(57)【要約】      （修正有）【課題】  撮像モジュールの小型化を図るとともに、製造工程を簡素化して撮像モジュールの量産性を向上させる。【解決手段】  受光レンズを支持する筒体部が形成されたホルダと、撮像素子が搭載されると共に該撮像素子を覆うようにホルダを載置する基板と、受光レンズと撮像素子との間に配置された赤外線カット用のフィルタとを備え、受光レンズはレンズホルダに装着されるとともに、筒体部の内周面に形成されたストッパ部とレンズホルダのねじ込み側の端面との間に、レンズホルダの回り止めとしてスペーサが介装されてレンズホルダが筒体部にねじ込み固定された撮像モジュールにおいて、赤外線カット用のフィルタがシート状フィルムからなり、ストッパ部とレンズホルダの端面との間に、スペーサとシート状フィルムとが一体に形成された赤外線カット用のフィルム付きスペーサが介装されていることを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光レンズを支持する筒体部が形成されたホルダと、撮像素子が搭載されると共に該撮像素子を覆うようにホルダを載置する基板と、前記受光レンズと前記撮像素子との間に配置された赤外線カット用のフィルタとを備え、
前記受光レンズはレンズホルダに装着されるとともに、前記筒体部の内周面に形成されたストッパ部と前記レンズホルダのねじ込み側の端面との間に、レンズホルダの回り止めとしてスペーサが介装されて前記レンズホルダが前記筒体部にねじ込み固定された撮像モジュールにおいて、
前記赤外線カット用のフィルタがシート状フィルムからなり、
前記ストッパ部と前記レンズホルダの端面との間に、前記スペーサと前記シート状フィルムとが一体に形成された赤外線カット用のフィルム付きスペーサが介装されていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項２】
前記赤外線カット用のフィルム付きスペーサは、
前記筒体部の内径寸法に合わせて形成された赤外線カット用のシート状フィルムの周縁部に枠状に形成されたスペーサが被着されているものであることを特徴とする請求項１記載の撮像モジュール。
【請求項３】
前記赤外線カット用のシート状フィルムは、可視光を透過させるフィルム基材の片面に、赤外線カット用のフィルタ層が形成されているものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像モジュール。
【請求項４】
前記スペーサは、シリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の撮像モジュール。
【請求項５】
前記スペーサの前記レンズホルダの端面が接触する面には、レンズホルダを筒体部にねじ込み固定する際にスペーサの捩れを防止するフィルム材が被着されていることを特徴とする請求項４記載の撮像モジュール。
【請求項６】
前記ホルダは、前記筒体部と、前記基板に搭載されている撮像素子を収納するケーシング部とを備え、
前記受光レンズと前記撮像素子とを位置合わせして、前記ケーシング部の開口端面に前記基板が接合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の撮像モジュール。
【請求項７】
請求項１記載の撮像モジュールに用いられる赤外線カット用のフィルム付きスペーサであって、
前記スペーサと赤外線カット用のシート状フィルムとが一体に形成されたことを特徴とする赤外線カット用のフィルム付きスペーサ。
【請求項８】
前記赤外線カット用のシート状フィルムは、ホルダの筒体部の内径寸法に合わせて形成され、前記スペーサは、枠状に形成されて、前記赤外線カット用のシート状フィルムの片面の周縁部に被着されていることを特徴とする請求項７記載の赤外線カット用のフィルム付きスペーサ。
【請求項９】
前記赤外線カット用のシート状フィルムは、可視光を透過させるフィルム基材の片面に、赤外線カット用のフィルタ層が形成されているものであることを特徴とする請求項７または８記載の赤外線カット用のフィルム付きスペーサ。
【請求項１０】
前記スペーサが、シリコーンゴムからなることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載の赤外線カット用のフィルム付きスペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置等に使用される撮像素子を搭載した撮像モジュールおよびこれに用いる赤外線カット用のフィルム付きスペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳといった撮像素子を搭載した撮像モジュールには、種々の形態の製品が提供されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。図５は、ホルダ１０の筒体部１０ａにレンズホルダ１１を介して受光レンズ１２を支持し、ホルダ１０のケーシング部１０ｂに撮像素子２１を搭載した基板２０の撮像素子２１の搭載面側を収納した撮像モジュールの例を示す。
この撮像モジュールは、筒体部１０ａの開口孔１０ｃを塞ぐようにケーシング部１０ｂの内面に赤外線カット用のガラスフィルター１３を封着した後、シリコーンゴム製のスペーサ１４を介して、受光レンズ１２が装着されたレンズホルダ１１を筒体部１０ａにねじ込むようにして取り付け（図６(a)）、ケーシング部１０ｂの開口端面に基板２０を接着することによって形成される（図６(b)）。
【０００３】
スペーサ１４は、筒体部１０ａにレンズホルダ１１をねじ込むようにして締め付けることによって、筒体部１０ａの基部の内周面に形成されたストッパ部１０ｄとレンズホルダ１１の端面との間で圧縮され、レンズホルダ１１を回り止めし、これによってレンズホルダ１１を確実に筒体部１０ａに保持する作用を有する。また、レンズホルダ１１を筒体部１０ａに締め付け固定することによって、受光レンズ１２と撮像素子２１との離間間隔を所定距離に調節する作用も有する。
【特許文献１】特開２００４−１４７０３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、ホルダ１０と基板２０とから構成される従来の撮像モジュール製品では、ホルダ１０の筒体部１０ａの基部（ケーシング部１０ｂの内面側）に赤外線カット用のガラスフィルター１３を封着するように取り付ける構造とされているため、撮像モジュールの組み立て工程では、ガラスフィルター１３を貼り付ける工程が必要となっている。また、ホルダ１０のケーシング部１０ｂの内面にガラスフィルター１３を取り付ける構造であるため、ガラスフィルター１３を収容するスペースをケーシング部１０ｂ内に確保する必要があり、これによって撮像モジュールの小型化が制限されるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、ホルダ１０に撮像素子２１を搭載した基板２０を接合して組み立てられる撮像モジュールの小型化を図ることを可能にするとともに、製造工程を簡素化することによって量産性を向上させることができる撮像モジュールを提供すること、およびこの撮像モジュールの製造に好適に用いられる赤外線カット用のフィルム付きスペーサ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】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、受光レンズを支持する筒体部が形成されたホルダと、撮像素子が搭載されると共に該撮像素子を覆うようにホルダを載置する基板と、前記受光レンズと前記撮像素子との間に配置された赤外線カット用のフィルタとを備え、前記受光レンズはレンズホルダに装着されるとともに、前記筒体部の内周面に形成されたストッパ部と前記レンズホルダのねじ込み側の端面との間に、レンズホルダの回り止めとしてスペーサが介装されて前記レンズホルダが前記筒体部にねじ込み固定された撮像モジュールにおいて、前記赤外線カット用のフィルタがシート状フィルムからなり、前記ストッパ部と前記レンズホルダの端面との間に、前記スペーサと前記シート状フィルムとが一体に形成された赤外線カット用のフィルム付きスペーサが介装されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記赤外線カット用のフィルム付きスペーサは、前記筒体部の内径寸法に合わせて形成された赤外線カット用のシート状フィルムの周縁部に、リング状等の枠状に形成されたスペーサが被着されているものであることを特徴とする。
また、前記赤外線カット用のシート状フィルムは、可視光を透過させるフィルム基材の片面に、赤外線カット用のフィルタ層が形成されているものであることを特徴とする。フィルタ層は光学的な屈折層を複数層に積層して形成される。
また、前記スペーサは、シリコーンゴムからなることにより、レンズホルダを筒体部にねじ込み固定した際に、その弾性によりレンズホルダを好適に回り止めして保持することができる。
また、前記スペーサの前記レンズホルダの端面が接触する面には、レンズホルダを筒体部にねじ込み固定する際にスペーサの捩れを防止するフィルム材が被着されていることを特徴とする。
また、前記ホルダは、前記筒体部と、前記基板に搭載されている撮像素子を収納するケーシング部とを備え、前記受光レンズと前記撮像素子とを位置合わせして、前記ケーシング部の開口端面に前記基板が接合されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記撮像モジュールに用いられる赤外線カット用のフィルム付きスペーサであって、前記スペーサと赤外線カット用のシート状フィルムとが一体に形成されたことを特徴とする。また、前記赤外線カット用のシート状フィルムは、ホルダの筒体部の内径寸法に合わせて形成され、前記スペーサは、枠状に形成されて、前記赤外線カット用のシート状フィルムの片面の周縁部に被着されていることを特徴とする。
また、前記赤外線カット用のシート状フィルムは、可視光を透過させるフィルム基材の片面に、赤外線カット用のフィルタ層が形成されているものであることを特徴とする。
また、前記スペーサが、シリコーンゴムからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像モジュールは、スペーサと赤外線カット用のシート状フィルムを一体化して形成した赤外線カット用のフィルム付きスペーサを用いて組み立てられることにより、撮像モジュールの組立工程を簡素化することができるとともに、撮像モジュールの小型化を図ることが可能になる。また、本発明に係る赤外線カット用のフィルム付きスペーサを使用することにより、撮像モジュールの組立作業を容易にし、撮像モジュールの小型化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は、本発明に係る撮像モジュール３０の一実施形態の構成を示す。撮像モジュール３０は、受光レンズ１２を支持するホルダ１０と、ホルダ１０に装着された基板２０とを備える。ホルダ１０の本体を構成する筒体部１０ａおよび平面形状が矩形に形成されたケーシング部１０ｂの構成、および撮像素子２１とチップ部品２２が搭載された基板２０の構成は、図５に示した従来の撮像モジュールにおけるホルダ１０および基板２０の構成と同様である。
【００１１】
なお、ホルダ１０の円筒状に形成された筒体部１０ａの内周面には、レンズホルダ１１の外周面に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが設けられ、筒体部１０ａの基部側の内周面には突起状に突出するストッパ部１０ｄが設けられている。レンズホルダ１１は筒体部１０ａにねじ込むようにして筒体部１０ａに締め付け固定されている。
【００１２】
本実施形態の撮像モジュール３０においてもっとも特徴とする構成は、ストッパ部１０ｄとレンズホルダ１１の端面間に赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を介装させてレンズホルダ１１を筒体部１０ａに装着したことにある。
すなわち、従来の撮像モジュールにおいては、シリコーンゴム製のスペーサ１４をストッパ部１０ｄとレンズホルダ１１との端面間に介装させてレンズホルダ１１を筒体部１０ａに締め付け固定しているのに対して、本実施形態においては、赤外線カット用のガラスフィルター１３にかえて赤外線カット用のシート状フィルム１５を使用し、赤外線カット用のシート状フィルム１５とシリコーンゴム製のスペーサ１４とを一体化させたフィルム付きスペーサ１６を、筒体部１０ａ内でレンズホルダ１１とストッパ部１０ｄとの間に介装させるようにしている。
【００１３】
図３に、赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６の構成を拡大して示す。図３(a)はフィルム付きスペーサ１６の単体の平面図、図３(b)は断面図である。
フィルム付きスペーサ１６は、筒体部１０ａの内周径に合わせて円形に形成された赤外線カット用のシート状フィルム１５（ＩＲフィルター）の片面の周縁部にシリコーンゴム製のリング状に形成されたスペーサ１４が接着されて形成されている。
赤外線カット用のシート状フィルム１５は、可視光を透過するポリエステル等のフィルム基材１５ａの表面に、赤外線をカットするフィルター層１５ｂを設けることによって形成される。フィルター層１５ｂは金属あるいは酸化物等の適宜屈折率を有する材料を、蒸着あるいはスパッタ等により積層することによって、適宜波長領域の光を透過する光学的なフィルターとして形成することができる。
赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を構成するスペーサ１４は、フィルム基材１５ａのフィルター層１５ｂが形成された面と反対側の面に貼着される。スペーサ１４の厚さ方向の表面（フィルム基材の貼着面と反対側の面）にはポリエステル等の滑り性の良い材料からなるフィルム材１５ｃが貼着されている。
【００１４】
図４にフィルム付きスペーサ１６の製造方法を示す。図４(a)は、スペーサ１４の基材となるシリコーンゴムからなるフィルム１４ａに、スペーサ１４の内径寸法に合わせて貫通孔Ａを形成する孔あけ加工を施した状態を示す。貫通孔Ａは、スペーサ１４を外形抜きする間隔をあけてフィルム１４ａに加工する。フィルム１４ａの一方の面にはフィルム材１５ｃ（不図示）が貼着されている。
【００１５】
図４(b)は、次に、貫通孔Ａをあけたフィルム１４ａの片面に赤外線カット用のシート状フィルム１５を貫通孔Ａを覆うように貼着した状態を示す。フィルム１４ａに赤外線カット用のシート状フィルム１５を貼着したことによって、フィルム材１５ｃが貼着されたフィルム１４ａ側からは貫通孔Ａ内に赤外線カット用のシート状フィルム１５が露出する。
なお、赤外線カット用のシート状フィルム１５をフィルム１４ａに貼着する際には、フィルム１４ａでフィルム材１５ｃが貼着されている面とは反対側の面（他方の面）にフィルム基材１５ａを貼着する。
【００１６】
図４(c)は、赤外線カット用のシート状フィルム１５とフィルム１４ａとを貼着してなる貼着体に対して、赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６の外径寸法に合わせて外形抜き加工を施す状態を示す。
図４(d)は、図４(c)においてフィルム１４ａを外形抜き加工する前におけるＢ−Ｂ線断面図を示す。フィルム１４ａの他方の面に赤外線カット用のシート状フィルム１５が貼着され、フィルム１４ａに貫通孔Ａが形成されている。赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６は、各々の貫通孔Ａに位置合わせして、各々、貼着体を外形抜き加工することによって得られる。
【００１７】
赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６の構造、材質、寸法等は撮像モジュール３０の用途等によって適宜選択することができる。本実施形態の撮像モジュール３０において使用している赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６では、赤外線カット用のシート状フィルム１５の外径７ｍｍ、スペーサ１４の外径７ｍｍ、内径５ｍｍである。また、赤外線カット用のシート状フィルム１５に使用するフィルム基材１５ａはポリエステル製の厚さ０．１ｍｍのフィルムであり、フィルター層１５ｂの厚さは０．１ｍｍである。また、スペーサ１４の（シリコーンゴム）の厚さは０．７ｍｍ、フィルム材１５ｃはポリエステル製の厚さ０．１ｍｍのフィルムである。
【００１８】
図２は、こうして得られた赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を用いて撮像モジュール３０を組み立てる工程を示す。
図２(a)は、まず、ホルダ１０のケーシング部１０ｂに基板２０を搭載する工程を示す。基板２０にはあらかじめ撮像素子２１およびチップ部品２２が搭載され、撮像素子２１と配線パターン２３とがワイヤボンディングによって電気的に接続されている。基板２０の外面（実装面）には撮像モジュール３０を表面実装するための実装用の電極２４が設けられており、電極２４と配線パターン２３とは基板２０に設けたスルーホールを介して電気的に接続されている。ホルダ１０はケーシング部１０ｂの端面を基板２０に接着することによって基板２０に搭載される。
【００１９】
図２(b)は、基板２０に搭載したホルダ１０に、受光レンズ１２を装着する工程を示す。ホルダ１０の筒体部１０ａに赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を挿入し、筒体内に受光レンズ１２を装着したレンズホルダ１１を筒体部１０ａにねじ込むようにして締め付ける。フィルム付きスペーサ１６は、赤外線カット用のシート状フィルム１５がストッパ部１０ｄに当接する向きとして筒体部１０ａに装着する。
図１が、レンズホルダ１１を筒体部１０ａに締め付け固定し、撮像モジュール３０を組み立てた状態である。
【００２０】
本実施形態の撮像モジュール３０の組立方法においては、赤外線カット用のシート状フィルム１５とスペーサ１４とを一体化して一部品とした赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を利用する構成としたことにより、レンズホルダ１１を筒体部１０ａに装着して組み立てる工程では、赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６をストッパ部１０ｄとの間に介装するだけで、スペーサ１４と赤外線カット用のシート状フィルム１５とを装着することができ、スペーサ１４を装着する作業と、赤外線カット用のフィルターを装着する作業を一度に行うことが可能となる。
これによって、赤外線カット用のフィルターをホルダ１０のケーシング部１０ｂの内面に接着する作業が省略でき、撮像モジュールの組み立て工程を簡素化することが可能になる。
【００２１】
また、レンズホルダ１１を筒体部１０ａに締め付け固定する際には、レンズホルダ１１の端面とストッパ部１０ｄの端面との間に、赤外線カット用のシート状フィルム１５とスペーサ１４とが介装されて、スペーサ１４と赤外線カット用のシート状フィルム１５とが圧縮されるようになる。レンズホルダ１１の端面に当接するスペーサ１４の表面には、滑り性の良いポリエステルからなるフィルム材１５ｃが被覆されているから、レンズホルダ１１を筒体部１０ａに締め付け固定する際にスペーサ１４が捩れたりせず、スペーサ１４に的確に加圧力を作用させることができて、レンズホルダ１１は確実に回り止めされた状態で筒体部１０ａに取り付けられる。
【００２２】
また、赤外線カット用のシート状フィルム１５およびスペーサ１４がストッパ部１０ｄに当接してレンズホルダ１１によって圧縮して支持されるから、筒体部１０ａの開口孔１０ｃが赤外線カット用のシート状フィルム１５によって密封され、撮像素子２１が収納されているケーシング部１０ｂの内部が外部から気密に密封された状態になる。これにより、ケーシング部１０ｂに外部から塵埃が侵入することを防止することができ、撮像モジュール３０の信頼性を向上させることが可能になる。
【００２３】
また、本実施形態の撮像モジュール３０では、スペーサ１４と赤外線カット用のシート状フィルム１５とを一体化し、筒体部１０ａに赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６を組み込むようにして取り付けられるから、スペーサ１４と赤外線カット用のフィルターとの離間間隔を最小にすることができ、また、赤外線カット用フィルターを薄厚のフィルムによって形成したことにより、赤外線カット用のフィルム付きスペーサ１６の全体厚をきわめて薄く形成することができて、撮像モジュールの小型化を図ることが可能になる。
また、赤外線フィルターをフィルム状に形成した場合には、薄型化は可能になるものの、その取り扱いが難しくなるのに対して、本実施形態では赤外線カット用のシート状フィルム１５とスペーサ１４とを組み合わせる構成としたことにより、フィルム状に形成した赤外線カット用のシート状フィルム１５の取り扱いを容易にしたという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る撮像モジュールの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】撮像モジュールの組立工程を示す説明図である。
【図３】赤外線カット用のフィルム付きスペーサの平面図(a)および断面図(b)である。
【図４】赤外線カット用のフィルム付きスペーサの製造方法を示す説明図である。
【図５】撮像モジュールの従来の構成を示す断面図である。
【図６】撮像モジュールの従来の組立工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ホルダ
１０ａ  筒体部
１０ｂ  ケーシング部
１０ｃ  開口孔
１０ｄ  ストッパ部
１１  レンズホルダ
１２  受光レンズ
１３  ガラスフィルター
１４  スペーサ
１４ａ  フィルム
１５  シート状フィルム
１５ａ  フィルム基材
１５ｂ  フィルター層
１５ｃ  フィルム材
１６  赤外線カット用のフィルム付きスペーサ
２０  基板
２１  撮像素子
２２  チップ部品
３０  撮像モジュール
【図１】
2006173855.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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