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JP4850166B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description

本発明は、撮像装置に関する。
従来から、撮像素子を含む撮像ユニットと、撮像ユニットに入射する光量を調整可能な羽根を含むシャッタユニットとを備えた撮像装置が知られている(特許文献1参照)。このような撮像装置に採用されるシャッタユニットは、羽根を駆動するための駆動源を備えている。駆動源は、一般的に外部から電力の供給を受けて羽根を駆動させる。
特開2006‐64769号公報
図10(A)は、従来の撮像装置の分解斜視図である。従来の撮像装置は、シャッタユニット1xと撮像ユニット100xとから構成され、シャッタユニット1xには、筐体2xの上面に形成された開口部11xの開口量を調節するための羽根(不図示)と、羽根を駆動するためのアクチュエータを内蔵している。アクチュエータは、ロータと、ステータと、ステータを励磁するためのコイル(いずれも不図示)とを含む。
また、撮像ユニット100xには、撮像素子(不図示)と、撮像素子が実装された制御基板120xとを備え、撮像素子へ入射光を案内するための開口部110xが、筐体102xの上部に形成されている。シャッタユニット1xには、このアクチュエータのコイルと、制御基板120xとを電気的に接続するための、フレキシブルプリント基板(以下、FPCと称する)80xが設けられている。FPC80xは、筐体2x内で、コイルと電気的に接続されており、筐体2xの内部から外部へFPC80xが引き出されている。
図10(B)は、撮像ユニット100xに対して筐体2xの組付け後の従来の撮像装置の斜視図である。図9(B)に示すように、両面テープなどで撮像ユニット100xの上部にシャッタユニット1xを固定し、その後、FPC80xの先端部に形成されたランド部81xを、制御基板120xの底面側にまで引き伸ばして、半田及び導電性接着剤などでランド部81xと制御基板120xとを電気的に接続する。これにより、制御基板120xとコイルとは、FPC80xを介して電気的に接続される。例えば、制御基板120xにコイルの通電を制御するためのICなどが実装された場合には、ICの作動によって、コイルへの通電状態を制御することができる。これにより、シャッタユニット1xに内蔵された羽根の駆動を制御することができる。
しかしながら、このようにシャッタユニット1xの外部に引き出されたFPC80xを採用すると、FPC80xを制御基板120xの底面側にまで引き伸ばして、半田でFPC80xと制御基板120xとの電気的な接続を確保する必要があった。従って、このような半田付けの作業は、組立作業性が悪化する原因となっていた。また、撮像ユニット100xにシャッタユニット1xを固定する際には、互いに正確な位置で固定する必要があるが、これを実現するために、位置決め手段を設ける必要があった。位置決め手段を設けると、構造が複雑化する。
そこで、本発明は、組立作業性が向上すると共に構造が簡素化された撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的は、撮像素子と前記撮像素子が実装された制御基板とを含む撮像ユニットと、前記撮像素子へ入射する光量を調節する羽根と前記羽根を駆動するための駆動源とを含むシャッタユニットとを備えた撮像装置であって、前記シャッタユニットは、前記駆動源のコイルと電気的に接続された端子部を含み、前記端子部は、前記シャッタユニットの外部へ突出して前記制御基板と電気的に接続され、前記端子部及び前記撮像ユニットは、互いに位置決めする位置決め手段を備え、前記シャッタユニットは、前記端子部を介して前記撮像ユニットと位置決めされている、ことを特徴とする撮像装置によって達成できる。
この構成により、駆動源のコイルは端子部を介して制御基板と電気的に接続され、また、シャッタユニットと撮像ユニットは、互いに位置決めされる。従って、従来の半田付けなどの作業を省くことができ、組立作業性が向上した撮像装置を提供できる。また、端子部に対して、機能の集約化を図ることができるので、構造の複雑化を抑制できる。
上記構成において、前記端子部は、該端子部の弾性復元力により前記制御基板に圧接している、構成を採用できる。この構成により、端子部と制御基板との電気的な接続状態を安定して維持することができる。また、半田付け及び導電剤の塗布などの作業工程を省くことができる。
上記構成において、前記撮像ユニットは、前記端子部を逃がす凹部を有している、構成を採用できる。この構成により、端子部が外部へと突出していることに伴う、撮像装置の大型化を抑制できる。
上記構成において、光軸方向から視て矩形状に形成されている、構成を採用できる。この構成によっても撮像装置の大型化を抑制できる。
上記構成において、前記端子部は、略矩形状に形成された前記シャッタユニットの隅部から突出している、構成を採用できる。この構成により、撮像装置のスペースを有効に利用できる。
上記構成において、前記位置決め手段は、前記端子部及び撮像ユニットのいずれか一方に形成された孔部と、他方に形成されて前記孔部と係合する突部とを含む、構成を採用できる。この構成により、撮像装置の構造の複雑化を抑制し、組立性を向上させることができる。
上記構成において、前記位置決め手段は、前記端子部及び撮像ユニットのいずれか一方に形成された切欠部と、他方に形成されて前記切欠部と係合する突部とを含む、構成を採用できる。この構成によっても、撮像装置の構造の複雑化を抑制し、組立性を向上させることができる。
本発明によれば、組立作業性が向上すると共に構造が簡素化された撮像装置を提供できる。
以下、本発明に係る羽根駆動装置の複数の実施例について図面を参照して説明する。
図1は、実施例1に係る撮像装置の斜視図であり、図2は、側面図、図3は、撮像装置を、シャッタユニット1と撮像ユニット100とに分解した斜視図である。シャッタユニット1は、詳しくは後述するが、内部に羽根、及び羽根を駆動するための駆動源であるアクチュエータを備えている。また、シャッタユニット1は、図1乃至図3に示すように、開口部11を有しており、羽根によって開口部11の開口量が調節される。シャッタユニット1の筐体2は、所定の厚みを有して矩形状に形成されている。
撮像ユニット100は、図2に示すように、制御基板120と、制御基板120に実装された撮像素子130などを備える。また、撮像ユニット100の筐体102には、撮像素子130への入射光を案内するための開口部110が形成されている。シャッタユニット1に内蔵された羽根が開口部11の開口量を調節することにより、撮像素子130への入射光の光量を調節することができる。尚、撮像ユニット100内には、光軸上にレンズ(不図示)が配置されている。撮像ユニット100の筐体102は、角筒状に形成されている。図1、図2に示すように、撮像装置は、直方体状に形成されている。
図1乃至図3に示すように、シャッタユニット1は、筐体2内から外部に光軸方向に突出した端子部80L、80Rを備えている。端子部80L、80Rは、略矩形状に形成された筐体2の底面の、対角線上の隅部から外部に突出している。端子部80L、80Rは、導電性を有する金属材料により薄板状に形成されている。
端子部80Lには、孔部81Lが形成されている。また、端子部80Lの先端には曲部82Lが形成されている。曲部82Lは、側面視でL字状に形成されている。曲部82Lは、撮像ユニット100の外側を向くように形成されている。端子部80Rも、端子部80Lと同様に構成されている。端子部80L、80Rは、シャッタユニット1に内蔵された羽根を駆動するための駆動源であるアクチュエータ(不図示)のコイル(不図示)と電気的に接続されている。
撮像ユニット100には、端子部80L、80Rと対応する位置に、凹部180L、180Rが形成されている。即ち、撮像ユニット100の対角線状に隅部に凹部180L、180Rが形成されている。凹部180Lには、光軸方向の略中央部に突部181Lが形成されている。突部181L、孔部81Lは、撮像ユニット100に対してシャッタユニット1が組み付けられる際に、互いに係合するように形成されている。突部181L及び長孔81Lは、端子部80Lと撮像ユニット100とを互いに位置決めする位置決め手段に相当する。これにより、シャッタユニット1と撮像ユニット100とは互いに位置決めされる。この点は、凹部180R、端子部80Rについても同様である。
図1及び図2に示すように、撮像ユニット100に対するシャッタユニット1の組み付け後は、曲部82Lと制御基板120の上面とが接する。曲部82Lと接する制御基板120の部分には、端子部80Lと電気的な接続を確保するためのパターンが形成されている。また、制御基板120には、シャッタユニット1に内蔵された羽根を駆動するためのアクチュエータの作動を制御するためのIC(不図示)が実装されている。従って、制御基板120上に形成されたパターンを介して、ICと曲部82Lとは電気的に接続される。端子部80Rについても同様である。これにより、ICによってアクチュエータの作動が制御される。
以上のように、制御基板120とアクチュエータのコイルとは、端子部80L、80Rを介して電気的に接続される。また、突部181Lと孔部81Lとの係合によって、シャッタユニット1と撮像ユニット100とが位置決めされる。従って、従来のように、FPCと制御基板120との電気的な接続を確保するための半田付けなどの作業を省くことができ、組立作業性が向上する。また、端子部80L、80Rは、アクチュエータと制御基板120との電気的な接続を確保すると共に、シャッタユニット1と撮像ユニット100との位置決めを行うので、端子部80L、80Rに対して機能の集約化を図ることができる。これにより、部品点数の増大や構造の複雑化を抑制できる。
凹部180L、180Rは、それぞれ端子部80L、80Rを逃がすように構成され、撮像装置は、光軸方向から視て矩形状に構成されている。このため、端子部80L、80Rのみが、撮像ユニット100の筐体102の外部から大きく突出して、撮像装置の大型化が抑制される。
次に、端子部80Lの曲部82Lについて説明する。図4は、曲部82Lの説明図である。図4は、端子部80Lと制御基板120とを側面から見た模式図である。尚、筐体102などについては省略してある。図4に示すように、曲部82Lは、側面がL字状に形成されている。このため、制御基板120と端子部80Lとの接触面積を確保することができる。従って、制御基板120と端子部80Lとの電気的な接続を確保することができる。
また端子部80Lは、弾性変形可能に形成されており、端子部80Lの弾性復元力によって制御基板120に圧接するように、端子部80Lは、実際の筐体102の光軸方向の高さよりも若干長めに形成されている。尚、この点は、端子部80Rも同様である。これにより、撮像ユニット100に対してシャッタユニット1を組み付けた後は、端子部80L、80Rと制御基板120との電気的な接続状態を安定して維持することができ、半田付け及び導電剤の塗布などの作業工程を省くことができる。
次に、シャッタユニット1の詳細について説明する。図5(A)は、シャッタユニット1の内部構成を示した正面図、図5(B)は、図5(A)のA−A断面図である。図5(A)、(B)に示すように、シャッタユニット1は、第1ケース10、第2ケース20、羽根30、ロータ40、鉄片50L、50R、コイル70L、70R、端子部80L、80Rなどから構成される。尚、図5(A)においては、第1ケース10については破線で示している。
筐体2は、第1ケース10及び第2ケース20から構成され、図5に示すように、羽根30、ロータ40、鉄片50L、50R、端子部80L、80Rの一部分等を内部に収納する。第1ケース10及び第2ケース20は、合成樹脂により成形されており、第1ケース10は第2ケース20よりも肉厚に形成されている。シャッタユニット1は、第1ケース10が被写体側に、第2ケース20が撮像ユニット100側に向くようにして、撮像ユニット100に固定される。第1ケース10、第2ケース20には、それぞれ開口部11、21が形成されている。尚、図1において第1ケース10は、破線で示している。
羽根30は、合成樹脂により成形されており、開口部11、21を開閉自在に支持されている。羽根30は、ロータ40と一体に揺動する。図5(A)において羽根30は、開口部11、21から退避しており、開口部11、21を全開状態にしている。
ロータ40は、周方向に異なる極性に着磁されており、第1ケース10及び第2ケース20内で回転可能に支持されている。詳細には、ロータ40は、第1ケース10及び第2ケース20内に形成された固定軸13と摺動可能に係合する。
鉄片50L、50Rは、図5(A)に示すように、第1ケース10及び第2ケース20の内周側面に沿うように配置されていると共に、開口部11、21の周囲をロータ40部以外のほぼ全周に亘り囲うように配置されている。ロータ40は、図5(A)に示すように、正面から見てシャッタユニット1の隅部に配置されている。鉄片50L、50Rは、ロータ40が配置された隅部と対角線上にある隅部で互いに重なって連結されている。鉄片50L、50Rは、それぞれ、略L字状に形成されている。鉄片50L、50Rは、ロータ40と対向する部分に、それぞれ磁極部51L、51Rが形成されている。鉄片50L、50Rは、第1ケース10に形成された固定ピン15L、15Rによって固定されている。
鉄片50L、50Rには、コイルボビン90が組みつけられている。コイルボビン90は、合成樹脂で形成されており、図5(A)に示すように、それぞれコイル70L、70Rが巻回された2本の腕部と、一方の腕部の両端部にそれぞれ形成された鍔部91L、92Lと、他方の腕部の両端部にそれぞれ形成された鍔部91R、92Rとから構成される。ここで、コイル70L、70Rは、一本の素線から構成されている。
コイル70L、70Rは、鉄片50L、50Rを励磁するためのものである。コイル70L、70Rへの通電により、磁極部51L、51Rは、それぞれ異なる極性に励磁されて、ロータ40に対して回転力が与えられる。即ち、鉄片50L、50Rは、これらが一体で、ロータ40に回転力を与えるステータとして機能する。従って、ロータ40、鉄片50L、50R、コイル70L、70R、コイルボビン90は、羽根30を駆動する駆動源であるアクチュエータとして機能する。
コイルボビン90には、鍔部92Lと鍔部92Rとを連結する薄肉部93が形成されている。薄肉部93は、鍔部92L等の他の部分よりも薄肉に形成されており、折り曲げ可能に形成されている。コイルボビン90は、図5(A)に示めすように、鍔部92Lと鍔部92Rとが直角をなすように、薄肉部93で折り曲げられている。
図5(A)(B)に示すように、コイルボビン90の鍔部91Lと鍔部91Rには、それぞれ端子部80L、80Rがインサート成型により一体となって形成されている。端子部80L、80Rは、第2ケース20の隅部に形成された逃げ孔28L、28Rを介して、第1ケース10及び第2ケース20の内部から外部へと突出している。また、端子部80L、80Rは、曲部82L、82Rが形成された端部と反対側の端部において、取付部83L、83Rが形成されており、取付部83L、83Rには、それぞれコイル70L、70Rの一端が、半田部89L、89Rによって電気的に接続されている。これにより、コイル70L、70Rと、端子部80L、80Rとは、電気的に接続される。
次に、第1の変形例に係る撮像装置について、図面を参照して説明する。尚、第1の変形例に係る撮像装置については、前述した撮像装置と類似の部分には類似の符号を付することにより、その部分の説明を省略する。図6(A)は、第1の変形例に係る撮像装置の、シャッタユニット1aの内部構成を示した正面図、図6(B)は、図6(A)のA−A断面図である。
図6(B)に示すように、端子部80La、80Raは、第1ケース10及び第2ケース20内から、第1ケース10側に突出している。また、第1ケース10には、図示していないが端子部80La、80Raを逃がす逃げ孔が形成されている。シャッタユニット1aは、実施例1に係る撮像装置のシャッタユニット1と異なり、第1ケース10が撮像ユニット100側に、第2ケース20が被写体側を向くように、撮像ユニット100に固定される。
端子部80La、80Raは、それぞれ取付部83La、83Raで、第1ケース10の内壁面に接着剤又は両面テープなどにより固定されている。取付部83La、83Raは、前述した取付部83L、83Rよりも、接着面積が大きく形成されている。また、取付部83La、83Raは、鉄片50L、50Rとは接触しない。また、取付部83La、83Raは、第1ケース10の内壁面に固定された面の裏面で、それぞれコイル70L、70Rの一端が、半田部89L、89Rによって電気的に接続されている。このような構成であっても、コイル70L、70Rと、端子部80La、80Raとの電気的な接続を確保することができる。
次に、第2の変形例に係る撮像装置について説明する。図7(A)は、第2の変形例に係る撮像装置を、シャッタユニット1bと撮像ユニット100bとに分解した斜視図である。端子部80Lbには、略矩形状に切欠部81Lbが形成されている。また、凹部180Lbには、切欠部81Lbの形状と対応するように、直方体状に突部181Lbが形成されている。このような構成であっても、シャッタユニット1bと撮像ユニット100bとは、互いに位置決めされる。
次に、第3の変形例に係る撮像装置について説明する。図7(B)は、第3の変形例に係る撮像装置を、シャッタユニット1cと撮像ユニット100cとに分解した斜視図である。図7(B)に示すように、シャッタユニット1cには、3つの端子部80L、80Lc、80Cが設けられている。端子部80L、80Lcは、シャッタユニット1cの一辺の両端部にそれぞれ配置されている。端子部80Lcは、孔部81Lc、曲部82Lcを有し、端子部80Lと同様に構成されている。また、端子部80Cは、この一辺と対向する辺の略中央部に配置されている。撮像ユニット100cの筐体102cには、それぞれ対応する位置に、凹部180L、180Lc、180Cが形成されている。
端子部80Cにも、符号は付さないが、位置決め手段に相当する孔部が形成されている。また、端子部80Cは、端子部80L、80Lcよりも、光軸方向の長さが短く形成されている。従って、端子部80Cは、撮像ユニット100に対するシャッタユニット1cの組み付け後は、端子部80Cの先端部が制御基板120の上面に接することは無い。よって端子部80Cは、撮像ユニット100とシャッタユニット1cとを、互いに位置決めする位置決め手段に相当するが、シャッタユニット1cに内蔵されたアクチュエータと、制御基板120とを電気的に接続するものではない。
凹部180L、180Lcは、それぞれ、シャッタユニット1cに内蔵されたアクチュエータのコイルと電気的に接続されており、この凹部180L、180Lcとが制御基板120の上面と接することにより、アクチュエータと制御基板120とが電気的に接続される。
次に、第4の変形例に係る撮像装置について説明する。図8(A)は、第4の変形例に係る撮像装置の、曲部82Ldを示した図である。図8(A)に示すように、曲部82Ldは、側面視で湾曲したJ字状に形成されている。このような形状であっても、端子部80Ldと制御基板120を接触した状態でシャッタユニットと撮像ユニットを保持することができる。また、撮像装置の組立後においては、これまでに前述した撮像装置と同様、端子部80Ldの長さが、撮像ユニットの筐体の光軸方向の長さよりも若干長めに形成され、また、弾性力を有しているため、端子部80Ldはその弾性復元力によって、制御基板120に圧接される。
次に、第5の変形例に係る撮像装置について説明する。図8(B)は、第5の変形例に係る撮像装置の、曲部82Leを示した図である。図8(B)に示すように、曲部82Leは、複数の箇所で折れ曲がって形成されている。このような構成であっても、第4の変形例に係る曲部82Ldと同様の効果を生じる。
次に、第6の変形例に係る撮像装置について説明する。図9(A)は、第6の変形例に係る撮像装置の、シャッタユニット1fの内部構成を示した正面図、図9(B)は、図9(A)のA−A断面図である。
図9(A)に示すように、シャッタユニット1fは、鉄片50f、60Lf、60Rf、中継部80Mなどを備えている。鉄片50f、60Lf、60Rfは、互いに連結されている。鉄片50fは、図9(A)に示すように、略コ字状に形成されている。鉄片60Lf、60Rfは、それぞれ鉄片50の端部と連結されている。鉄片50f、60Lf、60Rfは、固定ピン15L、15R、16L、16Rによって第1ケース10及び第2ケース20内で固定されている。鉄片60L、60Rは、それぞれロータ40と対向する磁極部61Lf、61Rfが形成されている。鉄片50f、60Lf、60Rfは、ステータとして機能する。鉄片50の、互いに向かい合う腕部に、それぞれコイル70Rf、70Lfが巻回されている。
コイル70Rfの一端は、端子部80Rfと、コイル70Rfの他端は、中継部80Mと、半田部89Rにより電気的に接続されている。同様に、コイル70Lfの一端は、端子部80Lfと、コイル70Lfの他端は、中継部80Mと、半田部89Lにより電気的に接続されている。中継部80Mは、端子部80Lf、80Rfと同一の電導性を有する金属材料によって平板状に形成されている。端子部80Rfと80Lf及び中継部80Mは、図9(B)に示すように、第1ケース10の内壁面に接着剤又は両面テープで固定されている。電流は、例えば、端子部80Lfからコイル70Lfに流れ、続いて、中継部80Mを介してコイル70Rfに流れて、端子部80Rfへ流れる。このように、中継部80Mは、2本のコイル70Lf、70Rfを電気的に接続する機能を有する。
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
上記実施例において、第2ケースは合成樹脂により形成した例を示したが、金属の板で構成してもよい。
図9に示す実施例において、端子部80Rfと80Lf及び中継部80Mは、第1ケース10の内壁面に接着剤又は両面テープで固定されている例を示したが、第1ケース10にインサート成型した構成としてもよい。
位置決め手段は、端子部に形成され突部と、撮像ユニットに形成されてこの突部と係合する孔部又は切欠部とであってもよい。
図1は、実施例1に係る撮像装置の斜視図である。 図2は、実施例1に係る撮像装置の側面図である。 図3は、撮像装置を、シャッタユニットと撮像ユニットとに分解した斜視図である。 図4は、曲部の説明図である。 図5(A)は、シャッタユニットの内部構成を示した正面図、図5(B)は、図5(A)のA−A断面図である。 図6(A)は、第1の変形例に係る撮像装置の、シャッタユニットの内部構成を示した正面図、図6(B)は、図6(A)のA−A断面図である。 図7(A)は、第2の変形例に係る撮像装置を、シャッタユニットと撮像ユニットとに分解した斜視図、図7(B)は、第3の変形例に係る撮像装置を、シャッタユニットと撮像ユニットとに分解した斜視図である。 図8(A)は、第4の変形例に係る撮像装置の、曲部を示した図であり、図8(B)は、第5の変形例に係る撮像装置の、曲部を示した図である。 図9(A)は、第6の変形例に係る撮像装置の、シャッタユニットの内部構成、図9(B)は、図9(A)のA−A断面図である。 図10(A)は、従来の撮像装置の分解斜視図である。図10(B)は、撮像ユニットに対して筐体の組付け後の従来の撮像装置の斜視図である。
符号の説明
1 シャッタユニット
2 筐体
10 第1ケース
11、21 開口部
20 第2ケース
28L、28R 逃げ孔
50L、50R 鉄片
70L、70R コイル
80L、80R 端子部
80M 中継部
81L 孔部
81Lb 切欠部
82L 曲部
100 撮像ユニット
102 筐体
120 制御基板
180L、180R 凹部
181L 突部

Claims (7)

  1. 撮像素子と前記撮像素子が実装された制御基板とを含む撮像ユニットと、
    前記撮像素子へ入射する光量を調節する羽根と前記羽根を駆動するための駆動源とを含むシャッタユニットとを備えた撮像装置であって、
    前記シャッタユニットは、前記駆動源のコイルと電気的に接続された端子部を含み、
    前記端子部は、前記シャッタユニットの外部へ突出して前記制御基板と接触することにより電気的に接続され、
    前記端子部及び前記撮像ユニットは、互いに位置決めする位置決め手段を備え、
    前記シャッタユニットは、前記端子部を介して前記撮像ユニットと位置決めされている、ことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記端子部は、該端子部の弾性復元力により前記制御基板に圧接している、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記撮像ユニットは、前記端子部を逃がす凹部を有している、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 光軸方向から視て矩形状に形成されている、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の撮像装置。
  5. 前記端子部は、略矩形状に形成された前記シャッタユニットの隅部から突出している、ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の撮像装置。
  6. 前記位置決め手段は、前記端子部及び撮像ユニットのいずれか一方に形成された孔部と、他方に形成されて前記孔部と係合する突部とを含む、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の撮像装置。
  7. 前記位置決め手段は、前記端子部及び撮像ユニットのいずれか一方に形成された切欠部と、他方に形成されて前記切欠部と係合する突部とを含む、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の撮像装置。
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