JP4446327B2 - Assembling method of the imaging apparatus and an imaging apparatus - Google Patents

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JP4446327B2
JP4446327B2 JP2002001973A JP2002001973A JP4446327B2 JP 4446327 B2 JP4446327 B2 JP 4446327B2 JP 2002001973 A JP2002001973 A JP 2002001973A JP 2002001973 A JP2002001973 A JP 2002001973A JP 4446327 B2 JP4446327 B2 JP 4446327B2
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和男 丹生
進 山口
康 星野
洋幸 服部
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コニカミノルタホールディングス株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、撮像装置に関し、特に携帯電話やパソコン(パーソナルコンピューター)などに設置可能な撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, particularly relates locatable imaging apparatus such as mobile phones and personal computers (personal computers).
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年においては、CPUの高性能化、画像処理技術の発達などにより、デジタル画像データを手軽に取り扱えるようになってきた。 In recent years, high-performance CPU, due the development of image processing technology, it has become easy handling of digital image data. 特に、携帯電話やPDAにおいて、画像を表示できるディスプレイを備えた機種が出回っており、近い将来、無線通信速度の飛躍的な向上が期待できることから、このような携帯電話やPDA間で画像データの転送が頻繁に行われることが予想される。 In particular, mobile in a telephone or PDA, an image has been around the model with a display capable of displaying the near future, since the dramatic improvement in radio communication speed can be expected, of the image data between such a mobile phone or a PDA transfer is expected to be frequently performed.
【0003】 [0003]
ところで、現状では、デジタルスチルカメラなどで被写体像を画像データに変換した後に、パソコンなどを介してインターネットを通じて、かかる画像データを転送することが行われている。 However, at present, after converting the object image into image data by a digital still camera, via the Internet through a personal computer, it has been made to transfer such image data. しかし、このような態様では、画像データを転送するために、デジタルスチルカメラとパソコンと双方の機器を有していなくてはならない。 However, in such an embodiment, in order to transfer the image data, it must have a digital still camera and computer with both devices. これに対し、携帯電話にCCD型イメージセンサーなどの撮像素子を搭載しようとする試みがある。 In contrast, there is an attempt to mount an image pickup element such as a CCD type image sensor in a mobile phone. このような試みによれば、デジタルスチルカメラやパソコンを所有する必要はなく、手軽に持ち歩ける携帯電話により画像を撮像して相手に送るということが容易に行えることとなる。 According to such attempts, there is no need to own a digital still camera or a personal computer, so that the can be easily be of sending to the other party by capturing an image with easily carry around a mobile phone.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、現状では携帯電話より遙かに大型のデジタルスチルカメラの有する機能を、その携帯電話に持たせるとなると、携帯電話自体が大きく重くなり、手軽に持ち運べなくなるという問題がある。 However, at present the function of the large digital still camera much more mobile phones and its comes to giving the mobile phone, the mobile phone itself becomes large and heavy, there is a problem that easily become portability. 又、その分製造コストも増大する。 In addition, also increased by that amount the manufacturing cost.
【0005】 [0005]
特に、デジタルスチルカメラの主要構成要素である撮影光学系と、撮像素子とをユニット化するとしても、撮像光学系の合焦位置に、撮像素子の光電変換部を適切にセットしなくてはならず、その調整をどうするかが問題となる。 In particular, an imaging optical system is a key component of a digital still camera, as unitized an image pickup device, the focus position of the imaging optical system, shall not be set appropriately photoelectric conversion unit of the image sensor not, what to do with the adjustment becomes a problem. 例えば、撮像素子と撮影光学系とを同一の基板にそれぞれ設置する場合、基板に取り付けるために用いる接着剤の厚みのバラツキや、構成部品の寸法バラツキなどの要因から、撮影光学系の合焦位置に撮影素子の光電変換部を精度良く組み付けることは困難であるといえる。 For example, when installing, respectively and the imaging device imaging optical system on the same substrate, variation and the thickness of the adhesive used to attach the substrate, the factors such as dimensional variation of the components, focusing of the photographing optical system position to assemble accurately photoelectric conversion portion of the imaging element it can be said to be difficult. 従って、撮影光学系の合焦位置と撮像素子の光電変換部の組み付け精度を高めるためには、高精度の組み付け技術が必要になったり、或いは別個に合焦位置を調整する機構が必要となり、そうすると製造コストが上昇するという問題がある。 Therefore, in order to enhance the assembling accuracy of the photoelectric conversion unit of the focus position and the imaging element of the imaging optical system, or require high precision assembly techniques, or separately mechanism for adjusting the focus position is required, Then there is the problem that the production cost is increased. 例を挙げて、従来技術の問題点を指摘する。 By way of example, to point out the problems of the prior art.
【0006】 [0006]
図6は、従来技術の撮像装置の一例を示す断面図であるが、ガラスエポキシ製の基板PC上に、撮像素子110が配置され、上面の端子(不図示)から多数のワイヤWで、基板PCの裏面に配置された画像処理IC回路111に接続されている。 Figure 6 is a sectional view showing a conventional image pickup apparatus, on a glass epoxy substrate made of PC, the image pickup device 110 are arranged in a number of wire W from the upper surface of the terminal (not shown), the substrate It is connected to the image processing IC circuit 111 arranged on the back on the PC.
【0007】 [0007]
撮像素子110を覆うようにして、第1筐体101が配置され、その上に第2筐体102が載置されて、ボルト103で基板に対して共締めされている。 So as to cover the image pickup device 110, the first housing 101 is disposed thereon with the second housing 102 is mounted, it is fastened to the substrate by a bolt 103. 第1筐体101と第2筐体102との間には、赤外線カットフィルタ104が配置されている。 The first housing 101 is provided between the second housing 102, the infrared cut filter 104 is disposed.
【0008】 [0008]
第2筐体102の上部は円筒状となっており、その内面に形成された雌ねじ102aに雄ねじ105aを螺合させることで、レンズ106を内包するレンズ鏡筒105が、第2筐体102に対し光軸方向の位置を調整可能に取り付けられている。 The upper portion of the second housing 102 has a cylindrical shape, by screwing the external thread 105a on the internal thread 102a formed on an inner surface thereof, a lens barrel 105 which encloses the lens 106, the second housing 102 It mounted for adjusting the position of the optical axis direction against. レンズ鏡筒105は、上部に絞り部105bを形成している。 The lens barrel 105 forms a narrowed portion 105b at the top.
【0009】 [0009]
このように従来技術の撮像装置は、多数の部品からなる比較的大型の装置となっており、従って上述した製造コストの問題もさることながら、これら部品の組み付けに手間取ると共に、組み付け時には、レンズ鏡筒105を回転させつつ撮像素子110とレンズ106との相対位置調整を行う必要もある。 Thus prior art imaging apparatus is a relatively large device composed of many parts, thus even more than the above-mentioned manufacturing cost problem, the time-consuming assembling these components, when assembled, the lens while rotating the cylinder 105 is necessary to perform adjustment of a relative position of the imaging element 110 and the lens 106. このような問題に対し、例えば特開平9−284617号公報には、撮像素子と光学系とをユニット化した撮像装置が開示されている。 For such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-284617, the imaging apparatus is disclosed in which a unit an image sensor and an optical system.
【0010】 [0010]
このような撮像装置によれば、ユニット化されることで部品点数の削減やコンパクト化が図られているため、携帯電話などへの搭載も容易である。 According to such an image pickup apparatus, since the reduction and compactness of the parts is achieved by being unitized, mounting can be easily phone the like. ところで、かかる撮像装置は、撮像素子そのものであるいわゆるベアチップの四隅を、レンズ光軸方向の位置決め、およびレンズ光軸直交方向の位置決めに使用し、それによりピントのあった像をベアチップの光電変換部の適切位置に結像させる構成となっている。 Incidentally, the imaging apparatus, the four corners of the so-called bare chip, which is an imaging device itself, the positioning of the lens optical axis direction, and then used to position the lens optical axis perpendicular direction, thereby to a image in focus of the bare chip photoelectric conversion portion and it has a configuration for imaging of the proper position. ところが、ベアチップの四隅のエッジは、一般的には厚さ0.5mm前後のシリコンウエハーをカットしたままの状態であるため、そのままでは平面度や粗さなどの面精度が悪いという実状がある。 However, the four corners of the edge of the bare chip, since it is generally left in the state that the cut silicon wafers of thickness about 0.5 mm, there is actual situation that it is has poor surface accuracy such as flatness and roughness. 従って、かかるベアチップの四隅のエッジを利用しつつ、位置決め精度を向上させるためには、レンズ部の保持部をベアチップの四隅から、各面に沿ってできる限り長く延在させることが必要となるが、それにより構成が大型化するという問題が生じる。 Accordingly, while utilizing the four corners of the edge of such bare chips, in order to improve the positioning accuracy, the holding portion of the lens portion from the four corners of the bare chip, it becomes necessary to extend as long as possible along each side , whereby the problem that the structure is increased in size occurs. 特に、ベアチップのレンズ部側の面に、基板と接続されるワイヤボンディングのパッドが配置されている場合には、これらを避けなくてはならず、それにより保持部の設計が困難となる。 In particular, the surface of the lens portion side of the bare chip, when the pad of wire bonding to be connected to the substrate is disposed, these should not be avoided, it is thereby difficult to design the holding portion.
【0011】 [0011]
本発明はこのような問題点に鑑みてなされてものであり、安価でありながら、部品点数を削減でき、小型化が図れ、かつ無調整であっても精度良く組み付けでき、さらには、防塵、防湿の構造を有する撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, while being inexpensive, the number of parts can be reduced, downsizing, and even no adjustment can assembled accurately, further, dustproof, and an object thereof is to provide an imaging device having a structure of moisture.
【0013】 [0013]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
かかる目的を達成すべく、第1の本発明の撮像装置は、 To achieve the above object, a first imaging device of the present invention,
基板と、 And the substrate,
画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備え、前記基板に取り付けられた撮像素子と、 A photoelectric conversion unit in which pixels are arranged, and a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, an image pickup device mounted on the substrate,
前記撮像素子に備えられる前記光電変換部に被写体像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部を支持する脚部と、前記撮像素子に当接する当接面とを備えた光学部材と、 A lens unit for forming an image of a subject on the photoelectric conversion part provided in the imaging device, and a leg portion which supports the lens unit, and an optical member having abutting an abutment surface on the imaging element,
前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として前記基板に設置され、前記光学部材を光軸方向と直交する方向に位置決めして保持する鏡枠と、を有し、 The photoelectric conversion unit of the image pickup device installed in the substrate as a positioning reference, anda lens frame which positions and holds the optical member in a direction perpendicular to the optical axis direction,
前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接することで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸方向の位置決めが行われ、 Said abutment surface of said optical member, either directly contacts only the peripheral surface of the imaging device, or when the surface material around surface of the imaging device is provided, the peripheral surface or the surface material only in that contact, the positioning of the optical axis direction of the lens unit and the imaging element and said photoelectric conversion unit provided in is performed,
前記光学部材が前記鏡枠に保持されることで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めが行われることを特徴とする。 It said that the optical member is held by the lens frame, and a direction of positioning perpendicular to the optical axis of the lens portion and said photoelectric conversion unit provided in the image pickup device is performed.
第2の本発明の撮像装置の組み立て方法は、画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた撮像素子が取り付けられた基板に、鏡枠を位置決めして接着する工程と、 Assembling method of the second imaging apparatus of the present invention includes a photoelectric conversion portion having pixels arranged, the substrate on which the imaging element is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, the lens frame a step of bonding by positioning,
レンズ部と、前記撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、前記鏡枠に挿入することで、前記基板と前記光学部材とを光軸方向と直交する方向に位置決めし、それにより前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めを行い、前記光学部材の前記当接面を、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接させるか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接させ、それにより前記光学部材の前記レンズ部と前記撮像素子の前記光電変換部との光軸方向の位置決めを行う工程とを備えることを特徴とする。 A lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, by inserting the lens frame, and positioning said optical member and the substrate in a direction perpendicular to the optical axis direction, it said lens unit and performs the positioning in the direction perpendicular to the optical axis of said imaging element and said photoelectric conversion unit provided in, the contact surface of the optical member, make contact directly only in the peripheral surface of the imaging element by or, or when the surface material around surface of the imaging device is provided, the abut only on the peripheral surface or the surface member, whereby the photoelectric of the image sensor and the lens portion of the optical member characterized in that it comprises a step for positioning the optical axis of a converting unit.
第3の本発明の撮像装置の組み立て方法は、レンズ部と、撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、鏡枠に取り付ける工程と、 Assembling method of the third image pickup apparatus of the present invention includes a lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, and attaching the lens frame,
画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた前記撮像素子が取り付けられた基板に、前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接するように、且つ、 前記レンズ部と前記光電変換部との光軸直交方向の位置決めが行われるように、前記光学部材が取り付けられた前記鏡枠を前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として位置決めして接着する工程とを備えることを特徴とする。 A photoelectric conversion portion having pixels arranged, the substrate on which the image sensor is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, the abutment surface of the optical member, of the image sensor as if either direct contact only in the peripheral surface, or the surface material on the peripheral surface of the imaging element is provided, contact only with the peripheral surface or the surface member, and said photoelectric and the lens unit as the positioning of the optical axis perpendicular to the direction of the conversion unit is carried out, characterized in that it comprises a step of bonding the optical member is mounted said lens frame to position the photoelectric conversion unit of the image pickup element as a positioning reference to.
【0027】 [0027]
【作用】 [Action]
第1の本発明の撮像装置は、基板と、画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備え、前記基板に取り付けられた撮像素子と、前記撮像素子に備えられる前記光電変換部に被写体像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部を支持する脚部と、前記撮像素子に当接する当接面とを備えた光学部材と、 前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として前記基板に設置され、前記光学部材を光軸方向と直交する方向に位置決めして保持する鏡枠と、を有し、前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接することで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電 First imaging apparatus of the present invention includes a substrate, a photoelectric conversion unit in which pixels are arranged, and a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, an image pickup device mounted on the substrate, wherein a lens unit for forming an image of a subject on the photoelectric conversion unit provided in the image pickup element, a leg portion which supports the lens unit, and an optical member having abutting an abutment surface on the imaging element, the imaging element placed a photoelectric conversion portion on the substrate as a positioning reference, said has a lens frame positioning and holding the optical member in a direction perpendicular to the optical axis direction, wherein the abutment surface of the optical member, wherein or directly abuts only on the peripheral surface of the imaging device, or when the surface material is provided on the peripheral surface of the imaging element, by contact only with the peripheral surface or the surface member, the said lens unit the photoelectric provided in the imaging device 換部との光軸方向の位置決めが行われ、 前記光学部材が前記鏡枠に保持されることで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めが行われることを特徴とするので、前記撮像素子の面精度が比較的悪い四隅や側面の部分を用いることなく、前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸方向の位置決めを行うことができ、しかも前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸直交方向の位置決めは、 前記鏡枠を前記基板の面に沿って前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として変位させることで達成されるため、同様に前記撮像素子の面精度が比較的悪い四隅や側面の部分を用いることがなく、低コストでありながら高い位置決め精度を達成できることとなる。 Positioning the optical axis direction between the section is made, said that the optical member is held by the lens frame, the direction of the perpendicular to the optical axis of the lens portion and said photoelectric conversion unit provided in the image pickup device since with a positioning is performed, without using a portion of the surface accuracy is relatively poor corners and sides of the imaging element, the positioning of the optical axis of the photoelectric conversion portion and the lens portion and the image pickup device It can be performed, yet position the direction perpendicular to the optical axis of the photoelectric conversion unit of the image pickup device and the lens unit, the displacement as a positioning reference photoelectric conversion unit of the image pickup element along the barrel to a surface of the substrate to be achieved by causing, without the use of a surface accuracy is relatively bad part of the four corners or sides of Likewise the imaging device, and can achieve high positioning accuracy, yet low cost. 尚、表面材とは、前記周囲面に貼り付けられたガラス板のようなものをいうが、それに限られない。 Here, the surface material means a kind of glass plates affixed to said peripheral surface, but is not limited thereto. また、本発明における周囲面とは、前記撮像素子の前記光電変換部の表面と略同一平面上に存在する面を言い、前記撮像素子の側面は除かれるものとする。 Further, the peripheral surface in the present invention refers to a said surface and a surface present on substantially the same plane of the photoelectric conversion portion of the imaging element, the side surface of the imaging device shall be excluded.
【0028】 [0028]
特に、前記周囲面に、前記撮像素子と前記基板とを接続するための結線用端子が形成されているような場合、前記脚部の前記当接面が、前記結線用端子よりも前記光電変換部側において前記周囲面に当接するように構成すれば、撮像素子をコンパクトな構成に維持しつつも、かかる結線用端子との干渉が抑制され、しかも高精度の位置決めが達成されることとなる。 In particular, said peripheral surface, if the as connecting terminals for connecting with the imaging device and the substrate are formed, the contact surface of the leg portion, the photoelectric conversion than the connecting terminals if configured to contact with the peripheral surface at the section side, while maintaining the image pickup element into a compact configuration, such interference between connecting terminals can be suppressed, moreover so that the high accuracy of positioning is achieved .
【0029】 [0029]
更に、前記光電変換部を、前記撮像素子の中央部に配置すると、前記周囲面における前記脚部の前記当接面が当接可能な領域を、前記レンズ部の光軸に対し対称に配置できるため、前記撮像素子をコンパクトな構成に維持しつつも、前記当接面の面積を広く確保でき、安定した位置決めを達成できる。 Further, the photoelectric conversion unit, when placed in a central portion of the imaging element, said abutment surface which is contactable region of the leg portion in the peripheral surface, it can be arranged symmetrically with respect to the optical axis of the lens portion Therefore, while maintaining the image pickup device into a compact configuration, can ensure a wide area of ​​the contact surface can be achieved a stable positioning.
【0030】 [0030]
又、前記撮像素子の内部であって、前記周囲面の内側には、前記撮像素子の画像処理回路が配置されていれば、撮像装置を取り付ける基板側に画像処理回路を設ける必要がなくなり、基板のコンパクト化が図れる。 Further, an internal of the imaging device, on the inner side of the peripheral surface, be arranged image processing circuit of the image sensor, it is not necessary to provide the image processing circuit board side to mount the imaging device, the substrate attained compact is.
【0031】 [0031]
更に、前記光学部材を、前記鏡枠に対して光軸方向に押圧する弾性部材を有すれば、かかる弾性部材の弾性力を用いて、前記光学部材を適切な力で光軸方向に沿って押しつけることができ、内側に回路が配置された前記撮像素子の周囲面(アクテイブ領域)に過大なストレスが生じることがなく、撮像素子の保護という観点から好ましい。 Furthermore, the optical member, if it has an elastic member that presses the optical axis direction with respect to the lens frame, by using an elastic force of such elastic member, along the optical axis the optical member with appropriate force can be pressed, the peripheral surface of the image sensor circuit is disposed inside without excessive stress (Akuteibu region) arises from the viewpoint of protection of the image sensor. また、前記鏡枠の光軸方向に大きな力が加わった場合でも、その力は基板には伝達されるが直接撮像素子に伝達されることはなく、撮像素子の保護という観点から好ましい。 Also, even when a large force is applied in the optical axis direction of the lens frame, the force is not to be the substrate is transmitted to it directly imaging device is transmitted from the viewpoint of protection of the image sensor.
【0032】 [0032]
又、前記レンズ部より被写体側に配置され、前記弾性部材を介して前記光学部材を押圧する、少なくとも一部が光を透過可能なカバー部材を有すれば、前記レンズ部が剥き出しになることがなく、その保護が図れるので好ましい。 Further, disposed on the object side of the lens portion, for pressing the optical member via the elastic member, at least a part if it has a cover member capable of transmitting light, that the lens unit is exposed no, because the protection can be achieved preferable.
【0033】 [0033]
更に、前記カバー部材の光を透過可能な部分が、赤外線吸収特性を有する材質から形成されていれば、別個に赤外線カットフィルタを設ける必要がなくなり、部品点数を削減できるため好ましい。 Furthermore, transmission moiety light of the cover member, be formed of a material having infrared absorbing characteristics, it is not necessary to separately provide an infrared cut filter, preferably for the number of parts can be reduced. 但し、前記カバー部材を赤外線吸収特性を有する材質から形成することに代えて、或いはそれに加えて、赤外線反射特性を有する皮膜を前記カバー部材の表面にコーティングしても良い。 However, the cover member instead be formed of a material having infrared absorption characteristics, or in addition to, a coating having an infrared reflective properties may be coated on the surface of the cover member.
【0034】 [0034]
又、前記光学部材が、前記鏡枠に対して被写体側より挿入可能となっていると、前記レンズ部の組み付け性が向上し、自動組立などを容易に行うことができる。 Further, the optical member is, when has a insertable from the object side with respect to the lens frame, the lens portion assembling property is improved, and an automatic assembling can be easily performed.
【0035】 [0035]
更に、 第1の発明の撮像装置においては、前記撮像素子の前記光電変換部に近接する位置に、前記光学部材の脚部が配置される場合があるので、前記レンズ部のFナンバーを規定する第1の絞りと、前記第1の絞りに対して被写体側に配置され、周辺光束を規制する第2の絞りとを設けることで、不要光の入射を低減し、前記脚部からの内面反射が、ゴーストとして光電変換部に到達することを抑制することができる。 Further, in the imaging apparatus of the first invention, the position close to the photoelectric conversion unit of the image pickup device, because it may legs of the optical member is arranged, defining the F-number of the lens portion a first diaphragm disposed on the object side with respect to the first aperture, by providing a second diaphragm that regulates peripheral light flux, reduces the incidence of unwanted light, the internal reflection from the leg portion but it is possible to prevent reaching the photoelectric conversion section as a ghost. それにより高画質な画像を形成することができる。 Thereby it is possible to form a high quality image.
【0036】 [0036]
又、前記レンズ部が、被写体側にFナンバーを規定する第1の絞りを有し、像側に強い曲率の面を向けた正の単レンズからなれば、前記撮像素子の光電変換部に入射する光束を、垂直に近い角度で入射させ、すなわちテレセントリックに近いものとすることができ、それにより高画質な画像を得ることができる。 Further, the lens portion has a first diaphragm defining the F-number on the object side, if a positive single lens having a surface with a stronger curvature on the image side, enters the photoelectric conversion portion of the imaging element the light beam to be incident at an angle close to verticality, namely can be made close to a telecentric, whereby it is possible to obtain a high quality image. 更に、レンズ部の形状を、像側に強い曲率の面を向けた正レンズの形状とすることで、第1の絞りとレンズ部の主点との間隔が大きくとれ、よりテレセントリックに近い望ましい構成となる。 Further, the shape of the lens unit, by the shape of the positive lens having a surface with a stronger curvature on the image side, made large distance between the principal point of the first aperture and the lens unit, closer to a telecentric desired configuration to become.
【0037】 [0037]
更に、前記レンズ部が、2枚以上のレンズから構成されると、収差補正の自由度が増大し、より高画質な画像を得ることができる。 Furthermore, the lens unit, and composed of two or more lenses may be flexibility increases the aberration correction, to obtain higher quality images.
【0038】 [0038]
又、前記レンズ部が、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズを含むと、これらを用いることで、球面収差や像面湾曲等の諸収差の補正を良好に行うことができる。 Further, the lens portion, and at least one positive lens and at least one negative lens, by using these, it is possible to perform satisfactorily correct various aberrations such as spherical aberration and curvature of field . 又、前記レンズを樹脂材料から構成した場合に問題となりやすい、温度変化時の屈折率変化やレンズ形状変化の影響も、正レンズと負レンズとを組み合わせることでうち消すことができ、従って温度変化による像点位置の変動を小さく抑えることができる。 Moreover, the lens tends to become a problem when made of a resin material, the influence of the refractive index change and lens shape change at the time of temperature change, can cancel out by combining a positive lens and a negative lens, therefore the temperature change it is possible to suppress the fluctuation of image point position caused by.
【0039】 [0039]
更に、前記レンズ部の最も像側のレンズは正レンズであり、Fナンバーを規定する第1の絞りが、前記最も像側のレンズより被写体側に配置されていれば、前記撮像素子の光電変換部に入射する光束のテレセントリック特性を向上させることができる。 Furthermore, the most image-side lens of the lens unit is a positive lens, a first diaphragm defining the F-number, be disposed on the object side than the most image-side lens, the photoelectric conversion of the imaging device telecentric characteristic of the light beam incident on the part can be improved.
【0040】 [0040]
又、前記レンズ部の各レンズに設けられた光軸に平行な面を係合することにより、各レンズの光軸直交方向の位置決めが行われていれば、複数のレンズの光軸を容易に一致させることができる。 Further, by engaging the surface parallel to the optical axis provided in each lens of the lens unit, if done to position the direction perpendicular to the optical axis of the lenses, facilitate the optical axes of the plurality of lenses it can be matched.
第2の本発明の撮像装置の組み立て方法は、画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた撮像素子が取り付けられた基板に、鏡枠を前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として位置決めして接着する工程と、レンズ部と、前記撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、前記鏡枠に挿入することで、前記基板と前記光学部材とを光軸方向と直交する方向に位置決めし、それにより前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めを行い、前記光学部材の前記当接面を、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接させるか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接させ、それに Assembling method of the second imaging apparatus of the present invention includes a photoelectric conversion portion having pixels arranged, the substrate on which the imaging element is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, the lens frame a step of the photoelectric conversion unit to adhere to the positioning as a positioning reference of the imaging device, and a lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, by inserting the lens frame, said substrate and said positioning the optical member in a direction perpendicular to the optical axis direction, thereby positioning is performed in the direction perpendicular to the optical axis of the lens portion and said photoelectric conversion unit provided in the image pickup device, said optical the abutment surface of the member, abutment or make only directly peripheral surface of the imaging device, or when the surface material around surface of the imaging device is provided, only in the peripheral surface or the surface material is brought into contact, it 前記光学部材の前記レンズ部と前記撮像素子の前記光電変換部との光軸方向の位置決めを行う工程とを備えることを特徴とするので、前記撮像素子の面精度が比較的悪い四隅や側面の部分を用いることなく、前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸方向の位置決めを行うことができ、しかも前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸直交方向の位置決めは、 前記鏡枠を予め前記基板の面に沿って前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として変位させて接着することで達成されるため、同様に前記撮像素子の面精度が比較的悪い四隅や側面の部分を用いることがなく、低コストでありながら高い位置決め精度を達成できることとなる。 Ri Because characterized in that it comprises the step of positioning the optical axis direction between the photoelectric conversion portion and the lens portion of the optical member and the image pickup device, the surface accuracy of the imaging device is relatively poor corners and sides of without using the part, the lens portion and the positioning of the optical axis of the photoelectric conversion unit can perform the image pickup device, moreover direction perpendicular to the optical axis of the photoelectric conversion unit of the image pickup device and the lens unit positioning, because it is achieved by bonding the photoelectric conversion unit of the image pickup device along the surface of advance the substrate the lens frame is displaced as a positioning reference, is relatively poor as well surface accuracy of the imaging device without the use of a part of the four corners or sides, and can achieve high positioning accuracy, yet low cost.
第3の本発明の撮像装置の組み立て方法は、レンズ部と、撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、鏡枠に取り付ける工程と、画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた前記撮像素子が取り付けられた基板に、前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接するように、且つ、 前記レンズ部と前記光電変換部との光軸直交方向の位置決めが行われるように、前記光学部材が取り付けられた前記鏡枠を前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として位置決めして接着する工程とを備えることを特徴とするので、前記撮像素子の面精度が比較的悪 Assembling method of the third image pickup apparatus of the present invention includes a lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, and attaching the lens frame, a photoelectric conversion unit in which pixels are arranged, the substrate on which the image sensor is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, or the contact surface of the optical member abuts directly only around surface of the imaging element, or If the surface material is provided on the peripheral surface of the imaging device, so as to abut only on the peripheral surface or the surface member, and the positioning of the direction perpendicular to the optical axis between said lens portion and the photoelectric conversion portion as is done, because, characterized in that it comprises a step of bonding the optical member is mounted said lens frame to position the photoelectric conversion unit of the image pickup element as a positioning reference, the surface accuracy of the imaging device There relatively evil 四隅や側面の部分を用いることなく、前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸方向の位置決めを行うことができ、しかも前記レンズ部と前記撮像素子の光電変換部との光軸直交方向の位置決めは、 前記鏡枠を前記基板の面に沿って前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として変位させることで達成されるため、同様に前記撮像素子の面精度が比較的悪い四隅や側面の部分を用いることがなく、低コストでありながら高い位置決め精度を達成できることとなる。 Without using a part of the four corners or sides, the optical axis of the lens portion and can be positioned in the optical axis direction of the photoelectric conversion unit of the image pickup device, moreover photoelectric conversion portion and the lens portion and the image pickup device positioning in the orthogonal direction is to be achieved by displacing the positioning reference of the photoelectric conversion unit of the image pickup element along the barrel to a surface of the substrate, likewise the surface accuracy is relatively poor corners of the image sensor or side without using a part of, and thus can achieve high positioning accuracy, yet low cost.
【0041】 [0041]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態にかかる撮像装置の断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view of the imaging apparatus according to this embodiment. 図2は、図1の撮像装置の斜視図である。 Figure 2 is a perspective view of the image pickup apparatus of FIG. 図3は、光学部材の斜視図であり、図4は、光学部材の下面図である。 Figure 3 is a perspective view of an optical member, FIG. 4 is a bottom view of the optical member. 図5は、撮像素子の上面図である。 Figure 5 is a top view of the imaging device.
【0042】 [0042]
光学部材1は、透明な樹脂材を素材とし、図1に示すように、管状の脚部1cと、脚部1cの一部としてその下端に形成された4つの当接部1d(当接部1dの下面が当接面)と、脚部1cの上端周囲に形成された段部1eと、脚部1cの上端を塞ぐ板状の上面部1bと、上面部1bの中央に形成された凸レンズ部1aとから一体で形成されている。 The optical member 1, a transparent resin material as a raw material, as shown in FIG. 1, a tubular leg portion 1c, 4 one abutment portion 1d formed on the lower end as part of the leg portion 1c (contact portion the lower surface of 1d abutment surface), and the stepped portion 1e which is formed at the upper end around the leg 1c, a plate-shaped upper surface portion 1b that closes the upper end of the leg portion 1c, a convex lens formed on the center of the upper surface portion 1b It is integrally formed from the part 1a. 尚、上面部1bの上面であって、凸レンズ部1aの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部1aのFナンバーを規定する第1の絞りとしての開口3aを有する絞り板3が接着等により固定されている。 Incidentally, a top surface of the top portion 1b, on the periphery of the convex lens portion 1a, consists of light-shielding material, the diaphragm plate 3 having an opening 3a as a first stop which defines the F-number of the convex lens portion 1a is and it is fixed by bonding or the like.
【0043】 [0043]
光学部材1の外側には、遮光性のある素材からなる鏡枠4が配置されている。 Outside the optical member 1, the lens frame 4 consisting of a light-shielding material is disposed. 鏡枠4は、図2から明らかなように、角柱状の下部4aと、円筒状の上部4bとを設けている。 Lens frame 4, as is apparent from FIG. 2, are provided with prismatic lower 4a, and a cylindrical upper portion 4b. 下部4aの下端は、基板PC上に当接し、接着剤Bにより固着されている。 The lower end of the lower 4a abuts on the substrate PC, is fixed by the adhesive B. 下部4aの上面は、隔壁4cにより周辺側が覆われており、隔壁4cの円形内周面には、光学部材1の脚部1cが密着的に嵌合している。 Upper surface of the lower 4a has peripheral side is covered by the partition wall 4c, the circular inner peripheral surface of the partition wall 4c, the leg portion 1c of optical member 1 is fitted in close contact manner. 従って、基板PCと鏡枠4とを、例えば自動組立機に備えられた光学センサ(不図示)などを用いて、隔壁4cの円形内周面中心と、後述する撮像素子2bの光電変換部2dの中心を一致させるように位置決め配置するだけで、後述する撮像素子2bの光電変換部2dに対してレンズ部1aを、光軸直交方向に精度良く位置決めすることができる。 Accordingly, the substrate PC and lens frame 4, for example, an optical sensor (not shown) provided in the automatic assembly machine by using a, a circular inner peripheral surface center of the partition wall 4c, the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b which will be described later just place positioning the center of to match, can the lens portion 1a with respect to the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b which will be described later, is positioned accurately in the direction orthogonal to the optical axis.
【0044】 [0044]
一方、鏡枠4の上部4bの上端には、遮光板5が接着剤Bにより取り付けられている。 On the other hand, the upper end of the upper 4b of the lens frame 4, light shielding plate 5 is attached by adhesive B. 遮光板5は、その中央に第2の絞りとしての開口5aを有している。 Shielding plate 5 has an opening 5a as a second aperture in the center. 遮光板5の開口5aの下方には、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ7が、接着剤Bにより取り付けられている。 Below the opening 5a of the light shielding plate 5, filter 7 made of a material having infrared absorption characteristics is attached by adhesive B. 遮光板5とフィルタ7とでカバー部材を構成する。 Constituting the cover member in the light-shielding plate 5 and filter 7.
【0045】 [0045]
図1において、遮光板5と、光学部材1の段部1eとの間には、ゴムあるいはバネ部材などからなる弾性部材6が配置され、遮光板5が鏡枠4に取り付けられることで弾性変形し、その弾性力により、光学部材1を図1中、下方に向かって押圧している。 In Figure 1, a light shielding plate 5, between the step portion 1e of optical member 1, the elastic member 6 made of rubber or a spring member is arranged, elastically deformed by the light blocking plate 5 is attached to the lens frame 4 and, by its elastic force, in Figure 1 the optical member 1, and presses downward. よって、遮光板5からの力は、鏡枠4を介して基板PCには伝達されるものの、直接、撮像素子2bに伝達されることがない。 Therefore, the force from the light-shielding plate 5, although is transmitted to the substrate PC through the lens frame 4, directly, is not transmitted to the image pickup element 2b. 尚、弾性部材6を絞り板3と一体で形成すれば、部品点数の削減を図ることができる。 Incidentally, by forming integrally with the diaphragm plate 3 the elastic members 6, it is possible to reduce the number of parts.
【0046】 [0046]
図5において、撮像ユニット2は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサーなどの撮像素子2bからなる。 5, the imaging unit 2 is composed of image pickup element 2b such as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor. 矩形薄板状の撮像素子2bの下面は、基板PCの上面に取り付けられている。 The lower surface of the rectangular thin plate-like image sensor 2b is attached to the upper surface of the substrate PC. 撮像素子2bの上面中央には、画素が2次元的に配列された光電変換部2dが形成されており、その周囲には、撮像素子2bの内部であって且つ内側に画像処理回路が構成されている周囲面2aが形成されている。 The center of the upper surface of the image pickup element 2b, pixels are formed two-dimensionally arrayed photoelectric conversion unit 2d, the periphery thereof, the image processing circuit is formed on the inside and an internal imaging device 2b peripheral surface 2a in which are formed. 薄い側面に直交するように交差した周囲面2aの外縁近傍には、多数のパッド2cが配置されている。 The vicinity of the outer edge of the intersecting peripheral surface 2a so as to be perpendicular to the thin side surface, a number of pads 2c are arranged. 結線用端子であるパッド2cは、図1に示すごとくワイヤWを介して、基板PCに接続されている。 Pad 2c is a connection terminal via a wire W as shown in FIG. 1, are connected to the substrate PC. ワイヤWは、基板PC上の所定の回路に接続されている。 Wire W is connected to a prescribed circuit on the substrate PC.
【0047】 [0047]
更に、図4から明らかなように、光学部材1の当接部1dは、脚部1cの下端から円弧状に突出し脚部1cの一部を構成してなり、図5で点線に示すように、撮像素子2bの周囲面2aにおいて、パッド2cの内側に、当接部1dのみが当接した状態で配置されることとなる。 Furthermore, as is clear from FIG. 4, contact portion 1d of optical member 1 is made to constitute part of the projecting from the lower end of the leg portion 1c arcuately leg 1c, as shown in dotted line in FIG. 5 in peripheral surface 2a of image pickup element 2b, the inside of the pad 2c, and only the contact portion 1d is arranged in contact with each. 従って、面平面度に関しては、当接部1dの下面(当接面)のみ所定範囲に維持されれば足りる。 Thus, for the surface flatness, sufficient that only the lower surface of the contact portion 1d (abutment surface) is maintained at a predetermined range. なお、本実施形態では、4ヶ所の当接部を設けてはいるが、2ヶ所もしくは3ヶ所でもよい。 In the present embodiment, although the provided abutment four places, or at two points or three points. 当接部1dが、撮像素子2bの周囲面2aに当接した状態で、光学部材1の段部1eの下面と、鏡枠4の下部4aの隔壁4cとの間には、スキマΔが形成されるようになっているので、レンズ部1aと撮像素子2bの光電変換部2dとの距離L(即ち光軸方向の位置決め)は、脚部1cの長さにより精度良く設定されるようになっている。 Contact portion 1d is in contact with the peripheral surface 2a of image pickup element 2b, a lower surface of the step portion 1e of optical member 1, between the partition wall 4c of lower portion 4a of lens frame 4, gap Δ is formed since it is adapted to be a distance between the photoelectric conversion unit 2d of the lens portion 1a and the image pickup element 2b L (i.e. the optical axis direction positioning) is adapted to be accurately set by the length of the leg portion 1c ing. 又、光学部材1をプラスチック材料で構成しているので、温度変化時のレンズ部の屈折率変化に基づく合焦位置のズレを低減することも可能である。 In addition, since the configuration of the optical member 1 of plastic material, it is possible to reduce the deviation of the focus position based on the change in the refractive index of the lens portion during temperature changes. すなわち、プラスチックレンズは温度が上昇するにつれて、レンズの屈折率が下がり、結像位置がレンズから離れる方向に変化する。 That is, the plastic lens as the temperature increases, decreases the refractive index of the lens is changed in the direction in which the imaging position is moved away from the lens. 一方、脚部1cは温度上昇により伸びるため、合焦位置ずれの低減効果がある。 On the other hand, the leg portion 1c for extending the temperature rises, there is a reduction of the focus position shift. 尚、本実施の形態の光学部材1は、比重が比較的軽いプラスチック材料からなるので、同一体積でもガラスに比べて軽量であり、かつ衝撃吸収特性に優れるため、撮像装置を誤って落としたような場合でも、撮像素子2bの破損を極力抑制できるという利点がある。 Incidentally, the optical member 1 of this embodiment, since the specific gravity of a relatively light plastic material, even in the same volume is lighter than glass, and is excellent in impact absorbing properties, as accidentally dropped the imaging device even if such an advantage that as much as possible to suppress the damage of the image pickup element 2b.
【0048】 [0048]
又、図5に示すように、光学部材1が鏡枠4の中で任意に回転できる構造であると、当接部1dがパッド2cと干渉してしまうので、回転が規制されながら組付けられる構造(例えば回転ストッパを鏡枠4に設けるなど)が好ましい。 Further, as shown in FIG. 5, when a structure in which the optical member 1 can rotate arbitrarily in the mirror frame 4, the contacting portion 1d will interfere with the pad 2c, it is assembled while rotation is restricted structure (eg providing the rotation stopper lens frame 4) is preferable.
【0049】 [0049]
本実施の形態の動作について説明する。 A description will be given of the operation of this embodiment. 光学部材1のレンズ部1aは、被写体像を、撮像素子2bの光電変換部2dに結像する。 Lens portion 1a of the optical member 1, an object image is imaged on the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b. 撮像素子2bは、受光した光の量に応じた電気的信号を画像信号等に変換しパッド2cおよびワイヤWを介して出力できるようになっている。 Imaging device 2b is enabled to output via the converted pad 2c and wire W electrical signal corresponding to the amount of received light into an image signal or the like.
【0050】 [0050]
更に、本実施の形態においては、光学部材1を基板PC上に取り付けるのではなく、撮像素子2bの周囲面2a上に取り付けているので、光学部材1の脚部1c(当接部1dを含む)の寸法精度、即ち、上述した距離Lの精度を管理することで、組み付け時に、レンズ部1aの合焦位置に関する調整を不要とできる。 Further, in this embodiment, instead of attaching the optical element 1 on the substrate PC, since the mounted on the peripheral surface 2a of image pickup element 2b, including leg 1c (contact portion 1d of optical member 1 dimensional accuracy of), i.e., by controlling the accuracy of the distance L mentioned above, during assembly, the adjustment for focusing position of lens portion 1a can be eliminated. 本発明の実施の形態にかかる撮像装置は、被写体距離に応じたピント調整機構が無いため、撮像装置のレンズとしては、遠距離被写体から近距離被写体までピントが合う、パンフォーカスレンズである必要がある。 Imaging device according to the embodiment of the present invention, because there is no focus adjustment mechanism in accordance with the object distance, the lens of the imaging device, in focus from a far object to a short distance object, must be deep focus lens is there. 従って、過焦点距離U≒f /(F×2P)(ただし、f:レンズの焦点距離、F:レンズのFナンバー、P:撮像素子の画素ピッチ)における、レンズ部1aの像点位置と、撮像素子2bの光電変換部2dとの光軸方向の位置を一致させることにより、幾何光学的には、無限遠方からU/2の距離の物体にピントが合っているとみなせる状態となる。 Therefore, hyperfocal distance U ≒ f 2 / (F × 2P) ( however, f: focal length of the lens, F: F-number of the lens, P: pixel pitch of image sensor) in, and the image point position of the lens portion 1a , by matching the position of the optical axis of the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, in the geometrical optics, consisting infinity a state regarded as being in focus on an object distance of U / 2. 例えば、f=3.2mm、F=2.8、P=0.0056mmの場合、基準被写体距離として、過焦点距離U≒f /(F×2P)=0.33mにおけるレンズ部1aの像点位置と、撮像素子2bの光電変換部2dとの光軸方向の位置を一致させるように、上述の距離Lを設定すれば、無限遠方から約0.17mの距離までピントが合っている状態になる。 For example, f = 3.2mm, F = 2.8 , the case of P = 0.0056mm, as a reference object distance, the image of the lens portion 1a in the hyperfocal distance U ≒ f 2 /(F×2P)=0.33m and the point position, so as to match the position of the optical axis of the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, by setting the distance L mentioned above, are in focus from infinity to a distance of about 0.17m state become. また、必ずしも過焦点距離を基準被写体距離とする必要は無く、例えばより遠方の画質に重点を置きたい場合は、基準被写体距離を過焦点距離より遠方に設定すればよい(具体的には上述の距離Lを若干短めにすればよい。)。 Also, always necessary to the hyperfocal distance as a reference object distance without example if you wish to place more emphasis on distant image quality, the reference object distance may be set from the hyperfocal distance far (specifically described above the distance L may be a little to short.). ここで、距離Lの精度であるが、パンフォーカスレンズとして合焦位置の調整を不要とするためには、撮像装置2bの光電変換部2dと、レンズ部1aの基準被写体距離における像点の光軸方向のズレを、空気換算長で±0.5×(F×2P)(F:撮影レンズのFナンバー、P:撮像素子の画素ピッチ)程度に抑える必要がある。 Here, an accuracy of the distance L, in order to eliminate the need for adjustment of the focus position as a pan-focus lens, a photoelectric conversion unit 2d of the image pickup device 2b, the image point in the reference object distance of lens portion 1a Light the displacement in the axial direction, ± 0.5 × at length in air (F × 2P) (F: F-number of the taking lens, P: pixel pitch of image sensor) is necessary to suppress the degree. また、望ましくは±0.25×(F×2P)程度に抑えるのがよい。 Also, preferably, it is suppressed to the extent ± 0.25 × (F × 2P). このズレが大きいと、無限遠方や至近距離における画質が劣化してしまい好ましくない。 If this shift is large, undesirable image quality in an infinite distance and close distance will be degraded.
【0051】 [0051]
更に、本実施の形態によれば、光学部材1の脚部1cの当接部1dが、撮像素子2bの周囲面2aに当接することで、レンズ部1aと撮像素子2bの光電変換部2dとの光軸方向の位置決めが行われ、従って撮像素子2bの面精度が比較的悪い四隅の部分を用いることなく、レンズ部1aと撮像素子2bの光電変換部2dとの光軸方向の位置決めを行うことができる。 Furthermore, according to this embodiment, contact portion 1d of leg portion 1c of optical member 1, it abuts against the peripheral surface 2a of image pickup element 2b, and the photoelectric conversion unit 2d of the lens portion 1a and the image pickup element 2b performing positioning in the optical axis direction is performed, thus without surface accuracy of the image pickup element 2b is used relatively poor corners of the portion, the positioning of the optical axis of the photoelectric conversion unit 2d of the lens portion 1a and the image pickup element 2b be able to. 又、鏡枠4が、基板PCに撮像素子2bの光電変換部2dを位置決め基準にして設置されることで、レンズ部1aと撮像素子2bの光電変換部2dとの光軸直交方向の位置決めが行われるので、同様に撮像素子2bの面精度が比較的悪い四隅の部分を用いることがなく、低コストでありながら高い位置決め精度を達成できることとなる。 Further, the lens frame 4, the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b by being placed in the positioning reference on the substrate PC, positioning of the optical axis perpendicular to the direction of the photoelectric conversion unit 2d of the lens portion 1a and the image pickup element 2b since performed similarly without using a surface accuracy is relatively poor corners of the portion of the image pickup element 2b, and thus can achieve high positioning accuracy, yet low cost.
【0052】 [0052]
特に、撮像素子2bの周囲面2aに、撮像素子2bと基板PCとを接続するためのパッド2c及びワイヤWが形成されているような場合、脚部1cの当接部1dが、パッド2cよりも光電変換部2d側において周囲面2aに当接するように構成すれば、撮像素子2bをコンパクトな構成に維持しつつも、当接部1dの当接面積を大きく確保でき、それにより光学部材1を安定させると共に、当接面の面圧を低く抑えることができるため、撮像素子2bの保護を図りながらも、パッド2cやワイヤWとの干渉が抑制され、しかも高精度の位置決めが達成されることとなる。 In particular, the peripheral surface 2a of image pickup element 2b, if such pads 2c and wire W for connecting the image pickup element 2b and the substrate PC is formed, the contact portion 1d of leg portion 1c, from the pad 2c if also configured to contact the peripheral surface 2a in the photoelectric conversion unit 2d side, while maintaining the image pickup element 2b in a compact configuration, can ensure the contact area of ​​the contact portion 1d larger, whereby the optical member 1 together with stabilizing, it is possible to suppress the surface pressure of the contact surface low, while achieving protection of the image pickup element 2b, interference with pad 2c and wire W are suppressed, moreover high- precision positioning is achieved and thus. また、光電変換部2dを、撮像素子2bの中央部に配置すると、周囲面2aにおける脚部1cの当接部1dが当接可能な領域を、レンズ部1aの光軸に対し対称に配置できるため、撮像素子2bをコンパクトな構成に維持しつつも、当接部1dの下面の面積を広く確保でき、安定した位置決めを達成できる。 Further, the photoelectric conversion unit 2d, when placed in the center of the image pickup element 2b, can be placed abutting portion 1d is contactable area of ​​the leg portion 1c in peripheral surface 2a, symmetrically with respect to the optical axis of the lens portion 1a Therefore, while maintaining the image pickup element 2b in a compact configuration, can be widely ensured the area of ​​the lower surface of the contact portion 1d, it can achieve stable positioning. 望ましくは、図5に示すように、光電変換部2dの中心を、撮像素子2bの中心に一致させるのがよい。 Desirably, as shown in FIG. 5, the center of the photoelectric conversion unit 2d, it is preferable to match the center of the image sensor 2b. これにより、撮像素子2b全体の構造が、光学部材1のレンズ部1aの光軸に対し、対称に近い構造となるため、部品形状をより単純化できる。 Thus, the entire structure of the image pickup element 2b is, the optical axis of the lens portion 1a of the optical member 1, to become close to the symmetrical structure, can be more simplified part shape. 尚、鏡枠4が基板PCに接着されており、他の2ヶ所の接着部とあわせて、撮像装置の外部に対して、異物が侵入しないよう密封された状態に維持されるため、撮像素子2bの光電変換部2dに対する異物の悪影響を排除することができる。 Since the lens frame 4 is bonded to the substrate PC, which together with the adhesive portion of the other two locations, to an external imaging device, the foreign matter is maintained in a sealed state not to penetrate, the imaging device it is possible to eliminate the adverse effects of foreign matter with respect to the photoelectric conversion unit 2d of 2b. これらに用いる接着剤は、防湿性を有するのが好ましい。 Adhesive used in these preferably has a moisture-proof. これにより、湿気の侵入による撮像素子やパッドの表面劣化を防ぐことができる。 Thus, it is possible to prevent the surface deterioration of the image pickup element and the pad due to moisture intrusion.
【0053】 [0053]
更に、光学部材1を、鏡枠4に対して光軸方向に押圧する弾性部材6を設けているので、かかる弾性部材6の弾性力を用いて、光学部材1を適切な力で光軸方向に沿って押しつけることができ、内側に回路が配置された撮像素子2bの周囲面2aに過大なストレスが生じることがない。 Furthermore, the optical member 1, since an elastic member 6 for pressing the optical axis direction with respect to the lens frame 4, by using an elastic force of such resilient members 6, the optical axis of the optical member 1 in the appropriate force can be pressed along, never excessive stress occurs in the peripheral surface 2a of image pickup element 2b which a circuit is arranged inside. また鏡枠4の光軸方向に大きな力が加わった場合でもその力は鏡枠4を介して基板PCには伝達するが、直接撮像素子2bに伝達することはなく、撮像素子2bの保護という観点から好ましい。 Although even when a large force is applied in the optical axis direction of the lens frame 4 the force is transmitted to the substrate PC through the lens frame 4, not be transmitted directly to the image pickup element 2b, that protection of the image sensor 2b from the viewpoint.
【0054】 [0054]
又、遮光板5とフィルタ7とで構成するカバー部材を、レンズ部1aより被写体側に配置しているので、レンズ部1aを剥き出しにすることなく、その保護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れる。 Further, a cover member composed of light-shielding plate 5 and filter 7, since the arrangement on the object side from the lens portion 1a, without the lens portion 1a uncovered, with its protection is attained, foreign matter into the lens surface It attained also of adhesion prevention. 更に、フィルタ7が、赤外線吸収特性を有する材質から形成されているので、別個に赤外線カットフィルタを設ける必要がなくなり、部品点数を削減できるため好ましい。 Further, the filter 7, because it is formed of a material having infrared absorbing characteristics, it is not necessary to separately provide an infrared cut filter, preferably for the number of parts can be reduced. フィルタ7に赤外線カット特性を付与する代わりに、光学部材1自体を赤外線吸収特性のある素材から形成したり、レンズ1aの表面に、赤外線カット特性を有する皮膜をコーティングすることも考えられる。 Instead of applying the infrared cut characteristics in the filter 7, or to form an optical member 1 itself from the material with infrared absorption characteristics, the surface of the lens 1a, it is also conceivable to coat a film having infrared blocking characteristics.
【0055】 [0055]
更に、組み付け時において、遮光板5を鏡枠4から取り外した状態で、光学部材1を、鏡枠4に対して被写体側より挿入することができ、その後、遮光板5を鏡枠4に組み付けることができる。 Further, during assembly, in a state of detaching the light-shielding plate 5 from the lens frame 4, the optical member 1 can be inserted from the object side with respect to the lens frame 4, then, assembling the light shielding plate 5 to the lens frame 4 be able to. このような構成により、光学部材1の組み付け性が向上し、自動組立などを容易に行うことができる。 Such a configuration improves the assembling optical member 1, such as automatic assembly can be easily performed. この際に、鏡枠4の下部4aいずれかに空気逃げの孔を形成しておくと、鏡枠4と光学部材1とのスキマがわずかであっても、容易に組み付けを行うことができる。 At this time, the previously formed an air escape hole to either the bottom 4a of the lens frame 4, even slight gap between the lens frame 4 and the optical member 1 can be performed easily assembled. 但し、かかる空気逃げの孔は、組み付け後に充填剤などで封止することで、外部からの異物の侵入や、湿気による撮像素子およびパッドの表面劣化などを抑制することが好ましい。 However, holes of such air escape, by sealing with such fillers after assembling, intrusion of foreign matters from the outside, it is preferable to suppress such surface deterioration of the imaging device and the pad due to moisture. また、かかる場合の充填剤は、光漏れを抑制するように遮光性のあるものが好ましい。 Also, fillers such a case, some of the light-shielding so as to suppress the light leakage are preferable. 尚、基板PCに鏡枠4を接着した後に、光学部材1を挿入しても良く、或いは光学部材1を鏡枠4に取り付けた後に、そのユニット毎基板PCに接着するようにしても良く、それにより工程の自由度が確保される。 Incidentally, after bonding the lens frame 4 on the substrate PC, it may be inserted an optical member 1, or after mounting the optical member 1 in lens frame 4 may be bonded to the unit for each board PC, whereby the degree of freedom in process is ensured. 後者の組付手順とする場合は、鏡枠4の隔壁4cは光学部材1の抜け落ち防止の機能をかねることができる。 If the latter assembling step, the partition wall 4c of lens frame 4 can also serve as the function of preventing falling out of the optical member 1.
【0056】 [0056]
光学部材1の脚部1cが、撮像素子2b光電変換部2dの近くに配置されているため、結像に寄与しない光束が脚部1cに反射し、光電変換部2dに入射することで、ゴーストやフレアが生じる原因となることが懸念される。 Leg portion 1c of optical member 1 is, because it is located near the image pickup element 2b photoelectric conversion unit 2d, that the light beams not contributing to imaging is reflected on the leg portion 1c, is incident on the photoelectric conversion unit 2d, the ghost it is a concern that cause or flare occurs. これを防止するには、レンズ部1aのFナンバーを規定する第1の絞り(開口3a)の被写体側に、周辺光束を規制する第2の絞り(開口5a)を配置し、不要光の入射を低減させるのが効果的である。 To prevent this, the object side of the first diaphragm defining the F-number of the lens portion 1a (opening 3a), a second diaphragm that regulates peripheral light flux (aperture 5a) disposed, the incidence of unnecessary light it is effective to reduce. なお、撮像素子2bの光電変換部2dの短辺・長辺、対角方向で画角が異なるため、第2の絞りの開口5aを矩形とすることで、より一層の効果が得られる。 Since the short sides and long sides of the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, the angle of view in the diagonal direction are different by a second diaphragm aperture 5a rectangular, further effect can be obtained. 更に、本実施の形態では、遮光板5の開口5aにこの機能を持たせているが、フィルタ7の被写体側に、遮光性を有する被膜を必要な開口部以外にコーティング又は塗布することで絞りを形成してもよい。 Further, in this embodiment, although not have this feature in the opening 5a of the light shielding plate 5, on the object side of the filter 7, squeezed by coating or applying a film having a light shielding property in addition to the openings required it may be formed. 又、同様な理由により、脚部1cの少なくとも一部に内面反射防止処理を施すのが好ましい。 Also, for the same reason, preferably performed at least in part on the internal reflection prevention processing of the leg 1c. 内面反射防止処理とは、例えば表面粗さを粗くした面を形成し、結像に寄与しない光束を散乱させるようにすること、反射防止コーティングまたは低反射特性を有する塗料を塗布することを含む。 The internal reflection prevention treatment, including, for example, to form a roughened surface with surface roughness, to ensure that scatter light flux which does not contribute to image formation, applying a coating material having an antireflective coating or a low reflection characteristic.
【0057】 [0057]
又、開口3aを備えた絞り板3をレンズ部1aの入射面側に設けているので、撮像素子2bの光電変換部2dに入射する光束を、垂直に近い角度で入射させ、すなわちテレセントリックに近いものとすることができ、それにより高画質な画像を得ることができる。 In addition, since the provided diaphragm plate 3 equipped with aperture 3a on the incident surface side of the lens portion 1a, the light beam incident on the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, is incident at an angle close to verticality, namely close to the telecentric it is a thing, thereby to obtain a high-quality image. 更に、レンズ部1aの形状は、像側に強い曲率の面を向けた正レンズの形状とすることで、第1の絞り(開口3a)とレンズ部1aの主点との間隔が大きくとれ、よりテレセントリックに近い望ましい構成となる。 Furthermore, the shape of the lens portion 1a, by the shape of the positive lens having a surface with a stronger curvature on the image side, the distance between the principal point of the first diaphragm (aperture 3a) and a lens portion 1a is made large, It becomes more telecentric near desired configuration. 本実施の形態では、レンズ部1aを物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状としている。 In the present embodiment, it is a positive meniscus lens portion 1a has a convex surface directed toward the object side. また、より高画質な画像を得るためには、後述する第3の実施の形態のごとく、レンズ部を複数枚のレンズで構成するのが好ましい。 Further, in order to obtain a higher quality image, as the third embodiment described later, it is preferable to constitute the lens unit a plurality of lenses.
【0058】 [0058]
図7は、第2の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。 Figure 7 is a diagram illustrating an imaging device according to the second embodiment. 第2の実施の形態においては、上述した実施の形態に対して、絞り板及び遮光板の構成を変更した点のみが異なるため、その他の同様な構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。 In the second embodiment, to the above-described embodiment, since only in that changing the configuration of the diaphragm plate and the light shielding plate is different, with respect to other similar configurations, descriptions are denoted by the same reference numerals omitted.
【0059】 [0059]
図7において、鏡枠4の上部4bの上端には、薄い遮光シート8を上面に貼り付けた保持部材5'が、接着剤Bにより取り付けられている。 7, the upper end of the upper 4b of the lens frame 4, the thin light shielding sheet 8 is pasted holding member 5 'on the upper surface, it is attached with an adhesive B. 遮光性のある素材からなる保持部材5'の中央の開口5a'内には、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ7'が嵌合配置されている。 The 'central opening 5a' of the holding member 5 made of a light-shielding material, a filter 7 made of a material having infrared absorption characteristics' is fitted arranged. 保持部材5'の開口5a'の上縁には、テーパ面5b'が形成されており、ここに接着剤Bを付着させることによって、保持部材5'とフィルタ7'との接合を行うことができる。 The upper edge of 'the opening 5a' of the holding member 5 'and is formed by depositing an adhesive B here, the holding member 5' tapered surface 5b be carried out with the joining of the filter 7 ' it can. 更に、保持部材5'は、開口5a'の下方に向かって突出し内径が段々と縮径する縮径部5c'を設けており、その下端の最も絞られた部分が、第1の絞り5d'を構成する。 Further, the holding member 5 ', the opening 5a' reduced diameter portion 5c that protrudes inside diameter downwardly of diameter decreases progressively 'are provided, the most constricted portion of its lower end, a first aperture 5d' constitute a. 又、遮光シート8の中央開口8aが第2の絞りを構成する。 The central opening 8a of the light shielding sheet 8 constitutes a second diaphragm. 保持部材5'とフィルタ7'と遮光シート8とでカバー部材を構成する。 Holding member 5 'and the filter 7' constituting the cover member and the light shielding sheet 8.
【0060】 [0060]
本実施の形態によれば、保持部材5'とフィルタ7'と遮光シート8とで構成するカバー部材を、光学部材1のレンズ部1aより被写体側に配置しているので、レンズ部1aを剥き出しにすることなく、その保護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れる。 According to this embodiment, a cover member composed of holding member 5 'and the filter 7' and light-shielding sheet 8, since the arrangement on the object side from the lens portion 1a of the optical member 1, expose the lens portion 1a without having to, together with its protection is attained, thereby also preventing adhesion of foreign substances to the lens surface. 更に、かかるカバー部材は一体で形成できることから、撮像装置全体の部品点数の削減に貢献する。 Furthermore, such cover member from can be formed integrally, which contributes to reduction of the imaging device overall component count.
【0061】 [0061]
上述の実施の形態と同様に、光学部材1の脚部1cが、撮像素子2bの光電変換部2dの近くに配置されているため、結像に寄与しない光束が脚部1cに反射し、光電変換部2dに入射することで、ゴーストやフレアが生じる原因となることが懸念される。 Similar to the embodiment described above, the leg portion 1c of optical member 1 is, because it is located near the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, the light flux not contributing to imaging is reflected on the leg portion 1c, photoelectric by entering the conversion unit 2d, it is feared to cause ghost or flare occurs. 本実施の形態においては、レンズ部1aのFナンバーを規定する第1の絞り5a'の被写体側に、周辺光束を規制する第2の絞り(開口8a)を配置し不要光の入射を低減している。 In the present embodiment, the object side of the first diaphragm 5a 'for defining the F-number of the lens portion 1a, and disposing a second diaphragm that regulates peripheral light flux (opening 8a) to reduce incidence of unwanted light ing. なお、撮像素子2bの光電変換部2dの短辺・長辺、対角方向で画角が異なるため、第2の絞りの開口8aを矩形とすることで、より一層の効果が得られる。 Since the short sides and long sides of the photoelectric conversion unit 2d of the image pickup element 2b, the angle of view in the diagonal direction are different by a second diaphragm aperture 8a with rectangular, further effect can be obtained.
【0062】 [0062]
図8は、図1,7の実施の形態に適用可能である光学部材1のレンズ部1aの第1の実施例(実施例1)に関する収差図である。 Figure 8 is an aberration diagram relating to a first embodiment of the lens portion 1a of the optical member 1 is applicable to the embodiment of FIG. 1 and 7 (Example 1). 又、[表1]に、本実施例のレンズ部のレンズデータを示す。 Also, in [Table 1] shows lens data of the lens unit of the present embodiment.
【表1】 [Table 1]
本明細書中で用いる表中の記号については、fは全系の焦点距離(mm)、FはFナンバー、ωは半画角(°)、rは曲率半径(mm)、dは軸上面間隔(mm)、ndはd線に対する屈折率、νdはアッベ数である。 Symbols in the tables used herein, f is the focal length of the entire system (mm), F is F number, omega denotes a half angle (°), r denotes a radius of curvature (mm), d is the axial surface interval (mm), nd is the refractive index at the d-line, [nu] d is the Abbe number.
【0063】 [0063]
また面No. The surface No. 中の*は非球面であることを示しており、かかる非球面は、面の頂点を原点とし光軸方向をX軸とする直交座標系において、頂点曲率をC、円錐定数をK、非球面係数をA ,A ,A ,A 10 ,A 12として、以下の数式で表される。 * Indicates that the aspherical surface in, such aspheric, in an orthogonal coordinate system with X-axis and optical axis direction of the apex of the surface as the origin, the vertex curvature C, and conic constant K, aspheric coefficients as a 4, a 6, a 8 , a 10, a 12, is represented by the following formula.
【数1】 [Number 1]
【数2】 [Number 2]
【0064】 [0064]
図9は、図1,7の実施の形態に適用可能である光学部材1のレンズ部1aの第2の実施例(実施例2)に関する収差図である。 Figure 9 is an aberration diagram relating to a second embodiment of the lens portion 1a of the optical member 1 is applicable to the embodiment of FIG. 1 and 7 (Example 2). 又、[表2]に、本実施例のレンズ部のレンズデータを示す。 Further, in Table 2 shows lens data of the lens unit of the present embodiment.
【表2】 [Table 2]
【0065】 [0065]
図10は、第3の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。 Figure 10 is a diagram illustrating an imaging device according to the third embodiment. 第3の実施の形態においては、図2の実施の形態に対して、複数のレンズ部を有するように光学部材の構成を変更した点のみが主として異なるため、脚部と撮像素子との当接位置を含む、その他の同様な構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。 In the third embodiment, the abutment against the embodiment of FIG. 2, since only in that changing the configuration of the optical member so as to have a plurality of lens portions are different mainly, the legs and the imaging device position including, for other similar configurations, and the description thereof is omitted denoted by the same reference numerals.
【0066】 [0066]
図10において、光学部材19は、それぞれプラスチック材料からなる像側レンズ1'と被写体側レンズ9とから構成されている。 10, optical member 19 is constituted by the respective image-side lens 1 made of plastic material 'and the object side lens 9. 像側レンズ1'は、図1に示す光学部材1と類似の形状を有しているが、上部に形成されたリング部1f'の光軸方向高さが増大している。 An image side lens 1 'is an optical member 1 shown in FIG. 1 has a similar shape, formed on the upper ring portion 1f' optical axis height is increasing. リング部1f'の半径方向内側であって上面部1b'の上方には、Fナンバーを規定する絞り板3を介して被写体側レンズ9が配置されている。 Above the 'a radially inner upper surface section 1b' ring section 1f is subject side lens 9 is arranged via the aperture plate 3 for defining the F-number. 被写体側レンズ9は、リング部1f'の内周に嵌合するフランジ部9bと、中央に形成されたレンズ部9aとから構成されている。 Object side lens 9 is composed of a flange portion 9b is fitted to the inner periphery of the ring portion 1f ', lens section 9a that is formed in the center. 像側レンズ1'のレンズ部1a'が正のレンズであるのに対し、被写体側レンズ9のレンズ部9aは、負のレンズとなっている。 While 'lens portion 1a of the' image side lens 1 is a positive lens, the lens portion 9a of the object side lens 9 is a negative lens. 尚、本実施の形態では絞り板3は、レンズ部1a'、9aのレンズ間距離を規制するスペーサとして機能し、且つ絞り板3の開口3aがFナンバーを規定する第1の絞りとして機能する。 Incidentally, diaphragm plate 3 in the present embodiment, the lens portion 1a ', serves as a spacer for regulating the inter-lens distance of 9a, and aperture 3a of the diaphragm plate 3 functions as a first diaphragm defining the F-number .
【0067】 [0067]
像側レンズ1'のリング部1f'の内周面と、被写体側レンズ9のフランジ部9bの外周面とは、互いに同径であり且つ光軸に平行になっているので、かかる面同士が係合することにより、レンズ部1a'、9aの光軸直交方向の位置決めを行うことができ、それらの光軸を容易に一致させることができる。 And the inner circumferential surface of 'the ring portion 1f' of the image side lens 1, and the outer peripheral surface of the flange portion 9b of the object side lens 9, so are parallel and and to the optical axis of the same diameter to one another, it takes faces thereof by engaging the lens portion 1a ', can be positioned in 9a perpendicular to the optical axis direction, their optical axes can be easily matched. 尚、像側レンズ1'に対して、被写体側レンズ9は、その周囲に付与された接着剤Bにより接合されている。 Incidentally, with respect to the image side lens 1 ', the object side lens 9 is bonded by an adhesive agent B is applied to the periphery thereof.
【0068】 [0068]
鏡枠4の上部4bの上端には、薄い遮光シート8を上面に貼り付けた保持部材5'が、接着剤Bにより取り付けられている。 The upper end of the upper 4b of the lens frame 4, the thin light shielding sheet 8 is pasted holding member 5 'on the upper surface, it is attached with an adhesive B. 遮光性のある素材からなる保持部材5'の中央の開口5a'内には、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ7'が嵌合配置されている。 The 'central opening 5a' of the holding member 5 made of a light-shielding material, a filter 7 made of a material having infrared absorption characteristics' is fitted arranged. 保持部材5'の開口5a'の上縁には、テーパ面5b'が形成されており、ここに接着剤Bを付着させることによって、保持部材5'とフィルタ7'との接合を行うことができる。 The upper edge of 'the opening 5a' of the holding member 5 'and is formed by depositing an adhesive B here, the holding member 5' tapered surface 5b be carried out with the joining of the filter 7 ' it can. 更に、保持部材5'は、開口5a'の下方に向かって突出し内径が段々と縮径する縮径部5c'を設けているが、かかる部分は、不要光の侵入を抑制する遮光部として機能する。 Further, the holding member 5 ', the opening 5a' is protruding inside diameter downwardly of is provided a reduced diameter portion 5c 'whose diameter decreases progressively, such portion has a function for suppressing the light shielding portion of the unwanted light penetration to. 尚、遮光シート8の中央開口8aが第2の絞りを構成する。 The central opening 8a of the light shielding sheet 8 constitutes a second diaphragm.
【0069】 [0069]
図11は、図10の実施の形態に適用可能である光学部材19のレンズ部(1a'、9a)の第3の実施例(実施例3)に関する収差図である。 Figure 11 is an aberration diagram relating to a third embodiment of the lens portion of the optical member 19 is applicable to the embodiment of FIG. 10 (1a ', 9a) (Example 3). 又、[表3]に、本実施例のレンズ部のレンズデータを示す。 Also, in [Table 3] shows lens data of the lens unit of the present embodiment.
【表3】 [Table 3]
【0070】 [0070]
図12は、第4の実施の形態にかかる撮像装置を示す図である。 Figure 12 is a diagram illustrating an imaging device according to the fourth embodiment. 第4の実施の形態においても、第1及び第2の実施の形態に対して、複数のレンズ部を有するように光学部材の構成を変更した点のみが主として異なるため、その他の同様な構成に関しては、同一符号を付して説明を省略する。 In the fourth embodiment, the first and second embodiments, since only in that changing the configuration of the optical member so as to have a plurality of lens portions are different mainly for other similar structure It is omitted with the same reference numerals.
【0071】 [0071]
図12において、光学部材19'は、それぞれプラスチック材料からなる像側レンズ1'と被写体側レンズ9'とから構成されている。 12, the optical member 19 'are each an image side lens 1 made of plastic material' is constructed from the the subject side lens 9 '. 像側レンズ1'は、図1に示す光学部材1と類似の形状を有しているが、上部に形成されたリング部1f'の光軸方向高さが増大している。 An image side lens 1 'is an optical member 1 shown in FIG. 1 has a similar shape, formed on the upper ring portion 1f' optical axis height is increasing. 上面部1b'の上方には、Fナンバーを規定する絞り板3を介して被写体側レンズ9'が配置されている。 'Above the subject side lens 9 via a throttle plate 3 for defining the F-number' upper surface portion 1b is arranged. 被写体側レンズ9'は、リング部1f'の外周に嵌合する円筒部9c'と、中央に形成されたレンズ部9a'と、レンズ部9a'の外周に設けられた段部9b'とから構成されている。 Object side lens 9 'ring portion 1f' 'and the lens portion 9a formed in a central' cylindrical portion 9c which is fitted on the outer periphery of the, from the 'stepped portion 9b provided on the outer periphery of the' lens portion 9a It is configured. 像側レンズ1'のレンズ部1a'が正のレンズであるのに対し、被写体側レンズ9'のレンズ部9a'は、負のレンズとなっている。 While 'lens portion 1a of the' image side lens 1 is a positive lens, 'lens portion 9a of the' object side lens 9 is a negative lens. 尚、絞り板3はレンズ部1a'、9a'のレンズ間距離を規制するスペーサとして機能する。 Incidentally, the diaphragm plate 3 functions as a spacer for regulating the lens portion 1a ', 9a' inter-lens distance.
【0072】 [0072]
本実施の形態においては、弾性部材6が、被写体側レンズ9'の段部9b'に当接しており、従って、その弾性力は、被写体側レンズ9'から絞り板3を介して像側レンズ1'へと伝達されるようになっている。 In this embodiment, the elastic member 6 abuts the 'stepped portion 9b' of the object side lens 9, therefore, its elastic force, the image side lens through the aperture plate 3 from the object side lens 9 ' It is adapted to be transmitted to the 1 '. 又、像側レンズ1'のリング部1f'の外周面と、被写体側レンズ9'の円筒部9c'の内周面とは、互いに同径であり且つ光軸に平行になっているので、かかる面同士が係合することにより、レンズ部1a'、9a'の光軸直交方向の位置決めを行うことができ、それらの光軸を容易に一致させることができる。 Further, the outer peripheral surface of the 'ring portion 1f' of the image side lens 1, and the inner peripheral surface of 'the cylindrical portion 9c of the' object side lens 9, so are parallel and and to the optical axis of the same diameter to one another, by such surface with each other to engage the lens portion 1a ', 9a' can be positioned perpendicular to the optical axis direction, their optical axes can be easily matched. 尚、像側レンズ1'に対して、被写体側レンズ9'は、円筒部9c'の下端に付与された接着剤Bにより接合されている。 Incidentally, 'to the subject side lens 9' image side lens 1 is bonded by an adhesive agent B is applied to the lower end of the cylindrical portion 9c '.
【0073】 [0073]
図13は、図12の実施の形態に適用可能である光学部材19'のレンズ部(1a'、9a')の第4の実施例(実施例4)に関する収差図である。 Figure 13 is an aberration diagram relating to a fourth embodiment of 'the lens portion (1a' optical member 19 is applicable to the embodiment of FIG. 12, 9a ') (Example 4). 又、[表4]に、本実施例のレンズ部のレンズデータを示す。 Further, in Table 4 shows lens data of the lens unit of the present embodiment.
【表4】 [Table 4]
【0074】 [0074]
本実施例によれば、このように、少なくとも1枚の正レンズ1a'と、少なくとも1枚の負レンズ9a'を設けることで、球面収差や像面湾曲の補正を良好に行うことができる。 According to this embodiment, thus, 'and at least one negative lens 9a', at least one positive lens 1a by providing the can perform satisfactory correction of spherical aberration and curvature of field. また、色収差の補正も容易になる。 In addition, it is easy to correct chromatic aberration. また、レンズを樹脂材料から構成した場合に問題となりやすい温度変化時の屈折率変化やレンズ形状変化の影響も、正レンズ1a'と負レンズ9a'とを組み合わせることでうち消すことができ、従って温度変化による像点位置の変動を小さく抑えることができる。 The lens effects of the refractive index change and lens shaped variation during prone temperature changes and problems when made of a resin material also can cancel out by combining 'and negative lens 9a' positive lens 1a and, hence it is possible to suppress the fluctuation of image point position caused by temperature changes.
【0075】 [0075]
又、レンズ部1a'、9a'のごとく、2枚以上のレンズから撮影光学系を構成することで、収差補正の自由度が増大し、より高画質な画像を得ることができる。 Further, the lens portion 1a ', 9a' as described, by forming the photographic optical system from the two or more lenses may be the degree of freedom of aberration correction is increased to obtain a higher quality image.
【0076】 [0076]
更に、最も像側のレンズ部1a'は正レンズであり、Fナンバーを規定する絞り(開口3a)が、最も像側のレンズ部1a'より被写体側に配置されていれば、撮像素子2bの光電変換部2dに入射する光束のテレセントリック特性を向上させることができる。 Furthermore, the most image-side lens unit 1a 'is a positive lens, aperture stop that determines the F-number (aperture 3a) is most image side of the lens portion 1a' be arranged from the object side, the image pickup element 2b it is possible to improve the telecentricity of a light flux entering the photoelectric conversion unit 2d. ここで、第3,第4の実施の形態のように、2枚のレンズを用いた場合は、像側レンズ1'の脚部1c'(当接部1d'を含む)の寸法だけではなく、被写体側のレンズ9と像側レンズ1'の間隔も精度よく管理することで、組み付け時の合焦位置に関する調整を不要とすることができる。 The third, as in the fourth embodiment, the case of using two lenses, not only the size of the 'leg portion 1c' of the image side lens 1 (including contact portion 1d ') , distance between the lens 9 and the image side lens 1 on the object side 'also be managed accurately, it is possible to eliminate the need for adjustment for focus position during assembly. なお、被写体側レンズ9と像側レンズ1'の間隔については、絞り板3の厚みを変えることで微修正が可能となっている。 Note that the distance between the object side lens 9 and the image side lens 1 'is capable fine fixed by changing the thickness of the diaphragm plate 3.
【0077】 [0077]
尚、以上の実施の形態に関わらず、被写体側レンズ9,9'は、正レンズや、テレコンバータ、ワイドコンバータなどであっても良い。 Incidentally, regardless of the above embodiment, the object side lens 9, 9 'is and a positive lens, teleconverter, it may be a wide converter. また、より高画質を望む場合はレンズ部を3枚以上のレンズで構成しても良い。 It is also possible to configure the lens unit of three or more lenses if desired higher image quality. さらにレンズ部を複数のレンズ群からなるズームレンズの構成とすると、焦点距離を可変とすることができ、より多くの撮影用途に対応可能となる。 Further the configuration of a zoom lens system comprising a lens unit of a plurality of lens groups, it is possible to make the focal length is variable, and can accommodate more imaging applications.
【0078】 [0078]
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described above, it is a matter of course and can be appropriately modified or improved. 例えば、本実施の形態では、撮像素子2bと基板PCとの接続は、ワイヤWにより行っているが、撮像素子2bの内部に配線をはわせて、撮像素子2bの背面(光電変換部と反対側)又は側面より、信号を取り出す構成も考えられる。 For example, in this embodiment, the connection between the imaging device 2b and the substrate PC, is performed by the wire W, so infested wiring inside of the image pickup element 2b, and the rear of the image pickup element 2b (photoelectric conversion portion opposite from the side) or side, configurations are contemplated to take out the signal. かかる構成によれば、撮像素子の周囲面を広く確保できると共に、結線を容易に行うことができる。 According to such a configuration, the peripheral surface can be widely secured for the image pickup device, it is possible to perform the connection easily. 更に、本実施の形態では、 ベアチップのみから撮像素子を構成しているが、その上面又は下面にガラスなどの板材を張り付けることで、一体形の撮像素子を構成することも考えられる。 Further, in the present embodiment, it constitutes an imaging device only bare chips, by pasting a sheet material such as glass on its upper or lower surface, is also conceivable to configure the imaging device integral. 本発明の撮像装置は、携帯電話、パソコン、PDA、AV装置、テレビ、家庭電化製品など種々のものに組み込むことが可能と考えられる。 Imaging apparatus of the present invention, a cellular phone, a personal computer, PDA, AV device, television, considered can be incorporated into any of various household appliances.
【0079】 [0079]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明によれば、安価でありながら、部品点数を削減でき、小型化が図れ、かつ無調整であっても精度良く組み付けでき、さらには防塵、防湿の構造を有する撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, while being inexpensive, the number of parts can be reduced, downsizing, and also assembled accurately be unregulated, further dustproof, to provide an image pickup apparatus having the structure of moisture it can.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】第1の実施の形態にかかる撮像装置の断面図である。 1 is a cross-sectional view of an imaging apparatus according to the first embodiment.
【図2】図1の撮像装置の斜視図である。 2 is a perspective view of the image pickup apparatus of FIG.
【図3】光学部材の斜視図である。 3 is a perspective view of an optical member.
【図4】光学部材の下面図である。 4 is a bottom view of the optical member.
【図5】撮像素子の上面図である。 5 is a top view of the imaging element.
【図6】従来技術の撮像装置の一例を示す断面図【図7】第2の実施の形態にかかる撮像装置の断面図である。 6 is a sectional view showing a conventional image pickup device 7 is a cross-sectional view of the imaging apparatus according to the second embodiment.
【図8】図1,7の実施の形態に適用可能である光学部材1のレンズ部1aの第1の実施例(実施例1)に関する収差図である。 8 is an aberration diagram relating to the first embodiment of the lens portion 1a of the optical member 1 is applicable to the embodiment of FIG. 1 and 7 (Example 1).
【図9】図1,7の実施の形態に適用可能である光学部材1のレンズ部1aの第2の実施例(実施例3)に関する収差図である。 9 is an aberration diagram relating to a second embodiment of the lens portion 1a of the optical member 1 is applicable to the embodiment of FIG. 1 and 7 (Example 3).
【図10】第3の実施の形態にかかる撮像装置の断面図である。 10 is a cross-sectional view of an imaging apparatus according to the third embodiment.
【図11】図10の実施の形態に適用可能である光学部材19のレンズ部1a'、9aの第3の実施例(実施例3)に関する収差図である。 [11] a lens portion 1a of the optical member 19 is applicable to the embodiment of FIG. 10 ', is an aberration diagram relating to a third embodiment of 9a (Example 3).
【図12】第3の実施の形態にかかる撮像装置の断面図である。 12 is a cross-sectional view of the imaging apparatus according to the third embodiment.
【図13】図12の実施の形態に適用可能である光学部材19'のレンズ部1a'、9a'の第4の実施例(実施例4)に関する収差図である。 [13] 'lens portion 1a of the' optical member 19 is applicable to the embodiment of FIG. 12 is an aberration diagram relating to a fourth embodiment of 9a '(Example 4).
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1、19,19' 光学部材1a、1a' レンズ部1c 脚部1d 当接部2 撮像ユニット2a 周囲面2b 撮像素子2d 光電変換部3 絞り板4 鏡枠5 遮光板6 弾性部材7 フィルタ8 遮光シート9 被写体側レンズ9a、9a' レンズ部1' 像側レンズ5' 保持部材7' フィルタ 1,19,19 'optical member 1a, 1a' lens unit 1c leg 1d abutment 2 imaging unit 2a peripheral surface 2b imaging element 2d photoelectric conversion unit 3 diaphragm plate 4 barrel 5 light shielding plate 6 elastic members 7 filter 8 shielding sheet 9 object side lens 9a, 9a 'lens unit 1' image side lens 5 'holding member 7' filter

Claims (17)

  1. 基板と、 And the substrate,
    画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備え、前記基板に取り付けられた撮像素子と、 A photoelectric conversion unit in which pixels are arranged, and a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, an image pickup device mounted on the substrate,
    前記撮像素子に備えられる前記光電変換部に被写体像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部を支持する脚部と、前記撮像素子に当接する当接面とを備えた光学部材と、 A lens unit for forming an image of a subject on the photoelectric conversion part provided in the imaging device, and a leg portion which supports the lens unit, and an optical member having abutting an abutment surface on the imaging element,
    前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として前記基板に設置され、前記光学部材を光軸方向と直交する方向に位置決めして保持する鏡枠と、を有し、 The photoelectric conversion unit of the image pickup device installed in the substrate as a positioning reference, anda lens frame which positions and holds the optical member in a direction perpendicular to the optical axis direction,
    前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接することで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸方向の位置決めが行われ、 Said abutment surface of said optical member, either directly contacts only the peripheral surface of the imaging device, or when the surface material around surface of the imaging device is provided, the peripheral surface or the surface material only in that contact, the positioning of the optical axis direction of the lens unit and the imaging element and said photoelectric conversion unit provided in is performed,
    前記光学部材が前記鏡枠に保持されることで、前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めが行われることを特徴とする撮像装置。 Said that the optical member is held by the lens frame, the imaging apparatus characterized by positioning in the direction orthogonal to the optical axis of the lens portion and said photoelectric conversion unit provided in the image pickup device is performed.
  2. 前記周囲面には、前記撮像素子と前記基板とを接続するための結線用端子が形成されており、前記光学部材の前記当接面は、前記結線用端子よりも前記光電変換部側において前記周囲面に当接することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 Said peripheral surface, said has connecting terminals for connecting the substrate is formed with an imaging device, the contact surface of the optical member, the at the photoelectric conversion portion side of the connecting terminals the imaging apparatus according to claim 1, characterized in that in contact with the peripheral surface.
  3. 前記光電変換部は、前記撮像素子の中央部に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の撮像装置。 The photoelectric conversion unit may be disposed in a central portion of the imaging element, an imaging apparatus according to claim 1 or 2.
  4. 前記撮像素子の内部であって、前記周囲面の内側には、前記撮像素子の画像処理回路が配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像装置。 An internal of the imaging device, on the inner side of the peripheral surface, the imaging device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the image processing circuit of the image pickup element is disposed.
  5. 前記光学部材を、前記鏡枠に対して光軸方向に押圧する弾性部材を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像装置。 The optical member, the imaging device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an elastic member for pressing the optical axis direction with respect to the lens frame.
  6. 前記レンズ部より被写体側に配置され、前記弾性部材を介して前記光学部材を押圧する、少なくとも一部が光を透過可能なカバー部材を有することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 The lens unit disposed on the object side of, for pressing the optical member via the elastic member, the imaging apparatus according to claim 5, characterized in that it comprises a permeable cover member at least a portion of light.
  7. 前記カバー部材の光を透過可能な部分は、赤外線吸収特性を有する材質から形成されていることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 Permeable portion of light of said cover member, the imaging apparatus according to claim 6, characterized in that it is formed of a material having infrared absorption characteristics.
  8. 前記光学部材は、前記鏡枠に対して被写体側より挿入可能となっていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の撮像装置。 The optical member, the imaging device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is capable of being inserted from the object side with respect to the lens frame.
  9. 前記レンズ部のFナンバーを規定する第1の絞りと、前記第1の絞りに対して被写体側に配置され、周辺光束を規制する第2の絞りとを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の撮像装置。 A first diaphragm defining the F-number of the lens portion is disposed on the object side with respect to the first aperture, claims and having a second aperture for restricting the peripheral light 1 imaging device according to any one of 8.
  10. 前記レンズ部は、被写体側にFナンバーを規定する第1の絞りを有し、像側に強い曲率の面を向けた正の単レンズからなることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置。 The lens unit has a first aperture defining the F-number on the object side, any one of claims 1 to 9, characterized in that it consists of a positive single lens having a surface with a stronger curvature on the image side the image pickup apparatus according to.
  11. 前記レンズ部は、2枚以上のレンズから構成されることを特徴とすることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の撮像装置。 It said lens unit, an imaging apparatus according to claim 1, characterized in that characterized in that it is composed of two or more lenses.
  12. 前記レンズ部は、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズを含むことを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 The lens unit includes at least one positive lens, an imaging apparatus according to claim 10, characterized in that it comprises at least one negative lens.
  13. 前記レンズ部の最も像側のレンズは正レンズであり、Fナンバーを規定する第1の絞りが、前記最も像側のレンズより被写体側に配置されていることを特徴とする請求項11又は12に記載の撮像装置。 The most image side of the lens of the lens unit is a positive lens, according to claim 11 or 12 first diaphragm defining the F-number, characterized in that it is arranged on the object side than the most image side lens the image pickup apparatus according to.
  14. 前記レンズ部の各レンズに設けられた光軸に平行な面を互いに係合させることにより、各レンズの光軸直交方向の位置決めが行われていることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の撮像装置。 Any of claims 11 to 13, wherein by causing engagement lens unit engaging each other in a plane parallel to the optical axis provided in each lens, characterized in that the positioning of the direction perpendicular to the optical axis of each lens is being performed imaging device crab according.
  15. 前記光学部材は、前記レンズ部と前記脚部が一体で形成されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の撮像装置。 The optical member, the leg portion and the lens portion image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it is formed integrally.
  16. 画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた撮像素子が取り付けられた基板に、鏡枠を前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として位置決めして接着する工程と、 A photoelectric conversion portion having pixels arranged positioned, the substrate on which the imaging element is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, the lens frame photoelectric conversion unit of the image pickup element as a positioning reference and adhering to,
    レンズ部と、前記撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、前記鏡枠に挿入することで、前記基板と前記光学部材とを光軸方向と直交する方向に位置決めし、それにより前記レンズ部と前記撮像素子に備えられる前記光電変換部との光軸と直交する方向の位置決めを行い、前記光学部材の前記当接面を、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接させるか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接させ、それにより前記光学部材の前記レンズ部と前記撮像素子の前記光電変換部との光軸方向の位置決めを行う工程とを備えることを特徴とする撮像装置の組み立て方法。 A lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, by inserting the lens frame, and positioning said optical member and the substrate in a direction perpendicular to the optical axis direction, it said lens unit and performs the positioning in the direction perpendicular to the optical axis of said imaging element and said photoelectric conversion unit provided in, the contact surface of the optical member, make contact directly only in the peripheral surface of the imaging element by or, or when the surface material around surface of the imaging device is provided, the abut only on the peripheral surface or the surface member, whereby the photoelectric of the image sensor and the lens portion of the optical member assembling method of an image pickup apparatus characterized by comprising a step for positioning the optical axis of a converting unit.
  17. レンズ部と、撮像素子に当接させる当接面とを備える光学部材を、鏡枠に取り付ける工程と、 A lens unit, an optical member and a contact surface which abuts on the imaging device, and attaching the lens frame,
    画素が配列された光電変換部と、前記光電変換部の周囲に形成された周囲面とを備えた前記撮像素子が取り付けられた基板に、前記光学部材の前記当接面が、前記撮像素子の周囲面のみに直接当接するか、もしくは前記撮像素子の周囲面に表面材が設けられている場合には、前記周囲面もしくは前記表面材のみに当接するように、且つ、 前記レンズ部と前記光電変換部との光軸直交方向の位置決めが行われるように、前記光学部材が取り付けられた前記鏡枠を前記撮像素子の光電変換部を位置決め基準として位置決めして接着する工程とを備えることを特徴とする撮像装置の組み立て方法。 A photoelectric conversion portion having pixels arranged, the substrate on which the image sensor is attached with a peripheral surface formed around the photoelectric conversion unit, the abutment surface of the optical member, of the image sensor as if either direct contact only in the peripheral surface, or the surface material on the peripheral surface of the imaging element is provided, contact only with the peripheral surface or the surface member, and said photoelectric and the lens unit as the positioning of the optical axis perpendicular to the direction of the conversion unit is carried out, characterized in that it comprises a step of bonding the optical member is mounted said lens frame to position the photoelectric conversion unit of the image pickup element as a positioning reference assembling method of an image pickup apparatus according to.
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