JP4928300B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関する。

近年、銀塩フィルムを記録媒体として用いるフィルムカメラに代えて、メモリを記録媒体として用いるデジタルカメラが普及しつつある。このデジタルカメラには、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子が使用されている。このデジタルカメラにおいては、赤外光をカットするための赤外カットフィルタ、撮影像に生じるモアレおよび偽色の発生を防止するためのローパスフィルタなどが設けられている。また、赤外カットフィルタの代わりに、表面に赤外カットコーティングが施されているローパスフィルタが用いられる場合がある。これらの赤外カットフィルタ、ローパスフィルタは、通常、撮像素子と同軸上に配置されている。

このような構成の場合、開口部を有する箱状の地板内に、有害光をカットするマスクを有するシートを落とし込んだ後に、上記フィルタが落とし込まれ、このフィルタと地板が接着剤などで固定される。そして、上記フィルタの背後において、地板と撮像素子前面の保護ガラスとの間にゴムなどの弾性部材が挟み込まれ、これにより、撮像素子の外周から撮像素子の撮像面に対して塵、埃などが侵入することが防止される。

上述した構成の場合における撮像素子の保持構造の詳細について図５および図６を参照しながら詳細に説明する。図５は従来の撮像素子の保持構造を示す分解斜視図である。図６は図５の撮像素子の保持構造を示す縦断面図である。

デジタルカメラは、図５および図６に示すように、開口部が光軸と同軸上になるように設けられているＣＣＤホルダ１０を備える。ＣＣＤホルダ１０には、マスク部材１１、ローパスフィルタ１２、撮像素子１４、フレキシブルプリント基板１５および保持部材１６が組み込まれている。マスク部材１１は、その背面から撮像素子１４の撮像面へ入射する光量を決めるとともに、有害光を遮るための部材である。ローパスフィルタ１２は、所定帯域の光をカットするためのフィルタであり、マスク部材１１の背面側に配置されている。これらマスク部材１１およびローパスフィルタ１２は、ＣＣＤホルダ１０の開口部と同軸上になるようにＣＣＤホルダ１０に配置されている。

撮像素子１４は、ＣＣＤなどの素子からなり、ローパスフィルタ１２の背面側に配置されている。フレキシブルプリント基板１５は、撮像素子１４との間で信号の送受を行うための基板であり、撮像素子１４と電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板１５は、撮像素子１４の背面側に配置され、撮像素子１４と半田付けにより一体的に固定されている。保持部材１６は、フレキシブルプリント基板１５の背面側に配置され、フレキシブルプリント基板１５と接着剤で固定されている。保持部材１６は、撮像素子１４がローパスフィルタ１２と同軸上になるように、複数のねじ１８によりＣＣＤホルダ１０に取り付けられている。

ここで、保持部材１６とＣＣＤホルダ１０との間には、複数のばね部材１７が配置されており、保持部材１６は、各ばね部材１７のばね力に抗しながらＣＣＤホルダ１０に取り付けられている。

また、ローパスフィルタ１２と撮像素子１４との間には、ゴム材などからなる弾性部材１３が挟み込まれている。この弾性部材１３は、図６に示すように、ＣＣＤホルダ１０と撮像素子１４との間で圧縮され、ローパスフィルタ１２と撮像素子１４との間の隙間をシールするシール部材として機能する。これにより、外部から撮像素子１４の撮像面へのゴミなどの侵入が防止される。

このような保持構造の場合、ＣＣＤホルダ１０と撮像素子１４との間に弾性部材１３が挟み込まれているので、ＣＣＤホルダ１０と撮像素子１４間には、上記弾性部材１３を挟み込むための距離が必要である。これが、デジタルカメラの薄型化（本体の光軸方向の厚みを薄くすること）を妨げる要因となる。

また、撮像素子１４には、上記弾性部材１３の圧縮により生じる反発力が常に加わることになる。通常、撮像素子１４は高い強度を有するものではないので、上記力により撮像素子１４の歪みが発生する恐れがある。

そこで、光軸方向の厚みを薄くするために、ＣＣＤホルダとは別体に形成されたローパスフィルタホルダが用いる保持構造が提案されている（特許文献１参照）。

また、光軸方向の厚みを薄くするとともに、弾性部材による反発力が加わることを阻止するために、ＣＣＤとフィルタを貼り付けて一体化し、この周囲を弾性部材で覆う保持構造が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００６−６７３５６号公報 特開２００５−１２３３４号公報

しかしながら、上述した保持構造のうち、前者の保持構造の場合は、ＣＣＤとローパスフィルタの間にＣＣＤゴム（弾性部材）が配置されているので、このＣＣＤゴムによる反発力が加わることを阻止することができない。

これに対し、後者の保持構造の場合は、フィルタがＣＣＤに貼り付けられるので、この構成は、汎用的とはいい難い。

本発明の目的は、光軸方向の厚みを抑えるとともに、撮像素子に余分な力を加えることなく、撮像面への塵、埃などの異物の侵入を未然に防止することができる撮像装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、ホルダの背面側に配置され、前記ホルダの開口部を覆う光学部材と、前記光学部材の背面側に配置されている撮像素子と、前記ホルダに固定され、前記撮像素子を保持する保持部材と、弾性部材であって、前記撮像素子を囲うように配置されている撮像素子保護部材とを備え、前記撮像素子保護部材は、前記光学部材の縁部と対向する第１の縁部および前記保持部材に対向する第２の縁部を有し、前記第１の縁部が前記光学部材の縁部と、前記第２の縁部が前記保持部材とそれぞれ当接するように前記光学部材と前記保持部材との間に配置され、前記撮像素子保護部材の前記第２の縁部は、該撮像素子保護部材と前記ホルダとの間に配置されている少なくとも１つの押圧部材により前記保持部材に向けて押圧され、前記撮像素子保護部材、前記光学部材および前記保持部材は、互いに共働して、前記撮像素子を外部と遮断可能に収納する収容空間を形成することを特徴とする撮像装置を提供する。

本発明によれば、光軸方向の厚みを抑えるとともに、撮像素子に余分な力を加えることなく、撮像面への塵、埃などの異物の侵入を未然に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る撮像装置の外観を示す斜視図である。図２は図１の撮像装置において鏡筒が繰り出された状態を示す斜視図である。本実施の形態においては、撮像装置として、デジタルカメラを説明する。

デジタルカメラは、図１および図２に示すように、厚さ（奥行き）が薄い箱状の本体１９を備える。本体１９の前面には、ファインダ２４、補助光発光部２３、ストロボ２５、レンズ鏡筒２６が設けられている。ここで、補助光発光部２３は、測光測距を行う場合の補助光を発光する。

また、本体１９の上面には、レリーズボタン２０、電源切換えボタン２２、ズーム切換えスイッチ２１が設けられている。また、本体１９の背面には、機能の切換えなどを行うための複数の操作ボタン（図示せず）および撮影画像を表示するための液晶ディスプレイ（図示せず）などが設けられている。

ここで、レンズ鏡筒２６は、沈胴式のレンズ鏡筒であり、デジタルカメラの電源がオフされているときには、図１に示すように、本体１９内に収納されている。これに対し、電源がオンされると、図２に示すように、レンズ鏡筒２６は、本体１９から繰り出される。

次に、本デジタルカメラに設けられている撮像素子の保持構造について図３および図４を参照しながら説明する。図３は図１のデジタルカメラに設けられている撮像素子の保持構造を示す分解斜視図である。図４は図３の保持構造を示す縦断面図である。

本デジタルカメラは、図３および図４に示すように、ＣＣＤホルダ１を備える。このＣＣＤホルダ１には、マスク部材２、ローパスフィルタ（光学部材）３、撮像素子保護部材５、撮像素子６、保持部材８およびフレキシブルプリント基板（信号伝送部材）７が組み込まれている。

ここで、ＣＣＤホルダ１は、開口部が光軸と同軸上に設けられているホルダである。ＣＣＤホルダ１内には、マスク部材２およびローパスフィルタ３が光軸と同軸上になるように組み込まれている。マスク部材２は、その背面から撮像素子６の撮像面へ入射する光量を決めるとともに、有害光を遮るための部材である。ローパスフィルタ３は、所定帯域の光をカットするためのフィルタであり、マスク部材２の背面側に配置されている。

撮像素子６は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどからなる。撮像素子６は、接着剤による接着部６ａにより保持部材８に固着されている。この保持部材８は、撮像素子６がローパスフィルタ３と同軸上になるように（光軸と同軸上になるように）、複数のねじ９により、ＣＣＤホルダ１に取り付けられている。フレキシブルプリント基板７は、撮像素子６と信号の送受を行うための基板であり、保持部材８の背面側に配置されている。フレキシブルプリント基板７は、撮像素子６と電気的に接続されているとともに、保持部材８に固着されている。

上記撮像素子保護部材５は、ゴムなどの弾性部材からなり、撮像素子６を囲むように形成された額縁形状を有する。具体的には、撮像素子保護部材５は、ローパスフィルタ３の縁部と対向する内縁部および保持部材８に向けてスカート状に広がる外縁部を有する額縁形状に形成されている。撮像素子保護部材５は、上記内縁部がローパスフィルタ３の縁部と、上記外縁部が保持部材８とそれぞれ当接するように、ローパスフィルタ３と保持部材８との間に配置されている。

ここで、撮像素子保護部材５の内縁部は、厚さ方向へ弾性変形された状態でローパスフィルタ３の縁部と当接されることになる。すなわち、撮像素子保護部材５の内縁部は、弾性変形された状態でローパスフィルタ３に密着される。また、撮像素子保護部材５は、ローパスフィルタ３をマスク部材２とともにＣＣＤホルダ１に押し付けることになる。これにより、ローパスフィルタ３は、マスク部材２とともに、撮像素子保護部材とＣＣＤホルダ１との間で保持されることになる。

また、撮像素子保護部材５の外縁部は、ＣＣＤホルダ１と保持部材８との間に配置されている複数のばね部材（押圧部材）４により、保持部材８に押し付けられている。これにより、撮像素子保護部材５の外縁部は、弾性変形された状態で保持部材８に密着される。

このように、撮像素子保護部材５は、ローパスフィルタ３および保持部材８と共働して、撮像素子６を外部と遮断可能に収納する収容空間を形成するので、外部から撮像素子６の撮像面への塵、埃などの異物の侵入が防止される。すなわち、撮像素子６の撮像面に塵、埃などの異物が付着することが防止され、画像品位を損ねる異物の写り込みをなくすことができる。

また、撮像素子保護部材５は、撮像素子６、および撮像素子６と保持部材８との接着部６ａに荷重を加えることなく配置されているので、撮像素子６に余分な力が掛からず、撮像素子６の撮像面の位置がずれるなどの恐れがない。

また、撮像素子保護部材５は、ローパスフィルタ３の縁部と当接する内縁部を有するので、ローパスフィルタ３と撮像素子６との間の間隔が大きくなることを抑制することができ、光軸方向への厚さが増すことを抑えることができる。

また、ローパスフィルタ３が撮像素子保護部材５によりＣＣＤホルダ１に押し付けられて保持されているので、接着など他の手段を用いて固定する必要がない。その保持を簡素化することができる。

本実施の形態においては、フレキシブルプリント基板７と保持部材８とが個別に構成され、フレキシブルプリント基板７が保持部材８の裏面側に配置されている。これに代えて、例えばフレキシブルプリント基板７と保持部材８とを一体的に構成することも可能である。この場合、撮像素子保護部材５は、その外縁部が、フレキシブルプリント基板７または保持部材８の少なくとも一方に当接可能なように構成される。また、例えばフレキシブルプリント基板７を撮像素子６と保持部材８との間に配置し、フレキシブルプリント基板７を保持部材８に保持されるようにしてもよい。この場合も、撮像素子保護部材５は、その外縁部がフレキシブルプリント基板７または保持部材８の少なくとも一方に当接可能なように構成される。

本発明の一実施の形態に係る撮像装置の外観を示す斜視図である。 図１の撮像装置において鏡筒が繰り出された状態を示す斜視図である。 図１のデジタルカメラに設けられている撮像素子の保持構造を示す分解斜視図である。 図３の保持構造を示す縦断面図である。 従来の撮像素子の保持構造を示す分解斜視図である。 図５の撮像素子の保持構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ＣＣＤホルダ
３ ローパスフィルタ（光学部材）
４ ばね部材（押圧部材）
５ 撮像素子保護部材
６ 撮像素子
６ａ 接着部
７ フレキシブルプリント基板（信号伝送部材）
８ 保持部材

Claims (4)

1. ホルダの背面側に配置され、前記ホルダの開口部を覆う光学部材と、
   前記光学部材の背面側に配置されている撮像素子と、
   前記ホルダに固定され、前記撮像素子を保持する保持部材と、
   弾性部材であって、前記撮像素子を囲うように配置されている撮像素子保護部材とを備え、
   前記撮像素子保護部材は、前記光学部材の縁部と対向する第１の縁部および前記保持部材に対向する第２の縁部を有し、前記第１の縁部が前記光学部材の縁部と、前記第２の縁部が前記保持部材とそれぞれ当接するように前記光学部材と前記保持部材との間に配置され、
   前記撮像素子保護部材の前記第２の縁部は、該撮像素子保護部材と前記ホルダとの間に配置されている少なくとも１つの押圧部材により前記保持部材に向けて押圧され、
   前記撮像素子保護部材、前記光学部材および前記保持部材は、互いに共働して、前記撮像素子を外部と遮断可能に収納する収容空間を形成することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子保護部材は、前記光学部材と前記保持部材との間で弾性変形し、前記光学部材を前記ホルダに向けて押圧することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子は、接着剤で前記保持部材に固着され、前記撮像素子と前記保持部材との接着部は、前記撮像素子保護部材、前記光学部材および前記保持部材により形成される前記収容空間内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記保持部材と一体的に保持され、前記撮像素子との間で信号の送受を行う信号伝送部材を備え、
   前記撮像素子保護部材の前記第２の縁部は、前記保持部材および前記信号伝送部材の少なくとも一方に当接することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

Images