JP2008135982A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の固体撮像装置におけるＩＲカットフィルタの接着構成は、筐体のフィルタ保持部に接着剤の流出を防止するための凹部を設ける構成となっているため、筐体におけるフィルタ保持部の肉厚を薄くすることができず、固体撮像装置の小型化、薄型化の妨げとなっていた。
【解決手段】 撮像素子を実装した回路基板と、前記回路基板を覆う筐体とを有し、前記筐体内部にはＩＲカットフィルタを保持するフィルタ保持部と、フィルタ保持部に接着されたＩＲカットフィルタと、レンズとを有する固体撮像装置において、前記ＩＲカットフィルタに接着剤の流出を防止するための凹部または開口を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は固体撮像装置に係り、特に固体撮像装置のＩＲカットフィルタの接着構成に関する。

近年、携帯電話、デジタルカメラ等に用いられる小型の撮像装置として、ＣＭＯＳ等の撮像素子を実装した回路基板と、前記回路基板を覆う筐体とを有し、前記筐体内部にはＩＲカットフィルタと、レンズとを有する固体撮像装置が広く採用されている。（（例えば、特許文献１参照。）

以下、図面を用いて従来の固体撮像装置について説明する。
図１４、図１５は特許文献１の携帯機器用カメラにおける撮像装置の構成を、本発明の趣旨を理解し易くするために模式的に示したものであり、図１４は固体撮像装置の断面図、図１５は図１４のＩＲカットフィルタ接着部分Ａの拡大断面図である。

図１４において６０は固体撮像装置、１は回路基板、２は前記回路基板１に実装された撮像素子、３は筐体であり、該筐体３には撮像窓部３ａ、フィルタ保持部３ｂ、該フィルタ保持部３ｂに形成された接着剤の流れを防止するための凹部３ｃが設けられている。４は前記フィルタ保持部３ｂに接着されたＩＲカットフィルタであり、ガラス基板に光学的な膜処理を行ったものである。５は筐体３に摺動可能に取り付けられたホルダーであり、該ホルダー５にはレンズ６が取り付けられている。

次に固体撮像装置６０の組立て手順について説明する。
前記回路基板１にＣＭＯＳ等の撮像素子２を実装する。また前記筐体３にはフィルタ保持部３ｂに接着剤を用いてＩＲカットフィルタ４を接着一体化し、さらにレンズ６を装着したホルダー５を組み込むことにより光学機器ユニットを構成する。そして、光学機器ユニットを構成するレンズ６及びＩＲカットフィルタ４と撮像素子２との位置が合うように調整した状態で、前記回路基板１と筐体３とを接着一体化することにより、固体撮像装置６０が完成する。

次に筐体３に対するＩＲカットフィルタ４の接着方法を説明する。
図１４に示す如くＩＲカットフィルタ４は筐体３の撮像窓部３ａに位置決めされた状態でフィルタ保持部３ｂに接着されているが、その接着部分Ａを図１５に拡大して示す如く、筐体３のフィルタ保持部３ｂ近傍には接着剤の流出を防止するための凹部３ｃが設けられている。そして接着に際してはＩＲカットフィルタ４の外周部上面４ａと外周部端面４ｂに接着剤７を塗付し、フィルタ保持部３ｂにＩＲカットフィルタ４を嵌合して接着する。

上記構成によれば接着時に接着剤７の塗付量が若干相違していても、また位置により塗付量が不均一であったとしても、塗付された接着剤７はＩＲカットフィルタ４の外周部上面４ａと外周部端面４ｂをしっかり接着すると共に、余分な接着剤７は凹部３ｃに吸収されて流出を防止することができる。そしてこの結果、接着剤７が撮像領域である撮像窓部３ａに流出して撮像機能を妨げることがなく、またフィルタ保持部３ｂにＩＲカットフィルタ４を正しい位置に正しい姿勢で保持することができ、さらに接着作業に際して接着剤７の塗付量の管理が容易になることで製造上の効果がある。

また近年、ガラス基板に光学的な膜処理を行ったＩＲカットフィルタ以外に樹脂シートによるＩＲカットフィルタが実用化されており、この樹脂シートによるＩＲカットフィルタは携帯電話やデジタルカメラ等の薄型化に伴って広く採用が期待されている。（例えば、特許文献２参照。）

次に図面により従来の樹脂シートによるＩＲカットフィルタについて説明する。
図１６は特許文献２に示す樹脂シートによるＩＲカットフィルタの平面図、図１７は図１６の樹脂シートによるＩＲカットフィルタの断面図である。図１６，図１７において８は樹脂シートＩＲカットフィルタ、８ｅはスペーサであり、前記樹脂シートＩＲカットフィルタ８の周囲にリング状のスペーサ８ｅを接着して一体化している。

すなわち、樹脂シートＩＲカットフィルタ８は薄型化が可能であるが、薄いシートであるためその取り扱いが難しく製造上の問題となる。このため前記樹脂シートＩＲカットフィルタ８の周囲にリング状のスペーサ８ｅを接着し、一体化したスペーサ付きの樹脂シートＩＲカットフィルタとすることにより製造時の取り扱いを容易化している。

特開２００２−３７４４３９号公報（図１） 特開２００６−１７３８５５号公報（図３）

しかしながら、特許文献１に示す従来のＩＲカットフィルタの接着構成は、筐体３のフィルタ保持部３ｂに接着剤の流出を防止するための凹部３ｃを設ける構成であるが、固体撮像装置の小型化にともない樹脂成形品である筐体３の成形樹脂の肉厚も薄くなっており、前記フィルタ保持部３ｂの厚さも０．３ｍｍ程度に薄型化されている。したがって、この薄型化されたフィルタ保持部３ｂに接着剤の流出を防止するための凹部を設けることが困難になっており、できれば凹部を設けずにさらに薄型化することが望まれている。

さらに、筐体３のフィルタ保持部３ｂに凹部３ｃを設けるためには、筐体３の成形金型に凹部用の突起を設ける必要があり、金型構造が複雑になると共に成形時に樹脂の流れが阻害されて成形条件が悪くなるという問題があった。

また、特許文献２に示す樹脂シートＩＲカットフィルタ８は０．１ｍｍ程度の薄いシートであるため固体撮像装置の薄型化が可能であるが、薄いシートであるためその取り扱いが難しく、特に筐体の保持部に対する位置決めや接着が難しいという問題があった。

本発明の目的は、上記問題に鑑みなされたもので、筐体の保持部に対するフィルタの接着が容易で、かつ信頼性の高い固体撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の要旨は撮像素子を実装した回路基板と、前記回路基板を覆う筐体とを有し、前記筐体内部にはフィルタ保持部と、該フィルタ保持部に接着されたＩＲカットフィルタと、レンズとを有する固体撮像装置において、前記ＩＲカットフィルタに接着剤の流出を防止するための凹部または開口を形成したことを特徴とする固体撮像装置である。

上記構成によれば、ＩＲカットフィルタ側に接着剤の流出を防止するための凹部または開口を形成しているため、筐体のフィルタ保持部側には前記凹部または開口等を設ける必要が無く、筐体のフィルタ保持部の構成が単純化され薄型化が可能となる。また成形金型の単純化により製造工程を容易化することができる。さらにＩＲカットフィルタを交換する必要が生じた場合にも、流れ止めされた接着剤がＩＲカットフィルタに設けた凹部または開口に溜まっているため、ＩＲカットフィルタと共に除去されるので、筐体のフィルタ保持部側には痕跡が残らず、新しいＩＲカットフィルタの接着が容易となる。

前記凹部または開口は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲を取り囲むように形成されている固体撮像装置である。

前記凹部は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲にリング状に形成されている固体撮像装置である。

前記開口は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲に複数個並べて形成されている固体撮像装置である。

前記フィルタ保持部に接着されたＩＲカットフィルタの、前記開口に充填された接着剤が開口の外側に径大部を形成している固体撮像装置である。

上記構成によれば、薄型のＩＲカットフィルタを径大部によって強固に保持することができるため、取り付け構成の信頼性を高めることができる。

前記ＩＲカットフィルタは樹脂シートによって形成され、前記凹部が加熱成形加工によって形成されている固体撮像装置である。

上記構成によれば、樹脂シートの加熱成形特性を生かして任意形状の凹部を容易に形成することができる。

前記ＩＲカットフィルタはガラス基板によって形成されており、前記凹部がハーフダイシング加工によって形成されている固体撮像装置である。

上記構成によれば、ハーフダイシング加工という単純な加工方法により、ガラス基板のＩＲカットフィルタに枠状の凹部を容易に形成することができる。

以上のように本発明の固体撮像装置はＩＲカットフィルタに接着剤の流出を防止するための凹部または開口を形成したことによって、フィルタ保持部の薄型化を可能にすると共に、ＩＲカットフィルタの取り付けに対する信頼性の向上や製造コストの廉価を達成することができる。

以下、本発明の実施形態について図面により詳細に説明する。図1〜図３は本発明の第１実施形態における固体撮像装置を示すものであり、図１は固体撮像装置の断面図、図２（ａ）は図１におけるＩＲカットフィルタの平面図であり、ガラス基板に光学的な膜処理を行ったものである。図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図、図３は図１におけるＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。なお図1〜図３に示す第１実施形態の固体撮像装置における基本的構成及び組立て方法は、前記図１４，図１５に示す従来の固体撮像装置と同じであり、共通の要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図１において１０は固体撮像装置であり、図１４に示す固体撮像装置６０と異なるところは、前記筐体３のフィルタ保持部３ｂに接着剤の流出を防止するための凹部３ｃが設けられていないことである。そしてフィルタ保持部３ｂに形成された凹部３ｃの替わりに、図２（ａ）、図２（ｂ）に示す如くＩＲカットフィルタ４に接着剤の流出を防止するための凹部４ｃが設けられている。なお、このＩＲカットフィルタ４の凹部４ｃは前記筐体３の撮像窓部３ａによって規制されるフィルタ領域（１点鎖線で示す）の周囲を取り囲むようにリング形状に形成されている。

次に筐体３に対するＩＲカットフィルタ４の接着方法を説明する。
図１に示す如くＩＲカットフィルタ４は筐体３の撮像窓部３ａに位置決めされた状態でフィルタ保持部３ｂに接着されているが、その接着部分Ａを図３に拡大して示す如く、ＩＲカットフィルタ４には接着剤の流出を防止するための凹部４ｃが設けられている。そして接着に際しては接着剤７を塗付し、フィルタ保持部３ｂにＩＲカットフィルタ４を嵌合して接着する。

上記構成によれば接着時に接着剤７の塗付量が若干相違していても、また位置により塗付量が不均一であったとしても、塗付された接着剤７はＩＲカットフィルタ４の外周部上面４ａと外周部端面４ｂをしっかり接着すると共に、余分な接着剤７はＩＲカットフィルタ４の凹部４ｃに吸収されて流出を防止することができる。そしてこの結果、接着剤７が撮像領域である撮像窓部３ａに流出して撮像機能を妨げることがなく、またフィルタ保持部３ｂにＩＲカットフィルタ４を正しい位置に正しい姿勢で保持することができ、さらに接着作業に際して接着剤７の塗付量の管理が容易になることで製造上の効果がある。また、本発明の構成によれば筐体３のフィルタ保持部３ｂに接着剤の流出を防止するための凹部３ｃを設ける必要がないので、図３に示す如くフィルタ保持部３ｂの厚さＴを薄くすることができるため、固体撮像装置１０に期待される薄型化を可能にする効果がある。

次に本発明の第２実施形態について図面により説明する。図４〜図６は本発明の第２実施形態における固体撮像装置を示すものであり、図４は固体撮像装置の断面図、図５（ａ）は図４におけるＩＲカットフィルタの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図、図６は図４におけるＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。なお図４〜図６に示す第２実施形態の固体撮像装置における基本的構成及び組立て方法は、前記図１〜図３に示す第１実施形態の固体撮像装置１０と同じであり、共通の要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図４において２０は固体撮像装置であり、図１に示す固体撮像装置１０と異なるところは、前記固体撮像装置１０のＩＲカットフィルタ４には接着剤の流出を防止するための凹部４ｃが設けられていたのに対し、固体撮像装置２０のＩＲカットフィルタ４には接着剤の流出を防止するための開口４ｄが設けられていることである。すなわち図５（ａ）、図５（ｂ）に示す如く、このＩＲカットフィルタ４の開口４ｄは前記筐体３の撮像窓部３ａによって規制されるフィルタ領域（１点鎖線で示す）の周囲を取り囲むように複数個並べて形成されている。

次に筐体３に対するＩＲカットフィルタ４の接着方法を説明する。
図４に示す如くＩＲカットフィルタ４は筐体３の撮像窓部３ａに位置決めされた状態でフィルタ保持部３ｂに接着されているが、その接着部分Ａを図６に拡大して示す如く、ＩＲカットフィルタ４には接着剤の流出を防止するための開口４ｄが設けられている。そして接着に際しては接着剤７を塗付し、フィルタ保持部３ｂにＩＲカットフィルタ４を嵌合して接着するが、前記固体撮像装置１０と同様に塗付された接着剤７はＩＲカットフィルタ４の外周部上面４ａと外周部端面４ｂをしっかり接着すると共に、余分な接着剤７はＩＲカットフィルタ４の開口４ｄに吸収されて流出を防止することができる。

次に本発明の第３実施形態について図面により説明する。図７〜図９は本発明の第３実施形態における固体撮像装置を示すものであり、図７は固体撮像装置の断面図、図８（ａ）は図７における樹脂シートＩＲカットフィルタの平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す樹脂シートＩＲカットフィルのＢ−Ｂ断面図、図９は図７における樹脂シートＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。なお図７〜図９に示す第３実施形態の固体撮像装置における基本的構成及び組立て方法は、前記図１〜図３に示す第１実施形態の固体撮像装置１０と同じであり、共通の要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図７において３０は固体撮像装置であり、図１に示す固体撮像装置１０と異なるところは、前記固体撮像装置１０のＩＲカットフィルタ４がガラス基板により構成されているのに対し、固体撮像装置３０は樹脂シートＩＲカットフィルタ８を用いていることである。そして樹脂シートＩＲカットフィルタ８の周囲部分には接着剤の流出を防止するための凹部８ｃが設けられている。すなわち図８（ａ）、図８（ｂ）に示す如く、この樹脂シートＩＲカットフィルタ８の凹部８ｃは前記筐体３の撮像窓部３ａによって規制されるフィルタ領域（１点鎖線で示す）の周囲を取り囲むようにリング形状に形成されている。なお、前記樹脂シートＩＲカットフィルタ８は０．１ｍｍ厚の樹脂シートを用いており、この凹部８ｃの形成方法の１例としては、成形性の良い樹脂シートの特性を利用して加熱成形加工により任意形状に形成することができる。

図９の拡大断面図に、図７における樹脂シートＩＲカットフィルタ８の接着部分Ａを示す如く、接着剤７による筐体３のフィルタ保持部３ｂに対する樹脂シートＩＲカットフィルタ８の接着方法は、前記図１の固体撮像装置１０と同様に行われ、塗付された接着剤７は樹脂シートＩＲカットフィルタ８の外周部上面８ａと外周部端面８ｂをしっかり接着すると共に、余分な接着剤７は樹脂シートＩＲカットフィルタ８の凹部８ｃに吸収されて流出を防止することができる。

次に本発明の第４実施形態について図面により説明する。図１０〜図１２は本発明の第４実施形態における固体撮像装置を示すものであり、図１０は固体撮像装置の断面図、図１１（ａ）は図１０における樹脂シートＩＲカットフィルタの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す樹脂シートＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図、図１２は図１０における樹脂シートＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。なお図１０〜図１２に示す第４実施形態の固体撮像装置における基本的構成及び組立て方法は、前記図７〜図９に示す第３実施形態の固体撮像装置３０と同じであり、共通の要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。

図１０において４０は固体撮像装置であり、図７に示す固体撮像装置３０と異なるところは、前記固体撮像装置３０の樹脂シートＩＲカットフィルタ８には接着剤の流出を防止するための凹部８ｃが設けられていたのに対し、固体撮像装置４０の樹脂シートＩＲカットフィルタ８には接着剤の流出を防止するための開口８ｄが設けられていることである。すなわち図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す如く、この樹脂シートＩＲカットフィルタ８の開口８ｄは前記筐体３の撮像窓部３ａによって規制されるフィルタ領域（１点鎖線で示す）の周囲を取り囲むように複数個並べて形成されている。

図１２の拡大断面図に、図１０における樹脂シートＩＲカットフィルタ８の接着部分Ａを示す如く、接着剤７による筐体３のフィルタ保持部３ｂに対する樹脂シートＩＲカットフィルタ８の接着方法は、前記図９の固体撮像装置３０と同様に行われ、塗付された接着剤７は樹脂シートＩＲカットフィルタ８の外周部上面８ａと外周部端面８ｂをしっかり接着すると共に、余分な接着剤７は樹脂シートＩＲカットフィルタ８の開口８ｄに吸収されて流出を防止することができる。さらに開口８ｄに充填された余分な接着剤７が樹脂シートＩＲカットフィルタ８の下面側において、開口８ｄの外側に径大部７ａを形成している。この開口８ｄの外側に形成された接着剤７の径大部７ａにより、薄いシート状の樹脂シートＩＲカットフィルタ８を筐体３のフィルタ保持部３ｂに強固に保持することができる。
また、図１１（ａ）に示す如く、開口８ｄをフィルタ領域の周囲を取り囲むように多数個並べて形成することにより、前記径大部７ａの数を多くして樹脂シートＩＲカットフィルタ８の保持をより強固にしている。

次に本発明の第５実施形態について図面により説明する。図１３は本発明の第５実施形態におけるＩＲカットフィルタを示すものであり、図１３（ａ）はＩＲカットフィルタの平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１３におけるＩＲカットフィルタ４は基本的構成が前記図２に示すＩＲカットフィルタ４とおなじであるが、接着剤の流出を防止するための凹部４ｃの形成方法に特徴がある。すなわち、ガラス基板によるＩＲカットフィルタ４のフィルタ領域（１点鎖線で示す）の周囲に、ハーフダイシング加工によってＬ１及びＬ２の方向に２本の溝加工を行うことによりフィルタ領域の周囲にリング状の凹部４ｃを形成している。前記加工方法によれば、ガラス基板に対して容易に凹部４ｃを形成することができる。

本発明における固体撮像装置の筐体に対するＩＲカットフィルタの接着構造は、ＩＲカットフィルタに限定されるものではなく、あらゆるフィルタの接着構造にも適用できることは当然である。

本発明の第１実施形態における固体撮像装置の断面図である。 図２（ａ）は図１におけるＩＲカットフィルタの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図である。 図１におけるＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態における固体撮像装置の断面図である。 図５（ａ）は図４におけるＩＲカットフィルタの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図である。 図４におけるＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。 本発明の第３実施形態における固体撮像装置の断面図である。 図８（ａ）は図７における樹脂シートＩＲカットフィルタの平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す樹脂シートＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図である。 図７における樹脂シートＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。 本発明の第４実施形態における固体撮像装置の断面図である。 図１１（ａ）は図１０における樹脂シートＩＲカットフィルタの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す樹脂シートＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図である。 図１０における樹脂シートＩＲカットフィルタの接着部分Ａを示す拡大断面図である。 本発明の第５実施形態におけるＩＲカットフィルタを示すものであり、図１３（ａ）はＩＲカットフィルタの平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示すＩＲカットフィルタのＢ−Ｂ断面図である。 従来例における固体撮像装置の断面図である。 図１４のＩＲカットフィルタ接着部分Ａを示す拡大断面図である。 従来例における樹脂シートＩＲカットフィルタの平面図である。 図１６の樹脂シートＩＲカットフィルタの断面図である。

符号の説明

１ 回路基板
２ 撮像素子
３ 筐体
３ａ 撮像窓部
３ｂ フィルタ保持部
３ｃ、４ｃ、８ｃ 凹部
３ｄ、４ｄ、８ｄ 開口
４ ＩＲカットフィルタ
５ ホルダー
６ レンズ
７ 接着剤
７ａ 径大部
８ 樹脂シートＩＲカットフィルタ
１０、２０、３０、４０、６０ 固体撮像装置

Claims (8)

1. 撮像素子を実装した回路基板と、前記回路基板を覆う筐体とを有し、前記筐体内部にはフィルタ保持部と、該フィルタ保持部に接着されたＩＲカットフィルタと、レンズとを有する固体撮像装置において、前記ＩＲカットフィルタに接着剤の流出を防止するための凹部または開口を形成したことを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記凹部または開口は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲を取り囲むように形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
3. 前記凹部は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲にリング状に形成されている請求項２記載の固体撮像装置。
4. 前記開口は前記ＩＲカットフィルタにおけるフィルタ領域の周囲に複数個並べて形成されている請求項２記載の固体撮像装置。
5. 前記フィルタ保持部に接着されたＩＲカットフィルタの、前記開口に充填された接着剤が開口の外側に径大部を形成している請求項４記載の固体撮像装置。
6. 前記ＩＲカットフィルタは樹脂シートによって形成されている請求項１乃至５項の何れか1項記載の固体撮像装置。
7. 前記凹部が加熱成形加工によって形成されている請求項６記載の固体撮像装置。
8. 前記ＩＲカットフィルタはガラスによって形成されており、前記凹部がハーフダイシング加工によって形成されている請求項２記載の固体撮像装置。
   

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