JPH10335620A

JPH10335620A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH10335620A
Application number: JP9136774A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kanazawa; 雅義金沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像装置を徒に大きくすることなく且つ
組立の困難性を高めることなく撮像素子の撮像面上に結
像するレンズの数を増やして光学的な特性を高める。【解決手段】基板１に撮像素子２を取り付け、レンズ
として、取付脚部７ａ、８ａを有するものを複数７、８
用い、該各レンズ７、８を、基板１の撮像素子２の撮像
面と平行で所定の位置関係を有する基準面９ａ、１０ａ
に該取付脚部７ａ、８ａにて取り付けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子と、それ
に被写体像を結像するレンズとを備えた撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ型或いはＭＯＳ型等の固体撮像素
子を用いたカメラは、一般に、固体撮像素子を例えばセ
ラミック或いは樹脂からなるパッケージに収納し、それ
を例えばガラスなどからなるシール板で封止し、一方、
その固体撮像素子の撮像面に被写体を結像するレンズを
鏡筒内部に組み込んで鏡筒レンズを構成し、この鏡筒レ
ンズと上記固体撮像素子を収納したパッケージを組み付
け、更に上記固体撮像素子を駆動し該素子から映像信号
を取り出して処理する信号処理ＩＣを組み合わせること
よりつくられていた。

【０００３】より具体的には、プリント基板回路を構成
し、該回路に各種ＩＣ及び各種回路素子を組み付けると
共に、固体撮像素子を内蔵したパッケージをその上側に
鏡筒レンズを組み付け、その状態で底部にてプリント基
板回路に取り付けていた。

【０００４】しかし、固体撮像素子をパッケージに収納
した上で、そのパッケージをプリント基板回路に用いて
組み付けるのでは小型化に限界がある。そこで、ベアチ
ップ撮像素子、ベアチップＩＣ群を直接プリント基板回
路に取り付け、更にレンズも直接プリント基板回路に取
り付けてこれ等を集積一体化したカメラ機能を有する撮
像ユニットが提案された。これは従来の撮像ユニットに
比較して顕著に小型化でき、小型化という点では確かに
優れているとはいえる。

【０００５】この種の撮像ユニットは、小型化を優先さ
せるため、レンズを一個（単玉）しか用いないことを基
本としていたのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の、ベ
アチップ撮像素子、ベアチップＩＣ群を直接プリント基
板回路に取り付け、更にレンズも直接プリント基板回路
に取り付けてこれ等を集積一体化したカメラ機能を有す
る撮像ユニットには、レンズが単玉（１枚）なので、光
学的な特性を必要な高さに高めることは難しいという問
題があった。というのは、単玉レンズでは球面収差が生
じる等し、光学的な限界があり、特に監視用カメラ等広
角度の視野を必要とする場合にその問題が強くなる。

【０００７】従って、例えば監視用カメラ等小型であり
ながら広い視野を要し一つのレンズでは所要の光学的特
性を得ることができないものでは例えば二つというよう
に複数のレンズを用いざるを得ない。ところで、このよ
うに、複数のレンズを必要とする撮像ユニットにおい
て、二つ目のレンズをどのように取り付けるかに関して
模索の段階である。というのは、二つ目のレンズを旧来
の鏡筒を用いて取り付けるというのであれば、大型化
し、小型化の要望に応えることが出来ないからである。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、撮像装置を徒に大きくすることなく
且つ組立の困難性を高めることなく撮像素子の撮像面上
に結像するレンズの数を増やして光学的な特性を高める
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の撮像装置は、
基板に撮像素子を取り付け、レンズとして、取付脚部を
有するものを複数用い、該各レンズを、上記基板の上記
撮像素子の撮像面と平行で所定の位置関係を有する基準
面に該取付脚部にて取り付けてなることを特徴とする。

【００１０】従って、請求項１の撮像装置によれば、複
数のレンズのすべてが鏡筒を用いず、レンズに設けられ
た取付脚部にて基板（撮像素子を取り付けた基板）に取
り付けるので、レンズの数が増えても撮像装置が徒に大
型化するおそれはない。

【００１１】そして、上記基板のレンズが取付脚部にて
取り付けられるところは、該基板のそれに取り付けられ
た撮像素子の表面と所定の位置関係にある基準面なの
で、そこに取付脚部をおいたとき各レンズが撮像素子に
対して所望の位置関係になるようにその大きさ形状を設
定しておくことによりレンズ取付に際しての位置決めが
容易になり、取付作業が徒に面倒になるおそれはない。

【００１２】しかして、サイズを徒に大きくすることな
く且つ組立の困難性を高めることなく撮像素子の撮像面
上に結像するレンズの数を増やして光学的な特性を高め
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、レンズとして、取付脚
部を有するものを複数用い、該各レンズを、上記基板の
上記撮像素子の撮像面と平行で所定の位置関係を有する
基準面に該取付脚部にて取り付けてなる。

【００１４】上記各レンズは、透明で所定の集光機能を
持つものであれば形状の如何を問わず、材料の如何も問
わない。従って、ガラスを用いても良いし、樹脂で形成
しても良い。レンズが取付脚部を有することは必須であ
るが、例えば射出成形により取付脚部を含めレンズを一
体に形成しても良いし、レンズと脚部とを別々に形成
し、後で接着して一体化するようにしても良い。その場
合、光学的なノイズ、例えばフレアの防止の点から脚部
を、遮光性を有する樹脂、具体的には黒等濃い色の樹脂
で形成すると良い。また、二色成形によりレンズ部分を
透明樹脂で、取付脚部を黒色等有色部材で形成するよう
にしても良い。レンズの数は２個の場合もあれば、３個
或いはそれより多くても良い。また、撮像素子としては
ＣＣＤ型或いはＭＯＳ型等の固体撮像素子が好適であ
る。撮像素子及びレンズが取り付けられる基板は例えば
多層配線基板である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示実施の形態に従って詳細
に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明撮像装置の第
１の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断
面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ′線で示した面を
示している。

【００１６】図面において、１は多層配線基板（特許請
求の範囲でいう基板に該当）で、上面の略中央部にはキ
ャビティ５が形成されている。２は該基板１上面の該キ
ャビティ５の略中央部にボンディングされた固体撮像素
子である。３、３は該多層配線基板１の下面にボンディ
ングされたＩＣで、固体撮像素子２を駆動したり、該固
体撮像素子２の出力信号を処理する映像信号処理回路を
構成する。４、４、・・・はボンディングワイヤ、６は
上記固体撮像素子２が収納されたキャビティ５内部を閉
塞するカバーガラスである。

【００１７】７は第１のレンズで、その端部には一対の
取付脚部７ａ、７ａが取り付けられている。該取付脚部
７ａ、７ａは上記多層配線基板１の上面に形成された取
付凹部９、９に挿入固定されている。該取付凹部９、９
の底面９ａ、９ａは上記固体撮像素子２の取り付けられ
たキャビティ５の底面と同じ高さに形成されている。即
ち、レンズ７ａの高さ（Ｚ軸方向における位置）を規定
する基準面にされている。また、取付凹部９、９の形成
位置は、そこに第１のレンズ７の取付脚部７ａ、７ａを
挿入したときレンズ７の中心軸が固体撮像素子２の中心
軸と正確に合致するように設定されている。

【００１８】８は第２のレンズで、その端部には一対の
取付脚部８ａ、８ａ（尚、図面にはその内の一方８ａの
みが現れる。）が取り付けられている。該取付脚部８
ａ、８ａは上記多層配線基板１の上面に形成された取付
凹部１０、１０に挿入固定されている。該取付凹部１
０、１０の底面１０ａ、１０ａは上記固体撮像素子２が
取り付けられたキャビティ５の底面と同じ高さ（その高
さの面はＢ−Ｂ′面）に形成されている。即ち、レンズ
７の高さ（Ｚ軸方向における位置）を規定する基準面に
されている。また、取付凹部１０、１０の形成位置は、
そこに第２のレンズ８の取付脚部８ａ、８ａを挿入した
ときレンズ８の中心軸が固体撮像素子２の中心軸と正確
に合致するように設定されている。そして、第１と第２
のレンズ７及び８は上から視て直角を成すようにその間
の平面的位置関係が設定されている。また、レンズ７、
８は、取付脚部７ａ、７ａ、８ａ、８ａの底面からの高
さが固体撮像素子２の撮像面からのあるべき高さから該
固体撮像素子２の厚み分を差し引いた値に設定されてい
る。しかして、取付脚部７ａ、７ａ及び８ａ、８ａを取
付凹部９、９、１０、１０に挿入固定したときレンズ
７、８は固体撮像素子２の撮像面に対してあるべきとこ
ろに位置した状態になり、その状態で接着されている。
即ち、レンズ７、８の取付脚部７ａ、７ａ、８ａ、８ａ
を透明配線基板１の取付凹部９、９、１０、１０に挿入
固定したときそれの固体撮像素子２に対する平面的位置
関係（Ｘ軸及びＹ軸方向の位置関係）及びＺ軸上の位置
関係が所望通りになるように、レンズ７、８の取付脚部
７ａ、７ａ、８ａ、８ａを含めた形状及び寸法と、取付
凹部９、９、１０の位置、底面の高さが設定されている
のである。実際には、誤差がある現在の技術でも精度は
Ｚ軸の合わせ精度は２０〜３０μｍ程度にすることは充
分に可能である。

【００１９】１１は固体撮像素子２、レンズ７、８等を
封止するカバーケースで、接着剤１２により上記多層配
線基板１の上面に接着されている。１３はカバーケース
１１の上部中央に形成された絞り孔、１４は該絞り孔１
３を内側から閉塞する赤外線カットフィルタである。１
６はＩＣ３、３を封止する樹脂である。

【００２０】この撮像装置においては、レンズが複数
（レンズ７、８）あるので、１個しかない場合よりも光
学特性を良くすることができる。そして、レンズ７、８
の取付脚部７ａ、７ａ、８ａ、８ａを透明配線基板１の
取付凹部９、９、１０、１０に挿入固定したときそれの
固体撮像素子２に対する平面的位置関係（Ｘ軸及びＹ軸
方向の位置関係）及びＺ軸上の位置関係が所望通りにな
るように、レンズ７、８の取付脚部７ａ、７ａ、８ａ、
８ａを含めた形状及び寸法と、取付凹部９、９、１０の
位置、底面の高さが設定されている。

【００２１】従って、レンズ７、８の該取付脚部７ａ、
７ａ、８ａ、８ａを多層配線基板１の取付凹部９、９、
１０、１０に挿入固定するだけで、レンズ７、８の固体
撮像素子２に対する位置関係（高さ及び平面的位置関
係）を設定通りにすることが出来るので、取付がきわめ
て容易となる。

【００２２】そして、レンズ７、８を鏡筒を用いること
なく基板１に取り付けるので、撮像装置の大型化を伴う
ことなくレンズの個数を複数に出来る。また、従来にお
けるように、鏡筒を用いると半導体製造工程で撮像装置
を完成させることは出来ないが、本発明におけるよう
に、鏡筒を用いないと半導体装置の製造工程で撮像装置
を完成させることが出来る。これは量産性に優れ、品質
管理も極めて高度のものとなる。

【００２３】尚、本実施例によれば、レンズの数は２個
であったが、レンズの数が３個以上に増えた場合でも各
レンズ取付脚部の相互の角度を適宜にすることにより対
応することが出来る。その場合でも複数のレンズは皆同
じ高さにある基準面に取付脚部を取り付けることとする
ことにより、少なくとも高精度でＺ軸の位置合わせが簡
単に出来る。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の撮像装置によれば、複数のレ
ンズのすべてが鏡筒を用いず、レンズに設けられた取付
脚部にて基板（撮像素子を取り付けた基板）に取り付け
るので、レンズの数が増えても撮像装置が徒に大型化す
るおそれはない。

【００２５】そして、上記基板のレンズが取付脚部にて
取り付けられるところは、該基板のそれに取り付けられ
た撮像素子の表面と所定の位置関係にある基準面なの
で、そこに取付脚部をおいたとき各レンズが撮像素子に
対して所望の位置関係になるようにその大きさ形状を設
定しておくことによりレンズ取付に際しての位置決めが
できるようになり、取付作業が徒に面倒になるおそれは
ない。

【００２６】しかして、サイズを徒に大きくすることな
く且つ組立の困難性を高めることなく撮像素子の撮像面
上に結像するレンズの数を増やして光学的な特性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明撮像装置の第１の実施
例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・撮像素子、７、８・・・レン
ズ、７ａ、８ａ・・・取付脚部、９、１０・・・取付凹
部、９ａ、１０ａ・・・基準面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に取り付けられた撮像素子と、取付脚部を有し、上記基板の上記撮像素子の撮像面と平
行で所定の位置関係を有する基準面に該取付脚部にて取
り付けられたところの上記撮像素子の撮像面に被写体像
を結像する複数のレンズと、を有することを特徴とする撮像装置。