JP2001333332A - 鏡筒及びこれを用いた撮像装置 - Google Patents

鏡筒及びこれを用いた撮像装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部品と固体撮像素子との位置関係を高精
度に保つ。 【解決手段】 光学部品2の被装着部12を具備すると
ともに、固体撮像素子である集積回路4または固体撮像
素子を含む集積回路4の実装用端子部51と外部電気的
接続端子52とを備えている立体回路基板として構成さ
れた鏡筒である。集積回路の被装着位置を上記光学部品
2の光軸方向において可変としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子を使用
する撮像装置のための鏡筒と、該鏡筒を用いた撮像装置
とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】家庭用ビデオカメラや電子スチールカメ
ラの撮像装置、あるいはノート型パソコンや携帯電話な
どに組み込み可能な撮像装置は、固体撮像素子と配線基
板、鏡筒、レンズ、フィルター等の部品で構成されてい
るが、特に小型化された撮像装置としては、特開平10
−41492号公報、特開平10−227962号公
報、特開平10−321827号公報、特開平11−1
46284号公報等に示されたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】撮像装置においては、
レンズやフィルターといった光学部品と、固体撮像素子
との位置関係を高精度に保たなくてはならないが、固体
撮像素子や配線基板、鏡筒、レンズ、フィルター、取り
付け部材等を組み立てて構成された上記のものは、固体
撮像素子の実装位置のばらつきがレンズとの位置関係に
大きく影響してしまい、ピントぼけなどの撮像精度の低
下を招きやすいものであった。
【0004】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは光学部品と固体撮像
素子との位置関係を高精度に保つことができる鏡筒とこ
れを用いた撮像装置とを提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る鏡
筒は、光学部品の被装着部を具備するとともに、固体撮
像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回
路の実装用端子部と外部電気的接続端子とを備えている
立体回路基板として構成された鏡筒であって、集積回路
の被装着位置を上記光学部品の光軸方向において可変と
していることに主たる特徴を有している。
【0006】この場合、実装用端子部の光軸方向におけ
る収縮変形で集積回路の光軸方向位置を可変とすること
が好ましい。
【0007】実装用端子部の背後に低弾性係数の低弾性
層を配してもよく、特に実装用端子部の端部を低弾性層
上に位置させておくとよい。
【0008】実装用端子部は集積回路側に突出する突部
上に位置させておくのも好ましく、特に実装用端子部の
各端子を個別の突部上に位置させておくとよい。
【0009】集積回路の位置決め部材を一体に備えてい
てもよい。さらには一端側から他端側にかけて順次内寸
法が大きくなっているものであってもよい。
【0010】そして本発明に係る撮像装置は、実装用端
子部と外部電気的接続端子とを備えている立体回路基板
として構成された鏡筒と、該鏡筒に装着された光学部品
と、固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を
含む集積回路とからなり、上記鏡筒に集積回路が装着さ
れているとともに上記鏡筒での集積回路の被装着位置が
上記光学部品の光軸方向において可変となっていること
に特徴を有している。
【0011】この時の集積回路は鏡筒に装着される押さ
え枠で鏡筒に固定されていたり、レンズが鏡筒に一体成
形されたものを好適に用いることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、本発明に係る図1に示す鏡筒1
は、ポリフタルアミド樹脂などの射出成形品上に銅スパ
ッタリング法によって形成した銅薄膜に対して、レーザ
ー加工を行うことで回路として必要な部分と不必要な部
分とを分離し、電気めっきによって回路として必要な部
分にのみメッキを施すことで立体的な電気的配線を施し
たMID(Molded Interconnect
Device)と称される立体回路基板で形成されたも
ので、その内周側にレンズ2やフィルター3といった光
学部品が装着される被装着部12,13を備える円筒部
10の一端に、矩形枠状で内部に固体撮像素子である集
積回路4もしくは固体撮像素子を含む集積回路4が装着
される被装着部14を備えたもので、その被装着部14
には一端側が集積回路4に接続される実装用端子部5
1、他端側が外部接続端子52となっている立体的電気
的配線5がめっきによって形成されている。
【0013】ここで、上記レンズ2は固体撮像素子に結
像させるためのものであり、フィルター3は赤外線カッ
トフィルター、水晶フィルターなどのローパスフィルタ
ーである。固体撮像素子である集積回路4にはCCDや
CMOS等、任意の形態のものを用いることができると
ともに、その出力の演算処理のための周辺回路を含むも
のであってもよい。外部から入光された光はレンズ2を
介して集光されてフィルター3を通じて集積回路4であ
る固体撮像素子上に結像する。
【0014】集積回路4はその電極パッド上に形成され
ているスタッドバンプ40が実装用端子部51に接続さ
れるものであり、鏡筒1の被装着部14の外面に位置す
る外部接続端子52を介して映像信号を外部に出力す
る。
【0015】ここにおいて、集積回路4はレンズ4の光
軸方向において鏡筒1への固定位置を可変とすること
で、集積回路(固体撮像素子)4の電極パッド位置のば
らつきを吸収してレンズ2に対する固体撮像素子の位置
を所定の位置にセットすることができるようにしてあ
る。
【0016】すなわち、鏡筒1の被装着部14における
上記集積回路4のスタッドバンプ40を接続する部分に
は、図2に示すように突部15を一体に形成して該突部
15上に実装用端子部51を形成しており、集積回路4
の実装に際して集積回路4に圧力を加えることで突部1
5を弾性変形あるいは塑性変形させ、この状態で接着剤
(アンダーフィル)9を注入して集積回路4を固定する
ことで、レンズ2に対する集積回路4の光軸方向位置を
定めるようにしており、上記加圧によるところの突部1
5の変形量の制御により、集積回路4の光軸方向位置を
調整することができるようにしている。なお、この加圧
に際しては集積回路(固体撮像素子)4の撮像面がレン
ズ2の光軸に対して直交するように加圧するとともに、
スタッドバンプ40と実装用端子部51とに所要の接触
圧を十分に確保して接合する。半田付けや導電ペースト
などの加熱接合を不要化できるものである。
【0017】また、突部15を設ける場合、集積回路4
としてスタッドバンプ40を形成していないものを用い
て、その電極パッド(図6中の41参照)を直接実装用
端子部51に接合することができることにもなる。
【0018】突部15は図3(a)に示すように単一の突
部15上に複数の実装用端子部51が形成されるもので
あっても、図3(b)に示すように各実装用端子部51毎
に一つの突部15が存在する形態のものであってもよ
い。突部15の大きさは、図3(b)に示す例のものに対
して言えば、スタッドバンプ40と同様の□100μm
程度が好ましく、また加圧力は突部15一つあたり、
0.5〜3N程度とするのが好ましい。
【0019】また、鏡筒1に図1に示すように集積回路
4の位置決め用の突起17を設けておけば、集積回路4
の光軸方向位置のセッティングが容易となる。
【0020】図4に他例を示す。立体回路基板である鏡
筒1の弾性係数(ポリフタルアミド樹脂の場合、5〜1
0GPa)よりも小さい弾性係数を有する部材、たとえ
ば弾性係数が0.1〜1GPaであるフッ素樹脂からな
る低弾性材層6を実装用端子部51の背後に位置する部
分に配置することで、集積回路4の実装時の鏡筒1側の
弾性変形ストロークを大きくとることができるようにし
たものであり、レンズ2と集積回路4との光軸方向寸法
の調整範囲をより広くすることができるとともに、端子
接触圧力の安定化を図ることができる。低弾性材層6は
鏡筒1への二次成形で形成したり、圧入で装着すること
ができる。
【0021】この時、図5に示すように、めっき配線で
ある実装用端子部51を低弾性層6の途中までとするこ
とで、実装用端子部51が低弾性層6の弾性変形を阻害
することがなくなるために、弾性変形がよりスムーズと
なって接触圧が安定するとともに、実装用端子部51の
剥がれが生じにくくなって、信頼性が向上する。
【0022】図6に示すように、低弾性層6に突部15
を設けて、この突部15上に実装用端子部15を形成し
てもよいのはもちろんであり、位置決め用の突起17を
併用するのも好ましい。また、図6に示すように、低弾
性層6にその変形分を吸収することができる逃げ部60
を設けておくと、低弾性層6の変形時にも図6(b)に示
すように実装用端子部51に及ぼす影響を少なくするこ
とができる。
【0023】図7に別の例を示す。ここでは鏡筒1への
レンズ2や光学絞り7、フィルター3といった光学部品
と、集積回路4とを鏡筒1の一端側から行うことができ
るように、その内寸法を一端側から他端側にかけて順次
大きくしている。すべての部品を一方向から実装するこ
とができるために組立工数の削減を図ることができるも
のであり、また光学部品の密閉性や防塵性が向上する。
この時、光学部品によって撮像光学系の寸法を規定して
もよいが、鏡筒1によって光学系の位置関係を規定して
もよく、この場合、光学絞り7を低弾性係数の材料で形
成して、組立時に圧縮されることで寸法調節されるよう
にしてもよい。
【0024】集積回路4の鏡筒1への固定は、前述の接
着剤9のほか、図8に示すように、鏡筒1に圧入や係合
によって装着される押さえ部材8を用いて行ってもよ
い。組立性が向上するものであり、特に一方向から全部
品を実装することができるようにしている場合、自動化
が容易で生産性が大きく向上する。図中80は弾性材料
からなるスペーサである。
【0025】図9は、立体回路基板である鏡筒1にレン
ズ2を2回成形することで一体化したものを示してい
る。レンズ2の実装を機械的な組み付けで行う場合に比
して高精度に行うことができるとともに、鏡筒1の先端
部の密閉性が向上する。なお、図9に示すものでは、鏡
筒(立体回路基板)1にフィルタ3を実装した状態でレ
ンズ金型に装填してレンズ2の射出成形を行うが、図1
0に示すものでは、フィルター3をレンズ2の成形後に
集積回路4と同方向から取り付けることができるように
している。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明に係る鏡筒は、光学
部品の被装着部を具備するとともに、固体撮像素子であ
る集積回路または固体撮像素子を含む集積回路の実装用
端子部と外部電気的接続端子とを備えている立体回路基
板として構成され、集積回路の被装着位置を上記光学部
品の光軸方向において可変としていることから、レンズ
と集積回路との間に介在するのが鏡筒だけである上に、
集積回路の位置の変更でレンズと集積回路との光軸方向
の位置関係を適切に保つことができるものであり、この
ためにレンズと固体撮像素子である集積回路との位置関
係を高精度に保つことができる。
【0027】この場合、実装用端子部の光軸方向におけ
る収縮変形で集積回路の光軸方向位置を可変とすると、
立体回路基板である鏡筒の実装用端子部の特性を損なう
ことなく集積回路の位置を可変とすることができる。
【0028】実装用端子部の背後に低弾性係数の低弾性
層を配しておけば、弾性変形ストロークを大きくとるこ
とができるために、位置調整範囲を広くすることができ
るとともに接触圧が安定して電気的接続信頼性が向上す
る。
【0029】特に実装用端子部の端部を低弾性層上に位
置させておくと、実装用端子部が低弾性層の弾性変形を
阻害することがなくなる上に、実装用端子部の剥がれを
防ぐことができる。
【0030】実装用端子部は集積回路側に突出する突部
上に位置させておくと、集積回路側にスタッドバンプを
持たないものを用いることが可能となるとともに弾性変
形ストロークを大きくとることができる。
【0031】特に実装用端子部の各端子を個別の突部上
に位置させておくと、接触圧が安定して電気的信頼性を
さらに向上させることができる。
【0032】集積回路の位置決め部材を一体に備えたも
のでは、組立性を向上させることができる。
【0033】さらに一端側から他端側にかけて順次内寸
法が大きくなっているものであると、全部品を他端側か
ら組み付けることができるために、組立性の向上による
コストダウンを図ることができる上に、光学部品側の密
閉性や防塵性を向上させることができる。
【0034】そして本発明に係る撮像装置においては、
実装用端子部と外部電気的接続端子とを備えている立体
回路基板として構成された鏡筒と、該鏡筒に装着された
光学部品と、固体撮像素子である集積回路または固体撮
像素子を含む集積回路とからなり、上記鏡筒に集積回路
が装着されているとともに上記鏡筒での集積回路の被装
着位置が上記光学部品の光軸方向において可変となって
いるために、集積回路の位置の変更でレンズと集積回路
との光軸方向の位置関係を適切に保つことができるもの
であり、このためにレンズと固体撮像素子である集積回
路との位置関係を高精度に保つことができる。
【0035】この時の集積回路は鏡筒に装着される押さ
え枠で鏡筒に固定されていると、接着剤による固定を行
う場合に比して組立性が向上する。
【0036】レンズが鏡筒に一体成形されておれば、組
立性の向上によるコストダウン及び光学部品側の密閉性
の向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
は分解断面図、(b)は断面図である。
【図2】同上の動作を示すもので、(a)(b)(c)は断面図
である。
【図3】突部の形状例を示すもので、(a)(b)は斜視図で
ある。
【図4】他例の断面図である。
【図5】さらに他例の分解断面図である。
【図6】別の例を示すもので、(a)(b)は断面図である。
【図7】他例の断面図である。
【図8】さらに他例の断面図である。
【図9】別の例の断面図である。
【図10】さらに別の例の断面図である。
【符号の説明】
1 鏡筒 2 レンズ 4 集積回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 31/0232 H01L 27/14 D H04N 5/225 31/02 D (72)発明者 立田 淳 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鈴木 俊之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2H044 AC01 AE06 AJ04 4M118 AA10 AB01 HA03 HA10 HA24 HA40 5C022 AB44 AC42 AC51 AC78 5C024 BX01 CY49 EX21 EX42 EX51 5F088 BA16 EA04 JA12 JA13 JA20

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学部品の被装着部を具備するととも
    に、固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を
    含む集積回路の実装用端子部と外部電気的接続端子とを
    備えている立体回路基板として構成された鏡筒であっ
    て、集積回路の被装着位置を上記光学部品の光軸方向に
    おいて可変としていることを特徴とする鏡筒。
  2. 【請求項2】 実装用端子部の光軸方向における収縮変
    形で集積回路の光軸方向位置を可変としていることを特
    徴とする請求項1記載の鏡筒。
  3. 【請求項3】 実装用端子部の背後に低弾性係数の低弾
    性層を配していることを特徴とする請求項2記載の鏡
    筒。
  4. 【請求項4】 実装用端子部の端部が低弾性層上に位置
    していることを特徴とする請求項3記載の鏡筒。
  5. 【請求項5】 実装用端子部は集積回路側に突出する突
    部上に位置していることを特徴とする請求項2〜4のい
    ずれかの項に記載の鏡筒。
  6. 【請求項6】 実装用端子部の各端子は個別の突部上に
    位置していることを特徴とする請求項5記載の鏡筒。
  7. 【請求項7】 集積回路の位置決め部材を一体に備えて
    いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記
    載の鏡筒。
  8. 【請求項8】 一端側から他端側にかけて順次内寸法が
    大きくなっていることを特徴とする請求項1〜7のいず
    れかの項に記載の鏡筒。
  9. 【請求項9】 実装用端子部と外部電気的接続端子とを
    備えている立体回路基板として構成された鏡筒と、該鏡
    筒に装着された光学部品と、固体撮像素子である集積回
    路または固体撮像素子を含む集積回路とからなり、上記
    鏡筒に集積回路が装着されているとともに上記鏡筒での
    集積回路の被装着位置が上記光学部品の光軸方向におい
    て可変となっていることを特徴とする撮像装置。
  10. 【請求項10】 集積回路は鏡筒に装着される押さえ枠
    で鏡筒に固定されていることを特徴とする請求項9記載
    の撮像装置。
  11. 【請求項11】 レンズが鏡筒に一体成型されているこ
    とを特徴とする請求項9または10記載の撮像装置。
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