JP5070806B2

JP5070806B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5070806B2
Application number: JP2006298749A
Authority: JP
Inventors: 英明星川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: JP2008116617A

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、一眼レフタイプのデジタルカメラでは、カメラ本体の小型化を図るために、カメラ本体のメインボディ（リアボディ）に金属プレス板を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。リアボディには、レンズマウント部や被写体光をファインダ光学系へ導くミラー機構などが設けられたフロントボディが取り付けられる。また、外観カバーや、カメラに必要な他の構造部材、回路基板等もリアボディに取り付けられる。

特開２００４−１０４１６８号公報

しかしながら、金属プレス板を用いたリアボディの場合、リアボディにフロントボディやその他のユニット（回路基板など）や外観カバー等を取り付けるために、各取付部毎に金属プレス板の曲げ加工、ネジ穴加工などを施す必要がある。その結果、金属プレス板に対する曲げ加工、ネジ穴加工等の工数が多くなってコストアップの要因となるとともに、各曲げ加工毎の誤差が積み上がってリアボディの部品精度が低下するという問題があった。特に、撮像素子やフロントボディの取付誤差は、カメラとして光学的な位置・距離に対する精度悪化を招く。

請求項１に記載の撮像装置は、撮像素子を有する撮像素子基板と、金属板で形成された金属部と、前記金属部を芯材として前記金属部の一部が樹脂成型された樹脂部とを有する被取付基板とを備え、前記撮像素子基板は、前記樹脂部における前記撮像素子の撮像面と略平行な面に当接して前記被取付基板に取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、部品精度の向上を図ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１〜５は本発明に係るカメラの一実施の形態を説明する図であり、一眼レフタイプのデジタルカメラの構成を説明する図である。図１は、カメラ中央部を水平方向に切断した断面図である。１は撮像ユニット６が取り付けられるリアボディであり、後述するように金属プレス板からなるベース部材１００に樹脂部材を一体成型して形成された複合リアボディを成す。

ボディ本体を覆うフロントカバー２およびリアカバー３は、ビス４によってリアボディ１のサイド部分に締結される。撮像素子５が搭載された撮像素子台板１０６は、リアボディ１の背面側に設けられた樹脂部材から成るボス１０１にビス１４により固定される。撮像ユニット６内の撮像素子前方（図示上方）には、ローパスフィルタ７が設けられている。８，９は種々の電子部品が搭載された電子回路基板である。

電子回路基板８はリアボディ１の背面に直接取り付けられている。一方、電子回路基板９は、リアボディ１の背面に設けられた支柱１０およびボス１１０にビス固定されている。支柱１０はリアボディ１とは別の金属部材で形成され、ベース部材１００にカシメ締結されている。一方、ボス１１０は、ベース部材１００に一体成型された樹脂部材により形成れる。１１は液晶モニタであり、液晶モニタ１１の表示画面は、リアカバー３に形成された開口３ａを通して観察することができる。

リアボディ１の前面側には、フロントボディ１２が取り付けられている。フロントボディ１２は、リアボディ１の樹脂部材で形成された座面１２３（図４参照）にビス１３により締結されている。フロントボディ１２内には、撮影光束をファインダ接眼部に導くファインダ光学系を構成する光学部品やミラー（不図示）等が設けられている。フロントボディ１２の前面にはレンズ鏡筒が着脱可能に取り付けられるレンズマウント部１５が設けられ、フロントボディ１２の後面にはシャッタ２７が設けられている。

カメラのグリップ部に相当する部分には電池ケース１６が設けられ、電池ケース１６には電池１７が収納されている。電池ケース１６は、ビス１８によりリアボディ１のベース部材１００に固定されている。リアボディ１の前面側にも複数の電子回路基板１９，２０，２１が配設されており、電子回路基板２０はリアボディ１の前面に固定され、電子回路基板２１はフロントボディ１２の側面に固定されている。２２はストロボ用のコンデンサである。

図２は、ボディ本体を説明する斜視図である。リアボディ１は、金属プレス板で形成されたベース部材１００と取付部１０３とを備えている。取付部１０３は、ベース部材１００の開口１０２の周囲を囲むように設けられており、金属プレス板を芯材として樹脂部材を成型するインサート成型により形成される。なお、取付部１０３の詳細は後述する。

フロントボディ１２は、取付部１０３の前面側にビス固定される。ボス１０４は位置決め用部材であり、ボス１０４が取付部１０３に形成された穴１０９（図４参照）に係合することで、リアボディ１とフロントボディ１２との位置決めが行われる。フロントボディ１２の上部には、ファインダ光学系を構成するペンタプリズム２３および接眼光学系ブロック２４が取り付けられている。

一方、取付部１０３の下面には、金属プレス板で形成された底板２５がビス固定される。底板２５には、三脚座２６がカシメ締結によって取り付けられるとともに、金属プレス板を階段状に曲げ加工して形成した支持部１０５が設けられている。この支持部１０５はフロントボディ１２の底面にビス固定され、フロントボディ１２を下側から支持している。

撮像素子５が搭載される撮像素子台板１０６の側面には、位置決め用凸部１０７ａ，１０７ｂが形成されている。撮像素子台板１０６をボス１０１にビス固定する際に、撮像素子台板１０６の左側側面に形成された位置決め用凸部１０７ａを取付部１０３の位置決めボス１０８ａの側面に当接させることで、撮像素子台板１０６のｘ方向の位置決めを行う。さらに、撮像素子台板１０６の上側側面に形成された位置決め用凸部１０７ｂを取付部１０３の位置決めボス１０８ｂの下面に当接させることで、撮像素子台板１０６のｙ方向の位置決めを行う。

図３および４はリアボディ１を示す図であり、図３は撮像ユニット取付側を示す斜視図で、図４はフロントボディ取付側を示す斜視図である。図３，４において、斜線を施した部分が樹脂部材により形成された取付部１０３を示している。また、図５は、取付部１０３がインサート成型される前のベース部材１００のみを示す図である。

上述したように、リアボディ１は、図５に示すような金属プレス板のベース部材１００に取付部１０３を樹脂成型して一体化したものである。なお、図５の破線で囲まれた領域Ｃに樹脂部材が成型される。ベース部材１００には撮影光束が通過する長方形の開口１０２が形成されており、開口１０２を通過した撮影光束はリアボディ１の背面側に取り付けられた撮像素子５に入射する。本実施の形態では、カメラの小型化・軽量化を図るために、ベース部材１００の寸法（例えば、図２のｙ方向寸法や厚さ寸法）は強度を確保できる程度まで抑えられる。また、軽量化のために、機械強度が確保できる程度に肉抜き１１１が施されている。

図３に示すように、リアボディ１に形成された取付部１０３の撮像ユニット側には、撮像ユニット６を固定するためのボス１０１（３箇所）、電子回路基板９を固定するためのボス１１０（２箇所）、撮像ユニット位置決め用のボス１０８ａ，１０８ｂ、接眼光学系のカバー（不図示）を固定するためのボス１１３（２箇所）、外観カバー（リアカバー３）を固定するためのボス１１４、フロントボディ１２をリアボディ１にビス締結（図１参照）するためのザグリ穴１１５がそれぞれ形成されている。ボス１０１，１１０および１１４の各々には、締結用ビスの雄ネジが螺合するネジ穴が形成されている。なお、電子回路基板９の固定には、上述した２箇所のボス１１０とベース部材１００にカシメ締結された支柱１０（２箇所）とが用いられる。

図５に示すように、ベース部材１００の上記ボス１０１，１１０，１０８ａ，１０８ｂおよびザグリ穴１１５が形成される位置には、貫通孔２０１，２１０，２１２，２１５が形成されている。ボス１０１，１１０，１０８ａ，１０８ｂおよびザグリ穴１１５を形成している樹脂部材はこれらの貫通孔２０１，２１０，２１２，２１５を介してフロントボディ側の樹脂部材と連結している。すなわち、これらの貫通孔を介して樹脂部材がベース部材１００の表裏両面に流れ込むことで、取付部１０３がインサート成型される。

なお、ベース部材１００の右側に形成された貫通孔２１０ａ（２箇所）には、上述した支柱１０がカシメ締結される。また、リアボディ１の上辺部に設けられた位置決め用ボス１０８ｂ（２箇所）に関しては、ベース部材１００の上辺付近に位置するため、ベース部材１００の対応する位置には貫通孔ではなく切り欠き２２２が形成されている。

ボス形成領域以外の樹脂部材領域の厚さは比較的薄く形成されているが、図５のベース部材１００の符号Ａで示す範囲の上辺領域、および、符号Ｂで示す範囲の下辺領域については、図３，４に示すように肉厚部１１６，１１７が形成されている。開口１０２の上下のベース部材１００の幅寸法は、開口１０２を形成したことにより他の領域よりも小さくなっており、この領域のベース部材１００の機械的強度は他の領域に比べて小さくなっている。そのため、このベース部材１００の幅寸法が小さくなっている部分に、左右方向に延びる肉厚部１１６，１１７を形成することで、この部分の強度を補強するようにした。

上述したボス１１３，１１４およびザグリ穴１１５は、上辺側の肉厚部１１６に形成されている。一方、下側の肉厚部１１７には、図４に示すように、底板２５（図２参照）を固定するためのネジ穴を有するボス１１８が形成されている。底板２５は肉厚部１１７の下面に固定される。また、図５に示すように、ベース部材１１０の肉厚部１１７が形成される領域には、ボス１１８に対応して切り欠き２２１が形成されるとともに、底板２５に設けられた三脚座２６との干渉を避けるための切り欠き２２０が形成されている。図４の肉厚部１１７の上方には、リード線引き回し用のボス１１９が形成されている。

なお、ベース部材１００には、外観カバーを固定するためのネジ孔１２０（図４）、電池ケース１６をビス締結するための貫通孔１２１（図３）、および、電池ケース１６を位置決めするための位置決め用孔１２２（図３）がそれぞれ形成されている。

図６は、樹脂部材のインサート成型を用いないで形成した場合のリアボディ３００の一例を示したものであり、リアボディ３００は、従来のように金属プレス板の曲げ加工やカシメ加工やネジ加工等で形成される。開口１０２の上下には、フロントボディ１２をビス固定するための孔３０２が形成されている。また、開口１０２の上方には、金属プレス板を階段状に曲げ加工することで、カバー（不図示）を固定するステー３０３が形成されている。ステー３０３にはリアカバー固定用の孔３０４が形成されている。

また、撮像ユニット６が固定されるボス３０５は、金属プレス板とは別の金属部材で形成され、金属プレス板にカシメ締結される。そして、撮像ユニット６の光軸方向の位置精度を確保する目的で、カシメ締結後にボス３０５の上面に対して精度出しの加工を施す必要がある。さらに、曲げ加工により、撮像ユニット６のｘｙ方向の位置決めを行うための爪３０６を形成する。爪３０６は撮像ユニット６の位置決め精度に影響するので、精密な曲げ加工が要求される。リアボディ３００の下辺には、底板取り付け用のステー３０８が曲げ加工で形成される。電子回路基板９の固定には、上述したようなカシメ締結された支柱１０が用いられたり、金属プレス板を曲げ加工したステー３０７が用いられたりする。ここでは、両方を混在して用いている。

本実施の形態のカメラでは、リアボディ１を上述したような構成としたことにより、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、金属プレス板から成るベース部材１００に樹脂部材をインサート成型することで、撮像素子ユニット６、電子回路基板９、フロントボディ１２、カバー（不図示）、底板２５が固定される取付部１０３を形成した。そのため、取付部１０３に形成される複数の固定用ボスに関して、それらの寸法精度や相互の位置精度は成型用金型の加工精度程度まで向上させることができる。一方、図６に例示したような従来のリアボディ３００を用いた場合には、金属プレス板に曲げ加工を多数施したり別部品のボスをカシメ締結したりして固定部を形成しているので、各曲げ加工における誤差が積み重なって、組み付けの位置精度が低下してしまう。
（２）また、固定部の数に関わらず一回の成型で全ての固定部が形成されるので、別部品を用いたり、複雑な曲げ加工を多数行わなければならない従来に比べて加工コストの低減を図ることができる。

（３）撮像ユニット６、フロントボディ１２のような光学ユニットは開口１０２の周辺に締結されるので、ボス等の締結用部材も開口周辺に配置されることになり、それらは取付部１０３に一体に形成される。ベース部材１００の強度は開口１０２付近で低下するが、本実施の形態では開口１０２周辺に樹脂部材が成型されるので、樹脂部材によってベース部材１００の強度補強を図ることができる。さらに、開口１０２の上下のベース部材１００が狭くなっている部分に肉厚部１１６，１１７を形成したことで、強度のさらなる向上を図ることができる。逆に、樹脂部材によって開口１０２の強度補強が行われるので、金属プレス板の厚さをより薄くすることが可能である。

（４）また、図５に示すように、樹脂部材の成型のための孔２０１，２１０，２１２，２１５や切り欠き２２０，２２１，２２２がベース部材１００に形成されたり、図６に示すように従来金属部材で形成されていたボス３０５やステー３０３，３０８，３０７が樹脂部材のボス１０１で置き換えられる。その結果、リアボディ１の軽量化を図ることができる。

なお、上述した実施の形態では、開口１０２の周辺部の締結用部材を樹脂部材で一体に成型するようにしているが、開口１０２から離れている支柱１０も樹脂部材でインサート成型しても良い。さらには、樹脂部材の電池ケース１６をベース部材１００にインサート成型するようにしても構わない。また、ボス１０１の少なくとも一つを金属等の導電性部材で形成し、撮像ユニット６をアースラインと接続するようにしても良い。そうすることで、アースラインを別に設ける必要がない。さらに、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

本発明によるカメラの一実施の形態を示す図であり、カメラ中央の水平方向断面図である。ボディ本体を説明する斜視図である。リアボディ１の撮像ユニット取付側を示す斜視図である。リアボディ１のフロントボディ取付側を示す斜視図である。ベース部材１００単体を示す斜視図である。樹脂部材のインサート成型を用いないで形成した場合の、リアボディ３００の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１，３００：リアボディ、５：撮像素子、６：撮像ユニット、８，９，１９〜２１：電子回路基板、１０：支柱、１２：フロントボディ、２４：接眼光学系ブロック、２５：底板、１００：ベース部材、１０１，１０８ａ，１０８ｂ，１１０，１１３，１１４，１１８，３０５：ボス、１０２：開口、１０３：取付部、１１１：肉抜き、１１５：ザグリ穴：１１６，１１７：肉厚部、３０３，３０７，３０８：ステー

Claims

撮像素子を有する撮像素子基板と、
金属板で形成された金属部と、前記金属部を芯材として前記金属部の一部が樹脂成型された樹脂部とを有する被取付基板とを備え、
前記撮像素子基板は、前記樹脂部における前記撮像素子の撮像面と略平行な面に当接して前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子基板は、前記金属部に当接することなく、前記樹脂部における前記撮像素子の撮像面と略直交する面に当接して前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、
前記樹脂部には、ねじ穴が形成された撮像素子基板取付用ボスが形成され、
前記撮像素子基板は、前記撮像素子基板取付用ボスにねじ止めされることで前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項３に記載の撮像装置において、
前記樹脂部には、前記撮像素子基板取付用ボスとは別に形成されたボスであって、前記撮像素子基板を前記被取付基板に取り付ける場合に前記被取付基板に対して前記撮像素子基板の位置決めを行うための撮像素子基板位置決め用ボスが形成され、
前記撮像素子基板は、前記撮像素子基板位置決め用ボスに当接した状態で前記撮像素子基板取付用ボスにねじ止めされることで前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
光学部品を保持するための光学部品保持部材を更に備え、
前記樹脂部は、前記被取付基板の第１面側に形成された第１樹脂部と、前記第１面側とは反対側の前記被取付基板の第２面側に形成された第２樹脂部とを有し、
前記撮像素子基板は、前記第１樹脂部に当接して前記被取付基板に取り付けられ、
前記光学部品保持部材は、前記第２樹脂部に当接して前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項５に記載の撮像装置において、
前記金属部には、貫通孔が形成され、
前記第１樹脂部と前記第２樹脂部とは、前記貫通孔を介して一体的に形成されていること
を特徴とする撮像装置。
請求項５又は請求項６に記載の撮像装置において、
前記光学部品保持部材は、ファインダ光学系を構成する光学部品を保持すること
を特徴とする撮像装置。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
第１電子回路基板を更に備え、
前記樹脂部には、ねじ穴が形成された第１電子回路基板用ボスが形成され、
前記第１電子回路基板は、前記第１電子回路基板用ボスにねじ止めされることで前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項８に記載の撮像装置において、
前記金属部には、金属部材で形成された支柱がかしめ締結され、
前記第１電子回路基板は、前記第１電子回路基板用ボスと前記支柱とを用いて前記被取付基板に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の撮像装置において、
第２電子回路基板を更に備え、
前記第２電子回路基板は、前記金属部に直接取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記被取付基板は、前記撮像面に直交する方向に沿うように前記金属部の一端が折り曲げられた第１折曲部を有すること
を特徴とする撮像装置。
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記撮像装置の外観を形成するカバーを更に備え、
前記カバーは、前記第１折曲部に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１１又は請求項１２に記載の撮像装置において、
前記被取付基板は、前記撮像面に直交する方向に沿うように前記金属部の他端が折り曲げられた第２折曲部を有すること
を特徴とする撮像装置。
請求項１３に記載の撮像装置において、
電池を収納する電池ケースを更に備え、
前記電池ケースは、前記第２折曲部に取り付けられていること
を特徴とする撮像装置。
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記金属部は、被写体光を前記撮像素子へ導くための開口を有すること
を特徴とする撮像装置。
請求項１５に記載の撮像装置において、
前記樹脂部は、前記開口を囲むように形成されていること
を特徴とする撮像装置。