JP2005018023A - 撮像装置及びこれを備えた携帯端末、並びに撮像装置製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便な構成で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置を得る。
【解決手段】 撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成された撮像光学系と、弾性部材と、を有し、台座と撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、台座と撮像光学系のいずれか一方を回動させることにより撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成し、弾性部材は、撮像光学系及び台座を撮像素子方向に付勢するよう配置した撮像装置とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像装置の焦点調節に関し、特に携帯端末に内蔵される撮像装置の近接撮影のための機構に関するものである。

小型で薄型の撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器に搭載されるようになった。これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。

これら携帯端末に内蔵される撮像装置は、撮像光学系の焦点距離が非常に短いことと、Ｆｎｏ．が２〜４程度のものであるため、像側の焦点深度は非常に浅くなり、撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の位置決めには厳しい精度が要求される。このため、撮像装置の撮像光学系の位置設定方法に関し、種々の提案がなされている。

例えば、撮像装置の製造時のピント調整を不要とすべく、光学部材と一体で形成された脚部を撮像素子に当接させ、弾性部材で光学部材を撮像素子方向に付勢することにより、撮像素子と光学部材の光軸方向の位置決めをおこなうものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、撮影レンズと筒状のホルダーに、突起と傾斜溝を相互に形成し、撮影レンズを回動させることにより撮影レンズを光軸方向に移動させ、組み立て時のピント調整をおこない、さらにこの調整機構を利用して近接撮影を可能とするものが開示されている（例えば、特許文献２参照）
特開２００２−３２５１９３号公報 特開２００２−８２２７１号公報

上述の携帯端末に搭載される撮像装置も、普及率の増大に伴い高画質化・多機能化が要望され、高画素数の撮像素子の搭載や近接撮影（マクロ撮影）の可能な撮像装置が要望されている。

高画質化に関しては、高画素数の撮像素子を用いることになり、これに対応して撮像光学系を高解像力とするために光学部材は複数枚化され、光学部材間相互の位置決めと共に、この光学部材で構成される撮像光学系の撮像素子に対する光軸方向の正確な位置決めが必要となる。

また、マクロ撮影に関しても、撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の移動量及びその設定位置は上記と同様、非常に厳しい精度が要求されることになる。

これに対し、上記特許文献１に記載の撮像装置は、撮像素子と光学部材との光軸方向の位置決めに調整工程を要せず、簡便で有効な方法であるが撮像光学系を被写体方向に移動させるまでに至っていない。

また、特許文献２に記載の撮像装置のように、突起と傾斜溝を相対的に移動可能に構成する場合、この突起の寸法形状に対し傾斜溝は必然的にクリアランスを持った形状とせざるを得ず、撮像装置が上向きの時は、突起は傾斜溝の下方に当接し、撮像装置が下向きの時は、突起は傾斜溝の上方に当接することになり、ピントはクリアランス分だけずれるという姿勢差の問題が発生する。

本発明は上記の問題に鑑み、簡便な構成で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置及びこの撮像装置を備えた携帯端末、並びに撮像装置製造方法を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、以下のような構成により解決される。

１） 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、を有し、前記台座と前記撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、前記台座と前記撮像光学系のいずれか一方を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、前記弾性部材は、前記撮像光学系及び前記台座を前記撮像素子方向に付勢するよう配置したことを特徴とする撮像装置。

２） 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子の方向に付勢する弾性部材と、前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、前記台座は、前記外枠部材の少なくとも一部を構成し、前記台座と前記撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、前記撮像光学系を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させることを特徴とする撮像装置。

３） 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、前記台座は、前記撮像光学系との当接部に段差を形成し、前記外枠部材の内周の前記段差に対応する位置に、傾斜面を形成し、前記撮像光学系を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、前記弾性部材は、前記撮像光学系及び前記台座を前記撮像素子方向に付勢するよう配置したことを特徴とする撮像装置。

４） 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接している１）〜３）のいずれかの撮像装置。

５） 前記台座に、前記撮像光学系を構成する光学部材の一部を形成した１）〜４）のいずれかの撮像装置。

６） 前記台座に、平板部を一体成形した１）〜５）のいずれかの撮像装置。

７） 前記台座に、赤外光カットフィルタを形成した１）〜６）のいずれかの撮像装置。

８） 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネの前記撮像光学系との接触部は、端面以外の部位で接触するよう形成されている１）〜７）のいずれかの撮像装置。

９） 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネの巻き方向は、前記撮像光学系が撮像素子から離間する方向に移動する時の回動方向と同じ方向である１）〜８）のいずれかの撮像装置。

１０） 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネが押圧する前記撮像光学系との間に座金を配置した１）〜９）のいずれかの撮像装置。

１１） １）〜１０）のいずれかの撮像装置を備えた携帯端末。

１２） 撮像素子を有する基板に外枠部材を固定する工程と、該外枠部材に台座を嵌合する工程と、該台座上に撮像光学系を載置する工程と、弾性部材を前記撮像光学系に載置する工程と、前記弾性部材の他端を押圧しつつ蓋部材を前記外枠部材に固定する工程と、を有する撮像装置製造方法。

１３） 前記外枠部材に台座を嵌合する工程において、前記外枠部材に対する前記台座の周方向の位相を選択して嵌合する１２）の撮像装置製造方法。

本発明の、撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成され撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、を有し、台座と撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、台座と撮像光学系のいずれか一方を回動させることにより撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、弾性部材は、撮像光学系及び台座を撮像素子方向に付勢するよう配置した撮像装置、とすること、即ち、弾性部材で撮像光学系及び台座を撮像素子方向に付勢するよう構成することで、簡便な構成で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の相対的な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

また、撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成され撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像光学系を撮像素子の方向に付勢する弾性部材と、撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、台座は、外枠部材の少なくとも一部を構成し、台座と撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、撮像光学系を回動させることにより撮像光学系を光軸に沿って移動させる撮像装置、とすることでも、簡便な構成で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の相対的な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

或いは、撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成され撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、台座は、撮像光学系との当接部に段差を形成し、外枠部材の内周の段差に対応する位置に、傾斜面を形成し、撮像光学系を回動させることにより撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、弾性部材は、撮像光学系及び台座を撮像素子方向に付勢するよう配置した撮像装置、とすることでも、簡便な構成で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の相対的な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

更に、撮像素子を有する基板に外枠部材を固定する工程と、外枠部材に台座を嵌合する工程と、台座上に撮像光学系を載置する工程と、弾性部材を撮像光学系に載置する工程と、弾性部材の他端を押圧しつつ蓋部材を外枠部材に固定する工程と、を有する撮像装置製造方法、とし一方向から順次、載置するよう構成することで機械による自動組み立てを適用することが容易となりコストダウンが図れ、また生産数の増減にも迅速に対応が可能でかつ、姿勢差の問題を解消したマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観を示す図である。

図１に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置Ｓは、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置Ｓが上筐体７１の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。

上筐体７１の表示画面Ｄの下方には、円弧状の開口部７４とこの開口部７４から操作部材１５が露出するよう配置されている。この操作部材１５を開口部７４内で図示上方へ移動させることによりマクロ撮影時のピント位置に設定される。

なお、この撮像装置の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄの上方や側面に配置してもよいし、操作部材１５の位置に関しても同様である。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。

（第一の実施の形態）
本発明の撮像装置の第一の実施の形態について以下に説明する。

図２は、本発明の第一の実施の形態の撮像装置１００の斜視図である。同図の撮像装置１００が、図１における撮像装置Ｓに相当する。

図２に示すように撮像装置１００の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板１７、このプリント基板１１とコネクト基板１７を接続するフレキシブルプリント基板ＦＰＣ、撮像光学系等を内包し側面に開口部１２ｋのある外枠部材１２、この外枠部材１２の上面に組み込まれる蓋部材１３、外枠部材１２に一体的に形成されたボス１２ｂ上に回動可能に取り付けられる操作部材１５、操作部材１５を回動可能に固定する段付きネジ１６で構成されている。

図３は、撮像装置１００を図２に示すＤ−Ｄ線で切断した断面図である。

図３に示すように、外枠部材１２の内部は、被写体側より第１レンズ１、撮像光学系の開口Ｆ値を決める開口絞り４、第２レンズ２、不要光遮断のための固定絞り５、第３レンズ３、で構成された撮像光学系５０と、台座６、赤外カットフィルタ７、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、座金１０、蓋部材１３で構成されている。

同図において、本発明に係る台座６は、像面側には撮像素子に当接する脚部６ｄが形成されている。また撮像光学系５０側には高さの異なる水平面６ａ、６ｂと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面６ｃ（以下、カム面と称す）が略１２０°間隔で形成されている。また、台座６の側面には凹部６ｅが形成されており、外枠部材１２の内周には台座６の凹部６ｅに嵌合し、台座６の位置決めと回動を禁止する凸部１２ｅが少なくとも１箇所に形成されている。

撮像光学系５０は、図示のように第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３を、光学有効面以外のフランジ部で相互に当接させ、接着剤等で互いに固着することでユニット化されており、他の部材を介さず構成することで、相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てることができるようになっている。

この撮像光学系５０を構成する第３レンズ３の撮像面側には、突起３ａが略１２０°間隔で形成され、台座６に形成されたカム面に対応して配置されており、この突起３ａにより台座６のカム面と当接している。また、第３レンズ３のフランジ部側面には歯車部３ｇが形成されている。

更に、第３レンズ３のフランジ部の物体側には座金１０が配置され、圧縮コイルバネ９が蓋部材１３と座金１０の間に組み込まれている。この圧縮コイルバネ９により撮像光学系５０と、台座６は撮像素子８方向に付勢される。

一方、段付きネジ１６により回動可能とされている操作部材１５に形成された歯車部１５ｇは、第３レンズ３の歯車部３ｇと噛み合うよう配置されている。図１に示す携帯端末Ｔの開口部７４から露出した操作部材１５は、図３に示す操作部材１５の先端部１５ｒであり、ここが使用者により操作される部位である。

以上のように構成された撮像装置１００の動作について説明する。

操作部材１５の先端部１５ｒが操作されることにより、操作部材１５は段付きネジ１６を中心に回動し、歯車部１５ｇに噛み合った第３レンズ３の歯車部３ｇによって第３レンズ３は回動する。このため略１２０°間隔で配置された突起部３ａは、台座６に略１２０°間隔で配置されたカム面の水平面６ａから傾斜面６ｃを経て撮像素子８から離間した水平面６ｂへ移動する。これにより撮像光学系５０は、光軸方向に所定量移動し、近距離撮影に適した位置に設定される。

この時、本発明に係る弾性部材である圧縮コイルバネ９が、撮像光学系５０及び当接する台座６を撮像素子８側へ終始付勢している。このため撮像光学系５０は、どのような姿勢であっても撮像素子８との間隔を常に一定に、傾くこと無く保つことができ、姿勢差の問題を解消したマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

また、撮像光学系５０が弾性部材９を介して外枠部材１２内に保持されていることにより、撮像装置１００の移送時や携帯端末への組み込み時に外枠部材１２に衝撃や外圧がかかった場合にも内部の撮像光学系５０や台座６に直接的に力が伝わらず、主要部である撮像光学系５０と台座６に狂いの無い信頼性の高い撮像装置とすることができる。

同様に、前述の操作部材１５の先端部１５ｒの回動は携帯端末Ｔの開口部７４で規制され、先端部１５ｒに大きな作用力がかけられても開口部７４がその力を受け、撮像光学系５０には伝達されないため故障しにくい構造とできる。

更に、台座６の脚部６ｄは撮像素子８の受光面の外側の部位で当接し、赤外光カットフィルタ７をこの台座に配置することで、撮像素子８の受光面側を囲い込むことができ、外部から侵入するゴミや、作動により発生するゴミが受光面上に付着することを防止することができる。

図４は、台座６に形成されるカム面の例を示す図である。同図は、円筒状に形成されたカム面の展開図（カム線図）である。なおこのカム線図は高さ方向に誇張して描いてある。

同図に示すように３種の、Ａで示すカム形状、Ｂで示すカム形状、Ｃで示すカム形状がそれぞれ１２０°隔てて形成されている。カム形状Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ水平面の高さが異なるよう形成されており、一方、対となる水平面の高さの差（ｄで示す）は同じ寸法に形成される。また、各カムは使用領域（イで図示）が略３０°であり１０°の不使用領域（ロで図示）を有している。図３に示す撮像装置に使用した場合、撮像光学系５０の回動角は３０°弱に設定される。

この３種のカム形状は、撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値近傍で組み立てられている場合には、カム形状Ｂに第３レンズ３の突起部３ａが当接するよう組み立てられる。撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値より短くなった場合には、カム形状Ａに第３レンズ３の突起部３ａが当接するよう組み立てられる。また、撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値より長くなった場合には、カム形状Ｃに第３レンズ３の突起部３ａが当接するよう組み立てられる。

これらは、撮像光学系個々に測定して、それに対応するカム面を選択してもよいし、ロット単位で設定してもよい。

また、このカム面が形成された台座６は、上述の凹部６ｅが４０°刻みで少なくとも３個形成され、外枠部材１２の凸部１２ｅと嵌合する凹部を選択することで、第３レンズ３の突起部３ａと当接するカム面を選択することができる。

即ち、外枠部材１２に対する台座６の周方向の位相を選択して嵌合することにより、予め組み立てられた撮像光学系５０の焦点位置のばらつきに対応して使用するカム面を選択し、通常距離の撮影時とマクロ撮影時のピントの合う被写体距離のばらつきを解消するものである。

なお、３種のカム面を台座６に形成したもので説明したが、３種に限るものではない。また回動角もこれに応じて適宜設定されるものである。

次に、このように構成された撮像装置１００の組み立てについて以下に説明する。

図５は、撮像装置１００の組み立て順序を示した図である。同図の符号は説明の簡略化のため、図２、図３と同機能部材には同符号を付与して、説明する。

（１）所定の位置に撮像素子８が実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板１７をフレキシブルプリント基板ＦＰＣで接続した、プリント基板ユニットが用意される。

（２）外枠部材１２をプリント基板１１に固定する。外枠部材１２は位置決めされ、プリント基板１１と外枠部材１２が接着剤により固定される。この位置決めは、例えば、工程用の治具として用意されたカメラにより撮像素子８の位置を画像認識し、この画像認識された撮像素子８に対し所定の位置におくことで正確に位置決めされる。なお、このような精度が必要ない場合には、図示していないがプリント基板１１に形成された位置決め用の穴と外枠部材１２に形成されたボスにより位置決めしてもよい。

（３）予め赤外光カットフィルタ７が組み付けられた台座６を外枠部材１２の内部に嵌合する。この時、外枠部材１２の内周に設けられた凸部１２ｅ（図３参照）と、台座６に３箇所設けられた凹部６ｅのうち、予め決められた凹部に嵌合させて、組み込まれる。この凹部６ｅのうちのいずれを選択するかは、上述のように予め撮像光学系５０を測定して決められる。

（４）台座６のカム面上に、予めユニットとして組み立てられた撮像光学系５０を載置する。この時、第３レンズに形成された３箇所の突起部３ａがカム面上の所定の位置となり、歯車部３ｇが外枠部材１２の開口部１２ｋに面するように組み込まれる。

（５）撮像光学系５０の第３レンズのフランジ部に座金１０を載置する。

（６）弾性部材９を撮像光学系５０に載置する。弾性部材９は座金１０を介して載置されることになる。

（７）弾性部材９の他端を押圧しつつ蓋部材１３を外枠部材１２に固定する。この固定は、接着剤等でおこなわれる。

（８）操作部材１５を外枠部材１２のボス１２ｂに組み付ける。この時、操作部材１５に形成された歯車部１５ｇと第３レンズに形成された歯車部３ｇとは所定の歯と歯が噛み合うように歯合わせがおこなわれた後、段付きネジ１６で回動可能に組み付けられる。

以上が、本発明の撮像装置の製造方法である。このように一方向から順次、載置するよう構成することで機械による自動組み立てを適用することが容易となりコストダウンが図れ、また生産数の増減にも迅速に対応が可能となる。

なお、台座６にカム面を形成し、撮像光学系５０側に突起部３ａを有する構成で説明したが、これに限るものでなく、台座６に突起部を設け撮像光学系側にカム面を形成する、或いは両方にカム面を形成してもよい。また台座６を回動不能とし、撮像光学系５０を回動させる構成としたが、これに限らず、この逆に撮像光学系５０を回動不能とし、台座６を回動させる構成としてもよい。また、高さの異なる水平面を傾斜面で繋いだ形状のカム面で説明したが、傾斜面のみで形成されたカム面であってもよいのは勿論である。

次に第一の実施の形態のその他の例について説明する。

図６は、本発明の撮像装置のその他の構造を示した断面図である。同図は、図３に示した撮像装置の構成の考え方をそのままに、別の形態としたものを示している。

同図に示す撮像装置１５０は、台座と弾性部材を撮像光学系の周りに配置せず、片側に配置したものである。同図の符号は説明の簡略化のため、図３と形状が異なっても同機能である部材には同符号を付与して説明する。

撮像装置１５０は、撮像素子８が実装されたプリント基板１１に開口部１２ｋを有する外枠部材１２とシャフト１４が組み付けられ、シャフト１４を軸にして、高さの異なる水平面６ａ、６ｂ、とこの水平面を繋ぐ傾斜面６ｃ（以下、これらをカム面と称す）を有する台座６を回動可能としたもので、台座６の他方の面６ｄは撮像素子８に当接するよう配置される。また台座６は、操作部材と一体化され、先端部１５ｒが図１に示す開口部７４から露出している。一方、ガイド筒３ｓが形成された第３レンズ３はシャフト１４に嵌合され、突起部３ａはカム面に当接される。この第３レンズ３は、図示しない回転止めにより、回動不能で、光軸方向にのみ移動可能とされている。弾性部材である圧縮コイルバネ９は、ガイド筒３ｓの周りに配置され、赤外光カットフィルタ７が組み付けられた蓋部材１３でシャフト１４の他方を固定することで、圧縮コイルバネ９により、第３レンズ３を含む撮像光学系及び台座６は撮像素子８方向に付勢されることになる。

この撮像装置１５０は、先端部１５ｒを操作することにより、台座６がシャフト１４を軸として回動し、第３レンズ３の突起３ａは台座６のカム面を６ａから６ｃを経て６ｂと当接するようになり、このカム面の高さの差だけ撮像光学系を被写体側へ移動させる。これによりマクロ撮影が可能になる。

この場合、突起部３ａは第３レンズ３と一体で形成されることが必須であるが、ガイド筒３ｓは別部品で構成してもよい。

撮像光学系の焦点位置のばらつきの解消は、この台座６のカム面を各種の高さで用意しておき、撮像光学系に対応して適宜選択して使用される。

この場合も、撮像光学系は、どのような姿勢であっても撮像素子８との間隔を常に一定に保つことができ、姿勢差の問題を解消しつつマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。

（第二の実施の形態）
本発明の撮像装置の第二の実施の形態について以下に説明する。

図７は、本発明の第二の実施の形態の撮像装置２００の断面図である。同図の撮像装置２００が、図１における撮像装置Ｓに相当する。同図の符号は説明の簡略化のため、図３と同機能である部材には同符号を付与してある。

物体側より第１レンズ１、撮像光学系の開口Ｆ値を決める開口絞り４、第２レンズ２、不要光遮断のための固定絞り５、第３レンズ３、で構成された撮像光学系５０と、台座６、赤外光カットフィルタ７、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、座金１０、蓋部材１３で構成されている。

同図において、本発明に係る台座６は、像面側には撮像素子に当接する脚部６ｄが形成されている。また撮像光学系５０側には高さの異なる水平面６ａ、６ｂと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面６ｃ（以下、カム面と称す）が略１２０°間隔で形成されている。

更に、本実施の形態では図示のごとく、台座６は操作部材１５を組み付けるためのボス１２ｂを含む外枠部材の一部が一体に形成されている。この台座６は、遮光性の材料で形成され、撮像素子の上部に位置する部分は開口部となり、この開口部に赤外カットフィルタ７が組み付けられている。

この台座６は、撮像素子８に脚部６ｄが当接し、その他の部位はプリント基板１１と僅かの隙間を有するように形成されており、プリント基板１１への組み付け時は、前述と同様に工程用の治具として用意されたカメラにより撮像素子８の位置を画像認識し、この画像認識された撮像素子８に対し所定の位置におくことで正確に位置決めされる。なお、このような精度が必要ない場合には、プリント基板１１に設けられた図示しない穴と、台座６に設けられた図示しないボスを嵌合させ、位置決めをおこなってもよい。この後、台座６は接着で固定される。

台座の固定の後、撮像装置５０の載置、座金１０、圧縮コイルバネ９の組み込みがおこなわれ、開口部１２ｋを有する蓋部材１３が被せられる。

その他の撮像装置２００各部の名称、機能及び動作は、撮像装置１００と全く同様であるので省略する。

このように構成することで上記と同様に、姿勢差の問題を解消しつつマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。また撮像装置１００よりも部品点数を削減することができコストダウンも可能になる。

なお、台座６にカム面を形成し、撮像光学系５０側に突起部を有する構成で説明したが、これに限るものでなく、台座６に突起部を設け撮像光学系側にカム面を形成する、或いは両方にカム面を形成してもよい。また、高さの異なる水平面を傾斜面で繋いだ形状のカム面で説明したが、傾斜面のみで形成されたカム面であってもよいのは勿論である。

（第三の実施の形態）
本発明の撮像装置の第三の実施の形態について以下に説明する。

第三の実施の形態に係る撮像装置の主要部品の構成は図３に示す撮像装置１００と同じであり、図３を参照しつつ異なる部分について説明する。

本実施の形態に係る撮像装置は、図３に示す台座６のカム面の形状と外枠部材１２の台座に面する形状が異なるものであり、この部分について図８及び図９を用い詳細に説明する。

図８は、本発明の第三の実施の形態に係る台座６に形成されるカム面の形状を示す図である。同図は、円筒状に形成されたカム面の展開図（カム線図）である。なおこのカム線図は高さ方向に誇張して描いてある。

同図に示すように３種の、Ａで示す形状、Ｂで示す形状、Ｃで示す形状は、段差のある階段状であり、それぞれ１２０°隔てて形成されている。以降カム面ではなく段差と称す。

段差の形状Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ水平面の高さが異なるよう形成されており、一方、対となる水平面の高さの差（ｄで示す）は同じ寸法に形成される。また、各段差は使用領域（イで図示）が略３０°であり１０°の不使用領域（ロで図示）を有している。図３に示す撮像装置に使用した場合、撮像光学系５０の回動角は３０°弱となる。

図９は、台座６の一対の段差とこれに対応する位置の外枠部材の形状を示した斜視図である。

同図に示すように、台座６は一対の低い水平面ａ、高い水平面ｂの段差に対応する位置に切り欠き部が形成されている。一方、外枠部材１２の内周には、この切り欠き部に対応する位置に水平面ａから水平面ｂを繋ぐ山状の傾斜面１２ｓが形成されている。３ａは第３レンズに形成された突起部である。

このような構成の時の動作を説明する。図３に示した操作部材１５を回動させると、これに噛み合う第３レンズが回動する。この時、第３レンズと一体で形成された突起部３ａは、段差上を図示左方向へ移動し、傾斜面１２ｓにかかるとこの傾斜に沿って持ち上げられ、傾斜面１２ｓからはずれた位置で、水平面ｂ上（破線で示す）で停止する。これにより段差の差分だけ撮像光学系は物体側へ移動し、マクロ撮影のピント位置に設定される。

この外枠部材１２の内周に形成される傾斜面１２ｓは、台座６の切り欠き部に対応して３箇所に設けられ、これにより台座６の回動を不能としており、図３に示す凸部１２ｅは不要である。また台座６の切り欠き部は各段差に、即ち４０°刻みで設けられ、外枠部材１２に対する台座６の周方向の段差Ａ、Ｂ、Ｃの選択に使用される。

この３種の段差形状は、撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値近傍で組み立てられている場合に、段差形状Ｂに第３レンズの突起部３ａが当接するよう組み立てられる。撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値より短くなった場合に、段差形状Ａに第３レンズの突起部３ａが当接するよう組み立てられる。また、撮像光学系５０の最終面から焦点位置までの距離が設計値より長くなった場合に、段差形状Ｃに第３レンズの突起部３ａが当接するよう組み立てられる。

なお、３種の段差を台座６に形成したもので説明したが、３種に限るものではない。また回動角もこれに応じて適宜設定されるものである。

図１０は、本発明の撮像装置１００、２００に適用される圧縮コイルバネの形状を示した断面図である。図１０（ａ）の圧縮コイルバネ９は、末端９ｍを折り曲げたものである。また図１０（ｂ）の圧縮コイルバネ９は、バネを形成する線材が付勢される部材と接触する面を平坦になるよう削り取ったものである。

図示のようにコイルバネの端部を撮像光学系の付勢力を受ける部分と接触しないように加工することで、接触部の作動を滑らかにし且つ接触部の摩耗から生じるゴミの発生を防ぐことができる。このようにすることで、前述の座金を廃止することが可能になる。

また、この圧縮コイルバネの巻き方向を撮像光学系が撮像素子から離間する方向に移動する時の回動方向と同じ方向とし、付勢力が大きくなる回動方向で端部を引っかからなくすることでも同様に前述の座金を廃止することが可能である。

なお、上述の第一〜第三の実施の形態の撮像装置においては、撮像光学系５０を３枚構成のもので説明したが、これに限らず単玉、複数枚構成のいずれにも適用可能なのは言うまでもない。また、撮像光学系５０を一体に移動させる全群繰り出しとしたが、複数枚構成の場合には台座６にレンズを形成して、台座より前方に配置した光学系を移動させる前群繰り出しとした構成にも適用可能である。前群繰り出しの場合には、全群繰り出しより小さい移動量で、マクロ撮影を可能とできる。

また、第一〜第三の実施の形態の撮像装置において、弾性部材として圧縮コイルバネを用いて説明したが、これに限るものでなく、板バネやスポンジ状の部材も適用可能であるし、引っ張りコイルバネを用いて撮像光学系を台座に当接するよう構成してもよいのは言うまでもない。更に、弾性部材で押圧する部位を第３レンズのフランジ部として説明したが、第１レンズ又は第２レンズを押圧するよう構成しても本発明を逸脱するものではないのは勿論である。

更にまた、第一の実施の形態と第三の実施の形態で説明した赤外光カットフィルタは、台座を透光性の材料で撮像素子の上面を覆うよう形成し、赤外光カット特性を持つコーティングを施してもよい。このように、光学系の間または後方に赤外光カットの機能部材を配置することで、撮像光学系の前面に配置する場合よりも、撮像装置全体の厚みを薄くすることができる効果を奏する。なお、台座を透光性の材料で撮像素子の上面を覆うような平板部を一体成形し、赤外光カットフィルタを第１レンズの前方に配置する構成も本発明を逸脱するものではない。

本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観を示す図である。 本発明の第一の実施の形態の撮像装置１００の斜視図である。 撮像装置１００を図２に示すＤ−Ｄ線で切断した断面図である。 台座に形成されるカム面の例を示す図である。 撮像装置１００の組み立て順序を示した図である。 本発明の撮像装置のその他の構造を示した断面図である。 本発明の第二の実施の形態の撮像装置２００の断面図である。 本発明の第三の実施の形態に係る台座に形成されるカム面の形状を示す図である。 台座の一対の段差とこれに対応する位置の外枠部材の形状を示した斜視図である。 本発明の撮像装置１００、２００に適用される圧縮コイルバネの形状を示した断面図である。

符号の説明

１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
４ 開口絞り
５ 固定絞り
６ 台座
７ 赤外光カットフィルタ
８ 撮像素子
９ 弾性部材
１０ 座金
１１ プリント基板
１２ 外枠部材
１３ 蓋部材
１４ シャフト
１５ 操作部材
１６ 段付きネジ
５０ 撮像光学系
１００、１５０、２００ 撮像装置
Ｔ 携帯電話機

Claims (13)

1. 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、を有し、
   前記台座と前記撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、前記台座と前記撮像光学系のいずれか一方を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、
   前記弾性部材は、前記撮像光学系及び前記台座を前記撮像素子方向に付勢するよう配置したことを特徴とする撮像装置。
2. 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子の方向に付勢する弾性部材と、前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、
   前記台座は、前記外枠部材の少なくとも一部を構成し、前記台座と前記撮像光学系との当接部の少なくとも一方に傾斜面又は傾斜面と水平面を形成し、
   前記撮像光学系を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させることを特徴とする撮像装置。
3. 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、弾性部材と、前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、
   前記台座は、前記撮像光学系との当接部に段差を形成し、
   前記外枠部材の内周の前記段差に対応する位置に、傾斜面を形成し、
   前記撮像光学系を回動させることにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させるよう構成され、
   前記弾性部材は、前記撮像光学系及び前記台座を前記撮像素子方向に付勢するよう配置したことを特徴とする撮像装置。
4. 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記台座に、前記撮像光学系を構成する光学部材の一部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記台座に、平板部を一体成形したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記台座に、赤外光カットフィルタを形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネの前記撮像光学系との接触部は、端面以外の部位で接触するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネの巻き方向は、前記撮像光学系が撮像素子から離間する方向に移動する時の回動方向と同じ方向であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記弾性部材はコイルバネであり、該コイルバネが押圧する前記撮像光学系との間に座金を配置したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
12. 撮像素子を有する基板に外枠部材を固定する工程と、該外枠部材に台座を嵌合する工程と、該台座上に撮像光学系を載置する工程と、弾性部材を前記撮像光学系に載置する工程と、前記弾性部材の他端を押圧しつつ蓋部材を前記外枠部材に固定する工程と、を有する撮像装置製造方法。
13. 前記外枠部材に台座を嵌合する工程において、前記外枠部材に対する前記台座の周方向の位相を選択して嵌合することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置製造方法。

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