JPWO2010029731A1

JPWO2010029731A1 - 撮像装置

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Publication number: JPWO2010029731A1
Application number: JP2010528634A
Authority: JP
Inventors: 安田　幸司; 幸司安田; 脇川　政直; 政直脇川; 常世米多比
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: US20120008043A1; EP2336821A4; CN102150080A; US20110164171A1; EP2336821A1; EP2336821B1; US8730386B2; US8294816B2; JP4769908B2; CN102520565A; WO2010029731A1; JP2011095777A

Abstract

レンズユニットを着脱可能なレンズマウント４と、画像信号を生成する撮像ユニット３０と、レンズマウント４と撮像ユニット３０との間に配され、撮像ユニット３０に入射する光を制限可能で、少なくとも撮影時に開閉し、撮影準備動作中は開放状態を維持するシャッターユニット２０と、レンズマウント４、シャッターユニット２０、及び撮像ユニット３０を固定するメインフレーム１１とを備える。

Description

本発明は、一眼タイプの撮像装置に関する。

近年、コンパクトタイプのデジタルカメラよりも高画質な画像を撮影することができる一眼レフタイプのデジタルカメラが普及しつつある。

特許文献１には、一眼レフタイプのデジタルカメラの構成が開示されている。特許文献１に開示された一眼レフカメラのカメラボディは、光軸上においてレンズマウント、ミラーボックス、シャッター装置、撮像センサーの順に配置されている。ミラーボックスは、撮影を行っていない時に、レンズを介して入射する光をプリズム及び光学ファインダー側へ導くための可動ミラーを備えている。そして、使用者によってレリーズボタンが押圧操作されることで、可動ミラーが回動して光軸上から退避し、レンズを介して入射する光が撮像センサーに入射する。撮像センサーは、入射する光を電気信号に変換して出力する。出力された電気信号は、信号処理回路に送られ画像信号が生成される。

特開２００７−７２３０４号公報

ところで、一眼タイプのデジタルカメラにおいても、コンパクトカメラのように、いわゆるライブビュー機能に対する要求がある。

本発明は、この要求に対処するもので、ライブビュー機能を実現可能な一眼タイプの撮像装置を提供することを目的とする。

ライブビュー機能は、レンズを介して入射する光を撮像時以外も撮像センサーで受光して液晶ディスプレイに画像を表示させる機能である。上記のようなミラーボックスを有する一眼レフタイプのデジタルカメラにおいてライブビュー機能を実現すれば、光学式ファインダーを廃止することができ、光学式ファインダーを廃止すれば、レンズからの入射光を光学式ファインダーに導くためのミラーボックスを廃止することもできる。したがって、撮像装置を小型化することが可能となる。

しかし、ミラーボックスを省くと、カメラボティの剛性が低下するので、レンズやシャッター装置を支持するための強度を如何に確保するかという課題が生じる。

本発明の撮像装置は、この課題に対処する。すなわち、本発明の撮像装置は、レンズユニットを着脱可能なマウント手段と、画像信号を生成する撮像手段と、前記マウント手段と前記撮像手段との間に配され、前記撮像手段に入射する光を制限可能なノーマリーオープン方式のシャッター手段とを備え、前記マウント手段は、前記シャッター手段及び前記撮像手段を取り付けるフレームを備える。

本発明によれば、シャッター手段をノーマリーオープン方式のものとしたことにより、ライブビューを実現することが可能となる。また、ミラーボックスを備えない構成としたことで、カメラボディの光軸方向の厚さ寸法を小さくすることができ、撮像装置を小型化することができる。また、前記マウント手段は、前記シャッター手段及び前記撮像手段を取り付けるフレームを備えたので、ミラーボックスを省いたとしても、レンズやシャッター手段を支持するための強度を撮像装置に確保することができる。

実施の形態における交換レンズ型撮像装置の外観を示す斜視図実施の形態における交換レンズ型撮像装置の外観を示す正面図撮像システムの分解斜視図マウントユニットの分解斜視図シャッターユニット、撮像ユニット、放熱板などの分解斜視図撮像ユニットの分解斜視図撮像ユニットの分解構成の一部を拡大した斜視図撮像ユニットの分解構成の一部を拡大した斜視図撮像システムの正面図図５におけるＨ−Ｈ部の断面図図５におけるＶ−Ｖ部の断面図図６を簡略化した図図７を簡略化した図

（実施の形態）
〔１．撮像装置の構成〕
図１は、本実施の形態の撮像装置の一例である一眼タイプのカメラボディの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示すカメラボディの正面図である。

図１及び図２に示すように、カメラボディ１の上面１ａには、レリーズボタン２、モードダイヤル３などが配されている。レリーズボタン２を押圧操作することで被写体を撮影することができる。また、オートフォーカス機能を備えている撮像装置の場合は、レリーズボタン２の半押し操作を行うことで被写体に対して合焦をさせることができる。モードダイヤル３を回転操作することで、各種撮影モードを選択することができる。

また、カメラボディ１の前面１ｂ（上面１ａに略直交する面で、被写体を撮影する際に被写体側に向く面）には、レンズマウント４、ロック解除ボタン５などが配されている。レンズマウント４は、略円形の開口部４ａを備え、開口部４ａの周囲にレンズユニット（不図示）を着脱することができる被係合部４ｆが形成されている。レンズユニットに形成された凸状の係合部（不図示）をレンズマウント４に形成された凹状の被係合部４ｆ（後述）に係合させることで、レンズユニットをカメラボディ１のレンズマウント４に装着することができる。

また、前面１ｂの裏側である背面１ｃには、撮像センサー（後述）で撮像されている画像などを表示することができる液晶モニタ（不図示）や、メニュー画面の操作などを行うことができるカーソルボタンなどの各種操作部が配されている。

特に、本実施の形態のカメラボディ１は、従来の一眼レフタイプのカメラに必須であったミラーボックスを備えていない。そのため、シャッターユニット（後述）が開放状態の時は、開口部４ａの奥に配された撮像センサーがレンズマウント４側から目視可能である。なお、シャッターユニットは、レンズマウント４側から見て撮像センサーの手前に配されている。シャッターユニットとしては、少なくとも、撮影時に開閉し、撮影準備動作中は開放状態を維持するノーマリーオープンタイプのものを採用している。撮影準備動作中とは、ユーザの被写体観察等のために撮像装置がライブビュー機能を提供する動作を行っているときなどが考えられる。ライブビュー機能とは、レンズを介して入射する光を撮影時以外も撮像センサーで受光して液晶ディスプレイに画像を表示させる機能である。ライブビュー機能を実行している間、シャッターは開放状態に維持する必要がある。非通電時に閉状態となるノーマリクローズタイプのシャッターを用いた場合、ライブビュー機能の実行中は常にシャッターを開放状態に維持しつづけなければならず、そのための電力が必要となる。ここで本実施の形態で用いているノーマリーオープンタイプのシャッターは、通常、非通電時には開放状態が維持される構造となっている。従って、ノーマリーオープンタイプのシャッターを用いることで、シャッター開放時の電力が不要となりライブビュー機能実行中の消費電力を抑えることができる。本実施の形態のカメラボディ１は光学ファインダーを備えないので、撮像センサーで撮像されている画像を液晶モニタなどに表示することで構図を決定可能とするためである。

〔２．撮像システムの構成〕
図１及び図２に示す撮像装置には、撮像システムが内蔵されている。撮像システムは、主にマウントユニット、シャッターユニット、撮像ユニットから構成されている。以下、撮像システムの構成について説明する。

図３Ａは、撮像システムの分解斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおける部品群Ｐ１の拡大斜視図である。図３Ｃは、図３Ａにおける部品群Ｐ２の拡大斜視図である。部品群Ｐ１は、マウントユニットを構成している部品群である。部品群Ｐ２は、シャッターユニット２０、撮像ユニット３０、放熱板１７を含む。

図３Ａに示すように、撮像システムは、光軸Ｌ方向の前面１ｂ（図１等参照）側から光軸Ｌに沿って、レンズマウント４、レンズマウントスプリング１２、コンタクトピンユニット１３、メインフレーム１１、マウントフレーム１４、シャッターユニット２０、撮像ユニット３０、放熱板１７の順に配されている。このような部品の配置順は一例である。なお、本実施の形態の説明では、撮像システムに含まれる部品において、矢印Ｘに示す方向を向く面を「表面」と定義し、矢印Ｙに示す方向を向く面を「裏面」と定義する。以下、各部品の構成について説明する。

図３Ｂに示すように、メインフレーム１１は、ステンレスなどの金属で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１１ａが形成されている。また、メインフレーム１１は、開口部１１ａの周囲に、複数（本実施の形態では４本）のネジ１０２を挿通可能な孔部１１ｂが形成されている。

レンズマウント４は、ステンレスなどの金属で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部４ａが形成されている。また、レンズマウント４は、ネジ１０１を挿通可能な複数（本実施の形態では４カ所）の孔部４ｂが形成されている。また、レンズマウント４は、レンズロックピン１５（後述）の突起部１５ａが挿通配置される孔部４ｄが形成されている。また、レンズマウント４は、使用者がレンズユニットをカメラボディ１に装着する際に、レンズユニットとレンズマウント４との位置（光軸Ｌを中心とした回転方向の相対位置）を合わせるために用いるマーク４ｅが形成されている。

レンズマウントスプリング１２は、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１２ａが形成されている。また、レンズマウントスプリング１２は、外周縁部近傍に複数（本実施の形態では３カ所）のバネ部１２ｂが形成されている。バネ部１２ｂは、光軸Ｌ方向に弾性変形可能である。レンズマウントスプリング１２は、表面１２ｃがレンズマウント４の裏面４ｃに当接している。バネ部１２ｂとマウントフレーム１４の表面１４ｄとの間には僅かな空隙が存在する。バネ部１２ｂは、カメラボディ１に装着されたレンズユニットの係合部に弾性変形を伴いながら当接している。これにより、カメラボディ１とレンズユニットとの間のガタツキを低減させることができる。

コンタクトピンユニット１３は、樹脂製のフレーム１３ａと、複数（本実施の形態では１１本）のコンタクトピン１３ｂとを備える。コンタクトピン１３ｂは、フレーム１３ａ表面から光軸Ｌ方向におけるレンズマウント４側に突出して配されている。また、コンタクトピン１３ｂは、レンズユニットをレンズマウント４に装着した際に、レンズユニットに備わるコネクタに機械的および電気的に結合する。これにより、カメラボディ１内に配されたカメラマイコンとレンズユニット内に配されたレンズマイコンとは、互いに情報通信を行うことができる。また、コンタクトピンユニット１３は、ネジ１０４を挿通可能な複数（本実施の形態では２カ所）の孔部１３ｃが形成されている。

マウントフレーム１４は、樹脂で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１４ａが形成されている。また、マウントフレーム１４は、開口部１４ａの周囲に略円筒形状の突部１４ｅが形成されている。突部１４ｅは、その表面１４ｄに、ネジ１０１を螺合可能な複数（本実施の形態では４カ所）のネジ穴１４ｂが形成されている。また、突部１４ｅは、メインフレーム１１の開口部１１ａに挿通可能な外径を有する。また、マウントフレーム１４は、突部１４ｅの周囲に複数（本実施の形態では４カ所）のネジ穴１４ｃが形成されている。また、マウントフレーム１４は、開口部１４ａの近傍に複数（本実施の形態では２カ所）のネジ穴１４ｇが形成されている。ネジ穴１４ｇは、ネジ１０４が螺合される。

レンズロックピン１５は、一方の端部に突起部１５ａが形成され、他方の端部に押圧部１５ｂが形成されている。突起部１５ａは、レンズマウント４に形成された孔部４ｄに挿通配置される。また、突起部１５ａは、レンズユニットがレンズマウント４における正規の位置に装着されている時に、レンズユニットに形成された凹部（不図示）に嵌合可能である。このように突起部１５ａをレンズユニットに形成された凹部に嵌合させることにより、レンズユニットをレンズマウント４に装着した際、光軸Ｌを中心とした回転方向の位置決めを行うことができる。押圧部１５ｂは、カメラボディ１の前面１ｂに配されたロック解除ボタン５の後方に配され、使用者によりロック解除ボタン５の表面側が押圧操作されることで、ロック解除ボタン５により図３Ａの矢印Ｙに示す方向に押圧される。レンズロックピン１５の突起部１５ａが配された面の裏面側にはロックピンスプリング１６が配されている。このロックピンスプリング１６によりレンズロックピン１５は常に図３Ａの矢印Ｘに示す方向に付勢されている。レンズロックピン１５は、ロック解除ボタン５が押圧操作されることにより、ロックピンスプリング１６の付勢力に抗して図３Ａの矢印Ｙに示す方向へ変位する。ロック解除ボタン５を図３Ａの矢印Ｙに示す方向に押圧すると、突起部１５ａがレンズユニットに形成された凹部から離脱することで、レンズユニットを光軸Ｌを中心として回転させることができる状態になり、レンズユニットをレンズマウント４から取り外すことができる。

図３Ｃに示すように、シャッターユニット２０は、シャッター機構２１、シャッター制御部２２、及びモータ２３を備えている。シャッター機構２１は、外部から入射する光を撮像ユニット３０内の撮像センサー（後述）へ導くための略四角形の開口部２１ａが形成されている。また、シャッター機構２１は、開口部２１ａを通る光を遮断可能な板状の先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを備えている。なお、説明の便宜上、図３Ｃにおいては先幕２１ｂが開口部２１ａの下方の収納部に収納され、後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部に収納されている状態を図示している。先幕２１ｂ及び後幕２１ｃは、矢印ＡおよびＢに示す方向に移動可能に配されている。シャッター制御部２２は、プランジャー機構を内蔵し、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを退避状態（図３Ｃに示すように先幕２１ｂが開口部２１ａの下方の収納部に、後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部にそれぞれ収納され、開口部２１ａから退避した状態）で保持させることができる。また、シャッター制御部２２は、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを移動させる駆動機構を内蔵している。モータ２３は、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを開口部２１ａの上方の収納部内へ移動させる駆動力をシャッター制御部２２に与える。また、シャッターユニット２０は、ネジ１０３を挿通可能な複数（本実施の形態では３カ所）の孔部２０ａが形成されている。

ここで、シャッターユニット２０の基本的な動作を説明する。撮像センサーにレンズユニットを介した光を入射させて、液晶モニタに画像を表示させている状態（所謂モニタ状態）の時は、先幕２１ｂは、シャッター制御部２２により開口部２１ａの下方の収納部に収納され、後幕２１ｃは、シャッター制御部２２により開口部２１ａの上方の収納部に収納された位置にチャージされている（退避状態）。

そして、レリーズボタン２（図１等参照）が押圧操作されると、先幕２１ｂは、モータ２３から与えられる駆動力により矢印Ａに示す方向へ移動し、開口部２１ａを遮光する状態になる。次に、シャッター制御部２２により、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃのチャージが段階的に解除される。具体的には、まず先幕２１ｂが開口部２１ａを遮光している位置から矢印Ｂに示す方向へ移動し、所定時間経過後に後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部から矢印Ｂに示す方向へ移動する。これにより、先幕２１ｂは、開口部２１ａの下方の収納部に収納された状態になり、後幕２１ｃは、開口部２１ａを遮光する状態になる。この時、先幕２１ｂが開口部２１ａから退避した後、後幕２１ｃが開口部２１ｂを遮光するまでの間に撮像センサー４０（後述）に入射する光に基づき、画像信号が生成される。この時に生成される画像信号が、使用者によるレリーズ操作に基づき得られる画像信号となる。

その後、後幕２１ｃは、モータ２３からシャッター制御部２２に与えられる駆動力により矢印Ａに示す方向へ移動し、再び開口部２１ａの上方の収納部内へ収納され、シャッター制御部２２によりチャージされる。先幕２１ｂは、開口部２１ａの下方の収納部に収納されたままである。したがって、シャッターユニット２０は、レンズユニットを介して入射する光が撮像ユニット３０内の撮像センサー４０（後述）に入射するモニタ状態となる。

放熱板１７は、撮像ユニット３０の裏面側に配され、撮像ユニット３０で発生した熱を吸収し、放熱することができる。

撮像ユニット３０は、シャッターユニット２０の裏面側に配され、シャッターユニット２０を介した光を電気信号に変換して出力することができる。また、撮像ユニット３０は、超音波振動を発生させて撮像ユニット３０に付着した埃などの異物を除去することができる塵埃除去フィルターを備えている。本実施の形態では、塵埃除去フィルターの一例としてＳＳＷＦ（Supersonic Wave Filter）を備えている。本実施の形態のカメラボディ１は、図１及び図２に示すようにレンズユニットが装着されていない状態では、レンズマウント４の開口部４ａが開口しており、内部に埃などの異物が侵入する可能性がある。また、前述したようにシャッターユニット２０がノーマリーオープンタイプであり、撮像ユニット３０がレンズマウント４側から目視可能な状態となるため、撮像ユニット３０に異物が付着する可能性がさらに高くなる。撮像ユニット３０に異物が付着すると異物が画像に写り込むなどの問題が生じる。そこで、一眼レフタイプのデジタルカメラや本実施の形態のような一眼タイプのデジタルカメラでは、ＳＳＷＦを備えて、ＳＳＷＦを振動させることで、撮像センサー３０に付着した異物を振り落とす構成がとられている。

図４Ａは、撮像ユニット３０の分解斜視図である。また、図４Ｂは、図４Ａにおける部品群Ｐ３の拡大斜視図である。図４Ｃは、図４Ａにおける部品群Ｐ４の拡大斜視図である。部品群Ｐ３は、ＳＳＷＦを構成している部品群である。部品群Ｐ４は、主にローパスフィルター（以下、ＬＰＦと称する）、撮像ユニットを含む部品群である。

図４Ａに示すように、撮像ユニット３０は、光軸Ｌ方向においてＳＳＷＦスプリング３１、ＳＳＷＦスプリングホルダー３２、フィルター３３、ＳＳＷＦラバー３４、ＳＳＷＦベース３５、ＬＰＦスプリング３６、ＬＰＦプロテクトシート３７、ＬＰＦ３８、ＬＰＦパッキン３９、撮像センサー４０、基板４１の順に配された複数の部材を含んで構成される。フィルター３３は、透明の円盤状の部材であり、縁部近傍に圧電素子３３ａを備える。圧電素子３３ａは、電圧が印加されることで、フィルター３３に振動を発生させることができる。フィルター３３は、ＳＳＷＦラバー３４とともにＳＳＷＦベース３５に保持されている。フィルター３３、ＳＳＷＦラバー３４は、ネジ１０５でＳＳＷＦベース３５に固定されたＳＳＷＦスプリング３１及びＳＳＷＦスプリングホルダー３２によりＳＳＷＦベース３５に保持されている。なお、ネジ１０５は、図４Ｂに示すように、ＳＳＷＦベース３５の開口部３５ａの周囲に形成された複数（本実施の形態では３カ所）のネジ穴３５ｂに螺合される。

また、図４Ａに示すように、ＳＳＷＦベース３５の裏面側には、ＬＰＦスプリング３６、ＬＰＦプロテクトシート３７、ＬＰＦ３８、およびＬＰＦパッキン３９を挟んで、撮像センサー４０が固定される。具体的には、撮像センサー４０は、撮像面４０ａがＬＰＦパッキン３９を挟んでＬＰＦ３８に対向するように、ＳＳＷＦベース３５に固定される。撮像センサー４０を固定するための複数（本実施の形態では３本）のネジ１０６は、撮像センサー４０に形成された複数（本実施の形態では３カ所）の孔部４０ｂ（図４Ｂ参照）を挿通し、ＳＳＷＦベース３５の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合される。

また、撮像センサー４０の裏面側には、基板４１が配される。基板４１は、撮像センサー４０に電気的に接続された各種電気部品が実装されている。また、基板４１は、ネジ１０７を挿通可能な複数（本実施の形態では２カ所）の孔部４１ａが形成され、複数（本実施の形態では２本）のネジ１０７を、孔部４１ａを挿通させてＳＳＷＦベース３５の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合させることにより、ＳＳＷＦベース３５に固定される。

以上により、撮像ユニット３０が完成する。撮像ユニット３０に入射した光は、フィルター３３、ＬＰＦ３８を透過し、撮像センサー４０の撮像面４０ａに到達する。撮像センサー４０は、入射する光を電気信号に変換して出力する。

次に、上記のように構成された撮像システムの組立手順について説明する。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、まず、コンタクトピンユニット１３をマウントフレーム１４に固定する。具体的には、ネジ１０４を、孔部１３ｃに挿通させてネジ穴１４ｇに螺合させる。

次に、レンズマウント４を、レンズマウントスプリング１２を挟んで、マウントフレーム１４の表面１４ｄに固定する。具体的には、ネジ１０１を、孔部４ｂに挿通させてネジ穴１４ｂに螺合させる。この時、レンズロックピン１５の突起部１５ａをレンズマウント４に形成された孔部４ｄに挿通させる。また、レンズロックピン１５における突起部１５ａの裏面とレンズマウントスプリング１２との間に、レンズロックピン１５の変位方向とレンズマウントスプリング１２の伸縮方向とが略一致するように、ロックピンスプリング１６を配置する。

次に、マウントフレーム１４をメインフレーム１１に固定する。具体的には、レンズマウント４などが固定された突部１４ｅを、メインフレーム１１の開口部１１ａに挿通させて、マウントフレーム１４の当接面１４ｈをメインフレーム１１の裏面１１ｃに当接させる。次に、ネジ１０２を、孔部１１ｂに挿通させてネジ穴１４ｃに螺合させる。

次に、図３Ａ及び図３Ｃにおいて、マウントフレーム１４の裏面にシャッターユニット２０を固定する。具体的には、シャッターユニット２０を、その開口部２１ａとマウントフレーム１４の開口部１４ａとを略一致させて、マウントフレーム１４の裏面に当接させる。次に、ネジ１０３を、シャッターユニット２０に形成された孔部２０ａに挿通させて、マウントフレーム１４の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合させる。

次に、シャッターユニット２０の裏面に撮像ユニット３０を固定する。具体的には、ネジ１０８を、撮像ユニット３０に形成された複数（本実施の形態では３カ所）の孔部３５ｃに挿通させて、マウントフレーム１４に形成された複数（本実施の形態では３カ所）のネジ穴（不図示）に螺合させる。この時、撮像ユニット３０は、シャッターユニット２０におけるシャッター制御部２２に隣接した位置に配置される。

次に、撮像ユニット３０の裏面に放熱板１７を複数（本実施の形態では４本）のネジで固定する。

以上により、撮像システムが完成する。なお、上記の組立手順は一例であり、適宜順序を変えてもよい。例えば、本実施の形態では部品群Ｐ１を組み立ててから、マウントフレーム１４に部品群Ｐ２を固定する組立手順としたが、マウントフレーム１４に部品群Ｐ２を固定してから、部品群Ｐ１を固定する組立手順としてもよい。

図５は、レンズマウント４側から見た撮像システムの正面図である。図６は、図５におけるＨ−Ｈ部の断面図である。図７は、図５におけるＶ−Ｖ部の断面図である。なお、図５〜図７は、図３Ａに示す撮像システムにさらに電子ビューファインダー（以下、ＥＶＦと称する）ユニット５０を追加した状態を示している。図６及び図７におけるＤ１は、レンズマウント４の表面４ｇから撮像センサー４０の撮像面４０ａ（図６等参照）までの距離である。また、図７におけるＤ２は、レンズマウント４の表面４ｇからＥＶＦユニット５０の端部までの寸法である。このＤ２は、本実施形態においては、撮像システムの厚さ寸法でもある。また、図８及び図９は、図６及び図７に示す構成をそれぞれ簡略化して示した図である。

ＥＶＦユニット５０は、１〜２インチ程度の液晶ディスプレイなどの表示素子が内蔵されている。液晶ディスプレイは、撮像ユニット３０から出力される電気信号に基づいて生成された画像や、撮影可能枚数などの様々な情報を表示することができる。

図６に示すように、本実施の形態では、シャッター機構２１の表面側には、レンズマウント４及びレンズマウントスプリング１２などから構成されるマウントユニットが配されており、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラのようにはミラーボックスを備えていない。また、シャッター制御部２２は、撮像センサー４０に対して撮像面４０ａの面方向に隣接した位置に配置されている。また、シャッター制御部２２は、シャッター機構２１よりも光軸方向の厚さが大きく、かつ前端がシャッター制御部２２の前面と略一致するようにシャッター制御部２２の側部に隣接して配置されている。換言すれば、撮像ユニット３０を、シャッター制御部２２の光軸方向の厚さの範囲内に配置した。したがって、レンズマウント４の表面４ｇから撮像面４０ａまでの距離Ｄ１を、従来の構成（シャッターユニットとレンズマウントとの間にミラーボックスを備えた構成）に比べて短くすることができ、図７に示すように撮像システムの厚さ寸法Ｄ２を小さくすることができる。

また、図７に示すように、ＥＶＦユニット５０は、撮像ユニット３０の上方に、前端をマウントフレーム１４に近接させて配置されている。レンズマウント４の高さよりも撮像ユニット３０の高さの方が小さいので、撮像ユニット３０の上方の空間を有効利用してＥＶＦユニット５０を配置したものである。

また、シャッターユニット２０のシャッター機構２１の後方でかつ撮像ユニット３０の下方に、カメラ固定用三脚のネジに螺合可能なネジ穴６０ａが配されている。ネジ穴６０ａは、メインフレーム１１の下面に形成された円孔１１ｄに固定されたネジ穴部材６０に形成されている（図３Ｂ参照）。レンズマウント４の高さよりも撮像ユニット３０の高さの方が小さいので、撮像ユニット３０の下方の空間を有効利用してネジ穴部材６０を配置したものである。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラで必要であったミラーボックスを無くすことにより、レンズマウント４の表面４ｇから撮像センサー４０の撮像面４０ａ（図６等参照）までの距離Ｄ１、及び撮像システムの光軸Ｌ方向の厚さ寸法Ｄ２（図７参照）を小さくすることができ、撮像装置を小型化することができる。また、部品点数を削減することができるので、コストダウンを図ることができるとともに、組立も容易に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、図６、図８（図６を簡略化した図）に示すように、シャッターユニット２０におけるシャッター制御部２２の少なくとも一部を、撮像ユニット３０におけるレンズマウント４側端面（本実施の形態ではフィルター３３のレンズマウント４側の面）を含む面と交わる位置に配置した。換言すれば、撮像ユニット３０を、シャッター制御部２２の光軸方向の厚さの範囲内に配置した。これにより、撮像システムの光軸方向の厚さを薄くすることができ、撮像装置を小型化することができる。さらに、本実施の形態では、シャッター制御部２２に駆動力を与えるモータ２３も、撮像ユニット３０におけるレンズマウント４側端面（本実施の形態ではフィルター３３のレンズマウント４側の面）を含む面と交わる位置に配置した。これにより、撮像システムの光軸方向の厚さを薄くすることができる。なお、本実施の形態の撮像ユニット３０は、ＳＳＷＦを備えているため、レンズマウント４側端面はフィルター３３におけるレンズマウント４側の面となるが、ＳＳＷＦを備えていない撮像ユニットの場合はレンズマウント側に最も突出した端面がレンズマウント側端面となる。

また、本実施の形態によれば、図７、図９（図７を簡略化した図）に示すように、ミラーボックスを無くすことで、ミラーボックスから光学式ファインダーへ光を導くための構造（焦点板やプリズムなど）を不要とすることができる。これにより、撮像システムの高さ寸法Ｄ３（図５、図７参照）を小さくすることができる。すなわち、撮像装置を小型化することができる。また、焦点板やプリズムなどが不要となるため、部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができるとともに、組立も容易に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、シャッターユニット２０及び撮像ユニット３０を取り付けるレンズマウント４及びメインフレーム１１を設けた。これにより、レンズやシャッターユニット２０等を支持するための強度をカメラボティ１に十分に確保することができる。

また、本実施の形態によれば、図７、図９に示すように、ＥＶＦユニット５０を撮像ユニット３０の上方に配置した。これにより、撮像ユニット３０の上方の空間を有効利用することができ、例えば撮像ユニット３０の後方にＥＶＦユニット５０を配置する場合よりも、カメラボディ１の前後長を短くすることができる。

また、本実施の形態によれば、三脚固定用ネジ穴６０ａを撮像ユニット３０の下方に配置した。これにより、撮像ユニット３０の下方の空間を有効利用することができる。また、三脚固定用ネジ穴６０ａをシャッターユニット２０の後方に配置した。これにより、当該三脚固定用ネジ穴６０ａを、上下の高さが撮像ユニット３０よりも大きなシャッターユニット２０に邪魔されることなく、可能な限り後方に配置することができる。よって、例えば大型のレンズユニットをカメラボティ１に取り付けた場合でも、このレンズユニットの後端部と三脚の雲台との干渉が生じにくくなる。

なお、本実施の形態では、マウントフレーム１４の裏面にシャッターユニット２０を当接させて配置する構成としたが、例えばスペーサーを挟んでマウントフレーム１４とシャッターユニット２０との間に空隙を形成して対向配置する構成としてもよく、この場合においても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態における撮像センサー４０およびそれを含む撮像ユニット３０は、本発明における撮像手段の一例である。また、本実施の形態における少なくともレンズマウント４とメインフレーム１１とマウントフレーム１４とを含むマウントユニットは、本発明におけるマウント手段の一例である。また、本実施の形態におけるシャッターユニット２０は、本発明におけるシャッター手段の一例である。また、本実施の形態におけるシャッター制御部２２及び／またはモータ２３は、本発明におけるシャッター制御部の一例である。

また、本実施の形態では、カメラボディ１のみを図示して説明し、カメラボディ１を本発明の撮像装置の一例として挙げて説明したが、本発明における撮像装置には、レンズユニットとカメラボディとの両方を有するものを含むものとする。

本発明の撮像装置は、一眼レフタイプのカメラに搭載されていたミラーボックスを備えない一眼タイプのカメラに有用である。

１カメラボディ
４レンズマウント
１１メインフレーム
２０シャッターユニット
２１シャッター機構
２２シャッター制御部
２３モータ
３０撮像ユニット
５０電子ビューファインダー
６０ａ三脚固定用ネジ穴

【書類名】明細書
【発明の名称】撮像装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一眼タイプの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンパクトタイプのデジタルカメラよりも高画質な画像を撮影することができる一眼レフタイプのデジタルカメラが普及しつつある。
【０００３】
特許文献１には、一眼レフタイプのデジタルカメラの構成が開示されている。特許文献１に開示された一眼レフカメラのカメラボディは、光軸上においてレンズマウント、ミラーボックス、シャッター装置、撮像センサーの順に配置されている。ミラーボックスは、撮影を行っていない時に、レンズを介して入射する光をプリズム及び光学ファインダー側へ導くための可動ミラーを備えている。そして、使用者によってレリーズボタンが押圧操作されることで、可動ミラーが回動して光軸上から退避し、レンズを介して入射する光が撮像センサーに入射する。撮像センサーは、入射する光を電気信号に変換して出力する。出力された電気信号は、信号処理回路に送られ画像信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７２３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一眼タイプのデジタルカメラにおいても、コンパクトカメラのように、いわゆるライブビュー機能に対する要求がある。
【０００６】
【０００７】
ライブビュー機能は、レンズを介して入射する光を撮像時以外も撮像センサーで受光して液晶ディスプレイに画像を表示させる機能である。上記のようなミラーボックスを有する一眼レフタイプのデジタルカメラにおいてライブビュー機能を実現すれば、光学式ファインダーを廃止することができ、光学式ファインダーを廃止すれば、レンズからの入射光を光学式ファインダーに導くためのミラーボックスを廃止することもできる。したがって、撮像装置を小型化することが可能となる。
【０００８】
しかし、ミラーボックスを省くと、カメラボティの剛性が低下するので、レンズやシャッター装置を支持するための強度を如何に確保するかという課題が生じる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、この課題に対処する。すなわち、本発明の撮像装置は、レンズユニットを装着可能なマウントユニットと、撮像素子を備え、マウントユニットに設けられる撮像ユニットとを備える。マウントユニットは、金属で形成されるメインフレームと、樹脂で形成され、当該メインフレームに設けられるマウントフレームと、当該マウントフレームに設けられるレンズマウントとを備える。メインフレームは、マウントフレームに固定されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、ミラーボックスを備えない構成に適用することができ、カメラボディの光軸方向の厚さ寸法を小さくすることができ、撮像装置を小型化することができる。また、金属製のマウントユニットに樹脂製のマウントフレームを取り付ける構成としたので、レンズを支持するための強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態における交換レンズ型撮像装置の外観を示す斜視図
【図２】実施の形態における交換レンズ型撮像装置の外観を示す正面図
【図３Ａ】撮像システムの分解斜視図
【図３Ｂ】マウントユニットの分解斜視図
【図３Ｃ】シャッターユニット、撮像ユニット、放熱板などの分解斜視図
【図４Ａ】撮像ユニットの分解斜視図
【図４Ｂ】撮像ユニットの分解構成の一部を拡大した斜視図
【図４Ｃ】撮像ユニットの分解構成の一部を拡大した斜視図
【図５】撮像システムの正面図
【図６】図５におけるＨ−Ｈ部の断面図
【図７】図５におけるＶ−Ｖ部の断面図
【図８】図６を簡略化した図
【図９】図７を簡略化した図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態）
〔１．撮像装置の構成〕
図１は、本実施の形態の撮像装置の一例である一眼タイプのカメラボディの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示すカメラボディの正面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、カメラボディ１の上面１ａには、レリーズボタン２、モードダイヤル３などが配されている。レリーズボタン２を押圧操作することで被写体を撮影することができる。また、オートフォーカス機能を備えている撮像装置の場合は、レリーズボタン２の半押し操作を行うことで被写体に対して合焦をさせることができる。モードダイヤル３を回転操作することで、各種撮影モードを選択することができる。
【００１４】
また、カメラボディ１の前面１ｂ（上面１ａに略直交する面で、被写体を撮影する際に被写体側に向く面）には、レンズマウント４、ロック解除ボタン５などが配されている。レンズマウント４は、略円形の開口部４ａを備え、開口部４ａの周囲にレンズユニット（不図示）を着脱することができる被係合部４ｆが形成されている。レンズユニットに形成された凸状の係合部（不図示）をレンズマウント４に形成された凹状の被係合部４ｆ（後述）に係合させることで、レンズユニットをカメラボディ１のレンズマウント４に装着することができる。
【００１５】
また、前面１ｂの裏側である背面１ｃには、撮像センサー（後述）で撮像されている画像などを表示することができる液晶モニタ（不図示）や、メニュー画面の操作などを行うことができるカーソルボタンなどの各種操作部が配されている。
【００１６】
特に、本実施の形態のカメラボディ１は、従来の一眼レフタイプのカメラに必須であったミラーボックスを備えていない。そのため、シャッターユニット（後述）が開放状態の時は、開口部４ａの奥に配された撮像センサーがレンズマウント４側から目視可能である。なお、シャッターユニットは、レンズマウント４側から見て撮像センサーの手前に配されている。シャッターユニットとしては、少なくとも、撮影時に開閉し、撮影準備動作中は開放状態を維持するノーマリーオープンタイプのものを採用している。撮影準備動作中とは、ユーザの被写体観察等のために撮像装置がライブビュー機能を提供する動作を行っているときなどが考えられる。ライブビュー機能とは、レンズを介して入射する光を撮影時以外も撮像センサーで受光して液晶ディスプレイに画像を表示させる機能である。ライブビュー機能を実行している間、シャッターは開放状態に維持する必要がある。非通電時に閉状態となるノーマリクローズタイプのシャッターを用いた場合、ライブビュー機能の実行中は常にシャッターを開放状態に維持しつづけなければならず、そのための電力が必要となる。ここで本実施の形態で用いているノーマリーオープンタイプのシャッターは、通常、非通電時には開放状態が維持される構造となっている。従って、ノーマリーオープンタイプのシャッターを用いることで、シャッター開放時の電力が不要となりライブビュー機能実行中の消費電力を抑えることができる。本実施の形態のカメラボディ１は光学ファインダーを備えないので、撮像センサーで撮像されている画像を液晶モニタなどに表示することで構図を決定可能とするためである。
【００１７】
〔２．撮像システムの構成〕
図１及び図２に示す撮像装置には、撮像システムが内蔵されている。撮像システムは、主にマウントユニット、シャッターユニット、撮像ユニットから構成されている。以下、撮像システムの構成について説明する。
【００１８】
図３Ａは、撮像システムの分解斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおける部品群Ｐ１の拡大斜視図である。図３Ｃは、図３Ａにおける部品群Ｐ２の拡大斜視図である。部品群Ｐ１は、マウントユニットを構成している部品群である。部品群Ｐ２は、シャッターユニット２０、撮像ユニット３０、放熱板１７を含む。
【００１９】
図３Ａに示すように、撮像システムは、光軸Ｌ方向の前面１ｂ（図１等参照）側から光軸Ｌに沿って、レンズマウント４、レンズマウントスプリング１２、コンタクトピンユニット１３、メインフレーム１１、マウントフレーム１４、シャッターユニット２０、撮像ユニット３０、放熱板１７の順に配されている。このような部品の配置順は一例である。なお、本実施の形態の説明では、撮像システムに含まれる部品において、矢印Ｘに示す方向を向く面を「表面」と定義し、矢印Ｙに示す方向を向く面を「裏面」と定義する。以下、各部品の構成について説明する。
【００２０】
図３Ｂに示すように、メインフレーム１１は、ステンレスなどの金属で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１１ａが形成されている。また、メインフレーム１１は、開口部１１ａの周囲に、複数（本実施の形態では４本）のネジ１０２を挿通可能な孔部１１ｂが形成されている。
【００２１】
レンズマウント４は、ステンレスなどの金属で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部４ａが形成されている。また、レンズマウント４は、ネジ１０１を挿通可能な複数（本実施の形態では４カ所）の孔部４ｂが形成されている。また、レンズマウント４は、レンズロックピン１５（後述）の突起部１５ａが挿通配置される孔部４ｄが形成されている。また、レンズマウント４は、使用者がレンズユニットをカメラボディ１に装着する際に、レンズユニットとレンズマウント４との位置（光軸Ｌを中心とした回転方向の相対位置）を合わせるために用いるマーク４ｅが形成されている。
【００２２】
レンズマウントスプリング１２は、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１２ａが形成されている。また、レンズマウントスプリング１２は、外周縁部近傍に複数（本実施の形態では３カ所）のバネ部１２ｂが形成されている。バネ部１２ｂは、光軸Ｌ方向に弾性変形可能である。レンズマウントスプリング１２は、表面１２ｃがレンズマウント４の裏面４ｃに当接している。バネ部１２ｂとマウントフレーム１４の表面１４ｄとの間には僅かな空隙が存在する。バネ部１２ｂは、カメラボディ１に装着されたレンズユニットの係合部に弾性変形を伴いながら当接している。これにより、カメラボディ１とレンズユニットとの間のガタツキを低減させることができる。
【００２３】
コンタクトピンユニット１３は、樹脂製のフレーム１３ａと、複数（本実施の形態では１１本）のコンタクトピン１３ｂとを備える。コンタクトピン１３ｂは、フレーム１３ａ表面から光軸Ｌ方向におけるレンズマウント４側に突出して配されている。また、コンタクトピン１３ｂは、レンズユニットをレンズマウント４に装着した際に、レンズユニットに備わるコネクタに機械的および電気的に結合する。これにより、カメラボディ１内に配されたカメラマイコンとレンズユニット内に配されたレンズマイコンとは、互いに情報通信を行うことができる。また、コンタクトピンユニット１３は、ネジ１０４を挿通可能な複数（本実施の形態では２カ所）の孔部１３ｃが形成されている。
【００２４】
マウントフレーム１４は、樹脂で形成され、略中央に、光を撮像センサーへ導くための開口部１４ａが形成されている。また、マウントフレーム１４は、開口部１４ａの周囲に略円筒形状の突部１４ｅが形成されている。突部１４ｅは、その表面１４ｄに、ネジ１０１を螺合可能な複数（本実施の形態では４カ所）のネジ穴１４ｂが形成されている。また、突部１４ｅは、メインフレーム１１の開口部１１ａに挿通可能な外径を有する。また、マウントフレーム１４は、突部１４ｅの周囲に複数（本実施の形態では４カ所）のネジ穴１４ｃが形成されている。また、マウントフレーム１４は、開口部１４ａの近傍に複数（本実施の形態では２カ所）のネジ穴１４ｇが形成されている。ネジ穴１４ｇは、ネジ１０４が螺合される。
【００２５】
レンズロックピン１５は、一方の端部に突起部１５ａが形成され、他方の端部に押圧部１５ｂが形成されている。突起部１５ａは、レンズマウント４に形成された孔部４ｄに挿通配置される。また、突起部１５ａは、レンズユニットがレンズマウント４における正規の位置に装着されている時に、レンズユニットに形成された凹部（不図示）に嵌合可能である。このように突起部１５ａをレンズユニットに形成された凹部に嵌合させることにより、レンズユニットをレンズマウント４に装着した際、光軸Ｌを中心とした回転方向の位置決めを行うことができる。押圧部１５ｂは、カメラボディ１の前面１ｂに配されたロック解除ボタン５の後方に配され、使用者によりロック解除ボタン５の表面側が押圧操作されることで、ロック解除ボタン５により図３Ａの矢印Ｙに示す方向に押圧される。レンズロックピン１５の突起部１５ａが配された面の裏面側にはロックピンスプリング１６が配されている。このロックピンスプリング１６によりレンズロックピン１５は常に図３Ａの矢印Ｘに示す方向に付勢されている。レンズロックピン１５は、ロック解除ボタン５が押圧操作されることにより、ロックピンスプリング１６の付勢力に抗して図３Ａの矢印Ｙに示す方向へ変位する。ロック解除ボタン５を図３Ａの矢印Ｙに示す方向に押圧すると、突起部１５ａがレンズユニットに形成された凹部から離脱することで、レンズユニットを光軸Ｌを中心として回転させることができる状態になり、レンズユニットをレンズマウント４から取り外すことができる。
【００２６】
図３Ｃに示すように、シャッターユニット２０は、シャッター機構２１、シャッター制御部２２、及びモータ２３を備えている。シャッター機構２１は、外部から入射する光を撮像ユニット３０内の撮像センサー（後述）へ導くための略四角形の開口部２１ａが形成されている。また、シャッター機構２１は、開口部２１ａを通る光を遮断可能な板状の先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを備えている。なお、説明の便宜上、図３Ｃにおいては先幕２１ｂが開口部２１ａの下方の収納部に収納され、後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部に収納されている状態を図示している。先幕２１ｂ及び後幕２１ｃは、矢印ＡおよびＢに示す方向に移動可能に配されている。シャッター制御部２２は、プランジャー機構を内蔵し、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを退避状態（図３Ｃに示すように先幕２１ｂが開口部２１ａの下方の収納部に、後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部にそれぞれ収納され、開口部２１ａから退避した状態）で保持させることができる。また、シャッター制御部２２は、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを移動させる駆動機構を内蔵している。モータ２３は、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃを開口部２１ａの上方の収納部内へ移動させる駆動力をシャッター制御部２２に与える。また、シャッターユニット２０は、ネジ１０３を挿通可能な複数（本実施の形態では３カ所）の孔部２０ａが形成されている。
【００２７】
ここで、シャッターユニット２０の基本的な動作を説明する。撮像センサーにレンズユニットを介した光を入射させて、液晶モニタに画像を表示させている状態（所謂モニタ状態）の時は、先幕２１ｂは、シャッター制御部２２により開口部２１ａの下方の収納部に収納され、後幕２１ｃは、シャッター制御部２２により開口部２１ａの上方の収納部に収納された位置にチャージされている（退避状態）。
【００２８】
そして、レリーズボタン２（図１等参照）が押圧操作されると、先幕２１ｂは、モータ２３から与えられる駆動力により矢印Ａに示す方向へ移動し、開口部２１ａを遮光する状態になる。次に、シャッター制御部２２により、先幕２１ｂ及び後幕２１ｃのチャージが段階的に解除される。具体的には、まず先幕２１ｂが開口部２１ａを遮光している位置から矢印Ｂに示す方向へ移動し、所定時間経過後に後幕２１ｃが開口部２１ａの上方の収納部から矢印Ｂに示す方向へ移動する。これにより、先幕２１ｂは、開口部２１ａの下方の収納部に収納された状態になり、後幕２１ｃは、開口部２１ａを遮光する状態になる。この時、先幕２１ｂが開口部２１ａから退避した後、後幕２１ｃが開口部２１ｂを遮光するまでの間に撮像センサー４０（後述）に入射する光に基づき、画像信号が生成される。この時に生成される画像信号が、使用者によるレリーズ操作に基づき得られる画像信号となる。
【００２９】
その後、後幕２１ｃは、モータ２３からシャッター制御部２２に与えられる駆動力により矢印Ａに示す方向へ移動し、再び開口部２１ａの上方の収納部内へ収納され、シャッター制御部２２によりチャージされる。先幕２１ｂは、開口部２１ａの下方の収納部に収納されたままである。したがって、シャッターユニット２０は、レンズユニットを介して入射する光が撮像ユニット３０内の撮像センサー４０（後述）に入射するモニタ状態となる。
【００３０】
放熱板１７は、撮像ユニット３０の裏面側に配され、撮像ユニット３０で発生した熱を吸収し、放熱することができる。
【００３１】
撮像ユニット３０は、シャッターユニット２０の裏面側に配され、シャッターユニット２０を介した光を電気信号に変換して出力することができる。また、撮像ユニット３０は、超音波振動を発生させて撮像ユニット３０に付着した埃などの異物を除去することができる塵埃除去フィルターを備えている。本実施の形態では、塵埃除去フィルターの一例としてＳＳＷＦ（Supersonic Wave Filter）を備えている。本実施の形態のカメラボディ１は、図１及び図２に示すようにレンズユニットが装着されていない状態では、レンズマウント４の開口部４ａが開口しており、内部に埃などの異物が侵入する可能性がある。また、前述したようにシャッターユニット２０がノーマリーオープンタイプであり、撮像ユニット３０がレンズマウント４側から目視可能な状態となるため、撮像ユニット３０に異物が付着する可能性がさらに高くなる。撮像ユニット３０に異物が付着すると異物が画像に写り込むなどの問題が生じる。そこで、一眼レフタイプのデジタルカメラや本実施の形態のような一眼タイプのデジタルカメラでは、ＳＳＷＦを備えて、ＳＳＷＦを振動させることで、撮像センサー３０に付着した異物を振り落とす構成がとられている。
【００３２】
図４Ａは、撮像ユニット３０の分解斜視図である。また、図４Ｂは、図４Ａにおける部品群Ｐ３の拡大斜視図である。図４Ｃは、図４Ａにおける部品群Ｐ４の拡大斜視図である。部品群Ｐ３は、ＳＳＷＦを構成している部品群である。部品群Ｐ４は、主にローパスフィルター（以下、ＬＰＦと称する）、撮像ユニットを含む部品群である。
【００３３】
図４Ａに示すように、撮像ユニット３０は、光軸Ｌ方向においてＳＳＷＦスプリング３１、ＳＳＷＦスプリングホルダー３２、フィルター３３、ＳＳＷＦラバー３４、ＳＳＷＦベース３５、ＬＰＦスプリング３６、ＬＰＦプロテクトシート３７、ＬＰＦ３８、ＬＰＦパッキン３９、撮像センサー４０、基板４１の順に配された複数の部材を含んで構成される。フィルター３３は、透明の円盤状の部材であり、縁部近傍に圧電素子３３ａを備える。圧電素子３３ａは、電圧が印加されることで、フィルター３３に振動を発生させることができる。フィルター３３は、ＳＳＷＦラバー３４とともにＳＳＷＦベース３５に保持されている。フィルター３３、ＳＳＷＦラバー３４は、ネジ１０５でＳＳＷＦベース３５に固定されたＳＳＷＦスプリング３１及びＳＳＷＦスプリングホルダー３２によりＳＳＷＦベース３５に保持されている。なお、ネジ１０５は、図４Ｂに示すように、ＳＳＷＦベース３５の開口部３５ａの周囲に形成された複数（本実施の形態では３カ所）のネジ穴３５ｂに螺合される。
【００３４】
また、図４Ａに示すように、ＳＳＷＦベース３５の裏面側には、ＬＰＦスプリング３６、ＬＰＦプロテクトシート３７、ＬＰＦ３８、およびＬＰＦパッキン３９を挟んで、撮像センサー４０が固定される。具体的には、撮像センサー４０は、撮像面４０ａがＬＰＦパッキン３９を挟んでＬＰＦ３８に対向するように、ＳＳＷＦベース３５に固定される。撮像センサー４０を固定するための複数（本実施の形態では３本）のネジ１０６は、撮像センサー４０に形成された複数（本実施の形態では３カ所）の孔部４０ｂ（図４Ｂ参照）を挿通し、ＳＳＷＦベース３５の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合される。
【００３５】
また、撮像センサー４０の裏面側には、基板４１が配される。基板４１は、撮像センサー４０に電気的に接続された各種電気部品が実装されている。また、基板４１は、ネジ１０７を挿通可能な複数（本実施の形態では２カ所）の孔部４１ａが形成され、複数（本実施の形態では２本）のネジ１０７を、孔部４１ａを挿通させてＳＳＷＦベース３５の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合させることにより、ＳＳＷＦベース３５に固定される。
【００３６】
以上により、撮像ユニット３０が完成する。撮像ユニット３０に入射した光は、フィルター３３、ＬＰＦ３８を透過し、撮像センサー４０の撮像面４０ａに到達する。撮像センサー４０は、入射する光を電気信号に変換して出力する。
【００３７】
次に、上記のように構成された撮像システムの組立手順について説明する。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、まず、コンタクトピンユニット１３をマウントフレーム１４に固定する。具体的には、ネジ１０４を、孔部１３ｃに挿通させてネジ穴１４ｇに螺合させる。
【００３８】
次に、レンズマウント４を、レンズマウントスプリング１２を挟んで、マウントフレーム１４の表面１４ｄに固定する。具体的には、ネジ１０１を、孔部４ｂに挿通させてネジ穴１４ｂに螺合させる。この時、レンズロックピン１５の突起部１５ａをレンズマウント４に形成された孔部４ｄに挿通させる。また、レンズロックピン１５における突起部１５ａの裏面とレンズマウントスプリング１２との間に、レンズロックピン１５の変位方向とレンズマウントスプリング１２の伸縮方向とが略一致するように、ロックピンスプリング１６を配置する。
【００３９】
次に、マウントフレーム１４をメインフレーム１１に固定する。具体的には、レンズマウント４などが固定された突部１４ｅを、メインフレーム１１の開口部１１ａに挿通させて、マウントフレーム１４の当接面１４ｈをメインフレーム１１の裏面１１ｃに当接させる。次に、ネジ１０２を、孔部１１ｂに挿通させてネジ穴１４ｃに螺合させる。
【００４０】
次に、図３Ａ及び図３Ｃにおいて、マウントフレーム１４の裏面にシャッターユニット２０を固定する。具体的には、シャッターユニット２０を、その開口部２１ａとマウントフレーム１４の開口部１４ａとを略一致させて、マウントフレーム１４の裏面に当接させる。次に、ネジ１０３を、シャッターユニット２０に形成された孔部２０ａに挿通させて、マウントフレーム１４の裏面に形成されたネジ穴（不図示）に螺合させる。
【００４１】
次に、シャッターユニット２０の裏面に撮像ユニット３０を固定する。具体的には、ネジ１０８を、撮像ユニット３０に形成された複数（本実施の形態では３カ所）の孔部３５ｃに挿通させて、マウントフレーム１４に形成された複数（本実施の形態では３カ所）のネジ穴（不図示）に螺合させる。この時、撮像ユニット３０は、シャッターユニット２０におけるシャッター制御部２２に隣接した位置に配置される。
【００４２】
次に、撮像ユニット３０の裏面に放熱板１７を複数（本実施の形態では４本）のネジで固定する。
【００４３】
以上により、撮像システムが完成する。なお、上記の組立手順は一例であり、適宜順序を変えてもよい。例えば、本実施の形態では部品群Ｐ１を組み立ててから、マウントフレーム１４に部品群Ｐ２を固定する組立手順としたが、マウントフレーム１４に部品群Ｐ２を固定してから、部品群Ｐ１を固定する組立手順としてもよい。
【００４４】
図５は、レンズマウント４側から見た撮像システムの正面図である。図６は、図５におけるＨ−Ｈ部の断面図である。図７は、図５におけるＶ−Ｖ部の断面図である。なお、図５〜図７は、図３Ａに示す撮像システムにさらに電子ビューファインダー（以下、ＥＶＦと称する）ユニット５０を追加した状態を示している。図６及び図７におけるＤ１は、レンズマウント４の表面４ｇから撮像センサー４０の撮像面４０ａ（図６等参照）までの距離である。また、図７におけるＤ２は、レンズマウント４の表面４ｇからＥＶＦユニット５０の端部までの寸法である。このＤ２は、本実施形態においては、撮像システムの厚さ寸法でもある。また、図８及び図９は、図６及び図７に示す構成をそれぞれ簡略化して示した図である。
【００４５】
ＥＶＦユニット５０は、１〜２インチ程度の液晶ディスプレイなどの表示素子が内蔵されている。液晶ディスプレイは、撮像ユニット３０から出力される電気信号に基づいて生成された画像や、撮影可能枚数などの様々な情報を表示することができる。
【００４６】
図６に示すように、本実施の形態では、シャッター機構２１の表面側には、レンズマウント４及びレンズマウントスプリング１２などから構成されるマウントユニットが配されており、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラのようにはミラーボックスを備えていない。また、シャッター制御部２２は、撮像センサー４０に対して撮像面４０ａの面方向に隣接した位置に配置されている。また、シャッター制御部２２は、シャッター機構２１よりも光軸方向の厚さが大きく、かつ前端がシャッター制御部２２の前面と略一致するようにシャッター制御部２２の側部に隣接して配置されている。換言すれば、撮像ユニット３０を、シャッター制御部２２の光軸方向の厚さの範囲内に配置した。したがって、レンズマウント４の表面４ｇから撮像面４０ａまでの距離Ｄ１を、従来の構成（シャッターユニットとレンズマウントとの間にミラーボックスを備えた構成）に比べて短くすることができ、図７に示すように撮像システムの厚さ寸法Ｄ２を小さくすることができる。
【００４７】
また、図７に示すように、ＥＶＦユニット５０は、撮像ユニット３０の上方に、前端をマウントフレーム１４に近接させて配置されている。レンズマウント４の高さよりも撮像ユニット３０の高さの方が小さいので、撮像ユニット３０の上方の空間を有効利用してＥＶＦユニット５０を配置したものである。
【００４８】
また、シャッターユニット２０のシャッター機構２１の後方でかつ撮像ユニット３０の下方に、カメラ固定用三脚のネジに螺合可能なネジ穴６０ａが配されている。ネジ穴６０ａは、メインフレーム１１の下面に形成された円孔１１ｄに固定されたネジ穴部材６０に形成されている（図３Ｂ参照）。レンズマウント４の高さよりも撮像ユニット３０の高さの方が小さいので、撮像ユニット３０の下方の空間を有効利用してネジ穴部材６０を配置したものである。
【００４９】
〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラで必要であったミラーボックスを無くすことにより、レンズマウント４の表面４ｇから撮像センサー４０の撮像面４０ａ（図６等参照）までの距離Ｄ１、及び撮像システムの光軸Ｌ方向の厚さ寸法Ｄ２（図７参照）を小さくすることができ、撮像装置を小型化することができる。また、部品点数を削減することができるので、コストダウンを図ることができるとともに、組立も容易に行うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、図６、図８（図６を簡略化した図）に示すように、シャッターユニット２０におけるシャッター制御部２２の少なくとも一部を、撮像ユニット３０におけるレンズマウント４側端面（本実施の形態ではフィルター３３のレンズマウント４側の面）を含む面と交わる位置に配置した。換言すれば、撮像ユニット３０を、シャッター制御部２２の光軸方向の厚さの範囲内に配置した。これにより、撮像システムの光軸方向の厚さを薄くすることができ、撮像装置を小型化することができる。さらに、本実施の形態では、シャッター制御部２２に駆動力を与えるモータ２３も、撮像ユニット３０におけるレンズマウント４側端面（本実施の形態ではフィルター３３のレンズマウント４側の面）を含む面と交わる位置に配置した。これにより、撮像システムの光軸方向の厚さを薄くすることができる。なお、本実施の形態の撮像ユニット３０は、ＳＳＷＦを備えているため、レンズマウント４側端面はフィルター３３におけるレンズマウント４側の面となるが、ＳＳＷＦを備えていない撮像ユニットの場合はレンズマウント側に最も突出した端面がレンズマウント側端面となる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、図７、図９（図７を簡略化した図）に示すように、ミラーボックスを無くすことで、ミラーボックスから光学式ファインダーへ光を導くための構造（焦点板やプリズムなど）を不要とすることができる。これにより、撮像システムの高さ寸法Ｄ３（図５、図７参照）を小さくすることができる。すなわち、撮像装置を小型化することができる。また、焦点板やプリズムなどが不要となるため、部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができるとともに、組立も容易に行うことができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、シャッターユニット２０及び撮像ユニット３０を取り付けるレンズマウント４及びメインフレーム１１を設けた。これにより、レンズやシャッターユニット２０等を支持するための強度をカメラボティ１に十分に確保することができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、図７、図９に示すように、ＥＶＦユニット５０を撮像ユニット３０の上方に配置した。これにより、撮像ユニット３０の上方の空間を有効利用することができ、例えば撮像ユニット３０の後方にＥＶＦユニット５０を配置する場合よりも、カメラボディ１の前後長を短くすることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、三脚固定用ネジ穴６０ａを撮像ユニット３０の下方に配置した。これにより、撮像ユニット３０の下方の空間を有効利用することができる。また、三脚固定用ネジ穴６０ａをシャッターユニット２０の後方に配置した。これにより、当該三脚固定用ネジ穴６０ａを、上下の高さが撮像ユニット３０よりも大きなシャッターユニット２０に邪魔されることなく、可能な限り後方に配置することができる。よって、例えば大型のレンズユニットをカメラボティ１に取り付けた場合でも、このレンズユニットの後端部と三脚の雲台との干渉が生じにくくなる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、マウントフレーム１４の裏面にシャッターユニット２０を当接させて配置する構成としたが、例えばスペーサーを挟んでマウントフレーム１４とシャッターユニット２０との間に空隙を形成して対向配置する構成としてもよく、この場合においても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施の形態における撮像センサー４０およびそれを含む撮像ユニット３０は、本発明における撮像手段の一例である。また、本実施の形態における少なくともレンズマウント４とメインフレーム１１とマウントフレーム１４とを含むマウントユニットは、本発明におけるマウント手段の一例である。また、本実施の形態におけるシャッターユニット２０は、本発明におけるシャッター手段の一例である。また、本実施の形態におけるシャッター制御部２２及び／またはモータ２３は、本発明におけるシャッター制御部の一例である。
【００５７】
また、本実施の形態では、カメラボディ１のみを図示して説明し、カメラボディ１を本発明の撮像装置の一例として挙げて説明したが、本発明における撮像装置には、レンズユニットとカメラボディとの両方を有するものを含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の撮像装置は、一眼レフタイプのカメラに搭載されていたミラーボックスを備えない一眼タイプのカメラに有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１カメラボディ
４レンズマウント
１１メインフレーム
２０シャッターユニット
２１シャッター機構
２２シャッター制御部
２３モータ
３０撮像ユニット
５０電子ビューファインダー
６０ａ三脚固定用ネジ穴

【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、この課題に対処する。すなわち、本発明の撮像装置は、レンズユニットを装着可能なマウントユニットと、撮像素子を備え、マウントユニットに設けられる撮像ユニットとを備える。マウントユニットは、金属で形成されるメインフレームと、樹脂で形成され、少なくとも一部分がメインフレームと撮像ユニットとの間に設けられるマウントフレームとを備える。撮像ユニットとマウントユニットとの間にミラーボックスがない。

図６に示すように、本実施の形態では、シャッター機構２１の表面側には、レンズマウント４及びレンズマウントスプリング１２などから構成されるマウントユニットが配されており、従来の一眼レフタイプのデジタルカメラのようにはミラーボックスを備えていない。また、シャッター制御部２２は、撮像センサー４０に対して撮像面４０ａの面方向に隣接した位置に配置されている。また、シャッター制御部２２は、シャッター機構２１よりも光軸方向の厚さが大きく、かつ前端がシャッター機構２１の前面と略一致するようにシャッター機構２１の側部に隣接して配置されている。換言すれば、撮像ユニット３０を、シャッター制御部２２の光軸方向の厚さの範囲内に配置した。したがって、レンズマウント４の表面４ｇから撮像面４０ａまでの距離Ｄ１を、従来の構成（シャッターユニットとレンズマウントとの間にミラーボックスを備えた構成）に比べて短くすることができ、図７に示すように撮像システムの厚さ寸法Ｄ２を小さくすることができる。

Claims

レンズユニットを着脱可能なマウント手段と、
画像信号を生成する撮像手段と、
前記マウント手段と前記撮像手段との間に配され、前記撮像手段に入射する光を制限可能なノーマリーオープン方式のシャッター手段とを備え、
前記マウント手段は、前記シャッター手段及び前記撮像手段を取り付けるフレームを備える、撮像装置。
前記シャッター手段は、入射光の光軸に直交する方向に移動可能な遮光部材と、前記遮光部材の移動を制御するシャッター制御部とを備え、
前記遮光部材は、前記マウント手段の前記フレームに当接しまたは空隙を挟んで対向して配され、
前記シャッター制御部は、前記遮光部材よりも光軸方向の厚さが大きく、かつ前端が遮光部材の前面と略一致するように前記遮光部材及び前記撮像手段の側方に隣接して配置され、
前記撮像手段は、前記シャッター制御部の光軸方向の厚さの範囲内に配されている、請求項１記載の撮像装置。
前記撮像手段の上方に、ファインダー手段を備える、請求項１または２記載の撮像装置。
前記シャッター手段の後方かつ前記撮像手段の下方に、三脚固定用ネジ穴を備える、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の撮像装置。
前記撮像手段は、少なくとも塵埃除去フィルターと撮像センサーとを備える、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の撮像装置。