JP4873375B2

JP4873375B2 - 撮像装置及び携帯端末

Info

Publication number: JP4873375B2
Application number: JP2007205223A
Authority: JP
Inventors: 成憲清末; 禎人片桐
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: JP2009044301A

Description

本発明は、より小型に形成した撮像装置、及び該撮像装置を搭載した携帯端末に関する。

従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、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。

このような撮像装置の一例について図４を参照して説明する。

撮像素子５２はＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等である。そして、撮像素子５２は基板５３に実装されている。また、被写体を撮像素子５２に結像させる撮像レンズ５１は鏡枠５５により保持されている。更に、鏡枠５５は接着剤Ｓにて基板５３に接合されている。また、撮像レンズ５１の被写体側には赤外カットフィルタ５６及び絞り板５４が配置されている。また、基板５３には撮像素子５２以外にコンデンサ等の複数の電子部品５９も実装されており、撮像素子５２も電子部品５９も鏡枠５５の内側に配置されている。従って、鏡枠５５における上外周部５５ｄはレンズ外周に習って円形に形成されているが、下外周部５５ｅは電子部品を配置するために四角形に形成されている。

なお、撮像素子と共に他の電子部品を鏡枠の内側に配置した撮像装置に関する特許公報が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１は回路基板のバックプレートを省略して小型化したものであり、特許文献２は鏡枠内部の四隅に電気部品を配置し、撮像素子に対して鏡枠を組み立てる際の位置決めとしている。
特開２００３−１６９２３５号公報特開２００３−２８３８９１号公報

近年、携帯端末は小型化や薄型化が更に要求され、これに伴って携帯端末に搭載される撮像装置も同様に小型化が要求されるようになった。

ここで、図４に示す撮像装置の小型化を考えた場合に、同一の光学性能を維持するならば、撮像レンズ５１等の寸法を小さくすることはできず、鏡枠５５の上外周部５５ｄの寸法を小さくすることもできない。更に、出力する画像信号についても同一性能を維持するならば、撮像素子５２や電子部品５９の寸法も小さくすることはできない。

本発明はかかる制約条件の下でなされたものであり、下外周部５５ｅに着目し、従来より更に小型化を達成した撮像装置及び該撮像装置を搭載した携帯端末を提案することを発明の目的とする。

前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．撮像素子が実装された基板と、
被写体を前記撮像素子に結像させる撮像レンズと、
前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
を備えた撮像装置において、
前記鏡枠における前記基板側の後端部の全周を前記基板より離間させ、前記後端部と前記基板との間に所定の電子部品を配置し、前記後端部を、遮光性を有する接着剤を介して前記電子部品に固定したことを特徴とする撮像装置。
２．前記撮像レンズは前記撮像素子に当接する脚部を有することを特徴とする１に記載の撮像装置。
３．前記撮像レンズを前記撮像素子の方向に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする１または２に記載の撮像装置。
４．請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。

本発明の撮像装置及び携帯端末によれば、光学部品や電子部品を従来と同じ大きさにして性能を変えずに、従来より小型化を達成できる。

本発明の撮像装置の実施の形態を図を参照して詳細に説明する。

先ず、撮像装置を備えた携帯端末として携帯電話機の一例を図１の外観図に基づいて説明する。なお、図１（Ａ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図１（Ｂ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。

図１において、携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１，Ｄ２を備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＢ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。撮像装置は、上筐体７１内の表示画面Ｄ２の下方に内蔵されていて、上筐体７１の外表面に撮像レンズ１１が露出している。

なお、この撮像装置の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄ２の上方や側面に配置してもよい。また、携帯電話機Ｔは折り畳み式に限定されるものではない。

次に、撮像装置について図２及び図３に基づいて説明する。図２は撮像装置の断面図、図３は撮像装置の斜視図である。

撮像レンズ１１は、光学的曲面を設けたレンズ部１１ａ、横方向に張り出したフランジ部１１ｂ、及び撮像素子１２に当接する脚部１１ｃを有する。そして、被写体光を撮像素子１２に結像する。

なお、脚部１１ｃは３本若しくは４本であって、等分に配置されている。

撮像素子１２はＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサであり、コンデンサ、抵抗、ＩＣ等の多数の電子部品１９と共に基板１３に実装されている。

また、撮像レンズ１１の被写体側の面には撮像レンズ１１のＦナンバーを規定する絞り板１４が接着されている。更に、その被写体側には、被写体光を通過させる開口部１７ａを有する前板１７に赤外カットフィルタ１６が接着されている。

一方、鏡枠１５における基板１３の側の後端部１５ａにおいては、基板１３の面と当接せずに所定の空隙を有する空隙部１５ａ１と、基板１３の面と当接する当接部１５ａ２とが設けられている。そして、空隙部１５ａ１の位置に各電子部品１９が配置されて基板１３に実装されている。また、当接部１５ａ２を基板１３の面に当接させた後、遮光性を有する接着剤Ｓにて当接部１５ａ２と基板１３とを接合する。更に、電子部品１９と空隙部１５ａ１との間隙に遮光性を有する接着剤Ｓを充填して間隙を密閉し、外部の塵埃が撮像素子１２に付着するのを防止している。なお、接着剤Ｓとしては、例えばカーボンを含有したエポキシ系の接着剤を用いる。

この接着剤Ｓが固化した後、撮像レンズ１１を鏡枠１５に挿入し、鏡枠１５の内側に突出した保持部１５ｂにて撮像レンズ１１の外周を保持する。続いて、撮像レンズ１１のフランジ部１１ｂに圧縮バネ１８（付勢部材）を配置し、赤外カットフィルタ１６が固着された前板１７を鏡枠１５の先端部１５ｃに接着剤にて固定する。この結果、前板１７により圧縮バネ１８が押圧されて圧縮し、フランジ部１１ｂを介して撮像レンズ１１を付勢するので、撮像レンズ１１の脚部１１ｃの後端部が撮像素子１２に圧着する。従って、撮像素子１２に対する撮像レンズ１１の光軸方向の位置が正確に定まる。また、基板１３の傾き等によって撮像素子１２が傾いても、その傾きに応じて撮像レンズ１１も傾くので、撮像した画像が片ボケになるようなことはない。また、前板１７に外力が加わってもその外力が撮像レンズ１１に直接加わらず、撮像レンズ１１に悪影響が出ることがない。

なお、鏡枠１５の上外周部１５ｄは撮像レンズ１１の外周形状に習って円形に形成されているが、撮像素子１２が四角形であり、その周囲に電子部品１９を配置するので、下外周部１５ｅは四角形に形成されている。

ここで、図２及び図３に示した本実施の形態の撮像装置１を図４に示した従来の撮像装置５０と比較する。無論、双方の光学性能や画像信号については同一の性能であることが前提である。従って、少なくとも撮像レンズ１１及び撮像レンズ５１、絞り板１４及び絞り板５４、赤外カットフィルタ１６及び赤外カットフィルタ５６、撮像素子１２及び撮像素子５２は、同一の機能・性能を有し、形状寸法も同一である。また、電子部品１９及び電子部品５９の寸法も同一で、撮像素子１２及び撮像素子５２との間隔も互いに同一である。

従って、鏡枠１５の上外周部１５ｄ及び鏡枠５５の上外周部５５ｄに関しては双方の寸法は変わらないが、下外周部１５ｅに関しては下外周部５５ｅより小径になる。即ち、撮像装置１においては撮像装置５０より当接部１５ａ２の肉厚分だけ従来の撮像装置より小さくなる。具体的には、上外周部１５ｄの寸法が約１０ｍｍであって、当接部１５ａ２の肉厚が約０．４ｍｍであるので、約８％という大幅な小型化が達成できる。

なお、以上の撮像装置においては、図３に示す如く空隙部１５ａ１と当接部１５ａ２とを設けたが、場合によっては当接部１５ａ２を全く設けずに、後端部１５ａの全てを基板１３より離間させ、後端部１５ａと基板１３との間の任意の位置に電子部品１９を配置可能にしてもよい。この場合は、鏡枠１５の後端部１５ａは接着剤Ｓを介して電子部品１９に固定されることになる。従って、電子部品１９の寸法バラツキによって鏡枠１５が撮像レンズ１１の光軸に対して若干傾く懸念が生ずるが、前述した如く撮像レンズ１１は脚部１１ｃにて撮像素子１２に圧着しているので、撮像レンズ１１が傾く様なことはなく、光学性能に悪影響が生ずることはない。また、隣り合う電子部品１９の間には大きな間隙が生ずるので、ここには遮光性を有する接着剤Ｓやシーリング材を充填すればよい。

携帯電話機の外観図である。撮像装置の断面図である。撮像装置の斜視図である。従来の撮像装置の断面図である。

符号の説明

１１，５１撮像レンズ
１１ｃ脚部
１２，５２撮像素子
１３，５３基板
１５，５５鏡枠
１５ａ後端部
１５ａ１空隙部
１５ａ２当接部
１９，５９電子部品
Ｔ携帯電話機
Ｓ接着剤

Claims

撮像素子が実装された基板と、
被写体を前記撮像素子に結像させる撮像レンズと、
前記撮像レンズを保持する鏡枠と、
を備えた撮像装置において、
前記鏡枠における前記基板側の後端部の全周を前記基板より離間させ、前記後端部と前記基板との間に所定の電子部品を配置し、前記後端部を、遮光性を有する接着剤を介して前記電子部品に固定したことを特徴とする撮像装置。
前記撮像レンズは前記撮像素子に当接する脚部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記撮像レンズを前記撮像素子の方向に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。