JP2008250134A

JP2008250134A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2008250134A
Application number: JP2007093276A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tanabe; 正紀田辺; Hirohiko Ina; 裕彦伊奈
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: CN101646965A; JP5194519B2; WO2008126361A1; CN101646965B; US7869148B2; US20100103541A1

Abstract

【課題】レンズバレルの光軸回りの回動及び光軸方向の移動を円滑に行うことができて、小型化及び薄型化に容易に対応できると共に、簡単且つ安価に製造できるようにする。
【解決手段】撮像素子２が実装される基板１と、撮像素子２に対して同心状に設けられる鏡筒３と、鏡筒３の先端部側から挿脱可能に内挿されるレンズバレル４と、レンズバレル４に内嵌される撮影レンズ５と、レンズバレル４の先端部を囲う貫通孔７を有し、鏡筒３の先端部に嵌脱可能に設けられるカバー６と、レンズバレル４が撮像素子２に対して光軸回りに回動できるよう且つ光軸回りの回動によって光軸方向に移動できるよう、レンズバレル４、鏡筒３及びカバー３に設けられるカム機構部１０とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機に搭載され、近接撮影から無限遠撮影における焦点調整を行うためのカム機構を有する撮像装置に関する。

従来のこの種の撮像装置として、撮像素子が実装される基板と、該撮像素子を囲うよう、撮像素子に対して同心状に設けられる鏡筒と、該鏡筒の内面に螺合し、撮像素子に対して光軸回りに回動可能に設けられると共に、光軸回りの回動によって光軸方向に移動するレンズバレル（レンズホルダ）と、該レンズバレルに内嵌される、レンズバレルの移動によって撮像素子に撮像画像を結像させるための撮影レンズとから構成されているものが公知になっている（特許文献１参照）。

そして、レンズバレル及び鏡筒にねじが形成されており、レンズバレルを回動させることにより、焦点調整が可能になっている。

また、他の従来例として、撮影レンズが内嵌されたレンズバレルの光軸方向のがたつきを防止する弾性部材として、平面視円環状で且つ側面視波形状のワッシャバネを設けたものもある。
特開２００５−１２８５７８号公報特開２００６−３０８９３号公報

しかしながら、上記特許文献１の撮像装置は、レンズバレル及び鏡筒にねじ形成が必要になり、そのための金型費用のコストアップになると共に、組立時において、鏡筒にレンズバレルを回転させて取り付ける必要があり生産性に劣るという問題がある。

また上記特許文献２の撮像装置は、レンズバレルにおける光軸方向の移動のがたつきを防止するための弾性部材が必要になり、該弾性部材の光軸方向に対する設置スペースを確保しなければならず、小型化及び薄型化を図るのが困難になり、部品点数も多くなるという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、レンズバレルの光軸回りの回動及び光軸方向の移動を円滑に行うことができて、しかも、小型化及び薄型化に容易に対応できると共に、簡単且つ安価に製造できる撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、撮像素子が実装される基板と、該撮像素子を基端部側の内周面が囲うと共に、撮像素子に対して同心状に設けられる鏡筒と、該鏡筒の先端部側から挿脱可能に且つ撮像素子に対して同心状に内挿されるレンズバレルと、該レンズバレルに内嵌される、撮像素子に撮像画像を結像させるための撮影レンズと、レンズバレルの先端部を囲う貫通孔を有し、鏡筒の先端部に嵌脱可能に設けられるカバーと、レンズバレルが撮像素子に対して光軸回りに回動できるよう且つ光軸回りの回動によって光軸方向に移動できるよう、レンズバレル、鏡筒及びカバーに設けられるカム機構部とから構成される撮像装置であって、上記カム機構部は、鏡筒の内周面に沿って環状の第一カム面が形成されると共に、レンズバレルの外周面に、該第一カム面に沿って移動するカム凸部が形成され、さらに、第一カム面との間にカム凸部よりもやや小さい幅寸法の隙間が形成できるよう、カバーの内面に第二カム面が形成されてなることを特徴としている。

この場合、第一カム面と第二カム面との隙間がカム凸部よりも小さいため、カバーを鏡筒に嵌合することによって、第二カム面がレンズバレルのカム凸部を押圧することになり、カム凸部が押圧された状態で、レンズバレルの回動及び移動がなされるので、レンズバレルががたつくことなく円滑に位置調整できるようになる。したがって、上記カム機構は撮像装置の組立時及び組立後の焦点調整に有効である。

また本発明によれば、上記第二カム面は、等間隔に３箇所に形成されるような構成を採用することもできる。

この場合、レンズバレルのカム凸部を三点支持することにより、レンズバレルを安定した状態で光軸方向に容易に移動させることができる。

以上説明したように、本発明の撮像装置によれば、鏡筒にレンズバレルを取り付ける際、レンズバレルを鏡筒の先端部側から光軸方向に沿って内挿し、カバーを取り付けるだけでよく、作業工数を低減できると共に、作業性が向上できる効果がある。

また、カバーの第二カム面がレンズバレルのカム凸部を押圧するよう構成されているので、従来使用されている弾性部材が不要になり、光軸方向の設置スペースを小さくできる。このため、小型化及び薄型化が図れるようになって携帯電話などへの装着が容易になる。

以下、本発明の一実施形態につき、図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態に係る撮像装置は、図１及び図２に示すように、撮像素子２が実装される基板１と、該撮像素子２を基端部側の内周面が囲うと共に、撮像素子２に対して同心状に設けられる鏡筒３と、該鏡筒３の先端部側から挿脱可能に且つ撮像素子２に対して同心状に内挿されるレンズバレル４と、該レンズバレル４に内嵌される、撮像素子２に撮像画像を結像させるための撮影レンズ５と、レンズバレル４の先端部を囲う貫通孔７を有し、鏡筒３の先端部に嵌脱可能に設けられるカバー６と、レンズバレル４が撮像素子２に対して光軸回りに回動できるよう且つ光軸回りの回動によって光軸方向に移動できるよう、レンズバレル４、鏡筒３及びカバー６に設けられるカム機構部１０とから構成されている。

撮像素子２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光学素子で構成されている（図示せず）。

鏡筒３は、略直方体形状を呈し、対向する二つの側面に位置決め凸部３ａが突設され、該位置決め凸部３ａの両側に一対の係止片３ｂが突出して形成されている。

レンズバレル４は、下方に突設された下側筒状部４ａと、該下側筒状部４ａの外周面に突出して形成された、後述のカム機構部１０を構成する環状のカム凸部１０ｃと、上方に突設された下側筒状部よりも大径で且つ下側筒状部よりも短尺の上側筒状部４ｂとを備えている。

そして、撮像素子２とレンズバレル４との間に、赤外光カットフィルタ（ＩＲフィルタ）１１が第一枠部材１２及び第二枠部材１３で挟持された状態で介挿され、撮像素子２の受光部への赤外光の入射が防止できるようになっている。さらに、その中央部に形成された絞り孔１５の中心と光軸とが一致するよう、絞り板１４が撮影レンズ５の被写体側に同心状に且つ水平に設けられている。

カバー６は、貫通孔７が形成された平面視四角形状の天板６ａと、該天板６ａの各辺から垂設された側板６ｂとを備え、鏡筒３の位置決め凸部３ａに対応した位置に、該位置決め凸部３ａに嵌脱可能な係合凹部８が形成されると共に、係止片３ｂに対応した位置に、該係止片３ｂに対して係脱可能な係合溝９が形成されている。

カム機構部１０は、鏡筒３の内周面に沿って環状の第一カム面１０ａが形成されると共に、レンズバレル４の外周面に、該第一カム面１０ａに沿って移動するテーパ状のカム凸部１０ｂが形成され、さらに、第一カム面１０ａとの間にカム凸部１０ｂよりもやや小寸法の隙間Ｈが形成されるよう、カバー６の内面に、径内方向に突出する第二カム面１０ｃが１２０度間隔に３箇所形成されている。

さらに、鏡筒３の第一カム面１０ａに、レンズバレル４のカム凸部１０ｂの下面が当接載置され、レンズバレル４が光軸回りに回動可能に且つ光軸方向に移動可能に設けられている。また、第一カム面１０ａは、レンズバレル４を光軸方向に進退可能にするための起伏が形成されており、レンズバレル４を回動する際に、この起伏に沿ってカム凸部１０ｂが移動して、焦点距離の調整が行われるようになっている。

つぎに撮像装置の各部材の組立手順について説明する。まず、基板１に撮像素子２を実装し、鏡筒３の基端部側の開口端部の内面によって撮像素子２を囲うようにし、鏡筒３の基端部を基板１に接着する。

つぎに、鏡筒３の中央開口を覆弊するように第一及び第二枠部材１２，１３に挟持された赤外光カットフィルタ１１を取り付ける。

続いて、撮影レンズ５をレンズバレル４に内嵌し、レンズバレル４を鏡筒３の先端部側から光軸方向に沿って内挿し、レンズバレル４のカム凸部１０ｂの下面（撮像素子側の面）を鏡筒３の第一カム面１０ａに当接載置して、被写体側（図示上側）から絞り板１４で撮影レンズ５を押さえる。

そして、鏡筒３の各位置決め凸部３ａをカバー６の係合凹部８に係合させると共に、各係止片３ｂをカバー６の係合溝９に係合させて、カバー６の各第二カム面１０ｃをレンズバレル４のカム凸部１０ｂの上面（被写体側の面）に圧接させる。この際、図３に示すように、第二カム面１０ｃと第一カム面１０ａとの隙間Ｈは、カム凸部１０ｂの幅寸法よりもやや小さく、しかもカム凸部１０ｂのテーパに対応して常に同一寸法に形成されており、該隙間Ｈをレンズバレル４のカム凸部１０ｂが移動することで、レンズバレル４が安定した状態で光軸方向に円滑に移動できるようになり、容易に焦点調整可能になる。カバー６は樹脂等の弾性を有する部材で構成されており、隙間Ｈとカム凸部１０ｂの幅寸法との寸法差を吸収するとともに、カム機構部１０におけるガタの発生を防止している。

つぎに使用態様について説明する。レンズバレル４を光軸回りに回動操作すると、レンズバレル４のカム凸部１０ｂが第一カム面１０ａを移動し、撮影レンズ５が光軸方向に移動する。

なお、上記カム機構部１０の第一カム面１０ａ、カム凸部１０ｂ及び第二カム面１０ｃの数や形状は図示に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。要するに、第一カム面１０ａと第二カム面１０ｃとの隙間Ｈが、カム凸部１０ｂの幅寸法よりもやや小さくて、しかもカム凸部１０ｂのテーパに対応して常に同一寸法で形成されてあればよい。但し、レンズバレル４の光軸回りの回動及び光軸方向の移動を円滑に行うには、レンズバレル４のカム凸部１０ｂをその上面から略均等に押圧することが好ましい。

また前記実施形態においては、カバー６の材質を限定していないが、可撓性を有する樹脂製や金属製のものであればよい。要するに、第二カム面１０ｃがレンズバレル４のカム凸部１０ｂを効果的に圧接できるような材質であればよい。

また、レンズバレル４は、撮影時においても可動とすることにより、近接（マクロ）撮影と、通常（想定撮影距離は基本的に無限大）の被写体の撮影（通常撮影）とに対応するようにしてもよい。例えば、レンズバレル４を被写体側へ移動することにより近接（マクロ）撮影に対応し、レンズバレル４を撮像面側へ移動すると、通常撮影に対応する。この場合、図示しないが、レンズバレル４には、回動操作しやすいよう操作レバーが設けられていてもよい。

本発明の撮像装置は、小型で且つ薄型の携帯電話、パーソナルコンピュータなどに設けられる撮像装置、或いはテレビ電話などに適用するのに有効である。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の分解斜視図本発明の一実施形態に係る撮像装置の組み立てられた状態の縦断面図鏡筒の第一カム面とカバーの第二のカム面とレンズバレルのカム凸部との関係を示したイメージ図

符号の説明

１基板
２撮像素子
３鏡筒
３ａ位置決め凸部
３ｂ係止片
４レンズバレル
４ａ下側筒状部
４ｂ上側筒状部
５撮影レンズ
６カバー
６ａ天板
６ｂ側板
７貫通孔
８係合凹部
９係合溝
１０カム機構部
１０ａ第一カム面
１０ｂカム凸部
１０ｃ第二カム面
１１赤外光カットフィルタ
１２第一枠部材
１３第二枠部材
１４絞り板
１５絞り孔
Ｈ隙間

Claims

撮像素子が実装される基板と、該撮像素子を基端部側の内周面が囲うと共に、撮像素子に対して同心状に設けられる鏡筒と、該鏡筒の先端部側から挿脱可能に且つ撮像素子に対して同心状に内挿されるレンズバレルと、該レンズバレルに内嵌される、撮像素子に撮像画像を結像させるための撮影レンズと、レンズバレルの先端部を囲う貫通孔を有し、鏡筒の先端部に嵌脱可能に設けられるカバーと、レンズバレルが撮像素子に対して光軸回りに回動できるよう且つ光軸回りの回動によって光軸方向に移動できるよう、レンズバレル、鏡筒及びカバーに設けられるカム機構部とから構成される撮像装置であって、上記カム機構部は、鏡筒の内周面に沿って環状の第一カム面が形成されると共に、レンズバレルの外周面に、該第一カム面に沿って移動するカム凸部が形成され、さらに、第一カム面との間にカム凸部よりもやや小さい幅寸法の隙間が形成できるよう、カバーの内面に第二カム面が形成されてなることを特徴とする撮像装置。
上記第二カム面は、等間隔に３箇所に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。