JP2019117306A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器内に組み込む際の省スペース化を可能【解決手段】撮像装置は、複数のレンズを保持したレンズ枠と、複数のレンズの光路に進退する羽根を備えた羽根駆動装置と、レンズ枠と羽根駆動装置を覆うカバー部材を備え、レンズ枠又は羽根駆動装置における光通過部分が、羽根駆動装置の筐体に対して光軸に沿って前方側に突出しており、カバー部材は、筐体から突出した光通過部分が挿入される孔部を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

レンズ枠（レンズ鏡筒）に対して羽根駆動装置を一体に組み付けた撮像用ユニットが知られている。このような撮像用ユニットにおいて、レンズ枠は一般に複数のレンズを保持しており、羽根駆動装置はレンズ枠に保持されるレンズの光路に進退する羽根（絞り羽根など）を備えている（下記特許文献１参照）。

特開２０１７−１５１３１２号公報

前述した従来技術によると、撮像用ユニットがレンズ枠と羽根駆動装置を覆うカバー部材を備えることで、ユニット全体を落下衝撃などから防護したり、或いは、ユニット内部に塵が侵入するのを防いでいる。しかしながら、このようなカバー部材による防護・防塵構造は、レンズの光軸方向に沿ったユニット全体の厚み（総厚）が大きくならざるを得ず、撮像用ユニットを電子機器内部に組み込む際に、大きな占有スペースを要することになる。

本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、本発明は、防護・防塵構造を備えた撮像装置において、電子機器内に組み込む際の省スペース化を可能とすることを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明による撮像装置は、以下の構成を具備するものである。
複数のレンズを保持したレンズ枠と、前記複数のレンズの光路に進退する羽根を備えた羽根駆動装置と、前記レンズ枠と前記羽根駆動装置を覆うカバー部材を備え、前記レンズ枠又は前記羽根駆動装置における光通過部分が、前記羽根駆動装置の筐体に対して前記光軸に沿って前方側に突出しており、前記カバー部材は、前記筐体から突出した光通過部分が挿入される孔部を備えることを特徴とする撮像装置。

本発明の実施形態に係る撮像装置の組み付け前の状態を示す斜視図である。 （ａ）が本発明の実施形態に撮像装置の組み付け後の平面図であり、（ｂ）が同側面図である。 図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置の組み付け前の状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置の組み付け前の状態を示す斜視図である。 （ａ）が本発明の他の実施形態に係る撮像装置の組み付け後の平面図であり、（ｂ）が同側面図である。 図７（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置の組み付け前の状態を示す斜視図である。 （ａ）が本発明の他の実施形態に係る撮像装置の組み付け後の平面図であり、（ｂ）が同側面図である。 図１０（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた電子機器（携帯情報端末）を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１〜図３に示すように、撮像装置１は、レンズ枠２と羽根駆動装置３を備えている。レンズ枠２は、複数のレンズ２Ｌを保持しており、図示の例では、分離自在な２つの枠体２Ａ，２Ｂにそれぞれ単数又は複数のレンズ２Ｌが保持されている。また、撮像装置１は、カバー部材４を備えている。カバー部材４は、レンズ枠２と羽根駆動装置３を覆うものであり、カバー部材４の前面側には光を取り込む孔部４Ａが設けられている。カバー部材４の後方側には、撮像素子を実装する基板などが装備されるが、図示省略している。

羽根駆動装置３は、筐体３０を備えている。筐体３０には、レンズ枠２の枠体２Ａ，２Ｂを支持する支持孔３０Ａ，３０Ｂが開口している。筐体３０の内部には、レンズ２Ｌの光路を形成する開口３Ａを有する薄板部材３１と、開口３Ａ（レンズの光路）に対して進退する羽根３２と、羽根３２の進退動作を駆動する図示省略したアクチュエータが設けられる。なお、薄板部材３１は、口径板或いは羽根押さえなどと言われることがある。

羽根３２は、開口３Ａを通過する光の光量や波長を調整する部材であって、絞り、シャッタ、フィルタなどとして機能するものである。羽根３２を駆動するアクチュエータは、コイルとマグネットを備える電磁駆動式のものを用いることができ、羽根３２を連続的に動作させて、光量等を連続的に調整できるものや、羽根３２を開閉２段階に動作させるものなどを採用することができる。

筐体３０は、レンズ枠２の前端より後方に位置してレンズ２Ｌの光軸に直交する前面部３０Ｆを有している。また、筐体３０は、二つの挟み込み部材３３，３４を組み合わせることで、内部に収容空間を形成しており、その収容空間に羽根３２が収容される羽根室３０Ｓが形成されている。筐体３０の挟み込み部材３３，３４の一方は、羽根室３０Ｓの空間を確保するための柱部３５を備えている。また、挟み込み部材３３，３４の他方は、柱部３５が嵌まる嵌合部３６が設けられている。なお、挟み込み部材３３，３４は、地板、カバーなどと言われることがある。また、筐体３０は、２つの挟み込み部材３３，３４以外の部材を含んで構成されても良い。

柱部３５は、筐体３０に圧力が加わった場合に、羽根室３０Ｓの空間が潰れないように補強する機能を有している。この機能を得るために、柱部３５は、突出高さを嵌合部３６の嵌合深さより大きくしている。このような柱部３５を設ける代わりに、或いは柱部３５に加えて、一対の挟み込み部材３３，３４の間にスペーサ部材３７を設けて、羽根室３０Ｓの空間を確保するようにしてもよい。

撮像装置１は、図３に示すように、筐体３０の支持孔３０Ａでレンズ枠２の枠体２Ａを支持し、筐体３０の支持孔３０Ｂでレンズ枠２の枠体２Ｂを支持することで、レンズ枠２を羽根駆動装置３に組み付けている。このような撮像装置１において、光通過部分であるレンズ枠２の前端は、筐体３０の前面部３０Ｆに対して前方側に突出している。また、前面部３０Ｆは、光通過部分であるレンズ枠２に対して光軸周りの全周に亘って設けられている。

このような撮像装置１は、レンズ枠２の前端部が筐体３０の前面部３０Ｆに対して前方側に突出しているので、この突出部分をカバー部材４の孔部４Ａに挿入することで、カバー部材４を装備した状態で撮像装置１の総厚を小さくすることができる。これにより、電子機器内に撮像装置１を組み込む際の厚さ方向の省スペース化が可能になる。なお、カバー部材４の前面内側と筐体３０の前面部３０Ｆの間には、カバー部材４の前面がレンズ枠２の前端より前方に出ない範囲で緩衝材などを介在させることができる。

また、図４及び図５に示すように、孔部４Ａの周囲には、カバー部材４の内側と筐体３０の前面部３０Ｆとの間の隙間を埋めるシール部材４０を配置することができる。このようなシール部材４０を配置することで、カバー部材４の内側への塵の侵入を抑止することができ、レンズ枠２や羽根駆動装置３の動作を安定化することができる。また、シール部材４０によってレンズ２Ｌの光路への塵の侵入を抑止することができる。このようなシール部材４０は、以下に示す実施形態においても同様に配置することができる。このシール部材４０をクッション性を有する部材にした場合には、カバー部材４の外側から加わる衝撃が羽根駆動装置３に加わるのを抑止することができる。

図６〜図８は、本発明の実施形態に係る撮像装置の他の構成例を示している。この撮像装置１（１ａ）は、前述した例と同様に、複数のレンズ２Ｌを備えたレンズ枠２（２ａ）と、複数のレンズ２Ｌの光路に進退する羽根３２を備えた羽根駆動装置３（３ａ）と、レンズ枠２（２ａ）と羽根駆動装置３（３ａ）を覆うカバー部材４（４ａ）を備えており、レンズ枠２（２ａ）の前方側に羽根３２が配置されている。

この構成例は、羽根駆動装置３（３ａ）の筐体３０が、後方側に向けて当接部３０Ｄを有する支持孔３０Ｃを備えており、レンズ枠２（２ａ）は、支持孔３０Ｃに挿入して当接部３０Ｄに当接する段部２Ｃを備えている。レンズ枠２（２ａ）と羽根駆動装置３（３ａ）との組み付けは、筐体３０の支持孔３０Ｃにレンズ枠２（２ａ）の前方側を挿入することで、レンズ枠２（２ａ）の前方側に羽根駆動装置３（３ａ）が組み付けられる。

この例では、羽根駆動装置３（３ａ）の筐体３０が前面部３０Ｆから前方に突出する突出部３０Ｐを備えており、羽根駆動装置３（３ａ）の一部である突出部３０Ｐがカバー部材４の孔部４Ａに挿入される。また、筐体３０は、突出部３０Ｐの光軸周り全周に亘って前面部３０Ｆが設けられている。

筐体３０の突出部３０Ｐの内部には、羽根３２が配置されている。光通過部分である突出部３０Ｐには、開口３Ａが設けられており、羽根３２には、開口３Ａに重なることで開口面積を狭める絞り開口３Ａ１が設けられている。羽根３２は、開口３Ａに進退することで、レンズ２Ｌの光路を形成する開口を、開口３Ａにおける第１の開口面積と絞り開口３Ａ１における第２の開口面積の２段階に切り替える。なお、筐体３０の内部には、羽根３２を駆動する図示省略したアクチュエータが配備されている。

このような撮像装置１（１ａ）は、筐体３０の突出部３０Ｐが前面部３０Ｆに対して前方側に突出しているので、この突出部３０Ｐをカバー部材４（４ａ）の孔部４Ａに挿入することで、カバー部材４（４ａ）を装備した状態で撮像装置１（１ａ）の総厚を小さくすることができる。これにより、電子機器内に撮像装置１（１ａ）を組み込む際の厚さ方向の省スペース化が可能になる。なお、この例においても、カバー部材４（４ａ）の前面内側と筐体３０の前面部３０Ｆの間には、カバー部材４（４ａ）の前面が突出部３０Ｐの前端より前方に出ない範囲で緩衝材などを介在させることができる。

図９〜図１１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の他の構成例を示している。この例の撮像装置１（１ｂ）は、前述した例と同様に、レンズ枠２（２ｂ）と羽根駆動装置３（３ｂ）とカバー部材４（４ｂ）を備えている。

複数のレンズ２Ｌを備えるレンズ枠２（２ｂ）は、中央のレンズ間に対応する位置にスリット２Ｓを備えており、羽根駆動装置３（３ｂ）は、スリット２Ｓに挿入するための挿入部３Ｂを備えた第１筐体３８と第２筐体３９を具備する筐体３０を備えている。そして、筐体３０の前面部３０Ｆ上に対しては、レンズ枠２（２ｂ）の前端部２Ｆが前方側に突出している。

羽根駆動装置３（３ｂ）は、第１筐体３８の凹部３８Ａに前述した挿入部３Ｂが突出しており、挿入部３Ｂ内と第１筐体３８内に、羽根３２が収容される羽根室３０Ｓが形成されている。また、第１筐体３８内には、羽根３２を駆動する図示省略したアクチュエータが配備されている。挿入部３Ｂには、レンズ２Ｌの光路となる開口３Ａが形成されており、その開口３Ａに進退するように、絞り開口３Ａ１を有する羽根３２が駆動される。

羽根駆動装置３（３ｂ）の第２筐体３９には、凹部３９Ａが設けられている。撮像装置１（１ｂ）は、レンズ枠２（２ｂ）のスリット２Ｓに挿入部３Ｂを挿入して、凹部３８Ａと凹部３９Ａにレンズ枠２（２ｂ）が収容された状態で第１筐体３８と第２筐体３９でレンズ枠２（２ｂ）を挟み込むことで、レンズ枠２（２ｂ）が羽根駆動装置３（３ｂ）に組み付けられる。

第１筐体３８は、図３に示した例と同様に、挟み込み部材３３，３４を組み合わせることで、その内部に羽根室３０Ｓの空間を形成している。また、羽根室３０Ｓの空間を確保するために、筐体３０は、前述した例と同様に、柱部３５と嵌合部３６、或いはスペーサ部材３７が設けられている。

また、レンズ枠２（２ｂ）は、スリット２Ｓの左右両側にガイド部２Ｇが設けられており、第１筐体３８には、レンズ枠２（２ｂ）のガイド部２Ｇに対応するガイド段部３８Ｂが設けられている。これにより、レンズ枠２（２ｂ）のスリット２Ｓに挿入部３Ｂを挿入する際に、ガイド部２Ｇをガイド段部３８Ｂに沿ってスライドさせることで、円滑な挿入が可能になる。

このような撮像装置１（１ｂ）は、レンズ枠２（２ｂ）の前端部２Ｆが筐体３０の前面部３０Ｆに対して前方側に突出しているので、この前端部２Ｆをカバー部材４（４ｂ）の孔部４Ａに挿入することで、カバー部材４（４ｂ）を装備した状態で撮像装置１（１ｂ）の総厚を小さくすることができる。これにより、電子機器内に撮像装置１（１ｂ）を組み込む際の厚さ方向の省スペース化が可能になる。なお、この例においても、カバー部材４（４ｂ）の前面内側と筐体３０の前面部３０Ｆの間には、カバー部材４（４ｂ）の前面がレンズ枠２（２ｂ）の前端部２Ｆより前方に出ない範囲で緩衝材などを介在させることができる。

図１２は、撮像装置１（１ａ，１ｂ）を備えた携帯電子機器である携帯情報端末１００を示している。撮像装置１（１ａ，１ｂ）は、絞り量などの光学調整量を精緻に行うことができるので、小型であっても高品質の画像を得ることができ、また、光軸方向に沿った厚さを抑えた薄型化が可能になる。

このような撮像装置１（１ａ，１ｂ）を搭載したスマートホンなどの携帯情報端末１００は、撮像装置１（１ａ，１ｂ）が薄型になることで内部の設置占有スペースが小さくなるので、携帯性の高い薄型の機器を実現することができる。また、撮像装置１（１ａ，１ｂ）の開口が小口径の場合にも、この開口に対して絞り量等を調整することによって、高品質の画像を得ることができ、携帯情報端末１００において表示又は情報伝送できる画像の質を高めることができる。ここでは、携帯電子機器の一例を示したが、撮像装置１（１ａ，１ｂ）は、撮像機能を備える各種の電子機器に搭載させることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１（１ａ，１ｂ）：撮像装置，
２（２ａ，２ｂ）：レンズ枠，２Ａ，２Ｂ：枠体，２Ｃ：段部，２Ｌ：レンズ，
２Ｓ：スリット，２Ｇ：ガイド部，２Ｆ：前端部，
３（３ａ，３ｂ）：羽根駆動装置，３Ａ：開口，３Ａ１：絞り開口，
３０：筐体，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：支持孔，３０Ｄ：当接部，
３０Ｆ：前面部，３０Ｓ：羽根室，３０Ｐ：突出部，
３１：薄板部材，３２：羽根，３３，３４：挟み込み部材，
３５：柱部，３６：嵌合部，３７：スペーサ部材，
４（４ａ，４ｂ）：カバー部材，４Ａ：孔部，１００：携帯情報端末（電子機器）

Claims (9)

1. 複数のレンズを保持したレンズ枠と、前記複数のレンズの光路に進退する羽根を備えた羽根駆動装置と、前記レンズ枠と前記羽根駆動装置を覆うカバー部材を備え、
   前記レンズ枠又は前記羽根駆動装置における光通過部分が、前記羽根駆動装置の筐体に対して前記光軸に沿って前方側に突出しており、
   前記カバー部材は、前記筐体から突出した光通過部分が挿入される孔部を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記筐体から前方側に突出した前記光通過部分の光軸周りの全周に、前記筐体の前面部が設けられることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記カバー部材の内側と前記前面部との間の隙間を埋めるシール部材を、前記孔部の周囲に配置したことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記筐体の内部には、前記羽根を収容する羽根室が設けられ、
   前記筐体は、一対の挟み込み部材の間に前記羽根室の空間を確保することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の撮像装置。
5. 前記筐体は、前記羽根室の空間を確保する柱部を備えることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 前記筐体は、前記羽根室の空間を確保するスペーサ部材を前記一対の挟み込み部材の間に配置していることを特徴とする請求項４又は５記載の撮像装置。
7. 前記羽根が前記複数のレンズのレンズ間に挿入されており、
   前記レンズ枠の前端部が前記孔部に挿入されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の撮像装置。
8. 前記羽根が前記複数のレンズの前方に配置され、
   前記羽根を含む前記羽根駆動装置の一部が前記孔部に挿入されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の撮像装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載された撮像装置を備える電子機器。

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