WO2007099845A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2007099845A1
WO2007099845A1 PCT/JP2007/053265 JP2007053265W WO2007099845A1 WO 2007099845 A1 WO2007099845 A1 WO 2007099845A1 JP 2007053265 W JP2007053265 W JP 2007053265W WO 2007099845 A1 WO2007099845 A1 WO 2007099845A1
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WO
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lens
image sensor
imaging device
optical
infrared
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Application number
PCT/JP2007/053265
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takeshi Uesaka
Keisuke Tatebayashi
Original Assignee
Konica Minolta Opto, Inc.
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto, Inc. filed Critical Konica Minolta Opto, Inc.
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Priority to CN2007800015575A priority patent/CN101361362B/zh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/006—Filter holders
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus that can be mounted on an electronic device such as a mobile phone or a personal computer.
  • the imaging device includes a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor, and the like as an imaging device for imaging a subject and acquiring image data of the subject. Is provided.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the infrared ray absorption filter that cuts the infrared ray so that the infrared ray does not reach the image pickup device is provided in the image pickup apparatus.
  • An imaging device in which an outer peripheral side surface of the filter is provided by attaching an outer peripheral side surface of the filter to an opening portion of a light shielding plate, a diaphragm plate, a housing or the like with an adhesive (for example, a patent Reference 1).
  • Patent Document 1 JP 2004-266340 A
  • the infrared absorption film (infrared cut member), which is an infrared absorption filter formed in a film shape, has been developed in accordance with the recent further thinning of the imaging device.
  • the infrared absorption film (infrared cut member), which is an infrared absorption filter formed in a film shape, has been developed in accordance with the recent further thinning of the imaging device.
  • the area of the side of the film becomes the adhesive margin is small, the side force of the film overflows and flows out to the surface side.
  • An object of the present invention is to provide an imaging device capable of easily and suitably assembling an infrared cut member.
  • An outer frame member that covers the image sensor and the optical member, and the infrared cut member that cuts the infrared light contained in the subject light so as not to reach the image sensor, It is characterized by being sandwiched and fixed between optical members.
  • An outer frame member that covers the image sensor and the optical member, and the infrared cut member that cuts the infrared light contained in the subject light so as not to reach the image sensor, It is characterized by being sandwiched and fixed between an optical member and the outer frame member.
  • the invention described in claim 3 is the imaging device according to claim 1 or 2, wherein
  • the infrared cut member has a thickness of 0.02 mm or more and 0.2 mm or less.
  • the invention according to claim 4 is the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
  • the infrared cut member also has an organic material power.
  • the invention according to claim 5 is the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
  • the optical element and the outer frame member are closely adhered with an adhesive, whereby the imaging element is sealed in the outer frame member.
  • the invention according to claim 6 is the imaging device according to any one of claims 1 to 5,
  • the angle formed by the diagonal principal ray incident on the infrared cut member and the optical axis of the optical member is 30 ° or less.
  • the infrared cut member provided in the imaging device can be fixed by being sandwiched between a plurality of optical members constituting the imaging device.
  • the infrared cut member when the infrared cut member is attached to a predetermined location such as an optical member in the image pickup device with an adhesive as in the prior art, the adhesive flows out and adheres to the surface of the infrared cut member. Since trouble can be prevented, the infrared cut member can be suitably assembled to the imaging apparatus.
  • the other optical member after placing the infrared cut member on one optical member, the other optical member can be overlapped, and the infrared cut member can be fixed between the optical members. It can be easily assembled to the imaging device. In particular, the infrared cut member can be easily assembled to the imaging apparatus by omitting the bonding step of applying the adhesive.
  • the infrared cut member included in the imaging apparatus by sandwiching it between the optical member and the outer frame member constituting the imaging apparatus. That is, as in the prior art, when the infrared cut member is attached to a predetermined location such as an optical member or an outer frame member in the imaging apparatus with an adhesive, the adhesive flows out and adheres to the surface of the infrared cut member. Therefore, the infrared ray cutting member can be suitably assembled to the imaging device.
  • the optical member (or outer frame member) is overlapped so that the infrared ray is placed between the optical member and the outer frame member. Since the cut member can be sandwiched and fixed, the infrared cut member can be easily assembled to the imaging apparatus. In particular, by omitting the bonding step of applying the adhesive, the infrared force member can be easily assembled to the imaging apparatus.
  • the infrared cut member is a thin film member having a thickness of 0.02 mm or more and 0.2 mm or less. It can be suitably sandwiched and fixed between the members.
  • the cutting member is a member that also has an organic material (for example, polymer resin) force, it is difficult to cause chipping, and it is possible to prevent the fragments of the infrared cutting member from causing a malfunction in the imaging apparatus.
  • organic material for example, polymer resin
  • FIG. 1 is a top view showing an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a top view showing a state in which the aperture cover of the imaging apparatus is removed.
  • FIG. 6 is a top view showing an imaging apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a corner of an imaging region of the imaging device.
  • FIG. 1 is a top view of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1
  • FIG. Fig. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in Fig. 1.
  • FIG. 5 is a top view showing a state in which the aperture lid 17 of the imaging apparatus 100 is removed.
  • the imaging device 100 includes a substrate 1, an imaging device 2 disposed on one surface of the substrate 1, and an optical mounted on the upper surface of the imaging device 2.
  • the optical unit 10 includes a lower lens 11 as an optical member disposed on the upper surface of the image sensor 2.
  • the upper lens 12 as an optical member disposed on the upper surface of the lower lens 11, the diaphragm plate 13 as an optical member interposed between the lower lens 11 and the upper lens 12, the diaphragm plate 13 and the lower lens
  • An infrared absorption film 14 that is an infrared cut member sandwiched between 11 and a light shielding sheet 15 is provided.
  • the outer frame member 30 includes a lens frame 16 that is fixed to the substrate 1 and a diaphragm lid 17 that is disposed on the upper part of the lens frame 16.
  • An image sensor 2 is mounted on the substrate 1.
  • the substrate 1 is provided with a flexible substrate (not shown), and the substrate 1 (imaging device 100) is connected to a predetermined electronic device via the flexible substrate.
  • the image sensor 2 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and the lower surface thereof is attached to the upper surface of the substrate 1.
  • an imaging area in which pixels are arranged two-dimensionally is formed in the center of the upper surface of the image sensor Has been. Then, the abutting portion 11 c of the lower lens 11 comes into contact with the non-imaging area outside the imaging area.
  • a pad (not shown) that is a connection terminal of the image sensor 2 is connected to the substrate 1 via a wire W (see FIG. 3).
  • the wire W is connected to a predetermined circuit on the substrate 1.
  • the lower lens 11 includes a lens part 11a through which subject light is transmitted, an annular leg l ib provided around the lens part 11a, and a contact part 11c provided at the lower end of the leg l ib. It has a crown part l id provided at the upper end of the leg part l ib and an extension part lie extending outward from the leg part l ib.
  • the lower lens 11 is arranged so that the abutting portion 11c abuts against the image sensor 2 and the extended portion lie is fitted into the fitting groove 16c of the lens frame 16.
  • the upper lens 12 includes a lens portion 12a through which subject light is transmitted, an annular flange portion 12b provided around the lens portion 12a, and an engaging portion 12c provided at the lower portion of the flange portion 12b. is doing.
  • the engaging portion 12c of the upper lens 12 is fitted and bonded to the inner peripheral surface of the crown portion id of the lower lens 11, and is attached to the upper surface of the lower lens 11.
  • the diaphragm plate 13 has an opening 13a as a diaphragm for cutting unnecessary light at the center thereof.
  • the diaphragm plate 13 is disposed so that the upper surface thereof is in contact with the upper lens 12 and the infrared absorption film 14 and the light shielding sheet 15 are sandwiched between the lower surface and the lower lens 11.
  • the infrared absorbing film 14 is a film member in which an organic material having infrared absorbing properties (for example, a polymer resin) is formed to a thickness of 0.02 mm and a force of 0.2 mm.
  • the infrared absorbing film 14 may be formed by coating a predetermined organic material formed into a film with a film having infrared absorbing characteristics.
  • the infrared absorbing film 14 cuts infrared light included in the subject light so as not to reach the image sensor 2.
  • the light shielding sheet 15 is a sheet member having an opening 15a as a stop for cutting unnecessary light at the center thereof.
  • the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 are sandwiched between the lower lens 11 and the upper lens 12 together with the diaphragm plate 13. Specifically, the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 are sandwiched and fixed between the diaphragm plate 13 and the lower lens 11 with the infrared absorbing film 14 disposed on the light shielding sheet 15. Yes.
  • the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 are supported and fixed by the clamping force of the diaphragm plate 13 and the lower lens 11 without using an adhesive.
  • the diaphragm plate 13, the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 are disposed between the lower lens 11 and the upper lens 12 so that the gap between the diaphragm plate 13 and the lower lens 11 is absorbed.
  • the thickness is adjusted to be almost the same as the thickness of film 14 and light-shielding sheet 15.
  • the outer peripheral shape of the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 is the upper surface of the lens portion 1 la of the lower lens 11 and has substantially the same shape as the inner peripheral shape of the crown portion 1 Id.
  • the lens frame 16 is a housing that also has a light-shielding material force, and is disposed outside the optical unit 10.
  • the lens frame 16 has an interior part 16 a that supports the optical unit 10 and an exterior part 16 b that is attached to the substrate 1.
  • the interior portion 16a is formed with a fitting groove 16c into which the extended portion l ie of the lower lens 11 is fitted.
  • the extension portion l ie of the lower lens 11 is fitted in the fitting groove 16c, so that the lower lens 11 (optical unit 10) force is rotated around the optical axis of the lens. It becomes possible to regulate its posture and orientation.
  • the adhesive B is injected into the gap between the interior portion 16a and the lower lens 11 in a direction perpendicular to the top surfaces of the substrate 1 and the image sensor 2, and the substrate 1 and the Adhesive B is poured in a direction parallel to the upper surface of the imaging element 2, and the lower lens 11 (optical unit 10) is adhered to the lens frame 16.
  • the lower lens 11 (optical unit 10) and the lens frame 16 are closely attached and fixed.
  • the aperture lid 17 has an opening 17a as an aperture for cutting unnecessary light at the center thereof, and is fixed to the upper portion of the lens frame 16 with an adhesive B.
  • the diaphragm lid 17 has a light-shielding material force.
  • the contact portion 11c of the lower lens 11 contacts the image sensor 2 and the optical unit 10
  • the optical unit 10 (the lower lens 11, the upper lens 12, and the aperture plate 13) can guide the subject light to the imaging area of the imaging device 2 and has a predetermined focus. Get position.
  • the lens frame 16 and the substrate 1 are fixed so as to be in close contact with each other. can do.
  • the lens frame 16 and the substrate 1 are fixed by the adhesive B. Accordingly, the optical unit 10 together with the outer frame member 30 can be fixed to the substrate 1 on which the imaging element 2 is provided, and the imaging device 100 can be assembled.
  • the angle formed between the diagonal principal ray incident on the infrared absorbing film 14 and the optical axis of the optical member is 0 Since it is adjusted to be at least 30 ° but not more than 30 °, the difference in the optical characteristics of the infrared absorbing film 14 is not greatly different between the center position and the diagonal position of the image sensor 2, and thus a good image can be obtained.
  • the diagonal here refers to the diagonal corner 2a (see FIG. 11) in the imaging region of the imaging device 2.
  • the outer frame member 30 having the optical unit 10 fixed to the lens frame 16 is fixed to the substrate 1, whereby the optical axis of the optical unit 10 is aligned with the image sensor 2.
  • the imaging device 100 can be configured.
  • the diaphragm plate 13 and the infrared ray absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 are interposed between the lower lens 11 and the upper lens 12, and the diaphragm plate.
  • An infrared absorbing film 14 and a light shielding sheet 15 are sandwiched between 13 and the lower lens 11.
  • the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 can be fixed to the optical unit 10 (imaging device 100) without using an adhesive.
  • the infrared absorbing film 14 is a thin film member having a thickness of 0.02 mm or more and 0.2 mm or less, the clearance accuracy between the lower lens 11 and the upper lens 12 (aperture plate 13) in the imaging apparatus 100 is It can be clamped and fixed well and well.
  • the infrared absorbing film 14 when the infrared absorbing film 14 is applied to a predetermined location such as a lens with an adhesive, troubles caused by the adhesive flowing out and adhering to the surface of the infrared absorbing film 14 are prevented. Therefore, the infrared absorbing film 14 can be suitably assembled to the imaging device 100.
  • the outer peripheral shape of the infrared absorbing film 14 and the light shielding sheet 15 has substantially the same shape as the inner peripheral shape of the crown portion id corresponding to the upper surface of the lens portion 11a of the lower lens 11, After placing the light shielding sheet 15 and the infrared absorbing film 14 in this order on the upper surface of the lens portion 11a of the lens 11, and further overlapping the diaphragm plate 13, the upper lens 12 is mounted on the upper surface (crown lid) of the lower lens 11.
  • the optical unit 10 can be easily assembled.
  • the infrared absorbing film 14 can be easily assembled by omitting the bonding step of applying an adhesive.
  • the infrared absorbing film 14 can be easily assembled to the optical unit 10, and troubles due to the adhesive can be prevented by not using the adhesive. Can be assembled.
  • the imaging device 100 can be regarded as an imaging device that can easily and suitably assemble the infrared absorption film 14.
  • the outer peripheral surface force of the lower lens 11 of the optical unit 10 is adhered to the inner peripheral surface of the interior part 16a of the lens frame 16 by the adhesive B, and the exterior part 16b of the lens frame 16 Since the entire circumference of the lower end of the substrate is in close contact with the upper surface of the substrate 1 by the adhesive B, the image sensor 2 is sealed by the lens frame 16, the optical unit 10 (lower lens 11), and the substrate 1 to capture an image. It is sealed in the device 100. Accordingly, it is difficult for dust or the like to enter the imaging device 100 from the outside, and troubles caused by the dust or the like adhering to the imaging element 2 can be reduced.
  • the infrared absorbing film 14 is a member made of an organic material (for example, a polymer resin), fragments of the infrared absorbing film 14 that are less prone to chipping than an infrared absorbing filter such as glass have an imaging device 100. It is possible to prevent the occurrence of problems such as adhesion to the image sensor 2 in the interior.
  • FIG. 6 is a plan view of the imaging apparatus 200 in the present embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • the imaging apparatus 200 includes a substrate 1, an imaging element 2 disposed on one surface of the substrate 1, and an optical mounted on the upper surface of the imaging element 2.
  • a unit 20, an optical unit 20, and an outer frame member 40 that covers and hides the image sensor 2 are provided.
  • the optical unit 20 includes a first lens 21 as an optical member disposed on the upper surface of the image sensor 2, a second lens 22 as an optical member disposed on the upper surface of the first lens 21, 2
  • the third lens 23 as an optical member disposed on the upper surface of the lens 22, the infrared absorbing film 24 that is an infrared cut member disposed below the first lens 21, the first lens 21 and the second lens
  • a diaphragm plate 25 interposed between the second lens 22, a light shielding sheet 26 interposed between the second lens 22 and the third lens 23, and a light shielding sheet 27 disposed on the upper surface of the third lens 23.
  • the outer frame member 40 includes a lens frame 28 fixed to the substrate 1, and a diaphragm lid 29 disposed on the upper part of the lens frame 28.
  • An image pickup device 2 is mounted on the substrate 1. Further, the substrate 1 is provided with a flexible substrate (not shown), and the substrate 1 (imaging device 200) is connected to a predetermined electronic device via the flexible substrate.
  • the image pickup device 2 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and the lower surface thereof is attached to the upper surface of the substrate 1.
  • An imaging region in which pixels are two-dimensionally arranged is formed in the center of the upper surface of the imaging device 2. Then, the abutting portion 2 lc of the first lens 21 comes into contact with the non-imaging area outside the imaging area.
  • a pad (not shown) that is a connection terminal of the image sensor 2 is connected to the substrate 1 via a wire W (see FIG. 9).
  • the wire W is connected to a predetermined circuit on the substrate 1.
  • the first lens 21 includes a lens portion 21a through which subject light is transmitted, a ring portion 21b provided around the lens portion 21a, four contact portions 21c provided at the lower end of the ring portion 21b, and a ring portion. It has a crown portion 21d provided at the upper end of 21b and two extending portions 21e extending downward from the ring portion 21b.
  • the first lens 21 abuts the contact portion 21c against the imaging element 2 through the through hole 28c of the interior portion 28a of the lens frame 28, and the extension portion 21e projects to the upper surface side of the interior portion 28a of the lens frame 28. It is arranged to hit.
  • the second lens 22 includes a lens portion 22a through which subject light is transmitted, an annular flange portion 22b provided around the lens portion 22a, an engagement portion 22c provided below the flange portion 22b, and a flange. And a crown portion 22d provided on the upper portion of the portion 22b.
  • the second lens 22 is attached to the upper surface of the first lens 21 by engaging and bonding the engaging portion 22c of the second lens 22 to the inner peripheral surface of the crown portion 21d of the first lens 21.
  • the third lens 23 has a lens part 23a through which subject light is transmitted, an annular flange part 23b provided around the lens part 23a, and a crown part 23c provided on the upper part of the flange part 23b. ing.
  • the third lens 23 is attached to the upper surface of the second lens 22 by fitting and bonding the bottom surface of the flange portion 23b to the inner peripheral surface of the crown portion 22d of the second lens 22.
  • the infrared absorbing film 24 is a member that cuts the infrared light contained in the subject light so as not to reach the image pickup device 2, and is an organic film formed to a thickness of 0.02 mm or 0.2 mm. It is a film member that also has material (for example, polymer resin) strength.
  • the infrared absorbing film 24 is formed to have a substantially cross shape in a plan view. And the infrared absorption film 24 is the upper surface of the interior part 28a of the lens frame 28. In addition, the infrared absorption film 24 is placed on a mounting surface formed to be substantially the same shape as the outer peripheral shape of the infrared absorption film 24, and the first in the notches corresponding to the four corners of the infrared absorption film 24.
  • the lens 21 is disposed so that the contact portion 21c of the lens 21 is positioned. As a result, the infrared ray absorbing film 24 is aligned with the upper surface of the interior portion 28a of the lens frame 28 so as not to rotate around the optical axis of the lens of the optical unit 20. Are regulated.
  • the infrared absorption film 24 is disposed so as to be sandwiched between the extending portion 21e of the first lens 21 and the interior portion 28a of the lens frame 28.
  • the extending portion 21e has a bottom surface that has a substantially crescent shape in plan view, and follows the inner peripheral surface of the lens frame 28 and the outer peripheral shape of the infrared absorbing film 24. Therefore, the extending portion 21e can support the infrared absorbing film 24 so as to be more closely attached to the upper surface of the interior portion 28a. Thereby, the infrared absorption film 24 is sandwiched and fixed between the first lens 21 and the lens frame 28.
  • the infrared absorbing film 24 is supported and fixed by the clamping force between the first lens 21 and the lens frame 28 without using an adhesive. That is, the infrared absorbing film 24 is disposed so as to be in close contact between the extending portion 21e of the first lens 21 and the inner portion 28a of the lens frame 28, and between the extending portion 21e and the inner portion 28a. Gap force The thickness is adjusted to be almost the same as the thickness of the infrared absorbing film 24.
  • the diaphragm plate 25 has an opening 25a as a diaphragm for cutting unnecessary light at the center thereof.
  • the diaphragm plate 25 is disposed such that the lower surface thereof is in contact with the first lens 21 and the upper surface thereof is in contact with the second lens 22.
  • the light shielding sheet 26 is a sheet member having an opening 26a as a stop for cutting unnecessary light at the center thereof.
  • the light shielding sheet 26 is disposed such that the lower surface thereof is in contact with the second lens 22 and the upper surface thereof is in contact with the third lens 23.
  • the light shielding sheet 27 is a sheet member having an opening 27a as a stop for cutting unnecessary light at the center thereof.
  • the light shielding sheet 27 is disposed on the inner surface of the crown portion 23c of the third lens 23 and attached to the upper surface of the flange portion 23b with a double-sided tape.
  • the lens frame 28 is a housing that has a light-shielding material force and is arranged outside the optical unit 20. Is placed.
  • the lens frame 28 has an interior portion 28 a that supports the optical unit 20 and an exterior casing 28 b that is attached to the substrate 1.
  • the interior portion 28a is formed with a through hole 28c into which the contact portion 21c of the first lens 21 is inserted. Inserting the contact portion 21c of the first lens 21 into the through hole 28c prevents the first lens 21 (optical unit 20) from rotating around the optical axis of the lens. It is possible to regulate posture and orientation.
  • adhesive B is injected and poured into the range from the outer peripheral side upper surface of the flange portion 22b of the second lens 22 to the inner peripheral surface of the lens frame 28, and the second lens 22 (optical unit 20) is inserted into the lens frame 28. Glue.
  • the second lens 22 (optical unit 20) and the lens frame 28 are brought into close contact and fixed by the adhesive B filled from the upper surface of the flange portion 22b of the second lens 22 to the inner peripheral surface of the lens frame 28. Yes.
  • the aperture lid 29 includes a light shielding sheet 291 having an opening 291a as an aperture that cuts unnecessary light at the center thereof, and a lid portion 292 that supports the light shielding sheet 291 and is attached to the upper portion of the lens frame 28. I have.
  • the light shielding sheet 291 is disposed on the upper surface of the lid portion 292 by being attached with a double-sided tape.
  • the lid 292 is fixed to the upper part of the lens frame 28 with an adhesive B.
  • the light shielding sheet 291 and the lid portion 292 are made of a light shielding material.
  • the contact portion 21c of the first lens 21 contacts the image sensor 2 and the optical unit.
  • the optical axis of 20 is positioned on the image sensor 2, and the optical unit 20 (first lens 21, second lens 22, 2, third lens 23, aperture plate 25, etc.) guides the subject light to the imaging area of the image sensor 2. It is possible to obtain a predetermined focus position.
  • adhesive B to the upper surface of the base plate 1 over the entire periphery of the outer peripheral surface at the lower end of the exterior portion 28b of the lens frame 28, the lens frame 28 and the substrate 1 are fixed in close contact with each other. can do.
  • the optical unit 20 together with the outer frame member 40 can be fixed to the substrate 1 on which the imaging element 2 is provided, and the imaging device 200 can be assembled.
  • the diagonal principal ray incident on the infrared absorbing film 24 and the optical components Since the angle formed by the optical axis is adjusted to be 0 ° or more and 30 ° or less, the difference in optical characteristics due to the infrared absorbing film 24 differs greatly between the center position and the diagonal position of the image sensor 2. Therefore, a good image can be obtained.
  • diagonal refers to the diagonal corner 2a (see FIG. 11) in the imaging region of the imaging device 2.
  • the outer frame member 40 having the optical unit 20 fixed to the lens frame 28 is fixed to the substrate 1, so that the optical axis of the optical unit 20 is aligned with the image sensor 2.
  • An imaging apparatus 200 can be configured.
  • the infrared absorbing film 24 is sandwiched between the extending portion 21e of the first lens 21 and the interior portion 28a of the lens frame 28, so that no adhesive is used.
  • the infrared absorption film 24 can be fixed to the optical unit 20 (imaging device 200). Since the infrared absorbing film 24 is a thin film member having a thickness of 0.02 mm or more and 0.2 mm or less, it is preferable that the clearance between the first lens 21 and the lens frame 28 in the imaging device 200 is high. It can be pinched and fixed.
  • the infrared absorbing film 24 when the infrared absorbing film 24 is attached to a predetermined location such as a lens or a lens frame with an adhesive, the trouble caused by the adhesive flowing out and sticking to the surface of the infrared absorbing film 24 is caused. Therefore, the infrared absorption film 24 can be suitably assembled to the imaging device 200.
  • the mounting surface on the upper surface of the interior part 28a of the lens frame 28 is the outer peripheral shape of the infrared absorbing film 24. Since the infrared absorbing film 24 is placed on the upper surface of the interior portion 28a of the lens frame 28, the contact portion 21c of the first lens 21 in the optical unit 20 is attached to the lens frame 28.
  • the optical unit 20 can be easily assembled by inserting and fixing in the through hole 28c of the interior portion 28a.
  • the infrared ray absorbing film 24 can be easily assembled by omitting the bonding step of applying an adhesive.
  • the infrared absorbing film 24 can be easily assembled to the optical unit 20 (imaging device 200), and the adhesive is not used. It is possible to prevent the trouble caused by the above and to suitably assemble it.
  • the imaging device 200 can be regarded as an imaging device that can easily and suitably assemble the infrared absorption film 24.
  • the outer peripheral side upper surface force of the flange portion 22b of the second lens 22 of the optical unit 20 is in close contact with the inner peripheral surface of the lens frame 28 by the adhesive B, and The total circumferential force at the lower end of the exterior portion 28b is adhered to the upper surface of the substrate 1 by the adhesive B, so that the image sensor 2 is sealed by the lens frame 28, the optical unit 20 (second lens 22), and the substrate 1.
  • the inside of the imaging device 200 is hermetically sealed. Accordingly, it is difficult for dust and the like to enter the imaging device 200 from the outside, and trouble associated with the dust and the like adhering to the imaging element 2 can be reduced.
  • the infrared absorption film 24 is a member made of an organic material (for example, polymer resin), fragments of the infrared absorption film 24 that are less prone to chipping than an infrared absorption filter such as glass have an imaging device 200. It is possible to prevent the occurrence of problems such as adhesion to the image sensor 2 in the interior.
  • an infrared absorbing film is sandwiched and fixed between a lens as an optical member and a diaphragm plate as an optical member, a lens as an optical member, and an outer frame member
  • an infrared absorbing film is sandwiched between and fixed to a lens frame
  • the present invention is not limited to this, and an infrared absorbing film is sandwiched between lenses as optical members.
  • the infrared absorbing film may be sandwiched between other members constituting the optical unit or the imaging device, such as a sheet member (for example, a light shielding sheet) as an optical member and a sheet member as an outer frame member. ⁇ May be.
  • the imaging device can be mounted on a small portable terminal device such as a mobile phone or a mobile computer, and an imaging function is given to these devices. Can be used to do.
  • Infrared absorbing film infrared cut member
  • Diaphragm plate optical member

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Abstract

　撮像装置１００に備える赤外線吸収フィルム１４を、撮像装置１００を構成する下レンズ１１と絞り板１３との間に挟んで固定することによって、接着剤を使用せずに、赤外線吸収フィルム１４を撮像装置１００に容易且つ好適に組み付けることを可能にした。

Description

明 細 書
撮像装置
技術分野
[0001] 本発明は、撮像装置に係り、特に携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の電子 機器に搭載可能な撮像装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、小型の撮像装置が携帯電話機ゃモバイルコンピュータ等の小型の携帯端末
(電子機器)に搭載されたことにより、音声情報や文字情報だけでなく画像情報も遠 隔地へ伝送することが可能となって 、る。
[0003] その撮像装置には、被写体を撮像し、被写体の画像データを取得するための撮像 素子として、 CCD (Charge Coupled Device)型イメージセンサや CMOS (Complem entary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等が備えられている。
そして、この撮像素子に赤外線が到達してしまわな 、ようにカットする赤外線吸収フ ィルタが撮像装置に備えられて!/、る。
[0004] その赤外線吸収フィルタ力 フィルタの外周側面を遮光板や絞り板、筐体などの開 口部に接着剤によって貼付されて備えられて ヽる撮像装置が知られて ヽる（例えば、 特許文献 1参照。）。
特許文献 1：特開 2004— 266340号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、上記特許文献 1の場合、近時における撮像装置の更なる薄型化に伴 V、、フィルム状に形成された赤外線吸収フィルタである赤外線吸収フィルム (赤外線 カット部材)を所定の箇所に接着剤で貼付する際、薄!、フィルムの側面の糊代となる 面積は狭 、ため、接着剤がフィルムの側面力 表面側に溢れて流れ出てしまうことが めつに。
その赤外線吸収フィルムの表面における被写体光の光路に接着剤が付着してしま うと被写体の撮像の妨げになるので、その撮像装置は不良品となってしまい、好まし くないという問題があった。
[0006] 本発明の目的は、赤外線カット部材を容易且つ好適に組み付けることができる撮像 装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 以上の課題を解決するため、請求の範囲第 1項に記載の発明は、
撮像素子と、
前記撮像素子に被写体光を導く複数の光学部材と、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、を備える撮像装置であって、 前記被写体光に含まれる赤外光を前記撮像素子に到達させな 、ようにカットする 赤外線カット部材を、前記光学部材間に挟んで固定したことを特徴として 、る。
[0008] 請求の範囲第 2項に記載の発明は、
撮像素子と、
前記撮像素子に被写体光を導く光学部材と、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、を備える撮像装置であって、 前記被写体光に含まれる赤外光を前記撮像素子に到達させな 、ようにカットする 赤外線カット部材を、前記光学部材と前記外枠部材との間に挟んで固定したことを特 徴としている。
[0009] 請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の撮像装 ¾【こ; i l /、て、
前記赤外線カット部材は、 0. 02mm以上、 0. 2mm以下の厚さを有することを特徴 としている。
[0010] 請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一項に 記載の撮像装置において、
前記赤外線カット部材は、有機材料力もなることを特徴として 、る。
[0011] 請求の範囲第 5項に記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか一項に 記載の撮像装置において、
前記光学部材と前記外枠部材とが接着剤で密着されることにより、前記撮像素子が 前記外枠部材内に封止されることを特徴として 、る。 [0012] 請求の範囲第 6項に記載の発明は、請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか一項に 記載の撮像装置において、
前記赤外線カット部材に入射する対角の主光線と、前記光学部材の光軸のなす角 度は、 30° 以下であることを特徴としている。
発明の効果
[0013] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、撮像装置に備える赤外線カット部材を、 撮像装置を構成する複数の光学部材間に挟んで固定することができる。
つまり、従来技術のように、赤外線カット部材を接着剤によって撮像装置における光 学部材などの所定箇所に貼付する際に、赤外線カット部材の表面に接着剤が流れ 出て付着してしまうことに伴うトラブルを防止することができるので、赤外線カット部材 を撮像装置に好適に組み付けることができる。
また、赤外線カット部材を一方の光学部材上に載置した後に、他方の光学部材を 重ねるようにして、それら光学部材間に赤外線カット部材を挟んで固定することがで きるので、赤外線カット部材を撮像装置に容易に組み付けることができる。特に、接 着剤を塗布する接着工程を省くことで、赤外線カット部材を撮像装置に容易に組み 付けることができる。
[0014] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、撮像装置に備える赤外線カット部材を、 撮像装置を構成する光学部材と外枠部材との間に挟んで固定することができる。 つまり、従来技術のように、赤外線カット部材を接着剤によって撮像装置における光 学部材ゃ外枠部材などの所定箇所に貼付する際に、赤外線カット部材の表面に接 着剤が流れ出て付着してしまうことに伴うトラブルを防止することができるので、赤外 線カット部材を撮像装置に好適に組み付けることができる。
また、赤外線カット部材を外枠部材 (又は、光学部材)の上に載置した後に、光学部 材 (又は、外枠部材)を重ねるようにして、それら光学部材と外枠部材の間に赤外線 カット部材を挟んで固定することができるので、赤外線カット部材を撮像装置に容易 に組み付けることができる。特に、接着剤を塗布する接着工程を省くことで、赤外線力 ット部材を撮像装置に容易に組み付けることができる。
[0015] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の 発明と同様の効果が得られることは無論のこと、赤外線カット部材は、 0. 02mm以上 、 0. 2mm以下の厚さを有する薄いフィルム部材であるので、クリアランス精度よぐ撮 像装置における所定の部材間に好適に挟み込んで固定することができる。
[0016] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、赤外線カット部材は、 有機材料 (例えば、高分子榭脂)力もなる部材であるので、チッビングを起こし難ぐ その赤外線カット部材の破片が撮像装置内で不具合を発生させることを防ぐことがで きる。
[0017] 請求の範囲第 5項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、光学部材と外枠部材と が接着剤で密着されることにより、撮像素子を外枠部材内に封止することができるの で、撮像素子を撮像装置内に密閉することができる。
つまり、撮像装置内に外部力 塵埃等が侵入し難くなつており、撮像装置内の撮像 素子に塵埃等が付着してしまうことに伴うトラブルを低減することができる。
[0018] 請求の範囲第 6項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか 一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、赤外線カット部材に入 射する対角の主光線と光学部材の光軸のなす角度が、 30° 以下であるので、赤外 線カット部材による光学特性の差は、撮像素子における中心位置と対角位置とで大 きな差がないため、良好な画像が得られる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の実施形態 1における撮像装置を示す上面図である。
[図 2]図 1の II— II線における断面図である。
[図 3]図 1の III— III線における断面図である。
[図 4]図 1の IV— IV線における断面図である。
[図 5]撮像装置の絞り蓋を取り外した状態を示す上面図である。
[図 6]本発明の実施形態 2における撮像装置を示す上面図である。
[図 7]図 6の VII— VII線における断面図である。
[図 8]図 6の VIII— VIII線における断面図である。 [図 9]図 6の IX— IX線における断面図である。
[図 10]図 7の X—X線における断面図である。
[図 11]撮像素子の撮像領域の隅部を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(実施形態 1)
図 1は、本実施形態における撮像装置 100の上面図であり、図 2は、図 1の II II線 における断面図、図 3は、図 1の III— III線における断面図、図 4は、図 1の IV— IV線に おける断面図である。図 5は、撮像装置 100の絞り蓋 17を取り外した状態を示す上 面図である。
なお、図 2〜図 4において、本発明の撮像装置の光軸方向に沿う前後方向を、図視 に相当する上下方向として、以下の説明を行う。
[0021] 撮像装置 100は、図 1から図 5に示すように、基板 1と、基板 1の一方の面上に配設 された撮像素子 2と、撮像素子 2の上面に載設される光学ユニット 10と、光学ユニット
10と撮像素子 2を覆 、隠す外枠部材 30等を備えて ヽる。
[0022] 光学ユニット 10は、撮像素子 2の上面に配設される光学部材としての下レンズ 11と
、下レンズ 11の上面に配設される光学部材としての上レンズ 12と、下レンズ 11と上レ ンズ 12の間に介装される光学部材としての絞り板 13と、絞り板 13と下レンズ 11の間 に挟持される赤外線カット部材である赤外線吸収フィルム 14と、遮光シート 15と、を 備えている。
外枠部材 30は、基板 1に固定される鏡枠 16と、鏡枠 16の上部に配設される絞り蓋 17と、を備えている。
[0023] 基板 1には、撮像素子 2が実装されている。また、基板 1には図示しないフレキシブ ル基板が備えられており、そのフレキシブル基板を介して、基板 1 (撮像装置 100)が 所定の電子機器に接続される。
[0024] 撮像素子 2は、例えば、 CCD型イメージセンサや CMOS型イメージセンサであり、 その下面が基板 1の上面に取り付けられている。
また、撮像素子 2の上面中央には、画素が 2次元的に配列された撮像領域が形成 されている。そして、その撮像領域の外側の非撮像領域に、下レンズ 11の当接部 11 cが当接するようになって!、る。
なお、撮像素子 2の結線用端子であるパッド（図示省略）は、ワイヤ W (図 3参照）を 介して基板 1に接続されている。そのワイヤ Wは、基板 1上の所定の回路に接続され ている。
[0025] 下レンズ 11は、被写体光が透過するレンズ部 11aと、レンズ部 11aの周囲に設けら れる環状の脚部 l ibと、脚部 l ibの下端に設けられる当接部 11cと、脚部 l ibの上 端に設けられる冠部 l idと、脚部 l ibから外側の側方に延在する延出部 l ieと、を有 している。
この下レンズ 11は、当接部 11cを撮像素子 2に突き当てるとともに、延出部 l ieを鏡 枠 16の嵌合溝 16cに嵌め込むように配されて 、る。
[0026] 上レンズ 12は、被写体光が透過するレンズ部 12aと、レンズ部 12aの周囲に設けら れる環状のフランジ部 12bと、フランジ部 12bの下部に設けられる係合部 12cと、を有 している。
この上レンズ 12は、上レンズ 12の係合部 12cが下レンズ 11の冠部 l idの内周面に 嵌め合わされるとともに接着されて、下レンズ 11の上面に取り付けられて ヽる。
[0027] 絞り板 13は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 13aを有している。
そして、絞り板 13は、その上面が上レンズ 12に当接するとともに、その下面と下レン ズ 11との間に赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15とを挟み込むように配されてい る。
[0028] 赤外線吸収フィルム 14は、赤外線吸収特性を有する有機材料 (例えば、高分子榭 脂）が、厚さ 0. 02mm力 0. 2mmに成形されたフィルム部材である。また、赤外線 吸収フィルム 14は、フィルム状に成形した所定の有機材料に、赤外線吸収特性を有 する膜をコーティングして形成してもよ ヽ。
この赤外線吸収フィルム 14は、被写体光に含まれる赤外光を撮像素子 2に到達さ せないようにカットする。
遮光シート 15は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 15aを有してい るシート部材である。 [0029] そして、赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15とは、絞り板 13ととともに、下レンズ 1 1と上レンズ 12の間に挟持されている。具体的には、赤外線吸収フィルム 14と遮光シ ート 15は、遮光シート 15の上に赤外線吸収フィルム 14が配された状態で、絞り板 13 と下レンズ 11の間に挟持されて固定されている。
特に、赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15とは、接着剤を用いずに、絞り板 13と 下レンズ 11の挟持力に支持されて固定されている。つまり、下レンズ 11と上レンズ 12 の間に、絞り板 13と赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15とが密着するように配置さ れるとともに、絞り板 13と下レンズ 11の間の隙間力 赤外線吸収フィルム 14と遮光シ ート 15が重なった厚みとほぼ同じになるように調整されている。
なお、赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15の外周形状は、下レンズ 11のレンズ 部 1 laの上面であって冠部 1 Idの内周形状とほぼ同じ形状を有して 、る。
[0030] 鏡枠 16は、遮光性を有する素材力もなる筐体であり、光学ユニット 10の外側に配 置されている。
鏡枠 16は、光学ユニット 10を支持する内装部 16aと、基板 1に取り付けられる外装 部 16bを有している。
また、内装部 16aには、下レンズ 11の延出部 l ieが嵌め込まれる嵌合溝 16cが形 成されている。この嵌合溝 16cに、下レンズ 11の延出部 l ieが嵌め込まれることによ つて、下レンズ 11 (光学ユニット 10)力 レンズの光軸を中心とした回転をしてしまわ な 、ように、その姿勢や向きを規制することが可能になって 、る。
[0031] この鏡枠 16の嵌合溝 16cに下レンズ 11の延出部 l ieを位置合わせするように、鏡 枠 16の内装部 16aに光学ユニット 10の下レンズ 11を挿入すると、内装部 16aの下部 の内周面と下レンズ 11の外周面とが当接するとともに、内装部 16aと下レンズ 11との 間に所定の空間が形成される。
そして、内装部 16aと下レンズ 11との間の隙間に、基板 1や撮像素子 2の上面に対 して垂直な方向に接着剤 Bを注入するとともに、その隙間の開口側では、基板 1や撮 像素子 2の上面に対して平行な方向に接着剤 Bを流し入れて、下レンズ 11 (光学ュ ニット 10)を鏡枠 16に接着する。
この内装部 16aと下レンズ 11との間の空間（隙間）に充填された接着剤 Bによって、 下レンズ 11 (光学ユニット 10)と鏡枠 16とが密着されて固定されて 、る。
[0032] 絞り蓋 17は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 17aを有しており、 鏡枠 16の上部に接着剤 Bにより固着されている。なお、絞り蓋 17は、遮光性を有す る素材力 なる。
[0033] そして、鏡枠 16の外装部 16bが基板 1の上面の所定位置に接着剤 Bにより固着さ れると、下レンズ 11の当接部 11cが撮像素子 2に当接するとともに、光学ユニット 10 の光軸が撮像素子 2に位置決めされて、光学ユニット 10 (下レンズ 11、上レンズ 12、 絞り板 13)が撮像素子 2の撮像領域に被写体光を導くことが可能となるとともに、所定 のピント位置を得る。
特に、鏡枠 16の外装部 16bの下端における外周面の全周に亘つて接着剤 Bを基 板 1の上面に対して付着させることによって、鏡枠 16と基板 1とが密着するように固定 することができる。
つまり、下レンズ 11と鏡枠 16とが接着剤 Bによって接着されて、光学ユニット 10が 外枠部材 30に固着されているので、鏡枠 16と基板 1とを接着剤 Bで固着することによ り、外枠部材 30とともに光学ユニット 10を、撮像素子 2が備えられている基板 1に固 定することができ、撮像装置 100を組み立てることができる。
[0034] なお、図 4に示すように、赤外線吸収フィルム 14に入射する対角の主光線と光学部 材（下レンズ 11、上レンズ 12、絞り板 13)の光軸のなす角度は、 0° 以上 30° 以下と なるように調整されているので、赤外線吸収フィルム 14による光学特性の差は、撮像 素子 2の中心位置と対角位置とで大きな差がないため、良好な画像が得られる。 なお、ここでいう対角とは、撮像素子 2の撮像領域における対角の隅部 2a (図 11参 照）を指している。
[0035] このように、鏡枠 16に光学ユニット 10が固定された外枠部材 30を基板 1に固定す ることによって、光学ユニット 10の光軸が撮像素子 2に位置合わせされた構造を有す る撮像装置 100を構成することができる。
[0036] 特に、本発明に係る撮像装置 100の光学ユニット 10において、下レンズ 11と上レン ズ 12の間に絞り板 13とともに赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15を介装するととも に、絞り板 13と下レンズ 11の間に赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15を挟み込む ことによって、接着剤を使用せずに、赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15を光学ュ ニット 10 (撮像装置 100)に固定することができる。そして、赤外線吸収フィルム 14は 、 0. 02mm以上、 0. 2mm以下の厚さを有する薄いフィルム部材であるので、撮像 装置 100における下レンズ 11と上レンズ 12 (絞り板 13)の間にクリアランス精度よく好 適に挟み込んで固定することができる。
つまり、従来のように、赤外線吸収フィルム 14を接着剤によってレンズなどの所定 箇所に貼付する際に、赤外線吸収フィルム 14の表面に接着剤が流れ出て付着して しまうことに伴うトラブルを防止することができるので、赤外線吸収フィルム 14を撮像 装置 100に好適に組み付けることができる。
[0037] また、赤外線吸収フィルム 14と遮光シート 15の外周形状は、下レンズ 11のレンズ 部 11aの上面に対応する冠部 l idの内周形状とほぼ同じ形状を有しているので、下 レンズ 11のレンズ部 11aの上面に遮光シート 15、赤外線吸収フィルム 14の順に載置 して、更に絞り板 13を重ねた後に、上レンズ 12を下レンズ 11の上面（冠部 l id)に取 り付けて固定することによって、光学ユニット 10を容易に組み付けることができる。特 に、接着剤を塗布する接着工程を省くことで、赤外線吸収フィルム 14を容易に組み 付けることができる。
[0038] このように、撮像装置 100において、赤外線吸収フィルム 14を光学ユニット 10に容 易に組み付けることができるとともに、接着剤を使用しないことによって、接着剤によ るトラブルを防止して好適に組み付けることができる。
よって、撮像装置 100は、赤外線吸収フィルム 14を容易且つ好適に組み付けること ができる撮像装置であると 、える。
[0039] また、撮像装置 100において、光学ユニット 10の下レンズ 11の外周面力 鏡枠 16 の内装部 16aの内周面に接着剤 Bによって密着されるとともに、鏡枠 16の外装部 16 bの下端の全周が、基板 1の上面に接着剤 Bによって密着されているので、撮像素子 2は、鏡枠 16と光学ユニット 10 (下レンズ 11)と基板 1とによって封止されて、撮像装 置 100内に密閉されている。従って、撮像装置 100内に外部から塵埃等が侵入し難 くなつており、撮像素子 2に塵埃等が付着してしまうことに伴うトラブルを低減すること ができる。 また、赤外線吸収フィルム 14は、有機材料 (例えば、高分子榭脂)からなる部材で あるので、ガラスなど力もなる赤外線吸収フィルタよりチッビングを起こし難ぐその赤 外線吸収フィルム 14の破片が撮像装置 100内で撮像素子 2に付着してしまうなどの 不具合を発生させることを防ぐことができる。
[0040] (実施形態 2)
次に、本発明に係る撮像装置の実施形態 2について説明する。なお、実施形態 1と 同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
[0041] 図 6は、本実施形態における撮像装置 200の平面図であり、図 7は、図 6の VII— VII 線における断面図、図 8は、図 6の VIII— VIII線における断面図、図 9は、図 6の IX— I X線における断面図である。図 10は、図 7の X—X線における断面図である。
なお、図 7〜図 9において、本発明の撮像装置の光軸方向に沿う前後方向を、図視 に相当する上下方向として、以下の説明を行う。
[0042] 撮像装置 200は、図 6から図 10に示すように、基板 1と、基板 1の一方の面上に配 設された撮像素子 2と、撮像素子 2の上面に載設される光学ユニット 20と、光学ュニ ット 20と撮像素子 2を覆 、隠す外枠部材 40等を備えて 、る。
[0043] 光学ユニット 20は、撮像素子 2の上面に配設される光学部材としての第 1レンズ 21 と、第 1レンズ 21の上面に配設される光学部材としての第 2レンズ 22と、第 2レンズ 22 の上面に配設される光学部材としての第 3レンズ 23と、第 1レンズ 21の下方に配設さ れる赤外線カット部材である赤外線吸収フィルム 24と、第 1レンズ 21と第 2レンズ 22 の間に介装される絞り板 25と、第 2レンズ 22と第 3レンズ 23の間に介装される遮光シ ート 26と、第 3レンズ 23の上面に配設される遮光シート 27と、を備えている。
外枠部材 40は、基板 1に固定される鏡枠 28と、鏡枠 28の上部に配設される絞り蓋 29と、を備えている。
[0044] 基板 1には、撮像素子 2が実装されている。また、基板 1には図示しないフレキシブ ル基板が備えられており、そのフレキシブル基板を介して、基板 1 (撮像装置 200)が 所定の電子機器に接続される。
撮像素子 2は、例えば、 CCD型イメージセンサや CMOS型イメージセンサであり、 その下面が基板 1の上面に取り付けられている。 また、撮像素子 2の上面中央には、画素が 2次元的に配列された撮像領域が形成 されている。そして、その撮像領域の外側の非撮像領域に、第 1レンズ 21の当接部 2 lcが当接するようになって!/、る。
なお、撮像素子 2の結線用端子であるパッド（図示省略）は、ワイヤ W (図 9参照）を 介して基板 1に接続されている。そのワイヤ Wは、基板 1上の所定の回路に接続され ている。
[0045] 第 1レンズ 21は、被写体光が透過するレンズ部 21aと、レンズ部 21aの周囲に設け られる環部 21bと、環部 21bの下端に設けられる 4つの当接部 21cと、環部 21bの上 端に設けられる冠部 21dと、環部 21bから下方に延在する 2つの延出部 21eと、を有 している。
この第 1レンズ 21は、当接部 21cを鏡枠 28の内装部 28aの貫通孔 28cを通じて撮 像素子 2に突き当てるとともに、延出部 21eを鏡枠 28の内装部 28aの上面側に突き 当てるように配されている。
[0046] 第 2レンズ 22は、被写体光が透過するレンズ部 22aと、レンズ部 22aの周囲に設け られる環状のフランジ部 22bと、フランジ部 22bの下部に設けられる係合部 22cと、フ ランジ部 22bの上部に設けられる冠部 22dと、を有している。
この第 2レンズ 22は、第 2レンズ 22の係合部 22cが第 1レンズ 21の冠部 21dの内周 面に嵌め合わされるとともに接着されて、第 1レンズ 21の上面に取り付けられている。
[0047] 第 3レンズ 23は、被写体光が透過するレンズ部 23aと、レンズ部 23aの周囲に設け られる環状のフランジ部 23bと、フランジ部 23bの上部に設けられる冠部 23cと、を有 している。
この第 3レンズ 23は、フランジ部 23bの底面が第 2レンズ 22の冠部 22dの内周面に 嵌め合わされるとともに接着されて、第 2レンズ 22の上面に取り付けられている。
[0048] 赤外線吸収フィルム 24は、被写体光に含まれる赤外光を撮像素子 2に到達させな いようにカットする部材であり、厚さ 0. 02mmカゝら 0. 2mmに成形された有機材料（例 えば、高分子榭脂）力もなるフィルム部材である。
この赤外線吸収フィルム 24は、図 10に示すように、平面視略十字形状を呈するよう に成形されている。そして、赤外線吸収フィルム 24は、鏡枠 28の内装部 28aの上面 にお 、て、その赤外線吸収フィルム 24の外周形状とほぼ同じ形状に一段低く形成さ れた載置面に載置されるとともに、その赤外線吸収フィルム 24の四隅に相当する切 欠部に第 1レンズ 21の当接部 21cが位置するように配されている。それによつて、赤 外線吸収フィルム 24は、鏡枠 28の内装部 28aの上面に位置合わせされて、光学ュ ニット 20のレンズの光軸を中心とした回転をしてしまわないように、その向きが規制さ れている。
[0049] また、赤外線吸収フィルム 24は、第 1レンズ 21の延出部 21eと鏡枠 28の内装部 28 aの間に挟持されるように配されている。延出部 21eは、図 10に示すように、平面視 略三日月形状を呈する底面を有しており、鏡枠 28の内周面や赤外線吸収フィルム 2 4の外周形状に沿うようになっているので、この延出部 21eは赤外線吸収フィルム 24 を内装部 28aの上面に、より密着させるように支持することが可能になっている。それ によって、赤外線吸収フィルム 24は、第 1レンズ 21と鏡枠 28との間に挟まれて固定さ れている。
特に、赤外線吸収フィルム 24は、接着剤を用いずに、第 1レンズ 21と鏡枠 28の挟 持力に支持されて固定されている。つまり、第 1レンズ 21の延出部 21eと鏡枠 28の内 装部 28aの間に、赤外線吸収フィルム 24が密着するように配置されるとともに、その 延出部 21eと内装部 28aの間の隙間力 赤外線吸収フィルム 24の厚みとほぼ同じと なるように調整されている。
[0050] 絞り板 25は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 25aを有している。
そして、絞り板 25は、その下面が第 1レンズ 21に当接するとともに、その上面が第 2レ ンズ 22に当接するように配されている。
[0051] 遮光シート 26は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 26aを有してい るシート部材である。そして、遮光シート 26は、その下面が第 2レンズ 22に当接すると ともに、その上面が第 3レンズ 23に当接するように配されている。
遮光シート 27は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 27aを有してい るシート部材である。そして、遮光シート 27は、第 3レンズ 23の冠部 23cの内側であ つて、フランジ部 23bの上面に両面テープによって貼付されて配されている。
[0052] 鏡枠 28は、遮光性を有する素材力もなる筐体であり、光学ユニット 20の外側に配 置されている。
鏡枠 28は、光学ユニット 20を支持する内装部 28aと、基板 1に取り付けられる外装 咅 28bを有している。
また、内装部 28aには、第 1レンズ 21の当接部 21cが挿入される貫通孔 28cが形成 されている。この貫通孔 28cに、第 1レンズ 21の当接部 21cが挿入されることによって 、第 1レンズ 21 (光学ユニット 20)力 レンズの光軸を中心とした回転をしてしまわない ように、その姿勢や向きを規制することが可能になって 、る。
[0053] この鏡枠 28の貫通孔 28cに光学ユニット 20における第 1レンズ 21の当接部 21cを 位置合わせするように挿入すると、鏡枠 28の内周面と、第 1レンズ 21と第 2レンズ 22 の外周面とが当接する。また、第 1レンズ 21の延出部 21eが鏡枠 28の内装部 28a上 の赤外線吸収フィルム 24に当接する。
そして、第 2レンズ 22のフランジ部 22bの外周側上面から鏡枠 28の内周面に亘る 範囲に接着剤 Bを注入して流し入れて、第 2レンズ 22 (光学ユニット 20)を鏡枠 28に 接着する。
この第 2レンズ 22のフランジ部 22bの上面から鏡枠 28の内周面にかけて充填され た接着剤 Bによって、第 2レンズ 22 (光学ユニット 20)と鏡枠 28とが密着されて固定さ れている。
[0054] 絞り蓋 29は、その中央に不要光をカットする絞りとしての開口部 291aを有する遮光 シート 291と、遮光シート 291を支持するとともに鏡枠 28の上部に取り付けられる蓋 部 292と、を備えている。
なお、遮光シート 291は、蓋部 292の上面に両面テープによって貼付されて配設さ れている。また、蓋部 292は、鏡枠 28の上部に接着剤 Bにより固着されている。なお 、遮光シート 291と蓋部 292は、遮光性を有する素材からなる。
[0055] そして、鏡枠 28の外装部 28bが基板 1の上面の所定位置に接着剤 Bにより固着さ れると、第 1レンズ 21の当接部 21cが撮像素子 2に当接するとともに、光学ユニット 20 の光軸が撮像素子 2に位置決めされて、光学ユニット 20 (第 1レンズ 21、第 2レンズ 2 2、第 3レンズ 23、絞り板 25等）が撮像素子 2の撮像領域に被写体光を導くことが可 能となるとともに、所定のピント位置を得る。 特に、鏡枠 28の外装部 28bの下端における外周面の全周に亘つて接着剤 Bを基 板 1の上面に対して付着させることによって、鏡枠 28と基板 1とが密着するように固定 することができる。
つまり、第 2レンズ 22と鏡枠 28とが接着剤 Bによって接着されて、光学ユニット 20が 外枠部材 40に固着されているので、鏡枠 28と基板 1とを接着剤 Bで固着することによ り、外枠部材 40とともに光学ユニット 20を、撮像素子 2が備えられている基板 1に固 定することができ、撮像装置 200を組み立てることができる。
[0056] なお、図 8に示すように、赤外線吸収フィルム 24に入射する対角の主光線と光学部 材 (第 1レンズ 21、第 2レンズ 22、第 3レンズ 23、絞り板 25等）の光軸のなす角度は、 0° 以上 30° 以下となるように調整されているので、赤外線吸収フィルム 24による光 学特性の差は、撮像素子 2の中心位置と対角位置とで大きな差がないため、良好な 画像が得られる。
なお、ここでいう対角とは、撮像素子 2の撮像領域における対角の隅部 2a (図 11参 照）を指している。
[0057] このように、鏡枠 28に光学ユニット 20が固定された外枠部材 40を基板 1に固定す ることによって、光学ユニット 20の光軸が撮像素子 2に位置合わせされた構造を有す る撮像装置 200を構成することができる。
[0058] 特に、本発明に係る撮像装置 200において、第 1レンズ 21の延出部 21eと鏡枠 28 の内装部 28aの間に赤外線吸収フィルム 24を挟み込むことによって、接着剤を使用 せずに、赤外線吸収フィルム 24を光学ユニット 20 (撮像装置 200)に固定することが できる。そして、赤外線吸収フィルム 24は、 0. 02mm以上、 0. 2mm以下の厚さを有 する薄いフィルム部材であるので、撮像装置 200における第 1レンズ 21と鏡枠 28の 間にクリアランス精度よく好適に挟み込んで固定することができる。
つまり、従来のように、赤外線吸収フィルム 24を接着剤によってレンズや鏡枠など の所定箇所に貼付する際に、赤外線吸収フィルム 24の表面に接着剤が流れ出て付 着してしまうことに伴うトラブルを防止することができるので、赤外線吸収フィルム 24を 撮像装置 200に好適に組み付けることができる。
[0059] また、鏡枠 28の内装部 28aの上面の載置面は、赤外線吸収フィルム 24の外周形 状とほぼ同じ形状を有しているので、鏡枠 28の内装部 28aの上面に赤外線吸収フィ ルム 24を載置した後に、光学ユニット 20における第 1レンズ 21の当接部 21cを鏡枠 28の内装部 28aの貫通孔 28cに挿入して固定することによって、光学ユニット 20を 容易に組み付けることができる。特に、接着剤を塗布する接着工程を省くことで、赤 外線吸収フィルム 24を容易に組み付けることができる。
[0060] このように、撮像装置 200にお 、て、赤外線吸収フィルム 24を光学ユニット 20 (撮 像装置 200)に容易に組み付けることができるとともに、接着剤を使用しないことによ つて、接着剤によるトラブルを防止して好適に組み付けることができる。
よって、撮像装置 200は、赤外線吸収フィルム 24を容易且つ好適に組み付けること ができる撮像装置であると 、える。
[0061] また、撮像装置 200において、光学ユニット 20の第 2レンズ 22のフランジ部 22bの 外周側上面力ゝら鏡枠 28の内周面にかけて接着剤 Bによって密着されるとともに、鏡 枠 28の外装部 28bの下端の全周力 基板 1の上面に接着剤 Bによって密着されてい るので、撮像素子 2は、鏡枠 28と光学ユニット 20 (第 2レンズ 22)と基板 1とによって封 止されて、撮像装置 200内に密閉されている。従って、撮像装置 200内に外部から 塵埃等が侵入し難くなつており、撮像素子 2に塵埃等が付着してしまうことに伴うトラ ブルを低減することができる。
また、赤外線吸収フィルム 24は、有機材料 (例えば、高分子榭脂)からなる部材で あるので、ガラスなど力もなる赤外線吸収フィルタよりチッビングを起こし難ぐその赤 外線吸収フィルム 24の破片が撮像装置 200内で撮像素子 2に付着してしまうなどの 不具合を発生させることを防ぐことができる。
[0062] なお、以上の実施の形態においては、光学部材としてのレンズと光学部材としての 絞り板との間に赤外線吸収フィルムを挟んで固定する例と、光学部材としてのレンズ と外枠部材としての鏡枠との間に赤外線吸収フィルムを挟んで固定する例を挙げて 説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ赤外線吸収フィルムは、光学 部材としてのレンズとレンズの間に挟持されていてもよぐまた、赤外線吸収フィルム は、光学部材としてのシート部材 (例えば、遮光シート)や、外枠部材としてのシート 部材など、光学ユニットや撮像装置を構成するその他の部材によって挟持されて ヽ てもよい。
[0063] また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論 である。
産業上の利用可能性
[0064] 本発明は、以上のように構成されていることから、撮像装置を携帯電話機ゃモバイ ルコンピュータ等の小型の携帯端末機器などに搭載することができ、それら機器に撮 像機能を付与することに利用できる。
符号の説明
1 基板
2 撮像素子
2a 隅部
10 光学ユニット
11 下レンズ (光学部材）
11a レンズ部
l ib 脚部
11c 当接部
l id 冠部
l ie 延出部
12 上レンズ (光学部材）
12a レンズ部
12b フランジ部
12c 係合部
13 絞り板 (光学部材）
14 赤外線吸収フィルム (赤外線カット部材)
15 遮光シート
16 鏡枠
16a 内装部 c 嵌合溝
絞り蓋
光学ユニット
第 1レンズ (光学部材）
a レンズ部
b 環部
c 当接部
d 冠部
e 延出部
第 2レンズ (光学部材）
a レンズ咅
b フランジ部
c 係合部
d 冠部
第 3レンズ (光学部材）
a レンズ咅
b フランジ部
c 冠部
赤外線吸収フィルム (赤外線カット部材) 絞り板 (光学部材）
遮光シート
遮光シート
鏡枠
a 内装部
b 外装部
c 貫通孔
絞り蓋
1 遮光シート 292 蓋部
30、 40 外枠部材
100、 200 撮像装置
B 接着剤

Claims

請求の範囲
[1] 撮像素子と、
前記撮像素子に被写体光を導く複数の光学部材と、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、を備える撮像装置であって、 前記被写体光に含まれる赤外光を前記撮像素子に到達させな 、ようにカットする 赤外線カット部材を、前記光学部材間に挟んで固定したことを特徴とする撮像装置。
[2] 撮像素子と、
前記撮像素子に被写体光を導く光学部材と、
前記撮像素子及び前記光学部材を覆う外枠部材と、を備える撮像装置であって、 前記被写体光に含まれる赤外光を前記撮像素子に到達させな 、ようにカットする 赤外線カット部材を、前記光学部材と前記外枠部材との間に挟んで固定したことを特 徴とする撮像装置。
[3] 前記赤外線カット部材は、 0. 02mm以上、 0. 2mm以下の厚さを有することを特徴 とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の撮像装置。
[4] 前記赤外線カット部材は、有機材料力もなることを特徴とする請求の範囲第 1項〜 第 3項の 、ずれか一項に記載の撮像装置。
[5] 前記光学部材と前記外枠部材とが接着剤で密着されることにより、前記撮像素子が 前記外枠部材内に封止されることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれ か一項に記載の撮像装置。
[6] 前記赤外線カット部材に入射する対角の主光線と、前記光学部材の光軸のなす角 度は、 30° 以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか一項 に記載の撮像装置。
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