(57)【要約】【課題】固体撮像装置のサイズの小型化を追求するため、レンズホルダー内側ネジ機構の金型構造を容易にし、部品の傾きや取り付けガタ精度を組み込み性も含めて低コストで向上させる。【解決手段】少なくとも、固体撮像素子が取り付けられたプリント配線基板と、画像性能を向上させる光学素子と、前記固体撮像素子の外側を覆うベースと、前記固体撮像素子に結像させるためのレンズと、前記レンズを覆うレンズホルダーと、前記レンズホルダーに前記レンズを固定するためのレンズキャップを有し、前記レンズホルダーの内側に形成されたネジ部と前記ベースの外側に形成されたネジ部を螺合し固定する固体撮像装置において、前記レンズキャップの外周にもネジ部を設け、前記レンズを挟んで前記レンズホルダーネジ部と同軸に螺合固定し、前記レンズキャップと、前記レンズホルダーに螺合する前記ベースの筒部先端の間に、前記レンズホルダーと同軸に配置された弾性体を挿入する固体撮像装置とする。【選択図】      図２
2004282142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、固体撮像素子が取り付けられたプリント配線基板と、画像性能を向上させる光学素子と、前記固体撮像素子の外側を覆うベースと、前記固体撮像素子に結像させるためのレンズと、前記レンズを覆うレンズホルダーと、前記レンズホルダーに前記レンズを固定するためのレンズキャップを有し、前記レンズホルダーの内側に形成されたネジ部と前記ベースの外側に形成されたネジ部を螺合し固定する固体撮像装置において、前記レンズキャップの外周にもネジ部を設け、前記レンズを挟んで前記レンズホルダーネジ部と同軸に螺合固定するレンズキャップであることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
少なくとも、固体撮像素子が取り付けられたプリント配線基板と、画像性能を向上させる光学素子と、前記固体撮像素子の外側を覆うベースと、前記固体撮像素子に結像させるための複数枚のレンズと、前記レンズを覆うレンズホルダーと、前記レンズ間に入れるスペーサー又は絞りを有し、前記レンズホルダーの内側に形成されたネジ部と前記ベースの外側に形成されたネジ部を螺合し固定する固体撮像装置において、前記スペーサー又は前記絞りの外周にもネジ部を設け、前記レンズを挟んで前記レンズホルダーネジ部と同軸に螺合固定するスペーサー又は絞りであることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
前記レンズホルダーに螺合固定された前記レンズキャップと、前記レンズホルダーに螺合する前記ベースの筒部先端の間に、前記レンズホルダーと同軸に配置された弾性体を挿入することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記レンズホルダーに螺合固定された前記スペーサー又は前記絞りと、前記レンズホルダーに螺合する前記ベースの筒部先端の間に、前記レンズホルダーと同軸に配置された弾性体を挿入することを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像素子とレンズを備えた固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来デジタルカメラなどの撮像用機器では、ＣＣＤなどの撮像素子を保持する筐体部（ベース）と光学レンズを保持する鏡筒部（レンズホルダー）とを別部品とするとともに、筐体部と鏡筒部とをネジ機構にて螺合しレンズの位置を動かしてフォーカス調整を行うようになっている。
【０００３】
上記のような構成の固体撮像装置に関しては、多くの文献により開示されている。（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）
【０００４】
図１は従来の固体撮像装置の断面図である。プリント配線基板１には固体撮像素子２が搭載されており、その外周を覆うようにベース３が配置されている。前記ベース３の上部にある筒部３ａの中心軸は、前記固体撮像素子２の受光部センターと合致するように、前記ベース３が位置決め固定されている。前記ベース３には光学フィルター４が接着固定されている。前記ベース３筒部３ａの外周にはネジ部３ｂが、中心軸に対して同軸に形成されている。前記固体撮像素子２に結像させるためのレンズ５はレンズホルダー６のリブ６ｂ内に組み込まれて、レンズキャップ７により保持され前記レンズキャップ７は前記レンズホルダー６に圧入固定されている。前記レンズホルダー６の内側部にはネジ部６ａが、前記レンズ５の光軸に対して同軸に形成されている。前記ネジ部３ｂに前記ネジ部６ａを螺合させることにより、前記レンズ５の光軸と前記固体撮像素子２の受光部センターが合致する位置関係に取付けられる。前記レンズホルダー６を螺合移動させフォーカス調整を行い、適正な位置で接着固定されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２６８１７６号公報（第２−４頁、第１−３図）
【特許文献２】
特開平１１−２９５５７９号公報（第２−５頁、第１−５図）
【特許文献３】
特開２００２−６２４６５号公報（第２−３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成ではレンズホルダー６の内側にネジ部６ａを形成するための金型構造では、レンズ５を組み込むためのリブ６ｂが邪魔になり構造が難しくなる。サイズによっては成り立たなくなる場合も発生する。サイズの小型化を追求する市場の要求を満たすためには非常に不利である。また、レンズキャップ７の圧入固定も傾きや取り付けガタの影響も受けやすく、固定強度も確実でなく、組み込み性も含めて低コストでこれらを解決することは重要な課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
少なくとも、固体撮像素子が取り付けられたプリント配線基板と、画像性能を向上させる光学素子と、前記固体撮像素子の外側を覆うベースと、前記固体撮像素子に結像させるためのレンズと、前記レンズを覆うレンズホルダーと、前記レンズホルダーに前記レンズを固定するためのレンズキャップを有し、前記レンズホルダーの内側に形成されたネジ部と前記ベースの外側に形成されたネジ部を螺合し固定する固体撮像装置において、前記レンズキャップの外周にもネジ部を設け、前記レンズを挟んで前記レンズホルダーネジ部と同軸に螺合固定するレンズキャップである固体撮像装置とする。
【０００８】
少なくとも、固体撮像素子が取り付けられたプリント配線基板と、画像性能を向上させる光学素子と、前記固体撮像素子の外側を覆うベースと、前記固体撮像素子に結像させるための複数枚のレンズと、前記レンズを覆うレンズホルダーと、前記レンズ間に入れるスペーサー又は絞りを有し、前記レンズホルダーの内側に形成されたネジ部と前記ベースの外側に形成されたネジ部を螺合し固定する固体撮像装置において、前記スペーサー又は前記絞りの外周にもネジ部を設け、前記レンズを挟んで前記レンズホルダーネジ部と同軸に螺合固定するスペーサー又は絞りである固体撮像装置とする。
【０００９】
前記レンズホルダーに螺合固定された前記レンズキャップと、前記レンズホルダーに螺合する前記ベースの筒部先端の間に、前記レンズホルダーと同軸に配置された弾性体を挿入する固体撮像装置とする。
【００１０】
前記レンズホルダーに螺合固定された前記スペーサー又は前記絞りと、前記レンズホルダーに螺合する前記ベースの筒部先端の間に、前記レンズホルダーと同軸に配置された弾性体を挿入する固体撮像装置とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は本発明に係わる固体撮像装置の断面図である。プリント配線基板１０には固体撮像素子１１が搭載されており、その外周を覆うようにベース１２が配置されている。前記ベース１２の上部にある筒部１２ａの中心軸は、前記固体撮像素子１１の受光部センターと合致するように、前記ベース１２が位置決め固定されている。前記ベース１２には光学フィルター１３が接着固定されている。前記ベース１２の前記筒部１２ａ外周にはネジ部１２ｂが、中心軸に対して同軸に形成されている。前記固体撮像素子１１に結像させるためのレンズ１４はレンズキャップ１５に保持されて、レンズホルダー１６と挟み込まれるように固定される。前記レンズキャップ１５の外周にはネジ部１５ａが、前記レンズ１４の光軸と同軸に形成されている。前記レンズホルダー１６の内側部にはネジ部１６ａが、前記レンズ１４の光軸と同軸に形成されている。前記ネジ部１６ａに前記ネジ部１５ａを螺合固定させることにより、前記レンズ１４の光軸と前記レンズホルダー１６のネジ部１６ａは同軸の位置関係を保っている。
【００１２】
前記レンズホルダー１６に螺合固定された前記レンズキャップ１５の受け部１５ｂと、前記レンズホルダー１６に螺合する前記ベース１２の前記筒部１２ａ先端部との間に、前記レンズ１４の光軸と同軸に配置された弾性体１７を挿入し、前記ネジ部１２ｂに前記ネジ部１６ａを螺合させる。この時、前記レンズ１４の光軸と前記固体撮像素子１１の受光部センターが合致する位置関係に取付けられる。前記レンズホルダー１６を螺合移動させフォーカス調整を行い、適正な位置で接着固定されている。
【００１３】
前記弾性体１７はフォーカス調整後の前記ベース１２と前記レンズホルダー１６により、前記ベース１２の前記筒部１２ａと前記レンズキャップ１５の前記受け部１５ｂに適正なテンションがかかるように厚みや材質が適宜選定されている。
【００１４】
前記弾性体１７のテンションにより、螺合構造のガタや傾きが適正に修正され各構成部品が光軸に対して垂直に配置される。
【００１５】
画像性能とコストの兼ね合いで、前記弾性体１７を用いない構成とすることもできる。
【００１６】
図３も本発明に係わる別の実施形態による固体撮像装置の断面図である。プリント配線基板２０には固体撮像素子２１が搭載されており、その外周を覆うようにベース２２が配置されている。前記ベース２２の上部にある筒部２２ａの中心軸は、前記固体撮像素子２１の受光部センターと合致するように、前記ベース２２が位置決め固定されている。前記ベース２２には光学フィルター２３が接着固定されている。前記ベース２２の前記筒部２２ａ外周にはネジ部２２ｂが、中心軸に対して同軸に形成されている。前記固体撮像素子２１に結像させるためのレンズ２４、２５は、絞り２６に絞り径部２６ａの中心が前記レンズ２４、２５の光軸と合致するように挿入し保持される。前記レンズ２５は前記絞り２６の前記固体撮像素子２１側から接着固定される。前記レンズ２４は物体側から前記絞り２６に挿入され、レンズホルダー２７と挟み込まれるように固定される。前記絞り２６の外周にはネジ部２６ｂが、前記レンズ２４、２５の光軸と同軸に形成されている。前記レンズホルダー２７の内側部にはネジ部２７ａが、前記レンズ２４、２５の光軸と同軸に形成されている。前記ネジ部２７ａに前記ネジ部２６ｂを螺合固定させることにより、前記レンズ２４、２５の光軸と前記レンズホルダー２７のネジ部２７ａは同軸の位置関係を保っている。
【００１７】
前記レンズホルダー２７に螺合固定された前記絞り２６の受け部２６ｃと、前記レンズホルダー２７に螺合する前記ベース２２の前記筒部２２ａ先端部との間に、前記レンズ２４、２５の光軸と同軸に配置された弾性体２８を挿入し、前記ネジ部２２ｂに前記ネジ部２７ａを螺合させる。この時、前記レンズ２４、２５の光軸と前記固体撮像素子２１の受光部センターが合致する位置関係に取付けられる。前記レンズホルダー２７を螺合移動させフォーカス調整を行い、適正な位置で接着固定されている。
【００１８】
前記弾性体２８はフォーカス調整後の前記ベース２２と前記レンズホルダー２７により、前記ベース２２の前記筒部２２ａと前記絞り２６の前記受け部２６ｃに適正なテンションがかかるように厚みや材質が適宜選定されている。
【００１９】
前記弾性体２８のテンションにより、螺合構造のガタや傾きが適正に修正され各構成部品が光軸に対して垂直に配置される。
【００２０】
画像性能とコストの兼ね合いで、前記弾性体２８を用いない構成とすることもできる。
【００２１】
図４も本発明に係わる別の実施形態による固体撮像装置の断面図である。プリント配線基板３０には固体撮像素子３１が搭載されており、その外周を覆うようにベース３２が配置されている。前記ベース３２の上部にある筒部３２ａの中心軸は、前記固体撮像素子３１の受光部センターと合致するように、前記ベース３２が位置決め固定されている。前記ベース３２には光学フィルター３３が接着固定されている。前記ベース３２の前記筒部３２ａ外周にはネジ部３２ｂが、中心軸に対して同軸に形成されている。前記固体撮像素子３１に結像させるためのレンズ構成はレンズ３４、３５、３６の３枚となっている。前記レンズ３６は、絞り３７に絞り径部３７ａの中心が前記レンズ３６の光軸と合致するように、前記固体撮像素子３１側から挿入し接着固定されている。前記レンズ３５は前記レンズ３４、３５、３６の保持を兼ねたスペーサー３８に挿入され、前記絞り３７と挟み込まれるように固定される。前記レンズ３５と前記絞り３７に固定された前記レンズ３６の光軸が合致するように、前記絞り３７は前記スペーサー３８に圧入固定される。前記レンズ３４は前記スペーサー３８に挿入され、レンズホルダー３９と挟み込まれるように固定される。前記スペーサー３８の外周にはネジ部３８ａが、前記レンズ３４、３５、３６の光軸と同軸に形成されている。前記レンズホルダー３９の内側部にはネジ部３９ａが、前記レンズ３４、３５、３６の光軸と同軸に形成されている。前記ネジ部３９ａに前記ネジ部３８ａを螺合固定させることにより、前記レンズ３４、３５、３６の光軸と前記レンズホルダー３９のネジ部３９ａは同軸の位置関係を保っている。
【００２２】
前記レンズホルダー３９に螺合固定された前記スペーサー３８の受け部３８ｂと、前記レンズホルダー３９に螺合する前記ベース３２の前記筒部３２ａ先端部との間に、前記レンズ３４、３５、３６の光軸と同軸に配置された弾性体４０を挿入し、前記ネジ部３２ｂに前記ネジ部３９ａを螺合させる。この時、前記レンズ３４、３５、３６の光軸と前記固体撮像素子３１の受光部センターが合致する位置関係に取付けられる。前記レンズホルダー３９を螺合移動させフォーカス調整を行い、適正な位置で接着固定されている。
【００２３】
前記弾性体４０はフォーカス調整後の前記ベース３２と前記レンズホルダー３９により、前記ベース３２の前記筒部３２ａと前記スペーサー３８の前記受け部３８ｂに適正なテンションがかかるように厚みや材質が適宜選定されている。
【００２４】
前記弾性体４０のテンションにより、螺合構造のガタや傾きが適正に修正され各構成部品が光軸に対して垂直に配置される。
【００２５】
画像性能とコストの兼ね合いで、前記弾性体４０を用いない構成とすることもできる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズホルダーの内側のリブが廃止できスペースの制約が無くなるので、内側ネジ機構の金型製作が容易になる。それに伴い、サイズの小型化を更に追求できる。
【００２７】
レンズキャップやスペーサー又は絞りの部品の外周にネジ部を形成しレンズホルダーネジ部と螺合固定することにより、部品の脱落やズレなどの不具合は無くなり製品の信頼性や安全性を向上させることができる。
【００２８】
レンズキャップやスペーサー又は絞りとベースの間に弾性体を挟み込むことで、適正なテンションが均一にかかりレンズホルダーとベース言い換えれば、レンズと固体撮像素子の傾きや取付けガタ精度を、組み込み性を損なうことなく低コストで大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による固体撮像装置の断面図
【図２】本発明の一実施形態を示す固体撮像装置の断面図
【図３】本発明の別の実施形態を示す固体撮像装置の断面図
【図４】本発明の別の実施形態を示す固体撮像装置の断面図
【符号の説明】
１    プリント配線基板
２    固体撮像素子
３    ベース
３ａ  筒部
３ｂ  ネジ部
４    光学フィルター
５    レンズ
６    レンズホルダー
６ａ  ネジ部
６ｂ  リブ
７    レンズキャップ
１０    プリント配線基板
１１    固体撮像素子
１２    ベース
１２ａ  筒部
１２ｂ  ネジ部
１３    光学フィルター
１４    レンズ
１５    レンズキャップ
１５ａ  ネジ部
１５ｂ  受け部
１６    レンズホルダー
１６ａ  ネジ部
１７    弾性体
２０    プリント配線基板
２１    固体撮像素子
２２    ベース
２２ａ  筒部
２２ｂ  ネジ部
２３    光学フィルター
２４    レンズ
２５    レンズ
２６    絞り
２６ａ  絞り径部
２６ｂ  ネジ部
２６ｃ  受け部
２７    レンズホルダー
２７ａ  ネジ部
２８    弾性体
３０    プリント配線基板
３１    固体撮像素子
３２    ベース
３２ａ  筒部
３２ｂ  ネジ部
３３    光学フィルター
３４    レンズ
３５    レンズ
３６    レンズ
３７    絞り
３７ａ  絞り径部
３８    スペーサー
３８ａ  ネジ部
３８ｂ  受け部
３９    レンズホルダー
３９ａ  ネジ部
４０    弾性体
【図１】
2004282142.tif 000003
【図２】
2004282142.tif 000004
【図３】
2004282142.tif 000005
【図４】
2004282142.tif 000006