JP2008116594A - 撮像装置及び撮像装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来のAF機能等の高級機能に対応するための駆動装置を備えた撮像装置は、光軸調整を行うと撮像装置の収納高さが大きくなるという問題がある。
【解決手段】 ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置において、前記蓋体に前記スライド軸の傾きを設定する傾設定手段を設け、該傾設定手段により前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うことを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置において、前記蓋体に前記スライド軸の傾きを設定する傾設定手段を設け、該傾設定手段により前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明はCMOSセンサやCCDセンサ等の撮像素子と、レンズユニットの駆動手段を有する小型撮像装置の改良に関し、さらに詳しくは駆動手段を有するレンズユニットと撮像素子との光軸調整が極めて容易な撮像装置及び撮像装置の製造方法に関するものである。
最近、携帯電話やPHS等で撮像した画像をそのままメールに添付して送ることが出来るようなデジタルカメラ機能内蔵の電話機が販売されている。これら携帯電話のカメラ機能の多くはデジタルカメラと同じく、CMOSセンサやCCDセンサ等の固体撮像素子と、レンズや絞り部材等の光学系部材よりなるレンズユニットを1つのケースに組み込んで一体化した小型撮像装置が用いられている。
前記撮像装置の組立てに当たっては前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行う必要があり、この光軸調整方法に付いては従来より色々な提案がなされている。例えばレンズを直接操作して調整を行う第1の従来例として特許文献1があり、以下図面によりその基本構成を説明する。
図5は従来の撮像装置におけるレンズとレンズ支持胴枠の部分断面図、図6は図5のX−X断面図である。図5、図6において55はレンズユニットの1部であり、レンズ51は支持胴枠52内において抑え環53の緊締により支持胴枠52の端部52aに押えつけられて固定されている。
52b,52cは調整孔であり、前記支持胴枠52の側面にレンズ51の周面に対応する位置で、支持胴枠52の中心軸に向かって斜めに形成されている。58,59はレンズ位置調整用の調整棒であり、前記支持胴枠52の二つの調整孔52b,52cに挿入され、レンズ51の周面に当接している。
図6に示すごとく、調整孔52b,52cは前記支持胴枠52の円周方向上に90度の間隔となるように2箇所設けられており、それぞれに調整棒58,59が挿入されている。支持胴枠52を図示しない外部の治具で固定して調整棒58,59を出し入れすることにより、レンズ51を微小移動させて芯出しを行う。これによりレンズ51の光軸を支持胴枠52の中心軸上に合致させることができる。光軸調整後は接着剤によりレンズ51を支持胴枠52に固着してレンズユニット55を完成させる。
次にレンズユニットを操作して調整を行う第2の従来例として特許文献2があり、以下図面によりその基本構成を説明する。図7は従来の撮像装置の平面図、図8は図7のY−Y断面図である。
図7、図8において40は撮像装置、41はプリント配線基板(以下PCBと略記する)42は撮像素子、44はレンズホルダ、45はレンズユニットであり、前記PCB41上に撮像素子42が載置され、レンズユニット45がレンズホルダ44に保持されている。そして、レンズユニット45の全面のフランジ部には後述する光軸調整動作において治具の爪が、レンズユニット45を保持するためのチャック凹部45aが設けられている。
次に撮像装置40の光軸調整動作に付いて説明する。図7、図8においてレンズユニット45のチャック凹部45aに4本の治具の爪100(図面では爪の1部のみ記載)を挿入し、レンズユニット45を治具に保持する。この状態から調整用チャート150を撮像装置40で撮像し、撮像画像に応じて治具を操作することによりレンズユニット45を光軸Kに対して矢印Sの方向に移動させて、レンズユニット45との光軸を調整する。そしてこの光軸調整が終了した状態で、前記レンズホルダ44にレンズユニット45を接着剤により固着して撮像装置40を完成させる。
上記第1及び第2の従来例における撮像装置はいずれもレンズの移動を行なわない固定焦点用のレンズユニットが対象であるため、光軸調整後に撮像素子を搭載したPCBとレンズホルダとレンズユニットとを接着剤によって固着する構成となっている。
しかし、近年はカメラの高機能化に伴いレンズユニットを移動させるAF機能(オートフォーカス)やズーム機能を備えた高級機種が主流となっている。このため、レンズユニットには駆動機構が設けられており、このような駆動機構を備えたAF用レンズユニットは、固定焦点用のレンズユニットのようにレンズホルダに固着する事が出来ない構成となっている。
次に従来より行なわれている駆動機構を備えたAF用レンズユニットの光軸調整に付いて説明する。
図9は駆動機構を備えた撮像装置の斜視図、図10は図9に示す撮像装置の要部断面図であり、本願発明にも用いている構成である。図11は図9に示す撮像装置の要部断面図であり、従来の光軸調整状態を示すものである。
図9は駆動機構を備えた撮像装置の斜視図、図10は図9に示す撮像装置の要部断面図であり、本願発明にも用いている構成である。図11は図9に示す撮像装置の要部断面図であり、従来の光軸調整状態を示すものである。
図9、図10において30は駆動装置を備えた撮像装置、1はPCB、2は撮像素子、3はフレーム、4は蓋体であり、前記フレーム3と蓋体4とによりケースを構成している。5はレンズユニット、7はスライド軸であり、スライド軸7はその両軸端部がフレーム3の底部に設けられた軸溝3aと、蓋体4に設けられたスライド軸支持孔4aとに軸支されており、蓋体4は蓋体固定孔4bにおいてネジ17によりフレーム3に固定されている。前記レンズユニット5はスライド孔5aを前記スライド軸7に係合させて駆動可能に構成されている。
8はモータであり、フレーム3の開口部3b側に固着されて駆動軸8aをフレーム3の内部に延在させている。9はモータ8の駆動軸8aに取り付けられたカムであり、このカム9が前記レンズユニット5の従動部材5bと係合している。そして前記モータ8、カム9、スライド軸7、レンズユニット5によりレンズ駆動機構を構成し、このレンズ駆動機構が前記撮像素子2を搭載したPCB1にスペーサ15を介し、接着剤16等により固着されている。
次に前記撮像装置30のレンズ駆動動作に付いて説明する。前記撮像装置30は図示しない制御用ICによって、AF機能またはズーム機能が制御されており、カメラ動作において制御用ICからの信号を受けてモータ8が回転し、駆動軸8aに取り付けられたカム9が回転する。このカム9に前記レンズユニット5の従動部材5bが係合しているため、カム9の回転にしたがって前記レンズユニット5がスライド軸7に沿って上下に駆動されて、撮像素子2との距離が可変される。
図10に示す撮像装置30は組み立てられた状態であり、この組立て状態においてはレンズユニット5を構成するレンズ体と撮像素子2との光軸は調整されておらず光軸Kが左方向に傾いている。この状態からフォーカス調整を行うためにはレンズユニット5の傾きを調整してレンズユニット5と撮像素子2との光軸を調整する必要がある。そしてこの撮像装置30は組み立てられた状態において、PCB1の底面から蓋体4の上面までの高さがH1に設計されている。
次に従来の駆動装置を備えた撮像装置の光軸調整方法について説明する。図11は従来の方法で光軸調整された撮像装置30の要部断面図であり、図8で示したのと同様の調整方法によりモータ8が取り付けられたフレーム3全体を傾けてレンズユニット5と撮像素子2との光軸を調整する。そして調整終了後にフレーム3を傾けることによって生じたフレーム3の底面とスペーサ15の隙間18に接着剤16を充填して固着している。
上記の如くAF機能等の高級機能に対応するための駆動装置を備えた撮像装置における光軸調整方法は、固定焦点用の光軸調整のようにレンズ自体の傾きやレンズユニットの傾きを直接調整して固着する事ができないため、図11に示す如くモータ付きのフレーム全体を傾ける事になるが、この結果、光軸調整後の撮像装置30の高さは従来のH1からH2へと変化し、隙間18に充填された接着剤の分だけ高くなってしまうという問題がある。
この高さの変化は、携帯電話等の小型形態機器に組み込む撮像装置としては致命的な欠点になる。すなわち小型携帯機器が薄型化を指向する中で、小型携帯機器に組み込むエレメントに対する要求は少しでも薄型化することであり、このため色々な技術開発が求められている。本発明の目的は上記問題に鑑みなされたもので、駆動装置を備えた撮像装置における光軸調整を、光軸調整後の撮像装置30の高さを変化させずに行うことを可能とし、薄型化された小型撮像装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明においてはケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置において、前記蓋体に前記スライド軸の傾きを設定する傾設定手段を設け、該傾設定手段により前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うことを特徴とする撮像装置である。
上記構成によれば、前記蓋体に設けた傾設定手段によりスライド軸の傾きを調整してレンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うため、光軸調整後の撮像装置の高さを変化させず、H1の高さに保つことができる。
前記傾設定手段は前記蓋体に、前記スライド軸の傾きを可変できる大きさに形成されたスライド軸支持孔であることを特徴とする撮像装置である。
前記傾設定手段は前記蓋体に、前記スライド軸の傾きを可変できる大きさに形成された蓋体固定孔であることを特徴とする撮像装置である。
ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置の製造方法において、前記蓋体にスライド軸の傾きを可変できる大きさに形成されたスライド軸支持孔を設け、該スライド軸支持孔の中で前記スライド軸の位置を移動して前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行なった後に、前記蓋体とスライド軸とを固着することを特徴とする撮像装置の製造方法である。
ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置の製造方法において、前記蓋体にスライド軸の傾きを可変できる大きさに形成された蓋体固定孔を設け、該蓋体固定孔の中で前記蓋体の位置を移動して前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行なった後に、前記蓋体を前記フレームに固定することを特徴とする撮像装置の製造方法である。
前記蓋体とフレームとの固定は、前記蓋体固定孔の部分において前記蓋体をフレームに接着することを特徴とする撮像装置の製造方法である。
上記のごとく本発明においては、AF機能等の高級機能に対応するための駆動装置を備えた撮像装置における光軸調整において、前記蓋体に設けた傾設定手段によりスライド軸の傾きを調整してレンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うため、光軸調整後の撮像装置の高さが変化せず、これを組み込む携帯機器の薄型化に貢献する事ができる。
また光軸調整を行うのに、従来のような調整用の治具を必要とせず、蓋体の操作のみで行うことが出来るため、撮像装置の調整にかかる加工コストを安くする事が可能となり、撮像装置のコストダウンにも貢献できる。
以下図面により本発明の撮像装置及びその製造方法を説明する。図1は本発明の第1の実施形態における撮像装置の要部断面図、図2は図1のA部の拡大断面図であり、前記図9、図10に対応するもので図9、図10と同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
図1において10は撮像装置であり、図10に示す撮像装置30と異なるところは蓋部14の構成である。すなわち従来の撮像装置30では蓋体4に設けられたスライド軸支持孔4aがスライド軸7を固定する圧入孔であったのに対し、撮像装置10の蓋体14に設けられたスライド軸支持孔14aはスライド軸7を固定せずに、スライド軸7の傾きを可変できる大きさに形成された傾設定手段となっていることである。そしてスライド軸支持孔14aの内部においてスライド軸7の傾きを調整して光軸調整を行った後に接着剤16により蓋体14とスライド軸7を固着している。
次に撮像装置10の光軸調整を行う製造方法に付いて説明する。撮像装置10は前記図9、図10で説明した手順によって組み立てられた後、図2に拡大して示すようにスライド軸支持孔14aの中で前記スライド軸7の位置を移動してレンズユニット5を傾けることによってレンズユニット5と撮像素子2との光軸調整を行う。この調整方法は従来と同様に、調整用チャートを撮像装置10で撮像し、撮像画像に応じてスライド軸7の位置を移動してレンズユニット5を傾けることによってレンズユニット5との光軸を調整する。
そして光軸調整終了後に、前記スライド軸支持孔14aの内部の接着剤16を注入して蓋体14とスライド軸7とを固着する。
上記製造方法によって光軸調整された撮像装置10は図10に示す撮像装置30と同様に、PCB1の底面から蓋体14の上面までの高さがH1に保たれる。
上記製造方法によって光軸調整された撮像装置10は図10に示す撮像装置30と同様に、PCB1の底面から蓋体14の上面までの高さがH1に保たれる。
図3は本発明の第2の実施形態における撮像装置の要部断面図、図4は図3のB部の拡大断面図であり、前記図9、図10に対応するもので図9、図10と同一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
図3において20は撮像装置であり、図10に示す撮像装置30と異なるところは蓋部24の構成である。すなわち従来の撮像装置30では蓋体4に設けられた蓋体固定孔4bはネジ17に整合する固定孔であるが、撮像装置20の蓋体24に設けられた蓋体固定孔24bはネジ17の径より十分大きく、前記スライド軸7の傾きを可変できる大きさに形成された傾設定手段となっていることである。そして蓋体固定孔24bの範囲において蓋体24を移動させ、スライド軸7の傾きを調整して光軸調整を行った後にネジ17により蓋体24をフレーム3に固定する。
次に撮像装置20の光軸調整を行う製造方法に付いて説明する。撮像装置20は前記図9、図10で説明した手順によって組み立てられた後、図4に拡大して示すように蓋体固定孔24bの中で蓋体24の位置を移動することによりスライド軸支持孔24aに圧入されたスライド軸7を傾ける事が出来る。このスライド軸7の傾きによってレンズユニット5と撮像素子2との光軸調整を行なった後に、前記蓋体24を前記フレーム3にネジ17によって固定する。
なお本実施形態においては、光軸調整後のネジ17のゆるみによる調整ズレを防止するため、ネジ17による固定後に蓋体固定孔24bの内部とネジ17の周囲に接着剤16を注入して固着している。
上記製造方法によって光軸調整された撮像装置20は図10に示す撮像装置30と同様に、PCB1の底面から蓋体24の上面までの高さがH1に保たれる。
上記製造方法によって光軸調整された撮像装置20は図10に示す撮像装置30と同様に、PCB1の底面から蓋体24の上面までの高さがH1に保たれる。
上記の如く、各実施形態に示す駆動装置を備えた撮像装置10及び20は、駆動源であるモータ8とレンズユニット5との力の伝達をカム9と従動部材5bとの係合によって行なっているため、光軸調整のためにスライド軸7を多少傾けても、カム9と従動部材5bとの係合が外れない範囲においては駆動力の伝達が可能である。そしてこの光軸調整のためにスライド軸7を傾ける量は前記カム9と従動部材5bとの係合が外れない範囲において十分行うことが可能である。
1、41 回路基板(PCB)
2,42 撮像素子
3 フレーム
3a 軸溝
3b 開口部
4、14,24 蓋体
4a、14a、24a スライド軸支持孔
4b、14b,24b 蓋体固定孔
5,45,55 レンズユニット
5a スライド孔
5b 従動部材
7 スライド軸
8 モータ
8a 駆動軸
9 カム
10,20,30、40 撮像装置
15 スペーサ
16 接着剤
17 ネジ
18 間隙
2,42 撮像素子
3 フレーム
3a 軸溝
3b 開口部
4、14,24 蓋体
4a、14a、24a スライド軸支持孔
4b、14b,24b 蓋体固定孔
5,45,55 レンズユニット
5a スライド孔
5b 従動部材
7 スライド軸
8 モータ
8a 駆動軸
9 カム
10,20,30、40 撮像装置
15 スペーサ
16 接着剤
17 ネジ
18 間隙
Claims (6)
- ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置において、前記蓋体に前記スライド軸の傾きを設定する傾設定手段を設け、該傾設定手段により前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行うことを特徴とする撮像装置。
- 前記傾設定手段は前記蓋体に、前記スライド軸の傾きを可変できる大きさに形成されたスライド軸支持孔である請求項1記載の撮像装置。
- 前記傾設定手段は前記蓋体に、前記スライド軸の傾きを可変できる大きさに形成された蓋体固定孔である請求項1記載の撮像装置。
- ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置の製造方法において、前記蓋体にスライド軸の傾きを可変できる大きさに形成されたスライド軸支持孔を設け、該スライド軸支持孔の中で前記スライド軸の位置を移動して前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行なった後に、前記蓋体とスライド軸とを固着することを特徴とする撮像装置の製造方法。
- ケース体を構成するフレームと蓋体、前記フレームと蓋体の間に設けられたスライド軸、該スライド軸に取り付けられたレンズユニット、該レンズユニットを駆動する駆動手段とを有するレンズ駆動機構と、撮像素子とよりなる撮像装置の製造方法において、前記蓋体にスライド軸の傾きを可変できる大きさに形成された蓋体固定孔を設け、該蓋体固定孔の中で前記蓋体の位置を移動して前記レンズユニットと撮像素子との光軸調整を行なった後に、前記蓋体を前記フレームに固定することを特徴とする撮像装置の製造方法。
- 前記蓋体とフレームとの固定は、前記蓋体固定孔の部分において前記蓋体をフレームに接着することを特徴とする請求項5記載の撮像装置の製造方法。
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JP2006298425A JP2008116594A (ja) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | 撮像装置及び撮像装置の製造方法 |
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Cited By (2)
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WO2018198815A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置、電子機器 |
WO2023001055A1 (zh) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | 维沃移动通信有限公司 | 摄像模组及电子设备 |
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