JP4453550B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置に関し、特にこの撮像装置に内蔵される撮像系の光学ブロックにおける配線構造に係るものである。

ビデオカメラ等の撮像装置に内蔵される撮像系では、例えば下記特許文献１などに開示されるように、三原色に対応する３つの撮像素子を備えたいわゆる３板式の光学ブロックが知られている。
特許第３０３０９４５号

この３板式の光学ブロックは、図９に示すように、撮像レンズから入射される入射光を赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)の三原色の成分に分解する色分解プリズム６３と、この色分解プリズム６３に固定され、各色の成分光を受光する３つの撮像手段(第１の撮像手段６４、第２の撮像手段６５、第３の撮像手段６６)とを備えて構成されるものである。

各撮像手段６４，６５，６６は、何れも撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａと、この撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａに固定接続される駆動回路基板６４ｂ，６５ｂ，６６ｂとで構成され、各撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａが色分解プリズム６３の分光面に固定されている。ここで各撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａは、入射光の光軸に対し正確に位置決めされた状態で、接着剤によって色分解プリズム６３に接着固定される。

そして、各撮像手段６４，６５，６６では、撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａで受光した各色の成分光が電気信号に変換され、この信号が各撮像手段６４，６５，６６の駆動回路基板６４ｂ，６５ｂ，６６ｂから画像処理回路に入力されて画像処理が行なわれる。

この光学ブロックにおける配線構造の従来例を図１２に示す。ここでは、第２の撮像手段６５の駆動回路基板６５ｂと第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂを夫々第１のフレキシブルプリント配線板８０と第２のフレキシブルプリント配線板８１で第１の撮像手段６４の駆動回路基板６４ｂに接続し、さらに第１の撮像手段６４の駆動回路基板６４ｂを第３のフレキシブルプリント配線板８２で画像処理回路基板８５と接続するようにしている。

この配線構造では、省スペース化のため第１のフレキシブルプリント配線板８０は最短の長さで第２の撮像手段６５と第１の撮像手段６４の駆動回路基板６５ｂと６４ｂ間を接続するようにしてあり、また第２のフレキシブル配線板８１も同様に、第３の撮像手段６６と第１の撮像手段６４の駆動回路基板６６ｂと６４ｂ間を最短の長さで接続するようにしてある。一方、第３のフレキシブルプリント配線板８２は、第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂから引き出され、その先端に取り付けられた接続基板８３がコネクタ８４を介して画像処理回路基板８５に接続されるようになっている。

このような従来の光学ブロックにおける配線構造では、各撮像手段間を最短長さのフレキシブルプリント配線板で接続してあるので、フレキシブルプリント配線板はその短さゆえに折り曲げ状態での反発力が大となり、このフレキシブルプリント配線板の反発力による負荷が各撮像手段に大きな力となって加わることになる。そしてこのフレキシブルプリント配線板による負荷が長期間にわたって作用することで、色分解プリズムに対する撮像素子の固定位置が経年変化でずれてしまうことがあり、その場合は良好な撮影画像が得られなくなる問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、３板式の光学ブロックを内蔵した撮像装置において、光学ブロックでのフレキシブルプリント配線板の配線構造を工夫することにより、上記の問題点を解消することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
撮像レンズから入射される入射光を三原色の成分に分解する色分解プリズムと、この色分解プリズムに固定され、各色の成分光を受光する撮像素子を備えた３つの撮像手段と、この３つの撮像手段を画像処理回路基板に接続するフレキシブルプリント配線板とを備え、ここでフレキシブルプリント配線板は、入射光の光軸に対し側方に引き出すように配線された構造としたものである。

また本発明は、上記構成の撮像装置において、
フレキシブルプリント配線板は、３つの撮像手段のうち一の撮像手段と他の２つの撮像手段を接続する第１及び第２のフレキシブルプリント配線板と、上記一の撮像手段と画像処理回路基板を接続する第３のフレキシブルプリント配線板とで構成されることを特徴とするものである。

さらに本発明は、上記構成の撮像装置において、
第１及び第２のフレキシブルプリント配線板と、第３のフレキシブルプリント配線板とを、互いに相対する側に配置したことを特徴とするものである。

さらに本発明は、上記構成の撮像装置において、
上記フレキシブルプリント配線板に、その長さ方向にスリットを形成したことを特徴とするものである。

さらに本発明は、上記構成の撮像装置において、
撮像素子は、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサで構成されることを特徴とするものである。

上記の如く構成される本発明の撮像装置では、フレキシブルプリント配線板を入射光の光軸に対し側方に引き出すように配線した構造により、フレキシブルプリント配線板は省スペースでゆとりのある長さをもって配線されるので、その長さによって折り曲げ状態での反発力が低く抑えられることになる。その結果、フレキシブルプリント配線板の反発力による負荷が各撮像手段に大きく加わることはないので、色分解プリズムに対する撮像素子の固定位置が経年変化でずれるようなことはなく、常に良好な撮影画像を得ることができる。

さらに本発明の撮像装置では、第１及び第２のフレキシブルプリント配線板と第３のフレキシブルプリント配線板とを互いに相対する側に配置した構成により、各フレキシブルプリント配線板による負荷のバランスが両側で良好に保たれるので、色分解プリズムに対する撮像素子の固定位置のずれを一段と確実に防止することができる。

さらに本発明の撮像装置では、フレキシブルプリント配線板にスリットを形成することにより、フレキシブルプリント配線板の反発力を一段と低く抑えることができる。

さらに本発明の撮像装置では、撮像素子としてＣ−ＭＯＳイメージセンサを用いることにより、消費電力が低く抑えられて、バッテリー駆動時間のさらなる長時間化が可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。本例では、電子機器である撮像装置として、ＶＴＲ一体型ビデオカメラを例示して説明を行なう。
先ず、図１〜図７を参照して、本例の撮像装置の概要について述べる。図１は本例の撮像装置を手で持った状態を示す斜視図、図２は撮像装置を前面側から見た斜視図、図３は撮像装置を背面側から見た斜視図、図４は撮像装置のパネルモニタを開いた状態を示す斜視図、図５はパネルモニタの使用状態を示す斜視図、図６は撮像装置のカセット収納部を開いた状態を示す斜視図、図７は撮像装置にメモリーカードを挿入する状態を示す斜視図である。

本例の撮像装置は、撮影した動画をテープカセットに記録して再生する機能を有し、さらに静止画をメモリーカードに記録して再生する機能を備えたビデオカメラ機器である。
この撮像装置１は、カメラ本体２の前面２ａの上部に突出して撮像部３を有し、図１に示す如くカメラ本体２を片手(右手)で縦型に持った状態で、撮像部３の前面の撮像レンズ４を前方の被写体に向けて撮影を行なうものである。撮像レンズ４から撮像部３に入射された画像は、カメラ本体２に内蔵される撮像素子で画像信号に変換されて、テープカセットまたはメモリーカードに記録される。

この撮像部３においては、図２に示す如く通常時には撮像レンズ４がレンズシャッター５で覆われており、撮影モードに入るとレンズシャッター５が開かれて撮像レンズ４が露出されるようになっている。さらに撮像部３の前面には、撮像レンズ４の上方に位置してフラッシュ発光部６が設けられており、静止画撮影モードにおける夜間撮影時にはこのフラッシュ発光部６から前方の被写体に向けてフラッシュ光が発光される。

上記撮像部３の反対側においてカメラ本体２の背面２ｄの上部には、図３に示すようにビューファインダ部７が設けられている。このビューファインダ部７は、背面側の窓部８から、カメラ本体２に内蔵される小型の液晶表示画面を覗いて撮影画像または再生画像を見るものであり、窓部８の周囲には遮光用のアイカップ９が設けられている。また図６に示す如く、アイカップ９の下方にはフォーカス調整つまみ１０が設けられており、このフォーカス調整つまみ１０をスライド操作することで、窓部８から内蔵の表示画面を見るときのフォーカスを調整できるようになっている。

さらに本例の撮像装置１では、図５に示すように、カメラ本体２の外部で画像を見る手段として、大型の液晶表示画面１３を有するパネルモニタ１２が設けられている。このパネルモニタ１２は、Ｘ軸とＹ軸の直交する２軸を回動支点として回動するように、連結部材１４を介してカメラ本体２の左側面２ｂに開閉自在に取り付けられており、不使用時には図３に示す如く表示画面１３を内側にした状態でカメラ本体２の左側面２ｂに沿って縦型に折り畳まれるように閉じられている。そして、このパネルモニタ１２を使用するときには、図４に示すようにＸ軸を回動支点としてパネルモニタ１２を水平位置まで引き上げるように９０°回動させて開き、それからさらにＹ軸を回動支点としてパネルモニタ１２を約９０°回動させて、図５に示す如く表示画面１３を使用者側に向けるようにして使用する。

なお、この撮像装置１においてパネルモニタ１２は、その取り付け部に組み込まれたトグル機構によって常に折り畳み状態に保持されるように付勢されていると共に、このパネルモニタ１２を水平に開いた状態ではその角度で安定して保持されるようになっている。

上記パネルモニタ１２が設けられるカメラ本体２の左側面２ｂと反対側の右側面２ｃの下部には、カメラ本体２を安定した状態で持つためのグリップベルト１６が設けられている。このブリップベルト１６は、カメラ本体２の背面２ｄの固定部１７と前面２ａ側の取り付け部１８との間に装着されるストラップベルト１９と、このストラップベルト１９に装着される甲当てパッド２０とで構成され、図１に示す如く、このグリップベルト１６とカメラ本体２との間に右手を通した状態でカメラ本体２を持つことにより、グリップベルト１６で手の甲側を保持し、カメラ本体２を安定した状態で持つことができるものである。

そして本例の撮像装置１では、上記の如くカメラ本体２を右手で持った状態で、その手の指先で操作できる位置に操作部が設けられている。図３に示す如く、カメラ本体２の背面２ｄに設けられる操作部２２には、電源オン／オフ及び動作モード切り換え用のスライドスイッチ２３、開閉蓋のロック解除用のスライドスイッチ２４、録画ボタン２５、画面表示切り換えボタン２６、逆光補正ボタン２７、フラッシュ発光モード切り換えボタン２８、簡易撮影モード設定ボタン２９を有し、これらのスイッチ２３，２４及びボタン２５，２６，２７，２８，２９は、図１のようにカメラ本体２を手で持った状態で親指の指先で操作することができる。

また図２に示す如く、カメラ本体２の右側面２ｃの上部前方に設けられる操作部３１には、撮影時のズーム操作用のスライドスイッチ３２と静止画撮影用のシャッターボタン３３を有し、これらのスイッチ３２及びボタン３３は、図１のようにカメラ本体２を手で持った状態で人差指の指先で操作することができる。

また本例の撮像装置１においては、カメラ本体２の左側面２ｂの前部に設けられた操作部３５に、撮影時の手動調整を行なうための切り換えボタン３６と調整ダイヤル３７を有し、さらにパネルモニタ１２には、表示画面１３の下に録画ボタン３９、撮影時のズーム操作ボタン４０、画面表示サイズ変更ボタン４１が設けられている。なお、上記操作部３５の切り換えボタン３６と調整ダイヤル３７及びパネルモニタ１２の各ボタン３９，４０，４１は、カメラ本体２を持つ右手と反対側の左手の指先で操作するものである。

さらにカメラ本体２の上面２ｅには、マイクロホン部４３とアクセサリ取り付け部４５が設けられている。マイクロホン部４３には多数の通音孔が形成されており、この通音孔を通してカメラ本体２に内蔵されたマイクロホンによって音声が収録される。アクセサリ取り付け部４５はカバー４６で覆われており、このカバー４６を取り外すと各種アクセサリを取り付けるためのシューが露出されるようになっている。またカメラ本体２の底面２ｆには、撮像装置を付属のクレイドル装置と電気的に接続するためのコネクタ４８と、三脚に取り付けるための螺子穴４９が設けられている。

本例の撮像装置１においては、図６に示す如く、カメラ本体２の右側面２ｃから背面２ｄにかけての筐体が開閉蓋５０となっており、操作部２２のスライドスイッチ２４を操作するとこの開閉蓋５０のロックが解除されて開閉自在となる。この開閉蓋５０を開くと図６のようにカメラ本体２の内部のカセット収納部５１が開放され、このカセット収納部５１に設けられたカセット装着装置５２に記録媒体であるテープカセットが装着される。カセット装着装置５２はカセットホルダ５３を備え、開閉蓋５０を開くとこのカセット装着装置５２がカセット収納部５１から迫出してカセットホルダ５３が開き、その状態でカセットホルダ５３にテープカセットを挿入した後、カセットホルダ５３を押して閉じることによりカセット装着装置５２がカセット収納部５１に引き込まれて、テープカセットが所定の装着位置にローディングされる如く動作する。そして、このようにテープカセットのローディングが完了した状態で開閉蓋５０を閉じることにより、テープカセットに対する記録再生が可能な状態となる。

一方、静止画記録用のメモリーカード５５は、図７に示す如く、カメラ本体２の背面２ｄにおいてビューファインダ部７の下方に設けられたカードスロット５６に挿入されるようになっており、このカードスロット５６にメモリーカード５５が装填された状態でメモリーカード５５に対する記録再生が行なわれる。

なお、本例の撮像装置１では、駆動用のバッテリーはカメラ本体２に内蔵されている。このバッテリーの収納部は開閉蓋５０に設けられており、このバッテリー収納部を閉じるカバー５８が開閉蓋５０の下部に設けられ、このカバー５８を取り外すことでバッテリーの交換が行なえるようになっている。

続いて、上記の如く構成される本例の撮像装置に備えられる撮像系の構成について詳細に説明する。図８は、カメラ本体２に内蔵される撮像系の構成を示しており、この撮像系６０は、撮像レンズ４の奥に設けられる鏡筒部６１と、この鏡筒部６１の後方に設けられる光学ブロック６２とにより構成される。鏡筒部６１には、絞り機構やズーム機構などが内蔵されており、撮像レンズ４から入射した入射光(画像)はこの鏡筒部６１を通って後方の光学ブロック６２に到達するようになっている。

この光学ブロック６２は、図９に示す如く、入射光を赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)の三原色の成分に分解する色分解プリズム６３と、この色分解プリズム６３に固定され、各色の成分光を受光する３つの撮像手段(第１の撮像手段６４、第２の撮像手段６５、第３の撮像手段６６)とを備えてなる３板式の構成を有している。

各撮像手段６４，６５，６６は、何れも撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａと、この撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａに固定接続される駆動回路基板６４ｂ，６５ｂ，６６ｂとで構成され、各撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａが色分解プリズム６３の分光面に固定されている。ここで各撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａは、入射光の光軸に対し正確に位置決めされた状態で、接着剤によって色分解プリズム６３に接着固定される。

そして、各撮像手段６４，６５，６６では、撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａで受光した各色の成分光が電気信号に変換され、この信号が駆動回路基板６４ｂ，６５ｂ，６６ｂから画像処理回路を搭載した主基板６８に入力されて画像処理が行なわれる。なお、ここで撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａとしては、Ｃ−ＭＯＳ(Complementary-Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサが用いられている。このＣ−ＭＯＳイメージセンサは消費電力が少ないという特徴があり、これを採用することで本例の撮像装置は、バッテリー駆動時間のさらなる長時間化を可能としている。

この光学ブロック６２における電気的配線にはフレキシブルプリント配線板が用いられ、３つの撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａからの出力信号を１つの撮像手段でまとめて主基板６８の画像処理回路に入力する配線構造としてある。即ち本例では、図１０及び図１１に示す如く、第１の撮像手段６４の駆動回路基板６４ｂと第２の撮像手段６５の駆動回路基板６５ｂを夫々第１のフレキシブルプリント配線板７０と第２のフレキシブルプリント配線板７１で第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂに接続し、さらに第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂを第３のフレキシブルプリント配線板７２で主基板６８と接続するようにしている。このような接続配線により、３つの撮像手段６４，６５，６６の出力信号は第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂからまとめて第３のフレキシブルプリント配線板７２を介して主基板６８の画像処理回路に入力される構成となっている。

この光学ブロックにおいて各フレキシブルプリント配線板７０，７１，７２は、色分解プリズム６３に入射される入射光の光軸に対し側方に引き出されるように配線されており、かつ、第１及び第２のフレキシブルプリント配線板７０，７１と第３のフレキシブルプリント配線板７２とは、互いに相対する側に配置されている。

即ち、第１のフレキシブルプリント配線板７０は、第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂの右側端面から色分解プリズムの右側方に引き出されて第１の撮像手段６４の駆動回路基板６４ｂの右側端面に接続され、また第２のフレキシブルプリント配線板７１は、第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂの右側端面から色分解プリズムの右側方に引き出されて第２の撮像手段６５の駆動回路基板６５ｂの右側端面に接続されている。一方、第３のフレキシブルプリント配線板７２は、第３の撮像手段６６の駆動回路基板６６ｂの左側端面から色分解プリズムの左側方に引き出され、その先端に取り付けられた接続基板７３がコネクタ７４を介して主基板６８に接続される構造となっている。

このような配線構造では、各フレキシブルプリント配線板７０，７１，７２は省スペースでゆとりのある長さをもって配線されるので、その長さによって折り曲げ状態での反発力が低く抑えられることになる。またこの構成において、主基板６８と接続する第３のフレキシブルプリント配線板７２は、第１及び第２のフレキシブルプリント配線板７０，７１に比べて配線数が多いため、その分だけ大きな幅に形成されているが、ここでは中央部に長さ方向にスリット７２ａを形成することにより、反発力を低く抑えるようにしている。

そして、このようにして各フレキシブルプリント配線板７０，７１，７２の反発力を低く抑えた構造により本例の光学ブロック６２では、フレキシブルプリント配線板の反発力による負荷が各撮像手段６４，６５，６６に大きく加わることはないので、色分解プリズム６３に対する撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａの固定位置が経年変化でずれるようなことはなく、常に良好な撮影画像を得ることができる。

さらに本例の光学ブロック６２では、第１及び第２のフレキシブルプリント配線板７０，７１と第３のフレキシブルプリント配線板７２とを互いに相対する側に配置した構成により、フレキシブルプリント配線板による負荷のバランスが両側で良好に保たれるので、色分解プリズム６３に対する撮像素子６４ａ，６５ａ，６６ａの固定位置のずれを一段と確実に防止することができる。

なお、以上の実施例では、各撮像手段６４，６５，６６の出力信号を第３の撮像手段６６でまとめて画像処理回路に入力するようにした配線構造を示したが、これに限ることなく、各撮像手段６４，６５，６６の出力信号を第１の撮像手段６４または第２の撮像手段６５でまとめて画像処理回路に入力する配線構造としてもよい。

さらにその他の各部の構成においても、本発明は実施例の構成に限定されることなく、種々の実施形態を採り得るものであることは言うまでもない。

実施例の撮像装置を手で把持した状態を示す斜視図である。 撮像装置を前面側から見た斜視図である。 撮像装置を背面側から見た斜視図である。 撮像装置のパネルモニタを開いた状態を示す斜視図である。 撮像装置のパネルモニタの使用状態を示す斜視図である。 撮像装置のカセット収納部を開いた状態を示す斜視図である。 撮像装置にメモリーカードを挿入する状態を示す斜視図である。 撮像装置に内蔵される撮像系を背面側から見た斜視図である。 撮像系の光学ブロックの構成を示す側面図である。 光学ブロックにおける配線構造を示す斜視図である。 光学ブロックにおける配線構造を示す展開図である。 光学ブロックにおける配線構造の従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１…撮像装置、６０…撮像系、６２…光学ブロック、６３…色分解プリズム、６４…第１の撮像手段、６４ａ…撮像素子、６５…第２の撮像手段、６５ａ…撮像素子、６６…第３の撮像手段、６６ａ…撮像素子、７０…第１のフレキシブルプリント配線板、７１…第２のフレキシブルプリント配線板、７２…第３のフレキシブルプリント配線板、７２ａ…スリット

Claims (3)

1. 撮像レンズから入射される入射光を三原色の成分に分解する色分解プリズムと、
   この色分解プリズムに固定され、各色の成分光を受光する撮像素子を備えた３つの撮像手段と、
   この３つの撮像手段を画像処理回路基板に接続するフレキシブルプリント配線板と、を備えた撮像装置であって、
   上記フレキシブルプリント配線板は、上記３つの撮像手段のうち一の撮像手段と他の２つの撮像手段を接続する第１及び第２のフレキシブルプリント配線板と、上記一の撮像手段と上記画像処理回路基板を接続する第３のフレキシブルプリント配線板とで構成されており、
   上記第１及び第２のフレキシブルプリント配線板と、上記第３のフレキシブルプリント配線板とを、互いに相対する側に配置し、
   上記第１及び第２のフレキシブルプリント配線板は、互いに異なる角度で折り曲げられている
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記フレキシブルプリント配線板に、その長さ方向にスリットを形成したことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記撮像素子は、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサで構成されることを特徴とする撮像装置。

Images