JP5488750B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子を有するレンズ鏡筒に関する。

近年、レンズからの入射光を電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＣＣＤと略す）などの撮像素子を用いて撮像し、電気信号に変換後、画像として取り出せるようにした撮像装置が広く用いられている。また、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）やカメラ付携帯電話などの携帯用機器の小型化、高性能化の要求に伴い、撮像装置の主要部品であるレンズ鏡筒の小型化、軽量化が一層求められている。

従来、レンズ鏡筒を構成する撮像素子と、赤外線などの特定波長の光を遮蔽し、可視光を透過するガラス板材などからなる光学フィルタとの間には、外部からのゴミなどの侵入を防ぐためにゴム材などからなる弾性部材が挟み込まれ、保持部材によって保持されていた。このような保持構造の場合、弾性部材を挟み込むための距離が必要であり、レンズ鏡筒部分の薄型化（本体の光軸方向の厚みを薄くすること）を妨げる要因となっていた。

一方、特許文献１では、撮像素子は、撮像面を有する矩形板状のベアチップとして構成されている。また、撮像素子は、パッケージに設けられた収容凹部の底壁上に配置され、ガラス板が収容凹部を覆うようにパッケージ筐体の前面に接着されている。

特開２００６−２２７１０３号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、約６０℃を超える高温度環境におかれると、ガラス板とパッケージ筐体とを固定する接着剤から、接着剤の材料である有機成分を含んだガスが発生し、撮像素子やガラス板の撮像素子と対向する面などに有機成分が付着する場合があった。レンズからの入射光が、有機成分が付着した箇所を透過する際には、当該箇所で光の吸収、散乱が発生する。このため、撮像素子に到達する入射光の光束は、レンズを通過したときと比較して、局所的に増減する。よって、撮像した画像に意図しない明暗が発生し画像品質が劣化するといった課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、撮像素子で撮像される画像品質を確保しつつ、薄型化を実現したレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、光学フィルタとを備え、光学フィルタは撮像素子の入射面に対向配置され、光学フィルタの少なくとも一部が接着部材によって撮像素子と接着されることを特徴とする。

このような構成によれば、接着部材から有機成分を含んだガスが発生したとしても、光学フィルタと撮像素子との間の接着部材が介在しない空隙から外部へ通気される。したがって、撮像素子で撮像される画像品質を確保しつつ、薄型化を実現したレンズ鏡筒を提供することができる。

また、撮像素子と光学フィルタとの間に遮光部材を備え、遮光部材の撮像素子に対向する面の少なくとも一部が第１の接着部材によって撮像素子と接着されるとともに、遮光部材の光学フィルタに対向する面の少なくとも一部が第２の接着部材によって光学フィルタと接着されてもよい。

このような構成によれば、画像の品質をさらに向上させるための遮光部材を設けても、レンズ鏡筒の薄型化を実現することができる。

また、第１の接着部材による遮光部材と撮像素子との接着強度が第２の接着部材による遮光部材と光学フィルタとの接着強度より高くてもよい。

このような構成によれば、レンズ鏡筒の生産時において、光学フィルタの貼りズレが発生した場合、遮光部材との接着強度が低い光学フィルタを容易に剥離し、修理をすることができる。

また、遮光部材の外形は光学フィルタの外形よりも大きくてもよい。

このような構成によれば、レンズ鏡筒の生産時において、光学フィルタの貼りズレが発生した場合、遮光部材が光学フィルタよりも外側に延出した部分を冶具などで保持することができる。したがって、遮光部材および光学フィルタを容易に剥離し、修理をすることができる。

また、遮光部材の外形が光学フィルタの外形よりも大きい場合には、第１の接着部材による遮光部材と撮像素子との接着強度が第２の接着部材による遮光部材と光学フィルタとの接着強度より低くてもよい。

このような構成によれば、さらに遮光部材および光学フィルタを容易に剥離し、修理することができる。

本発明によれば、撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつレンズ鏡筒を薄型化できる。

実施の形態１におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。 同撮像部の光入射面側の正面図である。 図２における撮像部のＡ−Ａ’断面概略図である。 実施の形態２におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。 同撮像部の光入射面側の正面図である。 図５における撮像部のＡ−Ａ’断面概略図である。 実施の形態３におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。 同撮像部の拡大分解斜視図である。 同撮像部の光入射面側の正面図である。 図９における撮像部のＡ−Ａ’断面概略図である。

以下、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１におけるレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。レンズ鏡筒１００は、レンズ部１１０と撮像部１２０と複数のねじ１２５とから構成される。

レンズ部１１０は、入射光を撮像素子１２３に結像させるための複数枚のレンズ（図示せず）を有し、それぞれのレンズは、樹脂成形部材からなるレンズ枠体（図示せず）にて保持されている。レンズ枠体は、非撮像時にはマスターフランジ１１２に固定されたレンズ固定枠１１１内に沈胴収納されている。一方、撮像時には、アクチュエータである直流モータ１１３によって駆動され、レンズ固定枠１１１から延伸し、ズーム動作を行うことができる。

撮像部１２０は、入射光を電気信号に変換する撮像素子１２３を有している。撮像素子１２３は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などからなり、撮像素子ユニット１２４に実装される。撮像素子１２３には撮像素子ユニット１２４を介して電力が供給されるとともに、電気信号が伝達され制御される。また、撮像素子１２３からは電気信号が、撮像素子ユニット１２４を介して画像処理部（図示せず）に送られる。

ここで、撮像素子１２３の感度特性は、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲でゆるやかな山形のカーブを持つ。そのため、撮像素子１２３に波長７５０ｎｍ以上の赤外線が入射した場合にも電荷が蓄積され、撮像した画像に反映される。このように赤外線が撮像素子１２３に入射すると、撮像した画像品質の劣化を発生させる。

したがって、一般的な被写体を撮像する場合には、波長４２０ｎｍ〜６３０ｎｍの可視光を透過して、波長７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外線を遮蔽する機能を有するガラス板材などからなる光学フィルタ１２１が、撮像素子１２３の光入射面に光軸を合わせて対向配置される。

さらに、光学フィルタ１２１の少なくとも一部が、接着部材１２２によって撮像素子１２３と接着されている。接着部材１２２は、光学フィルタ１２１の外縁部を囲むように形成された不連続な額縁形状を有している。ここで、接着部材１２２としては、アクリル酸および誘導体を主成分とするアクリル樹脂系接着剤やアクリル系粘着材を基材に塗布したアクリル樹脂系粘着テープなどを用いることができる。実施の形態１においては、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）基材の両面にアクリル系粘着剤が塗布された両面テープを用いた。

また、撮像部１２０は、複数の金属製のねじ１２５によってマスターフランジ１１２と締結固定されている。

図２は、実施の形態１における撮像部１２０の光入射面側の正面図である。図３は、図２における撮像部１２０のＡ−Ａ’断面概略図である。図２に示すように、撮像素子１２３の光入射面は、撮像素子１２３の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ１２１によって覆われている。撮像素子１２３と光学フィルタ１２１とは、少なくとも一部が接着部材１２２によって接着されている。

図３に示すように、撮像素子１２３と対向配置された光学フィルタ１２１との間には、接着部材１２２が介在し、撮像素子１２３と光学フィルタ１２１とを接着している。また、撮像素子１２３と光学フィルタ１２１との間には、一部に空隙１３０が形成されている。

ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒１００を製造するステップについて説明する。まず、ステップ１では、撮像素子１２３を撮像素子ユニット１２４に実装する。次に、ステップ２では、接着部材１２２を光学フィルタ１２１の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。続いて、ステップ３では、光学フィルタ１２１を撮像素子１２３の光入射面を覆うように位置合わせをした後、所定の荷重を加え撮像素子１２３に貼り付けることで撮像部１２０が完成する。最後に、ステップ４では撮像部１２０をレンズ部１１０にねじ１２５によって締結し、レンズ鏡筒１００が完成する。

上述のように、実施の形態１は、入射光を電気信号に変換する撮像素子１２３と、可視光を透過するとともに赤外線を遮蔽する光学フィルタ１２１とを備え、光学フィルタ１２１は撮像素子の入射面に対向配置されている。さらに、光学フィルタ１２１の少なくとも一部が接着部材１２２によって撮像素子１２３と接着されるとともに、空隙１３０が形成されている。そのため、接着部材１２２から有機成分を含むガスが発生したとしても、空隙１３０を介して撮像素子１２３および光学フィルタ１２１の外部へ通気される。したがって、撮像素子１２３の光入射面または光学フィルタ１２１に有機成分が付着することなく、撮像素子１２３で撮像される画像品質を確保しつつ、レンズ鏡筒１００を薄型化することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２において実施の形態１と同じ構成は、同一符号を付し、適宜説明を省略する。

図４は、実施の形態２におけるレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。図４に示すように、レンズ鏡筒１００は、レンズ部１１０と撮像部１４０とから構成される。ここでレンズ部１１０は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略し撮像部１４０の特徴部分を詳細に説明する。

図４に示すように、撮像部１４０は、光学フィルタ１２１と撮像素子１２３との間に遮光部材１４２を有している。遮光部材１４２は、撮像素子１２３の周囲から不要な光線が入射することを遮るために用いられ、撮像素子１２３の光入射面より小さい開口部１４４を有する。遮光部材１４２は、不要な入射光やレンズ鏡筒１００内での反射光を吸収するために、両面にサンドブラスト処理を施した黒色ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムや黒色顔料などを塗布したフィルムなどからなる。

遮光部材１４２の撮像素子１２３に対向する面の少なくとも一部は、第１の接着部材１４３によって撮像素子１２３と接着されている。遮光部材１４２の光学フィルタ１２１と対向する面の少なくとも一部は第２の接着部材１４１によって光学フィルタ１２１と接着されている。

第１の接着部材１４３は、撮像素子１２３を囲むように連続的に形成された額縁形状を有している。第２の接着部材１４１は、光学フィルタ１２１を囲むように形成された不連続な額縁形状を有している。第１の接着部材および第２の接着部材としては、アクリル樹脂系接着剤やアクリル樹脂系粘着テープなどを用いることができるが、実施の形態２においては、不織布基材の両面にアクリル系粘着剤を塗布した両面テープを用いた。

図５は、実施の形態２における撮像部１４０の光入射面側の正面図である。図６は、図５における撮像部１４０のＡ−Ａ’断面概略図である。図５に示すように、撮像素子１２３の光入射面は、撮像素子１２３の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ１２１によって覆われている。また、遮光部材１４２は光学フィルタとほぼ同一の外形を有している。

図６に示すように、撮像素子１２３と遮光部材１４２とは、第１の接着部材１４３によって接着されている。第１の接着部材１４３は、撮像素子１２３を囲むように連続的に形成されているため、撮像素子１２３と遮光部材１４２との外周部は第１の接着部材１４３によって封じられている。撮像素子１２３と対向配置された光学フィルタ１２１と、遮光部材１４２とは、第２の接着部材１４１によって少なくとも一部が接着されている。光学フィルタ１２１と遮光部材１４２との間には、一部に空隙１５０が形成されている。

ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒１００を製造するステップについて説明する。まず、ステップ１では、撮像素子１２３を撮像素子ユニット１２４に実装する。次に、ステップ２で、第２の接着部材を光学フィルタ１２１の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。次に、ステップ３では、遮光部材１４２と光学フィルタ１２１を位置合わせした後、所定の荷重を加え貼り付ける。次に、ステップ４では、第１の接着部材１４３を遮光部材１４２の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。次に、ステップ５では、遮光部材１４２を所定の位置に位置合わせをした後、所定の荷重を加え撮像素子１２３に貼り付けることで撮像部１４０が完成する。最後に、ステップ６では、撮像部１４０をレンズ部１１０にねじ１２５によって締結し、レンズ鏡筒１００が完成する。

上述のように、実施の形態２は、撮像素子１２３と光学フィルタ１２１との間に遮光部材１４２を備え、遮光部材１４２の撮像素子１２３に対向する面の少なくとも一部が第１の接着部材１４３によって撮像素子１２３と接着されるとともに、遮光部材１４２の光学フィルタ１２１に対向する面の少なくとも一部が第２の接着部材１４１によって光学フィルタ１２１と接着されている。そのため、第１の接着部材１４３および第２の接着部材１４１から有機成分を含むガスが発生したとしても、空隙１５０を介して外部へ通気される。

したがって、画像の品質をさらに向上させるための遮光部材１５１を設けても、レンズ鏡筒１００の薄型化を実現することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３において実施の形態２と同じ構成は、同一符号を付し、適宜説明を省略する。

図７は、実施の形態３におけるレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。図８は、実施の形態３における撮像部１６０の拡大分解斜視図である。図７に示すように、レンズ鏡筒１００は、レンズ部１１０と撮像部１６０とから構成される。ここでレンズ部１１０は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略し撮像部１６０の特徴部分を詳細に説明する。図８に示すように、撮像部１６０は、光学フィルタ１２１および撮像素子１２３よりも外形が大きい遮光部材１５１を有している。撮像部１６０は、複数のねじ１２５によってマスターフランジ１１２と締結固定される。

図９は、実施の形態３における撮像部１６０の光入射面側の正面図である。図１０は、図９における撮像部１６０のＡ−Ａ’断面概略図である。撮像素子１２３の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ１２１によって覆われている。

ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒１００を製造するステップについては、実施の形態２と同様のため説明を省略する。

上述のように、実施の形態３は、光学フィルタ１２１の外形より大きい外形の遮光部材１５１を有している。

そのため、光学フィルタ１２１などに貼りズレが発生した場合には、延出部１５２を冶具などで保持し、遮光部材１５１を容易に剥離することができる。よって、光学フィルタ１２１と撮像素子１２３を容易に分離し、修理することができる。

さらに、遮光部材１５１の延出部１５２がマスターフランジ１１２と当接され、レンズ部１１０と撮像部１６０との隙間が塞がれる。よって、撮像部１６０に実装されるチップ部品などの半田付け時に発生するフラックスや半田くずなどがレンズ部１１０内に入ることを抑制でき、撮像した画像の劣化を防止することができる。

（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１〜実施の形態３を例示した。しかし、本発明はこれには限られない。そこで、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらには限られず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。

実施の形態２において、第１の接着部材および第２の接着部材によって撮像素子と遮光部材と光学フィルタとを接着したものを例示したが、本発明はこれには限られない。

第１の接着部材の面積を第２の接着部材の面積よりも大きくすることによって、撮像素子と遮光部材との接着強度を、遮光部材と光学フィルタとの接着強度よりも高くすることができる。このようにすれば、光学フィルタの貼りズレが発生した場合に、光学フィルタのみを剥離することができるので、撮像部の修理が容易になる。また、第１の接着部材に第２の接着部材よりも接着力の強い接着剤を用いることでも同様の効果を得ることができる。

実施の形態３において、第１の接着部材および第２の接着部材によって撮像素子と光学フィルタよりも外形が大きい遮光部材と光学フィルタとを接着したものを例示したが、本発明はこれには限られない。

第１の接着部材の面積を第２の接着部材の面積よりも小さくすることによって、撮像素子と遮光部材との接着強度を、遮光部材と光学フィルタとの接着強度よりも低くすることができる。このようにすれば、光学フィルタや遮光部材の貼りズレが発生した場合に、光学フィルタおよび遮光部材を剥離することができるので、撮像部の修理が容易になる。また、第１の接着部材に第２の接着部材よりも接着力の弱い接着剤を用いることでも同様の効果を得ることができる。

本発明のレンズ鏡筒によれば、光学フィルタと撮像素子の少なくとも一部を接着固定することで、撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつレンズ鏡筒の薄型化を実現することができるので、デジタルスチルカメラなどに広く有用である。

１００ レンズ鏡筒
１１０ レンズ部
１１１ レンズ固定枠
１１２ マスターフランジ
１１３ 直流モータ
１２０，１４０，１６０ 撮像部
１２１ 光学フィルタ
１２２ 接着部材
１２３ 撮像素子
１２４ 撮像素子ユニット
１２５ ねじ
１３０，１５０ 空隙
１４１ 第２の接着部材
１４２，１５１ 遮光部材
１４３ 第１の接着部材
１４４ 開口部
１５２ 延出部

Claims (3)

1. 複数枚のレンズを有するレンズ部と、
   撮像素子を有する撮像部と、
   を備え、
   前記撮像部は、
   入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子の入射面と対向配置された光学フィルタと、
   開口部を有し、前記撮像素子と前記光学フィルタとの間に配置された遮光部材と、
   を備え、
   前記遮光部材の前記撮像素子に対向する面の一部は、前記開口部を囲うように連続している第１の接着部材で接着され、
   前記遮光部材の前記光学フィルタに対向する面の一部は、前記開口部を囲い、一部に空隙が形成されるように不連続である第２の接着部材で接着される、
   レンズ鏡筒。
2. 前記開口部は、前記撮像素子の光入射面より小さい、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１の接着部材は、前記第２の接着部材に対して接着力が弱い、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。

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