JP2009071476A - 撮像装置及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より更に小型化を達成した撮像装置。
【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、
前記撮像素子が実装される基板と、
前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
を備えた撮像装置において、
前記基板における前記鏡枠の後端部が当接する部分に、前記撮像素子以外の所定の電子部品を埋設する第１の埋設部を設けたこと。
【選択図】図２

Description

本発明は、より小型に形成した撮像装置、及び該撮像装置を搭載し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。

このような撮像装置の一例について図５を参照して説明する。

撮像装置５０において、撮像素子５２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である。そして、撮像素子５２は基板５３に実装されている。また、被写体を撮像素子５２に結像させる撮像レンズ５１は鏡枠５５により保持されている。更に、鏡枠５５を接着剤Ｓにて基板５３に接合し一体化すると共に、鏡枠５５と基板１３との間隙を密閉し、外部の塵埃が撮像素子５２に付着するのを防止している。また、撮像レンズ５１の被写体側には赤外カットフィルタ５６及び絞り板５４が配置されている。また、基板５３には撮像素子５２以外にコンデンサ等の複数の電子部品５９も実装されており、撮像素子５２も電子部品５９も鏡枠５５の内側に配置されている。従って、鏡枠５５における上外周部５５ｄはレンズ外周に習って円形に形成されているが、下外周部５５ｅは撮像素子５２が四角形のために四角形に形成されている。

なお、撮像素子と共に他の電子部品を鏡枠の内側に配置した撮像装置に関する特許公報が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１は回路基板のバックプレ−トを省略して小型化したものであり、特許文献２は鏡枠内部の四隅に電気部品を配置し、撮像素子に対して鏡枠を組み立てる際の位置決めとしている。
特開２００３−１６９２３５号公報 特開２００３−２８３８９１号公報

近年、携帯端末は小型化や薄型化が更に要求され、これに伴って携帯端末に搭載される撮像装置も同様に小型化が要求されるようになった。

ここで、図５に示す撮像装置の小型化を考えた場合に、同一の光学性能を維持するならば、撮像レンズ５１等の寸法を小さくすることはできず、鏡枠５５の上外周部５５ｄの寸法も小さくすることもできない。更に、出力する画像信号についても同一性能を維持するならば、撮像素子５２や電子部品５９の寸法も小さくすることはできない。

本発明はかかる制約条件の下でなされたものであり、従来より更に小型化を達成した撮像装置及び該撮像装置を搭載した携帯端末を提案することを発明の目的とする。

なお、特許文献１，２にはこのような目的やこれを達成するための手段が記載されていない。

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、
前記撮像素子が実装される基板と、
前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
を備えた撮像装置において、
前記基板における前記鏡枠の後端部が当接する部分に、前記撮像素子以外の所定の電子部品を埋設する第１の埋設部を設けたことを特徴とする撮像装置。
２．前記電子部品の前記鏡枠側の外表面が前記基板の外表面より内部に位置するように前記電子部品を前記第１の埋設部に埋設したことを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記第１の埋設部は前記電子部品が埋設可能な窪みであることを特徴とする１又は２に記載の撮像装置。
４．前記第１の埋設部は前記電子部品が埋設可能な貫通孔であることを特徴とする１又は２に記載の撮像装置。
５．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、
前記撮像素子が実装される基板と、
前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
を備えた撮像装置において、
前記基板に、前記撮像素子を埋設する第２の埋設部を設けたことを特徴とする撮像装置。
６．前記撮像素子の前記撮像レンズ側の外表面が前記基板の外表面より内部に位置するように前記撮像素子を前記第２の埋設部に埋設したことを特徴とする５に記載の撮像装置。
７．前記第２の埋設部は前記撮像素子が埋設可能な窪みであることを特徴とする５又は６に記載の撮像装置。
８．前記第２の埋設部は前記撮像素子が埋設可能な貫通孔であることを特徴とする５又は６に記載の撮像装置。
９．１〜８の何れか１項に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。

本発明の撮像装置及び携帯端末によれば、光学部品や電子部品を従来と同じ大きさにして性能を変えずに、従来より小型化を達成できる。

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及び図３に基づいて説明する。図２は撮像装置の断面図、図３は撮像素子、電子部品及び基板の斜視図である。

図２に示す撮像装置１において、撮像レンズ１１は、光学的曲面を設けたレンズ部１１ａ、横方向に張り出したフランジ部１１ｂ、及び撮像素子１２に当接する脚部１１ｃを有し、鏡枠１５に保持されている。そして、被写体光をレンズ部１１ａにより撮像素子１２に結像する。

なお、脚部１１ｃは３本若しくは４本であって、等分に配置されている。

撮像素子１２はＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサである。

そして、撮像素子１２はコンデンサ、抵抗、ＩＣ等の多数の電子部品１９と共に基板１３に実装される。

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。更に、その被写体側においては、被写体光を通過させる開口部１７ａを有する前板１７に赤外カットフィルタ１６が接着されている。

ここで、図３に示す如く、基板１３の中央には大きな四角い窪み１３ａ（第２の埋設部）が設けられ、この窪み１３ａに撮像素子１２が埋設される。窪み１３ａの側壁には複数の予備半田１３ａ１が設けられ、基板１３の不図示の導電性パターンと撮像素子１２の端子とを電気的に接続すると共に、撮像素子１２は基板１３に保持される。

そして、窪み１３ａの深さは撮像素子１２の厚みより深いので、撮像素子１２の撮像レンズ１１側の外表面が基板１３の外表面より内部に位置して埋設される。

また、撮像素子１２が埋設される部分、即ち第２の埋設部は必ずしも底面部が閉鎖した窪みである必要はなく、貫通孔であってもよい。

貫通孔に構成した一例を図４に示す。図４においては、撮像素子２２を基板２３の背面から挿入し、基板２３に設けたバンプ２３ａで撮像素子２２を固定している。

このように構成することにより、光軸方向における撮像レンズ１１を含む光学系や撮像素子１２の寸法が背景技術で示した撮像装置５０と同一であっても、撮像装置１の光軸方向の寸法を撮像装置５０の寸法より縮小でき、小型化を達成することができる。

一方、基板１３における鏡枠１５の後端部１５ａと対向する部分においては、複数の窪み１３ｂ（第１の埋設部）が設けられ、この窪み１３ｂに撮像素子１２以外の所定の電子部品１９が埋設される。なお、電子部品１９はコンデンサ、トランジスタ若しくはマイコン等のどのような電子部品であってもよい。窪み１３ｂの側壁には複数の予備半田１３ｂ１が設けられ、基板１３の不図示の導電性パターンと電子部品１９の端子とを電気的に接続すると共に、電子部品１９は基板１３に保持される。

そして、窪み１３ｂの深さは電子部品１９の厚みより深いので、電子部品１９の外表面が基板１３の外表面より内部に位置して埋設される。従って、鏡枠１５の後端部１５ａは窪み１３ｂのない基板１３の外表面の部分に当接することになる。

また、電子部品１９が埋設される部分、即ち第１の埋設部は必ずしも底面部が閉鎖した窪みである必要はなく、図４に示した様な貫通孔であってもよい。

このように構成することにより、光軸方向における撮像レンズ１１を含む光学系、撮像素子１２、電子部品１９の寸法が背景技術で示した撮像装置５０と同一であっても、撮像装置１における光軸と直交する方向の太さを電子部品１９に影響されずに細くすることができ、小型化を達成することができる。

撮像装置１の組立方法としては、先ず、以上の如く撮像素子１２と電子部品１９を基板１３に埋設して実装する。次に、鏡枠１５の後端部１５ａを基板１３の面に当接させた後、遮光性を有する接着剤Ｓにて後端部１５ａと基板１３とを接合して一体化する。これにより、後端部１５ａと基板１３との間隙を密閉し、外部の塵埃が撮像素子１２に付着するのを防止している。なお、接着剤Ｓとしては、例えばカーボンを含有したエポキシ系の接着剤を用いる。

この接着剤Ｓが固化した後、撮像レンズ１１を鏡枠１５に挿入し、鏡枠１５の内側に突出した保持部１５ｂにて撮像レンズ１１の外周を保持する。続いて、撮像レンズ１１のフランジ部１１ｂに圧縮バネ１８を配置し、赤外カットフィルタ１６が固着された前板１７を鏡枠１５の先端部１５ｃに接着剤にて固定する。この結果、前板１７により圧縮バネ１８が押圧されて圧縮し、フランジ部１１ｂを介して撮像レンズ１１を付勢するので、撮像レンズ１１の脚部１１ｃの後端部が撮像素子１２に圧着する。従って、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、基板１３の傾き等によって撮像素子１２が傾いても、その傾きに応じて撮像レンズ１１も傾くので、撮像した画像が片ボケになるようなことはない。また、前板１７に外力が加わってもその外力が撮像レンズ１１に直接加わらず、撮像レンズ１１に悪影響が出ることがない。

なお、鏡枠１５の上外周部１５ｄは撮像レンズ１１の外周形状に習って円形に形成されているが、撮像素子１２が四角形であり、その周囲に電子部品１９を配置するので、下外周部１５ｅは四角形に形成されている。

携帯電話機の外観図である。 撮像装置の断面図である。 基板等のの斜視図である。 貫通孔で撮像素子を保持する断面図である。 従来の撮像装置の断面図である。

符号の説明

５０ 撮像装置
１１，５１ 撮像レンズ
１２，２２，５２ 撮像素子
１３，２３，５３ 基板
１３ａ，１３ｂ 窪み
１５，５５ 鏡枠
１９，５９ 電子部品
Ｔ 携帯電話機
Ｓ 接着剤

Claims (9)

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、
   前記撮像素子が実装される基板と、
   前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
   を備えた撮像装置において、
   前記基板における前記鏡枠の後端部が当接する部分に、前記撮像素子以外の所定の電子部品を埋設する第１の埋設部を設けたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記電子部品の前記鏡枠側の外表面が前記基板の外表面より内部に位置するように前記電子部品を前記第１の埋設部に埋設したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の埋設部は前記電子部品が埋設可能な窪みであ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. 前記第１の埋設部は前記電子部品が埋設可能な貫通孔であ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。
5. 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、
   前記撮像素子が実装される基板と、
   前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
   を備えた撮像装置において、
   前記基板に、前記撮像素子を埋設する第２の埋設部を設けたことを特徴とする撮像装置。
6. 前記撮像素子の前記撮像レンズ側の外表面が前記基板の外表面より内部に位置するように前記撮像素子を前記第２の埋設部に埋設したことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第２の埋設部は前記撮像素子が埋設可能な窪みであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記第２の埋設部は前記撮像素子が埋設可能な貫通孔であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。

Images