(57)【要約】【課題】光学的ローパスフィルタと撮像素子との間の距離を精密に維持しながら全体を小型化する。【解決手段】撮像素子ユニット１０は撮像素子１１、光学的ローパスフィルタ１２、およびスペーサ１３を有する。光学的ローパスフィルタ１２は回折格子型光学的ローパスフィルタを用いる。光学的ローパスフィルタ１２の表面上にスペーサ１３を一体的に形成する。スペーサ１３を一定の厚さに形成する。スペーサ１３をエポキシ樹脂により形成する。光学的ローパスフィルタ１２の反対側においてスペーサ１３と撮像素子１１とを接着する。スペーサ１３と撮像素子１１との接着にエポキシ系接着剤１４を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子型の光学的ローパスフィルタと、
前記光学的ローパスフィルタと対向する撮像素子と、
前記撮像素子の受光面に接着された状態で前記光学的ローパスフィルタと前記撮像素子との間に挟まれ、前記光学的ローパスフィルタと前記撮像素子の間において一定の厚みを有し、エポキシ系接着剤によってポリカーボネートに接着されるときのＪＩＳ−Ｋ６８４９に規定する引張り接着強さが０．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２より大きな透明部材によって形成されるスペーサとを備える
ことを特徴とする撮像素子ユニット。
【請求項２】
前記撮像素子と前記スペーサとが、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコーン系接着剤のいずれかを用いて接着されることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子ユニット。
【請求項３】
前記スペーサは前記光学的ローパスフィルタと前記撮像素子とに挟まれる前に予め板状または膜状に形成され、前記光学的ローパスフィルタと接着されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像素子ユニット。
【請求項４】
前記スペーサと前記光学的ローパスフィルタとが、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコーン系接着剤のいずれかを用いて接着されることを特徴とする請求項３に記載の撮像素子ユニット。
【請求項５】
前記スペーサが、ガラスまたはプラスチックによって形成されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の撮像素子ユニット。
【請求項６】
前記プラスチックが、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の撮像素子ユニット。
【請求項７】
前記光学的ローパスフィルタの厚さ方向の周囲を一定の高さに形成された高さ調整治具により覆い、前記光学的ローパスフィルタの底面と前記高さ調整治具の下面とを同一の平面に合わせた状態において前記高さ調整治具の上面側に透明板を被せ、前記光学的ローパスフィルタと前記高さ調整治具と前記透明板により囲まれた内部に、透明な光硬化性樹脂を封入し、前記透明板側から光を照射することにより、
前記光学的ローパスフィルタと前記スペーサとが一体的に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子ユニット。
【請求項８】
前記光学的ローパスフィルタの厚さ方向の周囲を一定の高さに形成された高さ調整治具により覆い、前記光学的ローパスフィルタの底面と前記高さ調整治具の下面とを同一の平面に合わせた状態において前記高さ調整治具の上面側に板部材を被せ、前記光学的ローパスフィルタと前記高さ調整治具と前記板部材により囲まれた内部に、透明な熱硬化性樹脂を封入し、前記高さ調整治具および前記板部材の少なくとも一方の外部から前記熱硬化性樹脂を加熱することにより、
前記光学的ローパスフィルタと前記スペーサとが一体的に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子型の光学的ローパスフィルタと撮像素子によって構成され、全体が小型化される撮像素子ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子による撮影において発生するモアレを防ぐために、従来は撮像素子に水晶により形成される光学的ローパスフィルタが用いられていた。一方、最近では新たに開発された回折格子型の光学的ローパスフィルタを撮像素子に用いることが知られている。
【０００３】
光学的ローパスフィルタを撮像素子に取付けた撮像素子ユニットは小型化されることが好ましい。そのため、間隔調整枠を介して光学的ローパスフィルタを撮像素子に取付けた撮像素子ユニット（特許文献１、特許文献２参照）や、フッ素樹脂を介して光学的ローパスフィルタを撮像素子に取付けた撮像素子ユニット（特許文献３参照）が提案されている。
【０００４】
しかし、間隔調整枠を用いた撮像素子ユニットでは、光学的ローパスフィルタまたは撮像素子との間隔調整枠と接着するためだけに用いられる領域があり、更なる小型化の余地があった。
【０００５】
また、回折格子型の光学的ローパスフィルタは、撮像素子との距離を精密に調整された状態を保持することが求められている。一方、特許文献３における撮像素子ユニットは、光学的ローパスフィルタと撮像素子との間に剥離が生じやすく、精密に調整された距離を維持することが困難であった。
【特許文献１】特開平６−１１２４６０号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１８２６号公報
【特許文献３】特開平７−７７６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では、光学的ローパスフィルタと撮像素子との間の距離を精密に維持することが可能である小型の撮像素子ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の撮像素子ユニットは、回折格子型の光学的ローパスフィルタと、光学的ローパスフィルタと対向する撮像素子と、撮像素子の受光面に接着された状態で光学的ローパスフィルタと撮像素子との間に挟まれ光学的ローパスフィルタと撮像素子の間において一定の厚みを有しエポキシ系接着剤によってポリカーボネートに接着されるときのＪＩＳ−Ｋ６８４９に規定する引張り接着強さが０．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２より大きな透明部材によって形成されるスペーサとを備えることを特徴としている。
【０００８】
なお、撮像素子とスペーサとがエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコーン系接着剤のいずれかを用いて接着されることが好ましい。
【０００９】
また、スペーサは光学的ローパスフィルタと撮像素子とに挟まれる前に予め板状または膜状に形成され、光学的ローパスフィルタと接着されることが好ましい。
【００１０】
また、スペーサと光学的ローパスフィルタとが、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、およびシリコーン系接着剤のいずれかを用いて接着されることが好ましい。
【００１１】
また、スペーサが、ガラスまたはプラスチックによって形成されることが好ましい。さらに、プラスチックはエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれかであることが好ましい。
【００１２】
また、光学的ローパスフィルタの厚さ方向の周囲を一定の高さに形成された高さ調整治具により覆い、光学的ローパスフィルタの底面と高さ調整治具の下面とを同一の平面に合わせた状態において高さ調整治具の上面側に透明板を被せ、光学的ローパスフィルタと高さ調整治具と透明板により囲まれた内部に透明な光硬化性樹脂を封入し、透明板側から光を照射することにより、光学的ローパスフィルタとスペーサとが一体的に形成されることが好ましい。
【００１３】
または、光学的ローパスフィルタの厚さ方向の周囲を一定の高さに形成された高さ調整治具により覆い、光学的ローパスフィルタの底面と高さ調整治具の下面とを同一の平面に合わせた状態において高さ調整治具の上面側に板部材を被せ、光学的ローパスフィルタと高さ調整治具と板部材により囲まれた内部に透明な熱硬化性樹脂を封入し、高さ調整治具および板部材の少なくとも一方の外部から熱硬化性樹脂を加熱することにより、光学的ローパスフィルタとスペーサとが一体的に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回折格子型のローパスフィルタを取付けた撮像素子ユニット全体を小型化させることが可能であり、さらに光学的ローパスフィルタと撮像素子の間の距離を精密に維持することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した撮像素子ユニットの厚さ方向の断面図である。図２は、撮像素子ユニットの分解図である。撮像素子ユニット１０は、撮像素子１１、光学的ローパスフィルタ１２、およびスペーサ１３等によって構成される。光学的ローパスフィルタ１２は回折格子型の光学的ローパスフィルタが用いられる。
【００１６】
スペーサ１３は、一定の厚さとなるように光学的ローパスフィルタ１２上に一体的に形成される。なお、スペーサ１３はエポキシ樹脂により形成される。光学的ローパスフィルタ１２と反対側の表面において、スペーサ１３は撮像素子１１に接着される。スペーサ１３と撮像素子１１との接着には、エポキシ系接着剤１４が用いられる。
【００１７】
撮像素子１１のスペーサ１３側の端部付近には、電極１５が設けられる。配線１６と電極１５とが接続される。光学的ローパスフィルタ１２とスペーサ１３との側面および配線１６が、封止剤１７により封止される。
【００１８】
次に、本発明の第２の実施形態を適用した撮像素子ユニットについて説明する。図３は、第２の実施形態を適用した撮像素子ユニット１００の厚さ方向の断面図である。以下の説明において同じ機能を有する部材には同じ符号を付する。
【００１９】
撮像素子ユニット１００が撮像素子１１、光学的ローパスフィルタ１２、およびスペーサ１３０等によって構成されることは、第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と異なり、スペーサ１３０は、一定の厚さに予め形成された透明なポリカーボネート樹脂のフィルムが用いられる。
【００２０】
スペーサ１３０は、光学的ローパスフィルタ１２と撮像素子１１とに挟持される。スペーサ１３０と光学的ローパスフィルタ１２、およびスペーサ１３０と撮像素子１１とは、エポキシ系接着剤１４により接着される。
【００２１】
撮像素子１１の電極１５が配線１６に接続されることは、第１の実施形態と同じである。また、光学的ローパスフィルタ１２とスペーサ１３との側面および配線１６が封止剤１７により封止されることも、第１の実施形態と同じである。
【００２２】
以上のような構成の第１、第２の実施形態の撮像素子ユニット１０、１００によれば、回折格子型の光学的ローパスフィルタを取付けた撮像素子ユニットを小型化することが可能になる。
【００２３】
従来の撮像素子ユニットと比べて、第１、第２の実施形態の撮像素子ユニット１０、１００が小型であることを以下に説明する。従来の撮像素子ユニット１０’では、図４に示すように光学的ローパスフィルタ１２を透明基板１８に貼付け、透明基板１８を撮像素子１１に間隔固定枠１９を介して取付ける構成であった。
【００２４】
このような従来の撮像素子ユニット１０’では、撮像素子１１の受光面２０の外側を覆うように間隔固定枠１９を取付ける必要があるため、間隔固定枠１９を接着する領域（符号Ａ参照）を撮像素子１１に設ける必要がある。
【００２５】
一方、第１、第２の実施形態の撮像素子ユニット１０、１００では、受光面２０の外側に間隔固定枠等を接着する領域を設ける必要が無いため、その分だけ撮像素子ユニット全体を小型化することが可能である。
【００２６】
また、第１、第２の実施形態の撮像素子ユニット１０、１００では、スペーサ１３、１３０はそれぞれエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂によって形成され、光学的ローパスフィルタ１２および撮像素子１１に十分な強度で接着されるため、精密に調整された光学的ローパスフィルタ１２と撮像素子１１との間の間隔を維持させることが可能である。
【００２７】
なお、第１、第２の実施形態において、スペーサ１３、１３０をエポキシ樹脂およびポリカーボネート樹脂により形成したが、ガラスやプラスチック等の透明な部材によって形成される構成であってもよい。ただし、光学的ローパスフィルタ１２と撮像素子１１との間隔を精密に維持するために、エポキシ系接着剤によりポリカーボネートに接着されるときのＪＩＳ−Ｋ６８６４９に規定する引張り接着強さが０．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２より大きいことが求められる。
【００２８】
前述の接着強度を有する透明部材によりスペーサが形成されれば、光学的ローパスフィルタ１２と撮像素子１１との間隔を精密に維持することが十分に可能である。このような透明部材として、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂の他に、シクロオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリエチレンテレフタレート樹脂を用いることが可能である。
【００２９】
また、第１、第２の実施形態において、スペーサ１３、１３０と撮像素子１１、またはスペーサ１３、１３０と光学的ローパスフィルタ１２との接着にエポキシ系接着剤を用いたが、アクリル系接着剤またはシリコーン系接着剤のいずれを用いてもよい。エポキシ系接着剤を用いて前述の引張り接着強さを有する部材であれば、アクリル系接着剤またはシリコーン系接着剤を用いても光学的ローパスフィルタと撮像素子との間隔を精密に維持することが可能である。
【００３０】
次に、第１の実施形態の撮像素子ユニット１０において、スペーサ１３を光学的ローパスフィルタ１２上に一体的に形成する方法について図５を用いて説明する。
【００３１】
第１の工程において、光学的ローパスフィルタ１２は型枠２１に嵌め込まれる。型枠２１は、底部２２と高さ調整部２３によって構成される。高さ調整部２３の高さは、光学的ローパスフィルタ１２の厚さとスペーサ１３の設計上の厚さとの和となるように精密に調整される。光学的ローパスフィルタ１２が型枠２１に嵌め込まれた状態において、高さ調整部２３の下面と光学的ローパスフィルタ１２の底面とが同一の平面上に合わせられる。
【００３２】
第２の工程において、光学的ローパスフィルタ１２と高さ調整部２３とによって囲まれる空間にＵＶ硬化樹脂であるエポキシ樹脂が注入される。エポキシ樹脂は高さ調整部２３の上面に達するまで注入される。エポキシ樹脂が注入されたまま、透明板２４がエポキシ樹脂および高さ調整部２３の上面に被せられる。したがって、エポキシ樹脂は、光学的ローパスフィルタ１２、高さ調整部２３、および透明板２４によって形成される空間に封入される。
【００３３】
第３の工程において、透明板２４の外側からエポキシ樹脂に紫外線が照射される。エポキシ樹脂は紫外線が照射されることにより硬化し、スペーサ１３が形成される。エポキシ樹脂が硬化してから透明板２４および型枠２１を外して、光学的ローパスフィルタ１２と一体的なスペーサ１３が形成される。
【００３４】
なお、スペーサ１３を光学的ローパスフィルタ１２に一体的に形成するのに、ＵＶ硬化性樹脂を用いたが、他の光によって硬化する光硬化性樹脂でもよい。また、ＵＶ硬化性樹脂の代わりに熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【００３５】
熱硬化性樹脂を用いる場合は、熱硬化性樹脂を光学的ローパスフィルタ１２、高さ調整部２３、および透明板２４によって形成される空間に封入し、外部から加熱することにより硬化させればよい。なお、光を照射する必要が無いので、熱硬化性樹脂および高さ調整部２３を覆う板は透明板でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態を適用した撮像素子ユニットの厚さ方向の断面図である。
【図２】第１の実施形態の撮像素子ユニットの分解図である。
【図３】第２の実施形態を適用した撮像素子ユニットの厚さ方向の断面図である。
【図４】従来の撮像素子ユニットの厚さ方向の断面図である。
【図５】第１の実施形態において、スペーサを光学的ローパスフィルタ上に一体的に形成する方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０、１００  撮像素子ユニット
１１  撮像素子
１２  光学的ローパスフィルタ
１３、１３０  スペーサ
１４  エポキシ系接着剤
２０  受光面
２１  型枠
２３  高さ調整部
【図１】
2007134942.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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