説明

可変焦点液晶レンズ組込撮像装置

【課題】撮像素子を搭載する基板上内側面が円錐凹状部を有し、下方より液晶レンズを挟持するするホルダーをリフローはんだ等で接着したモジュールユニットと、ホルダーの上方円錐凹状部と密着する円錐形状部を有するバレルのレンズ圧入部に液晶レンズと焦点無調整固定レンズを圧入により装着してなるレンズユニットを、ワンタッチで実装可能に構成する。
【解決手段】モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時に、レンズ圧入部の先端部の円錐状外周面がホルダーの円錐凹状部の内周面に密着され、設置レンズの同軸度が規制されるようにし、レンズのフランジ面がホルダーに直受け支持されて、撮像素子との平行度が規制されるように構成し、且つ、モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時において、レンズ圧入部と一体的に形成されたバレルがホルダー上端部にスナップロックされ、バレルの固定が確保されるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は可変焦点液晶レンズと焦点無調整固定レンズとを配置する撮像装置において、基板にリフローはんだ等で接着したモジュールユニットに対して、レンズユニットを自動機を介してワンタッチ実装可能に構成したことを特徴とする撮像装置である。
【背景技術】
【0002】
従来、携帯電話、デジタルカメラ、携帯型パソコン、車載用カメラ、監視カメラ、防犯カメラ、テレビ電話、内視鏡等に設置可能な固体撮像装置が開発されているが、小型化に支障をきたすようなフォーカス調整機構を必要とし、フォーカス調整後に接着剤等を使って固定する構造であった。
【0003】
このような従来技術の撮像装置は多数の小型部品を有し、その組付け工程や撮像素子とレンズとの光軸方向及び光軸直角方向の位置決め、撮像素子との位置調整において、多数の工程とコストがかかるものであった。
【0004】
そのため、焦点無調整方式の撮像レンズが開発されており、このような無調整光学系では組立時の調整機構が不要になるが、撮像素子とレンズとの光軸方向及び光軸直角方向の位置決め、撮像素子との位置調整等がワンタッチ実装できる精密な組立構造が要求されている。
また、液晶レンズを用いるとレンズ焦点を電気的に可変できるので、機械的な駆動動作を省くことができ、このような可変焦点液晶レンズを組み込んだ撮像装置が注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】 特開2006−227270
【特許文献2】 特開平2−271317
【0006】
これらは、レンズ組立て時に他のレンズとの光軸あわせを充分に実施できるレンズ枠を必要とし、煩雑な工程を要するものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、可変焦点液晶レンズと焦点無調整固定レンズとを用いる撮像装置において、撮像素子を搭載する基板上内側面が円錐凹状部を有し、下方より液晶レンズを挟持するホルダーをリフローはんだ等で接着したモジュールユニットと、前記ホルダーの上方円錐凹状部と密着する円錐形状部を有するバレルのレンズ圧入部に液晶レンズと焦点無調整固定レンズを圧入により装着してなるレンズユニットを、自動機を介してワンタッチ実装可能に構成した撮像装置を提供する。
【0008】
即ち、本発明は撮像素子と液晶レンズ及び焦点無調整固定レンズとの光軸方向及び光軸直角方向の位置決め、撮像素子との位置調整等がワンタッチ実装できる精密な組立構造の撮像装置を提供している。
【課題を解決するための手段】
【0009】
可変焦点液晶レンズと焦点無調整固定レンズとを配置する撮像装置において、下方より液晶レンズを圧入するレンズ圧入部材とホルダーによって液晶レンズを挟持し、該ホルダーを、撮像素子を搭載する基板上にリフローはんだ等で接着したモジュールユニットと、前記ホルダーの上方円錐凹状部と密着する円錐形状部を有するバレルのレンズ圧入部に液晶レンズと焦点無調整固定レンズを圧入により装着してなるレンズユニットとを自動機を介してワンタッチ実装可能に構成したことを特徴とし、モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時に、レンズ圧入部の先端部の円錐状外周面がホルダーの円錐凹状部の内周面に密着され、設置レンズの同軸度が規制されるように構成したことを特徴とし、モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時に、レンズのフランジ面がホルダーに直受け支持されて、撮像素子との平行度が規制されるように構成したことを特徴とし、モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時において、レンズ圧入部と一体的に形成されたバレルが、ホルダー上端部にスナップロックされ、バレルの固定が確保されるように構成したことを特徴とし、レンズ圧入部には一枚乃至複数枚のレンズを圧入可能に構成したことを特徴とし、下方より液晶レンズを圧入するレンズ圧入部材とホルダーによって液晶レンズが挟持され、レンズ圧入部材の円錐状外周面の凸条とホルダーの円錐凹状部の内周面に形成された溝部が嵌着され、該レンズ圧入部材とホルダーが密着され、挟持された液晶レンズの同軸度が規制されるように構成したことを特徴とする可変焦点液晶レンズ組込撮像装置を提供する。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように本発明に係る撮像装置によれば、基板にリフローはんだ等で接着したモジュールユニットに対して、レンズユニットを、自動機を介してワンタッチ実装可能に構成されているので、工程の短縮、部品数の削減、小型化が図れ、レンズと撮像素子との同軸度、平行度、スナップロックによるワンタッチで接着剤等を不要としたバレル固定等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】 本発明に係る撮像装置のレンズユニットとモジュールユニットとの実装状態を示す斜視図である。
【図2】 本発明に係る撮像装置を適用した撮像装置の一例の断面図である。
【図3】 図2の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0012】
以下、本発明の撮像装置の一実施例について説明する。
図面において、図1は本発明に係る撮像装置のレンズユニットとモジュールユニットとの実装状態を示す斜視図である。図2は本発明に係る撮像装置を適用した撮像装置の一例の断面図である。図3は図2の分解図である。
【0013】
図1は本発明に係る可変焦点液晶レンズ組込撮像装置のレンズユニットの実装状態を示す斜視図であるが、基板1にリフローはんだ等で接着されたモジュールユニット2に対して、レンズユニット3が矢印で示すように自動機(図示せず)を介してワンタッチ実装される構造になっている。
【0014】
前記可変焦点液晶レンズ組込撮像装置の構造を、更に図2に示す本発明を適用した可変焦点液晶レンズ組込撮像装置の一例の断面図及び図3に示す分解図に基づいて説明する。
【0015】
被写体からの光は液晶レンズ401、焦点無調整固定レンズ4、液晶レンズ402を通り撮像素子8に結像して電気信号に変換される。
【0016】
液晶レンズ401及び、液晶レンズ402への電圧を変更する制御回路(図示せず)により屈折率を変更することができ、ズーム、オートフォーカス、又はズーム及びオートフォーカスの特徴を組み合わせることができる。
【0017】
可変焦点液晶レンズ401、402及び焦点無調整固定レンズ4を配置する撮像装置において、まず第一に、下方より液晶レンズ402を圧入するレンズ圧入部材50とホルダー7の液晶レンズ周縁当接部74によって液晶レンズ402を挟持する。
【0018】
この時レンズ圧入部材50の周囲に形成した凸条503がホルダー7の下方内側に形成した溝75に嵌着され、レンズ圧入部材50はホルダー7の下部内側に強固に固定される構成になっている。
【0019】
撮像素子8を搭載する基板1上に前記せる液晶レンズ402を挟持したモジュールユニット2を図1に示すようにリフローはんだ等で接着する。
【0020】
次いで、前記ホルダー7の上方円錐凹状部71と密着する円錐形状部51を有するバレル上部6のレンズ圧入部52に液晶レンズ401と焦点無調整固定レンズ4を圧入により装着してなる上部レンズユニット3を、自動機(図示せず)を介してワンタッチ実装することができる。
【0021】
モジュールユニット2に対する上部レンズユニット3のワンタッチ実装時に、レンズ圧入部52の先端部の上方円錐状部51がホルダー7の円錐凹状部71の内周面に密着されるので、設置レンズの同軸度が規制される。
【0022】
モジュールユニット2に対する上部レンズユニット3のワンタッチ実装時に、焦点無調整固定レンズ4のフランジ面41がホルダー7に直受け支持されて、撮像素子8との平行度が規制される。
【0023】
モジュールユニット2に対する上部レンズユニット3のワンタッチ実装時において、レンズ圧入部52と一体的に形成されたバレル上部6が、ホルダー7の上端部にスナップ部601がスナップロックされ、バレル上部6の固定が確保される。
【0024】
レンズ圧入部52は一枚乃至複数枚のレンズを圧入可能に構成されている。
【0025】
下方より液晶レンズ402を圧入するレンズ圧入部材50とホルダー7によって液晶レンズ402が挟持され、レンズ圧入部材50の円錐状外周面の凸条503とホルダー7の円錐凹状部71の内周面に形成された溝部75が嵌着され、該レンズ圧入部材50とホルダー7が密着され、挟持された液晶レンズ402の同軸度が規制される。
【0026】
モジュールユニット2に対するレンズユニット3のワンタッチ実装時において、筒状のレンズ圧入部5の先端部は円錐形状部51に精密加工されており、ホルダー7の内周には円錐凹状部71が精密加工されている。
【0027】
筒状のレンズ圧入部5の先端部の円錐形状部51の円錐状外周面がホルダーの円錐凹状部71の内周面に密着されて設置レンズの同軸度が規制され、レンズ4のフランジ41の下面が水平に精密加工されたホルダー7のレンズ受け部72に直受け支持され、撮像素子8との平行度が規制される。
【0028】
また、モジュールユニット2に対するレンズユニット3のワンタッチ実装時において、レンズ圧入部5と一体的に形成されたバレル6が、ホルダー7の上端部にスナップロックされ、バレル6の固定が確保されるように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明は以上説明したような構成であるので、可変焦点液晶レンズと焦点無調整固定レンズとを配置する撮像装置において、基板にリフローはんだ等で接着したモジュールユニットに対して、レンズユニットを自動機を介してワンタッチ実装可能に構成したものであり、撮像素子と液晶レンズ及び焦点無調整固定レンズとの光軸方向及び光軸直角方向の位置決め、撮像素子との位置調整等がワンタッチ実装できる精密な組立構造の撮像装置を提供するものであり、従来のような焦点調整を不要とし、簡単な構造で組立てることのできる可変焦点液晶レンズ組込撮像装置であり、産業上の利用可能性が高いものである。
また、本発明の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置の組み込み技術によれば、ブルーレイ(登録商標)ディスクへの書込み装置における液晶オートフォーカスのレンズ組込み構造にも応用できるものである。
【符号の説明】
【0030】
1.基板
2.モジュールユニット
3.上部レンズユニット
4.焦点無調整固定レンズ
401.液晶レンズ
402.液晶レンズ
403.リング
41.フランジ
5.レンズ圧入部材
50.レンズ圧入部材
51.上方円錐形状部
52.レンズ圧入部
501.下方円錐形状部
502.液晶レンズ周縁当接部
503.凸条
6.バレル
601.スナップ部
7.ホルダー
71.円錐凹状部
72.レンズ受け部
73.円錐凹状部
74.液晶レンズ周縁当接部
75.溝部
76.スナップロック部
8.撮像素子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
可変焦点液晶レンズと焦点無調整固定レンズとを配置する撮像装置において、下方より液晶レンズを圧入するレンズ圧入部材とホルダーによって液晶レンズを挟持し、該ホルダーを、撮像素子を搭載する基板上にリフローはんだ等で接着したモジュールユニットと、前記ホルダーの上方円錐凹状部と密着する円錐形状部を有するバレルのレンズ圧入部に液晶レンズと焦点無調整固定レンズを圧入により装着してなるレンズユニットとを自動機を介してワンタッチ実装可能に構成したことを特徴とする可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。
【請求項2】
モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時に、レンズ圧入部の先端部の円錐状外周面がホルダーの円錐凹状部の内周面に密着され、設置レンズの同軸度が規制されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。
【請求項3】
モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時に、レンズのフランジ面がホルダーに直受け支持されて、撮像素子との平行度が規制されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。
【請求項4】
モジュールユニットに対するレンズユニットのワンタッチ実装時において、レンズ圧入部と一体的に形成されたバレルが、ホルダー上端部にスナップロックされ、バレルの固定が確保されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。
【請求項5】
レンズ圧入部には一枚乃至複数枚のレンズを圧入可能に構成したことを特徴とする請求項1記載の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。
【請求項6】
下方より液晶レンズを圧入するレンズ圧入部材とホルダーによって液晶レンズが挟持され、レンズ圧入部材の円錐状外周面の凸条とホルダーの円錐凹状部の内周面に形成された溝部が嵌着され、該レンズ圧入部材とホルダーが密着され、挟持された液晶レンズの同軸度が規制されるように構成したことを特徴とする請求項1記載の可変焦点液晶レンズ組込撮像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−252283(P2010−252283A)
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−119235(P2009−119235)
【出願日】平成21年4月20日(2009.4.20)
【出願人】(591038152)進展産業株式会社 (17)
【Fターム(参考)】