(57)【要約】【課題】電磁波の影響を受けにくく且つ電磁波の影響を与えにくい撮像ユニット、及び環境変化に対応しながらも高画質化を図ることができる撮像ユニットの組み付け方法を提供する。【解決手段】鏡胴１０１と撮像素子１０７との間に導電性部材１０６を配置したので、導電性部材１０６が、撮影レンズ１０２側から飛来する電磁波を撮像素子１０７に到達しにくくすることによって高画質な画像を得ることができ、又、撮像素子１０７が発生する電磁波を外部に対して投射しにくくすることができるため、かかるシールド効果を発揮することで、撮像ユニット１００は例えば携帯電話などの通信機器に搭載するのに好適となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズと、
前記撮影レンズを保持する鏡胴と、
前記撮影レンズを介して被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を取り付ける基板と、
前記鏡胴と前記撮像素子との間に配置された導電性部材とを有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記鏡胴と前記導電性部材との間には弾性部材が配置されており、前記導電性部材は、前記鏡胴に対して２カ所以上でねじ止めされていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記導電性部材は、前記基板のグラウンドに接地されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記基板の少なくとも一面には導電処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記撮像素子の撮像面を覆うようにして、透明な導電性部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
撮影レンズを保持した鏡胴に対して、撮像素子を組み付ける方法において、
撮像素子における鏡胴側の面に板状の導電性部材を接合するステップと、
前記導電性部材と前記鏡胴との間に弾性部材を介在させ、ねじを用いて前記導電性部材を前記鏡胴に仮固定するステップと、
前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて、前記ねじの締め込み量を調整しながら前記撮像素子の位置決めを行うステップと、
前記ねじのゆるみ止め処理を行うステップとを有することを特徴とする撮像ユニットの組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像ユニット及びその組み付け方法に関し、特に携帯電話やパソコン（パーソナルコンピューター）などに搭載可能な撮像ユニット及びその組み付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、ＣＰＵの高性能化、画像処理技術の発達などにより、デジタル画像データを手軽に取り扱えるようになってきた。特に、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）において、画像を表示できるディスプレイを備えた機種が出回っており、近い将来、無線通信速度の飛躍的な向上が期待できることから、このような携帯電話やＰＤＡ間で画像データの転送が頻繁に行われることが予想される。
【０００３】
特に最近は、特許文献１に記載されているように、ＣＣＤなどの固体撮像素子を鏡胴に取り付けてなる小型の撮像ユニットが開発されている。
【特許文献１】
特開平９−１３５０１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような撮像ユニットにおいては、以下に述べるような問題がある。まず、最近の撮像ユニットは、携帯電話や通信端末などに搭載されることが多く、その場合、撮像素子が出力する画像信号が通信時の電波によりノイズの影響を受けやすく、又、撮影時に撮像素子から発生するノイズが通信に悪影響を与える恐れがある。
【０００５】
更に、撮像ユニットにおいては、撮影レンズを固定する鏡胴と、撮像素子とをどのようにして組み付けるかという問題がある。上述した特許文献１においては、ベアチップＣＣＤを基板に配置した上で、かかる基板を鏡胴の基準面に押し当てることで位置決めを達成している。しかしながら、基準面を精度良く形成すると鏡胴のコストが増大するという問題がある。又、基準面に基板を押し当てた後、接着剤を用いて基板を鏡胴に固定すると、温度や湿度により局部的に変形しやすいという接着剤の特性により、その後の環境変化で基準面から基板が浮き上がるなどの不具合も予想され、その結果得られる画像が低画質なものとなる可能性がある。又、撮像素子又は撮影レンズを修理する場合に、鏡胴と撮像素子とが接着されていると、これらを一体で交換しなくてはならず、ユーザーの負担が過大になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、電磁波の影響を受けにくく且つ電磁波の影響を与えにくい撮像ユニット、及び環境変化に対応しながらも高画質化を図ることができる撮像ユニットの組み付け方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明の撮像ユニットは、撮影レンズと、前記撮影レンズを保持する鏡胴と、前記撮影レンズを介して被写体光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を取り付ける基板と、前記鏡胴と前記撮像素子との間に配置された導電性部材とを有するので、前記導電性部材が、外部から飛来する電磁波を前記撮像素子に到達しにくくすることによって高画質な画像を得ることができ、又、前記撮像素子が発生する電磁波を外部に対して投射しにくくすることができるため、例えば携帯電話などの通信機器に搭載するのに好適である。尚、「導電性部材」とは、金属に限らず、導電性を備えた非金属から形成されたものも含み、そのような例としては、カーボン繊維を含んだり表面にメッキされた導電性樹脂や、導電性セラミックなどがある。
【０００８】
更に、前記鏡胴と前記導電性部材との間には弾性部材が配置されており、前記導電性部材は、前記鏡胴に対して２カ所以上でねじ止めされていると、少なくとも一つのねじの締め込み量を調整（チルト調整等）することで、前記撮像素子の位置決めを任意に行うことができる。尚、「弾性部材」としては、ゴム、樹脂、発泡性弾性体などを用いることができる。
【０００９】
更に、前記導電性部材は、前記基板のグラウンドに接地されていると、より電磁波の影響を抑制することができる。
【００１０】
更に、前記基板の少なくとも一面には導電処理が施されていると、より電磁波の影響を抑制することができる。
【００１１】
更に、前記撮像素子の撮像面を覆うようにして、透明な導電性部材が配置されていると、より電磁波の影響を抑制することができる。尚、「透明」とは必ずしも光透過率が１００％であることをいわず、少なくとも５０％以上の光透過率を有すれば足りる。
【００１２】
第２の本発明の撮像ユニットの組み付け方法は、撮影レンズを保持した鏡胴に対して、撮像素子を組み付ける方法において、撮像素子における鏡胴側の面に板状の導電性部材を接合するステップと、前記導電性部材と前記鏡胴との間に弾性部材を介在させ、ねじを用いて前記導電性部材を前記鏡胴に仮固定するステップと、前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて、前記ねじの締め込み量を調整しながら前記撮像素子の位置決めを行うステップと、前記ねじのゆるみ止め処理を行うステップとを有するので、温度変化や湿度変化が生じても、前記鏡胴即ち撮影レンズと前記撮像素子との位置関係は不変であり、それにより長期間安定して高画質な画像を得ることができる。又、撮像素子や撮影レンズを修理するような場合にも、前記ねじを緩めることで、前記鏡胴から前記撮像素子を分離することができ、正常なものを再利用することでユーザーの負担を減少させることができる。尚、「ゆるみ止め処理」とは、硬化性の樹脂をねじに塗布したり、ねじの一部を変形させて摩擦力を増大させたりすることをいうが、これに限られることはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態における撮像ユニット１００の背面図であるが、フレキシブル基板は省略して示している。図２は、図１の構成をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た断面図である。図３は、撮像ユニット１００の撮像素子を矢印ＩＩＩ方向に見た図である。
【００１４】
図２において、角筒状の鏡胴１０１は、内部に撮影レンズ（そのレンズ枠を簡略化して図示する）１０２を固定保持しており、図２で左方の開口端には、開口１０３ａを有する固定板１０３が接着され、固定板１０３には、撮影レンズ１０２を保護するカバーガラス１０４が接着されている。
【００１５】
鏡胴１０１において、図２で右方の開口端には、弾性部材１０５を介して、撮像素子１０７を裏面に接着した導電性部材１０６が取り付けられている。撮像素子１０７は、中央に撮像部１０７ａを有し、それを覆うようにして光学フィルタ１０８が接着されている。弾性部材１０５と導電性部材１０６とは、撮影レンズ１０２を介して入射する光を遮らないように、中央に矩形口を有しており、即ち枠板状となっている。
【００１６】
更に撮像素子１０７の裏面には、フレキシブル基板１０９が取り付けられ、そのプリントされた配線を介して画像信号を出力できるようになっている。図３に示すように、フレキシブル基板１０９のグラウンドは、導電性部材１０６に半田付け（Ｓ）されることで接地されている。
【００１７】
図１に示すように、鏡胴１０１の裏面に対して、導電性部材１０６は、３本のねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを用いて取り付けられている。尚、半田付けの代わりに、ねじの共締めにより導電性部材１０６の接地を行っても良い。
【００１８】
次に、撮像ユニット１００の組み付け方法について説明する。予め、鏡胴１０１に撮影レンズ１０２を固定し、カバーガラス１０４を取り付けた固定板１０３を組み付けておく。又、導電性部材１０６に、フレキシブル基板１０９に据え付けた撮像素子１０７を接着しておく。その後、ねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを用いて、導電性部材１０６を鏡胴１０１に仮固定する。
【００１９】
かかる状態では、撮影レンズ１０２を介して、テストパターンなどの光学像を撮像素子１０７の撮像部１０７ａに結像できるため、フレキシブル基板１０９を画像処理装置（不図示）に接続しておくことで、得られた画像を観察できる。このテスト画像の状態から、撮像素子１０７のチルト（光軸に対して傾いた）状態を判断できるため、それが修正されるように、ねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのいずれかを締め込んだり緩めたりして、導電性部材１０６毎撮像素子１０７を位置決めする。
【００２０】
以上の調整により、撮像素子１０７を鏡胴１０１（撮影レンズ１０２の光軸）に対して適切な位置決めを行った後、ねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの外周に接着剤を塗布することで、導電性部材１０６に対してゆるみ止めの処理を行う。尚、この接着剤の量は少ないため、ゆるみ止めとしての効果は十分であるが、ドライバーでねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃを回転させれば、容易に剥離させることができ、分解修理を困難とするものではない。
【００２１】
本実施の形態によれば、鏡胴１０１と撮像素子１０７との間に導電性部材１０６を配置したので、導電性部材１０６が、撮影レンズ１０２側から飛来する電磁波を撮像素子１０７に到達しにくくすることによって高画質な画像を得ることができ、又、撮像素子１０７が発生する電磁波を外部に対して投射しにくくすることができるため、かかるシールド効果を発揮することで、撮像ユニット１００は例えば携帯電話などの通信機器に搭載するのに好適となる。又、フレキシブル基板１０９の裏面に、メッキなどの導電性処理を施せば、撮像素子１０７の裏面側におけるシールド効果をより発揮できる。
【００２２】
又、鏡胴１０１と導電性部材１０６との間には弾性部材１０５が配置されているので、それらの間を介して外部よりゴミなどの異物が進入することを抑制できる。又、導電性部材１０６を鏡胴１０１と撮像素子１０７との間に設けて、ねじ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃで固定することで、撮像ユニット１００の光軸方向の厚みを抑えることもできる。
【００２３】
図４は、本実施の形態の変形例を示す図である。本変形例では、撮像素子１０７の撮像部１０７ａの前面に配置した光学フィルタ１０８’を、導電性のものとしている。光学フィルタ１０８’は、例えばその表面に、細い無数の線状のメッキを施し、かかるメッキを、導電性部材１０６もしくはワイヤなどを介してフレキシブル基板１０９（図３）のグラウンドに接地させる。本変形例によれば、撮像部１０７ａの前面に配置した光学フィルタ１０８’により、撮像部１０７ａに至る電磁波を効率よくシールドできるという利点がある。
【００２４】
図５は、第２の実施の形態における撮像ユニット２００の断面図である。本実施の形態の撮像ユニット２００は、撮影レンズを光軸方向に移動可能な構成を有している。より具体的に、撮像ユニット２００について説明する。
【００２５】
図５において、筒状の鏡胴２０１の内部に、撮影レンズ（そのレンズ枠を簡略化して図示する）２０２が配置されている。それぞれ一端を、鏡胴２０２に取り付け、且つ他端を、カバーガラス２０４固定用の固定板２０３に埋設した２本のシャフト２２１，２２１が、光軸に平行して配置されている。かかるシャフト２２１，２２１に一部を嵌合させたレンズ枠２０２は、光軸方向に移動可能となっている。レンズ枠２０２と、固定板２０３との間には、コイルバネ２２３が配置され、レンズ枠２０２を図５で右方に付勢している。
【００２６】
レンズ枠２０２は、その外周から光軸直交方向に延在するアーム部２０２ａを有している。鏡胴２０２内には、ねじ軸２２２ａを回転軸とするモータ２２２が配置されている。ねじ軸２２２ａは、アーム部２０２ａに螺合している。
【００２７】
鏡胴２０１において、図５で右方の開口端には、撮像素子２０７を接着した導電性部材２０６が、弾性部材２０５を介して、ねじ２１０Ａ、２１０Ｂにより取り付けられている。撮像素子２０７の前面を覆うようにして光学フィルタ２０８が接着されている。撮像素子２０７の裏面には、フレキシブル基板２０９が取り付けられ、そのプリントされた配線を介して画像信号を出力できるようになっている。
【００２８】
例えば、撮像ユニット２００を携帯電話などに組み込んだ状態で、撮像素子２０７から出力された画像信号を、不図示の画像処理装置で画像処理することで、ピントが合っているか否かを検出できる。それに応じて、モータ２２２を駆動すれば、最適な合焦位置に撮影レンズ（枠）２０２を移動させることができる。このとき、レンズ枠２０２はコイルバネ２２３により付勢されているので、ねじ軸２２２ａとアーム部２０２ａとのガタが排除される。その他の効果については、上述した実施の形態と同様である。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。本発明の撮像ユニットは、携帯電話、パソコン、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製品など種々のものに組み込むことが可能と考えられる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波の影響を受けにくく且つ電磁波の影響を与えにくい撮像ユニット、及び環境変化に対応しながらも高画質化を図ることができる撮像ユニットの組み付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における撮像ユニット１００の背面図である。
【図２】図１の構成をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た断面図である。
【図３】撮像ユニット１００の撮像素子を矢印ＩＩＩ方向に見た図である。
【図４】本実施の形態の変形例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における撮像ユニット２００の断面図である。
【符号の説明】
１００，２００  撮像ユニット
１０１、２０１  鏡胴
１０２、２０２  撮影レンズ（枠）
１０３、２０３  固定板
１０５、２０５  弾性部材
１０６、２０６  導電性部材
１０７、２０７  撮像素子
１０８、１０８’、２０８  光学フィルタ
１０９、２０９  フレキシブル基板
１１０Ａ〜１１０Ｃ，２１０Ａ、２１０Ｂ  ねじ
２２１  シャフト
２２２  モータ
２２３  ねじ
【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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