JP2014170153A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像レンズを支えている部材がすべて弾性部材であると、本体を三脚や水平面に置いた時に、撮像レンズに取り付けられた撮像センサーの水平と本体の置かれた面が平行にならないという問題があった。しかし、逆に全ての方向において撮像レンズを剛体と固定すると、外装カバー部材からのストレスが撮像レンズに伝わってしまい、撮像レンズの精度を保てない。
【解決手段】撮像レンズを三脚固定部材に直接固定し、上面をゴム部材で覆って保持する。
【選択図】図11

Description

本発明は撮像装置の撮像レンズ保持構造に関する。

従来より特許文献１のように、ビデオカメラの撮像レンズの発生する振動や音をマイクに伝えないように構成する提案がなされている。

特許第４２８３５７３号明細書

しかしながら、特許文献１のビデオカメラは撮像レンズを支えている部材がすべて弾性部材であるため、本体を三脚や水平面に置いた時に、撮像レンズに取り付けられた撮像センサーの水平と本体の置かれた面が平行にならないという問題があった。しかし、逆に全ての方向において撮像レンズを剛体と固定すると、外装カバー部材からのストレスが撮像レンズに伝わってしまい、撮像レンズの精度を保てないという問題があった。

上記課題を鑑み、本発明における撮像装置は、
撮像レンズと三脚ねじを有し、
前記撮像レンズには撮像素子が固定され、
前記三脚ねじは三脚ねじ支持ユニットに固定され、前記撮像レンズと前記三脚ねじ支持ユニットは前記撮像レンズの少なくとも１面で固定されており、
前記撮像装置は緩衝部材を有し、前記緩衝部材は前記撮像レンズの前記三脚ねじ支持ユニットと固定されていない面の一部またはすべてを覆う形状を備え、
前記緩衝部材の周囲には前記撮像レンズと固定されていない構造部材を備え、
前記撮像装置の外装カバーは、前記構造部材または前記三脚ねじ支持ユニットに固定されており、前記撮像素子の水平方向と前記三脚ねじ当接面が平行に固定され、取り付けた三脚と前記撮像素子の水平方向が平行になるとともに、前記外装カバーの取り付けに伴うストレスが前記撮像レンズに伝わりにくい構造を有したことを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、三脚や水平面に置いた時に、撮像レンズに取り付けられた撮像センサーの水平と本体の置かれた面が平行になるとともに、外装カバーを取り付けた際に生じるストレスが撮像レンズに与えることが少ない撮像装置を提供することが可能である。

(a)(b)本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の外観斜視図 (a)(b)(c)(d)デジタルビデオカメラ１０１の三脚ねじ支持ユニット組み立て過程 (a)(b)三脚ねじ支持ユニット２０５に中央放熱板金部材３０１を組み付ける状態 (a)撮像レンズ１０３周辺の組み付け状態斜視図、(b)図４(a)で組み付けた状態の後ろ面斜視図、(c)図４(b)の状態をｘｙ平面方向に切断した断面模式図 (a)図４で組み立てたユニット、(b)図３(b)のユニットを組み付ける状態、(c)図５(b)の状態を撮像レンズ１０３の中心付近でｘｙ平面方向に切断した断面模式図 (a)(b)(c) 図５(b)で組み付けたユニットに緩衝部材６０１を組み付ける状態 (a)(b)(c)図６(c)のユニットに部材を取り付ける状態の斜視図 図７(c)の状態を撮像センサー４０１前面でｙｚ平面方向に切断した断面模式図 (a)図７(c)のユニットにファインダー１０６、(b)バッテリ収納部１１４を組み付ける状態の斜視図 (a)(b)図９(b)のユニットに前面カバー１００１を取り付ける状態の斜視図 図１０(b)の 状態を撮像センサー４０１前面でｙｚ平面方向に切断した断面模式図

＜第１の実施形態＞
図1(a)(b)に本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の外観斜視図を示す。

以降の説明に用いる前後上下左右は図示の座標系ｘｙｚ１０２に則る。ｘ方向の矢印方向が前、矢印と反対方向が後、ｙ方向の矢印方向が上、矢印と反対方向が下、ｚ方向の矢印方向が右、矢印と反対方向が左とする。

図１(a)にはデジタルビデオカメラ１０１の右上部からの斜視図を示す。デジタルビデオカメラ１０１は一般的なデジタルビデオカメラで、撮像レンズ１０３を本体の前面に有し、本体上面前方にマイク部１０４を有している。本体右側面には右側面カバーユニット１０５を有し、右側面カバーユニット１０５には一般的なビデオカメラと同様に収納可能な表示部１０６を有している。

本体後面部の上面にはファインダーユニット１０７を有している。また、本体上面部には上面カバー１０８を有している。さらに、本体左側面部には左側面カバーユニット１０９を有し、左側面カバーユニット１０９の上面部には操作部材１１０を有している。操作や機能は一般的なビデオカメラと同様で、撮像レンズ１０３から入射した光情報を記録するとともに、表示部１０６やファインダー１０７に画像を表示することができる。

図１(b)にはデジタルビデオカメラ１０１の右下部からの斜視図を示す。デジタルビデオカメラ１０１本体の下面部には底面カバー１１１を有している。底面カバー１１１の中心にはデジタルビデオカメラ１０１に三脚を取り付ける際に当接する三脚当接面１１２を有している。本体後ろ面にはバッテリ１１３を取り付けるバッテリ収納部１１４を有している。

図2(a)(b)(c)(d)にはデジタルビデオカメラ１０１の三脚ねじ支持ユニット組み立て過程を示す。

図2(a)に示す通り、三脚ねじ２０１と底面補強板金部材２０２及び三脚ねじ固定部材２０３を上面から順に組み付け、下面側から固定ねじ２０４で固定を行う。三脚ねじ２０１に設けられた雌ねじに対し、三脚ねじ固定部材２０３の下面側から固定ねじ２０４を締結することで、三脚ねじ２０１と三脚ねじ固定部材２０３によって底面補強板金部材２０２を挟んだ三脚ねじ支持ユニット２０５を形成する。三脚ねじ支持ユニット２０５の単体斜視図は図２(b)の通りである。また三脚ねじ支持部材２０５の下面側斜視図を図２(c)に示す。三脚ねじ固定部材２０３の下面には図１(b)に示した三脚当接面１１２が形成されている。

さらに、図２（d）に示す通り、底面補強板金部材２０２に形成された基板取り付け部２０６にカードスロット実装基板A２０７を前面から、カードスロット実装基板B２０８を後ろ面から取り付けて、固定ねじ２０９で締結する。カードスロット実装基板A２０７およびB２０８は一般的なデジタルビデオカメラが有する記録媒体取り付け部で、揮発性メモリを実装したメモリカードなどを挿入してデータの読み書き等を行う。

図３(a)(b)には三脚ねじ支持ユニット２０５に中央放熱板金部材３０１を組み付ける状態を示す。図２(d)で示した三脚ねじ支持ユニット２０５にカードスロット実装基板A２０７およびB２０８を取り付けた状態で、カードスロット実装基板A２０７およびB２０８を覆う形態の中央放熱板金部材３０１を上面から組み付けて、固定ねじ３０２で三脚ねじ支持ユニット２０５に固定する。中央放熱板金部材３０１は左側面放熱部３０３を有し、左側面からの熱を本体の中央部や右側面部に放熱を行う。中央放熱板金部材３０１を組み付けた状態は図３(b)に示す通りである。

次に、デジタルビデオカメラ１０１の撮像レンズ１０３周辺の組み付けについて説明する。

図４(a)は撮像レンズ１０３周辺の組み付け状態斜視図である。撮像センサー４０１がセンサー放熱部材A４０２に接着され、センサー実装基板４０３に半田付けされる。センサー放熱部材Aとセンサー実装基板４０３に対して後ろ面側からセンサー放熱部材B４０４を組み付け、固定ねじ４０５で締結する。この締結したユニットを後ろ面から撮像レンズ１０３に組み付け、固定ねじ４０６で締結する。撮像センサー４０１はセンサー放熱部材A４０２の位置決め穴４０７に対して有効画素範囲を水平垂直方向に位置合わせして接着を行う。図４(b)には図４(a)で組み付けた状態の後ろ面斜視図を示す。前述の位置決め穴４０７に対して撮像レンズ１０３に設けられた位置決めボス４０８が嵌合することによって撮像レンズ１０３と撮像センサー４０１の位置が固定される。図４(c)には図４(b)の状態をｘｙ平面方向に切断した断面模式図を示す。センサー放熱板A４０２の前側に接着された撮像センサー４０１は固定ねじ４０６によって撮像レンズ１０３に押しつけられることで前後方向の位置も固定される。

図５(a)には図４で組み立てたユニットと図３(b)のユニットを組み付ける状態を示す。
撮像レンズ１０３および撮像センサー４０１周辺部品を組み付けたユニットをカメラユニット５０１とする。カメラユニット５０１を図４で組み立てたユニットの中央放熱板金部材３０１の前方で三脚ねじ２０１の上方から組み付ける。そして下面側から固定ねじ５０２で三脚ねじ支持ユニット２０５に締結する。組み付けた状態を図５(b)に示す。

そして図５(b)の状態を撮像レンズ１０３の中心付近でｘｙ平面方向に切断した断面模式図を図５(c)に示す。図中の一点鎖線５０３は撮像レンズ１０３の光軸中心線を示す。三脚当接面１１２から光軸中心線５０３に介在する部品は、三脚ねじ固定部材２０３と底面補強板金部材２０２、撮像レンズ１０３のみである。さらに撮像レンズ１０３に対して撮像センサー４０１は前述の通り位置決めが成されているため、本構成は三脚当接面１１２と撮像センサー４０１の位置ずれが少ない構成である。

図６(a)には図５(b)で組み付けたユニットに緩衝部材６０１を組み付ける状態を示す。図６(b)は組み付け後の状態を示している。緩衝部材６０１の下面は撮像レンズ１０３と接するように円弧形状の外形を有するとともに、位置決め穴６０２を有している。撮像レンズ１０３には位置決めボス６０３が設けられ、緩衝部材の位置決め穴６０２を嵌合させることで組み付け位置を確定する。緩衝部材６０１はゴムやエラストマーで形成された振動や衝撃、撓みを吸収する柔軟性を備えた部材である。また、緩衝部材６０１は前面側にマイク防振部６０４を有している。図６(c)に示す通り、マイク防振部６０４の上面にはマイク部１０４を配置する。

図７(a)には図６(c)のユニットに左側面から部材を取り付ける状態の斜視図を示す。

撮像レンズ１０３の左側面側には左側面放熱部材A701を取り付ける。左側面放熱部材A７０１の左側に銅箔A７０２と銅箔B７０３及び放熱ゴム７０４を貼り付けた主回路実装基板７０５を取り付けるとともに、さらに左側から左側面放熱部材７０６を取り付けて固定ねじ７０７で左側面放熱部材A７０１に固定する。銅箔A７０２及び銅箔B７０３は図の通り銅箔材または銅箔材を貼り付けたプラスチックシート材料を巻くことでバネ性を有するように構成して主回路実装基板７０５上の熱源となる素子の上に放熱ゴム７０５を介して当接するように構成されている。

銅箔A７０２及び銅箔B７０３のように銅箔材等をバネ性を有した状態に巻き付けると圧縮時の反発力が弱く、素子や基板に力を過度にかけない構成を実現することができる。銅箔A７０２や銅箔B７０３を放熱ゴム７０４を介さずに主回路実装基板７０５と当接すると、電極等に銅箔が接触して短絡してしまうため、放熱ゴム７０４によって絶縁を行う。放熱ゴム７０４は一般的な電子機器に用いられる熱伝導性能を有したシリコンゴム等で構成されている。図７(b)には図７(a)の組み付け後の状態を示す。さらに図７(c)には図７(b)の状態に上面放熱板金部材７０８を取り付けた状態の斜視図を示す。上面放熱板金部材７０８は緩衝部材６０１に設けられた嵌合ボス７０９と嵌合する穴７１０を有している。

図８には図７(c)の状態を撮像センサー４０１前面でｙｚ平面方向に切断した断面模式図を示す。

撮像レンズ１０３の中心に撮像線４０１が前述の通り固定されており、その上面側に緩衝部材６０１が配置されている。撮像レンズ１０３の断面は図の通り上面が円弧上で形成され、緩衝部材６０１の下面側は撮像レンズ１０３の外形に合わせて円弧で形成されている。緩衝部材６０１と撮像レンズ１０３は前述の通り位置決め穴６０２と位置決めボス６０３で位置が決まっているが、緩衝部材６０１が柔軟性を備えているので、撮像レンズ１０３は緩衝部材６０１に対して可動に構成されている状態である。

さらに緩衝部材６０１の上面に沿うように上面放熱板金部材７０８が取り付けられている。緩衝部材６０１と上面放熱板金部材７０８も嵌合ボス７０９と嵌合する穴７１０で位置が決まっているが、緩衝部材６０１が柔軟性を備えているので、上面放熱板金部材７０８に対して緩衝部材６０１及び撮像レンズ１０３は可動に構成されている状態である。三脚当接面１１２と撮像センサー４０１の位置関係は図５(c)にてｘｙ平面方向で示した通りである。同様のことはｙｚ平面方向でも説明でき、三脚当接面１１２から撮像センサー４０１の水平方向８０１に介在する部品は、三脚ねじ固定部材２０３と底面補強板金部材２０２、撮像レンズ１０３、センサー放熱板金A４０２のみである。したがって本構成は三脚当接面１１２と撮像センサー４０１の水平８０１の傾きが少ない構成である。

次に、左側面に組み付けられた主回路実装基板７０５周辺を説明する。図７(a)の説明で述べた通り、主回路実装基板７０５上の素子８０２を覆うように放熱ゴム７０４を貼り付け、その右面に銅箔A７０２を当接させて左側面放熱部材A７０１に素子８０２の熱を伝えることができる。放熱ゴム７０４は前述の通りシリコンゴム等で構成されているため、一般的に圧縮したときの反発力が強く、寸法もばらつきが大きい。

さらに素子８０２は主回路実装基板７０５に半田で実装されているため、リフローなどの半田実装工程にて浮き沈みの寸法が大きい。そのため、素子８０２と左側面放熱部材A７０４を放熱ゴム７０４だけで構成すると、反発力が強すぎることや接触しないなどの問題がある。そこで、放熱ゴム７０４と左側面放熱部材A７０１の間は銅箔A７０２のように反発力が弱い部材で構成することによって確実に接触して熱を伝えるとともに、素子や基板に過度の力がかからない構成を実現できる。

次に図９(a)に図７(c)のユニットにファインダー１０６とバッテリ収納部１１４を組み付ける状態の斜視図を示す。図７(c)のユニットの後ろ面側からファインダー１０６とバッテリ収納部１１４が組み合わさったユニットを組み付け、固定ねじ９０１によってバッテリ収納部１１４から中央放熱板金部材３０１に対して固定を行う。図９(b)には図９(a)の組み付け後を示す。

図１０(a)には図９(b)のユニットに前面カバー１００１を取り付ける状態の斜視図を示す。前面カバー１００１は撮像レンズ１０３の前方周辺を構成するカバー部材で、固定ねじ１００２によって上面放熱部材７０８に固定する。さらに右側面カバーユニット１０５、上面カバー１０８、左側面カバーユニット１０９、底面カバー１１１を組み付けてデジタルビデオカメラ１０１が製品状態になった斜視図を図１０(b)に示す。右側面カバーユニット１０５、上面カバー１０８、左側面カバーユニット１０９、底面カバー１１１はいずれも上面放熱部材７０８または左側面放熱部材B７０６、三脚ねじ固定部材２０３、底面補強板金部材２０２、中央放熱板金部材３０１のいずれかに固定されており、撮像レンズ１０３と緩衝部材６０１に対しては固定されない。

図１１に図１０(b)の 状態を撮像センサー４０１前面でｙｚ平面方向に切断した断面模式図を示す。前述の通り撮像レンズ１０３は固定ねじ５０２によって下面側が三脚ねじ支持ユニット２０５と固定されている以外は、上面側を緩衝部材６０１で覆われているのみである。右側面カバーユニット１０５、上面カバー１０８、左側面カバーユニット１０９、底面カバー１１１はいずれも上面放熱部材７０８または左側面放熱部材B７０６、三脚ねじ固定部材２０３、底面補強板金部材２０２、中央放熱板金部材３０１のいずれかに固定ねじ１１０１で固定されている。

ゆえに、右側面カバーユニット１０５、上面カバー１０８、左側面カバーユニット１０９、底面カバー１１１が固定されることによって生じるストレスを撮像レンズ１０３自体には伝えにくい構成となっている。

101 デジタルビデオカメラ 102 座標軸 103 撮像レンズ
104 マイク部 105 右側面カバーユニット 106 表示部
107 ファインダーユニット 108 上面カバー 109 左側面カバーユニット
110 操作部材 111 底面カバー 112 三脚当接面 113 バッテリ
114 バッテリ収納部 201 三脚ねじ 202 底面補強板金部材
203 固定部材 204 固定ねじ 205 三脚ねじ支持ユニット
206 基板取り付け部 207 カードスロット実装基板A
208 カードスロット実装基板B 209 固定ねじ 301 中央放熱板金部材
302 固定ねじ 303 左側面放熱部 401 撮像センサー
402 センサー放熱部材A 403 センサー実装基板
404 センサー放熱部材B 405 固定ねじ 406 固定ねじ
407 位置決め穴 408 位置決めボス 501 カメラユニット
502 固定ねじ 503 光軸中心線 601 緩衝部材
602 位置決め穴 603 位置決めボス 604 マイク防振部
701 左側面放熱部材A 702 銅箔A 703 銅箔B 704 放熱ゴム
705 主回路実装基板 706 左側面放熱部材B 707 固定ねじ
708 上面放熱板金部材 709 嵌合ボス 710 穴
801 撮像センサー401の水平 802 素子 901 固定ねじ
1001 前面カバー

Claims (6)

1. 撮像レンズと三脚ねじを有する撮像装置に於いて、
   前記撮像レンズには撮像素子が固定され、
   前記三脚ねじは三脚ねじ支持ユニットに固定され、前記撮像レンズと前記三脚ねじ支持ユニットは前記撮像レンズの少なくとも１面で固定されており、
   前記撮像装置は緩衝部材を有し、前記緩衝部材は前記撮像レンズの前記三脚ねじ支持ユニットと固定されていない面の一部またはすべてを覆う形状を備え、
   前記緩衝部材の周囲には前記撮像レンズと固定されていない構造部材を備え、
   前記撮像装置の外装カバーは、前記構造部材または前記三脚ねじ支持ユニットに固定されており、前記撮像素子の水平方向と前記三脚ねじ当接面が平行に固定され、取り付けた三脚と前記撮像素子の水平方向が平行になるとともに、前記外装カバーの取り付けに伴うストレスが前記撮像レンズに伝わりにくい構造を有したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記固定された面は前記三脚ねじ支持ユニットに設けられた三脚ねじ当接面と平行な面を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記緩衝部材の前記撮像レンズと接触する側は、円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像装置は集音マイク部を有し、前記撮像レンズと前記集音マイク部の間に、前記緩衝部材の一部または全部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記撮像レンズは前記緩衝部材と嵌合するボスを有し、前記緩衝部材は前記ボスを挿通する穴を有するとともに、前記緩衝部材は前記構造部材と嵌合するボスを有し、前記構造部材は緩衝部材のボスを挿通する穴を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 実装基板の素子上に放熱ゴムを有する撮像装置に於いて、前記放熱ゴムと対向する面に前記実装基板を固定する構造部材を有し、前記放熱ゴムと前記構造部材の間に、金属箔を巻いてバネ性を有した放熱部材を配したことを特徴とする撮像装置。