KR100450360B1 - 촬상 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR100450360B1 KR10-2001-0008848A KR20010008848A KR100450360B1 KR 100450360 B1 KR100450360 B1 KR 100450360B1 KR 20010008848 A KR20010008848 A KR 20010008848A KR 100450360 B1 KR100450360 B1 KR 100450360B1
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

하우징과 일체화한 촬상 소자 및 결상 렌즈부를 갖는 광학 소자를 일체화하여 촬상 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 촬상 장치는 기판(1)과, 이 기판(1) 상에 배치된 촬상 소자(2)와, 이 촬상 소자(2) 상에 배치되고 적어도 1개의 결합 렌즈부(3a)를 갖는 광학 소자(3)와, 기판(1)과 촬상 소자(2)를 전기적으로 접속하는 와이어(10)와, 결상 렌즈부(3a)를 노출시키고 와이어(10)를 밀봉하는 밀봉 수지(11)를 구비하고, 일체화한 촬상 소자(2) 및 광학 소자(3)와 하우징(7)을 밀봉 수지(11)에 의해 일체화ㆍ소형화를 실현할 수 있다.

Description

촬상 장치 및 그 제조 방법{PICKUP DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 촬상 소자와 결상 렌즈부를 갖는 광학 소자를 일체화한 촬상 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 촬상 장치로서는 예를 들어 일본 특허 공개 평9-284617호 공보에 기재된 것이 있었다. 이 공보에는 결상 렌즈부와 복수의 다리부로 이루어지는 광학 소자를 기판 상에 적재된 촬상 소자인 CCD(Charge Coupled Device)의 베어칩 상에 배치한 것이다. 이들 다리부를 CCD의 베어칩 상면의 모서리부에 접촉시킴으로써, 결상 렌즈부와 CCD의 베어칩에 형성한 수광면의 초점 방향을 포함하는 상대 위치가 소정 위치가 되도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 이러한 종류의 촬상 장치에 있어서는 고정 초점 렌즈를 이용하고 있으며, 결상 렌즈부와 촬상 소자 상의 수광면의 초점 방향을 포함하는 상대 위치 정밀도를 확보하기 위해, 광학 소자에 복수의 다리부를 형성할 필요가 있었다. 따라서, 종래의 촬상 장치에서는 렌즈 구조가 복잡하고 패키지형이므로, 소형화가 곤란하다는 과제가 있었다.
도1a 내지 도1e는 본 발명의 제1 실시 형태를 도시한 외형 평면도, 그 하우징의 외형 측면도, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 일체화한 촬상 소자ㆍ광학 소자와 하우징을 조립하기 전의 촬상 소자ㆍ광학 소자와 하우징의 단면도, 촬상 소자ㆍ광학 소자와 하우징을 조립한 후의 부분 단면도, 그 전체 구성의 단면도.
도2a 및 도2b는 각각 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한 정면도 및 측면도.
도3a 및 도3b는 각각 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한 정면도 및 측면도.
도4a, 도4b 및 도4c는 각각 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도, 측면도 및 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 촬상 장치의 하우징을 부가했을 때의 구성을 도시한 측면도.
도5a, 도5b 및 도5c는 각각 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도, 측면도 및 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 촬상 장치의 하우징을 부가했을 때의 구성을 도시한 측면도 및 일부 확대도.
도6a 및 도6b는 각각 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 촬상 장치의 부분 확대 단면도.
도7은 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도.
도8은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도.
도9a, 도9b 및 도9c는 각각 도8에 도시한 촬상 장치에 관한 광학 소자의 외형을 도시한 평면도, 정면도 및 측면도.
도10은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도.
도11a, 도11b 및 도11c는 각각 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 평면도, 측면도 및 도11b의 표면 부분의 확대도.
도13a, 도13b 및 도13c는 각각 본 발명의 제10 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도, 측면도 및 도13b의 부분 확대도.
도14a, 도14b 및 도14c는 각각 본 발명의 제10 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도, 측면도 및 도14b의 부분 확대도.
도15는 도14b에 상당하는 부분에 대한 다른 실시예를 도시한 부분 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판
2 : 촬상 소자
3 : 광학 소자
3a : 결합 렌즈부
3m : 오목부
7 : 하우징
8 : 접착제
9 : 적외광 제거 부재
10 : 금속 와이어
11 : 밀봉 수지
본 발명은 간단한 렌즈 구조를 갖고, 촬상 소자와 광학 소자를 일체적으로고정하여 소형화를 도모한 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 국면의 촬상 장치는, 촬상 소자와, 촬상 소자에 빛을 결상시키는 결상 렌즈부 및 결합부를 갖고 촬상 소자와 일체화된 광학 소자와, 일체화된 촬상 소자와 광학 소자를 고정하는 고정부 및 개구부를 갖는 하우징을 구비하고, 결합부가 고정부에 고정됨으로써 촬상 소자와 광학 소자가 하우징에 고정된 상태로 결상 렌즈가 노출되도록 하우징에 있어서의 개구부가 배치되어 있다.
이 구성에 의해, 간단한 결상 렌즈 구조를 이용함으로써 소형으로 일체화한 촬상 장치를 얻을 수 있다. 또, 결상 렌즈부와 촬상 소자의 상대적인 위치 관계 및 개구부와 결상 렌즈부의 상대적인 위치 관계를 정확하게 하여 조립할 수 있다. 그리고, 촬상 소자, 광학 소자 및 하우징이 일체화되어 있으므로, 부착 등에 있어서 부품 갯수를 저감할 수 있다. 이에 따라, 제조 공정도 간단해지고, 능률이 높아지게 된다. 또한, 이 구성에 따르면, 일체화한 광학 소자와 촬상 소자를 반드시 기판 상에 배치할 필요가 없어지고, 신호계의 인터페이스를 접속할 수 있다. 이로써, 기판에 상기 일체화한 소자를 고정하기 위한 고정부를 생략할 수 있고, 공간의 축소에 의해 소형화와 설계 자유도의 증대를 얻을 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는, 결합부는 예를 들어 결상 렌즈부가 배치된 측으로 돌출한 돌출부로 하고, 고정부는 돌출부가 끼워 넣어지는 끼워 맞춤부로 할 수 있다.
이 구성에 의해, 간단한 구조의 일체화 부재에 의해 일체화할 수 있고, 또한 상기의 상대적인 위치 관계를 정확하게 설정할 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 상기의 돌출부를 광학 소자에 근접한 기부가 굵고 선단 부분이 가는 단차식 돌기부로 하고, 결합부를 돌기부의 선단 부분을 끼워 넣는 끼워 맞춤부로 할 수 있다.
이 구성에 의해, 하우징과 광학 소자의 간격을 정확하게 유지할 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 돌출부 및 끼워 맞춤부를 각각 복수개 형성할 수 있다.
이 구성에 의해, 하우징과 일체화한 광학 소자 등과의 회전 어긋남을 방지할 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 광학 소자에 있어서 결상 렌즈부는 돌출부의 선단부면으로부터 돌출하도록 형성되고, 하우징에 있어서 개구부의 주위에 두께를 얇게 한 하우징의 박육(薄肉) 부분을 끼워 맞춤부의 부분으로서 형성할 수 있다.
이 구성에 의해, 하우징과 광학 소자의 가공이 용이해지고, 생산성이 향상된다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 광학 소자와 하우징이 돌출부와 끼워 맞춤부를 포함하는 부위에서 접착될 수 있다.
이 구성에 의해, 제조 공정에 있어서 끼워 맞추는 부분과 개구부의 상대적 위치 관계를 항상 정확한 위치에 유지하는 것이 용이해진다. 또, 사용중에 있어서도 이 상대적 위치 관계를 공고히 유지할 수 있다. 또, 외부로부터의 충격에 대하여 접착제가 완충재로서 작용하여 충격을 완화할 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 개구부에 적외광을 제거하는 적외광 제거 부재를 배치할 수 있다.
이 구성에 의해, 적외광을 제거할 수 있다.
상기 제1 국면에 있어서의 촬상 장치에서는 예를 들어 결상 렌즈부를 노출시키는 하우징의 개구부에는 결상 렌즈부의 주위를 차광하는 차광부가 배치되고, 차광부는 결상 렌즈부에 가까워질수록 하우징의 두께가 얇아지도록 단면에 테이퍼 형상이 부여될 수 있다.
이 테이퍼형의 차광성 부재에 의해 조리개 기능을 하우징에 갖게 하고, 촬상 장치에는 갖게 할 필요가 없다. 이에 따라, 촬상 장치의 제조 공정을 간단화할 수 있고, 이로써 촬상 장치의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2 국면의 촬상 장치는, 기판과, 기판 상에 배치된 촬상 소자와, 촬상 소자 상에 배치된 적어도 1개의 결상 렌즈부를 갖는 광학 소자와, 기판의 접속부와 촬상 소자의 접속부를 전기적으로 접속하는 와이어와, 광학 소자에 배치된 결상 렌즈부를 노출시키고 와이어를 포함하여 광학 소자 및 촬상 소자를 밀봉하고 있는 밀봉 수지를 구비한다.
이 구성에 의해, 밀봉 수지가 촬상 장치를 외력이나 습기로부터 보호하고, 광학 소자와 촬상 소자의 소형화한 일체화를 실현할 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 광학 소자는 예를 들어 결상 렌즈부가 배치되는 측의 표면 형상을 곡면형으로 할 수 있다.
광학 소자에 모난 모서리부가 있으면, 그 부분을 경계로 밀봉 수지가 흘러내려 그 모서리부 주변의 밀봉 수지의 두께가 얇아지고, 그 부분을 투과하여 빛이 촬상 소자에 도달하는 문제가 있었다. 상기와 같이 외형을 곡선 형상으로 함으로써, 밀봉 수지의 부분적인 두께 감소 현상이 없어진다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 광학 소자는 예를 들어 결상 렌즈부도 포함하여 투명재에 의해 형성될 수 있다.
이 구성에 의해, 광학 소자 상에 결상 렌즈부를 배치할 수 있고, 구조의 간단화를 추진할 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 광학 소자는 예를 들어 해당 광학 소자에 배치된 결상 렌즈부의 기부로부터 단부 부분에 걸쳐서 두께가 얇아지도록 단면에 있어서의 표면측에 테이퍼 형상을 부여할 수 있다.
이 구성에 의해, 광학 소자의 단부의 모서리부에서의 밀봉 수지의 두께 감소를 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 광학 소자의 테이퍼가 부여된 표면에 밀봉 수지의 유동 저항이 되도록 요철이 형성될 수 있다.
이 구성에 의해, 밀봉 수지의 흘러내림이 방지되고, 밀봉 수지의 국부적인 두께 감소를 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 밀봉 수지는 제1 및 제2 밀봉 수지를 구비하고, 제1 밀봉 수지를 와이어를 밀봉하고 촬상 소자와 광학 소자의 측면 주위부와 기판에 배치된 수지로 하고, 제2 밀봉 수지를 결상 렌즈부를 제외한 광학 소자의 표면에 배치된 제1 밀봉 수지보다도 요변성(thixotropy)이 낮은 수지로 할 수 있다.
측면 주위부의 밀봉 수지의 요변성을 높게 함으로써, 밀봉 수지의 유동이 방지되고, 촬상 소자 등의 효과적인 고정을 행하는 것이 가능해진다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 결상 렌즈부의 주위의 광학 소자의 표면에 오목부가 배치되고, 밀봉 수지가 오목부를 피복하는 구조로 할 수 있다.
이 오목부는 수지 저장소가 되고, 밀봉 수지 두께의 편차나 결상 렌즈부에 밀봉 수지가 부착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 오목부에는 차광성 부재가 배치되고, 밀봉 수지가 차광성 부재의 외주에 접촉하여 광학 소자를 피복하는 구성으로 할 수 있다.
이 구성에 의해, 조리개 기능을 간단한 구조에 의해서 얻을 수 있다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 적외광 제거 부재가 결상 렌즈부를 차광하도록 차광성 부재에 지지되어 배치될 수 있다.
이 구성에 의해, 적외광을 제거하고, 또한 밀봉 수지가 결상 렌즈부에 부착되는 것이 확실하게 방지된다.
상기 본 발명의 제2 국면의 촬상 장치에서는 예를 들어 차광성 부재의 두께가 내주측을 향해서 얇아지도록 단면에 테이퍼 형상을 부여할 수 있다.
이 구성에 의해, 보다 우수한 조리개 기능을 얻는 것이 가능해진다.
<제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태에 대하여, 도1a 내지 도1e를 참조하여 설명한다. 도1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 촬상 장치의 하우징을 도시한 외형 평면도, 도1b는 그 하우징의 외형 측면도, 도1c는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 하우징과 일체화한 촬상 소자ㆍ광학 소자를 조립하기 전의 촬상 소자ㆍ광학 소자와 하우징의 단면도, 도1d는 촬상 소자ㆍ광학 소자와 하우징을 조립한 후의 부분 단면도, 도1e는 그 전체 구성의 단면도이다. 도1a 내지 도1e에 있어서, 도면 부호 2는 수광부를 갖는 촬상 소자, 3은 적어도 1개의 결상 렌즈부(3a)를 갖고, 또한 결상 렌즈부(3a)와 이격된 위치에 형성한 볼록부(3g)를 갖는 광학 소자이며, 이 광학 소자(3)는 촬상 소자(2)와 일체화를 이루고 있다. 7은 촬상 소자(2)와 광학 소자(3)를 조합하여 일체화한 일체형 촬상 장치를 조립하는 하우징이며, 하우징(7)에는 개구부(7a)와 광학 소자(3)의 볼록부(3g)와 대향하는 위치에 이와 대응하는 구조의 홈부(7b)를 형성하고 있다. 도1c, 도1d에 도시한 바와 같이, 촬상 소자(2)와 광학 소자(3)를 일체화하고 광학 소자(3)의 볼록부(3g)와 하우징(7)의 홈부(7b)를 끼워 맞춰 일체화하고 있다. 이 때, 결상 렌즈부(3a)는 하우징(7)의 개구부(7a)에 삽입되도록 외부로 약간 나와 있다. 여기서, 광학 소자(3)의 볼록부(3g)와 하우징(7)의 홈부(7b)는 끼워 맞춰서 조립되도록 대응한 형상으로 되어 있다. 또, 하우징(7)의 외형에 대해서는 도1b, 도1e에 도시한 바와 같이, 그 주변부에 있어서 결상 렌즈부(3a)와는 반대측으로 절곡시킨 구성으로 하고, 그 절곡시킨 단부는 촬상 소자(2)의 광학 소자(3)와 반대측 바닥부와 대략 동일하거나 또는 약간 외측이 되도록 구성되어 있다. 또, 상기의 절곡시킨 단부의 형상은 원형상으로 되어 있다.
<제2 실시 형태 및 제3 실시 형태>
도2a, 도2b는 각각 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한 정면도 및 측면도이다. 또, 도3a, 도3b는 각각 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한 정면도 및 측면도이다. 도2a, 도2b에서는 광학 소자(3) 상의 볼록부(3g)를 사각형으로 한 것이다. 도3a, 도3b에서는 광학 소자(3) 상의 볼록부(3g)를 사각 형상의 2단 구성으로 한 것이며, 상측을 하측보다도 일변의 길이를 작게 하고 도시하지 않은 하우징(7)의 개구부(7a)가 하측의 사각형의 상면과 동일한 레벨이 되도록 하고 있다. 이에 따라, 하측의 사각형의 높이는 결상 렌즈부(3a)의 돌출 높이와 동일하거나 또는 약간 높게 형성되어 있다. 또, 도2a 내지 도3b에는 도시되어 있지는 않지만, 볼록부(3g)에 대응하도록 하우징(7)의 홈부(7a)의 형상은 사각형으로 함은 물론이다.
<제4 실시 형태>
그리고, 본 발명의 제4 실시 형태에 대하여 도4a 내지 도4c를 참조하여 설명한다. 도4a, 도4b는 각각 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도 및 측면도이다. 도4c는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 촬상 장치의 하우징을 부가했을 때의 구성을 도시한 측면도이다. 도4a 내지 도4c에 있어서, 도1 등과 동일한 부호는 동일하거나 또는 상당하는 부분을 나타낸다. 도4a 내지 도4c에 있어서는 광학 소자(3) 상에 형성하는 볼록부(3g)를 복수개 배치하고 있다.
이와 같이, 이들 제2, 제3 또는 제4 실시 형태에 따르면, 촬상 소자(2)와 광학 소자(3)를 일체화한 촬상 장치가 하우징(7)에 대하여 회전하지 않도록 구성할 수 있다. 또, 광학 소자(3) 상의 볼록부(3g)와 하우징(7)의 홈부(7b)가 끼워 맞춰지는 부위를 접착하여 일체화해도 좋다. 또, 이들 실시 형태에서는 광학 소자(3) 상에 볼록부(3g)를, 그리고 하우징(7) 상에 홈부(7b)를 형성했지만, 그에 한정하는 것은 아니며, 볼록부(3g)의 단면 형상도 ○형 및 □형으로 한정하는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태에 관한 촬상 장치는 하우징(7)에 조립하기 위한 부품이 광학 소자(3)와 일체화되어 있으므로, 부품의 절약화가 가능해지고, 하우징(7)과의 조립이 용이해진다. 또, 일반적으로는 촬상 장치는 촬상 소자 및 광학 소자가 기판 상에 고정되고, 엄밀하게 말하면 하우징과는 독립하여 배치되어 있지만, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 촬상 장치에 따르면, 일체화한 촬상 소자 및 광학 소자를 반드시 기판 상에 고정할 필요는 없으며, 촬상 장치의 동작과 신호 처리의 교환을 행하기 위한 신호계의 인터페이스를 접속하는 것만으로 충분하다. 따라서, 기판에 촬상 소자를 고정하기 위한 고정부의 공간을 없앨 수 있으며, 소형화ㆍ설계 자유도의 확대를 실현할 수 있다.
<제5 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대하여 도5a 내지 도5c를 참조하여 설명한다. 도5a, 도5b는 각각 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도 및 측면도이다. 도5c는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 촬상 장치의 하우징을 부가했을 때의 구성을 도시한 측면도 및 일부 확대도이다. 도5a 내지 도5c에 있어서, 도1과 동일한 부호는 동일하거나 또는 상당하는 부분을 나타낸다. 도5a, 도5b에도시한 바와 같이, 광학 소자(3)는 돌출부(3h)를 갖고, 결상 렌즈부(3a)는 돌출부(3h) 상에 형성되어 있다. 이 돌출부(3h)는 도5c에 도시한 바와 같이, 하우징(7)의 개구부(7a)의 주변부에 있어서의 내측에 형성한 끼워 맞춤부(7c)에 끼워 넣어져 있다. 이 때, 끼워 맞춤부(7c)를 형성하기 위한 하우징(7)의 내측으로 돌출하는 부분의 높이는 돌출부(3h)의 높이와 대략 동일하거나 또는 약간 낮게 한다.
도5c에 있어서, 도면 부호 8은 접착제이며, 하우징(7)의 내측으로 돌출하는 부분과 광학 소자(3)의 돌출부(3h) 등과의 사이에 배치하여 광학 소자(3)와 하우징(7)의 일체화를 실현하고 있다. 또, 결상 렌즈부(3a)는 도5c에 도시한 바와 같이, 개구부(7a)가 외부에 면해 있다. 이와 같이 하여, 일체화한 촬상 소자(2)와 광학 소자(3)를 하우징(7)에 조립했을 때 하우징(7)과의 상대 위치가 결정되고, 또한 조립시의 작업이 용이해진다. 또, 광학 소자(3) 상에 돌출부(3h)를 형성함으로써 광학 소자(3)는 단차 형상이 되므로, 높이 방향의 상대 위치도 결정된다. 또, 촬상 장치 제품에 있어서는 광학 소자(3) 상의 결상 렌즈부(3a)와 하우징(7) 상의 개구부(7a)의 상대 위치 관계는 촬상 장치가 피사체를 광학 정보로서 취입하므로 그 상대 위치는 중요하지만, 이 제5 실시 형태에서는 그 위치 맞춤을 용이하게 할 수 있다.
<제6 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대하여 도6a, 도6b를 참조하여 설명한다. 도6a, 도6b는 각각 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 촬상 장치의 부분 확대 단면도이다. 도6a, 도6b에 있어서, 도5a 내지 도5c와 동일한 부호는 동일하거나또는 상당하는 부분을 나타낸다. 도6a, 도6b에 도시한 촬상 장치는 기본적으로는 도5c에 도시한 것과 동일하지만, 특징으로 하는 점은 결상 렌즈부(3a)의 주위 모서리부에 있어서의 하우징(7)에 절결부(7d)를 형성하고, 이 절결부(7d)에 적외광 제거 기능을 갖는 적외광 제거 부재(9)를 장착하고 있다. 하우징(7)의 개구부(7a)의 주위 모서리부는 입사광의 조리개 효과를 갖도록 테이퍼 형상(7e)으로 형성되어 있다. 이 제6 실시 형태에서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 주위 모서리부에 형성된 돌출부(3h)와 그에 대응하는 하우징(7)에 형성된 끼워 맞춤부(7c)에 의해 조합하고, 또 그 끼워 맞춤부를 접착제(8)에 의해 고정하여 일체화한 광학 소자(3)와 촬상 소자(2)를 하우징(7)에 일체화ㆍ고정화하고 있다.
이와 같이 함으로써, 이 제6 실시 형태에 관한 촬상 장치는 접착제(8)를 거쳐서 광학 소자(3)가 하우징(7)에 일체화되므로, 어떠한 원인으로 하우징(7)의 개구부(7a)의 외측으로부터 광학 소자(3)를 하우징(7)의 내측으로 압입하려는 외력이 작용했을 때, 그 외력은 광학 소자(3)와 하우징(7)의 접착제(8)의 접착력에 의해 흡수되므로, 외력에 의한 촬상 소자(2)에 직접 가해지는 충격을 완화할 수 있다. 또, 도6b는 하우징(7)의 개구부(7a)의 주위 모서리부에 있어서의 테이퍼 형상(7e)에 의해, 입사광에 대한 조리개 효과를 갖는다. 이와 같이, 촬상 장치가 조립되는 제품의 하우징 상에 조리개 기능을 갖게 함으로써, 촬상 장치측에는 조리개 기능을 갖게 할 필요가 없어지고, 촬상 장치의 공정수를 저감하는 동시에 공정 품질이 향상되어 저비용화할 수 있다.
또, 하우징(7)의 개구부(7a)에 적외광 제거 효과를 갖는 플레이트를 배치하고 있으므로, 촬상 장치측에는 적외광 제거 수단을 배치할 필요가 없어지며, 촬상 장치의 제작 공정수를 저감하는 동시에, 공정 품질이 향상되어 저비용화할 수 있다. 즉, 품질 변동 요소가 큰 광학 소자 일체형 촬상 장치 공정의 부품 갯수를 감소시키고 공정수를 삭감하는 동시에 불량 발생 기회를 감소시킬 수 있으며, 공정 품질을 안정화ㆍ향상시킬 수 있다. 또, 적외광 제거 기능을 갖는 부품(9)을 경질의 재료로 해도 좋다. 그에 따라, 어떠한 원인으로 하우징(7)의 개구부(7a)의 외측으로부터 광학 소자(3)를 하우징(7)의 내측으로 압입하려는 외력이 작용했을 때, 촬상 장치에 부여하는 부하를 경감할 수 있는 동시에, 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)에 흠집 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
<제7 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제7 실시 형태에 대하여 도7을 참조하여 설명한다. 도7은 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도이다. 도7에 있어서, 도면 부호 1은 기판, 2는 촬상 소자, 3은 적어도 1개의 결상 렌즈부(3a)를 갖는 광학 소자, 10은 기판(1)과 촬상 소자(2)를 와이어 본딩에 의해 전기적으로 접속하는 금속 와이어, 11은 금속 와이어(10)를 밀봉하는 밀봉 수지이다. 촬상 소자(2)는 기판(1) 상에 장착되고, 금속 와이어(10)에 의해 와이어 본딩 방법으로 전기적으로 접속되어 있다. 광학 소자(3)는 촬상 소자(2) 상에 접착제에 의해 임시 고정되지만, 밀봉 수지(11)에 의해 기판 상에 일체화ㆍ고정된다.
이러한 구성으로 하면, 밀봉 수지(11)에 의해 흡습(吸濕) 및 이물질 진입으로부터 촬상 장치를 보호할 수 있고, 외력에 대한 보호 기능도 가지면서 광학 소자(3)를 촬상 소자(2)와 일체화ㆍ소형화를 실현할 수 있다. 또, 밀봉 수지(11)는 차광성 수지로 해도 좋다. 이렇게 하면 전술한 효과를 달성할 수 있는 이외에, 결상 렌즈부(3a) 이외로부터 촬상 소자(2) 상의 수광면으로의 광선의 진입을 방지할 수 있다. 패키지 기능을 갖는 부품을 불필요로 하여 부품의 절약화ㆍ소형화도 가능해진다. 또, 본 발명의 제7 실시 형태는 사용되는 밀봉 수지의 재질을 한정하는 것은 아니며, 예를 들어 실리콘계의 탄력성 수지도 가능한 이외에, 에폭시계의 경질 수지도 가능하다. 밀봉 수지를 구성하는 방법을 제한하는 것도 아니며, 예를 들어 디스펜스 방법으로 구성해도 좋고, 성형 방법에 의해서 구성해도 좋다. 촬상 소자(2)와 기판(1)을 금속 와이어(10)에 의해 전기적으로 접속한 구성에 대하여 기술했지만, 금속 와이어로 한정하는 것도 아니다.
또, 도7에 있어서 광학 소자(3) 상의 결상 렌즈부(3a)를 제외한 밀봉 수지(11)의 외형이 곡면형으로 형성되어 있다. 예를 들어, 액상의 차광성 밀봉 수지를 이용하여 구성하는 경우, 광학 소자(3)의 표면 상에 모난 모서리부가 있으면 그 모서리부를 경계로 밀봉 수지(11)가 흘러내리며, 현상으로서 그 모서리부 부근만 밀봉 수지(11)의 두께가 얇아져서, 광학 소자(3)의 모서리부로부터 밀봉 수지(11)를 통과하여 빛이 촬상 소자(2) 상까지 투과한다는 문제가 있었다. 그러나, 밀봉 수지(11)의 형상을 도7과 같이 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외의 외형 표면부를 매끄러운 곡선 형상으로 함으로써, 전술한 모난 모서리부가 없으므로, 부분적으로 밀봉 수지(11)의 막두께가 얇아지지 않으며, 차광 기능을 유지할 수도 있다.
<제8 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제8 실시 형태에 대하여 도8, 도9a 내지 도9c, 도10, 도11a, 도11b를 참조하여 설명한다. 도8은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도, 도9a 내지 도9c는 본 발명의 실시 형태에 관한 광학 소자의 평면도, 정면도 및 측면도이다. 도10은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 다른 구성을 도시한 구성도, 도11a, 도11b는 각각 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치의 평면도 및 부분 확대도를 부가한 측면도이다. 도8, 도9a 내지 도9c, 도10, 도11a, 도11b에 있어서, 도7과 동일한 부호는 동일하거나 또는 상당하는 부분을 나타낸다. 도8, 도10에 있어서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외에 있어서의 표면 외형 부분을 매끄러운 곡면 형상(31)으로 한 점에 특징이 있다. 또, 도10에서는 와이어 본딩부를 피복하도록 광학 소자(3)에 우산 형상(3J)을 형성하고 있다. 또, 도11a, 도11b에 있어서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외에 있어서의 표면 외형 부분에 경사를 가진 테이퍼 형상(3K)을 형성한 형상으로 하고 있다.
도8에 있어서, 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외의 외형 표면부는 도9a 내지 도9c에 도시한 바와 같이 모난 모서리부를 배제한 둥그스름한 곡면 형상으로 마무리되어 있다. 와이어 본드에 의해 기판(1)과 전기적으로 접속한 촬상 소자(2) 상에 광학 소자(3)를 임시 고정하고, 밀봉 수지(11)에 의해 전기적 결합부를 밀봉하면서 광학 소자(3)를 기판(1) 및 촬상 소자(2)와 일체화ㆍ고정하여 촬상 장치를 구성한다. 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 촬상 장치도 액상의 차광성 밀봉 수지를 이용하여 구성하는 경우, 제7 실시 형태와 동일한 문제가 있었다. 즉, 광학 소자(3)의 표면 상에 모난 모서리부가 있으면 그 모서리부를 경계로 밀봉 수지(11)가 흘러내리고, 현상으로서 그 모서리부 부근만 밀봉 수지(11)의 두께가 얇아져서, 광학 소자(3)의 모서리부로부터 밀봉 수지(11)를 통과하여 빛이 촬상 소자(2) 상까지 투과한다는 문제가 있었다. 그러나, 광학 소자(3)를 도9a 내지 도9c와 같이 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외의 외형 표면부를 매끄러운 곡선 형상으로 함으로써 전술한 모난 모서리부가 없으므로, 부분적으로 밀봉 수지의 막두께가 얇아지지 않으며, 차광 기능을 유지할 수도 있다.
또, 도11a에 도시한 바와 같이 촬상 소자(2)의 상면 모서리부 부근에 있어서 광학 소자(3)의 테이퍼 형상(3K)의 하부 부분에 있어서의 모서리 각도를 크게 하면, 차광성의 밀봉 수지(11)가 그 모서리부에서 그 막두께가 얇아지는 것을 완화할 수 있으며, 차광 기능을 유지할 수 있다. 도11b 및 도11c의 부분 확대도로 도시한 바와 같이, 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a) 이외의 표면 외형 부분에 미세한 요철(3L)을 형성하고 있다. 이에 의해, 광학 소자(3)의 표면에 있어서의 밀봉 수지(11)의 유동 저항을 부여하고, 밀봉 수지(11)의 흘러나옴을 방지하여 밀봉 수지(11)에 의한 농담 편차의 발생을 적게 하며, 차광 기능을 향상시킬 수 있다.
또, 도11b에 있어서는 광학 소자(3)의 요철(3L)을 계단형으로 형성했지만 그것으로 한정하는 것은 아니며, 예를 들어 마찰 유리 등의 마찰형으로 해도 좋고, 밀봉 수지(11)와 광학 소자(3)의 계면에 유체의 유동 저항을 설정하는 그 밖의 수단이라도 좋다. 또, 수지 밀봉부의 형성시에는 액상이며 경화 후는 탄력성이 있는실리콘계의 밀봉 수지를 이용하고, 금속 와이어(10)를 피복하는 듯한 우산 형상(3J)을 형성해도 좋다. 이와 같이 하면 탄력성이 있는 밀봉 수지를 이용하는 경우라도, 광학 소자(3)의 우산 형상(3J)에 의해 금속 와이어(10)를 외력으로부터 보호하는 기능을 강화할 수 있고, 외력에 대한 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 경질의 밀봉 수지를 이용하는 경우에, 우산 형상(3J)으로 해도 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
<제9 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제9 실시 형태에 대하여 도12를 참조하여 설명한다. 도12는 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시한 구성도이다. 도12에 있어서, 도11과 동일한 부호는 동일하거나 또는 상당하는 부분을 나타내므로, 그들의 설명은 생략한다. 도12에 있어서, 밀봉 수지(11)는 요변성이 높은 밀봉 수지(11a)와 저점도의 밀봉 수지(11b)로 구성되어 있다. 광학 소자(3) 및 촬상 소자(2)를 기판(1)과 일체화하고 있는 밀봉 수지(11)를, 광학 소자(3)의 상면 모서리부로부터 기판(1)에 이를 때까지의 부분을 요변성이 높고, 또한 고점도의 밀봉 수지(11a)에 의해 광학 소자(3)의 상면 부분은 밀봉 수지(11a)보다 요변성이 낮으며, 또한 저점도의 밀봉 수지(11b)로 구성되어 있다. 이와 같이 하면, 밀봉 수지(11a)는 고요변성ㆍ고점도로 인해 밀봉 수지 자체의 형상을 유지할 수 있고, 밀봉 수지부가 흘러나오지 않아 차광 기능을 유지할 수 있다. 또, 밀봉 수지(11b)도 요변성이 높은 밀봉 수지라도 좋다.
<제10 실시 형태>
다음에, 본 발명의 제10 실시 형태에 관한 촬상 장치에 대하여 도13a 내지 도13c 및 도14a 내지 도14c, 그리고 도15를 참조하여 설명한다. 도13a, 도13b 및 도14a, 도14b는 이 제10 실시 형태에 관한 촬상 장치의 정면도 및 측면도, 도15는 도14c에 상당하는 부분에 대한 다른 실시예를 도시한 부분 확대도이다. 도13a, 도13b 및 도14a, 도14b에 있어서, 도12와 동일한 부호는 동일하거나 또는 상당하는 부분을 나타내므로, 그들의 설명은 생략한다. 도13a 내지 도13c 및 도14a 내지 도14c에 있어서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 극 주위 모서리부에 있어서의 외형부에 오목부(3m)를 형성하고 있다. 도14a 및 도14b에 있어서는 광학 소자(3)에 형성한 오목부(3m)에 차광성 부품(12)을 배치하고 있다. 이 차광성 부품(12)은 도14b의 부분 확대도로 도시한 바와 같이, 입사광에 대한 조리개 기능을 갖는 형상(12a)을 형성하고 있다. 또, 도15에서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 주위 부근에 차광성 부품(12)을 배치하고, 그 차광성 부품(12)에 적외광 제거 기능을 갖는 부품(9)을 끼워 맞추고 있다.
이와 같이, 도13a 내지 도13c에서는 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 극 주위 모서리부에 오목부(3m)를 형성하고, 밀봉 수지(11)는 광학 소자(3)와 촬상 소자(2)와 기판(1)을 일체화ㆍ고정하고 있다. 이 때, 밀봉 수지(11)를 광학 소자(3)에 도포할 때, 도포량의 편차에 의해 광학 소자(3)의 결상 렌즈(3a) 부근에 있어서의 형상이 결상 렌즈부(3a)의 주위 모서리 형상에 대하여 왜곡되거나, 결상 렌즈부(3a)의 렌즈면 상에 부착되는 등의 문제를 방지하기 위해, 도13a 내지 도13c에 도시한 바와 같이 광학 소자(3)에 형성된 오목부(3m)에 밀봉 수지(11)의 저장부를 형성한 것이다. 따라서, 밀봉 수지(11)의 도포 형상이 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 주위 모서리부를 정확하게 밀봉하며, 결상 렌즈부(3a)의 렌즈면 상에 부착되는 것도 방지할 수 있다.
또, 도14a 내지 도14c에서는 도13a 내지 도13c에 도시한 오목부(3m)에 그 형상과 대응하여 끼워 맞춤 조립 가능한 치수의 차광성 부품(12)을 오목부(3m)에 광학 소자(3)와 접촉시키면서 끼워 맞춰 조립하고 있다. 이렇게 하여 밀봉 수지(11)의 도포 형상이 광학 소자(3)의 결상 렌즈부(3a)의 주위 모서리 형상에 영향을 미치지 않고, 결상 렌즈부(3a)의 극 주위 모서리부는 차광성 부품(12)에 의해서 확실하게 차광되며, 밀봉 수지(11)의 결상 렌즈부(3a)의 렌즈면 상에의 부착을 확실하게 방지할 수 있는 동시에, 밀봉 수지(11)의 도포 작업을 용이하고 또한 안정된 품질로 할 수 있다. 또, 도14c의 부분 확대도로 도시한 바와 같이, 차광성 부품(12)에 있어서의 결상 렌즈(3a)의 주위 모서리부와 접근해 있는 부분을 도면 부호 12a와 같은 형상으로 함으로써, 입사광의 조리개 기능을 마련하고 있다.
또, 이 제10 실시 형태에서는 조리개 기능을 갖는 차광성 부품(12)과 적외광 제거 효과를 갖는 부품(9)을 별도로 설치했지만, 이들 양 쪽을 구성해도 좋다. 이렇게 하면, 밀봉 수지(11)에 의해 광학 소자(3), 촬상 장치(2) 및 기판(1)을 일체화ㆍ고정하는 경우에, 그 밀봉 수지(11)에 의해 결상 렌즈(3a)의 주위 모서리부에 있어서 광학적인 성능을 해치지 않고 생산할 수 있으며, 제7 실시 형태의 경우에 있어서의 효과도 동시에 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 하우징과 일체화한 촬상 소자 및 결상 렌즈부를 갖는 광학 소자를 일체화하여 촬상 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

Claims (3)

  1. 촬상 소자(2)와,
    상기 촬상 소자에 빛을 결상시키는 결상 렌즈부(3a) 및 결합부(3g)를 갖고 상기 촬상 소자와 일체화된 광학 소자와,
    상기 일체화된 촬상 소자와 상기 광학 소자를 고정하는 고정부(7b) 및 개구부(7a)를 갖는 하우징(7)을 구비하고,
    상기 결합부(3g)가 상기 고정부(7b)에 고정됨으로써 상기 촬상 소자와 상기 광학 소자가 상기 하우징에 고정된 상태로 상기 결상 렌즈부(3a)가 노출되도록 상기 하우징에 있어서의 개구부(7a)가 배치되어 있고, 광학 소자는 촬상 소자 상에 접착제에 의해 임시 고정되어 있으며, 결합부로서 설치한 볼록부(3g)의 단면을 사각형으로 하거나, 복수의 볼록부를 설치하거나, 또는 단차를 두어 접착제로 접착하는 것 중 어느 하나에 의해 하우징과 광학 소자 사이에 회전 어긋남이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결상 렌즈부를 노출시키는 상기 하우징의 개구부에는 상기 결상 렌즈부의 주위를 차광하는 차광부(7d)가 형성되고, 상기 차광부는 상기 결상 렌즈부에 가까워질수록 상기 하우징의 두께가 얇아지도록 단면에 테이퍼 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 삭제
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