(57)【要約】【課題】  絞り部を一体に形成したレンズ保持枠で、ゴーストやフレアなどの発生を防ぐ。【解決手段】  撮像装置２１は、撮像レンズ４０と、撮像レンズ４０を保持するレンズ鏡筒４１と、撮像素子４２と、赤外光カットフイルタ４３と、フイルタ保持部材４４とからなる。レンズ保持枠５３は、枠部５７、フランジ部５８、係止部５９からなる。枠部５７の内部には，絞り部６３が一体に形成されている。絞り部６３には、絞り開口６４が形成されている。絞り開口６４は、平行面６４ａ，被写体側テーパー面６４ｂ，像面側テーパー面６４ｃからなり、絞り開口６４の内径側先端部の湯回りを良くして樹脂成形されているので、有害な光線の進入が減少し、ゴーストやフレアを防ぐことができる。【選択図】        図４
2005227500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと、この撮像レンズを保持し、撮像レンズの撮像光軸上に位置する絞り開口を有する絞り部が一体に形成されたレンズ保持枠とからなる撮像装置において、
前記絞り開口の像面側には、開口面積が徐々に大きくなる像面側テーパー面が形成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記像面側テーパー面は、前記撮像光軸と直交する平面に対する傾斜角度が５°以上、４５°以下であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記絞り開口は、前記撮像光軸と平行な内周面に形成された平行面と、この平行面に連続する前記像面側テーパー面とを有しており、前記レンズ保持枠は、射出成形により成形され、この射出成形を行う金型同士の合わせ目により生じるパーティングラインが、前記平行面の被写体側端縁のエッジ部分に沿って形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子に画像を結像して画像信号を得る撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及するデジタルカメラには、撮像レンズと、この撮像レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮像レンズにより結像された画像を光電変換するＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子とが組み込まれており、最近では、単体のデジタルカメラだけではなく、例えば特許文献１に示すように、携帯電話や、ＰＤＡ（携帯型情報端末）、パーソナルコンピュータなどの各種電子機器に内蔵することが多くなってきている。このことから、上述したような撮像レンズ、レンズ鏡筒、及び撮像素子を一体にユニット化した撮像装置（撮像ユニット）として電子機器に組み立てられることが一般的となっている。
【０００３】
このような撮像装置では、可能な限り部品点数を少なくして組み立て工程の簡略化及びローコスト化の図りたいという要望がある。そこで、撮像レンズを保持するレンズ保持枠と、絞り開口を設けた絞り部とを一体に樹脂成形することが考えられている。この絞り開口は、撮像レンズへ入射される光量を調節するためのものであり、複数枚のレンズで構成されている場合は、その構成の中間に置かれていることが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０９７５６公報
【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、上述したような絞り部を設けた撮像装置では、絞り開口の内周面で反射した光の影響を受けていわゆるゴーストやフレアが発生することがあった。そこで、これを防止するためには絞り開口を所定の形状に精度良く形成することが有効であるが、射出成形などによって絞り部を含めたレンズ保持枠を形成する際には、絞り部材の内径側の先端まで溶融した樹脂材料が行き渡ることができず、絞り開口の形状を精度良く成形することが困難であった。さらに、絞り部はレンズ保持枠と一体に形成されているため、ある程度の肉厚を持たせなければならず、この肉厚を維持したまま、射出成形などで樹脂材料が先端まで行き渡ること、いわゆる湯回りを良くすることは非常に困難である。
【０００６】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、レンズ保持枠と絞り部とを一体に形成し、且つゴーストやフレアなどの発生を防いで高画質な画像を得ることができる撮像装置を簡単な構造でローコストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、撮像レンズと、この撮像レンズを保持し、撮像レンズの撮像光軸上に位置する絞り開口を有する絞り部が一体に形成されたレンズ保持枠とからなる撮像装置において、前記絞り開口の像面側には、開口面積が徐々に大きくなる像面側テーパー面が形成されている。なお、前記像面側テーパー面は、前記撮像光軸と直交する平面に対する傾斜角度が５°以上、４５°以下であることが好ましい。
【０００８】
また、前記絞り開口は、前記撮像光軸と平行な内周面に形成された平行面と、この平行面に連続する前記像面側テーパー面とを有しており、前記レンズ保持枠は、射出成形により成形され、この射出成形を行う金型同士の合わせ目により生じるパーティングラインが、前記平行面の被写体側端縁のエッジ部分に沿って形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、レンズ保持枠と一体に形成した絞り開口の像面側に、開口面積が徐々に大きくなる像面側テーパー面が形成されているので、レンズ保持枠とともに成形可能な強度を持ちつつ、フレアやゴーストの発生を防ぐことができる。また、パーティングラインが、絞り開口を構成する平行面の被写体側端縁のエッジ部分に沿って形成されているので、このエッジ部分に発生するバリが有害な光線を遮り、フレアやゴーストの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に従って本発明に係るレンズ装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１及び図２は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の正面側及び背面側の外観斜視図である。カメラ付き携帯電話１の本体部２は、上部筐体１１、及び下部筐体１２と、これら筐体１１，１２を回動自在に連結するヒンジ部１３とから構成されている。
【００１１】
上部筐体１１には、図２に示すように、本発明が実施された撮像装置２１が設けられており、カメラ付き携帯電話１では、この撮像装置２１から被写体画像を取得する。ヒンジ部１３には、カメラ付き携帯電話１の使用時に、上部筐体１１と下部筐体１２とが所定の角度で係止されるように、クリック機構（図示せず）が設けられている。本体部２は、ヒンジ部１３を介して回動させることにより、上部筐体１１と下部筐体１２とを展開及び折り畳み可能となっており、カメラ付き携帯電話１の非使用時には、上部筐体１１と下部筐体１２とが平行となるように折り畳まれる。
【００１２】
筐体１１，１２は、ともに略矩形の薄板形状に形成されており、上部筐体１１の背面１１ａからは撮像装置２１が露呈し、正面１１ｂにはＬＣＤパネル２６及び受話スピーカ２７が、上面１１ｃにはアンテナ２８が、一方の側面１１ｄには、マクロスイッチ２９が配置されており、下部筐体１２の正面１２ａには操作部３１及び送話マイク３２が配置されている。さらに下部筐体１２の下面１２ｂには、パーソナルコーンピュータなどの外部機器とケーブル接続するためのソケット３４、及びメモリーカードが装填されるメモリカードスロット３６が設けられている。
【００１３】
アンテナ２８は、通話や電子メールサービス、インターネット接続サービスを利用する際に他の携帯電話やインターネットサーバからの電波信号を受信するとともに、カメラ付き携帯電話１から発信される電波信号を外部に送信する。受話スピーカ２７は、通信相手の音声や着信音などを出力する。ＬＣＤパネル２６には、メニュー画面や着信相手の電話番号などの各種情報、撮像素子２２により得られたスルー画像や、メモリカードに記録された画像が表示される。送話マイク３２は、話し手の音声を電気的な音声信号に変換して、アンテナ２８を介して通話相手に送信する。
【００１４】
操作部３１は、選択キー３１ａ、シャッタボタン３１ｂや、ダイヤルキー３１ｃなどからなる。選択キー３１ａは、各種メニューの選択・設定などに使用される。このカメラ付き携帯電話１は、各種モードの中から撮像モードを選択して被写体の撮像を行うことができるようになっており、これらモードの選択は選択キー３１ａを操作して行う。また、選択キー３１ａは、撮像装置２１による被写体の撮像操作にも使用される。シャッタボタン３１ｂは、撮像装置２１により撮像を行うときのレリーズ操作に使用する。さらにまた、ダイヤルキー３１ｂは、電話番号や電子メールの文章などを入力する際に操作される。
【００１５】
撮像装置２１は、図３に示すように、撮像レンズ４０、レンズ鏡筒４１、撮像素子４２、赤外光カットフイルタ４３、及びフイルタ保持部材４４からなる。そして、これらが一体となったユニット状態で、図４に示すように、上部筐体１１に組み込まれている。撮像素子４２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが使用される。この撮像素子４２は、受光素子４６，この受光素子４６が実装された半導体基板４７、及び受光素子４６の表面を覆うガラスカバー４８などからなる。
【００１６】
この撮像装置２１は、筐体１１に形成された露呈穴４９と対面する位置にある内壁面１１ｅに固定されており、露呈穴４９の周囲には、撮像素子２１へ向かって突出する嵌合ボス５０が形成されている。この嵌合ボス５０には、円柱状に切り欠かれた嵌合凹部５０ａ（図４参照）が形成されている。また、露呈穴４９は、被写体側前面に保護カバー５１が設けられている。
【００１７】
レンズ鏡筒４１は、図３に示すように、撮像レンズ４０を保持するレンズ保持枠５３、マクロ切換用カム環５４、固定筒５５、及びコイルばね５６からなる。
【００１８】
レンズ保持枠５３は、図４及び図５に示すように、撮像レンズ４０を保持する円筒状の枠部５７、この枠部５７の外周面から周囲に突出するように形成されたフランジ部５８、及びこのフランジ部５８の端部の複数箇所に設けられた係止部５９とからなる。係止部５９の被写体側の面には、コイルバネ５６の一端部５６ａが掛けられる係止溝６０が形成されている。なお、係止部５９は、図中２箇所に設けられているがこれに限らず、レンズ保持枠５３を安定して係止できるように３箇所以上設けてもよい。また、図４では、撮像レンズ４０として、被写体側から像面側に向かって順に、第１群４０ａ、第２群４０ｂ及び第３群４０ｃからなる３群のレンズが図示されているがこれに限るものではない。
【００１９】
枠部５７には、その内部に絞り部６３が一体に形成されている。絞り部６３は、撮像レンズ４０の第１群４０ａ及び第２群４０ｂの間に位置し、撮像レンズ４０の撮像光軸と直交する板状に形成されており、その中央に絞り開口６４が形成されている。また、絞り部６３は、枠部５７と一体成形可能な厚さの限界まで薄く成形しており、その厚さｔは、例えば０．５ｍｍとなっている。
【００２０】
絞り開口６４は、撮像光軸を中心にして、その周りに位置する円断面の貫通穴で、撮像光軸と平行な内周面に形成されている平行面６４ａと、この平行面６４ａの被写体側及び像面側に接し、平行面６４ａに対して開口面積が徐々に大きくなるようにそれぞれ形成されている被写体側テーパー面６４ｂ及び像面側テーパー面６４ｃとからなる。
【００２１】
像面側テーパー面６４ｃは、撮像光軸と直交する平面に対する傾斜角度αが、例えば５°〜４５°の範囲内に設定されている。このように、被写体側テーパー面６４ｂ及び像面側テーパー面６４ｃを形成することによって、平行面６４ａの軸長Ｌを短くすることができる。すなわち、絞り開口６４の先端部の容積が非常に小さくなる。従来の絞り開口のように像面側テーパ面６４ｃがない構成の場合、この先端部への湯回りが悪いので、精度良く絞り部材を形成することができなかった。本実施形態では、像面側テーパ面６４ｃを設けたので、成形する際に、溶融した樹脂材料が被写体側テーパ面６４ｂに沿って流れ込んで像面側テーパ面６４ｃに到達するまでの流路の幅が広く確保されて内径側の先端までの湯回りが非常に良くなる。これによって、絞り開口６４は精度良く形成され、有害な光線の進入を防ぐことができるので、フレアやゴーストなどの現象を防ぐことができる。もし、従来のようにテーパー面を形成しない貫通穴だけであれば、絞り開口の軸長は絞り部の厚さに比例することとなり、内周面積が大きくなってしまうので、絞り開口の周縁まで樹脂を行き渡らすことは困難であるが、本実施形態ではそのようなことがない。
【００２２】
また、撮像レンズ４０の寸法や、枚数などの構成を変更したときでも、像面側テーパー面６４ｃの傾斜角度αを５°〜４５°の範囲内で変化させることよって、絞り開口６４で反射した光が撮像レンズ４０に入射する光を減少させることができるので、同様にフレアやゴーストの発生を防ぐことができる。
【００２３】
なお、このレンズ保持枠５３の絞り部６３の周辺は、図６に示す射出成形用金型６５を使用して成形される。射出成形用金型６５は、第１ブロック６６及び第２ブロック６７からなり、この第１ブロック６６と第２ブロック６７との隙間に溶融した樹脂が射出されて周知の射出成形工程が行われる。さらに、この第１ブロック６６及び第２ブロック６７は、絞り部６３から見て被写体側及び像面側の部分をそれぞれ成形するようになっている。そして、第１ブロック６６と第２ブロック６７との合わせ目６８が、絞り開口６４の平行面６４ａと被写体側テーパー面６４ｂとが接するエッジ６４ｄの位置に合わせて形成されている。すなわち、合わせ目６８によって生じるパーティングラインが、エッジ６４ｄに沿って位置することになる。このような構成の射出成形用金型に形成されることによって、絞り部６３は、図７に示すようなバリ８０が発生する。バリ８０は、合わせ目６８に進入した樹脂が絞り部６３と一体に形成されたものであるが、上述したように、合わせ目部６８はエッジ６４ｄの位置に合わせているので、バリ８０はエッジ６４ｄから内側へ突出するように形成される。これにより、絞り開口６４へ入射する光線のうち、ゴーストやフレアの原因となる光線Ｒは、バリ８０によって遮ることが可能となり、像面側への進入を防ぐことができる。
【００２４】
もし、絞り部６３を、従来使用されるような射出成形用金型を用いて成形する場合には、図８に示す射出成形用金型９５を使用して成形される。射出成形用金型９５は、第１ブロック９５及び第２ブロック９７からなる。そして、第１ブロック９６と第２ブロック９７との合わせ目９８が、絞り開口６４の平行面６４ａと像面側テーパー面６４ｃとが接するエッジ６４ｅの位置に合わせて形成されている。これによって、射出成形用金型８５で成形された絞り部６３には、図９に示すような、エッジ６４ｅから内側へ突出するように形成されるバリ９０が発生する。この場合、絞り開口６４に入射される光線Ｒが、平行面６４ｅで反射して像面側へ進入しやすくなるので、フレアやゴーストが発生することになるが、本実施形態では、上述のようにエッジ６４ｄに沿ってバリ８０が形成されており、有害な光線Ｒを防いでいるので、このようなことがない。
【００２５】
また、レンズ保持枠５３には、図５に示すように、被写体側最前面に固着され、第１群４０ａの離脱を規制するストッパ６９と、第２群４０ｂ及び第３群４０ｃの間に挟みこまれるスペーサ７０とが組み込まれている。
【００２６】
マクロ切換用カム環５４は、図３に示すように、円環部７１と、この円環部７１の外周面から突出する摘み部７２とが一体に形成されている。円環部７１は、固定筒５５に面する端面７１ａから軸方向に沿って切り欠かれた切欠き部７１ｂが形成されており、この切欠き部７１ｂの一部にカム面７３が形成されている。
【００２７】
固定筒５５は、円筒部７６と、この円筒部７６の下面に一体に形成されたベース部７７と、ベース部７７から突出する突出片７８とからなる。円筒部７６は、撮像レンズ４０の撮像光軸を中心にした円筒形状に形成されており、外周面７６ａに、マクロ切換用カム環５４が、内周面７６ｂにレンズ保持枠５３がそれぞれ回転自在且つ光軸方向にスライド自在に嵌合する。また、ベース部７７の背面側には、赤外光カットフイルタ４３、フイルタ保持部材４４及び撮像素子４２が固着される。
【００２８】
ベース部７７は、略矩形状で、外形から突出するように係止突起８１が一体に形成されている。係止突起８１は、上述したレンズ保持枠５３の係止部５９に対応する位置に配設されており、その像面側には、コイルバネ５６の他端部５６ｂが掛けられる係止溝８２が形成されている。また、ベース部７７の下面７７ｃには開口部８３が形成されており、この開口部８３に対面する位置に撮像素子４２が固定されている。さらに、このベース部７７には、上述のマクロ切換用カム環５４のカム面７３の位置に合わせたカムピン８４が一体に形成されている
【００２９】
マクロ切換用カム環５４は、円筒部７６に嵌合することにより、カム面７３がカムピン８４と摺接した状態となるとともに、円環部７１の被写体側の端面７１ｃがレンズ保持枠５３のフランジ部５８に当接する。このマクロ切換用カム環５４のカム面７３は、レンズ保持枠５３が通常撮像位置と、マクロ撮像位置との間で移動するように、像面側から被写体側に向かって徐々に傾斜するように形成されており、初期位置では、円環部７１の端面７１ａがベース部７７に当接する初期位置にあり、この初期位置からカム面７３の傾斜に従って円環部７１の端面７１ａがベース部７７から離れる突出位置に移動する。そして、マクロ切換用カム環５４は、マクロスイッチ２９のスライド操作に連動して、摘み部７２が光軸Ｌと略直交する方向に移動することにより円環部７１が回転する。円環部７１が回転するとカム面７３及びカムピン８４のリードに従ってマクロ切換用カム環５４が光軸Ｌに沿って初期位置及び突出位置の間を移動する。
【００３０】
上述したようにコイルばね５６がレンズ保持枠５３と、固定筒５５との間に掛けられることによって、レンズ保持枠５３は、固定筒５５に対して、一定の付勢を受けながら、光軸方向に所定のストロークでスライド自在な状態で保持される。上述したようにレンズ保持枠５３のフランジ部５８には、マクロ切換用カム環５４が当接しており、マクロ切換用カム環５４が光軸Ｌに沿って初期位置から突出位置に移動すると、レンズ保持枠５３も光軸方向に移動し、通常撮像位置からマクロ撮像位置に切り換わる。なお、マクロ切換用カム環５４が突出位置から初期位置に戻ると、レンズ保持枠５３もコイルばね５６の付勢によって像面側へ移動し、通常撮像位置に復帰する。
【００３１】
赤外光カットフイルタ４３は透明なガラス基板に可視光を透過して赤外光を遮断する多層膜をコーティングしたものである。フイルタ保持部材４４は、略矩形に形成され、赤外光カットフイルタ４３に向かって突出する押さえ部４４ａ，４４ｂが一体に形成されている。この押さえ部４４ａ，４４ｂは、赤外光カットフイルタ４３を固定筒５５側へ付勢する。赤外光カットフイルタ４３を保持するフイルタ保持部材４３は、固定筒５５の開口部８３に嵌めこまれ、且つ固定筒５５及び撮像素子４２の間に挟まれて固定される。固定筒５５と撮像素子４２との固定では、接着剤が塗布されることにより固着される。なお、接着剤の種類としては、例えば紫外線硬化タイプのものが使用される。
【００３２】
以上のように構成され、ユニット化された撮像装置２１は、図４に示すように上部筐体１１の露呈穴４９に対面する位置にレンズ保持枠５３が位置するように筐体１１の内部に組み込まれる。
【００３３】
上記構成の作用について、以下に説明する。このカメラ付き携帯電話１を用いて撮像を行うときには、先ず、本体部２を折り畳み状態から展開状態にするとともに、選択キー３１ａを操作して、複数の使用モードの中から撮像モードに切り替える。撮像モードが選択されると、撮像素子４２が起動状態となり、画像データがスルー画像としてＬＣＤパネル２６に表示される。次に使用者は、ＬＣＤパネル２６に表示される画像を見ながらフレーミングする。そして、図示しない焦点調節機構や露出調節機構などにより焦点調節、露出調節などをした後、シャッタボタン３１ｂを押圧してレリーズ操作を行う。そして、撮像素子４２から被写体の画像が取得され、この画像データがメモリカードに記録される。このとき、上述したような構成で絞り開口６４を形成し、フレアやゴーストなどの現象を防ぐことができるので、撮像装置２１は、良好な画質で画像データを得ることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態においては、カメラ付き携帯電話を例に上げて説明しているが、これに限らず、携帯電話、又はＰＤＡ、パーソナルコンピュータなどに適用してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、通常撮像とマクロ撮像とを切り換えるために、レンズ保持枠の移動機構を設けている撮像装置を例に上げているが、本発明は、これに限らず、ピント調節のためにレンズ保持枠の移動機構を設けた撮像装置でも適用することが可能であり、レンズ保持枠を移動させない構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を適用したカメラ付き携帯電話を示す正面側斜視図である。
【図２】カメラ付き携帯電話の背面側斜視図である。
【図３】カメラ付き携帯電話の撮像装置周辺の構造を示す斜視図である。
【図４】カメラ付き携帯電話の要部断面図である。
【図５】レンズ保持枠の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明を適用した絞り部の射出成形で使用する金型の要部断面図である。
【図７】本発明を適用した絞り開口付近の状態を示す要部断面図である。
【図８】従来の絞り部の射出成形で使用する金型の要部断面図である。
【図９】従来の絞り開口付近の状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  カメラ付き携帯電話
２  本体部
１１，１２  筐体
１３  ヒンジ部
２１  撮像装置
４０  撮像レンズ
４１  レンズ鏡筒
５３  レンズ保持枠
６３  絞り部
６４  絞り開口
６４ａ  平行面
６４ｂ，６４ｃ  テーパー面
【図１】
2005227500.tif 000003
【図２】
2005227500.tif 000004
【図３】
2005227500.tif 000005
【図４】
2005227500.tif 000006
【図５】
2005227500.tif 000007
【図６】
2005227500.tif 000008
【図７】
2005227500.tif 000009
【図８】
2005227500.tif 000010
【図９】
2005227500.tif 000011