JP2018173434A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、部品点数を増加することなく、精度良くピント調整を行うことが可能な構成とする。【解決手段】撮像装置において、電子部品を搭載する基板と、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒と嵌合し、前記レンズ鏡筒の光軸方向後方に配置されたレンズフランジと、前記基板の周囲を覆うシールドプレートと、前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケースと、を備え、前記シールドプレートは、前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか一方の光軸方向後方に接する前面部と、前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか他方の光軸方向後方に接する付勢部と、を有し、前記付勢部によって、前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジの一方に対して他方が光軸方向に付勢された構成とする。【選択図】図７

Description

本発明の一態様は、撮像装置等に関する。

レンズ鏡筒と、撮像素子が搭載された基板とがケースに収容された撮像装置では、ノイズ対策のため、撮像素子が搭載された基板の周囲を覆うシールドプレートを備える構成とすることがある。また、撮像装置では、レンズ鏡筒と撮像素子との距離とを安定させ、ピントがずれない構成とする必要がある。特許文献１には、フォーカス調整（ピント調整）の不良を防止するために、レンズ収容部材固定手段を有する構成が開示されている。

特開２０１１−７７９２７号公報

ところが、従来の構成では、撮像素子に対するレンズ鏡筒の位置を安定させるために、コイルバネなどの付勢部材を追加していたため、部品点数が増加し、高コストな構成となってしまっていた。

本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
電子部品を搭載する基板（６）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（３）と、
前記レンズ鏡筒と嵌合し、前記レンズ鏡筒の光軸方向後方に配置されたレンズフランジ（４）と、
前記基板の周囲を覆うシールドプレート（５）と、
前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケース（１、９）と、を備え、
前記シールドプレート（５）は、
前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか一方の光軸方向後方に接する前面部（５ａ）と、
前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか他方の光軸方向後方に接する付勢部（５ｃ）と、を有し、
前記付勢部によって、前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジの一方に対して他方が光軸方向に付勢される、
撮像装置である。

上記構成の撮像装置では、レンズ鏡筒とレンズフランジとの間で光軸方向の付勢力が発生し、これによってレンズ鏡筒とレンズフランジとの間のがたつきを無くすことができる。これにより、レンズ鏡筒及びレンズフランジの一方に対する他方の位置を安定させることができる。レンズ鏡筒とレンズフランジとの相互の位置が安定することで、ピント調整における微調整が可能となる。また、当該構成において、シールドプレートの一部を付勢部としているため、コイルバネの部材を追加する必要がなく、コストの増加を抑えることが可能となる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記シールドプレートは、前記基板の接地電位に接続されている。

上記構成の撮像装置によれば、シールドプレートが接地電位に接続されることで、周囲からの電磁ノイズに影響を受けづらい構成とすることができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記シールドプレートを前記基板の接地電位に接続させ、かつ前記付勢部を前記レンズ鏡筒または前記レンズフランジに連結する連結具（７２）をさらに備える。

上記構成の撮像装置によれば、連結具によってレンズ鏡筒とレンズフランジとを連結しつつ、さらにシールドプレートを接地電位に接続しているため、比較的部品点数の増加を抑えた構成とすることができる。これによって、比較的低コストの撮像装置を構成することができる。

図１は、実施形態の撮像装置の外観斜視図である。 図２は、実施形態の撮像装置の分解斜視図である。 図３は、実施形態の撮像装置において、フロントケース、リアケース、及び防止シールを取り外した状態の斜視図である。 図４は、図３の構成をフロント側から見た平面図である。 図５は、図３の構成をリア側から見た平面図である。 図６は、図３の構成を側方から見た平面図である。 図７は、図３の構成の分解斜視図である。 図８は、図３の構成の断面図である。

本発明の撮像装置は、ノイズ遮蔽機能を有するシールドプレートが付勢部を有することで、レンズ鏡筒とレンズフランジとの間で付勢力を発生させ、ばねなどの部材を追加することなく、レンズ鏡筒とレンズフランジとの相対位置を安定させる構成にしている点を特徴のひとつとする。

なお、本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。また、説明の便宜上、図中に記載したＸＹＺの方向を適宜使用して説明することがある。Ｚ方向は光軸方向である。Ｘ方向及びＹ方向はいずれも光軸に垂直な方向であって、Ｘ方向＋側を上側と称し、Ｘ方向−側を下側と称する。Ｙ方向を側面と称する。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の撮像装置をフロント側から見た外観斜視図である。図２は、本実施形態の撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。図３〜図８は、本実施形態の撮像装置において、フロントケース１、リアケース９、及び防水シール８を取り外した状態を示しており、図３はフロント側から見た斜視図、図４はフロント側から見た平面図、図５はリア側から見た平面図、図６は側方から見た平面図、図７はリア側から見た分解斜視図、図８は断面図である。

図示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース１、防水シール２、レンズ鏡筒３、レンズフランジ４、シールドプレート５、基板６、防水シール８、リアケース９、及び連結具７１〜７３を含んで構成される。

＜フロントケース１＞
フロントケース１は、リアケース９と共に撮像装置の筐体（ケース）を形成する部材であって、樹脂などで形成される。フロントケース１は、光軸方向前方に、光軸を中心とする開口部を有する。フロントケース１の光軸方向後方は、リアケース９と連結可能に開放されており、光軸を覆うように、光軸に垂直な方向における断面が略矩形状の側面を有している。フロントケース１は、連結具７３によりリアケース９と連結されることで、レンズ鏡筒３、レンズフランジ４、シールドプレート５、及び基板６などを収容する空間が形成される。連結具７３は、例えば、頭部と軸部を有するねじである。図１に示されるように、フロントケース１の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒３により保持されたレンズ３ａが位置する。

＜リアケース９＞
リアケース９は、上記のように、連結具７３によりフロントケース１と連結されることで、レンズ鏡筒３、レンズフランジ４、シールドプレート５、及び基板６などを収容する空間を形成する。リアケース９は、光軸に対して略垂直な面を有する板状の面を有する部材である。

＜防水シール２＞
防水シール２は、ゴムなどの弾性部材により形成された円環状の部材であって、フロントケース１とレンズ鏡筒３との間に配置されることで、フロントケース１とレンズ鏡筒３とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール２は、フロントケース１の開口部の外縁の位置に沿った円環状となっている。

＜レンズ鏡筒３＞
レンズ鏡筒３は、光軸方向に伸びる円筒状の部材である。レンズ鏡筒３は、レンズ３ａを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒３に保持される光学部材には、レンズ３ａの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタなどが含まれる。レンズ３ａを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する板状で円環状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。これらの光学部材の数は、任意に変更可能である。

レンズ鏡筒３の光軸方向後方は円筒状になっており、レンズフランジ４に形成された円状の開口部に挿入される。レンズ鏡筒３の光軸方向後方の面３ｂは、シールドプレート５の平面部５ａの光軸方向前方の面と接する。レンズ鏡筒３の光軸方向後方の面３ｂには、開口部が形成されており、光軸方向前方からレンズ鏡筒３を透過し、この開口部を通過した光が、撮像素子６ａに照射されることで露光が行われる。

レンズ鏡筒３は、上記の面３ｂ以外の光軸方向後方の部分が、レンズフランジ４の光軸方向前方の面に接する。

＜レンズフランジ４＞
レンズフランジ４は、レンズ鏡筒３の光軸方向後方に配置され、レンズ鏡筒３と嵌合した矩形状で板状の部材である。レンズフランジ４は、開口部を有する。レンズフランジ４の開口部には、レンズ鏡筒３の光軸方向後方の円筒状の部分が挿入され、この位置で、レンズ鏡筒３とレンズフランジ４とが径嵌合する。レンズフランジ４の光軸方向前方の面は、レンズ鏡筒３の光軸方向後方に接する。

レンズフランジ４の光軸方向後方の面には、光軸方向後方に突出する円筒状の円筒状連結溝４ａが形成される。円筒状連結溝４ａは、対角線上に２つ配置される。また、レンズフランジ４の光軸方向後方の面には、円筒状の軸部４ｂが形成される。軸部４ｂは、対角線上に２つ配置される。つまり、図７に示されるように、矩形状のレンズフランジ４の四隅には、それぞれ対角線上に、２つの円筒状連結溝４ａと２つの軸部４ｂが配置される。

円筒状連結溝４ａには、連結具７２の軸部が挿入される連結溝が形成されている。円筒状連結溝４ａの光軸方向後方には、板ばね部５ｃを挟んで、基板６が位置する。つまり、円筒状連結溝４ａは、板ばね部５ｃの光軸方向前方の面に接する。

軸部４ｂは、シールドプレート５の貫通孔を通って、基板６の貫通孔に挿通される。これにより、レンズフランジ４、シールドプレート５、及び基板６が、光軸に垂直な方向にずれることを抑制する。

＜シールドプレート５＞
シールドプレート５は、導電性を有する板状の部材により形成され、組み立てられた状態で、基板６を覆うように配置される。具体的には、シールドプレート５は、基板６の光軸方向後方以外の全体を覆う。

シールドプレート５は、平面部５ａ、側面部５ｂ、及び板ばね部５ｃを含んで構成される。平面部５ａは、光軸に対して垂直な平面上に形成された矩形状で板状の部分である。平面部５ａは、開口部５ｄを有している。レンズ鏡筒３から透過されてきた光は、この開口部５ｄを通過して、撮像素子６ａに照射される。平面部５ａの光軸方向前方の面は、レンズ鏡筒３の光軸方向後方の面３ｂに接する。

シールドプレート５の側面部５ｂは、矩形状の平面部５ａの四方の外縁部から、光軸方向前方に向かって延びる板状の部分である。側面部５ｂは、それぞれ矩形状である。側面部５ｂは、光軸に対して垂直な平面で見たときに、基板６の、光軸の中心から外側を覆うように位置する。

シールドプレート５の板ばね部５ｃは、平面部５ａから光軸方向後方に折り曲げられることで形成されている。板ばね部５ｃは、連結具７２の軸部が挿入される貫通孔を有する。板ばね部５ｃの光軸方向前方の面は、レンズフランジ４の円筒状連結溝４ａの光軸方向後方の面に接し、光軸方向後方の面は基板６に接する。後述するように、板ばね部５ｃは基板６の接地電位に接しており、これによってシールドプレート５が接地電位となる。

＜基板６＞
基板６は、撮像素子６ａを含む電子部品が搭載されたリジッド基板である。撮像素子６ａに光が照射されることにより取得された電気信号は、基板６またはその他の基板などに搭載された電子部品により、所定の電気処理または信号処理が施された後、撮像装置の外部に画像データとして出力される。

基板６は、角部近傍の４箇所に切欠きを有している。４つの切欠きのうちの対角線上の２つには、それぞれ連結具７２が挿入される。連結具７２は、例えば、頭部と軸部を有するねじである。２つの連結具７２は、基板６の切欠きと、シールドプレート５の板ばね部５ｃの貫通孔とを通って、レンズフランジ４の円筒状連結溝４ａの連結溝に挿入されることで、基板６、シールドプレート５、及びレンズフランジ４を連結する。連結具７２が挿入された切欠きの位置には、接地電位となった導電部材で形成されたパターンが形成される。そのため、シールドプレート５の板ばね部５ｃは接地電位に接することとなり、シールドプレート５が接地電位となっている。

基板６の４つの切欠きのうち、連結具７２が挿入されない切欠きには、連結具７１が挿入される。連結具７１は、基板６、レンズフランジ４、及びフロントケース１を連結する。連結具７１は、例えばねじである。

基板６は、レンズフランジ４の２つの軸部４ｂが挿入される、２つの貫通孔を有する。

撮像素子６ａは、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤなどであるが、これらに限定されるものではない。また、撮像装置においては、撮像素子６ａ以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。撮像素子は、本発明の「撮像部」の一例である。

＜防水シール８＞
防水シール８は、防水シール２と同様にゴムなどの弾性部材により形成された部材であって、フロントケース１とリアケース９との間に配置されることで、フロントケース１とリアケース９とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール８は、フロントケース１とリアケース９との連結面に対応した形状となっており、本実施形態の防水シール８は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。

上記のような構成では、レンズフランジ４と基板６とが固定される。一方で、レンズ鏡筒３とシールドプレート５とは、光軸方向に接することで固定される。シールドプレート５の固定面である平面部５ａはレンズ鏡筒３と接する一方で、シールドプレート５の板ばね部５ｃは、レンズフランジ４と基板６とに挟まれるよう配置されている（図８参照）。そのため、レンズ鏡筒３とレンズフランジ４との間に、シールドプレート５を介して互いに付勢力が与えられる。これによって、レンズ鏡筒３とレンズフランジ４との間に光軸方向の付勢力が発生し、レンズ鏡筒３とレンズフランジ４とが、がたつきなく、安定的に固定される。

レンズ鏡筒３に対するレンズフランジ４の位置が安定すると、互いの距離を安定的に調整可能となり、これによってピント調整における微調整が可能となる。また、シールドプレート５の一部を板ばね部５ｃとすることで付勢力を与える構成としているため、コイルバネなどの部材を追加する必要がない。

また、本実施形態の撮像装置では、シールドプレート５が基板６の接地電位に接続されているため、基板６に搭載された撮像素子及び電子部品などが、周囲からの電磁ノイズによって影響を受けることを抑制することができる。

また、本実施形態の撮像装置では、連結具によってレンズ鏡筒３とレンズフランジ４とを連結しつつ、さらにシールドプレート５を接地電位に接続しているため、部品点数を抑えた構成にすることができる。これにより、比較的低コストの撮像装置を構成することができる。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

例えば、上記実施形態の撮像装置におけるシールドプレート５は、平面部５ａがレンズ鏡筒３に接し、板ばね部５ｃがレンズフランジ４及び基板６により挟まれていたが、このような構成に限定されるものではない。すなわち、シールドプレート５によって、レンズ鏡筒３及びレンズフランジ４のいずれか一方の光軸方向の移動を規制し、いずれか他方を光軸方向に付勢する構成であれば、他の構成としてもよい。つまり、シールドプレート５の板ばね部がレンズ鏡筒３に接し、平面部がレンズフランジ４に接する構成としても良い。

また、実施形態の撮像装置では、撮像素子６ａを搭載した１つの基板６を有する構成を例示して説明したが、複数の基板を有する構成としても良い。この場合、一の基板が撮像素子を搭載し、他の基板が電子部品を搭載する構成となる。

また、フロントケース１及びリアケース９は、実施形態のような構成に限定されるものではない。例えば、フロントケース１が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材で、リアケース９が光軸方向に略垂直な平面を形成する板状部材と、板状部材の外縁部から光軸方向前方に突出した側面を有するなどの形状であっても良い。つまり、フロントケース１とリアケース９とは、連結されることで筐体（ケース）を形成する任意の形状を採用可能である。また、フロントケース１及びリアケース９は、樹脂以外の素材で形成されても良い。

本発明は、例えば車載用の撮像装置などとして好適に利用される。

１…フロントケース
２…防水シール
３…レンズ鏡筒
３ａ…レンズ
４…レンズフランジ
４ａ…円筒状連結溝
４ｂ…軸部
５…シールドプレート
５ａ…平面部
５ｂ…側面部
５ｃ…板ばね部
５ｄ…開口部
６…基板
６ａ…撮像素子
７１〜７３…連結具
８…防水シール
９…リアケース

Claims (3)

1. 電子部品を搭載する基板と、
   レンズを保持するレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒と嵌合し、前記レンズ鏡筒の光軸方向後方に配置されたレンズフランジと、
   前記基板の周囲を覆うシールドプレートと、
   前記レンズ鏡筒、前記基板、及び前記シールドプレートを覆うよう配置されたケースと、を備え、
   前記シールドプレートは、
   前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか一方の光軸方向後方に接する前面部と、
   前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジのいずれか他方の光軸方向後方に接する付勢部と、を有し、
   前記付勢部によって、前記レンズ鏡筒及び前記レンズフランジの一方に対して他方が光軸方向に付勢される、
   撮像装置。
2. 前記シールドプレートは、前記基板の接地電位に接続されている、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記シールドプレートを前記基板の接地電位に接続させ、かつ前記付勢部を前記レンズ鏡筒または前記レンズフランジに連結する連結具をさらに備える、
   請求項１または請求項２に記載の撮像装置。

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