(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
ハウジングの一方側の開口部に装着され、該開口部より取り込まれた光を集光させる集光レンズと、
前記ハウジングの他方側の開口部に装着され、前記集光レンズより取り込まれた光を受光する固体撮像素子が搭載された基板を備え、
ハウジングの他方側の開口端に、基板の周縁部が当接して基板を位置決めする複数段の階段状段差部が形成され、該階段状段差部のうち基板を位置決めする段差部には位置決めピンが突設されており、
基板の嵌合孔を位置決めピンと位置合わせして嵌め込ませることで段差部に基板が突き当てられて固体撮像素子が集光レンズの光軸と位置合わせが行われ、ハウジングと基板との界面に形成される隙間の全周若しくは一部に接着剤が塗布されて基板がハウジングに接着されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
筒状のハウジングと、
ハウジングの一方側の開口部に装着され、該開口部より取り込まれた光を集光させる集光レンズと、
前記ハウジングの他方側の開口部に装着され、前記集光レンズより取り込まれた光を受光する固体撮像素子が搭載された基板を備え、
ハウジングの他方側の開口端に、基板の周縁部が当接して基板を位置決めする段差部、該断差部に連続して開口端側に向かって拡径したテーパー部が形成され、該段差部には基板を位置決めする位置決めピンが突設されており、
基板の嵌合孔を位置決めピンと位置合わせして嵌め込ませることで段差部に基板が突き当てられて固体撮像素子が集光レンズの光軸と位置合わせが行われ、ハウジングと基板との界面に形成される隙間の全周若しくは一部に接着剤が塗布されて基板がハウジングに接着されていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、筒状のハウジングの一方側の開口部から、該開口部より取り込まれた光を集光させる集光レンズが装着され、前記ハウジングの他方側の開口部から、前記集光レンズより取り込まれた光を受光するＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳなどの固体撮像素子が搭載された基板が装着された撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信技術の急速な進歩発展によりデータ通信速度の向上やデータ通信量の拡大が実現し、携帯電話やノートパソコンなどのモバイル系の電子機器にはＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像装置が組込まれているものが普及しつつある。これらは、文字データのほかに撮像装置により撮像した画像データをリアルタイムで送信できるようになっている。
【０００３】
この撮像装置の一例について図９を参照して説明する。筒状のハウジング５１の一方側の開口部にはレンズホルダー５２がねじ嵌合されて装着されている。レンズホルダー５２には、アパーチャ５３や集光レンズ５４が取付けられている。レンズホルダー５１の集光面には、カバーガラス５５が嵌め込まれており、アパーチャ５３や集光レンズ５４側に塵が侵入するのを防止している。
【０００４】
また、ハウジング５１の他方側の開口部には、回路基板５６が嵌め込まれ、その外側にバックプレート（例えばステンレススチール板）５７が嵌め込まれている。回路基板５６には、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等のセンサ素子５８、制御（プロセッサー）素子５９、コンデンサーなどの受動素子６０などが搭載されている。
【０００５】
回路基板５６は、ハウジング５１の他方側の開口部内壁面に突設された位置決め部６１に突き当てられ、図示しない位置決めピン（ハウジングポスト）に基板側の嵌合孔を嵌め込むことにより、集光レンズ５４とセンサ素子５８の光軸が一致するように位置決めされて装着されている。また、回路基板５６は、その外側（裏面側）よりバックプレート５７が重ね合わされ、該バックプレート５７のプレート本体の周縁部より起立して設けられた係止片５７ａがハウジング５１に係止することにより、回路基板５６が位置決め部６１へ押し当てるように装着されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示す撮像装置は、小型、薄型対応のモジュール部品であるが、部品点数が多く、組立て工数も増えて製造コストが嵩む。また、部品点数が多いと、装置サイズが大型化し易く、重量も増えるという課題を有する。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、モジュール部品の部品点数を減らし、小型化、軽量化が図れ、製造コストを削減可能な撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
即ち、筒状のハウジングと、ハウジングの一方側の開口部に装着され、該開口部より取り込まれた光を集光させる集光レンズと、前記ハウジングの他方側の開口部に装着され、前記集光レンズより取り込まれた光を受光する固体撮像素子が搭載された基板を備え、ハウジングの他方側の開口端に、基板の周縁部が当接して基板を位置決めする複数段の段差部が形成され、基板を位置決めする段差部には位置決めピンが突設されており、基板の嵌合孔を位置決めピンと位置合わせして嵌め込ませることで段差部に基板が突き当てられて固体撮像素子が集光レンズの光軸と位置合わせが行われ、ハウジングと基板との界面に形成される隙間の全周若しくは一部に接着剤が塗布されて基板がハウジングに接着されていることを特徴とする。
また、ハウジングの他方側の開口端に、基板の周縁部が当接して基板を位置決めする段差部、該断差部に連続して開口端側に向かって拡径したテーパー部が形成され、該段差部には基板を位置決めする位置決めピンが突設されており、基板の嵌合孔を位置決めピンと位置合わせして嵌め込ませることで段差部に基板が突き当てられて固体撮像素子が集光レンズの光軸と位置合わせが行われ、ハウジングと基板との界面に形成される隙間の全周若しくは一部に接着剤が塗布されて基板がハウジングに接着されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１は撮像装置の一例を示す断面説明図、図２及び図３は基板の接着箇所を示す説明図、図４乃至図６は基板接着部の形態を示す説明図、図７（ａ）（ｂ）は位置決めピンが形成された位置決め部の構造を示す説明図、図８は回路基板にステフナーを接合した実施例を示す部分断面図である。
【００１０】
先ず、図１を参照して撮像装置の概略構成について説明する。１は撮像装置であり、携帯電話やノートパソコンなどのモバイル系の電子機器に装備されている。
２は筒状のハウジングであり、該ハウジング２の一方側の開口部にはレンズホルダー３がねじ嵌合されて装着されている。レンズホルダー３は筒状樹脂（例えばポリカーボネート等）により形成されており、ハウジング２内に嵌め込まれる底部側にアパーチャ４及び集光レンズ５が取付けられている。アパーチャ４は、集光レンズ５を通過する光の通路を規定し、集光レンズ５はアパーチャ４を通過した光を、後述するセンサー素子の受光部にて受光するようになっている。レンズホルダー３の集光面には、カバーガラス（石英ガラス）６が嵌め込まれており、アパーチャ４や集光レンズ５側に塵が侵入するのを防止している。
【００１１】
また、ハウジング２の他方側の開口部（ハウジング２の底部）には、回路基板７が嵌め込まれている。回路基板７の一例としては、フレキシブル性を有するポリイミド等の樹脂基板が用いられる。また、回路基板７は、後述する補強用のステフナー（樹脂板、金属板など）が一体に貼り合わされていても良い。回路基板７には、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等のセンサ素子８、制御（プロセッサー）素子９が一体化（スタック）されて搭載され、更にはコンデンサーなどの受動素子１８などが搭載されている。
センサ素子８の受光部には、集光レンズ５より取り込まれた光を受光して光電変換が行われ、制御（プロセッサー）素子９は光電変換された電気信号を画像データとして送信するようになっている。
【００１２】
ハウジング２の他方側の開口部内に、回路基板７の周縁部が当接して該回路基板７を位置決めする位置決め部１０が形成されている。位置決め部１０には、位置決めピン（ハウジングポスト）１１が突設されている。回路基板７に形成された嵌合孔７ａ（図２、図３参照）を位置決めピン１１に嵌め込むことにより、センサ素子８が集光レンズ５の光軸と位置合わせが行われるようになっている。
【００１３】
また、回路基板７は、位置決め部１０に突き当てられて嵌め込まれた後、該回路基板７とハウジング２との界面が接着されている。具体的には、回路基板７の端面とハウジング２の内壁との界面の全周（図２参照）若しくは一部（図３参照）に接着剤１２が塗布されて回路基板７がハウジング２に接着されている。接着剤１２としては、例えばエポキシ系の接着剤が好適に用いられる。
接着剤１２は、ディスペンスノズルを用いて回路基板７とハウジング２との界面に流下させて塗布される。また、接着剤１２を塗布された界面部分は、加温されて、接着剤１２を硬化させることにより接着が行われる。
尚、図２及び図３において、回路基板７の基板端子部にはフレキシブル回路基板（フレキシブルケーブル）１３が接続されており、回路基板７とハウジング２の隙間より外部に延設されている。このフレキシブル回路基板１３は撮像装置１と外部機器との電気的接続を取るためのケーブルとして用いられる。組立て性を考慮すると、回路基板７とフレキシブル回路基板１３とは、ポリイミド等の樹脂基板により一体に形成されているのが好ましい。
【００１４】
撮像装置１の製造方法について説明すると、予めセンサ素子８、制御素子９などが搭載され、フレキシブル回路基板１３が接続された回路基板７を用意しておき、ハウジング２の他方側の開口部より回路基板７を嵌め込んで嵌合孔７ａを位置決めピン１１に嵌め込んで回路基板７の周縁部を位置決め部１０に突き当てる。そして、ディスペンスノズルより接着剤１２を流下させ、回路基板７とハウジング２との界面の全周若しくは一部に塗布する。次いで、回路基板７とハウジング２との界面部に塗布された接着剤１２を加温して硬化させて、組立てが行われる。
尚、回路基板７をハウジング２に組み付ける際に、予めハウジング２の一方側の開口部からアパーチャ４、集光レンズ５、カバーガラス６が組み付けられたレンズホルダー３が装着されていても良いし、回路基板７をハウジング２に組み付けた後で、レンズホルダー３を装着するようにしても良い。
【００１５】
上述した撮像装置１の構成によれば、従来品に用いられているバックプレートを省略できるので、部品点数を減らし、モジュール部品の更なる小型化、軽量化が実現できる。また、部品の組立て工数を減らして製造コストを削減することができ、安価に大量生産することができる。
【００１６】
次に、回路基板７のハウジング２に対する基板接着部の他の形態について図４〜図６を参照して説明する。尚、図４〜図６において、回路基板７が当接するハウジング２側の段差部には、位置決めピン１１が立設されているものとする。
図４において、ハウジング２の他方側の開口端に、回路基板７の周縁部が突き当てられる段差部１４が形成されている。
この段差部１４により、回路基板７とハウジング２との界面に塗布された接着剤１２の厚み分を吸収できるので、製品の高さに影響を与えずに回路基板７を接着することができる。尚、ディスペンスノズル１５は、可能な限り回路基板７とハウジング２との界面に近接して接着剤１２を流下させることが望ましい。このとき、接着剤１２が界面に滞留せずに回路基板７の中心側に流れ出すのを防ぐため、ディスペンスノズル１５を図４の矢印方向に移動させて塗布するのが好ましい。
【００１７】
また、図５において、段差部１４に連続してハウジング２の開口端側に拡径したテーパー部１６が形成されていても良い。この場合には、ディスペンスノズル１５をハウジング２の開口端に近づけても、コーナー部に干渉するおそれがないので、回路基板７とハウジング２との界面により近接した位置で接着剤１２を精度良く塗布でき、しかも接着剤１２の液溜まりを形成し易いので接着剤１２の挙動を安定させて塗布することができる。
【００１８】
また、図６において、段差部には複数段の段差が形成された階段状段差部１７に形成されていても良い。この場合には、回路基板７とハウジング２との界面上に多くの接着剤１２を溜めておくことができるので、界面における接着剤の浸透が図れるので接着性を向上させることができる。
【００１９】
接着剤１２は回路基板７とハウジング２との界面に塗布され、回路基板７の端面とハウジング２の内壁とが接合されるのが以下の理由より好ましい。即ち、ハウジング２の位置決め部１０や段差部１４、１７に接着剤１２を予め塗付しておいて回路基板７を接着すると、接着剤１２がハウジング２内部に飛散し、センサ素子８の表面などに付着して撮像装置１として使用不可能になるおそれがある。本発明に係る撮像装置１の基板接着部の構造は、接着剤１２が回路基板７の端面とハウジング２の内壁との界面及び回路基板７の表面（回路基板７の裏面上）に塗付されているので、回路基板７を接着しても、接着剤１２がハウジング２の内部に飛散することなく接着することができる。尚、回路基板７とハウジング２との界面に隙間が生じているが、回路基板７は位置決めピン１１に嵌合して位置決めされて装着されているため、位置ずれの問題は生じない。
【００２０】
また、図７（ａ）（ｂ）に位置決めピン１１が形成された位置決め部１０の構造を示す。位置決め部１０は、図７（ａ）に示すように、ハウジング２の内壁より鍔状に突設されており、該位置決め部１０に位置決めピン１１が形成されていても良いし、図７（ｂ）に示すように、ハウジング２の開口端側内壁に段差部１４を形成し、該段差部１４に位置決めピン１１が形成されていても良い。
【００２１】
また、図８に示すように、回路基板７にステフナー１９が一体に接合されている場合には、回路基板７が位置決め部１０に突き当てられた状態で、回路基板７及びステフナー１９の端面とハウジング２の内壁との界面に接着剤１２を塗付して接着するようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置によれば、従来品に用いられているバックプレートを省略できるので、部品点数を減らし、モジュール部品の更なる小型化、軽量化が実現できる。また、部品の組立て工数を減らして製造コストを削減することができ、安価に大量生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】撮像装置の一例を示す断面説明図である。
【図２】基板の接着箇所を示す説明図である。
【図３】基板の接着箇所を示す説明図である。
【図４】基板接着部の他の形態を示す説明図である。
【図５】基板接着部の他の形態を示す説明図である。
【図６】基板接着部の他の形態を示す説明図である。
【図７】位置決めピンが形成された位置決め部の構造を示す説明図である。
【図８】回路基板にステフナーを接合した実施例を示す部分断面図である。
【図９】従来の撮像装置の一例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１  撮像装置
２  ハウジング
３  レンズホルダー
４  アパーチャ
５  集光レンズ
６  カバーガラス
７  回路基板
８  センサ素子
９  制御素子
１０  位置決め部
１１  位置決めピン
１２  接着剤
１３  フレキシブル回路基板
１４  段差部
１５  ディスペンスノズル
１６  テーパー部
１７  階段状段差部
１８  受動素子
１９  ステフナー
【図１】
0004017382.tif 000002
【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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