(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とを備えた撮像装置であって、前記レンズホルダと収納容器との枠体周辺部にそれぞれ段差が設けられており、前記段差に光学的位置決め基準面と、接着面とが形成されている撮像装置。
【請求項２】
光学的位置決め基準面がレンズホルダと収納容器の段差のそれぞれ内側面に設けられ、接着面が前記段差のそれぞれ外側面に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
光学的位置決め基準面がレンズホルダと収納容器の段差のそれぞれ外側面に設けられ、接着面が前記段差のそれぞれ内側面に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とを備えた撮像装置であって、前記レンズホルダの枠体周辺部に設けられた凸部または凹部、および前記収納容器の枠体周辺部に設けられた凹部または凸部にそれぞれ光学的位置合わせ基準面と接着面とが形成されている撮像装置。
【請求項５】
凸部の先端と凹部の底面との接触面が光学的位置決め基準面を形成し、前記凸部の低い面と前記凹部の高い面との間隙が接着面を形成している請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
凸部の低い面と凹部の高い面との接触面が光学的位置決め基準面を形成し、前記凸部の先端部と前記凹部の底面との間隙が接着面を形成している請求項４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、デスクトップ型またはノート型パソコンや携帯電話などに搭載可能な軽量、かつ小型、薄型化された撮像装置、特に固体撮像素子および駆動回路、信号処理回路、制御回路などからなる周辺回路素子とレンズ、絞り等の光学系とを一体化した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、民生用のビデオカメラにおいて、忠実な色彩の再現性や微細なディテールの表現など高画質に関する要求とともに持ち運びに便利な小型化、薄型化、軽量化等に関する要求が高まってきている。このような要求に応えるために固体撮像素子およびその周辺回路素子を含んで撮像装置を小型化、薄型化する技術開発が盛んに行われている。
【０００３】
図６は小型化された従来の撮像装置の要部断面図であり、図において、１はセラミックパッケージの内部に固体撮像素子（以下、ＣＣＤチップという）が搭載されている固体撮像装置（以下ＣＣＤという）で第１のプリント基板２上に実装されている。また第１のプリント基板２上には抵抗やコンデンサなどの回路部品３も実装されており、ＣＣＤ１と電気的に接続されている。４は第１のプリント基板２とフレキシブルケーブル５によって電気的に接続されている第２のプリント基板であって、その上面にはＣＣＤ１の駆動回路部や信号処理回路部を構成する各周辺回路素子６および抵抗やコンデンサなどの回路部品７が実装されている。第２のプリント基板４はフレキシブルケーブル５によって自在に折り曲げることが可能であり、撮像装置の占める面積の削減に効果がある。
【０００４】
図に示すように従来の撮像装置は２枚のプリント基板２、４を用い、第１のプリント基板２にはセラミックパッケージなどに搭載された固体撮像装置１と回路部品３を実装し、第２のプリント基板４に周辺回路素子６や同じく回路部品７を実装している。これらのプリント基板の寸法は約４ｃｍ角で、２枚のプリント基板を重ね合わせた高さは１ｃｍ程度である。
【０００５】
また８はＣＣＤ１にかぶせるように設けられたレンズホルダであって、ＣＣＤ１の中心に位置する箇所にレンズ９が固定されている。１０は小さな直径を有する絞りおよび光学フィルタがその中心部に設けられている撮像装置のケースである。
【０００６】
このような撮像装置はビデオカメラや電子スチルカメラの撮像部またはノート型パソコンや携帯電話等の情報端末機用としてますますその用途を拡大しつつあるが、これら携帯用の電子機器の小型軽量化が限りなく進展している反面、備えるべき機能としては多機能化が要求され、したがってこれら電子機器の構成部品のさらなる小型化、軽量化、薄型化はもはや必須の条件となってきている。
【０００７】
これらの要求に応えるため、発明者らは図７に示すような小型化、薄型化された新しいワンパッケージモジュールタイプの撮像装置を先に提案した。
【０００８】
この撮像装置は図７に示すように、収納容器１１の内部にはＣＣＤチップ１２とそのＣＣＤチップ１２に近接して半導体チップよりなる周辺回路素子１３が搭載されており、いずれも金線等のワイヤリード１４によって収納容器１１の底面に形成されている配線群（図示せず）にボンディングされている。その配線群の端子は同じくワイヤリード１４によって収納容器１１の外部に導出されているピンリード１５に接続されている。このように構成された収納容器１１はその上面にレンズホルダ１６を接着することにより、その内部は気密封止されている。
【０００９】
またレンズホルダ１６にはＣＣＤチップ１２の丁度上面に位置する部分にピンホールレンズを構成する光学絞り１７とレンズ１８が設けられている。
【００１０】
つぎにこの収納容器１１を載置した基板１９の反対面にその他の周辺部品等２０が実装されて撮像装置が完成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図７に見られるように、レンズホルダ１６と収納容器１１とは収納容器１１の枠周辺部の上面に塗布された接着剤２１ａ、２１ｂによって取り付けられており、接着剤が図に見られるように厚い部分２１ａと薄い部分２１ｂのように不均一な厚さで塗布された場合、レンズホルダ１６が偏って装着される恐れが生じ、したがってＣＣＤチップ１２の受光面とレンズ１８との光軸が一致しないという課題を生じる。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、ワンパッケージカメラモジュールを組み立てる際に気密封止と光学的な位置合わせを同時に、かつ確実に行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とから構成される撮像装置において、レンズホルダと収納容器の枠体周辺部にそれぞれ段差を設け、その段差に光学的位置決め基準面と、接着面とをそれぞれ形成したものであり、光学的位置決め基準面において光学系を有するレンズホルダとＣＣＤチップ等を搭載する収納容器とを位置決めすることができるため、従来のように接着剤の塗布不良による光軸の狂い等の発生しない高品質の撮像装置を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とを備えた撮像装置であって、レンズホルダと収納容器の枠体周辺部にそれぞれ段差が設けられており、その段差に光学的位置決め基準面と、接着面とを形成したものであり、撮像装置を構成するレンズホルダと収納容器の気密封止のための接着部と、光学系を形成するレンズホルダと受光部および信号処理系を構成する収納容器との光学的位置合わせを行う基準面とが別個に設けられていることにより、極めて容易に、かつ確実に気密封止と光学的位置決めを同時に行うことができ、高精度の撮像装置を得ることができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の撮像装置に関し、光学的位置決め基準面がレンズホルダと収納容器の段差のそれぞれ内側面に設けられ、接着面が段差のそれぞれ外側面に設けられているものであり、接着剤が過剰に塗布された場合でも撮像装置の内部に流入してＣＣＤチップ等を汚染することがない。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載の撮像装置に関し、光学的位置決め基準面がレンズホルダと収納容器の段差のそれぞれ外側面に設けられ、接着面が前記段差のそれぞれ内側面に設けられているものであり、接着剤が外気に晒されることを避けることができるため、大きな接着力を保持することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、光学絞りおよびレンズを備えたレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とを備える撮像装置であって、レンズホルダの枠体周辺部に設けられた凸部または凹部、および収納容器の枠体周辺部に設けられた凹部または凸部にそれぞれ光学的位置合わせ基準面と接着面とを形成したものであり、両枠体のそれぞれ凸部と凹部とが互いに嵌合しているために強力な接合力と高い信頼性において光学的位置合わせを行うことができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４記載の撮像装置に関し、凸部の先端と凹部の底面との接触面が光学的位置決め基準面を形成し、凸部の低い面と凹部の高い面との間隙が接着面を形成しているものであり、接着面を枠体の外側面と内側面の両側に設けることができ、接着力を向上させることができるために耐振性を必要とする機器に搭載する撮像装置に用いることができる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４記載の撮像装置に関し、凸部の低い面と凹部の高い面との接触面が光学的位置合わせ基準面を形成し、凸部の先端部と凹部の底面との間隙が接着面を形成しているものであり、請求項５に記載の発明と同様な作用、効果を得ることができる。
【００２０】
つぎに本発明の一実施の形態における撮像装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明に関わる撮像装置の基本的な構成は発明者らが先に提案した図７に示す撮像装置と類似しているため、図７と同一部分には同一番号を用い、相違する点について説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における撮像装置の構造を示すものであり、図において１１はＣＣＤチップ１２や周辺回路素子１３が搭載された収納容器、１６は撮像装置が組み立てられたとき、ＣＣＤチップ１２の上面に位置する部分に光学絞り１７とレンズ１８を有するレンズホルダである。本発明が特徴とする構造は上記レンズホルダ１６と収納容器１１の周辺枠部の構造にあり、図１に見られるようにレンズホルダ１６の周辺枠部には内側部に突出部１６ａと外側部に底面部１６ｂとが形成された段差が設けられており、収納容器１１の周辺枠部には内側部に底面部１１ａと外側部に突出部１１ｂとが形成された段差が設けられている。
【００２２】
図２はこの図１における周辺枠部の構造を拡大して示したものであり、レンズホルダ１６と収納容器１１とを組み合わせたとき、レンズホルダ１６の周辺枠部の突出部１６ａと収納容器１１の周辺枠部の底面部１１ａとは機械的に密着しており、この突出部１６ａと底面部１１ａの面は機械的に精密に形成されているためにレンズホルダ１６と収納容器１１との光学的位置決めのための基準面として用いることができる。またレンズホルダ１６の周辺枠部の底面部１６ｂと収納容器１１の周辺枠部の突出部１１ｂとの間には間隙Ｄが生じており、接着剤２２はこの間隙Ｄ内に充填されてレンズホルダ１６と収納容器１１とを気密に封止することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
つぎに本発明の第２の実施の形態における撮像装置について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態における撮像装置の構造を示すものであり、本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点はレンズホルダ３６と収納容器３１とのそれぞれ周辺枠部の段差の構造にある。すなわちレンズホルダ３６と収納容器３１とを組み合わせたとき、レンズホルダ３６の周辺枠部の外側部に設けられた底面部３６ｂと収納容器３１の周辺枠部の外側部に設けられた突出部３１ｂとが機械的に密着して光学的位置決めのための基準面となり、レンズホルダ３６の周辺枠部の内側部に設けられた突出部３６ａと収納容器３１の周辺枠部の内側部に設けられた底面部３１ａとの間に生じた間隙Ｄに接着剤３２が充填される。
【００２４】
なお、本発明の第１および第２の実施の形態における撮像装置のレンズホルダおよび収納容器の周辺枠部の段差の組み合わせにおいて、図２および図３には示していないが、それぞれ段差の組み合わせ部分の摺動部１７、３７にクリアランスを設けておき、レンズホルダと収納容器との水平方向の光学的位置合わせに利用することも可能である。
【００２５】
（実施の形態３）
つぎに本発明の第３の実施の形態における撮像装置について説明する。図４は本発明の第３の実施の形態における撮像装置の構造を示すものであり、本実施の形態が第１および第２の実施の形態と異なる点はレンズホルダ４６と収納容器４１とのそれぞれ周辺枠部の構造にある。すなわちレンズホルダ４６の周辺枠部にはその上面に凸部４７を設け、収納容器４１の周辺枠部にはその上面に凹部４８を設け、さらにその凸部４７の高さＨと凹部４８の深さＬとの関係をＨ＞Ｌとしてある。したがってレンズホルダ４６と収納容器４１とを組み合わせたとき凸部４７の先端と凹部４８の底面とは機械的に密着しレンズホルダ４６と収納容器４１との光学的位置決めの基準面となる。またＨ＞Ｌの関係から必然的に凸部４７の両側にある低い面４６ａと凹部４８の両側にある高い面４１ａとの間には間隙Ｄが生じ、接着剤はこの間隙Ｄ内に充填され、レンズホルダ４６と収納容器４１とを気密封止できる。
【００２６】
（実施の形態４）
つぎに本発明の第４の実施の形態における撮像装置について説明する。図５は本発明の第４の実施の形態における撮像装置の構造を示すものであり、本実施の形態が第３の実施の形態と異なる点は第３の実施の形態におけるレンズホルダの周辺枠部に設けられた凸部の高さＨと収納容器の周辺枠部に設けられた凹部の深さＬとの関係にあり、本実施の形態におけるレンズホルダ５６の周辺枠部に設けられた凸部５７の高さＨと収納容器５１の周辺枠部に設けられた凹部５８の深さＬとの関係をＨ＜Ｌとした点である。
【００２７】
したがって光学的位置決めの基準面はレンズホルダ５６の周辺枠部に設けられた凸部５７の両側部の低い面５６ａと収納容器５１の周辺枠部に設けられた凹部５８の両側部にある高い面５１ａとの接触面となっている。また接着剤によるレンズホルダ５６と収納容器５１との気密封止はＨ＜Ｌの関係によって生じたレンズホルダ５６の周辺枠部の凸部５７の先端部と収納容器５１の周辺枠部の凹部５８の底面との間の間隙Ｄに接着剤を充填することによって行われる。
【００２８】
なお、本発明の第３および第４の実施の形態においてもレンズホルダと収納容器との水平方向の光学的位置合わせのために、レンズホルダと収納容器との組立時の摺動部４９、５９に若干のクリアランスを設けておくことは可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記実施の形態より明らかなように、光学絞りおよびレンズを有するレンズホルダと固体撮像素子および周辺回路素子を搭載した収納容器とから構成される撮像装置のレンズホルダと収納容器の枠体周辺部にそれぞれ段差を設け、その段差に光学的位置決め基準面と、接着面とをそれぞれ別個に形成することにより、光学的位置決め基準面において光学系を備えるレンズホルダとＣＣＤチップ等を搭載する収納容器とを光学的に精度良く位置決めすることができるため、従来のように接着剤の塗布不良による光軸の狂い等が発生することがなく、極めて高品質の撮像装置を歩留まり良く得ることができる。
【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の断面図
【図２】同撮像装置のレンズホルダと収納容器との組み合わせ構造を示す部分拡大断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態における撮像装置の組み合わせ構造を示す部分拡大断面図
【図４】同第３の実施の形態における撮像装置の組み合わせ構造を示す部分拡大断面図
【図５】同第４の実施の形態における撮像装置の組み合わせ構造を示す部分拡大断面図
【図６】従来の撮像装置の断面図
【図７】他の従来の撮像装置の断面図
【符号の説明】
１１  収納容器
１１ａ  底面部（光学的位置決め基準面）
１１ｂ  突出部（接着面）
１２  ＣＣＤチップ（固体撮像素子）
１３  周辺回路素子
１６  レンズホルダ
１６ａ  突出部（光学的位置決め基準面）
１６ｂ  底面部（接着面）
１７  光学絞り
１８  レンズ
【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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