JP2016042113A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気シールド部材の開口部の端面反射を防止可能であり、さらに磁気ノイズを低減可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、開口部が形成され、撮像素子の前方に配置される磁気シールド部材と、撮像素子および磁気シールド部材が取り付けられる固定部材と、シールド部材と撮像素子との間に配置され、撮像素子の受光面の周囲を囲むように撮像素子を押圧するとともに、磁気シールド部材を固定部材に向けて押圧する防塵部材と、を有し、防塵部材には、開口部の端面を覆う包囲部が形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、撮像素子に入射する磁気ノイズを遮蔽する磁気シールド部材を備えた撮像装置に関する。

鏡筒内部に配設されたアクチュエータ（シャッター、絞り、手ぶれ補正、フォーカス）の駆動コイルが発生する磁界の影響を受け、撮像素子の撮像信号が変動し、画像にノイズとして現れてしまうという問題がある。特許文献１の撮像装置では、上記問題を解決するために、中心に開口部を有する磁気シールド部材を撮像素子の被写体側に配置している。

特開２００８−１０４０３７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、撮像素子の被写体側に磁気シールド部材が配置されているため、磁気シールド部材の開口部の端面反射に伴うゴーストが発生してしまう。また、磁気シールド部材の開口部の端面反射に伴うゴーストが発生するため、磁気シールド部材の板厚を厚くできず、また、撮影光学系を通過した被写体光線の入射光が通過する開口部を小さくできないので、磁気ノイズの低減が困難になる。

このような課題を鑑みて、本発明は、磁気シールド部材の開口部の端面反射を防止可能であり、さらに磁気ノイズを低減可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、開口部が形成され、前記撮像素子の前方に配置される磁気シールド部材と、前記撮像素子および前記磁気シールド部材が取り付けられる固定部材と、前記シールド部材と前記撮像素子との間に配置され、前記撮像素子の受光面の周囲を囲むように前記撮像素子を押圧するとともに、前記磁気シールド部材を前記固定部材に向けて押圧する防塵部材と、を有し、前記防塵部材には、前記開口部の端面を覆う包囲部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、磁気シールド部材の開口部の端面反射を防止可能であり、さらに磁気ノイズを低減可能な撮像装置を提供することができる。

実施例１の撮像装置の内部構成を示す分解斜視図である。 実施例１の撮像素子とフレキシブル基板を保持板に組み付けた状態を示す図である。 実施例１の防塵ゴムを示す斜視図である。 実施例１の防塵ゴムの縦断面図である。 実施例１の撮像素子の位置調整前の状態の縦断面図である。 実施例１の撮像素子の位置調整後の状態の縦断面図である。 実施例２の各構成部材を固定部材に取り付けた状態の縦断面図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例にして説明する。各図では、デジタルカメラの前方方向（撮影光学系に近接する方向）を前方方向Ｆｒで示し、その反対方向（撮影光学系から離間する方向）を後方方向Ｒｒで示している。

図１は、デジタルカメラを構成する構成部品の一部を示す斜視図であり、特に撮像素子周辺の構成部品を中心に示している。デジタルカメラは、固定地板１、レンズ鏡筒２、光学フィルタ３、磁気シールド板４、防塵ゴム５、保持板６、撮像素子７、フレキシブル基板８および３本の調整ネジ９を備えている。

固定地板（固定部材）１は、レンズ鏡筒２および撮像素子７等が取り付けられる。固定地板１には、レンズ鏡筒２を固定する面と反対側の面に撮像素子７を収容する凹状の収容室１ａが形成されている。収容室１ａ内には、レンズ鏡筒２の撮影光学系（不図示）を通過した被写体光線の入射光が通過する開口部１ｂが形成されている。収容室１ａの周囲には、調整ネジ９と螺合する３つの雌ネジ部１ｃと、光軸方向に沿った複数の有底孔１ｄが形成されている。

光学フィルタ３は、レンズ鏡筒２の撮影光学系を通過した被写体光線から高周波ノイズ成分をカットする。光学フィルタ３は、平板状であって、固定地板１の開口部１ｂの後方に位置する収容室１ｆに磁気シールド板４を介して防塵ゴム５によって保持される。光学フィルタ３は、磁気シールド板４の前方に位置するように、固定地板１に取り付けられている。

磁気シールド板４（磁気シールド部材）は、レンズ鏡筒２内に配置され、シャッター、絞り、手ぶれ補正、フォーカス等で使用するアクチュエータ（不図示）の駆動コイルが発生する磁気ノイズを遮蔽する。磁気シールド板４は、平板状であって、光学フィルタ３の後方に配置され、防塵ゴム５によって保持される。磁気シールド板４は、後述する保持板６および撮像素子７より前方に配置されている。磁気シールド板４は、強磁性体である軟質磁性合金材料で構成されている。軟質磁性合金材料としては鉄・ケイ素鋼・アモルファス合金などが用いられるが、本実施例では機能とコストの面から鉄ニッケル合金（パーマロイ）を使用している。

防塵ゴム５（防塵部材）は、ゴムなどの弾性材料にて形成されている。防塵ゴム５は、磁気シールド板４の後方に配置され、磁気シールド板４を保持している。防塵ゴム５は、固定地板１と後述する保持板６との間に挟持されている。防塵ゴム５は、固定地板１に取り付けられた状態では撮像素子７の受光面の周囲を包囲するように撮像素子７に当接している。そのため、防塵ゴム５は、撮像素子７の受光面に塵などが付着することを防止している。

保持板（保持部材）６は、ステンレス鋼、リン青銅などの金属材料で形成されている。保持板６は、撮像素子７およびフレキシブル基板８を保持する。保持板６は、平板状であって、撮像素子７のパッケージ全周の一部を収容する開口部６ａが形成されている。また、保持板６には、調整ネジ９が挿通される挿通孔６ｂが形成されていて、調整ネジ９により固定地板１に支持される。撮像素子７およびフレキシブル基板８を保持した保持板６が、防塵ゴム５の後方に配置されている。

撮像素子７は、レンズ鏡筒２の撮像光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する。撮像素子７は、フレキシブル基板８に半田付けされる。

フレキシブル基板８は、変換された電気信号を他の処理回路（不図示）に送信する。

保持板６、撮像素子７およびフレキシブル基板８とは、あらかじめ一体化された状態で組み付けられる。図２は、撮像素子７とフレキシブル基板８を保持板６に組み付けた状態を前方方向Ｆｒから見た図である。図２に示すように、撮像素子７のパッケージ全周の一部を保持板６の開口部６ａに挿入した状態で、撮像素子７のパッケージと保持板６の開口部６ａとの間に接着剤１０を塗布することで撮像素子７が保持板６に固定される。撮像素子７の光軸方向の位置調整および傾き調整は、防塵ゴム５の弾性力を利用している。

ここで、防塵ゴム５の詳細な形状について、図３，４を参照して説明する。図３（ａ）は防塵ゴム５を斜め前方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は防塵ゴム５を斜め後方から見た斜視図である。図４は、防塵ゴム５の縦断面図である。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、前方方向Ｆｒから見ると、防塵ゴム５の中央には磁気シールド板４の開口部４ａよりも小さい開口部５ａが形成されている。開口部５ａは、レンズ鏡筒２の撮影光学系を通過した被写体光線の入射光が通過するとともに、入射量を決定し、かつ有害光線をカットする。図４に示すように、防塵ゴム５には包囲部５ｂが形成されている。包囲部５ｂは、被写体光線の反射を防止するために、磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲している。開口部５ａは、包囲部５ｂよりも内側に突出するように形成されている。図４に示すように、包囲部５ｂの前方側（前方方向Ｆｒ側）および後方側（後方方向Ｒｒ）にそれぞれ斜面形状が形成されている。開口部５ａは、この２つの斜面形状の頂点によって形成されている。包囲部５ｂが磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲することで、レンズ鏡筒２の撮影光学系を通過した被写体光線による磁気シールド板４の開口部４ａの端面反射を防止する。磁気シールド板４の開口部４ａの端面反射を防止することができるので、本実施例では、磁気シールド板４の板厚を厚くすることができるとともに、磁気シールド板４の開口部４ａを被写体光線の入射光路近くまで小さくすることができる。そのため、磁気ノイズの低減を図ることができる。包囲部５ｂの外周には、磁気シールド板４の後面と当接する押圧部５ｃが形成されている。押圧部５ｃは、磁気シールド板４を固定地板１に押圧する。押圧部５ｃには、外周に向かうにしたがって、後方方向Ｒｒに向かって斜めに突出する防塵部５ｄが形成されている。

また、後方方向Ｒｒから見ると、防塵ゴム５の中央には撮像素子７よりも小さい開口部５ｅが形成されている。開口部５ｅの外周には、撮像素子７の前面と当接する押圧部５ｆが形成されている。押圧部５ｆには、外周に向かうにしたがって、前方方向Ｆｒに向かって斜めに突出する防塵部５ｇが形成されている。

防塵部５ｄと防塵部５ｇはフランジ部５ｈに繋ぐことで弾性力を有するとともに、固定地板１に取り付けられた状態では、撮像素子７の受光面の周囲を包囲する態様となり、撮像素子７の受光面に塵などが付着することを防止する。本実施例では、防塵部５ｇの厚みは、防塵部５ｄよりも薄くなるように設定している。そのため、防塵部５ｇは防塵部５ｄよりも撓み易く、防塵部５ｇに発生する弾性力は防塵部５ｄに発生する弾性力よりも小さくなる。防塵ゴム５に光軸方向に沿って押圧部５ｃと押圧部５ｆとの距離を縮めるような力が作用したとき、防塵部５ｄと防塵部５ｇは、逆に押圧部５ｃと押圧部５ｆとの距離を離間させるような弾性力が働く。すなわち、保持板６を光軸方向に対して前方方向Ｆｒに移動させると、防塵部５ｄの弾性力によって押圧部５ｃを介して磁気シールド板４は前方に付勢され、防塵部５ｇの弾性力によって押圧部５ｆを介して撮像素子７は後方に付勢される。このように、防塵部５ｄと防塵部５ｇの弾性力によって、磁気シールド板４と防塵ゴム５との間および防塵ゴム５と撮像素子７との間には常に隙間がなく、磁気シールド板４と撮像素子７との間を密閉にし、ゴミ等の異物の侵入を防止している。

防塵ゴム５のフランジ部５ｈの外縁部には、光軸方向に対して延出する突起状の付勢部５ｉが形成されている。付勢部５ｉは、光軸方向に沿った円柱状であって、光軸方向に伸縮可能である。付勢部５ｉは、固定地板１の対応する有底孔１ｄにそれぞれ挿入できるように形成されている。付勢部５ｉに発生する弾性力は、防塵ゴム５の防塵部５ｄと防塵部５ｇに発生する弾性力よりも大きくなるように構成されている。付勢部５ｉは、３本の調整ネジ９のねじ込み量を変化させることで撮像素子７の光軸方向の位置を調整することができる。

次に、光学フィルタ３、磁気シールド板４、防塵ゴム５、保持板６、撮像素子７およびフレキシブル基板８を固定地板１に取り付ける場合について、図５を参照して説明する。図５は、各構成部品を固定地板１に取り付けた状態を示す縦断面図であり、撮像素子７の位置調整前の状態の縦断面図である。なお、図５は、防塵ゴム５から突出する付勢部５ｉの中心を通るように切断した縦断面図である。

図５に示すように、光学フィルタ３、磁気シールド板４、防塵ゴム５、撮像素子７およびフレキシブル基板８を保持した保持板６を順番に固定地板１の収容室１ａ内に組み付けていく。このとき、防塵ゴム５の開口部５ａを磁気シールド板４の開口部４ａ内に挿入する。この挿入により、防塵ゴム５の包囲部５ｂが磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲する。また、防塵ゴム５の付勢部５ｉを固定地板１の対応する有底孔１ｄ内に挿入する。その後、３本の調整ネジ９を、保持板６の挿通孔６ｂに挿通させ、固定地板１ｃの３つの雌ネジ部１ｃに螺合する。この螺合により、防塵ゴム５の押圧部５ｃと磁気シールド板４との間および防塵ゴム５の押圧部５ｆと撮像素子７との間には隙間がない状態であって、防塵ゴム５の防塵部５ｄと防塵部５ｇによって撮像素子７の周囲が囲まれる。また、防塵ゴム５の付勢部５ｉの先端は固定地板１の対応する有底孔１ｄの底面に当接し、防塵ゴム５の付勢部５ｉの基端は保持板６に当接する。

次に、撮像素子の光軸方向の位置調整について図５，６を参照して説明する。図６は、撮像素子７の位置調整後の状態を示す縦断面図である。本実施例では、３本の調整ネジ９のねじ込み量を増加および減少するように回転させると、保持板６に保持された撮像素子７も光軸方向に対して前方および後方に移動することから、撮像素子７の位置調整を行うことができる。

図５に示す状態から、３本の調整ネジ９を固定地板１の３つの雌ネジ部１ｃに対してねじ込み量が増加する方向に回動させる。すると、３本の調整ネジ９が保持板６の挿通孔６ｂを介して、図６に示すように保持板６全体を光軸方向に対して前方方向Ｆｒへ移動させる。このとき、防塵ゴム５の付勢部５ｉは、保持板６により押圧されることで、光軸方向に対して縮小し径方向に拡大するように変形する（図６を参照）。この変形により防塵ゴム５の付勢部５ｉには、保持板６を後方に付勢する方向の弾性力が発生する。また、防塵部５ｇも押圧部５ｆを介して撮像素子７により押圧されることで、撓みながら光軸方向へ変形する。

一方、図６に示す状態から、３本の調整ネジ９を固定地板１の３つの雌ネジ部１ｃに対してねじ込み量が減少する方向に回転させる。すると、３本の調整ネジ９が後方方向Ｒｒへ移動する。このとき、防塵ゴム５の付勢部５ｉおよび防塵部５ｇには保持板６を後方に付勢する方向の弾性力が発生し、これらの弾性力により保持板６が３本の調整ネジ９に当接する方向へ付勢される。

なお、３本の調整ネジ９のねじ込み量を増加させるように回転させた場合、防塵ゴム５の防塵部５ｄと防塵部５ｇに発生する弾性力は、防塵ゴム５の付勢部５ｉに発生する弾性力よりも小さくなるように構成されている。したがって、３本の調整ネジ９のねじ込み量を変化させて保持板６を光軸方向へ移動させても防塵ゴム５の付勢部５ｉに発生する弾性力のみで撮像素子７の光学調整を行うことになる。そのため、光学フィルタ３と磁気シールド板４の保持および磁気シールド板４と撮像素子７との間の密閉構造を保つことができる。また、防塵ゴム５の防塵部５ｇに発生する弾性力は、防塵ゴム５の防塵部５ｄに発生する弾性力よりも小さくなるように構成されている。そのため、防塵ゴム５の開口部５ａの変形を防止することができる。

以上、説明したように、本実施例によれば、防塵ゴム５に磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲する包囲部５ｂを設けることで、撮影光学系を通過した被写体光線による磁気シールド板４の開口部４ａの端面反射を防止することができる。

また、磁気シールド板４の開口部４ａの端面反射を防止することができるので、磁気シールド板４の板厚を厚くし、また、磁気シールド板４の開口部４ａを小さくすることができる。そのため、磁気ノイズの低減を図ることができる。

図７は、各構成部品を固定地板１に取り付けた状態の縦断面図である。なお、図７は、防塵ゴム５から突出する付勢部５ｉの中心を通るように切断した縦断面図である。本実施例において、実施例１と同じ構成要素については同じ符号で示し、これらの構造要素についてはその説明を省略する。

本実施例において、実施例１と異なる構成は、光学フィルタ３が組み込まれていないことと、固定地板１に磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲する包囲部１ｅを形成したことである。

固定地板１に磁気シールド板４の開口部４ａの端面部４ｂを包囲する包囲部１ｅを設けることで、撮影光学系を通過した被写体光線による磁気シールド板４の開口部４aの端面反射を防止することができる。

また、磁気シールド板４の開口部４ａの端面反射を防止することができるので、磁気シールド板４の板厚を厚くし、また、磁気シールド板４の開口部４ａを小さくすることができる。そのため、磁気ノイズの低減を図ることができる。

なお、本実施例において、磁気シールド板４は、固定地板１の収容室１ａ内に配置されているが、収容室１ａと対向する位置に配置しても構わない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 固定地板（固定部材）
４ 磁気シールド板（磁気シールド部材）
４ａ 開口部
４ｂ 端面部（端面）
５ 防塵ゴム（防塵部材）
１ｅ、５ｂ 包囲部
７ 撮像素子

Claims (3)

1. 被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、
   開口部が形成され、前記撮像素子の前方に配置される磁気シールド部材と、
   前記撮像素子および前記磁気シールド部材が取り付けられる固定部材と、
   前記シールド部材と前記撮像素子との間に配置され、前記撮像素子の受光面の周囲を囲むように前記撮像素子を押圧するとともに、前記磁気シールド部材を前記固定部材に向けて押圧する防塵部材と、を有し、
   前記防塵部材には、前記開口部の端面を覆う包囲部が形成されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記包囲部には、前記包囲部の前方側および後方側に斜面形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
3. 被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、
   開口部が形成され、前記撮像素子の前方に配置される磁気シールド部材と、
   前記撮像素子および前記磁気シールド部材が取り付けられる固定部材と、
   前記シールド部材と前記撮像素子との間に配置され、前記撮像素子の受光面の周囲を囲むように前記撮像素子を押圧するとともに、前記磁気シールド部材を前記固定部材に向けて押圧する防塵部材と、を有し、
   前記固定部材には、前記開口部の端面を覆う包囲部が形成されていることを特徴とする撮像装置。