JP6433472B2

JP6433472B2 - マイクロホン保持構造、およびマイクロホン保持構造を有する撮像装置

Info

Publication number: JP6433472B2
Application number: JP2016215656A
Authority: JP
Inventors: 旭多賀屋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2036-11-02
Also published as: US10225634B2; US20180124487A1; CN108024165B; CN108024165A; JP2018074527A

Description

本発明はマイクロホンの保持構造、およびマイクロホン保持構造を有する撮像装置に関する。

近年、デジタルカメラや監視カメラは音声を記録するためにマイクロホンを内蔵している。また屋外で使用することを考慮し防水防塵構造をとられている場合がある。マイクロホン部の防水防塵構造では一般に音孔を筐体の内側から防水フィルタで塞ぐ方法がとられている。また通気性のない防水フィルタを使用して防水性能を担保し、筐体内部とマイクロホンの集音空間との圧力差をなくすために、マイクロホン保持部材に空気が出入り可能なスリットを設けている。そして筐体の内側から防水フィルタがはがれないようにマイクロホン保持部材で防水フィルタを部分的に押さえている。

特開２０１４―１４３６７４号公報

特許文献１に記載されたマイクロホン保持構造では、通気性のない防水フィルタを使用している。そのため集音空間の空気膨張や圧力の変化でマイクロホンのダイヤフラムが変形し、マイクノイズが発生する恐れがある。よってマイクノイズを低減するために集音空間と筐体内部間の圧力調整が必要となり、マイクロホン保持部材に集音空間と筐体内部間に空気を通すためのスリットが設けられている。スリットは防水フィルタを押さえる凸部を分断するように形成されており、スリット部では十分に防水フィルタを押さえることが難しい。そのため強い水流が音孔に当たる場合防水フィルタがはがれてしまい、防水防塵性能を担保できない恐れがあった。また集音空間と筐体内部は空気が出入り可能となっているが、集音空間と筐体外部とは空気が出入りせず密閉構造のため、筐体内部に収納されているレンズ保護部材などが曇ったり、パッキンが劣化したりする可能性があった。そのため音孔とは別に圧力や湿度を調整するための通気口が必要になる。しかし専用の通気口を設けると、防水防塵用の部品が増加し外観も損なう可能性がある。また防水防塵処理を施す箇所が増えることにより、防水防塵性能に対する信頼性が低下することが考えられる。

本発明の電子機器は、マイクロホンに音を導く第１開口を有する筐体と、前記第１開口を塞ぐように配置され、通気性を有する防水シートと、前記防水シートとの間で前記マイクロホンに音を集音するための集音部を有し、前記マイクロホンを保持する保持部材とを備え、前記保持部材は、前記集音部と前記筐体内部とを連通する第２開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する第１円状部と、前記第１円状部と同心円状に配置され、前記集音部と前記筐体内部とを連通する第３開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する円状の第２円状部と、を有し、前記第２開口および前記第３開口は、前記防水シートに平行な面において、径方向において重ならないように配置されている。

本発明によれば、筐体内部の曇りや防水防塵部品の劣化を防ぐのと同時に、防水防塵信頼性を向上する電子機器を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持構造を有する撮像装置の外観斜視図本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持構造を有する撮像装置の概略構成を示す断面図図２に示したマイクロホン保持構造の詳細構成を示す断面図本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持部材の外観斜視図本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持部材の断面図本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン保持部材の外観斜視図本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン保持構造の詳細構成を示す断面図

以下、本発明を実施するための形態に関して説明する。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を用いて説明する。

電子機器として、監視カメラを例に挙げて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持構造を有する監視カメラの全体斜視図である。監視カメラ１００は、映像の撮影と記録、音声の記録が可能である。監視カメラ１００は筐体を有し、筐体はアッパーケース１０４とボトムケース１０６により構成される。アッパーケース１０４には音声を記録するための音孔１０８が形成されている。アッパーケース１０４とボトムケース１０６はそれぞれ、例えば金属ダイキャストやポリカーボネートなどの樹脂成形で作製することができる。

図２はマイクロホン保持構造を有する監視カメラの概略構成を示す断面図である。

アッパーケース１０４とボトムケース１０６はパッキン１３０を挟み、ねじでお互いに締結されている。それにより筐体内部に水や粉塵が浸入することを防ぐ密閉筐体となっている。アッパーケース１０４はレンズ保護部材１０２を備えており、収容される部品をゴミや衝撃から守る役割を担っている。レンズ保護部材１０２は例えば透明ポリカーボネートなどで形成される。レンズ保護部材１０２はＯ−リング１２０を挟みアッパーケース１０４に固定されている。固定方法は別の部品を介して固定する、またはねじ、接着剤を用いて固定してもよい。パッキン１３０やＯ−リング１２０は例えばシリコンで形成されており、外部からの水や塵の浸入を防ぐ役割を担う。

筐体内部には例えばベースケース１１０、マイクロホン保持部材３００、レンズ２０２と撮像素子２０４、センサ基板２０６、カメラ筐体２０８などから構成されるカメラ部２００、制御基板２５０、が収容される。

カメラ部２００はレンズ保護部材１０２とレンズ２０２を通じて受光した光を撮像素子２０４で電気信号に変換する。撮像素子２０４は制御基板２５０へワイヤ２３０などで電気的に接続されており、取得した撮像データを制御基板２５０に伝送する。

制御基板２５０は電源供給やカメラ制御、ネットワークへの接続など、監視カメラ１００全体の制御機能を担っている。制御基板２５０はボトムケース１０６にねじなどの固定部材により固定されている。

図３はマイクロホン保持構造の詳細構成を示す断面図である。アッパーケース１０４に形成された第１開口としての音孔１０８は、筐体内部と外部間に空気や音が通過する構造になっている。そしてアッパーケース１０４の内側から音孔１０８を塞ぐように通気性をもった防水フィルタ３６０が配置されている。

防水シートとしての防水フィルタ３６０は例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔膜で形成されている。防水性能を担保しながらも通気性をもつことで、マイクロホン３５０により集音する音質を向上させるとともに、集音部としての集音空間３７０と筐体内部間の圧力や湿度の調整が可能となる。防水フィルタ３６０は例えば両面テープや接着剤といった粘着部材によりアッパーケース１０４に固定されるが、ねじによる固定部材や、爪による嵌合部材を用いて固定してもよい。

マイクロホン３５０は音を電気信号に変換する音響部品である。マイクロホン３５０は音孔１０８と防水フィルタ３６０を通じて音を取得する。そしてマイクロホンは音圧により振動するダイヤフラム３５２を有し、ダイヤフラム３５２の変位に応じて取得した音を電気信号に変換する。またマイクロホン３５０は制御基板２５０とマイクワイヤ２２０などで電気的に接続されている。

マイクロホン３５０はマイクロホン保持部材３００によって把持されており、マイクロホン保持部材３００は例えばシリコンゴムやＮＢＲ（ニトリルゴム）のような弾性部材で形成されている。マイクロホン保持部材３００はベースケース１１０に把持されるように配置される。マイクロホン３５０のダイヤフラム３５２上には集音空間３７０が確保されている。マイクロホン保持部材３００に形成されるワイヤ把持部３０６はマイクワイヤ２２０を把持し、マイクワイヤ２２０を伝って、振動などのノイズがマイクロホン３５０に伝わらないようにしている。

ベースケース１１０はマイクロホン保持部材３００を収容するための空間を有している。収容空間の壁には複数の凸部（不図示）が形成されており、凸部を介してマイクロホン保持部材３００を把持している。そのためベースケース１１０とマイクロホン保持部材３００の接触面積が減り、筐体内部から発生する不要な振動ノイズを低減することができる。また収容空間の壁１１２はマイクロホン保持部材３００を全周で覆うように形成されている。その結果、筐体内部から発生する音ノイズを低減し、Ｓ／Ｎの向上が期待できる構造になっている。

ここでマイクロホン保持部材３００について詳細に説明する。図４はマイクロホン保持部材３００の全体斜視図である。

マイクロホン保持部材３００は２つの円環状凸部３０２を有しており、それらはマイクロホン保持部材３００の中心軸から同心円状にマイクロホン保持部材３００の上面に配置されている。ここでマイクロホン３５０のダイヤフラム３５２と平行な面を集音面３５４と呼ぶ。この円環状凸部３０２はマイクロホン３５０から音孔１０８側に集音面３５４に略垂直な方向で形成されており、円環状凸部３０２の先端はアッパーケース１０４に固定された防水フィルタ３６０に筐体内部側から当接し押圧している。また円環状凸部３０２は筐体の外部に向かうにつれ断面積が小さくなるように形成されている。そのため防水フィルタ３６０を押圧する際に円環状凸部３０２の先端が潰れやすくなり、防水フィルタ３６０を押圧する反力を低減させることができる。その結果、円環状凸部３０２が全周で防水フィルタ３６０に当接し防水防塵性能を担保できる。

円環状凸部３０２は第１円状部（または第１部分）としての第１の凸部３０２ａと第２円状部（または第２部分）としての第２の凸部３０２ｂで構成され、それぞれの凸部には音孔１０８から集音空間３７０、そして筐体内部を空気が通るような経路を確保する通気口３０４がそれぞれの側面に設けられている。この通気口３０４は空気を通すことで筐体内部の圧力と筐体外部の圧力を調整することができる。また水蒸気の出入りも可能となり、筐体内部の湿度と外部の湿度を調節することで、例えばレンズ保護部材１０２の曇りやパッキンの劣化などを防ぐ効果が期待できる。

図５は円環状凸部３０２に設けられた通気口３０４を集音面３５４と平行な面で切ったときの断面図である。第１の凸部３０２ａに形成された第１開口としての通気口３０４ａと第２の凸部３０２ｂに形成された第２開口としての通気口３０４ｂは、径方向で互いに重なることなく互い違いに配置されている。またそれぞれの通気口３０４は円環状凸部のフィルタ押圧部を分断することなく形成されている。その結果、防水フィルタ３６０を集音面に平行な面、全面で押圧することが可能になる。

一方、円環状凸部３０２の通気口３０４が形成された範囲上は剛性が低くなり、防水フィルタ３６０を押圧する反力や、筐体外部からの強い水圧などの影響で、防水フィルタ３６０を十分に押圧できない可能性がある。しかし第１の凸部３０２ａに設けられた通気口３０４ａと第２の凸部３０２ｂに設けられた通気口３０４ｂは径方向で互いに重ならないようにしている。そのため、例えば第１の凸部３０２ａに設けられた通気口３０４ａ位置では、第２の凸部３０２ｂが防水フィルタ３６０を十分に押圧することで防水防塵性能を確保できる。

以上により、本発明の第１の実施形態によれば、圧力や湿度を調整するための通気口を専用に設けることなく、防水フィルタ３６０を十分に押圧し防水防塵性能を担保できるマイクロホン保持構造を提供できる。

なお、上述した本発明の第１の実施形態において、筐体は２つから構成されているが、３つもしくはそれ以上の部品から構成されていてもよい。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、レンズ保護部材１０２は球形をしているが、非球面形状や平板形状などでもよい。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、筐体の防水防塵手段としてパッキン１３０やＯ−リング１０２を用いたが、両面テープや接着材、シーリング材などを用いて防水防塵処理を施してもよい。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、制御基板２５０は１つであったが、カメラ制御用と電源管理用などの複数の基板構成であってもよい。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、マイクロホン保持部材３００を複数部材の組み合わせで作製してもよい。例えば第１の凸部３０２ａと第２の凸部３０２ｂを異なる部品にするなどである。これにより、円環状凸部３０２や通気口３０４を形成する際、金型構造が複雑になることを避けることができる。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、通気口３０４の形状は四角形をしているが、多角形や円形で形成されていてもよい。

また、上述した本発明の第１の実施形態において、通気口３０４は通気性能を確保するために、押圧しても通気口３０４の開口が確保できるような形状や硬度が望ましい。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態では、上述した本発明の第１の実施形態に係るマイクロホン保持構造と比較して、マイクロホン保持部材の形状や円環状凸部と通気口の配置が異なる。

以下では主に、本発明の第１の実施形態との相違点について重点的に説明し、同一な構成の説明は省略する。

図６は本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン保持部材の全体斜視図である
マイクロホン保持部材４００はその上面に２つの上側円環状凸部４１０、下面に２つの下側円環状凸部４２０を有している。それぞれの円環状凸部に配置される通気口４１２、４２２は本発明の第１の実施形態と同様、径方向で互いに重なることなく配置されている。

図７は本発明の第２の実施形態に係るマイクロホン保持構造の詳細断面図である。マイクロホン保持部材４００は、音孔１０８を有したアッパーケース１０４に配置される防水フィルタ３６０とベースケース１１０の間に配置される。またマイクロホン保持部材４００はマイクロホン３５０の集音面に平行な面４５０を基準に面対称形状となっている。そのためマイクロホン３５０をマイクロホン保持部材３００に組み込む際に方向を気にする必要がなくなり、作業性が向上する。

マイクロホン保持部材４００の上側円環状凸部４１０は、アッパーケース１０４に固定された防水フィルタ３６０に筐体内側から当接し押圧している。また上側円環状凸部４１０は筐体の外側に向かうにつれ断面積が小さくなるように形成されている。

上側円環状凸部４１０に形成される通気口４１２は空気を通すことで、筐体内部の圧力と筐体外部の圧力を調整することができる。また水蒸気の出入りも可能となり、筐体内部の湿度と外部の湿度を調節し、例えばレンズ保護部材１０２の曇りやパッキンの劣化などを防ぐ効果が期待できる。

下側円環状凸部４２０は上側円環状凸部４１０と同様に、通気口４２２が形成されている。通気口４２２は、下側円環状凸部４２０の剛性を低くしマイクロホン保持部材４００に伝わる振動を減衰させる効果がある。また下側円環状凸部４２０は筐体の内側に向かうにつれ断面積が小さくなるように形成されており、先端はベースケース１１０に当接している。そのためベースケース１１０との接触面積が少なくなり、振動を伝えにくくする効果がある。これらの結果、マイクロホン３５０で集音する際の振動ノイズを低減することができる。

マイクロホン保持部材４００は集音面に平行な面４５０を基準に面対称形状をしているため、上下を反対にして使用したとしても通気の効果と振動減衰の効果に変化はない。

本発明の第２の実施形態によれば、圧力や湿度を調整するための通気口を専用に設けることなく、防水フィルタ３６０を十分に押圧し防水防塵性能を担保できる。また筐体内部から発生する振動ノイズをより低減することができるマイクロホン保持構造を提供できる。

なお、上述した本発明の第２の実施形態において、マイクロホン保持部材４００は集音面に平行な面４５０において面対称形状をしているが、点対称であってもよい。すなわち、上側円環状凸部４１０に形成される通気口４１２と、下側円環状凸部４２０に形成される通気口４２２は径方向の位相が異なっていてもよい。

１００監視カメラ
１０４アッパーケース
１０６ボトムケース
１０８音孔
３００，４００マイクロホン保持部材
３０２，４１０，４２０円環状凸部
３０４，４１２，４２２通気口
３５０マイクロホン
３６０防水フィルタ

Claims

マイクロホンに音を導く第１開口を有する筐体と、前記第１開口を塞ぐように配置され、通気性を有する防水シートと、
前記防水シートとの間で前記マイクロホンに音を集音するための集音部を有し、前記マイクロホンを保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、
前記集音部と前記筐体内部とを連通する第２開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する第１円状部と、
前記第１円状部と同心円状に配置され、前記集音部と前記筐体内部とを連通する第３開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する円状の第２円状部と、を有し、
前記第２開口および前記第３開口は、前記防水シートに平行な面において、径方向において重ならないように配置されていることを特徴とする、電子機器。
前記第１円状部および前記第２円状部は前記マイクロホンから前記筐体の外部に向かうにつれ断面積が小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
前記第１円状部および前記第２円状部は、前記平行な面と直交する方向における断面が、略三角形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子機器。
前記第２開口および前記第３開口は、それぞれ複数設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記保持部材は、前記マイクロホンを保持する保持部本体を有し、
前記第１円状部および前記第２円状部は、前記保持部本体から前記筐体に向けて突出することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機器。
前記第２開口は、前記第１円状部の前記保持部本体側に設けられ。
前記第３開口は、前記第２円状部の前記保持部本体側に設けられる、請求項５に記載の電子機器。
前記防水シートは前記筐体に固定部材を介して固定されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
前記保持部材は弾性部材で構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
前記平行な面と直交する方向において前記筐体と反対側に配置されるベースケースをさらに有し、
前記第１円状部の一方および前記第２円状部の一方は、前記防水シートに接触し、前記第１円状部の他方および前記第２円状部の他方は、前記ベースケースに接触することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電子機器。
前記保持部材は前記平行な面を基準に面対称形状となっている請求項９に記載の電子機器。
前記筐体は映像を撮影するためのレンズと、レンズ保護部材と、撮像素子とを有している、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電子機器。
マイクロホンに音を導く第１開口を有する筐体と、
前記第１開口を塞ぐように配置され、通気性を有する防水シートと、
前記防水シートとの間で前記マイクロホンに音を集音するための集音部を有し、前記マイクロホンを保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、
前記集音部と前記筐体内部とを連通する第２開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する第１部分と、
前記第１部分の周りに配置され、前記集音部と前記筐体内部とを連通する第３開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する第２部分と、を有し、
前記第２開口および前記第３開口は、前記防水シートに平行な面において、重ならないように配置されていることを特徴とする、電子機器。
前記第１部分および前記第２部分は円形状であり、
前記第１部分および前記第２部分は、同心円状に配置される、請求項１２に記載の電子機器。
前記第１部分および前記第２部分は前記マイクロホンから前記筐体の外部に向かうにつれ断面積が小さくなることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の電子機器。
前記第１部分および前記第２部分は、前記平行な面と直交する方向における断面が、略三角形状であることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の電子機器。
前記筐体は映像を撮影するためのレンズと、レンズ保護部材と、撮像素子とを有している、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の電子機器。
マイクロホンに音を導く第１開口を有する筐体と、前記第１開口を塞ぐように配置され、通気性を有する防水シートと、
前記防水シートとの間で前記マイクロホンに音を集音するための集音部を有し、前記マイクロホンを保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、
前記集音部と前記筐体内部とを連通する複数の第２開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する第１円状部と、
前記第１円状部と同心円状に配置され、前記集音部と前記筐体内部とを連通する複数の第３開口を有し、前記防水シートを前記筐体との間で保持する円状の第２円状部と、を有し、
周方向において隣り合う前記第２開口の間に対応する位置に前記第３開口が配置されていることを特徴とする、電子機器。
前記第１円状部および前記第２円状部は前記マイクロホンから前記筐体の外部に向かうにつれ断面積が小さくなることを特徴とする、請求項１７に記載の電子機器。
前記第１円状部および前記第２円状部は、前記防水シートに平行な面と直交する方向における断面が、略三角形状であることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の電子機器。
前記筐体は映像を撮影するためのレンズと、レンズ保護部材と、撮像素子とを有している、請求項１７から１９のいずれかに記載の電子機器。