JP6638151B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の撮像装置は、撮像レンズと、撮像素子と、撮像レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダを固定するフロントケースと、撮像素子を実装固定する基板を備えている。この撮像装置は、フロントケースの背面に基板をネジ締めすることにより、撮像レンズに対する撮像素子の固定を行う構造を有する。
しかし、本発明の場合、相対的な位置調整を行えるだけの間隙を間に確保しつつ、撮像素子と撮像レンズを接着剤で固定するため、接着剤の厚みが通常よりも厚くならざるを得ない。このため、接着剤の熱膨張が予期せぬ影響を与えていた。
そこで、この問題点を解決するために、本発明の例示的な一の側面に係る撮像装置は、結像光学系組み立て体と、結像光学系組み立て体に対して、該結像光学系組み立て体に入射した光線が結像する側である後方に配置される。該結像光学系組み立て体が生成する像が投影される撮像素子と、前記撮像素子を保持する素子保持部と、前記結像光学系組み立て体に固定される連結部と、前記連結部に対して不動な移動抑制部材と、を備える。前記結像光学系組み立て体は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ光学系側接着面を有する。前記連結部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ対向面を有する。前記素子保持部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ素子側接着面を有する。前記光学系側接着面は前記後方を向き、前記素子側接着面は前記後方とは逆方向である前方を向き、前記対向面は光軸方向において前記前方を向き、前記光学系側接着面と前記素子側接着面の間の空隙の少なくとも一部を満たし前記光学系側接着面と前記素子側接着面の双方に密着する第1の接着剤を有する。前記移動抑制部材は前記対向面と接触すると共に、前記素子保持部の表面の内前記後方を向く面において前記素子保持部と接触する第2の接着剤である。
この場合、前記連結部は、結像光学系組み立て体に設けられたネジ穴に挿入されるネジであり、前記対向面は、前記ネジの頭部の座面であり、前記素子保持部の後方を向く面と、前記第2の接着剤を介して、前後方向に対向する、構成としてもよい。
また、この場合、前記第1の接着剤は、結像光学系組み立て体の後方を向く面と、素子保持部の前方を向く面との間であって、前記ネジの軸部の外周に配置される、構成としてもよい。
さらに、上記の問題点を解決するために、本発明の例示的な他の側面に係る撮像装置は、結像光学系組み立て体と、結像光学系組み立て体に対して、該結像光学系組み立て体に入射した光線が結像する側である後方に配置される。該結像光学系組み立て体が生成する像が投影される撮像素子と、前記撮像素子を保持する素子保持部と、前記結像光学系組み立て体に固定される連結部と、前記連結部に対して不動な移動抑制部材と、を備える。前記結像光学系組み立て体は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ光学系側接着面を有する。前記連結部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ対向面を有する。前記素子保持部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ素子側接着面を有する。前記光学系側接着面は前記後方を向き、前記素子側接着面は前記後方とは逆方向である前方を向き、前記対向面は光軸方向において前記前方を向き、前記光学系側接着面と前記素子側接着面の間の空隙の少なくとも一部を満たし前記光学系側接着面と前記素子側接着面の双方に密着する第1の接着剤を有する。前記移動抑制部材は前記対向面と接触すると共に、前記素子保持部の表面の内前記後方を向く面において前記素子保持部と接触する。前記連結部は、樹脂材料からなり、前記対向面は、前記連結部の一部を加熱溶融させて成形されている。
図1は、第1実施形態の撮像装置100の斜視図である。
撮像装置100は、光軸Lを持つ結像光学系組み立て体10と、撮像素子20と、撮像素子20を保持する素子保持部80と、連結部55と、結像光学系組み立て体10と素子保持部80とを互いに固定する第1の接着剤70と、円筒形状の移動抑制部材90とを有する。連結部55は2つ存在し、何れもが結像光学系組み立て体10を構成する一つの部材の、一部分である。
なお、以下の説明では、結像光学系組み立て体10の光軸Lは、各図におけるY軸と平行であるとする。また、+Y方向を後方、−Y方向を前方とし、結像光学系組み立て体10に対し後方に撮像素子20が配置されているものとする。
図2及び図3は、撮像装置100の分解斜視図である。図2及び図3においては、第1の接着剤70は、省略して示す。また、連結部55は、軸部57が移動抑制部材90に挿入させた後に軸部57の先端57aを変形させて頭部56を成形する。したがって、分解図である図3において、連結部55の頭部56は成形されていない。
撮像装置100は、結像光学系組み立て体10を含む。結像光学系組み立て体10は、光軸Lを持つ結像光学系15と、結像光学系15を固定する鏡筒11と、鏡筒11を保持するレンズ保持部材12と、鏡筒11をレンズ保持部材12に固定するための止めネジ16と、を有する。
鏡筒11は、円筒形状を有する。鏡筒11の内側に結像光学系15が収容される。結像光学系15の光軸(即ち、結像光学系組み立て体10の光軸L)は、鏡筒11の軸と一致する。
また、本体部13には、ネジ穴12cが設けられている。ネジ穴12cは、光軸Lに垂直な方向(本実施形態において、−Z方向)において、本体部13の外側面から嵌合孔12aの内側面まで貫通する。ネジ穴12cには、止めネジ16が取り付けられる。
鏡筒11は、本体部13の嵌合孔12aに前方からはめ込まれる。その後さらに止めネジ16がネジ穴12cにはめ込まれる。これにより、鏡筒11の外周が止めネジ16に締め付けられる。その結果鏡筒11は本体部13に固定される。
撮像素子20は、CMOSイメージセンサであり、結像光学系15を通して結像された被写体像を撮像する。また、撮像素子20は、この実施形態においては、略矩形状である。なお、撮像素子としては、CCDイメージセンサ等の他の種類の固体撮像素子を用いても良い。
撮像素子20は、結像光学系組み立て体10に入射した光線が結像する側である後方(+Y方向)に配置され、結像光学系組み立て体10が生成する像が投影される。
図2及び図3に示すように、素子保持部80は、撮像素子20を実装するフレキシブルプリント配線板(回路基板)30と、撮像素子20をその外周側から保持する固定板40と、を有する。素子保持部80は、撮像素子20を保持する。
撮像装置100において、素子保持部80は、第1の接着剤70により、結像光学系組み立て体10と固定されている。素子保持部80の表面は結像光学系組み立て体10の表面とは非接触の状態にある。
固定板40の中央には保持孔43が設けられる。保持孔43のX方向両側には、光軸L方向に貫通する一対の貫通孔44が設けられている。保持孔43の形状は、撮像素子20の平面視外形に倣う矩形状である。ここで言う矩形状とは、後述するように厳密な矩形状に限られるものではなく、例えば角の部分にRが付けられた矩形状等も含まれる。貫通孔44の内径は、連結部55の軸部57の外径よりも大きい。貫通孔44には、軸部57が非接触で挿入される。
図4に示すように、素子保持部80において、保持孔43には撮像素子20が挿入される。撮像素子20の外縁部と保持孔43の内縁部の領域には、接着剤45が配置される。接着剤45は、撮像素子20を固定板40に固定する。言い換えると、固定板40は、接着剤45を介して、撮像素子20を保持する。なお、接着剤45は、固定板40とフレキシブルプリント配線板30との間に、配置されてもよい。この場合、固定板40とフレキシブルプリント配線板30とが互いに接着される。
図5は、撮像装置100の断面模式図であり、光軸L及び一対の連結部55の中心軸を通る面に沿った断面である。
なお、図5は、特徴部分を明確にする目的で、特にY軸方向を拡大するなどして便宜上特徴となる部分を強調して示しており、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
連結部55は、軸部57と、軸部57の外径よりも大きい外径を有する頭部56と、を含む。
軸部57は、貫通孔44、31を通る。固定板40の貫通孔44、及びフレキシブルプリント配線板30の貫通孔31は素子保持部80の貫通孔である。軸部57の外径は、貫通孔44、31の内径よりも、小径である。
頭部56の最大幅は、素子保持部80の貫通孔44、31の直径よりも大きい。また、頭部56は、撮像装置100において、素子保持部80の第1の面81より後方に位置する。これによって、固定板40及びフレキシブルプリント配線板30の脱落が防止される。
頭部56の前方(−Y側)には、素子保持部80の後方の面である第1の面81に対向する対向面56aが位置する。対向面56aは、光軸Lから離れた位置で光軸Lの伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ。対向面56aは光軸L方向において前方を向く。
移動抑制部材90は円筒形状を有し、中央に貫通孔95を備える。移動抑制部材90は、前記連結部に対して不動である。移動抑制部材90は、素子保持部80が結像光学系組み立て体10に対し光軸L方向に移動することを抑制する。
移動抑制部材90は対向面56aと接触すると共に、素子保持部80の表面の内、後方を向く面(第1の面81)において素子保持部80と接触する。
図5に示すように、第1の接着剤70は、好ましくは、結像光学系組み立て体10の後方の面(レンズ保持部材12の後方面12d)と素子保持部80の前方の面(第2の面82)との間の空隙の少なくとも一部を満たす。第1の接着剤70は、後方面12dと第2の面82の双方に密着する。この実施形態では、第1の接着剤70は、光軸Lを中心とする対称な位置に2か所配置される。結像光学系組み立て体10は、第1の接着剤70を介して、間接的に素子保持部80と固定する。
第1の接着剤70は、例えば、紫外線が照射されることにより硬化する種類の接着剤を用いることができる。
第1の接着領域71と第2の接着領域72は、光軸L方向に見通した際の位置が重なる。本発明においては、第1の接着剤70が熱膨張することによる、撮像素子20及び素子保持部80と、結像光学系組み立て体10との間での相対位置の変化を、移動抑制部材90により押さえ込む点に特徴がある。このため、温度上昇時には接着剤に光軸L方向の応力が加わる。しかし、第1の接着領域71と第2の接着領域72が光軸L方向に見通した際の位置が重なるため、温度上昇に伴って応力が加わっても、接着剤が変形を起こすなどの不具合の発生は抑制される。
次に、上記構成をなす撮像装置100の組み立て手順について説明する。
まず、図4に示すように、各々前工程で組み立てが行われた結像光学系組み立て体10、並びに撮像素子20と撮像素子20を固定及び保持する素子保持部80を用意する。
次に、結像光学系組み立て体10の後方(+Y方向)から、素子保持部80の貫通孔31、44に連結部55を挿入する。なお、この段階で連結部55の頭部56は成形されておらず、連結部55は、根元から先端にかけて同じ太さの軸部57のみで構成される。
次に、素子保持部80を、結像光学系組み立て体10と所定の隙間をおいた非接触の状態で所定の装置を用いて空中保持する。
次に、所定の光軸調整装置(不図示)を用いて、結像光学系組み立て体10の光軸Lに対する撮像素子20の位置調整を行う。撮像素子20の位置調整は、光軸L方向の位置合わせ、光軸Lに垂直な方向の位置合わせ、並びに光軸Lに対する傾き合わせを行う。
次に、紫外線を照射して第1の接着剤70を硬化させる。
次に、連結部55に移動抑制部材90を取り付けて、移動抑制部材90の第2の端面90bを素子保持部80の第1の面81と接触させる。
次に、所定の装置を用いて軸部57の後方(+Y側)の先端57aを変形させて、頭部56を成形する。頭部56は、移動抑制部材90の第1の端面90aと接触する対向面56aを有する。頭部56の成形は、例えば、樹脂からなる軸部57の先端57aに加熱した端子を押し当て溶解させることで行うことができる。
以上の手順により、撮像装置100の組み立てが完了する。
本実施形態の撮像装置100では、結像光学系組み立て体10と素子保持部80とが第1の接着剤70によって固定される。したがって、結像光学系組み立て体10の光軸Lに対する撮像素子20の位置調整を行った後に、第1の接着剤70を硬化させ撮像素子20を保持する素子保持部80を結像光学系組み立て体10に固定できる。これにより、光軸位置調整を行った後にネジの締結などにより素子保持部80に力を加える必要がなく、固定に伴う作業で光軸位置がずれることを抑制できる。
また、撮像装置100において素子保持部80は、結像光学系組み立て体10と、第1の接着剤70を介して固定され、非接触の状態にある。これにより、結像光学系組み立て体10の光軸Lに対する撮像素子20の位置調整を行う際に、素子保持部80を任意に移動させることができる。より具体的には、素子保持部80を光軸L方向、光軸Lに垂直な方向に移動させたり、光軸Lに対して傾けたりすることができ、位置合わせを容易に行うことができる。したがって、素子保持部80の位置決めを任意に行うことができ、最適な位置に撮像素子20を位置合わせできる。なお、本明細書において、非接触の状態とは素子保持部と結像光学系組み立て体とが、直接接触していないことを意味する。但し、ふたつの部材の間には接着剤が介在する状態も、非接触の状態に含まれる。
撮像装置100の温度が上昇すると、第1の接着剤70は熱膨張し、素子保持部80を結像光学系組み立て体10に対し後方(+Y方向)に相対移動させる力を生じさせる。一方、移動抑制部材90は、結像光学系組み立て体10に固定された連結部55の対向面56aに接触している。そのため、撮像装置100の温度上昇に伴う熱膨張により、移動抑制部材90は、素子保持部80を前方(−Y方向)に相対移動させる力を生じさせる。したがって、移動抑制部材90は、第1の接着剤70の熱膨張に起因する素子保持部80と結像光学系組み立て体10とが光軸L方向に離間しようとする力と、逆向きの力を、素子保持部80に与えることができる。これにより、素子保持部80と結像光学系組み立て体10との光軸L方向の離間を抑制できる。
また、本実施形態の撮像装置100において、素子保持部80は、板状の固定板40とフレキシブルプリント配線板30とが積層された構造を有する。しかしながら、素子保持部80の構成は、このような構成に限定されることはない。すなわち、素子保持部80は、後方を向く第1の面81と、結像光学系組み立て体10と対向するように前方を向く第2の面82と、を有し、撮像素子20を保持することができればよい。例えば、素子保持部80において、固定板40に代えて、ブロック状の固定部材が採用されても良い。
次に第1実施形態の変形例1を説明する。
図6は、撮像装置100Aの断面模式図である。この変形例において、移動抑制部材96は予め成型された樹脂製の部品である。樹脂は、例えば金属に比較すると縦弾性係数が小さく、力が加わった場合により変形しやすい。しかし、熱膨張係数も金属よりも大きいため、第1の接着剤70が熱膨張しようとする場合に、樹脂製の移動抑制部材96も熱膨張しようとして、第1の接着剤70の光軸Lの方向への膨張を抑制する。樹脂の熱膨張係数は、樹脂の種類によって差異はあるものの、一般に金属の熱膨張係数よりも硬化後の接着剤の熱膨張係数に近い。このため、第1の接着剤70の熱膨張に起因して、素子保持部80と結像光学系組み立て体10との光軸L方向における相対位置を異ならせる方向に力が働く場合でも、その力と逆方向の力が移動抑制部材96の熱膨張によって生ずる。このため、素子保持部80の光軸L方向の移動が抑制される。
次に第1実施形態の変形例2を説明する。
図7に第1実施形態の変形例2である撮像装置100Bの断面模式図を示す。図7は、特徴部分を明確にする目的で、特にY軸方向を拡大するなどして便宜上特徴となる部分を強調して示しており、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
変形例2の撮像装置100Bは、上述の撮像装置100と比較して、熱可塑性樹脂を予め成型して得た移動抑制部材90に代えて、硬化した第2の接着剤60が移動抑制部材として採用される。同様に、撮像装置100Bでは、連結部55に代えて、レンズ保持部材12Aに固定する連結部としての頭部付きネジ50が採用される。
なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
結像光学系組み立て体10Aは、鏡筒11を保持するレンズ保持部材12Aを有する。
後方面12dには、一対のネジ穴12fが設けられる。一対の頭部付きネジ50は、ネジ穴12fに、それぞれはめ込まれる。ネジ穴12fの内周面には、長さ方向全域にネジが切られている。
また、素子保持部80の第1の面81と頭部51との間に、隙間が確保される。これにより、第1の面81は、頭部51と非接触状態となる。この隙間には、第2の接着剤60が部分的に満たされる。
第1の接触領域61を光軸L方向に投影した第1の投影接触領域61Pは、第2の接触領域62を光軸L方向に投影した第2の投影接触領域62Pと、少なくとも一部が重なっている。なお、第1の投影接触領域61P及び第2の投影接触領域62Pは、頭部付きネジ50の周方向に沿った略円形の領域である。第1の投影接触領域61P及び第2の投影接触領域62Pの重なりを持つ部分の形状も、略円形となる。
まず、各々前工程で組み立てが行われた結像光学系組み立て体10A、撮像素子20、撮像素子20を固定及び保持する素子保持部80、並びに2つの頭部付きネジ50を用意する。
次に、結像光学系組み立て体10Aの後方(+Y方向)に、所定の隙間をおいた非接触の状態で、撮像素子20が固定された素子保持部80を、所定の装置を用いて、結像光学系組み立て体10Aに対して非接触の状態で保持する。
次に、この状態で、頭部付きネジ50の軸部52をフレキシブルプリント配線板30の貫通孔31及び固定板40の貫通孔44に後方から通し、レンズ保持部材12Aのネジ穴12fに取り付ける。
次に、素子保持部80の第1の面81と頭部付きネジ50の対向面51aの間に、第2の接着剤60を配置する。なお、この段階では、第1の接着剤70及び、第2の接着剤60は、硬化していない。
次に、所定の光軸調整装置(不図示)を用いて、結像光学系組み立て体10Aの光軸Lに対する撮像素子20の位置及び方位の調整を行う。撮像素子20の位置及び方位の調整は、光軸L方向の位置合わせ、光軸Lに垂直な方向の位置合わせ、並びに光軸Lに対する傾き合わせを行う。
次に、紫外線を照射して第1の接着剤70及び第2の接着剤60を硬化させる。
なお、接着剤の配置する作業と位置及び方位の調整作業とは、実行する順序を逆あるいは同時にしても良い。
以上の手順により、撮像装置100Bの組み立てが完了する。
また、撮像装置100Bは、移動抑制部材として、接着剤(第2の接着剤60)が用いられている。これにより、撮像装置100Bの温度低下に伴い接着剤の熱収縮が発生した場合においても、素子保持部80の光軸L方向の移動を抑制できる。
撮像装置100Bの温度が低下すると、第1の接着剤70は熱収縮し、素子保持部80を前方(−Y方向)に相対移動させる力を生じさせる。一方、第2の接着剤60は、撮像装置100Bの温度低下に伴う熱収縮で、素子保持部80を後方(+Y方向)に相対移動させる力を生じさせる。したがって、第2の接着剤60は、第1の接着剤70の熱収縮に起因する素子保持部80と結像光学系組み立て体10Aとが光軸L方向に接近させようとする力と、逆向きの力を素子保持部80に与えることができる。これにより、素子保持部80と結像光学系組み立て体10Aとの光軸L方向の移動を抑制できる。
さらに、また、第2の接着剤60の体積の第1の接着剤70の体積に対する比率は、0.5以上2以下であることが好ましい。体積比をこの範囲とすることで、第1の接着剤70が熱膨張することで素子保持部80を押す力と、第2の接着剤60が熱膨張することで素子保持部80を逆方向に押す力の差が小さくなる。その結果、熱膨張による素子保持部80、及び撮像素子20の位置のずれが小さく抑えられる。
次に第1実施形態の変形例3を説明する。
図8に第1実施形態の変形例3である撮像装置100Cの断面模式図を示す。図8は、特徴部分を明確にする目的で、特にY軸方向を拡大するなどして便宜上特徴となる部分を強調して示しており、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
変形例3の撮像装置100Cは、上述の撮像装置100と比較して、第1の接着剤70と異なる位置に配置した第1の接着剤75が採用されている点が主に異なる。
なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第1の接着剤75は、結像光学系組み立て体10の後方の面(レンズ保持部材12の後方面12d)と素子保持部80の前方の面(第2の面82)との間であって、頭部付きネジ50の軸部52の外周に配置される。一対の頭部付きネジ50が光軸Lを中心として対称な位置に配置される。そのため、第1の接着剤75も光軸Lを中心とする対称な位置に、2か所配置される。第1の接着剤75は、結像光学系組み立て体10と素子保持部80とを、非接触の状態で固定する。
したがって、頭部付きネジ50の軸部52の外周であって素子保持部80の貫通孔31、44を挟んだ前方(−Y側)に第1の接着剤75が位置し、後方(+Y側)に第2の接着剤60が位置する。
次に、第1実施形態の変形例4を説明する。
変形例4においては、素子保持部80の貫通孔31の内縁の一部が頭部付きネジ(連結部)50の軸部52の側面に接する。他の部分は、変形例3と同一である。素子保持部80の位置合わせを行った結果、このように素子保持部80の一部が連結部に接触してしまう事がある。その場合、位置合わせに関しては理想的な状態では無いが、要求される特性を十分に満足できるのであれば、製品として問題は無い。同様に、位置合せの結果、素子保持部80の第1の面81が頭部付きネジ(連結部)50の対向面51aに接触する、或いは、素子保持部80の第2の面82がレンズ保持部材12の後方面12dに接する、事もある。これらの場合も、要求される特性を十分に満足できる程度に位置合わせが出来ているのならば、問題は無い。同様に、素子保持部80の他の部位が、レンズ保持部材12或いは頭部付きネジ(連結部)50の他の部位に接触する事があるが、何れの場合も、位置合わせが出来ている限りにおいて、問題は無い。
次に第2実施形態を説明する。
図9に第2実施形態の撮像装置200の断面模式図を示す。図9は、特徴部分を明確にする目的で、特にY軸方向を拡大するなどして便宜上特徴となる部分を強調して示しており、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
第2実施形態の撮像装置200は、第1実施形態の撮像装置100と比較して、頭部付きネジ150が素子保持部180を貫通しない構造を有している点が主に異なる。
なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
レンズ保持部材112は、光軸Lを中心軸とする嵌合孔112aを有する。鏡筒11の少なくとも一部は、嵌合孔112a内に挿入され固定される。
結像光学系組み立て体110のレンズ保持部材112は、後方(即ち+Y方向側)に、素子保持部180に対向する後方面(光学系側接着面)112dを有する。後方面112dは、光軸Lから離れた位置で光軸Lの伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ。後方面112dには、第1の接着剤170が接着する第1の接着領域171が配置される。第1の接着剤170は、レンズ保持部材112と素子保持部180とを互いに固定する。
後方面112dの中央には、嵌合孔112aの開口が配置される。また、後方面112dには、一対のネジ穴112fが配置される。一対のネジ穴112fには、一対の頭部付きネジ150が、それぞれ取り付けられる。
撮像装置200において、結像光学系組み立て体110は、第1の接着剤170により、非接触の状態で素子保持部180に固定される。
素子保持部180の第1の面181と頭部151との間には、所定の隙間が確保される。これにより、第1の面181は、頭部151と、非接触状態となる。この隙間に、移動抑制部材160が配置される。
第1の接触領域161を光軸L方向に投影した第1の投影接触領域161Pは、第2の接触領域162を光軸L方向に投影した第2の投影接触領域162Pと、重ならない。頭部付きネジ150の対向面151aの直下には、素子保持部180が配置されていない。そのため、移動抑制部材160は、対向面151aと第1の面181との間に、X方向に延びて配置される。
次に第3実施形態を説明する。
図10に第3実施形態の撮像装置300の断面模式図を示す。図10は、特徴部分を明確にする目的で、特にY軸方向を拡大するなどして便宜上特徴となる部分を強調して示しており、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
第3実施形態の撮像装置300は、第1実施形態の撮像装置100と比較して、頭部付きネジ50に代えて、連結部250として、延長部251を備えた側壁部(側壁)252が採用されている点が主に異なる。
なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
レンズ保持部材212は、光軸Lを中心軸とする嵌合孔212aを有する。鏡筒11は、嵌合孔212a内に挿入され固定される。
後方面212dは、後方面212dの表面から後方(+Y方向)に突出する一対の側壁217を有する。各側壁217は、光軸Lを挟んで対称な位置に、それぞれ配置される。側壁217の後方(+Y方向)の先端には、連結部250が固定される後方端面217aが配置される。
撮像装置300において、結像光学系組み立て体210は、第1の接着剤270により非接触の状態で素子保持部280と固定される。
連結部250は、側壁部(側壁)252と、延長部251と、を有する。側壁部(側壁)252は、側壁217の後方端面217aから、さらに後方(+Y方向)に延びる。延長部251は、側壁部252の先端252aから光軸L方向に延びる。延長部251の前方(−Y側)には、対向面251aが位置する。対向面251aは、素子保持部280の後方の面である第1の面281に対向する。
第1の接着剤270は、結像光学系組み立て体210の後方面212dのみならず、内壁面217bにも配置される。これにより、第1の接着剤270が配置される接着面積を広く確保され、その結果、各部材における接着強度が増加し剥離し難くなる。また、接着剤は、一般的にせん断方向の衝撃力により剥離しやすい。第1の接着剤270は、互いに異なる方向に広がる後方面212dと内壁面217bに配置されることで、様々な方向からの衝撃力に対し剥離し難くなる。
第1の接着領域271を光軸L方向に投影した第1の投影接着領域271Pは、第2の接着領域272を光軸L方向に投影した第2の投影接着領域272Pに、含まれる。
第1の接触領域261を光軸L方向に投影した第1の投影接触領域261Pは、第2の接触領域262を光軸L方向に投影した第2の投影接触領域262Pと、少なくとも一部が重なる。
次に、上記構成をなす撮像装置300の組み立て手順について説明する。
まず、各々前工程で組み立てが行われた結像光学系組み立て体210、撮像素子20とこれを固定及び保持する素子保持部280、並びに2つの連結部250を用意する。
次に、結像光学系組み立て体210の後方(+Y方向)に、所定の隙間をおいた非接触の状態で、撮像素子20が固定された素子保持部280を、所定の装置を用いて空中保持する。
次に、所定の光軸調整装置(不図示)を用いて、結像光学系組み立て体210の光軸Lに対する撮像素子20の位置調整を行う。
次に、紫外線を照射して第1の接着剤270を硬化させる。
次に、連結部250を側壁217の後方端面217aに固定する。
次に、素子保持部280の第1の面281と連結部250の対向面251aの間に第2の接着剤260を配置し、硬化させる。
以上の手順により、撮像装置300の組み立てが完了する。
加えて、第1の接着剤270の第1の投影接着領域271P及び第2の投影接着領域272P、並びに第2の接着剤260の第1の投影接触領域261P及び第2の投影接触領域262Pが、全て重なる部分がある。したがって、第1の接着剤270熱膨張または熱収縮に伴う圧力と、第2の接着剤260熱膨張または熱収縮に伴う圧力と、が素子保持部280の重なる部分の光軸L方向の両面から加わることとなる。これにより、素子保持部280の光軸L方向の移動をより効果的に抑制できる。
第3実施形態の変形例1を説明する。
図11は第3実施形態の変形例1である撮像装置300Aの断面模式図を示す。この変形例においては、第3実施形態の撮像装置300と比較して、第2の接着剤260は、素子保持部280の第1の面28と連結部250の対向面251aのみならず、内壁面217bにも接触(接着)する。
加えて、第1の接着剤270の第1の投影接着領域271P及び第2の投影接着領域272P、並びに第2の接着剤260の第1の投影接触領域261P及び第2の投影接触領域262Pが、全て重なる部分が増加する。したがって、素子保持部280の光軸L方向の移動をより効果的に抑制できる。
次に、第3実施形態の変形例2を説明する。
変形例2においては、素子保持部280の位置合わせを行った結果、素子保持部280の第2の面282がレンズ保持部材212の後方面212dに接している。他の部分は変形例1と同一である。このように素子保持部280の一部がレンズ保持部材212に接触してしまう事がある。その場合、位置合わせに関しては理想的な状態では無いが、要求される特性を十分に満足できるのであれば、製品として問題は無い。同様に、素子保持部280の他の部位が、連結部250や、レンズ保持部材212の他の部位に接触する事があるが、何れの場合も、位置合わせが出来ている限りにおいて、問題は無い。
11…鏡筒、
12、12A、112、212…レンズ保持部材、
12d、112d、212d…後方面(光学系側接着面)、
12f…ネジ穴、
13…本体部、
15…結像光学系、
20…撮像素子、
30、130、230…フレキシブルプリント配線板(回路基板)、
31、44…貫通孔、
40、140、240…固定板、
50、150…頭部付きネジ(連結部)、
51、5、151…頭部、
51a、56a、151a、251a…対向面、
52、57、152…軸部、
55…連結部、
60、260…移動抑制部材(第2の接着剤)、
61、62、91、161、162、261、262…接触領域、
61P、62P、91P、161P、162P、261P、262P…投影接触領域、
70、75、170、270…第1の接着剤、
71、72、77、171、172、271、272…接着領域、
71P、72P、77P、172P、271P、272P…第1の投影接着領域、
80、180、280…素子保持部、
81、181、281…第1の面、
82、182、282…第2の面(素子側接着面)、
90、96、160…移動抑制部材、
100、100A、100B、100C、200、300、300A…撮像装置、
217…側壁、
250…連結部、
251…延長部、
251a…対向面、
252…側壁部(側壁)、
252a…先端、
L…光軸
Claims (11)
- 結像光学系組み立て体と、
結像光学系組み立て体に対して、該結像光学系組み立て体に入射した光線が結像する側である後方に配置され、該結像光学系組み立て体が生成する像が投影される撮像素子と、
前記撮像素子を保持する素子保持部と、
前記結像光学系組み立て体に固定される連結部と、
前記連結部に対して不動な移動抑制部材と、を備え、
前記結像光学系組み立て体は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ光学系側接着面を有し、
前記連結部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ対向面を有し、
前記素子保持部は光軸から離れた位置で光軸の伸びる方向とは交差する方向に広がりを持つ素子側接着面を有し、
前記光学系側接着面は前記後方を向き、
前記素子側接着面は前記後方とは逆方向である前方を向き、
前記対向面は光軸方向において前記前方を向き、
前記光学系側接着面と前記素子側接着面の間の空隙の少なくとも一部を満たし前記光学系側接着面と前記素子側接着面の双方に密着する第1の接着剤を有し、
前記移動抑制部材は前記対向面と接触すると共に、前記素子保持部の表面の内前記後方を向く面において前記素子保持部と接触する第2の接着剤である、撮像装置。 - 前記連結部は、結像光学系組み立て体に設けられたネジ穴に挿入されるネジであり、
前記対向面は、前記ネジの頭部の座面であり、前記素子保持部の後方を向く面と、前記第2の接着剤を介して、前後方向に対向する、
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記第1の接着剤は、結像光学系組み立て体の後方を向く面と、素子保持部の前方を向く面との間であって、前記ネジの軸部の外周に配置される、
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記素子保持部の表面は前記結像光学系組み立て体の表面とは非接触の状態にある、請求項1〜3の何れか一項に記載の撮像装置。
- 光軸方向に見通した際の、前記移動抑制部材が前記素子保持部に接触する領域は、前記第1の接着剤が前記素子側接着面に接触する領域の少なくとも一部と重なる、請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1の接着剤が前記素子側接着面に接触する領域は、光軸の両側にそれぞれ存在し、
前記移動抑制部材が前記素子保持部に接触する領域は、光軸の両側にそれぞれ存在し、
前記第1の接着剤が前記素子側接着面に接触する領域よりも、前記移動抑制部材が前記素子保持部に接触する領域の方が光軸に近い、請求項1〜5の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記素子保持部は光軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記連結部は、前記貫通孔の内径よりも小径の軸部、及び前記貫通孔よりも最大幅が大きな頭部を有し、
前記軸部は前記貫通孔に挿入され、
前記頭部は前記貫通孔よりも前記後方の側に位置し、
前記対向面は前記頭部に位置する、請求項1〜6の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記連結部若しくは前記結像光学系組み立て体は、前記素子保持部を間に挟んで前記後方に伸びる一対の側壁を有し、
前記一対の側壁の先端は前記素子保持部の前記後方を向く面の少なくとも一部よりも前記後方の側に達し、
前記連結部は前記側壁の先端から光軸に向かって延びる延長部を有し、
前記対向面は前記延長部の表面に位置する、請求項1〜7の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記素子保持部は回路基板を含み、
前記移動抑制部材は前記回路基板の表面において前記素子保持部に接触する、請求項1〜8の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記回路基板は、フレキシブルプリント配線板であり、
前記素子保持部は、厚さ方向に貫通する保持孔が設けられた固定板を有し、
前記保持孔には、前記撮像素子が挿入され、
前記前記素子側接着面は、前記固定板の表面に位置する、
請求項9に記載の撮像装置。 - 前記結像光学系組み立て体は、結像光学系、及び前記結像光学系を保持する結像光学系保持部材を含み、
前記光学系側接着面は、前記結像光学系保持部材の表面に位置する、請求項1〜10の何れか一項に記載の撮像装置。
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