JP2007104288A - Imaging apparatus and method for assembling imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CCD型イメージセンサあるいはCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた、小型の撮像レンズおよび撮像装置及び撮像装置の組立方法に関し、特にフォーカシング機構を備えた撮像装置及び撮像装置の組立方法に関する。 The present invention relates to a compact imaging lens, an imaging apparatus, and an assembling method of the imaging apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD type image sensor or a CMOS type image sensor, and in particular, an assembling apparatus of an imaging apparatus and an imaging apparatus having a focusing mechanism. Regarding the method.
近年、CCD(Charged Coupled Device)型あるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化に伴い、オートフォーカス機構(以降AF機構という)を備えた撮像装置が搭載された携帯電話が普及しつつある。また、これらの撮像装置には、さらなる小型化への要求が高まっている。このようなAF機構を有する撮像装置としては、例えば特許文献1に開示されている。
ところで、特許文献1に開示されている撮像装置は、最も被写体側のレンズを固定し、像側の2枚のレンズを光軸方向に移動させることでフォーカシング動作を行うように構成されている。ここで、携帯電話等に用いられる撮像装置は小型化されているため、レンズの全長に対する小型化要求が強くなってきている。一般的にレンズ全長が小さくなると、各レンズが強い屈折力を持つようになり、レンズ間における芯ズレに対する許容範囲が狭まるが、特許文献1に開示されているように、フォーカシング動作のためにレンズを光軸方向に移動させた場合、部品の精度誤差の問題から芯ズレに対する許容範囲を超え、高画質な画像が形成されない恐れがある。 Incidentally, the imaging device disclosed in Patent Document 1 is configured to perform a focusing operation by fixing the lens closest to the subject and moving the two lenses on the image side in the optical axis direction. Here, since the imaging device used for a mobile phone etc. is miniaturized, the miniaturization request | requirement with respect to the full length of a lens has become strong. In general, when the total lens length is reduced, each lens has a strong refractive power, and the allowable range for the misalignment between the lenses is narrowed. However, as disclosed in Patent Document 1, the lens is used for the focusing operation. Is moved in the optical axis direction, it may exceed the allowable range for misalignment due to the problem of accuracy of parts, and a high-quality image may not be formed.
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、フォーカシング動作を可能としながらも、高画質な画像を得ることができる撮像装置及びその組立方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of obtaining a high-quality image while enabling a focusing operation, and an assembling method thereof. .
請求項1に記載の撮像装置は、複数のレンズより構成される撮像レンズと、固体撮像素子とを有する撮像装置において、
前記撮像レンズは、最も像側に位置する最像側レンズの有効径が他のレンズの有効径よりも大きく、少なくとも最も被写体側に位置する第1レンズを含むフォーカシングレンズを、前記撮像レンズにおける固定されたレンズに対して光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うように構成されており、
組み付け時において、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズとは調芯可能となっていることを特徴とする。
The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device includes an imaging lens including a plurality of lenses and a solid-state imaging device.
In the imaging lens, an effective diameter of the most image side lens located closest to the image side is larger than an effective diameter of other lenses, and a focusing lens including at least the first lens located closest to the subject side is fixed to the imaging lens. The lens is configured to perform focusing by moving it in the optical axis direction with respect to the lens.
At the time of assembly, the focusing lens and the fixed lens can be aligned.
本発明によれば、組み付け時において、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズとは調芯可能となっているので、組み付け時に、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズとを調芯して高精度に位置決めすることで、動作時に、前記フォーカシングレンズを光軸方向に移動させた場合でも、芯ズレの許容範囲を超えることが抑制され、それにより高画質な画像を得ることができる。 According to the present invention, since the focusing lens and the fixed lens can be aligned at the time of assembly, the focusing lens and the fixed lens are aligned at the time of assembly to achieve high accuracy. When the focusing lens is moved in the operation, even when the focusing lens is moved in the optical axis direction, it is suppressed from exceeding the allowable range of misalignment, and thereby a high-quality image can be obtained.
請求項2に記載の撮像装置は、請求項1に記載の発明において、前記第1レンズと前記最像側レンズとの外径の差により前記第1レンズの周囲に生じる空間に、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズを駆動するためのフォーカスアクチュエータの少なくとも一部を配置したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, the imaging device moves to a space generated around the first lens due to a difference in outer diameter between the first lens and the most image side lens during focusing. At least a part of a focus actuator for driving the focusing lens is arranged.
前記最像側レンズを含む全てのレンズをフォーカシングレンズとして光軸方向に駆動するためのアクチュエータを、最も外径の小さいレンズの径方向外側の空間を利用して配置することにより、外形寸法を小さく抑えながら、フォーカシング動作を実現できる撮像装置を提供できる。 By arranging an actuator for driving all the lenses including the most image side lens in the optical axis direction as a focusing lens by using a space radially outside the lens having the smallest outer diameter, the outer dimension can be reduced. It is possible to provide an imaging apparatus capable of realizing a focusing operation while suppressing it.
なお、「最小レンズの外径と最像側レンズの外径の差により最小レンズ周囲に生じる空間」とは、「最小レンズの外径と最像側レンズの外径の差により結果として最小レンズ周囲に生じる空間」を含み、例えば最小レンズ、最像側レンズがともに保持部材に保持されている場合には、その保持部材の外径の差により最小レンズの周囲に生じる空間が、「最小レンズの外径と最像側レンズの外径の差により最小レンズ周囲に生じる空間」に相当する。 In addition, “the space generated around the minimum lens due to the difference between the outer diameter of the minimum lens and the outermost lens” is “the smallest lens as a result of the difference between the outer diameter of the minimum lens and the outermost lens. For example, when the smallest lens and the most image side lens are both held by the holding member, the space created around the smallest lens due to the difference in the outer diameter of the holding member is the “smallest lens”. Corresponds to a space formed around the minimum lens due to the difference between the outer diameter of the lens and the outer diameter of the most image side lens.
請求項3に記載の撮像装置は、請求項2に記載の発明において、前記フォーカシングレンズは前記第1レンズのみにより構成され、前記調芯は、前記フォーカスアクチュエータと前記第1レンズを一体的に、前記固定されたレンズに対して光軸と交差する方向に変位させることにより行われることを特徴とするので、前記フォーカシングレンズを軽量化することで、アクチュエータの負荷を減少させ、省エネを図ることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the focusing lens is configured by only the first lens, and the alignment is performed by integrating the focus actuator and the first lens, Since this is performed by displacing the fixed lens in a direction crossing the optical axis, the weight of the focusing lens can be reduced to reduce the load on the actuator and to save energy. it can.
請求項4に記載の撮像装置は、請求項2に記載の発明において、前記フォーカシングレンズは前記第1レンズのみにより構成され、前記調芯は、前記第1レンズを、それを保持する保持枠に対して光軸と交差する方向に変位させることにより行われることを特徴とするので、更に調芯を容易に行うことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the focusing lens is configured only by the first lens, and the alignment is performed by the holding frame that holds the first lens. On the other hand, since it is characterized by being displaced in a direction crossing the optical axis, alignment can be further easily performed.
請求項5に記載の撮像装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記アクチュエータがボイスコイルモータを含むことを特徴とする。ボイスコイルモータは、比較的小型でありながら高速・高精度駆動が可能であるため、フォーカシングレンズの駆動に好適である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the actuator includes a voice coil motor. The voice coil motor is suitable for driving a focusing lens because it is relatively small and can be driven at high speed and with high precision.
請求項6に記載の撮像装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記アクチュエータが形状記憶合金を含むことを特徴とするので、撮像装置の小型化が可能である。形状記憶合金とは、電圧を与えることで形状が変化する合金をいい、ワイヤの形で用いられる場合がある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any of the first to fifth aspects, the actuator includes a shape memory alloy, so that the size of the imaging apparatus can be reduced. A shape memory alloy refers to an alloy whose shape changes when a voltage is applied, and may be used in the form of a wire.
請求項7に記載の撮像装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記固体撮像素子を保持すると共に電気信号の送受を行う外部接続用端子を有する基板と、物体側からの光入射用の開口部を有し遮光性部材からなる筐体とが一体的に形成されており、前記撮像装置における前記撮像レンズ光軸方向の高さが10[mm]以下であることを特徴とするので、より小型の撮像装置を得ることができる。 An imaging apparatus according to a seventh aspect is the invention according to any one of the first to sixth aspects, wherein a substrate having an external connection terminal that holds the solid-state imaging element and transmits and receives an electrical signal; and an object side And a housing made of a light-shielding member is integrally formed, and the height of the imaging device in the optical axis direction of the imaging lens is 10 [mm] or less. Since it is a feature, a smaller imaging device can be obtained.
請求項8に記載の撮像装置の組立方法は、複数のレンズより構成される撮像レンズと、固体撮像素子とを有する撮像装置の組立方法において、
前記撮像レンズは、最も像側に位置する最像側レンズの有効径が他のレンズの有効径よりも大きく、少なくとも最も被写体側に位置する第1レンズを含むフォーカシングレンズを、前記撮像レンズにおける固定されたレンズに対して光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うように構成されており、
前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズのうち一方を、他方に対して調芯した後に固定することを特徴とする。
The imaging device assembly method according to
In the imaging lens, an effective diameter of the most image side lens located closest to the image side is larger than an effective diameter of other lenses, and a focusing lens including at least the first lens located closest to the subject side is fixed to the imaging lens. The lens is configured to perform focusing by moving it in the optical axis direction with respect to the lens.
One of the focusing lens and the fixed lens is fixed after being aligned with respect to the other.
本発明によれば、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズのうち一方を、他方に対して調芯した後に固定するので、組み付け時に、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズとを調芯して高精度に位置決めすることで、動作時に、前記フォーカシングレンズを光軸方向に移動させた場合でも、芯ズレの許容範囲を超えることが抑制され、それにより高画質な画像を得ることができる。 According to the present invention, since one of the focusing lens and the fixed lens is fixed after being aligned with respect to the other, the focusing lens and the fixed lens are aligned during assembly. By positioning with high accuracy, even when the focusing lens is moved in the direction of the optical axis during operation, it is possible to suppress exceeding an allowable range of misalignment, thereby obtaining a high-quality image.
請求項9に記載の撮像装置の組立方法は、請求項8に記載の発明において、前記フォーカシングレンズは前記第1レンズのみにより構成され、前記調芯は、前記フォーカスアクチュエータと前記第1レンズを一体的に、前記固定されたレンズに対して光軸と交差する方向に変位させることにより行われることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an imaging device assembly method according to the eighth aspect of the invention, wherein the focusing lens is constituted by only the first lens, and the alignment is performed by integrating the focus actuator and the first lens. In particular, it is performed by displacing the fixed lens in a direction crossing the optical axis.
請求項10に記載の撮像装置の組立方法は、請求項8に記載の発明において、前記フォーカシングレンズは前記第1レンズのみにより構成され、前記調芯は、前記第1レンズを、それを保持する保持枠に対して光軸と交差する方向に変位させることにより行われることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an imaging device assembly method according to the eighth aspect, wherein the focusing lens is configured by only the first lens, and the centering holds the first lens. This is performed by displacing the holding frame in a direction crossing the optical axis.
本発明によれば、フォーカシング動作を可能としながらも、高画質な画像を得ることができる撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of obtaining a high-quality image while enabling a focusing operation.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態にかかる撮像装置50の斜視図であり、図2,3は、図1の撮像装置50をII-II線を含む面に沿って切断した断面図であるが、図2はアクチュエータのコイルに対して非通電状態にあり、図3はアクチュエータのコイルに対して通電状態にある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an
上記撮像装置50は、光電変換部51aを有する固体撮像素子としてのCMOS型イメージセンサ51と、このイメージセンサ51の光電変換部51aに被写体像を撮像させる撮像レンズとしての撮像レンズ10と、イメージセンサ51と撮像レンズ10との間に配置されたIRカットフィルタFと、イメージセンサ51を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子54(図1)を有する基板52と、撮像レンズを支持する組立筐体20と、フォーカシングレンズを駆動するアクチュエータ(フォーカスアクチュエータともいう)30とを備え、これらが一体的に形成されている。尚、本撮像装置50の光軸方向高さΔは、10mm以下である。
The
上記イメージセンサ51は、その受光側の平面の中央部に、画素(光電変換素子)が2次元的に配置された、受光部としての光電変換部51aが形成されており、その周囲には信号処理回路(不図示)が形成されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するA/D変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ51の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド(図示略)が配置されており、ワイヤWを介して基板52に接続されている。イメージセンサ51は、光電変換部51aからの信号電荷をデジタルYUV信号等の画像信号等に変換し、ワイヤWを介して基板52上の所定の回路に出力する。ここで、Yは輝度信号、U(=R−Y)は赤と輝度信号との色差信号、V(=B−Y)は青と輝度信号との色差信号である。なお、撮像素子は上記CMOS型のイメージセンサに限定されるものではなく、CCD等の他のものを使用しても良い。
In the
基板52は、その一平面上で上記イメージセンサ51及び外筒21を支持する支持平板52aと、支持平板52aに一端部が接続されたフレキシブル基板52b(図1)とを備えている。
The
支持平板52aは、表面に設けられた多数の信号伝達用パッドを有しており、これが前述したイメージセンサ51からのワイヤWと接続され、且つフレキシブル基板52bと接続されている。
The support
フレキシブル基板52bは、上記の如くその一端部が支持平板52aと接続され、その他端部に設けられた外部接続用端子54を介して支持平板52aと外部回路(例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路)とを接続し、外部回路からイメージセンサ51を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルYUV信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。さらに、フレキシブル基板52bの長手方向の中間部が可撓性又は変形容易性を備え、その変形により、支持平板52aに対して外部出力端子の向きや配置に自由度を与えている。
As described above, one end of the
遮光性部材からなる組立筐体20は、イメージセンサ51を囲うようにして配置され支持平板52aに対して接着剤Bを用いて下端が接着されてなる外筒21と、外筒21の内側に配置された内筒22と、内筒22の上方に配置され移動可能な移動筒23と、移動筒23の外方に配置されたカバー部材24とからなっている。
The
外筒21の内周から半径方向内方に延在するフランジ部21aには、IRカットフィルタFが取り付けられている。下端外周が外筒21に嵌合した内筒22は、物体側から第2レンズL2,第3レンズL3,第4レンズL4の順序で、これらを固定的に内包保持している。
An IR cut filter F is attached to a
移動筒23は、円筒状の本体23aと、その像側端である下端に形成されたフランジ部23bとを有している。移動筒23の本体23aは、第1レンズL1を保持するホルダ(保持枠ともいう)25を内包保持している。ホルダ25は、第1レンズL1の外周より大きな(例えば半径100μm以上大きい)内周を有する中空円筒状の本体25aと、第1レンズL1の像側に配置されたフランジ部25bとを有し、その中央開口が開口絞りSとなっている。又、本体25aの内周には、ドーナツ円板状の抑え部材26が、第1レンズL1の物体側に取り付けられており、第1レンズL1は、抑え部材26とフランジ部25bとにより光軸方向に挟持されている。
The
移動筒23のフランジ部23bの下面は、外筒21の上端に螺合されたねじ部材29により外周側が固定されたばね円板27の上面に当接している。移動筒23の本体23aの上部は、外筒21の上端に取り付けられたカバー部材24と、アクチュエータ30のヨーク31との間に外周側が挟持されたばね部材28の下面に当接している。自由状態におけるばね部材27,28は、ほぼ図2に示す形状となっており、即ち図3に示す変形状態では、その弾性力により移動筒23を下方に向かって付勢している。
The lower surface of the
環状のボイスコイルモータであるアクチュエータ30は、第1レンズL1の半径方向外方であって、外筒21の上方且つその外径内の空間において、外筒21とカバー部材24との間に挟持されるようにして配置されているヨーク31と、ヨーク31内に固定された磁石32と、下端を移動筒23のフランジ部23bに取り付けたコイル33とを有している。コイル33のプラス端子は、移動筒23の本体23aの外壁を延在する配線H+を介してばね部材28に接続されている。又、コイル33のマイナス端子は、移動筒23のフランジ部23bの外壁を延在する配線H−を介してばね部材27に接続されている。ばね部材27,28の一部は、配線部27a、28a(これらは互いに絶縁されている)として、外筒21の外壁を伝い基板52に至るようにしている。ボイスコイルモータの駆動原理は良く知られているので省略するが、外部よりばね部材27,28,配線H+、H−を介してコイル33に電力を供給することで発生する磁力により、磁石32に対してコイル33を、供給された電力に応じて変位させることができるものである。
The
撮像レンズ10は、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズL1、開口絞りS、負の屈折力を有する第2レンズL2,正の屈折力を有する第3レンズL3、負の屈折力を有する第4レンズL4とを有している。各レンズL1、L2、L3、L4は、後述する組立方法によって組み立てられることで、その光軸と外筒21の中心線とが一致した状態で組立筐体20の内部に収容されている。本実施の形態では、第4レンズL4が最像側レンズを構成し、それより物体側にありフォーカシングレンズを構成する第1レンズL1が、その外径が最も小さい最小レンズであるため、第1レンズL1の半径方向外方にアクチュエータ30を配置するのに好適な構成となっている。
The
この撮像レンズ10は、開口絞りS及び各レンズL1、L2、L3、L4を光学系として、固体撮像素子に対して被写体像の結像を行うためのものである。開口絞りSは、撮像レンズ全系のFナンバーを決定する部材である。
The
撮像レンズ10とイメージセンサ51との間において外筒21のフランジ部21aに保持されたIRカットフィルタFは、例えば略矩形状や円形状に形成された部材である。
The IR cut filter F held by the
さらに、第3レンズL3と第4レンズL4との間に、遮光マスクSMが配置されていて、固体撮像素子に近い第4レンズL4有効径の外側に不要光が入射することを防止し、ゴーストやフレアの発生を抑えることができる。 Further, a light-shielding mask SM is disposed between the third lens L3 and the fourth lens L4 to prevent unnecessary light from entering outside the effective diameter of the fourth lens L4 close to the solid-state image pickup device, and ghost And flare generation can be suppressed.
本実施の形態にかかる撮像装置50の組立方法について説明する。まず、外筒21の下端を、イメージセンサ51を取り付けた支持平板52a上に接着する。それにIRカットフィルタFを取り付け、レンズL2〜L4を光軸が一致するように接着剤Bを用いて固定した内筒22を勘合させる。更に外筒21の上端に、アクチュエータ30と、ホルダ25を固定した移動筒23とをカバー部材24を用いて固定した後、ホルダ25に第1レンズL1を組み込み、押さえ部材26を用いて仮組する。
A method for assembling the
かかる状態において、第1レンズL1より検査光を入射させると、レンズL1〜L4を介して、イメージセンサ51の受光面に結像されるので、イメージセンサ51からの信号を解析することにより、レンズL1とレンズL2〜L4との芯ズレ度合いがわかる。そこで、芯ズレが抑制されるようにレンズL1を光軸直交方向に変位させれば、レンズL1とレンズL2〜L4との光軸が揃うようになるので、その調芯状態を維持しつつ抑え部材26を介して第1レンズL1をホルダ25に固定することで、芯ズレ調整が完了する。なお、第1レンズL1の固定は、接着剤を用いた接着に限らず、レーザ溶着等であっても良い。
In this state, when the inspection light is incident from the first lens L1, an image is formed on the light receiving surface of the
本実施の形態によれば、フォーカシングレンズである第1レンズL1と、固定されたレンズであるレンズL2〜L4とが調芯可能な構成となっているので、組み付け時に、レンズL1とレンズL2〜L4とを調芯して高精度に位置決めすることで、動作時に、レンズL1をフォーカシングのために光軸方向に移動させた場合でも、芯ズレの許容範囲を超えることが抑制され、それにより高画質な画像を得ることができる。 According to the present embodiment, since the first lens L1 that is a focusing lens and the lenses L2 to L4 that are fixed lenses can be aligned, the lens L1 and the lenses L2 to L2 are assembled during assembly. By aligning with L4 and positioning with high accuracy, even when the lens L1 is moved in the optical axis direction for focusing during operation, it is suppressed from exceeding the allowable range of misalignment. A high-quality image can be obtained.
上述した撮像装置50の使用態様について説明する。図4は、撮像装置50を携帯端末としての携帯電話機100に装備した状態を示す図である。また、図5は携帯電話機100の制御ブロック図である。
A usage mode of the
撮像装置50は、例えば、撮像レンズにおける外筒21の物体側端面が携帯電話機100の背面(液晶表示部側を正面とする)に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。
In the
撮像装置50の外部接続用端子54は、携帯電話機100の制御部101と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部101側に出力する。
The
一方、携帯電話機100は、図5に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU)101と、番号等をキーにより支持入力するための入力部60と、所定のデータの他に撮像した画像や映像等を表示する表示部70と、外部サーバとの間の各種清報通信を実現するための無線通信部80と、携帯電話機100のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ID等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM)91と、制御部101によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置50により撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる及び一時記憶部(RAM)92とを備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the
携帯電話機100を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置50の撮像レンズ10の光軸を向けると、イメージセンサ51に画像信号が取り込まれるが、例えば像面AF処理などを行うことで、ピントズレを検出できる。制御部101は、このピントズレを解消する方向に第1レンズL1を駆動するように、アクチュエータ30に対して電力を供給するので、外部接続用端子54よりばね部材27,28,配線H+、H−を介してコイル33に電力が供給される。それにより発生した磁力と、変形したばね部材27,28の付勢力とを釣り合わせることにより、移動筒23と共に、図2に示す位置と図3に示す位置の間の最適な合焦位置に第1レンズL1を移動させ且つ保持することができるので、適切なオートフォーカス動作を実現できる。なお、電力供給の中断により、ボイスコイルモータ30の駆動力が消失すれば、移動筒23は図2に示す状態へと復帰する。
When the photographer holding the
更に所望のシャッタチャンスで、図4に示すボタンBTを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置50に取り込まれることとなる。撮像装置50から入力された画像信号は、上記携帯電話機100の制御系により、記憶部92に記憶されたり、或いは表示部70で表示され、さらには、無線通信部80を介して映像情報として外部に送信されることとなる。
Further, when the photographer presses the button BT shown in FIG. 4 with a desired photo opportunity, the release is performed, and the image signal is taken into the
図6は、携帯電話機100に用いることができる第2の実施の形態にかかる撮像装置150の図2と同様な断面図である。なお、本実施の形態は、図1〜3に示す実施の形態に対して、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of an
図6において、外筒21は、上部21Aと下部21Bの2つの部品からなる。又、本実施の形態においては、抑え部材は設けられておらず、第1レンズL1は、ホルダ25に直接固定されている。ホルダ25の像側に形成されたフランジ部25bの中央に開口絞りSが形成されている。なお、内筒22の外周面と、上部21Aの内周面及び移動筒23の内周面との間には、100μm以上のスキマが設けられている。
In FIG. 6, the
本実施の形態にかかる撮像装置150の組立方法について説明する。まず、外筒21の上部21Aの上端に、アクチュエータ30と、第1レンズL1を保持したホルダ25を固定した移動筒23とをカバー部材24を用いて固定する。一方、レンズL2〜L4を内筒22に光軸が一致するように接着剤Bを用いて固定する。この内筒22を、イメージセンサ51を取り付けた支持平板52a上に接着した下部21Bに嵌合させる。更に、上部21Aの下端と、下部21Bの上端とを仮固定する。
A method for assembling the
かかる状態において、第1レンズL1より検査光を入射させると、レンズL1〜L4を介して、イメージセンサ51の受光面に結像されるので、イメージセンサ51からの信号を解析することにより、レンズL1とレンズL2〜L4との芯ズレ度合いがわかる。そこで、芯ズレが抑制されるように上部21Aを下部21Bに対して光軸直交方向に相対変位させれば、レンズL1とレンズL2〜L4との光軸が揃うようになるので、その調芯状態を維持しつつ上部21Aと下部21Bとを互いに固定することで、芯ズレ調整が完了する。なお、かかる固定は、接着剤を用いた接着に限らず、レーザ溶着等であっても良い。
In this state, when the inspection light is incident from the first lens L1, an image is formed on the light receiving surface of the
本実施の形態の変形例としては、図6の撮像装置150において、アクチュエータ30の磁石32とコイル33とが非接触であることを利用して、第1レンズL1及びホルダ25と共に移動筒23を、ねじ部材29(即ち外筒21)に対して光軸直交方向に変位可能なように構成しても良い。より具体的には、ばね部材27,28と移動筒23とを相対変位可能な状態で仮組みし、レンズL1とレンズL2〜L4との芯ズレの調整を行った後で、調芯状態を維持したまま、ばね部材27,28と移動筒23とを不図示のねじなどを用いて固定することができる。かかる場合には、外筒21を分割する必要はないという利点がある。
As a modification of the present embodiment, in the
図7は、携帯電話機100に用いることができる第2の実施の形態にかかる撮像装置250の図2と同様な断面図である。なお、本実施の形態は、図1〜3に示す実施の形態に対して、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of an
図7において、外筒21は、上部21Aと下部21Bの2つの部品からなる。又、本実施の形態においては、抑え部材は設けられておらず、第1レンズL1は、ホルダ25に直接固定されている。ホルダ25の像側に形成されたフランジ部25bの中央に開口絞りSが形成されている。内筒22は、下部21Bに嵌合せず、上部21Aに固定される構成である。なお、内筒22の外周面と、上部21Aの内周面及び移動筒23の内周面との間には、100μm以上のスキマが設けられている。
In FIG. 7, the
本実施の形態にかかる撮像装置250の組立方法について説明する。まず、外筒21の上部21Aの上端に、アクチュエータ30と、第1レンズL1を保持したホルダ25を固定した移動筒23とをカバー部材24を用いて固定する。更に、レンズL2〜L4を内筒22に光軸が一致するように接着剤Bを用いて固定する。不図示の治具にて第1レンズL1側が下方となるように(即ち図7と天地を逆にした状態で)載置された上部21Aに対して、その内周面から突出したフランジ部21cに、この内筒22の第2レンズL2側端面を底付きさせ、仮組みした状態でイメージセンサを備えた不図示の検査装置に載置する。
A method for assembling the
かかる状態において、第1レンズL1より検査光を入射させると、レンズL1〜L4を介して、検査装置のイメージセンサの受光面に結像されるので、イメージセンサからの信号を解析することにより、レンズL1とレンズL2〜L4との芯ズレ度合いがわかる。そこで、芯ズレが抑制されるように内筒22を上部21Aに対して光軸直交方向に相対変位させれば、レンズL1とレンズL2〜L4との光軸が揃うようになるので、その調芯状態を維持しつつ内筒22を接着剤Bにて上部21Aに接着固定することで、芯ズレ調整が完了する。なお、かかる固定は、接着剤を用いた接着に限らず、レーザ溶着等であっても良い。
In such a state, when inspection light is incident from the first lens L1, an image is formed on the light receiving surface of the image sensor of the inspection apparatus via the lenses L1 to L4. By analyzing the signal from the image sensor, The degree of misalignment between the lens L1 and the lenses L2 to L4 is known. Therefore, if the
その後、内筒22を固定した上部21Aを、不図示の検査装置から取り外し、第1レンズL1側が上方となるように天地を逆にして、イメージセンサ51を取り付けた支持平板52a上に接着した下部21Bの上端に固定することで、組付けが完了する。
Thereafter, the
図8,9は、携帯電話機100に用いることができる第4の実施の形態にかかる撮像装置350の上面図であり、図8は、アクチュエータ30’に対して非通電状態にあり、図9は、アクチュエータ30’に対して通電状態にある。図10,11は、図8,9にそれぞれ対応してカム・フォロワの関係を示す図である。なお、本実施の形態は、図1〜3に示す実施の形態に対して、アクチュエータの構成のみが異なるため、共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。
8 and 9 are top views of the
本実施の形態において、アクチュエータ30’(以下、ワイヤSMAという)は、形状記憶合金をワイヤの形で用いている。形状記憶合金とは、外部から電力を供給することで任意に変形する合金をいい、詳細は例えば特表2003−507625号公報に記載されている。 In the present embodiment, the actuator 30 '(hereinafter referred to as a wire SMA) uses a shape memory alloy in the form of a wire. The shape memory alloy refers to an alloy that is arbitrarily deformed by supplying electric power from the outside, and is described in detail in, for example, JP-T-2003-507625.
図2,3を参照して、ばね板28によりカバー部材24に対して下方に付勢された移動筒23’は、フランジ部23b’の下面にフォロワ23c’(図10、11)を形成している。一方、外筒21の上部に取り付けられた調整リング35(図8,9)は、その上面に、周方向に高さが連続して変わりフォロワ23c’が摺動するカム部35a(図10、11)を形成している。
Referring to FIGS. 2 and 3, the moving
図8,9において、形状記憶合金からなるワイヤSMAの左端を外筒21にカシメ固定し、ワイヤSMAの右端を移動筒23’に固定している。ワイヤSMAの左端は配線H+に電気的に接続されており、ワイヤSMAの右端は、配線H−に電気的に接続されている。又、移動筒23’は、外筒21に対して引っ張りばね36により連結されており、図8,9で時計回りに付勢されている。
8 and 9, the left end of the wire SMA made of shape memory alloy is fixed by caulking to the
制御部101(図5)に制御により、配線H+、H−を介してワイヤSMAに電力が供給されると、その電力に応じた量だけ、ワイヤSMAは図8に示す状態から縮長し、引っ張りばね36の付勢力に抗して図9に示す状態へと変化する。このとき、ワイヤSMAが移動筒23’を外筒21に対して回転させるが、図11に示すようにフォロワ23c’がカム35aに沿って移動することで、移動筒23’はレンズL1を保持したまま、外筒21に対して光軸方向へと移動するので、適切なフォーカシング動作を行えるようになっている。なお、電力供給の中断により、ワイヤSMAが元の形状に戻れば、移動筒23’は図8,10に示す状態へと復帰する。
When power is supplied to the wire SMA via the wirings H + and H− by the control of the control unit 101 (FIG. 5), the wire SMA is reduced from the state shown in FIG. 8 by an amount corresponding to the power. The state changes to the state shown in FIG. 9 against the urging force of the
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、アクチュエータとしては、例示した上記実施の形態以外にも種々の駆動源を用いることができる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, as the actuator, various drive sources can be used in addition to the above-described embodiment.
10 撮像レンズ
20 組立筐体
21 外筒
21A 上部
21B 下部
21a フランジ部
22 内筒
23 移動筒
23a 本体
23b フランジ部
23c フォロワ
23c 円筒面
24 カバー部材
25 ホルダ
25a 本体
25b フランジ部
26 抑え部材
27 ばね部材
27a 配線部
28 ばね部材
29 ねじ部材
30、30’ アクチュエータ
31 ヨーク
32 磁石
33 コイル
35 調整リング
35a カム部
50 撮像装置
51 イメージセンサ
51a 光電変換部
52 基板
52a 支持平板
52b フレキシブル基板
54 外部接続用端子
60 入力部
70 表示部
80 無線通信部
92 記憶部
100 携帯電話機
101 制御部
150 撮像装置
250 撮像装置
350 撮像装置
B 接着剤
BT ボタン
F IRカットフィルタ
H+、H− 配線
L1〜L4 レンズ
S 開口絞り
SM 遮光マスク
SMA ワイヤ
W ワイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記撮像レンズは、最も像側に位置する最像側レンズの有効径が他のレンズの有効径よりも大きく、少なくとも最も被写体側に位置する第1レンズを含むフォーカシングレンズを、前記撮像レンズにおける固定されたレンズに対して光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うように構成されており、
組み付け時において、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズとは調芯可能となっていることを特徴とする撮像装置。 In an imaging device having an imaging lens composed of a plurality of lenses and a solid-state imaging device,
In the imaging lens, an effective diameter of the most image side lens located closest to the image side is larger than an effective diameter of other lenses, and a focusing lens including at least the first lens located closest to the subject side is fixed to the imaging lens. The lens is configured to perform focusing by moving it in the optical axis direction with respect to the lens.
An imaging apparatus characterized in that the focusing lens and the fixed lens can be aligned when assembled.
前記撮像レンズは、最も像側に位置する最像側レンズの有効径が他のレンズの有効径よりも大きく、少なくとも最も被写体側に位置する第1レンズを含むフォーカシングレンズを、前記撮像レンズにおける固定されたレンズに対して光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うように構成されており、
前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズのうち一方を、他方に対して調芯した後に固定することを特徴とする撮像装置の組立方法。 In an assembling method of an imaging device having an imaging lens composed of a plurality of lenses and a solid-state imaging device,
In the imaging lens, an effective diameter of the most image side lens located closest to the image side is larger than an effective diameter of other lenses, and a focusing lens including at least the first lens located closest to the subject side is fixed to the imaging lens. The lens is configured to perform focusing by moving it in the optical axis direction with respect to the lens.
An assembling method of an imaging apparatus, wherein one of the focusing lens and the fixed lens is fixed after being aligned with respect to the other.
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