(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の減らし、薄くしても外部からの振動や衝撃に強い小型の撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子部材41aの外表面の一部を第１の接着剤で位置決め固定し、第１の接着剤で位置決め固定されている状態で接着剤充填孔に第２の接着剤を充填することによって撮像素子部材を接着保持する保持部材41gと、撮像素子部材41aの外表面と所定の間隔を空けて配置された光学部材41eと、光学部材41eを保持するとともに保持部材41gと弾性嵌合する弾性保持部材41fと、保持部材41gに対して光学部材41eの外表面側縁部を弾性保持部材41fの方向へ押圧する押圧部材41mと、を具備し、保持部材41gに対して撮像素子部材41 aを接着固定し、弾性保持部材41fを介して保持部材41gに光学部材41eを固定した。【選択図】図４
2014192826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像基板上に配置された撮像素子部材と、
外周から内部へ接着剤を充填して上記撮像素子部材を接着固定するための接着剤充填孔を有し、当該撮像素子部材の外表面の一部を第１の接着剤で位置決め固定し、当該第１の接着剤で位置決め固定されている状態で当該接着剤充填孔に第２の接着剤を充填することによって当該撮像素子部材を接着保持する保持部材と、
上記撮像素子部材の外表面と所定の間隔を空けて配置された光学部材と、
上記光学部材を保持するとともに上記保持部材と弾性嵌合する弾性保持部材と、
上記保持部材に対して上記光学部材の外表面側縁部を上記弾性保持部材の方向へ押圧する押圧部材と、
を具備し、
上記保持部材に対して上記撮像素子部材を接着固定し、上記弾性保持部材を介して上記保持部材に上記光学部材を固定したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記弾性保持部材には、上記光学部材を保持する光学部材保持部と、上記撮像素子部材の外表面と上記光学部材との間に侵入する塵埃を防ぐ第１のヒレ部と、上記押圧部材と上記保持部材との間に侵入する塵埃を防ぐ第２のヒレ部と、が形成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記弾性保持部材は第１の方向から上記保持部材へ挿入配置され、上記撮像素子部材は第１の方向とは反対の第２の方向から上記保持部材へ挿入配置され、当該弾性保持部材及び当該撮像素子部材が当該保持部材に固定された状態で、上記押圧部材が上記第２のヒレ部によって当該保持部材との防塵性を保つように当該保持部材に固定されることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
上記保持部材に配置された接着剤充填孔は、当該保持部材の側面部側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記弾性保持部材、上記保持部材及び上記撮像素子部材の外表面との間には断面がＬ字状の位置決め部材が配置され、当該弾性保持部材が当該位置決め部材に弾性嵌合することで当該弾性保持部材を位置決めしていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記押圧部材上には、防塵部材を支持するとともに防塵部材の振動を吸収する防塵用弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記弾性保持部材は、電磁波シールド部材が混入されている材料、または電磁波シールド部材が塗布されている材料を使用していることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置に配置された撮像素子ユニットとその前面に配置されたローパスフィルタ等の光学部材の取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系により結像され、ローパスフィルタ等の光学部材を介して透過してきた光学像を撮像素子等の光電変換素子等で順次画像信号に変換し、これにより得られた画像信号を所定の形態の画像データとして記録媒体に記録し得ると共に、この記録媒体に記録された画像データをＬＣＤ等の液晶表示装置に画像として再生表示するデジタルカメラ等の撮像装置が知られている。
【０００３】
また、この種の撮像装置には、手ぶれが発生した時に、撮像素子ユニットを光軸方向と垂直な方向に移動させて手ぶれを防止する手振れ防止ユニットや、レンズ交換式のカメラにおいては撮像素子ユニットやその周辺の光学部材に塵埃が入らないように防塵部材を超音波圧電素子等で振動させる防塵ユニットが搭載されたタイプもある。
【０００４】
上記撮像素子ユニットは、撮像素子が位置決めされた撮像素子基板を有し、その撮像素子基板がカメラボディの固定部材に直接的または間接的にねじ止めされている。手振れ補正ユニットが搭載されたカメラにおいてはカメラボディに対して移動可能な移動部材に、直接的または金属性の硬い固定枠を介して間接的にねじ止めされている。
例えば、特開２００８−２７１０２６号公報によって開示されているデジタルカメラには、撮像素子チップ６４が基板に接着固定されている撮像素子パッケージをフレキシブル基板とともに鏡筒にねじ止めしていることが記載されている。
【０００５】
一方、近年、上記撮像素子は高画素化、高機能化されており、それに伴い、図１０（a）に示したように、撮像素子の受光面と反対側に配置された電気パターン１００aの数も図１０（ｂ）に示したように、電気パターン１００ｂのように約３倍程に増加している。また、これに伴い、上記撮像素子の電気パターン側と接着固定される撮像素子基板側の電子回路や電子部品の数も増加している。そのため、相対的に撮像素子を接着するために使用可能な接着可能領域も、接着可能領域１０１aから接着可能領域１０１ｂと減少させざるを得ない状況となっている。
【０００６】
また、図１１に示したように、上述したローパスフィルタ等の光学部材は、一般に、金属やモールド等の硬質部材からなる枠部材に接着固定されたフィルタユニット２０１として構成されている。また、撮像素子ユニット２００は撮像素子チップを固定する撮像基板２００ｂとこの撮像基板２００ｂを固定するための固定部材２００aとから構成されている。そして、保持部材２０２に対して撮像素子ユニット２００でフィルタユニット２０１を挟み込むように矢印Ｃの方向から上記保持部材２０２に固定保持される。
なお、保持部材２０２と撮像素子ユニット２００との間に塵埃が入らないようにゴム等の弾性部材によって封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００８−２７１０２６号公報によって開示されているデジタルカメラのように、金属性の硬い固定枠を介して撮像素子基板をカメラボディの固定部材にねじ固定している場合や、カメラボディに対して移動可能な移動部材に、金属性の硬い固定枠を介して撮像素子基板をねじ固定している構成では、金属性の硬い固定枠とねじの分だけ、部品点数が増え、光軸方向の厚さが厚くなるとともに組立て性が悪い。
【０００９】
また、従来よりも電気パターンの多い撮像素子を使用すると、撮像素子チップを固定する部材との有効接着面積が減少する。しかも、接着する部分が撮像素子チップ裏面の中心部分に集中するので、撮像基板に対して撮像素子チップが片持ち状態で固定される。そのため、接着強度が減少することに加え、外部からの振動や衝撃があった際に負荷が接着部分に集中し、外力に対して極めて弱くなる。
【００１０】
更に、矢印Ｃの方向から、撮像素子ユニット２００及びフィルタユニット２０１を保持部材２０２に組み込み、その部組を撮像素子ユニット２００に設けられた固定部材２００aを本体に固定する方法を用いていたので、固定部材２００aの分だけ光軸方向の厚さが厚くなっていた。そこで、固定部材２００aをなくしても撮像素子ユニット２００を保持部材２０２に固定する方法として、撮像素子ユニット２００を保持部材２０２に直接接着固定する方法が考えられるが、撮像素子ユニット２００の有効受光面積は決まっており、接着可能面積を大きく取れない。即ち、撮像素子ユニット２００の接着可能面積が狭いため、接着剤の流動性を考慮して撮像素子ユニット２００を保持部材２０２に接着しても、接着剤が有効受光面積へ染み出して像に影ができてしまうという問題が発生する。また、撮像素子ユニット２００は、保持部材２０２に高い精度で位置決めしてから接着しなければならない。
接着剤が有効受光面積内へ染み出さないように当該接着剤の量を少なくすると、接着強度が小さくなってしまうし、保持部材２０２に撮像素子ユニット２００を高い精度で位置決めしようとすると作業工数が多くなってしまう。
【００１１】
さらに、作業工数を掛けて接着剤が有効受光面積内へ染み出さないようにしたとしても、撮像素子ユニット２００を保持部材２０２に直接接着固定すると、フィルタユニット２０１を矢印Ｃの方向から保持部材２０２に組み込むことはできない。そのため、矢印Ｃの方向とは反対の方向から保持部材２０２に組み込まなければならない。矢印Ｃの方向とは反対の方向から保持部材２０２に組み込むと、撮像素子ユニット２００を構成する撮像素子チップの被写体側の面とフィルタユニット２０１を構成する光学部材の撮像素子チップ側の面とを密封する必要性を考慮する必要がある。また、フィルタユニット２０１に防塵機能が組み込まれている場合には、光学部材の撮像素子チップ側の面と防塵ガラスとの密封する必要性を考慮する必要がある。
これらの密封性は、通常、ゴム部材（弾性部材）が使用されていたが、ゴム部材（弾性部材）の形状や配置部位等、さまざまな工夫が必要となっていた。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、撮像素子部材及び光学部材の固定方法を改良してカメラボディの光軸方向の厚さを薄くするべく部品点数の減らし、薄くしても外部からの振動や衝撃に強い小型の撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の撮像装置は、撮像基板上に配置された撮像素子部材と、外周から内部へ接着剤を充填して上記撮像素子部材を接着固定するための接着剤充填孔を有し、当該撮像素子部材を保持する保持部材と、上記撮像素子部材の外表面と所定の間隔を空けて配置された光学部材と、上記光学部材を保持するとともに上記保持部材と弾性嵌合する弾性保持部材と、上記保持部材に対して上記光学部材の外表面側縁部を上記弾性保持部材の方向へ押圧する押圧部材と、を具備し、上記保持枠に対して上記撮像素子部材を接着固定し、上記弾性保持部材を介して上記保持部材に上記光学部材を固定するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カメラボディの光軸方向の厚さを薄くしても、撮像素子部材及び光学部材を簡易に強固に固定でき、外部からの振動や衝撃に強い小型の撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の撮像装置を示す外観斜視図
【図２】図１の撮像装置においてレンズ鏡筒を取り外した状態のカメラボディを示す外観斜視図
【図３】図１の撮像装置におけるレンズ鏡筒及びカメラボディのＡＡ線に沿う断面図
【図４】図３の撮像装置におけるカメラボディの撮像ユニットの要部周辺の部分拡大断面図
【図５】図４における防塵ゴム周辺の部分拡大断面図
【図６】図３におけるＢＢ線に沿った、カメラボディ内に収納された撮像ユニットの要部周辺部を拡大表示した部分断面図
【図７】撮像ユニットの分解斜視図
【図８】撮像ユニットの組立外観斜視図
【図９】図８の撮像ユニットの一部の部品（振れ補正ユニットの前後ヨーク）を外した状態を示す組立外観斜視図
【図１０】撮像素子チップの電気パターンを説明する図
【図１１】従来の、撮像素子ユニット及びフィルタユニットを保持部材に組み込む方法を説明するための斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。
【００１７】
本発明の一実施形態は、例えば、固体撮像素子を用いて光学レンズにより形成される光学像を光電変換し、これによって得られる画像信号を静止画像又は動画像を表すデジタル画像データに変換し、こうして生成されたデジタルデータを記録媒体に記録し、また記録媒体に記録されたデジタル画像データに基づいて静止画像又は動画像を表示装置に再生表示し得るように構成されるデジタルカメラ等の撮像装置に適用した場合の例示である。
【００１８】
まず、本実施形態の撮像装置１の概略的な構成について、主に図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態の撮像装置であるデジタルカメラの外観斜視図で、図２はデジタルカメラのレンズ鏡筒を取り外した状態のカメラボディを示す外観斜視図である。また、図３は図１のＡＡ線に沿う断面図である。
【００１９】
図１の外観斜視図に示すように、本実施形態の撮像装置１であるデジタルカメラは、カメラボディ１０とレンズ鏡筒１１とによって構成されている。
レンズ鏡筒１１には、撮影光学系を構成する複数のレンズ群（図３参照）が配置され、被写体から見て順に、マニュアルモードの際に手動にて焦点調節操作を行うためのフォーカス操作環２１、手動にてズーミング操作を行うためのズーム操作環２２及びモード切り換えスイッチ２３等の操作部材が配置されている。
【００２０】
また、カメラボディ１０の外面には各種の操作部材が配設されている。
例えば、カメラボディ１０の上面側には、モード切換ダイヤル１０ｄ，シャッターリリースボタン１０ｅ等が配設され、図1には図示されていないが、カメラボディ１０の背面側には、記録媒体に記録されたデジタル画像データに基づいて静止画像又は動画像を再生表示する液晶表示装置（LCD）が配置されている。
【００２１】
レンズ鏡筒を取り外した状態を示す図２に示すように、カメラボディ１０は略箱型形状の筐体からなり、内部には、撮像ユニット４０（図３等参照；詳細後述）やバッテリ，記録媒体（不図示）等の各種構成ユニットが配設されている。このカメラボディ１０の前面の略中央部分には、開口１０ａが形成され、その内部の上記開口１０ａによって露呈される部位には、上記撮像ユニット４０が配設され、撮像素子チップ４１ａの受光面が前面に向けて露呈されている。また、上記開口１０ａの前面側周縁部には、レンズ鏡筒１１を着脱するためのボディ側マウント部１０ｂが配設されている。
【００２２】
次に、図１の光軸Ｏに沿ったＡＡ線に沿う断面図である図３を用いて、カメラボディ１０に配置された撮像ユニット４０とレンズ鏡筒１１の構成について説明する。
レンズ鏡筒１１は、複数の光学レンズからなる撮影光学系を構成する複数のレンズ群（第１〜第６レンズ群１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ）と、上記複数のレンズ群をそれぞれ保持する複数の保持枠（第１〜第６レンズ群保持枠１２，１３，１４，１５，１６，１７）と、これら複数の保持枠のうちの可動枠（後述する）を光軸Ｏに沿う方向において進退移動させるための駆動機構等（後述する）と、上述したフォーカス操作環２１及び手動にてズーミング操作を行うためのズーム操作環２２やモード切り換えスイッチ２３等の操作部材（図１参照）と、本レンズ鏡筒１１の基幹（ベース）部材となる固定枠１９及び前側固定枠１８等を有して構成される。
【００２３】
図３において、上記複数のレンズ群のうち第１レンズ群１２ａ及び第６レンズ群１７ａは固定レンズ群で、上記複数のレンズ群のうち第２〜第５レンズ群１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａは可動レンズ群である。
そのために、これら２つのレンズ群（１２ａ，１７ａ）を保持する第１レンズ群保持枠１２及び第６レンズ群保持枠１７は、固定枠１９に固定される固定枠となっており、他のレンズ群（１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ）を保持する第２〜第５レンズ群保持枠１３〜１６は固定枠１９に対して可動する可動枠となっている。
【００２４】
上記駆動機構は、オートフォーカスモード設定時に自動で焦点調節動作（フォーカシング）を実行させるための駆動源及び駆動力伝達機構等からなるフォーカス駆動機構２５と、ズーミングを実行するための駆動源であるズームレンズ駆動モータ２４ａ及びその駆動力を伝達する駆動力伝達機構等からなるズーム駆動機構２４と、ズーム駆動機構２４からの駆動力をズーム用レンズ群保持枠（１４，１５，１６）へと伝達する回転枠２０等によって構成される。
なお、レンズ鏡筒１１の後端部には、カメラボディ１０のボディ側マウント部１０ｂに対してバヨネット結合されるレンズ側マウント部１１ｂが設けられている。
【００２５】
カメラボディ１０には、撮像ユニット４０と、表示ユニット４４と、ファインダユニット４５と、シャッタユニット４７と、閃光発光装置（不図示）等の各種構成ユニットが配設されている。更に、図示していないが、カメラボディ１０の内部には、電源としてのバッテリや、記録媒体としてのメモリカード等が着脱自在に配設される。
上記撮像ユニット４０は、詳細は図４から図７で説明するが、撮像素子チップ４１ａを含む撮像部４１とぶれ補正ユニット４２と防塵ユニット４３等から構成されている。
【００２６】
次ぎに、上記撮像ユニット４０の構成を、図４から図９を用いて詳細に説明する。
図４は図３におけるカメラボディ内に収納された撮像ユニット４０の要部周辺部を拡大表示した部分断面図である。図５は図４における防塵ゴム４１ｆ周辺の部分拡大断面図である。図６は図３におけるＢＢ線に沿った断面図のうち、カメラボディ内に収納された撮像ユニット４０の要部周辺部を拡大表示した部分断面図で、図４とは断面方向が９０度ずれている状態を示した部分断面図である。図７は図６の撮像ユニット４０全体を分解した状態を示す分解斜視図である。また、図８は撮像ユニット４０を組み立てた状態を示す組立外観斜視図で、図９は図８の撮像ユニット４０から振れ補正ユニットの前後ヨークを外した状態を示す組立外観斜視図である。
【００２７】
図４及び図５に示すように、カメラボディ１０の内部に配設された撮像ユニット４０を構成する撮像部４１は、矩形状の撮像素子チップ（撮像部材）４１ａと、撮像基板４１ｂと、この撮像基板４１ｂに配置された複数の電気部品４１ｃ（コネクタ等）と、この電気部品４１ｃに接続されたフレキシブルプリント基板４１ｄと、光学部材４１ｅと、この光学部材４１ｅを保持する弾性の防塵ゴム４１ｆと、防塵ゴム４１ｆを保持する撮像部保持枠４１ｇと、撮像素子保持板４１ｈ、ガラス押圧部材４１ｍ等によって構成されている。
【００２８】
撮像素子チップ４１ａは、受光面と反対側の裏面周縁部に配列された複数の電気パターン１００ｂ（図１０参照）が撮像基板４１ｂの電気パターン（不図示）に半田付け固定されている。電気パターン１００ｂの数が多い場合には半田付け強度が強いので複数の電気パターン１００ｂの内側部分と撮像基板４１ｂとを接着固定しなくても良いが、半田付け強度が弱い場合には接着固定しても良い。
【００２９】
また、図６及び図７に示すように、撮像基板４１ｂにはホール素子４９が配置され、このホール素子４９と対向する位置には支持板４８に配置された位置検出マグネット４６（Ｘ軸１位置検出マグネット４６Ｘ1,Ｘ軸２位置検出マグネット４６Ｘ２,Ｙ軸位置検出マグネット４６Ｙ）が配置されている。このホール素子４９は、ぶれ補正の際に位置検出マグネット４６の位置を磁気の変化で検出するための位置検出手段である。
【００３０】
なお、本実施形態における撮像素子チップ４１ａは、撮像素子（不図示）と、撮像素子の上面に所定の間隔を空けて配置された板状ガラスからなる撮像素子ガラス（不図示）とボンディングワイヤ（不図示）等を有するものとする。
また、撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）等の半導体素子を用いたＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補性金属酸化膜半導体）を用いた固体撮像素子であるＭＯＳ型イメージセンサー等が適用される。
【００３１】
図５に示したように、矩形状の撮像素子チップ４１ａの外表面の周縁部には、断面がL字形状の防塵ゴム押さえ４１ｎが配置されている。この防塵ゴム押さえ４１ｎは、光軸方向の断面部分４１ｎｘが撮像部保持枠４１ｇの額縁形状をした矩形状開口部内周面に接するように配置され、光軸と垂直な方向の断面部分４１ｎｙが撮像素子チップ４１ａの外表面の周縁部に接着されている両面テープ４１p（第１の接着剤）上に位置している。そして、防塵ゴム４１ｆと接する部分は、この防塵ゴム４１ｆからへ弾性力を受け、この防塵ゴム４１ｆを防塵ゴム押さえ４１ｎに位置決めしている。
【００３２】
これによって、光軸Ｏと垂直な方向においては、撮像素子チップ４１ａの外表面の周縁部を接着剤としての両面テープ４１p及び防塵ゴム押さえ４１ｎの光軸方向の断面部分４１ｎｘで二重に封止し、光軸Ｏ方向においては、断面部分４１ｎｙと防塵ゴム４１ｆにおいて封止して防塵効果を高めている。また、光軸Ｏ方向及び光軸Ｏと垂直な方向において、撮像素子チップ４１ａ及び撮像部保持枠４１ｇに対して防塵ゴム押さえ４１ｎが位置決めされ、この防塵ゴム押さえ４１ｎが防塵ゴム４１ｆを押圧しているので、防塵ゴム４１ｆの位置決めがなされ、防塵ゴム４１ｆに保持されている光学部材４１ｅをも同時に位置決めすることができる。
【００３３】
また、図６及び図７に示すように、撮像素子チップ４１ａの外表面の周縁部の端部と側面部は、撮像部保持枠４１ｇの矩形状開口部に係合し接着固定されている。撮像部保持枠４１ｇの側面部には撮像素子チップ４１ａを接着で固定するために、接着剤（第２の接着剤）を流し込む接着剤充填孔部４１ｇaが設けられている。この接着剤充填孔部４１ｇaは、撮像部保持枠４１ｇの側面部の外側から矩形状開口部に貫通する孔であって、図７に示すように、互いに対向して二箇所設けられている。この接着剤充填孔部４１ｇaは、接着剤（第２の接着剤）を導入しやすくするために、導入開口部の形状は長方形状をしているが、撮像素子チップ４１ａへ通じる孔は導入開口部より小さい径の丸穴または長孔となっている。
【００３４】
なお、撮像素子チップ４１ａを接着剤で固定できる程度の大きさであれば一箇所でも良く、また、撮像素子チップ４１ａを接着剤で固定できる強度を三箇所以上で得られるようにしても良い。さらに、導入開口部の形状は丸型形状でも、楕円形状でも接着剤が導入できる形状であれば良い。撮像素子チップ４１ａの側面に近い部分の形状も、撮像素子チップ４１ａの側面に接着剤が到達できる形状であれば良い。
また、第１の接着剤として両面テープを用いたが、両面テープを用いるのと同様な作用、即ち、即効性が高いものであれば、第２の接着剤のように流動性を有する接着剤でも良い。
【００３５】
撮像部保持枠４１ｇに設けられた複数の接着剤充填孔部４１ｇaから接着剤が充填されと、図４及び図６に示すように、充填された接着剤は撮像基板４１ｂと撮像部保持枠４１ｇとで形成される空間部５２内に充填される。そして、撮像素子チップ４１ａの側面部と撮像部保持枠４１ｇとが接着剤で固定されるとともに、背面部の周縁部分が撮像基板４１ｂの電気パターンに半田付けされる撮像素子チップ４１ａの中心部分が接着剤で固定される。そのため、片持ち状態で接着される状態とはならないので、十分な固定強度が得られ、振動や衝撃等の外力にも強くなる。
【００３６】
また、撮像基板４１ｂを固定するための部材、例えば、図１１で説明した固定部材２００ａが不要となるので、光軸方向の厚さを薄くすることができ、カメラを小型化ができる。
同様に、本願の実施形態に基づいて説明すると、ＩＳフレーム４２ｈに撮像基板４１ｂをねじ固定しなくても接続強度が保たれるので、ねじを用いない分だけ光軸方向の厚さを薄くすることができ、カメラを小型化している。
【００３７】
次ぎに、光学部材４１ｅと、光学部材４１ｅを保持し撮像部４１の一部を形成する防塵ゴム４１ｆ（弾性保持部材）について説明する。
図４に示したように、撮像部保持枠４１ｇは防塵ゴム押さえ４１ｎを介して弾性の防塵ゴム４１ｆを保持している。この弾性の防塵ゴム４１ｆは、矩形状をしており、撮像素子チップ側から順番に、ローパスフィルタ等の矩形状の光学フィルタ４１ｅa、矩形状の板状ガラス学部材４１ｅｂを保持している。光学フィルタ４１ｅaは、撮像素子チップ４１aの前面とは所定の間隔を有して当該撮像素子チップ４１a側に配置され、板状ガラス学部材４１ｅｂは、光路長を補正する厚い透明な板状のガラスから構成されて被写体側に配置されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、防塵ゴム４１ｆ、光学フィルタ４１ｅa及び板状ガラス学部材４１ｅｂは撮像素子チップの形状に合わせて矩形状（長方形形状）のものを用いているが、円形のものであっても良い。また、上記光学フィルタ４１ｅaは、紫外光カットフィルタ，赤外光カットフィルタであっても良い。さらに、光学的な設計上、光学的フィルタ効果を必要としない場合には透明な板状ガラスを2枚重ねても、１枚の透明な板状ガラスを用いても良い。
【００３９】
図4及び図５に示したように、防塵ゴム４１ｆは、上記光学部材４１ｅの外周縁部を全周に渡って取り巻くように保持する矩形状のフィルタ保持部４１ｆａと、光学部材４１ｅの後面側の外周縁部を覆い、撮像素子チップ４１aとの間隔を規定するとともに撮像素子チップ４１aの被写体側の平面に塵埃等が侵入するのを密閉して防止する第１ヒレ部４１ｆｂと、被写体側に配置された厚い透明な板状ガラス４１ｅｂを光軸方向に抜けるのを押さえるガラス押圧部材４１ｍと撮像部保持枠４１ｇとの間から塵埃等が侵入するのを密閉して防止する第２ヒレ部４１ｆｃとから構成されている。
【００４０】
上記防塵ゴム４１ｆは、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンピロピレンゴム）、ＦＫＭ（ふっ素ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＵＲ（ポリウレタンゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）等の材質で構成された弾性部材である。
【００４１】
そのため、取付け時には、ローパスフィルタ等の光学フィルタ４１ｅaと被写体側に配置された厚い透明な板状ガラス４１ｅｂとからなる光学部材４１ｅを保持した状態でガラス押圧部材４１ｍを板状ガラス４１ｅｂに仮止めし、被写体側から撮像部保持枠４１ｇへ挿入し、この撮像部保持枠４１ｇにねじ止めする。なお、矩形状のフィルタ保持部４１ｆａの内径は光学フィルタ４１ｅaの外形寸法よりも小さい寸法となっており、フィルタ保持部４１ｆａの外径は防塵ゴム押さえ４１ｎの開口部内周よりも大きい寸法となっている。
そのため、弾性変形して当該光学フィルタ４１ｅa及び防塵ゴム押さえ４１ｎに密着固定される。
【００４２】
また、上記第１ヒレ部４１ｆｂは、非取付け時には光軸Ｏ方向において撮像素子チップ４１a側に所定の角度を有して広がるように延出して形成されているため、取付け時には撮像素子チップ４１aの被写体側の平面に密閉し、塵埃等が侵入するのを防止する。
一方、第２ヒレ部４１ｆｃは、非取付け時には光軸と垂直な方向において光軸Ｏ方向へ所定の角度を有して広がるように延出して形成されているため、取付け時には第２ヒレ部４１ｆｃの先端から光軸Ｏと垂直な方向に起こされてガラス押圧部材４１ｍに密着し、ガラス押圧部材４１ｍと板状ガラス４１ｅｂとの間から塵埃等が侵入するのを防止する。
【００４３】
なお、第１ヒレ部４１ｆｂは、非取付け時に、上記フィルタ保持部４１ｆａの延長線方向であって、撮影光軸Ｏに垂直な方向に延出して形成されていても良い。
また、第２ヒレ部４１ｆｃは、ヒレ状ではなく、フィルタ保持部４１ｆａの被写体側の一部分を光軸と垂直な方向へ厚く形成し、ガラス押圧部材４１ｍに押しつぶされるようにして塵埃等が侵入するのを防止するようにしても良い。
【００４４】
また、本実施形態では、上記防塵ゴム４１ｆは、撮像素子チップ４１aに向かって光軸方向から撮像素子保持枠４１ｇに挿入されるが、撮像素子チップ４１aから被写体側に向かって光軸方向から撮像素子保持枠４１ｇに挿入し、防塵ゴム４１ｆを撮像素子保持枠４１ｇに弾性的に固定してから、ガラス押圧部材４１ｍを撮像素子保持枠４１ｇにねじ固定するようにしても良い。
【００４５】
この場合には、防塵ゴム４１ｆ及びガラス押圧部材４１ｍを撮像素子保持枠４１ｇに固定した後に、撮像素子チップ４１aを撮像素子保持枠４１ｇに接着固定することとなる。そのため、撮像素子チップ４１aを撮像素子保持枠４１ｇに接着固定する際、撮像素子保持枠４１ｇに防塵ゴム４１ｆ及びガラス押圧部材４１ｍが既に固定または仮固定されているので、撮像素子チップ４１aを撮像素子保持枠４１ｇに固定する際の光軸合わせに時間が必要となる。
【００４６】
次に、防塵ユニット４３について説明する。
図４及び図６に示すように、防塵ユニット４３は撮像部４１の一端部側に位置し、撮像部４１がＩＳフレーム４２ｈに組み付けられた後に上記撮像部４１に組み付けられる。
図４に示すように、撮像素子保持枠４１ｇにねじ固定されているガラス押圧部材４１ｍは、板状ガラス４１ｅｂを押圧保持するガラス押圧部４１ｍａと、光軸Ｏ方向において撮像部４１の方向へ所定の長さだけ折り曲げられた４１ｍｂと、この延長部４１ｍｂの端部で光軸Ｏ方向と垂直な方向へ所定の長さだけ折り曲げられたフランジ部４１ｍｃと、から構成されている。
【００４７】
上記防塵ユニット４３は、上記延長部４１ｍｂと上記フランジ部４１ｍｃに配置された防塵フィルタ支持ゴム４３ａと、この防塵フィルタ支持ゴム４３ａ上に配置された防塵フィルタ４３ｂと、防塵フィルタ４３ｂに配置された防塵フィルタ駆動部材４３ｃと、光軸Ｏ方向において撮像部４１の方向へ防塵フィルタ４３ｂを撮像素子保持枠４１ｇに押圧する防塵フィルタ保持部材４３ｄ等によって構成されている。
【００４８】
図４及び図６に示したように、防塵フィルタ支持ゴム４３ａには凸状部が形成されており、防塵フィルタ４３ｂはこの凸状部に接するように支持された状態で配置されている。この防塵フィルタ４３ｂは、透明薄板状に形成される板状光学部材であって、板状ガラス４１ｅｂの前面に対して所定の間隔を保って対向する位置に配置されている。そして、防塵フィルタ４３ｂの背面側の外周縁部近傍の一辺の一端部には、防塵フィルタ駆動部材４３ｃが固設されている。この防塵フィルタ駆動部材４３ｃは、通電状態とされたときには固有の振動を発生させ得る圧電素子等の部材によって構成されている。
【００４９】
また、図７に示すように、防塵フィルタ保持部材４３ｄには、Ｔ状のばね部４３ｄａがその外周縁部近傍に対向して２箇所設けられており、このＴ状のばね部４３ｄａによって防塵フィルタ４３ｂの前面側を、その外周縁部近傍に配設される防塵フィルタ保持部材４３ｄによって光軸Ｏに沿う後方である撮像部４１に向けて押圧支持している。
【００５０】
次に、ふれ補正ユニット４２の構成について説明する。
本実施形態の振れ補正は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ；Voice Coil Motor）方式を採用しており、上記撮像部４１をその受光面に平行な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に任意のタイミングで任意の移動量だけ移動させることが可能であるとともに上記受光面上で任意な方向へ回転させることが可能となっている。
【００５１】
図７に示すように、撮像素子保持枠４１ｇには、その開口部の外周部にぶれ補正ユニット４２の一部を構成する部材としての、Ｘ軸移動用のＸ軸１コイル４２ａとＸ軸２コイル４２ｂ、及びＹ軸移動用のＹ軸コイル４２ｃが配置されている。Ｘ軸１コイル４２ａは撮像素子保持枠４１ｇの開口部の外方（光軸と垂直な方向）に向けて延設される外周縁部近傍の板状部位に配設され、Ｘ軸２コイル４２ｂは、撮像素子保持枠４１ｇの開口部を挟んでＸ軸１コイル４２ａと反対側（下部側）に配置され、Ｙ軸コイル４２ｃは、撮像素子保持枠４１ｇの開口部の下部側であって、Ｘ軸に対して平行に並ぶようにＸ軸２コイル４２ｂと並んで配置されている。
【００５２】
また、撮像素子保持枠４１ｇの被写体側には、ＩＳフレーム４２ｈに固定された前側ヨーク４２ｇが配置されている。そして、この前側ヨーク４２ｇは撮像ユニット４０の正面から見て略Ｌ字形状に形成されて、Ｘ軸１コイル４２ａ、Ｘ軸２コイル４２ｂ及びＹ軸コイル４２ｃのそれぞれと光軸Ｏ方向において対向する位置には、Ｘ軸駆動用のＸ軸１マグネット４２ｄ、Ｘ軸駆動用のＸ軸２マグネット４２ｅ及びＹ軸駆動用のＹ軸マグネット４２ｆがそれぞれ接着されている。なお、Ｘ軸１コイル４２ａ、Ｘ軸２コイル４２ｂ及びＹ軸コイル４２ｃのそれぞれと、それらの各々と対向する位置に配置されたＸ軸駆動用のＸ軸１マグネット４２ｄ、Ｘ軸駆動用のＸ軸２マグネット４２ｅ及びＹ軸駆動用のＹ軸マグネット４２ｆとの間は所定の間隔が維持された状態で両者は非接触状態となっている。
【００５３】
図７で示すＸ軸１マグネット４２ｄは、Ｎ極を示すマグネットとＳ極を示すマグネットから構成されている。Ｎ極を示すマグネットはＹ軸方向に長く大きい直方体で描かれ、Ｓ極を示すマグネットはＹ軸方向に長くＮ極を示すマグネットより小さい直方体で描かれている。また、Ｘ軸２マグネット４２ｅは、Ｙ軸方向に長い直方体で描かれているＮ極マグネットとＸ軸方向に長いＳ極マグネットで構成され、Ｙ軸マグネット４２ｆは上記Ｘ軸方向に長いＳ極マグネットを共通としてＸ軸方向に長いＮ極マグネットとで構成されている。即ち、Ｓ極マグネットが、Ｘ軸駆動用とＹ軸駆動用のマグネットを兼ねている。
【００５４】
同様に、ＩＳフレーム４２ｈには、前側ヨーク４２ｇに配置されたマグネットと同じ形状で同じ磁力を有するマグネットが配置されている。これらのマグネットは、撮像素子保持枠４１ｇに配置された各コイル（Ｘ軸１コイル４２ａ、Ｘ軸２コイル４２ｂ及びＹ軸コイル４２ｃ）のそれぞれを挟んで、前側ヨーク４２ｇに配置されたマグネットと同じマグネット（Ｘ軸１マグネット４２ｄ、Ｘ軸駆動用のＸ軸２マグネット４２ｅ及びＹ軸駆動用のＹ軸マグネット４２ｆ）がそれぞれ光軸Ｏ方向において対向して位置されている。
そして、ＩＳフレーム４２ｈ側のＸ軸１マグネット４２ｄは後側ヨーク４２ｍに接着され、Ｘ軸２マグネット４２ｅ及びＹ軸マグネット４２ｆは後側ヨーク４２ｎに接着されている。すなわち、後側ヨーク４２ｍ、４２ｎがＩＳフレーム４２ｈにねじ固定されることによって、上記マグネットがＩＳフレーム４２ｈに固定される構成となっている。
【００５５】
なお、図８の組立外観斜視図に示すように、前側ヨーク４２ｇは、撮像部４１等の組立体を保持した状態の撮像素子保持枠４１ｇを挟んで、ＩＳフレーム４２ｈに二本のねじ５１によってねじ止め固定されている。
さらに、図８及び図９に示す撮像素子保持枠４１ｇには、凹形状に形成されたボール収納部４１ｇｂが三箇所形成されている（図８及び図９では二箇所のみ図示）。この各ボール収納部４１ｇｂには、セラミックボール（不図示）が１個づつ収納配置されている。そして、ＩＳフレーム４２ｈには、組み立てられた際にこのボール収納部４１ｇｂと対向する位置に平面ボール受部４２ｈａが三箇所形成されている。
【００５６】
尚、ボール収納部４１ｇｂの凹形状の深さ寸法はセラミックボール（不図示）の直径より若干小さくなるように設定されている。また、平面ボール受部４２ｈａは、光軸Ｏに直交する平面と平行な面（受光面と平行な面）であって、非常に円滑な表面を有して形成されている。したがって、セラミックボール（不図示）が各ボール収納部４１ｇｂに収納された状態で、撮像素子保持枠４１ｇの背面側に平面ボール受部４２ｈａが対向配置されると、セラミックボールがボール収納部４１ｇｂ内において移動することができる。これに伴って、撮像素子保持枠４１ｇは、光軸Ｏに直交する平面に平行な面（受光面と平行な面）内において円滑に移動し得る状態になっている。
【００５７】
したがって、この構成により、ふれ補正ユニット４２に対する通電が開始されると、撮像部４１等の組立体を保持した状態の撮像素子保持枠４１ｇは、前側ヨーク４２ｇと、ＩＳフレーム４２ｈに固定された後側ヨーク４２ｍ及び後側ヨーク４２ｎとの間で、セラミックボールを介していわば浮遊状態に移動するように配設されている。なお、本実施形態ではセラミックボールを使用したが、スチールボールを使用しても良い。
【００５８】
また、Ｘ軸１コイル４２ａを挟んで配置されている一組のＸ軸１マグネット４２ｄと、
Ｘ軸２コイル４２ｂを挟んで配置されている一組のＸ軸２マグネット４２ｅと、によって回転を制御することも可能となっている。即ち、本実施形態では、光軸Ｏに垂直な平面内において、Ｘ軸方向のぶれ補正とＹ軸方向のぶれ補正との他に、光軸Ｏまたは光軸Ｏと平行な軸周りのぶれ補正をもすることができる。
【００５９】
次に、ぶれ補正時に移動する撮像素子保持枠４１ｇの位置検出について説明する。
撮像素子保持枠４１ｇは、前側ヨーク４２ｇと、ＩＳフレーム４２ｈに固定された後側ヨーク４２ｍ及び後側ヨーク４２ｎと、に挟持され、これらとともにぶれ補正時に移動する。
図７に示したように、ＩＳフレーム４２ｈには支持板４８がねじ止め固定されている。この支持板４８は、後側ヨーク４２ｍ及び後側ヨーク４２ｎが取り付けられている側とは反対側の面にねじ固定されていて、後述する各ホール素子４９の位置に対応して、一対の位置検出用マグネットがそれぞれ配置されている。この一対のマグネットは、Ｓ極マグネットとＮ極マグネットから構成され、Ｘ軸方向の位置検出用のＸ軸１位置検出マグネット４６Ｘ１及びＸ軸２位置検出マグネット４６Ｘ２と、Ｙ軸方向の位置検出用のＹ軸位置検出マグネット４６Ｙである。
【００６０】
また、撮像基板４１ｂには、各位置検出マグネット（４６Ｘ１、４６Ｘ２、４６Ｙ）に対応する３つのホール素子４９が配設されおり、各位置検出マグネット（４６Ｘ１、４６Ｘ２、４６Ｙ）と撮像部４１の光軸Ｏに直交する平面に平行な面（受光面と平行な面）内における位置を検出するホール素子４９とによって位置検出手段を構成している。
【００６１】
ぶれ補正は、ふれ補正ユニット４２に対する通電が開始されると、３つのホール素子４９からの各信号に基づいて、即ち、Ｘ軸方向のぶれを補正する際にはＸ軸のぶれ方向に対応する２つのホール素子４９からの各信号に基づいて演算及び補正を行い、Ｙ軸方向のぶれを補正する際には１つのホール素子４９からの各信号に基づいて演算及び補正を行い、回転方向のぶれを補正する際には３つのホール素子４９からの各信号に基づいて演算及び補正を行う処理を行われる。
【００６２】
なお、図７及び図８に示すように、ヨーク４２ｇには、撮像部保持枠４１ｇの回転制御の際、所定角度以上の回転が行われないように回転規制ストッパ５０が固定されている。また、詳細な説明は省略するが、ＩＳフレーム４２ｈに固定される撮像素子保持板４１ｈには、撮像部保持枠４１ｇがＸ軸方向またはＹ軸方向に移動してぶれ補正する際、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動距離を規制するための直進規制ストッパの機能を持たせている。
【００６３】
このように本実施形態では、撮像素子チップの電気パターン側を撮像基板に強固に接着固定し、さらに、その撮像基板を固定部材に固定する従来の構成にくらべ、固定部材をなくしても撮像素子チップを他方面から固定したので、撮像素子チップを強固に固定でき撮像部の光軸方向の厚さを薄くすることができる。さらに、光学部材を保持する保持部材を弾性部材で構成したので、光学部材と撮像素子チップとの防塵性を確保でき、組立て性も改善され、小型の撮像装置を提供することができる。
【００６４】
次に、上記一実施形態の変形例について説明する。
前述した防塵ゴム４１ｆは、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンピロピレンゴム）、ＦＫＭ（ふっ素ゴム）等の材質、またはそれらを複数含む材料で作られた弾性部材であるが、更に、パーマロイ，カーボン等の電磁波吸収材を混入させることによって防磁処理し、撮影レンズから侵入してくる電磁波を防ぎ、撮像素子チップ４１ａから出力される画像信号の乱れをなくすようにしても良い。
【００６５】
防塵ゴム４１ｆに電磁波吸収材を混入させることによって、撮影レンズから侵入してくる電磁波が、撮像素子チップ４１ａに配置された接続パターンと撮像基板４１ｂとの半田付け部や撮像素子チップ４１ａのボンディングワイヤ  等に影響を与えないようにしている。尚、電磁波吸収材は、混入させるのではなく、表面に塗布してもよい。
【００６６】
以上説明したように、上記実施形態の構成によれば、上述の一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本来存在すべき構成部材（防塵ゴム）の素材を変更するのみであるので部材点数を増加させることがない。したがって、製造工程における組み立て手順の変更を伴うこともなく製造コストが上昇することもない。
【００６７】
なお、上述した一実施形態で示した撮像装置１は、カメラボディ１０に対してレンズ鏡筒１１を着脱自在に構成したいわゆる撮影レンズ交換式の形態としているが、撮像装置の構成としては、この形態のものに限定することはなく、例えばカメラボディに対してレンズ鏡筒を一体に固定した形態の撮像装置に対しても全く同様に適用することが可能である。
【００６８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６９】
１……撮像装置，
１０……カメラボディ，１０ａ……開口，１０ｂ……ボディ側マウント部，１０ｃ……レンズリリースボタン，１０ｄ……モード切換ダイヤル，１０ｅ……シャッターリリースボタン，
１１……レンズ鏡筒，１１ｂ……レンズ側マウント部，
１２，１３，１４，１５，１６，１７……レンズ群保持枠，
１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ……レンズ群，
１８……前側固定枠，１９……固定枠，２０……回転枠，
２１……フォーカス操作環，２２……ズーム操作環，２３……モード切り換えスイッチ，２４……ズーム駆動機構，２４ａ……ズームレンズ駆動モータ，２５……フォーカス駆動機構，
４０……撮像ユニット，
４１……撮像部，４１ａ……撮像素子チップ（撮像素子部材），４１ｂ……撮像基板，４１ｃ……電気部品，４１ｄ……フレキシブルプリント基板，
４１ｅ……光学部材，４１ｅa……光学フィルタ（防塵部材）,４１ｅｂ……板状ガラス
４１ｆ……防塵ゴム（弾性保持部材），
４１ｆａ……フィルタ保持部
４１ｆｂ……第１ヒレ部，
４１ｆｃ……第２ヒレ部，
４１ｇ……撮像部保持枠（保持部材），４１ｇａ……接着剤充填孔部，
４１ｇｂ……ボール収納部，
４１ｈ……撮像素子保持板，４１ｋ……電気部品，４１ｍ……ガラス押圧部材（押圧部材）,４１ｎ……防塵ゴム押さえ,４１p……両面テープ（第１の接着剤）
４２……振れ補正ユニット，
４２ａ……Ｘ軸１コイル，４２ｂ……Ｘ軸２コイル， ４２ｃ……Ｙ軸コイル，
４２ｄ……Ｘ軸１マグネット、４２ｅ……Ｘ軸駆動用のＸ軸２マグネット,４２ｆ……Ｙ軸駆動用のＹ軸マグネット
４２ｇ……前側ヨーク,４２ｍ，４２ｎ……後側ヨーク，４２ｈ……ＩＳフレーム
４３……防塵ユニット，４３ａ……防塵フィルタ支持ゴム，４３ｂ……防塵フィルタ，４３ｃ……防塵フィルタ駆動部材，４３ｄ……防塵フィルタ保持部材，
４４……表示ユニット，
４５……ファインダユニット，
４６……位置検出マグネット,４６Ｘ１……Ｘ軸１位置検出マグネット,４６Ｘ２……Ｘ軸２位置検出マグネット,４６Ｙ……Ｙ軸位置検出マグネット
４７シャッタユニット
４８……支持板
４９……ホール素子
５０……転規制ストッパ
５１……ねじ
５２……空間部
【図１】
2014192826.tif 000003
【図２】
2014192826.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014192826.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014192826.tif 000008
【図７】
2014192826.tif 000009
【図８】
2014192826.tif 000010
【図９】
2014192826.tif 000011
【図１０】
2014192826.tif 000012
【図１１】
2014192826.tif 000013