(57)【要約】【課題】シャッタを駆動するモータの配置に起因する撮像装置の大型化を抑制する。【解決手段】撮像素子１０３を備える撮像装置であって、撮像装置の外部への取り付けに用いられる固定ネジ部１１２ａと、撮像素子１０３に対する遮光状態と開放状態を切り換えるシャッタ羽根を有するシャッタ１１０と、シャッタ１１０を駆動するモータ４０５を備える。モータ４０５を、出力軸が撮像光軸と直交し、撮像光軸の方向から見たときに固定ネジ部１１２ａの少なくとも一部が、モータ４０５の外筒と重複するように配置する。【選択図】図３
2019184921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を備える撮像装置であって、
前記撮像装置の外部への取り付けに用いられる固定部と、
前記撮像素子に対する遮光状態と開放状態を切り換えるシャッタ羽根を有するシャッタと、
前記シャッタを駆動するモータと、を備え、
前記モータは、該モータの出力軸が撮像光軸と直交し、前記撮像装置を前記撮像光軸の方向から見た場合に前記固定部の少なくとも一部が、前記モータの外筒と重複するように配置されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記モータは、該モータの出力軸が、前記シャッタ羽根の走行方向と直交し、且つ、前記シャッタ羽根の長手方向と平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像光軸と平行な方向において、前記シャッタ羽根と前記モータの外筒の間に前記撮像素子の撮像面が配置されるように前記モータが配置され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。
【請求項４】
前記撮像素子が実装された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板の背面側に配置された第２の回路基板と、を更に備え、
前記撮像光軸と平行な方向において、前記モータの出力軸が前記第１の回路基板と前記第２の回路基板の間に配置されるように前記モータが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記固定部は、三脚座であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に撮像装置本体を大型化させることなくシャッタ装置を駆動するモータを配置する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置において露光制御に用いられるメカニカルシャッタには、撮影駒速の高速化が要求されている。メカニカルシャッタを高速駆動する方法として、メカニカルシャッタを駆動するモータに従来よりも大きな駆動トルクを出力するものを用いる方法がある。この場合にはサイズの大きなモータが選定されることが多く、その結果、撮像装置が大型化してしまうという問題が生じる。この問題に対して、特許文献１には、撮像装置の設計自由度を高めるために、モータの回転軸が撮像光軸と平行になるようにモータを配置する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２-２９６６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、モータの回転軸方向のサイズに、モータの近傍に配置する必要がある各種部品のサイズを加味して、撮像装置本体の撮像光軸方向のサイズを決定しなければならない。その結果、撮像装置本体の大型化を回避することは容易ではない。
【０００５】
本発明は、シャッタを駆動するモータの配置に起因する撮像装置の大型化を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、撮像素子を備える撮像装置であって、前記撮像装置の外部への取り付けに用いられる固定部と、前記撮像素子に対する遮光状態と開放状態を切り換えるシャッタ羽根を有するシャッタと、前記シャッタを駆動するモータと、を備え、前記モータは、該モータの出力軸が撮像光軸と直交し、前記撮像装置を前記撮像光軸の方向から見た場合に前記固定部の少なくとも一部が、前記モータの外筒と重複するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャッタを駆動するモータの配置に起因して撮像装置が大型化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】撮像装置の主要な電気回路構成を示すブロック図である。
【図３】カメラボディの分解斜視図である。
【図４】シャッタチャージユニットの分解斜視図である。
【図５】シャッタのシャッタ羽根がセット解除状態にあるときのシャッタチャージユニットの状態を説明する図である。
【図６】シャッタのシャッタ羽根がチャージ完了状態にあるときのシャッタチャージユニットの状態を説明する図である。
【図７】カメラボディの正面図である。
【図８】図７に示す矢視Ａ−Ａでの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。撮像装置は、撮像装置本体１００（以下「カメラボディ１００」という）と、カメラボディ１００に対して着脱可能（交換可能）な撮影レンズ１０１（レンズ鏡筒）を含む。撮影レンズ１０１は、フォーカスレンズ１０２等の複数のレンズや絞り（不図示）等を有する。なお、撮影レンズ１０１は、着脱可能なものではなく、カメラボディ１００との一体構造となっていてもよい。
【００１０】
カメラボディ１００の前面側には、撮影レンズ１０１を着脱するためのインタフェースとして機能するマウント１１１が設けられている。カメラボディ１００の背面側には、被写体像を観察するための接眼レンズ１０７と背面表示装置１０８が設けられている。また、カメラボディ１００の背面側には、画像データを記憶する記憶媒体を収納するための記憶媒体スロット（不図示）が設けられている。
【００１１】
カメラボディ１００の上面には、ファインダ内表示装置１０６が設けられている。ファインダ内表示装置１０６及び背面表示装置１０８には、撮影条件や構図、撮影画像の確認等を行うための各種の情報（例えば、撮影モードやレンズの絞り値、シャッタスピード値、ＩＳＯ感度等）が表示される。接眼レンズ１０７により、ユーザは、ファインダ内表示装置１０６に表示される画像や各種情報を拡大して観察することができる。カメラボディ１００の下部には、カメラボディ１００を雲台（不図示）等の外部部材に取り付けるための固定部としての固定ネジ部１１２ａ（三脚座）が設けられている。固定ネジ部１１２ａは、例えば、雌ネジ形状に形成されている。
【００１２】
カメラボディ１００の内部には、撮像素子１０３が実装された撮像基板１０４（第１の回路基板）が配置されており、撮像基板１０４の背面側にはメイン基板１０５（第２の回路基板）が配置されている。また、撮像素子１０３の前方には、撮像素子１０３に対する露光時間を調整するためのメカニカルシャッタ１１０（以下「シャッタ１１０」という）が配置されている。
【００１３】
撮像素子１０３は、例えば、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサであるが、これらに限定されない。図２を参照して後述するように、撮像基板１０４には、撮像素子１０３の他に、撮像素子１０３の駆動や撮像素子１０３から出力される電気信号に対して所定の処理を行う電子部品（回路）が実装されている。メイン基板１０５には、画像処理やシステム制御を行うＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＧＴＧ等の電子部品（回路）が実装されている。撮像基板１０４は、撮影レンズ１０１のマウント面（取り付け面）から撮像素子１０３までの距離を表すフランジバックを調整する機構を備えた上で、カメラボディ１００に取り付けられる。撮像基板１０４とメイン基板１０５は、フレキシブルプリント配線基板等の接続基板（不図示）によって電気的に接続されている。
【００１４】
図２は、撮像装置の主要な電気回路構成を示すブロック図である。なお、撮像装置の構成要素であって、図１に示した構成要素については、同じ符号を付して重複する説明を省略する。撮影レンズ１０１は、フォーカスレンズ１０２等のレンズを駆動するためのレンズ駆動回路２０１と、レンズ駆動回路２０１の動作を制御するレンズ制御回路２０５を有する。レンズ制御回路２０５はレンズ内メモリ２１５を有している。レンズ内メモリ２１５には、撮影レンズ１０１の固有情報（例えば、焦点距離、画角、絞り量に関する情報等）が記憶されている。撮影レンズ１０１がカメラボディ１００に装着されると、レンズ制御回路２０５は、マウント１１１に設けられているマウント接点２１４を介して、メイン基板１０５に実装されているカメラ回路制御マイコン２０４と通信可能に接続される。
【００１５】
撮像基板１０４には、撮像素子１０３に加えて、撮像素子制御回路２０６とＡ／Ｄ変換回路２０７が実装されている。メイン基板１０５には、焦点駆動回路２０３、カメラ回路制御マイコン２０４、画像処理回路２０８及びデジタル回路制御マイコン２０９が実装されている。撮像基板１０４とメイン基板１０５は接続基板１０９により電気的に接続されており、接続基板１０９を通じて撮像基板１０４とメイン基板１０５との間で所定の信号の送受信が行われる。
【００１６】
撮像素子１０３は焦点検出センサ２０２を内蔵しており、焦点検出センサ２０２は位相差方式の焦点検出を行う。なお、焦点検出方式は必ずしも位相差方式である必要はなく、撮像画像の明暗差が大きな箇所を探って焦点検出を行うコントラスト方式を用いてもよい。焦点検出センサ２０２から出力される信号は、焦点駆動回路２０３に供給され、焦点駆動回路２０３において被写体像信号に換算される。被写体像信号はカメラ回路制御マイコン２０４へ送信され、カメラ回路制御マイコン２０４は取得した被写体像信号に基づいて位相差方式による焦点検出演算を行う。具体的には、カメラ回路制御マイコン２０４は、被写体像信号を用いてデフォーカス量と方向を算出し、算出結果をレンズ制御回路２０５へ送信する。レンズ制御回路２０５は、取得したデフォーカス量と方向に基づいてレンズ駆動回路２０１を動作させ、フォーカスレンズ１０２を合焦位置に移動させる。
【００１７】
撮像素子制御回路２０６は、撮像素子１０３の駆動制御を行う。撮像素子１０３から出力されるアナログ信号は、撮像素子制御回路２０６を介してＡ／Ｄ変換回路２０７へ入力され、Ａ／Ｄ変換回路２０７によりデジタル信号に変換される。こうして生成されたデジタル信号は、画像処理回路２０８へ入力される。画像処理回路２０８は、取得したデジタル信号に対する所定の処理を行うことにより画像データを生成する。生成された画像データは、バッファメモリ２１０へ保存され、また、表示部材駆動回路２１１によるファインダ内表示装置１０６や背面表示装置１０８での画像表示に用いられる。
【００１８】
接眼検出部２１２は、ユーザがファインダ内表示装置１０６を覗いていることを検出するセンサであり、赤外発光装置とその反射光の受光装置で構成されている。接眼検出部２１２の検出状態はデジタル回路制御マイコン２０９に通知される。デジタル回路制御マイコン２０９は、接眼検出部２１２の検出状態に応じてファインダ内表示装置１０６と背面表示装置１０８の表示状態を所定の状態に変更するように表示部材駆動回路２１１へ指示する。
【００１９】
カメラボディ１００には、撮像装置の電源オン／オフを行う電源スイッチ２１７と、レリーズやモード選択等の各種の操作を行うためのスイッチ及びボタンを含む操作スイッチ２１８が設けられている。電源スイッチ２１７及び操作スイッチ２１８の操作状態に応じた信号がスイッチセンス回路２１６へ入力され、スイッチセンス回路２１６は各種スイッチの操作状態に応じた入力信号をカメラ回路制御マイコン２０４へ送信する。カメラ回路制御マイコン２０４は、カメラボディ１００の各種設定値を記憶するＥＥＰＲＯＭ２１３を有しており、スイッチセンス回路２１６から取得した信号に基づいて、カメラボディ１００の各種設定値を変更する。
【００２０】
デジタル回路制御マイコン２０９は、ＣＰＵバスを介して画像処理回路２０８及び表示部材駆動回路２１１と通信してデータの授受を行い、これらを統括的に制御している。また、デジタル回路制御マイコン２０９とカメラ回路制御マイコン２０４は、相互に通信を行っており、協調してカメラボディ１００の全体制御を行っている。
【００２１】
図３は、カメラボディ１００の分解斜視図である。説明の便宜上、図３に示す互いに直交するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向を規定する。Ｚ方向は撮像光軸（図１参照）と平行な方向であり、Ｘ方向は撮像装置の幅方向（左右方向）であり、Ｙ方向は撮像装置の高さ方向（上下方向）であるものとする。
【００２２】
カメラボディ１００は、不図示の外装部材と、外装部材の内側に配置される本体部品５０１と、本体部品５０１に取り付けられたマウント１１１を有する。本体部品５０１には、シャッタ１１０、シャッタチャージユニット４００、撮像基板１０４、メイン基板１０５、ファインダ内表示装置１０６及び接眼レンズ１０７（不図示）が装備される。また、本体部品５０１の下面には、固定ネジ部１１２ａが設けられている底面プレート１１２が取り付けられる。
【００２３】
図４は、シャッタチャージユニット４００の分解斜視図である。なお、シャッタチャージユニット４００はシャッタ１１０に保持されるため、図４には、シャッタ１１０を並記している。シャッタ１１０には、先幕と後幕により構成されるシャッタ羽根３０１と、シャッタセット部材３０２が設けられている。シャッタ羽根３０１は、シャッタセット部材３０２の回転によって走行待機状態（セット状態）とチャージ完了状態の間で遷移する。こうして、シャッタ１１０は、撮像素子１０３に対する遮光状態と開放状態を切り換える。このようなシャッタ１１０の動作は周知であるため、説明を省略する。
【００２４】
シャッタチャージユニット４００はシャッタチャージベース４０１を有し、シャッタチャージベース４０１はビス（不図示）によりシャッタ１１０に固定されている。シャッタチャージベース４０１は、モータ保持部材４１０と、シャッタチャージバー停止部材４０４を保持している。また、シャッタチャージベース４０１には、シャッタチャージバー４０３が上下方向（Ｙ方向）にスライド可能に且つ上下方向のスライド以外の運動を規制した状態で、シャッタチャージバー抜け止め部材４０２により保持されている。
【００２５】
モータ保持部材４１０は、モータ４０５を保持すると共に第１ギヤ４０７を回転可能に軸支する。モータ保持部材４１０には、第１ギヤ４０７の回転軸方向への抜け止めの役割を担うシャッタチャージギヤ保持部材４１１がビス（不図示）を用いて取り付けられている。シャッタチャージギヤ保持部材４１１は、第２ギヤ４０８を回転可能に軸支する。また、シャッタチャージギヤ保持部材４１１には、ビス（不図示）を用いて、カムギヤ軸部材４１２とシャッタチャージバー戻しばね保持部材４１３が取り付けられている。カムギヤ軸部材４１２は、カムギヤ４０９を回転可能に軸支すると共にカムギヤ４０９の回転方向への抜け止めの役割を担うカムギヤネジ４１４を軸支している。シャッタチャージバー戻しばね保持部材４１３は、第２ギヤ４０８の回転方向への抜け止めの役割を担うと共にシャッタチャージバー戻しばね４１５を軸支している。シャッタチャージバー戻しばね保持部材４１３には、シャッタチャージバー戻しばね４１５の軸方向への抜け止めの役割を担うシャッタチャージバー戻しばねネジ４１６が取り付けられている。シャッタチャージバー戻しばね４１５は、シャッタチャージバー４０３を後に説明する図６から図５の状態に戻すための荷重を常にシャッタチャージバー４０３に付与している。
【００２６】
モータ４０５を回転させると、モータ４０５の回転軸に固定されたピニオンギヤ４０６が回転する。ピニオンギヤ４０６が回転すると第１ギヤ４０７と第２ギヤ４０８が回転し、これに伴ってカムギヤ４０９が回転する。詳細は後述するが、カムギヤ４０９の回転にしたがってシャッタチャージバー４０３が上下運動を行う（上下方向にスライドする）。
【００２７】
次に、カムギヤ４０９の回転とシャッタチャージバー４０３の上下運動との関係について説明する。図５（ａ）は、シャッタ羽根３０１がセット解除状態にあるときのシャッタチャージバー４０３とカムギヤ４０９の状態をＸ方向から見た図である。図５（ｂ）は、シャッタ羽根３０１がセット解除状態にあるときのシャッタチャージバー４０３とカムギヤ４０９の状態をＺ方向から見た図である。図６（ａ）は、シャッタ羽根３０１がチャージ完了状態にあるときのシャッタチャージバー４０３とカムギヤ４０９の状態をＸ方向から見た図である。図６（ｂ）は、シャッタ羽根３０１がチャージ完了状態にあるときのシャッタチャージバー４０３とカムギヤ４０９の状態をＺ方向から見た図である。
【００２８】
カムギヤ４０９には、Ｘ方向を−Ｘ側に突出する当接凸部４０９ｂが形成されており、当接凸部４０９ｂの側面（Ｘ方向と平行な面）はシャッタチャージバー４０３の下端の当接面４０３ａと当接している。シャッタチャージユニット４００を図５のセット解除状態から図６のチャージ完了状態に移行させるためにモータ４０５を回転させると、カムギヤ４０９が回転中心４０９ａを中心として図５（ａ）に示す状態で反時計まわり方向に回転する。ここで、当接凸部４０９ｂの側面は、カムギヤ４０９が回転したときに当接面４０３ａとの接触位置がカムギヤ４０９の回転中心４０９ａに対して偏心した形状となっている。そのため、図５（ａ）に示す状態でカムギヤ４０９が反時計まわりに回転すると、当接凸部４０９ｂの形状にしたがって当接面４０３ａが上方向（＋Ｙ方向）へ押し上げられる。こうして、シャッタチャージバー４０３を上方向へ移動させて、図６（ａ）の状態とすることができる。
【００２９】
図５（ｂ）に示すようにセット解除状態では、シャッタチャージバー４０３の当接部４０３ｂはシャッタセット部材３０２の当接部３０２ｂと当接している。よって、図５（ｂ）の状態からシャッタチャージバー４０３が上方向へ移動すると、シャッタセット部材３０２は回転中心３０２ａを中心として図５（ｂ）に示す状態で反時計まわり方向に回転し、図６（ｂ）の状態となる。これと同時に、シャッタセット部材３０２のカム部３０２ｃ，３０２ｄが移動することによりシャッタ駆動レバー（不図示）が走行待機位置に移動してシャッタ羽根３０１がセット状態となるが、このような構成は周知であるため、説明を省略する。
【００３０】
次に、カメラボディ１００内でのモータ４０５のレイアウトとその効果について説明する。図７は、カメラボディ１００の正面図である。図８は、図７に示す矢視Ａ−Ａでの断面図である。図８に示されるように、Ｚ方向から見たときに、モータ４０５の外筒と固定ネジ部１１２ａは距離ｄの範囲で重複している。このように、固定ネジ部１１２ａとモータ４０５の外筒を、Ｚ方向においてずらして配置すると共にＺ方向から見たときに少なくとも一部が重なるようにＹ方向での位置を定める。こうして、カメラボディ１００は、モータ４０５の出力軸方向（Ｘ方向）の長さとラジアル方向での大きさ（ＹＺ面での大きさ）がカメラボディ１００のＹ方向サイズに影響を与え難い構造となっている。つまり、カメラボディ１００のＹ方向サイズが長くなることによるカメラボディ１００の大型化を回避することが可能な構造となっており、ひいては、カメラボディ１００内での部品配置の設計自由度を高めることが可能となっている。
【００３１】
また、モータ４０５は、その出力軸がシャッタ１１０のシャッタ羽根３０１の走行方向（Ｙ方向）と直交する方向であり、且つ、シャッタ羽根３０１の長手方向であるＸ方向と平行となるように配置されている。つまり、モータ４０５の出力軸がＺ方向に向いていないため、モータ４０５の出力軸方向の長さがカメラボディ１００のＺ方向サイズに影響を与え難いレイアウトとなっている。よって、モータ４０５の出力軸が長くなっても、カメラボディ１００のＺ方向での大型化を抑制することが可能となっている。
【００３２】
図８に示すように、Ｚ方向においてシャッタ羽根３０１とモータ４０５の外筒の間に撮像素子１０３の撮像面１３０ａが配置されるように、モータ４０５がレイアウトされている。これにより、撮像素子１０３がフルサイズ又は大判の撮像素子であっても、モータ４０５と撮像素子１０３はＹ方向で重なり難くなる（Ｚ方向から見たときに重複し難くなる）。つまり、モータ４０５のサイズがカメラボディ１００のＹ方向サイズに影響を与え難い構造となっている。また、モータ４０５の出力軸は、Ｚ方向において撮像基板１０４とメイン基板１０５の間に配置されている。これにより、撮像基板１０４とメイン基板１０５の間に必要なクリアランスを確保することができると共に、モータ４０５のサイズがカメラボディ１００のＺ方向サイズに与える影響を小さくすることができる。
【００３３】
以上の説明の通り、カメラボディ１００では、カメラボディ１００のＹ方向サイズとＺ方向サイズに影響を与え難いモータレイアウトを実現することができ、したがって、モータ４０５の大きさの影響を受け難い撮像装置を提供することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１００    撮像装置本体（カメラボディ）
１０３    撮像素子
１０４    撮像基板
１０５    メイン基板
１１０    シャッタ
１１２ａ    固定ネジ部
１３０ａ    撮像面
２０４    カメラ回路制御マイコン
３０１    シャッタ羽根
４０５    モータ
【図１】
2019184921.tif 000003
【図２】
2019184921.tif 000004
【図３】
2019184921.tif 000005
【図４】
2019184921.tif 000006
【図５】
2019184921.tif 000007
【図６】
2019184921.tif 000008
【図７】
2019184921.tif 000009
【図８】
2019184921.tif 000010