JP2018164189A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、ノイズを遮蔽しつつ、省スペースかつリペアしやすい構成とする。【解決手段】撮像装置において、撮像部を搭載する基板と、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記基板の周囲を覆うシールドプレートと、前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケースと、を備え、前記シールドプレートは、光軸方向の移動を規制するよう他の部材と接する当接部と、光軸方向に付勢力を受けるように他の部材と接する付勢部と、を有する構成とする。【選択図】図５

Description

本発明の一態様は、撮像装置等に関する。

レンズ鏡筒と、撮像素子が搭載された基板とがケースに収容された撮像装置では、ノイズ対策のため、撮像素子が搭載された基板の周囲を覆うシールドプレートを備える構成とすることがある。特許文献１では、電磁波を遮蔽するために、シールドケースを備えた構成のカメラ装置が開示されている。

特開２０１１−１６４４６１号公報

一方で、近年車載カメラが広く普及しつつある。このような車載カメラでは、搭載される空間が限定されるため、従来よりもさらに、小型化に対する要求が高くなっている。また、車載カメラ以外の撮像装置においても、小型化に対する要求がある。

本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
撮像部を搭載する基板（４１）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（３）と、
前記基板の周囲を覆うシールドプレート（６、６ａ）と、
前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケース（１、８）と、を備え、
前記シールドプレートは、光軸方向の移動を規制するよう他の部材と接する当接部（Ｄ）と、光軸方向に付勢力を受けるように他の部材と接する付勢部（６３、６３ａ）と、を有する、
撮像装置である。

上記構成の撮像装置では、シールドプレートを備える構成とすることで、基板に搭載された撮像部を含む電子部品等に対する電磁ノイズを遮断しつつ、付勢部によってシールドプレートの位置を安定させることができる。また、付勢部によってシールドプレートの位置を安定させるため、フックなどを用いてシールドプレートを固定する構成と比較して、外側に向かって突出する形状を削減することができる。これにより、撮像装置を省スペースで構成することが可能となる。また、フックなどを用いる形状と比較して、一度組み立てた後であっても分解が容易であり、リペアをしやすい構成にすることができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記シールドプレート（６、６ａ）が、
光軸方向に垂直な平面部（６１、６１ａ）と、
前記平面部から光軸方向に向かって延び、前記基板の外側を覆う側面部（６２、６２ａ）と、を有する。

上記構成の撮像装置によれば、基板への電磁ノイズによる影響を効果的に抑制することができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記付勢部は、前記シールドプレートと一体に形成された板ばね部（６３、６３ａ）である。

また、上記撮像装置において、好ましくは、
前記付勢部は、前記平面部に形成された板ばね部（６３、６３ａ）である。

上記構成の撮像装置によれば、比較的形成が容易な板ばねによって、シールドプレートの位置を安定させることができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記シールドプレートは、接地電位に電気的に接続されている。

上記構成の撮像装置によれば、シールドプレートが接地電位になるため、さらに効果的に、基板への電磁ノイズによる影響を抑制することができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記シールドプレートの光軸方向後方に配置され、撮像装置に電力を供給するコネクタ（９、９ａ）をさらに備え、
前記シールドプレートは、前記コネクタの接地電位に電気的に接続されている。

上記構成の撮像装置によれば、低インピーダンスの接地電位にシールドプレートが接続されることとなるため、さらに効果的に、基板への電磁ノイズによる影響を抑制することができる。

図１は、実施形態の撮像装置をフロント側から見た外観斜視図である。 図２は、実施形態の撮像装置をリア側から見た外観斜視図である。 図３は、実施形態１の撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。 図４は、実施形態１の撮像装置をリア側から見た分解斜視図である。 図５は、実施形態１の撮像装置の断面図である。 図６は、実施形態１のシールドプレートの斜視図である。 図７は、実施形態１のシールドプレートの六面図である。 図８は、実施形態２の撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。 図９は、実施形態２の撮像装置をリア側から見た分解斜視図である。 図１０は、実施形態２の撮像装置の断面図である。 図１１は、実施形態２のシールドプレートの斜視図である。 図１２は、実施形態２のシールドプレートの六面図である。

本発明の撮像装置は、ノイズ遮蔽機能を有するシールドプレートが付勢部を有し、光軸方向に付勢されながら安定的に保持されている点に特徴のひとつがある。

なお、本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態１
２．実施形態２
３．補足事項

＜１．実施形態１＞
本発明の実施形態１について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本実施形態の撮像装置の外観斜視図であり、図１はフロント側から見た図、図２はリア側から見た図である。図３及び図４は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、図３はフロント側から見た図、図４はリア側から見た図である。図５は、本実施形態の撮像装置の断面図である。

図１〜図５に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース１、防水シール２、レンズ鏡筒３、第１基板４１、第２基板４２、シールドプレート６、防水シール７、リアケース８、コネクタ９、並びに連結具５１、５２、及び５３を含んで構成される。

＜フロントケース１＞
フロントケース１は、リアケース８と共に撮像装置の筐体（ケース）を形成する部材であって、樹脂などで形成される。フロントケース１は、光軸方向前方に、光軸Ａを中心とする開口部を有し、光軸方向後方はリアケース８と連結可能に開放されており、光軸Ａを覆うように、略矩形状の側面を有している。フロントケース１とリアケース８とが連結されることで、レンズ鏡筒３、第１基板４１、及び第２基板４２などを収容する空間が形成される。図１に示されるように、フロントケース１の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒３により保持されたレンズ３ａが位置する。

＜リアケース８＞
リアケース８は、上記のように、フロントケース１と連結されることで、レンズ鏡筒３、第１基板４１、及び第２基板４２などを収容する空間を形成する。リアケース８は、光軸Ａに対して略垂直な面を有する板状の部材である。リアケース８は、光軸方向後方に開口部を有する。リアケース８の開口部には、コネクタ９の突出部が挿入される。リアケース８は、連結具５２によりフロントケース１と連結され、連結具５３によりコネクタ９と連結される。

＜防水シール２＞
防水シール２は、ゴムなどの弾性部材により形成された円環状の部材であって、フロントケース１とレンズ鏡筒３との間に配置されることで、フロントケース１とレンズ鏡筒３とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール２は、フロントケース１の開口部の外縁の位置に沿った円環状となっている。

＜レンズ鏡筒３＞
レンズ鏡筒３は、光軸方向に伸びる円筒状の部材である。レンズ鏡筒３は、レンズ３ａを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒３に保持される光学部材には、レンズ３ａの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタなどが含まれる。レンズ３ａを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する板状で円環状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。これらの光学部材の数は、任意に変更可能である。

＜第１基板４１及び第２基板４２＞
第１基板４１及び第２基板４２は、撮像素子４３を含む電子部品が搭載されたリジッド基板である。本実施形態では、第１基板４１に撮像素子４３及び電子部品が搭載され、第２基板４２には電子部品が搭載される。第１基板４１と第２基板４２とは、フレキシブル基板に搭載された導線によって、電気的に接続される。撮像素子４３により取得された電気信号は、第１基板４１及び第２基板４２に搭載された電子部品により所定の電気処理または信号処理が施された後、撮像装置の外部に画像データとして出力される。第１基板４１及び第２基板４２は、連結具５１によって、撮像装置内で位置固定される。

撮像素子４３は、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤなどであるが、これらに限定されるものではない。また、撮像装置においては、撮像素子４３以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。撮像素子は、本発明の「撮像部」の一例である。

＜シールドプレート６＞
シールドプレート６は、導電性を有する板状の部材により形成され、組み立てられた状態で、第１基板４１及び第２基板４２を覆うように配置される。

図６は、本実施形態のシールドプレート６の斜視図である。図７は、本実施形態のシールドプレート６の六面図である。図６及び図７に示されるように、シールドプレート６は、平面部６１と、側面部６２とを含んで構成される。平面部６１は、光軸Ａに対して垂直な平面上に形成された部分である。側面部６２は、平面部６１の端部から、光軸方向前方に向かって延びる部分である。側面部６２は、光軸Ａに対して垂直な平面で見たときに、第１基板４１及び第２基板４２の、光軸Ａの中心から外側の位置の外周を覆うように位置する。平面部６１は、第１基板４１及び第２基板４２の光軸方向後方の少なくとも一部を覆うように位置する。

シールドプレート６は、平面部６１に形成された板ばね部６３を有する。板ばね部６３は、平面部６１を形成する板部材の一部を加工し、光軸Ａに垂直な平面に対して緩やかな角度を有しながら光軸方向後方に突出して形成された部分である。つまり、板ばね部６３は、平面部６１と一体的に形成される。図５の「Ｃ」の位置に示されるように、板ばね部６３は、リアケース８の光軸方向前方の面に弾性的に当接する。

図５の「Ｂ」の位置に示されるように、シールドプレート６の側面部６２の光軸方向前方の端部は、フロントケース１の光軸方向後方の面に当接し、光軸方向前方への移動が規制されている。側面部６２の光軸方向前方の端部を、「当接部」と称することがある。なお、当接部は、シールドプレート６の光軸方向前方への移動が規制される位置に接していれば良いため、フロントケース１に当接せず、その他の構成に当接していても良い。

上記のように、シールドプレート６の光軸方向前方の端部となる当接部は、フロントケース１の面に当接し、シールドプレート６の光軸方向後方の端部となる板ばね部６３は、リアケース８の面に弾性的に当接している。これにより、シールドプレート６の光軸方向の位置が安定的に付勢されながら固定される。

＜防水シール７＞
防水シール７は、防水シール２と同様にゴムなどの弾性部材により形成された部材であって、フロントケース１とリアケース８との間に配置されることで、フロントケース１とリアケース８とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール７は、フロントケース１とリアケース８との連結面に対応した形状となっており、本実施形態の防水シール７は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。

＜コネクタ９＞
コネクタ９は、リアケース８の光軸方向後方に配置され、連結具５３によってリアケース８と連結される。コネクタ９は、撮像装置を取り付ける機器に対して撮像装置を取り付けるための取付具として利用されるほか、撮像した画像のデータを出力するための信号線などを含む。

本実施形態の撮像装置では、シールドプレート６が付勢部として機能する板ばね部６３を有しており、シールドプレートが付勢されながら安定的に固定される。そのため、フックなどを用いてシールドプレートを固定する構成と比較すると、光軸に垂直な面に対して外側に向かって突出する形状を削減することができ、撮像装置を省スペースで構成することが可能となる。特に、車載用の撮像装置など、設置される空間に制限がある場合に有用である。また、フックなどを用いる形状と比較して、一度組み立てた後であっても分解が容易であり、リペアをしやすい構成にすることができる。

また、本実施形態の撮像装置では、シールドプレート６が平面部６１と側面部６２とを有するため、第１基板４１及び第２基板４２に対して、外部から電磁ノイズが混入することを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態の撮像装置では、シールドプレート６を付勢しながら固定する構成として、平面部６１に形成された板ばね部６３を採用しているため、比較的簡易かつ安価な構成により、シールドプレート６を安定的に位置固定させることができる。

＜２．実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、実施形態１と比較して、コネクタ９が同軸コネクタ９ａに置き換えられており、シールドプレート６ａが同軸コネクタ９ａの接地電位に連結されている点が主な相違点である。以下、本実施形態について説明するが、実施形態１と共通の構成及び機能についてはその説明を省略することがある。

図８及び図９は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、図８はフロント側から見た図、図９はリア側から見た図である。図１０は、本実施形態の撮像装置の断面図である。

図８〜図１０に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース１、防水シール２、レンズ鏡筒３、第１基板４１、第２基板４２ａ、シールドプレート６ａ、防水シール７、リアケース８、同軸コネクタ９ａ、並びに連結具５１、５２、及び５３を含んで構成される。

＜シールドプレート６ａ＞
シールドプレート６ａは、導電性を有する板状の部材により形成され、組み立てられた状態で、第１基板４１及び第２基板４２ａを覆うように配置される。シールドプレート６ａは、同軸コネクタ９ａの接地電位部分に電気的に接続される。

図１１は、本実施形態のシールドプレート６ａの斜視図である。図１２は、本実施形態のシールドプレート６ａの六面図である。図６及び図７に示されるように、シールドプレート６ａは、実施形態１と同様に、平面部６１ａと側面部６２ａとを含んで構成される。

平面部６１ａには、板ばね部６３ａが一体的に形成される。板ばね部６３ａは、円弧状に切り欠かれた切欠部６４ａを有する。切欠部６４ａは、同軸コネクタ９ａの接地電位部分に沿った円弧形状となっており、比較的広い面積で接地電位部分に接するよう構成されている（図１０の「Ｅ」の位置）。つまり、シールドプレート６ａは、板ばね部６３ａを介して、同軸コネクタ９ａの接地電位に電気的に接続される。シールドプレート６ａは、板ばね部６３ａによって、弾性的に位置固定される。

図１０の「Ｄ」の位置に示されるように、シールドプレート６ａの側面部６２ａの光軸方向前方の端部は、フロントケース１の光軸方向後方の面に当接し、光軸方向前方への移動が規制されている。

＜同軸コネクタ９ａ＞
同軸コネクタ９ａは、撮像装置と外部機器とを電気的に接続させつつ、撮像装置を取り付け対象の機器に対して取り付けるための取付具として利用される。同軸コネクタ９ａは、第２基板４２ａから光軸方向後方に突出した端子４４ａと接続される。また、同軸コネクタ９ａの接地電位部分は、板ばね部６３ａと接続される。

＜第２基板４２ａ＞
第２基板４２ａは、電子部品が搭載されたリジッド基板であり、光軸方向後方に突出する端子４４ａを有する。端子４４ａは円筒状であって、同軸コネクタ９ａに形成された孔部に挿入され、同軸コネクタ９ａと第２基板４２ａとが安定的に固定される。

本実施形態の撮像装置では、シールドプレート６ａが、板ばね部６３ａを介して、接地電位に電気的に接続されている。これによって、シールドプレート６ａの電位が接地電位として安定しているため、より効果的に、基板への電磁ノイズによる影響を抑制することができる。なお、シールドプレート６ａは、同軸コネクタ９ａの接地電位に接続されず、別の接地電位に接続されても良い。

また、本実施形態の撮像装置では、シールドプレート６ａは、同軸コネクタ９ａの接地電位に電気的に接続されているため、低インピーダンスの接地電位にシールドプレート６ａが接続されることとなり、さらに効果的に、基板への電磁ノイズによる影響を抑制することができる。

＜３．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

例えば、上記実施形態の撮像装置におけるシールドプレート６は、光軸方向前方に当接部を有し、光軸方向後方に付勢部を有していたが、光軸方向前方に付勢部を有し、光軸方向後方に当接部を有する構成であっても良い。また、光軸方向の前方及び後方の双方に付勢部を有する構成としても良い。

また、シールドプレート６に形成された板ばね部６３は、必ずしも平面部６１に形成される必要はなく、その他の部位に形成されても良い。

また、シールドプレート６は、平面部６１と光軸方向に対向する位置にさらに平面部を有する、箱状に形成されても良い。この場合、より効果的に、第１基板４１及び第２基板４２に対する電磁ノイズの影響を抑制することができる。

また、実施形態では第１基板４１と第２基板４２とを別構成とする例を挙げて説明したが、必ずしも２つの基板を備える構成としなくても良い。例えば、１つの基板を備える構成であっても良いし、３以上の基板を備える構成としても良い。この場合であっても、少なくとも１つの基板をシールドプレート６が覆う構成とすることで、一定のノイズ抑制の効果が得られる。

また、フロントケース１及びリアケース８は、実施形態のような構成に限定されるものではない。例えば、フロントケース１が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材で、リアケース８が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材と、板状部材の外縁部から光軸方向前方に突出した側面を有するなどの形状であっても良い。つまり、フロントケース１とリアケース８とは、連結されることで筐体（ケース）を形成する任意の形状を採用可能である。また、フロントケース１及びリアケース８は、樹脂以外の素材で形成されても良い。

また、シールドプレート６ａの板ばね部６３ａは、円弧状の切欠部６４ａを有していたが、切欠部６４ａは円弧状でなくても良い。例えば、切欠部６４ａは、開口部を有し、開口部の外縁部分が接地電位部分に電気的に接続される構成などであっても良い。

本発明は、車載用の撮像装置などとして好適に利用される。

１…フロントケース
２…防水シール
３…レンズ鏡筒
３ａ…レンズ
４１、４１ａ…第１基板
４２、４２ａ…第２基板
４３…撮像素子
４４ａ…端子
５１〜５３…連結具
６、６ａ…シールドプレート
６１、６１ａ…平面部
６２、６２ａ…側面部
６３、６３ａ…板ばね部
６４ａ…切欠部
７…防水シール
８…リアケース
９…コネクタ
９ａ…同軸コネクタ

Claims (6)

1. 撮像部を搭載する基板と、
   レンズを保持するレンズ鏡筒と、
   前記基板の周囲を覆うシールドプレートと、
   前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケースと、を備え、
   前記シールドプレートは、光軸方向の移動を規制するよう他の部材と接する当接部と、光軸方向に付勢力を受けるように他の部材と接する付勢部と、を有する、
   撮像装置。
2. 前記シールドプレートは、
   光軸方向に垂直な平面部と、
   前記平面部から光軸方向に向かって延び、前記基板の外側を覆う側面部と、を有する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記付勢部は、前記シールドプレートと一体に形成された板ばね部である、
   請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記付勢部は、前記平面部に形成された板ばね部である、
   請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記シールドプレートは、接地電位に電気的に接続されている、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記シールドプレートの光軸方向後方に配置され、撮像装置に電力を供給するコネクタをさらに備え、
   前記シールドプレートは、前記コネクタの接地電位に電気的に接続されている、
   請求項５に記載の撮像装置。

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