JP5392011B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話の撮像装置に好適に用いられる小型の撮像装置に関し、特にその防塵構造に関する。

前記撮像装置において、センサ（撮像素子）にゴミが付着すると、撮影した画像にゴミが写り込み、画像品質が劣化してしまう。これを防止するために、端的には、センサ近傍を密閉空間にして、センサへのゴミの付着を防止している。しかしながら、前記撮影装置は、様々な環境で使用され、特に気圧や環境温度の変化によって、前記密閉空間内の空気が膨張・収縮することで光学部品に悪影響が及び、画質の悪化を招く。このため、前記密閉空間と外部との間に、空気抜き孔を設けたり、圧力逃がし機構を設けたりしている。

たとえば、特許文献１は、前記空気抜き孔の一例で、センサと、その直前に配置され、赤外線などの有害光をカットする光学フィルタとの間の部品に、ラビリンス構造の微細な空気通路を設けることで、それらの間の空間へのゴミの侵入を低減しつつ、前記空間内の空気の膨張・収縮に対応している。

また、本件出願人による特許文献２は、前記圧力逃がし機構の一例で、センサ近傍を密閉空間とし、その密閉空間壁の一部をゴムシートで構成することで、ゴミの侵入を防止しつつ、前記空間内の空気の膨張・収縮に対応している。

特開２００５−２０６８７号公報 特開２００８−１７２７４３号公報

先ず、特許文献１の従来技術では、画像のシミになるような大きさ（数十ミクロン）のゴミが侵入出来ないラビリンスを設けるとなると、そのラビリンスを形成する金型コアが非常に貧弱なものになるので、複数部品の組み合わせにて対応するしかなく、部品点数の増加を招くという問題がある。具体的には、前記数十ミクロンの狭い隙間を形成するためには、その幅の凸部を有する金型が必要になるが、そのような薄い部分は金型の強度が不足し、成型の際に折れてしまう。このため、前記狭い隙間の一方の壁面を形成する部品と、他方の壁面を形成する部品とを個別に成型して、組合わせる必要があり、部品点数や組立て工数を増加させてしまう。

次に、特許文献２の従来技術では、ゴムシートという別部品が発生するので、これも部品点数が増加するとともに、組立が繁雑になるという問題がある。

本発明の目的は、簡単かつ低コストに、ゴミの侵入を防止しつつ、空気通路を確保することができる撮像装置を提供することである。

本発明の撮像装置は、固定レンズ群の像側に撮像素子を備える撮像装置において、前記固定レンズ群におけるレンズと、その保持部材との当接面の一部において、前記レンズまたは保持部材の少なくとも一方に、段差、切欠きまたは溝を設け、それらの段差、切欠き
または溝を通してのみ、前記固定レンズ群と撮像素子との間の空間が、外部に連通し、前記段差、切欠きまたは溝の幅、高さおよび径は、画像のシミになるゴミの最小サイズよりも狭く形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、レンズ交換のできない小型の撮像装置において、オートフォーカスやズームのための移動レンズ群の周囲は、該移動レンズ群の移動の障害とならないように外気に開放（外部と連通）しているが、動かない構成である固定レンズ群から、その背後（像）側に設けられる撮像素子の間の空間は、ゴミの侵入を防止するために、通常、密閉空間としたり、或いは温度や気圧の変化による前記空間内の空気の膨張・収縮に対応するために、その空間への通路にフィルタなどを設けたりして、前記外気の流入に制約が設けられている。

これに対して本発明では、既存の部品である前記固定レンズ群におけるレンズと、その保持部材との構造を工夫すること（クリアランスの見直し）で、空気通路を形成し、前記温度や気圧の変化による前記密閉空間内の空気の膨張・収縮に対応する。詳しくは、前記レンズと保持部材との当接面の一部において、該レンズまたは保持部材の少なくとも一方に、段差、切欠きまたは溝を設け、それらの段差、切欠きまたは溝のみが、前記密閉空間を外部に連通する前記空気通路を形成する。そして、その空気通路の幅、高さ、径を前記ゴミの径よりも狭く形成しておく。

したがって、前記段差、切欠きまたは溝部分が、ゴミが侵入出来ないラビリンス構造を実現し、しかもその構造を、既存の構成部品で、部品点数の増加を招くことなく、かつ別部品も発生せず、簡単かつ低コストに実現することができる。

また、本発明の撮像装置では、前記保持部材は筒状に形成され、その像側にはレンズの外周縁部を像側から支持する鍔部を有し、前記レンズの表面の外周縁側の一部分には、前記鍔部との間で隙間を形成する前記段差が形成され、前記レンズの外周面には、前記段差に連なる前記切欠きが形成されることで、前記レンズの物体側から前記空間に連通した空気通路が形成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、たとえば温度上昇や気圧の低下で前記密閉空間内の空気が膨張すると、該空気は、密閉空間から、レンズ表面の段差によって保持部材の鍔部との間に形成される隙間およびレンズ外周と保持部材との間の隙間を介して、外気へと抜けることができる。一方、外部から侵入したゴミは、上記の経路と逆方向に侵入しようとするが、その経路は上述のようにラビリンス構造になっているので、該ゴミが通過するのは困難であり、撮像素子周辺の空間まで侵入することはない。こうして、ゴミによる画質の劣化を防止することができる。

なお、前記段差は、保持部材の鍔部側、またはレンズの外周縁側の何れに形成されてもよいが、上述のようにレンズ側に形成された場合、保持部材のコア加工が容易になり、保持部材側に形成された場合、レンズのコア加工が容易になり、それぞれの部品の精度を向上することができる。

さらにまた、本発明の撮像装置では、前記レンズは、プラスチックレンズから成り、前記切欠きは、それらの射出成型時におけるゲート位置に形成されるＤカットから成ることを特徴とする。

上記の構成によれば、レンズ側で、その像側から物体側へ抜ける前記空気通路を形成する切欠きに、前記レンズがプラスチックレンズから成る場合、射出成型時におけるゲート位置に形成される（光学性能に関係のないレンズ部分を削った）Ｄカットを利用する。

したがって、成型時のバリ取り等の工程で前記Ｄカットを形成することができ、工程の増加を無くすことができる。

また、本発明の撮像装置では、前記固定レンズ群は複数枚のレンズを備え、前記保持部材の鍔部における段差は、最も像側のレンズとの間に形成され、前記切欠きは、像側のレンズから物体側のレンズに連通して形成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記固定レンズ群が複数枚のレンズを備える場合、前記保持部材の鍔部における段差は、最も像側のレンズとの間に形成し、前記切欠きは、像側のレンズから物体側のレンズに連通して（フィルタなどの光学素子も含む）形成する。なお、最も像側のレンズにおいて前記段差と切欠きとは、周方向に同じ位置、すなわち上述のように連通している必要があるが、複数のレンズ間で、前記切欠きは、必ずしも周方向の位置が一致している必要はない。しかしながら、一致している方が、確実に空気の抜け道を形成することができる。

さらにまた、本発明の撮像装置では、前記段差、切欠きまたは溝の幅、高さおよび径が、０．０２ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記０．０２ｍｍは、前記固定レンズ群から撮像素子の間の空間に入ると、画像のシミになるゴミの最小サイズであるので、前記段差、切欠きまたは溝の幅、高さおよび径を、この値以下に形成しておくことで、前記シミの発生を確実に阻止することができる。

本発明の撮像装置は、以上のように、固定レンズ群から、その像（背後）側に設けられる撮像素子の間の空間へのゴミの侵入を防止するために、既存の部品である前記固定レンズ群におけるレンズと、その保持部材との構造を工夫し（クリアランスを見直し）前記レンズと保持部材との当接面の一部において、段差、切欠きまたは溝を設け、それらの段差、切欠きまたは溝のみが、前記空間を外部に連通する空気通路を形成するようにし、その空気通路の幅、高さ、径を前記ゴミの径よりも狭く形成しておく。

それゆえ、前記段差、切欠きまたは溝部分が、ゴミが侵入出来ないラビリンス構造を実現し、しかもその構造を、既存の構成部品で、部品点数の増加を招くことなく、かつ別部品も発生せず、簡単かつ低コストに実現することができる。

本発明の実施の一形態に係る撮像装置の縦断面図である。 前記撮像装置の分解斜視図である。 図２をさらに細かく分解した斜視図である。 図１の切断面線ＩＶ−ＩＶにおける断面を拡大して示し、本発明の実施の一形態に係るレンズユニットの保持部材に対する接合構造を示す図である。 図４に対して、レンズが２枚の場合の構造を示す断面図である。 図４に対して、本実施の形態をレンズと玉枠との接着に用いた場合の構造を示す断面図である。 図１における参照符号αで示す部分を拡大して示し、本発明の実施の一形態に係る通気構造を示す断面図である。 一部の光学素子の図である。 前記通気構造を実現するための接着剤の塗布状態を示す斜視図である。 内部構造を除く前後のフレームの組立て状態を示す斜視図である。 後フレームの図である。 前フレームの図である。 超音波リニアアクチュエータの取付け角の調整を行うとともに、接着を行う治具の構造を示す断面図である。 後フレームの成型時の様子を拡大して示す模式的な断面図である。 後フレームの成型時の様子を示す模式的な平面図である。 後フレームの成型時の様子を示す模式的な平面図である。 他のフレーム構造およびその成型時の断面図である。 前フレームの成型時の様子を拡大して示す模式的な断面図である。 前記前フレームに対する超音波リニアアクチュエータの組付け時の様子を模式的に示す断面図である。 超音波リニアアクチュエータのリード線の引回しを説明するための断面図である。 図２０の切断面線ＸＸＩ−ＸＸＩから見た断面図である。 １群ユニットの保持構造を説明するための正面図である。 前記図２２の分解斜視図である。 図２２に対応する他の押圧部材による保持構造を示す正面図である。 図２２の切断面線ＸＸＶ−ＸＸＶから見た断面図である。 図２２に対応する他の保持部材および押圧部材による保持構造を示す正面図である。 図２５に対応する他の押圧部材による保持構造を示すである。 図２５に対応するさらに他の押圧部材による保持構造を示すである。

図１は本発明の実施の一形態に係る撮像装置１の縦断面図であり、図２はその分解斜視図であり、図３はさらに細かく分解した斜視図である。この撮像装置１は、移動レンズユニットである１群ユニット２と、固定レンズユニットである２群ユニット３と、前記１群ユニット２を光軸方向に駆動する超音波リニアアクチュエータ４と、それらのユニット２，３および超音波リニアアクチュエータ４を収容する筐体５と、フィルタ６と、撮像素子７とを備えて構成される。

この撮像装置１は、携帯電話の端末装置に搭載され、前記撮像素子７は、ＣＣＤタイプやＣＭＯＳタイプのイメージセンサで構成されており、前記端末装置側のプリント基板に搭載される。また、前記フィルタ６は、その撮像素子７に一体に取付けられている赤外線カットフィルタから成る。このため、図２および図３を含めて、以降フィルタ６および撮像素子７は省略して示す。

前記ユニット２，３は、２群５枚の固定焦点のレンズユニットを構成し、前記超音波リニアアクチュエータ４は、オートフォーカスを実現するために１群ユニット２を駆動する。前記１群ユニット２は、３枚の光学素子２１，２２，２３と、前記光学素子２１，２２，２３を保持する保持部材２４と、遮光板２５，２６と、後述する押圧部材３０とを備えて構成される。２群ユニット３は、２枚の光学素子３１，３２と、遮光板３３，３４とを備えて構成され、前記光学素子３１，３２は、保持部材である後フレーム５１に保持されている。

前記各光学素子２１，２２，２３；３１，３２は、プラスチックレンズから成り、光路を形成するレンズ部２１１，２２１，２３１；３１１，３２１と、前記レンズ部２１１，２２１，２３１；３１１，３２１を外周側から保持する保持部２１２，２２２，２３２；３１２，３２２とを備え、それらが一体成型されて成る。そして、前記各レンズ部２１１，２２１，２３１，３１１，３２１間には、不要光を遮断するための前記遮光板２５，２６，３３，３４がそれぞれ設けられている。

移動レンズ群である前記１群ユニット２の駆動機構である前記超音波リニアアクチュエータ４は、たとえば本件出願人が先に特開２００１−２６８９５１号公報などで提案した小型化に好適なアクチュエータであり、ＳＩＤＭ(Smooth Impact Drive Mechanism（登録商標）)アクチュエータと称される。この超音波リニアアクチュエータ４は、軸方向に伸縮する圧電素子４１の一端にロッド４２が接続され、他端に錘４３が接続され、前記圧電素子４１の伸縮でロッド４２が往復移動し、前記１群ユニット２の保持部材２４が前記ロッド４２に所定の摩擦力で係合していることで、前記１群ユニット２が光軸方向に移動されるようになっている。

詳しくは、前記超音波リニアアクチュエータ４の駆動メカニズムは、圧電素子４１に矩形波を与えることで該圧電素子４１の変位が三角波状に現われ、その矩形波のデューティを変えることで、振幅上昇時と下降時とで傾きが異なる三角波が発生することを利用するものである。たとえば、ロッド４２をゆっくりと伸張させることで、そのロッド４２に摩擦係合している１群ユニット２も移動し、前記所定の摩擦力を超える程、ロッド４２を瞬時に縮小すると、１群ユニット２が伸張位置に取り残されるということを繰返し行うことで、前記１群ユニット２を前記ロッドの軸方向に移動させることが可能となっている。

前記錘４３は、圧電素子４１の伸縮による変位をロッド４２側のみに発生させるためのもので、前記圧電素子４１の他端が筐体５に取付けられるなどして、同様の機能を発揮できる場合には、省略されてもよい。また、保持部材２４のロッド４２への係合は、後述するようにして発生される摩擦力を用いて行われるが、磁力が用いられてもよい。

前記超音波アクチュエータ４の圧電素子４１は、複数の圧電層が積層され、一対の側面に各圧電層の電極が共通に引出されて構成されている。その側面の電極４１１，４１２は、個別のリード線４４，４５を介して外部接続端子４６，４７にそれぞれ接続されている。前記外部接続端子４６，４７の先端４６１，４７１は、前記携帯電話の端末側のプリント基板に半田付けされ、或いは前記プリント基板に実装されたコネクタに嵌り込む。この超音波アクチュエータ４の取付けや配線引回しについては、後に詳述する。

前記筐体５は、樹脂成型品である前記後フレーム５１と、その後フレーム５１と組合わせられて箱体を形成する前フレーム５２と、板金加工によって形成され、電磁シールド対策および外観上の部品である前カバー５３とを備えて構成される。この筐体５の構造についても、後に詳述する。

図４は、図１の切断面線ＩＶ−ＩＶにおける断面を拡大して示す図である。この図４は、前記１群ユニット２における光学素子２１，２２，２３間の互いの接合およびその接合されて成るレンズブロックの保持部材２４への接合構造を詳しく説明するための図である。この１群ユニット２の組立てでは、先ず、光学素子２２，２３間に遮光板２６が挟み込まれて、該光学素子２２，２３が互いに胴付け接着され、さらに光学素子２１，２２間に遮光板２５が挟み込まれて、光学素子２１の調芯の後、該光学素子２１，２２が互いに胴付け接着されて、前記レンズブロックが完成する。

次に、そのレンズブロックが筒状の保持部材２４へ光学素子２１側から嵌め込まれ、保持部２１２の前端面２１２ａが前記保持部材２４の前端（物体）側に内向きのフランジ状に形成されている押え板２４１の後面（像側の面）２４１ａに当接し、光学素子２２の保持部２２２の外周面２２２ａが前記保持部材２４の筒部２４２の内周面２４２ａに当接した状態で、最も後（像）側の光学素子２３の保持部２３２の外周面２３２ａと、前記筒部２４２の端面２４２ｂとの間が、接着剤２７によって接着固定されて該１群ユニット２が完成する。

ここで注目すべきは、このように複数枚の光学素子２１，２２，２３を相互に接合して成る１群ユニット２において、前記保持部２１２，２２２，２３２は、相互に隣接する光学素子２１，２２，２３における前記レンズ部２１１，２２１，２３１同士の間隔を規定する当接面２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃと、予め定める間隔ｄ１，ｄ２を開けて対向する接着剤塗布面２１２ｄ；２２２ｄ，２２２ｅ；２３２ｅとを有し、それらの境界に、前記接着剤塗布面２１２ｄ；２２２ｄ，２２２ｅ；２３２ｅから前記当接面２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃ側への接着剤２８の侵入を防ぐために、周方向に延びる溝部２１２ｆ；２２２ｆ，２２２ｇ；２３２ｇが形成されることである。相互に対向する前記当接面２１２ｂ，２２２ｂ；２２２ｃ，２３２ｃは、径方向の幅がそれぞれＷ１１，Ｗ１２で環状に形成され、前記接着剤塗布面２１２ｄ，２２２ｄ；２２２ｅ，２３２ｅは、径方向の幅がそれぞれＷ２１，Ｗ２２で環状に形成される。前記間隔ｄ１，ｄ２は、たとえば０．００５〜０．０１ｍｍに設定され、前記幅Ｗ２１，Ｗ２２は、たとえば０．４ｍｍに設定される。

このように構成することで、前記各保持部２１２，２２２，２３２において、相互に対向する接着剤塗布面２１２ｄ，２２２ｄ；２２２ｅ；２３２ｅの少なくとも一方に接着剤２８を塗布し、隣接する光学素子２１，２２，２３を互いに押圧して、加熱や紫外線照射などで前記接着剤２８を硬化させることで、光学素子２１，２２，２３同士を胴付けによって、簡単かつ強固に接合することができる。さらに、前記の押圧の際に、参照符号２８ａで示すように、余剰となった接着剤は前記溝部２１２ｆ；２２２ｆ，２２２ｇ；２３２ｇに流れ込み、これによって前記当接面２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃへの接着剤２８のはみ出しを防止することができ、前記レンズ部２１，２２，２３同士の間隔に余計な誤差が乗ることなく、光学性能を確保することができる。

また、前記保持部２１２，２２２，２３２において、前記当接面２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃを外周側、接着剤塗布面２１２ｄ；２２２ｄ，２２２ｅ；２３２ｅを内周側に配置することで、前記保持部２１２，２２２，２３２の外周側で前記レンズ部２１１，２２１，２３１同士の間隔を規定することになり、内周側で規定するよりも、前記当接面２１２ｂ，２２２ｂ；２２２ｃ，２３２ｃの間隔（スパン）が拡がり、製造誤差による前記間隔の誤差（傾きを含む）や偏心を、より小さくすることができるとともに、余剰分の接着剤２８ａの前記保持部２１２，２２２，２３２の外周側からのはみ出しを防止し、接合された光学素子２１，２２，２３の保持部材２４への組付けを、正確に行うことができる。

さらにまた、前記保持部２１２，２２２において、相互に対向する接着剤塗布面２１２ｄ，２２２ｄ；２２２ｅ；２３２ｅのレンズ部２１１，２２１，２３１側にも、溝部２１２ｈ，２２２ｈが形成される。こうして、前記保持部２１２，２２２の最内周付近にも前記溝部２１２ｈ，２２２ｈを形成することで、参照符号２８ａで示す余剰分の接着剤の前記レンズ部２１１，２２１，２３１側へのはみ出しも防止することができ、光学性能を確保することができる。

また、前記保持部２１２に環状に形成される溝部２１２ｈに対して、対向する前記保持部２２２には、前記溝部２１２ｈに遊嵌する突起または突条２２２ｋが形成され、前記突起または突条２２２ｋの外径に対して、前記溝部２１２ｈの内径が所定寸法だけ大きく形成される。すなわち、光学素子２１，２２同士を胴付けするにあたって、それらの一方に参照符号２８ａで示す余剰接着剤が流れ込む前記溝部２１２ｈを大き目の環状に形成しておき、他方には小さ目に突起または突条２２２ｋを形成し、両者を接着する際に、前記突起または突条２２２ｋによって前記余剰接着剤２８ａが溝部２１２ｈから溢れないようにしつつ、前記突起または突条２２２ｋが溝部２１２ｈに嵌り込むようになっている。そしてこれらの突起または突条２２２ｋと溝部２１２ｈとの関係は、前記突起または突条２２２ｋの外径に対して、前記溝部２１２ｈの内径が所定寸法だけ大きく形成されており、隣接する光学素子２１，２２同士で光軸と直交方向にずれが許容されている。

したがって、前記ずれを調整することで、後に詳述するようにして光学素子２１の調芯を行うことができ、その調芯後に前記接着剤２８を硬化させて光学素子２１，２２同士を固定することで、従来用いていたような調芯用玉枠を廃止することができる。

さらにまた、前記光学素子２１，２２，２３は、プラスチックレンズから成り、前記保持部２１２，２２２，２３２は、前記レンズ部２１１，２２１，２３１の外周縁の少なくとも一部分から延設される保持片から成り、それらは一体成型され、また上述のようにして保持部２１２，２２２，２３２同士で胴付けが行われる。ここで、レンズ部がガラスレンズから成る場合、保持部となる保持枠が別体で設けられることが多く、この保持枠が上記のようにして接着固定されることになるのに対して、上述のような光学素子２１，２２，２３同士の胴付けを行うことで、光学素子２１，２２，２３間の接着に、別部品の保持枠を用いる必要がなくなる。

一方、上述のような１群ユニット２において、また注目すべきは、複数枚の光学素子２１，２２，２３を筒状の保持部材２４で保持してレンズユニットを構成するにあたって、予め光学素子２１，２２，２３同士を接着固定して前記のレンズブロックを構成しておくことで、保持部材２４と嵌合する光学素子２２と、接着する光学素子２３とを分けることが可能になり、これを利用して、接着すべき光学素子２３と保持部材２４との間には、接着剤２７の通常の厚盛りによる接着剤溜まり部２７ｂに加えて、それらの間に微小間隔ｄ３を形成することで、接着剤層２７ａを設けることである。

具体的には、前記プラスチックレンズから成る光学素子２１，２２，２３を保持部材２４に嵌め込む際、少なくとも１つの光学素子、好ましくは線膨張係数の小さい材料から成る光学素子２２を筒状の保持部材２４の内周面２４２ａに嵌合、すなわち保持部材２４の径方向に係合させる。これに対して、残余の光学素子２１，２３は、前記光学素子２２に予め接合して前記レンズブロックを構成しておくことで、光軸合わせや傾き調整などの位置決めが行われている。そして、その残余の光学素子２１，２３における少なくとも一部の光学素子、好ましくは前記筒状の保持部材２４に最後に嵌め込まれる後（像）側の光学素子２３には、前記保持部材２４の内周面２４２ａと予め定める微小間隔ｄ３を開けて平行となる外周面２３２ａを形成しておき、それらの内周面２４２ａと外周面２３２ａとの間に接着剤２７を充填して、前記レンズブロックを保持部材２４に接着する。

こうして、前記光学素子２３と前記保持部材２４との間に充填された接着剤２７は、前記内周面２４２ａと外周面２３２ａとの間は接着剤層２７ａを形成するとともに、前記筒部２４２の端面２４２ｂと外周面２３２ａとの間は、接着剤溜まり部２７ｂとなる。このように構成することで、レンズ押さえのような別部材を用いることなく、また前記レンズ押えやかしめのように奥行き方向に余分なスペースが発生することなく、相互に平行な保持部材２４の内周面２４２ａと光学素子２３の外周面２３２ａとの間の前記微小間隔ｄ３に形成される前記接着剤層２７ａによって、そのせん断方向の保持力を利用して接着強度を向上することができる。これによって、振動・衝撃に対する信頼性を向上させつつ、小型・低背化することができる。

前記微小間隔ｄ３は、０．１ｍｍ以下が好ましい。それは、前記０．１ｍｍ以下とすると、前記接着剤層２７ａにおいて、大きな剪断方向の保持力を発生させることができ、すなわち該接着剤層２７ａの接着を外すためには、大きな剪断力が必要になり、レンズブロックを保持部材２４から外れ難くすることができるためである。

また、前記のように３枚の光学素子２１，２２，２３を互いに接合するにあたって、中間の光学素子２２と後（像）側の光学素子２３との保持部２２２，２３２には、相互に嵌り合い、互いの光軸と直角方向の変位を阻止する光軸方向の段差２２２ｉ，２３２ｉが設けられている。これによって、前記接着剤塗布面２２２ｅ，２３２ｅを互いに接着するだけで、保持部２２２，２３２間の光軸と直角（径）方向の変位が阻止され、調芯を行うことができる。

一方、前記中間の光学素子２２と前（物体）側の光学素子２１との保持部２２２，２１２には、前記当接面２２２ｂ，２１２ｂおよび接着剤塗布面２２２ｄ，２１２ｄが互いの光軸と直角方向の変位を許容する平滑面を形成しており、前記光学素子２２，２１間は、前記溝部２１２ｈと突起または突条２２２ｋによって許容される範囲で調芯可能となっている。そこで、前記光学素子２２，２３が接着された後、この光学素子２１を接着する際は、前記接着剤塗布面２２２ｄ，２１２ｄに前記接着剤２８として紫外線硬化性の接着剤が塗布され、調芯が行われた後、紫外線が照射されて接着剤２８が固化される。

この光学素子２２，２３に対する光学素子２１の接着時には、光学素子２２，２３は、前記光学素子２４，２５および撮像素子７に相当する部材と共に、一方の治具に仮組され、光学素子２１が他方の治具に取付けられ、撮像素子７の撮像出力を確認しながら（光学的な性能を見ながら）、２つの治具の位置が調整されることで調芯が行われる。具体的には、物体側に置かれたチャートを前記の仮組の光学素子２１〜２５を通して撮像素子７で撮影し、撮影された像の状態(片ボケなど)に応じて光学素子２１（他方の治具）を光軸に垂直な方向に移動させる。このようにして、所定の光学性能が得られるように調整しつつ、光学素子２１，２２，２３を一体化することができる。

そして、前記レンズブロックとして一体化された光学素子２１，２２，２３の内、上述のように中間の光学素子２２を筒状の保持部材２４の内周面２４２ａに嵌合し、後（像）側の光学素子２３の外周面２３２ａを前記保持部材２４の内周面２４２ａに接着することで、前記振動および衝撃に対する信頼性を向上させることができる。また、上述のような３枚の光学素子２１，２２，２３の構成において、調芯を行う場合、従来では、光学素子２２，２３を一体で保持する玉枠に対して、光学素子２１は調芯用玉枠に保持され、位置調整の後、玉枠同士が接着されることになるが、本実施の形態では、上述のように光学素子２１を光学素子２２に胴付けによって接着するので、前記の調芯用玉枠を削減し、小型・低背化することができる。

上述の例では、前記保持部材２４の前端（物体）側に抜け止めの押え板２４１が形成され、前記レンズブロックとして一体化された光学素子２１，２２，２３は該保持部材２４の後方（像側）から嵌め込まれたけれども、前記押え板２４１が後端（像）側に設けられ、光学素子２１，２２，２３が前方（物体側）から嵌め込まれる場合、前方（物体）側の光学素子２１が保持部材２４に接着されることになる。

また、１群ユニット２を構成する光学素子２１，２２，２３は３枚であったけれども、２枚や、４枚以上であってもよい。２枚で保持部材２４の後方（像側）から嵌め込まれる場合、図５で示すように、前方（物体）側の光学素子２１’が保持部材２４’に嵌合し、後方（像側）の光学素子２３’が保持部材２４’に接着されることになる。また、光学素子が４枚以上の場合、少なくとも略中間の光学素子が保持部材２４に嵌合していることが好ましい。

さらにまた、上述の実施の形態では、光学素子２１，２２，２３は、レンズ部２１１，２２１，２３１と、その外周縁部から延びて形成される保持部２１２，２２２，２３２とを備えて構成される構成において、前記保持部２１２，２２２，２３２における当接面２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃと接着剤塗布面２１２ｄ；２２２ｄ，２２２ｅ；２３２ｅとを区画するように前記溝部２１２ｆ；２２２ｆ，２２２ｇ；２３２ｇが形成される例を示しているが、図６で示すように、単体レンズ２０を、鏡筒や玉枠などの保持部材２９などに接着する場合に用いられてもよい。

すなわち、レンズ部２０ａと、そのレンズ部２０ａの外周側に延在する外縁部２０ｂとを有する前記単体レンズ２０と、それを保持する保持部材２９とを接合して成るレンズユニット２’において、前記保持部材２９は、前記外縁部２０ｂと当接して光軸方向の位置決めを行う当接面２９ａと、前記外縁部２０ｂと予め定める間隔ｄ４を開けて対向し、接着剤２８’が塗布されるべき接着剤塗布面２９ｂとを有し、その当接面２９ａと接着剤塗布面２９ｂとの境界に、周方向に延びる溝部２９ｃが形成される。このように構成してもまた、前記接着剤塗布面２９ｂから前記当接面２９ａ側への接着剤２８’のはみ出しを防止することができ、前記単体レンズ２０の保持部材２９への取付けに余計な誤差が乗ることなく、光学性能を確保することができる。

一方、前記２群ユニット３では、後フレーム５１に形成された嵌合孔５１１に光学素子３２、遮光板３４および光学素子３１が順に嵌め込まれ、接着剤３５によって接着固定される。ここで注目すべきは、固定レンズ群であり、後（像）側に撮像素子７を備える前記２群ユニット３において、後（像）側の光学素子３２の保持部３２２には、その保持部材である後フレーム５１との当接面３２３における周方向の一部において、段差３２４が形成されるとともに、外周面３２５には、その段差３２４に連なる切欠き３２６が形成されることである。これに対応して、前（物体）側の光学素子３１の保持部３１２の外周面３１５にも、切欠き３１６が形成され、これらの段差３２４および切欠き３２６，３１６を通してのみ、該２群ユニット３と撮像素子７との間の空間８が、外部に連通している。

図７は、図１における参照符号αで示す部分を拡大して示す断面図である。また、図８（ａ）は前記光学素子３２の正面図であり、図８（ｂ）はその保持部３２２の周縁部付近を拡大して示す断面図である。後フレーム５１の嵌合孔５１１には、後端（像）側に、内向きのフランジ（鍔）状に形成されている押え板５１１ａが設けられており、前記光学素子３２の保持部３２２の当接面３２３を保持する。したがって、この当接面３２３の一部に形成される段差３２４によって、前記押え板５１１ａとの間には、間隔ｄ５の隙間が形成されることになる。

また、プラスチックレンズから成る光学素子３２，３１は、射出成型によって成型された後に、ゲート位置には、バリ取りの工程でＤカットが施される。このＤカットによって前記切欠き３２６，３１６が形成され、そのＤカットによる範囲を図８（ａ）において区間ｄ６で示し、そのＤカットによる径のバラツキの範囲を、図７および図８（ｂ）では網掛けして示す。なお、図８では、前記段差３２４を強調して示している。そして、光学素子３２，３１を後フレーム５１に組付けた後に、図９で示すように、前記Ｄカットの区間ｄ６だけ、接着剤３５を塗布せず、前記切欠き３２６，３１６による隙間３１７を外部に開放する。前記接着剤３５に代えて、かしめや溶着が用いられる場合には、前記区間ｄ６だけ、そのような固定（閉塞）を行わないようにすればよい。前記区間ｄ６は、たとえば０．３〜０．８ｍｍ程度である。

ここで、レンズ交換のできない小型の撮像装置において、オートフォーカスやズームのための移動レンズ群の周囲は、該移動レンズ群の移動の障害とならないように外気に開放（外部と連通）しているが、動かない構成である固定レンズ群から、その像（背後）側に設けられる撮像素子の間の空間は、ゴミの侵入を防止するために、通常、密閉空間としたり、或いは温度や気圧の変化による前記空間内の空気の膨張・収縮に対応するために、その空間への通路にフィルタなどを設けたりして、前記外気の流入に制約が設けられている。

これに対して本実施の形態では、既存の部品である２群ユニットにおける光学素子３２，３１と、その保持部材である後フレーム５１との構造を、上述のように工夫すること（クリアランスの見直し）で、図７において参照符号Ｆで示すような空気通路を形成し、前記温度や気圧の変化による前記空間８内の空気の膨張・収縮に対応する。すなわち、光学素子３２の保持部３２２における段差３２４および切欠き３２６、ならびに光学素子３１の保持部３１２における切欠き３１６を連通させることで、前記空気通路を形成する。そして、その空気通路の幅、高さ、径を前記ゴミの径よりも狭く形成しておく。具体的には、前記段差３２４による当接面３２３と押え板５１１ａとの間隔ｄ５を、画像のシミになるゴミの最小サイズである０．０２ｍｍ以下に形成しておく。

このように構成することで、前記段差３２４および切欠３２６，３１６部分が、ゴミが侵入出来ないラビリンス構造を実現し、しかもその構造を、既存の構成部品で、部品点数の増加を招くことなく、かつ別部品も発生せず、簡単かつ低コストに実現することができる。

また、前記切欠き３２６，３１６に、光学素子３２，３１の射出成型時におけるゲート位置に形成されるＤカットを利用することで、成型時のバリ取り等の工程で前記Ｄカットを形成することができ、工程の増加を無くすことができる。

なお、前記空気通路を形成する段差３２４および切欠き３２６，３１６の少なくとも一部分が前記のゴミの最小サイズより狭く形成されていればよい。また、同じ光学素子３２に設けられる前記段差３２４と切欠３２６とは周方向に同じ位置、すなわち上述のように連通している必要があるが、光学素子３２，３１間で、前記切欠き３２６，３１６は、必ずしも周方向の位置が一致している必要はない。しかしながら、一致している方が、確実に空気の抜け道を形成することができる。

さらにまた、前記段差３２４および切欠３２６，３１６は、光学素子３２，３１と後フレーム５１との何れに形成されてもよいが、上述のように光学素子３２，３１側に形成された場合、保持部材である後フレーム５１のコア加工が容易になり、後フレーム５１側に形成された場合、光学素子３２，３１のコア加工が容易になり、それぞれの部品の精度を向上することができる。

次に、筐体５の構成について説明する。図２および図３を参照して、この筐体５を構成する部材の内、前記前カバー５３は、電磁シールドおよび外観（意匠）上設けられる板金加工品であり、フレーム５１，５２が組付けられた後、フレーム５２側から被せられ、側壁５３１に設けられた係止爪５３１ａがそれぞれ後フレーム５１の側壁５１２に形成された係止凹部５１２ａに嵌り込むことで、該後フレーム５１に固定されるだけである。したがって、以下には、特にフレーム５１，５２の構造について詳述する。

前記フレーム５１，５２は、前述のように相互に組合わせられて箱体を形成し、その内部に前記１群ユニット２および２群ユニット３ならびに超音波リニアアクチュエータ４を少なくとも収容する。注目すべきは、これらのフレーム５１，５２は、前記箱体が光軸方向である前後に２分割された形状を有する樹脂成型品から成り、かつ前記箱体の側壁５１２，５２１は貫通孔が無い形状に形成され、これによって箱体内が気密に形成されることである（前記係止凹部５１２ａは、貫通孔ではなく、底が閉塞された凹所である）。

図１０は、前記１群ユニット２および２群ユニット３ならびに超音波リニアアクチュエータ４などを除き、フレーム５１，５２だけを組合わせた状態を示す斜視図である。また、図１１は後フレーム５１の図であり、（ａ），（ｂ）は前面（物体）側から見た斜視図、（ｃ）は後面（像）側から見た斜視図、（ｄ）は前面（物体）側から見た正面図である。同様に、図１２は前フレーム５２の図であり、（ａ）は前面（物体）側から見た斜視図、（ｂ），（ｃ）は後面（像）側から見た斜視図、（ｄ）は後面（像）側から見た正面図である。

上述の図１０〜図１２に、図１および図２も合わせて参照して、後フレーム５１は、大略的に、矩形のベース５１３の外周側から前記側壁５１２が立設されるとともに、内周側には保持筒５１４が立設されて成る。前記保持筒５１４の内周側は、前記嵌合孔５１１となって、２群ユニット３を保持する。前記側壁５１２において、４面総ての側壁には、その後端（像）側に、前記前カバー５３の係止爪５３１ａが嵌り込む係止凹部５１２ａが形成され、相互に平行な一対の側壁には、前フレーム５２の側壁５２１に形成された係止孔５２１ａに嵌り込む係止突起５１２ｂが形成されている。これによって、特別な固定の作業を行うことなく、嵌め込むだけで、該後フレーム５１に、前フレーム５２および前カバー５３を取付けることができるようになっている。

また、前記後フレーム５１には、複数の位置決め用のボス５１５が、適宜分散して配置されており、前フレーム５２側の対応する位置決め孔５２５に嵌り込むことで、これらのフレーム５１，５２の光軸とは直交方向のずれが防止されている。

さらにまた、後フレーム５１の１つの隅角部には、前記超音波リニアアクチュエータ４を収納するための収納凹部５１６が形成されるとともに、対角線上の隅角部には、前記１群ユニット２を案内する一対の案内壁５１７が形成されている。さらにまた、その収納凹部５１６から離れた側壁に、前記外部接続端子４６，４７に対応する取付け凹部５１８，５１９が形成されている。

前フレーム５２は、矩形の前面板５２２の外周側から前記側壁５２１が立設されるとともに、内周側には前記１群ユニット２が外部に臨む開口５２３が形成されている。また、前フレーム５２の１つの隅角部には、前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２の先端部が嵌り込む嵌合孔５２６が形成されるとともに、対角線上の隅角部には、前記１群ユニット２を案内する一対の案内壁５２７が形成されている。

そして、これらのフレーム５１，５２の組立てには、先ず、前述のように後フレーム５２の嵌合孔５１１に光学素子３２、遮光板３４および光学素子３１が順に嵌め込まれ、接着剤３５によって接着固定されて２群ユニット３が完成される。次に、超音波リニアアクチュエータ４が後フレーム５１の収納凹部５１６に組み込まれ、該超音波リニアアクチュエータ４の外部接続端子４６，４７が取付け凹部５１８，５１９に嵌め込まれるとともに、一対のリード線４４，４５が２群ユニット３の周囲を引回され、遮光板３３で抑え込まれる。続いて、前述のようにして組立てられた１群ユニット２が超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２に係合された後、その先端部が前記嵌合孔５２６に嵌合されつつ、２つのフレーム５１，５２が組合わせられ、係止突起５１２ｂが係止孔５２１ａに嵌り込むことで、フレーム５１，５２が相互に固定される。

しかしながら、この状態では、超音波リニアアクチュエータ４は、ロッド４２の先端１点で固定されているだけで、圧電素子４１側は変位可能である。これは、超音波リニアアクチュエータ４のフレーム５１，５２に対する取付け角（チルト角）を調整可能とするためで、調整後は、錘４３の背面４３ａを、後フレーム５１の前記ベース５１３に接着することで、圧電素子４１を固定する。そのため、前記ベース５１３において、前記収納凹部５１６に連なる調整孔５１６ａが形成されている。前記調整孔５１６ａは錘４３よりも小径に形成される。

図１３は、そのような超音波リニアアクチュエータ４の取付け角（チルト角）の調整を行うとともに、接着を行う治具９の構造を示す断面図である。この治具９は、大略的に、第１の治具９１と、第２の治具９２と、接着剤充填手段９３とを備えて構成される。前記第１の治具９１は、前記２群ユニット３が取付けられた前記後フレーム５１において、撮像素子７の取付け基準面となり、したがって撮像素子７の素子面と平行で、かつ該２群ユニット３の光軸と垂直に形成されているベース５１３の後面５１３ａと当接する当接面９１１を有し、該後フレーム５１を把持する。前記第２の治具９２は、前記１群ユニット２の基準面となり、該１群ユニット２の光軸と垂直に形成されている前記押え板２４１の前面２４１ｂと当接し、前記第１の治具９１側の当接面９１１と平行な当接面９２１を有する。

したがって、前記第２の治具９２が１群ユニット２を吸着することで、該１群ユニット２の光軸の撮像素子７の素子面に対する角度を垂直に調整することができる。前記接着剤充填手段９３は、前記調整孔５１６ａ付近に吐出口９３１を有し、上述のようにして１群ユニット２の光軸調整が行われた後、該吐出口９３１から錘４３の後端面４３ａに向けて紫外線硬化性の接着剤４８を吐出し、紫外線が照射されると、前記錘４３がベース５１３に固定される。

こうして組立てられた後に、治具９から取外され、前カバー５３を嵌め込んだ状態が図１となる。このような治具９を用いることで、移動レンズ群である１群ユニット２の傾き調整および超音波リニアアクチュエータ４の後フレーム５１への接着固定を容易に行うことができる。

ここで、治具９２において、前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２の先端部４２ａに当接し、該超音波リニアアクチュエータ４の取付け高さを規定する位置決めピン９２２は、その当接部分９２２ａの形状が球形状に形成されている。したがって、前記当接部分９２２ａは、ロッド４２の先端部４２ａの中心と点当りとなり、傾き調整の安定化を図ることができる。

なお、前記撮像素子７を後フレーム５１に組付けた後に、その撮像画像をモニタしながら、画質が最良となるところに、前記調整孔５１６ａから錘４３の背面４３ａを動かすという簡単な作業で、前記超音波リニアアクチュエータ４の傾き調整を行い、さらに２群ユニット３に対する撮像素子７の位置調整などを行った後、超音波リニアアクチュエータ４のフレームへの接着固定を行うようにしてもよい。その場合、複数群のレンズ構成で、移動レンズ群である１群ユニット２以外の性能劣化要因も含めてキャンセルすることができ、撮像装置トータルとしての性能出しが可能になる。

以上のように、オートフォーカスのために超音波リニアアクチュエータ４を用いて１群ユニット２を光軸方向に移動させるようにした撮像装置１において、該撮像装置１の概ね外形状を形成する前記フレーム５１，５２を、箱体を光軸方向の前後に２分割した形状で形成し、さらに前フレーム５２の前面板５２２によって超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２の先端部を、後フレーム５１のベース５１３によって、錘４３を介して圧電素子４２を保持することで、前記フレーム５１，５２の側壁５１２，５２１を気密、すなわち貫通孔の無い形状に形成することができる。これによって、ゴミの侵入を防ぐことができるとともに、前面からの耐押し強度等、フレーム５１，５２の剛性を高め、該フレーム５１，５２に掛かる圧力による超音波リニアアクチュエータ４の破壊を防止することもできる。

また、前フレーム５２の前面板５２２には、前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２の先端部４２ａが嵌挿し、その先端部を該超音波リニアアクチュエータ４が所定範囲で傾倒（チルト）可能に支持する嵌合孔５２６を設け、後フレーム５１のベース５１３には、前記錘４３の背面４３ａに臨み、該背面４３ａより狭小に形成される調整孔５１６ａを形成し、前記１群ユニット２の光軸の撮像素子７の素子面に対する角度が垂直となるように、前記錘４３を調整孔５１６ａに対して位置調整した後、前記調整孔５１６ａに接着剤４８を充填して前記錘４３を固定するので、超音波リニアアクチュエータ４のフレーム５１，５２に対する取付け角を調整可能とし、移動レンズ群である１群ユニット２の傾き精度を部品精度に依存することなく向上することができる。また、前記嵌合孔５２６はロッド４２の先端部４２ａによって、調整孔５１６ａは錘４３の背面４３ａおよび接着剤４８によって、それぞれ閉塞されるので、ゴミが侵入することはなく、また嵌合孔５２６を閉塞するために、前記成型品（前フレーム５２）に肉厚が不要となり、低背化を図ることができる。

また、超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２は、その先端側のみが前面板５２２に支持されるだけであるので、該ロッド４２の長さは、大略的に、前フレーム５２に支持される部分の長さに、１群ユニット２の移動長さを加えた長さに抑えることができ、すなわち軸支持部分が従来では２箇所のところが１箇所で済むので、その軸嵌合長分の長さだけ装置高さを低くすることが可能となり、低背化することができる。さらにまた、１群ユニット２の傾き調整を行うように調整孔５１６ａを形成しても、その調整孔５１６ａには接着剤４８を充填して、錘４３との間で閉塞するので、ゴミの侵入も防ぐことができる。

なお、超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２が後フレーム５１のベース５１３に支持され、錘４３が前フレーム５２の前面板５２２に支持されてもよい。

ここで、図１４に後フレーム５１の成型時の様子を示す（便宜上、上下が逆転している）。前記フレーム５１，５２には、構造的に、前後（光軸）方向、すなわち金型の抜き方向とは直交方向にせり出す部材が形成されていない。したがって、フレーム５１を成型する金型としては、固定コア９４と、その固定コア９４に対して前記抜き方向に近接離反可能な可動コア９５とを設けるとともに、前記抜き方向とは直交方向に可動のスライドコア９６を設けて、それぞれ矢符９４ａ，９５ａ，９６ａに型抜きすることになる。この際、前記係止凹部５１２ａや係止突起５１２ｂを形成するにあたって、この図１４で示すように、外部からのスライドコア９６に形成させることで、可動コア９５は、そのまま矢符９５ａ、すなわち前後（光軸）方向に型抜きすることができる。

そして、図１５のように左右２面のスライドコア９６１，９６２でフレーム５１，５２の側面を形成する場合、前記係止凹部５１２ａや係止突起５１２ｂとなる部分で、型抜き時に引っ掛かる部分に、参照符号５１２ａ１で示すような、抜き方向９６ａに沿ったテーパ面を形成しておく。前記テーパ面５１２ａ１のフレーム５１，５２の側面との角度βは、４５°以内である。これによって、左右２面のスライドコア９６１，９６２で、フレーム５１，５２の側面に凹凸を形成することができる（図１１（ｄ）で示す後フレーム５１の正面図において、外部接続端子４６，４７に対応する取付け凹部５１８，５１９に顕著に表れている。）。

このように構成することで、型抜きが容易であるとともに、型構成上、中子が無く、前記のように側壁５１２，５２１に貫通孔が無い箱体を形成することができ、ゴミの侵入を防ぐことができるとともに、フレーム５１，５２の剛性を高めることができる。

図１６には、図１５のようなスライドコア９６１，９６２を用いて複数（図１６の例では４）個のフレーム５１を形成する例を示す。こうして、左右２面のスライドコア９６１，９６２だけでフレーム５１，５２の側面の凹凸を形成できることで、成型品（フレーム５１，５２）を相互に近付けて成型することができ、部品取れ数が上がり、コストを削減することができる。

なお、図１７（ａ）で示すように、フレーム５１’にフレーム５２’や図示しない前記前フレーム５３が、接着によって固定される場合、該フレーム５１’，５２’の側面に凹凸は無く、図１７（ｂ）で示すような前後に型抜きするコア９７，９８のみで成型することができ、さらに取れ数を増やすことができる。

一方、図１８には、前フレーム５２の成型時の様子を示す。前フレーム５２には、その前面板５２２に、前記ロッド４２の嵌合孔５２６が形成される。この嵌合孔５２６を可動コア１００で形成し、また前面板５２２の裏面となる側には、前記嵌合孔５２６の外周にテーパ５２６ａが形成されるようになっている。したがって、固定コア９９と型締めし、成型を行った場合、タッチバリ（ヒゲ）は、形成されたとしても、フレーム５２の外面側に形成されることになる。

したがって、図１９で示すように、ロッド４２を前記嵌合孔５２６に嵌合させる際には、バリの影響はなく、また気密なフレーム５１，５２内に侵入することなく、移動部材２４の係合部２４３に噛み込んだりすることはない。これによって、超音波リニアアクチュエータ４は、円滑な動作を行うことができる。また、ロッド４２は１箇所の嵌合孔５２６に嵌合させるだけでよく、さらにその入口にはテーパ５２６ａが形成されているので、容易に組立てることができる。

また、図２０および図２１は、前記リード線４４，４５の引回しを説明するための図であり、図２０は撮像装置１の断面図であり、図２１は図２０の切断面線ＸＸＩ−ＸＸＩから見た断面図である。これらの図２０および図２１では、前記リード線４４，４５は、半田付けされるものとしている。前述のようなフレーム５１，５２の構成において、本実施の形態でまた注目すべきは、前記超音波リニアアクチュエータ４へのリード線４４，４５の引回しおよび外部接続端子４６，４７の取付け構造を工夫していることである。

具体的には、先ず、前記超音波アクチュエータ４の圧電素子４１の電極４１１，４１２には、前記フレーム５１，５２中を引回される変形容易な個別のリード線４４，４５の一端４４１，４５１が、それぞれ参照符号４８１，４９１で示すように半田付けされる。前記リード線４４，４５の他端４４２，４５２は、外部接続端子４６，４７に、それぞれ参照符号４８２，４９２で示すように半田付けされる。

ここで、前記外部接続端子４６，４７は、板金によって、図３や図２０で示すように、大略的にＪ字形状に形成され、そのＪ字の短片４６２，４７２に前記各リード線４４，４５の他端４４２，４５２がそれぞれ半田付けされる。また、前記Ｊ字の長片４６３，４７３の前記先端４６１，４７１が、外部の基板などに導電接続され、或いはコネクタなどに嵌り込む。

一方、前述のように、１群ユニット２および２群ユニット３ならびに超音波リニアアクチュエータ４を少なくとも収容するフレーム５１，５２は、箱体が２つに分割形成されて成り、前記外部接続端子４６，４７は、その屈曲部４６４，４７４が、前記２つに分割されたフレーム５１，５２の突き合わせ面５１９，５２９で挟持されるとともに、フレーム５１の側壁５１２を該外部接続端子４６，４７の前記板金による弾発力によって、前記Ｊ字の内周面４６５，４７５で挟込むことで固定される。

このように構成することで、前記外部接続端子４６，４７やリード線４４，４５等、超音波リニアアクチュエータ４を駆動するための構成に、個々に汎用性の高い安価な部品を用いることで、インサート成型などに比べて、低コスト化を図ることができる。また、フレーム５１の側壁５１２の肉厚は最小限でよく、また超音波リニアアクチュエータ４の電極４１１，４１２へのリード線４４，４５の接続方法は単なる半田付けで、前記参照符号４８１，４９１で示すその半田付け部分の投影面積を小さくすることができ、小型化を図ることができる。さらにまた、前記リード線４４，４５の自由な引回しを実現するにあたって、金属製の外部接続端子４６，４７を用いることで、フレキシブル基板に比べて、フレーム５１，５２の突き合わせ面５２０，５３０で挟み込んだ時に精度が出易く、このため気密を維持でき、ゴミの侵入にも強くなる。

さらにまた、１群ユニット２の駆動機構として、前記のような超音波リニアアクチュエータ４を用いることで、小型化に好適であるだけでなく、その駆動メカニズムが前述のとおり圧電素子４１に矩形波を与えるだけで、その端子（電極）としては、参照符号４１１，４１２で示すように、２つでよい。したがって、前記のように個別の外部接続端子４６，４７にリード線４４，４５を用いても、端子数や線数は最小限で済み、これらを用いる上記のような構成に、特に好適である。

また、矩形のフレーム５１，５２の中央にレンズのユニット２，３を配置し、前記超音波リニアアクチュエータ４は、前記フレーム５１，５２の隅角部に設置されることになるので、前記外部接続端子４６，４７を、４つの側壁５１２の内、前記超音波リニアアクチュエータ４に隣接していない側壁５１２１に設けることで、これらの外部接続端子４６，４７と超音波リニアアクチュエータ４との位置関係が該撮像装置１の投影面内でほぼ最遠となるように配置することができる。これによって、超音波リニアアクチュエータ４を固定する際に、リード線４４，４５のコシの影響を最小とし、光学性能を確保し易くなる。

また、前述のように２つの電極４１１，４１２によって駆動することができ、前記電極４１１，４１２を圧電素子４１の対向面に配置して成る超音波リニアアクチュエータ４を用い、それをフレーム５１，５２の隅角部に設置した場合、図２１や図３で示すように、２本のリード線４４，４５は、該超音波リニアアクチュエータ４から相互に反対方向に引回され、対応する外部接続端子４６，４７に到達することになることを利用して、前記リード線４４，４５に絶縁被服のない裸線を用いる。したがって、半田付けの工程での被服除去の工程が省け、組立てを簡素化し、作業性を向上することができるとともに、該超音波リニアアクチュエータ４を固定する際に、前記被覆がない分、リード線４４，４５のコシをさらに小さくし、光学性能をより確保し易くなる。

さらに、前記リード線４４，４５を、固定レンズ群である２群ユニット３の周囲を引回すことで、該リード線４４，４５の引回しのために専用のスペースを確保する必要が無くなり、スペース効率を向上し、小型化することができる。また、固定レンズ群である２群ユニット３の周囲であるので、移動レンズ群である１群ユニット２の作動不良の虞はなく、また該リード線４４，４５自身にも断線などの故障の可能性が小さくなり、信頼性を向上することができる。

さらにまた、前記リード線４４，４５を、レンズへの有害光線の入射を遮断することを目的とした遮光板３３によって、前記移動レンズ群である１群ユニット３が配置された空間から隔離しておくことで、前記１群ユニット２のリード線４４，４５との接触を防止することができ、信頼性を向上することができる。

また、前記外部接続端子４６，４７は、ＳＵＳなどの相対的に半田の濡れ性が悪い材料から成る基材に対して、前記半田付けが行われるＪ字の短片４６２，４７２およびＪ字の長片４６３，４７３における先端４６１，４７１部分には、半田メッキ、金メッキ、銀メッキ、ニッケルメッキ、亜鉛メッキの何れかの処理が施され、半田の濡れ性が良くされている。したがって、半田付け部分に良好な導電性を得ることができるとともに、半田付けが行われる部分以外への不所望な半田の回り込みによる他部品との干渉を防ぐことができ、信頼性を向上することができる。

さらにまた、前記外部接続端子４６，４７は磁性を有する材料で形成されることが好ましい。これによって、半田付けのための治具にセットし易くなり（吸着し）、作業性を向上することができる。本実施形態では、前記外部接続端子４６，４７に、オーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４）を使用している。オーステナイト系ステンレスは一般的には非磁性材料であるが、本実施形態では、曲げ加工によって生じる微弱な磁気を利用している。前記外部接続端子４６，４７には、磁性材料であるフェライト系ステンレスを使用してもよい。なお、前記磁性を有する材料を基材として、上述のように、半田付けが行われる部分にメッキ処理が施されてもよい。

次に、１群ユニット２の保持構造について説明する。図２２は前記１群ユニット２の正面図であり、図２３はその分解斜視図である。図２２には、前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２も示されている。この１群ユニット２は、前述のように胴付けされた光学素子２１〜２３等を保持する保持部材２４に、押圧部材３０が組付けられて構成され、前記ロッド４２の軸線方向に移動される移動体となる。前記押圧部材３０は、移動体本体である前記保持部材２４に対向して、該保持部材２４との間で前記ロッド４２を抱え込み、該保持部材２４を前記ロッド４２に所定の摩擦力で係合させるものである。

前記保持部材２４は、略矩形に形成され、その１つの隅角部付近は、該隅角部付近に配置された前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２への係合部２４３となり、対角線上の隅角部付近には、案内片２４４が形成されている。前記案内片２４４は、前記フレーム５１，５２における一対の案内壁５１７，５２７（図１１，１２参照）間に嵌り込み、これによって該保持部材２４のロッド４２回りの回転が阻止され、かつ前記ロッド４２の軸線方向に移動可能となっている。一方、前記係合部２４３に隣り合う隅角部の一方には、前記押圧部材３０の係合部となる前後一対のボス２４５が立設されている。

これに対して、注目すべきは、前記押圧部材３０は、弾性を発揮する板ばね部材が板金加工によって略くの字状に形成されて成り、その略中央部分である前記くの字の屈曲点が係合部３０１となって、前記ボス２４５に係合して、参照符号Ｒで示すように揺動自在となることである。そして、この押圧部材３０では、そのくの字の２辺を板ばね部材として使用し、一辺３０２の先端が前記ロッド４２を矢符Ｈ１方向に押圧する押圧部３０２ａとなり、もう一辺３０３の先端が前記保持部材２４の当接部２４６に当接して、前記押圧部３０２ａが前記ロッド４２を押圧することで発生した矢符Ｈ２方向の反力を受ける受け部３０３ａとなる。

このように構成することで、略中央部分で押圧部材３０を支持しても、その揺動支点（係合部３０１）を超えて、該押圧部材３０の略全長で弾性を発揮させることができ、該押圧部材３０の力点（受け部３０３ａ）〜作用点（押圧部３０２ａ）の長さを長くすることができる。

ここで、一般に、板ばね部材のたわみ量は、固定点から作用点までの距離の３乗に比例し、力量に比例する。したがって、従来から広く用いられているように、保持部材に一端を固定し．他端でロッドを押圧するようにした板ばねの場合、固定点〜押圧点までの距離をＬ、発生する力をＦとするとき、たわみ量ｙは、
ｙ＝Ｌ^３×Ｆ／（３ＥＩ） （Ｉ：断面２次モーメント、Ｅ：ヤング率）
で表される。

これに対して、本実施の形態の場合、同じく固定点（係合部３０１）〜作用点（押圧部３０２ａ）までの距離をＬとし、固定点（係合部３０１）〜反力支持部（受け部３０３ａ）までの距離をＬ１とすると、同じ力Ｆを発生させるときのたわみ量ｙ１は、
ｙ１＝（Ｌ^３＋Ｌ１^２×Ｌ）×Ｆ／（３ＥＩ）
となる。

したがって、ｙとｙ１とを比較すると、Ｌ１^２は正の値であるので、Ｌ１^２×Ｌが加算されるだけ、ｙ１の方が大きくなる。したがって、本実施の形態の方が、板波ばね部材に同じたわみ量に変化があった場合、前記距離が長い分、力量、すなわちロッド４２に対する移動体の摩擦力（挟持力）Ｆの変化を小さくすることができる。こうして、押圧部材３０のバネ感度を小さくし、超音波リニアアクチュエータ４の摩擦力（挟持力）のバラツキを抑え、駆動性能を安定化させることができる。

また、板ばね部材から成る押圧部材の略中央部分を揺動自在に支持するにあたって、図２４で示す押圧部材３０’のように、保持部材２４’の周囲の部品レイアウトなどに対応して、直線状の板ばね部材が用いられてもよい。しかしながら、前記押圧部材３０のように、略矩形に形成される保持部材２４のほぼ２辺に亘るくの字の板ばね部材を用いることで、弾性を発揮する板ばね部分を長くすることができ、前記バネ感度を一層小さくすることができる。

さらにまた、前記押圧部材３０における前記保持部材２４への係合部３０１は、板状の保持部材２４を厚み方向（前後）から挟み込む一対の係合片３０１１，３０１２を備えて成り、その係合片３０１１，３０１２に形成された係合孔３０１１ａ，３０１２ａが、前記保持部材２４の前後に立設された一対のボス２４５にそれぞれ係合することで、該押圧部材３０は、前述のように、参照符号Ｒで示すように揺動自在に支持される。そして、前記ボス２４５が円柱状に形成され、前記係合孔３０１１ａ，３０１２ａは前記ボスが緩やかに嵌り込む四角形に形成され、その四角形の対向する対の２辺Ｖ１１，Ｖ１２；Ｖ２１，Ｖ２２が、それぞれ前記押圧部材３０における押圧部３０２ａ側の一辺３０２と、受け部３０３ａ側のもう一辺３０３辺と平行に配置される。

したがって、前記押圧部材３０が弾発力を発揮し、前記くの字が閉じる方向、すなわち矢符Ｈ３で示す前記ボス２４５が係合孔３０１１ａ，３０１２ａから外れようとする方向の力が作用すると、円柱状のボス２４５は、四角形の係合孔３０１１ａ，３０１２ａの隣接した２辺Ｖ１１，Ｖ２１に当接するようになる。これによって、ボス２４５や係合孔３０１１ａ，３０１２ａの公差が緩くても（多少ずれたり、形状が崩れていても）、押圧部材３０が安定した弾発力を発揮することができる。

また、押圧部材３０を保持部材２４に互いの凸凹を係合させて取付けるので、取付けのための別部品が不要になり、組立を容易にできるとともに、一対の係合片３０１１，３０１２で保持部材２４を挟み込むことで、安定した揺動動作を実現することもできる。また、前記ボス２４５は、保持部材２４の内方側２４５ａが円柱状となっているのに対して、外方側２４５ｂは案内斜面となっており、係合片３０１１，３０１２の該ボス２４５からの抜け止めを行いつつ、前記組立を容易に行うことができる。なお、係合片３０１１，３０１２にボス２４５が形成され、保持部材２４に係合孔３０１１ａ，３０１２ａが形成されてもよい。

また、前記保持部材２４において、超音波リニアアクチュエータ４付近には、前記押圧部材３０の押圧部３０２ａが、前記超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２に係合して、該ロッド４２の軸方向に移動することを規制する一対の規制部材２４７１，２４７２が設けられている。同様に、係合部３０１側にも、一対の規制部材２４８１，２４８２が設けられている。

このように構成することで、板ばね部材から成る前記押圧部材３０において、前記係合部３０１から押圧部３０２ａ側の一辺３０２は、該押圧部３０２ａが超音波リニアアクチュエータ４のロッド４２に係合していることから、保持部材２４の移動に伴い、捻れや撓みが生じる可能性があるのに対して、前記一辺３０２を移動方向の両側から保持する一対の規制部材２４７１，２４７２；２４８１，２４８２を設けることで、前記捻れや撓みを抑制し、超音波リニアアクチュエータ４の摩擦力（挟持力）Ｆの変動を抑えることができる。

上述の例では、前記一辺３０２の移動を規制する部材として、移動方向の両側から保持する一対の規制部材２４７１，２４７２；２４８１，２４８２を用いたけれども、たとえば前記一辺３０２に１ヶ所の係止孔を形成しておき、その係止孔に緩やかに嵌り込むピンなどが用いられてもよい。

続いて、１群ユニット２のロッド４２に対する係合部分の構造について説明する。図２５は、その係合部分の断面図であり、図２２の切断面線ＸＸＶ−ＸＸＶから見ている。前述の図２２および図２３を合わせて参照して、注目すべきは、前記ロッド４２は円柱状に形成され、前記保持部材２４における前記ロッド４２への当接部である前記係合部２４３は、Ｖ字状の接触片２４３ａ，２４３ｂが、前記ロッド４２の軸線方向に相互に間隔を開けて２組設けられて構成されることである。

前記接触片２４３ａ，２４３ｂは、ロッド４２の外周を取り巻くように前記Ｖ字状に連続して形成されなくてもよく、図２６の接触片２４３ｃ，２４３ｄで示すように、実際にロッド４２に接触する４点のチップから構成されてもよい。また、反対側には前記押圧部材が臨むので、ロッド４２の周方向に１８０°未満の間隔を開けて配置されればよい。また、ロッド４２は、角柱ではなく、円柱であればよく、軸直角断面が真円または楕円のいずれであってもよい。

さらにまた、前記Ｖ字状の接触片２４３ａ，２４３ｂや個別の接触片２４３ｃ，２４３ｄは、ロッド４２上を摺動するので、その材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）に添加物を加えて硬度を高くしたものを用いることが望ましい。前記添加物としては、ガラスファイバー、カーボンファイバー、酸化チタン、チタン酸カリウムを用いることが好ましい。前記ポリフェニレンサルファイド樹脂および液晶ポリマーは、流動性が良く、精密成形に好適であり、さらに添加物を加えて硬度を高くすることで駆動性能（速度）を向上することができる。

このように構成することで、前面からの投影面で見れば、図２２で示すように、前記押圧部材３０を含めて、前記ロッド４２は３点で支持されることになる。これによって、保持部材２４と押圧部材３０との相対位置が若干ずれたとしても、前記押圧部材３０は、前記ロッド４２に対して、前記接触片２４３ａ，２４３ｂとは反対側で、各接触片２４３ａ，２４３ｂに対して、略均等に押圧力を発揮することになる。したがって、前記係合部２４３がロッド４２の軸線方向に連続したＵ溝やＶ溝である場合のように、それぞれ面や一対の線での接触に比べて、４点での接触では、前記係合部２４３の成型や加工によるバラツキに対する許容量が大きくなり、保持部材２４の摩擦力（挟持力）のバラツキを抑え、駆動性能を安定化させることができる。

好ましくは、前記各接触片２４３ａ，２４３ｂにおける前記ロッド４２の軸線方向の長さ、すなわち接触長Ｋ１，Ｋ２が、係合部２４３の幅Ｋ０の１／３以下、したがって２組の接触片２４３ａ，２４３ｂの間隔Ｋ３が１／３以上とされる。このように構成することで、前記各接触片２４３ａ，２４３ｂはロッド４２に点当りとなり、上記の効果を高めることができる。

また、図２２で示すように、前記一対の接触片２４３ａ，２４３ｂの接触箇所の間隔θ１が、周方向に１２０°、すなわち前記一対の接触箇所における接線Ｎ１，Ｎ２同士が交差する角度θ２が６０°となるように配置されてもよい。その場合、前記押圧部材３０の押圧部３０２ａが上述のように平板の板バネから成ることで、前記軸直角断面の３点が略１２０°間隔となり、前記押圧部材３０からの押圧力を一対の接触片２４３ａ，２４３ｂの接触箇所に均等に与えることができる。

また、前記図２６で示すように、押圧部材３０’の押圧部３０２ａ’も、軸直角断面がＶ字状の板状体から形成されてもよい。この場合、押圧部３０２ａ’は、ロッド４２に対して２線で当接することになる。したがって、押圧力を分散させることができる。

さらにまた、図２７の押圧部３０２ａ''で示すように、前記ロッド４２の軸線方向の中央部が隆起して、実際にロッド４２に接触する接触部３０４が形成されてもよい。こうして押圧部３０２ａ''側も点接触とすることで、前記ロッド４２の軸線方向に相互に間隔を開けて２組設けられる接触片２４３ａ，２４３ｂに対して、略均等に押圧力を与えることができる。

或いは、前記接触部３０４を、点（突起）ではなく、突条とし、その接触長を押圧部３０２ａ''の幅の１／２以下とすることで、上述のように２組の接触片２４３ａ，２４３ｂに略均等に押圧力を与えることができるとともに、単位面積当りの押圧力を小さくし、耐摩耗性を向上することもできる。

また、前述の図２６で示すようなくの字の押圧部３０２ａ’において、一対の接触片３０５ａ，３０５ｂのそれぞれに、図２８で示すように、ロッド４２の軸線方向に相互に間隔を開けて、２組の接触片３０５ｃ、３０５ｄを設けてもよい。この場合、保持部材２４側で４点、それに対向して押圧部３０２ａ’側でも４点で、ロッド４２の外周面を支持することになる。これによって、単位面積あたりの押圧力を小さくし、耐摩耗性を向上させることができる。

１ 撮像装置
２ １群ユニット
２０ レンズ
２０ａ レンズ部
２０ｂ 外縁部
２１，２２，２３ 光学素子
２１１，２２１，２３１ レンズ部
２１２ｂ；２２２ｂ，２２２ｃ；２３２ｃ 当接面
２１２ｄ；２２２ｄ，２２２ｅ；２３２ｅ 接着剤塗布面
２１２ｆ；２２２ｆ，２２２ｇ；２３２ｇ；２１２ｈ，２２２ｈ 溝部
２１２，２２２，２３２ 保持部
２２２ｋ 突起または突条
２２２ｉ，２３２ｉ 段差
２４，２４’ 保持部材
２４３ 係合部
２４３ａ，２４３ｂ；２４３ｃ，２４３ｄ 接触片
２４４ 案内片
２４５ ボス
２４６ 当接部
２４７１，２４７２；２４８１，２４８２ 規制部材
２５，２６ 遮光板
２７，２８，２８’，３５，４８ 接着剤
２９ 保持部材
２９ａ 当接面
２９ｂ 接着剤塗布面
３０，３０’ 押圧部材
３０１ 係合部
３０１１，３０１２ 係合片
３０２，３０３ 辺
３０２ａ，３０２ａ’，３０２ａ'' 押圧部
３０３ａ 受け部
３０４ 接触部
３０５ａ，３０５ｂ；３０５ｃ、３０５ｄ 接触片
３ ２群ユニット
３１，３２ 光学素子
３１１，３２１ レンズ部
３１２，３２２ 保持部
３１６，３２６ 切欠き
３２４ 段差
３３，３４ 遮光板
４ 超音波リニアアクチュエータ
４１ 圧電素子
４１１，４１２ 電極
４２ ロッド
４３ 錘
４４，４５ リード線
４６，４７ 外部接続端子
４６２，４７２ 短片
４６３，４７３ 長片
４６４，４７４ 屈曲部
４６５，４７５ 内周面
５ 筐体
５１ 後フレーム
５１１ 嵌合孔
５１２，５２１ 側壁
５１３ ベース
５１４ 保持筒
５１６ 収納凹部
５１６ａ 調整孔
５１７，５２７ 案内壁
５１８，５１９ 取付け凹部
５２ 前フレーム
５２０，５３０ 突き合わせ面
５２６ 嵌合孔
５３ 前カバー
６ フィルタ
７ 撮像素子
８ 空間
９ 治具
９１ 第１の治具
９１１，９２１ 当接面
９２ 第２の治具
９２２ 位置決めピン
９３ 接着剤充填手段
９４，９７，９９ 固定コア
９５，９８，１００ 固定コア
９６；９６１，９６２ スライドコア

Claims (5)

1. 固定レンズ群の像側に撮像素子を備える撮像装置において、
   前記固定レンズ群におけるレンズと、その保持部材との当接面の一部において、前記レンズまたは保持部材の少なくとも一方に、段差、切欠きまたは溝を設け、それらの段差、切欠きまたは溝を通してのみ、前記固定レンズ群と撮像素子との間の空間が、外部に連通し、
   前記段差、切欠きまたは溝の幅、高さおよび径は、画像のシミになるゴミの最小サイズよりも狭く形成されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記保持部材は筒状に形成され、その像側にはレンズの外周縁部を像側から支持する鍔部を有し、
   前記レンズの表面の外周縁側の一部分には、前記鍔部との間で隙間を形成する前記段差が形成され、前記レンズの外周面には、前記段差に連なる前記切欠きが形成されることで、前記レンズの物体側から前記空間に連通した空気通路が形成されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記レンズは、プラスチックレンズから成り、前記切欠きは、それらの射出成型時におけるゲート位置に形成されるＤカットから成ることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記固定レンズ群は複数枚のレンズを備え、前記保持部材の鍔部における段差は、最も像側のレンズとの間に形成され、前記切欠きは、像側のレンズから物体側のレンズに連通して形成されることを特徴とする請求項２または３記載の撮像装置。
5. 前記段差、切欠きまたは溝の幅、高さおよび径が、０．０２ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。

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