(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性体コアと、前記第１の磁性体コアに巻回された第１のコイルと、
第２の磁性体コアと、前記第２の磁性体コアに巻回された第２のコイルと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に設けられた撮像素子と、
磁性部材とを有し、
前記磁性部材は、
前記第１のコイルと前記撮像素子の受光面側となる一方の面との間に配置された第１の磁性体部と、
前記第２のコイルと前記撮像素子の受光面側の逆側となる他方の面との間に配置された第２の磁性体部と、
前記第１の磁性体部と前記第２の磁性体部とを接続する磁性体からなる接続部とを有し、
前記第１の磁性体部が前記第１の磁性体コアに対向し、及び／又は、前記第２の磁性体部が前記第２の磁性体コアに対向して配置されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の磁性体部は、前記撮像素子の受光面に対して背面の側に配置され、前記撮像素子が投影された領域の面積よりも大きな面積を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の磁性体コアが前記第１の磁性体部の側の面を有し、前記第１の磁性体コアの前記面の面積比率の１０％以上が前記第１の磁性体部に対向し、及び／又は、前記第２の磁性体コアが前記第２の磁性体部の側の面を有し、前記第２の磁性体コアの前記面の面積比率の１０％以上が前記第２の磁性体部に対向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。
【請求項４】
前記第１の磁性体部は前記撮像素子よりも前記第１の磁性体コアの近くに配置され、及び／又は、前記第２の磁性体部は前記撮像素子よりも前記第２の磁性体コアの近くに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】
前記第１の磁性体部は前記第１のコイルの側に折り曲げられた端部を有し、及び／又は、前記第２の磁性体部は前記第２のコイルの側に折り曲げられた端部を有す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。
【請求項６】
前記撮像素子と前記第１の磁性体部又は前記第２の磁性体部との間に配置された磁性のない金属板をさらに有し、
前記金属板の厚さは、前記第１のコイル又は前記第２のコイルの駆動周波数における表皮厚さの１／８よりも厚く、前記表皮厚さの２倍よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の磁性体部、前記第２の磁性体部及び前記接続部は一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像装置は、筐体と、該筐体内に設けられた複数のレンズから構成されたレンズユニットと、前記複数のレンズの少なくとも１つを駆動する駆動手段と、を有し、
前記駆動手段が、前記第１の磁性体コアと、前記第１の磁性体コアに巻回された前記第１のコイルと、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像装置は、冷却手段を有し、
前記冷却手段が、前記第２の磁性体コアと、前記第２の磁性体コアに巻回された前記第２のコイルと、を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されたコイルと、
撮像素子と、
磁性部材とを有し、
前記磁性部材は、
前記コイルと前記撮像素子の受光面側となる一方の面側に配置された第１の磁性体部と、
前記撮像素子の受光面側と逆となる他方の面側に配置された第２の磁性体部と、
前記第１の磁性体部と前記第２の磁性体部とを接続する磁性体からなる接続部とを有し、
前記第１の磁性体部が前記磁性体コアに対向して配置されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置が、デジタルカメラ又はデジタルビデオカメラであることを特徴とする請求項１乃至１０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、撮像素子を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に搭載される撮像素子は、近年ＩＳＯ感度が上がっており、夜景のような光量の少ない場面でも、より鮮明な画像での撮像が可能になっている。しかし、撮像素子の高感度化に伴い、従来問題とならなかった微弱なノイズの影響を撮像素子が受けてしまい、画像に乱れが発生する問題が顕在化してきている。
【０００３】
例えば、デジタルビデオカメラにおいては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子の前に、レンズ駆動用のモータが配置されている。レンズ駆動用のモータにはコイルが設けられており、このコイルから発生する磁界が撮像素子に影響を与え、撮像素子により生成される画像に乱れが発生する場合がある。
【０００４】
従来、コイルから発生する磁界ノイズが撮像素子に重畳することを抑制する技術に関し、パーマロイ等の比透磁率の高い強磁性体からなる強磁性部材がコイルと撮像素子との間に配置された構成が提案されている（特許文献１）。特許文献１に提案された構成では、強磁性部材が撮像素子に対する磁束の迂回路となり、コイルから発生した磁束が撮像素子に到達する到達量が低減されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０６０６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のように強磁性部材をコイルと撮像素子の間に配置した場合、コイルが撮像素子に近接する構成においては、強磁性部材も必然的に撮像素子に近接する。磁束の迂回路となる強磁性部材は磁界を完全に遮断するものではなく、近傍には磁界の漏れがある。そのため、強磁性部材が撮像素子に近接すると、撮像素子に到達する磁界量が大きくなってしまう問題がある。
【０００７】
また、２つのコイルが撮像素子を挟んで配置される構成においては、一方のコイルと撮像素子との間に配置された強磁性部材が、他方のコイルから発生する磁界ノイズをも引き寄せることがある。このような場合、撮像素子に到達する磁界量を十分減少させられないという問題がある。
【０００８】
本発明は、コイルが撮像素子に近接して配置された場合においても、コイルから発生する磁界が撮像素子に到達する到達量を低減することができる撮像装置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】
【０００９】
本発明の一態様による撮像装置は、第１の磁性体コアと、前記第１の磁性体コアに巻回された第１のコイルと、第２の磁性体コアと、前記第２の磁性体コアに巻回された第２のコイルと、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に設けられた撮像素子と、磁性部材とを有し、前記磁性部材は、前記第１のコイルと前記撮像素子の受光面側となる一方の面との間に配置された第１の磁性体部と、前記第２のコイルと前記撮像素子の受光面側の逆側となる他方の面との間に配置された第２の磁性体部と、前記第１の磁性体部と前記第２の磁性体部とを接続する磁性体からなる接続部とを有し、前記第１の磁性体部が前記第１の磁性体コアに対向し、及び／又は、前記第２の磁性体部が前記第２の磁性体コアに対向して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様による撮像装置は、磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されたコイルと、撮像素子と、磁性部材とを有し、前記磁性部材は、前記コイルと前記撮像素子の受光面側となる一方の面側に配置された第１の磁性体部と、前記撮像素子の受光面側と逆となる他方の面側に配置された第２の磁性体部と、前記第１の磁性体部と前記第２の磁性体部とを接続する磁性体からなる接続部とを有し、前記第１の磁性体部が前記磁性体コアに対向して配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コイルが撮像素子に近接して配置された場合においても、コイルから発生する磁界が撮像素子に到達する到達量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る撮像装置におけるシート状磁性体の詳細を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の要部の詳細及びそのコイルから発生する漏洩磁界を示す説明図（その１）である。
【図４】比較例に係る撮像装置の要部の詳細及びそのコイルから発生する漏洩磁界を示す説明図（その１）である。
【図５】比較例に係る撮像装置の要部の詳細及びそのコイルから発生する漏洩磁界を示す説明図（その２）である。
【図６】電磁界シミュレーションにより撮像素子に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフ（その１）である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の要部の詳細及びそのコイルから発生する漏洩磁界を示す説明図（その２）である。
【図８】電磁界シミュレーションにより撮像素子に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフ（その２）である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の要部の詳細及びシート状磁性体の撮像素子に対する位置関係を示す説明図である。
【図１０】電磁界シミュレーションにより撮像素子に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフ（その３）である。
【図１１】比透磁率を測定する測定系を示す説明図である。
【図１２】各種材料について比透磁率を測定した結果を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の要部の詳細を示す説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る撮像装置の要部の詳細を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の変形例（その１）に係る撮像装置の要部の詳細を示す説明図である。
【図１６】本発明の第３実施形態の変形例（その１）に係る撮像装置におけるシート状磁性体の詳細を示す説明図である。
【図１７】本発明の第３実施形態の変形例（その２）に係る撮像装置の要部の詳細を示す説明図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る撮像装置について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す説明図である。本実施形態に係る撮像装置１００は、デジタルカメラであり、より具体的には例えばデジタルビデオカメラである。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置１００は、筐体１０１と、光学素子（レンズ）群３００と、フォーカスレンズユニット４００と、撮像ユニット２００と、冷却ファン５００と、シート状磁性体６００とを備えている。
【００１６】
筐体１０１において、被写体に向けられる前方の壁部には、例えば自動又は手動で開閉可能なレンズカバー等が設けられた窓部１０２が設けられている。筐体１０１内には、前方側から後方側に向かって順に、光学素子群３００と、フォーカスレンズユニット４００と、撮像ユニット２００とが配置されている。また、筐体１０１内において、撮像ユニット２００に対しては、後述するようにシート状磁性体６００が配置されている。さらに、筐体１０１内において、撮像ユニット２００の後方に冷却ファン５００が配置されている。
【００１７】
撮像ユニット２００は、撮像素子２０１と、プリント回路基板２０２とを有している。撮像素子２０１は、例えばＣＭＯＳイメージセンサである。なお、撮像素子２０１は、ＣＭＯＳイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサその他のイメージセンサであってもよい。一方、プリント回路基板２０２は、駆動回路、電源回路、ＡＤ変換回路、通信インターフェイス回路等を搭載している。
【００１８】
撮像素子２０１は、ガラスリッドを備えたＩＣ（Integrated Circuit）パッケージに格納されている。撮像素子２０１が格納されたＩＣパッケージがプリント回路基板２０２上に実装されて撮像ユニット２００が形成されている。撮像ユニット２００は、プリント回路基板２０２の基板面が筐体１０１の前後方向に垂直になるように配置されている。プリント回路基板２０２上の撮像素子２０１は、フォーカスレンズ４０１側に位置し、その受光面をフォーカスレンズ４０１側に向けている。
【００１９】
光学素子群３００は、例えば、複数のレンズ３０１、３０２、３０３を有しており、ズームレンズを含んでいる。光学素子群３００は、フォーカスレンズユニット４００とともに、被写体の光学像を撮像素子２０１の受光面に結像する結像光学系を構成している。
【００２０】
光学素子群３００の後段に配置されたフォーカスレンズユニット４００は、フォーカスレンズ４０１と、レンズホルダ４０２と、ボイスコイルモータ４０６とを有している。レンズホルダ４０２には、撮像素子２０１の手前に位置するようにフォーカスレンズ４０１が取り付けられて固定されている。ボイスコイルモータ４０６は、フォーカスレンズ４０１が取り付けられたレンズホルダ４０２を駆動するものである。具体的には、ボイスコイルモータ４０６によりレンズホルダ４０２を駆動し、フォーカスレンズ４０１が光軸方向に平行移動されることで、被写体にフォーカスを合わせることができる。
【００２１】
ボイスコイルモータ４０６は、リニア駆動型のものであり、コイル４０３と、永久磁石４０４と、磁性体ヨーク４０５とを有している。なお、ボイスコイルモータ４０６におけるコイル４０３を第１のコイル４０３と適宜称する。磁性体ヨーク４０５は、筐体１０１の前後方向を長手方向とする中空矩形の枠状に形成されたロの字型のものである。磁性体ヨーク４０５は、コイル４０３の磁性体コアとして機能する。永久磁石４０４は、磁性体ヨーク４０５の中空部の内側に取り付けられており、中空部の空間に上下方向に一様な直流磁界（静磁界）を形成する。第１のコイル４０３は、その磁性体コアとなる磁性体ヨーク４０５の下側長手部分を前後方向に移動可能なように、磁性体ヨーク４０５の下側長手部分に巻回されている。なお、第１のコイル４０３は、磁性体ヨーク４０５の下側長手部分が挿通されたボビンに巻回されていてもよいし、ボビンレスで磁性体ヨーク４０５の下側長手部分に巻回されていてもよい。第１のコイル４０３にはレンズホルダ４０２が固定されており、第１のコイル４０３の前後方向の移動によりレンズホルダ４０２も前後方向に移動するようになっている。
【００２２】
ボイスコイルモータ４０６の駆動時において、第１のコイル４０３には、後述するように駆動電流が供給される。第１のコイル４０３に駆動電流が供給されると、その電流の向きが磁性体ヨーク４０５の中空部の空間内の一様な直流磁界と直交するため、フレミングの左手の法則によって、電流と磁界に直交する光軸平行方向に電流力が発生する。この電流力によって、第１のコイル４０３及び第１のコイル４０３に固定されたレンズホルダ４０２が、筐体１０１の前後方向である光軸方向に沿ってスライド動作する。こうしてレンズホルダ４０２がスライド動作することにより、フォーカスレンズ４０１が光軸方向に沿って平行移動して被写体にフォーカスが合わせられる。
【００２３】
撮像時においては、光学素子群３００及びフォーカスレンズ４０１を介して撮像素子２０１の受光面に被写体からの光が入射する。撮像素子２０１の受光面に入射した光は、撮像素子２０１内部のマトリックス状に形成された多数の画素回路にてそれぞれフォトダイオードにより光電変換されて、画像信号として信号電荷が蓄積される。その後、マトリックス状の画素回路から１行ずつ画像信号の読み出し動作が順次行われる。読み出し動作では、まず、画素回路内に蓄積された信号電荷が、電圧信号として撮像素子２０１内部の列回路に転送される。そして、プリアンプによって所定のゲインで信号が増幅される。さらに水平方向に転送されて、メインアンプを介して撮像素子２０１外部に出力される。外部に出力された画像信号は、プリント回路基板２０２において、ＡＤ変換回路を介してデジタル信号に変換される。そして、通信インターフェイス回路によって、別のプリント回路基板（図示せず）に転送された後、画像信号処理回路によって画像が構成される。構成された画像は、メモリに格納されるとともに、液晶画面等に表示される。
【００２４】
撮像ユニット２００の背面に配置された冷却ファン５００は、筐体１０１内の発熱部を強制的に空冷するためのファンである。筐体１０１内の発熱部としては、撮像素子２０１、画像信号処理回路を例示することができる。冷却ファン５００が回転することにより、筐体１０１に設けられた吸気口（図示せず）から外部の空気が取り込まれる。筐体１０１内に取り込まれた空気は、冷却ファン５００により、撮像素子２０１等の発熱部が設けられた空間に送り込まれてその空間を通過し、その後、筐体１０１に設けられた排気口（図示せず）から外部に排出される。こうして、冷却ファン５００は、筐体１０１内の撮像素子２０１、画像信号処理回路その他の回路等の発熱部で発生した熱を筐体１０１の外部に排出することができる。なお、冷却ファン５００により筐体１０１内に形成される空気の流れは、前述した流れに限定されるものではなく、発熱部で発生した熱を筐体１０１の外部に排出することができるものであればよい。
【００２５】
図１では、冷却ファン５００の一例として、ブラシレスＤＣモータを用いたファンを示している。冷却ファン５００に用いられたブラシレスＤＣモータは、アウターロータ型であり、回転子である羽部５０１と、固定子である中心のコイル５０３と、コイル５０３のコアとなる磁性体コア５０５とを有している。なお、冷却ファン５００におけるコイル５０３を第２のコイル５０３と適宜称する。
【００２６】
羽部５０１は、光軸に沿った軸を回転軸とする回転子である。羽部５０１には、固定子が挿入される円筒状の凹部が中央に設けられている。羽部５０１の凹部の内周壁面には、周回方向に沿ってＳ極、Ｎ極、…の順に交互に逆の磁極を示すように帯磁された環状の永久磁石５０４が取り付けられている。固定子である中心の第２のコイル５０３には、第２のコイル５０３のコアとなる磁性体コア５０５が、第２のコイル５０３の外周で複数のギャップ部を有するように形成されている。第２のコイル５０３は、光軸に沿った回転軸を軸方向とする円筒状に磁性体コア５０５に巻回されている。磁性体コア５０５のギャップ部は、第２のコイル５０３の周回方向に周期的に並んでいる。第２のコイル５０３に直流電流が流れると、そのギャップ部に発生する磁界の向きは、第２のコイル５０３の周回方向に１つおきに反転する向きとなる。このギャップ部に発生する磁界と、対向する環状の永久磁石５０４の直流磁界（静磁界）とが交互に引き寄せ合い、反発し合うことで、モータの回転力が発生する。こうして発生する回転力により羽部５０１が回転して空気の流れが形成される。
【００２７】
上述のように、撮像装置１００の筐体１０１内には、ボイスコイルモータ４０６を構成する第１のコイル４０３と、冷却ファン５００を構成する第２のコイル５０３とが設けられている。第１のコイル４０３には、ボイスコイルモータ４０６の駆動に際して駆動電流が供給されることになる。また、第２のコイル５０３には、冷却ファン５００の駆動に際して駆動電流が供給されることになる。第１のコイル４０３及び第２のコイル５０３のいずれも、以下に述べるように駆動電流が供給されることにより漏洩磁界を発生する磁界発生源となる。
【００２８】
まず、第１のコイル４０３に供給される駆動電流は、実際には、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ、Pulse Width Modulation）方式により変調された直流成分に交流成分が重畳された波形を有するパルス電流になっている。このパルス電流は、高速な制御が可能になっている。パルス電流でも、時間的な平均値をとると直流電流が流れていることになるため、その直流成分により、第１のコイル４０３をスライド動作させる電流力が形成される点は保証される。また、パルス電流の交流成分は、高速に変化させることができるため、第１のコイル４０３の位置の高速で安定な制御が可能になる。その一方で、電流の交流成分は、交流磁界をも形成してしまう。この交流磁界は、磁性体ヨーク４０５内を通過するだけでなく、漏洩磁界として周囲に磁界ノイズを多く発生させる。交流で周波数が高くなると、磁界を打ち消す向きに磁性体ヨーク４０５に渦電流が流れるようになる。すると、磁性体ヨーク４０５の実効的な透磁率が低下してしまう。そのため、磁界が磁性体ヨーク４０５だけには集中しにくくなり、周囲に漏洩磁界が多く発生される。
【００２９】
また、冷却ファン５００における第２のコイル５０３に供給される駆動電流は、実際には、例えば、直流成分に交流成分が重畳された波形を有し、冷却ファン５００の回転数や制御に応じたパルス電流が供給されている。パルス電流でも、時間的な平均値をとると直流電流が流れていることになるため、その直流成分により羽部５０１を回転させる回転力が形成される点は保証される。また、パルス電流の交流成分は、高速に変化させることができるため、冷却ファン５００の高速で安定な制御が可能になる。その一方で、電流の交流成分は、交流磁界をも形成してしまう。この交流磁界は、磁性体コア５０５を通過するだけでなく、漏洩磁界として周囲に磁界ノイズを多く発生させる。交流で周波数が高くなると、磁界を打ち消す向きに磁性体コア５０５に渦電流が流れるようになる。すると、磁性体コア５０５の実効的な透磁率が低下してしまう。そのため、磁界が磁性体コア５０５だけに集中しにくくなり、周囲に漏洩磁界が多く発生される。また、磁性体コア５０５のギャップ部から漏洩した成分は永久磁石５０４の直流磁界（静磁界）とは作用しないため、さらにその外部に漏洩することになる。
【００３０】
また、冷却ファン５００の駆動音は、デジタルビデオカメラにおいてはマイクによって拾われてしまうために、なるべく小さいことが望ましい。そのため、冷却ファン５００として大型のファンを用い、大型のファンを低速回転させて駆動音を低減した構成がとられることが多い。その場合、大型のファンを駆動するＤＣモータも大型になり、漏洩磁界自体も大きくなる。
【００３１】
このように撮像素子２０１を挟んで配置された第１のコイル４０３及び第２のコイル５０３の２つのコイルからそれぞれ漏洩磁界が発生する。漏洩磁界は、撮像素子２０１に到達すると、撮像素子２０１により生成される画像に乱れが発生する場合がある。また、撮像素子２０１が搭載されたプリント回路基板２０２に到達すると、プリント回路基板２０２上の回路の動作に影響が生じる場合がある。このため、漏洩磁界が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を低減する必要がある。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１００においては、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を有する撮像ユニット２００に対して、シート状磁性体６００が配置されている。以下、シート状磁性体６００について、さらに図２を基に詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置１００におけるシート状磁性体６００の詳細を示す説明図である。なお、本願明細書における「シート状」との用語は、「シート状」それ自体の意味のほか、「板状」、「フィルム状」の意味をも含むものである。また、「シート」との用語には、「シート」それ自体の意味のほか、「板」、「フィルム」の意味をも含むものである。
【００３３】
シート状磁性体６００は、図２に示すように、シート状の部分として、第１の磁性体シート部６０１と、第２の磁性体シート部６０２と、磁性体接続部６０３とを有している。図２において、矢印に対して左側の図は撮像ユニット２００に対してシート状磁性体６００が配置される前の状態を示しており、矢印に対して右側の図は撮像ユニット２００に対してシート状磁性体６００が配置された状態を示している。なお、シート状磁性体６００の材料及び比透磁率の詳細については後述する。
【００３４】
第１の磁性体シート部６０１は、ボイスコイルモータ４０６の第１のコイル４０３と撮像素子２０１の一方の側である受光面の側との間に配置されている。第１の磁性体シート部６０１は、そのシート面が、撮像素子２０１の受光面及びプリント回路基板２０２の基板面とほぼ平行になるように配置されている。
【００３５】
第１の磁性体シート部６０１の外周端部は、撮像素子２０１の画素領域よりも外側に位置するように設けられている。また、第１の磁性体シート部６０１には、フォーカスレンズ４０１から撮像素子２０１へ光が透過するように、撮像素子２０１の画素領域を露出する開口部６０１１が設けられている。
【００３６】
第１の磁性体シート部６０１の平面形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状とすることができる。例えば、第１の磁性体シート部６０１は、図２に示すように、開口部６０１１に露出する撮像素子２０１の画素領域の３辺の端部に沿って配置された部分を有するものとすることができる。また、第１の磁性体シート部６０１は、開口部６０１１に露出する撮像素子２０１の画素領域の４辺の端部に沿って配置された環状の部分を有するものとすることができる。
【００３７】
さらに、第１の磁性体シート部６０１は、第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５の面４０５１の一部又は全部に対して対向する面を有している。なお、磁性体ヨーク４０５の面４０５１は、磁性体ヨーク４０５における第１の磁性体シート部６０１の側の面である。
【００３８】
一方、第２の磁性体シート部６０２は、冷却ファン５００の第２のコイル５０３と撮像素子２０１の他方の側である背面の側との間に配置されている。第２の磁性体シート部６０２は、そのシート面が、撮像素子２０１の受光面及びプリント回路基板２０２の基板面とほぼ平行になるように配置されている。
【００３９】
第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１の背面の全面を覆うように形成されている。すなわち、第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１が光軸方向に投影された領域の面積よりも広い面積を有している。なお、第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１の背面の少なくとも一部の面を覆っていればよく、この場合であっても、漏洩磁界の影響を低減することができる。また、プリント回路基板２０２への漏洩磁界の影響をも十分に低減するため、第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１の背面のみならず、プリント回路基板２０２における回路形成領域の背面の全面をも覆うように形成されていてもよい。
【００４０】
第２の磁性体シート部６０２は、第２のコイル５０３の磁性体コア５０５の面５０５１の一部又は全部に対して対向する面を有している。なお、磁性体コア５０５の面５０５１は、磁性体コア５０５における第２の磁性体シート部６０２の側の面である。
【００４１】
上記第１の磁性体シート部６０１と第２の磁性体シート部６０２とは、撮像ユニット２００を跨ぐように配置された磁性体接続部６０３により接続されている。磁性体接続部６０３の一方の端部は、第１の磁性体シート部６０１の上側の端部に接続されている。磁性体接続部６０３の他方の端部は、第２の磁性体シート部６０２の上側の端部に接続されている。なお、磁性体接続部６０３は、必ずしも第１の磁性体シート部６０１の上側の端部及び第２の磁性体シート部６０２の上側の端部に接続されている必要はなく、第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２に接続されたものであればよい。
【００４２】
これら第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３は、同一材料の磁性体よりなる同一のシート状部材から一体的に形成されていてもよい。また、第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３は、同一又は異種材料の磁性体よりなる互いに別個のシート状部材から形成され、これらが接続されていてもよい。
【００４３】
具体的には、同一材料の磁性体よりなる同一のシート状部材を折り曲げることにより、第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３が連なるようにシート状磁性体６００を形成してもよい。また、同一材料又は異なる材料の磁性体よりなる何点かの部品を重ね合わせてこれら部品を接続することによりシート状磁性体６００を形成してもよい。また、異なる磁性体材料を組み合わせて複合部材としてシート状磁性体６００を形成してもよい。
【００４４】
なお、シート状磁性体６００において、撮像素子２０１の背面を覆うのは第２の磁性体シート部６０２に限定されるものではない。シート状磁性体６００の第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３を含むいずれかの部分が、撮像素子２０１の背面を覆う構成となっていればよい。
【００４５】
本実施形態に係る撮像装置１００は、上述したシート状磁性体６００により、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界、及び第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を低減することができる。以下、本実施形態の作用について、図３を基に説明する。図３は、本実施形態に係る撮像装置１００におけるコイル４０３、５０３から発生する漏洩磁界を示す説明図である。
【００４６】
図３（ａ）は、ボイスコイルモータ４０６における第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界を示す説明図である。フォーカスレンズ４０１の駆動用のボイスコイルモータ４０６を動作させるために、第１のコイル４０３には、上述のように交流成分を含んだ駆動電流が流れる。第１のコイル４０３に駆動電流が流れると、駆動電流の交流成分に起因する交流磁界として、磁性体ヨーク４０５内に磁界７００が発生するとともに、第１のコイル４０３の周辺の空間には漏洩磁界７０１が発生する。磁気回路の観点から、撮像素子２０１手前に配置された第１の磁性体シート部６０１の透磁率が周囲よりも高いため、コイル４０３から発生した漏洩磁界７０１が第１の磁性体シート部６０１に吸い寄せられる。
【００４７】
第１の磁性体シート部６０１に吸い寄せられた漏洩磁界７０１は、２つの異なる磁気伝達経路７０２、７０３に分流される。磁気伝達経路７０２は、第１の磁性体シート部６０１の下側の端部まで通過する経路である。磁気伝達経路７０３は、第１の磁性体シート部６０１から磁性体接続部６０３を介して、もう一方の第２の磁性体シート部６０２を通過する経路である。第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界７０１が磁気伝達経路７０２、７０３に迂回されるため、その間にある撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に分流される磁界を低減することができる。結果として、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界７０１が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を抑制することができる。磁気伝達経路７０２、７０３に伝えられた磁界は、それぞれ最終的には撮像素子２０１の下側の空間を通じて第１のコイル４０３に戻る伝搬経路をとって、閉じた磁力線を形成する。
【００４８】
なお、第２の磁性体シート部６０２は、磁性体コア５０５に対向している。このため、図３（ａ）には示していないが、磁気伝達経路として、第２の磁性体シート部６０２の磁性体コア５０５と対向する部分から第２のコイル５０３の磁性体コア５０５を通過して、第１のコイル４０３に戻る経路も形成されうる。これは、第２の磁性体シート部６０２が対向している磁性体コア５０５の面５０５１に向かって、磁気伝達経路７０３を伝搬する磁界が空間伝搬するためである。つまり、第２の磁性体シート部６０２と磁性体コア５０５の面５０５１が対向して結合磁気回路を形成しているといえる。そのため、第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界が、撮像素子２０１と反対側に配置されている第２のコイル５０３の磁性体コア５０５に伝搬する。したがって、撮像素子２０１側に到達する磁界は、磁性体コア５０５に伝搬する磁界の分だけ低減される。磁性体コア５０５に伝搬した漏洩磁界は、撮像素子２０１から十分に離れた位置で、磁性体コア５０５から外部空間に伝わり、最終的には第１のコイル４０３に戻る伝搬経路をとって、閉じた磁力線を形成する。
【００４９】
こうして、本実施形態では、ボイスコイルモータ４０６における第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界７０１が、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を回避して、第１の磁性体シート部６０１に形成される磁気伝達経路７０２に迂回される。また、本実施形態では、第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界７０１が、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を回避して、第１の磁性体シート部６０１、磁性体接続部６０３、及び第２の磁性体シート部６０２に形成される磁気伝達経路７０３に迂回される。これらの結果、本実施形態では、第１のコイル４０３が撮像素子２０１に近接して配置されていても、第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界７０１が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を低減することができる。
【００５０】
一方、図３（ｂ）は、冷却ファン５００における第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界を示す説明図である。冷却ファン５００を動作させるために、第２のコイル５０３には、上述のように交流成分を含んだ駆動電流が流れる。なお、冷却ファン５００における第２のコイル５０３に流れる駆動電流の交流成分は、ボイスコイルモータ４０６における第１のコイル４０３に流れる電流の交流成分と異なる周波数であってもよいし、同じ周波数であってもよい。第２のコイル５０３に駆動電流が流れると、駆動電流の交流成分に起因する交流磁界として、磁性体コア５０５内に磁界８００が発生するとともに、第２のコイル５０３の周辺の空間には漏洩磁界が発生する。磁気回路の観点から、撮像素子２０１背面に配置された第２の磁性体シート部６０２の透磁率が周囲よりも高いため、第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が第２の磁性体シート部６０２に吸い寄せられる。
【００５１】
第２の磁性体シート部６０２に吸い寄せられた漏洩磁界は、２つの異なる磁気伝達経路８０１、８０２に分流される。磁気伝達経路８０２は、第２の磁性体シート部６０２の下側の端部まで通過する経路である。磁気伝達経路８０１は、第２の磁性体シート部６０２から磁性体接続部６０３を介して、もう一方の第１の磁性体シート部６０１を通過する経路である。一方の磁気伝達経路８０２は、撮像素子２０１と反対側の空間を介して第２のコイル５０３に戻る経路をとって閉じた磁力線を形成する。
【００５２】
ここで、もう一方の磁気伝達経路８０１は、さらに、第１の磁性体シート部６０１から第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５を通過している。これは、第１の磁性体シート部６０１が対向している磁性体ヨーク４０５の面４０５１に向かって、磁気伝達経路８０１を伝搬する磁界が空間伝搬するためである。つまり、第１の磁性体シート部６０１と磁性体ヨーク４０５の面４０５１が対向して結合磁気回路を形成しているといえる。そのため、第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が、撮像素子２０１と反対側に配置されている第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５に伝搬する。したがって、撮像素子２０１側に到達する磁界は、磁性体ヨーク４０５に伝搬する磁界の分だけ低減される。磁性体ヨーク４０５に伝搬した漏洩磁界は、撮像素子２０１から十分に離れた位置で、磁性体ヨーク４０５から外部空間に伝わり、最終的には第２のコイル５０３に戻る伝搬経路をとって、閉じた磁力線を形成する。
【００５３】
こうして、本実施形態では、冷却ファン５００における第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を回避して、第２の磁性体シート部６０２に形成される磁気伝達経路８０２に迂回される。また、本実施形態では、第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を回避して、第２の磁性体シート部６０２、磁性体接続部６０３、及び第１の磁性体シート部６０１に形成された磁気伝達経路８０１に迂回される。磁気伝達経路８０１は、さらに第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５にまで形成されている。これらの結果、本実施形態では、第２のコイル５０３が撮像素子２０１に近接して配置されていても、第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を低減することができる。
【００５４】
上述のとおり、本実施形態では、撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を挟んで配置された２つのコイル４０３、５０３から発生した漏洩磁界が撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２に到達する到達量を低減することができる。
【００５５】
次に、本実施形態において、シート状磁性体６００の配置により撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を低減できる効果について、実施例を基に詳細に説明する。
【００５６】
（実施例１）
実施例１の詳細について図２を基に説明する。実施例１では、３．９６ｍｍ×５．２８ｍｍの画素領域を有する７．５ｍｍ×８．０ｍｍの撮像素子２０１がワイヤボンディングにて縦１２．６ｍｍ×横１４．０ｍｍ×厚さ２．０ｍｍのセラミックリードパッケージに実装されている。この半導体パッケージが、厚さ１．０ｍｍの放熱用銅板を間に挟んで、プリント回路基板２０２として、約２５ｍｍ×２７ｍｍのリジッド部を有するリジッドフレキシブル基板に実装されている。
【００５７】
撮像素子２０１の素子表面から２．１ｍｍ離れた位置に、ロの字型の磁性体ヨーク４０５の第１の磁性体シート部６０１に対向する面４０５１が位置するように、ボイスコイルモータ４０６が設けられている。磁性体ヨーク４０５の外寸は、高さ５ｍｍ（中空部の高さ３ｍｍ）、幅５ｍｍ、光軸方向長さ１８．５ｍｍである。磁性体ヨーク４０５の材料は、冷間圧延鋼板であるＳＰＣＣ材料である。磁性体ヨーク４０５の中空部内には幅５ｍｍ、光軸方向長さ１５ｍｍの永久磁石４０４が設けられている。第１のコイル４０３は、内周が２．７ｍｍ×７．０ｍｍの角状、外周が４．６ｍｍ×８．９ｍｍの角状に巻き幅３．０ｍｍで巻かれている。第１のコイル４０３は、その軸が光軸と平行になるように配置されている。このボイスコイルモータ４０６における第１のコイル４０３に対して、１２７ｋＨｚのパルス電流が供給されて、モータとして駆動される。
【００５８】
また、撮像素子２０１が搭載されたプリント回路基板２０２の背面から２６．５ｍｍの位置に冷却ファン５００が設けられている。冷却ファン５００の中心部におけるアウターロータ型のＤＣブラシレスモータは、固定子として、直径が１７．０ｍｍの磁性体コア５０５を有している。第２のコイル５０３は、内径５．９ｍｍ、外径１０．２ｍｍの円状に巻き幅２．０ｍｍで巻かれている。第２のコイル５０３は、その軸が光軸と平行になるように配置されている。この冷却ファン５００における第２のコイル５０３に対して、３００Ｈｚのパルス電流が供給されて、モータとして駆動される。
【００５９】
シート状磁性体６００としては、直流に近い周波数３０Ｈｚでの比透磁率が４０，０００であり、厚さが１８μｍのナノ結晶磁性体シートを用いている。シート状磁性体６００では、ナノ結晶磁性体シートが折り曲げられて、第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３が一体的に形成されている。
【００６０】
第１のコイル４０３と撮像素子２０１との間には、５ｍｍ×１０ｍｍの第１の磁性体シート部６０１が配置されている。第１の磁性体シート部６０１は、撮像素子２０１の素子表面から１．１ｍｍの距離に位置し、磁性体ヨーク４０５の対向面からは１．０ｍｍの距離に位置している。また、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の約５０％が、第１の磁性体シート部６０１と対向している。また、図２に示す第１の磁性体シート部６０１の、撮像素子２０１の左右２辺の端部に沿って下側まで延伸されている部分は、幅１ｍｍ、長さ１４ｍｍとしている。
【００６１】
また、第２のコイル５０３と撮像素子２０１との間には、２０ｍｍ×２０ｍｍの第２の磁性体シート部６０２が配置されている。第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１が搭載されたプリント回路基板２０２の背面から１．７ｍｍ離れた位置に配置されている。また、第２の磁性体シート部６０２は、７．５ｍｍ×８．０ｍｍの撮像素子２０１の背面側を覆うように形成されている。
【００６２】
第１の磁性体シート部６０１と第２の磁性体シート部６０２とを接続する磁性体接続部６０３は、上述のように、第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２と同一材料で形成されている。磁性体接続部６０３のサイズは、横幅１０．０ｍｍ、長さ６．７ｍｍとなっている。
【００６３】
（比較例１）
比較例１は、図４に示された構成である。比較例１は、第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３のすべてが設けられていない点で実施例１と異なる。すなわち、比較例１では、シート状磁性体６００が設けられていない。シート状磁性体６００が設けられていない点以外の点は、実施例１と同様である。
【００６４】
（比較例２）
比較例２は、図５に示された構成である。比較例２は、第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２が設けられているが、磁性体接続部６０３が設けられていない点で実施例１と異なる。すなわち、比較例２では、第１の磁性体シート部６０１と第２の磁性体シート部６０２とが接続されておらずに別個独立に分離されている。第１の磁性体シート部６０１と第２の磁性体シート部６０２とが接続されていない点以外の点は、実施例１と同様である。
【００６５】
上述した実施例１及び比較例１、２のそれぞれについて、市販の電磁界解析ソフトウェアを用いて電磁界シミュレーションを行い、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を求めた。電磁界シミュレーションには、電磁界解析ソフトウェアとしてＡＮＳＹＳ社製「Ｍａｘｗｅｌｌ  ３Ｄ」を用いた。
【００６６】
電磁界シミュレーションにおいて、第１のコイル４０３、第２のコイル５０３に供給する電流は、それぞれに実際に供給される電流の周波数を有する正弦波交流とした。そして、周波数毎に独立に解析を行っている。つまり、各コイル４０３、５０３から発生する漏洩磁界をそれぞれ独立に解析して、各コイル４０３、５０３から撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を独立に求めている。
【００６７】
図６は、実施例１及び比較例１、２のそれぞれについて、電磁界シミュレーションにより撮像素子２０１の半導体部に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフである。図６では、実施例１及び比較例１、２のそれぞれについて、第１のコイル４０３から到達する磁界の到達量を左側の棒グラフ、第２のコイル５０３から到達する磁界の到達量を右側の棒グラフに示している。なお、磁界の到達量としては、撮像素子２０１の半導体部における磁束密度を求めている。また、磁界の到達量は、比較例１の到達量を１００％とした場合の比率で表示している。
【００６８】
シート状磁性体６００自体が配置されていない比較例１に対して、比較例２では、互いに接続されていない第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２が配置されている。この比較例２では、第１のコイル４０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約４０％までしか低減されていない。これは以下の理由による。
【００６９】
図４（ａ）は、比較例１における第１のコイル４０３からの漏洩磁界を示している。この図４（ａ）では、シート状磁性体６００が配置されていないため、磁気伝達経路７０２、７０３のいずれもが撮像素子２０１にかかる経路となっている。
【００７０】
これに対して、図５（ａ）は、比較例２における第１のコイル４０３からの漏洩磁界を示している。この図５（ａ）では、第１の磁性体シート部６０１が配置されていることにより、磁気伝達経路７０２、７０３のうち、磁気伝達経路７０２は、撮像素子２０１を迂回している。しかしながら、第１の磁性体シート部６０１が第２の磁性体シート部６０２に接続されていないため、磁気伝達経路７０３は、撮像素子２０１にかかる経路となっている。
【００７１】
このように、比較例２では、磁気伝達経路７０２が迂回するため、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量はある程度低減される。ただし、比較例２では、磁気伝達経路７０３が撮像素子２０１にかかる経路となっているため、第１のコイル４０３から撮像素子２０１に到達する磁界の到達量は、比較例１に対して約４０％までしか低減されていないのである。
【００７２】
また、比較例２では、第２のコイル５０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約８２％までしか低減されていない。これは以下の理由による。
【００７３】
図４（ｂ）は、比較例１における第２のコイル５０３からの漏洩磁界を示している。この図４（ｂ）では、シート状磁性体６００が配置されていないため、磁気伝達経路８０１、８０２のいずれもが撮像素子２０１にかかる経路となっている。
【００７４】
これに対して、図５（ｂ）は、比較例２における第２のコイル５０３からの漏洩磁界を示している。この図５（ｂ）では、第２の磁性体シート部６０２が配置されていることにより、磁気伝達経路８０１、８０２のうち、磁気伝達経路８０２は、撮像素子２０１を迂回している。しかしながら、第２の磁性体シート部６０２が第１の磁性体シート部６０１に接続されていないため、磁気伝達経路８０１は、撮像素子２０１にかかる経路となっている。
【００７５】
このように、比較例２では、磁気伝達経路８０２が迂回するため、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量はある程度低減される。ただし、比較例２では、磁気伝達経路８０１が撮像素子２０１にかかる経路となっているため、第２のコイル５０３から撮像素子２０１に到達する磁界の到達量は、比較例１に対して約８２％までしか低減されていないのである。
【００７６】
一方、実施例１では、第１のコイル４０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約３０％まで低減されている。これは以下の理由による。
【００７７】
図３（ａ）は、実施例１における第１のコイル４０３からの漏洩磁界を示している。この図３（ａ）では、磁性体接続部６０３により互いに接続された第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２が配置されているため、磁気伝達経路７０２、７０３のいずれもが撮像素子２０１を迂回している。そのため、実施例１では、第１のコイル４０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約３０％まで低減されているのである。
【００７８】
また、実施例１では、第２のコイル５０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約４５％まで低減されている。これは以下の理由による。
【００７９】
図３（ｂ）は、実施例１における第２のコイル５０３からの漏洩磁界を示している。この図３（ｂ）では、磁性体接続部６０３により互いに接続された第１の磁性体シート部６０１及び第２の磁性体シート部６０２が配置されているため、磁気伝達経路８０１、８０２のいずれもが撮像素子２０１を迂回している。そのため、実施例１では、第２のコイル５０３からの磁界の到達量が、比較例１に対して約４５％まで低減されているのである。
【００８０】
特に、比較例２と比べて、実施例１は、供給される電流が第１のコイル４０３よりも低い周波数である第２のコイル５０３からの漏洩磁界に対する抑制効果が高いことが分かる。本実施形態は、磁界の迂回及び磁界の別デバイスへの結合を実現する独自の構成により、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を低減している。すなわち、本実施形態における独自の構成は、まず、シート状磁性体６００によって磁界を迂回させる。さらに、本実施形態における独自の構成は、磁界の迂回路となるシート状磁性体６００から撮像素子２０１側に伝搬する磁界の漏れを、撮像素子２０１の逆側の別デバイスであるボイスコイルモータ４０６における磁性体ヨーク４０５に結合させる。こうして、本実施形態における独自の構成は、撮像素子２０１、さらには撮像素子２０１が搭載されたプリント回路基板２０２に到達する磁界の到達量を低減するというものである。第２のコイル５０３からの漏洩磁界に対する抑制効果が比較例２よりも実施例１が高いという結果は、独自の構成による効果が顕著に現れていることを示している。
【００８１】
このように、撮像素子２０１への到達する磁界の到達量を例えば実施例１における到達量まで低減することができると、高感度な撮像素子２０１で発生する画像の乱れを十分に抑制することが可能である。
【００８２】
次に、上述した磁界の迂回及び磁界の別デバイスへの結合を実現する独自の構成について、詳細に調べた結果について説明する。
【００８３】
まず、第１の磁性体シート部６０１と磁性体ヨーク４０５とが対向する対向面積を変化させて、磁界の結合の大小を変化させた。この結合が大きいほど、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量が小さくなれば、上記独自の構成により撮像素子２０１に到達する磁界の到達量が低減されていることを示すことができる。
【００８４】
図７は、第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５の面４０５１の、第１の磁性体シート部６０１に対向する面積比率が変化した場合を示す図である。図７（ａ）は、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の面積比率１００％が第１の磁性体シート部６０１に対向している実施例２の場合を示している。図７（ｂ）は、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の面積比率５０％が第１の磁性体シート部６０１に対向している上述した実施例１の場合を示している。図７（ｃ）は、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の面積比率１８％が第１の磁性体シート部６０１に対向している実施例３の場合を示している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００８５】
（実施例２）
実施例２について、図７（ａ）を基に実施例１と異なる点のみ説明する。実施例２では、磁性体ヨーク４０５の上面よりも高くなるように、第１の磁性体シート部６０１の上部方向の長さを実施例１よりも３．５ｍｍ以上拡張した。そのため、実施例２では、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の面積比率１００％が第１の磁性体シート部６０１に対向している。
【００８６】
（実施例３）
実施例３について、図７（ｃ）を基に実施例１と異なる点のみ説明する。実施例３では、第１の磁性体シート部６０１の上部方向の長さを１．１ｍｍ短くした。このため、実施例３では、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の面積比率１８％が第１の磁性体シート部６０１に対向している。なお、第１の磁性体シート部６０１の上部方向の長さを短くしたことに伴い、磁性体接続部６０３は折り曲げて形成されている。
【００８７】
図８は、実施例１〜３のそれぞれについて、電磁界シミュレーションにより撮像素子２０１の半導体部に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフである。電磁界シミュレーションは、図６に示す場合と同様にして行った。図８では、実施例１〜３のそれぞれについて、第２のコイル５０３から到達する磁界の到達量を棒グラフに示している。なお、磁界の到達量としては、撮像素子２０１の半導体部における磁束密度を求めている。また、磁界の到達量は、上述した比較例１の到達量を１００％とした場合の比率で表示している。
【００８８】
図８をみると、実施例１〜３のいずれの場合も、図６に示す比較例２の場合よりも磁界の到達量は低くなっている。そして、磁性体ヨーク４０５の面４０５１が第１の磁性体シート部６０１と対向する面積比率を高めるにつれて、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量がさらに低減されていることが分かる。この図８に示す結果は以下のように説明することができる。
【００８９】
図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、それぞれ実施例２、実施例１、及び実施例３について、第２のコイル５０３から発生した漏洩磁界が伝搬する様子を示した図である。いずれの図でも、漏洩磁界が、磁気伝達経路８０１を通り、第１の磁性体シート部６０１を介して、第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５の面４０５１に伝搬している。
【００９０】
このように伝搬する漏洩磁界の伝搬量は、実施例１〜３のうち、図７（ｃ）に示す実施例３で最も少ない。次いで、図７（ｂ）に示す実施例１、図７（ａ）に示す実施例２の順に漏洩磁界の伝搬量が多くなっている。それは、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の第１の磁性体シート部６０１に対向する面積比率が、実施例１〜３のうち実施例３で最も小さく、次いで、実施例１、実施例２の順で大きくなっているためである。図７（ｃ）に示す実施例３、図７（ｂ）に示す実施例１、図７（ａ）に示す実施例２の順で、磁性体ヨーク４０５の面４０５１の第１の磁性体シート部６０１に対向する面積比率が増加するにつれて、漏洩磁界の磁性体ヨーク４０５への伝搬量が高まっている。
【００９１】
つまり、磁性体ヨーク４０５側への磁界の伝搬量が増加したことは、撮像素子２０１を迂回する磁界量が増加することに相当する。そのため、磁界を迂回させる効果が高まって撮像素子２０１に到達する磁界の到達量が低減したのである。これは、磁気回路として考えると、磁気伝達経路である第１の磁性体シート部６０１と磁性体ヨーク４０５との間の磁気抵抗を、磁性体同士の対向面積を増加させることによって減少させたことを意味している。
【００９２】
このように、シート状磁性体６００により漏洩磁界を迂回させ、さらにその迂回路からの磁界の漏れを、撮像素子２０１の逆側の別デバイスにおける磁性体ヨーク４０５に結合させることで、撮像素子２０１等への磁界の到達量が減少されることが証明された。
【００９３】
上述した磁性体ヨーク４０５の面４０５１の第１の磁性体シート部６０１に対向する面積比率は、１０％以上であることが好ましい。対向する面積比率を１０％以上とすることにより、磁性体ヨーク４０５側への磁界の伝搬量を十分に増加させて、撮像素子２０１への磁界の到達量を十分に低減することができる。
【００９４】
次に、第１の磁性体シート部６０１と第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５との位置関係について、さらに詳細に図９を用いて説明する。
【００９５】
図９において、第１の磁性体シート部６０１と、第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５の面４０５１との間の距離がａ１である。また、第１の磁性体シート部６０１と撮像素子２０１の素子表面との間の距離がａ２である。この距離ａ１と距離ａ２との関係によって、撮像素子２０１への磁界の到達量が変化する。
【００９６】
ここで、具体的な実施例を基に説明する。上述した実施例２では、距離ａ１が１．０ｍｍであり、距離ａ２が１．１ｍｍである。
【００９７】
（実施例４）
実施例４では、図９において、距離ａ１が１．５ｍｍであり、距離ａ２が０．６ｍｍである。それ以外の点は、実施例２と同様である。
（実施例５）
実施例５では、図９において、距離ａ１が０．５ｍｍであり、距離ａ２が１．６ｍｍである。それ以外の点は、実施例２と同様である。
【００９８】
上記実施例２、４、５では、実施例４、実施例２、実施例５の順に、距離ａ２が大きくなり、距離ａ１がその分小さくなっている。
【００９９】
ここで、実施例４、２、５のそれぞれについて、電磁界シミュレーションにより撮像素子２０１の半導体部に到達する磁界の到達量を求めた。図１０は、実施例４、２、５のそれぞれについて、電磁界シミュレーションにより撮像素子２０１の半導体部に到達する磁界の到達量を求めた結果を示すグラフである。電磁界シミュレーションは、図６に示す場合と同様にして行った。図１０では、実施例４、２、５のそれぞれについて、第２のコイル５０３から到達する磁界の到達量を棒グラフに示している。なお、磁界の到達量としては、撮像素子２０１の半導体部における磁束密度を求めている。また、磁界の到達量は、上述した比較例１の到達量を１００％とした場合の比率で表示している。
【０１００】
図１０では、実施例４、２、５の順に、すなわち、距離ａ２が大きく、かつ距離ａ１が小さくなるにつれて、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量が低減されていることが分かる。この図１０に示す結果は、図９を用いて以下のように説明することができる。
【０１０１】
第２のコイル５０３から発生し、磁気伝達経路８０１を通って第１の磁性体シート部６０１まで通過してきた漏洩磁界は、第１のコイル４０３の磁性体ヨーク４０５に伝搬する経路、及び撮像素子２０１に向かう経路の２種類の経路に伝搬しうる。そして、この距離ａ１、ａ２によっていずれの経路に伝搬するかが決定される。すなわち、距離ａ１が距離ａ２よりも小さいと、磁性体ヨーク４０５へ伝搬する経路の磁気抵抗の方が十分低くなる。そのため、撮像素子２０１側への経路への磁界伝搬量をさらに減少させることができ、よって、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を低減することができる。
【０１０２】
したがって、第１の磁性体シート部６０１は、距離ａ１が距離ａ２よりも小さくなるように磁性体ヨーク４０５と撮像素子２０１との間に配置されることが好ましい。すなわち、第１の磁性体シート部６０１は、撮像素子２０１よりも磁性体ヨーク４０５の近くに配置されることが好ましい。なお、距離ａ１、ａ２については、実際の製品で必要とされる画像の乱れの抑制量に応じて適宜設定することができる。
【０１０３】
なお、第２の磁性体シート部６０２についても、上述した第１の磁性体シート部６０１と同様に構成することができ、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量を低減することができる。
【０１０４】
第２のコイル５０３の磁性体コア５０５は、図９に示すように、第２の磁性体シート部６０２に対向する面５０５１を有している。図９では、磁性体コア５０５の面５０５１の面積比率１００％が第２の磁性体シート部６０２に対向している。磁性体コア５０５の面５０５１が第２の磁性体シート部６０２と対向する面積比率は、１００％に限定されるものではないが、これを高めることにより、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量をさらに低減することができる。
【０１０５】
なお、磁性体コア５０５の面５０５１の第２の磁性体シート部６０２に対向する面積比率は、１０％以上であることが好ましい。対向する面積比率を１０％以上とすることにより、磁性体コア５０５側への磁界の伝搬量を十分に増加させて、撮像素子２０１への磁界の到達量を十分に低減することができる。
【０１０６】
また、第２のコイル５０３の磁性体コア５０５の面５０５１と第２の磁性体シート部６０２との間の距離を、第２の磁性体シート部６０２と撮像素子２０１の素子表面との間の距離よりも小さくすることができる。図９において、磁性体コア５０５の面５０５１と第２の磁性体シート部６０２との間の距離がｂ１である。また、第２の磁性体シート部６０２と撮像素子２０１の素子表面との間の距離がｂ２である。
【０１０７】
第２の磁性体シート部６０２は、距離ｂ１が距離ｂ２よりも小さくなるように磁性体コア５０５と撮像素子２０１との間に配置することができる。すなわち、第２の磁性体シート部６０２は、撮像素子２０１よりも磁性体コア５０５の近くに配置することができる。距離ｂ１が距離ｂ２よりも小さいと、磁性体コア５０５へ伝搬する経路の磁気抵抗が低くなる。そのため、撮像素子２０１側への経路への磁界伝搬量をさらに減少させることができ、よって、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量を低減することができる。なお、距離ｂ１、ｂ２についても、距離ａ１、ａ２と同様、実際の製品で必要とされる画像の乱れの抑制量に応じて適宜設定することができる。
【０１０８】
第２の磁性体シート部６０２についても上記のように構成することにより、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界７０１が、磁性体接続部６０３を介して、第２の磁性体シート部６０２に伝搬し、そこからさらに磁性体コア５０５側に伝搬するようになる。そのため、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量がさらに低減する効果が得られる。
【０１０９】
続いて、上述したシート状磁性体６００に用いられる材料、すなわち第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３に用いられる材料について説明する。
【０１１０】
シート状磁性体６００の材料としては、例えば、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ６３０等のステンレス鋼板、ＳＰＣＣ鋼板（冷間圧延鋼板）、一部のシルバートップ（登録商標）等の亜鉛メッキ鋼板を使用することができる。これらは、比較的低い比透磁率の磁性体であり、特に比透磁率が５０以上で１０００以下のものである。これらをシート状磁性体６００の材料として好適に使用することができる。ただし、アルミニウム、銅、ＳＵＳ３０４、導電性プラスティック等の比透磁率がほぼ１のいわゆる磁性体ではないものは、シート状磁性体６００の材料として使用することはできない。
【０１１１】
また、シート状磁性体６００の材料として、比較的高い比透磁率の磁性体であるファインメット（登録商標）等のナノ結晶軟磁性体を使用することもできる。その他に、パーマロイ、アモルファス磁性体、フェライト、電磁鋼、バスタレイド（登録商標）等の高透磁率のノイズ抑制シート（磁性粉や磁性体フィラー、磁性体膜を含有したもの）等も適用できる。この場合は、より高い効果が期待できる。
【０１１２】
ここで、シート状磁性体６００を構成する材料の比透磁率について説明する。磁性体の比透磁率は、磁界の周波数によって変化する。このような磁性体の比透磁率は、図１１に示す測定系を用いて測定することができる。図１１は、比透磁率を測定する測定系を示す説明図である。
【０１１３】
図１１に示す測定系では、ＪＩＳＣ２５５６に規定される「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」により板状の測定サンプル３１３が測定可能な治具３１が用いられている。治具３１は、下側ヨーク３１２ａと上側ヨーク３１２ｂとを有する複ヨーク枠３１２と、複ヨーク枠３１２により囲まれたコイル３１１とを有している。コイル３１１には、ＬＣＲメータ３２が接続されている。なお、ＬＣＲメータ３２に代えて、インピーダンスアナライザを用いることもできる。
【０１１４】
比透磁率の測定では、複ヨーク枠３１２内に板状に成形した測定サンプル３１３を挟んでコイル３１１に挿入する。次に、ＬＣＲメータ３２によりコイル３１１に交流信号を周波数掃引して、インダクタンス値の周波数特性を取得する。そして、サンプル非挿入状態のインダクタンス値を基準として、測定サンプル３１３を挿入した場合のインダクタンス値から、以下の式（１）によって複素比透磁率の実部μ’が求められる。なお、測定サンプル３１３に印加する磁束密度は、各周波数で１［μＴ］以下となっている。このため、微弱な磁界ノイズに対して作用する材料の初透磁率が求められる。
【数１】
0006539130.tif 000002
【０１１５】
ここで、Ｎはコイル３１１の巻き数である。μ０は真空の透磁率であり、その値は４π×１０−７［Ｈ／ｍ］である。Ａは測定サンプル３１３の断面積である。Ｌは測定サンプル３１３の長さである。ＬｅｆｆはＬＣＲメータ３２で得られたインダクタンス測定値である。Ｌｗは測定サンプル３１３を挿入しない場合のインダクタンス測定値である。
【０１１６】
ちなみに、ＪＩＳＣ２５６１に規定される「フェライト磁心の材質性能試験方法」による測定では、リング状の測定サンプルを用いた測定となっているため、シート状磁性体の透磁率の、特に厚さ依存性を正確に求めることはできない点に注意が必要である。
【０１１７】
ここで、上記図１１に示す測定系により各種材料の比透磁率を測定した結果を図１２に示す。図１２は、ナノ結晶軟磁性体シート、パーマロイ、フェライト、ＳＰＣＣ、ＳＵＳ４３０、及び銅の各種材料について比透磁率を測定した結果を示すグラフである。
【０１１８】
図１２をみると、ほぼすべての磁性体材料で、周波数が高くなると比透磁率が減少している様子が観察される。これは、シート状磁性体に周波数が高い磁界が入った場合に、磁界を打ち消す方向に渦電流がシート状磁性体に流れるためである。この渦電流の効果によって、磁界が磁性体内部に入りにくくなる。このことは、実効的な比透磁率が低下することに相当する。このため、周波数が高くなると比透磁率が減少する様子が観察される。比透磁率が減少し始める周波数が材料ごとに異なっているのは、磁性体材料の導電率とその厚さによって渦電流の流れやすくなる周波数帯域が異なるためである。
【０１１９】
なお、シート状磁性体６００の厚さは特に限定されるものではないが、同じ磁性体材料でも薄くする方が、実効的な比透磁率を高くすることができる。このため、シート状磁性体６００を構成する際には、その材料の種類とともにその厚さをも考慮することが望ましい。
【０１２０】
シート状磁性体６００の比透磁率は、磁界ノイズとなる漏洩磁界の周波数である１ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲において、１０以上であることが好ましく、５０以上であることがより好ましい。このような比透磁率を有するシート状磁性体６００であれば、磁界を伝搬させる効果が十分に得られる。なお、シート状磁性体６００の比透磁率の上限値は特に限定されるものではないが、工業的に利用可能な材料の比透磁率である例えば２０万以下の範囲で、シート状磁性体６００の比透磁率を選定することができる。
【０１２１】
上記図１２に示すグラフのように磁性体材料の比透磁率を測定したグラフに基づき、撮像素子２０１への到達を抑制すべき漏洩磁界の周波数に応じて、効果のある磁性体材料を選定することができる。図１２に示される材料以外の材料を使用する場合でも、ここに示した測定方法により比透磁率の測定を行うことで、磁界ノイズの抑制に適した磁性体材料を選定することができる。
【０１２２】
また、本実施形態において、シート状磁性体６００は、必ずしも単一の磁性体材料により構成する必要はなく、異なる磁性体材料を組み合わせて複合部材として構成することもできる。
【０１２３】
例えば、図２に示すシート状磁性体６００において、第１の磁性体シート部６０１及び磁性体接続部６０３を比較的高い比透磁率を示す薄いナノ結晶軟磁性体を用いて構成することができる。一方、第２の磁性体シート部６０２は、第１の磁性体シート部６０１及び磁性体接続部６０３と比較して低い比透磁率を示す厚いＳＵＳ４３０又はＳＰＣＣを用いて構成することができる。
【０１２４】
こうすると、高い周波数で駆動される第１のコイル４０３の漏洩磁界は、対向する第１の磁性体シート部６０１を構成する、元々高い比透磁率のナノ結晶軟磁性体によって、効果的に吸収される。これは、漏洩磁界の周波数が高いため、第１の磁性体シート部６０１の比透磁率は、減少するのだが、元々の比透磁率が高いため減少しても効果のある値以上となるためである。そして、漏洩磁界は、撮像素子２０１の背面に配置される第２の磁性体シート部６０２まで伝搬される。このため、第２の磁性体シート部６０２が、相対的に低い比透磁率の材料で構成されていても、磁界を迂回する一定の効果が得られて、撮像素子２０１への磁界の到達量を低減することができる。
【０１２５】
一方、第１のコイル４０３と比較して低い周波数で駆動される第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界は、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界と比較して周波数が低い。このため、第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界は、第２の磁性体シート部６０２を構成する、相対的に低い透磁率を示す厚いＳＵＳ４３０やＳＰＣＣによっても、十分に効果的に吸収される。そのため、第１のコイル４０３の漏洩磁界と同様に、第２のコイル５０３の漏洩磁界についても、磁界の迂回効果が得られて、撮像素子２０１への磁界の到達量を低減することができる。
【０１２６】
上記の場合、第１の磁性体シート部６０１、第２の磁性体シート部６０２、及び磁性体接続部６０３のすべての材料として、高い比透磁率を示す薄いナノ結晶磁性体を用いた場合に比べて、安価に構成することができる。
【０１２７】
また、第２の磁性体シート部６０２を構成する厚いＳＵＳ４３０やＳＰＣＣに対して、撮像素子２０１を搭載するプリント回路基板２０２をビス留め等により取り付けて固定することができる。このように剛性の高いＳＵＳ４３０やＳＰＣＣに対してプリント回路基板２０２を固定することで、撮像ユニット２００の剛性も高めることができる。この結果、撮像装置１００の落下時における衝撃に対する耐性が向上し、結果として機器の信頼性が向上するという付随した効果も得られる。
【０１２８】
なお、複合部材の材料は、上記の組み合わせに限定されるものでなく、種々の材料を適宜組み合わせることが可能である。
【０１２９】
本実施形態によれば、２つのコイル４０３、５０３に撮像素子２０１が挟まれた場合においても、それぞれから発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量を低減することができる。そのため、撮像素子２０１が画像信号を読み出す読み出し動作を行っても、磁界の影響が少なく、本来の画像信号を良好に読み出すことができる結果、画像の乱れの発生を抑制することができる。
【０１３０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１３１】
本実施形態に係る撮像装置の基本的構成は、第１実施形態に係る撮像装置の構成とほぼ同様である。本実施形態に係る撮像装置は、第１の磁性体シート部６０１の端部及び第２の磁性体シート部６０２の端部が折り曲げられている点で、第１実施形態に係る撮像装置と異なっている。以下、図１３を用いて第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【０１３２】
図１３に示すように、本実施形態に係る撮像装置では、第１の磁性体シート部６０１の磁性体接続部６０３が接続されていない下側の端部６０１２が、撮像素子２０１とは反対側の第１のコイル４０３の側に折り曲げられている。また、第２の磁性体シート部６０２の磁性体接続部６０３が接続されていない下側の端部６０２２が、撮像素子２０１とは反対側の第２のコイル５０３の側に折り曲げられている。
【０１３３】
本実施形態では、第１の磁性体シート部６０１の端部６０１２が折り曲げられていることにより、漏洩磁界の強度がより大きい領域である、第１のコイル４０３の近傍により近く、第１の磁性体シート部６０１が設けられている。このため、第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界は、より効果的に第１の磁性体シート部６０１に吸い寄せられる。この結果、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量をさらに低減することが可能である。
【０１３４】
そして、第１の磁性体シート部６０１から磁性体接続部６０３を介して第２の磁性体シート部６０２に伝搬した漏洩磁界は、その端部から外部空間に伝搬する。その際、第２の磁性体シート部６０２の端部６０２２が撮像素子２０１とは反対側の第２のコイル５０３の側に折り曲げられているために、端部６０２２から放出される漏洩磁界が、撮像素子２０１とは反対側に伝搬される。この結果、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量をさらに低減する効果も併せて得られる。
【０１３５】
第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界についても同様の効果が得られる。すなわち、第２の磁性体シート部６０２の端部６０２２が折り曲げられていることにより、漏洩磁界の強度がより大きい領域である、第２のコイル５０３の近傍により近く、第２の磁性体シート部６０２が設けられている。このため、第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界は、より効果的に第２の磁性体シート部６０２に吸い寄せられる。この結果、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量をさらに低減することが可能である。
【０１３６】
そして、第２の磁性体シート部６０２から磁性体接続部６０３を介して第１の磁性体シート部６０１に伝搬した漏洩磁界は、その端部から外部空間に伝搬する。その際、第１の磁性体シート部６０１の端部６０１２が撮像素子２０１とは反対側の第１のコイル４０３の側に折り曲げられているために、端部６０１２から放出される漏洩磁界が、撮像素子２０１とは反対側に伝搬される。この結果、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量をさらに低減する効果も併せて得られる。
【０１３７】
こうして、本実施形態では、第１のコイル４０３に対して、第１の磁性体シート部６０１の端部６０１２が折り曲げられた簡便な構成で、第１のコイル４０３からの漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量を低減する効果が高まる。また、第２のコイル５０３に対して、第２の磁性体シート部６０２の端部６０２２が折り曲げられた簡易な構成で、第２のコイル５０３からの漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量を低減する効果が高まる。
【０１３８】
本実施形態よれば、２つのコイル４０３、５０３に撮像素子２０１が挟まれた場合においても、それぞれから発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量をさらに低減することができる。そのため、撮像素子２０１が画像信号を読み出す読み出し動作を行っても、磁界の影響がさらに少なく、本来の画素信号をさらに良好に読み出すことができる結果、画像の乱れが発生をさらに抑制することができる。
【０１３９】
なお、上記では、第１の磁性体シート部６０１の端部６０１２及び第２の磁性体シート部６０２の端部６０２２のいずれもが折り曲げられている場合について説明したが、必ずしも端部６０１２、６０２２のうちのいずれもが折り曲げられている必要はない。端部６０１２、６０２２のうちのいずれか一方が折り曲げられていてもよい。
【０１４０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１４１】
本実施形態に係る撮像装置の基本的構成は、第１実施形態に係る撮像装置の構成とほぼ同様である。本実施形態に係る撮像装置は、磁性のない金属板９００をさらに有している点で、第１実施形態に係る撮像装置と異なっている。以下、図１４を用いて、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【０１４２】
図１４に示すように、本実施形態に係る撮像装置では、第２の磁性体シート部６０２と撮像素子２０１との間に、磁性のない金属板９００が設けられている。金属板９００は、第２の磁性体シート部６０２と平行に配置されている。
【０１４３】
金属板９００は、撮像素子２０１が光軸方向に投影された領域の面積よりも広い面積を有している。また、金属板９００の厚さは、第１のコイル４０３の駆動周波数における表皮厚さの１／８よりも厚く、その表皮厚さの２倍よりも薄くなっている。
【０１４４】
磁性のない金属板９００の作用について説明する。第１のコイル４０３から発生する漏洩磁界は、その一部が第１の磁性体シート部６０１をすり抜ける。このため、第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界により、僅かながら撮像素子２０１に磁界７０４が到達する。これは、撮像素子２０１の背面側に配置されている第２の磁性体シート部６０２に磁界７０４が引き寄せられるためである。この磁界７０４は、特に撮像素子２０１の受光面に垂直な成分を含んでいる。その磁界７０４の受光面に垂直な成分は、撮像素子２０１を貫通して、撮像素子２０１の背面側に配置された金属板９００に入射する。金属板９００には、入射してきた磁界７０４を打ち消す向きに渦電流９０１が流れる。この渦電流９０１は、金属板９００内部の磁界を打ち消すだけでなく、その周囲の磁界、つまり撮像素子２０１の領域の磁界も打ち消す効果がある。このように磁界を打ち消す効果は、第１のコイル４０３の駆動周波数、すなわち磁界の周波数における表皮厚さの１／８よりも厚いとその効果が十分大きくなり、表皮厚さの２倍程度で効果が飽和する。
【０１４５】
こうして、金属板９００により磁界７０４を打ち消すことで、撮像素子２０１に到達する磁界の到達量をさらに低減することができる。
【０１４６】
さらに、第１のコイル４０３からの漏洩磁界の成分としては、第１の磁性体シート部６０１に吸収されて、磁性体接続部６０３を介して、第２の磁性体シート部６０２に伝搬される磁界成分７０５もある。この第２の磁性体シート部６０２の表面からその外側へ向かっての磁界成分７０５の漏れが僅かに存在している。この磁界成分７０５の漏れに対しても、金属板９００が第２の磁性体シート部６０２と撮像素子２０１との間に配置されているために、同様に磁界を打ち消す向きの渦電流９０２が流れる。金属板９００に渦電流９０２が流れることにより、第２の磁性体シート部６０２の表面から僅かに漏れて、撮像素子２０１に到達してしまう、僅かな磁界成分の到達量も低減することができる。
【０１４７】
なお、金属板９００の材料としては、特に限定されるものではないが、磁性のないステンレス、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の、導電率が高く、比透磁率がほぼ１で磁性のない金属材料を好適に使用することができる。具体的には、金属板９００の材料として、導電率が約５．７×１０７［Ｓ／ｍ］の銅、導電率が約１．３×１０７［Ｓ／ｍ］のアルミニウム、導電率が約１．０×１０７［Ｓ／ｍ］の磁性のないステンレスを例示することができる。表皮厚さは、周波数と導電率と比透磁率との積の２乗根に逆比例する。そのため、金属板９００の材料として特に導電率が高いこれらの材料を使用すれば、他の材料を使用した場合よりも薄くても同等の磁界打ち消し効果が得られるため、機器の薄型化に有利である。
【０１４８】
また、金属板９００は、撮像素子２０１又はこれが実装されたプリント回路基板２０２と熱的に結合させて配置することができる。導電率の高い金属板９００は熱抵抗も低い。このため、導電率の高い金属板９００を撮像素子２０１又はプリント回路基板２０２と熱的に結合させて配置した場合、撮像素子２０１の放熱効果を高めて、熱による画像の乱れを抑制するという付随的な効果も得られる。金属板９００と撮像素子２０１又はプリント回路基板２０２とは、例えば、互いに近接して配置することにより、熱的に結合せることができる。また、金属板９００と撮像素子２０１又はプリント回路基板２０２とを伝熱材で接続することにより、熱的に結合することもできる。
【０１４９】
なお、上述のように金属板９００を配置する場合、冷却ファン５００による冷却効果を確保するため、金属板９００及び第２の磁性体シート部６０２には、それぞれ複数の貫通孔を設けることができる。
【０１５０】
この場合、図１５に示すように、金属板９００には、複数の貫通孔９０３が設けられている。各貫通孔９０３は、金属板９００の撮像素子２０１の側の主面から冷却ファン５００の側の主面に金属板９００を貫通するように設けられている。複数の貫通孔９０３は、例えば正方格子状又は千鳥格子状に配列されている。
【０１５１】
また、第２の磁性体シート部６０２には、複数の貫通孔６０２１が設けられている。各貫通孔６０２１は、第２の磁性体シート部６０２の撮像素子２０１の側の主面から冷却ファン５００の側の主面に第２の磁性体シート部６０２を貫通するように設けられている。複数の貫通孔６０２１は、例えば正方格子状又は千鳥格子状に配列されている。図１６は、正方格子状に配列された複数の貫通孔６０２１が第２の磁性体シート部６０２に形成されている場合を示している。
【０１５２】
このように、金属板９００に複数の貫通孔９０３を設け、第２の磁性体シート部６０２に複数の貫通孔６０２１を設けることができる。この場合、貫通孔９０３、６０２１を空気が流れることができ、冷却ファン５００により形成される空気の流れにより効果的に撮像素子２０１及びプリント回路基板２０２を冷却することができる。
【０１５３】
なお、金属板９００が配置されていない第１実施形態又は第２実施形態の場合においても、第２の磁性体シート部６０２には、複数の貫通孔６０２１が設けられていてもよい。
【０１５４】
また、上記では磁性のない金属板９００を第２の磁性体シート部６０２と撮像素子２０１との間に設ける場合について説明したが、磁性のない金属板は、第１の磁性体シート部６０１と撮像素子２０１との間に設けることもできる。
【０１５５】
この場合、図１７に示すように、第１の磁性体シート部６０１と撮像素子２０１との間に、磁性のない金属板９００ａが設けられている。金属板９００ａは、第１の磁性体シート部６０１と平行に配置されている。なお、金属板９００ａの材料としては、上述した金属板９００と同様の材料を用いることができる。
【０１５６】
金属板９００ａは、その外形形状が撮像素子２０１の面積よりも広くなっている。また、金属板９００ａの厚さは、第２のコイル５０３の駆動周波数における表皮厚さの１／８よりも厚く、その表皮厚さの２倍よりも薄くなっている。
【０１５７】
金属板９００ａには、撮像素子２０１の画素領域が露出する開口部が設けられており、撮像素子２０１の画素領域へ光が透過するようになっている。金属板９００ａに開口部があっても、金属板９００と同様に一定の磁界打ち消し効果が得られる。上述した金属板９００により第１のコイル４０３の漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量をさらに低減できるのと同様に、金属板９００ａにより、第２のコイル５０３から発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量をさらに低減することができる。
【０１５８】
なお、必ずしも金属板９００、９００ａの両方を設ける必要はなく、金属板９００、９００ａのいずれか一方を設けることもできる。
【０１５９】
本実施形態によれば、２つのコイル４０３、５０３に撮像素子２０１が挟まれた場合においても、それぞれから発生する漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量をさらに低減することができる。そのため、撮像素子２０１が画像信号を読み出す読み出し動作を行っても、磁界の影響がさらに少なく、本来の画像信号をさらに良好に読み出すことができる結果、画像の乱れの発生をさらに抑制することができる。
【０１６０】
なお、上記では、第１実施形態に係る撮像装置と同様の構成において金属板９００、９００ａを設ける場合について説明したが、第２実施形態に係る撮像装置と同様の構成においても金属板９００、９００ａを同様に設けることができる。
【０１６１】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１６２】
上記実施形態では、ボイスコイルモータ４０６における第１のコイル４０３と冷却ファン５００における第２のコイル５０３とが、撮像素子２０１を挟むように配置されていた場合について説明した。しかしながら、撮像素子２０１に対しては、必ずしも２つのコイル４０３、５０３が配置されている必要はなく、１つのコイルだけが配置されていてもよい。以下、本実施形態では、冷却ファン５００が設けられておらず、撮像素子２０１に対して第２のコイル５０３が配置されていない場合について図１８を用いて説明する。
【０１６３】
図１８に示すように、本実施形態に係る撮像装置１００ａは、第１実施形態に係る撮像装置１００とは異なり、撮像ユニット２００の後方に冷却ファン５００が設けられていない。例えば、筐体１０１内の撮像素子２０１等の発熱部の発熱が小さく、発熱部の強制的な空冷を必ずしも必要としない場合には、このように冷却ファン５００を設けないことができる。また、撮像装置１００ａをデジタルビデオカメラではなくデジタルスチルカメラとして構成した場合には、撮像時間がごく短時間であるため、冷却ファン５００を設けないことができる。なお、冷却ファン５００が設けられていない点以外の点は、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様である。
【０１６４】
本実施形態に係る撮像装置１００ａにおいても、シート状磁性体６００が、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様に配置されている。このため、本実施形態に係る撮像装置１００ａも、シート状磁性体６００により、上述したように第１のコイル４０３から発生した漏洩磁界が撮像素子２０１に到達する到達量を低減することができる。
【０１６５】
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能であり、その趣旨を逸脱しない範囲で他の構成にも適用することができる。
【０１６６】
例えば、上記実施形態では、撮像装置がデジタルビデオカメラである場合について説明したが、撮像装置はこれに限定されるものではない。撮像装置は、デジタルビデオカメラのほか、デジタルスチルカメラであってもよいし、デジタルビデオカメラ及びデジタルスチルカメラの両者の機能を有するものであってもよい。
【０１６７】
また、上記実施形態では、撮像素子２０１に対してコイル４０３、５０３がそれぞれ前面側、背面側に配置されている場合について説明したが、撮像素子２０１に対するコイルの配置はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子２０１の上面側と下面側に撮像素子２０１を挟むようにコイル４０３、５０３がそれぞれ配置されている場合においても、上記実施形態と同様にシート状磁性体６００を配置することができる。
【０１６８】
また、上記実施形態では、第１の磁性体シート部６０１が磁性体ヨーク４０５に対向し、第２の磁性体シート部６０２が磁性体コア５０５に対向している場合について説明したが、このような場合に限定されるものではない。第１の磁性体シート部６０１が磁性体ヨーク４０５に対向しているか、第２の磁性体シート部６０２が磁性体コア５０５に対向していればよい。
【０１６９】
また、上記実施形態では、撮像素子２０１を挟んで配置される第１のコイル４０３及び第２のコイル５０３として、ボイスコイルモータ４０６におけるコイル、及び冷却ファン５００に用いられるＤＣブラシレスモータにおけるコイルについて説明した。しかしながら、撮像素子２０１を挟んで配置される第１及び第２のコイルはこれらに限定されるものではない。例えば、第１及び第２のコイルは、撮像素子に近接配置される、スイッチング電源回路の出力フィルタ部のインダクタ、シャッターを駆動するためのＤＣブラシモータにおけるコイル等であってもよい。
【符号の説明】
【０１７０】
１００、１００ａ…撮像装置、２００…撮像ユニット、２０１…撮像素子、２０２…プリント回路基板、３００…光学素子群、４００…フォーカスレンズユニット、４０１…フォーカスレンズ、４０２…レンズホルダ、４０３…コイル、４０４…永久磁石、４０５…磁性体ヨーク、４０６…ボイスコイルモータ、５００…冷却ファン、５０１…羽部、５０３…コイル、５０４…永久磁石、５０５…磁性体コア、６００…シート状磁性体、６０１…第１の磁性体シート部、６０２…第２の磁性体シート部、６０３…磁性体接続部、９００、９００ａ…金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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