(57)【要約】【課題】光学フィルタが沈胴時に移動する構造において、撮像素子に与える負荷を少なくすることを目的とする。【解決手段】撮像装置は、封止部材１７の被写体側である一端がフィルタ保持部材１６に接着され、他端が固定地板１２と、撮像素子Ｓまたは撮像素子保持部材１８との間に狭持され、光学素子保持部材１６は、地板部材１２と当接して光軸方向に付勢する腕部１６ａを有する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系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と、
前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材と、
前記撮像素子保持部材を保持する地板部材と、
前記撮像素子よりも被写体側に配置された光学素子と、
前記光学素子を保持する光学素子保持部材と、
前記光学素子と前記撮像素子との間に位置し、前記撮像素子の撮像面を包囲する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、
被写体側である一端が前記光学素子保持部材に接着され、
他端が前記地板部材と、前記撮像素子または前記撮像素子保持部材との間に狭持され、
前記光学素子保持部材は、
前記地板部材と当接して光軸方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学素子保持部材は、板金を折り曲げて形成され、
前記付勢手段は、前記光学素子保持部材の外周から一体に形成されると共に、基端から先端に向かうにしたがって前記地板部材に向かって傾斜して形成され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】
前記地板部材は、前記封止部材の外形よりも小さい開口が形成され、
前記封止部材は、前記地板部材の被写体側から収縮されながら前記開口を挿通させて前記地板部材に組み付けられる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】
前記光学素子と前記光学素子保持部材とを接着する接着部材を有し、
前記接着部材は、
レンズ鏡筒の伸縮動作により増減する前記光学素子と前記撮像素子との間の空気を出入させる切り欠きが形成されることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記切り欠きは、屈曲または湾曲して形成されることを特徴とする請求項４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、撮像装置に関する。特に、レンズ鏡筒に具備される封止部材の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置は、撮像素子で画像情報を取得する。撮像素子の光軸方向における被写体側には、入射光の波長を制御する機能を有する光学フィルタなどが配置される。光学フィルタと撮像素子との間には、撮像素子の撮像面にゴミなどの異物が付着しないように、ゴムなどの弾性材料で形成した封止部材が配置される。また、光学フィルタのフィルタ面にゴミが付着した場合、光学フィルタが撮像素子の撮像面に近いほど撮影画面に写り込んでしまう虞があるために、光学フィルタと撮像素子との間には所定量の隙間をあける必要がある。したがって、光学フィルタと撮像素子との間の隙間分は鏡筒沈胴長を短くすることができないという問題がある。
このような問題に対して、特許文献１には光学フィルタを撮影レンズの光軸方向へ進退可能として撮像素子を支持するベローズを有する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の撮像装置ではベローズの圧縮により生じる反発力が鏡筒沈胴する度に撮像素子に加わることになる。撮像素子は高い強度を有するものではないので、ベローズの反発力により撮像素子に歪みが発生する虞がある。また、ベローズはゴムにより形成されているため、圧縮永久歪みや加水分解などの影響によってベローズの復元力が劣化して光学フィルタが撮影位置に復帰できなくなる虞もある。
【０００５】
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、光学フィルタが沈胴時に移動する構造において、撮像素子に与える負荷を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、撮像光学系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と、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材と、前記撮像素子保持部材を保持する地板部材と、前記撮像素子よりも被写体側に配置された光学素子と、前記光学素子を保持する光学素子保持部材と、前記光学素子と前記撮像素子との間に位置し、前記撮像素子の撮像面を包囲する封止部材と、を備え、前記封止部材は、被写体側である一端が前記光学素子保持部材に接着され、他端が前記地板部材と、前記撮像素子または前記撮像素子保持部材との間に狭持され、前記光学素子保持部材は、前記地板部材と当接して光軸方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学フィルタが沈胴時に移動する構造において、撮像素子に与える負荷を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のレンズ鏡筒の沈胴時の断面図である。
【図２】本実施形態のレンズ鏡筒の撮影時の断面図である。
【図３】本実施形態のレンズ鏡筒の斜視図である。
【図４】本実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図５】本実施形態の撮像素子ユニットの沈胴時の断面図である。
【図６】本実施形態の撮像素子ユニットの撮影時の断面図である。
【図７】本実施形態の撮像素子ユニットの斜視図である。
【図８】本実施形態の撮像素子ユニットの分解斜視図である。
【図９】本実施形態の撮像素子ユニットの組立図である。
【図１０】本実施形態の撮像素子ユニットの正面図である。
【図１１】本実施形態の撮像素子ユニットの沈胴時および撮影時の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の撮像装置は、伸縮可能なレンズ鏡筒１００を有する。また、レンズ鏡筒１００は、撮像素子ユニット１０１を有する。
図１は本実施形態に係るレンズ鏡筒の沈胴時を示す断面図である。図２はレンズ鏡筒の撮影時を示す断面図である。図３はレンズ鏡筒の斜視図である。図４はレンズ鏡筒の分解斜視図である。図５は撮像素子ユニットの沈胴時の断面図である。図６は撮像素子ユニットの撮影時の断面図である。図７は撮像素子ユニットの斜視図である。図８は撮像素子ユニットの分解斜視図である。図９は撮像素子ユニットの組立図である。図１０は撮像素子ユニットの正面図である。図１１は撮像素子ユニットの沈胴時および撮影時の詳細図である。
【００１０】
まず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００の概略について説明する。レンズ鏡筒１００は、撮影する場合には伸張し、撮影しない場合には沈胴する。なお、図１〜図４を含む各図では、レンズ鏡筒１００のうち光軸方向における被写体側を前側Ｆｒとし、被写体側とは反対側の撮像面側を後側Ｒｒとして示している。
本実施形態のレンズ鏡筒１００は、１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３、４群レンズＬ４を有する４群レンズ光学系である。
【００１１】
１群筒１は１群レンズＬ１を保持する。１群筒１の外周面後側には１組３個のカムピン１ａが配置され（図４参照）、カム筒７の外周面に形成されたカム溝７ａに係合する。また、１群筒１の外周面後側には、もう１組３個のカムピン１ｂが配置され（図４参照）、カム筒７の外周面に形成されたカム溝７ｂに若干の隙間を有して挿嵌する。また、１群筒１には内周面の３箇所に図示しない直進溝１ｃが形成され、直進筒６の外周面に形成された直進キー６ａに係合する（図４参照）。
２群筒２は２群レンズＬ２を保持する。２群筒２の外周面後側には１組３個のカムピン２ａが配置され（図４参照）、カム筒７の内周面に形成されたカム溝７ｃに係合する。また、２群筒２には、カムピン２ａと同位置に直進キー２ｂが形成され（図４参照）、直進筒６に形成された直進溝６ｂに係合する。
【００１２】
３群保持枠３は３群レンズＬ３を保持する（図１、図２参照）。３群保持枠３の外周面には１組３個のカムピン３ａが配置され（図４参照）、カム筒７の内周面に形成されたカム溝７ｄに係合する。また、３群保持枠３には、カムピン３ａと同位置に直進キー３ｂが形成され（図４参照）、直進筒６に形成された直進溝６ｃに係合する。
絞りシャッタＮＤ装置５は、不図示のビスにより３群保持枠３に固定される（図１、図２参照）。
４群地板４１はステッピングモータ４２を保持する。４群地板４１の外周面には１組３個のカムピン４１ａが配置され（図４参照）、カム筒７の内周面に形成されたカム溝７ｅに係合する。また、４群地板４１には、カムピン４１ａと同位置に直進キー４１ｂが形成され、直進筒６に形成された直進溝６ｄに係合する。
【００１３】
カム筒７には内周面前側に溝部７ｆが形成され（図４参照）、直進筒６の外周面前側に形成された図示しない２個の突部６ｅに係合する。カム筒７は直進筒６に回転可能に支持され、直進筒６と一体で光軸方向に移動する。また、カム筒７には外周面後側に１組３個のカムピン７ｇが配置され（図４参照）、固定筒９の内周面に形成されたカム溝９ａに係合する。また、カム筒７の外周面後側に１組３個の駆動ピン７ｈが配置され（図４参照）、固定筒９に形成された貫通溝９ｂを貫通して駆動筒１０の内周面に形成された直進溝１０ａに係合する。
【００１４】
可動カバー筒８は、図示しない手段によりカム筒７に固定される。
直進筒６は１群筒１、２群筒２および３群保持枠３を直進方向に規制し、４群地板４１は直進筒６を直進方向に規制する。また、４群地板４１の外周面後側に形成された４個の直進キー４１ｃは固定筒９の内周面に形成された直進溝９ｃに係合する。
駆動筒１０の外周面後側にはギア部１０ｂが形成され、ＤＣモータ１３と複数のギア部１４により構成された駆動筒駆動装置に連結される。駆動筒駆動装置の出力により駆動筒１０が回転されると、カム筒７の駆動ピン７ｈと駆動筒１０の直進溝１０ａとの作用により、カム筒７は回転しながら光軸方向に移動する。
【００１５】
１群筒１は、１群筒１のカムピン１ａとカム筒７のカム溝７ａとの作用、１群筒１の図示しない直進溝１ｃと直進筒６の直進キー６ａとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
２群筒２は、２群筒２のカムピン２ａとカム筒７のカム溝７ｃとの作用、２群筒２の直進キー２ｂと直進筒６の直進溝６ｂとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
３群保持枠３は、３群保持枠３のカムピン３ａとカム筒７のカム溝７ｄとの作用、３群保持枠３の直進キー３ｂと直進筒６の直進溝６ｃとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
４群地板４１は、４群地板４１のカムピン４１ａとカム筒７のカム溝７ｅとの作用、４群地板４１の直進キー４１ｃと固定筒９の直進溝９ｃとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
【００１６】
４群保持枠４０は、４群レンズＬ４を保持する。４群保持枠４０には位置決め部４０ａと振れ止め部４０ｂとが形成され（図８参照）、固定地板１２に配置されたガイドバー４３、４４に係合する（図４参照）。したがって、４群保持枠４０は固定地板１２に対して光軸方向に移動可能に支持される。また、４群保持枠４０にはボール４５が配置され（図１、図２参照）、不図示のバネによりステッピングモータ４２のスクリューに付勢された状態で螺合される。ステッピングモータ４２の出力によりボール４５が駆動されると、４群保持枠４０は位置決め部４０ａ、振れ止め部４０ｂとガイドバー４３、４４との作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
撮像素子Ｓは、固定地板１２により保持される。撮像素子Ｓは、撮像光学系により結像された被写体像を電気信号に変換する。また、固定筒９と固定カバー筒１１は不図示のビスにより固定地板１２に固定される。
【００１７】
次に、図５〜図１１を参照して、撮像素子ユニット１０１の構成について説明する。
フィルタ保持部材１６は、光学素子保持部材の一例であって、光学フィルタＦを保持する。フィルタ保持部材１６は、光軸方向から見て矩形状に形成され、外周には複数（ここでは矩形状の各辺に１個の計４個）の係止部材としての引掛部１６ｂを有する（図８、図１１など参照）。引掛部１６ｂは、固定地板１２に形成された被係止部材としての突起１２ｂに係止される。なお、フィルタ保持部材１６と固定地板１２とは光軸方向に所定の範囲で相対的に移動できるように、引掛部１６ｂと突起１２ｂとが係止される。フィルタ保持部材１６は板金で構成され、引掛部１６ｂはフィルタ保持部材１６の外周から一体で形成される。具体的には、引掛部１６ｂはフィルタ保持部材１６の外周の前端から外側に延びた後に光軸方向の後側に折り曲げられ、突起１２ｂが挿通される空間が中央に形成される。
【００１８】
また、フィルタ保持部材１６の外周には複数（ここでは矩形状の各辺に１個の計４個）の付勢手段としての腕部１６ａを有する（図８、図１１など参照）。腕部１６ａは、固定地板１２の前側の板面に当接される。腕部１６ａは、いわゆる板バネとして機能し、フィルタ保持部材１６と固定地板１２とが光軸方向に相対的に離れる方向に付勢する。また、腕部１６ａはフィルタ保持部材１６の外周の前端から、光軸方向で見て略Ｕ字状に外側に延出される。このとき、腕部１６ａは、フィルタ保持部材１６に繋がった基端から先端に向かうにしたがって光軸方向の後側になるように傾斜される。
【００１９】
接着部材１５は光学フィルタＦとフィルタ保持部材１６とを接着する（図８参照）。接着部材１５は、例えばシート状の両面テープであり、光軸方向で見たときに光学フィルタＦの外側端に沿った略ロ字状に形成される。
封止部材１７は撮像素子Ｓの撮像面を包囲し、光学フィルタＦと撮像素子Ｓとの間の空間を封止する。封止部材１７は、例えばゴム製であり、光軸方向で見たときに略ロ字状に形成される。封止部材１７は、光軸方向における一端１７ａがフィルタ保持部材１６に接着され、他端１７ｂが固定地板１２と撮像素子Ｓとの間に狭持される（図５、図６参照）。
撮像素子保持部材１８は撮像素子Ｓを保持する。撮像素子保持部材１８は、例えば板状に形成される。撮像素子保持部材１８は固定地板１２に固定される。固定地板１２は、撮像素子保持部材１８を保持する地板部材の一例である。
【００２０】
フィルタ保持部材１６は固定地板１２の前側から組み付けられ、撮像素子Ｓは固定地板１２の後側から固定地板１２に組み付けられる。また、封止部材１７は一端１７ａがフィルタ保持部材１６に接着されており、フィルタ保持部材１６は腕部１６ａが固定地板１２に当接されるため、封止部材１７は固定地板１２の前側から固定地板１２に組み付けられる（図９参照）。ここで、封止部材１７の外形は固定地板１２の開口１２ａよりも大きいため、封止部材１７を収縮状態にして固定地板１２の開口１２ａに挿入される。（図９、図１０参照）
【００２１】
レンズ鏡筒１００の沈胴位置への動作により３群保持枠３が後側に移動すると、３群保持枠３は４群保持枠４０に当接して４群保持枠４０を移動させる。本実施形態のレンズ鏡筒１００はステッピングモータ４２のスクリューリード角が大きいため、４群保持枠４０がスクリューに螺合した状態でも３群保持枠３（カム筒７）の推力で４群保持枠４０を移動させることができる。４群保持枠４０が後側に移動すると、４群保持枠４０の突起４０ｃがフィルタ保持部材１６の平面１６ｃに当接してフィルタ保持部材１６を移動させる（図４、図５参照）。本実施形態の封止部材１７は、成形可能な最小肉厚で形成されており、フィルタ保持部材１６が後側に移動して封止部材１７が圧縮されてもそれにより生じる反発力は大きくない。したがって、撮像素子Ｓに加わる力も少なくなり、撮像素子Ｓに歪みが生じることが防止される。また、フィルタ保持部材１６の腕部１６ａは、固定地板１２に当接されているため、腕部１６ａにより生じる反発力は撮像素子Ｓに加わらない（図１１（ａ）参照）。
【００２２】
レンズ鏡筒１００の撮影位置への動作により４群保持枠４０が前側に移動すると、フィルタ保持部材１６は腕部１６ａの復元しようとする反発力により前側に移動される。そして、フィルタ保持部材１６の引掛部１６ｂと固定地板１２の突起１２ｂとによりフィルタ保持部材１６は撮影位置に位置決めされる（図１１（ｂ）参照）。本実施形態の撮像素子ユニット１０１ではフィルタ保持部材１６の腕部１６ａによりフィルタ保持部材１６が前側に付勢されている。したがって、封止部材１７が圧縮永久歪みや加水分解などの影響により劣化した状態でもフィルタ保持部材１６を撮影位置に復帰させることができる。
【００２３】
また、接着部材１５には四辺に切り欠き１５ａが形成されている（図８、図１０参照）。レンズ鏡筒１００が沈胴位置および撮影位置に移動するときの伸縮動作により光学フィルタＦと撮像素子Ｓとの間の空気が増減すると、接着部材１５の切り欠き１５ａを通じて空気を出入させることができる。また、接着部材１５の切り欠き１５ａは階段状に屈曲して形成されている。したがって、光学フィルタＦと撮像素子Ｓとの間の空気が出入したときにゴミ等の異物は接着部材１５の屈曲した部位に接触して接着されるために異物が光学フィルタＦと撮像素子Ｓとの間へ侵入するのが防止される。なお、切り欠き１５ａは屈曲して形成される場合に限られず、湾曲して形成されていてもよい。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、光学フィルタＦが沈胴時に後側に移動するような構成であっても、フィルタ保持部材１６の腕部１６ａが固定地板１２に対して付勢することで、フィルタ保持部材１６を撮影位置に復帰させることができる。したがって、封止部材１７によりフィルタ保持部材１６を撮影位置に復帰させる場合に比べて、撮像素子Ｓに与える負荷を少なくすることができる。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
本発明は、光学フィルタＦが移動する撮像装置に適用可能である。すなわち、本発明は撮像装置として機能する、例えば、ＰＤＡ、携帯電話端末、携帯型の画像ビューワ、デジタルフォトフレーム、音楽プレーヤー、ゲーム機、電子ブックリーダーなどにおいて、光学フィルタＦが移動する構成であれば適用可能である。
【００２６】
本実施形態ではレンズ鏡筒１００の沈胴動作により３群保持枠３が４群保持枠４０を移動させ、４群保持枠４０がフィルタ保持部材１６を移動させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ステッピングモータ４２が４群保持枠４０を移動させ、４群保持枠４０がフィルタ保持部材１６を移動させてもよい。
また、本実施形態では封止部材１７の一端１７ａがフィルタ保持部材１６に固定され、他端１７ｂが固定地板１２と撮像素子Ｓとの間に狭持される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、封止部材１７の他端１７ｂは、固定地板１２と撮像素子保持部材１８との間に狭持されていてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
Ｆ：光学フィルタ  Ｓ：撮像素子  １２：固定地板  １２ａ：開口  １５：接着部材  １５ａ：切り欠き  １６：フィルタ保持部材  １６ａ：腕部  １７：封止部材  １７ａ：一端  １７ｂ：他端  １８：撮像素子保持部材
【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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【図９】
2015225117.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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