JP2003283890A - 撮像装置および撮像装置の製造方法 - Google Patents
撮像装置および撮像装置の製造方法Info
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Abstract
き、また組み立てを好適に行うことが可能な、撮像装置
および撮像装置の製造方法を提供する。 【解決手段】撮像素子2を備えた基板PCと、撮像素子
2を掩蔽する鏡枠4と、撮像素子2に集光するための光
学部材1とを備える撮像装置10であって、基板PCと
鏡枠4との接着部位に、鏡枠4の側面から底面部4aa
に向かって所定の角度で切り欠かれた切欠部4abを形
成する。切欠部4abの傾斜面と底面部4aaとに接着
剤Bを塗布して鏡枠4と基板PCとを固着させる。接着
剤Bとしては、紫外線で硬化する性質と、熱、水分、硬
化剤または硬化促進剤により硬化する性質とを併せ持つ
複合硬化型の樹脂を使用する。鏡枠4は、基板PCに対
し、仮止め工程と、本止め工程との2段階で固着させ
る。仮止め工程と本止め工程との間に、基板PC上への
光学部材1や遮光板5、フィルタ6等を取り付けて撮像
装置10を組み立てる。
Description
像装置の製造方法に関する。
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1
00は、ガラスエポキシ製の基板PC上に、撮像素子1
10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。
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。
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。
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。
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。
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、撮像装置および撮像装置の製造方法を提供
することである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
と前記外枠部材とを接着する接着剤は、紫外線により硬
化する性質と、他の硬化手段により硬化する性質とを併
せ持つ複合硬化型の樹脂であることを特徴とする。この
撮像装置は、請求項7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。
り硬化する性質と、他の硬化手段により硬化する性質
と、により、接着剤を硬化させる工程を2段階に分けて
用いるこができる。即ち、撮像装置の組立工程時、基板
に接着剤で外枠部材を接着させた後、紫外線または他の
硬化手段のいずれか一方の手段により接着剤をある程度
硬化させてから、組立の続きを行い、さらに上記の他方
の手段で樹脂を完全に硬化させることで、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、組立終
了後は、さらに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。従って、外枠
部材を基板に取り付ける際、接着剤が完全に硬化するま
で待つことなく、接着剤を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。従って、
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。また、複合硬化型の接着剤を
用いることにより、複数の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。
記載のように、水分であってもよい。即ち、接着剤とし
て、水分で硬化する性質と、紫外線で硬化する性質とを
併せ持つ複合硬化型の接着剤を用いることが可能であ
る。この場合、接着剤が水分で硬化するので、撮像装置
内の湿気を吸収して硬化できることとなって、撮像装置
内を乾燥させることができる。
記載のように、熱であってもよい。即ち、接着剤とし
て、熱硬化性と、紫外線で硬化する性質とを併せ持つ複
合硬化型の接着剤を用いることが可能である。この場
合、接着剤が熱により硬化するので、接着剤に熱を加え
て硬化させると同時に撮像装置内を乾燥させることがで
きる。
0に記載のように、硬化剤及び/または硬化促進剤であ
ってもよい。即ち、硬化剤及び/または硬化促進剤で硬
化する性質と、紫外線で硬化する性質とを併せ持つ複合
硬化型の接着剤を用いることが可能である。
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、を備える撮像装置の製造方法であっ
て、前記基板と前記外枠部材とを接着する接着剤は、紫
外線により硬化する性質と、他の硬化手段により硬化す
る性質と、を併せ持つ複合硬化型の樹脂であり、前記基
板または前記外枠部材の接着部位に、前記樹脂を塗布し
た後、前記基板と前記外枠部材とを当接させる工程と、
前記紫外線により、前記接着部位に塗布された樹脂を硬
化させる第1の硬化工程と、前記他の硬化手段により、
前記接着部位に塗布された前記樹脂を硬化させる第2の
硬化工程と、を備え、前記第1の硬化工程と前記第2の
硬化工程とを別々に行うことを特徴とする。
の製造方法に、基板または外枠部材の接着部位に、樹脂
を塗布した後、基板と外枠部材とを当接させる工程と、
紫外線により、接着部位に塗布された樹脂を硬化させる
第1の硬化工程と、他の硬化手段により樹脂を硬化させ
る第2の硬化工程とを備える。この第1の硬化工程と前
記第2の硬化工程とのいずれか一方を先に実施し、他方
を後に実施するように、別々に行うことで、外枠部材を
基板に固着させる際の仮止めと本止めとに分けて接着さ
せることができる。それによって、外枠部材取付後の製
造工程における自由度が高くなることとなって、好適に
撮像装置を製造することができる。また、外枠部材を基
板に取り付ける際、接着剤が完全に硬化するまで待つこ
となく、接着剤を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。従って、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。さらに、複合硬化型の接着剤を用いる
ことにより、複数の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。
よる第1の硬化工程を仮止め工程とし、他の硬化手段に
よる第2の硬化工程を本止め工程としてもよい。即ち、
紫外線の照射では、紫外線の強度を変えることで接着材
の硬化の程度を調節できるので、好適に仮止めできる。
また、紫外線は比較的短時間で接着材を硬化させること
ができるので、組立のサイクルタイムに与える影響が小
さいため好ましい。また、組立工程後の接着材の本止め
において、熱による硬化手段を使用する場合の冷却時間
が必要となり、水分で硬化させる場合には吸水時間を要
し、また硬化剤及び/または硬化促進剤を使用する場合
でも所定の硬化時間を要するが、組立後であるので組立
のサイクルタイムに与える影響が小さく、また組立後
に、徐々に、且つ確実に接着剤を硬化させることができ
るので好ましい。
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。
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1
a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。
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。
状態を、図7に示す。図7(a)に示すように、基板P
C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P
C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。
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。
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。
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4a
b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。
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。
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N
o.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P
Cと鏡枠4との固着方法の詳細については後述する。
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1
fに対応したD溝4c1が設けられており、このD溝4
c1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。
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1
0は、防塵、防湿の構造を有する。
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。
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。
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1
d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。
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1
d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。
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。
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。
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。
サ、抵抗、ダイオード等であり、図1において、基板P
C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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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P
C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。
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。
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。
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B
1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。
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。
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。
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)。
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。
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1
0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B
2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。
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。
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)。
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)。
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1
0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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
を2段階に分けて用いるこができるので、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、複合硬化型の接着剤を用
いることにより、複数の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。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、接着剤を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。従って、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。また、本発明によれば、第
1の硬化工程と前記第2の硬化工程とのいずれか一方を
先に実施し、他方を後に実施するように、別々に行うこ
とで、外枠部材を基板に固着させる際の仮止めと本止め
とに分けて接着させることができる。それによって、外
枠部材取付後の製造工程における自由度が高くなること
となって、好適に撮像装置を製造することができる。加
えて紫外線照射により仮止めすれば、短時間で所望の程
度に接着材を硬化させることができるので、製造のサイ
クルタイムに与える影響が小さく、また好適に仮止めで
きる。
示す断面図である。
斜視図である。
斜視図である。
下面図である。
ある。
接着の様子を示す断面図である。
枠部材と基板との接着の様子を示す断面図である。
の、外枠部材と基板との接着の様子を示す斜視図であ
る。
の接着の様子を示す断面図である。
Claims (12)
- 【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。 - 【請求項6】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、 前記基板と前記外枠部材とを接着する接着剤は、紫外線
により硬化する性質と、他の硬化手段により硬化する性
質とを併せ持つ複合硬化型の樹脂であることを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項7】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6に記載の
撮像装置。 - 【請求項8】前記他の硬化手段は、水分であることを特
徴とする請求項6または7に記載の撮像装置。 - 【請求項9】前記他の硬化手段は、熱であることを特徴
とする請求項6または7に記載の撮像装置。 - 【請求項10】前記他の硬化手段は、硬化剤及び/また
は硬化促進剤であることを特徴とする請求項6または7
に記載の撮像装置。 - 【請求項11】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、 を備える撮像装置の製造方法であって、 前記基板と前記外枠部材とを接着する接着剤は、紫外線
により硬化する性質と、他の硬化手段により硬化する性
質と、を併せ持つ複合硬化型の樹脂であり、 前記基板または前記外枠部材の接着部位に、前記樹脂を
塗布した後、前記基板と前記外枠部材とを当接させる工
程と、 前記紫外線により、前記接着部位に塗布された樹脂を硬
化させる第1の硬化工程と、 前記他の硬化手段により、前記接着部位に塗布された前
記樹脂を硬化させる第2の硬化工程と、 を備え、 前記第1の硬化工程と前記第2の硬化工程とを別々に行
うことを特徴とする撮像装置の製造方法。 - 【請求項12】前記第1の硬化工程は、仮止め工程であ
り、前記第2の硬化工程は本止め工程であることを特徴
とする請求項11に記載の撮像装置の製造方法。
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