JP4358694B2 - 画像入力装置、デジタルカメラ及び携帯情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は画像入力装置、デジタルカメラ及び携帯情報端末装置に関し、詳細にはデジタルカメラ等の画像入力装置に備わっている光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタの保持構造の改良に関する。

従来より、デジタルカメラ等の画像入力装置に備えられ、光学的疑似信号を濾波して画質の劣化を防止するための光学ローパスフィルタが知られている。更に、この光学ローパスフィルタには、赤外線を遮断するための手段として、赤外線カットフィルタが採用されている。これらの光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタなどを装置内に搭載するために、保持部材や押え部材などを用いて保持していた。これらの保持部材や押え部材の技術として、従来よりいくつかの提案がなされている。その一つとして、特許文献１には、ＣＣＤなどの半導体機能デバイスに保護ガラスを介して光学ローパスフィルタが重置されて配置される取付プレートに取り付けられた半導体機能デバイスや光学ローパスフィルタを被覆するホルダーの内部に、圧縮されて囲鐃した光学ローパスフィルタを位置決め固定する弾性保持部材を配置した光学ローパスフィルタの保持構造が提案されている。
特開平６−１６０７７６号公報

しかしながら、上記特許文献１によれば、弾性保持部材を配置するスペースが必要となり、小型化及び部品点数の削減化が困難であった。

本発明はこの問題点を解決するためのものであり、保持部材や押え部材を用いずに、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタを保護部材に接合固定することによって小型化と部品点数の削減を実現できる、画像入力装置、デジタルカメラ及び携帯情報端末装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の画像入力装置は、被写体光学像を結像光学系を介して結像させた結像面に配置されて被写体光学像を撮像する撮像素子を用いて被写体の画像を取り込む。また、本発明の画像入力装置は、撮像素子を保持し保護するパッケージ部材と、パッケージ部材に設けられた結像光学系を透過した光を透過する光透過性を有する保護部材と、保護部材の外面に結像光学系を透過し、結像のための有効光束のための開口部を有するマスク部材と、マスク部材の外面でマスク部材と接着剤で接合固着され、赤外線カットコーティングを有するフィルタである光学的なフィルタ部材とを有している。更に、本発明の画像入力装置は、マスク部材が印刷により保護部材上又はフィルタ部材上に形成され、赤外線カットコーティングの面が保護部材とフィルタ部材間に位置することに特徴がある。よって、小型化、部品点数の削減を実現できる画像入力装置を提供できる。

更に、マスク部材はシート状の部材であることにより、画像入力装置の小型化と部品点数の削減を実現できる。

更に、フィルタ部材が紫外線領域の波長光の透過率を減衰するコーティング面を有したことにより、紫外線硬化型接着剤の硬化時の紫外線照射光から撮像素子を保護することができる。

また、マスク部材の大きさがフィルタ部材の大きさより大きく、外周部に切欠き部を有し、切欠き部で接着固定することにより、より一層小型で部品点数の少ない画像入力装置を構成することができる。

更に、別の発明としてのデジタルカメラは、上記の画像入力装置を具備することにより、小型化及び部品点数の削減が図れ、安価なデジタルカメラを実現することができる。

また、別の発明としての携帯情報端末装置は、上記の画像入力装置を具備することにより、薄型化、小型化及び低価格化を図ることができる携帯情報端末装置を実現できる。

本発明の画像入力装置によれば、マスク部材が印刷により保護部材上又はフィルタ部材上に形成され、赤外線カットコーティングの面が保護部材とフィルタ部材間に位置することにより、小型化、かつ部品点数の削減化を図れる。

図１は本発明の第１の実施の形態例に係る画像入力装置の保持構造を示す斜視図であり、図２は第１の実施の形態例の画像入力装置の保持構造を示す断面図である。図１及び図２において、第１の実施の形態例の画像入力装置１０は、撮像素子１、パッケージ部材２、カバーガラス３、光学ローパスフィルタ４及びＣＣＤ基板５を含んで構成されている。また、両図に示すように、撮像素子１を保持するとともに保護するパッケージ部材２に固定された保護部材であるカバーガラス３上に、接着剤６により光学ローパスフィルタ４が接合固着されている。また、パッケージ部材２はＣＣＤ基板５の穴部で接着剤７により固定されている。更に、光学ローパスフィルタ４には、赤外線カットコーティングがカバーガラス３側に施されていることにより、比較的に撮像素子１の近傍に位置され、カバーガラス３や撮像素子１で反射した光の赤外カットコーティング面での折り返し反射による撮影像中のゴースト像の拡大とゴースト像の光源像からの離反を減少させている。ここで、接着剤６は、屈折率がカバーガラス３の屈折率とほぼ等しいｎｄ＝１．５となる接着剤を使用しており、カバーガラス３と接着剤６の界面で発生する反射を軽減し、撮影画面中に発生するゴーストを軽減している。

このように保持構造を有する第１の実施の形態例の画像入力装置１０は、ベースに組付けた状態を示す斜視図である図３及び断面図である図４からわかるように、ベース８に組付けられて固定されている。そして、図５に示すように、第１の実施の形態例の画像入力装置１０は、ＣＣＤ基板５に設けられているネジ穴（図示せず）でネジ９によりベース８に固定されている。なお、ベース８は図３に示す開口部１１を有し開口側端面部には面取り部（図示せず）を設け撮像素子１に到達する有害な発射光の発生を防止している。

図６は本発明の第２の実施の形態例に係る画像入力装置の保持構造を示す断面図である。図７は第２の実施の形態例の画像入力装置の分解斜視図である。両図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要を示す。図６及び図７に示す第２の実施の形態例の画像入力装置２０において、図１〜図５に示す第１の実施の形態例と異なる構成要素は、マスク部材２１を用いている。図６に示すように、カバーガラス３と光学ローパスフィルタ４の間に光透過性を有さず光反射の発生しにくいシート状のマスク部材２１が配置されている。このマスク部材２１の形状は撮影光学系レンズを透過した光束が撮像素子１に到達するための開口部を有し、その大きさは撮像素子１以外の部分に到達する光を極力遮光する大きさで撮像素子１の近傍で発生する光反射によるゴーストフレアを軽減しており、またマスク部材２１の外形は図７に示すように光学ローパスフィルタ４の外形サイズより大きく、マスク部材２１の外周部における四隅には切欠き部２２を有している。そして、図８に示すような組立られた状態の対物側からの見て、マスク部材２１の切欠き部２２において紫外線硬化型接着剤２３により光学ローパスフィルタ４とマスク部材２１をカバーガラス３に固着している。光学ローパスフィルタ４は赤外線カットと紫外線を減衰するコーティングが施されており、紫外線硬化型接着剤２３の硬化時に照射する紫外線光の撮像素子１への到達量をマスク部材２１と共に減少させ撮像素子１の紫外線光による破壊を防いでいる。また、紫外線硬化型接着剤２３の特性として黒色又は反射、透過の低い接着剤を用いることで、紫外線硬化型接着剤２３による反射光、透過光によるフレア、ゴーストを低減できる。更に、マスク部材２１に切欠き部２２を設けることにより、紫外線硬化型接着剤２３の充填空間を確保し構成部品の確実な接着と紫外線硬化型接着剤２３の周辺へのはみ出しを防止できる。

図９は光学ローパスフィルタに形成された印刷マスク部材の構成を示す平面図である。同図に示すように、印刷マスク部材３０の印刷範囲３１に遮光性の塗料で形成され、光透過部３２の大きさは撮像素子１以外の部分に到達する光を極力遮光する大きさである。よって、このように光学ローパスフィルタに形成された印刷マスク部材により、撮像素子の近傍で発生する光反射によるゴーストフレアが軽減できる。

以上説明したように、第１、第２の実施の形態例のような構成にすることにより、光学ローパスフィルタとカバーガラスの間へのゴミの進入を防げるとともに、光学ローパスフィルタの保持構造を鏡胴構成部品に設ける必要がなく、小型化、薄型化、部品構成部品の点数の低減が可能である。また、光路中の反射面を減少し、マスク部材による有害光の素子面への進入を遮断可能にでき、像性能向上が可能になる。

図１０は別の発明のデジタルカメラの構成を示す断面図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。本発明のデジタルカメラ４０は、主に、カメラ本体４１と撮影レンズ４２を有し、カメラ本体４１の前面に撮影レンズ４２が装着され、撮影レンズ４２には、撮影レンズ部４３及び絞り４４等が装備されている。撮影レンズ４２の光路方向後方には、カメラ本体４１内の後部上方に回動変位可能な各ミラー（図示せず）が配設され、さらにその後方に上述した光学ローパスフィルタ４、当該光学ローパスフィルタ４が接着剤で接合固定される保護部材であるカバーガラス３、そして撮像素子１が配置されている。また、光路の一部はプリズム（図示せず）を介して接眼部４５に導かれている。このように、保持部材を用いることなく、光学ローパスフィルタ４を保護部材であるカバーガラス３に接着剤で接合固定することにより、小型化及び部品点数の削減が図れ、安価なデジタルカメラを実現することができる。

図１１は別の発明の携帯情報端末装置の一例である携帯電話機を示す斜視図である。同図に示すように、別の発明の携帯情報端末装置の一例として携帯電話機５０にはデジタルカメラ５１が搭載されている。このデジタルカメラ５１は、上述したような撮像素子、光学ローパスフィルタを具備する撮像ユニットを有している。本発明の携帯情報端末装置においても、上述したように、保持部材を用いることなく、光学ローパスフィルタを保護部材であるカバーガラスに接着剤で接合固定することにより、薄型化、小型化及び低価格化を図ることができる携帯情報端末装置を実現できる。なお、携帯情報端末装置の他の例には、デジタルカメラ搭載のノートパソコン等がある。

なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態例に係る画像入力装置の保持構造を示す斜視図である。 第１の実施の形態例の画像入力装置の保持構造を示す断面図である。 第１の実施の形態例の画像入力装置をベースに組付けた状態を示す斜視図である。 第１の実施の形態例の画像入力装置をベースに組付けた状態を示す断面図である。 第１の実施の形態例の画像入力装置をベースに組付けた状態を示す部分拡大図である。 本発明の第２の実施の形態例の画像入力装置の保持構造を示す断面図である。 第２の実施の形態例の画像入力装置の分解斜視図である。 第２の実施の形態例の画像入力装置の保持構造を示す平面図である。 光学ローパスフィルタに印刷マスク部材の構成を示す平面図である。 別の発明のデジタルカメラの構成を示す断面図である。 別の発明の携帯情報端末装置の一例である携帯電話機を示す斜視図である。

符号の説明

１；撮像素子、２；パッケージ部材、３；カバーガラス、
４；光学ローパスフィルタ、５；ＣＣＤ基板、６，７；接着剤、
８；ベース、９；ネジ、１０，２０；画像入力装置、
２１；マスク部材、２２；切欠き部、２３；紫外線硬化型接着剤、
３１；印刷マスク部材、３２；印刷範囲、３３；光透過部、
４０，５１；デジタルカメラ、４１；カメラ本体、４２；撮影レンズ、
４３；撮影レンズ部、４４；絞り、４５；接眼部、
５０；携帯電話機。

Claims (6)

1. 被写体光学像を結像光学系を介して結像させた結像面に配置されて該被写体光学像を撮像する撮像素子を用いて被写体の画像を取り込む画像入力装置において、
   前記撮像素子を保持し保護するパッケージ部材と、該パッケージ部材に設けられた前記結像光学系を透過した光を透過する光透過性を有する保護部材と、該保護部材の外面に前記結像光学系を透過し、結像のための有効光束のための開口部を有するマスク部材と、該マスク部材の外面で前記マスク部材と接着剤で接合固着され、赤外線カットコーティングを有するフィルタである光学的なフィルタ部材とを有し、
   前記マスク部材が印刷により前記保護部材上又は前記フィルタ部材上に形成され、前記赤外線カットコーティングの面が前記保護部材と前記フィルタ部材間に位置することを特徴とする画像入力装置。
2. 前記マスク部材はシート状の部材である請求項１記載の画像入力装置。
3. 前記フィルタ部材が紫外線領域の波長光の透過率を減衰するコーティング面を有する請求項１記載の画像入力装置。
4. 前記マスク部材の大きさが前記フィルタ部材の大きさより大きく、前記マスク部材の外周部に設けられた切欠き部で前記フィルタ部材と前記保護部材とが接着固定されている請求項１記載の画像入力装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の画像入力装置を具備したことを特徴とするデジタルカメラ。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の画像入力装置を具備したことを特徴とする携帯情報端末装置。

Images