JP2023104480A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子を保持する部材のサイズや変形量を大きくすることなく、温度変化に伴う最終レンズ面と撮像素子間の距離の変化を抑制する。
【解決手段】撮像装置１００は、レンズを保持する構造部材１０２と、構造部材におけるレンズ側とは反対側の部分１０２ａに取り付けられた第１のベース部材１０５と、第１のベース部材よりもレンズ側に配置され、該第１のベース部材に対して固定された第２のベース部材１０４と、第２のベース部材よりもレンズ側に配置され、該第２のベース部材に固定された撮像素子１０３とを有する。第２のベース部材は、撮像素子より外側の複数箇所において第１のベース部材に対して固定されている。第２のベース部材の線膨張係数は第１のベース部材の線膨張係数より大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関する。

撮像装置では、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子からの発熱により装置内の温度が上昇する。この際、撮像素子を保持する部材の線膨張によって、最も像側の最終レンズ面と撮像素子との間の距離（レンズ交換型カメラでは交換レンズが装着されるマウント面と撮像素子との間のフランジバック）が変化し、ピント状態が変動するおそれがある。

特許文献１には、撮像素子が中央部に実装された基板を高熱膨張部材と低熱膨張部材を貼り合わせた部材とした撮像装置が開示されている。この撮像装置では、撮像装置内の温度が上昇した際に高熱膨張部材と低熱膨張部材の線膨張量の差によって基板がその中央部がレンズ側に凸となるよう変形（湾曲）することで最終レンズ面と撮像素子間の距離の変化を抑制する。

特許第３１７３９２７号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置において、撮像素子が実行された基板のサイズを大きくすることなく上記距離の変化を抑制する効果を高めるためには、基板の変形量（曲率）を大きくする必要がある。この結果、基板や撮像素子へのダメージが懸念される。

本発明は、撮像素子を保持する部材のサイズや変形量を大きくすることなく、温度変化に伴う最終レンズ面と撮像素子間の距離の変化を抑制できるようにした撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、レンズを保持する構造部材と、構造部材におけるレンズ側とは反対側の部分に取り付けられた第１のベース部材と、第１のベース部材よりもレンズ側に配置され、該第１のベース部材に対して固定された第２のベース部材と、第２のベース部材よりもレンズ側に配置され、該第２のベース部材に固定された撮像素子とを有する。第２のベース部材は、撮像素子より外側の複数箇所において第１のベース部材に対して固定されている。第２のベース部材の線膨張係数が第１のベース部材の線膨張係数より大きいことを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子を保持する部材（第１および第２のベース部材）のサイズや変形量を大きくすることなく、温度変化に伴う最終レンズ面と撮像素子間の距離の変化を抑制することができる。

実施例１における撮像素子保持構造の分解斜視図および温度上昇に伴う撮像素子の位置変化を示す断面図。 実施例２における撮像素子保持構造の分解斜視図。 実施例２における撮像素子保持構造の断面図。 実施例２における撮像素子保持構造の背面図。 実施例２における変形例１の撮像素子保持構造の背面図。 実施例２における変形例２の撮像素子保持構造の背面図。 実施例２における変形例３の撮像素子保持構造の背面図。 実施例３における撮像素子保持構造の分解斜視図。 実施例３における撮像素子保持構造の断面図。 実施例４における撮像素子保持構造の分解斜視図。 実施例４における撮像素子保持構造の断面図。 実施例１の撮像装置の概略図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１２は、本発明の実施例１である撮像装置としてのレンズ交換式デジタルカメラ１００の外観を示している。カメラ１００において、フロントカバー１２１の中央には、不図示の撮像レンズユニット（交換レンズ）が着脱可能に装着されるマウント１０１が設けられている。マウント１０１は、後述するシャーシに固定されている。Ｏは撮像レンズユニットの光軸を示しており、光軸Ｏが延びる方向を光軸方向という。マウント１０１の内周の一部には、撮像レンズユニットと電気的に接続される端子ユニット１２５が設けられている。また、フロントカバー１２１には、ユーザがカメラ１００を把持するためのグリップ部１２１ａが設けられている。

トップカバー１２４には、ユーザによる操作が可能な操作部材（シャッタボタン１２２やモードダイヤル１２３等）が取り付けられている。サイドカバー１０９には、外部との通信を可能とする不図示の外部通信端子やカメラ１００に対して着脱可能な不図示の半導体メモリ等の記録媒体の挿入スロットを覆う保護カバー１２７が取り付けられている。

さらに不図示のリアカバーには、ライブビュー画像、撮像画像および各種情報を表示する背面ディスプレィや、電子ビューファインダを覗き見るための接眼部が設けられている。

図１（ａ）は、カメラ１００の内部における撮像素子保持構造を分解して示している。図１（ｂ）は、撮像素子保持構造の断面を示している。

構造部材としてのシャーシ１０２の前端（図中の左端）には、前述したマウント１０１が固定されている。シャーシ１０２は、樹脂材料で形成されている。なお、図１２に示した端子ユニット１２５の図示は省略している。

シャーシ１０２の内側における光軸（Ｏ）回りの３箇所には、前側であるマウント側（レンズ側）とは反対側としての後側（背面側：図中の右側）に延びる支持軸部１０２ａが設けられている。これらシャーシ１０２におけるマウント側とは反対側の部分としての支持軸部１０２ａの後端には、第１のベース部材１０５がビス１０９ａにより取り付けられ（固定され）ている。第１のベース部材１０５の光軸回りの４箇所には、第１のベース部材１０５よりもマウント側に配置された第２のベース部材１０４がビス１０９ｂにより固定（締結）されている。第２のベース部材１０４におけるマウント側の面には、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等の撮像素子１０３が接着剤１０８によって固定されている。図１（ａ）に示すように、第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３よりも外側（撮像素子１０３が固定された領域外）における複数箇所（４箇所）でビス１０９ｂにより第１のベース部材１０５に締結されている。撮像素子１０３は、撮像レンズユニットにより形成された光学像としての被写体像を撮像（光電変換）する。なお、撮像素子１０３は第２のベース部材１０４にビスより固定されてもよい。

撮像素子１０３は、その撮像面がマウント１０１の前端面であるマウント面から所定のフランジバック（言い換えれば撮像レンズユニットの最も像側の最終レンズ面と撮像素子１０３間の距離）を満足する位置となるように配置される。また、シャーシ１０２には、不図示の外装部品や撮像素子１０３以外の電子基板も固定される。電子基板には、画像処理等の様々な信号処理を行う信号処理チップが実装されている。

カメラ１００により撮像を行うと、撮像素子１０３や信号処理チップが発熱する。この結果、撮像素子１０３や信号処理チップに熱的に接続されているシャーシ１０２の温度が上昇してシャーシ１０２が線膨張し、これにより撮像素子１０３の光軸方向での位置が後側にずれる。つまり、フランジバックが撮像前に比べて増加する。フランジバックの増加により、撮像レンズユニットのピント位置が撮像素子１０３の撮像面からずれて、被写体像にぼけが発生する。一般に、樹脂材料は金属材料に比べて線膨張係数が大きい。このため、本実施例のようにシャーシ１０２が樹脂材料で形成されている場合にフランジバックの増加が顕著となる。

また、撮像素子１０３が固定された第２のベース部材１０４も、その温度が撮像素子１０３の発熱によって上昇することで線膨張する。さらに、第２のベース部材１０４が固定された第１のベース部材１０５の温度も上昇する。ただし、第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５間の熱抵抗によって、第１のベース部材１０５の温度上昇量は第２のベース部材１０４の温度上昇量より小さい。

図１（ｃ）は、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の線膨張による撮像素子１０３の光軸方向での位置変化を示している。第１のベース部材１０５は、そのマウント側の面で支持軸部１０２ａと当接して支持軸部１０２ａにビス止めされることで、光軸方向での位置変化（厚み変化）が制限される。このため、第１のベース部材１０５の光軸方向への線膨張は生じにくい。一方、第２のベース部材１０４は、そのマウント側とは反対側の面で第１のベース部材１０５と当接するが、マウント側への位置変化は制限されないためにマウント側に線膨張する。

第２のベース部材１０４の線膨張によるそのマウント側の面のマウント側への位置変化量（線膨張量）をＡとする。このとき、上述した撮像素子１０３の後側への位置変化（フランジバックの増加）がなければ、第２のベース部材１０４に固定された撮像素子１０３はＡだけマウント１０１に近づくことになる。このため、シャーシ１０２が撮像素子１０３を後側に移動させる方向に線膨張しても、第２のベース部材１０４の線膨張を利用してフランジバックの増加量をＡだけ少なくすることができる。

位置変化量Ａは第２のベース部材１０４の光軸方向での寸法が大きいほど大きくなり、また第２のベース部材１０４の線膨張係数が大きいほど大きくなる。さらに、位置変化量Ａは第２のベース部材１０４の温度上昇量が大きいほど大きくなる。

図１（ｄ）は、第２のベース部材１０４の光軸Ｏに直交する方向での線膨張により生じるマウント側への変形による撮像素子１０３の光軸方向での位置変化を示している。温度上昇に伴って第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４はそれぞれ光軸Ｏに直交する方向に線膨張する。前述したように撮像中の温度上昇量は第１のベース部材１０５よりも第２のベース部材１０４の方が大きい。このため、第２のベース部材１０４の線膨張係数が第１のベース部材１０５の線膨張係数と比べて大きい場合には第２のベース部材１０４の線膨張量が第１のベース部材１０５の線膨張量よりも大きい。第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４はビス１０９ｂにより光軸Ｏに直交する方向にて固定されている。このため、第２のベース部材１０４は、該第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５の線膨張量の差分だけ第２のベース部材１０４の中央部がマウント側に凸となるように変形（湾曲）する。

この第２のベース部材１０４のマウント側への変形量としての湾曲凸量の最大値をＢとする。このとき、上述した撮像素子１０３の後側への位置変化がなければ、第２のベース部材１０４に固定された撮像素子１０３はＢだけマウント１０１に近づくことになる。このため、シャーシ１０２が撮像素子１０３を後側に移動させる方向に線膨張しても、第２のベース部材１０４の光軸Ｏに直交する方向での線膨張によるマウント側への湾曲を利用してフランジバックの増加量をＢだけ少なくすることができる。

最大湾曲凸量Ｂは第２のベース部材１０４の線膨張係数が第１のベース部材１０５の線膨張係数よりも大きく、その差が大きいほど大きくなる。また、最大湾曲凸量Ｂは第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４を固定するビス１０９ｂ間の距離が大きいほど大きくなる。さらに、最大湾曲凸量Ｂは、第２のベース部材１０４の温度上昇量と第２のベース部材１０５の温度上昇量の差が大きいほど大きくなる。

このように本実施例では、第２のベース部材１０４が、マウント側（レンズ側）への線膨張が許容され、かつ光軸Ｏに直交する方向への線膨張によるマウント側への変形が許容されるように第１のベース部材１０５に固定されている。このため、撮像中の温度上昇に伴う第２のベース部材１０４のマウント側への線膨張量（Ａ）と第２のベース部材１０４の光軸Ｏに直交する方向での線膨張によるマウント側への変形量（Ｂ）との和の分だけフランジバックの増加を抑制することができる。

この際、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の材料をそれらの線膨張係数を考慮して選択することにより、第２のベース部材１０４の線膨張量（Ａ）と変形量Ｂを調整することができる。具体的には、第２のベース部材１０４の材料を、撮像素子１０３へのダメージがない範囲の変形量（Ｂ）が得られ、かつできるだけフランジバックの増加を抑制できる線膨張量（Ａ）が得られるように選択すればよい。

これにより、撮像素子１０３を保持する第１および第２のベース部材１０４、１０５のサイズや変形量を大きくすることなく、温度変化に伴うフランジバックの変化を抑制することができる。

図２は、実施例２における撮像素子保持構造を分解して示している。図３は、本実施例の撮像素子保持構造の断面を示している。図２および図３において、実施例１と同じ構成要素には実施例１と同符号を付している。

本実施例では、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４が同一形状の部材として構成され、２箇所でビス１０９ｂにより互いに締結されている。なお、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４を貼り合わせたバイメタル材としてもよい。

シャーシ１０２の３つの支持軸部１０２ａは、その根元側の大径部と先端（後端）側の小径部とを有し、小径部の外周には付勢部材としてのコイルばね１０７が配置される。第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４における光軸回りの３箇所には３つの支持軸部１０２ａの小径部が挿入可能な穴部が形成されている。第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４は、それらの各穴部に各支持軸部１０２ａの小径部が挿入されるようにシャーシ１０２に対して組み付けられる。これにより、支持軸部１０２ａの大径部と第２のベース部材１０４との間にコイルばね１０４が挟み込まれる。

第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４は、コイルばね１０４を圧縮しながら各支持軸部１０２ａの小径部に沿ってマウント側に移動可能（線膨張可能）である。この状態で各支持軸部１０２ａの小径部の後端にビス１０９ａを締め込むことで、ビス１０９ａの頭部により第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４のマウント側とは反対側への移動（線膨張）が阻止される。

図２に示すように、第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３よりも外側における複数箇所（２箇所）でビス１０９ｂにより第１のベース部材１０５に締結されている。

この構成において、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４が光軸方向に線膨張すると、それらの線膨張量の和の分だけ第２のベース部材１０４のマウント側の面がマウント１０１に近づく。第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の線膨張による第２のベース部材１０４のマウント側の面のマウント側への位置変化量をＡとする。このとき、実施例１で説明した撮像素子１０３の後側への位置変化がなければ、第２のベース部材１０４に固定された撮像素子１０３はＡ＋Ｂだけマウント１０１に近づくことになる。このため、シャーシ１０２が撮像素子１０３を後側に移動させる方向に線膨張しても、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の線膨張を利用してフランジバックの増加量をＡだけ少なくすることができる。

位置変化量Ａは第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の光軸方向での寸法が大きいほど大きくなり、また第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の線膨張係数が大きいほど大きくなる。さらに、位置変化量Ａは第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の温度上昇量が大きいほど大きくなる。

また、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４は、光軸Ｏに直交する方向にも線膨張する。前述したように撮像中の温度上昇量は、第１のベース部材１０５よりも第２のベース部材１０４の方が大きい。このため、第２のベース部材１０４の線膨張係数が第１のベース部材１０５の線膨張係数よりも大きい場合は、第２のベース部材１０４の線膨張量の方が第１のベース部材１０５の線膨張量よりも大きくなる。この結果、第２のベース部材１０４の線膨張量と第１のベース部材１０５の線膨張量との差分だけ、第２のベース部材１０４がその中央部がマウント側に凸となるように湾曲する。この第２のベース部材１０４の湾曲凸量の最大値をＢとするとき、撮像素子１０３の後側への位置変化がなければ、第２のベース部材１０４に固定された撮像素子１０３もＢだけマウント１０１に近づく。このため、シャーシ１０２が撮像素子１０３を後側に移動させる方向に線膨張しても、第２のベース部材１０４の光軸Ｏに直交する方向での線膨張によるマウント側への湾曲を利用してフランジバックの増加量をＢだけ少なくすることができる。

最大湾曲凸量Ｂは第２のベース部材１０４の線膨張係数が第１のベース部材１０５の線膨張係数よりも大きく、その差が大きいほど大きくなる。また、最大湾曲凸量Ｂは第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４を固定するビス１０９ｂ間の距離が大きいほど大きくなる。さらに、最大湾曲凸量Ｂは、第２のベース部材１０４の温度上昇量と第２のベース部材１０５の温度上昇量の差が大きいほど大きくなる。

このように本実施例でも、第２のベース部材１０４が、マウント側への線膨張が許容され、かつ光軸Ｏに直交する方向への線膨張によるマウント側への変形が許容されるように第１のベース部材１０５に固定されている。そして本実施例では、撮像中の温度上昇に伴う第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４のマウント側への線膨張量の和（Ａ）と第２のベース部材１０４の光軸Ｏに直交する方向での線膨張によるマウント側への変形量（Ｂ）との和の分だけフランジバックの増加を抑制することができる。

この際、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の材料をそれらの線膨張係数を考慮して選択することにより、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の線膨張量の和（Ａ）と第２のベース部材１０４の変形量Ｂを調整することができる。具体的には、第２のベース部材１０４の材料を撮像素子１０３へのダメージがない範囲の変形量（Ｂ）が得られ、かつ第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４の材料をできるだけフランジバックの増加を抑制できる線膨張量の和（Ａ）が得られるように選択すればよい。

これにより、撮像素子１０３を保持する部材のサイズや変形量を大きくすることなく、温度変化に伴うフランジバックの変化を抑制することができる。

図４は、背面側から見た本実施例の撮像素子保持構造を示している。第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４はいずれも長方形の開口部１０５ａ、１０４ａを有する。図２にもこれら開口部１０５ａ、１０４ａを示している。開口部１０４ａ（１０５ａ）の対角線（図中に一点鎖線で示す）の交点は光軸Ｏ上に位置する。第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３が固定された領域外であって、開口部１０４ａの四辺のうち２つの短辺のそれぞれの中央付近の２箇所で第１のベース部材１０５に２つのビス１０９ｂにより締結されている。

撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４に対して、開口部１０４ａの四辺のうち互いに対向する２つの長辺の中央付近の２箇所で接着剤１０８により固定されている。すなわち、撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４の開口部１０４ａのうち、第１のベース部材１０５に対する２つのビス１０９ｂによる締結位置付近以外の箇所で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。

この構成において、上述したように温度上昇により第２のベース部材１０４がマウント側に凸となるように湾曲すると、その最凸部は２つのビス１０９ｂによる締結位置を結ぶ線分（図中に二点鎖線で示す）の垂直二等分線（図中に破線で示す）上となる。このため、これらの最凸部付近、すなわち開口部１０４ａの長辺の中央付近で撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に固定することにより、シャーシ１０２の線膨張による撮像素子１０３の後側への移動をＡ＋Ｂだけ少なくすることができる。前述したように、２つのビス１０９ｂ間の距離が大きいほどＢが大きくなる。また、撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に２つの最凸部付近だけで固定することにより、第２のベース部材１０４が湾曲しても、撮像素子１０３の撮像面の法線が光軸Ｏに一致した状態を維持することができる。

図５は、背面から見た変形例１の撮像素子保持構造を示している。図５において、図４と同じ構成要素には図４と同符号を付している。本変形例では、第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３よりも外側であって、開口部１０４ａの四辺のうち互いに対向する２つの短辺のそれぞれの上端付近と下側の長辺の中央付近の３箇所で第１のベース部材１０５に３つのビス１０９ｂにより締結されている。

撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４のうち第１のベース部材１０５に対する３つのビス１０９ｂによる締結位置付近以外の位置で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。具体的には、撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４の開口部１０４ａのうち上側の長辺の中央付近と下側の２つの隅部付近の３箇所で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。

温度上昇により第２のベース部材１０４がマウント側に凸となるように湾曲すると、その最凸部は３つのビス１０９ｂによる締結位置を多角形（三角形）を形成するように結ぶ３つの線分（図中に二点鎖線で示す）のそれぞれの垂直二等分線（図中に破線で示す）上となる。このため、これらの最凸部付近、すなわち開口部１０４ａの上側の長辺の中央付近および下側の隅部付近で撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に固定することにより、シャーシ１０２の線膨張による撮像素子１０３の後側への移動をＡ＋Ｂだけ少なくすることができる。最大湾曲凸量Ｂは、３つのビス１０９ｂ間の距離が大きいほど大きくなる。また、撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に３つの最凸部付近だけで固定することにより、第２のベース部材１０４が湾曲しても、撮像素子１０３の撮像面の法線が光軸Ｏに一致した状態を維持することができる。

図６は、背面から見た変形例２の撮像素子保持構造を示している。図６において、図４と同じ構成要素には図４と同符号を付している。本変形例では、第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３よりも外側であって、開口部１０４ａの四辺のうち互いに対向する２つの短辺のそれぞれの上端付近と下端付近の４箇所で第１のベース部材１０５に４つのビス１０９ｂにより締結されている。

撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４のうち第１のベース部材１０５に対する３つのビス１０９ｂによる締結位置付近以外の位置で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。具体的には、撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４の開口部１０４ａのうち上下の長辺のそれぞれの中央付近と左右の短辺のそれぞれの中央付近の４箇所で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。

温度上昇により第２のベース部材１０４がマウント側に凸となるように湾曲すると、その最凸部は４つのビス１０９ｂによる締結位置を多角形（四角形）を形成するように結ぶ４つの線分（図中に二点鎖線で示す）のそれぞれの垂直二等分線（図中に破線で示す）上となる。このため、これらの最凸部付近、すなわち開口部１０４ａの上下の長辺と左右の短辺のそれぞれの中央付近で撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に固定することにより、シャーシ１０２の線膨張による撮像素子１０３の後側への移動をＡ＋Ｂだけ少なくすることができる。最大湾曲凸量Ｂは４つのビス１０９ｂ間の距離が大きいほど大きくなる。また、撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に４つの最凸部付近だけで固定することにより、第２のベース部材１０４が湾曲しても、撮像素子１０３の撮像面の法線が光軸Ｏに一致した状態を維持することができる。

図７は、背面から見た変形例３の撮像素子保持構造を示している。図７において、図４と同じ構成要素には図４と同符号を付している。本変形例では、第２のベース部材１０４は、撮像素子１０３よりも外側であって、開口部１０４ａの四辺のそれぞれの中央付近の４箇所で第１のベース部材１０５に４つのビス１０９ｂにより締結されている。

撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４のうち第１のベース部材１０５に対する３つのビス１０９ｂによる締結位置付近以外の位置で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。具体的には、撮像素子１０３は、第２のベース部材１０４の開口部１０４ａのうち４つの隅部付近の４箇所で接着剤１０８により第２のベース部材１０４に固定されている。

この構成において、温度上昇により第２のベース部材１０４がマウント側に凸となるように湾曲すると、その最凸部は４つのビス１０９ｂによる締結位置を多角形（菱形）を形成するように結ぶ４つの線分（図中に二点鎖線で示す）のそれぞれの垂直二等分線（図中に破線で示す）上となる。このため、これらの最凸部付近、すなわち開口部１０４ａの４つの隅部付近で撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に固定することにより、シャーシ１０２の線膨張による撮像素子１０３の後側への移動をＡ＋Ｂだけ少なくすることができる。最大湾曲凸量Ｂは４つのビス１０９ｂ間の距離が大きいほど大きくなる。また、撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に４つの最凸部付近だけで固定することにより、第２のベース部材１０４が湾曲しても、撮像素子１０３の撮像面の法線が光軸Ｏに一致した状態を維持することができる。

なお、変形例１～３では、多角形を形成する線分のすべての二等分線上の位置で撮像素子１０３を接着剤１０８で第２のベース部材１０４に固定する場合について説明した。しかし、上記すべての線分のうち少なくとも一部の線分の二等分線上の位置で撮像素子１０３を第２のベース部材１０４に固定すればよい。

図８は、実施例３における撮像素子保持構造を分解して示している。図９は、本実施例の撮像素子保持構造の断面を示している。図８および図９において、実施例１と同じ構成要素には実施例１と同符号を付している。

本実施例において、第２のベース部材１０４は、その４つの角部近傍にマウント側とは反対側（第１のベース部材側）に突出した凸形状の当接部１１０を有する。第２のベース部材１０４は、これらの当接部１１０で第１のベース部材１０５に対して当接するとともにビス１０９ｂによって締結される。これにより、第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５との当接箇所、つまりは第２のベース部材１０４から第１のベース部材１０５への伝熱経路が当接部１１０のみに限定される。この結果、両ベース部材１０４、１０５の当接箇所が限定されていない実施例１、２に比べて、第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５間の熱抵抗が大きくなる。このため、撮像素子１０３や信号処理チップからの同じ発熱量に対する第２のベース部材１０４の温度上昇量が大きくなり、かつ第１のベース部材１０５の温度上昇量が小さくなる。したがって、第２のベース部材１０４の最大湾曲凸量Ｂを実施例１、２よりも大きくすることができる。

なお、第２のベース部材１０４の当接部１１０に代えて、第１のベース部材１０５にマウント側（第２のベース部材側）に突出する当接部を設けてもよい。また、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４との間に熱放射率が低い遮熱部材を配置して、第２のベース部材１０４から第１のベース部材１０５への輻射熱による熱伝達を抑えるようにしてもよい。

図１０は、実施例４における撮像素子保持構造を分解して示している。図１１は、本実施例の撮像素子保持構造の断面を示している。図８および図９において、実施例１と同じ構成要素には実施例１と同符号を付している。

本実施例において、第２のベース部材１０４の４つの角部付近と第１のベース部材１０５の４つの角部付近との間には、中間部材１０６が配置される。中間部材１０６は、その熱伝導率が第２のベース部材１０４の熱伝導率よりも小さい断熱材料で形成されている。第２のベース部材１０４は中間部材１０６を介して第１のベース部材１０５にビス１０９ｂにより締結される。すなわち、第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５は直接当接しない。これにより、両ベース部材１０４、１０５が直接当接する実施例１、２に比べて、第２のベース部材１０４と第１のベース部材１０５間の熱抵抗が大きくなる。このため、撮像素子１０３や信号処理チップからの同じ発熱量に対する第２のベース部材１０４の温度上昇量が大きくなる。したがって、第２のベース部材１０４の最大湾曲凸量Ｂを実施例１、２よりも大きくすることができる。

本実施例でも、第１のベース部材１０５と第２のベース部材１０４との間に熱放射率が低い遮熱部材を配置して、第２のベース部材１０４から第１のベース部材１０５への輻射熱による熱伝達を抑えるようにしてもよい。

なお、上記各実施例では、レンズ交換型カメラにおける撮像素子保持構造について説明したが、同様の構成を有する撮像素子保持構造をレンズ一体型カメラに用いてもよい。この場合、構造部材に撮像レンズユニットが固定される。このように、本発明にいう撮像装置は、レンズ交換型およびレンズ一体型のいずれも含む。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０１ マウント
１０２ シャーシ
１０３ 撮像素子
１０４ 第２のベース部材
１０５ 第１のベース部材

Claims (8)

1. レンズを保持する構造部材と、
   前記構造部材におけるレンズ側とは反対側の部分に取り付けられた第１のベース部材と、
   前記第１のベース部材よりも前記レンズ側に配置され、該第１のベース部材に対して固定された第２のベース部材と、
   前記第２のベース部材よりも前記レンズ側に配置され、該第２のベース部材に固定された撮像素子とを有し、
   前記第２のベース部材は、前記撮像素子より外側の複数箇所において前記第１のベース部材に対して固定され、
   前記第２のベース部材の線膨張係数が前記第１のベース部材の線膨張係数より大きいことを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２のベース部材が、前記レンズ側への線膨張が許容され、かつ前記レンズの光軸に直交する方向への線膨張による前記レンズ側への変形が許容されるように前記第１のベース部材に固定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。
3. 前記第１のベース部材が、前記構造部材に対して前記レンズ側への線膨張が許容されるように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記第１のベース部材は、前記第２のベース部材とともに前記構造部材に対して前記レンズ側に移動可能に前記構造部材に取り付けられており、
   前記第１のベース部材と前記第２のベース部材を前記レンズ側とは反対側に付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記撮像素子は、前記レンズの光軸方向から見て、前記複数箇所としての２箇所を結ぶ線分の二等分線上の位置で前記第２のベース部材に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像素子は、前記レンズの光軸方向から見て、前記複数箇所としての３箇所以上を多角形を形成するように結ぶ線分のうち少なくとも一部の線分の二等分線上の位置で前記第２のベース部材に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記第１のベース部材と前記第２のベース部材のうち一方のベース部材が、他方のベース部材側に突出して該他方のベース部材に当接する当接部を有し、
   前記第２のベース部材は、前記第１のベース部材に対して前記当接部のみで当接することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記第２のベース部材は、前記第２のベース部材よりも熱伝導率が低い中間部材を介して前記第１のベース部材に対して固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像装置。