JP4852535B2

JP4852535B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4852535B2
Application number: JP2007511190A
Authority: JP
Inventors: 淳朝倉; 和成上田; 康二谷口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JPWO2006106953A1; US20090213232A1; CN100583953C; WO2006106953A1; CN101156435A

Description

本発明は、携帯電話装置等のモバイル機器に組み込まれる撮像装置に関する。

近年、携帯電話装置等のモバイル機器の小型化および薄型化に伴って、これに組み込まれる撮像装置も小型で薄型なものが求められている。

従来、こうした要望に応える撮像装置として、撮影光学系、それに含まれる可動光学部材、アクチュエータの構成部材の少なくとも一部および固体撮像素子の基板に対する位置決めを平面的（２次元的）に行うように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、同様の撮像装置として、配線基板、ＩＣ、チップ部品およびコネクタなどの部品を、レンズ鏡筒から撮像素子の裏面までの間に収めるように構成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

図１は、従来の撮像装置の構成を示す概略断面図である。図１に示すように、従来の撮像装置２０は、立体配線板２１、撮像素子２３、鏡筒２６、シャッター２７、プリント基板２８、レンズ３３などを備えている。

図１において、立体配線板２１には、開口部２２が設けられている。立体配線板２１の開口部２２を通った光は、レンズ３３により被写体像として撮像素子２３に結像され、撮像素子２３により電気信号に変換される。

被写体を撮像する撮像素子２３は、立体配線板２１を介して立体配線板２１の一面（図では下面）に形成された端子２４と電気的に接続されている。これにより、立体配線板２１と撮像素子２３とが一つのセンサーパッケージ２５となっている。

センサーパッケージ２５は、プリント基板２８に実装されており、プリント基板２８を介して、プリント基板２８に搭載された撮像素子２３を制御するための撮像素子制御部２９と接続されている。

センサーパッケージ２５の立体配線板２１の上には、鏡筒２６が取り付けられている。また、鏡筒２６の上には、撮像素子２３の撮像光路を開閉するシャッター２７と、シャッター２７を電気的に駆動するシャッター駆動手段としてのシャッター駆動部３４とが取り付けられている。

シャッター駆動部３４の側部には、シャッター駆動部３４の端子から延出した配線３０が取り付けられている。このシャッター駆動部３４の端子から延出した配線３０は、コネクタ３１を介してプリント基板２８と接続されている。なお、この接続は半田接続でもよい。これにより、シャッター駆動部３４が、プリント基板２８に搭載されたシャッター駆動部３４を制御するためのシャッター制御手段としてのシャッタードライバ３２に電気的に接続される。
特開平８−２３７５３１号公報特開２００２−２９９５９２号公報

しかしながら、前記従来の撮像装置２０は、図１に示すように、シャッター駆動部３４とプリント基板２８とを、鏡筒２６の外側を通る配線３０およびコネクタ３１を使用して接続している。

このため、従来の撮像装置２０は、シャッター駆動部３４とプリント基板２８とを接続する配線３０が鏡筒２６の側方に突出した構成となり、配線３０およびコネクタ３１を配設するための容積を必要としていた。

この配線３０およびコネクタ３１を配設するための容積は、装置本体サイズを増大させる原因となり、モバイル機器に撮像装置２０を組み込むレイアウトに影響を及ぼすため、小型化および薄型化を求められるモバイル機器にとって大きな問題となる。

また、この種の従来の撮像装置は、シャッターを電気的に駆動するシャッター駆動部に磁石を用いることが多く、このような磁石をリフローで実装することができない。

そこで、従来の撮像装置においては、例えば図１に示すように、立体配線板２１に撮像素子２３をリフローで実装した後、鏡筒２６とシャッター２７およびシャッター駆動部３４などを立体配線板２１に取り付けている。そして、このシャッター駆動部３４の端子をリード線やフレキ基板などの配線３０により引き出し、コネクタ３１を介して、プリント基板２８に搭載されているシャッタードライバ３２の端子と配線３０とを電気的に接続する必要があった。

このような従来の撮像装置の組立工程は、自動化しにくく生産性を阻害する要因にもなっている。

本発明の目的は、装置本体サイズが小さく、かつ組立工程を自動化しやすい撮像装置を提供することである。

本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子が実装される配線基板と、前記配線基板上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒および前記配線基板の少なくとも一方に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した構成を採る。

本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子を備えたセンサーパッケージと、前記センサーパッケージが実装される配線基板と、前記センサーパッケージ上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒および前記センサーパッケージの少なくとも一方に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した構成を採る。

本発明によれば、前記シャッター駆動手段と前記シャッター制御手段とを電気的に接続するための配線および接続端子が前記鏡筒および前記立体配線板の各々に一体形成されているので、配線が鏡筒の側方から突出せずコネクタも不要になり、装置本体サイズを小さくすることができる。また、本発明によれば、前記鏡筒を前記立体配線板に取付けることで前記シャッター駆動手段と前記シャッター制御手段とが電気的に接続されるので、組立工程を自動化しやすい。さらに、本発明に係る撮像素子を用いた電子機器は、撮像装置の
小型化により、レイアウトが容易になり、よりデザイン性を有するものにすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す概略断面図である。

図２に示すように、本例の撮像装置１００は、立体配線板１０１、撮像素子１０３、鏡筒１０６、シャッター１０７、プリント基板１０８、レンズ１１３などを備えている。

図２において、立体配線板１０１には、開口部１０２が設けられている。立体配線板１０１の開口部１０２を通った光は、レンズ１１３により被写体像として撮像素子１０３に結像され、撮像素子１０３により電気信号に変換される。

被写体を撮像する撮像素子１０３は、立体配線板１０１を介して立体配線板１０１の一面（図では下面）に形成された端子１０４と電気的に接続されている。これにより、立体配線板１０１と撮像素子１０３とが一つのセンサーパッケージ１０５となっている。

センサーパッケージ１０５は、プリント基板１０８に実装されており、プリント基板１０８を介して、プリント基板１０８に搭載された撮像素子１０３を制御するための撮像素子制御部１０９と接続されている。

センサーパッケージ１０５の立体配線板１０１の上には、鏡筒１０６が取り付けられている。また、鏡筒１０６の上には、撮像素子１０３の撮像光路を開閉するシャッター１０７と、シャッター１０７を電気的に駆動するシャッター駆動手段としてのシャッター駆動部１１４とが取り付けられている。

立体配線板１０１の下面には、撮像素子１０３を接続する端子１０４の他に、シャッター駆動部１１４をプリント基板１０８に電気的に接続するための中継端子１１５が設けられている。この中継端子１１５は、立体配線板１０１の内部を通る配線により立体配線板１０１の上面に設けられた他の中継端子１１６に電気的に接続されている。

この立体配線板１０１の上面に設けられた中継端子１１６は、立体配線板１０１の上に鏡筒１０６が取り付けられる際に、鏡筒１０６の下面に設けられた他の中継端子１１７に接続される。

この鏡筒１０６の下面に設けられた中継端子１１７は、鏡筒１０６の内部を通る配線１１８により鏡筒１０６の上面に設けられた他の中継端子１１９に電気的に接続されている。

そして、この鏡筒１０６の上面に設けられた中継端子１１９は、鏡筒１０６の上にシャッター駆動部１１４が取り付けられる際に、シャッター駆動部１１４の下面に設けられた電気端子１２０に接続される。

これにより、アクチュエータであるシャッター１０７を駆動するためのシャッター駆動部１１４の電気端子１２０が、鏡筒１０６の配線１１８および立体配線板１０１の配線を
介してプリント基板１０８に電気的に接続される。そして、シャッター駆動部１１４が、プリント基板１０８に搭載されたシャッター駆動部１１４を制御するためのシャッター制御手段としてのシャッタードライバ１１２に電気的に接続される。

シャッタードライバ１１２は、シャッター駆動部１１４を制御してシャッター１０７を開閉する。このシャッターの開閉により、レンズ１１３および立体配線板１０１の開口部１０２を通して、被写体からの入射光が撮像素子１０３に露光される。

上述のように、本例の撮像装置１００は、シャッター駆動部１１４とシャッタードライバ１１２とを電気的に接続するための配線１１８および中継端子１１５，１１６，１１７，１１９が立体配線板１０１および鏡筒１０６の各々に一体形成されている。

従って、本例の撮像装置１００においては、図１に示した従来の撮像装置２０のように配線３０が鏡筒２６の側方に大きく突出した構成となることがなくコネクタ３１も不要になるので、装置本体サイズを小さくすることができる。

また、本例の撮像装置１００においては、上述のように鏡筒１０６を立体配線板１０１に取付けることにより、シャッター駆動部１１４とシャッタードライバ１１２とを電気的に接続することができるので、その組立工程を自動化しやすい。

なお、図示の撮像装置１００においては、配線１１８が鏡筒１０６の内部に形成されている例を示したが、この配線１１８は、鏡筒１０６の内周面または外周面に形成されていてもよい。

また、配線１１８は、シャッター駆動部１１４の電気端子１２０とセンサーパッケージ１０５に設けたパッケージ端子とを直接接続する構成としてもよい。

また、図示の撮像装置１００においては、シャッター１０７およびシャッター駆動部１１４と鏡筒１０６とが別々に形成されて接合された例を示しているが、シャッター１０７およびシャッター駆動部１１４と鏡筒１０６とは一体形成されたものであってもよい。

また、図示の撮像装置１００においては、立体配線板１０１と撮像素子１０３で形成されたセンサーパッケージ１０５上に鏡筒１１８を配設した例を示しているが、撮像素子１０３と鏡筒１０６が、直接、プリント基板１０８に配設されたものであってもよい。

さらに、図示の撮像装置１００においては、アクチュエータ部がシャッター１０７およびシャッター駆動部１１４で構成されている場合について例示したが、このアクチュエータ部は、例えば、撮像装置１００のアイリス、マクロ機構、減光フィルタ、オートフォーカス機構、ズーム機構、または手ぶれ補正機構であってもよい。

本発明の第１の態様に係る撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子が実装される配線基板と、前記配線基板上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒および前記配線基板の少なくとも一方に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した構成を採る。

本発明の第２の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、被写体を撮像する撮像素子を備えたセンサーパッケージと、前記センサーパッケージが実装される配線基板と、前記センサーパッケージ上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒
および前記センサーパッケージの少なくとも一方に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した構成を採る。

本発明の第３の態様に係る撮像装置は、前記第２の態様において、前記中継端子は、前記センサーパッケージ上に前記鏡筒を配設し、前記鏡筒上に前記アクチュエータを配設した際に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続する構成を採る。

本発明の第４の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記配線は、前記鏡筒の内部に形成されている構成を採る。

本発明の第５の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記配線は、前記鏡筒の内周面に形成されている構成を採る。

本発明の第６の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記配線は、前記鏡筒の外周面に形成されている構成を採る。

本発明の第７の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記鏡筒と前記アクチュエータとが一体的に形成されている構成を採る。

本発明の第８の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記撮像素子への入射光を遮蔽するシャッターである構成を採る。

本発明の第９の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記撮像素子への入射光量を調整するアイリスである構成を採る。

本発明の第１０の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記撮像素子への入射光を減光する減光フィルタである構成を採る。

本発明の第１１の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記被写体をマクロ撮影するためのマクロ機構である構成を採る。

本発明の第１２の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記撮像素子の焦点位置を自動調整するオートフォーカス機構である構成を採る。

本発明の第１３の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記被写体をズーム撮影するためのズーム機構である構成を採る。

本発明の第１４の態様に係る撮像装置は、前記第１の態様において、前記アクチュエータは、前記被写体の撮影時における手ぶれを補正する手ぶれ補正機構である構成を採る。

本明細書の内容は、２００５年４月１日出願の特願２００５−１０５７３８に基づく。この内容は全てここに含めておく。

本発明に係る撮像装置は、装置本体サイズを小さくすることができ、また組立工程を自動化しやすいので、携帯電話装置等のモバイル機器に組み込まれる撮像装置として有用である。また、本発明に係る撮像装置を用いた電子機器および通信端末は、装置本体サイズを小さくすることができるので、モバイル用途として有効である。

従来の撮像装置の構成を示す概略断面図本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す概略断面図

Claims

被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子が実装される配線基板と、前記配線基板上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒および前記配線基板の各々に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した撮像装置。
被写体を撮像する撮像素子を備えたセンサーパッケージと、前記センサーパッケージが実装される配線基板と、前記センサーパッケージ上に配設された鏡筒と、前記鏡筒上に配設されて電気的に駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御手段と、を有し、前記鏡筒および前記センサーパッケージの各々に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続するための中継端子および配線を一体形成した撮像装置。
前記中継端子は、前記センサーパッケージ上に前記鏡筒を配設し、前記鏡筒上に前記アクチュエータを配設した際に、前記アクチュエータと前記制御手段とを電気的に接続する構成を有している請求項２記載の撮像装置。
前記配線は、前記鏡筒の内部に形成されている請求項１記載の撮像装置。
前記配線は、前記鏡筒の内周面に形成されている請求項１記載の撮像装置。
前記配線は、前記鏡筒の外周面に形成されている請求項１記載の撮像装置。
前記鏡筒と前記アクチュエータとが一体的に形成されている請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記撮像素子への入射光を遮蔽するシャッターである請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記撮像素子への入射光量を調整するアイリスである請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記被写体をマクロ撮影するためのマクロ機構である請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記撮像素子の焦点位置を自動調整するオートフォーカス機構である請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記被写体をズーム撮影するためのズーム機構である請求項１記載の撮像装置。
前記アクチュエータは、前記被写体の撮影時における手ぶれを補正する手ぶれ補正機構である請求項１記載の撮像装置。
請求項１記載の撮像装置を用いた電子機器。
請求項１記載の撮像装置を用いた通信端末。