(57)【要約】【課題】  高機能化されたレンズホルダが収納容器よりも大きい場合でもそれらを光硬化型接着剤で固定でき、かつ生産性を低下させることなく小型化することを可能とする撮像装置を得る。【解決手段】  撮像装置は、入射光を集光するレンズを搭載するレンズホルダ２と、レンズによって結像された光の像を電気信号に変換する撮像素子チップ３を搭載する収納容器４とを備え、レンズ１からの光を撮像素子チップ３に導く配置でレンズホルダ２と収納容器４とを紫外線硬化型接着剤５で接着固定し、レンズホルダ２の筐体に、収納容器４との接着面に塗布した紫外線硬化型接着剤５を露出させる削り部１５を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を集光するレンズを搭載するレンズホルダと、前記レンズによって結像された光の像を電気信号に変換する撮像素子チップを搭載する収納容器とを備え、前記レンズからの光を前記撮像素子に導く配置で前記レンズホルダと前記収納容器とを光硬化型接着剤で接着固定する撮像装置において、
前記レンズホルダの筐体に、前記収納容器との接着面に塗布した前記光硬化型接着剤を露出させる削り部を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
レンズからの光を撮像素子に導く配置でレンズホルダと収納容器とを組み合わせた際、前記撮像素子にとって被写体側からの照射光に対して光硬化型接着剤が露出する位置に削り部を設けたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
レンズホルダは、レンズを光軸方向に動かす円柱状のマクロ切り替え部と、
前記光軸に沿って前記マクロ切り替え部が配置されて、これを支持する矩形状の支持部とを有すると共に、前記支持部を介して収納容器と接着固定され、
削り部は、前記支持部の矩形状における、前記マクロ切り替え部と互いに干渉しにくいコーナー部に形成することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
レンズホルダと収納容器との接着面に互いに係合する段差面を設けたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
レンズホルダは、複数の削り部を有す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、携帯電話搭載用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に搭載される撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置は、例えば特許文献１に開示される。図６は、特許文献１に開示された撮像装置の断面図である。図に示すように、撮像装置は、画像を集光するレンズ１、レンズ１を搭載するレンズホルダ２、入射光８を受けたレンズ１によって結像した光の像を電気信号に変換する撮像素子チップ３、撮像素子チップ３を搭載する収納容器４、レンズホルダ２と収納容器４とを固定する接着剤５、収納容器４のカバーガラス６、収納容器４を配置するプリント基板７を備える。
【０００３】
撮像素子チップ３が１００万画素を超える高画素の撮像装置である場合、レンズ１は複数枚からなる構成となり、レンズ外形寸法も大きくなる。また、レンズホルダ２には、レンズ１の他に、マクロ切り替え機構、オートフォーカス機構、シャッター機構などの機械機構部が搭載される場合が多く、通常レンズホルダ２のサイズは収納容器４のサイズよりも大きく、レンズホルダ２が収納容器４に覆い被さるような構造となる。
【０００４】
次に動作について説明する。
入射光８は、レンズ１により集光され、カバーガラス６を透過して撮像素子チップ３に入射し結像する。撮像素子チップ３は、結像された光の像を電気信号に変換し、配線導体を介してプリント基板７に映像信号として出力する。レンズホルダ２は、撮像素子チップ３の中心部とレンズ１の中心部とが一致するように光軸と垂直な面内で位置調整され、その後接着剤５により固定される。光軸と垂直な面内の位置調整は、例えば、レンズホルダ２と収納容器４のそれぞれに基準面を設けてそれに当てることによって位置決めしたり、位置精度を高めるためにレンズ１を通した基準パターンを撮像素子チップ３に結像させ、この映像信号をモニターしながら位置調整したりする方法がある。光軸方向の位置調整も、基準面を設けてそれに当てることによって位置決めしたり、位置精度を高めるためにレンズホルダ２にネジ式の可動機構を設けて撮像素子チップ３とレンズ１との距離を所定の距離に調整したりする方法がある。
【０００５】
レンズホルダ２を収納容器４に固定する接着剤には、紫外線硬化型の接着剤５を使用する。紫外線硬化型の接着剤は短時間で硬化、固定することができるため、硬化に数時間かかる水分、熱等により硬化する樹脂接着剤を使用するよりも高い生産性を実現することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１２８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の撮像装置は上記のように構成されており、レンズホルダ２と収納容器４の位置調整をした後、それらの接着面を光硬化型接着剤を用いて接着固定されるが、レンズホルダ２が収納容器４よりも大きく覆い被さるような構成であるため、レンズホルダ２の外周部が妨げとなって接着面に塗布した光硬化型接着剤に光を照射することが困難であるという課題があった。
【０００８】
この課題に対処するために、撮像装置の側面またはレンズホルダ２の下方から光を照射する場合、プリント基板７上の他の搭載部品によって遮られるなど位置調整装置の構成上照射が困難であることが多い。また、生産工程上、収納容器４が取り付けられたプリント基板７が、多数個取りの１枚の基板シートから分割される前の状態である場合、基板シート上に隣接する隣の撮像装置に光を遮られるなど、困難な場合が多い。
【０００９】
また、収納容器４をレンズホルダ２のサイズに合わせて大きくした場合は、プリント基板７上に搭載する必要のある他の部品を配置するスペースが減少するので、これらの部品を配置する新たなスペースを確保するためにプリント基板を大きくする必要があり、小型の撮像装置を提供する妨げとなっていた。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、高機能化されたレンズホルダが収納容器よりも大きい場合でも、レンズホルダと収納容器とを光硬化型接着剤で固定でき、かつ生産性を低下させることなく小型化することを可能とする撮像装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る撮像装置は、入射光を集光するレンズを搭載するレンズホルダと、レンズによって結像された光の像を電気信号に変換する撮像素子チップを搭載する収納容器とを備え、レンズからの光を撮像素子に導く配置でレンズホルダと収納容器とを光硬化型接着剤で接着固定し、レンズホルダの筐体に、収納容器との接着面に塗布した光硬化型接着剤を露出させる削り部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、撮像装置は、入射光を集光するレンズを搭載するレンズホルダと、レンズによって結像された光の像を電気信号に変換する撮像素子チップを搭載する収納容器とを備え、レンズからの光を撮像素子に導く配置でレンズホルダと収納容器とを光硬化型接着剤で接着固定し、レンズホルダの筐体に、収納容器との接着面に塗布した光硬化型接着剤を露出させる削り部を設けるように構成したので、高機能化されたレンズホルダが収納容器よりも大きい場合でも、レンズホルダと収納容器とを光硬化型接着剤で固定でき、かつ生産性を低下させることなく小型化することを可能とする撮像装置を取得できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明による撮像装置の断面図である。図に示すように、撮像装置は、レンズ１、レンズホルダ２、撮像素子チップ３、収納容器４、接着剤５、カバーガラス６、プリント基板７を備える。
【００１４】
レンズ１は、入射光８を集光して画像を結像するものであり、３枚のプラスチックレンズ玉で構成されている。レンズホルダ２は、レンズ１からの光を撮像素子チップ３に導くように配置され、レンズ１を搭載するバレル２Ａ、バレル２Ａを光軸方向に動かして撮像素子チップ３に結像位置を合わせるピント調整用のネジ式調整機構２Ｂ、近接撮影モードに切り替える際にレンズ１を光軸方向に動かす円柱状のマクロ切り替え機構２Ｃ、マクロ切り替えのための切り替えレバー２Ｄ、本体部２Ｅ、および光軸に沿ってマクロ切り替え機構２Ｃが配置されてこれを支持する矩形状の支持部２Ｆからなり、それぞれ主にポリカーボネート樹脂の成型部品で構成される。
【００１５】
撮像素子チップ３は、レンズ１によって結像した光の像を電気信号に変換して映像信号を出力するものであり、例えば２００万個のＣＣＤ素子からなる。収納容器４は、撮像素子チップ３を搭載するセラミック製の収納容器であり、配線導体を介してプリント基板７と電気的に接続される。レンズホルダ２の支持部２Ｆは収容容器４の上部と接着剤５を介して固定される。接着剤５は紫外線硬化型接着剤とする。カバーガラス６は、収納容器４に接着固定され、撮像素子チップ３を異物を含まないクリーンな雰囲気内に密閉する。プリント基板７は、カメラあるいは携帯電話等のアプリケーションのメイン基板である。
【００１６】
撮像素子チップ３の撮像エリアは対角で６ｍｍ程度の大きさで、射出成型で作られるレンズ１の有効径と同程度の大きさであり、その外形は更に大きく７〜８ｍｍ程度になる。レンズ１を搭載するバレル２Ａの直径は９ｍｍ程度である。レンズ１は、バレル２Ａとレンズホルダ２の本体部２Ｅとの間のネジ式調整機構２Ｂによって、所定の位置にピント調整される。また、レンズホルダ２は、接着剤５の塗布箇所付近に、接着剤５を露出するための削り部１５が設けられている。
【００１７】
図２は図１の撮像装置をＡ方向から見た図であり、（ａ）は撮像装置の切り替えレバー２Ｄを切り替える前、（ｂ）は切り替えた後、すなわち近接撮影モードとなった場合を示す図である。図に示すように、マクロ切り替え機構２Ｃは底部にテーパ状段差２０を有するリング状の射出成型品からなり、レンズホルダ２の本体部２Ｅと支持部２Ｆとの間に配置される。レンズホルダ２の支持部２Ｆには凸部２１を設けている。テーパ状段差２０は、撮像素子チップ３からバレル２Ａを、光軸方向に近接撮影に適した一定距離Ｌだけ遠ざける働きがある。
【００１８】
レンズホルダ２の本体部２Ｅと支持部２Ｆはバネ１１によって連結され、図２（ａ）に示すようにマクロ切り替え機構２Ｃのテーパ状段差２０は支持部２Ｃの凸部２１に押し当てられている。そして図２（ｂ）に示すように切り替えレバー２Ｄを動かすことによって、支持部２Ｆの凸部２１にテーパ状段差２０が乗り上げ、マクロ切り替え機構２Ｃとバレル２Ａが撮像チップ３から一定距離Ｌだけ遠ざけられて近接撮影モードに切り替えられる。
【００１９】
ここでは、レンズホルダ２にマクロ切り替え機構２Ｃが搭載されている例を示したが、これ以外に、ステッピングモータ、ボイスコイルなどの可動機構を含むオートフォーカス機構や、光量調整用の可動シャッター機構を搭載したレンズホルダなどがあり、レンズホルダの大きさは１０ｍｍ四方以上になる場合が多い。一方、レンズホルダ２を固定する収納容器４は、９ｍｍ四方以下程度であり、レンズホルダ２の外形は収納容器４よりも外側に飛び出る構造となる。
【００２０】
次に、レンズホルダ２を収納容器４に接着固定する方法を説明する。
図３は図１の撮像装置の平面図である。図１、図３に示すように、レンズホルダ２と収納容器４は、縁部二箇所１００，１０１の合わせ面に塗布された仮固定用の紫外線硬化型接着剤５と、その内側合わせ面に塗布された本固定用の湿気硬化型接着剤１２により固定される。
【００２１】
レンズホルダ２を収納容器４に接着固定する際、まず、湿気硬化型接着剤１２および紫外線硬化型接着剤５を収納容器４上の図３に示す箇所に塗布する。続いて、撮像素子チップ３の撮像エリア中心部とレンズ１の光軸とが一致するように光軸と垂直な面内でレンズホルダ２の位置調整をして、レンズホルダ２を収納容器４に接着する。
【００２２】
紫外線硬化型接着剤５の塗布量は数ｇ程度でよい。この紫外線硬化型接着剤５は、紫外光１４を直径数ｍｍの範囲に数Ｗ／ｃｍ２の強度で、数ｃｍ離れた所から５秒程度照射することにより硬化させることができる。よって、数時間の硬化時間が必要な熱または水分によって硬化する接着剤を使用するよりも高い生産性を実現することができる。また、紫外線硬化型接着剤５は材料自体の収縮が小さく高速で硬化するので、固定時にレンズホルダ２の調整位置にずれが生じにくいというメリットもある。また、低温で硬化するので熱による変形の問題が生じない。さらに、硬化後も熱収縮が小さく熱耐性に優れるため、熱に対する影響が非常に小さい撮像装置を得ることができる。
【００２３】
ここでは、光硬化型接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いたが、光の照射により硬化する他のいかなる光硬化型接着剤でも同様の効果が得られる。また、例えば水分と紫外線照射のいずれでも硬化可能な複合硬化型接着剤、例えばスリーボンド製の型番３０５６接着剤を使用してもよい。
【００２４】
レンズホルダ２を収納容器４に接着した後、被写体側からレンズホルダ２の側面に向かってライトガイド１３により紫外光１４を照射して、紫外線硬化型接着剤５を硬化させる。上述したように、従来は、合わせ面に塗布された紫外線硬化型接着剤５に紫外線１４を照射するためにはプリント基板７側にライトガイド１３を配置して紫外線１４を照射しなければならず、プリント基板７上のコンデンサ等の他の搭載部品によって遮られるなど、紫外線照射が困難である場合が多かった。
【００２５】
一方、図１に示す撮像装置では、レンズホルダ２と収容容器４とを組み合わせた際、撮像素子チップ３にとって被写体側からの照射光に対して紫外線硬化型接着剤５が露出する位置にレンズホルダ２に削り部１５を設けた。これにより、被写体側からレンズホルダ２の側面に向けてライトガイド１３を配置して、紫外線１４を紫外線硬化接着剤５に確実に照射し硬化させることができる。よって、光硬化型接着剤に向けてライトガイドを容易に配置でき、光硬化型接着剤への光照射を容易にすることができる。また、レンズホルダ２の削り部１５を二箇所以上設け、レンズホルダをより確実に固定するようにしてもよい。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、レンズホルダ２のサイズが収納容器４のサイズよりも大きい場合でも紫外線硬化型接着剤で固定でき、生産性を低下させることなく小型化に適応できる撮像装置を得ることができるという効果が得られる。
【００２７】
なお、紫外線硬化型接着剤５によってレンズホルダ２を収納容器４に仮固定した後、時間の経過とともに硬化する本固定用の湿気硬化型接着剤１２によって十分強固に本固定することができる。また、ネジ式調整機構２Ｂによるピント調整など、レンズホルダ２の位置調整後の組み立て調整工程は、紫外線硬化型接着剤５による仮固定終了後に直ちに実施できるため、本固定に必要な硬化時間を待つ必要はない。紫外線硬化型接着剤５により十分に固定される場合は、本固定は省略してもよい。
【００２８】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による撮像装置の平面図である。図１と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態２による撮像装置は実施の形態１に示した構成と同様であるが、紫外線硬化型接着剤５を塗布する箇所を異ならせている。すなわち、図４に示すように、紫外線硬化型接着剤５をレンズホルダ２と収納容器４のコーナー部二箇所１０２，１０３の合わせ面に塗布した。また、レンズホルダ２のコーナー部１０２，１０３にそれぞれ削り部１５を設けた。紫外線硬化型接着剤５には、被写体側からレンズホルダ２のコーナー部１０２，１０３に向けてライトガイド１３を配置して紫外線１４を照射することにより、硬化させることができる。
【００２９】
マクロ切り替え機構２Ｃは図１に示したようにバレル２Ａの外側に円柱状に組み付けられているので、この実施の形態２による撮像装置を用いれば、マクロ切り替え機構などのレンズホルダの付加機構と削り部１５とが干渉しにくいので、実施の形態１に示した構成よりもレンズホルダ２に削り部１５を設けやすいという効果が得られる。
【００３０】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による撮像装置の側面図である。図１と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態３では、レンズホルダ２と収納容器４との接着面に互いに係合する段差面１６を設けた。すなわち、レンズホルダ２の支持部２Ｃの底部に凸部を、収納容器４の上部に凹部を設け、それらの合わせ面に紫外線硬化型接着剤５を塗布して係合させたものである。
【００３１】
このように段差面１６を設けることで、所定の光強度を有する直径数ｍｍの紫外光１４照射エリア内で接着面積を大きくすることができるので、レンズホルダ２と収納容器４の接着固定をより一層強固にすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１による撮像装置の断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、同実施の形態１による撮像装置の側面図である。
【図３】同実施の形態１による撮像装置の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による撮像装置の平面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による撮像装置の側面図である。
【図６】従来の撮像装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  レンズ、２  レンズホルダ、２Ａ  バレル、２Ｂ  ネジ式調整機構、２Ｃ  マクロ切り替え機構、２Ｄ  切り替えレバー、２Ｅ  レンズホルダ本体部、２Ｆ  レンズホルダ支持部、３  撮像素子チップ、４  収納容器、５  光硬化型接着剤、６  カバーガラス、７  プリント基板、８  入射光、１１  バネ、１２  湿気硬化型接着剤、１３  ライトガイド、１４  紫外光、１５  削り部、１６  段差面。
【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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