JP2007295152A

JP2007295152A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007295152A
Application number: JP2006118847A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Miyashita; 守宮下
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】被写界を撮像する撮像装置において、被写界へ光を提供する発光体を設ける際の面積を小さくすること。
【解決手段】撮像装置1に含まれる撮像部3において、基板81に、撮像素子73を設けるとともに、貫通孔97、99、101、103を形成する。また基板81の、撮像素子73が設けられた側と対向する側、すなわち裏面109に、発光体87、およびシールドケース93を設ける。発光体87を撮像素子73の反対側に設けたために、発光体87を設けるために必要となる面積を小さくすることが可能になる。また裏面109に設けても発光体87からの光は、シールドケース93で反射されて貫通光97〜103に供給されるようになるため、貫通孔97〜103から被写界へ光を提供することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、とくに例えば被写界が暗い場合等に被写界に光を提供する発光体を含む撮像装置に関する。

従来、撮像素子を含む撮像装置を用いて例えば暗いところで撮影を行う場合等に、被写界に光を提供することによって、良好な画像を得ることが行われている。よって、撮像装置には、例えばストロボや発光ダイオードなどを用いて光を提供する発光体が設けられている。しかしこのような発光体を設けると、撮像装置が大きくなるという問題を有していた。

具体的に説明すると、従来では発光体は撮像素子の隣に設けられていた。その結果、撮像装置において撮像素子と発光体とを設けるために必要となる面積が大きくなり、撮像装置が大きくなってしまっていた。そこで、必要とする面積が小さくても撮像素子および発光体を設けることが求められていた。

例えば特許文献１、および特許文献２では、発光体である光源を撮像素子の、水平方向の隣に配設している。また特許文献３では、発光体である発光素子を受光素子の周囲に配設している。
特開平６−１５３０９７号公報特開２００１−１１９５２９号公報特開２０００−１３７００６号公報

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、発光体を設ける面積が小さくてすむ撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するために、撮像素子が設けられた基板に貫通孔を設けると共に、基板の裏側、すなわち撮像素子が設けられた側と対向する側に発光体を設け、この発光体からの光が貫通光を通して被写界に提供されるようにする。このように発光体を撮像素子の反対側に設け、さらに貫通孔を形成したために、発光体を設ける際に必要となる面積を小さくすると共に、光を被写界に提供することが可能になる。

さらに本発明は、発光体からの光が貫通孔により届くようにするために、反射部材を設ける。この反射部材は、例えば鏡や鍍金した基板等にしてもよいし、また例えば貫通孔と発光体とを覆うシールドケース等にしてもよい。また被写界により明るい光を提供するために、反射部材の内側や貫通孔の内側、すなわち光が当たる部分を鍍金したり、また例えば貫通孔に光ファイバー等の光を透過する透過部材等を設けるようにすることも可能である。

本発明によれば、撮像素子の反対側に発光体を設け、また基板に貫通孔を形成するため、発光体を設けるために必要となる面積を小さくしたまま、十分な光を提供することが可能になる。

次に添付図面を参照して本発明による撮像装置の実施例を詳細に説明する。図１は、図２に示す撮像装置1における撮像部3を概念的に示した図である。図１（a）は、撮像部3の正面、すなわち被写界からの光が入射される側を概念的に示した図であり、また図１（b）は、図１（a）に示す撮像部3の実質的に中央を通る直線、すなわち図１（a）における一点鎖線αによって水平方向に切断した際の断面を概念的に示した図である。図２は、本発明による撮像装置1の実施例の構成を表すブロック図である。図２において図１と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。なお本発明の理解に直接関係のない部分は図示を省略し、冗長な説明を避ける。また以下の説明において各信号はその現れる接続線の参照番号で特定する。

図２において、撮像装置1は、操作部5、制御部7、タイミング発生部9、撮像駆動部11、撮像部3、光学系駆動部13、光学系15、前処理部17、信号処理部25、表示部27、記録部29、メディア制御部31、およびメディア33を含み、被写界からの入射光を基にしてディジタル画像信号を形成する装置である。

より具体的に説明すると、被写界からの入射光を光学系15において取り込むとともに、操作部5で操作されることにより制御部7、光学系駆動部13および撮像駆動部11が制御されて撮像部3でこの被写界像を撮像し、得られたアナログ電気信号を前処理部17で処理してディジタル画像信号を形成し、このディジタル画像信号を信号処理部25で処理して表示部27に表示したり、記憶部29やメディア33に記憶する装置である。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し冗長な説明を避ける。また以下の説明において各信号はその現れる接続線の参照番号で特定する。

操作部5は、操作者の指示が入力される手操作装置であり、操作者の手操作状態、例えば図示しないシャッタボタンのストローク操作に応じて、操作信号37を制御部7に供給する部分である。制御部7は、操作部5から供給される操作信号37に応動して、撮像装置1全体の動作を制御、統括する部分であり、本実施例では、光学系駆動部13およびタイミング発生部9と接続しこれらに必要な処理を行わせるための制御信号39、41を供給する。また、データバス43に接続して、これに接続されている信号処理部25、表示部27、記録部29、およびメディア制御部31に必要な処理を行わせる制御信号45を供給する。

光学系駆動部13は、制御部7により制御されて後段の光学系15を駆動する駆動信号47を形成する部分である。本実施例では、制御部7が操作部5からの操作信号37により光学系駆動部13を制御する制御信号41を形成し、これにより光学系駆動部13が光学系15を駆動する駆動信号47を形成する。光学系15は、具体的な構成を図示しないが、例えばレンズ、絞り調整機構、シャッタ機構、ズーム機構、自動焦点 (Automatic Focus : AF) 調整機構、および自動露出 (Automatic Exposure : AE) 調整機構等を含んでいる。なお、赤外線 (Infrared Rays : IR) カットフィルタや光学ローパスフィルタ (Low Pass Filter : LPF) を含むことも可能である。また光学系15は、光学系駆動部13からの駆動信号47により制御される。例えば本実施例では、光学系15は、光学駆動部13からの駆動信号47により、レンズ、自動焦点調整機構、自動露出調整機構が駆動されて、所望の被写界像を取り込んで撮像部3に入射する。

タイミング発生部9は、制御部7により制御され、制御部7からの制御信号35に応動してタイミング信号49、51を形成する部分である。形成されたタイミング信号49、51は、撮像駆動部9、前処理部17へそれぞれ供給される。なお、どのようなタイミング信号を形成し、どこへ供給するかは制御部7の制御信号39により決まる。

撮像駆動部11は、タイミング発生部9からのタイミング信号49に応動して、信号電荷を読み出すための駆動信号53を形成する部分である。形成された駆動信号53は撮像部3へと供給される。撮像部3は、図１に示すように撮像素子73、例えば光電結合素子（Charge Coupled Device : CCD）を含んでいる。また撮像素子73は、図示しないがその撮像面に受光素子が複数配列されており、この受光素子によって、光学系15を介して入射される被写界からの光を光電変換し、アナログ電気信号75を形成する、すなわち撮像する部分である。なお本実施例では撮像素子73にCCDを採用しているが、本発明はこれに限定するわけではなく、例えばCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサー等を採用することも可能である。また受光素子の配列も公知の配列を採用することが可能である。

図１を用いて、本実施例における撮像部3についてさらに詳細に説明すると、本実施例では撮像部3は、セラミック基板81、撮像素子73、カバーガラス83、発光ダイオード87、集積回路89、91、シールドケース93、およびフレキシブルプリント配線板95を含んでいる。またセラミック基板81におけるカバーガラス83の外周近傍には、貫通孔97、99、101、103が設けられている。

図１において、セラミック基板81の表面107、すなわち被写界からの光が照射する側の面には、撮像素子73が設けられ、さらにその上にカバーガラス83が設けられている。本実施例ではセラミック基板81は、撮像素子73が設けられるためにキャビティ構造となっており、凹となっている部分に撮像素子73が設けられている。またこの凹となっている部分を塞ぐように、撮像素子73の前、すなわち図１（b）における撮像素子73の上にはカバーガラス83が設けられている。

カバーガラス83は、曲率が実質的にゼロ、すなわち集光率が1の透明なガラスであって、撮像素子73を覆って、セラミック基板81における凹部を塞ぐように設けられている。よって撮像素子73に含まれている各受光素子は、カバーガラス83を介して入射した光を光電変換する。

このようなセラミック基板81、撮像素子73、およびカバーガラス83には公知のものを採用することが可能である。なお図示しないが撮像素子73は色フィルタを含んでいてもよい。また図示しないがこのような撮像部3に、光学系15が含む例えばレンズ等を設ける場合は、レンズ等はカバーガラス83よりも被写界側、すなわち図１におけるカバーガラス83の上側に設けられる。

またセラミック基板81の裏面109、すなわち撮像素子73が設けられた側と対向する側は、本実施例では平坦な面であって、集積回路89、91、発光体87、シールドケース93、およびフレキシブルプリント配線板95が設けられている。なお発光体87については後段で詳細に説明する。集積回路89、91は、公知の回路であって、図１（b）に示すように、その底部がセラミック基板の裏面に固定されて設けられている。

シールドケース93は、集積回路89、91、を外部電界や、外部磁界から遮断するために設けられるものであって、図１に示す例では、その底面と側面とが実質的に直角に連接し、断面がコの字型をした横長の箱である。本実施例では、シールドケース93は、その側面の端部がセラミック基板81の裏面109に、例えば、はんだ等によって接着されている。なお本発明はシールドケース93を設けることに限定するわけではなく、例えば集積回路89、91が存在しない場合には、セラミック基板81の裏面を保護する保護ケース等にすることも可能である。

フレキシブルプリント配線板95は、セラミック基板81の裏面109の、図１における右側の端部に設けられている。図１に示す例では、フレキシブルプリント配線板95は、ACF（Anisotropic Conductive Film）接続によりセラミック基板81と接続しており、この接続により図２に示す撮像駆動部11や信号処理部25と電気的に接続されている。これら集積回路89、91、シールドケース93、およびフレキシブルプリント配線板95は公知のものを採用することが可能である。なお発明は図１に示す例に限定するわけではなく、任意のものを採用して撮像部3を形成することが可能である。

図２に戻って前処理部17は、タイミング発生部9のタイミング信号51に応動してアナログ電気信号におけるノイズを低減したり、ノイズを低減したアナログ電気信号ディジタル画像信号へ変換したり、信号のゲインの調整を行う部分である。本実施例では、前処理部17には、撮像部3から読み出されたアナログ電気信号75が入力され、このアナログ電気信号75におけるノイズを低減し、またこのアナログ電気信号75をディジタル画像信号113へ変換し、データバス43を介して信号処理部25へと供給する。

信号処理部25は、データバス43からディジタル画像信号115が供給されるとともに制御部5からの制御信号45が供給されて、この制御信号45に応じてディジタル画像信号を処理する部分である。具体的には、例えば供給されるディジタル画像信号115に、同時化、Y/C信号変換、圧縮/伸長変換、表示変換等の処理、オフセット補正、ホワイトバランスの調整、ゲインの調整、およびガンマ補正等を行い、後段の表示部27に表示するためのデータ117や、後段の記録部29に記録するためのデータ119や、メディア33に保存するためのデータ121に処理する。各データは、データバス43を介して、所定の部分、すなわち表示部27、記録部29、またはメディア制御部31へと送られる。

表示部27は、例えば液晶モニタ等であり、データバス43を介して信号処理部25から供給されたデータ117を表示する部分である。また記録部29は、例えばメモリ等であり、データバス43を介して信号処理部25から供給された信号119を記憶する部分である。またメディア制御部31は、信号処理部25から供給されたデータ121、および制御部5からの制御信号45がデータバス43を介して入力され、データ121を後段のメディア33に記録させる駆動信号123を形成する部分である。またメディア33は、例えば外付けの記録媒体等であり、信号処理部25から供給された信号123を記憶する部分である。

以上のような構成の撮像装置1には、撮像部3を含み被写界像を撮像してディジタル画像信号を形成する装置が該当し、例えば、ディジタルカメラ、電子スチルカメラ、画像入力装置、ムービーカメラ、内視鏡、カメラが設けられた携帯電話等が挙げられるが、本発明はこれらに限定するわけではない。また本発明では、各部の構成を本実施例に限定するわけではなく、撮像装置1に応じて任意の構成を採用することが可能である。

このような撮像装置1において、図示しない従来の撮像部においては、例えば発光ダイオード等のような、暗い被写界を撮像する際に光を提供する発光体が、撮像素子の水平方向隣りに設けられていた。しかし発光体が撮像素子の隣に設けられている場合では、発光体を設けるための面積が必要となるため、撮像装置全体を小さくするのが困難になるという問題を有していた。

とくに、より明るい光を被写界に提供しようとすると、発光体が大きくなるため、より大きな面積が必要になっていた。そこで本実施例ではこのような問題を解決するために、発光体87を撮像素子73の反対側に設けると共に、セラミック基板81に発光体87からの光が通る穴、すなわち貫通孔97〜103を形成して、発光体87を設ける際に必要となる面積を小さくする。以下、詳細に説明する。

図１において、発光体87は、発光ダイオードであって、セラミック基板81における撮像素子73が設けられた側と対向する側、すなわちセラミック基板81の裏面109に設けられている。また発光体87は、シールドケース93内に位置するように設けられ、シールドケース93で覆われて、その光が外部に漏れないようになっている。より具体的に説明すると、発光体87は、図１（ｂ）に示すようにセラミック基板81の裏面109において集積回路89、91の間、すなわち撮像素子73とセラミック基板81を介して重なる位置に、その底部が固定されている。なお本発明は発光体87に発光ダイオードを採用しているが、本発明はこれに限定するわけではなく、発光体87には光を発光する公知のものを採用することが可能である。

またセラミック基板81には、図１に示すように、発光体87が設けられた近傍、具体的には撮像素子73の各辺の実質的に中央、かつカバーガラス83の端部よりも外側の位置であって、シールドケース93の端部よりも内側の位置に、セラミック基板81の裏面から表面に向かって貫通した孔、すなわち貫通孔97〜103が形成されている。本実施例では、各貫通孔97〜103は、直径が実質的に4mm、またその高さがセラミック基板81の厚みと同じである円錐の形状をしている。

なお貫通孔97〜103を形成する位置、形状、および数は、図１に示す例に限定するわけではなく、被写界に光を提供して良好な画像を得ることが可能であれば、任意の位置、形状、および数にすることが可能である。例えば位置は、撮像素子の近傍、すなわち、貫通孔97〜103によって被写界へ提供される光が遮られない位置であって、発光体からの光が被写界に提供された際に良好な画像を得ることができる位置に設けることが好ましい。また後述するように図１に示す例では、発光体87からの光をシールドケース93で反射させて貫通孔97〜103に供給するため、貫通孔97〜103はシールドケース93によって覆われる位置、すなわち、シールドケース93の外周よりも内側に設けることが好ましい。なお本発明はこれに限定するわけではない。

また貫通孔97〜103の形状は、例えば本実施例では円柱状であるが、立方体や直方体にすることも可能であるし、またこれら以外の形状、例えば多面体等にすることも可能である。また形成する数も、例えば撮像素子73の図１における下側のみというように、撮像素子73のある一方の側のみに形成するようにしてもよいし、本実施例のように撮像素子73を囲むように４つ形成してもよい。なおセラミック基板81は、貫通孔97〜103を設けることによって、撮像素子73やカバーガラス83等を支持する力が弱くなるため、貫通孔97〜103の形状、数、および位置は、撮像装置73だけではなく、セラミック基板81の強度にも応じて決める必要がある。

以上のようにして発光体87を設けると、発光体87における発光する面、すなわち発光面131は、セラミック基板81とは反対に向くようになる。よって、発光体87は、図１（b）に矢印a、bで示すように、シールドケース93に向けて光を照射する。しかしその後、光は、矢印c、dで示すようにシールドケース93に反射して、貫通孔97、101へ供給されるようになるため、発光体87からの光を被写界へ提供することが可能になる。なお図示しないがこのような撮像部3に、光学系15が含む例えばレンズや鏡筒などを設ける場合は、貫通孔97〜103から提供される光を遮らないように設ける必要がある。

以上のようにして図１に示す例では、発光体87を撮像素子73の裏側に設けた場合であっても、被写界へ発光体87からの光の提供を可能にする。また発光体87を撮像素子73の裏側に設けるため、発光体87を設けるために必要となる面積を小さくすることが可能になる。つまり、撮像素子73を設ける面積で、発光体87も設けることが可能になる。

また発光体87を撮像素子73の裏側に設けるため、例えばより明るい光を被写界に提供するために発光体87の大きさが大きくなる場合であっても、撮像装置1全体が大きくなってしまうことを防ぐことが可能になる。とくに、小さな面積であっても発光体87を設けることが可能であることは、例えば小型のディジタルカメラや、カメラが設けられた携帯電話や、内視鏡等のように、撮像装置1全体を小さくしなければならない場合において効果がある。

なおこのように発光体87を撮像素子73の裏側に設ける場合では、奥行き、すなわち厚みが必要となる。しかし従来、撮像素子73の裏面109には、発光体87が存在しなくても、例えば集積回路89、91等が設けられることがあり、これに伴ってシールドケース93が裏面109に設けられることがあった。よってこのような場合では、シールドケース93内に発光体87を設けるだけの領域を形成すれば、発光体87を設けるために撮像装置1の厚みが増すことがない。

なお本発明は図１に示す例に限定するわけではなく、例えば図示しないが、発光体87を、反射した発光体87からの光が貫通孔97〜103に供給され易くなるような角度で設けるようにしてもよいし、また例えばシールドケース93の内側や貫通孔97〜103の内側、すなわち、発光体87からの光が当たる側の面全体に、光を反射する反射膜を形成して、より光が反射するようにしてもよい。

この反射膜は光を反射するものであれば任意のものを採用することが可能であり、例えば金属膜等が挙げられる。また、反射膜の設け方は公知のやり方を採用することが可能であり、例えば反射膜に金属膜を採用した場合では、貫通孔97〜103やシールドケース93の内側全体を鍍金することにより形成してもよいし、例えば箔等のシート状の金属を貫通孔97〜103やシールドケース93の内側全体に設けることにより形成してもよい。

なおこの反射膜に金属膜を採用した場合、金属膜の材料、すなわち、鍍金や箔に使用する金属は、公知のものを採用することが可能である。例えば、金、銀、クローム、ニッケル、アルミ等が挙げられるが、本発明はこれに限定するわけではない。また金属膜の厚みも貫通孔97〜103やシールドケース93の、大きさや形状等に応じて任意の厚みにすることが可能である。

なお鍍金したり箔を用いることに限定するわけではなく、例えばシールドケース等を金属で形成し、さらに内側前面を磨く等を行って、光がより反射するようにシールドケース等を形成することも可能であるし、また例えばこれらの内側に、例えば鏡等の光を反射させるものを設けることも可能である。なお本発明はこれらに限定するわけではない。

図３は撮像部3の別の一例を概念的に示した図であり、図１（b）と同様に、撮像部3を断裁した際の断面を概念的に示した図である。図３において、図１（b）と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。図３に示す撮像部3は、その断面の形状が半円であるシールドケース201を含み、このシールドケース201によって発光体87からの光を反射し易くしている。

図３においてシールドケース201は、図１と同様に、発光体87、集積回路89、91、および貫通孔97〜103を覆うように設けられている。またシールドケース201は、その断面の形状が楕円を水平方向で半分にした半円であり、その曲面に発光体87からの光が当たるようになっている。よって、発光体87からの光を貫通孔97〜103へ導くことが可能になり、より明るい光を貫通孔97〜103に供給することが可能になって、より明るい光を被写界へ提供することが可能になる。

この光が当たる部分をどのくらいの曲率にするかは任意に決めることが可能である。また、発光体87の角度を反射した発光体87からの光が貫通孔97〜103に供給され易くなるような角度で設けるようにしてもよいし、貫通孔97〜103の内側、およびシールドケース201の内側、すなわち光が当たる側の面を、鍍金してもよい。鍍金されている場合は、さらに明るい光を被写界に提供することが可能になる。

なお本発明は、シールドケースに、光を反射させること、および光が外部に漏れることの両方の機能を持たせることに限定するわけではなく、例えば図４に示すように、シールドケース93内に光を反射する部材を別途設けるようにすることも可能である。このようにした場合、シールドケース93は、発光体87からの光の外部への漏れを防ぐものとして機能する。なおどちらの場合であってもシールドケース93は、集積回路89、91、を外部電界や、外部磁界から遮断する機能を有する。

図４は撮像部3の別の一例を概念的に示した図であり、図１（b）と同様に、撮像部3を断裁した際の断面を概念的に示した図である。図４において図１（b）と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。図４に示す撮像部3は、シールドケース93の内側に鏡211、213、215、217が設けられ、この鏡211〜217によって発光体87からの光を貫通孔97〜103へと導く。なお図４に示す例では、鏡211〜217を用いているが、本発明はこれに限定するわけではなく、光を反射する部材であれば任意のものを採用することが可能であり、例えば表面が鍍金された板状のものであってもよい。

なお図４に示す例では集積回路89、91が設けられているためにシールドケース93を採用しているが、例えば集積回路89、91が存在しない場合には、シールドケース93に替えて、例えばシールドケース93と同じように貫通孔97〜103および発光体87を覆うように設けられて、光が外部に漏れるのを防ぐ保護部材、すなわち保護ケース等を採用することも可能である。なお、外部に光が漏れるのを防ぐことによって、より明るい光を提供することが可能になるため、保護部材は設けた方が好ましいが、本発明はこれに限定するわけではない。

図４において鏡211〜217は、シールドケース93の内側に、その鏡面が光を導く方向に向くように設けられている。具体的に説明すると、鏡211は、図４における右方向に光を導く為に、シールドケース93の内側における実質的に中央の右寄りの位置に、左上から右下へ傾いた角度でその鏡面が右側を向くように設けられている。また鏡213は、鏡211によって反射した光をさらに反射して貫通孔97に供給する為に、シールドケース93の内側における貫通孔97の実質的に下に、左下から右上へ傾いた角度でその鏡面が左側を向くように設けられている。よって発光体87から発せられて鏡211に当たった光は、矢印eで示すように図４における右方向へ供給されて鏡213でさらに反射して上方向、すなわち貫通孔97へ供給される。

鏡215および鏡217も同様にして、鏡215は、シールドケース93の内側における実質的に中央の左寄りの位置に、図４における右上から左下へ傾いた角度で、その鏡面が左側を向くように設けられている。また鏡217は、シールドケース93の内側における貫通孔101の実質的に下に、図４において左上から右下へ傾いた角度で、その鏡面が右側を向くように設けられている。

よって、発光体87から発せられて鏡215に当たった光は、矢印fで示すように図４における左方向へ供給されて鏡217でさらに反射して上方向、すなわち貫通孔101へ供給される。以上のようにして図４に示す例では、鏡211〜217を設けたため、例えば発光体87の向き等を調節しなくても貫通孔97〜103に光を提供することが可能になる。なお貫通孔99、103については図示しないが、貫通孔97、101と同様である。

図５は撮像部3の別の一例を概念的に示した図であり、図１（b）と同様に、撮像部3を断裁した際の断面を概念的に示した図である。図５において図１（b）と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。図５に示す撮像部3は、シールドケース221の実質的に中央を境として、右側および左側が、それぞれ台形になるように形成されている。つまり図５に示す例では、シールドケース221自体を、図４に示す鏡211〜217を設けた場合と同じように光を反射する形状にし、シールドケース221によって光を所望する方向に反射させて貫通孔97〜103へ供給する。

図５においてシールドケース221は、その底面の実質的に中央213がシールドケースの内側に向かって凸となるように形成され、また各側面223、225、227、229が外側に向かって広がるように形成されている。つまり断面で見ると、中央を境として右側および左側が外側に開いた下向きのコの字型になっている。

シールドケース221をこのような形状にしたために発光体87からの光は、中央の内側に凸となった部分、すなわち、側面223と側面227に当たる。その後、側面223に当たった光は、矢印gで示すように、図５において右側の側面である側面225に当たって貫通孔97へ供給される。同様にして、側面227に当たった光は、矢印hで示すように、図５において左側の側面である側面229に当たって貫通孔101へ供給される。よって、例えば発光体87の向きを変えなくても、貫通孔97、101に光を提供することが可能になる。なお貫通孔99、103については図示しないが、貫通孔97、101と同様である。

以上のようにシールドケース221の形状を、光を導き易い形状にすることによって、貫通孔へ光をより供給し易くすることが可能である。なお図示しないが、シールドケース221の内側を鍍金してもよく、鍍金した場合は貫通孔97〜103へより明るい光を供給することが可能である。

なお本発明は、図１、図３〜図５に示すように、例えばシールドケースの形状を変えたり、シールドケースの内部に反射部材を設けることのみに限定するわけではなく、任意のやり方を採用して貫通孔に光を供給することが可能である。例えば、図６に示すように発光体を設ける位置を変えるようにしてもよいし、また例えば図７に示すように貫通孔に光を垂直方向に透過する透過部材を設け、垂直方向に、すなわち被写界へ向けてより光を供給するようにしてもよい。なお本発明はこれらに限定するわけではない。例えば発光体は、基板81の裏面109側であれば、任意の位置に任意のやり方を採用して配設することが可能である。

図６は撮像部3の別の一例を概念的に示した図であり、図１（b）と同様に、撮像部3を断裁した際の断面を概念的に示した図である。図６において図１（b）と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。図６に示す例では、発光体241、243は、貫通孔97、101に直接光を供給できるよう、貫通孔97、101側に向いて設けられている。よって、貫通孔97、101により明るい光を提供することが可能になる。

図６においてフレキシブルプリント配線板245は、図６における左側の端部まで延長して設けられ、シールドケース93の内側全体に配設されている。なお、このようにフレキシブルプリント配線板245を延長して設けた場合であっても、セラミック基板81とは、セラミック基板81の端部、例えば本実施例では図６における右側の端部247でACF接続により接続されている。

発光体241、243は、このように設けられたフレキシブルプリント基板245における、各貫通孔97、101の実質的に下にそれぞれ設けられ、貫通孔97、101に直接光を提供している。より具体的に説明すると、発光体241は、その発光面249が貫通孔97側に向くように、フレキシブルプリント配線板245における貫通孔97の真下に設けられている。また発光体243も同様に、その発光面251が貫通孔101側に向くように、フレキシブルプリント配線板245における貫通孔101の真下に設けられている。

このように発光体241、243を、貫通孔97、101のそれぞれ真下に、その発光面249、251が貫通孔97、101側に向くように設けたため、発光体241、243からの光を図６に矢印i、jで示すように、直接、貫通孔97、101に供給することが可能になり、その結果、より明るい光を被写界に供給することが可能になる。また、このように発光体241、243からの光を貫通孔97、101に直接供給する場合は、発光体の大きさを、一旦シールドケース等に反射させてから光を供給する場合より小さくしても、十分な光を供給することが可能になる。なお図示しないが、図６に示す例では貫通孔99、103においても同様に、各貫通孔99、103の真下に、発光面が貫通孔99、103を向くように発光体がそれぞれ設けられている。

なお貫通孔に発光体からの光を直接供給する場合は、貫通孔の数分、発光体が必要となるため、他の素子、例えば図６に示す例では２つの集積回路を設ける場所が十分に確保できなくなる場合も考えられる。このような場合は、例えば図６に示す例のように、２つの集積回路をまとめる等を行って１つの集積回路253を設けるようにするとよいが、本発明はこれに限定するわけではない。

図７は撮像部3の別の一例を概念的に示した図であり、図１（b）と同様に、撮像部3を断裁した際の断面を概念的に示した図である。図７において図１（b）と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。図７に示す例では、貫通孔97、101に、光を垂直方向に伝える透過部材261、263が設けられ、被写界により光を提供することを可能にしている。

図７において、貫通孔97、101には、光を透過する透過部材261、263が設けられ、これによって垂直方向に光を伝える。本実施例では、透過部材261、263は光ファイバーであって、各貫通孔97、101に複数本設けられている。また光ファイバーは、その端部の各面が、貫通孔97、101における光の入口側および出口側に位置するように、図７に矢印m、nで示すように貫通孔における光の通る方向に対して平行に設けられている。

より具体的に説明すると、光ファイバーは、その上面が図７における貫通孔の上側の端に位置するように、また下面が図７における貫通孔の下側の端に位置するように設けられている。なお図示しないが貫通孔99、103についても同様に光ファイファイバーが設けられている。なお透過部材は光ファイバーに限定するわけではなく、光を透過するものであれば任意のものを採用することが可能である。また光ファイバーを採用する場合も、公知の光ファイバーを採用することが可能である。

このように貫通孔97、101に光ファイバー等の透過部材を設けることによって、貫通孔97、101に入射した光は、それぞれこの透過部材によって垂直方向、すなわち、貫通孔97、101における光の出口方向へと導かれるようになる。よって、例えば光が貫通孔97、101内で滞留してしまったり、貫通孔97、101の下側の端部、すなわち光の入口へ漏れてしまったり等のことを防ぐことが可能になり、光を各貫通孔97、101における光の出口へ向けて垂直方向に導き易くして、被写界により明るい光を提供することが可能になる。

とくに光ファイバー等のような、伸縮可能な透過部材を用いて光を垂直方向に導くことによって、例えば図８に示すように、鏡筒301、レンズユニット303、および自動焦点調整機構305を設けた際に、セラミック基板81と鏡筒301の間で光が漏れしまうことを防ぐことが可能になり、また、自動焦点調整機構305による自動的に焦点を合わせる動作に対応することが可能になる。

図８は、図７に示す撮像部3に、光学系15が含む鏡筒301、レンズユニット303、および自動焦点調整機構305を設けた場合を概念的に示した図であって、図８（a）は、撮像部3に鏡筒301、レンズユニット303、および自動焦点調整機構305を設けた際の正面を概念的に示した図であり、また図８（b）は、図８（a）における一点鎖線βによって水平方向に切断した際の断面を概念的に示した図である。図８において図７と同じ参照番号は同様の構成要素を示す。

図８に示す例では、撮像部3には光学系15に含まれている鏡筒301、レンズユニット303、および自動焦点調整機構305が設けられている。なお図８に示す例では説明をわかり易くするために鏡筒301、レンズユニット303、および自動焦点調整機構305のみを設けているが、本発明はこれに限定するわけではなく、これら以外のものを撮像部3に設けることも可能である。

レンズユニット301は、1枚のまたは複数枚のレンズ307を含み、レンズ307によって被写界の像を結像するものであって、セラミック基板における被写界に向かって垂直な軸上に、レンズ307がカバーガラス83よりも前、すなわち被写体側に位置するように設けられている。鏡筒303は、本実施例では筒型の形状であって、その内側でレンズの周囲を固定している。

自動焦点調整機構305は、自動的に焦点距離を調整するために、鏡筒301を被写界に対して前後させて、すなわち図８では上下させて、レンズ307の位置を調整するものである。このような鏡筒301、レンズユニット303、自動焦点調整機構305は公知のものを採用することが可能である。

また図８において鏡筒301には、点線γで示すように、セラミック基板に設けられた貫通孔と同軸上に貫通孔311、313、315、317が形成されて、発光体87からの光を遮ることなく被写界に提供している。またこの貫通孔311、315には光ファイバー321、323がS字型に弛むように設けられている。なお貫通孔313、317については図示しないが、貫通孔311、315と同様に光ファイバーが設けられている。なお図８に示す例では、光ファイバーを弛ませて設けることが可能になるように、貫通孔311〜317の太さを、図７における貫通孔97〜103よりも若干太く、すなわち貫通孔311〜317の直径を図７に示す貫通孔97〜103よりも大きくしている。なお本発明はこれに限定するわけではなく、貫通孔311〜317の太さは変えなくてもよい。

このように光ファイバー321、323を弛ませて設けることによって、貫通孔313、317内で光ファイバー321、323を上下方向に伸縮させることが可能になる。よって、例えば自動焦点調整機構305により、鏡筒301が被写体側、すなわち図８における上下方向に動いた際や、回転した際には、光ファイバー321、323も連動して伸びるようになるため、これらの動きに対応させることが可能になる。

また光ファイバー321、323によって光を導くため、例えばセラミック基板81に鏡筒301を設ける際に、セラミック基板81と鏡筒301との間に隙間が形成されてしまい、そこから光が漏れてしまうといったことを防ぐことが可能になる。さらに本実施例では、各光ファイバー321、323の実質的に中央の周囲を押さえる補強ゴム331、333を、セラミック基板81に設けている。よって鏡筒301の動きに応動して光ファイバー321、323が伸ばされた際、例えば光ファイバー321、323同士が絡み合ったり、また例えば光ファイバー321、323が何かに引っかかったりといったことを防ぐことが可能になり、その結果、自動焦点調整機構305による焦点距離の調整を円滑に行うことを可能にしている。

なお本発明はこれに限定するわけではなく、任意のやり方を採用することが可能である。例えば鍍金した伸縮可能な筒等で貫通孔311〜317を覆うことによって、自動焦点調整機構305による焦点距離の調整に対応させるようにしてもよい。なお本発明はこれに限定するわけではない。

図２に示す撮像装置における撮像部を概念的に示した図である。本発明による撮像装置1の実施例の構成を表すブロック図である。撮像部の別の一例を概念的に示した図である。撮像部の別の一例を概念的に示した図である。撮像部の別の一例を概念的に示した図である。撮像部の別の一例を概念的に示した図である。撮像部の別の一例を概念的に示した図である。図７に示す撮像部に、鏡筒、レンズユニット、および自動焦点調整機構を設けた場合を概念的に示した図である。

符号の説明

1 撮像装置
3 撮像部
5 操作部
7 制御部
9 タイミング発生部

Claims

被写界からの入射光から信号電荷を生成する受光素子が複数配列され、該受光素子から信号電荷を読み出すことにより電気信号を形成する撮像手段と、
該被写界へ光を提供する発光手段と、
前記電気信号を処理して画像信号を形成する処理手段とを含む撮像装置において、該装置は、
一方の側に前記撮像手段が設けられ、該撮像手段の近傍に貫通孔が形成された基板を含み、
前記発光手段は、該基板の他方の側に配設され、
前記発光手段による光は、前記貫通孔を通って前記被写界へ提供されることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の装置において、前記貫通孔には、光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の装置において、前記貫通孔には、光を透過する透過部材が設けられていることを特徴とする撮像装置。
請求項３に記載の装置において、前記透過部材は光ファイバーであることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の装置において、前記発光手段は、該発光手段の発光面が前記貫通孔へ向くように配設されていることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の装置において、該装置はさらに、前記発光手段からの光を反射する反射部材を含み、
前記撮像装置は、該反射部材によって反射した光を、該貫通孔を通じて前記被写界へ提供することを特徴とする撮像装置。
請求項６に記載の装置において、前記反射部材は、前記発光手段および前記貫通孔を覆うように設けられた遮蔽部材であることを特徴とする撮像装置。
請求項７に記載の装置において、前記遮蔽部材には、光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする撮像装置。
請求項７に記載の装置において、前記遮蔽部材は、前記発光手段からの光を前記貫通孔へ導く形状であることを特徴とする撮像装置。