JP2003134363A - 撮像装置、および撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でありながら、部品点数を削減でき、小
型化が図れ、かつ無調整であっても精度よく組み付けで
き、また信頼性の高い撮像装置を提供する。 【解決手段】 被写体像を結像させるレンズ部１ａと、
レンズ部１ａを支持する脚部１ｃとを備えた光学部材１
を、基板ＰＣに固定された鏡枠３により支持し、さら
に、カバー部材、弾性手段７、中間部材８により、基板
ＰＣに備えられる撮像素子２に向かって付勢することに
より、光学部材１は弾性手段７の安定した弾性力により
適当な当接力で撮像素子２に押し付けることができ、撮
像素子２に過大なストレスを与えない状態で付勢する構
成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
特に携帯電話やパーソナルコンピュータなどに設置可能
な撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、撮像装置の高性能化、小型化に伴
い、撮像装置を備えた携帯電話やパーソナルコンピュー
タが普及しつつある。

【０００３】例えば、図９は、従来技術の撮像装置の一
例を示す断面図である。図９に示すように従来技術の撮
像装置は、ガラスエポキシ製の基板ＰＣ上に、撮像素子
１１０が配置され、上面の端子（不図示）から多数のワ
イヤＷで、基板ＰＣの裏面に配置された画像処理ＩＣ回
路１１１に接続されている。

【０００４】撮像素子１１０を覆うようにして、第１筐
体１０１が配置され、その上に第２筐体１０２が載置さ
れて、ボルト１０３で基板ＰＣに対して共締めされてい
る。第１筐体１０１と第２筐体１０２との間には、赤外
線カットフィルタ１０４が配置されている。

【０００５】第２筐体１０２の上部は円筒状となってお
り、その内面に形成された雌ねじ１０２ａに雄ねじ１０
５ａを螺合させることで、レンズ１０６を内包するレン
ズ鏡筒１０５が、第２筐体１０２に対し光軸方向の位置
を調整可能に取り付けられている。レンズ鏡筒１０５
は、上部に絞り部１０５ｂを形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術の撮像装置は、多数の部品からなり、製造
コストの問題もさることながら、これら多数の小型の部
品の組み付けに手間取ると共に、組み付け時には、レン
ズ鏡筒１０５を回転させつつ撮像素子１１０とレンズ１
０６との相対位置調整を行う必要もある。

【０００７】このような問題を解消すべく、レンズに、
レンズの焦点距離位置近傍まで延在させた脚部を設け
て、かかる脚部を撮像素子に直接的に当接させることに
よって撮像装置を構成しようとする試みがある。かかる
試みによれば、レンズの合焦位置に撮像素子の光電変換
部を配置することができ、撮像装置の組み付け時の手間
を大幅に減少させることができる。

【０００８】しかるに、かかるコンパクトな撮像装置を
搭載した種々の機器においては、振動や誤って落下させ
た際の衝撃などが付与されることが予想される。かかる
場合、レンズの脚部を撮像素子に当接させていると、振
動でレンズがガタついたり、衝撃により撮像素子が破損
する恐れがある。

【０００９】このような問題に対して、レンズを撮像素
子に対してレンズホルダにより所定の圧力を付与しなが
ら当接させ、レンズホルダと基板を接着することによ
り、固定するということも考えられる（特開平９−２８
４６１７号参照）。かかる技術によれば、レンズと撮像
素子とのガタつきは抑えられるものの、接着剤の厚みや
部品形状の経時変化により前記圧力が減少したような場
合、レンズがガタついてしまう可能性がある。又、衝撃
力により、前記レンズが前記撮像素子を破損させてしま
う恐れは依然として残っている。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、安価でありながら、部品点数を削減で
き、小型化が図れ、かつ無調整であっても精度よく組み
付けでき、また信頼性の高い撮像装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、基板と、光電変換部を備
え、前記基板上に載置される撮像素子と、前記撮像素子
に備えられる前記光電変換部に被写体像を結像させるレ
ンズ部と、前記レンズ部を支持する脚部とを備えた光学
部材と、前記基板に固定される鏡枠と、前記鏡枠に、前
記光学部材の前記レンズ部より被写体側に配置され、少
なくとも一部が光を透過可能なカバー部材と、弾性手段
と、前記弾性手段に当接する中間部材と、を有し、前記
カバー部材が前記弾性手段を直接的、または前記中間部
材を介して間接的に押圧することにより、前記光学部材
を押圧し、前記光学部材が前記撮像素子に向かって付勢
されていることを特徴とする。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、被写体像を
結像させるレンズ部と、レンズ部を支持する脚部とを備
えた光学部材は、基板に固定された鏡枠により支持さ
れ、さらに、カバー部材、弾性手段、中間部材により、
基板に備えられる撮像素子に向かって付勢されているの
で、光学部材は弾性手段の安定した弾性力により適当な
当接力で撮像素子に押し付けることができ、撮像素子に
過大なストレスを与えない状態で付勢することができ
る。特に、弾性手段の誤差を中間部材により調整するこ
とができるとともに、その形状、厚みの異なる中間部材
を用いることにより、同一の弾性手段であっても異なる
弾性力を発現させることができるので、弾性力調整を容
易に行うことができる。また、撮像装置に振動が生じた
際における光学部材のガタつきを抑えることができ、し
かも衝撃が生じた際における撮像素子の破損を抑制する
こともできる。さらに、このような安定した状態で光学
部材が付勢されているので、撮像装置の各構成部材の寸
法精度を安定させ、組み付けることにより、レンズ部の
合焦位置を調整することができ、組み付け時および組み
付け後に、レンズ部の合焦位置に関する調整を不要とす
ることができる。なお、撮像素子としては、ＣＭＯＳ
（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメ
ージセンサが好適であるが、ＣＣＤ（Charge Coupled D
evice）型イメージセンサであってもよい。なお、カバ
ー部材は、光学部材保護機能と、光学部材押圧機能とを
兼ね備えることができる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、前記弾性手段は、環状部材であること
を特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、弾性手段
は、環状形状であるので、弾性手段配置位置において弾
性手段による弾性力を均一に作用させることができる。
また、弾性手段の組み付けが容易であり、省スペース化
の点でも好ましい。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、前記弾性手段は、中央に開口を有する
シート状部材であることを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、弾性手段は
シート状部材であるので、組み付けが容易であり、省ス
ペース化の点でも好ましい。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の撮
像装置において、前記シート状部材は、遮光性を有する
部材からなり、前記レンズ部のＦナンバーを規定する絞
りの機能を兼ねることを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明によれば、シート状部
材は遮光性を有する部材により構成されているので、中
央の開口にレンズ部のＦナンバーを規定する絞りの機能
を付与することができる。特に、シート状部材が絞りの
機能を兼ね備えた場合には、これまで絞りとして機能す
る必要があったため、その構造に制約のあったカバー部
材の設計の自由度が高まるので、撮像装置としての設計
の自由度を高めることができる。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項３または４
に記載の撮像装置において、前記シート状部材には、周
縁部に複数の切欠部が設けられていることを特徴とす
る。

【００２０】請求項５記載の発明によれば、シート部材
の切欠部の形状変化により、弾性手段の弾性力を変化さ
せることができると共に、弾性手段の弾性変形をスムー
ズに行うことができる。特に、切欠部の形状、大きさを
変化させることで弾性力の調整を行うことができる。ま
た、このように切欠部があると、弾性手段の弾性変形時
に生じる歪みを切欠部に逃がすことができ、より弾性手
段の歪みを抑えることができる。よって、弾性手段とし
ての機能が保たれる。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の撮像装置の製造方法であって、前記レン
ズ部光軸方向の厚みが異なる前記中間部材の中から、一
の中間部材を選択して配置させることにより、前記弾性
手段の弾性力を調整することを特徴とする。

【００２２】請求項６記載の発明によれば、レンズ部光
軸方向の厚みの異なる中間部材の中から、一の中間部材
を選択して配置させることにより、弾性手段の弾性力を
調整することができるので、中間部材を変更することの
みにより、他の部材を変更することなく、所望の弾性力
に調整することが可能となって、弾性力調整を容易に行
うことができる。また、他の部材に製造誤差が生じ、弾
性力に誤差が生じてしまったような場合でも、当該部材
の再製造を行うのでなく、中間部材の厚みを変化させる
ことにより、容易に所望の弾性力に調整可能であり、部
材の無駄が少なく、製造コストを抑えることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。

【００２４】〔第１の実施の形態〕図１は、本実施の形
態のかかる撮像装置１０の断面図である。図２は、図１
の撮像装置１０の斜視図である。図３は、光学部材１の
斜視図であり、図４は、光学部材１の下面図である。図
５は、撮像素子２の上面図である。

【００２５】光学部材１は、透明なプラスチック材料を
素材とし、図１、図３に示すように、管状の脚部１ｃ
と、脚部１ｃの一部としてその下端に形成された４つの
当接部１ｄと、脚部１ｃの上端周囲に形成された段部１
ｅと、脚部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面部１ｂと、上面
部１ｂの中央に形成された凸レンズ形状のレンズ部１ａ
とから一体的に形成されている。

【００２６】光学部材１の外側には、遮光性のある素材
からなる鏡枠３が配置されている。鏡枠３には、図２か
ら明らかなように、角柱状の下部３ａと、円筒状の上部
３ｂとが設けられている。下部３ａの下端は、基板ＰＣ
上に当接し、接着剤Ｂにより固着されている。下部３ａ
の上面は、隔壁３ｃにより周辺側が覆われており、隔壁
３ｃの円形内周面には、光学部材１の脚部１ｃが密着的
に嵌合している。従って、基板ＰＣと鏡枠３とを、例え
ば自動組立機に備えられた光学センサなどを用いて隔壁
３ｃの円形開口部中心と、後述する撮像素子２の光電変
換部２ａの中心を一致させるように位置決め配置するだ
けで、後述する撮像素子２の光電変換部２ａに対してレ
ンズ部１ａを、光軸直交方向に精度よく位置決めするこ
とができる。

【００２７】一方、鏡枠３の上部３ｂの上端には、遮光
板４が接着剤Ｂにより取り付けられ、その遮光板４の上
面には遮光シート５が接着剤Ｂにより取り付けられてい
る。遮光板４の中央の開口４ａ内には、赤外線吸収特性
を有する素材からなるフィルタ６が嵌合配置されてい
る。遮光板４の開口４ａの上縁には、テーパ面４ｂが形
成されており、ここに接着剤Ｂを付着させることによっ
て、遮光板４とフィルタ６と遮光シート５との接合を行
うことができる。さらに、遮光板４は、開口４ａの下方
に向かって突出し、内径が段々に縮径する縮径部４ｃを
設けており、その下端の最も絞られた部分が第１の絞り
としての開口４ｄを構成する。また、遮光シート５の中
央開口５ａが第２の絞りを構成する。遮光板４と遮光シ
ート５とフィルタ６とでカバー部材を構成する。このよ
うに、基板ＰＣと鏡枠３とカバー部材とが密着し接合し
ているので、撮像装置１０は、防塵、防湿の構造を有す
る。

【００２８】図１において、光学部材１と、遮光板４と
の間には、例えば、ポリエステル樹脂からなるシート状
の弾性手段７と、断面形状が円形である略環状（Ｃ形
状）のステンレス製の中間部材８が配置されている。遮
光板４が鏡枠３に取り付けられることで、遮光板４が中
間部材８を弾性手段７へ向かって押圧して、弾性手段７
は弾性変形しつつ、光学部材１を図１中、下方に向かっ
て押圧して、光学部材１を撮像素子２に付勢する。ここ
で、遮光板４から下方の撮像素子２に向かう力が加わっ
た際、弾性手段７が弾性変形することにより、その力を
吸収する緩衝作用が働くことにより、その力は直接撮像
素子２には伝達されず、撮像素子２が破損することを防
ぐ効果がある。

【００２９】また、形状、厚みの異なる中間部材を用い
ることにより、同一の弾性手段であっても異なる弾性力
を発現させることができるので、所望の弾性力を得る調
整を容易に行うことができる。また、このように弾性手
段７または中間部材８のいずれか一方において、レンズ
部の光軸平行方向の断面形状を略円形にすることによ
り、遮光板４による押圧の荷重が光学部材１に均一に掛
かるので、光学部材１を安定して付勢することができ
る。

【００３０】図６は、光学部材１と、弾性手段７と、中
間部材８とを分解した状態を示す斜視図である。弾性手
段７は周縁部に切欠部７ａが所定の間隔で設けられるこ
とによって歯車型の形状となったシート状の部材であ
り、その中心側の略円形の平面部７ｂは光学部材１の上
面部１ｂの上面と接して備えられる。また、中間部材８
は、弾性手段７の外端側に形成されている８つの突出部
７ｃの上面に接して備えられる。この状態で中間部材８
が弾性手段７を介して光学部材１へ向かって押圧される
ので、シート状の弾性手段７の突出部７ｃが弾性変形し
て撓む。このように、中間部材８、弾性手段７は光学部
材１を所定の弾性力で撮像素子２に対して付勢するよう
になっている。

【００３１】この弾性手段７の歯車型の形状において、
突出部７ｃの数、長さ、および突出部間の切欠部７ａ形
状等によって、弾性力は変化する。例えば、突出部７ｃ
の数が少なく、突出部１つ当たりの幅が大きいと弾性力
は大きく、また、突出部７ｃの数が多く、突出部１つ当
たりの幅が小さいと弾性力は小さくなる。このように、
適宜歯車型の形状を変化させることで弾性力の調整を行
うことができる。

【００３２】また、このように歯車型とすることによ
り、弾性手段７が弾性変形して撓む際の歪みを解消する
ことができる。つまり、弾性手段７の外周部に切り込み
が無く、突出部間がつながった状態のドーナツ円形状で
あった場合、その外周部を略環状の中間部材が押圧する
と、外周部が撓もうとする変化量と、内周側が撓もうと
する変化量に差があるため、それが歪みとなる。その歪
みにより弾性手段に皺などが生じてしまうと、弾性手段
としての機能に支障をきたす恐れがある。ここで、弾性
手段の外周縁部に切欠部７ａを形成し、歯車型とするこ
とにより、歪みを切り込みに逃がすことができ、より弾
性手段の変形を抑えることができる。

【００３３】図５において、撮像素子２は、ＣＭＯＳ型
イメージセンサからなる。矩形薄板状の撮像素子２の下
面は、基板ＰＣの上面に取り付けられている。撮像素子
２の上面中央には、画素が２次元的に配列された光電変
換部２ａが形成されている。また撮像素子２の周縁に
は、内側に画像処理回路が構成されている周囲面２ｂが
形成されており、周囲面２ｂの外縁近傍には、複数のパ
ッド２ｃが配置されている。結線用端子であるパッド２
ｃは、図１に示すようにワイヤＷを介して基板ＰＣに接
続されている。ワイヤＷは、基板ＰＣ上の所定の回路に
接続されている。

【００３４】更に、光学部材１の当接部１ｄは、図４に
示すような形状で、脚部１ｃの下端から突き出し、脚部
１ｃの一部を構成してなる。本実施の形態においては、
図５で点線に示すように、撮像素子２の周囲面２ｂにお
いて、パッド２ｃの内側に、当接部１ｄのみが当接した
状態で配置されることとなる。従って、面平面度に関し
ては、当接部１ｄの下面のみ所定範囲に維持されれば足
りる。又、脚部１ｃ（当接部１ｄ）は４本であって、光
学部材１の重心はその中央に来るため、光学部材１を単
体で平面に載置したときに、レンズ部１ａの光軸が平面
に対して直交するような位置と形状とを有していると言
える。従って、鏡枠３内周面と光学部材１の外周面との
間にスキマがあったとしても、撮像素子２の周囲面２ｂ
に脚部１ｃを当接させたときに、撮像素子２の光電変換
部２ａに対して光軸が直交し、よりひずみの少ない画像
を得ることができる。ここで、周囲面２ｂの裏側（図１
で下面側）には、撮像素子２の不図示の回路（信号処理
回路を含む）が設けられているが、当接部１ｄの当接に
より回路の処理には影響が及ばないようになっている。

【００３５】ここで、当接部１ｄの当接位置を検討する
に、例えば、図５に示す光電変換部２ａのうち、隅部２
ｄなどは、有効画素領域を全画素領域よりやや小さめに
することで、画像形成に無関係な領域となるので、その
ような場合は光電変換部２ａ内であっても、隅部２ｄの
領域に当接部１ｄを当接させても撮像素子２の撮像性能
に影響を与える恐れは少ないといえる。尚、周囲面２ｂ
又は光電変換部２ａのいずれの領域に当接させるにし
ろ、当接部１ｄからの荷重は５００ｇ以下（但し、面圧
で１０００ｇ／ｍｍ²以下）であることが好ましい。こ
の荷重（面圧）を越えると、撮像素子２にダメージが付
与される恐れがあるからである。但し、振動などによる
画像のブレを考慮すると、当接部１ｄからの荷重は、５
ｇ以上であることが望ましい。かかる荷重は、後述する
ように弾性手段を選択することにより、適切に管理する
ことができる。

【００３６】本実施の形態によれば、当接部１ｄが、撮
像素子２の周囲面２ｂに当接した状態で、光学部材１の
段部１ｅの下面と、鏡枠３の下部３ａの隔壁３ｃとの間
には、スキマΔが形成されるようになっているので、レ
ンズ部１ａと撮像素子２の光電変換部２ａとの距離Ｌ
（即ち光軸方向の位置決め）は、脚部１ｃの長さにより
精度よく設定されるようになっている。本実施の形態で
は、４ヶ所の当接部１ｄを設けてはいるが、１ヶ所乃至
３ヶ所でもよい。また、パッド２ｃとの干渉が回避でき
るのであれば、光学部材１の円筒状の脚部１ｃに沿っ
た、輪帯状の当接部であってもよい。

【００３７】又、光学部材１をプラスチック材料で構成
しているので、温度変化時のレンズ部の屈折率変化に基
づく合焦位置のずれを低減することも可能である。すな
わち、プラスチックレンズは温度が上昇するにつれて、
レンズの屈折率が下がり、合焦位置がレンズから離れる
方向に変化する。一方、脚部１ｃは温度上昇により伸び
るため、合焦位置ずれの低減効果がある。尚、本実施の
形態の光学部材１は、比重が比較的軽いプラスチック材
料からなるので、同一体積でもガラスに比べて軽量であ
り、かつ衝撃吸収特性に優れるため、撮像装置１０を誤
って落としたような場合でも、撮像素子２の破損を極力
抑制できるという利点がある。

【００３８】又、図５に示すように、光学部材１が鏡枠
３の中で任意に回転できる構造であると、当接部１ｄが
パッド２ｃと干渉してしまうので、回転が規制されなが
ら組み付けられる構造（例えば、回転ストッパを鏡枠３
に設けるなど）が好ましい。

【００３９】本実施の形態の動作について説明する。光
学部材１のレンズ部１ａは、被写体像を、撮像素子２の
光電変換部２ａに結像する。撮像素子２は、受光した光
の量に応じた電気的信号を画像信号等に変換し、パッド
２ｃおよびワイヤＷを介して出力できるようになってい
る。

【００４０】更に、本実施の形態においては、光学部材
１を基板ＰＣ上に取り付けるのではなく、撮像素子２の
周囲面２ｂ上に取り付けているので、光学部材１の脚部
１ｃ（当接部１ｄを含む）の寸法精度、即ち、上述した
距離Ｌの精度を管理することで、組み付け時に、レンズ
部１ａの合焦位置に関する調整を不要とできる。尚、合
焦位置に関する調整を不要とするためには、撮像素子２
の光電変換部２ａと、光学部材１のレンズ部１ａの像点
のズレを、空気換算長で±Ｆ×２Ｐ（Ｆ：レンズ部のＦ
ナンバー、Ｐ：撮像素子の画素ピッチ）程度に抑える必
要がある。

【００４１】又、本実施の形態によれば、光学部材１の
脚部１ｃの当接部１ｄが、撮像素子２の周囲面２ｂに当
接することで、レンズ部１ａと撮像素子２の光電変換部
２ａとの光軸方向の位置決めを行うことができる。又、
鏡枠３が、基板ＰＣに撮像素子２の光電変換部２ａを位
置決め基準として設置されることで、レンズ部１ａと撮
像素子２の光電変換部２ａとの光軸直交方向の位置決め
が行われるので、低コストでありながら高い位置決め精
度を達成できることとなる。

【００４２】特に、撮像素子２の周囲面２ｂに、撮像素
子２と基板ＰＣとを接続するためのパッド２ｃおよびワ
イヤWが形成されているような場合、脚部１ｃの当接部
１ｄが、パッド２ｃよりも光電変換部２ａ側において周
囲面２ｂに当接するように構成すれば、撮像素子２をコ
ンパクトな構成に維持しつつも、当接部１ｄの当接面積
を大きく確保でき、それにより光学部材１を安定させる
と共に、当接面の面圧を低く抑えることができるため、
撮像素子２の保護を図りながらも、パッド２ｃやワイヤ
Ｗとの干渉が抑制され、しかも高精度の位置決めが達成
されることとなる。尚、鏡枠３が基板ＰＣに接着剤によ
り接着されており、他の２ヶ所の接着部とあわせて、撮
像装置１０の外部に対して、異物が侵入しないよう密封
された状態に維持されるため、撮像素子２の光電変換部
２ａに対する異物の悪影響を排除することができる。こ
れらに用いる接着剤は、防湿性を有するのが好ましい。
これにより、湿気の侵入による撮像素子２やパッド２ｃ
の表面劣化を防ぐことができる。

【００４３】更に、光学部材１の段部１ｅを、所定の弾
性力で光軸方向に押圧する弾性手段７を設けているの
で、かかる弾性手段７の弾性力を用いて、鏡枠３に対し
て光軸方向に沿って、脚部１ｃ（当接部１ｄ）を撮像素
子２の周囲面２ｂに適切な当接力（上述した５ｇ以上５
００ｇ以下の荷重に相当する力）で押し付けることがで
きる。従って、光学部材１と、撮像素子２との光軸方向
の位置決めが容易であるにもかかわらず、経時変化によ
り部品に反りなどの変形が生じたような場合にも、安定
した弾性力で、光学部材１を撮像素子２に対して付勢す
ることができ、それにより振動が生じた際における光学
部材１のガタつきを抑えることができ、しかも衝撃が生
じた際に、内側に回路が配置された撮像素子２の周囲面
２ｂに過大なストレスを生じさせることがない。また、
鏡枠３の光軸方向に衝撃力などの大きな力が加わった場
合、その力は基板ＰＣに伝達されるが、直接撮像素子２
に伝達されることはなく、撮像素子２の保護という観点
から好ましい。尚、弾性手段７としては、ウレタンやス
ポンジなども考えられるが、長期間安定した弾性力を発
揮できる樹脂製や金属製のシート状部材が好ましい。

【００４４】また、遮光板４と遮光シート５とフィルタ
６とで構成されるカバー部材を、レンズ部１ａより被写
体側に配置しているので、レンズ部１ａを剥き出しにす
ることなく、その保護が図れると共に、レンズ面への異
物の付着防止も図れる。更に、フィルタ６が、赤外線吸
収特性を有する物質から形成されているので、別個に赤
外線カットフィルタを設ける必要がなくなり、部品点数
を削減できるため好ましい。フィルタ６に赤外線カット
特性を付与する代わりに、光学部材１自体を赤外線吸収
特性のある素材から形成したり、レンズ部１ａの表面
に、赤外線カット特性を有する被膜をコーティングする
ことも考えられる。

【００４５】更に、組み付け時において、遮光板４を鏡
枠３から取り外した状態で、光学部材１を、鏡枠３に対
して被写体側より挿入することができ、その後、遮光板
４を鏡枠３に組み付けることができる。このような構成
により、光学部材１の組み付け性が向上し、自動組立な
どを容易に行うことができる。この際に、鏡枠３の下部
３ａいずれかに空気逃げの孔を形成しておくと、鏡枠３
と光学部材１とのスキマがわずかであっても、容易に組
み付けを行うことができる。但し、かかる空気逃げの孔
は、組み付け後に充填材などで封止することで、外部か
らの異物の侵入や、湿気による撮像素子２およびパッド
２ｃの表面劣化などを抑制することが好ましい。また、
かかる場合の充填材は、光漏れを抑制するように遮光性
のあるものが好ましい。尚、基板ＰＣに鏡枠３を接着し
た後に、光学部材１を挿入してもよく、或いは光学部材
１を鏡枠３に取り付けた後に、そのユニット毎、基板Ｐ
Ｃに接着するようにしてもよく、それにより工程の自由
度が確保される。後者の組み付け手順とする場合は、鏡
枠３の隔壁３ｃは光学部材１の抜け落ち防止の機能をか
ねることができる。

【００４６】光学部材１の脚部１ｃが、撮像素子２の光
電変換部２ａの近くに配置されているため、結像に寄与
しない光束が脚部１ｃに反射し、光電変換部２ａに入射
することで、ゴーストやフレアが生じる原因となること
が懸念される。これを防止するには、レンズ部１ａのＦ
ナンバーを規定する第１の絞り（開口４ｄ）の被写体側
に、周辺光束を規制する第２の絞り（開口５ａ）を配置
し、不要光の入射を低減させるのが効果的である。な
お、撮像素子２の光電変換部２ａの短辺・長辺、対角方
向で画角が異なるため、第２の絞りの開口５ａを矩形と
することで、より一層の効果が得られる。更に、本実施
の形態では、遮光板４の開口４ｄにこの機能を持たせて
いるが、フィルタ６の被写体側に遮光性を有する被膜を
必要な開口部以外にコーティング、もしくは塗布するこ
とで絞りを形成してもよい。又、同様な理由により、脚
部１ｃの少なくとも一部に内面反射防止処理を施すのが
好ましい。内面反射防止処理とは、例えば、微小な凹凸
を設けた面を形成し、結像に寄与しない光束を散乱させ
るようにすること、反射防止コーティングまたは低反射
特性を有する塗料を塗布することを含む。

【００４７】又、本実施の形態で用いた歯車型のシート
状の弾性手段７を遮光性を有する材料で構成すると、弾
性手段７の中央開口７ｄは絞りの機能を兼ね備えること
ができる。中央開口７ｄを備えた弾性手段７はレンズ部
１ａの入射面側に設けられているので、撮像素子２の光
電変換部２ａに入射する光束を垂直に近い角度で入射さ
せ、即ち、テレセントリックに近いものとすることがで
き、それにより高画質な画像を得ることができる。更
に、レンズ部１ａの形状は、像側に強い曲率の面を向け
た正レンズの形状とすることで、絞り（中央開口７ｄ）
とレンズ部１ａの主点との間隔が大きくとれ、よりテレ
セントリックに近い望ましい構成となる。

【００４８】〔第２の実施の形態〕図７は、本実施の形
態にかかる撮像装置１０’の断面図である。第２の実施
の形態においては、上述した第１の実施の形態に対し
て、弾性手段７および中間部材８の構成を変更した点の
み異なるため、その他の同様な構成に関しては、同一符
号を付して説明を省略する。

【００４９】図７において、光学部材１と、遮光板４と
の間には、断面形状が略矩形である環状のステンレス製
の中間部材８’と、断面形状が円形である環状のシリコ
ンゴム製の弾性手段７’が配置されている。遮光板４が
鏡枠３に取り付けられることで、遮光板４が弾性部材
７’を押圧し、弾性部材７’は弾性変形しつつ中間部材
８’を光学部材１へ向かい押圧する。この押圧により、
光学部材１は撮像素子２に付勢される。

【００５０】図８は、光学部材１と、中間部材８’と、
弾性手段７’とを分解した状態を示す斜視図である。中
間部材８’は断面形状が略矩形の環状シート部材であ
り、光学部材１の段部１ｅの上面と接して備えられる。
また、弾性手段７’は、中間部材８’の上面に接して備
えられる。この状態で弾性手段７’が中間部材８’を介
して光学部材１へ向かって押圧され、弾性手段７’はそ
の断面形状を円形から楕円形に弾性変形しつつ光学部材
１を押圧する。このように、中間部材８’、弾性手段
７’は光学部材１を所定の弾性力で撮像素子２に対して
付勢するようになっている。

【００５１】このように、遮光板４から下方の撮像素子
２に向かう力が加わった際、弾性手段７’が弾性変形す
ることにより、その力を吸収する緩衝作用が働くことに
より、その力は直接撮像素子２には伝達されず、撮像素
子２が破損することを防ぐ効果がある。また、弾性手段
の誤差を中間部材により調整することができるととも
に、その形状、厚みの異なる中間部材を用いることによ
り、同一の弾性手段であっても異なる弾性力を発現させ
ることができるので、弾性力調整を容易に行うことがで
きる。

【００５２】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきでなく、適宜変更・改良が可能であることは勿
論である。例えば、本実施の形態では、撮像素子２と基
板ＰＣとの接続は、ワイヤＷにより行っているが、撮像
素子２の内部に配線をはわせて、撮像素子２の背面（光
電変換部２ａと反対側）又は側面より信号を取り出す構
成も考えられる。かかる構成によれば、撮像素子２の周
囲面を広く確保できると共に、配線を容易に行うことが
できる。また、弾性手段７に切欠部７ａを設け、歯車型
の形状とした弾性手段７を例に説明したが、その形状は
歯車型に限らない。例えば、弾性手段７に、切欠部７ａ
および突出部７ｃはそれぞれ同一形状、同一間隔に設け
られていなくてもよく、弾性手段７が撓んだ際の歪みを
切欠部７ａに逃がし、弾性手段７の変形を抑えることが
できればよい。更に、本実施の形態では、撮像素子２を
ベアチップである構成としたが、その上面又は下面にガ
ラス、フィルムなどの保護部材を張り付けることで、よ
り丈夫な構成とすることも考えられる。また、基板ＰＣ
は、ハードなものに限らず、フレキシブルなものであっ
てもよい。本発明の撮像装置は、携帯電話、パーソナル
コンピュータ、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製
品など、種々のものに組み込むことが可能と考えられ
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、安価でありながら、部
品点数を削減でき、小型化が図れ、かつ無調整であって
も精度よく組み付けでき、また信頼性の高い撮像装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置の
断面図である。

【図２】本発明にかかる撮像装置の斜視図である。

【図３】本発明にかかる光学部材の斜視図である。

【図４】本発明にかかる光学部材の下面図である。

【図５】本発明にかかる撮像素子の上面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態にかかる光学部材と
弾性手段と中間部材とを分解した状態を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる撮像装置の
断面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる光学部材と
弾性手段と中間部材とを分解した状態を示す斜視図であ
る。

【図９】従来技術の撮像装置の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学部材 １ａ レンズ部 １ｂ 上面部 １ｃ 脚部 １ｄ 当接部 １ｅ 段部 ２ 撮像素子 ２ａ 光電変換部 ３ 鏡枠 ３ａ 下部 ３ｂ 上部 ３ｃ 隔壁 ４ 遮光板（カバー部材） ４ａ 開口 ４ｄ 開口 ５ 遮光シート（カバー部材） ５ａ 中央開口 ６ フィルタ（カバー部材） ７、７’ 弾性手段 ７ａ 切欠部 ７ｂ 平面部 ７ｃ 突出部 ７ｄ 中央開口 ８，８’ 中間部材 １０ 撮像装置 １０’ 撮像装置 ＰＣ 基板 Ｂ 接着剤 Ｗ ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA12 AC42 AC54 AC77 AC78 5C024 AX01 BX07 CY47 CY48 CY49 EX22 GY01 GY31

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 光電変換部を備え、前記基板上に載置される撮像素子
   と、 前記撮像素子に備えられる前記光電変換部に被写体像を
   結像させるレンズ部と、前記レンズ部を支持する脚部と
   を備えた光学部材と、 前記基板に固定される鏡枠と、 前記鏡枠に、前記光学部材の前記レンズ部より被写体側
   に配置され、少なくとも一部が光を透過可能なカバー部
   材と、 弾性手段と、 前記弾性手段に当接する中間部材と、を有し、 前記カバー部材が前記弾性手段を直接的、または前記中
   間部材を介して間接的に押圧することにより、前記光学
   部材を押圧し、前記光学部材が前記撮像素子に向かって
   付勢されていることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の撮像装置において、 前記弾性手段は、環状部材であることを特徴とする撮像
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の撮像装置において、 前記弾性手段は、中央に開口を有するシート状部材であ
   ることを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の撮像装置において、 前記シート状部材は、遮光性を有する部材からなり、 前記レンズ部のＦナンバーを規定する絞りの機能を兼ね
   ることを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】請求項３または４に記載の撮像装置におい
   て、 前記シート状部材は、周縁部に複数の切欠部が設けられ
   ていることを特徴とする撮像装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置
   の製造方法であって、 前記レンズ部光軸方向の厚みの異なる複数の前記中間部
   材の中から、一の中間部材を選択して配置させることに
   より、前記弾性手段の弾性力を調整することを特徴とす
   る撮像装置の製造方法。