JP2002325193A - 撮像装置及びその組み付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンパクトな構成を有しながらも、精度良く組
み付けできる撮像装置及び撮像装置の組み付け方法を提
供する。 【解決手段】基板ＰＣにおいて、撮像素子２ｂの組付け
位置に導体膜の第１の領域Ｃ１を形成し、それと所定の
関係となる位置に鏡枠４と同じか、それよりわずかに大
きな導体膜の第２の領域Ｃ２を形成しておけば、その第
２の領域Ｃ２の上に鏡枠４を置いたときに、鏡枠４から
第２の領域がはみ出した量を目視する、或いは光学的に
検出することで、撮像素子２ｂに対して鏡枠４即ちレン
ズ部１ａを精度良く位置決めすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置及び撮像
装置の組み付け方法に関し、特に携帯電話やパソコンな
どに設置可能な撮像装置及び撮像装置の組み付け方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、ＣＰＵの高性能化、画
像処理技術の発達などにより、デジタル画像データを手
軽に取り扱えるようになってきた。特に、携帯電話やＰ
ＤＡにおいて、画像を表示できるディスプレイを備えた
機種が出回っており、近い将来、無線通信速度の飛躍的
な向上が期待できることから、このような携帯電話やＰ
ＤＡ間で画像データの転送が頻繁に行われることが予想
される。

【０００３】ところで、現状では、デジタルスチルカメ
ラなどで被写体像を画像データに変換した後に、パソコ
ンなどを介してインターネットを通じて、かかる画像デ
ータを転送することが行われている。しかし、このよう
な態様では、画像データを転送するために、デジタルス
チルカメラとパソコンと双方の機器を有していなくては
ならない。これに対し、携帯電話にＣＣＤなどの撮像素
子を搭載しようとする試みがある。このような試みによ
れば、デジタルスチルカメラやパソコンを所有する必要
はなく、手軽に持ち歩ける携帯電話により画像を撮像し
て相手に送るということが容易に行えることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は携帯電話より遙かに大型のデジタルスチルカメラの有
する機能を、その携帯電話に持たせるとなると、携帯電
話自体が大きく重くなり、手軽に持ち運べなくなるとい
う問題がある。又、その分製造コストも増大する。

【０００５】特に、デジタルスチルカメラの主要構成要
素である撮影光学系と、撮像素子とをユニット化すると
しても、撮像光学系の光軸と撮像素子の受光面とを適切
にセットしなくてはならず、その調整をどうするかが一
つの問題となる。まず、撮像光学系の光軸に直交する方
向における位置決めを、組立作業者の目視で行うことが
考えられる。しかしながら、かかる用途のユニットは、
外形が１ｃｍ程度或いはそれ以下と非常に小さなもので
あり、これを目視で位置決めする際には、例えば拡大鏡
などを用いる必要があり手間がかかる。これに対し、精
密移動可能なＸＹテーブルを含む自動組立装置によれ
ば、組立作業者が目視で行うよりも精度良く位置決めで
きる。しかしながら、自動組立装置に何らかのエラーが
生じて、わずかに位置決めがずれたような場合、それを
目視で検出するのは困難である。また、自動組立装置を
用いるにしても、精密な位置決めを自動組立装置側で行
わなくて良いとすれば、組み付け時間の短縮が図れる。
更に、コスト増大を招くことなく、ユニットに帯電した
電荷の影響を緩和する何らかの構成も必要とされてい
る。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
てものであり、コンパクトな構成を有しながらも、精度
良く組み付けできる撮像装置及び撮像装置の組み付け方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の本発明の撮像装置
は、位置決め用のマークを形成した基板と、画素が配列
された受光面を備え、前記基板上に載置された撮像素子
と、前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレン
ズ部を備えた光学部材と、前記光学部材を支持する鏡枠
と、を有するので、前記位置決め用のマークと、前記基
板上に載置した前記鏡枠との位置関係に基づいて、前記
撮像素子に対して前記鏡枠を精度良く位置決めすること
が可能となる。前記撮像素子と前記鏡枠とが光軸直交方
向に精度良く設置されると、前記撮像素子と前記光学部
材のレンズ部との光軸方向の位置決めも精度良く行え、
それにより画質の向上を図ることができる。

【０００８】又、前記基板上に設置された前記鏡枠と前
記位置決め用のマークとを比較することで、前記鏡枠の
位置ズレが検出されるようになっていると、例えば撮像
素子の組付け位置と所定の関係になる位置に、前記鏡枠
と同じか、それよりわずかに大きな位置決め用のマーク
を前記基板に形成しておけば、その位置決め用のマーク
の上に前記鏡枠を置いたときに、前記鏡枠から前記位置
決め用のマークがはみ出した量を目視する、或いは光学
的に検出することで、前記撮像素子に対して前記鏡枠を
精度良く位置決めすることが可能となる。

【０００９】更に、前記位置決め用のマークは、前記基
板上に形成された導体膜であると、前記基板の製造時に
同時に形成できるので、形成位置精度を高く維持でき且
つコスト及び手間がかからないという利点がある。尚、
導体膜とは、基板の表面にプリントされた銅膜などをい
う。

【００１０】又、前記位置決め用のマークは、前記撮像
素子を設置する領域に設けられた導体膜と同一プロセス
で形成されると、例えば前記基板における、前記撮像素
子の載置面の導体膜の高さと前記位置決め用のマークの
高さとを精度良く等しくできるため、前記レンズ部の光
軸方向の位置決めも精度良く行え、それにより前記撮像
素子の受光面に対して良好に結像を行える。

【００１１】更に、前記位置決め用のマークは、環状に
連続もしくは間欠的に形成されていると好ましい。

【００１２】尚、前記撮像素子は、前記受光面と前記回
路部の表面において、少なくとも一部にガラス板などの
平行平板からなる保護部材を設けていても良い。かかる
場合、前記脚部は保護部材を介して前記撮像素子に当接
することとなる。

【００１３】第２の本発明の撮像素子は、段差部を形成
した基板と、画素が配列された受光面を備え、前記基板
上に載置された撮像素子と、前記撮像素子の受光面に被
写体像を結像させるレンズ部を備えた光学部材と、前記
光学部材を支持する鏡枠と、を有し、前記段差部と前記
基板との段差を利用して、前記鏡枠が所定の位置に位置
決めされるようになっているので、例えば前記鏡枠にお
ける前記基板の当接端部にテーパ面を形成すれば、前記
段差部の縁部に前記テーパ面が当接することで、かかる
縁部から受ける反力に基づいて、前記基板に対して前記
鏡枠の位置決めを自動的に行え、従って前記基板に設置
される前記撮像素子と前記鏡枠とを光軸直交方向に精度
良く設置できる。それにより、前記撮像素子と前記光学
部材のレンズ部との光軸方向の位置決めも精度良く行
え、従って画質の向上を図ることができる。但し、前記
鏡枠の当接端部にテーパ面を設ける必要は必ずしもな
く、前記段差部の厚み分で、前記鏡枠の一方向への変位
が制限されれば足りる。

【００１４】更に、前記段差部は、前記基板上に形成さ
れた導体膜であると、前記基板の製造時に同時に形成で
きるので、形成位置精度を高く維持でき且つコスト及び
手間がかからないという利点がある。

【００１５】又、前記段差部は、前記撮像素子を設置す
る領域に設けられた導体膜と同一プロセスで形成される
と、例えば前記基板における、前記撮像素子の載置面の
導体膜の高さと前記位置決め用のマークの高さとを精度
良く等しくできるため、前記レンズ部の光軸方向の位置
決めも精度良く行え、それにより前記撮像素子の受光面
に対して良好に結像を行える。

【００１６】更に、前記段差部は、環状に連続もしくは
間欠的に形成されていると好ましい。

【００１７】尚、前記撮像素子は、前記受光面と前記回
路部の表面において、少なくとも一部にガラス板などの
平行平板からなる保護部材を設けていても良い。かかる
場合、前記脚部は保護部材を介して前記撮像素子に当接
することとなる。

【００１８】更に、前記鏡枠の端部は、前記段差部の縁
に当接すると、位置決めが精度良く達成されるので好ま
しい。

【００１９】又、前記鏡枠の端部は、前記段差部の縁間
で挟持されると、位置決めがより精度良く達成されるの
で好ましい。

【００２０】第３の本発明の撮像装置は、導体膜を形成
した基板と、画素が配列された受光面を備え、前記基板
上に載置された撮像素子と、前記撮像素子の受光面に被
写体像を結像させるレンズ部を備えた光学部材と、前記
光学部材を支持する鏡枠と、を有し、前記導体膜は、接
地回路の接続されているので、前記鏡枠を、前記導体膜
に接触するように取り付けることによって、前記鏡枠に
帯電した電荷が、前記導体膜を介して外部へと放出され
るため、例えば組み付け時などに、前記鏡枠に帯電した
電荷が前記撮像素子の信号処理回路などに不用意に流れ
ることによる悪影響を抑制でき、それにより、かかる回
路の保護を図ることができる。更に、前記鏡枠の帯電が
抑制できれば、静電気の作用により前記レンズ部に異物
が付着することなども抑制できる。

【００２１】更に、前記導体膜は、前記撮像素子を設置
する領域に設けられた導体膜と同一プロセスで形成され
ると、例えば前記基板における、前記撮像素子の載置面
の導体膜の高さと、前記鏡枠を接触させる前記導体膜の
高さとを精度良く等しくできるため、前記レンズ部の光
軸方向の位置決めも精度良く行え、それにより前記撮像
素子の受光面に対して良好に結像を行える。

【００２２】又、前記導体膜は、環状に連続もしくは間
欠的に形成されていると好ましい。

【００２３】尚、前記撮像素子は、前記受光面と前記回
路部の表面において、少なくとも一部にガラス板などの
平行平板からなる保護部材を設けていても良い。かかる
場合、前記脚部は保護部材を介して前記撮像素子に当接
することとなる。

【００２４】又、前記鏡枠の端部は、前記導体膜の縁に
当接すると、前記基板に対する位置決めが精度良く達成
されるので好ましい。それにより前記基板に設置される
前記撮像素子と前記鏡枠とが光軸直交方向に精度良く設
置され、前記撮像素子と前記光学部材のレンズ部との光
軸方向の位置決めも精度良く行え、従って画質の向上を
図ることができる。

【００２５】更に、前記鏡枠の端部は、前記導体膜の縁
間で挟持されると、前記基板に対する位置決めがより精
度良く達成されるので好ましい。

【００２６】第４の本発明の撮像素子の組み付け方法
は、基板上に、導体膜を同一プロセスで形成するステッ
プと、前記基板に形成された前記導体膜の第１の領域上
に、受光面を備えた撮像素子を配置するステップと、前
記基板に形成された前記導体膜の第２の領域上に、前記
撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部を支
持する鏡枠を配置するステップと、前記基板上に配置さ
れた前記導体膜の第２の領域に基づいて、前記鏡枠の位
置ズレを検出するステップと、を有するので、例えば前
記基板において、撮像素子の組付け位置に前記導体膜の
第１の領域を形成し、それと所定の関係となる位置に、
前記鏡枠と同じか、それよりわずかに大きな前記導体膜
の第２の領域を形成しておけば、その前記第２の領域の
上に前記鏡枠を置いたときに、前記鏡枠から前記第２の
領域がはみ出した量を目視する、或いは光学的に検出す
ることで、前記撮像素子に対して前記鏡枠を精度良く位
置決めすることが可能となる。前記撮像素子と前記鏡枠
とが光軸直交方向に精度良く設置されると、前記撮像素
子と前記光学部材のレンズ部との光軸方向の位置決めも
精度良く行え、それにより画質の向上を図ることができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に
かかる撮像装置の断面図である。図２は、図１の撮像装
置の斜視図である。図３は、光学部材の斜視図であり、
図４は、光学部材の下面図である。図５は、撮像素子の
上面図である。

【００２８】光学部材１は、透明なプラスチック材料を
素材とし、図１に示すように、管状の脚部１ｃと、脚部
１ｃの一部としてその下端に形成された４つの当接部１
ｄと、脚部１ｃの上端周囲に形成された段部１ｅと、脚
部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面部１ｂと、上面部１ｂの
中央に形成された凸レンズ部１ａとから一体的に形成さ
れている。尚、上面部１ｂの上面であって、凸レンズ部
１ａの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ
部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞りとしての開口
３ａを有する絞り板３が接着等により固定されている。

【００２９】光学部材１の外側には、遮光性のある素材
からなる鏡枠４が配置されている。鏡枠４は、図２から
明らかなように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部４
ｂとを設けている。下部４ａの下端は、基板ＰＣ上に当
接し、接着剤Ｂにより固着されている。下部４ａの上面
は、隔壁４ｃにより周辺側が覆われており、隔壁４ｃの
円形内周面には、光学部材１の脚部１ｃが密着的に嵌合
している。鏡枠４の下部４ａの端部は、基板ＰＣの上面
に形成された導体膜の第２の領域Ｃ２上に配置される。
第２の領域Ｃ２は接地回路（不図示）に接続されている
ので、樹脂製の鏡枠４及び光学部材１が帯電した電荷を
効果的に放出させることができ、組み付け時に、鏡枠４
に帯電した電荷が撮像素子２ｂの信号処理回路などに流
れることによる悪影響を抑制できると共に、ゴミなどの
異物がレンズ部１ａに付着することを抑制するようにな
っている。

【００３０】一方、鏡枠４の上部４ｂの上端には、遮光
板５が接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光板５
は、その中央に第２の絞りとしての開口５ａを有してい
る。遮光板５の開口５ａの下方には、赤外線吸収特性を
有する素材からなるフィルタ７が、接着剤Ｂにより取り
付けられている。遮光板５とフィルタ７とでカバー部材
を構成する。

【００３１】図１において、遮光板５と、光学部材１の
段部１ｅとの間には、ゴムなどからなる弾性部材６が配
置され、遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで弾性
変形し、その弾性力により、光学部材１を図１中、下方
に向かって押圧している。よって、遮光板５からの力
は、基板ＰＣには伝達されるものの、直接、撮像素子２
ｂに伝達されることがない。尚、弾性部材を設ける代わ
りに、ばね部材を設けても良い。又、弾性部材６を絞り
板３と一体で形成すれば、部品点数の削減を図ることが
できる。

【００３２】図５において、撮像ユニット２は、ＣＭＯ
Ｓ或いはＣＣＤなどの撮像素子２ｂからなる。矩形薄板
状の撮像素子２ｂの下面は、基板ＰＣの上面に形成され
た導体膜の第１の領域Ｃ１上に取り付けられている。撮
像素子２ｂの上面中央には、画素が２次元的に配列され
た受光面２ｄが形成されており、その周囲には、撮像素
子２ｂの内部であって且つ内側に画像処理回路が構成さ
れている周囲面２ａが形成されている。薄い側面に直交
するように交差した周囲面２ａの外縁近傍には、多数の
パッド２ｃが配置されている。結線用端子であるパッド
２ｃは、図１に示すごとくワイヤＷを介して、基板ＰＣ
に接続されている。ワイヤＷは、基板ＰＣ上の所定の回
路に接続されている。

【００３３】更に、光学部材１の当接部１ｄは、図４に
示すごとき形状で、脚部１ｃの下端から突出し脚部１ｃ
の一部を構成してなる。本実施の形態においては、図５
で点線に示すように、撮像素子２ｂの周囲面２ａにおい
て、パッド２ｃの内側に、当接部１ｄのみが当接した状
態で配置されることとなる。従って、面平面度に関して
は、当接部１ｄの下面のみ所定範囲に維持されれば足り
る。ここで、周囲面２ａの裏側（図１で下面側）には、
撮像素子の不図示の回路（信号処理回路を含む）が設け
られているが、当接部１ｄの当接により回路の処理には
影響が及ばないようになっている。ここでは、周囲面２
ａを含むその内部を回路部といい、受光面２ｄを含むそ
の内部を受光部という。

【００３４】ここで、当接部１ｄの当接位置を検討する
に、例えば図５に示す受光面２ｄのうち、隅部２ｇなど
は有効画素領域を全画素よりやや小さめにとることで、
画像形成に殆ど無関係な領域とできるので、このような
場合は、受光面２ｄ内であっても、隅部２ｇの領域に当
接部１ｄを当接させても撮像素子２ｄの撮像性能に影響
を与える恐れは少ないといえる。尚、周囲面２ａ又は受
光面２ｄのいずれの領域に当接させるにしろ、当接部１
ｄからの荷重は５００ｇ以下（但し、面圧で１０００ｇ
／ｍｍ^２以下）であることが好ましい。この荷重（面
圧）を越えると、撮像素子２ｂにダメージが付与される
恐れがあるからである。但し、振動などによる画像のブ
レを考慮すると、当接部１ｄからの荷重は、５ｇ以上で
あることが望ましい。

【００３５】本実施の形態によれば、当接部１ｄが、撮
像素子２ｂの周囲面２ａに当接した状態で、光学部材１
の段部１ｅの下面と、鏡枠４の下部４ａの隔壁４ｃとの
間には、スキマΔが形成されるようになっているので、
レンズ部１ａと撮像素子２ｂの受光面２ｄとの距離Ｌ
（即ち光軸方向の位置決め）は、脚部１ｃの長さにより
精度良く設定されるようになっている。本実施の形態で
は、４ヶ所の当接部を設けてはいるが、１ヶ所乃至３ヶ
所でもよい。また、パッド２ｃとの干渉が回避できるの
であれば、光学部材１の円筒状の脚部１ｃに沿った、輪
帯状の当接部であっても良い。

【００３６】又、光学部材１をプラスチック材料で構成
しているので、温度変化時のレンズ部の屈折率変化に基
づく合焦位置のズレを低減することも可能である。すな
わち、プラスチックレンズは温度が上昇するにつれて、
レンズの屈折率が下がり、結像位置がレンズから離れる
方向に変化する。一方、脚部１ｃは温度上昇により伸び
るため、合焦位置ずれの低減効果がある。尚、本実施の
形態の光学部材１は、比重が比較的軽いプラスチック材
料からなるので、同一体積でもガラスに比べて軽量であ
り、かつ衝撃吸収特性に優れるため、撮像装置を誤って
落としたような場合でも、撮像素子２ｂの破損を極力抑
制できるという利点がある。

【００３７】又、図５に示すように、光学部材１が鏡枠
４の中で任意に回転できる構造であると、当接部１ｄが
パッド２ｃと干渉してしまうので、回転が規制されなが
ら組付けられる構造（例えば回転ストッパを鏡枠４に設
けるなど）が好ましい。

【００３８】本実施の形態の動作について説明する。光
学部材１のレンズ部１ａは、被写体像を、撮像素子２ｂ
の受光面２ｄに結像する。撮像素子２ｂは、受光した光
の量に応じた電気的信号を画像信号等に変換しパッド２
ｃおよびワイヤＷを介して出力できるようになってい
る。

【００３９】図６は、基板上に形成された導体膜（段差
部）のパターンを示す図である。図６において、導体膜
の第１の領域Ｃ１は矩形状であり、位置決め用のマーク
として機能する導体膜の第２の領域Ｃ２は矩形枠状とな
っている。尚、領域Ｃ１，Ｃ２の矩形形状は、撮像素子
及び鏡枠の形状に合わせたものであり、撮像素子や鏡枠
の形状によっては、必ずしも矩形である必要はない。導
体膜は同一のプロセスから基板ＰＣにプリント形成され
るので、第１の領域Ｃ１と第２の領域Ｃ２の相互の位置
関係を精度良く維持しながら形成でき、その膜厚ｔ（図
７）も双方で等しく形成されることとなる。

【００４０】図７は、図６に示すパターン上に載置した
鏡枠の断面図である。図７に示すように、導体膜の第２
の領域Ｃ２は、基板ＰＣ上に配置した撮像素子２ｂ（図
１）に対して、鏡枠４を適切な位置に置いたとき、所定
量δだけ鏡枠４の下部４ａの端面からはみ出すような寸
法となっている。すなわち、鏡枠４を基板ＰＣに取り付
ける際に、第２の領域Ｃ２のはみ出し量を目視、或いは
光学的に検出して所定量δに合わせることで、精度の良
い組付けを行えるようになっている。又、組み付け後の
はみ出し量をチェックすることで、組付けの良・不良を
判定することが可能となる。又、δ＝０であっても、同
様の効果が得られる。第２の領域Ｃ２に対して鏡枠４を
精度良く位置決めした後に、接着剤Ｂを用いて、基板Ｐ
Ｃに鏡枠４を接着すればよい。

【００４１】又、鏡枠４を載置する第２の領域Ｃ２の膜
厚ｔは、撮像素子２ｂを載置する第１の領域Ｃ１の膜厚
に等しいので、鏡枠４に支持された光学部材１のレンズ
部１ａと、撮像素子２ｂの受光面２ｄとの間隔を、導体
膜の膜厚を考慮することなく設定でき、組み付け時の調
整などを省略或いは簡略化することができる。

【００４２】図８は、基板上に形成された導体膜のパタ
ーンの別な例を示す図である。図８において、導体膜の
第１の領域Ｃ１は矩形状であり、導体膜の第２の領域Ｃ
２’は二重の矩形枠状となっている。

【００４３】図９は、図８に示すパターン上に載置した
鏡枠の断面図である。図９に示すように、別な例にかか
る鏡枠４の下部４ａ’には、テーパ面４ｄが形成されて
いる。このテーパ面４ｄは、基板ＰＣと導体膜の第２の
領域Ｃ２’との間の段差を利用することで自動的に位置
決めされ、内側及び外側の導体膜の第２の領域Ｃ２’の
上縁部間で挟持されるようになっている。より具体的に
は、基板ＰＣ上に配置した撮像素子２ｂ（図１）に対し
て、鏡枠４を適切な位置からずれた位置（点線で示す）
に置くと、テーパ面４ｄが、内側及び外側の第２の領域
Ｃ２’から受ける反力Ｆが釣り合わず（図９で左が小さ
くなる）、下部４ａ’は左方に押されることとなる。一
方、鏡枠４を適切な位置（実線で示す）になると、テー
パ面４ｄが、内側及び外側の第２の領域Ｃ２’から受け
る反力Ｆが釣り合うので、鏡枠４の下部４ａ’は、図９
で左右方向に安定的に支持されることとなる。

【００４４】尚、図９の例では、鏡枠４の下部４ａ’に
対応して、全周に二重の第２の領域Ｃ２’を形成した
が、下部４ａ’の少なくとも直交する２辺のみに対応し
て、二重の第２の領域Ｃ２’を形成すれば足りる。更
に、下部４ａ’の全周のテーパ面４ｄに当接させること
を条件として、内側又は外側の第２の領域Ｃ２’のみを
設けるようにしても、同様な効果は奏される。又、導体
膜の第２の領域は、必ずしも連続している必要はなく、
例えば図１０に示すＣ２”のように、間欠的に形成され
ていて良い。

【００４５】更に、本実施の形態においては、光学部材
１を基板ＰＣ上に取り付けるのではなく、撮像素子２ｂ
の周囲面２ａ上に取り付けているので、光学部材１の脚
部１ｃ（当接部１ｄを含む）の寸法精度、即ち、上述し
た距離Ｌの精度を管理することで、組み付け時に、レン
ズ部１ａの合焦位置に関する調整を不要とできる。尚、
合焦位置に関する調整を不要とするためには、撮像素子
２ｂの受光面２ｄと、光学部材１のレンズ部１ａの像点
のズレを、空気換算長で±Ｆ×２Ｐ（Ｆ：レンズ部のＦ
ナンバー、Ｐ：撮像素子の画素ピッチ）程度に抑える必
要がある。

【００４６】又、本実施の形態によれば、光学部材１の
脚部１ｃの当接部１ｄが、撮像素子２ｂの周囲面２ａに
当接することで、レンズ部１ａと撮像素子２ｂの受光面
２ｄとの光軸方向の位置決めを行うことができる。又、
鏡枠４が、基板ＰＣに設置されることで、レンズ部１ａ
と撮像素子２ｂの受光面２ｄとの光軸直交方向の位置決
めが行われるので、低コストでありながら高い位置決め
精度を達成できることとなる。

【００４７】特に、撮像素子２ｂの周囲面２ａに、撮像
素子２ｂと基板ＰＣとを接続するためのパッド２ｃ及び
ワイヤＷが形成されているような場合、脚部１ｃの当接
部１ｄが、パッド２ｃよりも受光面２ｄ側において周囲
面２ａに当接するように構成すれば、撮像素子２ｂをコ
ンパクトな構成に維持しつつも、当接部１ｄの当接面積
を大きく確保でき、それにより光学部材１を安定させる
と共に、当接面の面圧を低く抑えることができるため、
撮像素子２ｂの保護を図りながらも、パッド２ｃやワイ
ヤＷとの干渉が抑制され、しかも高精度の位置決めが達
成されることとなる。尚、鏡枠４が基板ＰＣに接着され
ており、他の２ヶ所の接着部とあわせて、撮像装置の外
部に対して、異物が侵入しないよう密封された状態に維
持されるため、撮像素子２ｂの受光面２ｄに対する異物
の悪影響を排除することができる。これらに用いる接着
剤は、防湿性を有するのが好ましい。これにより、湿気
の侵入による撮像素子やパッドの表面劣化を防ぐことが
できる。

【００４８】更に、レンズ部１ａを、鏡枠４に対して光
軸方向に押圧する弾性部材６を設けているので、かかる
弾性部材６の弾性力を用いて、レンズ部１ａを適切な力
で光軸方向に沿って押しつけることができ、内側に回路
や素子が配置された撮像素子２ｂの周囲面２ａに過大な
ストレスが生じることがない。また鏡枠４の光軸方向に
大きな力が加わった場合でもその力は基板ＰＣには伝達
するが、直接撮像素子２ｂに伝達されることはなく、撮
像素子２ｂの保護という観点から好ましい。

【００４９】又、遮光板５とフィルタ７とで構成するカ
バー部材を、レンズ部１ａより被写体側に配置している
ので、レンズ部１ａを剥き出しにすることなく、その保
護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れ
る。更に、フィルタ７が、赤外線吸収特性を有する材質
から形成されているので、別個にフィルタを設ける必要
がなくなり、部品点数を削減できるため好ましい。フィ
ルタ７を設ける代わりに、光学部材１自体を赤外線吸収
特性のある素材から形成したり、レンズ１ａの表面に、
赤外線カット特性を有する皮膜をコーティングすること
も考えられる。

【００５０】更に、組み付け時において、遮光板５を鏡
枠４から取り外した状態で、光学部材１を、鏡枠４に対
して被写体側より挿入することができ、その後、遮光板
５を鏡枠４に組み付けることができる。このような構成
により、光学部材１の組み付け性が向上し、自動組立な
どを容易に行うことができる。この際に、鏡枠４の下部
４ａいずれかに空気逃げの孔を形成しておくと、鏡枠４
と光学部材１とのスキマがわずかであっても、容易に組
み付けを行うことができる。但し、かかる空気逃げの孔
は、組み付け後に充填剤などで封止することで、外部か
らの異物の侵入や、湿気による撮像素子およびパッドの
表面劣化などを抑制することが好ましい。また、かかる
場合の充填剤は、光漏れを抑制するように遮光性のある
ものが好ましい。尚、基板ＰＣに鏡枠４を接着した後
に、光学部材１を挿入しても良く、或いは光学部材１を
鏡枠４に取り付けた後に、そのユニット毎基板ＰＣに接
着するようにしても良く、それにより工程の自由度が確
保される。後者の組付手順とする場合は、鏡枠４の隔壁
４ｃは光学部材１の抜け落ち防止の機能をかねることが
できる。

【００５１】光学部材１の脚部１ｃが、撮像素子２ｂの
受光面２ｄの近くに配置されているため、結像に寄与し
ない光束が脚部１ｃに反射し、受光面２ｄに入射するこ
とで、ゴーストやフレアが生じる原因となることが懸念
される。これを防止するには、レンズ部１ａのＦナンバ
ーを規定する第１の絞り（開口３ａ）の被写体側に、周
辺光束を規制する第２の絞り（開口５ａ）を配置し、不
要光の入射を低減させるのが効果的である。なお、撮像
素子２ｂの受光面２ｄの短辺・長辺、対角方向で画角が
異なるため、第２の絞りの開口５ａを矩形とすること
で、より一層の効果が得られる。更に、本実施の形態で
は、遮光板５の開口５ａにこの機能を持たせているが、
フィルタ７の被写体側に、遮光性を有する被膜を必要な
開口部以外にコーティングすることで絞りを形成しても
よい。又、同様な理由により、脚部１ｃの少なくとも一
部に内面反射防止処理を施すのが好ましい。内面反射防
止処理とは、例えば表面粗さを粗くした面を形成し、結
像に寄与しない光束を散乱させるようにすること、反射
防止コーティングまたは低反射特性を有する塗料を塗布
することを含む。

【００５２】又、開口３ａを備えた絞り板３をレンズ部
１ａの入射面側に設けているので、撮像素子２ｂの受光
面２ｄに入射する光束を、垂直に近い角度で入射させ、
すなわちテレセントリックに近いものとすることがで
き、それにより高画質な画像を得ることができる。更
に、レンズ部１ａの形状は、像側に強い曲率の面を向け
た正レンズの形状とすることで、絞り（開口３ａ）とレ
ンズ部１ａの主点との間隔が大きくとれ、よりテレセン
トリックに近い望ましい構成となる。本実施の形態で
は、レンズ部１ａを物体側に凸面を向けた正のメニスカ
ス形状としている。また、より高画質な画像を得るため
には、後述する第３の実施の形態のごとく、レンズ部を
複数枚のレンズで構成するのが好ましい。

【００５３】図１１は、第２の実施の形態にかかる撮像
装置を示す図である。第２の実施の形態においては、上
述した実施の形態に対して、絞り板及び遮光板の構成を
変更した点のみが異なるため、鏡枠を導体膜（段差部）
の第２の領域上に配置する構成を含む、その他の同様な
構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。

【００５４】図１１において、鏡枠４の上部４ｂの上端
には、薄い遮光シート８を上面に貼り付けた保持部材
５’が、接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光性の
ある素材からなる保持部材５’の中央の開口５ａ’内に
は、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ７’
が嵌合配置されている。保持部材５’の開口５ａ’の上
縁には、テーパ面５ｂ’が形成されており、ここに接着
剤Ｂを付着させることによって、保持部材５’とフィル
タ７’との接合を行うことができる。更に、保持部材
５’は、開口５ａ’の下方に向かって突出し内径が段々
と縮径する縮径部５ｃ’を設けており、その下端の最も
絞られた部分が、第１の絞り５ｄ’を構成する。又、遮
光シート８の中央開口８ａが第２の絞りを構成する。保
持部材５’とフィルタ７’と遮光シート８とでカバー部
材を構成する。

【００５５】本実施の形態によれば、保持部材５’とフ
ィルタ７’と遮光シート８とで構成するカバー部材を、
光学部材１のレンズ部１ａより被写体側に配置している
ので、レンズ部１ａを剥き出しにすることなく、その保
護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れ
る。更に、かかるカバー部材は一体で形成できることか
ら、撮像装置全体の部品点数の削減に貢献する。

【００５６】上述の実施の形態と同様に、光学部材１の
脚部１ｃが、撮像素子２ｂの受光面２ｄの近くに配置さ
れているため、結像に寄与しない光束が脚部１ｃに反射
し、受光面２ｄに入射することで、ゴーストやフレアが
生じる原因となることが懸念される。本実施の形態にお
いては、レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞
り５ａ’の被写体側に、周辺光束を規制する第２の絞り
（開口８ａ）を配置し不要光の入射を低減している。な
お、撮像素子２ｂの受光面２ｄの短辺・長辺、対角方向
で画角が異なるため、第２の絞りの開口８ａを矩形とす
ることで、より一層の効果が得られる。更に、本実施の
形態においても、鏡枠４の下部４ａの端部は、基板ＰＣ
の上面に形成され且つ接地された導体膜の第２の領域Ｃ
２上に配置されるので、上述した実施の形態と同様な効
果が奏される。

【００５７】図１２は、第３の実施の形態にかかる撮像
装置を示す図である。第３の実施の形態においては、図
１の実施の形態に対して、複数のレンズ部を有するよう
に光学部材の構成を変更した点のみが主として異なるた
め、脚部と撮像素子との当接位置を含む、その他の同様
な構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。

【００５８】図１２において、光学部材１９は、それぞ
れプラスチック材料からなる像側レンズ１’と被写体側
レンズ９とから構成されている。像側レンズ１’は、図
１に示す光学部材１と類似の形状を有しているが、上部
に形成されたリング部１ｆ’の光軸方向高さが増大して
いる。リング部１ｆ’の半径方向内側であって上面部１
ｂ’の上方には、Ｆナンバーを規定する絞り板３を介し
て被写体側レンズ９が配置されている。被写体側レンズ
９は、リング部１ｆ’の内周に嵌合するフランジ部９ｂ
と、中央に形成されたレンズ部９ａとから構成されてい
る。像側レンズ１’のレンズ部１ａ’が正のレンズであ
るのに対し、被写体側レンズ９のレンズ部９ａは、負の
レンズとなっている。尚、本実施の形態では絞り板３
は、レンズ部１ａ’、９ａのレンズ間距離を規制するス
ペーサとして機能し、且つ絞り板３の開口３ａがＦナン
バーを規定する第１の絞りとして機能する。

【００５９】像側レンズ１’のリング部１ｆ’の内周面
と、被写体側レンズ９のフランジ部９ｂの外周面とは、
互いに同径であり且つ光軸に平行になっているので、か
かる面同士が係合することにより、レンズ部１ａ’、９
ａの光軸直交方向の位置決めを行うことができ、それら
の光軸を容易に一致させることができる。尚、像側レン
ズ１’に対して、被写体側レンズ９は、その周囲に付与
された接着剤Ｂにより接合されている。

【００６０】鏡枠４の上部４ｂの上端には、薄い遮光シ
ート８を上面に貼り付けた保持部材５’が、接着剤Ｂに
より取り付けられている。遮光性のある素材からなる保
持部材５’の中央の開口５ａ’内には、赤外線吸収特性
を有する素材からなるフィルタ７’が嵌合配置されてい
る。保持部材５’の開口５ａ’の上縁には、テーパ面５
ｂ’が形成されており、ここに接着剤Ｂを付着させるこ
とによって、保持部材５’とフィルタ７’との接合を行
うことができる。更に、保持部材５’は、開口５ａ’の
下方に向かって突出し内径が段々と縮径する縮径部５
ｃ’を設けているが、かかる部分は、不要光の侵入を抑
制する遮光部として機能する。尚、遮光シート８の中央
開口８ａが第２の絞りを構成する。

【００６１】図１３は、撮像装置の第４の実施の形態を
示す断面図である。ガラスエポキシ製の基板ＰＣに形成
された導電膜の第１の領域Ｃ１上に、撮像素子１１０が
配置され、上面の端子（不図示）から多数のワイヤＷ
で、基板ＰＣの裏面に配置された画像処理ＩＣ回路１１
１に接続されている。

【００６２】撮像素子１１０を覆うようにして、鏡枠１
０２の下端部は、基板ＰＣの上面に形成された導体膜の
第２の領域Ｃ２上に配置されている。鏡枠１０２の中程
には、赤外線カットフィルタ１０４が配置されている。

【００６３】鏡枠１０２の上部は円筒状となっており、
その内面に形成された雌ねじ１０２ａに雄ねじ１０５ａ
を螺合させることで、レンズ１０６を内包するレンズ鏡
筒１０５が、第２鏡枠１０２に対し光軸方向の位置を調
整可能に取り付けられている。レンズ鏡筒１０５は、上
部に絞り部１０５ｂを形成している。本実施の形態にお
ける導体膜の第２の領域Ｃ２により、上述した実施の形
態と同様な効果が奏される。

【００６４】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、撮像素子２ｂと基板ＰＣとの
接続は、ワイヤＷにより行っているが、撮像素子２ｂの
内部に配線をはわせて、撮像素子２ｂの背面（受光面と
反対側）又は側面より、信号を取り出す構成も考えられ
る。かかる構成によれば、撮像素子の周囲面を広く確保
できると共に、結線を容易に行うことができる。更に、
本実施の形態では、撮像ユニットをベアチップである撮
像素子のみから構成したが、その上面又は下面にガラス
などの保護部材を張り付けることで、一体形の撮像ユニ
ットを構成することも考えられる。又、基板はハードな
ものに限らず、フレキシブルなものであっても良い。本
発明の撮像装置は、携帯電話、パソコン、ＰＤＡ、ＡＶ
装置、テレビ、家庭電化製品など種々のものに組み込む
ことが可能と考えられる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、コンパクトな構成を有
しながらも、精度良く組み付けできる撮像装置及び撮像
装置の組み付け方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態にかかる撮像装置の断面図で
ある。

【図２】図１の撮像装置の斜視図である。

【図３】光学部材の斜視図である。

【図４】光学部材の下面図である。

【図５】撮像素子の上面図である。

【図６】基板上に形成された導体膜のパターンを示す図
である。

【図７】図６に示すパターン上に載置した鏡枠の断面図
である。

【図８】基板上に形成された導体膜のパターンの別な例
を示す図である。

【図９】図８に示すパターン上に載置した鏡枠の断面図
である。

【図１０】基板上に形成された導体膜のパターンの更に
別な例を示す図である。

【図１１】第２の実施の形態にかかる撮像装置の断面図
である。

【図１２】第３の実施の形態にかかる撮像装置の断面図
である。

【図１３】第４の実施の形態にかかる撮像装置の断面図
である。

【符号の説明】

１、１９ 光学部材 １ａ、１ａ’、１０６ レンズ部 １ｃ 脚部 １ｄ 当接部 ２ 撮像ユニット ２ａ 周囲面 ２ｂ 撮像素子 ２ｄ 受光面 ３ 絞り板 ４、１０２ 鏡枠 ５ 遮光板 ６ 弾性部材 ７ フィルタ ８ 遮光シート Ｃ１ 導体膜の第１の領域 Ｃ２ 導体膜の第２の領域 ＰＣ 基板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H044 AA04 AJ03 AJ04 AJ06 2H100 BB01 BB06 BB11 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 GC11 GD02 HA23 HA24 5C022 AA11 AC42 AC54 AC55 AC70 AC77 AC78 CA00

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決め用のマークを形成した基板と、 画素が配列された受光面を備え、前記基板上に載置され
   た撮像素子と、 前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部
   を備えた光学部材と、 前記光学部材を支持する鏡枠と、を有することを特徴と
   する撮像装置。
2. 【請求項２】 前記基板上に設置された前記鏡枠と前記
   位置決め用のマークとを比較することで、前記鏡枠の位
   置ズレが検出されるようになっていることを特徴とする
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め用のマークは、前記基板上
   に形成された導体膜であることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 前記位置決め用のマークは、前記撮像素
   子を設置する領域に設けられた導体膜と同一プロセスで
   形成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装
   置。
5. 【請求項５】 前記位置決め用のマークは、環状に連続
   もしくは間欠的に形成されていることを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 段差部を形成した基板と、 画素が配列された受光面を備え、前記基板上に載置され
   た撮像素子と、 前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部
   を備えた光学部材と、 前記光学部材を支持する鏡枠と、を有し、 前記段差部と前記基板との段差を利用して、前記鏡枠が
   所定の位置に位置決めされるようになっていることを特
   徴とする撮像装置。
7. 【請求項７】 前記段差部は、前記基板上に形成された
   導体膜であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装
   置。
8. 【請求項８】 前記段差部は、前記撮像素子を設置する
   領域に設けられた導体膜と同一プロセスで形成されるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 前記段差部は、環状に連続もしくは間欠
   的に形成されていることを特徴とする請求項６乃至８の
   いずれかに記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 前記鏡枠の端部は、前記段差部の縁に
    当接することを特徴とすることを特徴とする請求項６乃
    至９のいずれかに記載の撮像装置。
11. 【請求項１１】 前記鏡枠の端部は、前記段差部の縁間
    で挟持されることを特徴とすることを特徴とする請求項
    ６乃至１０のいずれかに記載の撮像装置。
12. 【請求項１２】 導体膜を形成した基板と、 画素が配列された受光面を備え、前記基板上に載置され
    た撮像素子と、 前記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部
    を備えた光学部材と、 前記光学部材を支持する鏡枠と、を有し、 前記導体膜は、接地回路に接続されており、前記鏡枠
    は、前記導体膜に接触するように取り付けられることを
    特徴とする撮像装置。
13. 【請求項１３】 前記導体膜は、前記撮像素子を設置す
    る領域に設けられた導体膜と同一プロセスで形成される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 【請求項１４】 前記導体膜は、環状に連続もしくは間
    欠的に形成されていることを特徴とする請求項１２又は
    １３のいずれかに記載の撮像装置。
15. 【請求項１５】 前記鏡枠の端部は、前記導体膜の縁に
    当接することを特徴とすることを特徴とする請求項１２
    乃至１４のいずれかに記載の撮像装置。
16. 【請求項１６】 前記鏡枠の端部は、前記導体膜の縁間
    で挟持されることを特徴とすることを特徴とする請求項
    １２乃至１５のいずれかに記載の撮像装置。
17. 【請求項１７】 基板上に、導体膜を同一プロセスで形
    成するステップと、 前記基板に形成された前記導体膜の第１の領域上に、受
    光面を備えた撮像素子を配置するステップと、 前記基板に形成された前記導体膜の第２の領域上に、前
    記撮像素子の受光面に被写体像を結像させるレンズ部を
    支持する鏡枠を配置するステップと、 前記基板上に配置された前記導体膜の第２の領域に基づ
    いて、前記鏡枠の位置ズレを検出するステップと、を有
    することを特徴とする撮像装置の組み付け方法。