(57)【要約】  汎用性に優れ、複数枚のレンズを駆動する場合でも十分な駆動力を発揮できるアクチュエータを搭載した撮像装置を提供するために、最も像面側に配置された第４レンズＬ４の径より、その他のレンズ径を小さくし、その差を利用して、アクチュエータ３０を配置しコイル３３の巻線数を増大させて４枚のレンズＬ１〜Ｌ４を駆動するのに必要なアクチュエータ３０の駆動力を確保できると共に、ＳＭＩＡ９５などの規格に合わせた、それより小さい寸法のソケット４０に装着することができ、汎用性の高い撮像装置とすることができる。
2007043508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケットに取り付けられる筐体と、
前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮像レンズと、
前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、
前記撮像レンズのうち、最も像面側に配置された最終レンズの径が最も大きく構成され、
前記最終レンズと前記最終レンズ以外のレンズとの径の差を利用して、前記アクチュエータを配置したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
ソケットに取り付けられる筐体と、
前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮像レンズと、
前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、
前記アクチュエータを、前記ソケットの取り付け方向に見たときに、前記アクチュエータの一部は、前記ソケットより外方にはみ出していることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
ソケットに取り付けられる筐体と、
前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮像レンズと、
前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、
前記撮像レンズのうち、最も像面側に配置された最終レンズの径が最も大きく構成され、
前記アクチュエータを、前記ソケットの取り付け方向に見たときに、前記アクチュエータの一部は、前記ソケットより外方にはみ出していることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記最終レンズは、中心が負、周辺が正の屈折力を有する面形状であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮影レンズは４枚構成であり、最も物体側に配置された第１レンズは、正の屈折力を有するレンズであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮影レンズは、物体側から順に、正、負、正、負の屈折力のレンズで構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは円筒状であり、前記ソケットは矩形状の取り付け面を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記アクチュエータはボイスコイルモータであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは圧電素子を用いたものであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、例えばＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置などに用いられると好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化に伴い、オートフォーカス機構（以降ＡＦ機構という）を備えた撮像装置が搭載された携帯電話が普及しつつある。ここで、撮像装置を携帯電話などに搭載する場合において、ソケット取り付けを前提としたカメラモジュール規格（例えばＳＭＩＡ９５）があるため、この規格に従って撮像装置を設計すると、ソケット挿入の互換性があるために、汎用性の高い撮像装置を得ることが出来る（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１５３８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、複数のレンズを備えた撮像装置において、１枚のレンズを光軸方向に移動させてフォーカシングを行う場合、レンズの移動により光軸のチルトやシフトが生じると、光学性能が劣化する恐れがある。かかる問題は、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いてレンズを移動させた場合に生じやすい。これに対し、フォーカシング時に複数のレンズ全てを光軸方向に移動させる試みがあり、それによればレンズ間の光軸のチルトやシフトが抑制されるので、高い光学性能を得ることができる。ところが、複数枚のレンズ全てを移動させるためには、アクチュエータの駆動力を高める必要が生じる。【０００４】
例えばボイスコイルモータの場合、コイル巻線数の増大、コイル長の増大、電流の増大、磁束密度の高密度化などにより駆動力を高めることができる。しかしながら、一般的に磁束密度は磁石の性能に依存して決まるものであるので、その高密度化を大幅に図ることは困難である。また電流を増大させると発熱量が増大し、駆動対象がプラスチックレンズの場合には、光学性能の低下を招く恐れがある。これに対し、コイル巻線数の増大、コイル長の増大は比較的容易にできるが、アクチュエータの大型化を招くこととなり、規格のソケットに装着できない恐れがある。【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、汎用性に優れ、複数枚のレンズを駆動する場合でも十分な駆動力を発揮できるアクチュエータを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求の範囲第１項に記載の撮像装置は、
ソケットに取り付けられる筐体と、前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮影レンズと、前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、前記撮影レンズのうち、最も像面側に配置された最終レンズの径が最も大きく構成され、前記最終レンズと前記最終レンズ以外のレンズとの径の差を利用して、前記アクチュエータを配置したことを特徴とする。【０００７】
携帯電話などに搭載する撮像装置であっても撮像素子の大きさは可能な限り大きな方が画素数、ダイナミックレンジ等の面で有利であるが、撮像素子が大きいと撮影レンズも大きくなりがちである。そこで、本発明者は、撮像素子に対応して、撮像素子直前の最終レンズの径を大きくし、テレセントリック特性を確保しつつ、その前方のレンズ群を小径のレンズで構成した撮影レンズとし、最終レンズと前方のレンズとの径の差を利用して、アクチュエータを配置することにより、全体として小型の撮像装置を創成したのである。【０００８】
請求の範囲第２項に記載の撮像装置は、
ソケットに取り付けられる筐体と、前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮影レンズと、前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータを、前記ソケットの取り付け方向に見たときに、前記アクチュエータの一部は、前記ソケットより外方にはみ出していることを特徴とする。【０００９】
本発明者は、少なくとも前記筐体のソケット取り付け部が、規格に適合した寸法を有すれば、規格のソケットに取り付けることができることに着目した。より具体的には、前記アクチュエータを、前記ソケットの取り付け方向に見たときに、前記アクチュエータの一部は、前記ソケットより外方にはみ出すような設計とすることで、高い駆動力のアクチュエータを備えながらも、それより小さい寸法のソケットに装着できる撮像装置を創成したのである。【００１０】
請求の範囲第３項に記載の撮像装置は、
ソケットに取り付けられる筐体と、前記筐体に対して光軸方向に移動可能な可動レンズを少なくとも１つ含む撮影レンズと、前記可動レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータと、を有し、前記撮影レンズのうち、最も像面側に配置された最終レンズの径が最も大きく構成され、前記アクチュエータを、前記ソケットの取り付け方向に見たときに、前記アクチュエータの一部は、前記ソケットより外方にはみ出していることを特徴とする。【００１１】
本発明者は、最終レンズの径を最も大きくしてテレセントリック特性を確保しつつ、その前方のレンズ群を小径のレンズで構成した撮影レンズとし、最終レンズと前方のレンズとの径の差を利用して、アクチュエータを配置し、ソケットの取り付け方向に見たときアクチュエータの一部がソケットより外方にはみ出すような設計とすることで、高い駆動力のアクチュエータを備えながらも、それより小さい寸法のソケットに装着できる撮像装置を創成したのである。【００１２】
請求の範囲第４項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の発明において、前記最終レンズは、中心が負、周辺が正の屈折力を有する面形状であることを特徴とする。【００１３】
請求の範囲第５項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の発明において、前記撮影レンズは４枚構成であり、最も物体側に配置された第１レンズは、正の屈折力を有するレンズであることを特徴とする。【００１４】
請求の範囲第６項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の発明において、前記撮影レンズは、物体側から順に、正、負、正、負の屈折力のレンズで構成されていることを特徴とする。【００１５】
請求の範囲第７項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の発明において、前記アクチュエータは円筒状であり、前記ソケットは矩形状の取り付け面を有することを特徴とする。【００１６】
請求の範囲第８項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の発明において、前記アクチュエータはボイスコイルモータであることを特徴とする。【００１７】
請求の範囲第９項に記載の撮像装置は、請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の発明において、前記アクチュエータは圧電素子を用いたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、汎用性に優れ、複数枚のレンズを駆動する場合でも十分な駆動力を発揮できるアクチュエータを搭載した撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係る撮像装置５０の斜視図である。
【図２】図１の撮像装置５０をＩＩ−ＩＩ線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】第２の実施の形態に係る撮像装置５０の斜視図である。
【図４】図３の撮像装置５０をＩＩ−ＩＩ線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図５】撮像装置５０を携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。
【図６】携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  撮像レンズ
２０  組立筐体
２１  外筒
２１Ａ  ボックス部
２１Ｂ  上筒
２１ａ  フランジ部
２１ｂ  凹部
２２  移動筒
２２ａ  大円筒部
２２ｂ  小円筒部
２２ｃ  フランジ部
２２ｄ  保持部材
２７  ばね部材
２８  ばね部材
３０  アクチュエータ
３１  ヨーク
３２  磁石
３３  コイル
４０  ソケット
４１  底面
４１ａ  金属端子
４２  側面
４２ａ  係合部
５０  撮像装置
５１  イメージセンサ
５１ａ  光電変換部
５２  基板
５２ａ  外部接続用端子
６０  入力部
７０  表示部
８０  無線通信部
９２  記憶部
１００  携帯電話機
１０１  制御部
Ｂ  接着剤
ＢＴ  ボタン
Ｆ  カットフィルタ
Ｈ１＋、Ｈ２＋、Ｈ１−、Ｈ２−  配線
Ｌ１〜Ｌ４  レンズ
Ｓ  開口絞り
Ｗ  ワイヤ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像装置を含む撮像装置５０の斜視図であり、装着されるソケットと共に示しており、図２は、図１の撮像装置５０をＩＩ−ＩＩ線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。【００２２】
図１に示すように、ソケット４０は、矩形状の底面（取り付け面ともいう）４１と、その周囲に形成された側面４２とからなるボックス状であり、底面４１には後述する携帯電話機と電気的に接続され、上方に向かって斜めに延在する複数の金属端子４１ａを有している。又、各側面４２の内壁には、「く」字状に曲がったばね板からなる複数の係合部４２ａが形成されている。【００２３】
図１及び図２に示す、第１の実施の形態に係る撮像装置５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズとしての撮像レンズ１０と、イメージセンサ５１と撮像レンズ１０との間に配置されたＩＲカットフィルタＦと、上面にイメージセンサ５１を保持すると共に、下面にその電気信号の送受を行う外部接続用端子５２ａを有する基板５２と、撮像レンズを支持する組立筐体２０と、フォーカシングレンズを駆動するアクチュエータ（フォーカスアクチュエータともいう）３０とを備え、これらが一体的に形成されている。尚、本撮像装置５０の光軸方向高さΔは、１０ｍｍ以下である。【００２４】
上記イメージセンサ５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、その周囲には信号処理回路（不図示）が形成されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、ワイヤＷを介して基板５２に接続されている。イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤＷを介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ）は青と輝度信号との色差信号である。なお、撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。【００２５】
基板５２は、表面に設けられた多数の信号伝達用パッドを有しており、これが前述したイメージセンサ５１からのワイヤＷと接続され、且つ裏面の複数並んで配置された外部接続用端子５２ａと接続されている。撮像装置５０が、ソケット４０に装着されたとき、外部接続用端子５２ａは、金属端子４１ａにそれぞれ接触するようになっている。【００２６】
基板５２は、外部接続用端子５２ａを介して外部回路（例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路）とを接続し、外部回路からイメージセンサ５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。【００２７】
遮光性部材からなる組立筐体２０は、イメージセンサ５１を囲うようにして配置され基板５２に対して接着剤Ｂを用いて下端が接着されてなる矩形状のボックス部２１Ａと、ボックス部２１Ａの上部に取り付けられた上筒２１Ｂとからなる外筒２１を含む。図１に示すように、ボックス部２１Ａの対向する側面には、ソケット４０の係合部４１ａに対応した凹部２１ｂが形成されている。【００２８】
図２において、ボックス部２１Ａの内周から光軸直交方向に延在するフランジ部２１ａには、ＩＲカットフィルタＦが取り付けられている。【００２９】
組立筐体２０に対して移動可能に配置された移動筒２２は、大円筒部２２ａと、その上端に連結された小円筒部２２ｂと、その上端に形成されたフランジ部２２ｃと、大円筒部２２ａを塞ぐようにして取り付けられる保持部材２２ｄとを有し、物体側から第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，第３レンズＬ３，第４レンズＬ４の順序で、これらを固定的に内包保持している。フランジ部２２ｃの中央開口が開口絞りＳとなっている。保持部材２２ｄは、第４レンズＬ４のフランジ部の下面に取り付けられている。【００３０】
移動筒２２の小円筒部２２ｂの光軸直交方向外方には、円筒状のアクチュエータ３０が配置されている。アクチュエータ３０は、大円筒部２２ａの上端に取り付けられたコイル３３と、上筒２１Ｂの上端に取り付けられた磁石３２と、上筒２１Ｂに取り付けられ磁石３２とコイル３３の周囲を覆うヨーク３１とからなっている。【００３１】
径の異なるドーナツ円板同士を連結位置の位相をずらせて連結した形状のばね部材２７は、その外周側を上筒部２１Ｂの下端近傍に固定し、その内周側を保持部材２２ｄの下面に固定している。一方、ばね部材２７に類似の形状を有するばね部材２８は、その外周側をヨーク３１の上面に固定し、その内周側を移動筒２２の上端に固定している。ばね部材２７，２８は、移動筒２２が光軸方向に移動することに応じて付勢力を発生するようになっている。【００３２】
アクチュエータ３０のコイル３３のプラス端子は、移動筒２２の大円筒部２２ａの外壁を延在する配線Ｈ１＋を介してばね部材２７に接続されている。更に、ばね部材２７は、上筒２１Ｂの外壁を貫通し更にボックス部２１Ａの外壁を延在するＨ２＋を介して基板５２に接続されている。又、コイル３３のマイナス端子は、移動筒２２の小円筒部２２ｂの外壁を延在する配線Ｈ１−を介してばね部材２８に接続されている。ばね部材２８はヨーク３１，上筒２１Ｂ、ボックス部２１Ａの外壁を延在するＨ２−を介して基板５２に接続されている。ボイスコイルモータの駆動原理は良く知られているので省略するが、外部よりばね部材２７，２８，配線Ｈ１＋、Ｈ２＋、Ｈ１−、Ｈ２−を介してコイル３３に電力を供給することで発生する磁力により、磁石３２に対してコイル３３を、供給された電力に応じて変位させることができるものである。【００３３】
撮像レンズ１０は、物体側より順に、開口絞りＳ、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズＬ１、負の屈折力を有する第２レンズＬ２，正の屈折力を有する第３レンズＬ３、負の屈折力を有する第４レンズＬ４とを有している。各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、互いにフランジ部同士を嵌合させることで位置決めされ、その光軸が一致した状態で移動筒２２に保持されている。ここで、第１レンズＬ１に正レンズを採用することにより光学系の全長を短くすることができる。また撮像素子を用いた撮像装置の光学系としてはテレセントリック特性の確保は重要である。本実施の形態においては、撮像素子への入射角をほぼ光軸と平行にするため、第４レンズＬ４の有効径を撮像素子の対角方向の長さとほぼ同じに構成し、更に、第４レンズＬ４は中心が負、周辺を正の屈折力を持つようにすることにより撮像素子を用いる撮像装置として良好なテレセントリック特性を得ている。更に、第４レンズＬ４を上記のようにすることで、その前方の第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の有効径を小さくすることができる。また４枚構成の光学系とすることでレンズ性能を向上させることができ、光軸方向に移動させることにより、被写体の鮮明な画像を得ることが可能となる。本実施の形態では、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４がフォーカシングレンズ（可動レンズともいう）を構成するが、レンズＬ３，４に比べ、レンズＬ１，Ｌ２の外径を小さくしているため、この外径差を利用して、より巻線数が多く厚みのあるコイル３３を移動筒２２に組み込めるようになっている。【００３４】
この撮像レンズ１０は、開口絞りＳ及び各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を光学系として、固体撮像素子に対して被写体像の結像を行うためのものである。開口絞りＳは、撮像レンズ全系のＦナンバーを決定する部材である。【００３５】
撮像レンズ１０とイメージセンサ５１との間において外筒２１のフランジ部２１ａに保持されたＩＲカットフィルタＦは、例えば略矩形状や円形状に形成された部材である。【００３６】
さらに、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に、遮光マスクが配置されていてもよく、それにより固体撮像素子に近い第４レンズＬ４有効径の外側に不要光が入射することを防止し、ゴーストやフレアの発生を抑えることができる。【００３７】
撮像装置５０をソケット４０に装着する態様について説明する。図１において、撮像装置５０のボックス部２１Ａをソケット４０側に向け、基板５２を底板４１に向かって押圧する。すると、基板５２の裏面に形成された外部接続用端子５２ａ（図２）が、金属端子４１ａに接触して信号の授受が可能となる。又、側面４２の係合部４２ａが、弾性変形することでボックス部２１Ａの通過を許容すると共に、凹部２１ｂが対向する位置にきたときには、弾性変形より復帰することで凹部２１ｂに係合し、それによりソケット４０から撮像装置５０が抜け出ることを抑制する。【００３８】
即ち、第１の実施の形態に係る撮像装置は、撮影レンズのうち、最も像面側に配置された最終レンズである第４レンズＬ４の径を最も大きく構成し、第４レンズＬ４とそれ以外のレンズとの径の差を利用して、アクチュエータ３０を配置している。これにより、全体として小型の撮像装置を創成することができ、４枚のレンズＬ１〜Ｌ４を駆動するのに必要なアクチュエータ３０の駆動力を確保できると共に、ＳＭＩＡ９５などの規格に合わせたソケット４０に装着することができ、汎用性の高い撮像装置を得ることができる。【００３９】
以下、第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。図３は、第２の実施の形態にかかる撮像装置を含む撮像装置５０の斜視図であり、装着されるソケットと共に示しており、図４は、図３の撮像装置５０をＩＩ−ＩＩ線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。【００４０】
なお、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与し、図１、図２と異なる部分について説明する。【００４１】
図３に示す、ソケット４０は、図１に示したソケットと同様のものであり、説明は省略する。【００４２】
図３及び図４に示す、第２の実施の形態に係る撮像装置５０は、上記第１の実施の形態に係る撮像装置での説明と同様の、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズとしての撮像レンズ１０と、イメージセンサ５１と撮像レンズ１０との間に配置されたＩＲカットフィルタＦと、上面にイメージセンサ５１を保持すると共に、下面にその電気信号の送受を行う外部接続用端子５２ａを有する基板５２と、撮像レンズを支持する組立筐体２０と、フォーカシングレンズを駆動するアクチュエータ（フォーカスアクチュエータともいう）３０とを備え、これらが一体的に形成されている。尚、本撮像装置５０の光軸方向高さΔは、１０ｍｍ以下である。【００４３】
移動筒２２の小円筒部２２ｂの光軸直交方向外方には、円筒状のアクチュエータ３０が配置されている。アクチュエータ３０は、大円筒部２２ａの上端に取り付けられたコイル３３と、上筒２１Ｂの上端に取り付けられた磁石３２と、上筒２１Ｂに取り付けられ磁石３２とコイル３３の周囲を覆うヨーク３１とからなっている。【００４４】
この、第２の実施の形態に係る撮像装置５０は、図３及び図４から明らかであるが、ヨーク３１の最大外径Ｄは、基板５２及びボックス部２１Ａの一辺の長さＬより大きくなっている。なお、磁石３２を移動筒２２に取り付けて、コイル３３を上筒２１Ｂに取り付けても良い。【００４５】
アクチュエータ３０のコイル３３のプラス端子は、移動筒２２の大円筒部２２ａの外壁を延在する配線Ｈ１＋を介してばね部材２７に接続されている。更に、ばね部材２７は、上筒２１Ｂの外壁を貫通し更にボックス部２１Ａの外壁を延在するＨ２＋を介して基板５２に接続されている。又、コイル３３のマイナス端子は、移動筒２２の小円筒部２２ｂの外壁を延在する配線Ｈ１−を介してばね部材２８に接続されている。ばね部材２８はヨーク３１，上筒２１Ｂ、ボックス部２１Ａの外壁を延在するＨ２−を介して基板５２に接続されている。ボイスコイルモータの駆動原理は良く知られているので省略するが、外部よりばね部材２７，２８，配線Ｈ１＋、Ｈ２＋、Ｈ１−、Ｈ２−を介してコイル３３に電力を供給することで発生する磁力により、磁石３２に対してコイル３３を、供給された電力に応じて変位させることができるものである。【００４６】
撮像レンズ１０は、物体側より順に、開口絞りＳ、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズＬ１、負の屈折力を有する第２レンズＬ２，正の屈折力を有する第３レンズＬ３、負の屈折力を有する第４レンズＬ４とを有している。各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、互いにフランジ部同士を嵌合させることで位置決めされ、その光軸が一致した状態で移動筒２２に保持されている。ここで、第１レンズＬ１に正レンズを採用することにより光学系の全長を短くすることができる。また撮像素子を用いた撮像装置の光学系としてはテレセントリック特性の確保は重要である。本実施の形態においては、撮像素子への入射角をほぼ光軸と平行にするため、第４レンズＬ４の有効径を撮像素子の対角方向の長さとほぼ同じに構成し、更に、第４レンズＬ４は中心が負、周辺を正の屈折力を持つようにすることにより撮像素子を用いる撮像装置として良好なテレセントリック特性を得ている。更に、第４レンズＬ４を上記のようにすることで、その前方の第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の有効径を小さくすることができる。また４枚構成の光学系とすることでレンズ性能を向上させることができ、光軸方向に移動させることにより、被写体の鮮明な画像を得ることが可能となる。本実施の形態では、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４がフォーカシングレンズ（可動レンズともいう）を構成するが、レンズＬ３，４に比べ、レンズＬ１，Ｌ２の外径を小さくしているため、この外径差を利用すると共に、アクチュエータ３０を、ソケット４０の取り付け方向に見たときに、アクチュエータ３０の一部が、ソケット４０より外方にはみ出すように構成することにより、より巻線数が多く厚みのあるコイル３３を移動筒２２に組み込むことができる。【００４７】
撮像装置５０をソケット４０に装着する態様について説明する。図３において、撮像装置５０のボックス部２１Ａをソケット４０側に向け、基板５２を底板４１に向かって押圧する。すると、基板５２の裏面に形成された外部接続用端子５２ａ（図４）が、金属端子４１ａに接触して信号の授受が可能となる。又、側面４２の係合部４２ａが、弾性変形することでボックス部２１Ａの通過を許容すると共に、凹部２１ｂが対向する位置にきたときには、弾性変形より復帰することで凹部２１ｂに係合し、それによりソケット４０から撮像装置５０が抜け出ることを抑制する。【００４８】
即ち、第２の実施の形態に係る撮像装置によれば、ヨーク３１の最大外径Ｄが、基板５２及びボックス部２１Ａの一辺の長さＬより大きくなっており、即ちアクチュエータ３０は、取り付け方向（ここでは光軸方向）に見たときに、ボックス部２１Ａをはみ出して形成されている。従って、コイル３３の巻線数を増大させて４枚のレンズＬ１〜Ｌ４を駆動するのに必要なアクチュエータ３０の高い駆動力を確保できると共に、ＳＭＩＡ９５などの規格に合わせた、それより小さい寸法のソケット４０に装着することができ、汎用性の高い撮像装置を得ることが可能となる。【００４９】
更に、最終レンズである第４レンズＬ４の径を最も大きくしてテレセントリック特性を確保しつつ、第４レンズＬ４と前方のレンズとの径の差を利用して、アクチュエータ３０を配置し、ソケット４０の取り付け方向に見たときアクチュエータ３０の一部がソケット４０より外方にはみ出すよう構成することで、より駆動力を高めたアクチュエータを備えつつ、それより小さい寸法のソケットに装着できる汎用性の高い撮像装置を得ることが可能となる。【００５０】
上述した第１及び第２の実施の形態に係る撮像装置５０の使用態様について説明する。図５は、撮像装置５０を携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。また、図６は携帯電話機１００の制御ブロック図である。【００５１】
撮像装置５０は、例えば、撮像レンズにおける外筒２１の物体側端面が携帯電話機１００の背面（液晶表示部側を正面とする）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。【００５２】
撮像装置５０の外部接続用端子５２ａは、ソケット４０を介して携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。【００５３】
一方、携帯電話機１００は、図６に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、所定のデータの他に撮像した画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種清報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置５０により撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる及び一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。【００５４】
携帯電話機１００を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置５０の撮像レンズ１０の光軸を向けると、イメージセンサ５１に画像信号が取り込まれるが、例えば像面ＡＦ処理などを行うことで、ピントズレを検出できる。制御部１０１は、このピントズレを解消する方向にレンズＬ１〜Ｌ４を駆動するように、アクチュエータ３０に対して電力を供給するので、外部接続用端子５２ａより配線Ｈ１＋、Ｈ２＋、Ｈ１−、Ｈ２−を介してコイル３３に電力が供給される。このとき、磁石３２の周囲に配置されたヨーク３１により磁束密度が高められ、効率よく電力を磁力に変換できる。これにより発生した磁力と、変形したばね部材２７，２８の付勢力とを釣り合わせることにより、移動筒２２と共に最適な合焦位置にレンズＬ１〜Ｌ４を移動させ且つ保持することができるので、適切なオートフォーカス動作を実現できる。なお、電力供給の中断により、アクチュエータ３０の駆動力が消失すれば、移動筒２２は元の位置へと復帰する。【００５５】
所望のシャッタチャンスで、図５に示すボタンＢＴを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置５０に取り込まれることとなる。撮像装置５０から入力された画像信号は、ソケット４０を介して上記携帯電話機１００の制御系に送信され、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信されることとなる。【００５６】
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。例えば、可動レンズはレンズＬ１〜Ｌ４のいずれか１枚以上であれば良く、更にレンズ総数は４枚に限られない。【００５７】
また、本実施の形態においては、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いた例で説明したが、例えば、特許３１４１７１４号公報、特許３２６６０２５号公報等に記載されているような、圧電素子に軸部材を取り付けたアクチュエータを用いてレンズ群を移動させる構成でもよいし、ステッピングモータを用いた構成も可能である。
【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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【国際調査報告】
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