(57)【要約】【課題】撮像装置を構成する撮影光学系の製造コストの削減【解決手段】  レンズ部を有する第１の透光性部材（１）と、該第１の透光性部材よりも像側に配置された第２の透光性部材（５６）と、前記第１および第２の透光性部材が接着される保持部材（５）と、前記第１および第２の透光性部材を透過した光を光電変換する光電変換素子（１７）とを有し、前記第１の透光性部材は、前記レンズ部の周辺の全周にわたって設けられた第１の接着剤（６）により前記保持部材に接着され、かつ前記第２の透光性部材は１又は複数箇所に設けられた第２の接着剤（５７）により前記保持部材に接着されていることを特徴とする撮像装置。【選択図】  図３
2005347837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部を有する第１の透光性部材と、
該第１の透光性部材よりも像側に配置された第２の透光性部材と、
前記第１および第２の透光性部材が接着される保持部材と、
前記第１および第２の透光性部材を透過した光を光電変換する光電変換素子とを有し、
前記第１の透光性部材は、前記レンズ部の周辺の全周にわたって設けられた第１の接着剤により前記保持部材に接着され、かつ前記第２の透光性部材は１又は複数箇所に設けられた第２の接着剤により前記保持部材に接着されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の透光性部材のうち前記光電変換素子側の第１面に前記レンズ部および前記第１の接着剤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の接着剤は、光硬化性接着剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の透光性部材に、カラーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の透光性部材は、前記光電変換素子の互いに異なる領域に像を形成する複数の前記レンズ部を有し、
前記カラーフィルタは、前記レンズ部ごとに特定の色光成分を透過させる特性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記保持部材と前記光電変換素子との間に、前記光電変換素子が実装された電気配線基板が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の撮像装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換素子を有する撮像装置及び電子機器に関し、特に撮像装置を構成する光学部材の構造、配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の撮像装置が組み込まれた携帯電話や情報端末機器が実用化されている。そして、携帯電話や情報端末機器の小型化に伴い、撮像装置の更なる小型化が求められている。その中でもＣＭＯＳセンサチップ、ＣＣＤセンサチップなどの光電変換素子を含むパッケージングは最も重要な技術である。
【０００３】
センサチップパッケージは、ワイヤボンディングを用いたセラミックパッケージが量産性に優れ、安価な点で多用されている。しかし、この実装方では、撮影装置の更なる小型化を実現するのが難しい。
【０００４】
図１９は、従来の撮像装置に組み込まれた光電変換装置（例えば、特許文献１参照）の断面図である。図１９において、光学ガラス１０１の外周側に全周にわたって接着剤１０３を塗布し、この部分にＴＡＢテープ１０２を接着し固定している。
【０００５】
ＴＡＢテープ１０２は、図２０に示すように絶縁シート１０４上に、複数の銅リード１０５を配して構成されている。絶縁シート１０４には、矩形の開口部１０６が形成されており、この開口部１０６を通って、光学ガラス１０１に入光した光がセンサチップ１１２の像面上に結像する。
【０００６】
銅リード１０５は、開口部１０６の対向する２辺１０７、１０８の絶縁シート１０４上に一定の間隔をもって形成されている。換言すると、隣接する銅リード１０５間には、常に絶縁シート１０４が存在する。
【０００７】
ＴＡＢテープ１０２上には、図２１に示すように異方性導電膜１１１を介してセンサチップ１１２が接続されている。このように形成された異方性導電膜１１１は、電気的接続の機能の他に、ＴＡＢテープ１０２とセンサチップ１１２とを機械的に接続する機能及び開口部１０６等によって生じた中空部を外部から封止する機能も有する。
【０００８】
センサチップ１１２の表面には、図２２に示したように、銅リード１０５に対応して、センサチップ１１２の２辺に沿って電極パッド１１７を形成する。
各電極パッド１１７には、バンプ１１３が形成されている。各銅リード１０５とこれに対応したバンプ１１３とは、異方性導電膜１１１が含有する導電粒子を介して電気的に接続する。センサチップ１１２の受光面には、マイクロレンズ１１５を形成する。センサチップ１１２は、光学ガラス１０１、開口部１０６及びマイクロレンズ１１５を介して光を受光する。光学ガラス１０１上には、異方性導電膜１１１を覆うように封止樹脂１１６を形成する。封止樹脂１１６は、ＴＡＢテープ１０２とセンサチップ１１２との間の電気的接続及び機械的接続を補強する。
【０００９】
図２３は、上述の光電変換装置が組み込まれた小型撮像装置の概略断面図である。同図において、１２０は光電変換装置、１２１は撮像レンズ、１２２は撮像レンズを接着保持するレンズ鏡筒、１２３はレンズ鏡筒１２２を保持する保持部材である。なお、撮像レンズ１２１は非球面レンズであり、プラスチック樹脂で形成されている。
【００１０】
そして、光電変換装置１２０は保持部材１２３の下面にその外周側全周にわたって接着固定することにより封止される。また、鏡筒１２２と保持部材１２３にはそれぞれ雄ネジ、雌ネジのネジ溝が設けられ、あらかじめ保持部材１２３に接着固定された光電変換装置１２０の受光領域１２４に対してピント調整できる機構となっている。
【００１１】
そして、ピント調整を行った後に、鏡筒１２２が保持部材１２３に対して接着固定される。なお、鏡筒１２２は撮像レンズ１２１の絞り機能を有する開口部１２５を備える。さらに、１２６、１２７、１２８はそれぞれ、撮像レンズ１２１及び鏡筒１２２を固定する接着剤、鏡筒１２２及び保持部材１２３を固定する接着剤、光電変換装置１２０及び保持部材１２３を固定する接着剤である。前記３ヵ所の接着剤１２６、１２７、１２８および封止樹脂１１６により被接着物の全周にわり接着固定し封止することで、この小型撮像装置内部に水分やゴミ等が侵入しにくい構造となっている。
【００１２】
以上のように光電変換装置１２０に撮像レンズ１２１を、鏡筒１２２と保持部材１２３を介して一体的に設けることによって小型の撮像装置を実現することが可能となる。
【００１３】
また、固体撮像素子よりレンズ側に設けられた透光性部材であるガラス基板上にレンズを保持する鏡筒を有する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特許第３２０７３１９号公報（図１参照）
【特許文献２】特開２００２−１５２６０６号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来例の撮像装置では、接着剤１２６、１２７、１２８及び封止樹脂１１６を撮影装置の光軸回り全周にわたって配することにより、撮影装置を封止している。このため、封止部分が多く、接着剤や封止剤の使用量が多くなるだけでなく、接着剤や封止剤塗布のために時間を要して、結果として撮像装置の製造に時間がかかってしまう。
【００１５】
また、特許文献２に開示された撮像装置では、ガラス基板はその大きさが鏡筒の内径よりも大きく高価なものとなってしまうばかりでなく、外部からの光がガラスの外周部から侵入し有害光となってしまうため撮影画質が劣化するという問題点がある。
【００１６】
また、この有害光を除去するためには、ガラス外周部に遮光部材が必要となり撮像装置の構成が複雑かつ大型化し、さらにコストがアップしてしまうという欠点がある。
【００１７】
本発明の目的は、小型で簡単な構造であり、かつ高品質な画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本願発明の撮像装置の第１の構成は、レンズ部を有する第１の透光性部材と、第１の透光性部材よりも像側に配置された第２の透光性部材と、第１および第２の透光性部材が接着される保持部材と、第１および第２の透光性部材を透過した光を光電変換する光電変換素子とを有し、第１の透光性部材は、レンズ部の周辺の全周にわたって設けられた第１の接着剤により保持部材に接着され、かつ第２の透光性部材は１又は複数箇所に設けられた第２の接着剤により保持部材に接着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明の撮像装置の第１の構成によれば、第２の透光性部材は、１又は複数箇所に設けられた第２の接着剤により保持部材に接着されているため、全周にわたって接着剤を塗布している従来技術よりも、接着剤の量を減らすことができる。これにより、撮像装置の製造コストを削減して、製造時間を短縮化することができる。
ここで、第１及び第２の接着剤として、光硬化性接着剤を用いることができる。この場合、第２の接着剤を全周にわたって塗布すると、光が届かずに硬化しない部分が生じるおそれがあるが、第２の接着剤は、１又は複数箇所に設けられているため、第２の接着剤を確実に硬化させることができる。
【００２０】
本願発明の撮像装置は、携帯電話、パーソナルコンピュータなどの電子機器に適用することができるため、結果として電子機器の製造コストの削減及び製造時間の短縮化をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例１）
まず、図１を参照して本実施例の撮像装置が組み込まれた携帯型電子機器（携帯電話）について説明する。ここで、図１は携帯電話の外観斜視図である。機器本体７０には、後述する撮像装置の電源をオン又はオフする押しボタン式の電源スイッチ７４が設けられている。７１は表示画面７２を備えた表示器であり、機器本体７０に対して回動可能に取り付けられている。表示器７１には、不図示の通信機器に電波を通信するためのアンテナ７５が設けられている。
７３は、表示器７１に組み込まれた撮像装置であり、電源スイッチ７４がオンされることにより駆動される。
電源スイッチ７４がオンされると、撮像装置７３を構成する光電変換素子の像面に被写体像が形成され、光電変換素子から出力された被写体像は表示画面７２に表示される。
【００２２】
また、本実施例の撮像装置は、図２に示すように、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という）なような電子機器にも組み込むことができる。ここで、図２はノート型のＰＣの外観斜視図である。
【００２３】
８１は操作部としてのキーボードであり、このキーボード８１を操作することにより、撮像装置８３に撮影動作を行わせることができる。この撮像装置８３で撮影された被写体像は、液晶表示画面８２に表示され、撮影者は、キーボード８１を操作することにより撮影画像の編集などを行うことができる。また、ＰＣをインターネットに接続することにより、撮影画像を他人に送信することができる。
【００２４】
次に、図３を参照して、上述の電子機器に組み込まれた撮像装置について説明する。ここで、図３は、本発明の第１の実施例である撮像装置の概略断面図である。１は平板の光学ガラス（第１の透光性部材）、２は光学ガラス１の像面側の面に形成された撮影レンズ（第１の透光性部材）であり、点線Ｌは撮影レンズ２の光軸を示している。撮影レンズ２は、非球面部３とベース部４とからなり、アクリルもしくはエポキシ製の光硬化型樹脂を用いてレプリカ成形されている。なお、このようにして成形された撮影レンズ２は、光学ガラス１との体積比差が大きいため、線膨張係数は光学ガラス１の特性が支配的となる。このため、周囲の環境が変化しても高精度に非球面部３の形状を維持することができる。
【００２５】
５は保持部材であり、光学ガラス１の外縁部分の全周に塗布された接着剤６を介して、光学ガラス１を保持している。
【００２６】
７は赤外カット層であり多層膜コーティングにより形成されている。
また、保持部材５は、光学ガラス１よりも像面側の位置において、光硬化性を有する接着剤５７を介して防塵ガラス５６（第２の透光性部材）を２点で保持している。これにより、光電変換素子１６上にゴミ等の異物が侵入するのを阻止している。ここで、防塵ガラス５６を２点で保持しているのは、接着剤５７を保持部材５の光軸周り全周にわたって塗布すると、硬化用の紫外線が接着剤５７の全てに届かないため、硬化しない部分が生じるからである。このように、本実施例では、接着剤５７を保持部材５に対して部分的に塗布しているため、封止部分を削減することができる。これにより、撮像装置のコストを削減して、製造時間を短くすることができる。
【００２７】
また、光学ガラス１の上面（像面に対して反対側の面）には円形開口部８を有する絞り層９が形成されている。絞り層９は印刷により容易に光学ガラス上に一体に形成することはできるが、液晶のブラックマトッリクス作製に用いられるフォトリソ工程を利用すればより高精度な円形開口を得ることができる。そして、絞り層９上には、赤外カット層７が形成されている。
【００２８】
この赤外カット層７は、効率よく可視光線を透過させるため、透過させる可視波長と不透過とする近赤外光波長のカットオフ波長を６９０ｎｍに設定しており、その値からずれると可視光線を透過させる効率が低下する。この効率の低下を、所定限度内に抑えるためにカットオフ波長の精度を±２０ｎｍに設定している。
ここで赤外カット層７は、少なくとも絞り層９の開口部８を透過する光束が通る範囲に位置していればよい。
【００２９】
図４はレンズ部２、赤外カット層７及び絞り層９が形成された光学ガラスの外観図であり、（Ａ）は光学ガラスを物体側から見た図であり、（Ｂ）は光学ガラスを像面側から見た図である。図４（Ａ）に示すように、赤外カット層７及び絞り層９の略中央部に円形の開口部８が形成されている。また、図４（Ｂ）に示すように、光学ガラス１の略中央部に略円形の非球面部３とベース部４が形成されている。
同図において点線で囲まれる領域には、レンズ部２を取り囲むように接着剤６が配されている。図示するように、接着剤６の接着領域を示す、光軸よりの点線は、レンズ部２に重複しないように設定されている。これは、接着剤６がレンズ部２に接触すると、周囲の環境が変化した際に、接着剤６が収縮、膨張してレンズ部２に過度の応力を与えてしまうからである。
【００３０】
また、光学ガラス１の物体側の面のうち、接着剤６の接着領域に対応した領域には、赤外カット層７、絞り層９が形成されていない。これは、光学ガラス１の物体側から紫外線を照射して接着剤６を硬化させるときに、赤外カット層７及び絞り層９が紫外線を遮断して、接着剤６の硬化を妨げるのを防止するためである。
【００３１】
図５は、保持部材５の物体側の外観斜視図である。保持部材５の光軸を含んだ略中央部には、縦貫通穴部１０が設けられており、撮像装置の撮影
光路を形成している。貫通穴部１０は、図３に示すようにレンズ部２側からテーパー形状、ナイフエッジ構造となっており、ゴースト、フレアの発生を低減できるようにしている。
【００３２】
また、保持部材５の物体側の面には、縦貫通穴部１０を囲むように凸状の取付部１１が形成されており、接着剤６を介して光学レンズ１が取り付けられる。
【００３３】
接着剤６の接着領域は、この取付部１１の幅により設定され、図４（Ｂ）に示すようにレンズ部２に接触しない構成となっている。
【００３４】
図３を参照して、撮像装置の説明に戻る。１２はフレキシブル配線基板で、ベース材としての絶縁シート１３及び銅箔パターン１４により構成されている。絶縁シート１３としては、一般的にポリイミド・ポリアミド・ポリエステル、またはフェノール・ガラスエポキシ樹脂等と紙・ガラス基材の複合基板が用いられる。
【００３５】
そして、フレキシブル配線基板１２は接着剤１５を介して保持部材５に全周にわたって接着固定され封止される。１６は受光領域１７を有する光電変換素子（撮像素子）で、光電変換素子１６の周辺部に設けられた電極パッド１８上には金バンプ１９が形成されている。そして、異方性導電ペースト２０を介してフレキシブル配線基板１２と電気的に接続されている。
【００３６】
図６はフレキシブル配線基板１２と光電変換素子１６との外観図であり、（Ａ）はフレキシブル配線基板１２を図３の下側（像面側）から、（Ｂ）は光電変換素子１６を図３の上側（物体側）からみた図である。光電変換素子１６の受光領域１７には、多数の画素部が形成されており、それぞれの画素部ごとにカラーフィルタ、マイクロレンズ及び受光部を有しており、ベイヤー配列のカラーフィルタ構成となっている（不図示）。
【００３７】
これらの図において、フレキシブル配線基板１２は中央に開口部２１を有し、レンズ部２の光路を確保している。そして、この開口部２１の縁の周辺には、複数の銅箔パターン１４が形成されている。一方、光電変換素子１６にも銅箔パターン１４に対応して、複数の電極パッド１８が設けられている。この電極パッド１８上にはそれぞれ、金バンプ１９が形成されている。そして、銅箔パターン１４と金バンプ１９とを位置合わせして、異方性導電ペースト２０を介して電気的に接続される。
【００３８】
ここで、フレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４のうち配線を引き回しているのは上下の二辺のみであるが、左右の二辺にもダミーの銅箔パターン、電極パッドを設けるようにしている。これにより、フレキシブル配線基板１２と光電変換素子１６との電気的接合の信頼性を向上させることができる。
図６（Ｂ）において点線で囲まれた領域が異方性導電ペースト２０の広がる範囲であり、銅箔パターン１４の接合部、電極パッド１８の周囲を取り囲むように形成されている。従って、異方性導電ペースト２０は、単に銅箔パターン１４と金バンプ１９とを電気的に接続するだけではなく、電気的に接合された各金バンプ１９間の中空部を埋め、外気が内部に侵入するのを防止する役割も担っている。
【００３９】
図３に示す２２は、光電変換素子１６のまわりを封止している封止剤で、光電変換素子１６の表面が外気に触れ劣化するのを防止している（封止）。本実施例では異方性導電ペースト２０により外気を遮断しているが、より信頼性を向上させるため封止剤２２により封止する構成としている。
【００４０】
なお、接着剤６および接着剤１５についても、撮像装置内部に外気が侵入するのを防ぐために光軸周り全周にわたって設けられており、完全に封止された構成となっている。
【００４１】
図７は保持部材５に防塵ガラス５６を取り付けた状態を撮像装置の物体側から見た図である。防塵ガラス５６は接着剤５７によって２ヵ所で固定されている。接着剤５７として、上述の紫外線によって硬化する光硬化型の接着剤を使用しているが、熱硬化型の接着剤を用いてもよい。
【００４２】
また、図中の点線６０は光電変換素子１６の外形、点線６１は受光領域１７を示している。したがって、防塵ガラス５６の外形はセンサの受光領域１７よりも若干大きく、光電変換素子１６の外形より小さくなっている。
【００４３】
さらに、点線６２は、光学ガラス１の外形を示し、防塵ガラス５６の外形より大きくなっている。
図３に示すように、防塵ガラス５６の物体側の面には、フレア、ゴーストを防ぐための絞り６３が設けられており、保持部材５に対して接着剤６４を介して接着固定されている。同様に、防塵ガラス５６を固定する保持部材５の接着固定部には、フレア、ゴーストを防ぐための光束制限部５ａが設けられている。
【００４４】
図８は絞り６３を物体側から見た図である。絞り６３はレンズ部２の光束に対応した開口部６５を有している。絞り６３を防塵ガラス５６に接着する接着剤６４として、熱硬化型の接着剤を使用している。なお、絞り６３は、防塵ガラス５６の物体側の面に印刷やフォトリソによって形成してもよい。
以上が本実施例における撮像装置の構成である。
次に、図９を用いて撮像装置の製造プロセスについて説明する。なお、本実施例の製造プロセスにおいては、図３の撮像装置の上下を反転させたフェイスダウン製造方法を用いる。
【００４５】
図９は図３に示した撮像装置の製造プロセスを示す図である。まず、絶縁シート１３上に銅箔パターン１４をエッチング法等で用いて形成する（ステップ５０１）。
【００４６】
ステップ５０１で形成されたフレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４が形成されていない面上に、スクリーン印刷等を用いて接着剤１５を形成する（ステップ５０２）。
【００４７】
次に、保持部材５とフレキシブル配線基板１２とを接着剤１５により接着する（ステップ５０３）。ステップ５０３では、接着剤１５として紫外線硬化・熱硬化併用型のものを用い、保持部材５をフレキシブル配線基板１２に押し当てた状態で、フレキシブル配線基板１２の開口部２１にはみ出してくる接着剤１５をあらかじめ上下方向から貫通穴部１０、開口部２１を通して紫外線を照射することで、貫通穴部１０、開口部２１にはみ出してくる接着剤１５をブロックする。
【００４８】
そして、所定時間、加熱することにより接着剤１５全体を完全に硬化する。なお、保持部材５はフレキシブル配線基板１２に加圧した状態で接着するため、保持部材５とフレキシブル配線基板１２との間に存在する接着剤１５の厚み寸法は、数〜十数ミクロン程度の超微小な厚みとなる。
【００４９】
次に、フレキシブル配線基板１２上に、スクリーン印刷等を用いて異方性導電ペースト２０を形成する（ステップ５０４）。なお、異方性導電ペースト２０の代わりに、フィルム状の異方性導電膜をフレキシブル配線基板１２上に載せるようにしてもよい。
【００５０】
次に、フレキシブル配線基板１２と金バンプ１９が形成された光電変換素子１６とをフレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４の接合部と金バンプ１９とを位置合わせをして、異方性導電ペースト２０を介して接続する（ステップ５０５）。異方性導電ペースト２０による接続は、加熱及び加圧によって行われる。したがって、保持部材５のフレキシブル配線基板１２側の面２３において、異方性導電ペースト２０の形成される範囲と重なる領域については平面であることが望ましく、平面性も必要となる。    
【００５１】
したがって、面２３については貫通穴部１０を除いて、全て平面としてある。さらに、加圧する際には、光電変換素子１６の裏面２４と、保持部材５の光学ガラス１側の面２５を治具などで押し付けるために、保持部材５の光学ガラス１側の面にもある程度の平面部が必要となる。
【００５２】
本実施例では、図５で示す取付部１１の上の面２５がこの面に相当し、光軸Ｌに垂直な平面において面２５と異方性導電ペースト２０の形成される範囲についてもほぼ重なるよう構成されている。これにより、加圧した際に発生する保持部材５の変形を低減することができ、異方性導電ペースト２０による接続の歩留まりを向上させることができる。ところで、異方性導電ペースト２０として、エポキシ樹脂に、直径が１〜１０μｍ程度の金粒子を３〜３０％程度分散させたものを使用している。
【００５３】
次に、異方性導電ペースト２０を覆うよう封止剤２２を加熱あるいは紫外線の照射、あるいはその両方により形成する（ステップ５０６）。
なお、フレキシブル配線基板１２と光電変換素子１６とを異方性導電ペースト２０により接続した後、保持部材５とフレキシブル配線基板１２とを接着剤１５により接着してもよい。
【００５４】
次に、ステップ５０７では防塵ガラス５６を保持部材５に対して接着固定する。防塵ガラス５６の光電変換素子面側の２か所には、あらかじめスクリーン印刷やディスペンサ法などにより接着剤５７を塗布しておき、治具などを使用して防塵ガラス５６を保持部材に押し当てた状態で紫外線硬化型の接着剤を採用する時には図中下方から紫外線を照射し接着剤５７を硬化させる。
【００５５】
以上、ここまでがクリーンルーム内での作業が必要な工程となる。これから説明するステップ５０８以降の工程は、通常の環境下での作業が可能な工程である。ステップ５０８では、次のステップで接着固定する絞り６３を接着するための接着剤６４をディスペンサにより塗布する。
【００５６】
次に、ステップ５０９では、絞り６３を保持部材５に治具などを用いて押し当て、接着固定する。ここで、絞り６３は遮光部材であるため、紫外線による硬化は困難である。そこで、前述したように、接着剤６４としては熱硬化型の接着剤を使用する。そして、次のステップへ進む。
【００５７】
次に、撮像装置全体の上下を反転させて保持部材５の取付部１１に接着剤６を塗布する（ステップ５１０）。図１０は保持部材５の取付部１１上に接着剤６を塗布した状態を示し、図９のステップ５１０にて図示する保持部材５を上側からみた図である。
【００５８】
接着剤６は、スクリーン印刷、ディスペンサ法などにより形成されている。接着剤６は、取付部１１の形状に応じて環状に形成するが、接着剤６の一部には、開口部２６が形成されている。これは後述するステップ５１１の光学ガラス接着工程において、接着剤６に開口部２６がない場合、撮像装置内部に密閉された空気の逃げ場がなくなる。このため、温度上昇により密閉された空気が膨張した場合、予期しない箇所で接着剤６が破断し、そこから空気がもれてしまうからである。接着剤６としては紫外線硬化型のエポキシ系接着剤を使用する。
【００５９】
次に、光学ガラス１と保持部材５を接着する（ステップ５１１）。光学ガラス１には、あらかじめレンズ部２、赤外カット層７及び絞り層９が形成されている。そして、光学ガラス１を治具などでチャッキングし、レンズ部２のピント調整、傾き調整を行い、光学ガラス１の位置が確定した後に、紫外線を光学ガラス１の絞り層形成面側（物体側）から照射し接着剤６を硬化させ、硬化終了後に治具のチャッキングを解放する。このとき、光学ガラス１のうち、接着剤６に照射される紫外線が通る領域には、絞り層９および赤外カット層７が形成されていないため、この照射された紫外線は、大きく減衰することなく光学ガラス１を通過し、接着剤６を硬化させる。
【００６０】
接着剤６の厚みは、各部材の寸法公差、組立誤差を含んだ範囲で上記のような調整が可能な最少厚みに設定するのが好ましい。これは、使用環境の変化により接着剤６が収縮・膨張した際の、レンズ部２と光電変換素子１６の相対的な位置関係を維持するためであり、接着剤６は他の構成部材よりも、使用環境によって変化する度合いが大きいからである。
【００６１】
なお、レンズ部２のピント調整、傾き調整はレンズ部２により所定のチャートを光電変換素子１６上に結像させ、光電変換素子１６の画像信号を読み出すことで容易にできる。なお、ステップ５１１の時点で、フレキシブル配線基板１２は、光電変換素子１６と電気的に接続されているので、画像信号はフレキシブル配線基板１２を介して読み出せばよい。また、レンズ部２のピント調整、傾き調整は未硬化の接着剤６を挟んだ状態で行い、その状態で光学ガラス１を微小ではあるが動かす必要があるので、接着剤６の粘度、濡れ性は重要である。しかしながら、一般的に接着剤の粘度はフィラーの含有率、種類を変更することで容易に変えることが可能なので、被着体である光学ガラス１、保持部材５の特性に応じて最適化すればよい。
【００６２】
最後に、図１０に示す接着剤６の開口部２６を封止し、撮像装置が完成する（ステップ５１２）。この封止は、図９に示すように側面からディスペンサのノズル２９を近接させ塗布する。このとき接着剤６のギャップ２８は微小であるため、毛管力を利用して容易に内部に接着剤を侵入させることが可能である。封止に用いる接着剤は、接着剤６と同様である。
【００６３】
また、上記製造プロセスのステップ５１０〜５１２は、撮像装置の上下を反転させたフェイスダウン製造方法を用いていないが、図１１に示すように接着剤６を光学ガラス１側に形成すれば、フェイスダウン製造方法を利用することも可能である。
ところで、フレキシブル配線基板１２と光電変換素子１６の電気的接合は、本実施例においては異方性導電ペースト２０を用いる。しかしながら、図１２に示すように、フレキシブル配線基板１２の銅箔パターン１４と光電変換素子１６の電極パッド１８上に形成された金バンプ１９の電気的接続を、ボンディング用小型ヒーターツール３０を使用して１ピン毎に超音波併用熱圧着で行うようにしてもよい。この場合、図９に示すプロセスは保持部材５と光電変換素子１６の組立工程が入れ替わる。また、各金バンプ１９間の中空部は封止材２２で満たされることなる。さらに、フレキシブル配線基板１２は、図中に示すように絶縁シート１３より銅箔パターン１４が開口部２１に延出した構造、いわゆる、リードフレーム構造となっているため、保持部材５とフレキシブル配線基板１２とを接着固定する際は、保持部材５として絶縁材料を選択する必要がある。
【００６４】
もし、少しでも導電性のある材料を用いる場合は、銅箔パターン１４と保持部材５とが接触しないように保持部材５のフレキシブル配線基板１２側に新たな絶縁シートを設けるなどの対策が必要となる。しかしながら、この製造方法では、フェイスダウンの製造工程が省略でき、さらには、１ピンの接続に必要なタクトは数秒なので、電極パッド数が少ない場合は異方性導電ペースト２０を用いるよりタクトを短縮できるというメリットがある。
以上のようにして、撮像装置の小型化かつ構造の簡単化を実現するとともに、コスト面、環境性も向上した撮像装置を実現することが可能となる。
【００６５】
また、本実施例においては、全ての製造プロセスをクリーンルームで行う必要がなく、クリーンルームによる製造工程と通常の環境下における製造工程の２つに分割することが可能で、かつクリーンルーム内での工程を削減したため、設備投資が巨額なクリーンルーム工程を削減できる効果があり、さらには、小型化、コストダウンの効果もある。
【００６６】
また、本実施例において防塵ガラス５６を保持部材５に対して２か所で接着固定しているが、これは１か所でも、また３か所以上でも良い。防塵ガラス５６が大きいときは複数のポイントで接着固定するのが好ましい。また、防塵ガラス５６が小さいときには１か所で接着固定しても良く、防塵ガラス５６と保持部材５の大きさ、形状等により決定すればよい。つまり従来例に比べ撮像モジュールの封止部分を削減できるため、詳述すると本実施例の撮像モジュールは接着剤６、１５および封止剤２２により封止され、防塵ガラス５６と保持部材５はポイントで接着固定されているため接着剤５７の使用量を大幅に削減でき、また接着工程を短縮できるため大幅なコストダウンができるという効果がある。
【００６７】
ここで、本実施例においては赤外カット層７を光学ガラス１上ではなく防塵ガラス５６上に設けて、光学ガラス１の構造を単純にすることも可能である。
（実施例２）
実施例２は、本発明を複眼レンズ型の撮像装置に応用した例である。この撮像装置は、色別に設けられた光学系を有し、色別に撮像された画像を合成することでカラー画像を生成することができる。そして、通常の光学系に比べて焦点距離を略１／２にできるという利点を持っている。したがって、本撮像装置を組み合わせることによってより小型の撮像モジュールを実現できる。
以下の実施例では、実施例１と同一の構成要素については同一符号を付し、同様の構成を説明する場合には実施例１の図を用いて説明する。
【００６８】
図１３は本発明の第２の実施例を示す撮像装置の光軸方向を含む概略断面図である。光学ガラス１上には４眼レンズ部３２が形成され、それぞれ色別の光を結像する。なお、図１３の断面図には４眼レンズのうち２眼のみを図示している。
図１４（Ａ）はこの光学ガラス１を像面側から見た図であり、４つの非球面部３３、３４、３５、３６と１つのベース部４を備えている。そして、例えば非球面部３３が赤色、非球面部３４、３５が緑色、非球面部３６が青色に対応している場合、それぞれ色別の透過波長に応じた形状となっている。そして、光学ガラス１の物体側の面には、絞り層９が形成され、絞り層９の４つの開口部３８、３９、４０、４１の上に赤外カット層７が形成されている。
【００６９】
また、光学ガラス１の像面側には４眼レンズ部３２が形成されている。ここで赤外カット層７は、少なくとも絞り層９の４つの開口部３８、３９、４０、４１を透過する光束が通る範囲に配置されていればよい。
【００７０】
また、実施例１と同様に、光学ガラス１のうち、接着剤６に対応した領域には赤外カット層７及び絞り層９が形成されていない。
図１４（Ｂ）は光学ガラス１を物体側からみた図で、４眼レンズ部３２に対応した絞り層９の４つの開口部３８、３９、４０、４１と赤外カット層７が図示されている。ここで、非球面部３３が開口部３９に、非球面部３４が開口部３８に、非球面部３５が開口部４１に、非球面部３６が開口部４０にそれぞれ対応している。
また、保持部材５には防塵ガラス５６、そして防塵ガラス５６の上にはフレア、ゴーストおよび光軸間の入射光のクロストークを防ぐための絞り６３が接着保持された構成となっている。
【００７１】
また、実施例１と同様に保持部材５の防塵ガラス５６を接着する固定部には、フレア、ゴーストを防ぐための光束制限部５ａが設けられている。また、本実施例は複数の光軸を有するため各光軸間の入射光のクロストークを防ぐために、壁部５ｂが設けられている。
本実施例においては、防塵ガラス５６の像面側にカラーフィルタ層３７が設けられている。したがって、光学ガラス１の上に形成されるのは、４眼レンズ部３２、赤外カット層７及び絞り層９のみである。
【００７２】
図１５は、防塵ガラス５６を像面側からみた図である。そして、４眼レンズ部に対応した色別のフィルタ部４２、４３、４４、４５を備えている。本実施例においては、カラーフィルタ層３７の上側には何も形成していないため、平坦化処理を行う必要がない。したがって、撮像装置をコストダウンすることができる。
【００７３】
図１６は絞り６３を物体側から見た図である。絞り６３には、４眼レンズ部３２の図１４（Ａ）に示される４つの非球面部３３、３４、３５、３６に対応した４つの開口部７１、７２、７３、７４が形成されている。
なお、本実施例ではカラーフィルタ４２、４３、４４、４５を防塵ガラス５６に設けたので、実施例１のように光電変換素子１６のマイクロレンズ下に設ける必要がない。したがって、マイクロレンズと受光部の間隔を近づけることが可能となり、マイクロレンズの集光範囲を広げることが可能となる。
【００７４】
ところで、このようなカラーフィルタ４２、４３、４４、４５はＣＣＤ等のカラーフィルタ製造に用いられるフォトリソ法を利用することで容易に製造できる。また、印刷などの手段によっても形成可能である。
【００７５】
また、本実施例では、光学ガラス１上面から見た絞り層９と赤外カット層７の外形をほぼ同じ大きさとしているが、これは先にも述べたように、「赤外カット層７は少なくとも絞り層９の４つの開口部３８、３９、４０、４１を透過する光束が通る範囲に配置されている。」という条件と、「光学ガラス１のうち、接着剤６に対応した領域には赤外カット層７及び絞り層９が形成されていない。」という条件を満たせば、これらの外形の大小は絞り層９と赤外カット層７のどちらが大きくてもよい。これは実施例１においても同様である。
【００７６】
図１７は本実施例の光電変換素子１６を物体側からみた図である。受光領域１７には、４眼レンズ部３２に対応した４つの受光領域４６、４７、４８、４９が設けられている。
【００７７】
各受光領域４６〜４９はわずかな隙間５０を隔てて形成されている。そして、非球面部３３が受光領域４７に、非球面部３４が受光領域４６に、非球面部３５が受光領域４９に、非球面部３６が受光領域４８にそれぞれ対応している。
【００７８】
図１８は保持部材５を像面側からみた図で、４眼レンズ部に対応した４つの貫通穴部５１、５２、５３、５４を備えている。各貫通穴部５１〜５４は、図１３に示すように薄肉の壁部５５により仕切られており、例えば、４眼レンズ部３２の非球面部３３を通過した光束が、隣接する受光領域４６、４９に漏れ込む光クロストークを防ぐ役割を担っている。    
【００７９】
そして、この壁部５５の下面（図１８中の斜線部）が光電変換素子１６の隙間５０に対応している。なお、壁部５５が図１３の断面図に示すように、２つのテーパー形状で形成されているのは、ゴースト、フレア及び光クロストークを防ぐとともに、機械的強度を保つためである。
【００８０】
以上が、実施例２の撮像装置の構成である。したがって、実施例１に比べて、より小型の撮像モジュールを実現できる。なお、製造プロセスについては実施例１と同様のため説明を省略する。
本実施例においても、実施例１の図１２で述べたような構成のフレキシブル配線基板１２、光電変換素子１６のユニットも使用することができる。
また、本実施例においても防塵ガラス５６を保持部材５に対して２か所で接着固定しているが、これは１か所でも、また３か所以上でも良い。防塵ガラス５６が大きいときは複数のポイントで接着固定するのが好ましい。
【００８１】
また、防塵ガラス５６が小さいときには１か所で接着固定しても良く、防塵ガラス５６と保持部材５の大きさ、形状等により決定すればよい。つまり、従来例に比べて撮像モジュールの封止部分を削減できるため、詳述すると本実施例の撮像モジュールは接着剤６、１５および封止剤２２により封止され、防塵ガラス５６と保持部材５はポイントで接着固定されているため接着剤５７の使用量を削減でき、また接着工程を短縮できるためコストダウンすることができる。
【００８２】
ここで、本実施例においても赤外カット層７を光学ガラス１上ではなく防塵ガラス５６上に設け光学ガラス１の構造を単純にすることも可能である。
【００８３】
以上のように、実施例２の撮像装置においては、カラーフィルタ層３７を防塵ガラス５６上に形成したので平坦化処理を省くことができ、実施例１の撮像装置で得られる効果に加えて、大幅なコストダウンという効果も得られる。
【００８４】
また、防塵ガラス５６上面側および下面側に光束規制部材を設けたため、フレア、ゴーストや光軸間の入射光のクロストークが発生しにくく、高画質の得られる撮像装置とすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】撮像装置が組み込まれた携帯電話の外観斜視図である。
【図２】撮像装置が組み込まれたノート型ＰＣの外観斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す撮像装置を側面側から見た概略断面図である。
【図４】（Ａ）光学ガラス１を上面側からみた図である。（Ｂ）光学ガラス１を下面側からみた図である。
【図５】保持部材５を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】（Ａ）はフレキシブル配線基板を図１において下面側からみた図である。（Ｂ）は光電変換素子１６を図１において上面側からみた図である。
【図７】保持部材５に防塵ガラス５６が組み込まれた状態を上面側からみた図である。
【図８】絞り６３を上面側から見た図である。
【図９】図１に示した撮像装置の製造プロセスを示す図である。
【図１０】保持部材５の取付部１１上に接着剤６を塗布した様子を示し、図５のステップ５１０において上面側からみた図である。
【図１１】接着剤６を光学ガラス１側に形成した例を示す図である。
【図１２】銅箔パターン１４と金バンプ１９の電気的接続を、ボンディング用小型ヒーターツール３０を使用した超音波併用熱圧着で行う例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施例を示す撮像装置を側面側からみた概略断面図である。
【図１４】第２の実施例において（Ａ）光学ガラス１を下面側からみた図である。第２の実施例において（Ｂ）光学ガラス１を上面側からみた図である。
【図１５】第２の実施例において防塵ガラス５６を光電変換素子１６側からみた図である。
【図１６】第２の実施例において絞り６３を上面側からみた図である。
【図１７】第２の実施例において光電変換素子１６を上面側からみた図である。
【図１８】第２の実施例において保持部材５を下面側からみた図である。
【図１９】従来例の光電変換装置を示す図である。
【図２０】従来例において、絶縁シート１０４上に、複数の銅リード１０５を形成してなるＴＡＢテープ１０２を示す図である。
【図２１】従来例において、ＴＡＢテープ１０２上には、図２２に示すように異方性導電膜１１１を介して光電変換素子１１２が接続されている。
【図２２】従来例において、光電変換素子１１２の表面に形成された電極パッド１１７を示す図である。
【図２３】従来の光電変換装置を用いた場合の一般的な小型撮像装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  光学ガラス                     ２  レンズ部
５  保持部材                       ６  接着剤
７  赤外カット層                   ９  絞り層
１２  フレキシブル配線基板         １５  接着剤
１６  光電変換素子                 １８  電極パッド
１９  金バンプ                     ２０  異方性導電ペースト
２２  封止材                       ３２  ４眼レンズ部
３７  カラーフィルタ層             ５６  防塵ガラス
６３  絞り
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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