JP3841174B2

JP3841174B2 - 撮像装置

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Publication number: JP3841174B2
Application number: JP2003421137A
Authority: JP
Inventors: 元重伊東
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: US20050134721A1; CN100465761C; TWI263106B; CN1629712A; KR20050061312A; US7639294B2; JP2005184357A; TW200532347A

Description

本発明は撮像装置に関する。

デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子に導かれる光の光量を調整する調光手段とを有している。そして、前記調光手段として、駆動電圧が入力端子に供給されることで光透過率が変化する液晶調光素子などの調光素子を用いた撮像装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この撮像装置では、撮像素子が基板上に取着されるとともに、調光素子は撮像素子の前方に位置するようにホルダを介して前記基板に取着されている。そして、撮像素子の側方箇所で液晶調光素子の入力端子と基板との間に設けられた導電ゴムを介して前記駆動電圧が基板から入力端子に供給されるように構成されている。
特開平１０−７３８６４号公報

このような撮像装置では、撮像素子の側方に配置される導電ゴムによって撮像素子周囲のスペースが占有されるとともに、導電ゴムを保持するホルダによっても撮像素子周囲のスペースが占有されるため、コンパクト化を図る上で不利があり、また、調光素子や導電ゴムをホルダに取付けるための機構が複雑であった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、調光素子を撮像素子の前方に設けた構成において小型化および簡素化を図る上で有利な撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像するセンサ部とこのセンサ部を収容保持するパッケージとを有する撮像素子と、前記撮像素子の前方に設けられ印加される駆動電圧により前記撮像素子に導かれる光の光透過率が調整される調光素子とを備え、前記調光素子には前記駆動電圧が印加される入力端子が設けられた撮像装置であって、前記パッケージは前記センサ部を囲む矩形枠状の枠部を有し、前記枠部は前記調光素子に臨む枠状の前面を有し、前記入力端子に前記駆動電圧を供給する出力端子が前記前面に設けられていることを特徴とする。

そのため、本発明によれば、撮像素子のパッケージの調光素子に臨む箇所に入力端子に駆動電圧を供給する出力端子が設けられているので、撮像素子のパッケージの周囲に入力端子と出力端子を接続する部品を設けなくてよいため、前記部品の占有スペースを削減することができ小型化を図る上で有利となる。また、入力端子と出力端子を接続する構成を簡素化できるのでコストの低減化を図る上で有利となる。

小型化および簡素化を図るという目的を、撮像素子のパッケージの調光素子に臨む箇所に調光素子の入力端子に駆動電圧を供給する出力端子を設けることによって実現した。

次に本発明の実施例１について図面を参照して説明する。
本実施例では、本発明のレンズ鏡筒が撮像装置に組み込まれている場合について説明する。
図１は実施例１の撮像装置を前方から見た斜視図、図２は実施例１の撮像装置を後方から見た斜視図、図３はレンズ鏡筒の概略構成図、図４は撮像装置の制御系を示すブロック図、図５はレンズ鏡筒１０の分解斜視図、図６はレンズ鏡筒１０の断面図、図７は液晶調光素子１６および撮像素子１８を含む後部ユニットの組立図、図８は図７の断面図、図９は後部ユニットの分解斜視図、図１０は導電部材の斜視図、図１１は押え部材の斜視図、図１２は撮像素子１８の斜視図、図１３は液晶調光素子１６の動作説明図、図１４は液晶調光素子１６の光透過量の説明図、図１５は図１４の光透過量の特性を示す線図、図１６は液晶調光素子１６の光透過量と撮像面との関係を示す説明図である。

図１、図２に示すように、撮像装置１００はデジタルスチルカメラであって、外装を構成する矩形板状のケース１０２を有している。なお、本明細書において左右は、撮像装置１００を前方から見た状態でいうものとし、また、光学系の光軸方向で被写体側を前方といい、撮像素子側を後方という。
ケース１０２の右側部にはレンズ鏡筒１０が組み込まれている。
図３、図５に示すように、レンズ鏡筒１０は、光学系１４や鏡筒１４０６を含む前部ユニット２０と、液晶調光素子１６および撮像素子１８を含む後部ユニット２２とを含んで構成されている。
光学系１４で捉えた被写体像は液晶調光素子１６を透過して撮像素子１８に導かれるように構成されている。
光学系１４は、前群レンズ１４０２および後群レンズ１４０４で構成され、これらレンズ１４０２、１４０４は鏡筒１４０６で保持されている。
前群レンズ１４０２はケース１０２の前面に設けられたレンズ窓１０４を介してケース１０２前方に臨んで配置されている。
レンズ窓１０４の上方箇所には、撮影補助光を出射するフラッシュ１０６が設けられている。
ケース１２の上面の左寄り箇所には、シャッターボタン１０８などが設けられている。
ケース１２の後面には静止画および動画などの画像や文字や記号などが表示されるディスプレイ１１０（液晶表示器）、各種操作を行なうための十字スイッチ１１２および複数の操作ボタン１１４などが設けられている。
本実施例では、ディスプレイ１１０は左右方向に長辺方向を、上下方向に短辺方向を一致させた長方形の表示面１１０を有しており、図２に示すように、通常の使用状態において表示面１１０の短辺方向が撮像装置１００の上下方向と一致し、長辺方向が撮像装置１００の左右方向と一致することになる。
ケース１２の左側面には、静止画あるいは動画などの画像などを記録するためのメモリカード１１６（記憶媒体）を装脱可能に収容するメモリ収容部１１８が設けられている。

撮像素子１８で撮像された像は撮像信号として画像処理部１２０に出力され、画像処理部１２０ではこの撮像信号に基づいて静止画あるいは動画の画像データが生成され、メモリカード１１６に記録される。また、前記画像データは表示処理部１２２によりディスプレイ１１０に表示される。
さらに、撮像装置１００は、シャッタボタン１１６、十字スイッチ１１２、操作ボタン１１４の操作に応じて、画像処理部１２０、表示処理部１２２を制御するＣＰＵなどを含む制御部１２４を備えている。

図５、図６に示すように、前部ユニット２０は、ホルダ２４と、可動環２６と、鏡筒本体２８と、ばねワッシャー３０とを備え、本実施例ではこれらホルダ２４と鏡筒本体２８によって鏡筒１４０６が構成されている。
ホルダ２４は、前群レンズ１４０２を収容保持する円筒壁状のホルダ本体２４０２と、該ホルダ本体２４０２の外周面に１２０度の間隔で突設された３つの凸部２４０４とを有している。
可動環２６はホルダ２４よりも一回り大きな円筒壁状に形成され、その外周壁部２６０２には周方向に延在する３つのカム溝２６０４が形成されている。
鏡筒本体２８は、後群レンズ１４０４を収容保持する円筒壁部２８０２と、円筒壁部２８０２の後端に接続され後部ユニット２２に取着される矩形板状の取付部２８０６とを有し、円筒壁部２８０２にはその周方向に１２０度の間隔をおいて円筒壁部２８０２の軸方向に延在する３つの縦溝２８０４が形成されている。

前部ユニット２０の組立は次のようになされている。
ホルダ２４が円筒壁部２８０２の内側に収容され、可動環２６が円筒壁部２８０２の外側に回転可能に取着される。そして、ホルダ２４の３つの凸部２４０４が円筒壁部２８０２の３つの縦溝２８０４に挿通されるとともに可動環２６の周方向に延在する３つのカム溝２６０４に挿通される。
なお、鏡筒本体２８の円筒壁部２８０２の外周面には円筒壁部２８０２の周方向に沿って不図示の凹溝が３つ形成され、可動間２６の内周面には前記各凹溝に係合する３つの不図示の凸部が形成され、前記各凹溝に各凸部が係合することで可動環２６は鏡筒本体２８から脱落不能にかつ回動可能に取着されるように構成されている。
さらに、ばねワッシャー３０が円筒壁部２８０２の外周に挿入され、取付部２８０６の前面と、可動環２６の後端との間に介在されることで、可動環２６を前記各凸部が前記鏡筒本体２８の各凹溝に当接される方向に付勢しており、可動環２６を鏡筒本体２８に対して回動する際に適度な抵抗感を付与するように構成されている。
そして、可動環２６が回動されると、ホルダ２４の３つの凸部２４０４が３つのカム溝２６０４および縦溝２８０４により案内されることで、ホルダ２４が前記光学系１４（前群レンズ１４０２および後群レンズ１４０４）の光軸方向に移動するように構成されている。このようなホルダ２４の移動により、前群レンズ１４０２と後群レンズ１４０４との距離を変化させることで光学系１４の焦点距離を通常撮影用の焦点距離とマクロ撮影用の焦点距離とに切り換えることができる。

後部ユニット２２は、液晶調光素子１６および撮像素子１８の他に、保持部材３２と、押え部材３４と、基板３６とを備えている。
液晶調光素子１６は、全体として長方形の板状を呈し、図３に示すように、光学系１４の光軸の延在方向に間隔をおいて互いに平行に延在する２つの透明基板１６０６と、各透明基板１６０６の互いに対向する面にそれぞれ形成される２つの透明電極１６０８と、各透明電極１６０８の互いに対向する面にそれぞれ形成される２つの配向膜１６１０と、２つの配向膜１６１０の間に封入される液晶層１６０４と、液晶層１６０４に含まれる棒状を呈する液晶分子１６０２とを備えている。透明基板１６０６は例えば透明なガラスによって構成されている。
また、液晶調光素子１６は液晶層１６０４にホスト材料とゲスト材料を有するゲスト−ホスト型セルで構成され、前記ホスト材料は液晶分子１６０２で構成され、前記ゲスト材料は二色染料分子で構成されている。
なお、本実施例では、液晶調光素子１６は、２つの液晶調光素子１６が積層された２層構造となっているが、図４では、図面の煩雑化をさけるため１層分の液晶調光素子１６のみを示している。
図３に示すように、液晶調光素子１６は被写体側に臨む前面１６１４と撮像素子１８側に臨む後面１６１６を有している。すなわち、図６、図９に示すように、２つの透明基板１６０６のうち、前方側、すなわち光学系１４側に位置する透明基板１６０６の前面によって前面１６１４が構成され、２つの透明基板１６０６のうち、後方側、すなわち光学系１４と反対側に位置する透明基板１６０６の後面によって後面１６１６が構成されている。なお、液晶調光素子１６は透明であり後方の部材が透けて見えるが、図面の煩雑化を避けるため、図９では液晶調光素子１６を不透明なものとして示している。
後面１６１６の周囲の箇所に、より詳細には、後面１６１６の各短辺寄りの箇所にそれぞれ２つの入力端子１６１２が前記短辺方向に間隔をおいて設けられており、合計４つの入力端子１６１２が設けられている。これら４つの入力端子１６１２のうち２つの入力端子１６１２は一方の液晶調光素子１６の透明電極１６０８に接続されており、残りの２つの入力端子１６１２は他方の液晶調光素子１６の透明電極１６０８に接続されている。

これら入力端子１６１２には次に説明するように駆動電圧が供給され、該駆動電圧が各入力端子１６１２を介して各透明電極１６０８に印加されるように構成され、この駆動電圧の印加により液晶調光素子１６は次のように動作する。
図３に示すように、本実施例では、光学系１４における前群レンズ１４０２および後群レンズ１４０４の光軸方向の寸法を削減し、鏡筒１４０６の外径及び長さを短縮して光学系１４の小型化を図っており、そのため光学設計上、光学系１４から撮像素子１８に導かれる光が撮像素子１８に近づくにつれて前記光軸から次第に離れるように傾いている。
図１３は液晶層１６０４内の液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜と液晶調光素子１６を透過する光Ｌとの関係を説明している。
以下に説明するように、液晶分子１６０２の傾斜と液晶調光素子１６を透過する光Ｌとの関係は、ブラインド（日よけ用のよろい戸）を構成する各はねとこれらはねの間を透過する光との関係と類似している。
図１３（Ａ１）は液晶調光素子１６をその前方から見た図、（Ａ２）は（Ａ１）を液晶分子１６０２の配向方向であるＹ方向から見た図、（Ａ３）は（Ａ１）を前記配向方向とと直交するＸ方向から見た図であり、液晶調光素子１６に駆動電圧が印加されていない状態を示している。なお、図１３に示すように、本実施例では、液晶調光素子１６の配向方向が撮像素子１８の撮像面１８０５の短辺とほぼ平行となるように構成されている。
したがって、各液晶分子１６０２の長軸方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対する傾斜角は０度である。このため、進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向と平行な光Ｌが入射すると、液晶調光素子１６の光透過量は光Ｌと液晶分子１６０２の長軸方向とがなす傾斜角０度に対応して最大値となる。
図１３（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）はそれぞれ図１３（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）と同様の図であるが、液晶調光素子１６に中間の駆動電圧が印加されている状態を示している。
したがって、各液晶分子１６０２の長軸方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対する傾斜角は例えば４５度となる。このため、進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向と平行な光Ｌが入射すると、液晶調光素子１６の光透過量は該光Ｌと液晶分子１６０２の長軸方向とがなす傾斜角４５度に対応した中間値となる。
図１３（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）もそれぞれ図１３（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）と同様の図であるが、液晶調光素子１６に最大の駆動電圧が印加されている状態を示している。
したがって、各液晶分子１６０２の長軸方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対する傾斜角は９０度となる。このため、進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向と平行な光Ｌが入射すると、液晶調光素子１６の光透過量は該光Ｌと液晶分子１６０２の長軸方向とがなす傾斜角９０度に対応して最小値となる。

次に、各液晶分子１６０２の長軸方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対してなす傾斜角がそれぞれ０度、４５度、９０度となった場合において、光Ｌの進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対して傾斜していた場合について説明する。
以下では、説明の便宜上、図１３に表記したように配向方向を示すＹ方向の一方を上、他方を下として説明する。
光Ｌの進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対して斜め上に向かって角度αで傾斜している場合を示すと、図１３（Ａ４）、（Ａ５）、（Ｂ４）、（Ｂ５）、（Ｃ４）、（Ｃ５）となる。液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜角に関していえば、図１３（Ａ４）、（Ａ５）は図１３（Ａ１）、（Ａ３）と同様であり、図１３（Ｂ４）、（Ｂ５）は図１３（Ｂ１）、（Ｂ３）と同様であり、図１３（Ｃ４）、（Ｃ５）は図１３（Ｃ１）、（Ｃ３）と同様である。
これに対して光Ｌの進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対して斜め下に向かって角度αで傾斜している場合を示すと、図１３（Ａ６）、（Ａ７）、（Ｂ６）、（Ｂ７）、（Ｃ６）、（Ｃ７）となる。液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜角に関していえば、図１３（Ａ６）、（Ａ７）は図１３（Ａ１）、（Ａ３）と同様であり、図１３（Ｂ６）、（Ｂ７）は図１３（Ｂ１）、（Ｂ３）と同様であり、図１３（Ｃ６）、（Ｃ７）は図１３（Ｃ１）、（Ｃ３）と同様である。
これらの図から、液晶層１６０４の厚さ方向に対する液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜角が同一であっても、光Ｌの進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対してなす角度が変化すれば、光Ｌの進行方向が液晶分子１６０２の長軸方向に対してなす傾斜角も変化することがわかる。
前述したように光学系１４から出射される光Ｌは撮像素子１８に近づくにつれて前記光軸から次第に離れるように傾いているため、液晶調光素子１６上の位置に応じて光Ｌの進行方向が液晶層１６０４の厚さ方向に対してなす傾斜角が変化することになり、したがって前記位置に応じて液晶調光素子１６を透過する光Ｌの光透過量も変化することになる。
このことについて更に説明する。
図１４（Ａ）〜（Ｅ）は液晶分子１６０２が液晶層１６０４の厚さ方向に対してなす傾斜角が０度〜９０度の範囲で次第に大きくなっている状態を示している。
図１５は横軸に液晶調光素子１６上の配向方向（Ｙ方向）に沿った位置を示し、縦軸に液晶調光素子１６を透過する光Ｌの光透過量を示しており、各符号Ａ〜Ｅは図１３（Ａ）〜（Ｅ）に対応している。
図１５のＡ〜Ｅに示すように、液晶調光素子１６を透過する光透過量が液晶調光素子１６の配向方向（Ｙ方向）の位置に応じて変化していることがわかる。特に、図１５のＢ〜Ｅに示すように、液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜が０度以外の場合、液晶調光素子１６を透過する光透過量が液晶調光素子１６の配向方向（Ｙ方向）の位置に応じて単調（無段階的にあるいは連続的）に増加あるいは減少するように変化していることがわかる。
ここで、液晶調光素子１６の液晶分子１６０２の長軸方向の傾斜が図１３（Ｂ）〜（Ｅ）の状態で、均一の明るさを有する被写体像を撮像し、光学系１４から液晶調光素子１６に対して均一の明るさの光が入射した場合について考える。
図１６は撮像面１８０５と液晶調光素子１６０２との位置関係を示しており、（Ａ）は液晶調光素子１６の配向方向が撮像面１８０５の短辺方向と平行した状態を示し、（Ｂ）は液晶調光素子１６の配向方向が撮像面１８０５の長辺方向と平行した状態を示している。
図１６において、ハッチングの濃淡は液晶調光素子１６０２の光透過量の大小を示しており、ハッチングが薄いが低いほど光透過量が大きいことを示し、ハッチングが濃いほど光透過量が小さいことを示している。また、図１６において、実際には光透過量に境目があるわけではないが説明の都合上、濃淡が異なるハッチングの境目に境界線が表示されている。
図１６（Ａ）、（Ｂ）の何れの場合においても、撮像面１８０５の短辺方向あるいは長辺方向に沿って光透過量が変化している。このような光透過量の変化は撮像素子１８によって撮像された画像の明るさに影響を与え画像の明るさが不自然なものとなる。
ここで、図１６（Ａ）、（Ｂ）を比較してみると、光透過量が短辺方向に沿って変化している（Ａ）の方は、光透過量が長辺方向に沿って変化している（Ｂ）に比較して光透過量の変化がより少ないことがわかる。
本実施例では、液晶調光素子１６の配向方向が撮像面１８０５の短辺とほぼ平行となるように構成したので、光学系１４の小型化を実現することで光学系１４から出射される光Ｌが撮像素子１８に近づくにつれて前記光軸から次第に離れるように傾いていても、液晶調光素子１６の配向方向が撮像面１８０５の長辺とほぼ平行となるように構成した場合に比較して、液晶調光素子１６を透過する光透過量の変化が少ないことから、光透過量の変化が画像の明るさに与える影響がより少なくて済み、前記撮像された画像を、図２に示すようにディスプレイ１１０に表示した場合、その表示された画像の不自然な明暗差を視覚的に目立たなくする上で有利となる。
更に詳しく説明すると、長方形を呈する撮像素子１８の撮像面１８０５の短辺方向と、長方形を呈するディスプレイ１１０の表示面１１０の短辺方向とは互いに対応するから、撮像素子１８で撮像されディスプレイ１１０の表示面１１０に表示される画像の明暗差は該表示面１１０の短辺方向に生じることになる。したがって、表示面１１０に表示される画像の明暗差が表示面１１０の長辺方向に生じる場合に比較して、表示面１１０に表示される画像の明暗差が表示面１１０の短辺方向に生じる場合は画像の明暗差をより低減することができる。
また、画像の明暗差を低減する効果は、撮像面１８０５の長辺方向の寸法と短辺方向の寸法の比が大きくなるほどより顕著となる。
また、このように撮像された画像の不自然な明暗差を視覚的に目立たなくすることができるので、光学系１４の一層の小型化を図る上で有利となり、レンズ鏡筒１０を有する撮像装置およびレンズ鏡筒１０を組み込んだ種々の携帯用電子機器の小型化を図る上で極めて有利となる。
なお、撮像された画像を長方形の領域に印刷出力する場合においても、印刷された画像の不自然な明暗差を視覚的に目立たなくする上で有利となることはディスプレイ１１０に画像を表示する場合と同様である。

また、人間の視覚特性上、画像の上方（天側）から下方（地側）に向かうにつれて徐々に明るさが暗く変化する場合は、その逆に画像の上方から下方に向かうにつれて徐々に明るさが明るく変化する場合に比較して視覚的不自然さを感じにくいことが経験的に知られている。
したがって、撮像装置において、撮像素子１８によって撮像される画像の天地方向（上下方向）が撮像素子１８の撮像面１８０５の短辺方向とほぼ平行である場合には、前記撮像される画像の天地方向のうち天側から地側に向かうにつれて液晶調光素子１８の光透過量が単調（無段階的にあるいは連続的）に低下するように、液晶調光素子１８の配向方向を設定すれば、撮像素子１８によって撮像される画像の天地方向の天側から地側に向かうにつれて画像の明るさが単調に低下することになり、撮像素子１６で撮像された画像の不自然な明暗差を視覚的に目立たなくする上でより有利となる。

図９に示すように、保持部材３２は、液晶調光素子１６の４つの端面を囲むように形成された４つの側壁３２０２と、これら側壁３２０２の後端に接続され液晶調光素子１６の４つの入力端子１６１２に臨むように形成された帯状の２つの後壁３２０４とを有し、２つの後壁３２０４の間に矩形状の開口３２０６が形成されている。
４つの側壁３２０２の内側には複数のリブ３２０８が設けられ、これらのリブ３２０８が液晶調光素子１６の４つの端面に当接することで液晶調光素子１６の保持部材３２に対する位置決め保持がなされるように構成されている。
図１１において保持部材３２を一部破断した状態を示すように、後壁３２０４の各入力端子１６１２に対応した箇所に４つの導電部３２１０が後壁３２０４の厚さ方向に貫通形成されており、言い換えると、各導電部３２１０は光学系１４の光軸方向と平行に直線状に延在している。
導電部３２１０は、従来から液晶素子の電極の接続用に用いられている導電性材料で構成されている。この導電性材料は、いわゆるドットコネクターあるいはゼブラゴムと称され、ゴムなどの絶縁材料に導電性を有する粉末部材を分散させることなどによって形成されている。また、前記導電性材料として異方性導電材料（ＡＣＭ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌ）を用いて導電部３２０８を構成してもよく、その場合には、導電部３２０８はその延在方向（接続方向）に導電性を有し該延在方向と直交する方向には導電性を有しないように構成される。
側壁３２０２および後壁３２０４は、粘着性および弾力性を有するシリコンゴムなどの絶縁材料から形成されている。
なお、後壁３２０４全体を導電部として構成することもできる。この場合、該導電部は後壁３２０４の厚さ方向に導電性を有し、かつ、該厚さ方向と直交する方向には導電性を有しない異方性導電材料で構成される。

図９、図１０に示すように、押え部材３４は、保持部材３２の外形よりも一回り大きな長方形の板状に形成された板部３４０２と、板部３４０２の中央に設けられた開口３４０４とを備えている。
板部３４０２の２つの短辺から後方に２つの係止片３４０６が突設され、板部３４０２の後面の２つの短辺寄りの箇所に、該短辺方向に延在する凸部３４０８がそれぞれ膨出形成されている。

図６、図９、図１２に示すように、撮像素子１８は、長方形の板状を呈するパッケージ１８０２と、パッケージ１８０２の前面中央に設けられた矩形状凹部に収容され被写体像を撮像するセンサ部１８０４と、パッケージ１８０２の前面に取着され前記矩形状凹部に収容されたセンサ部１８０４を密閉するカバーガラス１８０６とを備えている。パッケージ１８０２は例えばセラミック材料によって構成されている。
センサ部１８０４は例えばＣＣＤイメージセンサを構成する矩形板状のチップによって構成され、図８に示すように前面が長方形状の撮像面１８０５として構成されており、本実施例では撮像面１８０５の長辺および短辺はパッケージ１８０２の長辺および短辺と平行をなしている。
パッケージ１８０２の２つの短辺側の端面には押え部材３４の各係止片３４０６と係脱する係合部１８１０が設けられている。
パッケージ１８０２は、図１２に示すように、センサ部１８０４を囲む矩形枠状の枠部１８１４を有し、該枠部１８１４は液晶調光素子１６に臨む枠状の前面１８０３を有している。
パッケージ１８０２の液晶調光素子１６に臨む箇所、すなわち前面１８０３の２つの短辺寄りの箇所には液晶調光素子１６の各入力端子１６１２に前記駆動電圧を供給する出力端子１８０８が４つの入力端子１６１２に対応して４つ設けられており、各出力端子１８０８が設けられているパッケージ１８０２の前面１８０３の箇所は各入力端子１６１２に対応する箇所である。
図１２に示すように、パッケージ１８０２の２つの長辺側の端面にはセンサ部１８０４に対する撮像信号を含む電気信号の入出力を行なうための複数の端子１８１２が設けられている。また、パッケージ１８０２の４つの隅部には、４つの出力端子１８０８とパッケージ１８０２の内部でそれぞれ電気的に導通された４つの駆動信号用接続端子１８１３が設けられている。これら端子１８１２、駆動信号接続端子１８１３は例えばパッケージ１８０２の表面に形成された溝部の表面に形成された金などのメッキ層によって構成されている。

基板３６は撮像素子１８よりも一回り大きな矩形板状に形成され、基板３６の前面は撮像素子１８の後面に接着剤などで取着され、撮像素子１８の端子１８１２、入力用接続端子１８１３と基板３６の前面に設けられた不図示の端子とが半田付けによって接続されている。
基板３６の後面にはセンサ部１８０４との間で前記撮像信号を含む電気信号を入出力することで撮像信号の処理を行なうための回路と、液晶調光素子１６に駆動電圧を印加するための回路とが設けられている。基板３６の後面にはフレキシブル基板３７が接続され該フレキシブル基板３７を介して外部の制御回路と前記基板３６の回路との間で各種電気信号の授受がなされている。また、基板３６に設けられた回路は前記フレキシブル基板３７上に設けてあってもよい。

後部ユニット２２の組立は次のようになされている。
基板３６上に半田付けされ取着された撮像素子１８の前面に保持部材３２を載置し、載置された保持部材３２の４つの側壁３２０２の内側に液晶調光素子１６を収容し、その上から押え部材３４を被せ、２つの係合片３４０６を撮像素子１８の係合部１８１０に係合させる。
このように押え部材３４が撮像素子１８に係合されることで、押え部材３４の板部３４０２と撮像素子１８の前面１８０３との間に液晶調光素子１６および保持部材３２が挟み込まれた状態で保持される。すなわち、液晶調光素子１６はその後面１６１６の周囲が保持部材３２により保持されて撮像素子１８の前面１８０３に取着されることになる。
この際、液晶調光素子１６の後面１６１６と撮像素子１８のパッケージ１８０２の前面１８０３との間には保持部材３２の後壁３２０４がその厚さ方向で挟まれることで開口３２０６に臨む空間が形成されるが、この空間は保持部材３２の側壁３２０２および後壁３２０４によって閉塞された状態となる。
これによりパッケージ１８０２の出力端子１８０８に対して保持部材３２の導電部３２０８の後面箇所が圧接され、かつ、保持部材３２の導電部３２０８の前面箇所が液晶調光素子１６の入力端子１６１２に圧接される。
すなわち、導電部３２０８は保持部材３２が入力端子１６１２に接触する第１の箇所と、保持部材３２が後述する撮像素子１８の出力端子１８０８に接触する第２の箇所と、これら第１の箇所および第２の箇所を接続する保持部材３２の第３の箇所によって構成されていることなる。
ここで、図８に示すように、押え部材３４の凸部３４０８が液晶調光素子１６の入力端子１６１２に対応する箇所を押圧することにより、導電部３２０８と液晶調光素子１６の入力端子１６１２との圧接および導電部３２０８とパッケージ１８０２の出力端子１８０８との圧接がより確実になされる。
前部ユニット２０の後部ユニット２２への取付は、鏡筒本体２８の取付部２８０６を押え部材３４の板部３４０２の前面に当接した状態で接着剤によって接着することによりなされる。

次に実施例１の作用効果について説明する。
基板３６の回路によって液晶調光素子１６に印加するための駆動電圧が生成されると、該駆動電圧は、基板３６の端子からパッケージ１８０２の４つの駆動信号用接続端子１８１３を介してパッケージ１８０２の出力端子１８０８に供給される。そして、該駆動電圧は保持部材３２の導電部３２０８により出力端子１８０８から液晶調光素子１６の入力端子１６１２に供給され、これにより駆動電圧が液晶調光素子１６の各透明電極１６０８に印加される。
液晶調光素子１６では、印加された駆動電圧に応じて光透過量（光透過率）の調整がなされる。
実施例１によれば、撮像素子１８のパッケージ１８０２の液晶調光素子１６に臨む箇所に液晶調光素子１６の入力端子１６１２に駆動電圧を供給する出力端子１８０８が設けられているので、これら入力端子１６１２と出力端子１８０８を接続するために撮像素子１８のパッケージ１８０２の周囲、特に側方にスペースを確保する必要が無くなり小型化を図る上で有利となる。
また、実施例１では、液晶調光素子１６を保持する保持部材３２に設けた導電部３２０８よって駆動電圧を出力端子１８０８から入力端子１６１２に供給するので、駆動電圧を供給するための部品点数を削減でき、構成の簡素化およびコストの低減化を図る上で有利となる。
また、液晶調光素子１６が保持部材３２によって保持されているため、撮像装置１００に対して衝撃が加わったときに、液晶調光素子１６が受ける衝撃を緩和することができ液晶調光素子１６の損傷や破損を防止する上で有利となる。
また、液晶調光素子１６の後面１６１６と撮像素子１８のパッケージ１８０２の前面１８０３との間に形成された空間は保持部材３２の側壁３２０２および後壁３２０４によって閉塞されるため、前記空間に塵埃が侵入して撮像素子１８に導かれる光を阻害することを防止する上で有利となる。

次に実施例２について説明する。
実施例２が実施例１と異なるのは、保持部材３２と押え部材３４を省くとともに、液晶調光素子１６を撮像素子１８に直接取着した点である。
図１７は実施例２における後部ユニットの分解斜視図、図１８は後部ユニットの組立図であり、以下では実施例１と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１８に示すように、液晶調光素子１６は透明であり後方の部材が透けて見えるが、図面の煩雑化を避けるため図１７では液晶調光素子１６を不透明なものとして示している。
図１７、図１８に示すように、撮像素子１８の４つの出力端子１８０８は、パッケージ１８０２の前面１８０３の周囲箇所に設けられている。また、液晶調光素子１６の４つの入力端子１６１２は、４つの出力端子１８０８に対応する後面１６１６の周囲箇所に設けられている。
なお、実施例２では、これら出力端子１８０８および入力端子１６１２の位置が、実施例１における出力端子１８０８と入力端子１６１２の位置に対して光学系１４の光軸を中心に９０度回転したものとなっているが、機能的に変わる点はない。
後部ユニット２２の組立は、互いに対応する液晶調光素子１６の入力端子１６１２と撮像素子１８の出力端子１８０８とを導電性を有する接着剤により接合することにより、液晶調光素子１６を撮像素子１８に取着することでなされる。
なお、前記導電性を有する接着剤として異方導電接着剤を用いることができ、この異方導電接着剤は、前面１８０３と後面１６１２の間隔方向に導電性を有し、該間隔方向と直交する方向に導電性を有しないものである。
このような構成によれば、入力端子１６１２と出力端子１８０８の間が前記導電性を有する接着剤により導通され、駆動電圧は出力端子１８０８から前記導電性を有する接着剤を経て入力端子１６１２に供給される。
実施例２によれば、実施例１と同様に、入力端子１６１２と出力端子１８０８を接続するために撮像素子１８のパッケージ１８０２の周囲、特に側方にスペースを確保する必要が無くなり小型化を図る上で有利となる。
また、実施例２では、実施例１に比較して保持部材３２、導電部３２０８、押え部材３４を省くことができるので、駆動電圧を供給するための部品点数をさらに削減でき、構成の簡素化およびコストの低減化を図る上で極めて有利となる。
なお、実施例２において互いに対応する液晶調光素子１６の入力端子１６１２と撮像素子１８の出力端子１８０８とを接着する導電性を有する接着剤として、例えば紫外線照射によって硬化するバインダーを用いたものを用いることができる。
また、導電性を有する接着剤として、前述した異方性導電材料と同様の特性を有する異方導電性接着フィルム（ＡＣＦ）を用いることもできる。

次に実施例３について説明する。
実施例３が実施例１と異なるのは、保持部材３２を省くとともに、導電性部材３８を用いて出力端子と入力端子を接続した点である。
図１９は実施例３における後部ユニットの分解斜視図、図２０は後部ユニットの組立図である。
図１９、図２０に示すように、後部ユニット２２は、撮像素子１８、液晶調光素子１６、押え部材３４、２つの導電性部材３８を備えている。
撮像素子１８の４つの出力端子１８０８は、パッケージ１８０２の前面１８０３の周囲箇所に設けられている。また、液晶調光素子１６の４つの入力端子１６１２は、４つの出力端子１８０８に対応する後面１６１６の周囲箇所に設けられている。
導電性部材３８は、液晶調光素子１６の後面１６１６の短辺方向の寸法とほぼ同一の長さを有する帯板状に形成され、前記長さ方向と直交する厚さ方向に導電性を有し、前記長さ方向に導電性を有しないように構成されている。
押え部材３４は、実施例１の板部３４０２に加えこの板部３４０２の後方に板部３４０２と平行する矩形枠状の板部３４０８を有し、これら板部３４０２、３４０８の間に液晶調光素子１６を厚さ方向で挟んで収容するように構成されている。
また、板部３４０８の２つの短辺寄りの箇所には導電性部材３８を収容する細長状の開口３４１０が短辺方向に延在形成されている。
後部ユニット２２の組立は次のようになされる。
押え部材３４の板部３４０８の前面と板部３４０２の間に液晶調光素子１６を挿入し液晶調光素子１６の入力端子１６１２を開口３４１０に臨ませた状態とする。
各開口３４１０に導電性部材３８を収容させ、撮像素子１８の前面１８０３で出力端子１８０８を含む箇所と、液晶調光素子１６の後面１６１６で入力端子１６１２を含む箇所との間に導電性部材３８が介在するように、撮像素子１８の上から押え部材３４を被せ、２つの係合片３４０６を撮像素子１８の係合部１８１０に係合させる。
これにより、液晶調光素子１６が撮像素子１８に保持され、導電性部材３８は、長さ方向を液晶調光素子１６の後面１６１６の短辺方向と平行させるとともに、厚さ方向を液晶調光素子１６の後面１６１６と撮像素子１８の前面１８０３に直交させた状態で撮像素子１８の前面１８０３で出力端子１８０８を含む箇所と、液晶調光素子１６の後面１６１６で入力端子１６１２を含む箇所との間に介在した状態となる。
これによりパッケージ１８０２の出力端子１８０８に対して導電性部材３８の後面箇所が圧接され、かつ、導電性部材３８の前面箇所が液晶調光素子１６の入力端子１６１２に圧接される。
このような構成によれば、入力端子１６１２と出力端子１８０８が導電性部材３８により導通され、駆動電圧は出力端子１８０８から導電性部材３８を経て入力端子１６１２に供給される。
実施例３によれば、実施例１、２と同様に、入力端子１６１２と出力端子１８０８を接続するために撮像素子１８のパッケージ１８０２の周囲、特に側方にスペースを確保する必要が無くなり小型化を図る上で有利となる。
また、実施例３では、実施例１に比較して保持部材３２を省いて導電性部材３８を用いたので、部品が簡素化されコストの低減化を図る上で有利となる。

次に実施例４について説明する。
実施例４が実施例１と異なるのは、保持部材３２と押え部材３４を省くとともに、液晶調光素子１６を撮像素子１８に導電部材４０によって取着した点である。
図２１は実施例４における後部ユニットの分解斜視図、図２２は後部ユニットの組立図、図２３は導電部材４０の斜視図である。
図２１に示すように、撮像素子１８のパッケージ１８０２はセンサ部１８０４を囲む矩形枠状の枠部１８１４を有し、枠部１８１４は液晶調光素子１６に臨み該液晶調光素子１６よりも大きな輪郭の枠状の前面１８０３を有している。
液晶調光素子１６の入力端子１６１２は液晶調光素子１６の前面１６１４の周囲の箇所に設けられている。
撮像素子１８の出力端子１８０８は、入力端子１６１２に対応するパッケージ１８０２の前面１８０３の周囲の箇所で液晶調光素子１６の輪郭の外側に位置するように設けられている。
図２３に示すように、導電部材４０は例えば直線状に延在するフレキシブル基板によって構成されている。導電部材４０は、直線状に延在形成された中間部４００２と、中間部４００２の両端から中間部４００２の厚さ方向の一方に屈曲された２つの屈曲部４００４と、屈曲部４００４の先端から中間部４００２と平行をなすように中間部４００２の延在方向外方に屈曲された接続部４００６とを有している。
中間部４００２の延在方向の寸法は液晶調光素子１６の短辺方向の寸法とほぼ同じ寸法で形成され、屈曲部４００４の延在方向の寸法は液晶調光素子１６の厚さ方向の寸法とほぼ同じ寸法で形成されている。
中間部４００２および２つの接続部４００６の厚さ方向の一方に位置する後面には、各中間部４００２の端部寄りの箇所から屈曲部４００４を介して接続部４００６にわたってそれぞれ導電膜４００８が延在形成されており、２つの導電膜４００８は中間部４００２で分離されている。
後部ユニット２２の組立は次のようになされる。
まず、出力端子１８０８が液晶調光素子１６の外側に臨むように液晶調光素子１６の後面１６１６が撮像素子１８の前面１８０３に合わされる。
次いで、各導電部材４０を液晶調光素子１６の各短辺寄りの箇所に位置させ、中間部４００２の導電膜４００８を含む後面を液晶調光素子１６の入力端子１６１２に異方導電接着剤により接合するとともに、各接続部４００６の導電膜４００８を含む後面を撮像素子１８の各出力端子１８０８に前記異方導電接着剤により接合する。これにより、液晶調光素子１６が撮像素子１８に取着される。
なお、前記異方導電接着剤は、導電層４００８と、入力端子１６１２および出力端子１８０８の間隔方向に導電性を有し、該間隔方向と直交する方向に導電性を有しないものである。
このような構成によれば、入力端子１６１２と出力端子１８０８の間が前記接着剤および導電部材４０により導通され、駆動電圧は出力端子１８０８から前記異方導電接着剤および導電部材４０を経て入力端子１６１２に供給される。
実施例４によれば、実施例１と同様に、入力端子１６１２と出力端子１８０８を接続するために撮像素子１８のパッケージ１８０２の周囲、特に側方にスペースを確保する必要が無くなり小型化を図る上で有利となる。
また、実施例４では、実施例１に比較して保持部材３２、押え部材３４を省くことができるので、駆動電圧を供給するための部品点数をさらに削減でき、構成の簡素化およびコストの低減化を図る上で極めて有利となる。
なお、実施例４では、４つの入力端子１６１２と４つの出力端子１８０８を２つの導電部材４０で接続したが、一対の入力端子１６１２および出力端子１８０８を１つの導電部材４０で接続して合計４つの導電部材４０を用いてもよい。
また、導電部材４０は導電性を有するものであればよく、導電部材４０として導電性を有する従来公知の配線部材、あるいは、例えば導電性を有する銅板などの金属板などによって構成してもよい。

また、実施例２、４において導電性を有する接着剤として異方導電接着剤を用いたが、前記接着剤として導電性の方向に異方性がない導電性接着剤を用いることもできる。なお、導電性接着剤を用いる場合には、複数の入力端子１６１２間での短絡および複数の出力端子１８０８間での短絡が生じないように接着剤を塗布すればよい。
また、上述した各実施例では、調光素子として液晶調光素子を用いた場合について説明したが、調光素子はこれに限定されるものでなく、例えば、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）など光の透過量を変化させる機能を有するものであればよいことはいうまでもない。
また、各実施例では導電性を有する接着剤によって調光素子の入力端子と、駆動電圧を供給する出力端子との接合を行なったが、無論半田付けなどによってこれら入力端子と出力端子を接合してもよい。
また、上述した実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例示したが、本発明はビデオカメラやテレビカメラなど撮像装置やレンズ鏡筒を有する携帯電話機など種々の電子機器に無論適用可能である。

実施例１の撮像装置を前方から見た斜視図である。実施例１の撮像装置を後方から見た斜視図である。レンズ鏡筒の概略構成図である。撮像装置の制御系を示すブロック図である。レンズ鏡筒１０の分解斜視図である。レンズ鏡筒１０の断面図である。液晶調光素子１６および撮像素子１８を含む後部ユニットの組立図である。図７の断面図である。後部ユニットの分解斜視図である。導電部材の斜視図である。押え部材の斜視図である。撮像素子１８の斜視図である。液晶調光素子１６の動作説明図である。液晶調光素子１６の光透過量の説明図である。図１４の光透過量の特性を示す線図である。液晶調光素子１６の光透過量と撮像面との関係を示す説明図である。実施例２における後部ユニットの分解斜視図である。実施例２における後部ユニットの組立図である。実施例３における後部ユニットの分解斜視図である。実施例３における後部ユニットの組立図である。実施例４における後部ユニットの分解斜視図である。実施例４における後部ユニットの組立図である。実施例４における導電部材４０の斜視図である。

符号の説明

１００……撮像装置、１０……レンズ鏡筒、１４……光学系、１６……液晶調光素子、１６１２……入力端子、１８……撮像素子、１８０２……パッケージ、１８０４……センサ部、１８０８……出力端子。

Claims

被写体像を撮像するセンサ部とこのセンサ部を収容保持するパッケージとを有する撮像素子と、
前記撮像素子の前方に設けられ印加される駆動電圧により前記撮像素子に導かれる光の光透過率が調整される調光素子とを備え、
前記調光素子には前記駆動電圧が印加される入力端子が設けられた撮像装置であって、
前記パッケージは前記センサ部を囲む矩形枠状の枠部を有し、
前記枠部は前記調光素子に臨む枠状の前面を有し、
前記入力端子に前記駆動電圧を供給する出力端子が前記前面に設けられている、
ことを特徴とする撮像装置。
前記入力端子は互いに離間した箇所に複数設けられ、前記出力端子は前記各入力端子に対応した前記枠部の前面の箇所に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記調光素子は板状を呈し前記撮像素子側に臨む後面を有し、前記入力端子は前記調光素子の後面の周囲に設けられ、前記調光素子はその周囲が保持部材により保持されて前記撮像素子の前面に取着され、前記保持部材には、導電性材料で形成され前記入力端子に接触する第１の箇所と、導電性材料で形成され前記出力端子に接触する第２の箇所と、導電性材料で形成されこれら第１の箇所および第２の箇所を接続する第３の箇所とが設けられ、前記第１の箇所乃至第３の箇所により前記駆動電圧を前記出力端子から前記入力端子に供給する導電部が構成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記被写体像を前記撮像素子に導く光学系を有し、前記出力端子が設けられている前記枠部の前面の箇所は前記入力端子に対応する箇所であり、前記導電部は前記光学系の光軸と平行する方向に直線状に延在していることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
前記調光素子は板状を呈し前記撮像素子側に臨む後面を有し、前記入力端子は前記調光素子の後面に設けられ、前記出力端子は前記入力端子に対応する前記枠部の前面箇所に設けられ、前記調光素子は前記入力端子が前記出力端子に導電性を有する接着剤により接合されることで前記撮像素子に取着され、前記駆動電圧は前記出力端子から前記接着剤を経て前記入力端子に供給されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記調光素子は板状を呈し前記撮像素子側に臨む後面を有し、前記入力端子は前記調光素子の後面に設けられ、前記出力端子は前記入力端子に対応する前記枠部の前面箇所に設けられ、前記枠部の前面で前記出力端子を含む箇所と、前記調光素子の後面で前記入力端子を含む箇所との間に導電性部材が介在した状態で前記枠部と前記調光素子とが取着され、前記駆動電圧は前記出力端子から前記導電性部材を経て前記入力端子に供給されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記枠部の前面は前記調光素子よりも大きな輪郭を有し、前記調光素子は板状を呈し前記被写体側に臨む前面と前記撮像素子側に臨む後面を有し、前記入力端子は前記調光素子の前面に設けられ、前記出力端子は前記入力端子に対応する前記枠部の前面箇所で前記調光素子の輪郭の外側に位置するように設けられ、前記出力端子が前記調光素子の外側に臨むように前記調光素子の後面が前記枠部の前面に合わされ、前記入力端子と前記出力端子とにそれぞれ取着された導電部材が設けられ、前記駆動電圧は前記出力端子から前記導電部材を経て前記入力端子に供給されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。