JP2012108345A - 撮像装置及びこれを備える携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、製造時、接着剤が内部に流れ込むのを好適に防止することができる撮像装置及びこれを備える携帯電子機器を得る。
【解決手段】本発明の撮像装置は、オートフォーカス機能実現のために光軸方向に可動なレンズ鏡筒２を備えるオートフォーカスユニット１と、撮像素子１６を備えるセンサユニット１５とを一体化するために接着剤２５，２６を供給する上で、両ユニット１，１５の隙間が大きい箇所Ｇには、接着剤が内部に流れ込まないよう、高粘度の接着剤２６を使用することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、オートフォーカス機能（焦点調整機能）付きの撮像装置及びこれを備える携帯電子機器に関する。

この種の撮像装置として、撮像レンズを有するレンズ鏡筒、該レンズ鏡筒の周りに配置されるフレーム、該フレームに対してレンズ鏡筒が光軸方向に可動となるよう、フレームの下部とレンズ鏡筒とを弾性的に連結する弾性部材、及び、レンズ鏡筒を光軸方向に動作させるためのアクチュエータを備えるオートフォーカスユニットと、撮像素子、及び、該撮像素子の周りに配置されるベースを備えるセンサユニットとを具備するものが知られている（特許文献１）。

かかる撮像装置は、アクチュエータとして形状記憶合金（ＳＭＡ）アクチュエータを用い、形状記憶合金に通電して形状記憶合金を収縮変形させ、この変形を利用してレンズ鏡筒を弾性部材（板バネ）の弾性復元力に抗して光軸方向に動作させることにより、撮像素子に対して撮像レンズを光軸方向に移動させて焦点調整を行う構成となっている。
（特許文献１，２）

特表２０１０−５１８４３８号公報

ところで、上記従来の撮像装置は、オートフォーカスユニットとセンサユニットとをそれぞれ別々に作製し、次いで、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部とに跨がって接着剤を供給し、この接着剤によりオートフォーカスユニットとセンサユニットとを一体化する、といった製造プロセスを採る。そのため、上記従来の撮像装置には以下の問題が起こり得る。

それは、設計上、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との間に、例えば局所的に大きな隙間が生じるような場合、この箇所に供給される接着剤の量は必然的に多くなり、内部へ浸入する接着剤の量も多くなってしまう。また、接着剤が紫外線硬化型やエポキシ系の接着剤の場合、温度が上昇することで、粘度が低粘度化し、まだ硬化していない接着剤が内部に流れ込んでしまうという問題である。接着剤が内部に流れ込んだ結果、板バネや形状記憶合金といった動作部品に付着することがあり、この粘度が変化すると、動作部品が本来行うべき動作が円滑に行われなくなり、動作不良となってしまうことがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、製造時、接着剤が内部に流れ込むのを好適に防止することができる撮像装置及びこれを備える携帯電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係る撮像装置は、上記課題を解決するためになされたもので、撮像レンズを有するレンズ鏡筒、該レンズ鏡筒の周りに配置されるフレーム、該フレームに対してレンズ鏡筒が光軸方向に可動となるよう、フレームの下部とレンズ鏡筒とを弾性的に連結する弾性部材、及び、レンズ鏡筒を光軸方向に動作させるためのアクチュエータを備えるオートフォーカスユニットと、撮像素子、及び、該撮像素子の周りに配置されるベースを備えるセンサユニットとを具備し、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部とに跨がって外側から供給される接着剤によりオートフォーカスユニットとセンサユニットとが一体化されてなる撮像装置であって、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との隙間が大きい箇所には、それ以外の箇所に供給される接着剤よりも高粘度の接着剤が供給されることを特徴とする。

かかる構成によれば、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との隙間が大きい箇所は、内部へ浸入する接着剤が多くなるものの、高粘度の接着剤、即ち、流動性の少ない接着剤を供給すれば、内部に流れ込むことを防止することができる。その結果、オートフォーカスユニットの弾性部材、アクチュエータ等の動作部品の動作不良を好適に防止することができ、且つ、衝撃に対する強度も確保することができる
ここで、本発明に係る撮像装置は、前記オートフォーカスユニットの下部の内方所定箇所に、第１当接部が設けられ、前記センサユニットの上部の内方所定箇所に、センサユニットに対するオートフォーカスユニットの少なくとも光軸方向における位置決めを行うべく、第１当接部と当接する第２当接部が設けられ、第１当接部と第２当接部とが当接することにより生じるオートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との隙間に接着剤が外側から供給されるようにすることができる。

設計上、第１当接部と第２当接部とを当接させてセンサユニットに対するオートフォーカスユニットの光軸方向における位置決め精度を得るようにすれば、オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部とのそれ以外の箇所は当接しないようにしなければならない。そのため、当該箇所に隙間が生じることになり、これを埋めるために、接着剤が供給される。そして、その隙間のうち、隙間が大きい箇所には、上述した高粘度の接着剤が供給される。

また、本発明に係る撮像装置は、前記第１当接部は、前記フレームの下部に配置される前記オートフォーカスユニット側のベースの下面に形成され、前記第２当接部は、前記センサユニット側の前記ベースの上面に形成されるような構成を採用することができる。

かかる構成によれば、オートフォーカスユニット側のベースの下面に形成された第１当接部と、センサユニット側のベースの上面に形成された第２当接部とが当接することにより、センサユニットに対するオートフォーカスユニットの光軸方向における位置決めがなされる。

また、本発明に係る撮像装置は、前記オートフォーカスユニットは、該オートフォーカスユニットの前記全体構成を内包するカバーをさらに備え、カバーの下部に切欠部が形成されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、カバーの下部に切欠部が上記隙間の大きい箇所となるが高粘度の接着剤を供給するため、内部に流れ込むことを防止することができる。

また、本発明に係る撮像装置は、前記高粘度の接着剤は、シリコン系又はウレタン系の接着剤であり、その他の箇所の接着剤は、紫外線硬化型又はエポキシ系の接着剤であるのが好ましい。
かかる構成によれば、高粘度の接着剤であるシリコン系又はウレタン系の接着剤は、環境下での粘度が安定しているため、内部に流れ込むことを防止することができる。

また、本発明に係る携帯電子機器は、上記撮像装置を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、動作不良を防止することができ、且つ、衝撃に対する強度も確保することができる携帯電子機器を得ることができる。

以上の如く、本発明によれば、製造時、接着剤が内部に流れ込まないようになっているため、オートフォーカスユニットの弾性部材、アクチュエータ等の動作部品の動作不良を好適に防止することができる撮像装置及びこれを備える携帯電子機器を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の縦断面図 同実施形態に係る撮像装置のオートフォーカスユニットの底面図 同実施形態に係る撮像装置の側面図 同実施形態に係る撮像装置の接着剤が供給された状態の縦断面図 同実施形態に係る撮像装置のオートフォーカスユニットの接着剤が供給された状態の底面図 同実施形態に係る撮像装置の接着剤が供給された状態の側面図

以下、本発明に係る撮像装置の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。尚、本実施形態に係る撮像装置は、デジタルスチルカメラやカメラ機能付の携帯電話機のような携帯電子機器に適用される。

図１は、撮像装置の縦断面図（図２のＢ−Ｂ線断面図）、図２は、図１のＡ−Ａ線から見た底面図、図３は、撮像装置の側面図である。撮像装置は、製造プロセスの観点から、オートフォーカスユニット１とセンサユニット１５とに大別される。

オートフォーカスユニット１は、撮像レンズである１枚又は複数枚のレンズ３、レンズ３を収容したレンズホルダ４、及び、レンズホルダ４を光軸方向に移動可能に外嵌したアウタホルダ５からなるレンズ鏡筒２と、レンズ鏡筒２の回りに配置されるフレーム６と、フレーム６に対してレンズ鏡筒２が光軸方向に可動となるよう、フレーム６とレンズ鏡筒２とを弾性的に連結する板バネ（弾性部材）７，８と、レンズ鏡筒２を光軸方向に動作させるための形状記憶合金（ＳＭＡ）アクチュエータ９と、レンズ鏡筒２の回りであって、フレーム６の下部に配置される第１のベース１０と、外部信号（電流信号）を形状記憶合金に入力するための外部端子１１と、これらを内包するカバー１２とを備える。

レンズホルダ４は、内向きに突出した支持部４ａを先端側に有する円筒状部材であり、支持部４ａの裏面（内面）にレンズ３の外周部が係止されるよう、レンズ３を収容する。また、レンズホルダ４の外周に雄ネジ４ｂが形成される一方、レンズホルダ４と同じく円筒状部材のアウタホルダ５の内面には雌ネジ５ａが形成され、両ネジ４ｂ，５ａが螺合する。そして、レンズホルダ４を螺動させることにより、レンズホルダ４はアウタホルダ５に対して光軸方向に移動可能となる。

フレーム６は、レンズホルダ４やアウタホルダ５と異なって角筒状部材であり、アウタホルダ５とカバー１２との間に配置される。板バネ７，８は、アウタホルダ５の下部とフレーム６の下部とを弾性的に連結する第１板バネ７と、アウタホルダ５の上部とフレーム６の上部とを弾性的に連結する第２板バネ８からなる。また、形状記憶合金アクチュエータ９は、通電によって熱収縮する形状記憶合金からなり、該形状記憶合金の一端部９ａがフレーム６の上部の内方所定箇所に取り付けられ、形状記憶合金の中途部９ｂがアウタホルダ５の下部から外方に突出する引掛部５ｂに掛けられて折り返され、形状記憶合金の他端部９ｃがフレーム６の上部の内方所定箇所に取り付けられる。従って、形状記憶合金が収縮すると、レンズ鏡筒２が板バネ７，８の弾性復元力に抗して被写体側に前進し、形状記憶合金が伸長すると、レンズ鏡筒２が板バネ７，８の弾性復元力によって後退する。

第１のベース１０は、環状部材であり、第１板バネ７の下面に沿うようにして配置されてレンズ鏡筒２の下死点を画定すると共に、センサユニット１５（の後述する第２のベース２１の第２当接部（第２当接面）２１ａ）に当接してセンサユニット１５に対するオートフォーカスユニット１の光軸方向における位置決めを行う第１当接部（第１当接面）１０ａを内方箇所に有する。

外部端子１１は、図２にハッチング付きで詳しく示されるように、第１のベース１０の下面に沿うようにして配置される一対からなり、各一端部１１ａが下方に折り曲げられた状態で外部に露出し（図３参照）、各他端部１１ｂにリード線（図示せず）が接続され、一方のリード線が形状記憶合金の一端部９ａに、他方のリード線が形状記憶合金の他端部９ｃに接続される。

カバー１２は、角筒状部材であり、それゆえ、平面視で正方形を呈する。また、先端側に開口部１２ａを有し、開口部１２ａからレンズ３が露出する。また、第１のベース１０とカバー１２とを固定するために、第１のベース１０には、少なくとも対向するそれぞれの辺の中央部において、光軸と直交する方向に突起１０ｂを設け、カバー１２には、その下部辺にカバー１２の突起１０ｂが係入する切欠部１２ｂを有する。なお、第１のベース１０の突起１０ｂ及びカバー１２の切欠部１２ｂは対向するそれぞれの辺（4つの辺）に限らず、２つ又は３つ辺の中央部に設けてもよい。

ここで、図１及び図２に詳しく示されるように、フレーム６の下部の適宜箇所に円柱状のピン部６ａが複数突設され、これらの箇所に対応して、第１板バネ７、第１のベース１０及び外部端子１１のそれぞれに貫通孔が複数形成され、これら貫通孔にピン部６ａが挿通された状態で、ピン部６ａの先端を例えば超音波で膨大させる（かしめる）ことにより、フレーム６、第１板バネ７、第１のベース１０及び外部端子１１が一体化される。

尚、何れも図示しないが、第１板バネ７とアウタホルダ５の下部との固定、第２板バネ８とフレーム６の上部との固定、第２板バネ８とアウタホルダ５の上部との固定も、かしめ構造によって固定される。

また、カバー１２は、上述した切欠部１２ａに供給した接着剤１３が第１のベース１０の外周部に跨ることで、第１のベース１０に固定される。より詳しくは、第１のベース１０の突起１０ｂとカバー１２の切欠部１２ａとが接着剤１３により接着固定され、オートフォーカスユニット１のユニットとしての一体化を実現している。尚、カバー１２の上端側内周面には、図示しないが、内方に突出する係止部が設けられ、この係止部がフレーム６の上端部に係止されることで、フレーム６に対してカバー１２が光軸方向に位置決めされるようになっている。このように位置決めされた状態で、第１のベース１０の突起１０ｂとカバー１２の切欠部１２ａとが接着剤１３により接着固定される。

一方、センサユニット１５は、レンズ３を介して被写体の光学像を集光する撮像素子１６と、撮像素子１６を保持し、撮像素子１６に電気的に接続される回路パターン（図示せず）を表面に有する透明板１７と、透明板１７の回路パターン及び該回路パターンの端子に電気的に接続される半田ボール１８を介して撮像素子１６を実装する基板１９と、透明板１７の外周部に載置された状態で、接着剤２０によって基板１９に固定される第２のベース２１とを備える。

第２のベース２１は、環状部材であり、上面が平面となっており、そのうち、内方箇所が、上述したとおり、オートフォーカスユニット１（の第１のベース１０の第１当接部（第１当接面）１０ａ）に当接する第２当接部（第２当接面）２１ａとなっている。

以上の構成からなるオートフォーカスユニット１とセンサユニット１５は、設計上、オートフォーカスユニット１の第１当接部（第１当接面）１０ａとセンサユニット１５の第２当接部（第２当接面）２１ａとを当接させてセンサユニット１５に対するオートフォーカスユニット１の光軸方向における位置決め精度を得るようにしているため、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部とのそれ以外の箇所が当接しないようになっている。即ち、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部との間に隙間ｇ，Ｇが生じる。そして、この隙間ｇ，Ｇを埋めるように、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部とに跨がって接着剤を供給し、この接着剤によりオートフォーカスユニット１とセンサユニット１５とを一体化する。

ところが、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部との間に生じる隙間ｇ，Ｇのうち、カバー１２の切欠部１２ｂが形成された箇所は、隙間Ｇが大きくなっており（以下、「拡大隙間」という）、接着剤が流れ込みやすい。また、内部に流れ込んだ接着剤は、図１及び図２に矢印線で示すように、外部端子１１の上面を伝い、毛細管現象により、外部端子１１の上面と第１のベース１０の下面との間、そして、フレーム６のピン部６ａの外表面を経て、第１板バネ７に到達し、これが硬化し、若しくは、半硬化のまま残存し、第１板バネ７が動作不良を起こすことがあり得る。あるいは、内部に流れ込んだ接着剤は、アクチュエータ９の形状記憶合金の中途部９ｂに到達し、これが硬化し、アクチュエータ９が動作不良を起こすことがあり得る。したがって、アクチュエータ９の動作の信頼性を考慮すると、カバー１２の切欠部１２ｂが形成された箇所は、中途部９ｂから離れ位置に設け、接着剤は後述する第２種接着剤２６を用いることが好ましい。

そこで、本実施形態に係る撮像装置は、そうならないよう、図４〜図６（図４は図２のＣ−Ｃ線断面図）に示すように、拡大隙間Ｇには、それ以外の隙間ｇに用いる第１種接着剤２５よりも高粘度の第２種接着剤２６を用いるようにする。例えば、狭い隙間ｇに用いる第１種接着剤２５は、常温時の粘度が０．１（Ｐａ・Ｓ）以上〜４０（Ｐａ・Ｓ）未満、好ましくは１０（Ｐａ・Ｓ）〜２０（Ｐａ・Ｓ）のＵＶ硬化型あるいはエポキシ系の接着剤であり、拡大隙間Ｇに用いる第２種接着剤２６は、常温時の粘度が４０（Ｐａ・Ｓ）以上〜４００（Ｐａ・Ｓ）、好ましくは７０（Ｐａ・Ｓ）〜１１０（Ｐａ・Ｓ）で、環境下での粘度変化の少ないシリコン系あるいはウレタン系の接着剤である。

以上により、本実施形態に係る撮像装置によれば、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部との局所的な拡大隙間Ｇは、第２種接着剤２６の量が多くなる分、内部へ浸入する接着剤が多くなるものの、高粘度の接着剤、即ち、流動性の少ない接着剤であるため、動作部に流れ込むことはなく、その結果、オートフォーカスユニットの弾性部材、アクチュエータ等の動作部品の動作不良が発生するのを好適に防止することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、拡大隙間Ｇは第１のベース１０の対向するそれぞれの辺の中央部に突起１０ｂに、カバー１２の切欠部１２ｂを係入させるためものであるが、これに限らず、例えばアクチュエータ９から生じ得る熱の放熱口あるいは外気を導入する通気口を形成することによって、拡大隙間Ｇが生じるものであってもよい。そして、拡大隙間Ｇの拡大隙間の箇所及び個数はこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態においては、オートフォーカスユニット１の下部とセンサユニット１５の上部との間を基本的には全周に亘って接着剤２５，２６を供給するようにしているが、例えば、高粘度の第２種接着剤２６よりは低粘度の第１種接着剤２５をスポット的に供給するようにしてもよい。但し、全周に亘って接着剤２５，２６を供給することにより、隙間ｇ，Ｇ全体を埋めるようにすることは、異物、汚染空気等がそこから内部に浸入することがなくなる点で好ましい。

また、接着剤２５，２６の種類は本発明の要旨の範囲内で公知のものあるいは今後生まれるもの全てを適宜選択することができる。

本発明に係る撮像装置及びこれを備える携帯電子機器は、接着剤が内部に流れ込みやすい箇所に高粘度の接着剤を適用することにより、オートフォーカスユニットの弾性部材、アクチュエータ等の動作部品の動作不良を抑えることが必要な用途に適用できる。

１ オートフォーカスユニット
２ レンズ鏡筒
３ レンズ
４ レンズホルダ
４ａ 支持部
４ｂ 雄ネジ
５ アウタホルダ
５ａ 雌ネジ
５ｂ 引掛部
６ フレーム
６ａ ピン部
７ 第１板バネ（弾性部材）
８ 第２板バネ（弾性部材）
９ 形状記憶合金アクチュエータ（アクチュエータ）
９ａ 一端部
９ｂ 中途部
９ｃ 他端部
１０ 第1のベース
１０ａ 第１当接部（当接面）
１０ｂ 突起
１１ 外部端子
１１ａ 一端部
１１ｂ 他端部
１２ カバー
１２ａ 開口部
１２ｂ 切欠部
１３ 接着剤
１５ センサユニット
１６ 撮像素子
１７ 透明板
１８ 半田ボール
１９ 基板
２０ 接着剤
２１ 第２のベース
２１ａ 第２当接部（当接面）
２５ 第１種接着剤（接着剤）
２６ 第２種接着剤（接着剤）
ｇ 隙間
Ｇ 拡大隙間

Claims (6)

1. 撮像レンズを有するレンズ鏡筒、該レンズ鏡筒の周りに配置されるフレーム、該フレームに対してレンズ鏡筒が光軸方向に可動となるよう、フレームの下部とレンズ鏡筒とを弾性的に連結する弾性部材、及び、レンズ鏡筒を光軸方向に動作させるためのアクチュエータを備えるオートフォーカスユニットと、
   撮像素子、及び、該撮像素子の周りに配置されるベースを備えるセンサユニットとを具備し、
   オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部とに跨がって外側から供給される接着剤によりオートフォーカスユニットとセンサユニットとが一体化されてなる撮像装置であって、
   オートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との隙間が大きい箇所には、それ以外の箇所に供給される接着剤よりも高粘度の接着剤が供給されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記オートフォーカスユニットの下部の内方所定箇所に、第１当接部が設けられ、前記センサユニットの上部の内方所定箇所に、センサユニットに対するオートフォーカスユニットの少なくとも光軸方向における位置決めを行うべく、第１当接部と当接する第２当接部が設けられ、第１当接部と第２当接部とが当接することにより生じるオートフォーカスユニットの下部とセンサユニットの上部との隙間に接着剤が外側から供給される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当接部は、前記フレームの下部に配置される前記オートフォーカスユニット側のベースの下面に形成され、前記第２当接部は、前記センサユニット側の前記ベースの上面に形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記オートフォーカスユニットは、該オートフォーカスユニットの前記全体構成を内包するカバーをさらに備え、カバーの下部に切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の撮像装置。
5. 前記高粘度の接着剤は、シリコン系又はウレタン系の接着剤であり、その他の箇所の接着剤は、紫外線硬化型又はエポキシ系の接着剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の撮像装置を備えることを特徴とする携帯電子機器。
   

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