JP2005045755A - 撮像装置及び該撮像装置を備えた携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置の薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動が可能とされた撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、薄型化可能な撮像装置及びこれを備えた携帯端末を得る。
【解決手段】 基板と、基板に実装された撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成されると共に撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像光学系を付勢する弾性部材と、撮像光学系を変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、撮像光学系の少なくとも１つの面に赤外光カットコーティングを施した撮像装置、もしくは光学部材を、赤外光を透過させない材料を用いて形成した撮像装置、とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は撮像装置、特に携帯端末に内蔵される小型薄型の撮像装置に関するものである。

従来より小型で薄型の撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。

これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用されている。

これらの固体撮像素子は、そのままでは赤外光領域まで分光感度を有するため、被写体光が撮像素子に到達する前に、赤外光領域を遮断（赤外光カット、とも称す）することがおこなわれている。

この赤外光のカットに関して、撮像光学系の前方に赤外光カットフィルタを配置したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、これらの撮像装置は、より機能の充実を目指し、撮像光学系を固定して深い被写界深度を利用したパンフォーカス撮影のみならず、撮像光学系を移動させマクロ撮影を可能としたものも市販されるようになっている。

これら、マクロ撮影を可能とした撮像装置として、撮影レンズと筒状のホルダーに、突起と傾斜溝を相互に形成し、撮影レンズを回動させることにより撮影レンズを光軸方向に移動させ、組み立て時のピント調整をおこない、さらにこの傾斜溝を利用して近接撮影を可能とするものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−３７７５８号公報 特開２００２−８２２７１号公報

これら携帯端末に内蔵される撮像装置は、搭載する機器の薄型化に伴い極力薄くすることが求められている。

一方で、携帯端末等に搭載される撮像装置も、普及率の増大に伴い高画質化・多機能化が要望され、高画素数の撮像素子の搭載や近接撮影（マクロ撮影）の可能な撮像装置が要望されている。

上述の高画質化に関しては、より細かいピッチで受光画素が配置された高画素数の撮像素子を用いることになり、これに対応して撮像光学系をより高解像力とするために光学部材が複数枚化され、更に、マクロ撮影に関しても、撮像光学系を撮像素子から離間させる方向に移動させることでおこなわれるため、撮像光学系の移動のための空間を確保する必要があり、撮像装置の厚みである光軸方向の寸法が増大してしまう問題がある。

これに対し、上述の特許文献１に記載された撮像装置は、撮像光学系の前方に赤外光カットフィルタを配置しており、撮像光学系の全長に、赤外光カットフィルタ及びクリアランスが付加され、撮像装置の厚みが増大してしまう問題がある。更に、このような構成で、光学部材の複数枚化やマクロ撮影のため撮像光学系を移動させるようにすると、撮像光学系前方の赤外光カットフィルタの内側に、撮像光学系の移動のための空間が必要となり、撮像装置は更に厚くなるという問題がある。

また、特許文献２に記載された撮像装置は、赤外光をカットする方法に関する記載が無く、どのような手段で赤外光を遮断するのか不明である。

本発明は上記問題に鑑み、撮像装置の薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動が可能とされた撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、薄型化可能な撮像装置及びこれを備えた携帯端末を得ることを目的とするものである。

上記の課題は、以下のようにすることで解決される。

１） 基板と、該基板に実装された撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に該撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子方向に付勢する弾性部材と、該弾性部材に抗して前記撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、前記撮像光学系を構成する少なくとも１つの面に赤外光カットコーティングを施したことを特徴とする撮像装置。

２） 前記赤外光カットコーティングを、前記撮像光学系を構成する光学部材のうち、前記撮像素子に最も近い光学部材に施した１）の撮像装置。

３） 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子方向に付勢する弾性部材と、該弾性部材に抗して前記撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、前記撮像光学系を構成する光学部材の一部を、赤外光を透過させない材料を用いて形成したことを特徴とする撮像装置。

４） 前記撮像光学系は、光学有効面以外の部位で前記撮像素子に当接する第１の当接部と、前記カム部材に当接する第２の当接部を有する１）〜３）のいずれかの撮像装置。

５） 前記第２の当接部が前記カム部材と当接していないときは、前記第１の当接部が前記撮像素子に当接している４）の撮像装置。

６） 前記第２の当接部と前記カム部材が当接し、前記第１の当接部が前記撮像素子に当接していないときは、前記撮像光学系は近接撮影の設定位置となる４）又は５）の撮像装置。

７） 前記撮像光学系と前記弾性部材を内包する外枠部材を有し、前記カム部材は前記外枠部材の外側に配置されている１）〜６）のいずれかの撮像装置。

８） 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、前記台座の被写体光透過部に赤外光カットコーティングを施したことを特徴とする撮像装置。

９） 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、前記台座を、赤外光を透過させない材料を用いて形成したことを特徴とする撮像装置。

１０） 前記台座は、カム面が形成され、該カム面に前記撮像光学系の当接部が当接している８）又は９）の撮像装置。

１１） 前記被写体光透過部の少なくとも一方の面が曲面である８）〜１０）のいずれかの撮像装置。

１２） 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接している１）〜１１）のいずれかの撮像装置。

１３） １）〜１２）のいずれかの撮像装置を備えた携帯端末。

本発明の、基板と、基板に実装された撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成されると共に撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像光学系を撮像素子方向に付勢する弾性部材と、弾性部材に抗して撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、撮像光学系を構成する少なくとも１つの面に赤外光カットコーティングを施した撮像装置、とすることにより、撮像光学系の前方に配置されていた赤外光カットフィルタを不要とでき、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑えた薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

また、この赤外光カットコーティングは、撮像光学系を構成する光学部材のうち、撮像素子に最も近い光学部材に施すことが好ましく、赤外光カットコーティングによる分光透過率を像高によらず、ほぼ均等にすることができる。

本発明の、被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、撮像光学系を撮像素子方向に付勢する弾性部材と、弾性部材に抗して撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、撮像光学系を構成する光学部材の一部を、赤外光を透過させない材料を用いて形成した撮像装置、とすることにより、撮像光学系の前方に配置されていた赤外光カットフィルタを不要とでき、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑えた薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

また、撮像光学系は、光学有効面以外の部位で撮像素子に当接する第１の当接部と、カム部材に当接する第２の当接部を有し、第２の当接部がカム部材と当接していないときは、第１の当接部を撮像素子に当接するよう構成することで、撮像素子と撮像光学系との光軸方向の位置決めを介在部品を使用せずにおこなうことができ、遠距離側の焦点合わせ位置の誤差や個体差を極小に抑えることができる。一方、第２の当接部とカム部材が当接し、第１の当接部が撮像素子に当接していないときは、撮像光学系は近接撮影の設定位置とすることで、近接撮影を可能とすることができる。

また、撮像光学系と弾性部材を内包する外枠部材を有し、カム部材は外枠部材の外側に配置されるよう構成することで、光軸方向に移動可能な撮像光学系と外枠部材を嵌合させることができ、撮像光学系と外枠部材との間を通過して外部の塵埃が撮像素子のある空間へ侵入することを防止することができるようになる。

本発明の、被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成され撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、台座の被写体光透過部に赤外光カットコーティングを施した撮像装置、とすることにより、撮像光学系の前方に配置されていた赤外光カットフィルタを不要とでき、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化に対応した携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑えた薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

本発明の、被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、台座に当接する当接部が形成され撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、台座を、赤外光を透過させない材料を用いて形成した撮像装置、とすることにより、撮像光学系の前方に配置されていた赤外光カットフィルタ等の部材を不要とでき、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化に対応した携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑えた薄型の撮像装置を得ることが可能となる。

また、上記の台座は、カム面が形成され、カム面に撮像光学系の当接部が当接するよう構成し、一部品に赤外光カット機能とカムによる撮像光学系移動機能とを受け持たせることにより、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、低コストで、小型化、薄型化した撮像装置を得ることが可能となる。

また、台座に形成された被写体光透過部の少なくとも一方の面を曲面とし、撮像光学系の屈折力の一部を受け持たせ、撮像光学系の光学部材の一部とすることにより、台座を赤外光カット機能とレンズ機能とを受け持たせることにより、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、低コストで、小型化、薄型化した撮像装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。

同図に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置Ｓは、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置Ｓが上筐体７１の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。

上筐体７１の表示画面Ｄの下方には、円弧状の開口部７４とこの開口部７４から操作部材１５が露出するよう配置されている。この操作部材１５を開口部７４内で図示上方へ移動させることによりマクロ撮影時のピント位置に設定される。

なお、この撮像装置の位置は上筐体７１内の表示画面Ｄの上方や側面に配置してもよいし、操作部材１５の位置に関しても同様である。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図２は、本発明に係る撮像装置１００の斜視図である。この撮像装置１００が図１に示す撮像装置Ｓに相当する。

同図に示すように、撮像装置１００の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板１７、このプリント基板１１とコネクト基板１７を接続するフレキシブルプリントＦＰＣ、外枠部材１２、この外枠部材１２の上面に組み込まれる蓋部材１３、外枠部材１２の円筒部外周に組み込まれたカム部材１４、外枠部材１２に一体的に形成されたボス１２ｂ上に回動可能に組み付けられた操作部材１５、操作部材１５を回動可能に固定する段付きネジ１６で構成されている。この操作部材１５が、図１に示す携帯端末Ｔの開口部７４から露出した、操作部材１５であり、使用者により操作される部位である。

図３は、撮像装置１００を図２に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。

同図において、外枠部材１２及び蓋部材１３の内部は、被写体側より第１レンズ１、撮像光学系の開口Ｆ値を決める開口絞り４、第２レンズ２、不要光遮断のための固定絞り５、第３レンズ３、で構成された撮像光学系５０と、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、で構成されている。また外部には、図２で説明したように、カム部材１４、操作部材１５、段付きネジ１６で構成されている。また、外枠部材１２とプリント基板１１は接着剤Ｂによりその周囲が封止されている。

撮像光学系５０は、図示のように第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３を、光学有効面以外のフランジ部で相互に当接させ、接着剤等で互いに固着することでユニット化されており、他の部材を介さず構成することで、相互のレンズ間隔を誤差無く組み立てることができるようになっている。

この撮像光学系を構成する第３レンズ３の撮像素子側の面３ａには、赤外光カットコーティングが施されている。この赤外光カットコーティングにより、被写体光に含まれている赤外光領域の光は、撮像素子８に到達する前に遮断される。この赤外光カットコーティングには、例えば誘電体多層膜のコーティング等が適用可能である。

この赤外光カットコーティングは、撮像光学系５０のうち撮像素子８に最も近い光学部材に施すことが望ましい。これは、撮像素子上に形成されたマイクロレンズへの入射角に制約があり、撮像光学系最終面から射出する光束は光軸と比較的平行に近い角度で射出するように設計されており、このため撮像光学系を構成する光学部材のうち、撮像素子に最も近い光学部材に赤外光カットコーティングを施すことで、分光透過率を像高によらず均等にすることができるからである。また、赤外光カットコーティングは、マスキングにより光学有効面のみに施すことが望ましい。

或いは、この第３レンズ３を赤外光を透過させない材料を用いて形成し、この第３レンズにより赤外光を遮断するよう構成してもよい。この赤外光を透過させない材料として例えば、ルミクルＵＣＦ−ＭＳ（呉羽化学工業（株））等が適用可能であり、成形により形成される。

更に、同図において、撮像光学系５０を構成する第３レンズ３には、撮像素子８に当接する当接部３ｄが形成されている。また、図示のように側面にも腕部３ｓが一体で形成され、この腕部３ｓには、カム部材１４と当接する当接部３ｔが形成されている。この腕部３ｓ及び当接部３ｔは略１２０度間隔で形成されている。なお図示のように、当接部３ｄが撮像素子８に当接しているときは、腕部３ｓの当接部３ｔはカム部材１４とは離間しているよう設定されている。

この当接部３ｄが撮像素子８に当接した状態では、撮像光学系５０は無限遠もしくは過焦点距離等の遠距離側にピントが合った状態となるよう当接部３ｄの高さが設定されている。

即ち、本発明に係る第１の当接部は上記の当接部３ｄが相当し、第２の当接部は上記の当接部３ｔに相当するものである。

また、第３レンズ３の外周３ｒとこれに対応する外枠部材１２の内周１２ｒは嵌合され、この外周３ｒと内周１２ｒには潤滑油が薄く塗布され、第３レンズ３の撮像素子８側の空間は略密閉された状態とされている。

更に、第３レンズ３には気体流路としての穴部３ｐを有し、この穴部３ｐには防塵フィルタ３ｇが配置され、撮像光学系５０の光軸方向の移動による密閉された撮像素子８側の空間の容積の変化に対応して、穴部３ｐを通して撮像素子８側へ気体の流出入が可能とされている。このような穴部３ｐが、第３レンズ３に、少なくとも１個形成されている。

このように構成された撮像光学系５０は、圧縮コイルバネ９により撮像素子８方向に付勢され、この付勢力により当接部３ｄを撮像素子８に当接させている。

一方、外枠部材１２の円筒部外周に配置されたカム部材１４は、外枠部材１２の円筒部外周に沿って回動可能とされている。このカム部材１４の外周の少なくとも一部に歯車部１４ｇが形成され、操作部材１５に形成された歯車部１５ｇと噛み合わされている。

カム部材１４は、第３レンズ３の腕部３ｓの当接部３ｔに対応する位置にカム形状を有し、当接部３ｔとカム部材１４とが離間した図示の状態から外枠部材１２の円筒部外周に沿って回動し、当接部３ｔに当接し弾性部材９の付勢力に抗して、撮像光学系５０を撮像素子８から離間する方向に移動させるよう構成されている。

図４は、撮像装置１００に使用される、カム部材１４の形状を示す斜視図である。

同図に示すように、カム部材１４は、外周の一部に操作部材１５の歯車部１５ｇ（図３参照）と噛み合う歯車部１４ｇが形成され、高さの低い３箇所の平坦部Ａと、高さの高い３箇所の平坦部Ｍと、この平坦部ＡとＭを滑らかに繋ぐ３箇所の傾斜部Ｂが、それぞれ略１２０度間隔で形成されている。

これらのカム形状のうち、高さの低い平坦部Ａは、撮像装置１００に組み込まれたとき、第３レンズ３の腕部３ｓの当接部３ｔと当接しない高さに設定され、高さの高い平坦部Ｍは、当接部３ｔと当接し、弾性部材９の付勢力に抗して当接部３ｔを移動させる高さに設定されている。

この、平坦部Ｍの高さは、当接部３ｔを移動させることにより撮像光学系５０が所望の近接撮影を可能とする光軸上の位置となるように設定されるものである。

図３に戻り、以上のように構成された撮像装置１００は、操作部材１５を操作することにより、操作部材１５は段付きネジ１６を中心に回動し、歯車部１５ｇと１４ｇで噛み合ったカム部材１４を回動させる。この時、まずカム部材１４の傾斜部Ｂと当接部３ｔが当接し、この傾斜部Ｂに沿って当接部３ｔを弾性部材９の付勢力に抗して光軸方向に移動させ、カム部材１４の高さの高い平坦部Ｍ（図４参照）と当接部３ｔとが当接することになる。これにより第３レンズ３と一体的に構成された撮像光学系５０は、光軸方向に撮像素子８から離間する方向に移動することができる。

図５は、撮像装置１００のカム部材１４と撮像光学系５０の位置関係を示す断面図である。同図は光軸Ｏを境として、右側を遠距離にピントを合わせた状態を示し、左側が近接撮影時の状態を示している。

同図右側の遠距離にピントを合わせた状態のときは、当接部３ｄが撮像素子８と当接し、当接部３ｔはカム部材１４の低い平坦部Ａと離間している。一方、カム部材１４を回動させ、高い平坦部Ｍと当接部３ｔが当接すると、当接部３ｄは撮像素子８と離間する。これにより、撮像装置１００の撮像光学系は物体側へ移動し近接撮影の設定位置となり、近接撮影が可能となる。

このように、撮像光学系を構成する少なくとも１つの面に赤外光カットコーティングを施すか、もしくは、撮像光学系を構成する光学部材の一部を、赤外光を透過させない材料を用いて形成することで、赤外光カットのための部材を不要とし、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、薄型化した撮像装置を得ることが可能となる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図６は、本発明に係る第２の実施の形態の撮像装置２００の斜視図である。この撮像装置２００が図１に示す撮像装置Ｓに相当するが、本形態の場合には、図１に示す携帯端末Ｔの開口部７４及び操作部材１５の無いものである。以下、説明の簡略化のため、同機能部材には同符号を付与して説明する。

同図に示すように撮像装置２００の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板１７、このプリント基板１１とコネクト基板１７を接続するフレキシブルプリント基板ＦＰＣ、外枠部材１２、この外枠部材１２の上面に組み込まれる蓋部材１３で構成されている。

図７は、撮像装置２００を図６に示すＧ−Ｇ線で切断した断面図である。

同図において、外枠部材１２の内部は、図３と同様にして組み立てられた撮像光学系５０と、台座６、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、蓋部材１３で構成されている。同図に示すように、台座６は、像面側には撮像素子８に当接する脚部６ｄが少なくとも３箇所に形成されている。また、撮像光学系５０を構成する第３レンズ３のフランジ部の像面側には、台座６との当接部３ｂが少なくとも３箇所に形成されている。

第３レンズ３のフランジ部の被写体側には圧縮コイルバネ９が、蓋部材１３と第３レンズ３のフランジ部の間に組み込まれている。この圧縮コイルバネ９により撮像光学系５０と台座６は当接しつつ撮像素子８方向に付勢されている。

更に、台座６は透光性の材料を用いて形成されており、被写体光透過部として平行平面６ａ、６ｂが一体で形成されている。

この被写体光透過部の平面６ａ、６ｂのいずれかに、赤外光カットコーティングが施されている。この赤外光カットコーティングにより、被写体光に含まれている赤外光領域の光は、撮像素子８に到達する前に遮断される。この赤外光カットコーティングには、前述と同様に誘電体多層膜のコーティング等が適用可能である。また、片面でなく、両面を利用して、赤外光カットコーティングをおこなってもよい。この赤外光カットコーティングは、マスキングにより被写体光透過部のみに施すことが望ましい。

或いは、この台座６を赤外光を透過させない材料を用いて形成することにより、赤外光を遮断するよう構成してもよい。この赤外光を透過させない材料として例えば、前述のルミクルＵＣＦ−ＭＳ（呉羽化学工業（株））等が適用可能であり、成形により形成される。

この台座６は、図示しない位置決め部で光軸周りの位置決めがなされた状態で、外枠部材１２に嵌合して組み込まれる。この後、図示のように、接着部である鍔部６ｊと外枠部材１２の内周面は接着剤Ａ（例えば、紫外線硬化型の接着剤）により、接着と封止がされる。更に外枠部材１２は、その外周でプリント基板１１とまず接着剤Ａで接着と封止がされ、この後、接着剤Ｂ（例えば、ゴム系の接着剤）により接着され固定される。なおこの場合、接着剤Ｂは補強用であり、省略しても良い。

このように、撮像光学系５０と撮像素子８の間に台座６を配置し、この台座６に被写体光透過部を形成し、この被写体光透過部に赤外光カットコーティングを施すか、もしくはこの台座６を、赤外光を透過させない材料を用いて成形することで、赤外光カットのための部材を不要とし、これにより薄型化、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化に対応した携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、薄型化した撮像装置を得ることが可能となる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図８は、本発明に係る第３の実施の形態の撮像装置３００の斜視図である。この撮像装置３００が図１に示す撮像装置Ｓに相当する。以下、説明の簡略化のため、同機能部材には同符号を付与して説明する。

図８に示すように撮像装置３００の外表面は、撮像素子の実装されたプリント基板１１と、携帯端末の他の制御基板に接続のためのコネクト基板１７、このプリント基板１１とコネクト基板１７を接続するフレキシブルプリントＦＰＣ、外枠部材１２、この外枠部材１２の上面に組み込まれる蓋部材１３、外枠部材１２に一体的に形成されたボス１２ｂ上に回動可能に取り付けられる操作部材１５、操作部材１５を回動可能に固定する段付きネジ１６で構成されている。操作部材１５にはボス１５ｂが形成され、このボス１５ｂは外枠部材１２から突出した撮像光学系に形成された二股部３ｆと係合している。この操作部材１５が、図１に示す携帯端末Ｔの開口部７４から露出した、操作部材１５であり、使用者により操作される部位である。

図９は、撮像装置３００を図８に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。

同図において、外枠部材１２の内部は、第１レンズ１、開口絞り４、第２レンズ２、固定絞り５ａ、５ｂ、第３レンズ３、で構成され図３と同様に組み立てられた撮像光学系５０と、台座６、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、蓋部材１３で構成されている。台座６は、像面側には撮像素子８に当接する脚部６ｄが少なくとも３箇所に形成され、被写体光透過部として平行平面６ａ、６ｂが一体で形成されている。

図１０は、撮像装置３００に使用する台座６の形状を示す斜視図である。同図は、撮像光学系５０側から見た図である。

図１０に示すように、台座６は透光性の材料により形成され、撮像光学系５０側に、高さの低い水平面Ｄと、高さの高い水平面Ｅと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面Ｆが略１２０°間隔で形成されている（以下カム面と称す）。更に、被写体光透過部の平面６ａ（図９参照）と、四角形の箱状に形成された枠部６ｈで構成されている。

この被写体光透過部の平面６ａ、６ｂ（図９参照）のいずれかに、赤外光カットコーティングが施されている。この赤外光カットコーティングにより、被写体光に含まれている赤外光領域の光は、撮像素子８に到達する前に遮断される。この赤外光カットコーティングには、前述と同様に誘電体多層膜のコーティング等が適用可能である。また、片面でなく、両面を利用して、赤外光カットコーティングをおこなってもよい。この赤外光カットコーティングは、マスキングにより被写体光透過部のみに施すことが望ましい。

或いは、この台座６を赤外光を透過させない材料を用いて形成することにより、赤外光を遮断するよう構成してもよい。この赤外光を透過させない材料として例えば、前述のルミクルＵＣＦ−ＭＳ（呉羽化学工業（株））等が適用可能であり、成形により形成される。

図９に戻り、この台座６は、枠部６ｈで撮像素子８の周囲を取り囲むように組み込まれ、図示のように、脚部６ｄが撮像素子８に当接した状態で、脚部６ｄとは異なる位置の接着部である枠部６ｈとプリント基板１１とが接着剤Ａ（例えば、紫外線硬化型の接着剤）により接着、封止される。即ち、この台座６により、撮像素子８の光電変換面側の空間Ｃは封止されて、隔絶された空間となり、この空間への外部からの塵の侵入を防止できるようになる。

また、脚部６ｄと枠部６ｈの接着部とは異なる面となっているので接着剤Ａが脚部６ｄの下に入り込むことが無く、撮像光学系の光軸方向のズレが生じることが無い。

更に、外枠部材１２は、その外周でプリント基板１１と接着剤Ｂ（例えば、ゴム系の接着剤）により接着固定される。

撮像光学系５０を構成する第３レンズ３の撮像面側には、突起３ｂが略１２０°間隔で形成され、台座６に形成されたカム面に対応して配置されており、この突起３ｂにより台座６のカム面と当接している。更に、第３レンズ３のフランジ部の被写体側には、圧縮コイルバネ９が蓋部材１３と第３レンズ３のフランジ部の間に組み込まれている。この圧縮コイルバネ９により撮像光学系５０と、台座６は撮像素子８方向に付勢されている。

このように構成された、撮像装置３００は、操作部材１５の回動操作により、ボス１５ｂに係合する第３レンズ３に形成された二股部３ｆも回動させられ、第３レンズ３に形成された突起３ｂは、台座６に形成されたカム面の低い水平面Ｄから傾斜面Ｆを経由して高い水平面Ｅ（図１０参照）へ移動し、これにより撮像光学系５０は光軸に沿って、被写体側に移動することになる。これにより、遠距離撮影と近距離撮影を切り替えることができるようになる。

図１１は、本発明に係る第３の実施の形態のその他の例である撮像装置３５０の断面図である。撮像装置３５０の斜視図は図８と同様であるので省略する。図１１に示す断面は、撮像装置３５０を図８に示すＦ−Ｆ線で切断したものである。

同図において、外枠部材１２の内部は、図９と同様の撮像光学系５０と、台座６、プリント基板１１上に実装された撮像素子８、弾性部材である圧縮コイルバネ９、蓋部材１３で構成されている。同図に示すように、台座６は、像面側には撮像素子８に当接する脚部６ｄが少なくとも３箇所に形成され、被写体光透過部として平行平面６ａ、６ｂが一体で形成されている。

図１２は、撮像装置３５０に使用する台座６の形状を示す斜視図である。同図は、撮像光学系５０側から見た図である。

図１２に示すように、台座６は透光性の材料により形成され、図１０と同様に撮像光学系５０側に高さの低い水平面Ｄ、と高さの高い水平面Ｅと、この水平面を連続的に繋ぐ傾斜面Ｆが略１２０°間隔で形成されている（以下カム面と称す）。更に、被写体光透過部である平行平面６ａ、６ｂ（図１１参照）と、鍔部６ｊと、位置決め用突起６ｋで構成されている。

この被写体光透過部の平面６ａ、６ｂのいずれかに、赤外光カットコーティングが施される。この赤外光カットコーティングにより、被写体光に含まれている赤外光領域の光は、撮像素子８に到達する前に遮断される。この赤外光カットコーティングには、前述と同様に誘電体多層膜のコーティング等が適用可能である。また、片面でなく、両面を利用して、赤外光カットコーティングをおこなってもよい。この赤外光カットコーティングは、マスキングにより被写体光透過部のみに施すことが望ましい。

或いは、この台座６を赤外光を透過させない材料を用いて形成することにより、赤外光を遮断するよう構成してもよい。この赤外光を透過させない材料として例えば、前述のルミクルＵＣＦ−ＭＳ（呉羽化学工業（株））等が適用可能であり、成形により形成される。

図１１に戻り、この台座６は、外枠部材１２に形成された図示しない切り欠き部と位置決め用突起部６ｋが位置合わせされて組み込まれ、図示のように、接着部である鍔部６ｊ及び位置決め用突起６ｋと外枠部材１２の内接面は接着剤Ａ（例えば、紫外線硬化型の接着剤）により、接着と封止がされる。更に外枠部材１２は、その外周でプリント基板１１とまず接着剤Ａで接着と封止がされ、この後、接着剤Ｂ（例えば、ゴム系の接着剤）により接着され固定される。なおこの場合、接着剤Ｂは補強用であり、省略しても良い。

このように構成された、撮像装置３５０は、図９で説明したものと同様の動作で撮像光学系５０は光軸に沿って、被写体側に移動することができ、遠距離撮影と近距離撮影を切り替えることができる。

このように、撮像光学系５０と撮像素子８の間に台座６を配置し、この台座６に被写体光透過部を形成し、この被写体光透過部に赤外光カットコーティングを施すか、もしくはこの台座６を、赤外光を透過させない材料を用いて形成することで、赤外光カットのための部材を不要とし、更に、この台座６にカム面を一体に形成することで、一部品に赤外光カット機能とカムによる撮像光学系移動機能を受け持たせることにより、特に高画質化に対応した撮像光学系の複数枚化やマクロ撮影に対応して撮像光学系の移動を可能とした携帯端末に内蔵される撮像装置の、光軸方向の厚みの増大を抑え、低コスト化、小型化、薄型化した撮像装置を得ることが可能となる。

なお、台座６に形成された被写体光透過部が平行平面とした構成で説明したが、この被写体光透過部の少なくとも一方の面を曲面に形成し、撮像光学系の屈折力の一部を受け持つような構成としてもよいのは勿論である。

また、弾性部材として、圧縮コイルバネを用いたもので説明したが、板バネ、スポンジ状の部材等でもよいのは勿論である。

本発明の撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。 本発明に係る撮像装置１００の斜視図である。 撮像装置１００を図２に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。 撮像装置１００に使用される、カム部材の形状を示す斜視図である。 撮像装置１００のカム部材と撮像光学系の位置関係を示す断面図である。 本発明に係る第２の実施の形態の撮像装置２００の斜視図である。 撮像装置２００を図６に示すＧ−Ｇ線で切断した断面図である。 本発明に係る第３の実施の形態の撮像装置３００の斜視図である。 撮像装置３００を図８に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。 撮像装置３００に使用する台座形状を示す斜視図である。 本発明に係る第３の実施の形態のその他の例である撮像装置３５０の断面図である。 撮像装置３５０に使用する台座の形状を示す斜視図である。

符号の説明

１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
６ 台座
８ 撮像素子
９ 弾性部材
１１ プリント基板
１２ 外枠部材
１３ 蓋部材
１４ カム部材
１５ 操作部材
１６ 段付きネジ
１７ コネクト基板
５０ 撮像光学系
１００ 撮像装置（第１の実施の形態）
２００ 撮像装置（第２の実施の形態）
３００ 撮像装置（第３の実施の形態）
３５０ 撮像装置（第３の実施の形態）
ＦＰＣ フレキシブルプリント基板

Claims (13)

1. 基板と、該基板に実装された撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に該撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子方向に付勢する弾性部材と、該弾性部材に抗して前記撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、
   前記撮像光学系を構成する少なくとも１つの面に赤外光カットコーティングを施したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記赤外光カットコーティングを、前記撮像光学系を構成する光学部材のうち、前記撮像素子に最も近い光学部材に施したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、該撮像光学系を前記撮像素子方向に付勢する弾性部材と、該弾性部材に抗して前記撮像光学系を光軸方向に変位させるカム部材と、を有する撮像装置において、
   前記撮像光学系を構成する光学部材の一部を、赤外光を透過させない材料を用いて形成したことを特徴とする撮像装置。
4. 前記撮像光学系は、光学有効面以外の部位で前記撮像素子に当接する第１の当接部と、前記カム部材に当接する第２の当接部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第２の当接部が前記カム部材と当接していないときは、前記第１の当接部が前記撮像素子に当接していることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第２の当接部と前記カム部材が当接し、前記第１の当接部が前記撮像素子に当接していないときは、前記撮像光学系は近接撮影の設定位置となることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
7. 前記撮像光学系と前記弾性部材を内包する外枠部材を有し、前記カム部材は前記外枠部材の外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、
   前記台座の被写体光透過部に赤外光カットコーティングを施したことを特徴とする撮像装置。
9. 被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子に当接する脚部が形成されると共に被写体光透過部が形成された台座と、該台座に当接する当接部が形成され前記撮像素子の撮像領域に被写体光を導く撮像光学系と、を有し、
   前記台座を、赤外光を透過させない材料を用いて形成したことを特徴とする撮像装置。
10. 前記台座は、カム面が形成され、該カム面に前記撮像光学系の当接部が当接していることを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
11. 前記被写体光透過部の少なくとも一方の面が曲面であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記撮像光学系は複数の光学部材で構成され、該光学部材は相互に当接していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。

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