(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された回路基板と、
前記撮像素子の受光面と反対側に配置された金属板と、
前記金属板と前記回路基板との間に配置された絶縁板と、を備え、
前記回路基板と前記絶縁板、および、前記絶縁板と前記金属板とが、接着剤により固定されることにより、前記回路基板と前記金属板とは固定されており、
前記回路基板には、前記撮像素子の前記受光面と反対の面に向かって貫通した第２貫通孔が形成されており、
前記金属板は、平面部と、前記平面部から突出した第１突起部とを有し、
前記第１突起部は、前記第２貫通孔を通って、前記撮像素子の前記受光面と反対の面に接触しており、
前記回路基板と前記絶縁板は、前記平面部と前記撮像素子の間に配置される、
撮像ユニット。
【請求項２】
前記回路基板と、前記金属板とは、接着剤により固定されている、
請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記金属板および前記絶縁板を貫通して少なくとも前記回路基板まで伸びる第１貫通孔が形成されている、
請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記第１突起部と前記撮像素子の前記受光面と反対の面とは、接着剤により固定されている、
請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記金属板は、前記平面部から前記絶縁板側に突出し、前記絶縁板に接触している、前記第１突起部よりも高さが低い第２突起部をさらに有する、
請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された回路基板と、
前記撮像素子の受光面と反対側に配置された金属板と、
前記金属板と前記回路基板との間に配置された絶縁板と、
前記回路基板と前記絶縁板、および、前記絶縁板と前記金属板とが、接着剤により固定されることにより、前記回路基板と前記金属板とは固定されており、
前記金属板および前記絶縁板を貫通して少なくとも前記回路基板まで伸びる第１貫通孔が形成されており、
前記絶縁板には、前記第１貫通孔から伸びたスリットが形成されている、
撮像ユニット。
【請求項７】
前記絶縁板と前記金属板との間に配置され、前記絶縁板と前記金属板とを固定する粘着剤をさらに備える、
請求項６に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
前記絶縁板と前記金属板との間に配置され、前記絶縁板と前記金属板とを固定する粘着剤をさらに備え、
前記粘着剤は、前記第１貫通孔と距離を隔てて配置されている、
請求項６に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
前記回路基板は、前記絶縁板側に配置された導電部を有する、
請求項６に記載の撮像ユニット。
【請求項１０】
撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された回路基板と、
前記撮像素子の受光面と反対側に配置され、前記撮像素子を支持する金属板と、
前記金属板を支持するベース基板と、
前記ベース基板から突出し、前記回路基板、または、前記金属板が突出の方向と直交する方向に移動するのを規制する突起と、を備え、
前記突起の表面粗さは、前記ベース基板の表面粗さよりも小さい、
撮像素子取付構造。
【請求項１１】
前記回路基板、または、前記金属板には、穴が形成されており、
前記突起は、前記穴に挿入されている、
請求項１０に記載の撮像素子取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、撮像素子と撮像素子と電気的に接続された回路基板とからなる撮像ユニット、および撮像素子と撮像素子を支持する金属板とからなる撮像素子取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子（ＣＣＤ）と、撮像素子と電気的に接続された回路基板と、撮像素子の受光面と反対側に配置された金属板とからなる撮像ユニットが公知である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８５７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、撮像素子と電気的に接続された回路基板は、撮像素子の受光面と反対側に配置された金属板から絶縁されている必要がある。また、撮像素子および金属板等の撮像素子の周辺の部品の配置は、その他の設計上の都合によっても、様々な制約を受ける。従って、撮像素子の周辺の部品の配置は、設計が困難である。
【０００５】
ここに開示された技術は、上記の問題を解決すべく、撮像素子の周辺の回路基板と金属板との電気的干渉を抑制しつつ、撮像素子の周辺の部品の配置に関する設計の自由度を上げることができる撮像ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、以下の撮像ユニットによって達成できる。当該第１の撮像ユニットは、撮像素子と、回路基板と、金属板と、絶縁板とを備える。回路基板は、撮像素子と電気的に接続されている。金属板は、撮像素子の受光面と反対側に配置されている。絶縁板は、金属板と回路基板との間に配置されている。回路基板と絶縁板、および、絶縁板と金属板とが、接着剤により固定されることにより、回路基板と金属板とは固定されている。回路基板には、撮像素子の受光面と反対の面に向かって貫通した第２貫通孔が形成されている。金属板は、平面部と、平面部から突出した第１突起部とを有している。第１突起部は、第２貫通孔を通って、撮像素子の受光面と反対の面に接触している。回路基板と絶縁板は、平面部と撮像素子の間に配置されている。
第２の撮像ユニットは、撮像素子と、回路基板と、金属板と、絶縁板とを備える。回路基板は、撮像素子と電気的に接続されている。金属板は、撮像素子の受光面と反対側に配置されている。絶縁板は、金属板と回路基板との間に配置されている。回路基板と絶縁板、および、絶縁板と金属板とが、接着剤により固定されることにより、回路基板と金属板とは固定されている。金属板および絶縁板を貫通して少なくとも回路基板まで伸びる第１貫通孔が形成されている。絶縁板には、第１貫通孔から伸びたスリットが形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
ここに開示された技術によれば、撮像素子の周辺の回路基板と金属板との電気的干渉を抑制しつつ、撮像素子の周辺の部品の配置に関する設計の自由度を上げることができる撮像ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の斜視図
【図２】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の分解斜視図
【図３】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の撮像ユニット側から見た斜視図
【図４】第１実施形態にかかる撮像ユニットの斜視図
【図５】第１実施形態にかかる撮像ユニットの分解斜視図
【図６】第１実施形態にかかる撮像ユニットの断面図
【図７】第１実施形態にかかる取付板ユニットの正面図
【図８】第１実施形態にかかる撮像ユニットの断面拡大図
【図９】第１実施形態にかかる金属板に形成される突起部の説明図
【図１０】第１実施形態にかかる絶縁板の正面図
【図１１】第１実施形態にかかる撮像素子および回路基板の分解斜視図
【図１２】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の別の分解斜視図
【図１３】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の別の分解斜視図
【図１４】第１実施形態にかかるレンズ鏡筒の別の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
（レンズ鏡筒の構成）
図１にレンズ鏡筒１００の外観斜視図を示す。レンズ鏡筒１００は、カメラの部品（交換式のものを含む）であり、図示されないカメラ本体に装着される。レンズ鏡筒１００は、光学系Ｌと、レンズ筒部材１０２と、ベース部材１０１と、撮像ユニット１１５とを備える。
【００１０】
光学系Ｌは、被写体の光学像を、撮像ユニット１１５に備えられた撮像素子１２３の撮像面上に形成する。撮像素子１２３は、本実施形態ではＣＭＯＳであるが、他の実施の形態ではＣＣＤなどの他の種類の撮像素子であってもよい。光学系Ｌは、第１レンズ群Ｌ１Ｇと、第２レンズ群Ｌ２Ｇと、第３レンズ群Ｌ３Ｇと、第４レンズ群Ｌ４Ｇとを有する。
【００１１】
図２にレンズ鏡筒１００の分解斜視図を示す。レンズ筒部材１０２は、光学系Ｌを支持する。また、レンズ筒部材１０２は、ベース部材１０１に支持されている。具体的には、レンズ筒部材１０２は、固定枠１０７と、回転筒１０８と、第１移動枠１０３と、第２移動枠１０４と、第３移動枠１０５と、第４移動枠１０６とを有する。回転筒１０８は、固定枠１０７に対して回転可能である。第１移動枠１０３は、第１レンズ群Ｌ１Ｇを支持し、固定枠１０７の外側に光軸方向に移動自在に保持される。第２移動枠１０４は、第２レンズ群Ｌ２Ｇを支持し、固定枠１０７の内側に光軸方向に移動自在に保持される。第３移動枠１０５は、第３レンズ群Ｌ３Ｇを支持し、固定枠１０７の内側に光軸方向に移動自在に保持される。第４移動枠１０６は、第４レンズ群Ｌ４Ｇを支持し、固定枠１０７の内側に光軸方向に移動自在に保持される。
【００１２】
固定枠１０７は、ベース部材１０１にビス止めによって移動不可能に支持されている。回転筒１０８は、アクチュエーター（ＤＣモーター）１０９により回転駆動される。回転筒１０８の内側および外側にはカム溝が形成されており、第１移動枠１０３と第２移動枠１０４と第３移動枠１０５にそれぞれ形成されているカムピンが回転筒１０８のカム溝に係合している。その結果、回転筒１０８がアクチュエーター（ＤＣモーター）１０９により回転駆動されることによって、第１移動枠１０３と第２移動枠１０４と第３移動枠１０５が光軸方向に移動可能になっている。
【００１３】
アクチュエーター（ステッピングモーター）１１０は、固定枠１０７にビス１１３で締結されている。第４移動枠１０６は、アクチュエーター（ステッピングモーター）１１０により、光軸方向に移動可能になっている。アクチュエーター（ステッピングモーター）１１０は、フレキシブル基板１１４と電気的に接続され、フレキシブル基板１１４は、ベース部材１０１に支持されるフレキシブル基板１１２に電気的に接続され、フレキシブル基板１１２はカメラ本体の制御部に電気的に接続されている。カメラ本体の制御部より、フレキシブル基板１１２およびフレキシブル基板１１４を介して電気信号が伝達され、アクチュエーター（ステッピングモーター）１１０が駆動される。
【００１４】
撮影を行う場合、アクチュエーター（ＤＣモーター）１０９およびアクチュエーター（ステッピングモーター）１１０を駆動し、第１〜第４移動枠１０３〜１０６に支持されるレンズ群ＬＧ１〜ＬＧ４の光軸の位置を変化させることにより、光学像のズームやフォーカスを調整することができる。
【００１５】
また、第３移動枠１０５は、シャッター機構、手ブレ補正機構および絞り機構を備えている。シャッター機構、手ブレ補正機構および絞り機構のアクチュエーターは、それぞれフレキシブル基板１１１に電気的に接続されている。フレキシブル基板１１１は、ベース部材１０１に支持されるフレキシブル基板１１２に電気的に接続され、フレキシブル基板１１２はカメラ本体の制御部に電気的に接続されている。カメラ本体の制御部より、フレキシブル基板１１２およびフレキシブル基板１１１を介して電気信号が伝達され、シャッター機構、手ブレ補正機構および絞り機構のアクチュエーターが制御され、シャッター動作、手ブレ補正動作および絞り動作がそれぞれ行われる。
【００１６】
図３は、撮像ユニット１１５側からのレンズ鏡筒１００の斜視図である。撮像ユニット１１５は、取付ねじ１１６により、ベース部材１０１に締結保持される。
【００１７】
図４は、撮像ユニット１１５の斜視図である。撮像ユニット１１５は、ベース部材１０１に取り付けるための取付板ユニット１１７と、回路基板１１８と、カメラ本体に含まれる回路と電気的に接続される接続部１１９と、回路基板１１８と電気的に接続される撮像素子１２３および抵抗やコンデンサなどのチップ部品とを有する。
【００１８】
図５は、取付板ユニット１１７を分解した状態の撮像ユニット１１５の斜視図である。回路基板１１８は、配線パターンやスルーホール等の導電性の部品を備えている。配線パターンやスルーホール等の導電性の部品は、回路基板１１８の絶縁板１２２側に配置されている。ベース部材１０１と締結される部材である金属板１２０は、導電体である。従って、仮に金属板１２０を直接回路基板１１８に接触させる等、金属板１２０と回路基板１１８の位置関係が適切でない場合には、金属板１２０と回路基板１１８とが電気的に干渉し、ショートの危険性がある。このため、本実施形態では、絶縁板１２２が、金属板１２０と回路基板１１８の間に配置される。絶縁板１２２は例えばＰＥＴフィルムなどのシート部材で構成されるが、材質は絶縁性のものの中から任意に選択し得る。金属板１２０は、段差を有する形状であり、平面部１２０ｃと、平面部１２０ｃから撮像素子１２３側に突出した突出部１２０ａを備えている。突出部１２０ａは、撮像素子１２３の受光面１２３ｂと反対の面１２３ａに接着剤により固定されている。受光面１２３ｂは、撮像素子１２３の被写体側の面であって、被写体からの光を受光する面である。また、金属板１２０と絶縁板１２２と回路基板１１８は、互いに接着剤により固定されている。このとき、接着剤を金属板１２０と絶縁板１２２の間に確実に浸透させるため、金属板１２０と絶縁板１２２の間に粘着剤１２１の層が配置されている。この粘着剤１２１は、例えば厚み０．０５ｍｍ程度の両面テープなどであり、金属板１２０と絶縁板１２２とを固定する。
【００１９】
図６は、撮像ユニット１１５の断面図である。金属板１２０に備えられた突出部１２０ａは撮像素子１２３の受光面１２３ｂと反対の面１２３ａに接着剤により固定される。接着剤は、金属板１２０を貫通する態様で金属板１２０の突出部１２０ａにあけられた穴に塗布され、金属板１２０と撮像素子１２３の間に浸透する。また、金属板１２０の突出部１２０ａが撮像素子１２３に接触しつつ固定されていることにより、撮像素子１２３の発熱を放熱する作用が促進される。
【００２０】
図７は取付板ユニット１１７の正面図である。金属板１２０および絶縁板１２２には、金属板１２０と絶縁板１２２と回路基板１１８を接着するための接着剤塗布用に、金属板１２０と絶縁板１２２の両方を貫通して回路基板１２３まで伸びる穴１２０ｂが形成されている。また、金属板１２０と絶縁板１２２は粘着剤１２１にて固定保持されており、粘着剤１２１は図示の点線エリアに配置されている。穴１２０ｂより塗布された接着剤は、金属板１２０と絶縁板１２２と回路基板１１８の隙間部分に浸透し、固化する。従って、仮に穴１２０ｂの近傍に、粘着剤１２１が配置されると、この接着剤浸透の妨げとなる。このため、本実施形態では、粘着剤１２１は、金属板１２０と絶縁板１２２の間に接着剤が浸透していく経路が確保される程度に、穴１２０ｂと距離を隔てて配置されている。
【００２１】
図８は撮像ユニット１１５の断面拡大図である。穴１２０ｂより塗布された接着剤は、金属板１２０と絶縁板１２２との隙間１２４へ浸透し、固化する。この隙間１２４の幅は、粘着剤１２１の厚みによって所定量が確保される。また、絶縁板１２２と回路基板１１８との隙間１２５の幅は、金属板１２０の突出部１２０ａの平面部１２０ｃからの高さによって所定量が確保される。回路基板１１８と絶縁板１２２は、金属板１２０の平面部１２０ｃと撮像素子１２３の間に配置されている。
【００２２】
また、図９のように、金属板１２０の平面部１２０ｃから絶縁板１２２側に突出する突起部１２６が形成されており、金属板１２０と絶縁板１２２の隙間１２４がより確実に確保されるようになっている。突起部１２６は絶縁板１２２に接触し、平面部１２０ｃからの高さが金属板１２０の突出部１２０ａよりも低く形成される。また、突起部１２６により隙間１２４への接着剤の浸透が妨げられないように、突起部１２６は穴１２０ｂの周辺の一部に配置される。
【００２３】
図１０は絶縁板１２２の正面図である。絶縁板１２２の穴１２０ｂの周辺の一部には、スリット１２７が形成されている。そのため、穴１２０ｂに塗布された接着剤が、隙間１２４および隙間１２５に浸透しやすくなっている。
【００２４】
図１１は、撮像素子１２３および回路基板１１８の分解斜視図である。撮像素子１２３の受光面１２３ｂと反対の面１２３ａには、回路基板１１８と電気的に接続された多数の電気接点（図示されない）が配置されている。回路基板１１８には、それらの多数の電気接点を避けるべく、撮像素子１２３の受光面１２３ｂと反対の面１２３ａに向かって貫通した貫通穴１１８ａが形成されている。このため、貫通穴１１８ａが小さくなっており、取付板ユニット１１７の撮像素子１２３と接着するための突出部、すなわち、金属板１２０の突出部１２０ａの面積も小さくなっている。なお、突出部１２０ａは、貫通穴１１８ａを通って、撮像素子１２３の受光面１２３ｂと反対の面１２３ａに接触している。ところで、このように金属板１２０の突出部１２０ａの面積が小さい場合（面積がゼロの場合、すなわち、突出部１２０ａが存在しない場合を含む）、何ら工夫をしなければ、取付板ユニット１１７（より具体的には、金属板１２０）に対する撮像素子１２３の接着強度も小さくなり、レンズ鏡筒１００が落下した場合などに作用する落下衝撃力で取付板ユニット１１７と撮像素子１２３の接着が剥れてしまう危険がある。本実施形態では、金属板１２０の突出部１２０ａの面積が小さいものの、上記危険を回避するための工夫として、取付板ユニット１１７の絶縁板１２２が回路基板１１８に接着され、さらに回路基板１１８が撮像素子１２３に接着される。その結果、取付板ユニット１１７と撮像素子１２３との接着（直接的な接着、および、絶縁板１２２および回路基板１１８等を介した間接的な接着を含む）面積が拡大され、落下衝撃等に耐える接着強度が確保されるようになっている。
【００２５】
以下、レンズ鏡筒１００の撮像素子取付構造１００ａについて説明する。撮像素子取付構造１００ａは、撮像素子１２３を含む撮像ユニット１１５をベース部材１０１に取り付けてなる構造体である。
【００２６】
図１２に示すように、撮像素子１２３を支持する金属板１２０には、金属板１２０を貫通する２つの穴１４５，穴１４６が形成されている。ベース部材１０１に対する撮像素子ユニット１１５のＸ−Ｙ平面内での位置決めのため、２つの穴１４５，１４６は、ベース部材１０１に形成されている２つのボス１４７，１４８にそれぞれ挿入される。なお、Ｘ−Ｙ平面は、光軸に直交する面である。ボス１４７，１４８は、ベース部材１０１から撮像素子ユニット１１５が配置される側へと光軸方向に突出するように伸びている。ボス１４７，１４８がそれぞれ穴１４５，１４６に挿入されることにより、金属板１２０ひいては撮像ユニット１１５がベース部材１０１に対し、ボス１４７，１４８の突出の方向と直交する方向、すなわち光軸に直交する方向に移動するのが規制される。なお、穴１４５，１４６は、本実施形態では金属板１２０に形成されているが、他の実施形態では回路基板１１８など、撮像ユニット１１５に含まれる別の部材に形成されるようになっていてもよい。
【００２７】
図１３を参照しつつ、撮像素子ユニット１１５のアオリ調整機構について説明する。撮像素子ユニット１１５はベース部材１０１に対し３つのネジ１１６で固定される。撮像素子ユニット１１５とベース部材１０１の間には図示のように２つのばね１３０がはさみこまれている。１つのネジ１１６はばねを介さず直接ベース部材１０１に締結固定され、他の２つのネジ１１６はばね１３０によって付勢された状態で固定される。このとき、ネジ１１６のそれぞれの回転量を調整することで、撮像素子ユニット１１５のアオリ調整をすることが可能である。
【００２８】
ところで、仮にボス１４７，１４８の表面粗さが粗い場合には、ネジ１１６を締める途中で各種部材がこじれる等の不良が発生し、このアオリ調整が困難となるおそれがある。そこで、図１４のように、本実施形態のボス１４７，１４８は、ベース部材１０１とは別の部材であって、ＳＵＳの研磨軸のような表面粗さの小さい部材（ベース部材１０１よりも表面粗さの小さい部材）１４７ａ，１４８ａをベース部材１０１に固定することにより形成されるようになっている。これにより、前記のアオリ調整の不良などが起こらない。
【００２９】
また、本実施形態では、ベース部材１０１は金属部材（アルミダイカスト）であり、ベース部材１０１には、３つの雄ネジであるネジ１１６をそれぞれ受け取るための３つの雌ネジ１１６ｂがあらかじめタップ加工されて形成されている。雌ネジ１１６ｂがタップ加工されているため、完全にねじ込めばネジ１１６の締結固定が容易に実現できるが、前記のようにアオリ調整のため、締結を途中で止める必要が生じる場合がある。従って、仮に何ら工夫をしなければ、ネジ１１６のネジ山とネジ山の隙間により、金属板１１５ひいては撮像素子ユニット１１５がベース部材１０１に対しガタつく（不安定になる）ことになる。本実施形態では、これを防止するための工夫として、ネジ１１６のスクリュー部分に粘着部材１１６ａを付着させている。粘着部材１１６ａは、ネジのゆるみを防止するための部材であり、本実施形態ではナイロン樹脂製である。これにより、ネジ１１６のネジ山間の隙間が粘着部材１１６ａにより埋められ、金属板１１５ひいては撮像素子ユニット１１５がベース部材１０１に対し安定的に固定されるようになっている。なお、他の実施形態では、ベース部材１０１がアルミダイカスト以外の金属部材であってもよいし、金属部材でなくてもよい。また、他の実施形態では、粘着部材１１６ａをネジ１１６ではなく、雌ネジ１１６ｂに付着させてもよいし、両方に付着させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
ここに開示された技術は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、アナログカメラ、フィルムカメラ、カメラ付き携帯電話端末、カメラ付き端末等に適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１１０ａ  撮像素子取付構造
１１５  撮像ユニット
１１６  ネジ
１１６ａ  粘着部材
１１８  回路基板
１１８ａ  貫通穴（第２貫通孔）
１２０  金属板
１２０ａ  突出部（第１突起部）
１２０ｂ  穴（第１貫通孔）
１２０ｃ  平面部
１２１  粘着剤
１２２  絶縁板
１２３  撮像素子
１２３ａ  受光面と反対の面
１２３ｂ  受光面
１２６  突起部（第２突起部）
１２７  スリット
１４５，１４６  穴
１４７，１４８  ボス（突起）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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