JP2010157971A - Imaging module, method of manufacturing the same, and electronic information device - Google Patents

Imaging module, method of manufacturing the same, and electronic information device Download PDF

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Yoshiaki Nakade
美彰 中出
Satoru Karaki
悟 唐木
Takayuki Fukamachi
隆之 深町
Shogo Hirooka
章吾 広岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid foreign matters on the surface of an image sensor chip and to simplify the structure of an imaging module by reducing the number of constituent components, thereby reducing the number of assembling steps, increasing the accuracy of assembling, and eliminating the need of optical adjustment. <P>SOLUTION: An outer peripheral bottom surface 2d of a lens casing 2 at its back side is provided with a plurality of height-directional positioning parts 2b, which abut directly against the surface of an imaging chip. Since the lens casing 2 for housing condensing lenses 3a, 3b therein is fitted to an outer frame holder 1 to be freely rotatable therein, even if there is a foreign matter D on the surface of the sensor chip (imaging chip), it is possible to avoid the position of the foreign matter D, by making the height-directional positioning parts 2b of the lens casing 2 turn. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとがモジュール化(一体化)された撮像モジュールおよびその製造方法、この撮像モジュールを、車載用カメラなどの画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置(PDA)などの電子情報機器に関する。   The present invention provides an image pickup device in which an image pickup device having a plurality of light receiving units that photoelectrically convert image light from a subject to image and a lens for imaging incident light on the image pickup device are modularized (integrated). Module, method for manufacturing the same, and digital camera such as a digital video camera and digital still camera using the imaging module as an image input device such as a vehicle-mounted camera in an imaging unit, an image input camera such as a vehicle-mounted camera, and a scanner device Further, the present invention relates to electronic information equipment such as a facsimile apparatus, a television telephone apparatus, a camera-equipped mobile telephone apparatus, and a portable terminal apparatus (PDA).

この種の従来の撮像モジュールは、主に、カメラ付き携帯電話装置や携帯端末装置(PDA)、さらにはカードカメラなどに用いられ、セラミックスやガラス入りエポキシ樹脂などの基板上に、被写体からの画像光を光電変換して被写体を撮像する複数の受光部を有する撮像素子が設けられた固体撮像チップと、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズを固定したホルダー部材とが設けられている。この場合に、これらのレンズと撮像素子との距離を正確に固定して入射光を撮像素子上に精度よく結像させることは、鮮明な画像を得るために重要である。   This type of conventional imaging module is mainly used in camera-equipped mobile phone devices, personal digital assistants (PDAs), card cameras, etc., and images from subjects on substrates such as ceramics or glass-filled epoxy resin. A solid-state imaging chip provided with an imaging device having a plurality of light receiving units that photoelectrically convert light to image a subject, and a holder member that fixes a lens for imaging incident light on the imaging device are provided. Yes. In this case, it is important to obtain a clear image by accurately fixing the distance between these lenses and the image sensor and forming the incident light on the image sensor with high accuracy.

このように、レンズと撮像素子との距離を正確に規定する方法として、レンズが固定される鏡筒の底面を、固体撮像チップ上の撮像素子の周囲に直に当てて固定することが特許文献1に開示されている。まず、特許文献1の撮像モジュールについて図8を用いて詳細に説明する。   As described above, as a method for accurately defining the distance between the lens and the image pickup device, the bottom surface of the lens barrel to which the lens is fixed is directly applied to the periphery of the image pickup device on the solid-state image pickup chip and fixed. 1 is disclosed. First, the imaging module of Patent Document 1 will be described in detail with reference to FIG.

図8は、特許文献1に記載されている従来の撮像モジュールの要部構成例を模式的に示す構造図であって、(a)は従来の撮像モジュールの縦断面図、(b)は従来の撮像モジュールの上面図である。   FIG. 8 is a structural diagram schematically illustrating an exemplary configuration of a main part of a conventional imaging module described in Patent Document 1, wherein (a) is a longitudinal sectional view of the conventional imaging module, and (b) is a conventional one. It is a top view of the imaging module.

図8(a)および図8(b)において、従来の撮像モジュール100は、レンズ部101とイメージセンサチップ102とを備えている。ここで、レンズ部101は、レンズ101aと、これを固定する鏡筒101bとにより構成されている。また、イメージセンサチップ102は、撮像素子としてのセンサ部102a、センサ部102aからの信号を信号処理するための論理回路部102b、および論理回路部102bと外部とを接続するための入出力端子としてのボンディングパッド102cを有している。   8A and 8B, the conventional imaging module 100 includes a lens unit 101 and an image sensor chip 102. Here, the lens unit 101 includes a lens 101a and a lens barrel 101b that fixes the lens 101a. The image sensor chip 102 is a sensor unit 102a as an image sensor, a logic circuit unit 102b for processing a signal from the sensor unit 102a, and an input / output terminal for connecting the logic circuit unit 102b to the outside. Bonding pad 102c.

レンズ101aは、ここでは、非球面凸レンズであり、入射された光をイメージセンサチップ102の表面上で結像させる機能を有している。   Here, the lens 101 a is an aspherical convex lens and has a function of forming incident light on the surface of the image sensor chip 102.

鏡筒101bは、円筒状または角形などの形状を有し、その内周部の所定の位置においてレンズ101aを支持している。鏡筒101bは、レンズ支持部として機能していている。このレンズ支持部は、筒状に構成される必要はない。例えば、レンズ支持部は、レンズ101aを単数または複数の点で下方から支えるようにしてもよい。鏡筒101bの底面は、センサカバー102dが設けられていない間隙dにおいて、イメージセンサチップ102の論理回路部102b上に固定されている。この事例では、センサカバー102dは、四方向に延出する連結部eを備えているため、この部分以外の4箇所の間隙dにおいて鏡筒101bの4つの下端部がイメージセンサチップ102上に載置されて固定されている。   The lens barrel 101b has a shape such as a cylindrical shape or a square shape, and supports the lens 101a at a predetermined position on the inner periphery thereof. The lens barrel 101b functions as a lens support portion. The lens support portion does not need to be configured in a cylindrical shape. For example, the lens support section may support the lens 101a from below at a single point or a plurality of points. The bottom surface of the lens barrel 101b is fixed on the logic circuit portion 102b of the image sensor chip 102 in a gap d where the sensor cover 102d is not provided. In this case, since the sensor cover 102d includes the connection portions e extending in four directions, the four lower ends of the lens barrel 101b are mounted on the image sensor chip 102 in the four gaps d other than this portion. It is placed and fixed.

鏡筒101bとイメージセンサチップ102は、例えば、紫外線硬化樹脂によって接着される。この場合、イメージセンサチップ102に対して、予め定められた位置に鏡筒101bの下端部の底面を載置し、その後、イメージセンサチップ102と鏡筒101bが接着されるように紫外線硬化樹脂を塗布する。または、イメージセンサチップ102または鏡筒101bのいずれか一方または双方に紫外線硬化樹脂を塗布した後に、両者の位置決めをするようにしてもよい。紫外線をこの紫外線硬化樹脂に照射することによってイメージセンサチップ102と鏡筒101bとを接着固定する。このように、従来のカメラモジュール100では、レンズ101aを支持するレンズ支持部(鏡筒101b)をイメージセンサチップ102上に載置して直接固定するようにしたため、小型化を図ることができる。レンズ101aとイメージセンサチップ102との間の部材がレンズ支持部(鏡筒101b)のみであることから、レンズ101aとイメージセンサチップ102のセンサ部102aとの距離の積み上げ誤差が少なく、両者の相対的な位置を高精度でより確実に設定することができる。   The lens barrel 101b and the image sensor chip 102 are bonded with, for example, an ultraviolet curable resin. In this case, the bottom surface of the lower end portion of the lens barrel 101b is placed at a predetermined position with respect to the image sensor chip 102, and then an ultraviolet curable resin is used so that the image sensor chip 102 and the lens barrel 101b are bonded. Apply. Alternatively, after the ultraviolet curable resin is applied to one or both of the image sensor chip 102 and the lens barrel 101b, both may be positioned. By irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays, the image sensor chip 102 and the lens barrel 101b are bonded and fixed. Thus, in the conventional camera module 100, since the lens support part (lens barrel 101b) that supports the lens 101a is placed on the image sensor chip 102 and directly fixed, the size can be reduced. Since the member between the lens 101a and the image sensor chip 102 is only the lens support portion (lens barrel 101b), there is little accumulation error in the distance between the lens 101a and the sensor portion 102a of the image sensor chip 102, and the relative relationship between the two is relatively small. The specific position can be set with high accuracy and more certainty.

イメージセンサチップ102のセンサ部102aは、イメージセンサチップ102の中央の表面上に形成され、光学的な情報を電気信号に変換し、撮像信号として出力する撮像素子である。この撮像素子は、多数の読取画素を有する。センサ部102aは、例えばCCD素子やCMOS素子である。このセンサ部102aは各読取画素の上方には複数のマイクロチップレンズが形成されており、入射光を各読取画素に対してそれぞれ集光させることができる。   The sensor unit 102a of the image sensor chip 102 is an image sensor that is formed on the central surface of the image sensor chip 102, converts optical information into an electric signal, and outputs the signal as an image signal. This image sensor has a large number of read pixels. The sensor unit 102a is, for example, a CCD element or a CMOS element. The sensor unit 102a has a plurality of microchip lenses formed above each reading pixel, and can collect incident light on each reading pixel.

論理回路部102bは、各センサ部102aから出力された撮像信号に対して、増幅処理、ノイズ除去処理などの種々の信号処理を行う。   The logic circuit unit 102b performs various signal processing such as amplification processing and noise removal processing on the imaging signal output from each sensor unit 102a.

ボンディングパッド102cは、論理回路部102bと電気的に接続された入出力端子である。このボンディングパッド102cは、ワイヤボンディングにより外部の電極と電気的に接続される。例えば、イメージセンサチップ102を、例えば携帯電話装置、携帯端末装置(PDA)やカードカメラなどの回路を構成する配線基板上に設置し、これらのボンディングパッド102cとこの配線基板とをワイヤーボンディングにて電気的に接続する。また、抵抗器やコンデンサなどの受動部品、トランジスタやLSIなどの能動部品が搭載されたサブ配線基板にイメージセンサチップ102を設置してボンディングパッド102cとサブ配線基板とをワイヤーボンディングにて電気的に接続し、このサブ配線基板を携帯電話装置、携帯端末装置(PDA)やカードカメラなどと電気的に接続することもできる。   The bonding pad 102c is an input / output terminal that is electrically connected to the logic circuit portion 102b. The bonding pad 102c is electrically connected to an external electrode by wire bonding. For example, the image sensor chip 102 is placed on a wiring board constituting a circuit such as a mobile phone device, a portable terminal device (PDA), a card camera, etc., and these bonding pads 102c and this wiring board are connected by wire bonding. Connect electrically. Further, the image sensor chip 102 is installed on a sub-wiring board on which passive components such as resistors and capacitors, and active parts such as transistors and LSIs are mounted, and the bonding pad 102c and the sub-wiring board are electrically connected by wire bonding. The sub-wiring board can be electrically connected to a mobile phone device, a portable terminal device (PDA), a card camera, or the like.

センサカバー102dは、少なくともセンサ部102a上を保護するために配置し、センサ部102aへの異物の付着を防いでいる。センサカバー102dは、センサ部102aの領域外においてイメージセンサチップ102と固定される接触部を有する。センサカバー102dとセンサ部102aとの間には間隙が形成される。センサーカバー102dは、例えば、透明性を有する合成樹脂やガラスによって形成される。この合成樹脂には、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂など種々の樹脂が含まれる。センサカバー102dは、イメージセンサチップ102上に接着または圧着される。接着の場合には、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。このセンサカバー102dは、撮像モジュールの製造段階において形成され、撮像モジュールの使用段階においても継続して取り付けられる。即ち、センサカバー102dは、使用段階において取り外されるものではない。したがって、センサカバー102dのセンサ部102aの上方は、入射光を通過させるため、透明性を有している必要がある。但し、センサカバー102d全体が透明性を有している必要はない。   The sensor cover 102d is disposed to protect at least the sensor unit 102a, and prevents foreign matter from adhering to the sensor unit 102a. The sensor cover 102d has a contact portion that is fixed to the image sensor chip 102 outside the area of the sensor portion 102a. A gap is formed between the sensor cover 102d and the sensor unit 102a. The sensor cover 102d is formed of, for example, transparent synthetic resin or glass. The synthetic resin includes various resins such as silicon resin, polycarbonate resin, styrene resin, acrylic resin, and nylon resin. The sensor cover 102d is bonded or pressure-bonded on the image sensor chip 102. In the case of bonding, for example, an ultraviolet curable resin is used. The sensor cover 102d is formed at the manufacturing stage of the imaging module, and is continuously attached even at the usage stage of the imaging module. That is, the sensor cover 102d is not removed at the use stage. Accordingly, the upper part of the sensor portion 102a of the sensor cover 102d needs to have transparency in order to allow incident light to pass therethrough. However, the entire sensor cover 102d is not necessarily transparent.

センサカバー102dの入射面、即ちレンズ101a側の面と、センサ部102aの表面との間の距離は、所定距離以上の距離が必要である。レンズ101aを通過した入射光は、徐々に収束し、センサ部102a上で結像するため、同じ大きさの異物であってもセンサ部102aに直接に付着した場合と、センサ部102aから上方に所定距離だけ離れたセンサカバー102d上に付着した場合とでは、センサ部102aにおいて撮像される画像上の大きさが異なる。具体的には、レンズ101aが収束レンズである場合、センサカバー102dの入射面がセンサ部102aから上方に離れれば離れるほど、センサカバー102dに付着した異物がセンサ部102aの画像上に小さく映し出され、異物の付着の影響を少なくすることができる。   The distance between the incident surface of the sensor cover 102d, that is, the surface on the lens 101a side, and the surface of the sensor unit 102a needs to be a predetermined distance or more. The incident light that has passed through the lens 101a gradually converges and forms an image on the sensor unit 102a. Therefore, even if a foreign substance of the same size is attached directly to the sensor unit 102a, the incident light passes upward from the sensor unit 102a. The size on the image picked up by the sensor unit 102a differs from the case where the sensor portion 102a is attached on the sensor cover 102d separated by a predetermined distance. Specifically, when the lens 101a is a converging lens, the more the incident surface of the sensor cover 102d moves away from the sensor unit 102a, the smaller the foreign matter attached to the sensor cover 102d appears on the image of the sensor unit 102a. The influence of foreign matter adhesion can be reduced.

センサカバー102dは、図8(b)に示されるように、隣接するイメージセンサチップ102のセンサカバー102dと連結する連結部を有している。この連結部は、ダイシングの際に切断される。センサカバー102dは、この連結部によってウェハ上のチップ全てが一体的に形成されている。   As shown in FIG. 8B, the sensor cover 102d has a connecting portion that connects to the sensor cover 102d of the adjacent image sensor chip 102. This connecting portion is cut during dicing. In the sensor cover 102d, all the chips on the wafer are integrally formed by this connecting portion.

また、光学的精度を維持するため、鏡筒101bとイメージセンサチップ102とが直接に当接するように鏡筒101bとイメージセンサチップ102との接触部分にはセンサカバー102dが設けられておらず、センサカバー102dの空隙(隙間d)が設けられている。同様に、配線を容易にするために、ボンディングパッド102c上にもセンサカバー102dが設けられておらず、センサカバー102dの空隙が設けられている。   In order to maintain optical accuracy, the sensor cover 102d is not provided at the contact portion between the lens barrel 101b and the image sensor chip 102 so that the lens barrel 101b and the image sensor chip 102 are in direct contact with each other. A gap (gap d) is provided in the sensor cover 102d. Similarly, in order to facilitate wiring, the sensor cover 102d is not provided on the bonding pad 102c, and a gap of the sensor cover 102d is provided.

上述したように、特許文献1では、レンズ101aが固定される鏡筒101bの4つの下端部の底面を、イメージセンサチップ102上に当てて固定することにより、レンズ101aとセンサ部102aとの距離を精度よく規定している。さらに、特許文献1では、センサーカバー102d自体に、「IRカットフィルタ」、「絞り」および「ローパスフィルタ」などの付加価値を付け、それに4ヶ所の貫通穴(鏡筒101bの底面から延びた足が通過する隙間d)を設けて、鏡筒101bの底面から足を延ばしてイメージセンサチップ102上に直に接触させることで、レンズ101aとセンサ部102aとの距離を精度よく規定している。   As described above, in Patent Document 1, the bottom surfaces of the four lower end portions of the lens barrel 101b to which the lens 101a is fixed are placed on the image sensor chip 102 and fixed, whereby the distance between the lens 101a and the sensor unit 102a. Is precisely defined. Further, in Patent Document 1, added value such as “IR cut filter”, “diaphragm” and “low pass filter” is added to the sensor cover 102d itself, and four through holes (legs extending from the bottom surface of the lens barrel 101b) are added thereto. The distance between the lens 101a and the sensor unit 102a is accurately defined by extending a leg from the bottom surface of the lens barrel 101b and bringing it into direct contact with the image sensor chip 102.

次に、特許文献2の撮像モジュールについて図9を用いて詳細に説明する。レンズと撮像素子との距離を正確に固定する方法として、特許文献1では、レンズ101aとセンサ部102aとの間に鏡筒101bが介在していたが、レンズ部品自体からその一部を焦点距離(センサまでの距離)まで延長し、そのレンズ部品から延長した先端部分をチップイメージセンサ上に押し当てて、レンズと撮像素子との距離を精度よく規定することが特許文献2に開示されている。   Next, the imaging module of Patent Document 2 will be described in detail with reference to FIG. As a method for accurately fixing the distance between the lens and the image sensor, in Patent Document 1, the lens barrel 101b is interposed between the lens 101a and the sensor unit 102a. Patent Document 2 discloses that the distance between the lens and the image sensor is accurately defined by extending the distance to the sensor (distance to the sensor) and pressing the tip portion extended from the lens component onto the chip image sensor. .

図9は、特許文献2に開示されている従来の撮像装置の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。   FIG. 9 is a vertical cross-sectional view schematically illustrating an exemplary configuration of a main part of a conventional imaging device disclosed in Patent Document 2.

図9において、従来の撮像装置200は、基板201と、この基板201の一方の面上に配設された撮像素子202と、この撮像素子202の撮像領域に集光させ被写体像を結像させるための光学部材203と、この光学部材203と撮像素子202とを覆い隠す鏡枠(ホルダー部材)204と、鏡枠204の上面(前部)に設けられ、磁石を備えた回転部材205と、この回転部材205の下方に設けられた遮光性を有する遮光板206と、この遮光板206の下方に設けられ、光学部材203に入射する光の量を調節する絞り板207と、遮光板206と絞り板207とにより支持されるIRカットフィルタ208と、絞り板207と、光学部材203との間に設けられ、光学部材203を基板201側に押圧するばねである押圧部材209と、鏡枠204の位置決めを行うための位置決め電気部品210とを備えている。なお、回転部材205と、遮光板206と、絞り板207と、IRカットフィルタ208とを鏡枠204の上端部211(ホルダー部材の前部)とする。   In FIG. 9, a conventional imaging apparatus 200 forms a subject image by focusing on a substrate 201, an imaging device 202 disposed on one surface of the substrate 201, and an imaging region of the imaging device 202. An optical member 203, a lens frame (holder member) 204 that covers the optical member 203 and the image sensor 202, a rotating member 205 that is provided on the upper surface (front part) of the lens frame 204 and includes a magnet, A light shielding plate 206 having a light shielding property provided below the rotating member 205, a diaphragm plate 207 provided below the light shielding plate 206 for adjusting the amount of light incident on the optical member 203, and a light shielding plate 206 A pressing member 2 that is provided between the IR cut filter 208 supported by the diaphragm plate 207, the diaphragm plate 207, and the optical member 203, and is a spring that presses the optical member 203 toward the substrate 201. 9, and a positioning electric parts 210 for positioning the lens frame 204. The rotating member 205, the light shielding plate 206, the diaphragm plate 207, and the IR cut filter 208 are defined as the upper end portion 211 (front portion of the holder member) of the lens frame 204.

光学部材203は、透明なガラスまたはプラスチック材料を素材とし、基板201側(光軸方向の後側)に配置される第1レンズ部材212と、この第1レンズ部材212の上方に備えられた第2レンズ部材213と、第1レンズ部材212と第2レンズ部材213との間に設けられ、第1レンズ部材212に入射する光の量を調節する絞り部214とから構成されている。なお、第1レンズ部材212と第2レンズ部材213との光軸は同一となっている。   The optical member 203 is made of transparent glass or plastic material, and a first lens member 212 disposed on the substrate 201 side (rear side in the optical axis direction) and a first lens member 212 provided above the first lens member 212. The second lens member 213 is provided between the first lens member 212 and the second lens member 213, and a diaphragm 214 that adjusts the amount of light incident on the first lens member 212. The optical axes of the first lens member 212 and the second lens member 213 are the same.

第1レンズ部材212は、凸レンズ形状の第1レンズ部212aと、第1レンズ部212aの周囲に管状の下脚部212bとを備えたものであり、下脚部212bの下端部には、通常撮像モードにおいて、撮像素子202の表面に当接する当接部212cが形成されている。また、下脚部212bの上面には、押圧部材209が当接する。この押圧部材209の押圧力(付勢力)により、通常撮像モードにおいて、第1レンズ部材212は基板201側に押圧されている。さらに、第1レンズ部212aの周囲には、管状の下脚部212bから外側に平面視円形状に鍔部212dが形成されている。第1レンズ部材212の焦点距離はレンズ主点からの距離であるが、部品寸法的には、その鍔部212dの平面位置から下脚部212bの下端の当接部212cまでの距離寸法を製造交差で管理している。   The first lens member 212 includes a convex lens-shaped first lens portion 212a and a tubular lower leg portion 212b around the first lens portion 212a, and a normal imaging mode is provided at the lower end portion of the lower leg portion 212b. , An abutting portion 212 c that abuts on the surface of the image sensor 202 is formed. Further, the pressing member 209 contacts the upper surface of the lower leg portion 212b. Due to the pressing force (biasing force) of the pressing member 209, the first lens member 212 is pressed toward the substrate 201 in the normal imaging mode. Further, around the first lens portion 212a, a collar portion 212d is formed in a circular shape in plan view outward from the tubular lower leg portion 212b. The focal length of the first lens member 212 is the distance from the lens principal point, but in terms of component dimensions, the distance dimension from the planar position of the collar portion 212d to the abutting portion 212c at the lower end of the lower leg portion 212b is manufactured. It is managed by.

これによって、第1レンズ部材212の一部を焦点距離(センサまでの距離)の位置まで延長し、その第1レンズ部材212の下面から延長した下脚部212bの先端部分(下端の当接部212c)を撮像素子202の表面に押し当てて、第1レンズ部材212と撮像素子202の表面との距離を高精度に位置させることができる。   As a result, a part of the first lens member 212 is extended to the position of the focal length (distance to the sensor), and the distal end portion (lower end contact portion 212c) of the lower leg portion 212b extended from the lower surface of the first lens member 212. ) Can be pressed against the surface of the image sensor 202 so that the distance between the first lens member 212 and the surface of the image sensor 202 can be positioned with high accuracy.

特開2004−260356号公報JP 2004-260356 A 特開2004−266340号公報JP 2004-266340 A

しかしながら、上記従来の撮像モジュール100では、センサーカバー102dに一体物として「IRカットフィルター」、「絞り」および「ローパスフィルタ」などの付加価値を設けることから、センサ部102a上のセンサーカバー102dは光が透過するレンズ同等の光学材料で構成する必要があるし、また、センサ部102a上以外のセンサーカバー102dは遮光しておく必要があるが、図8(a)および図8(b)に示すように隙間dの内側の円内を光透過、円外を遮光とした場合に、横方向からの光がセンサ部102aに入らないように、下方に足が出ている部分だけ遮光するのは製造上困難である。また、センサーカバー102dには鏡筒101bの4つに分かれた下端部をイメージセンサチップ102上に当接させるための貫通穴(隙間d)が設けられており、この隙間dなどを通して横方向からセンサ部102aに光漏れする可能性が大きく、ゴースト/フレアーが発生する虞がある。さらに、鏡筒101bをイメージセンサチップ102上にレンズ101aの光軸をセンサ部102aの中心に位置させるにはXY方向への寸法精度も必要になる。実際に、鏡筒101bの4つに分かれた下端部をセンサーカバー102dの貫通穴(隙間d)に通しているが、その下端部と貫通穴(隙間d)との間には、寸法的に余裕(所定寸法以上のクリアランス)がないとスムーズに入らないし、余裕が大きいとXY方向の寸法精度があまくなる。これらを組み立てるに際しては、部品点数が多くその構造が複雑であるので、管理項目も多く、組立工数もかかるし、組み立てる精度にも問題が生じやすい。   However, in the conventional imaging module 100 described above, the sensor cover 102d on the sensor unit 102a is provided with added values such as “IR cut filter”, “aperture”, and “low-pass filter” as an integral part of the sensor cover 102d. 8 (a) and FIG. 8 (b), although it is necessary to make up an optical material equivalent to a lens through which light passes, and the sensor cover 102d other than on the sensor portion 102a needs to be shielded from light. In this way, when light is transmitted through the circle inside the gap d and light is shielded outside the circle, only the portion where the foot is projected downward is shielded so that light from the lateral direction does not enter the sensor unit 102a. It is difficult to manufacture. Further, the sensor cover 102d is provided with a through hole (gap d) for bringing the lower end portion of the lens barrel 101b into contact with the image sensor chip 102, and from the lateral direction through the gap d and the like. There is a high possibility that light leaks to the sensor unit 102a, and ghost / flare may occur. Furthermore, in order to position the lens barrel 101b on the image sensor chip 102 and the optical axis of the lens 101a at the center of the sensor unit 102a, dimensional accuracy in the XY directions is also required. Actually, the lower end portion divided into four parts of the lens barrel 101b is passed through the through hole (gap d) of the sensor cover 102d, but there is a dimension between the lower end portion and the through hole (gap d). If there is no allowance (clearance of a predetermined dimension or more), it will not enter smoothly, and if the allowance is large, the dimensional accuracy in the XY directions will be increased. When assembling these, since the number of parts is large and the structure is complicated, there are many management items, the number of assembling steps is required, and problems in assembly accuracy are likely to occur.

また、上記従来の撮像装置200では、Z方向の位置決めは、第1レンズ部材212の下面から延長した下脚部212bを撮像素子202上に直接当てて、第1レンズ部材212と撮像素子202の表面との距離を高精度に位置決めして組立精度を向上させる構造になっているが、所定のレンズ性能を得るには、金型構造が複雑であり精度も必要になる。また、絶えず、押圧部材209(ばね)によるセンサーチップ(撮像素子202)側への押圧力(付勢力)が必要であることから、第1レンズ部材212の上面に押圧部材209(ばね)を配置し、かつその押圧部材209(ばね)を押さえて保持する別部材も必要となって、部品点数が多くなり、構造も複雑になっている。したがって、これらを組み立てるに際して、部品点数が多くその構造が複雑であることから、管理項目も多く、組立工数もかかるし、組み立てる精度にも問題が生じやすい。しかも、上記従来の撮像装置200では、撮像モジュール組立時に各部品の精度、組立精度などを吸収するべく、第1レンズ部材212のレンズ位置のフォーカス調整をも要していた。   Further, in the conventional imaging apparatus 200 described above, positioning in the Z direction is performed by directly contacting the lower leg portion 212 b extending from the lower surface of the first lens member 212 on the imaging element 202, and the surfaces of the first lens member 212 and the imaging element 202. However, in order to obtain a predetermined lens performance, the mold structure is complicated and accuracy is required. Further, since the pressing force (biasing force) to the sensor chip (imaging element 202) side by the pressing member 209 (spring) is constantly required, the pressing member 209 (spring) is disposed on the upper surface of the first lens member 212. In addition, a separate member that holds and holds the pressing member 209 (spring) is required, which increases the number of parts and the structure. Therefore, when assembling them, the number of parts is large and the structure is complicated, so there are many management items, the number of assembling steps, and problems in assembly accuracy are likely to occur. In addition, the conventional imaging apparatus 200 also requires focus adjustment of the lens position of the first lens member 212 in order to absorb the accuracy of each component, assembly accuracy, and the like when the imaging module is assembled.

しかも、前述したように、上記特許文献1では、レンズ101aが固定される鏡筒101bの4つの下端部の底面を、イメージセンサチップ102上に当てて固定することにより、レンズ101aとセンサ部102aとの距離を精度よく規定し、また、上記特許文献2では、レンズ部品自体からその一部を焦点距離(センサまでの距離)まで延長し、そのレンズ部品から延長した先端部分をイメージセンサチップ上に押し当てて、レンズと撮像素子との距離を精度よく規定しているものの、イメージセンサチップの表面に異物がある場合には、その異物によってレンズとイメージセンサチップの表面との高さがずれ、これによって光軸歪みが発生し、レンズと撮像素子との距離精度が保証できないという問題が発生する。   Moreover, as described above, in Patent Document 1, the bottom surfaces of the four lower ends of the lens barrel 101b to which the lens 101a is fixed are placed on and fixed to the image sensor chip 102, whereby the lens 101a and the sensor unit 102a are fixed. In addition, in Patent Document 2, a part of the lens component itself is extended to the focal length (distance to the sensor), and the tip portion extended from the lens component is placed on the image sensor chip. Although the distance between the lens and the image sensor is precisely defined by pressing against the surface of the image sensor chip, if there is a foreign object on the surface of the image sensor chip, the height of the lens and the surface of the image sensor chip will be shifted due to the foreign object. As a result, the optical axis is distorted and the distance accuracy between the lens and the image sensor cannot be guaranteed.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、イメージセンサチップの表面に異物があっても、それを避けることができると共に、構成部品の点数を減らしてより簡単な構成とし、これによって組立工数を減少させかつ組立精度を向上させ、光学調整を不要にできる撮像モジュールおよびその製造方法、この撮像モジュールを車載用後方監視カメラなどの画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems. Even if there is a foreign object on the surface of the image sensor chip, it can be avoided, and the number of components can be reduced to make the structure simpler. Provided is an imaging module capable of reducing man-hours, improving assembly accuracy, and eliminating the need for optical adjustment, and a manufacturing method thereof, and an electronic information device using the imaging module as an image input device such as a vehicle-mounted rear monitoring camera For the purpose.

本発明の撮像モジュールは、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合され、該外枠ホルダーは該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側に複数の高さ方向位置決め部が配置され、該複数の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面により直に支持されて、該集光レンズと該撮像チップの表面との距離が規定されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   In the imaging module of the present invention, a lens housing that houses a condensing lens for imaging subject light on an imaging chip mounted on a substrate is rotatably fitted in an outer frame holder, The outer frame holder is an imaging module mounted on the substrate so as to cover the imaging chip, and a plurality of height direction positioning portions are arranged on the back side of the lens housing, and the plurality of height direction positionings The portion is directly supported by the surface of the imaging chip, and the distance between the condenser lens and the surface of the imaging chip is defined, whereby the above object is achieved.

さらに、これにピンホール(レンズなし)を含めて、本発明の撮像モジュールは、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズ(一枚の集光レンズまたは他群集光レンズ)を内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホール(集光レンズの収容されない状態)を持つレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合され、該外枠ホルダーは該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側に複数の高さ方向位置決め部が配置され、該複数の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面により直に支持されて、該集光レンズまたは該ピンホールと該撮像チップの表面との距離が規定されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   Further, including the pinhole (no lens) in this, the imaging module of the present invention is a condenser lens (one condenser lens or one condenser lens) for imaging subject light on the imaging chip mounted on the substrate. A lens housing having a pinhole (in a state where the condensing lens is not accommodated) is accommodated in the outer frame holder so as to be rotatable, The outer frame holder is an imaging module mounted on the substrate so as to cover the imaging chip, and a plurality of height direction positioning portions are arranged on the back side of the lens housing, and the plurality of height direction positioning portions Is directly supported by the surface of the imaging chip, and the distance between the condensing lens or the pinhole and the surface of the imaging chip is defined, whereby the above object is achieved.

また、本発明の撮像モジュールは、基板上に撮像チップが装着され、被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズを裏側凹部内部に収容したレンズ筐体が、外枠ホルダーの裏側凹部内部に回動自在に嵌合され、該撮像チップを該外枠ホルダ−の裏側凹部で覆って当該裏側凹部内を密閉または半密閉するように該基板上に該外枠ホルダ−が装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側の外周底面に、該撮像チップの表面に直に当接する複数の高さ方向位置決め部が設けられたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   In the imaging module of the present invention, a lens housing in which an imaging chip is mounted on a substrate and a condensing lens for forming an image of subject light on the imaging chip is accommodated in a recess on the back side of the outer frame holder. The outer frame holder is mounted on the substrate so as to be pivotably fitted into the back side recess and to cover the imaging chip with the back side recess of the outer frame holder so that the back side recess is sealed or semi-sealed. In the imaging module, a plurality of height direction positioning portions that are in direct contact with the surface of the imaging chip are provided on the outer peripheral bottom surface of the back side of the lens housing. Achieved.

さらに、これにピンホール(レンズなし)を含めて、本発明の撮像モジュールは、基板上に撮像チップが装着され、被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズ(一枚の集光レンズまたは他群集光レンズ)を裏側凹部内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホール(集光レンズの収容されない状態)を持つレンズ筐体が、外枠ホルダーの裏側凹部内部に回動自在に嵌合され、該撮像チップを該外枠ホルダ−の裏側凹部で覆って当該裏側凹部内を密閉または半密閉するように該基板上に該外枠ホルダ−が装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側の外周底面に、該撮像チップの表面に直に当接する複数の高さ方向位置決め部が設けられたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   Further, including the pinhole (no lens) in this, the imaging module of the present invention has an imaging chip mounted on a substrate, and a condenser lens (one piece of light) for imaging subject light on the imaging chip. The lens housing that houses the condensing lens or other group condensing lens) in the back side recess, or has a pinhole (a state in which the condensing lens is not accommodated) instead of the condensing lens is inside the back side recess of the outer frame holder. An imaging device in which the outer frame holder is mounted on the substrate so that the imaging chip is covered with a back side recess of the outer frame holder and the inside of the back side recess is sealed or semi-sealed. The module is provided with a plurality of height direction positioning portions that are in direct contact with the surface of the imaging chip on the outer peripheral bottom surface on the back side of the lens housing, thereby achieving the above object. .

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける複数の高さ方向位置決め部は、2箇所以上である。具体的には、この複数の高さ方向位置決め部は、2〜4箇所のうちのいずれかである。さらに、この複数の高さ方向位置決め部は、2〜6箇所のうちのいずれかである。さらに、この複数の高さ方向位置決め部は、2〜8箇所のうちのいずれかであってもよい。さらに、高さ方向位置決め部は2箇所以上で、この高さ方向位置決め部が突出する平面と撮像チップの表面との対向面のうち、該高さ方向位置決め部が突出先端面と該撮像チップの表面とが接触しない対向面が面積的に半分以下であってもよい。   Furthermore, preferably, the plurality of height direction positioning portions in the imaging module of the present invention are two or more. Specifically, the plurality of height direction positioning portions are any one of 2 to 4 places. Further, the plurality of height direction positioning portions are any one of 2 to 6 locations. Further, the plurality of height direction positioning portions may be any one of 2 to 8 locations. Furthermore, there are two or more height direction positioning portions, and of the opposing surfaces of the plane on which the height direction positioning portion protrudes and the surface of the imaging chip, the height direction positioning portion has a protruding tip surface and the imaging chip. The opposing surface that does not contact the surface may be half or less in terms of area.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける複数の高さ方向位置決め部の連結形状の辺が前記撮像チップの各辺のうちの少なくともいずれかに平行となるように、該複数の高さ方向位置決め部が配設されている。   Furthermore, preferably, the plurality of height direction positionings are performed so that the connecting side of the plurality of height direction positioning units in the imaging module of the present invention is parallel to at least one of the sides of the imaging chip. Are disposed.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける高さ方向位置決め部は、前記レンズ筐体の外周底面から点状、線状または面状に突出した突出部で構成されている。   Further preferably, the height direction positioning portion in the imaging module of the present invention is constituted by a protruding portion protruding in a dotted, linear or planar shape from the outer peripheral bottom surface of the lens housing.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部は、前記撮像チップの表面に当接する先端面は円形状である。   Still preferably, in the imaging module of the present invention, the projecting portion has a circular tip end surface that contacts the surface of the imaging chip.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部は、その先端面が前記撮像チップの撮像領域以外の位置決め領域の表面に当接する。   Furthermore, preferably, the protruding portion of the imaging module of the present invention has a tip end surface that abuts on the surface of a positioning region other than the imaging region of the imaging chip.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部の側壁はテーパ面で構成されている。   Further, preferably, the side wall of the protruding portion in the imaging module of the present invention is configured with a tapered surface.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部のテーパ面は、異物の高さおよび傾斜面を避け得る角度を有している。   Further, preferably, the tapered surface of the protrusion in the imaging module of the present invention has an angle that can avoid the height of the foreign material and the inclined surface.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける外枠ホルダーには貫通穴が形成されており、該貫通穴から接着材を入れて該外枠ホルダーと前記レンズ筐体との位置関係を固定可能にしている。   Further preferably, the outer frame holder in the imaging module of the present invention has a through hole, and an adhesive is put through the through hole so that the positional relationship between the outer frame holder and the lens housing can be fixed. ing.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおいて、前記接着材が遮光性を有しているかまたは/および、前記貫通穴が、該貫通穴からの進入光を前記撮像チップの撮像素子が感じない位置に設けられている。   Further preferably, in the imaging module of the present invention, the adhesive material has a light shielding property and / or the through hole is located at a position where the imaging element of the imaging chip does not sense the incoming light from the through hole. Is provided.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおいて、光軸の位置決めを行うための前記外枠ホルダ部と、合焦点位置決めを行うための前記レンズ筐体により鏡筒部材を構成している。   Further preferably, in the imaging module of the present invention, the lens barrel member is constituted by the outer frame holder portion for positioning the optical axis and the lens housing for positioning the focal point.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける基板への接着・固定は、前記複数の高さ方向位置決め部が前記撮像チップの表面で支持されているのとは独立して、前記外枠ホルダーを介して行われる。   Further preferably, in the imaging module of the present invention, the bonding / fixing to the substrate is performed by using the outer frame holder independently of the plurality of height direction positioning portions being supported on the surface of the imaging chip. Done through.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける撮像チップの表面への前記レンズ筐体の高さ方向位置決め部による設置面または設置線、設置点は前記外枠ホルダーの接着位置とは独立に選択できる。   Still preferably, in the imaging module of the present invention, the installation surface or the installation line and the installation point by the height direction positioning part of the lens housing on the surface of the imaging chip can be selected independently of the adhesion position of the outer frame holder. .

本発明の撮像モジュールの製造方法は、基板上に撮像チップを装着するセンサユニット形成工程と、被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズをレンズ筐体の内部に収容し、該集光レンズを内部に収容したレンズ筐体を外枠ホルダー内で回動自在に嵌合して内部に収容するレンズユニット形成工程とをこの順またはこれとは逆順に行い、該集光レンズを内部に収容したレンズ筐体の裏側に設けられた複数の高さ方向位置決め部を該撮像チップの表面に当接させかつ該外枠ホルダーにより該撮像チップ上を覆い、この状態で、該内部を密閉または半密閉するように該外枠ホルダ−を該基板上に接着材により接着するセンサユニット・レンズユニット組合せ工程を行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The image pickup module manufacturing method of the present invention includes a sensor unit forming step for mounting an image pickup chip on a substrate, and a condenser lens for forming an image of subject light on the image pickup chip inside the lens housing. A lens unit forming step of fitting a lens housing accommodating the condenser lens therein in a rotatable manner in an outer frame holder and accommodating the lens housing in this order or in the reverse order; A plurality of height direction positioning portions provided on the back side of the lens housing that accommodates the image pickup chip are brought into contact with the surface of the image pickup chip and the image pickup chip is covered with the outer frame holder. A sensor unit / lens unit combination step is performed in which the outer frame holder is bonded to the substrate with an adhesive so as to be hermetically or semi-hermetically sealed, thereby achieving the above object.

さらに、これにピンホール(レンズなし)を含めて、本発明の撮像モジュールの製造方法は、基板上に撮像チップを装着するセンサユニット形成工程と、被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズをレンズ筐体の内部に収容し、該集光レンズを内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりに、被写体光を該撮像チップ上に結像させるためのピンホールを持つレンズ筐体を外枠ホルダー内で回動自在に嵌合して内部に収容するレンズユニット形成工程とをこの順またはこれとは逆順に行い、該集光レンズを内部に収容したレンズ筐体の裏側に設けられた複数の高さ方向位置決め部を該撮像チップの表面に当接させかつ該外枠ホルダーにより該撮像チップ上を覆い、この状態で、該内部を密閉または半密閉するように該外枠ホルダ−を該基板上に接着材により接着するセンサユニット・レンズユニット組合せ工程を行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。   Furthermore, including a pinhole (without a lens) in this, the method for manufacturing an imaging module according to the present invention includes a sensor unit forming step of mounting an imaging chip on a substrate, and imaging subject light on the imaging chip. The condensing lens is housed in a lens housing, and the condensing lens is housed in the inside or has a pinhole for imaging subject light on the imaging chip instead of the condensing lens. The lens unit forming step of fitting the lens housing in the outer frame holder so as to be rotatable and accommodating the lens housing in this order or in the reverse order is performed, and the lens housing in which the condenser lens is accommodated is performed. A plurality of height direction positioning portions provided on the back side are brought into contact with the surface of the imaging chip and covered on the imaging chip by the outer frame holder, and in this state, the interior is sealed or semi-sealed Outer frame hol - a and performs a sensor unit lens unit combining step of bonding by an adhesive on the substrate, the object can be achieved.

また、好ましくは、本発明の撮像モジュールの製造方法におけるセンサユニット・レンズユニット組合せ工程は、前記撮像チップが装着された基板に対して、前記レンズ筐体と共に前記外枠ホルダーを、該撮像チップの平面画像を認識する自動組立装置により位置合わせして載置する。   Preferably, in the imaging module manufacturing method of the present invention, the sensor unit / lens unit combination step may be configured such that the outer frame holder together with the lens casing is attached to the substrate on which the imaging chip is mounted. It is placed after being aligned by an automatic assembly device that recognizes a planar image.

さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールの製造方法における高さ方向位置決め部が接する撮像チップの表面位置にある異物を光学顕微鏡で光学的に予め検出しておく場合には、該異物の位置を外すように、前記外枠ホルダに対して前記レンズ筐体の高さ方向位置決め部の位置を所定量だけ回動した状態で装着する。   Furthermore, preferably, in the case where a foreign object at the surface position of the imaging chip that is in contact with the height direction positioning portion in the manufacturing method of the imaging module of the present invention is optically detected beforehand by an optical microscope, the position of the foreign object is determined. The lens frame is mounted with the position of the positioning member in the height direction of the lens housing rotated by a predetermined amount with respect to the outer frame holder.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The electronic information device of the present invention uses the above-described imaging module of the present invention as an image input device in an imaging unit, thereby achieving the above object.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

本発明においては、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合され、該外枠ホルダーは該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側に複数の高さ方向位置決め部が配置され、該複数の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面により直に支持されて、該集光レンズと該撮像チップの表面との距離が規定されている。   In the present invention, a lens housing that houses a condensing lens for forming an image of subject light on an imaging chip mounted on a substrate is fitted in the outer frame holder so as to be rotatable. The frame holder is an imaging module mounted on the substrate so as to cover the imaging chip, and a plurality of height direction positioning portions are arranged on the back side of the lens housing, and the plurality of height direction positioning portions are The distance between the condenser lens and the surface of the imaging chip is regulated by being directly supported by the surface of the imaging chip.

これによって、集光レンズを内部に収容したレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合されているので、撮像チップの表面に異物があっても、レンズ筐体の高さ方向位置決め部を回動させれば、異物の位置を避けることができると共に、構成部品の点数を減らしてより簡単な構成とし、これによって組立工数を減少させかつ組立精度を向上させ、光学調整が不要になる。   As a result, the lens housing that houses the condensing lens is rotatably fitted in the outer frame holder, so that even if there is a foreign object on the surface of the imaging chip, the lens housing is positioned in the height direction. If the part is rotated, the position of the foreign object can be avoided, and the number of component parts can be reduced to make the structure simpler, thereby reducing the number of assembly steps and improving the assembly accuracy and eliminating the need for optical adjustment. Become.

以上により、本発明によれば、集光レンズを内部に収容したレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合されているので、撮像チップの表面に異物があっても、レンズ筐体の高さ方向位置決め部を回動させて、異物の位置を避けることができると共に、構成部品の点数を減らしてより簡単な構成とし、これによって組立工数を減少させかつ組立精度を向上させ、光学調整を不要にできる。   As described above, according to the present invention, since the lens case that houses the condenser lens is rotatably fitted in the outer frame holder, the lens case can be used even if there is a foreign object on the surface of the imaging chip. By rotating the body height direction positioning part, it is possible to avoid the position of foreign substances, and reduce the number of components to make it simpler, thereby reducing the assembly man-hours and improving the assembly accuracy, Optical adjustment is unnecessary.

本発明の実施形態1に係る撮像モジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the example of a principal part structure of the imaging module which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の撮像モジュールの各部材を分解して模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which decomposes | disassembles and typically shows each member of the imaging module of FIG. (a)〜(c)は、図1の撮像モジュールの製造方法を各製造工程毎に模式的に示す縦断面図である。(A)-(c) is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the manufacturing method of the imaging module of FIG. 1 for every manufacturing process. 図1のレンズ筐体における高さ方向位置決め部が異物に乗り上げた場合の復帰動作を模式的に示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows typically the reset operation | movement when the height direction positioning part in the lens housing | casing of FIG. 図1のレンズ筐体における高さ方向位置決め部が異物に乗り上げた場合にレンズ筐体と共に高さ方向位置決め部が回動することを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating that a height direction positioning part rotates with a lens case when the height direction positioning part in the lens case of FIG. 1 rides on a foreign material. (a)〜(c)は、図1のレンズ筐体における高さ方向位置決め部の配置状態を平面視した場合の配置図である。(A)-(c) is an arrangement | positioning at the time of planarly viewing the arrangement | positioning state of the height direction positioning part in the lens housing | casing of FIG. 本発明の実施形態2として、本発明の実施形態1の撮像モジュール10を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。As Embodiment 2 of this invention, it is a block diagram which shows the example of schematic structure of the electronic information apparatus which used the solid-state imaging device containing the imaging module 10 of Embodiment 1 of this invention for the imaging part. 特許文献1に記載されている従来の撮像モジュールの要部構成例を模式的に示す構造図であって、(a)は従来の撮像モジュールの縦断面図、(b)は従来の撮像モジュールの上面図である。FIG. 2 is a structural diagram schematically illustrating a configuration example of a main part of a conventional imaging module described in Patent Document 1, wherein (a) is a longitudinal sectional view of the conventional imaging module, and (b) is a conventional imaging module. It is a top view. 特許文献2に開示されている従来の撮像装置の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view schematically showing a configuration example of a main part of a conventional imaging device disclosed in Patent Document 2.

以下に、本発明の撮像モジュールの実施形態1および、この撮像モジュールの実施形態1を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態2について図面を参照しながら詳細に説明する。   Referring to the drawings, Embodiment 1 of an imaging module of the present invention and Embodiment 2 of an electronic information device such as a camera-equipped mobile phone apparatus using Embodiment 1 of the imaging module as an image input device in an imaging unit will be described below. The details will be described.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る撮像モジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view schematically illustrating an exemplary configuration of a main part of an imaging module according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、本実施形態1に係る撮像モジュール10は、防塵および遮光用ケースとしての外枠ホルダー1と、この外枠ホルダー1内に、光軸Cを中心として回動自在に嵌合されるレンズ筐体2と、このレンズ筐体2内の上下に収容される第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bと、これらの第1集光レンズ3aと第2集光レンズ3b間に設けられた遮光フィルム4と、基板5と、この基板5上に設けられた固体撮像チップとしてのセンサーチップ6と、このレンズ筐体2内の第1段差部2aに固定され、第2集光レンズ3bとセンサーチップ6間を横切って配置されたIRカットフィルタ7と、このレンズ筐体2の外周底面2dに設けられた高さ方向位置決め部2bがセンサーチップ6の表面で直に支持された状態で外枠ホルダー1の外周底面1cと基板5の表面との間を接着するための接着部8と、外枠ホルダー1の固定穴9aから充填されて外枠ホルダー1とレンズ筐体2との位置関係を固定可能とする固定部材9とを有している。   In FIG. 1, an imaging module 10 according to the first embodiment is fitted into an outer frame holder 1 as a dustproof and light shielding case, and the outer frame holder 1 so as to be rotatable about an optical axis C. The lens housing 2, the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b accommodated above and below the lens housing 2, and between the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b The light shielding film 4 provided, the substrate 5, the sensor chip 6 as a solid-state imaging chip provided on the substrate 5, and the first step portion 2 a in the lens housing 2 are fixed to the second light collection. The IR cut filter 7 disposed across the lens 3b and the sensor chip 6 and the height direction positioning portion 2b provided on the outer peripheral bottom surface 2d of the lens housing 2 are directly supported on the surface of the sensor chip 6. Outer frame holder in state It is possible to fix the positional relationship between the outer frame holder 1 and the lens housing 2 by being filled from the bonding portion 8 for bonding the outer peripheral bottom surface 1c and the surface of the substrate 5 and the fixing hole 9a of the outer frame holder 1. And a fixing member 9.

撮像モジュール10は、レンズ筐体2および、このレンズ筐体2内に上から順に配置された第1集光レンズ3a、遮光フィルム4、第2集光レンズ3bおよびIRカットフィルタ7、さらに、基板5上のセンサーチップ6を、外枠ホルダー1と基板5とで覆って内部を密閉または半密閉する構造になっている。   The imaging module 10 includes a lens housing 2, a first condensing lens 3a, a light shielding film 4, a second condensing lens 3b, an IR cut filter 7, and a substrate disposed in this lens housing 2 in order from the top. The sensor chip 6 on 5 is covered with the outer frame holder 1 and the substrate 5 so that the inside is sealed or semi-sealed.

この外枠ホルダー1は、外観として段差1aが設けれられ、その段差1aから上部が円筒形でその段差1aから下部が4角筒形であり、下面側が開放されている。外枠ホルダー1は、外壁厚が薄く内部を遮光および密閉または半密閉可能とする樹脂製の筐体で構成され、筐体上面、即ち、段差1aの上部の円筒形の上面に、第1集光レンズ3aに対向した第1円形穴としての入射光通過用の円形穴1b(または円形透明領域)が形成されている。この円形穴1bの中心を第1集光レンズ3aと第2集光レンズ3bとの光軸Cが通過するように、外枠ホルダー1の開放した下面裏側から第1集光レンズ3a、遮光フィルム4および第2集光レンズ3bをこの順で順次、それらの円形の外形を外枠ホルダー1の円形凹部内に挿入して固定することにより位置決めすることができる。なお、外枠ホルダー1の裏面凹部にレンズ筐体2の外形凸部が嵌合するが、その裏面凹部と外形凸部が互いに回転自在な円形状であれば、段差1aから下部が平面視円形(円筒形)でもよいが、ここでは、段差1aから下部の外枠ホルダー1の外形は平面視矩形または正方形(4角筒形)としている。   The outer frame holder 1 is provided with a step 1a as an appearance, the upper part from the step 1a is cylindrical, the lower part from the step 1a is a quadrangular cylindrical shape, and the lower surface side is open. The outer frame holder 1 is formed of a resin casing that has a thin outer wall thickness and can shield and seal or semi-seal the inside. The outer frame holder 1 is arranged on the upper surface of the casing, that is, on the cylindrical upper surface of the step 1a. A circular hole 1b (or a circular transparent region) for passing incident light is formed as a first circular hole facing the optical lens 3a. The first condensing lens 3a and the light-shielding film from the back side of the open bottom of the outer frame holder 1 so that the optical axis C of the first condensing lens 3a and the second condensing lens 3b passes through the center of the circular hole 1b. 4 and the second condenser lens 3b can be positioned by sequentially inserting their circular outer shapes into the circular recesses of the outer frame holder 1 in this order. The outer convex portion of the lens housing 2 is fitted in the concave portion on the back surface of the outer frame holder 1. If the concave portion on the rear surface and the convex portion on the outer shape are circular shapes that are rotatable with respect to each other, the lower portion from the step 1 a is circular in plan view. Here, the outer shape of the outer frame holder 1 below the step 1a is rectangular or square (quadrangle cylinder shape) in plan view.

外枠ホルダー1は、第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bにより入射光をセンサーチップ6の撮像領域6a上に合焦(焦点を合わすこと)して結像するように、センサーチップ6上に外枠ホルダー1およびレンズ筐体2自体の自重で載置される高さ方向位置決め部2bが、レンズ筐体2の裏側の外周底面2dから、先端が細いテーパ状に突出している。このレンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bがセンサーチップ6の表面上に乗って当接することにより、これらの第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bと、センサーチップ6の撮像領域6aとの高さ方向(Z方向)の距離が精度よく規定されるようになっている。   The outer frame holder 1 focuses the incident light on the imaging area 6a of the sensor chip 6 by the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b so as to form an image. A height-direction positioning portion 2b placed on the outer frame holder 1 and the lens housing 2 itself with its own weight protrudes from the outer peripheral bottom surface 2d on the back side of the lens housing 2 in a tapered shape. The height-direction positioning portion 2b of the lens housing 2 rides on and comes into contact with the surface of the sensor chip 6, whereby the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b and the imaging area of the sensor chip 6 The distance in the height direction (Z direction) from 6a is accurately defined.

即ち、第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bが収容されて位置決めされるレンズ筐体2の裏側の凹部底面(レンズが入る天面)から、レンズ筐体2の外周底面2dから突出した高さ方向位置決め部2bの端面(先端面)までの高さ方向の距離を部品製造上の公差以内に正確に管理することができる。これによって、センサーチップ6の上面にレンズ筐体2を高さ方向位置決め部2bにより直接位置決めすることにより、レンズ筐体2に固定された第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bとセンサーチップ6の上面との距離を精度よく垂直方向(Z方向)に位置決めすることができて、部品精度およびその組み立て精度、実装精度を向上させることができ、高さ方向位置決め部2bをセンサーチップ6の上面に乗せるだけで、フォーカス調整フリーの撮像モジュール10を実現することができる。   That is, it protrudes from the outer peripheral bottom surface 2d of the lens housing 2 from the concave bottom surface (the top surface into which the lens enters) on the back side of the lens housing 2 where the first condensing lens 3a and the second condensing lens 3b are accommodated and positioned. The distance in the height direction to the end face (tip face) of the height direction positioning portion 2b can be accurately managed within the tolerance in manufacturing parts. Accordingly, the lens housing 2 is directly positioned on the upper surface of the sensor chip 6 by the height direction positioning portion 2b, whereby the first condensing lens 3a and the second condensing lens 3b fixed to the lens housing 2 and the sensor. The distance from the upper surface of the chip 6 can be accurately positioned in the vertical direction (Z direction), and the component accuracy, the assembly accuracy, and the mounting accuracy can be improved. The imaging module 10 with no focus adjustment can be realized simply by placing it on the upper surface of the lens.

第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bは、センサーチップ6の撮像領域6aに被写体光を、焦点を合わせて結像させるための組レンズであり、透明なアクリル系プラスチック材料やガラス材料などで構成されている。   The first condensing lens 3a and the second condensing lens 3b are a combined lens for focusing the subject light on the imaging region 6a of the sensor chip 6 to form an image, and a transparent acrylic plastic material or glass material. Etc.

遮光フィルム4は、反射防止処理として黒色とされて、第1集光レンズ3aの外周側下面(平面)と、第2集光レンズ3bの外周側上面(平面)との間に挟まれて位置しており、レンズ筐体2の上面中央部の円形穴2cよりも直径が小さい入射光通過用の第2円形穴としての円形穴4a(または円形透明領域)が上記外枠ホルダー1の円形穴1bおよび円形穴2cと同心円状(光軸Cと一致)に中央部に設けられている。この遮光フィルム4の円形穴4a(または円形透明領域)は、フレアの発生を防止するための絞りである。即ち、この円形穴4aは、第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bのレンズ特性を考慮してフレアが発生しない開口径に設定されている。例えば鉛直方向(高さ方向)からの入射光に対して50度〜60度の傾きを持つ斜め光を照射し、その斜め光による撮像信号のレベル(乱反射したノイズレベル)が所定基準値(表示画面が荒れる度合いなど)よりも小さいレベルになるように開口径を設定する。   The light shielding film 4 is black as an antireflection treatment and is positioned between the outer peripheral side lower surface (plane) of the first condenser lens 3a and the outer peripheral side upper surface (plane) of the second condenser lens 3b. A circular hole 4a (or a circular transparent region) as a second circular hole for passing incident light having a smaller diameter than the circular hole 2c at the center of the upper surface of the lens housing 2 is a circular hole of the outer frame holder 1. 1b and the circular hole 2c are provided concentrically (coincident with the optical axis C) at the center. The circular hole 4a (or circular transparent region) of the light shielding film 4 is a stop for preventing the occurrence of flare. That is, the circular hole 4a is set to have an opening diameter that does not cause flare in consideration of the lens characteristics of the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b. For example, oblique light having an inclination of 50 degrees to 60 degrees is applied to incident light from the vertical direction (height direction), and the level of an imaging signal (diffuse reflected noise level) by the oblique light is a predetermined reference value (display) Set the aperture diameter so that it is at a level that is smaller than the level of screen roughness.

センサーチップ6は、その中央の撮像領域6aに、被写体からの入射光が第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bを透過した光を光電変換して撮像する複数の光電変換部(複数の受光部)がマトリクス状に形成された固体撮像素子を有している。この固体撮像素子を、CMOSイメージセンサおよびCCDイメージセンサのいずれにも適用することができる。CMOSイメージセンサでは、多層配線層によって互いに接続されて光電変換部の選択および光電変換部からの信号出力に係る信号読出回路が単位画素部毎に設けられている。CCDイメージセンサでは、複数の光電変換部が撮像領域の受光面に2次元状に設けられ、光電変換部で光電変換された信号電荷が電荷転送部CCDに読み出されて所定方向に順次電荷転送された後に、電荷検出部で受光部毎ではなく一括して順次電荷検出されて撮像信号として増幅されて信号出力される。   The sensor chip 6 includes a plurality of photoelectric conversion units (a plurality of photoelectric conversion units) configured to photoelectrically convert light in which incident light from a subject has transmitted through the first condenser lens 3a and the second condenser lens 3b in the central imaging region 6a. The solid-state imaging device is formed in a matrix. This solid-state imaging device can be applied to both a CMOS image sensor and a CCD image sensor. In the CMOS image sensor, a signal readout circuit that is connected to each other by a multilayer wiring layer and that selects a photoelectric conversion unit and outputs a signal from the photoelectric conversion unit is provided for each unit pixel unit. In a CCD image sensor, a plurality of photoelectric conversion units are two-dimensionally provided on a light receiving surface of an imaging region, and signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion units are read to the charge transfer unit CCD and sequentially transferred in a predetermined direction. After that, the charge detection unit sequentially detects the charges in batch, not for each light receiving unit, and amplifies and outputs the signal as an imaging signal.

赤外線(IR)カットフィルタ7は、センサーチップ6の上方を横切るように、レンズ筐体2の第1の段差部2a間に掛け渡されて固定され、第1集光レンズ3aさらに第2集光レンズ3bを通った入射光から赤外光をカットするものである。   The infrared (IR) cut filter 7 is spanned and fixed between the first step portions 2a of the lens housing 2 so as to cross over the sensor chip 6, and the first condensing lens 3a and the second condensing lens. Infrared light is cut from incident light that has passed through the lens 3b.

上記構成の撮像モジュール10の製造方法について詳細に説明する。   A method for manufacturing the imaging module 10 having the above configuration will be described in detail.

図2は、図1の撮像モジュール10の各構成部材を分解して模式的に示す縦断面図であり、図3(a)〜図3(c)は、図1の撮像モジュールの製造方法を各製造工程毎に模式的に示す縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing each constituent member of the imaging module 10 of FIG. 1 in an exploded manner. FIGS. 3A to 3C show a method for manufacturing the imaging module of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view typically shown for each manufacturing process.

図2および図3(a)のレンズユニット製造工程に示すように、まず、真ん中に円形穴1b(または円形透明領域)を持つ外枠ホルダー1の裏側を上にして、その裏側の円形凹部内に、レンズ筐体2の裏側を上にして表面側から挿入して嵌合する。このとき、レンズ筐体2は外枠ホルダー1の円形凹部内で回動自在である。   As shown in the lens unit manufacturing process in FIG. 2 and FIG. 3A, first, the outer frame holder 1 having a circular hole 1b (or a circular transparent region) in the middle is faced up, and the inside of the circular recess on the back side. Then, the lens housing 2 is inserted and fitted from the front side with the back side facing up. At this time, the lens housing 2 is rotatable within the circular recess of the outer frame holder 1.

さらに、このレンズ筐体2の裏側の円形凹部内に、第1集光レンズ3aを突き当り(底面)まで挿入して位置決めした後に、さらにその上に、真ん中に円形穴4aを持つ遮光フィルム4を第1集光レンズ3aの外周平面部まで挿入し、さらに、第2集光レンズ3bを遮光フィルム4の上から挿入し、この第2集光レンズ3bとレンズ筐体2の円形凹部の内周面間に接着剤を入れて固定する。   Furthermore, after the first condenser lens 3a is inserted and positioned to the end (bottom surface) in the circular recess on the back side of the lens housing 2, a light shielding film 4 having a circular hole 4a in the middle is further formed thereon. The first condenser lens 3a is inserted up to the outer peripheral plane part, and the second condenser lens 3b is inserted from above the light shielding film 4, and the inner circumference of the circular condenser between the second condenser lens 3b and the lens housing 2 is inserted. Put the adhesive between the faces and fix.

さらに、レンズ筐体2の裏側の円形凹部の第1段差部2a上に掛け渡して赤外線(IR)カットフィルタ7を接着固定する。このようにして、外枠ホルダー1の内部の所定位置にレンズ筐体2を収容し、さらに、このレンズ筐体2内に、第1集光レンズ3a、遮光フィルム4、第2集光レンズ3bおよび赤外線(IR)カットフィルタ7が内部の所定位置に収容されたレンズユニット11を製造することができる。   Further, the infrared (IR) cut filter 7 is bonded and fixed over the first stepped portion 2 a of the circular recess on the back side of the lens housing 2. In this way, the lens housing 2 is accommodated at a predetermined position inside the outer frame holder 1, and further, in the lens housing 2, the first condenser lens 3 a, the light shielding film 4, and the second condenser lens 3 b. And the lens unit 11 in which the infrared (IR) cut filter 7 is accommodated in a predetermined position inside can be manufactured.

一方、図2および図3(a)のセンサユニット製造工程に示すように、基板5上の所定位置にセンサーチップ6を搭載し、センサーチップ6の対向辺(2辺)に沿って複数並べられた入出力パッド(図示せず)と、基板5の所定端子(図示せず)間をワイヤなどによりワイヤボンドしたり、基板5の所定端子(図示せず)上に、センサーチップ6の貫通電極を介した複数の端子を半田で接続したりしている。これによって、基板5上にセンサーチップ6が装着されたセンサユニット12を製造することができる。   On the other hand, as shown in the sensor unit manufacturing process of FIGS. 2 and 3A, the sensor chip 6 is mounted at a predetermined position on the substrate 5, and a plurality of sensor chips 6 are arranged along the opposite sides (two sides) of the sensor chip 6. The input / output pad (not shown) and a predetermined terminal (not shown) of the substrate 5 are wire-bonded by a wire or the like, or the through electrode of the sensor chip 6 is formed on the predetermined terminal (not shown) of the substrate 5. A plurality of terminals are connected by soldering. As a result, the sensor unit 12 having the sensor chip 6 mounted on the substrate 5 can be manufactured.

次に、図3(b)のセンサモジュール10の光軸調整およびセンサユニット・レンズユニット組合せ工程に示すように、センサーチップ6が搭載された基板5を、図示しない自動組み立て装置に対して位置決めし、自動組み立て装置の画像認識機能によって、センサーチップ6の平面画像が画像認識されて、まず、自動組み立て装置によって接着剤8が基板5上の所定位置(外枠ホルダー1の外壁下端部に対応した位置)に塗布され、さらに、その自動組み立て装置によって、センサユニット12上にレンズユニット11を精度よく正確に搭載する。   Next, as shown in the optical axis adjustment and sensor unit / lens unit combination process of the sensor module 10 in FIG. 3B, the substrate 5 on which the sensor chip 6 is mounted is positioned with respect to an automatic assembly apparatus (not shown). The planar image of the sensor chip 6 is image-recognized by the image recognition function of the automatic assembly apparatus, and first, the adhesive 8 corresponds to the predetermined position on the substrate 5 (the lower end of the outer wall of the outer frame holder 1) by the automatic assembly apparatus. Further, the lens unit 11 is mounted on the sensor unit 12 with high accuracy and accuracy by the automatic assembly apparatus.

この場合、撮像モジュール10の光軸調整は、外枠ホルダー1へのレンズ筐体2の組み込み時に行われる。レンズユニット11を製造した後、センサユニット11とレンズユニット12との組合せ時に、高さ方向(Z方向)の位置決めについて、自動組み立て装置のハンド手段が、レンズ筐体2の底面2dから突出した高さ方向位置決め部2bを、外枠ホルダー1およびレンズ筐体2の自重でセンサーチップ6の表面上に直接置くことにより、レンズ筐体2の内部に保持された第1集光レンズ3aおよび第2集光レンズ3bと、センサーチップ6の中央部の撮像領域との距離を精度よく高さ方向に位置決めすることができる。   In this case, the optical axis adjustment of the imaging module 10 is performed when the lens housing 2 is assembled into the outer frame holder 1. After the lens unit 11 is manufactured, when the sensor unit 11 and the lens unit 12 are combined, the hand means of the automatic assembly apparatus projects from the bottom surface 2d of the lens housing 2 for positioning in the height direction (Z direction). The first positioning lens 3a and the second condensing lens 3a held inside the lens housing 2 are placed directly on the surface of the sensor chip 6 by the weights of the outer frame holder 1 and the lens housing 2 due to their own weights. The distance between the condenser lens 3b and the imaging region at the center of the sensor chip 6 can be accurately positioned in the height direction.

センサーチップ6はシリコンチップであって、その表面に凹みを付けるのは困難であるから、平面(XY)方向の位置決め精度は自動組み立て装置の画像認識機能により載置する精度としても高精度である。これに加えて、図4に示すように、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bの側壁がテーパ面2b1(テーパ面は多少膨れていてもよい)で構成されており、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bがセンサーチップ6の表面上の異物D上に乗り上げた場合に、外枠ホルダー1と共にレンズ筐体2が傾くが、異物Dの傾斜面に沿ってテーパ面2b1(異物Dは接着剤の粒子などであり、異物Dの高さおよび傾斜面を避ける程度の角度を持ったテーパ面)およびその先端面が滑って、異物Dがないセンサーチップ6の表面上に自動的に案内される。このとき、図5に示すように、外枠ホルダー1の円形凹部内においてレンズ筐体2自体が回動して、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bの先端面がセンサーチップ6の表面上を回転移動して異物Dのない表面上に直に乗っかる。   Since the sensor chip 6 is a silicon chip and it is difficult to make a dent on the surface, the positioning accuracy in the plane (XY) direction is high as the accuracy of mounting by the image recognition function of the automatic assembly apparatus. . In addition, as shown in FIG. 4, the side wall of the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 is configured with a tapered surface 2b1 (the tapered surface may be slightly swollen). When the positioning member 2b in the height direction rides on the foreign matter D on the surface of the sensor chip 6, the lens housing 2 is tilted together with the outer frame holder 1, but the tapered surface 2b1 (foreign matter is formed along the inclined surface of the foreign matter D. D is an adhesive particle, etc., and the tip surface of the foreign material D slips on the surface of the sensor chip 6 without the foreign material D automatically. Be guided to. At this time, as shown in FIG. 5, the lens housing 2 itself rotates in the circular recess of the outer frame holder 1, and the tip surface of the height direction positioning portion 2 b of the lens housing 2 is the surface of the sensor chip 6. Rotate and move directly on the surface without foreign material D.

なお、本実施形態1のように、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bが異物Dを自動的に避ける場合について説明したが、これに限らず、異物Dの有無を光学顕微鏡などで光学的に予め検出しておく場合には、外枠ホルダー1とレンズ筐体2との位置関係(外枠ホルダー1の矩形または正方形に対して円形のレンズ筐体2に印を付けておく)を決めておき、その位置関係から所定位置の異物Dを外すように、外枠ホルダー1の円形凹部内でレンズ筐体2を回動させて挿入したものを(レンズ筐体2の外枠ホルダー1への装着時に異物Dを外すように回動させておく)、センサーチップ6の表面上に乗せてもよい。   In addition, although the case where the height direction positioning part 2b of the lens housing | casing 2 automatically avoids the foreign material D was demonstrated like this Embodiment 1, not only this but the presence or absence of the foreign material D is optically observed with an optical microscope etc. When detecting in advance, the positional relationship between the outer frame holder 1 and the lens housing 2 (the circular lens housing 2 is marked with respect to the rectangle or square of the outer frame holder 1). The lens case 2 is inserted in a circular recess of the outer frame holder 1 so as to remove the foreign substance D at a predetermined position from the positional relationship (the outer frame holder 1 of the lens case 2). It may be turned on the surface of the sensor chip 6 so as to remove the foreign matter D when mounted on the sensor chip 6.

ここでは、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bの先端面が異物D上を自動的に滑り落ちるようにしている。レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bの側壁にテーパ面を形成しているため、高さ方向位置決め部2bの先端面が異物D上を自動的により滑り落ち易いようにしている。   Here, the front end surface of the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 is automatically slid down on the foreign matter D. Since the tapered surface is formed on the side wall of the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2, the front end surface of the height direction positioning portion 2b is automatically slipped down on the foreign matter D.

要するに、本実施形態1では、外枠ホルダー1とその内部で回転自在なレンズ筐体2とに分けることにより、レンズ筐体2が外枠ホルダー1の裏面円形凹部内で光軸Cを中心に回動して高さ方向位置決め部2bが自動的に異物D上を外せることにある。レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bを乗せるセンサーチップ6の表面としては、チップ中央部の有効画素領域以外の位置決め可能領域(周辺回路領域など)であればよく、位置決め可能領域(周辺回路領域など)の表面高さは、精度の点からも、有効画素領域の高さと同一高さ領域とするのが好ましい。   In short, in the first embodiment, the lens case 2 is centered on the optical axis C in the circular recess on the back surface of the outer frame holder 1 by dividing it into the outer frame holder 1 and the lens case 2 that is rotatable inside. Rotating and the height direction positioning portion 2b can automatically remove the foreign matter D. The surface of the sensor chip 6 on which the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 is placed may be a positionable region (peripheral circuit region or the like) other than the effective pixel region at the center of the chip. The surface height of the region and the like is preferably the same height region as the effective pixel region from the viewpoint of accuracy.

前述したように、図示しない自動組み立て装置によって、基板5上のセンサーチップ6のチップ形状を画像認識して、その上に外枠ホルダー1と共にレンズ内蔵のレンズ筐体2を上から設置する。この場合、対向する2辺にワイヤがワイヤボンドされていれば、これ以外の対向する2辺のチップ端縁上に高さ方向位置決め部2bを載せる。このとき、外枠ホルダー1の外周側壁下端部は基板5の表面とわずかに浮く(例えば0.2μm程度)ように設定されており、この浮いた間に接着剤が入ってこれが接着部8となって、外枠ホルダー1の内部を密閉状態または半密閉状態(その浮いた間に接着剤が完全に入いらない場合を含む)にする。これによって、平面(XY)方向に精度よく組み立てられた撮像モジュール10を製造することができる。   As described above, the image of the chip shape of the sensor chip 6 on the substrate 5 is recognized by an automatic assembly device (not shown), and the lens housing 2 with a built-in lens is installed on the upper frame holder 1 from above. In this case, if the wires are wire-bonded to the two opposing sides, the height direction positioning portion 2b is placed on the chip end edges of the other two opposing sides. At this time, the lower end of the outer peripheral side wall of the outer frame holder 1 is set so as to float slightly from the surface of the substrate 5 (for example, about 0.2 μm). Thus, the inside of the outer frame holder 1 is brought into a sealed state or a semi-sealed state (including a case where the adhesive does not completely enter during the float). Thereby, the imaging module 10 assembled with high precision in the plane (XY) direction can be manufactured.

続いて、図3(c)の撮像モジュール10の最終の位置固定工程に示すように、外枠ホルダー1の固定穴9aから固定部材9(接着材)を入れることにより、外枠ホルダー1とレンズ筐体2との位置関係を固定することができる。このとき、外枠ホルダー1の固定穴9aからの導光は、固定部材9により封止・遮光されるために、内部への光漏れも発生しない。   Subsequently, as shown in the final position fixing step of the imaging module 10 in FIG. 3C, the fixing member 9 (adhesive) is inserted from the fixing hole 9 a of the outer frame holder 1, thereby the outer frame holder 1 and the lens. The positional relationship with the housing 2 can be fixed. At this time, since the light guide from the fixing hole 9a of the outer frame holder 1 is sealed and shielded by the fixing member 9, no light leaks to the inside.

以上により、本実施形態1によれば、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bが、異物Dがないセンサーチップ6の表面を自動的または予め選択することができるため、センサーチップ6の特定の位置決め箇所に異物Dが存在した場合であっても、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bが異物Dの傾斜面を滑り落ちて他の表面位置に接触させることができて、レンズと撮像面との当初の距離精度を保障することができる。   As described above, according to the first embodiment, the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 can automatically or in advance select the surface of the sensor chip 6 without the foreign matter D. Even if the foreign matter D is present at the positioning position, the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 can slide down the inclined surface of the foreign matter D and come into contact with another surface position. The initial distance accuracy with respect to the imaging surface can be ensured.

また、従来のように基板5に対しレンズ筐体2を位置決めしていた構造から、センサーチップ6の上面にレンズ筐体2の一部(高さ方向位置決め部2b)を直接、載置することにより、撮像モジュール10の部品点数が従来技術に比べて大幅に削減されて簡単な構成とすることができ、レンズ筐体2の円形凹部内に固定された集光レンズ3a、3bとセンサーチップ6の上面との距離を精度よく垂直方向(Z方向)に位置決めすることができて、部品精度およびその組み立て精度、実装精度を向上させることができ、フォーカス調整フリーのカメラモジュールを実現することができる。   Further, since the lens housing 2 is positioned with respect to the substrate 5 as in the prior art, a part of the lens housing 2 (height direction positioning portion 2b) is directly placed on the upper surface of the sensor chip 6. As a result, the number of parts of the imaging module 10 can be greatly reduced as compared with the prior art, and the configuration can be simplified. The condensing lenses 3a and 3b and the sensor chip 6 fixed in the circular recess of the lens housing 2 can be obtained. Can be accurately positioned in the vertical direction (Z direction), and component accuracy, assembly accuracy, and mounting accuracy can be improved, and a focus-adjustable camera module can be realized. .

このように、センサーチップ6の上面の任意の箇所で、内部で回転自在なレンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bを用いて直接位置決めすることにより、光軸調整と合焦点調整の精度はそれぞれ独立に向上し、フォーカス調整フリーのカメラモジュールを実現することができる。また、センサーチップ6の上面に直接「レンズ筐体2」の基準面(高さ方向位置決め部2b)を当てて高さ方向の位置決めとすることにより、レンズ筐体2に対して、レンズの組み立て精度ばらつきや、レンズ筐体2の成型精度のバラつきの要因が考えられるが、従来構造に比べ非常に少なく、フォーカス調整フリー構造が実現可能になる。   As described above, by directly positioning the sensor chip 6 using the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 that is rotatable inside at an arbitrary position on the upper surface of the sensor chip 6, the accuracy of the optical axis adjustment and the in-focus adjustment is improved. Each can be improved independently, and a camera module free of focus adjustment can be realized. Further, by assembling the lens case 2 with respect to the lens case 2 by directly contacting the reference surface (height direction positioning portion 2b) of the “lens case 2” with the upper surface of the sensor chip 6, Although there may be variations in accuracy and variations in the molding accuracy of the lens housing 2, it is much less than the conventional structure, and a focus adjustment-free structure can be realized.

また、組み立て時に、高精度にセットされたセンサーチップ6および基板5に対して外枠ホルダー1およびレンズ筐体2のレンズ一体構造を自動組立装置により位置合わせして装着するため、平面方向(XY方向)のズレの発生を最小限に抑えて高精度に位置決めすることができる。   In addition, when assembling, the lens integrated structure of the outer frame holder 1 and the lens housing 2 is aligned and attached to the sensor chip 6 and the substrate 5 set with high precision by an automatic assembly device, so that the plane direction (XY Direction) can be minimized and the positioning can be performed with high accuracy.

さらに、本発明の新規構造では、レンズ一体構造の外枠ホルダー1で、基板5上に固定されたセンサーチップ6を上から覆うように内部を封止するため、外部から内部への光漏れは発生せず、密閉または半密閉構造であるため、ごみの内部への侵入もなく、内部のセンサーチップ6の撮像領域上へのごみの付着もなくなる。   Furthermore, in the novel structure of the present invention, the outer frame holder 1 with an integrated lens structure seals the inside so as to cover the sensor chip 6 fixed on the substrate 5 from above, so that light leakage from the outside to the inside is prevented. Since it does not occur and has a hermetic or semi-hermetic structure, there is no intrusion of dust inside, and no dust adheres to the imaging area of the sensor chip 6 inside.

なお、本実施形態1では、円筒状のレンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bは、レンズ筐体2の外周底面2dから突出させて、図6(c)に示すように、対向する2箇所に設けたが、これに限らず、図6(a)に示すように、各高さ方向位置決め部2bの連結形状がセンサーチップ6の各辺に平行となるように、高さ方向位置決め部2bを4箇所配設してもよいし、図6(b)に示すように、各高さ方向位置決め部2bの連結形状がセンサーチップ6の少なくとも一辺に平行となるように、高さ方向位置決め部2bを3箇所配設してもよいし、さらには、各高さ方向位置決め部2bの連結形状がセンサーチップ6の一辺に平行となるように、高さ方向位置決め部2bを2箇所配設してもよい。   In the first embodiment, the height direction positioning portion 2b of the cylindrical lens housing 2 protrudes from the outer peripheral bottom surface 2d of the lens housing 2 and faces 2 as shown in FIG. 6C. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 6A, the height direction positioning portion is arranged so that the connecting shape of each height direction positioning portion 2b is parallel to each side of the sensor chip 6. 4b may be arranged at four places, and as shown in FIG. 6B, the height direction positioning is performed so that the connection shape of each height direction positioning portion 2b is parallel to at least one side of the sensor chip 6. Three portions 2b may be disposed, and two height direction positioning portions 2b are disposed so that the connecting shape of each height direction positioning portion 2b is parallel to one side of the sensor chip 6. May be.

(実施形態2)
図7は、本発明の実施形態2として、本発明の実施形態1の撮像モジュール10を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an electronic information device using, as an imaging unit, a solid-state imaging device including the imaging module 10 according to the first embodiment of the present invention as the second embodiment of the present invention.

図7において、本実施形態2の電子情報機器20は、上記実施形態1の撮像モジュール10からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得、このカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部21と、このカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段22と、このカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段23と、このカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段24とを有している。なお、この電子情報機器20として、これに限らず、メモリ部21と、表示手段22と、通信手段23と、プリンタなどの画像出力手段24とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。   In FIG. 7, the electronic information device 20 of the second embodiment obtains a color image signal by performing various signal processing on the image pickup signal from the image pickup module 10 of the first embodiment, and uses the color image signal as a predetermined signal for recording. A memory unit 21 such as a recording medium that can record data after processing, and a display such as a liquid crystal display device that can display the color image signal on a display screen such as a liquid crystal display screen after performing predetermined signal processing for display. Means 22, a communication means 23 such as a transmission / reception device that enables communication processing after the color image signal is subjected to predetermined signal processing for communication, and printing after the color image signal is subjected to predetermined print signal processing for printing And an image output means 24 such as a printer which can be processed. The electronic information device 20 is not limited to this, and may include at least one of a memory unit 21, a display unit 22, a communication unit 23, and an image output unit 24 such as a printer. .

この電子情報機器20としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置(PDA)などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。   As described above, the electronic information device 20 includes, for example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an in-vehicle camera such as a surveillance camera, a door phone camera, and an in-vehicle rear monitoring camera, and a television phone camera. An electronic apparatus having an image input device such as an image input camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a camera-equipped mobile phone device, and a portable terminal device (PDA) can be considered.

したがって、本実施形態2によれば、このカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段24により良好にプリントアウト(印刷)したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部92に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。   Therefore, according to the second embodiment, based on the color image signal, the image is displayed on the display screen, or the image output unit 24 prints it out on the paper. This can be satisfactorily communicated as communication data in a wired or wireless manner, can be stored in the memory unit 92 by performing a predetermined data compression process, and various data processes can be satisfactorily performed.

なお、本実施形態1では、特に説明しなかったが、基板5上に装着されたセンサーチップ6上に被写体光を結像させるための集光レンズ3a,3bを内部に収容したレンズ筐体2が外枠ホルダー1内で回動自在に嵌合され、外枠ホルダー1はセンサーチップ6を覆うように基板5上に装着された撮像モジュールであって、レンズ筐体2の裏側に複数の高さ方向位置決め部2bが配置され、複数の高さ方向位置決め部2bがセンサーチップ6の表面により直に支持されて、集光レンズ3a,3bとセンサーチップ6の表面との距離が規定されている。また、基板5上にセンサーチップ6が装着され、被写体光をセンサーチップ6上に結像させるための集光レンズ3a,3bを裏側凹部内部に収容したレンズ筐体2が、外枠ホルダー1の裏側凹部内部に回動自在に嵌合され、センサーチップ6を外枠ホルダ−1の裏側凹部で覆って当該裏側凹部内を密閉または半密閉するように基板5上に外枠ホルダ−1が装着された撮像モジュールであって、レンズ筐体2の裏側の外周底面2dに、該撮像チップの表面に直に当接する複数の高さ方向位置決め部2bが設けられている。   Although not particularly described in the first embodiment, a lens housing 2 that accommodates condensing lenses 3a and 3b for forming an image of subject light on a sensor chip 6 mounted on the substrate 5. Is fitted in a rotatable manner within the outer frame holder 1, and the outer frame holder 1 is an imaging module mounted on the substrate 5 so as to cover the sensor chip 6. The vertical direction positioning portion 2b is disposed, and the plurality of height direction positioning portions 2b are directly supported by the surface of the sensor chip 6, and the distance between the condensing lenses 3a and 3b and the surface of the sensor chip 6 is defined. . A lens housing 2 having a sensor chip 6 mounted on the substrate 5 and accommodating condenser lenses 3 a and 3 b for forming an image of subject light on the sensor chip 6 inside the back side recess is provided on the outer frame holder 1. The outer frame holder-1 is mounted on the substrate 5 so as to be pivotably fitted in the backside recess and to cover the sensor chip 6 with the backside recess of the outer frame holder-1 so that the inside of the backside recess is sealed or semi-sealed. In the imaging module, a plurality of height direction positioning portions 2b that are in direct contact with the surface of the imaging chip are provided on the outer peripheral bottom surface 2d on the back side of the lens housing 2.

これによって、集光レンズ3a,3bを内部に収容したレンズ筐体2が外枠ホルダー1内で回動自在に嵌合されているので、センサーチップ6(撮像チップ)の表面に異物Dがあっても、レンズ筐体2の高さ方向位置決め部2bを回動させて、異物Dの位置を避けることができると共に、構成部品の点数を減らしてより簡単な構成とし、これによって組立工数を減少させかつ組立精度を向上させ、光学調整を不要にできる本発明の目的を達成することができる。   As a result, the lens housing 2 containing the condensing lenses 3a and 3b is rotatably fitted in the outer frame holder 1, so that foreign matter D is present on the surface of the sensor chip 6 (imaging chip). However, the height direction positioning portion 2b of the lens housing 2 can be rotated to avoid the position of the foreign matter D, and the number of components can be reduced to make the configuration simpler, thereby reducing the number of assembly steps. And the assembly accuracy can be improved, and the object of the present invention can be achieved.

さらに、本実施形態1では、特に説明しなかったが、ピンホール(レンズなし)を含めて、本発明の撮像モジュールは、基板5上に装着されたセンサーチップ6上に被写体光を結像させるための集光レンズ3a,3b(一枚の集光レンズや他群集光レンズをも含む)を内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホール(集光レンズの収容されない状態)を持つレンズ筐体2が外枠ホルダー1内で回動自在に嵌合され、外枠ホルダー1はセンサーチップ6を覆うように基板5上に装着された撮像モジュールであって、レンズ筐体2の裏側に複数の高さ方向位置決め部2bが配置され、複数の高さ方向位置決め部2bがセンサーチップ6の表面により直に支持されて、集光レンズ3a,3bまたは該ピンホールとセンサーチップ6の表面との距離が規定されていてもよい。また、基板5上にセンサーチップ6が装着され、被写体光をセンサーチップ6上に結像させるための集光レンズ3a,3b(一枚の集光レンズや他群集光レンズをも含む)を裏側凹部内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホール(集光レンズの収容されない状態)を持つレンズ筐体2が、外枠ホルダー1の裏側凹部内部に回動自在に嵌合され、センサーチップ6を外枠ホルダ−1の裏側凹部で覆って当該裏側凹部内を密閉または半密閉するように基板5上に外枠ホルダ−1が装着された撮像モジュールであって、レンズ筐体2の裏側の外周底面2dに、該撮像チップの表面に直に当接する複数の高さ方向位置決め部2bが設けられていてもよい。   Further, although not specifically described in the first embodiment, the imaging module of the present invention including a pinhole (without a lens) forms subject light on the sensor chip 6 mounted on the substrate 5. Condensing lenses 3a and 3b (including one condensing lens and other group condensing lenses) are accommodated inside, or pinholes (a state where no condensing lens is accommodated) are used instead of the condensing lenses A lens housing 2 is rotatably fitted in the outer frame holder 1, and the outer frame holder 1 is an imaging module mounted on the substrate 5 so as to cover the sensor chip 6. A plurality of height direction positioning portions 2b are arranged on the back side, and the plurality of height direction positioning portions 2b are directly supported by the surface of the sensor chip 6, and the condensing lenses 3a and 3b or the pinholes and the sensor chip 6 table The distance between the may be prescribed. Also, a sensor chip 6 is mounted on the substrate 5, and condenser lenses 3a and 3b (including one condenser lens and other group condenser lenses) for imaging subject light on the sensor chip 6 are provided on the back side. A lens housing 2 that is housed in the recess or has a pinhole (a state in which the condenser lens is not housed) instead of the condenser lens is rotatably fitted in the rear recess of the outer frame holder 1, An imaging module in which the outer frame holder-1 is mounted on the substrate 5 so that the sensor chip 6 is covered with a backside recess of the outer frame holder-1 and the inside of the backside recess is sealed or semi-sealed. A plurality of height direction positioning portions 2b that are in direct contact with the surface of the imaging chip may be provided on the outer peripheral bottom surface 2d on the back side.

さらに、本実施形態1では、本発明の撮像モジュールにおける複数の高さ方向位置決め部2bは、2箇所以上であり、4箇所以下の場合について説明したが、これに限らず、この複数の高さ方向位置決め部2bは、2〜6箇所のうちのいずれかであってもよいし、2〜8箇所のうちのいずれかであってもよい。さらに、高さ方向位置決め部2bは2箇所以上で、この高さ方向位置決め部2bが突出する平面(高さ方向位置決め部2bと外周底面2dを含む面)とセンサーチップ6の表面との対向面のうち、高さ方向位置決め部2bが突出先端面とセンサーチップ6の表面とが接触しない対向面(外周底面2d)が面積的に半分以下であってもよい。   Furthermore, in the first embodiment, the plurality of height direction positioning portions 2b in the imaging module of the present invention are two or more, and the case of four or less is described. However, the present invention is not limited to this, and the plurality of heights. The direction positioning part 2b may be any of 2 to 6 locations, or may be any of 2 to 8 locations. Furthermore, there are two or more height direction positioning portions 2b, and the surface between the surface on which the height direction positioning portion 2b protrudes (the surface including the height direction positioning portion 2b and the outer peripheral bottom surface 2d) and the surface of the sensor chip 6 is opposed. Among them, the opposing surface (outer peripheral bottom surface 2d) where the height direction positioning portion 2b does not contact the protruding tip surface and the surface of the sensor chip 6 may be half or less in area.

なお、本実施形態1では、特に説明しなかったが、高さ方向位置決め部2bは、レンズ筐体2の外周底面2dから点状、線状または面状に突出した突出部で構成されている。   Although not particularly described in the first embodiment, the height direction positioning portion 2b is configured by a protruding portion that protrudes in a dotted, linear, or planar shape from the outer peripheral bottom surface 2d of the lens housing 2. .

以上のように、本発明の好ましい実施形態1,2を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1,2に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1,2の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention was illustrated using preferable Embodiment 1, 2 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1,2. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of the specific preferred embodiments 1 and 2 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとがモジュール化(一体化)された撮像モジュールおよびその製造方法、この撮像モジュールを、車載用カメラなどの画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置(PDA)などの電子情報機器の分野において、イメージセンサチップの表面に異物があっても、それを避けることができると共に、構成部品の点数を減らしてより簡単な構成とし、これによって組立工数を減少させかつ組立精度を向上させて、光学調整を不要にすることができる。   The present invention provides an image pickup device in which an image pickup device having a plurality of light receiving units that photoelectrically convert image light from a subject to image and a lens for imaging incident light on the image pickup device are modularized (integrated). Module, method for manufacturing the same, and digital camera such as a digital video camera and digital still camera using the imaging module as an image input device such as a vehicle-mounted camera in an imaging unit, an image input camera such as a vehicle-mounted camera, and a scanner device In the field of electronic information equipment such as facsimile devices, television telephone devices, mobile phone devices with cameras, and personal digital assistants (PDAs), even if there are foreign objects on the surface of the image sensor chip, it can be avoided, Reduce the number of components to make the structure simpler, thereby reducing the assembly man-hours and To improve the standing precision, can be dispensed with optical adjustment.

1 外枠ホルダー
1a 段差
1b、2c、4a 円形穴(透明円形領域)
1c、2d 外周底面
2 レンズ筐体
2a 第1段差部
2b 高さ方向位置決め部(突出部)
3a 第1集光レンズ
3b 第2集光レンズ
4 遮光フィルム
5 基板
6 センサーチップ(撮像チップ)
6a 撮像領域
7 IRカットフィルタ
8 接着部
9 固定部材
9a 固定穴(または固定用穴または貫通穴)
10 撮像モジュール
C 光軸
11 レンズユニット
12 センサユニット
20 電子情報機器
21 メモリ部
22 表示手段
23 通信手段
24 画像出力手段
1 Outer frame holder 1a Step 1b, 2c, 4a Circular hole (transparent circular area)
1c, 2d Outer peripheral bottom surface 2 Lens housing 2a First step portion 2b Height direction positioning portion (protruding portion)
3a 1st condensing lens 3b 2nd condensing lens 4 light shielding film 5 board | substrate 6 sensor chip (imaging chip)
6a Imaging area 7 IR cut filter 8 Adhesion 9 Fixing member 9a Fixing hole (or fixing hole or through hole)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Imaging module C Optical axis 11 Lens unit 12 Sensor unit 20 Electronic information equipment 21 Memory part 22 Display means 23 Communication means 24 Image output means

Claims (18)

基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホールを持つレンズ筐体が外枠ホルダー内で回動自在に嵌合され、該外枠ホルダーは該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側に複数の高さ方向位置決め部が配置され、該複数の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面により直に支持されて、該集光レンズまたは該ピンホールと該撮像チップの表面との距離が規定された撮像モジュール。   A condensing lens for imaging the subject light on the imaging chip mounted on the substrate is housed inside, or a lens housing having a pinhole instead of the condensing lens rotates in the outer frame holder The outer frame holder is an imaging module mounted on the substrate so as to cover the imaging chip, and a plurality of height direction positioning portions are arranged on the back side of the lens housing, An imaging module in which a plurality of height direction positioning portions are directly supported by the surface of the imaging chip, and a distance between the condenser lens or the pinhole and the surface of the imaging chip is defined. 基板上に撮像チップが装着され、被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズを裏側凹部内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホールを持つレンズ筐体が、外枠ホルダーの裏側凹部内部に回動自在に嵌合され、該撮像チップを該外枠ホルダ−の裏側凹部で覆って当該裏側凹部内を密閉または半密閉するように該基板上に該外枠ホルダ−が装着された撮像モジュールであって、該レンズ筐体の裏側の外周底面に、該撮像チップの表面に直に当接する複数の高さ方向位置決め部が設けられた撮像モジュール。   An imaging chip is mounted on the substrate, and a lens housing that houses a condensing lens for forming an image of subject light on the imaging chip inside the back side recess, or has a pinhole instead of the condensing lens, The outer frame is rotatably fitted into the back side recess of the outer frame holder, and the imaging chip is covered with the back side recess of the outer frame holder so that the inside of the back side recess is sealed or semi-sealed. An imaging module to which a holder is attached, wherein a plurality of height direction positioning portions that are in direct contact with the surface of the imaging chip are provided on the outer peripheral bottom surface on the back side of the lens housing. 前記複数の高さ方向位置決め部は、2箇所以上6箇所以下であるかまたは、2箇所以上で、該高さ方向位置決め部が突出する平面と該撮像チップの表面との対向面のうち、該高さ方向位置決め部が突出先端面と該撮像チップの表面とが接触しない対向面が面積的に半分以下である請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The plurality of height direction positioning portions are two or more and six or less locations, or at two or more locations, of the opposing surfaces of the surface on which the height direction positioning portion protrudes and the surface of the imaging chip, 3. The imaging module according to claim 1, wherein an opposing surface where the height direction positioning portion does not contact the protruding tip surface and the surface of the imaging chip is less than half in area. 前記複数の高さ方向位置決め部の連結形状の辺が前記撮像チップの各辺のうちの少なくともいずれかに平行となるように、該複数の高さ方向位置決め部が配設されている請求項3に記載の撮像モジュール。   4. The plurality of height direction positioning portions are arranged so that the connection-shaped sides of the plurality of height direction positioning portions are parallel to at least one of the sides of the imaging chip. The imaging module described in 1. 前記高さ方向位置決め部は、前記レンズ筐体の外周底面から点状、線状または面状に突出した突出部で構成されている請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 1, wherein the height direction positioning portion is configured by a protruding portion that protrudes in a dot shape, a linear shape, or a planar shape from an outer peripheral bottom surface of the lens housing. 前記突出部は、前記撮像チップの表面に当接する先端面は円形状である請求項5に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 5, wherein the protruding portion has a circular end surface that contacts the surface of the imaging chip. 前記突出部は、その先端面が前記撮像チップの撮像領域以外の位置決め領域の表面に当接する請求項5に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 5, wherein a tip surface of the protruding portion is in contact with a surface of a positioning region other than the imaging region of the imaging chip. 前記突出部の側壁はテーパ面で構成されている請求項5に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 5, wherein a side wall of the protruding portion is configured by a tapered surface. 前記突出部のテーパ面は、異物の高さおよび傾斜面を避け得る角度を有している請求項8に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 8, wherein the tapered surface of the protruding portion has an angle that can avoid the height of the foreign matter and the inclined surface. 前記外枠ホルダーには貫通穴が形成されており、該貫通穴から接着材を入れて該外枠ホルダーと前記レンズ筐体との位置関係を固定可能にしている請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The through-hole is formed in the said outer frame holder, The adhesive material is put through this through-hole, and the positional relationship of this outer-frame holder and the said lens housing | casing is fixable. Imaging module. 前記接着材が遮光性を有しているかまたは/および、前記貫通穴が、該貫通穴からの進入光を前記撮像チップの撮像素子が感じない位置に設けられている請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The said adhesive material has light-shielding property, and / or the said through-hole is provided in the position where the image pick-up element of the said imaging chip does not sense the approach light from this through-hole. Imaging module. 光軸の位置決めを行うための前記外枠ホルダ部と、合焦点位置決めを行うための前記レンズ筐体により鏡筒部材を構成している請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 1 or 2, wherein a lens barrel member is configured by the outer frame holder portion for positioning the optical axis and the lens housing for performing in-focus positioning. 前記基板への接着・固定は、前記複数の高さ方向位置決め部が前記撮像チップの表面で支持されているのとは独立して、前記外枠ホルダーを介して行われる請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The bonding / fixing to the substrate is performed via the outer frame holder independently of the plurality of height direction positioning portions being supported on the surface of the imaging chip. The imaging module described. 前記撮像チップの表面への前記レンズ筐体の高さ方向位置決め部による設置面または設置線、設置点は前記外枠ホルダーの接着位置とは独立に選択できる請求項1または2に記載の撮像モジュール。   The imaging module according to claim 1 or 2, wherein an installation surface or an installation line and an installation point by a height direction positioning portion of the lens housing on the surface of the imaging chip can be selected independently of an adhesion position of the outer frame holder. . 基板上に撮像チップを装着するセンサユニット形成工程と、
被写体光を該撮像チップ上に結像させるための集光レンズをレンズ筐体の内部に収容し、該集光レンズを内部に収容するかまたは該集光レンズの代わりにピンホールを持つレンズ筐体を外枠ホルダー内で回動自在に嵌合して内部に収容するレンズユニット形成工程とをこの順またはこれとは逆順に行い、
該集光レンズを内部に収容したレンズ筐体の裏側に設けられた複数の高さ方向位置決め部を該撮像チップの表面に当接させかつ該外枠ホルダーにより該撮像チップ上を覆い、この状態で、該内部を密閉または半密閉するように該外枠ホルダ−を該基板上に接着材により接着するセンサユニット・レンズユニット組合せ工程を行う撮像モジュールの製造方法。
A sensor unit forming step of mounting an imaging chip on a substrate;
A condensing lens for forming an image of subject light on the imaging chip is accommodated inside the lens housing, and the condensing lens is accommodated inside or a lens housing having a pinhole instead of the condensing lens. The lens unit forming step of fitting the body in the outer frame holder so as to be freely rotatable and housed in the inside is performed in this order or in the reverse order.
A plurality of height direction positioning portions provided on the back side of the lens housing that houses the condenser lens are brought into contact with the surface of the imaging chip and the imaging chip is covered with the outer frame holder. A method for manufacturing an imaging module, wherein a sensor unit / lens unit combination step is performed in which the outer frame holder is adhered to the substrate with an adhesive so as to hermetically or semi-hermetically seal the interior.
前記センサユニット・レンズユニット組合せ工程は、前記撮像チップが装着された基板に対して、前記レンズ筐体と共に前記外枠ホルダーを、該撮像チップの平面画像を認識する自動組立装置により位置合わせして載置する請求項15に記載の撮像モジュールの製造方法。   In the sensor unit / lens unit combining step, the outer frame holder together with the lens housing is aligned with the substrate on which the imaging chip is mounted by an automatic assembly device that recognizes a planar image of the imaging chip. The manufacturing method of the imaging module of Claim 15 mounted. 前記高さ方向位置決め部が接する撮像チップの表面位置にある異物を光学顕微鏡で光学的に予め検出しておく場合には、該異物の位置を外すように、前記外枠ホルダに対して前記レンズ筐体の高さ方向位置決め部の位置を所定量だけ回動した状態で装着する請求項15または16に記載の撮像モジュールの製造方法。   When a foreign object at the surface position of the imaging chip that is in contact with the height direction positioning unit is optically detected in advance by an optical microscope, the lens is placed on the outer frame holder so as to remove the position of the foreign object. The method for manufacturing an imaging module according to claim 15 or 16, wherein the imaging module is mounted in a state where the position of the height direction positioning portion of the housing is rotated by a predetermined amount. 請求項1〜14のいずれかに記載の撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。   An electronic information device using the imaging module according to claim 1 as an image input device in an imaging unit.
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