JP3380949B2 - 半導体光学装置 - Google Patents
半導体光学装置Info
- Publication number
- JP3380949B2 JP3380949B2 JP30216995A JP30216995A JP3380949B2 JP 3380949 B2 JP3380949 B2 JP 3380949B2 JP 30216995 A JP30216995 A JP 30216995A JP 30216995 A JP30216995 A JP 30216995A JP 3380949 B2 JP3380949 B2 JP 3380949B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor optical
- mounting member
- optical element
- lens mounting
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体光学装置、
特に基板上に搭載された半導体光学素子、例えば固体撮
像素子と、該半導体光学素子に対応するレンズが一体乃
至一体的に取り付けられ上記基板に接着される脚を備え
たレンズ取付部材と、から成る半導体光学装置に関す
る。
特に基板上に搭載された半導体光学素子、例えば固体撮
像素子と、該半導体光学素子に対応するレンズが一体乃
至一体的に取り付けられ上記基板に接着される脚を備え
たレンズ取付部材と、から成る半導体光学装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子を撮像手段として用いる小
型カメラ（スチル或いはビデオカメラ）には、より一層
の小型化と低価格化が要求される。そのような小型カメ
ラとして図４に示すものがある。同図において、ａは基
板、ｂはスルーホール、ｃは該基板ａに搭載された固体
撮像装置で、固体撮像素子ｄをパッケージｅ内に収納
し、透明板ｆで封止してなる。ｇはリードで、スルーホ
ールｂに通され、半田ｈにて基板ａに接続されている。
型カメラ（スチル或いはビデオカメラ）には、より一層
の小型化と低価格化が要求される。そのような小型カメ
ラとして図４に示すものがある。同図において、ａは基
板、ｂはスルーホール、ｃは該基板ａに搭載された固体
撮像装置で、固体撮像素子ｄをパッケージｅ内に収納
し、透明板ｆで封止してなる。ｇはリードで、スルーホ
ールｂに通され、半田ｈにて基板ａに接続されている。
【０００３】ｉはレンズで、被写体を上記固体撮像素子
ｄ表面に結像する。ｊは該レンズｉを内周部にて保持す
るリング状の保持部で、その外周面にはネジ溝が形成さ
れている。ｋはリング状のレンズマウントで、内周面に
ネジ溝が形成され、該ネジ溝に上記保持部ｊのネジ溝が
螺合している。そして、上記保持部ｊをレンズマウント
ｋに対して回転することによりレンズｉを固体撮像素子
ｄに対して近づけたり逆に遠ざけたりすること、即ち焦
点合わせができるようにされている。
ｄ表面に結像する。ｊは該レンズｉを内周部にて保持す
るリング状の保持部で、その外周面にはネジ溝が形成さ
れている。ｋはリング状のレンズマウントで、内周面に
ネジ溝が形成され、該ネジ溝に上記保持部ｊのネジ溝が
螺合している。そして、上記保持部ｊをレンズマウント
ｋに対して回転することによりレンズｉを固体撮像素子
ｄに対して近づけたり逆に遠ざけたりすること、即ち焦
点合わせができるようにされている。
【０００４】図５は別の小型カメラで、より構造を簡略
化したものである。同図において、ａは基板、ｄは該基
板ａに搭載された固体撮像素子、ｎはレンズ取付部材
で、基板ａに接続される脚ｍを有し、レンズｉが一体に
例えば二色成形により形成されている。ｊは脚ｍの内側
面に形成された下向きの段差面で、固体撮像素子ｄ上面
の外側部分に当接してレンズｉの固体撮像素子ｄとの距
離が所定の値に、即ち合焦するようにされている。しか
して、このカメラは図４に示すカメラの持つところのレ
ンズｉの位置を調整する機構は必要としない。また、固
体撮像素子ｄを封止するパッケージ、透明板ｆを有しな
い。従って、本カメラは図４に示すカメラよりも相当に
構造が簡単で、使用部品点数が少なく、小型化、低価格
化を図り易い。
化したものである。同図において、ａは基板、ｄは該基
板ａに搭載された固体撮像素子、ｎはレンズ取付部材
で、基板ａに接続される脚ｍを有し、レンズｉが一体に
例えば二色成形により形成されている。ｊは脚ｍの内側
面に形成された下向きの段差面で、固体撮像素子ｄ上面
の外側部分に当接してレンズｉの固体撮像素子ｄとの距
離が所定の値に、即ち合焦するようにされている。しか
して、このカメラは図４に示すカメラの持つところのレ
ンズｉの位置を調整する機構は必要としない。また、固
体撮像素子ｄを封止するパッケージ、透明板ｆを有しな
い。従って、本カメラは図４に示すカメラよりも相当に
構造が簡単で、使用部品点数が少なく、小型化、低価格
化を図り易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示す
ようなカメラは、固体撮像素子を成す半導体チップにつ
いては一般環境に曝すことを回避するため封止する必要
があるのに対し、その光学的部品ついては寸法が大きく
封止が困難であるので、半導体チップと光学部品とは、
位置関係を高い精度で決めなければならないにも拘ら
ず、相関関係の薄い別工程で組み立てざるを得ないとい
う宿命があった。
ようなカメラは、固体撮像素子を成す半導体チップにつ
いては一般環境に曝すことを回避するため封止する必要
があるのに対し、その光学的部品ついては寸法が大きく
封止が困難であるので、半導体チップと光学部品とは、
位置関係を高い精度で決めなければならないにも拘ら
ず、相関関係の薄い別工程で組み立てざるを得ないとい
う宿命があった。
【０００６】そのため、以下の問題があった。先ず第１
に、各々の組立工程の間に、封止や半田付け等の寸法精
度の低い工程があるために、位置合わせ用の位置検出・
微調整機構を持ったマウントステージ等の価格やメンテ
ナンスコストの高い装置や位置検出、位置合せ等面倒な
工程が必要となるという問題があった。第２に、製造時
における調整の難しさから製造段階では完全に調整を行
わないようにするには、ユーザーが微調整を行えるよう
に調整機構が必要である。これは当然にカメラの低価格
化、小型化を阻む要因になる。
に、各々の組立工程の間に、封止や半田付け等の寸法精
度の低い工程があるために、位置合わせ用の位置検出・
微調整機構を持ったマウントステージ等の価格やメンテ
ナンスコストの高い装置や位置検出、位置合せ等面倒な
工程が必要となるという問題があった。第２に、製造時
における調整の難しさから製造段階では完全に調整を行
わないようにするには、ユーザーが微調整を行えるよう
に調整機構が必要である。これは当然にカメラの低価格
化、小型化を阻む要因になる。
【０００７】それに対して、図５に示すものは、位置合
わせ用の段差面ｊを固体撮像素子ｄの表面に当接させる
ことによりレンズｉの固体撮像素子ｄとの距離を所定通
りにすることがかなり高い精度で為し得る。しかし、そ
れによれば、レンズｉの固体撮像素子ｄに対するＸ方
向、Ｙ方向及びθ（回転）方向における位置合わせがで
きないし、また、デリケートな固体撮像素子ｄの表面に
レンズ取付部材ｎが面接触し、固体撮像素子ｄがダメー
ジを受けるおそれがあるという問題がある。従って、図
５に示すカメラにも問題があった。
わせ用の段差面ｊを固体撮像素子ｄの表面に当接させる
ことによりレンズｉの固体撮像素子ｄとの距離を所定通
りにすることがかなり高い精度で為し得る。しかし、そ
れによれば、レンズｉの固体撮像素子ｄに対するＸ方
向、Ｙ方向及びθ（回転）方向における位置合わせがで
きないし、また、デリケートな固体撮像素子ｄの表面に
レンズ取付部材ｎが面接触し、固体撮像素子ｄがダメー
ジを受けるおそれがあるという問題がある。従って、図
５に示すカメラにも問題があった。
【０００８】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、基板上に搭載された半導体光学素子
と、該半導体光学素子と対応するレンズが一体乃至一体
的に取り付けられ、基板に接着される脚を備えたレンズ
取付部材と、から成る半導体光学装置において、半導体
光学素子に対してレンズ取付部材を半導体光学素子にダ
メージを与えるおそれを伴うことなく簡単に位置決めし
て組立ができるようにすることを目的とする。
されたものであり、基板上に搭載された半導体光学素子
と、該半導体光学素子と対応するレンズが一体乃至一体
的に取り付けられ、基板に接着される脚を備えたレンズ
取付部材と、から成る半導体光学装置において、半導体
光学素子に対してレンズ取付部材を半導体光学素子にダ
メージを与えるおそれを伴うことなく簡単に位置決めし
て組立ができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の半導体光学装
置は、レンズ取付部材は脚にて基板に固定されるとき半
導体光学素子の側面の上エッジに接して上記レンズが上
記半導体光学素子に対して所定の位置関係を持つように
レンズ取付部材自身を位置決めする位置決め傾斜面を備
え、該位置決め傾斜面が上記半導体光学素子の上記側面
の上エッジに接触した状態でレンズ取付部材が半導体光
学素子に対して位置決めされて該レンズ取付部材が基板
上に接着されてなることを特徴とする。
置は、レンズ取付部材は脚にて基板に固定されるとき半
導体光学素子の側面の上エッジに接して上記レンズが上
記半導体光学素子に対して所定の位置関係を持つように
レンズ取付部材自身を位置決めする位置決め傾斜面を備
え、該位置決め傾斜面が上記半導体光学素子の上記側面
の上エッジに接触した状態でレンズ取付部材が半導体光
学素子に対して位置決めされて該レンズ取付部材が基板
上に接着されてなることを特徴とする。
【００１０】従って、請求項１の半導体光学装置によれ
ば、位置検出、微調整機構を持ったマウントステージ等
の装置を用いなくても単に位置決め傾斜面を上記半導体
光学素子の上記側面の上エッジに接触した状態でレンズ
取付部材の脚を半導体光学素子に接しさせることにより
レンズが半導体光学素子に所定の位置関係を持つように
該レンズ取付部材が基板上に位置決めされ、この位置決
めはＺ（光軸）方向、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向及びアオ
リ２方向の位置決めである。従って、その状態でレンズ
取付部材の基板への接着をすればＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方
向、回転（θ）方向及びアオリ２方向における位置決め
のされた半導体光学装置が簡単にできる。そして、半導
体光学素子は上面のエッジにてレンズ取付部材と線接触
で接するに過ぎないので、位置決めに伴って半導体光学
素子がダメージを受けることはない。
ば、位置検出、微調整機構を持ったマウントステージ等
の装置を用いなくても単に位置決め傾斜面を上記半導体
光学素子の上記側面の上エッジに接触した状態でレンズ
取付部材の脚を半導体光学素子に接しさせることにより
レンズが半導体光学素子に所定の位置関係を持つように
該レンズ取付部材が基板上に位置決めされ、この位置決
めはＺ（光軸）方向、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向及びアオ
リ２方向の位置決めである。従って、その状態でレンズ
取付部材の基板への接着をすればＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方
向、回転（θ）方向及びアオリ２方向における位置決め
のされた半導体光学装置が簡単にできる。そして、半導
体光学素子は上面のエッジにてレンズ取付部材と線接触
で接するに過ぎないので、位置決めに伴って半導体光学
素子がダメージを受けることはない。
【００１１】請求項２の半導体光学装置は、基板上に、
半導体光学素子の搭載部とレンズ取付部材の脚接着部を
覆わないパターンの位置決め膜が形成され、上記位置決
め膜を逸れるように半導体光学素子と、レンズ取付部材
の脚接着部とが上記基板に接着されてなることを特徴と
する。従って、請求項２の半導体光学装置によれば位置
検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を
用いなくても単に、位置決め膜を避けるように（凹部か
ら食み出ないように）半導体光学素子及びレンズ取付部
材の脚を取り付ければ自ずとレンズの半導体光学素子に
対するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向における位置決めが為
される。従って、その状態でレンズ取付部材の基板への
接着をすればＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸方向における位置
決めのされた半導体光学装置が簡単にできる。
半導体光学素子の搭載部とレンズ取付部材の脚接着部を
覆わないパターンの位置決め膜が形成され、上記位置決
め膜を逸れるように半導体光学素子と、レンズ取付部材
の脚接着部とが上記基板に接着されてなることを特徴と
する。従って、請求項２の半導体光学装置によれば位置
検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を
用いなくても単に、位置決め膜を避けるように（凹部か
ら食み出ないように）半導体光学素子及びレンズ取付部
材の脚を取り付ければ自ずとレンズの半導体光学素子に
対するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向における位置決めが為
される。従って、その状態でレンズ取付部材の基板への
接着をすればＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸方向における位置
決めのされた半導体光学装置が簡単にできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の
第１の実施の形態を示すもので、（Ａ）は断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す拡大断面図で
ある。同図において、１は配線基板、２は該配線基板１
表面に搭載された固体撮像素子、３はレンズ取付部材
で、レンズ４が一体に取り付けられ、例えば４個の脚
５、５、５、５を有し、該脚５、５、５、５にて基板１
表面に接着される。図２（Ａ）、（Ｂ）は脚５、５、
５、５の各別の配置例を示す平面図である。
従って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の
第１の実施の形態を示すもので、（Ａ）は断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢの部分を拡大して示す拡大断面図で
ある。同図において、１は配線基板、２は該配線基板１
表面に搭載された固体撮像素子、３はレンズ取付部材
で、レンズ４が一体に取り付けられ、例えば４個の脚
５、５、５、５を有し、該脚５、５、５、５にて基板１
表面に接着される。図２（Ａ）、（Ｂ）は脚５、５、
５、５の各別の配置例を示す平面図である。
【００１３】６、６、６、６は各脚５、５、５、５の内
側に形成されたところの斜め下向きの位置決め傾斜面
（尚、図面にはそのうちの一対の脚５、５の位置決め傾
斜面６、６のみ現れる。）で、基板１上の固体撮像素子
２の上面のエッジに接することによりレンズ取付部材３
の固体撮像素子２に対する位置関係を自ずとセルフアラ
イメントにより規定する役割を果たす。αはその位置決
め傾斜面６と水平面、具体的には固体撮像素子２の表面
とで成す角度である。そして、そのアライメントにより
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向の他にアオリ２軸の
計５軸を制御することができる。この点について詳細に
説明すると次の通りである。
側に形成されたところの斜め下向きの位置決め傾斜面
（尚、図面にはそのうちの一対の脚５、５の位置決め傾
斜面６、６のみ現れる。）で、基板１上の固体撮像素子
２の上面のエッジに接することによりレンズ取付部材３
の固体撮像素子２に対する位置関係を自ずとセルフアラ
イメントにより規定する役割を果たす。αはその位置決
め傾斜面６と水平面、具体的には固体撮像素子２の表面
とで成す角度である。そして、そのアライメントにより
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向の他にアオリ２軸の
計５軸を制御することができる。この点について詳細に
説明すると次の通りである。
【００１４】レンズ取付部材３は、レンズ４と、それ以
外の脚５、５、５、５等の部分とが例えば二色成形によ
り一体（レンズ４は透明に、それ以外の部分は有色非透
明に形成するために二色成形）に形成されて脚５、５、
５、５内側面の位置決め傾斜面６、６、６、６と、レン
ズ４との位置関係が所望通りにされており、その加工精
度は充分に高い。但し、レンズ４とそれ以外の脚５、
５、５、５等の部分を別体に形成し、それを組みつけて
一体化するようにしても良い。これを「一体的に取り付
ける」ということとする。そして、固体撮像素子２を基
板１に接着した後、レンズ取付部材３をその位置決め傾
斜面６、６、６、６が固体撮像素子２上面のエッジに接
し且つ脚５、５、５、５が基板１表面に接するとき上述
した５軸の制御がセルフアライメントにより自動的に為
されるように固体撮像素子１の厚さ、形状、大きさ、レ
ンズ取付部材３の形状及び寸法が設定されているので、
単に固体撮像素子２とレンズ取付部材３とを線接触によ
り接触させることによりセルフアライメントができるの
である。
外の脚５、５、５、５等の部分とが例えば二色成形によ
り一体（レンズ４は透明に、それ以外の部分は有色非透
明に形成するために二色成形）に形成されて脚５、５、
５、５内側面の位置決め傾斜面６、６、６、６と、レン
ズ４との位置関係が所望通りにされており、その加工精
度は充分に高い。但し、レンズ４とそれ以外の脚５、
５、５、５等の部分を別体に形成し、それを組みつけて
一体化するようにしても良い。これを「一体的に取り付
ける」ということとする。そして、固体撮像素子２を基
板１に接着した後、レンズ取付部材３をその位置決め傾
斜面６、６、６、６が固体撮像素子２上面のエッジに接
し且つ脚５、５、５、５が基板１表面に接するとき上述
した５軸の制御がセルフアライメントにより自動的に為
されるように固体撮像素子１の厚さ、形状、大きさ、レ
ンズ取付部材３の形状及び寸法が設定されているので、
単に固体撮像素子２とレンズ取付部材３とを線接触によ
り接触させることによりセルフアライメントができるの
である。
【００１５】具体的には、脚５、５、５、５の底面を半
硬化性樹脂（例えば紫外線硬化型樹脂ＮＵＶ−２０[ 日
本レック株式会社製] ）７で基板１表面に仮接着した状
態で固体撮像素子２とレンズ取付部材３とを線接触させ
て位置調整を行う。位置調整後、紫外線照射によりその
樹脂７を硬化させて完全に接着した状態にする。
硬化性樹脂（例えば紫外線硬化型樹脂ＮＵＶ−２０[ 日
本レック株式会社製] ）７で基板１表面に仮接着した状
態で固体撮像素子２とレンズ取付部材３とを線接触させ
て位置調整を行う。位置調整後、紫外線照射によりその
樹脂７を硬化させて完全に接着した状態にする。
【００１６】尚、このセルフアライメントに伴って生じ
る誤差について述べると、Ｘ方向及びＹ方向における最
大誤差は、脚５・５間及び５・５間の間隔の遊びの大き
さ（遊び量）によって決まる。そして、固体撮像素子の
場合、許容誤差は±２００μｍであるので、許容範囲内
に納めることは現在の技術で極めて容易に為し得る。次
に、回転ずれ（θ方向におけるずれ）については、固体
撮像素子２の４辺にレンズ取付部材３の位置決め傾斜面
６、６、６、６を突き当ててセルフアライメントするの
で、発生するおそれはないといえる。
る誤差について述べると、Ｘ方向及びＹ方向における最
大誤差は、脚５・５間及び５・５間の間隔の遊びの大き
さ（遊び量）によって決まる。そして、固体撮像素子の
場合、許容誤差は±２００μｍであるので、許容範囲内
に納めることは現在の技術で極めて容易に為し得る。次
に、回転ずれ（θ方向におけるずれ）については、固体
撮像素子２の４辺にレンズ取付部材３の位置決め傾斜面
６、６、６、６を突き当ててセルフアライメントするの
で、発生するおそれはないといえる。
【００１７】次に、Ｚ方向の位置決め、即ち焦点合わせ
に関する誤差についてですが、これは解像度程度の高い
位置決め精度が要求され、ＣＣＤ型固体撮像装置の場
合、例えば±１０乃至２０μｍというように許容誤差範
囲が相当に狭いといえる。しかし、現在の樹脂成形技術
によればレンズ取付部材３を±数μｍ内に形成すること
ができるので、許容範囲以内に誤差を納めることは極め
て容易である。尤も、このＺ方向の位置関係について
は、Ｘ方向及びＹ方向の誤差がＺ方向の誤差に変調され
るおそれがあり、単にレンズ取付部材３の加工精度のみ
によってＺ方向の精度が決まるとは言い切れないが、し
かし、互いに対向する脚５・５及び５・５どうしの位置
決め傾斜面６・６及び６・６どうしの傾斜角αを等しく
すれば問題がない。
に関する誤差についてですが、これは解像度程度の高い
位置決め精度が要求され、ＣＣＤ型固体撮像装置の場
合、例えば±１０乃至２０μｍというように許容誤差範
囲が相当に狭いといえる。しかし、現在の樹脂成形技術
によればレンズ取付部材３を±数μｍ内に形成すること
ができるので、許容範囲以内に誤差を納めることは極め
て容易である。尤も、このＺ方向の位置関係について
は、Ｘ方向及びＹ方向の誤差がＺ方向の誤差に変調され
るおそれがあり、単にレンズ取付部材３の加工精度のみ
によってＺ方向の精度が決まるとは言い切れないが、し
かし、互いに対向する脚５・５及び５・５どうしの位置
決め傾斜面６・６及び６・６どうしの傾斜角αを等しく
すれば問題がない。
【００１８】というのは、そのようにした場合、仮にレ
ンズ取付部材３の固体撮像素子１に対する位置がΔｘだ
けずれたとすると、一方の脚５はＺ方向でプラス側にΔ
ｘ・ｓｉｎαだけずれるが、他方の脚５はＺ方向でマイ
ナス側に同じ量だけずれるので、結局、Ｚ方向における
ずれは生じない。Ｙ方向にずれた場合でも全く同じであ
ることはいうまでもない。従って、焦点合わせずれはレ
ンズ取付部材３の成形精度で決まり、他の要因が介在し
ないので、許容範囲内にすることは容易であることには
変わりはない。
ンズ取付部材３の固体撮像素子１に対する位置がΔｘだ
けずれたとすると、一方の脚５はＺ方向でプラス側にΔ
ｘ・ｓｉｎαだけずれるが、他方の脚５はＺ方向でマイ
ナス側に同じ量だけずれるので、結局、Ｚ方向における
ずれは生じない。Ｙ方向にずれた場合でも全く同じであ
ることはいうまでもない。従って、焦点合わせずれはレ
ンズ取付部材３の成形精度で決まり、他の要因が介在し
ないので、許容範囲内にすることは容易であることには
変わりはない。
【００１９】但し、そのようなずれはアオリに変調され
る。例えばΔｘだけＸ方向に位置ずれが生じたとする
と、Δｘ・ｓｉｎα／Ｌｘ（Ｌｘ：固体撮像素子２のＸ
方向における長さ）の角度のアオリに変調されることに
なる。しかし、Δｘを仮に１００μｍと大きな値に考え
たとしても、Ｌｘ＝１ｃｍ、角度α＝５°の場合、アオ
リは約０．０５°程度と非常に小さいので無視でき、全
く問題がない。ちなみに、Δｘ・ｓｉｎαの大きさ自体
も１０μｍ程度と相当に小さい。尚、図２（Ｂ）に示す
ように、固体撮像素子２の４隅に脚５、５、５、５を配
置することとし、各脚５、５、５、５に固体撮像素子２
上面の直角のエッジと線接触する二つの位置決め傾斜面
を設けておくようにすれば、セルフアライメントしたと
きにはそのようなアオリは全く生じない。
る。例えばΔｘだけＸ方向に位置ずれが生じたとする
と、Δｘ・ｓｉｎα／Ｌｘ（Ｌｘ：固体撮像素子２のＸ
方向における長さ）の角度のアオリに変調されることに
なる。しかし、Δｘを仮に１００μｍと大きな値に考え
たとしても、Ｌｘ＝１ｃｍ、角度α＝５°の場合、アオ
リは約０．０５°程度と非常に小さいので無視でき、全
く問題がない。ちなみに、Δｘ・ｓｉｎαの大きさ自体
も１０μｍ程度と相当に小さい。尚、図２（Ｂ）に示す
ように、固体撮像素子２の４隅に脚５、５、５、５を配
置することとし、各脚５、５、５、５に固体撮像素子２
上面の直角のエッジと線接触する二つの位置決め傾斜面
を設けておくようにすれば、セルフアライメントしたと
きにはそのようなアオリは全く生じない。
【００２０】というのは、そのようにした場合、仮にあ
る脚５にＸ方向におけるアオリが生じたと仮定すると、
それはＹ方向に対向する脚５の固体撮像素子２の面から
の逸脱に変調されることになるから、４個の脚５、５、
５、５が固体撮像素子２の４個の角部に必ず置かれるよ
うにする限り傾斜角度αによる誤差の発生する余地はな
いからである。この場合は、レンズ取付部材３の成形誤
差のみが誤差要因になり、それ以外の要因によって誤差
が大きくなることはないといえる。
る脚５にＸ方向におけるアオリが生じたと仮定すると、
それはＹ方向に対向する脚５の固体撮像素子２の面から
の逸脱に変調されることになるから、４個の脚５、５、
５、５が固体撮像素子２の４個の角部に必ず置かれるよ
うにする限り傾斜角度αによる誤差の発生する余地はな
いからである。この場合は、レンズ取付部材３の成形誤
差のみが誤差要因になり、それ以外の要因によって誤差
が大きくなることはないといえる。
【００２１】このような半導体光学装置によれば、位置
検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を
用いなくても単に位置決め傾斜面６、６、６、６を固体
撮像素子２上面のエッジに接触した状態で固体撮像素子
２に接しさせることによりレンズ４が固体撮像素子２に
所定の位置関係を持つように該レンズ取付部材３が基板
１上に位置決めされる。そして、この位置決めはＺ（光
軸）方向、Ｘ方向、Ｙ方向、回転（θ）方向及びアオリ
２方向の位置決めであるので、その状態でレンズ取付部
材３の基板１への接着をすればＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方
向、回転方向及びアオリ２方向における位置決めのされ
たカメラが簡単にできる。そして、固体撮像素子２は上
面のエッジにてレンズ取付部材３の位置決め傾斜面６と
線接触で接するに過ぎないので、位置決めに伴って半導
体光学素子がダメージを受けることはない。
検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を
用いなくても単に位置決め傾斜面６、６、６、６を固体
撮像素子２上面のエッジに接触した状態で固体撮像素子
２に接しさせることによりレンズ４が固体撮像素子２に
所定の位置関係を持つように該レンズ取付部材３が基板
１上に位置決めされる。そして、この位置決めはＺ（光
軸）方向、Ｘ方向、Ｙ方向、回転（θ）方向及びアオリ
２方向の位置決めであるので、その状態でレンズ取付部
材３の基板１への接着をすればＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方
向、回転方向及びアオリ２方向における位置決めのされ
たカメラが簡単にできる。そして、固体撮像素子２は上
面のエッジにてレンズ取付部材３の位置決め傾斜面６と
線接触で接するに過ぎないので、位置決めに伴って半導
体光学素子がダメージを受けることはない。
【００２２】
【発明の実施の形態】図３は本発明の第２の実施の形態
を示す断面図である。同図において、１は基板、２は該
基板１上に搭載された固体撮像素子、３はレンズ４と脚
５、５、５、５（図には２個の脚５、５のみ現れる。）
を一体に形成したレンズ取付部材３で、脚５、５、５、
５の底面とレンズ４との位置関係は所定通りに形成され
ている。８は位置決め膜（膜厚例えば２００μｍ）で、
基板１表面上に、レジスト、オーバーコートあるいはプ
リプレグを印刷或いはフォトリソグラフィにより所定の
パターンに形成されている。
を示す断面図である。同図において、１は基板、２は該
基板１上に搭載された固体撮像素子、３はレンズ４と脚
５、５、５、５（図には２個の脚５、５のみ現れる。）
を一体に形成したレンズ取付部材３で、脚５、５、５、
５の底面とレンズ４との位置関係は所定通りに形成され
ている。８は位置決め膜（膜厚例えば２００μｍ）で、
基板１表面上に、レジスト、オーバーコートあるいはプ
リプレグを印刷或いはフォトリソグラフィにより所定の
パターンに形成されている。
【００２３】具体的には、該位置決め膜８は、基板１の
半導体光学素子１を搭載すべき部分と、レンズ取付部材
３の各脚５、５、５、５を接着すべき部分を覆わず該部
分以外を覆うようにμｍ単位の精度のパターンに形成さ
れており、当然のことながら、固体撮像素子２の搭載や
レンズ取付部材３の接着前に形成される。そして、該位
置決め膜８の形成後、凹部となっている固体撮像素子搭
載部に固体撮像素子２をその凹部から食み出さないよう
に位置決めしてチップボンディングし、しかる後、凹部
になっている脚５、５、５、５を接着すべき部分にレン
ズ取付部材３の脚５、５、５、５をその凹部から食み出
さないように位置決めして基板１上に接着する。尚、
７、７、・・・は接着剤である。
半導体光学素子１を搭載すべき部分と、レンズ取付部材
３の各脚５、５、５、５を接着すべき部分を覆わず該部
分以外を覆うようにμｍ単位の精度のパターンに形成さ
れており、当然のことながら、固体撮像素子２の搭載や
レンズ取付部材３の接着前に形成される。そして、該位
置決め膜８の形成後、凹部となっている固体撮像素子搭
載部に固体撮像素子２をその凹部から食み出さないよう
に位置決めしてチップボンディングし、しかる後、凹部
になっている脚５、５、５、５を接着すべき部分にレン
ズ取付部材３の脚５、５、５、５をその凹部から食み出
さないように位置決めして基板１上に接着する。尚、
７、７、・・・は接着剤である。
【００２４】このような半導体光学装置によれば、一回
の形成工程で半導体光学素子１を搭載すべき部分とレン
ズ取付部材３の各脚５、５、５、５を接着すべき部分を
覆わない形状を有し、その間の位置関係が高精度のパタ
ーンを有する位置決め膜８を基板１上に形成し、該基板
１上の上記凹部に固体撮像素子２及びレンズ取付部材３
の各脚５、５、５、５をそこから食み出ないように接着
するので、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向、アオリ方向の位置
ずれがほとんど生じない。位置決め膜８のパターン精
度、レンズ取付部材３の成形精度の限界性による僅かな
（数μｍ程度）の誤差が生じるに過ぎない。
の形成工程で半導体光学素子１を搭載すべき部分とレン
ズ取付部材３の各脚５、５、５、５を接着すべき部分を
覆わない形状を有し、その間の位置関係が高精度のパタ
ーンを有する位置決め膜８を基板１上に形成し、該基板
１上の上記凹部に固体撮像素子２及びレンズ取付部材３
の各脚５、５、５、５をそこから食み出ないように接着
するので、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向、アオリ方向の位置
ずれがほとんど生じない。位置決め膜８のパターン精
度、レンズ取付部材３の成形精度の限界性による僅かな
（数μｍ程度）の誤差が生じるに過ぎない。
【００２５】また、Ｚ軸方向の誤差、即ち焦点合わせ誤
差は、レンズ取付部材３の成形誤差、具体的にはレンズ
４と各脚５、５、５、５の底面が存在する平面との位置
関係の誤差によって決まり、それは数μｍ程度で済むの
で、解像度が１０乃至２０μｍ程度の固体撮像装置にお
いては許容範囲内に納まる。従って、位置検出、微調整
機構を持ったマウントステージ等の装置を用いなくても
簡単に位置決めし、組み立てることができ、しかも構造
が極めて簡単にできる。
差は、レンズ取付部材３の成形誤差、具体的にはレンズ
４と各脚５、５、５、５の底面が存在する平面との位置
関係の誤差によって決まり、それは数μｍ程度で済むの
で、解像度が１０乃至２０μｍ程度の固体撮像装置にお
いては許容範囲内に納まる。従って、位置検出、微調整
機構を持ったマウントステージ等の装置を用いなくても
簡単に位置決めし、組み立てることができ、しかも構造
が極めて簡単にできる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１の半導体光学装置によれば、位
置検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置
を用いなくても単に位置決め傾斜面を上記半導体光学素
子の上記側面の上エッジに接触した状態でレンズ取付部
材の脚を半導体光学素子に接しさせることによりレンズ
が半導体光学素子に所定の位置関係を持つように該レン
ズ取付部材が基板上に位置決めされ、この位置決めはＺ
（光軸）方向、Ｘ方向及びＹ方向の位置決めである。従
って、その状態でレンズ取付部材の基板への接着をすれ
ばＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、回転方向及びアオリ２方向
における位置決めのされた半導体光学装置が簡単にでき
上がる。そして、半導体光学素子は上面のエッジにてレ
ンズ取付部材と線接触で接するに過ぎないので、位置決
めに伴って半導体光学素子がダメージを受けることはな
い。
置検出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置
を用いなくても単に位置決め傾斜面を上記半導体光学素
子の上記側面の上エッジに接触した状態でレンズ取付部
材の脚を半導体光学素子に接しさせることによりレンズ
が半導体光学素子に所定の位置関係を持つように該レン
ズ取付部材が基板上に位置決めされ、この位置決めはＺ
（光軸）方向、Ｘ方向及びＹ方向の位置決めである。従
って、その状態でレンズ取付部材の基板への接着をすれ
ばＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、回転方向及びアオリ２方向
における位置決めのされた半導体光学装置が簡単にでき
上がる。そして、半導体光学素子は上面のエッジにてレ
ンズ取付部材と線接触で接するに過ぎないので、位置決
めに伴って半導体光学素子がダメージを受けることはな
い。
【００２７】請求項２の半導体光学装置によれば位置検
出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を用
いなくても単に、位置決め膜を避けるように半導体光学
素子及びレンズ取付部材の脚を取り付ければ自ずとレン
ズの半導体光学素子に対するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向
における位置決めが為される。従って、その状態でレン
ズ取付部材の基板への接着をすればＸ方向、Ｙ方向及び
Ｚ軸方向における位置決めのされた半導体光学装置が簡
単にできる。
出、微調整機構を持ったマウントステージ等の装置を用
いなくても単に、位置決め膜を避けるように半導体光学
素子及びレンズ取付部材の脚を取り付ければ自ずとレン
ズの半導体光学素子に対するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向
における位置決めが為される。従って、その状態でレン
ズ取付部材の基板への接着をすればＸ方向、Ｙ方向及び
Ｚ軸方向における位置決めのされた半導体光学装置が簡
単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態を
示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部を
拡大して示す拡大断面図である。
示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部を
拡大して示す拡大断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は上記第１の実施の形態におけ
るレンズ取付部材の脚の各別の配置例を示す平面図であ
る。
るレンズ取付部材の脚の各別の配置例を示す平面図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図４】一つの従来例を示す断面図である。
【図５】他の従来例を示す断面図である。
１ 基板
２ 半導体光学素子（固体撮像素子）
３ レンズ取付部材
４ レンズ
５ 脚
６ 位置決め傾斜面
８ 位置決め膜
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−181287（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−84685（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14 - 27/148
H04N 5/335
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に搭載された半導体光学素子と、
該半導体光学素子と対応するレンズが一体乃至一体的に
取り付けられ、基板に接着される脚を備えたレンズ取付
部材と、から成る半導体光学装置であって、 上記レンズ取付部材は脚にて基板に固定されるとき半導
体光学素子の少なくとも一対の側面の上エッジに接して
上記レンズが上記半導体光学素子に対して所定の位置関
係を持つようにレンズ取付部材自身を位置決めする位置
決め傾斜面を備え、 上記位置決め傾斜面が上記半導体光学素子の上記側面の
上エッジに接触した状態でレンズ取付部材が半導体光学
素子に対して位置決めされて該レンズ取付部材が基板上
に接着されてなることを特徴とする半導体光学装置 - 【請求項２】 基板上に搭載された半導体光学素子と、
該半導体光学素子と対応するレンズが一体乃至一体的に
取り付けられ、基板に接着される脚を備えたレンズ取付
部材と、から成る半導体光学装置であって、 基板上に、半導体光学素子搭載部とレンズ取付部材の脚
接着部を覆わないパターンの位置決め膜が形成され、 上記位置決め膜の上記半導体光学素子搭載部と脚接着部
による凹部から食み出ないように半導体光学素子と、レ
ンズ取付部材の脚接着部とが上記基板に接着されてなる
ことを特徴とする半導体光学装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30216995A JP3380949B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 半導体光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30216995A JP3380949B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 半導体光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09121040A JPH09121040A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3380949B2 true JP3380949B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17905762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30216995A Expired - Fee Related JP3380949B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 半導体光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380949B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170090205A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Self-registering lenses |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3651580B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2005-05-25 | 三菱電機株式会社 | 撮像装置及びその製造方法 |
| TW523924B (en) | 2001-01-12 | 2003-03-11 | Konishiroku Photo Ind | Image pickup device and image pickup lens |
| JP3821652B2 (ja) | 2001-02-26 | 2006-09-13 | 三菱電機株式会社 | 撮像装置 |
| JP4721136B2 (ja) * | 2001-05-18 | 2011-07-13 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 撮像装置 |
| JP2003198897A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Seiko Epson Corp | 光モジュール、回路基板及び電子機器 |
| JP2003244559A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-08-29 | Seiko Precision Inc | 固体撮像装置 |
| CN100440544C (zh) * | 2002-09-17 | 2008-12-03 | 安特约恩股份有限公司 | 照相装置、制造照相装置的方法以及晶片尺度的封装 |
| US10948682B2 (en) * | 2018-03-23 | 2021-03-16 | Amazon Technologies, Inc. | Self-aligning lens holder and camera assembly |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0384685U (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-28 | ||
| JPH09181287A (ja) * | 1995-10-24 | 1997-07-11 | Sony Corp | 受光装置とその製造方法 |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP30216995A patent/JP3380949B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170090205A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Self-registering lenses |
| US9977250B2 (en) | 2015-09-25 | 2018-05-22 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Self-registering lenses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09121040A (ja) | 1997-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100614476B1 (ko) | 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 제조 방법 | |
| US7676901B2 (en) | Producing method of solid state pickup device, and attaching method and device for the same | |
| US20040061799A1 (en) | Image pickup device and portable terminal equipped therewith | |
| JP2004522346A (ja) | 集積回路技術による安価な電子カメラ | |
| US20060164539A1 (en) | Camera module, camera system and method of manufacturing a camera module | |
| JP2004301938A (ja) | 光学装置用モジュール及び光学装置用モジュールの製造方法 | |
| JPH0936339A (ja) | イメージセンサアセンブリ及びそのパッケージング方法 | |
| JP3380949B2 (ja) | 半導体光学装置 | |
| KR20060048874A (ko) | 광학소자 | |
| EP1246455A1 (en) | Imaging device | |
| JP2004242166A (ja) | 光モジュール及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2002329851A (ja) | 撮像モジュールとその製造方法、および撮像モジュールを備えた撮像機器 | |
| JP2006154319A (ja) | 撮像ユニット、撮像ユニットを有する撮像装置、および撮像ユニットの製造方法 | |
| JP2005292242A (ja) | 撮像装置および撮像装置の製造方法 | |
| WO2021111716A1 (ja) | 撮像装置および撮像装置の製造方法 | |
| JPH0574270B2 (ja) | ||
| JP2002009264A (ja) | 固体撮像素子および撮像装置 | |
| JP2000049319A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2003133336A (ja) | 半導体装置 | |
| JP4017908B2 (ja) | カメラ | |
| JP2002134725A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2004289423A (ja) | 光モジュール及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2002222935A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、固体撮像システム | |
| JPH0574269B2 (ja) | ||
| KR100930778B1 (ko) | 카메라 모듈 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071220 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |