JP3849225B2 - 焦点検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ等の焦点検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より被写体からの光束をイメージセンサーで検知して撮影レンズの被写体に対する焦点調節状態を検出する焦点検出装置が種々あり、その多くはイメージセンサーとそれを保持する保持部材とを接着で固定している。これは、焦点検出装置を小型、低コストとするためや、保持部材とイメージセンサーを位置調整してから固定するのに適しているためである。
【０００３】
中でもクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを用いるとコストをさらに低くできる。この場合、イメージセンサーの受光部側の表面は光学都合上鏡面である必要があるため、イメージセンサーを作成するための金型を製造することを考えると、イメージセンサーの受光部側の表面を凹型に形成し、それに対応する金型の凸部の頂を研磨することが好ましい。そして、イメージセンサーの凹部の周辺部で保持部材と接着固定されている。
【０００４】
クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーと保持部材とを接着固定する際に用いられる接着剤は、硬化時間が早いため接着作業の効率をよくするシアノアクリレート系瞬間接着剤等の低粘度接着剤が好ましい。しかしながら、低粘度接着剤を用いて接着を行えば、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの受光部側の表面が凹であると、低粘度接着剤が凹部に流れ込んで、焦点検出に用いる光束を遮ったり、接着剤の反射屈折作用で光束を乱したりして、焦点検出に悪影響を及ぼす恐れがある。そのため、低粘度接着剤は実際上用いることができない。すなわち、作業都合や接着強度等、様々な要因から使用できる接着剤が限定されてしまう。
【０００５】
ここで、接着剤が受光部側の表面に流れ込まないようにするために、イメージセンサーの受光部側の表面を凸型に形成し、それに対応する金型の凹部の底を研磨することも考えられる。また、特開平７−３１８７９０号では、イメージセンサーの受光部側の表面を凸にして、その表面を一つ一つ研磨加工し、その周辺部で保持部材と接着固定することが開示されている。
【０００６】
一方、特開平６−８８９３１号では、イメージセンサーの受光部側の表面にガラス板を接着して、その周辺部で保持部材と接着固定することにより、接着剤が受光部側の表面に流れ込まないようにすることが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
イメージセンサーの受光部側の表面を凸とすればその表面に低粘度の接着剤が流れ込む恐れはなくなる。しかし、イメージセンサーの受光部側の表面のうち、光束が通過する領域を凸とするためには、それを作成するための金型の対応部は凹状にしなければならない。したがって、金型を製造するにあたって鏡面に対応する凹部の底を研磨する必要が出てきて作業上困難である。また、特開平７−３１８７９０号に開示された発明では、上記金型製作上の困難は避けられると思われるが、一つ一つの研磨加工によりコスト高となってしまう。
【０００８】
一方、特開平６−８８９３１号に開示された発明では、イメージセンサーの受光部側の表面にガラス板を接着することにより接着剤が流れ込む恐れはなくなる。しかし、接着剤が流れ込むのを防止するためだけにガラス板という部品を追加するのはコスト高になってしまう。
本発明は、これらの問題を解決し、安価なクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを用いつつ、それと保持部材との接着に低粘度接着剤を用いることができる、安価な焦点検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜図６に対応付けて説明する。請求項１の発明では、センサーチップ９６を有するイメージセンサー９０と、センサーチップ９６の受光部に光束を導く光学系ユニット１０とを有する焦点検出装置において、イメージセンサー９０は、イメージセンサー９０の受光部側の表面のうち光束の通過領域を凹部として形成したクリアモールドパッケージ型であるとともに、凹部周辺の少なくとも一部に設けられた、光学系ユニット１０を接着するための接着領域９１ａ，９１ｂと、接着領域９１ａ，９１ｂと光束の通過領域との間に設けられた段差領域９３ａ，９３ｂとを有するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明では、接着領域９１ａ，９１ｂと段差領域９３ａ，９３ｂとの間に所定の間隔を有するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施の形態を図１および図２を用いて説明する。図１は第１の実施の形態による焦点検出装置の分解斜視図、図２は図１に示す焦点検出装置を組み立てた状態のクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０とその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。保持部材５０は、中にレンズやミラー１２０、視野マスク７０等の光学要素を組み込んである。ここではこれらを全体として光学系ユニット１０と称することとする。クリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０は、図示せざるカメラの撮影レンズと光学系ユニット１０を経由して入射する光束による光量分布を検出し、その出力を図示せざるＣＰＵで演算処理することにより撮影レンズの焦点調節状態を検出する。
【００１３】
図１は説明の都合上、光学系ユニット１０とクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０を離して描いてあるが、実際には両者は、接着固定されている。両者はまず調整装置上でクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０を保持部材５０に押し当てながら図１中のＸＹ面内における相対位置を調整した後、そのまま調整装置上で接着剤を塗布することにより行われる。
【００１４】
この時用いるのはシアノアクリレート系の瞬間接着剤で、これを図２の矢印Ｂ１とＢ２で示す部分に滴下することにより、この接着剤は保持部材５０とクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０とが接触した部分におけるわずかな隙間、すなわち図２の５１ａと９１ａの間と５１ｂと９１ｂの間に毛管現象により浸透し固化する。調整装置から焦点検出装置を取り外すのは、接着剤が相当程度硬化してからでなければならないが、瞬間接着剤は硬化が早いので、早期に取り外せ能率がよい。しかしこの接着剤は粘度が低いので、滴下の際に接着剤の一部が接触部分からはみ出してさらにクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０の光束の通過領域方向に流れることがある。ここで、堤防部９３ａ，９３ｂがなければ、はみ出した接着剤が鏡面状の凹部９４に流れ込み、ここからセンサーチップ９６上に入射する光束を乱すことがある。
【００１５】
しかし、堤防部９３ａ，９３ｂにより、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０の光束の通過領域方向に接着剤が流れ込むことがなくなる。したがって、センサーチップ９６上に入射する光束を乱すことがなくなり、焦点検出の精度を乱すことがない。また、安価なクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを用いつつ、それと保持部材５０との接着に低粘度接着剤を用いることができるので、組み立て作業性もよく、総体的に安価な焦点検出装置を得ることができる。さらに、堤防部９３ａ，９３ｂと接着領域９１ａ，９１ｂとの間に隙間９５ａ，９５ｂを設けることにより、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０を保持部材５０に接着する際に接触部分からはみ出した接着剤を、隙間９５ａ，９５ｂにためておくことができるので、堤防部９３ａ，９３ｂを越えて接着剤が光束の通過領域内に流れ込むことがなくなる。ここにおいて堤防部９３ａ，９３ｂはクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー９０の表面に一体的に成形されている。
【００１６】
本発明の第１の実施の形態では、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの受光部側の表面を凹のままにしているので、表面を凸にするのに比べ、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの製造に必要な金型の制作が容易である。つまり、図３に示すように金型９０１の凸部９８を研磨して鏡面とし、その周囲に溝９９を掘った形状とすればよいので、凹部の底を研磨する必要がなく、金型制作上の困難はない。
【００１７】
本発明の第２の実施の形態を図４および図５を用いて説明する。図１および図２と共通なものは、同一の符号を付して、説明を省略する。図４は本発明の第２の実施の形態による焦点検出装置の分解斜視図、図５は図４に示す焦点検出装置を組み立てた状態のクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー１９０とその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。上記の第１の実施の形態においては堤防部９３ａ，９３ｂが鏡面状の凹部９４の周囲にあったが、第２の実施の形態では、鏡面状の凹部１９４の中の比較的周辺寄りの部分に堤防部１９３ａ，１９３ｂがある。この堤防部１９３ａ，１９３ｂにより、第１の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００１８】
上記第１および第２の実施の形態では、接着剤の流れ込みを防止するために堤防部９３ａ，９３ｂ，１９３ａ，１９３ｂを設けたが、堤防部９３ａ，９３ｂ，１９３ａ，１９３ｂの代わりに溝部を設ける構成としてもよい。この場合、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを保持部材５０に接着する際に接触部分からはみ出した接着剤は溝部に流れ込むので、接着剤がクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの光束の通過領域内に流れ込まなくなる。しかし、樹脂成形のみでクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを作成しようとすると、上記第１および第２の実施の形態と違い、金型の中央付近の鏡面を研磨するのが困難になる。そこで、先ず溝部のない形状に形成しておいて、個々のパッケージを後から機械加工して溝部を形成してもよい。こうした場合でも、前述の特開平７−３１８７９０号の従来技術の場合と比べ、コストは低くおさえられる。なぜなら、上記従来技術では後加工で鏡面を形成しなければならないのに対し、本発明では溝部表面の粗さは粗くてもよいし、寸法精度もあまり必要とされないからである。また、溝部を設けることによりあえて隙間９５ａ，９５ｂを設ける必要はないので、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの受光部側の表面のうち光束の通過領域外の部分を狭くすることができる。つまり、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを小型にすることができる。
【００１９】
本発明の第３の実施の形態を図６および図７を用いて説明する。図１および図２と共通なものは、同一の符号を付して、説明を省略する。図６は本発明の第３の実施の形態による焦点検出装置の分解斜視図、図７は図６に示す焦点検出装置を組み立てた状態のクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０とその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。堤防部または溝部のない形状のクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０の直前に配置したマスク２８０は、その中央部に焦点検出に用いる有効光束を透過させるための開口を有する遮光性の板である。マスク２８０の両端の端部２８１ａ，２８１ｂは図６に示すように折り曲げられ、端部２８１ａ，２８１ｂの先端がクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０の表面に接着される。これにより、マスク２８０は、保持部材５０とクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０とを接着する際に、接触部分からはみ出した接着剤を遮り、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０の光束の通過領域内に接着剤が流れ込むことを防止する役割をする。また、マスク２８０は有害な迷光がセンサーチップ９６上に入射するのを防ぎ、焦点検出の精度を乱さない役割を兼ねている。
【００２０】
このように、マスク２８０を用いることにより、接着剤がクリアモールドパッケージ形のイメージセンサー２９０の光束の通過領域内に流れ込むことがなくなる。したがって、安価なクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーを用いつつ、それと保持部材５０との接着に低粘度接着剤を用いることができるので、組み立て作業性もよい。また、有害な迷光がセンサーチップ９６上に入射するのを防ぐことができるので、焦点検出の精度を乱すことがない。
【００２１】
この第３の実施の形態によると、上記の第１および第２の実施の形態のような堤防部９３ａ，９３ｂ，１９３ａ，１９３ｂまたは溝部が必要でないため、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの製造に必要な金型の制作がより容易になるとともに、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの受光部側の表面のうち光束の通過領域外の部分をさらに狭くすることができる。したがって、光束の受光部の広さが同じでも、第１および第２の実施の形態より、第３の実施の形態の方が、クリアモールドパッケージ形のイメージセンサーをより小型にすることができる。
【００２２】
また、図７によると、マスク２８０の端部２８１ａ，２８１ｂは鏡面状の凹部２９４の表面にあるが、鏡面状の凹部２９４ではなく、その周囲である接着領域９１ａ，９１ｂ寄りの表面にあってもよい。
上記第１から第３の実施の形態において、イメージセンサーをクリアモールドパッケージ形として説明したが、クリアモールドパッケージ形でないイメージセンサーを用いてもよい。
【００２３】
以上の発明の実施の形態において、堤防部９３ａ，９３ｂ，１９３ａ，１９３ｂまたは溝部が段差領域を、隙間９５ａ，９５ｂが所定の間隔をそれぞれ構成する。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の発明では、イメージセンサーを、受光部表面の光束通過領域を凹部として形成したクリアモールドパッケージ型とし、この凹部周辺の接着領域と通過領域との間に段差領域を設けるようにしたので、イメージセンサーの受光部側の表面を凸にするのに比べてクリアモールドパッケージ形のイメージセンサーの製造に必要な金型の制作が容易になる、あるいは受光部表面の研磨加工を省略できるとともに、イメージセンサーと光学系ユニットとの接着の際に、イメージセンサーの受光部側の表面のうち光束の通過領域内に接着剤が流れ込むことがなくなる。
【００２５】
請求項２の発明では、接着領域と段差領域との間に間隙を有するようにしたので、イメージセンサーと光学系ユニットとの接着の際にあふれ出た接着剤がたまる場所を確保することができ、段差領域を越えて接着剤が、イメージセンサーの受光部側の表面のうち光束の通過領域内に流れ込むことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態による焦点検出装置を示す分解斜視図である。
【図２】 図１に示す焦点検出装置を組み立てた状態のイメージセンサーとその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。
【図３】 図２に示すイメージセンサーを製造するための金型を説明する断面図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態による焦点検出装置を示す分解斜視図である。
【図５】 図４に示す焦点検出装置を組み立てた状態のイメージセンサーとその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。
【図６】 本発明の第３実施の形態による焦点検出装置を示す分解斜視図である。
【図７】 図６に示す焦点検出装置を組み立てた状態のイメージセンサーとその近傍の部分をＸＺ面で切断した断面図である。
【符号の説明】
１０ 光学系ユニット
５０ 保持部材
５１ａ，５１ｂ イメージセンサーとの接触面
７０ 視野マスク
９０，１９０，２９０ イメージセンサー
９１ａ，９１ｂ 保持部材との接触面
９３ａ，９３ｂ，１９３ａ，１９３ｂ 堤防部
９４，１９４，２９４ 凹部
９５ａ，９５ｂ 隙間
９６ センサーチップ
１２０ ミラー
２８０ マスク
２８１ａ，２８１ｂ 端部

Claims (2)

1. センサーチップを有するイメージセンサーと、
   前記センサーチップの受光部に光束を導く光学系ユニットとを有する焦点検出装置において、
   前記イメージセンサーは、該イメージセンサーの受光部側の表面のうち前記光束の通過領域を凹部として形成したクリアモールドパッケージ型であるとともに、前記凹部周辺の少なくとも一部に設けられた、前記光学系ユニットを接着するための接着領域と、該接着領域と前記光束の通過領域との間に設けられた段差領域とを有していることを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記イメージセンサーは、前記接着領域と前記段差領域との間に間隙を有していることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。

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