JP2004053769A - 撮像装置及びその調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】構造を簡素化し、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行う。
【解決手段】被写体の像を結像させる複数のレンズ７，１１と、複数のレンズ７，１１が光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒３と後部鏡筒４とに分割される鏡筒本体２と、前部鏡筒３と後部鏡筒４とに両端部が支持され、鏡筒本体２に収納された一部のレンズ１１を光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂと、後部鏡筒４に取り付けられ、複数のレンズ７，１１により結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子１７とを備え、後部鏡筒４は、複数のレンズ７，１１により結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子１７ａが固定される固定部８３ａと、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂを支持する一対の受部９０ａ，９０ｂとを有する。
【選択図】 図３
【解決手段】被写体の像を結像させる複数のレンズ７，１１と、複数のレンズ７，１１が光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒３と後部鏡筒４とに分割される鏡筒本体２と、前部鏡筒３と後部鏡筒４とに両端部が支持され、鏡筒本体２に収納された一部のレンズ１１を光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂと、後部鏡筒４に取り付けられ、複数のレンズ７，１１により結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子１７とを備え、後部鏡筒４は、複数のレンズ７，１１により結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子１７ａが固定される固定部８３ａと、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂを支持する一対の受部９０ａ，９０ｂとを有する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡筒本体に配置された複数のレンズのうち一部のレンズを光軸方向に変位させることによって被写体の像を結像し、結像された被写体の像を固体撮像素子により撮像する撮像装置及びその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鏡筒本体に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置がある。また、このような結像レンズ装置で結像された被写体の像をＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子で受像し、この固体撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置がある。そして、このような撮像装置では、携帯の利便性や使い勝手の良さを向上させるために、装置全体の小型化が積極的に進められている。
【０００３】
例えば図３０に示す撮像装置２００は、上述した複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置された鏡筒本体２０１に固体撮像素子２０２を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。
【０００４】
この撮像装置２００において、鏡筒本体２０１は、光軸方向の前後方向で主鏡筒２０１ａと後部鏡筒２０１ｂとに分割された構造を有し、主鏡筒２０１ａには、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されている。複数のレンズは、図３１に示すように、主鏡筒２０１ａに固定された固定レンズ群２０３ａと、主鏡筒２０１ａの内部で光軸方向に変位駆動される可動レンズ群２０３ｂとから構成されている。また、固定レンズ群２０３ａと可動レンズ群２０３ｂとの間には、絞り２０４ａの開口を調節するアイリスユニット２０４が設けられている。
【０００５】
また、主鏡筒２０１ａと後部鏡筒２０１ｂとの間には、可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に移動可能に支持するレンズ支持機構２０５が設けられている。このレンズ支持機構２０５は、可動レンズ群２０３ｂの外周部を保持するレンズ支持部材２０６と、このレンズ支持部材２０６を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸２０７ａ，２０７ｂとを有している。一対のガイド軸２０７ａ，２０７ｂは、光軸と平行に配置されており、それぞれの両端部が主鏡筒２０１ａ及び後部鏡筒２０１ｂに設けられた受部２０８ａ，２０８ｂにより固定支持されている。また、主鏡筒２０１ａには、図３０に示すように、レンズ支持機構２０５により移動可能に支持された可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位駆動するための駆動モータ２０９等が設けられている。
【０００６】
一方、後部鏡筒２０１ｂには、図３１及び図３２に示すように、これら複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子２０２が配置されている。この固体撮像素子２０２は、配線基板２１０上に実装されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の半導体チップからなり、板金２１１に取り付けられた状態で後部鏡筒２０１ｂに固定されている。このため、板金２１１には、後部鏡筒２０１ｂに固体撮像素子２０２を位置決めするための一対の位置決め孔２１２と、後部鏡筒２０１ｂにネジ止めされるネジ２１３を貫通させる一対の貫通孔２１４とが形成されている。一方、後部鏡筒２０１ｂの背面側には、一対の位置決め孔２１２に係合される一対の位置決め突部２１５と、一対の貫通孔２１４を貫通したネジ２１３が螺合される一対のネジ孔２１６とが形成されている。また、固体撮像素子２０２には、後部鏡筒２０１ｂの背面側に圧着される矩形枠状のシールゴム２１７が嵌合されている。
【０００７】
また、後部鏡筒２０１ｂには、可動レンズ群２０３ｂと固体撮像素子２０２との間に位置して、赤外カットフィルタ２１８と、ローパスカットフィルタ２１９とが配置されている。このため、後部鏡筒２０１ｂの背面側には、これら赤外カットフィルタ２１８、ローパスカットフィルタ２１９及びシールゴム２１７が嵌め込まれる枠状の段差部２２０が形成されている。
【０００８】
したがって、固体撮像素子２０２が取り付けられた板金２１１は、後部鏡筒２０１ｂの枠状の段差部２２０に、赤外カットフィルタ２１８、ローパスカットフィルタ２１９及びシールゴム２１７が嵌め込まれた状態で、一対の位置決め孔２１２に一対の位置決め突部２１５が係合されると共に、一対の貫通孔２１４を通して一対のネジ孔２１６にネジ２１３が螺合されることによって、後部鏡筒２０１ｂの背面側に固定されている。
【０００９】
以上のように構成される撮像装置２００では、複数のレンズのうち可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位駆動しながら後部鏡筒２０１ｂ側に被写体の像を結像する。そして、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子２０２が受像し、この固体撮像素子２０２から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した撮像装置２００の更なる小型化を図るためには、各構成部品の精度や位置決め精度の累積誤差を少なくし、レンズの結像性能の劣化を防ぐと共に、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防ぐ必要がある。
【００１１】
しかしながら、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２が板金２１１を介して後部鏡筒２０１ｂに固定されるため、組付誤差による固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きが発生しやすくなる。また、固体撮像素子２０２は、板金２１１に接着等により取り付けられるため、接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置によって板金２１１に対する位置ずれや傾き等が生じてしまう。さらに、固体撮像素子２０２は、配線基板２１０に実装される際にも位置ずれや傾き等が生じてしまう。
【００１２】
また、上述した撮像装置２００では、複数のレンズが配置された主鏡筒２０１ａを後部鏡筒２０１ｂに対して位置決めし、固体撮像素子２０２が取り付けられた板金２１１を後部鏡筒２０１ｂに対して位置決めすることから、複数のレンズを固体撮像素子２０２に対して直接位置決めすることができず、複数のレンズと固体撮像素子２０２との間の位置精度には自ずと限界が生じてしまう。
【００１３】
さらに、後部鏡筒２０１ｂは、一般的に射出成形によって作製されるが、金型の構造上、後部鏡筒２０１ｂの正面側を成形する一方の金型と、後部鏡筒２０１ｂの背面側を成形する他方の金型との型締め精度の限界によって、後部鏡筒２０１ｂの正面側に形成されるガイド軸２０７ａ，２０７ｂの受部２０８ｂと、後部鏡筒２０１ｂの背面側に形成される位置決め突部２１５との間で位置ずれが生じてしまう。この場合も、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾き等を生じさせてしまう。
【００１４】
したがって、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生してしまう、或いは十分な解像力が得られないとった問題があった。
【００１５】
また、上述した撮像装置２００では、板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がある。また、後部鏡筒２０１ｂに板金２１１を固定するためのネジ２１３やシールゴム２１７等を用いることで部品点数も多くなる。さらに、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐためには、鏡筒本体２０１の強度を確保するための変形防止構造が必要となる。したがって、上述した撮像装置２００では、部品点数の増加によって製造コストが嵩むだけでなく、装置全体を小型化することが非常に困難となるといった問題があった。
【００１６】
また、撮像装置２００では、図３３に示すように、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、固体撮像素子２０２の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１’）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２’）とが大きなずれを生じさせてしまう。この場合、固体撮像素子２０２の画面寸法が小さくなっても、ずれの大きさは画面寸法に比例して小さくならないことから、予め有効像円径（画角）を大きく設計しておく必要がある。したがって、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２を小さくするのに比例して、レンズを小型化することができないといった問題があった。
【００１７】
また、撮像装置２００では、固体撮像素子２０２の有効画素全域Ｓ１’を読み出してデジタル画像データを生成するだけでなく、有効画素全域Ｓ１’から一部の有効画面Ｓ２’を切り出すことによって手振れ補正を行うことができる。したがって、上述した有効画素中心Ｏ１’と読み出し中心Ｏ２’との大きなずれが生じた場合には、有効画素全域Ｓ１’に対する有効画面Ｓ２’の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３’）の幅Ｘａ’，Ｙａ’が狭くなり、最悪の場合、有効画素全域Ｓ１’から有効画面Ｓ２’を切り出すことができずに手振れ補正を適切に行うことが不可能となってしまう。
【００１８】
さらに、撮像装置２００では、上述した固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位させた際に、可動レンズ群２０３ｂの位置による結像性能に大きな差が生じてしまう。この場合、単焦点レンズやズームレンズにおいて結像性能を保証する範囲が狭くなってしまう。特にズームレンズにおいては、ズーミングした際の中心像の移動が大きくなってしまい、ユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じてしまう。
【００１９】
従来では、これらの問題を解決するために、撮像装置のレンズ性能を過剰に向上させたり、撮像装置に光軸調整を行うための機構を設けること等が行われている。しかしながら、レンズ性能を過剰に向上させた場合には、コストが嵩むだけでなく、近年の撮像装置の小型化及び高画質化の要求に応えることは困難である。また、撮像装置に光軸調整を行うための機構を設けた場合には、部品点数が増加し、構造も複雑となることから、撮像装置の小型化が困難となるだけでなく、仮に治具による調整を行ったとしても、組付工数の増加によって製造コストの増加を招いてしまう。
【００２０】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、構造を簡素化し、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことによって、更なる小型化及び低コスト化を可能とした撮像装置及びその調整方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備え、後部鏡筒は、複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子が固定される固定部と、一対のガイド軸を支持する一対の受部とを有することを特徴としている。
【００２２】
以上のように、本発明に係る撮像装置では、後部鏡筒の複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子が固定される固定部と、一対のガイド軸を支持する一対の受部とが設けられていることから、複数のレンズの光軸中心と固体撮像素子の受光面の中心とを高精度に位置決めすることができ、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防止することができる。
【００２３】
また、本発明に係る撮像装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、前部鏡筒に対して後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて後部鏡筒を前部鏡筒に固定することを特徴としている。
【００２４】
以上のように、本発明に係る撮像装置の調整方法では、前部鏡筒に対して後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて後部鏡筒を前部鏡筒に固定することによって、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る撮像装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、中間鏡筒に対して前部鏡筒及び／又は後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて前部鏡筒及び後部鏡筒を中間鏡筒に固定することを特徴としている。
【００２６】
以上のように、本発明に係る撮像装置の調整方法では、中間鏡筒に対して前部鏡筒及び／又は後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて前部鏡筒及び後部鏡筒を中間鏡筒に固定することによって、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した撮像装置及びその調整方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明を適用した撮像装置１は、鏡筒本体２に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体２に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置に、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。そして、このような撮像装置１は、小型化が図られることによって、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等を構成するに好適なものとして使用されている。なお、本例では、結像レンズ装置の前玉有効径を約５．２ｍｍとして設計したが、そのような設計範囲に限定されるものではなく、更に小型化することも可能である。
【００２９】
鏡筒本体２は、光軸の前後方向で前部鏡筒である主鏡筒３と後部鏡筒４とに分割されており、主鏡筒３には、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置され、後部鏡筒４には、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子が取り付けられている。
【００３０】
複数のレンズは、図３に示すように、被写体側から、主鏡筒３に固定された第１のレンズ５及び第２のレンズ６からなる固定レンズ群７と、主鏡筒３の内部で光軸方向に変位駆動される第３のレンズ８、第４のレンズ９及び第５のレンズ１０からなる可動レンズ群１１とを有して構成されている。なお、複数のレンズのうち、第１のレンズ５乃至第４のレンズ９は、光学ガラスからなり、第５のレンズ１０は、光学プラスチックからなる。また、固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間には、絞り１２が配置されている。そして、これら複数のレンズにより結像される被写体の像面側には、後部鏡筒４に固定された赤外カットフィルタ１３と、ローパスカットフィルタ１４と、シールゴム１５と、カバーガラス１６と、固体撮像素子１７とが配置されている。
【００３１】
主鏡筒３は、図４に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂が全体略直方体状に成形されてなる。また、この主鏡筒３の被写体側に位置する前面には、固定レンズ群７が固定される略円筒状のレンズ取付部１８が設けられている。このレンズ取付部１８は、第１のレンズ５と第２のレンズ６とを隣接させた状態で熱カシメ等によりその外周部を固定支持している。
【００３２】
また、主鏡筒３には、図５に示すように、内部に可動レンズ群１１を収納するためのレンズ収納空間１９が形成されており、背面側が開放された形状を有している。そして、このレンズ収納空間１９には、可動レンズ群１１を光軸方向に移動可能に支持するレンズ支持機構２０が配設されている。
【００３３】
レンズ支持機構２０は、可動レンズ群１１を支持するレンズ支持部材２１と、このレンズ支持部材２１を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂとを有している。
【００３４】
レンズ支持部材２１は、図６及び図７に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなる。なお、レンズ支持部材２１は、後述するカムピン４３とサイドカム５８との摺動特性に優れたものであれば、このような材料からなるものに必ずしも限定されるものではない。
【００３５】
レンズ支持部材２１は、後述するレンズ保持枠２３と共に可動レンズ群１１の外周部を保持するレンズ支持枠２１ａを有し、このレンズ支持枠２１ａの中央部には、可動レンズ群１１が収納されるレンズ収納凹部２４が設けられている。このレンズ収納凹部２４は、互いに接合された第３のレンズ８と第４のレンズ９とのうち、第４のレンズ９が嵌合される第１の凹部２４ａと、この第１の凹部２４ａの底面中央に、第４のレンズ９よりも径の小さい第３のレンズ８が収納される第２の凹部２４ｂを有して構成される。また、第２の凹部２４ｂの底面中央には、第３のレンズ８を所定の径で臨ませる開口部２５が形成されている。また、第１の凹部２４ａの内側面は、３面の補正面と３面の副補正面との計６面から構成されており、各内側面が第４のレンズ９の外周部と当接されることによって、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９をレンズ収納凹部２４に位置決めする。
【００３６】
一方、レンズ保持枠２３は、第５のレンズ１０の一面と当接される環状部２６と、この環状部２６から第５のレンズ１０の外周部に沿って折り曲げ形成された一対の連結片２７ａ，２７ｂとを有している。
【００３７】
環状部２６には、第５のレンズ１０の一面と当接されることによって一対の連結片２７ａ，２７ｂを所定の弾性力でレンズ支持枠２１ａを挟み込む方向へと撓ませる複数の突起部２８が形成されている。また、一対の連結片２７ａ，２７ｂの先端部には、それぞれレンズ支持枠２１ａの外周部に形成された一対の係止溝２９と係合される係止爪３０が形成されている。また、環状部２６には、第５のレンズ１０の外周部と当接される複数の爪部３１が、一対の連結片２７ａ，２７ｂと同一方向に折り曲げ形成されている。
【００３８】
一対の連結片２７ａ，２７ｂは、レンズ保持枠２３とレンズ支持枠２１ａとを連結するものであり、環状部２６の外周部において互いに対向配置されており、この環状部２６からレンズ支持枠２１ａに向かって光軸方向に延長して設けられている。
【００３９】
レンズ支持枠２１ａの外周部には、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂのうち、一方のガイド軸２２ａを挿通するガイド孔３２が形成された筒状部３３と、他方のガイド軸２２ｂを挟み込むガイド溝３４が形成された支持片３５とが互いに対向する位置から突出形成されている。また、これら筒状部３３と支持片３５とは、レンズ支持枠２１ａの外周部において一対の係止溝２９が形成された位置と略直交する位置に設けられている。
【００４０】
また、レンズ支持枠２１ａの支持片３５と隣接した位置には、第５のレンズ１０を位置決めする位置決め部３６が突出形成されている。そして、この位置決め部３６には、第５のレンズ１０の外周部から光軸と直交する方向に突出されたゲート部３７が係合される係合凹部３８が形成されている。
【００４１】
ここで、ゲート部３７は、第５のレンズ１０を射出成形することにより生じるものであり、第５のレンズ１０は、このようなゲート部３７を切断せずに残しておくことで、切断時の応力の発生により光学特性が劣化するのを防止している。本例では、この第５のレンズ１０に残されたゲート部３７をレンズ支持枠２１ａに保持する際の位置決めに利用している。
【００４２】
そして、このレンズ支持部材２１に可動レンズ群１１を固定支持する際は、先ず、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９をレンズ支持枠２１ａのレンズ収納凹部２４に収納する。このとき、第３のレンズ８が第２の凹部２４ｂに収納され、第４のレンズ９が第１の凹部２４ａに嵌合されることによって、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９がレンズ支持枠２１ａに位置決めされる。
【００４３】
次に、第５のレンズ１０を第４のレンズ９に嵌合させる。これにより、第４のレンズが第５のレンズ１０の外周部に設けられた保持枠１０ａに内接した状態で保持される。また、第５のレンズ１０のゲート部３７をレンズ支持枠２１ａの係合凹部３８に係合させる。これにより、第５のレンズ１０がレンズ支持枠２１ａに対して位置決めされる。このように、第５のレンズ１０のゲート部３７をレンズ支持枠２１ａの係合凹部３８に係合させることで、第５のレンズ１０が光軸の軸周りに回転するのを規制することが可能であり、また、ゲート部３７による第５のレンズ１０の光学特性の変化を一定方向にすることで補正を容易に行うことが可能である。
【００４４】
以上のようにして、これら可動レンズ群１１を構成する第３のレンズ８、第４のレンズ９及び第５のレンズ１０が光軸方向に重ね合わされた状態でレンズ支持枠２１ａに対して位置決めされる。
【００４５】
次に、この可動レンズ群１１をレンズ支持枠２１ａと共にレンズ保持枠２３で挟み込みながら、一対の連結片２７ａ，２７ｂの係止爪３０をレンズ支持枠２１ａの係止溝２９に係合させる。このとき、レンズ保持枠２３に設けられた複数の爪部３１が第５のレンズ１０の外周部を保持することによって、環状部２６の中心と第５のレンズ１０の光軸とが一致した状態となる。また、レンズ保持枠２３に設けられた複数の突起部２８が第５のレンズ１０の一面と当接されることによって、一対の連結片２７ａ，２７ｂを所定の弾性力でレンズ支持枠２１ａを挟み込む方向へと撓ませる。これにより、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間で可動レンズ群１１を挟み込みながら、一対の連結片２７ａ，２７ｂの先端部に設けられた係止爪３０をレンズ支持枠２１ａに設けられた係止溝２９に係合させ、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間を一対の連結片２７ａ，２７ｂにより連結することができる。そして、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間に可動レンズ群１１を保持することができる。
【００４６】
一対のガイド軸２２ａ，２２ｂは、図３に示すように、光軸と平行に配置されており、それぞれの両端部が主鏡筒３と後部鏡筒４との間で固定支持される。このうち、一方のガイド軸２２ａは、図５中に示すレンズ収納空間１９の左上コーナー部に位置しており、他方のガイド軸２２ｂは、図５中に示すレンズ収納空間１９の右下のコーナー部に位置している。この場合、レンズ支持部材２１は、主鏡筒３に対して略４５゜傾けられた状態で配置されることによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに対するガタツキの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、主鏡筒３の一対のガイド軸２２ａ，２２ｂが固定される面には、図８に示すように、一対の受部３９ａ，３９ｂが形成されており、これら一対の受部３９ａ，３９ｂは、圧入される一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの先端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【００４８】
また、一方のガイド軸２２ａには、図９及び図１０に示すように、レンズ支持部材２１を背面側に付勢する圧縮コイルバネ４０が挿通されている。一方、図８に示す主鏡筒３の一方の受部３９ａ及び図９に示すレンズ支持部材２１の筒状部３３の一端には、圧縮コイルバネ４０の両端部と当接されるバネ受４１，４２がそれぞれ突出形成されている。
【００４９】
そして、レンズ支持部材２１は、図９及び図１０に示すように、筒状部３３のガイド孔３２に一方のガイド軸２２ａが挿通され、支持片３５のガイド溝３４に他方のガイド軸２２ｂが挟み込まれることによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【００５０】
また、レンズ支持部材２１には、筒状部３３の近傍から背面側に向かってカムピン４３が突出形成されている。このカムピン４３は、レンズ支持部材２１が圧縮コイルバネ４０に付勢されることによって、後述するレンズ駆動機構４９のサイドカム５８と当接される。また、このカムピン４３は、サイドカム５８との摺動性及び耐摩耗性を良くするために、その先端部が例えば半球面とされている。また、このカムピン４３は、レンズ支持部材２１と一体に成形されているが、サイドカム５８との摺動性及び耐摩耗性に優れた材料を用いてレンズ支持部材２１とは別個に作製した後に、このレンズ支持部材２１に取り付けた構造としてもよい。また、圧縮コイルバネ４０は、所定の面圧でカムピン４３がサイドカム５８と当接されるように、内周部がガイド軸２２ａに接触せず、且つ、圧縮された際に外周部が主鏡筒３側のバネ受４１と干渉しない寸法で形成されている。
【００５１】
また、このレンズ支持部材２１には、後述するリセットセンサ７４と協働して初期化の動作を行う突出片４４が、筒状部３３の近傍から前面側に向かって所定の長さで突出形成されている。さらに、レンズ支持部材２１には、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿って前面側にスライドされた際に主鏡筒３と当接される規制突部４５と、背面側にスライドされた際に後部鏡筒４と当接される規制片４６とが互いに逆向きに突出形成されている。一方、主鏡筒３には、図８に示すように、このレンズ支持部材２１の規制突部４５と当接される受け面４７が形成されている。
【００５２】
また、主鏡筒３には、図１１に示すように、上述した絞り１２の開口１２ａを調節する絞り調節機構４８と、上述したレンズ支持部材２１を光軸方向に変位駆動するレンズ駆動機構４９とが配設されている。
【００５３】
絞り調節機構４８は、図１２に示すように、絞り１２と一体に形成された第１の保持部材５０と、第１の保持部材５０に取り付けられた第１の駆動モータ５１とを有し、第１の駆動モータ５１の駆動により絞り１２の開口１２ａを２枚のシャッタ部材（図示せず。）により調節するアイリスユニットを構成している。
【００５４】
第１の保持部材５０は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等が全体略矩形平板状に成形されてなる。また、第１の保持部材５０の先端部には、絞り１２の開口１２ａが光軸と一致するように形成されている。また、第１の保持部材５０には、基端部側の一方の主面に位置して、第１の駆動モータ５１が光軸と平行となるように取り付けられている。一方、第１の駆動モータ５１が取り付けられた面とは反対側の面には、絞り１２の開口１２ａを調節する２枚のシャッタ部材が設けられている。これら２枚のシャッタ部材は、第１の駆動モータ５１の駆動により互いに逆向きにスライドされて、開口１２ａの径を変化させる。
【００５５】
また、第１の保持部材５０の主鏡筒３と当接される面には、主鏡筒３に対して位置決めされるボス穴５２が形成されている。また、第１の保持部材５０の一側面部には、後述する主鏡筒３の位置決め凹部５５に係合されると共に、後述する第２の保持部材６１の押付片６３に押し付けられる被押付片５３が突出形成されている。
【００５６】
一方、主鏡筒３には、図１１に示すように、光軸と平行な一側面（以下、第１の側面という。）３ａに、上述した絞り１２を固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間に挿入するための第１の挿入口５４が形成されている。また、第１の側面３ａには、第１の保持部材５０の被押付片５３が係合される位置決め凹部５５が第１の挿入口５４と隣接して形成されている。また、第１の側面３ａには、第１の保持部材５０のボス穴５２に係合されるボス５６と、第１の駆動モータ５１の外形に対応した切欠き部５７とが形成されている。
【００５７】
レンズ駆動機構４９は、図１３に示すように、レンズ支持部材２１のカムピン４３と当接されるサイドカム５８と、このサイドカム５８が取り付けられた駆動軸５９を回転駆動する第２の駆動モータ６０とを有している。
【００５８】
サイドカム５８は、駆動軸５９の回転に応じてレンズ支持部材２１を光軸方向に変位させるものであり、樹脂材料等を用いて高精度に成形されてなる。また、サイドカム５８の中心部は、第２の駆動モータ６０の駆動軸５９に圧入若しくは接着により固定されている。なお、サイドカム５８は、カムピン４３との摺動性を良くするために、カムピン４３と摺接される面にグリスを塗布した構成としてもよい。また、サイドカム５８を摺動性に優れた材料を用いて作製し、レンズ支持部材２１を耐摩耗性に優れた材料を用いて作製することによって、このようなグリスを塗布しない構成とすることもできる。
【００５９】
第２の駆動モータ６０は、ステッピングモータであり、供給される駆動パルスに応じて駆動軸５９に取り付けられたサイドカム５８の回転を駆動制御する。そして、この第２の駆動モータ６０は、第２の保持部材６１により支持されている。第２の保持部材６１は、両端部が同一方向に折り曲げられた板金からなり、一端側に駆動軸５９を貫通させた状態で第２の駆動モータ６０が固定され、他端側に設けられた軸受６２に駆動軸５９の先端が軸支されている。
【００６０】
また、第２の保持部材６１の一端側には、上述した第１の保持部材５０の被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付ける押付片６３が折り曲げ形成されている。この押付片６３は、所定の弾性を有するように、板金の板厚、幅、材質等が決められており、上述した主鏡筒３の位置決め凹部５５に第１の保持部材５０の被押付片５３が係合された際の寸法バラツキを吸収する。
【００６１】
また、第２の保持部材６１の一端と他端との間には、主鏡筒３に対して位置決めされるボス孔６４が形成されている。さらに、このボス孔６４が形成された位置からは、主鏡筒３に固定される固定片６５が、第２の駆動モータ６０側に駆動軸５９と平行となるように延長して形成されている。この固定片６５には、第１の孔部６６と、この第１の孔部６６よりも拡径された第２の孔部６７とが駆動軸５９と平行な方向に沿って連続して形成されている。このうち、第１の孔部６６は、主鏡筒３にネジ止めされる際の固定片６５の回転を防止する長孔であり、第２の孔部６７は、主鏡筒３にネジ止めされる際のネジ６８を貫通させる貫通孔である。
【００６２】
一方、主鏡筒３には、図１１に示すように、第１の側面３ａ及び当該第１の側面３ａと隣接する光軸と平行な一側面（以下、第２の側面という。）３ｂに亘って、上述したサイドカム５８をレンズ収納空間１９に挿入するための第２の挿入口６９が形成されている。そして、主鏡筒３の内面には、この第２の挿入口６９から挿入された第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合される位置決め凹部７０が形成されている。
【００６３】
また、第２の側面３ｂには、上述した固定片６５の第１の孔部６６と係合される回転防止用の位置決め突部７１と、固定片６５の第２の孔部６７を通してネジ６８が螺合されるネジ孔７２ａが形成された座面突部７２とが突出形成されている。位置決め突部７１は、座面突部７２よりも低く且つ当該ネジ孔７２ａに螺合されるネジ６８の頭部を投影した領域内に少なくとも一部が位置している。座面突部７２は、ネジ孔７２ａから位置決め突部７１に向かって一部が切り欠かれた形状を有している。なお、これら位置決め突部７１及び座面突部７２は、それぞれ先端部に面取りが施されており、基端部が主鏡筒３の第２の面に対して曲面形状を有している。また、第２の側面３ｂには、上述した第２の保持部材６１のボス孔６４と係合される位置決め用のボス７３が突出形成されている。
【００６４】
そして、これら絞り調節機構４８及びレンズ駆動機構４９を主鏡筒３に取り付ける際は、先ず、主鏡筒３の第１の挿入口５４から絞り１２を主鏡筒３の内部に挿入する。このとき、主鏡筒３の位置決め凹部５５に第１の保持部材５０の被押付片５３が係合され、第１の保持部材５０のボス穴５２に主鏡筒３のボス５６が係合され、主鏡筒３の切欠き部５７に第１の保持部材５０に取り付けられた第１の駆動モータ５１が係合される。なお、この位置決め凹部５５に係合された被押付片５３は、第１の側面３ａと同一主面を形成している。また、図示を省略するが、主鏡筒３の内部に挿入された絞り１２の先端は、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部と係合されると共に、上述したレンズ取付部１８とレンズ収納空間１９との間を遮断することになる。これにより、絞り調節機構４８は、固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間の光路上に絞り１２の開口１２ａが位置するように、主鏡筒３に対して正確に位置決めされた状態となる。
【００６５】
次に、主鏡筒３の第２の挿入口６９から、サイドカム５８がレンズ収納空間１９に収納されたレンズ支持部材２１のカムピン４３と当接されるように、レンズ駆動機構４９を主鏡筒３の内部に挿入する。このとき、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部７０に第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合される。また、第２の保持部材６１のボス孔６４に主鏡筒３の第２の面３ｂに形成されたボス７３が係合される。また、図１４に示すように、第２の保持部材６１の押付片６３が第１の保持部材５０の被押付片５３と当接され、上述した位置決め凹部５５に係合された被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに所定の力量で押し付けた状態とする。また、図１及び図２に示すように、固定片６５が主鏡筒３の座面突部７２と当接された状態で、第２の保持部材６１の第１の孔部６６に主鏡筒３の位置決め突部７１が係合されると共に、第２の孔部６７を通してネジ孔７２ａにネジ６８が螺合される。これにより、第２の保持部材６１の固定片６５が主鏡筒３の第２の側面３ｂに固定される。
【００６６】
このように、撮像装置１では、第１の保持部材５０の被押付片５３が第２の保持部材６１の押付片６３により主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付けられた状態で、第２の保持部材６１の固定片６５が主鏡筒３の第２の側面３ｂに固定されることから、主鏡筒３に対する絞り調節機構４８とレンズ駆動機構４９との組付工数及び固定箇所を削減しながら、これら絞り調節機構４８とレンズ駆動機構４９とを主鏡筒３に対して適切に位置決め固定することが可能である。
【００６７】
なお、第２の保持部材６１の押付片６３は、第１の保持部材５０の被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付けることによって、主鏡筒３に対して絞り調節機構４８を絞り１２の挿入方向に固定すると共に、この絞り１２の挿入方向と直交する方向にも固定することが可能である。
【００６８】
また、この撮像装置１では、レンズ駆動機構４９が主鏡筒３のレンズ収納空間１９に挿入されたときに、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部７０に第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合されることから、第２の駆動モータ６０の駆動軸５９の位置精度を向上させることが可能であり、サイドカム５８によるレンズ支持部材２１の光軸方向の移動操作を適切に行うことが可能となる。また、撮像装置１では、このようなサイドカム５８からなるレンズ駆動機構４９によって、レンズ支持部材２１の駆動ストロークを従来よりも小さくすることが可能であり、可動レンズ群１１を高分解能で変位駆動することが可能である。
【００６９】
上述した絞り調節機構４８及びレンズ駆動機構４９が取り付けられた主鏡筒３の第１の側面３ａには、図１５及び図１６に示すように、絞り調節機構４８よりも前面側に位置してリセットセンサ７４が配設されている。
【００７０】
このリセットセンサ７４は、上述したレンズ支持部材２１の突出片４４に沿った溝部７５を有し、この溝部７５を突出片４４が通過することによって、これを感知し、電源投入時等においてレンズ駆動機構４９の初期化を行う。また、このリセットセンサ７４は、略矩形状のフレキシブル配線基板７６にハンダ付けされており、このフレキシブル配線基板７６には、上部にネジ７７を貫通させる貫通孔７８と、両側縁部に一対の切欠き部７９とが形成されている。
【００７１】
一方、主鏡筒３の第１の側面３ａには、このリセットセンサ７４をレンズ収納空間１９に挿入するための第３の挿入口８０が形成されている。また、第１の側面３ａには、フレキシブル配線基板７６の貫通孔７８を通してネジ７７が螺合されるネジ孔８１と、フレキシブル配線基板７６の一対の切欠き部７９に係合されることによって、フレキシブル配線基板７６を主鏡筒３に対して位置決めする或いはネジ止めされるフレキシブル配線基板７６の回転を防止する一対の突起部８２とが形成されている。
【００７２】
そして、リセットセンサ７４を主鏡筒３に取り付ける際は、図１に示すように、第３の挿入口８０からリセットセンサ７４を挿入する。このとき、フレキシブル配線基板７６の一対の切欠き部７９に一対の突起部８２が係合された状態で、フレキシブル配線基板７６の貫通孔７８を通して主鏡筒３のネジ孔８１にネジ７７が螺合される。これにより、リセットセンサ７４が取り付けられたフレキシブル配線基板７６を主鏡筒３の第１の側面３ａに位置決め固定することができる。
【００７３】
リセットセンサ７４が取り付けられた主鏡筒３には、図１７及び図１８に示すように、後部鏡筒４が取り付けられる。
【００７４】
この後部鏡筒４は、図１９，図２０及び図２１に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等が略矩形状に成形されてなる。また、後部鏡筒４の正面側の略中央部には、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、赤外カットフィルタ１３と、ローパスカットフィルタ１４と、シールゴム１５と、カバーガラス１６と、固体撮像素子１７とが配置される矩形状の収納凹部８３が形成されている。
【００７５】
赤外カットフィルタ１３は、近赤外光が固体撮像素子１７に到達しないようにするためのものである。この赤外カットフィルタ１３には、大別して２種類の方式があり、一つは、金属イオンを含有することで特定の波長（ここでは赤外光）を吸収する、いわゆる吸収フィルタと、もう一つは、誘電体の多層構造をもつ、いわゆるダイクロイックフィルタである。ローパスカットフィルタ１４は、固体撮像素子１７に向かう光から特定の空間周波数成分を取り出すためのものである。すなわち、複数のレンズを透過した光は、このローパスカットフィルタ１４を透過することで特定の空間周波数成分のみが取り出され、この特定の空間周波数成分の光が固体撮像素子１７に入射することになる。また、赤外カットフィルタ１３とローパスカットフィルタ１４とは、互いに貼り合わされて一体化されることによって、ひとつの光学フィルタ８４を構成している。
【００７６】
固体撮像素子１７は、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の半導体チップ１７ａが、収納凹部８３の底面部に形成されたチップ搭載面８３ａに搭載された構造を有している。このチップ搭載面８３ａには、半導体チップ１７ａの周囲に設けられた図示しない信号入出力端子と電気的に接続される複数のピン８５がリードフレーム８６に沿って設けられている。一方、後部鏡筒４の背面側には、この固体撮像素子１７から出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するために、チップ搭載面８３ａに設けられた複数のピン８５と電気的に接続される複数の接続端子８７が突出して設けられている。
【００７７】
そして、この後部鏡筒４に光学フィルタ８４及び固体撮像素子１７を取り付ける際は、先ず、半導体チップ１７ａをチップ搭載面８３ａに位置決めした状態で、この半導体チップ１７ａの信号入出力端子をワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面８３ａの複数のピン８５と電気的に接続する。これにより、固体撮像素子１７が後部鏡筒４に対して位置決め固定される。次に、収納凹部８３の開口を閉塞するように、透明なガラス製のカバーガラス１６を接着等により取り付ける。次に、この収納凹部８３に矩形枠状のシールゴム１５を嵌合し、このシールゴム１５を介して光学フィルタ８４を収納凹部８３に嵌合する。そして、この収納凹部８３に嵌合された光学フィルタ８４を固定枠８８により後部鏡筒４に固定する。
【００７８】
この固定枠８８は、所定の大きさの開口部８８ａを有し、固体撮像素子１７への不要な光の侵入を防止すると共に、光学フィルタ８４に当接されることによって、この光学フィルタ８４をシールゴム１５に押圧し、押圧されたシールゴム１５の弾性力によって、カバーガラス１６との間に挟持された光学フィルタ８４のガタツキの発生を防止する。また、固定枠８８には、後部鏡筒４に対して位置決めされる一対の切欠部８９ａ，８９ｂが略半円状に形成されている。
【００７９】
一方、後部鏡筒４の正面側には、上述した一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を固定支持する一対の受部９０ａ，９０ｂが形成されている。これら一対の受部９０ａ，９０ｂは、圧入される一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【００８０】
そして、固定枠８８は、この後部鏡筒４に設けられた一対の受部９０ａ，９０ｂに一対の切欠部８９ａ，８９ｂが係合された状態で、接着やスナップフィット等により後部鏡筒４の正面側に位置決め固定される。
【００８１】
また、この後部鏡筒４の正面側には、図１７及び図１８に示すように、上述したレンズ支持部材２１の規制片４６と当接される規制突部９１が突出形成されている。また、この後部鏡筒４の正面側には、図１７中に示す左下コーナー部及び右上のコーナー部に位置して、主鏡筒３に対して位置決される一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂと、主鏡筒３にネジ止めされるネジ９３を貫通させる一対の貫通孔９４ａ，９４ｂとが、それぞれ一対の貫通孔９４ａ，９４ｂから順に上方又は下方に並ぶように形成されている。また、後部鏡筒４の正面側には、主鏡筒３の背面側に嵌合されるように、一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂ及び一対の貫通孔９４ａ，９４ｂの周囲が主鏡筒３の背面側の形状に対応して一段低くなされた段差部９５が形成されている。また、後部鏡筒４の背面側には、この後部鏡筒４が主鏡筒３にネジ止めされた際にネジ９３の頭部の突出を防ぐため、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂの周囲がネジ９３の頭部に対応して一段低くなされた段差部９６が形成されている。一方、主鏡筒３の背面側には、一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂが嵌合される位置決め穴９７ａ，９７ｂと、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂを貫通したネジ９３が螺合される一対のネジ孔９８ａ，９８ｂとが形成されている。
【００８２】
そして、この後部鏡筒４は、図２に示すように、正面側の一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂが主鏡筒３の一対の位置決め穴９７ａ，９７ｂに係合されることによって主鏡筒３に対して位置決めされると共に、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂを通して主鏡筒３の一対のネジ孔９８ａ，９８ｂにネジ９３が螺合されることによって、主鏡筒３の背面側に固定される。
【００８３】
以上のように構成される撮像装置１では、固定レンズ群７に対してレンズ支持機構２０により支持された可動レンズ群１１をレンズ駆動機構４９により光軸方向に変位駆動することによって、この鏡筒本体２の背面側に被写体の像を結像する。すなわち、第２の駆動モータ６０の回転駆動に応じてサイドカム５８が一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに支持されたレンズ支持部材２１を光軸方向にスライドさせる。また、このレンズ支持部材２１は、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿って前面側にスライドされた際に、主鏡筒３の受け面４７と規制突部４５とが当接される一方、背面側にスライドされた際に後部鏡筒４の規制突部９１と規制片４６とが当接されることによって、その光軸方向の移動範囲が規制されている。このように、サイドカム５８は、メカストローク以上の駆動ストロークを保証し、可動レンズ群１１を高分解能で変位駆動することが可能である。そして、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子１７で受像し、この固体撮像素子１７から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【００８４】
上述した撮像装置１では、後部鏡筒４の正面側に、固体撮像素子１７の半導体チップ１７ａが搭載されるチップ搭載面８３ａと、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を固定支持する一対の受部９０ａ，９０ｂとが設けられている。したがって、後部鏡筒４に固体撮像素子１７を配置する際には、例えば半導体の製造工程において通常行われる画像処理技術を用いて、基準となる一対の受部９０ａ，９０ｂに対する半導体チップ１７ａの位置検出を行いながら、この半導体チップ１７ａをチップ搭載面８３ａに高精度に位置決め固定することが可能である。
【００８５】
また、この撮像装置１では、半導体チップ１７ａの信号入出力端子がワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面８３ａの複数のピン８５と電気的に接続されることによって、固体撮像素子１７が後部鏡筒４に対して正確に位置決め固定されている。したがって、この撮像装置１では、半導体チップ１７ａのチップ搭載面８３ａに対して当接する面積を小さくし、従来のような接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置による位置ずれや傾き等の発生を防止することが可能である。
【００８６】
また、この撮像装置１では、一対の金型を用いて後部鏡筒４を射出成形する際に、後部鏡筒４の正面側を一方の金型によって成形することから、この後部鏡筒４の正面側に形成されるチップ搭載面８３ａと一対の受部９０ａ，９０ｂとの間の精度を向上させることが可能である。そして、この後部鏡筒４を主鏡筒３に位置決め固定した際には、固体撮像素子１７に対する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの位置や角度の精度を向上させることが可能であり、複数のレンズの光軸を固体撮像素子１７の受光面に対して高精度に位置決めすることが可能である。
【００８７】
したがって、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１７が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【００８８】
また、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１７が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【００８９】
また、この撮像装置１では、従来のような板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体２の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【００９０】
さらに、この撮像装置１では、上述した後部鏡筒４の構成に限定されず、図２２に示す後部鏡筒４のように、チップ搭載面８３ａに半導体チップ１７ａが搭載された収納凹部８３を閉塞するように、光学フィルタ８４を接着等により取り付けた構造としてもよい。
【００９１】
この場合、シールゴム１５、カバーガラス１６及び固定枠８８が不要となり、固体撮像素子１７を薄型化することが可能であり、可動レンズ群１１の駆動ストロークを広げることも可能である。また、組立工数も削減されることから、更なる低コスト化が可能である。なお、図２２に示す後部鏡筒４においては、固体撮像素子１７への不要な光の侵入を防止するためのマスクを半導体チップ１７ａ又は光学フィルタ８４の表面に設けた構造としてもよい。
【００９２】
また、この撮像装置１では、図２３に示すように、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子１７の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２）とを高精度に一致させることが可能であり、有効画素全域Ｓ１に対する有効画面Ｓ２の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３）の幅Ｘａ，Ｙａが広がることから、有効画素全域Ｓ１から有効画面Ｓ２を切り出して適切な手振れ補正を行うことが可能である。さらに、手振れ補正の範囲を従来と同じとすることで、有効画面Ｓ２を大きくすることも可能であり、固体撮像素子１７を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【００９３】
また、上述した撮像装置１では、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することによって、可動レンズ群１１を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、この撮像装置１では、結像性能を保証する範囲を広げることが可能である。
【００９４】
ところで、上述した撮像装置１の光軸調整を行う際には、主鏡筒３側の位置決め穴９７ａ，９７ｂと後部鏡筒４側の位置決め突部９２ａ，９２ｂとの係合に遊びを持たせ、主鏡筒３に対して後部鏡筒４を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂを固定撮像素子１７の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１７の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）とが略一致した位置にて後部鏡筒４を主鏡筒３に固定する。これにより、複数のレンズの固体撮像素子１７に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【００９５】
次に、図２４に示す撮像装置１００に本発明を適用した例について説明する。
【００９６】
この撮像装置１００は、鏡筒本体１０１に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体１０１に収納されたズーミング用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に変位させることによって、ズーミング（変倍操作）とフォーカッシング（焦点調節操作）とを行うレンズ装置に、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。
【００９７】
鏡筒本体１０１は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなり、光軸の前後方向で前部鏡筒１０２と中間鏡筒１０３と後部鏡筒１０４とに分割された構成を有している。
【００９８】
そして、前部鏡筒１０２は、中間鏡筒１０３の前面側に位置決め固定されている。具体的に、前部鏡筒１０２の背面側には、中間鏡筒１０３に対して位置決される複数の位置決め突部と、中間鏡筒にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒１０３の正面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ孔とが形成されている。そして、前部鏡筒１０２は、位置決め突部が中間鏡筒１０３の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒１０３に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒１０３のネジ孔にネジが螺合されることによって、中間鏡筒１０３の正面側に固定されている。
【００９９】
また、後部鏡筒１０４は、中間鏡筒１０３の背面側に位置決め固定されている。具体的に、後部鏡筒１０４の正面側には、中間鏡筒１０３に対して位置決される複数の位置決め突部と、中間鏡筒１０３にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒１０３の背面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ孔とが形成されている。そして、後部鏡筒１０４は、位置決め突部が中間鏡筒１０３の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒１０３に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒１０３のネジ孔にネジが螺合されることによって、中間鏡筒１０３の背面側に固定されている。
【０１００】
複数のレンズは、図２５に示すように、被写体側から、前部鏡筒１０２に固定された第１のレンズ１０５、第２のレンズ１０６及び第３のレンズ１０７からなる固定レンズ群１０８と、中間鏡筒１０３の内部で光軸方向に変位駆動される第４のレンズ１０９、第５のレンズ１１０及び第６のレンズ１１１からなるズーム用の可動レンズ群１１２と、中間鏡筒１０３に固定された第７のレンズ（固定レンズ）１１３と、中間鏡筒１０３の内部で光軸方向に変位駆動される第８のレンズ１１４、第９のレンズ１１５及び第１０のレンズ１１６からなるフォーカス用の可動レンズ群１１７とを有し、いわゆる４群インナーフォーカス式のズームレンズとして構成されている。
【０１０１】
固定レンズ群１０８は、前部鏡筒１０２の前面に設けられた略円筒状のレンズ取付部１１８に取り付けられている。また、固定レンズ１１３は、中間鏡筒１０３の内周部に設けられた略円環状のレンズ取付枠１１９に取り付けられている。
【０１０２】
一方、ズーム用の可動レンズ群１１２及びフォーカス用の可動レンズ群１１７は、レンズ支持機構によって光軸方向に移動可能に支持されている。このレンズ支持機構は、ズーム用の可動レンズ群１１２を支持するズーム用のレンズ支持部材１２０と、フォーカス用の可動レンズ群１１７を支持するフォーカス用のレンズ支持部材１２１と、これらズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂとを有している。
【０１０３】
ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなり、それぞれ可動レンズ群１１２，１１７の外周部を保持するレンズ支持枠１２０ａ，１２１ａを有している。
【０１０４】
また、ズーム用のレンズ支持部材１２０は、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂのうち、一方のガイド軸１２２ａを挿通するガイド孔１２３ａが形成された筒状部１２３と、他方のガイド軸１２２ｂを挟み込むガイド溝１２４ａが形成された支持片１２４とを有し、これら筒状部１２３と支持片１２４とは、レンズ支持枠１２０ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、ズーム用のレンズ支持部材１２０は、筒状部１２３のガイド孔１２３ａに一方のガイド軸１２２ａが挿通され、支持片１２４のガイド溝１２４ａに他方のガイド軸１２２ｂが挟み込まれることによって、固定レンズ群１０８と固定レンズ１１３との間で、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【０１０５】
一方、フォーカス用のレンズ支持部材１２１は、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂのうち、他方のガイド軸１２２ｂを挿通するガイド孔１２５ａが形成された筒状部１２５と、一方のガイド軸１２２ａを挟み込むガイド溝１２６ａが形成された支持片１２６とを有し、これら筒状部１２５と支持片１２６とは、レンズ支持枠１２１ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、フォーカス用のレンズ支持部材１２１は、筒状部１２５のガイド孔１２５ａに他方のガイド軸１２２ｂが挿通され、支持片１２６のガイド溝１２６ａに一方のガイド軸１２２ａが挟み込まれることによって、後述する絞り１２９と固体撮像素子１３１との間で、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【０１０６】
一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂは、中間鏡筒１０３の内部で光軸と平行に配置されると共に、それぞれの両端部が前部鏡筒１０２と後部鏡筒１０４との間で固定支持されている。このため、前部鏡筒１０２には、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの一端を固定支持する一対の受部１２７ａ，１２７ｂが形成されている。また、後部鏡筒１０４には、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂが形成されている。そして、これら一対の受部１２７ａ，１２７ｂ、１２８ａ，１２８ｂは、軽圧入される一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの先端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【０１０７】
また、一方のガイド軸１２２ａと他方のガイド軸１２２ｂとは、ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１が重力方向に対して略４５゜傾けられた状態で配置されるように、鏡筒本体１０１内において互いに対向するコーナー部に位置して設けられている。さらに、ズーム用のレンズ支持部材１２０とフォーカス用のレンズ支持部材１２１とは、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに対して互いに１８０゜の位相差をもって配置されている。これにより、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに対するズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１のガタツキの発生を抑制することが可能である。
【０１０８】
また、中間鏡筒１０３には、これらズーム用のレンズ支持部材１２０とフォーカス用のレンズ支持部材１２１とをそれぞれ一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿って光軸方向に変位駆動するためのレンズ駆動機構が設けられている。なお、レンズ駆動機構は、上述した撮像装置１のレンズ駆動機構４９と同様の構成を有するものであり、レンズ支持部材１２０，１２１に設けられたカムピンと当接されるサイドカムが駆動モータの駆動に応じて一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに支持されたレンズ支持部材１２０，１２１をそれぞれ独立に光軸方向へと変位駆動する。なお、中間鏡筒１０３には、電源投入時等においてレンズ駆動機構の初期化を行うためのリセットセンサ等が設けられている。
【０１０９】
また、中間鏡筒１０３には、固定レンズ１１３とフォーカス用の可動レンズ群１１７との間に位置して、絞り１２９が配置されている。絞り１２９は、上述した撮像装置１の絞り調節機構４８と同様に、駆動モータの駆動により絞り１２９の開口１２９ａを２枚のシャッタ部材により調節するアイリスユニットを構成している。
【０１１０】
そして、複数のレンズにより結像される被写体の像面側には、後部鏡筒１０４に固定された光学フィルタ１３０と、固体撮像素子１３１とが配置されている。このため、後部鏡筒１０４の正面側の略中央部には、これら光学フィルタ１３０及び固体撮像素子１３１が配置される矩形状の収納凹部１３２が形成されている。
【０１１１】
光学フィルタ１３０は、近赤外光が固体撮像素子１３１に到達しないようにするための赤外カットフィルタ１３０ａと、固体撮像素子１３１に向かう光から特定の空間周波数成分を取り出すためのローパスカットフィルタ１３０ｂとが貼り合わされて一体化された構造を有している。
【０１１２】
固体撮像素子１３１は、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の半導体チップ１３１ａが、収納凹部１３２の底面部に形成されたチップ搭載面１３２ａに搭載された構造を有している。このチップ搭載面１３２ａには、図示を省略するが、半導体チップ１３１ａの周囲に設けられた図示しない信号入出力端子と電気的に接続される複数のピンがリードフレームに沿って設けられている。一方、後部鏡筒１０４の背面側には、この固体撮像素子１３１から出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するために、チップ搭載面１３２ａに設けられた複数のピンと電気的に接続される複数の接続端子１３３が突出して設けられている。
【０１１３】
そして、この後部鏡筒１０４に光学フィルタ１３０及び固体撮像素子１３１を取り付ける際は、先ず、半導体チップ１３１ａをチップ搭載面１３２ａに位置決めした状態で、この半導体チップ１３１ａの信号入出力端子をワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面１３２ａの複数のピンと電気的に接続する。これにより、固体撮像素子１３１が後部鏡筒１０４に対して位置決め固定される。次に、収納凹部１３２の開口を閉塞するように、光学フィルタ１３０を接着等により取り付ける。
【０１１４】
以上のように構成される撮像装置１００では、ズーム用の可動レンズ群１１２を光軸方向に変位させるズーミング（変倍操作）を行いながら、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子１３１の受光面とが一致するように、フォーカス用の可動レンズ群１１７を光軸方向に変位させるフォーカッシング（焦点調節操作）を行う。これにより、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子１３１の受光面とを一致させたまま、焦点距離を連続的に変化させることができる。
【０１１５】
なお、この撮像装置１００において、レンズが最も広角となるのは、図２４中の実線で示すズーム用の可動レンズ群１１２が最も固定レンズ群１０８に近接する前面側（ワイド端）に位置するときであり、レンズが最も望遠となるのは、図２４中の破線で示すズーム用の可動レンズ群１１２が最も固定レンズ１１３に近接する背面側（テレ端）に位置するときである。
【０１１６】
そして、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子１３１で受像し、この固体撮像素子１３１から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【０１１７】
この撮像装置１００では、上述した撮像装置１と同様に、後部鏡筒１０４の正面側に、固体撮像素子１３１の半導体チップ１３１ａが搭載されるチップ搭載面１３２ａと、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂとが設けられている。したがって、後部鏡筒１０４に固体撮像素子１３１を配置する際には、例えば半導体の製造工程において通常行われる画像処理技術を用いて、基準となる一対の受部１２８ａ，１２８ｂに対する半導体チップ１３１ａの位置検出を行いながら、この半導体チップ１３１ａをチップ搭載面１３２ａに高精度に位置決め固定することが可能である。
【０１１８】
また、この撮像装置１００では、半導体チップ１３１ａの信号入出力端子がワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面１３１ａの複数のピンと電気的に接続されることによって、固体撮像素子１３１が後部鏡筒１０４に対して正確に位置決め固定されている。したがって、この撮像装置１００では、半導体チップ１３１ａのチップ搭載面１３２ａに対して当接する面積を小さくし、従来のような接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置による位置ずれや傾き等の発生を防止することが可能である。
【０１１９】
また、この撮像装置１００では、一対の金型を用いて後部鏡筒１０４を射出成形する際に、この後部鏡筒１０４の正面側を一方の金型によって成形することから、後部鏡筒１０４の正面側に形成されるチップ搭載面１３２ａと一対の受部１２８ａ，１２８ｂとの間の精度を向上させることが可能である。そして、この後部鏡筒１０４を中間鏡筒１０３に位置決め固定した際には、固体撮像素子１３１に対する一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの位置や角度の精度を向上させることが可能であり、複数のレンズの光軸を固体撮像素子１３１の受光面に対して高精度に位置決めすることが可能である。
【０１２０】
したがって、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１３１が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、固体撮像素子１３１の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【０１２１】
また、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１３１が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【０１２２】
また、この撮像装置１００では、従来のような板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体１０１の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１２３】
また、この撮像装置１００では、図２３に示すように、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子１７の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２）と高精度に一致させることが可能であり、有効画素全域Ｓ１に対する有効画面Ｓ２の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３）の幅Ｘａ，Ｙａが広がることから、有効画素全域Ｓ１から有効画面Ｓ２を切り出して適切な手振れ補正を行うことが可能である。さらに、手振れ補正の範囲を従来と同じとすることで、有効画面Ｓ２を大きくすることも可能であり、固体撮像素子１７を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１２４】
また、この撮像装置１００では、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することによって、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、結像性能を保証する範囲を広げることが可能であり、特に、この撮像装置１００のようにズームレンズを構成する場合には、固体撮像素子１３１の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、上述したユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じるのを防ぐことが可能である。
【０１２５】
ところで、上述した撮像装置１００において、例えば一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂに部品精度や組立精度のバラツキ等が生じた場合には、一対の受部１２８ａ，１２８ｂを支点にして一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾くことが考えられる。
【０１２６】
この場合、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに連れ回されることによって、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂにとが一致せずに、図２６に示すような中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れが生じることになる。
【０１２７】
そして、この中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れは、固定レンズ群１０８が中間鏡筒１０３に対してずれる方向（シフト方向）と、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７が傾く方向（ティルト方向）とが一致することから、必ず一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾く方向と同一方向となる。これは、固体撮像素子１３１の半導体チップ１３１ａがチップ搭載面１３２ａに対して傾いてしまった場合と光学的には同じである。
【０１２８】
したがって、この撮像装置１００では、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾いたとしても、複数のレンズの見かけ上の光軸Ｂも固体撮像素子１３１の受光面を基準にして倒れることから、ズーム用の可動レンズ群１１２をワイド端とテレ端との間で複数のレンズの最適軸Ｂに沿って変位させることが可能であり、ズーミングした際の中心像の移動を防止することが可能である。
【０１２９】
しかしながら、この中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れは、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾く方向に片ボケを生じさせてしまう。
【０１３０】
そこで、この撮像装置１００では、前部鏡筒１０２側の位置決め突部と中間鏡筒１０３側の位置決め穴との係合に遊びを持たせ、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが略一致した位置にて前部鏡筒１０２を中間鏡筒１０３に固定する。これにより、複数のレンズの固体撮像素子１３１に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【０１３１】
ところで、上述した撮像装置１００では、図２７に示すように、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが高精度に一致した場合でも、ズーム用の可動レンズ群１１２が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれた状態で光軸方向に変位駆動される場合も考えられる。
【０１３２】
ここで、複数のレンズ全体の焦点距離をｆ、ワイド端側における複数のレンズ全体の焦点距離をｆｗ、テレ端側における複数のレンズ全体の焦点距離をｆｔ、固定レンズ群１０８の焦点距離をｆ１、ズーム用の可動レンズ群１１２の横倍率をβ２、固定レンズ１１３の横倍率をβ３、フォーカス用の可動レンズ群１１７の横倍率をβ４、ワイド端側の結像面上における中心像の位置をΔＺｗ、テレ端側の結像面上における中心像の位置をΔＺｔ、ワイド端とテレ端との間における中心像の移動量をΔＺとしたときに、下記に示す数１及び数２の関係が成り立つ。
【０１３３】
【数１】
【０１３４】
【数２】
【０１３５】
この場合、β２×β３×β４＝ｆｗ／ｆ１となるから、ΔＺｗは、下記に示す数３で表すことができる。
【０１３６】
【数３】
【０１３７】
以下、同様にして、ΔＺｔは、下記に示す数４で表すことができる。
【０１３８】
【数４】
【０１３９】
したがって、ΔＺは、下記に示す数５で表すことができる。
【０１４０】
【数５】
【０１４１】
ここで、ｒ、ｆ１は一定であるから、ズーム用の可動レンズ群１１２が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれている場合には、上述した撮像装置１００において中心像の移動が発生することがわかる。但し、この中心像の移動量ΔＺが十分小さく且つズーム用の可動レンズ群１１２のずれによる光学性能の設計値からの低下が十分に小さい場合には、ユーザの使用上問題ないものもある。
【０１４２】
一方、この中心像の移動量ΔＺがユーザの使用上許容できないレベルにある場合には、上述した光軸調整を行った場合と同様に、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらし、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けることによって、図２８に示すように、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを略一致させた状態で、ズーム用の可動レンズ群１１２を最適軸Ｂに近づけることが可能である。
【０１４３】
すなわち、この撮像装置１００では、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固体撮像素子１３１の受光面に対して傾けた際に、複数のレンズの見かけ上の光軸Ｂが固体撮像素子１３１の受光面を基準にして同一方向に倒れることから、最適軸Ｂの倒れによる中心軸Ａに対する軸心のずれの影響を基準となる固体撮像素子側で小さくすることが可能である。
【０１４４】
ここで、ズーム用の可動レンズ群１１２のワイド端側における見かけ上のシフト量をｒｗ、テレ端側における見かけ上のシフト量をｒｔとすると、上述したΔＺｗ及びΔＺｔは、下記に示す数６及び数７となる。
【０１４５】
【数６】
【０１４６】
【数７】
【０１４７】
この場合、ΔＺは、下記に示す数８となる。
【０１４８】
【数８】
【０１４９】
したがって、この撮像装置１００では、ｒｗ：ｆｔ＝ｆｗ：ｒｔという関係を満足させることによって、中心像の移動を防止することが可能である。また、この撮像装置１００では、上述した中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れを調整することによって、ｒｗ、ｒｔを共に微小とすることが可能なことから、ズーム用の可動レンズ群１１２を最適軸Ｂに近づけて、見かけ上のシフト成分を低減することによって、中心像の移動を防止することが可能である。
【０１５０】
また、この撮像装置１００では、上述した構成に限定されず、図２９に示すように、上述した固定レンズ１１３がレンズ取付枠１１９によって中間鏡筒１０３の内部に固定支持された構造の代わりに、固定レンズ１１７を支持する固定用のレンズ支持部材１３４が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持された構成としてもよい。
【０１５１】
この固定用のレンズ支持部材１３４は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなり、固定レンズ１１３の外周部を保持するレンズ支持枠１３４ａと、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに挿通される挿通孔１３５ａ，１３６ｂが形成された一対の支持片１３５，１３６とを有し、これら一対の支持片１３５，１３６は、レンズ支持枠１３４ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、固定用のレンズ支持部材１３４は、一対の支持片１３５，１３６の挿通孔１３５ａ，１３６ｂに一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが挿通された状態で一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持されている。
【０１５２】
この場合、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらし、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けることによって、固定レンズ１１３を一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂと一緒に連れ回すことが可能であり、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを高精度に一致させた状態で、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７と共に、固定レンズ１１３を最適軸Ｂに近づけることが可能である。
【０１５３】
また、この撮像装置１００では、図示を省略するが、絞り１２９を構成するアイリスユニットについても一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持された構造とし、上述した光軸調整を行う際に、絞り１２９が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂと一緒に連れ回されることによって、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを高精度に一致させた状態で、絞り１２９を最適軸Ｂに近づけることも可能である。
【０１５４】
なお、上述した撮像装置１００では、後部鏡筒１０４側の位置決め突部と中間鏡筒１０３側の位置決め穴との係合に遊びを持たせ、中間鏡筒１０３に対して後部鏡筒１０４を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが略一致した位置にて後部鏡筒１０４を中間鏡筒１０３に固定してもよい。この場合、上述した場合と同様の効果を得ることが可能であり、複数のレンズの固体撮像素子１３１に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【０１５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数のレンズの光軸中心と固体撮像素子の受光面の中心とが高精度に位置決めされることから、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防止することが可能である。したがって、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【０１５６】
また、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【０１５７】
また、従来のような板金に固体撮像素子を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒及び板金にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１５８】
また、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子の受光面の中心と、レンズの光軸中心とを高精度に一致させることが可能であり、固体撮像素子を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１５９】
また、片ボケやシェーディングが防止するのを防止することによって、可動レンズ群を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、単焦点レンズやズームレンズにおいて結像性能を保証する範囲を広げることが可能であり、特にズームレンズにおいては、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、上述したユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じるのを防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像装置を前面側から見た斜視図である。
【図２】上記撮像装置を背面側から見た斜視図である。
【図３】上記撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図４】主鏡筒及び固定レンズ群の構成を示す斜視図である。
【図５】主鏡筒及びレンズ支持機構の構成を示す斜視図である。
【図６】レンズ支持部材、レンズ保持枠及び可動レンズ群の構成を前面側から見た斜視図である。
【図７】レンズ支持部材、レンズ保持枠及び可動レンズ群の構成を背面側から見た斜視図である。
【図８】主鏡筒の構成を示す背面図である。
【図９】レンズ支持機構及びレンズ駆動機構を前面側から見た斜視図である。
【図１０】レンズ支持機構及びレンズ駆動機構を背面側から見た斜視図である。
【図１１】主鏡筒、絞り調節機構及びレンズ駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図１２】絞り調節機構の構成を示す斜視図である。
【図１３】レンズ駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図１４】絞り調節機構及びレンズ駆動機構の組付状態を示す斜視図である
【図１５】主鏡筒とリセットセンサとの構成を示す斜視図である。
【図１６】レンズ支持機構とリセットセンサの構成示す斜視図である。
【図１７】主鏡筒及び後部鏡筒の構成を正面側から見た斜視図である。
【図１８】主鏡筒及び後部鏡筒の構成を背面側から見た斜視図である。
【図１９】後部鏡筒の構成を正面側から見た分解斜視図である。
【図２０】後部鏡筒の構成を正面側から見た斜視図である。
【図２１】後部鏡筒の構成を背面側から見た斜視図である。
【図２２】後部鏡筒の別の構成を正面側から見た斜視図である。
【図２３】有効画素中心と読み出し中心とが一致した状態を説明するための模式図である。
【図２４】本発明を適用した他の撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図２５】上記他の撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図２６】上記他の撮像装置において、中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れが生じた状態を示す断面図である。
【図２７】上記他の撮像装置において、ズーム用の可動レンズ群が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれた状態を示す断面図である。
【図２８】上記他の撮像装置において、中心軸Ａと光軸Ｂとが略一致した状態を示す断面図である。
【図２９】上記他の撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図３０】従来の撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図３１】従来の撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図３２】鏡筒本体、赤外カットフィルタ、ローパスカットフィルタ及び固体撮像素子の取付構造を示す分解斜視図である。
【図３３】有効画素中心と読み出し中心とのずれが生じた状態を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 撮像装置、２ 鏡筒本体 ３ 主鏡筒、４ 後部鏡筒、７ 固定レンズ群、１１ 可動レンズ群、１２ 絞り、 １３ 赤外カットフィルタ、１４ ローパスカットフィルタ、１５、シールゴム、１６ カバーガラス、１７ 固体撮像素子、１７ａ 半導体チップ、１８ レンズ取付部、１９ レンズ収納空間、２０ レンズ支持機構、２１ レンズ支持部材、２２ａ，２２ｂ 一対のガイド軸、２３ レンズ保持枠、３９ａ，３９ｂ 主鏡筒側の受部、４０ 圧縮コイルバネ、４８ 絞り調節機構、４９ レンズ駆動機構、７４ リセットセンサ、８３収納凹部、８３ａ チップ搭載面、８４ 光学フィルタ、８８ 固定枠、８９ａ，８９ｂ 切欠部、９０ａ，９０ｂ 後部鏡筒側の受部、９２ａ，９２ｂ 位置決め突部、９３ ネジ、９４ａ，９４ｂ 貫通孔、９７ａ，９７ｂ 位置決め穴、９８ａ，９８ｂ ネジ孔、１００ 撮像装置、１０１ 鏡筒本体、１０２ 前部鏡筒、１０３ 中間鏡筒、１０４ 後部鏡筒、１０８ 固定レンズ群、１１２ ズーム用の可動レンズ群、１１３ 固定レンズ、１１７ フォーカス用の可動レンズ群、１２２ａ，１２２ｂ 一対のガイド軸、１２７ａ，１２７ｂ 前部鏡筒側の受部、１２８ａ，１２８ｂ 後部鏡筒側の受部、１２９ 絞り、１３０光学フィルタ、１３１ 固体撮像素子、１３１ａ 半導体チップ、１３２ 収納凹部、１３２ａ チップ搭載面
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡筒本体に配置された複数のレンズのうち一部のレンズを光軸方向に変位させることによって被写体の像を結像し、結像された被写体の像を固体撮像素子により撮像する撮像装置及びその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鏡筒本体に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置がある。また、このような結像レンズ装置で結像された被写体の像をＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子で受像し、この固体撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置がある。そして、このような撮像装置では、携帯の利便性や使い勝手の良さを向上させるために、装置全体の小型化が積極的に進められている。
【０００３】
例えば図３０に示す撮像装置２００は、上述した複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置された鏡筒本体２０１に固体撮像素子２０２を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。
【０００４】
この撮像装置２００において、鏡筒本体２０１は、光軸方向の前後方向で主鏡筒２０１ａと後部鏡筒２０１ｂとに分割された構造を有し、主鏡筒２０１ａには、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されている。複数のレンズは、図３１に示すように、主鏡筒２０１ａに固定された固定レンズ群２０３ａと、主鏡筒２０１ａの内部で光軸方向に変位駆動される可動レンズ群２０３ｂとから構成されている。また、固定レンズ群２０３ａと可動レンズ群２０３ｂとの間には、絞り２０４ａの開口を調節するアイリスユニット２０４が設けられている。
【０００５】
また、主鏡筒２０１ａと後部鏡筒２０１ｂとの間には、可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に移動可能に支持するレンズ支持機構２０５が設けられている。このレンズ支持機構２０５は、可動レンズ群２０３ｂの外周部を保持するレンズ支持部材２０６と、このレンズ支持部材２０６を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸２０７ａ，２０７ｂとを有している。一対のガイド軸２０７ａ，２０７ｂは、光軸と平行に配置されており、それぞれの両端部が主鏡筒２０１ａ及び後部鏡筒２０１ｂに設けられた受部２０８ａ，２０８ｂにより固定支持されている。また、主鏡筒２０１ａには、図３０に示すように、レンズ支持機構２０５により移動可能に支持された可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位駆動するための駆動モータ２０９等が設けられている。
【０００６】
一方、後部鏡筒２０１ｂには、図３１及び図３２に示すように、これら複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子２０２が配置されている。この固体撮像素子２０２は、配線基板２１０上に実装されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の半導体チップからなり、板金２１１に取り付けられた状態で後部鏡筒２０１ｂに固定されている。このため、板金２１１には、後部鏡筒２０１ｂに固体撮像素子２０２を位置決めするための一対の位置決め孔２１２と、後部鏡筒２０１ｂにネジ止めされるネジ２１３を貫通させる一対の貫通孔２１４とが形成されている。一方、後部鏡筒２０１ｂの背面側には、一対の位置決め孔２１２に係合される一対の位置決め突部２１５と、一対の貫通孔２１４を貫通したネジ２１３が螺合される一対のネジ孔２１６とが形成されている。また、固体撮像素子２０２には、後部鏡筒２０１ｂの背面側に圧着される矩形枠状のシールゴム２１７が嵌合されている。
【０００７】
また、後部鏡筒２０１ｂには、可動レンズ群２０３ｂと固体撮像素子２０２との間に位置して、赤外カットフィルタ２１８と、ローパスカットフィルタ２１９とが配置されている。このため、後部鏡筒２０１ｂの背面側には、これら赤外カットフィルタ２１８、ローパスカットフィルタ２１９及びシールゴム２１７が嵌め込まれる枠状の段差部２２０が形成されている。
【０００８】
したがって、固体撮像素子２０２が取り付けられた板金２１１は、後部鏡筒２０１ｂの枠状の段差部２２０に、赤外カットフィルタ２１８、ローパスカットフィルタ２１９及びシールゴム２１７が嵌め込まれた状態で、一対の位置決め孔２１２に一対の位置決め突部２１５が係合されると共に、一対の貫通孔２１４を通して一対のネジ孔２１６にネジ２１３が螺合されることによって、後部鏡筒２０１ｂの背面側に固定されている。
【０００９】
以上のように構成される撮像装置２００では、複数のレンズのうち可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位駆動しながら後部鏡筒２０１ｂ側に被写体の像を結像する。そして、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子２０２が受像し、この固体撮像素子２０２から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した撮像装置２００の更なる小型化を図るためには、各構成部品の精度や位置決め精度の累積誤差を少なくし、レンズの結像性能の劣化を防ぐと共に、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防ぐ必要がある。
【００１１】
しかしながら、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２が板金２１１を介して後部鏡筒２０１ｂに固定されるため、組付誤差による固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きが発生しやすくなる。また、固体撮像素子２０２は、板金２１１に接着等により取り付けられるため、接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置によって板金２１１に対する位置ずれや傾き等が生じてしまう。さらに、固体撮像素子２０２は、配線基板２１０に実装される際にも位置ずれや傾き等が生じてしまう。
【００１２】
また、上述した撮像装置２００では、複数のレンズが配置された主鏡筒２０１ａを後部鏡筒２０１ｂに対して位置決めし、固体撮像素子２０２が取り付けられた板金２１１を後部鏡筒２０１ｂに対して位置決めすることから、複数のレンズを固体撮像素子２０２に対して直接位置決めすることができず、複数のレンズと固体撮像素子２０２との間の位置精度には自ずと限界が生じてしまう。
【００１３】
さらに、後部鏡筒２０１ｂは、一般的に射出成形によって作製されるが、金型の構造上、後部鏡筒２０１ｂの正面側を成形する一方の金型と、後部鏡筒２０１ｂの背面側を成形する他方の金型との型締め精度の限界によって、後部鏡筒２０１ｂの正面側に形成されるガイド軸２０７ａ，２０７ｂの受部２０８ｂと、後部鏡筒２０１ｂの背面側に形成される位置決め突部２１５との間で位置ずれが生じてしまう。この場合も、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾き等を生じさせてしまう。
【００１４】
したがって、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生してしまう、或いは十分な解像力が得られないとった問題があった。
【００１５】
また、上述した撮像装置２００では、板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がある。また、後部鏡筒２０１ｂに板金２１１を固定するためのネジ２１３やシールゴム２１７等を用いることで部品点数も多くなる。さらに、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐためには、鏡筒本体２０１の強度を確保するための変形防止構造が必要となる。したがって、上述した撮像装置２００では、部品点数の増加によって製造コストが嵩むだけでなく、装置全体を小型化することが非常に困難となるといった問題があった。
【００１６】
また、撮像装置２００では、図３３に示すように、固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、固体撮像素子２０２の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１’）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２’）とが大きなずれを生じさせてしまう。この場合、固体撮像素子２０２の画面寸法が小さくなっても、ずれの大きさは画面寸法に比例して小さくならないことから、予め有効像円径（画角）を大きく設計しておく必要がある。したがって、上述した撮像装置２００では、固体撮像素子２０２を小さくするのに比例して、レンズを小型化することができないといった問題があった。
【００１７】
また、撮像装置２００では、固体撮像素子２０２の有効画素全域Ｓ１’を読み出してデジタル画像データを生成するだけでなく、有効画素全域Ｓ１’から一部の有効画面Ｓ２’を切り出すことによって手振れ補正を行うことができる。したがって、上述した有効画素中心Ｏ１’と読み出し中心Ｏ２’との大きなずれが生じた場合には、有効画素全域Ｓ１’に対する有効画面Ｓ２’の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３’）の幅Ｘａ’，Ｙａ’が狭くなり、最悪の場合、有効画素全域Ｓ１’から有効画面Ｓ２’を切り出すことができずに手振れ補正を適切に行うことが不可能となってしまう。
【００１８】
さらに、撮像装置２００では、上述した固体撮像素子２０２の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、可動レンズ群２０３ｂを光軸方向に変位させた際に、可動レンズ群２０３ｂの位置による結像性能に大きな差が生じてしまう。この場合、単焦点レンズやズームレンズにおいて結像性能を保証する範囲が狭くなってしまう。特にズームレンズにおいては、ズーミングした際の中心像の移動が大きくなってしまい、ユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じてしまう。
【００１９】
従来では、これらの問題を解決するために、撮像装置のレンズ性能を過剰に向上させたり、撮像装置に光軸調整を行うための機構を設けること等が行われている。しかしながら、レンズ性能を過剰に向上させた場合には、コストが嵩むだけでなく、近年の撮像装置の小型化及び高画質化の要求に応えることは困難である。また、撮像装置に光軸調整を行うための機構を設けた場合には、部品点数が増加し、構造も複雑となることから、撮像装置の小型化が困難となるだけでなく、仮に治具による調整を行ったとしても、組付工数の増加によって製造コストの増加を招いてしまう。
【００２０】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、構造を簡素化し、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことによって、更なる小型化及び低コスト化を可能とした撮像装置及びその調整方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備え、後部鏡筒は、複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子が固定される固定部と、一対のガイド軸を支持する一対の受部とを有することを特徴としている。
【００２２】
以上のように、本発明に係る撮像装置では、後部鏡筒の複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、固体撮像素子が固定される固定部と、一対のガイド軸を支持する一対の受部とが設けられていることから、複数のレンズの光軸中心と固体撮像素子の受光面の中心とを高精度に位置決めすることができ、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防止することができる。
【００２３】
また、本発明に係る撮像装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、前部鏡筒に対して後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて後部鏡筒を前部鏡筒に固定することを特徴としている。
【００２４】
以上のように、本発明に係る撮像装置の調整方法では、前部鏡筒に対して後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて後部鏡筒を前部鏡筒に固定することによって、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る撮像装置の調整方法は、被写体の像を結像させる複数のレンズと、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、前部鏡筒と後部鏡筒とに両端部が支持され、鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、後部鏡筒に取り付けられ、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、中間鏡筒に対して前部鏡筒及び／又は後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて前部鏡筒及び後部鏡筒を中間鏡筒に固定することを特徴としている。
【００２６】
以上のように、本発明に係る撮像装置の調整方法では、中間鏡筒に対して前部鏡筒及び／又は後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、固定撮像素子の受光面に対して一対のガイド軸を傾けながら、固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて前部鏡筒及び後部鏡筒を中間鏡筒に固定することによって、複数のレンズの固体撮像素子に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した撮像装置及びその調整方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明を適用した撮像装置１は、鏡筒本体２に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体２に収納された一部のレンズを光軸方向に変位させることによって、被写体の像を結像する結像レンズ装置に、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。そして、このような撮像装置１は、小型化が図られることによって、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等を構成するに好適なものとして使用されている。なお、本例では、結像レンズ装置の前玉有効径を約５．２ｍｍとして設計したが、そのような設計範囲に限定されるものではなく、更に小型化することも可能である。
【００２９】
鏡筒本体２は、光軸の前後方向で前部鏡筒である主鏡筒３と後部鏡筒４とに分割されており、主鏡筒３には、複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置され、後部鏡筒４には、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子が取り付けられている。
【００３０】
複数のレンズは、図３に示すように、被写体側から、主鏡筒３に固定された第１のレンズ５及び第２のレンズ６からなる固定レンズ群７と、主鏡筒３の内部で光軸方向に変位駆動される第３のレンズ８、第４のレンズ９及び第５のレンズ１０からなる可動レンズ群１１とを有して構成されている。なお、複数のレンズのうち、第１のレンズ５乃至第４のレンズ９は、光学ガラスからなり、第５のレンズ１０は、光学プラスチックからなる。また、固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間には、絞り１２が配置されている。そして、これら複数のレンズにより結像される被写体の像面側には、後部鏡筒４に固定された赤外カットフィルタ１３と、ローパスカットフィルタ１４と、シールゴム１５と、カバーガラス１６と、固体撮像素子１７とが配置されている。
【００３１】
主鏡筒３は、図４に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂が全体略直方体状に成形されてなる。また、この主鏡筒３の被写体側に位置する前面には、固定レンズ群７が固定される略円筒状のレンズ取付部１８が設けられている。このレンズ取付部１８は、第１のレンズ５と第２のレンズ６とを隣接させた状態で熱カシメ等によりその外周部を固定支持している。
【００３２】
また、主鏡筒３には、図５に示すように、内部に可動レンズ群１１を収納するためのレンズ収納空間１９が形成されており、背面側が開放された形状を有している。そして、このレンズ収納空間１９には、可動レンズ群１１を光軸方向に移動可能に支持するレンズ支持機構２０が配設されている。
【００３３】
レンズ支持機構２０は、可動レンズ群１１を支持するレンズ支持部材２１と、このレンズ支持部材２１を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂとを有している。
【００３４】
レンズ支持部材２１は、図６及び図７に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなる。なお、レンズ支持部材２１は、後述するカムピン４３とサイドカム５８との摺動特性に優れたものであれば、このような材料からなるものに必ずしも限定されるものではない。
【００３５】
レンズ支持部材２１は、後述するレンズ保持枠２３と共に可動レンズ群１１の外周部を保持するレンズ支持枠２１ａを有し、このレンズ支持枠２１ａの中央部には、可動レンズ群１１が収納されるレンズ収納凹部２４が設けられている。このレンズ収納凹部２４は、互いに接合された第３のレンズ８と第４のレンズ９とのうち、第４のレンズ９が嵌合される第１の凹部２４ａと、この第１の凹部２４ａの底面中央に、第４のレンズ９よりも径の小さい第３のレンズ８が収納される第２の凹部２４ｂを有して構成される。また、第２の凹部２４ｂの底面中央には、第３のレンズ８を所定の径で臨ませる開口部２５が形成されている。また、第１の凹部２４ａの内側面は、３面の補正面と３面の副補正面との計６面から構成されており、各内側面が第４のレンズ９の外周部と当接されることによって、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９をレンズ収納凹部２４に位置決めする。
【００３６】
一方、レンズ保持枠２３は、第５のレンズ１０の一面と当接される環状部２６と、この環状部２６から第５のレンズ１０の外周部に沿って折り曲げ形成された一対の連結片２７ａ，２７ｂとを有している。
【００３７】
環状部２６には、第５のレンズ１０の一面と当接されることによって一対の連結片２７ａ，２７ｂを所定の弾性力でレンズ支持枠２１ａを挟み込む方向へと撓ませる複数の突起部２８が形成されている。また、一対の連結片２７ａ，２７ｂの先端部には、それぞれレンズ支持枠２１ａの外周部に形成された一対の係止溝２９と係合される係止爪３０が形成されている。また、環状部２６には、第５のレンズ１０の外周部と当接される複数の爪部３１が、一対の連結片２７ａ，２７ｂと同一方向に折り曲げ形成されている。
【００３８】
一対の連結片２７ａ，２７ｂは、レンズ保持枠２３とレンズ支持枠２１ａとを連結するものであり、環状部２６の外周部において互いに対向配置されており、この環状部２６からレンズ支持枠２１ａに向かって光軸方向に延長して設けられている。
【００３９】
レンズ支持枠２１ａの外周部には、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂのうち、一方のガイド軸２２ａを挿通するガイド孔３２が形成された筒状部３３と、他方のガイド軸２２ｂを挟み込むガイド溝３４が形成された支持片３５とが互いに対向する位置から突出形成されている。また、これら筒状部３３と支持片３５とは、レンズ支持枠２１ａの外周部において一対の係止溝２９が形成された位置と略直交する位置に設けられている。
【００４０】
また、レンズ支持枠２１ａの支持片３５と隣接した位置には、第５のレンズ１０を位置決めする位置決め部３６が突出形成されている。そして、この位置決め部３６には、第５のレンズ１０の外周部から光軸と直交する方向に突出されたゲート部３７が係合される係合凹部３８が形成されている。
【００４１】
ここで、ゲート部３７は、第５のレンズ１０を射出成形することにより生じるものであり、第５のレンズ１０は、このようなゲート部３７を切断せずに残しておくことで、切断時の応力の発生により光学特性が劣化するのを防止している。本例では、この第５のレンズ１０に残されたゲート部３７をレンズ支持枠２１ａに保持する際の位置決めに利用している。
【００４２】
そして、このレンズ支持部材２１に可動レンズ群１１を固定支持する際は、先ず、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９をレンズ支持枠２１ａのレンズ収納凹部２４に収納する。このとき、第３のレンズ８が第２の凹部２４ｂに収納され、第４のレンズ９が第１の凹部２４ａに嵌合されることによって、互いに接合された第３のレンズ８及び第４のレンズ９がレンズ支持枠２１ａに位置決めされる。
【００４３】
次に、第５のレンズ１０を第４のレンズ９に嵌合させる。これにより、第４のレンズが第５のレンズ１０の外周部に設けられた保持枠１０ａに内接した状態で保持される。また、第５のレンズ１０のゲート部３７をレンズ支持枠２１ａの係合凹部３８に係合させる。これにより、第５のレンズ１０がレンズ支持枠２１ａに対して位置決めされる。このように、第５のレンズ１０のゲート部３７をレンズ支持枠２１ａの係合凹部３８に係合させることで、第５のレンズ１０が光軸の軸周りに回転するのを規制することが可能であり、また、ゲート部３７による第５のレンズ１０の光学特性の変化を一定方向にすることで補正を容易に行うことが可能である。
【００４４】
以上のようにして、これら可動レンズ群１１を構成する第３のレンズ８、第４のレンズ９及び第５のレンズ１０が光軸方向に重ね合わされた状態でレンズ支持枠２１ａに対して位置決めされる。
【００４５】
次に、この可動レンズ群１１をレンズ支持枠２１ａと共にレンズ保持枠２３で挟み込みながら、一対の連結片２７ａ，２７ｂの係止爪３０をレンズ支持枠２１ａの係止溝２９に係合させる。このとき、レンズ保持枠２３に設けられた複数の爪部３１が第５のレンズ１０の外周部を保持することによって、環状部２６の中心と第５のレンズ１０の光軸とが一致した状態となる。また、レンズ保持枠２３に設けられた複数の突起部２８が第５のレンズ１０の一面と当接されることによって、一対の連結片２７ａ，２７ｂを所定の弾性力でレンズ支持枠２１ａを挟み込む方向へと撓ませる。これにより、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間で可動レンズ群１１を挟み込みながら、一対の連結片２７ａ，２７ｂの先端部に設けられた係止爪３０をレンズ支持枠２１ａに設けられた係止溝２９に係合させ、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間を一対の連結片２７ａ，２７ｂにより連結することができる。そして、レンズ支持枠２１ａとレンズ保持枠２３との間に可動レンズ群１１を保持することができる。
【００４６】
一対のガイド軸２２ａ，２２ｂは、図３に示すように、光軸と平行に配置されており、それぞれの両端部が主鏡筒３と後部鏡筒４との間で固定支持される。このうち、一方のガイド軸２２ａは、図５中に示すレンズ収納空間１９の左上コーナー部に位置しており、他方のガイド軸２２ｂは、図５中に示すレンズ収納空間１９の右下のコーナー部に位置している。この場合、レンズ支持部材２１は、主鏡筒３に対して略４５゜傾けられた状態で配置されることによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに対するガタツキの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、主鏡筒３の一対のガイド軸２２ａ，２２ｂが固定される面には、図８に示すように、一対の受部３９ａ，３９ｂが形成されており、これら一対の受部３９ａ，３９ｂは、圧入される一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの先端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【００４８】
また、一方のガイド軸２２ａには、図９及び図１０に示すように、レンズ支持部材２１を背面側に付勢する圧縮コイルバネ４０が挿通されている。一方、図８に示す主鏡筒３の一方の受部３９ａ及び図９に示すレンズ支持部材２１の筒状部３３の一端には、圧縮コイルバネ４０の両端部と当接されるバネ受４１，４２がそれぞれ突出形成されている。
【００４９】
そして、レンズ支持部材２１は、図９及び図１０に示すように、筒状部３３のガイド孔３２に一方のガイド軸２２ａが挿通され、支持片３５のガイド溝３４に他方のガイド軸２２ｂが挟み込まれることによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【００５０】
また、レンズ支持部材２１には、筒状部３３の近傍から背面側に向かってカムピン４３が突出形成されている。このカムピン４３は、レンズ支持部材２１が圧縮コイルバネ４０に付勢されることによって、後述するレンズ駆動機構４９のサイドカム５８と当接される。また、このカムピン４３は、サイドカム５８との摺動性及び耐摩耗性を良くするために、その先端部が例えば半球面とされている。また、このカムピン４３は、レンズ支持部材２１と一体に成形されているが、サイドカム５８との摺動性及び耐摩耗性に優れた材料を用いてレンズ支持部材２１とは別個に作製した後に、このレンズ支持部材２１に取り付けた構造としてもよい。また、圧縮コイルバネ４０は、所定の面圧でカムピン４３がサイドカム５８と当接されるように、内周部がガイド軸２２ａに接触せず、且つ、圧縮された際に外周部が主鏡筒３側のバネ受４１と干渉しない寸法で形成されている。
【００５１】
また、このレンズ支持部材２１には、後述するリセットセンサ７４と協働して初期化の動作を行う突出片４４が、筒状部３３の近傍から前面側に向かって所定の長さで突出形成されている。さらに、レンズ支持部材２１には、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿って前面側にスライドされた際に主鏡筒３と当接される規制突部４５と、背面側にスライドされた際に後部鏡筒４と当接される規制片４６とが互いに逆向きに突出形成されている。一方、主鏡筒３には、図８に示すように、このレンズ支持部材２１の規制突部４５と当接される受け面４７が形成されている。
【００５２】
また、主鏡筒３には、図１１に示すように、上述した絞り１２の開口１２ａを調節する絞り調節機構４８と、上述したレンズ支持部材２１を光軸方向に変位駆動するレンズ駆動機構４９とが配設されている。
【００５３】
絞り調節機構４８は、図１２に示すように、絞り１２と一体に形成された第１の保持部材５０と、第１の保持部材５０に取り付けられた第１の駆動モータ５１とを有し、第１の駆動モータ５１の駆動により絞り１２の開口１２ａを２枚のシャッタ部材（図示せず。）により調節するアイリスユニットを構成している。
【００５４】
第１の保持部材５０は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等が全体略矩形平板状に成形されてなる。また、第１の保持部材５０の先端部には、絞り１２の開口１２ａが光軸と一致するように形成されている。また、第１の保持部材５０には、基端部側の一方の主面に位置して、第１の駆動モータ５１が光軸と平行となるように取り付けられている。一方、第１の駆動モータ５１が取り付けられた面とは反対側の面には、絞り１２の開口１２ａを調節する２枚のシャッタ部材が設けられている。これら２枚のシャッタ部材は、第１の駆動モータ５１の駆動により互いに逆向きにスライドされて、開口１２ａの径を変化させる。
【００５５】
また、第１の保持部材５０の主鏡筒３と当接される面には、主鏡筒３に対して位置決めされるボス穴５２が形成されている。また、第１の保持部材５０の一側面部には、後述する主鏡筒３の位置決め凹部５５に係合されると共に、後述する第２の保持部材６１の押付片６３に押し付けられる被押付片５３が突出形成されている。
【００５６】
一方、主鏡筒３には、図１１に示すように、光軸と平行な一側面（以下、第１の側面という。）３ａに、上述した絞り１２を固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間に挿入するための第１の挿入口５４が形成されている。また、第１の側面３ａには、第１の保持部材５０の被押付片５３が係合される位置決め凹部５５が第１の挿入口５４と隣接して形成されている。また、第１の側面３ａには、第１の保持部材５０のボス穴５２に係合されるボス５６と、第１の駆動モータ５１の外形に対応した切欠き部５７とが形成されている。
【００５７】
レンズ駆動機構４９は、図１３に示すように、レンズ支持部材２１のカムピン４３と当接されるサイドカム５８と、このサイドカム５８が取り付けられた駆動軸５９を回転駆動する第２の駆動モータ６０とを有している。
【００５８】
サイドカム５８は、駆動軸５９の回転に応じてレンズ支持部材２１を光軸方向に変位させるものであり、樹脂材料等を用いて高精度に成形されてなる。また、サイドカム５８の中心部は、第２の駆動モータ６０の駆動軸５９に圧入若しくは接着により固定されている。なお、サイドカム５８は、カムピン４３との摺動性を良くするために、カムピン４３と摺接される面にグリスを塗布した構成としてもよい。また、サイドカム５８を摺動性に優れた材料を用いて作製し、レンズ支持部材２１を耐摩耗性に優れた材料を用いて作製することによって、このようなグリスを塗布しない構成とすることもできる。
【００５９】
第２の駆動モータ６０は、ステッピングモータであり、供給される駆動パルスに応じて駆動軸５９に取り付けられたサイドカム５８の回転を駆動制御する。そして、この第２の駆動モータ６０は、第２の保持部材６１により支持されている。第２の保持部材６１は、両端部が同一方向に折り曲げられた板金からなり、一端側に駆動軸５９を貫通させた状態で第２の駆動モータ６０が固定され、他端側に設けられた軸受６２に駆動軸５９の先端が軸支されている。
【００６０】
また、第２の保持部材６１の一端側には、上述した第１の保持部材５０の被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付ける押付片６３が折り曲げ形成されている。この押付片６３は、所定の弾性を有するように、板金の板厚、幅、材質等が決められており、上述した主鏡筒３の位置決め凹部５５に第１の保持部材５０の被押付片５３が係合された際の寸法バラツキを吸収する。
【００６１】
また、第２の保持部材６１の一端と他端との間には、主鏡筒３に対して位置決めされるボス孔６４が形成されている。さらに、このボス孔６４が形成された位置からは、主鏡筒３に固定される固定片６５が、第２の駆動モータ６０側に駆動軸５９と平行となるように延長して形成されている。この固定片６５には、第１の孔部６６と、この第１の孔部６６よりも拡径された第２の孔部６７とが駆動軸５９と平行な方向に沿って連続して形成されている。このうち、第１の孔部６６は、主鏡筒３にネジ止めされる際の固定片６５の回転を防止する長孔であり、第２の孔部６７は、主鏡筒３にネジ止めされる際のネジ６８を貫通させる貫通孔である。
【００６２】
一方、主鏡筒３には、図１１に示すように、第１の側面３ａ及び当該第１の側面３ａと隣接する光軸と平行な一側面（以下、第２の側面という。）３ｂに亘って、上述したサイドカム５８をレンズ収納空間１９に挿入するための第２の挿入口６９が形成されている。そして、主鏡筒３の内面には、この第２の挿入口６９から挿入された第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合される位置決め凹部７０が形成されている。
【００６３】
また、第２の側面３ｂには、上述した固定片６５の第１の孔部６６と係合される回転防止用の位置決め突部７１と、固定片６５の第２の孔部６７を通してネジ６８が螺合されるネジ孔７２ａが形成された座面突部７２とが突出形成されている。位置決め突部７１は、座面突部７２よりも低く且つ当該ネジ孔７２ａに螺合されるネジ６８の頭部を投影した領域内に少なくとも一部が位置している。座面突部７２は、ネジ孔７２ａから位置決め突部７１に向かって一部が切り欠かれた形状を有している。なお、これら位置決め突部７１及び座面突部７２は、それぞれ先端部に面取りが施されており、基端部が主鏡筒３の第２の面に対して曲面形状を有している。また、第２の側面３ｂには、上述した第２の保持部材６１のボス孔６４と係合される位置決め用のボス７３が突出形成されている。
【００６４】
そして、これら絞り調節機構４８及びレンズ駆動機構４９を主鏡筒３に取り付ける際は、先ず、主鏡筒３の第１の挿入口５４から絞り１２を主鏡筒３の内部に挿入する。このとき、主鏡筒３の位置決め凹部５５に第１の保持部材５０の被押付片５３が係合され、第１の保持部材５０のボス穴５２に主鏡筒３のボス５６が係合され、主鏡筒３の切欠き部５７に第１の保持部材５０に取り付けられた第１の駆動モータ５１が係合される。なお、この位置決め凹部５５に係合された被押付片５３は、第１の側面３ａと同一主面を形成している。また、図示を省略するが、主鏡筒３の内部に挿入された絞り１２の先端は、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部と係合されると共に、上述したレンズ取付部１８とレンズ収納空間１９との間を遮断することになる。これにより、絞り調節機構４８は、固定レンズ群７と可動レンズ群１１との間の光路上に絞り１２の開口１２ａが位置するように、主鏡筒３に対して正確に位置決めされた状態となる。
【００６５】
次に、主鏡筒３の第２の挿入口６９から、サイドカム５８がレンズ収納空間１９に収納されたレンズ支持部材２１のカムピン４３と当接されるように、レンズ駆動機構４９を主鏡筒３の内部に挿入する。このとき、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部７０に第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合される。また、第２の保持部材６１のボス孔６４に主鏡筒３の第２の面３ｂに形成されたボス７３が係合される。また、図１４に示すように、第２の保持部材６１の押付片６３が第１の保持部材５０の被押付片５３と当接され、上述した位置決め凹部５５に係合された被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに所定の力量で押し付けた状態とする。また、図１及び図２に示すように、固定片６５が主鏡筒３の座面突部７２と当接された状態で、第２の保持部材６１の第１の孔部６６に主鏡筒３の位置決め突部７１が係合されると共に、第２の孔部６７を通してネジ孔７２ａにネジ６８が螺合される。これにより、第２の保持部材６１の固定片６５が主鏡筒３の第２の側面３ｂに固定される。
【００６６】
このように、撮像装置１では、第１の保持部材５０の被押付片５３が第２の保持部材６１の押付片６３により主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付けられた状態で、第２の保持部材６１の固定片６５が主鏡筒３の第２の側面３ｂに固定されることから、主鏡筒３に対する絞り調節機構４８とレンズ駆動機構４９との組付工数及び固定箇所を削減しながら、これら絞り調節機構４８とレンズ駆動機構４９とを主鏡筒３に対して適切に位置決め固定することが可能である。
【００６７】
なお、第２の保持部材６１の押付片６３は、第１の保持部材５０の被押付片５３を主鏡筒３の第１の側面３ａに押し付けることによって、主鏡筒３に対して絞り調節機構４８を絞り１２の挿入方向に固定すると共に、この絞り１２の挿入方向と直交する方向にも固定することが可能である。
【００６８】
また、この撮像装置１では、レンズ駆動機構４９が主鏡筒３のレンズ収納空間１９に挿入されたときに、主鏡筒３の内面に形成された位置決め凹部７０に第２の保持部材６１の先端から突出する軸受６２が係合されることから、第２の駆動モータ６０の駆動軸５９の位置精度を向上させることが可能であり、サイドカム５８によるレンズ支持部材２１の光軸方向の移動操作を適切に行うことが可能となる。また、撮像装置１では、このようなサイドカム５８からなるレンズ駆動機構４９によって、レンズ支持部材２１の駆動ストロークを従来よりも小さくすることが可能であり、可動レンズ群１１を高分解能で変位駆動することが可能である。
【００６９】
上述した絞り調節機構４８及びレンズ駆動機構４９が取り付けられた主鏡筒３の第１の側面３ａには、図１５及び図１６に示すように、絞り調節機構４８よりも前面側に位置してリセットセンサ７４が配設されている。
【００７０】
このリセットセンサ７４は、上述したレンズ支持部材２１の突出片４４に沿った溝部７５を有し、この溝部７５を突出片４４が通過することによって、これを感知し、電源投入時等においてレンズ駆動機構４９の初期化を行う。また、このリセットセンサ７４は、略矩形状のフレキシブル配線基板７６にハンダ付けされており、このフレキシブル配線基板７６には、上部にネジ７７を貫通させる貫通孔７８と、両側縁部に一対の切欠き部７９とが形成されている。
【００７１】
一方、主鏡筒３の第１の側面３ａには、このリセットセンサ７４をレンズ収納空間１９に挿入するための第３の挿入口８０が形成されている。また、第１の側面３ａには、フレキシブル配線基板７６の貫通孔７８を通してネジ７７が螺合されるネジ孔８１と、フレキシブル配線基板７６の一対の切欠き部７９に係合されることによって、フレキシブル配線基板７６を主鏡筒３に対して位置決めする或いはネジ止めされるフレキシブル配線基板７６の回転を防止する一対の突起部８２とが形成されている。
【００７２】
そして、リセットセンサ７４を主鏡筒３に取り付ける際は、図１に示すように、第３の挿入口８０からリセットセンサ７４を挿入する。このとき、フレキシブル配線基板７６の一対の切欠き部７９に一対の突起部８２が係合された状態で、フレキシブル配線基板７６の貫通孔７８を通して主鏡筒３のネジ孔８１にネジ７７が螺合される。これにより、リセットセンサ７４が取り付けられたフレキシブル配線基板７６を主鏡筒３の第１の側面３ａに位置決め固定することができる。
【００７３】
リセットセンサ７４が取り付けられた主鏡筒３には、図１７及び図１８に示すように、後部鏡筒４が取り付けられる。
【００７４】
この後部鏡筒４は、図１９，図２０及び図２１に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等が略矩形状に成形されてなる。また、後部鏡筒４の正面側の略中央部には、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、赤外カットフィルタ１３と、ローパスカットフィルタ１４と、シールゴム１５と、カバーガラス１６と、固体撮像素子１７とが配置される矩形状の収納凹部８３が形成されている。
【００７５】
赤外カットフィルタ１３は、近赤外光が固体撮像素子１７に到達しないようにするためのものである。この赤外カットフィルタ１３には、大別して２種類の方式があり、一つは、金属イオンを含有することで特定の波長（ここでは赤外光）を吸収する、いわゆる吸収フィルタと、もう一つは、誘電体の多層構造をもつ、いわゆるダイクロイックフィルタである。ローパスカットフィルタ１４は、固体撮像素子１７に向かう光から特定の空間周波数成分を取り出すためのものである。すなわち、複数のレンズを透過した光は、このローパスカットフィルタ１４を透過することで特定の空間周波数成分のみが取り出され、この特定の空間周波数成分の光が固体撮像素子１７に入射することになる。また、赤外カットフィルタ１３とローパスカットフィルタ１４とは、互いに貼り合わされて一体化されることによって、ひとつの光学フィルタ８４を構成している。
【００７６】
固体撮像素子１７は、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の半導体チップ１７ａが、収納凹部８３の底面部に形成されたチップ搭載面８３ａに搭載された構造を有している。このチップ搭載面８３ａには、半導体チップ１７ａの周囲に設けられた図示しない信号入出力端子と電気的に接続される複数のピン８５がリードフレーム８６に沿って設けられている。一方、後部鏡筒４の背面側には、この固体撮像素子１７から出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するために、チップ搭載面８３ａに設けられた複数のピン８５と電気的に接続される複数の接続端子８７が突出して設けられている。
【００７７】
そして、この後部鏡筒４に光学フィルタ８４及び固体撮像素子１７を取り付ける際は、先ず、半導体チップ１７ａをチップ搭載面８３ａに位置決めした状態で、この半導体チップ１７ａの信号入出力端子をワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面８３ａの複数のピン８５と電気的に接続する。これにより、固体撮像素子１７が後部鏡筒４に対して位置決め固定される。次に、収納凹部８３の開口を閉塞するように、透明なガラス製のカバーガラス１６を接着等により取り付ける。次に、この収納凹部８３に矩形枠状のシールゴム１５を嵌合し、このシールゴム１５を介して光学フィルタ８４を収納凹部８３に嵌合する。そして、この収納凹部８３に嵌合された光学フィルタ８４を固定枠８８により後部鏡筒４に固定する。
【００７８】
この固定枠８８は、所定の大きさの開口部８８ａを有し、固体撮像素子１７への不要な光の侵入を防止すると共に、光学フィルタ８４に当接されることによって、この光学フィルタ８４をシールゴム１５に押圧し、押圧されたシールゴム１５の弾性力によって、カバーガラス１６との間に挟持された光学フィルタ８４のガタツキの発生を防止する。また、固定枠８８には、後部鏡筒４に対して位置決めされる一対の切欠部８９ａ，８９ｂが略半円状に形成されている。
【００７９】
一方、後部鏡筒４の正面側には、上述した一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を固定支持する一対の受部９０ａ，９０ｂが形成されている。これら一対の受部９０ａ，９０ｂは、圧入される一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【００８０】
そして、固定枠８８は、この後部鏡筒４に設けられた一対の受部９０ａ，９０ｂに一対の切欠部８９ａ，８９ｂが係合された状態で、接着やスナップフィット等により後部鏡筒４の正面側に位置決め固定される。
【００８１】
また、この後部鏡筒４の正面側には、図１７及び図１８に示すように、上述したレンズ支持部材２１の規制片４６と当接される規制突部９１が突出形成されている。また、この後部鏡筒４の正面側には、図１７中に示す左下コーナー部及び右上のコーナー部に位置して、主鏡筒３に対して位置決される一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂと、主鏡筒３にネジ止めされるネジ９３を貫通させる一対の貫通孔９４ａ，９４ｂとが、それぞれ一対の貫通孔９４ａ，９４ｂから順に上方又は下方に並ぶように形成されている。また、後部鏡筒４の正面側には、主鏡筒３の背面側に嵌合されるように、一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂ及び一対の貫通孔９４ａ，９４ｂの周囲が主鏡筒３の背面側の形状に対応して一段低くなされた段差部９５が形成されている。また、後部鏡筒４の背面側には、この後部鏡筒４が主鏡筒３にネジ止めされた際にネジ９３の頭部の突出を防ぐため、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂの周囲がネジ９３の頭部に対応して一段低くなされた段差部９６が形成されている。一方、主鏡筒３の背面側には、一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂが嵌合される位置決め穴９７ａ，９７ｂと、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂを貫通したネジ９３が螺合される一対のネジ孔９８ａ，９８ｂとが形成されている。
【００８２】
そして、この後部鏡筒４は、図２に示すように、正面側の一対の位置決め突部９２ａ，９２ｂが主鏡筒３の一対の位置決め穴９７ａ，９７ｂに係合されることによって主鏡筒３に対して位置決めされると共に、一対の貫通孔９４ａ，９４ｂを通して主鏡筒３の一対のネジ孔９８ａ，９８ｂにネジ９３が螺合されることによって、主鏡筒３の背面側に固定される。
【００８３】
以上のように構成される撮像装置１では、固定レンズ群７に対してレンズ支持機構２０により支持された可動レンズ群１１をレンズ駆動機構４９により光軸方向に変位駆動することによって、この鏡筒本体２の背面側に被写体の像を結像する。すなわち、第２の駆動モータ６０の回転駆動に応じてサイドカム５８が一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに支持されたレンズ支持部材２１を光軸方向にスライドさせる。また、このレンズ支持部材２１は、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂに沿って前面側にスライドされた際に、主鏡筒３の受け面４７と規制突部４５とが当接される一方、背面側にスライドされた際に後部鏡筒４の規制突部９１と規制片４６とが当接されることによって、その光軸方向の移動範囲が規制されている。このように、サイドカム５８は、メカストローク以上の駆動ストロークを保証し、可動レンズ群１１を高分解能で変位駆動することが可能である。そして、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子１７で受像し、この固体撮像素子１７から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【００８４】
上述した撮像装置１では、後部鏡筒４の正面側に、固体撮像素子１７の半導体チップ１７ａが搭載されるチップ搭載面８３ａと、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの他端を固定支持する一対の受部９０ａ，９０ｂとが設けられている。したがって、後部鏡筒４に固体撮像素子１７を配置する際には、例えば半導体の製造工程において通常行われる画像処理技術を用いて、基準となる一対の受部９０ａ，９０ｂに対する半導体チップ１７ａの位置検出を行いながら、この半導体チップ１７ａをチップ搭載面８３ａに高精度に位置決め固定することが可能である。
【００８５】
また、この撮像装置１では、半導体チップ１７ａの信号入出力端子がワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面８３ａの複数のピン８５と電気的に接続されることによって、固体撮像素子１７が後部鏡筒４に対して正確に位置決め固定されている。したがって、この撮像装置１では、半導体チップ１７ａのチップ搭載面８３ａに対して当接する面積を小さくし、従来のような接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置による位置ずれや傾き等の発生を防止することが可能である。
【００８６】
また、この撮像装置１では、一対の金型を用いて後部鏡筒４を射出成形する際に、後部鏡筒４の正面側を一方の金型によって成形することから、この後部鏡筒４の正面側に形成されるチップ搭載面８３ａと一対の受部９０ａ，９０ｂとの間の精度を向上させることが可能である。そして、この後部鏡筒４を主鏡筒３に位置決め固定した際には、固体撮像素子１７に対する一対のガイド軸２２ａ，２２ｂの位置や角度の精度を向上させることが可能であり、複数のレンズの光軸を固体撮像素子１７の受光面に対して高精度に位置決めすることが可能である。
【００８７】
したがって、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１７が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【００８８】
また、この撮像装置１では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１７が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【００８９】
また、この撮像装置１では、従来のような板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体２の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【００９０】
さらに、この撮像装置１では、上述した後部鏡筒４の構成に限定されず、図２２に示す後部鏡筒４のように、チップ搭載面８３ａに半導体チップ１７ａが搭載された収納凹部８３を閉塞するように、光学フィルタ８４を接着等により取り付けた構造としてもよい。
【００９１】
この場合、シールゴム１５、カバーガラス１６及び固定枠８８が不要となり、固体撮像素子１７を薄型化することが可能であり、可動レンズ群１１の駆動ストロークを広げることも可能である。また、組立工数も削減されることから、更なる低コスト化が可能である。なお、図２２に示す後部鏡筒４においては、固体撮像素子１７への不要な光の侵入を防止するためのマスクを半導体チップ１７ａ又は光学フィルタ８４の表面に設けた構造としてもよい。
【００９２】
また、この撮像装置１では、図２３に示すように、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子１７の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２）とを高精度に一致させることが可能であり、有効画素全域Ｓ１に対する有効画面Ｓ２の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３）の幅Ｘａ，Ｙａが広がることから、有効画素全域Ｓ１から有効画面Ｓ２を切り出して適切な手振れ補正を行うことが可能である。さらに、手振れ補正の範囲を従来と同じとすることで、有効画面Ｓ２を大きくすることも可能であり、固体撮像素子１７を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【００９３】
また、上述した撮像装置１では、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することによって、可動レンズ群１１を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、この撮像装置１では、結像性能を保証する範囲を広げることが可能である。
【００９４】
ところで、上述した撮像装置１の光軸調整を行う際には、主鏡筒３側の位置決め穴９７ａ，９７ｂと後部鏡筒４側の位置決め突部９２ａ，９２ｂとの係合に遊びを持たせ、主鏡筒３に対して後部鏡筒４を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸２２ａ，２２ｂを固定撮像素子１７の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１７の受光面の中心を通る中心軸と、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）とが略一致した位置にて後部鏡筒４を主鏡筒３に固定する。これにより、複数のレンズの固体撮像素子１７に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【００９５】
次に、図２４に示す撮像装置１００に本発明を適用した例について説明する。
【００９６】
この撮像装置１００は、鏡筒本体１０１に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、鏡筒本体１０１に収納されたズーミング用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に変位させることによって、ズーミング（変倍操作）とフォーカッシング（焦点調節操作）とを行うレンズ装置に、これら複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子を取り付けることによって、装置全体を小型パッケージ化したものである。
【００９７】
鏡筒本体１０１は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなり、光軸の前後方向で前部鏡筒１０２と中間鏡筒１０３と後部鏡筒１０４とに分割された構成を有している。
【００９８】
そして、前部鏡筒１０２は、中間鏡筒１０３の前面側に位置決め固定されている。具体的に、前部鏡筒１０２の背面側には、中間鏡筒１０３に対して位置決される複数の位置決め突部と、中間鏡筒にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒１０３の正面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ孔とが形成されている。そして、前部鏡筒１０２は、位置決め突部が中間鏡筒１０３の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒１０３に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒１０３のネジ孔にネジが螺合されることによって、中間鏡筒１０３の正面側に固定されている。
【００９９】
また、後部鏡筒１０４は、中間鏡筒１０３の背面側に位置決め固定されている。具体的に、後部鏡筒１０４の正面側には、中間鏡筒１０３に対して位置決される複数の位置決め突部と、中間鏡筒１０３にネジ止めされるネジを貫通させる複数の貫通孔とが形成されている。一方、中間鏡筒１０３の背面側には、これら複数の位置決め突部が嵌合される位置決め穴と、これら複数の貫通孔を貫通したネジが螺合される複数のネジ孔とが形成されている。そして、後部鏡筒１０４は、位置決め突部が中間鏡筒１０３の位置決め穴に係合されることによって中間鏡筒１０３に対して位置決めされると共に、貫通孔を通して中間鏡筒１０３のネジ孔にネジが螺合されることによって、中間鏡筒１０３の背面側に固定されている。
【０１００】
複数のレンズは、図２５に示すように、被写体側から、前部鏡筒１０２に固定された第１のレンズ１０５、第２のレンズ１０６及び第３のレンズ１０７からなる固定レンズ群１０８と、中間鏡筒１０３の内部で光軸方向に変位駆動される第４のレンズ１０９、第５のレンズ１１０及び第６のレンズ１１１からなるズーム用の可動レンズ群１１２と、中間鏡筒１０３に固定された第７のレンズ（固定レンズ）１１３と、中間鏡筒１０３の内部で光軸方向に変位駆動される第８のレンズ１１４、第９のレンズ１１５及び第１０のレンズ１１６からなるフォーカス用の可動レンズ群１１７とを有し、いわゆる４群インナーフォーカス式のズームレンズとして構成されている。
【０１０１】
固定レンズ群１０８は、前部鏡筒１０２の前面に設けられた略円筒状のレンズ取付部１１８に取り付けられている。また、固定レンズ１１３は、中間鏡筒１０３の内周部に設けられた略円環状のレンズ取付枠１１９に取り付けられている。
【０１０２】
一方、ズーム用の可動レンズ群１１２及びフォーカス用の可動レンズ群１１７は、レンズ支持機構によって光軸方向に移動可能に支持されている。このレンズ支持機構は、ズーム用の可動レンズ群１１２を支持するズーム用のレンズ支持部材１２０と、フォーカス用の可動レンズ群１１７を支持するフォーカス用のレンズ支持部材１２１と、これらズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１を光軸方向にスライド可能に支持する一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂとを有している。
【０１０３】
ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなり、それぞれ可動レンズ群１１２，１１７の外周部を保持するレンズ支持枠１２０ａ，１２１ａを有している。
【０１０４】
また、ズーム用のレンズ支持部材１２０は、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂのうち、一方のガイド軸１２２ａを挿通するガイド孔１２３ａが形成された筒状部１２３と、他方のガイド軸１２２ｂを挟み込むガイド溝１２４ａが形成された支持片１２４とを有し、これら筒状部１２３と支持片１２４とは、レンズ支持枠１２０ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、ズーム用のレンズ支持部材１２０は、筒状部１２３のガイド孔１２３ａに一方のガイド軸１２２ａが挿通され、支持片１２４のガイド溝１２４ａに他方のガイド軸１２２ｂが挟み込まれることによって、固定レンズ群１０８と固定レンズ１１３との間で、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【０１０５】
一方、フォーカス用のレンズ支持部材１２１は、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂのうち、他方のガイド軸１２２ｂを挿通するガイド孔１２５ａが形成された筒状部１２５と、一方のガイド軸１２２ａを挟み込むガイド溝１２６ａが形成された支持片１２６とを有し、これら筒状部１２５と支持片１２６とは、レンズ支持枠１２１ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、フォーカス用のレンズ支持部材１２１は、筒状部１２５のガイド孔１２５ａに他方のガイド軸１２２ｂが挿通され、支持片１２６のガイド溝１２６ａに一方のガイド軸１２２ａが挟み込まれることによって、後述する絞り１２９と固体撮像素子１３１との間で、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿ってスライド可能に支持されている。
【０１０６】
一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂは、中間鏡筒１０３の内部で光軸と平行に配置されると共に、それぞれの両端部が前部鏡筒１０２と後部鏡筒１０４との間で固定支持されている。このため、前部鏡筒１０２には、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの一端を固定支持する一対の受部１２７ａ，１２７ｂが形成されている。また、後部鏡筒１０４には、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂが形成されている。そして、これら一対の受部１２７ａ，１２７ｂ、１２８ａ，１２８ｂは、軽圧入される一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの先端を保持するように、内面が四方に亘って平坦化された形状を有している。
【０１０７】
また、一方のガイド軸１２２ａと他方のガイド軸１２２ｂとは、ズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１が重力方向に対して略４５゜傾けられた状態で配置されるように、鏡筒本体１０１内において互いに対向するコーナー部に位置して設けられている。さらに、ズーム用のレンズ支持部材１２０とフォーカス用のレンズ支持部材１２１とは、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに対して互いに１８０゜の位相差をもって配置されている。これにより、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに対するズーム用及びフォーカス用のレンズ支持部材１２０，１２１のガタツキの発生を抑制することが可能である。
【０１０８】
また、中間鏡筒１０３には、これらズーム用のレンズ支持部材１２０とフォーカス用のレンズ支持部材１２１とをそれぞれ一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに沿って光軸方向に変位駆動するためのレンズ駆動機構が設けられている。なお、レンズ駆動機構は、上述した撮像装置１のレンズ駆動機構４９と同様の構成を有するものであり、レンズ支持部材１２０，１２１に設けられたカムピンと当接されるサイドカムが駆動モータの駆動に応じて一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに支持されたレンズ支持部材１２０，１２１をそれぞれ独立に光軸方向へと変位駆動する。なお、中間鏡筒１０３には、電源投入時等においてレンズ駆動機構の初期化を行うためのリセットセンサ等が設けられている。
【０１０９】
また、中間鏡筒１０３には、固定レンズ１１３とフォーカス用の可動レンズ群１１７との間に位置して、絞り１２９が配置されている。絞り１２９は、上述した撮像装置１の絞り調節機構４８と同様に、駆動モータの駆動により絞り１２９の開口１２９ａを２枚のシャッタ部材により調節するアイリスユニットを構成している。
【０１１０】
そして、複数のレンズにより結像される被写体の像面側には、後部鏡筒１０４に固定された光学フィルタ１３０と、固体撮像素子１３１とが配置されている。このため、後部鏡筒１０４の正面側の略中央部には、これら光学フィルタ１３０及び固体撮像素子１３１が配置される矩形状の収納凹部１３２が形成されている。
【０１１１】
光学フィルタ１３０は、近赤外光が固体撮像素子１３１に到達しないようにするための赤外カットフィルタ１３０ａと、固体撮像素子１３１に向かう光から特定の空間周波数成分を取り出すためのローパスカットフィルタ１３０ｂとが貼り合わされて一体化された構造を有している。
【０１１２】
固体撮像素子１３１は、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）等の半導体チップ１３１ａが、収納凹部１３２の底面部に形成されたチップ搭載面１３２ａに搭載された構造を有している。このチップ搭載面１３２ａには、図示を省略するが、半導体チップ１３１ａの周囲に設けられた図示しない信号入出力端子と電気的に接続される複数のピンがリードフレームに沿って設けられている。一方、後部鏡筒１０４の背面側には、この固体撮像素子１３１から出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するために、チップ搭載面１３２ａに設けられた複数のピンと電気的に接続される複数の接続端子１３３が突出して設けられている。
【０１１３】
そして、この後部鏡筒１０４に光学フィルタ１３０及び固体撮像素子１３１を取り付ける際は、先ず、半導体チップ１３１ａをチップ搭載面１３２ａに位置決めした状態で、この半導体チップ１３１ａの信号入出力端子をワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面１３２ａの複数のピンと電気的に接続する。これにより、固体撮像素子１３１が後部鏡筒１０４に対して位置決め固定される。次に、収納凹部１３２の開口を閉塞するように、光学フィルタ１３０を接着等により取り付ける。
【０１１４】
以上のように構成される撮像装置１００では、ズーム用の可動レンズ群１１２を光軸方向に変位させるズーミング（変倍操作）を行いながら、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子１３１の受光面とが一致するように、フォーカス用の可動レンズ群１１７を光軸方向に変位させるフォーカッシング（焦点調節操作）を行う。これにより、複数のレンズにより結像される被写体の像面と固体撮像素子１３１の受光面とを一致させたまま、焦点距離を連続的に変化させることができる。
【０１１５】
なお、この撮像装置１００において、レンズが最も広角となるのは、図２４中の実線で示すズーム用の可動レンズ群１１２が最も固定レンズ群１０８に近接する前面側（ワイド端）に位置するときであり、レンズが最も望遠となるのは、図２４中の破線で示すズーム用の可動レンズ群１１２が最も固定レンズ１１３に近接する背面側（テレ端）に位置するときである。
【０１１６】
そして、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像された被写体の像を固体撮像素子１３１で受像し、この固体撮像素子１３１から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【０１１７】
この撮像装置１００では、上述した撮像装置１と同様に、後部鏡筒１０４の正面側に、固体撮像素子１３１の半導体チップ１３１ａが搭載されるチップ搭載面１３２ａと、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂとが設けられている。したがって、後部鏡筒１０４に固体撮像素子１３１を配置する際には、例えば半導体の製造工程において通常行われる画像処理技術を用いて、基準となる一対の受部１２８ａ，１２８ｂに対する半導体チップ１３１ａの位置検出を行いながら、この半導体チップ１３１ａをチップ搭載面１３２ａに高精度に位置決め固定することが可能である。
【０１１８】
また、この撮像装置１００では、半導体チップ１３１ａの信号入出力端子がワイヤーボンディングやダイボンディング等によりチップ搭載面１３１ａの複数のピンと電気的に接続されることによって、固体撮像素子１３１が後部鏡筒１０４に対して正確に位置決め固定されている。したがって、この撮像装置１００では、半導体チップ１３１ａのチップ搭載面１３２ａに対して当接する面積を小さくし、従来のような接着時に塗布される接着剤の塗布量や塗布位置による位置ずれや傾き等の発生を防止することが可能である。
【０１１９】
また、この撮像装置１００では、一対の金型を用いて後部鏡筒１０４を射出成形する際に、この後部鏡筒１０４の正面側を一方の金型によって成形することから、後部鏡筒１０４の正面側に形成されるチップ搭載面１３２ａと一対の受部１２８ａ，１２８ｂとの間の精度を向上させることが可能である。そして、この後部鏡筒１０４を中間鏡筒１０３に位置決め固定した際には、固体撮像素子１３１に対する一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの位置や角度の精度を向上させることが可能であり、複数のレンズの光軸を固体撮像素子１３１の受光面に対して高精度に位置決めすることが可能である。
【０１２０】
したがって、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１３１が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、固体撮像素子１３１の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【０１２１】
また、この撮像装置１００では、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子１３１が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【０１２２】
また、この撮像装置１００では、従来のような板金２１１に固体撮像素子２０２を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒２０１ｂ及び板金２１１にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体２０１の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体１０１の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１２３】
また、この撮像装置１００では、図２３に示すように、固体撮像素子１７の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子１７の受光面の中心（有効画素中心Ｏ１）と、レンズの光軸中心（読み出し中心Ｏ２）と高精度に一致させることが可能であり、有効画素全域Ｓ１に対する有効画面Ｓ２の手振れ補正に使用可能な領域（図中斜面で示す領域Ｓ３）の幅Ｘａ，Ｙａが広がることから、有効画素全域Ｓ１から有効画面Ｓ２を切り出して適切な手振れ補正を行うことが可能である。さらに、手振れ補正の範囲を従来と同じとすることで、有効画面Ｓ２を大きくすることも可能であり、固体撮像素子１７を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１２４】
また、この撮像装置１００では、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することによって、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、結像性能を保証する範囲を広げることが可能であり、特に、この撮像装置１００のようにズームレンズを構成する場合には、固体撮像素子１３１の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、上述したユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じるのを防ぐことが可能である。
【０１２５】
ところで、上述した撮像装置１００において、例えば一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂの他端を固定支持する一対の受部１２８ａ，１２８ｂに部品精度や組立精度のバラツキ等が生じた場合には、一対の受部１２８ａ，１２８ｂを支点にして一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾くことが考えられる。
【０１２６】
この場合、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに連れ回されることによって、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂにとが一致せずに、図２６に示すような中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れが生じることになる。
【０１２７】
そして、この中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れは、固定レンズ群１０８が中間鏡筒１０３に対してずれる方向（シフト方向）と、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７が傾く方向（ティルト方向）とが一致することから、必ず一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾く方向と同一方向となる。これは、固体撮像素子１３１の半導体チップ１３１ａがチップ搭載面１３２ａに対して傾いてしまった場合と光学的には同じである。
【０１２８】
したがって、この撮像装置１００では、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾いたとしても、複数のレンズの見かけ上の光軸Ｂも固体撮像素子１３１の受光面を基準にして倒れることから、ズーム用の可動レンズ群１１２をワイド端とテレ端との間で複数のレンズの最適軸Ｂに沿って変位させることが可能であり、ズーミングした際の中心像の移動を防止することが可能である。
【０１２９】
しかしながら、この中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れは、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが固体撮像素子１３１の受光面に対して傾く方向に片ボケを生じさせてしまう。
【０１３０】
そこで、この撮像装置１００では、前部鏡筒１０２側の位置決め突部と中間鏡筒１０３側の位置決め穴との係合に遊びを持たせ、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが略一致した位置にて前部鏡筒１０２を中間鏡筒１０３に固定する。これにより、複数のレンズの固体撮像素子１３１に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【０１３１】
ところで、上述した撮像装置１００では、図２７に示すように、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが高精度に一致した場合でも、ズーム用の可動レンズ群１１２が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれた状態で光軸方向に変位駆動される場合も考えられる。
【０１３２】
ここで、複数のレンズ全体の焦点距離をｆ、ワイド端側における複数のレンズ全体の焦点距離をｆｗ、テレ端側における複数のレンズ全体の焦点距離をｆｔ、固定レンズ群１０８の焦点距離をｆ１、ズーム用の可動レンズ群１１２の横倍率をβ２、固定レンズ１１３の横倍率をβ３、フォーカス用の可動レンズ群１１７の横倍率をβ４、ワイド端側の結像面上における中心像の位置をΔＺｗ、テレ端側の結像面上における中心像の位置をΔＺｔ、ワイド端とテレ端との間における中心像の移動量をΔＺとしたときに、下記に示す数１及び数２の関係が成り立つ。
【０１３３】
【数１】
【数２】
この場合、β２×β３×β４＝ｆｗ／ｆ１となるから、ΔＺｗは、下記に示す数３で表すことができる。
【０１３６】
【数３】
以下、同様にして、ΔＺｔは、下記に示す数４で表すことができる。
【０１３８】
【数４】
したがって、ΔＺは、下記に示す数５で表すことができる。
【０１４０】
【数５】
ここで、ｒ、ｆ１は一定であるから、ズーム用の可動レンズ群１１２が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれている場合には、上述した撮像装置１００において中心像の移動が発生することがわかる。但し、この中心像の移動量ΔＺが十分小さく且つズーム用の可動レンズ群１１２のずれによる光学性能の設計値からの低下が十分に小さい場合には、ユーザの使用上問題ないものもある。
【０１４２】
一方、この中心像の移動量ΔＺがユーザの使用上許容できないレベルにある場合には、上述した光軸調整を行った場合と同様に、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらし、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けることによって、図２８に示すように、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを略一致させた状態で、ズーム用の可動レンズ群１１２を最適軸Ｂに近づけることが可能である。
【０１４３】
すなわち、この撮像装置１００では、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固体撮像素子１３１の受光面に対して傾けた際に、複数のレンズの見かけ上の光軸Ｂが固体撮像素子１３１の受光面を基準にして同一方向に倒れることから、最適軸Ｂの倒れによる中心軸Ａに対する軸心のずれの影響を基準となる固体撮像素子側で小さくすることが可能である。
【０１４４】
ここで、ズーム用の可動レンズ群１１２のワイド端側における見かけ上のシフト量をｒｗ、テレ端側における見かけ上のシフト量をｒｔとすると、上述したΔＺｗ及びΔＺｔは、下記に示す数６及び数７となる。
【０１４５】
【数６】
【数７】
この場合、ΔＺは、下記に示す数８となる。
【０１４８】
【数８】
したがって、この撮像装置１００では、ｒｗ：ｆｔ＝ｆｗ：ｒｔという関係を満足させることによって、中心像の移動を防止することが可能である。また、この撮像装置１００では、上述した中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れを調整することによって、ｒｗ、ｒｔを共に微小とすることが可能なことから、ズーム用の可動レンズ群１１２を最適軸Ｂに近づけて、見かけ上のシフト成分を低減することによって、中心像の移動を防止することが可能である。
【０１５０】
また、この撮像装置１００では、上述した構成に限定されず、図２９に示すように、上述した固定レンズ１１３がレンズ取付枠１１９によって中間鏡筒１０３の内部に固定支持された構造の代わりに、固定レンズ１１７を支持する固定用のレンズ支持部材１３４が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持された構成としてもよい。
【０１５１】
この固定用のレンズ支持部材１３４は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料等からなり、固定レンズ１１３の外周部を保持するレンズ支持枠１３４ａと、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに挿通される挿通孔１３５ａ，１３６ｂが形成された一対の支持片１３５，１３６とを有し、これら一対の支持片１３５，１３６は、レンズ支持枠１３４ａの外周部において互いに対向する位置から突出形成されている。そして、固定用のレンズ支持部材１３４は、一対の支持片１３５，１３６の挿通孔１３５ａ，１３６ｂに一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂが挿通された状態で一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持されている。
【０１５２】
この場合、中間鏡筒１０３に対して前部鏡筒１０２を相対的に光軸と直交する方向にずらし、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けることによって、固定レンズ１１３を一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂと一緒に連れ回すことが可能であり、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを高精度に一致させた状態で、ズーム用及びフォーカス用の可動レンズ群１１２，１１７と共に、固定レンズ１１３を最適軸Ｂに近づけることが可能である。
【０１５３】
また、この撮像装置１００では、図示を省略するが、絞り１２９を構成するアイリスユニットについても一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂに固定支持された構造とし、上述した光軸調整を行う際に、絞り１２９が一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂと一緒に連れ回されることによって、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとを高精度に一致させた状態で、絞り１２９を最適軸Ｂに近づけることも可能である。
【０１５４】
なお、上述した撮像装置１００では、後部鏡筒１０４側の位置決め突部と中間鏡筒１０３側の位置決め穴との係合に遊びを持たせ、中間鏡筒１０３に対して後部鏡筒１０４を相対的に光軸と直交する方向にずらすことによって、一対のガイド軸１２２ａ，１２２ｂを固定撮像素子１３１の受光面に対して傾けながら、固体撮像素子１３１の受光面の中心を通る中心軸Ａと、複数のレンズの見かけ上の光軸（最適軸）Ｂとが略一致した位置にて後部鏡筒１０４を中間鏡筒１０３に固定してもよい。この場合、上述した場合と同様の効果を得ることが可能であり、複数のレンズの固体撮像素子１３１に対する光軸調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【０１５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数のレンズの光軸中心と固体撮像素子の受光面の中心とが高精度に位置決めされることから、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きの発生を防止することが可能である。したがって、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きによって、片ボケやシェーディングが発生するのを防止することが可能であり、十分な解像力を得ることが可能である。
【０１５６】
また、複数のレンズにより結像される被写体の像面に位置して、固体撮像素子が高精度に位置決めされた状態で配置されていることから、従来のようなレンズ性能を過剰に向上させたり、光軸調整を行うための機構を設ける必要が無くなることから、部品点数を削減し、構造を簡素化することによって、装置全体を小型化することが可能であり、組付を容易とすることによって、低コスト化が可能である。
【０１５７】
また、従来のような板金に固体撮像素子を接着するための接着構造を設けたり、後部鏡筒及び板金にネジ止めするための締結構造を設ける必要がなくなるため、接着時や締結時の鏡筒本体の変形によるレンズの結像性能の劣化を防ぐことが可能である。さらに、固定構造や鏡筒本体の強度を確保するための変形防止構造も不要となることから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１５８】
また、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、固体撮像素子の受光面の中心と、レンズの光軸中心とを高精度に一致させることが可能であり、固体撮像素子を小さくした場合でも、レンズを小型化し、有効像円径（画角）を小さくすることが可能なことから、装置全体を小型化することが可能である。
【０１５９】
また、片ボケやシェーディングが防止するのを防止することによって、可動レンズ群を光軸方向に変位させた際の結像性能の劣化を防止することが可能である。したがって、単焦点レンズやズームレンズにおいて結像性能を保証する範囲を広げることが可能であり、特にズームレンズにおいては、固体撮像素子の受光面に対する光軸のずれや傾きを防止することによって、上述したユーザにとってフレーミングが難しくなる等の不具合が生じるのを防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像装置を前面側から見た斜視図である。
【図２】上記撮像装置を背面側から見た斜視図である。
【図３】上記撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図４】主鏡筒及び固定レンズ群の構成を示す斜視図である。
【図５】主鏡筒及びレンズ支持機構の構成を示す斜視図である。
【図６】レンズ支持部材、レンズ保持枠及び可動レンズ群の構成を前面側から見た斜視図である。
【図７】レンズ支持部材、レンズ保持枠及び可動レンズ群の構成を背面側から見た斜視図である。
【図８】主鏡筒の構成を示す背面図である。
【図９】レンズ支持機構及びレンズ駆動機構を前面側から見た斜視図である。
【図１０】レンズ支持機構及びレンズ駆動機構を背面側から見た斜視図である。
【図１１】主鏡筒、絞り調節機構及びレンズ駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図１２】絞り調節機構の構成を示す斜視図である。
【図１３】レンズ駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図１４】絞り調節機構及びレンズ駆動機構の組付状態を示す斜視図である
【図１５】主鏡筒とリセットセンサとの構成を示す斜視図である。
【図１６】レンズ支持機構とリセットセンサの構成示す斜視図である。
【図１７】主鏡筒及び後部鏡筒の構成を正面側から見た斜視図である。
【図１８】主鏡筒及び後部鏡筒の構成を背面側から見た斜視図である。
【図１９】後部鏡筒の構成を正面側から見た分解斜視図である。
【図２０】後部鏡筒の構成を正面側から見た斜視図である。
【図２１】後部鏡筒の構成を背面側から見た斜視図である。
【図２２】後部鏡筒の別の構成を正面側から見た斜視図である。
【図２３】有効画素中心と読み出し中心とが一致した状態を説明するための模式図である。
【図２４】本発明を適用した他の撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図２５】上記他の撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図２６】上記他の撮像装置において、中心軸Ａに対する光軸Ｂの倒れが生じた状態を示す断面図である。
【図２７】上記他の撮像装置において、ズーム用の可動レンズ群が最適軸Ｂに対して所定の距離ｒだけずれた状態を示す断面図である。
【図２８】上記他の撮像装置において、中心軸Ａと光軸Ｂとが略一致した状態を示す断面図である。
【図２９】上記他の撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図３０】従来の撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図３１】従来の撮像装置の内部構成を示す断面図である。
【図３２】鏡筒本体、赤外カットフィルタ、ローパスカットフィルタ及び固体撮像素子の取付構造を示す分解斜視図である。
【図３３】有効画素中心と読み出し中心とのずれが生じた状態を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 撮像装置、２ 鏡筒本体 ３ 主鏡筒、４ 後部鏡筒、７ 固定レンズ群、１１ 可動レンズ群、１２ 絞り、 １３ 赤外カットフィルタ、１４ ローパスカットフィルタ、１５、シールゴム、１６ カバーガラス、１７ 固体撮像素子、１７ａ 半導体チップ、１８ レンズ取付部、１９ レンズ収納空間、２０ レンズ支持機構、２１ レンズ支持部材、２２ａ，２２ｂ 一対のガイド軸、２３ レンズ保持枠、３９ａ，３９ｂ 主鏡筒側の受部、４０ 圧縮コイルバネ、４８ 絞り調節機構、４９ レンズ駆動機構、７４ リセットセンサ、８３収納凹部、８３ａ チップ搭載面、８４ 光学フィルタ、８８ 固定枠、８９ａ，８９ｂ 切欠部、９０ａ，９０ｂ 後部鏡筒側の受部、９２ａ，９２ｂ 位置決め突部、９３ ネジ、９４ａ，９４ｂ 貫通孔、９７ａ，９７ｂ 位置決め穴、９８ａ，９８ｂ ネジ孔、１００ 撮像装置、１０１ 鏡筒本体、１０２ 前部鏡筒、１０３ 中間鏡筒、１０４ 後部鏡筒、１０８ 固定レンズ群、１１２ ズーム用の可動レンズ群、１１３ 固定レンズ、１１７ フォーカス用の可動レンズ群、１２２ａ，１２２ｂ 一対のガイド軸、１２７ａ，１２７ｂ 前部鏡筒側の受部、１２８ａ，１２８ｂ 後部鏡筒側の受部、１２９ 絞り、１３０光学フィルタ、１３１ 固体撮像素子、１３１ａ 半導体チップ、１３２ 収納凹部、１３２ａ チップ搭載面
Claims (7)
- 被写体の像を結像させる複数のレンズと、
上記複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、
上記前部鏡筒と上記後部鏡筒とに両端部が支持され、上記鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、
上記後部鏡筒に取り付けられ、上記複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備え、
上記後部鏡筒は、上記複数のレンズにより結像される被写体の像面側に位置して、上記固体撮像素子が固定される固定部と、上記一対のガイド軸を支持する一対の受部とを有することを特徴とする撮像装置。 - 上記後部鏡筒は、上記前部鏡筒に対して相対的に光軸と直交する方向にずらすことが可能とされていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 上記鏡筒本体は、上記前部鏡筒と上記後部鏡筒との間に中間鏡筒を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 上記前部鏡筒及び／又は上記後部鏡筒は、上記中間鏡筒に対して相対的に光軸と直交する方向にずらすことが可能とされていることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
- 上記一対のガイド軸は、上記鏡筒本体に収納されたレンズのうち、ズーム用のレンズとフォーカス用のレンズとを光軸方向に移動可能に支持することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 被写体の像を結像させる複数のレンズと、上記複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、上記前部鏡筒と上記後部鏡筒とに両端部が支持され、上記鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、上記後部鏡筒に取り付けられ、上記複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、
上記前部鏡筒に対して上記後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、上記固定撮像素子の受光面に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、上記複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて上記後部鏡筒を上記前部鏡筒に固定することを特徴とする撮像装置の調整方法。 - 被写体の像を結像させる複数のレンズと、上記複数のレンズが光軸を一致させた状態で配置されると共に、少なくとも光軸の前後方向で前部鏡筒と中間鏡筒と後部鏡筒とに分割される鏡筒本体と、上記前部鏡筒と上記後部鏡筒とに両端部が支持され、上記鏡筒本体に収納された一部のレンズを光軸方向に移動可能に支持する一対のガイド軸と、上記後部鏡筒に取り付けられ、上記複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置の光軸調整を行う際に、
上記中間鏡筒に対して上記前部鏡筒及び／又は上記後部鏡筒を相対的に光軸と直交する方向にずらし、上記固定撮像素子の受光面に対して上記一対のガイド軸を傾けながら、上記固体撮像素子の受光面の中心を通る中心軸と、上記複数のレンズの光軸とが略一致した位置にて上記前部鏡筒及び上記後部鏡筒を上記中間鏡筒に固定することを特徴とする撮像装置の調整方法。
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| JP2002208811A JP2004053769A (ja) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | 撮像装置及びその調整方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114500776A (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-13 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 摄像模组、镜头组件和其驱动马达以及电子设备 |
-
2002
- 2002-07-17 JP JP2002208811A patent/JP2004053769A/ja not_active Withdrawn
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