KR101298449B1 - Imaging device - Google Patents

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KR101298449B1
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다께시 우에사까
마사시 사이또
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코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드
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Abstract

저코스트로 제조할 수 있고, 먼지 등의 부착 문제를 회피하여, 고화질의 화상을 형성할 수 있는 촬상 장치를 제공하기 위해, 기판(52) 위에 재치된 이미지 센서(51)에 대하여, 소정의 간격으로 렌즈 L1을 임시 고정하고, 또한 그 주위에 흘린 수지 PL을 고정시킴으로써, 렌즈 L1을 내포하고, 또한 이미지 센서(51)의 주위에 고정된 수지재(30)를 형성하며, 그에 의해 먼지 부착 등의 문제를 억제하면서, 제조 공정의 단축화를 도모할 수 있다.In order to provide an imaging device which can be manufactured at a low cost and avoids adhesion problems such as dust, and can form a high quality image, a predetermined interval with respect to the image sensor 51 placed on the substrate 52 is provided. By temporarily fixing the lens L1 and fixing the resin PL flowing around the lens L1, the resin material 30 is formed to contain the lens L1 and is also fixed around the image sensor 51, thereby adhering to dust or the like. The manufacturing process can be shortened while suppressing the problem.

촬상 소자, 촬상 렌즈, 촬상 장치, 스페이서, ＩＲ 컷트 필터, 경통, 유리 몰드 렌즈, 광축 Imaging element, imaging lens, imaging device, spacer, IR cut filter, barrel, glass mold lens, optical axis

Description

촬상 장치{IMAGING DEVICE}[0001] IMAGING DEVICE [0002]

본 발명은, 촬상 장치에 관한 것으로, 예를 들면 CCD형 이미지 센서 혹은 CMOS형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치 등에 이용되면 바람직한 촬상 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an imaging device, and for example, relates to an imaging device suitable for use in an imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor.

최근, CCD(Charge Coupled Device)형 혹은 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)형의 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치의 고성능화에 수반하여, 오토 포커스 기구(이하 AF 기구라고 함)를 구비한 촬상 장치가 탑재된 휴대 전화가 보급되고 있다.In recent years, with the improvement of the performance of the imaging device using a solid-state imaging device of a Charge Coupled Device (CCD) type or a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) type, an imaging device having an autofocus mechanism (hereinafter referred to as AF mechanism) has been mounted. Mobile phones are spreading.

여기에서, 특허 문헌 1에는, 광학 소자의 각부를 고체 촬상 소자의 수광면 이외의 영역에 부딪치게 함으로써, 광축 방향의 위치를 조정 가능한 촬상 장치가 개시되어 있다.Here, Patent Document 1 discloses an imaging device that can adjust the position in the optical axis direction by bumping each part of the optical element into a region other than the light receiving surface of the solid-state imaging element.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-46825호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2003-46825

그런데, 특허 문헌 1의 구성에 의하면, 고체 촬상 소자의 수광면에 먼지 등이 부착되지 않도록, 클린 룸에서 광학 소자를 조립할 필요가 있어, 제조 코스트가 높아진다는 문제가 있다. 이에 대하여, 미리 반도체 제조 공정에 있어서, 기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 또한 고체 촬상 소자를 기준면을 갖는 커버 글래스로 덮으면서, 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시켜 센서 유닛을 형성하려는 시도가 있다. 이러한 시도에 의하면, 일반적인 반도체 제조 공정은 클린 룸 내에서 행해지기 때문에, 그에 의해 형성되는 고체 촬상 소자의 수광면에 먼지 등이 부착되는 것이 억제되고, 또한 커버 글래스가 장착된 상태에서 센서 유닛이 공급되면, 반송시나 조립시에 먼지가 부착되는 것도 회피된다. 그러나, 부품점수를 삭감하여, 제조 공정을 보다 단축화하고자 하는 요구가 있다.By the way, according to the structure of patent document 1, it is necessary to assemble an optical element in a clean room so that dust etc. may not adhere to the light receiving surface of a solid-state image sensor, and there exists a problem that manufacturing cost becomes high. On the other hand, in a semiconductor manufacturing process, an attempt is made to form a sensor unit by mounting a solid-state image sensor on a substrate and covering the solid-state image sensor with a cover glass having a reference surface before flowing molten resin around and solidifying the sensor unit. There is. According to this attempt, since a general semiconductor manufacturing process is performed in a clean room, dust and the like are prevented from adhering to the light receiving surface of the solid-state imaging element formed thereby, and the sensor unit is supplied in a state where the cover glass is attached. In this case, it is also avoided that dust adheres during conveyance or assembly. However, there is a demand to reduce the number of parts and to shorten the manufacturing process.

또한, 고화한 수지는 일반적으로는 정밀도가 불량하기 때문에, 어떻게 하여 광학 소자를 위치 결정할지가 문제로 된다.In addition, since the solidified resin is generally poor in precision, how to position the optical element becomes a problem.

또한, 내열성을 고려하여, 글래스 몰드 등에 의해 렌즈를 제작한 경우, 성형 정밀도의 제약으로부터, 렌즈의 초점 위치에 대하여 플랜지면을 정밀도 좋게 형성하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그러한 렌즈의 초점 위치에 대하여, 고체 촬상 소자를 어떻게 하여 맞춰 넣을까라는 문제가 있다.Moreover, when a lens is manufactured by glass mold etc. in consideration of heat resistance, it may be difficult to form a flange surface with high precision with respect to the focal position of a lens from the constraint of shaping | molding precision. There exists a problem of how to fit a solid-state image sensor with respect to the focal position of such a lens.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 저코스트로 제조할 수 있고, 먼지 등의 부착 문제를 회피하여, 고화질의 화상을 형성할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object thereof is to provide an imaging device which can be manufactured at a low cost and which can avoid the problem of adhesion of dust and the like and form a high quality image. .

<과제를 해결하기 위한 수단>MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS [

청구 범위 제1항에 기재된 촬상 장치는,The imaging device according to claim 1,

기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 그 고체 촬상 소자에 대하여, 촬상 렌즈를 소정의 간격으로 배치하고, 또한 그 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시킴으로써, 상기 고체 촬상 소자를, 상기 기판과 상기 촬상 렌즈와 상기 수지로 밀봉한 것을 특징으로 한다.The solid-state imaging device is mounted on the substrate, and the solid-state imaging device is disposed at predetermined intervals with respect to the solid-state imaging device, and the solid-state imaging device is solidified after flowing molten resin around the solid-state. It is sealed with an imaging lens and the said resin.

본 발명에 의하면, 상기 고체 촬상 소자에 대하여, 용융된 수지를 고화시킴으로써 상기 촬상 렌즈를 밀봉할 수 있고, 그에 의해 먼지 부착 등의 문제를 억제하면서, 제조 공정의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 상기 촬상 렌즈는 상기 고화된 수지에 의해 유지되기 때문에, 별개로 경통 등을 설치할 필요가 없어, 부품점수의 삭감이나 촬상 장치의 컴팩트화를 도모할 수도 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the said imaging lens can be sealed by solidifying molten resin with respect to the said solid-state image sensor, and it can shorten a manufacturing process, suppressing problems, such as adhesion of dust. In addition, since the imaging lens is held by the solidified resin, it is not necessary to provide a barrel or the like separately, so that the number of parts can be reduced and the imaging device can be made compact.

청구 범위 제2항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제1항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고체 촬상 소자와 상기 촬상 렌즈 사이에는, 스페이서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하기 때문에, 상기 고체 촬상 소자에 대하여 상기 촬상 렌즈를 광축 방향으로 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.In the imaging device according to claim 2, in the invention according to claim 1, a spacer is disposed between the solid-state imaging element and the imaging lens. The imaging lens can be accurately positioned in the optical axis direction.

청구 범위 제3항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제1항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고체 촬상 소자와 상기 촬상 렌즈 사이에, IR 컷트 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.As for the imaging device of Claim 3, in the invention of Claim 1, an IR cut filter is arrange | positioned between the said solid-state image sensor and the said imaging lens, It is characterized by the above-mentioned.

청구 범위 제4항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제3항에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬상 렌즈와 IR 컷트 필터를, 용융된 수지를 흘린 후에 고화시켜 고정한 것을 특징으로 하기 때문에, 별개로 경통 등을 설치할 필요가 없어, 부품점수의 삭감이나 촬상 장치의 컴팩트화가 가능하게 된다.In the invention according to claim 3, the imaging device according to claim 4 solidifies and fixes the imaging lens and the IR cut filter after flowing molten resin. There is no need to provide a structure, and the number of parts can be reduced and the imaging device can be made compact.

청구 범위 제5항에 기재된 촬상 장치는,The imaging device according to claim 5,

기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 이 고체 촬상 소자에 대하여 기준면을 갖는 제1 광학 소자를 소정의 간격으로 배치하여, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시킨 센서 유닛과, 상기 제1 광학 소자의 기준면에, 일부를 부딪치게 한 제2 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 한다.After mounting a solid-state image sensor with respect to a board | substrate, arrange | positioning the 1st optical element which has a reference plane with respect to this solid-state image sensor at predetermined intervals, and flowing molten resin around the said solid-state image sensor and the said 1st optical element, It has a sensor unit which solidified, and the 2nd optical element which made a part hit the reference surface of the said 1st optical element. It is characterized by the above-mentioned.

본 발명에 의하면, 상기 제1 광학 소자의 기준면에, 일부를 부딪치게 한 제2 광학 소자를 갖기 때문에, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자를 미리 광축 방향으로 정밀도 좋게 위치 결정한 상기 센서 유닛으로 하고, 상기 제1 광학 소자의 기준면에, 상기 제2 광학 소자의 일부를 부딪치게 함으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제2 광학 소자의 광축 방향의 위치 결정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 상기 제1 광학 소자를 유지하는 경통이 불필요해지기 때문에, 촬상 장치의 컴팩트화를 도모할 수도 있다. 또한, 상기 제1 광학 소자 및 제2 광학 소자의 소재는 한정되지 않지만, 글래스나 온도 변화에 대한 굴절률 변화가 적은 플라스틱이 바람직하다. 또한, 렌즈를 열에 강한 재료, 예를 들면 글래스나 내열성 수지 재료에 의해 구성함으로써, 촬상 장치를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.According to this invention, since it has a 2nd optical element which made a part hit the reference surface of the said 1st optical element, it is set as the said sensor unit which positioned the solid-state image sensor and the said 1st optical element in the optical axis direction with high precision previously. By making a part of the said 2nd optical element collide with the reference surface of the said 1st optical element, positioning of the said solid-state image sensor and the said 2nd optical element in the optical-axis direction can be performed with high precision. In addition, since the barrel for holding the first optical element becomes unnecessary, the imaging device can be made compact. In addition, although the raw material of the said 1st optical element and the 2nd optical element is not limited, Plastic with little change of the refractive index with respect to glass or a temperature change is preferable. In addition, by configuring the lens with a material resistant to heat, for example, glass or a heat resistant resin material, the imaging device can be mounted on the substrate as it is by reflow.

청구 범위 제6항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제5항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고화한 수지에 대하여 부착되고, 상기 제2 광학 소자를 유지하는 경통을 갖는 것을 특징으로 하기 때문에, 그에 의해 상기 제2 광학 소자를 고정할 수 있다.Since the imaging device of Claim 6 has the barrel which adheres with respect to the said solidified resin, and holds the said 2nd optical element in the invention of Claim 5, The second optical element may be fixed.

청구 범위 제7항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제6항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고화한 수지에는 돌기 혹은 오목부가 형성되고, 상기 경통에는 오목부 혹은 돌기가 형성되며, 상기 돌기와 상기 오목부를 계합시킴으로써, 상기 경통은 상기 고화한 수지에 부착되는 것을 특징으로 하기 때문에, 상기 경통의 위치 결정을 용이하게 할 수 있고, 또한 부착 강도를 높일 수 있다.In the imaging device according to claim 7, in the invention according to claim 6, a projection or a recess is formed in the solidified resin, a recess or a projection is formed in the barrel, and the projection and the recess are By engaging, the barrel is attached to the solidified resin, so that the positioning of the barrel can be facilitated, and the adhesion strength can be increased.

청구 범위 제8항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제7항에 기재된 발명에 있어서, 상기 고화한 수지에는, 별도의 부재가 인서트 성형되어 있고, 상기 경통은, 상기 인서트 성형된 별도의 부재를 개재하여 상기 고화한 수지에 부착되어 있는 것을 특징으로 하기 때문에, 상기 경통의 위치 결정을 용이하게 할 수 있고, 또한 부착 강도를 높일 수 있다.In the imaging device according to claim 8, in the invention according to claim 7, a separate member is insert-molded in the solidified resin, and the barrel is provided through the other insert-molded member. Since it adheres to the said solidified resin, the positioning of the said barrel can be made easy and the adhesive strength can be raised.

청구 범위 제9항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제6항∼제8항에 기재된 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 경통은, 공기를 내재하는 공간을 포함하는 것을 특징으로 하기 때문에, 공기의 단열성을 이용하여, 상기 제2 광학 소자에 외부의 열이 전해지기 어렵게 할 수 있어, 안정된 광학 특성을 발휘시킬 수 있음과 함께, 렌즈를 내열성이 높지 않은 수지 재료로 형성한 경우에도, 촬상 장치를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.The imaging device according to claim 9 is the invention according to any one of claims 6 to 8, wherein the barrel includes a space incorporating air. By using this, external heat can hardly be transmitted to the second optical element, thereby exhibiting stable optical characteristics, and the imaging device is left as it is even when the lens is formed of a resin material having high heat resistance. It is also possible to mount on a board | substrate by reflow.

청구 범위 제10항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제5항∼제9항에 기재된 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 경통과 상기 제2 광학 소자 사이에, 상기 경통보다 열전도성이 낮은 부재를 배치한 것을 특징으로 하기 때문에, 상기 부재의 단열성을 이용하여, 상기 광학 소자에 외부의 열이 전해지기 어렵게 할 수 있어, 안정된 광학 특성을 발휘시킬 수 있음과 함께, 렌즈를 내열성이 높지 않은 수지 재료로 형성한 경우에도, 촬상 장치를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.In the imaging device according to claim 10, in any one of claims 5 to 9, a member having a lower thermal conductivity than the barrel is disposed between the barrel and the second optical element. It is possible to make it difficult to transmit external heat to the optical element by utilizing the heat insulating property of the member, and to exhibit stable optical characteristics, and the lens may be made of a resin material having high heat resistance. Even when formed, the imaging device can be mounted on a substrate by reflow as it is.

청구 범위 제11항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제5항∼제10항에 기재된 어느 하나의 발명에 있어서, 광축 직교 방향에 있어서, 상기 고화한 수지의 치수는, 상기 경통의 치수보다 큰 것을 특징으로 하기 때문에, 주위 부품과의 간섭을 억제할 수 있다. 또한, 상기 제2 광학 소자의 광축의 심재 어긋남을 억제하기 위해 광축 직교 방향으로 변위시키기 쉬운 구성으로 되어 있다.As for the imaging device of Claim 11, in any one of Claims 5-10, in the optical axis orthogonal direction, the dimension of the said solidified resin is larger than the dimension of the said barrel. As a result, interference with surrounding components can be suppressed. Moreover, in order to suppress the core material shift | offset | difference of the optical axis of the said 2nd optical element, it is set as the structure which is easy to displace in the optical axis orthogonal direction.

청구 범위 제12항에 기재된 촬상 장치는,The imaging device according to claim 12,

기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 이 고체 촬상 소자에 대하여 기준면을 갖는 제1 광학 소자를, 소정의 두께의 제1 스페이서 수단을 개재하여 배치하고, 또한 그 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시킴으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면과의 광축 방향의 위치 결정을 행하여, 상기 기준면을 기준으로 하여 촬영 렌즈를 배치한 것을 특징으로 한다.The solid-state imaging element is mounted on the substrate, and the first optical element having a reference plane is disposed with respect to the solid-state imaging element via the first spacer means having a predetermined thickness, and solidified after flowing the melted resin around the substrate. By doing so, positioning in the optical axis direction between the solid-state imaging element and the reference plane of the first optical element is performed, and a photographing lens is arranged based on the reference plane.

본 발명에 의하면, 상기 제1 스페이서 수단에 의해, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면과의 광축 방향의 간격을 조정할 수 있고, 또한 수지를 고화함으로써 그 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상기 제1 스페이서 수단의 두께를 두껍게 하면, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면과의 광축 방향의 간격을 넓힐 수 있고, 상기 제1 스페이서 수단의 두께를 얇게 하면, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면과의 광축 방향의 간격을 좁힐 수 있다. 따라서, 미리 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면과의 광축 방향의 간격을 서로 다르게 한 복수 종류의 유닛을 제작해 두고, 그에 대하여 맞붙이는 제2 광학 소자의 초점 위치에 대하여, 최적의 간격을 갖는 유닛을 선별함으로써, 이러한 제2 광학 소자를 상기 제1 광학 소자의 기준면에 부딪히게 하는 것 등만으로, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제2 광학 소자의 광축 방향의 간격을 맞춰 넣을 수 있다.According to this invention, the said 1st spacer means can adjust the space | interval in the optical-axis direction of the said solid-state imaging element and the reference surface of the said 1st optical element, and can maintain the state by solidifying resin. That is, when the thickness of the first spacer means is thickened, the distance in the optical axis direction between the solid-state imaging element and the reference plane of the first optical element can be widened. When the thickness of the first spacer means is thinned, the solid-state imaging The distance in the optical axis direction between the element and the reference plane of the first optical element may be narrowed. Therefore, a plurality of types of units having different intervals in the optical axis direction between the solid-state imaging element and the reference plane of the first optical element are produced in advance, and are optimal with respect to the focal position of the second optical element to be bonded thereto. By selecting the units having the interval, the distance between the solid-state imaging element and the second optical element in the optical axis direction can be matched by simply hitting the second optical element against the reference plane of the first optical element.

청구 범위 제13항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제12항에 기재된 발명에 있어서, 상기 제1 광학 소자는, IR 컷트 필터인 것을 특징으로 한다.The imaging device of Claim 13 is an invention as described in Claim 12, The said 1st optical element is an IR cut filter, It is characterized by the above-mentioned.

청구 범위 제14항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제12항 또는 제13항에 기재된 발명에 있어서, 상기 제1 스페이서 수단은 접착제이며, 접착제의 양을 변화시킴으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면과의 광축 방향의 간격을 설정하는 것을 특징으로 한다.In the imaging device according to claim 14, in the invention according to claim 12 or 13, the first spacer means is an adhesive, and the solid-state imaging element and the first are changed by varying the amount of adhesive. A distance in the optical axis direction from the reference plane of the optical element is set.

청구 범위 제15항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제12항 또는 제13항에 기재된 발명에 있어서, 상기 제1 광학 소자의 광축 방향 두께를 변경함으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면과의 광축 방향의 간격을 설정하는 것을 특징으로 한다.The imaging device according to claim 15 is the invention according to claim 12 or 13, wherein the solid-state imaging device and the first optical element are formed by changing the thickness in the optical axis direction of the first optical element. And an interval in the optical axis direction with respect to the reference plane.

청구 범위 제16항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제12항∼제15항 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 제2 광학 소자를 포함하고, 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면에 대하여, 상기 제2 광학 소자에 일체적으로 형성된 소정의 광축 방향 길이를 갖는 각부를 맞닿게 하여 배치한 것을 특징으로 한다.The imaging device according to claim 16 is the invention according to any one of claims 12 to 15, wherein the photographing lens includes a second optical element, and is provided on the reference plane of the first optical element. It is characterized in that the respective parts having a predetermined optical axis direction length formed integrally with the second optical element are brought into contact with each other.

청구 범위 제17항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제12항∼제15항 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 제2 광학 소자를 포함하고, 상기 제1 광학 소자에 대하여, 상기 제2 광학 소자를 소정의 광축 방향 두께의 제2 스페이서 수단을 개재하여 배치한 것을 특징으로 한다.The imaging device according to claim 17 is the invention according to any one of claims 12 to 15, wherein the photographing lens includes a second optical element, and, in relation to the first optical element, The second optical element is arranged via second spacer means having a predetermined optical axis direction thickness.

청구 범위 제18항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제13항 또는 제14항에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면과의 광축 방향의 간격이 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.The imaging device according to claim 18 is the invention according to claim 13 or 14, wherein the photographing lens comprises a glass mold lens, and the solid-state imaging device and the first first device according to a glass mold lens. An interval in the optical axis direction with the reference plane of the optical element is set.

청구 범위 제19항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제16항에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 제2 광학 소자에 일체적으로 형성된 상기 각부의 소정의 광축 방향 길이, 렌즈 축 상 두께 또는 렌즈 간격이 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.The imaging device according to claim 19, wherein in the invention according to claim 16, the photographing lens comprises a glass mold lens, and the corner portion integrally formed in the second optical element according to the glass mold lens. The predetermined optical axis direction length, lens axis thickness, or lens spacing are set.

청구 범위 제20항에 기재된 촬상 장치는, 청구 범위 제17항에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 제2 스페이서 수단의 소정의 광축 방향 두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.In the imaging device according to claim 20, in the invention according to claim 17, the photographing lens comprises a glass mold lens, and a predetermined optical axis direction thickness of the second spacer means is in accordance with the glass mold lens. It is characterized by being set.

상기 제1 광학 소자 및 제2 광학 소자의 소재는 한정되지 않지만, 글래스나 온도 변화에 대한 굴절률 변화가 적은 플라스틱이 바람직하다. 또한, 렌즈를 열에 강한 재료, 예를 들면 글래스나 내열성 수지 재료에 의해 구성함으로써, 촬상 장치를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.Although the raw material of the said 1st optical element and the 2nd optical element is not limited, Plastic with little refractive index change with respect to glass or a temperature change is preferable. In addition, by configuring the lens with a material resistant to heat, for example, glass or a heat resistant resin material, the imaging device can be mounted on the substrate as it is by reflow.

<발명의 효과>EFFECTS OF THE INVENTION [

본 발명에 의하면, 저코스트로 제조할 수 있고, 먼지 등의 부착 문제를 회피하여, 고화질의 화상을 형성할 수 있는 촬상 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an imaging device which can be manufactured in a low cost and which can avoid the problem of adhesion such as dust and form a high quality image.

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 촬상 장치(50)의 사시도.1 is a perspective view of an imaging device 50 according to a first embodiment.

도 2는, 도 1의 촬상 장치(50)를 II-II선을 포함하는 면으로 절단하여 화살표 방향으로 본 도면.FIG. 2 is a view of the imaging device 50 of FIG. 1 cut in a plane including the II-II line and viewed in the direction of the arrow. FIG.

도 3은, 촬상 장치(50)의 제조 공정을 도시하는 도면.3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the imaging device 50.

도 4는, 촬상 장치(50)를 휴대 단말기로서의 휴대 전화기(100)에 장비한 상태를 나타내는 도면.4 is a diagram showing a state in which the imaging device 50 is equipped with the mobile phone 100 as a mobile terminal.

도 5는, 휴대 전화기(100)의 제어 블록도.5 is a control block diagram of the mobile telephone 100. FIG.

도 6은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.6 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the first embodiment.

도 7은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.7 is a cross-sectional view of an imaging device according to a modification of the first embodiment.

도 8은, 제2 실시 형태에 따른 촬상 장치(150)의 사시도.8 is a perspective view of an imaging device 150 according to a second embodiment.

도 9는, 도 8의 촬상 장치(150)를 II-II선을 포함하는 면으로 절단하여 화살표 방향으로 본 도면.FIG. 9 is a view of the imaging device 150 shown in FIG. 8 cut in a plane including the II-II line and viewed in the direction of the arrow.

도 10은, 센서 유닛 SU의 제조 공정을 도시하는 도면.10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor unit SU.

도 11은, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.11 is a cross-sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment.

도 12는, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.12 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment.

도 13은, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.13 is a cross-sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment.

도 14는, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.14 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment.

도 15는, 제3 실시 형태에 따른 촬상 장치(250)의 사시도.15 is a perspective view of an imaging device 250 according to a third embodiment.

도 16은, 도 15의 촬상 장치(250)를 II-II선을 포함하는 면으로 절단하여 화살표 방향으로 본 도면.FIG. 16 is a view of the imaging device 250 of FIG. 15 cut in a plane including the II-II line and viewed in the direction of the arrow.

도 17은, 제3 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도.17 is a cross-sectional view of an imaging device according to a modification of the third embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

21: 경통21: barrel

30: 수지재30: resin material

42: 스페이서(제2 스페이서 수단)42: spacer (second spacer means)

50, 150, 250: 촬상 장치50, 150, 250: imaging device

51: 이미지 센서51: image sensor

51a: 광전 변환부51a: photoelectric conversion unit

52: 기판52: substrate

52a: 외부 접속용 단자52a: terminal for external connection

60: 입력부60: input unit

70: 표시부70: display unit

80: 무선 통신부80: wireless communication unit

92: 기억부92: memory

100: 상기 휴대 전화기100: the mobile phone

100: 휴대 전화기100: mobile phone

101: 제어부101: control unit

BT: 버튼BT: button

EF: 전기로EF: electric furnace

F: IR 컷트 필터F: IR cut filter

FR: 틀FR: framework

H: 히터H: heater

L1: 제1 렌즈L1: first lens

L1f: 플랜지부L1f: flange

L2: 제2 렌즈L2: second lens

L2f: 플랜지부L2f: flange

L2g: 각부L2g: each part

NZ: 노즐NZ: nozzle

PL: 수지PL: Resin

S: 개구 조리개S: aperture aperture

SM: 차광 부재SM: Shading member

SP: 스페이서SP: spacer

W: 와이어W: wire

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [

이하, 본 발명에 따른 제1 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 촬상 장치(50)의 사시도이고, 도 2는, 도 1의 촬상 장치(50)를 II-II선을 포함하는 면에서 절단하여 화살표 방향으로 본 도면이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment which concerns on this invention is described based on drawing. FIG. 1: is a perspective view of the imaging device 50 which concerns on 1st Embodiment, and FIG. 2 is the figure which cut | disconnected the imaging device 50 of FIG. 1 in the plane containing the II-II line, and viewed it in the arrow direction.

제1 실시 형태에 따른 촬상 장치(50)는, 광전 변환부(51a)를 갖는 고체 촬상 소자로서의 CMOS형 이미지 센서(51)와, 이 이미지 센서(51)의 광전 변환부(51a)에 피사체상을 촬상시키는 렌즈 L1로 이루어지는 촬상 렌즈(촬영 렌즈라고도 함)와, 표면에 이미지 센서(51)를 유지함과 함께 그 전기 신호의 송수신을 행하는 외부 접속용 단자(52a)를 이면에 갖는 기판(52)과, 촬상 렌즈를 지지하는 수지재(30)를 구비하고, 이들이 일체적으로 형성되어 있다.The imaging device 50 according to the first embodiment includes a CMOS image sensor 51 as a solid-state imaging device having a photoelectric conversion section 51a, and a subject image on the photoelectric conversion section 51a of the image sensor 51. The substrate 52 having an image pickup lens (also called a photographing lens) composed of lens L1 for imaging the image, and an external connection terminal 52a on the back side which holds the image sensor 51 on the surface and transmits and receives the electric signal. And the resin material 30 supporting the imaging lens, and they are formed integrally.

상기 이미지 센서(51)는, 그 수광측의 평면의 중앙부에, 화소(광전 변환 소자)가 2차원적으로 배치된, 수광부로서의 광전 변환부(51a)가 형성되어 있고, 그 주위에는 신호 처리 회로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이러한 신호 처리 회로는, 각 화소를 순차적으로 구동하여 신호 전하를 얻는 구동 회로부와, 각 신호 전하를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 이 디지털 신호를 이용하여 화상 신호 출력을 형성하는 신호 처리부 등으로 구성되어 있다. 또한, 이미지 센서(51)의 수광측의 평면의 외연 근방에는, 다수의 패드(도시하지 않음)가 배치되어 있고, 와이어 W를 통하여 기판(52)에 접속되어 있다. 이미지 센서(51)는, 광전 변환부(51a)로부터의 신호 전하를 디지털 YUV 신호 등의 화상 신호 등으로 변환하고, 와이어 W를 통하여 기판(52) 위의 소정의 회로에 출력한다. 여기에서, Y는 휘도 신호, U(=R-Y)는 적색과 휘도 신호의 색차 신호, V(=B-Y)는 청색과 휘도 신호의 색차 신호이다. 또한, 촬상 소자는 상기 CM0S형의 이미지 센서에 한정되는 것이 아니며, CCD 등의 다른 것을 사용하여도 된다.The image sensor 51 has a photoelectric conversion section 51a serving as a light receiving section in which a pixel (photoelectric conversion element) is two-dimensionally disposed in the center of the plane on the light receiving side, and around the signal processing circuit. (Not shown) is formed. Such a signal processing circuit includes a driving circuit section for driving each pixel sequentially to obtain signal charges, an A / D converter for converting each signal charge into a digital signal, and a signal for forming an image signal output using the digital signal. It consists of a processing part. Moreover, many pads (not shown) are arrange | positioned near the outer periphery of the plane on the light receiving side of the image sensor 51, and are connected to the board | substrate 52 via the wire W. As shown in FIG. The image sensor 51 converts the signal charge from the photoelectric conversion section 51a into an image signal such as a digital YUV signal and outputs it to a predetermined circuit on the substrate 52 via a wire W. Here, Y is a luminance signal, U (= R-Y) is a color difference signal of red and luminance signals, and V (= B-Y) is a color difference signal of blue and luminance signals. In addition, the imaging element is not limited to the CM0S type image sensor, and other things such as a CCD may be used.

기판(52)은, 표면에 형성된 다수의 신호 전달용 패드를 갖고 있고, 이것이 전술한 이미지 센서(51)로부터의 와이어 W와 접속되고, 또한 이면의 외부 접속용 단자(52a)와 접속되어 있다.The board | substrate 52 has many signal transmission pads formed in the surface, and this is connected with the wire W from the image sensor 51 mentioned above, and is connected with the terminal 52a for external connection of the back surface.

외부 접속용 단자(52a)는, 기판(52)과 외부 회로(예를 들면, 촬상 장치를 실장한 상위 장치가 갖는 제어 회로)를 접속하고, 외부 회로로부터 이미지 센서(51)를 구동하기 위한 전압이나 클럭 신호의 공급을 받거나, 또한 디지털 YUV 신호를 외부 회로에 출력하거나 하는 것을 가능하게 한다.The terminal 52a for external connection connects the board | substrate 52 and an external circuit (for example, the control circuit which the host apparatus which mounts an imaging device has), and the voltage for driving the image sensor 51 from an external circuit. It is also possible to receive a clock signal or to output a digital YUV signal to an external circuit.

차광성을 갖는 수지재(30)는, 후술하는 바와 같이 하여 형성되고, 광학 소자인 렌즈 L1을 유지함과 함께, 기판(52) 위에 부착되어 있다. 렌즈 L1의 플랜지부 L1f의 하면은, 스페이서 SP를 개재하여 이미지 센서(51)의 상면에 맞닿아 있다. 렌즈 L1의 광학면에는, IR 컷트 막(적외광 컷트 막)이 형성되어 있다.The resin material 30 having light shielding properties is formed as described later, and is attached onto the substrate 52 while holding the lens L1 which is an optical element. The lower surface of the flange portion L1f of the lens L1 is in contact with the upper surface of the image sensor 51 via the spacer SP. An IR cut film (infrared light cut film) is formed on the optical surface of the lens L1.

촬상 장치(50)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 도 3은, 촬상 장치(50)의 제조 공정을 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)에 있어서, 클린 룸 내에서, 기판(52) 위에 이미지 센서(51)를 배치하고, 와이어 W에 의해 결선한다. 계속하여, 이미지 센서(51)의 상면에, 둘레 방향으로 이음매가 없는 소정의 두께의 스페이서 SP(접착제이면 바람직함)를 배치하고, 렌즈 L1을 재치한다. 이러한 상태에서, 기판(52)의 사방을 틀 FR로 덮고, 상부의 노즐 NZ로부터 용융된 열가소성 수지 PL을 유입시킨다. 이러한 수지 PL은, 렌즈 L1의 플랜지부 L1f의 상면과 대략 동일 평면으로 될 때까지 공급된다.The assembly method of the imaging device 50 is demonstrated. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the imaging device 50. In FIG. 3A, the image sensor 51 is disposed on the substrate 52 in a clean room, and connected by wire W. In FIG. Subsequently, a spacer SP (preferably an adhesive agent) having a predetermined thickness seamless in the circumferential direction is disposed on the upper surface of the image sensor 51, and the lens L1 is placed. In this state, the board | substrate 52 is covered with the frame FR on all sides, and the molten thermoplastic resin PL is made to flow in from the nozzle NZ of the upper part. Such a resin PL is supplied until it becomes substantially flush with the upper surface of the flange part L1f of the lens L1.

그 후, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 기판(52)을 렌즈 L1을 재치한 상태에서 전기로 EF 내에 투입하고, 히터 H에 의해 가열함으로써, 열경화성 수지(자외 선 경화성 수지이어도 됨) PL을 고화시킨다. 수지 PL이 고화하여 수지재(30)로 된 후에 틀 FR을 떼어내어 취출함으로써, 촬상 장치(50)가 완성된다.Then, as shown in FIG.3 (b), thermosetting resin (ultraviolet-curable resin may be sufficient) by inject | pouring the board | substrate 52 into EF with electricity in the state which mounted lens L1, and heating by heater H. ) Solidify the PL. After the resin PL solidifies and becomes the resin material 30, the frame FR is removed and taken out to complete the imaging device 50.

본 실시 형태에 의하면, 기판(52) 위에 재치된 이미지 센서(51)에 대하여, 소정의 간격으로 렌즈 L1을 임시 고정하고, 또한 그 주위에 흘린 수지 PL을 고화시킴으로써, 렌즈 L1을 내포하고, 또한 이미지 센서(51)의 주위에 고정된 수지재(30)를 형성하며, 그에 의해 먼지 부착 등의 문제를 억제하면서, 제조 공정의 단축화를 도모할 수 있다.According to this embodiment, with respect to the image sensor 51 mounted on the board | substrate 52, the lens L1 is temporarily fixed at predetermined intervals and the resin PL which flowed around it is contained, and the lens L1 is contained and further The resin material 30 fixed around the image sensor 51 is formed, whereby the manufacturing process can be shortened while suppressing problems such as dust adhesion.

또한, 렌즈 L1을 열에 강한 재료, 예를 들면 글래스나 내열성 수지 재료에 의해 구성함으로써, 수지 PL의 고화시, 광학 성능의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 촬상 장치(50)를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.In addition, by configuring the lens L1 with a material resistant to heat, for example, glass or a heat resistant resin material, deterioration of optical performance can be prevented when the resin PL is solidified. It is also possible to mount the imaging device 50 on the substrate by reflow as it is.

전술한 촬상 장치(50)의 사용 양태에 대하여 설명한다. 도 4는, 촬상 장치(50)를 휴대 단말기로서의 휴대 전화기(100)에 장비한 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 휴대 전화기(100)의 제어 블록도이다.The use aspect of the imaging device 50 mentioned above is demonstrated. 4 is a diagram illustrating a state in which the imaging device 50 is equipped with the mobile phone 100 as a mobile terminal. 5 is a control block diagram of the mobile telephone 100.

촬상 장치(50)는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 휴대 전화기(100)의 배면(액정 표시부측을 정면으로 함)에, 피사체 광 입사측을 향하여 설치되고, 액정 표시부의 아래쪽에 상당하는 위치로 되도록 배설된다.For example, as shown in FIG. 4, the imaging device 50 is provided on the rear surface of the mobile phone 100 (with the liquid crystal display side in front) facing the subject light incident side, and corresponds to the lower side of the liquid crystal display portion. It is excised so that it may become a position to make.

촬상 장치(50)의 외부 접속용 단자(52a)는, 휴대 전화기(100)의 제어부(101)와 접속되어, 휘도 신호나 색차 신호 등의 화상 신호를 제어부(101)측에 출력한다.The external connection terminal 52a of the imaging device 50 is connected to the control unit 101 of the mobile phone 100, and outputs an image signal such as a luminance signal or a color difference signal to the control unit 101 side.

한편, 휴대 전화기(100)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 각 부를 통괄적으로 제어함과 함께, 각 처리에 따른 프로그램을 실행하는 제어부(CPU)(101)와, 번호 등을 키에 의해 지시 입력하기 위한 입력부(60)와, 소정의 데이터 외에 촬상한 화상이나 영상 등을 표시하는 표시부(70)와, 외부 서버와의 사이의 각종 정보 통신을 실현하기 위한 무선 통신부(80)와, 휴대 전화기(100)의 시스템 프로그램이나 각종 처리 프로그램 및 단말기 ID 등의 필요한 여러가지 데이터를 기억하고 있는 기억부(ROM)(91)와, 제어부(101)에 의해 실행되는 각종 처리 프로그램이나 데이터, 혹은 처리 데이터, 혹은 촬상 장치(50)에 의해 촬상 데이터 등을 일시적으로 저장하는 작업 영역으로서 이용되는 일시 기억부(RAM)(92)를 구비하고 있다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the mobile phone 100 controls each unit as a whole, and controls a unit (CPU) 101 for executing a program according to each process, a number, and the like using keys. An input unit 60 for inputting an instruction, a display unit 70 for displaying an image or video captured in addition to predetermined data, a wireless communication unit 80 for realizing various information communication with an external server, and a portable device Various processing programs and data executed by the control unit 101, a storage unit (ROM) 91 which stores various necessary data such as a system program of the telephone 100, various processing programs and a terminal ID, and the processing data. Or a temporary storage unit (RAM) 92 which is used as a work area for temporarily storing image data or the like by the image capturing apparatus 50.

휴대 전화기(100)를 파지하는 촬영자가, 피사체에 대하여 촬상 장치(50)의 촬상 렌즈(10)의 광축을 향하여, 원하는 셔터 찬스에서, 도 4에 나타낸 버튼 BT를 누름으로써 릴리즈가 행해지고, 화상 신호가 촬상 장치(50)에 공급되게 된다. 촬상 장치(50)로부터 입력된 화상 신호는, 상기 휴대 전화기(100)의 제어계에 송신되어, 기억부(91)에 기억되거나, 혹은 표시부(70)에서 표시되고, 나아가 무선 통신부(80)를 통하여 영상 정보로서 외부에 송신되게 된다.The photographer holding the cellular phone 100 releases the image by pressing the button BT shown in Fig. 4 at the desired shutter chance toward the optical axis of the imaging lens 10 of the imaging device 50, and the image signal is released. Is supplied to the imaging device 50. The image signal input from the imaging device 50 is transmitted to the control system of the mobile phone 100, stored in the storage unit 91 or displayed on the display unit 70, and further via the wireless communication unit 80. It is transmitted to the outside as image information.

도 6은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 변형예에 있어서는, 촬상 렌즈(광학 소자)가 2장의 렌즈 L1, L2로 이루어져 있다. 제1 렌즈 L1의 하면의 플랜지부 L1f는, 제2 렌즈 L2의 플랜지부 L2f의 상부에 부딪치게 됨과 함께, 직경 방향에서 감합되어 있다. 또한, 제2 렌즈의 각부 L2g가, 소정의 두께의 스페이서 SP를 개재하여 이미지 센서(51)의 상면에 부딪치게 되어 있다. 이 상태에서, 도 3에 나타낸 양태와 마찬가지로 하여, 이미지 센서(51)는 수지 재(30)에 의해 밀봉되고, 그에 의해 렌즈간 거리의 조정과 광축 방향의 위치 결정이 이루어지고 있다. 본 예에 있어서는, 렌즈 L1, L2의 광학면 중의 어느 하나의 면에, IR 컷트 막(적외광 컷트 막)이 형성된다.6 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the first embodiment. In this modification, the imaging lens (optical element) consists of two lenses L1 and L2. The flange portion L1f on the lower surface of the first lens L1 collides with the upper portion of the flange portion L2f of the second lens L2 and is fitted in the radial direction. Moreover, each part L2g of the 2nd lens hits the upper surface of the image sensor 51 via the spacer SP of predetermined thickness. In this state, similarly to the aspect shown in FIG. 3, the image sensor 51 is sealed by the resin material 30, whereby the adjustment of the distance between the lenses and the positioning in the optical axis direction are made. In this example, an IR cut film (infrared cut film) is formed on one of the optical surfaces of the lenses L1 and L2.

도 7은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 예는, 이미지 센서(51)와 렌즈 L2 사이에, IR 컷트 필터(적외광 컷트 필터) F를 형성한 예이다. 본 예에 있어서는, 제2 렌즈의 각부 L2g가, IR 컷트 필터 F의 상면에 직접 부딪치게 되고, IR 컷트 필터 F가, 소정의 두께의 스페이서 SP를 개재하여 이미지 센서(51)의 상면에 부딪치게 된 상태에서, 도 3에 나타낸 양태와 마찬가지로 하여, 이미지 센서(51)는 수지재(30)에 의해 밀봉되고, 그에 의해 렌즈간 거리의 조정과 광축 방향의 위치 결정이 이루어지고 있다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.7 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the first embodiment. This example is an example in which an IR cut filter (infrared cut filter) F is formed between the image sensor 51 and the lens L2. In this example, each part L2g of the 2nd lens hits the upper surface of the IR cut filter F directly, and the IR cut filter F hits the upper surface of the image sensor 51 via the spacer SP of predetermined thickness. 3, the image sensor 51 is sealed by the resin material 30, thereby adjusting the distance between the lenses and positioning in the optical axis direction. Since the structure other than that is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

또한, 이미지 센서(51)와 렌즈 L2 사이에, IR 컷트 필터(적외광 컷트 필터)를 형성한 예로 설명했지만, IR 컷트 필터 F를 가장 물체측으로 배치하여, 수지재(30)에 의해 밀봉하는 구성이어도 된다.In addition, although the example which demonstrated the IR cut filter (infrared light cut filter) was formed between the image sensor 51 and the lens L2, the structure which arrange | positions the IR cut filter F to the object side and seals with the resin material 30 most. It may be.

이상 설명한 바와 같이, 기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 이 고체 촬상 소자에 대하여, 촬상 렌즈를 소정의 간격으로 배치하고, 또한 그 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시킴으로써, 고체 촬상 소자를, 기판과 촬상 렌즈와 수지로 밀봉함으로써, 먼지 부착 등의 문제를 해소하고, 제조 공정의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 상기 촬상 렌즈는 상기 고화된 수지에 의해 유지되기 때문에, 별개로 경통 등을 설치할 필요가 없어, 부품점수의 삭감이나 촬상 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있다.As described above, the solid-state imaging device is mounted by mounting a solid-state imaging device on the substrate, arranging the imaging lenses at predetermined intervals on the solid-state imaging device, and solidifying after flowing molten resin around the solid-state imaging device. By sealing with a board | substrate, an imaging lens, and resin, the problem of dust adhesion etc. can be eliminated and a manufacturing process can be shortened. In addition, since the imaging lens is held by the solidified resin, it is not necessary to provide a barrel or the like separately, so that the number of parts can be reduced and the imaging device can be made compact.

또한, 본 발명에 따른 촬상 장치는, 상기의 실시 형태에 한정하여 해석되어서는 안되며, 적절하게 변경ㆍ개량이 가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 열경화성 수지 PL은 발포 수지이어도 되며, 그에 의해 수지재(30)에, 외부의 열의 영향을 렌즈에 미치게 하는 것을 억제하도록 하는 단열성을 갖게 할 수 있다. 또한, 렌즈를 내열성이 높지 않은 수지 재료로 형성한 경우에도, 촬상 장치를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다.In addition, the imaging device which concerns on this invention should not be interpreted limited to said embodiment, Of course, it can change and improve suitably. For example, the thermosetting resin PL may be a foamed resin, whereby the resin material 30 can be made to have a heat insulating property to suppress the influence of external heat on the lens. Moreover, even when a lens is formed from the resin material which is not high in heat resistance, it is also possible to mount an imaging device on a board | substrate by reflow as it is.

이하, 본 발명에 따른 제2 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 8은, 제2 실시 형태에 따른 촬상 장치를 포함하는 촬상 장치(150)의 사시도이며, 도 9는, 도 8의 촬상 장치(150)를 II-II선을 포함하는 면에서 절단하여 화살표 방향으로 본 도면이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 2nd Embodiment which concerns on this invention is described based on drawing. FIG. 8 is a perspective view of an imaging device 150 including an imaging device according to a second embodiment, and FIG. 9 is an arrow direction obtained by cutting the imaging device 150 of FIG. 8 from a plane including a II-II line. As seen.

제2 실시 형태에 따른 촬상 장치(150)는, 광전 변환부(51a)를 갖는 고체 촬상 소자로서의 CMOS형 이미지 센서(51)(고체 촬상 소자라고도 함)와, 이 이미지 센서(51)의 광전 변환부(51a)에 피사체상을 촬상시키는 렌즈 L1, L2로 구성된 촬상 렌즈와, 이미지 센서(51)와 촬상 렌즈 사이에 배치된 IR 컷트 필터(제1 광학 소자라고도 함) F와, 표면에 이미지 센서(51)를 유지함과 함께 그 전기 신호의 송수신을 행하는 외부 접속용 단자(52a)를 이면에 갖는 기판(52)과, 촬상 렌즈를 지지하는 조립 케이스(20)를 구비하고 있다. 기판(52)과, 이미지 센서(51)와, IR 컷트 필터 F는 수지재(30)에 의해 고정되어 일체로 되어 있다.The imaging device 150 according to the second embodiment includes a CMOS image sensor 51 (also referred to as a solid-state imaging device) as a solid-state imaging device having a photoelectric conversion unit 51a, and a photoelectric conversion of the image sensor 51. An imaging lens composed of lenses L1 and L2 for imaging the subject image on the unit 51a, an IR cut filter (also referred to as a first optical element) F disposed between the image sensor 51 and the imaging lens, and an image sensor on the surface. The board | substrate 52 which has the external connection terminal 52a on the back which hold | maintains 51, and transmits and receives the electrical signal is provided, and the assembly case 20 which supports an imaging lens is provided. The board | substrate 52, the image sensor 51, and IR cut filter F are fixed by the resin material 30, and are integrated.

상기 이미지 센서(51)는, 그 수광측의 평면의 중앙부에, 화소(광전 변환 소 자)가 2차원적으로 배치된, 수광부로서의 광전 변환부(51a)가 형성되어 있고, 그 주위에는 신호 처리 회로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이러한 신호 처리 회로는, 각 화소를 순차적으로 구동하여 신호 전하를 얻는 구동 회로부와, 각 신호 전하를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 이 디지털 신호를 이용하여 화상 신호 출력을 형성하는 신호 처리부 등으로 구성되어 있다. 또한, 이미지 센서(51)의 수광측의 평면의 외연 근방에는, 다수의 패드(도시하지 않음)가 배치되어 있고, 와이어 W를 통하여 기판(52)에 접속되어 있다. 이미지 센서(51)는, 광전 변환부(51a)로부터의 신호 전하를 디지털 YUV 신호 등의 화상 신호 등으로 변환하고, 와이어 W를 통하여 기판(52) 위의 소정의 회로에 출력한다. 여기에서, Y는 휘도 신호, U(=R-Y)는 적색과 휘도 신호의 색차 신호, V(=B-Y)는 청색과 휘도 신호의 색차 신호이다. 또한, 촬상 소자는 상기 CM0S형의 이미지 센서에 한정되는 것이 아니며, CCD 등의 다른 것을 사용하여도 된다.The image sensor 51 is provided with a photoelectric conversion section 51a serving as a light receiving section in which a pixel (photoelectric conversion element) is two-dimensionally disposed at the center of the plane on the light receiving side. A circuit (not shown) is formed. Such a signal processing circuit includes a driving circuit section for driving each pixel sequentially to obtain signal charges, an A / D converter for converting each signal charge into a digital signal, and a signal for forming an image signal output using the digital signal. It consists of a processing part. Moreover, many pads (not shown) are arrange | positioned near the outer periphery of the plane on the light receiving side of the image sensor 51, and are connected to the board | substrate 52 via the wire W. As shown in FIG. The image sensor 51 converts the signal charge from the photoelectric conversion section 51a into an image signal such as a digital YUV signal and outputs it to a predetermined circuit on the substrate 52 via a wire W. Here, Y is a luminance signal, U (= R-Y) is a color difference signal of red and luminance signals, and V (= B-Y) is a color difference signal of blue and luminance signals. In addition, the imaging element is not limited to the CM0S type image sensor, and other things such as a CCD may be used.

기판(52)은, 표면에 형성된 다수의 신호 전달용 패드를 갖고 있고, 이것이 전술한 이미지 센서(51)로부터의 와이어 W와 접속되고, 또한 이면의 외부 접속용 단자(52a)와 접속되어 있다.The board | substrate 52 has many signal transmission pads formed in the surface, and this is connected with the wire W from the image sensor 51 mentioned above, and is connected with the terminal 52a for external connection of the back surface.

외부 접속용 단자(52a)는 기판(52)과 외부 회로(예를 들면, 촬상 장치를 실장한 상위 장치가 갖는 제어 회로)를 접속하고, 외부 회로로부터 이미지 센서(51)를 구동하기 위한 전압이나 클럭 신호의 공급을 받거나, 또한 디지털 YUV 신호를 외부 회로에 출력하거나 하는 것을 가능하게 한다.The terminal 52a for external connection connects the board | substrate 52 and an external circuit (for example, the control circuit which the host apparatus which mounts an imaging device has), and the voltage for driving the image sensor 51 from an external circuit, It is possible to receive a clock signal or to output a digital YUV signal to an external circuit.

기판(52)과 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F는, 후술하는 바와 같이 하여, 그 주위에 충전된 수지재(30)에 의해 밀봉되고, 그에 의해 센서 유닛 SU가 형성되어 있다.The board | substrate 52, the image sensor 51, and IR cut filter F are sealed with the resin material 30 filled in the circumference | surroundings as mentioned later, and the sensor unit SU is formed by this.

차광성 부재로 이루어지는 조립 케이스(20)는, IR 컷트 필터 F를 둘러싸도록 하여 배치되고 수지재(30)에 대하여 접착제 B를 이용하여 하단이 접착되어 이루어지는 경통(21)과, 경통(21)의 상부에 부착된 개구 조리개 S를 갖는 덮개 부재(22)로 이루어진다. 덮개 부재(22)의 중앙 개구가 개구 조리개 S로 되어 있다.The assembly case 20 made of the light shielding member is disposed so as to surround the IR cut filter F, and the bottom barrel is bonded to the resin material 30 using the adhesive B, and the barrel 21 It consists of a lid member 22 having an aperture stop S attached to the upper portion. The center opening of the lid member 22 is an aperture stop S.

제1 렌즈 L1의 하면의 플랜지부 L1f는, 제2 렌즈 L2의 플랜지부 L2f의 상부에 부딪치게 되며, 직경 방향에서는 감합하여 고정되어 있다. 또한, 제2 렌즈 L2의 각부 L2g는, IR 컷트 필터 F의 상면(여기에서는 기준면을 구성함)에 부딪치게 되어 있고, 그에 의해 렌즈간 거리의 조정과 광축 방향의 위치 결정이 이루어지고 있다. 또한, 제2 렌즈 L2의 외주면은, 경통(22)의 내주면에 감합되고, 그에 의해 광축 직교 방향으로 요동없게 부착되어 있다. 제1 렌즈 L1과 제2 렌즈 L2는, 이미지 센서(51)에 대하여 피사체상의 결상을 행하기 위한 촬상 렌즈(제2 광학 소자라고도 함)를 구성하고 있다. 개구 조리개 S는, 촬상 렌즈 전체 계의 F 넘버를 결정하는 부재이다. 촬상 렌즈와 이미지 센서(51) 사이에 있어서 배치된 IR 컷트 필터 F는, 예를 들면 대략 사각 형상이나 원 형상으로 형성된 부재이다.The flange part L1f of the lower surface of the 1st lens L1 collides with the upper part of the flange part L2f of the 2nd lens L2, and is fitted and fixed in the radial direction. Moreover, each part L2g of the 2nd lens L2 collides with the image surface of the IR cut filter F (in this case, comprises a reference surface), and the adjustment of the distance between lenses and positioning of the optical axis direction are made by this. The outer circumferential surface of the second lens L2 is fitted to the inner circumferential surface of the barrel 22, whereby the outer circumferential surface of the second lens L2 is unshakably attached to the optical axis perpendicular direction. The first lens L1 and the second lens L2 constitute an imaging lens (also referred to as a second optical element) for forming an image on the subject with respect to the image sensor 51. The aperture stop S is a member that determines the F number of the whole imaging lens system. The IR cut filter F arrange | positioned between the imaging lens and the image sensor 51 is a member formed in substantially square shape or circular shape, for example.

또한, 제1 렌즈 L1과 제2 렌즈 L2 사이에, 차광 부재 SM이 배치되어 있고, 그에 의해 고체 촬상 소자에 가까운 렌즈 유효 직경의 외측에 불필요한 광이 입사하는 것을 방지하여, 고스트나 플레어의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 렌즈 L1, L2를 열에 강한 재료, 예를 들면 글래스나 내열성 수지 재료에 의해 구성함으로써, 촬상 장치(150)를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다. 이 경우, 경통(21), 덮개 부재(22)도 열에 강한 재료, 예를 들면 내열성 수지 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the light blocking member SM is disposed between the first lens L1 and the second lens L2, thereby preventing unnecessary light from entering outside the effective diameter of the lens close to the solid-state imaging element, thereby preventing the occurrence of ghosts or flares. It can be suppressed. In addition, by configuring the lenses L1 and L2 with a material resistant to heat, for example, glass or a heat resistant resin material, the imaging device 150 can be mounted on the substrate as it is by reflow. In this case, the barrel 21 and the lid member 22 are also preferably formed of a material resistant to heat, for example, a heat resistant resin material.

촬상 장치(150)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 우선, 센서 유닛 SU의 제조 양태에 대하여 설명한다. 도 10은, 센서 유닛 SU의 제조 공정을 도시하는 도면이다. 도 10의 (a)에 있어서, 클린 룸 내에서, 기판(52) 위에 이미지 센서(51)를 배치하고, 와이어 W에 의해 결선한다. 계속해서, 이미지 센서(51)의 상면에, 둘레 방향으로 이음매없게 소정의 두께의 접착제 B(단순한 스페이서이어도 됨)를 도포하고, IR 컷트 필터 F를 재치한다. 이러한 상태에서, 기판(52)의 사방을 틀 FR로 덮고, 상부의 노즐 NZ로부터 용융된 열경화성 수지(자외선 경화성 수지이어도 됨) PL을 유입시킨다. 이러한 수지 PL은, IR 컷트 필터 F의 상면과 대략 동일 평면으로 될 때까지 공급된다.The assembly method of the imaging device 150 is demonstrated. First, the manufacturing aspect of sensor unit SU is demonstrated. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sensor unit SU. In FIG. 10A, the image sensor 51 is disposed on the substrate 52 in a clean room, and connected by wire W. In FIG. Subsequently, an adhesive B (which may be a simple spacer) having a predetermined thickness is applied to the upper surface of the image sensor 51 seamlessly, and the IR cut filter F is placed. In this state, the board | substrate 52 is covered with the frame FR on all sides, and melted thermosetting resin (it may be an ultraviolet curable resin) PL is flowed in from the nozzle NZ of the upper part. This resin PL is supplied until it becomes substantially coplanar with the upper surface of IR cut filter F. As shown in FIG.

그 후, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 센서 유닛 SU를 전기로 EF 내에 투입하고, 히터 H에 의해 가열함으로써, 열경화성 수지 PL을 고화시킨다. 수지 PL이 고화하여 수지재(30)로 된 후에 틀 FR을 떼어내어 취출함으로써, 센서 유닛 SU가 완성된다.Thereafter, as shown in FIG. 10B, the sensor unit SU is electrically charged into the EF and heated by the heater H to thereby solidify the thermosetting resin PL. After the resin PL solidifies and becomes the resin material 30, the frame FR is removed and taken out to complete the sensor unit SU.

이러한 시점에서는, 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F는, 접착제 B에 의해 소정 간격을 두고 배치되고, 또한 수지재(30)에 의해 고정되어 있기 때문에, IR 컷트 필터 F의 기준면인 상면에, 제1 렌즈 L1과 함께 제2 렌즈 L2의 각부 L2g를 부딪치게 함으로써, 이미지 센서(51)와 촬상 렌즈인 제1 렌즈 L1과 제2 렌즈 L2의 광축 방향의 위치 결정을 정밀도 좋게 행할 수 있다. 그 후, 경통(21)을 수지재(30)에 접착함으로써 촬상 장치(150)가 완성된다. 또한, 경통(21)의 외경은, 수지재(30)의 광축 직교 방향 치수보다 작기 때문에, 이미지 센서(51)에 대한 촬상 렌즈의 광축 직교 방향 위치를 조정하여도, 수지재(30)가 바깥쪽으로 뻗어나오는 것이 억제되어, 촬상 장치(150)의 주위 부품과의 간섭을 억제할 수 있다. 또한, 센서 유닛 SU가 완성된 시점에서, 이미지 센서(51)는, 기판(52)과 IR 컷트 필터 F와 수지재(30)에 의해 밀봉되어 있기 때문에, 외부로부터 먼지가 침입할 우려가 억제되어, 취급하기 쉽고 고화질의 화상을 형성할 수 있는 촬상 장치로 할 수 있다.At this point of time, since the image sensor 51 and the IR cut filter F are arranged at predetermined intervals by the adhesive agent B and are fixed by the resin material 30, the image sensor 51 and the IR cut filter F are arranged on the upper surface which is the reference plane of the IR cut filter F. By hitting each part L2g of the 2nd lens L2 with the 1st lens L1, the positioning of the image sensor 51 and the 1st lens L1 which is an imaging lens, and the 2nd lens L2 in the optical-axis direction can be performed with high precision. Thereafter, the image capturing apparatus 150 is completed by adhering the barrel 21 to the resin material 30. Moreover, since the outer diameter of the barrel 21 is smaller than the optical axis orthogonal direction dimension of the resin material 30, even if the optical axis orthogonal direction position of the imaging lens with respect to the image sensor 51 is adjusted, the resin material 30 will be outward. It is suppressed that it extends to the side, and interference with the peripheral components of the imaging device 150 can be suppressed. In addition, since the image sensor 51 is sealed by the board | substrate 52, the IR cut filter F, and the resin material 30 at the time of completion of the sensor unit SU, the possibility that dust may intrude from the outside is suppressed. In addition, it can be set as the imaging device which is easy to handle and can form a high quality image.

전술한 촬상 장치(150)의 사용 양태에 대해서는, 도 4, 도 5에서 설명한 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.Since the use aspect of the imaging device 150 mentioned above is the same as that demonstrated in FIG. 4, FIG. 5, description is abbreviate | omitted.

도 11은, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 변형예에 있어서는, 수지재(30)의 상면에 돌기(30a)를 형성하고 있고, 경통(21)의 하단에 오목부(21a)를 형성하고 있다. 돌기(30a)를 오목부(21a)에 계합시킴으로써, 경통(21)을 수지재(30)에 대하여 확실하게 부착할 수 있다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.11 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment. In this modification, the protrusion 30a is formed in the upper surface of the resin material 30, and the recessed part 21a is formed in the lower end of the barrel 21. As shown in FIG. By engaging the projection 30a to the recess 21a, the barrel 21 can be reliably attached to the resin material 30. Since the structure other than that is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

도 12는, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 변형예에 있어서는, 수지재(30)의 상면에 오목부(30b)를 형성하고 있고, 경통(21)의 하단에 돌기(21b)를 형성하고 있다. 돌기(21b)를 오목부(30b)에 계합시킴으로써, 경통(21)을 수지재(30)에 대하여 확실하게 부착할 수 있다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.12 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment. In this modification, the recessed part 30b is formed in the upper surface of the resin material 30, and the protrusion 21b is formed in the lower end of the barrel 21. As shown in FIG. By engaging the projection 21b to the recessed portion 30b, the barrel 21 can be reliably attached to the resin material 30. Since the structure other than that is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

또한, 수지재(30)에 금속 부재를 인서트 성형하고, 이러한 금속 부재를 이용하여 경통(21)을 부착할 수도 있다.Moreover, the metal member can be insert-molded in the resin material 30, and the barrel 21 can be affixed using this metal member.

도 13은, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 변형예에 있어서는, 경통(21)을 덮개 부재와 일체적으로 형성하고, 또한 경통(21)의 주벽의 내부에 공기를 봉입한 공간(21c)을 형성하고 있다. 본 변형예에 의하면, 공간(21c) 내의 공기의 단열성에 의해, 촬상 렌즈(10)에 외부의 열이 전해지기 어려워져, 안정된 광학 특성을 발휘시킬 수 있다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.13 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the second embodiment. In the present modification, the barrel 21 is formed integrally with the lid member, and a space 21c in which air is sealed is formed inside the main wall of the barrel 21. According to this modification, it is difficult for external heat to be transmitted to the imaging lens 10 due to the heat insulating property of the air in the space 21c, so that stable optical characteristics can be exhibited. Since the structure other than that is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

도 14는, 제2 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치(150)의 단면도이다. 본 변형예에 있어서는, 경통(21)과 렌즈 L1, L2 사이에, 경통(21)보다 열전달성이 낮은 부재 FM(예를 들면 발포재)을 배치하고 있다. 본 변형예에 의하면, 부재 FM의 단열성에 의해, 촬상 렌즈인 렌즈 L1, L2에 외부의 열이 전해지기 어려워져, 안정된 광학 특성을 발휘시킬 수 있다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.14 is a cross-sectional view of the imaging device 150 according to a modification of the second embodiment. In this modification, the member FM (for example, foam material) whose heat transfer property is lower than the barrel 21 is arrange | positioned between the barrel 21 and lenses L1 and L2. According to this modification, external heat is hard to be transmitted to lenses L1 and L2 which are imaging lenses by the heat insulation of member FM, and can exhibit stable optical characteristics. Since the structure other than that is the same as that of embodiment mentioned above, description is abbreviate | omitted.

또한, 도 9, 도 11∼도 14에 나타낸 제2 실시 형태에 따른 촬상 장치(150)는, 도시되어 있지 않지만, 압박 부재를 갖고 있어 제1 렌즈 L1 및 제2 렌즈 L2를 IR 컷트 필터 F측으로 누르고 있다.In addition, although the imaging device 150 which concerns on 2nd Embodiment shown to FIG. 9, FIG. 11-FIG. 14 is not shown in figure, it has a pressing member, and the 1st lens L1 and the 2nd lens L2 are moved to the IR cut filter F side. Hold down.

이하, 본 발명에 따른 제3 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 15는, 제3 실시 형태에 따른 촬상 장치(250)의 사시도이며, 도 16은, 도 15의 촬상 장치(250)를 II-II선을 포함하는 면에서 절단하여 화살표 방향으로 본 도면이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 3rd Embodiment which concerns on this invention is described based on drawing. FIG. 15 is a perspective view of the imaging device 250 according to the third embodiment, and FIG. 16 is a view of the imaging device 250 of FIG. 15 taken along the line II-II and viewed in an arrow direction.

제3 실시 형태에 따른 촬상 장치(250)는, 광전 변환부(51a)를 갖는 고체 촬상 소자로서의 CMOS형 이미지 센서(51)(고체 촬상 소자라고도 함)와, 이 이미지 센서(51)의 광전 변환부(51a)에 피사체상을 촬상시키는 렌즈 L1, L2로 구성된 촬상 렌즈와, 이미지 센서(51)와 촬상 렌즈 사이에 배치된 IR 컷트 필터(제1 광학 소자라고도 함) F와, 표면에 이미지 센서(51)를 유지함과 함께 그 전기 신호의 송수신을 행하는 외부 접속용 단자(52a)를 이면에 갖는 기판(52)과, 촬상 렌즈를 지지하는 경통(21)을 구비하고 있다. 기판(52)과, 이미지 센서(51)와, IR 컷트 필터 F는 수지재(30)에 의해 고정되어 일체로 되어 있다.The imaging device 250 according to the third embodiment includes a CMOS image sensor 51 (also referred to as a solid-state imaging device) as a solid-state imaging device having a photoelectric conversion section 51a, and a photoelectric conversion of the image sensor 51. An imaging lens composed of lenses L1 and L2 for imaging the subject image on the unit 51a, an IR cut filter (also referred to as a first optical element) F disposed between the image sensor 51 and the imaging lens, and an image sensor on the surface. The board | substrate 52 which has the external connection terminal 52a on the back surface which hold | maintains 51, and transmits and receives the electrical signal is provided, and the barrel 21 which supports an imaging lens is provided. The board | substrate 52, the image sensor 51, and IR cut filter F are fixed by the resin material 30, and are integrated.

상기 이미지 센서(51)는, 그 수광측의 평면의 중앙부에, 화소(광전 변환 소자)가 2차원적으로 배치된, 수광부로서의 광전 변환부(51a)가 형성되어 있고, 그 주위에는 신호 처리 회로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이러한 신호 처리 회로는, 각 화소를 순차적으로 구동하여 신호 전하를 얻는 구동 회로부와, 각 신호 전하를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 이 디지털 신호를 이용하여 화상 신호 출력을 형성하는 신호 처리부 등으로 구성되어 있다. 또한, 이미지 센서(51)의 수광측의 평면의 외연 근방에는, 다수의 패드(도시하지 않음)가 배치되어 있고, 와이어 W를 통하여 기판(52)에 접속되어 있다. 이미지 센서(51)는, 광전 변환부(51a)로부터의 신호 전하를 디지털 YUV 신호 등의 화상 신호 등으로 변환하고, 와이어 W를 통하여 기판(52) 위의 소정의 회로에 출력한다. 여기에서, Y는 휘도 신호, U(=R-Y)는 적색과 휘도 신호의 색차 신호, V(=B-Y)는 청색과 휘도 신호의 색차 신호이다. 또한, 촬상 소자는 상기 CM0S형의 이미지 센서에 한정되는 것이 아 니며, CCD 등의 다른 것을 사용하여도 된다.The image sensor 51 has a photoelectric conversion section 51a serving as a light receiving section in which a pixel (photoelectric conversion element) is two-dimensionally disposed in the center of the plane on the light receiving side, and around the signal processing circuit. (Not shown) is formed. Such a signal processing circuit includes a driving circuit section for driving each pixel sequentially to obtain signal charges, an A / D converter for converting each signal charge into a digital signal, and a signal for forming an image signal output using the digital signal. It consists of a processing part. Moreover, many pads (not shown) are arrange | positioned near the outer periphery of the plane on the light receiving side of the image sensor 51, and are connected to the board | substrate 52 via the wire W. As shown in FIG. The image sensor 51 converts the signal charge from the photoelectric conversion section 51a into an image signal such as a digital YUV signal and outputs it to a predetermined circuit on the substrate 52 via a wire W. Here, Y is a luminance signal, U (= R-Y) is a color difference signal of red and luminance signals, and V (= B-Y) is a color difference signal of blue and luminance signals. In addition, the imaging device is not limited to the CM0S type image sensor, and another device such as a CCD may be used.

기판(52)은, 표면에 형성된 다수의 신호 전달용 패드를 갖고 있고, 이것이 전술한 이미지 센서(51)로부터의 와이어 W와 접속되고, 또한 이면의 외부 접속용 단자(52a)와 접속되어 있다.The board | substrate 52 has many signal transmission pads formed in the surface, and this is connected with the wire W from the image sensor 51 mentioned above, and is connected with the terminal 52a for external connection of the back surface.

외부 접속용 단자(52a)는, 기판(52)과 외부 회로(예를 들면, 촬상 장치를 실장한 상위 장치가 갖는 제어 회로)를 접속하고, 외부 회로로부터 이미지 센서(51)를 구동하기 위한 전압이나 클럭 신호의 공급을 받거나, 또한 디지털 YUV 신호를 외부 회로에 출력하거나 하는 것을 가능하게 한다.The terminal 52a for external connection connects the board | substrate 52 and an external circuit (for example, the control circuit which the host apparatus which mounts an imaging device has), and the voltage for driving the image sensor 51 from an external circuit. It is also possible to receive a clock signal or to output a digital YUV signal to an external circuit.

기판(52)과 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F는, 후술하는 바와 같이 하여, 그 주위에 충전된 수지재(30)에 의해 밀봉되고, 그에 의해 센서 유닛 SU가 형성되어 있다.The board | substrate 52, the image sensor 51, and IR cut filter F are sealed with the resin material 30 filled in the circumference | surroundings as mentioned later, and the sensor unit SU is formed by this.

차광성 부재로 이루어지는 경통(21)은, IR 컷트 필터 F를 둘러싸도록 하여 배치되고, 수지재(30)에 대하여 접착제 B를 이용하여 하단이 접착되어 있다. 경통(21)은 원통 형상부(21a)와, 개구부 S를 갖는 덮개부(21b)가 일체적으로 형성되어 있다.The barrel 21 which consists of a light shielding member is arrange | positioned so that the IR cut filter F may be enclosed, and the lower end is adhere | attached with respect to the resin material 30 using the adhesive agent B. FIG. As for the barrel 21, the cylindrical part 21a and the cover part 21b which has opening part S are integrally formed.

제1 렌즈 L1의 플랜지부 하면과, 제2 렌즈 L2의 플랜지부 상면 사이에 고리 형상의 마스크 부재 SM이 배치되어 있고, 그에 의해 렌즈간 거리의 조정과 함께, 고체 촬상 소자에 가까운 렌즈 유효 직경의 외측에 불필요한 광이 입사하는 것을 방지하여, 고스트나 플레어의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 L1과 제2 렌즈 L2는, 고체 촬상 소자에 대하여 피사체상의 결상을 행하기 위한 촬상 렌즈(제 2 광학 소자라고도 함)를 구성한다. 개구 조리개 S는, 촬상 렌즈 전체 계의 F 넘버를 결정하는 부재이다. 촬상 렌즈와 이미지 센서(51) 사이에 있어서 배치된 IR 컷트 필터 F는, 예를 들면 대략 사각 형상이나 원 형상으로 형성된 부재이다. 또한, 렌즈 L1, L2를 열에 강한 재료, 예를 들면 글래스 몰드 렌즈(또는 내열성 수지 소재 렌즈)로 함으로써, 촬상 장치(250)를 그대로 리플로우에 의해 기판에 실장하는 것도 가능하게 된다. 이 경우, 경통(21)도 열에 강한 재료, 예를 들면 내열성 수지 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.An annular mask member SM is disposed between the lower surface of the flange portion of the first lens L1 and the upper surface of the flange portion of the second lens L2, thereby adjusting the distance between the lenses and adjusting the lens effective diameter closer to the solid-state imaging element. Unnecessary light can be prevented from entering the outside, and generation of ghosts and flares can be suppressed. The first lens L1 and the second lens L2 constitute an imaging lens (also referred to as a second optical element) for forming an image on a subject with respect to the solid-state imaging element. The aperture stop S is a member that determines the F number of the whole imaging lens system. The IR cut filter F arrange | positioned between the imaging lens and the image sensor 51 is a member formed in substantially square shape or circular shape, for example. In addition, when the lenses L1 and L2 are made of a material resistant to heat, for example, a glass mold lens (or a heat resistant resin material lens), the imaging device 250 can be mounted on the substrate as it is by reflow. In this case, the barrel 21 is also preferably formed of a material resistant to heat, for example, a heat resistant resin material.

촬상 장치(250)의 조립 방법에 대하여 설명한다. 센서 유닛 SU의 제조 공정은 도 10에서 설명한 것과 마찬가지이며, 설명을 생략한다. 또한, 본 예에서는, 도 10에 나타낸 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F 사이에 도포된 접착제 B가 제1 스페이서 수단에 상당한다.A method of assembling the imaging device 250 will be described. The manufacturing process of sensor unit SU is the same as that of what was demonstrated in FIG. 10, and description is abbreviate | omitted. In this example, the adhesive B applied between the image sensor 51 and the IR cut filter F shown in FIG. 10 corresponds to the first spacer means.

센서 유닛 SU의 상태에 있어서, 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F의 상면은, 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F 사이에 도포된 접착제 B에 의해 소정 간격을 두고 광축 방향으로 위치 결정되고, 또한 수지재(30)에 의해 고정되어 있다. 이러한 센서 유닛 SU에 대하여, 제2 광학 소자인 제2 렌즈 L2의 초점 위치를 정밀도 좋게 맞춰 넣는 양태에 대하여 설명한다.In the state of the sensor unit SU, the upper surface of the image sensor 51 and the IR cut filter F is positioned in the optical axis direction at predetermined intervals by an adhesive B applied between the image sensor 51 and the IR cut filter F. In addition, it is fixed by the resin material 30. With respect to such a sensor unit SU, an aspect in which the focal position of the second lens L2 which is the second optical element is precisely fitted will be described.

이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F 사이에 도포된 접착제 B의 양을 변경함으로써, 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F의 상면과의 간격을 서로 다르게 한 복수 종류의 센서 유닛 SU를 미리 제작해 두고, 페인트 등을 칠해 구별한다. 우선, 이미지 센서(51)와 IR 컷트 필터 F의 상면과의 간격이 범위의 중앙인 센서 유닛 SU의 IR 컷트 필터 F의 상면에, 제1 렌즈 L1과 조합한 임의의 제2 렌즈 L2와 일체적으로 형성되어 소정의 광축 방향 길이를 갖는 각부 L2g를 맞닿게 하고, 또한 검사광을 입사시키고, 이미지 센서(51)로로부터 출력되는 화상 데이터에 기초하여, 현재의 합초 상태를 확인한다. 합초 위치로부터 어긋나 있는 경우, 보다 두꺼운 혹은 얇은 간격의 센서 유닛 SU로 교환함으로써, 촬상 렌즈(10)의 초점 위치를 이미지 센서(51)에 맞추어 넣을 수 있어, 최적의 합초 상태를 얻을 수 있다. 또한, 제2 렌즈 L2에 있어서, 각부 L2g의 광축 방향 길이를 측정하고, 서로 다른 길이마다 복수의 그룹으로 나누어, 페인트 등을 칠해 구별하여 관리함으로써, 센서 유닛 SU의 선별을 효율적으로 행할 수도 있다. 그 후, 제2 렌즈 L2 및 제1 렌즈 L1에 감합시키도록 하여 경통(21)을 수지재(30)에 접착함으로써, 촬상 장치(250)가 완성된다.By changing the amount of the adhesive B applied between the image sensor 51 and the IR cut filter F, a plurality of types of sensor unit SUs having different intervals between the image sensor 51 and the upper surface of the IR cut filter F are manufactured in advance. Paint and paint to distinguish. First, on the upper surface of the IR cut filter F of the sensor unit SU in which the distance between the image sensor 51 and the upper surface of the IR cut filter F is the center of the range, it is integral with any second lens L2 combined with the first lens L1. Each part L2g which is formed to have a predetermined optical axis direction length is brought into contact with each other, the inspection light is incident, and the current focusing state is confirmed based on the image data output from the image sensor 51. When shifted from the focusing position, by replacing with a thicker or thinner sensor unit SU, the focusing position of the imaging lens 10 can be fitted to the image sensor 51, thereby obtaining an optimal focusing state. Further, in the second lens L2, the sensor unit SU can be efficiently selected by measuring the optical axis direction length of each portion L2g, dividing it into a plurality of groups for different lengths, applying paint, etc., and managing them. Thereafter, the image capturing apparatus 250 is completed by adhering the barrel 21 to the resin material 30 so as to fit the second lens L2 and the first lens L1.

또한, 경통(21)의 외경은, 수지재(30)의 광축 직교 방향 치수보다 작기 때문에, 이미지 센서(51)에 대한 촬상 렌즈의 광축 직교 방향 위치를 조정하여도, 수지재(30)가 바깥쪽으로 뻗어나오는 것이 억제되어, 촬상 장치(250)의 주위 부품과의 간섭을 억제할 수 있다. 또한, 센서 유닛 SU가 완성된 시점에서, 이미지 센서(51)는, 기판(52)과 IR 컷트 필터 F와 수지재(30)에 의해 밀봉되어 있기 때문에, 외부로부터 먼지가 침입할 우려가 억제되어, 취급하기 쉽고 고화질의 화상을 형성할 수 있는 촬상 장치가 얻어진다.Moreover, since the outer diameter of the barrel 21 is smaller than the optical axis orthogonal direction dimension of the resin material 30, even if the optical axis orthogonal direction position of the imaging lens with respect to the image sensor 51 is adjusted, the resin material 30 will be outward. It is suppressed that it extends to the side, and interference with the peripheral components of the imaging device 250 can be suppressed. In addition, since the image sensor 51 is sealed by the board | substrate 52, the IR cut filter F, and the resin material 30 at the time of completion of the sensor unit SU, the possibility that dust may intrude from the outside is suppressed. The imaging device which is easy to handle and which can form a high quality image is obtained.

전술한 촬상 장치(250)의 사용 양태에 대해서는, 도 4, 도 5에서 설명한 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.Since the use aspect of the imaging device 250 mentioned above is the same as that demonstrated in FIG. 4, FIG. 5, description is abbreviate | omitted.

도 17은, 제3 실시 형태의 변형예에 따른 촬상 장치의 단면도이다. 본 예에 있어서는, IR 컷트 필터 F와, 제2 렌즈 L2 사이에, 소정의 두께의 스페이서(여기서는 제2 스페이서 수단)(42)를 배치하고 있는 점이 다르다. 그 이외의 구성에 관해서는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.17 is a sectional view of an imaging device according to a modification of the third embodiment. In this example, the difference between the IR cut filter F and the second lens L2 is that a spacer 42 (here, second spacer means) 42 having a predetermined thickness is disposed. About other structures, since it is the same as that of embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

본 예에 있어서는, 제2 렌즈 L2의 각부를 서로 다르게 하는 대신에, 서로 다른 광축 방향 두께의 스페이서(42)를, IR 컷트 필터 F의 상면과 제2 렌즈 L2 사이에 배치함으로써, 초점 위치를 맞춰 넣는 것이다. 보다 구체적으로는, 경통(21)을 고정하기 전에, 센서 유닛 SU의 IR 컷트 필터 F의 상면에, 두께 범위의 중앙의 광축 방향 두께를 갖는 스페이서(42)를 개재하여 제2 렌즈 L2 및 제1 렌즈 L1을 배치하여 검사광을 더 입사시키고, 이미지 센서(51)로부터 출력되는 화상 데이터를 기초로 하여, 현재의 합초 상태를 확인할 수 있다. 합초 위치로부터 어긋나 있는 경우, 보다 두꺼운 혹은 얇은 스페이서(42)로 교환함으로써, 최적의 합초 상태를 얻을 수 있다. 그 후, 제2 렌즈 L2 및 제1 렌즈 L1에 감합시키도록 하여 경통(21)을 수지재(30)에 접착함으로써, 촬상 장치(250)가 완성된다.In this example, instead of varying the respective portions of the second lens L2, the spacers 42 having different optical axis thicknesses are disposed between the upper surface of the IR cut filter F and the second lens L2 to adjust the focus position. It is put. More specifically, before fixing the barrel 21, on the upper surface of the IR cut filter F of the sensor unit SU, the second lens L2 and the first lens are disposed through the spacer 42 having the optical axis direction thickness in the center of the thickness range. By arranging the lens L1, the inspection light is further incident, and the current focusing state can be confirmed based on the image data output from the image sensor 51. When shifted from the focusing position, the optimum focusing state can be obtained by replacing with a thicker or thinner spacer 42. Thereafter, the image capturing apparatus 250 is completed by adhering the barrel 21 to the resin material 30 so as to fit the second lens L2 and the first lens L1.

이상, 제2∼제3 실시 형태를 도면을 참조하여 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정하여 해석되어서는 안되며, 적절하게 변경ㆍ개량이 가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 상기 IR 컷트 필터는, 단순한 글래스제의 평행 평판이며, 촬상 렌즈의 광학면에 IR 컷트 막을 형성하도록 하여도 된다. 또한, 촬상 렌즈는 2매에 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, 경통(21)을 단열성이 높은 발포재 등으로 형성하거나, 수지 PL의 가열 고화시에만 광학 소자를 단열재로 덮는 등 으로 함으로써, 히터 H의 열을 광학 소자에 전달되기 어렵게 할 수 있어, 광학 성능의 저하를 억제할 수 있다.As mentioned above, although 2nd-3rd embodiment was described with reference to drawings, this invention should not be interpreted limited to the said embodiment, Of course, it can change and improve suitably. For example, the said IR cut filter is a simple flat glass plate, and you may make it form an IR cut film in the optical surface of an imaging lens. It goes without saying that the imaging lens is not limited to two sheets. In addition, by forming the barrel 21 by a foam material having a high heat insulating property or the like, or by covering the optical element with a heat insulating material only at the time of solidifying the heat of the resin PL, the heat of the heater H can be made difficult to be transmitted to the optical element. The fall of performance can be suppressed.

Claims (20)

기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 이 고체 촬상 소자에 대하여 기준면을 갖는 제1 광학 소자를 소정의 간격으로 배치하여, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 주위가, 용융 상태로 흘린 후에 고화시킨 수지로 형성된 센서 유닛과, 상기 제1 광학 소자의 기준면에, 일부를 부딪치게 한 제2 광학 소자를 갖고,After mounting a solid-state image sensor with respect to a board | substrate, arrange | positioning the 1st optical element which has a reference surface with respect to this solid-state image sensor at predetermined intervals, and the circumference | surroundings of the said solid-state image sensor and said 1st optical element flow in a molten state, It has a sensor unit formed from the solidified resin, and the 2nd optical element which made a part hit the reference surface of the said 1st optical element, 상기 고화시킨 수지에 대하여 부착되고, 상기 제2 광학 소자를 유지하는 경통을 갖고,It is attached to the said solidified resin, and has a barrel which hold | maintains the said 2nd optical element, 상기 고화시킨 수지에는 돌기 혹은 오목부가 형성되고, 상기 경통에는 오목부 혹은 돌기가 형성되며, 상기 돌기와 상기 오목부를 계합(係合)시킴으로써, 상기 경통은 상기 고화시킨 수지에 부착되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.A projection or a recess is formed in the solidified resin, a recess or a projection is formed in the barrel, and the barrel is attached to the solidified resin by engaging the projection and the recess. Device. 제1항에 있어서, 상기 고화시킨 수지에는, 별도의 부재가 인서트 성형되어 있고, 상기 경통은, 상기 인서트 성형된 별도의 부재를 개재하여 상기 고화시킨 수지에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.2. The imaging device according to claim 1, wherein a separate member is insert molded into the solidified resin, and the barrel is attached to the solidified resin via the other insert-molded member. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경통과 상기 제2 광학 소자 사이에, 상기 경통보다 열전도성이 낮은 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.The image pickup device according to claim 1 or 2, wherein a member having a lower thermal conductivity than the barrel is disposed between the barrel and the second optical element. 기판에 대하여 고체 촬상 소자를 실장하고, 이 고체 촬상 소자에 대하여 기준면을 갖는 제1 광학 소자를, 소정의 두께의 제1 스페이서 수단을 개재하여 배치하고, 또한 그 주위에 용융된 수지를 흘린 후에 고화시킴으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면의 광축 방향의 위치 결정을 행하여, 상기 기준면을 기준으로 하여 촬영 렌즈를 배치하고,The solid-state imaging element is mounted on the substrate, and the first optical element having a reference plane is disposed with respect to the solid-state imaging element via the first spacer means having a predetermined thickness, and solidified after flowing the melted resin around the substrate. By doing so, positioning of the solid-state imaging element and the first optical element in the optical axis direction is performed, and an imaging lens is arranged based on the reference plane, 상기 제1 광학 소자의 광축 방향 두께를 변경함으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 기준면의 광축 방향의 간격을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.The distance of the optical axis direction of the said 1st optical element and the reference plane of the said 1st optical element is set by changing the thickness of the optical axis direction of a said 1st optical element, The imaging device characterized by the above-mentioned. 제4항에 있어서, 상기 제1 광학 소자는 IR 컷트 필터인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.5. An imaging device according to claim 4, wherein said first optical element is an IR cut filter. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 스페이서 수단은 접착제이며, 접착제의 양을 변화시킴으로써, 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면의 광축 방향의 간격을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.The said 1st spacer means is an adhesive agent, The space | interval in the optical-axis direction of the said reference plane of the said solid-state image sensor and said 1st optical element is set by changing the quantity of adhesive agent, The said 1st spacer means is an adhesive agent. Imaging device. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 제2 광학 소자를 포함하고, 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면에 대하여, 상기 제2 광학 소자에 일체적으로 형성된 소정의 광축 방향 길이를 갖는 각부(脚部)를 맞닿게 하여 배치한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.6. The photographing lens of claim 4 or 5, wherein the photographing lens includes a second optical element, and has a predetermined optical axis direction length integrally formed in the second optical element with respect to the reference plane of the first optical element. An image pickup device, wherein each portion is placed in contact with each other. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 제2 광학 소자를 포함하고, 상기 제1 광학 소자에 대하여, 상기 제2 광학 소자를 소정의 광축 방향 두께의 제2 스페이서 수단을 개재하여 배치한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.6. The photographing lens according to claim 4 or 5, wherein the photographing lens includes a second optical element, and the second optical element is disposed with respect to the first optical element via second spacer means having a predetermined optical axis direction thickness. The imaging device characterized by the above-mentioned. 제5항에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 고체 촬상 소자와 상기 제1 광학 소자의 상기 기준면의 광축 방향의 간격이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.6. The imaging device according to claim 5, wherein the photographing lens comprises a glass mold lens, and an interval in the optical axis direction of the reference plane of the solid-state imaging element and the first optical element is set according to the glass mold lens. . 제7항에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 제2 광학 소자에 일체적으로 형성된 상기 각부의 소정의 광축 방향 길이, 렌즈 축 상 두께 또는 렌즈 간격이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.The lens according to claim 7, wherein the photographing lens comprises a glass mold lens, and the predetermined optical axis length, the thickness on the lens axis, or the lens spacing of the respective portions formed integrally with the second optical element according to the glass mold lens is set. The imaging device characterized by the above-mentioned. 제8항에 있어서, 상기 촬영 렌즈는 글래스 몰드 렌즈를 포함하고, 글래스 몰드 렌즈에 따라 상기 제2 스페이서 수단의 소정의 광축 방향 두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.The imaging device according to claim 8, wherein the photographing lens includes a glass mold lens, and a predetermined optical axis direction thickness of the second spacer means is set in accordance with the glass mold lens. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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