(57)【要約】【課題】鏡筒を大型化させることなく、封止部材の弾性力の低減を図り経時変化による撮像素子ズレを防止することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、撮像光学系（１０）により結像した被写体像を電気信号に変換する撮像素子（７）を支持部材（１）で支持する。光学部材（３）は撮像素子（７）よりも被写体側に配置されて支持部材（１）に取り付けられる。弾性力を有する封止部材（４）は、防塵対策として撮像素子（７）の受光面を包囲する。封止部材（４）に、保持板６を光軸方向に対して前方（Ｆｒ）に移動させた時に発生する封止部（４ｃ）の外周方向の撓み変形を吸収する複数の孔（４ｇ）を設け、撮像素子７に加わる弾性力を吸収する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子（７）と、該撮像素子（７）を支持する支持部材（１）と、前記撮像素子（７）よりも被写体側に配置された光学部材（３）と、該光学部材（３）と前記撮像素子（７）との間に位置し、前記撮像素子（７）の受光面の周囲を包囲し弾性力を有する封止部材（４）とを備えた撮像装置であって、
前記封止部材（４）は、前記撮像素子（７）と当接する第２の押圧部（４ｂ）を有し、該第２の押圧部（４ｂ）に撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）は、前記撮像素子（７）の外周より外側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）は、前記封止部材（４）の封止部（４ｃ）と補強部（４ｈ）との間に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）は、前記光学部材（３）の外形よりも小さく形成された開口部（４ｅ）に沿った複数の孔（４ｇ）で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）は、前記光学部材（３）の外形よりも小さく形成された開口部（４ｅ）に沿った伸縮自在の蛇腹部（４ｉ）で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光学部材（３）は、前記撮像素子（７）の受光面に照射される光のうち高周波ノイズ成分をカットする光学フィルターで有ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記封止部材（４）は、前記光学部材（３）を前記支持部材（１）に対して押圧する第１の押圧部（４ａ）と、前記撮像素子（７）を前記光学部材（３）に対して押圧する第２の押圧部（４ｂ）と、該第１の押圧部４ａと該第２の押圧部４ｂとを繋ぐ弾性力を有する封止部（４ｃ）を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に項記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子（７）が取り付けられる保持部材を備え、前記封止部材（４）は、前記支持部材（１）と前記保持部材（６）との間に位置し、前記支持部材（１）に対して前記保持部材（６）が離れる方向に付勢する付勢部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置において、撮像素子の封止部材の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影画像のデータをメモリに取り込むデジタルカメラは、撮像素子で画像情報を取得する。撮像素子には光軸方向の前方に、入射光の波長を制御する役目をもつ光学フィルターを配置するのが一般的な構成である。また、ガラス板を光学フィルターのように配置した構成も知られている。
【０００３】
撮像素子の撮像面に付着したゴミ等の異物が撮影画像に写り込まないように防ぐために、光学フィルターと撮像素子との間には、ゴム等の弾性材料で形成した封止部材が配置されている。特許文献１では、封止部材の外形と撮像素子ホルダとの隙間を詰める構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０２０１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構成では、封止部材の外形と撮像素子ホルダとの隙間を詰めているため、撮像素子を撮像素子ホルダに締結したとき封止部材の撓みを吸収できなくなり、封止部材の弾性力が増加し経時変化により撮像素子ズレが発生すると言った問題がある。また、撮像素子を撮像素子ホルダに締結したときの封止部材の撓みを吸収するために、封止部材の外形と撮像素子ホルダとの間に隙間を設けると鏡筒が大型化してしまうと言った問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、鏡筒を大型化させることなく、封止部材の弾性力の低減を図り経時変化による撮像素子ズレを防止することができる撮像装置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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、撮影光学系を通過した被写体像を電気信号に変換する撮像素子（７）と、該撮像素子（７）を支持する支持部材（１）と、前記撮像素子（７）よりも被写体側に配置された光学部材（３）と、該光学部材（３）と前記撮像素子（７）との間に位置し、前記撮像素子（７）の受光面の周囲を包囲し弾性力を有する封止部材（４）とを備えた撮像装置であって、前記封止部材（４）は、前記撮像素子（７）と当接する第２の押圧部（４ｂ）を有し、該第２の押圧部（４ｂ）に撓み吸収手段（４ｇ、４ｉ）を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鏡筒を大型化させることなく、封止部材の弾性力の低減を図り経時変化による撮像素子ズレを防止する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態１に係る撮像装置の内部構成を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態１に係る撮像素子と保持板との接着状態を示す正面図である。
【図３】本実施形態１に係る防塵ゴムを示す斜視図である。
【図４】本実施形態１に係る防塵ゴムを示す縦断面図である。
【図５】本実施形態１に係る撮像素子を締結する前の状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態１に係る撮像素子の光学調整前の状態を示す部分断面図である。
【図７】本実施形態２に係る防塵ゴムを示す斜視図である。
【図８】本実施形態２に係る防塵ゴムを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
以下、本発明に係る実施形態１について図面を参照して説明する。なお、本実施形態１では、撮像装置としてデジタルカメラを取り上げて説明する。各図では、必要に応じてデジタルカメラの撮影方向（被写体側）を前方としてＦｒで示し、その反対方向を後方としてＲｒで示している。
【００１１】
図１（ａ）は、デジタルカメラを構成する構成部品の一部を示す斜視図であり、特に撮像素子周辺の構成部品を中心に示している。図１（ｂ）は、支持部材の一部を示す拡大図である。図１に示すようにデジタルカメラは、支持地板１、レンズ鏡筒２、光学フィルター３、封止ゴム４、保持板６、撮像素子７、フレキシブル基板８および３本の調整ネジ９で構成されている。支持地板１（支持部材）は、レンズ鏡筒２および撮像素子７等を支持する。支持地板１には、レンズ鏡筒２を固定する側と対向する位置に撮像素子７を収容する凹状の収容室１ａが形成されている。
【００１２】
収容室１ａ内には、レンズ鏡筒２の撮影光学系１０を通過した被写体光線の入射光が通過する開口部１ｂが形成され、開口部１ｂの周囲には、光学フィルター３を支持する支持部１ｅを形成し、支持部１ｅの４隅部分には光学フィルター３の位置を決める保持部１ｆが形成されている。収容室１ａの周囲には、調整ネジ９が螺合される３つの雌ネジ部１ｃが形成され、また光軸方向に沿った複数の有底孔１ｄが形成されている。
【００１３】
光学フィルター３（光学部材）は、撮像素子７の受光面に照射される光のうち高周波ノイズ成分をカットする。光学フィルター３は、平板状であって、後述する撮像素子７よりも被写体側に配置され、支持地板１の収容室１ａ内の開口部１ｂの後方の位置に配置され、封止ゴム４によって保持される。封止ゴム４（封止部材）は、弾性力を有し、光学フィルター３と撮像素子７との間に配置されゴミ等の異物の侵入を防止する。封止ゴム４は、光学フィルター３の後方の位置で撮像素子７によって支持される。
【００１４】
保持板６（保持部材）は、撮像素子７およびフレキシブル基板８を保持する。保持板６は、平板状であって、撮像素子７のパッケージ全周の一部を収容する開口部６ａが形成されている。また、保持板６は、調整ネジ９が挿通される挿通孔６ｂが形成されていて、調整ネジ９により支持地板１に支持される。撮像素子７は、レンズ鏡筒２の撮影光学系１０を通過した被写体像を電気信号に変換する。撮像素子７は、フレキシブル基板８に半田付けされる。フレキシブル基板８により変換された電気信号を図示しない他の画像処理回路に送信する。
【００１５】
保持板６と、撮像素子７と、フレキシブル基板８とは、予め一体化された状態で組み付けられる。図２は、撮像素子７とフレキシブル基板８とを保持板６に組み付けた状態を前方Ｆｒから見た図である。図２に示すように、撮像素子７のパッケージ全周の一部を保持板６の開口部６ａに挿入した状態で、撮像素子７のパッケージと保持板６の開口部６ａとの間に接着剤１１を塗布することで撮像素子７が保持板６に固定される。撮像素子７の光軸方向の位置調整は、封止ゴム４の弾性力を利用している。
【００１６】
ここで、封止ゴム４の詳細な形状について図３（ａ）、（ｂ）、図４を参照して説明する。図３（ａ）は、封止ゴム４を斜め前方Ｆｒから見た斜視図であり、図３（ｂ）は、封止ゴム４を斜め後方Ｒｒから見た斜視図であり、図４は封止ゴム４の縦断面図である。封止ゴム４は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４に示すように、封止ゴム４は、前方から見ると中央に光学フィルター３の外形よりも小さい開口部４ｅが形成されている。開口部４ｅの周縁には、光学フィルター３を当接する第１の押圧部４ａが形成されている。
【００１７】
第１の押圧部４ａは、光学フィルター３を支持地板１に対して押圧する。第１の押圧部４ａと対向する位置には、撮像素子７と当接する第２の押圧部４ｂが形成されている。第２の押圧部４ｂは、撮像素子７を光学フィルター３に対して押圧する。第２の押圧部４ｂには、後述する保持板６を光軸方向に対して前方Ｆｒに移動させた時に発生する封止部４ｃの外周方向の撓みを吸収する複数の孔４ｇ（撓み吸収手段）が形成されている。この複数の孔４ｇにより、撮像素子７に加わる弾性力を吸収する。
【００１８】
上下に配置された孔４ｇは左右方向に伸び、また左右に配置された孔４ｇは上下方向に伸び、更に４隅に配置された孔４ｇは円周方向に伸びる形状になっている。即ち、開口部４ｅに沿った形状になっている。孔４ｇは撮像素子７の外形より外側に設定し、封止部４ｃと後述する補強部４ｈとの間に配置され、第２の押圧部４ｂと撮像素子７との間を密閉している。
【００１９】
第１の押圧部４ａと第２の押圧部４ｂとを繋ぐ部分は、弾性力を有する封止部４ｃが形成され、封止部４ｃには、前方Ｆｒに突出する４つの位置規制部４ｄがそれぞれ一体で形成されている。この位置規制部４ｄは、光学フィルター３の外周縁部３ａに挿入され、位置規制部４ｄが光学フィルター３の外周縁部３ａに当接することで、封止ゴム４の第１の押圧部４ａが光軸と直行する方向に移動しないように規制される。
【００２０】
封止ゴム４が支持地板１に取り付けられた状態では、封止部４ｃは、光学フィルター３と撮像素子７との周囲を包囲する態様となり、撮像素子７の受光面に塵などが付着することを防止する。また、封止ゴム４に光軸方向に沿って第１の押圧部４ａと第２の押圧部４ｂとの距離を縮めるような力が作用したとき、封止部４ｃは、逆に第１の押圧部４ａと第２の押圧部４ｂとの距離を離間させるような弾性力が働く。
【００２１】
即ち、後述するように保持板６を光軸方向に対して前方Ｆｒに移動させると、封止部４ｃの弾性力によって第１の押圧部４ａを介して光学フィルター３を前方Ｆｒに付勢し、第２の押圧部４ｂを介して撮像素子７を光軸方向に対して後方Ｒｒに付勢する。このような封止ゴム４の封止部４ｃの弾性力によって、光学フィルター３と封止ゴム４との間および撮像素子７と封止ゴム４との間には常に隙間がなく、光学フィルター３と撮像素子７との間を密閉にし、ゴミ等の異物の侵入を防止している。
【００２２】
更に、封止ゴム４の第２の押圧部４ｂの外縁部には、光軸方向に対して突出する３つの突起状の付勢部４ｆ（突起部）と、光軸方向に対して後方Ｒｒに伸びる補強部４ｈが一体で形成されている。付勢部４ｆは、支持地板１と保持板６との間に配置され、支持地板１に対して保持板６を離す方向に付勢する。付勢部４ｆは、前後方向（光軸方向）に沿った円柱状であって、前後方向に伸縮可能であり、支持地板１に対応する有底孔１ｄにそれぞれ挿入できる外径である。
【００２３】
また、上述したように、支持地板１の有底孔１ｄと雌ネジ部１ｃとは互いに隣接させた位置に形成されていることから、封止ゴム４が支持地板１に取り付けられた状態では、各付勢部４ｆは３つの調整ネジ９と隣接した位置に配設される。各付勢部４ｆは、３つの調整ネジ９のねじ込み量を変化させることで、後述するように撮像素子７の光軸方向の位置を微調整したり傾きを微調整したりする役割を有する。補強部４ｈは、第２の押圧部４ｂの厚みＴより厚くして、離型による破れを防止している。即ち、補強部４ｈを設けることで第２の押圧部４ｂの厚みは加工限界まで薄くすることができる。
【００２４】
次に、光学フィルター３、封止ゴム４、保持板６、撮像素子７およびフレキシブル基板８を支持地板１に取り付ける場合について図５を参照して説明する。
【００２５】
図５は、各構成部品を支持地板１に取り付け、調整ネジ９を締結する前の状態を示す断面図である。なお、図５は、封止ゴム４の上端から突出する付勢部４ｆの中心を通るように切断した縦断面図である。図５に示すように、光学フィルター３と、封止ゴム４と、撮像素子７およびフレキシブル基板８を保持した保持板６と、を順番に支持地板１の収容室１ａ内に組み付けていく。このとき、封止ゴム４の各位置規制部４ｄを光学フィルター３の外周縁部３ａに挿入する。また、封止ゴム４の各付勢部４ｆを支持地板１の対応する有底孔１ｄ内に挿入する。
【００２６】
その後、各調整ネジ９を、保持板６の各挿通孔６ｂに挿通させ、対応する雌ネジ部１ｃに締結する。調整ネジ９が各雌ネジ部１ｃに締結され、各構成部品が支持地板１に組み付けられた状態の縦断面図を図６に示す。
【００２７】
図６に示すように、封止ゴム４の第１の押圧部４ａと光学フィルター３との間および封止ゴム４の第２の押圧部４ｂと撮像素子７との間には隙間がない状態であって、封止ゴム４の封止部４ｃによって光学フィルター３と撮像素子７の周囲が囲まれている。また、封止ゴム４の付勢部４ｆの先端は支持地板１の有底孔１ｃの底面に当接し、封止ゴム４の付勢部４ｆの基端は保持板６に当接している。
【００２８】
次に、支持地板１に各構成部品を組み付けた状態において、撮像素子７の受光面が光軸方向に対して位置がズレている場合や直交していない場合において、撮像素子を光軸方向に位置調整したり傾き調整したりする方法について説明する。
【００２９】
本実施形態では、調整ネジ９のねじ込み量を変化させることで、撮像素子７の位置調整および傾き調整を行うことができる。まず、図６に示す状態から、３つの調整ネジ９を各雌ネジ部１ｃに対してねじ込み量が増加する方向に回動させる。すると、各調整ネジ９が保持板６の各挿通孔６ｂを介して、保持板６全体を光軸方向に対して前方Ｆｒ（撮影光学系に近接する方向）に移動する。
【００３０】
このとき、封止ゴム４の付勢部４ｆは、保持板６により押圧されることで、光軸方向に対して縮小し径方向に拡大するように変形する。この変形により封止ゴム４の付勢部４ｆには、保持板６を後方に付勢する方向の弾性力が発生する。また、封止ゴム４の封止部４ｃも封止ゴム４の第２の押圧部４ｂを介して撮像素子７により押圧されることで、外周に広がる方向に撓みながら光軸方向に変形する。この変形により封止ゴム４の封止部４ｃを介して光学フィルター３を前方に付勢し、封止ゴム４の第２の押圧部４ｂを介して撮像素子７を後方に付勢する方向の弾性力が発生する。
【００３１】
このとき、封止ゴム４の複数の孔４ｇは、封止ゴム４の封止部４ｃが外周に広がる方向の撓み変形に追従して、封止ゴム４の複数の孔４ｇの孔幅Ｈが変形する。この変形により、封止ゴム４の封止部４ｃが外周に広がる方向の撓みを吸収することができ、封止ゴム４の外周縁と支持地板１との隙間を設けることなく、撮像素子７に加わる弾性力増加を防止することができる。
【００３２】
一方、図６に示す状態から、３つの調整ネジ９を各雌ネジ部１ｃに対してねじ込み量が減少する方向に回転させる。すると、各調整ネジ９が後方Ｒｒ（撮影光学系から離間する方向）に移動する。このとき、封止ゴム４の付勢部４ｆおよび封止部４ｃには保持板６を後方に付勢する方向の弾性力が発生しているので、これらの弾性力が保持板６を、各調整ネジ９に当接させる方向に付勢する。
【００３３】
したがって、３つの調整ネジ９によって減少したねじ込み量に応じて、保持板６全体が光軸方向に対して後方に移動する。なお、３本の調整ネジ９のねじ込み量を増加させるように回転させた場合、封止ゴム４の第１の押圧部４ａと封止部４ｃとに発生する弾性力は、封止ゴム４の付勢部４ｄに発生する弾性力よりも小さくなるように構成されている。
【００３４】
したがって、３本の調整ネジ９のねじ込み量を変化させて保持板６を光軸方向に移動させても封止ゴム４の付勢部４ｄに発生する弾性力のみで撮像素子７の光学調整を行うことになる。そのため、光学フィルター３の保持および光学フィルター３と撮像素子７との間の密閉構造を保つことができる。
【００３５】
このように各調整ネジ９のねじ込み量を増加および減少するように回転させると、保持板６に保持された撮像素子７も光軸方向に対して前方および後方に移動することから、撮像素子７の位置調整を行うことができる。また、３つの調整ネジ９のうち一つずつねじ込み量を変化させることで、保持板６の傾きを調整することができる。
【００３６】
上述したように、封止ゴム４の第２の押圧部４ｂに孔４ｇを設けることで、封止ゴム４の封止部４ｃが外周に広がる方向の撓みを吸収することができ、封止ゴム４の外周縁と支持地板１との隙間を設けることなく、撮像素子７に加わる弾性力増加を防止することができる。
【００３７】
［実施例２］
以下、本発明に係る実施形態２について、図７（ａ）、（ｂ）、図８を参照して説明する。図７（ａ）は、封止ゴム４を斜め前方Ｆｒから見た斜視図であり、図７（ｂ）は、封止ゴム４を斜め後方Ｒｒから見た斜視図であり、図８は封止ゴム４の縦断面図である。機械的構造は上記実施形態１のものと同じであるから、実施形態１に示した構造要素と同じものは図７〜８においても図１から図６と同じ符号で示し、これらの構造要素についてはその説明を省略する。また、本発明の実施形態２における動作も、上記実施形態１と同じなのでその説明も省略する。
【００３８】
上記実施形態と１と異なる構成は、図７〜８に示すように、封止ゴム４の封止部４ｃが外周に広がる方向の撓みを吸収する孔４ｇを、伸縮自在な蛇腹部４ｉ（撓み吸収手段）にしたことのみである。上述したように、以上の構成で実施形態１と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３９】
１：支持地板（支持部材）
１ｅ：支持部
１ｆ：保持部
１ｇ：挿入孔    
３：光学フィルター（光学部材）
３ａ：外周縁部    
４：封止ゴム（封止部材）
４ａ：第１の押圧部  
４ｂ：第２の押圧部    
４ｃ：封止部
４ｄ：位置規制部
４ｆ：付勢部
４ｇ：孔（撓み吸収手段）
４ｈ：補強部
４ｉ：蛇腹部（撓み吸収手段）
６：保持板（保持部材）
７：撮像素子
１１：接着剤
【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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