(57)【要約】【課題】  光学板材と撮像素子とに挟まれた防塵部材によるケラレの発生が抑制されたカメラモジュールおよびカメラを提供する。【解決手段】  光軸方向後方に、内外に通じ、外側に向かって段差を持って広がった第１の段部と、第１の段部よりも外壁寄りにおいて光軸を取り巻く方向に延びる第２の段部とが形成された開口を有する後壁部が設けられた鏡胴；、鏡胴内に収容された結像光学系と、第１の段部に配置された光学板材；、撮像素子を開口内に入り込ませた姿勢で、後壁部外壁に固定された基板；、光学板材と撮像素子とに挟まれ、光学板材周縁と撮像素子周縁との双方に押されて開口内壁に沿って光軸の周りに一周する筒部、および、筒部から第２の段部に入り込んで、筒部が光学板材と撮像素子とに押されたときの筒部の変形を、筒部の、第２の段部よりも光学板材側の部分と第２の段部よりも撮像素子側の部分とに分担させる鍔部を有する防塵部材；を備えた。【選択図】        図６
2011244162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系と、
前記結像光学系を収容する内部空間を有し、結像面側である光軸方向後方に、内外に通じ、外側に向かって段差を持って広がった第１の段部と、該第１の段部よりも外壁寄りにおいて光軸を取り巻く方向に延びる第２の段部とが形成された開口を有する後壁部が設けられた鏡胴と、
前記第１の段部に配置された光学板材と、
撮像素子が搭載され、該撮像素子を前記開口内に入り込ませた姿勢で、該後壁部外壁に固定された基板と、
前記光学板材と前記撮像素子とに挟まれ、該光学板材周縁と該撮像素子周縁との双方に押されて該開口内壁に沿って光軸の周りに一周する筒部、および、該筒部から延在し前記第２の段部に入り込んで、前記筒部が前記光学板材と前記撮像素子とに押されたときの該筒部の変形を、該筒部の、該第２の段部よりも該光学板材側に広がる部分と該第２の段部よりも該撮像素子側に広がる部分とに分担させる鍔部を有する防塵部材とを備えたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記第２の段部が、前記開口の内壁を抉って光軸周りに一周する段部であり、
前記鍔部が、前記筒部から延在し該筒部を一周に渡って取り巻き前記第２の段部に入り込んだ環状の鍔部であることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記光学板材が、赤外線カットフィルタであることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記防塵部材がゴムを材質とする部材であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記結像光学系がプリズムを有し被写体側からの入射光束を該プリズムで反射して前記撮像素子に導く屈曲光学系であることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載のカメラモジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールを内蔵するカメラボディとを備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系と光学板材と撮像素子とを備えたカメラモジュールおよびそのカメラモジュールを有するカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鏡胴内に、被写体側から順に撮影レンズ等の結像光学系と、近赤外光（ＩｎｆｒａＲｅｄ）カットフィルタやローパスフィルタなどの光学板材とを備え、後端に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子が搭載された基板が取り付けられたカメラモジュールが知られている。
【０００３】
この様なカメラモジュールには、鏡胴内部の光学板材と鏡胴後端の撮像素子との間にチリ等が入り込まないように、被写体光の通過範囲を避けた、光学板材の周縁部と撮像素子の周縁部とで筒状の防塵部材を挟み込んでいるものがある（例えば、特許文献１、２、３、４参照）。
【０００４】
防塵部材を備えているカメラモジュールには、光学板材の、撮像素子に対向する面とは反対側の面に付着したちり等の像を撮像素子上で鮮明に捉えたくないことから、光学板材と撮像素子との間隔をある程度長く取っているものがある。
【０００５】
光学板材と撮像素子との間隔をある程度長く取っているカメラモジュールでは、被写体光の通過範囲を避けた、光学板材の周縁部と撮像素子の周縁部とで挟み込まれた防塵部材が撓みやすく、防塵部材の途中部分が被写体光の通過範囲内に入り込み、所謂ケラレが発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３００４４１号公報
【特許文献２】特開２００４−５３７６９号公報
【特許文献３】特開２００６−１００８７８号公報
【特許文献４】特開２００８−２０５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、光学板材と撮像素子とに挟まれた防塵部材によるケラレの発生が抑制されたカメラモジュールおよびカメラ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】
【０００８】
本発明のカメラモジュールは、
結像光学系と、
上記結像光学系を収容する内部空間を有し、結像面側である光軸方向後方に、内外に通じ、外側に向かって段差を持って広がった第１の段部と、この第１の段部よりも外壁寄りにおいて光軸を取り巻く方向に延びる第２の段部とが形成された開口を有する後壁部が設けられた鏡胴と、
上記第１の段部に配置された光学板材と、
撮像素子が搭載され、この撮像素子を上記開口内に入り込ませた姿勢で、この後壁部外壁に固定された基板と、
上記光学板材と上記撮像素子とに挟まれ、この光学板材周縁とこの撮像素子周縁との双方に押されてこの開口内壁に沿って光軸の周りに一周する筒部、および、この筒部から延在し上記第２の段部に入り込んで、上記筒部が上記光学板材と上記撮像素子とに押されたときのこの筒部の変形を、この筒部の、この第２の段部よりもこの光学板材側に広がる部分とこの第２の段部よりもこの撮像素子側に広がる部分とに分担させる鍔部を有する防塵部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のカメラモジュールでは、筒部が光学部材周縁と撮像素子周縁とに押されたときの筒部の変形が、鍔部が第２の段部に入り込むことで、第２の段部よりも光学板材側に広がる部分と第２の段部よりも撮像素子側に広がる部分とに分担されることから、変形がどちらか一方に偏ることがない。これにより、本発明のカメラモジュールでは、ケラレの発生が抑制される。
【００１０】
ここで、本発明のカメラモジュールにおいて、
上記第２の段部が、上記開口の内壁を抉って光軸周りに一周する段部であり、
上記鍔部が、上記筒部から延在しこの筒部を一周に渡って取り巻き上記第２の段部に入り込んだ環状の鍔部であることが好ましい。
【００１１】
これにより、本発明のカメラモジュールでは、ケラレの発生が確実に抑制される。
【００１２】
また、本発明のカメラモジュールおいて、
上記光学板材が、赤外線カットフィルタであってもよい。
【００１３】
ここで、本発明のカメラモジュールにおいて、
上記防塵部材がゴムを材質とする部材であることが好ましい。
【００１４】
このようにすることで、安価なコストで高い防塵性が確保できる。
【００１５】
また、本発明のカメラモジュールにおいて、
上記結像光学系がプリズムを有し被写体側からの入射光束をこのプリズムで反射して上記撮像素子に導く屈曲光学系であることも好ましい態様である。
【００１６】
薄型化により短くなりがちな光路長が確保できるため、機能性の確保と薄型化との両立に寄与する。
【００１７】
本発明のカメラは、
請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラモジュールと、
上記カメラモジュールを内蔵するカメラボディとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
これにより、薄型化により短くなりがちな光路長が確保できるため、機能性の確保と薄型化とを両立できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のカメラモジュールおよびカメラによれば、光学板材と前記撮像素子とに挟まれた防塵部材によるケラレが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】カメラモジュールの内部構造を示した斜視図である。
【図２】図１に示すカメラモジュールを光軸方向後方から見た状態を示す図である。
【図３】図２に示すＱ−Ｑ’断面図である。
【図４】後壁部から基板が外された状態のカメラモジュールの外観斜視図である。
【図５】従来の防塵ゴムの拡大断面図である。
【図６】本実施形態の防塵ゴムの断面図である。
【図７】図１に示すカメラモジュールを内蔵したカメラを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、カメラモジュールの内部構造を示した斜視図である。
【００２３】
このカメラモジュール１０は、屈曲光学系が採用されており、対物レンズ１２で鏡胴１１に取り込んだ光束をプリズム１３によって反射し、さらに第１の変倍レンズ１４、フォーカスレンズ１５、および第２の変倍レンズ１６を通り、鏡胴１１の内部空間１１１と外部とに通じる開口（図示せず）に配置されたＣＣＤ撮像素子１７に入射する。このＣＣＤ撮像素子１７は、基板１８に搭載され、ＣＣＤ撮像素子１７が内部空間１１１を覗く開口に配置され基板１８自体はネジ１９によりその開口が形成された後壁部１１２の外壁に沿って広がるようにネジ止めされている。基板１８上のＣＣＤ撮像素子１７からは信号伝達用のフレキシブル基板２０が延びている。このカメラモジュール１０が、本発明のカメラモジュールの一実施形態である。
【００２４】
フォーカスレンズ１５は、フォーカスレンズ枠２１に保持されている。このフォーカスレンズ枠２１は、光軸方向に延びる２本のガイド軸２２によって光軸方向に移動自在に支持されており、このフォーカスレンズ枠２１は、フォーカス用モータ２３が回転すると、２本のガイド軸２２にガイドされながら光軸方向に移動する。これにより被写体距離が異なっていてもＣＣＤ撮像素子上に合焦した被写体像が形成される。
【００２５】
また、第１および第２の変倍レンズ１４，１６は、それぞれ第１および第２の変倍レンズ枠２４，２５に保持されている。これら第１および第２の変倍レンズ枠２４，２５は、光軸方向に延びる２本のガイド軸２６（ここには１本のみ示されている）によって光軸方向に移動自在に支持されている。変倍用モータ２７が回転すると、その回転は減速ギア２８を介してカムロッド２９に伝達され、そのカムロッド２９が回転する。このカムロッド２９には、第１の変倍レンズ枠２４用のカム溝２９１と第２の変倍レンズ枠２５用のカム溝２９２が形成されている。また、第１の変倍レンズ枠２４には、カム溝２９１に入り込むカムピン（図示せず）が形成され、第２の変倍レンズ枠２５にはカム溝２９２に入り込むカムピン（図示せず）が形成されている。したがって、変倍用モータ２７の回転によりカムロッド２９が回転すると、そのカムロッド２９に形成された２つのカム溝２９１，２９２に従って第１および第２の変倍レンズ枠２４，２５が光軸方向に移動する。これにより結像光学系の焦点距離が変更される。
【００２６】
これらフォーカス用モータ２３および変倍用モータ２７への回転の指令は、フレキシブル基板３０を経由して各モータ２３，２７へ伝達される。
【００２７】
ここで、このカメラモジュール１０では、第２の変倍レンズ１６とＣＣＤ撮像素子１７との間に、近赤外光をカットするためのＩＲカットフィルタが備えられている。詳しくは後述するが、このＩＲカットフィルタとＣＣＤ撮像素子１７との間には、このＩＲカットフィルタとＣＣＤ撮像素子１７との間の空間へのチリなどの侵入を防ぐために、ＩＲカットフィルタの周縁部とＣＣＤ撮像素子１７の周縁部との双方に挟まれた防塵ゴムが配備されている。
【００２８】
図２は、図１に示すカメラモジュールを光軸方向後方から見た状態を示す図である。
【００２９】
図２に示されるように、ＣＣＤ撮像素子１７が搭載された基板１８は、鏡胴１１の後壁部１１２の外壁に４本のネジ１９でネジ止めされている。
【００３０】
図３は、図２に示すＱ−Ｑ’断面図である。
【００３１】
図３には、カメラモジュール１０の鏡胴１１の、後壁部１１２の断面図が示されており、ここには、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部とＩＲカットフィルタ４０の周縁部との双方に当接した防塵ゴム１が示されている。この防塵ゴム１は、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部に当接した第１当接部１ａ、ＩＲカットフィルタ４０の周縁部に当接した第２当接部１ｂ、および、これら第１当接部１ａと第２当接部１ｂとの間の位置で外側に張り出した鍔部１ｃを備えている。
【００３２】
また、図３には、鏡胴内における光束が通過する範囲が示されている。
【００３３】
図４は、後壁部から基板が外された状態のカメラモジュールの外観斜視図である。
【００３４】
図４に示すカメラモジュール１０は、鏡胴１１の後壁部１１２から、ＣＣＤ撮像素子１７が搭載された基板１８が取り外されたことで、上述の防塵ゴム１が露出した状態になっている。この防塵ゴム１は、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部に矩形状に当接する第１当接部１ａと、この第１当接部１ａよりも奥まった位置で外側に張り出した鍔部１ｃと、鍔部１ｃよりもさらに奥まった位置でＩＲカットフィルタ４０の周縁部に矩形状に当接する第２当接部１ｂとを有している。これら第１当接部１ａと第２当接部１ｂとを併せたものが、本発明にいう筒部の一例に相当する。尚、図４には、ＩＲカットフィルタ４０よりも奥側に、前述した第２の変倍レンズ１６が覗いている。
【００３５】
図５は、従来の防塵ゴムの拡大断面図である。
【００３６】
図５には、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部とＩＲカットフィルタ４０の周縁部との間に挟まれた従来の防塵ゴム５０が示されている。
【００３７】
図５のパート（ａ）には、基板１８が、鏡胴１１の後壁部１１２の外壁に固定される前の状態が示されており、図５のパート（ｂ）には、基板１８が、鏡胴１１の後壁部１１２の外壁に固定された後の状態が示されている。
【００３８】
従来の防塵ゴム５０は、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部に矩形状に当接する第１当接部５０ａと、ＩＲカットフィルタ４０の周縁部に矩形状に当接する第２当接部５０ｂとからなる筒体である。この防塵ゴム５０は、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部とＩＲカットフィルタ４０の周縁部との間に挟まれて図５における上下方向に圧縮されると、図５のパート（ｂ）に示されるように第２当接部５０ｂの途中が撓んで斜線で示される光束通過範囲にかかってしまい、所謂ケラレが発生する。
【００３９】
そこで、本実施形態のカメラモジュール１０では、以下に説明するようにしてケラレの発生を防止している。
【００４０】
図６は、本実施形態の防塵ゴムの断面図である。
【００４１】
図６に示す防塵ゴム１は、前述したように、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部に当接する第１当接部１ａ、鏡胴１１の内周面に設けられた第１段部１１６に載せられているＩＲカットフィルタ４０の周縁部に当接する第２当接部１ｂ、および、これら第１当接部１ａと第２当接部１ｂとの間から外側に張り出した鍔部１ｃで構成されている。また、図６のパート（ｂ）に示すように、防塵ゴム１がＣＣＤ撮像素子１７の周縁部とＩＲカットフィルタ４０の周縁部との間に挟まれた状態では、第２段部１１７は、ＣＣＤ撮像素子１７との間の距離Ｌ１よりもＩＲカットフィルタ４０との間の距離Ｌ２の方が長くなるような位置に設けられている。第１段部１１６が、本発明にいう第１の段部の一例に相当し、第２段部１１７が、本発明にいう第２の段部の一例に相当する。
【００４２】
ここで、第１当接部１ａと第２当接部１ｂの光軸方向の長さについては、第１当接部１ａの方が第２当接部１ｂよりも短い。また、第１当接部１ａの肉厚は、第２当接部１ｂの肉厚よりも厚い。このため、第２当接部１ｂの方が、第１当接部１ａよりも撓みやすくなっており、第２当接部１ｂが端に極端に撓むとケラレが発生するおそれがある。
【００４３】
しかしながら、本実施形態のカメラモジュール１０では、以下に説明するようにしてケラレの発生が防止されている。
【００４４】
本実施形態のカメラモジュール１０の防塵ゴム１は、ＣＣＤ撮像素子１７の周縁部とＩＲカットフィルタ４０の周縁部との間に挟まれて図６における上下方向に圧縮され始めると、鏡胴１１の内周面に設けられた第２段部１１７に鍔部１ｃが当接するまでの間に第２当接部１ｂの端縁のＩＲカットフィルタ４０に対する当接圧力と、第１当接部１ａの端縁のＣＣＤ撮像素子１７に対する当接圧力との双方が多少高まる。これにより、第２当接部１ｂは僅かに撓むものの、第２当接部１ｂよりも光軸方向の長さが短く厚みが厚い第１当接部１ａは撓まない。その後、鍔部１ｃが第２段部１１７に当接すると、第２当接部１ｂの端縁のＩＲカットフィルタ４０に対する当接圧力は増加せず第２当接部１ｂがそれ以上撓むことはない。一方、第１当接部１ａの端縁のＣＣＤ撮像素子１７に対する当接圧力は、第２段部１１７に鍔部１ｃが当接した以降も増加し続け、第１当接部１ａはその圧力に屈して、光束通過範囲内には入らない程度に光束側にやや傾いた状態でＣＣＤ撮像素子１７の周縁部に密着する。この様に、本実施形態のカメラモジュール１０では、防塵ゴム１の鍔部１ｃが第２段部１１７に当接することで、圧縮による撓みが第１当接部１ａと第２当接部１ｂとに分担されていずれか一方に偏ることがなく、ケラレの発生が防止される。
【００４５】
図７は、図１に示すカメラモジュールを内蔵したカメラを示す斜視図である。
【００４６】
図７に示すカメラ２００は、カメラボディ２１１に上述したカメラモジュール１０が内蔵されており、カメラボディ２１１の正面には、カメラモジュール１０の対物レンズ１２が露出している。また、カメラボディ２１１には、押下操作されることによりカメラモジュール１０に撮影動作を行わせるシャッタボタン２１２が配備されている。このカメラ２００が、本発明のカメラの一実施形態である。
【００４７】
カメラ２００に内蔵されている、上述のカメラモジュール１０では、対物レンズ１２を通じて図７に示す矢印Ｘ方向に入射してきた被写体光束はプリズム１３によって図７に示す矢印Ｙ方向に反射されてＣＣＤ撮像素子１７に向かう。この様にすることで、プリズム１３が無く、カメラ２００の厚み方向（図７に示されるＸ方向）にしか光路長が確保できない場合に較べ、カメラ２００の厚みよりも長い、カメラ２００の高さ方向（図７におけるＹ方向）を光路長として利用でき、カメラの外形寸法が同じにも拘わらず、カメラ機能を充実させることができる。
【００４８】
尚、上述の実施形態では、プリズムを用いて光路を屈曲させる屈曲光学系であるが、本発明は、屈曲光学系でないカメラモジュールにも適用可能である。
【００４９】
また、上述の実施形態では、本発明にいう光学板材の一例としてＩＲカットフィルタが示されているが、本発明にいう光学板材がローパスフィルタであってもよい。
【００５０】
また、上述の実施形態では、本発明にいう撮像素子の一例としてＣＣＤ撮像素子が示されているが、本発明にいう撮像素子がＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、５０    防塵ゴム
１ａ、５０ａ    第１当接部
１ｂ、５０ｂ    第２当接部
１ｃ    鍔部
１０    カメラモジュール
１１    鏡胴
１１１    内部空間
１１２    後壁部
１１６  第１段部
１１７  第２段部
１２    対物レンズ
１３    プリズム
１４    第１の変倍レンズ
１５    フォーカスレンズ
１６    第２の変倍レンズ
１７    ＣＣＤ撮像素子
１８    基板
１９    ネジ
２０、３０    フレキシブル基板
２１    フォーカスレンズ枠
２１１    カメラボディ
２１２    シャッタボタン
２２，２６    ガイド軸
２３    フォーカス用モータ
２４    第１の変倍レンズ枠
２５    第２の変倍レンズ枠
２７    変倍用モータ
２８    減速ギア
２９    カムロッド
４０  ＩＲカットフィルタ
２００    カメラ
【図１】
2011244162.tif 000003
【図２】
2011244162.tif 000004
【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】
2011244162.tif 000009