(57)【要約】  撮像装置１００は、被写体の光学像を撮像する撮像素子１１０と、撮像素子１１０の後方に配置されて撮像素子１１０で生成された画像データを処理するメイン回路基板１２０と、撮像素子を実装する実装部材１３０と、実装部材１３０とメイン回路基板１２０の間に配置された金属板１５０と、金属板１５０の前方に配置され金属板１５０から前方へ延びる接続部１６０が３点以上の固定点で固定されて金属板１５０を支持するマウント１４０と、マウント１４０の各固定点で接続部１６０に付勢する複数の弾性部材１６５と、メイン回路基板１２０のグランド導体と金属板１５０とを電気的に接続する導電性部材１９０とを備える。導電性部材１９０は、金属板１５０の背面を垂直方向に見た場合に、３点以上の固定点を順番に結んで形成される荷重配置領域に、金属板１５０との接続点が存在するように配置される。
2013005361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記撮像素子の後方に配置され、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、
前記撮像素子を実装する実装部材と、
前記実装部材と前記メイン回路基板との間に配置され、前面に前記実装部材が取り付けられた金属板と、
前記金属板の前方に配置され、前記金属板から前方へ延びる接続部が３点以上の固定点で固定されて前記金属板を支持するマウントと、
前記マウントの各固定点に設けられて前記接続部に付勢する複数の弾性部材と、
前記メイン回路基板のグランド導体と前記金属板とを電気的に接続する導電性部材とを備え、
前記導電性部材は、前記金属板の背面を垂直方向に見た場合に、前記３点以上の固定点を順番に結んで形成される多角形の荷重配置領域に、前記金属板との接続点である荷重点が存在するように配置される、撮像装置。
【請求項２】
前記荷重点は、前記金属板の背面を垂直方向に見た場合に、前記金属板と前記撮像装置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。
【請求項３】
前記導電性部材は、弾性変形可能に構成された導電性弾性部材である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記弾性部材には、前記マウントから前記金属板側へ圧縮荷重が加わり、
前記導電性弾性部材には、前記メイン回路基板から前記金属板側に圧縮荷重が加わる場合に、
前記撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態では、全ての弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値は、前記導電性弾性部材が１つの場合は導電性弾性部材に加わる圧縮荷重よりも大きく、前記導電性弾性部材が複数の場合は全ての導電性弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値より大きくなる、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記メイン回路基板は、内部にグランド導体が埋設され、
前記マイン回路基板では、前記金属板側の面に、前記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グランド導体に前記導電性部材が接続される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
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５に記載の撮像装置。
【請求項７】
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５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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に侵入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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、本願の発明者は、撮像素子で発生する熱を逃がす必要があるため、撮像素子を実装する実装部材の裏側に金属板を取り付けることを考えた。しかしながら、金属板は、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。金属板は、撮像素子で発生する熱を逃がす反面、撮像素子に侵入する電磁界ノイズを助長する。このような問題に対して、本願の発明者は、金属板の電位を安定させるために、メイン回路基板のグランド導体に金属板を電気的に接続することを思いついた。この場合、メイン回路基板のグランド導体に接続する導電性部材を金属板の背面に押し付ける。
他方、本願の発明者は、この金属板が傾くと撮像素子も傾くため、金属板を３点以上の固定点でマウントに固定することを考えた。しかし、例えば、金属面の傾きを調節するために、各固定点に弾性部材を設ける場合に、金属板の背面に押し付けられた導電性部材の配置が不適切であれば、金属板が傾くおそれがあり、それに伴って撮像素子も傾くおそれがあった。【０００８】
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、撮像素子が傾くことなく、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、撮像素子の後方に配置され、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、撮像素子を実装する実装部材と、実装部材とメイン回路基板との間に配置され、前面に前記実装部材が取り付けられた金属板と金属板の前方に配置され、金属板から前方へ延びる接続部が３点以上の固定点で固定されて金属板を支持するマウントと、マウントの各固定点に設けられて接続部に付勢する複数の弾性部材と、メイン回路基板のグランド導体と金属板とを電気的に接続する導電性部材とを備え、導電性部材は、金属板の背面を垂直方向に見た場合に、３点以上の固定点を順番に結んで形成される多角形により形成される荷重配置領域に、金属板との接続点である荷重点が存在するように配置される。【００１０】
好ましくは、荷重点は、金属板の背面を垂直方向に見た場合に、金属板と撮像装置とが重複する領域に位置している。また、導電性部材は、弾性変形可能に構成された導電性弾性部材である。【００１１】
弾性部材には、マウントから金属板側へ圧縮荷重が加わり、導電性弾性部材には、メイン回路基板から金属板側に圧縮荷重が加わる場合に、撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態では、全ての弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値は、導電性弾性部材が１つの場合は導電性弾性部材に加わる圧縮荷重よりも大きく、導電性弾性部材が複数の場合は全ての導電性弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値より大きくなる。【００１２】
メイン回路基板は、内部にグランド導体が埋設され、マイン回路基板では、金属板側の面に、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グランド導体に導電性部材が接続される。【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように、本発明の撮像装置によれば、金属板上の３点の固定点によって囲まれた荷重配置領域内に導電性部材の荷重点が位置するので、導電性部材から金属板にバランス良く荷重が加わる。このため、金属板の傾きを防止し、撮像素子が傾くことを防止できる。従って、強電界環境において使用する場合であっても、撮像素子が傾くことなく、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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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】図２は、交換レンズユニットを取り外したカメラ本体の外観を示す斜視図である。
【図３】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】図４は、デジタルカメラの機能ブロック図である。
【図５】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を上部から見た内部構造の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、メイン回路基板を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、導電性部材が接続されたメイン回路基板を示す斜視図である。
【図７】図７は、金属板に対する導電性部材の配置を説明する図である。
【図８】図８は、金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図である。
【図９】図９は、金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図である。
【図１０】図１０は、金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の一態様の第１の実施形態に係る撮像装置を上部から見た内部構造の断面図である。
【図１２】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の上部から見た内部構造の断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、メイン回路基板を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、導電性部材が接続されたメイン回路基板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（実装部材）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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、後述する金属板とメイン回路基板とを接続する導電性部材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。
【００４５】
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、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。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。
【００４６】
図５は、第１の実施形態に係る撮像装置１００を上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、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。
【００４７】
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、交換レンズマウント部１４５と、金属板１５０と、接続部１６０と、弾性部材１６５と、導電性部材１９０とを備える。導電性部材１９０は、導電率の高い金属で構成される。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。ＡＤ変換ＬＳＩ１８５は、メイン回路基板１２０の背面のうち、導電性部材１９０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。
【００４８】
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。撮像装置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。
【００４９】
メイン回路基板１２０は、上述したメイン回路基板１１０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（ＧＮＤ導体）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が形成されている。
【００５０】
撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、メイン回路基板１２０に接続されるケーブル端接続部を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が設けられた一対の帯状部と、一対の帯状部の中央部間を接続する矩形の中央接続部とを備える。一対の帯状部は、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、各帯状部がＨ字の縦線に相当し、中央接続部が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（実装部材）に相当し、中央接続部に撮像素子１１０を実装する。撮像素子１１０は、中央接続部から各帯状部へはみ出した状態で実装されている。各帯状部には、各ケーブル端接続部から撮像素子１１０へ延びる複数の信号線が埋設されている。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。
【００５１】
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。マウント１４０は、撮像素子１１０よりも前側に配置されている。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。交換レンズマウント部１４５は、上述したレンズマウント２１である。
【００５２】
金属板１５０は、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。そして、金属板１５０は、導電性部材１９０を介して、メイン回路基板１２０のＧＮＤ剥離部１８０と電気的に接続されている。なお、ＧＮＤ剥離部１８０と導電性部材１９０との接続部分についての詳細は、後述する。
【００５３】
また、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、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のうち撮像素子１１０を実装する実装領域に固定されるか、若しくは、実装領域に近接して配置される。第１の実施形態では、金属板１５０が、実装領域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。なお、金属板１５０の実装領域への取付箇所は、実装領域の裏側に限定されない。
【００５４】
接続部１６０は、金属板１５０がマウント１４０に３点以上の固定点で固定されるように、金属板１５０から前方へ延びる部材である。第１の実施形態では、固定点が３点である。接続部１６０は、導電性を有する。接続部１６０は、各固定点に設けられた弾性部材１６５を介して、マウント１４０と金属板１５０とを電気的に接続する。接続部１６０は、各固定点において、弾性部材１６５により付勢された状態で、金属材料で構成されたビスによってマウント１４０に固定されている。カメラ本体１を組み立てる際に、マウント１４０と金属板１５０とが接続部１６０を介して接続された組立体を本体筐体３に固定する前に、各固定点のビスを回すことにより、金属板１５０の傾きが調節される。この組立体は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０および撮像素子１１０も金属板１５０に取り付けられている。接続部１６０は、弾性部材１６５を介して、マウント１４０と金属板１５０とを接続している。弾性部材１６５は、金属板１５０の傾きを調節できるように弾性変形可能に構成されている。なお、弾性部材１６５の形状は、図５に示すような形状に限定されるものではない。また、接続部１６０は、例えば、弾性変形しにくい鋼材であり、金属板１５０の一部であってもよい。その場合は、例えば、金属板１５０の外周部を前面側へ折り曲げることにより、金属板１５０の本体部からマウント１４０側へ立ち上がる接続部１６０が構成される。また、本明細書において「固定点」は、数学用語のように面積がない点を意味しているのではない。「固定点」は「固定箇所」と言い換えることができる。
【００５５】
次に、メイン回路基板１２０と導電性部材１９０との接続部分について、具体的に説明する。図６Ａは、メイン回路基板１２０を示す斜視図である。図６Ａ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６Ｂは、導電性部材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６Ｂ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、導電性部材１９０とが接続される。なお、導電性部材１９０の形状は、図５及び図６Ｂに示すような形状に限定されるものではない。また、導電性部材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。
【００５６】
図７は、金属板１５０に対する導電性部材１９０の配置を説明する図である。図７は、撮像装置１００の背面側から見た金属板１５０を表している。図７は、金属板１５０の背面を垂直な方向から見た図である。図７に示すように、金属板１５０の接続部１６０が３つの固定点でマウント１４０に固定されている。ここで、撮像素子１１０の直角度（つまり、光軸ＡＸと撮像素子１１０のなす角度の、直角に対する近さの度合い）は、弾性部材１６５の弾性力によって規定される。
【００５７】
ここで、金属板１５０の背面を垂直方向に見た場合に、３つの弾性部材１６５（３つの固定点）に囲まれた三角形の領域を荷重配置領域１９５とする。そして、荷重配置領域１９５内に導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０が配置されている。導電性部材１９０の荷重点１９６とは、導電性部材１９０と金属板１５０との接続点であり、導電性部材１９０から金属板１５０へ荷重（押し込み荷重）が加わる領域をいう。このように導電性部材１９０を配置することで、導電性部材１９０から金属板１５０にバランス良く荷重が加わることになる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。なお、接続部１６０は、弾性部材１６５を介して、４つ以上の固定点で固定されてもよい。また、接続部１６０は、途中で複数に分岐して、その分岐した先端が弾性部材１６５を介してマウント１４０に固定されていてもよい。なお、撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態において、導電性部材１９０から金属板１５０へ押し込み荷重が作用せずに、導電性部材１９０が金属板１５０に接続されているだけでもよい。
【００５８】
また、金属板１５０の背面を垂直方向に見たときに、金属板１５０上において、撮像素子１１０が真裏に位置する領域（以下、撮像素子１１０の裏領域１９７と記す）もしくはその近傍に、導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置してもよい。裏領域１９７は、言い換えると、金属板１５０の背面を垂直方向（金属板１５０に垂直な方向）に見た場合（透視した場合）に、金属板１５０と撮像装置１１０とが重複する領域である。このように導電性部材１９０を配置することで、金属板１５０において撮像素子１１０に近い裏領域１９７のＧＮＤのインピーダンスが低減されるので、撮像素子１１０に侵入する外部電磁波の影響を効果的に除去することができる。
【００５９】
なお、図７に示す例では、導電性部材１９０の荷重点１９６が１点である場合を示したが、導電性部材１９０の荷重点１９６は２点以上であってもよい。ただし、導電性部材１９０の荷重点１９６が２点以上である場合、少なくとも１点は、上述した荷重配置領域１９５又は撮像素子１１０の裏領域１９７に位置させる。また、撮像素子１１０の裏領域１９７は、荷重配置領域１９５と重なってもよい。その場合に、金属板１５０上において、荷重配置領域１９５と撮像素子１１０の裏領域１９７とが重なる領域に荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置してもよい。そのように配置することで、撮像素子１１０の傾きを防止し、撮像素子１１０に侵入する外部電磁波の影響を効率的に除去することができる。
【００６０】
また、導電性部材１９０は、導電性に加えて、弾性機能を有する導電性弾性部材１９０であってもよい。導電性弾性部材１９０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。導電性部材１９０が弾性機能を有することで、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が傾くことを抑制できる。
【００６１】
ここで、例えば、光軸ＡＸを水平にした状態（撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態）で、マウント１４０と接続部１６０との間のそれぞれの弾性部材１６５には、マウント１４０から接続部１６０側に圧縮荷重Ｆ１が加わっているものとする。また、メイン回路基板１２０と金属板１５０との間の導電性弾性部材１９０には、メイン回路基板１２０から金属板１５０側に圧縮荷重Ｆ２が加わっているものとする。この場合、全ての弾性部材１６５に加わる圧縮荷重の合計値は、導電性弾性部材１９０に加わる圧縮荷重よりも大きくする。例えば、全ての弾性部材１６５に作用する圧縮荷重Ｆ１が等しい場合は、ｍ・Ｆ１＞Ｆ２の関係が成立する。ただし、ｍは、弾性部材１６５の個数を表し、３以上の整数である。このような関係を満たすことで、導電性弾性部材１９０から金属板１５０に加わる荷重を小さくできる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。
【００６２】
なお、撮像装置１００は、導電性部材１９０（導電性弾性部材１９０）及びＧＮＤ剥離部１８０を複数備えるものであってもよい。このような場合、光軸ＡＸを水平にした状態で、メイン回路基板１２０と金属板１５０との間のそれぞれの導電性弾性部材１９０には、メイン回路基板１２０から金属板１５０の方向に荷重Ｆ２が加わっているものとする。この場合、全ての弾性部材１６５に加わる圧縮荷重の合計値は、全ての導電性弾性部材１９０に加わる圧縮荷重よりも大きくする。例えば、全ての弾性部材１６５に作用する圧縮荷重Ｆ１が等しく、全ての導電性弾性部材１９０に作用する圧縮荷重Ｆ２が等しい場合は、ｍ・Ｆ１＞ｎ・Ｆ２の関係が成立する。ただし、ｍは、弾性部材１６５の個数を表し、３以上の整数である。ｎは、導電性弾性部材１９０の個数を表し、２以上の整数である。つまり、導電性弾性部材１９０の荷重点１９６が複数ある場合も、同じ様な関係が成立する。
【００６３】
次に、金属板１５０に対する接続部１６０及び弾性部材１６５の配置のバリエーションを説明する。図８〜１０は、金属板１５０に対する接続部１６０及び弾性部材１６５の配置のバリエーションを説明する図である。図８〜１０に示すように、３組以上の接続部１６０及び弾性部材１６５によって、金属板１５０をマウント１４０にバランス良く固定できる構成であればよい。
【００６４】
また、撮像装置１００は、例えば図１１に示すような構成であってもよい。図１１に示す撮像装置１００は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０が撮像素子基板１１５（実装部材）を実装し、撮像素子基板１１５が撮像素子１１０を実装している。
【００６５】
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、メイン回路基板１２０のＧＮＤ剥離部１８０と、金属板１５０とが導電性部材１９０を介して電気的に接続されることによって、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。
【００６６】
また、金属板１５０上の３点の弾性部材１６５によって囲まれた荷重配置領域１９５内に導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置することで、導電性部材１９０から金属板１５０にバランス良く荷重が加わる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。
【００６７】
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、撮像素子の小型化を実現することができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の一態様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、第１の実施形態との違いについて説明する。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。
【００６９】
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、交換レンズマウント部１４５と、金属板１５０と、接続部１６０と、弾性部材１６５と、導電性部材１９０とを備える。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（ＡＤ変換用の集積回路）とを有する。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。
【００７０】
第２の実施形態に係る撮像装置２００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側の前面（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、導電性部材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１３Ａは、メイン回路基板１２０を示す斜視図である。図１３Ａ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。図１３Ｂは、導電性部材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１３Ｂに示すように、メイン回路基板１２０上で、ＧＮＤ剥離部１８０と、導電性部材１９０とが接続される。
【００７１】
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、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２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、撮像素子の小型化を実現することができる。
【００７２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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。
【符号の説明】
【００７４】
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、２００    撮像装置
１１０  撮像素子
１１５  撮像素子基板
１２０  メイン回路基板
１３０  撮像素子フレキシブルケーブル（実装部材）
１４０  マウント
１４５  交換レンズマウント
１５０  金属板
１５３  金属板突起部
１６０  接続部
１６５  弾性部材
１８０  ＧＮＤ剥離部（導入部）
１８５  ＡＤ変換ＬＳＩ（ＡＤ変換用の集積回路）
１９０  導電性部材（導電性弾性部材）
【図１】
2013005361.tif 000003
【図２】
2013005361.tif 000004
【図３】
2013005361.tif 000005
【図４】
2013005361.tif 000006
【図５】
2013005361.tif 000007
【図６Ａ】
2013005361.tif 000008
【図６Ｂ】
2013005361.tif 000009
【図７】
2013005361.tif 000010
【図８】
2013005361.tif 000011
【図９】
2013005361.tif 000012
【図１０】
2013005361.tif 000013
【図１１】
2013005361.tif 000014
【図１２】
2013005361.tif 000015
【図１３Ａ】
2013005361.tif 000016
【図１３Ｂ】
2013005361.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月19日(2012.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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に侵入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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、本願の発明者は、撮像素子で発生する熱を逃がす必要があるため、撮像素子を実装する実装部材の裏側に金属板を取り付けることを考えた。しかしながら、金属板は、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。金属板は、撮像素子で発生する熱を逃がす反面、撮像素子に侵入する電磁界ノイズを助長する。このような問題に対して、本願の発明者は、金属板の電位を安定させるために、メイン回路基板のグランド導体に金属板を電気的に接続することを思いついた。この場合、メイン回路基板のグランド導体に接続する導電性部材を金属板の背面に押し付ける。
他方、本願の発明者は、この金属板が傾くと撮像素子も傾くため、金属板を３点以上の固定点でマウントに固定することを考えた。しかし、例えば、金属面の傾きを調節するために、各固定点に弾性部材を設ける場合に、金属板の背面に押し付けられた導電性部材の配置が不適切であれば、金属板が傾くおそれがあり、それに伴って撮像素子も傾くおそれがあった。
【０００８】
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、撮像素子が傾くことなく、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、撮像素子の後方に配置され、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、撮像素子を実装する実装部材と、実装部材とメイン回路基板との間に配置され、前面に前記実装部材が取り付けられた金属板と金属板の前方に配置され、金属板から前方へ延びる接続部が３点以上の固定点で固定されて金属板を支持するマウントと、マウントの各固定点に設けられて接続部に付勢する複数の弾性部材と、メイン回路基板のグランド導体と金属板とを電気的に接続する導電性部材とを備え、導電性部材は、金属板の背面を垂直方向に見た場合に、３前記３点以上の固定点を順番に結んで形成される領域に、金属板との接続点が存在するように配置される。
【００１０】
好ましくは、接続点は、金属板の背面を垂直方向に見た場合に、金属板と撮像素子とが重複する領域に位置している。また、導電性部材は、弾性変形可能に構成された導電性弾性部材である。
【００１１】
弾性部材には、マウントから金属板側へ圧縮荷重が加わり、導電性弾性部材には、メイン回路基板から金属板側に圧縮荷重が加わる場合に、撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態では、全ての弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値は、導電性弾性部材が１つの場合は導電性弾性部材に加わる圧縮荷重よりも大きく、導電性弾性部材が複数の場合は全ての導電性弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値より大きくなる。
【００１２】
メイン回路基板は、内部にグランド導体が埋設され、マイン回路基板では、金属板側の面に、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グランド導体に導電性部材が接続される。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように、本発明の撮像装置によれば、金属板上の３点の固定点によって囲まれた荷重配置領域内に導電性部材の荷重点が位置するので、導電性部材から金属板にバランス良く荷重が加わる。このため、金属板の傾きを防止し、撮像素子が傾くことを防止できる。従って、強電界環境において使用する場合であっても、撮像素子が傾くことなく、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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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
【図２】交換レンズユニットを取り外したカメラ本体の外観を示す斜視図
【図３】デジタルカメラの内部構造を示す概略断面図
【図４】デジタルカメラの機能ブロック図
【図５】本発明の一態様の第１の実施形態に係る撮像装置を上部から見た内部構造の断面図
【図６Ａ】メイン回路基板を示す斜視図
【図６Ｂ】導電性部材が接続されたメイン回路基板を示す斜視図
【図７】金属板に対する導電性部材の配置を説明する図
【図８】金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図
【図９】金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図
【図１０】金属板に対する金属板側接続部材及び弾性部材の配置のバリエーションを説明する図
【図１１】本発明の一態様の第１の実施形態に係る撮像装置を上部から見た内部構造の断面図
【図１２】本発明の一態様の第２の実施形態に係る撮像装置の上部から見た内部構造の断面図
【図１３Ａ】メイン回路基板を示す斜視図
【図１３Ｂ】導電性部材が接続されたメイン回路基板を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（実装部材）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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、後述する金属板とメイン回路基板とを接続する導電性部材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。
【００４５】
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、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。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。
【００４６】
図５は、第１の実施形態に係る撮像装置１００を上部から見た内部構造の断面図である。ここでは、主に、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。
【００４７】
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、交換レンズマウント部１４５と、金属板１５０と、接続部１６０と、弾性部材１６５と、導電性部材１９０とを備える。導電性部材１９０は、導電率の高い金属で構成される。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。ＡＤ変換ＬＳＩ１８５は、メイン回路基板１２０の背面のうち、導電性部材１９０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。
【００４８】
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。撮像装置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。
【００４９】
メイン回路基板１２０は、上述したメイン回路基板１１０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（ＧＮＤ導体）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が形成されている。
【００５０】
撮像素子フレキシブルケーブル１３０は、メイン回路基板１２０に接続されるケーブル端接続部を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が設けられた一対の帯状部と、一対の帯状部の中央部間を接続する矩形の中央接続部とを備える。一対の帯状部は、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、各帯状部がＨ字の縦線に相当し、中央接続部が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（実装部材）に相当し、中央接続部に撮像素子１１０を実装する。撮像素子１１０は、中央接続部から各帯状部へはみ出した状態で実装されている。各帯状部には、各ケーブル端接続部から撮像素子１１０へ延びる複数の信号線が埋設されている。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。
【００５１】
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。マウント１４０は、撮像素子１１０よりも前側に配置されている。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。交換レンズマウント部１４５は、上述したレンズマウント２１である。
【００５２】
金属板１５０は、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。そして、金属板１５０は、導電性部材１９０を介して、メイン回路基板１２０のＧＮＤ剥離部１８０と電気的に接続されている。なお、ＧＮＤ剥離部１８０と導電性部材１９０との接続部分についての詳細は、後述する。
【００５３】
また、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、撮像素子フレキシブルケーブル１３０のうち撮像素子１１０を実装する実装領域に固定されるか、若しくは、実装領域に近接して配置される。第１の実施形態では、金属板１５０が、実装領域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。なお、金属板１５０の実装領域への取付箇所は、実装領域の裏側に限定されない。
【００５４】
接続部１６０は、金属板１５０がマウント１４０に３点以上の固定点で固定されるように、金属板１５０から前方へ延びる部材である。第１の実施形態では、固定点が３点である。接続部１６０は、導電性を有する。接続部１６０は、各固定点に設けられた弾性部材１６５を介して、マウント１４０と金属板１５０とを電気的に接続する。接続部１６０は、各固定点において、弾性部材１６５により付勢された状態で、金属材料で構成されたビスによってマウント１４０に固定されている。カメラ本体１を組み立てる際に、マウント１４０と金属板１５０とが接続部１６０を介して接続された組立体を本体筐体３に固定する前に、各固定点のビスを回すことにより、金属板１５０の傾きが調節される。この組立体は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０および撮像素子１１０も金属板１５０に取り付けられている。接続部１６０は、弾性部材１６５を介して、マウント１４０と金属板１５０とを接続している。弾性部材１６５は、金属板１５０の傾きを調節できるように弾性変形可能に構成されている。なお、弾性部材１６５の形状は、図５に示すような形状に限定されるものではない。また、接続部１６０は、例えば、弾性変形しにくい鋼材であり、金属板１５０の一部であってもよい。その場合は、例えば、金属板１５０の外周部を前面側へ折り曲げることにより、金属板１５０の本体部からマウント１４０側へ立ち上がる接続部１６０が構成される。また、本明細書において「固定点」は、数学用語のように面積がない点を意味しているのではない。「固定点」は「固定箇所」と言い換えることができる。
【００５５】
次に、メイン回路基板１２０と導電性部材１９０との接続部分について、具体的に説明する。図６Ａは、メイン回路基板１２０を示す斜視図である。図６Ａ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６Ｂは、導電性部材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６Ｂ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、導電性部材１９０とが接続される。なお、導電性部材１９０の形状は、図５及び図６Ｂに示すような形状に限定されるものではない。また、導電性部材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。
【００５６】
図７は、金属板１５０に対する導電性部材１９０の配置を説明する図である。図７は、撮像装置１００の背面側から見た金属板１５０を表している。図７は、金属板１５０の背面を垂直な方向から見た図である。図７に示すように、金属板１５０の接続部１６０が３つの固定点でマウント１４０に固定されている。ここで、撮像素子１１０の直角度（つまり、光軸ＡＸと撮像素子１１０のなす角度の、直角に対する近さの度合い）は、弾性部材１６５の弾性力によって規定される。
【００５７】
ここで、金属板１５０の背面を垂直方向に見た場合に、３つの弾性部材１６５（３つの固定点）に囲まれた三角形の領域を荷重配置領域１９５とする。そして、荷重配置領域１９５内に導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０が配置されている。導電性部材１９０の荷重点１９６とは、導電性部材１９０と金属板１５０との接続点であり、導電性部材１９０から金属板１５０へ荷重（押し込み荷重）が加わる領域をいう。このように導電性部材１９０を配置することで、導電性部材１９０から金属板１５０にバランス良く荷重が加わることになる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。なお、接続部１６０は、弾性部材１６５を介して、４つ以上の固定点で固定されてもよい。また、接続部１６０は、途中で複数に分岐して、その分岐した先端が弾性部材１６５を介してマウント１４０に固定されていてもよい。なお、撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態において、導電性部材１９０から金属板１５０へ押し込み荷重が作用せずに、導電性部材１９０が金属板１５０に接続されているだけでもよい。
【００５８】
また、金属板１５０の背面を垂直方向に見たときに、金属板１５０上において、撮像素子１１０が真裏に位置する領域（以下、撮像素子１１０の裏領域１９７と記す）もしくはその近傍に、導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置してもよい。裏領域１９７は、言い換えると、金属板１５０の背面を垂直方向（金属板１５０に垂直な方向）に見た場合（透視した場合）に、金属板１５０と撮像装置１１０とが重複する領域である。このように導電性部材１９０を配置することで、金属板１５０において撮像素子１１０に近い裏領域１９７のＧＮＤのインピーダンスが低減されるので、撮像素子１１０に侵入する外部電磁波の影響を効果的に除去することができる。
【００５９】
なお、図７に示す例では、導電性部材１９０の荷重点１９６が１点である場合を示したが、導電性部材１９０の荷重点１９６は２点以上であってもよい。ただし、導電性部材１９０の荷重点１９６が２点以上である場合、少なくとも１点は、上述した荷重配置領域１９５又は撮像素子１１０の裏領域１９７に位置させる。また、撮像素子１１０の裏領域１９７は、荷重配置領域１９５と重なってもよい。その場合に、金属板１５０上において、荷重配置領域１９５と撮像素子１１０の裏領域１９７とが重なる領域に荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置してもよい。そのように配置することで、撮像素子１１０の傾きを防止し、撮像素子１１０に侵入する外部電磁波の影響を効率的に除去することができる。
【００６０】
また、導電性部材１９０は、導電性に加えて、弾性機能を有する導電性弾性部材１９０であってもよい。導電性弾性部材１９０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。導電性部材１９０が弾性機能を有することで、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が傾くことを抑制できる。
【００６１】
ここで、例えば、光軸ＡＸを水平にした状態（撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態）で、マウント１４０と接続部１６０との間のそれぞれの弾性部材１６５には、マウント１４０から接続部１６０側に圧縮荷重Ｆ１が加わっているものとする。また、メイン回路基板１２０と金属板１５０との間の導電性弾性部材１９０には、メイン回路基板１２０から金属板１５０側に圧縮荷重Ｆ２が加わっているものとする。この場合、全ての弾性部材１６５に加わる圧縮荷重の合計値は、導電性弾性部材１９０に加わる圧縮荷重よりも大きくする。例えば、全ての弾性部材１６５に作用する圧縮荷重Ｆ１が等しい場合は、ｍ・Ｆ１＞Ｆ２の関係が成立する。ただし、ｍは、弾性部材１６５の個数を表し、３以上の整数である。このような関係を満たすことで、導電性弾性部材１９０から金属板１５０に加わる荷重を小さくできる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。
【００６２】
なお、撮像装置１００は、導電性部材１９０（導電性弾性部材１９０）及びＧＮＤ剥離部１８０を複数備えるものであってもよい。このような場合、光軸ＡＸを水平にした状態で、メイン回路基板１２０と金属板１５０との間のそれぞれの導電性弾性部材１９０には、メイン回路基板１２０から金属板１５０の方向に荷重Ｆ２が加わっているものとする。この場合、全ての弾性部材１６５に加わる圧縮荷重の合計値は、全ての導電性弾性部材１９０に加わる圧縮荷重よりも大きくする。例えば、全ての弾性部材１６５に作用する圧縮荷重Ｆ１が等しく、全ての導電性弾性部材１９０に作用する圧縮荷重Ｆ２が等しい場合は、ｍ・Ｆ１＞ｎ・Ｆ２の関係が成立する。ただし、ｍは、弾性部材１６５の個数を表し、３以上の整数である。ｎは、導電性弾性部材１９０の個数を表し、２以上の整数である。つまり、導電性弾性部材１９０の荷重点１９６が複数ある場合も、同じ様な関係が成立する。
【００６３】
次に、金属板１５０に対する接続部１６０及び弾性部材１６５の配置のバリエーションを説明する。図８〜１０は、金属板１５０に対する接続部１６０及び弾性部材１６５の配置のバリエーションを説明する図である。図８〜１０に示すように、３組以上の接続部１６０及び弾性部材１６５によって、金属板１５０をマウント１４０にバランス良く固定できる構成であればよい。
【００６４】
また、撮像装置１００は、例えば図１１に示すような構成であってもよい。図１１に示す撮像装置１００は、撮像素子フレキシブルケーブル１３０が撮像素子基板１１５（実装部材）を実装し、撮像素子基板１１５が撮像素子１１０を実装している。
【００６５】
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、メイン回路基板１２０のＧＮＤ剥離部１８０と、金属板１５０とが導電性部材１９０を介して電気的に接続されることによって、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。
【００６６】
また、金属板１５０上の３点の弾性部材１６５によって囲まれた荷重配置領域１９５内に導電性部材１９０の荷重点１９６が位置するように、導電性部材１９０を配置することで、導電性部材１９０から金属板１５０にバランス良く荷重が加わる。このため、金属板１５０の傾きを防止し、撮像素子１１０が傾くことを防止できる。
【００６７】
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、撮像素子の小型化を実現することができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の一態様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、第１の実施形態との違いについて説明する。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。
【００６９】
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、交換レンズマウント部１４５と、金属板１５０と、接続部１６０と、弾性部材１６５と、導電性部材１９０とを備える。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（ＡＤ変換用の集積回路）とを有する。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。
【００７０】
第２の実施形態に係る撮像装置２００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側の前面（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、導電性部材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１３Ａは、メイン回路基板１２０を示す斜視図である。図１３Ａ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。図１３Ｂは、導電性部材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１３Ｂに示すように、メイン回路基板１２０上で、ＧＮＤ剥離部１８０と、導電性部材１９０とが接続される。
【００７１】
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、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２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、撮像素子の小型化を実現することができる。
【００７２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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。
【符号の説明】
【００７４】
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、２００    撮像装置
１１０  撮像素子
１１５  撮像素子基板
１２０  メイン回路基板
１３０  撮像素子フレキシブルケーブル（実装部材）
１４０  マウント
１４５  交換レンズマウント
１５０  金属板
１５３  金属板突起部
１６０  接続部
１６５  弾性部材
１８０  ＧＮＤ剥離部（導入部）
１８５  ＡＤ変換ＬＳＩ（ＡＤ変換用の集積回路）
１９０  導電性部材（導電性弾性部材）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記撮像素子の後方に配置され、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、
前記撮像素子を実装する実装部材と、
前記実装部材と前記メイン回路基板との間に配置され、前面に前記実装部材が取り付けられた金属板と、
前記金属板の前方に配置され、前記金属板から前方へ延びる接続部が３点以上の固定点で固定されて前記金属板を支持するマウントと、
前記マウントの各固定点に設けられて前記接続部に付勢する複数の弾性部材と、
前記メイン回路基板のグランド導体と前記金属板とを電気的に接続する導電性部材とを備え、
前記導電性部材は、前記金属板の背面を垂直方向に見た場合に、前記３点以上の固定点を順番に結んで形成される領域に、前記金属板との接続点が存在するように配置される、撮像装置。
【請求項２】
前記接続点は、前記金属板の背面を垂直方向に見た場合に、前記金属板と前記撮像素子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。
【請求項３】
前記導電性部材は、弾性変形可能に構成された導電性弾性部材である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記弾性部材には、前記マウントから前記金属板側へ圧縮荷重が加わり、
前記導電性弾性部材には、前記メイン回路基板から前記金属板側に圧縮荷重が加わる場合に、
前記撮像素子が水平方向に対して垂直になる状態では、全ての弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値は、前記導電性弾性部材が１つの場合は導電性弾性部材に加わる圧縮荷重よりも大きく、前記導電性弾性部材が複数の場合は全ての導電性弾性部材に加わる圧縮荷重の合計値より大きくなる、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記メイン回路基板は、内部にグランド導体が埋設され、
前記マイン回路基板では、前記金属板側の面に、前記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グランド導体に前記導電性部材が接続される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
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５に記載の撮像装置。
【請求項７】
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５に記載の撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013005361.tif 000018
【図２】
2013005361.tif 000019
【図３】
2013005361.tif 000020
【図４】
2013005361.tif 000021
【図５】
2013005361.tif 000022
【図６Ａ】
2013005361.tif 000023
【図１１】
2013005361.tif 000024
【図１２】
2013005361.tif 000025
【図１３Ａ】
2013005361.tif 000026
【図６Ｂ】
2013005361.tif 000027
【図７】
2013005361.tif 000028
【図８】
2013005361.tif 000029
【図９】
2013005361.tif 000030
【図１０】
2013005361.tif 000031
【図１３Ｂ】
2013005361.tif 000032
【国際調査報告】
2013005361.tif 000033
2013005361.tif 000034
2013005361.tif 000035
2013005361.tif 000036