(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系が当て付けられた状態で固定されるレンズユニットマウント部と、該レンズユニットマウント部の背面に撮像ユニットが当て付けられた状態で固定される撮像ユニットマウント部とを有する装置本体と、
前記撮像ユニットとして、
表面の受光部が前記撮像光学系の光軸方向と直交配置された撮像素子と、
前記撮像素子の前記受光部が露出する開口部を有し、前記撮像素子がフリップチップ実装された配線基板と、
前記配線基板の前記撮像素子がフリップチップ実装された面の裏面側で前記装置本体に当接配置された光学ガラスと、
前記撮像素子の裏面に当接配置された板部材と、
前記装置本体と前記板部材との位置関係を固定する締結具と、
を備え、前記配線基板と前記光学ガラスとの間が光学ガラス接着剤によって接着されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学ガラス接着剤は、前記光軸方向に弾性変形することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の電子カメラにおいては、撮像レンズ等の撮像光学系（レンズユニット）の光軸方向において撮像素子を精度良く位置決めするための様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１には、撮像素子ユニットを構成する光透過性部材の撮像素子側の面を撮像装置本体のレンズユニット側に向く受け面に突き当てることで撮像素子ユニットを位置決めし、撮像装置本体に組み込むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１８２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮像装置を構成する部品の中には、例えば撮像素子を実装する配線基板や部品間を接続する接着剤等、温度変化によって膨張または収縮する部品が含まれる場合がある。このため、特許文献１の技術では、製造時において光軸方向における撮像素子の位置を精度良く位置決めしたとしても、実装後の温度変化によって前述のように部品が熱変形してしまうと、光軸方向において撮像素子の位置ズレが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、光軸方向における撮像素子の位置ズレを防止することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる撮像装置は、撮像光学系が装着される装置本体と、表面の受光部が前記撮像光学系の光軸方向と直交配置された撮像素子と、前記撮像素子の裏面に当接配置された板部材と、前記装置本体と前記板部材との位置関係を固定する締結具と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記の発明において、前記撮像素子の前記受光部が露出する開口部を有し、前記撮像素子がフリップチップ実装された配線基板と、前記配線基板の前記撮像素子がフリップチップ実装された面の裏面側で前記装置本体に当接配置された光学ガラスと、を備え、前記配線基板と前記光学ガラスとの間が弾性部材を介して接続されたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記の発明において、前記弾性部材は、前記光軸方向に弾性変形することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表面の受光部が装置本体に装着される撮像光学系の光軸方向と直交配置された撮像素子の裏面に板部材を当接配置し、このように撮像素子の裏面に当接配置された板部材と装置本体との位置関係を締結具によって固定することができる。したがって、撮像素子の光軸方向における位置を裏面が板部材に当接配置された状態で維持することができるので、光軸方向における撮像素子の位置ズレを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態における撮像装置の構成を説明する一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明にかかる撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における撮像装置１の構成を説明する一部断面図である。図１に示すように、本実施の形態の撮像装置１は、撮像素子１１等を備えた撮像ユニット１０と、この撮像ユニット１０が取り付けられる装置本体としての撮像装置本体３０とを備える。この撮像装置１において、撮像装置本体３０には、中央の開口３３を挟んで撮像ユニット１０の反対側に撮像光学系であるレンズユニット５が装着され、図１中に一点鎖線で示すレンズユニット５の光軸方向が撮像素子１１の受光部１１１と直交するように撮像ユニット１０とレンズユニット５とが対向配置される。ここで、レンズユニット５は、撮像レンズや絞り、これらを装着する枠体等で構成され、被写体からの光を入射する。
【００１３】
撮像装置本体３０は、前面（図１の上側）の段差として形成されたレンズユニットマウント部３１を備え、レンズユニット５は、その背面側をレンズユニットマウント部３１に当て付けた状態で固定される。また、撮像装置本体３０は、背面（図１の下側）の段差として形成された撮像ユニットマウント部３２を備え、この撮像ユニットマウント部３２の外周側の適所には、撮像装置本体３０に撮像ユニット１０を固定するための複数のネジ孔３４１が形成されている。そして、撮像ユニット１０は、後述する光学ガラス１５の前面を撮像ユニットマウント部３２に当て付けた状態で、ネジ孔３４１に後述するネジ部材である締結具１８を締結することで固定される。
【００１４】
このように構成される撮像装置１において、レンズユニット５から入射する被写体像は、撮像装置本体３０の開口３３を通過して撮像ユニット１０に導かれ、光学ガラス１５を通過して撮像素子１１の受光部１１１に結像される。
【００１５】
撮像ユニット１０は、撮像素子１１と、撮像素子１１を実装する配線基板としてのプリント配線基板１２と、撮像素子１１とプリント配線基板１２とを電気的に接続する突起電極１３と、撮像素子１１の表面（図１の上面）側を保護する光学ガラス１５と、撮像素子１１の裏面（図１の下面）に当接配置された板部材１７と、撮像装置本体３０と板部材１７との位置関係を固定する締結具１８とを備える。撮像素子１１とプリント配線基板１２との間は撮像素子接着剤１４によって接着され、プリント配線基板１２と光学ガラス１５との間は光学ガラス接着剤１６によって接着されている。
【００１６】
撮像素子１１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成される。この撮像素子１１は、その表面に受光部１１１を備える。また、撮像素子１１の表面内には、受光部１１１を避けた適所においてプリント配線基板１２と電気的に接続するための複数の電極パッド（不図示）が形成されている。
【００１７】
受光部１１１は、マイクロレンズや２次元的に配置される複数の画素等で構成される。この受光部１１１は、光学ガラス１５を介して被写体からの光を受光し、この受光した光を光電変換処理する。撮像素子１１は、このように受光部１１１が光電変換処理した信号をもとに被写体の画像信号を生成する。
【００１８】
プリント配線基板１２は、基板面である一方の面（図１の下面）に撮像素子１１を配線接続する配線パターン（不図示）が形成された回路基板である。このプリント配線基板１２には、撮像素子１１の受光部１１１に対応して設計された開口寸法を有する開口部１２１が形成されている。ここで、プリント配線基板１２には、開口部１２１と撮像素子１１の受光部１１１とを対向させた態様で撮像素子１１がフリップチップ実装される。このように撮像素子１１を実装した状態のプリント配線基板１２の開口部１２１は、撮像素子１１の受光部１１１に対する被写体からの光の入射を可能にする。このプリント配線基板１２は、例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂や金属、セラミックス等の各種材料で形成された硬質性基板、あるいは可撓性基板で構成される。
【００１９】
突起電極１３は、例えばワイヤボンディング方式で形成された金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）等のスタッドバンプ、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、半田等の金属材料を用いてめっき方式で形成された金属バンプ、前述の金属材料で形成された金属ボール、表面が金属めっき処理された樹脂ボール等で実現される。この突起電極１３は、撮像素子１１の表面内に形成された前述の電極パッドの各々に接合される。これらの各突起電極１３は、撮像素子１１とプリント配線基板１２とのフリップチップ実装によってプリント配線基板１２の配線パターンと接触または接合され、これによって、撮像素子１１とプリント配線基板１２との電気的な接続が実現される。
【００２０】
撮像素子接着剤１４は、撮像素子１１とプリント配線基板１２との間隙を閉塞し、突起電極１３を介した撮像素子１１とプリント配線基板１２との接続を固定する。この撮像素子接着剤１４は、撮像素子１１とプリント配線基板１２との間に開口部１２１を避けて配置される。撮像素子接着剤１４としては、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の各種接着剤を適宜採用できる。
【００２１】
光学ガラス１５は、レンズユニット５を経た被写体からの光を透過させて開口部１２１に導入し、撮像素子１１の受光部１１１へと導く。この光学ガラス１５は、プリント配線基板１２の上記した基板面の裏面（図１の上面）側で撮像装置本体３０の撮像ユニットマウント部３２に当接配置され、プリント配線基板１２の開口部１２１を閉塞する。なお、光学ガラス１５は、受光部１１１への異物の混入を防止し、外力等による破損から受光部１１１を保護する役割も果たしている。
【００２２】
光学ガラス接着剤１６は、プリント配線基板１２と光学ガラス１５とを固定し、これらの間隙を閉塞するものであり、プリント配線基板１２と光学ガラス１５との間に開口部１２１を避けて配置される。この光学ガラス接着剤１６は、弾性部材に相当するものであり、弾性を有する接着剤を用いて実現される。具体的には、光学ガラス接着剤１６は、例えば熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤等の各種接着剤を適宜採用でき、アクリル系、エポキシ系、シリコン系等の各種合成樹脂接着剤を用いることができる。
【００２３】
板部材１７は、撮像素子１１の裏面の全域を覆うサイズに形成された平板状の部材であり、撮像装置本体３０背面のネジ孔３４１と対向する位置において上下に貫通するネジ孔１７１を備える。板部材１７と撮像素子１１の裏面との間は、接着剤等で固定される。
【００２４】
締結具１８は、板部材１７のネジ孔１７１および撮像装置本体３０背面のネジ孔３４１に螺合するネジ部材であり、撮像装置本体３０背面のネジ孔３４１に板部材１７のネジ孔１７１を介して締結具１８を締め付けることで、撮像素子１１の裏面に当接配置された板部材１７と撮像装置本体３０との位置関係を固定する。この締結具１８の長さおよび撮像装置本体３０背面のネジ孔３４１の深さは、レンズユニット５の光軸方向における撮像素子１１（詳細には受光部１１１）の位置によって定まる距離ｄ１と板部材１７の厚みとに応じて規定される。なお、板部材１７のネジ孔１７１および撮像装置本体３０背面のネジ孔３４１は、これらの外周部分においてプリント配線基板１２と接触しない位置に形成される。ただし、プリント配線基板１２のネジ孔１７１，３４１と対向する位置に締結具１８と干渉しないように貫通孔を形成するスペースが確保できる場合には、この貫通孔に締結具１８を挿通させる構成としてもよい。
【００２５】
上記したように、実装後に例えば撮像素子１１が発熱する等して温度変化が生じた場合には、撮像装置１を構成する例えばプリント配線基板１２や撮像素子接着剤１４、光学ガラス接着剤１６等の部品が膨張または収縮して熱変形する場合がある。このため、従来の構成では、温度変化が生じると、これらの部材の熱変化によってレンズユニット５の光軸方向に対して撮像素子１１の位置ズレが生じる場合があった。
【００２６】
これに対し、本実施の形態では、撮像素子１１の裏面に板部材１７を当接配置し、このように撮像素子１１の裏面に当接配置された板部材１７と撮像装置本体３０との位置関係を締結具１８によって固定することとした。したがって、レンズユニット５の光軸方向における撮像素子１１の位置は、裏面が板部材１７に当接配置された状態で維持される。
【００２７】
一方で、本実施の形態では、撮像素子１１がフリップチップ実装されたプリント配線基板１２と、このプリント配線基板１２の基板面の裏面側で撮像装置本体３０の撮像ユニットマウント部３２に当接配置された光学ガラス１５との間を、弾性を有する光学ガラス接着剤１６によって接着・固定することとした。したがって、前述のように、撮像装置１を構成する例えばプリント配線基板１２や撮像素子接着剤１４、光学ガラス接着剤１６等の部品が熱変形した場合には、光学ガラス接着剤１６が光軸方向に膨張または収縮して弾性変形し、プリント配線基板１２と光学ガラス１５との間の図１中に示す距離ｄ２が変動する。このように、本実施の形態の撮像装置１では、温度変化に起因して部品がレンズユニット５の光軸方向へと変形しようとする力は、光学ガラス接着剤１６の弾性変形によって吸収される。
【００２８】
したがって、本実施の形態によれば、裏面に板部材１７を当接配置することでレンズユニット５の光軸方向における撮像素子１１を位置決めし、位置決めした状態を維持することができる。これによれば、レンズユニット５の光軸方向に対して撮像素子１１を精度良く位置決めすることができ、実装後の温度変化によって装置各部を構成する部品が熱変形した場合であっても、レンズユニット５の光軸方向における撮像素子１１の位置ズレを防止できる。
【００２９】
なお、本実施の形態の撮像装置１は、例えば一眼レフレックス式デジタルカメラやコンパクト型のデジタルカメラ、撮影機能を有する携帯電話、携帯情報端末等、電子カメラに広く適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明の撮像装置は、光軸方向における撮像素子の位置ズレを防止するのに適している。
【符号の説明】
【００３１】
１      撮像装置
１０      撮像ユニット
１１      撮像素子
１１１      受光部
１２      プリント配線基板
１２１      開口部
１３      突起電極
１４      撮像素子接着剤
１５      光学ガラス
１６      光学ガラス接着剤
１７      板部材
１７１      ネジ孔
１８      締結具
３０      撮像装置本体
３１      レンズユニットマウント部
３２      撮像ユニットマウント部
３４１      ネジ孔
５      レンズユニット
【図１】
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