(57)【要約】シャッタユニットなどの光量制御手段を有する撮像装置を小型かつ低コストで実現する撮像装置。この撮像装置では、撮像素子をプリント配線基板（１）の主要部（１ａ）に実装し、撮像信号をフレキシブル部から外部に導出する撮像装置において、電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル（４）をリフロー半田によって主要部（１ａ）に接続するとともにコイル（４）を主要部（１ａ）に固定する。コイル（４）の固定後に撮像素子の上に、レンズユニット（２）および電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石（３ｂ）を内蔵したシャッタユニット（３）を組み立てる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子もしくは撮像素子のパッケージを実装し、通電するプリント配線基板と、
レンズユニットと、
電磁アクチュエータを駆動することにより被写体からの光量を制御する光量制御手段と、を具備し、
前記電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を前記プリント配線基板に実装固定し、前記電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石部を前記光量制御手段に内蔵する撮像装置。
【請求項２】
前記コイル部が前記プリント配線基板に実装された後に、前記撮像素子の上部に前記レンズユニットが組み付けられ、前記レンズユニットの上部に前記光量制御手段が組み付けられる請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子もしくは撮像素子パッケージおよびコイル部は、前記プリント配線基板にリフロー半田により固定される請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置を搭載する携帯無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、撮像装置およびこの撮像装置を搭載した携帯無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、撮像装置においては、図１に示すように、被写体は、シャッタユニット１３及びレンズユニット１２を介して、プリント配線基板１１に搭載された撮像素子（図示せず）で撮像される。この場合、被写体から撮像素子に入射する光量はシャッタユニット１３によって制御される。この光量制御のために、電磁アクチュエータがシャッタユニット１３の電磁アクチュエータ部１３ａに内蔵されている。電磁アクチュエータ自体は、駆動部側部材であるコイルと被駆動側部材である永久磁石とが一体化されて構成され、電磁アクチュエータへの通電は、プリント配線基板１１とは別に設けた、フレキシブルプリント配線基板１４を介して行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３２５３８１号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、従来のように、電磁アクチュエータへの電気信号を印加するためのフレキシブルプリント配線基板１４を、撮像装置の中核部が搭載されるプリント配線基板１１とは別に引き出すと、フレキシブルプリント配線基板１４を、プリント配線基板１１に接続し、あるいはこの撮像装置が搭載された携帯電話等の本体配線基板に接続する必要がある。そのためには、接続のための余分なスペースを確保する必要があること、コネクタ等の接続のための部材が必要になることなど、撮像装置の小型化、低コスト化を図り難いという問題点がある。【０００４】  本発明の目的は、小型で低コストの撮像装置および携帯無線通信端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明の撮像装置は、撮像素子もしくは撮像素子のパッケージを実装し、通電するプリント配線基板と、レンズユニットと、電磁アクチュエータを駆動することにより被写体からの光量を制御する光量制御手段と、を具備し、前記電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を前記プリント配線基板に実装固定し、前記電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石部を前記光量制御手段に内蔵する構成を採る。
【発明の効果】
【０００６】  本発明によれば、電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を、被駆動側部材であるの永久磁石部とは別体にし、撮像素子などが実装されるプリント配線基板に実装固定することができるので、コイルへの通電のための独立のフレキシブルプリント配線基板などを設ける必要がなくなり、小型で、かつ低コストの撮像装置および携帯無線通信端末を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来の撮像装置の一例を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態に係る撮像装置のコイル実装方法を説明する斜視図
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【０００９】  （実施の形態）
図２、図３は、本発明の一実施の形態における撮像装置の斜視図であり、図２は、シャッタを閉じた状態を示し、図３は、シャッタを開けた状態を示す。図４は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置のコイル実装方法を説明する斜視図である。【００１０】  図２、図３において、撮像装置は、プリント配線基板１を有し、このプリント配線基板１の主要部１ａに撮像素子のパッケージ（図示せず）が実装され、その上にレンズユニット２およびシャッタユニット３が搭載される。被写体は、シャッタユニット３およびレンズユニット２を介して撮像素子で撮像され、電気信号に変換される。【００１１】  プリント配線基板１は、ビルドアップ工法などによる多層基板であり、剛性の高い主要部１ａと柔軟に構成されたフレキシブル部１ｂを有するものである。プリント配線基板１には、ＣＣＤ素子などの撮像素子あるいは撮像素子と周辺電子部品をパッケージ化した撮像素子パッケージ（図示せず）が主要部１ａに実装されている。撮像素子によって得られた撮像信号は、主要部１ａおよびフレキシブル部１ｂを介して外部に導出される。【００１２】  撮像素子のパッケージ上には、レンズユニット２が所望の取り付け精度で固定されている。レンズユニット２は、被写体像を撮像素子に光学的に結像するためのものであり、ポリカーボネートの鏡筒に、ガラスあるいはプラスチック材料からなるレンズが少なくとも１枚、多くの場合２枚以上搭載されている。このためレンズユニット２は、耐熱性が低い。【００１３】  レンズユニット２の上部には、光量を制御するためのシャッタユニット３が組み付けられている。シャッタユニット３には、レンズユニット２の開口（図示しない）に対応する開口３ｄが設けられる。このシャッタユニット３には、図２、図３に示す様に、シャッタ板３ａと永久磁石３ｂが内蔵されている。この永久磁石３ｂは、シャッタ板３ａを駆動するための電磁アクチュエータの一部（被駆動側部材）を構成している。【００１４】  電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル４は、図２、図３および図４に示すように、プリント配線基板１の主要部１ａに実装される。コイル４は、巻き線４ａおよびヨーク４ｂを有する。巻き線４ａはボビンに卷回され、巻き線４ａの終端部は、ボビンのフランジ部４ｃのプリント配線基板１の端子部１ｃと対面する底面部分に固定される。コイル４は、撮像素子やその周辺用の電子部品同様耐熱性が高いので、プリント配線基板１に設けられた２個の端子部１ｃ（ランド）にリフロー半田などによって直接実装可能となる。【００１５】  このような構成で、コイル４の巻き線４ａに通電をすると磁界が発生し、磁界はヨーク４ｂを介して非接触で永久磁石３ｂに印加される。この磁界の印加に伴い、コイル４と永久磁石３ｂとが吸引、反発し合ことによってシャッタ板３ａは駆動力を得て回転軸３ｃを中心に回転する。この回転に応じて、開口３ｄを通過する光量が制御される。【００１６】  このように、本実施の形態においては、電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル４は、電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石３ｂとは別体である。従って、コイル４は、耐熱性の問題のない他の電気部品、例えば撮像素子などと同時に、リフロ���半田などの工法によってプリント配線基板１の主要部１ａに実装し固定することができる。プリント配線基板１に実装されると、その主要部１ａおよびフレキシブル部１ｂに形成されるプリントパターンを介してコイル４には直接通電ができるので、従来例のようにコイル部に通電するためのフレキシブル配線基板を別途設ける必要がなくなり、余計な部材や余計な接合スペース、あるいは余計な工程の必要がなくなる。【００１７】  このようにしてプリント配線基板１の主要部１ａに、コイル４、その他の電気部品（図示せず）、撮像素子のパッケージ（図示せず）など撮像装置の電気部品中核部分のうち耐熱性が高い部品をリフロー半田により実装する。その後、耐熱性の低いレンズユニット２、シャッタユニット３を順に積み上げるように搭載し組み立てていく。【００１８】  レンズユニット２は、熱を掛ける必要のない紫外線硬化型の接着剤などで撮像素子のパッケージあるいはプリント配線基板１に接着固定される。次にレンズユニット２に対し、シャッタユニット３を嵌め合い、ネジ止め、接着などの、レンズユニット２やシャッタユニット３に熱的ダメージを与えない処理工法を用いて接合する。これによって撮像素子のパッケージの上にシャッタユニット３が搭載されることとなる。【００１９】  なお、このときシャッタユニット３の永久磁石３ｂがプリント配線基板１に実装されたコイル４に対し、図２、図３に示すように所定の位置に所望の精度で配置されるように組み立てられる。このとき永久磁石３ｂとコイル４とは別体であるが、永久磁石３ｂとコイル４が所定の位置関係となるようにして、コイル４に通電したとき発生した磁束はヨーク４ｂを介して永久磁石３ｂまで導かれ、コイル４への通電方向を変えることによって、永久磁石３ｂに異なる方向の推力を発生させることが可能になる。永久磁石３ｂが一対のヨーク４ｂ間を動くことによって、シャッタ板３ａは、シャッタ板の回動軸３ｃを軸として揺動運動し、開口３ｄの開口度が制御され、通過光量が制御される。【００２０】  このような構成とすることで、この本実施の態様に係る撮像装置にあっては、撮影対象物体からの撮像光をシャッタユニット３の開口３ｄおよびレンズユニット２を介して撮像素子（図示せず）に結像して撮像信号が得られる。この撮像信号は、プリント配線基板１の主要部１ａ、フレキシブル部１ｂに形成されたプリントパターンを介して外部に導出される。【００２１】  また、本実施の態様に係る撮像装置にあっては、コイル４への通電はプリント配線基板１を兼用的に利用して行われるので、従来例にあるようなフレキシブルプリント配線基板１４などの余計な部材を必要としない。またレンズユニット２、シャッタ板３ａ、永久磁石３ｂなど耐熱性の低い部材によって実装上の制約を受けることもない。このように本実施の形態にかかる撮像装置においては、その組立上で多くの場合必須の工程であるリフロー半田工程で、シャッタユニットなどへの電気接続が実質的に完了するという極めて大きな効果が得られる。また当然のことながら、余計な接続スペースや工程を必要としないので、省スペースと低コストを同時に実現することができる。【００２２】  また、接続のための余計な部材や構造を���要としないため、耐環境や落下衝撃などに対する信頼性も向上する。【００２３】  また、本実施の形態に係る撮像装置を搭載して携帯電話等の携帯無線通信端末を構成することもできる。この場合には、携帯無線通信端末の本体配線基板にコイル巻き線４ａの終端部が直接接続されてコイル４が実装されるようにすれば、携帯無線通信端末を小型かつ低コストで実現できる。【００２４】  なお、本実施の形態では、光量制御手段をシャッタとする例を示したが、本発明はこれに限られず、光量制御手段は減光フィルタ、絞り、遮光膜等であっても良く、また光量制御手段とその他の光学手段が複数搭載する場合であっても同様の効果が得られる。【００２５】  本明細書は、２００５年３月２２日出願の特願２００５−０８１６７２に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００２６】  本発明は、小型、低コストの撮像装置の実現に有用である。またそのような撮像装置を組み込んで携帯電話などを作ることにより、携帯電話などの携帯無線通信端末の小型化、低コスト化ならびに高信頼性化にも有用である。
【図１】
2006100907.tif 000002
【図２】
2006100907.tif 000003
【図３】
2006100907.tif 000004
【図４】
2006100907.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月6日(2006.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子もしくは撮像素子のパッケージを実装し、通電するプリント配線基板と、
レンズユニットと、
電磁アクチュエータを駆動することにより被写体からの光量を制御する光量制御手段と、を具備し、
前記電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を前記プリント配線基板に実装固定し、前記電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石部を前記光量制御手段に内蔵する撮像装置。
【請求項２】
前記コイル部が前記プリント配線基板に実装された後に、前記撮像素子の上部に前記レンズユニットが組み付けられ、前記レンズユニットの上部に前記光量制御手段が組み付けられる請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子もしくは撮像素子パッケージおよびコイル部は、前記プリント配線基板にリフロー半田により固定される請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置を搭載する携帯無線通信端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびこの撮像装置を搭載した携帯無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置においては、図１に示すように、被写体は、シャッタユニット１３及びレンズユニット１２を介して、プリント配線基板１１に搭載された撮像素子（図示せず）で撮像される。この場合、被写体から撮像素子に入射する光量はシャッタユニット１３によって制御される。この光量制御のために、電磁アクチュエータがシャッタユニット１３の電磁アクチュエータ部１３ａに内蔵されている。電磁アクチュエータ自体は、駆動部側部材であるコイルと被駆動側部材である永久磁石とが一体化されて構成され、電磁アクチュエータへの通電は、プリント配線基板１１とは別に設けた、フレキシブルプリント配線基板１４を介して行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９―３２５３８１号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のように、電磁アクチュエータへの電気信号を印加するためのフレキシブルプリント配線基板１４を、撮像装置の中核部が搭載されるプリント配線基板１１とは別に引き出すと、フレキシブルプリント配線基板１４を、プリント配線基板１１に接続し、あるいはこの撮像装置が搭載された携帯電話等の本体配線基板に接続する必要がある。そのためには、接続のための余分なスペースを確保する必要があること、コネクタ等の接続のための部材が必要になることなど、撮像装置の小型化、低コスト化を図り難いという問題点がある。
【０００４】
本発明の目的は、小型で低コストの撮像装置および携帯無線通信端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、撮像素子もしくは撮像素子のパッケージを実装し、通電するプリント配線基板と、レンズユニットと、電磁アクチュエータを駆動することにより被写体からの光量を制御する光量制御手段と、を具備し、前記電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を前記プリント配線基板に実装固定し、前記電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石部を前記光量制御手段に内蔵する構成を採る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル部を、被駆動側部材であるの永久磁石部とは別体にし、撮像素子などが実装されるプリント配線基板に実装固定することができるので、コイルへの通電のための独立のフレキシブルプリント配線基板などを設ける必要がなくなり、小型で、かつ低コストの撮像装置および携帯無線通信端末を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
（実施の形態）
図２、図３は、本発明の一実施の形態における撮像装置の斜視図であり、図２は、シャッタを閉じた状態を示し、図３は、シャッタを開けた状態を示す。図４は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置のコイル実装方法を説明する斜視図である。
【０００９】
図２、図３において、撮像装置は、プリント配線基板１を有し、このプリント配線基板１の主要部１ａに撮像素子のパッケージ（図示せず）が実装され、その上にレンズユニット２およびシャッタユニット３が搭載される。被写体は、シャッタユニット３およびレンズユニット２を介して撮像素子で撮像され、電気信号に変換される。
【００１０】
プリント配線基板１は、ビルドアップ工法などによる多層基板であり、剛性の高い主要部１ａと柔軟に構成されたフレキシブル部１ｂを有するものである。プリント配線基板１には、ＣＣＤ素子などの撮像素子あるいは撮像素子と周辺電子部品をパッケージ化した撮像素子パッケージ（図示せず）が主要部１ａに実装されている。撮像素子によって得られた撮像信号は、主要部１ａおよびフレキシブル部１ｂを介して外部に導出される。
【００１１】
撮像素子のパッケージ上には、レンズユニット２が所望の取り付け精度で固定されている。レンズユニット２は、被写体像を撮像素子に光学的に結像するためのものであり、ポリカーボネートの鏡筒に、ガラスあるいはプラスチック材料からなるレンズが少なくとも１枚、多くの場合２枚以上搭載されている。このためレンズユニット２は、耐熱性が低い。
【００１２】
レンズユニット２の上部には、光量を制御するためのシャッタユニット３が組み付けられている。シャッタユニット３には、レンズユニット２の開口（図示しない）に対応する開口３ｄが設けられる。このシャッタユニット３には、図２、図３に示す様に、シャッタ板３ａと永久磁石３ｂが内蔵されている。この永久磁石３ｂは、シャッタ板３ａを駆動するための電磁アクチュエータの一部（被駆動側部材）を構成している。
【００１３】
電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル４は、図２、図３および図４に示すように、プリント配線基板１の主要部１ａに実装される。コイル４は、巻き線４ａおよびヨーク４ｂを有する。巻き線４ａはボビンに卷回され、巻き線４ａの終端部は、ボビンのフランジ部４ｃのプリント配線基板１の端子部１ｃと対面する底面部分に固定される。コイル４は、撮像素子やその周辺用の電子部品同様耐熱性が高いので、プリント配線基板１に設けられた２個の端子部１ｃ（ランド）にリフロー半田などによって直接実装可能となる。
【００１４】
このような構成で、コイル４の巻き線４ａに通電をすると磁界が発生し、磁界はヨーク４ｂを介して非接触で永久磁石３ｂに印加される。この磁界の印加に伴い、コイル４と永久磁石３ｂとが吸引、反発し合ことによってシャッタ板３ａは駆動力を得て回転軸３ｃを中心に回転する。この回転に応じて、開口３ｄを通過する光量が制御される。
【００１５】
このように、本実施の形態においては、電磁アクチュエータの駆動側部材であるコイル４は、電磁アクチュエータの被駆動側部材である永久磁石３ｂとは別体である。従って、コイル４は、耐熱性の問題のない他の電気部品、例えば撮像素子などと同時に、リフロー半田などの工法によってプリント配線基板１の主要部１ａに実装し固定することができる。プリント配線基板１に実装されると、その主要部１ａおよびフレキシブル部１ｂに形成されるプリントパターンを介してコイル４には直接通電ができるので、従来例のようにコイル部に通電するためのフレキシブル配線基板を別途設ける必要がなくなり、余計な部材
や余計な接合スペース、あるいは余計な工程の必要がなくなる。
【００１６】
このようにしてプリント配線基板１の主要部１ａに、コイル４、その他の電気部品（図示せず）、撮像素子のパッケージ（図示せず）など撮像装置の電気部品中核部分のうち耐熱性が高い部品をリフロー半田により実装する。その後、耐熱性の低いレンズユニット２、シャッタユニット３を順に積み上げるように搭載し組み立てていく。
【００１７】
レンズユニット２は、熱を掛ける必要のない紫外線硬化型の接着剤などで撮像素子のパッケージあるいはプリント配線基板１に接着固定される。次にレンズユニット２に対し、シャッタユニット３を嵌め合い、ネジ止め、接着などの、レンズユニット２やシャッタユニット３に熱的ダメージを与えない処理工法を用いて接合する。これによって撮像素子のパッケージの上にシャッタユニット３が搭載されることとなる。
【００１８】
なお、このときシャッタユニット３の永久磁石３ｂがプリント配線基板１に実装されたコイル４に対し、図２、図３に示すように所定の位置に所望の精度で配置されるように組み立てられる。このとき永久磁石３ｂとコイル４とは別体であるが、永久磁石３ｂとコイル４が所定の位置関係となるようにして、コイル４に通電したとき発生した磁束はヨーク４ｂを介して永久磁石３ｂまで導かれ、コイル４への通電方向を変えることによって、永久磁石３ｂに異なる方向の推力を発生させることが可能になる。永久磁石３ｂが一対のヨーク４ｂ間を動くことによって、シャッタ板３ａは、シャッタ板の回動軸３ｃを軸として揺動運動し、開口３ｄの開口度が制御され、通過光量が制御される。
【００１９】
このような構成とすることで、この本実施の態様に係る撮像装置にあっては、撮影対象物体からの撮像光をシャッタユニット３の開口３ｄおよびレンズユニット２を介して撮像素子（図示せず）に結像して撮像信号が得られる。この撮像信号は、プリント配線基板１の主要部１ａ、フレキシブル部１ｂに形成されたプリントパターンを介して外部に導出される。
【００２０】
また、本実施の態様に係る撮像装置にあっては、コイル４への通電はプリント配線基板１を兼用的に利用して行われるので、従来例にあるようなフレキシブルプリント配線基板１４などの余計な部材を必要としない。またレンズユニット２、シャッタ板３ａ、永久磁石３ｂなど耐熱性の低い部材によって実装上の制約を受けることもない。このように本実施の形態にかかる撮像装置においては、その組立上で多くの場合必須の工程であるリフロー半田工程で、シャッタユニットなどへの電気接続が実質的に完了するという極めて大きな効果が得られる。また当然のことながら、余計な接続スペースや工程を必要としないので、省スペースと低コストを同時に実現することができる。
【００２１】
また、接続のための余計な部材や構造を必要としないため、耐環境や落下衝撃などに対する信頼性も向上する。
【００２２】
また、本実施の形態に係る撮像装置を搭載して携帯電話等の携帯無線通信端末を構成することもできる。この場合には、携帯無線通信端末の本体配線基板にコイル巻き線４ａの終端部が直接接続されてコイル４が実装されるようにすれば、携帯無線通信端末を小型かつ低コストで実現できる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、光量制御手段をシャッタとする例を示したが、本発明はこれに限られず、光量制御手段は減光フィルタ、絞り、遮光膜等であっても良く、また光量制御手段とその他の光学手段が複数搭載する場合であっても同様の効果が得られる。
【００２４】
本明細書は、２００５年３月２２日出願の特願２００５−０８１６７２に基づく。この
内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、小型、低コストの撮像装置の実現に有用である。またそのような撮像装置を組み込んで携帯電話などを作ることにより、携帯電話などの携帯無線通信端末の小型化、低コスト化ならびに高信頼性化にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の撮像装置の一例を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態に係る撮像装置のコイル実装方法を説明する斜視図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006100907.tif 000006
【図２】
2006100907.tif 000007
【図３】
2006100907.tif 000008
【図４】
2006100907.tif 000009
【国際調査報告】
2006100907.tif 000010
2006100907.tif 000011
2006100907.tif 000012