JP2008304815A - 撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置内に異物が侵入した場合でも、かかる異物を捕獲する粘着剤層を簡単に設置できるようにした撮像装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像素子と撮影レンズの間に撮影光を透過する閉塞部材を備える撮像装置であって、閉塞部材の撮影光を透過する領域を非接着範囲として、両面粘着剤層の一方で前記閉塞部材を上から接着し固定するとともに、他方を露出させ撮像装置内の異物を捕獲できるようにする。また、前記両面粘着剤層の一方に離型紙を備えたまま閉塞部材を上から固定する工程と、離型紙を剥がし粘着面を露出させる工程を有し、製造工程中に受光面に異物が付着するのを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は撮像素子を用いて画像を撮影する撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などのデジタル撮像機器に搭載される撮像装置に関する。

近年、デジタル撮像機器の高画質化および小型・薄型化により、撮像素子の受光部上に微少でも異物が付着するようなことがあれば画像表示に影響がでるため、撮像装置内に異物等が入らないように細心の注意が払われている。

そして、万が一撮像装置内に異物が混入した場合でも、異物が受光部に付着しないように、前記異物を捕獲するための粘着剤層などを備えた撮像装置は公知であり、特許文献１および２に開示されているようなものがある。

特許文献１の撮像装置は、受光部を有する固体撮像素子チップを収納する内部空間を形成するパッケージの内壁面に粘着剤層を形成しており、その範囲は受光部の近傍にまで及ぶ。

この構成によれば、内部空間内に封止された異物は、粘着剤層に捕獲されて受光部上に落下することがなくなるため、異物が受光部に付着して生じるキズ表示を防止できる。

しかしながら、撮像素子の受光部の近傍にまで粘着剤層を形成するには、その作業において受光部に異物が付着しないように相当な注意を払わなければならず、また、粘着剤層の形成手段として、塗布、スプレーコーティング等があげられているが、形成過程において手間がかかり、誤って粘着剤を受光部に付着させてしまうと除去が非常に困難になるという問題があった。

そこで、上記課題を解決するため図６に示すように、特許文献２では基板５２に接続され受光部８２を有する撮像素子５３と、撮像素子５３を収納し基板５２に取り付けられる鏡筒５４と、撮像素子５３の受光部８２と鏡筒５４の鍔部７４の開口７５との間に配置される遮光シート５５とレンズホルダ５６とからなる撮像装置５１において、表面に粘着剤層５７が形成された遮光シート５５が設置されている。

この構成によれば、図７に示すように、予め、例えば両面テープなどで遮光シート５５の表面に粘着剤層５７を形成しているため、撮像素子５３の表面に粘着剤層５７を直接形成する必要なく撮像素子５３の受光面の近傍にまで粘着剤層５７を形成することができ、受光部８２周辺の空間５８に埃などの異物が残存しても、かかる異物の捕獲率が向上するとともに、粘着剤層５７の形成過程において誤って受光部８２に接着剤を付着させてしまうおそれがなくなる。
特開２００３−３７２５６号公報 特開２００５−２７８０３４号公報

上記特許文献に記載の構成の撮像装置は、撮像素子が格納される内部空間内に粘着剤層を露出させ、かかる粘着剤層により異物を捕獲する点は優れているが、それ以外の場所で浮遊する異物は捕獲できない。

具体的に説明すると、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などのデジタル撮像機器において、近年ではオートフォーカスやズーム等さまざまな撮影機能が装備されているが、例えば、マクロ撮影と通常撮影の撮影切替え用に移動可能に設けられている動作部材が作用すると、僅かな隙間から撮影レンズと透過部材の間の空間に異物が侵入するという問題がある。

デジタル撮像機器の小型・薄型化の観点からも、透過部材と撮影レンズ間において異物が浮遊する、もしくは透過部材の受光面に異物が付着するとなれば、従来のように撮像素子が格納される内部空間の異物を捕獲できたとしても、画像表示に影響がでることは避けられない。

また、製造工程中に粘着剤層の粘着面が露出したままの状態で作業をしていると、受光部近傍の粘着面に異物が付着した場合、粘着剤層で異物を捕獲するという目的は達成しているものの、粘着領域を超えて受光部領域に異物がはみだすこともあり、画像表示に影響がでる問題もある。

このことからも、製造工程中の異物付着防止に加え、撮影切替え動作によって生じる外部からの異物侵入に対しても、撮像装置の受光面に異物が付着しないように防止できるよう対策が強く求められている。また粘着剤層を形成する工程も、より簡素化が望まれる。

従って、本発明は、製造工程中において撮像装置内の空間内に異物が侵入することを防止するとともに、万が一、製造工程後に撮像装置内に異物が侵入した場合でも、かかる異物を捕獲する粘着剤層を簡単に設置できるようにした撮像装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、基板に接続され受光部を有する撮像素子と、一端側において前記撮像素子を囲むと共に、他端側において前記撮像素子の受光部に対向する位置に撮影レンズが取り付けられ、前記撮像素子と前記撮影レンズとの間において、前記撮像素子の受光部と対向する位置に開口を有する内鍔部を内周に備える枠部材と、前記内鍔部の開口を閉塞し撮影光を透過する閉塞部材とを備える撮像装置であって、前記閉塞部材の撮影光を透過する領域を非接着範囲とし、一方で前記閉塞部材を上から接着し固定するとともに、他方を枠部材内部に露出するよう構成されてなる両面粘着剤層を有する。

この撮像装置によれば、両面粘着剤層を用いることにより、一方の粘着面により閉塞部材を上から接着して固定できるとともに、他方の粘着剤層により撮影レンズと閉塞部材の間の空間に浮遊する異物を捕獲できる二つの作用を同時に達成でき、形成過程も簡素にできるため、部品点数および工数を無駄に増やすことがなく異物により生じる画像表示の悪影響を防止できる撮像装置を提供できる。

また、前記内鍔部の開口近傍には、前記閉塞部材を位置決めするための嵌入部が形成されていてもよい。

この撮像装置によれば、前記閉塞部材の撮影光を透過する領域と前記撮像素子の受光部が軸線上で同軸に位置決めしやすく、粘着剤層を形成する作業もより容易となる。

また、前記撮影レンズは焦点を中心に移動可能な動作部材を備え、前記動作部材と前記枠部材の接合面に隣接する前記内鍔部の開口近傍に前記両面粘着剤層が設けられている方が好ましい。

この撮像装置によれば、万が一、動作部材の作動により僅かな隙間から撮影レンズと閉塞部材の間の空間に異物が侵入したとしても、その異物が侵入する面の近傍に粘着剤層が設けられていることから前記空間内で異物が浮遊する前に捕獲できる機会を得ることができる。

本発明に係る撮像装置の製造方法は、基板に接続され受光部を有する撮像素子と、一端側において前記撮像素子を囲むと共に、他端側において前記撮像素子の受光部に対向する位置に撮影レンズが取り付けられ、前記撮像素子と前記撮影レンズとの間において、前記撮像素子の受光部と対向する位置に開口を有する内鍔部を内周に備える枠部材と、前記内鍔部の開口を閉塞し撮影光を透過する閉塞部材と、前記閉塞部材の撮影光を透過する領域を非接着範囲として配置される、両面粘着剤層を備えた撮像装置の製造方法であって、前記両面粘着剤層は前記非接着範囲を塞ぐ形状の離型紙を備えたままで、一方の粘着面によって前記閉塞部材を上から接着し固定する工程と、前記離型紙を剥がし、他方の粘着面を前記枠部材内部に露出させる工程とを有する。

この撮像装置の製造方法によれば、離型紙によって閉塞部材の撮影光が透過する領域を塞ぐことが可能であり、撮像装置の製造終了後まで受光面に異物が付着するのを防止することができる。また、離型紙を剥がすだけで、異物を捕獲するための粘着剤層を前記枠部材内部に露出させることができ工程も簡単である。

また、前記離型紙の外形は、前記両面粘着剤層の外周部より外側に突出する取手部を備え、この取手部を引っ張って前記両面粘着剤層から前記離型紙を取り外し、前記両面粘着剤層の一方の粘着面を前記枠部材内部に露出させてもよく、この場合、作業が容易となる。

以上説明したように、本発明の撮像装置によれば、撮像装置内に密閉された異物だけではなく、撮影切替え時の動作中において外部から侵入する異物も付着することができるとともに、両面粘着剤層を用いることにより、一方の粘着面により閉塞部材を上から接着して固定できるとともに、他方の粘着剤層により撮影レンズと閉塞部材の間の空間に浮遊する異物を捕獲できる二つの作用を同時に達成できるため形成過程を簡素にでき、部品点数および工数を無駄に増やすことなく受光面に異物が付着したりすることにより生じる悪影響を防止できる撮像装置を提供できる。

また、本発明の撮像装置の製造方法によれば、離型紙により閉塞部材の撮影光が透過する領域を塞ぐことが可能であり、撮像装置の製造終了後まで受光面に異物が付着するのを防止することができる。また、離型紙を剥がすだけで、異物を捕獲するための粘着剤層を前記枠部材内部に露出させることができ工程も簡単である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本実施形態に係る撮像装置は、図１から図４に示すように、フレキシブル基板などの基板１と、該基板１に実装されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子２と、該撮像素子２に対して同心状に設けられた鏡筒６と、該鏡筒６に回動可能に設けられたカム部材１３と、該カム部材１３に内嵌された光学ユニット１８と、光学ユニット１８を撮像素子２側に付勢するためのワッシャーばね２２と、光学ユニット１８を撮像素子２側に付勢されるようにワッシャーばね２２を圧縮するためのキャップ２３とから構成されている。

撮像素子２は、その略中央に受光部３が設けられており、該受光部３に対向して、閉塞部材としての赤外カットフィルター４、後述する光学ユニット１８のレンズ１９、および絞り板２１が同心状に且つ光軸線上に配置されている。図２に示すように、赤外カットフィルター４は、後述する鍔部８に設けられた嵌入部１７に、赤外カットフィルター４と鍔部８の被写体側の面が面一になるよう装着され、粘着剤層５ａが両面に形成された両面粘着剤層５によって嵌入部１７底面に押さえられて取り付けられており、撮像素子２の受光部３への赤外光の入射が防止できるようになっている。

図３に示すように、前記両面粘着剤層５は鏡筒の鍔部８の開口３１より大きい寸法の貫通穴３２が形成されている。

粘着剤層５ａの材料としては、形成が簡単で粘着性が長期間持続するものが好ましく、例えば両面テープが挙げられる。中でも強力な粘着性を有するとともに薄いフィルムタイプのもの、例えば（株）寺岡製作所製 商品Ｎｏ．７０５（厚さ０．０４ｍｍ）などが好ましい。その他、両面テープ以外にも、アクリル系粘着剤、ＳＥＢＳ系粘着剤、その他の粘着性部材を吹きつけ、塗布等することが考えられる。

鏡筒６は、下面の周縁部に下方に突設された端縁７と、内周面の下部に内径方向に突設された鍔部８と、略筒状を呈した外壁部９と、外壁部９に対して所定の間隔をおいて内側に立設された内壁部１０と、外壁部９および内壁部１０によって形成されたガイド溝１１と周面に突設された爪１２とを有している。鍔部８の開口３１には赤外カットフィルター４を装着するための嵌入部１７を設けている。

そして、鏡筒６の端縁７の内周が撮像素子２の角に当接すると共に、鍔部８が撮像素子２の上面に当接する。この理由としては、撮像素子２上に鍔部８を載せることで鏡筒６の傾きを矯正し、鏡筒６の端縁７の内周を撮像素子２の側面に当てることで、鏡筒６、カム部材１３、光学ユニット１８の軸線方向に対する位置出しを行うためである。

さらに、鏡筒６のガイド溝１１には、後述するカム部材１３のカム面１４（以下、凸部という）が当接されて、鏡筒６に対してカム部材１３が回動可能に設けられている。また、ガイド溝１１には、カム部材１３を光軸方向に進退可能にするための起伏が形成されており、カム部材１３の回動する際に、この起伏に沿ってカム面１４が移動して、近接撮影と通常撮影それぞれに対応した焦点位置に調節可能となっている。

動作部材として動作するカム部材１３は、後述する光学ユニット１８のレンズ保持体２０が内嵌される環状部１５と、回動操作するための操作レバー１６とを備えている。

光学ユニット１８は、撮像素子２に撮像画像を結像させるためのレンズ１９と、レンズ１９を撮像素子２に対して同心状に位置するよう上記カム部材１３に内嵌された略筒状のレンズ保持体２０と、レンズ１９の絞り板２１とを有している。この絞り板２１においては、中央の貫通穴が絞りとして機能する。

レンズ保持体２０は、その上縁部の内周面に円環状のかしめ部２０ａが形成されると共に、下縁部の内周面に鍔状の支持部２０ｂが形成されている。そして、かしめ部２０ａ及び支持部２０ｂによってレンズ１９がレンズ保持体２０に固定されている。かしめ部２０ａは、レンズ保持体２０の被写体側の端縁を円筒状に形成した後、加熱して内径側に折り曲げるように変形させて形成される。

ワッシャーばね２２は、レンズ保持体２０のフランジを撮像素子２側に押さえつける方向に常時付勢しており、キャップ２３は、図４に示すように、鏡筒６の周面に突設された爪１２に係合して固定され、光学ユニット１８を撮像素子２側に付勢させるべくワッシャーばね２２を上面から押さえてワッシャーばね２２を圧縮している。

なお、カム部材１３および光学ユニット１８により光学部材３０を構成する。

つぎに撮像装置の各部材の組立手順を説明する。まず、基板１に撮像素子２を実装し、鏡筒６の端縁７の内周を撮像素子２の角に当接すると共に、鍔部８を撮像素子２の上面に当接させた状態で接着する。

つぎに、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように鍔部８の開口近傍に形成された嵌入部１７に、被写体側（図示上側）から赤外カットフィルター４を取り付けた後、両面粘着剤層５の被写体側の粘着面に離型紙５ｂを備えたまま、撮像素子側の粘着面によって赤外フィルター４を押さえつけ貼り付けることにより装着する。前記離型紙５ｂは前記両面粘着剤層５の貫通穴３２を塞ぐ形状となっている。

続く光学ユニット１８の組立は、レンズ１９をレンズ保持体２０に内嵌し、レンズ保持体２０の支持部２０ｂにレンズ１９を当接させ、被写体側から絞り板２１でレンズ１９を押さえ、レンズ保持体２０の上縁部に形成されたかしめ部２０ａによってレンズ１９を固定する。

それから、光学ユニット１８をカム部材１３に嵌め込んで光学部材３０を完成させるのだが、具体的には、鏡筒６のガイド溝１１にカム部材１３の凸部１４を嵌合させて、鏡筒６に対してカム部材１３を回動可能に配置し、カム部材１３にワッシャーばね２２を外嵌した後、ワッシャーばね２２を圧縮すべくキャップ２３を取り付けている。

つまり、光学部材３０を装着する直前まで離型紙５ｂを貼り付けたままにすることで、赤外カットフィルター４の表面にゴミが付着することを防止できる。

最後は、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、離型紙５ｂの外周部に設けられた鏡筒６の内径よりも外側に突出する取手部３３を引っ張って、離型紙５ｂを剥がし、粘着面を露出させた状態で光学部材３０を装着する。

以上の構成の撮像装置では、両面粘着剤層５の上面および下面に粘着剤層５aが形成されていることで下面の粘着面により赤外カットフィルター４を押さえて固定できるとともに、両面粘着剤層５の上面では、光学ユニット１８を取り付けるまでの間、粘着面に設けられた離型紙５ｂによって両面粘着剤層５の貫通穴３２が塞がれているため、受光部面に異物が付着するのを防止できる上、離型紙５ｂを剥がすだけで空間２４に侵入する異物を捕獲するための粘着剤層を撮像装置内に簡単に設置することができるため、部品点数および工数を無駄に増やすことなく、受光面に異物が付着したりすることにより生じる悪影響を防止できる。
さらには、離型紙５ｂが、取手部３３を引っ張ることで剥がし易くなるため作業が簡単になる。

なお、閉塞部材は赤外カットフィルターと限定されるものではない。透明なガラス板（不図示）など透光性のあるものに代えてもよい。

また、図１から図４に示す両面粘着剤層および粘着剤層の形状は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、離型紙５ｂは、両面粘着剤層５に設けられた貫通穴３２を塞ぐ形状であれば特にどのような外形でも問題はないが、鏡筒６の内周に沿い粘着剤層５ａを覆う形状に形成される方が離型紙５ｂを剥がすまでの間、両面粘着剤層５の粘着面を保護できる面からも好ましい。

また、閉塞部材を位置決めするための嵌入部は、リブを鍔部の開口よりも外側に配置するなどして形成されていてもよい。

例えば、粘着剤層を両面テープ以外の粘着剤で形成する場合、リブを設けることで閉塞部材を位置決めしやすいだけではなく、粘着剤が流れて受光部領域に侵入することを防ぐことができる。

本発明に係る撮像装置は、小型で且つ薄型のデジタル撮像機器に搭載される撮像装置に適用するのに有効である。

本発明の実施の形態における撮像装置の側面断面図 本発明の実施の形態における撮像装置の要部の拡大断面図 本発明の実施の形態における撮像装置のレンズホルダを除いた状態を示す上面図 図１の斜視図 本発明の他の実施形態における撮像装置の製造工程を示すイメージ図 従来の撮像装置の断面図 従来の撮像装置の要部の拡大断面図

符号の説明

１ 基板
２ 撮像素子
３ 受光部
４ 赤外カットフィルター
５ 両面粘着剤層
５ａ 粘着剤層
５ｂ 離型紙
１３ カム部材
１８ 光学ユニット
１９ レンズ
２０ レンズ保持体
３０ 光学部材

Claims (5)

1. 基板に接続され受光部を有する撮像素子と、
   一端側において前記撮像素子を囲むと共に、他端側において前記撮像素子の受光部に対向する位置に撮影レンズが取り付けられ、前記撮像素子と前記撮影レンズとの間において、前記撮像素子の受光部と対向する位置に開口を有する内鍔部を内周に備える枠部材と、
   前記内鍔部の開口を閉塞し撮影光を透過する閉塞部材とを備える撮像装置であって、
   前記閉塞部材の撮影光を透過する領域を非接着範囲とし、一方で前記閉塞部材を上から接着し固定するとともに、他方を枠部材内部に露出するよう構成されてなる両面粘着剤層を有する撮像装置。
2. 前記内鍔部の開口近傍には、前記閉塞部材を位置決めするための嵌入部を備えてなる請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮影レンズは焦点を中心に移動可能な動作部材を備え、前記動作部材と前記枠部材の接合面に隣接する前記内鍔部の開口近傍に前記両面粘着剤層を設けたことを特徴とする請求項１および２に記載の撮像装置。
4. 基板に接続され受光部を有する撮像素子と、
   一端側において前記撮像素子を囲むと共に、他端側において前記撮像素子の受光部に対向する位置に撮影レンズが取り付けられ、前記撮像素子と前記撮影レンズとの間において、前記撮像素子の受光部と対向する位置に開口を有する内鍔部を内周に備える枠部材と、
   前記内鍔部の開口を閉塞し撮影光を透過する閉塞部材と、
   前記閉塞部材の撮影光を透過する領域を非接着範囲として配置される、両面粘着剤層を備えた撮像装置の製造方法であって、
   前記両面粘着剤層は前記非接着範囲を塞ぐ形状の離型紙を備えたままで、一方の粘着面によって前記閉塞部材を上から接着し固定する工程と、
   前記離型紙を剥がし、他方の粘着面を前記枠部材内部に露出させる工程とを有する撮像装置の製造方法。
5. 前記離型紙の外形は、前記両面粘着剤層の外周部より外側に突出する取手部を備えており、この取手部を引っ張って前記両面粘着剤層から前記離型紙を取り外し、前記両面粘着剤層の一方の粘着面を前記枠部材内部に露出させる工程を有する請求項４に記載の撮像装置の製造方法。

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