JP6760686B2

JP6760686B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP6760686B2
Application number: JP2016136843A
Authority: JP
Inventors: 龍徳荒川; 剛村中
Original assignee: Xacti Corp
Current assignee: Xacti Corp
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: JP2018010040A

Description

本発明は、外装ケースが樹脂で成形されている撮像装置に関する。

近年では、軽量化や低コスト化を図るため、デジタルカメラ等の撮像装置において、プラスチック（樹脂）製の外装ケースを備えた機種が増加している。レンズ一体型のコンパクトなタイプだけでなく、撮像レンズが交換できる一眼レフタイプのカメラにおいてもプラスチック製の外装ケースが採用されつつある（例えば特許文献１）。

特許文献１のカメラの場合、外装ケースに収容されるシャーシ（マウント保持部）に、レンズマウントがビス止めして取り付けられている。外装ケースの前面には、レンズマウントよりも大径の開口が形成されており、その開口を通じてレンズマウントを外装ケースの外側に突出させている。

特開２０１６−３８４１２号公報（段落００２５〜００２６、図２，図３）

金属製の外装ケースと異なり、プラスチック製の外装ケースの場合、成形時の寸法や形態のばらつきが発生し易い。また、温度変化の影響も受け易いため、経時的な寸法変化や形状変化も生じ易い。

そのため、特許文献１のカメラのように、外装ケースの開口を通じてレンズマウントを外装ケースの外側に突出させた場合には、シャーシと外装ケースとの間で位置ずれが発生したり開口部分が歪んだりすることによって、レンズマウントと開口との間に隙間が生じるおそれがある。

そこで本発明の目的は、樹脂製の外装ケースを採用した場合であっても、レンズマウントの周辺の隙間の発生を抑制することができる撮像装置を提供することにある。

前記撮像装置は、前記外装ケースの外側に配置されて撮像レンズが装着可能なレンズマウントと、前記外装ケースに収容されたシャーシに設けられ、前記外装ケースに開口するレンズ開口部を通じて外側に露出するマウント固定部とを備える。そして、前記レンズマウントが前記マウント固定部に固定され、かつ、前記外装ケースが、前記レンズ開口部の内側に張り出したフランジ部を介して、前記マウント固定部に固定されている。

すなわち、この撮像装置によれば、マウント固定部に、レンズマウントが固定されるだけでなく、レンズ開口部の内側に張り出したフランジ部を介して外装ケースも固定されているので、レンズ開口部の周囲の隙間の発生が効果的に防止できる。

特に、前記フランジ部は、前記外装ケースを位置決めする位置決め用フランジ部、及び該位置決め用フランジ部によって位置決めされた該外装ケースを前記マウント固定部に固定する固定用フランジ部を含むようにするのが好ましい。

そうすれば、単にマウント固定部に外装ケースを固定してレンズ開口部の周囲の隙間を塞ぐだけでなく、外装ケースをマウント固定部に対して位置決めできるので、組付け精度を向上させることができる。

更には、前記マウント固定部は、前記レンズマウントが固定される座面を突端に有する複数の固定ボスを有し、前記座面が、前記マウント固定部に固定及び位置決めされた前記固定用フランジ部及び前記位置決め用フランジ部よりも外側に突出しているようにするとよい。

そうすれば、外装ケースに成形時のばらつきがあっても、その影響を受けずに、レンズマウントを固定ボスに固定することができるので、シャーシに対し、レンズマウントを精度高く位置決めした状態で安定して固定できる。

また更には、前記レンズ開口部の周囲を囲むように前記外装ケースの外側に配置されるカバー部材を更に備え、前記カバー部材が、前記固定用フランジ部を挟み込んだ状態で前記マウント固定部に固定されているようにするとよい。

そうすれば、レンズ開口部の周囲の隙間を、外装ケースとカバー部材とで確実に覆うことができる。そのカバー部材が単にマウント固定部に固定するだけでなく、固定用フランジ部を挟み込んだ状態で固定されているので、固定部位を少なくできるうえに、外装ケースをマウント固定部に強固に固定できる。

本発明の撮像装置によれば、外装ケースが樹脂で成形されていても、レンズマウントの周辺の隙間の発生を抑制することができる。

本実施形態のカメラを示す概略斜視図である。カメラの主な構成部材を示す分解斜視図である。プロテクタが装着された状態のシャーシの前側を示す概略図である。前部ケースの一部を示す概略図である。マウント固定部に、前部ケースが組み付けられた状態を示す概略図である。デックリングを示す概略図である。マウント固定部に、前部ケース及びデックリングが組み付けられた状態を示す概略図である。バヨネットスプリングを示す概略図である。マウント固定部に、前部ケース、デックリング、及びバヨネットスプリングが組み付けられた状態を示す概略図である。レンズマウントを示す概略図である。マウント固定部に、前部ケース、デックリング、バヨネットスプリング、及びレンズマウントが組み付けられた状態を示す概略図である。図１１における矢印Ｉ−Ｉ線での概略断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。説明で用いる上下左右、前後等の方向は、特に言及しない限り、図に示す矢印に従うものとする。

図１に、本発明を適用したミラーレス一眼デジタルカメラ１（撮像装置の一例、単にカメラ１ともいう）を簡略化したものを示す。このカメラ１は、大略、カメラ本体２と撮像レンズ３とで構成されている。カメラ本体２の右側は、前方が曲面状に膨出して把持し易いグリップ部２ａとなっており、その上部に、シャッターボタン２ｂが配置されている。

撮像レンズ３は、撮影条件に応じて交換できるようになっており、カメラ本体２の前面に配置されたレンズマウント６０に装着される。このカメラ１では、撮像レンズ３の脱着機構に公知のバヨネット方式が採用されている。従って、各々の中心線Ｊを前後方向に一致させた状態で、撮像レンズ３をレンズマウント６０の載置面６１に載置し、その状態で撮像レンズ３を所定方向に回動させることで、撮像レンズ３をカメラ本体２に簡単に取り付けることができる。

撮像レンズ３を取り外すには、レンズ取り外しボタン４を押すことで、レンズマウント６０から突出して撮像レンズ３の回動を規制していたロックピン５が後退して、撮像レンズ３が回動できるようになるので、レンズ取り外しボタン４を押しながら取り付け時とは逆の方向に撮像レンズ３を回動させる。そうすることで、撮像レンズ３をカメラ本体２から簡単に取り外すことができる。

撮像レンズ３をカメラ本体２に装着することにより、カメラ本体２に設けられた複数の接続端子２ｃは、撮像レンズ３に設けられている接続端子（不図示）と電気的に接続され、レンズマウント６０の載置面６１を基準に、撮像レンズ３は精度高く位置決めされる。

図２に示すように、カメラ本体２は、外装ケース１０、制御基板１５、撮像ユニット２０、バッテリーケース２５、プロテクタ３０、デックリング４０（カバー部材）、バヨネットスプリング５０、レンズマウント６０などで構成されている。

外装ケース１０は、カメラ本体２の外郭を構成する部材（筐体）である。外装ケース１０は、カメラ本体２の前面を覆う前部ケース１１や、カメラ本体２の上部を覆うケース上部、カメラ本体２の後部を覆う後部ケースなどで構成されており、図２では、便宜上、前部ケース１１のみを表示している。

このカメラ１では、樹脂を用いた射出成形により、外装ケース１０が成形されている。外装ケース１０を樹脂製とすることで、カメラ本体２の軽量化及び低コスト化が図られている。外装ケース１０に用いられる樹脂としては、例えばＰＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂などが挙げられる。

前部ケース１１の裏面の右側には、バッテリーを収容する大容量のバッテリーケース２５が組み付けられている。外装ケース１０の内部右側のスペースの大部分は、バッテリーケース２５によって占められている。

制御基板１５は、多数の電子部品や電子回路を有する横長な板状の部材であり、外装ケース１０の内部後側に収容されている。制御基板１５は、撮像ユニット２０と協働して、カメラ操作に応じた撮像処理や、撮影された画像データの入出力処理など、カメラ１における制御を包括的に実行する。

撮像ユニット２０は、ＣＭＯＳイメージセンサーなどの撮像素子２１や、撮像レンズ３と撮像素子２１との間の光路を遮断又は解放するシャッター（不図示）、そのシャッターを駆動制御するレンズシャッター部２２など、撮像処理に関連する主要な部品を有している。これら部品が、例えばアルミダイキャストや金属枠などで構成された高剛性のシャーシ２３に組み付けられて一体化されることにより、撮像ユニット２０が構成されている。撮像ユニット２０は、シャーシ２３の支持壁２３ａを前方に向け、バッテリーケース２５の左側に隣接した状態で、外装ケース１０に収容されている。

図３に示すように、シャーシ２３の支持壁２３ａには、撮像素子２１を露出させる窓部２３ｂが形成されている。その窓部２３ｂの周囲を囲むように、円環状に壁面から突出したマウント固定部７０が支持壁２３ａに設けられていて、このマウント固定部７０にプロテクタ３０が固定されている。

プロテクタ３０は、マウント固定部７０の周方向の３箇所に等間隔で配置された各固定座７１にビス止めしてシャーシ２３に固定されており、窓部２３ｂと撮像素子２１との間の隙間を塞いでいる。プロテクタ３０には、上述した複数の接続端子２ｃが円弧状に設けられており、プロテクタ３０をシャーシ２３にビス止めすることで、これら接続端子２ｃが、前方から見た時、撮像素子２１の直下に位置決めされるように設定されている。

（マウント固定部７０）
マウント固定部７０には、第１〜第４からなる４つの固定ボス７２ａ〜７２ｄ、第１〜第３からなる３つのフランジ締結座７３ａ〜７３ｃ、第１及び第２からなる２つのフランジ位置決めピン７４ａ，７４ｂ、２つのスプリング位置決めボス７５，７５、ロックピン５を出退させるロックピンボス７６などが所定の配置で設けられている。

具体的には、第１〜第４の固定ボス７２ａ〜７２ｄは、上下左右の方向に対して約４５度傾いた状態で周方向に略等間隔で配置されている。各固定ボス７２ａ〜７２ｄの突端には、平坦な座面７７が形成されており、各座面７７にはネジ孔７８が形成されている。各座面７７は、同一の平面上に位置するように設定されている。

第１フランジ締結座７３ａは、右斜め上に位置する第１固定ボス７２ａの右下側に配置されている。第２フランジ締結座７３ｂは、左斜め上に位置する第２固定ボス７２ｂの右上側に配置されている。第３フランジ締結座７３ｃは、右斜め下に位置する第３固定ボス７２ｃの左下側に配置されている。第３フランジ締結座７３ｃに隣接（周方向）して位置決め凸部７９が設けられている。第１〜第３の各フランジ締結座７３ａ〜７３ｃには、締結孔８０が形成されている。

第１フランジ位置決めピン７４ａは、第１固定ボス７２ａの左上側に配置されている。第２フランジ位置決めピン７４ｂは、左斜め下に位置する第４固定ボス７２ｄの右下側に配置されている。

マウント固定部７０の左端部に、ロックピン５をスライド可能に挿通させるロックピンボス７６が配置されている。ロックピンボス７６と対向して、スプリング位置決めボス７５の一方が、マウント固定部７０の右端部に配置されている。スプリング位置決めボス７５の他方は、ロックピンボス７６の上方に隣接して配置されている。各スプリング位置決めボス７５の上部にも、差込孔８１が形成されており、これら差込孔８１に位置決めピンＰが挿入されている。

（レンズ開口部１２）
図２に示すように、前部ケース１１の前壁面１１ａには、マウント固定部７０の外径よりも僅かに大きな内径を有する円形の開口からなるレンズ開口部１２が形成されている。撮像ユニット２０を外装ケース１０に組み付けることで、マウント固定部７０及びプロテクタ３０の部分は、このレンズ開口部１２を通じて前部ケース１１の外側に露出するようになっている。

図４に示すように、前壁面１１ａのレンズ開口部１２の外周側には、環状凹部１３が形成されている。レンズ開口部１２の内側には、第１〜第５からなる複数のフランジ部１４ａ〜１４ｅが、所定位置からその中心に向かって張り出している。

具体的には、第１及び第２のフランジ部１４ａ，１４ｂはレンズ開口部１２の右斜め上に隣接して配置され、第１フランジ部１４ａと対向して第３フランジ部１４ｃが配置されている。第４フランジ部１４ｄはレンズ開口部１２の左斜め上に配置され、これと対向して第５フランジ部１４ｅが配置されている。

第２、第４、第５の各フランジ部１４ｂ，１４ｄ，１４ｅには、ビス止め用のビス孔１５が形成されている（固定用フランジ部）。第１及び第３の各フランジ部１４ａ，１４ｃには、第１及び第２フランジ位置決めピン７４ａ，７４ｂが差し込まれる差込孔１６が形成されている（位置決め用フランジ部）。第１フランジ部１４ａの差込孔１６は第１フランジ位置決めピン７４ａに嵌合するように形成されているのに対し、第３フランジ部１４ｃの差込孔１６は、第２フランジ位置決めピン７４ｂよりも大径に形成されている。第５フランジ部１４ｅには、ビス孔１５と周方向に隣接する位置に差込孔１６が形成されている。

図５に、マウント固定部７０に、前部ケース１１が組み付けられた状態を示す。第２フランジ部１４ｂは第１フランジ締結座７３ａの上に重なり、第４フランジ部１４ｄは第２フランジ締結座７３ｂの上に重なる。第５フランジ部１４ｅは、その差込孔１６に位置決め凸部７９が挿入された状態で、第３フランジ締結座７３ｃの上に重なる。その際、第１及び第３の各フランジ部１４ａ，１４ｃの差込孔１６の各々に第１及び第２フランジ位置決めピン７４ａ，７４ｂが挿入される。

（デックリング４０）
図６に、デックリング４０を示す。デックリング４０は、レンズ開口部１２の周囲を囲むように、前部ケース１１の前壁面１１ａの外側に配置される円環状の樹脂製部材である。デックリング４０は、高さの低い円筒状の周壁部４０ａと、周壁部４０ａの内側に張り出した張出部４０ｂとを有している。張出部４０ｂは、固定ボス７２ａ〜７２ｄ、スプリング位置決めボス７５、ロックピンボス７６との重なりを避けるように形成されている。張出部４０ｂには、前部ケース１１の第１〜第５のフランジ部１４ａ〜１４ｅの各ビス孔１５及び差込孔１６に対応した位置にリングビス孔４１及びリング差込孔４２が形成されている。

図７に、マウント固定部７０に、前部ケース１１及びデックリング４０が組み付けられた状態を示す。デックリング４０は、その下端部が環状凹部１３に入り込んだ状態で、張出部４０ｂのリング差込孔４２に位置決めピンＰが入り込み、各リングビス孔４１が各ビス孔１５の上に重なる。

そうして、これらリングビス孔４１及びビス孔１５を通じて各フランジ締結座７３ａ〜７３ｃの締結孔８０にビス止めすることで、前部ケース１１及びデックリング４０は、所定位置に位置決めされた状態で、マウント固定部７０に固定される。各フランジ部１４ａ〜１４ｅは、張出部４０ｂによって挟み込まれた状態でマウント固定部７０に固定される。

従って、レンズ開口部１２の周囲の隙間は、前部ケース１１とデックリング４０とで確実に覆うことができる。張出部４０ｂで挟み付けることにより、前部ケース１１をシャーシ２３に強固に固定できる。

またこの時、各フランジ部１４ａ〜１４ｅ及び張出部４０ｂよりも、各固定ボス７２ａ〜７２ｄの座面７７は、外側（カメラ１における前側）に突出した状態となっている。換言すれば、座面７７は、固定された張出部４０ｂの最も外側に位置する部分から、外側に所定の距離（離間距離）を離れて位置するように設定されている。

（バヨネットスプリング５０）
図８に、バヨネットスプリング５０を示す。バヨネットスプリング５０は、弾性を有する厚みの薄いリング状の金属板材であり、デックリング４０の内側に配置される。バヨネットスプリング５０の厚みは、離間距離よりも薄く設定されている。バヨネットスプリング５０は、各々が周方向に等間隔で配置された３つの第１弾性部５０ａ及び第２弾性部５０ｂと、スプリング位置決めボス７５，７５に装着された位置決めピンＰに対応して形成された第１位置決め孔７３ａ（丸孔）及び第２の位置決め孔７３ｂ（長孔）を有している。バヨネットスプリング５０の外周部位には、固定ボス７２ａ〜７２ｄ及びロックピンボス７６との重複を避ける切欠が形成されている。

図９に、マウント固定部７０に、前部ケース１１、デックリング４０、及びバヨネットスプリング５０が組み付けられた状態を示す。バヨネットスプリング５０は、第１及び第２の位置決め孔７３ａ，７３ｂに、スプリング位置決めボス７５，７５に装着された位置決めピンＰが入り込むことにより、所定位置に位置決めされた状態で、張出部４０ｂの上側（カメラ１における前側）に配置される。

（レンズマウント６０）
図１０に、レンズマウント６０を示す。レンズマウント６０は、周方向に帯状に延びる円環状の金属部材であり、その平坦な表面が撮像レンズ３の載置面６１となっている。レンズマウント６０は、バヨネットスプリング５０の上に重ねるようにデックリング４０の内側に配置される。レンズマウント６０の内周縁には、周方向に等間隔で配置された円弧状の３つのレンズ固定枠６２が形成されている。

載置面６１には、固定ボス７２ａ〜７２ｄのネジ孔７８に対応した４箇所に、挿通孔６３ａが開口するネジ止め凹部６３が形成されている。また、ロックピンボス７６に対応した位置には、ロックピン５が挿通されるロック孔６４が形成されている。また更に、バヨネットスプリング５０の第１及び第２の位置決め孔７３ａ，７３ｂから突出した位置決めピンＰ，Ｐに対応して、レンズマウント６０の裏面（載置面６１の反対面）の２箇所には、位置決めピンＰの突端が嵌合する位置決め凹部６５が形成されている。

図１１及び図１２に、マウント固定部７０に、前部ケース１１、デックリング４０、バヨネットスプリング５０、及びレンズマウント６０が組み付けられた状態を示す。レンズマウント６０は、各位置決め凹部６５に各位置決めピンＰの突端が嵌め込まれて位置決めされた状態で、固定ボス７２ａ〜７２ｄの座面７７に載置され、各ネジ止め凹部６３及び挿通孔６３ａを通じて所定のネジをネジ孔７８に締結することで、マウント固定部７０に固定される。ネジの頭部は、レンズマウント６０の載置面６１から突出しないように、ネジ止め凹部６３に収容されている。

レンズマウント６０の大部分はデックリング４０に嵌まり込み、その載置面６１は、デックリング４０よりも僅かに前方に突出し、前部ケース１１の外側に露出している。従って、レンズマウント６０の周囲の隙間は、デックリング４０によって完全に塞がれた状態となっている。

この時、フランジ部１４ａ〜１４ｅや張出部４０ｂの成形誤差によるばらつきよりも大きな離間距離が設定されているため、レンズマウント６０は、フランジ部１４ａ〜１４ｅや張出部４０ｂ、バヨネットスプリング５０によって突き上げられること無く、固定ボス７２ａ〜７２ｄに固定することができる。すなわち、レンズマウント６０は、これらから独立して（これらから影響を受けること無く）固定ボス７２ａ〜７２ｄに固定することができるので、撮像素子２１が組み付けられているシャーシ２３に対し、レンズマウント６０を精度高く位置決めした状態で固定できる。

１カメラ（撮像装置）
２カメラ本体
１０外装ケース
１１前部ケース
１２レンズ開口部
１３環状凹部
１４ｂ，１４ｄ，１４ｅ第２，４，５のフランジ部（固定用フランジ部）
１４ａ，１４ｃ第１，第３のフランジ部（位置決め用フランジ部）
２０撮像ユニット
２３シャーシ
３０プロテクタ
４０デックリング（カバー部材）
５０バヨネットスプリング
６０レンズマウント
６１載置面
７０マウント固定部
７２ａ〜７２ｄ第１〜第４の固定ボス
７３ａ〜７３ｃ第１〜第３のフランジ締結座
７４ａ，７４ｂ第１、第２のフランジ位置決めピン
７５スプリング位置決めボス
７６ロックピンボス
７７座面
Ｐ位置決めピン

Claims

外装ケースが樹脂で成形されている撮像装置であって、
前記外装ケースの外側に配置されて撮像レンズが装着可能なレンズマウントと、
前記外装ケースに収容されたシャーシに設けられ、前記外装ケースに開口するレンズ開口部を通じて外側に露出するマウント固定部と、
を備え、
前記レンズマウントが前記マウント固定部に固定され、かつ、前記外装ケースが、前記レンズ開口部の内側に張り出したフランジ部を介して、前記マウント固定部に固定されており、
前記フランジ部が、前記外装ケースを位置決めする位置決め用フランジ部、及び該位置決め用フランジ部によって位置決めされた該外装ケースを前記マウント固定部に固定する固定用フランジ部を含む、撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記マウント固定部は、前記レンズマウントが固定される座面を突端に有する複数の固定ボスを有し、
前記座面が、前記マウント固定部に固定及び位置決めされた前記固定用フランジ部及び前記位置決め用フランジ部よりも外側に突出している撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記レンズ開口部の周囲を囲むように前記外装ケースの外側に配置されるカバー部材を更に備え、
前記カバー部材が、前記固定用フランジ部を挟み込んだ状態で前記マウント固定部に固定されている撮像装置。