JP2008020523A

JP2008020523A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2008020523A
Application number: JP2006190253A
Authority: JP
Inventors: Masao Fujiwara; 将郎藤原; Kenichi Kudo; 憲一工藤
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-01-31
Also published as: CN101490592A; KR20080110682A; WO2008007558A1

Abstract

【課題】薄型で長期的に鮮明な画質を維持できる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置１は、撮像素子６０を搭載する基板７０と、撮像素子６０を包囲するように基板７０に固定されるホルダ５０と、ホルダ５０に光軸方向に移動可能に設けられると共に撮像素子７０に結像するレンズ１１、１２を備える保持部材３０と、保持部材３０の封止枠５０が配置された側と反対側で保持部材３０と対向配置されたカバー部材２０と、保持部材３０とカバー部材２０との間に配置され保持部材３０を封止枠５０側に向けて付勢する弾性部材９０とを備え、弾性部材９０は、保持部材３０とカバー部材２０との隙間を遮断する形状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に関する。

近年、携帯電話に搭載されている撮像装置においても、近接撮影（マクロ撮影）と通常撮影の切替を可能とするものがある。このような切替は、レンズを光軸方向に移動させるための機構が必要となる。例えば、特許文献１には、このような機構を有する撮像装置が開示されている。

図５は、従来のレンズを駆動させるための機構を有する撮像装置を、携帯電話に採用した場合の構成を示したものである。このような撮像装置は、カバー部材１２０に、スポンジなどの弾性部材２１０を介して携帯電話の外枠２００の内壁に固定される。撮像装置は、携帯電話の外枠２００の開口部、レンズホルダ１３０の開口部１３１を介して、レンズ群１１０に被写体光が進入し、光学フィルタ１８０を通過して、基板１７０に実装された撮像素子１６０の撮像面に結像する。

このような撮像装置は、レンズ群１１０を保持するレンズホルダ１３０と、レンズホルダ１３０と螺合して接着された鏡筒１４３と、鏡筒１４３の撮像素子１６０側に配置されたリング状のレバー部材１４２などを備えている。
鏡筒１４３とレバー部材１４２とは、段部を介して摺動可能に当接し、その当接面には互いにカム面が形成されている。また、鏡筒１４３と同心状に配置されたコイルばね１９０は、鏡筒１４３とレバー部材１４２とのガタつきを抑え、カムによる駆動を安定させるために、鏡筒１４３をレバー部材１４２に向けて付勢する。
レバー部材１４２を回転させることにより、鏡筒１４３に光軸方向にカム作用が及び、鏡筒１４３は、レンズホルダ１３０及びレンズ群１１０と共に光軸方向に移動する。このレンズの光軸方向に移動することにより、撮像素子１６０に対するレンズの位置が変更され、近接撮影と通常撮影の切替が行われる。尚、レバー部材１４２は、封止枠１５０と摺動可能に当接し、コイルばね１９０は、鏡筒１４３とカバー部材１２０との間に配置される。

特開２００６−１１３１６８号公報

しかしながら、上記のような撮像装置では、携帯電話などに搭載した場合、携帯電話の可動部から携帯電話内部に塵が侵入し、この塵がコイルばね１９０の間を通り抜け、レンズ群１１０に付着するという問題があった。そのため、携帯電話の長期間の使用により、撮像装置のレンズが曇り鮮明な画像を撮像することができなくなるという問題があった。
また、特許文献１に開示されている撮像装置についても同様に、切替レバーを揺動可能とするために取付台に形成された切欠きから侵入した塵が、コイルばねの間を通り、カバー部材と調整部材との上部の隙間を通過して、レンズに付着するおそれがあった。また、コイルばね１９０は、線状部材をコイル状にして弾性力を持たせるために厚み方向（光軸方向）にある程度のスペースを必要とするため、撮像装置の薄型化に不利であった。

そこで、本発明は、薄型で長期的に鮮明な画質を維持できる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的は、撮像素子を搭載する基板と、前記撮像素子を包囲するように前記基板に固定されるホルダと、前記ホルダに光軸方向に移動可能に設けられると共に、前記撮像素子に結像するレンズを備える保持部材と、前記保持部材の前記ホルダが配置された側と反対側で前記保持部材と対向配置された固定部材と、前記保持部材と前記固定部材との間に配置され前記保持部材を前記ホルダ側に向けて付勢する弾性部材とを備え、前記弾性部材は、前記保持部材と前記固定部材との隙間を遮断する形状に形成されている撮像装置によって達成できる。
この構成により、保持部材と固定部材との隙間や弾性部材の中を通って塵が内部へ侵入することを防止できる。従って、レンズに塵が付着することを防止でき、長期的な使用によっても鮮明な画質を維持することができる。

また、上記構成において、前記弾性部材は、径方向の断面形状が外部に向けて開くようにＵ字状に形成されている、構成を採用できる。
弾性部材の断面をＵ字状とすることにより、光軸方向への保持部材の移動を許容する程度の弾性力を確保しつつ、弾性部材と保持部材及び固定部材との接触面積を大きく確保することにより、防塵効果に優れた撮像装置を提供できる。

また、上記構成において、前記弾性部材は、ゴムである、構成を採用できる。
この構成により、低コストで撮像装置を製造することができる。また、撮像装置を薄型化することができる。
また、上記に記載の撮像装置を搭載した電子機器は、長期的に鮮明な画質を撮像することができる。

本発明により、薄型で長期的に鮮明な画質を維持できる撮像装置を提供できる。

以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、撮像装置１の平面図で、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
撮像装置１は、第１レンズ１１及び第２レンズ１２の２枚のレンズから構成されるレンズ群１０を光軸方向に移動自在に保持するレンズホルダ(保持部材)３０及びリング部材（保持部材）４０と、リング部材４０との相対的な回転により光軸方向のカム作用をリング部材４０に及ぼす封止枠（ホルダ）５０と、封止枠５０が配置された側と反対側でリング部材４０と対向配置されたカバー部材（固定部材）２０と、リング部材４０とカバー部材２０との間に配置されリング部材４０を封止枠５０側に向けて付勢し、レンズ群１０を駆動する弾性部材９０等を備えている。

カバー部材２０は、後述する封止枠５０から光軸方向に延伸したピン部５３と嵌合して、封止枠５０に固定される。また、カバー部材２０は、その撮像素子６０側の面に、弾性部材９０の端部が当接する。

レンズホルダ３０は、円筒状に形成されておりレンズ群１０が内側に保持されている。このレンズ２の撮像素子６０側には光学フィルタ５が配設されている。レンズホルダ３０は、被写体側に開口部３１が形成され、被写体光が開口部３１を通過して、撮像素子６０の撮像面において結像する。
このレンズホルダ３０の外周と、リング部材４０の内周とは、螺合部分Ｌにより螺合して接続される。

リング部材４０は、円筒状に形成されており、その内周においてレンズホルダ３０と螺合する。また、螺合部分Ｌには、接着剤を塗布され、レンズホルダ３０はリング部材４０に固定されている。

また、リング部材４０の外周には、レバー４２が径方向に突出して形成されている。レバー４２が回されることにより、リング部材４０は所定の方向に回転する。また、リング部材４０は、封止枠５０と摺動回転可能に当接する。リング部材４０の、封止枠５０と当接する撮像素子側面には、光軸方向に高さの異なるカム面４１が形成されており、また、封止枠５０、リング部材と当接する被写体側面には、カム面４１と当接する従動面５１が形成されている。

従って、レバー４２が所定方向に回されることにより、カム面４１と従動面５１とにより、カム作用がリング部材４０に及ぼされ、リング部材４０は、光軸方向に移動する。また、リング部材４０には、レンズホルダ３０が固着している。このため、リング部材４０は、レンズ群１０を光軸方向に移動自在に保持する。

封止枠５０は、その底面が基板７０に接着剤で固定され、中央部に被写体光の通過を許容する開口部５２が形成されている。
撮像素子６０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の画像出力センサが採用されている。撮像素子６０は、例えばフリップチップ実装(ｆlip chip bonding)によって基板７０上の配線パターンに接続されている。
光学フィルタ８０は、例えば赤外線をカットするＩＲカットフィルタが採用されている。

図３は、弾性部材９０の構成を示した図である。図３（ａ）は、弾性部材９０の正面図、図３（ｂ）は、弾性部材９０の側面図である。
弾性部材９０は、保持部材であるリング部材４０と固定部材であるカバー部材２０との隙間を遮断し、保持部材であるレンズホルダ３０を包囲するように隙間なく環状に形成されている。また、弾性部材９０は、所定の厚みを有して断面がＵ字上に形成されている。そして、弾性部材９０の外周側から内周側に塵等が侵入しないように、弾性部材９０は隙間のない構成となっている。また、弾性部材９０は、ゴムにより形成されている。

弾性部材９０は、図１及び図２に示すように、レンズホルダ３０や封止枠５０等と同心状に配置され、その一端部をカバー部材２０の撮像素子側面に固定され、他端部をリング部材４０の被写体側面と当接する。また、弾性部材９０は、リング部材４０とカバー部材２０との隙間を遮断し、レンズホルダ３０を包囲する環状に形成されている。
この構成により、レンズを駆動するための弾性部材９０がリング部材４０とカバー部材２０との隙間から塵が撮像装置１の内部へ侵入することを防止できる。従って、レンズ群１０に塵が付着することを防止でき、長期的な使用によっても鮮明な画質を維持することができる。
また、弾性部材９０は、ゴムであるので、低コストで撮像装置１を製造することができる。また、コイルばねは、線状部材をコイル状にして弾性力を持たせるために厚み方向（光軸方向）にある程度のスペースを必要とするが、ゴムの場合は、コイルばねよりも厚み方向にスペースを必要としない。このため、弾性部材９０にゴムを採用すれば撮像装置１を薄型化できる。

図４は、本実施形態に採用されている弾性部材９０の断面図と、本実施形態以外の異なる断面形状を有する弾性部材を採用した場合の説明図である。
図４（ａ）に示すように、弾性部材９０は、径方向の断面形状が外部に向けて開くようにＵ字状に形成されている。
図４（ｂ）は、本実施形態とは異なる断面形状を有する弾性部材９０ａを採用した場合の説明図である。
図４（ｂ）に示すように、弾性部材９０ａの径方向の厚みが薄すぎると、弾性部材９０ａの付勢力が小さいため、リング部材４０の光軸方向への移動に支障が生じるおそれがある。しかし、レンズホルダ等が小さくそれほど弾性部材による付勢力が要求されない場合には、図４（ｂ）のような弾性部材９０ａを採用してもよい。

例えば図４（ｃ）に示すように、弾性部材９０ｂの径方向の厚みを増すことにより、弾性部材９０ｂの付勢力を大きくすることができる。しかし、このようにすると、弾性部材９０ｂの光軸方向へ伸縮率が小さくなり、光軸方向へのリング部材４０の移動に対向する力が大きくなりすぎ、リング部材４０を回転させるための駆動力が増大するおそれがある。しかし、何らかの事情により強い付勢力が必要な場合は、図４（ｃ）のような弾性部材を採用してもよい。

図４（ａ）に示すように、弾性部材９０の断面をＵ字状とすることにより、光軸方向へのリング部材４０の移動を許容する程度の弾性力を確保しつつ、弾性部材９０とリング部材４０及びカバー部材２０との接触面積を大きく確保することにより、弾性部材９０とリング部材４０及びカバー部材２０との間に隙間が生じるのを防止でき、防塵効果に優れた撮像装置を提供できる。

また、図４（ｄ）は、弾性部材９０ｃが、径方向の断面形状が内部に向けて開くようにＵ字状に形成されている場合の拡大図である。内部に向けて開くようにＵ字状に形成されている場合、弾性部材９０ｃとリング部材４０及びカバー部材２０との間に隙間が生じ易く、この隙間に外部から侵入した塵などがたまると、リング部材４０の光軸方向へのスムーズな移動の障害となるおそれがある。
そこで、図４（ａ）に示したように、外部に向けて開くようにＵ字状に形成させた場合の方がより弾性部材９０とリング部材４０及びカバー部材２０との間に塵がたまることを防止でき、リング部材４０の光軸方向へのスムーズな移動を確保できる。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上記実施例で説明した撮像装置を携帯電話などに搭載することにより、長期的に鮮明な画像を撮像できる携帯電話を提供することができる。また、携帯電話以外の電子機器に搭載してもよい。また、保持部材は、レンズを保持するレンズホルダ３０とリング部材４０とで構成されていたが、これに限らず、図５の構成のようにリング部材４０をレバーの付いたレバー部材とレンズホルダを保持するホルダ保持部材との２部材に分けてもよい。この場合は、レンズを駆動するカムは、レバー部材とホルダ保持部材との間またはレバー部材と固定部材との間に設ければよい。

撮像装置１の正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。弾性部材の構成を示した図である。本実施形態に採用されている弾性部材の断面図と、本実施形態以外の異なる断面形状を有する弾性部材を採用した場合の説明図である。従来のレンズを駆動させるための機構を有する撮像装置を、携帯電話に採用した場合の構成を示したものである。

符号の説明

１撮像装置
１０レンズ群
１１第１レンズ
１２第２レンズ
２０カバー部材
３０レンズホルダ
３１開口部
４０リング部材
４１カム面
４２レバー
５０封止枠
５１従動面
５２開口部
６０撮像素子
７０基板
８０光学フィルタ
９０弾性部材

Claims

撮像素子を搭載する基板と、
前記撮像素子を包囲するように前記基板に固定されるホルダと、
前記ホルダに光軸方向に移動可能に設けられると共に、前記撮像素子に結像するレンズを備える保持部材と、
前記保持部材の前記ホルダが配置された側と反対側で前記保持部材と対向配置された固定部材と、
前記保持部材と前記固定部材との間に配置され前記保持部材を前記ホルダ側に向けて付勢する弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、前記保持部材と前記固定部材との隙間を遮断する形状に形成されている、
ことを特徴とする撮像装置。
前記弾性部材は、径方向の断面形状が外部に向けて開くようにＵ字状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記弾性部材は、ゴムである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
請求項１乃至３の何れかに記載の撮像装置を搭載した、
ことを特徴とする電子機器。