(57)【要約】【課題】  複数枚のレンズ構成で、成形時の寸法や材料密度の微少なバラツキ、光軸ズレの影響を無くし、製品性能や品質の安定性を低コストで確立した固体撮像装置を提供する。【解決手段】  固体撮像素子に結像させるための１枚目のレンズＡと、同様な２枚目のレンズＢと、前記レンズＡ、レンズＢを覆うレンズホルダーと、前記レンズＡと前記レンズＢ間に入れるスペーサーと、前記レンズＡと前記レンズＢ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外側に形成されたネジ部と前記ベースの内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Ｂコバ部に磁石を設け、前記レンズホルダーの外側から調整治具用磁石を光軸を中心とした方向に回転させることにより前記レンズＢを、光軸を中心とした回転方向へ移動調整する。【選択図】図１
2005257974.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１枚目のレンズＡと、同様な２枚目のレンズＢと、前記レンズＡ、レンズＢを覆うレンズホルダーと、前記レンズＡと前記レンズＢ間に入れるスペーサーと、前記レンズＡと前記レンズＢ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外側に形成されたネジ部と前記ベースの内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Ｂコバ部に磁石を設け、前記レンズホルダーの外側から調整治具用磁石を光軸を中心とした方向に回転させることにより前記レンズＢを、光軸を中心とした回転方向へ移動調整することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像素子に結像させるためのレンズＢの構成が２枚以上であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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６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６０には固体撮像素子６１が搭載されており、その外周を覆うようにベース６２が配置されている。前記ベース６２の上部にある筒部６２ａの中心軸Ａは、前記固体撮像素子６１の受光部センターと合致するように、前記ベース６２が位置決め固定されている。前記ベース６２には光学フィルター６３が接着固定されている。前記ベース６２の前記筒部６２ａの内周にはネジ部６２ｂが、中心軸Ａに対して同軸に形成されている。レンズホルダー６４の開口部６４ａの中心軸Ｂに光軸を合わせるように、前記固体撮像素子６１に結像させるための１枚目のレンズ６５が組み込まれ、次にスペーサー６６が入り、前記レンズホルダー６４の開口部６４ａ中心軸Ｂに光軸を合わせるように、前記固体撮像素子６１に結像させるための２枚目のレンズ６７が組み込まれている。前記スペーサー６６は前記レンズ６５と前記レンズ６７の間隔を決めるためのものである。前記レンズ６５、前記レンズ６７はレンズキャップ６８により保持され、前記レンズキャップ６８は前記レンズホルダー６４に接着固定されている。前記レンズホルダー６４の外側部にはネジ部６４ｂが、前記開口部６４ａの中心軸Ｂに対して同軸に形成されている。前記レンズホルダー６４のネジ部６４ｂと前記ベース６２のネジ部６２ｂを螺合させ、前記レンズホルダー６４前記開口部６４ａの中心軸Ｂと前記ベース６２の中心軸Ａを合わせながら組み込むことにより、前記レンズ６５、前記レンズ６７の光軸と前記固体撮像素子６１の受光部センターが合致することになる。前記レンズホルダー６４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。
【特許文献１】特開２０００−１９６９２５号公報（第２−４頁、第３図、第６図）
【特許文献２】特開２００２−００６３７８号公報（第２−５頁、第１−２図）
【特許文献３】特開２００３−２３４９２７号公報（第２−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような構造ではレンズ６５、レンズ６７の成形時の寸法や材料密度の微妙なバラツキ、光軸ズレを無くすことは難しく、歩留まりも悪く不具合品は組込みし直したり、部品交換が必要となる。これは、製品性能や品質の安定が不可欠の製品としては非常に不利である。これらを組み直しや部品交換無しで解決することは重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
少なくとも、固体撮像素子が取り付けられた基板と、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１枚目のレンズＡと、同様な２枚目のレンズＢと、前記レンズＡ、レンズＢを覆うレンズホルダーと、前記レンズＡと前記レンズＢ間に入れるスペーサーと、前記レンズＡと前記レンズＢ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外側に形成されたネジ部と前記ベースの内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Ｂコバ部に磁石を設け、前記レンズホルダーの外側から調整治具用磁石を光軸を中心とした方向に回転させることにより前記レンズＢを、光軸を中心とした回転方向へ移動調整することを特徴とする固体撮像装置とする。
【０００７】
前記固体撮像素子に結像させるためのレンズＢの構成が２枚以上であることを特徴とする固体撮像装置とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズの成形時の寸法や材料密度の微少なバラツキ、光軸ズレを、組み立て後に最良の状態に一つ一つ合わせ込むことができ、製品性能や品質の安定性が向上することになる。
【０００９】
組み直しや部品交換を行っていた時間を短縮でき、歩留りも向上するため、コスト面でも非常に有利になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
レンズコバ部に磁石を設け、レンズホルダーの外側から反極性の調整治具用磁石を光軸を中心とした方向に回転させることにより前記レンズを、光軸を中心とした回転方向へ移動させ調整する。
【実施例１】
【００１１】
図１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（基板はプリント配線基板に限定されるものではないが、以下の実施形態ではプリント基板とする）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Ａ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の筒部１２ａの内周にはネジ部１２ｂが、中心軸Ａに対して同軸に形成されている。
【００１２】
レンズホルダー１４の開口部１４ａの中心軸Ｂに光軸を合わせるようにレンズ１５が組み込まれ、次にスペーサー１６が入り、前記レンズホルダー１４の開口部１４ａ中心軸Ｂに光軸を合わせるように、レンズ１７が組み込まれている。前記スペーサー１６は前記レンズ１５と前記レンズ１７の間隔を決めるためのものである。前記レンズ１５、前記レンズ１７はレンズキャップ１８により保持され、前記レンズキャップ１８は前記レンズホルダー１４に接着固定されている。前記レンズホルダー１４の外側部にはネジ部１４ｂが、前記開口部１４ａの中心軸Ｂに対して同軸に形成されている。前記レンズホルダー１４のネジ部１４ｂと前記ベース１２のネジ部１２ｂを螺合させ、前記レンズホルダー１４の前記開口部１４ａの中心軸Ｂと前記ベース１２の中心軸Ａを合わせながら組み込むことにより、前記レンズ１５、前記レンズ１７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ことになる。前記レンズホルダー１４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。前記レンズ１７のコバ部には、磁石１７ａが一体成形又は接着固定されており、前記磁石１７ａと反極性の調整治具用磁石１９を光軸を中心に回転させることにより、前記レンズ１７を光軸を中心に回転させることが可能になる。この時、実際の映像を観ながら調整し、画像性能を更に合わせ込む。前記磁石１７ａは磁性膜を蒸着等の手段により形成し、着磁したものであっても良い。また、調整後のレンズ１７は多少の振動、つまり通常の使用状態においては動くことはないが、あらかじめ前記レンズホルダー１４と前記ベース１２の筒部１２ａの外周の一部に貫通穴を設けておき、該貫通穴から接着剤等を注入して固定してしまうことも可能である。
【実施例２】
【００１３】
図２も本発明に係わる別の実施形態による固体撮像装置のレンズユニットの断面図である。レンズホルダー２０の開口部２０ａの中心軸Ｂに光軸を合わせるようにレンズ２１が組み込まれ、次にスペーサー２２が入り、前記レンズホルダー２０の開口部２０ａ中心軸Ｂに光軸を合わせるように、レンズ２３が組み込まれている。前記スペーサー２２は前記レンズ２１と前記レンズ２３の間隔を決めるためのものである。前記レンズ２１、前記レンズ２３はレンズキャップ２４により保持され、前記レンズキャップ２４は前記レンズホルダー２０に接着固定されている。前記レンズホルダー２０の外側部にはネジ部２０ｂが、前記開口部２０ａの中心軸Ｂに対して同軸に形成されている。前記レンズ２３のコバ部には、磁石２３ａが一体成形又は接着固定されており、前記磁石２３ａと反極性の調整治具用磁石２５を光軸を中心に回転させることにより、前記レンズ２３を光軸を中心に回転させることができる。前記構成のレンズユニットで、解像投影機の画像、またはＭＴＦ（Modulation  Transfer  Function）測定装置などの評価画像を観ながら調整することができる。前記磁石２３ａは磁性膜を蒸着等の手段により形成し、着磁したものであっても良い。また、調整後のレンズ２３は多少の振動、つまり通常の使用状態においては動くことはないが、あらかじめ前記レンズホルダー２０の外周の一部に貫通穴を設けておき、該貫通穴から接着剤等を注入して固定してしまうことも可能である。
【００１４】
図３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Ａ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筒部３２ａの内周にはネジ部３２ｂが、中心軸Ａに対して同軸に形成されている。図２で調整済みのレンズユニットの、前記レンズホルダー２０のネジ部２０ｂと前記ベース３２のネジ部３２ｂを螺合させ、前記レンズホルダー２０前記開口部２０ａの中心軸Ｂと前記ベース３２の中心軸Ａを合わせながら組み込むことにより、前記レンズ２１、前記レンズ２３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ことになる。前記レンズホルダー２０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。
【実施例３】
【００１５】
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レンズユニットの断面図である。レンズホルダー４０の開口部４０ａの中心軸Ｂに光軸を合わせるように１枚目のレンズ４１が組み込まれ、次にスペーサー４２が入り、前記レンズホルダー４０の開口部４０ａ中心軸Ｂに光軸を合わせるように、２枚目のレンズ４３が組み込まれている。前記スペーサー４２は前記レンズ４１と前記レンズ４３の間隔を決めるためのものである。次にスペーサー４４が３枚目のレンズ４５のリブ４５ａの内側に挿入された状態で、前記レンズホルダー４０の前記開口部４０ａ中心軸Ｂに光軸を合わせるように、前記レンズ４５が組み込まれている。前記レンズ４１、前記レンズ４３、前記レンズ４５はレンズキャップ４６により保持され、前記レンズキャップ４６は前記レンズホルダー４０に接着固定されている。前記レンズホルダー４０の外側部にはネジ部４０ｂが、前記開口部４０ａの中心軸Ｂに対して同軸に形成されている。前記レンズ４３のコバ部には、磁石４３ａが一体成形又は接着固定されており、また前記レンズ４５のコバ部には前記磁石４３ａと反極性となる磁石４５ｂが一体成形又は接着固定されている。前記磁石４３ａと反極性の調整用磁石４７と、前記磁石４５ｂと反極性の調整用磁石４８を光軸を中心に回転させることにより、前記レンズ４３、前記レンズ４５を個々に光軸を中心に回転させることができる。本実施例では前記磁石４３ａと前記磁石４５ｂの極性が異なる構成であるが、同じ極性であってもかまわない。この場合、前記調整用磁石４７、４８を同時に用い、例えば調整用磁石４８を前記磁石４５ｂになるべく近づけ、前記調整用磁石４８と前記磁石４５ｂそれぞれが十分に引きつけられた状態として前記レンズ４５を固定しておく。この状態で、前記調整用磁石４７を回転させ、前記レンズ４３だけを回転させて調整する。その後は、前記調整されたレンズ４３を固定しておき、前記レンズ４５だけを回転させて調整を行うようにすれば良い。前記構成のレンズユニットで、解像投影機の画像、またはＭＴＦ測定装置などの評価画像を観ながら調整することができる。前記レンズ４３、前記レンズ４５を交互に調整しても良いし、同時に調整しても良い。前記磁石４３ａと前記磁石４５ｂは磁性膜を蒸着等の手段により形成し、着磁したものであっても良い。また、調整後のレンズ４３とレンズ４５は多少の振動、つまり通常の使用状態においては動くことはないが、あらかじめ前記レンズホルダー４０の外周の一部に貫通穴を設けておき、該貫通穴から接着剤等を注入して固定してしまうことも可能である。
【００１６】
図５も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５０には固体撮像素子５１が搭載されており、その外周を覆うようにベース５２が配置されている。前記ベース５２の上部にある筒部５２ａの中心軸Ａは、前記固体撮像素子５１の受光部センターと合致するように、前記ベース５２が位置決め固定されている。前記ベース５２には光学フィルター５３が接着固定されている。前記ベース５２筒部５２ａの内周にはネジ部５２ｂが、中心軸Ａに対して同軸に形成されている。図４で調整済みのレンズユニットの、前記レンズホルダー４０のネジ部４０ｂと前記ベース５２のネジ部５２ｂを螺合させ、前記レンズホルダー４０前記開口部４０ａの中心軸Ｂと前記ベース５２の中心軸Ａを合わせながら組み込むことにより、前記レンズ４１、前記レンズ４３、前記レンズ４５の光軸と前記固体撮像素子５１の受光部センターが合致することになる。前記レンズホルダー４０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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態を示す固体撮像装置の断面図。（実施例１）
【図２】本発明の別の実施形態を示す固体撮像装置のレンズユニットの断面図。（実施例２）
【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。（実施例２）
【図４】本発明の別の実施形態を示す固体撮像装置のレンズユニットの断面図。（実施例３）
【図５】本発明の別の実施形態を示す固体撮像装置の断面図。（実施例３）
【図６】従来の技術による固体撮像装置の断面図。
【符号の説明】
【００１８】
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    レンズホルダー
１４ａ  開口部
１４ｂ  ネジ部
１５    レンズ
１６    スペーサー
１７    レンズ
１７ａ  磁石
１８    レンズキャップ
１９    調整治具用磁石
２０    レンズホルダー
２０ａ  開口部
２０ｂ  ネジ部
２１    レンズ
２２    スペーサー
２３    レンズ
２３ａ  磁石
２４    レンズキャップ
２５    調整治具用磁石
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
４０    レンズホルダー
４０ａ  開口部
４０ｂ  ネジ部
４１    レンズ
４２    スペーサー
４３    レンズ
４３ａ  磁石
４４    スペーサー
４５    レンズ
４５ａ  リブ
４５ｂ  磁石
４６    レンズキャップ
４７    調整治具用磁石
４８    調整治具用磁石
５０    プリント配線基板
５１    固体撮像素子
５２    ベース
５２ａ  筒部
５２ｂ  ネジ部
５３    光学フィルター
６０    プリント配線基板
６１    固体撮像素子
６２    ベース
６２ａ  筒部
６２ｂ  ネジ部
６３    光学フィルター
６４    レンズホルダー
６４ａ  開口部
６４ｂ  ネジ部
６５    レンズ
６６    スペーサー
６７    レンズ
６８    レンズキャップ
【図１】
2005257974.tif 000003
【図２】
2005257974.tif 000004
【図３】
2005257974.tif 000005
【図４】
2005257974.tif 000006
【図５】
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【図６】
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