(57)【要約】【課題】  組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵が入ることを防止し、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末を得る。【解決手段】  撮像素子と、撮像素子の光電変換領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像素子と前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、撮像素子を取り囲む部材の少なくとも一部に帯電防止処理を施した撮像装置とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、該撮像素子の光電変換領域に被写体光を導く撮像光学系と、前記撮像素子と前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、
前記撮像素子を取り囲む部材の少なくとも一部に帯電防止処理を施したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記外枠部材の内面の少なくとも一部及び／又は前記撮像光学系の少なくとも一部に前記帯電防止処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記帯電防止処理は、界面活性剤皮膜を形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記帯電防止処理は、導電性無機物皮膜を形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記帯電防止処理は、導電性材料を混入させた材料で成形したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記帯電防止処理は、帯電防止樹脂材料で成形したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に携帯端末への内蔵に好適な小型で薄型の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器に搭載されるようになっており、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。
【０００３】
これらの撮像装置に用いられる撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子が使用されている。
【０００４】
これらに使用される撮像素子の光電変換をおこなう受光画素の各々は、小さいものでは約３μｍ程度のピッチで配置され、その受光画素の各々の上面には集光性を向上させるためのマイクロレンズが形成されている。このため、受光画素の上に配置されたマイクロレンズ上に、被写体光束を遮る塵があると被写体画像データに支障をきたすことになる。
【０００５】
これに対し、撮像装置の撮像光学系の位置設定方法と防塵方法に関して提案がなされている。例えば、撮像装置の製造時のピント調整を不要とすべく、光学部材と一体で形成された脚部を撮像素子に当接させ、弾性部材で光学部材を撮像素子方向に付勢することにより、撮像素子と光学部材の光軸方向の位置決めをおこないつつ、防塵、防湿の構造を有したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の携帯端末に搭載される撮像装置も、普及率の増大に伴い高画質化が要望され、高画素数の撮像素子を搭載した撮像装置が要望されている。
【０００７】
しかし、高画質化を目指した撮像素子の高画素数化により画素ピッチはさらに減少し、撮像素子の光電変換面上に付着した塵の許容できる大きさも更に小さくなり、もはや肉眼では視認できない大きさの塵が付着しても被写体光束が遮られて、画像データが得られずに問題となる状況になっている。
【０００８】
これに対し、上記特許文献１に記載の撮像装置は、撮像素子と光学部材との光軸方向の位置決めに調整工程を要せず簡便で、組み立て後に外部からの塵の侵入を防止できる有効な方法である。しかし、製造工程において各部品が単品で取り置かれた時に、静電気等により付着した塵は、そのまま組み込まれることになる。これが振動等により撮像素子のマイクロレンズ上に落下した場合、被写体光束が遮られ、上述の被写体画像データに支障をきたすことになる。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑み、製造工程において部品が単品状態である時の塵の付着を防止することにより、組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵が入ることを防止し、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、以下のようにすることで解決される。
【００１１】
１）  撮像素子と、該撮像素子の光電変換領域に被写体光を導く撮像光学系と、前記撮像素子と前記撮像光学系を内包する外枠部材と、を有し、前記撮像素子を取り囲む部材の少なくとも一部に帯電防止処理を施したことを特徴とする撮像装置。
【００１２】
２）  前記外枠部材の内面の少なくとも一部及び／又は前記撮像光学系の少なくとも一部に前記帯電防止処理を施した１）の撮像装置。
【００１３】
３）  前記帯電防止処理は、界面活性剤皮膜を形成したものである１）又は２）の撮像装置。
【００１４】
４）  前記帯電防止処理は、導電性無機物皮膜を形成したものである１）又は２）の撮像装置。
【００１５】
５）  前記帯電防止処理は、導電性材料を混入させた材料で成形したものである１）又は２）の撮像装置。
【００１６】
６）  前記帯電防止処理は、帯電防止樹脂材料で成形したものである１）又は２）の撮像装置。
【００１７】
７）  １）〜６）のいずれかの撮像装置を備えた携帯端末。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、撮像装置内の撮像素子を取り囲む部材の少なくとも一部に帯電防止処理を施すことにより、製造工程において部品が単品状態である時の塵の付着を防止でき、組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵が侵入することを防止でき、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置を得ることが可能となる。
【００１９】
また、撮像装置を構成する外枠部材の内面の少なくとも一部及び／又は撮像光学系の少なくとも一部に帯電防止処理を施すことにより、製造工程において部品が単品状態である時の塵の付着を防止でき、組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵が侵入することを防止でき、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置を得ることが可能となる。
【００２０】
また、帯電防止を界面活性剤皮膜でおこなうようにすることで、光学部品の光学有効面をマスキングする必要が無く、簡便で量産性に富み、低コストで帯電防止効果を有した撮像装置を得ることができる。
【００２１】
また、帯電防止を導電性無機物皮膜でおこなうようにすることで、均一な皮膜形成を可能とでき、高精度に寸法管理された部品とすることができる。
【００２２】
また、導電性材料を混入させた材料や帯電防止樹脂材料で部品を成形することにより、後処理不要で帯電防止効果を得られ低コスト化した撮像装置を得ることができる。
【００２３】
更に、上記の撮像装置を備えた携帯端末とすることで、上記の利点を有した携帯端末を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。
【００２６】
同図に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置１００は、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置１００が上筐体７１の外表面側から被写体光を取り込めるよう配置されている。
【００２７】
なお、この撮像装置１００の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄの上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。
【００２８】
図２は、本発明の撮像装置１００の斜視図である。
【００２９】
同図に示すように撮像装置１００の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の基板に接続のためのコネクト基板１７、このプリント基板１１とコネクト基板１７を接続するフレキシブルプリント基板ＦＰＣ、外枠部材１２、この外枠部材１２の上面に組み込まれる赤外光カットフィルタ７とフィルタ押さえ１４で構成されている。
【００３０】
図３は、本発明に係る撮像装置１００の一部省略断面図である。同図は、図２に示すＦ−Ｆ線で切断した断面を示している。以下説明の重複を避けるため、同部材には同符号を付与してある。
【００３１】
同図において、外枠部材１２の内部は、被写体側より第１レンズ１、絞り４、第２レンズ２で構成された撮像光学系と、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材であるコイルバネ９、蓋部材１３で構成されている。また、外枠部材１２はプリント基板１１に接着剤Ｃにより接着固定され、蓋部材１３は外枠部材１２に接着剤Ｃにより接着固定され、封止されている。なお、この接着剤Ｃは例えば紫外線硬化型の接着剤が用いられる。更に、外枠部材１２とプリント基板１１、プリント基板１１とフレキシブルプリント基板ＦＰＣは、接着剤Ｂにより補強を兼ねて接着される。この接着剤Ｂは例えばゴム系の接着剤が用いられる。
【００３２】
同図に示すように、第２レンズ２は当接させる当接部が一体で形成されており、この当接部には第１レンズ１が当接されて、接着固定される。このように撮像光学系はユニット化されている。なお第１レンズ１の径方向は第２レンズ２と嵌合されている。
【００３３】
更に、第２レンズ２には、図示のように、撮像光学系を支持する支持部２ｄが一体で形成されており、光軸に直交する方向は外枠部材１２に形成された嵌合部１２ｋにより嵌合されて位置決めされ、光軸方向ではコイルバネ９による付勢力により支持部２ｄが撮像素子８上の光電変換面を避けた位置に当接するようになっている。この第２レンズ２に形成された支持部２ｄにより、撮像素子８の光電変換面と撮像光学系との光軸方向の位置決めがなされるようになっている。なお、１５はプリント基板１１に実装されたコンデンサや抵抗等の電気部品である。
【００３４】
以上が撮像装置の構成である。以下に、本発明に係る帯電防止処理に関して、図４及び図５を用いて説明する。
【００３５】
図４は、撮像装置１００に用いられる外枠部材１２の断面図である。図５は、撮像装置１００に用いられる第２レンズ２の断面図である。図４及び図５に、本発明に係る帯電防止処理を施した面をそれぞれ一点鎖線で示してある。
【００３６】
図４において一点鎖線で示すように、帯電防止処理は、外枠部材１２の第２レンズ２との嵌合部１２ｋを形成する面と、この面に繋がる撮像素子側（図３参照）の面１２ｍ、１２ｎとプリント基板１１に当接する１２ｐの面に施されている。
【００３７】
図５において一点鎖線で示すように、帯電防止処理は、第２レンズ２の外枠部材１２との嵌合部２ｋを形成する面と、この面に繋がる撮像素子８側（図３参照）の面２ｍと、撮像素子８に当接する支持部２ｄを形成した面と、撮像素子に対向した光学有効面を含む面２ｐに施されている。
【００３８】
これにより、外枠部材１２と第２レンズ２は、工程内で部品として単独である時に帯電防止処理を施された部位への塵の付着を防止できることになる。また上述の部位に帯電防止処理を施すことにより、外枠部材１２と第２レンズ２が組み込まれた撮像装置１００の撮像素子８を有する空間は、帯電防止処理を施された面で囲まれることになり（図３参照）、無塵の空間とすることができる。
【００３９】
即ち、撮像装置を構成する部品の一部に帯電防止処理を施し、製造工程において部品が単品状態である時の塵の付着を防止することにより、組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵が入ることを防止し、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置を得ることが可能になる。
【００４０】
なお、上述の説明における外枠部材１２と第２レンズ２に施す帯電防止処理の部位はこれに限らず、より広範囲にその他の部位まで施してもよく、本発明の効果を損なうものではない。また、工程での情況により、外枠部材１２と第２レンズ２のどちらか一方のみに帯電防止処理を施すものも本発明を逸脱するものではない。
【００４１】
また、上述の説明では２枚構成の撮像光学系で説明したがこれに限らず、撮像装置内の撮像素子を囲む面の少なくとも一部が、帯電防止処理を施した面で構成されることで、上述の効果を得ることができる。
【００４２】
以下に、本発明に係る帯電防止処理について説明する。
【００４３】
帯電防止処理については、「帯電防止材料の最新技術と応用展開」（監修  赤松清、発行者  嶋健太郎、発行所  株式会社シーエムシー）に詳述されているが、本発明に適用する場合の好ましい形態について説明する。
【００４４】
本発明においては、樹脂部品に帯電防止効果を付与し塵埃の付着をするには、表面電気抵抗値が１×１０12〜１×１０13Ω以下であるものが望ましい。
【００４５】
本発明におけるレンズ等の光学部材には、表面に導電性皮膜を形成する方法のうち、界面活性剤皮膜を形成する方法が最も望ましく、光学有効面にマスキングをおこなえば導電性無機物皮膜を形成する方法でもよい。
【００４６】
界面活性剤皮膜を形成する場合には、カチオン性界面活性剤が一般的であるが、その他、両性、アニオン性、ノニオン性界面活性剤等も適用可能である。また皮膜の形成法については、上記の界面活性剤を水又はアルコール希釈しスプレー法や浸漬法により部品の所望の部位に界面活性剤皮膜を形成することができる。この方法は、膜厚を１×１０-1ｎｍ〜５００ｎｍ程度で形成でき、透明性が高く光学有効面等へ付着しても透過率、屈折率への影響が軽微なためマスキング等が不要であり、レンズの光学有効面にも形成することができ、本発明のレンズに適用する場合に最も好ましい方法である。
【００４７】
この界面活性剤皮膜の場合には、図５で説明したような皮膜形成部位のみならず、部品全体に皮膜を形成してもよい。
【００４８】
また、導電性無機物皮膜を形成する場合には、例えばアルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、銀等の金属皮膜や、例えば酸化インジューム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン等の酸化物皮膜や、例えば窒化クロム、窒化チタン、窒化アルミニウム、窒化タンタル等の窒化物皮膜が望ましく、真空蒸着法、ＣＶＤ法、大気圧プラズマ法、ゾルゲル法等が適用できる。この場合、レンズの光学有効面にはマスキングが必要であるが、抵抗値が均一で経時変化が軽微で、樹脂への膜付きが良好であり、本発明のレンズのような高精度な寸法管理の必要な部品には好ましい方法である。
【００４９】
この導電性無機物皮膜を形成する場合には、レンズの光学有効面以外の、撮像素子に相対する面以外の部位にも皮膜を形成してもよい。
【００５０】
また本発明の外枠部材等の光学系と関わりのない部材には上述の導電性皮膜を形成する方法に加え、材料そのものを導電性材料を混入させた材料又は帯電防止樹脂材料で、外枠部材を成形することでも適用可能である。
【００５１】
この導電性材料を混入させた材料については、例えば界面活性剤、カーボンブラック、導電性の金属粉等を含有させた樹脂材料とするものであり、帯電防止樹脂材料については、例えばポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、ポリエチレングリコール系ポリアミド等の親水性樹脂、ＡＢＳ樹脂に導電性を付与した材料等がある。これらの材料を用いて成形してもよい。
【００５２】
即ち、図４で示した外枠部材の帯電防止処理を施す部位は、表面に導電性皮膜を形成する場合に皮膜形成する部位を示したものであり、上記の導電性材料を混入させた材料や帯電防止樹脂材料を用いて成形する場合には、外枠部材そのものを帯電防止効果を有する部品とすることができる。このため、外枠部材等の光学系と関わりのない部材には、後処理の不要で低コスト化可能な、この方法が最も好ましいものである。
【００５３】
以上説明したように、撮像装置内の撮像素子を取り囲む部材に帯電防止処理を施したことにより、製造工程において部品が単品状態である時の塵埃の付着を防止でき、組み立て時に撮像装置内へ部品に付着して塵埃が侵入することを防止でき、これにより画像データに支障をきたすことのない撮像装置を得ることが可能になった。
【００５４】
なお、本実施の形態では、外枠部材と撮像光学系を構成するレンズの一部が、撮像素子を取り囲む構成の場合で説明したが、帯電防止処理をする部材はこれに限るものでなく、その他の構成の場合において撮像素子を取り囲む部材の少なくとも一部に帯電防止処理を施したものも、本発明を逸脱するものでないのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。
【図２】本発明の撮像装置の斜視図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の一部省略断面図である。
【図４】撮像装置に用いられる外枠部材の断面図である。
【図５】撮像装置に用いられる第２レンズの断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  第１レンズ
２  第２レンズ
４  絞り
７  赤外光カットフィルタ
８  撮像素子
９  コイルバネ
１１  プリント基板
１２  外枠部材
１３  蓋部材
１４  フィルタ押さえ
１７  コネクト基板
１００  撮像装置
ＦＰＣ  フレキシブルプリント基板
【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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