以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。
図1は本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側(被写体側)から見た斜視図、図2は図1に示すデジタルカメラを背面側から見た斜視図、図3は図1に示すデジタルカメラを底面側から見た斜視図である。図4は、図1に示すデジタルカメラの表示ユニット及びスタンドユニットを所定角度開いた状態を示す斜視図である。なお、本実施形態では、撮像装置として、小型且つ上下方向に薄型のデジタルカメラを例示するが、これに限定されない。
本実施形態のデジタルカメラは、図1乃至図3に示すように、カメラ本体4の正面側に、レンズ部1(図5参照)を開閉するバリア410が設けられ、バリア410の左右両側には、それぞれマイク42,43が設けられる。また、カメラ本体4の上面部には、スピーカ402、及び表示ユニット7が設けられる。表示ユニット7は、LCD等の画像表示パネルやタッチパネル等により構成される表示部70を有する。ここで、カメラ本体4は、本発明の装置本体の一例に相当する。
カメラ本体4の底面側には、三脚ベース33、バッテリ蓋84、及びスタンドユニット83が設けられる。カメラ本体4を正面側、即ちバリア410側から見て右側の側部には、アクセスLED窓81、レリーズノブ92及びカード蓋93等が設けられ、左側の側部には、電源LED窓46、再生ノブ82、電源ノブ45及びジャック蓋94等が設けられる。なお、カード蓋93及びジャック蓋94は、カメラ本体4に対して開閉可能とされている。
電源ノブ45は、スライド操作によりカメラ本体4の電源をオン/オフするとともに、電源オン操作時にバリア410が開かれてレンズ部1が露出し、電源オフ操作時にバリア410が閉じられる。具体的には、電源ノブ45がオン操作されると、カメラ本体4のバリア検知スイッチ312(図16(a)参照)によりバリア410が開かれたことを検知し、本体制御部4a(図7参照)によりカメラ本体4の電源をオンする。
バリア410が開状態となることで、図4に示すように、撮影レンズ群を有するレンズ部1に被写体光が入射して後述するセンサ部2の撮像素子200に結像する。撮像素子200は、結像した被写体像を光電変換して後述する主基板部3(図7参照)へ出力する。主基板部3に出力された画像情報は、表示ユニット7へ出力されて表示部70に表示される。
また、図4に示すように、表示ユニット7及びスタンドユニット83は、カメラ本体4に対して開閉方向に回動可能に支持される。表示ユニット7は、カメラ本体4に対して2軸ヒンジ部72を介して開閉方向に回動可能に支持されるとともに、例えば90°開いた状態で回動可能に支持される。従って、表示ユニット7の表示部70をレンズ部1と同一方向に向けた状態で自分撮りを行うことが可能となる。
図5は、カメラ本体4に対してカード蓋93を開いた状態を示す斜視図である。図5に示すように、カード蓋93を開いた状態では、情報通信端子309及びカードコネクタ310が露出する。情報通信端子309及びカードコネクタ310は、後述するメイン基板30に実装され、本体制御部4aによって各々の情報が制御される。
情報通信端子309としては、例えば、USB端子などが挙げられる。この情報通信端子309に不図示の情報通信ケーブル(例えばUSBケーブル)の一端を装着し、他端を外部機器(例えばPC)に装着することで、カメラと外部機器との間での情報通信を可能にする。また、カードコネクタ310に、不図示のメモリカードを挿入することで、メモリカードに撮影画像を記録することが可能となるとともに、メモリカードに記録されている撮影画像を読み出して表示部70に表示することが可能となる。
図6は、カメラ本体4に対してジャック蓋94を開いた状態を示す斜視図である。図6に示すように、ジャック蓋94を開いた状態では、DC端子307及び映像端子308が露出する。DC端子307及び映像端子308は、後述するメイン基板30に実装され、本体制御部4aによって各々の情報が制御される。
DC端子307に不図示のDCケーブルの一端を装着し、他端を外部電源に装着することで、カメラに外部からの電源を供給することが可能になる。映像端子308としては、例えば、HDMI(登録商標)端子などが挙げられる。映像端子308に不図示の映像通信ケーブル(例えばHDMI(登録商標)ケーブル)の一端を装着し、他端を外部機器(例えばテレビ)に装着することで、カメラと外部機器との間で映像情報の通信が可能になる。
図7は、デジタルカメラの制御系を示すブロック図である。図7に示すように、レンズユニット1Aは、レンズ部1及びセンサ部2を有し、前述したように、レンズ部1に入射した被写体光は、センサ部2の撮像素子200に結像して光電変換される。
カメラ本体4は、主基板部3、操作部4b、及び無線通信部5等を備える。主基板部3は、本体制御部4a、電源部4e、検知部4d、外部接続端子部4c、カードコネクタ310、メモリ4f、及び無線通信部5等を有する。
本体制御部4aは、画像・音声情報の入出力、圧縮・変換等の画像処理、記録・再生等の録再処理等に代表される情報処理を主基板部3に設けられたメモリ4fと通信しながら行う。本体制御部4aには、後述するメインIC301、電源IC302、オーディオIC303等の信号処理ICが含まれる。
センサ部から本体制御部4aに画像情報が出力されると、本体制御部4aは、この画像情報に対して画像処理等の情報処理を行う。また、本体制御部4aは、伝達された画像情報に応じて、例えば後述する絞りユニット13を動作させ、撮像画像の明度の調整を行わせる等のレンズユニット1Aの制御を行う。撮影画像を記録する場合は、本体制御部4aがカードコネクタ310へ画像情報を伝達し、メモリカードに撮影画像を記録させる。
電源部4eには、DC端子307及びバッテリ端子306が含まれる。前述したように、DC端子307では、外部電源ケーブルを介して外部電源より電力を得ることが可能である。また、バッテリ端子306では、後述する電源ユニット6のバッテリ60より電力を得ることが可能である。電源部4eで得られる電力は、本体制御部4aへ電送され、本体制御部4aにより各駆動要素に適した電圧に電圧変換が行われた後、各駆動要素の電源として各駆動要素へ電送される。
検知部4dには、バリア検知スイッチ312等が含まれる。バリア検知スイッチ312は、電源ノブ45の操作によるバリア410の開閉動作を検知する。バリア410の開閉情報は、本体制御部4aへ伝達され、本体制御部4aは、バリア410の開閉情報に基づいてカメラ本体4aの電源をオン/オフさせる。
外部接続端子部4cには、映像端子308及び情報通信端子309等が含まれる。外部接続端子部4cに外部接続ケーブルが接続されると、その接続を各接続端子が検知し、本体制御部4aへ検知信号を伝達する。本体制御部4aは、接続された外部接続ケーブルに応じて画像情報の入出力等の制御を行う。
操作部4bには、例えばレリーズノブ92及び再生ノブ82が含まれる。操作部4bが操作されると、後述する主基板部3に実装されたレリーズスイッチ311及び再生スイッチ313等が操作を検出し、本体制御部4aへ操作情報を伝達する。本体制御部4aは、この操作情報を基に画像記録や再生モードへのモード切り替えを行う。
無線通信部5は、外部無線機器と無線通信が可能な後述する無線モジュール50を有する。無線モジュール50から無線通信の情報が本体制御部4aへ伝達されると、本体制御部4aは、画像情報の入出力等の無線通信制御を行う。
表示ユニット7は、タッチパネル71、パネル基板部73、及びLCD等の表示部70を有する。パネル基板部73は、本体制御部4aに接続されて、本体制御部4aとの間で情報の伝達が可能とされている。例えば、レンズユニット1Aでの撮影画像情報が本体制御部4aに伝達され、本体制御部4aにより画像処理された後、本体制御部4aからパネル基板部73へその画像情報が伝達される。
パネル基板部73は、伝達された画像情報を画像処理した後、表示部70に表示する。また、ユーザがタッチパネル71を操作した操作情報は、パネル基板部73を介して本体制御部4aへ伝達され、本体制御部4aは、伝達された操作情報に応じて所定の制御を行う。
図8はレンズ部1の斜視図、図9はレンズ部1の分解斜視図、図10はレンズ部1の光軸方向に沿う断面図である。図8乃至図10において、フロントスリーブ11は、撮影レンズ群10を保持してレンズ部1の正面側に配置され、リアスリーブ12は、背面側にセンサ部2を保持してレンズ部1の背面側に配置される。絞りユニット13は、複数の絞り羽根131を有して撮影レンズ群10に入射する光量を調整する。
リアスリーブ12の背面側には、LPF凹部101が設けられ、LPF凹部101の周囲には、3本のラバー位置決めボス102及び2本のプレート位置決めボス103が背面側に突出して設けられる。
また、リアスリーブ12の背面側には、タップ下穴からなる3本のセンサービスボス104が設けられ、リアスリーブ12の背面側の4隅には、センサ接着部105が設けられる。絞りフレキシブルプリント基板(以下、絞りFPCという。)106は、絞りユニット13と主基板部3とを電気的に接続する。
撮影レンズ群10は、その光学性能において、撮影対角画角が略170°の広角撮影が可能である。この撮影レンズ群10は、フロントスリーブ11に対して光軸方向の位置及び傾きを調整された状態でカシメ固定される。
絞りユニット13は、図9に示すように、上面側から見て略L字形状をなしており、絞り羽根131を有するL字形状の一辺がフロントスリーブ11の内部に挿入されるように組み込まれる。
絞りユニット13の絞り羽根131は、図10に示すように、撮影レンズ群10の間に挿入される。この位置において、絞りユニット13は、絞り羽根131を開閉駆動することにより、センサ部2の撮像素子200が受光する光量を調整する。
絞りユニット13を駆動するアクチュエータ132は、絞りユニット13のL字形状の他辺、本実施形態では、撮影レンズ群10の右側部側に長手方向が光軸と平行となるように配置される。
このように、アクチュエータ132をレンズ部1の側部にその長手方向が光軸と平行方向となるように配置することで、レンズ部1の高さ方向の寸法を短くしてレンズ部1を小型にすることが可能となる。
フロントスリーブ11とリアスリーブ12とは、光軸方向へ相対的に移動可能とされている。前述したように、フロントスリーブ11は、撮影レンズ群10を保持し、リアスリーブ12は、センサ部2を保持する。
この為、フロントスリーブ11とリアスリーブの光軸方向位置を調整することで、撮影レンズ群10の焦点位置とセンサ部2の撮像素子200の受光面との相対位置の調整(ピント調整)が可能となる。
また、図10に示すレンズ部1の上下方向の寸法Vは、撮影対角画角170°の広角撮影を実現させる撮影レンズ光学系を構成する為に必要なレンズ部1の高さ方向の寸法となる。
図11はレンズユニット1Aの分解斜視図、図12はレンズ部1のリアスリーブ12の背面側にLPF14及びセンサラバー15を組み込んだ状態を示す図である。
図11及び図12に示すように、センサ部2は、LPF(光学ローパスフィルタ)14、センサラバー15、センサプレート21、及びセンサ基板20を有する。LPF14は、撮影レンズ群10に入射した光線の高周波成分をカットし、撮像画像に干渉縞や偽色が発生するのを防止する。
センサラバー15には、3本の円筒状のラバーチャージ部151が形成される。センサプレート21は、センサ基板20を保持し、センサ基板20には、後述する撮像素子200が実装される。
センサプレート21には、丸穴と長穴で形成された一対のセンサ位置決め穴211、及びセンサビス穴212が形成される。また、センサプレート21の中央部には、撮像素子200の外形を所定量外側へオフセットさせた形状のプレート開口部213が形成される。センサビス22は、センサプレート21をリアスリーブ12の背面側に保持する。
LPF14は、リアスリーブ12のLPF凹部101に組み込まれる。センサラバー15は、矩形状に形成され、リアスリーブ12の3本のラバー位置決めボス102と3本の円筒状ラバーチャージ部151との内径部を各々嵌合させて、リアスリーブ12に対して位置決めされた状態で組み込まれる。
センサラバー15のLPF14側には、外側全周からLPF14に向けて不図示の突起部が設けられる。後の組み立て工程おいて、センサプレート21がリアスリーブ12に組み込まれると、センサラバー15は、所定量弾性変形してリアスリーブ12側へ付勢される。
このとき、センサラバー15に設けられた前述の突起部がLPF14をチャージし、LPF14をリアスリーブ12に向けて保持するとともに、レンズ部1へのゴミの進入を防止する。
図13(a)はセンサ基板20の正面図、図13(b)はセンサ基板20の背面図である。図13において、撮像素子200は、センサ基板20の表面側、即ちレンズ部1側に実装され、撮影レンズ群10を介して結像した被写体像を電気信号(画像情報)に光電変換する。リジット部201は、所定の剛性を有し、センサ基板20において撮像素子200等が実装される部位を形成する。
リジット部201の裏面、即ち撮像素子200が実装面と反対側の面には、銅箔露出部204が設けられ、銅箔露出部204の周囲には、実装部品群206が設けられるとともに、貫通孔205が形成される。FPC202は、一端がリジット部201に接続され、他端がリジット部203に接続される。リジット部203は、所定の剛性を有し、裏面側に主基板部3に接続されるコネクタ207が設けられる。
撮像素子200は、本実施形態では、CSP(Chip Size Package)で構成され、裏面の略全域に電極パッドとしてのLGA(Land Grid Array)を有して、センサ基板20のリジット部201に密着した状態で実装される。
撮像素子200は、センサ基板20に対して自動実装機にて実装され、センサ基板20と一体化される。撮像素子200の撮像面に結像して光電変換された画像情報は、撮像素子200の内部信号線からLGA、リジット部201、及びFPC202を介してコネクタ207に伝達される。
センサ基板20は、撮像素子200の信号パターン引き出し領域や実装部品群206の実装領域を確保しなければならない為、所定の面積を有する必要がある。一方で、カメラ本体4の薄型化のために、前述したように、レンズ部1の高さ寸法V内に各種部品を配置する必要がある。
そこで、本実施形態では、センサ基板20のリジット部201の外形を撮像素子200の中心位置に対して左右方向片側(本実施形態では、図13(b)の左側)へ延出することで、上下方向に大型化させることなく、所定の面積を確保できるようしている。貫通孔205は、延出させたリジット部201の左側に設けられる。なお、この点については、後述する。
貫通孔205には、後の工程において、撮像素子200のあおり調整時にセンサビス22が挿通される。また、貫通孔205は、センサビス22のビス頭径より所定量大きく形成される。なお、撮像素子200のあおり調整については、公知であるため、その説明を省略する。
図13(b)に示すように、FPC202は、センサ基板20の左右方向片側の広面積側(左側)に寄せた位置に配置される。また、図13(b)の寸法iに示すように、FPC202がリジット部201より引き出される部位のリジット部201外形は、寸法i分上方向に段差が設けられている。
これにより、FPC202は、後の工程であるメイン基板30との接続状態において、折り曲げ時の撓み代が確保され、センサ基板20へかかる反力を軽減することが可能となる。
撮像素子200で光電変換された画像情報は、リジット部201の画像情報信号パターンを介して引き出され、貫通孔205の左右の領域を通ってFPC202に伝送される。実装部品群206は、貫通孔205の上下の領域に実装され、各画像情報信号パターンと接続される。
銅箔露出部204は、撮像素子200と投影上略同一形状に形成される。銅箔露出部204は、リジット部201を覆うレジスト等の保護層を剥離して基板内部の銅箔を露出させたものである。
この銅箔露出部204には、撮像素子200が発熱した際、撮像素子200の熱がダイレクトに伝導し、撮像素子200の温度上昇に伴って、銅箔露出部204も発熱することとなる。
図14(a)はセンサ基板20をセンサプレート21に接着固定した後の正面図、図14(b)は図14(a)の右側面図である。図15は、センサ基板20及びセンサプレート21をレンズ部1に固定した状態を示す背面図である。
撮像素子200のあおり調整を行った後、センサプレート21とレンズ部1のリアスリーブ12及びセンサプレート21とセンサビス22を接着剤26により接着し、レンズ部1にセンサ基板20が一体に接着されたセンサプレート21を固定する。
また、センサ基板20のリジット部201には、撮像素子200の中心に対して、撮像素子200の長辺方向の一側(図15の左側)の端部までの長さが他側の端部までの長さより長い延長部201aが設けられる。そして、延長部201aに対して撮像素子200の短辺方向(カメラ本体4の上下方向)にFPC202が接続される。
貫通孔205は、このリジット部201の延長部201aに形成され、撮像素子200の画像信号パターンは、FPC202に向かって引き出されて、貫通孔205周辺に配置されたセンサ実装部品群206に接続される。
このようにリジット部201を構成することで、センサ基板20ひいてはカメラ本体4の上下方向の小型化を実現しつつ、リジット部201に貫通孔205を形成した場合でも、画像信号パターン及びセンサ実装部品群206の良好な配置が可能となる。
図15において、放熱シート24は、例えば銅箔シートやグラファイトシート等の薄型で熱伝導率の高い材料を用いることが望ましい。放熱シート24の外形内側の上下2カ所の一点鎖線S1,S2のうち、下部の一点鎖線S2より下側の範囲は、銅箔露出部204に貼り付けられる両面テープの範囲を示す。
また、上部の一点鎖線S1より上側の範囲は、カメラ本体4の正面側外装に貼り付けられる両面テープの範囲を示す。放熱性を考慮すると、両面テープは、10μm以下の薄手のものが好ましい。また、放熱シート24の貼り付けは、接着剤26の塗布硬化後に行われる。なお、本実施形態では、放熱シート24の厚さは、35μm程度としている。
そして、撮像素子200で発生した熱は、リジット部201の内層から銅箔露出部204を介して放熱シート24へと伝導し、放熱シート24からカメラ本体4の正面側外装であるフロントカバー40(図21参照)に伝導して外気に放散される。
これにより、撮像素子200で発生した熱を速やかに外気に放散することが可能となり、撮像素子200の温度上昇を良好に抑えることが可能となる。ここで、外気への放熱性を考慮すると、フロントカバー40は、熱伝導性に優れる、純アルミ系やアルミ合金材料で形成されるのが望ましい。
また、銅箔露出部204は、撮像素子200と投影上略同一形状に形成されることで、撮像素子200の撮像面の熱を均一に放熱することが可能となり、撮像面の温度ムラ発生を防止することが可能となる。
図15において、寸法Eは、レンズ部1の幅方向寸法を表している。後述するが、レンズ部1及びセンサ部2の左右方向外側は、メイン基板30の外形によって囲われる。また放熱シート24は、センサ基板20のFPC202と並んで配置されている。
前述したように、FPC202は、リジット部201において撮像素子200の中心から片側(左側)に寄った位置に接続されているのに対し、放熱シート24は、リジット部201の撮像素子200側(右側)への配置となる。このような配置とすることで、レンズ部1の左右方向の寸法Eの範囲内で、画像信号伝達領域と撮像素子200の放熱構造をコンパクトに配置することが可能となる。
図16(a)はレンズユニット1Aと主基板部3との位置関係をカメラ本体4の上面側から見た模式図、図16(b)はレンズユニット1Aと主基板部3との位置関係をカメラ本体4の正面側から見た模式図である。
図16(b)に示すように、主基板部3は、レンズ部1の高さ方向寸法Vの範囲内において、レンズユニット1Aを構成するレンズ部1及びセンサ部2に対して略垂直に配置される。
また、主基板部3は、図16(a)に示すように、レンズユニット1Aの左右側面及び背面側の3面をコ字状に囲うように配置される。このように配置することで、レンズユニット1Aの左右のスペースを有効に活用でき、且つ主基板部3の実装面積も確保することが可能となる。
図17は主基板部3をカメラ本体4の上面側から見た図、図18は主基板部3をカメラ本体4の底面側から見た図である。図17及び図18に示すように、主基板部3は、領域J、K、L、M、Uに区画されている。
また、領域J、Kの間には、切欠き部Pが設けられ、領域L、Mの間には、切欠き部Qが設けられる。図16を参照して、切欠き部Pには、レンズユニット1Aが配置され、切欠き部Qには、バッテリ60が配置される。
また、領域Uを中心に見ると、領域J、K、L、Mは、それぞれ領域Uの4隅にてレンズ部1の光軸方向に延出した領域とされている。
図17及び図18において、オーディオIC303は、マイク42,43から入力されるオーディオ信号に対してA/D変換等のオーディオ信号処理を行う。コネクタ304は、センサ基板20のコネクタ207に接続される。
アクセスLED314は、カードコネクタ310に挿入されたメモリカードとの通信の有無及び通信状態により点灯・消灯を行う。絞りFPCコネクタ315は、絞りFPC106と接続される。ダンパー部材36は、スポンジ等の弾性力を有する部材で形成され、メイン基板30の表面側に貼り付けられる。
図17において、メインIC301は、メイン基板30の領域Uの表面側の略中央に配置される。メインIC301は、主基板部3の各構成要素と電気的に接続され、各構成要素を電気的に制御する。
図17及び図18において、領域Uには、バッテリ端子306、DC端子307、映像端子308、情報通信端子309、カードコネクタ310等が配置されている。
これらの構成要素は、メイン基板30に実装する際に、その周辺回路を含めて所定の面積を必要とする。例えば、カードコネクタ310は、図18に示すように、単独で左右方向に所定の長さを有する。
また、バッテリ端子306やDC端子307は、バッテリ60及び外部電源から電源を受給し、その後、電源信号として電源パターンを介して電送されるが、この電源パターンは、他のメイン基板30の実装部品の信号パターンに影響を及ぼす場合がある。このため、電源信号は、電源受給後、直ちに電源IC302に電送して電源制御されるのが望ましい。
このことにより、バッテリ端子306やDC端子307は、電源IC302とセットで各々近傍に配置される必要があり、メイン基板30にこれらの構成要素を配置する際、所定の面積を確保する必要がある。
情報通信端子309や映像端子308も同様に、各端子近傍にて各端子からの信号を制御するICを端子近傍に配置する必要がある為、所定の面積が必要となる。このような理由から、上述したような主基板部3の構成要素は、比較的広い面積を有する領域Uへの配置が望ましい。
一方、領域J、K、L、Mは、切欠き部P・Qにより比較的狭い面積からなる領域であるため、各構成要素が単独で完結できる回路規模の小さい構成要素の配置に適する。また、領域J、K、L、Mは、カメラ本体4の左右外観と近接する部位を含む為、外部とのインターフェース要素の配置に適する。
図17及び図18において、領域Jには、レリーズスイッチ311、マイクワイヤーコネクタ317、オーディオIC303及び絞りFPCコネクタ315が配置されている。また、領域Kには、電源LED305及びバリア検知スイッチ312が配置され、領域Lには、アクセスLED314が配置され、領域Mには、再生スイッチ313が配置されている。
電源LED305、アクセスLED314、レリーズスイッチ311、バリア検知スイッチ312及び再生スイッチ313は、大規模な周辺処理回路を必要とせず、単独で完結可能で、且つユーザインタフェースとして利用される要素である。このため、領域J、K、L、Mへの配置が最適である。また、マイクワイヤーコネクタ317及びオーディオIC303に関しては、セットで近傍配置される必要があるため、領域Jの表裏に配置される。
図19はレンズユニット1Aと主基板部3との位置関係をカメラ本体4の上面側から見た図、図20はレンズユニット1Aと主基板部3との位置関係をカメラ本体4の底面側から見た図である。図19及び図20に示すように、主基板部3を構成するメイン基板30は、その厚さ方向がカメラ本体4の上下方向に向くように略水平に配置され、かつ実装面がセンサ基板20の撮像素子200の実装面と略垂直となる方向に配置される。
また、図20に示すように、レンズユニット1Aの右側面側に延出された領域Jには、レリーズスイッチ311が配置される。レリーズスイッチ311は、光軸に対して略垂直方向(図中矢印方向)に操作される。レリーズスイッチ311は、レリーズノブ92と対向する位置に配置され、ユーザが親指等でレリーズノブ92を押し操作することで、動作する。
このように、撮影時に使用されるレリーズスイッチ311をレンズ部1の側方で光軸と略垂直な方向に操作されるように配置することによって、撮影時のレリーズノブ92の操作によりレンズ部1が光軸周りに回転するのを防止することができる。これにより、撮影操作時のブレを低減することが可能となる。
また、カメラ本体4を把持する際には、レリーズノブ92を親指で押し操作する面に対向する面を人差し指にて支える為、レリーズノブ92の押し操作時のブレを低減することが可能となる。更に、レリーズスイッチ311専用の他基板を用いることなく、メイン基板30を領域Jにレリーズスイッチ311を実装することで、コストダウンを図ることが可能である。
図16(a)に戻って、メイン基板30の領域Jのカメラ本体4の正面側には、マイク43が配置され、レンズユニット1Aを間に挟んでマイク43の反対側には、マイク42が配置されている。マイク43とマイクワイヤーコネクタ317とは、マイクワイヤー44Lで接続され、マイク42とマイクワイヤーコネクタ317とは、マイクワイヤー44Rで接続されている。
マイク42及びマイク43で集音された音声は、アナログオーディオ信号としてマイク42及びマイク43から出力される為、他の電気信号の影響を受けやすく、アナログオーディオ信号にノイズが乗ってしまうと、オーディオ信号品質が劣化してしまう。この為、メイン基板30の内部にて信号線パターンとして引き回すことは回避する必要がある。
また、マイク42及びマイク43からメイン基板30上のマイクワイヤーコネクタ317までのマイクワイヤー44R,44Lによる接続距離も可能な限り短くすることが望まれる。
そこで、本実施形態では、メイン基板30にマイク43に向けて延出する領域Jを設けて、領域Jにマイクワイヤーコネクタ317を配置している。これにより、マイク43から出力されるアナログオーディオ信号は、メイン基板30の内部を引き回されることなく、マイクワイヤー44Lによってマイクワイヤーコネクタ317に対して直近で接続される。
一方、マイク42側には、バリア410を開閉駆動するバリア駆動ユニット411が配置される。従って、マイク42側では、メイン基板30をマイク42に向けて十分に延出させることができず、領域Kの面積も広く設定することができない。この為、バリア駆動ユニット411のレンズ部1を間に挟んで反対側の領域Jに、マイクワイヤーコネクタ317及びオーディオIC303を配置するのが適切である。
マイク42に接続されるマイクワイヤー44Rは、領域Jに向けてノイズ源であるセンサ部2を避けるようにレンズ部1の上方を通ってマイクワイヤー44L側へ引き回され、マイクワイヤーコネクタ317に接続される。
図19に示すように、オーディオIC303及びその周辺回路は、メイン基板30の表面側領域Jに配置される。マイクワイヤーコネクタ317とオーディオIC303は、それぞれ領域Jにおいて表裏に配置されている。
十分な面積を有しない領域Jにおいて、領域Jの一方の面にマイクワイヤーコネクタ317を配置し、他方の面にオーディオIC303を配置することで、マイクワイヤーコネクタ317とオーディオIC303とを近接配置することが可能となる。
マイク42、及びマイク43で集音されたアナログオーディオ信号は、マイクワイヤーコネクタ317に伝達された後、裏面に近接配置されたオーディオIC303に入力される。
アナログオーディオ信号は、オーディオIC303及びその周辺回路にてA/D変換され、デジタルオーディオ信号に変換される。デジタルオーディオ信号は、他の信号の影響を受けにくく、ノイズに強い為、A/D変換後、メイン基板30内を信号パターンとして引き回され、メインIC301に入力される。
このように、マイク43に向けて延出されたメイン基板30の領域Jにマイクワイヤーコネクタ317を配置することで、マイク43とメイン基板30間のマイクワイヤー44Lによる接続距離を短縮可能である。
また、オーディオIC303とマイクワイヤーコネクタ317とをそれぞれメイン基板30の領域Jの表裏に配置することにより、アナログオーディオ信号を直ちにオーディオIC303によってA/D変換することが可能となる。このため、オーディオ信号が他の信号の影響を受けることなく、オーディオ信号の品質劣化を防止することが可能となる。
前述したように、センサ基板20のFPC202と放熱シート24とは、センサ基板20のリジット部201の上部側に互いに隣接して上方に延出される。センサ基板20の左右側面は、メイン基板30の領域Jと領域との間Kに挟まれ、センサ基板20の背面側下方には三脚ベース33が配置される。
この為、センサ基板20のFPC202と放熱シート24は、レンズユニット1Aの左右幅寸法E(図15)の範囲内において、センサ基板20のリジット部201から上方へと延出するのが最適な配置となる。
図21はフロントカバー40にメイン基板30を組み込んだ状態をカメラ本体4の上面側から見た図、図22は図21のA−A線断面図である。
前述したように、レンズユニット1Aと撮像素子200のあおり調整により、レンズ部1とセンサ部2との光軸方向距離は相対的に変化する。従って、センサ基板20からメイン基板30までの距離もカメラ本体4の個体差によりばらつきが生じることとなる。この為、センサ基板20とメイン基板30との接続部間の距離のばらつきをセンサ基板20のFPC202によって吸収する必要が生じる。
また、FPC202がメイン基板30に接続された状態において、FPC202によるリジット部201への反力により、あおり調整によって調整された撮像素子200の適正な撮像面の位置がズレないようにする必要がある。
図22に示すように、FPC202は、センサ基板20の撮像素子200の実装面に対して略垂直に配置されたメイン基板30の実装面の方向へ複数ヶ所(本実施形態では、3ヶ所)の折り曲げ部208a〜208cで折り曲げられてメイン基板30に接続される。なお、本実施形態では、FPC202の厚さは、100μm程度とされている。
FPC202は、センサ基板20の上方(図中右方向)へ延出された後、フロントカバー40に突き当る位置の折り曲げ部108aで光軸方向(図中下方向)に折り曲げられる。また、FPC202は、メイン基板30との接続部に引っ張られる為、折り曲げ部208bにてカメラ本体4の底面方向(図中左方向)に折り曲げられる。
その後、FPC202は、折り曲げ部202cにて再び光軸方向(図中下方向)に折り曲げられ、リジット部203に実装されたセンサコネクタ207がメイン基板30に実装されたセンサコネクタ304に接続される。なお、センサコネクタ207,304は、BtoB(Board to Board)コネクタとされ、メイン基板30の実装面に対して略垂直方向に接続される。
このように、FPC202は、センサ基板20のリジット部201から上方へ延出された後、3カ所の折り曲げ部208a〜208cで折り曲げられた状態でメイン基板30に接続される。これにより、ピント調整や撮像素子200のあおり調整によりセンサ基板20とメイン基板30間の距離が変化しても、FPC202の折り曲げ部208a〜208cでの撓み量が変化するだけであるため、接続長さに影響されることなく、良好な接続が可能となる。
また、FPC202を3ヶ所の折り曲げ部208a〜208cで折り曲げることで、リジット部201に対して図中の矢印P方向に直接反力がかからないように反力を分散してFPC202の接続による撮像素子200の撮像面の位置ズレを防止することができる。
更に、FPC202の第1の折り曲げ位置である折り曲げ部208aは、FPC202の長さ上、最も急激に折り曲げられる箇所となる。これに対し、図13(b)で説明したように、FPC202の折り曲げ部208aまでの長さを確保し、折り曲げ部208aにおける撓み代を確保する構成を用いることで、リジット部201への反力をさらに軽減することが可能となる。
図23は、図21のB−B線断面図である。図23を参照して、放熱シート24は、前述したように、一端側がセンサ基板20のリジット部201の裏面の銅箔露出部204に両面テープを介して貼り付けられて熱接続される。また、放熱シート24の他端側は、折り曲げ部241で光軸方向(図中下方向)に折り曲げられ、フロントカバー40の裏面に貼り付けられて熱接続される。
図24は電源ユニット6の分解斜視図、図25は図24に示す電源ユニット6の組立体をカメラ本体4の底面側から見た一部を破断した図、図26は図24に示す電源ユニット6の組立体をカメラ本体4の上面側から見た図である。
図24乃至図26において、バッテリ60は、バッテリボックス61に対して着脱可能に収納される。バッテリボックス61には、4つのボックス受けリブ611が突出して設けられる。また、バッテリボックス61には、丸ボスと長穴で形成される一対のボックス位置決め部612、及びバッテリ端子嵌合部613が設けられる。
バッテリボックス61の底部側開口は、バッテリ保持板金62により覆われる。バッテリ保持板金62には、バッテリ蓋ロック部621がカメラ本体4の背面側に突出して設けられる。なお、本実施形態では、バッテリボックス61は、樹脂製とされ。バッテリボックス61の肉厚に対してバッテリ保持板金62は十分に薄い肉厚とされている。
バッテリボックス61には、バッテリロックシャフト63が挿入され、バッテリロックシャフトに63には、バッテリロックバネ64が外挿される。バッテリロックレバー65は、バッテリボックス61に収納されたバッテリ60をロックする。バッテリ排出バネ66は、バッテリボックス61に収納されたバッテリ60を排出方向へ付勢する。
バッテリ60は、略扁平な矩形状に形成され、カメラ本体4の背面側からバッテリボックス61に挿入されて収納される。バッテリ保持板金62は、電源ユニット6をカメラ本体4に組み付けた状態で、メイン基板30と対向する面側に配置される。
バッテリボックス61に収納されたバッテリ60は、バッテリ排出バネ66によって排出方向に付勢される。この状態で、図25に示すように、バッテリロックレバー65がバッテリ60の角隅部を支持することで、バッテリ60がバッテリボックス61内に保持される。
バッテリロックレバー65及びバッテリロックバネ64は、バッテリロックシャフト63によって軸支される。この状態で、バッテリロックシャフト63は、バッテリボックス61に設けられた穴に挿通されてバッテリボックス61に組み込まれる。
このとき、バッテリロックレバー65は、バッテリロックバネ64によって、バッテリ60をロックする方向(図25の矢印方向)に付勢される。これにより、バッテリ60がバッテリロックレバー65によってロックされて、バッテリボックス61の内部に保持される。
バッテリボックス61からバッテリ60を排出する場合は、バッテリロックレバー65をバッテリロックバネ64の付勢力に抗して図25の矢印方向と逆の方向に回転操作する。これにより、バッテリロックレバー65によるバッテリ60のロックが解除され、バッテリ排出バネ66の付勢力によりバッテリボックス61からバッテリ60が排出される。
図27は三脚ベース33が取り付けられた主基板部3をカメラ本体4の底面側から見た図、図28は三脚ベース33が取り付けられた主基板部3にフロントカバー40及び電源ユニット6を組み込んだ状態をカメラ本体4の底面側から見た図である。
図27に示すように、メイン基板30の裏面側には、上下に2つずつ、合計4つのボックス受け部318が設けられる。このボックス受け部318は、メイン基板30の裏面において、実装部品や信号パターンが設けられていない領域に配置される。
主基板部3に電源ユニット6を組み込んだ状態では、メイン基板30の4つのボックス受け部318にバッテリボックス61の4つのボックス受けリブ611がそれぞれ当接する。
メイン基板30の4つのボックス受け部318のうち、上側の2つのボックス受け部318は、メイン基板30の中央付近において、図17に示すメイン基板30の表面側に設けられた左右2カ所のダンパー部材36に対応する位置に配置される。この状態でボックス受けリブ611とボックス受け部318とが当接することにより、電源ユニット6とメイン基板30との間に所定の隙間が形成される。
三脚ベース33には、ボックス位置決めボス332が突設され、メイン基板30には、ボックス位置決め穴319が貫通して形成されている。バッテリボックス61は、バッテリボックス61に設けられたボックス位置決め部612が、三脚ベース33のボックス位置決めボス332及びメイン基板30のボックス位置決め穴319に嵌合することでカメラ本体4に対して位置決めされる。
ここで、バッテリボックス61は、三脚ベース33及びメイン基板30により位置決めされるが、バッテリ端子306は、後述するフローティング構造を有する為、バッテリボックス61のバッテリ端子嵌合部613に対する位置ズレを吸収することが可能となる。また、図28に示すように、電源ユニット6は、メイン基板30に対して所定量オーバーラップして配置される。
本実施形態のデジタルカメラは、カメラ本体4の底面が背面側に向かうにつれてレンズ部1の光軸に近づく方向に傾斜(ヒップアップ)するように形成される。このような傾斜をカメラ本体4の底面に設けることで、地面置き撮りの際に撮影画像に地面が写る領域を減らすことが可能となる他、外観上、カメラを小型に見せる効果もある。
図29(a)は、電源ユニット6を主基板部3に対して平行に配置してヒップアップさせた場合のカメラ本体4の外観を模式的に示す図である。図29(b)は、電源ユニット6の背面側端部が主基板部3に接近するように電源ユニット6を斜めに配置することでヒップアップさせた場合のカメラ本体4の外観を模式的に示す図である。
図29(a)に示す比較例では、カメラ本体4の高さが前述したレンズ部1の高さ寸法Vより寸法j分高くなっている。これに対し、図29(b)に示す本実施形態例では、カメラ本体4の高さが前述したレンズ部1の高さ寸法Vと略同等となり、高さ寸法V内に表示ユニット7、主基板部3、及び電源ユニット6が収まっている。
これにより、本実施形態では、カメラの小型薄型化を実現しつつ、カメラ本体4の底面側をヒップアップさせることが可能となる。
図30は図28のC−C線断面図、図31(a)は図30のR部拡大詳細図、図31(b)は図30のS部拡大詳細図である。
図30に示すように、バッテリ端子306は、メイン基板30に対して略垂直に実装される。電源ユニット6は、メイン基板30の実装面に対して所定角度(本実施形態では、5°)傾斜して配置される。
この為、バッテリ60は、バッテリ端子306に対して所定角度傾斜した状態で、バッテリボックス61に収納される。このバッテリ60は、カメラ本体4の背面側に向かうに従ってメイン基板30に接近するように傾斜する。図30において、略三角形状の領域hは、メイン基板30に対して傾斜するバッテリ保持板金62とメイン基板30の実装面とで形成される領域を示す。
前述したように、バッテリ端子306は、メイン基板30の裏面側に実装され、バッテリ60は、メイン基板30に対して所定量オーバーラップして配置されるため、バッテリ端子306は、メイン基板30の外形内側に配置される。また、バッテリ端子306には、図31(a)に示す端子接点部3061が3カ所設けられ、端子接点部3061は、先端にR形状部を有する。
一方、バッテリ60側には、バッテリ端子部601が設けられる。バッテリ60は、バッテリボックス61への装着状態において、バッテリ端子部601と端子接点部3061が当接することにより、主基板部3に電源を供給する。
このとき、端子接点部3061の先端にR形状部が設けられることで、斜めに挿入されるバッテリ60のバッテリ端子部601に対しても端子接点部3061が良好に当接可能となる。
また、バッテリ端子306は、メイン基板30に実装された状態で実装面方向へ所定量移動可能(フローティング構造)とされている。バッテリボックス61が組み込まれると、バッテリボックス61のバッテリ端子嵌合部613がバッテリ端子306に嵌合してバッテリボックス61に対するバッテリ端子306の位置決めがなされる。
電源ユニット6は、背面側端部がメイン基板30に接近する方向に傾斜して配置される為、メイン基板30の干渉を避けるために、メイン基板30には、前述した切欠き部Q(図17参照)が設けられる。この切欠き部Qにより、メイン基板30の図17における下端側の実装面積が制限されることとなる。
前述したように、切欠き部Qの左側の領域L及び右側の領域Mは、回路規模が小さく且つ外部インターフェース要素の配置に適するため、本実施形態では、領域LにアクセスLED314、領域Mに再生スイッチ313を配置している。これにより、メイン基板30の実装スペースを有効に活用することができる。
前述したように、本実施形態では、電源ユニット6のバッテリ保持板金62をバッテリボックス61に対して十分に薄く形成してメイン基板30側に配置し、バッテリ60の背面側端部をメイン基板30に接近させて配置している。また、樹脂製のバッテリボックス61は、所定の肉厚を有して比較的高強度なカメラ本体4の底面側の外装を形成する。
また、バッテリボックス61は、バッテリ60が挿入されていない状態では、内部は空洞であり、外部からの衝撃に対して非常に不利である。この為、バッテリボックス61の外観側は、特に高強度に形成される必要がある。
図31(b)に示すように、メイン基板30の切欠き部Qの端面部では、メイン基板30に接近するバッテリ保持板金62がメイン基板30側に折り曲げられている。
この折り曲げ部により、カメラ本体4の背面側(図中下側)では、バッテリ60の収納空間のメイン基板30側がバッテリ保持板金62からバッテリボックス61に切り替わっている。つまり、メイン基板30の切欠き部Qよりカメラ本体4の背面側においては、バッテリボックス61によりバッテリ60の収納空間の4方を囲う箱形状を形成する。
これにより、バッテリボックス61の強度を増して外観から加えられる衝撃、特に、バッテリ60が挿入されていない状態での衝撃に対して高強度なバッテリボックス61とすることができる。
図32は、図28のD−D線断面図である。前述した三角形状の領域hには、メイン基板30に実装されるメイン実装部品群320が配置される。領域hは、バッテリ保持板金62とメイン基板30とで囲まれた領域であり、バッテリ保持板金62とのショートの懸念及びカメラ本体4の高さ方向(図中左右方向)のスペースの制約がある。
そこで、本実施形態では、領域hにおいて、カメラ本体4の背面側(図の下側)に向けて段階的に高さが低くなる実装部品をメイン基板30に実装することで、メイン実装部品群320を構成している。これにより、三角形状の領域hにおいても、メイン基板30に実装部品を良好に配置することができ、メイン基板30のスペースを有効に活用することが可能となる。
また、図32は、バッテリボックス61のボックス受けリブ611とメイン基板30のボックス受け部318との位置関係、及びダンパー部材36とメイン基板30を保持するメインホルダ31との位置関係を示している。メインホルダ31は、メイン基板30の電源ユニット6の反対側の面に配置されている。
例えば落下等によって、バッテリボックス61に図の矢印方向の衝撃力が加わってボックス受け部318に大きな負荷が作用すると、メイン基板30がボックス受け部318で大きく撓んで破損してしまう等のおそれがある。
そこで、本実施形態では、ボックス受け部318のメイン基板30の表面側(図中右側)にダンパー部材36を配置して、ダンパー部材36をメイン基板30とメインホルダ31との間で保持している。
これにより、ボックス受け部318に図中矢印方向の衝撃力が加わった際のメイン基板30の図中矢印方向への撓みを防止して衝撃力を減衰することができ、落下などによる衝撃力からメイン基板30を保護することが可能となる。
また、メイン基板30の撓みを防止することで、電源ユニット6をメイン基板30に対してオーバーラップして配置しても、メイン基板30の実装部品とバッテリ保持板金62をショートさせることなく、良好に実装部品をメイン基板30に配置することができる。
以上説明したように、本実施形態では、電源ユニット6の背面側端部が、基板厚さ方向を上下方向に向けて配置される主基板部3に接近するように電源ユニット6を斜めに配置している。これにより、カメラ本体4の底面側をヒップアップさせつつデジタルカメラの小型化及び上下方向の薄型化を実現することができる。
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。