JP4277665B2 - Imaging device and portable terminal equipped with the imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関し、特に携帯端末に内蔵される小型で薄型の撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging device, and more particularly to a small and thin imaging device built in a portable terminal.
従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等の小型、薄型の電子機器に搭載されるようになっており、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。 Conventionally, a small and thin imaging device is mounted on a small and thin electronic device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant), so that not only audio information but also image information can be transmitted to a remote place. It is possible to transmit to each other.
これら携帯端末に内蔵される撮像装置は、撮像光学系の焦点距離が非常に短いことと、開口F値が2〜4程度のものであるため、像側の焦点深度は非常に浅くなり、撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の位置決めには厳しい精度が要求される。また、光電変換をおこなう受光部の各々は数μmピッチで配置されており、このため、受光素子の上に配置されたマイクロレンズ上に、被写体光束を遮る塵があると被写体画像データに支障をきたすことになる。 These imaging devices built in these portable terminals have a very short focal length of the imaging optical system and an aperture F value of about 2 to 4, so that the focal depth on the image side becomes very shallow, and imaging is performed. Strict accuracy is required for positioning the imaging optical system with respect to the surface in the optical axis direction. In addition, each of the light receiving units that perform photoelectric conversion is arranged at a pitch of several μm. Therefore, if there is dust that blocks the subject luminous flux on the microlens arranged on the light receiving element, the subject image data is hindered. Will come.
これに対し、撮像装置の撮像光学系の位置設定方法と防塵方法に関して提案がなされている。例えば、撮像装置の製造時のピント調整を不要とすべく、光学部材と一体で形成された脚部を撮像素子に当接させ、弾性部材で光学部材を撮像素子方向に付勢することにより、撮像素子と光学部材の光軸方向の位置決めをおこないつつ、防塵、防湿の構造を有したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
上述の携帯端末に搭載される撮像装置も、普及率の増大に伴い高画質化が要望され、高画素数の撮像素子を搭載した撮像装置が要望されている。 An image pickup apparatus mounted on the above-described mobile terminal is also required to have a high image quality as the penetration rate increases, and an image pickup apparatus including an image pickup element having a high number of pixels is required.
しかし、高画質化を目指した撮像素子の高画素数化により画素ピッチは減少し、撮像素子の光電変換面上に付着した塵の許容できる大きさは更に小さくなり、もはや肉眼では視認できない大きさの塵が付着しても被写体光束が遮られて、画像データが得られずに問題となる状況になっている。 However, the increase in the number of pixels of the image sensor aiming at high image quality reduces the pixel pitch, and the allowable size of the dust adhering to the photoelectric conversion surface of the image sensor is further reduced, which is no longer visible with the naked eye. Even if the dust adheres, the subject luminous flux is blocked, and image data cannot be obtained, causing a problem.
これに対し、上記特許文献1に記載の撮像装置は、撮像素子と光学部材との光軸方向の位置決めに調整工程を要せず簡便で、外部からの塵の侵入を防止できる有効な方法であるが、内部では微振動等が長時間かかると、光学部材の脚部と鏡枠の隔壁の接触による摩耗や、脚部と撮像素子の当接部からの摩耗による塵が発生し、撮像素子上面に付着すると被写体光束が遮られ、被写体画像データに支障をきたす欠点を発生させる場合がある。 On the other hand, the image pickup apparatus described in Patent Document 1 is an effective method that does not require an adjustment process for positioning the image pickup element and the optical member in the optical axis direction and can prevent dust from entering from the outside. However, if micro-vibration or the like takes a long time inside, dust due to contact between the leg part of the optical member and the partition wall of the lens frame or wear from the contact part between the leg part and the image sensor occurs. If it adheres to the upper surface, the subject luminous flux may be blocked, which may cause a defect that impedes the subject image data.
また、撮像光学系を移動させる、ズームや近接撮影おこなう場合、撮像光学系を移動させるための操作部材や駆動部材との機械的連結が必要であり、この連結部から外部の塵が侵入し、同様の欠点を発生させる問題がある。 In addition, when zooming or close-up shooting is performed to move the imaging optical system, it is necessary to mechanically connect with an operation member or a driving member for moving the imaging optical system, and external dust enters from this coupling portion, There is a problem that causes similar drawbacks.
本発明は上記の問題に鑑み、外部から侵入した塵や内部の作動により発生した塵が、撮像素子に付着して画像データに支障をきたすことのない撮像装置及びこの撮像装置を備えた携帯端末を得ることを目的とするものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides an imaging device in which dust that has entered from the outside and dust generated by an internal operation do not adhere to the imaging device and interfere with image data, and a portable terminal equipped with the imaging device The purpose is to obtain.
上記の課題は、以下のようにすることで解決することができる。 The above problem can be solved by the following.
1) 撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、前記撮像素子と前記台座と前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、前記台座もしくは前記台座と前記外枠部材の一部により、前記撮像素子の光電変換面側の空間を封止したことを特徴とする撮像装置。 1) An imaging device, a pedestal formed with legs that contact the imaging device, an imaging optical system that guides subject light to the imaging region of the imaging device, the imaging device, the pedestal, and the imaging optical system are included. And an outer frame member that seals a space on the photoelectric conversion surface side of the imaging element with the pedestal or a part of the pedestal and the outer frame member.
2) 前記脚部が前記撮像素子と当接した状態で、前記台座の前記脚部と異なる位置にある接着部と前記撮像素子の実装された基板または前記外枠部材を接着し、前記撮像素子の光電変換面側の空間を封止した1)の撮像装置。 2) In a state where the leg portion is in contact with the image sensor, an adhesive portion at a position different from the leg portion of the pedestal is bonded to a substrate on which the image sensor is mounted or the outer frame member, and the image sensor 1) The imaging device in which the space on the photoelectric conversion surface side is sealed.
3) 前記撮像光学系は、前記台座に当接する当接部が形成され、前記撮像光学系は弾性部材により前記台座へ付勢されている1)又は2)の撮像装置。 3) The imaging apparatus according to 1) or 2), wherein the imaging optical system includes a contact portion that contacts the pedestal, and the imaging optical system is biased toward the pedestal by an elastic member.
4) 前記台座はカム面を有し、前記カム面上を前記撮像光学系が回動することにより前記撮像光学系を光軸に沿って移動させる1)〜3)のいずれかの撮像装置。 4) The imaging device according to any one of 1) to 3), wherein the pedestal has a cam surface, and the imaging optical system is moved along the optical axis by rotating the imaging optical system on the cam surface.
5) 前記台座は、異なる高さで形成された当接用の水平面を有し、前記撮像光学系は、前記水平面のいずれかを選択して組み込まれる1)〜3)のいずれかの撮像装置。 5) The pedestal has contact horizontal planes formed at different heights, and the imaging optical system is incorporated by selecting any one of the horizontal planes. .
6) 前記台座の撮影光束透過部に撮影光学系を構成する光学部材の一部を形成した1)〜5)のいずれかの撮像装置。 6) The imaging apparatus according to any one of 1) to 5), wherein a part of an optical member constituting a photographing optical system is formed in a photographing light beam transmitting portion of the pedestal.
7) 前記台座に、赤外光カットフィルタを形成した1)〜6)のいずれかの撮像装置。 7) The imaging device according to any one of 1) to 6), wherein an infrared light cut filter is formed on the pedestal.
8) 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接している1)〜7)のいずれかの撮像装置。 8) The imaging apparatus according to any one of 1) to 7), wherein the imaging optical system includes a plurality of optical members, and the optical members are in contact with each other.
9) 1)〜8)のいずれかの撮像装置を備えた携帯端末。 9) A portable terminal including the imaging device according to any one of 1) to 8).
本発明の、撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成された台座と、撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像素子と台座と撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、台座もしくは台座と外枠部材の一部により、撮像素子の光電変換面側の空間を封止した撮像装置、とすることにより、外部から侵入した塵や内部の作動により発生した塵の撮像素子への付着を防止でき、画像データに支障をきたすことのない撮像装置を得ることができる。 The imaging device of the present invention, a pedestal on which a leg portion that contacts the imaging device is formed, an imaging optical system that guides subject light to the imaging region of the imaging device, and an outer frame that includes the imaging device, the pedestal, and the imaging optical system And an image pickup device in which the space on the photoelectric conversion surface side of the image pickup device is sealed by a pedestal or a part of the pedestal and the outer frame member, by dust entering from the outside and internal operation It is possible to prevent the generated dust from adhering to the image pickup device and to obtain an image pickup device that does not interfere with image data.
また、脚部が撮像素子と当接した状態で、台座の脚部と異なる位置にある接着部と撮像素子の実装された基板または外枠部材を接着し、撮像素子の光電変換面側の空間を封止することにより、接着剤が脚部の下に入り込むことが無く、撮像光学系の光軸方向のズレが生じることが無い。 In addition, with the legs in contact with the image sensor, the bonding portion at a position different from the legs of the pedestal is bonded to the substrate or outer frame member on which the image sensor is mounted, and the space on the photoelectric conversion surface side of the image sensor By sealing the adhesive, the adhesive does not enter under the leg portion, and there is no deviation in the optical axis direction of the imaging optical system.
また、撮像光学系には、台座に当接する当接部が形成され、撮像光学系は弾性部材により台座へ付勢されていることにより、撮像光学系が弾性部材を介して保持されるため外枠部材に外力がかかっても、撮像光学系に直接的に外力がかからないように構成でき、耐久性に富んだものとすることができる。 Further, the imaging optical system is formed with a contact portion that contacts the pedestal, and the imaging optical system is biased to the pedestal by the elastic member, so that the imaging optical system is held via the elastic member, so that the outside is removed. Even if an external force is applied to the frame member, it can be configured such that no external force is directly applied to the imaging optical system, and the frame member can be made highly durable.
また、台座はカム面を有し、カム面上を撮像光学系が回動することにより撮像光学系を光軸に沿って移動させるようにすることにより、光軸方向の位置に関与する介在部品を台座のみとすることができ撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めをも可能で、低コストで近接撮影も可能な撮像装置を得ることができる。 Further, the pedestal has a cam surface, and the imaging optical system rotates on the cam surface so that the imaging optical system is moved along the optical axis, thereby intervening components involved in the position in the optical axis direction. Therefore, it is possible to obtain an image pickup apparatus that can accurately position the image pickup element and the image pickup optical system in the optical axis direction and can perform close-up shooting at low cost.
或いは、台座は、異なる高さで形成された当接用の水平面を有し、撮像光学系は水平面のいずれかを選択して組み込まれるようにすることにより、この場合には固定焦点であるが、撮像光学系のバックフォーカスの製造ばらつきを吸収し、常に所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることができる。 Alternatively, the pedestal has horizontal surfaces for contact formed at different heights, and the imaging optical system has a fixed focus in this case by selecting and incorporating any of the horizontal surfaces. Therefore, it is possible to obtain an imaging apparatus that absorbs manufacturing variations of the back focus of the imaging optical system and is always focused on a predetermined subject distance.
また、台座の撮影光束透過部に撮影光学系を構成する光学部材の一部を形成することにより、部品点数を削減できコストダウンが可能となる。 Further, by forming a part of the optical member constituting the photographing optical system in the photographing light beam transmitting portion of the pedestal, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
更に、台座に、赤外光カットフィルタを形成することにより、部品点数を削減できコストダウンが可能であると共に、撮像光学系前方に赤外光カットフィルタを配置する方法に比べ、撮像装置の厚みを薄くすることが可能となる。 Furthermore, by forming an infrared light cut filter on the pedestal, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced, and the thickness of the image pickup apparatus can be reduced compared to a method in which an infrared light cut filter is arranged in front of the image pickup optical system. Can be made thinner.
また、撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接させることにより、他の部材を介さず構成することで、相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てられ、調整工程を不要とできる。 In addition, the imaging optical system is composed of a plurality of optical members, and the optical members are brought into contact with each other so that they are configured without any other member, so that the distance between the lenses can be assembled without error, and the adjustment process can be performed. It can be unnecessary.
加えて、上記のいずれかの撮像装置を備えた携帯端末とすることで、上述の効果を有する撮像装置を備えた携帯端末を得ることができる。 In addition, by using a portable terminal equipped with any of the imaging devices described above, a portable terminal equipped with an imaging device having the above-described effects can be obtained.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Tの外観を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an external appearance of a mobile phone T that is an example of a mobile terminal in which an imaging device of the present invention is built.
図1に示す携帯電話機Tは、表示画面Dを備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンPを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。撮像装置Sは、上筐体71内の表示画面Dの下方に内蔵されており、撮像装置Sが上筐体71の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。
In the mobile phone T shown in FIG. 1, an
上筐体71の表示画面Dの下方には、円弧状の開口部74とこの開口部74から操作部材15が露出するよう配置されている。この操作部材15を開口部74内で図示上方へ移動させることによりマクロ撮影時のピント位置に設定される。
Below the display screen D of the
なお、この撮像装置の位置は上筐体71内の表示画面Dの上方や側面に配置してもよいし、操作部材15の位置に関しても同様である。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。
Note that the position of the imaging device may be arranged above or on the side of the display screen D in the
(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態の撮像装置100の斜視図である。同図の撮像装置100が、図1における撮像装置Sに相当する。
(First embodiment)
FIG. 2 is a perspective view of the
図2に示すように撮像装置100の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板11と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板17、このプリント基板11とコネクト基板17を接続するフレキシブルプリント基板FPC、外枠部材12、この外枠部材12の上面に組み込まれる蓋部材13、外枠部材12に一体的に形成されたボス12b上に回動可能に取り付けられる操作部材15、操作部材15を回動可能に固定する段付きネジ16で構成されている。
As shown in FIG. 2, the outer surface of the
図3は、撮像装置100を図2に示すF−F線で切断した断面図である。以下説明の重複を避けるため、同部材には同符号を付与して説明する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
同図において、外枠部材12の内部は、第1レンズ1、撮像光学系の開口F値を決める開口絞り4、第2レンズ2、不要光遮断のための固定絞り5a、5b、第3レンズ3、で構成された撮像光学系50と、台座6、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材である圧縮コイルバネ9、蓋部材13で構成されている。
In the figure, the
本発明に係る台座6は、像面側には撮像素子8に当接する脚部6dが少なくとも3箇所に形成されている。
The
図4は、撮像装置100に使用する台座6の斜視図である。同図は、撮像光学系50側から見た図である。
FIG. 4 is a perspective view of the
図4に示すように、台座6は透光性の材料により形成され、撮像光学系50側に高さの低い水平面Dと、高さの高い水平面Eと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面Fが略120°間隔で形成されている(以下カム面と称す)。更に、平行平面板が形成された撮像光束透過部6tと、四角形の箱状に形成された枠部6hで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
図3に戻り、この台座6は、枠部6hで撮像素子8の周囲を取り囲むように組み込まれ、図示のように、脚部6dが撮像素子8に当接した状態で、脚部6dとは異なる位置の接着部である枠部6hとプリント基板11とが接着剤A(例えば、紫外線硬化型の接着剤)により接着、封止される。即ち、この台座6により、撮像素子8の光電変換面側の空間Cは封止されて、隔絶された空間となり、この空間Cへの外部からの塵の侵入を防止できるようになる。
Returning to FIG. 3, the
また、脚部6dと枠部6hの接着部とは異なる面となっているので接着剤Aが脚部6dの下に入り込むことが無く、撮像光学系の光軸方向のズレが生じることも無い。
In addition, since the adhesive portion between the
更に、外枠部材12は、その外周でプリント基板11と接着剤B(例えば、ゴム系の接着剤)により接着固定される。
Furthermore, the
撮像光学系50は、図示のように第1レンズ1、第2レンズ2、第3レンズ3を、光学有効面以外のフランジ部で相互に当接させ、接着剤等で互いに固着することでユニット化されており、他の部材を介さず構成することで、相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てられている。
As shown in the figure, the imaging
この撮像光学系50を構成する第3レンズ3の撮像面側には、突起3aが略120°間隔で形成され、台座6に形成されたカム面に対応して配置されており、この突起3aにより台座6のカム面と当接している。更に、第3レンズ3のフランジ部の被写体側には、圧縮コイルバネ9が蓋部材13と第3レンズ3のフランジ部の間に組み込まれている。この圧縮コイルバネ9により撮像光学系50と、台座6は撮像素子8方向に付勢されている。
On the imaging surface side of the
一方、段付きネジ16により回動可能とされている操作部材15に形成されたボス15bは、第3レンズ3の二股部3fと係合して組み立てられている(図2参照)。図1に示す携帯端末Tの開口部74から露出した、この操作部材15が使用者により操作される部位である。
On the other hand, the
このように構成された、撮像装置100は、操作部材15の回動操作により、ボス15bに係合する第3レンズ3の二股部3fも回動させられ、第3レンズ3に形成された突起3aは、カム面の低い水平面Dから傾斜面Fを経由して高い水平面Eへ移動し、これにより撮像光学系50は光軸に沿って、被写体側に移動することになる。これにより、遠距離撮影と近距離撮影を切り替えることができるようになる。
In the
即ち、台座6によって、撮像素子8の光電変換側の空間Cを密閉することにより、外部から侵入した塵や内部の作動により発生した塵が回り込んで、撮像素子上に付着し、画像データに支障をきたす問題を解決できる。更に、撮像素子8に当接した脚部6dを有する台座6上にカム面を形成し、これに弾性部材で付勢された撮像光学系を当接することにより、光軸方向の位置に関与する介在部品を台座6のみとすることができ撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めをも可能で、加えて近接撮影も可能な撮像装置を得ることができる。
In other words, the
(第2の実施の形態)
以下本発明の、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、台座と外枠部材の一部とにより、撮像素子の光電変換面側の空間を封止した例を示すものである。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below. 2nd Embodiment shows the example which sealed the space by the side of the photoelectric conversion surface of an image pick-up element by the base and a part of outer frame member.
第2の実施の形態の撮像装置を備えた携帯電話機Tの外観及び撮像装置150の斜視図は図1及び図2と同様であるので省略する。また、以下の撮像装置150が、図1における撮像装置Sに相当する。
The appearance of the mobile phone T provided with the image pickup apparatus of the second embodiment and the perspective view of the
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置150を図2に示すF−F線で切断した断面図である。以下説明の重複を避けるため、同部材には同符号を付与し、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
同図において、外枠部材12の内部は、図3と同様の撮像光学系50と、台座6、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材である圧縮コイルバネ9、蓋部材13で構成されている。
3, the inside of the
同図に示すように、台座6は、像面側には撮像素子8に当接する脚部6dが少なくとも3箇所に形成されている。
As shown in the figure, the
図6は、撮像装置150に使用する台座6の斜視図である。同図は、撮像光学系50側から見た図である。
FIG. 6 is a perspective view of the
図6に示すように、台座6は透光性の材料により形成され、図4と同様に撮像光学系50側に高さの低い水平面D、と高さの高い水平面Eと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面Fが略120°間隔で形成されている(以下カム面と称す)。更に、平行平面板が形成された撮像光束透過部6tと、鍔部6jと、位置決め用突起6kで構成されている。
As shown in FIG. 6, the
図5に戻り、この台座6は、外枠部材12に形成された図示しない切り欠き部と位置決め用突起部6kが位置合わせされて組み込まれ、図示のように、接着部である鍔部6j及び位置決め用突起6kと外枠部材12の内接面は接着剤A(例えば、紫外線硬化型の接着剤)により、接着と封止がされる。更に外枠部材12は、その外周でプリント基板11とまず接着剤Aで接着と封止がされ、この後、接着剤B(例えば、ゴム系の接着剤)により接着され固定される。なおこの場合、接着剤Bは補強用であり、省略しても良い。
Returning to FIG. 5, the
即ち、台座6と外枠部材12の外周とにより、撮像素子8の光電変換面側の空間は封止され、隔絶された空間となり、この空間への外部からの塵の侵入を防止できるようになる。
That is, the space on the photoelectric conversion surface side of the
このように構成された、撮像装置150は、図3で説明したものと同様の動作で撮像光学系50は光軸に沿って、被写体側に移動することができ、遠距離撮影と近距離撮影を切り替えることができる。
The
即ち、台座6と外枠部材の一部によって、撮像素子8の光電変換側の空間を密閉することにより、外部から侵入した塵や内部の作動により発生した塵が回り込んで、撮像素子上に付着し、画像データに支障をきたす問題を解決できる。更に同様に、撮像素子8に当接した脚部6dを有する台座6上にカム面を形成し、これに弾性部材9で付勢された撮像光学系を当接することにより、光軸方向の位置に関与する介在部品を台座6のみとすることができ撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めをも可能で、加えて近接撮影も可能な撮像装置を得ることができる。
That is, the space on the photoelectric conversion side of the
(第3の実施の形態)
以下本発明の、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態は、台座が、異なる高さで形成された水平の当接面を有し、撮像光学系は、当接面のいずれかを選択して組み込まれるものの例である。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention will be described below. The third embodiment is an example in which the pedestal has horizontal contact surfaces formed at different heights, and the imaging optical system is incorporated by selecting any one of the contact surfaces.
第3の実施の形態の撮像装置を備えた携帯電話機Tの外観は図1に示すものから開口部74、操作部材15を省略削除したものとなる。以下の撮像装置200が、図1における撮像装置Sに相当する。
The appearance of the mobile phone T provided with the imaging device of the third embodiment is the same as that shown in FIG. 1 except that the opening 74 and the
図7は、本発明の第3の実施の形態の撮像装置200の斜視図である。以下説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与し、上述の第1、第2の実施の形態と異なる部分について説明する。
FIG. 7 is a perspective view of an
同図に示すように撮像装置200の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板11と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板17、このプリント基板11とコネクト基板17を接続するフレキシブルプリント基板FPC、外枠部材12、この外枠部材12の上面に組み込まれる蓋部材13で構成されている。
As shown in the figure, the outer surface of the
図8は、本発明の第3の実施の形態に係る撮像装置200を図7に示すG−G線で切断した断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
同図において、外枠部材12の内部は、図3と同様の撮像光学系50と、台座6、プリント基板11上に実装された撮像素子8、弾性部材である圧縮コイルバネ9、蓋部材13で構成されている。同図に示すように、台座6は、像面側には撮像素子8に当接する脚部6dが少なくとも3箇所に形成されている。
3, the inside of the
撮像光学系50を構成する第3レンズのフランジ部の被写体側には、圧縮コイルバネ9が蓋部材13と第3レンズのフランジ部の間に組み込まれている。この圧縮コイルバネ9により撮像光学系50と台座6は撮像素子8方向に付勢されている。
A
図9は、撮像装置200に使用する台座6の平面図である。同図は、撮像光学系50側から見た図である。
FIG. 9 is a plan view of the
同図において、台座6は透光性の材料により成形され、撮像光学系50側に、高さの異なる水平面K、L、M、Nが、それぞれ略120°間隔で形成され、円周上に3箇所ずつ同じ高さの水平面を有している。即ち、同図の同符号の位置は脚部6d(図8参照)の当接面からの高さが同じであり、異なる高さの4種類の水平面で形成されている。更に、平行平面板に形成された撮像光束透過部6tと、鍔部6jと、位置決め用突起6kが形成されている。
In the same figure, the
この位置決め用突起6kは、外枠部材12に形成された位置決め部に嵌合されて、円周方向の位置決めがなされるようになっている。上述のそれぞれの水平面の境界線は、図示のように位置決め用突起6kの二等分線Pを基準に各30度刻みとなっている。
The
図8に戻り、この台座6は、外枠部材12に形成された図示しない切り欠き部と位置決め用突起部6kが位置合わせされて組み込まれ、図示のように、接着部である鍔部6j及び位置決め用突起6kと外枠部材12の内接面は接着剤A(例えば、紫外線硬化型の接着剤)により、接着と封止がされる。更に外枠部材12は、その外周でプリント基板11とまず接着剤Aで接着と封止がされ、この後、接着剤B(例えば、ゴム系の接着剤)により接着され固定される。なおこの場合、接着剤Bは補強用であり、省略しても良い。
Returning to FIG. 8, this
即ち、台座6と外枠部材12の外周とにより、撮像素子8の光電変換面側の空間は封止され、隔絶された空間となり、この空間への外部からの塵の侵入を防止できるようになる。
That is, the space on the photoelectric conversion surface side of the
図10は、撮像光学系50に形成された当接用の突起3aと位置決め用突起3kの位置関係を示す概略平面図である。同図は撮像光学系50を被写体側から見た図であり当接用の突起3aは破線で示してある。
FIG. 10 is a schematic plan view showing the positional relationship between the
撮像光学系50を構成する第3レンズの撮像面側には、台座6との当接用の突起3aが形成され、この突起3aにより台座の水平面のいずれかと当接するようになっている。また、この突起3aは図示のように位置決め用突起3kの二等分線Pを基準に15度ずれた位置を基準として、120度間隔で3箇所に形成されている。
A
このように構成された、図9に示す台座6と図10に示す撮像光学系50を外枠部材12に組み込み、上述の4つの異なる水平面K、L、M、Nのいずれかを選択的に当接させる方法について説明する。
The
図11は、外枠部材12と台座6の位置決め用突起6kと第3レンズの位置決め用突起3kの位置関係を示す概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a positional relationship among the
同図に示すように、外枠部材12には、台座6の位置決め用突起6kと撮像光学系の位置決め用突起3kと係合する4箇所の凹部W、X、Y、Zが90度間隔で形成されている。
As shown in the figure, the
図11(a)は、台座6の位置決め用突起6kと撮像光学系の位置決め用突起3kの双方を、凹部Wへ係合させた場合を示している。この場合、第3レンズの当接用の3箇所の突起3aは、台座6に形成された水平面K上に位置するようになる。
FIG. 11A shows a case where both the
図11(b)は、台座6の位置決め用突起6kを凹部Wへ係合させ、撮像光学系の位置決め用突起3kを凹部Xへ係合させた場合を示している。この場合、第3レンズの当接用の3箇所の突起3aは、台座6に形成された水平面N上に位置するようになる。
FIG. 11B shows a case where the
図11(c)は、台座6の位置決め用突起6kを凹部Wへ係合させ、撮像光学系の位置決め用突起3kを凹部Zへ係合させた場合を示している。この場合、第3レンズの当接用の3箇所の突起3aは、台座6に形成された水平面L上に位置するようになる。
FIG. 11C shows a case where the
図11(d)は、台座6の位置決め用突起6kを凹部Wへ係合させ、撮像光学系の位置決め用突起3kを凹部Yへ係合させた場合を示している。この場合、第3レンズの当接用の3箇所の突起3aは、台座6に形成された水平面M上に位置するようになる。
FIG. 11D shows a case where the
即ち、台座6の突起6kの位置に対し、第3レンズの突起3kを外枠部材12に形成された4箇所の凹部のうち、いずれかを選択して組み込むことにより、撮像素子と第3レンズ、即ち撮像光学系の光軸上の位置を4種類選択できることになる。
That is, the imaging element and the third lens are selected by incorporating any one of the four concave portions formed in the
これにより、撮像光学系のバックフォーカスの製造ばらつきを、外枠部材12に形成された4箇所の凹部のいずれかを選択して組み込むことで吸収でき、常に所定の被写体距離に焦点の合った撮像装置を得ることができる。なお、この凹部の選択は、撮像光学系を個々に測定して決めても良いし、製造ロット単位で決めても良い。
As a result, manufacturing variations in the back focus of the imaging optical system can be absorbed by selecting and incorporating any of the four recesses formed on the
なお上述の第1〜第3の実施の形態においては、台座6は赤外光を透過させない機能(赤外光カット機能)を有する材料を用いて形成されたもので、例えば一体成形により製作することができる。このようにすることで、光学系前方に赤外光カットフィルタを配置するよりも、撮像装置全体の厚みを薄くすることができる。なお、台座6の撮像光束透過部6tに赤外光カットコーティングを施しても良いし、ガラス製の赤外光カットフィルタを封止接着しても良いのは勿論である。
In the first to third embodiments described above, the
また、カム面もしくは高さの異なる水平面を有する台座を用いた構成を説明したが、台座の撮像光学系当接面が同一高さで形成されたものであっても本発明を逸脱するものではないのは勿論である。 In addition, the configuration using a pedestal having a cam surface or a horizontal plane having a different height has been described, but even if the imaging optical system contact surface of the pedestal is formed at the same height, it does not depart from the present invention. Of course not.
また、弾性部材として圧縮コイルバネで説明したが、板バネ、スポンジ状の弾性部材等でも良いのは勿論である。 Further, although the compression coil spring has been described as the elastic member, it goes without saying that a leaf spring, a sponge-like elastic member, or the like may be used.
(第4の実施の形態)
以下本発明の、第4の実施の形態について説明する。上述の第1〜第3の実施の形態においては、台座を用いた構成を説明したが、第4の実施の形態は、台座の撮影光束透過部に撮像光学系を構成する光学部材の一部を形成した例について説明する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention will be described below. In the first to third embodiments described above, the configuration using the pedestal has been described. However, in the fourth embodiment, a part of the optical member that constitutes the imaging optical system in the imaging light flux transmitting portion of the pedestal. An example in which is formed will be described.
第4の実施の形態の撮像装置を備えた携帯電話機Tの外観は図1に示すものから開口部74、操作部材15を省略削除したものとなる。以下の撮像装置300が、図1における撮像装置Sに相当する。第4の実施の形態の撮像装置300は、図7と同様の形状であるため省略する。
The appearance of the mobile phone T provided with the imaging device of the fourth embodiment is the same as that shown in FIG. 1 except that the opening 74 and the
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る撮像装置300を図7に示すG−G線で切断した断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
同図において、外枠部材12の内部は、撮像光学系50と、プリント基板11上に実装された撮像素子8、蓋部材13で構成されている。同図に示すように、撮像光学系50を構成する第3レンズ3は、脚部6dと撮像素子8を包括する四角形又は円形の箱型の枠部6hが形成されている。即ち、上述の台座の撮影光束透過部に第3レンズを形成したものである。
In the figure, the inside of the
撮像光学系50は、このように形成された第3レンズ3を用いて組み立てられており、図示のように、脚部6dが撮像素子8に当接した状態で、脚部6dとは異なる位置の接着部である枠部6hとプリント基板11とが接着剤A(例えば、紫外線硬化型の接着剤)により接着、封止される。即ち、この第3レンズ3により、撮像素子8の光電変換面側の空間は封止されて、隔絶された空間となり、この空間への外部からの塵の侵入を防止できるようになる。
The imaging
また同様に、脚部6dと枠部6hの接着部とは異なる面となっているので接着剤Aが脚部6dの下に入り込むことが無く、撮像光学系の光軸方向のズレが生じることも無い。
Similarly, the adhesive portion between the
更に、外枠部材12は、その外周でプリント基板11と接着剤B(例えば、ゴム系の接着剤)により接着固定される。
Furthermore, the
撮像光学系50は、図示のように第1レンズ1、第2レンズ2、第3レンズ3を、光学有効面以外のフランジ部で相互に当接させ、接着剤等で互いに固着することでユニット化されており、他の部材を介さず構成することで、相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てられている。この場合、弾性部材である圧縮コイルバネは、廃止することも可能である。
As shown in the figure, the imaging
この場合、赤外光のカットは撮像光学系50を構成する光学有効面のうちのいずれかに、赤外光カットコーティングを施すことにより、赤外光の透過を防止することでおこなわれる。
In this case, infrared light is cut by preventing infrared light from being transmitted by applying an infrared light cut coating to any one of the optically effective surfaces constituting the imaging
このようにすることにより、部品点数を削減できコストダウンが可能となる。 By doing so, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
なお、上述の第1〜第4に実施の形態においては、単焦点の撮像装置を用いて説明したが、本発明はこれに限らずズームレンズ等の可変焦点の光学系にも適用可能なのは言うまでもない。 In the first to fourth embodiments described above, the description has been made using the single-focus imaging device. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a variable-focus optical system such as a zoom lens. Yes.
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 開口絞り
6 台座
8 撮像素子
9 弾性部材
11 プリント基板
12 外枠部材
13 蓋部材
15 操作部材
16 段付きネジ
50 撮像光学系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens 2
Claims (9)
前記台座もしくは前記台座と前記外枠部材の一部により、前記撮像素子の光電変換面側の空間を封止したことを特徴とする撮像装置。 An imaging device, a pedestal formed with legs that contact the imaging device, an imaging optical system that guides subject light to an imaging region of the imaging device, and an exterior that includes the imaging device, the pedestal, and the imaging optical system A frame member,
An image pickup apparatus, wherein a space on the photoelectric conversion surface side of the image pickup element is sealed by the pedestal or the pedestal and a part of the outer frame member.
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