(57)【要約】      （修正有）【課題】特殊な加工を必要としない遮光部材を用いて開口形状の範囲と開口端の端面角度を安定させ、フレア・ゴーストを発生させにくい固体撮像装置を提供する。【解決手段】撮影レンズを通過する光線の高周波成分を除去するローパスフィルター４０と、センサチップ１０を収容し撮影レンズ側にローパスフィルターを備えるセラミック基板２０とを有する固体撮像装置である。光線を遮光する遮光部材６０は、中央に開口５７を有し遮光部材を支持する支持部材５０と、遮光部材を押圧するカバー部材７０の間に介在する。支持部材は、光線を光電変換するセンサチップ側に配置され、カバー部材は、撮影レンズ側に配置される。遮光部材６０は、カバー部材の凸部７１により押圧され、押圧された遮光部材の開口６７の縁である開口端６１と撮影レンズの光軸によって成される角度は、開口端近傍を通過する光線と撮影レンズの光軸によって形成される角度より大きい。【選択図】図６
2019169821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを通過する光線の高周波成分を除去するローパスフィルター（４０）と
光線を光電変換するセンサチップ（１０）と
前記センサチップ（１０）を収容し、撮影レンズ側に前記ローパスフィルター（４０）を備えるセラミック基板（２０）と
光線を遮光する遮光部材（６０）と
中央に開口を有し、前記遮光部材（６０）を支持する支持部材（５０）と
中央に開口を有し、前記遮光部材（６０）を押圧するカバー部材（７０）と
前記遮光部材（６０）の開口の縁である開口端（６１）と
前記カバー部材（７０）の形状の一部である凸部（７１）を有する固体撮像装置（１００）であって
前記遮光部材（６０）は、前記支持部材（５０）と前記カバー部材（７０）の間に介在し、
前記支持部材（５０）は、前記センサチップ（１０）側に配置され、
前記カバー部材（７０）は撮影レンズ側に配置され、
前記遮光部材（６０）は、前記カバー部材（７０）の凸部（７１）により押圧され、
押圧された前記遮光部材（６０）の開口端（６１）と、撮影レンズの光軸によって成される角度θＡは、
前記開口端（６１）近傍を通過する光線（８０）と撮影レンズの光軸によって形成される角度θａより大きい事を特徴とする固体撮像装置（１００）。
【請求項２】
前記開口端（６１）の近傍に入射する光線（８０）は、撮影レンズの最外周を通過する光線であることを特徴とする、請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【請求項３】
前記センサチップ（１０）は、撮像素子チップが配列されている受光領域（１１）と、
ワイヤボンディング（３０）を用いて、画像信号の引き出しが可能である不感領域（１２）を備え、
前記カバー部材（７０）の凸部（７１）により、押圧された前記遮光部材（６０）の開口端（６１）の近傍を通過する光線（８０）が、
前記ワイヤボンディング（３０）に入射しない事を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【請求項４】
前記遮光部材（６０）が、前記凸部（７１）により押圧されたとき、前記支持部材（５０）は、前記遮光部材（６０）と前記ローパスフィルター（４０）との間に、前記遮光部材（６０）と前記ローパスフィルター（４０）が接地しない、厚みを有する事を特徴とした請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【請求項５】
前記カバー部材（７０）は開口に傾斜面（７２）を有し、前記傾斜面（７２）は撮影レンズの光軸方向に対して、なす角θＢを有し、θＢ≧４５°であることを特徴とした請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【請求項６】
前記遮光部材（６０）は樹脂材料もしくは板金材料から成る弾性部材で、
前記遮光部材（６０）は「ロ」の字の開口を有し、開口形状の各角部に切り欠き（６２）を有する事を特徴とした請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【請求項７】
前記遮光部材（６５）は樹脂材料もしくは板金材料から成る弾性部材で、
前記遮光部材（６５）は「ロ」の字の開口を有し、開口形状の各角部に切り欠き（６２）を有するとともに、少なくとも各辺に１つ以上のスリット（６６）を有する事を特徴とした請求項１に記載の固体撮像装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、特に、フレアやゴーストの発生を抑制することができる固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体撮像装置における、センサチップとセラミック基板の接続方法には、半導体チップの製造プロセスと同様の、ワイヤボンディングを用いることが一般的である。
【０００３】
上記構成の固体撮像装置では、センサチップの前面に「ロ」の字状に開口した遮光部材を設け、撮影レンズを通過する光線がワイヤボンディング部に直接入射しない構成をとることが多い。
【０００４】
特許文献１では、センサチップと撮影レンズの間に遮光部材を設け、遮光部材の開口端の端面に一定角度を形成し、光線の入射角度よりも大きい角度で形成する、つまり遮光部材の開口端に直接光線が当たらない事を特徴とする構成が紹介されている。
【０００５】
さらに特許文献１では、遮光部材に曲げ加工を施すことで、遮光部材の開口端の端面角度をより大きくする構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８６４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、遮光部材の開口端に一定角度をつけ、加工するという特殊な加工技術を用いるため、コストが高く、量産性に懸念がある。
【０００８】
また、遮光部材自身に曲げ加工を施す場合、遮光部材がシート状で薄いため、曲げの精度が安定せず、開口範囲がばらつく恐れがある。すると、遮光部材で光線を遮光出来ず、ワイヤボンディングに光線が入射し、反射光がセンサ受光面に入り込むことでフレア・ゴーストを引き起こす可能性がある。
【０００９】
遮光部材の開口範囲がばらつくということは、開口端の端面角度もバラツキが大きくなる恐れがある。つまり、遮光部材の開口端の端面角度が光線の入射角よりも小さくなってしまい、光線が遮光部材の開口端で反射し、受光面に入り込むことでフレア・ゴースト引き起こしてしまう可能性も考えられる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、特殊な加工を必要としない遮光部材を用いて、開口形状の範囲と開口端の端面角度を安定させ、フレア・ゴーストを発生させにくい固体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】
【００１１】
撮影レンズを通過する光線の高周波成分を除去するローパスフィルターと
光線を光電変換するセンサチップと
前記センサチップを収容し、撮影レンズ側に前記ローパスフィルターを備えるセラミック基板と
光線を遮光する遮光部材と
中央に開口を有し、前記遮光部材を支持する支持部材と
中央に開口を有し、前記遮光部材を押圧するカバー部材と
前記遮光部材の開口の縁である開口端と
前記カバー部材の形状の一部である凸部を有する固体撮像装置であって
前記遮光部材は、前記支持部材と前記カバー部材の間に介在し、
前記支持部材は、前記センサチップ側に配置され、
前記カバー部材は撮影レンズ側に配置され、
前記遮光部材は、前記カバー部材の凸部により押圧され、
押圧された前記遮光部材の開口端と、撮影レンズの光軸によって成される角度θＡは、
前記開口端近傍を通過する光線と撮影レンズの光軸によって形成される角度θａより大きい事を特徴とする構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、特殊な加工を必要としない遮光部材を用いて、開口形状の範囲と開口端の端面角度を安定させ、フレア・ゴーストを発生させにくい固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】固体撮像装置の分解斜視図
【図２】固体撮像装置の斜視図
【図３】カバー部材の正面図
【図４】遮光部材の正面図
【図５】遮光部材の正面図
【図６】固体撮像装置のＡ−Ａ断面図
【図７ａ】固体撮像装置のＡ−Ａ断面図
【図７ｂ】固体撮像装置のＡ−Ａ断面図の拡大図Ｂ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる固体撮像装置１００の分解斜視図である。
【００１５】
矢印１０はセンサチップ、２０はセラミック基板、３０はワイヤボンディング、４０はローパスフィルター、５０は支持部材、６０は遮光部材、７０はカバー部材である。センサチップ１０は、不図示の撮影レンズユニットが結像した像を電気信号に変換する撮像デバイスであるＣＭＯＳが用いられる。この撮像デバイスには、ＣＣＤ型、ＣＭＯＳ型およびＣＩＤ（電荷注入素子）型など様々な形態があり、何れの形態の撮像デバイスを採用してもよい。また、センサチップ１０は、撮像素子チップが配列されている受光領域１１と、金線からなるワイヤボンディング３０による画像信号の引き出しが可能な不感領域１２を有する。
【００１６】
セラミック基板２０は、センサチップ１０の底面と接着剤などで固定され、センサチップ１０を収容する。セラミック基板２０は、金メッキ処理が施された端子２１を有し、ワイヤボンディング３０を介して、センサチップ１０と電気的に接続している。
【００１７】
ローパスフィルター４０はセラミック基板２０の上面（紙面手前方向）と接着剤等で固定されている。ローパスフィルター４０は、本実施形態で、センサチップ１０の感度特性を補正する赤外吸収フィルターと、水晶の単結晶から成り被写体像を水平方向に分離する複屈折板と、直線偏光を円変更へと変換する位相板を一体化して図示しているが、別体の構成にしてもよい。
【００１８】
支持部材５０とカバー部材７０は、射出成型可能な樹脂材料により形成され、支持部材５０はローパスフィルター４０の縁部４１と接着剤等によって固定される。５１は、貼りつけ面で、支持部材５０と遮光部材６０を接着剤などで固定するための面である。遮光部材６０は、カバー部材７０と支持部材５０との間に挟み込まれるようにして、接着剤などで固定される。カバー部材７０には、傾斜面７２が形成されている。傾斜面７２については図７を用いて後述する。
【００１９】
遮光部材６０は、薄い金属もしくは、射出成型などで薄く成形された樹脂材料である。遮光部材６０の表面は、反射防止の表面処理が施され、センサチップに入射する不要な光線を遮光するために設けられている。支持部材５０、遮光部材６０、カバー部材７０は、撮影レンズを通る光束をセンサチップ１０に導くために、光軸中心から「ロ」の字に開口した形状を有している。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に関わる固体撮像装置１００の斜視図である。Ａ−Ａは固体撮像装置の断面で、図６以降詳細に説明する。
【００２１】
図３は、カバー部材７０をセンサチップ１０側から図示した正面図である。７１は凸部で、カバー部材７０は、「ロ」の字に開口した各辺に凸部７１を備える。凸部７１は、図２に図示した固体撮像装置がアセンブリ状態になった時、遮光部材６０を押圧し、この時の、押圧量はこの凸部７１の高さ・形状を変更することにより制御する事が可能である。
【００２２】
図４は、遮光部材６０をセンサチップ１０側から図示した正面図である。６１は開口端で、遮光部材６０を「ロ」の字に開口した各辺の開口端部の事である。開口端６１は、一般的なプレス加工やシャーリング加工などの加工方法で、垂直にカットした略９０°の形状であることが望ましい。遮光部材６０は、「ロ」の字に開口された角部に、切り欠き６２を有する。
【００２３】
固体撮像装置がアセンブリ状態になった時、カバー部材７０の凸部７１で、遮光部材６０は押圧されるが、その際、切り欠き６２は、遮光部材６０が凸部７１に追従しやすくなる効果がある。
【００２４】
図５は、遮光部材６０の変形例である遮光部材６５をセンサチップ１０側から図示した正面図である。遮光部材６５は、前記切り欠き６２に加え、「ロ」の字に開口した各辺近傍に、スリット６６を有する。スリット６６は、カバー部材７０の凸部７１とで押圧する際、さらに変形しやすくするための形状である。この時、スリット６６は少なくとも、各辺１つ以上のスリットを形成する事が望ましく、スリット６６を複数形成する場合、配置は等間隔にすることが望ましい。遮光部材６０のスリット６６とカバー部材７０の凸部７１を撮影レンズの光軸方向に投影した時、相互は略同所の関係であることが望ましい。
【００２５】
上記構成とする事で、カバー部材７０の凸部７１に押圧される際、遮光部材６０は、より変形しやすく、かつ開口端６１の角度が安定する。
【００２６】
図６は、図２のＡ−Ａ断面である。支持部材５０、遮光部材６０、カバー部材７０の開口部の大きさは以下の関係となる。カバー部材７０の開口７７は、遮光部材６０の開口６７よりも大きな開口部を有し、支持部材５０の開口５７は、カバー部材７０の開口７７よりも大きな開口部を有している。
【００２７】
図１で前述した通り、遮光部材６０は支持部材５０とカバー部材７０の間に配置・固定され、遮光部材６０は、カバー部材７０の凸部７１によってセンサチップ１０の方向に押圧される。この時、遮光部材６０の変形量は、弾性変形領域内での変形量であることが望ましい。
【００２８】
上記構成とする事で、遮光部材６０の開口端６１に一定角度をつけて加工するという、特殊な加工が必要無く、かつ遮光部材６０に曲げ加工を施さずとも、曲げ加工と同等の効果をもたらすことが可能である。さらに言えば、遮光部材６０は支持部材５０とカバー部材７０の間に固定され、凸部７１によって押圧される単純な片持ち梁構造のため、特許文献１に記載される、遮光部材６０に曲げ加工を行うよりも曲げの精度を安定させることが可能である。
【００２９】
図７ａは、センサチップ１０にフレアやゴーストを発生させにくくするための条件を説明する図である。図７ｂは、図７ａの拡大図Ｂである。矢印線８０、８１は光線で、光線８０は不図示の撮影レンズを通る光束のうち最外周の光線を示し、光線８１は、不図示の撮影レンズを通る光束のうち、カバー部材７０の傾斜面７２に入射する光線である。
【００３０】
９０は補助線で、撮影レンズを通る光束の光軸と並行な線である。光線８０は、遮光部材６０の開口端６１の近傍を通過し、センサチップ１０上の不感領域１２に到達する。この時、不感領域１２に配置されるワイヤボンディング３０に直接、光線８０が入射しないように、距離Ｌａを保つ必要がある。距離Ｌａは、製造バラツキおよび組立バラツキを含め、Ｌａ＞０の関係でなければならない。
【００３１】
上記構成とすることで、ワイヤボンディング３０の反射光を抑制する事ができ、反射光が受光領域１１に不要な光線が入射しにくいため、フレアやゴーストの発生を抑制する事が可能となる。遮光部材６０が、カバー部材７０の凸部７１により押圧された時、開口端６１と補助線９０が成す角度は、図７ｂに図示するようにθＡで、光線８０と補助線９０とで成す入射角は、図７ａに記載したθａである。この時、遮光部材６０の開口端６１は、光線８０の入射角よりも大きい角度が必要であるため、θＡ＞θａの関係である必要がある。上記構成とすることで、撮影レンズの最外周を通る光線８０はワイヤボンディング３０に直接入射せず、さらに遮光部材６０の開口端６１にも直接光線が当たらないので、フレア・ゴーストを発生しにくくすることが可能である。
【００３２】
この時、凸部７１により押圧された開口端６１がローパスフィルター４０と接地すると、遮光部材６０および開口端６１がローパスフィルター４０の表面に沿ってしまい、開口端６１と補助線９０が成す角度が入射角θａよりも、小さくなってしまう恐れがある。そこで、支持部材５０は、ローパスフィルター４０と遮光部材６０の間に、開口端６１とローパスフィルター４０が接地しないだけの厚みＴａを設けることが望ましい。
【００３３】
カバー部材７０は、開口７７近傍に傾斜面７２を形成し、この傾斜面７２は、補助線９０と成す角θＢを有している。この時の、傾斜面７２の角度θＢは、補助線９０と成す角度４５°以上であることが望ましい。上記構成とする事で、光線８１をセンサチップ１０と対向する不図示の撮影レンズ方向に反射する事が可能となり、カバー部材７０に於いても、フレア・ゴーストを発生させにくくすることが可能となる。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    センサチップ
４０    ローパスフィルター
５０    支持部材
６０    遮光部材
６１    開口端
７０    カバー部材
７１    凸部
８０    光線
１００  固体撮像装置
【図１】
2019169821.tif 000003
【図２】
2019169821.tif 000004
【図３】
2019169821.tif 000005
【図４】
2019169821.tif 000006
【図５】
2019169821.tif 000007
【図６】
2019169821.tif 000008
【図７ａ】
2019169821.tif 000009
【図７ｂ】
2019169821.tif 000010