JP2014049864A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の大型化とレイアウトの自由度の低下を回避し、撮像装置に対して外部から加わる衝撃によるフランジバックの変化を抑制する。
【解決手段】デジタルカメラは、撮像素子１７が保持部材１６に保持されてなる撮像素子ユニット１４と、保持部材１７を付勢支持するミラーボックス部材１１と、ミラーボックス部材１１と撮像素子ユニット１４との間に配置され、ミラーボックス部材１１と結合される背面シャーシ部材１２とを備え、背面シャーシ部材１２は、撮像素子ユニット１４を囲むように形成された、撮像素子１７の受光面に対して略垂直な壁部１８を有する。壁部１８に囲まれた領域内で撮像素子ユニット１４がミラーボックス部材１１に対して付勢支持されると共に、壁部１８に囲まれた領域内でミラーボックス部材１１と背面シャーシ部材１２とが結合される構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有する撮像装置に関し、特に撮像装置のシャーシ構造に関する。

撮像装置の一例であるレンズ交換式デジタルカメラでは、カメラ本体に外部から加わる衝撃により、撮像素子とレンズマウント面の相対的な距離（以下「フランジバック」という）に変化が生じることがある。フランジバックの変化は、合焦異常等の原因となるため、フランジバックの変化をできるだけ抑える必要がある。

フランジバックの変化の主な要因として、ミラーボックスの変形が挙げられる。そこで、ミラーボックスの変形を抑制するために、前フレーム、２つのサイドフレーム、後フレームを一体化した中空のボックス形状のフレーム本体を形成し、ミラーボックスをそのフレーム本体内に配置する構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６−９４１８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、ミラーボックスを取り囲む構造部品を配置するために必要なスペースが増加してしまい、撮像装置の大型化を招くという問題がある。また、レイアウトの自由度が少なくなってしまうという問題もある。

本発明は、撮像装置の大型化とレイアウトの自由度の低下を回避しながら、撮像装置に対して外部から加わる衝撃によるミラーボックスの変形を抑制してフランジバックの変化を抑制する撮影装置を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子が保持部材に保持されてなる撮像素子ユニットと、前記保持部材を付勢支持するための付勢部を有するミラーボックス部材と、前記ミラーボックス部材と前記撮像素子ユニットとの間に配置され、前記ミラーボックス部材と結合される背面シャーシ部材とを備え、前記背面シャーシ部材は、前記撮像素子ユニットを囲むように形成された、前記撮像素子の受光面に対して略垂直な壁部を有し、前記壁部に囲まれた領域内で撮像素子ユニットは前記ミラーボックス部材に対して付勢支持されると共に、前記壁部に囲まれた領域内で前記ミラーボックス部材と前記背面シャーシ部材とが結合されることを特徴とする。

本発明によれば、ミラーボックスの背面側にシャーシ部材が配置された構造を有する撮像装置において、撮像装置の大型化とレイアウトの自由度の低下を回避することができる。また、撮像装置に対して外部から加わる衝撃によるミラーボックスの変形を抑制して、フランジバックの変化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るデジタルカメラのシャーシ部の構造を示す分解斜視図である。 図１に示すミラーボックス部材と背面シャーシ部材とを撮影者側から見た背面図である。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラの概略構成を示す垂直断面図である。 図１に示すミラーボックス部材、背面シャーシ部材及び撮像素子ユニットが組み付けられた状態を撮影者側から見た背面図及び矢視Ａ−Ａ断面図である。 図１に示す背面シャーシ部材を被写体側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置として、レンズ交換式デジタルカメラ（以下「デジタルカメラ」という）を取り上げることとする。

＜デジタルカメラのシャーシ構造＞
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラのシャーシ部の構造を示す分解斜視図である。デジタルカメラのシャーシ部は、レンズマウント取付け部材１０、ミラーボックス部材１１、背面シャーシ部材１２、底面シャーシ部材１３、撮像素子ユニット１４及び電気回路基板１５を備える。

交換レンズの着脱を可能にするレンズマウント取付け部材１０は、ミラーボックス部材１１の被写体側に取り付けられている。ミラーボックス部材１１は、略直方体形状の形状を有し、不図示のミラーユニットを内包するためのミラーユニット取付け部を有する。ミラーボックス部材１１の撮像素子ユニット１４側（撮影者側）には、撮像素子ユニット１４を支持するための撮像素子付勢部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられており、撮像素子ユニット１４はこれらの３点でミラーボックス部材１１に付勢支持される。

このように、レンズマウント取付け部材１０と撮像素子ユニット１４とがミラーボックス部材１１に取り付けられる構造とすることで、レンズマウント取付け部材１０と撮像素子ユニット１４との相対的な位置にずれが発生することを抑制することができる。

底面シャーシ部材１３は、不図示の三脚を固定するための三脚ネジ部を有している。底面シャーシ部材１３と背面シャーシ部材１２とがビス止め等により直接結合されることにより、シャーシ部材が形成される。なお、底面シャーシ部材１３には比較的大きな剛性が要求されるため、底面シャーシ部材１３は、ステンレス鋼やアルミ等の金属部材をプレス成型することにより製造することが好ましい。但し、底面シャーシ部材１３は、軽量化のために、樹脂等により成形されることもある。

背面シャーシ部材１２は、ミラーボックス部材１１と撮像素子ユニット１４との間に配置されており、ビスによりミラーボックス部材１１と結合される。背面シャーシ部材１２には、保持部材１６をミラーボックス部材１１に付勢支持させるために用いられるビスを貫通させるための、貫通孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されている。

また、背面シャーシ部材１２には、電気回路基板１５や不図示のカメラ外装等が結合される。背面シャーシ部材１２は、高剛性を維持しつつ、設計の自由度を向上させるために所定形状の金属部材が樹脂にインサートされたインサート成形部材であることが望ましい。但し、これに限られず、背面シャーシ部材１２は、軽量化のために樹脂等で成形されていてもよいし、ステンレス鋼やアルミ等のプレス成型により成形されていてもよい。本実施形態では、背面シャーシ部材１２は、金属インサート成形品であるとする。

撮像素子ユニット１４は、撮像素子１７、撮像素子１７を保持する保持部材１６、撮像素子１７の被写体側に配置される不図示のガラス部材等で構成されている。撮像素子１７は、ビスや接着剤等を用いて保持部材１６に固定される。保持部材１６は、ミラーボックス部材１１に設けられた撮像素子付勢部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対して、ビス等を用いて付勢され、これによりミラーボックス部材１１に支持される。

撮像素子ユニット１４と電気的に接続される不図示のリード線やフレキシブルプリント基板等は、電気回路基板１５に電気的に接続される。撮像素子ユニット１４からの出力信号は、電気回路基板１５に設けられた不図示の処理回路により処理され、或いは、不図示のその他の基板や回路等へと伝達される。電気回路基板１５は、ビスにより背面シャーシ部材１２に結合される。

＜シャーシ部の耐衝撃構造＞
次に、図２〜図５を参照して、シャーシ部の構造と機能との関係について説明する。図２は、ミラーボックス部材１１と背面シャーシ部材１２を撮影者側から見た図（背面図）である。既に説明した通り、ミラーボックス部材１１には、保持部材１６を付勢支持するための撮像素子付勢部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。また、背面シャーシ部材１２に設けられた貫通孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃは撮像素子付勢部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対応した位置に形成されている。よって、図１に示されるように、保持部材１６をミラーボックス部材１１に付勢支持させるためのビス等の締結部材を、保持部材１６に形成された孔部と背面シャーシ部材１２に設けられた貫通孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃに挿通させて、撮像素子付勢部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに結合させる。これにより、締結部材が保持部材１６をミラーボックス部材１１に押圧し、保持部材１６がミラーボックス部材に付勢支持される。

背面シャーシ部材１２は、４カ所に設けられたミラーボックス締結部２３ａ，２３ｂ，２３，２３ｄにおいて、ミラーボックス部材１１と締結される。背面シャーシ部材１２には、撮像素子ユニット１４を囲む４方向全周を切れ目なく囲むように、壁部１８が設けられている。図２では、壁部１８の形成領域をハッチング表示している。壁部１８は、デジタルカメラの撮像光軸方向に突出している。つまり、壁部１８は、背面シャーシ部材１２を介して撮像素子ユニット１４がミラーボックス部材１１に付勢支持された状態で、撮像素子１７の受光面と略垂直に突起している。壁部１８は、樹脂で成形されてもよいし、樹脂に所定形状（例えば、枠形状）金属部材が内包されたものであってもよい。

貫通孔２２ａ〜２２ｃとミラーボックス締結部２３ａ〜２３ｄは、背面シャーシ部材１２において壁部１８によって囲まれた領域内に設けられている。これによりカメラ本体に外部から衝撃が加わったときでも、背面シャーシ部材１２のミラーボックス部材１１との締結部への衝撃を抑えること可能となり、ミラーボックス部材１１の変形を抑えることができる。こうして、レンズマウント取付け部材１０のレンズマウント面から撮像素子１７の撮像面までの距離であるフランジバックを一定に安定させることができる。

図３は、本実施形態に係るデジタルカメラの概略構成を示す垂直断面図である。壁部１８は、背面シャーシ部材１２の撮影者側に設置されている。剛性を得るために、壁部１８の撮像光軸方向の先端（天面）は、撮像素子ユニット１４の取付け位置と同程度の位置又は同程度の位置よりも撮影者側に位置していることが望ましい。

図４（ａ）は、ミラーボックス部材１１、背面シャーシ部材１２及び撮像素子ユニット１４が組み付けられた状態を撮影者側から見た図（背面図）である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ断面図である。

撮像素子ユニット１４には、撮像素子ユニット１４に帯電した電荷を背面シャーシ部材１２を構成する金属部材に逃がすために、グランド部材１９が設けられている。背面シャーシ部材１２は接続部２４を有しており、グランド部材１９は、この接続部２４に対してビスにより結合されることで、背面シャーシ部材１２を構成する金属部材と電気的に接続される。なお、接続部２４は、背面シャーシ部材１２の壁部１８で囲まれた領域の内側に配置されている。これにより、グランド部材１９の形状が煩雑になることを防ぐことができる。

本実施形態に係るデジタルカメラでは、電気回路基板１５及び不図示の１又は複数の電気回路基板どうしを接続するリード線２５が、背面シャーシ部材１２の壁部１８の外周に沿って配設されている。前述の通り、背面シャーシ部材１２に設けられている壁部１８の先端位置は、撮像素子ユニット１４の取付け位置と同程度又はそれ以上に高い。そのため、撮像素子１７とリード線２５とを壁部１８により分離することができ、これにより、リード線２５により発生するノイズが撮像素子１７に伝わることを防ぐことができる。

図５は、背面シャーシ部材１２を被写体側から見た斜視図である。背面シャーシ部材１２の被写体側には、撮影者側の壁部１８に対応する位置に、樹脂からなる壁補助部２６（図５にハッチングで表示）を設けることが望ましい。これにより、背面シャーシ部材１２のインサート成形時に部品精度を安定させることができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上記実施形態では、背面シャーシ部材１２の撮影者側に壁部１８を設置した構成について説明したが、壁部１８は背面シャーシ部材１２の被写体側に設置した構成とすることも可能である。

１１ ミラーボックス部材
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 撮像素子付勢部
１２ 背面シャーシ部材
１４ 撮像素子ユニット
１５ 電気回路基板
１６ 撮像素子
１７ 保持部材
１８ 壁部
１９ グランド部材
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 撮像素子付勢部
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 貫通孔
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ ミラーボックス締結部
２５ リード線
２６ 壁補助部

Claims (7)

1. 撮像素子が保持部材に保持されてなる撮像素子ユニットと、
   前記保持部材を付勢支持するための付勢部を有するミラーボックス部材と、
   前記ミラーボックス部材と前記撮像素子ユニットとの間に配置され、前記ミラーボックス部材と結合される背面シャーシ部材とを備え、
   前記背面シャーシ部材は、前記撮像素子ユニットを囲むように形成された、前記撮像素子の受光面に対して略垂直な壁部を有し、
   前記壁部に囲まれた領域内で撮像素子ユニットは前記ミラーボックス部材に対して付勢支持されると共に、前記壁部に囲まれた領域内で前記ミラーボックス部材と前記背面シャーシ部材とが結合されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記背面シャーシ部材は、前記壁部に囲まれた領域内に設けられた貫通孔を有し、
   締結部材により前記保持部材を前記ミラーボックス部材に押圧しながら、前記締結部材を前記貫通孔に挿通させて前記付勢部に結合させることにより、前記撮像素子ユニットが前記ミラーボックス部材に付勢支持されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記背面シャーシ部材は、前記壁部に囲まれた領域内に設けられたミラーボックス締結部を有し、
   前記ミラーボックス締結部においてビスにより前記背面シャーシ部材と前記ミラーボックス部材とが結合され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. 前記壁部の撮像光軸方向の先端は、前記撮像素子ユニットの取付け位置と同程度の位置又は同程度の位置よりも撮影者側に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記背面シャーシ部材は、樹脂に金属部材がインサートされて構成され、前記壁部に囲まれた領域内に前記金属部材と前記撮像素子ユニットとを電気的に接続するために設けられた接続部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 複数の電気回路基板と、
   前記複数の電気回路基板どうしを接続するリード線とをさらに備え、
   前記リード線は、前記壁部の外周に沿って配設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記壁部は樹脂により形成され、
   前記背面シャーシ部材の被写体側において前記壁部と対応する位置に樹脂で形成された壁補助部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。

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