(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース付き固体撮像素子と、レンズ系を筒状マウント内に組み込んだレンズ組立体とが、配線基板に対し前記固体撮像素子を前記レンズ組立体の内側に位置し、かつ同軸に配設される電子撮像装置において、
前記固体撮像素子のケース外周に設けられた段差状の係止部と、前記マウントの後端側に突設されて前記係止部にスナップ係合される爪部とを有し、前記レンズ組立体を前記固体撮像素子に対し前記係止部と前記爪部との係合を介し取り付けると共に、前記配線基板との間に隙間を持って配置される、ことを特徴とする電子撮像装置。
【請求項２】
前記マウントが後端部に設けられた枠状の保持部を有し、該保持部の対向する板部分に前記爪部をそれぞれ形成しており、前記固体撮像素子が前記保持部に対し相対的に押し入れられることにより前記係合状態になる請求項１に記載の電子撮像装置。
【請求項３】
前記保持部を形成している板部分に径方向のネジ孔を設け、該ネジ孔から差し込まれるネジにより前記保持部内に入れられた固体撮像素子を係止可能にしている請求項２に記載の電子撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入力装置の内、特に、固体撮像素子を用いた電子撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子撮像装置は、特開平９−２０３８３８号公報等に記載されている如く被写体をレンズ系を通してＣＣＤ（電荷結合素子）等の固体撮像素子の受光部に結像させると共に、固体撮像素子で電気信号に変換させて画像処理などの制御部に転送するものである。図５はその従来の概略構成を示し、撮像部を配線基板に取り付けた状態で示している。図５の固体撮像素子５１は、受光部である光電変換部５１ａ、電荷蓄積部や転送部等を前面開口したケース５２に内臓している。また、ケース５２の前面開口部には透明の保護カバー５３を装着し、ケース５２の両側には後方へ突設された多数の端子５４を有している。そして、固体撮像素子５１は、配線基板５０に対し、各端子５４が基板表面から裏面に貫通孔を介し突出されて半田付けされることにより取り付けられる。レンズ組立体６１は、各レンズ６２，６３，６４がレンズホルダー６５，６６，６７等を用いて鏡筒６８内に組み付けられると共に、筒状マウント６９内に保持されている。そして、レンズ組立体６１は、筒状マウント６９が固体撮像素子５１を覆うように配線基板５０上に配置されると共に、裏面側から複数のネジ７０により基板側に取り付けられる。
【０００３】
この構造では、被写体がレンズ組立体６１のレンズ系を通し光電変換部５１ａの撮像面上に結像され、これが光電変換と電荷蓄積を続けて電荷蓄積部及び転送部から端子５４を介して基板側制御部に電気信号として出力される。なお、固体撮像素子５１は撮像面のサイズが１／３インチという小さなものも使用され、レンズ組立体６１もそれに伴って小型化が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の電子撮像装置にあっては次のような問題があった。
第１に、レンズ組立体６１が複数のネジ７０を介し基板側に取り付けられる関係で、配線基板５０にはそのネジ７０に応じた数だけネジ孔５０ａが設けられる。このため、基板表裏面に設けられる回路配線は、ネジ孔５０を避けなくてはならず、基板の高密度化及び小型化を図る上でネックになっている。
第２に、この不具合は、マウント６９が小さくなると、図５の如く後端側に径大の取付部６９ａを追加し、後端面及び取付部３９ａを配線基板５０に密接配置しなくてはならず、それに対応した基板表面の部分も配線回路部として利用できないことに発展する。
第３に、取付作業では、レンズ組立体６１を配線基板５０の表面に配置した状態で基板裏面側から各ネジ７０を螺入操作しなくてはならない。このため、位置決め機構部が複雑になり、取付性に欠けていた。
【０００５】
本発明の目的は、以上の問題を解消して、高密度化及び基板の小型化をより可能にすると共に、取付性に優れた電子撮像装置を提供することにある。更に他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、ケース付き固体撮像素子と、レンズ系を筒状マウント内に組み込んだレンズ組立体とが、配線基板に対し前記固体撮像素子を前記レンズ組立体の内側に位置し、かつ同軸に配設される電子撮像装置において、前記固体撮像素子のケース外周に設けられた段差状の係止部と、前記マウントの後端側に突設されて前記係止部にスナップ係合される爪部とを有し、前記レンズ組立体を前記固体撮像素子に対し前記係止部と前記爪部との係合を介し取り付けると共に、前記配線基板との間に隙間を持って配置されるようにしたものである。
【０００７】
この構成によれば、レンズ組立体は固体撮像素子に対し取り付けられる。したがって、この構成では、従来の如く配線基板側に専用のネジ孔を設ける必要がなくなることから、従来構造に対し基板表裏面に設けられる回路配線の制約をなくして、基板の高密度化及び小型化を図ることを可能にする。同時に、レンズ組立体の取り付け作業は、配線基板に関係なく行えることに加え、例えば、配線基板に対し固体撮像素子を取り付けた後であっても、配線基板の表面側から行えるため作業性が良好になり、位置決め機構等を大幅に簡略化することも可能になる。また、この構成では、固体撮像素子側の係止部として、前記ケースの形状を多少変更するだけでよい。また、配線基板の表面側は、レンズ組立体が隙間を持って配設されることから、固体撮像素子の取付面に応じた面積だけを確保すればよく、従来の如くレンズ組立体側の取付部に相当する基板部分を配線回路部として有効に利用可能にする。
【０００８】
以上の本発明は次のように具体化されることがより好ましい。
第１に、前記マウントが後端部に設けられた枠状の保持部を有し、該保持部の対向する板部分に前記爪部をそれぞれ形成しており、前記固体撮像素子が前記保持部に対し相対的に押し入れられることにより前記係合状態になる構造である。この構成では、固体撮像素子がレンズ組立体に対し保持部に押し入れられると同時に係止部と爪部との係合により取り付けられるため、枠状の保持部により係合が不用意に解除され難くなり、取付状態における安定性が保証される。
第２に、前記保持部を形成している板部分に径方向のネジ孔を設け、該ネジ孔から差し込まれるネジにより前記保持部内に入れられた固体撮像素子を係止可能にしている構造である。このネジ止めは、不可欠ではなく、信頼性を図るために上記した係合構造に追加するものである。このように係合構造に追加されるネジは１個で充分であり、また、保持部の径方向にネジ止めされることから上記した配線基板の小型化を損ねることもなく適用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図４により説明する。なお、この形態例は、本発明の好適な具体例であり、本発明の範囲を制約するものではない。
【００１０】
図１は本発明を適用した電子撮影装置のレンズ組立体と固体撮像素子との関係を示す概略分解図であり、図２（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面を示し、図２（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面を示し、図３は本発明を適用した電子撮像装置について、レンズ組立体と固体撮像素子とを取り付けた状態で背面側から見た図である。
図において、電子撮像装置は、ＣＣＤ等の固体撮像素子１及びレンズ組立体２とが配線基板３に対し固体撮像素子１をレンズ組立体２の内側に位置し、かつ同軸に配設されるが、その場合にレンズ組立体２の取付構造に工夫が施されている。なお、配線基板３は、図５の従来基板と同様に非導電性板の表裏面に回路を印刷等により形成し、かつ各種のチップを組み付けたものである。但し、この配線基板３には従来のレンズ組立体用の取付孔が省略されている。
【００１０】
ここで、固体撮像素子１は、多数の画素を高密度で配列した受光部である光電変換部４、電荷蓄積部や転送部等を前面開口したケース５に内臓している点、ケース５の前面に透明の保護カバー６を装着している点、ケース５の両側壁から後方へ突設された多数の端子７を有している点、図５と同様に配線基板３に対して端子７を貫通孔から裏面側へ突出して半田付けにより取り付けられる点で従来と同じくしている。異なる構成は、ケース５の形状設定であり、前側部分５Ａに対し後側部分５Ｂを若干小さく形成されている。これにより、ケース５は両部分５Ａ，５Ｂの間に後方側を低くした段差状の係止部８を有している。この係止部８は、約１ｍｍ程度の幅の段差と、その段差の内側に位置している部分５Ｂの傾斜側面とで形成されている。そして、略矩形のケース５において、対向する各側部のうち、端子７が配置されない箇所の係止部８が用いられる。
【００１１】
これに対し、レンズ組立体２は、レンズ系が３枚のレンズ１０，１１，１２と１枚のフィルター１３で構成されている。各レンズ１０，１１，１２は、ホルダー１４，１５，１６等を用いて鏡筒１７内に組み付けられている。フィルター１３は水晶複屈折板であり、筒状マウント１８内に組み付けられている。この基本構造は従来とほぼ同様であるが、マウント１８が従来品と大きく異なっている。すなわち、このマウント１８は、前側１８Ａが後側１８Ｂよりも径小に形成ていると共に、後側１８Ｂの端面に突設された枠状の保持部１９を有し、その保持部１９に対し爪部２０とネジ孔２１ａとが形成されている。
【００１２】
前側１８Ａには、レンズ１０，１１，１２を組み付けた鏡筒１７が内周の雌ネジ２２と鏡筒外周の雄ネジ２３を介して装着される。後側１８Ｂの内部には、前方の貫通孔２４と、貫通孔２４に通じる後側の貫通孔２５とが設けられている。両貫通孔２４，２５は何れも矩形状をなし、貫通孔２４が貫通孔２５よりも大きく形成されている。また、貫通孔２４は、ここに配置される矩形のフイルター１３を押さえる部材２６を配置する切欠部を有している。そして、フイルター１３は、前記切欠部内の部材２６及びネジ２７を介し一方向に押し付けられることにより貫通孔２４内に固定される。
【００１３】
保持部１９は、後側１８Ｂの端面にあって、貫通孔２５を中心として矩形の枠状に突出形成されている。保持部１９内の大きさは、固体撮像素子２の外径にほぼ等しく、深さが図２（ｂ）に示す如く固体撮像素子２を内部に配置した状態でケース５の後側部分５Ｂが外へ張り出すように設定されている。保持部１９を形成している枠状の板部分のうち、１組の板部分１９ａ，１９ａには複数の爪部２０が一体に設けられている。一方の板部分１９ａには４個の爪部２０が略等間隔に設けられている。他方の板部分１９ａには、爪部２０が２個設けられ、この両爪部２０の間にあって、外側に張り出した状態で膨出部２１が設けられると共に、その膨出部２６に径方向に貫通したネジ孔２１ａが形成されている。各爪部２０は、保持部１９の端面から片２０ａを後方へ突出し、その先端に内向きの爪２０ｂを形成したものである。また、各爪部２０は、板部分１９ａ，１９ａに対し各片２０ａに対応してスリット１９ｂを設けることにより、弾性変位可能つまりスナップ係合されるようになっている。
【００１４】
以上のレンズ組立体２と固体撮像素子１とは、固体撮像素子１が保持部１９に対し爪部２０の弾性変位を伴って押し込められることにより取り付けられる。この取付状態では、図２（ａ）に示す如く各爪部２０がケース５の段差状の係止部８に係合し、その係合力に応じた強さで抜け止めされる。各爪部２０は、ケース５の後側部分５Ｂの略中間位置まで達しており、後側部分５Ｂの取付面（裏面）、つまり配線基板３との間に所定の隙間が確保されるようになっている。また、この形態では、不用意な外れを防ぐため、ネジ２８をネジ孔２１ａに螺入することにより、保持部１９内に保持された固体撮像素子１がそのネジ２８によっても抜け止めされるようにしている。但し、このネジ止めは不可欠ではなく、あくまでも補助的な固定力を得るもので、例えば、ネジ２８に代えて保持部１９とケース５との間に接着剤を流して接合するようにしたもよいものである。
【００１５】
以上のように構成された電子撮像装置では、被写体が各レンズ体１０，１１，１２及びフイルター１３を通して固体撮像素子１側の光電変換部４の撮像面上に結像され、これが光電変換と電荷蓄積を続けて、電荷蓄積部及び転送部から端子７を介して基板側配線回路へ電気信号として出力される。この点は従来と同じであるが、この構成では配線基板３側にレンズ組立体２用のネジ孔を設ける必要がなくなる。これにより、この電子撮像装置においては、従来構造に対し前記ネジ孔を省略できることに起因し、基板表裏面に設けられる回路配線の制約をなくすることができ、その結果、基板構成のより高密度化及び小型化が比較的容易に達成される。また、レンズ組立体２の取り付け作業は、固体撮像素子２に対してなされ、配線基板３に関係なく行えるため、例えば、配線基板３に対し固体撮像素子２を取り付けた後であっても、配線基板３の表面側から行えるため作業効率を向上できる。
【００１６】
図４は前記形態例を変形した電子撮影装置を図２（ａ）と同様な断面で示している。同図の電子撮像装置において、図１から図３と同様な部位には同じ符号を付して重複した説明を省略し、異なる構成のみ詳述する。
図４の電子撮像装置は、レンズ組立体２が単一のレンズ３０の場合の構成例であり、マウント１８の後側１８Ｂ、爪部２０付きの保持部１９、固体撮像素子１自体は上記した形態例と実質的に同じくしている。すなわち、このレンズ組立体２は、レンズ３０がホルダー３１等を用いて鏡筒３７内に組み付けられている。この場合、鏡筒３７は内側に設けられた凹状部３７ａを有している。そして、レンズ３０は、凹状部３７ａに対し配置された後、熱カシメ部３２で固定されるリング状のホルダー３１を介して保持される構成である。符号３３は、鏡筒３７がマウント１８の前側１８Ａ内に組み込まれるときに使用されるスリ割である。このように、本発明は、請求項に記載した技術要素以外については上記各形態をベースにして種々変更することができるものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の電子撮像装置にあっては、従来の如く配線基板側に専用のネジ孔を設ける必要がなくなり、それに対応して基板表裏面に設けられる回路配線の制約をなくし、基板の高密度化及び小型化を図ることができる。また、レンズ組立体の取り付け作業は、配線基板に関係なく行うことができ、例えば、配線基板に対し固体撮像素子を取り付けた後であっても、配線基板の表面側から行えることから、作業性が良好になり、位置決め機構等を大幅に簡易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明形態例について、レンズ組立体と固体撮像素子との関係を示す概略斜視図である。
【図２】図３のＡ−Ａ線とＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】本発明形態例の電子撮像装置をレンズ組立体と固体撮像素子との組立状態で固体撮像素子側から見たときの背面図である。
【図４】本発明を適用した他の電子撮像装置例を示す断面図である。
【図５】従来の電子撮像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１は固体撮像素子、２はレンズ組立体、３は配線基板、５はケース
７は端子、８は係止部、１８はマウント、１９は保持部
１９ａは枠状保持部を構成している対向板部分、１９ｂはスリット
２０は爪部、２１ａはネジ孔、２８はネジ
【図１】
0004003991.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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