(57)【要約】【課題】撮像素子を素子取付プレートに接着してなる撮像素子ユニット、該撮像素子ユニットを搭載したレンズユニット、及び、該レンズユニットを搭載した撮像装置を提供する。【解決手段】表面に撮像面33を有する撮像素子31と、該撮像素子の背面と接着剤71により固定される素子取付面48を有する素子取付プレート41と、を具える撮像素子ユニット30であって、前記素子取付プレートは、前記素子取付面に前記撮像素子の背面よりも小さく開口した注入口43を有し、素子取付面の背面には、前記注入口の縁から間隔を存して該注入口を包囲するよう突条46が突設され、前記撮像素子の背面と前記素子取付プレートの素子取付面とを対向させた状態で、前記接着剤を、前記注入口から注入して、前記突条により周囲を囲まれた接着剤溜まり49を略満たすまで充填し、前記接着剤を硬化させることで、前記撮像素子を前記素子取付プレートに固定してなる、撮像素子ユニット。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に撮像面を有する撮像素子と、該撮像素子の背面と接着剤により固定される素子取付面を有する素子取付プレートと、を具える撮像素子ユニットであって、
前記素子取付プレートは、前記素子取付面に前記撮像素子の背面よりも小さく開口した注入口を有し、素子取付面の背面には、前記注入口の縁から間隔を存して該注入口を包囲するよう突条が突設され、
前記撮像素子の背面と前記素子取付プレートの素子取付面とを対向させた状態で、前記接着剤を、前記注入口から注入して、前記突条により周囲を囲まれた接着剤溜まりを略満たすまで充填し、前記接着剤を硬化させることで、前記撮像素子を前記素子取付プレートに固定してなる、撮像素子ユニット。
【請求項２】
前記接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であって、前記接着剤溜まりを略満たすまで前記接着剤を充填した後、紫外線を照射させることで硬化させる、請求項１に記載の撮像素子ユニット。
【請求項３】
前記撮像素子と素子取付プレートとの間には、フレキシブル基板が介在しており、該フレキシブル基板は、前記注入口よりも開口面積の大きい開口部を有し、前記注入口と開口部は対向している、請求項１又は請求項２に記載の撮像素子ユニット。
【請求項４】
前記素子取付プレートは、前記注入口の対向する縁どうしを連結するブリッジ部を有する、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の撮像素子ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の撮像素子ユニットを、レンズを収容したレンズ鏡筒に取り付けてなる、レンズユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズユニットを搭載した、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を素子取付プレートに接着してなる撮像素子ユニット、該撮像素子ユニットを搭載したレンズユニット、及び、該レンズユニットを搭載した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ(Personal  Digital  Assistant)等の撮像機能を有する機器(以下、適宜「撮像装置」と称する)は、レンズを収容したレンズ鏡筒に、レンズを通過した光線が入射する撮像素子を素子取付プレートに取り付けてなる撮像素子ユニットを搭載したレンズユニットを具える。撮像素子ユニットは、素子取付プレートをレンズ鏡筒へネジ止めされてなる。
【０００３】
撮像素子は、接着剤を用いて素子取付プレートに取り付けられる。例えば、特許文献１では、素子取付プレートに撮像素子が嵌まる開口を形成し、該開口に撮像素子を嵌めた状態で、撮像素子の側面と開口との間に接着剤を注入して硬化させることで、撮像素子の取付けを行なっている。
【０００４】
一方、撮像装置の小型化及び薄型化に伴いレンズユニットにも小型化及び薄型化の要請がある。特に携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡなどに搭載されるレンズユニットは、薄型化の要請が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、素子取付プレートに上記の如く撮像素子の嵌まる開口を形成するには、開口を大きくする必要があり、これに伴って素子取付プレートの外形を大きくせざるを得ないから、撮像素子ユニットの小型化を図ることができず、レンズユニットの薄型化に十分対応できない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、素子取付プレートに撮像素子を強固に取り付けることのできる撮像素子ユニット、該撮像素子ユニットを搭載したレンズユニット、及び、該レンズユニットを搭載した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】
【０００８】
本発明に係る撮像素子ユニットは、
表面に撮像面を有する撮像素子と、該撮像素子の背面と接着剤により固定される素子取付面を有する素子取付プレートと、を具える撮像素子ユニットであって、
前記素子取付プレートは、前記素子取付面に前記撮像素子の背面よりも小さく開口した注入口を有し、素子取付面の背面には、前記注入口の縁から間隔を存して該注入口を包囲するよう突条が突設され、
前記撮像素子の背面と前記素子取付プレートの素子取付面とを対向させた状態で、前記接着剤を、前記注入口から注入して、前記突条により周囲を囲まれた接着剤溜まりを略満たすまで充填し、前記接着剤を硬化させることで、前記撮像素子を前記素子取付プレートに固定してなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像素子ユニットによれば、素子取付プレートの注入口から接着剤溜まりが略満たされるまで接着剤を注入し、硬化させることで、素子取付プレートに撮像素子を取り付けることができる。
接着剤は、撮像素子に接着されると共に、素子取付プレートに対しては、注入口周縁の素子取付面、注入口の縁、突条及び該突条に囲まれた素子取付面の裏面側に接着される。つまり、素子取付プレートに対する接着面積を可及的に大きくすることができるから、接着力を高めることができる。また、接着剤溜まりが注入口よりも拡大しているから、接着剤溜まりに充填された接着剤は、注入口からせり出して広がり、リベットの頭部の如く抜止めとなる。従って、素子取付プレートをより強固に接着することができる。
また、接着剤は、接着剤溜まりを略満たすまで充填することで、目視により接着剤の充填具合いを確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るレンズユニットの分解斜視図である。
【図２】図２(ａ)は、撮像素子ユニットの一実施形態の平面図であり、図２(ｂ)は、図２(ａ)の線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿う断面図である。
【図３】図３(ａ)は、撮像素子ユニットの別の実施形態の平面図であり、図３(ｂ)は、図３(ａ)の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、画像や動画を撮像するデジタルカメラ、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ等の撮像装置に搭載可能なレンズユニット(10)に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態に係るレンズユニット(10)は、図１に示すように、レンズ(23)を収容したレンズ鏡筒(20)と、レンズ(23)を通過した光線が入射すべき撮像素子(31)、及び該撮像素子(31)を接着剤により一方の表面上に固定した素子取付プレート(41)を具える撮像素子ユニット(30)とから構成される。図示のレンズ鏡筒(20)は、屈曲光学系であり、レンズの他、反射鏡やプリズムを内装しており、レンズ(23)を通過した光線を約９０°屈曲させて、レンズ鏡筒(20)の底面側に位置する撮像素子(31)に導いている。
【００１３】
撮像素子(31)は、例えばＣＣＤ(Charge  Coupled  Device)イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor)イメージセンサ等を用いることができ、撮像面の裏面側にセンサ基板(35)を取り付けて構成される。なお、本明細書において、撮像素子(31)はセンサ基板(35)を含んだ構成とし、後述のとおりセンサ基板(35)を素子取付プレート(41)と接着しているが、センサ基板(35)が省略される又は撮像素子(31)に直接センサ基板(35)が搭載されていない場合には、撮像素子(31)が素子取付プレート(41)に直接接着されることとなる。
【００１４】
撮像素子(31)はセンサ基板(35)と電気的に接続され、さらに、フレキシブル基板(37)等により、撮像装置の制御系に電気的に接続される。図示の実施例では、フレキシブル基板(37)は、センサ基板(35)と素子取付プレート(41)との間に配置され、後述する素子取付プレート(41)の注入口(43)と対向する位置に、図２に示すように、注入口(43)よりも開口面積の大きい開口部(39)が形成されている。
【００１５】
フレキシブル基板(37)は、前記開口部(39)が撮像素子(31)のセンサ基板(35)の略中央に位置するようにセンサ基板(35)に半田付けや接着等により接合することができる。
【００１６】
撮像素子(31)を固定する素子取付プレート(41)は、金属板から構成することができる。素子取付プレート(41)は、一方の面が撮像素子(31)と対向する素子取付面(48)となる。
【００１７】
図２に示すように、素子取付プレート(41)は、撮像素子(31)と対向する位置に注入口(43)が開設されている。注入口(43)は、撮像素子(31)の背面よりも小さい開口である。図示では注入口(43)は矩形であるが、これに限定されるものではない。注入口(43)は、抜き加工により形成することができる。
【００１８】
また、素子取付プレート(41)は、図２に示すように、素子取付面(48)の裏面側に、前記注入口(43)から間隔を存して注入口(43)を包囲する突条(46)が形成されている。突条(46)と注入口(43)の周縁の間を平坦面(49)と称する。
突条(46)は、例えば、素子取付プレート(41)のプレス加工により形成することができ、この場合、図２に示すように突条(46)の断面は略Ｕ字状となる。また、素子取付面(48)側には、突条(46)の裏面に断面略Ｕ字状の凹み(47)が形成される。
【００１９】
突条(46)の高さは、図２に示すように、撮像素子ユニット(30)をレンズ鏡筒(20)に取り付けるためのネジ(61)の頭部の高さと略同じ又はそれよりも低く構成する。これにより、突条(46)を設けたことによる取付スペースの増大を防止することができる。
【００２０】
突条(46)により周囲を囲まれた領域を接着剤溜まり(51)と称する。即ち、接着剤溜まり(51)は、側面を突条(46)により包囲され、一方の面が素子取付面(48)の平坦面(49)及び注入口(43)に対向し、他方の面が開口した領域である。
【００２１】
その他、素子取付プレート(41)には、レンズ鏡筒(20)へのネジ止め用の複数の取付孔(42)と、位置決め用孔(45)が貫通開設されている。
【００２２】
上記構成の撮像素子(31)及び素子取付プレート(41)を接着することで撮像素子ユニット(30)が作製される。
【００２３】
撮像素子(31)は、フレキシブル基板(37)の開口部(39)が図２に示すように素子取付プレート(41)の注入口(43)と対向するように位置合わせし、撮像素子(31)の撮像面(33)が素子取付プレート(41)と平行となるように治具等により位置決めする。この場合、フレキシブル基板(37)と素子取付プレート(41)は密着せず、図２(ｂ)に示すように隙間を存して位置決めされることもある。
【００２４】
この状態で、撮像素子ユニット(30)の素子取付プレート(41)側を上向きにし、注入口(43)から接着剤(71)を注入する。接着剤(71)として、紫外線硬化型のものを用いることができる。また、接着剤(71)として、熱硬化型や湿気硬化型のものを用いてもよい。
【００２５】
注入口(43)から注入された接着剤(71)は、図２(ａ)及び図２(ｂ)に示すように、撮像素子(31)のセンサ基板(35)とフレキシブル基板(37)の開口部(39)により形成された空間に流れ込む。流れ込んだ接着剤(71)は、フレキシブル基板(37)の開口部(39)により堰き止められるから、それ以上広がることはない。さらに接着剤(71)を注入すると、接着剤(71)は注入口(43)から溢れ出し、突条(46)により堰き止められて、接着剤溜まり(51)を満たす。接着剤溜まり(51)が略満たされた状態まで接着剤(71)を充填したところで、接着剤(71)の注入を止める。
【００２６】
上記のように、接着剤溜まり(51)が略満たされるまで接着剤(71)を注入するようにしたことで、作業者が目視により接着剤(71)の注入量及びその充填具合いを確認することができるから、接着剤(71)の注入不足による接着不良を防止することができる。
【００２７】
接着剤(71)が紫外線硬化型のものである場合には、上記状態で紫外線を照射して、接着剤(71)を硬化させる。接着剤(71)が熱硬化型接着剤であれば、所定温度以上の熱を加えて硬化させ、接着剤(71)が湿気硬化型接着剤であれば、湿気を加えて硬化させればよい。その他、自然放置等、接着剤の種類に応じた硬化方法が採用される。
【００２８】
上記により、撮像素子(31)を素子取付プレート(41)に接着剤(71)により固定することができる。
【００２９】
接着剤(71)は、図２(ｂ)に示すように、撮像素子(31)のセンサ基板(35)に注入口(43)の開口面積よりも広い面積で接着されると共に、フレキシブル基板(37)の開口部(39)、素子取付プレート(41)の注入口(43)の縁、注入口(43)の周縁の平坦面(49)及びこれを囲む突条(46)に接着されているから、撮像素子(31)及び素子取付プレート(41)に対する接着面積を可及的に大きくすることができ、接着力を高めることができる。
【００３０】
また、接着剤溜まり(51)は、注入口(43)よりも拡大しているから、接着剤溜まり(51)に充填された接着剤(71)は、リベットの頭部の如く抜止めとなる。このため、撮像素子(31)を素子取付プレート(41)に対してより強固に接着することができる。
【００３１】
より詳細には、リベットの頭部の如き拡大した接着剤(71)は、素子取付プレート(41)が撮像素子(31)に対して脱落する方向に対する抵抗となる。この抵抗は、突条(46)の高さと平坦面(49)の面積が大きいほど強くすることができる。
【００３２】
上記構成により作製された撮像素子ユニット(30)は、撮像素子(31)と素子取付プレート(41)が接着剤(71)により強固に接着されており、また、素子取付プレート(41)は、撮像素子(31)と略同じ大きさ又は幅に形成することができるから、素子取付プレート(41)を小型化することができ、薄型のレンズ鏡筒(20)への装着に好適である。
【００３３】
また、撮像素子ユニット(30)に応力が加わった場合にも、撮像素子(31)と素子取付プレート(41)の姿勢は変化し難いから、次に説明するレンズ鏡筒(20)への取付けの際にも撮像素子(31)と素子取付プレート(41)との平行度が変化してしまうこともない。
【００３４】
得られた撮像素子ユニット(30)は、レンズ鏡筒(20)に設けられた撮像素子ユニット(30)の取付部分にネジ(61)止め等により取り付けられ、レンズユニット(10)を作製することができる。なお、撮像素子ユニット(30)の取付けに際しては、レンズ鏡筒(20)の光軸が撮像素子(31)の撮像面(33)に垂直に入射するように、必要に応じてアオリ調整を行なうことが望まれる。
【００３５】
本発明のレンズユニット(10)は、上記のように、小型化した撮像素子ユニット(30)を搭載できるから、レンズ鏡筒(20)が薄型である場合に、レンズユニット(10)の薄型化に有効である。
【００３６】
また、上記レンズユニット(10)は、撮像装置に組み込まれる。本発明のレンズユニット(10)は薄型化を達成できるから、本発明のレンズユニット(10)を搭載した撮像装置も薄型化を図ることができる。
【００３７】
なお、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００３８】
例えば、素子取付プレート(41)の別の実施形態として、図３に示すように、素子取付プレート(41)の注入口(43)の対向する縁どうしを連結するブリッジ部(44)を設けることができる。
接着剤(71)を注入することで、ブリッジ部(44)は、接着剤(71)に囲まれるから、素子取付プレート(41)への接着強度をさらに高めることができる。
【００３９】
また、例えば、突条(46)は、素子取付プレート(41)とは別の枠部材を素子取付プレート(41)に取り付けることで形成することもできる。
【００４０】
また、撮像素子(31)と素子取付プレート(41)の間には、撮像素子(31)の放熱用の金属板を介在させるようにしてもよい。この場合、金属板には、注入口(43)と略同じ又は注入口(43)よりも開口面積の広い開口を設け、接着剤(71)を注入可能とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、小型化を図りつつ、素子取付プレートに撮像素子を強固に取り付けることのできる撮像素子ユニット、該撮像素子ユニットを搭載したレンズユニット、及び、該レンズユニットを搭載した撮像装置として有用である。
【符号の説明】
【００４２】
(10)  レンズユニット
(20)  レンズ鏡筒
(30)  撮像素子ユニット
(31)  撮像素子
(33)  撮像面
(35)  センサ基板
(41)  素子取付プレート
(43)  注入口
(46)  突条
(48)  素子取付面
(51)  接着剤溜まり
(71)  接着剤
【図１】
2014090250.tif 000003
【図２】
2014090250.tif 000004
【図３】
2014090250.tif 000005