专利名称：光学装置模块，光路确定装置以及制造光学装置模块的方法
技术领域：
本发明涉及一种光学装置模块，其具有为对象摄影的固态图象传感器并且被安装到数码相机、照相手机、数码摄像机等之中，并且涉及一种被安装到这种光学装置模块中的光路确定装置，其用于固定通向固态图象传感器的光路，而且，涉及一种制造如上所述的光学装置模块的方法。
背景技术：
用于在数码相机或照相手机中使用的固态图象传感器被用以捕捉待拍摄对象的图象并且与透镜、红外线(IR)保护材料及信号处理器整体结合作为一光学装置模块，信号处理器用于处理由固态图象传感器所捕捉的图象转换而来的电信号。当前，对安装有光学装置模块的这样的数码相机或照相手机已经具有了小型化的需求。根据小型化的需求或者在小型化的需求之前，光学装置模块已经在总尺寸方面有所减小。
在光学装置模块中，固态图象传感器的有效像素区域的光心需要与透镜的光心重合，并且由像素区域确定的平面需要以直角横切透镜的光轴。在透镜相对于固态图象传感器的定位精度较低的情况下，就会产生问题，使得固态图象传感器对焦不准或生成待捕捉对象的模糊图象。出于这个原因，在传统的光学装置模块中，通过预先安装对焦用调节机构，从而可以在装配好传统的光学装置模块之后进行对焦。然而，由于只在装配过程中使用的调节机构被预先地安装在传统的光学装置模块中，它将阻碍光学装置模块的小型化。为了弥补这一缺陷，已经提出了如下所述的一些现有技术方案。
在日本专利申请公开No.2003-110946中，提出了一种固态图象传感器模块组件，其中，固态图象传感器被粘接在接线板上，用于保持红外过滤器的外壳被粘接在接线板上从而覆盖固态图象传感器，并且用于保持透镜的保持件被固定到外壳上。在这种现有技术中，由于保持件和外壳通过挤压被固定，制造过程得到简化。
在日本专利申请公开No.2004-297282中，也提出了一种相机模块，在该相机模块的结构中，用于保持透镜和滤光器的保持件通过粘合剂被粘接在安装有图象传感器的组件上。在这种现有技术中，使用由两种不同粘合剂构成的粘合剂进行粘接一种可固化的挥发性粘合剂，其在挥发时可被固化，和一种可固化的紫外线粘合剂，其在暴露于紫外线中时可被固化，从而允许透镜的位置在暂时粘接之后可被调整。当透镜的位置已经被调整好之后，粘合剂被暴露在紫外线中用于固化。在这种现有技术中，由于透镜的位置可以在暂时粘接之后进行调整，因此透镜的定位精度得到提高。
另外，在日本专利申请公开No.2004-301938中，提出了一种光学装置模块，其中，用于处理从固态图象传感器输出的信号的信号处理器被粘接在接线板上，固态图象传感器被粘合在信号处理器上，透明盖被粘接到固态图象传感器的表面上，并且用于保持透镜的透镜保持件被粘接到透明盖上。在这种现有技术中，由于透镜保持件被粘接到透明盖上，并且透明盖被粘接到固态图象传感器的表面上，从而可以提高透镜相对于固态图象传感器的定位精度。
然而，在日本专利申请公开No.2003-110946中所公开的图象传感器模块组件采用了将用于保持透镜的保持件固定到外壳上的结构，外壳被粘接在接线板上。因此，由接线板或外壳所引起的任何制造误差都可能影响透镜与固态图象传感器的相对位置关系。
在日本专利申请公开No.2004-297282中所公开的相机模块采用了将用于保持透镜的保持件粘接到组件上的结构。当组件在其用作粘接基准面的表面发生弯曲或变形时，由于制造误差的影响，它可能影响透镜相对于图象传感器的定位精度。
在日本专利申请公开No.2004-301938中所公开的光学装置模块采用将透镜保持件粘接到透明盖上并且透明盖被粘接到固态图象传感器上的结构。由于采用片状粘合剂进行固态图象传感器和透明盖之间的粘接，使透明盖能够以高精度粘接到固态图象传感器上，从而提高透镜相对于透明盖的定位精度。然而，在这种现有技术中，由于信号处理器、固态图象传感器和透明盖被放置在基板上面，而透镜保持件被粘接到透明盖上，固态图象传感器、信号处理器等元件可能受到施加在透镜保持件上的任何撞击所造成的损害。
此外，在每个现有技术中，用于保持透镜的透镜保持材料被粘合剂粘接到透明盖、基板等元件上。然而，在涂布时很难施加均匀厚度的粘合剂。在将透镜保持件粘接到透明盖上时，由于粘接部分平行于透明盖的顶面、即透镜的径向，所以当粘合剂被过量涂布时，就会存在光路被溢出的过量粘合剂截断的担心。
发明概述鉴于这种情况提出了本发明，并且本发明的目标是提供一种光学装置模块，其中，用于保持光路确定装置的光学部件(透镜)的保持件被固定到透明盖上，透明盖被粘接到固态图象传感器的顶面上并且处于与其相接触的状态，从而可以提高光学部件相对于固态图象传感器的定位精度，并且固态图象传感器和透明盖被密封在合成树脂中以避免任何的外部撞击。
本发明的另一个目标是提供一种用于防止外部撞击的光学装置模块，其中通过合成树脂将接线板和信号处理器与固态图象传感器和透明盖密封在一起，使得信号处理器可以防止受任何的外部撞击。
本发明进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，成像单元具有钩部，而光路确定装置具有钩接合部，使得成像单元和光路确定装置通过钩部和钩接合部之间的接合而固定地彼此结合在一起。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，用于将成像单元固定地结合到光路确定装置上的钩部与用于密封成像单元的部件的合成树脂一体地制成，借此钩部的成形可以简化。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，用于保持光路确定装置的光学部件的保持件具有定位元件，其唯一地确定保持件和透明盖之间的位置关系，借此用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位可以在制造过程中被简化。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，设置有钩形定位元件，当用于保持光路确定装置的光学部件的保持件与板形透明盖的一个表面相接触时，定位元件用于保持透明盖侧面的至少两个部分，透明盖的表面从成像单元中的合成树脂的密封部分中部分地露出，借此用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的位置关系可以被唯一地确定，并且因此，用于保持光学件的保持件相对于透明盖的定位可以在制造过程中较容易地实施。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，光路确定装置包括安装在保持件上用于保持光学部件的弹性部件和用于支撑弹性部件的支持件，使得当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，弹性部件将用于保持光学部件的保持件向下压靠在透明盖上从而确保用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的固定。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，弹性部件被支持件支撑以便相对于支持件为可活动的，借此，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，用于保持光学部件的保持件相对于透明盖的定位可以在制造过程中被容易地实施。
本发明更进一步的目标是提供一种光学装置模块，其中，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，用于保持光学部件的保持件与透明盖相接触，而从不与由合成树脂制成的密封部分相接触，因此使得用于保持光学部件的保持件相对于透明盖进行精确地定位。
本发明更进一步的目标是提供一种光路确定装置，其中，用于保持光学部件的保持件包括定位元件，定位元件被设置为用以唯一确定相对于对象物的相对位置关系，使从光学部件到对象物的光路被固定，借此用于保持光学部件的保持件的定位可以在制造过程中被容易地实施。
本发明更进一步的目标是提供一种光路确定装置，其中，设有固定到用于保持光学件的保持件上的弹性部件和用于支撑弹性部件的支持件，使得用于保持光学部件的保持件在弹性部件的作用下被压靠在所述对象物上，从而将用于保持光学部件的保持件固定到该对象物上。
本发明更进一步的目标是提供一种光路确定装置，其中，弹性部件被支持件支撑并且相对于支持件为可活动的，在制造过程中当光路确定装置被固定地结合到物体上时，用于保持光学部件的保持件的定位可以较容易地实施。
本发明更进一步的目标是提供一种制造光学装置模块的方法，其包括通过合成树脂密封固态图象传感器和透明盖，使得固态图象传感器和透明盖可以免受任何的外部撞击的密封步骤，以及将光路确定装置固定地装配到成像单元上并且光路确定装置中用于保持光学部件的保持件处于与透明盖相接触的状态，从而光路确定装置可以被固定地装配到成像单元上，而光学部件能够相对于固态图象传感器进行高精度定位。
本发明更进一步的目标是提供一种用于制造光学装置模块的方法，其中，密封步骤还包括利用合成树脂将接线板和信号处理器与固态图象传感器和透明盖密封在一起，借此光学装置能够使制造方法更加方便并且使信号处理器免受任何的物理伤害。
本发明更进一步的目标是提供一种用于制造光学装置模块的方法，其中，密封步骤还包括利用合成树脂形成用于固定地将光路确定装置连接到成像单元上的钩部，借此光路确定装置和成像单元之间的结合可以变得更加方便。
根据本发明的光学装置模块为一种光学装置模块，其包括成像单元，包括具有像素区域的固态图象传感器，与像素区域相对设置的透明盖，和用于将透明盖粘接到固态图象传感器上的粘接部分；光路确定装置，其包括光学部件和用于保持光学部件的保持件，并且确定光学部件和像素区域之间的光路；以及用于确定地将光路确定装置结合到成像单元上的结合装置；并且其特征在于成像单元包括密封部分，其中固态图象传感器和透明盖被合成树脂密封，使透明盖的一部分或全部都处于露出的状态，并且结合装置将光路确定装置固定地结合到成像单元上，使得光路确定装置相对于成像单元被定位成保持件与透明盖在密封部分外部的暴露部分相接触的状态。
在根据本发明的光学装置模块中，当固态图象传感器和透明盖由合成树脂所密封使得粘接到固态图象传感器上的透明盖的一部分露出时，光路确定装置被固定地结合到成像单元上，并且处于保持件与透明盖的暴露部分相接触的状态。由于以高精度将透明盖粘接到固态图象传感器上，因此光学部件相对于固态图象传感器的定位精度可以被提高。而且，固态图象传感器和透明盖被合成树脂密封并因此在外部撞击下得到保护。
根据本发明的光学装置模块，由于固态图象传感器和透明盖被合成树脂密封，因此使得固态图象传感器和透明盖在外部撞击下得到保护并且防止受到撞击而造成的影响。而且，由于用于保持光路确定装置的光学部件的保持件被布置成这种情况，即保持件与透明盖相接触，因此即使当其上安装有固态图象传感器的基板发生弯曲或变形时，光学部件相对于固态图象传感器的定位精度也不会降低。此外，由于光路确定装置不使用粘合剂就被固定到透明盖上，因此光学部件的位置不会由于粘合剂的厚度误差而发生改变。结果，由于不必预先装配用于在装配之后对焦的装置，所以光学装置模块的总尺寸可以被最小化。
根据本发明的光学装置模块的特征在于成像单元包括其上形成有导线的接线板、和安装在接线板上并且与导线电气连接的信号处理器，并且密封部分通过合成树脂将固态图象传感器和透明盖与接线板和信号处理器密封在一起。
在根据本发明的光学装置模块中，通过合成树脂将接线板和信号处理器与固态图象传感器和透明盖密封在一起。结果，接线板、信号处理器、固态图象传感器和透明盖被刚性地固定在一起，从而增加了抵抗外部撞击的强度并使制造过程更加方便。
根据本发明的光学装置模块，光学装置模块可以被更加容易地制造，从而减少了制造过程的总成本并且使固态图象传感器和信号处理器避免了由外部撞击所引起的损害。
根据本发明的光学装置模块的特征在于结合装置包括设置在成像单元上的钩部、和设置在光路确定装置上用于与钩部相接合的钩接合部，并且光路确定装置通过使钩部和钩接合部相接合而被固定地结合到成像单元上。
在根据本发明的光学装置模块中，在成像单元上设置有钩部，并且在光路确定装置中设置有钩接合部以与钩部相接合。由于光路确定装置和成像单元通过钩部与钩接合部的接合而被固定地结合在一起，因此使得光路确定装置和成像单元之间的结合变得更易实现。
根据本发明的光学装置模块，由于光路确定装置和成像单元通过钩部与钩接合部的接合而被固定地结合在一起，从而使制造过程简化。
根据本发明的光学装置模块的特征在于钩部通过合成树脂与密封部分一体地制成。
在根据本发明的光学装置模块中，用于固定地结合成像单元和光路确定装置的钩部通过合成树脂与密封部分一体地制成，该合成树脂也用于密封固态图象传感器和其他部件。这使得钩部在制造过程中被容易地制造。
根据本发明的光学装置模块，钩部可以被容易地制成，从而不需要复杂的制造过程并且没有增加额外的单独制成钩部的制造成本。
根据本发明的光学装置模块的特征在于保持件包括用于确定与透明盖的相对位置关系的定位元件。
在根据本发明的光学装置模块中，用于保持光学部件的保持件包括定位元件，其用来确定用于保持光路确定装置的光学部件的保持元件与成像单元的透明盖之间的相对位置关系。由于在结合光学装置模块过程中与透明盖相接触的时候，用于保持光学部件的保持件被唯一地定位，因此用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位可以在制造过程中被容易地实施。
根据本发明的光学装置模块，用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位可以被容易地实施，从而使制造过程简化。
根据本发明的光学装置模块的特征在于透明盖为板形并且其一个表面和侧面一部分或全部从密封部分中露出，并且定位元件为钩形元件，用于当保持件与透明盖的一个表面相接触时与透明盖的侧面的至少两个部分相接合。
在根据本发明的光学装置模块中，板形透明盖的一部分从密封部分的合成树脂中露出。当用于保持光路确定装置的光学部件的保持件与透明盖的一个表面相接触时，用于保持光学部件的保持件的定位元件的钩部与透明盖的侧面的至少两个部分相接合，使得用于保持光学部件的保持件与透明盖之间的相对位置关系被固定。这样当用于保持光学部件的保持件与透明盖相接触时，可以使得用于保持光学部件的保持件与透明盖之间的相对位置关系被唯一地确定。
根据本发明的光学装置模块，保持件和透明盖之间的位置关系被唯一地确定，并且用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位可以被容易地实施，从而使制造过程简化。
根据本发明的光学装置模块的特征在于光路确定装置包括被固定到保持件上的弹性部件，以及用于支撑弹性部件的支持件，并且当光路确定装置通过结合装置被固定地结合到成像单元中时，保持件通过弹性部件被向下压靠在透明盖上，而保持件保持与透明盖的一个表面相接触。
在根据本发明的光学装置模块中，弹性部件被固定到用于保持光学部件的保持件上，并且用于支撑弹性部件的支持件被设置在光路确定装置中。因此，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，弹性部件将用于保持光学部件的保持件向下压靠在透明盖上，这样，用于保持光学部件的保持件就被牢固地固定到透明盖上。而且，弹性部件还可以吸收任何的外部撞击，因此提高了抗撞击的强度。
根据本发明的光学装置模块，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，弹性部件将用于保持光学部件的保持件压在透明盖上，这样就增强了用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的结合。而且，由于弹性部件可以吸收任何来自外部的撞击，它可以使固态图象传感器和透明盖免受撞击的伤害。
根据本发明的光学装置模块的特征在于弹性部件被支持件支撑，并且相对于支持件为可活动的。
在根据本发明的光学装置模块中，弹性部件被支持件支撑并且相对于支持件为可活动的。这使得在制造过程中，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，有利于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位。
根据本发明的光学装置模块，当在制造过程中，光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的定位被容易地实施，从而使制造过程简化。
根据本发明的光学装置模块的特征在于当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，设置保持件和定位元件的尺寸使它们不与密封部分相接触。
在根据本发明的光学装置模块中，当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，用于保持光学部件的保持件与透明盖相接触，而不与合成树脂的密封部分相接触。因此，就不用担心由保持件与密封材料之间的接触所造成的用于保持光学部件的保持件和透明盖之间的位置关系的偏差，并且用于保持光学部件的保持件相对于透明盖被可靠地定位。
根据本发明的光学装置模块，用于保持光学部件的保持件可以相对于透明盖被可靠地定位，从而确保了光学部件相对于固态图象传感器的定位精度没有偏差。
根据本发明的光路确定装置的特征在于当光路确定装置被固定地结合到成像单元上时，设置保持件和定位元件的尺寸，使它们不与密封部分相接触。
在根据本发明的光路确定装置中，用于唯一确定用于保持光学部件的保持件相对于所述对象物的位置关系的定位元件被设置在具有光学部件的保持件上，通向该对象物的光路将被固定，从而在制造过程中使得用于保持光学部件的保持件的定位简化。
根据本发明的光路确定装置，保持件相对于所述对象物的定位变得容易，通向该对像物的光路被固定，从而使制造过程简化。
根据本发明的光路确定装置的特征在于还包括被固定到保持件上的弹性部件；和用于支撑弹性部件的支持件。
在根据本发明的光路确定装置中，弹性部件被固定到用于保持光学部件的保持件上，并且用于支撑弹性部件的支持件被设置在光路确定装置中。于是，当光路确定装置被固定到所述对象物上时，弹性部件将用于保持光学部件的保持件压靠在所述对象物上，这样就增强了用于保持光学部件的保持件的固定。而且，弹性部件还可以吸收任何的外部撞击，从而确保抵抗外部撞击的强度。
根据本发明的光路确定装置，用于保持光学部件的保持件被牢固地固定到所述对象物上，而弹性部件可以吸收任何的外部撞击，从而使所述对象物免受损害，通向所述对象物的光路被固定。
根据本发明的光路确定装置的特征在于弹性部件被支持件支撑，并且相对于支持件为可活动的。
在根据本发明的光路确定装置中，弹性部件被支持件支撑并且相对于支持件为可活动的。因此，在制造过程中，当光路确定装置被固定地结合时，用于保持光学部件的保持件的定位变得容易。
根据本发明的光路确定装置，当光路确定装置被固定到所述对象物上时，用于保持光学部件的保持件和所述对象物之间的定位变得容易，通向所述对象物的光路被固定，从而使制造过程简化。
用于制造光学装置模块的方法，该光学装置模块包括成像单元，其包括具有像素区域的固态图象传感器，与像素区域相对设置的透明盖，和用于将透明盖粘接到固态图象传感器上的粘接部分；和光路确定装置，其包括光学部件和用于保持光学部件的保持件，并且确定光学部件和像素区域之间的光路；并且其特征在于包括通过合成树脂密封固态图象传感器和透明盖的密封步骤；固定地将光路确定装置结合到成像单元中的步骤，其中保持件与透明盖相接触。
在根据本发明的用于制造光学装置模块的方法中，固态图象传感器和透明盖在密封步骤中被合成树脂密封，因此，使固态图象传感器和透明盖免受外部撞击。并且，光路确定装置被固定到成像单元上，并处于光路确定装置与被粘接到固态图象传感器的表面上的透明盖相接触的状态，从而确保了光学部件相对于固态图象传感器的定位精度。
根据本发明的用于制造光学装置模块的方法，容易制成固态图象传感器和透明盖免受外部撞击的装置，从而避免了固态图象传感器的任何损害。而且，光学部件相对于固态图象传感器的定位可以精确地实施，从而不需要预先准备的用于在装配之后对焦的装置。结果，可以使光学装置模块的总尺寸最小化。
一种制造根据本发明的用于光学装置模块的方法，其特征在于密封步骤还包括通过合成树脂密封接线板和信号处理器的步骤，在接线板上设置有导线，信号处理器被固定到接线板上并且与导线电气连接。
在根据本发明的用于制造光学装置模块的方法中，在密封步骤中，接线板和信号处理器以及固态图象传感器和透明盖被合成树脂密封。这使得光学装置模块可以通过更加简单的方式被制造并且在抗撞击的强度方面有所改善。
根据本发明的用于制造光学装置模块的方法，制造方法可以更简化，并且固态图象传感器和信号处理器不受到外部撞击的损害。
一种根据本发明的用于制造光学装置的方法，其特征在于密封步骤还包括通过合成树脂进行钩部成形的步骤，钩部用于将光路确定装置固定地结合到成像单元上。
在根据本发明的用于制造光学装置模块的方法中，在密封步骤中，用于将光路确定装置固定地连接到成像单元上的钩部由合成树脂一体地制成，合成树脂用于密封固态图象传感器和其他部件。这使得光路确定装置和成像单元之间的结合装置被容易地制成。
根据本发明的用于制造光学装置模块的方法，用于结合光路确定装置和成像单元的装置可以被容易地制成，从而不需要复杂的制造过程并且不增加额外的用于单独成形钩部的制造成本。
本发明的上述及其他目标和特征将参考附图从下列详细描述中变得更加明显。
图1是根据本发明的光学装置模块结构的横截面示意图，其中图象光路确定装置没有被固定到成像单元上；图2是根据本发明的光学装置模块结构的横截面示意图，其中图象光路确定装置被固定到成像单元上；图3是根据本发明的光学装置模块的固态图象传感器的平面示意图；图4是显示了根据本发明的光学装置模块的外观的透视图；图5是显示了根据本发明的光学装置模块的外观的平面示意图；图6是显示了根据本发明的光学装置模块的光路确定装置的保持件的结构的透视图；图7是显示了根据本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；图8是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；图9是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；图10是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；图11是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；和图12是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示意图；具体实施方式
本发明的优选实施例将参考相关附图进行详细描述。
图1和2是根据本发明的光学装置模块结构的横截面示意图。更具体地，图1示出了光路确定装置没有被固定地结合到光学装置模块的成像单元上的情况，并且图2图示出了光路确定装置被固定地结合到光学装置地成像单元上的情况。
图3是本发明的光学装置模块的固态图象传感器的平面示意图。图4是显示了本发明的光学装置模块的外观的透视图。图5是显示了本发明的光学装置模块的外观的平面示意图。图6是显示了本发明的光学装置模块的光路确定装置的保持件的结构的透视图。
在所有附图中，参考数字1表示成像单元，其具有用于接受来自外部的光的固态图象传感器2，并且参考数字20表示光路确定装置，其具有作为光学部件的透镜21。成像单元1和光路确定装置20被分别制造并且随后通过将光路确定装置20固定到成像单元1上而作为光学装置模块被组装在一起。成像单元1具有固态图象传感器2，用于保护固态图象传感器2的透明盖6，作为信号处理器的DSP(数字信号处理器)8等元件并且被配置成将它们放置在接线板7上。
通过在诸如硅等材料的半导体基板上应用已知的半导体加工方法而制成固态图象传感器2。在固态图象传感器2的一个表面(在下文中称作顶面，相对的表面因此被称作底面)上设置有像素区域3和多个作为连接终端的连接垫4，像素区域3用于光电转换，粘接垫连接用于输入/输出电信号和电源供应的外部电路(参见图3)。透明盖6通过粘接部分5被粘接到上面形成有像素区域3的固态图象传感器2的顶面上，并且与像素区域3相对。
粘接部分5被制成围绕像素区域3的外部周向部分的大致矩形的框架形状(参见图3)。当大致为矩形的透明盖6通过粘接部分5被粘接到固态图象传感器2的顶面上时，它被如此配置以便密封透明盖6和像素区域3之间的空间。透明盖6和像素区域3之间的空间被密封以阻止任何水分或灰尘进入并妨碍像素区域3，从而防止了像素区域3上的故障的产生。
透明盖6为板状矩形形状，并且由诸如玻璃的透明材料制成。固态图象传感器2在其光接收元件上接收已经透过透明盖6的入射光，光接收元件被布置在像素区域3上。当在透明盖6的表面上形成有红外线保护膜时，透明盖6可以具有切断来自外部的红外线的功能。
粘接部分5通过构图被制成框架形状，其中片状粘合剂被粘接到固态图象传感器2的顶面上或者与固态图象传感器2相对的透明盖6的表面(在下文中被称作底面，并且相对的表面被称作顶面)上，并且该片状粘合剂通过光刻技术被加工，诸如曝光和显影。通过使用光刻技术有可能以更高精度进行粘接部分5的构图，并且利用片状粘合剂使粘接部分5厚度均匀。根据这种想法，透明盖6通过相对于像素区域3高精度定位而被粘接到固态图象传感器2上。
其上粘接有透明盖6的固态图象传感器2与DSP8一起被放置在接线板7上，在接线板7上通过构图的方法形成有导线11。更具体地，最开始DSP8被粘接到接线板7上，矩形板状硅片的衬垫9被粘接到DSP8上，并且固态图象传感器2被粘接到衬垫9上。DSP8为用于控制固态图象传感器2的工作和处理固态图象传感器2的输出信号的半导体片。由于固态图象传感器2和DSP8被整合在同一个单独的模块中，所以包含有光学装置模块的数码相机或照相手机的总尺寸可以被最小化。DSP8具有多个设置在其表面上的粘接垫(未显示)用于输入/输出电信号等。在DSP8被粘接到接线板7上之后，DSP8的粘接垫和接线板7上的导线11通过接合线13被彼此电气连接。
同样，被粘接到衬垫9上的固态图象传感器2的粘接垫4和接线板7上的导线11通过接合线12彼此电气连接。结果，由于DSP8和固态图象传感器2通过接线板7上的导线11被电气连接，DSP8和固态图象传感器2之间的电信号彼此传送并接收。通过衬垫9有利地调节固态图象传感器2和DSP8之间的距离，使得接合线12不会与DSP8或连接到DSP8上的接合线13相接触。
通过被密封在合成树脂形成的密封部分14中，设置在接线板7上的固态图象传感器2和DSP8等元件可以被固定。密封部分14被制成设置在接线板7上的大致长方体形状(参见图4)。透明盖6的顶面和四个侧面的上半部分从密封部分14的顶面伸出。在密封部分14的顶面的大致中心位置处，一对支臂部分15分别向上伸出地设置在两个对边上，每个支臂部分都呈大致矩形。每个支臂部分15在各自的上端部都具有向内伸出的钩部16。
在接线板7的底面上伸出并设置有多个半球形连接器10，该连接器10用于在光学装置模块和数码相机或照相手机之间输入/输出信号。连接器10与形成在接线板7的顶面上的导线11电气连接。
用于将来自外部的光导向固态图象传感器2的像素区域3的光路确定装置20具有透镜21、透镜筒22和支持件25，透镜筒22作为保持件用于保持透镜21，并且支持件25通过弹性部件24支撑透镜筒22。透镜筒22为空心圆筒形状的元件。透镜21被固定地安装在透镜筒22的内周向表面上，使得透镜21的光轴与透镜筒22的光轴彼此重合。
四个定位钩(定位元件)23分别地沿着透镜筒22的一个端部、特别是透明盖6侧面上的端部(以下被称作下端部)的外周向表面被设置在四等分的位置上。定位钩23限定了透镜筒22相对于透明盖6的顶面的平面方向的相对位置关系。每个定位钩23的前端部都是从透镜筒22的下端部的侧面沿透镜筒22的轴线的方向(以下被称作垂直方向)向下伸出、即向下地低于透镜筒22的下端面的元件。当光路确定装置20被固定地结合到成像单元1上时，透镜筒22的下端面与透明盖6的顶面相接触。同时，由于定位钩23分别地与透明盖6的四边的周向侧部相接触，因此透明盖6和透镜筒22之间的相对位置关系被固定为四个定位钩23从四个方向保持透明盖6的状态。由于在每对两个相对定位钩23之间的距离都被设置大致等于透明盖6的长边或者短边，所以透明盖6和透镜筒22之间的相对位置关系将很难被干扰。在透明盖6被制成长方形的情况下，每对的两个相对定位钩23的之间的距离都被制成大致等于透明盖6的任意一边的距离。
圆板形的弹性部件24被固定地安装到透镜筒22外表面上的垂直方向上的大致中心部分位置。同时，支持件25被制成大致长方体的形状，其上、下表面的面积大致等于成像单元1的上、下表面的面积。在支持件25的上、下表面的大致中心部位贯穿钻有大致圆形的通孔26，其内径稍大于透镜筒22的外径。而且，位于支持件25中的通孔26在沿垂直方向上的大致中心部位形成有环形槽27，其直径大于通孔26的内径。通过将弹性部件24插入到环形槽27中，透镜筒22可通过弹性部件24被支撑在支持件25的通孔26中。环形槽27的内径和垂直方向的宽度分别地稍大于弹性部件24的外径和厚度。因此，带有弹性部件24的透镜筒22在通孔26中可以沿垂直方向和与垂直方向正交的水平方向上被略微移动。
一对钩接合部28被分别地设置在支持件25的两个相对外表面的大致中心部位上。钩接合部28为矩形槽，其分别在支持件25的两个相对外表面上沿垂直方向延伸。通过将钩接合部28分别与设置在成像单元1上的支臂部分15和钩部分16相接合，使成像单元1被固定地结合在光路确定装置20中。为了接合各支臂部分15的钩部分16，钩接合部28的每个上端部都深于其它部分。
当通过支臂部分15和钩部分16与相应的钩接合部28的接合，成像单元1固定地结合到光路确定装置20中时，成像单元1的密封部分14的顶面和光路确定装置20的支撑部分25的底面固定成彼此接触的状态。同时，透镜筒22的下端面与透明盖6的上端面相接触，而四个定位钩23从四个方向与光路确定装置20的周向侧部相接触，从而固定透镜筒22和透明盖6之间的相对位置关系。同时，支持件25的厚度、透镜筒22的长度、弹性部件24到透镜筒22的安装位置、以及环形槽27在支持件25中的位置被确定，使得透镜筒22的上端部向通孔26以外伸出，并且透镜筒22外表面上固定弹性部件24的部分设置在支持件25的环形槽27上方。
结果，透镜筒22以压紧的状态被牢固地固定到弹性部件24上，弹性部件24使透镜筒22向下偏移。如上所述，透镜筒22和弹性部件24在通孔26中为可活动的，因此，即使在密封部分14或支持件25上发生任何尺寸误差，也不会影响透明盖6和透镜筒22的位置关系。当透镜筒22已经被固定到透明盖6上时，对透镜筒22的定位钩23的尺寸的设置使得它们与密封部分14的顶面没有接触。另外，通孔26开口的下端部的内径加大，使得其不会与透明盖6和定位钩23相接触。
图7至图12是显示了本发明的光学装置模块的制造过程的示视图。更具体地，图7和图8示意性地表示了通过合成树脂密封成像单元1的过程。图9至图12示意性地表示了将光路确定装置20固定地结合到成像单元1上的过程。
设置在接线板7上的DSP8、固态图象传感器2等元件被放置在模具50中以模制合成树脂。模具50为长方体形状的盒子，并且在周向侧面沿垂直方向的大致中心部位处被分成盖单元50a和底部单元50b两个部分。在底部单元50b的外缘部分的顶面上形成有槽55，而在盖单元50a的外缘部分的底面上形成有用于装配到槽55中的凸出物54。因此，当凸出物54被装配到槽55中时，模具50可以被紧密地闭合。
用于成形成像单元1的两个支臂部分15和两个钩部16的两个凹部56被设置在盖单元50a的上部中。通过穿透凹部56的顶部以及盖单元50a的顶面而形成浇注进口51，合成树脂从进口进行浇注。在盖单元50a内部的顶面上形成有腔室52，其容积仅能容纳透明盖6的上部。因此，在合成树脂已经被模制成型之后，容纳在腔室52中的透明盖6的上部从密封部分14的顶面露出。
底部单元50b内的底面面积大致等于接线板7的面积。为了使底部单元50b内的底面与接线板7的底面紧密接触，在底部单元50b内的底面上形成有用于容纳连接器10的半球形凹部53，连接器10被设置在接线板7的底面上。由于底部单元50b内的底面与接线板7的底面紧密接触，因此没有合成树脂可以进入到接线板7的底面之下。
当布置到接线板上的DSP8、固态图象传感器2等元件被放置在模具50的底部单元50b中之后，盖单元50a的凸出物54装配到底部单元50b的槽55中以紧密地闭合模具50。结果，模具50的内部可以与两个浇注进口51相连通，而与外部不连通。在这种情况下，两个浇注管60被插入到模具50相应的浇注进口51中(参见图8)，并且随后合成树脂通过浇注管60被浇注到模具50的内部。随后，当合成树脂被固化后，成像单元1的密封部分14、支臂部分15和钩部16被模制成型。
当成像单元1被合成树脂如上所述地密封之后，分别制造的光路确定装置20固定地结合到成像单元1中。更具体地，首先，在成像单元1的支臂部分15和钩部16不与光路确定装置20的钩接合部28相接合的情况下，仅仅将透镜筒22从位于支持件25中的通孔26内向下推出，透镜筒22的下端面与透明盖6的顶面相接触，并且定位钩23保持透明盖6的四个侧表面(参见图9至图11)。保持这个状态，将光路确定装置20向下压，光路确定装置20的支持件25的底面与成像单元1的密封部分14的顶面相接触，并且成像单元1的支臂部分15和钩部16与相应的光路确定装置20的钩接合部20相接合。结果，支臂部分15和钩部16以不可活动的状态将支持件25固定到成像单元1上。同时，透镜筒22通过弹性部件24的弹性被向下压靠在透明盖6上，从而固定透镜筒22和透明盖6之间的相对位置关系。
在如上所述配置的光学装置模块中，在透镜筒22的下端面与透明盖6的顶面相接触的状态下，光路确定装置20被固定地结合到成像单元1中。因此，固态图象传感器2的像素区域3和透镜21之间的距离可以由粘接部分5的厚度、透明盖6的厚度以及透镜筒22的下端面到安装透镜21的部分之间的距离的总和唯一确定。同样，当位于透镜筒22上的定位钩23从四个方向保持透明盖6的所有周向表面时，由于透镜筒22和透明盖6之间的位置关系被固定，所以透镜21相对于透明盖6的平面方向的位置关系被唯一确定。如先前所描述的，由于透明盖6以高精度相对于像素区域3定位，并且粘接到固态图象传感器2的像素区域3上，因此透镜筒22以高精度相对于固态图象传感器2的像素区域3定位，并且粘接到像素区域3上，透镜筒22的定位由作为参照物的透明盖6所确定。
此外，成像单元1的固态图象传感器2、DSP8等元件由合成树脂所密封，因此能够免受外部撞击并且制造过程更加方便。光路确定装置20的透镜筒22通过弹性部件24由支持件25所支撑，并且弹性部件24在支持件25的环形槽27中为可活动的。于是，由于透镜筒22和支持件25通过单独的步骤被固定到成像单元1上，因此透镜21可以相对于固态图象传感器2被牢固地定位，而不用考虑密封部分14和/或支持件25的尺寸误差。
尽管在实施例中，定位钩23被安装在光路确定装置20的透镜筒22上，但是它们也可以被省略。在这种情况下，在透镜筒22的底面与透明盖6的顶面相接触的过程中可以进行平面方向的定位，并且随后支持件25可以被固定到成像单元1上。
尽管在实施例中，固态图象传感器2和作为信号处理器的DSP8被分别地放置在基板上作为分离的半导体晶片，但是固态图象传感器2和DSP8可以被整合在一起成为单个的半导体晶片。
可选地，除了DSP8之外的任何其他的半导体晶片都可以和固态图象传感器2一起被放置在基板上或者更多数量的半导体晶片可以被放置在一起。
在实施例中，用于合成树脂密封的模具形状以一个实例的方式进行了说明，并且本发明不局限于这种实例。
同样，用于固定成像单元1和光路确定装置20的支臂部分15、钩部16和钩接合部28的形状在一个实例中进行了说明性，而不限于此。
弹性部件24不局限于圆板形，而是可以被设置成诸如十字形等的任何适当的形状。
权利要求
1.一种光学装置模块，其包括成像单元，其包括具有像素区域的固态图象传感器，与所述像素区域相对设置的透明盖，和用于将所述透明盖粘接到所述固态图象传感器上的粘接部分；光路确定装置，其包括光学部件和用于保持所述光学部件的保持件，并且确定所述光学部件和所述像素区域之间的光路；和用于固定地将所述光路确定装置结合到所述成像单元上的结合装置；其特征在于所述成像单元包括密封部分，其中所述固态图象传感器和所述透明盖由合成树脂密封，并处于所述透明盖的一部分或全部都露出的状态，并且所述结合装置将所述光路确定装置固定地结合到所述成像单元上，使得所述光路确定装置相对于所述成像单元被定位，并处于保持件与所述透明盖在所述密封部分之外的暴露部分相接触的状态。
2.如权利要求1所述的光学装置模块，其特征在于，所述保持件包括用于确定与所述透明盖的相对位置关系的定位元件。
3.如权利要求2所述的光学装置模块，其特征在于，所述透明盖为板形并且其一个表面和一部分或全部侧面从所述密封部分中露出，并且所述定位元件为钩形元件，当所述保持件与所述透明盖的所述一个表面相接触时，定位元件与所述透明盖的侧面的至少两个部分相接合。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的光学装置模块，其特征在于，所述光路确定装置包括被固定到所述保持件上的弹性部件，以及用于支撑所述弹性部件的支持件，并且当所述光路确定装置通过所述结合装置被固定地结合到所述成像单元中时，所述保持件通过所述弹性部件被向下压靠在所述透明盖上，而所述保持件保持与所述透明盖的一个表面相接触。
5.如权利要求4所述的光学装置模块，其特征在于所述弹性部件被所述支持件支撑，并且相对于所述支持件为可活动的。
6.如权利要求5所述的光学装置模块，其特征在于所述保持件和所述定位元件的尺寸被如此设置，以便当所述光路确定装置被固定地结合到所述成像单元中时它们不与所述密封部分相接触。
7.如权利要求1所述的光学装置模块，其特征在于所述成像单元包括其上形成有导线的接线板，和安装在所述接线板上并且与所述导线电气连接的信号处理器，并且所述密封部分通过合成树脂将所述固态图象传感器和所述透明盖与所述接线板和所述信号处理器密封在一起。
8.如权利要求1或7所述的光学装置模块，其特征在于所述结合装置包括设置在所述成像单元上的钩部，和设置在所述光路确定装置上用于与所述钩部相接合的钩接合部，并且所述光路确定装置通过将所述钩部和所述钩接合部相接合而被固定地结合到所述成像单元上。
9.如权利要求8所述的光学装置模块，其特征在于所述钩部通过合成树脂与所述密封部分一体地制成。
10.如权利要求9所述的光学装置模块，其特征在于所述保持件包括用于确定与所述透明盖的相对位置关系的定位元件。
11.如权利要求10所述的光学装置模块，其特征在于所述透明盖为板形并且其一个表面和一部分或全部侧面从所述密封部分中露出，并且所述定位元件为钩形元件，当所述保持件与所述透明盖的所述一个表面相接触时，定位元件与所述透明盖的侧面的至少两个部分相接合。
12.如权利要求11所述的光学装置模块，其特征在于所述光路确定装置包括被固定到所述保持件上的弹性部件，以及用于支撑所述弹性部件的支持件，并且当所述光路确定装置通过所述结合装置被固定地结合到所述成像单元中时，所述保持件通过所述弹性部件被向下压靠在所述透明盖上，而所述保持件保持与所述透明盖的一个表面相接触。
13.如权利要求12所述的光学装置模块，其特征在于所述弹性部件由所述支持件支撑，并且相对于所述支持件为可活动的。
14.如权利要求13所述的光学装置模块，其特征在于所述保持件和所述定位元件的尺寸被如此设置，以便当所述光路确定装置被固定地结合到所述成像单元中时不与所述密封部分相接触。
15.一种光路确定装置包括光学部件，其通向一对象物的光路将被确定，和用于保持所述光学部件的保持件；并且用于固定所述光学部件和所述对象物之间的光路，其特征在于所述保持件包括用于确定相对于所述对象物的相对位置关系的定位元件。
16.如权利要求15所述的光路确定装置，其特征在于还包括被固定到所述保持件上的弹性部件；和用于支撑所述弹性部件的支持件。
17.如权利要求16所述的光路确定装置，其特征在于所述弹性部件被所述支持件支撑，并且相对于所述支持件为可活动的。
18.一种用于制造光学装置模块的方法，其包括成像单元，其包括具有像素区域的固态图象传感器，与所述像素区域相对设置的透明盖，和用于将所述透明盖粘接到所述固态图象传感器上的粘接部分；和光路确定装置，其包括光学部件和用于保持所述光学部件的保持件，并且固定所述光学部件和所述像素区域之间的光路；其特征在于包括通过合成树脂密封所述固态图象传感器和所述透明盖的密封步骤；和固定地将所述光路确定装置结合到所述成像单元中的步骤，其中所述保持件与所述透明盖相接触。
19.如权利要求18所述的制造光学装置模块的方法，其特征在于所述密封步骤还包括通过合成树脂密封接线板和信号处理器的步骤，在接线板上设置有导线，信号处理器被固定到所述接线板上并且与所述导线电气连接。
20.如权利要求18或19所述的制造光学装置模块的方法，其特征在于所述密封步骤还包括通过合成树脂进行钩部成形的步骤，该钩部用于将所述光路确定装置固定地结合到所述成像单元上。
全文摘要
固态图象传感器(2)、透明盖(6)、DSP8、接线板(7)等元件通过合成树脂的模制成型密封在密封部分(14)中，并且被固定到成像单元(1)中。同时，透明盖(6)的一部分从密封部分(14)中露出。由密封部分(14)密封的光路确定装置(20)和成像单元(1)通过钩接合部(28)和钩部(16)相接合而被固定地结合，并且处于透镜筒(22)的下端面与暴露部分相接触的状态。结果，即使其上布置有固态图象传感器(2)的基板发生弯曲或变形，透镜(21)相对于固态图象传感器(2)的像素区域的定位精度也不会降低。
文档编号G03B17/02GK1842136SQ20061006832
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者塚本弘昌, 广济伸人, 安留高志, 木下一生 申请人:夏普株式会社