JP2006165624A - 撮像装置及び該撮像装置を有する携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置を大型化することなく、撮像素子から発生する電磁波が通信機能を阻害せず、通信のために発せられる電磁波が撮像素子に影響を与えない良好なシールド性を有し、携帯端末に内蔵するに好適な小型薄型の撮像装置を得る。
【解決手段】 被写体光を導く撮影光学系と、撮影光学系を保持する鏡胴と、撮影光学系に導かれた被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、撮像素子を取り付ける基板とを有し、鏡胴の少なくとも一部を導電性を有するように形成した撮像装置とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に携帯端末等に内蔵される小型薄型の撮像装置の電磁シールドに関するものである。

従来より、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、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、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。

これらの撮像装置には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子が使用されている。

これら固体撮像素子を用いた撮像装置の、カメラ部とカメラを搭載する外部機器との相互の電磁波障害を防止したビデオカメラの筐体構造として、撮像素子を備えるカメラ部と回路部とを導電性プレートと導電性ケースで密閉し、被写体光の入射窓に導電性ガラスを装着したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２３９２８８号公報

撮像装置を搭載した携帯端末においても、撮像装置で画像を撮像しつつ、この撮像画像を通信機能を用いて伝送することも可能となっており、このような場合、撮像素子から発生する電磁波が通信機能を阻害してはならないし、通信のために発せられる電磁波が撮像素子に影響を与え、撮像画像に欠陥を生じさせてはならない。

上記の特許文献１に記載の筐体構造は、カメラ部とカメラ部に関わる回路部の外側で、独立してこれらを包み込むように導電性プレート、導電性ケース、導電性ガラスを用いてシールドするものであって外形が大型化し、小型、薄型の携帯端末に内蔵するには不向きな構成である。

また、携帯端末等の小型の機器に内蔵する場合には、通信のために発せられる電磁波が撮像装置そのものに遮蔽されないよう、撮像装置を極力小型に収めることが要求される。

本発明は、上記問題に鑑み、撮像装置を大型化することなく、撮像素子から発生する電磁波が通信機能を阻害せず、通信のために発せられる電磁波が撮像素子に影響を与えない良好なシールド性を有し、携帯端末に内蔵するに好適な小型薄型の撮像装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、以下の構成により達成される。

１）被写体光を導く撮影光学系と、前記撮影光学系を保持する鏡胴と、前記撮影光学系に導かれた被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を取り付ける基板とを有し、前記鏡胴の少なくとも一部を導電性を有するように形成したことを特徴とする撮像装置。

２）前記鏡胴の導電性を有する部位を前記基板のグラウンドに接地した１）の撮像装置。

３）前記鏡胴に、導電性を有する表面処理を施した１）又は２）の撮像装置。

４）前記鏡胴を、導電性樹脂で成形した１）又は２）の撮像装置。

５）前記撮影光学系の何れかの面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜が形成された部位と前記鏡胴の導電性を有する部位を接続した１）〜４）のいずれかの撮像装置。

６）導電性の膜を形成する面が前記撮影光学系の最後面である５）の撮像装置。

７）被写体光を導く撮影光学系と、前記撮影光学系を保持する鏡胴と、前記撮影光学系に導かれた被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を取り付ける基板とを有し、前記鏡胴の内面の一部もしくは、外面に沿った形状の導電性部材を設けたことを特徴とする撮像装置。

８）前記導電性部材を前記基板のグラウンドに接地した７）の撮像装置。

９）前記撮影光学系の最も物体側の面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜を形成した部位と前記導電性部材とを接続した７）又は８）の撮像装置。

１０）前記撮影光学系の最も像面側の面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜を形成した部位と前記導電性部材とを接続した７）又は８）の撮像装置。

１１）１）〜１０）のいずれかの撮像装置を有する携帯端末。

上記の１）〜４）のいずれかによれば、撮像装置の形状をそのままに、撮像素子から発生する電磁波及び、通信のために発せられる電磁波が、相互に影響を与えない良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

上記の５）又は６）によれば、更に、より良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

上記の７）又は８）によれば、撮像装置の形状をそのままに、撮像素子から発生する電磁波及び、通信のために発せられる電磁波が、相互に影響を与えない良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

上記の９）又は１０）によれば、更に、より良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

上記の１１）によれば、撮像素子から発生する電磁波及び、通信のために発せられる電磁波が、相互に影響を与えない良好な携帯端末を得ることが可能となる。

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。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態として、撮影レンズを保持する鏡胴の少なくとも一部を導電性を有するように形成した撮像装置について、以下に説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００の例を示す斜視図である。

同図に示す撮像装置１００は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、撮像光学系を保持する鏡胴１２で構成されている。この鏡胴１２には図示のように、プリント基板１１の周縁部を部分的に取り囲む壁面１２ｈが一体で形成されている。プリント基板１１にはフレキシブルプリント基板１５が接続され、端部のコネクト部１６は携帯端末の他の制御基板へ接続されるよう構成されている。

またプリント基板１１及びフレキシブルプリント基板１５上には、図示しないが各種の抵抗、コンデンサ等の電気部品が実装されている。

図２は、第１の実施の形態に係る撮像装置の一例を示す断面図である。同図は、図１に示す撮像装置１００のＧ−Ｇ線で切断した断面を模式的に示している。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。

同図において、１０は撮像素子であり、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサが用いられる。１１は撮像素子１０が実装されたプリント基板であり、プリント基板１１にはフレキシブルプリント基板１５が接続されている。

２１は第１レンズ、２２は第２レンズ、２３は赤外光カットフィルタであり、これらで撮像光学系が構成されている。また２４は固定絞りである。１２は遮光性の非導電性の樹脂材料で形成された鏡胴であり、この鏡胴１２は第１レンズ２１、第２レンズ２２、赤外光カットフィルタ２３、固定絞り２４を保持して、プリント基板１１に固着されている。

鏡胴１２の内壁の一点鎖線で示した面及びプリント基板１１と当接する面には、導電性を有するように表面処理が施されている。この表面処理は、例えば、銅を蒸着し、更にニッケルを蒸着したものである。なお、この表面処理がなされた壁面部には黒色の塗装が施されることが望ましい。

また、破線で示した、撮像光学系の最後部の第２レンズ２２の撮像素子１０側の面、即ち最後面は、透明導電膜が形成されている。この透明導電膜は、抵抗率が低い公知のＩＴＯ膜（酸化インジウム・スズ）が望ましい。ＩＴＯ膜の作成方法としては公知の、スパッタリング、真空蒸着、ゾル・ゲル法、クラスタービーム蒸着、ＰＬＤ法等が適用可能である。これにより、第２レンズ２２の撮像素子１０側の面は、８０％以上の透過率を有しつつ、導電性を有するものとできる。

導電性を有する第２レンズ２２の撮像素子１０側の面は図示のように、導電性を有するように表面処理が施された鏡胴１２に、導電性の接着剤Ｂで接着され、導通するようになっている。また、プリント基板１１の、鏡胴１２と当接する面にはグラウンドパターンが形成され、鏡胴１２の表面処理部が接地されている。これにより、撮像素子１０の撮像面側の空間を、シールドした状態とすることができる。

また、第２レンズ２２の物体側の面に透明導電膜を形成し、鏡胴１２に施す導電性の表面処理を第２レンズ２２の受け面にも形成して、第２レンズ２２を受け面に組み込むと導通するように構成してもよい。この場合には、接着剤は導電性を有しなくてもよい。

図３は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００の別の例を示す断面図である。同図も同様に、図１に示す撮像装置１００のＧ−Ｇ線で切断した断面を模式的に示している。

同図は、赤外光カットフィルタを撮像光学系の最後部に配置し、この赤外光カットフィルタ２３の撮像素子１０側の面、即ち破線で示す最後面に透明導電膜を形成し、鏡胴１２の内壁の一点鎖線で示した面及びプリント基板１１と当接する面には、導電性の表面処理を施したものである。このようにしても、撮像素子１０の撮像面側の空間を、シールドした状態とすることができる。この場合には、図１に比べ、撮像装置１００の厚みを、赤外光カットフィルタの分だけ薄くできる。

また同様に、赤外光カットフィルタ２３の物体側の面に透明導電膜を形成し、鏡胴１２に施す導電性の表面処理を赤外光カットフィルタ２３の受け面にも形成して、赤外光カットフィルタ２３を受け面に組み込むと導通するように構成してもよい。

なお、鏡胴１２の内壁の撮像素子側の一部に導電性の表面処理を行うようにしたもので説明したが、内壁全面に表面処理を行うようにしてもよく、また鏡胴１２の表面処理のみで所望の効果が得られる場合には、これのみとしてもよい。

以上、図２及び図３で説明したように、鏡胴に表面処理を施し、導電性を有するようにすることにより、良好なシールド性を有する撮像装置を得ることが可能となる。

なお、撮影光学系の最後面に透明導電膜を形成した例で説明したが、これに限らず、撮影光学系の何れかの面に透明導電膜を形成し、鏡胴１２に形成した表面処理による導電部と、相互に接触するように構成してもよい。

更に、鏡胴１２の内壁に形成する導電性の表面処理は、光学系と同様に透明導電膜で形成してもよい。この場合も、透明導電膜の上に反射防止のための黒塗装を行うことが望ましい。

次いで、図４及び図５を用いて、鏡胴を導電性樹脂で成形した撮像装置について説明する。

図４は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００の他の例を示す断面図である。同図も同様に、断面を模式的に示したものである。

同図に示す撮像装置１００の鏡胴１２は導電性樹脂材料を用いて、成形により形成されたものである。導電性樹脂材料は、例えば、公知のポリカーボネート樹脂に導電繊維を添加したものが適用できる。導電繊維は、例えば金属繊維や炭素繊維等の非金属繊維を用いることができるが、ゲート部のつまりやスクリューへの付着の観点からは、非金属繊維のものを用いることが好ましい。

第１レンズ２１の一点鎖線で示す面には、透明導電膜が形成されている。この導電性樹脂で成形された鏡胴１２と第１レンズ２１の透明導電膜が形成された面は、図示のように導電性の接着剤Ｂで接着され、第１レンズ２１を固定すると共に電気的導通がなされるようになっている。また、プリント基板１１の、鏡胴１２と当接する面にはグラウンドパターンが形成され接地されている。これにより撮像装置１００全体をシールドすることができる。

なお、第１レンズ２２の像面側の面に透明導電膜を形成し、第１レンズ２１を受け面に組み込むと導通するように構成してもよい。この場合には、接着剤は導電性を有しなくてもよい。

図５は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００のその他の例を示す断面図である。同図も同様に、断面を模式的に示したものである。

同図は、図４に示す構成として、第１レンズ２１を鏡胴１２の先端部１２ｋでカシメて、第１レンズ２１の固定と鏡胴１２との電気的導通を行うようにした例である。

以上、図４及び図５で説明したように、鏡胴を導電性樹脂で成形し、導電性を有するようにすることにより、良好なシールド性を有する撮像装置を得ることが可能となる。また、鏡胴の導電性のみで所望の効果が得られる場合には、これのみとしてもよい。

なお、第１レンズ２１に透明導電膜を形成した例で説明したが、これに限らず、撮影光学系の何れかの面に透明導電膜を形成し、鏡胴１２と、相互に接触するように構成してもよい。

即ち、第１の実施の形態で説明したように、鏡胴に導電性を有する表面処理を施すか或いは導電性樹脂で成形することにより、鏡胴の少なくとも一部を導電性を有するように形成することで、撮像装置の形状をそのままに、撮像素子から発生する電磁波及び、通信のために発せられる電磁波が、相互に影響を与えない良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。また、シールドのために、撮像装置に元々備えられた機能部材を用いるため、新たに部品を追加する必要が無く、小型化のみならずコストダウンにも効果を奏するものである。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、鏡胴の内面の一部もしくは、外面に沿って導電性部材を設けた撮像装置について、以下に説明する。

図６は、第２の実施の形態に係る撮像装置２００の一例を示す断面図である。同図は、鏡胴の内面の一部に沿って導電性の導電部材を設けた撮像装置の断面を模式的に示している。

同図において、鏡胴１２は遮光性の非導電性の樹脂材料で形成されており、この鏡胴１２の撮像素子１０側の内面には、例えば金属で形成された導電性を有する導電部材２５が、組み付けられている。この導電部材２５の一部である折り曲げ部２５ｔは、プリント基板１１と接触するよう形成されており、プリント基板１１のこの位置にはグラウンドパターンが形成され、折り曲げ部２５ｔにより導電部材２５が接地されるようになっている。また、導電部材２５には開口部が形成されており固定絞りを兼用するようになっている。

一方、撮影光学系の最も像面側の面である第２レンズ２２の撮像素子１０側の面（破線で示す）には、透明導電膜が形成されている。導電部材２５の開口部の先端２５ｓは、透明導電膜が形成された第２レンズ２２の面と接触している。これにより、撮像素子１０の撮像面側の空間を、シールドした状態とすることができる。なお、導電部材２５のみで所望の効果が得られる場合には、これのみとしてもよい。

図７は、第２の実施の形態に係る撮像装置２００の別の例を示す断面図である。同図は、鏡胴の外面に沿って導電性の導電部材を設けた撮像装置の断面を模式的に示したものである。

同図において、鏡胴１２は遮光性の非導電性の樹脂材料で形成されており、この鏡胴１２の外面には、例えば金属で形成された導電性を有する導電部材２５が、組み付けられている。この導電部材２５は、鏡胴１２の側面に形成された突起部１２ｔに係合して組み付けられている。この導電部材２５は、固定絞りを兼用する開口部２５ｓで第１レンズ２１を押圧固定している。また、導電部材２５の一部である折り曲げ部２５ｔは、プリント基板１１と近接するよう形成されており、プリント基板１１のこの位置にはグラウンドパターンが形成され、折り曲げ部２５ｔを導電性の接着剤Ｂで接着することにより導電部材２５が接地されるようになっている。

一方、撮影光学系の最も物体側の面である第１レンズ２１の被写体側の面（破線で示す）には、透明導電膜が形成されている。導電部材２５の開口部の先端２５ｓは、透明導電膜が形成された第１レンズ２１の面を押圧し、これにより、撮像装置２００内の空間を、シールドした状態とすることができる。なお、導電部材２５のみで所望の効果が得られる場合には、これのみとしてもよい。

なお、図６では第２レンズ２２、図７では第１レンズ２１に透明導電膜を形成した例で説明したが、これに限らず、透明導電膜を形成した赤外光カットフィルタを撮像光学系の最前面もしくは最後面に配置し、この赤外光カットフィルタと導電部材を接触させるように構成してもよいのは勿論である。

以上、第２の実施の形態で説明したように、鏡胴の内面の一部もしくは、外面に沿った形状の導電部材を設けることにより、撮像装置の形状をそのままに、撮像素子から発生する電磁波及び、通信のために発せられる電磁波が、相互に影響を与えない良好なシールド性を有する小型薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

更に、撮影光学系の最も物体側の面又は最も像面側の面に導電性の膜を形成し、導電部材と電気的に導通させることにより、シールド性をより確実なものとすることができる。

なお、上記の説明において、透明導電膜の材料としてＩＴＯを用いた導電膜で説明したが、酸化アルミニウムや酸化ガリウムを添加した酸化亜鉛、酸化アンチモンやフッ素をドープした酸化スズ等の材料を用いたものでもよいのは勿論である。

上記の第１、第２の実施の形態においては、撮影光学系を構成する何れかの面に透明導電膜を形成したもので説明したが、以下のようにしてもよい。

図８は、透明導電膜を形成したい光学面に、透明導電膜ではなく他の方法を用いた図である。同図は、光を透過させないが導電性を有する線状のパターンを形成するパターンの例を模式的に示したものである。

同図に実線で示したパターンは、例えば銀やアルミニウム等の導電性材料を蒸着もしくはメッキ等で形成したものである。このパターンは、撮像性能に影響がないように、微細な線状に形成され、全ての線が繋がったものが望ましい。このようにすると、パターン上の何れか１箇所に接触するだけで、全体を接地できる。また、撮像光学系中では画像への影響を最少にするため、最も物体側の光学面に形成されることが好ましい。

同図（ａ）は同心円に半径方向の線を交差させたものであり、同図（ｂ）は波形に１本の線で形成したもの、同図（ｃ）は碁盤目状に形成したものを示している。このようにすれば、ＩＴＯ膜よりも高い透過率を確保することも可能である。

図９は、上記の実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。

同図に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１及びＤ２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Ｄ２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。この撮像装置Ｓが上記の撮像装置１００又は撮像装置２００に相当する。

なお、この撮像装置の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄ２の上方や側面に配置してもよい。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。

これにより、撮像素子からの電磁波が通信機能を阻害せず、通信のために発せられる電磁波が撮像素子に影響を与えない、良好な携帯端末を得ることができる。

第１の実施の形態に係る撮像装置の例を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の一例を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の別の例を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の他の例を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置のその他の例を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る撮像装置の一例を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る撮像装置の別の例を示す断面図である。 透明導電膜を形成したい光学面に、透明導電膜ではなく他の方法を用いた図である。 上記の実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。

符号の説明

１０ 撮像素子
１１ プリント基板
１２ 鏡胴
１５ フレキシブルプリント基板
１６ コネクト部
２１ 第１レンズ
２２ 第２レンズ
２３ 赤外光カットフィルタ
２４ 固定絞り
２５ 導電部材
１００、２００ 撮像装置
Ｂ 接着剤
Ｔ 携帯電話機

Claims (11)

1. 被写体光を導く撮影光学系と、前記撮影光学系を保持する鏡胴と、前記撮影光学系に導かれた被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を取り付ける基板とを有し、
   前記鏡胴の少なくとも一部を導電性を有するように形成したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記鏡胴の導電性を有する部位を前記基板のグラウンドに接地したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記鏡胴に、導電性を有する表面処理を施したことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記鏡胴を、導電性樹脂で成形したことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
5. 前記撮影光学系の何れかの面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜が形成された部位と前記鏡胴の導電性を有する部位を接続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. 導電性の膜を形成する面が前記撮影光学系の最後面であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 被写体光を導く撮影光学系と、前記撮影光学系を保持する鏡胴と、前記撮影光学系に導かれた被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を取り付ける基板とを有し、
   前記鏡胴の内面の一部もしくは、外面に沿った形状の導電性部材を設けたことを特徴とする撮像装置。
8. 前記導電性部材を前記基板のグラウンドに接地したことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記撮影光学系の最も物体側の面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜を形成した部位と前記導電性部材とを接続したことを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
10. 前記撮影光学系の最も像面側の面に導電性の膜を形成し、前記導電性の膜を形成した部位と前記導電性部材とを接続したことを特徴とする請求項７又は８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有することを特徴とする携帯端末。

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