JP5221824B1 - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

撮像装置は、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110と、第1グランド導体を含み、撮像素子110の後方に配置されて撮像素子110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120と、第2グランド導体を含み、撮像素子110を実装してメイン回路基板120に接続される撮像素子用ケーブル130と、第1グランド導体と第2グランド導体とを電気的に接続するグランド接続導体とを備えている。

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。以下では、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(使用する撮像素子の感度が高い程)、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などに侵入することが変動することが挙げられる。そこで、従来技術において、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)があった。
特開2008−211378号公報
ここで、本願の発明者は、撮像素子用ケーブルにグランド導体が設けられている場合に、外部電磁波の影響によりグランド導体の電位が変動し、この電位変動が映像妨害の要因になっていることに気が付いた。このようなグランド導体の電位変動に対して、従来の撮像装置のようにレンズの表面に導電性のフィルターを付加すると、ある程度電位変動は抑制できるが、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。
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、外部ノイズによる映像妨害を低減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、被写体の光学像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、接地電位を有する第1グランド導体を含み、撮像素子の後方に配置されて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、接地電位を有する第2グランド導体を含み、撮像素子を実装してメイン回路基板に接続される撮像素子用ケーブルと、第1グランド導体と第2グランド導体とを電気的に接続するグランド接続導体とを備え、グランド接続導体は、撮像素子と、撮像素子用ケーブルもしくはメイン回路基板とが重複する領域に位置している。
また、好ましくは、撮像素子用ケーブルにおいて撮像素子が実装される領域とメイン回路基板との間に配置され、第2グランド導体に電気的に接続される金属板をさらに備え、グランド接続導体は、金属板と第1グランド導体とを電気的に接続することにより、第1グランド導体と第2グランド導体とを電気的に接続する。
また、好ましくは、撮像素子用ケーブルでは、第2グランド導体が埋設され、その第2グランド導体のうち、外側に露出させたグランド露出部に、金属板が電気的に接続される。また、好ましくは、金属板は、撮像素子側に突出してグランド露出部に接続する前面側突起を有する。また、好ましくは、撮像装置の本体筐体に固定されて金属材料で構成されたマウントと、マウントと金属板とを電気的に接続する接続部とをさらに備える。また、好ましくは、弾性変形可能に構成された導電性弾性部材をさらに備え、その導電性弾性部材により金属板とグランド露出部とを接続する。また、好ましくは、グランド接続導体は、弾性変形可能に構成されている。また、好ましくは、グランド接続導体は、金属板におけるメイン回路基板側の面から突出する背面側突起である。
また、好ましくは、メイン回路基板は、内部に第1グランド導体が埋設され、メイン回路基板では、撮像素子側の面に、第1グランド導体を覆う絶縁層の一部に開口又は切欠きによる導入部を形成し、その導入部を通じて第1グランド導体にグランド接続導体が接続される。
また、好ましくは、メイン回路基板では、導入部と同一の面のうち、画像データをデジタル変換するAD変換用の集積回路が、導入部に近接する領域に配置されている。あるいは、メイン回路基板では、導入部と反対側の面のうち、画像データをデジタル変換するAD変換用の集積回路が、導入部の裏側の領域に配置されている。また、グランド接続導体の一部は、撮像素子と、撮像素子用ケーブルもしくはメイン回路基板とが重複する領域に位置している。
上述のように、本発明の撮像装置によれば、撮像素子用ケーブルの第2グランド導体の電位が安定するため、強電界環境において使用する場合であっても、外部ノイズによる映像妨害を低減できる。本発明のこれら及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。
図1は、本発明の一態様の第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、本発明の一態様の第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11Aは、メイン回路基板120を示す斜視図である。 図11Bは、導電性部190が接続されたメイン回路基板120を示す斜視図である。 図12は、本発明の一態様の第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13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14は、導電性弾性部170を示す図である。 図15は、金属板150を示す斜視図である。 図16は、本発明の一態様の第3の実施形態に係る撮像装置300の上部から見た内部構造の断面図である。 図17Aは、メイン回路基板120を示す斜視図である。 図17Bは、導電性部190が接続されたメイン回路基板120を示す斜視図である。 図18は、本発明の一態様の第4の実施形態に係る撮像装置400の上部から見た内部構造の断面図である。 図19Aは、本発明の一態様の第5の実施形態に係る撮像装置500の上部から見た内部構造の断面図である。 図19Bは、金属板150を示す斜視図である。 図20Aは、本発明の第6の一態様の実施形態に係る撮像装置600の上部から見た内部構造の断面図である。 図20Bは、金属板150を示す斜視図である。 図21は、本発明の第7の一態様の実施形態に係る撮像装置700の上部から見た内部構造の断面図である。 図22は、本発明の第8の一態様の実施形態に係る撮像装置800の上部から見た内部構造の断面図である。
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、本発明の一態様の第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。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、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:Electronic View Finder)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28,29,30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(Optical Image Stabilizer)スイッチ27とが設けられている。交換レンズユニット2は、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を装着可能に構成されている。ボディマウント4は、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に交換レンズユニット2が装着されるカメラ本体1の前面には、シャッターユニット12および振動板13が設けられている。
図3において、カメラ本体1の本体筐体3内には、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)またはCCD(Charge Coupled Device)により構成されたイメージセンサー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る。振動板支持部13aは、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。そのため、このような問題が生じないように、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いる。三脚取付部19のネジ穴は、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る。金属製部材20は、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る。ボディマウント4は、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が送受信できるように接続されている。また、本体筐体3内には、カメラコントローラー10などの各部に電力を供給する電池などからなる電源ブロック15が設けられている。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に搭載され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。イメージセンサー8によって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ある。スルー画像は、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に搭載されている。カメラコントローラー10は、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が設けられている。
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る。シャッターユニット12は、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ている。シャッターユニット12は、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28,29,30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28,29,30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とが設けられている。交換レンズユニット2は、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る。具体的には、絞りユニット23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28,29,30を駆動する。駆動部24は、光学系の各レンズ群28,29,30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28,29,30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、レンズコントローラー22から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に送信する。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、静止画撮影と動画撮影の何れを行うのか、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が保持されている。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、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。しかし、後述する撮像素子フレキシブルケーブル(撮像素子用ケーブル)のGND電位の制御を用い、後述する金属板とメイン回路基板とを接続する導電性部を用いる撮像装置であれば、他の撮像装置であっても構わない。なお、「GND」は「グランド」または「接地」と言い換えることができる。
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、及び金属板とメイン回路基板のGNDとの接続について、詳しく説明する。
図5は、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130のGND電位の制御、及び金属板150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。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、導電性部190(グランド接続導体)とを備える。導電性部190は、導電率の高い金属で構成された部材である。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、後述するGND露出部131を有する。金属板150は、金属板突起部151(前面側突起)を有する。メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、後述するGND剥離部180(導入部)を有する。また、メイン回路基板120は、金属板150と反対側の背面に、撮像素子110で生成された画像データをデジタル変換するAD変換LSI185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に相当する。撮像素子110の前面には、レンズ群28、29、30を介して入射される被写体の光学像である被写体像が結像される。撮像素子110は、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、上述したメイン回路基板11に相当する。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カメラコントローラー10を有する。ここで、様々な信号処理とは、上述した画像処理であって、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。メイン回路基板120は、撮像素子110よりも面積が大きい矩形の基板である。メイン回路基板120は、撮像素子110の後方に撮像素子110に略平行に、本体筐体3に固定されている。また、メイン回路基板120は、内部にGND層が設けられた多層基板である。メイン回路基板120には、GND層(第1GND導体)を被覆する絶縁層の一部を剥がすことにより、GND層の一部を露出させたGND剥離部180(いわゆる、ランド)が形成されている。
撮像素子フレキシブルケーブル130は、図6に示すように、メイン回路基板120に接続されるケーブル端接続部205を4つ有し、略H字状に形成されている。撮像素子フレキシブルケーブル130は、両端にケーブル端接続部205が設けられた一対の帯状部206,207と、一対の帯状部206,207の中央部間を接続する矩形の中央接続部208とを備える。一対の帯状部206,207は、互いに離間して平行に延びている。撮像素子フレキシブルケーブル130では、各帯状部206,207がH字の縦線に相当し、中央接続部208がH字の横線に相当する。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に相当し、中央接続部208に撮像素子110を実装する。撮像素子110は、中央接続部208から各帯状部206,207へはみ出した状態で実装されている。各帯状部206,207には、各ケーブル端接続部205から撮像素子110へ延びる複数の信号線209が埋設されている。そして、撮像素子フレキシブルケーブル130は、各ケーブル端接続部205がメイン回路基板120に接続されてメイン回路基板120に支持されている。なお、撮像素子フレキシブルケーブル130では、撮像素子110が実装された領域が撮像素子実装領域211を構成している。
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を含んでいる。具体的に、撮像素子フレキシブルケーブル130は、図8に示すケーブル信号層221と、図9に示すケーブルGND層222とが埋設されたケーブルである。ケーブル信号層221とケーブルGND層222との間には絶縁層が設けられている。撮像素子フレキシブルケーブル130は、ケーブルGND層222又はケーブルGND層222に電気的に接続する導体を露出させたGND露出部131を有する。GND露出部131は、撮像素子フレキシブルケーブルGND(第2GND導体)の一部を構成している。当該GND露出部131は、金属板150の前面から突出する金属板突起部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に相当する。マウント140は、本体筐体3に交換レンズユニット2を装着可能にする部材である。マウント140は、本体筐体3に固定され、GND電位を有する。なお、マウント140は、撮像素子110の表面の埃を取るSSWF(Super Sonic Wave Filter)(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の向上および不要電磁輻射対策のため、例えば、アルミおよびステンレス(サス)のような金属材料で構成されている。
金属板150は、図7に示すように、略矩形状に形成されている。金属板150は、撮像素子110とメイン回路基板120との間に配置される。金属板150は、メイン回路基板120に略平行に設けられている。金属板150の前面には、撮像素子110側に突出する金属板突起部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に相当する。金属板150は、撮像素子110で発生する熱が伝達されるように、撮像素子実装領域211に固定されるか、若しくは、撮像素子実装領域211に近接して配置される。第1の実施形態では、金属板150が、撮像素子実装領域211の裏側に接着されている。金属板150は、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から伝達され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部材である。接続部160は、マウント140と金属板150との電位差を小さくする。接続部160は、典型的には、金属材料で構成されたビスである。接続部160は複数設けられている。接続部160は、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。撮像素子フレキシブルケーブル130では、絶縁体の中に、ケーブル信号層221とケーブルGND層222と設けられている。ケーブル信号層221とケーブルGND層222との間には絶縁層が設けられている。ケーブル信号層221とケーブルGND層222では、ケーブル信号層221が金属板150側に位置している。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。ここで、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。GND露出部131は、レジストが剥離された領域である。そして、当該GND露出部131は、金属板150における金属板突起部151と接続される。第1の実施形態では、2つのGND露出部131が設けられている。各GND露出部131の形状は長方形である。2つのGND露出部131は、撮像素子実装領域211を挟んで平行に形成されている。なお、GND露出部131と金属板突起部151とは、接触していればよく、接合される必要はない。また、撮像素子フレキシブルケーブル130において、第2グランド導体は、ケーブルGND層222である必要はなく、例えば、信号線に沿って設けられたグランド線であってもよい。
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。第1の実施形態では、金属板突起部151が、GND露出部131に対応する位置にそれぞれ設けられている。図7において、各金属板突起部151の上面が、対応するGND露出部131に接続する接続面となる。各金属板突起部151の接続面は、対応するGND露出部131と、ほぼ同じ大きさで同じ形状である。なお、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ない。GND露出部131および金属板突起部151の位置および形状は、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、図6および図7とは異なる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によって固定されている。接続部160は、GND露出部131と金属板突起部151とが密着するように、マウント140と金属板150とを固定することが好ましい。
図8は、撮像素子フレキシブルケーブル130のケーブル信号層221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領域211が設けられている。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との接続部として、ケーブル端接続部205がそれぞれ設けられている。
さらに、撮像素子フレキシブルケーブル130のケーブル信号層221では、撮像素子実装領域211とケーブル端接続部205との間に、複数の信号線209が配設されている。ケーブル信号層221では、信号線209が配設されていない領域に、GND露出部131を構成する矩形の導体が設けられている。そして、GND露出部131の外面は、金属板150の金属板突起部151と接続されている。GND露出部131の内面は、柱状の導体であるビアホール(図示省略)を介して、ケーブルGND層222に電気的に接続されている。
図9は、撮像素子フレキシブルケーブル130のケーブルGND層222の一例を示す図である。図9に示すように、ケーブルGND層222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のグランドとの接続部として、ケーブル端接続部205がそれぞれ設けられている。ケーブルGND層222では、ケーブル端接続部205以外の領域は、全面GNDの導体222aである。そして、ケーブルGND層222の表面はレジストで保護されている。
そして、ケーブルGND層222は、図8に示したケーブル信号層221のGND露出部131に電気的に接続されている。
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(Finite Difference Time Domain)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いる。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に金属板突起部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に金属板150が電気的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接続すると、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。
次に、メイン回路基板120と導電性部190との接続部分について、具体的に説明する。図11Aは、メイン回路基板120を示す斜視図である。図11Aにおいて、メイン回路基板120は、金属板150側の前面にGND剥離部180を有している。GND剥離部180は、メイン回路基板120の前面においてレジストが剥離された領域であり、GND電位を有する。図11Bは、導電性部190が接続されたメイン回路基板120を示す斜視図である。図11Bに示すように、メイン回路基板120上において、GND剥離部180と、導電性部190とが接続される。なお、導電性部190の金属板150と接する部分の形状は、図5及び図11Bに示すような形状に限定されるものではない。導電性部190の金属板150と接する部分の面積は、放熱性能等の観点から広い方が好ましい。
なお、導電性部190は、導電性に加えて、弾性機能を有する導電性弾性部であってもよい。導電性弾性部は、例えば、アルミおよび銅などの導電率の高い金属を弾性変形可能な形状に構成している。導電性部190が弾性機能を有することで、導電性部190を金属板150の裏面に押し付けた場合に、撮像素子実装領域に接着された金属板150に作用する応力が抑制される。その結果、撮像素子110への応力の発生が抑制され、撮像素子110が傾くこと等を抑制できる。なお、導電性部190が弾性機能を有すると、金属板150を支持する接続部160に弾性部材を設ける場合に、より効果的に撮像素子110が傾くことを抑制できる。
以上のように、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ているため、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る。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。
ここで、金属板150は、外部からの電磁波を受けると、電磁波を二次的に輻射するおそれがある。金属板150は、撮像素子110で発生する熱を逃がす反面、撮像素子110に侵入する電磁界ノイズを助長するおそれがある。しかし、第1の実施形態では、メイン回路基板120のGND剥離部180と金属板150とが導電性部190を介して電気的に接続されているため、金属板150のGNDのインピーダンスを低減することができる。その結果、撮像素子110のGND電位の変動を抑制することができる。
また、第1の実施形態に係る撮像装置100によれば、レンズに入射する光量を減少させる導電性フィルターを使用していないため、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できる。また、導電性部190がそれほど大きな部材ではなく、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第2の実施形態)
図12は、本発明の一態様の第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、及び金属板の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。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12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、導電性部190とを備える。撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部132を有する。金属板150は、金属板凹部152を有する。また、メイン回路基板120は、金属板150側の前面にGND剥離部180を有し、金属板150と反対側の背面にAD変換LSI185を有する。なお、図12において、図5に示した第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、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、GND電位を有する撮像素子フレキシブルケーブルGNDを含んでいる。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、弾性変形可能に構成された導電性弾性部170を介して、金属板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いる。金属板150は、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、金属板150は、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13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。GND露出部132は、レジストが剥離された領域である。
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、凹部の底面により構成してもよい。導電性弾性部170の先端部と当該凹部の底面(GND露出部132)とが密接することによって、GND露出部132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14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導電率の高い金属を弾性変形可能な形状に構成している。導電性弾性部170は、細長い矩形の金属板を折り曲げて構成している。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に導電性弾性部170の両端が安定して接続されるように、導電性弾性部170の両端には突起が設けられている。なお、図14において、当該突起形状は錐台形状であるが、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15は、金属板150を示す斜視図である。図15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14に示した導電性弾性部170の先端部の突起形状に対応した形状に形成されている。なお、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14および図15に示したものに限定されるものではない。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、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、図14および図15とは異なる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、金属板150の金属板凹部152とが電気的に接続されているため、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する。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。
メイン回路基板120の構成は、第1の実施形態で説明した図11A、図11Bと同様であるので、説明を省略する。
以上のように、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ているので、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る。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。
また、メイン回路基板120のGND剥離部180と金属板150とが導電性部190を介して電気的に接続されているので、金属板150のGNDのインピーダンスを低減することができる。その結果、撮像素子110のGND電位の変動を抑制することができる。
また、第2の実施形態に係る撮像装置200によれば、レンズに入射する光量を減少させる導電性フィルターを使用していないため、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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
さらに、第2の実施形態に係る撮像装置200によれば、金属板150の前面に図7に示す金属板突起部151を有さない。そのため、撮像素子110に応力を掛けずに、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。
(第3の実施形態)
図16は、本発明の一態様の第3の実施形態に係る撮像装置300の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第1の実施形態との違いについて説明する。撮像装置300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16において、撮像装置300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、導電性部190とを備える。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部131を有する。金属板150は、金属板突起部151を有する。メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、GND剥離部180とAD変換LSI185(AD変換用の集積回路)とを有する。なお、図16において、図5に示した第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、第1の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第3の実施形態に係る撮像装置300は、第1の実施形態に係る撮像装置100と比較して、AD変換LSI185が、メイン回路基板120の金属板150側の面(すなわち、GND剥離部180と同一の面)に設置される点が異なる。図17Aは、メイン回路基板120を示す斜視図である。図17Aにおいて、メイン回路基板120は、GND剥離部180とAD変換LSI185とを同一面上に有している。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の前面のうち、導電性部190が接続されるGND剥離部180に近接する領域に配置されている。図17Bは、導電性部190が接続されたメイン回路基板120を示す斜視図である。図17Bに示すように、メイン回路基板120上で、GND剥離部180に導電性部190が接続されている。
なお、導電性部190は、導電性に加えて、弾性機能を有する導電性弾性部であってもよい。導電性弾性部は、例えば、アルミおよび銅などの導電率の高い金属を弾性変形可能な形状に構成している。導電性部190が弾性機能を有することで、撮像素子110への応力の発生を防止し、撮像素子110が傾くこと等を防止できる。
以上のように、第3の実施形態に係る撮像装置300によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
つまり、第3の実施形態に係る撮像装置300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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第4の実施形態)
図18は、本発明の一態様の第4の実施形態に係る撮像装置400の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第2の実施形態との違いについて説明する。撮像装置400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18において、撮像装置400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、導電性部190とを備える。撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部132を有する。金属板150の背面には、金属板凹部152を有する。また、メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、GND剥離部180とAD変換LSI185とを有する。なお、図18において、図12に示した第2の実施形態に係る撮像装置200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、第2の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第4の実施形態に係る撮像装置400は、第2の実施形態に係る撮像装置200と比較して、AD変換LSI185が、メイン回路基板120の金属板150側の面(すなわち、GND剥離部180と同一の面)に設置される点が異なる。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の前面のうち、導電性部190が接続されるGND剥離部180に近接する領域に配置されている。メイン回路基板120の構成は、第3の実施形態で説明した図17A、図17Bと同様であるので、説明を省略する。
以上のように、第4の実施形態に係る撮像装置400によれば、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
つまり、第4の実施形態に係る撮像装置400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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第5の実施形態)
図19Aは、本発明の一態様の第5の実施形態に係る撮像装置500の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第1の実施形態との違いについて説明する。撮像装置500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19Aにおいて、撮像装置500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。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部131を有する。金属板150は、撮像素子110側の前面に、金属板突起部151を有する。金属板150は、メイン回路基板120側の背面に、金属板突起部153を有する。メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、GND剥離部180を有する。メイン回路基板120は、金属板150と反対側の背面に、AD変換LSI185を有する。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の背面のうち、金属板突起部153が接続されるGND剥離部180の裏側の領域に配置されている。図19Aにおいて、図5に示した第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、第1の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第5の実施形態に係る撮像装置500は、第1の実施形態に係る撮像装置100と比較して、図5に示す導電性部190の代わりに、金属板150が金属板突起部153を備える点が異なる。なお、金属板突起部153は、金属板150とメイン回路基板120とを電気的に接続するための構成であり、導電性部を構成する。また、金属板突起部153を側面から見た形状は、図19Aに示すような台形形状に限定されるものではない。つまり、金属板突起部153の形状は、底面が矩形の錐台に限定されるものではない。メイン回路基板120の構成は、第1の実施形態で説明した図11Aと同様であるので、説明を省略する。
図19Bは、金属板150を示す斜視図である。図19Bにおいて、金属板150は、2つの金属板突起部151と、金属板突起部153とを有している。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。なお、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ない。GND露出部131および金属板突起部151の位置および形状は、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、図6および図7とは異なる位置および形状であっても構わない。
また、金属板突起部153は、図11Aに示したメイン回路基板120におけるGND剥離部180の形状および位置に基づいて、形成されている。なお、GND剥離部180および金属板突起部153の位置および形状は、図11Aおよび図19Aに示したものに限定されるものではない。GND剥離部180および金属板突起部153の位置および形状は、GND剥離部180と金属板突起部153とが電気的に接続する位置および形状であれば、図11Aおよび図19Aとは異なる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によって固定されている。接続部160は、GND剥離部180と金属板突起部153とが密着するように、マウント140と金属板150とを固定することが好ましい。
以上のように、第5の実施形態に係る撮像装置500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ているため、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る。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。
また、メイン回路基板120のGND剥離部180と金属板150の金属板突起部153とが電気的に接続されているため、金属板150のGNDのインピーダンスを低減することができる。その結果、撮像素子110のGND電位の変動を抑制することができる。
つまり、第5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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第6の実施形態)
図20Aは、本発明の一態様の第6の実施形態に係る撮像装置600の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第2の実施形態との違いについて説明する。撮像装置600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20Aにおいて、撮像装置600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。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部132を有する。金属板150は、メイン回路基板120側の背面に、金属板突起部153を有する。メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、GND剥離部180を有する。メイン回路基板120は、金属板150と反対側の背面に、AD変換LSI185を有する。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の背面のうち、金属板突起部153が接続されるGND剥離部180の裏側の領域に配置されている。図20Aにおいて、図12に示した第2の実施形態に係る撮像装置200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、第2の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第6の実施形態に係る撮像装置600は、第2の実施形態に係る撮像装置200と比較して、図12に示す導電性部190の代わりに、金属板150が金属板突起部153を備える点が異なる。なお、金属板突起部153は、金属板150とメイン回路基板120とを電気的に接続するための構成であり、導電性部を構成する。メイン回路基板120の構成は、第1の実施形態で説明した図11Aと同様であるので、説明を省略する。
図20Bは、金属板150を示す斜視図である。図20Bにおいて、金属板150は、金属板突起部153を有している。金属板突起部153は、図11Aに示したメイン回路基板120におけるGND剥離部180の形状および位置に基づいて、形成されている。なお、GND剥離部180および金属板突起部153の位置および形状は、図11Aおよび図20Aに示したものに限定されない。GND剥離部180および金属板突起部153の位置および形状は、GND剥離部180と金属板突起部153とが電気的に接続する位置および形状であれば、図11Aおよび図20Aとは異なる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、接続部160は、GND剥離部180と金属板突起部153とが密着するように、マウント140と金属板150とを固定することが好ましい。
以上のように、第6の実施形態に係る撮像装置600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ているため、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る。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。
また、メイン回路基板120のGND剥離部180と金属板150の金属板突起部153とが電気的に接続されているため、金属板150のGNDのインピーダンスを低減することができる。その結果、撮像素子110のGND電位の変動を抑制することができる。
つまり、第6の実施形態に係る撮像装置600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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第7の実施形態)
図21は、本発明の一態様の第7の実施形態に係る撮像装置700の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第5の実施形態との違いについて説明する。撮像装置700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21において、撮像装置700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。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部132を有する。金属板150は、撮像素子110側の前面に、金属板突起部151を有する。金属板150は、メイン回路基板120側の背面に、金属板突起部153を有する。メイン回路基板120は、GND電位を有するGND剥離部180と、AD変換LSI185とを有する。図21において、図19Aに示した第5の実施形態に係る撮像装置500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、第5の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第7の実施形態に係る撮像装置700は、第5の実施形態に係る撮像装置500と比較して、AD変換LSI185が、メイン回路基板120の金属板150側の面(すなわち、GND剥離部180と同一の面)に設置される点が異なる。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の前面のうち、金属板突起部153が接続されるGND剥離部180に近接する領域に配置されている。メイン回路基板120の構成は、図17Aと同様であり、金属板150の構成は、図19Bと同様である。
以上のように、第7の実施形態に係る撮像装置700によれば、第5の実施形態と同様の効果を得ることができる。
つまり、第7の実施形態に係る撮像装置700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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
(第8の実施形態)
図22は、本発明の一態様の第8の実施形態に係る撮像装置800の上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、第6の実施形態との違いについて説明する。撮像装置800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22において、撮像装置800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。また、撮像素子フレキシブルケーブル130は、GND露出部132を有する。金属板150は、メイン回路基板120側の背面に、金属板突起部153を有する。メイン回路基板120は、金属板150側の前面に、GND剥離部180とAD変換LSI185とを有する。図22において、図20Aに示した第6の実施形態に係る撮像装置600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、第6の実施形態と異なる点について、主に説明する。
第8の実施形態に係る撮像装置800は、第6の実施形態に係る撮像装置600と比較して、AD変換LSI185が、メイン回路基板120の金属板150側の面(すなわち、GND剥離部180と同一の面)に設置される点が異なる。AD変換LSI185は、メイン回路基板120の前面のうち、金属板突起部153が接続されるGND剥離部180に近接する領域に配置されている。メイン回路基板120の構成は、図17Aと同様であり、金属板150の構成は、図20Bと同様である。
以上のように、第8の実施形態に係る撮像装置800によれば、第6の実施形態と同様の効果を得ることができる。
つまり、第8の実施形態に係る撮像装置800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できる。また、内部構成が簡易な構成であるため、撮像装置の小型化を実現することができる。
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
6 EVF
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
9b ADC
10 カメラコントローラー
11 メイン回路基板
11a、22a DRAM
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
27 OISスイッチ
28、29、30 レンズ群
100〜700 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(撮像素子用ケーブル)
131、132 GND露出部
140 マウント
150 金属板
151 金属板突起部(前面側突起)
152 金属板凹部
153 金属板突起部(グランド接続導体、背面側突起)
160 接続部
170 導電性弾性部
180 GND剥離部(導入部)
185 AD変換LSI(AD変換用の集積回路)
190 導電性部(グランド接続導体)

Claims (11)

  1. 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、
    接地電位を有する第1グランド導体を含み、前記撮像素子の後方に配置されて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、
    接地電位を有する第2グランド導体を含み、前記撮像素子を実装して前記メイン回路基板に接続される撮像素子用ケーブルと、
    前記撮像素子用ケーブルにおいて前記撮像素子が実装される領域と前記メイン回路基板との間に配置され、前記第2グランド導体に電気的に接続される金属板と
    前記第1グランド導体と前記金属板とを電気的に接続するグランド接続導体とを備え、
    前記グランド接続導体は、前記撮像素子と、前記撮像素子用ケーブルもしくは前記メイン回路基板とが重複する領域に位置している撮像装置。
  2. 前記撮像素子用ケーブルでは、前記第2グランド導体が埋設され、該第2グランド導体のうち、外側に露出させたグランド露出部に、前記金属板が電気的に接続される、請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記金属板は、前記撮像素子側に突出して前記グランド露出部に接続する前面側突起を有する、請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記撮像装置の本体筐体に固定されて金属材料で構成されたマウントと、
    前記マウントと前記金属板とを電気的に接続する接続部とをさらに備える、請求項1に記載の撮像装置。
  5. 弾性変形可能に構成された導電性弾性部材をさらに備え、前記導電性弾性部材により前記金属板と前記グランド露出部とを接続する、請求項2に記載の撮像装置。
  6. 前記グランド接続導体は、弾性変形可能に構成されている、請求項1に記載の撮像装置。
  7. 前記グランド接続導体は、前記金属板における前記メイン回路基板側の面から突出する背面側突起である、請求項1に記載の撮像装置。
  8. 前記メイン回路基板は、内部に前記第1グランド導体が埋設され、
    前記メイン回路基板では、前記撮像素子側の面に、前記第1グランド導体を覆う絶縁層の一部に開口又は切欠きによる導入部を形成し、該導入部を通じて前記第1グランド導体に前記グランド接続導体が接続される、請求項1に記載の撮像装置。
  9. 前記メイン回路基板では、前記導入部と同一の面のうち、前記画像データをデジタル変換するAD変換用の集積回路が、前記導入部に近接する領域に配置されている、請求項8に記載の撮像装置。
  10. 前記メイン回路基板では、前記導入部と反対側の面のうち、前記画像データをデジタル変換するAD変換用の集積回路が、前記導入部の裏側の領域に配置されている、請求項8に記載の撮像装置。
  11. 前記グランド接続導体の一部は、前記撮像素子と、前記撮像素子用ケーブルもしくは前記メイン回路基板とが重複する領域に位置している、請求項1に記載の撮像装置。
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