JP6063676B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、鏡枠本体部に対して撮像素子を所定の位置に保持する撮像素子保持部を備えた撮像装置に関する。

カメラ等の撮像装置において、撮像素子を当該撮像装置の移動に応じて移動させることで撮影時における像のブレを軽減するブレ補正機能が知られている。ブレ補正機能を備えた撮像装置は、例えば特開２０１０−１７５７５１号公報に開示されている。特開２０１０−１７５７５１号公報に開示の技術では、レンズを保持する鏡枠ユニットに、撮像素子を鏡枠ユニットに対して相対的に移動可能に保持する撮像素子移動機構部が組み込まれている。そして、鏡枠ユニットは、撮像装置の筐体内において緩衝部材を介して弾性的に保持されている。

特開２０１０−１７５７５１号公報

特開２０１０−１７５７５１号公報に開示されているように、鏡枠ユニットが、撮像素子を移動可能に保持する撮像素子移動機構部を備えている場合、複数の部材が相対移動可能に組み合わされた撮像素子移動機構部は、鏡枠ユニットの骨格となる鏡枠本体部に比して変形しやすい。このため、撮像装置に衝撃力が加えられた場合に、撮像素子移動機構部が変形することによる撮像素子及び撮像素子が実装されたプリント回路基板の変位量が大きくなりやすく、撮像素子及びプリント回路基板が筐体部等に接触する可能性があり、撮像装置の耐衝撃性が低下するおそれがある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、撮像装置の耐衝撃性を向上させることを目的とする。

本発明の一態様の撮像装置は、筐体、前記筐体に対して所定の位置に保持され、光学系部材が組み込まれる鏡枠本体部、撮像素子、前記撮像素子が固定される枠部材、前記枠部材が複数のネジによって締結され、前記鏡枠本体部に対して前記枠部材を所定の位置に保持する撮像素子保持部、前記撮像素子保持部を含み、当該撮像素子保持部を前記鏡枠本体部に対して移動可能に保持するように構成された撮像素子移動機構部、前記複数のネジの近傍において、前記撮像素子保持部と前記枠部材との間に挟持されることによって前記撮像素子のアオリ調整を可能とする板状のシム部を有する１つ又は複数の調整部材、及び前記調整部材のうちの少なくとも１つに設けられ、前記複数のネジの一部または全部の近傍において前記枠部材よりも前記光学系部材の光軸に沿って像側に向かって突出しており、前記筐体に衝撃力が加えられて前記鏡枠本体部が前記光学系部材の光軸に沿って像側に向かって変位した場合に、前記撮像素子、前記枠部材及び前記撮像素子保持部よりも先に前記筐体に接触する突出部、を含む。

本発明によれば、撮像装置の耐衝撃性を向上させることが可能である。

撮像装置の前面側を示す斜視図である。 撮像装置の背面側を示す斜視図である。 撮像装置の後カバーを取り外した状態を示す分解斜視図である。 鏡枠本体部の斜視図である。 鏡枠本体部を下方側から見た斜視図である。 鏡枠本体部の下面図である。 筐体部から鏡枠ユニットを取り外した状態を示す分解斜視図である。 筐体部と鏡枠ユニットとの間に介装される緩衝部材の模式図である。 撮像素子移動機構部を分解した分解斜視図である。 Ｘスライダ及び撮像素子保持部の斜視図である。 鏡枠本体部を下方側から見た斜視図である。 撮像素子保持部Ｙ方向に移動させる駆動機構部の分解斜視図である。 撮像素子保持部に撮像素子を固定する機構の分解斜視図である。 調整部材及び台座部の斜視図である。 図６のXV-XV断面図である。 図１５における調整部材近傍の拡大図である。 鏡枠ユニットの突起部が筐体部と接触した状態を示す図である。 突出部が筐体部と接触した状態を示す図である。 調整部材の延出部が弾性変形した状態を示す図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

本実施形態は、一般に電子カメラ、デジタルカメラ等と称される形態の撮像装置に本発明を適用したものである。図１に示す本実施形態の撮像装置１は、被写体像を結像するためのレンズ等からなる撮像光学系部材と、撮像光学系部材の結像面に配設された撮像素子９６とを保持する鏡枠ユニット２０を内部に具備して構成されている。なお、撮像素子９６は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサである。

本実施形態の撮像光学系部材は、一例としてプリズム３５ｂを含んでおり、プリズム３５ｂによって光軸を屈曲させる、いわゆる光路反射型、折り曲げ光学系、又は屈曲光学系等と称される形態を有している。本実施形態の撮像装置１では、撮像装置１の被写体に面する側（前方）から入射する光を、いわゆる直角プリズムであるプリズム３５ｂによって９０度屈曲させて、撮像素子９６の受光部に入射させる構成を有する。

以下の説明では、撮像光学系部材において、被写体からプリズム３５ｂに入射し、プリズム３５ｂの反射面に至るまでの光軸を第１光軸Ｏ１と称し、プリズム３５ｂの反射面から撮像素子９６に至る光軸を第２光軸Ｏ２と称するものとする。言い換えれば、撮像光学系部材において、第１光軸Ｏ１はプリズム３５ｂの反射面よりも物体側の光軸のことを指し、第２光軸Ｏ２はプリズム３５ｂの反射面よりも像側の光軸のことを指す。

また、以下の説明では、図１に示すように、撮像装置１をいわゆる正立位置で構えた場合のカメラの左右方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する上下方向をＺ方向とし、Ｘ、Ｚ方向に直交する前後方向をＹ方向とする。なお、撮像装置１の正立位置とは、本実施形態では、撮像装置１によって撮像される矩形の画像の長辺が画像中の水平線と略平行となるように撮像装置１を構えた場合のことを称する。また、Ｙ方向について撮像装置１の被写体側を前方とし、撮影者側を後方（背面方向）とする。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、一般的には、撮像装置１の幅方向、厚さ方向、高さ方向とも称される。

具体的に本実施形態の撮像装置１は、図１、図２及び図３に示すように、箱形状の筐体として互いに対向した状態で結合される筐体部２及び後カバー３と、筐体部２及び後カバー３の内部に収容される鏡枠ユニット２０と、カメラ制御基板１８とを有して構成されている。

筐体部２には前面部に撮影開口窓部２ｄ、閃光発光装置の発光用窓２ｅ等が配され、上面部に電源スイッチ１５およびレリーズスイッチ１４が配されている。後カバー３には背面部に撮影モード設定等の操作スイッチ群１３と、画像表示装置１６が配されている。

カメラ制御基板１８は、カメラの全制御を司るＣＰＵ、撮影モード制御部、ストロボ発光制御部、撮像素子による撮影画像データの処理を行う画像処理部、画像記録媒体であるフラッシュメモリに撮影画像データを書き込む記録制御部、ブレ検出センサ等が実装されたプリント回路基板からなり、筐体部２の内部右側に組み込まれる。

図４及び図５に示すように、鏡枠ユニット２０は、扁平な外形形状をもつ鏡枠としての鏡枠本体部４と、該鏡枠本体部４内に組み込まれる光学系部材と、鏡枠本体部４のＺ方向の下部に配され撮像素子９６を保持する撮像素子移動機構部７１とを有して構成されている。

鏡枠本体部４は、鏡枠ユニット２０を構成する複数の部材を保持するように構成された、鏡枠ユニット２０の骨格となるフレーム部材である。なお、鏡枠本体部４は、単一の部材からなる形態であってもよいし、複数の部材が嵌め合わせ、ネジ締結または接着等によって機械的に結合されて構成される形態であってもよい。

鏡枠本体部４の前面には、図５に示すように、所定の厚さを有する略平板状の緩衝部材２４が接着剤により固定されている。緩衝部材２４は、ゴム等の弾性又は粘弾性を有する材料からなり、一方の主面が、鏡枠ユニット２０の鏡枠本体部４の前面部上に接着剤により固定されている。

緩衝部材２４の前面には、金属又は合成樹脂からなる薄板状の平板部材２３が接着剤により固定されている。平板部材２３には、後述する筐体部２の凸部２ｎが内側に嵌合する切り欠き部２３ａが形成されている。

ここで、撮像装置１内において、鏡枠ユニット２０を筐体部２に対して位置決めして保持する構成について説明する。図７に示すように、筐体部２の内面であり、鏡枠ユニット２０の前面と対向する面上には、平板部材２３の切り欠き部２３ａに対応した位置に凸部２ｎが形成されている。凸部２ｎは、前述したように、平板部材２３の切り欠き部２３ａ内に嵌合する形状を有している。

鏡枠ユニット２０は、筐体部２にネジ２９によって固定される押さえ板２７、２８、２９によって、筐体部２の凸部２ｎが設けられた面に向かって付勢される。鏡枠ユニット２０は、平板部材２３の切り欠き部２３ａが、筐体部２の凸部２ｎと嵌合することによって、平板部材２３及び緩衝部材２４を介して筐体部２に対して所定の位置に保持される。

緩衝部材２４は、弾性又は粘弾性を有する材料からなることから、撮像装置１の落下等によって筐体部２または後カバー３に衝撃力が与えられた場合において、鏡枠ユニット２０に加わる衝撃力を緩和する効果を発揮する。ここで、緩衝部材２４は、略平板状であり、図８に示すように筐体部２と鏡枠ユニット２０との間に介装されていることから、緩衝部材２４が生ずる緩衝効果は、緩衝部材２４の主面に沿う方向の衝撃力が加わり緩衝部材２４がせん断変形する場合に高くなる。すなわち、撮像装置１に、光軸Ｏ１に略直交する方向（Ｘ方向及びＺ方向）の衝撃力が加えられる場合に、緩衝部材２４がせん断変形し、緩衝部材２４による緩衝効果が最も高くなる。

以上に説明したように、本実施形態の撮像装置１は、筐体部２に対して緩衝部材２４を介して鏡枠ユニット２０を弾性的に保持する構成を有しており、緩衝部材２４が鏡枠ユニット２０に対して緩衝効果を発揮するようにせん断変形する方向は、Ｘ方向及びＺ方向である。すなわち、撮像装置１に光軸Ｏ２に沿う方向の衝撃力が加えられた場合には、緩衝部材２４がせん断変形し、鏡枠ユニット２０は、筐体部２に対して光軸Ｏ２に沿う方向に相対的に移動する。

鏡枠本体部４の下部には、図５及び図６に示すように、下方に向かって突出する一対の突起部４ａ、４ｂが設けられている。突起部４ａ、４ｂは、図６のように鏡枠ユニット２０を光軸Ｏ２に沿って下方から見た場合に露出する位置に配設されている。突起部４ａ、４ｂは、緩衝部材２４が変形することによって鏡枠ユニット２０が筐体部２に対して相対的に下方に変位した場合に、鏡枠ユニット２０を構成する部材の中で最初に筐体部２に直接接する部位である。

言い換えれば、鏡枠ユニット２０が筐体部２に対して光軸Ｏ２に沿って像側に向かって移動した場合に、突起部４ａ、４ｂは、鏡枠ユニット２０を構成する部材の中で最初に筐体部２に直接接する。すなわち、突起部４ａ、４ｂは、鏡枠ユニット２０が光軸Ｏ２に沿って像側に向かって移動する範囲を規制するストッパーとして機能する。なお、突起部は本実施形態のような２箇所に限らず３箇所以上に設けられる形態であってもよいし、１箇所のみに設けられる形態であってもよい。

より具体的に本実施形態では、図６に示すように鏡枠ユニット２０を光軸Ｏ２に沿って下方から見た場合に、一対の突起部４ａ、４ｂは、光軸Ｏ２をＸ方向に挟むように配設されている。一方の突起部４ａは、光軸Ｏ２よりも左側に配設されており、他方の突起部４ｂは、光軸Ｏ２よりも右方に配設されている。言い換えれば、一対の突起部４ａ、４ｂは、鏡枠ユニット２０を光軸Ｏ２に沿って下方から見た場合に、両者間に撮像素子９６が位置するように配設されている。

鏡枠本体部４内に組み込まれる光学系部材は、図４及びに示すように、プリズム３５ｂを含み鏡枠本体部４に対して位置が固定された第１レンズ群と、光軸Ｏ２に沿ってそれぞれが独立して移動可能に配設された第２レンズ群３６、第３レンズ群３８及び第４レンズ群３９とによって構成されている。第２レンズ群３６、第３レンズ群３８及び第４レンズ群３９をそれぞれ光軸Ｏ２に沿って移動させる機構については、公知の技術であるためその説明を省略するものとする。なお、図示しないが、光学系部材には、シャッター機構、可変絞り機構、ＮＤフィルタ等が含まれていてもよい。

次に、撮像素子移動機構部７１の構成について説明する。撮像素子移動機構部７１は、撮像素子９６を、光軸Ｏ２に対して相対的に移動可能に保持するように構成されている。撮像素子移動機構部７１は、カメラ制御基板１８に設けられたブレ検出センサによって検出された撮像装置１の移動（ブレ）量に基づいて撮像素子９６を移動させることによって、撮像される画像のブレを防止または抑制する機能を実現するための構成である。この撮像される画像のブレを防止または抑制する機能は、一般に、例えばブレ補正機能等と称される。また、撮像素子９６を移動させる形態のブレ補正機能は、一般に、イメージセンサシフト方式等と称される。

本実施形態の撮像素子移動機構部７１は、撮像素子９６を、光軸Ｏ２に略直交する平面に沿って撮像素子９６を移動可能に保持している。より具体的には、撮像素子移動機構部７１は、鏡枠本体部４に対してＸ方向に移動可能な第１移動部材であるＸスライダ８９と、Ｘスライダ８９に対してＹ方向に移動可能な第２移動部材であり撮像素子９６が固定された撮像素子保持部９１と、Ｘスライダ８９及び撮像素子保持部９１をそれぞれＸ方向及びＹ方向に移動させる駆動機構部を有して構成されている。

撮像素子保持部９１は、詳しくは後述するが、光軸Ｏ２が通過する中央開口部９１ａを有する枠状の部材である。撮像素子保持部９１の下方側には撮像素子９６が固定され、撮像素子９６は、中央開口部９１ａを介して撮像素子保持部９１の上方に向かって露出する。

図９に示すように、Ｘスライダ８９は、鏡枠本体部４に固定された第１ガイド部である丸軸状のＸガイド軸８６によって鏡枠本体部４に連結され、Ｘガイド軸８６によってＸ方向に移動するように案内される。また、図１０に示すように、撮像素子保持部９１は、Ｘスライダ８９に固定された第２ガイド部である丸軸状のＹガイド軸９２によってＸスライダ８９に連結され、Ｙガイド軸９２によってＹ方向に移動するように案内される。

より詳細に説明すると、図１０に示すように、Ｘスライダ８９にはＸ方向に同一軸上に配設された貫通孔である一対の軸受部８９ａ及び８９ｂと、Ｙ方向に同一軸上に配設された貫通孔である一対の軸保持穴８９ｃ及び８９ｄとが穿設されている。

Ｘスライダ８９に設けられた一対の軸受部８９ａ及び８９ｂは、鏡枠本体部４に固定されたＸガイド軸８６が挿入される穴であり、Ｘスライダ８９は、この一対の軸受部８９ａ及び８９ｂにおいて、Ｘガイド軸８６に沿って摺動する。また、Ｘスライダ８９に設けられた一対の軸保持穴８９ｃ及び８９ｄは、内部に嵌入されたＹガイド軸９２をＸスライダ８９に対して固定するための穴である。また、Ｘスライダ８９には、軸受部８９ａの側方位置に、Ｕ字状切り欠き部８９ｆが設けられている。

撮像素子保持部９１の右側の端部には、Ｙ方向に同一軸上に配設された貫通孔である一対の軸受部９１ｄ及び９１ｅが穿設されている。撮像素子保持部９１に設けられた一対の軸受部９１ｄ及び９１ｅは、Ｘスライダ８９に固定されたＹガイド軸９２が挿入される穴であり、撮像素子保持部９１は、この一対の軸受部９１ｄ及び９１ｅにおいて、Ｙガイド軸９２に沿って摺動する。

また、撮像素子保持部９１には、軸受部９１ｅの上方位置に、Ｕ字状切り欠き部９１ｆが設けられている。また撮像素子保持部９１の左側の端部には、ガイド用突起９１ｃが設けられている。

撮像素子保持部９１とＸスライダ８９とを連結する場合、まず、Ｙガイド軸９２をＸスライダ８９の軸保持穴８９ｃから挿入し、その後Ｙガイド軸９２を順に軸受部９１ｄ、軸保持穴８９ｄ、軸受部９１ｅに貫通させる。そして、Ｙガイド軸９２とＸスライダ８９とを接着剤により固定する。なおこの状態において、Ｙガイド軸９２は、Ｘスライダ８９に固定された状態において、Ｙガイド軸９２の前方側の先端部が、撮像素子保持部９１の前端面よりも前方外部に突出する。

また、撮像素子保持部９１とＸスライダ８９との間には、図示しない引張バネが懸架される。該引張バネは、撮像素子保持部９１を、Ｘスライダ８９に対してＹ方向後方に向かって付勢する力を発生するように配設されている。以上のように、撮像素子保持部９１は、Ｘスライダ８９に対して、引張バネによってＹ方向後方に向かって付勢された状態で、Ｙ方向に相対移動可能に支持されている。

図９及び図１１に示すように、鏡枠本体部４の下部であって光軸Ｏ２よりも右側には、Ｘ方向に同一軸上に配設された貫通孔である一対の軸保持穴４ｆ及び４ｇが設けられている。鏡枠本体部４に設けられた一対の軸保持穴は、内部に嵌入されたＸガイド軸８６を鏡枠本体部４に対して固定するための穴である。

鏡枠本体部４とＸスライダ８９とを連結する場合、Ｘガイド軸８６をＸスライダ８９の軸受部８９ａから挿入し、その後Ｘガイド軸８６を順に軸保持穴４ｆ、軸受部８９ｂ、軸保持穴４ｇに挿入する。また、このとき、Ｘガイド軸８６の周囲であって軸受部８９ｂと軸保持穴４ｆとの間には、圧縮コイルバネ８７が配設される（図９）。そして、Ｘガイド軸８６と鏡枠本体部４とを接着剤により固定する。これにより、Ｘスライダ８９は、圧縮コイルバネ８７により鏡枠本体部４に対してＸ方向左方に向かって付勢された状態で、鏡枠本体部４に対してＸ方向に相対移動可能に支持される。

また、図１１に示すように、軸保持穴４ｆ及び４ｇの下方位置からＹ方向前方側に離間した位置の鏡枠本体部４の壁面部には、長手方向がＸ方向に沿う長穴形状の軸受部４ｋが設けられている。軸受部４ｋは、撮像素子保持部９１の前端面から前方に向かって突出するＹガイド軸９２の前方側の先端部が挿入される位置に設けられている。

軸受部４ｋの幅は、Ｙガイド軸９２の前方側の先端部が内部においてガタなくＸ方向に摺動可能な値とされている。Ｙガイド軸９２の前方側の先端部が、軸受部４ｋによって支持されることによって、Ｘガイド軸８６によってＸ方向に案内されるＸスライダ８９及び撮像素子保持部９１の、Ｘガイド軸８６周りの回動が規制される。

また、鏡枠本体部４の下部であって光軸Ｏ２よりも左側には、第３のガイド部である軸受部４ｒと、フォトインタラプタ６９ｘ及び６９ｙが設けられている。フォトインタラプタ６９ｘ及び６９ｙは、後述する駆動機構部を構成する電動モータの原点検出用に用いられるものである。

軸受部４ｒは、撮像素子保持部９１から左方に突出するガイド用突起９１ｃにＺ方向（上下方向）両方向から接する形状を有している。また、軸受部４ｒとガイド用突起９１ｃとは、Ｘ方向及びＹ方向に相対的に摺動可能である。すなわち、ガイド用突起９１ｃは、軸受部４ｒ内において、Ｚ方向へのガタが無い状態で、Ｘ方向及びＹ方向に摺動可能である。言い換えれば、軸受部４ｒは、ガイド用突起９１ｃをＺ方向（光軸Ｏ２に沿う方向）に挟持することによって、ガイド用突起９１ｃのＺ方向への移動を規制し、かつガイド用突起９１ｃのＸ方向及びＹ方向の移動を妨げないように、ガイド用突起９１ｃを支持するように構成されている。

撮像素子保持部９１の光軸Ｏ２よりも左側にあるガイド用突起９１ｃが、軸受部４ｒによって支持されることによって、Ｙガイド軸９２によってＹ方向に案内される撮像素子保持部９１の、Ｙガイド軸９２周りの回動が規制される。

また、撮像素子保持部９１と鏡枠本体部４との間には、図示しない引張バネが懸架される。この引張バネの付勢力によって、Ｙガイド軸９２に対する撮像素子保持部９１のガタが除かれる。

以上に説明したように、Ｘスライダ８９は、鏡枠本体部４に対してＸガイド軸８６によりＸ方向にガイドされ、圧縮コイルバネ８７により左方向の付勢力を受けた状態で支持されている。Ｘスライダ８９は、Ｕ字状切り欠き部８９ｆを後述するナット７６で押圧することにより鏡枠本体部４に対してＸ方向に変位可能である。一方、撮像素子保持部９１は、Ｘ方向にはＸスライダ８９とともに変位可能な状態であり、かつＹ方向にＹガイド軸９２によってガイドされ、引張バネによる後方への付勢力を受けた状態で支持されている。撮像素子保持部９１は、Ｕ字状切り欠き部９１ｆを後述するナットで押圧することにより鏡枠本体部４に対してＹ方向にも変位可能である。すなわち、撮像素子保持部９１は、鏡枠本体部４に対して光軸Ｏ２に直交するＸＹ平面上を二次元的に変位可能である。

以上のように、鏡枠本体部４に対してＸ方向及びＹ方向に変位可能に支持されたＸスライダ８９及び撮像素子保持部９１は、駆動機構部によってＸ方向及びＹ方向に駆動されるの構成について説明する。駆動機構部は、Ｘスライダ８９をＸ方向に駆動するＸ駆動機構部と、撮像素子保持部９１をＹ方向に駆動するＹ駆動機構部とからなる。

Ｘ駆動機構部は、図９及び図１１に示すように、ステッピングモータからなる電動モータ７２と、ギヤ７３及び７４を介して電動モータ７２によって回転駆動されるスクリュー７５と、スクリュー７５に螺合するナット７６とを有して構成されている。

スクリュー７５は、Ｘスライダ８９に設けられたＵ字状切り欠き８９ｆ内を通り、回転軸がＸ方向に沿うように配設されている。ナット７６は、スクリュー７５周りの回動が規制されており、電動モータ７２によって回転駆動されるスクリュー７５の回動に伴ってＸ方向に移動する。

また、Ｘスライダ８９は、Ｘガイド軸８６周りに配設された圧縮コイルバネ８７によって、ナット７６に向かって付勢される。このため、Ｘスライダ８９は、Ｕ字状切り欠き部８９ｆ近傍が常にナット７６に接し、Ｘスライダ８９は、電動モータ７２の回転に応じてＸ方向に進退移動するナット７６に従ってＸ方向に変位する。

Ｙ駆動機構部の構成は、配設される向きが異なるが、前記Ｘ駆動機構部と同様である。図１２に示すように、Ｙ駆動機構部は、ステッピングモータからなる電動モータ７９と、ギヤ８１及び８２を介して電動モータ７９によって回転駆動されるスクリュー８３と、スクリュー８３に螺合するナット８４とを有して構成されている。

スクリュー８３は、撮像素子保持部９１に設けられたＵ字状切り欠き部９１ｆ内を通り、回転軸がＹ方向に沿うように配設されている。ナット８４は、スクリュー８３周りの回動が規制されており、電動モータ７９によって回転駆動されるスクリュー８３の回動に伴ってＹ方向に移動する。

また、撮像素子保持部９１は、図示しない引張バネによってナット８４に向かって付勢される。このため、撮像素子保持部９１は、Ｕ字状切り欠き９１ｆ近傍が常にナット８４に接し、撮像素子保持部９１は、電動モータ７９の回転に応じてＹ方向に進退移動するナット８４に従ってＹ方向に変位する。

以上に説明したように、撮像素子９６が固定された撮像素子保持部９１は、駆動機構部によって、鏡枠本体部４に対して光軸Ｏ２に直交するＸ方向及びＹ方向に変位駆動される。

次に、撮像素子保持部９１に撮像素子９６を固定する構成について説明する。

図１３及び図１５に示すように、撮像素子９６は、プリント回路基板９５上に実装されている。なお、本実施形態では、撮像素子としての機能を発揮するベアチップの周囲をケース及びカバーガラスによって封止した、いわゆる撮像素子パッケージのことを撮像素子９６と称している。撮像素子９６とプリント回路基板９５とは、半田付けや異方性導電接着剤等によって固定されている。

本実施形態の撮像素子９６は、光軸Ｏ２に沿って見た場合に、略矩形状の板状の形状を有している。以下の説明では、撮像素子９６が受光する側の面を受光面と称し、受光面とは反対側の面を裏面と称するものとする。また、撮像素子９６を光軸Ｏ２に沿って見た場合に外周となる面を側面と称する。

プリント回路基板９５は、本実施形態では一例として、図示するように両面実装形式の硬質な基板であり、撮像素子９６が実装された面とは反対側の裏面上に、電子部品９５ａやコネクタ９５ｂが実装されている。コネクタ９５ｂは、図示しないフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）を接続可能に構成されている。

撮像素子９６及びプリント回路基板９５は、コネクタ９５ｂに接続されるフレキシブルプリント回路基板を介して、カメラ制御基板１８に電気的に接続される。なお、プリント回路基板９５は、裏面上に電子部品等が実装されない片面実装形式であってもよい、またプリント回路基板９５は、柔軟なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。

撮像素子９６は、枠部材９７に接着剤１００によって固定されている。枠部材９７は、詳しくは後述するが、ネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結される部材である。すなわち、撮像素子９６は、枠部材９７を介して、撮像素子保持部９１に固定される。

枠部材９７は、光軸Ｏ２に沿って見た場合に、中央部において光軸Ｏ２方向に貫通する開口部９７ａと、光軸Ｏ２に沿って見た場合に、外周部の複数箇所において撮像素子９６の外形よりも外側に突出する複数の鍔状部９７ｂを有している。

本実施形態の枠部材９７は、板状の部材を、ＸＺ平面による断面がハット状となるように折り曲げた形状を有している。すわなち、枠部材９７は、板状部材を、Ｙ方向から見た場合にコ字形状となるように折り曲げた部分であるチャンネル状部と、該チャンネル状部の一対の側面の端部をそれぞれＸ方向外側に向かって折り曲げた部分である鍔状部９７ｂとを有する。

撮像素子９６は、接着剤１００によって枠部材９７に対して固定されている。撮像素子９６及びプリント回路基板９５は、枠部材９７に直接的に接触しておらず、枠部材９７から離れた状態において、枠部材９７に対して接着剤１００を介して固定されている。撮像素子９６の有効画素領域９６ｄは、開口部９７ａを介して光軸Ｏ２の物体側（撮像光学系部材側）に向かって露出する。

枠部材９７は、撮像素子保持部材９１にＺ方向下方から上方に向かって螺合する複数のネジ１０２によって、撮像素子保持部９１の下方側に締結される。枠部材９７には、図１３に示すように、鍔状部９７ｂに穿設された３つの貫通孔９７ｄが設けられている。３つの貫通孔９７ｄは、Ｚ方向（光軸Ｏ２方向）から枠部材９７を見た場合に、開口部９７ａの周囲に、３つ全てが同一直線状に並ばないように配設されている。本実施形態では、左方に延出する鍔状部９７ｂに１つの貫通孔９７ｄが穿設されており、右方に延出する鍔状部９７ｂに２つの貫通孔９７ｄが穿設されている。

撮像素子保持部９１の下方側の面上には、ネジ１０２が螺合するネジ穴を有する略平面状の台座部９１ｈが設けられている。台座部９１ｈは、ネジ穴が枠部材９７の貫通孔９７ｄに対応する位置に設けられている。すなわち、本実施形態では、撮像素子保持部９１の下方側の面上の３箇所に台座部９１ｈが設けられている。台座部９１ｈは、中央開口部９１ａに対して右側に１箇所、左側に２箇所設けられている。

ここで、本実施形態では一例として、台座部９１ｈは、図１４に示すようにネジ穴の軸方向から見て略円形状の凸部であり、周囲の面よりも所定の高さＨだけ突出するように形成されている。

枠部材９７は、３箇所の貫通孔９７ｄに挿通され、それぞれ台座部９７ｄのネジ穴に光軸Ｏ２と略平行に像側から物体側に向かって螺合する３つネジ１０２によって、撮像素子保持部９１に締結され固定される。なお、本実施形態では、枠部材９７は、３箇所においてネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結されるが、枠部材９７は４箇所においてネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結される形態であってもよい。

枠部材９７が撮像素子保持部９１に締結されることにより、撮像素子９６が撮像素子保持部９１に固定される。ここで、枠部材９７と３箇所の台座部９１ｈとの間には、後述する調整部材１０３、１０４が挟み込まれている。また、枠部材９７と３つのネジ１０２の頭部との間には、後述する付勢部材１０１が挟み込まれている。

また、枠部材９７がネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結された状態において、撮像素子保持部９１と撮像素子９６の受光面との間には、フィルタ９８及びシール部材９９が挟持されている。

フィルタ９８は、少なくとも可視光を透過する透明な板状の部材である。フィルタ９８は、光軸Ｏ２に略直交し、撮像素子保持部９１の中央開口部９１ａを塞ぐように配設されている。フィルタ９８は、単なる透明なガラス板であってもよいし、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の所定の機能を有するものであってもよいし、これらが組み合わされたものであってもよい。

シール部材９９は、フィルタ９８と、撮像素子９６の受光面との間に挟持されている。シール部材９９は、Ｚ方向（光軸Ｏ２方向）から見て撮像素子９６の有効画素領域９６ｄの外側周囲を囲む枠形状であり、全周にわたってフィルタ９８と撮像素子９６に密接する。このシール部材９９によって、撮像素子９６の受光面とフィルタ９８との間に塵埃が入り込むことが防止される。

プリント回路基板９５の下方には、付勢部材１０１が配設されている。付勢部材１０１は、枠部材９７と共に３箇所においてネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結される。そして、付勢部材１０１は、弾性変形することによって、撮像素子９６及びプリント回路基板９５を、Ｚ方向上側（光軸Ｏ２に沿って物体側）に向かって付勢する力を発生する板バネ部１０１ｂが設けられた部材である。言い換えれば、付勢部材１０１は、弾性変形することによって、撮像素子９６及びプリント回路基板９５の少なくとも一方を、フィルタ９８に近づく方向に付勢する力を発生する。

そして、枠部材９７と台座部９１ｈとの間には、ネジ１０２によって締結される箇所において、調整部材１０３、１０４が挟持されている。

調整部材１０４は、中央部にネジ１０２を挿通可能な貫通孔が設けられた略円盤状の部材である。単純な円板形状の調整部材１０４は、３箇所のネジ締結部のうちの、Ｙガイド軸９２に最も近い１箇所に配設されている。具体的には、調整部材１０４は、３箇所のネジ締結部のうちの、光軸Ｏ２よりも右側に設けられた１箇所のネジ締結部に配設されている。

調整部材１０３は、３箇所のネジ締結部のうちの、光軸Ｏ２よりも左側に設けられた２箇所のネジ締結部に配設されている。言い換えれば、調整部材１０３が配設される２箇所のネジ締結部は、撮像素子保持部９１の中央開口部９１ａに対して、ガイド用突起９１ｃが設けられた側に配設されている。

すなわち、突出部１０３ｃを有する調整部材１０３は、図６に示すように鏡枠ユニット２０を光軸Ｏ２に沿って下方から見た場合に、Ｘガイド軸８６及びＹガイド軸９２に対して光軸Ｏ２を間に挟んで反対側に設けられた２箇所のネジ締結部に配設されている。言い換えれば、調整部材１０３が配設されるネジ締結部は、図６に示すように鏡枠ユニット２０を光軸Ｏ２に沿って下方から見た場合に、Ｘガイド軸８６及びＹガイド軸９２に対して、間に撮像素子９６が存在する位置に配設されている。さらに言い換えるならば、調整部材１０３が配設されるネジ締結部は、鏡枠本体部４に設けられた突起部４ａの近傍に位置している。

調整部材１０３は、１枚の金属の板からなる部材であり、図１４に示すように、ネジ挿通穴１０３ｂが形成された略円板状のシム部１０３ａと、該シム部１０３ａの外縁から、シム部１０３ａの平面方向に平行に径方向外側に向かって延出する延出部１０３ｄと、該延出部１０３ｄの端部から折れ曲がってシム部１０３ａと略直交する方向に高さｈだけ延出する突出部１０３ｃと、を有して構成されている。調整部材１０３は、突出部１０３ｃが、光軸Ｏ２に沿って下方（像側）に向かって突出するように、台座部９１ｈと枠部材９７との間に挟持される。言い換えれば、突出部１０３ｃは、シム部１０３ａが台座部９１ｈと枠部材９７との間に挟持された状態において、撮像素子９６の裏面方向に向かって突出する。

調整部材１０３の延出部１０３ｄは、図１６に示すように、シム部１０３ａが台座部９１ｈと枠部材９７との間に挟持された状態において、台座部９１ｈの外形よりも外側であって、かつ突出部１０３ｃが枠部材９７及び付勢部材１０１と干渉しない位置にまで延出している。また、図１４に示すように、延出部１０３ｄには、延出部１０３ｄの一部の幅が突出部１０３ｃの幅よりも狭くなるように、切り欠き部１０３ｅが設けられている。

突出部１０３ｃの高さｈは、シム部１０３ａが台座部９１ｈと枠部材９７との間に挟持された状態において、先端が、鏡枠本体部４の突起部４ａよりも所定の距離ｄｈだけ上側に位置するように設定されている。言い換えれば、鏡枠本体部４の突起部４ａは、調整部材１０３の突出部１０３ｃよりも、光軸Ｏ２に沿って下方（像側）に向かって所定の距離ｄｈだけ突出している。

以上のような本実施形態では、調整部材１０３、１０４を構成する板の厚さを変更することによって、枠部材９７と撮像素子保持部９１の台座部９１ｈとの距離を変化させることができる。そして、撮像素子９６が固定された枠部材９７が、外周部において３箇所のネジ１０２によって撮像素子保持部９１に締結されていることから、枠部材９７と撮像素子保持部９１の台座部９１ｈとの間に挟持される３箇所の調整部材１０３、１０４の厚さをそれぞれ異なるものに変更することによって、撮像素子９６の受光面９６ａと光軸Ｏ２とのなす角度を変化させることが可能である。

例えば、３箇所に配設される調整部材１０３、１０４のうちの１つの厚さを、他の２つよりも薄いものとすれば、この薄い調整部材が配設されたネジ締結部では、枠部材９７と撮像素子保持部９１の台座部９１ｈとの距離が他のネジ締結部よりも小さい値となり、撮像素子保持部９１に対する枠部材９７の角度が変化する。すなわち、枠部材９７に固定された撮像素子９６と光軸Ｏ２とのなす角度が変化する。このように、撮像素子９６と光軸Ｏ２とのなす角度を調整することを、一般にアオリ調整等と称する。

また、本実施形態では、３箇所に配設される調整部材のうちの２つの調整部材１０３に、突出部１０３ｃが設けられている。この調整部材１０３は、鏡枠本体部４に設けられたストッパーとして機能する突起部４ａの近傍に配設されている。

例えば、撮像装置１の底面に、上方へ向かう衝撃力が加えられた場合、緩衝部材２４がせん断変形し、鏡枠ユニット２０は筐体部２に対して相対的に下方に移動する。入力された衝撃力が大きい場合には、図１７に示すように、鏡枠ユニット２０は、鏡枠本体部４に設けられた突起部４ａ及び４ｂが、筐体部２の当接面部２ａ及び２ｂに接触するまで、筐体部２に対して相対的に下方に向かって移動する。したがって、突起部４ａ及び４ｂが筐体部２の当接面部２ａ及び２ｂに接触することにより、筐体部２に対して弾性的に保持されている鏡枠ユニット２０の移動は停止する。

本実施形態のように、鏡枠ユニット２０が、撮像素子９６を鏡枠本体部４に対して相対的に移動させる撮像素子移動機構部７１を備えている場合、複数の部材が摺動するように組み合わされた撮像素子移動機構部７１の剛性は、鏡枠本体部４に比して低くなってしまう。このため、衝撃の入力に伴う鏡枠ユニット２０の移動が停止する際に、慣性によって比較的剛性の低い撮像素子移動機構部７１に弾性的な変形が生じる可能性がある。したがって、突起部４ａ及び４ｂが筐体部２の当接面部２ａ及び２ｂに接触することによって、鏡枠ユニット２０の下方への移動が停止したとしても、撮像素子移動機構部７１に弾性変形が生じれば、撮像素子９６及びプリント回路基板９５はさらに下方に移動して、筐体部２に衝突してしまう可能性がある。

具体的に、本実施形態のように、撮像素子保持部９１の移動を案内するＸガイド軸８６及びＹガイド軸９２が、撮像素子９６に対して一方の側である右側に集中して配設されている場合、撮像素子保持部９１のＸガイド軸８６及びＹガイド軸９２の近傍の領域は、比較的剛性が高く、慣性力が働いたとしても、鏡枠本体部４に対する変位量は小さい。しかし、撮像素子保持部９１のＸガイド軸８６及びＹガイド軸９２から遠い領域は、比較的剛性が低く、慣性力が働いた場合の鏡枠本体部４に対する変位量が大きくなる。例えば、撮像素子保持部９１から突出するガイド用突起９１ｃが弾性変形すれば、図１８に示すように、撮像素子保持部９１は、Ｙガイド軸９２周りに回動するように変位する。この変位が課題であれば、撮像素子９６及びプリント回路基板９５が筐体部２に衝突し、これらに損傷が生じるおそれがある。

ここで、本実施形態では、突起部４ａの近傍において撮像素子保持部９１に対して固定された調整部材１０３に、下方に向かって突出する突出部１０３ｃが設けられている。このため、鏡枠ユニット２０の突起部４ａ及び４ｂが当接面部２ａ及び２ｂに接触した状態から、さらに撮像素子保持部９１が下方に向かって変位するように撮像素子移動機構部７１が弾性変形した場合には、撮像素子移動機構部７１を構成する部材及びこれによって保持された部材（撮像素子９６、プリント回路基板９５及び付勢部材１０１）の中で、突出部１０３ｃが最初に筐体部２に接触する。

このように、本実施形態では、突出部１０３ｃが、衝撃の入力に伴う撮像素子保持部９１の下方（光軸Ｏ２に沿って像側）への移動を規制するストッパーとして機能するため、撮像素子９６及びプリント回路基板９５の筐体部２との衝突を防止することができる。このため、撮像装置１の耐衝撃性が向上する。

なお、衝撃が加えられない通常時において、突出部１０３ｃの先端部が、突起部４ａよりも所定の距離ｄｈだけ上側に位置していることによって、鏡枠ユニット２０が筐体部２に接触することによる衝撃力の大部分は、突起部４ａを介して比較的強度の高い鏡枠本体部４に入力される。このため、突出部１０３ｃが筐体部２に接触することによって撮像素子保持部９１に入力される衝撃力は小さく、撮像素子移動機構部７１、撮像素子９６及びプリント回路基板９５が損傷することはない。

本実施形態では、このストッパーとして機能する突出部１０３ｃを、撮像素子９６のアオリ調整を行うための調整部材１０３と一体に形成している。このため、突出部１０３ｃを安価に設けることが可能である。

また、ストッパーとして機能する突出部を撮像素子保持部９１に一体成形により設ける場合に比して、金属板である突出部１０３ｃはより小型に形成することが可能であり、撮像装置１の小型化を実現することが可能となる。

また、本実施形態では、調整部材１０３が撮像素子保持部９１と接する部分である台座部９１ｈが、周囲よりも高さＨだけ突出している。そして、調整部材１０３の突出部１０３ｃは、シム部１０３ａから台座部９１ｈの外形よりも突出するように延出した延出部１０３ｄの端部に設けられている。延出部１０３ｄには、前述したように延出部１０３ｄの幅が狭くなるように切り欠き部１０３ｅが形成されていることから、弾性変形しやすくなっている。以上のことから、撮像素子保持部９１が下方に移動して延出部１０３の先端が筐体部２の当接面部２ａに接触した場合、図１９に示すように、延出部１０３ｄは、上方に向かって撮像素子保持部９１の台座部９１ｈの周囲に接するように弾性変形する。

このように、突出部１０３ｃに衝撃力が加えられた場合に、延出部１０３ｄが撮像素子保持部９１に接するように変形することによって、突出部１０３ｃに加えられた衝撃力のほとんどは、撮像素子保持部９１に伝えられる。

例えば、突出部１０３ｃに衝撃力が加えられた場合に、延出部１０３ｄが弾性変形を起こさない場合、突出部１０３ｃに加えられた衝撃力の一部は、枠部材９７を撮像素子保持部９１から離す方向の力として作用し、ネジ１０２の緩みの原因となる可能性がある。これに対し、本実施形態では、延出部１０３ｄに切り欠き部１０３ｅを設け、延出部１０３ｄを弾性変形しやすくしたことによって、突出部１０３ｃに加えられた衝撃力が、枠部材９７を撮像素子保持部９１から離す方向の力として作用しないように構成されており、ネジ１０２の緩みの発生を防止している。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明に係る撮像装置は、上述の実施形態で説明したデジタルカメラの形態に限らず、撮像機能を備えた双眼鏡、録音機器、携帯通信端末、ゲーム機、デジタルメディアプレーヤー、時計、ナビゲーション装置等の他の電子機器の形態であってもよいことは言うまでもない。

１ 撮像装置、
２ 筐体部、
２ａ 当接面部、
２ｂ 当接面部、
２ｄ 撮影開口窓部、
２ｅ 発光用窓、
２ｎ 凸部、
３ 後カバー、
４ 鏡枠本体部、
４ａ 突起部、
４ｂ 突起部、
４ｆ 軸保持穴、
４ｇ 軸保持穴、
４ｋ 軸受部、
４ｒ 軸受部、
１３ 操作スイッチ群、
１４ レリーズスイッチ、
１５ 電源スイッチ、
１６ 画像表示装置、
１８ カメラ制御基板、
２０ レンズ鏡枠、
２３ 平板部材、
２３ａ 切り欠き部、
２４ 緩衝部材、
２６ 押さえ板、
２７ 押さえ板、
２８ 押さえ板、
２９ ネジ、
３５ｂ プリズム、
３６ 第２レンズ群、
３８ 第３レンズ群、
３９ 第４レンズ群、
６９ｘ フォトインタラプタ、
６９ｙ フォトインタラプタ、
７１ 撮像素子移動機構部、
７２ 電動モータ、
７３ ギヤ、
７４ ギヤ、
７５ スクリュー、
７６ ナット、
７９ 電動モータ、
８１ ギヤ、
８２ ギヤ、
８３ スクリュー、
８４ ナット、
８６ Ｘガイド軸、
８７ 圧縮コイルバネ、
８９ Ｘスライダ、
８９ａ 軸受部、
８９ｂ 軸受部、
８９ｃ 軸保持穴、
８９ｄ 軸保持穴、
８９ｆ Ｕ字状切り欠き部、
９１ 撮像素子保持部、
９１ａ 中央開口部、
９１ｃ ガイド用突起、
９１ｄ 軸受部、
９１ｅ 軸受部、
９１ｆ Ｕ字状切り欠き部、
９１ｈ 台座部、
９２ Ｙガイド軸、
９５ プリント回路基板、
９６ 撮像素子、
９６ａ 受光面、
９６ｂ 裏面、
９６ｃ 側面、
９６ｄ 有効画素領域、
９７ 枠部材、
９７ａ 開口部、
９７ｂ 鍔状部、
９７ｃ チャンネル状部、
９７ｃａ 底面、
９７ｃｂ 側面、
９７ｄ 貫通孔、
９８ フィルタ、
９９ シール部材、
９９ａ リップ部、
１００ 接着剤、
１０１ 付勢部材、
１０１ａ 貫通孔、
１０１ｂ 板バネ部、
１０２ ネジ、
１０３ 調整部材、
１０３ａ シム部、
１０３ｂ ネジ挿通穴、
１０３ｃ 突出部、
１０３ｄ 延出部、
１０３ｅ 切り欠き部、
１０４ 調整部材。

Claims (4)

1. 筐体、
   前記筐体に対して所定の位置に保持され、光学系部材が組み込まれる鏡枠本体部、
   撮像素子、
   前記撮像素子が固定される枠部材、
   前記枠部材が複数のネジによって締結され、前記鏡枠本体部に対して前記枠部材を所定の位置に保持する撮像素子保持部、
   前記撮像素子保持部を含み、当該撮像素子保持部を前記鏡枠本体部に対して移動可能に保持するように構成された撮像素子移動機構部、
   前記複数のネジの近傍において、前記撮像素子保持部と前記枠部材との間に挟持されることによって前記撮像素子のアオリ調整を可能とする板状のシム部を有する１つ又は複数の調整部材、及び
   前記調整部材のうちの少なくとも１つに設けられ、前記複数のネジの一部または全部の近傍において前記枠部材よりも前記光学系部材の光軸に沿って像側に向かって突出しており、前記筐体に衝撃力が加えられて前記鏡枠本体部が前記光学系部材の光軸に沿って像側に向かって変位した場合に、前記撮像素子、前記枠部材及び前記撮像素子保持部よりも先に前記筐体に接触する突出部、
   を含むことを特徴とする撮像装置。
2. 前記鏡枠本体部は、前記筐体に対して緩衝部材を介して弾性的に保持されており、
   前記鏡枠本体部には、前記筐体に衝撃力が加えられて前記鏡枠本体部が前記光学系部材の光軸に沿って像側に向かって変位した場合に、前記突出部よりも先に前記筐体に接触するように構成された突起部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子移動機構部は、少なくとも１つの軸状のガイド軸によって、前記撮像素子保持部を前記ガイド軸の軸方向に移動するように案内する構成を有し、
   前記突出部を有する前記調整部材は、前記光軸に沿う方向から見た場合に、前記撮像素子を挟んで前記ガイド軸とは反対となる側に、少なくとも１つ配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子保持部は、前記シム部と接する領域において周囲よりも所定の高さだけ突出した台座部を有し、
   前記調整部材は、前記シム部の外縁から前記シム部と平行に延出する延出部を有し、前記突出部は前記延出部の端部を直角に折り曲げることによって形成されたものであって、
   前記延出部は、前記光軸に沿って見た場合に、前記台座部の外形よりも突出する長さを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。

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