(57)【要約】【課題】小型薄型化された光学素子をホルダに十分な接着強度で固定する。【解決手段】光学素子２１と、光学素子２１を保持するホルダ５とを備え、ホルダ５は、底面部に孔部１７が形成された凹部２９と、凹部２９の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部３１と、溝部３１が形成された側面部から突出されることによって凹部２９に収容された光学素子２１との間に隙間を形成する複数の突部３２とを有し、光学素子２１は、複数の突部３２により凹部２９の底面部に位置決めされた状態で、溝部３１から注入された接着剤Ｇにより凹部２９の底面部に接着固定される。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
上記光学素子を保持するホルダとを備え、
上記ホルダは、底面部に孔部が形成された凹部と、前記凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、前記溝部が形成された側面部から突出されることによって前記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、
上記光学素子は、上記複数の突部により上記凹部の底面部に位置決めされた状態で、上記溝部から注入された接着剤により上記凹部の底面部に接着固定されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
上記光学素子は、光学フィルタ又は光学レンズであることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
上記溝部の深さ方向の端部は、上記凹部の底面部と同一高さ、若しくは上記凹部の底面部よりも上方に位置することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項４】
上記突部は、上記凹部の底面部から側面部に沿って立上り形成されており、その上端部が底面部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
上記ホルダは、上記孔部と上記凹部の底面部との間の端縁部に、上記孔部の周囲を囲むように上記凹部の底面部よりも一段低くなされた段差部を有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項６】
略矩形状の上記光学素子と、軸線方向に貫通する上記孔部が形成された略円筒状の上記ホルダとを備えて構成されるとき、
上記ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から上記孔部が臨む略矩形状の上記凹部と、上記凹部の側面略中央部に深さ方向に切り欠かれた上記溝部と、上記溝部が形成された側面部から突出されることによって上記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する上記複数の突部とを有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項７】
光学レンズと、光学素子と、前記光学レンズ及び前記光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成されたホルダとを備え、
上記ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から上記孔部が臨む凹部と、前記凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、前記溝部が形成された側面部から突出されることによって前記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、
上記光学素子は、上記複数の突部により上記凹部の底面部に位置決めされた状態で、上記溝部から注入された接着剤により上記凹部の底面部に接着固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
上記光学素子は、光学フィルタ又は光学レンズであることを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
上記溝部の深さ方向の端部は、上記凹部の底面部と同一高さ、若しくは上記凹部の底面部よりも上方に位置することを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項１０】
上記突部は、上記凹部の底面部から側面部に沿って立上り形成されており、その上端部が底面部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項１１】
上記ホルダは、上記孔部と上記凹部の底面部との間の端縁部に、上記孔部の周囲を囲むように上記凹部の底面部よりも一段低くなされた段差部を有することを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項１２】
上記光学レンズと、略矩形状の上記光学素子と、上記光学レンズ及び上記光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成された略円筒状の上記ホルダとを備えて構成されるとき、
上記ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から上記孔部が臨む略矩形状の上記凹部と、上記凹部の側面略中央部に深さ方向に切り欠かれた上記溝部と、上記溝部が形成された側面部から突出されることによって上記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する上記複数の突部とを有することを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項１３】
上記ホルダの外周部から突出されたガイドピンが係合される直線状のガイドスリットを有し、上記ホルダを内部に挿入した状態で前記ガイドピンと前記ガイドスリットとの係合により上記ホルダを上記光学レンズの光軸方向にスライド可能に支持する鏡筒本体と、
上記ガイドスリットから突出された上記ガイドピンが係合される螺旋状のカムスリットを有し、上記鏡筒本体を内部に挿入した状態で当該鏡筒本体の外周部に回転可能に取り付けられたカム筒とを備え、
上記ホルダは、上記カム筒の回転により上記ガイドピンが上記ガイドスリット及び上記カムスリット内をスライドすることによって、上記鏡筒本体に対して上記光学レンズの光軸方向にスライドされることを特徴とする請求項７記載のレンズ鏡筒。
【請求項１４】
光学レンズと、光学素子と、前記光学レンズ及び前記光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成されたホルダとを有するレンズ鏡筒と、
上記レンズ鏡筒により結像された被写体の像を撮像する撮像手段とを備え、
上記ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から上記孔部が臨む凹部と、前記凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、前記溝部が形成された側面部から突出されることによって前記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、
上記光学素子は、上記複数の突部により上記凹部の底面部に位置決めされた状態で、上記溝部から注入された接着剤により上記凹部の底面部に接着固定されていること特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
上記光学素子は、光学フィルタ又は光学レンズであることを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１６】
上記溝部の深さ方向の端部は、上記凹部の底面部と同一高さ、若しくは上記凹部の底面部よりも上方に位置することを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１７】
上記突部は、上記凹部の底面部から側面部に沿って立上り形成されており、その上端部が底面部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１８】
上記ホルダは、上記孔部と上記凹部の底面部との間の端縁部に、上記孔部の周囲を囲むように上記凹部の底面部よりも一段低くなされた段差部を有することを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項１９】
上記レンズ鏡筒は、上記光学レンズと、略矩形状の上記光学素子と、上記光学レンズ及び上記光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成された略円筒状の上記ホルダとを備えて構成されるとき、
上記ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から上記孔部が臨む略矩形状の上記凹部と、上記凹部の側面略中央部に深さ方向に切り欠かれた上記溝部と、上記溝部が形成された側面部から突出されることによって上記凹部に収容された上記光学素子との間に隙間を形成する上記複数の突部とを有することを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項２０】
上記レンズ鏡筒は、上記ホルダの外周部から突出されたガイドピンが係合される直線状のガイドスリットを有し、上記ホルダを内部に挿入した状態で前記ガイドピンと前記ガイドスリットとの係合により上記ホルダを上記光学レンズの光軸方向にスライド可能に支持する鏡筒本体と、
上記ガイドスリットから突出された上記ガイドピンが係合される螺旋状のカムスリットを有し、上記鏡筒本体を内部に挿入した状態で当該鏡筒本体の外周部に回転可能に取り付けられたカム筒とを備え、
上記ホルダは、上記カム筒の回転により上記ガイドピンが上記ガイドスリット及び上記カムスリット内をスライドすることによって、上記鏡筒本体に対して上記光学レンズの光軸方向にスライドされることを特徴とする請求項１４記載の撮像装置。
【請求項２１】
上記撮像手段は、上記鏡筒本体に取り付けられていることを特徴とする請求項２０記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホルダに保持された光学素子を備える光学装置、並びにそのような光学装置として、ホルダに保持された光学レンズにより被写体の像を結像するレンズ鏡筒、並びにそのようなレンズ鏡筒によって結像された被写体の像を撮像する撮像手段を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学装置として、従来より、ホルダに保持された光学レンズによって被写体の像を結像するレンズ鏡筒がある。また、このようなレンズ鏡筒で結像された被写体の像をＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子で受像し、この固体撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成する、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０３７７３号公報
【特許文献２】
特開平８−１２２６０３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２９００６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、これらレンズ鏡筒や撮像装置等の光学装置では、小型化が進み、それに伴う光学レンズや光学フィルタ等の光学素子の小型化と共に、これら光学素子を保持するホルダの小型化も積極的に進められている。
【０００５】
しかしながら、このようなホルダに保持された光学素子を備える光学装置では、小型化が進むほど、光学素子のホルダの保持部に対する接着面積が小さくなり、光学素子を十分な接着強度でホルダに接着固定することが困難となるといった問題があった。
【０００６】
例えば、光学レンズを保持する略円筒状のレンズホルダの場合、この光学レンズと共に、矩形状の光学フィルタを軸線方向に並べて配置することがある。この場合、レンズホルダには、軸線方向に貫通する孔部が形成されていることから、このレンズホルダに設けられた保持部に対する光学フィルタの接着面積は、これらレンズホルダ及び光学フィルタの小型化が進むほど小さくなる。特に、光学フィルタは、１枚の母材をレンズに合わせて円形状にカットするのではなく、生産性や歩留りを考慮して、矩形状にカットするのが一般的である。したがって、このような略矩形状の光学素子は、小型化が進むほど、略円筒状のホルダに対する十分な接着強度を得ることが困難となる。
【０００７】
また、光学フィルタは、薄型化されると、従来のように治具等によってレンズホルダの保持部へと押し込むことが不可能となる。この場合、例えば図１３に示すように、保持部としてレンズホルダ３００の開口の一端から所定の深さで形成された矩形状の凹部３０１に、光学フィルタ３０２を自重により落とし込んだ後に、この凹部３０１の側面部に形成された溝部３０３から接着剤３０４を注入して、光学フィルタ３０２を凹部３０１の底面部に接着固定することが行われる。
【０００８】
しかしながら、このような接着剤３０４を注入するための溝部３０３をレンズホルダ３００に形成した場合には、レンズホルダ３００の機械的強度（剛性）が低下してしまい、逆に、レンズホルダ３００の剛性を確保するため、レンズホルダ３００の厚みを厚くした場合には、レンズホルダ３００の大型化を招いてしまうといった問題が発生してしまう。
【０００９】
また、接着剤３０４が溝部３０３から凹部３０１の底面部に流れ込んだ際に、この接着剤３０４によって光学フィルタ３０２が浮き上がるといった現象が発生することがある。この場合、上述したように、小型薄型化された光学フィルタ３０２を治具により押さえ込むことが困難なことから、この光学フィルタ３０２を凹部３０１の底面部に適切に位置決めすることが不可能となってしまう。
【００１０】
さらに、接着剤３０４が毛管現象によって光学フィルタ３０２と凹部３０１の底面部との接触部分に流れ込んだ際には、この接触部分に流れ込んだ接着剤３０４が、レンズホルダ３００を貫通する孔部３００ａと凹部３０１の底面部との間の端縁部から、光学フィルタ３０２の有効径内に回り込んでしまうといった問題が発生してしまう。
【００１１】
この場合、上述したレンズ鏡筒や撮像装置では、光学フィルタ３０２の有効径内に回り込んだ接着剤３０４によって、光が反射されたり遮断されるため、被写体の像を適切に固体撮像素子上に結像させることが困難となり、また、生成される画像データの品質低下を招くことになる。
【００１２】
従来より、接着剤の回り込み対策としては、光学素子の取付面と接着箇所とを独立してホルダに設けることや、接着剤の逃げスペースをホルダに設けること等が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。
【００１３】
しかしながら、上述した光学装置では、ホルダが小型化されるにつれて、このようなスペースをホルダに設けることが非常に困難となってきている。また、上述した光学フィルタ３０２にオイルバリア等の化学処理を施すことも考えられるが、製造コストや工数の増加を招くことになる。さらに、オイルバリアの分だけ接着面積が小さくなることから、光学フィルタ３０２のレンズホルダ３００に対する接着強度も低下してしまう。逆に、具体的な接着剤の回り込み対策を設けずに、限度サンプル等で管理する方法も考えられるが、設計時に接着剤の回り込み量を見込むため、そのスペースが必要となる、更に組立時の確認工程がサンプルとの比較となるため、単純な確認工程と比べて工数が増加するといった多くの問題が発生してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、小型薄型化された光学素子であっても、ホルダに十分な接着強度で接着固定することを可能とすると共に、更なる小型化を可能とした光学装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、小型薄型化された光学素子であっても、レンズを保持するホルダに十分な接着強度で接着固定することを可能とし、結像性能の劣化を防ぐと共に、鏡筒全体の更なる小型化を可能としたレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、そのようなレンズ鏡筒により結像される被写体の像を撮像手段により適切に撮像することを可能とした超小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る光学装置は、光学素子と、光学素子を保持するホルダとを備え、ホルダは、底面部に孔部が形成された凹部と、凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、溝部が形成された側面部から突出されることによって凹部に収容された光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、光学素子は、複数の突部により凹部の底面部に位置決めされた状態で、溝部から注入された接着剤により凹部の底面部に接着固定されていることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明に係るレンズ鏡筒は、光学レンズと、光学素子と、光学レンズ及び光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成されたホルダとを備え、ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から孔部が臨む凹部と、凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、溝部が形成された側面部から突出されることによって凹部に収容された光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、光学素子は、複数の突部により凹部の底面部に位置決めされた状態で、溝部から注入された接着剤により凹部の底面部に接着固定されていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明に係る撮像装置は、光学レンズと、光学素子と、光学レンズ及び光学素子が軸線方向に並んで配置されると共に、その軸線方向に貫通する孔部が形成されたホルダとを有するレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒により結像された被写体の像を撮像する撮像手段とを備え、ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から孔部が臨む凹部と、凹部の側面部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、溝部が形成された側面部から突出されることによって凹部に収容された光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有し、光学素子は、複数の突部により凹部の底面部に位置決めされた状態で、溝部から注入された接着剤により凹部の底面部に接着固定されていることを特徴としている。
【００２０】
以上のように、本発明によれば、光学素子を凹部の底面部に位置決めする複数の突部が、溝部が形成された側面部から突出されることによって、凹部に収容された光学素子との間に隙間を形成する。そして、溝部から注入された接着剤は、この隙間に流れ込んだ後に、光学素子と凹部の底面部との間に流れ込むことになる。これにより、接着剤を光学素子と凹部の底面部との間に亘って均一且つ十分に行き渡らせることができ、光学素子の凹部の底面部に対する十分な接着強度を得ることができる。
【００２１】
また、溝部の深さ方向の端部は、凹部の底面部と同一高さ、若しくは凹部の底面部よりも上方に位置することが望ましい。
【００２２】
この場合、溝部から凹部の底面部に流れ込んだ接着剤による光学素子の浮き上がりを防止することができる。
【００２３】
また、凹部の底面部から側面部に沿って立上り形成された突部の上端部を底面部に向かって傾斜した形状とすることが望ましい。
【００２４】
この場合、光学素子を、治具等を用いることなく、自重により凹部の底面部へと容易に落とし込むことができ、これら複数の突部によって光学素子を凹部の底面部に適切に位置決めすることができる。
【００２５】
また、ホルダは、孔部と凹部の底面部との間の端縁部に、孔部の周囲を囲むように凹部の底面部よりも一段低くなされた段差部を有することが望ましい。
【００２６】
この場合、光学素子の有効径内に接着剤が回り込むのを防ぐことができる。
【００２７】
また、略矩形状の上記光学素子と、軸線方向に貫通する孔部が形成された略円筒状のホルダとを備えて構成される場合、ホルダは、その開口の一端から所定の深さで形成され且つその底面部から孔部が臨む略矩形状の凹部と、凹部の側面略中央部に深さ方向に切り欠かれた溝部と、溝部が形成された側面部から突出されることによって凹部に収容された光学素子との間に隙間を形成する複数の突部とを有することが望ましい。
【００２８】
この場合、接着剤を注入するための溝部をホルダの最も肉厚となる部分、すなわち凹部の側面略中央部に形成することによって、当該ホルダの機械的強度（剛性）の低下を抑制することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した光学装置、レンズ鏡筒及び撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
本発明を適用した光学装置は、例えば図１に示すように、ノート型パーソナルコンピュータ２００のモニタ２００ａ近傍に取り付けられた超小型の撮像装置１である。パーソナルコンピュータ２００では、この撮像装置１によって撮影された画像をデジタル画像データとして取り込んだ後、モニタ２００ａに画像を表示したり、このデジタル画像データを外部に出力すること等が可能となっている。
【００３１】
具体的に、この撮像装置１は、図２，図３及び図４に示すように、被写体の像を結像するレンズ鏡筒２と、このレンズ鏡筒２によって結像された被写体の像を撮像する撮像手段である撮像ユニット３とを備えて構成される。
【００３２】
レンズ鏡筒２は、略円筒状の鏡筒部４ａと略矩形平板状のベース部４ｂとからなる鏡筒本体４と、鏡筒部４ａの内部に挿入された状態で当該鏡筒部４ａにスライド可能に取り付けられたレンズホルダ５と、鏡筒部４ａを内部に挿入した状態で当該鏡筒部４ａの外周部に回転可能に取り付けられたカム筒６とを備えている。
【００３３】
鏡筒本体４は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなり、鏡筒部４ａの開口の一端とベース部４ｂの一主面とが接合一体化された形状を有している。
【００３４】
鏡筒部４ａには、後述するレンズホルダ５をスライド可能に支持するため、軸線方向に平行な３つのガイドスリット７が形成されている。これら３つのガイドスリット７は、鏡筒部２ａを周方向に略３等分する位置において、それぞれ鏡筒部２ａの先端部からベース部２ｂ側の基端部に向かって直線状に切り欠かれている。
【００３５】
また、鏡筒部２ａの外周面には、後述するカム筒６の係合突部３５が係合される外周溝８と、係合突部３５を外周溝８へと案内する３つの案内溝９とが形成されている。このうち、外周溝８は、鏡筒部４ａの基端部において、全周に亘って切り欠かれている。一方、各案内溝９は、上述したガイドスリット７に隣接する位置において、軸線方向と平行に鏡筒部４ａの先端から外周溝８まで直線状に切り欠かれている。さらに、鏡筒部４ａの外周面には、後述するカム筒６の内周面と摺接される複数のパッド部１０が突出形成されている。
【００３６】
一方、ベース部４ｂには、鏡筒部４ａの中心部に臨む貫通孔１１が形成されている。また、ベース部４ｂの一側面からは、ネジ孔１２ａを有する取付部１２が突出形成されている。また、ベース部２ｂの一主面側には、鏡筒部４ａの周囲を除いて、この面よりも一段高くなされた肉厚部１３が突出形成されている。そして、この撮像装置１では、上述した取付部１２が上記モニタ２００ａの取付位置にネジ止めにより固定された際に、肉厚部１３が上記モニタ２００ａ側の取付面と当接されることになる。
【００３７】
一方、ベース部２ｂの他主面側には、図４及び図５に示すように、撮像ユニット３が嵌合される嵌合凹部１４が設けられている。撮像ユニット３は、この嵌合凹部１４に嵌合された状態で接着剤により接着固定される。なお、撮像ユニット３を鏡筒本体４のベース部４ｂに固定する際には、このような接着剤による固定方法に限らず、ネジ止め等の機械的な固定手段を用いてもよい。
【００３８】
レンズホルダ５は、図３，図４及び図６に示すように、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなる。また、このレンズホルダ５は、全体が略円筒状に形成されることによって、上述した鏡筒部４ａの内部に互いの中心軸を一致させた状態で挿入可能となっている。
【００３９】
このレンズホルダ５の外周部を周方向に略３等分する位置には、上述した鏡筒部４ａのガイドスリット７と係合される３つのスライド突部１５及びガイドピン１６が突出形成されている。このうち、スライド突部１５は、鏡筒部４ａ内をスライドするレンズホルダ５が傾くことがないように、ガイドスリット７に対応した略直方体形状を有している。一方、ガイドピン１６は、鏡筒部４ａのガイドスリット６と共に、後述するカム筒６のカムスリット３３内をスライドするため、スライド突部１５の背面側の端部からスライド突部１５よりも高く略円柱状に突出形成されている。
【００４０】
そして、このレンズホルダ５は、上述した鏡筒部４ａの内部に挿入された状態で、スライド突部１５及びガイドピン１６がガイドスリット７と係合されることによって、鏡筒部４ａの軸線方向にスライド可能に取り付けられている。
【００４１】
また、このレンズホルダ５には、軸線方向に貫通する孔部１７が形成されると共に、被写体側から順に、第１のレンズ１８と、固定絞り１９と、第２のレンズ２０と、赤外線カットフィルタ２１とが軸線方向に並んで配置されている。
【００４２】
孔部１７は、フレアやゴーストの発生を防ぐため、前面側からに背面側向かって拡径されたテーパー形状を有している。
【００４３】
第１のレンズ１８及び第２のレンズ２０は、後述する撮像ユニット３の固体撮像素子３９上に被写体の像を結像させるための光学レンズであり、例えば有効径が２ｍｍ程度の超小型のプラスチックレンズからなる。
【００４４】
固定絞り１９は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなり、第１のレンズ１８と第２のレンズ２０との間に挟み込まれた状態で配置されている。
【００４５】
赤外線カットフィルタ２１は、後述する撮像ユニット３の固体撮像素子３９への赤外線の入射を遮断するための光学フィルタであり、小型薄型化された矩形状の光学素子として、例えば厚みが１ｍｍ以下（ここでは、約０．４５ｍｍ）、１辺の長さが３ｍｍ程度のダイクロイックフィルタからなる。
【００４６】
そして、第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０は、レンズホルダ５の前面側から組み付けられている。
【００４７】
具体的に、このレンズホルダ５の前面側には、図４に示すように、その前面側の開口端から第１のレンズ１８を収容するのに十分な深さ及び径で形成された第１の凹部２２と、第１の凹部２２の底面部から第２のレンズ２０及び固定絞り１９を嵌合するのに十分な深さ及び径で形成された第２の凹部２３とが設けられている。また、第２の凹部２３の底面部には、第２のレンズ２０を所定の径で臨ませる上記孔部１７の円形状の開口部が形成されている。
【００４８】
そして、このレンズホルダ５の前面側に第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０を組み付ける際は、先ず、第２のレンズ２０及び固定絞り１９を第２の凹部２３に嵌合させる。
【００４９】
次に、第１のレンズ１８を固定絞り１９に第１の凹部２２に収容する。このとき、第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０は、互いの中心軸を一致させた状態で軸線方向に重ね合わされた状態となる。
【００５０】
次に、レンズホルダ５の前面側に、これら第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０を保持するためのレンズ保持枠２４を取り付ける。
【００５１】
このレンズ保持枠２４は、第１の凹部２２に収容された第１のレンズ１８の一面と当接される枠部２５と、枠部２５をレンズホルダ５の前面側に固定するための一対の固定片２６とを有している。
【００５２】
枠部２５は、前面側からに背面側向かって縮径された形状を有し、背面側が第１のレンズ１８の一面と当接されることによって、この第１のレンズ１８を第１の凹部２２の底面中央部に位置決めするようになされている。また、枠部２５には、第１のレンズ１８を所定の径で臨ませる孔部２５ａが形成されている。
【００５３】
一対の固定片２６は、枠部２５の外周部において互いに対向する位置から軸線方向に延長して設けられている。そして、これら固定片２６の先端部には、係止孔２６ａが形成されている。一方、レンズホルダ５の外周面には、これら一対の固定片２６に対応した係合溝２７と、この係合溝２７の底面部に係止爪２８とが設けられている。
【００５４】
そして、このレンズ保持枠２４は、枠部２５の外周部をレンズホルダ５の前端部に当接させると共に、レンズホルダ５の外周面に沿って延長された一対の固定片２６をレンズホルダ５の係合溝２７と係合させた状態で、これら一対の固定片２６の先端部に設けられた係止孔２６ａにレンズホルダ５の係止爪２７を係合させることによって、レンズホルダ５の前面側に取り付けられる。このとき、レンズ保持枠２４の枠部２５が第１のレンズ１８の一面と当接されることによって、第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０を押さえ込む。これにより、第１のレンズ１８、固定絞り１９及び第２のレンズ２０をレンズホルダ５の内部に保持することが可能となっている。
【００５５】
一方、赤外線カットフィルタ２１は、レンズホルダ５の背面側から組み付けられている。具体的に、このレンズホルダ５の背面側には、図４，図７及び図８に示すように、その背面側の開口端から赤外線カットフィルタ２１を収容するのに十分な深さで略矩形状に形成された第３の凹部２９が設けられている。また、第３の凹部２９の底面中央部には、上記孔部１７の円形状の開口部が形成されている。
【００５６】
また、第３の凹部２９の底面部と孔部１７との間の端縁部には、孔部１７の周囲を囲むように第３の凹部２９の底面部よりも一段低くなされた段差部３０が設けられている。この段差部３０は、第３の凹部２９の底面部と、この底面部に収容された赤外線カットフィルタ２１との間に流れ込んだ接着剤が、第３の凹部２９の底面部と孔部１７との間の端縁部から、赤外線カットフィルタ２１の有効径内に回り込むのを防ぐためのものであり、例えば、深さが５０μｍ程度、幅が１００μｍ程度で形成されている。
【００５７】
さらに、第３の凹部２９の各側面部のうち、互いに対向する一組の側面部には、接着剤を注入するための溝部３１と、赤外線カットフィルタ２１を位置決めするための一対の突部３２とが設けられている。
【００５８】
溝部３１は、溝部３１を形成したことによるレンズホルダ５の機械的強度（剛性）の低下を抑制するため、レンズホルダ５の最も肉厚となる部分、すなわち第３の凹部２９の側面略中央部に位置して、その背面側の開口端から深さ方向に切欠き形成されている。
【００５９】
また、溝部３１の深さ方向の端部は、第３の凹部２９の底面部と同一高さ、若しくは第３の凹部２９の底面部よりも上方に位置するように形成されている。具体的に、溝部３１は、接着剤が一旦溜められる液溜め部３１ａと、この液溜め部３１ａから第３の凹部２９の底面部に向かって接着剤が流れ込む流路部３１ｂとを有している。
【００６０】
このうち、液溜め部３１ａは、接着剤の注入を容易とするため、レンズホルダ５の肉厚部分を幅方向に広く切り欠くように形成されており、接着剤が第３の凹部２９の底面部に直接流れ込むことがないように、その底面部が第３の凹部２９の底面部よりも上方に位置している。一方、流路部３１ｂは、第３の凹部２９の側面略中央部に位置して、液溜め部３１ａと第３の凹部２９の底面部との間を深さ方向に切り欠くように形成されている。
【００６１】
一対の突部３２は、第３の凹部２９に収容された赤外線カットフィルタ２１との間に所定の隙間Ｓを形成するように、溝部３１が形成された側面部の当該溝部３１を挟んだ両側からそれぞれ突出形成されている。また、これら一対の突部３２は、第３の凹部２９の底面部から側面部に沿って立上り形成されており、その上端部が底面部に向かって傾斜した傾斜面３２ａとされている。
【００６２】
そして、このレンズホルダ５の背面側に赤外線カットフィルタ２１を組み付ける際は、先ず、第３の凹部２９に赤外線カットフィルタ２１を自重により落とし込む。このとき、複数の突部３２の上端部が底面部に向かって傾斜した傾斜面３２ａとされていることから、赤外線カットフィルタ２１を治具等を用いることなく、第３の凹部２９の底面部に容易に落とし込むことができる。これにより、赤外線カットフィルタ２１を第３の凹部２９の底面部に適切に位置決めすることができる。
【００６３】
また、複数の突部３２により赤外線カットフィルタ２１が第３の凹部２９の底面部に位置決めされることによって、この赤外線カットフィルタ２１と溝部３１が形成された第３の凹部２９の側面部との間には、所定の隙間Ｓが形成されることになる。
【００６４】
次に、図９及び図１０に示すように、溝部３１の液溜め部３１ａから接着剤Ｇを注入する。すると、接着剤Ｇは、図１０中の矢印で示すように、この液溜め部３１ａから流路部３１ｂを通って、上述した赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の側面部との間に形成された隙間Ｓに流れ込む。そして、毛管現象によって赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分、すなわち第３の凹部２９の底面部との接触面積が大きい赤外線カットフィルタ２１の四隅へと流れ込むことになる。
【００６５】
これにより、接着剤Ｇを赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分の全域に亘って均一且つ十分に行き渡らせることができ、この接着剤Ｇを硬化させることによって、赤外線カットフィルタ２１を第３の凹部２９の底面部に十分な接着強度で接着固定することができる。
【００６６】
また、接着剤Ｇは、毛管現象によって赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分にのみ流れ込むことから、孔部１７と第３の凹部２９の底面部との間の端縁部に、上述した孔部１７の周囲を囲むように第３の凹部２９の底面部よりも一段低くなされた段差部３０を設けることによって、赤外線カットフィルタ２１の有効径内に接着剤Ｇが回り込むのを防ぐことができる。
【００６７】
なお、接着剤Ｇとしては、室温での注入や注入後の硬化時間等を考慮して、低温特性に優れ且つ速乾性を有する、例えばシアヌアクリル系の瞬間接着剤等を用いることができる。また、接着剤Ｇとして、紫外線硬化樹脂等を用いてもよく、この場合、注入後に紫外線を照射することで接着剤を速やかに硬化させることができ、接着に要する時間を短縮化することができる。
【００６８】
以上のようにして、赤外線カットフィルタ２１をレンズホルダ５の内部に保持することが可能となっている。
【００６９】
カム筒６は、強度及び量産性があり且つ遮光性を有する黒色の樹脂材料、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等からなる。また、このカム筒６は、全体が略円筒状に形成されることによって、上述した鏡筒部４ａを互いの中心軸を一致させた状態で内部に挿入することが可能となっている。
【００７０】
また、カム筒６には、上述したレンズホルダ５のガイドピン１６が係合される３つのカムスリット３３が形成されている。これら３つのカムスリット３３は、上述したレンズホルダ５を軸線方向にスライド操作するため、カム筒６を周方向に略３等分する位置において、それぞれ螺旋状に切り欠かれている。
【００７１】
また、カム筒６の背面側の端部には、その外周面の全周に亘って径が拡大する方向に突出されたフランジ部３４と、その内周面を周方向に略３等分する位置から内方に向かって突出された３つの係合突部３５とが設けられている。
【００７２】
そして、このカム筒６を鏡筒部４ａの外周部に取り付ける際は、先ず、鏡筒部４ａの基端部にバネワッシャ３６を取り付ける。
【００７３】
このバネワッシャ３６は、略円環状の板金等からなり、厚み方向に全体が波状に屈曲した形状を有している。また、このバネワッシャ３６の外周部を周方向に略２等分する位置には、一対の切欠き部３７が形成されている。一方、ベース４ｂの一主面側には、上述した肉厚部１３の一部が鏡筒部４ａ側に突出されることによって、これら一対の切欠き部３７と係合される一対の係合突部３８が形成されている。そして、このバネワッシャ３６は、鏡筒部４ａを内部に挿入した状態で、一対の切欠き部３７と一対の係合突部３８とが係合されることによって、ベース部４ｂ上に位置決め固定される。
【００７４】
次に、鏡筒部４ａの案内溝９にカム筒６の係合突部３５を係合させた状態で、このカム筒６の内部に鏡筒部４ａを挿入する。このとき、カム筒６に形成されたカムスリット３３のフランジ部３４側の端部から、鏡筒部４ａに形成されたガイドスリット７の基端側の端部から突出するレンズホルダ５のガイドピン１６を係合させる。
【００７５】
そして、係合突部３５が鏡筒部４ａの外周溝８まで案内された後、カム筒６を回転させることによって、係合突部３５を外周溝８と係合させる。このとき、バネワッシャ３６は、カム鏡筒６のフランジ部３４と鏡筒本体４のベース部４ｂとの間で圧縮された状態となり、その弾性力によってカム筒６をベース部４ｂから離間する方向に付勢する。これにより、カム筒６は、ベース部４ｂから離間する方向に抜け止めされた状態で、鏡筒部４ａの外周部に回転可能に取り付けられる。
【００７６】
以上のように構成されるレンズ鏡筒２では、カム筒６を所定の角度範囲で回転させることによって、レンズホルダ５のガイドピン１６が鏡筒部４ａのガイドスリット７及びカム筒６のカムスリット３３内をスライドする。これにより、レンズホルダ５を鏡筒本体４に対して前後方向にスライド操作することができ、このレンズホルダ５に保持された第１のレンズ及び第２のレンズを光軸方向に変位させることができる。
【００７７】
撮像ユニット３は、上述した図４及び図５に示すように、鏡筒本体４のベース部４ｂに取り付けられている。この撮像ユニット３は、図２及び図３に示すように、入射した光を光電変換して電気信号として出力するものであり、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｎｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子３９がベース４０上に実装された構造を有している。また、このベース４０の背面側には、固体撮像素子３９から出力される電気信号を外部の信号処理回路等に供給するための複数の接続端子（図示せず。）が突出して設けられている。そして、これら複数の接続端子は、フレキシブルケーブル４１を介して外部（ここでは、パーソナルコンピュータ２００側の接続端子）と電気的に接続することが可能となっている。
【００７８】
以上のように構成される撮像装置１では、カム筒６の回転によりレンズホルダ５が鏡筒部４ａに対して光軸方向にスライドされることから、このレンズホルダ５に保持された第１のレンズ１８及び第２のレンズ２０により結像される被写体の像面と、鏡筒本体４のベース部４ｂに取り付けられた撮像ユニット３の固体撮像素子３９の受光面とを一致させるフォーカス動作を行うことができる。そして、この撮像装置１では、レンズ鏡筒２により結像された被写体の像を撮像ユニット３の固体撮像素子３９で受像し、この固体撮像素子３９から出力される電気信号を処理することで、被写体の像に対応したデジタル画像データを生成することができる。
【００７９】
ところで、上述した撮像装置１のレンズホルダ５では、赤外線カットフィルタ２１を第３の凹部２９の底面部に位置決めする複数の突部３２が、第３の凹部２９の溝部３１が形成された側面部から突出されることによって、第３の凹部２９に収容された赤外線カットフィルタ２１との間に隙間を形成している。そして、溝部３１から注入された接着剤Ｇは、赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の側面部との間に形成された隙間Ｓに流れ込んだ後に、毛管現象によって赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分、すなわち第３の凹部２９の底面部との接触面積が大きい赤外線カットフィルタ２１の四隅へと流れ込むことになる。
【００８０】
これにより、レンズホルダ５では、接着剤Ｇを赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分の全域に亘って均一且つ十分に行き渡らせることができ、この接着剤Ｇを硬化させることによって、赤外線カットフィルタ２１を第３の凹部２９の底面部に十分な接着強度で接着固定することが可能である。
【００８１】
また、接着剤Ｇを注入するための溝部３１を略円筒状のレンズホルダ５の最も肉厚となる部分、すなわち略矩形状の第３の凹部２９の側面略中央部に形成することによって、当該レンズホルダ５の機械的強度（剛性）の低下を抑制することが可能である。
【００８２】
したがって、小型薄型化された赤外線カットフィルタ２１であっても、第３の凹部２９の底面部に対する十分な接着強度を得ることが可能であり、また、この赤外線カットフィルタ２１を保持するレンズホルダ５の更なる小型化も可能なことから、このようなレンズホルダ５を備えるレンズ鏡筒２及び撮像装置１の更なる小型化が可能である。
【００８３】
また、このレンズホルダ５では、溝部３１の深さ方向の端部を第３の凹部２９の底面部と同一高さ、若しくは第３の凹部２９の底面部よりも上方に位置するように形成することによって、この溝部３１から第３の凹部２９の底面部に流れ込んだ接着剤Ｇによる赤外線カットフィルタ２１の浮き上がりを防止することが可能である。
【００８４】
これにより、小型薄型化された光学フィルタ３０２を第３の凹部２９の底面部に自重により落とし込んだ後に、治具等により押さえ込むことなく、溝部３１から注入された接着剤Ｇによって第３の凹部２９の底面部に適切に接着固定することが可能である。
【００８５】
これに対して、図１３に示すレンズホルダ３００ように、溝部３０３の深さ方向の端部が凹部３０１の底面部よりも下方に位置する場合には、この溝部３０３から注入された接着剤３０４が凹部３０１の底面部に直接流れ込むことになる。この場合、凹部３０１の底面部に流れ込んだ接着剤３０４による光学フィルタ３０２の浮き上がりが発生してしまう。
【００８６】
なお、溝部３１の深さ方向の端部を第３の凹部２９の底面部よりも上方に位置するように形成した場合であっても、複数の突部３２によって第３の凹部２９の底面部に収容された赤外線カットフィルタ２１と、溝部３１が形成された第３の凹部２９の側面部との間には、所定の隙間Ｓが形成されることから、赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との接触部分に接着剤Ｇを適切に流し込むことが可能である。
【００８７】
また、このレンズホルダ５では、第３の凹部２９の底面部から側面部に沿って立上り形成された突部３２の上端部に、底面部に向かって傾斜した傾斜面３２ａを設けることによって、小型薄型化された赤外線カットフィルタ２１を治具等を用いることなく、自重により第３の凹部２９の底面部へと容易に落とし込むことが可能であり、この赤外線カットフィルタ２１を第３の凹部２９の底面部に適切に位置決めすることが可能である。
【００８８】
また、このレンズホルダ５では、孔部１７と第３の凹部２９の底面部との間の端縁部に、孔部１７の周囲を囲むように第３の凹部２９の底面部よりも一段低くなされた段差部３０を設けることによって、接着剤Ｇが赤外線カットフィルタ２１の有効径内に回り込むのを防ぐことが可能であり、この赤外線カットフィルタ２１の光学性能の劣化を防ぐことが可能である。
【００８９】
したがって、そのようなレンズホルダ５を備えるレンズ鏡筒２では、被写体の像を安定的且つ精度良く結像させることが可能であり、また、鏡筒全体の更なる小型化が可能である。
【００９０】
また、そのようなレンズ鏡筒２を備える撮像装置１では、レンズ鏡筒２によって被写体の像を安定的且つ精度良く結像させることが可能なことから、この被写体の像を撮像ユニット３によって高分解能で撮像することが可能であり、また、装置全体の更なる小型化が可能である。
【００９１】
ところで、上述したレンズホルダ５では、図１１及び図１２に示すように、上述した段差部３０に代わって、孔部１７の周囲を囲むように第３の凹部２９の底面部よりも一段高くなされた段差部４２を設けることも考えられる。
【００９２】
この場合、赤外線カットフィルタ２１と第３の凹部２９の底面部との間に流れ込んだ接着剤Ｇは、孔部１７の周囲を囲む段差部４２によって堰き止められる。しかしながら、接着剤Ｇは、毛管現象によって赤外線カットフィルタ２１と段差部４２との接触部分に流れ込むことから、第３の凹部２９の底面部よりも一段高くなされた段差部４２を設けた場合には、接着剤Ｇが赤外線カットフィルタ２１の有効径内に回り込んでしまう。
【００９３】
なお、本発明では、上述した溝部３１及び一対の突部３２が形成された側面部とは反対側の一組の側面部にも、接着剤Ｇを注入するための溝部３１と、赤外線カットフィルタ２１を位置決めするための一対の突部３２とを設けた構成とすることも可能である。
【００９４】
なお、図７及び図８に示すレンズホルダ５には、上述した溝部３１及び一対の突部３２が形成された側面部とは反対側の一組の側面部に、上記溝部３１に近似した溝部４３が形成されているが、この溝部４３は、レンズホルダ５をモールド成形する際のイジェクタピンが当接される部分である。
【００９５】
なお、本発明は、上述した撮像装置１やレンズ鏡筒２に限らず、例えば光学レンズや光学フィルタ、ミラー、ダミーガラス等の光学素子を保持部材であるホルダに保持する光学装置に広く適用可能である。特に、従来のように治具等によってホルダの保持部に押し込むことが不可能な超小型の光学装置において、小型薄型化された光学素子を自重によりホルダの保持部に落とし込んだ後に、接着剤による浮き上がりを防止しつつ、ホルダの保持部に適切に位置決めした状態で、接着剤により十分な接着強度で接着固定することを可能とするものである。また、本発明は、ホルダに形成された孔部と凹部の底面部との間の端縁部に、孔部の周囲を囲むように凹部の底面部よりも一段低くなされた段差部を設けることによって、接着剤が光学素子の有効径内に回り込むのを防ぐことを可能とするものである。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る光学装置では、小型薄型化された光学素子であっても、ホルダに十分な接着強度で接着固定することが可能であり、装置全体の更なる小型化が可能である。
【００９７】
また、本発明に係るレンズ鏡筒では、小型薄型化された光学素子であっても、レンズを保持するホルダに十分な接着強度で接着固定されることから、結像性能の劣化を防ぐと共に、鏡筒全体の更なる小型化が可能である。
【００９８】
また、本発明に係る撮像装置では、そのようなレンズ鏡筒によって被写体の像を安定的且つ精度良く結像させることが可能なことから、この被写体の撮像手段によって高分解能で撮像することが可能であり、また、装置全体の更なる小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像装置が取り付けられたノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
【図２】上記撮像装置の外観を示す斜視図である。
【図３】上記撮像装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】上記撮像装置の構成を示す断面図である。
【図５】上記撮像装置の背面側の構成を示す分解斜視図である。
【図６】上記撮像装置が備えるレンズホルダの構成を示す分解斜視図である。
【図７】レンズホルダを背面側から見た平面図である。
【図８】レンズホルダ及び赤外線カットフィルタを背面側から見た分解斜視図である。
【図９】レンズホルダの背面側の構成を示す要部断面図である。
【図１０】レンズホルダの背面側に赤外線カットフィルタを接着固定する際の接着剤の流れを説明するための平面図である。
【図１１】別のレンズホルダ及び赤外線カットフィルタを背面側から見た分解斜視図である。
【図１２】別のレンズホルダの背面側の構成を示す要部断面図である。
【図１３】従来のレンズホルダの背面側の構成を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  撮像装置、２  レンズ鏡筒、３  撮像ユニット、４  鏡筒本体、４ａ  鏡筒部、４ｂ  ベース部、５  レンズホルダ、６  カム筒、７  ガイドスリット、８  外周溝、９  案内溝、１４  嵌合凹部、１５  スライド突部、１６  ガイドピン、１７  孔部、１８  第１のレンズ、１９  固定絞り、２０  第２のレンズ、２１  赤外線カットフィルタ、２２  第１の凹部、２３  第２の凹部、２４  レンズ保持枠、２９  第３の凹部、３０  段差部、３１  溝部、３１  液溜め部、３２  流路部、３２  突部、３２ａ  傾斜面、３３  カムスリット、３４  フランジ部、３５  係合突部、３６  バネワッシャ、３９  固体撮像素子、４０  ベース、４１  フレキシブルケーブル
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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