JP2003333437A - イメージセンサモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホルダへのレンズの組み付けに要する時間を
短縮し、製造効率の向上を図ることができるイメージセ
ンサモジュールおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 被写体からの光を屈折させるレンズＡ，
Ｂと、このレンズＡ，Ｂが組み付けられているホルダ１
と、を備えたイメージセンサモジュールＸであって、ホ
ルダ１へのレンズＡ，Ｂの組み付けは、ホルダ１に一体
に形成された突起６′がレンズＡ，Ｂをホルダ１に押し
付けるように変形していることによりなされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、デジタルカメラ
やカメラ付きの携帯電話機などに組み込んで使用される
イメージセンサモジュールおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のイメージセンサモジュールの一例
を図６に示す。図示されたイメージセンサモジュール１
００は、レンズ１０１と、ホルダ１０２と、を有してい
る。レンズ１０１は、被写体から進行してきた光を基板
１０３上に搭載されているイメージセンサチップ１０４
上に集束させるためのものである。ホルダ１０２は、レ
ンズ１０１を支持し、かつ保護するためのものであり、
その内部にはレンズ１０１が嵌合した状態で組み付けら
れている。これらの組み付けは、レンズ１０１の周縁部
とホルダ１０２とを接着剤１０５によって接着させるこ
とによりなされている。このようにしてレンズ１０１が
組み付けられているホルダ１０２は、基板１０３が取り
付けられているフレーム１０６と接合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のイメージセンサモジュール１００においては、次の
ような不具合があった。

【０００４】すなわち、従来においては、接着剤１０５
を塗布する作業が面倒であり、かつ接着剤１０５が硬化
するのに時間を要するため、イメージセンサモジュール
１００の製造効率は決して良いといえるものではなかっ
た。製造効率を高めることを目的として、接着剤１０５
として瞬間接着剤が使用される場合もあるが、この場合
には、瞬間接着剤が硬化した際に白色となるときがあ
り、レンズ１０１がくもるという不具合があった。ま
た、瞬間接着剤は、ポットライフが比較的短いため、短
期間で使用不可となり、コストアップの原因となる場合
もあった。

【０００５】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、ホルダへのレンズの組み付けに
要する時間を短縮し、製造効率の向上を図ることができ
るイメージセンサモジュールおよびその製造方法を提供
することをその課題としている。

【０００６】

【発明の開示】上記の課題を解決するために、本願発明
では、次の技術的手段を講じている。

【０００７】本願発明の第１の側面によって提供される
イメージセンサモジュールは、被写体からの光を屈折さ
せるレンズと、このレンズが組み付けられているホルダ
と、を備えたイメージセンサモジュールであって、上記
ホルダへの上記レンズの組み付けは、上記ホルダに一体
に形成された突起が上記レンズを上記ホルダに押し付け
るように変形していることによりなされていることを特
徴としている。このような構成によれば、上記従来技術
で用いられていた接着剤を用いる必要はなく、上記レン
ズと上記ホルダとを迅速かつ適正に組み付けることが可
能になる。

【０００８】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記レンズとしては、第１および第２のレンズがあ
り、この第１のレンズが上記ホルダと上記第２のレンズ
との間に挟まれた状態において、上記第２のレンズを上
記突起の変形によって上記ホルダに押し付けることによ
り、上記第１および第２のレンズは上記ホルダに組み付
けられている。このような構成によれば、レンズが一つ
の場合と比較して、開口数を大きくし、撮像画像度を鮮
明にすることができる。

【０００９】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記レンズを透過してきた光を受けるイメージセン
サチップが搭載された基板と、この基板が組み付けられ
ているフレームと、を備えており、このフレームと上記
ホルダとは、別体に形成されている。このような構成に
よれば、上記フレームと上記ホルダとを接合させる際
に、上記レンズと上記イメージセンサチップとの距離な
どを調整することができ、上記レンズの焦点を上記イメ
ージセンサチップ上に合わせることなどが可能になる。

【００１０】本願発明の第２の側面によって提供される
イメージセンサモジュールの製造方法は、被写体からの
光を屈折させるレンズをホルダに組み付ける工程を有し
ている、イメージセンサモジュールの製造方法であっ
て、上記ホルダとしては、突起が上記ホルダと一体に形
成されているものを使用し、かつ、上記レンズを上記ホ
ルダに組み付ける工程は、上記レンズを上記ホルダに当
接させた状態において、上記レンズを上記ホルダに押し
付けるように上記突起を変形させることにより行うこと
を特徴としている。

【００１１】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記突起の変形は、上記突起に超音波エネルギを付
与し、上記突起を軟化させてから押しつぶすことにより
行う。

【００１２】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記ホルダとは別体に形成されており、かつ上記レ
ンズを透過してきた光を受けるイメージセンサチップが
搭載された基板が組み付けられているフレームと、上記
ホルダと、を接合させる工程を有しており、この工程
は、上記ホルダとして、突出体が上記ホルダと一体に形
成されているものを使用するとともに、上記突出体に超
音波エネルギを付与することによって上記突出体を上記
フレームに融着させることにより行う。

【００１３】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記フレームと上記ホルダとを接合させる工程にお
いて、上記突出体の高さおよび溶融量の少なくとも一方
を調整することにより、上記レンズと上記イメージセン
サチップとの距離の調整を行う。

【００１４】本願発明の第２の側面によって提供される
イメージセンサモジュールの製造方法によれば、本願発
明の第１の側面によって提供されるイメージセンサモジ
ュールについて述べたことと同様な効果が得られる。

【００１５】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１７】本願発明に係るイメージセンサモジュール
の一例を図１に示す。本実施形態のイメージセンサモジ
ュールＸは、第１および第２のレンズＡ，Ｂと、略筒状
のホルダ１と、イメージセンサチップ３が搭載されてい
る基板２と、この基板２が取り付けられているフレーム
４と、を備えている。

【００１８】第１および第２のレンズＡ，Ｂはそれぞ
れ、その中央部分に形成された曲面部Ａ１，Ｂ１と、こ
れら曲面部Ａ１，Ｂ１の周囲にある平面部Ａ２，Ａ３，
Ｂ２，Ｂ３と、側面部Ａ４，Ｂ４と、を有している。曲
面部Ａ１，Ｂ１によって、被写体から進行してきた光は
集束され、イメージセンサチップ３上には上記被写体の
像が結像される。平面部Ａ３と平面部Ｂ２とは当接して
おり、この状態において第１および第２のレンズＡ，Ｂ
間に空間部が形成されている。第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂは、平面部Ａ２および側面部Ａ４，Ｂ４がホルダ
１の内面に当接するようにしてホルダ１内に嵌合してお
り、後述する手段によってホルダ１に組み付けられてい
る。このように複数のレンズを用いたことによって、単
一のレンズの場合と比較して、開口数を大きくすること
が可能となり、撮像画像の歪みの発生を抑止するととも
に、撮像画像度を鮮明にするのにも好ましいものとな
る。

【００１９】ホルダ１は、たとえば熱可塑性樹脂製であ
る。ホルダ１の上部の壁部８には、第１および第２のレ
ンズＡ，Ｂの露光用の開口５が形成されている。ホルダ
１には、第１および第２のレンズＡ，Ｂをホルダ１内に
保持させるための複数の保持部６、およびフレーム４に
対する融着が図られた複数の融着部７が設けられてい
る。各保持部６と各融着部７とはともに、図２に示すよ
うに、ホルダ１と一体に形成された複数の突起６′およ
び複数の突出体７′を変形させることによって形成され
たものである。これらの変形手段については後述する。

【００２０】フレーム４は、たとえば略箱状であって、
その上面部には段差面９，１０が形成されている。段差
面９には、各融着部７を介してホルダ１が融着してい
る。段差面１０上には、光学的フィルタ１２が取り付け
られている。光学的フィルタ１２は、たとえば赤外線遮
断フィルタであり、赤外線をカットした光をイメージセ
ンサチップ３に受光させることにより、鮮明な撮像画像
を得るのに役立つ。フレーム４の底面部には、開口１１
が形成されており、基板２はこの開口１１を閉塞するよ
うにして取り付けられている。

【００２１】基板２は、図３に示すように、たとえば平
板状であり、その上面には、複数の導体パッド１３が適
所に配置された配線パターンが形成されている。基板２
上に搭載されているイメージセンサチップ３は、たとえ
ばＣＣＤ型あるいはＭＯＳ型の固体撮像素子である。イ
メージセンサチップ３には、第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂを透過してきた光を受光する受光部１４と、各導
体パッド１３にワイヤ１７を介して接続された複数の電
極１５と、光電変換部と、が設けられている。イメージ
センサチップ３は、受光部１４で受光した光を上記光電
変換部においてその受光量に応じた電荷に変換し、この
電荷を各電極１５から出力するように構成されている。
本実施形態では、基板２の裏面に、各導体パッド１３に
導通した複数の端子１６が設けられている。これら複数
の端子１６を利用することによって、イメージセンサモ
ジュールＸの全体を所望の位置へ面実装することができ
る。

【００２２】次に、イメージセンサモジュールＸの製造
方法の一例について説明する。

【００２３】まずホルダ１に第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂを組み付ける。この作業においては、図２に示し
たように、第１および第２のレンズＡ，Ｂを、第１のレ
ンズＡが第２のレンズＢとホルダ１の壁部８との間に挟
まれるように積層させて、ホルダ１内に嵌合させる。そ
の後、このような状態において、各突起６′に超音波エ
ネルギを付与することにより各突起６′を加熱し、軟化
させる。次いで、各突起６′をその上方から押しつぶ
す。このようにして各突起６′を変形させると、その一
部分が第１および第２のレンズＡ，Ｂを押え込んだ各保
持部６が適正に形成されることになる。このような作業
によれば、各突起６′を加熱して、その上方から押圧す
るだけでよいため、ホルダ１に第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂを迅速かつ適正に組み付けることができる。な
お、各突起６′がたとえば基端部ほど幅広であれば、各
突起６′を押しつぶすときに各突起６′がその途中から
不当な方向に屈曲するなどといったことが生じ難く、そ
の押しつぶし動作の円滑化が図られる。

【００２４】一方、ホルダ１に第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂを組み付ける作業とは別に、フレーム４の段差面
１０には光学的フィルタ１２を、フレーム４の底面部に
は基板２を、取り付ける。これらの取り付けは、たとえ
ば接着剤を用いて接着することにより行う。基板２を上
記底面部に取り付ける際には、予め基板２にイメージセ
ンサチップ３を搭載しておく。

【００２５】次に、フレーム４とホルダ１とを接合させ
る。この接合においてはまず、図４に示すように、各突
出体７′がフレーム４の段差面９に当接するように、ホ
ルダ１をフレーム４上に載置する。このような状態にお
いて、各突出体７′に超音波エネルギを付与することに
より、各突出体７′を加熱し、溶融させる。このように
して各突出体７′を溶融させると、ホルダ１とフレーム
４とを融着させる各融着部７が適正に形成されることに
なる。このような作業によれば、ホルダ１とフレーム４
とを迅速かつ適正に接合することができる。上記した一
連の作業工程により、イメージセンサモジュールＸの組
み立てを完了することができる。

【００２６】このように、上述したイメージセンサモジ
ュールＸの製造方法おいては、第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂをホルダ１に組み付ける作業と、フレーム４とホ
ルダ１とを接合させる作業とはともに、迅速かつ適正に
行うことができる。そのため、図６に示した、接着剤１
０５を用いてレンズ１０１をホルダ１０２に組み付けて
いた従来技術と比較すると、イメージセンサモジュール
の製造効率は向上する。接着剤１０５を塗布および乾燥
させるための設備も不要であるため、製造設備も簡易化
される。超音波エネルギを利用して各突起６′を加熱す
る場合、各突起６′のみに超音波エネルギを付与するこ
とが可能であり、第１および第２のレンズＡ，Ｂに超音
波エネルギが不当に付与されないようにする設定も簡単
に行うことができるため、第１および第２のレンズＡ，
Ｂが超音波によりダメージを受けるといったこともな
い。また、ホルダ１とフレーム４とを別体に形成したこ
とによって、これらの接合時に、第１および第２のレン
ズＡ，Ｂと受光部１４との距離などの調整を行うことが
できる。より具体的には、ホルダ１をフレーム４上に載
置した際に、予め第１および第２のレンズＡ，Ｂの焦点
距離を確認しておけば、各突出体７′の溶融量を調整す
ることにより、ホルダ１とフレーム４とを接合させる工
程において、第１および第２のレンズＡ，Ｂの焦点を受
光部１４に合わせることが可能になる。

【００２７】本願発明は、上述した実施形態の内容に限
定されるものではない。第１および第２のレンズＡ，Ｂ
をホルダ１に組み付ける手段としては、上記した手段に
代えて、たとえば図５に示すように、各突起６′を第１
および第２のレンズＡ，Ｂ寄りに折り曲げる手段を適用
することもできる。このような手段によっても、折り曲
げられた各突起６′によって第１および第２のレンズ
Ａ，Ｂをホルダ１に適正に押し付けることができる。突
起は、所定の間隔を隔てて複数設けられたものに限定さ
れず、取付対象となるレンズの周縁部を囲むようにして
連続的に形成された筒状のものであってもよい。突出体
もまた、連続的に形成された筒状のものであってもよ
い。ホルダとフレームとを接合させる手段としては、上
記した手段に代えて、接着剤を用いることもできる。こ
の場合であっても、ホルダとフレームとの接合時に、レ
ンズの焦点を合わせる作業を行うことが可能である。そ
の他、本願発明に係るイメージセンサモジュールの各部
の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。同様
に、本願発明に係るイメージセンサモジュールの製造方
法における各作業工程の具体的な構成も、種々に変更自
在である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係るイメージセンサモジュールの一
例を示す断面図である。

【図２】突起および突出体の一例を示す要部断面図であ
る。

【図３】基板の一例を示す斜視図である。

【図４】突出体を変形させる方法の一例を示す断面図で
ある。

【図５】突起を変形させる方法の他の例を示す要部断面
図である。

【図６】従来技術の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｘ イメージセンサモジュール Ａ 第１のレンズ Ｂ 第２のレンズ １ ホルダ ２ 基板 ３ イメージセンサチップ ４ フレーム ６′ 突起 ７′ 突出体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体からの光を屈折させるレンズと、
   このレンズが組み付けられているホルダと、を備えたイ
   メージセンサモジュールであって、 上記ホルダへの上記レンズの組み付けは、上記ホルダに
   一体に形成された突起が上記レンズを上記ホルダに押し
   付けるように変形していることによりなされていること
   を特徴とする、イメージセンサモジュール。
2. 【請求項２】 上記レンズとしては、第１および第２の
   レンズがあり、この第１のレンズが上記ホルダと上記第
   ２のレンズとの間に挟まれた状態において、上記第２の
   レンズを上記突起の変形によって上記ホルダに押し付け
   ることにより、上記第１および第２のレンズは上記ホル
   ダに組み付けられている、請求項１に記載のイメージセ
   ンサモジュール。
3. 【請求項３】 上記レンズを透過してきた光を受けるイ
   メージセンサチップが搭載された基板と、この基板が組
   み付けられているフレームと、を備えており、このフレ
   ームと上記ホルダとは、別体に形成されている、請求項
   １または２に記載のイメージセンサモジュール。
4. 【請求項４】 被写体からの光を屈折させるレンズをホ
   ルダに組み付ける工程を有している、イメージセンサモ
   ジュールの製造方法であって、 上記ホルダとしては、突起が上記ホルダと一体に形成さ
   れているものを使用し、かつ、上記レンズを上記ホルダ
   に組み付ける工程は、上記レンズを上記ホルダに当接さ
   せた状態において、上記レンズを上記ホルダに押し付け
   るように上記突起を変形させることにより行うことを特
   徴とする、イメージセンサモジュールの製造方法。
5. 【請求項５】 上記突起の変形は、上記突起に超音波エ
   ネルギを付与し、上記突起を軟化させてから押しつぶす
   ことにより行う、請求項４に記載のイメージセンサモジ
   ュールの製造方法。
6. 【請求項６】 上記ホルダとは別体に形成されており、
   かつ上記レンズを透過してきた光を受けるイメージセン
   サチップが搭載された基板が組み付けられているフレー
   ムと、上記ホルダと、を接合させる工程を有しており、 この工程は、上記ホルダとして、突出体が上記ホルダと
   一体に形成されているものを使用するとともに、上記突
   出体に超音波エネルギを付与することによって上記突出
   体を上記フレームに融着させることにより行う、請求項
   ４または５に記載のイメージセンサモジュールの製造方
   法。
7. 【請求項７】 上記フレームと上記ホルダとを接合させ
   る工程において、上記突出体の高さおよび溶融量の少な
   くとも一方を調整することにより、上記レンズと上記イ
   メージセンサチップとの距離の調整を行う、請求項６に
   記載のイメージセンサモジュールの製造方法。