(57)【要約】【課題】組み付け時の手間や部品点数を削減すると共に、信頼性を高めることができる撮像装置を提供する。【解決手段】導電性樹脂から形成された大円筒部材２２Ａと小円筒部材２２Ｂとが絶縁部材２２Ｃにより絶縁され、且つコイル３３のプラス端子とマイナス端子にそれぞれ接続されて、電力供給のために用いられているので、別個にリード線を設ける必要はなく、組み付け時の手間や部品点数が削減されると共に、断線などの不具合を回避することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
少なくとも一部に導電性を有し、前記可動レンズを支持するレンズ枠と、
前記可動レンズを移動させるためのアクチュエータと、を有し
前記レンズ枠を介して前記アクチュエータに電力が供給されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ枠と前記筐体とは金属製のばね部材で連結されており、前記ばね部材を介して前記アクチュエータに電力が供給されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ枠は、互いに絶縁された導電性の二部品を含み、一方の部品は前記アクチュエータのマイナス側端子に接続され、他方の部品は前記アクチュエータのプラス側端子に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記レンズ枠に取り付けられたコイルと、磁石と、ヨークとを有するボイスコイルモータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【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。
【０００３】
特許文献１には、レンズの周囲にアクチュエータを配置して、レンズを光軸方向に駆動できるレンズ駆動装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のレンズ駆動装置においては、アクチュエータのコイルの一方のリード線はキャリヤ内周面に沿って延在し、その上部の金属製のスプリングにハンダ付けされており、コイルの他方のリード線はキャリヤ底面に沿って延在し、その下部の金属製のスプリングにハンダ付けされている。しかるに、このようにリード線をキャリヤに配置することにより、組み付け時の手間や部品点数が増大するという問題があり、また断線などの不具合を招く恐れもある。
【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、組み付け時の手間や部品点数を削減すると共に、信頼性を高めることができる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】
請求項１に記載の撮像装置は、
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、
少なくとも一部に導電性を有し、前記可動レンズを支持するレンズ枠と、
前記可動レンズを移動させるためのアクチュエータと、を有し
前記レンズ枠を介して前記アクチュエータに電力が供給されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、導電性を有する前記レンズ枠を介して前記アクチュエータに電力を供給しているので、前記レンズ枠にリード線を這わせる必要がなく、組み付け時の手間や部品点数が削減されると共に、断線などの不具合を回避することができる。なお、少なくとも一部に導電性を有するレンズ枠とは、レンズ枠の一部もしくは全部を導電体（例えば導電性プラスチック：一例としてＪＦＥテクノリサーチ株式会社より上市されている製品名「サステック」等）で形成すること、及びレンズ枠の一部もしくは全部に導電性物質を塗布・被覆することなどを含む。又、前記レンズ枠は、前記アクチュエータのマイナス側端子もしくはプラス側端子のみに接続されていても良い。
【０００８】
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の発明において、前記レンズ枠と前記筐体とは金属製のばね部材で連結されており、前記ばね部材を介して前記アクチュエータに電力が供給されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レンズ枠は、互いに絶縁された導電性の二部品を含み、一方の部品は前記アクチュエータのマイナス側端子に接続され、他方の部品は前記アクチュエータのプラス側端子に接続されていることを特徴とする。これら二部品は、互いに絶縁されていると好ましい。絶縁は、二部品間に絶縁材を介在させること、及び二部品の少なくとも一方に絶縁膜を被覆・塗布することなどにより行えるが、それらに限られない。
【００１０】
請求項４に記載の撮像装置は、請求項１〜３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、前記レンズ枠に取り付けられたコイルと、磁石と、ヨークとを有するボイスコイルモータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、組み付け時の手間や部品点数を削減すると共に、信頼性を高めることができる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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、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。
【００１３】
上記撮像装置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、イメージセンサ５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子５４（図１）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。
【００１４】
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。
【００１５】
基板５２は、その一平面上で上記イメージセンサ５１及び外筒２１を支持する支持平板５２ａと、支持平板５２ａに一端部が接続されたフレキシブル基板５２ｂ（図１）とを備えている。
【００１６】
支持平板５２ａ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、且つフレキシブル基板５２ｂと接続されている。
【００１７】
フレキシブル基板５２ｂは、上記の如くその一端部が支持平板５２ａと接続され、その他端部に設けられた外部接続用端子５４を介して支持平板５２ａと外部回路（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。さらに、フレキシブル基板５２ｂの長手方向の中間部が可撓性又は変形容易性を備え、その変形により、支持平板５２ａに対して外部出力端子の向きや配置に自由度を与えている。
【００１８】
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下筒２１Ａと、下筒２１Ａの上部に取り付けられた短円筒状の上筒２１Ｂとからなる外筒２１を含む。
【００１９】
図２において、下筒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。
【００２０】
組立筐体２０に対して移動可能に配置された移動筒（レンズ枠ともいう）２２は、導電性樹脂からなる大円筒部材２２Ａと、その上部に配置された導電性樹脂からなる小円筒部材２２Ｂと、大円筒部材２２Ａと小円筒部材２２Ｂとの間に配置された絶縁材２２Ｃと、大円筒部材２２Ａの下方に配置された導電性樹脂からなる保持部材２２Ｄとからなっている。小円筒部材２２Ｂの上端に、小フランジ部２２ａが形成されており、その中央開口が開口絞りＳとなっている。
【００２１】
移動筒２２は、物体側から第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，第３レンズＬ３の順序で、これらを固定的に内包保持している。下筒２１Ａのフランジ部２１ａの上面にストッパＳＰが設けられており、保持部材２２Ｄに当接することで移動筒２２の移動制限を行っている。
【００２２】
第１レンズＬ１のフランジ部Ｌ１ｆは、第２レンズＬ２のフランジ部Ｌ２ｆの上部を内包するようにして突き当て嵌合している。又、第３レンズＬ３のフランジ部Ｌ３ｆは、第２レンズＬ２のフランジ部Ｌ２ｆの下部を内包するようにして突き当て嵌合している。第１レンズＬ１と第２のレンズＬ２の外径は、第３レンズＬ３の外径より若干小さくなっている。従って、後述する態様で、レンズＬ１〜Ｌ３を小円筒部材２２Ｂ内に組み付けたとき、移動筒２２に対するレンズの光軸は、小円筒部材２２Ｂの内周面と第３レンズＬ３の外径との嵌合により精度良く位置決めされ、且つフランジ部同士の嵌合によって、第３レンズＬ３の光軸と、第１レンズＬ１と第２のレンズＬ２の光軸が精度良く位置決めされることとなる。
【００２３】
一方、最像側レンズである第４レンズＬ４のフランジ部Ｌ４ｆは、第３レンズＬ３のフランジ部Ｌ３ｆに内容されるように突き当て嵌合しているので、それにより移動筒２２に対する第４レンズＬ４の光軸の位置決めを精度良く行える。保持部材２２Ｄは、第４レンズＬ４のフランジ部Ｌ４ｆの下面に取り付けられている。大円筒部材２２Ａと保持部材２２Ｄとは、導電性の接着剤ＥＢにより互いに接着されているが、非導電性の接着剤を用いて結合する場合には、金属片を大円筒部材２２Ａと保持部材２２Ｄとに張り渡すようにすると好ましい。
【００２４】
移動筒２２の小円筒部材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、移動筒２２の大円筒部材２２Ａの上端に接着され光軸方向に延在し、光軸を中心として円周方向に巻回して構成された円筒状コイル３３と、上筒２１Ｂの上方においてコイル３３を内包するように円筒状に配置された磁石３２と、磁石３２を支持すると共に、上方からコイル３３の内周までを覆うようにして、上筒２１Ｂに下端を取り付けられた円筒状のヨーク３１とからなっている。
【００２５】
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。
【００２６】
アクチュエータ３０のコイル３３のプラス端子は、移動筒２２の大円筒部材２２Ａの表面に接触しており、大円筒部材２２Ａ、接着剤ＥＢ、保持部材２２Ｄは、互いに接触し合い且つ導電性を有するので、保持部材２２Ｄに接触するばね部材２７の一端とコイル３３のプラス端子とは、導電的に結合されていることとなる。更に、ばね部材２７の他端は、上筒２１Ｂの外壁を貫通し下筒２１Ａの外壁を延在するＨ＋を介して基板５２に接続されている。
【００２７】
又、コイル３３のマイナス端子は、導電性を有する移動筒２２の小円筒部材２２Ｂの下端外周に形成された凸部２２ｂ（絶縁材２１Ｃにより大円筒部２２Ａに対して絶縁されている）を介して接触しているので、小円筒部材２２Ｂに接触するばね部材２８の一端とコイル３３のマイナス端子とは、導電的に結合されていることとなる。更に、ばね部材２８はヨーク３１，上筒２１Ｂ、下筒２１Ａの外壁を延在するＨ−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、外部より配線Ｈ＋、Ｈ−、ばね部材２７，２８，移動筒２２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。
【００２８】
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。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Ｌ４に比べ、レンズＬ１〜Ｌ３の外径を小さくしているため、この外径差を利用して、大型のアクチュエータ３０を搭載できるようになっている。
【００２９】
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。 
【００３０】
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。
【００３１】
さらに、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３、及び第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間との間に、遮光マスクＳＭが配置されており、それにより固体撮像素子に近いレンズ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。
【００３２】
上述した撮像装置５０の使用態様について説明する。図３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４は携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【００３３】
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。
【００３４】
撮像装置５０の外部接続用端子５４は、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。
【００３５】
一方、携帯電話機１００は、図４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。
【００３６】
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５４より配線Ｈ＋、Ｈ−、レンズ筒２２の大円筒部材２２Ａ、小円筒部材２２Ｂを介してコイル３３に電力が供給される。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。
【００３７】
所望のシャッタチャンスで、図３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、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。
【００３８】
本実施の形態によれば、導電性樹脂から形成された大円筒部材２２Ａと小円筒部材２２Ｂとが絶縁部材２２Ｃにより絶縁され、且つコイル３３のプラス端子とマイナス端子にそれぞれ接続されて、電力供給のために用いられているので、別個にリード線を設ける必要はなく、組み付け時の手間や部品点数が削減されると共に、断線などの不具合を回避することができる。
【００３９】
図５は、本実施の形態の変形例にかかる移動筒２２’の斜視図である。本実施の形態においては、上述の実施の形態と同様な形状を有する移動筒２２’は、導電性樹脂から形成された半部２２Ａ’と、導電性樹脂から形成された半部２２Ｂ’とを、絶縁材２２Ｃ’を介在させて貼り合わせているが、二色成形などにより絶縁材を介在させつつ同時に形成することもできる。アクチュエータ３０のコイル３３（図２）のプラス端子を半部２２Ａ’に接続し、コイル３３のマイナス端子を半部２２Ｂ’に接続して、これら半部２２Ａ’、２２Ｂ’を介して外部から電力を供給することで、アクチュエータ３０を動作させることができる。
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態にかかる撮像装置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】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４】携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【図５】本実施の形態の変形例にかかる移動筒２２’の斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 撮像レンズ
２０ 組立筐体
２１ 外筒
２１Ａ 下筒
２１Ｂ 上筒
２１ａ フランジ部
２１ｂ 凹部
２２ 移動筒
２２Ａ 大円筒部材
２２Ｂ 小円筒部材
２２Ｃ 絶縁部材
２２Ｄ 保持部材
２２ａ 小フランジ部
２２ｂ 凸部
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
５０ 撮像装置
５１ イメージセンサ
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
５４ 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
ＥＢ  導電性接着剤
Ｂ 接着剤
ＢＴ ボタン
Ｆ カットフィルタ
Ｈ＋、Ｈ− 配線
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ
Ｓ 開口絞り
ＳＰ  ストッパ
Ｗ ワイヤ
【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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