KR100779119B1 - 광학장치용 모듈, 광로획정기, 및 광학장치용 모듈의제조방법 - Google Patents

광학장치용 모듈, 광로획정기, 및 광학장치용 모듈의제조방법 Download PDF

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Abstract

고체 촬상 소자(2), 투광성 커버(6), DSP(8), 및 배선기판(7) 등이 합성수지로 성형된 밀봉부(14)에 의해 밀봉되어 촬상부(1)에 고정된다. 이 때, 투광성 커버(6)의 일부가 밀봉부(14)로부터 노출된다. 이 노출부분에 광로획정기(20)의 경통(22)의 하단면이 접촉한 상태에서 광로획정기(20)와 밀봉부(14)로 밀봉된 촬상부(1)가 후크부(16)와 후크 맞물림부(28)의 맞물림에 의해 고정적으로 결합된다. 결국, 고체 촬상 소자(2)가 배치되는 기판에 편향 또는 비틀어짐이 발생될 경우에도 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)에 대한 렌즈(21)의 위치 결정 정밀도가 나빠지지 않는다.
광학장치용 모듈, 광로획정기

Description

광학장치용 모듈, 광로획정기, 및 광학장치용 모듈의 제조방법{OPTICAL DEVICE MODULE, OPTICAL PATH FIXING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL DEVICE MODULE}
도1은 촬상부와 광로획정기가 고정적으로 결합되지 않은 상태의 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도2는 촬상부와 광로획정기가 고정적으로 결합된 상태의 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서 고체 촬상 소자를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도4는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도5는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 외관을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도6은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서 광로획정기의 유지체의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도7은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도9는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도10은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도11은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도12는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 디지털 비디오 카메라, 카메라 부착 휴대전화, 및 디지털 카메라 등에 갖추어져 피사체를 촬상하기 위한 고체 촬상 소자를 구비한 광학장치용 모듈에 관한 것이고, 또 이러한 광학장치용 모듈에 갖추어져 고체 촬상 소자로의 광로를 획정하는 광로획정기에 관한 것으로서, 더욱이, 상기한 바와 같은 광학장치용 모듈의 제조방법에 관한 것이다.
디지털 카메라 또는 카메라 부착 휴대전화에 사용되는 고체 촬상 소자는 촬 상되는 피사체의 화상을 캡쳐하는데 사용되고, 렌즈, 적외선(IR) 차광재, 및 촬상 소자에 의해 캡쳐된 화상으로부터 변환된 전기 신호를 처리하는 신호 처리 장치 등과 일체화된 광학장치용 모듈로서 제공된다. 최근, 광학장치용 모듈이 갖추어진 디지털 카메라 또는 카메라 부착 휴대전화 등은 소형화가 요구되고 있다. 소형화의 요구에 따라, 또는 소형화를 주도하도록 하여 광학장치용 모듈도 소형화가 진행되고 있다.
광학장치용 모듈에서는, 고체 촬상 소자의 유효촬상면의 광학적 중심과 렌즈의 광학적 중심이 일치해야 하고, 촬상면으로 된 평면과 렌즈의 광축이 직교해야 한다. 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 나쁜 경우, 핀트가 맞지 않거나 고체 촬상 소자가 캡쳐해야할 화상이 어두워지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 종래에는 핀트를 조정하기 위한 조정기구를 미리 내장함으로써 종래의 광학장치용 모듈을 조립한 후에 핀트 조정이 이루어졌다. 그러나, 조립공정에 있어서만 사용되는 조정기구가 내장되어 있는 것은 광학장치용 모듈의 소형화에 방해가 된다. 이러한 문제를 감안하여, 이하와 같은 종래 기술이 제안되어 있다.
일본 특허공개 제2003-110946호 공보에는 회로기판상에 고체 촬상 소자가 접착되고, IR 필터를 유지하는 하우징이 고체 촬상 소자를 커버하도록 회로기판상에 접착되며, 렌즈를 유지하는 홀더(holder)가 하우징에 고정되는 구조의 촬상 소자 모듈 패키지가 제안되어 있다. 이러한 종래 기술에 있어서, 홀더 및 하우징을 압입에 의해 고정함으로써 조립공정이 간략화된다.
또한, 일본 특허공개 제2004-297282호 공보에는 촬상 소자가 고정된 패키지 상에 렌즈 및 광학필터를 유지하는 유지체가 접착제로 고정되는 구조의 카메라 모듈이 제안되어 있다. 이 종래기술에서는 용제가 휘발됨으로써 경화되는 휘발 경화형 접착제 및 자외선이 조사됨으로써 경화되는 자외선 경화형 접착제의 2종류의 접착제를 이용하여 접착이 행하여지고, 가접착 후에 렌즈의 위치 조정이 행하여진다. 렌즈의 위치가 조정된 후에 자외선이 조사됨으로써 접착제가 경화되어 고정된다. 이 종래기술에 있어서는 접착후에 위치를 조정할 수 있으므로 렌즈의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 일본 특허공개 제2004-301938호 공보에는 배선기판에 고체 촬상 소자로 출력되는 신호를 처리하는 신호 처리 장치가 접착되고, 신호 초리 장치상에 고체 촬상 소자가 접착되며, 고체 촬상 소자의 표면에 투광성 커버가 접착되고, 또한, 렌즈를 유지하는 렌즈 유지 도구가 투광성 커버에 접착되는 구성의 광학장치용 모듈이 제안되어 있다. 이 종래기술에서는 렌즈 유지 도구가 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 커버에 접착되기 때문에 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
그러나, 일본 특허공개 제2003-110946호 공보에 기재된 촬상 소자 모듈 패키지는 회로기판상에 접착된 하우징에 렌즈를 유지하는 홀더가 고정되는 구성을 채용하고 있다. 따라서, 회로기판의 제조상 편차 및 하우징의 제조상 편차에 기인하여 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 나쁘다는 문제가 있다.
또한, 일본 특허공개 제2004-297282호 공보에 기재된 카메라 모듈은 렌즈를 유지하는 유지체가 패키지에 접착되는 구성을 채용하고 있다. 따라서, 패키지의 제 조상의 편차에 의해 패키지가 접착의 기준면을 이루는 패키지의 평면에서 편향 또는 비틀어짐이 발생할 경우, 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 나빠진다는 문제가 있다.
일본 특허공개 제2004-301938호 공보에 기재된 광학장치용 모듈은 고체 촬상 소자상에 접착된 투광성 커버에 렌즈 유지 도구가 접착되는 구성을 채용하고 있다. 따라서, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버의 접착이 시트 형태 접착제에 의해 행하여지므로, 투광성 커버는 고체 촬상 소자에 고정밀도로 접착될 수 있기 때문에 고체 촬상 소자에 대한 렌즈의 위치 결정 정밀도가 높다. 그러나, 종래기술에서는, 기판상에 신호 처리 장치, 고체 촬상 소자, 및 투광성 커버가 중첩적으로 배치되어, 투광성 커버에 렌즈 유지 도구가 접착되기 때문에 렌즈 유지 도구에 가해지는 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 신호 처리 장치 등이 파손될 우려가 있다.
또한, 각각의 종래기술에 있어서도 렌즈를 유지하는 렌즈 유지 도구가 투광성 커버 또는 기판 등에 접착제를 사용하여 접착되어 있다. 그러나, 접착제를 코팅할 때 접착제의 두께를 균일하게 하는 것은 어렵다. 따라서, 렌즈 유지 도구가 투광성 커버에 접착될 때에 접착 부분이 투광성 커버의 상면 즉, 렌즈의 반경방향과 평행하기 때문에 접착제가 과잉으로 코팅되는 경우에는 여분의 접착제가 밀려나와서 광로를 차단할 가능성이 있다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 커버에 광로획정기의 광학부재(렌즈)를 유지하는 유지체를 접촉시킨 상태에서 고정함으로써 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정 정밀도를 높일 수 있고, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 합성수지에 의해 밀봉함으로써 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배선 기판 및 신호 처리 장치를 고체 촬상 소자 및 투광성 커버와 함께 합성수지로 밀봉하여 고정함으로써 신호 처리 장치를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있고, 한층 더 충격에 강한 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 촬상부에 후크부(hook portion)를 설치하고, 광로획정기에는 후크부와 결합하는 후크 맞물림부를 설치함으로써 후크부와 후크 맞물림부를 맞물리게 하는 것만으로 용이하고 확실하게 촬상부와 광로획정기를 고정적으로 결합할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 촬상부와 광로획정기를 고정적으로 결합하기 위한 후크부가 촬상부를 구성하는 요소를 밀봉하기 위한 합성수지와 일체로 형성됨으로써 후크부를 용이하게 형성할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 관계를 일의적으로 결정하는 위치 결정 부재를 유지체에 구비시킴으로써 제조공정에 있어서 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 촬상부내의 합성수지로부터 부분적으로 노출된 판 형상 투광성 커버의 한쪽면에 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체를 접촉시켰 을 경우, 투광성 커버의 측면의 적어도 두 부분에서 후크 형상의 위치 결정 부재를 구비시킴으로써 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버의 위치 관계가 일의적으로 결정되도록 하고, 제조공정에 있어서 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광학부재를 유지하는 유지체에 고정된 탄성체 및 이 탄성체를 지지하는 지지부를 광로획정기에 구비시킴으로써 촬상부에 광로획정기가 고정적으로 결합되는 경우, 탄성체가 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 가압하도록 하여, 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 견고하게 고정시킬 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성체가 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하도록 지지부로 탄성체를 지지시킴으로써 제조공정에 있어서 촬상부에 광로획정기를 고정적으로 결합할 경우, 광학부재를 유지하는 유지체의 투광성 커버에 대한 위치 결정이 용이한 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광로획정기가 촬상부에 고정적으로 결합되는 경우, 광학부재를 유지하는 유지체가 합성수지에 의해 형성된 밀봉부와 접촉하지 않고, 투광성 커버에만 접촉하도록 구성함으로써 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 대하여 확실하게 위치 결정할 수 있는 광학장치용 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광학부재에 대하여 광로가 획정되어야 할 대상물에 대한 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 관계를 일정하게 결정하는 위치 결정 부재를 유지체에 구비시킴으로써 제조공정에 있어서 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 결정이 용이한 광로획정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광학부재를 유지하는 유지체에 고정된 탄성체 및 이 탄성체를 지지하는 지지부를 구비하고, 위치 결정이 행하여진 대상물에 대하여 탄성체에서 광학부재를 유지하는 유지체를 가압시킴으로써 광학부재를 유지하는 유지체를 대상물에 고정적으로 결합할 수 있는 광로획정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성체가 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 지지부로 탄성체를 지지시킴으로써 제조공정에 있어서 대상물에 광로획정기가 고정적으로 결합될 때 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 결정이 용이한 광로획정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 합성수지에 의해 밀봉하는 밀봉공정을 구비함으로써 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 외부의 충격으로부터 용이하게 보호함과 아울러, 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버를 접촉시킨 상태에서 광로획정기를 촬상부에 고정적으로 결합하는 공정을 구비함으로써 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정을 높은 정밀도로 행하면서 광로획정기를 촬상부에 고정적으로 결합할 수 있는 광학장치용 모듈의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밀봉공정에 있어서, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버와 함께 배선기판 및 신호 처리 장치도 합성수지에 의해 밀봉함으로써 한층 더 제조공정을 간단하게 할 수 있음과 아울러, 충격에 의해 신호 처리 장치가 파손될 우려가 없는 광학장치용 모듈을 제조할 수 있는 광학장치용 모듈의 제조방법을 제공 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밀봉공정에 있어서, 광로획정기를 촬상부에 고정적으로 결합하기 위한 후크부를 촬상부내의 합성수지에 의해 일체로 형성함으로써 광로획정기 및 촬상부의 결합이 용이한 광학장치용 모듈의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향하여 배치되는 투광성 커버 및 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 커버를 접착하는 접착부를 갖는 촬상부; 광학부재 및 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 갖고, 상기 광학부재와 상기 촬상면 사이의 광로를 획정하는 광로획정기; 및 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 결합수단을 포함하고: 상기 촬상부는 상기 투광성 커버의 일부 또는 전부를 노출시킨 상태에서 상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버가 합성수지에 의해 밀봉된 밀봉부를 구비하고, 상기 결합수단은 상기 투광성 커버의 상기 밀봉부로부터의 노출 부분에 상기 유지체가 접촉한 상태에서 상기 광로획정기가 상기 촬상부에 대하여 위치 결정되도록 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 고체 촬상 소자에 접착된 투광성 커버의 일부분이 노출되도록 고체 촬상 소자 및 투광성 커버가 합성수지로 밀봉되고, 투광성 커버의 노출 부분에 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체가 접촉된 상태에서 고정적으로 결합된다. 투광성 커버를 고체 촬상 소자에 대하여 높은 정밀도로 접착시키는 것이 가능하기 때문에 고체 촬상 소자에 대한 광학부재 위치 결정의 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버가 합성수지에 의해 보호되기 때문에 외부로부터의 충격에 강해질 수 있다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 촬상부가 도체배선이 형성된 배선기판과, 상기 배선기판에 고정되어 있고 상기 도체배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치를 갖고, 상기 밀봉부가 상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버와 함께 상기 배선기판 및 상기 신호 처리 장치를 합성수지에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 배선기판 및 신호 처리 장치가 고체 촬상 소자 및 투광성 커버와 함께 합성수지로 밀봉됨으로써 고정된다. 따라서, 배선기판, 신호 처리 장치, 고체 촬상 소자, 및 투광성 커버가 강고하게 고정되어서 충격에 강해지고 제조가 용이해진다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 결합 수단이 상기 촬상부에 설치된 후크부와, 상기 광로획정기에 설치되어 상기 후크부와 맞물리는 후크 맞물림부를 갖고, 상기 후크부와 상기 후크 맞물림부를 맞물리게 함으로써 상기 촬상부에 상기 광로획정기가 고정적으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학장치용 모듈에 있어서, 촬상부에 후크부가, 광로획정기에 후크부와 맞물리는 후크 맞물림부가 각각 설치되고, 후크부와 후크 맞물림부를 맞물리게 함으로써 촬상부와 광로획정기가 고정적으로 결합되므로 촬상부와 광로획정기의 고정적인 결합이 간단히 실현된다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 후크부가 합성수지에 의해 상기 밀봉부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학장치용 모듈에 있어서, 촬상부와 광로획정기를 고정적으로 결합하기 위한 후크부가 고체 촬상 소자 등을 밀봉하기 위한 합성수지에 의해 일체로 형성된다. 따라서, 제조공정에 있어서 후크부를 간단하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 유지체가 상기 투광성 커버에 대한 상대위치 관계를 결정하는 위치결정부재를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버의 위치 관계를 결정하는 위치결정부재가 광학부재를 유지하는 유지체에 구비되어 있다. 광학장치용 모듈을 조립할 때 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 접촉시키는 것만으로 일정하게 위치가 결정되므로 제조공정에 있어서 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 결정이 용이해진다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 투광성 커버가 판 형상이며, 상기 밀봉부로부터 한쪽 표면과 측면의 일부 또는 전부가 노출되고, 상기 위치결정부재는 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉했을 경우, 상기 투광성 커버 측면의 적어도 두 부분에서 맞물리는 후크 형상의 부재인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 밀봉부의 합성수지로부터 판 형상의 투광성 커버의 일부가 노출되어 있다. 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유 지체를 투광성 커버의 한쪽에 접촉시켰을 경우, 광학부재를 유지하는 유지체의 위치결정부재의 후크부가 투광성 커버 측면의 적어도 두 부분에서 맞물리게 함으로써 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 관계가 고정된다. 따라서, 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 접촉시키는 것만으로 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 관계가 일정하게 결정된다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 광로획정기가 상기 유지체에 고정된 탄성체와 상기 탄성체를 지지하는 지지부를 갖고, 상기 결합수단에 의해 상기 촬상부에 상기 광로획정기가 고정적으로 결합되는 경우, 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉한 상태에서 상기 탄성체가 상기 유지체를 상기 투광성 커버에 가압하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 광학부재를 유지하는 유지체에 탄성체가 고정되어 있고, 이 탄성체를 지지하는 지지부가 광로획정기에 구비되어 있다. 따라서, 광로획정기가 촬상부에 고정적으로 결합되는 경우, 탄성체가 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 가압하므로 광학부재를 유지하는 유지체가 투광성 커버에 강고하게 고정된다. 또한, 외부로부터의 충격을 탄성체가 흡수하기 때문에 충격에 강하다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 탄성체가 상기 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 상기 지지부로 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학장치용 모듈에 있어서, 탄성체가 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 지지부로 지지되어 있다. 따라서, 제조공정에 있어서 촬상부에 광로 획정기를 고정적으로 결합할 경우, 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 결정이 용이해진다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈은 상기 광로획정기가 상기 촬상부에 고정적으로 결합될 경우, 상기 유지체 및 상기 위치결정부재가 상기 밀봉부와 접촉하지 않도록 각각의 사이즈가 결정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 있어서, 광로획정기가 촬상부에 고정적으로 결합되는 경우, 광학부재를 유지하는 유지체가 합성수지에 의한 밀봉부와 접촉하지 않고, 투광성 커버에만 접촉한다. 따라서, 밀봉부와 접촉에 의한 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버의 위치 관계가 어긋날 우려가 없고, 광학부재를 유지하는 유지체가 투광성 커버에 대하여 확실하게 위치 결정된다.
본 발명에 따른 광로획정기는 대상물에 대하여 광로가 획정되어야 할 광학부재와, 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 구비하고, 상기 광학부재와 대상물 사이의 광로를 획정하고, 상기 유지체는 상기 대상물과의 위치 관계를 결정하는 위치결정부재를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광로획정기에 있어서, 광로가 획정되어야 할 대상물에 대한 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 관계를 일의적으로 결정하는 위치결정부재가 광학부재를 유지하는 유지체에 구비되어 있으므로 제조공정에 있어서의 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 결정이 용이해진다.
본 발명에 따른 광로획정기는 상기 유지체에 고정된 탄성체, 및 상기 탄성체를 지지하는 지지부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광로획정기에 있어서, 광학부재를 유지하는 유지체에 탄성체가 고정되어 있고, 광로획정기에 탄성체를 지지하는 지지부가 구비되어 있다. 따라서, 광로획정기가 대상물에 고정적으로 결합될 경우, 탄성체가 광학부재를 유지하는 유지체를 대상물에 대하여 가압하므로 광학부재를 유지하는 유지체가 강고하게 고정된다. 또한, 외부로부터의 충격을 탄성체가 흡수하기 때문에 충격에 강하다.
본 발명에 따른 광로획정기는 상기 탄성체가 상기 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 상기 지지부로 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광로획정기에 있어서, 탄성체가 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 지지부로 지지된다. 따라서, 제조공정에 있어서 광로획정기가 고정적으로 결합될 경우 광학부재를 유지하는 유지체의 위치 결정이 용이해진다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향하여 배치되는 투광성 커버, 및 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 커버를 접착하는 접착부를 갖는 촬상부; 및 광학부재 및 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 갖고, 상기 광학부재와 상기 촬상면 사이의 광로를 획정하는 광로획정기를 포함하는 광학장치용 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버를 합성수지에 의해 밀봉하는 밀봉공정; 및 상기 투광성 커버에 상기 유지체를 접촉시킨 상태에서 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 밀봉공정에 있어서 고체 촬상 소자 및 투광성 커버가 합성수지에 의해 밀봉됨으로써 고체 촬상 소자 및 투광성 커버가 외부의 충격으로부터 보호된다. 또한, 고체 촬상 소자의 표면에 접착된 투광성 커버에 광로획정기를 접촉시킨 상태에서 양자를 고정적으로 결합함으로써 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정이 높은 정밀도로 행하여진다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 상기 밀봉공정이 도체배선이 형성된 배선기판과, 상기 배선기판에 고정되어 있고 상기 도체배선이 전기적으로 접속된 신호 처리 장치를 합성수지에 의해 밀봉하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 밀봉공정에 있어서 고체 촬상 소자 및 투광성 커버와 함께 배선기판 및 신호 처리 장치도 합성수지로 밀봉된다. 따라서, 광학장치용 모듈의 제조가 한층 더 용이해짐과 아울러, 한층 더 충격에 강한 광학장치용 모듈이 제조된다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 상기 밀봉공정이 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하기 위한 후크부를 합성수지에 의해 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법은 밀봉공정에 있어서 광로획정기를 촬상부에 고정적으로 결합하기 위한 후크부가 고체 촬상 소자 등을 밀봉하기 위한 합성수지에 의해 일체로 형성된다. 따라서, 광로획정기와 촬상부의 결합수단이 간단하게 형성된다.
본 발명의 목적 및 특징은 도면을 참조한 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 더 구체적으로는, 도1은 광학장치용 모듈의 촬상부에 광로획정기가 고정적으로 결합되지 않은 상태를 나타내고, 도2는 광로획정기가 고정적으로 결합된 상태를 나타낸다.
도3은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 고체 촬상 소자의 개략적인 평면도이다. 도4는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도5는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 외관을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도6은 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 광로획정기의 유지체의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도면에 있어서, 참조부호 1은 외부로부터의 광을 수광하는 고체 촬상 소자(2)를 갖는 촬상부이며, 참조부호 20은 광학부재로서의 렌즈(21)를 갖는 광로획정기이다. 촬상부(1) 및 광로획정기(20)는 각각 별도로 제조되고, 그 후에 촬상부(1)에 대하여 광로획정기(20)를 고정적으로 결합함으로써 광학장치용 모듈로서 조립된다. 촬상부(1)는 고체 촬상 소자(2), 고체 촬상 소자(2)를 보호하는 투광성 커버(6), 및 신호 처리 장치인 DSP(Digital Signal Processor)(8) 등을 구비하고 있고, 이것들이 배선기판(7)상에 중첩적으로 배치되어 구성된다.
고체 촬상 소자(2)는 실리콘 등의 반도체기판에 공지기술인 반도체 프로세스 기술을 적용하여 형성된다. 고체 촬상 소자(2)의 한쪽 표면(이하, 이 면을 상면이 라하고, 반대측 면을 하면이라 함)에는 광전변환을 행하기 위한 촬상면(3)과, 외부회로와 접속됨으로써 전기신호의 입출력 및 전력공급 등을 행하기 위한 접속단자인 복수의 본딩패드(4)가 형성되어 있다(도3 참조). 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)이 형성된 상면에는 촬상면(3)과 대향하여 투광성 커버(6)가 접착부(5)에 의해 접착되어 있다.
접착부(5)는 촬상면(3)의 외주부를 둘러싸는 거의 사각형의 프레임 형상으로 형성되어 있다(도3 참조). 거의 사각형 형상의 투광성 커버(6)를 고체 촬상 소자(2)의 상면에 접착부(5)를 통해 접착함으로써 촬상면(3)과 투광성 커버(6) 사이의 공간이 밀폐되도록 구성되어 있다. 촬상면(3)과 투광성 커버(6) 사이의 공간이 밀폐됨으로써 촬상면(3)으로의 습기 및 먼지 등의 침입 및 부착 등을 방지할 수 있으므로 촬상면(3)에서의 불량 발생을 방지할 수 있다.
투광성 커버(6)는 사각형의 판 형상이며 유리 등의 투광성 재료로 이루어진다. 고체 촬상 소자(2)는 투광성 커버(6)를 투과하는 외부로부터의 입사광을 수광하고, 촬상면(3)에 배치된 복수의 수광소자에 의해 수광한다. 또한, 투광성 커버(6)의 표면에 적외선 차단막을 형성했을 경우, 투광성 커버(6)는 외부로부터의 적외선을 차단하는 기능을 갖출 수 있다.
접착부(5)는 고체 촬상 소자(2)의 상면 또는 투광성 커버(6)의 고체 촬상 소자(2)와 대향하는 면(이하, 하면이라 하고, 반대측면을 상면이라 함)에 시트 형상의 접착제를 점착하고, 포토리소그래피 기술로 노광 및 현상 등의 처리를 행하는 패터닝에 의해 프레임 형상으로 형성된다. 포토리소그래피 기술을 사용함으로써 접 착부(5)의 패터닝을 고정밀도로 행하는 것이 가능하고, 또한, 시트 형상의 접착제를 사용함으로써 접착부(5)의 두께를 균일하게 하는 것이 가능하다. 이러한 연구에 의해, 투광성 커버(6)를 촬상면(3)에 대하여 고정밀도로 위치 결정하여 고체 촬상 소자(2)에 접착하는 것이 가능하게 된다.
투광성 커버(6)가 접착된 고체 촬상 소자(2)는 DSP(8)와 함께 도체배선(11)이 패터닝에 의해 형성된 배선기판(7)상에 중첩적으로 배치된다. 구체적으로는, 배선기판(7)상에 최초로 DSP(8)가 접착되고, DSP(8)상에 사각형 판형상의 실리콘 편을 사용하여 이루어지는 스페이서(9)가 접착되고, 스페이서(9)상에 고체 촬상 소자(2)가 접착된다. DSP(8)는 고체 촬상 소자(2)의 동작을 제어함과 아울러, 고체 촬상 소자(2)로부터 출력된 신호를 처리하는 반도체칩이다. DSP(8)를 고체 촬상 소자(2)와 동일한 하나의 모듈내에 조립함으로써 광학장치용 모듈을 탑재한 디지털 카메라, 카메라 부착 휴대전화 등을 소형화할 수 있다. DSP(8)의 표면에는 전기신호의 입출력 등을 행하기 위한 복수의 본딩 패드(도시되지 않음)가 형성되어 있다. 배선기판(7)상에 DSP(8)가 접착된 후, DSP(8)의 본딩 패드와 배선기판(7)의 도체배선(11)이 본딩 와이어(13)에 의해 전기적으로 접속된다.
또한, 스페이서(9)상에 접착된 고체 촬상 소자(2)의 본딩 패드(4)와 배선기판(7)상의 도체배선(11)은 본딩 와이어(12)에 의해 전기적으로 접속된다. 따라서, DSP(8)와 고체 촬상 소자(2)가 배선기판(7)상의 도체배선(11)을 통해 전기적으로 접속되기 때문에 DSP(8)와 고체 촬상 소자(2)의 사이에서 상호 전기신호를 송수신하는 것이 가능하게 된다. 본딩 와이어(12)가 DSP(8), 또는 DSP(8)에 접속된 본딩 와이어(13)와 접촉하지 않도록 스페이서(9)에 의해 고체 촬상 소자(2)와 DSP(8) 사이의 거리가 조정되어 있다.
배선기판(7)상에 중첩적으로 배치되는 DSP(8) 및 고체 촬상 소자(2) 등은 합성수지에 의해 형성되는 밀봉부(14)에 의해 밀봉됨으로써 고정된다. 밀봉부(14)는 배선기판(7)상에 거의 직육면체 형상으로 형성되어 있다(도4 참조). 밀봉부(14)의 상면으로부터 투광성 커버(6)의 상면 및 네 측면의 상반부가 돌출되어 있다. 또한, 밀봉부(14)의 상면의 한쌍의 대향하는 가장자리 부분의 거의 중앙부에는 각각 사각형의 암부(arm portion)(15)가 윗쪽으로 돌출하여 형성된다. 암부(15)의 상단부에는 후크부(16)가 안쪽으로 돌출되어 형성된다.
배선기판(7)의 하면에는 광학장치용 모듈과 이것을 탑재한 디지털 카메라, 카메라 부착 휴대전화 등의 사이에서 신호를 입출력하기 위한 복수의 반구 형상의 접속단자(10)가 돌출되어 설치되어 있다. 접속단자(10)는 배선기판(7)의 상면에 형성된 도체배선(11)과 전기적으로 접속되어 있다.
외부로부터의 광을 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)으로 가이드하기 위한 광로획정기(20)는 렌즈(21)와, 렌즈(21)를 유지하는 유지체인 경통(22)과, 경통(22)을 탄성체(24)를 통해 지지하는 지지부(25)를 구비하고 있다. 경통(22)은 원통 형상의 부재이다. 경통(22)의 중심과 렌즈(21)의 광축이 일치하는 상태에서 경통(22)의 내주부에 렌즈(21)가 고정되어 있다.
경통(22)의 일단부, 구체적으로는 투광성 커버(6)측의 단부(이하, 하단부라 함)의 외주면을 따라 4개의 위치결정후크(위치결정부재)(23)가 네 부분에 배치되어 있다. 위치결정후크(23)는 투광성 커버(6) 상면의 평면 방향에 대한 경통(22)의 위치 관계를 결정한다. 위치결정후크(23)의 선단부는 경통(22)의 하단부 측면에서 경통(22)의 중심방향(이하, 수직방향이라 함)으로 즉, 경통(22)의 하단면보다도 아래쪽으로 돌출한 후크형 부재이다. 광로획정기(20)가 촬상부(1)에 고정적으로 결합된 경우, 투광성 커버(6)의 상면에 경통(22)의 하단면이 접촉된다. 이 때, 투광성 커버(6)의 네 변의 주측부에 위치결정후크(23)가 각각 접촉됨으로써 4개의 위치결정후크(23)가 투광성 커버(6)를 네 방향에서 유지하는 상태에서 투광성 커버(6)와 경통(22)의 위치 관계가 고정된다. 또한, 대향하는 2쌍의 위치결정후크(23)의 한쌍 사이의 거리는 투광성 커버(6)의 긴 변 및 짧은 변의 길이와 각각 거의 동일하므로 투광성 커버(6)와 경통(22)의 위치 관계에 어긋남이 발생하지 않는다. 또한, 투광성 커버(6)가 정사각형일 경우, 대향하는 2쌍의 위치결정후크(23)의 한쌍 사이의 거리를 투광성 커버(6)의 각 변의 길이와 각각 거의 동일하게 하면 좋다.
경통(22)에 있어서 수직방향의 거의 중앙부 외주부에는 원판 형상의 탄성체(24)가 고정되어 있다. 지지부(25)는 상면 및 하면의 크기가 촬상부(1)의 상면 및 하면의 크기와 거의 동일한 거의 직사각형으로 형성되어 있다. 지지부(25)의 상하면의 거의 중앙부 사이를 관통하여 경통(22)의 외경보다 큰 내경을 갖는 거의 원형의 관통구멍(26)이 설치되어 있다. 또한, 관통구멍(26)의 내경보다 직경이 큰 고리모양 홈(27)이 지지부(25)내의 관통구멍(26)의 수직방향의 거의 중앙부에 형성된다. 탄성체(24)가 고리모양 홈(27)에 삽입됨으로써 경통(22)이 지지부(25)의 관통구멍(26)내에 탄성체(24)를 통해 지지된다. 또한, 고리모양 홈(27)의 내경 및 수직 방향의 폭은 탄성체(24)의 외경 및 두께보다 모두 약간 크게 형성된다. 따라서, 경통(22)은 탄성체(24)와 함께 관통구멍(26)내에서 수직방향 및 이 방향과 직교하는 방향 모두로 약간 이동할 수 있다.
지지부(25)의 대향하는 한쌍의 외측면의 거의 중앙부에는 후크 맞물림부(28)가 각각 형성되어 있다. 후크 맞물림부(28)는 지지부(25)의 한쌍의 외측면에 수직방향을 따라 각각 형성된 사각형의 홈이다. 후크 맞물림부(28)가 촬상부(1)에 형성된 암부(15) 및 후크부(16)와 맞물림으로써 촬상부(1)가 광로획정기(20)에 고정적으로 결합된다. 또한, 각 후크 맞물림부(28)의 상단부는 암부(15)의 후크부(16)와 맞물리기 위해 다른 부분보다 깊게 되어 있다.
촬상부(1)가 광로획정기(20)에 양쪽 암부(15) 및 양쪽 후크부(16)와 양쪽 후크 맞물림부(28)의 맞물림에 의해 고정적으로 결합되었을 경우, 촬상부(1)의 밀봉부(14)의 상면과 광로획정기(20)의 지지부(25)의 하면이 양자가 접촉하는 상태에서 고정적으로 결합된다. 이 때, 경통(22)의 하단면이 투광성 커버(6)의 상면에 접촉함과 아울러 4개의 위치결정후크(23)가 투광성 커버(6)의 주측부에 사방으로 접촉함으로써 경통(22)과 투광성 커버(6)의 위치 관계가 고정된다. 또한, 이 때 경통(22)의 상단부가 관통구멍(26)으로부터 돌출되고, 경통(22)의 외주부의 탄성체(24)가 고정된 부분이 지지부(25)의 고리모양 홈(27)보다 윗쪽에 위치하도록 지지부(25)의 두께, 경통(22)의 길이, 탄성체(24)의 경통(22)으로의 고정 위치, 및 고리모양 홈(27)의 지지부(25)내에서의 위치 등이 결정되어 있다.
따라서, 경통(22)은 탄성체(24)에 의해 아래쪽으로 밀리게 되므로, 투광성 커버(6)에 가압된 상태에서 견고하게 고정된다. 상기한 바와 같이, 경통(22) 및 탄성체(24)는 관통구멍(26)내에서 이동할 수 있기 때문에 밀봉부(14) 및 지지부(25)의 형상에 오차가 발생하더라도 투광성 커버(6) 및 경통(22)의 위치 관계가 영향을 받지 않는다. 또한, 경통(22)의 위치결정후크(23)는 경통(23)이 투광성 커버(6)에 고정될 경우, 밀봉부(14)의 상면에 접촉하지 않도록 사이즈가 결정된다. 또한, 관통구멍(26)의 개구부의 하단부는 투광성 커버(6) 및 위치결정후크(23)에 접촉하지 않도록 다른 부분의 내경보다 큰 직경을 갖게 된다.
도7~도12는 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로는, 도7 및 도8은 촬상부(1)를 합성수지에 의해 밀봉하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도9~도12는 광로획정기(20)가 촬상부(1)에 고정적으로 결합되는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
배선기판(7)상에 중첩적으로 배치된 DSP(8) 및 고체 촬상 소자(2) 등은 합성수지를 성형하기 위한 금형(50)내에 세팅된다. 금형(50)은 직사각형의 상자이며, 주측면 수직방향의 거의 중앙부에서 리드부(lid unit)(50a) 및 저부(50b)의 두 부분으로 나뉘어져 있다. 저부(50b)의 가장자리 부분의 상면에는 홈(55)이 형성되어 있고, 리드부(50a)의 가장자리 부분의 하면에는 홈(55)에 끼워 맞춰지는 돌출부(54)가 형성되어 있다. 따라서, 돌출부(54)가 홈(55)에 끼워 맞춰지게 되어 금형(50)이 한층 더 밀폐된다.
리드부(50a)의 상측 부분에는 촬상부(1)의 암부(15) 및 후크부(16)를 형성하기 위한 2개의 공간(hollow)(56)이 형성되어 있다. 이 공간(56)의 상단부와 리드 부(50a)의 상면 사이를 관통하여 합성수지를 주입하기 위한 주입구(51)가 형성되어 있다. 또한, 리드부(50a) 안쪽의 상면에는 투광성 커버(6)의 상면 근처의 부분이 정확히 수용되는 크기의 오목부(cavity)(52)가 형성되어 있다. 따라서, 합성수지가 성형된 후, 이 오목부(52)에 수용된 투광성 커버(6)의 상면 부분이 밀봉부(14)의 상면으로부터 노출된다.
저부(50b) 안쪽의 저면은 배선기판(7)과 거의 동일한 크기로 형성되어 있다. 저부(50b) 안쪽의 저면과 배선기판(7)의 하면이 밀착하도록 배선기판(7)의 하면에 설치된 접속단자(10)를 수용하기 위한 복수의 반구 형상의 오목부(53)가 저부(50b) 안쪽의 저면상에 형성되어 있다. 따라서, 저부(50b) 안쪽의 저면과 배선기판(7)의 하면을 밀착시키는 것이 가능하여 배선기판(7)의 하면에는 합성수지가 유입되지 않는다.
금형(50)의 저부(50b)에 배선기판(7)상에 중첩적으로 배치된 DSP(8) 및 고체 촬상 소자(2) 등이 세팅된 후, 리드부(50a)의 돌출부(54)가 저부(50b)의 홈(55)에 끼워 맞춰짐으로써 금형(50)이 밀폐된다. 따라서, 주입구(51) 이외에서는 금형(50)의 내부와 외부가 연통되지 않는다. 이러한 상태에서, 금형(50)의 주입구(51)에 원통 형상의 주입관(60)이 삽입되어(도8 참조) 주입관(60)을 통해 합성수지가 금형(50)의 내부로 주입된다. 그 후에, 합성수지가 응고되면 촬상부(1)의 밀봉부(14), 암부(15), 및 후크부(16)가 성형된다.
상기한 바와 같이, 촬상부(1)가 합성수지에 의해 밀봉된 후 별도로 제조된 광로획정기(20)가 촬상부(1)에 고정적으로 결합된다. 구체적으로는, 촬상부(1)의 암부(15) 및 후크부(16)가 광로획정기(20)의 후크 맞물림부(28)에 맞물리지 않은 상태에서 경통(22)만을 지지부(25)의 관통구멍(26)으로부터 아래쪽으로 밀어냄으로써 경통(22)의 하단면을 투광성 커버(6)의 상면에 접촉시키고, 위치결정후크(23)를 투광성 커버(6)의 네 측면에 각각 접촉시킨다(도9~도11 참조). 이 상태를 유지한 채로 광로획정기(20)를 아랫쪽으로 가압함으로써 광로획정기(20)의 지지부(25)의 하면을 촬상부(1)의 밀봉부(14)의 상면에 접촉시켜, 촬상부(1)의 암부(15) 및 후크부(16)를 광로획정기(20)의 후크 맞물림부(28)에 맞물리게 한다. 따라서, 지지부(25)는 암부(15) 및 후크부(16)에 의해 이동 불가능한 상태로 촬상부(1)에 고정적으로 결합된다. 이와 동시에, 경통(22)은 탄성체(24)의 탄성에 의해 투광성 커버(6)로 가압되므로 경통(22)과 투광성 커버(6)의 상대위치 관계가 고정된다.
이와 같은 구성의 광학장치용 모듈에 있어서, 광로획정기(20)가 경통(22)의 하단면을 투광성 커버(6)의 상면에 접촉시킨 상태에서 촬상부(1)에 고정적으로 결합된다. 따라서, 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)과 렌즈(21) 사이의 거리가 접착부(4)의 두께, 투광성 커버(6)의 두께, 및 경통(22)의 하단면과 렌즈(21)가 고정되어 있는 부분 사이의 거리의 합계로 일의적으로 결정된다. 또한, 경통(22)의 위치결정후크(23)가 투광성 커버(6)의 주측부에 네 방향에서 접촉함으로써 경통(22)과 투광성 커버(6) 사이의 상대위치 관계가 고정되기 때문에 투광성 커버(6)의 상면에 대한 렌즈(21)의 평면방향의 상대위치 관계가 일의적으로 결정된다. 투광성 커버(6)는, 상기한 바와 같이, 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)에 대하여 높은 정밀도로 위치 결정되어 접착되기 때문에 경통(22)은 투광성 커버(6)를 기준으로 하여, 고체 촬상 소자(2)의 촬상면(3)에 대하여 높은 정밀도로 위치 결정되어 고정된다.
또한, 촬상부(1)의 고체 촬상 소자(2) 및 DSP(8) 등이 합성수지로 밀봉되므로 이것들의 구성요소를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있고, 또한 제조공정이 간단해진다. 광로획정기(20)의 경통(22)이 지지부(25)에 탄성체(24)를 통해 지지되어 있고, 또한, 탄성체(24)가 지지부(25) 가운데의 홈(27)내에서 이동 가능하다. 따라서, 경통(22)과 지지부(25)를 별도의 순서로 촬상부(1)에 고정할 수 있으므로 밀봉부(14) 및/또는 지지부(25)의 형상 오차에 영향을 주지 않고, 고체 촬상 소자(2)에 대하여 렌즈(21)를 확실하게 위치 결정할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 위치결정후크(23)가 광로획정기(20)의 경통(22)상에 설치되지만, 이 위치결정후크(23)는 생략될 수 있다. 이러한 경우, 경통(22)의 하단면을 투광성 커버(6)의 상면에 접촉시키는 공정에 있어서, 평면방향의 위치결정이 행하여지고, 그 후에, 지지부(25)가 촬상부(1)에 고정되도록 하면 좋다.
본 실시형태에 있어서, 고체 촬상 소자(2) 및 신호 처리 장치인 DSP(8)가 별도의 반도체 칩으로 해서 기판에 중첩적으로 배치되지만, 고체 촬상 소자(2) 및 신호 처리 장치인 DSP(8)를 하나의 반도체 칩에 집적할수 있다.
대안으로서, DSP(8) 이외의 반도체 칩이 고체 촬상 소자(2)와 함께 기판에 중첩적으로 배치되는 것이라도 좋고, 더 많은 반도체 칩이 함께 중첩적으로 배치될 수 있다.
합성수지에 의한 밀봉을 행하기 위한 금형의 형상은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
촬상부(1)와 광로획정기(20)를 고정적으로 결합하기 위한 암(15), 후크부(16), 후크 맞물림부(28)의 형상은 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
탄성체(24)는 원판 형상이지만, 달리 예컨대, 십자형 등이라도 좋다.
본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버가 합성수지에 의해 밀봉되므로 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 따라서, 충격에 의해 고체 촬상 소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광로획정기의 광학부재를 유지하는 유지체가 투광성 커버에 접촉한 상태에서 설치되므로 고체 촬상 소자가 배치되는 기판에 편향 또는 비틀어짐이 발생할 경우에도 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정 정밀도가 나빠지지 않는다. 또한, 투광성 커버에 광로획정기가 접착제를 사용하지 않고 고정되므로 접착제의 두께 오차에 의해 광학부재의 위치에 오차가 발생하지 않는다. 따라서, 조립후에 핀트 조정을 행하는 기구를 미리 조립할 필요가 없으므로 광학장치용 모듈을 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 광학장치용 모듈을 간단하게 제조할 수 있기 때문에 제조비용이 삭감될 수 있으며, 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 신호 처리 장치 등이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 후크부와 후크 맞물림부를 맞물리게 함으로써 용이하게 촬상부와 광로획정기가 고정적으로 결합될 수 있기 때문에 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 후크부를 간단하게 형성할 수 있기 때문에 제조공정이 복잡해지지 않고, 후크부를 별도로 형성함으로 인한 제조비용의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버의 위치 결정을 간단하게 행할 수 있기 때문에 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 관계가 일의적으로 결정되고, 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 결정이 용이해지므로 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 촬상부에 광로획정기가 고정적으로 결합되는 경우, 탄성체가 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버로 가압함으로써 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 강고하게 고정할 수 있다. 또한, 외부로부터의 충격을 탄성체가 흡수하기 때문에 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 투광성 커버 등이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 제조공정에 있어서 촬상부에 광로획정기가 고정적으로 결합될 때, 광학부재를 유지하는 유지체와 투광성 커버 사이의 위치 결정이 용이하여 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈에 의하면, 광학부재를 유지하는 유지체를 투광성 커버에 대하여 확실하게 위치 결정할 수 있기 때문에, 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정 정밀도가 나빠지지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 광로획정기에 의하면, 제조공정에 있어서 광로가 획정되어야 할 대상물에 대한 유지체의 위치 결정이 용이해지므로 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광로획정기에 의하면, 광학부재를 유지하는 유지체를 대상물에 대하여 강고하게 고정적으로 결합할 수 있고, 외부로부터의 충격을 탄성체가 흡수할 수 있기 때문에 광로가 획정되어야 할 대상물이 파손되는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광로획정기에 의하면, 제조공정에 있어서 광로기 획정되어야 할 대상물에 광로획정기가 고정적으로 결합될 때, 대상물과 유지체 사이의 위치 결정이 용이해지므로 제조공정을 간략화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법에 의하면, 고체 촬상 소자 및 투광성 커버를 외부의 충격으로부터 보호하는 수단을 간단하게 형상할 수 있으므로 충격에 의해 고체 촬상 소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자에 대한 광학부재의 위치 결정을 높은 정밀도로 행할 수 있기 때문에 조립후에 핀트 조정을 행하는 기구를 준비할 필요가 없다. 따라서, 광학장치용 모듈을 한층 더 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법에 의하면 보다 제조공정을 간략하게 할 수 있음과 아울러, 충격에 의해 고체 촬상 소자 및 신호 처리 장치 등이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학장치용 모듈의 제조방법에 의하면, 광로획정기와 촬상부의 결합수단을 간단하게 형성할 수 있기 때문에 제조공정이 복잡해지지 않고, 별도로 후크부를 형성하는 것에 의한 제조비용의 증가를 억제할 수 있다.

Claims (20)

  1. 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향하여 배치되는 투광성 커버 및 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 커버를 접착하는 접착부를 갖는 촬상부;
    광학부재 및 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 갖고, 상기 광학부재와 상기 촬상면 사이의 광로를 획정하는 광로획정기; 및
    상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 결합수단을 포함하는 광학장치용 모듈에 있어서:
    상기 촬상부는 상기 투광성 커버의 일부 또는 전부를 노출시킨 상태에서 상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버가 합성수지에 의해 밀봉된 밀봉부를 구비하고,
    상기 결합수단은 상기 투광성 커버의 상기 밀봉부로부터의 노출부분에 상기 유지체가 접촉한 상태에서 상기 광로획정기가 상기 촬상부에 대하여 위치 결정되도록 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지체는 상기 투광성 커버에 대한 상대위치 관계를 결정하는 위치결정부재를 갖는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투광성 커버는 판 형상이며, 상기 밀봉부로부터 한쪽의 표면과 측면의 일부 또는 전부가 노출되어 있고,
    상기 위치결정부재는 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉했을 경우 상기 투광성 커버의 측면의 적어도 두 부분에 결합하는 후크형 부재인 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광로획정기는 상기 유지체에 고정된 탄성체와 상기 탄성체를 지지하는 지지부를 갖고,
    상기 결합수단에 의해 상기 촬상부에 상기 광로획정기가 고정적으로 결합되었을 경우, 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉한 상태에서 상기 탄성체가 상기 유지체를 상기 투광성 커버에 가압하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 상기 지지부로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광로획정기가 상기 촬상부에 고정적으로 결합되었을 경우, 상기 유지체 및 상기 위치결정부재는 상기 밀봉부와 접촉하지 않도록 각각의 사이즈가 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상부는 도체배선이 형성된 배선기판과, 상기 배선기판에 고정되어 있고 상기 도체배선에 전기적으로 접속되는 신호 처리 장치를 갖고,
    상기 밀봉부는 상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버와 함께 상기 배선기판 및 상기 신호 처리 장치를 합성수지에 의해 밀봉하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 결합수단은 상기 촬상부에 형성된 후크부와, 상기 광로획정기에 형성되어 상기 후크부와 맞물리는 후크 맞물림부를 갖고,
    상기 후크부와 상기 후크 맞물림부를 맞물리게 함으로써 상기 촬상부에 상기 광로획정기가 고정적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 후크부는 합성수지에 의해 상기 밀봉부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유지체는 상기 투광성 커버에 대한 상대위치 관계를 결정하는 위치결정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투광성 커버는 판 형상이며, 상기 밀봉부로부터 한쪽 표면과 측면의 일부 또는 전부가 노출되어 있고,
    상기 위치결정부재는 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉했을 경우 상기 투광성 커버의 측면의 적어도 두 부분에 맞물리는 후크형 부재인 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광로획정기는 상기 유지체에 고정된 탄성체와 상기 탄성체를 지지하는 지지부를 갖고,
    상기 결합수단에 의해 상기 촬상부에 상기 광로획정기가 고정적으로 결합되었을 경우 상기 유지체가 상기 투광성 커버의 상기 한쪽면에 접촉한 상태에서 상기 탄성체가 상기 유지체를 상기 투광성 커버에 가압하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 상기 지지부로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광로획정기가 상기 촬상부에 고정적으로 결합될 경우, 상기 유지체 및 상기 위치결정부재는 상기 밀봉부와 접촉하지 않도록 각각의 사이즈가 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈.
  15. 대상물에 대하여 광로가 획정되어야 할 광학부재와, 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 구비하고, 상기 광학부재와 대상물 사이의 광로를 획정하는 광로획정기에 있어서,
    상기 유지체는 상기 대상물과의 위치 관계를 결정하는 위치결정부재를 갖는 것을 특징으로 하는 광로획정기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유지체에 고정된 탄성체; 및
    상기 탄성체를 지지하는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광로획정기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 지지부에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 상기 지지부로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 광로획정기.
  18. 촬상면을 갖는 고체 촬상 소자, 상기 촬상면에 대향하여 배치되는 투광성 커버 및 상기 고체 촬상 소자에 상기 투광성 커버를 접착하는 접착부를 갖는 촬상부; 및 광학부재 및 상기 광학부재를 유지하는 유지체를 갖고, 상기 광학부재와 상기 촬상면 사이의 광로를 획정하는 광로획정기를 포함하는 광학장치용 모듈의 제조방법에 있어서:
    상기 고체 촬상 소자 및 상기 투광성 커버를 합성수지에 의해 밀봉하는 밀봉공정; 및
    상기 투광성 커버에 상기 유지체를 접촉시킨 상태에서 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 도체배선이 형성된 배선기판과, 상기 배선기판에 고정되어 있고 상기 도체배선에 전기적으로 접속된 신호 처리 장치를 합성수지에 의해 밀봉하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈의 제조방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 밀봉공정은 상기 광로획정기를 상기 촬상부에 고정적으로 결합하기 위한 후크부를 합성수지에 의해 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치용 모듈의 제조방법.
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