JP2013130795A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサープレートのビス挿通穴を光軸に近づけて配置しても光学系の移動量に影響を与えないようにして、撮像素子の取り付け構造の小型化を可能する仕組みを提供する。
【解決手段】撮像装置は、レンズ鏡筒１０９にビス止めにより取り付けられるセンサープレート４０６を備える。センサープレート４０６には、撮像素子２０１が貼り付けられるとともに、レンズ鏡筒１０９に対して光軸方向に当接する取り付け面５０６と、ビス６０３が挿通するビス挿通穴５１３が形成されるとともに、ビス止めした際にレンズ鏡筒１０９に対して光軸方向に当接する当接面５０７とが光軸方向に段差を有して形成される。レンズ鏡筒１０９には、取り付け面５０６が光軸方向に当接する面６０４と、当接面５０７が光軸方向に当接する面６０５が段差を有して形成され、取り付け面５０６をレンズ鏡筒１０９に対して光軸方向に当接させることにより、レンズ鏡筒１０９と撮像素子２０１の撮像面とが光軸方向に位置決めされる。
【選択図】図７

Description

本発明は、デジタルビデオカメラ等の撮像装置に関する。

デジタルビデオカメラ等の小型化を図るためには、レンズ鏡筒の大きさの要因となる撮像素子パッケージの取り付け構造を小型な構造にする必要がある。従来、撮像素子パッケージが固定された平板状のセンサープレートをレンズ鏡筒にビス止めにより取り付けた撮像装置が提案されている（特許文献１）。

特開平５−２９２３８０号公報

しかし、上記特許文献１のように、平板状のセンサープレートをレンズ鏡筒にビス止めすると、センサープレートのビス挿通穴の部分がレンズ鏡筒に食い込んで、光学系の移動量に影響を与えてしまうおそれがある。このため、センサープレートのビス挿通穴を光軸からレンズ鏡筒の径方向に離して配置する必要があり、撮像素子パッケージの取り付け構造が大型化して、レンズ鏡筒ひいては撮像装置の大型化を招くことになる。

そこで、本発明は、センサープレートのビス挿通穴を光軸に近づけて配置しても光学系の移動量に影響を与えないようにして、撮像素子パッケージの取り付け構造の小型化を可能する仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の光学系を通過した光学像を電気信号に変換する撮像素子パッケージと、前記撮像素子パッケージが取り付けられて前記レンズ鏡筒にビス止めにより取り付けられるセンサープレートと、を備え、前記センサープレートには、前記撮像素子パッケージが取り付けられるとともに、前記レンズ鏡筒に対して光軸方向に当接する取り付け面と、ビスが挿通するビス挿通穴が形成されるとともに、前記ビス止めした際に前記レンズ鏡筒に対して光軸方向に当接する当接面とが光軸方向に段差を有して形成され、前記レンズ鏡筒には、前記取り付け面が前記光軸方向に当接する面と、前記当接面が前記光軸方向に当接する面とが段差を有して形成され、前記取り付け面を前記レンズ鏡筒に対して前記光軸方向に当接させることにより、前記レンズ鏡筒と前記撮像素子パッケージの撮像面とが光軸方向に位置決めされることを特徴とする。

本発明によれば、センサープレートのビス挿通穴を光軸に近づけて配置しても光学系の移動量に影響を与えないため、撮像素子パッケージの取り付け構造の小型化が可能になり、レンズ鏡筒ひいては撮像装置の小型化を図ることができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルビデオカメラの外観斜視図である。 （ａ）はレンズ鏡筒をカメラ本体の前端側から見た図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は撮像素子の正面図、（ｂ）は撮像素子の斜視図、（ｃ）は撮像素子の断面図である。 （ａ）はセンサープレートの正面図、（ｂ）はセンサープレートの斜視図である。 （ａ）はセンサープレートに撮像素子を接着した状態の正面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図、（ｃ）は（ａ）を裏面側から見た図である。 （ａ）は撮像素子を接着したセンサープレートをレンズ鏡筒の第３鏡筒にビス止めにより取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は撮像素子が固定されたセンサープレートとレンズ鏡筒の第３鏡筒との取り付け部分の要部断面図である。 （ａ）はセンサープレートに固定された撮像素子を素子基板に実装した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）を背面側から見た斜視図、（ｃ）は素子基板をメイン基板に接続した状態を示す斜視図である。 （ａ）は素子基板に放熱板をビス止めにより取り付けた状態を撮像素子の裏面側から見た斜視図、（ｂ）は放熱板の放熱腕に弾性導電放熱部材を取り付けた状態を撮像素子側から見た斜視図である。 （ａ）は弾性導電放熱部材の模式図、（ｂ）は放熱板の放熱腕と弾性導電放熱部材と周囲の構造部材との関係を示す模式図である。 （ａ）は右側板金部材の外観斜視図、（ｂ）は右側板金部材の上方から見た平面図、（ｃ）は左側板金部材の外観斜視図である。 （ａ）はレンズ受け弾性部材の側面図、（ｂ）はレンズ受け弾性部材の斜視図である。 （ａ）は右側板金部材の２か所の穴部にレンズ受け弾性部材を装着した状態の外観斜視図、（ｂ）は左側板金部材の穴部にレンズ受け弾性部材を装着した状態の外観斜視図である。 （ａ）は右側板金部材の曲げ部、スリット、及び左側板金部材のスリットにカード基板を取り付ける様子を示す斜視図、（ｂ）は右側板金部材の曲げ部、スリット、及び左側板金部材のスリットにカード基板を取り付けた状態を示す斜視図である。（ｃ）は、（ｂ）を上方から見た平面図である。 （ａ）は右側板金部材及び左側板金部材をレンズ鏡筒に取り付けた状態を上面側から見た斜視図、（ｂ）は右側板金部材及び左側板金部材をレンズ鏡筒に取り付けた状態を下面側から見た斜視図である。 （ａ）はメイン基板に三脚ねじ部材及び補強板金部材を組み付けた状態の斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解斜視図、（ｃ）は（ａ）の下方から見た斜視図である。 図１６に示すメイン基板ユニットの補強板金部材に、端子基板及びメモリ基板を取り付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）は、レンズ鏡筒に右側板金部材及び左側板金部材を取り付けた図１５に示すユニットに、図１７に示すユニットとカード基板を取り付けた状態を示す斜視図である。（ｂ）は（ａ）の状態における素子基板、メイン基板、及びカード基板の位置関係を示す斜視図、（ｃ）は（ａ）を上面側から見た平面図である。 （ａ）は図１８（ａ）の状態におけるレンズ鏡筒とカード基板と放熱板との位置関係を示す上面図、（ｂ）は図１８（ａ）に示す構造体に操作ユニットを取り付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）は図１９（ｂ）に示す構造体にカメラ本体の右側面カバー及び表示ユニットを取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）はカメラ本体の底面側のバッテリ周辺部を示す図、（ｃ）は（ａ）を後側から見た図である。 （ａ）はバッテリの斜視図、（ｂ）はバッテリを取り付け面側から見た正面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）はバッテリ取り付け部が小さいタイプのデジタルビデオカメラにバッテリを取り付けた状態の模式図、（ｂ）はデジタルビデオカメラをカメラ本体の右側面から見た模式図である。 （ａ）は図２２（ａ）をカメラ本体の右側面から見た図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 （ａ）は表示ユニットを閉じた状態でのデジタルビデオカメラを上面から見た断面図、（ｂ）はデジタルビデオカメラのカメラ本体から表示ユニットを取り外した状態を示す斜視図である。 カメラ本体から左側面カバーを取り外した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルビデオカメラの外観斜視図である。ここで、図１において、ｚ軸は、カメラ本体１０２の前後方向を示し、紙面手前側を前端側、紙面奥側を後端側と定義する。また、このｚ軸は、カメラ本体１０２の撮像光軸に相当し、ｙ軸は、カメラ本体１０２の上下方向に相当し、ｘ軸は、カメラ本体１０２の左右方向に相当し、カメラ本体１０２を前端側から見てｘ軸方向の右側の側面を右側面とし、左側の側面を左側面とする。

図１に示すように、本実施形態のデジタルビデオカメラ１０１は、カメラ本体１０２を備え、カメラ本体１０２の前端側に形成された開口の内部には、レンズ鏡筒１０９が配置される。また、カメラ本体１０２の右側面には、２軸ヒンジ部１１４を介して表示ユニット１０３が開閉方向に回動可能、かつ開状態で回転可能に支持されている。カメラ本体１０２を右側面の後側には、メモリカード装着口１１０が設けられている。

図２（ａ）はレンズ鏡筒１０９をカメラ本体１０２の前端側から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）の右側面図である。図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

レンズ鏡筒１０９は、本実施形態では、インナーフォーカス方式のレンズ鏡筒を採用しており、被写体側から像面側に向けて光軸に沿って１群レンズ４０１、２群レンズ４０２、防振レンズ４０３、及びアフォーカルレンズ４０４が配置されている。アフォーカルレンズ４０４の後方には、レンズ光学系を通過した光学像を電気信号に変換する撮像素子パッケージ２０１が配置されている。そして、１群レンズ４０１及び撮像素子パッケージ２０１の位置は固定され、２群レンズ４０２及びアフォーカルレンズ４０４が光軸方向に移動することでズーム動作及び合焦動作を行う。

具体的には、１群レンズ４０１は、固定鏡筒３０１に固定され、２群レンズ４０２は、第２鏡筒３０２に保持されて光軸方向に移動可能とされ、第２鏡筒３０２の後方側には、絞りユニット４０５が配置されている。絞りユニット４０５の後方側には、防振レンズ４０３が防振アクチュエータによって光軸と直交する方向に移動可能に保持され、防振レンズ４０３の後方側には、アフォーカルレンズ４０４が配置されている。アフォーカルレンズ４０４は、第３鏡筒３０３の内部で光軸方向に移動可能に設けられ、また、第３鏡筒３０３には、撮像素子パッケージ２０１が接着固定されたセンサープレート４０６が取り付けられる。

１群レンズ４０１は、図３に示すように、後方に向けて縮径され、また、固定鏡筒３０１のカメラ本体１０２の右側面の側に位置する右側壁には、ｙ軸に平行な軸を中心とする円弧状の切り欠き部４０７が形成されている。

また、第２鏡筒３０２のカメラ本体１０２の右側面の側に位置する右側壁は、固定鏡筒３０１の切り欠き部４０７が形成された右側壁に光軸方向に接しており、第２鏡筒３０２の右側壁の内面には、反射防止用の遮光形状部４０８が形成されている。本実施形態では、第２鏡筒３０２の右側壁を光軸に近づけることにより、カメラ本体１０２の小型化を可能にしている。また、第２鏡筒３０２の右側壁を光軸に近づけることにより、レンズ鏡筒１０９の内面での不要光の反射によるフレアやゴーストが起きやすくなるが、遮光形状部４０８により、反射光を遮断してフレアやゴーストを低減している。

第３鏡筒３０３は、光軸方向の前方がアフォーカルレンズ４０４の移動領域とされ、後方が撮像素子パッケージ２０１の取り付け領域４１３とされている。取り付け領域４１３には、赤外吸収ガラス４０９の収納部４１０、撮像素子パッケージ２０１の収納部４１１、センサープレート４０６の取り付け部が設けられる。

図４（ａ）は撮像素子パッケージ２０１の正面図、図４（ｂ）は撮像素子パッケージ２０１の斜視図、図４（ｃ）は撮像素子パッケージ２０１の断面図である。図５（ａ）はセンサープレート４０６の正面図、図５（ｂ）はセンサープレート４０６の斜視図である。

図４に示すように、撮像素子パッケージ２０１は、保護ガラス５０１、ベース部材５０２、リード５０３、及び撮像素子５０４を備える。ベース部材５０２には、撮像素子５０４が搭載される。撮像素子パッケージ２０１の裏面側には、センサープレート４０６が取り付けられる取り付け面５０５が形成されている。

図５に示すように、センサープレート４０６は、撮像素子パッケージ２０１が取り付けられる取り付け面５０６と、光軸方向の後方側に段差を有する複数（図では２つ）の当接面５０７とを有する。

また、当接面５０７と取り付け面５０６との間には、２つの段差接続部５１０ａ，５１０ｂが形成されている。センサープレート４０６の取り付け面５０６には、接着剤充填穴５０８、位置決め穴５１１、及び回転止め穴５１２が形成され、当接面５０７には、ビス挿通穴５１３が形成され、段差接続部５１０ａ，５１０ｂの間には、変形防止穴５０９が形成されている。２つの当接面５０７にそれぞれ形成されたビス挿通穴５１３は、撮像素子パッケージ２０１の中心に対して互いに略同一距離で対向配置されている。

図６（ａ）はセンサープレート４０６に撮像素子パッケージ２０１を接着した状態の正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の斜視図、図６（ｃ）は図６（ａ）を裏面側から見た図である。図７（ａ）は、撮像素子パッケージ２０１を接着したセンサープレート４０６をレンズ鏡筒１０９の第３鏡筒３０３にビス止めにより取り付けた状態を示す斜視図である。図７（ｂ）は、撮像素子パッケージ２０１を接着したセンサープレート４０６とレンズ鏡筒１０９の第３鏡筒３０３との取り付け部分の要部断面図である。

センサープレート４０６は、撮像素子パッケージ２０１を第３鏡筒３０３に位置決め固定する部材である。センサープレート４０６の位置決め穴５１１を基準に、撮像素子パッケージ２０１を位置合わせして、撮像素子パッケージ２０１とセンサープレート４０６とを接着する。すなわち、撮像素子パッケージ２０１の取り付け面５０５とセンサープレート４０６の取り付け面５０６とを接触させた状態で、接着剤充填穴５０８に接着剤を充填することで、撮像素子パッケージ２０１とセンサープレート４０６とを接着する。

そして、位置決め穴５１１及び回転止め穴５１２をそれぞれ第３鏡筒３０３の位置決めボス６０１及び回転止めボス６０２に嵌め込み、ビス挿通穴５１３から挿入したタップビス６０３を第３鏡筒３０３にねじ込む。これにより、センサープレート４０６が第３鏡筒３０３に取り付けられる。レンズ鏡筒１０９の光軸と撮像素子パッケージ２０１の撮像面の光軸方向の位置決めは、センサープレート４０６の取り付け面５０６のうち、撮像素子パッケージ２０１が取付けられることなく露出した領域を第３鏡筒３０３の当接面６０４に当接させることで行う。

ところで、センサープレート４０６の当接面５０７については、取り付け面５０６との間に段差を有しているため、取り付け面５０６と当接面５０７の両方を初期状態（ビス止め前の状態）で第３鏡筒３０３に当接させることは、部品の量産加工精度上困難である。

また、当接面５０７のみが第３鏡筒３０３に当接する寸法関係だと、第３鏡筒３０３の当接面６０４とセンサープレート４０６の取り付け面５０６との間に隙間が生じる。このため、レンズ鏡筒１０９の光軸と撮像素子パッケージ２０１の撮像面の光軸方向の距離関係に影響が生じる。

本実施形態では、必ず第３鏡筒３０３の当接面６０４とセンサープレート４０６の取り付け面５０６とを当接させる。このため、センサープレート４０６の当接面５０７と第３鏡筒３０３のビス穴形成面６０５との隙間寸法Ｓ（図７（ｂ））がＳ≧０となる寸法公差としている。

これにより、センサープレート４０６を第３鏡筒３０３にビス止めしてセンサープレート４０６のビス挿通穴５１３の部分が第３鏡筒３０３に食い込んでも、光学系の移動量に影響を与えないようにすることができる。このため、センサープレート４０６のビス挿通穴５１３を光軸ｚに近づけて配置することができ、撮像素子パッケージ２０１の取り付け構造の小型化が可能となる。

一方、Ｓ＞０の寸法交差でセンサープレート４０６を第３鏡筒３０３にタップビス６０３を介して取り付けると、センサープレート４０６の当接面５０７が変形し、その変形が接着剤充填穴５０８に及ぶと、接着強度が低下して剥離するおそれがある。

そこで、前述したように、センサープレート４０６の２つの段差接続部５１０ａ，５１０ｂの間に、変形防止穴５０９を形成して、段差接続部５１０ａ，５１０ｂを接着剤充填穴５０８から離れた位置に配置している。接着剤充填穴５０８は、図６（ｃ）を参照して、段差接続部５１０ａ，５１０ｂに近い側５１４を遠い側５１５より大きな曲率半径の円弧形状としている。これにより、接着剤充填面積を確保しつつ段差接続部５１０，５１０ｂの変形を接着剤充填穴５０８に伝えないようにすることが可能である。

つまり、接着剤充填穴５０８は、段差接続部５１０ａ，５１０ｂに近い側５１４と撮像素子パッケージ２０１の中心（光軸ｚ）との距離Ｌ１が遠い側５１５と撮像素子パッケージ２０１の中心との距離Ｌ２よりも短いことになる。

また、段差接続部５１０ａは、ｘ軸方向に沿って形成され、段差接続部５１０ｂは、ｙ軸方向に沿って形成されて、２つの段差接続部５１０ａ，５１０ｂの間に変形防止穴５０９が形成されている。さらに、変形防止穴５０９は、段差接続部５１０ａがビス挿通穴５１３の中心からｙ軸方向に光軸ｚ側に離れた位置に配置され、段差接続部５１０ｂがビス挿通穴５１３の中心からｘ軸方向に光軸ｚ側に離れた位置に配置されるように形成されている。ここで、段差接続部５１０ａは、本発明の第１の段差接続部の一例に相当し、段差接続部５１０ｂは、本発明の第２の段差接続部の一例に相当する。

このように、２つの段差接続部５１０ａ，５１０ｂが光軸ｚに直交するｘ軸方向及びｙ軸方向の２方向に形成されることで、段差接続部５１０ａ，５１０ｂがｘ軸回り及びｙ軸回りに回転変形する要素を抑制し合うことになる。これにより、ビス挿通穴５１３に挿通したタップビス６０３をビス穴形成面６０５にねじ込むことで、当接面５０７がビス穴形成面６０５に対して変形する際、当接面５０７を光軸ｚに沿って平行移動しやすくすることが可能となる。

図８（ａ）はセンサープレート４０６に貼り付けられた撮像素子パッケージ２０１を素子基板２０２に実装した状態を示す斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）を背面側から見た斜視図である。図８（ｃ）は、素子基板２０２をメイン基板２０４に接続した状態を示す斜視図である。

素子基板２０２には、撮像素子パッケージ２０１で光電変換された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換ＩＣ２０３及び周辺回路が実装され、ＡＤ変換ＩＣ２０３は、撮像素子パッケージ２０１の実装面の反対側の面に実装されている。素子基板２０２のＡＤ変換ＩＣ２０３でＡＤ変換された映像信号は、コネクタ実装部７０１に実装されたＢｔｏＢコネクタ７０２を介してメイン基板２０４に出力される。

図９（ａ）は、素子基板２０２に放熱板７０３をビス止めにより取り付けた状態を撮像素子パッケージ２０１の裏面側から見た斜視図である。

放熱板７０３は、素子基板２０２と平行な主面部７０４と、主面部７０４からｚ軸方向を後方に延びる放熱腕７０５と、主面部７０４からｚ軸方向を前方に延びる放熱腕７０６とを有する。放熱腕７０５は、カメラ本体１０２の右側面の側に配置され、放熱腕７０６、カメラ本体１０２の左側面の側に配置される。

また、主面部７０４のＡＤ変換ＩＣ２０３と対向する位置には、絞り部７０８が形成され、これにより、放熱板７０３をＡＤ変換ＩＣ２０３に近づけることが可能になり、ＡＤ変換ＩＣ２０３の放熱を効率よく行うことができる。

図９（ｂ）は、放熱板７０３の放熱腕７０５，７０６にそれぞれ弾性導電放熱部材７０７を取り付けた状態を撮像素子パッケージ２０１側から見た斜視図である。弾性導電放熱部材７０７は、周囲の構造部材に弾性的に接触して素子基板２０２や撮像素子パッケージ２０１等で発生した電気ノイズの導電や熱の放散を行う。

図１０（ａ）は弾性導電放熱部材７０７の模式図、図１０（ｂ）は放熱板７０３の放熱腕７０５，７０６と弾性導電放熱部材７０７と周囲の構造部材８０５との関係を示す模式図である。

弾性導電放熱部材７０７は、プラスチックシート８０１に銅箔やアルミ箔等の金属箔８０２を貼り付けたシートを、金属箔８０２が外側を向くように折り曲げ、内側に両面テープ８０３を貼り付けた発泡ウレタンやスポンジ等の弾性部材８０４を挟んで形成される。なお、プラスチックシート８０１は、厚さ０．０５〜０．３ｍｍ程度のものが用いられ、金属箔８０２は、厚さ０．０５〜０．５ｍｍ程度のものが用いられる。

両面テープ８０３は、金属箔８０２及びプラスチックシート８０１に対して一部が露出するように貼り付けられ、この露出部分を用いて放熱板７０３の放熱腕７０５，７０６に貼り付けを行う。

図１０（ｂ）に示すように、弾性導電放熱部材７０７は、放熱板７０３の放熱腕７０５，７０６と対向する面の構造部材８０５にも金属箔８０２が対向し、金属箔８０２は、弾性部材８０４によって構造部材８０５に押し付けられて導電及び放熱を行う。また、弾性導電放熱部材７０７は、略Ｕ字形状を有しており、Ｕ字部分８０６が熱源である撮像素子パッケージ２０１や素子基板２０２に近い放熱板７０３の主面部７０４側になるように配置することで、放熱効果を高めることが可能である。

また、金属箔８０２の支持材としてプラスチックシート８０１を用いることにより、金属箔８０２の塑性変形を防止して弾性部材８０４の反発力を妨げないようにすることができる。このように構成することによって、導電かつ放熱を１つの部材で行うことが可能となり、放熱ゴムやガスケットを併用せず、低コスト化及び省スペース化を図ることが可能となる。なお、本実施形態では、１枚の両面テープを用いているが、弾性部材８０４を挟んで２枚の両面テープを用いたり、１枚の長い両面テープで弾性部材８０４を包むなどしてもよい。

次に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して、カメラ本体１０２の右側面の外装カバーとレンズ鏡筒１０９との間に配置される右側板金部材９０１について説明する。図１１（ａ）は右側板金部材９０１の外観斜視図、図１１（ｂ）は右側板金部材９０１の上方から見た平面図である。

右側板金部材９０１は、熱伝導性の高いアルミ合金や銅合金等で形成され、右側面を形成する主面部９０２、前後方向（ｚ軸方向）に互いに離間して配置された２カ所の上面部９０３，６０４及び下面部９０５により略コ字形状をなしている。

上面部９０３の後側には、図１１（ｂ）に示すように、上方から平面視してｚ軸に対して約６５°の角度θで斜めに交差して配置される曲げ部９０６が設けられ、下面部９０５の後側には、スリット９０７が曲げ部９０６と対向して斜めに延びて形成されている。右側板金部材９０１の主面部９０２には、２か所の穴部９０８が前後方向に互いに離間して形成され、穴部９０８には、レンズ受け弾性部材１００１（図１２参照）が装着される。

次に、図１１（ｃ）を参照して、カメラ本体１０２の左側面の外装カバーとレンズ鏡筒１０９との間に配置される左側板金部材９０９について説明する。図１１（ｃ）は、左側板金部材９０９の外観斜視図である。

左側板金部材９０９は、熱伝導性の高いアルミ合金や銅合金等で形成され、左側面を形成する主面部９１０、前後方向（ｚ軸方向）に互いに離間して配置された２カ所の上面部９１１，９１２及び下面部９１３により略コ字形状をなしている。下面部９１３の後側には、右側板金部材９０１のスリット９０７と同方向に延びるスリット９１４が形成されている。左側板金部材９０９の主面部９１０には、１か所の穴部９１５が形成され、穴部９１５には、レンズ受け弾性部材１００１が装着される。

図１２（ａ）はレンズ受け弾性部材１００１の側面図、図１２（ｂ）はレンズ受け弾性部材１００１の斜視図である。

レンズ受け弾性部材１００１は、軸方向に同軸に並んで形成された大径部１００２、小径部１００３及び中径部１００４を有し、中心部には、穴１００５が貫通して形成されている。大径部１００２、及び中径部１００４の外端外周部、並びに穴１００５の両端内周部には、面取り１００６が施されている。

図１３（ａ）は右側板金部材９０１の２か所の穴部９０８にレンズ受け弾性部材１００１を装着した状態の外観斜視図、図１３（ｂ）は左側板金部材９０９の穴部９１５にレンズ受け弾性部材１００１を装着した状態の外観斜視図である。

右側板金部材９０１の穴部９０８には、接触面積の大きな大径部１００２がレンズ鏡筒１０９側に配置されるように小径部１００３が嵌め込まれて、右側板金部材９０１が大径部１００２と中径部１００４との間に挟まれた状態となる。左側板金部材９０９も同様に、接触面積の大きな大径部１００２がレンズ鏡筒１０９側に配置されるように穴部９１５に小径部１００３が嵌め込まれて、左側板金部材９０９が大径部１００２と中径部１００４との間に挟まれた状態となる。

図１４（ａ）は、右側板金部材９０１の曲げ部９０６、スリット９０７、及び左側板金部材のスリット９１４にカード基板１１０１を取り付ける様子を示す斜視図である。図１４（ｂ）は右側板金部材９０１の曲げ部９０６、スリット９０７、及び左側板金部材のスリット９１４にカード基板１１０１を取り付けた状態を示す斜視図、図１４（ｃ）は図１４（ｂ）を上方から見た平面図である。

カード基板１１０１には、外部メモリカードが接続されるカードスロット１１０２が実装される。そして、図１４（ａ）に示すように、カード基板１１０１に設けられた差し込み部１１０７をスリット９０７とスリット９１４に挿入した後、曲げ部９０６にカード基板１１０１を押し当てて不図示のビスによって締結する。

ここで、前述したように、曲げ部９０６及び２か所のスリット９０７，９１４がレンズ鏡筒１０９の光軸ｚに対して約６５°傾いているため、カード基板１１０１も光軸ｚに対して傾いて取り付けられる。

右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９は、前述したように、それぞれ略コ字状に形成されているため、右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９を組み合わせた構造体は、断面矩形状となり、平行四辺形状の変形に対して強度的に問題がある。しかし、カード基板１１０１を斜めに傾けて取り付けることによって、カード基板１１０１が筋交いとして補強部材の役割を担うことができる。

また、カード基板１１０１の傾斜角度θ＝約６５°は、光軸ｚ方向から見たカード基板１１０１の投影面積が、レンズ鏡筒１０９の投影面積にほぼ収まるように決定される。つまり、図１４（ｃ）に示すように、右側板金部材９０１と左側板金部材９０９による撮像レンズ収納幅Ｂ１が、カード基板１１０１の光軸ｚ方向に占有する幅Ｂ２と略等しくなっている。

このように傾斜角度θを決定することにより、カメラ本体１０２の左右方向（ｘ方向）の幅をレンズ鏡筒１０９の幅で決定される要素以上に大型化することなく、小型なカメラ本体１０２とすることができる。また、カード基板１１０１の上下方向（ｙ軸方向）高さは、カード基板１１０１の左右方向（ｘ軸方向）の幅Ｂ２よりも短く、レンズ鏡筒１０９の上下方向の高さに収まるようになっている。さらに、カード基板１１０１のカードスロット１１０２の実装面の反対側の面には、バックアップ用蓄電池１１０５が実装されている。

図１５（ａ）は右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９をレンズ鏡筒１０９に取り付けた状態を上面側から見た斜視図、図１５（ｂ）は右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９をレンズ鏡筒１０９に取り付けた状態を下面側から見た斜視図である。

レンズ鏡筒１０９には、右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９に装着されたレンズ受け弾性部材１００１の穴１００５に嵌合される軸部１２０２が形成されている。右側板金部材９０１の上面部９０３と左側板金部材９０９の上面部９１１は、不図示の掛止爪を介して接続され、右側板金部材９０１の上面部９０４と左側板金部材９０９の上面部９１２も、不図示の掛止爪を介して接続される。右側板金部材９０１の下面部９０５と左側板金部材９０９の下面部９１３とは、ビス１２０１によって締結される。

レンズ鏡筒１０９は、右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９の組立構造体に対してレンズ受け弾性部材１００１の弾性力のみによって保持されている。これにより、右側板金部材９０１と左側板金部材９０９に取り付けられる外装部材等からの負荷をレンズ鏡筒１０９に伝えにくくすることができ、また、レンズ鏡筒１０９で発する振動や騒音を外装部材等に伝えにくくすることができる。

図１６（ａ）はメイン基板２０４に三脚ねじ部材１３０１及び補強板金部材１３０２を組み付けた状態の斜視図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）の分解斜視図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）の下方から見た斜視図である。

メイン基板２０４は、三脚ねじ部材１３０１との間に補強板金部材１３０２を挟んでユニット化された状態で右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９の組立構造体の下面側に取り付けられる。メイン基板２０４には、前述した素子基板２０２がコネクタ接続されるとともに、レンズ鏡筒１０９の駆動アクチュエータ及び駆動系の位置検出手段等に接続されるＦＰＣ等が接続されている。また、メイン基板２０４の下面側には、ＨＤＭＩ端子１３０３、ＵＳＢ端子１３０４、及び電源入力端子１１２が実装されている。

三脚ねじ部材１３０１は、繊維強化プラスチック等で形成されており、回転止め部１３０５、三脚ねじ部１３０６、補強板金部材１３０２の取り付け部１３０７、及び端子補強部１３０８を有する。

三脚ねじ部１３０６には、三脚が締結されるねじが形成され、回転止め部１３０５には、三脚の回転止め凸部が嵌合する凹部が形成されている。三脚ねじ部１３０６の上面部は、三脚を取り付けた際に突き上げる力が加わるため、補強板金部材１３０２を取り付けて補強する。端子補強部１３０８は、ＨＤＭＩ端子１３０３、ＵＳＢ端子１３０４、電源入力端子１１２の基板側の反対面を支持して補強する。

図１７は、図１６に示すメイン基板ユニットの補強板金部材１３０２に、端子基板１３０９及びメモリ基板１３１０を取り付けた状態を示す斜視図である。

図１７に示すように、メイン基板ユニットの補強板金部材１３０２には、映像音声出力端子１３１１及び外部マイク入力端子１３１２を実装した端子基板１３０９、及び不図示の内蔵メモリを実装したメモリ基板１３１０がそれぞれ締結されてユニット化される。

図１８（ａ）は、レンズ鏡筒１０９に右側板金部材９０１及び左側板金部材９０９を取り付けた図１５に示すユニットに、図１７に示すユニットとカード基板１１０１を取り付けた状態を示す斜視図である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の状態における素子基板２０２、メイン基板２０４、及びカード基板１１０１の位置関係を示す斜視図である。

カード基板１１０１の下部には、凸部１４０１が設けられ、凸部１４０１と対向する位置には、素子基板２０２のコネクタ実装部７０１に実装されたＢｔｏＢコネクタ７０２とメイン基板２０４との接続部が配置される。

図１８（ｃ）は、図１８（ａ）を上面側から見た平面図である。図１８（ｃ）に示すように、凸部１４０１は、カード基板１１０１とＢｔｏＢコネクタとの交差位置に配置されている。このように配置することにより、ＢｔｏＢコネクタ７０２がその短辺および長辺を軸に回転するのを規制して接続不良を起こすのを防止することができる。また、凸部１４０１と素子基板２０２のコネクタ実装部７０１との距離を、ＢｔｏＢコネクタ７０２の嵌合量を上回らないようにすることで、ＢｔｏＢコネクタ７０２の不用意な抜けを防止することができる。

図１９（ａ）は、図１８（ａ）の状態におけるレンズ鏡筒１０９とカード基板１１０１と放熱板７０３との位置関係を示す上面図である。

図１９（ａ）に示すように、放熱板７０３の主面部７０４とカード基板１１０１とによって形成される三角形状のスペース１４０２（図の破線部）に、放熱板７０３の右側の放熱腕７０５が配置される。放熱腕７０５にヘミング加工を施すことで、三角形状のスペース１４０２を放熱スペースとして利用している。また、三角形状のスペース１４０２とカード基板１１０１を挟んで反対側のスペースには、バックアップ用蓄電池１１０５を配置して、スペースを有効利用している。

図１９（ｂ）は、図１８（ａ）に示す構造体に操作ユニット１４０３を取り付けた状態を示す斜視図である。

操作ユニット１４０３は、ズームスイッチ１４０４を及び電源スイッチ１４０５及び録画スイッチ１４０６がユニット化されている。操作ユニット１４０３は、右側板金部材９０１と左側板金部材９０９が上面で締結された位置で、カード基板１１０１の上面部に取り付けられる。操作ユニット１４０３とメイン基板２０４とは、ＦＰＣ１４０７で接続され、ＦＰＣ１４０７は、分岐してカード基板１１０１のコネクタ１４０８に接続されて、カード基板１１０１とメイン基板２０４との接続も兼ねている。

図２０（ａ）は図１９（ｂ）に示す構造体にカメラ本体１０２の右側面カバー１０４及び表示ユニット１０３を取り付けた状態を示す斜視図、図２０（ｂ）はカメラ本体１０２の底面側のバッテリ周辺部を示す図である。図２０（ｃ）は、図２０（ａ）を後側から見た図である。

バッテリ２１３は、右側面カバー１０４の後側に設けられたバッテリ取り付け部１０８に取り付けられる。バッテリ取り付け部１０８をカメラ本体１０２の底面側から見たとき、バッテリ取り付け部１０８の最大左右幅Ｈ１の中心１５０３より取り付けレール幅Ｈ２の中心１５０４がカメラ本体１０２の左側面に接近して配置される。

図２１（ａ）はバッテリ２１３の斜視図、図２１（ｂ）はバッテリ２１３を取り付け面側から見た正面図、図２１（ｃ）は図２１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。

バッテリ２１３は、リチウムイオン電池のセル１６０１、回路基板１６０２及びコネクタ１６０３を、取り付け部カバー１６０４と外観カバー１６０５との間に挟んで構成される。取り付け部カバー１６０４の取り付け部の左右幅Ｈ３の中心１６０８は、取り付け部カバー１６０４の左右幅Ｈ４（＝外観カバー１６０５の左右幅）の中心１６０９より取り付け面から見て左側に偏って配置されている。これに起因して、前述したように、バッテリ取り付け部１０８の最大左右幅Ｈ１の中心１５０３より取り付けレール幅Ｈ２の中心１５０４がカメラ本体１０２の左側面に接近して配置されている。

図２１（ｃ）に示すように、バッテリ２１３の内部においても、セル１６０１の中心１６１６に対して、回路基板１６０２の中心１６１７が左側に偏って配置されている。そして、セル１６０１と回路基板１６０２の偏りは左右方向だけではなく、図２１（ｂ）に示すように、上下方向にも偏りをもっている。つまり、取り付け部カバー１６０４の取り付け部の上下高さＴ１は、取り付け部カバー１６０４全体の上下高さＴ２（＝外観カバー１６０５の上下高さ）より上面側に偏っており、段差Ｔ３が生じるようになっている。

図２２（ａ）は、本実施形態のデジタルビデオカメラ１０１よりバッテリ取り付け部が小さいタイプのデジタルビデオカメラ１６１３にバッテリ２１３を取り付けた状態の模式図である。図２２（ｂ）は、デジタルビデオカメラ１６１３をカメラ本体１６１４の右側面から見た模式図である。

デジタルビデオカメラ１６１３は、カメラ本体１６１４の右側面に２軸ヒンジ部１１４を介して表示ユニット１６１５が開閉方向に回動可能、かつ開状態で回転可能に支持されている。カメラ本体１６１４の後側に設けられたバッテリ取り付け部１０８の左右幅Ｈ１は、バッテリ２１３側の取り付け部の左右幅Ｈ３（図２１（ｂ）参照）と略同じ幅とされている。このようなデジタルビデオカメラ１６１３のバッテリ取り付け部１０８にバッテリ２１３を取り付けると、表示ユニット１６１５は全閉状態にはならないものの、バッテリ２１３を取り付けて使用することは可能である。

また、デジタルビデオカメラ１６１３のバッテリ取り付け部１０８の上下高さは、バッテリ２１３側の取り付け部の上下高さＴ１（図２１（ｂ）参照）と略同じ高さとされている。したがって、バッテリ取り付け部１０８にバッテリ２１３を取り付けると、図２２（ｂ）に示すように、カメラ本体１６１４の底面からバッテリ２１３の段差Ｔ３の部分が飛び出すものの、バッテリ２１３を取り付けて使用することは可能である。

図２３（ａ）は図２２（ａ）をカメラ本体１０２の右側面から見た図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

カメラ本体１０２の右側面カバー１０４には、メモリカード装着口１１０が設けられている。カードスロット１１０２が実装されるカード基板１１０１は、前述したように、斜めに傾いて設けられているため、メモリカード装着口１１０も斜めに傾いている。したがって、メモリカード装着口１１０からカードスロット１１０２に装着されたメモリカード１７０２を取り出す際には、図２３（ｂ）に示すように、メモリカード１７０２をカメラ本体１０２の斜め後方側に向けて取り出すことになる。

このように構成することによって、表示ユニット１０３を開いた状態であれば、メモリカード１７０２の取り出し方向の延長線上で表示ユニット１０３と干渉することがない。メモリカード装着口１１０は、バッテリ取り付け部１０８の近傍に配置されるように、バッテリ取り付け部１０８のカメラ本体１０２の前後方向での位置が決まっている。また、バッテリ取り付け部１０８がカメラ本体１０２の左側面側に偏って配置されているため、メモリカード１７０２の取り出し時に、指１７０３が入るスペース１７０４（図の破線囲み部）を確保することが可能である。

図２４（ａ）は表示ユニット１０３を閉じた状態でのデジタルビデオカメラ１０１を上面から見た断面図、図２４（ｂ）はカメラ本体１０２から表示ユニット１０３を取り外した状態を示す斜視図である。

前述したように、右側面カバー１０４には、表示ユニット１０３が２軸ヒンジ部１１４を介して取り付けられている。この２軸ヒンジ部１１４の開閉軸１１５を中心としたヒンジカバー１１８の回転軌跡１７０５は、固定鏡筒３０１の切り欠き部４０７の形状に沿う軌跡となっている。

このように構成することによって、表示ユニット１０３をレンズ鏡筒１０９の光軸ｚに近づけることが可能である。デジタルビデオカメラ１０１は、光軸ｚと表示ユニット１０３との距離を近づけるほど小型に見えるという特徴があるため、小型のデジタルビデオカメラ１０１を実現することが可能である。

また、２軸ヒンジ部１１４の回転軸１１６を光軸ｚより下側に配置することで、表示ユニット１０３とメイン基板２０４を接続するＦＰＣ１７０６をレンズ鏡筒１０９の下側に通すことが可能となる。したがって、表示ユニット１０３とレンズ鏡筒１０９の間のスペースにＦＰＣ１７０６を通すよりも、表示ユニット１０３を光軸ｚに近づけることが可能となる。

図２５は、カメラ本体１０２から左側面カバー１０７を取り外した状態を示す斜視図である。左側面カバー１０７は、使用者が右手で把持する部分であり、ビスなどを表出させても外観の美観を損ないにくいことから、最終組付けのカバーとなり、分解する際には最初に取り外されることが多い。

カード基板１１０１には、前述したように、リチウムイオン電池等のバックアップ用蓄電池１１０５が実装されている。左側面カバー１０７を取り外した際に、カード基板１１０１が斜めに傾いているため、カード基板１１０１に実装されたバックアップ用蓄電池１１０５が視認しやすいレイアウトになっている。そのため、バックアップ用蓄電池１１０５の取り出す際に、左側面カバー１０７のみを外し、ラジオペンチなどの工具１９０１で容易にバックアップ用蓄電池１１０５を引き出すことができる。

以上説明したように、本実施形態では、センサープレート４０６のビス挿通穴５１３を光軸ｚに近づけて配置しても光学系の移動量に影響を与えないため、撮像素子パッケージ２０１の取り付け構造の小型化が可能になる。これにより、レンズ鏡筒１０９ひいてはデジタルビデオカメラ１０１の小型化を図ることができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１０１ デジタルビデオカメラ
１０９ レンズ鏡筒
２０１ 撮像素子パッケージ
４０６ センサープレート
５０６ 取り付け面
５０７ 当接面
５０８ 接着剤充填穴
５０９ 変形防止穴
５１０ａ，５１０ｂ 段差接続部
５１３ ビス挿通穴

Claims (5)

1. レンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒の光学系を通過した光学像を電気信号に変換する撮像素子パッケージと、
   前記撮像素子パッケージが取り付けられて前記レンズ鏡筒にビス止めにより取り付けられるセンサープレートと、を備え、
   前記センサープレートには、前記撮像素子パッケージが取り付けられるとともに、前記レンズ鏡筒に対して光軸方向に当接する取り付け面と、ビスが挿通するビス挿通穴が形成されるとともに、前記ビス止めした際に前記レンズ鏡筒に対して光軸方向に当接する当接面とが光軸方向に段差を有して形成され、
   前記レンズ鏡筒には、前記取り付け面が前記光軸方向に当接する面と、前記当接面が前記光軸方向に当接する面とが段差を有して形成され、
   前記取り付け面を前記レンズ鏡筒に対して前記光軸方向に当接させることにより、前記レンズ鏡筒と前記撮像素子パッケージの撮像面とが光軸方向に位置決めされることを特徴とする撮像装置。
2. 前記センサープレートには、前記撮像素子の中心に対して互いに同一距離で対向配置される複数の前記ビス挿通穴が形成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ビス止め前の状態で、前記取り付け面が前記レンズ鏡筒に当接したとき、前記当接面と前記レンズ鏡筒との隙間寸法ＳがＳ≧０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記取り付け面と前記当接面との間に、前記光軸に直交するｘ軸方向に沿って形成される第１の段差接続部と、前記光軸に直交し、かつ前記ｘ軸に直交するｙ軸方向に沿って形成される第２の段差接続部とを前記第１の段差接続部との間に変形防止穴が形成されるように設け、
   前記第１の段差接続部は、前記ビス挿通穴の中心から前記ｙ軸方向に前記光軸の側に離れた位置に配置され、前記第２の段差接続部は、前記ビス挿通穴の中心から前記ｘ軸方向に前記光軸の側に離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記センサープレートの前記取り付け面に接着剤充填穴が形成され、前記撮像素子パッケージは、前記接着剤充填穴に充填された接着剤を介して前記取り付け面に貼り付けられ、
   前記接着剤充填穴は、前記第１及び第２の段差接続部に近い側と前記光軸との距離が遠い側と前記光軸との距離よりも短くなるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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