JP2004180243A

JP2004180243A - Imaging unite and portable terminal equipped therewith

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Publication number: JP2004180243A
Application number: JP2002347349A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nibu; 和男丹生; Takao Nishikawa; 卓男西川; Yuichi Shin; 勇一新
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a trouble caused by the thermal deformation of a flexible printed board in an imaging unit using the flexible printed board. <P>SOLUTION: In the imaging unit having a flexible printed board (FPC) formed with an opening (10), an imaging element (2) attached on the reverse side of the flexible printed board so that at least a part of the opening is covered and an imaging region is exposed, and an optical member (1) for converging incident light into the imaging region of the imaging element, the opening is formed into an approximately polygonal shape (11) with its angular portions notched. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどの携帯端末に搭載可能な撮像装置及びそれを内蔵した携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の小型、薄型の電子機器に搭載可能な、小型で高性能の撮像装置が開発されている。かかる撮像装置には、基板に設けられた撮像素子と、この撮像素子に集光させるためのレンズ等を有する光学部材とが一体化されて備えられているものがある。
【０００３】
近年、これら電子機器の更なる薄型化に伴い、撮像装置自体を薄型化するため、例えば、図９に示す撮像装置２００のように、基板２０１に開口部２０１ａを形成し、基板２０１の裏面側にその開口部２０１ａを塞ぐように撮像素子２０２を備え、更に、光学部材Ｒを有する外枠体Ｃを基板ＰＣの表面側からその開口部２０１ａを通じて当接するように備えることにより、基板２０１の厚み分、光学素子ＯＰＴ（光学部材Ｒ、外枠体Ｃ）の突出を抑える構成ものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、上記特許文献１において、図１０に示すように、基板２０１と撮像素子２０２とは、バンプ２０３により電気的に接続されている。バンプ接続において、基板２０１側の開口部２０１ａの周囲に撮像素子２０２と接続される回路パターン２０１ｂ（ボンディングパッド）と、撮像素子２０２に設けられた入出力端子２０２ｂとを、バンプ２０３を介して、接合する。
このバンプ接続するための接合方法としては、例えば、超音波溶着によって金属製端子同士を接合する方法の他、ＡＣＦ（異方性導電性フィルム）やＡＣＰ（異方性導電性ペースト）等を用いて、接触式の電気的接合を行う方法もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２９２３５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板としてフレキシブル基板を用いると、撮像装置の更なる小型化が可能となる。
しかしながら、例えば、安価でかつ柔軟なポリイミド製のフレキシブル基板を用いた場合、その線膨張係数が、撮像素子の線膨張係数よりも大きいので、フレキシブル基板と撮像素子との接合の際、接合部位に発生する熱に起因してバンプ２０３付近が非常に高温になる。すると、フレキシブル基板がゆがんだり、電気的接点の接合位置にずれが生じたり、開口部の形状が変形する。更には、開口部の縁が、撮像素子の撮像領域に重なる位置まで延伸したり、撮像素子の表面に接してしまうおそれがある。
また、フレキシブル基板と撮像素子の接合後においても、撮像素子に通電することにより、撮像素子が高温になることがあり、この場合、上述と同様の問題が生じてしまう。従って、ポリイミド製のフレキシブル基板を用いることはできず、その代わりとして、撮像素子の線膨張係数に近く熱変形しにくい材質のもの、例えば、セラミック製の基板が考えられるが、セラミック製の基板は、ポリイミド製に比べ高価であるとともに柔軟性に劣るという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、フレキシブル基板を用いた撮像装置において、熱によるフレキシブル基板の変形に起因した不具合を防止することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
開口部を備えるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の裏面側に、前記開口部の少なくとも一部を塞ぐとともに、撮像領域が露出するように取り付けられた撮像素子と、前記撮像素子の撮像領域に入射光を集光する光学部材とを有する撮像装置であって、
前記開口部は、略多角形の角部が切り欠かれた形状（例えば、切り欠き部１１等）に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、開口部において切り欠かかれた部分が同時に形成されてもよいし、開口部を形成した後に切り欠かれた部分を形成する構成でもよい。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、開口部は、略多角形の角部が切りかかれた形状に形成されているので、フレキシブル基板が熱変形して膨張すると、その膨張分が切り欠かれた部分において吸収される。従って、撮像装置において、フレキシブル基板がゆがんだり、フレキシブル基板の開口部の辺縁部が撮像素子の表面に当接したり、撮像領域を覆ったりというような、フレキシブル基板の変形に起因した不具合を防止することができる。従って、熱変形しやすいフレキシブル基板でも使用することができることとなって、フレキシブル基板の種類の選択の幅を広げることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記光学部材は、前記フレキシブル基板の表面側から、前記開口部を通じて前記撮像素子の表面に当接するように取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学部材は、開口部を通じて撮像素子の表面に当接するように取り付けられているので、光学部材の寸法精度を安定させ、光学部材の合焦位置を好適な位置とし、所定の光学的機能を達成することができ、組み付け時および組み付け後に、光学部材の合焦位置に関する調整を不要とすることができる。
また、基板の開口部に対応して基板の裏面側に取り付けられた撮像素子に対し、基板の表面側からその開口部を通じて当該撮像素子の表面に当接するように、撮像素子に入射光を集光する光学部材が取り付けられているので、その撮像装置は基板の厚み分、薄く形成されることとなって、薄型化を実現できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記開口部は、略矩形の４つの角部が切り欠かれた形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、開口部は、略矩形の４つの角部が切りかかれた形状に形成されているので、フレキシブル基板の熱変形により、４つの角部の切りかかれた部分に、２方向からの膨張分が集まるが、切り欠かれていることによりその膨張分が吸収されるので、より好適にフレキシブル基板の熱変形に伴う不具合を防止することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記開口部の切り欠き部は、前記フレキシブル基板の外縁部に向かって先細りの切り欠き形状に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、開口部の切り欠き部は、フレキシブル基板の外縁部に向かって先細りとなる形状に形成されているので、切り欠き部の形成が容易である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記開口部の切り欠き部は、略円形状であり、
前記光学部材は、該切り欠き部を通じて前記撮像素子の表面に当接するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２〜４の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、切り欠き部は、略円形状であり、光学部材は、該切り欠き部を通じて撮像素子の表面に当接するように構成されているので、基板と撮像素子の接合位置をより撮像領域側に設けることができることとなって、撮像素子における撮像領域以外の領域を小さくできる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記フレキシブル基板の前記開口部側の内縁部に沿って前記撮像素子との電気的接続部が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、フレキシブル基板の開口部側の内縁部に沿って撮像素子との電気的接続部が形成されていることで開口部の辺縁部が熱変形しても、切り欠き部により熱変形の膨張分が吸収されることにより、撮像装置の不具合を防止することができる。また、撮像素子とフレキシブル基板との接続時における熱付加により変形することがないので、電気的接続部がずれることを防止することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の撮像装置において、
前記切り欠き部は、隣接する内縁部に沿って形成された二つの前記電気的接続部の延長線の交点より前記フレキシブル基板の外縁部側に深く形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、切り欠き部は、隣接する内縁部に沿って形成された二つの電気的接続部の延長線の交点よりフレキシブル基板の外縁部側に深く形成されているので、基板の膨張分をより好適に吸収することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記フレキシブル基板の線膨張係数と前記撮像素子の線膨張係数との差が、２５〜３６ｐｐｍ／℃であることを特徴としている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７の何れかに記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、かかる範囲のフレキシブル基板を用いても好適にフレキシブル基板の変形を防止することができるので、フレキシブル基板の選択の幅が広がることとなって、例えば、ポリイミド製等のより安価かつ柔軟性の高いフレキシブル基板を使用することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されていることを特徴とする携帯端末である。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づき、小型化することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における撮像装置１００の斜視図であり、図２は、撮像装置１００のフレキシブル基板ＦＰＣの一部省略上面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における同撮像装置１００の一部省略断面図であり、図４は、撮像装置１００に備えられた光学部材１の斜視図であり、図５は、同光学部材１の下面図である。図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【００２８】
図１〜図３に示されるように、撮像装置１００は、開口部１０が形成されたポリイミド製のフレキシブル基板ＦＰＣと、そのフレキシブル基板ＦＰＣの裏面側から開口部１０を塞ぐように備えられたシリコンからなる撮像素子２と、フレキシブル基板ＦＰＣの表面側から開口部１０を通じて、その撮像素子２の表面である受光面に当接し、撮像素子２に集光させるための光学部材１と、この光学部材１に入射する光量を調節する絞り板３と、撮像素子２と開口部１０とを覆い隠す外枠部材としての鏡枠４と、鏡枠４に備えられた遮光性を有する遮光板５と、遮光板５に支持されるフィルタ６と、遮光板５と光学部材１の間に備えられ、光学部材１をフレキシブル基板ＦＰＣ側へ押圧する押圧部材７と、光学部材１の位置決めを行うためにフレキシブル基板ＦＰＣ上の所定位置に配置された位置決め電気部品８・・・等により構成されている。
【００２９】
撮像素子２は、例えば、ＣＭＯＳ型イメージセンサ、ＣＣＤ型イメージセンサ等からなり、矩形薄板状の撮像素子２の端部における上面が、フレキシブル基板ＦＰＣの裏面側に取り付けられている。撮像素子２の上面中央には、画素が２次元的に配列され、撮像領域としての矩形状の光電変換部２ａが形成されており、撮像素子２がフレキシブル基板ＦＰＣの裏面に取り付けられた際、フレキシブル基板ＦＰＣに形成された開口部１０の位置から、フレキシブル基板ＦＰＣの表面側から光電変換部２ａが露出するようになっている。
【００３０】
また、図２に示すように、フレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０は、略矩形の４つの角部を切り欠いた形状に形成されており、切り欠かれた部分（以下、切り欠き部１１とする）は、略円形状に、撮像素子の光電変換部２ａの４つの角部に対応する位置に設けられている。
【００３１】
また、撮像素子２の端部における上面と、フレキシブル基板ＦＰＣの裏面とは、電極としてのバンプ１３を介して取り付けられており、撮像素子２とフレキシブル基板ＦＰＣとはバンプ１３により電気的に接続されている。
【００３２】
より詳細には、図２に示すように、フレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０の切り欠き部１１以外の４つの直線状の内縁部１０ａに沿うようにして、撮像素子２との電気的接続部としてのボンディングパッドＢＰ…が配置されている。このボンディングパッドＢＰ…は、銅、ニッケル、金、パラジウムやこれらの合金単体或いはそれらの金属を積層したものによって構成される。
また、撮像素子２において、光電変換部２ａの外周の上記ボンディングパッドＢＰ…と対応した位置に設けられた入出力端子（図示省略）上にバンプ１３が設けられている。そして、このバンプ１３を介して、撮像素子２の入出力端子と、フレキシブル基板ＦＰＣのボンディングパッドＢＰ…とが接合されることにより、撮像素子２とフレキシブル基板ＦＰＣとが電気的に接続されている。その接合方法として、例えば、超音波溶着の他、ＡＣＦ（異方性導電性フィルム）、ＡＣＰ（異方性導電性ペースト）等を用いた圧着等がある。
【００３３】
また、ポリイミド製のフレキシブル基板ＦＰＣの線膨張係数は、例えば、３０〜４０ｐｐｍ／℃であり、シリコン製の撮像素子２の線膨張係数は、例えば、４〜５ｐｐｍ／℃であり、その差は、２５〜３６ｐｐｍ／℃程度となっている。
【００３４】
ここで、撮像素子２とフレキシブル基板ＦＰＣとの線膨張係数の差が非常に大きいと、上述のようにしてフレキシブル基板ＦＰＣと撮像素子２とを接合する際に発生する熱や、撮像装置１００の使用時に撮像素子２が通電することで発生する熱により、フレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０の内縁部１０ａが膨張してしまうが、切り欠き部１１によりその膨張変形部分が吸収される。従って、フレキシブル基板ＦＰＣが熱変形することにより生じる歪みや撓みにより、電気的接合点にずれが生じたり、膨張した部分が、開口部１０の光電変換部２ａ上まで延伸する或いは撮像素子２の表面に接触してしまうといったことを防ぐことができる。
特に、ボンディングポイントＢＰ…が開口部１０の直線状の内縁部１０ａに沿って設けられていることから、フレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０の辺縁部が熱変形する場合、その膨張分が、切り欠き部１１により吸収されやすい。
【００３５】
更に、切り欠き部１１は、内縁部１０ａに沿って設けられているボンディングパッドＢＰ…の２つの延長線の交点ｃ…よりも、フレキシブル基板ＦＰＣの外縁部側に深く切りかかれている。
これにより、切り欠き部１１により、フレキシブル基板ＦＰＣの膨張分がより確実に吸収されることとなって好適である。
【００３６】
光学部材１は、透明なプラスチック材料を素材とし、図３から図６に示されるように、管状の脚部１ｃと、この脚部１ｃに支持される凸レンズ形状のレンズ部１ａとが一体的に形成されている。脚部１ｃは、下端に形成された４つの当接部１ｄと、上端周囲に形成された上脚部１ｅと、当接部１ｄと上脚部１ｅとの間に形成された下脚部１ｆとを備えている。また、脚部１ｃの上端を塞ぐ板状の上面部１ｂの中央にレンズ部１ａが形成されている。そして、当接部１ｄは、フレキシブル基板ＦＰＣの切り欠き部１１に対応する位置に設けられており、該切り欠き部１１を通じて撮像素子２上の所定位置に当接する。
下脚部１ｆは、水平断面視において円の外周の２点を結ぶ線（弦）によって切り欠かれた略Ｄ字形状となっており、被嵌合部を形成している。
【００３７】
また、上面部１ｂの上面であって、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が接着剤により固定されている。
【００３８】
光学部材１の外側には、遮光性のある素材からなり外枠部材を構成する鏡枠４が配置されている。鏡枠４には、図１に示すように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部４ｂとが設けられている。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の中央の開口５ａの下方に、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ６が接着剤Ｂにより接合されている。そして、この遮光板５とフィルタ６とでカバー部材１２を構成する。
【００３９】
また、下部４ａの下端部４ａａは、フレキシブル基板ＦＰＣ上に鏡枠４が取り付けられる際の接着部位となる箇所であって、鏡枠４の下部４ａがフレキシブル基板ＦＰＣ上に当接され取り付けられる際には、下部４ａの下端部４ａａと、フレキシブル基板ＦＰＣとの間に接着剤Ｂが塗布され、固着される。
このように、フレキシブル基板ＦＰＣと鏡枠４とカバー部材１２とが密着し接合しているので、フレキシブル基板ＦＰＣと鏡枠４とカバー部材１２等に覆われる光学部材１や撮像素子２の表面は、環境外乱である埃などのゴミや湿気等の付着や傷等の損傷から防がれ、保護される。
つまり、鏡枠４とカバー部材１２とで構成される外枠部材が、光学部材１やフレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０（切り欠き部１１）、撮像素子２の表面を覆うことにより、撮像装置１００は、防塵、防湿の構造、光学部材１等の保護構造を有する。
【００４０】
また、鏡枠４の下部４ａと上部４ｂとの間の隔壁４ｃの内周面には、光学部材１の被嵌合部である下脚部１ｆに対応した嵌合部としてのＤ溝４４が形成されており、図６に示されるように、このＤ溝４４に下脚部１ｆが密着的に嵌合している。このような、下脚部１ｆとＤ溝４４との嵌合により、光学部材１は、例えば、光学部材１のレンズ部１ａの光軸を中心とした回転が防止されるように、鏡枠４に位置規制されている。
【００４１】
また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているので、フレキシブル基板ＦＰＣの所定位置に、例えば、後述する位置決め電気部品８に基づき、鏡枠４を位置決めして配置することにより、フレキシブル基板ＦＰＣの所定位置に光学部材１を配置することができ、例えば、フレキシブル基板ＦＰＣに備えられた撮像素子２の光電変換部２ａの中心と、鏡枠４に嵌合された光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心を一致させるように備えることができる。
また、光学部材１は鏡枠４に位置規制されているため、フレキシブル基板ＦＰＣの所定位置に鏡枠４が配置され、固定された状態においては、光学部材１は所定の位置からずれにくく、例えば、光学部材１のレンズ部１ａの光軸の中心と、撮像素子２の光電変換部２ａの中心とが一致した状態を維持しやすい。
【００４２】
図３において、光学部材１と、遮光板５との間には、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成された押圧部材７が配置されている。遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで、遮光板５が押圧部材７を押圧して、押圧部材７が弾性変形する。この押圧部材７は、光学部材１を図３において、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材１を撮像素子２に付勢する。ここで、遮光板５から下方の撮像素子２に向かう力が加わった際、押圧部材７が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子２には伝達されず、撮像素子２が破損することを防ぐ効果がある。
【００４３】
位置決め電気部品８・・・は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図２、図３において、フレキシブル基板ＦＰＣ上の鏡枠４と、開口部１０との間であって、鏡枠４に近接し、鏡枠４の４隅に対応して配置されている。この位置決め電気部品８・・・は、鏡枠４をフレキシブル基板ＦＰＣ上に固着する際の固定位置の近傍にあり、鏡枠４の位置決め指標となる。なお、位置決め電気部品８は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置１００に必要な電気部品であればよい。
【００４４】
次に、上記撮像装置１００を一例として本発明の撮像装置を搭載した携帯端末について説明する。
図７に示すように、携帯端末は、例えば、折り畳み式携帯電話機Ｔ（以下、携帯電話機Ｔという）であり、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置１００は、上筐体７１の内表面側（表示画面Ｄを有する側）の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置１００（光学部材１）が上筐体７１の外表面から光を取り込めるものとされている。このように、携帯電話機Ｔに薄型化された撮像装置１００を内蔵することにより、携帯電話機Ｔをより薄型化することができ、撮像対象との距離や、撮像環境に合わせて撮像装置１００の機能を使い分けることにより、付加価値の高い携帯電話機Ｔとすることができる。尚、携帯電話機Ｔのその他の構成要素は、公知であるため、説明を省略する。
【００４５】
このように、撮像装置１００において、撮像素子２がフレキシブル基板ＦＰＣの裏面側からフレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０を塞ぐように備えられるとともに、フレキシブル基板ＦＰＣの表面側から開口部１０を通じて、その撮像素子２の光電変換部２ａに当接するように光学部材１が備えられているので、フレキシブル基板ＦＰＣの厚さ分、フレキシブル基板ＦＰＣ表面から垂直方向への光学部材１の突出を抑えることができる。よって、その光学部材１の突出を抑えた分、撮像装置１００を薄型化することができる。
【００４６】
更に、フレキシブル基板ＦＰＣの開口部１０は略矩形の４つの角部を切り欠いた形状に形成されているので、フレキシブル基板ＦＰＣと撮像素子２との接合時や、使用時における撮像素子２の通電により熱が発生し、その熱によりフレキシブル基板ＦＰＣが膨張した場合、その膨張部分が切り欠き部１１に吸収される。従って、撮像素子２の光電変換部２ａ等に膨張したフレキシブル基板ＦＰＣが覆ってしまったり、フレキシブル基板ＦＰＣがたわむことで接合部分がずれる等の不具合を回避することができる。
また、切り欠き部１１は、電気的接続部としてのボンディングパッドＢＰ…の２つの隣接する延長線の交点ｃよりも、フレキシブル基板ＦＰＣの外縁部方向の深い位置まで切り欠かれているので、フレキシブル基板ＦＰＣと撮像素子２との接合時の熱変形や、撮像素子２の通電時に対してより好適である。
【００４７】
また、切り欠き部１１を通じて光学部材１の４つの当接部１ｄが撮像素子２の表面に当接するように構成されているので、フレキシブル基板ＦＰＣと、撮像素子２との接合位置であるボンディングポイントＢＰをより光電変換部２ａよりに形成することができる。したがって、光電変換部２ａ以外の撮像素子２の領域を小さくすることにより撮像素子２自体も小さくすることができ、それに伴って撮像装置１００、及び撮像装置１００を内蔵した携帯端末（例えば、折り畳み式携帯電話機Ｔ等）の小型化が可能となる。
【００４８】
また、光学部材１や、光学部材１が備えられた撮像素子２の表面は、鏡枠４とカバー部材１２等の外枠部材により覆われていることにより、光学部材１や撮像素子２は、撮像装置１００の外部からの埃などのゴミや湿気等の付着や傷等の損傷から防がれ、保護されるので、光学部材１や撮像素子２の状態に起因する撮像情報への影響を排除することができる。
また、光学部材１は、鏡枠４に嵌合され、位置規制されているので、鏡枠４をフレキシブル基板ＦＰＣの所定の位置に固着することに基づき、光学部材１をフレキシブル基板ＦＰＣやフレキシブル基板ＦＰＣに備えられた撮像素子２に対し、所定の位置合わせを行うように備えることができるとともに、光学部材１がフレキシブル基板ＦＰＣやフレキシブル基板ＦＰＣに備えられた撮像素子２の所定位置からずれることを防ぐことができる。
【００４９】
なお、以上の実施の形態においては、開口部１０は、矩形の４つの角部を切り欠いた形状として説明をしたが、略多角形等の角部を切り欠いた形状であるとする。
【００５０】
また、切り欠き部１１は、略円形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、フレキシブル基板ＦＰＣの熱変形を吸収できればどのような形状であってもよい。例えば、図８に示すように、フレキシブル基板ＦＰＣの外縁部に向かって先細りとなる形状（切り欠き部１１ａ）に形成されたものであってもよい。この場合、切り欠き部１１ａの形成が容易となる。
また、切り欠き部１１の数は４つに限定されるものではない。
【００５１】
また、光学部材１に形成された被嵌合部である下脚部１ｆは、断面略Ｄ字形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなくその他の嵌合形状であってもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、開口部は、略多角形の角部が切りかかれた形状に形成されているので、フレキシブル基板が熱変形して膨張すると、その膨張分が切り欠かれた部分において吸収される。従って、撮像装置において、フレキシブル基板がゆがんだり、フレキシブル基板の開口部の辺縁部が撮像素子の表面に当接したり、撮像領域を覆ったりというような、フレキシブル基板の変形に起因した不具合を防止することができる。従って、熱変形しやすいフレキシブル基板でも使用することができることとなって、フレキシブル基板の種類の選択の幅を広げることができる。
【００５３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、光学部材は、開口部を通じて撮像素子の表面に当接するように取り付けられているので、光学部材の寸法精度を安定させ、光学部材の合焦位置を好適な位置とし、所定の光学的機能を達成することができ、組み付け時および組み付け後に、光学部材の合焦位置に関する調整を不要とすることができる。
また、基板の開口部に対応して基板の裏面側に取り付けられた撮像素子に対し、基板の表面側からその開口部を通じて当該撮像素子の表面に当接するように、撮像素子に入射光を集光する光学部材が取り付けられているので、その撮像装置は基板の厚み分、薄く形成されることとなって、薄型化を実現できる。
【００５４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、開口部は、略矩形の４つの角部が切り欠かれた形状に形成されているので、フレキシブル基板の熱変形により、４つの角部の切りかかれた部分に、２方向からの膨張分が集まるが、切り欠かれていることによりその膨張分が吸収されるので、より好適にフレキシブル基板の熱変形に伴う不具合を防止することが可能となる。
【００５５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、開口部の切り欠き部は、フレキシブル基板の外縁部に向かって先細りとなる形状に形成されているので、切り欠き部の形成が容易である。
【００５６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２〜４の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、切り欠き部は、略円形状であり、光学部材は、該切り欠き部を通じて撮像素子の表面に当接するように構成されているので、基板と撮像素子の接合位置をより撮像領域側に設けることができることとなって、撮像素子における撮像領域以外の領域を小さくできる。
【００５７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、フレキシブル基板の開口部側の内縁部に沿って撮像素子との電気的接続部が形成されていることで開口部の辺縁部が熱変形しても、切り欠き部により熱変形の膨張分が吸収されることにより、撮像装置の不具合を防止することができる。また、撮像素子とフレキシブル基板との接続時における熱付加により変形することがないので、電気的接続部がずれることを防止することができる。
【００５８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、切り欠き部は、隣接する内縁部に沿って形成された二つの電気的接続部の延長線の交点よりフレキシブル基板の外縁部側に深く形成されているので、基板の膨張分をより好適に吸収することができる。
【００５９】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７の何れかに記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、かかる範囲のフレキシブル基板を用いても好適にフレキシブル基板の変形を防止することができるので、フレキシブル基板の選択の幅が広がることとなって、例えば、ポリイミド製等のより安価かつ柔軟性の高いフレキシブル基板を使用することができる。
【００６０】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置がケース内に搭載されている携帯端末は、その撮像装置に基づき、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる撮像装置における基板の一部省略上面図である。
【図３】図１に示す撮像装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線における一部省略断面図である。
【図４】光学部材の斜視図である。
【図５】光学部材の下面図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図７】本発明の撮像装置を搭載した携帯電話機の一例を示す正面図及び背面図である。
【図８】本発明の撮像装置において、切り込み部のその他の例を説明するための基板の平面図である。
【図９】従来の撮像装置を示す断面図である。
【図１０】従来の撮像装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１光学部材
２撮像素子
２ａ光電変換部（撮像領域）
１０開口部
１０ａ内縁部
１１、１１ａ切り欠き部
１００撮像装置
ＦＰＣフレキシブル基板
ＢＰボンディングポイント（電気的接続部）
Ｔ折り畳み式携帯電話機（携帯端末）
ｃ交点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging device that can be mounted on a mobile terminal such as a mobile phone or a mobile computer, and a mobile terminal incorporating the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, small, high-performance imaging devices that can be mounted on small and thin electronic devices such as mobile phones and personal computers have been developed. Some of such imaging devices include an imaging device provided on a substrate and an optical member having a lens or the like for condensing light on the imaging device.
[0003]
In recent years, in order to further reduce the thickness of the imaging device itself with the further reduction in the thickness of these electronic devices, for example, an opening 201a is formed in a substrate 201 as in an imaging device 200 illustrated in FIG. The image sensor 202 is provided so as to cover the opening 201a, and an outer frame C having an optical member R is provided so as to be in contact with the front side of the substrate PC through the opening 201a. For this reason, a configuration that suppresses the projection of the optical element OPT (optical member R, outer frame C) is known (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In Patent Document 1, as shown in FIG. 10, the substrate 201 and the image sensor 202 are electrically connected by bumps 203. In the bump connection, a circuit pattern 201b (bonding pad) connected to the image sensor 202 around the opening 201a on the substrate 201 side, and an input / output terminal 202b provided on the image sensor 202 are connected via bumps 203. Join.
As a bonding method for connecting the bumps, for example, ACF (anisotropic conductive film), ACP (anisotropic conductive paste), or the like is used in addition to a method of bonding metal terminals by ultrasonic welding. Then, there is a method of performing a contact-type electrical connection.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-292354 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if a flexible substrate is used as the substrate, it is possible to further reduce the size of the imaging device.
However, for example, when an inexpensive and flexible polyimide flexible substrate is used, its linear expansion coefficient is larger than the linear expansion coefficient of the image sensor. The temperature around the bump 203 becomes extremely high due to the generated heat. Then, the flexible substrate is distorted, the bonding position of the electrical contact is shifted, and the shape of the opening is deformed. Furthermore, there is a possibility that the edge of the opening may extend to a position overlapping the imaging region of the imaging element or may come into contact with the surface of the imaging element.
In addition, even after the flexible substrate and the image sensor are joined, energizing the image sensor may cause the image sensor to become hot, and in this case, the same problem as described above occurs. Therefore, a flexible substrate made of polyimide cannot be used.Instead, a substrate made of a material which is close to the linear expansion coefficient of the image sensor and is not easily thermally deformed, for example, a ceramic substrate can be used. However, there is a problem that it is expensive and inferior in flexibility as compared with polyimide.
[0007]
An object of the present invention is to prevent a defect caused by deformation of a flexible substrate due to heat in an imaging device using the flexible substrate.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
A flexible substrate having an opening,
On the back side of the flexible substrate, while closing at least a part of the opening, an imaging element attached so that an imaging area is exposed, and an optical member that collects incident light on the imaging area of the imaging element. An imaging device having
The opening is formed in a shape in which a substantially polygonal corner is cut out (for example, a notch 11 or the like).
[0009]
Here, a cutout portion may be formed at the opening at the same time, or the cutout portion may be formed after the opening is formed.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, since the opening is formed in a shape in which a substantially polygonal corner is cut, when the flexible substrate is thermally deformed and expanded, the expanded portion is cut away. Is absorbed in the part where Therefore, in the imaging device, problems caused by deformation of the flexible substrate, such as the flexible substrate being distorted, the edge of the opening of the flexible substrate abutting on the surface of the image sensor, and covering the imaging region, are prevented. can do. Accordingly, even a flexible substrate that is easily deformed by heat can be used, and the range of types of the flexible substrate can be widened.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect,
The optical member is attached so as to be in contact with the surface of the image sensor from the front side of the flexible substrate through the opening.
[0012]
According to the second aspect of the invention, it is needless to say that the same effect as the first aspect of the invention can be obtained. In particular, the optical member is mounted so as to contact the surface of the image sensor through the opening. Therefore, the dimensional accuracy of the optical member can be stabilized, the in-focus position of the optical member can be set to a suitable position, a predetermined optical function can be achieved, and the in-focus position of the optical member can be achieved during and after assembly. It is possible to eliminate the need for adjustment regarding
Also, incident light is collected on the image sensor so that the image sensor attached to the back surface of the substrate corresponding to the opening of the substrate contacts the surface of the image sensor through the opening from the front surface of the substrate. Since the optical member that emits light is attached, the imaging device is formed to be thinner by the thickness of the substrate, so that the imaging device can be made thinner.
[0013]
The invention according to claim 3 is:
The imaging device according to claim 1, wherein
The opening is formed in a shape in which four substantially rectangular corners are cut out.
[0014]
According to the third aspect of the invention, it is needless to say that the same effects as those of the first or second aspect can be obtained. In particular, the opening has four substantially rectangular corners cut out. Due to the shape, expansion due to thermal deformation of the flexible substrate causes the expansion from two directions to gather at the cut-off portions of the four corners, but the cut-off absorbs the expansion. Therefore, it is possible to more suitably prevent a problem caused by thermal deformation of the flexible substrate.
[0015]
The invention according to claim 4 is the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The cutout portion of the opening is formed in a cutout shape that tapers toward an outer edge portion of the flexible substrate.
[0016]
According to the invention as set forth in claim 4, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any one of claims 1 to 3 can be obtained. Is formed in a shape that tapers toward the outer edge portion, so that the notch portion can be easily formed.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the second to fourth aspects,
The notch of the opening is substantially circular,
The optical member is configured to be in contact with the surface of the image sensor through the cutout portion.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, it is needless to say that the same effect as that of the second aspect of the present invention can be obtained. In particular, the cutout has a substantially circular shape. Since the optical member is configured to abut on the surface of the image sensor through the cutout portion, the joining position between the substrate and the image sensor can be provided closer to the image pickup area, and the image pickup by the image sensor can be performed. An area other than the area can be reduced.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
An electrical connection portion with the imaging element is formed along an inner edge of the flexible substrate on the opening side.
[0020]
According to the invention as set forth in claim 6, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any of claims 1 to 5 can be obtained, particularly along the inner edge of the flexible substrate on the opening side. Even if the edge of the opening is thermally deformed due to the formation of the electrical connection portion with the imaging element, the notch absorbs the expansion due to the thermal deformation, so that the malfunction of the imaging device can be prevented. Can be prevented. In addition, since there is no deformation due to the addition of heat during the connection between the imaging element and the flexible substrate, it is possible to prevent the electrical connection portion from being shifted.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device according to the sixth aspect,
The cutout portion is formed deeper on the outer edge side of the flexible substrate than the intersection of the extension lines of the two electrical connection portions formed along the adjacent inner edge portion.
[0022]
According to the invention described in claim 7, it is needless to say that the same effect as that of the invention described in claim 6 can be obtained. In particular, the notch portion is formed by two adjacent portions formed along the adjacent inner edge portion. Since it is formed deeper on the outer edge side of the flexible substrate than the intersection of the extension line of the electrical connection portion, the expansion of the substrate can be more appropriately absorbed.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to seventh aspects,
The difference between the linear expansion coefficient of the flexible substrate and the linear expansion coefficient of the imaging device is 25 to 36 ppm / ° C.
[0024]
According to the invention as set forth in claim 8, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any of claims 1 to 7 can be obtained. Since the deformation of the substrate can be prevented, the range of choice of the flexible substrate is expanded, and for example, a cheaper and more flexible flexible substrate made of polyimide or the like can be used.
[0025]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a portable terminal, wherein the imaging device according to any one of the first to eighth aspects is mounted in a case.
[0026]
According to the ninth aspect of the present invention, a portable terminal in which the imaging device according to any one of the first to eighth aspects is mounted in a case can be reduced in size based on the imaging device. .
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of an imaging device 100 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially omitted top view of a flexible substrate FPC of the imaging device 100. FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view of the imaging device 100 taken along line III-III in FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view of the optical member 1 provided in the imaging device 100, and FIG. FIG. 3 is a bottom view of the optical member 1. FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
[0028]
As shown in FIGS. 1 to 3, the imaging device 100 includes a polyimide flexible substrate FPC having an opening 10 formed thereon, and silicon provided to cover the opening 10 from the back side of the flexible substrate FPC. An optical member 1 for contacting a light receiving surface, which is the surface of the image sensor 2 through the opening 10 from the front side of the flexible substrate FPC, and condensing the light on the image sensor 2; An aperture plate 3 for adjusting the amount of light incident on the light source 1, a lens frame 4 as an outer frame member for covering and covering the image sensor 2 and the opening 10, a light shielding plate 5 provided on the lens frame 4 and having a light shielding property; A filter 6 supported by the light shielding plate 5, a pressing member 7 provided between the light shielding plate 5 and the optical member 1 for pressing the optical member 1 toward the flexible substrate FPC, and a flexible member for positioning the optical member 1. Reluctant are constituted by the positioning electric parts 8 ... etc. arranged on a predetermined position on the substrate FPC.
[0029]
The image sensor 2 is composed of, for example, a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like, and an upper surface at an end of the rectangular thin plate image sensor 2 is attached to a back surface of the flexible substrate FPC. At the center of the upper surface of the imaging device 2, pixels are two-dimensionally arranged, and a rectangular photoelectric conversion unit 2a as an imaging region is formed. When the imaging device 2 is mounted on the back surface of the flexible substrate FPC, From the position of the opening 10 formed in the flexible substrate FPC, the photoelectric conversion unit 2a is exposed from the front side of the flexible substrate FPC.
[0030]
As shown in FIG. 2, the opening 10 of the flexible substrate FPC is formed in a shape in which four corners of a substantially rectangular shape are cut out, and the cut out portion (hereinafter referred to as a notch 11). ) Are provided in substantially circular shapes at positions corresponding to the four corners of the photoelectric conversion unit 2a of the image sensor.
[0031]
The upper surface at the end of the image sensor 2 and the back surface of the flexible substrate FPC are attached via bumps 13 as electrodes, and the image sensor 2 and the flexible substrate FPC are electrically connected by the bumps 13. ing.
[0032]
More specifically, as shown in FIG. 2, as an electrical connection with the image sensor 2, along the four linear inner edges 10 a other than the notch 11 of the opening 10 of the flexible substrate FPC. Are arranged. The bonding pads BP are composed of copper, nickel, gold, palladium, an alloy thereof alone, or a laminate of these metals.
Further, in the image sensor 2, a bump 13 is provided on an input / output terminal (not shown) provided at a position corresponding to the bonding pads BP on the outer periphery of the photoelectric conversion unit 2a. The input / output terminals of the imaging device 2 and the bonding pads BP of the flexible substrate FPC are joined via the bumps 13, so that the imaging device 2 and the flexible substrate FPC are electrically connected. . As the joining method, for example, in addition to ultrasonic welding, there is a press bonding using ACF (anisotropic conductive film), ACP (anisotropic conductive paste), or the like.
[0033]
The coefficient of linear expansion of the flexible substrate FPC made of polyimide is, for example, 30 to 40 ppm / ° C., and the coefficient of linear expansion of the imaging element 2 made of silicon is, for example, 4 to 5 ppm / ° C. It is about 25 to 36 ppm / ° C.
[0034]
Here, if the difference between the linear expansion coefficients of the imaging device 2 and the flexible substrate FPC is very large, heat generated when the flexible substrate FPC and the imaging device 2 are joined as described above, The inner edge 10a of the opening 10 of the flexible substrate FPC expands due to the heat generated when the imaging element 2 is energized during use. The cutout 11 absorbs the expanded deformation portion. Therefore, a displacement or expansion of the electrical connection point occurs due to distortion or flexure caused by thermal deformation of the flexible substrate FPC, or an expanded portion extends over the photoelectric conversion portion 2 a of the opening 10 or a surface of the imaging element 2. Can be prevented from being contacted.
In particular, since the bonding points BP are provided along the linear inner edge 10a of the opening 10, when the edge of the opening 10 of the flexible substrate FPC is thermally deformed, the expansion is cut off. It is easily absorbed by the notch 11.
[0035]
Further, the cutout portion 11 is cut deeper on the outer edge side of the flexible board FPC than the intersection c of two extended lines of the bonding pads BP provided along the inner edge portion 10a.
This is preferable because the cutout portion 11 more reliably absorbs the expansion of the flexible board FPC.
[0036]
The optical member 1 is made of a transparent plastic material. As shown in FIGS. 3 to 6, a tubular leg 1c and a convex lens-shaped lens 1a supported by the leg 1c are integrally formed. Is formed. The leg 1c has four contact portions 1d formed at the lower end, an upper leg 1e formed around the upper end, a lower leg 1f formed between the contact portion 1d and the upper leg 1e. It has. A lens portion 1a is formed at the center of a plate-shaped upper surface portion 1b that closes the upper end of the leg portion 1c. The contact portion 1d is provided at a position corresponding to the cutout portion 11 of the flexible board FPC, and comes into contact with a predetermined position on the image sensor 2 through the cutout portion 11.
The lower leg 1f has a substantially D-shape cut out by a line (string) connecting two points on the outer circumference of the circle in a horizontal cross-sectional view, and forms a fitted portion.
[0037]
Further, on the upper surface of the upper surface portion 1b, around the lens portion 1a, a diaphragm plate 3 made of a light-shielding material and having an opening 3a as a first diaphragm for defining the F number of the convex lens portion 1a is provided. It is fixed with an adhesive.
[0038]
Outside the optical member 1, a lens frame 4 made of a light-shielding material and constituting an outer frame member is arranged. As shown in FIG. 1, the lens frame 4 is provided with a prismatic lower part 4a and a cylindrical upper part 4b. A light shielding plate 5 is attached to the upper end of the upper part 4b of the lens frame 4 with an adhesive B. The light shielding plate 5 has an opening 5a as a second stop at the center thereof. A filter 6 made of a material having an infrared absorption characteristic is joined to the lower part of the central opening 5a of the light shielding plate 5 with an adhesive B. The light shielding plate 5 and the filter 6 form a cover member 12.
[0039]
Further, the lower end 4aa of the lower portion 4a is a portion to be an adhesion site when the lens frame 4 is mounted on the flexible substrate FPC, and when the lower portion 4a of the lens frame 4 is abutted on the flexible substrate FPC and mounted. The adhesive B is applied and fixed between the lower end 4aa of the lower portion 4a and the flexible substrate FPC.
As described above, since the flexible substrate FPC, the lens frame 4 and the cover member 12 are in close contact and joined together, the surfaces of the optical member 1 and the imaging element 2 covered by the flexible substrate FPC, the lens frame 4 and the cover member 12 and the like are In addition, it is prevented and protected from damage such as dust and dirt and moisture and the like, which are environmental disturbances, and scratches.
That is, the outer frame member composed of the lens frame 4 and the cover member 12 covers the optical member 1, the opening 10 (notch portion 11) of the flexible printed circuit board FPC, and the surface of the imaging element 2, and thereby the imaging device 100. Has a dust-proof and moisture-proof structure and a protective structure for the optical member 1 and the like.
[0040]
On the inner peripheral surface of the partition wall 4c between the lower part 4a and the upper part 4b of the lens frame 4, a D-groove 44 is formed as a fitting part corresponding to the lower leg part 1f, which is the fitting part of the optical member 1. As shown in FIG. 6, the lower leg 1f is fitted in the D-groove 44 in an intimate manner. By the fitting of the lower leg portion 1f and the D groove 44, the optical member 1 is attached to the lens frame 4 so that, for example, rotation of the lens portion 1a of the optical member 1 around the optical axis is prevented. Position is regulated.
[0041]
Further, since the position of the optical member 1 is regulated by the lens frame 4, the lens frame 4 is positioned and arranged at a predetermined position of the flexible substrate FPC based on, for example, a positioning electric component 8 described later. The optical member 1 can be arranged at a predetermined position of the FPC. For example, the center of the photoelectric conversion unit 2a of the imaging device 2 provided on the flexible substrate FPC and the lens unit of the optical member 1 fitted to the lens frame 4 It can be provided that the center of the optical axis of 1a coincides.
In addition, since the position of the optical member 1 is regulated by the lens frame 4, the lens frame 4 is arranged at a predetermined position of the flexible substrate FPC, and in a fixed state, the optical member 1 is hardly displaced from the predetermined position. In addition, it is easy to maintain a state in which the center of the optical axis of the lens unit 1a of the optical member 1 and the center of the photoelectric conversion unit 2a of the image sensor 2 match.
[0042]
In FIG. 3, between the optical member 1 and the light shielding plate 5, for example, a pressing member 7 constituted by an elastic member such as a coil spring is arranged. When the light shielding plate 5 is attached to the lens frame 4, the light shielding plate 5 presses the pressing member 7, and the pressing member 7 is elastically deformed. The pressing member 7 presses the optical member 1 downward with a predetermined pressing force in FIG. 3 to urge the optical member 1 toward the image sensor 2. Here, when a force is applied from the light-shielding plate 5 to the lower image sensor 2, the pressing member 7 is elastically deformed, so that a buffering action is performed to absorb the force. There is an effect of preventing the image pickup device 2 from being damaged without being transmitted.
[0043]
The positioning electric components 8 are, for example, capacitors, resistors, diodes, and the like. In FIG. 2 and FIG. And are arranged corresponding to the four corners of the lens frame 4. The positioning electric components 8 are located near the fixing position when the lens frame 4 is fixed on the flexible substrate FPC, and serve as a positioning index of the lens frame 4. Note that the positioning electric component 8 is not limited to, for example, a capacitor, a resistor, a diode, and the like, and may be any electric component necessary for the imaging device 100.
[0044]
Next, a mobile terminal equipped with the imaging device of the present invention will be described using the imaging device 100 as an example.
As shown in FIG. 7, the mobile terminal is, for example, a foldable mobile phone T (hereinafter, referred to as a mobile phone T), and includes an upper housing 71 as a case having a display screen D and an operation button P. The lower housing 72 is connected via a hinge 73. The imaging device 100 is incorporated below the display screen D on the inner surface side (the side having the display screen D) of the upper housing 71, and the imaging device 100 (optical member 1) is mounted on the outer surface of the upper housing 71 from the outer surface. It is said to be able to capture light. As described above, by incorporating the thinned imaging device 100 into the mobile phone T, the mobile phone T can be made thinner, and the function of the imaging device 100 can be adjusted according to the distance to the imaging target and the imaging environment. By properly using the mobile phone, it is possible to provide a mobile phone T with high added value. Note that other components of the mobile phone T are known, and thus description thereof is omitted.
[0045]
As described above, in the imaging device 100, the imaging device 2 is provided so as to cover the opening 10 of the flexible substrate FPC from the back surface side of the flexible substrate FPC, and the imaging device 2 is provided through the opening 10 from the front surface side of the flexible substrate FPC. Since the optical member 1 is provided so as to be in contact with the second photoelectric conversion portion 2a, the projection of the optical member 1 in the vertical direction from the surface of the flexible substrate FPC can be suppressed by the thickness of the flexible substrate FPC. Therefore, the imaging device 100 can be reduced in thickness by suppressing the protrusion of the optical member 1.
[0046]
Further, since the opening 10 of the flexible substrate FPC is formed in a shape in which four corners of a substantially rectangular shape are cut out, when the flexible substrate FPC is joined to the image pickup device 2 or when the image pickup device 2 is in use, When the flexible substrate FPC expands due to the heat, the expanded portion is absorbed by the cutout portion 11. Therefore, it is possible to avoid problems such as the expanded flexible substrate FPC covering the photoelectric conversion unit 2a and the like of the imaging element 2 and the displacement of the joint portion due to the flexure of the flexible substrate FPC.
In addition, the notch 11 is notched to a position deeper in the outer edge direction of the flexible substrate FPC than the intersection c of two adjacent extended lines of the bonding pads BP... This is more suitable for thermal deformation at the time of joining the substrate FPC and the image pickup device 2 and for energizing the image pickup device 2.
[0047]
Further, since the four contact portions 1d of the optical member 1 are configured to abut on the surface of the image sensor 2 through the cutouts 11, the bonding points, which are the bonding positions of the flexible substrate FPC and the image sensor 2, are provided. BP can be formed more by the photoelectric conversion part 2a. Therefore, by reducing the area of the imaging device 2 other than the photoelectric conversion unit 2a, the imaging device 2 itself can be reduced, and accordingly, the imaging device 100 and a portable terminal (for example, a foldable type) incorporating the imaging device 100 The size of the mobile phone T or the like can be reduced.
[0048]
In addition, since the surfaces of the optical member 1 and the imaging device 2 provided with the optical member 1 are covered by outer frame members such as the lens frame 4 and the cover member 12, the optical member 1 and the imaging device 2 It is prevented and protected from damage such as dust and dirt and moisture from the outside of the imaging device 100 and damage such as scratches, so that the influence on the imaging information due to the state of the optical member 1 and the imaging element 2 is eliminated. can do.
Further, since the optical member 1 is fitted to the lens frame 4 and the position thereof is regulated, the optical member 1 is fixed to a predetermined position of the flexible substrate FPC based on the fixing of the lens frame 4 to the flexible substrate FPC or the flexible substrate. The image pickup device 2 provided in the FPC can be provided so as to perform predetermined alignment, and the optical member 1 can be shifted from a predetermined position of the flexible substrate FPC or the image pickup device 2 provided in the flexible substrate FPC. Can be prevented.
[0049]
In the above-described embodiment, the opening 10 has been described as a shape in which four corners of a rectangle are cut out, but it is assumed that the opening 10 has a shape in which corners such as a substantially polygon are cut out.
[0050]
In addition, the cutout portion 11 has a substantially circular shape, but the present invention is not limited to this, and may have any shape as long as it can absorb thermal deformation of the flexible substrate FPC. For example, as shown in FIG. 8, the flexible board FPC may be formed in a shape (a cutout 11a) that tapers toward the outer edge. In this case, the formation of the notch 11a becomes easy.
Further, the number of the notches 11 is not limited to four.
[0051]
Further, although the lower leg portion 1f, which is the fitted portion formed on the optical member 1, has a substantially D-shaped cross section, the present invention is not limited to this, and may have other fitting shapes. .
In addition, it goes without saying that specific detailed structures and the like can be appropriately changed.
[0052]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the opening is formed in a shape in which a substantially polygonal corner is cut, when the flexible substrate is thermally deformed and expanded, the expanded portion is cut away. Is absorbed in the part where Therefore, in the imaging device, problems caused by deformation of the flexible substrate, such as the flexible substrate being distorted, the edge of the opening of the flexible substrate abutting on the surface of the image sensor, and covering the imaging region, are prevented. can do. Accordingly, even a flexible substrate that is easily deformed by heat can be used, and the range of types of the flexible substrate can be widened.
[0053]
According to the second aspect of the invention, it is needless to say that the same effect as the first aspect of the invention can be obtained. In particular, the optical member is mounted so as to contact the surface of the image sensor through the opening. Therefore, the dimensional accuracy of the optical member can be stabilized, the in-focus position of the optical member can be set to a suitable position, a predetermined optical function can be achieved, and the in-focus position of the optical member can be achieved during and after assembly. It is possible to eliminate the need for adjustment regarding
Also, incident light is collected on the image sensor so that the image sensor attached to the back surface of the substrate corresponding to the opening of the substrate contacts the surface of the image sensor through the opening from the front surface of the substrate. Since the optical member that emits light is attached, the imaging device is formed to be thinner by the thickness of the substrate, so that the imaging device can be made thinner.
[0054]
According to the third aspect of the invention, it is a matter of course that the same effect as the first or second aspect of the invention can be obtained. In particular, the opening has four substantially rectangular corners cut out. Because of the shape of the flexible substrate, thermal expansion of the flexible board causes the four corners to be cut out, where the expansion from two directions gathers, but the cutout absorbs the expansion. Therefore, it is possible to more suitably prevent a problem due to thermal deformation of the flexible substrate.
[0055]
According to the invention as set forth in claim 4, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any one of claims 1 to 3 can be obtained. Is formed in a shape that tapers toward the outer edge portion, so that the notch portion can be easily formed.
[0056]
According to the fifth aspect of the present invention, it is needless to say that the same effect as that of the second aspect of the present invention can be obtained. In particular, the cutout has a substantially circular shape. Since the optical member is configured to abut on the surface of the image sensor through the cutout portion, the joining position between the substrate and the image sensor can be provided closer to the image pickup area, and the image pickup by the image sensor can be performed. An area other than the area can be reduced.
[0057]
According to the invention described in claim 6, it is needless to say that the same effect as the invention described in any one of claims 1 to 5 can be obtained. Even if the edge of the opening is thermally deformed due to the formation of the electrical connection portion with the image sensor along, the cutout absorbs the expansion due to the thermal deformation, thereby causing a malfunction of the imaging device. Can be prevented. In addition, since there is no deformation due to the addition of heat during the connection between the imaging element and the flexible substrate, it is possible to prevent the electrical connection portion from being shifted.
[0058]
According to the invention described in claim 7, it is needless to say that the same effect as that of the invention described in claim 6 can be obtained. In particular, the notch portion is formed by two adjacent portions formed along the adjacent inner edge portion. Since it is formed deeper on the outer edge side of the flexible substrate than the intersection of the extension line of the electrical connection portion, the expansion of the substrate can be more appropriately absorbed.
[0059]
According to the invention as set forth in claim 8, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any of claims 1 to 7 can be obtained. Since the deformation of the substrate can be prevented, the range of choice of the flexible substrate is expanded, and for example, a cheaper and more flexible flexible substrate made of polyimide or the like can be used.
[0060]
According to the ninth aspect of the present invention, a portable terminal in which the imaging device according to any one of the first to eighth aspects is mounted in a case can be reduced in size based on the imaging device. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an imaging device of the present invention.
FIG. 2 is a partially omitted top view of a substrate in the imaging device according to the present invention.
FIG. 3 is a partially omitted sectional view taken along line III-III of the imaging apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view of an optical member.
FIG. 5 is a bottom view of the optical member.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 2;
7A and 7B are a front view and a rear view showing an example of a mobile phone equipped with the imaging device of the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a substrate for explaining another example of a cut portion in the imaging device of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a conventional imaging device.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a conventional imaging device.
[Explanation of symbols]
1 Optical member
2 Image sensor
2a photoelectric conversion unit (imaging area)
10 opening
10a Inner edge
11, 11a Notch
100 imaging device
FPC flexible board
BP bonding point (electrical connection)
T Foldable mobile phone (mobile terminal)
c intersection

Claims

A flexible substrate having an opening,
On the back side of the flexible substrate, while closing at least a part of the opening, an imaging element attached so that an imaging area is exposed, and an optical member that collects incident light on the imaging area of the imaging element. An imaging device having
The image pickup device, wherein the opening is formed in a shape in which a substantially polygonal corner is cut out.

The imaging device according to claim 1,
The imaging device according to claim 1, wherein the optical member is attached from a surface side of the flexible substrate so as to contact the surface of the imaging element through the opening.

The imaging device according to claim 1, wherein
The image pickup device, wherein the opening is formed in a shape in which four substantially rectangular corners are cut out.

The imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The image pickup device according to claim 1, wherein the cutout portion of the opening is formed in a cutout shape that tapers toward an outer edge of the flexible substrate.

The imaging device according to any one of claims 2 to 4,
The notch of the opening is substantially circular,
The imaging device according to claim 1, wherein the optical member is configured to contact the surface of the imaging element through the cutout portion.

The imaging device according to any one of claims 1 to 5,
An image sensor, wherein an electrical connection with the image sensor is formed along an inner edge of the flexible substrate on the opening side.

The imaging device according to claim 6,
The imaging device according to claim 1, wherein the cutout portion is formed deeper on an outer edge portion side of the flexible substrate than an intersection of extension lines of two electrical connection portions formed along an adjacent inner edge portion.

The imaging device according to any one of claims 1 to 7,
An imaging apparatus, wherein a difference between a linear expansion coefficient of the flexible substrate and a linear expansion coefficient of the imaging device is 25 to 36 ppm / ° C.

A mobile terminal, wherein the imaging device according to any one of claims 1 to 8 is mounted in a case.