JP3931476B2 - 光学センサ及び光学ユニット - Google Patents

光学センサ及び光学ユニット Download PDF

Info

Publication number
JP3931476B2
JP3931476B2 JP11834399A JP11834399A JP3931476B2 JP 3931476 B2 JP3931476 B2 JP 3931476B2 JP 11834399 A JP11834399 A JP 11834399A JP 11834399 A JP11834399 A JP 11834399A JP 3931476 B2 JP3931476 B2 JP 3931476B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
optical
holder
light
sensor module
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
Application number
JP11834399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000066089A (ja
Inventor
章夫 金馬
浩 上田
岩央 石田
Original Assignee
コニカミノルタフォトイメージング株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタフォトイメージング株式会社 filed Critical コニカミノルタフォトイメージング株式会社
Priority to JP11834399A priority Critical patent/JP3931476B2/ja
Priority to US09/327,423 priority patent/US6528778B1/en
Publication of JP2000066089A publication Critical patent/JP2000066089A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3931476B2 publication Critical patent/JP3931476B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサモジュールを有する光学センサ及びこの光学センサと光学ユニット本体とからなる光学ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、撮像光の受光を行い、受光光に応じた電気信号を出力する光学ユニットが知られている。この光学ユニットでは、CCDやフォトダイオードなどの複数の受光素子が配設されたセンサチップがパッケージに収納されている。このパッケージの外面には接続端子が形成され、この接続端子にフレキシブルプリント配線板を接続して、接続端子が引き出されている。センサチップの各受光素子は接続端子に接続され、当該接続端子及びフレキシブルプリント配線板を介して外部回路と接続可能となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
光学ユニットは、例えばAF(オートフォーカス)センサ等に見られるように、通常、外光をセンサチップに導くレンズ、ミラー等からなる光学部品と組み合わせて使用されるが、従来の光学ユニットは、センサチップがパッケージに収納されているので、パッケージ全体で光学部品との位置合わせをして光学部品の光軸を正確にセンサチップの受光面に垂直になるように調整する必要があり、その位置合わせが困難であった。
【0004】
また、近年、市場においてカメラの小型化や薄形化が望まれていることから、カメラ内に配設される光学ユニットに対しても一層の小型化が求められているが、従来、パッケージがセンサチップの周囲を囲んでいるので、容量が大きく、小型化に一定の限界があった。そこで、更なる小型化の方法として、センサチップの各受光素子をフレキシブルプリント配線板上の導電パターンに直接接続することにより上記パッケージを省略する方法が考えられる。
【0005】
しかし、パッケージを省略すると、チップセンサが外部に露出するので、光学部品との取付及び上述の光軸の位置合わせ調整が極めて困難となる。また、センサ受光面への不要光の入射を防ぐ機構も必要となる。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、センサチップの各受光素子をフレキシブルプリント配線板上の導電パターンに接続する構成で光学ユニット本体へ直接取り付けることが可能であり、フレキシブルプリント配線板上の導電パターンに接続されてなるセンサチップを遮光するとともに、小型形状を維持しつつもセンサチップに対する取扱いを容易にするようにした光学センサを提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、この光学センサに対して光学部品の位置合わせを精度良く行えるようにした光学ユニットを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、透明板部材の一方面側に、受光素子が配設されたセンサチップがフレキシブルプリント配線板を挾んで固定されてなり、上記受光素子と上記フレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールと、光学部品を保持し上記センサモジュールに入射光を導く光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有し、かつ、上記センサモジュールの透明板部材の一方側とフレキシブルプリント配線板との間に介装された状態で該センサモジュールが固定される取付部材とを備えたことを特徴とする光学センサとして構成されている。
【0009】
この構成によれば、受光素子とフレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールを、光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有する取付部材によって直接取り付けることができる。したがって、従来のパッケージを省略して光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体の小型化や薄型化を図ることができる。上記取付部材が、上記センサモジュールの透明板部材の一方面側とフレキシブルプリント配線板との間に介装された状態で、その取付部材に該センサモジュールが固定されることにより、受光素子とフレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールを、光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有する取付部材によって直接取り付けることができるので、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体の一層の小型化や薄形化を図ることができる。この場合には、受光素子とフレキシブルプリント配線板とは取付部材により補強されることとなる。
【0010】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記光学部品の光軸に対し上記センサチップの受光面が所定の角度となるように上記センサモジュールを上記光出口部に取り付け可能であるものとすれば(請求項)、光学部品とセンサチップとの間の位置合わせ調整が容易となる。なお、所定の角度としては、約90°が好ましい
【0011】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記透明板部材からセンサチップに入る光を規制する窓を設ければ(請求項)、センサチップには余計な光が入らなくなり、その受光精度を向上させることができる。
【0012】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材に、上記窓を形成すれば(請求項)、簡単な構成で、センサチップの受光精度を向上させることができる。
【0013】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記窓の大きさは、上記センサチップの受光素子にのみに光が入るような大きさであることとすれば(請求項)、センサチップには余計な光がまったく入らなくなり、その受光精度を一層向上させることができる。
【0014】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記透明板部材の周囲に設けられていることとすれば(請求項)、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体のより一層の小型化や薄型化を図ることができる。
【0015】
さらに、請求項3乃至5のいずれかに記載の光学センサと、上記光学ユニット本体とからなり、上記光学センサは上記取付部材の周囲に取付部を設け、上記光学ユニット本体は上記取付部と当接して上記光学部品と上記センサチップとの位置合わせを行うとともに、上記取付部との間で固定を行う固定部を備えたものであることとすれば(請求項)、簡単な構成で光学部品の光軸に対してセンサチップの受光面を所定の角度となるようにする位置合わせ調整が容易となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の光学センサ及び光学ユニットのいくつかの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0017】
(実施形態1)
図1は本発明に係る光学ユニットの実施形態1の構成図である。光学ユニット1は、本実施形態1では例えばカメラに用いられ、外部からの光を取り込んでフォーカシングのためのデータを出力するAF(オートフォーカス)モジュールである。この光学ユニット1は、図1に示すように、レンズホルダ(光学ユニット本体)10、センサモジュール20、センサホルダ(取付部材)30で構成されている。
【0018】
レンズホルダ10は、中空の枠体形状で、外光をセンサモジュール20に導く光学部品を保持するものである。本実施形態1では、外光の光軸を屈曲させてセンサモジュール20に導く構成としているので、光学部品は、コンデンサレンズ2、ミラー3、絞りマスク4やセパレータレンズ5で構成されている。ただし、光学部品の光軸が真直なものであってもよい。コンデンサレンズ2は、外光を集光し、ミラー3に導くもので、レンズホルダ10の入射窓にコンデンサレンズ押え6によって固定されている。ミラー3は、入射光をセパレータレンズ5側に反射するものである。絞りマスク4は入射光量を規制するものである。セパレータレンズ5は、光像を2つに分割し、それぞれセンサモジュール20に導くもので、レンズホルダ10の出射窓(光出口部)に固定されている。
【0019】
センサモジュール20は、レンズホルダ10の出射窓から出射される2つの光像の受光を行い、各受光光に応じた電気信号を出力するもので、本実施形態1では、センサチップ21、透明板部材22及びフレキシブルプリント配線板23からなる。センサチップ21は、CCD、フォトダイオード等の受光素子が1列に配列されてなるラインセンサ、あるいは上記受光素子が平面的に配列されてなるエリアセンサ等である。透明板部材(以下「ガラス板」という。)22は、ガラスや硬質合成樹脂などの光を透過する部材で形成され、センサチップ21の受光面を保護するとともに、本実施形態1では、センサチップ21及びフレキシブルプリント配線板23を補強するものである。フレキシブルプリント配線板23は、センサチップ21を図示しない外部配線に電気的に接続可能にするものである。
【0020】
センサホルダ30は、センサモジュール20を保持し、レンズホルダ10に取り付けるためのもので、このセンサホルダ30をレンズホルダ10に固定することによって、センサモジュール20が光学部品の光軸上の所定位置に配置されている。すなわち、光学部品の光軸に対し、センサチップ21の受光面が垂直(所定の角度)となる。
【0021】
センサモジュール20及びセンサホルダ30によって光学センサを構成している。レンズホルダ10とセンサホルダ30とは後述するように固定されている。
【0022】
以下、図面を参照して各部の構成について説明する。
【0023】
図2はセンサモジュール20の構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【0024】
フレキシブルプリント配線板23は、図2(a)に示すように、センサチップ21より多少小さいサイズの開口23aを有し、図2(b)(c)に示すように、センサチップ21上の各受光素子はフレキシブルプリント配線板23上の導電パターンに導電性を有するバンプ25によって接続されている。
【0025】
図3はセンサホルダ30の構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。図4はセンサモジュール20をセンサホルダ30に固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【0026】
センサホルダ30は、図4に示すように、センサモジュール20のガラス板22より大きいサイズの長方形の平板部材で、図3(a)に示すように、平面視長方形の凹形状のカバー部31と、その周囲に設けられた取付部32とを備えており、取付部32の図中の上下に接着用凹部33が形成されている。
【0027】
そして、図4(b)に示すように、センサチップ21をカバー部31によって覆うようにして取付部32をガラス板22に当接させた状態で、図4(c)に示すように、合計2箇所の接着用凹部33に接着剤34を注入することによって、ガラス板22がセンサホルダ30に接着され、これによってセンサモジュール20がセンサホルダ30に固定されている。
【0028】
なお、図3(a)における取付部32の図中の左辺部分32aは、図3(b)に示すように、他の部分に比べて多少低く形成されており、これによって図4(b)に示すように、フレキシブルプリント配線板23の引き出しに支障を来さないようにしている。
【0029】
図5はレンズホルダ10の構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。図6はレンズホルダ10とセンサホルダ30とを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。図7は図6(b)のA矢視図である。なお、図5〜図7において、レンズホルダ10は、説明の便宜上、センサホルダ30に近い部分のみを示している。
【0030】
レンズホルダ10は、図5(a)に示すように、平面視ほぼ長方形の枠体形状で、図5(b)、(c)に示すように、枠体の先端部11が開口を囲むように形成されている。この先端部11は、図5(a)中、左辺及び右辺において、また、図5(b)に示すように、図中の左右端部を残して所定幅に亘って所定の深さ寸法dだけ凹状に成形されており、この凹状の部分が位置決め部12になっている。この位置決め部12は、レンズホルダ10に保持されているセパレータレンズ5などの光学部品の保持位置に対して所定の位置に設けられている。
【0031】
レンズホルダ10とセンサホルダ30との固定について説明すると、まず、図6(b)、(c)に示すように、ガラス板22に位置決め部12を当接させ、この状態で、図6(c)に示すように、先端部(固定部)11とセンサホルダ30とが例えば2箇所で接着剤13によって固定される。
【0032】
このとき、位置決め部12がガラス板22に当接した状態で、先端部11とセンサホルダ30との間に微小な隙間を有するように、位置決め部12の面から先端部11の端部までの深さ寸法dが設定されている。この隙間によって、レンズホルダ10とセンサホルダ30とが当接する箇所は、位置決め部12とガラス板22のみとなり、位置決め部12とガラス板22との当接が確保される。
【0033】
なお、先端部11の図5(a)における範囲Lの部分は、図5(c)に示すように、先端が削られて短くされている。これによって、図6(b)、図7に示すように、センサチップ21に接続されているフレキシブルプリント配線板23の引き出しに支障を来さないようにしている。
【0034】
このように、本実施形態1によれば、センサチップ21の受光素子とフレキシブルプリント配線板23上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュール20を、レンズホルダ10の出射窓に、センサモジュール20を取り付け可能な形状を有するセンサホルダ30によって直接取り付けることができる。したがって、従来のパッケージを省略して光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニット1さらにはカメラ全体の小型化や薄型化を図ることができる。また、カバー部31によってセンサチップ21を覆うようにしてセンサホルダ30をセンサモジュール20に固定することによって、センサチップ21を保護するとともに遮光することができる。また、例えば製造装置が光学ユニット1を組み立てる際には、センサホルダ30を保持することによってセンサモジュール20を容易に取扱うことができ、レンズホルダ10に対する位置合わせのための位置調整などを容易に行うことができる。
【0035】
また、位置決め部12が板ガラス22に当接した状態でレンズホルダ10とセンサホルダ30とを固定するようにしたので、レンズホルダ10内のコンデンサレンズ2などの光学部品とセンサチップ21との位置関係のばらつきを低減して光学部品の光軸に対してセンサチップ21の受光面を垂直にする位置合わせ調整を容易に行うことができ、高精度の光学ユニット1を得ることができる。また、このレンズホルダ10とセンサホルダ30との固定の際に、位置決め部12とガラス板22のみが当接し、他の箇所が当接しないようにしたので、センサチップ21に対する傾斜などがなく、精度良い位置決めを一層確実に行うことができる。
【0036】
また、ガラス板22とレンズホルダ10とを直接接着することなく、レンズホルダ10とセンサホルダ30とを接着しているので、例えばレンズホルダ10が保持する光学部品に不良が生じた場合などに、レンズホルダ10とセンサホルダ30との接着部分を取り外すだけでよく、不良交換時の作業性を向上することができる。また、センサモジュール20に悪影響を与えることなく取り外すことができ、センサモジュール20を再利用することができる。
【0037】
また、レンズホルダ10の先端部(遮光部)11によってセンサホルダ30に保持されたセンサチップ21を囲むようにしたので、外部からの光の入射を規制し、センサチップ21を遮光することができ、これにより受光素子の受光精度が向上する。
【0038】
なお、本発明は、上記実施形態1に限られるものではなく、以下の変形形態を採用することができる。
【0039】
(1)センサホルダ30の形状は、上記実施形態1に限られず、カバー部を備えていれば、他の形状でもよい。
【0040】
(2)レンズホルダ10の形状は、上記実施形態1に限られず、位置決め部と遮光機能を有する先端部を備えていれば、他の形状でもよい。
【0041】
(3)レンズホルダ10とセンサホルダ30との固定方法は、接着剤による接着に限られない。例えば、各ホルダ10,30が合成樹脂で成形されている場合には、その接着部分で融着するようにしてもよい。
【0042】
(4)図8は異なる構成のセンサホルダ30にセンサモジュール20を固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【0043】
このセンサホルダ30は、第1の平板部材40と第2の平板部材50の合計2個の部材から構成されている。
【0044】
第1の平板部材40は、図8(b)に示すように、ほぼ中央に形成された凹部41と、この凹部41の周囲に形成された取付部42とからなるカバー部43を備え、図8(c)に示すように、取付部42の左端部に丸孔44が穿設され、右端部に長丸孔45が穿設されている。凹部41は、センサチップ21より大サイズで、ガラス板22より小サイズになっている。
【0045】
第2の平板部材50は、図8(b)に示すように、ガラス板22より小サイズの開口51を備え、図8(c)に示すように、左端部及び右端部に、それぞれボス52が突設されている。
【0046】
そして、第1の平板部材40の凹部41にセンサチップ21が嵌まり込むように取付部42をガラス板22の一方面に当接させ、この状態で第2の平板部材50をガラス板22の他方面に当接させ、第2の平板部材50の各ボス52を丸孔44と長丸孔45にそれぞれ嵌合させて、第1の平板部材40と第2の平板部材50とでガラス板22を挾持し、この状態で、図8(c)に示すように、各孔44,45から突出したボス52の先端及びその周囲に接着剤46を塗布することによって固定する。
【0047】
この形態によれば、直接センサモジュール20に接着剤46が塗布されないので、例えばセンサモジュール20をセンサホルダ30に固定した後で、センサモジュール20に不良が発見されたり、センサホルダ30が破損したときに、ガラス板22などを破損することなく、センサホルダ30からセンサモジュール20を取り外すことができる。
【0048】
なお、レンズホルダ10の位置決め部12(図5)は、図8(b)において第2の平板部材50の上面に当接するようにすればよい。この場合でも、第2の平板部材50の厚さを均一にすることにより、センサチップ21とレンズホルダ10が保持する光学部品との位置関係を高精度に維持することができる。また、レンズホルダ10の位置決め部を突出するように構成し、上記実施形態と同様に直接ガラス板22に当接するようにしてもよい。
【0049】
ところで、上記実施形態1及びその変形形態では、センサホルダ30はレンズホルダ10への取付部材としての機能を有するとともに、センサチップ21を覆うようにして遮光する機能をも有しているが、センサチップ21の裏面には遮光性があるので、センサホルダ30は単に取付部材としての機能を有するのみで足りる。また、これにより、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニット1、さらにはカメラ全体のさらなる小型化や薄形化が期待できる。実施形態2はこれらの点に着目してなされたものであり、以下その内容を説明する。
【0050】
(実施形態2)
図9は本発明に係る光学ユニットの実施形態2の構成図である。ここでは、説明の便宜上、上記実施形態1と共通する要素には同一符号を使用し、その詳細な説明を省略することとした(以下の図面についても同様である)。この光学ユニット1aは、本実施形態2についても例えばカメラに用いられ、外部からの光を取り込んでフォーカシングのためのデータを出力するAFモジュールであり、図9に示すように、レンズホルダ(光学ユニット本体)10a、センサモジュール20a、センサホルダ(取付部材)30aで構成されている。
【0051】
レンズホルダ10aは、中空の枠体形状で、外光をセンサモジュール20aに導く光学部品を保持するものである。本実施形態2でも、外光の光軸を屈曲させてセンサモジュール20aに導く構成としているので、光学部品は、上記実施形態1と同様にコンデンサレンズ2、ミラー3、絞りマスク4やセパレータレンズ5で構成されている。ただし、光学部品の光軸が真直なものであってもよい。
【0052】
センサモジュール20aは、レンズホルダ10aの出射窓(光出口部)から出射される2つの光像の受光を行い、各受光光に応じた電気信号を出力するもので、本実施形態2でも、センサチップ21、ガラス板22及びフレキシブルプリント配線板23からなる。なお、本実施形態2では、ガラス板22は、センサチップ21の受光面を保護するだけであり、センサチップ21及びフレキシブルプリント配線板23の補強は以下のセンサホルダ30aによる点で上記実施形態1とは異なる。
【0053】
センサホルダ30aは、センサモジュール20aを保持し、レンズホルダ10aに取り付けるためのもので、本実施形態2でも、このセンサホルダ30aをレンズホルダ10aに固定することによって、センサモジュール20aが光学部品の光軸上の所定位置に配置されている。すなわち、光学部品の光軸に対し、センサチップ21の受光面が垂直(所定の角度)となる。センサホルダ30aの材料としては、その強度確保と遮光性とを考慮して、例えばステンレス鋼製の薄板等が用いられる。ただし、同様の機能を有する材料であれば何でもよい。
【0054】
センサモジュール20a及びセンサホルダ30aによって光学センサを構成している。レンズホルダ10aとセンサホルダ30aとは後述するように固定されている。
【0055】
以下、図面を参照して各部の構成について説明する。
【0056】
図10はセンサモジュール20aをセンサホルダ30aに固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、図11はその分解斜視図である。
【0057】
図10(a)(b)に示すように、フレキシブルプリント配線板23は、センサチップ21より多少小さいサイズの開口23aを有し、センサチップ21上の各受光素子はフレキシブルプリント配線板23上の導電パターンに導電性を有するバンプ25によって接続されている。そして、各バンプ25間には、遮光性のアンダフィル樹脂が充填されている。
【0058】
センサホルダ30aは、センサモジュール20aのガラス板22より大きいサイズの長方形の平板部材で、平面視長方形の開口(窓)31aと、その周囲に設けられた取付部31bとを備えている。
【0059】
そして、図11に示すように、センサチップ21の受光面が開口31a側に向くようにして取付部31bをガラス板22に当接させた状態で、例えば接着剤によって、ガラス板22がセンサホルダ30aに接着され、またセンサホルダ30aがフレキシブルプリント配線板23に接着されることによってセンサモジュール20aがセンサホルダ30aに固定されている。これにより、センサチップ21及びフレキシブルプリント配線板23が補強される。
【0060】
図12はレンズホルダ10aとセンサホルダ30aとを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。なお、図12において、レンズホルダ10aは、説明の便宜上、センサホルダ30aに近い部分のみを示している。
【0061】
レンズホルダ10aは、図12(a)に示すように、平面視ほぼ長方形の枠体形状で、図12(b)に示すように、枠体の先端部(固定部)11aが開口を囲むように形成されている。この先端部11aが位置決め部にもなっている。このために先端部11aは、レンズホルダ10aに保持されているセパレータレンズ5などの光学部品の保持位置に対して所定の位置に設けられている。
【0062】
レンズホルダ10aの先端部11aとセンサホルダ30aの取付部31bとが互いに当接させられ、この状態で、例えば接着剤13によって固定される。
【0063】
このように、本実施形態2によれば、センサチップ21の受光素子とフレキシブルプリント配線板23上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュール20aを、レンズホルダ10aの出射窓に、センサモジュール20aを取り付け可能な形状を有するセンサホルダ30aによって直接取り付けることができるので、従来のパッケージを省略できる。また、センサチップ21の裏面とセンサホルダ30aによって遮光することができるので、上記実施形態1のようなセンサチップ21のカバー部31が不要となり、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニット1aさらにはカメラ全体の一層の小型化や薄型化を図ることができる。また、例えば製造装置が光学ユニット1aを組み立てる際には、センサホルダ30aを保持することによってセンサモジュール20aを容易に取扱うことができ、レンズホルダ10aに対する位置合わせのための位置調整などを容易に行うことができる。
【0064】
また、先端部11aが取付部31bに当接した状態でレンズホルダ10aとセンサホルダ30aとを固定するようにしたので、レンズホルダ10a内のコンデンサレンズ2などの光学部品とセンサチップ21との位置関係のばらつきを低減して、光学部品の光軸に対してセンサチップ21の受光面を垂直にする位置合わせ調整が容易となり、高精度の光学ユニット1aを得ることができる。また、このレンズホルダ10aとセンサホルダ30aとの固定の際に、先端部11aと取付部31bのみが当接し、他の箇所が当接しないようにしたので、センサチップ21に対する傾斜などがなく、簡単な構成で精度良い位置決めを確実に行うことができる。
【0065】
また、本実施形態2でも、ガラス板22とレンズホルダ10とを直接接着することなく、レンズホルダ10aとセンサホルダ30aとを接着しているので、例えばレンズホルダ10aが保持する光学部品に不良が生じた場合などに、レンズホルダ10aとセンサホルダ30aとの接着部分を取り外すだけでよく、不良交換時の作業性を向上することができる。また、センサモジュール20aに悪影響を与えることなく取り外すことができ、センサモジュール20aを再利用することができる。
【0066】
また、レンズホルダ10aの先端部11aに接着されたセンサホルダ30aによってセンサチップ21の周囲を囲むようにしたので、外部からの光の入射を規制し、センサチップ21を遮光することができる。
【0067】
なお、本発明は、上記実施形態2に限られるものではなく、以下の変形形態を採用することができる。
【0068】
(1)センサホルダ30aの形状は、上記実施形態2に限られず、開口を備えていれば、他の形状でもよい。
【0069】
(2)レンズホルダ10aの形状は、上記実施形態2に限られず、位置決め部を有する先端部を備えていれば、他の形状でもよい。
【0070】
(3)レンズホルダ10aとセンサホルダ30aとの固定方法は、接着剤による接着に限られない。例えば、各ホルダ10a,30aが合成樹脂で成形されている場合には、その接着部分で融着するようにしてもよい。
【0071】
(4)図13は異なる構成のセンサホルダ30aにセンサモジュール20aを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。一般にセンサチップ21の受光素子は、受光面の全領域に一様に分布しているわけではない。そのため、光が受光素子のない領域に入ると、センサチップ21の受光精度に悪影響を与えることがある。そこで、図13(a)(b)に示すように、センサホルダ30aの開口31aの大きさを、センサチップ21の受光素子21aの存在領域をカバーできる程度の大きさとして、この受光素子21aの存在領域のみに光が入るようにした。これにより、受光素子のない領域に余分な光が入ることがなくなり、受光精度を向上させることができる。
【0072】
(5)図14はさらに異なる構成のセンサホルダ30aにセンサモジュール20aを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。上記実施形態2では、センサホルダ30aをガラス板22とラップさせているが、両者を同一平面上に構成すれば、さらに薄型化することができる。例えば図14(a)(b)に示すように、センサホルダ30aを、ガラス板22の周囲に接着剤等で固定したものである。この他、透明樹脂部材の周辺に遮蔽性のコーティング等を施してもよい。このように、センサホルダ30aをガラス板22の周囲に設けることにより、光学センサ、光学ユニットさらにはカメラ全体のより一層の小型化や薄型化を図ることができる。
【0073】
(6)上記実施形態2では、センサチップ21とフレキシブルプリント配線板23の補強はセンサホルダ30aによるため、ガラス板22は省略可能である。その場合には、センサチップ21の受光面保護のためには例えば透明のコーティング等を施せばよい。このように、ガラス板22を省略することにより、光学センサ、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体の極限に近い小型化や薄型化を図ることができる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明は、透明板部材の一方面側に、受光素子が配設されたセンサチップがフレキシブルプリント配線板を挾んで固定されてなり、上記受光素子と上記フレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールと、光学部品を保持し上記センサモジュールに入射光を導く光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有し、かつ、上記センサモジュールの透明板部材の一方側とフレキシブルプリント配線板との間に介装された状態で該センサモジュールが固定される取付部材とを備えたことを特徴とする光学センサとして構成されている。したがって、受光素子とフレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールを、光学ユニット本体の光出口部にセンサモジュールを取り付け可能な形状を有する取付部材によって直接取り付けることができ、従来のパッケージを省略して光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体の小型化や薄型化を図ることができる。上記取付部材が、上記センサモジュールの透明板部材の一方面側とフレキシブルプリント配線板との間に介装された状態で、その取付部材に該センサモジュールが固定されることにより、受光素子とフレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールを、光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有する取付部材によって直接取り付けることができるので、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体の一層の小型化や薄形化を図ることができる。この場合には、受光素子とフレキシブルプリント配線板とは取付部材により補強されることとなる。
【0075】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記光学部品の光軸に対し上記センサチップの受光面が所定の角度となるように、上記センサモジュールを上記光出口部に取り付け可能であるので(請求項)、光学部品とセンサチップとの間の位置合わせ調整が容易となる。なお、所定の角度としては、約90°が好ましい
【0076】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記透明板部材からセンサチップに入る光を規制する窓を設けたので(請求項)、センサチップには余計な光が入らなくなり、その受光精度を向上させることができる。
【0077】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材に、上記窓を形成したので(請求項)、簡単な構成で、センサチップの受光精度を向上させることができる。
【0078】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記窓の大きさは、上記センサチップの受光素子にのみに光が入るような大きさであるので(請求項)、センサチップには余計な光がまったく入らなくなり、その受光精度を一層向上させることができる。
【0079】
さらに、請求項記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記透明板部材の周囲に設けられているので(請求項)、光学センサのみならず、この光学センサを用いた光学ユニットさらにはカメラ全体のより一層の薄型化や小型化が図れる。
【0080】
さらに、請求項3乃至5のいずれかに記載の光学センサと、上記光学ユニット本体とからなり、上記光学センサは上記取付部材の周囲に取付部を設け、上記光学ユニット本体は上記取付部と当接して上記光学部品と上記センサチップとの位置合わせを行うとともに、上記取付部との間で固定を行う固定部を備えたものであることとすれば(請求項)、簡単な構成で光学部品の光軸に対してセンサチップの受光面を所定の角度となるようにする位置合わせ調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る光学ユニットの実施形態1の構成図である。
【図2】 センサモジュールの構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図3】 センサホルダの構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図4】 センサモジュールをセンサホルダに固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図5】 レンズホルダの構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図6】 レンズホルダとセンサホルダとを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図7】 図6(b)のA矢視図である。
【図8】 異なる構成のセンサホルダにセンサモジュールを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図である。
【図9】 本発明に係る光学ユニットの実施形態2の構成図である。
【図10】 センサモジュールをセンサホルダに固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図11】 図10における分解斜視図である。
【図12】 レンズホルダの構成図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図13】 異なる構成のセンサホルダにセンサモジュールを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図14】 さらに異なる構成のセンサホルダにセンサモジュールを固定した状態を示す図で、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1、1a 光学ユニット
10、10a レンズホルダ(光学ユニット本体)
11、11a 先端部(固定部)
12 位置決め部
20、20a センサモジュール
21 センサチップ
21a 受光素子
22 ガラス板(透明板部材)
23 フレキシブルプリント配線板
30、30a センサホルダ(取付部材)
31 カバー部
31a 開口(窓)
31b 取付部
32 取付部
33 接着用凹部
34 接着剤

Claims (7)

  1. 透明板部材の一方面側に、受光素子が配設されたセンサチップがフレキシブルプリント配線板を挾んで固定されてなり、上記受光素子と上記フレキシブルプリント配線板上の導電パターンとが接続されて構成されたセンサモジュールと、
    光学部品を保持し上記センサモジュールに入射光を導く光学ユニット本体の光出口部に、該センサモジュールを取り付け可能な形状を有し、かつ、上記センサモジュールの透明板部材の一方側とフレキシブルプリント配線板との間に介装された状態で該センサモジュールが固定される取付部材とを備えたことを特徴とする光学センサ。
  2. 請求項1記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記光学部品の光軸に対し上記センサチップの受光面が所定の角度となるように上記センサモジュールを上記光出口部に取り付け可能であることを特徴とする光学センサ。
  3. 請求項2記載の光学センサにおいて、上記透明板部材からセンサチップに入る光を規制する窓を設けたことを特徴とする光学センサ。
  4. 請求項3記載の光学センサにおいて、上記取付部材に、上記窓を形成したことを特徴とする光学センサ。
  5. 請求項4記載の光学センサにおいて、上記窓の大きさは、上記センサチップの受光素子にのみに光が入るような大きさであることを特徴とする光学センサ。
  6. 請求項2記載の光学センサにおいて、上記取付部材は、上記透明板部材の周囲に設けられていることを特徴とする光学センサ。
  7. 請求項3乃至5のいずれかに記載の光学センサと、上記光学ユニット本体とからなり、上記光学センサは上記取付部材の周囲に取付部を設け、上記光学ユニット本体は上記取付部と当接して上記光学部品と上記センサチップとの位置合わせを行うとともに、上記取付部との間で固定を行う固定部を備えたものであることを特徴とする光学ユニット。
JP11834399A 1998-06-09 1999-04-26 光学センサ及び光学ユニット Expired - Fee Related JP3931476B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11834399A JP3931476B2 (ja) 1998-06-09 1999-04-26 光学センサ及び光学ユニット
US09/327,423 US6528778B1 (en) 1998-06-09 1999-06-08 Optical sensor and optical unit

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-161083 1998-06-09
JP16108398 1998-06-09
JP11834399A JP3931476B2 (ja) 1998-06-09 1999-04-26 光学センサ及び光学ユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000066089A JP2000066089A (ja) 2000-03-03
JP3931476B2 true JP3931476B2 (ja) 2007-06-13

Family

ID=26456301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11834399A Expired - Fee Related JP3931476B2 (ja) 1998-06-09 1999-04-26 光学センサ及び光学ユニット

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6528778B1 (ja)
JP (1) JP3931476B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538430B1 (ko) * 2013-10-18 2015-07-22 엑센도 주식회사 내열성 광학센서 및 이의 제조방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6956615B2 (en) * 2000-01-28 2005-10-18 Pentax Corporation Structure for mounting a solid-state imaging device
JP4405062B2 (ja) * 2000-06-16 2010-01-27 株式会社ルネサステクノロジ 固体撮像装置
KR100385590B1 (ko) * 2000-11-20 2003-05-27 삼성전기주식회사 고체 촬상 장치의 패키지 모듈
KR100410946B1 (ko) * 2001-05-16 2003-12-18 삼성전기주식회사 이미지 센서 모듈 및 그 제조 방법
JP4929553B2 (ja) * 2001-09-27 2012-05-09 富士通セミコンダクター株式会社 カメラモジュール及びその製造方法
JP2003333437A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Rohm Co Ltd イメージセンサモジュールおよびその製造方法
JP3993862B2 (ja) 2003-10-10 2007-10-17 松下電器産業株式会社 光学デバイスおよびその製造方法
US6979902B2 (en) * 2004-03-10 2005-12-27 Micron Technology, Inc. Chip size image sensor camera module
JP2006020014A (ja) * 2004-07-01 2006-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置および撮像装置を搭載した携帯無線端末
US20060028935A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup device, optical disk apparatus, and light-receiving unit
US8004045B2 (en) 2007-07-27 2011-08-23 Panasonic Corporation Semiconductor device and method for producing the same
JP2009147212A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Nippon Kessho Kogaku Kk 光検出器および光検出器を用いた光検出装置
KR101275410B1 (ko) * 2011-12-21 2013-06-17 삼성전기주식회사 Cog 패키지 및 이를 구비하는 카메라 모듈
GB2500380A (en) * 2012-03-18 2013-09-25 Effect Photonics B V Arrangement and method of making electrical connections
CN103325797B (zh) * 2012-03-19 2015-10-14 海华科技股份有限公司 降低整体厚度的影像感测模块
US8794775B2 (en) * 2012-09-27 2014-08-05 Apple Inc. Camera light source mounting structures
JP6163828B2 (ja) * 2013-03-29 2017-07-19 株式会社ニコン 撮像ユニット及び撮像装置
CN107529964A (zh) * 2015-05-28 2018-01-02 奥林巴斯株式会社 摄像装置和内窥镜系统
JP6365738B2 (ja) * 2017-06-22 2018-08-01 株式会社ニコン 撮像ユニット及び撮像装置
JP6780671B2 (ja) * 2018-03-15 2020-11-04 オムロン株式会社 乗員監視装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55127074A (en) * 1979-03-26 1980-10-01 Canon Inc Photoelectric transfer element with high molecular film as substrate
JPS58207766A (ja) * 1982-05-28 1983-12-03 Fuji Xerox Co Ltd イメ−ジセンサ
JPS6032014A (ja) 1983-08-01 1985-02-19 Minolta Camera Co Ltd カメラの焦点検出装置
DE69408558T2 (de) * 1993-05-28 1998-07-23 Toshiba Kawasaki Kk Verwendung einer anisotropischen leitfähigen Schicht für die Verbindung von Anschlussleitern einer Leiterplatte mit den elektrischen Anschlusskontakten einer photoelektrischen Umwandlungsvorrichtung und Verfahren zur Montage dieser Vorrichtung
US6130448A (en) * 1998-08-21 2000-10-10 Gentex Corporation Optical sensor package and method of making same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538430B1 (ko) * 2013-10-18 2015-07-22 엑센도 주식회사 내열성 광학센서 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000066089A (ja) 2000-03-03
US6528778B1 (en) 2003-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3931476B2 (ja) 光学センサ及び光学ユニット
JP4555732B2 (ja) 撮像装置
US7733408B2 (en) Optical device module, optical path fixing device, and method for manufacturing optical device module
EP1475960B1 (en) Camera module
US7153042B2 (en) Optic device
JP3921467B2 (ja) カメラモジュール、カメラモジュールの製造方法、電子機器及び電子機器の製造方法
US7829833B2 (en) Arranging and/or supporting an image pickup device in an image pickup apparatus
US20050242410A1 (en) Camera module, holder for use in a camera module, camera system and method of manufacturing a camera module
JP4824461B2 (ja) カメラモジュール
US20030146998A1 (en) Small-size imaging apparatus, in particular photographic appliance or camera
US20140113399A1 (en) Manufacturing method of solid-state imaging apparatus, solid-state imaging apparatus, and electronic imaging apparatus
JP3932565B2 (ja) 撮像装置
JPH11252416A (ja) 固体撮像素子の取付方法
US7750279B2 (en) Image pickup apparatus and image pickup unit
JP4194449B2 (ja) 固体撮像素子の保持構造
JP2007227672A (ja) 撮像装置
JP2003046824A (ja) 固体撮像装置
JP2005533388A (ja) カメラモジュール、カメラモジュール中で使用されるホルダ、カメラシステム及びカメラモジュールの製造方法
US20120286385A1 (en) Semiconductor device, camera module, and semiconductor device manufacturing method
JP2005278033A (ja) 撮像装置
JP2006081008A (ja) 光学機器
JPH11261045A (ja) 撮像素子のパッケージ構造及びそのパッケージ構造を用いた撮像素子の撮像機器への組み付け構造
US11108938B2 (en) Image pickup apparatus
JP2003078120A (ja) 固体撮像装置
JPS62254579A (ja) 固体撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040921

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20041122

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041122

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 3

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 3

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 4

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120323

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130323

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140323

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees