JP5439966B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、被写体像を撮像する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that captures a subject image.
従来、例えばレンズ交換式カメラにおいて、レンズ交換時における撮像素子への塵埃の付着を防止するため、撮像素子を密閉された空間内に配置しているものがある。しかし、撮像素子は発熱するため密閉空間内の温度が上昇する。密閉空間内の温度が上昇すると、レンズ交換時に外部との温度差が生じ、密閉空間を形成する壁部であるとともに撮影光路に配置されたガラス部材に、結露が生じる可能性がある。
一方、発熱する光電子部品を密閉空間内に保持し、その密閉空間内に温度制御部を設け、温度を一定に保つことで内部での結露発生を防止しているものがある(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, for example, in an interchangeable lens camera, in order to prevent dust from adhering to the image sensor at the time of lens replacement, the image sensor is disposed in a sealed space. However, since the image sensor generates heat, the temperature in the sealed space rises. When the temperature in the sealed space rises, a temperature difference from the outside occurs during lens replacement, and condensation may occur on the glass member that is a wall portion that forms the sealed space and is disposed in the photographing optical path.
On the other hand, there is a device that prevents the generation of dew condensation inside by holding a heat-generating optoelectronic component in a sealed space and providing a temperature control unit in the sealed space to keep the temperature constant (for example, Patent Documents). 1).
しかし、レンズ交換式カメラは、撮影レンズの交換が低温環境で行われる可能性がある。この場合、上記従来技術のように、密閉空間内に温度制御部を設けたとしても、内外の温度差が大きすぎ、ガラス部材が冷却されて結露が生じる可能性がある。 However, in the interchangeable lens camera, the photographing lens may be replaced in a low temperature environment. In this case, even if the temperature control unit is provided in the sealed space as in the above-described prior art, there is a possibility that the temperature difference between the inside and outside is too large and the glass member is cooled to cause dew condensation.
本発明の課題は、撮影光路に配置された透光部材における結露の発生が防止された撮像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an imaging device in which the occurrence of dew condensation is prevented in a translucent member disposed in a photographing optical path.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。 The present invention solves the above problems by the following means .
請求項1に記載の発明は、撮影レンズが着脱可能に装着される撮像装置であって、前記撮影レンズを介した被写体光を受光して被写体像を撮像する撮像素子を保持する撮像保持部と、前記撮像保持部から、前記撮影レンズの光軸方向における被写体側に延びる第1側壁部と、前記第1側壁部の前記被写体側に配置され、前記撮像素子に受光される前記被写体光が透過可能であり、前記撮像保持部及び前記第1側壁部とともに密閉空間を形成する第1カバーと、前記撮像素子に受光される被写体光が透過可能であって、該密閉空間を、前記第1カバー側の第1密閉空間と、前記撮像保持部側であって前記第1密閉空間より大きな第2密閉空間とに区切る第2カバーと、を備え、前記撮像装置は、前記撮影レンズを装着するマウント部を備え、前記マウント部は、前記撮像保持部から延び、且つ前記第1側壁部とは異なる第2側壁部の被写体側に配置され、前記1カバーは、前記第2側壁部に固定され、前記第2カバーは前記第1カバーに対して前記光軸方向に相対移動可能であり、前記第1側壁部のうちの、前記第1カバーと前記第2カバーとの間の部分は、弾性部材によって形成されていること、を特徴とする撮像装置である。 According to one aspect of the present invention, an imaging equipment for capturing lens is detachably mounted, for holding the image pickup element that captures a subject image by receiving the object light via the imaging lens an imaging holding unit, the imaging holder or al, a first side wall extending on the object side in the optical axis direction of the imaging lens is disposed on the object side of the first side wall portion, received by the imaging element is said subject light can transmit to be a first cover which together form a closed space and the imaging holder及 beauty the first side wall, the object light received on the imaging element is a permeable Te, the sealed space, the a between the first closed empty first cover side, a second cover that an image pickup holding portion separated on the between the first closed spatial by Ri large second closed air When, wherein the imaging device is provided with a mount portion for mounting the imaging lens, before The mount portion extends from the imaging holding portion and is disposed on the subject side of a second side wall portion different from the first side wall portion, the first cover is fixed to the second side wall portion, and the second cover is It can move relative to the first cover in the optical axis direction, and a portion of the first side wall portion between the first cover and the second cover is formed by an elastic member. This is an imaging device characterized by the above .
本発明によれば、撮影光路に配置された透光部材における結露の発生が防止された撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device by which generation | occurrence | production of the dew condensation in the translucent member arrange | positioned at the imaging | photography optical path was prevented can be provided.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸OAを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者から見て左側に向かう方向をXプラス方向、正位置において上側に向かう方向をYプラス方向、正位置において被写体に向かう方向をZプラス方向とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each figure shown below is provided with an XYZ orthogonal coordinate system for ease of explanation and understanding. In this coordinate system, when the photographer shoots a horizontally long image with the optical axis OA being horizontal, the direction toward the left as viewed from the photographer at the position of the camera (hereinafter referred to as the positive position) is the X plus direction and the positive position. The direction toward the upper side is the Y plus direction, and the direction toward the subject at the normal position is the Z plus direction.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態におけるレンズ鏡筒20を装着した状態のカメラ1の縦断面図である。カメラ1は、レンズ交換式のカメラであって、カメラ本体10と、カメラ本体10に対して着脱可能なレンズ鏡筒20とにより構成されている。
レンズ鏡筒20は、その内部に撮像光学系を構成する撮影レンズ21を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the camera 1 in a state in which the
The
カメラ本体10はカメラ側マウント部10Mを備え、レンズ鏡筒20はレンズ側マウント部20Mを備える。そして、カメラ側マウント部10Mとレンズ側マウント部20Mとの結合によって、レンズ鏡筒20は光軸Aを一致させた状態でカメラ本体10に装着される。このように、カメラ本体10に対してレンズ鏡筒20が着脱可能であるため、撮影対象に応じて焦点距離や機能などの異なる種種のレンズ鏡筒を交換して用いることができる。
The
カメラ本体10は、カメラ筐体11と、その内部に設けられた撮像ボックス30とを備える。
カメラ筐体11の前面側(Zプラス側)の略中央部分には、レンズ鏡筒20からの被写体光が通過する開口部12が形成されている。カメラ側マウント部10Mは、カメラ筐体11における開口部12の前面側に設けられている。また、撮像ボックス30は、カメラ筐体11における開口部12の内側に固定されている。
The
An
撮像ボックス30の内部には、被写体光を電気信号に変換するCCD等の撮像素子41を備えるセンサユニット40が配置されている。なお、この撮像ボックス30の詳細については後述する。
Inside the
センサユニット40は、撮像素子41と、パッケージ42と、カバーガラス43と、ローパスフィルタ44と、電子実装基板45とを備える。
撮像素子41は、被写体光を電気信号に変換するCCD等の光電変換素子である。
パッケージ42は、撮像素子41を収容して保持する部材である。
カバーガラス43は、パッケージ42の前面側に撮像素子41を覆うようにして設けられている。
ローパスフィルタ44は、パッケージ42の前面側に配置されており、撮像素子41の受光面に結像する被写体像にモアレが発生することを抑制する。
電子実装基板45は、パッケージ42の背面側の周囲に設けられており、パッケージ42と外部との電気的な接続を行う。
これらセンサユニット40の各構成要素は、パッケージ42を介して、撮像ボックス30を構成する支持基板46に支持されている。
The
The
The
The
The low-
The
Each component of the
カメラ筐体11の上面側(Yプラス側)には、電子ビューファインダー50が配設されている。また、カメラ筐体11の背面側(Zマイナス側)には、液晶パネルからなる表示装置60が設けられている。
An
電子ビューファインダー50は、撮像照射モジュール51と、接眼光学系52とを備えている。電子ビューファインダー50は、撮像素子41によって撮像されたスルー画像を撮像照射モジュール51に表示する。撮影者は、撮像照射モジュール51に表示された画像を、接眼光学系52を介して視認することができる。これにより、クイックリターンミラーを備えない構成であっても、いわゆる一眼レフのように撮像素子41による撮像をリアルタイムで見ることができる。
The
表示装置60は、撮像素子41によって撮像したスルー画像を表示する液晶パネルを有している。また、表示装置60は、カメラ1における各種機能の設定を行うための機能設定メニューや、シャッター速度、絞り及び露光補正情報などの使用者が操作部を介して入力した撮影に関する設定情報や測光情報などを表示する。さらに、撮影画像やそのヒストグラム及び撮影情報などを表示する。
The
上記構成のカメラ1において、レンズ鏡筒20の光学系(撮影レンズ21)を介して撮像ボックス30における撮像素子41に結像された被写体像は撮像素子41によって電気信号に変換される。撮像素子41によって光電変換された撮像データは、当該カメラ1が備える図示しない制御部によって画像データとして信号処理される。信号処理された画像データは電子ビューファインダー50及び表示装置60に送られ、また、撮影時には、図示しない記録装置に記録される。
In the camera 1 having the above-described configuration, the subject image formed on the
なお、本実施形態のカメラ1は、機械式のシャッター装置を備えていない。撮影時における撮像素子41に対する被写体光の露光時間(撮像素子41が被写体光を蓄積する時間)の調整は、制御部が撮像素子41を電気的に制御(電子シャッタ制御)して行う。
Note that the camera 1 of the present embodiment does not include a mechanical shutter device. The control unit adjusts the exposure time of the subject light with respect to the
つぎに、撮像ボックス30について、詳細に説明する。
撮像ボックス30は、上述のセンサユニット40を保持する支持基板46から延びる側壁部31を備える。
側壁部31は、支持基板46の外周部にネジ39によって、気密的に固定されている。側壁部31は、前後に開放する断面形状が矩形の筒状で、前面側はカメラ筐体11における開口部12と相似形状の開口部31Aが形成されている。
Next, the
The
The
側壁部31における開口部31Aの内側(背面側)には、保護カバー32が配設されている。
保護カバー32は、ガラス、透明樹脂などの透明材料によって所定厚さに形成されている。保護カバー32における入出射側両面には、反射防止皮膜のコーティングが施されている。保護カバー32は、側壁部31における開口部31Aを形成する内縁部の内面に気密的に固定されている。
このように支持基板46と側壁部31との間の気密性を確保し、側壁部31と保護カバー32との間の気密性を確保することにより、撮像ボックス30内部の気密状態が保たれる。
A
The
In this way, by ensuring the airtightness between the
側壁部31における保護カバー32の背面側には、保護カバー32から所定間隔離間した位置に、結露防止カバー33が配設されている。
結露防止カバー33は、保護カバー32と同様に、ガラス、透明樹脂などの透明材料によって所定厚さに形成されており、側壁部31の内面に気密的に固定されている。結露防止カバー33における入出射側両面には、反射防止皮膜のコーティングが施されている。
On the back side of the
Similar to the
上記のような構成により、側壁部31の内部には、結露防止カバー33とその前面側の保護カバー32とで外部と隔絶された気密空間(前部気密空間35)が形成される。また、結露防止カバー33とその背面側に位置するセンサユニット40(支持基板46)とで外部と隔絶された気密空間(後部気密空間36)が形成される。ここで、側壁部31の内部における結露防止カバー33の配設位置は、センサユニット40より保護カバー32に近く設定されており、従って、前部気密空間35の容積は後部気密空間36より小さい。なお、保護カバー32および結露防止カバー33は、前述したように透明材料によって形成されているため、被写体光の透過を妨げない。
With the above-described configuration, an airtight space (front airtight space 35) that is isolated from the outside by the dew
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)以上、本実施形態によると、保護カバー32と結露防止カバー33との間に前部気密空間35が形成され、結露防止カバー33とセンサユニット40との間に後部気密空間36が形成されている。これにより、撮像ボックス30の内部への外部からの塵埃等の侵入を防ぐことができ、侵入した塵埃等がセンサユニット40に付着して撮像に写り込む等の不具合を回避できる。
(2)また、センサユニット40が収容される後部気密空間36の前面側に、前部気密空間35を備えているため、保護カバー32の内面に結露を生ずることがない。すなわち、後部気密空間36の内部の空気は、撮像素子41等の発熱によって加熱される。一方、保護カバー32の外面はレンズ鏡筒20を交換する際等に、外部に露出する。このため、センサユニット40を収容する空間が一枚の保護カバー32を隔てて密閉された構成では、保護カバー32が外部の冷気等によって冷却されると内面に結露を生ずる虞があるが、本構成ではこのような結露の発生を防ぐことができる。従って、カメラ1によれば、たとえば寒冷地等においてレンズ鏡筒20の交換を行っても、保護カバー32の内面に結露を生じて撮影に支障を来すことはない。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) As described above, according to the present embodiment, the front
(2) Further, since the front
(第2実施形態)
つぎに、本発明の第2実施形態について説明する。
図2は、本発明の第2実施形態を適用したカメラにおける撮像ボックス300の断面図である。なお、撮像ボックス300を除くカメラの構成は前述の第1実施形態と同様であって、説明は省略する。また、図中、前述の第1実施形態と同様の構成要素については、同符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図2に示す撮像ボックス300は、外壁部301と内壁部302との二重構造となっている。
外壁部301は、前述の第1実施形態における側壁部31と同様に、前面側に開口部301Aを有する角筒状で、センサユニット40を保持する支持基板46をカメラ筐体11に対して所定精度のマウント面−撮像面間距離:Lで支持している。本構成では、外壁部301とセンサユニット40との接続部が気密的である必要はない。
An
Similar to the
内壁部302は、X軸、Y軸およびZ軸方向の全方向において外壁部301より一回り小さな角筒状で、センサユニット40における支持基板46の前面側に気密的に装着されている。内壁部302は、たとえば、ABSまたはポリカーボネート等の樹脂素材によって形成されている。内壁部302の外面と、外壁部301の内面との間には、所定の隙間が設定されて非接触となっている。なお、内壁部302は、後述する気密空間36内に設けられたセンサユニット40の発熱の影響を受けた場合には、熱膨張可能なように構成されている。
The
内壁部302の前面側の開口部302Aには、保護カバー32が気密的に装着されている。また、内壁部302における保護カバー32の背面側には、保護カバー32から所定間隔離間した位置に、結露防止カバー33が気密的に配置されている。
上記構成により、撮像ボックス300は、内壁部302における前面側開口部が保護カバー32によって気密的に閉塞され、さらに、その内側(背面側)に結露防止カバー33が気密的に配設されている。これによって、保護カバー32と結露防止カバー33との間に前部気密空間35が形成され、結露防止カバー33とその背面側のセンサユニット40との間に後部気密空間36が形成されている。
A
With the above configuration, in the
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)本実施形態の撮像ボックス300では、内壁部302の内部への外部からの塵埃等の侵入を防ぐことができ、侵入した塵埃等がセンサユニット40に付着して撮像に写り込む等の不具合を回避できる。
(2)センサユニット40が収容される後部気密空間36の前面側に、前部気密空間35を備えているため、保護カバー32の内面に結露を生ずることがない。
(3)センサユニット40(撮像素子41等)の発熱による撮像ボックス300の膨張に起因する不具合の発生を抑制できる。すなわち、センサユニット40とマウント部10Mはカメラ筐体11に対して外壁部301を介して(内壁部302を介さずに)それぞれ支持されているため、センサユニット40発熱によって内壁部302がZ軸方向に膨張しても、マウント面−撮像面間距離:Lが変更されることがない。なお、外壁部301を、内壁部302に比較して熱膨張係数が小さい素材によって形成すれば、より好ましい。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) In the
(2) Since the front
(3) It is possible to suppress the occurrence of problems due to the expansion of the
(第3実施形態)
つぎに、本発明の第3実施形態について説明する。
図3は、本発明の第3実施形態を適用したカメラにおける撮像ボックス310の断面図である。なお、撮像ボックス310を除くカメラの構成は前述した第1実施形態と同様であって、説明は省略する。また、図中、前述の第1実施形態と同様の構成要素については、同符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図3に示す撮像ボックス310は、外壁部311と内壁部312との二重構造となっている。内壁部312は、第2実施形態で述べた内壁部302と同様の素材で構成されており、第2実施形態と同様に熱膨張可能に構成されている。
外壁部311は、前述の第1実施形態における撮像ボックス30と同様に角筒状であって、センサユニット40を所定精度のマウント面−撮像面間距離:Lでカメラ筐体11に対して支持している。
An
The
外壁部311における開口部311Aの内側(背面側)には、保護カバー32が配設されている。保護カバー32は、外壁部311における開口部311Aの内面に気密的に固定されている。外壁部311における保護カバー32の背面側には、保護カバー32を保持する保持縁311Bが形成されている。
A
内壁部312は、X軸、Y軸およびZ軸方向の全方向において外壁部311より一回り小さな角筒状で、センサユニット40における支持基板46の前面側に気密的に装着されている。内壁部312の外面と、外壁部311の内面との間には、所定の隙間が設定されて両者は非接触となっている。
内壁部312における前面側の開口部には、結露防止カバー33が気密的に配設されている。内壁部312の前面側の端部は、外壁部311の前面側に設けられた保護カバー32および保持縁311Bに対して所定間隔離間するように設定されている。
The
A dew
外壁部311における開口部311Aが設けられた縁部と、内壁部312における先端部との間には、気密シール313が配設されている。気密シール313は、ゴム等の弾性素材によって伸縮可能に形成されており、周方向全域に亘って設けられている。
上記構成により、外壁部311が備える保護カバー32と内壁部312が備える結露防止カバー33との間に前部気密空間35が形成され、結露防止カバー33とその背面側のセンサユニット40との間に後部気密空間36が形成されている。
An
With the above configuration, the front
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)本実施形態の撮像ボックス310によれば、内壁部312の内部への外部からの塵埃等の侵入を防ぐことができ、侵入した塵埃等がセンサユニット40に付着して撮像に写り込む等の不具合を回避できる。
(2)センサユニット40が収容される後部気密空間36の前面側に、前部気密空間35を備えているため、保護カバー32の内面に結露を生ずることがない。
(3)センサユニット40(撮像素子41等)の発熱によって内壁部312に膨張を生じても、気密シール313が弾性変形することで、前部気密空間35の気密状態を保って外壁部311と内壁部312との相対変位を許容する。このため、外壁部311に変形応力が作用することはなく、マウント面−撮像面間距離:Lが変更されることがない。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the
(2) Since the front
(3) Even if expansion occurs in the
(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)上記各実施形態において、保護カバー32の内面(前部気密空間35側)または保護カバー32の内部に、撮像に影響しない発熱体を備えて構成しても良い。これにより、万一保護カバー32の内面に結露が生じた場合にも容易に解消できる。また、前部気密空間35に、不活性の乾燥気体(窒素ガス等)を封入しておいても良い。
(2)第3実施形態において、外壁部311をセンサユニット40の支持基板46に気密的に装着すれば、必ずしも気密シール313を設けなくてもよい。
(3)上記各実施形態において、側壁部31,内壁部302または内壁部312に配設された内部結露防止カバー33を、ローパスフィルタによって構成しても良い。これにより、構成を簡略化できる。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
(Deformation)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each of the above embodiments, a heating element that does not affect imaging may be provided inside the protective cover 32 (on the front
(2) In the third embodiment, if the
(3) In each of the above embodiments, the internal dew condensation prevention cover 33 disposed on the
In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.
1:カメラ、10:カメラ本体、10M:カメラ側マウント部、21:撮影レンズ、31:側壁部、32:保護カバー、33:結露防止カバー、35:前部気密空間、36:後部気密空間、40:センサユニット、301:外壁部、302:内壁部、311:外壁部、312:内壁部、313:気密シール、OA:光軸、L:マウント面−撮像面間距離 1: camera, 10: camera body, 10M: camera side mount, 21: photographing lens, 31: side wall, 32: protective cover, 33: condensation prevention cover, 35: front airtight space, 36: rear airtight space, 40: sensor unit, 301: outer wall portion, 302: inner wall portion, 311: outer wall portion, 312: inner wall portion, 313: hermetic seal, OA: optical axis, L: distance between mount surface and imaging surface
Claims (1)
前記撮影レンズを介した被写体光を受光して被写体像を撮像する撮像素子を保持する撮像保持部と、
前記撮像保持部から、前記撮影レンズの光軸方向における被写体側に延びる第1側壁部と、
前記第1側壁部の前記被写体側に配置され、前記撮像素子に受光される前記被写体光が透過可能であり、前記撮像保持部及び前記第1側壁部とともに密閉空間を形成する第1カバーと、
前記撮像素子に受光される被写体光が透過可能であって、該密閉空間を、前記第1カバー側の第1密閉空間と、前記撮像保持部側であって前記第1密閉空間より大きな第2密閉空間とに区切る第2カバーと、を備え、
前記撮像装置は、前記撮影レンズを装着するマウント部を備え、
前記マウント部は、前記撮像保持部から延び、且つ前記第1側壁部とは異なる第2側壁部の被写体側に配置され、
前記1カバーは、前記第2側壁部に固定され、
前記第2カバーは前記第1カバーに対して前記光軸方向に相対移動可能であり、
前記第1側壁部のうちの、前記第1カバーと前記第2カバーとの間の部分は、弾性部材によって形成されていること、
を特徴とする撮像装置。 An imaging device in which a photographic lens is detachably mounted,
An imaging holding unit that holds an imaging element that receives subject light via the photographing lens and captures a subject image;
A first side wall portion extending from the imaging holding portion to the subject side in the optical axis direction of the photographing lens;
A first cover that is disposed on the subject side of the first side wall and is capable of transmitting the subject light received by the imaging device and forms a sealed space together with the imaging holding unit and the first side wall;
The subject light received by the image sensor can be transmitted, and the sealed space is divided into a first sealed space on the first cover side and a second larger on the imaging holding unit side than the first sealed space. A second cover that divides into a sealed space ,
The imaging device includes a mount portion for mounting the photographing lens,
The mount portion is disposed on the subject side of a second side wall portion that extends from the imaging holding portion and is different from the first side wall portion,
The one cover is fixed to the second side wall;
The second cover is movable relative to the first cover in the optical axis direction;
Wherein one of the first side wall portion, the portion between the second cover and the first cover is Rukoto is formed by an elastic member,
An imaging apparatus characterized by the above.
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