(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を、該撮像素子に配線する配線基板と、前記撮像素子の熱を放散させる放熱部材とともに、鏡胴に固定する構造であって、
前記鏡胴に、前記撮像素子と光軸方向に当接する当接部を設け、
前記鏡胴および前記放熱部材の少なくともいずれかに、前記放熱部材を前記鏡胴に対して前記光軸と直角方向に位置決めする位置決め手段を設け、
前記放熱部材に対して、前記配線基板および前記撮像素子を位置決めして固定し、
前記撮像素子および前記配線基板を固定した前記放熱部材を前記位置決め手段によって前記鏡胴に対して位置決めし、
前記放熱部材を弾性力によって前記鏡胴に向かって押圧可能な押圧部と、前記鏡胴に対して固定可能な固定部とを有する押さえ部材を、前記押圧部が前記放熱部材を前記鏡胴に向かって押圧するように前記押圧部を弾性変形させて、前記固定部材を前記鏡胴に前記光軸方向に固定することで位置決めすることを特徴とする撮像素子の固定構造。
【請求項２】
前記押さえ部材は、２つの前記固定部を有し、前記２つの固定部を結ぶ線上に前記押圧部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の固定構造。
【請求項３】
前記押圧部は、前記２つの固定部を結ぶ線上に、延伸する板ばねであることを特徴とする請求項２に記載の撮像素子の固定構造。
【請求項４】
前記固定部は、前記撮像素子を横断する距離が長くなる位置に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像素子の固定構造。
【請求項５】
前記位置決め手段は、さらに、前記押さえ部材を前記光軸と直角方向に位置決めすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の撮像素子の固定構造。
【請求項６】
前記位置決め手段は、前記鏡胴に前記光軸方向に突設した位置決めピンと、前記放熱部材に設けられ、前記位置決めピンと係合するピン穴とからなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撮像素子の固定構造。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の撮像素子の固定構造を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項８】
前記光軸を約９０°折り曲げる光学部材を有することを特徴とする請求項７に記載のレンズユニット。
【請求項９】
請求項７または８に記載のレンズユニットを有する撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡胴に対する撮像素子の固定構造、および、鏡胴に撮像素子を固定したレンズユニット並びに撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鏡胴に撮像素子を嵌合して固定すると、撮像素子の寸法精度の関係で、撮像素子を光軸に垂直な方向に正確に位置決めすることができないという問題があった。
【０００３】
特許文献１には、鏡胴の凹部に嵌合するスペーサに撮像素子を固定し、スペーサを凹部に押し付けるように撮像素子を板ばねで押さえる構造が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１５４２７号公報
【０００４】
特許文献１の構造では、撮像素子が特殊な形状となり、コストが高くなると同時に、光軸方向および光軸に直角方向に高い位置決め精度が要求され、両方向共に満足な精度を実現することが難しいという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に鑑みて、本発明は、簡単な構成で、撮像素子を鏡胴に精度よく固定する構造を提供すること、並びに、小型、特に薄型で、且つ、高精度で安価なレンズユニットおよび撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明によれば、撮像素子を、該撮像素子に配線する配線基板と、前記撮像素子の熱を放散させる放熱部材とともに、鏡胴に固定する構造は、前記鏡胴に、前記撮像素子と光軸方向に当接する当接部を設け、前記鏡胴および前記放熱部材の少なくともいずれかに、前記放熱部材を前記鏡胴に対して前記光軸と直角方向に位置決めする位置決め手段を設け、前記放熱部材に対して、前記配線基板および前記撮像素子を位置決めして固定し、前記撮像素子および前記配線基板を固定した前記放熱部材を前記位置決め手段によって前記鏡胴に対して位置決めし、前記放熱部材を弾性力によって前記鏡胴に向かって押圧可能な押圧部と、前記鏡胴に対して固定可能な固定部とを有する押さえ部材を、前記押圧部が前記放熱部材を前記鏡胴に向かって押圧するように前記押圧部を弾性変形させて、前記固定部材を前記鏡胴に固定することで前記光軸方向に位置決めする。
【０００７】
この構造によれば、撮像素子の光軸と直角方向の位置決めを、放熱部材によって行うので、部品点数を増加することなく撮像素子を正確に位置決めできる。
【０００８】
また、本発明の撮像素子の固定構造において、前記押さえ部材は、２つの前記固定部を有し、前記２つの固定部を結ぶ線上に前記押圧部を有してもよい。これにより、押さえ部材を鏡胴に対して固定する支点と、撮像素子に対する作用点とが直線状に並ぶので、押さえ部材にねじれ方向の力が作用せず安定する。
【０００９】
また、本発明の撮像素子の固定構造において、前記押圧部は、前記２つの固定部を結ぶ線上に、延伸する板ばねであってもよい。これにより、押さえ部材は押圧部と一体に形成できる。
【００１０】
また、本発明の撮像素子の固定構造において、前記固定部は、前記撮像素子を横断する距離が長くなる位置に設けてもよい。これにより、押さえ部材を支持する支点間の距離が長くなり、押さえ部材が安定する。
【００１１】
また、本発明の撮像素子の固定構造において、前記位置決め手段は、さらに、前記押さえ部材を前記光軸と直角方向に位置決めしてもよい。これにより、押さえ部材が放熱部材を押圧する位置が一定になり、撮像素子に作用する力の位置が変わらない。
【００１２】
また、本発明の撮像素子の固定構造において、前記位置決め手段は、前記鏡胴に前記光軸方向に突設した位置決めピンと、前記放熱部材に設けられ、前記位置決めピンと係合するピン穴とからなってもよい。これにより、簡単な構造で鏡胴に放熱部材を位置決めできる。
【００１３】
また、前記撮像素子の固定構造を有するレンズユニットは、小型、高精度でありながら安価に提供できる。これにより、撮像素子の固定部を小型化、薄型化することが可能になり、薄型のユニットを提供できる。
【００１４】
また、本発明のレンズユニットは、前記光軸を約９０°折り曲げる光学部材を有する屈曲光学系を構成することができる。
【００１５】
また、本発明による撮像素子は、前記レンズユニット有するものとする。これによって、高精度で安価な撮像素子を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、放熱部材に対して撮像素子を位置決めし、放熱部材を鏡胴に対して位置決めすることで、撮像素子を鏡胴に対して位置決めする。これによって、部品点数を増加することなく、撮像素子を小型、高精度に位置決めできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の第１実施形態のデジタルカメラ（撮像装置）１を示す。デジタルカメラ１は、本体２の前面に、フラッシュ３、ファインダ４、レンズ開口５が設けられており、本体２の内部に、レンズ開口５から被写体を望むようにレンズユニット６が設けられている。
【００１８】
図２は、デジタルカメラ１のレンズユニット６部分での縦方向の断面である。レンズユニット６は、被写体から入射する光の光軸ｘを９０°折り曲げる屈曲光学系を構成しており、光軸ｘ方向に被写体側（上側）の前側鏡胴７と、結像面側（下側）の後側鏡胴８とを一体に固定してなる。
【００１９】
前側鏡胴７内には、被写体から入射した光を９０°折り曲げる光学部材を含む第１レンズ群９と、光軸ｘに沿って上下に移動可能な変倍レンズである第２レンズ群１０とが設けられている。前側鏡胴７と後側鏡胴８との継ぎ目部分に設けられた隙間には、シャッタユニット１１が弾性体１２とともに固定されている。
【００２０】
後側鏡胴８の内部には、シャッタユニット１１を通過した光が入射する第３レンズ群１３と、後側鏡胴８の内部で光軸ｘ方向に移動可能な第４レンズ群１４と、さらに下側に第５レンズ群１５と、第５レンズ群１５を通過した光の高周波成分を遮断するローパスフィルタ１６と、ローパスフィルタ１６を通過した光が結像する結像面を有する撮像素子１７とが設けられている。撮像素子１７は、結像面に結像した画像を電気信号に変換するＣＣＤであり、撮像素子１７に配線する配線基板であるフレキシブル基板１８と、撮像素子１７の熱を奪い、周囲の空気中に放散させる放熱部材１９とが接着され、押さえ部材２０によって後側鏡胴８の下端に固定されている。
【００２１】
図３に、撮像素子１７が固定された状態の後側鏡胴８の下端部、および、図４に、後側鏡胴８の下端部から撮像素子１７、フレキシブル基板１８、放熱部材１９および押さえ部材２０を分解した様子を示す。押さえ部材２０は、金属板からなり、後側鏡胴８に設けた固定突起２１に係合する第１固定部２２と、光軸ｘに対して第１固定部２２の反対側に設けられ、後側鏡胴８のねじ穴２３に螺合するねじ２４によって固定される第２固定部２５と、後側鏡胴８から光軸ｘ方向に突出する位置決めピン（位置決め手段）２６，２７とそれぞれ係合するピン穴２８，２９と、押さえ部材２０をＨ字形に打ち抜いてできる対向する突出部を放熱部材１９側に斜方に突出させるように折り曲げてなる押圧部３０，３１とを有する。押圧部３０，３１は、弾性を有し、板ばねとして働く。放熱部材１９は、位置決めピン２６，２７とそれぞれ係合するピン穴３２，３３を有する。後側鏡胴８は、さらに、撮像素子１７と当接する３つの当接部３４（図４では２つのみ図示）を有する。
【００２２】
図５に、撮像素子１７と放熱部材１９、並びに、押さえ部材２０の位置関係を示す。第１固定部２２と第２固定部２５とは、撮像素子１７のほぼ対角位置に設けられており、撮像素子１７を横断する距離が長い。また、押さえ部材２０の押圧部３０，３１は、対向する自由端３０ａ，３１ａおよび弾性変形の基点となる固定端３０ｂ，３１ｂとが全て第１固定部２２と第２固定部２５とを結ぶ線ｑ上に並んでいる。
【００２３】
さらに、図６に、図５のＡ−Ａ断面を示す。撮像素子１７は、フレキシブル基板１８および放熱部材１９を介して押さえ部材２０によって後側鏡胴８の当接部３４に押圧されている。当接部３４は、撮像素子１７の表面を光軸ｘ方向に所定の位置に、且つ、光軸ｘに対して直角になるように保持する。図５に示すように、押圧部３０，３１は、３つの当接部３４を頂点とする三角形のほぼ重心を後側鏡胴８に向かって押圧する。
【００２４】
続いて、以上の構成による撮像素子１７の固定手順を説明する。
先ず、撮像素子１７とフレキシブル基板１８とを、回路が適切に接続されるように固定する。撮像素子１７の端子構成は、フラットノンリードもしくは端メッキと呼ばれるもので、一般的なリード線はなく、撮像素子１７の幅に近い幅のフレキシブル基板でも接続固定可能になっている。そして、不図示の治具により、撮像素子１７を放熱部材１９に対して（ピン穴３２，３３に対して）光軸ｘに直角な面内での位置を正確に位置決めし、撮像素子１７およびフレキシブル基板１８を放熱部材１９に接着して固定する。撮像素子１７を固定したら、放熱部材１９のピン穴３２，３３を、後側鏡胴８の位置決めピン２６，２７に嵌合させる。そして、押さえ部材２０の第１固定部２２を後側鏡胴８の固定突起２１に係合させ、ピン穴２８，２９をそれぞれ位置決めピン２６，２７に嵌合させる。このとき、押圧部３０，３１が放熱部材１９に当接して、第２固定部２５が後側鏡胴８から浮いた状態になる。さらに、ねじ２４を、第２固定部を貫通してねじ穴２３に螺合させる。ねじ２３を締め込むことで、押圧部３０，３１は弾性変形して後退し、図６に示すように、第２固定部２５を後側鏡胴８に密接させることができる。
【００２５】
さらに、上記の撮像素子１７の固定にかかる構造の作用を説明する。
ねじ２４を締め込んだ状態で、押圧部３１，３２は、放熱部材１９およびフレキシブル基板１８を介して撮像素子１７を後側鏡胴８の当接部３４に押し付ける。これによって、当接部３４による撮像素子１７の光軸ｘ方向の位置決めが確実になる。また、撮像素子１７は放熱部材１９に対して光軸ｘと直角方向に位置決され、放熱部材１９は位置決めピン２６，２７によって光軸ｘと直角方向に位置決される。これにより、撮像素子１７は、後側鏡胴８に対して光軸ｘに直角方向に正確に位置決めされる。
【００２６】
図５に示すように、押圧部３０，３１は、第１固定部２２と第２固定部２５とを結ぶ線ｑ上に設けたので、放熱部材１９を押圧する反作用が線ｑ上に加わる。つまり、この反作用は、線ｑに対してねじれ方向の力として作用せず、第１固定部２２と第２固定部２５とで光軸ｘ方向の力として受け止められる。また、押さえ部材２０は、第１固定部２２と第２固定部２５とを撮像素子１７を横断する距離が長くなるように設けたので、押圧部３０，３１の反作用の作用する位置がずれたとしても、相対的にねじれ方向の力を小さくすることがでる。また押さえ部材２０は、第１固定部２２と第２固定部２５との距離が長いことで、押圧部３０，３１の長さを長くすることができ、押圧部３０，３１に十分な弾性を与えることができる。
【００２７】
また、前述した撮像素子１７の端子構成と、屈曲タイプの光学系、および本発明の固定構造を組み合わせることで、レンズユニット６全体を薄型化することができ、ひいては薄型のカメラ１を提供することが可能となる。
【００２８】
本実施形態では、撮像素子１７、フレキシブル基板１８、放熱部材１９、押さえ部材２０の順に配置しているが、これに限るものではなく、撮像素子１７、放熱部材１９、フレキシブル基板１８、押さえ部材２０の順に配置してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態のデジタルカメラの正面図。
【図２】図１のデジタルカメラの光軸での断面図。
【図３】図１のデジタルカメラの鏡胴下端部の斜視図。
【図４】図３の鏡胴下端部の分解斜視図。
【図５】図３の撮像素子と押さえ部材との位置関係を示す底面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面矢視図。
【符号の説明】
【００３０】
１  デジタルカメラ（撮像装置）
６  レンズユニット
８  後側鏡胴
１７  撮像素子
１８  フレキシブル基板（配線基板）
１９  放熱部材
２０  押さえ部材
２２  第１固定部
２５  第２固定部
２６，２７  位置決めピン（位置決め手段）
３０，３１  押圧部
３２，３３  ピン穴
３４  当接部
【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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