(57)【要約】【課題】撮像素子の固定保持構造や受光面附近の密閉状態を確保する構造を簡素化しつつ小型化を実現し得る撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子１０と、平板状の部材からなり撮像素子を搭載する支持板１３と、撮像素子の受光面から離間し該受光面と平行に配置される板状の光学部材１５と、光学部材を保持しさらに該光学部材と受光面との間を密閉状態とし支持板に弾性的に係合し取り付けられる光学部材保持ホルダ１４とを備えてなる。【選択図】図１
2011055140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置において、
撮像素子と、
平板状の部材からなり、上記撮像素子を搭載する支持板と、
上記撮像素子の受光面から離間し、該受光面と平行に配置される板状の光学部材と、
上記光学部材を保持し、さらに上記光学部材と上記受光面との間を密閉状態とし、上記支持板に弾性的に係合し取り付けられる光学部材保持ホルダと、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記光学部材保持ホルダは、上記撮像素子を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記光学部材保持ホルダはゴム状の部材からなり、上記支持板と係合する係合部を有することを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記光学部材保持ホルダは、上記光学部材と上記撮像素子の受光面との間を密閉状態とするため、上記光学部材保持ホルダ内部に上記受光面の周囲を取り囲むように上記光学部材の周縁から上記受光面周縁に向かってリブ状の突起を設け、上記光学部材保持ホルダが上記支持板に取り付けられたときに該突起先端が上記受光面周縁に当接するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置、詳しくは撮像素子を保持する保持部材を平板部材で構成した撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影光学系により結像された光学像を光電変換素子等によって順次画像信号に変換し、こうして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画像として再生表示する画像表示装置、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）等を備えて構成されたデジタルカメラ等の撮影装置が一般に実用化され、広く普及している。
【０００３】
このような形態の撮像装置においては、携帯性を向上させる等を目的として、装置の小型化や薄型化の要望が常にある。
【０００４】
そこで、従来の撮像装置では、撮影光学系の光軸に沿う方向（装置の前後方向）の薄型化を実現するための種々の工夫がなされている。例えば、従来の撮像装置において、撮影光学系の後方に配置され、該撮影光学系の光軸の延長上に配置される撮像素子を保持するための撮像素子保持部材として、平板形状の金属板等を適用する等の種々の提案が行われている。
【０００５】
一方、通常の形態の撮像装置においては、ＩＲカットフイルターやローパスフイルター（ＬＰＦ）又は保護ガラス等の平板状の透明部材が撮像素子の受光面の前方に配置される。この場合において、上記平板状部材は撮像素子の受光面に対して平行となるように配置される。
【０００６】
上記撮像素子の受光面の附近に微小な塵埃等が存在すると、撮像素子により得られる画像には、上記微小塵埃等による影が写り込んでしまうという問題がある。例えば、上記平板状部材の内側面（撮像素子の受光面に対向する側の面）に上記微小塵埃等が付着した場合には、その微小塵埃等による影が画像に写り込んでしまい、得られる画像に悪影響を与える可能性がある。
【０００７】
そこで、従来の撮像装置においては、上記撮像素子の受光面と上記平板状部材との間の空間に微小な塵埃等が入り込まないように、当該空間を密閉状態とする構造となっているのが普通である。
【０００８】
例えば特開２００３−３１９２２２号公報によって開示されている撮像装置においては、撮像素子を固定保持する平板状の撮像素子保持部材と、撮像素子の周縁を覆うように配置され撮像素子の受光面に対向する位置にＬＰＦを固定保持し撮像素子の受光面とＬＰＦとの間に密閉空間を形成する樹脂成形品等からなる平板状部材保持ケースとを有している。
【０００９】
上記公報に開示されている構成においては、平板状部材保持ケースは、撮像素子保持部材に対してビス等を用いて固定される。これにより、撮像素子の前面にはゴム部材等からなるＬＰＦ受け部材を介してＬＰＦが配置され、かつ撮像素子の周縁は平板状部材保持ケースによって覆われことにより、撮像素子の受光面附近は密閉状態が保持されるようになっている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１９２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上記特開２００３−３１９２２２号公報等によって開示されている撮像装置においては、撮像素子保持部材に対して平板状部材保持ケースを固定するのにビス等を用いているので、そのためのビススペースを確保する必要がある。また、平板状部材保持ケースを樹脂成形品にて構成していることから、部材強度を確保するためにある程度の肉厚が必要になる。したがって、上記公報等によって開示されている従来の手段では、撮像装置を小型化するには限界があった。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像素子を固定保持する構造や、撮像素子の受光面附近の密閉状態を確保するための構造を簡素化しながら、さらなる小型化を実現し得る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、本発明による撮像装置は、撮像素子と、平板状の部材からなり上記撮像素子を搭載する支持板と、上記撮像素子の受光面から離間し該受光面と平行に配置される板状の光学部材と、上記光学部材を保持しさらに上記光学部材と上記受光面との間を密閉状態とし上記支持板に弾性的に係合し取り付けられる光学部材保持ホルダと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮像素子を固定保持する構造や、撮像素子の受光面附近の密閉状態を確保するための構造を簡素化しながら、さらなる小型化を実現し得る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の一部の構成（レンズ鏡筒，撮像ユニット）を取り出して示す分解斜視図である
【図２】図１の縦断面図である
【図３】図２の［III］で示す部位を拡大して示す要部拡大断面図である
【図４】本発明の一実施形態の変形例を示す要部拡大断面図である
【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。
【００１７】
本発明の一実施形態は、例えば光学レンズにより形成される光学像を固体撮像素子を用いて光電変換し、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わすデジタル画像データに変換してデジタル画像データを取得し得るように構成された撮像装置を例示するものである。
【００１８】
本実施形態においては、撮影光学系の光軸を符号Ｏで表す。そして、この光軸Ｏに沿う方向において、撮像装置の前面に対向する被写体のある側を前方というものとし、撮像装置の背面側に配置される撮像素子の受光面のある側を後方というものとする。
【００１９】
図１は、本発明の撮像装置における主要構成部であるレンズ鏡筒と撮像ユニットとを取り出して示す分解斜視図である。
【００２０】
本実施形態の撮像装置は、従来一般に実用化されている形態の撮影装置と略同様の基本構成からなるものであって、撮影光学系を備えたレンズ鏡筒３と撮像ユニット４とを有するデジタルカメラに対して本発明による特徴的構成を適用したものである。
【００２１】
したがって、以下の説明においては、図面の煩雑化を掛けるために、本発明に関連する構成以外の基本構成は、従来の撮像装置と同様の構成を有するものとして、その図示及び詳細構成の説明を省略している。
【００２２】
以下、本発明に関連する構成、即ち撮像ユニット４まわりの詳細構成を図１〜図３を用いて説明する。
【００２３】
本実施形態の撮像装置のレンズ鏡筒３は、撮影光学系を構成する複数の光学レンズ（図示せず）と、これらの複数の光学レンズをそれぞれ保持し撮影光学系の光軸Ｏに沿う方向に進退自在に構成される複数のレンズ保持枠（図２参照）等によって構成される。レンズ鏡筒３は、撮像装置本体に固定される固定枠２の内部に配置される。そして、このレンズ鏡筒３の後方には、撮像ユニット４が装置本体に対して固定配置されている。
【００２４】
撮像ユニット４は、撮像素子１０と、この撮像素子１０が実装される撮像基板１２と、この撮像基板１２に接続されるフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）１１と、撮像基板１２を固定支持する支持板１３と、撮像素子１０の前面に配置される光学部材１５と、この光学部材１５を保持する光学部材保持ホルダ１４等によって主に構成されている。
【００２５】
撮像素子１０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ；電荷結合素子），ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；相補型金属酸化膜半導体）等の光電変換素子が適用される。
【００２６】
撮像基板１２は、支持板１３の後面側から複数のビス２１によって固定保持されている。
【００２７】
支持板１３は、例えば平板状の金属部材等によって形成されている。支持板１３の中央領域には、開口１３ａが穿設されている。上述のように支持板１３に撮像基板１２がビス２１にて固定された状態とした時、該開口１３ａには撮像基板１２に実装された撮像素子１０が嵌まり込み、該撮像素子１０の受光面が前方に向けて露呈されるようになっている。なお、撮像基板１２は、硬質基板若しくはフレキシブルプリント基板が適用される。
【００２８】
撮像基板１２から延出されるＦＰＣ１１は、例えば本撮像装置のメイン制御系における制御回路からの制御信号を撮像素子１０へと伝達する制御線や、撮像素子１０からの出力信号を本撮像装置の主要電気回路へと伝送するデータ信号線として機能する。
【００２９】
また、支持板１３に撮像基板１２が取り付けられた状態においては、支持板１３の開口１３ａの略中心点、即ち撮像素子１０の受光面の略中心点を、撮影光学系の光軸Ｏが通るように、撮像装置内における支持板１３が配置される。
【００３０】
即ち、撮像素子１０の受光面は、撮影光学系の光軸Ｏに直交する面に対して平行となるように固定保持されている。このようにして、撮像基板１２に実装配置された撮像素子１０は、支持板１３に搭載された形態で固定保持されるようになっている。
【００３１】
支持板１３の開口１３ａの周縁部の少なくとも対向する二辺には、図２〜図４に示すように、断面がＺ形状に形成された係合１３ｂが設けられている。この係合部１３ｂの一部は、開口１３ａの中心を通る光軸Ｏに対して直交する面に平行となるように、即ち先端１３ｂｂが開口１３ａの中心に向けて突出するように形成されている。そして、この構成により、係合部１３ｂの先端１３ｂｂが光学部材保持ホルダ１４の係合溝１４ｂｂに嵌入することで、光学部材保持ホルダ１４が支持板１３の前面側に固定保持されるようになっている。
【００３２】
光学部材保持ホルダ１４は、弾性を有するゴム状の部材によって形成される成型部品である。光学部材保持ホルダ１４は、光軸Ｏを囲み、中央に大きく開口した矩形状の開口１４ａが穿設された枠状に形成されている。この光学部材保持ホルダ１４の後面寄りの外周面のうち少なくとも二面（本実施形態では三面）のそれぞれには、上述したように開口中心に向かって彫られた有底の溝となり、支持板１３の各係合部１３ｂの先端１３ｂｂを嵌入させて弾性的に係合させるための被係合部である係合溝１４ｂｂが形成されている。
【００３３】
また、図３に示すように、光学部材保持ホルダ１４の開口１４ａの内縁部には、内側に向けて開放された形態の段部１４ｂが開口内全周に渡って形成されている。さらに、この段部１４ｂの近傍であって、光学部材保持ホルダ１４の内側においては、後方に向けて突出するリブ状の突起１４ｃが全周に渡って形成されている。
【００３４】
そして、光学部材保持ホルダ１４の段部１４ｂには、該光学部材保持ホルダ１４の内側から開口１４ａを覆うように、かつ撮像素子１０の受光面と平行となるように、板状の光学部材１５が配置される。なお、光学部材１５は、例えばＩＲカットフイルター，ローパスフイルター（ＬＰＦ），保護ガラス等の平板状の樹脂若しくはガラス等の透明部材である。
【００３５】
光学部材保持ホルダ１４に対して光学部材１５を固定保持するための手段としては、例えば、段部１４ｂと光学部材１５の周縁部の当接面との間を接着剤等によって接着固定する。また、この場合において、接着剤等は、上記当接面だけでなく、上記段部１４ｂと光学部材１５の外周縁部とを覆うように塗布するようにしてもよい。
【００３６】
このようにして光学部材１５が固定保持された状態の光学部材保持ホルダ１４が、支持板１３の前面側に取り付けられたときには、リブ状突起１４ｃは、撮像素子１０の受光面の周囲を取り囲むように配置され、かつリブ状突起１４ｃの先端が撮像素子１０の受光面の周縁の全周に渡って当接されるようになっている。これにより、光学部材保持ホルダ１４のリブ状突起１４ｃは、光学部材１５と撮像素子１０の受光面との間を密閉状態とする機能を果たしている。
【００３７】
また、この状態において、光学部材１５は、撮像素子１０の受光面から所定の距離だけ離間した位置にあって、撮像素子１０の受光面と平行となるように配置されている。したがって、光学部材１５と撮像素子１０の受光面との間には、外気から遮断された密閉空間Ｓが形成されている。
【００３８】
以上述べたことを簡略に言えば、光学部材保持ホルダ１４は、光学部材１５を固定保持し、この光学部材１５と撮像素子１０の受光面との間を密閉状態とし、支持板１３に対して弾性的に係合して取り付けられるようになっている。
【００３９】
そして、支持板１３には、後面から撮像素子１０が実装された撮像基板１２が取り付けられ、前面には光学部材１５を固定保持した光学部材保持ホルダ１４が取り付けられることで、撮像ユニット４が構成されている。
【００４０】
このように構成された撮像ユニット４は、複数のビス２２によって撮像装置本体（図示せず）に対して固定保持されている。
【００４１】
以上説明したように上記一実施形態の撮像装置によれば、光学部材１５を保持するための光学部材保持ホルダ１４を、ゴム状の弾性部材によって形成し、撮像素子１０の前面側を覆うように支持板１３の前面配置した状態で、該支持板１３に対して弾性的に係合させて取り付けられるように構成したので、光学部材保持ホルダ１４と支持板１３との取り付けに従来用いられていたビス等の締結部材を廃することができる。これと同時に、光学部材保持ホルダ１４を支持板１３に取りつけたときには、光学部材保持ホルダ１４に設けたリブ状突起１４ｃによって、光学部材１５と撮像素子１０の受光面との間を密閉状態とすることができ、外部からの塵埃が密閉空間Ｓ内に侵入することがない。
【００４２】
つまり、本実施形態の撮像装置の構成によれば、光学部材保持ホルダ１４を支持板１３に取り付けるための部材と光学部材保持ホルダ１４を支持板１３に取り付けたときの光学部材１５及び撮像素子１０の受光面との間の密閉状態を保持するための部材等、従来別個の部材で構成していた部材を省略し、部材点数を削減しながら、従来品と同等の機能を確実に保持することができる。したがって、これにより撮像装置の小型化及び製造工程の簡略化を推進することができ、さらに製造コストの低減化に寄与することができる。
【００４３】
［変形例］
上述の一実施形態の撮像装置においては、光学部材保持ホルダ１４に対して光学部材１５を固定保持するための手段の例として接着剤等を用いることを示しているが、光学部材１５の固定保持手段としては、この例に限ることはない。例えば、図４に示すように光学部材保持ホルダの形状を工夫することによっても、光学部材を保持することは可能である。
【００４４】
図４は、上記一実施形態の撮像装置における光学部材保持ホルダの変形例を示す図である。
【００４５】
この変形例による光学部材保持ホルダ１４Ａにおいては、開口１４ａの内縁部に全周に渡って形成され、光学部材１５の外周縁部を挟み込むように保持する溝状の保持部１４ｄを設けて形成している。
【００４６】
保持部１４ｄは、上述の一実施形態における段部１４ｂと同形態の部位と、この段部１４ｂの近傍に設けられ開口１４ａの中心を通る光軸Ｏに向けて突出するように形成した突状部１４ｅとを有して形成されている。
【００４７】
段部１４ｂと突状部１４ｅとの間は、所定の離間距離を有するように形成されていて、この部位に光学部材１５が弾性的に保持されるようになっている。そのために、段部１４ｂと突状部１４ｅとの間隙寸法は、当該光学部材保持ホルダ１４Ａにより保持されるべき光学部材１５の板厚寸法と略同寸法もしくはすきま嵌め状態となるように設定されている。その他の構成は、上述の一実施形態と全く同様である。
【００４８】
このように構成した変形例においても、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることができる。また、この変形例の構成では、接着剤を用いることなく光学部材１５を容易にかつ確実に保持し得るので、製造工程のさらなる簡略化に寄与することができる。
【００４９】
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】
【００５０】
２……固定枠
３……レンズ鏡筒
４……撮像ユニット
１０……撮像素子
１２……撮像基板
１３……支持板
１３ａ……開口
１３ｂ……係合部
１３ｂｂ……先端
１４，１４Ａ……光学部材保持ホルダ
１４ａ……開口
１４ｂ……段部
１４ｂｂ……係合溝
１４ｃ……リブ状突起
１４ｅ……突状部
１４ｄ……保持部
１５……光学部材
【図１】
2011055140.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011055140.tif 000005
【図４】
2011055140.tif 000006