JPH11112854A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子および周辺回路素子とレンズ、
絞り等の光学系とを一体化した撮像装置において、固体
撮像素子等を収納する容器と光学系を搭載するホルダと
の取り付けが接着剤の塗布不良により不均一な厚さで塗
布された場合、固体撮像素子の受光面とレンズとの光軸
が一致しないという課題を解決し、光学的に優れた位置
決め精度を有する撮像装置を提供する。 【解決手段】 レンズホルダ１６の周辺枠部の内側部に
突出部１６ａと外側部に底面部１６ｂとによる段差を設
け、収納容器１１の周辺枠部の内側部に底面部１１ａと
外側部に突出部１１ｂとによる段差を設け、レンズホル
ダ１６と収納容器１１とを組み合わせたとき、突出部１
６ａと底面部１１ａとによる光学的位置決め基準面を構
成し、レンズホルダ１６の周辺枠部の底面部１６ｂと収
納容器１１の周辺枠部の突出部１１ｂとの間に間隙Ｄを
生じる接着面を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デスクトップ型ま
たはノート型パソコンや携帯電話などに搭載可能な軽
量、かつ小型、薄型化された撮像装置、特に固体撮像素
子および駆動回路、信号処理回路、制御回路などからな
る周辺回路素子とレンズ、絞り等の光学系とを一体化し
た撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、民生用のビデオカメラにおいて、
忠実な色彩の再現性や微細なディテールの表現など高画
質に関する要求とともに持ち運びに便利な小型化、薄型
化、軽量化等に関する要求が高まってきている。このよ
うな要求に応えるために固体撮像素子およびその周辺回
路素子を含んで撮像装置を小型化、薄型化する技術開発
が盛んに行われている。

【０００３】図６は小型化された従来の撮像装置の要部
断面図であり、図において、１はセラミックパッケージ
の内部に固体撮像素子（以下、ＣＣＤチップという）が
搭載されている固体撮像装置（以下ＣＣＤという）で第
１のプリント基板２上に実装されている。また第１のプ
リント基板２上には抵抗やコンデンサなどの回路部品３
も実装されており、ＣＣＤ１と電気的に接続されてい
る。４は第１のプリント基板２とフレキシブルケーブル
５によって電気的に接続されている第２のプリント基板
であって、その上面にはＣＣＤ１の駆動回路部や信号処
理回路部を構成する各周辺回路素子６および抵抗やコン
デンサなどの回路部品７が実装されている。第２のプリ
ント基板４はフレキシブルケーブル５によって自在に折
り曲げることが可能であり、撮像装置の占める面積の削
減に効果がある。

【０００４】図に示すように従来の撮像装置は２枚のプ
リント基板２、４を用い、第１のプリント基板２にはセ
ラミックパッケージなどに搭載された固体撮像装置１と
回路部品３を実装し、第２のプリント基板４に周辺回路
素子６や同じく回路部品７を実装している。これらのプ
リント基板の寸法は約４ｃｍ角で、２枚のプリント基板
を重ね合わせた高さは１ｃｍ程度である。

【０００５】また８はＣＣＤ１にかぶせるように設けら
れたレンズホルダであって、ＣＣＤ１の中心に位置する
箇所にレンズ９が固定されている。１０は小さな直径を
有する絞りおよび光学フィルタがその中心部に設けられ
ている撮像装置のケースである。

【０００６】このような撮像装置はビデオカメラや電子
スチルカメラの撮像部またはノート型パソコンや携帯電
話等の情報端末機用としてますますその用途を拡大しつ
つあるが、これら携帯用の電子機器の小型軽量化が限り
なく進展している反面、備えるべき機能としては多機能
化が要求され、したがってこれら電子機器の構成部品の
さらなる小型化、軽量化、薄型化はもはや必須の条件と
なってきている。

【０００７】これらの要求に応えるため、発明者らは図
７に示すような小型化、薄型化された新しいワンパッケ
ージモジュールタイプの撮像装置を先に提案した。

【０００８】この撮像装置は図７に示すように、収納容
器１１の内部にはＣＣＤチップ１２とそのＣＣＤチップ
１２に近接して半導体チップよりなる周辺回路素子１３
が搭載されており、いずれも金線等のワイヤリード１４
によって収納容器１１の底面に形成されている配線群
（図示せず）にボンディングされている。その配線群の
端子は同じくワイヤリード１４によって収納容器１１の
外部に導出されているピンリード１５に接続されてい
る。このように構成された収納容器１１はその上面にレ
ンズホルダ１６を接着することにより、その内部は気密
封止されている。

【０００９】またレンズホルダ１６にはＣＣＤチップ１
２の丁度上面に位置する部分にピンホールレンズを構成
する光学絞り１７とレンズ１８が設けられている。

【００１０】つぎにこの収納容器１１を載置した基板１
９の反対面にその他の周辺部品等２０が実装されて撮像
装置が完成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７に見
られるように、レンズホルダ１６と収納容器１１とは収
納容器１１の枠周辺部の上面に塗布された接着剤２１
ａ、２１ｂによって取り付けられており、接着剤が図に
見られるように厚い部分２１ａと薄い部分２１ｂのよう
に不均一な厚さで塗布された場合、レンズホルダ１６が
偏って装着される恐れが生じ、したがってＣＣＤチップ
１２の受光面とレンズ１８との光軸が一致しないという
課題を生じる。

【００１２】本発明は上記課題を解決するものであり、
ワンパッケージカメラモジュールを組み立てる際に気密
封止と光学的な位置合わせを同時に、かつ確実に行うこ
とができる撮像装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、光学絞りおよびレンズを有するレンズホル
ダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容
器とから構成される撮像装置において、レンズホルダと
収納容器の枠体周辺部にそれぞれ段差を設け、その段差
に光学的位置決め基準面と、接着面とをそれぞれ形成し
たものであり、光学的位置決め基準面において光学系を
有するレンズホルダとＣＣＤチップ等を搭載する収納容
器とを位置決めすることができるため、従来のように接
着剤の塗布不良による光軸の狂い等の発生しない高品質
の撮像装置を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体
撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とを備
えた撮像装置であって、レンズホルダと収納容器の枠体
周辺部にそれぞれ段差が設けられており、その段差に光
学的位置決め基準面と、接着面とを形成したものであ
り、撮像装置を構成するレンズホルダと収納容器の気密
封止のための接着部と、光学系を形成するレンズホルダ
と受光部および信号処理系を構成する収納容器との光学
的位置合わせを行う基準面とが別個に設けられているこ
とにより、極めて容易に、かつ確実に気密封止と光学的
位置決めを同時に行うことができ、高精度の撮像装置を
得ることができる。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の撮像装置に関し、光学的位置決め基準面がレン
ズホルダと収納容器の段差のそれぞれ内側面に設けら
れ、接着面が段差のそれぞれ外側面に設けられているも
のであり、接着剤が過剰に塗布された場合でも撮像装置
の内部に流入してＣＣＤチップ等を汚染することがな
い。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載の撮像装置に関し、光学的位置決め基準面がレン
ズホルダと収納容器の段差のそれぞれ外側面に設けら
れ、接着面が前記段差のそれぞれ内側面に設けられてい
るものであり、接着剤が外気に晒されることを避けるこ
とができるため、大きな接着力を保持することができ
る。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、光学絞
りおよびレンズを備えたレンズホルダと固体撮像素子お
よび周辺回路素子を搭載した収納容器とを備える撮像装
置であって、レンズホルダの枠体周辺部に設けられた凸
部または凹部、および収納容器の枠体周辺部に設けられ
た凹部または凸部にそれぞれ光学的位置合わせ基準面と
接着面とを形成したものであり、両枠体のそれぞれ凸部
と凹部とが互いに嵌合しているために強力な接合力と高
い信頼性において光学的位置合わせを行うことができ
る。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４記載の撮像装置に関し、凸部の先端と凹部の底面との
接触面が光学的位置決め基準面を形成し、凸部の低い面
と凹部の高い面との間隙が接着面を形成しているもので
あり、接着面を枠体の外側面と内側面の両側に設けるこ
とができ、接着力を向上させることができるために耐振
性を必要とする機器に搭載する撮像装置に用いることが
できる。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４記載の撮像装置に関し、凸部の低い面と凹部の高い面
との接触面が光学的位置合わせ基準面を形成し、凸部の
先端部と凹部の底面との間隙が接着面を形成しているも
のであり、請求項５に記載の発明と同様な作用、効果を
得ることができる。

【００２０】つぎに本発明の一実施の形態における撮像
装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発
明に関わる撮像装置の基本的な構成は発明者らが先に提
案した図７に示す撮像装置と類似しているため、図７と
同一部分には同一番号を用い、相違する点について説明
する。

【００２１】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における撮像装置の構造を示すものであり、図
において１１はＣＣＤチップ１２や周辺回路素子１３が
搭載された収納容器、１６は撮像装置が組み立てられた
とき、ＣＣＤチップ１２の上面に位置する部分に光学絞
り１７とレンズ１８を有するレンズホルダである。本発
明が特徴とする構造は上記レンズホルダ１６と収納容器
１１の周辺枠部の構造にあり、図１に見られるようにレ
ンズホルダ１６の周辺枠部には内側部に突出部１６ａと
外側部に底面部１６ｂとが形成された段差が設けられて
おり、収納容器１１の周辺枠部には内側部に底面部１１
ａと外側部に突出部１１ｂとが形成された段差が設けら
れている。

【００２２】図２はこの図１における周辺枠部の構造を
拡大して示したものであり、レンズホルダ１６と収納容
器１１とを組み合わせたとき、レンズホルダ１６の周辺
枠部の突出部１６ａと収納容器１１の周辺枠部の底面部
１１ａとは機械的に密着しており、この突出部１６ａと
底面部１１ａの面は機械的に精密に形成されているため
にレンズホルダ１６と収納容器１１との光学的位置決め
のための基準面として用いることができる。またレンズ
ホルダ１６の周辺枠部の底面部１６ｂと収納容器１１の
周辺枠部の突出部１１ｂとの間には間隙Ｄが生じてお
り、接着剤２２はこの間隙Ｄ内に充填されてレンズホル
ダ１６と収納容器１１とを気密に封止することができ
る。

【００２３】（実施の形態２）つぎに本発明の第２の実
施の形態における撮像装置について説明する。図３は本
発明の第２の実施の形態における撮像装置の構造を示す
ものであり、本実施の形態が第１の実施の形態と異なる
点はレンズホルダ３６と収納容器３１とのそれぞれ周辺
枠部の段差の構造にある。すなわちレンズホルダ３６と
収納容器３１とを組み合わせたとき、レンズホルダ３６
の周辺枠部の外側部に設けられた底面部３６ｂと収納容
器３１の周辺枠部の外側部に設けられた突出部３１ｂと
が機械的に密着して光学的位置決めのための基準面とな
り、レンズホルダ３６の周辺枠部の内側部に設けられた
突出部３６ａと収納容器３１の周辺枠部の内側部に設け
られた底面部３１ａとの間に生じた間隙Ｄに接着剤３２
が充填される。

【００２４】なお、本発明の第１および第２の実施の形
態における撮像装置のレンズホルダおよび収納容器の周
辺枠部の段差の組み合わせにおいて、図２および図３に
は示していないが、それぞれ段差の組み合わせ部分の摺
動部１７、３７にクリアランスを設けておき、レンズホ
ルダと収納容器との水平方向の光学的位置合わせに利用
することも可能である。

【００２５】（実施の形態３）つぎに本発明の第３の実
施の形態における撮像装置について説明する。図４は本
発明の第３の実施の形態における撮像装置の構造を示す
ものであり、本実施の形態が第１および第２の実施の形
態と異なる点はレンズホルダ４６と収納容器４１とのそ
れぞれ周辺枠部の構造にある。すなわちレンズホルダ４
６の周辺枠部にはその上面に凸部４７を設け、収納容器
４１の周辺枠部にはその上面に凹部４８を設け、さらに
その凸部４７の高さＨと凹部４８の深さＬとの関係をＨ
＞Ｌとしてある。したがってレンズホルダ４６と収納容
器４１とを組み合わせたとき凸部４７の先端と凹部４８
の底面とは機械的に密着しレンズホルダ４６と収納容器
４１との光学的位置決めの基準面となる。またＨ＞Ｌの
関係から必然的に凸部４７の両側にある低い面４６ａと
凹部４８の両側にある高い面４１ａとの間には間隙Ｄが
生じ、接着剤はこの間隙Ｄ内に充填され、レンズホルダ
４６と収納容器４１とを気密封止できる。

【００２６】（実施の形態４）つぎに本発明の第４の実
施の形態における撮像装置について説明する。図５は本
発明の第４の実施の形態における撮像装置の構造を示す
ものであり、本実施の形態が第３の実施の形態と異なる
点は第３の実施の形態におけるレンズホルダの周辺枠部
に設けられた凸部の高さＨと収納容器の周辺枠部に設け
られた凹部の深さＬとの関係にあり、本実施の形態にお
けるレンズホルダ５６の周辺枠部に設けられた凸部５７
の高さＨと収納容器５１の周辺枠部に設けられた凹部５
８の深さＬとの関係をＨ＜Ｌとした点である。

【００２７】したがって光学的位置決めの基準面はレン
ズホルダ５６の周辺枠部に設けられた凸部５７の両側部
の低い面５６ａと収納容器５１の周辺枠部に設けられた
凹部５８の両側部にある高い面５１ａとの接触面となっ
ている。また接着剤によるレンズホルダ５６と収納容器
５１との気密封止はＨ＜Ｌの関係によって生じたレンズ
ホルダ５６の周辺枠部の凸部５７の先端部と収納容器５
１の周辺枠部の凹部５８の底面との間の間隙Ｄに接着剤
を充填することによって行われる。

【００２８】なお、本発明の第３および第４の実施の形
態においてもレンズホルダと収納容器との水平方向の光
学的位置合わせのために、レンズホルダと収納容器との
組立時の摺動部４９、５９に若干のクリアランスを設け
ておくことは可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記実施の形態より明らかなよ
うに、光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固
体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とか
ら構成される撮像装置のレンズホルダと収納容器の枠体
周辺部にそれぞれ段差を設け、その段差に光学的位置決
め基準面と、接着面とをそれぞれ別個に形成することに
より、光学的位置決め基準面において光学系を備えるレ
ンズホルダとＣＣＤチップ等を搭載する収納容器とを光
学的に精度良く位置決めすることができるため、従来の
ように接着剤の塗布不良による光軸の狂い等が発生する
ことがなく、極めて高品質の撮像装置を歩留まり良く得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置の
断面図

【図２】同撮像装置のレンズホルダと収納容器との組み
合わせ構造を示す部分拡大断面図

【図３】本発明の第２の実施の形態における撮像装置の
組み合わせ構造を示す部分拡大断面図

【図４】同第３の実施の形態における撮像装置の組み合
わせ構造を示す部分拡大断面図

【図５】同第４の実施の形態における撮像装置の組み合
わせ構造を示す部分拡大断面図

【図６】従来の撮像装置の断面図

【図７】他の従来の撮像装置の断面図

【符号の説明】 １１ 収納容器 １１ａ 底面部（光学的位置決め基準面） １１ｂ 突出部（接着面） １２ ＣＣＤチップ（固体撮像素子） １３ 周辺回路素子 １６ レンズホルダ １６ａ 突出部（光学的位置決め基準面） １６ｂ 底面部（接着面） １７ 光学絞り １８ レンズ

フロントページの続き (72)発明者 大前 昌軌 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学絞りおよびレンズを有するレンズホ
   ルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納
   容器とを備えた撮像装置であって、前記レンズホルダと
   収納容器との枠体周辺部にそれぞれ段差が設けられてお
   り、前記段差に光学的位置決め基準面と、接着面とが形
   成されている撮像装置。
2. 【請求項２】 光学的位置決め基準面がレンズホルダと
   収納容器の段差のそれぞれ内側面に設けられ、接着面が
   前記段差のそれぞれ外側面に設けられている請求項１記
   載の撮像装置。
3. 【請求項３】 光学的位置決め基準面がレンズホルダと
   収納容器の段差のそれぞれ外側面に設けられ、接着面が
   前記段差のそれぞれ内側面に設けられている請求項１記
   載の撮像装置。
4. 【請求項４】 光学絞りおよびレンズを有するレンズホ
   ルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納
   容器とを備えた撮像装置であって、前記レンズホルダの
   枠体周辺部に設けられた凸部または凹部、および前記収
   納容器の枠体周辺部に設けられた凹部または凸部にそれ
   ぞれ光学的位置合わせ基準面と接着面とが形成されてい
   る撮像装置。
5. 【請求項５】 凸部の先端と凹部の底面との接触面が光
   学的位置決め基準面を形成し、前記凸部の低い面と前記
   凹部の高い面との間隙が接着面を形成している請求項４
   記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 凸部の低い面と凹部の高い面との接触面
   が光学的位置決め基準面を形成し、前記凸部の先端部と
   前記凹部の底面との間隙が接着面を形成している請求項
   ４記載の撮像装置。