CN102202184A - 光电转换元件单元及摄像设备 - Google Patents
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Abstract
光电转换元件单元及摄像设备。光电转换元件单元包括：封装，该封装包括被构造成对被摄体的光学像进行光电转换的光电转换元件；基板，该基板安装有电子部件，该电子部件包括被构造成驱动光电转换元件的驱动电路和被构造成处理来自光电转换元件的信号的信号处理电路；以及固定板，该固定板具有开口部，其中，封装和电子部件在开口部中在与光轴正交的方向上彼此相邻，并且封装和基板被固定于固定板。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电转换元件单元和摄像设备(image pickup apparatus)。
背景技术
为了缩短摄像设备中的从光电转换元件封装(photoelectric conversion element package)到驱动电路和信号处理电路的布线长度，日本特开2009-141844号公报公开了如下的光电转换元件单元：该光电转换元件单元在光电转换元件封装的固定板具有开口部，并且驱动电路和信号处理电路被配置于该开口部。
但是，日本特开2009-141844号公报将驱动电路和信号处理电路配置在光电转换元件封装的背侧，并且光电转换元件单元在光轴方向上的厚度变厚。当诸如驱动电路和信号处理电路等电子部件比固定板厚时，光电转换元件单元的厚度变得比传统的将光电转换元件封装配置于固定板的结构厚。
发明内容
本发明提供一种可实现小型化以及良好电气特性的光电转换元件单元和摄像设备。
根据本发明的光电转换元件单元包括：封装(package)，所述封装包括被构造成对被摄体的光学像进行光电转换的光电转换元件；基板，所述基板安装有电子部件，所述电子部件包括被构造成驱动所述光电转换元件的驱动电路和被构造成处理来自所述光电转换元件的信号的信号处理电路；以及固定板，所述固定板具有开口部，其中，所述封装和所述电子部件在所述开口部中在与光轴正交的方向上彼此相邻，并且所述封装和所述基板被固定于所述固定板。
根据本发明的摄像设备包括上述光电转换元件单元。
从下面参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是本实施方式的摄像设备的立体图。
图2A和图2B是图1所示的摄像单元的立体图。
图3是图2所示的摄像单元的分解立体图。
图4A是图1所示的光电转换元件单元的立体图，图4B是图1所示的光电转换元件单元的平面图，图4C是图1所示的光电转换元件单元的截面图。
图5是光电转换元件单元的变型例的平面图。
具体实施方式
图1是摄像设备1的立体图，附图标记2表示收纳摄像光学系统(未示出)的摄像单元，该摄像光学系统被构造成形成被摄体的光学像(opticalimage)。该实施方式的摄像设备1是数字式照相机，但是本发明并不将摄像设备的类型限制为数字式照相机，而是可适用于摄影机等。
图2A是摄像单元2的正侧的立体图，图2B是摄像单元2的背侧的立体图。图3是图2B所示的摄像单元2的分解立体图。
摄像单元2包括摄像器件保持件单元，其中，收纳摄像光学系统(未示出)的镜筒单元(barrel unit)被安装到摄像器件保持件单元的正侧，光电转换元件单元被安装到摄像器件保持件单元的背侧。
在图3中，附图标记104表示光电转换元件单元在数字式照相机1中的摄像单元2的(摄像器件保持件单元的)背面的安装部。
图4A是光电转换元件单元的立体图，图4B是光电转换元件单元的平面图，图4C是光电转换元件单元的截面图。光电转换元件单元是如下的单元：在该单元中，安装有光电转换元件封装(下文中简称为“封装”)的固定板103被安装到柔性基板102。
封装101收纳图4C所示的被构造成对被摄体的光学像进行光电转换的诸如CCD传感器和CMOS传感器等光电转换元件105。封装101被固定于固定板103，并且被安装于柔性基板102。
与光电转换元件105电连接的电子部件106被安装在柔性基板102上的封装101的周围。电子部件106包括被构造成驱动光电转换元件105的驱动电路以及被构造成处理来自光电转换元件105的信号的信号处理电路，并且电子部件106被实施为IC或其周边电路部件。
固定板103为矩形框形状并且在其中央具有开口部103a。封装101和安装在封装101周围的电子部件106被配置于开口部103a。虽然本实施方式的固定板103由金属制成，但是该固定板也可由树脂制成。
如图4A和图4B所示，当封装101被配置在开口部103a的中央时，电子部件106被配置在封装101和固定板103的限定开口部103a的轮廓之间。
电子部件106被配置在封装101的周围，并且在与光轴正交的方向上与封装101相邻。因此，电子部件106并不像日本特开2009-141844号公报那样在与光轴平行的方向上被堆叠于封装101。电子部件106和封装101之间的相邻配置提供了良好的电气特性，并且电子部件106和封装101之间的在与光轴平行的方向上的非堆叠构造有助于使光电转换元件单元在光轴方向上的厚度薄型化(小型化)。
虽然在本实施方式中开口部103a的外周框是闭合的，但是也可使用外周框部分缺失的U形开口部。
当打算将封装101固定(粘接)于固定板103时，在封装101的光轴方向上和与光轴方向正交的方向上，利用夹具(jig)(未示出)使封装101相对于固定板103定位。
在封装101被定位的状态下，使粘接剂在四个角101a、101b、101c和101d与固定板103的开口部103a之间的空间中流动并固化，以临时固定封装101和固定板103。由此，能够以良好平衡的方式固定封装101，并且能够抑制临时固定之后的变形。
图4B示出了该状态。因为电子部件106被配置成离开封装101的四个角101a至101d，所以可利用少量的粘接剂临时固定封装101和固定板103。
接着，将该组合结构(built-up structure)移动到粘合用夹具(bonding jig)(未示出)，并且使粘接剂在封装101的侧面与固定板103的开口部103a之间的空间中流动并固化，以将封装101与柔性基板102一起固定到固定板103。由于粘接剂也粘合电子部件106，所以粘接面积增大，并且封装101、柔性基板102和固定板103之间的粘接强度增大。
如图4A所示，封装101和电子部件106被配置于固定板103的开口部103a，并且沿厚度方向(光轴方向)被堆叠于固定板103。因此，可使光电转换元件单元的厚度变薄。
如图2B所示，利用螺钉108a、108b和108c将完成的光电转换元件单元安装到摄像单元2的背面104。定位突起104a和104b被设置在摄像单元2的背面104，并且定位孔103b和103c形成于固定板103。通过将定位突起104a和104b插入到定位孔103b和103c中而使光电转换元件单元相对于摄像单元2的背面104在与光轴方向正交的方向上定位。
在摄像单元2的背面104形成三个凹部，并且所述凹部设置有弹簧109a、109b和109c。弹簧109a至109c沿光轴方向抵抗螺钉108a至108c对固定板103施力。通过调整螺钉108a至108c中的每一个螺钉的紧固量来微调光电转换元件单元相对于摄像单元2的背面104在光轴方向上的位置以及在与光轴方向正交的方向上的倾斜。该构造提供光电转换元件105的光接收面相对于摄像光学系统的成像面(imaging surface)的高精度定位(光学调整)。
本发明使封装101相对于固定板103精确定位，并且使封装101和电子部件106彼此靠近地配置。因此，能够缩短光电转换元件105和电子部件106之间的布线长度，并且能够获得良好的电气特性。另外，电子部件106在与光轴正交的方向上与封装101相邻，在光轴方向上不与封装101重叠，并且与封装101一起被配置于固定板103的开口部103a。因此，能够使光电转换元件单元在光轴方向上变薄。
如果电子部件106被安装于与柔性基板102不同的基板(或者被设置在光电转换元件单元的外侧)，则为了缩短从封装101到电子部件106的布线长度需要限制照相机的内部布局。但是，根据本实施方式，电子部件106和封装101被安装于同一柔性基板102(或者电子部件106被设置在光电转换元件单元中)。因此，这种限制不会发生，从而设计自由度提高。由此，可设计适于整个照相机的小型化和薄型化的基板和各种部件。
图5是光电转换元件单元的变型例的平面图。电子部件106被配置成离开封装101的四个边中央101e、101f、101g和101h。经由封装101的四个边中央101e至101h进行封装101与固定板103的临时固定。由此，能够利用少量的粘接剂将封装101临时固定于固定板103。当固定板103被粘合在封装101的四个边中央时，能够以良好平衡的方式固定封装101并且能够抑制临时固定之后的变形。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求书的范围符合最宽泛的解释，以涵盖所有这样的变型、等同结构和功能。
Claims (5)
1.一种光电转换元件单元，其包括：
封装，所述封装包括被构造成对被摄体的光学像进行光电转换的光电转换元件；
基板，所述基板安装有电子部件，所述电子部件包括被构造成驱动所述光电转换元件的驱动电路和被构造成处理来自所述光电转换元件的信号的信号处理电路；以及
固定板，所述固定板具有开口部，其中，所述封装和所述电子部件在所述开口部中在与光轴正交的方向上彼此相邻，并且所述封装和所述基板被固定于所述固定板。
2.根据权利要求1所述的光电转换元件单元，其特征在于，所述封装和所述电子部件在所述开口部中被粘接到所述固定板。
3.根据权利要求1所述的光电转换元件单元，其特征在于，所述电子部件被配置成离开所述封装的四个角中的每一个角。
4.根据权利要求1所述的光电转换元件单元，其特征在于，所述电子部件被配置成离开所述封装的四个边中央中的每一个边中央。
5.一种摄像设备，其包括权利要求1至4中的任一项所述的光电转换元件单元。
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