JPS60206377A - 固体撮像装置及び固体撮像装置の生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、固体撮像素子を使用した撮像装置に関する
ものであり、特に、固体撮像素子、光学フィルタ、撮像
用レンズ等の機械的結合の構成に関するものである。

「背景技術とその問題点」 一般的に、固体撮像装置では、シャープでコントラスト
良く、クラレ１片ボケ等のない画像な得るには、レンズ
で受けた光を位置精度良く、撮像面に結像させる必要が
ある。第７図は、レンズ５１に入射された光束５２が撮
像面５３に結像される状態を示すものであり、５４は、
レンズ有効億円を示す。第７図において、αで示す光軸
のズレがレンズ５１と撮像面５３との間にあるときには
、撮像された画のクラレ９画のタオレが生じる。

また、撮像された画の片ボケを防止するため、レンズ５
１の光軸と撮像面５３の垂直精度を合わせ、かつバック
フォーカス２を合わせる必要がある。

したがって、固体撮像装置では、光軸のＸ及びＹ方向の
調整、パックフォーカス２の調整が必要であり、更に、
アオリθ工及びθ、の調整が必要であった。また、固体
撮像装置は、感度が良好なため、撮像素子の前面のシー
ルガラスや、光学フィルタの光路系にイミが付着すると
、画に点となって表　′れる。

第８図Ａ及び第８図Ｂは、従来の固体撮像装置の一例を
示すもので、６１がレンズ、６２が固体撮像素子、６３
が光学フィルタ、６４がフレームである。固体撮像素子
６２が基板６５に取り付げられ、この基板６５がフレー
ム６４に複数本のビス６６．６７．６８及び基板抑え６
９などにより取付けられ、フレーム６４の対面にレンズ
６１が取り付けられる。また、フレーム６４に基板６５
及び光学フィルタ６３を取付げる場合に、コ９ムシール
１０及びＴ１が設げられている。

かかる従来の固体撮像装置は、固体撮像素子６２を直接
的に基板６５に取ｐ付け、基板６５のフレーム６４につ
いての取付位置をビスによって補正することによシ、レ
ンズ６１との位置関係を調整しているため、前述のよう
な光軸、アオリ。

バックフォーカス′！４を調整する作業が絵出ししなが
ら行なうものとなシ、大変面倒であった。これと共に、
部品点数を多く必要とし、大形な装置となる欠点があっ
た。

また、従来の固体撮像装置は、基板６″５への固体撮像
素子６２の取付け、光学フィルタ６３の取付けは、多数
の機緘部品を組立てる必要があるため、一般の作業環境
の作業場で組立てるのが普通である。従って、微少なゴ
ミの付着の防止が困難となり、光路系のゴミの拭き取シ
作業が面倒でちゃ、然も、信頼性の低下を招く問題点が
あった。

「発明の目的」 したがって、この発明の目的は、組立工程時に、光軸、
アオリなどの寸法精度を容易に出すことができる固体撮
像装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、部品点数が少なくてすみ、小形
、軽量な固体撮像装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、固体撮像素子の組立と光学
フィルタ、レンズなどを組立てる固体撮像装置の組立と
を半導体の組立用無鴎寅にて一貫して行なうことができ
、光路系のゴミの付着を容易に防止できる固体撮像装置
を提供することにある。

「発明の概要」 この発明は、固体撮像素子が取シ付げられた撮像素子パ
ッケージと、撮像素子パッケージが所定の位置に配され
る凹部な有する撮像素子ホルダと、光学フィルタが取付
けられると共に、撮像素子ホルダの前面に積層され固定
されるフィルタホルダと、フィルタホルダの前面とその
後端面が合わされるように取付けられたレンズとを備え
た固体撮像装置である。

「実施例」 以下、この発明の一実施例につい【第１図、第２図及び
第３図を参照して説明する。この実施例は、固体撮像素
子としてＣＣＤ撮像素子を用いたものである。

第１図において、１がＣＣＤユニット、２がレンズ鏡筒
であシ、レンズ鏡筒２には、レンズ３Ａ及び３Ｂが配設
されている。ＣＣＤユニット１は、光学フィルタ部とＣ
ＣＤブロックとからなり、その分解斜視図を第２図に示
す。第２図において、４が金属製のＣＯＤホルダ、５が
セラミック製のＣＯＤ／（ツケージ、６が防塵用のイム
バッキング、７が樹脂成型で形成されたフィルタホルダ
、８が光学フィルタ、９がフィルタ抑えである。第１図
に示すように、ＣＣＤユニット１のフィルタホルダ７の
円　５　− 筒部１０にレンズ鏡筒２の後端が嵌合され、ＣＣＤユニ
ット１とレンズ鏡筒２との位置関係が規定される。レン
ズ鏡筒２は、ビスＩＩＡ、ＩＩＢによりバックフォーカ
スが調整された位置においてＣＣＤユニット１と固定さ
れる。

ＣＣＤパッケージ５は、位置精度を安定に高くするため
に、セラミックから成るもので、このＣＣＤパッケージ
５の中央に形成された凹部底面のメタライズ層に、ＣＯ
Ｄチツゾ１２がダイボンドされ、次にワイヤボンディン
グされ、その上に色分解フィルタ１３が積層され、前面
がシールガラス１４により覆われたものである。図示せ
ずも、色分解フィルタ１３とシールガラス１４との間に
７レア防止板を設けても良い。ＣＣＤパッケージ５から
は、リード１５が導出されている。このＣＣＤパッケー
ジ５には、左右の辺部に対称にねじ穴１６及び位置決め
穴１７が穿設されている。

ＣＣＤユニット１の組立は、ＣＣＤパッケージ５をＣＣ
Ｄホルダ４に固着し、フィルタホルダ７に光学フィルタ
８を取付け、次に、ＣＣＤホルダ４とフイ　６− ルタホルダＴとをイムバッキング６を介して固着するこ
とによってなされる。ＣＣＤホルダ４は、ＣＣＤパッケ
ージ５が嵌合される凹部とリード１５を導出するスリッ
トを有している。この四部の底面には、左右対称にねじ
穴２１が穿設されていると共に、左右対称に位置決めの
ためのガイドピン２２が圧入により植立されている。Ｃ
ＣＤホルダ４の凹部に、がイドピン２２がＣＣＤパッケ
ージ５の位置決め穴１７内に挿入されるように、ＣＣＤ
パッケージ５が挿入される。そして、一対のねじ２３が
ねじ穴１６及び２１に螺合されることにより、ＣＣＤホ
ルダ４がＣＣＤパッケージ５に固着される。

ＣＣＤホルダ４の略々対角線方向の一方に、一対のねじ
穴２５が設けられ、他方の略々対角線方向に一対のねじ
穴２６が設けられ、このねじ穴２６の近傍に一対の位置
決め用のがイドビン２７が圧入によシ植立されている。

これらのねじ穴２５゜２６及びガイドピン２１は、後述
するように、ＣＯＤユニット１とフィルタホルダＴの合
体のために使用される。

フィルタホルダＴの円筒部１０の底面には、第３図Ａに
示すように、矩形の開口３１が形成され、この開口３１
の周辺に沿って段部３２が設けられている。円筒部１０
内に挿入された光学フィルタ８がこの段部３２に係合さ
れる。光学フィルタ８は、赤外カットフィルタと複数枚
の水晶板からなる光学的ローパスフィルタとからなる。

円筒部１０内に挿入された光学フィルタ８の前面からフ
ィルタ抑え９が当接され、ねじ３３（第１図では省略し
ている）によって固定される。フィルタホルダＴの背面
には、開口３１を囲む形状に溝３４が設けられ、この溝
３４内にイムバッキング６が挿入される。

フィルタホルダＴには、第３図Ａ及び第３図Ｂに示すよ
うに、その略々対角線方向の一方に位置する一対のねじ
穴３５が形成され、略々対角線方向の他方に位置する一
対のねじ穴３６が形成され、　；ねじ穴３６の近傍に一
対のガイド穴３７が穿設されている。ＣＣＤパッケージ
５が固着されたＣＣＤホルダ４に対し、光学フィルタ８
が取シ付ゆられたフィルタホルダ７がイムバッキング６
を介して積層される。この場合、ガイドピン２７がガイ
ド穴３Ｔ内に挿入されるようになされる。この状態で前
面から一対のねじ３８がねじ穴３５．２５に螺合される
と共に、背面から一対のねじ２８がねじ穴２６．３６に
螺合される。このようにして、ＣＯＤユニット１が組立
てられる。

第４図、第５図及び第６図を参照して、この発明の他の
実施例について説明する。この例は、ＣＣＤユニット１
即ちＣＣＤホルダ４及びＣＣＤパッケージ５の夫々の構
成及び両者の組立ての構成は、前述の一実施例と同様で
ある。また、ＣＣＤホルダ４及びフィルタホルダ４１が
イムバッキング６を介して積層され、両者が固着される
ための構成も前述の一実施例と同様である。したがって
、前述の一実施例と対応する構成部分には、同一の参照
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この例は、第４図に示すように、レンズ鏡筒２がその後
端面に開口部より両側に延長する取付は基部４４を有す
る形状とされ、この取付は基部４４に形成されたねじ穴
に、ＣＣＤホルダ４とフィルタホルダ４４とを固着する
ためのねじ２８を螺合させている。バックフォーカスの
調整は、後玉であるレンズ３Ｂの位置を前後に調整する
ことによシ行なう構成とされている。

フィルタホルダ４１は、第６図Ａにも示すように、円筒
部４５の底面に矩形の開口３１が形成されると共に、こ
の底面に光学フィルタ４２を保持する段部４６が形成さ
れたものである。フィルタホルダ４１の背面には、第６
図Ｂに示すように、イムバッキング６が挿入される溝３
４が形成されている。光学フィルタ４２は、赤外カット
フィルタと複数枚の水晶板からなる光学的ローパスフィ
ルタとが積層されたもので、第５図に示すように、円板
状の一部が垂直に切シ落とされた形状とされている。こ
の光学フィルタ４２の形状は、フィルタホルダ４１の段
部４６の形状と一致し、光学フィルタ４２を正しい光学
軸の関係でもって取付けることが可能とされている。円
筒部４５内に挿入された光学フィルタ４２の前面にフィ
ルタ抑えリ　１０− ング４３が設けられる。フィルタ抑えリング４３の外周
面及び円筒部４５の内周面の夫々にねじ溝がきられ【お
り、フィルタ抑えリング４３は、円筒部４５にねじ込み
により取）付けられる。

なお、この発明は、ＣＣＤ撮像素子以外のＭＯ８撮像素
子などの固体撮像素子についても同様に適用することが
できる。また、レンズは、交換レンズを用いても良く、
そのための保合手段をフィルタホルダに設けるようにし
ても曳い。

「発明の効果」 この発明に依れば、ＣＣＤパッケージ５に予めＣＯＤチ
ップをダイボンドしておき、ＣＣＤホルダ４に位置決め
手段により所定の位置関係で取付け、更に、光学フィル
タ８，４２が取付けられたフィルタホルダＴ、４１に位
置決め手段により所定の位置関係で結合できる。したか
つ【、位置決め手段による機構的な方法や、光学的測定
による方法によって、光軸、アオリなどの精度を出すこ
とができ、調整作業を従来のものに比して簡単に行ない
５る。

また、個々の部品を１個のフレームに順に取付ける必要
がなく、部品点数を少なくでき、小型。

軽量の固体撮像装置を実現できる。然も、組立は、数点
の機械的部品及びビス類によシ行なえば良いので、半導
体用の無塵室にて一貫して組立を行なうことができ、♂
ミの付着を確実に防止することが容易とできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図はこの発
明の一実施例のＣＣＤユニットの分解斜視図、第３図は
この発明の一実施例におけるフィルタホルダの平面図及
び底面図、第４図はこの発明の他の実施例の断面図、第
５図はこの発明の他の実施例のＣＣＤユニットの分解斜
視図、第６図はこの発明の他の実施例におけるフィルタ
ホルダの平面図及び底面図、第７図は固体撮像装置の説
明に用いる路線図、第８図は従来の固体撮像装置の説明
に用いる断面図及び底面図である。 １・・・・・・・・・・・・ＣＣＤユニット、２・・・
・・・・・・・・・レンズ鏡筒、３Ａ、３Ｂ・・・・・
・・・・・・・レンズ、４・・・・・・−・・・・・Ｃ
ＣＤホルダ、５・・・・・・・・・・・・ＣＣＤパッケ
ージ、７．４１・・・−・・・・・・・・フィルタホル
ダ、８．４２・・・・・・・・・光学フィルタ、９゜４
３・・・・・・・・・・・・フィルタ抑え。 代理人　杉　浦　正　知

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子が取り付ゆられた撮像素子パッケージと、
   上記撮像素子パッケージが所定の位置に配される凹部な
   有する撮像素子ホルダと、光学フィルタが取付けられる
   と共に、上記撮像素子ホルダの前面に積層され固定され
   るフィルタホルダと、上記フィルタホルダの前面とその
   後端面が合わされるように取付けられたレンズとを備え
   た固体撮像装置。