(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品の保持用であるとともに固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路が実装される被装着部を内部に備えた立体回路基板として設けられた鏡筒であって、集積回路との接続用の実装用端子部と、外部との接続用で上記実装用端子部に電気的に接続されている外部電気接続端子とが回路として表面に形成されており、さらに光学部品の光軸方向に突出する突起部を上記被装着部に一体に具備して、集積回路に加えられる上記光軸方向の力によって変形して集積部品の上記光軸方向位置を変化させる上記突起部上に、別途固定部材で固定される上記集積部品との接続用の前記実装用端子部が配されていることを特徴とする鏡筒。
【請求項２】
光学部品の保持用であるとともに固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路が実装される被装着部を内部に備えた立体回路基板として設けられた鏡筒であって、集積回路との接続用の実装用端子部と、外部との接続用で上記実装用端子部に電気的に接続されている外部電気接続端子とが回路として表面に形成されており、さらに光学部品の光軸方向に変形可能な低弾性係数の低弾性層を上記被装着部に具備して、集積回路に加えられる上記光軸方向の力によって変形して集積部品の上記光軸方向位置を変化させる上記低弾性層の表面に、別途固定部材で固定される上記集積部品との接続用の前記実装用端子部が配されていることを特徴とする鏡筒。
【請求項３】
実装用端子部の端部が低弾性層上に位置していることを特徴とする請求項２記載の鏡筒。
【請求項４】
低弾性層は光軸方向に突出する突部として形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の鏡筒。
【請求項５】
実装用端子部の各端子は個別の突部上に位置していることを特徴とする請求項１または４記載の鏡筒。
【請求項６】
一端側から他端側にかけて順次内寸法が大きくなっていて、一端側に光学部品の保持部を、他端側に集積部品が実装される被装着部を備えて、光学部品及び集積部品が上記他端側から組み込まれるものとなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の鏡筒と、該鏡筒によって保持される光学部品と、固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路と、上記鏡筒の被装着部に装着された上記集積回路を上記光学部品の結像位置に固定する固定部材とからなることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
固定部材は鏡筒に装着されて集積回路を押さえ固定する押さえ枠であることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
光学部品はレンズであり且つ該レンズは鏡筒に一体成形されていることを特徴とする請求項７または８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】
本発明は固体撮像素子を使用する撮像装置のための鏡筒と、該鏡筒を用いた撮像装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用ビデオカメラや電子スチールカメラの撮像装置、あるいはノート型パソコンや携帯電話などに組み込み可能な撮像装置は、固体撮像素子と配線基板、鏡筒、レンズ、フィルター等の部品で構成されているが、特に小型化された撮像装置としては、特開平１０−４１４９２号公報、特開平１０−２２７９６２号公報、特開平１０−３２１８２７号公報、特開平１１−１４６２８４号公報等に示されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
撮像装置においては、レンズやフィルターといった光学部品と、固体撮像素子との位置関係を高精度に保たなくてはならないが、固体撮像素子や配線基板、鏡筒、レンズ、フィルター、取り付け部材等を組み立てて構成された上記のものは、固体撮像素子の実装位置のばらつきがレンズとの位置関係に大きく影響してしまい、ピントぼけなどの撮像精度の低下を招きやすいものであった。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは光学部品と固体撮像素子との位置関係を高精度に保つことができる鏡筒とこれを用いた撮像装置とを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明に係る鏡筒は、光学部品の保持用であるとともに固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路が実装される被装着部を内部に備えた立体回路基板として設けられた鏡筒であって、集積回路との接続用の実装用端子部と、外部との接続用で上記実装用端子部に電気的に接続されている外部電気接続端子とが回路として表面に形成されており、さらに光学部品の光軸方向に突出する突起部を上記被装着部に一体に具備して、集積回路に加えられる上記光軸方向の力によって変形して集積部品の上記光軸方向位置を変化させる上記突起部上に、別途固定部材で固定される上記集積部品との接続用の前記実装用端子部が配されていることに主たる特徴を有している。  また本発明に係る鏡筒は、光学部品の保持用であるとともに固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路が実装される被装着部を内部に備えた立体回路基板として設けられた鏡筒であって、集積回路との接続用の実装用端子部と、外部との接続用で上記実装用端子部に電気的に接続されている外部電気接続端子とが回路として表面に形成されており、さらに光学部品の光軸方向に変形可能な低弾性係数の低弾性層を上記被装着部に具備して、集積回路に加えられる上記光軸方向の力によって変形して集積部品の上記光軸方向位置を変化させる上記低弾性層の表面に、別途固定部材で固定される上記集積部品との接続用の前記実装用端子部が配されていることに他の特徴を有している。
【０００６】
低弾性層の表面に実装用端子部を配するにあたっては、実装用端子部の端部を低弾性層上に位置させておくとよい。上記低弾性層は光軸方向に突出する突部として形成しておくのも好ましい。
【０００７】
また、実装用端子部の各端子を個別の突部上に位置させておくとよい。
【０００８】
一端側から他端側にかけて順次内寸法が大きくなっていて、一端側に光学部品の保持部を、他端側に集積部品が実装される被装着部を備えて、光学部品及び集積部品が上記他端側から組み込まれるものであってもよい。
【０００９】
そして本発明に係る撮像装置は、上記の鏡筒と、該鏡筒によって保持される光学部品と、固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路と、上記鏡筒の被装着部に装着された上記集積回路を上記光学部品の結像位置に固定する固定部材とからなることに特徴を有している。
【００１０】
この時の固定部材は鏡筒に装着されて集積回路を押さえ固定する押さえ枠であったり、光学部品であるレンズが鏡筒に一体成形されたものを好適に用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、本発明に係る図１に示す鏡筒１は、ポリフタルアミド樹脂などの射出成形品上に銅スパッタリング法によって形成した銅薄膜に対して、レーザー加工を行うことで回路として必要な部分と不必要な部分とを分離し、電気めっきによって回路として必要な部分にのみメッキを施すことで立体的な電気的配線を施したＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ ＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＤｅｖｉｃｅ）と称される立体回路基板で形成されたもので、その内周側にレンズ２やフィルター３といった光学部品が装着される被装着部１２，１３を備える円筒部１０の一端に、矩形枠状で内部に固体撮像素子である集積回路４もしくは固体撮像素子を含む集積回路４が装着される被装着部１４を備えたもので、その被装着部１４には一端側が集積回路４に接続される実装用端子部５１、他端側が外部接続端子５２となっている立体的電気的配線５がめっきによって形成されている。
【００１２】
ここで、上記レンズ２は固体撮像素子に結像させるためのものであり、フィルター３は赤外線カットフィルター、水晶フィルターなどのローパスフィルターである。固体撮像素子である集積回路４にはＣＣＤやＣＭＯＳ等、任意の形態のものを用いることができるとともに、その出力の演算処理のための周辺回路を含むものであってもよい。外部から入光された光はレンズ２を介して集光されてフィルター３を通じて集積回路４である固体撮像素子上に結像する。
【００１３】
集積回路４はその電極パッド上に形成されているスタッドバンプ４０が実装用端子部５１に接続されるものであり、鏡筒１の被装着部１４の外面に位置する外部接続端子５２を介して映像信号を外部に出力する。
【００１４】
ここにおいて、集積回路４はレンズ４の光軸方向において鏡筒１への固定位置を可変とすることで、集積回路（固体撮像素子）４の電極パッド位置のばらつきを吸収してレンズ２に対する固体撮像素子の位置を所定の位置にセットすることができるようにしてある。
【００１５】
すなわち、鏡筒１の被装着部１４における上記集積回路４のスタッドバンプ４０を接続する部分には、図２に示すように突部１５を一体に形成して該突部１５上に実装用端子部５１を形成しており、集積回路４の実装に際して集積回路４に圧力を加えることで突部１５を弾性変形あるいは塑性変形させ、この状態で接着剤（アンダーフィル）９を注入して集積回路４を固定することで、レンズ２に対する集積回路４の光軸方向位置を定めるようにしており、上記加圧によるところの突部１５の変形量の制御により、集積回路４の光軸方向位置を調整することができるようにしている。なお、この加圧に際しては集積回路（固体撮像素子）４の撮像面がレンズ２の光軸に対して直交するように加圧するとともに、スタッドバンプ４０と実装用端子部５１とに所要の接触圧を十分に確保して接合する。半田付けや導電ペーストなどの加熱接合を不要化できるものである。
【００１６】
また、突部１５を設ける場合、集積回路４としてスタッドバンプ４０を形成していないものを用いて、その電極パッド（図６中の４１参照）を直接実装用端子部５１に接合することができることにもなる。
【００１７】
突部１５は図３(a)に示すように単一の突部１５上に複数の実装用端子部５１が形成されるものであっても、図３(b)に示すように各実装用端子部５１毎に一つの突部１５が存在する形態のものであってもよい。突部１５の大きさは、図３(b)に示す例のものに対して言えば、スタッドバンプ４０と同様の□１００μｍ程度が好ましく、また加圧力は突部１５一つあたり、０．５〜３Ｎ程度とするのが好ましい。
【００１８】
図４に他例を示す。立体回路基板である鏡筒１の弾性係数（ポリフタルアミド樹脂の場合、５〜１０ＧＰａ）よりも小さい弾性係数を有する部材、たとえば弾性係数が０．１〜１ＧＰａであるフッ素樹脂からなる低弾性材層６を実装用端子部５１の背後に位置する部分に配置することで、集積回路４の実装時の鏡筒１側の弾性変形ストロークを大きくとることができるようにしたものであり、レンズ２と集積回路４との光軸方向寸法の調整範囲をより広くすることができるとともに、端子接触圧力の安定化を図ることができる。低弾性材層６は鏡筒１への二次成形で形成したり、圧入で装着することができる。
【００１９】
この時、図５に示すように、めっき配線である実装用端子部５１を低弾性層６の途中までとすることで、実装用端子部５１が低弾性層６の弾性変形を阻害することがなくなるために、弾性変形がよりスムーズとなって接触圧が安定するとともに、実装用端子部５１の剥がれが生じにくくなって、信頼性が向上する。
【００２０】
図６に示すように、低弾性層６に突部１５を設けて、この突部１５上に実装用端子部１５を形成してもよいのはもちろんである。また、図６に示すように、低弾性層６にその変形分を吸収することができる逃げ部６０を設けておくと、低弾性層６の変形時にも図６(b)に示すように実装用端子部５１に及ぼす影響を少なくすることができる。
【００２１】
図７に別の例を示す。ここでは鏡筒１へのレンズ２や光学絞り７、フィルター３といった光学部品と、集積回路４とを鏡筒１の一端側から行うことができるように、その内寸法を一端側から他端側にかけて順次大きくしている。すべての部品を一方向から実装することができるために組立工数の削減を図ることができるものであり、また光学部品の密閉性や防塵性が向上する。この時、光学部品によって撮像光学系の寸法を規定してもよいが、鏡筒１によって光学系の位置関係を規定してもよく、この場合、光学絞り７を低弾性係数の材料で形成して、組立時に圧縮されることで寸法調節されるようにしてもよい。
【００２２】
集積回路４の鏡筒１への固定は、前述の接着剤９のほか、図８に示すように、鏡筒１に圧入や係合によって装着される押さえ部材８を用いて行ってもよい。組立性が向上するものであり、特に一方向から全部品を実装することができるようにしている場合、自動化が容易で生産性が大きく向上する。図中８０は弾性材料からなるスペーサである。
【００２３】
図９は、立体回路基板である鏡筒１にレンズ２を２回成形することで一体化したものを示している。レンズ２の実装を機械的な組み付けで行う場合に比して高精度に行うことができるとともに、鏡筒１の先端部の密閉性が向上する。なお、図９に示すものでは、鏡筒（立体回路基板）１にフィルタ３を実装した状態でレンズ金型に装填してレンズ２の射出成形を行うが、図１０に示すものでは、フィルター３をレンズ２の成形後に集積回路４と同方向から取り付けることができるようにしている。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る鏡筒は、鏡筒と一体に形成された突部もしくは低弾性層を利用して集積回路の被装着位置を上記光学部品の光軸方向において可変としていることから、レンズと集積回路との間に介在するのが鏡筒だけである上に、集積回路の位置の変更でレンズと集積回路との光軸方向の位置関係を適切に保つことができるものであり、このためにレンズと固体撮像素子である集積回路との位置関係を高精度に保つことができる。
【００２５】
特に低弾性係数の低弾性層を配しものでは、弾性変形ストロークを大きくとることができるために、位置調整範囲を広くすることができるとともに接触圧が安定して電気的接続信頼性が向上する。
【００２６】
特に実装用端子部の端部を低弾性層上に位置させておくと、実装用端子部が低弾性層の弾性変形を阻害することがなくなる上に、実装用端子部の剥がれを防ぐことができる。
【００２７】
低弾性層は光軸方向に突出する突部として形成しておくと、集積回路側にスタッドバンプを持たないものを用いることが可能となるとともに弾性変形ストロークを大きくとることができる。
【００２８】
また、実装用端子部の各端子を個別の突部上に位置させておくと、接触圧が安定して電気的信頼性をさらに向上させることができる。
【００２９】
さらに一端側から他端側にかけて順次内寸法が大きくなっていて、一端側に光学部品の保持部を、他端側に集積部品が実装される被装着部を備えて、光学部品及び集積部品が上記他端側から組み込まれるものとなっていると、全部品を他端側から組み付けることができるために、組立性の向上によるコストダウンを図ることができる上に、光学部品側の密閉性や防塵性を向上させることができる。
【００３０】
そして本発明に係る撮像装置においては、鏡筒と、該鏡筒によって保持される光学部品と、固体撮像素子である集積回路または固体撮像素子を含む集積回路と、上記鏡筒の被装着部に装着された上記集積回路を上記光学部品の結像位置に固定する固定部材とからなるために、集積回路の位置の変更でレンズと集積回路との光軸方向の位置関係を適切に保つことができるものであり、このためにレンズと固体撮像素子である集積回路との位置関係を高精度に保つことができる。
【００３１】
この時の固定部材が鏡筒に装着されて集積回路を押さえ固定する押さえ枠であると、接着剤による固定を行う場合に比して組立性が向上する。
【００３２】
光学部品はレンズであり且つ該レンズが鏡筒に一体成形されておれば、組立性の向上によるコストダウン及び光学部品側の密閉性の向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)は分解断面図、(b)は断面図である。
【図２】同上の動作を示すもので、(a)(b)(c)は断面図である。
【図３】突部の形状例を示すもので、(a)(b)は斜視図である。
【図４】他例の断面図である。
【図５】さらに他例の分解断面図である。
【図６】別の例を示すもので、(a)(b)は断面図である。
【図７】他例の断面図である。
【図８】さらに他例の断面図である。
【図９】別の例の断面図である。
【図１０】さらに別の例の断面図である。
【符号の説明】
１ 鏡筒
２ レンズ
４ 集積回路
【図１】
0003846158.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】
0003846158.tif 000008
【図８】
0003846158.tif 000009
【図９】
0003846158.tif 000010
【図１０】
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