JP5151497B2 - 電子撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばディジタルカメラなど、フレキシブルプリント配線基板（以下、フレキシブル基板と称する）に可動範囲を設けて、そのフレキシブル基板に接続された電子部品を移動可能とする電子撮像装置に関する。

従来から、ディジタルカメラ等の撮像装置においては、いわゆる手ぶれ補正機構を備えるものが知られている。
この種の撮像装置では、例えば特許文献１に示されるように、本体のケースに一体的に取り付けられ、撮影光軸上でレンズ鏡筒を収容する固定筒の一端に載置ステージが設けられ、この載置ステージに、撮像素子としてのＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子が搭載されている。載置ステージは、案内ステージに保持されており、この案内ステージは、撮影光軸をＺ軸方向とし、該Ｚ軸に垂直なＸ−Ｙ平面に沿って載置ステージを移動可能としている。案内ステージは、本体のケース内で撮影光軸に対して固定され、載置ステージは、案内ステージ上で永久磁石と、これに対峙して配置されるコイルとが形成する磁力により駆動される構造とされている。

このような従来の撮像装置では、本体のケース内に設けられた演算処理装置等を含む処理回路が、本体に生じたＸ方向およびＹ方向の傾きを検出し、この検出出力に基づいて、駆動用の上記コイルへの通電電流を変化させることにより、手ぶれによる被写体光学像の移動にＣＣＤ固体撮像素子を追従移動させるべく制御している。

このとき、ＣＣＤ固体撮像素子とそのＣＣＤ固体撮像素子を制御し且つそのＣＣＤ固体撮像素子からの出力信号を処理する処理回路との間の接続には、柔軟に変形し得るフレキシブル基板を使用して、ＣＣＤ固体撮像素子の移動制御性能を劣化させないようにしている。
すなわち、ＣＣＤ固体撮像素子が移動する際に、固定側の処理回路に基づいて発生する反力を、フレキシブル基板の可撓性を利用して吸収させることによって、ＣＣＤ固体撮像素子の動作が固定側に干渉され、制御が妨害されるのを防いでいる。

また、従来のフレキシブル基板配設構造として、撮像素子の面にその撮像素子から出たフレキシブル基板を沿わせる可動のフレキシブル基板支持部材を備え、フレキシブル基板に作用する移動抵抗を抑制するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２７４２４２号公報 特開２００７−１４３０９６号公報

しかしながら、上述した従来の構造では、フレキシブル基板が隣接する部材と接触するなどした場合、摩擦抵抗を生じ、撮像素子の駆動制御に影響を及ぼす恐れがある。そのため、フレキシブル基板の形状や位置決めには高い精度が求められている。

すなわち、従来の撮像装置で可動制御される撮像素子と処理回路とを接続しているフレキシブル基板は、反力を吸収させるため複数の折曲げ箇所を設けてあるが、フレキシブル基板を配置するスペースが少ないため、正確にフォーミングしたフレキシブル基板を、設計位置に確実に配置しなければ、周囲の部品と干渉し、可動の妨げになる恐れがある。

ここで、従来の撮像装置の組立作業は、フレキシブル基板が露出している状態で行われていた。そのため、作業者がレンズ鏡胴を取り扱う際に誤ってフレキシブル基板に触れてしまうと、フレキシブル基板の形状を変形させてしまい、フレキシブル基板の正確なフォーミングと位置決めに支障をきたす虞があった。

また、ＣＣＤ固体撮像素子の高画素化にともない、動作クロック数も高くなっている。そのためＣＣＤ固体撮像素子と接続されているフレキシブル基板から電磁波が発生し、電磁波についての所定の製品規格を満たすために、別な電磁波対策が必要となる虞があった。そのため、装置の小型化にとって不利になる虞があった。

また、上述した特許文献１のものは、デジタルカメラで手ぶれ補正機構を実現しようとするものであり、組み立て作業の際の接触からフレキシブル基板を保護することや、フレキシブル基板からの電磁波対策についてまで考慮されたものではなかった。

また、上述した特許文献２のものは、フレキシブル基板に作用する移動抵抗を抑制して駆動制度を高めようとするものであり、組み立て作業の際の接触からフレキシブル基板を保護することや、フレキシブル基板からの電磁波対策についてまで考慮されたものではなかった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、組み立て作業の際に作業者がフレキシブル基板に接触してしまうことから保護でき、正確な組み立てや位置決めが行えると共に、フレキシブル基板からの電磁波対策を省スペースで実現できる電子撮像装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明に係る電子撮像装置は、撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、上記撮影レンズによる撮像平面内を移動可能に設けられた撮像素子と、上記撮像素子を移動可能にする駆動部と、を備え、上記撮像素子に電気的に接続されたフレキシブル基板の可動範囲のうち少なくとも一部を被装する保護部材が配置され、上記保護部材は導電性を有し、グランドに接続されると共に、少なくとも一つの凸部が設けられ、当該凸部と上記フレキシブル基板とが少なくとも一箇所で摺動可能に接触するよう配置され、上記レンズ鏡胴は、略直方体の形状を有しており、該直方体の光軸方向に平行な側面の少なくとも一部が、上記撮像レンズを保持する固定部材と上記保護部材とにより囲まれるよう設けられたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、組み立て作業の際に作業者がフレキシブル基板に接触してしまうことから保護できる。このため、正確な組み立てや位置決めを行うことができるようになる。
また、フレキシブル基板からの電磁波対策を省スペースで実現できる。

次に、本発明に係る電子撮像装置およびフレキシブル基板配設構造を、撮像装置に適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
本実施形態の撮像装置は、光学像に基づいて画像データを生成する撮像素子に被写体光学像を結像させて被写体像を撮像するものであり、特に、手ぶれ等による被写体光学像の移動に撮像素子を追従させることにより、手ぶれ等が補正された被写体像を撮像する手ぶれ補正機能を有する好適なものを例示している。

図１は、本実施形態の撮像装置を示す。この図１では、撮像装置を構成するレンズ鏡胴１を背面から見た状態を示し、移動することが可能な撮像素子２も同様に背面から見た状態にある。３はフレキシブル基板を示し、撮像素子２と電気的に接続されている。４は本実施形態の保護部材を示し、この保護部材によってフレキシブル基板３の変形を防ぎ、正確なフォーミングと位置決めが可能となる。また、５は保護部材４とレンズ鏡胴１のグランドが接続されているグランド部を示しており、外部に放出される電磁波を低減することを可能にしている。

図２は、保護部材４とレンズ鏡胴１のグランド部５が接続されている付近を拡大した様子を示す。保護部材４とグランド部５は接続部材６によって接続されている。

図３は、フレキシブル基板が接続された撮像素子２の付近を拡大し受光面側から見た様子を示す。撮像素子２は、可動部７によって撮像素子面に平行なＸ、Ｙ方向に移動可能となっている。３は撮像素子に接続されたフレキシブル基板を示し、フレキシブル基板３は撮像素子２に対して平行な方向に伸びる第１の面８と、第１の面に繋がり第１の面に対して垂直な方向に伸びる第２の面９と、第２の面に繋がり第２の面に対して垂直な方向に伸びる第３の面１０、第３の面１０に繋がる第４の面１１とから出来ている。手ブレ補正作動時には、撮像素子２がＸ、Ｙ方向に駆動する。その際にフレキシブル基板３に生じる反力は面９、１０が摺動および変形することで吸収する構造になっている。保護部材４によって保護されるのは９、１０面となる。

図４は、撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板を、撮像素子の駆動方向Ｙ側から見た図である。撮像素子がＸ方向に駆動した場合、フレキシブル基板の面９はＸと平行なＢ方向に摺動する。また、それにともなって、面１０はＡ方向に変形する。

図５は、撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板を、撮像素子の駆動方向Ｘ側から見た図である。撮像素子がＹ方向に駆動した場合、フレキシブル基板の面９はＣ方向に変形する。

図６は、撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板３を、受光面の背面から見た様子を示す。保護部材４と対面する面９もしくは１０において、保護部材４と常に接触することで電磁波の発生を低減する効果を得ることが出来る。
しかしながら、撮像素子２がＸおよびＹ方向に駆動することによって、保護部材４によって保護されるフレキシブル基板３の面９および１０はＣ、Ａ方向に変形を伴うため、保護部材４との距離が変化するため、接触を保つことができない。しかし、面９の範囲ＤはＢ方向への摺動のみであるため、保護部材４との距離は変化しない。したがって、面９の範囲Ｄに接触部を設けることが最良である。

図７は、フレキシブル基板３と保護部材４が接触している付近を拡大した図である。フレキシブル基板３と保護部材４とは、保護部材４に設けられた半球状凸部１２の表面が面９と接することにより、電気的に接触している。

図８は、保護部材４を、コーナー部分の内側からの角度で見た様子を示している。フレキシブル基板３の面９は、半球凸部１２の頂点と接するため、小さな摩擦抵抗で摺動することが可能となっている。

本件発明者らは鋭意検討を重ねた結果、撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と撮像面上で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えた駆動部と、上記撮像素子と電気的に接続されるフレキシブル基板と、上記フレキシブル基板の可動範囲のうち少なくとも一部を囲うように配置されている保護部材と、上記保護部材に導電性があることと、上記保護部材がグランドに接続されていることと、上記フレキシブル基板と上記保護部材の少なくとも１箇所が接していることからなる構造により、従来の撮像装置における課題を解決することを見出した。

すなわち、上述した本実施形態の撮像装置は、具体的には以下の技術的手段、手法を特徴とする。
（１） 撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と撮像面上で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えた駆動部と、上記撮像素子と電気的に接続されるフレキシブル基板と、上記フレキシブル基板の可動範囲のうち少なくとも一部を囲うように配置されている保護部材と、上記保護部材に導電性があることと、上記保護部材がグランドに接続されていることと、上記フレキシブル基板と上記保護部材の少なくとも１箇所が接していることを特徴とするレンズ鏡胴。
また、上記保護部材に少なくとも一つの凸部が設けられ、その凸部と上記フレキシブル基板が少なくとも一箇所で接していることにより、上記フレキシブル基板と上記保護部材が接触するようになっている。

上記（１）の構成によれば、作業者がレンズ鏡胴を取り扱う際に誤ってフレキシブル基板に触れ、フレキシブル基板の形状を変形させてしまい、フレキシブル基板の正確なフォーミングと位置決めに支障をきたすことを防ぎ、フレキシブル基板が電磁波を発生させ、カメラに組み込んだとき電磁波を外部に放射することを省スペースで低減することが可能となる。

（２） 上記凸部の先端は半球形状を有しており、上記半球形状の頂点において上記フレキシブル基板と接している。
上記（２）の特徴によれば、撮像素子の駆動時における、保護部材とフレキシブル基板の接触部で生じる摩擦抵抗を低減し、摩擦抵抗が駆動制御に及ぼす影響を小さくすることが可能となる。

（３） 上記保護部材は撮像素子の移動方向のみを囲うように設置されている。
上記（３）の特徴によれば、レンズ鏡胴の性能に与える影響の大きいフレキシブル基板をより効果的に保護することが可能となる。

（４） 上記レンズ鏡胴は、略直方体の形状を有しており、四隅のうち一つの角部に上記フレキシブル基板が光軸方向に延在しており、上記レンズ鏡胴を保護する固定部材と上記保護部材により囲まれている。
上記（４）の特徴によれば、レンズ鏡胴の外形を拡大することなく保護部材を設けることが可能となり、レンズ鏡胴の省スペース化が可能となる。

（５） 上記保護部材は、モールド部材であり、表面にメッキを施してある。
上記（５）の特徴によれば、保護部材をモールド部材で構成することで製造コストおよび重量の低減が可能となるとともに、フレキシブル基板が発生する電磁波が外部に放射されるのを、より効果的に低減することが可能となる。

（６） 上述した本実施形態のレンズ鏡胴を有するカメラ。
図９は、本実施形態の撮像装置を構成するレンズ鏡胴１を正面から見た状態を示す。１３はレンズを示し、１４はレンズ１３の光軸を示している。フレキシブル基板３の９、１０面は光軸１４方向に延在している。

このように、本実施形態としての撮像装置を含む電子撮像装置（カメラ）は、上記レンズ鏡胴を有することで、特に、撮像装置を含むレンズ鏡胴において、撮像素子の効果的な駆動制御が可能となる。

（７） 上述した本実施形態のレンズ鏡胴もしくは、上述した本実施形態のカメラを用いた情報端末装置。
本実施形態の情報端末装置は、上記撮像装置を有することを特徴とする。それにより、上記撮像装置を有することで、特に、撮像装置を含む情報端末装置において、撮像素子の効果的な駆動制御が可能となる。

（８）上記フレキシブル基板を囲う保護部材を持つレンズつき鏡胴。
上記（８）の特徴によれば、フレキシブル基板の精確なフォーミングと位置決めを、より効果的に行うことが可能となる。

（９） 撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、撮像面上で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えた駆動部と、上記撮像素子と電気的に接続されるフレキシブル基板と、上記フレキシブル基板の可動範囲のうち少なくとも一部を囲うように配置されている保護部材を持つことを特徴とするレンズ鏡胴。

上記（９）の特徴によれば、作業者がレンズ鏡胴を取り扱う際に誤ってフレキシブル基板に触れ、フレキシブル基板の形状を変形させてしまい、フレキシブル基板の正確なフォーミングと位置決めに支障をきたすことを防ぎ、フレキシブル基板が電磁波を発生させ、カメラに組み込んだとき電磁波を外部に放射することを省スペースで低減することが可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、フレキシブル基板の周囲に導電性の保護部材を設けることで、組立工程中にフレキシブル基板に誤って触れてしまうことを防ぎ、フレキシブル基板の正確なフォーミングと位置決めを可能にする。さらに、電磁波の外部への放射を省スペースで防ぐことを可能にすることで、小型で高性能に手ぶれ補正に可能な撮像装置、それを含む電子撮像装置を提供することができる。

なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
例えば、保護部材の形状は上述したものに限定されず、図１０に例示するように、保護部材１５を金属製の板金とし、符号１６のネジでレンズ鏡胴１に接続する構成であっても、本発明は同様に実現することができる。

また、本実施形態としての撮像装置を含む電子撮像装置は、デジタルカメラに限定されず、例えば、カメラ付き携帯電話、カメラ付き情報端末、カメラ付きノートＰＣ（Personal Computer）など、各種のカメラ付き電子機器に適用することができる。

本発明の実施形態としての撮像装置を背面から見た状態を示す斜視図である。 保護部材４とレンズ鏡胴１のグランド部５の接続部周りを示す部分拡大図である。 撮像素子２の付近を拡大し受光面側から見た様子を示す図である。 撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板を、撮像素子の駆動方向Ｙ側から見た図である。 撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板を、撮像素子の駆動方向Ｘ側から見た図である。 撮像素子２とそれに接続されたフレキシブル基板３を、受光面の背面から見た様子を示す図である。 フレキシブル基板３と保護部材４との接触部分付近を拡大した図である。 保護部材４を、コーナー部分の内側からの角度で見た様子を示す図である。 本実施形態の撮像装置を構成するレンズ鏡胴１を正面から見た状態を示す図である。 本実施形態の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１ レンズ鏡胴
２ 撮像素子
３ フレキシブル基板
４ 保護部材
５ グランド部
６ 接続部材
７ 可動部

Claims (2)

1. 撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、
   前記撮影レンズによる撮像平面内を移動可能に設けられた撮像素子と、
   前記撮像素子を移動可能にする駆動部と、を備え、
   前記撮像素子に電気的に接続されたフレキシブル基板の可動範囲のうち少なくとも一部を被装する保護部材が配置され、
   前記保護部材は導電性を有し、グランドに接続されると共に、少なくとも一つの凸部が設けられ、当該凸部と前記フレキシブル基板とが少なくとも一箇所で摺動可能に接触するよう配置され、
   前記レンズ鏡胴は、略直方体の形状を有しており、該直方体の光軸方向に平行な側面の少なくとも一部が、前記撮像レンズを保持する固定部材と前記保護部材とにより囲まれるよう設けられたことを特徴とする電子撮像装置。
2. 前記凸部の先端は略半球形状であり、該半球形状の表面が前記フレキシブル基板と接するよう前記保護部材が配置されたことを特徴とする請求項１記載の電子撮像装置。

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