JP3084092U - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性を向上させ、安価に製造することがで
き、且つ、固体撮像素子のイメージセンターとレンズの
光軸を正確に位置合わせすることにより、品質を向上さ
せることのできる固体撮像装置を提供すること。 【解決手段】 固体撮像素子７を取り付けた回路基板８
に貫通孔８ａを設け、カバーガラス取付台座６の下面に
設けた突起６ｂを該貫通孔８ａに貫通させて位置決めを
行う。また、カバーガラス取付台座６の上面に凹部６ａ
を設け、レンズマウント部４の下面に設けた突起４ａを
該凹部６ａに嵌合わせて位置決めを行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、家庭用ビデオカメラ等に用いられる固体撮像素子を備えた固体撮像 装置の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の固体撮像装置においては、セラミックパッケージに収容された固体撮像 素子が用いられている。このセラミックパッケージは、その外部にプリント基板 との機械的及び電気的接続をとるための端子が設けられており、その内部に前記 端子と電気的に接続されたワイヤーボンディング用パッドが設けられている。ま た、固体撮像素子にもワイヤーボンディング用パッドが設けられており、固体撮 像素子をセラミックパッケージに取り付けた後、ワイヤーボンディング用パッド 同士のワイヤーボンディングが行われる。そして、セラミックパッケージの上部 にカバーガラスを取り付けることにより、セラミックパッケージ収容型の固体撮 像素子が完成する。

【０００３】 更に、前記セラミックパッケージ収容型の固体撮像素子をプリント基板に取り 付け、レンズを支持したプラスチック製のレンズマウントを、前記セラミックパ ッケージの上部から被せるようにして配置し、前記プリント基板にネジ等の固定 手段で固定する。このネジ等による固定の際に、レンズと固体撮像素子が所定の 位置になるように位置決めされる。このようにして、固体撮像装置が形成される 。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来の固体撮像装置においては、レンズマウント及びプリ ント基板は共に小さな部品であり、このような小さなレンズマウントとプリント 基板をネジ止めするのは非常に困難な作業であった。従って、作業性が悪く、製 造コストが上昇するという問題があった。

【０００５】 また、ネジ止めの際に、プリント基板に形成された固体撮像素子用のスルーホ ールの位置精度、及びプリント基板に形成されたレンズマウント用のネジ穴の位 置精度によって、固体撮像素子のイメージセンターと、レンズマウントに取り付 けられたレンズの光軸を正確に位置合わせすることは非常に困難であった。

【０００６】 そこで、本発明は、前記問題を解決し、作業性を向上させ、安価に製造するこ とができ、且つ、固体撮像素子のイメージセンターとレンズの光軸を正確に位置 合わせすることにより、品質を向上させることのできる固体撮像装置を提供する ことを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、固体撮像素子を 取り付けた回路基板を、カバーガラスを取り付けたカバーガラス取付台座によっ て封止したと固体撮像素子パッケージと、レンズを支持したレンズ支持部と、を 備え、前記回路基板における前記カバーガラス取付台座との対向面には、前記回 路基板及び前記カバーガラス取付台座の相互間の位置決め手段が設けられており 、前記カバーガラス取付台座における前記レンズ支持部との対向面には、前記カ バーガラス取付台座及び前記レンズ支持部の相互間の位置決め手段が設けられて いることを特徴とする。

【０００８】 請求項１記載の固体撮像装置によれば、固体撮像素子が取り付けられた回路基 板におけるカバーガラス取付台座との対向面には、回路基板及びカバーガラス取 付台座の相互間の位置決め手段が設けられているので、カバーガラス取付台座は 回路基板に対して正確に位置決めされる。更に、カバーガラス取付台座における レンズ支持部との対向面には、カバーガラス取付台座及びレンズ支持部の相互間 の位置決め手段が設けられているので、レンズ支持部は、カバーガラス取付台座 に対して正確に位置決めされる。従って、レンズ支持部は、回路基板に対して正 確に位置決めされることになり、固体撮像素子のイメージセンターとレンズの光 軸を正確に位置合わせすることができる。回路基板、カバーガラス取付台座、及 びレンズ支持部は、位置決め手段を用いて取り付けられるので、作業性が向上す る。

【０００９】 請求項２記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、請求項１記載の 固体撮像装置において、前記位置決め手段は２カ所以上の凸または凹状の手段で あることを特徴とする。

【００１０】 請求項２記載の固体撮像装置によれば、回路基板、カバーガラス取付台座、及 びレンズ支持部は、２カ所以上に設けられた凸または凹状の位置決め手段を用い て取り付けられるので、作業性が向上する。しかも、レンズ支持部は、回路基板 に対して正確に位置決めされることになり、固体撮像素子のイメージセンターと レンズの光軸を正確に位置合わせすることができる。

【００１１】 請求項３記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、請求項１記載の 固体撮像装置において、前記回路基板及び前記カバーガラス取付台座には、前記 位置決め手段としての貫通孔が形成されており、前記レンズ支持部における前記 カバーガラス取付台座との対向面には、前記貫通孔を貫通する突起が形成されて いることを特徴とする。

【００１２】 請求項３記載の固体撮像装置によれば、前記レンズ支持部における前記カバー ガラス取付台座との対向面に形成された突起を、前記回路基板及び前記カバーガ ラス取付台座に形成された前記位置決め手段としての貫通孔に貫通させることに より、レンズ支持部は、回路基板に対して正確に位置決めされることになり、固 体撮像素子のイメージセンターとレンズの光軸を正確に位置合わせすることがで きる。また、取り付けの際の作業性が向上する。

【００１３】 請求項４記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、請求項１ないし ３のいずれか１記載の固体撮像装置において、前記カバーガラスと前記固体撮像 素子との距離は０．３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。

【００１４】 請求項４記載の固体撮像装置によれば、前記カバーガラスと前記固体撮像素子 との距離は０．３ｍｍ以下に設定されているので、固体撮像素子からの反射とカ バーガラスからの反射による映像への影響を減少させることができる。

【００１５】 請求項５記載の固体撮像装置は、前記課題を解決するために、請求項１ないし ４のいずれか１記載の固体撮像装置において、前記カバーガラスの取付台座の窓 枠部は、前記固体撮像素子のイメージエリアと同等またはそれ以下の大きさに形 成されていることを特徴とする。

【００１６】 請求項５記載の固体撮像装置によれば、前記カバーガラスの取付台座の窓枠部 は、前記固体撮像素子のイメージエリアと同等またはそれ以下の大きさに形成さ れているので、乱反射による光が固体撮像素子のイメージエリアに入ることを防 ぐことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【００１８】 図１は本実施形態の固体撮像装置の概略構成を示す分解斜視図、図２は図１に 対応する断面図、図３は図２の固体撮像装置を組み立てた状態を示す斜視図であ る。

【００１９】 図１に示すように、本実施形態の固体撮像装置１は、レンズキャップ２と、レ ンズ３と、レンズマウント台座４と、カバーガラス５と、カバーガラス取付台座 ６と、固体撮像素子７と、基板８とを備えている。

【００２０】 レンズキャップ２は、耐熱プラスチック製の部材であり、図１及び図２に示す ように、その上部中央には、絞り２ａが形成されている。また、レンズキャップ ２の内部には、図２に示すように、ネジ部２ｂが形成されている。

【００２１】 レンズ３は、図２に示すように、上部が平面状に形成され、固体撮像素子７と 対向する側の一部が凸状に形成されたレンズである。但し、図２に示すレンズ３ の形状は一例であり、その他の種々の形状を採用することができる。

【００２２】 レンズ支持部としてのレンズマウント台座４は、レンズキャップ２と同様に耐 熱プラスチック製の部材であり、下面に、カバーガラス取付台座６との位置決め 手段である突起４ａが２カ所に設けられている。また、レンズキャップ２のネジ 部２ｂに対応するネジ部４bが形成されている。

【００２３】 カバーガラス５は、固体撮像素子７を覆うと共に、フィルターとしての役割も 果たしている。

【００２４】 カバーガラス取付台座６は、耐熱プラスチック製の部材であり、上面に、レン ズマウント台座６の突起４ａと嵌合する位置決め手段としての凹部６ａが２カ所 に形成されている。また、下面には、基板８との位置決め手段である突起６ｂが ３カ所に形成されている。なお、カバーガラス取付台座６の窓枠部は、円形にし ても良いし、四角形状にしても良い。

【００２５】 固体撮像素子７は、図１に示すように、ほぼ中央部に撮像面７ａが形成された 素子であり、ワイヤーにより、基板８の配線パターンに接続されている。

【００２６】 基板８には、配線パターンが形成されており、固体撮像素子７が取り付けられ る。また、前記カバーガラス取付台座６の突起６ｂが貫通する位置決め手段とし ての貫通孔８ａが３カ所に形成されている。

【００２７】 以上が本実施形態の固体撮像装置１の概略構成である。本実施形態の固体撮像 装置１は、以上のように、固体撮像素子７が取り付けられた回路基板８とカバー ガラス取付台座６は、回路基板８に形成された貫通孔８ａとカバーガラス取付台 座６に形成された突起６ｂによって正確に位置決めされて取り付けられる。更に 、カバーガラス取付台座６とレンズマウント部４は、カバーガラス取付台座６に 形成された凹部６ａとレンズマウント部４に形成された突起４ａによって正確に 位置決めされる。従って、レンズマウント部４を、回路基板８上の固体撮像素子 ７に対して正確且つ容易に位置決めすることができる。その結果、レンズ３の光 軸と固体撮像素子７のイメージセンターとを正確に位置合わせすることができる 。なお、本実施形態においては、カバーガラス取付台座６とレンズマウント部４ 、回路基板８とカバーガラス取付台座６は、それぞれ接着により取り付けた。

【００２８】 また、従来のようにネジ止めする必要がないので、作業性が向上し、製造コス トを低減することができる。

【００２９】 更に、カバーガラス取付部６の突起６ｂと回路基板８の貫通孔８ａは、図１に 示すように３カ所に設けたので、取り付け時の作業ミスを無くすことができる。

【００３０】 なお、貫通孔８ａは、同一の大きさ及び円形形状に限定されるものではなく、 例えば、図４に示すように、カバーガラス取付台座６の突起６ｂとほぼ同じサイ ズの円形の貫通孔８ａ−１、突起６ｂよりも大きなサイズの円形の貫通孔８ａ− ２、及び楕円形の貫通孔８ａ−３を形成することによって、取り付け作業時のミ スを無くすことができる。

【００３１】 レンズマウント部４に形成する突起は、図５に示すように、カバーガラス取付 台座６及び回路基板８を貫通する長い突起４ｃとしても良い。このように構成す ることにより、レンズマウント部４、カバーガラス取付台座６及び回路基板８の 位置決めを一度に行うことができる。その結果、レンズ３の光軸と固体撮像素子 ７のイメージセンターとを正確に位置合わせすることができる。また、作業性を より一層向上させ、製造コストを低減することができる。

【００３２】 カバーガラス取付台座６に設ける位置決め手段は、凹部形状のものに限定され る訳ではなく、例えば図６に示すようにカバーガラス取付台座６の上部にテーパ ー面を形成しても良い。そして、レンズマウント部４の内周部に、このテーパー 面に対応するテーパー面を設ければ良い。あるいは、図７に示すように、カバー ガラス取付台座６の内周部に段差を設け、ここにレンズマウント部４を収容する ようにしても良い。

【００３３】 次に、本実施形態におけるカバーガラス５の取り付け位置等について説明する 。本実施形態の固体撮像装置１は、固体撮像素子７とカバーガラス５との距離が 図８に示すように、０．３ｍｍ以上に設定されている。従って、固体撮像素子７ からの反射とカバーガラス５からの反射による映像への影響を受けにくくするこ とができる。

【００３４】 また、カバーガラス５は、図９に示すように、カバーガラス取付台座６の上方 から取り付けても良いし、図１０に示すように、カバーガラス取付台座６の下方 から取り付けるようにしても良い。

【００３５】 更に、図１１に示すように、カバーガラス取付台座６の開口部の大きさＷを、 固体撮像素子７のイメージエリアと同様かそれ以下に構成する。このようにする ことによって、乱反射が起きた場合でも、図１２の例のように光がイメージエリ アに入ることを防止することができる。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように、カバーガラス取付台座のレンズマウント部との対向面に 相互間の位置決め手段を設けると共に、回路基板のカバーガラス取付台座との対 向面に相互間の位置決め手段を設けたので、レンズ３の光軸と固体撮像素子７の イメージセンターとを正確に位置合わせすることができる。また、作業性をより 一層向上させ、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態における固体撮像装置の概
略構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１に対応する断面図である。

【図３】本考案の一実施形態における固体撮像装置を組
み立てた状態の斜視図である。

【図４】本考案の一実施形態における回路基板に形成す
る貫通孔の形状の例を示す平面図である。

【図５】本考案の一実施形態における位置決め手段の変
形例を示す断面図である（その１）。

【図６】本考案の一実施形態における位置決め手段の変
形例を示す断面図である（その２）。

【図７】本考案の一実施形態における位置決め手段の変
形例を示す断面図である（その３）。

【図８】本考案の一実施形態におけるカバーガラスの取
り付け位置を説明する断面図である（その１）。

【図９】本考案の一実施形態におけるカバーガラスの取
り付け位置を説明する断面図である（その２）。

【図１０】本考案の一実施形態におけるカバーガラスの
取り付け位置を説明する断面図である（その３）。

【図１１】本考案の一実施形態におけるカバーガラス取
付台座の開口部の大きさを説明する断面図である。

【図１２】図１１のカバーガラス取付台座との比較例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 固体撮像装置 ２ レンズキャップ ２ａ 絞り ３ レンズ ４ レンズマウント部 ５ カバーガラス ６ カバーガラス取付台座 ６ａ 凹部 ６ｂ 突起 ７ 固体撮像素子 ７ａ 撮像部 ８ 回路基板 ８ａ 貫通孔

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を取り付けた回路基板を、
   カバーガラスを取り付けたカバーガラス取付台座によっ
   て封止したと固体撮像素子パッケージと、 レンズを支持したレンズ支持部と、を備え、 前記回路基板における前記カバーガラス取付台座との対
   向面には、前記回路基板及び前記カバーガラス取付台座
   の相互間の位置決め手段が設けられており、 前記カバーガラス取付台座における前記レンズ支持部と
   の対向面には、前記カバーガラス取付台座及び前記レン
   ズ支持部の相互間の位置決め手段が設けられている、 ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め手段は２カ所以上の凸また
   は凹状の手段であることを特徴とする請求項１記載の固
   体撮像装置。
3. 【請求項３】 前記回路基板及び前記カバーガラス取付
   台座には、前記位置決め手段としての貫通孔が形成され
   ており、前記レンズ支持部における前記カバーガラス取
   付台座との対向面には、前記貫通孔を貫通する突起が形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像
   装置。
4. 【請求項４】 前記カバーガラスと前記固体撮像素子と
   の距離は０．３ｍｍ以下に設定されていることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれか１記載の固体撮像装
   置。
5. 【請求項５】 前記カバーガラスの取付台座の窓枠部
   は、前記固体撮像素子のイメージエリアと同等またはそ
   れ以下の大きさに形成されていることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１記載の固体撮像装置。