JP2009003147A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間を短縮でき組付容易性を向上させた撮像装置を提供する。
【解決手段】蓋部材４０が、筐体２０に装着されたときに弾性変形しながら、アクチュエータ３０に対して当接するので、蓋部材４０の弾性変形力を用いてアクチュエータ３０を筐体２０に対して所定の組付位置に付勢することが出来、更に接着剤を用いて固着する場合でも押圧が不要となり、工程の単純化を図ることができるので、製造時間を短縮してコストを低減できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、撮像装置に関し、例えば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撮像装置などに用いられると好適な撮像装置に関する。

近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ 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。

特許文献１には、そのような撮像装置に用いることができる従来例として、レンズの周囲にアクチュエータを配置して、レンズを光軸方向に駆動できるレンズ駆動装置が開示されている。
特開２００７−１２１８５３号公報

ところで、特許文献１に記載の撮像装置においては、撮像レンズを駆動するアクチュエータをケースに取り付ける場合において、アクチュエータの軸線がケースに対して傾いて取り付けられたりすると、撮像レンズが不適正な位置に駆動される恐れがある。そこで組み付け時に、例えば作業者がアクチュエータをケースに対して適切位置に押圧しながら接着するようにしている。ところが、接着剤が固化するまで押圧を続けなくてはならないため、工程が複雑となり、コスト高を招くという問題がある。

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、製造時間を短縮でき組付容易性を向上させた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、
筐体と、
前記筐体内に配置された撮像レンズと、
前記撮像レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、
前記筐体に装着される蓋部材と、を有し、
前記蓋部材は、前記筐体に装着されたときに弾性変形しながら、前記アクチュエータに対して当接することを特徴とする。

本発明によれば、前記蓋部材が、前記筐体に装着されたときに弾性変形しながら、前記アクチュエータに対して当接するので、前記蓋部材の弾性変形力を用いて前記アクチュエータを前記筐体に対して所定位置に付勢することが出来、更に接着剤を用いて固着する場合でも押圧が不要となり、工程の単純化を図ることができるので、製造時間を短縮してコストを低減できる。

本発明の具体的な態様によれば、前記蓋部材と前記筐体のうち一方は、他方に当接又は係合する複数の突起を有するので、摩擦や係合によって、前記筐体に対して前記蓋部材を確実に取り付けることができる。

本発明の具体的な態様によれば、前記蓋部材と前記アクチュエータのうち一方は、他方に当接する複数の凸部を有し、前記突起と前記凸部とは、光軸回りに位相がずれた位置に配置されているので、前記蓋部材の弾性変形を極力利用して、前記アクチュエータの固定を行うことができる。

本発明の具体的な態様によれば、前記蓋部材は切欠を有するので、前記切欠を介して、その外部より前記アクチュエータに向かって接着剤を供給できる。又、前記切欠を設けることで、前記蓋部材を最適な形状に弾性変形させることもできる。

本発明によれば、製造時間を短縮でき組付容易性を向上させた撮像装置を提供することができる。

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の断面図である。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を有する基板５２と、撮像レンズを内包する筐体２０と、撮像レンズ１０を駆動するアクチュエータ３０とを備え、これらが一体的に形成されている。

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５１ｂが形成されている。かかる信号処理回路５１ｂ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、不図示のワイヤを介して基板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（不図示）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。

基板５２は、その一平面上で上記イメージセンサ５１及び筐体２０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とを備えている。

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からのワイヤと接続され、且つフレキシブル基板５２ｂと接続されている。

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。

遮光性部材からなる筐体２０は、角筒状であって、イメージセンサ５１を囲うようにして配置され基板５２に対して接着剤Ｂを用いて下端が接着されてなる。

図１において、筐体２０の下端近傍における内周から光軸直交方向に延在するフランジ部２０ａには、ＩＲカットフィルタＦが接着剤Ｂにより取り付けられている。

筐体２０の中央に、移動可能に配置された鏡筒２２は、円筒部２２ａと、円筒部２２ａの上部に形成されたフランジ部２２ｂとを有し、フランジ部２２ｂの中央には開口２２ｃが形成されている。鏡筒２２は、物体側から第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，第３レンズＬ３、第４レンズＬ４の順序で、これらを一体的に移動するように内包保持している。

撮像レンズ１０とイメージセンサ５１との間において筐体２０のフランジ部２０ａ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。

さらに、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間、及び第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に、遮光部材が配置されており、それにより固体撮像素子に近いレンズ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。

鏡筒２２の円筒部２２ａの光軸直交方向外方には、アクチュエータ３０が配置されている。アクチュエータ３０は、鏡筒２２の円筒部２２ａに螺合する移動筒３０ａと、筐体２０に取り付けられる固定筒３０ｂと、固定筒３０ｂに対して円筒部３０ａを駆動する駆動部３０ｃとからなる。

アクチュエータ３０の上方には、蓋部材４０が配置されており、筐体２０に対してアクチュエータ３０を固定する機能を有する。蓋部材４０の上方には、遮光マスクＳＭが配置されている。

図２は、本実施の形態にかかる蓋部材４０の表面の斜視図である。図３は、本実施の形態にかかる蓋部材４０の裏面（アクチュエータ側面）の斜視図である。図２，３において、正方形板状の蓋部材４０は、筐体２０の内周に嵌合する外形を備え、鏡筒２２より大径の開口４０ａを中央に有する。又、各辺の中央に、一対の突起４０ｂをそれぞれ形成している。開口４０ａを挟んで対向する突起４０ｂの最大幅寸法は、筐体２０の内壁の間隔より大きくなっている。

対向する２辺の突起４０ｂの間に、切欠４０ｃが形成されている。又、図３に示すように、蓋部材４０の裏面には、４隅近傍に隆起した円形の凸部４０ｄが形成されている。凸部４０ｄと、それに隣接する突起４０ｂとは、開口４０ａの軸線回りに４５度だけ位相がずれている。

図４は、撮像装置５０の組み立て図である。図５は、組み立て工程の一部を示す図である。図面を参照して、撮像装置５０の組み立て工程を説明する。まず、基板５２に筐体２０を接着剤で固定する。続いて、ＩＲカットフィルタＦを、筐体２０に固着する。更に、アクチュエータ３０を筐体２０内に配置する。その後、蓋部材４０を治具Ｊにて組み付ける。治具Ｊは、図５に示すように、４本の足Ｊ１を有する。

アクチュエータ３０の上方にセットした蓋部材４０は、突起４０ｂが筐体２０の上縁に引っかかって止まった状態になる。更に、その上方より治具Ｊを下降させると、治具Ｊの４本の足Ｊ１が蓋部材４０の上面のハッチングで示す領域Ａ（突起４０ｂの近傍）に当接し、これを押圧する。これにより、蓋部材４０は筐体２０内に侵入し、下面の凸部４０ｄがアクチュエータ３０の上面を押圧して、図５に示すように弾性変形する。アクチュエータ３０の下端は、筐体２０の段部２０ｂ（図１参照）に当接して、傾きなどがない適正な位置に付勢される。蓋部材４０は、突起４０ｂと筐体２０の内壁との摩擦力で保持され、且つ凸部４０ｄの押圧力は、蓋部材４０の弾性力により維持されるため、アクチュエータ３０の適正な位置は保持される。

治具Ｊを退避させた後、上方より接着剤を塗布して蓋部材４０と筐体２０を固定する。又、蓋部材４０の切欠４０ｃを介して、上方より接着剤を流し込み、アクチュエータ３０の固定筒３０ｂを筐体２０に固定する。

更に、図４において、蓋部材４０の開口４０ａを介して撮像レンズ１０を鏡筒２２ごと挿入して、アクチュエータ３０の移動筒３０ａに螺合させる。その後遮光マスクＳＭを、蓋部材４０上に取り付けることで、撮像装置５０の組付けが完了する。

本実施の形態によれば、蓋部材４０が、筐体２０に装着されたときに弾性変形しながら、アクチュエータ３０に対して当接するので、蓋部材４０の弾性変形力を用いてアクチュエータ３０を筐体２０に対して所定の組付位置に付勢することが出来、更に接着剤を用いて固着する場合でも押圧が不要となり、工程の単純化を図ることができるので、製造時間を短縮してコストを低減できる。

上述した撮像装置５０の使用態様について説明する。図６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７は携帯電話機１００の制御ブロック図である。

撮像装置５０は、例えば、撮像レンズにおける筐体２０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。

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。

一方、携帯電話機１００は、図７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。

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レンズＬ１〜Ｌ４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、鏡筒２２と共に最適な合焦位置にレンズＬ１〜Ｌ４を移動させ且つ保持することができ、これにより適切なオートフォーカス動作を実現できる。

所望のシャッタチャンスで、図６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の制御系に送信され、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。

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、筐体２０の内壁に凹部を形成し、蓋部材４０の取り付け位置において、かかる凹部を突起４０ｂに係合させても良い。又、筐体２０に突起を形成し、蓋部材に当接させても良いし、アクチュエータ３０に凸部を設けて、蓋部材４０に当接させても良い。

本実施の形態にかかる撮像装置５０の斜視図である。 本実施の形態にかかる蓋部材４０の表面の斜視図である。 本実施の形態にかかる蓋部材４０の裏面（アクチュエータ側面）の斜視図である。 撮像装置５０の組み立て図である。 組み立て工程の一部を示す図である。 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。 携帯電話機１００の制御ブロック図である。

符号の説明

１０ 撮像レンズ
２０ 筐体
２０ａ フランジ部
２０ｂ 段部
２２ 鏡筒
２２ａ 円筒部
２２ｂ フランジ部
２２ｃ 開口
３０ アクチュエータ
３０ａ 移動筒
３０ｂ 固定筒
３０ｃ 駆動部
４０ 蓋部材
４０ａ 開口
４０ｂ 突起
４０ｃ 切欠
４０ｄ 凸部
５０ 撮像装置
５１ イメージセンサ
５１ａ 光電変換部
５１ｂ 信号処理回路
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
Ａ 領域
Ｂ 接着剤
ＢＴ ボタン
Ｆ ＩＲカットフィルタ
Ｊ 治具
Ｊ１ 足
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ
ＳＭ 遮光マスク

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置された撮像レンズと、
   前記撮像レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、
   前記筐体に装着される蓋部材と、を有し、
   前記蓋部材は、前記筐体に装着されたときに弾性変形しながら、前記アクチュエータに対して当接することを特徴とする撮像装置。
2. 前記蓋部材と前記筐体のうち一方は、他方に当接又は係合する複数の突起を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記蓋部材と前記アクチュエータのうち一方は、他方に当接する複数の凸部を有し、前記突起と前記凸部とは、軸線回りに位相がずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記蓋部材は切欠を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。

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