KR20080110682A

KR20080110682A - 촬상 장치

Info

Publication number: KR20080110682A
Application number: KR1020087027984A
Authority: KR
Inventors: 마사오 후지와라; 켄이치 쿠도
Original assignee: 세이코 프레시죤 가부시키가이샤
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-12-18
Also published as: WO2008007558A1; CN101490592A; JP2008020523A

Abstract

촬상 장치(1)는, 촬상 소자(60)를 탑재하는 기판(70)과, 촬상 소자(60)를 포위하도록 기판(70)에 고정되는 실링 프레임(sealing frame)(50)과, 실링 프레임(50)에 광축 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 촬상 소자(60)에 결상하는 렌즈(lens)(11, 12)를 구비하는 렌즈 홀더(lens holder)(30) 및 링 부재(ring member)(40)와, 렌즈 홀더(30) 및 링 부재(40)의 실링 프레임(50)이 배치된 측과 반대 측에서 렌즈 홀더(30) 및 링 부재(40)와 대향 배치된 커버 부재(cover member)(20)와, 렌즈 홀더(30) 및 링 부재(40)와 커버 부재(20)의 사이에 배치되고 보유 부재(30)를 실링 프레임(50)측을 향하여 힘을 가하는 탄성 부재(90)를 구비하고, 탄성 부재(90)는 렌즈 홀더(30) 및 링 부재(40)와 커버 부재(20)의 간극을 차단하는 형상으로 형성되어 있다.

촬상 장치, 부세력(enerziging force), 경통, 렌즈 홀더, 레버 부재, 실링 부재

Description

촬상 장치{IMAGING APPARATUS}

본 발명은 촬상 장치에 관한 것이다.

근년, 휴대 전화(cellular phone)에 탑재되고 있는 촬상 장치에 있어서도 근접 촬영(매크로(macro) 촬영)과 통상 촬영의 전환을 가능하게 하는 것이 있다. 이러한 전환은 렌즈(lens)를 광축 방향으로 이동시키기 위한 기구를 필요로 한다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는 이러한 기구를 가지는 촬상 장치가 개시되어 있다.

도 5는 종래의 렌즈를 구동시키기 위한 기구를 가지는 촬상 장치를 휴대 전화에 채용하는 경우의 구성을 나타낸 도면이다. 이러한 촬상 장치는 커버 부재(cover member)(120)에 스펀지(sponge) 등의 탄성 부재(210)를 통해 휴대 전화의 외곽 프레임(outside frame)(200)의 내벽에 고정된다. 촬상 장치는 휴대 전화의 외곽 프레임(200)의 개구부, 렌즈 홀더(lens holder)(130)의 개구부(131)를 통해 렌즈군(110)으로 피사체 광이 진입하고 광학 필터(180)를 통과하여 기판(170)에 실장된 촬상 소자(160)의 촬상 면에 결상(結像)한다.

이러한 촬상 장치는 렌즈군(110)을 보유하는 렌즈 홀더(130)와, 렌즈 홀더(130)와 나사식 결합(螺合)하여 접착된 경통(鏡筒)(143)과, 경통(143)의 촬상 소자(160)측에 배치된 링형(ring shape)의 레버 부재(lever member)(142) 등을 구비 하고 있다.

경통(143)과 레버 부재(142)는 단부를 통해 접동(摺動) 가능하게 맞닿고, 그 맞닿음 면에는 서로 캠 면이 형성되어 있다. 또, 경통(143)과 동심형(concentric shape)으로 배치된 코일 스프링(coil spring)(190)은 경통(143)과 레버 부재(142)의 흔들림을 억제하고 캠에 의한 구동을 안정시키기 위해 경통(143)을 레버 부재(142)를 향해 힘을 가한다.

레버 부재(142)를 회전시킴으로써, 경통(143)에 광축 방향으로 캠 작용이 미치고, 경통(143)은 렌즈 홀더(130) 및 렌즈군(110)과 아울러 광축 방향으로 이동한다. 이 렌즈의 광축 방향으로 이동함으로써 촬상 소자(160)에 대한 렌즈의 위치가 변경되어 근접 촬영과 통상 촬영의 전환이 행해진다. 또, 레버 부재(142)는 실링 프레임(sealing frame)(150)과 접동 가능하게 맞닿고, 코일 스프링(190)은 경통(143)과 커버 부재(120)의 사이에 배치된다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허공개공보 제2006－113168호

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나, 상기와 같은 촬상 장치에서는, 휴대 전화 등에 탑재하는 경우, 휴대 전화의 가동부로부터 휴대 전화 내부에 먼지가 침입하고, 이 먼지가 코일 스프링(190)의 사이를 빠져 나가 렌즈군(110)에 부착한다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에 휴대 전화의 장기간의 사용에 의해 촬상 장치의 렌즈가 흐려져 선명한 화상을 촬상할 수가 없게 된다고 하는 문제가 있었다.

또, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 촬상 장치에 대해서도 마찬가지로, 전환 레버가 요동 가능하기 때문에 장착대에 형성된 잘라낸 부분으로부터 침입한 먼지가 코일 스프링의 사이를 지나 커버 부재와 조정 부재의 상부의 간극을 통과하여 렌즈에 부착될 우려가 있었다. 또, 코일 스프링(190)은 선형(line shape) 부재를 코일형(coil shape)으로 하여 탄성력을 갖게 하기 때문에 두께 방향(광축 방향)으로 어느 정도의 스페이스(space)를 필요로 하기 때문에 촬상 장치의 박형화에 불리하였다.

그래서, 본 발명은 박형(slim shape)이고 장기적으로 선명한 화질을 유지할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적은, 촬상 소자를 탑재하는 기판과, 상기 촬상 소자를 포위하도록 상기 기판에 고정되는 홀더와, 상기 홀더에 광축 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러, 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 구비하는 보유 부재와, 상기 보유 부재의 상기 홀더가 배치된 측과 반대 측에서 상기 보유 부재와 대향 배치된 고정 부재와, 상기 보유 부재와 상기 고정 부재의 사이에 배치되고 상기 보유 부재를 상기 홀더측을 향하여 힘을 가하는 탄성 부재를 구비하고, 상기 탄성 부재는 상기 보유 부재와 상기 고정 부재의 간극을 차단하는 형상으로 형성되어 있는 촬상 장치에 의해 달성할 수 있다.

이 구성에 의해 보유 부재와 고정 부재의 간극이나 탄성 부재의 안을 통과하여 먼지가 내부에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 렌즈에 먼지가 부착되는 것을 방지할 수 있어 장기적인 사용에 의해서도 선명한 화질을 유지할 수가 있다.

또, 상기 구성에 있어서 상기 탄성 부재는 지름 방향의 단면 형상이 외부를 향해 열리도록 U자형(U-shape)으로 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

탄성 부재의 단면을 U자형으로 함으로써, 광축 방향으로의 보유 부재의 이동을 허용하는 정도의 탄성력을 확보하면서 탄성 부재와 보유 부재 및 고정 부재의 접촉 면적을 크게 확보함으로써, 방진 효과가 뛰어난 촬상 장치를 제공할 수 있다.

또, 상기 구성에 있어서 상기 탄성 부재는 고무인 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 의해 저비용으로 촬상 장치를 제조할 수가 있다. 또, 촬상 장치를 박형화 할 수가 있다.

또, 상기에 기재의 촬상 장치를 탑재한 전자 기기는 장기적으로 선명한 화질을 촬상할 수가 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 의해 박형이고 장기적으로 선명한 화질을 유지할 수 있는 촬상 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 촬상 장치(1)의 정면도이다.

도 2는 도 1의 A－A 단면도이다.

도 3의 (a), (b)는 탄성 부재의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4의 (a), (b), (c), (d)는 본 실시 형태에 채용되어 있는 탄성 부재의 단면도와, 본 실시 형태 이외의 다른 단면 형상을 가지는 탄성 부재를 채용하는 경우 의 설명도이다.

도 5는 종래의 렌즈를 구동시키기 위한 기구를 가지는 촬상 장치를 휴대 전화에 채용하는 경우의 구성을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명과 관련되는 일 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 촬상 장치(1)의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A－A선 단면도이다.

촬상 장치(1)는, 제1 렌즈(11) 및 제2 렌즈(12)의 2매의 렌즈로 구성되는 렌즈군(10)을 광축 방향으로 이동이 자유롭게 보유하는 렌즈 홀더(보유 부재)(30) 및 링 부재(보유 부재)(40)와, 링 부재(40)와의 상대적인 회전에 의해 광축 방향의 캠 작용을 링 부재(40)에 미치는 실링 프레임(홀더)(50)과, 실링 프레임(50)이 배치된 측과 반대 측에서 링 부재(40)와 대향 배치된 커버 부재(고정 부재)(20)와, 링 부재(40)와 커버 부재(20)의 사이에 배치되고 링 부재(40)를 실링 프레임(50)측을 향하여 힘을 가하고, 렌즈군(10)을 구동하는 탄성 부재(90) 등을 구비하고 있다.

커버 부재(20)는 후술하는 실링 프레임(50)으로부터 광축 방향으로 연신한 핀 부(pin member)(53)와 끼워 맞추고 실링 프레임(50)으로 고정된다. 또, 커버 부재(20)는 그 촬상 소자(60)측의 면에 탄성 부재(90)의 단부가 맞닿는다.

렌즈 홀더(30)는 원통형(cylinder shape)으로 형성되어 있고 렌즈군(10)이 내측에 보유되어 있다. 이 렌즈(2)의 촬상 소자(60)측에는 광학 필터(5)가 배설되어 있다. 렌즈 홀더(30)는 피사체측에 개구부(31)가 형성되고 피사체 광이 개구부(31)를 통과하여 촬상 소자(60)의 촬상 면에서 결상한다.

이 렌즈 홀더(30)의 외주와 링 부재(40)의 내주는 나사식 결합 부분(L)에 의해 나사식 결합하여 접속된다.

링 부재(40)는 원통형으로 형성되어 있고, 그 내주에 있어서 렌즈 홀더(30)와 나사식 결합한다. 또, 나사식 결합 부분(L)에는 접착제를 도포시키고, 렌즈 홀더(30)는 링 부재(40)에 고정되어 있다.

또, 링 부재(40)의 외주에는 레버(42)가 지름 방향으로 돌출하여 형성되어 있다. 레버(42)를 회전시킴으로써 링 부재(40)는 소정의 방향으로 회전한다. 또, 링 부재(40)는 실링 프레임(50)과 접동 회전 가능하게 맞닿는다. 링 부재(40)의 실링 프레임(50)과 맞닿는 촬상 소자측 면에는 광축 방향으로 높이가 다른 캠 면(41)이 형성되어 있고, 또 실링 프레임(50), 링 부재와 맞닿는 피사체측 면에는 캠 면(41)과 맞닿는 종동면(從動面)(51)이 형성되어 있다.

따라서, 레버(42)를 소정 방향으로 회전시킴으로써, 캠 면(41)과 종동면(51)에 의해 캠 작용이 링 부재(40)에 미치고, 링 부재(40)는 광축 방향으로 이동한다. 또, 링 부재(40)에는 렌즈 홀더(30)가 고착하고 있다. 이 때문에, 링 부재(40)는 렌즈군(10)을 광축 방향으로 이동이 자유롭게 보유한다.

실링 프레임(50)은 그 저면이 기판(70)에 접착제로 고정되고, 중앙부에 피사체 광의 통과를 허용하는 개구부(52)가 형성되어 있다.

촬상 소자(60)는 예를 들면 CCD(Charge　Coupled　Device), CMOS(Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor) 이미지 센서 등의 화상 출력 센서가 채용되어 있다. 촬상 소자(60)는 예를 들면 플립 칩 실장(flip　chip　 bonding)에 의해 기판(70) 상의 배선 패턴에 접속되어 있다.

광학 필터(80)는 예를 들면 적외선을 컷(cut) 하는 IR 컷 필터(Infrared cut filter)가 채용되어 있다.

도 3의 (a), (b)는, 탄성 부재(90)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3의 (a)은 탄성 부재(90)의 정면도, 도 3의 (b)는 탄성 부재(90)의 측면도이다.

탄성 부재(90)는 보유 부재인 링 부재(40)와 고정 부재인 커버 부재(20)의 간극을 차단하고, 보유 부재인 렌즈 홀더(30)를 포위하도록 간극 없이 고리형(ring shape)으로 형성되어 있다. 또, 탄성 부재(90)는 소정의 두께를 가지고 단면이 U자형으로 형성되어 있다. 그리고, 탄성 부재(90)의 외주측으로부터 내주측에 먼지 등이 침입하지 않도록, 탄성 부재(90)는 간극이 없는 구성으로 되어 있다. 또, 탄성 부재(90)는 고무에 의해 형성되어 있다.

탄성 부재(90)는 도 1 및 도 2에 나타내듯이, 렌즈 홀더(30)나 실링 프레임(50) 등과 동심형으로 배치되고, 그 일단부는 커버 부재(20)의 촬상 소자측 면에 고정되고, 타단부는 링 부재(40)의 피사체측 면과 맞닿는다. 또, 탄성 부재(90)는 링 부재(40)와 커버 부재(20)의 간극을 차단하고, 렌즈 홀더(30)를 포위하는 고리형으로 형성되어 있다.

이 구성에 의해, 렌즈를 구동하기 위한 탄성 부재(90)가 링 부재(40)와 커버 부재(20)의 간극으로부터 먼지가 촬상 장치(1)의 내부에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 렌즈군(10)에 먼지가 부착되는 것을 방지할 수 있어 장기적인 사용에 의해서도 선명한 화질을 유지할 수가 있다.

또, 탄성 부재(90)는 고무이므로 저비용으로 촬상 장치(1)를 제조할 수가 있다. 또, 코일 스프링은 선형 부재를 코일형으로 하여 탄성력을 갖게 하기 때문에 두께 방향(광축 방향)으로 어느 정도의 스페이스를 필요로 하지만, 고무의 경우는 코일 스프링보다 두께 방향으로 스페이스를 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 탄성 부재(90)로 고무를 채용하면 촬상 장치(1)를 박형화 할 수 있다.

도 4의 (a), (b), (c), (d)는 본 실시 형태에 채용되어 있는 탄성 부재(90)의 단면도와 본 실시 형태 이외의 다른 단면 형상을 가지는 탄성 부재를 채용하는 경우의 설명도이다.

도 4의 (a)에 나타내듯이, 탄성 부재(90)는 지름 방향의 단면 형상이 외부를 향해 열리도록 U자형으로 형성되어 있다.

도 4의 (b)는 본 실시 형태와는 다른 단면 형상을 가지는 탄성 부재(90a)를 채용하는 경우의 설명도이다.

도 4의 (b)에 나타내듯이, 탄성 부재(90a)의 지름 방향의 두께가 너무 얇으면, 탄성 부재(90a)의 부세력(energzing force)이 작기 때문에, 링 부재(40)의 광축 방향으로의 이동에 지장이 생길 우려가 있다. 그러나, 렌즈 홀더 등이 작고 그만큼 탄성 부재에 의한 부세력이 요구되지 않는 경우에는, 도 4의 (b)와 같은 탄성 부재(90a)를 채용해도 좋다.

예를 들면 도 4의 (c)에 나타내듯이, 탄성 부재(90b)의 지름 방향의 두께를 늘림으로써 탄성 부재(90b)의 부세력을 크게 할 수가 있다. 그러나, 이렇게 하면 탄성 부재(90b)의 광축 방향으로 신축률이 작아지고, 광축 방향으로의 링 부재(40) 의 이동에 대향하는 힘이 너무 커져 링 부재(40)를 회전시키기 위한 구동력이 증대할 우려가 있다. 그러나, 어떠한 사정에 의해 강한 부세력이 필요한 경우는 도 4의 (c)와 같은 탄성 부재를 채용해도 좋다.

도 4의 (a)에 나타내듯이, 탄성 부재(90)의 단면을 U자형으로 함으로써, 광축 방향으로의 링 부재(40)의 이동을 허용하는 정도의 탄성력을 확보하면서, 탄성 부재(90)와 링 부재(40) 및 커버 부재(20)의 접촉 면적을 크게 확보함으로써, 탄성 부재(90)와 링 부재(40) 및 커버 부재(20)의 사이에 간극이 생기는 것을 방지할 수 있어 방진 효과가 뛰어난 촬상 장치를 제공할 수 있다.

또, 도 4의 (d)는 탄성 부재(90c)가 지름 방향의 단면 형상이 내부를 향해 열리도록 U자형으로 형성되어 있는 경우의 확대도이다. 내부를 향해 열리도록 U자형으로 형성되어 있는 경우, 탄성 부재(90c)와 링 부재(40) 및 커버 부재(20)의 사이에 간극이 생기기 쉽고, 이 간극에 외부로부터 침입한 먼지 등이 쌓이면 링 부재(40)의 광축 방향으로의 스무스(smooth)한 이동의 장해가 될 우려가 있다.

그리고, 도 4의 (a)에 나타낸 것처럼, 외부를 향해 열리도록 U자형으로 형성시키는 경우의 쪽이 보다 탄성 부재(90)와 링 부재(40) 및 커버 부재(20)의 사이에 먼지가 쌓이는 것을 방지할 수 있어 링 부재(40)의 광축 방향으로의 스무스(smooth)한 이동을 확보할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 대해서 상술하였지만, 본 발명은 관계되는 특정의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변형·변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시예로 설명한 촬상 장치를 휴대 전화 등에 탑재함으로써, 장기적으로 선명한 화상을 촬상할 수 있는 휴대 전화를 제공할 수가 있다. 또, 휴대 전화 이외의 전자 기기에 탑재해도 좋다. 또, 보유 부재는, 렌즈를 보유하는 렌즈 홀더(30)와 링 부재(40)로 구성되어 있었지만, 이에 한정하지 않고, 도 5의 구성과 마찬가지로 링 부재(40)를 레버가 붙은 레버 부재와 렌즈 홀더를 보유하는 홀더 보유 부재의 2부재로 나누어도 좋다. 이 경우는 렌즈를 구동하는 캠은, 레버 부재와 홀더 보유 부재의 사이 또는 레버 부재와 고정 부재의 사이에 설치하면 좋다.

Claims

촬상 소자를 탑재하는 기판과,

상기 촬상 소자를 포위하도록 상기 기판에 고정되는 홀더와,

상기 홀더에 광축 방향으로 이동 가능하게 설치됨과 아울러, 상기 촬상 소자에 결상하는 렌즈를 구비하는 보유 부재와,

상기 보유 부재의 상기 홀더가 배치된 측과 반대 측에서 상기 보유 부재와 대향 배치된 고정 부재와,

상기 보유 부재와 상기 고정 부재의 사이에 배치되고 상기 보유 부재를 상기 홀더측을 향하여 힘을 가하는 탄성 부재를 구비하고,

상기 탄성 부재는 상기 보유 부재와 상기 고정 부재의 간극을 차단하는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성 부재는 지름 방향의 단면 형상이 외부를 향해 열리도록 U자형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 탄성 부재는 고무인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항의 기재의 촬상 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전자 기기.