JP2010147753A - 撮像素子の取付構造及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子を囲む枠状板が鏡胴からはみ出る長さを短くできるようにする。
【解決手段】撮像素子２０が回路基板２１の上に実装され、枠状板のブラケット２２が撮像素子２０を囲繞し、ブラケット２２のうち撮像素子２０を挟んで相対する前片部２３及び後片部２４が左片部及び右片部に対して折り曲げられ、左片部及び右片部が回路基板２１の上に接合され、撮像素子２０が鏡胴４の下部開口５ａに向き合い、ブラケット２２の左片部及び右片部が鏡胴４の下端部に取り付けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像素子の取付構造及び撮像装置に関する。

デジタルカメラ、特に、ズームレンズを備えたコンパクトタイプのデジタルカメラでは、カメラの薄型を図るため、プリズムを用いた屈曲光学系が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような屈曲光学系は、デジタルカメラの前面から取り込んだ被写体光をプリズムによって反射させて、撮像素子に導くものである。このような屈曲光学系においては、プリズムよりも被写体側に配置されたレンズ群の光軸は、プリズムよりも撮像素子側に配置されたレンズ群の光軸に対して直交している。また、プリズムよりも被写体側のレンズ群の光軸がデジタルカメラの前面に対して垂直であり、プリズムよりも撮像素子側のレンズ群の光軸がデジタルカメラの前面に対して平行である。そして、プリズムよりも被写体側のレンズ群のレンズ枚数がプリズムよりも撮像素子側のレンズ群のレンズ枚数よりも少なくなっているから、デジタルカメラの前後長を短くすることができる。つまり、デジタルカメラの薄型を図ることができる。
特開２００７−１６４１５７号公報

ところで、デジタルカメラにおいては、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の撮像素子が用いられている。撮像素子をデジタルカメラに内蔵する際には、図８に示すように、撮像素子１２０が実装された回路基板１２１と中央部に開口が形成された枠状の金属板１２２とを、この回路基板１２１上に実装された撮像素子１２０の受光面が枠状の金属板１２２の開口部に嵌るように位置合わせし、この状態で金属板１２２を回路基板１２１の上に接合してユニット化し、このユニットを鏡胴に組み付けるようになっている。

図８に示されたユニットを薄型に構成された屈曲光学系の鏡胴に取り付けると、図９に示すようになる。ここで、図９は鏡胴１０４を示した側面図であり、鏡胴１０４の上端部１０４ａ内にプリズムが取り付けられ、鏡胴１０４の上端前部１０４ｂから取り込まれた被写体光がプリズムによって反射されて、鏡胴１０４内を通って鏡胴１０４の下端部１０４ｃまで導かれる。

撮像素子１２０が鏡胴１０４の下端部１０４ｃの開口に向き合った状態で、金属板１２２が鏡胴１０４の下端部１０４ｃに接合されている。金属板１２２の前後長は鏡胴１０４の前後長よりも大きく、金属板１２２の前側の部分が鏡胴１０４の前面１０４ｄよりも前にはみ出ており、金属板１２２の後ろ側の部分が鏡胴１０４の後面１０４ｅよりも後ろにはみ出ている。

そのため、デジタルカメラの前後長、つまり厚さを金属板１２２の前後長よりも小さいものとすることができず、デジタルカメラが厚くなってしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、撮像素子を囲む枠状板が鏡胴からはみ出る長さを短くできるようにすることである。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、撮像素子が基板の上に実装され、枠状板が前記撮像素子を囲繞し、前記枠状板のうち前記撮像素子を挟んで相対する部分が他の部分に対して折り曲げられ、前記他の部分が前記基板の上に接合され、前記撮像素子が鏡胴の開口に向き合った状態で前記枠状板が前記鏡胴に取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、筐体と、前記筐体内に収容された鏡胴と、前記筐体内に収容された基板と、前記鏡胴の開口に向き合い、前記基板の上に実装された撮像素子と、前記撮像素子を囲繞し、前記鏡胴に取り付けられた枠状板と、前記鏡胴内に取り付けられ、前記筐体の前面側から取り込んだ像を前記鏡胴の開口を通じて前記撮像素子に結像する光学系と、を備え、前記枠状板のうち前記撮像素子を挟んで相対する前片部及び後片部が他の部分に対して折り曲げられ、前記他の部分が前記基板の上に接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、枠状板のうち撮像素子を挟んで相対する部分が他の部分に対して折り曲げられているから、その部分が鏡胴からはみ出る長さを短くすることができる。そのため、撮像装置（デジタルカメラ）の薄型化を図ることができる。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明を適用した撮像装置の一実施形態としてのデジタルカメラ１を示した斜視図であり、図２は、デジタルカメラ１に内蔵された鏡胴４等を示した斜視図であり、図３は、鏡胴４等を示した斜視断面図である。図１では、デジタルカメラ１の内部構造を透視した状態で示されている。

このデジタルカメラ１においては、筐体２の上面にシャッターボタン３が設けられ、筐体２の内部に鏡胴４、撮像素子２０及び回路基板２１等が収容され、鏡胴４に屈曲光学系１０及び撮像素子２０が取り付けられている。なお、図示していないが、筐体２の背面側には、液晶ディスプレイパネル等で構成されるモニタや、モードスイッチやズームスイッチ等の各種スイッチが設けられている。

鏡胴４は、筐体２の前面２ａの上部から筐体２の内側を通って筐体２の下側にかけて配置されている。この鏡胴４は、鏡胴本体部５、対物レンズホルダ６、プリズムホルダ７及び可動レンズホルダ８等を有する。鏡胴本体部５は、屈曲光学系１０による光路の前後左右を囲むように上下方向に延在している。鏡胴本体部５の下端が開口している。鏡胴本体部５の上端部にプリズムホルダ７が設けられ、プリズムホルダ７の前部に対物レンズホルダ６が設けられている。対物レンズホルダ６の開口部６ａが筐体２の前面側で開口している。鏡胴本体部５の内部には、複数のレンズホルダが設けられており、可動レンズホルダ８は、鏡胴本体部５の上下中間部に取り付けられている。

屈曲光学系１０は、対物レンズホルダ６の開口部６ａから取り込んだ被写体光の光軸を屈曲させて、鏡胴本体部５の下部開口５ａを通じて被写体の像を撮像素子２０に結像する。

具体的には、屈曲光学系１０は、対物レンズ１１、プリズム１２、レンズ１６、焦点距離調整レンズ（ズームレンズ）又は焦点距離調整レンズ群及びフォーカシングレンズ又はフォーカシングレンズ群等を有する。対物レンズ１１は、対物レンズホルダ６の開口部６ａを塞ぐようにして対物レンズホルダ６に保持されている。対物レンズ１１は被写体光を取り込むものであり、対物レンズ１１の光軸が水平方向、特に、カメラの前後方向に沿っている。

プリズム１２は、対物レンズ１１の後ろの近接した位置に配置されて、プリズムホルダ７に保持されている。プリズム１２は直角三角柱状に設けられ、入射面１３と出射面１５が直交し、反射面１４が入射面１３及び出射面１５に対して鋭角を成して交差する。入射面１３は、対物レンズ１１に近接するとともに、対物レンズ１１の光軸に対して垂直である。プリズム１２は、対物レンズ１１によって取り込んだ被写体光の光軸を反射面で９０度に屈曲させるものである。

レンズ１６は、プリズム１２の出射面１５の下の近接した位置に配置されて、鏡胴本体部５の上部に保持されている。レンズ１６の光軸は、上下方向に沿うとともに、プリズム１２の出射面１５に対して垂直である。レンズ１６の光軸は、プリズム１２の反射面１４において対物レンズ１１の光軸に直交する。

焦点距離調整レンズ（ズームレンズ）又は焦点距離調整レンズ群は、可動レンズホルダ８に保持され、その上下動によって焦点距離の調整が行われる。フォーカシングレンズ又はフォーカシングレンズ群は、レンズホルダ８の下側（鏡胴本体部５の下端側）に配置された不図示の可動レンズホルダに保持され、その上下動によってピント合わせが行われる。

撮像素子２０は、図２及び図３に示すように、鏡胴本体部５の下端部に取り付けられている。以下、図４を参照して撮像素子２０の取付構造について具体的に説明する。図４は、鏡胴本体部５の下端部に取り付けられる撮像素子ユニットを示した斜視図である。

撮像素子２０が回路基板２１の上に実装されている。回路基板２１は樹脂基板、ガラス基板、セラミック基板その他剛性のある基板である。なお、回路基板２１が可撓性のあるフレキシブル基板であってもよい。

この撮像素子２０が金属製のブラケット２２によって囲繞されている。ブラケット２２は、撮像素子２０が実装された回路基板を鏡胴本体部５の下端部に取り付けるための部材であり、中央部に撮像素子２０が挿入可能な開口が形成された枠状の金属板の前片部２３及び後片部２４を左片部２５及び右片部２６に対して略垂直に折り曲げてなるものである。ブラケット２２の前片部２３、後片部２４が撮像素子２０の前縁、後縁にそれぞれ沿い、前片部２３及び後片部２４が撮像素子２０を挟んで前後に相対している。また、ブラケット２２の左片部２５、右片部２６が撮像素子２０の左縁、右縁にそれぞれ沿い、左片部２５及び右片部２６が撮像素子２０を挟んで左右に相対している。

ブラケット２２の左片部２５及び右片部２６が回路基板２１に向き合った状態で、左片部２５及び右片部２６が回路基板２１に固着されている。具体的には、左片部２５及び右片部２６の内縁部と撮像素子２０との間に接着剤２９が注入され、接着剤２９によって左片部２５及び右片部２６が撮像素子２０及び回路基板２１に接着されている。

ブラケット２２が回路基板２１に接着された状態においては、前片部２３が回路基板２１の前縁に沿って左片部２５及び右片部２６に対して折り曲げられており、後片部２４が回路基板２１の後縁に沿って左片部２５及び右片部２６に対して折り曲げられている。そのため、前片部２３及び後片部２４が回路基板２１に対して立った状態となっている。回路基板２１の前縁から前に延び出た前片部２３、回路基板２１の後縁から後ろに延び出た後片部２４が折り曲げられることによって、ブラケット２２の前後長が回路基板２１及び撮像素子２０の前後長に合っている。

図３等示すように、撮像素子２０の受光面（上面）が鏡胴本体部５の下部開口５ａに向き合っている。撮像素子２０の受光面の縁部分がクッションカバー４０によって覆われ、クッションカバー４０が撮像素子２０と鏡胴本体部５の間に挟まれている。

撮像素子２０が鏡胴本体部５の下部開口５ａに向き合った状態で、ブラケット２２が鏡胴本体部５の下部に結合されている。ここで、図４に示すように、ブラケット２２の右片部２６に通し穴２８が形成されており、図２に示すように、ネジ３２が通し穴２８に挿入されて、鏡胴本体部５の下端部に締め付けられている。同様に、左片部２５に形成された通し穴２７にネジが挿入され、そのネジが鏡胴本体部５の下端部に締め付けられている。

ブラケット２２が鏡胴本体部５に取り付けられた状態にあっては、ブラケット２２の前片部２３が鏡胴本体部５の前面５ｂに対して平行であり、後片部２４が鏡胴本体部５の後面５ｃに対して平行である。また、図１に示すように、回路基板２１が筐体２の前面２ａに対して垂直になるように配置され、撮像素子２０の受光面も筐体２の前面２ａに対して垂直となっている。

組み付け方法について説明する。
撮像素子２０を回路基板２１に実装する。
また、矩形枠状金属板の前片部２３及び後片部２４を左片部２５及び右片部２６に対して垂直に折り曲げ、ブラケット２２を成型する。
次に、ブラケット２２の左片部２５及び右片部２６を回路基板２１に対向させ、撮像素子２０がブラケット２２の前片部２３、後片部２４、左片部２５及び右片部２６によって囲まれるように位置合わせする。
次に、左片部２５及び右片部２６の内縁部と撮像素子２０との間に接着剤２９を注入する。接着剤２９が硬化することによって、撮像素子２０及び回路基板２１がブラケット２２に接着される。

次に、屈曲光学系１０が組み付けられた鏡胴４に撮像素子２０を取り付ける。即ち、撮像素子２０の受光面の縁部分をクッションカバー４０で覆い、撮像素子２０の受光面を鏡胴本体部５の下部開口５ａに向け、ブラケット２２の通し穴２７，２８にネジ３２を通して、ネジ３２を鏡胴本体部５の下部に締め付ける。

次に、鏡胴４を撮像素子２０及び屈曲光学系１０ごと筐体２内に収容し、これらを固定する。

以上のように、本実施形態によれば、ブラケット２２の前片部２３が左片部２５及び右片部２６に対して折り曲げられているから、前片部２３が鏡胴本体部５の前面５ｂから前にはみ出る長さを短くすることができる。同様に、ブラケット２２の後片部２４が左片部２５及び右片部２６に対して折り曲げられているから、後片部２４が鏡胴本体部５の後面５ｃから後ろにはみ出る長さを短くすることができる。よって、ブラケット２２の前後長を短くすることができ、デジタルカメラ１の前後方向の厚さを薄くすることができる。

一方、ブラケット２２の前後長が短くなったものとしても、前片部２３及び後片部２４が左片部２５と右片部２６の間に掛け渡されているから、ブラケット２２の強度低下も招かない。それどころか、前片部２３及び後片部２４が左片部２５及び右片部２６に対して立てた状態となっているから、ブラケット２２の上下方向（左片部２５及び右片部２６の厚み方向）の剛性が向上する。従って、撮像素子２０を安定した状態で取り付けることができる。

＜第２の実施の形態＞
上記第１の実施形態では、前片部２３及び後片部２４の両方が上に折り曲げられていたが、前片部２３と後片部２４のうち一方が上に折り曲げられ、他方が下に折り曲げられていてもよい。例えば、図５に示すように、前片部２３が上に折り曲げられ、後片部２４が下に折り曲げられていると、図６に示すように、筐体２の後面側に設けられた他の部品５０（例えば、液晶ディスプレイパネル等のモニタ）から逃げるようにして後片部２４を配置することができる。他の部品５０が、液晶ディスプレイパネル等のモニタである場合には、カメラ筐体２の背面側に設けるモニタを大型のものにすることができる。その他部分については、第１実施形態の場合と同様であるので、それらの説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
図７に示すように、前片部２３と後片部２４の両方が下に折り曲げられていてもよい。この場合、回路基板２１が前片部２３と後片部２４の間に配置されることになる。その他部分については、第１実施形態の場合と同様であるので、それらの説明を省略する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
上記各実施形態では、ブラケット２２の左片部２５及び右片部２６と回路基板２１との接合が接着によるものであったが、ねじの締結によるものでもよいし、爪を引っかけることによるものでもよい。
また、上記各実施形態ではブラケット２２と鏡胴４の固定にはネジ３２を用いたが、接着、爪等を用いてもよい。また、上記各実施形態では左片部２５及び右片部２６にネジ３２を通してブラケット２２を鏡胴４に固定したが、第１の実施形態のように、前片部２３及び後片部２４が鏡胴本体部５側に折り曲げられている場合には、ネジ結合その他の接合によって前片部２３、後片部２４を鏡胴４に固着してもよい。
また、上記各実施形態ではプリズム１２によって光軸が屈曲されているが、鏡面によって光軸が屈曲されてもよい。
また、上記各実施形態では鏡胴４の鏡胴本体部５が上下方向に延在しているが、鏡胴本体部５が左右方向に延在してもよい。この場合、プリズム１２の入射面１３が前方を向いているのは上記各実施形態と同様であるが、プリズム１２の出射面１５が左又は右を向いており、撮像素子２０の受光面も右又は左を向いて出射面１５に対向し、レンズ１６の光軸が左右方向に沿っていることが異なる。
また、上記各実施形態では、デジタルカメラを例に説明したが、本発明の撮像装置は、カメラ機能付き携帯電話機やカメラ機能付きＰＤＡ等の携帯型電子機器は勿論のこと、デジタルカメラ機能を備え且つ薄型化が要求される電子機器であればよい。

本発明の第１実施形態における撮像装置を示した斜視図である。 同実施形態において撮像装置内に収容された鏡胴並びにそれに取り付けられた撮像素子等を示した右側面図である。 同実施形態における鏡胴及び撮像素子等を示した斜視断面図である。 同実施形態における撮像素子、ブラケット及び回路基板を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態における撮像素子、ブラケット及び回路基板を示した斜視図である。 同実施形態における撮像装置の要部を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態における撮像素子、ブラケット及び回路基板を示した斜視図である。 比較例における撮像素子、枠状金属板及び回路基板を示した斜視図である。 図８に示されたユニットが取り付けられた鏡胴を示した側面図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ（撮像装置）
２ 筐体
４ 鏡胴
５ 鏡胴本体部
１０ 屈曲光学系
２０ 撮像素子
２１ 回路基板
２２ ブラケット
２３ 前片部
２４ 後片部
２５ 左片部
２６ 右片部

Claims (2)

1. 撮像素子が基板の上に実装され、
   枠状板が前記撮像素子を囲繞し、
   前記枠状板のうち前記撮像素子を挟んで相対する部分が他の部分に対して折り曲げられ、前記他の部分が前記基板の上に接合され、
   前記撮像素子が鏡胴の開口に向き合った状態で前記枠状板が前記鏡胴に取り付けられていることを特徴とする撮像素子の取付構造。
2. 筐体と、
   前記筐体内に収容された鏡胴と、
   前記筐体内に収容された基板と、
   前記鏡胴の開口に向き合い、前記基板の上に実装された撮像素子と、
   前記撮像素子を囲繞し、前記鏡胴に取り付けられた枠状板と、
   前記鏡胴内に取り付けられ、前記筐体の前面側から取り込んだ像を前記鏡胴の開口を通じて前記撮像素子に結像する光学系と、を備え、
   前記枠状板のうち前記撮像素子を挟んで相対する前片部及び後片部が他の部分に対して折り曲げられ、前記他の部分が前記基板の上に接合されていることを特徴とする撮像装置。

Images