(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を備えた基板と、
前記基板上に接着され、少なくとも前記撮像素子を掩蔽する外枠部材と、
前記撮像素子に集光するための光学部材と、
を備える撮像装置であって、
前記基板に接着される前記外枠部材の接着部位に、前記外枠部材の側面から底面に向かって所定の角度で切り欠かれた切欠部が形成され、
前記切欠部の傾斜面および切り欠かれて残った底面に接着剤が塗布されて前記外枠部材と前記基板とが接着されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学部材は、前記外枠部材と、前記基板および前記撮像素子の少なくともいずれか一方とによって位置規制され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】
前記切欠部は、前記外枠部材の内側面および外側面から切り欠かれていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記切欠部の前記傾斜面に凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記凹凸部の凹部および凸部の夫々は、前記外枠部材の底面から側面に向かう方向に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等に搭載可能な、小型且つ高性能の撮像装置が開発されている。
図１０は、このような撮像装置１００の一例を示す断面図である。図１０に示すように、撮像装置１００は、ガラスエポキシ製の基板ＰＣ上に、撮像素子１１０が配置され、上面の端子（図示略）から多数のワイヤ１０２で、基板ＰＣに備えられる画像処理ＩＣ回路に接続されている。
【０００３】
さらに撮像素子１１０を覆うように、外枠部材としての鏡枠１０３が配置されており、鏡枠１０３は基板ＰＣに対して接着剤Ｂで接着されている。この鏡枠１０３の上方にはレンズ１０６が備えられるとともに、レンズ１０６と撮像素子１１０との間には、赤外線カットフィルタ１０４が配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような撮像装置１００において、基板ＰＣと鏡枠１０３との接着工程で、図１１（ａ）のように、基板ＰＣに接着剤Ｂを塗布した後、上方から鏡枠１０３の底面部１０３ａを押し付けて接着させようとすると、図１１（ｂ）に示すように、接着剤Ｂが基板ＰＣと鏡枠１０３との間で押し出されて鏡枠１０３の外側に移動してしまう。また、接着時、基板ＰＣと底面部１０３ａとの間に気泡ができてしまうこともある。その結果、接着剤Ｂが鏡枠１０３と基板ＰＣとの両者に接する面積が小さくなってしまい、鏡枠１０３と基板ＰＣとの接着力が弱くなるという問題があった。
基板ＰＣと鏡枠１０３との接着力が弱いと、撮像装置１００の使用時に鏡枠１０３が外れる虞がある。また、鏡枠１０３の接着後における接着強度が弱いと、撮像装置１００の組立作業中に鏡枠１０３がずれたり外れたりすることがあり、再度鏡枠１０３を接着し直す必要が生じてしまい、不都合である。
【０００５】
この基板ＰＣと鏡枠１０３との接着をより強固にするため、鏡枠１０３の側面と基板ＰＣの表面とに亘って接着剤Ｂを塗布するなど行って、接着剤Ｂを増量すると、製造コストが嵩んでしまう。また、基板ＰＣと鏡枠１０３の底面部１０３ａとの間に介在する接着剤Ｂの厚みにムラが生じて、鏡枠１０３の高さが不均一となり、組立時の調整が難しくなる。
【０００６】
一方、鏡枠１０３接着後の撮像装置１００の組立工程において、鏡枠１０３が基板ＰＣに対してずれたり外れたりすることを防ぐためには、接着剤Ｂが完全に硬化してから次の工程に進む必要がある。しかし、撮像装置１００の製造に要するサイクルタイムが長くなるため、生産性の上で不都合である。また、接着剤Ｂを完全に硬化させてしまうと、鏡枠１０３の接着後における組立工程での微調整がし難く、組立時における自由度がなく、組立作業がし難いという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、外枠部材と基板とをより強固に接着させることができ、且つ組立を好適に行うことが可能な、撮像装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
撮像素子を備えた基板と、
前記基板上に接着され、少なくとも前記撮像素子を掩蔽する外枠部材と、
前記撮像素子に集光するための光学部材と、
を備える撮像装置であって、
前記基板に接着される前記外枠部材の接着部位に、前記外枠部材の側面から底面に向かって所定の角度で切り欠かれた切欠部が形成され、
前記切欠部の傾斜面および切り欠かれて残った底面に接着剤が塗布されて前記外枠部材と前記基板とが接着されることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の撮像装置は、請求項２に記載のように、光学部材が、外枠部材と基板および撮像素子の少なくともいずれか一方とによって位置規制される撮像装置でもよい。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、外枠部材の側面から底面に向かって切欠部が形成されることにより、基板と外枠部材とを接着する接着剤が、外枠部材の切欠部においても外枠部材と接触するため接着面積が大きくなる。
即ち、接着部位に切欠部が形成されているので、基板に接着剤を塗布した後、外枠部材を上方から押し付けて接着させようとするとき、接着剤が押し出されることなく切欠部が接着剤の中に入り込むことができることとなって、接着面積を大きくすることができる。また、切欠部によって、外枠部材と基板とを十分強固に固着させることができるので、外枠部材の底面を基板に当接させるようにして組み付けることにより、基板に対する外枠部材の高さのムラが生じることを防止できるので、組立作業が容易となる。
【００１１】
この切欠部は、請求項３に記載のように、外枠部材の内側面および外側面から切り欠かれるように形成してもよい。このような切欠部を形成すれば、接着剤と外枠部材との接着面積をより大きくでき、外枠部材と基板との接着を一層強固にすることができる。
【００１２】
また、請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置において、請求項４に記載のように、切欠部の傾斜面に凹凸部を形成すれば、接着剤と外枠部材との接着面積をさらに大きくすることができ、外枠部材と基板との接着をより一層強固にすることができる。
【００１３】
またこの凹凸部を、請求項５に記載のように、凹部および凸部の夫々が、外枠部材の底面から側面に向かう方向となるように形成すれば、基板と外枠部材とを接着させる際、凹凸部に気泡が形成されることを防止でき、外枠部材と基板とを、より大きい接着面積で固着させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本実施の形態のかかる撮像装置の断面図である。図２は、図１の撮像装置の斜視図である。図３は、光学部材１の斜視図であり、図４は、光学部材の下面図である。図５は  図１のＶ−Ｖ部の要部の断面図、図６は撮像素子の上面図である。
【００２３】
撮像装置１０は、図１、図２に示すように、基板ＰＣと、光学部材１、撮像素子２、絞り板３、鏡枠４、遮光板５、フィルタ６、押圧部材７、位置決め電気部品８、およびその他基板ＰＣに配置された電気部品９などにより構成されている。
光学部材１は、透明なプラスチック材料を素材とし、図３、４図に示すように、管状の脚部１ｃと、この脚部１ｃに支持される凸レンズ形状のレンズ部１ａとが一体的に形成されている。脚部１ｃは、下端に形成された４つの当接部１ｄと、上端周囲に形成された上脚部１ｅと、上端を塞ぐ板状の上面部１ｂと、当接部１ｄと上脚部１ｅとの間に形成された下脚部１ｆとを備え、上面部１ｂの中央にレンズ部１ａが形成されている。
下脚部１ｆは、光軸に対して垂直な断面視において円の外周の２点を結ぶ線（弦）によって切り欠かかれた略Ｄ字形状となっている。
また、上面部１ｂの上面であって、レンズ部１ａの周囲には、遮光性のある素材からなり、凸レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞りとしての開口３ａを有する絞り板３が接着剤Ｂにより固定されている。
【００２４】
光学部材１の外側には、遮光性のある素材からなる外枠部材としての鏡枠４が配置されている。
鏡枠４には、図２から明らかなように、角柱状の下部４ａと、円筒状の上部４ｂとが設けられている。下部４ａの下端部は、基板ＰＣ上に鏡枠４が取り付けられる際の接着部位となる箇所であって、図１に示すように、鏡枠４の内側面と外側面とにおいて、側面から底面４ａａに向かって所定の角度で切り欠かれ、傾斜面を有する切欠部４ａｂ、４ａｂが形成されている。鏡枠４の下部４ａが基板ＰＣ上に当接され取り付けられる際には、切り欠かれて残った底面４ａａおよび切欠部４ａｂ、４ａｂの傾斜面と、基板ＰＣとの間に接着剤Ｂが塗布され、固着される。
【００２５】
この基板ＰＣと鏡枠４との接着部位の接着状態を、図７に示す。図７（ａ）に示すように、基板ＰＣに接着剤Ｂを塗布した後、鏡枠４の底面４ａａを当接させて固着させる場合、鏡枠４と基板ＰＣとの間において、接着剤Ｂは、底面部４ａａと基板ＰＣとの間に介在するとともに、切欠部４ａｂ，４ａｂの傾斜面と基板ＰＣの表面とに亘って広く接着剤Ｂが接した状態となり、基板ＰＣと鏡枠４とが固着される。
【００２６】
このように固着されることで、基板ＰＣと鏡枠４とは、従来のように鏡枠４の下端部に切欠部が形成されていない底面と基板ＰＣとが接着される場合に比較して、より強固に、基板ＰＣに固着される。
また、接着剤Ｂを塗布した基板ＰＣに対して、鏡枠４を上方から押し付けるように当接させると、切欠部４ａｂ，４ａｂが傾斜面を形成しているため、接着の際、接着剤Ｂと鏡枠４との間に気泡が生じることを防止しながら基板ＰＣに対して固着させることができる。それによって、基板ＰＣと鏡枠４とをより強固に固着させることができる。また、接着剤Ｂを切欠部４ａｂと基板ＰＣとの間に満遍なく施すことにより、基板ＰＣと鏡枠４とをより密着させることが可能となるので、防水性を向上させることができるので好ましい。
さらに、基板ＰＣと鏡枠４とが当接するようにして固着させることで、接着剤Ｂの厚みのムラで鏡枠４の高さが不均一となることを防止して、鏡枠４を取り付けることができるので、組立が容易となる。
加えて、切欠部４ａｂと基板ＰＣとの間に接着剤Ｂを介在させて固着させれば、従来のように接着剤Ｂを増量させる必要なく基板ＰＣと鏡枠４とを強固に固着させることができ、製造コストを削減できるので好ましい。
【００２７】
尚、基板ＰＣと鏡枠４との固着方法としては、鏡枠４に接着剤Ｂを塗布してもよく、また基板ＰＣと鏡枠４との両方に塗布するようにしてもよい。
【００２８】
また、鏡枠４の下部４ａに形成する切欠部４ａｂとしては、図８に示すように、鏡枠４の内側面または外側面のみに形成してもよい。或いは、図９（ａ）に示すように、鏡枠４の下部４ａにおいて、切欠部４ａｂの傾斜面に、凹凸部４ａｃを形成してもよい。この凹凸部４ａｃにより、接着材Ｂと鏡枠４との接着面積がより大きくなるので、基板ＰＣと鏡枠４とをより強固に固着させることができる。この凹凸部４ａｃは、図９（ａ）に示すように、凹部および凸部の夫々が鏡枠４の底面部４ａａから下部４ａの側面に向かう方向に長くなるように、交互に形成すれば、鏡枠４を基板ＰＣに接着させる際、接着部位に気泡が生じないので、強固に固着させることができ好ましい。
尚、図９（ｂ）に示すように、基板ＰＣに対して垂直な方向に延在する接着部近傍の側面部に、凹凸部４ａｃを形成しても、接着剤Ｂと鏡枠４との接着面積を大きくすることができるので、従来よりも基板ＰＣと鏡枠４との固着を強固にすることができる。
【００２９】
ここで、基板ＰＣと鏡枠４との固着に使用する接着剤Ｂについて説明する。
接着剤Ｂは、接着部位に塗布後、紫外線の照射と、その他の手段とによって硬化させることが可能な複合硬化型の樹脂である。その他の手段としては、熱、水分、、硬化剤、または硬化促進剤等が挙げられる。
【００３０】
熱および紫外線照射のいずれでも硬化可能な複合硬化型樹脂（接着剤Ｂ１とする）としては、例えば、スリーボンド3012（登録商標）、ワールドロックNo.863（登録商標）、等が挙げられる。
水分および紫外線照射のいずれでも硬化可能な複合硬化型樹脂（接着剤Ｂ２とする）としては、例えば、スリーボンド3056（登録商標）、等が挙げられる。
硬化剤、または硬化促進剤で硬化が促進されるとともに、紫外線照射でも硬化可能な複合硬化型樹脂（接着剤Ｂ３とする）としては、例えば、硬化促進剤としてスリーボンド3095（登録商標）を使用するスリーボンド3006（登録商標）等が挙げられる。
これらの接着剤Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を用いた、基板ＰＣと鏡枠４との固着方法の詳細については後述する。
【００３１】
鏡枠４の下部４ａと上部４ｂとの境界部分において内側に突出するよう形成される隔壁４ｃの円形内周面には、図５に示すように、光学部材１の下脚部１ｆに対応したＤ溝４ｃ１が設けられており、このＤ溝４ｃ１に下脚部１ｆが密着的に嵌合している。従って、基板ＰＣと鏡枠４とを、例えば自動組立機に備えられた光学センサなどを用いて隔壁４ｃの円形開口部中心と、後述する撮像素子２の光電変換部２ａの中心を一致させるように位置決め配置するだけで、光電変換部２ａに対してレンズ部１ａを、光軸直交方向に精度よく位置決めすることができる。
【００３２】
一方、鏡枠４の上部４ｂの上端には、遮光板５が接着剤Ｂにより取り付けられている。遮光板５は、その中央に第２の絞りとしての開口５ａを有している。遮光板５の中央の開口５ａの下方に、赤外線吸収特性を有する素材からなるフィルタ６が接着剤Ｂにより接合されている。
そして、この遮光板５とフィルタ６とでカバー部材を構成する。このように、基板ＰＣと鏡枠４とカバー部材とが密着し接合しているので、撮像装置１０は、防塵、防湿の構造を有する。
【００３３】
図１において、光学部材１と、遮光板５との間には、例えば、コイルばねなどの弾性部材により構成された押圧部材７が配置されている。遮光板５が鏡枠４に取り付けられることで、遮光板５が押圧部材７を押圧して、押圧部材７が弾性変形する。この押圧部材７は、光学部材１を図１中、下方に向かって所定の押圧力により押圧して、光学部材１を撮像素子２に付勢する。ここで、遮光板５から下方の撮像素子２に向かう力が加わった際、押圧部材７が弾性変形することにより、その力を吸収する緩衝作用が働くので、その力は直接撮像素子２には伝達されず、撮像素子２が破損することを防ぐ効果がある。
【００３４】
図６において、撮像素子２は、ＣＭＯＳ型イメージセンサからなる。矩形薄板状の撮像素子２の下面は、基板ＰＣの上面に取り付けられている。撮像素子２の上面中央には、画素が２次元的に配列された光電変換部２ａが形成されている。その外側に処理部２ｂが形成されており、処理部２ｂの外縁近傍には、複数のパッド２ｃが配置されている。結線用端子であるパッド２ｃは、図１に示すようにワイヤＷを介して基板ＰＣに接続されている。ワイヤＷは、基板ＰＣ上の所定の回路に接続されている。
【００３５】
更に、光学部材１の当接部１ｄは、図４に示すような形状で、脚部１ｃの下端から突き出し、脚部１ｃの一部を構成してなる。本実施の形態においては、図６の撮像素子２上に破線で示すように、光学部材１は、撮像素子２の処理部２ｂに当接部１ｄのみが当接した状態で配置されることとなる。従って、面平面度に関しては、当接部１ｄの下面のみ所定範囲に維持されれば足りる。又、当接部１ｄは４本であって、光学部材１の重心はその中央に来るため、光学部材１を単体で平面に載置したときに、レンズ部１ａの光軸が平面に対して直交するような位置と形状とを有していると言える。従って、鏡枠３内周面と光学部材１の外周面との間にスキマがあったとしても、撮像素子２の処理部２ｂに当接部１ｄを当接させたときに、撮像素子２の光電変換部２ａに対して光軸が直交し、よりひずみの少ない画像を得ることができる。
【００３６】
ここで、当接部１ｄからの荷重は５００ｇ以下（但し、面圧で１０００ｇ／ｍｍ2以下）であることが好ましい。この荷重（面圧）を越えると、撮像素子２にダメージが付与される恐れがあるからである。但し、振動などによる画像のブレを考慮すると、当接部１ｄからの荷重は、５ｇ以上であることが望ましい。かかる荷重は、押圧部材７であるコイルばねの線径・巻数などを選択することにより、適切に管理することができる。ここで、面圧とは、光学部材の当接部１ｄを介して撮像素子２に加えられる荷重を、その脚部１ｃが当接されているレンズ部１ａに向いた面の面積で割ったものである。
【００３７】
本実施の形態によれば、当接部１ｄが、撮像素子２の処理部２ｂに当接した状態で、光学部材１の下脚部１ｅの下面と、鏡枠４の下部４ａの隔壁４ｃとの間には、スキマΔが形成されるようになっているので、レンズ部１ａと撮像素子２の光電変換部２ａとの距離Ｌ（即ち光軸方向の位置決め）は、脚部１ｃの長さにより精度よく設定されるようになっている。本実施の形態では、４ヶ所の当接部１ｄを設けてはいるが、１ヶ所乃至３ヶ所でもよい。また、パッド２ｃとの干渉が回避できるのであれば、光学部材１の円筒状の脚部１ｃに沿った、輪帯状の当接部であってもよい。
【００３８】
又、光学部材１をプラスチック材料で構成しているので、温度変化時のレンズ部の屈折率変化に基づく合焦位置のずれを低減することも可能である。すなわち、プラスチックレンズは温度が上昇するにつれて、レンズの屈折率が下がり、合焦位置がレンズから離れる方向に変化する。一方、脚部１ｃは温度上昇により伸びるため、合焦位置ずれの低減効果がある。尚、本実施の形態の光学部材１は、比重が比較的軽いプラスチック材料からなるので、同一体積でもガラスに比べて軽量であり、かつ衝撃吸収特性に優れるため、撮像装置１０を誤って落としたような場合でも、撮像素子２の破損を極力抑制できるという利点がある。
【００３９】
又、光学部材１が鏡枠４の中で任意に回転できる構造であると、当接部１ｄがパッド２ｃと干渉してしまうので、光学部材１の回転が規制されながら組み付けられる回転止機構が設けられている。
回転止機構は、具体的には、図４および図５に示すように、鏡枠４と嵌合する嵌合部位である略Ｄ字形状の下脚部１ｆと、鏡枠４の隔壁４ｃにおける嵌合部位であるＤ溝４ｃ１により構成されている。
即ち、光学部材１の下脚部１ｆをこのＤ溝４ｃ１に挿入すると、光学部材１は、光軸を中心とした回転が規制されるので、水平方向の２軸の位置決めがなされるようになっている。
【００４０】
位置決め電気部品８は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等であり、図１において、基板ＰＣ上の撮像素子２と鏡枠４との間であって、鏡枠４に近接して配置されている。また、基板ＰＣから位置決め電気部品８の上端部までの高さは、基板ＰＣから撮像素子２の上端部までのたかさよりも高くなっている。また図６において、位置決め電気部品８は、鏡枠４の固着部位内側の４角を囲むようにして４つ設けられている。従って、この位置決め電気部品８は、鏡枠４を基板ＰＣ上に固着する際の、鏡枠４の位置決め指標となる。また、位置決め電気部品８の上端が撮像素子２の上端よりも高くなっているので、鏡枠４が、撮像素子２に接触して撮像素子２のワイヤＷ等を傷つけるのを防ぐ。
尚、位置決め電気部品８は、例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード等に限らず、撮像装置１０に必要な電気部品であればよい。
電気部品９は、位置決め電気部品８以外に撮像装置１０を動作させるために必要な電気部品である。
【００４１】
本実施の形態の動作について説明する。
光学部材１のレンズ部１ａは、被写体像を、撮像素子２の光電変換部２ａに結像する。撮像素子２は、受光した光の量に応じた電気的信号を画像信号等に変換し、パッド２ｃおよびワイヤＷを介して出力できるようになっている。
【００４２】
更に、本実施の形態においては、光学部材１を基板ＰＣ上に取り付けるのではなく、撮像素子２の処理部２ｂ上に取り付けているので、光学部材１の脚部１ｃ（当接部１ｄを含む）の寸法精度、即ち、上述した距離Ｌの精度を管理することで、組み付け時に、レンズ部１ａの合焦位置に関する調整を不要とできる。尚、合焦位置に関する調整を不要とするためには、撮像素子２の光電変換部２ａと、光学部材１のレンズ部１ａの像点のズレを、空気換算長で±Ｆ×２Ｐ（Ｆ：レンズ部のＦナンバー、Ｐ：撮像素子の画素ピッチ）程度に抑える必要がある。
【００４３】
又、本実施の形態によれば、光学部材１の脚部１ｃの当接部１ｄが、撮像素子２の処理部２ｂに当接することで、レンズ部１ａと撮像素子２の光電変換部２ａとの光軸方向の位置決めを行うことができる。又、鏡枠４が、基板ＰＣに撮像素子２の光電変換部２ａを位置決め基準として設置されることで、レンズ部１ａと撮像素子２の光電変換部２ａとの光軸直交方向の位置決めが行われるので、低コストでありながら高い位置決め精度を達成できることとなる。
【００４４】
特に、撮像素子２の処理部２ｂに、撮像素子２と基板ＰＣとを接続するためのパッド２ｃおよびワイヤWが形成されているような場合、脚部１ｃの当接部１ｄが、パッド２ｃよりも光電変換部２ａ側において処理部２ｂに当接するように構成すれば、撮像素子２をコンパクトな構成に維持しつつも、当接部１ｄの当接面積を大きく確保でき、それにより光学部材１を安定させると共に、当接面の面圧を低く抑えることができるため、撮像素子２の保護を図りながらも、パッド２ｃやワイヤＷとの干渉が抑制され、しかも高精度の位置決めが達成されることとなる。尚、鏡枠４が基板ＰＣに接着剤により接着されており、他の２ヶ所の接着部とあわせて、撮像装置１０の外部に対して、異物が侵入しないよう密封された状態に維持されるため、撮像素子２の光電変換部２ａに対する異物の悪影響を排除することができる。これらに用いる接着剤は、防湿性或いは吸湿性を有するのが好ましい。これにより、湿気の侵入による撮像素子２やパッド２ｃの表面劣化を防ぐことができる。
【００４５】
更に、光学部材１の段部１ｅを、所定の弾性力で光軸方向に押圧する押圧部材７を設けているので、かかる押圧部材７の弾性力を用いて、鏡枠４に対して光軸方向に沿って、当接部１ｄを撮像素子２の処理部２ｂに適切な当接力（上述した５ｇ以上５００ｇ以下の荷重に相当する力）で押し付けることができる。従って、光学部材１と、撮像素子２との光軸方向の位置決めが容易であるにもかかわらず、経時変化により部品に反りなどの変形が生じたような場合にも、安定した弾性力で、光学部材１を撮像素子２に対して付勢することができ、それにより振動が生じた際における光学部材１のガタつきを抑えることができ、しかも衝撃が生じた際に、内側に回路が配置された撮像素子２の処理部２ｂに過大なストレスを生じさせることがない。また、鏡枠４の光軸方向に衝撃力などの大きな力が加わった場合、その力は基板ＰＣに伝達されるが、直接撮像素子２に伝達されることはなく、撮像素子２の保護という観点から好ましい。尚、弾性部材７としては、例えば、コイルばね７などの弾性部材を用いる。また、ウレタンやスポンジなども考えられるが、長期間安定した弾性力を発揮できる樹脂製や金属製の弾性材料が好ましい。
【００４６】
また、遮光板５とフィルタ６とで構成されるカバー部材を、レンズ部１ａより被写体側に配置しているので、レンズ部１ａを剥き出しにすることなく、その保護が図れると共に、レンズ面への異物の付着防止も図れる。更に、フィルタ６が、赤外線吸収特性を有する物質から形成されているので、別個に赤外線カットフィルタを設ける必要がなくなり、部品点数を削減できるため好ましい。フィルタ６に赤外線カット特性を付与する代わりに、光学部材１自体を赤外線吸収特性のある素材から形成したり、レンズ部１ａの表面に、赤外線カット特性を有する被膜をコーティングすることも考えられる。
【００４７】
更に、組み付け時において、遮光板５を鏡枠４から取り外した状態で、光学部材１を、鏡枠４に対して被写体側より挿入することができ、その後、遮光板５を鏡枠４に組み付けることができる。このような構成により、光学部材１の組み付け性が向上し、自動組立などを容易に行うことができる。この際に、鏡枠４の下部４ａいずれかに空気逃げの孔を形成しておくと、鏡枠４と光学部材１とのスキマがわずかであっても、容易に組み付けを行うことができる。但し、かかる空気逃げの孔は、組み付け後に充填材などで封止することで、外部からの異物の侵入や、湿気による撮像素子２およびパッド２ｃの表面劣化などを抑制することが好ましい。また、かかる場合の充填材は、光漏れを抑制するように遮光性のあるものが好ましい。尚、基板ＰＣに鏡枠４を接着した後に、光学部材１を挿入してもよく、或いは光学部材１を鏡枠４に取り付けた後に、そのユニット毎、基板ＰＣに接着するようにしてもよく、それにより工程の自由度が確保される。後者の組み付け手順とする場合は、鏡枠４の隔壁４ｃは光学部材１の抜け落ち防止の機能をかねることができる。
【００４８】
光学部材１の脚部１ｃが、撮像素子２の光電変換部２ａの近くに配置されているため、結像に寄与しない光束が脚部１ｃに反射し、光電変換部２ａに入射することで、ゴーストやフレアが生じる原因となることが懸念される。これを防止するには、レンズ部１ａのＦナンバーを規定する第１の絞り（開口３ａ）の被写体側に、周辺光束を規制する第２の絞り（開口５ａ）を配置し、不要光の入射を低減させるのが効果的である。なお、撮像素子２の光電変換部２ａの短辺・長辺、対角方向で画角が異なるため、第２の絞りの開口５ａを矩形とすることで、より一層の効果が得られる。更に、本実施の形態では、遮光板５の開口５ａにこの機能を持たせているが、フィルタ６の被写体側に遮光性を有する被膜を必要な開口部以外にコーティング、もしくは塗布することで絞りを形成してもよい。又、同様な理由により、脚部１ｃの少なくとも一部に内面反射防止処理を施すのが好ましい。内面反射防止処理とは、例えば、微小な凹凸を設けた面を形成し、結像に寄与しない光束を散乱させるようにすること、反射防止コーティングまたは低反射特性を有する塗料を塗布することを含む。
【００４９】
又、開口３ａを備えた絞り板３をレンズ部１ａの入射面側に設けているので、撮像素子２の光電変換部２ａに入射する光束を垂直に近い角度で入射させ、即ち、テレセントリックに近いものとすることができ、それにより高画質な画像を得ることができる。更に、レンズ部１ａの形状は、像側に強い曲率の面を向けた正レンズの形状とすることで、第１の絞り（開口３ａ）とレンズ部１ａの主点との間隔が大きくとれ、よりテレセントリックに近い望ましい構成となる。
【００５０】
次に、撮像装置１０の各構成部材の組み立て方法を説明する。本実施の形態においては、接着剤として、熱と紫外線とのいずれでも硬化可能な接着剤Ｂ１を使用する。
まず、光電変換部２ａを備えた撮像素子２を、基板ＰＣの所定の箇所にワイヤＷで取り付けた後、基板ＰＣ上において、鏡枠４との接着部位に、接着剤Ｂ１を塗布する。
その後、当該固着部位に上方から鏡枠４の下部４ａを基板ＰＣ上の位置決め電気部品８に当接させて固着部位を確認しながら、基板ＰＣ上における鏡枠４の位置決めを行う。次いで、この基板ＰＣと鏡枠４との接着部位に紫外線を照射し、接着剤Ｂ１をやや硬化させて、鏡枠４の仮止めを行う（第１の工程、仮止め工程）。この紫外線照射の強度および照射時間については、用いる接着材の種類や使用量、また所望とする硬化の程度に応じて適宜設定すればよいが、例えば照射の強度は、完全硬化強度の20％程度で照射すると好ましい。
【００５１】
次いで、鏡枠４の上方から、光学部材１の下脚部１ｆを鏡枠４の隔壁４ｃの嵌合部位に形成されているＤ溝４ｃ１に挿入することにより、光学部材１の水平方向の２軸の位置決めを行い、基板ＰＣの撮像素子２に、当接部１ａを当接させる。
そして、光学部材１の上側に、押圧部材７を載置した後、遮光板５を鏡枠４の上部４ｂに嵌合させ、遮光板５と鏡枠４とを接着剤Ｂ１で固着させる。
さらにフィルタ６を遮光板５の開口部５ａに取り付けて、接着剤Ｂ１で固着させる。
これらの撮像装置１０の構成部材の組み込み終了後、基板ＰＣと、鏡枠４との接着部位、この箇所における接着剤Ｂ１を、電熱ヒータ等の加熱装置を用いて加熱する。この加熱により、接着材Ｂ1を完全に硬化させて本止めする（第２の工程、本止め工程）。加熱後は、放置により冷却することで、接着材Ｂ1の硬化が完了する。
【００５２】
このように、基板ＰＣと鏡枠４との接着部位において、仮止め工程と、本止め工程とを別々に行い、仮止め工程と本止め工程との間で光学部材１や遮光板５等の組み込み工程を行うことにより、組立工程中、ある程度自由度をもって組み立てることができる。また、仮止めは紫外線により短時間で、硬化の程度を調節して行い、また組立終了後は、加熱により接着剤Ｂ１を強固に固着させることができる。
従って、組立工程における有る程度の自由度を確保しつつ、外枠部材を強固に固定することができる。さらに、外枠部材を基板に取り付ける際、接着材が完全に硬化するまで待つことなく、接着剤Ｂ１を紫外線によりある程度硬化させて仮止めした後、次の組立工程に移行することができ、加熱による本止め後は冷却時間を要しても、組立のサイクルタイムに与える影響が小さい。従って、撮像装置１０の製造のサイクルタイムを短縮できるので、生産性を向上させることが可能となるため好適である。
【００５３】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態では、撮像装置１０を、接着剤Ｂ２を用いて製造する方法について説明する。尚、撮像装置１０の構成部材は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
撮像素子２が取り付けられた基板ＰＣ上において、鏡枠４との接着部位に接着剤Ｂ２を塗布する。その後、第１の実施の形態と同様にして、鏡枠４の下部４ａを基板ＰＣの接着部位に当接させる。その後、基板ＰＣと鏡枠４との接着部位に紫外線を照射して、接着剤Ｂ２をやや硬化させ、鏡枠４の仮止めを行う（第１の工程、仮止め工程）。
【００５４】
仮止め工程後、第１の実施の形態と同様にして、鏡枠４内に光学部材１を組み込み、光学部材１の上側に押圧部材７を載置した後、遮光板５を鏡枠４の上部４ｂに固着させる。さらにフィルタ６を遮光板５の開口部５ａに取り付ける。
これらの撮像装置１０の構成部材の組み込み終了後、基板ＰＣと、鏡枠４との接着部位の空気孔を接着剤Ｂ２で完全に閉塞する。この状態で撮像装置１０を放置することにより、基板ＰＣと鏡枠４との接着部位の接着剤Ｂ２は、空気中の水分を吸収して硬化する。この硬化により鏡枠４が基板ＰＣに対して本止めされる（第２の工程、本止め工程）。
尚、接着剤Ｂ２の吸水硬化後、さらに固着を確実にするために、接着剤Ｂ２に紫外線を照射してもよい。
【００５５】
このように、仮止め工程と、本止め工程とで、基板ＰＣと鏡枠４とを固着させることにより、組立工程における有る程度の自由度を確保しつつ、外枠部材を強固に固定することができる。また、組立終了後は、さらに吸湿により接着剤Ｂ２を硬化させて、強固に固着させることができる。従って、接着剤Ｂ２を紫外線により、短時間で所望する程度に硬化させて仮止めした後、次の組立工程に移行することができるので、撮像装置１０の製造のサイクルタイムを短縮でき、生産性を向上させることが可能となるため好適である。
また、接着剤Ｂ２が吸湿することにより、鏡枠４の内側の空気中の水分が接着剤Ｂ２に取り込まれる。従って、鏡枠４内部が除湿され、撮像装置１０内で結露等が生じる可能性が低減されるので、撮像装置１０の故障等のトラブルを防止でき好ましい。また本止め工程で、吸湿にある程度時間を要しても、製造のサイクルタイムに与える影響が少ないので好適である。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態では、撮像装置１０を、接着剤Ｂ３を用いて製造する方法について説明する。尚、撮像装置１０の構成部材は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
撮像素子２が取り付けられた基板ＰＣ上において、鏡枠４との接着部位に、硬化剤または硬化促進剤を塗布する。硬化剤または硬化促進剤としては、接着剤Ｂ３の硬化を促進させる効果を持つ硬化剤または硬化促進剤を適宜選択し、基板ＰＣまたは鏡枠４の接着部位に塗布する。
【００５７】
その後、硬化剤または硬化促進剤を塗布した基板ＰＣ上に接着剤Ｂ３を塗布し、第１の実施の形態と同様にして、鏡枠４の下部４ａを基板ＰＣの接着部位に当接させる。この基板ＰＣまたは鏡枠４の接着部位には硬化剤または硬化促進剤が塗布されているので、接着剤Ｂ３は硬化が促されて、基板ＰＣと鏡枠４とが仮止めされる（第１の工程、仮止め工程）。
【００５８】
仮止め工程後、第１の実施の形態と同様にして、鏡枠４内に光学部材１を組み込み、光学部材１の上側に押圧部材７を載置した後、遮光板５を鏡枠４の上部４ｂに固着させる。さらにフィルタ６を遮光板５の開口部５ａに取り付ける。
これらの撮像装置１０の構成部材の組み込み終了後、基板ＰＣと鏡枠４との接着部位に紫外線を照射して、接着剤Ｂ３を完全に硬化させ、鏡枠４を基板ＰＣに対して本止めする（第２の工程、本止め工程）。
【００５９】
このように、仮止め工程と、本止め工程とで、基板ＰＣと鏡枠４とを固着させることにより組立工程における有る程度の自由度を確保しつつ、外枠部材を強固に固定することができる。また、組立終了後は、さらに紫外線により接着剤Ｂ３を硬化させて、強固に固着させることができる。従って、接着剤Ｂ３を硬化剤または硬化促進剤によりある程度硬化させて仮止めした後、次の組立工程に移行することができるので、撮像装置１０の製造のサイクルタイムを短縮でき、生産性を向上させることが可能となるため好適である。尚、第３の実施の形態においては、本止めは紫外線照射せずに放置してもよい。この場合でも、時間の経過により接着材を完全に硬化させることができる。
【００６０】
また、第１〜第３の実施の形態のように、複合硬化型の接着剤Ｂを用いることにより、硬化手段を適宜使い分けることで、接着剤を硬化させるタイミングをコントロールすることが容易となり好ましい。
【００６１】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、適宜変更・改良が可能であることは勿論である。例えば、凹凸部は、図９に示す規則的な凹凸部のほか、不規則な凹凸部を形成することにより表面積を大きくしてもよい。また、切欠部に形成する傾斜面の角度も、適宜設定変更可能である。
また、本実施の形態では、撮像素子２と基板ＰＣとの接続は、ワイヤＷにより行っているが、撮像素子２の内部に配線をはわせて、撮像素子２の背面（光電変換部２ａと反対側）又は側面より信号を取り出す構成も考えられる。かかる構成によれば、撮像素子２の周囲面を広く確保できると共に、配線を容易に行うことができる。
本実施の形態では、光学部材１の当接部１ｄを撮像素子２の上面に当接させているが、基板ＰＣと当接させてもよいし、或いは撮像素子２及び基板ＰＣの両方に当接させてもよい。
更に、本実施の形態では、撮像素子２をベアチップである構成としたが、その上面又は下面にガラス、フィルムなどの保護部材を張り付けることで、より丈夫な構成とすることも考えられる。また、基板ＰＣは、ハードなものに限らず、フレキシブルなものであってもよい。
本発明の撮像装置は、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、ＡＶ装置、テレビ、家庭電化製品など、種々のものに組み込むことが可能と考えられる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、外枠部材の側面から底面に向かって切欠部が形成されることにより、基板と外枠部材とを接着する接着剤が、外枠部材の切欠部においても外枠部材と接触するため接着面積が大きくなり、外枠部材と基板とを強固に固着させることができる。
また、外枠部材の底面を基板に当接させるようにして組み付けることにより、基板に対する外枠部材の高さのムラが生じることを防止できるので、組立作業が容易となる。
【００６３】
更に、切欠部を外枠部材の内側面および外側面から切り欠かれるように形成すれば、接着剤と外枠部材との接着面積をより大きくでき、外枠部材と基板との接着を一層強固にすることができる。
【００６４】
加えて、切欠部の傾斜面に凹凸部を形成すれば、接着剤と外枠部材との接着面積をさらに大きくすることができ、外枠部材と基板との接着をより一層強固にすることができる。
【００６５】
また、凹部および凸部の夫々が、外枠部材の底面から側面に向かう方向となるように形成すれば、基板と外枠部材とを接着させる際、凹凸部に気泡が形成されることを防止でき、外枠部材と基板とを、より大きい接着面積で固着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる光学部材の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる光学部材の下面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ部の要部の断面図である。
【図６】本発明にかかる撮像素子および基板の上面図である。
【図７】図１の撮像装置において、外枠部材と基板との接着の様子を示す断面図である。
【図８】本発明の撮像装置における他の例としての、外枠部材と基板との接着の様子を示す断面図である。
【図９】本発明の撮像装置におけるさらに他の例としての、外枠部材と基板との接着の様子を示す斜視図である。
【図１０】従来の撮像装置を示す断面図である。
【図１１】従来の撮像装置において、外枠部材と基板との接着の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１    光学部材
２    撮像素子
４    鏡枠（外枠部材）
４ａａ  底面
４ａｂ  切欠部（外側切欠部、内側切欠部）
４ａｃ  凹凸部
１０  撮像装置
ＰＣ    基板
Ｂ      接着剤（複合硬化型樹脂）
【図１】
0004096588.tif 000002
【図２】
0004096588.tif 000003
【図３】
0004096588.tif 000004
【図４】
0004096588.tif 000005
【図５】
0004096588.tif 000006
【図６】
0004096588.tif 000007
【図７】
0004096588.tif 000008
【図８】
0004096588.tif 000009
【図９】
0004096588.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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