JP2008129312A - 撮像装置及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】温度上昇によって内側に位置する樹脂によって形成された鏡胴が熱膨張する際に、シールドのために外側に位置する金属製の遮蔽部材によって熱膨張が阻止されても、鏡胴が保持する撮像レンズに悪影響を与えることがない撮像装置。
【解決手段】撮像レンズと、前記撮像レンズにより被写体光が結像する撮像素子と、樹脂により形成されて少なくとも前記撮像レンズを保持する鏡胴と、金属により筒状に形成されて内周面が前記鏡胴の外周面と嵌合して前記鏡胴を遮蔽する遮蔽部材と、を備えた撮像装置であって、
前記鏡胴の外周面には複数の切り欠き部が形成されていること。
【選択図】図４

Description

本発明は、電磁波や静電気による悪影響を防止した撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末に関する。

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。

このような撮像装置を搭載した携帯電話機においては、撮像装置で撮像を行うと共に通信機能で通信を行う。この際に、撮像素子から発生する電磁波が通信に悪影響を与えてはならないし、通信のために発せられる電磁波が撮像した画像に悪影響を与えてはならない。

また、人の指が携帯電話機に接触して静電気が発生することがあり、この静電気が撮像素子に伝達されると、撮像素子が破損する虞がある。

このような問題を解決するために、被写体光を撮像素子に導く開口部が筐体に設けられ、該開口部の周囲に少なくとも表面部が導電材料から形成された外装部材が設けられ、該外装部材は基板に形成されたグランドラインに接地している撮像装置が特許公報に開示されている（特許文献１）。

また、撮像光学系と、該撮像光学系を保持する鏡胴と、撮像素子と、該撮像素子を取り付ける基板とを有し、前記鏡胴の一部に導電性を有するようにして、該導電性を有する部分を基板のグランドラインに接地した撮像装置が特許公報に開示されている（特許文献２）。
特開２００５−１０９９９６号公報 特開２００６−１６５６２４号公報

上記の特許文献１，２においては、何れも鏡胴等の外表面に金属蒸着による表面処理が施されていて、撮像素子等を電磁波や静電気よりシールドしている。

ここで、鏡胴の内表面においては撮像レンズを保持していることが多いが、上記表面処理は部分的に厚みが異なって施されてしまう場合がある。このために、表面処理を行う際に、内表面に関してはマスキングを行って金属蒸着が施されないようにする必要がある。しかし、マスキングを行うと手間が掛かり、原価高になる。

また、蒸着部分に振動や衝撃、または経時変化によってクラックが発生することがあり、クラックが発生するとシールドの効果が薄れる。

そこで、金属板を絞り加工等により形成した遮蔽部材を鏡胴の外周面に挿着して、シールドを行うことが発明者等により検討された。この結果、前述の表面処理より原価安になり、信頼性も向上した。また、遮蔽部材を鏡胴の外周面に圧入することにより、接着等の抜け止めの処理が不要になる。

しかしながら、携帯電話機は車の中等に放置されることがあり、夏の炎天下に駐車した車の内部温度は７０〜８０℃に達する。従って、携帯電話機を構成する各部材は熱膨張する。一方、鏡胴は加工の容易さと原価低減のために樹脂成型される。樹脂の熱膨張率は金属の熱膨張率よりかなり大きいが、内側に位置する鏡胴の熱膨張は外側に位置して金属から成る遮蔽部材によって阻止されるので、鏡胴は光軸に向かう方向や光軸と平行な方向に熱膨張することになる。この結果、鏡胴が保持する撮像レンズが変形し、光学性能が悪化する。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、温度上昇によって内側に位置する樹脂によって形成された鏡胴が熱膨張する際に、シールドのために外側に位置する金属製の遮蔽部材によって熱膨張が阻止されても、鏡胴が保持する撮像レンズに悪影響を与えることがない撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末を提案することを目的とする。

前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．撮像レンズと、
前記撮像レンズにより被写体光が結像する撮像素子と、
樹脂により形成されて少なくとも前記撮像レンズを保持する鏡胴と、
金属により筒状に形成されて内周面が前記鏡胴の外周面と嵌合して前記鏡胴を遮蔽する遮蔽部材と、
を備えた撮像装置であって、
前記鏡胴の外周面には複数の切り欠き部が形成されていることを特徴とする撮像装置。
２．前記遮蔽部材は前記撮像素子を実装したプリント配線基板のグランドラインに接地していることを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記遮蔽部材は前記鏡胴に圧入されることを特徴とする１又は２に記載の撮像装置。
４．１〜３の何れか１項に記載の前記撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。

本発明の撮像素子及び携帯端末によれば、温度上昇によって内側に位置する樹脂によって形成された鏡胴が熱膨張する際に、シールドのために外側に位置する金属製の遮蔽部材によって熱膨張が阻止されても、鏡胴の外周面に設けた複数の切り欠き部によって、鏡胴が保持する撮像レンズに悪影響を与えることがない。

本発明の撮像装置の実施の形態を図を参照して詳細に説明する。

先ず、撮像装置を備えた携帯端末として携帯電話機の一例を図１の外観図に基づいて説明する。なお、図１（Ａ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図１（Ｂ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。

図１において、携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１，Ｄ２を備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＢ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。撮像装置は、上筐体７１内の表示画面Ｄ２の下方に内蔵されていて、上筐体７１の外表面に撮像レンズ１１が露出している。

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Ｔは折り畳み式に限定されるものではない。

次に、撮像装置について図２乃至図４に基づいて説明する。図２は撮像装置の斜視図、図３は撮像装置の断面図、図４は鏡胴の外周面が熱膨張する前と熱膨張したときの断面図である。

撮像レンズ１１は、レンズ部１１ａ、フランジ部１１ｂ、及び脚部１１ｃから成る。そして、被写体光を撮像素子１２に結像する。なお、撮像素子１２は多数の電気部品１３ａを実装したプリント配線基板１３に実装されている。

また、撮像レンズ１１の被写体側の面には撮像レンズ１１のＦナンバーを規定する絞り板１４が接着されている。

鏡胴１５は、内側に突出した保持部１５ａで撮像レンズ１１の脚部１１ｃを保持する。そして、後端部１５ｂが接着剤Ｓによりプリント配線基板１３に接合されている。

絞り板１４の被写体側には赤外カットフィルタ１６が前板１７に接着され、前板１７は被写体光を通過させる開口部１７ａを有して鏡胴１５に接着されている。

前板１７と撮像レンズ１１のフランジ部１１ｂとの間には圧縮バネ１８が配置され、撮像レンズ１１を押圧している。これにより、撮像レンズ１１の脚部１１ｃは撮像素子１２に圧着されるので、撮像素子１２に対する撮像レンズ１１の光軸方向の位置が正確に定まる。また、前板１７に外力が加わっても撮像レンズ１１に影響が出ることがない。

なお、撮像レンズ１１、絞り板１４、鏡胴１５、前板１７は樹脂成型により形成される。

以上の如く構成した撮像装置１を搭載した携帯電話機Ｔにおいては、撮像装置１で撮像を行うと共に不図示の通信機能で通信を行う。この際に、撮像素子１２から発生する電磁波が通信に悪影響を与えてはならないし、通信のために発せられる電磁波が撮像した画像に悪影響を与えてはならない。

また、人の指が携帯電話機Ｔに接触して静電気が発生することがあり、この静電気が撮像素子１２に伝達されると、撮像素子１２が破損する虞がある。

このような問題を解決するために、金属により筒状に形成された遮蔽部材２１が鏡胴１５及び前板１７を被覆し、遮蔽部材２１の端部はプリント配線基板１３に設けた不図示のグランドラインに接地している。従って、遮蔽部材２１は遮蔽部材２１の内部に位置する撮像素子１２等に対して電磁波や静電気をシールドしている。

なお、遮蔽部材２１の内周面２１ａは鏡胴１５の円状の外周面１５ｃと嵌合する寸法に形成され、内周面２１ａを外周面１５ｃを圧入することで、遮蔽部材２１は鏡胴１５から抜けることなく鏡胴１５に保持される。

ここで、携帯電話機は車の中等に放置されることがあり、夏の炎天下に駐車した車の内部温度は７０〜８０℃に達する。従って、携帯電話機Ｔを構成する各部材は熱膨張し、撮像装置１も熱膨張する。一方、樹脂の熱膨張率は金属の熱膨張率よりかなり大きいので、内側に位置して樹脂から成る鏡胴１５の熱膨張は外側に位置して金属からなる遮蔽部材２１によって阻止される。このために、鏡胴１５は光軸に向かう方向や光軸と平行な方向に熱膨張することになって、鏡胴１５が保持する撮像レンズ１１が変形し、光学性能が悪化する虞がある。

そこで、本発明においては、図４に示す如く鏡胴１５の外周面１５ｃに複数の切り欠き部を形成している。そして、常温では図４（Ａ）の如き状態であるが、鏡胴１５が加熱されて熱膨張すると図４（Ｂ）の如き状態になる。即ち、複数の切り欠き部における山部１５ｃ１が熱膨張しようとしても頂部の熱膨張が熱膨張の少ない遮蔽部材２１の内周面によって阻止されるので、山部１５ｃ１は空隙である谷部１５ｃ２の方向に膨らむ。従って、鏡胴１５の外側への熱膨張が内側へ影響することがなく、鏡胴１５が保持する撮像レンズ１１が変形することもない。依って、光学性能が悪化することもない。

なお、複数の切り欠き部における山部の形状はどのような形状であってもよく、例えば山部の頂部が図４（Ａ）の如く尖っていなくてもよい。要は、頂部の熱膨張が抑えられたときに、山部が変形して退避可能な谷部があればよい。

また、前述の鏡胴１５の外周面１５ｃと遮蔽部材２１の内周面２１ａは円であったが、円に限定されるものではなく、例えば双方が四角形であってもよい。

更に、以上の如く説明した実施の形態は鏡胴の熱膨張が撮像素子に対するシールドの作用をする遮蔽部材によって抑えられる場合の対策であったが、このような用途に限定されるものではない。例えば、携帯電話機の他の部材で撮像素子に対してシールドを行って、前述の遮蔽部材は不要な場合がある。しかし、撮像装置を携帯電話機の本体に組み込む場合に、本体には撮像装置を案内する案内部材があって、この案内部材が撮像装置の鏡胴と嵌合する場合がある。そして、案内部材が金属である場合には前述と同様に複数の切り欠き部を設けることにより、熱膨張の影響を防止できる。

撮像装置を備えた携帯電話機の外観図である。 撮像装置の斜視図である。 撮像装置の断面図である。 鏡胴の外周面が熱膨張する前と熱膨張したときの断面図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１１ 撮像レンズ
１２ 撮像素子
１５ 鏡胴
１５ｃ 外周面
１５ｃ１ 山部
１５ｃ２ 谷部
２１ 遮蔽部材
２１ａ 内周面
Ｔ 携帯電話機

Claims (4)

1. 撮像レンズと、
   前記撮像レンズにより被写体光が結像する撮像素子と、
   樹脂により形成されて少なくとも前記撮像レンズを保持する鏡胴と、
   金属により筒状に形成されて内周面が前記鏡胴の外周面と嵌合して前記鏡胴を遮蔽する遮蔽部材と、
   を備えた撮像装置であって、
   前記鏡胴の外周面には複数の切り欠き部が形成されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記遮蔽部材は前記撮像素子を実装したプリント配線基板のグランドラインに接地していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記遮蔽部材は前記鏡胴に圧入されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の前記撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。

Images