JPWO2012104929A1

JPWO2012104929A1 - 撮像装置

Info

Publication number: JPWO2012104929A1
Application number: JP2012504971A
Authority: JP
Inventors: 真人飛永; 浩嗣房安; 將文雲井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2014-07-03
Also published as: CN102823229B; CN102823229A; US20120314119A1; US8421912B2; WO2012104929A1

Abstract

本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置であって、被写体の光学像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、撮像素子によって生成された画像データに信号処理を施すメイン回路基板と、撮像素子を実装し、メイン回路基板に接続される撮像素子フレキシブルケーブルと、撮像素子を固定する金属材料で構成されたマウントと、撮像素子とメイン回路基板との間に配置される金属板とを備え、撮像素子フレキシブルケーブルは、接地電位を有する撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤを含み、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤは、金属板に接続されることを特徴とする。

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、より特定的には、外部ノイズによる映像妨害を低減する撮像装置に関する。

近年、携帯電話およびＰＨＳ（簡易型携帯電話）などの電磁波を放射する携帯情報端末を使用する環境において、デジタルスチルカメラ等の撮像装置を用いる機会が増えている。また、例えば、ラジオ放送局およびテレビ放送局の近傍など、強力な電磁波が放射されている環境において、デジタルスチルカメラ等の撮像装置を用いる機会もある。

このような環境下で撮像装置を使用する場合に、当該撮像装置は、電磁波障害を受けるおそれがある。そして、撮像装置がこのような電磁波障害を受けるおそれのある環境を「強電界環境」と称する。強電界環境下でデジタルスチルカメラ等の撮像装置を使用すると、当該撮像装置によって撮像された画像には、縞模様のノイズ（ビートノイズ）が含まれて、映像妨害が発生する場合がある。

当該映像妨害は、撮像装置を構成する撮像素子の性能が高ければ高い程（高感度化によって）、より顕著になる。また、撮像装置の小型化に伴って、小型化された撮像装置に組み込まれた撮像素子に対して、外部の強電界ノイズの結合量が増大し、当該映像妨害は、より顕著になる。

映像妨害の要因としては、外部電磁波が撮像素子の映像信号ラインに侵入すること、あるいは、外部電磁波の影響によって、撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤ電位が変動することが挙げられる。

このため、撮像素子周辺をシールドするか、あるいは撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤのインピーダンスを低減するかの対策を採る必要があった。

また、放熱板とメイン基板とを、例えば、金属バネのような導電性弾性部材で接続することによって、映像妨害を低減する対策があった。しかし、当該対策では、撮像素子に対して光の進行方向に応力が掛かって、撮像素子が傾いてしまう。その結果、撮像装置によって撮像された画像において、画質劣化が発生してしまい、実際の製品に導入することは困難であった。

そこで、従来技術において、撮像装置全体を導電性媒質からなるカバーで覆う構成、レンズの表面に導電性のフィルターを付加して、撮像素子に侵入する強電界ノイズをシールドする構成（例えば、特許文献１参照）、および撮像素子周辺をシールドする構成があった。

特開２００８−２１１３７８号公報

しかしながら、撮像装置全体を導電性媒質からなるカバーで覆う構成では、撮像装置が大型化してしまい、ユーザーにとって取り扱いが困難になる。また、レンズの表面に導電性のフィルターを付加する構成では、レンズに入射する光量が減少してしまい、画質が低下するという問題がある。さらに、撮像素子周辺をシールドする構成では、撮像装置の内部構成が複雑になってしまい、最終的な製品としての撮像装置の小型化が追求できないという問題がある。

それ故に、本発明の目的は、このような事情に鑑みてなされたものであり、強電界環境において使用する場合であっても、撮像する画像の画質を劣化させることなく、外部ノイズによる映像妨害を低減し、内部構成が簡易な構成であって小型化を実現できる撮像装置を提供することである。

本発明は、外部ノイズによる映像妨害を低減する撮像装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置であって、被写体の光学像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、撮像素子によって生成された画像データに信号処理を施すメイン回路基板と、撮像素子を実装し、メイン回路基板に接続される撮像素子フレキシブルケーブルと、撮像素子を固定する金属材料で構成されたマウントと、撮像素子とメイン回路基板との間に配置される金属板とを備え、撮像素子フレキシブルケーブルは、接地電位を有する撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤを含み、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤは、金属板に接続されることを特徴とする。

また、好ましい撮像素子フレキシブルケーブルは、金属板に接続される、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤの一部にＧＮＤ露出部を有することを特徴とする。

また、好ましい金属板は、ＧＮＤ露出部に接続される、撮像素子側に突起する金属板突起部を有することを特徴とする。

また、好ましくは、マウントと金属板とを接続する金属材料で構成された接続部を、さらに備えることを特徴とする。

また、好ましくは、金属板とＧＮＤ露出部とを接続する導電性弾性部を、さらに備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、上述した本発明の撮像装置の各構成が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える撮像方法として捉えることができる。この方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で、コンピュータに導入されてもよい。

上述のように、本発明の撮像装置によれば、強電界環境において使用する場合であっても、撮像する画像の画質を劣化させることなく、外部ノイズによる映像妨害を低減し、内部構成が簡易な構成であって小型化を実現することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置の一例）の外観を示す斜視図である。図２は、交換レンズユニット２を取り外したカメラ本体１の外観を示す斜視図である。図３は、デジタルカメラの内部構造を示す概略断面図である。図４は、デジタルカメラの機能ブロック図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００の上部から見た内部構造の断面図である。図６は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０を示す斜視図である。図７は、金属板１５０を示す斜視図である。図８は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の信号層の一例を示す図である。図９は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ層の一例を示す図である。図１０は、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とにＧＮＤ接続がある場合と、ＧＮＤ接続がない場合とにおいて、撮像素子１１０の位置において誘起される電圧を示す図である。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置２００の上部から見た内部構造の断面図である。図１２は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０を示す斜視図である。図１３は、導電性弾性部１７０を示す図である。図１４は、金属板１５０を示す斜視図である。

以下、本発明の各実施形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置の一例）の外観を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラは、カメラ本体１と、カメラ本体１に装着可能な交換レンズユニット２とを備えている。図２は、交換レンズユニット２を取り外したカメラ本体１の外観を示す斜視図である。図３は、デジタルカメラの内部構造を示す概略断面図である。図４は、デジタルカメラの機能ブロック図である。

先ず、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラの基本構成について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、デジタルカメラの被写体側を前、撮像面側を後ろまたは背ということとする。

図１において、カメラ本体１は、本体筐体３と、ボディマウント４と、カメラモニタ５と、電子ビューファインダー（ＥＶＦ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＶｉｅｗＦｉｎｄｅｒ）６と、操作部７とを備える。ボディマウント４は、本体筐体３の前面側に配置され、カメラ本体１に交換レンズユニット２を装着可能としている。カメラモニタ５は、本体筐体３の背面側に配置され、液晶ディスプレイなどにより構成されている。ＥＶＦ６は、本体筐体３の背面側に配置され、表示用画像データが示す画像等を表示する。操作部７は、本体筐体３の上部に配置され、電源スイッチ７ａ、およびユーザーによるシャッター操作を受け付けるレリーズ釦７ｂなどから構成されている。

交換レンズユニット２は、樹脂製のレンズ鏡筒２ａ内に、被写体の光学像を形成するために光軸ＡＸ上に配列されたレンズ群からなる光学系を有している。そして、当該レンズ鏡筒２ａの外周部には、ズームリング２５とフォーカスリング２６とＯＩＳ（ＯｐｔｉｃａｌＩｍａｇｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）スイッチ２７とが設けられており、ズームリング２５とフォーカスリング２６とを回転させることにより、当該レンズ鏡筒２ａ内のレンズの位置を調整することができる。

図２において、ボディマウント４は、カメラ本体１に交換レンズユニット２を装着可能とし、端子支持部４ａとボディマウントリング４ｂと接続端子４ｃとを含んでいる。なお、カメラ本体１は、カメラ本体１と交換レンズユニット２との装着部分の前面には、シャッターユニット１２および振動板１３を有している。

図３において、カメラ本体１の本体筐体３内には、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）によるイメージセンサー８を実装した回路基板９と、カメラコントローラー１０を含むメイン回路基板１１とが備えられている。さらに、カメラ本体１の本体筐体３内には、前から順に、ボディマウント４、シャッターユニット１２、振動板１３、光学的ローパスフィルター１４、イメージセンサー８、回路基板９、金属製部材２０、メイン回路基板１１、およびカメラモニタ５が配置されている。

そして、振動板支持部１３ａは、振動板１３をイメージセンサー８に対して所定の位置に配置されるように支持するものであって、ボディマウント４およびシャッターユニット１２を介してメインフレーム１８に支持されている。なお、振動板１３および振動板支持部１３ａは、イメージセンサー８に埃が付着しないようにしている。

光学的ローパスフィルター１４は、交換レンズユニット２により結像する被写体像をイメージセンサー８の画素のピッチよりも粗い解像となるように被写体光の高周波成分を取り除くものである。一般的に、イメージセンサー８などの撮像素子は、各画素にベイヤー配列と呼ばれるＲＧＢ色のカラーフィルターやＹＣＭ色の補色カラーフィルターが配されている。従って、１画素に解像してしまうと偽色が発生するばかりでなく、繰り返しパターンの被写体では見にくいモアレ現象が発生するため、光学的ローパスフィルター１４を配置している。この光学的ローパスフィルター１４には、赤外光をカットするためのＩＲカットフィルター機能も持たせている。

本体筐体３内に配置された金属製のメインフレーム１８は、ボディマウント４の端子支持部４ａと接続し、ボディマウント４を介して交換レンズユニット２を支持している。また、三脚を取り付けるためのネジ穴を有する三脚取付部１９は、メインフレーム１８に機械的に接続されており、当該ネジ穴は、本体筐体３の下面に露出している。また、イメージセンサー８を実装した回路基板９を囲むように配置された金属製部材２０は、イメージセンサー８により発生した熱の放熱を促進するための部材であって、回路基板９とメイン回路基板１１との間に配置される金属板２０ａ（光軸ＡＸに垂直）と、金属板２０ａの熱をボディマウント４側に伝える熱伝導部２０ｂ（光軸ＡＸに平行）とを有している。

ボディマウント４は、交換レンズユニット２をカメラ本体１に装着するための部品であって、交換レンズユニット２のレンズマウント２１と機械的および電気的に接続される。当該ボディマウント４は、本体筐体３の前面に取り付けたリング形状の金属製のボディマウントリング４ｂと、端子支持部４ａに設けた接続端子４ｃとを有している。当該接続端子４ｃには、カメラ本体１に交換レンズユニット２を装着する際に、レンズマウント２１に設けた接続端子２１ａが電気的に接続される。

ボディマウント４のボディマウントリング４ｂは、交換レンズユニット２に設けたレンズマウント２１の金属製のレンズマウントリング２１ｂと嵌合することにより、カメラ本体１に交換レンズユニット２を機械的に保持する。レンズマウントリング２１ｂは、いわゆるバヨネット機構によりボディマウントリング４ｂに嵌め込まれる。

具体的には、レンズマウントリング２１ｂは、ボディマウントリング４ｂとの光軸まわりの回転位置関係に応じて、ボディマウントリング４ｂと嵌合していない第１の状態と、ボディマウントリング４ｂと嵌合する第２の状態とをとる。第１の状態において、レンズマウントリング２１ｂは、ボディマウントリング４ｂに対して光軸方向に移動可能で、かつボディマウントリング４ｂに挿入可能である。レンズマウントリング２１ｂをボディマウントリング４ｂに挿入した状態でボディマウントリング４ｂに対して回転させると、レンズマウントリング２１ｂはボディマウントリング４ｂに嵌合する。このときのボディマウントリング４ｂとレンズマウントリング２１ｂとの回転位置関係が第２の状態である。

また、交換レンズユニット２がカメラ本体１に装着されている状態で、接続端子４ｃは、レンズマウント２１が有する接続端子２１ａと電気的に接触している。このように、ボディマウント４とレンズマウント２１とは、ボディマウント４の接続端子４ｃとレンズマウント２１の接続端子２１ａとを介して、電気的に接続されている。その結果、デジタルカメラは、ボディマウント４とレンズマウント２１とを介して、カメラ本体１と交換レンズユニット２との間で、画像データ信号および制御信号を送受信することができる。

図４において、先ず、カメラ本体１の内部機能について、詳しく説明する。
ボディマウント４とレンズマウント２１とは、カメラコントローラー１０と交換レンズユニット２に含まれるレンズコントローラー２２との間で、画像データおよび制御信号を送受信している。また、本体筐体３内には、カメラコントローラー１０などの各部に電源を供給する電池などからなる電源ブロック１５を備えており、当該電源ブロック１５は、ボディマウント４およびレンズマウント２１を介して交換レンズユニット２全体にも電力を供給する。

イメージセンサー８は、回路基板９に搭載したタイミング信号発生器（ＴＧ）９ａからのタイミング信号に基づいて動作して、交換レンズユニット２を介して入射される被写体の光学像である被写体像を画像データに変換して、静止画データおよび動画データなどを生成する。生成された静止画データおよび動画データなどの画像データは、回路基板９に搭載されたＡＤＣ（アナログデジタルコンバーター）９ｂによってデジタル信号に変換され、カメラコントローラー１０によって様々な画像処理が施される。ここで、カメラコントローラー１０が施す様々な画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、およびＪＰＥＧ圧縮処理などである。なお、回路基板９の機能は、メイン回路基板１１に搭載してもよい。

また、イメージセンサー８によって生成された画像データは、スルー画像の表示にも用いられる。ここで、スルー画像とは、動画データのうちメモリーカード１６にデータを記録されない画像で、動画像または静止画像の構図を決めるためにカメラモニタ５および／またはＥＶＦ６に表示される。

カメラコントローラー１０は、メイン回路基板１１に搭載されており、カメラ本体１の各部を制御するとともに、交換レンズユニット２を制御するための信号をボディマウント４およびレンズマウント２１を介して、レンズコントローラー２２に送信する。逆に、カメラコントローラー１０は、ボディマウント４およびレンズマウント２１を介して、レンズコントローラー２２からの各種信号を受信する。このようにして、カメラコントローラー１０は、交換レンズユニット２の各部を間接的に制御している。

また、カメラコントローラー１０は、制御動作および画像処理動作の際に、メイン回路基板１１に搭載したＤＲＡＭ１１ａをワークメモリとして使用する。さらに、カメラコントローラー１０から送信される制御信号に基づいて、カメラ本体１に装着されたメモリーカード１６への静止画データおよび動画データの入出力を行うカードスロット１７が収容されている。

シャッターユニット１２は、いわゆるフォーカルプレーンシャッターであり、ボディマウント４とイメージセンサー８との間に配置され、イメージセンサー８への光を遮蔽可能としている。シャッターユニット１２は、後幕と、先幕と、被写体からイメージセンサー８に導かれる光の通る開口が設けられたシャッター支持枠とを有し、後幕および先幕をシャッター支持枠の開口に進退させることにより、イメージセンサー８の露光時間を調節する。

次に、交換レンズユニット２の内部機能について、詳しく説明する。
交換レンズユニット２は、樹脂製のレンズ鏡筒２ａ内に、被写体の光学像を形成するために光軸ＡＸ上に配列されたレンズ群からなる光学系と、レンズマウント２１と、レンズコントローラー２２と、絞りユニット２３と、光学系のレンズ群を駆動するための駆動部２４とを備えている。

また、レンズ鏡筒２ａの外周部には、ズームリング２５とフォーカスリング２６とＯＩＳスイッチ２７とが設けられており、ズームリング２５とフォーカスリング２６を回転させることにより、レンズ鏡筒２ａ内のレンズの位置を調整することができる。

光学系は、ズーム用のレンズ群２８と、ＯＩＳ用のレンズ群２９と、フォーカス用のレンズ群３０とを有している。ズーム用のレンズ群２８は、光学系の焦点距離を変化させる。ＯＩＳ用のレンズ群２９は、光学系で形成される被写体像におけるイメージセンサー８に対するぶれを抑制する。フォーカス用のレンズ群３０は、光学系がイメージセンサー８上に形成する被写体像のフォーカス状態を変化させる。

絞りユニット２３は、光学系を透過する光の量を調整する光量調整部材であって、具体的には、光学系を透過する光の光線の一部を遮蔽可能な絞り羽根と、絞り羽根を駆動する絞り駆動部とを有している。

駆動部２４は、レンズコントローラー２２の制御信号に基づいて、上述した光学系の各レンズ群を駆動するもので、光学系の各レンズ群の位置を検出するための検出部を有している。

レンズコントローラー２２は、カメラ本体１におけるカメラコントローラー１０から送信される制御信号に基づいて、交換レンズユニット２全体を制御する。レンズコントローラー２２は、駆動部２４の検出部によって検出された光学系の各レンズ群の位置情報を受信して、カメラコントローラー１０に送信する。カメラコントローラー１０は、受信した位置情報に基づいて駆動部２４を制御するための制御信号を生成し、当該制御信号をレンズコントローラー２２に送信する。

そして、レンズコントローラー２２は、カメラコントローラー１０によって生成された制御信号を駆動部２４に送信し、駆動部２４は、レンズコントローラー２２からの制御信号に基づいて、レンズ群２８、２９、３０の位置を調節する。

一方、カメラコントローラー１０は、イメージセンサー８が受けた光の量、静止画撮影を行うのか動画撮影を行うのか、および絞り値が優先的に設定される操作がされているかなどを示す情報に基づいて、絞りユニット２３を動作させるための制御信号を生成する。このとき、レンズコントローラー２２は、カメラコントローラー１０によって生成された制御信号を絞りユニット２３に中継する。

なお、交換レンズユニット２には、ＤＲＡＭ２２ａおよびフラッシュメモリ２２ｂが保持されており、レンズコントローラー２２は、光学系の各レンズ群２８、２９、３０、および絞りユニット２３を駆動させる場合、ＤＲＡＭ２２ａをワークメモリとして使用する。そして、フラッシュメモリ２２ｂには、レンズコントローラー２２によって使用されるプログラムおよびパラメータが格納されている。

ここまでは、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラ（撮像装置の一例）について説明したが、後述する撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤ電位の制御を用いるものであれば、その他の撮像装置であっても構わない。

以下に、外部ノイズによる映像妨害を低減する手段として、撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤ電位の制御について、詳しく説明する。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤ電位の制御について説明し、当該制御以外については詳細な説明は省略するが、撮像装置１００の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明したデジタルカメラと同様の構成である。

図５において、撮像装置１００は、撮像素子１１０と、メイン回路基板１２０と、撮像素子フレキシブルケーブル１３０と、マウント１４０と、金属板１５０と、接続部１６０とを備える。なお、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、ＧＮＤ露出部１３１を有し、金属板１５０は、金属板突起部１５１を有する。

撮像素子１１０は、例えば、ＣＭＯＳまたはＣＣＤであって、上述したイメージセンサー８および回路基板９である。撮像素子１１０は、レンズを介して入射される被写体の光学像である被写体像を画像データに変換して、静止画データおよび動画データなどを生成する。

メイン回路基板１２０は、撮像素子１１０によって生成された画像データに、様々な信号処理を施す。ここで、様々な信号処理とは、上述したカメラコントローラー１０が施す様々な画像処理であって、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、およびＪＰＥＧ圧縮処理などである。

撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、例えば、上述した回路基板９であって、撮像素子１１０を実装する。そして、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、メイン回路基板１２０に接続される。

さらに、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤを含んでおり、典型的には、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤの一部は、ＧＮＤ露出部１３１である。当該ＧＮＤ露出部１３１は、金属版１５０における金属板突起部１５１に接続されている。

マウント１４０は、例えば、上述したボディマウント４であって、本体筐体とレンズユニット（図示せず）との装着を可能とし、さらには、撮像素子１１０を固定している。なお、マウント１４０は、撮像素子１１０の表面の埃を取るＳＳＷＦ（ＳｕｐｅｒＳｏｎｉｃＷａｖｅＦｉｌｔｅｒ）（図示せず）、およびシャッターユニット（図示せず）、およびフラッシュユニット（図示せず）も固定している。また、マウント１４０は、放熱および落下衝撃に対する信頼性および不要電磁輻射対策のため、例えば、アルミおよびサスのような金属材料で構成されている。

金属板１５０は、撮像素子１１０とメイン回路基板１２０との間に配置され、撮像素子１１０側に突起する金属板突起部１５１を有する。そして、当該金属板突起部１５１は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３１と電気的に接続されている。なお、ＧＮＤ露出部１３１と金属板突起部１５１との接続部分についての詳細は、後述する。

また、金属板突起部１５１を含む金属板１５０は、例えば、上述した金属製部材２０における金属板２０ａであって、アルミおよび銅のように、熱伝導率および導電率が高い金属材料で構成され、撮像素子１１０から発生する熱を効率よく逃がす。

接続部１６０は、マウント１４０と金属板１５０とを電気的に接続する。接続部１６０は、典型的には、金属材料で構成されたビスであって、マウント１４０と金属板１５０とを固定している。

次に、ＧＮＤ露出部１３１と金属板突起部１５１との接続部分について、具体的に説明する。図６は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０を示す斜視図である。図６において、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、ＧＮＤ露出部１３１を有している。撮像素子フレキシブルケーブル１３０の表面は、表面保護のために、例えば、レジストなどの絶縁層によって構成されるが、ＧＮＤ露出部１３１は、レジストが剥離されている。そして、当該ＧＮＤ露出部１３１と、金属板１５０における金属板突起部１５１とが接続される。

図７は、金属板１５０を示す斜視図である。図７において、金属板１５０は、金属板突起部１５１を有している。ここで、金属板突起部１５１は、図６に示した撮像素子フレキシブルケーブル１３０におけるＧＮＤ露出部１３１の形状および位置に基づいて、形成されている。換言すれば、ＧＮＤ露出部１３１および金属板突起部１５１の位置および形状は、図６および図７に示したものに限定されるものではなく、ＧＮＤ露出部１３１と金属板突起部１５１とが電気的に接続する位置および形状であれば、その他の位置および形状であっても構わない。

さらに、上述したように、マウント１４０と金属板１５０とは接続部１６０によって固定され、その際に、ＧＮＤ露出部１３１と金属板突起部１５１とは密着するように固定されることが好ましい。

図８は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の信号層の一例を示す図である。図８に示すように、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の中央部には、撮像素子１１０を実装するための撮像素子実装部が設けられており、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の端には、メイン回路基板１２０との接続部が設けられている。

さらに、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の信号層では、撮像素子実装部とメイン回路基板１２０との接続部との間には信号配線がなされており、信号配線がなされていない部分にＧＮＤ露出部１３１が設定されている。そして、ＧＮＤ露出部１３１において、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の信号層は、金属板１５０の金属板突起部１５１と接続され、後述する撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ層とは、ビアホールで接続される。

図９は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ層の一例を示す図である。図９に示すように、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ層では、撮像素子フレキシブルケーブル１３０の端には、メイン回路基板１２０との接続部が設けられており、当該メイン回路基板１２０との接続部以外の部分は、全面ＧＮＤである。そして、表面はレジストで保護されている。

そして、ＧＮＤ露出部１３１において、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ層は、図８に示した撮像素子フレキシブルケーブル１３０の信号層のＧＮＤ露出部１３１に接続されている。

図１０は、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とにＧＮＤ接続がある場合と、ＧＮＤ接続がない場合とにおいて、撮像素子１１０の位置において誘起される電圧を示す図である。具体的には、図１０では、撮像装置１００に対して、３Ｖ／ｍの一様な外部電磁界を照射し、撮像素子１１０の位置において誘起される電圧をＦＤＴＤ（ＦｉｎｉｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＴｉｍｅＤｏｍａｉｎ）法を用いてシミュレーションした結果を示している。

図１０において、横軸は印加する外部電磁界の周波数を示し、縦軸は撮像素子１１０の位置において誘起される電圧の強度を示している。実線は、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とにＧＮＤ接続がある場合における電圧の強度を示しており、破線は、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とにＧＮＤ接続がない場合における電圧の強度を示している。金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とにＧＮＤ接続がない場合とは、例えば、金属板１５０の金属板突起部１５１がなく、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３１に接続されていない場合などである。

図１０に示すように、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とをＧＮＤ接続することによって、金属板１５０と撮像素子フレキシブルケーブル１３０とをＧＮＤ接続しない場合に比べて、撮像素子１１０に誘起される電圧が減少している。その結果、撮像装置１００によって撮像された画像に対する映像妨害を低減することができる。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００によれば、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３１と、金属板１５０の金属板突起部１５１とが電気的に接続されることによって、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤのインピーダンスを低減することができ、その結果、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ電位の変動を抑制することができる。

つまり、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００によれば、強電界環境において使用する場合であっても、撮像する画像の画質を劣化させることなく、外部ノイズによる映像妨害を低減し、内部構成が簡易な構成であって小型化を実現することができる。

＜第２の実施形態＞
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置２００の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、撮像素子フレキシブルケーブルのＧＮＤ電位の制御について説明し、当該制御以外については詳細な説明は省略するが、撮像装置２００の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明したデジタルカメラと同様の構成である。

図１１において、撮像装置２００は、撮像素子１１０と、メイン回路基板１２０と、撮像素子フレキシブルケーブル１３０と、マウント１４０と、金属板１５０と、接続部１６０と、導電性弾性部１７０とを備える。なお、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、ＧＮＤ露出部１３２を有し、金属板１５０は、金属板凹部１５２を有する。なお、図１１において、図５に示した本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００と同一の構成については、同一の参照符号を付すことにより詳細な説明は省略する。ここでは、本発明の第１の実施形態と異なる点について、主に説明する。

撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤを含んでおり、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤの一部は、ＧＮＤ露出部１３２である。当該ＧＮＤ露出部１３２は、導電性弾性部１７０を介して、金属版１５０における金属板凹部１５２に電気的に接続されている。

なお、金属板１５０は、撮像素子１１０とメイン回路基板１２０との間に配置されており、図５に示した撮像素子１１０側に突起する金属板突起部１５１を有さず、上述したように金属板凹部１５２を有している。そして、当該金属板凹部１５２において、導電性弾性部１７０が接続されている。金属板凹部１５２において、金属板１５０と導電性弾性部１７０との接続部分についての詳細は、後述する。

図１２は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０を示す斜視図である。図１２において、撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、ＧＮＤ露出部１３２を有している。撮像素子フレキシブルケーブル１３０の表面は、表面保護のために、例えば、レジストなどの絶縁層によって構成されるが、ＧＮＤ露出部１３２は、レジストが剥離されている。

そして、当該ＧＮＤ露出部１３２において、導電性弾性部１７０の先端部が接続される。なお、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３２は、導電性弾性部１７０の先端部の形状に合わせて、例えば、凹部が形成されていても構わない。導電性弾性部１７０の先端部と当該凹部とが密接することによって、撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤと導電性弾性部１７０との接続がより安定し、映像妨害の抑制にさらに効果を奏する。

図１３は、導電性弾性部１７０を示す図である。導電性弾性部１７０は、例えば、アルミおよび銅などの弾性を有し、かつ導電率の高い金属で構成される。また、金属板１５０および撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３２において、導電性弾性部１７０の先端部が安定して接続されるように、突起形状の構成を有する。なお、図１３において、当該突起形状は台形状であるが、例えば、曲面形状を有しても構わない。当該突起形状が曲面形状を有することによって、金属板１５０および撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３２との接触抵抗を減少させることができる。

図１４は、金属板１５０を示す斜視図である。図１４において、金属板１５０は、金属板凹部１５２を有している。ここで、金属板凹部１５２は、図１３に示した導電性弾性部１７０の先端部の突起形状に基づいて、形成されている。換言すれば、金属板１５０の金属板凹部１５２の形状、および導電性弾性部１７０の先端部の突起形状は、図１３および図１４に示したものに限定されるものではなく、金属板１５０の金属板凹部１５２と導電性弾性部１７０の先端部とが密接して、電気的に接続する形状であれば、その他の形状であっても構わない。

上述のように、導電性弾性部１７０を介して、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３２と、金属版１５０の金属板凹部１５２とが電気的に接続されることによって、本発明の第１の実施形態で述べた効果と同様に、撮像素子１１０に誘起される電圧が減少し、その結果、撮像装置２００によって撮像された画像に対する映像妨害を低減できることは言うまでもない。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置２００によれば、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ露出部１３２と、金属板１５０の金属板凹部１５２とが、導電性弾性部１７０を介して電気的に接続されることによって、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤのインピーダンスを低減することができ、その結果、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤ電位の変動を抑制することができる。

つまり、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置２００によれば、強電界環境において使用する場合であっても、撮像する画像の画質を劣化させることなく、外部ノイズによる映像妨害を低減し、内部構成が簡易な構成であって小型化を実現することができる。

さらに、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置２００によれば、金属板１５０において、撮像素子１１０側に突起部を有さないため、撮像素子１１０に応力が掛からずに、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のＧＮＤと、金属板１５０とを電気的に接続することができる。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に利用可能であって、特に、強電界環境において使用する撮像装置等に有用である。

１カメラ本体
２交換レンズユニット
２ａレンズ鏡筒
３本体筐体
４ボディマウント
４ａ端子支持部
４ｂボディマウントリング
４ｃ接続端子
５カメラモニタ
６ＥＶＦ
７操作部
７ａ電源スイッチ
７ｂレリーズ釦
８イメージセンサー
９回路基板
９ａタイミング信号発生器
９ｂＡＤＣ
１０カメラコントローラー
１１メイン回路基板
１１ａ、２２ａＤＲＡＭ
１２シャッターユニット
１３振動板
１３ａ振動板支持部
１４光学的ローパスフィルター
１５電源ブロック
１６メモリーカード
１７カードスロット
１８メインフレーム
１９三脚取付部
２０金属製部材
２０ａ金属板
２０ｂ熱伝導部
２１レンズマウント
２１ａ接続端子
２１ｂレンズマウントリング
２２レンズコントローラー
２２ｂフラッシュメモリ
２３絞りユニット
２４駆動部
２５ズームリング
２６フォーカスリング
２７ＯＩＳスイッチ
２８、２９、３０レンズ群
１００、２００撮像装置
１１０撮像素子
１２０メイン回路基板
１３０撮像素子フレキシブルケーブル
１３１、１３２ＧＮＤ露出部
１４０マウント
１５０金属板
１５１金属板突起部
１５２金属板凹部
１６０接続部
１７０導電性弾性部

Claims

被写体を撮像する撮像装置であって、
前記被写体の光学像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子によって生成された画像データに信号処理を施すメイン回路基板と、
前記撮像素子を実装し、前記メイン回路基板に接続される撮像素子フレキシブルケーブルと、
前記撮像素子を固定する金属材料で構成されたマウントと、
前記撮像素子と前記メイン回路基板との間に配置される金属板とを備え、
前記撮像素子フレキシブルケーブルは、接地電位を有する撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤを含み、
前記撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤは、前記金属板に接続されることを特徴とする、撮像装置。
前記撮像素子フレキシブルケーブルは、前記金属板に接続される、前記撮像素子フレキシブルケーブルＧＮＤの一部にＧＮＤ露出部を有することを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
前記金属板は、前記ＧＮＤ露出部に接続される、前記撮像素子側に突起する金属板突起部を有することを特徴とする、請求項２記載の撮像装置。
前記マウントと前記金属板とを接続する金属材料で構成された接続部を、さらに備えることを特徴とする、請求項１記載の撮像装置。
前記金属板と前記ＧＮＤ露出部とを接続する導電性弾性部を、さらに備えることを特徴とする、請求項２記載の撮像装置。