WO2004107007A1 - 撮像装置及びこれを備えた携帯端末、並びに撮像装置の組立方法 - Google Patents

Abstract

　簡便な構正で、姿勢差が発生せず、撮像素子と撮像光学系の光軸方向の正確な位置決めが可能で、撮像素子の高画素化にも対応できるマクロ撮影可能な撮像装置である。この撮像装置は、撮像素子（８）と、該撮像素子に当接する脚部を一体的に有する台座（６）と、該台座に当接する当接部を有し、撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系（５０）と、該撮像光学系を内包する外枠部材（１２）と、撮像光学系（５０）及び台座（６）を撮像素子（８）方向に付勢するよう配置された弾発部材（９）とを具備し、そこにおいて、台座（６）と撮像光学系（５０）との当接部における少なくとも一方の面に形成された複数の傾斜面、又は傾斜面及び水平面からなるカム面を介して、台座（６）及び撮像光学系（５０）のいずれか一方が回動せしめられたとき、撮像光学系（５０）が光軸に沿って移動させられるよう構成されている。

Description

撮像装置及びこれを備えた携帯端末、 並びに撮像装置の組立方法 技術分野

本発明は、 撮像装置の焦点調節に関し、 特に携帯端末に内蔵される撮像装置を 用いて近接撮影する際に好適な焦点調節機構に関する。

明 背景技術 田

小型で薄型の撮像装置が、 携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の小型、 薄 型の電子機器に搭載されるようになった。 これにより遠隔地へ音声情報だけでな く画像情報も相互に伝送することが可能となっている。

これら携帯端末に内蔵される撮像装置は、 撮像光学系の焦点距離が非常に短レ、 ことと、 Fナンパ一が 2〜4程度のものであるため、 像側の焦点深度は非常に浅 くなり、 撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の位置決めには厳しい精度が要求 される。 このため、 撮像装置の撮像光学系の位置設定方法に関し、 種々の提案が なされている。

例えば、 撮像装置の組立時のピント調整を不要とすべく、 光学部材と一体で形 成された脚部を撮像素子に当接させ、 弾発部材で光学部材を撮像素子方向に付勢 することにより、 撮像素子と光学部材の光軸方向の位置決めをおこなうものが開 示されている （例えば、 特許文献 1 ： 日本特許出願公開第 2 0 0 2 - 3 2 5 1 9 3号公報参照） 。

また、 撮影レンズと筒状のホルダーに、 突起と傾斜溝を相互に形成し、 撮影レ ンズを回動させることにより撮影レンズを光軸方向に移動させ、 組み立て時のピ ント調整をおこない、 さらにこの調整機構を利用して近接撮影を可能とするもの が開示されている （例えば、 特許文献 2 ： 日本特許出願公開第 2 0 0 2 - 0 8 2 2 7 1号公報参照） 。

上述の携帯端末に搭載される撮像装置も、 普及率の増大に伴い高画質ィヒ ·多機 能化が要望され、 高画素数の撮像素子の搭載や近接撮影 （マクロ撮影） の可能な 撮像装置が要望されている。

高画質化に関しては、 高画素数の撮像素子を用いることになり、 これに対応し て撮像光学系を高解像力とするために光学部材は複数枚化され、 光学部材間相互 の位置決めと共に、 この光学部材で構成される撮像光学系の撮像素子に対する光 軸方向の正確な位置決めが必要となる。

また、 マクロ撮影に関しても、 撮像面に対する撮像光学系の光軸方向の移動量 及ぴその設定位置は上記と同様、 非常に厳しい精度が要求されることになる。 これに対し、 上記特許文献 1に記載の撮像装置は、 撮像素子と光学部材との光 軸方向の位置決めに調整工程を要せず、 簡便で有効な方法であるが撮像光学系を 被写体方向に移動させるまでに至っていない。

また、 特許文献 2に記載の撮像装置のように、 突起と傾斜溝を相対的に移動可 能に構成する場合、 この突起の寸法形状に対し傾斜溝は必然的にクリアランスを 持った形状とせざるを得ず、 撮像装置が上向きの時は、 突起は傾斜溝の下方に当 接し、 撮像装置が下向きの時は、 突起は傾斜溝の上方に当接することになり、 ピ ントはクリアランス分だけずれるという姿勢差の問題が発生する。

本発明は上記の問題に鑑み、 簡便な構成で、 姿勢差が発生せず、 撮像素子と撮 像光学系の光軸方向の正確な位置決めが可能で、 撮像素子の高画素化にも対応で きるマク口撮影可能な撮像装置及びこの撮像装置を備えた携帯端末、 並びに撮像 装置の組立方法を得ることを目的とするものである。 発明の開示

上記目的を達成するために、 本発明の第 1の態様によれば、 撮像素子と、 該撮 像素子に当接する脚部を一体的に有する台座と、該台座に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、 該撮像光学系を内包す る外枠部材と、 弾発部材とを具備し、 そこにおいて、 前記弾発部材は前記撮像光 学系及び前記台座を前記撮像素子方向に付勢するよう配置されており、 また、 前 記台座と前記撮像光学系との当接部における少なくとも一方の面に形成された複 数の傾斜面、 又は傾斜面及ぴ水平面からなるカム面を介して、 前記台座及ぴ前記 撮像光学系のいずれか一方が回動せしめられたとき、 前記撮像光学系が光軸に沿 つて移動させられるよう構成されていることを特徴とする撮像装置が提供される。 また、 本発明の第 2の態様によれば、 撮像素子と、 該撮像素子に当接する脚部 を一体的に有する台座と、 該台座に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮像 領域に被写体光を導く撮像光学系と、 該撮像光学系を内包する外枠部材と、 前記 撮像光学系を前記撮像素子の方向に付勢する弾発部材とを具備し、そこにおいて、 前記台座は前記外枠部材の少なくとも一部を構成しており、 また、 前記台座と前 記撮像光学系との当接部における少なくとも一方の面に形成された傾斜面、 又は 傾斜面及ぴ水平面からなるカム面を介して、 前記撮像光学系が回動せしめられた とき、 前記撮像光学系が光軸に沿って移動させられるように構成されていること を特徴とする撮像装置が提供される。

さらに、 本発明の第 3の態様によれば、 撮像素子と、 該撮像素子に当接する脚 部を一体的に有する台座と、 該台座に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮 像領域に被写体光を導く撮像光学系と、 該撮像光学系を内包する外枠部材と、 弾 発部材とを具備し、 そこにおいて、 前記弾発部材は前記撮像光学系及び前記台座 を前記撮像素子方向に付勢するよう配置されており、 また、 前記台座は、 前記撮 像光学系との当接部側の面に形成された複数の段差からなるカム面と、 前記外枠 部材の内周の前記段差に対応する位置に形成された傾斜面とを介して、 前記撮像 光学系が回動せしめられたとき、 前記撮像光学系が光軸に沿って移動させられる ように構成されていることを特徴とする撮像装置が提供される。

さらに、 本発明の第 4の態様によれば、 撮像素子を有する基板に外枠部材を固 定する工程と、 該外枠部材に台座を嵌合する工程と、 該台座上に撮像光学系を載 置する工程と、 弾発部材を前記撮像光学系に載置する工程と、 前記弹発部材の他 端を押圧しつつ蓋部材を前記外枠部材に固定する工程とを含む撮像装置の組立方 法が提供される。

上記各態様から明らかなように、 本発明によれば、 弾発部材で撮像光学系及ぴ 台座を撮像素子方向に付勢するように構成することで、 簡便な構成を有し、 姿勢 差を発生させず、 撮像素子と撮像光学系との相対的な位置決めが可能で、 撮像素 子の高画素化に対応する、 マク口撮影可能な撮像装置と該撮像装置を備えた携帯 端末とが提供される。 カロえて、 一方向から順次載置するように構成することによって、 機械による自 動組み立てを適用することが容易となり、 コストダウン可能な撮像装置の組立方 法が提供される。

本発明の前記ならびに他の目的、 態様そして利点は、 本発明の原理に合致する 好適な具体例が実施例として示され、 添付の図面に関連して説明される以下の記 述から当該技術の熟達者にとって明らかになるであろう。 図面の簡単な説明

第 1 A図および第 1 B図は、 本発明の撮像装置を内蔵する携帯端末の一例であ る携帯電話機の表 Z裏外観をそれぞれ示す立面図であり、

第 2図は、 本発明の第一の実施例による撮像装置を示す斜視図であり、 第 3図は、 第 2図に示される撮像装置を仮想面 mで切断して得られた断面図で あり、

第 4図は、 第一の実施例における台座に形成されたカム面の一例を示す展開立 面図であり、

第 5図は、 撮像装置の組み立て順序を示す分解斜視図であり、

第 6図は、 第 3図に相当し、 本発明の第一の実施例による撮像装置の変形例を 示す断面図であり、

第 7図は、 第 3図に相当し、 本発明の第二の実施例による撮像装置の断面図で あり、

第 8図は、 第三の実施例における台座に形成されたカム面の形状を示す展開立 面図であり、

第 9図は、 第三の実施例における台座の一対の段差とこれに対応する位置にあ る外枠部材の形状を示す斜視図であり、

第 1 0 A図おょぴ第 1 0 B図は、 それぞれ、 本発明の撮像装置に適用される 2 種類の圧縮コイルパネの形状を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 添付の図面を参照しながら、 本発明の最良の形態に係る好ましい幾つか の好ましい実施例について説明する。 ただし、 本発明はこれらの実施例に限定さ れるものではない。

第 1 A図および第 1 B図は、 本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例であ る携帯電話機 Tの表/裏外観をそれぞれ示す正面図である。

第 1 A図および第 1 B図に示される携帯電話機 Tは、 表示画面 Dを備えたケー スとしての上筐体 7 1と、 複数の操作ボタン Pを備えた下筐体 7 2とがヒンジ 7 3を介して連結された折り畳み式携帯電話機である。 撮像装置 Sは、 上筐体 7 1 内の表示画面 Dの下方に内蔵されており、 撮像装置 Sが上筐体 7 1の外表面側か ら光を取り込めるよう配置されている。

上筐体 7 1の表示画面 Dの下方には、 円弧状の開口部 7 4が形成されており、 この開口部 7 4から操作部材 1 5が露出するように構成されている。 この操作部 材 1 5を開口部 7 4内で図において上方へ移動させることによりマクロ撮影時の ピント位置が設定される。

なお、 この撮像装置の位置は上筐体 7 1内の表示画面 Dの上方や側面に配置し てもよい。 操作部材 1 5の位置に関しても同様である。 また、 携帯電話機は折り 畳み式に限るものではないことは、 勿論である。

(第一の実施例）

本発明の第一の実施例による撮像装置が以下に説明される。

第 2図は、 本発明の第一の実施例による撮像装置 1 0 0の斜視図である。 同図 の撮像装置 1 0 0力 第 1 A図および第 1 B図における撮像装置 Sに相当する。 第 2図に示されるように、 撮像装置 1 0 0は、 一側に撮像素子が実装されたプ リント基板 1 1、 携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板 1 7、 プ リント基板 1 1とコネクト基板 1 7とを接続するフレキシブルプリント F P C、 撮像光学系等を内包し、 側面に開口部 1 2 kが形成された筒状の外枠部材 1 2、 この外枠部材 1 2の上面に固着される蓋部材 1 3、 外枠部材 1 2に一体的に形成 されたボス 1 2 b上に回動可能に取り付けられた操作部材 1 5、 操作部材 1 5を 回動可能に固定する段付きネジ 1 6、 で構成されている。 なお、 なお、 外枠部材 1 2の周面側に位置する操作部材 1 5の一端側は円盤状に形成され、 その周端部 には歯車部 1 5 gが形成されている。

第 3図は、 第 2図に示される撮像装置 1 0 0を仮想面 ΠΙで切断して得られた断 面図である。 第 3図に示されるように、 筒状の外枠部材 1 2の内部には、 被写体 側より第 1レンズ 1、撮像光学系の開口 F値を決める開口絞り 4、第 2レンズ 2、 不要光遮断のための固定絞り 5、 第 3レンズ 3を有する撮像光学系 5 0と、 台座 6と、赤外カツトフィルタ 7と、プリント基板 1 1上に実装された撮像素子 8と、 弾発部材である圧縮コイルパネ 9と、 その座金 1 0と、 蓋部材 1 3とが設けられ ており、 上部には蓋部材 1 3が固着されている。

第 3図において、 本発明に係る台座 6はリング状を有し、 撮像素子 8側には撮 像素子 8の上面に当接する脚部 6 dが形成されている。 また撮像光学系 5 0側に は高さの異なる水平面 6 a、 6 bと、 この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面 6 cとが 略 1 2 0 ° 間隔で形成されている。 以下、 これらの面をカム面と称す。 台座 6の 側面には凹部 6 eが形成されている。 また、 台座 6の外周面に対応する外枠部材 1 2の内周面の少なくとも 1箇所には、 台座 6の外周面の 1箇所に形成された凹 部 6 eに嵌合し、 台座 6の位置決めと回動を禁止する凸部 1 2 eが形成されてい る。

撮像光学系 5 0は、 第 3図に示されるように、 第 1レンズ 1、 第 2レンズ 2、 第 3レンズ 3を、 光学有効面以外のフランジ部で相互に当接させ、 接着剤等で互 いに固着することでュニット化されており、 他の部材を介さず構成することで、 相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てることができるようになっている。

この撮像光学系 5 0を構成する第 3レンズ 3の撮像素子 8側には、 突起 3 aが 略 1 2 0 ° 間隔で形成され、 台座 6に形成されたカム面に対応して配置されてお り、 この突起 3 aにより台座 6のカム面と当接している。 また、 外枠部材 1 2の 開口部 1 2 kに対応する第 3レンズ 3の側部外周面には歯車部 3 gが形成されて いる。

さらに、 第 3レンズ 3のフランジ部の蓋部材 1 3側には座金 1 0が配置され、 蓋部材 1 3と座金 1 0との間には、圧縮コイルパネ 9が弾発的に設けられている。 この圧縮コイルバネ 9の弾発作用により、 撮像光学系 5 0と台座 6とは撮像素子 8方向に常時付勢されるている。

一方、 段付きネジ 1 6により回動可能とされている操作部材 1 5の一端部に形 成された歯車部 1 5 gは、 第 3レンズ 3の歯車部 3 gと嚙み合うよう配置されて いる。 第 1 A図に示される携帯端末 Tの開口部 7 4から露出した、 この操作部材 1 5の他端部 （基端部） 1 5 rが使用者により操作される部位である。

続いて、 以上のように構成された撮像装置 1 0 0の動作おょぴ作用効果につい て説明する。

使用者により操作部材 1 5の先端部 1 5 rが操作されると、 操作部材 1 5は段 付きネジ 1 6を中心に回動し、 歯車部 1 5 gに嚙み合った第 3レンズ 3の歯車部 3 gを介して第 3レンズ 3は回動せしめられる。 このため、 略 1 2 0 ° 間隔で配 置された第 3レンズ 3の突起部 3 aは、 台座 6に略 1 2 0 ° 間隔で配置された力 ム面の水平面 6 aから傾斜面 6 cを経て撮像素子 8から離間した水平面 6 bへ移 動する。 これにより撮像光学系 5 0は、 光軸方向に所定量 （水平面 6 aと水平面 6 bとの段差に相当する距離） 移動し、 近距離撮影に適した焦点距離位置に設定 される。

この時、 本発明に係る弾発部材である圧縮コイルパネ 9が、 撮像光学系 5 0お よびこれに当接する台座 6を撮像素子 8側へ終始付勢している。 これにより、 撮 像光学系 5 0は、 どのような姿勢であっても撮像素子 8との間隔を常に一定に、 かつ傾くこと無く、 保つことができる。 よって、 本発明は、 姿勢差の問題を解消 したマク口撮影可能な撮像装置を得ることができる。

また、 撮像光学系 5 0が弾発部材 9を介して外枠部材 1 2内に安定して保持さ れていることにより、 撮像装置 1 0 0の移送時や携帯端末への組み込み時に外枠 部材 1 2に衝撃や外圧がかかつた場合にも、 内部の撮像光学系 5 0や台座 6に直 接的に力が伝わらず、 主要部である撮像光学系 5 0と台座 6とに変形の無い信頼 性の高い撮像装置を提供することができる。

さらに、 操作部材 1 5の先端部 1 5 rの回動は携帯端末 Tの開口部 7 4で規制 されるので、 万一、 先端部 1 5 rに大きな作用力がかけられた場合でも、 開口部 7 4がその力を受け、 撮像光学系 5 0には伝達されない。 よって、 故障し難い構 造とすることができる。

さらに、 台座 6の脚部 6 dは撮像素子 8の受光面の外側部位で当接し、 赤外力 ットフィルタ 7をこの台座に配置することで、 撮像素子 8の受光面側を囲い込む ことができ、 外部から侵入するゴミや、 作動により発生するゴミが受光面上に付 着することを防止することができる。

第 4図は、 台座 6に形成されるカム面の一例を示す図である。 同図は、 リング 状に形成された 3 6 0 ° をなすカム面の展開立面図 （カム線図） である。 ただし、 図示のカム線図は高さ方向に誇張して描いてある。

第 4図に示されるように、 A領域で規定されるカム形状、 B領域で規定される 示すカム形状、 C領域で規定されるカム形状、 の 3種のカム形状がそれぞれ 1 2 0 ° 毎に形成されている。 カム形状 A、 B、 Cはそれぞれ水平面の高さが異なる よう形成されており、 一方、 互いに対となる水平面の高さの差 （dで示す） は同 じ寸法に形成される。 また、 カム形状 A、 B、 Cの各々の使用領域は略 3 0 ° で あり、 各カム形状間には、 1 0 ° の不使用領域が配されている。 第 3図に示され る撮像装置に使用した場合、 撮像光学系 5 0の回動角は 3 0° 弱に設定される。 上記 3種のカム形状のうち、 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位置までの距離 が設計値近傍で組み立てられている場合には、 カム形状 Bに第 3レンズ 3の突起 部 3 aが当接するよう組み立てられる。 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位置ま での距離が設計値より短くなった場合には、 カム形状 Aに第 3レンズ 3の突起部 3 aが当接するよう組み立てられる。 また、 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位 置までの距離が設計値より長くなつた場合には、 カム形状 Cに第 3レンズ 3の突 起部 3 aが当接するよう組み立てられる。

これらのことは、 撮像光学系個々に測定して、 それに対応するカム面を選択し てもよいし、 ロット単位で設定してもよい。

また、 このカム面が形成された台座 6は、 上述の凹部 6 eが 4 0 ° 刻みで少な くとも 3個形成され、 外枠部材 1 2の凸部 1 2 eと嵌合する凹部を選択すること で、 第 3レンズ 3の突起部 3 aと当接するカム形状を選択することができる。 即ち、 外枠部材 1 2に対する台座 6の周方向の位相を選択して嵌合することに より、 予め組み立てられた撮像光学系 5 0の焦点位置のばらつきに対応して使用 する力ム形状を選択し、 通常距離の撮影時とマクロ ¾ ^時のピントの合う被写体 距離のばらつきを解消するものである。

なお、 上記実施例では、 3種のカム形状を台座 6に形成したが説明されたが、 カム形状は 3種に限られない。 また、 撮像光学系 5 0の回動角もこれに応じて適 宜設定されるものである。

次に、 このように構成された撮像装置 1 0 0の組み立て方について以下に説明 する。

第 5図は、 本発明の撮像装置 1 0 0の組み立て順序を示す分解斜視図である。 同図の符号は説明の簡略化のため、 第 2図乃至第 3図と同機能部材には同符号を 付与して、 説明する。

( 1 ) 先ず、 撮像素子 8が実装されたプリント基板 1 1と、 携帯端末の他の制御 基板に接続のためのコネクト基板 1 7とを所定位置にフレキシブルプリント F P Cを介して接続した、 プリント基板ユニットが用意される。

( 2 ) 続いて、 外枠部材 1 2がプリント基板 1 1上に固定される。 外枠部材 1 2 は位置決めされ、プリント基板 1 1と外枠部材 1 2とが接着剤により固定される。 この位置決めは、 例えば、 工程用の冶具として用意されたカメラにより撮像素子 8の位置を画像認識し、 この画像認識された撮像素子 8に対し外枠部材 1 2を所 定位置に置くことで正確に位置決めされる。 なお、 このような精度が必要ない場 合には、 図示しないが、 プリント基板 1 1に形成された位置決め用の穴に外枠部 材 1 2に形成されたボスを嵌め込むことにより位置決めしてもよい。

( 3 ) 次に、 予め赤外力ットフィルタ 7が組み付けられた台座 6が外枠部材 1 2 の内部に嵌め込まれる。この時、外枠部材 1 2の内周に設けられた凸部 1 2 e (第 3図参照） 1 台座 6に設けられた 3箇所の凹部 6 eのうち、 予め決められた 1 箇所の凹部に嵌合するように組み込まれる。 3箇所の凹部 6 eのうち、 いずれか 1つを選択する際、 その選択は上述のように予め撮像光学系 5 0を測定した結果 に基づいて決定される。

( 4 ) 台座 6のカム面上に、 予めュニットとして組み立てられた撮像光学系 5 0 が载置される。 この時、 第 3レンズに形成された 3箇所の突起部 3 aがカム面上 の所定の位置となり、 歯車部 3 gが外枠部材 1 2の開口部 1 2 kに面するように 糸且み込まれる。

( 5 ) 撮像光学系 5 0の第 3レンズのフランジ部に座金 1 0が载置される。

( 6 ) 弾発部材 9の一端が座金上に載置される。 弾発部材 9は座金 1 0を介して 撮像光学系 5 0に載置されることになる。 ( 7 ) 弾発部材 9の他端を押圧しつつ蓋部材 1 3が外枠部材 1 2に固定され、 固 着される。 この固着は接着剤等でおこなわれる。

( 8 ) 操作部材 1 5が外枠部材 1 2のボス 1 2 bに取り付けられる。 この取り付 け時に、 操作部材 1 5に形成された歯車部 1 5 gと第 3レンズに形成された歯車 部 3 gとは、 所定の歯と歯が嚙み合うように、 歯合わせがなされる。 その後、 操 作部材 1 5が段付きネジ 1 6を介して外枠部材 1 2に回動可能に取り付けられる。 以上が、 本発明の撮像装置の組立方法である。 このように一方向から順次、 載 置するよう構成されているので、 機械による自動組み立てを適用することが容易 となる。 その結果、 コストダウンを図ることができ、 生産数の増減にも迅速に対 応することができるようになる。

なお、 上記第一の実施例では、 台座 6にカム面を形成し、 撮像光学系 5 0側に 突起部 3 aを有する構成が説明されたが、 これに限るものでなく、 台座 6に突起 部を設け撮像光学系側にカム面を形成する、 或いは両方にカム面を形成するよう な構成にしてもよい。 また、 台座 6を回動不能とし、 撮像光学系 5 0を回動させ る構成としたが、 これに限らず、 この逆に撮像光学系 5 0を回動不能とし、 台座 6を回動させる構成としてもよい。 また、 高さの異なる水平面を傾斜面で繋いだ カム形状をゆうするカム面が説明されたが、 傾斜面のみで形成されたカム面であ つてもよいのは勿論である。

次に第一の実施例の変形例について説明する。

第 6図は、 第 3図に示された第一の実施例の変形例に関する構造を示した断面 図である。 この変形例は、 第 3図に示された撮像装置の構成の考え方をそのまま に、 別の形態とした撮像装置の構成を示している。

第 6図に示される撮像装置 1 5 0は、 台座と弾発部材とが撮像光学系の周りに 配置されず、 片側に配置されている。 なお、 説明を簡略化するため、 第 6図にお いて、 形状が異なっても、 第 3図に示される部材と同機能である部材には同符号 が付与されている。

撮像装置 1 5 0は、 撮像素子 8が実装されたプリント基板 1 1に開口部 1 2 k を有する外枠部材 1 2とシャフト 1 4とが取り付けられ、一方の面にカム面 6 a、 6 b、 6 cを有する台座 6が外枠部材 1 2の片側内部に設けられたシャフト 1 4 を軸にして回動可能に取り付けられている。 台座 6の他方の面 6 dは撮像素子 8 に当接するよう配置される。 また台座 6は、 操作部材 1 5と一体化され、 先端部 1 5 rが第 1図に示される開口部 7 4から露出している。 一方、 第 3レンズ 3は ガイド筒 3 sを介してシャフト 1 4に嵌合され、 第 3レンズ 3の下面に形成され た突起部 3 aはカム面に当接される。 この第 3レンズ 3は、 図示しない回転止め により回動不能であるが、 光軸方向にのみ移動可能とされている。 弹発部材であ る圧縮コイルパネ 9は、 ガイド筒 3 sの周りに配置され、 赤外力ットフィルタ 7 が組み付けられた蓋部材 1 3でシャフト 1 4の他方を固定することで、 圧縮コィ ルバネ 9により、 第 3レンズ 3を含む撮像光学系 5 0及ぴ台座 6は撮像素子 8方 向に常時付勢されることになる。

この撮像装置 1 5 0は、使用者によって先端部 1 5 rが操作されることにより、 台座 6がシャフト 1 4を軸として回動し、 第 3レンズ 3の突起 3 aは台座 6の力 ム面を 6 aから 6 cを経て 6 bと当接するようになり、 このカム面の高さの差だ け撮像光学系 5 0が被写体側へ移動させられる。 これによりマク口撮影が可能に なる。

この場合、突起部 3 aは第 3レンズ 3と一体で形成されることが必須である力 ガイド筒 3 sは別部品で構成してもよい。

撮像光学系における焦点位置のばらつきの解消は、 この台座 6のカム面を各種 の高さで用意しておき、 撮像光学系に対応して適宜選択して使用される。

この場合も、 撮像光学系 5 0は、 どのような姿勢であっても撮像素子 8との間 隔を常に一定に保つことができ、 姿勢差の問題を解消しつつマク口 可能な撮 像装置を得ることができる。

(第二の実施例）

本発明の第二の実施例による撮像装置 2 0 0が第 7図を参照して以下に説明さ れる。

第 7図は、 第 3図に相当する本発明の第二の実施例による撮像装置 2 0 0の断 面図である。 撮像装置 2 0 0は第 1図における撮像装置 Sに相当する。 説明の簡 略化のため、 第 7図において、 第 3図と同機能である部材には同符号を付与して める。 撮像装置 2 0 0は、 被写体側より第 1レンズ 1、 撮像光学系 5 0の開口 F値を 決める開口絞り 4、 第 2レンズ 2、 不要光遮断のための固定絞り 5、 第 3レンズ 3、 で構成された撮像光学系 5 0と、 台座 6と、 赤外カットフィルタ 7と、 プリ ント基板 1 1上に実装された撮像素子 8と、弾発部材である圧縮コイルパネ 9と、 座金 1 0と、 外枠部材 1 2と、 その蓋部材 1 3とで構成されている。

図 7図において、 本発明に係る台座 6には、 像面側で撮像素子 8に当接する脚 部 6 dが形成されている。 また、撮像光学系 5 0側には高さの異なる水平面 6 a、 6 bと、 この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面 6 cが略 1 2 0 ° 間隔で形成されてい る。 これらの面 6 a、 6 b、 6 cを、 以下、 カム面と称す。

さらに、 本第二の実施例では図示のごとく、 操作部材 1 5を回動可能に取り付 けるためのボス 1 2 bを含む台座 6は、 外枠部材 1 2の一部分として一体に形成 されている。 この台座 6は、 遮光性の材料で形成され、 撮像素子 8の上部に位置 する部分は開口部となり、 この開口部に赤外カツトフィルタ 7が取り付けられて レ、る。

この台座 6は、 撮像素子 8に脚部 6 dが当接し、 その他の部位はプリント基板 1 1と僅かの隙間を有するように形成されており、 プリント基板 1 1への取り付 け時には、 プリント基板 1 1に設けられた図示しない穴と、 台座 6に設けられた 図示しないボスとを嵌合させることによって位置決めがなされる。 この後、 台座 6は接着剤等でプリント基板 1 1に固定される。

撮像装置 2 0 0の組立は第一の実施例とほぼ同様で、 台座 6の固定の後、 撮像 装置 5 0の載置、 座金 1 0、 圧縮コイルパネ 9の組み込みがおこなわれ、 開口部 1 2 kを有する蓋部材 1 3が被せられる。

その他の撮像装置 2 0 0各部の名称、 機能及び動作は、 第一の実施例による撮 像装置 1 0 0 (第 3図参照） と全く同様であるので、 説明は省略される。

このように構成することで、 第一の実施例と同様に、 姿勢差の問題を解消しつ つマクロ撮影可能な撮像装置を得ることができる。 また撮像装置 1 0 0よりも部 品点数を削減することができので、 さらなるコストダウンが可能になる。

なお、 台座 6にカム面が形成され、 撮像光学系 5 0の第 3レンズ 3に突起部が 形成された構成を説明したが、 これに限るものでなく、 台座 6に突起部を設け、 第 3レンズの下面にカム面を形成する、 或いは両方にカム面を形成する構成にし てもよい。 また、 カム面を高さの異なる水平面を傾斜面で繋いだ形状としたが、 傾斜面のみで形成されたカム面であってもよいことは勿論である。

(第三の実施例）

本発明の第三の実施による例撮像装置について以下に説明する。

第三の実施例に係る撮像装置の主要部品の構成は第 3図に示される第 1実施例 による撮像装置 1 0 0と同じであるので、 第 3図を参照しつつ異なる部分につい て説明する。

本第三の実施例に係る撮像装置は、第 3図に示される台座 6のカム面の形状と、 台座に面する外枠部材 1 2の形状とが異なるので、 これらの部分について第 8図 およぴ第 9図を用いて詳細に説明する。

第 8図は、 第三の実施例に係る台座 6に形成されるリング状カム面の形状を示 す展開図 （カム線図） である。 なお、 このカム線図は高さ方向に誇張して描かれ ている。

第 8図に示されるように、 カム面には、 A領域で規定されるカム形状、 B領域 で規定されるカム形状、 C領域で規定されるカム形状、 の 3種のカム形状がそれ ぞれ 1 2 0 ° 毎に形成されている。

カム形状 A、 B、 Cはそれぞれ水平面の高さが異なるよう形成されており、 一 方、 互いに対となる水平面の高さの差 （dで示す） は同じ寸法に形成される。 ま た、 各カム形状 A、 B、 Cの各々の使用領域は略 3 0 ° であり、 各カム形状間に は 1 0 ° の不使用領域が配されている。 第 3図に示される撮像装置に使用した場 合、 撮像光学系 5 0の回動角は 3 0 ° 弱に設定される。

第 9図は、 台座 6に形成された一対のカム形状とこれに対応する位置の外枠部 材の形状を示す斜視図である。

第 9図に示されるように、 台座 6は一対の低い水平面 a、 高い水平面 bの段差 に対応する位置に切り欠き部が形成されている。一方、外枠部材 1 2の内周には、 この切り欠き部に対応する位置に水平面 aから水平面 bを繋ぐ山状の傾斜面 1 2 sが形成されている。 符号 3 aは第 3レンズに形成された突起部である。

このように構成された第三の実施例の動作を説明する。 第 3図に示されている操作部材 1 5が回動せしめられると、 これに嗨み合う第 3レンズが回動する。 この時、 第 3レンズと一体で形成された突起部 3 aは、 段 差上を図において左方向へ移動され、 傾斜面 1 2 sに差しかかると、 この傾斜に 沿って持ち上げられ、 傾斜面 1 2 sからはずれた位置で、 水平面 b上 （破線で示 す） で停止する。 これにより段差の差分だけ撮像光学系 5 0は被写体側へ移動し、 マク口撮影のピント位置に設定される。

外枠部材 1 2の内周に形成される傾斜面 1 2 sは、 台座 6に形成される切り欠 き部に対応して 3箇所に設けられ、 これにより台座 6の回動を不能としており、 第 3図に示される凸部 1 2 eは不要である。 また、 台座 6の切り欠き部は各カム 形状毎に、 すなわち、 4 0 ° 刻みで設けられ、 外枠部材 1 2に対する台座 6の周 方向のカム形状 A、 B、 Cの選択に使用される。

上記 3種のカム形状は、 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位置までの距離が設 計値近傍で組み立てられている場合に、 力ム形状 Bに第 3レンズの突起部 3 aが 当接するよう組み立てられる。 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位置までの距離 が設計値より短くなつた場合に、 カム形状 Aに第 3レンズの突起部 3 aが当接す るよう組み立てられる。 また、 撮像光学系 5 0の最終面から焦点位置までの距離 が設計値より長くなつた場合に、 カム形状 Cに第 3レンズの突起部 3 aが当接す るよう組み立てられる。

なお、 3種のカム形状が台座 6に形成されたものを説明したが、 カム形状は 3 種に限られない。 また、 撮像光学系 5 0の回動角もカム形状の数に応じて適宜設 定されるものである。

第 1 O A図および第 1 O B図は、 本発明の上記各実施例で説明された撮像装置 に適用される圧縮コィルバネの 2つの形状例をそれぞれ示す断面図である。

第 1 0 A図に示される圧縮コイルパネ 9は、 末端 9 mが折り曲げられており、 また第 1 O B図に示される圧縮コイルバネ 9は、 パネを形成する線材の付勢され る部材との接触面が平坦になるよう加工されている。

このように、 コイルパネの端部を撮像光学系の付勢力を受ける部分と接触しな いように加工することで、 接触部の作動を滑らかにし且つ接触部の摩耗から生じ るゴミの発生を防ぐことができる。 このようにすることで、 前述の座金を廃止す ることが可能になる。

また、 この圧縮コィルパネの卷き方向を撮像光学系が撮像素子 8から離間する 方向に移動する時の回動方向と同じ方向とすれば、 付勢力が大きくなる回動方向 で端部が引つかからなくされることによって、 同様に、 座金を廃止することが可 能である。

なお、 上述した第一〜第三の実施例の撮像装置においては、 撮像光学系 5 0は 3枚のレンズを有するものとしたが、 これに限られず、 単玉、 複数枚のレンズ構 成のいずれにも適用可能なのは言うまでもない。 また、 撮像光学系 5 0を一体に 移動させる構成 （全群繰り出し構成） としたが、 複数枚構成の場合には台座 6に レンズを形成して、 台座より前方に配置した光学系を移動させるような構成 （前 群繰り出し構成） にも適用可能である。 前群繰り出しの場合には、 全群繰り出し より小さい移動量で、 マクロ撮影を可能にすることができる。

また、 第一〜第三の実施例の撮像装置において、 弹発部材として圧縮コイルバ ネを用いて説明したが、 これに限るものでなく、 板パネやスポンジ状の部材も適 用可能であるし、 引っ張りコイルバネを用いて撮像光学系を台座に当接するよう 構成してもよいのは言うまでもない。 更に、 弾発部材で押圧する部位を第 3レン ズのフランジ部として説明したが、 第 1レンズ又は第 2レンズを押圧するよう構 成しても本発明を逸脱するものではないのは勿論である。

さらに、 第一の実施例と第三の実施例で説明した赤外力ットフィルタ 7は、 台 座を透光性の材料で撮像素子 8を覆うよう形成し、 赤外カツト特性を持つコーテ イングを施してもよい。 このように、 光学系の間または後方に赤外カットの機能 部材を配置することで、 撮像光学系 5 0の前面に配置する場合よりも、 撮像装置 全体の厚みを薄くすることができる効果を奏する。 なお、 台座を透光性の材料で 撮像素子 8の上面を覆うような平板部を一体成形し、 赤外カツトフィルタを第 1 レンズの前方に配置する構成も本発明を逸脱するものではない。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 撮像素子と、 該撮像素子に当接する脚部を一体的に有する台座と、 該台座 に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系 と、 該撮像光学系を内包する外枠部材と、 弾発部材とを具備し、

そこにおいて、 前記弾発部材は前記撮像光学系及ぴ前記台座を前記撮像素子方 向に付勢するよう配置されており、 また、 前記台座と前記撮像光学系との当接部 における少なくとも一方の面に形成された複数の傾斜面、 又は傾斜面及び水平面 からなるカム面を介して、 前記台座及び前記撮像光学系のいずれか一方が回動せ しめられたとき、 前記撮像光学系が光軸に沿って移動させられるよう構成されて いることを特徴とする撮像装置。

2. 撮像素子と、 該撮像素子に当接する脚部を一体的に有する台座と、 該台座 に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系 と、 該撮像光学系を内包する外枠部材と、 前記撮像光学系を前記撮像素子の方向 に付勢する弾発部材とを具備し、

そこにおいて、 前記台座は前記外枠部材の少なくとも一部を構成しており、 ま た、 前記台座と前記撮像光学系との当接部における少なくとも一方の面に形成さ れた傾斜面、 又は傾斜面及び水平面からなるカム面を介して、 前記撮像光学系が 回動せしめられたとき、 前記撮像光学系が光軸に沿って移動させられるように構 成されていることを特徴とする撮像装置。

3. 撮像素子と、 該撮像素子に当接する脚部を一体的に有する台座と、 該台座 に当接する当接部を有し、 前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系 と、 該撮像光学系を内包する外枠部材と、 弹発部材とを具備し、

そこにおいて、 前記弾発部材は前記撮像光学系及ぴ前記台座を前記撮像素子方 向に付勢するよう配置されており、 また、 前記台座は、 前記撮像光学系との当接 部側の面に形成された複数の段差からなるカム面と、 前記外枠部材の内周の前記 段差に対応する位置に形成された傾斜面とを介して、 前記撮像光学系が回動せし められたとき、 前記撮像光学系が光軸に沿つて移動させられるように構成されて レヽることを特敷とする撮像装置。

4. 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、 該光学部材は相互に当接し ていることを特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。

5. 前記台座に、 前記撮像光学系を構成する光学部材の一部を形成したことを 特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。

6 . 前記台座に、 平板部を一体成形したことを特徴とする請求項 1に記載の撮 像装置。

7. 前記台座に、 赤外カットフィルタを形成したことを特徴とする請求項 1に 記載の撮像装置。

8. 前記弹発部材はコィルパネであり、 該コィルバネの前記撮像光学系との接 触部は、 端面以外の部位で接触するよう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。

9 . 前記弾発部材はコイルパネであり、 該コイルパネの卷き方向は、 前記撮像 光学系が撮像素子から離間する方向に移動する時の回動方向と同じ方向であるこ とを特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。

1 0 . 前記弾発部材はコイルバネであり、 該コイルバネが押圧する前記撮像光 学系との間に座金を配置したことを特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。

1 1 . 前記台座は円環形状を有することを特徴とする請求項 1から 3までの何 れか 1項に記載の撮像装置。

1 2. 前記弾発部材は、 前記外枠部材に固着された蓋部材と前記撮像光学系と の間に設けられていることを特徴とする請求項 1力 ら 3までの何れか 1項に記載 の撮像装置。

1 3 . 請求項 1に記載の撮像装置を搭載レたことを特徴とする携帯端末。

1 4 . 請求項 2に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。

1 5 . 請求項 3に記載の撮像装置を搭載したことを特徴とする携帯端末。

1 6 . 撮像素子を有する基板に外枠部材を固定する工程と、 該外枠部材に台座 を嵌合する工程と、 該台座上に撮像光学系を載置する工程と、 弹発部材を前記撮 像光学系に載置する工程と、 前記弹発部材の他端を押圧しつつ蓋部材を前記外枠 部材に固定する工程と、 を有する撮像装置の組立方法。

1 7 . 前記外枠部材に台座を嵌合する工程において、 前記外枠部材に対する前 記台座の周方向の位相を選択して嵌合することを特徴とする請求項 1 2に記載の 撮像装置の組立方法。