントカバー２３のみを新たに設計および製造すれば良い。

例えば、図９に示すフロントユニット３ａを図１ないし図８のフロントユニット３とは別に作る場合であっても、フロントカバー２３ａのみを設計および製造すれば足りる。また、図１０に示すフロントユニット３ｂを図１ないし図８のフロントユニット３とは別に作る場合であっても、フロントカバー２３ｂのみを設計および製造すれば足りる。

言い換えると、前記構成のカメラ１は、センサユニット２１およびイメージセンサ５１の形状が共通であるならば、フロントカバー２３の形状にかかわらず共通のセンサホルダー２２を使用することができる。

さらに、フロントユニット３は、センサホルダー２２とフロントカバー２３とを別個の部品として有しているため、鋳造に必要なセンサホルダー２２とフロントカバー２３とをつなぐリブが不要となる。

これにより、外観が異なる複数種類のカメラ１を作る場合であっても、センサホルダー２２の設計のための作業時間および設計費用を省くことができ、さらに、フロントユニット３の金型費用および製造単価を低減させることができる。このため、カメラ１は、新規開発に伴う設計および製造コストが低廉となる。

さらに、使用用途に応じて、フロントカバーの形状が異なる新しいカメラ１を作る場合、フロントユニット３はフロントカバー２３だけを新しく作れば足りる。このため、カメラ１の外観デザインの自由度が向上する。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図１１を参照して説明する。この第２の実施の形態において、第１の実施の形態のカメラ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１１は、本発明の第２の実施の形態のフロントユニット３を示す斜視図である。フロントユニット３のフロントカバー２３は、第１の面３１に設けられた複数の放熱フィン７１を有している。複数の放熱フィン７１は、フロントカバー２３と一体に成形されており、イメージセンサ５１や画像処理部６３が発する熱を筐体４の外に効率良く放出する。

前記構成のカメラ１によれば、カメラ１の放熱性能を容易に変更することができる。すなわち、放熱フィン７１を有するフロントカバー２３は、センサホルダー２２から取外し可能であるため、放熱性能が異なる放熱フィン７１を有する他のフロントカバー２３と容易に交換することができる。

例えば、画像処理部６３の発熱が大きい時や、カメラ１を高温な環境で使用する場合、放熱性能の良い放熱フィン７１を有するフロントカバー２３に交換することができる。このように、容易に使用環境や要求に応じた冷却性能を得ることができる。

加えて、新たに作ったカメラ１の放熱性能の試験を行なう場合、容易に複数条件のデータを得ることができる。すなわち、カメラ１と、それぞれ異なる放熱フィン７１を有する複数のフロントカバー２３とを用意すれば、フロントカバー２３を交換することにより複数種類のカメラ１の放熱性能のデータを得ることができる。

これにより、カメラ１の放熱性能の検討が容易となる。なお、放熱性能に限らず、耐久性のような他の条件についての検討も容易に行なうことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について、図１２および図１３を参照して説明する。この第３の実施の形態において、第１の実施の形態のカメラ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１２は、第３の実施の形態に係るフロントユニット３を示す斜視図である。フロントユニット３のフロントカバー２３は、第１の実施の形態のねじ受け部３３の代わりとして、４つの側面７３を有している。４つの側面７３は、それぞれ筐体４の外側に露出している。

互いに反対側に位置する２つの側面７３には、一対の固定孔７４が設けられている。固定孔７４は、側面７３から嵌合孔部３４に亘ってそれぞれ設けられている。一対の固定孔７４に、カメラ１の外側からねじ７５がそれぞれ挿入される。

ねじ７５は、固定孔７４を通ってセンサホルダー２２にねじ込まれ、フロントカバー２３をセンサホルダー２２に取外し可能に固定する。ねじ７５は、固定手段の一例である。

なお、固定孔７４が設けられる位置は、側面７３に限らない。固定孔７４は、例えば第１の面３１のように、筐体４の外側に露出している部分に設けられていれば良い。

図１３は、第３の実施の形態に係るカメラ１を示す側面図である。図１３は、カメラ１の内部構造を示すため筐体４の一部を切り欠いて示している。

ボトムカバー９は、第１の実施の形態のねじ受け部６４の代わりに、筐体４の内部に向かって突出する下方肉厚部７６を有している。さらに、アッパーカバー８は、上壁８ａから筐体４の内部に向かって突出する上方肉厚部７７を有している。下方肉厚部７６および上方肉厚部７７は、センサホルダー２２を挟んで支持している。

センサホルダー２２は、筐体４の外側から上方肉厚部７７を貫通する上側ねじ７８によってアッパーカバー８の上壁８ａに固定されている。上側ねじ７８は、上方肉厚部７７を貫通してセンサホルダー２２にねじ込まれる。

さらにセンサホルダー２２は、筐体４の外側から下方肉厚部７６を貫通する下側ねじ７９によってボトムカバー９に固定されている。下側ねじ７９は、下方肉厚部７６を貫通してセンサホルダー２２にねじ込まれる。これにより、フロントユニット３が筐体４に固定される。

前記構成のカメラ１によれば、カメラ１の外側からねじ７５をねじ込むことで、センサホルダー２２をフロントカバー２３に取り外し可能に固定することができる。これにより、カメラ１を組立てた後にフロントカバー２３のみを交換したい場合であっても、センサホルダー２２を筐体４から取り外すことなくフロントカバー２３を交換することができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について、図１４を参照して説明する。この第４の実施の形態において、第３の実施の形態のカメラ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１４は、第４の実施の形態のフロントユニット３を分解して示す斜視図である。フロントユニット３のフロントカバー２３は、一対の分割片８１によって形成されており、この点が第３の実施の形態と異なっている。

一対の分割片８１は、互いに同一形状の部品であり、組み合わされることによりフロントカバー２３を形成する。分割片８１は、凹部８２と、第１の孔８３と、第２の孔８４とを有している。

第１および第２の孔８３，８４は、凹部８２を間に挟んで分割片８１の両端にそれぞれ設けられている。一対の分割片８１が組み合わされると、凹部８２が嵌合孔部３４を形成するとともに、第１の孔８３と第２の孔８４とが連続して固定孔７４を形成する。

一対の分割片８１は、図１４の矢印Ｙで示す縦方向から嵌合部４３を挟み込むことにより、組み合わされてフロントカバー２３を形成する。フロントカバー２３が形成されると、一対の凹部８２によって形成される嵌合孔部３４に、嵌合部４３が嵌り込んだ状態になる。

ねじ８５は、固定孔７４からセンサホルダー２２にねじ込まれて、センサホルダー２２をフロントカバー２３に取外し可能に固定する。ねじ８５は、固定手段の一例である。これにより、フロントユニット３が形成される。

なお、フロントユニット３を形成する方法は、上記の方法に限らない。例えば一対の分割片８１を組合せてフロントカバー２３を形成した状態で、嵌合孔部３４に嵌合部４３を嵌め込んでも良い。

次に、本発明の第５の実施の形態について、図１５を参照して説明する。この第５の実施の形態において、第４の実施の形態のカメラ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１５は、第５の実施の形態のフロントユニット３を分解して示す斜視図である。一対の分割片８１は、図１５の矢印Ｘで示す横方向から嵌合部４３を挟み込んでおり、この点が第４の実施の形態と異なっている。

フロントカバー２３は、横方向から嵌合部４３を挟み込んだ一対の分割片８１によって形成される。ねじ８６は、第１および第２の孔８３，８４によって形成される固定孔７４からセンサホルダー２２にねじ込まれて、センサホルダー２２をフロントカバー２３に取外し可能に固定する。ねじ８６は、固定手段の一例である。これにより、フロントユニット３が形成される。

次に、本発明の第６の実施の形態について、図１６を参照して説明する。この第６の実施の形態において、第３の実施の形態のカメラ１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１６は、第６の実施の形態のフロントユニット３のセンサホルダー２２とフロントカバー２３とが分離した状態を示す斜視図である。センサホルダー２２の嵌合部４３に、雄ねじ部９１が設けられている。フロントカバー２３の嵌合孔部３４に、雌ねじ部９２が設けられている。

嵌合部４３の雄ねじ部９１は、嵌合孔部３４の雌ねじ部９２にねじ込まれる。これにより、フロントカバー２３が、センサホルダー２２に取外し可能に固定されている。

前記構成のカメラ１によれば、雄ねじ部９１が雌ねじ部９２にねじ込まれることによって、センサホルダー２２とフロントカバー２３との接触面積が大きくなる。これにより、センサホルダー２２とフロントカバー２３との間の熱伝導が良好になる。

さらに、センサホルダー２２にフロントカバー２３を固定するねじが不要になるため、部品点数を削減でき、カメラ１の製造単価を低減できる。

なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形や変更が可能である。また、個々の実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせで実施が可能である。

１…カメラ，３,３ａ,３ｂ…フロントユニット，４…筐体，２２…センサホルダー，２３,２３ａ,２３ｂ…フロントカバー，３４…嵌合孔部，４２…センサ支持部，４３…嵌合部，４８，７５，８５，８６…ねじ，５１…イメージセンサ。

Claims (8)

1. 開口部を有する筐体と、
   前記開口部を塞ぐように前記筐体に固定されたフロントユニットと、を具備し、
   前記フロントユニットは、
   前記筐体の内部に収容されるとともにイメージセンサが固定されるセンサ支持部と、前記センサ支持部から前記筐体の外に突出する嵌合部とを有するセンサホルダーと、
   前記嵌合部が嵌り込む嵌合孔部を有し、前記開口部を塞ぐフロントカバーと、
   前記フロントカバーを前記センサホルダーに取外し可能に固定する固定手段と、
   を備えることを特徴とするカメラ。
2. 前記フロントカバーは、前記筐体の外に露出する面に放熱フィンを有していることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記固定手段は、前記筐体の内側から前記フロントカバーを前記センサホルダーに取外し可能に固定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
4. 前記固定手段は、前記筐体の外側から前記フロントカバーを前記センサホルダーに取外し可能に固定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
5. 前記フロントカバーは、組み合わされた複数の分割片によって形成され、
   前記分割片は、前記分割片が組み合わされることにより前記嵌合孔部を形成する凹部を有していることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
6. 前記分割片は、縦方向から前記嵌合部を挟み込んで組み合わせられることで前記フロントカバーを形成することを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
7. 前記分割片は、横方向から前記嵌合部を挟み込んで組み合わせられることで前記フロントカバーを形成することを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
8. 前記固定手段は、前記嵌合孔部に設けられた雌ねじ部と、前記嵌合部に設けられた雄ねじ部とを有しており、
   前記雌ねじ部に前記雄ねじ部をねじ込むことによって前記フロントカバーが前記センサホルダーに取外し可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。

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