JP5619561B2 - Imaging unit - Google Patents
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Description
本発明は、ハウジング内に、撮像光学系と、該撮像光学系を通った撮影光を撮像する撮像素子とを収納した撮像ユニットに関する。 The present invention relates to an image pickup unit in which an image pickup optical system and an image pickup element that picks up image light passing through the image pickup optical system are housed in a housing.
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主として撮影を目的とした携帯電子機器や、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末といった付随的に撮影機能を備えた携帯電子機器が広く普及している。この種の携帯電子機器においては、中空のハウジングに撮像素子と撮像素子に撮影光を導くための撮像光学系とを収納した構成の撮像ユニットを内蔵させることが広く行われている。そして近年、携帯電子機器の薄型化(小型化)が進行しているため、撮像ユニットに対する薄型化(小型化)の要求が強くなっている。 In recent years, portable electronic devices mainly for photographing such as digital still cameras and digital video cameras, and portable electronic devices having an incidental photographing function such as camera-equipped mobile phones and portable information terminals have been widely used. In this type of portable electronic device, it is widely performed to incorporate an imaging unit having a configuration in which an imaging element and an imaging optical system for guiding imaging light to the imaging element are housed in a hollow housing. In recent years, as portable electronic devices have been made thinner (smaller), there is an increasing demand for thinner (smaller) imaging units.
特許文献1は撮像ユニットの従来技術の一例であり、中空のケースと、ケース内に設けた撮像光学系及び撮像素子と、を具備している。撮像光学系は、ケースの長手方向に離間させて設けた入射側プリズム及び出射側プリズムと、両プリズムの間に位置し、かつケースの長手方向に沿って進退する変倍レンズ群である移動レンズ群と、を具備している。撮像光学系の入射部である入射側プリズムに入った撮影光は、入射側プリズムによって進行方向を90°変換(反射)された後に移動レンズ群を透過して出射側プリズムに入り、出射側プリズムによって進行方向を再度90°変換(反射)されて撮像素子の撮像面によって受光(撮像)される。
このように2つのプリズムを用いて撮像光学系を構成すると、ケースの厚み方向(長手方向に対して直交する方向)の寸法を薄くしつつ、撮影光を撮像素子に導くことが可能になる。 When the imaging optical system is configured by using two prisms in this way, it is possible to guide the imaging light to the imaging element while reducing the dimension in the thickness direction of the case (direction orthogonal to the longitudinal direction).
光学機器においては正規の光路とは別の方向から撮像面(結像面)に迷光が入射することが多く、迷光が撮像面に入射すると撮像(撮影)した画像にゴーストが発生してしまうため、撮像面に向かう迷光を遮光する遮光枠を設けることが多い。特に上記のようにケースを薄型化した撮像ユニットにおいては、ケース内壁と撮像光学系の距離が近づくため、ケース内壁で反射した迷光や、出射側プリズムの側面で反射した迷光が撮像面に直接入射するおそれが高くなるので、移動レンズ群の移動に合わせて移動する遮光枠を設けると効果的である。 In optical devices, stray light often enters the imaging surface (imaging surface) from a direction different from the normal optical path. When stray light enters the imaging surface, a ghost is generated in the captured (captured) image. In many cases, a light shielding frame that shields stray light traveling toward the imaging surface is provided. In particular, in the imaging unit with a thin case as described above, the distance between the case inner wall and the imaging optical system is closer, so stray light reflected by the case inner wall and stray light reflected by the side surface of the exit side prism are directly incident on the imaging surface. Therefore, it is effective to provide a light shielding frame that moves in accordance with the movement of the moving lens group.
しかし、ケース内に遮光枠を移動可能に設けるためには遮光枠とケース内壁の間にクリアランスを形成する必要があるため、迷光がこのクリアランスを通り抜けて撮像素子側に向かうおそれがある。しかも上記のように薄型の撮像ユニットは迷光が撮像面に直接入射し易い構造であるため、可動タイプの遮光枠を設ける場合には特別な工夫が必要である。 However, since it is necessary to form a clearance between the light shielding frame and the case inner wall in order to movably provide the light shielding frame in the case, stray light may pass through the clearance and travel toward the image sensor. In addition, as described above, the thin imaging unit has a structure in which stray light is likely to be directly incident on the imaging surface. Therefore, special arrangement is required when a movable type light shielding frame is provided.
本発明は、全体形状が薄型でありながら、迷光が撮像素子に入射するのを効果的に防止できる撮像ユニットを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging unit that can effectively prevent stray light from being incident on an imaging device while the overall shape is thin.
本発明の撮像ユニットは、ケース内に設けた、該ケース外からケースの厚み方向に入射した撮影光を、該厚み方向に対して直交する該ケースの長手方向に向けて出射する入射側プリズムと、上記ケース内に設けた、該入射プリズムが出射した該撮影光を透過させかつ上記長手方向に移動する変倍レンズ群である移動レンズ群と、上記ケース内に設けた、該移動レンズ群を透過した後に入射した該撮影光を上記厚み方向に出射する出射側プリズムと、上記ケース内に設けた、該出射側プリズムが出射した該撮影光を受光する撮像素子と、上記ケース内において上記移動レンズ群と上記出射側プリズムの間に上記長手方向に並べて設けた、上記移動レンズ群が変倍動作するときに該長手方向に移動する複数の遮光枠と、を備え、上記移動レンズ群が、第1の移動レンズ群、及び、該第1の移動レンズ群より上記出射側プリズム側に位置する第2の移動レンズ群を備え、上記遮光枠が、上記第1の移動レンズ群を支持する第1の移動レンズ枠に支持した第1遮光枠、及び、上記第2の移動レンズ群を支持する第2の移動レンズ枠に支持した第2遮光枠を備え、上記第1遮光枠及び上記第2遮光枠が、上記第2の移動レンズ群より上記出射側プリズム側に位置し、上記第1の移動レンズ群と上記第1の遮光枠の間に上記第2の移動レンズ群が位置し、上記第2の移動レンズ群と上記第2の遮光枠の間に上記第1の遮光枠が位置することを特徴としている。 An imaging unit according to the present invention includes an incident-side prism that is provided in a case and emits photographing light incident from the outside of the case in the thickness direction of the case toward the longitudinal direction of the case perpendicular to the thickness direction. A movable lens group that is a variable power lens group that is provided in the case and transmits the photographing light emitted from the incident prism and moves in the longitudinal direction; and the movable lens group that is provided in the case. An exit-side prism that emits the imaging light incident after passing through in the thickness direction, an imaging element that is provided in the case and receives the imaging light emitted by the exit-side prism, and the movement in the case between the lens group and the exit-side prism disposed side by side in the longitudinal direction, and a plurality of light-blocking frame which moves in the longitudinal direction when the moving lens group zooming operation, the moving lens group , A first moving lens group, and a second moving lens group positioned closer to the output side prism than the first moving lens group, and the light shielding frame supports the first moving lens group. A first light-shielding frame supported by a first moving lens frame; and a second light-shielding frame supported by a second moving lens frame that supports the second moving lens group. Two light-shielding frames are located closer to the output side prism than the second moving lens group, and the second moving lens group is located between the first moving lens group and the first light-shielding frame, The first light-shielding frame is located between the second moving lens group and the second light-shielding frame .
本発明の撮像ユニットは、撮影光を撮像素子に導くための撮像光学系(屈曲光学系)を2つのプリズム(入射側プリズム、出射側プリズム)を用いて構成することにより撮像ユニット(ケース)を薄型化しているので、ケース内において迷光が発生し易い(撮影光がケース内壁に反射し易い)構造となっている。
しかし移動レンズ群と出射側プリズムの間に、移動レンズ群が変倍動作するときに移動する遮光枠を設けたので、該遮光枠によって迷光が撮像素子に入射するのを抑制できる。また、最も移動レンズ群側に位置する遮光枠とケース内面のクリアランスを迷光が通り抜けるおそれがあるものの、この迷光は出射側プリズム側に位置する別の遮光枠によって遮ることができるので、迷光が撮像素子に入射するのを確実に防止できる。
In the imaging unit of the present invention, an imaging optical system (bending optical system) for guiding imaging light to an imaging device is configured by using two prisms (incident side prism, outgoing side prism), thereby forming an imaging unit (case). Since it is thin, stray light is likely to be generated in the case (shooting light is easily reflected on the inner wall of the case).
However, since a light-shielding frame that moves when the moving lens group performs a zooming operation is provided between the moving lens group and the exit-side prism, stray light can be prevented from entering the image sensor by the light-shielding frame. In addition, although stray light may pass through the clearance between the light shielding frame located closest to the moving lens group and the inner surface of the case, this stray light can be blocked by another light shielding frame located on the exit side prism side, so that stray light is imaged. It can be reliably prevented from entering the element.
以下、図1〜図7を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお以下の説明における前後、左右、及び、上下の各方向は、図中に記載した矢線方向を基準としている。
図1、図2に示すように撮像ユニット10は大きな構成要素として本体モジュール15、基板モジュール65、及び、カバー部材76を具備している。
本体モジュール15は、合成樹脂製のハウジング(ケース)16を備えている。ハウジング16は前面の左端部に断面略D字形の取付用凹部17を有し、前面の該左端部を除く部分には断面略矩形の収納凹部18を有し、取付用凹部17と収納凹部18の間には両者を区切る隔壁19を備えており、隔壁19の中央部には取付用凹部17と収納凹部18を連通させるための連通孔20(図3〜図5参照)が穿設してある。収納凹部18の底面(後面)の右端部には正面視略方形をなす位置決め部22が前向きに突設してある。位置決め部22は前方に向かって突出する3つの位置決め用突部23を備えており、各位置決め用突部23の前面は前後方向(ハウジング16の厚み方向)に対して直交する偏平な位置決め平面24となっている。また位置決め部22の内部には前面及び左側面が開口するプリズム用凹部25が凹設してある。さらに位置決め部22の左側面には上下一対の規制用突部26が突設してあり、各規制用突部26の左端面は左右方向(ハウジング16の長手方向)に対して直交する平面からなる遮光枠位置規制面26aとなっている。さらに収納凹部18の内周面の前縁部には、ハウジング16の前面より後方に一段後退しかつ前後方向に対して直交する基板支持面27が形成してあり、基板支持面27の2カ所には前向きに突出する係止突起28が設けてある。ハウジング16の上面中央部の前端部には周辺部に比べて(下方に)一段下がった第1係合凹部30が形成してあり、第1係合凹部30の左側には第1係合凹部30と同じ高さに位置しかつ第1係合凹部30より広幅の第2係合凹部31が形成してあり、第2係合凹部31には係合突起32が突設してある。さらにハウジング16の下面にも同じ構成の第1係合凹部30、第2係合凹部31、係合突起32が形成してある。下面の第1係合凹部30、第2係合凹部31、係合突起32の互いの位置関係は上面のものと同じであるが、下面の第1係合凹部30、第2係合凹部31、係合突起32は上面のものに対して全体的に右側にずれている。さらにハウジング16の右側面には上下一対の係合突起34が突設してある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, front and rear, left and right, and up and down directions are based on the arrow direction described in the figure.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
図3〜図5に示すように取付用凹部17の内部には、前後方向に対して直交する入射面LP1−aと左右方向に対して直交する出射面LP1−bとを備える第1プリズム(入射側プリズム)LP1が嵌合固定してある。また取付用凹部17の前端部には、取付用凹部17と同じ断面形状でその光軸が前後方向に延びるレンズL1が嵌合固定してある。レンズL1の前面は前方に露出しており、レンズL1の後面と入射面LP1−aは前後方向に対向している。また図2、図4に示すように連通孔20には第1プリズムLP1の出射面LP1−bと左右方向に対向する2枚のレンズL2、3が嵌合固定してある。以上説明したレンズL1、第1プリズムLP1、レンズL2、レンズL3が第1レンズ群LG1の構成要素である。
プリズム用凹部25には左右方向に対して直交する入射面LP2−aと前後方向に対して直交する出射面LP2−bとを備える第2プリズム(出射側プリズム)LP2が嵌合固定してあり、入射面LP2−aは出射面LP1−bと左右方向に対向している。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5, a first prism having an incident surface LP1-a orthogonal to the front-rear direction and an output surface LP1-b orthogonal to the left-right direction inside the mounting recess 17. Incident side prism) LP1 is fitted and fixed. A lens L1 having the same cross-sectional shape as the mounting recess 17 and having an optical axis extending in the front-rear direction is fitted and fixed to the front end of the
A second prism (exit-side prism) LP2 having an entrance surface LP2-a orthogonal to the left-right direction and an exit surface LP2-b orthogonal to the front-rear direction is fitted and fixed to the
ハウジング16の右側壁の内面と隔壁19には共に左右方向に直線的に延びる金属製の円柱部材である第1ロッド36と第2ロッド37の両端部が上下に並べた状態で固定してある。
第1ロッド36には合成樹脂製の2群レンズ枠(第1の移動レンズ枠)39の上部に形成した挿通孔40が嵌合しており、第2ロッド37には2群レンズ枠39の下端部に形成した回転止め溝41が係合している。このように回転止め溝41が第2ロッド37に係合することにより2群レンズ枠39の第1ロッド36回りの回転を規制しているので、2群レンズ枠39は第1ロッド36及び第2ロッド37に沿って左右方向にスライド可能である。2群レンズ枠39を左右方向に貫通するレンズ保持孔には、2枚のレンズL4、L5からなり、かつ出射面LP1−b及び入射面LP2−aと左右方向に対向する第2レンズ群(移動レンズ群)(第1の移動レンズ群)LG2が嵌合固定してある。2群レンズ枠39の右側面には、中央部にレンズL4、L5と同心をなす光束規制開口43aを有する遮光シート43が固着してある。また、2群レンズ枠39の上端部には左右両端が開放したナット保持孔42が形成してあり、ナット保持孔42には軸線が左右方向に延びる雌ねじ孔を備えるドリブンナット44が嵌合固定してある(ナット保持孔42の第1ロッド36側の端部がドリブンナット44の回転止めを構成している)。収納凹部18の上部にはステッピングモータからなる第1モータM1が固定してある。第1モータM1は左方に向かって直線的に延びる回転駆動軸M1aを備えており、回転駆動軸M1aの先端部近傍に形成した雄ねじ溝がドリブンナット44の上記雌ねじ溝に螺合している。従って、第1モータM1を動作させることにより回転駆動軸M1aをその軸線回りに正逆回転させると、2群レンズ枠39(レンズL4、L5)が第1ロッド36と第2ロッド37に沿って図3、図4に示すテレ端位置と図5に示すワイド端位置の間を左右方向に直線移動する。
また第2ロッド37には2群レンズ枠39の右側に位置する合成樹脂製の3群レンズ枠(第2の移動レンズ枠)47の下部に形成した挿通孔48が嵌合しており、第1ロッド36には3群レンズ枠47の上端部に形成した回転止め溝49が係合しているので、3群レンズ枠47は第1ロッド36及び第2ロッド37に沿って(第2ロッド37回りに回転を規制された状態で)左右方向にスライド可能である。3群レンズ枠47を左右方向に貫通するレンズ保持孔には1枚のレンズL6からなり第2レンズ群LG2と互いに同心をなす第3レンズ群(移動レンズ群)(第2の移動レンズ群)LG3が嵌合固定してあり、3群レンズ枠47の下端部には左右両端が開放したナット保持孔50が形成してあり、ナット保持孔50にはドリブンナット44が嵌合固定してある(ナット保持孔50の第2ロッド37側の端部がドリブンナット44の回転止めを構成している)。さらに収納凹部18の下部には第1モータM1と同一仕様の第2モータM2が固定してあり、回転駆動軸M2a(回転駆動軸M1aと同一仕様)の先端部近傍に形成した雄ねじ溝がドリブンナット44の上記雌ねじ溝に螺合している。従って、第2モータM2を動作させることにより回転駆動軸M2aをその軸線回りに正逆回転させると、3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)が第1ロッド36と第2ロッド37に沿って図3、図4に示すテレ端位置と図5に示すワイド端位置の間を左右方向に直線移動する。
以上説明した第1レンズ群LG1、第2レンズ群LG2(2群レンズ枠39、ドリブンナット44)、第3レンズ群LG3(3群レンズ枠47、ドリブンナット44)、及び、第2プリズムLP2が撮像光学系(屈曲光学系)の構成要素であり、第2レンズ群LG2(レンズL4、L5)と第3レンズ群LG3(レンズL6)が第1ロッド36及び第2ロッド37に沿って進退することにより該撮像光学系はズーミング動作を行い、第3レンズ群LG3が進退することによりフォーカシング動作を行う。
さらにハウジング16、第1ロッド36、第2ロッド37、撮像光学系、第1モータM1、及び、第2モータM2が本体モジュール15の構成要素である。
Both the inner ends of the right side wall of the
An
The
The first lens group LG1, the second lens group LG2 (second
Further, the
2群レンズ枠39の上端近傍部には、第1ロッド36、第2ロッド37、及びレンズL2〜L6の光軸Aと平行な金属製の円柱部材であるガイドバー52の左端部が固定してある。ガイドバー52には金属製のスライド筒53がスライド自在に支持してあり、ガイドバー52の右端部にはスライド筒53の内径より大径の円形部材であるストッパ52aが一体的に形成してある。2群レンズ枠39とスライド筒53の間には第1ロッド36の周囲に位置する圧縮コイルバネ(付勢手段)S1が設けてあり、圧縮コイルバネS1がスライド筒53を右側に向けて移動付勢しているので、スライド筒53に対して左向きの外力が掛からないときスライド筒53はストッパ52aに当接する。
スライド筒53には遮光性材料からなる第1遮光枠54の上端部が固定してある。第1遮光枠54はガイドバー52に対して直交する板状部材である。第1遮光枠54の中央部には矩形形状の光束規制開口54aが形成してある。第1遮光枠54の上端部にはスライド筒53に対して固定状態で嵌合する固定孔54bが形成してあり、第1遮光枠54の下端部には第2ロッド37に対して係合する回転転止め溝54cが形成してある。スライド筒53がガイドバー52及び2群レンズ枠39と一緒に左右方向に進退すると、第1遮光枠54は第2ロッド37に沿って左右方向にスライドする。
In the vicinity of the upper end of the second
An upper end portion of a first
3群レンズ枠47の下端近傍部にはガイドバー52と同一仕様かつ平行なガイドバー58の左端部が固定してある。ガイドバー58にはスライド筒53がスライド自在に支持してあり、ガイドバー58の右端部にはスライド筒53の内径より大径の円形部材であるストッパ58aが一体的に形成してある。3群レンズ枠47とスライド筒53の間には第2ロッド37の周囲に位置する圧縮コイルバネ(付勢手段)S2が設けてあり、圧縮コイルバネS2がスライド筒53を右側に向けて移動付勢しているので、スライド筒53に対して左向きの外力が掛からないときスライド筒53はストッパ58aに当接する。
ガイドバー58に支持したスライド筒53には、第1遮光枠54と第2プリズムLP2の間に位置する第2遮光枠59の下端部が固定してある。第2遮光枠59は遮光性材料からなり中央部に矩形形状の光束規制開口59aを有するガイドバー58に対して直交する板状部材からなるものであり、第2遮光枠59の下端部に形成した固定孔59bがスライド筒53に固定状態で嵌合しており、第2遮光枠59の上端部に形成した回転転止め溝59cが第1ロッド36に係合している。ガイドバー58に支持したスライド筒53がガイドバー58及び3群レンズ枠47と一緒に左右方向に進退すると、第2遮光枠59は第1ロッド36に沿って左右方向にスライドする。
以上説明した構成のうち、規制用突部26、第2ロッド37、2群レンズ枠39、ガイドバー52、スライド筒53、及び、圧縮コイルバネS1が第1遮光枠54側の遮光枠位置調整機構の構成要素である。また、規制用突部26、第1ロッド36、3群レンズ枠47、スライド筒53、ガイドバー58、及び、圧縮コイルバネS2が第2遮光枠59側の遮光枠位置調整機構の構成要素である。
In the vicinity of the lower end of the third
The lower end portion of the second
Among the configurations described above, the restriction projection 26, the
基板モジュール65は正面形状がハウジング16の収納凹部18と略同一であり前後方向に対して直交する平板からなる回路基板66を具備している。回路基板66の後面には図示を省略したプリント回路が形成してあり、かつ回路基板66の角部の2カ所には円形孔67が穿設してある。
回路基板66の後面の右端部には撮像素子69が固定してあり、撮像素子69に設けた複数の端子(図示略)が上記プリント回路に半田付けにより固定状態で接続している。撮像素子69の後面には前後方向に対して直交する撮像面(図示略)が形成してある。さらに撮像素子69はその入射側の面(図中後面)に、平板からなり該撮像面全体を覆うカバーガラス70を固定状態で備えている。
さらに撮像素子69の後面(後端部)には、前面及び左側面が開放したゴム等の弾性材料からなるパッキン72が被せてある。さらにパッキン72の後面には上記撮像面全体を後方に露出させるための露出用孔73と、露出用孔73の右側に位置する貫通孔74とが穿設してある。
以上説明した回路基板66、撮像素子69、及び、パッキン72が基板モジュール65の構成要素である。
The
An
Further, a packing 72 made of an elastic material such as rubber whose front surface and left side surface are open is put on the rear surface (rear end portion) of the
The
金属板のプレス成形品であるカバー部材(ケース)76は、前後方向に対して直交する平板部である基部77と、基部77の上下両縁部からそれぞれ後方に向かって延びる短寸係合片78及び長寸係合片(弾性係合片)79と、基部77の右側縁部からそれぞれ後方に向かって延びる上下一対かつ側面視略T字形の側部係合片(弾性係合片)81と、を一体的に備えている。基部77は回路基板66より若干大寸の略矩形形状であり、かつ、共に前後方向に弾性変形可能な押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86を有している。
押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86は前方から後方に向かって突出する押圧突起84a、押圧突起85a、及び、押圧突起86aをそれぞれ具備しており(押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86の押圧突起84a、押圧突起85a、及び、押圧突起86aに対応する部分の前面は凹んでいる)、自由状態にあるとき押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86は基部77の他の部分と同一平面上に位置している。
長寸係合片79と側部係合片81には共に方形をなす係合孔80と係合孔82がそれぞれ穿設してある。
A cover member (case) 76 that is a press-formed product of a metal plate includes a
The
The
本体モジュール15に対して基板モジュール65とカバー部材76を組み付けるには、まず回路基板66の2つの円形孔67をハウジング16の2つの係止突起28にそれぞれ嵌合させながら回路基板66によって収納凹部18の前面開口を塞ぎ、回路基板66の後面の周縁部を基板支持面27に面接触させる(回路基板66の前面とハウジング16の前面は略同一平面上に位置する)。すると図4に示すようにハウジング16の3つの位置決め用突部23がパッキン72の露出用孔73及び貫通孔74を前方に通り抜けて、その位置決め平面24が撮像素子69のカバーガラス70の偏平な後面(撮像面の直後に位置する部分より外周側)に面接触する。さらに露出用孔73を通して撮像素子69の上記撮像面が第2プリズムLP2の出射面LP2−bと前後方向に対向する。またパッキン72の後面が位置決め部22の前面に当接する。
次いでハウジング16の隔壁19より右側全体の前面にカバー部材76の基部77を前方から被せて、上下の長寸係合片79の係合孔80を上下の係合突起32にそれぞれ係合させ、かつ、上下の側部係合片81の係合孔82を上下の係合突起34にそれぞれ係合させて、カバー部材76をハウジング16に固定する。
このようにして撮像ユニット10を組み立てると、カバー部材76の押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86の押圧突起84a、押圧突起85a、及び、押圧突起86aが回路基板66の前面の右側部に接触し、僅かに前方に弾性変形した押圧片84、押圧片85、及び、押圧片86から(押圧突起84a、押圧突起85a、及び、押圧突起86aを通じて)回路基板66の前面に後向きの押圧力(付勢力)が掛かるので、回路基板66及び撮像素子69が後方に押圧される。するとハウジング16の3つの位置決め用突部23の位置決め平面24とカバー部材76の押圧突起84a、押圧突起85a、及び、押圧突起86aによって回路基板66と撮像素子69の一体物が前後から挟持されるので、位置決め用突部23と押圧突起84a、85a、86aとによって回路基板66及び撮像素子69がハウジング16に対して前後方向に正確に位置決めされる。
In order to assemble the
Next, the
When the
撮像ユニット10を前方に位置する被写体に向けると、該被写体の反射光(撮影光)はレンズL1を透過した後に入射面LP1−aから第1プリズムLP1の内部に入り、第1プリズムLP1の内面によって出射面LP1−b側に進行方向を90°変換されながら反射される。さらに出射面LP1−bを出た該反射光は、各レンズL2〜L6、並びに、第1遮光枠54及び第2遮光枠59の光束規制開口54a、59aを透過した後に入射面LP2−aから第2プリズムLP2の内部に入り、第2プリズムLP2の内面によって出射面LP2−b側に進行方向を90°変換されながら反射され、露出用孔73及びカバーガラス70を通り抜けた後に撮像素子69の上記撮像面によって撮像(受光)される。
さらに第1モータM1と第2モータM2を利用して第2レンズ群LG2(レンズL4、L5)と第3レンズ群LG3(レンズL6)を第1ロッド36及び第2ロッド37に沿って進退させることにより上記撮像光学系をズーミング動作及びフォーカシング動作させれば、被写体像を変倍及び合焦させた状態で撮像可能となる。
また、3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)がテレ端位置とテレ端近傍位置(図示略)の間の範囲である3群側一体移動範囲を移動するときは3群レンズ枠47と第2遮光枠59の左右方向距離は一定(不変)である。しかし3群レンズ枠47が該テレ端近傍位置よりワイド端位置側の範囲である3群側相対移動範囲を移動するときは、第2遮光枠59の右側面に規制用突部26の遮光枠位置規制面26aが当接することにより第2遮光枠59のそれ以上の右側への移動が規制される一方で、3群レンズ枠47はさらに右側へ移動するので、第2遮光枠59と3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)の左右方向距離が徐々に短くなり、ワイド端位置に達したときに最も短くなる(図5参照)。一方、2群レンズ枠39がテレ端位置とワイド端近傍位置(図示略)の間の範囲である2群側一体移動範囲を移動するときは2群レンズ枠39と第1遮光枠54の左右方向距離は一定(不変)である。しかし2群レンズ枠39が該ワイド端近傍位置よりワイド端位置側の範囲である2群側相対移動範囲を移動するときは、第1遮光枠54の右側面が(規制用突部26によって移動を規制された)第2遮光枠59の左側面に当接することにより第1遮光枠54のそれ以上の右側への移動が規制される一方で、2群レンズ枠39はさらに右側へ移動するので、第1遮光枠54と2群レンズ枠39(第2レンズ群LG2)の左右方向距離が徐々に短くなり、ワイド端位置に達したときに最も短くなる(図5参照)。
When the
Further, the second lens group LG2 (lenses L4 and L5) and the third lens group LG3 (lens L6) are advanced and retracted along the
When the third group lens frame 47 (third lens group LG3) moves in the third group side integrated movement range which is a range between the tele end position and the tele end vicinity position (not shown), The distance in the left-right direction of the second
そして本実施形態のように2つのプリズム(第1プリズムLP1、第2プリズムLP2)を利用して撮像光学系を構成することにより撮像ユニット10を小型化(薄型化)した場合はハウジング16の内壁や回路基板66の内面(後面)と撮像光学系の距離が近づくため、何ら工夫を施さない場合はハウジング16の内壁や回路基板66の内面で反射した反射光(迷光)が第2プリズムLP2を介さずに撮像素子69の撮像面に直接入射したり、該反射光が第2プリズムLP2の側面や出射面LP2−bで反射して撮像素子69の撮像面に入射し、その結果、撮像した画像にゴーストが発生するリスクが高くなる。
しかし本実施形態では3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)と第2プリズムLP2の間に第1遮光枠54と第2遮光枠59を設けているので、第1遮光枠54と第2遮光枠59によって迷光が撮像素子69の撮像面に入射するのを効果的に抑制できる。また、第1遮光枠54(及び第2遮光枠59)とハウジング16の内壁や回路基板66の内面との間には、第1遮光枠54(及び第2遮光枠59)の移動を可能にするためのクリアランスが形成してあるため、第1遮光枠54とハウジング16の内壁や回路基板66の内面との間のクリアランスを迷光が通り抜けるおそれがある。しかし、この迷光は第2遮光枠59によって遮ることができるので、この迷光が撮像素子69の撮像面に入射するのを確実に防止できる。
さらに第1遮光枠54側の遮光枠位置調整機構と第2遮光枠59側の遮光枠位置調整機構が、2群レンズ枠39(レンズL4、L5)と3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)が2群側一体移動範囲と3群側一体移動範囲をそれぞれ移動するときは、2群レンズ枠39と第1遮光枠54の左右方向距離及び3群レンズ枠47と第2遮光枠59の左右方向距離をそれぞれ一定(不変)にする一方で、2群レンズ枠39と3群レンズ枠47が2群側相対移動範囲と3群側相対移動範囲をそれぞれ移動するときは、2群レンズ枠39と第1遮光枠54の左右方向距離及び3群レンズ枠47と第2遮光枠59の左右方向距離をそれぞれ徐々に変化させる(短くする)ことにより、撮像光学系が如何なる焦点距離にある場合も第1遮光枠54及び第2遮光枠59を常に迷光が撮像素子69の撮像面に入射するのを防止するために最適な位置に移動させるので、ゴーストの発生を効果的に抑制できる。
When the
However, in the present embodiment, since the first
Further, the light-shielding frame position adjusting mechanism on the first light-shielding
さらに2群レンズ枠39と3群レンズ枠47が上記相対移動範囲まで移動すると、2群レンズ枠39と第1遮光枠54の左右方向距離及び3群レンズ枠47と第2遮光枠59の左右方向距離が徐々に短くなるため、撮像ユニット10の左右方向寸法を大きくすることなく、2群レンズ枠39(第2レンズ群LG2)、3群レンズ枠47(第3レンズ群LG3)、第1遮光枠54、及び、第2遮光枠59を広い範囲でスライドさせることが可能である。
しかも、2群レンズ枠39と3群レンズ枠47にそれぞれ固定したガイドバー52及びガイドバー58と、2群レンズ枠39と3群レンズ枠47を移動案内するための部材である第1ロッド36及び第2ロッド37とを利用して第1遮光枠54と第2遮光枠59をそれぞれ支持しているので、第1遮光枠54及び第2遮光枠59用の特別な保持枠が不要であり、かつ第1遮光枠54と第2遮光枠59の移動支持機構の構造が簡単である。
さらに2群レンズ枠39と第1遮光枠54の左右方向距離及び3群レンズ枠47と第2遮光枠59の左右方向距離を変化させるための機構として規制用突部26を利用した簡単な構造を採用しているので、当該機構の構成は簡単である。
Further, when the second
In addition, the
Further, a simple structure using the restricting protrusion 26 as a mechanism for changing the lateral distance between the second
以上本実施形態を利用して本発明を説明したが、本発明は様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば図8及び図9に示すように、2群レンズ枠39に固定したガイドバー87(右端部にストッパ52aと同一仕様のストッパ87aが一体的に形成してある)を、3群レンズ枠47に固定したガイドバー88(右端部にストッパ52aと同一仕様のストッパ88aが一体的に形成してある)よりも長くした上で、ガイドバー87にスライド自在に支持したスライド筒53に第1遮光枠54(回転止め溝54cは第2ロッド37にスライド自在に係合している)を固定し、ガイドバー88にスライド自在に支持したスライド筒53に、第1遮光枠54より左側に位置させた第2遮光枠59(回転止め溝59cは第1ロッド36にスライド自在に係合している)を固定してもよい。
さらに移動レンズ群(及び、その支持枠)を3群以上とした上で、各移動レンズ群に対応する遮光枠位置調整機構と遮光枠を設けて実施してもよい。
さらに各遮光枠を各移動レンズ群(及び、その支持枠)とは異なる部材に支持させて、各移動レンズ群が変倍動作するときに各遮光枠を各移動レンズ群とは独立して移動させてもよい。 また、第1プリズムLP1と第2プリズムLP2をミラーに代えてもよい。
Although the present invention has been described using the present embodiment, the present invention can be implemented with various modifications.
For example, as shown in FIGS. 8 and 9, a
Further, the moving lens groups (and their supporting frames) may be made into three or more groups, and a light shielding frame position adjusting mechanism and a light shielding frame corresponding to each moving lens group may be provided.
Further, each light shielding frame is supported on a member different from each moving lens group (and its supporting frame), and each light shielding frame is moved independently of each moving lens group when each moving lens group is zoomed. You may let them. Further, the first prism LP1 and the second prism LP2 may be replaced with mirrors.
10 撮像ユニット
15 本体モジュール
16 ハウジング(ケース)
17 取付用凹部
18 収納凹部
19 隔壁
20 連通孔
22 位置決め部
23 位置決め用突部
24 位置決め平面
25 プリズム用凹部
26 規制用突部(遮光枠位置規制部)
26a 遮光枠位置規制面
27 基板支持面
28 係止突起
30 第1係合凹部
31 第2係合凹部
32 34 係合突起
36 第1ロッド
37 第2ロッド
39 2群レンズ枠(第1の移動レンズ枠)
40 挿通孔
41 回転止め溝
42 ナット保持孔
43 遮光シート
43a 光束規制開口
44 ドリブンナット
47 3群レンズ枠(第2の移動レンズ枠)
48 挿通孔
49 回転止め溝
50 ナット保持孔
52 ガイドバー
52a ストッパ
53 スライド筒
54 第1遮光枠
54a 光束規制開口
54b 固定孔
54c 回転止め溝
58 ガイドバー
58a ストッパ
59 第2遮光枠
59a 光束規制開口
59b 固定孔
59c 回転止め溝
65 基板モジュール
66 回路基板
67 円形孔
69 撮像素子
70 カバーガラス
72 パッキン
73 露出用孔
74 貫通孔
76 カバー部材(ケース)
77 基部
78 短寸係合片
79 長寸係合片
80 係合孔
81 側部係合片
82 係合孔
84 85 86 押圧片
84a 85a 86a 押圧突起
87 88 ガイドバー
87a 88a ストッパ
L1 レンズ
L2 レンズ
L3 レンズ
L4 レンズ
L5 レンズ
L6 レンズ
LG1 第1レンズ群
LG2 第2レンズ群(移動レンズ群)(第1の移動レンズ群)
LG3 第3レンズ群(移動レンズ群)(第2の移動レンズ群)
LP1 第1プリズム(入射側プリズム)
LP1−a 入射面
LP1−b 出射面
LP2 第2プリズム(出射側プリズム)
LP2−a 入射面
LP2−b 出射面
M1 第1モータ
M1a 回転駆動軸
M2 第2モータ
M2a 回転駆動軸
S1 S2 圧縮コイルバネ
10
17
26a Shading frame
40
48
77
LG3 Third lens group (moving lens group) (second moving lens group)
LP1 1st prism (incident side prism)
LP1-a entrance surface LP1-b exit surface LP2 second prism (exit-side prism)
LP2-a entrance surface LP2-b exit surface M1 first motor M1a rotation drive shaft M2 second motor M2a rotation drive shaft S1 S2 compression coil spring
Claims (1)
上記ケース内に設けた、該入射プリズムが出射した該撮影光を透過させかつ上記長手方向に移動する変倍レンズ群である移動レンズ群と、
上記ケース内に設けた、該移動レンズ群を透過した後に入射した該撮影光を上記厚み方向に出射する出射側プリズムと、
上記ケース内に設けた、該出射側プリズムが出射した該撮影光を受光する撮像素子と、
上記ケース内において上記移動レンズ群と上記出射側プリズムの間に上記長手方向に並べて設けた、上記移動レンズ群が変倍動作するときに該長手方向に移動する複数の遮光枠と、
を備え、
上記移動レンズ群が、第1の移動レンズ群、及び、該第1の移動レンズ群より上記出射側プリズム側に位置する第2の移動レンズ群を備え、
上記遮光枠が、上記第1の移動レンズ群を支持する第1の移動レンズ枠に支持した第1遮光枠、及び、上記第2の移動レンズ群を支持する第2の移動レンズ枠に支持した第2遮光枠を備え、
上記第1遮光枠及び上記第2遮光枠が、上記第2の移動レンズ群より上記出射側プリズム側に位置し、
上記第1の移動レンズ群と上記第1の遮光枠の間に上記第2の移動レンズ群が位置し、
上記第2の移動レンズ群と上記第2の遮光枠の間に上記第1の遮光枠が位置することを特徴とする撮像ユニット。 An incident-side prism that is provided in the case and emits photographing light incident from the outside of the case in the thickness direction of the case toward the longitudinal direction of the case orthogonal to the thickness direction;
A moving lens group provided in the case, which is a variable power lens group that transmits the photographing light emitted from the incident prism and moves in the longitudinal direction;
An exit-side prism that is provided in the case and emits the imaging light incident after passing through the moving lens group in the thickness direction;
An image sensor for receiving the imaging light emitted from the exit-side prism, provided in the case;
A plurality of light-shielding frames that are arranged in the longitudinal direction between the moving lens group and the exit-side prism in the case, and that move in the longitudinal direction when the moving lens group performs a scaling operation;
With
The moving lens group includes a first moving lens group and a second moving lens group located closer to the emission side prism than the first moving lens group,
The light shielding frame is supported by a first light shielding frame supported by a first moving lens frame that supports the first moving lens group, and a second moving lens frame that supports the second moving lens group. A second shading frame,
The first light-shielding frame and the second light-shielding frame are located closer to the emission-side prism than the second moving lens group;
The second moving lens group is located between the first moving lens group and the first light shielding frame,
The imaging unit, wherein the first light shielding frame is located between the second moving lens group and the second light shielding frame .
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