JP4543936B2 - 撮像装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＣＣＤからなる撮像素子を組み込んだ撮像装置に係り、特に、鏡筒と撮像素子の受光面との間の位置決めを精度よく行えるようにした撮像装置に関する。

近時は、携帯電話機やパソコンカメラ等に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる撮像素子を用いたデジタルカメラ等の撮像装置が搭載されるようになった。これらの撮像装置で、鮮明な画像を得るためには、レンズを保持するレンズホルダーおよびこれを支持する鏡筒の光軸が撮像素子の受光面の中心位置で直交するよう高い精度で位置決めされていなければならない。

そこで、例えば、鏡筒（ホルダー）には、撮像素子を包囲する内周部に、この撮像素子の１つの角部を形成する２側面にそれぞれ当接する位置決め部を設け、この撮像素子の上記角部を形成する２側面がそれぞれ上記位置決め部に当接する位置において鏡筒の光軸と撮像素子の受光面の中心とを一致させると共に、鏡筒の内周部に押さえ部を設け、該押さえ部を撮像素子の上面（鏡筒と対向する受光面側）に当接させることで、鏡筒の光軸を撮像素子の受光面に対して直交させるようにした固体撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の例では、鏡筒の両側（光軸に直交する面内）に、撮像素子を収納したパッケージに係合させるための係合部（爪）を一対設け、特に接着剤を用いることなくワンタッチで鏡筒をパッケージに一体化できるように構成し、レンズ光学系に対する撮像素子のＸ，Ｙ方向の位置決めは、パッケージと鏡筒とを突き当て部で突き当てることによって自ずと所定通りに行えるとしている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−３０４５６７号公報 特開平１０−３２１８２７号公報

しかし、上述の一方の従来例（特許文献１）のような構成では、鏡筒を接着する際には、鏡筒や撮像素子に歪みを発生させない程度の一定の押力を目印箇所に継続的に作用させ続ける必要があるため、接着工程において少なからぬ労力を要する。

また、他方の従来例（特許文献２）では、Ｘ，Ｙ方向の位置決め状態の具体的な説明がないため断定はできないが、少なくとも鏡筒の係合部は、Ｚ方向（光軸方向）に係合力を発揮するものの、Ｘ，Ｙ方向には充分な拘束力（係合力）は発揮しえないはずであり、従って、たとえパッケージと鏡筒とを突き当て部で突き当てて位置決め状態としても、上述の係合部のみによっては、位置決め状態を確実に維持するのは難しいと判断される。

本発明は、このような実情に鑑みてなされ、鏡筒を撮像素子に外嵌させるだけで、継続的に外力を付加することなく鏡筒と撮像素子の間の安定な位置決め状態が得られる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置の第一は、レンズを保持する鏡筒と、前記レンズで捉えた被写体画像を撮像する撮像素子とを少なくとも備え、前記鏡筒は、前記撮像素子が着座する着座部と、該着座部の外周には前記撮像素子に外嵌する下向きのフランジ状部と、該フランジ状部の内面に前記撮像素子の側面を位置決めする位置決め部とを具備し、該位置決め部に対向する前記フランジ状部には、前記下向きの櫛歯状のバネ片が設けられ、該バネ片が前記撮像素子の角部を挟んだ状態で付勢当接することにより、前記鏡筒の位置決め部に前記撮像素子が位置決めされ、かつ、この位置決めされた状態で、前記鏡筒の着座部と前記撮像素子とが接着固定されていることを特徴とする撮像装置。

このような構成によれば、鏡筒の位置決め部を撮像素子に当接させると、鏡筒における位置決め部に対向する位置に設けたバネ部が撮像素子に付勢当接し、撮像素子が鏡筒の位置決め部に付勢当接して位置決めされるため、継続的に外力を付加することなく鏡筒と撮像素子の間の安定な位置決め状態が得られるようになる。その位置決め状態にて、接着剤等の接着手段により、鏡筒と撮像素子を一体化すればよく、その接着工程では、鏡筒及び撮像素子に対して継続的に外力を作用させる必要がないため、作業が容易となる。
（２）本発明の撮像装置の第二は、レンズを保持する鏡筒と、前記レンズで捉えた被写体画像を結像させる矩形状に形成された撮像素子とを少なくとも備え、前記鏡筒が、前記撮像素子に外嵌する矩形状に形成されたフランジ状部を有し、前記撮像素子は、前記鏡筒のフランジ状部の直交する２辺の内面に対して位置決めされ、かつ、前記直交する２辺に対向するフランジ状部の一つの角部に、前記撮像素子の角部に付勢当接して前記撮像素子を位置決めするためのバネ部を設けたことを特徴とする。

このような構成によれば、鏡筒のフランジ状部を撮像素子に外嵌させると、フランジ状部の一つの角部に設けたバネ部が撮像素子の角部に付勢当接し、撮像素子が鏡筒のフランジ状部の直交する２辺の内面に付勢当接して位置決めされるため、継続的に外力を付加することなく鏡筒と撮像素子の間の安定な位置決め状態が得られるようになる。その位置決め状態にて、接着剤等の接着手段により、鏡筒と撮像素子を一体化すればよく、その接着工程では、鏡筒及び撮像素子に対して継続的に外力を作用させる必要がないため、作業が容易となる。
（３）前記バネ部が、前記撮像素子の角部に付勢当接する櫛歯状のバネ片を有していてもよい。このようにすれば、櫛歯状のバネ片間に、撮像素子の角部を挟んだ安定な状態で付勢力を作用させることができるため、高い位置決め精度が得られる。
（４）前記バネ部が、前記鏡筒に一体成形されていてもよい。このようにすれば、弾性を有する樹脂材の一体成形によりコスト安にバネ部を形成することができる。

本発明に係る撮像装置は、櫛歯状のバネ片により、撮像素子が鏡筒のフランジ状部内面の位置決め部に位置決めされ、かつ、この位置決めされた状態で、鏡筒の着座部と撮像素子とが接着固定されるので、作業が容易であり、かつ撮像素子の歪みの発生を防止して、撮像素子の位置決め状態も安定に保持され、撮像素子の高い位置決め精度が得られます。

つまり、鏡筒のフランジ状部を撮像素子に外嵌させるだけで、櫛歯状のバネ片間に、撮像素子の角部が挟まれ、そして撮像素子の角部を挟んだ安定な状態で鏡筒の位置決め部に櫛歯状のバネ片の付勢力を作用させることができ、その結果、作業性が向上し、かつ撮像素子の高い位置決め精度が得られます。
また、鏡筒の着座部と撮像素子とが接着固定される、接着過程では、櫛歯状のバネ片により撮像素子が鏡筒の位置決め部に位置決めされているため、撮像素子に何ら外力を作用させる必要がなく鏡筒の着座部と撮像素子とを接着固定でき、その結果、撮像素子の歪みの発生を懸念することなく、撮像素子の高い位置決め状態も安定に保持され、また、鏡筒と撮像素子とが接着一体化されているため、撮像素子の高い位置決め状態を安定化することもできます。

以下に、本発明の最良の実施の形態に係る撮像装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１（ａ）は撮像装置の平面図、（ｂ）は要部斜視図、図２は撮像装置の断面図、図３（ａ）は接着剤を充填した状態の要部斜視図、（ｂ）は図１の III−III 線矢視断面図である。これらの図に示すように、レンズ１を保持した筒状のレンズホルダー２の外周面には、雄ねじ溝（図示省略）が形成される一方、鏡筒３の筒状部３ａの内周面には雌ねじ溝（図示省略）が形成され、レンズホルダー２が、鏡筒３内に光軸方向の位置調整自在となるように螺合されている。鏡筒３の筒状部３ａのまわりには、回路基板７と一体化された矩形状の撮像素子４に着座する着座部３ｂが撮像素子４の形状に合わせて矩形状に形成されており、その着座部３ｂの外周には撮像素子４に外嵌する下向きのフランジ状部３ｃが形成されている。

そして、着座部３ｂにおける撮像素子４の受光面６から離れた四隅の位置には、接着剤９を充填するための貫通孔８が三角形状乃至は台形状に形成されている。また、着座部３ｂの内周部には、撮像素子４の上面に当接する突部５が形成されており、この突部５により、撮像素子４の受光面６に対する傾き調整が行われる。その突部５は上述の貫通孔８から少し離れた箇所に４つ設けられている。一方、隣り合う２つのフランジ状部３ｃの内面が、それに対応する撮像素子４の２辺に当接することにより、鏡筒３の光軸と、撮像素子４の受光面６の中心とが一致するよう、位置決め基準位置として設定されている。

さらに、鏡筒３と撮像素子４の間で、継続的に外力を付加することなく光軸に直交する方向の位置決めを行うために、鏡筒３の隣り合う２つのフランジ状部３ｃに対向する１つの角部に、櫛歯状のバネ片１０ａ，１０ａを有するバネ部１０が設けられている。このバネ部１０は、弾性を有する合成樹脂材の一体成形により鏡筒３の一部として形成している。

図示の例では、撮像素子４に鏡筒３の着座部３ｂを嵌合させれば、一対のバネ片１０ａ，１０ａ間に、撮像素子４の角部が嵌め込まれて、矢印Ｃ方向に撮像素子４が付勢され、撮像素子４の２辺が位置決め基準位置に設定されている２つのフランジ状部３ｃの内面に押圧状態に当接されることにより、鏡筒３の光軸に直交する方向の位置決めが行われる。

以上のように構成される撮像装置では、鏡筒３のフランジ状部３ｃを撮像素子４に外嵌させると、４つの突部５が撮像素子４の上面に当接して光軸方向の位置決めが行われると共に、バネ部１０によって、撮像素子４が矢印Ｃ方向に付勢され、光軸に直交する方向の位置決めが行われる。この状態で、４つの貫通孔８に接着剤９を充填することにより（図３（ａ）（ｂ）参照）、鏡筒３と撮像素子４とを接着一体化することができる。

その接着過程では、位置決めのために何ら外力を作用させる必要がないため、歪みの発生を懸念するには及ばず、位置決め状態も安定に保持され、高い位置決め精度が得られる。また、位置決め基準となる当接部には接着剤を介在させないため、たとえ接着剤９の粘性が高くても位置決め状態に影響を及ぼすことがない。そして、４隅の接着部は外部に露出しているためＵＶ接着剤の使用が可能となり、接着作業時間を大幅に短縮することができる。また、回路基板７がフレキシブルであっても高い位置決め精度を維持することができる。

なお、本発明の撮像装置は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて、設計変更や改良等を行うのは自由であり、例えば、バネ部は、鏡筒とは別体の弾性部材（例えば、板バネ、ゴム体等）をフランジ状部３ｃの角部に設けたものであってもよい。また、撮像素子４は、必ずしも矩形状である必要はない。

また、回路基板７に充分な剛性がある場合には、図示は省略するが、鏡筒３の着座部３ｂに形成した貫通孔８に接着剤を充填する代わりに、フランジ状部３ｃの端部と回路基板７との間に接着剤を充填してもよい。

本発明に係る撮像装置は、鏡筒のフランジ状部を撮像素子に外嵌させると、何ら外力を付加することなく鏡筒と撮像素子の間の安定な位置決め状態が得られるので、高い位置決め精度での一体化が可能となるため、コンパクトで鮮明な画像が要求される携帯電話機やパソコンカメラ等の分野に適用することができる。

（ａ）は本発明の実施の形態に係る撮像装置の平面図、（ｂ）は要部斜視図 同撮像装置の断面図 （ａ）は接着剤を充填した状態の要部斜視図、（ｂ）は図１の III−III 線矢視断面図

符号の説明

１ レンズ
２ レンズホルダー
３ 鏡筒
３ｃ フランジ状部
４ 撮像素子
１０ バネ部
１０ａ バネ片

Claims (3)

1. レンズを保持する鏡筒と、前記レンズで捉えた被写体画像を撮像する撮像素子とを少なくとも備え、前記鏡筒は、前記撮像素子が着座する着座部と、該着座部の外周には前記撮像素子に外嵌する下向きのフランジ状部と、該フランジ状部の内面に前記撮像素子の側面を位置決めする位置決め部とを具備し、該位置決め部に対向する前記フランジ状部には、前記下向きの櫛歯状のバネ片が設けられ、該バネ片が前記撮像素子の角部を挟んだ状態で付勢当接することにより、前記鏡筒の位置決め部に前記撮像素子が位置決めされ、かつ、この位置決めされた状態で、前記鏡筒の着座部と前記撮像素子とが接着固定されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記着座部において、前記接着剤を充填する貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の撮像装置が携帯電話機、パソコンカメラ又はデジタルカメラに搭載されたことを特徴とする電子機器。

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