説明

レンズ鏡筒

【課題】撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、薄型化を実現したレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【解決手段】入射光を電気信号に変換する撮像素子123と、可視光を透過するとともに赤外線を遮蔽する光学フィルタ121とを備え、光学フィルタ121は撮像素子の入射面に対向配置されている。さらに、光学フィルタ121の少なくとも一部が接着部材122によって撮像素子123と接着されるとともに、空隙が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像素子を有するレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、レンズからの入射光を電荷結合素子(Charge Coupled Device、以下CCDと略す)などの撮像素子を用いて撮像し、電気信号に変換後、画像として取り出せるようにした撮像装置が広く用いられている。また、DSC(Digital Still Camera)やカメラ付携帯電話などの携帯用機器の小型化、高性能化の要求に伴い、撮像装置の主要部品であるレンズ鏡筒の小型化、軽量化が一層求められている。
【0003】
従来、レンズ鏡筒を構成する撮像素子と、赤外線などの特定波長の光を遮蔽し、可視光を透過するガラス板材などからなる光学フィルタとの間には、外部からのゴミなどの侵入を防ぐためにゴム材などからなる弾性部材が挟み込まれ、保持部材によって保持されていた。このような保持構造の場合、弾性部材を挟み込むための距離が必要であり、レンズ鏡筒部分の薄型化(本体の光軸方向の厚みを薄くすること)を妨げる要因となっていた。
【0004】
一方、特許文献1では、撮像素子は、撮像面を有する矩形板状のベアチップとして構成されている。また、撮像素子は、パッケージに設けられた収容凹部の底壁上に配置され、ガラス板が収容凹部を覆うようにパッケージ筐体の前面に接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−227103号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1のレンズ鏡筒では、約60℃を超える高温度環境におかれると、ガラス板とパッケージ筐体とを固定する接着剤から、接着剤の材料である有機成分を含んだガスが発生し、撮像素子やガラス板の撮像素子と対向する面などに有機成分が付着する場合があった。レンズからの入射光が、有機成分が付着した箇所を透過する際には、当該箇所で光の吸収、散乱が発生する。このため、撮像素子に到達する入射光の光束は、レンズを通過したときと比較して、局所的に増減する。よって、撮像した画像に意図しない明暗が発生し画像品質が劣化するといった課題があった。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、撮像素子で撮像される画像品質を確保しつつ、薄型化を実現したレンズ鏡筒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】
【0008】
上述した目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、入射光を電気信号に変換する撮像素子と、光学フィルタとを備え、光学フィルタは撮像素子の入射面に対向配置され、光学フィルタの少なくとも一部が接着部材によって撮像素子と接着されることを特徴とする。
【0009】
このような構成によれば、接着部材から有機成分を含んだガスが発生したとしても、光学フィルタと撮像素子との間の接着部材が介在しない空隙から外部へ通気される。したがって、撮像素子で撮像される画像品質を確保しつつ、薄型化を実現したレンズ鏡筒を提供することができる。
【0010】
また、撮像素子と光学フィルタとの間に遮光部材を備え、遮光部材の撮像素子に対向する面の少なくとも一部が第1の接着部材によって撮像素子と接着されるとともに、遮光部材の光学フィルタに対向する面の少なくとも一部が第2の接着部材によって光学フィルタと接着されてもよい。
【0011】
このような構成によれば、画像の品質をさらに向上させるための遮光部材を設けても、レンズ鏡筒の薄型化を実現することができる。
【0012】
また、第1の接着部材による遮光部材と撮像素子との接着強度が第2の接着部材による遮光部材と光学フィルタとの接着強度より高くてもよい。
【0013】
このような構成によれば、レンズ鏡筒の生産時において、光学フィルタの貼りズレが発生した場合、遮光部材との接着強度が低い光学フィルタを容易に剥離し、修理をすることができる。
【0014】
また、遮光部材の外形は光学フィルタの外形よりも大きくてもよい。
【0015】
このような構成によれば、レンズ鏡筒の生産時において、光学フィルタの貼りズレが発生した場合、遮光部材が光学フィルタよりも外側に延出した部分を冶具などで保持することができる。したがって、遮光部材および光学フィルタを容易に剥離し、修理をすることができる。
【0016】
また、遮光部材の外形が光学フィルタの外形よりも大きい場合には、第1の接着部材による遮光部材と撮像素子との接着強度が第2の接着部材による遮光部材と光学フィルタとの接着強度より低くてもよい。
【0017】
このような構成によれば、さらに遮光部材および光学フィルタを容易に剥離し、修理することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつレンズ鏡筒を薄型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施の形態1におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図2】同撮像部の光入射面側の正面図である。
【図3】図2における撮像部のA−A’断面概略図である。
【図4】実施の形態2におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図5】同撮像部の光入射面側の正面図である。
【図6】図5における撮像部のA−A’断面概略図である。
【図7】実施の形態3におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図8】同撮像部の拡大分解斜視図である。
【図9】同撮像部の光入射面側の正面図である。
【図10】図9における撮像部のA−A’断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1におけるレンズ鏡筒100の分解斜視図である。レンズ鏡筒100は、レンズ部110と撮像部120と複数のねじ125とから構成される。
【0022】
レンズ部110は、入射光を撮像素子123に結像させるための複数枚のレンズ(図示せず)を有し、それぞれのレンズは、樹脂成形部材からなるレンズ枠体(図示せず)にて保持されている。レンズ枠体は、非撮像時にはマスターフランジ112に固定されたレンズ固定枠111内に沈胴収納されている。一方、撮像時には、アクチュエータである直流モータ113によって駆動され、レンズ固定枠111から延伸し、ズーム動作を行うことができる。
【0023】
撮像部120は、入射光を電気信号に変換する撮像素子123を有している。撮像素子123は、CCD、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などからなり、撮像素子ユニット124に実装される。撮像素子123には撮像素子ユニット124を介して電力が供給されるとともに、電気信号が伝達され制御される。また、撮像素子123からは電気信号が、撮像素子ユニット124を介して画像処理部(図示せず)に送られる。
【0024】
ここで、撮像素子123の感度特性は、波長300nm〜800nmの範囲でゆるやかな山形のカーブを持つ。そのため、撮像素子123に波長750nm以上の赤外線が入射した場合にも電荷が蓄積され、撮像した画像に反映される。このように赤外線が撮像素子123に入射すると、撮像した画像品質の劣化を発生させる。
【0025】
したがって、一般的な被写体を撮像する場合には、波長420nm〜630nmの可視光を透過して、波長750nm〜1100nmの赤外線を遮蔽する機能を有するガラス板材などからなる光学フィルタ121が、撮像素子123の光入射面に光軸を合わせて対向配置される。
【0026】
さらに、光学フィルタ121の少なくとも一部が、接着部材122によって撮像素子123と接着されている。接着部材122は、光学フィルタ121の外縁部を囲むように形成された不連続な額縁形状を有している。ここで、接着部材122としては、アクリル酸および誘導体を主成分とするアクリル樹脂系接着剤やアクリル系粘着材を基材に塗布したアクリル樹脂系粘着テープなどを用いることができる。実施の形態1においては、PET(Polyethylene Terephthalate)基材の両面にアクリル系粘着剤が塗布された両面テープを用いた。
【0027】
また、撮像部120は、複数の金属製のねじ125によってマスターフランジ112と締結固定されている。
【0028】
図2は、実施の形態1における撮像部120の光入射面側の正面図である。図3は、図2における撮像部120のA−A’断面概略図である。図2に示すように、撮像素子123の光入射面は、撮像素子123の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ121によって覆われている。撮像素子123と光学フィルタ121とは、少なくとも一部が接着部材122によって接着されている。
【0029】
図3に示すように、撮像素子123と対向配置された光学フィルタ121との間には、接着部材122が介在し、撮像素子123と光学フィルタ121とを接着している。また、撮像素子123と光学フィルタ121との間には、一部に空隙130が形成されている。
【0030】
ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒100を製造するステップについて説明する。まず、ステップ1では、撮像素子123を撮像素子ユニット124に実装する。次に、ステップ2では、接着部材122を光学フィルタ121の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。続いて、ステップ3では、光学フィルタ121を撮像素子123の光入射面を覆うように位置合わせをした後、所定の荷重を加え撮像素子123に貼り付けることで撮像部120が完成する。最後に、ステップ4では撮像部120をレンズ部110にねじ125によって締結し、レンズ鏡筒100が完成する。
【0031】
上述のように、実施の形態1は、入射光を電気信号に変換する撮像素子123と、可視光を透過するとともに赤外線を遮蔽する光学フィルタ121とを備え、光学フィルタ121は撮像素子の入射面に対向配置されている。さらに、光学フィルタ121の少なくとも一部が接着部材122によって撮像素子123と接着されるとともに、空隙130が形成されている。そのため、接着部材122から有機成分を含むガスが発生したとしても、空隙130を介して撮像素子123および光学フィルタ121の外部へ通気される。したがって、撮像素子123の光入射面または光学フィルタ121に有機成分が付着することなく、撮像素子123で撮像される画像品質を確保しつつ、レンズ鏡筒100を薄型化することができる。
【0032】
(実施の形態2)
実施の形態2において実施の形態1と同じ構成は、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0033】
図4は、実施の形態2におけるレンズ鏡筒100の分解斜視図である。図4に示すように、レンズ鏡筒100は、レンズ部110と撮像部140とから構成される。ここでレンズ部110は、実施の形態1と同様であるので、説明を省略し撮像部140の特徴部分を詳細に説明する。
【0034】
図4に示すように、撮像部140は、光学フィルタ121と撮像素子123との間に遮光部材142を有している。遮光部材142は、撮像素子123の周囲から不要な光線が入射することを遮るために用いられ、撮像素子123の光入射面より小さい開口部144を有する。遮光部材142は、不要な入射光やレンズ鏡筒100内での反射光を吸収するために、両面にサンドブラスト処理を施した黒色PET(Polyethylene Terephthalate)フィルムや黒色顔料などを塗布したフィルムなどからなる。
【0035】
遮光部材142の撮像素子123に対向する面の少なくとも一部は、第1の接着部材143によって撮像素子123と接着されている。遮光部材142の光学フィルタ121と対向する面の少なくとも一部は第2の接着部材141によって光学フィルタ121と接着されている。
【0036】
第1の接着部材143は、撮像素子123を囲むように連続的に形成された額縁形状を有している。第2の接着部材141は、光学フィルタ121を囲むように形成された不連続な額縁形状を有している。第1の接着部材および第2の接着部材としては、アクリル樹脂系接着剤やアクリル樹脂系粘着テープなどを用いることができるが、実施の形態2においては、不織布基材の両面にアクリル系粘着剤を塗布した両面テープを用いた。
【0037】
図5は、実施の形態2における撮像部140の光入射面側の正面図である。図6は、図5における撮像部140のA−A’断面概略図である。図5に示すように、撮像素子123の光入射面は、撮像素子123の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ121によって覆われている。また、遮光部材142は光学フィルタとほぼ同一の外形を有している。
【0038】
図6に示すように、撮像素子123と遮光部材142とは、第1の接着部材143によって接着されている。第1の接着部材143は、撮像素子123を囲むように連続的に形成されているため、撮像素子123と遮光部材142との外周部は第1の接着部材143によって封じられている。撮像素子123と対向配置された光学フィルタ121と、遮光部材142とは、第2の接着部材141によって少なくとも一部が接着されている。光学フィルタ121と遮光部材142との間には、一部に空隙150が形成されている。
【0039】
ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒100を製造するステップについて説明する。まず、ステップ1では、撮像素子123を撮像素子ユニット124に実装する。次に、ステップ2で、第2の接着部材を光学フィルタ121の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。次に、ステップ3では、遮光部材142と光学フィルタ121を位置合わせした後、所定の荷重を加え貼り付ける。次に、ステップ4では、第1の接着部材143を遮光部材142の外縁部に位置合わせした後、貼り付ける。次に、ステップ5では、遮光部材142を所定の位置に位置合わせをした後、所定の荷重を加え撮像素子123に貼り付けることで撮像部140が完成する。最後に、ステップ6では、撮像部140をレンズ部110にねじ125によって締結し、レンズ鏡筒100が完成する。
【0040】
上述のように、実施の形態2は、撮像素子123と光学フィルタ121との間に遮光部材142を備え、遮光部材142の撮像素子123に対向する面の少なくとも一部が第1の接着部材143によって撮像素子123と接着されるとともに、遮光部材142の光学フィルタ121に対向する面の少なくとも一部が第2の接着部材141によって光学フィルタ121と接着されている。そのため、第1の接着部材143および第2の接着部材141から有機成分を含むガスが発生したとしても、空隙150を介して外部へ通気される。
【0041】
したがって、画像の品質をさらに向上させるための遮光部材151を設けても、レンズ鏡筒100の薄型化を実現することができる。
【0042】
(実施の形態3)
実施の形態3において実施の形態2と同じ構成は、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0043】
図7は、実施の形態3におけるレンズ鏡筒100の分解斜視図である。図8は、実施の形態3における撮像部160の拡大分解斜視図である。図7に示すように、レンズ鏡筒100は、レンズ部110と撮像部160とから構成される。ここでレンズ部110は、実施の形態1と同様であるので、説明を省略し撮像部160の特徴部分を詳細に説明する。図8に示すように、撮像部160は、光学フィルタ121および撮像素子123よりも外形が大きい遮光部材151を有している。撮像部160は、複数のねじ125によってマスターフランジ112と締結固定される。
【0044】
図9は、実施の形態3における撮像部160の光入射面側の正面図である。図10は、図9における撮像部160のA−A’断面概略図である。撮像素子123の外形とほぼ同一の外形を有する光学フィルタ121によって覆われている。
【0045】
ここで上述のような部品によって、レンズ鏡筒100を製造するステップについては、実施の形態2と同様のため説明を省略する。
【0046】
上述のように、実施の形態3は、光学フィルタ121の外形より大きい外形の遮光部材151を有している。
【0047】
そのため、光学フィルタ121などに貼りズレが発生した場合には、延出部152を冶具などで保持し、遮光部材151を容易に剥離することができる。よって、光学フィルタ121と撮像素子123を容易に分離し、修理することができる。
【0048】
さらに、遮光部材151の延出部152がマスターフランジ112と当接され、レンズ部110と撮像部160との隙間が塞がれる。よって、撮像部160に実装されるチップ部品などの半田付け時に発生するフラックスや半田くずなどがレンズ部110内に入ることを抑制でき、撮像した画像の劣化を防止することができる。
【0049】
(他の実施の形態)
本発明の実施の形態として、実施の形態1〜実施の形態3を例示した。しかし、本発明はこれには限られない。そこで、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらには限られず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
【0050】
実施の形態2において、第1の接着部材および第2の接着部材によって撮像素子と遮光部材と光学フィルタとを接着したものを例示したが、本発明はこれには限られない。
【0051】
第1の接着部材の面積を第2の接着部材の面積よりも大きくすることによって、撮像素子と遮光部材との接着強度を、遮光部材と光学フィルタとの接着強度よりも高くすることができる。このようにすれば、光学フィルタの貼りズレが発生した場合に、光学フィルタのみを剥離することができるので、撮像部の修理が容易になる。また、第1の接着部材に第2の接着部材よりも接着力の強い接着剤を用いることでも同様の効果を得ることができる。
【0052】
実施の形態3において、第1の接着部材および第2の接着部材によって撮像素子と光学フィルタよりも外形が大きい遮光部材と光学フィルタとを接着したものを例示したが、本発明はこれには限られない。
【0053】
第1の接着部材の面積を第2の接着部材の面積よりも小さくすることによって、撮像素子と遮光部材との接着強度を、遮光部材と光学フィルタとの接着強度よりも低くすることができる。このようにすれば、光学フィルタや遮光部材の貼りズレが発生した場合に、光学フィルタおよび遮光部材を剥離することができるので、撮像部の修理が容易になる。また、第1の接着部材に第2の接着部材よりも接着力の弱い接着剤を用いることでも同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明のレンズ鏡筒によれば、光学フィルタと撮像素子の少なくとも一部を接着固定することで、撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつレンズ鏡筒の薄型化を実現することができるので、デジタルスチルカメラなどに広く有用である。
【符号の説明】
【0055】
100 レンズ鏡筒
110 レンズ部
111 レンズ固定枠
112 マスターフランジ
113 直流モータ
120,140,160 撮像部
121 光学フィルタ
122 接着部材
123 撮像素子
124 撮像素子ユニット
125 ねじ
130,150 空隙
141 第2の接着部材
142,151 遮光部材
143 第1の接着部材
144 開口部
152 延出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射光を電気信号に変換する撮像素子と、
光学フィルタとを備え、
前記光学フィルタは前記撮像素子の入射面に対向配置され、前記光学フィルタの少なくとも一部が接着部材によって前記撮像素子と接着されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項2】
前記撮像素子と前記光学フィルタとの間に遮光部材を備え、
前記遮光部材の前記撮像素子に対向する面の少なくとも一部が第1の接着部材によって前記撮像素子と接着されるとともに、
前記遮光部材の前記光学フィルタに対向する面の少なくとも一部が第2の接着部材によって前記光学フィルタと接着されることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
【請求項3】
前記第1の接着部材による前記遮光部材と前記撮像素子との接着強度が前記第2の接着部材による前記遮光部材と前記光学フィルタとの接着強度よりも高いことを特徴とする請求項2に記載のレンズ鏡筒。
【請求項4】
前記遮光部材の外形は前記光学フィルタの外形よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載のレンズ鏡筒。
【請求項5】
前記第1の接着部材による前記遮光部材と前記撮像素子との接着強度が前記第2の接着部材による前記遮光部材と前記光学フィルタとの接着強度よりも低いことを特徴とする請求項4に記載のレンズ鏡筒。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−29867(P2011−29867A)
【公開日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−172705(P2009−172705)
【出願日】平成21年7月24日(2009.7.24)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】