JP2012037620A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交換レンズを装着できる撮像装置においては、ボックス部側で生じる振動とフレーム部側で生じる振動を互いに伝達させたくない一方、構成要素間の位置精度を維持すべく、フレーム部とボックス部は互いに強固に固定されることが好ましいという要請も存在する。
【解決手段】上記課題を解決するために、撮像装置は、交換レンズが装着されるマウント部と、マウント部が固定されるマウント固定面を有するボックス部と、骨格構造体としてのフレーム部とを備え、フレーム部は、ボックス部に対して、マウント固定面に近い側で非弾性的に結合され、遠い側で弾性的に結合される。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関する。

交換レンズを装着するマウント部は、シャッターユニット、撮像素子ユニット等と共にボックス状の支持体であるボックス部に固定されている。一方で、撮像装置全体の骨格構造体としてのフレーム部は、撮像装置全体を制御するＣＰＵなどの電子素子が搭載されたメイン基板等を支持する。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００５−２１５０１４号公報

特許文献１によれば、ボックス部側で生じる振動とフレーム部側で生じる振動を互いに伝達させないように、両者の間に緩衝部材を介在させている。しかしながら、ユーザが直接的に接触する外装部材をフレーム部が支持するような場合には、構成要素間の位置精度を維持すべく、フレーム部とボックス部は互いに強固に固定されることが好ましいという要請も一方では存在する。

上記課題を解決するために、本発明のひとつの態様における撮像装置は、交換レンズが装着されるマウント部と、マウント部が固定されるマウント固定面を有するボックス部と、骨格構造体としてのフレーム部とを備え、フレーム部は、ボックス部に対して、マウント固定面に近い側で非弾性的に結合され、遠い側で弾性的に結合される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係るカメラを構成する主要構造物の分解斜視図である。 本体部の組み付けを説明する、正面側からの分解斜視図である。 本体部の組み付けを説明する、背面側からの分解斜視図である。 構造体の結合関係を模式的に示す断面図である。 弾性結合部の構造を模式的に示す断面図である。 他の実施例としての、構造体の結合関係を模式的に示す断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る撮像装置としてのカメラ１０を構成する主要構造物の分解斜視図である。カメラ１０は、本体部３０に対して、外装部材が組み付けられて形成される。外装部材は、主に前面外装部材２１、上面外装部材２２および背面外装部材２３から構成され、図示するように、それぞれの方向から本体部３０へ組み付けられる。

本体部３０は、ボックス状の支持体であるボックス部４０と、カメラ１０全体の骨格構造体としてのフレーム部６０が組み合わされて形成されている。ボックス部４０は、交換レンズが透過する被写体光束を後述する撮像素子へ導く光路を形成し、その内面は、反射等による迷光を防止すべく、反射防止剤の塗装、植毛紙の貼付などの反射防止対策が施されている。ボックス部４０自体は、例えばエンジニアリングプラスチックにより樹脂成形される。

カメラ１０はレンズ交換式カメラであり、ボックス部４０には、交換レンズを装着するカメラマウント４１が固定されている。カメラマウント４１は、例えば、いわゆるバヨネット方式を採用する。カメラマウント４１のマウント面は、フランジバックの基準面としての役割を担う。交換レンズがマウント面に接してバヨネットによりカメラマウント４１に装着されると、交換レンズからボックス部４０の内部を通過して撮像素子に至る被写体光束の光路が完成する。

カメラマウント４１は、交換レンズの装着機能として更に、カメラ１０と交換レンズの通信を担う通信端子の接続、交換レンズのフォーカスレンズを駆動する駆動力の伝達などの機能を有する場合もある。したがって、カメラマウント４１は、ボックス部４０に対して精度良く、しかも強固に固定される。カメラマウント４１は、例えば、ボックス部４０に対して厳密に位置決めされた後に、円周方向に設けられた６箇所のビス孔４２にビスが挿通されて固定される。

フレーム部６０は、カメラ１０の外部から加えられる衝撃力に対抗して内部構造物を保護すべく、カメラ１０の骨格構造として高い剛性を備える。フレーム部６０は、例えば、板状のステンレス鋼がプレス機により打ち抜き加工、折り曲げ加工等を施されて成形される。

次に、本体部３０の構成について更に説明する。図２は、本体部３０の構成およびボックス部４０とフレーム部６０の組み付けを説明する、正面側からの分解斜視図である。また、図３は、図２と同じ状況を背面側から見た場合の分解斜視図である。

ボックス部４０には、上述のようにビス孔４２に挿通されたビスによってカメラマウント４１が固定される他に、ミラー部４３、ペンタプリズム４４、ファインダ部４５、撮像素子部４６などが取り付けられている。ミラー部４３は、ボックス部４０に揺動自在に軸支されており、交換レンズを透過した被写体光束中に斜設される状態と、被写体光束から退避する状態を取り得る。ミラー部４３は、被写体光束を斜設状態においてファインダ部４５へ導き、退避状態において撮像素子部４６へ導く。

斜設状態であるミラー部４３に反射された被写体光束は、ペンタプリズム４４で正立像に変換され、ファインダ光学系を含むファインダ部４５を介してユーザに被写体像として観察される。撮像素子部４６は、例えばＣＭＯＳセンサなどの撮像素子をパッケージして、ボックス部４０に対して固定できるように固定部を設けたユニットである。撮像素子部４６は、ボックス部４０の背面側に設けられた開口部に撮像素子の受光面が面するように、ボックス部４０に固定される。撮像素子部４６のボックス部４０に対する固定作業においては、受光面が撮影光軸に対して面倒れおよび偏心が無いように、６軸調整が施される。

なお、本実施形態におけるカメラ１０は光学ファインダを備える一眼レフ形態を採用するが、光学ファインダを備えないレンズ交換式カメラであっても良い。その場合、ミラー部４３、ペンタプリズム４４およびファインダ部４５が省略される。

フレーム部６０のうちカメラ１０の背面と平行な支持部６２に、実装基板６１が固定されている。実装基板６１には様々な電子素子が搭載されており、例えば、カメラ１０全体の制御を司るＣＰＵ、専ら画像処理を実行するＡＳＩＣ等が搭載されている。また、フレーム部６０には、他の構造物も固定されているが、例えば、二次電池を収容する電池収容室８１もフレーム部６０に固定されている。

上述のようにフレーム部６０はプレス加工により成形されているが、実装基板６１を固定する支持部６２から折り曲げられて連接する底面部６３、側面部６４等の接続部が設けられている。特に、底面部６３からは更に、ボックス部４０の底面に向かって延出した腕部６５が設けられている。腕部６５の形状は、一定以上の荷重が腕部６５に加えられた場合に、底面部６３に対して撓むように設定されている。

腕部６５にはビス孔６６が設けられており、フレーム部６０は、腕部６５においてビス孔６６に挿通される固定ビス７１によって、ボックス部４０の底面に強固に結合される。また、フレーム部６０は、支持部６２の上方において、ボックス部４０の背面に結合される。ただし、支持部６２とボックス部４０の背面との結合は、腕部６５とボックス部４０の底面との結合と異なり、弾性的に結合される。

図示するように、支持部６２の上方には貫通孔６７が設けられており、この貫通孔６７には、ゴムブッシュ７２が装着される。ゴムブッシュ７２の中心には段ビス７３を挿通する孔が設けられており、フレーム部６０は、ゴムブッシュ７２の孔に挿通される段ビス７３によって、ボックス部４０の背面に弾性的に結合される。更に具体的な構成については後述する。以上のように、ボックス部４０とフレーム部６０は、互いに組み付けられて、固定ビス７１、段ビス７３により結合される。

図４は、カメラ１０を構成する構造体の結合関係を模式的に示す断面図である。図は、原則として撮影光軸を含む断面を表すが、それぞれの結合部においてはその構造を示すべく、結合部の断面を便宜的に表す。また、図１を用いて説明したように、外装部材は実際には前面外装部材２１、上面外装部材２２、背面外装部材２３といったように分割されているが、結合関係の説明においてはこれらを一体的に扱っても齟齬は生じないので、ここでは背面外装部材２３を外装部材全体として説明する。

上述のように、カメラマウント４１は、ボックス部４０に対して精度良く、しかも強固に固定される。したがって、ボックス部４０のうちカメラマウント４１が取り付けられるマウント固定面４７の近傍は、肉厚に形成されて剛性が高められている。これにより、装着された交換レンズが外力を受けても、カメラマウント４１が外れたり変形することを防いでいる。すなわち、ボックス部４０は、マウント固定面４７の近傍が最も堅牢であると言える。

その堅牢に形成された部分、具体的にはボックス部４０の底面のうちマウント固定面４７に近い部分において、フレーム部６０と強固に結合されている。フレーム部６０は、背面外装部材２３を支持するが、この結合部においては、背面外装部材２３もフレーム部６０の腕部６５と一体的に、固定ビス７１によりボックス部４０の底面に対して共締めされている。

特に、この結合部は、交換レンズを装着する側から見たときに、カメラマウント４１の外周よりも内側に配置されている。このように配置することにより、ボックス部４０のうちマウント固定面４７に近い、剛性のより高い部分を結合部として利用できるので、ボックス部４０とフレーム部６０の相対的な位置関係を維持することが容易となる。

このようにボックス部４０とフレーム部６０が、マウント固定面４７の近傍で非弾性的かつ強固に結合されていれば、ボックス部４０とフレーム部６０の相対的な位置関係を維持しつつ、それぞれに加えられる衝撃、振動などが他方に伝達されることを最小限に抑制することができる。つまり、衝撃、振動などによって生じうるボックス部４０の変位はフレーム部６０にほとんど影響を与えず、逆に、フレーム部６０の変位はボックス部４０にほとんど影響を与えない。

ボックス部４０で生じ得る変位の原因としては、ミラー部４３の揺動に伴って発生する振動、交換レンズに加えられるモーメントをカメラマウント４１が受けることによって発生する変形などが挙げられる。また、フレーム部６０で生じ得る変位の原因としては、支持する外装部材に加えられる衝撃力による変形、同じく支持する電池収容室８１への二次電池の誤った装着等によって加えられる外力による変形などが挙げられる。

ボックス部４０とフレーム部６０が、マウント固定面４７の近傍で非弾性的に、かつ強固に結合され、他の箇所では互いに結合されないとすれば、それぞれに発生し得る変位および変位に伴う振動は、互いの結合部を支点としてそれぞれ独立して生じることになり、他方への伝達を低減させることができる。したがって、例えば、交換レンズに加えられた外力の影響を受けてフレーム部６０が変形することを抑制することができる。フレーム部６０に変形が生じなければ、例えば、フレーム部６０が支持する実装基板６１に搭載された電子素子の破壊も予防できるので、たとえ結合部等において塑性変形が生じたとしても、修理を要する部品点数を大幅に削減することが期待できる。特に、本実施形態においては、撓みを許容する腕部６５を設けているので、大きな変形力が他方に伝達されようとする場合においても、腕部６５の撓みにより変形力の減衰を期待できる。

一方で、例えば撮像素子部４６と実装基板６１とはフレキシブル基板等によって接続されて電気信号を往復させており、ボックス部４０とフレーム部６０が独立して変位することによりあまりにも互いの相対的な位置関係がずれると、今度はこれらの構成要素に悪影響を与える恐れがある。そこで、本実施形態においては、ボックス部４０とフレーム部６０の相対的な位置ずれ量を予め定められた許容範囲に規制するように、フレーム部６０の支持部６２とボックス部４０の背面において、弾性的な結合部を設けている。つまり、上述のように、ゴムブッシュ７２をフレーム部６０とボックス部４０の間に介在させることにより、ゴムブッシュ７２の変形可能量を利用して位置ずれ量の許容範囲を設定している。

このように、本実施形態においては、ボックス部４０とフレーム部６０を、マウント固定面４７に近い側で非弾性的に結合し、遠い側で弾性的に結合する。これにより、マウント固定面４７近傍の結合部を支点としてボックス部４０とフレーム部６０の相対的な変位を許容しつつ、全体としてその変位量を制限している。

なお、本実施形態においては、背面外装部材２３は、ボックス部４０の底面に対してフレーム部６０の腕部６５と共締めされると共に、マウント固定面４７の上方に対してフレーム部６０を介することなく、ビス７４により固定されている。また、背面外装部材２３は、フレーム部６０の数箇所に対してビス７５により固定されている。ここで、ボックス部４０が支持する構造物を含めたボックス部４０の質量と、フレーム部６０が支持する構造物を含めたフレーム部６０の質量とがほぼ同じになるように設定すれば、互い生じた振動を打ち消しあって減衰させる効果が期待できる。

図５は、弾性結合部の構造を模式的に示す断面図である。図示するように、段ビス７３は、ゴムブッシュ７２を介してのみ支持部６２と接続される。一方で、段ビス７３はボックス部４０に対して直接的に螺入されている。ゴムブッシュ７２の全長は、段ビス７３のうちねじ山が形成されていない円筒部の長さより若干長めに形成されており、段ビス７３はゴムブッシュ７２に挟圧を与えてボックス部４０に螺入されている。このような構造により、ボックス部４０とフレーム部６０の支持部６２の相対的な位置ずれを、ゴムブッシュ７２の変形量を限度として許容している。

図６は、他の実施例としての、構造体の結合関係を模式的に示す断面図である。上述の実施形態においては、フレーム部６０がボックス部４０の底面に対してのみ非弾性的に結合されていたが、本実施例においては、フレーム部１６０が上面側にも延出して腕部１６５を有しており、フレーム部１６０は、ボックス部１４０の上面および底面に対して２箇所で非弾性的に結合されている。

このとき、上面側の結合部も下面側の結合部と同様に、フレーム部１６０は、固定ビス７１によりボックス部４０に対して背面外装部材１２３と共締めされる。特に、これらの結合部は、交換レンズを装着する側から見たときに、カメラマウント４１の外周よりも内側に配置されていることが好ましい。その他の結合関係は図４を用いて説明した上述の実施形態における結合関係と同様である。

このような本実施例における結合関係によれば、上下の非弾性的な結合部を含む仮想的な平面を節として、ボックス部１４０とフレーム部１６０がそれぞれ独立して安定的に振動し得る。特に、ボックス部１４０が支持する構造物を含めたボックス部１４０の質量と、フレーム部１６０が支持する構造物を含めたフレーム部１６０の質量とがほぼ同じになるように設定した場合に、振動を打ち消し合う効果をより期待できる。

なお、上述の例においては、弾性結合部として、ゴムブッシュ７２と段ビス７３を用いる構成として説明したが、互いに弾性的に結合されるのであれば他の構成であっても構わない。例えば、ゴムブロックの互いに向かい合う面をそれぞれ接着面として、ボックス部とフレーム部に対してそれぞれ接着により接続するように構成しても良い。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

３０ 本体部、４０ ボックス部、４１ カメラマウント、４２ ビス孔、４３ ミラー部、４４ ペンタプリズム、４５ ファインダ部、４６ 撮像素子部、４７ マウント固定面、６０ フレーム部、６１ 実装基板、６２ 支持部、６３ 底面部、６４ 側面部、６５ 腕部、６６ ビス孔、６７ 貫通孔、７１ 固定ビス、７２ ゴムブッシュ、７３ 段ビス、８１ 電池収容室、１２３ 背面外装部材、１４０ ボックス部、１６０ フレーム部、１６５ 腕部

Claims (5)

1. 交換レンズが装着されるマウント部と、
   前記マウント部が固定されるマウント固定面を有するボックス部と、
   骨格構造体としてのフレーム部と
   を備え、
   前記フレーム部は、前記ボックス部に対して、前記マウント固定面に近い側で非弾性的に結合され、遠い側で弾性的に結合される撮像装置。
2. 被写体像を光電変換する撮像素子と、
   ユーザが把持し得る外装部材と
   を備え、
   前記撮像素子は前記マウント部に支持され、前記外装部材は前記フレーム部に支持される請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記フレーム部と前記ボックス部が非弾性的に結合される非弾性結合部の少なくとも一つは、前記交換レンズを装着する側から見たときに、前記マウント部の外周よりも内側に配置される請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 電子素子を搭載する実装基板を備え、
   前記フレーム部は、前記実装基板を支持する支持部から連接して形成された、撓みを許容する腕部を有し、前記フレーム部は、前記腕部において前記ボックス部に対して非弾性的に結合される請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記ボックス部が支持する構造物を含めた前記ボックス部の質量と、前記フレーム部が支持する構造物を含めた前記フレーム部の質量は同じである請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。

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