JPH08307743A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カメラヘッドの細径化が容易に得られ、また組
み立て作業も容易で正確な光軸を得る。 【構成】撮像素子モジュール２００はフレキシブル基板
の一方と他方側に光学フィルタ２０１と固体撮像素子チ
ップ２０２を配置し、支持台２０３の一端を固定され、
支持台２０３の他端側には硬質の回路基板２０４を有
し、またフレキシブル基板を支持台に沿って変位させて
そのパターン配線を回路基板のパターン配線に電気的に
接続してなる。レンズ側外装ケース１１３は撮像素子モ
ジュール２００を後方の中空部から挿入したときに、光
学フィルタ２０１の先端部が当接する受け止め部を内部
に有する。中間外装シャーシ１１４はレンズ側外装ケー
ス１１３にねじ構造で一体化され、支持台の後端部を押
し付け、回路基板部を収容するとともに、後端部からは
カメラケーブルの先端が挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＣＤ（電荷結合素
子）等を用いた固体撮像装置に関するもので、特に小形
化、細径化を得るのに好適する装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】図５には従来の固体撮像装置の分解斜視
図と組み立て断面図を示している。光学レンズ１１はレ
ンズ保持体１２に同軸的に保持され、このレンズ保持体
１２は、レンズ側外装シャーシ１３の先端に設けられた
ねじ部１３ａに取り付けられる。レンズ側外装シャーシ
１３の後方から、このシャーシ１３の空洞部に、光学フ
ィルタ２１を有する固体撮像素子２２、この固体撮像素
子２２の端子を保持するとともに電気回路を装備した回
路基板２３等が一体となって挿入される。

【０００３】次に、固体撮像素子２２の後方からは、後
部外装シャーシ１４の先端がレンズ側外装シャーシ１３
に同軸的に挿入されて一体化されるもので、このシャー
シ１３、１４はねじ１５により固定される。後部外装シ
ャーシ１４内には、カメラケーブル３１の先端が挿入さ
れており、その先端は、金具３２によりクランプされて
いる。この金具３２は、後部外装シャーシ１４の外側か
ら締め付けられるねじ３３により固定される。固体撮像
素子２２の端子とこれに対応するカメラケーブル３１内
の電線には半田付けが行われる。

【０００４】図６には、上記のように構成されるカメラ
ヘッド４０とカメラコントロールユニット４１と、この
間を接続するカメラケーブル３１の外観を示している。
ところで、上記した固体撮像素子２２の概略構成は、図
７に示すようになっている。即ち、セラミックパッケー
ジ５１の中に撮像素子チップ５２が配置され、ワイヤボ
ンディング５３により端子５４の電極に接続し、またパ
ッケージ５１の開口はカバーガラス５５により密封され
ている。

【０００５】このような構成の固体撮像素子２２である
と、セラミックパッケージ５１の外周によってカメラヘ
ッドの外径が決まってしまい、小型化、細径化するのに
限度が生じる。このために、撮像素子チップそのものを
直接フレキシブル基板に貼り付けるようにし、小型化を
図ったものが考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように固体撮像
素子の小型化の技術分野では、撮像素子チップそのもの
を直接フレキシブル基板に貼り付けるようにし、小型化
を得るように考えられているが、このような構成である
と新たな問題が生じる。つまり、パッケージ化の場合と
異なり、外部から加わる外圧に対して傾きや変位が生じ
やすい。また、端子として硬質のものがない。保護対策
の面で不利である。またこれらも相俟って取扱いに不便
である等である。またモジュール化する場合にも接着剤
を用いるので作業性が悪い。これらの不便が伴い、レン
ズ光軸と撮像素子チップとを一致させることも困難にな
る。

【０００７】そこでこの発明は、カメラヘッドの細径化
が容易に得られ、また組み立て作業も容易で正確な部品
配置を得ることができる固体撮像装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、フレキシブ
ル基板の開口の一方と他方側に光学フィルタと固体撮像
素子チップを配置し、前記固体撮像素子をフレキシブル
基板とともに挟むように支持台の一端を当該フレキシブ
ル基板に固定し、また、支持台の他端側には硬質の回路
基板を取り付け、前記フレキシブル基板を支持台に沿っ
て変位させてそのパターン配線を前記回路基板のパター
ン配線に電気的に接続してなる固定化された撮像素子モ
ジュールと、前記固体撮像素子モジュールを後方の中空
部から挿入したときに、前記光学フィルタの先端部が当
接する受け止め部を内部に有したレンズ側外装ケース
と、前記レンズ側外装ケースの後方のねじ部に先端部の
ねじ部が螺合され、その先端部で前記支持台の後端部を
押し付け、前記回路基板部を収容するとともに、後端部
からはカメラケーブルの先端が挿入された中間外装シャ
ーシとを備えるものである。

【０００９】

【作用】上記の手段により、固体撮像素子モジュールが
小型化され、かつ取扱いも容易となる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例である。光学レンズ
１１１は、レンズ保持体１１２に同軸的に保持され、こ
のレンズ保持体１１２は、レンズ側外装シャーシ１１３
の先端側内周に設けられたねじ部１１３ａに取り付けら
れる。

【００１１】レンズ側外装シャーシ１１３の後方から、
このシャーシ１１３の空洞部に、撮像素子モジュール２
００が挿入される。撮像素子モジュール２００は、次の
ように構成される。即ち、光学フィルタ（ガラス）２０
１があり、この光学フィルタ２０１の後方端面側に、固
体撮像素子チップ２０２がフレキシブル基板２０６（後
述）に直接取り付けられて配置されており、フレキシブ
ル基板２０６と固体撮像素子チップ２０２は、支持台２
０３と一体化され、この支持台２０３の後方には回路基
板２０４が取り付けられ、フレキシブル基板は、支持台
２０３の周面に沿って回路基板２０４に案内されてい
る。回路基板２０４の後方端部には、パターン配線部２
０５が設けられており、この配線部２０５にカメラケー
ブルからの電線を接続することができる。

【００１２】撮像素子モジュール２００は、上記のよう
に構成され、レンズ側外装シャーシ１１３の後方からそ
の空洞部に挿入されて配置される。このとき中間外装シ
ャーシ１１４の先端部の外周に設けられたねじ部が、レ
ンズ側外装シャーシ１１３の後方の中空内周面に形成さ
れたねじ部に螺合される。この螺合の途中で、中間外装
シャーシ１１４の先端は、支持台２０３の後端部を押し
付ける。そして回路基板２０４の部分を収容する。

【００１３】パターン配線部２０５には、カメラケーブ
ル１１５の電線１１５ａが半田接続される。カメラケー
ブル１１５の先端部には、シールド導体を締め付けて固
定するために導電性テープ１１６が巻かれている。

【００１４】上記撮像素子モジュール２００が所定の位
置へ配置され、レンズ側外装シャーシ１１３に中間外装
シャーシ１１４が装着された状態で、上記導電性テープ
１１６は、中間外装シャーシ１１４の後方のクランプね
じ部１１４ａ内に位置する。クランプねじ部１１４ａ
は、すり割りを有する。そして、その外周にケーブルホ
ルダーシャーシ１１７が締め付けられたとき、クランプ
ねじ部１１４ａは、導電性テープ１１６の部分を締め付
けて固定する。

【００１５】図２には、上述した撮像素子モジュール２
００の製作工程を示している。フレキシブル基板２０６
には、撮像素子チップ２０２の配置位置に対応して開口
部が形成されており、撮像素子チップ２０２の配置位置
とは反対側に光学フィルタ２０１が配置されて接着され
ている。撮像素子チップ２０２は、金属のバンプ２０７
を介してフレキシブル基板２０６に取り付け固定され
る。次に、撮像素子チップ２０２を収容できる切抜き部
を有した支持台２０３がフレキシブル基板２０６側に接
着剤を介して圧着固定される。この支持台２０３の後方
面には、切り込み部２０３ａが形成されており、ここに
回路基板２０４のエッジを挿入して接着剤により固定す
ることができる。ここでフレキシブル基板２０６は、支
持台２０３の側面に沿って折り曲げられて案内され、回
路基板２０４まで至り、必要な配線が、回路基板２０４
の対応するパターン配線に接続される。

【００１６】なお、上記のモジュールを得る場合、撮像
素子チップ２０２とフレキシブル基板２０６や他の部分
の電気的、物理的接続は、異方性導電材の１つであるＡ
ＣＦ（異方性導電フィルム、Antisotropic Conductive
Film）を用いての接合が行われる。ＡＣＦでは、電極間
ではＡＣＦに含まれる導電粒子による電気的接続が実現
され、また、他の部分では絶縁状態でかつ物理的な接着
状態が実現される。つまりＡＣＦは、熱圧接方向には導
電性があり、圧接方向以外には物理的な接着と絶縁性が
ある。

【００１７】これにより、撮像素子モジュール２００
は、剛体化され取扱いが容易となる。また外径は、従来
の如くセラミックパッケージを用いる必要がないので細
径化が実現される。さらに回路基板を用いて外部接続用
の端子を硬質化している。

【００１８】さらに、光学フィルタ（ガラス）２０１の
前方の周囲エッジにはテーパ部２０１ａが形成されてい
るが、その機能を次に説明する。図３において、撮像素
子モジュール２００は、レンズ側外装シャーシ１１３の
後方からその空洞部に挿入されて配置されるが、このと
き中間外装シャーシ１１４の先端部の外周に設けられた
ねじ部１１４ｂが、レンズ側外装シャーシ１１３の後方
の中空内周面に形成されたねじ部１１３ｂに螺合され
る。この螺合の途中で、中間外装シャーシ１１４の先端
は、支持台２０３の後端部を押し付ける。そして回路基
板２０４の部分を収容する。ここで光学フィルタ（ガラ
ス）２０１の前方の周囲エッジにはテーパ部２０１ａが
形成されているが、このテーパ部２０１ａは、この形状
に合致するように、レンズ側外装シャーシ１１３の内部
に形成された受け止め部１１３ｄによって受け止められ
る。この場合、弾性パッキン３０１、いわゆる緩衝ワッ
シャを介して受け止めるようにしてもよい。

【００１９】このような構成の場合、組み立て作業時
に、光学ローパスフィルタ２０１のエッジが欠けるよう
なことがなく円滑で安全な組み立てが得られる。エッジ
が欠けることによりガラス片等がカメラ内部に残ると製
品の品位に大きなダメージを受けることになる。

【００２０】また上記のように、テーパ部２０１ａは、
この形状に合致する受け止め部１１３ｄに受けられるた
めに、各製品で常に光軸を同じ位置に正確に設定するこ
とができ、レンズと撮像素子チップとの光軸上の対応関
係が常に安定して得られることになる。

【００２１】この製品は、例えば、外装シャーシの厚み
が０．２mm程度で、外径が７mm程度のカメラであるた
め、シャーシ厚みが薄く従来の如く、シャーシ間を貫通
するようなねじ部材を用いた組み立てを避けるようにし
ている。

【００２２】図４には、回路基板２０４とカメラケーブ
ル１１５の電線との接続構成の例を示している。図４
（ａ）に示すように、まずカメラケーブル１１５の芯線
ａ１，ａ２、ａ３…と外皮シールド線ｂ１を分離する。
次に芯線ａ１，ａ２、ａ３、…は、同図（ｂ）に示すよ
うにそのチューブとともに固定クリップ３１１と接着剤
により回路基板２０４に取り付け固定される。そして所
望のパターンに芯線が電気接続される。次に、外皮シー
ルド線ｂ１は、同図（ｃ）に示すように折り返されて外
皮チューブ側に導かれ導電性テープ１１６により固定さ
れる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
カメラヘッドの細径化が容易に得られ、また組み立て作
業も容易で正確な部品配置及びこれにより正確な光軸を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す分解斜視図及び断面
図。

【図２】図１の撮像素子モジュールを示す図。

【図３】撮像素子モジュールと外装シャーシの関係を示
す断面図。

【図４】撮像素子モジュールの回路基板とカメラケーブ
ルの接続例を示す図。

【図５】従来の固体撮像装置の分解斜視図と断面図。

【図６】固体撮像装置を用いたカメラシステムの外観
図。

【図７】従来の固体撮像素子の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１１１…光学レンズ、１１２…レンズ保持体、１１３…
レンズ側外装シャーシ、１１４…中間外装シャーシ、１
１５…カメラケーブル、１１６…導電性テープ、１１７
…ケーブルホルダーシャーシ、２００…撮像素子モジュ
ール、２０１…光学フィルタ、２０２…固体撮像素子チ
ップ、２０３…支持台、２０４…回路基板、２０５…パ
ターン配線部。

フロントページの続き (72)発明者 杉 修一 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレキシブル基板の開口の一方と他方側に
   光学フィルタと固体撮像素子チップを配置し、前記固体
   撮像素子をフレキシブル基板とともに挟むように支持台
   の一端を当該フレキシブル基板に固定し、また、支持台
   の他端側には硬質の回路基板を取り付け、前記フレキシ
   ブル基板を支持台に沿って変位させてそのパターン配線
   を前記回路基板のパターン配線に電気的に接続してなる
   固定化された撮像素子モジュールと、 前記固体撮像素子モジュールを後方の中空部から挿入し
   たときに、前記光学フィルタの先端部が当接する受け止
   め部を内部に有したレンズ側外装ケースと、 前記レンズ側外装ケースの後方のねじ部に先端部のねじ
   部が螺合され、その先端部で前記支持台の後端部を押し
   付け、前記回路基板部を収容するとともに、後端部から
   はカメラケーブルの先端が挿入された中間外装シャーシ
   とを具備することを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】前記光学フィルタの先端部のエッジ部は、
   先細となる傾斜部を有し、前記受け止め部はこの傾斜部
   に合致する形状であり、前記中間外装シャーシがその先
   端部で前記支持台の後端部を押し付けたときに、前記傾
   斜部の作用で前記撮像素子モジュールの光軸が常に所定
   の軸上に配置されるようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】前記光学フィルタの先端部のエッジ部と前
   記受け止め部との間には、弾性を有する緩衝ワッシャー
   が介在していることを特徴とする請求項２記載の固体撮
   像装置。