专利名称：摄像装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及组装到携带电话、PDA(photo-detector array)等携带信息终端、其它个人电脑、摄像机或者扫描仪等电子机器中使用的摄像装置及其制造方法。
图21是表示日本特开平11-112854号公报所揭示的以往摄像装置的断面图。1是具有受光面2的摄像元件，3是外围电路元件，这些元件都装在电路基板4上。5是容纳容器，容纳有电路基板4，该电路基板4具有摄像元件1与外围电路元件3。6是用于保持透镜7的透镜保持架，8是光学阻尼孔。在透镜保持架6的周边框部，在其内侧设置有突出部6a，在其外侧设置有底面部6b，形成台阶。在容纳容器5的周边框部，在其内侧与外侧分别设置有底面部5a和突出部5b，形成台阶。
透镜保持架6的内侧突出部6a与容纳容器5的内侧底面部5a形成光学定位基准面。因此，透镜保持架6与容纳容器5组合时，成为光学定位基准面的透镜保持架6的突出部6a与容纳容器5的底面部5a接触，这时，透镜保持架6的底面部6b与容纳容器5的突出部5b之间形成间隙，从而，以此作为粘接部，将两者粘接在一起。于是，可防止粘接涂敷的不良引起的光轴偏位。
然而，在以往的摄像装置中，对光轴偏位的校正，带来了不能使摄像元件1的受光面2与透镜7的距离成为给定的焦距的问题。即是说，即使是摄像元件1的厚度偏差，也得有数10个μm，除此之外，考虑到电路基板4的厚度偏差、摄像元件1与电路基板4之间的以及电路基板4与容纳容器5之间的粘接的厚度偏差，要使摄像元件1的受光面2与透镜7的距离成为给定的焦距就会更困难。因此，细化摄像装置，这些问题就更为显著。
此外，在厚的电路基板及容纳容器上安装摄像元件1时，高度方向的长度会变大，不合适。
本发明的摄像装置，包括具有受光面的摄像元件；摄像元件的电路基板；支持摄像元件的框状部件；支持成像透镜的支持部件，上述框状部件围绕上述摄像元件而固定地支持，使上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面处在同一面上或具有给定的相对距离差，上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，使两者一体化。
另外，支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和支持该透镜保持架的支持部件构成，将上述透镜保持架定位并保持在上述支持部件上。
支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和与该透镜保持架嵌合的支持部件构成，上述透镜保持架与上述支持部件嵌合，在嵌合后的位置，上述成像透镜相对于摄像元件的受光面而处于给定的焦距上。
支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和用螺纹部与该透镜保持架螺纹连接的支持部件构成，通过调整上述螺纹部，可调整上述成像透镜相对于摄像元件的受光面的焦距。
上述框状部件围绕上述摄像元件而设置，使受光面侧的摄像元件的面与框状部件的基准面处在同一面上或具有给定的相对距离差，用受光面相反一侧的摄像元件的面的一侧支持上述框状部件并粘接。
此外，包括具有受光面的摄像元件；摄像元件的电路基板；支持摄像元件的框状部件；支持成像透镜的支持部件，上述框状部件围绕上述摄像元件而固定地支持，使上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面具有给定的相对距离差，在上述框状部件的基准面的周围构成壁部，形成腔室，在该腔室内，使上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，使两者一体化。
在框状部件的基准面的周围构成壁部，形成腔室，在该腔室内，使上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，在上述壁部与上述支持部件的台阶部进行密封。
再者，根据本发明的摄像装置的制造方法，包括以下两个工序其一是，在凸台的基准面上，配置受光面侧的摄像元件的面，使其与该凸台的基准面接触，在上述凸台的基准面上，围绕上述摄像元件配置框状部件的基准面，使该框状部件的基准面与凸台的基准面接触，在把上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面保持在同一面上的状态下，用粘接剂使上述摄像元件与上述框状部件成为一体化；其二是，在上述框状部件的基准面与支持成像透镜的支持部件的基准面接触的状态下，用粘接剂使上述框状部件与上述支持部件成为一体化。
另外，凸台的基准面上的与摄像元件的受光面对峙的位置是凹部，上述受光面与上述凸台的基准面不接触。
进一步，包括将受光面侧的摄像元件的面配置在凸台的第一基准面上使两者接触，将围绕上述摄像元件的框状部件的基准面配置在上述凸台的第二基准面上使两者接触，将上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面保持在具有给定的相对距离差的状态下，用粘接剂使上述摄像元件与上述框状部件一体化的工序；在上述框状部件的基准面与支持成像透镜的支持部件的基准面接触的状态下，用粘接剂使上述框状部件与上述支持部件一体化的工序。
图2是实施形式1的摄像装置的透视图。
图3是实施形式1的摄像装置的一部分制造方法的分解透视图。
图4是表示同样的制造方法的分解透视图。
图5是表示同样的制造方法的断面图。
图6是表示本发明实施形式2的摄像装置的断面图。
图7是表示本发明实施形式3的一部分制造工艺的断面图。
图8是表示本发明实施形式4的一部分制造工艺的断面图。
图9是表示本发明实施形式4的一部分制造工艺的断面图。
图10是表示本发明实施形式6的一部分制造工艺的断面图。
图11是表示本发明实施形式6的一部分制造工艺的断面图。
图12是表示本发明实施形式7的一部分制造工艺的断面图。
图13是表示本发明实施形式8的制造工艺中的分解透视图。
图14是表示实施形式8完成后的摄像装置的透视图。
图15是表示实施形式8的一部分制造工艺中的断面图。
图16是表示本发明实施形式9的一部分制造工艺中的断面图。
图17是表示本发明实施形式10的一部分制造工艺中的断面图。
图18是表示实施形式10的制造工艺中的分解透视图。
图19是表示实施形式10的摄像装置的断面图。
图20是表示实施形式10的完成后的摄像装置的透视图。
图21是以往摄像装置的断面图。
符号说明，11是摄像元件，12是受光面，13是电路基板，14是框状部件，14a是基准面，16是支持部件，16a是基准面，18是透镜保持架，19是成像透镜，20a、21a是基准面，22是凸台，23a、23b是支持凸起，24a、24b是推压工具，25a、25b是吸引孔，26是拐角部，27是凸台，27a是第一基准面，27b是第二基准面，28是框状部件，28a是基准面，30是粘接剂，31是凸台，31a是第一基准面，31b是第二基准面，31c是环状切槽，32是框状部件，32a是基准面，32c是周壁，32d是壁部，33是粘接剂。
在图中，11是摄像元件，在与成像透镜对峙的摄像元件面上设有受光面12，13是薄膜状电路基板，摄像元件11将其端子和电路基板的布线连接、粘接。虽然图中未示，在薄膜状电路基板13上，实装有由半导体芯片组成的外围电路元件、电容及电阻。14是围绕四方形摄像元件11周围并用粘接剂15固定支持该摄像元件11周围的框状部件，框状部件14的基准面14a与受光面12侧的摄像元件11的面(基准面)11a为同一面(平面)，并粘接固定在一起。16是支持部件，支持部件16的基准面16a与框状部件14的基准面14a对接，并用粘接剂17使具有摄像元件11的框状部件14和支持部件16一体化。
18是一端部上固定保持有成像透镜19的圆筒状透镜保持架，在支持部件16的圆筒状凸起20上，嵌合该透镜保持架18的圆筒状凹部21，将该透镜保持架18支持在支持部件16上。支持部件16的圆筒状凸起20的基准面20a和透镜保持架18的圆筒状凹部21的基准面21a在嵌合结束位置对接，由此，使成像透镜19相对摄像元件11的受光面12处于给定的焦距。于是，能以高精度实现纵向的定位，同时，横向的定位(成像透镜的光轴)通过支持部件16的圆筒状凸起20与透镜保持架18的圆筒状凹部21的嵌合，得到高精度的限制。此外，框状部件14、支持部件16及透镜保持架18由例如聚碳酸酯等塑料形成。粘接剂可使用液状光反应型粘接剂、紫外线硬化型粘接剂、自然硬化型瞬间粘接剂。
图3、图4、图5顺次示出了摄像装置的制造工艺的前段。22是组装用凸台，在其上设置有上端面为同一平面的基准面的3个支持凸起23a、23b、23b。与电路基板13粘接的摄像元件11上的受光面12侧的摄像元件11的面(基准面)11a在支持凸起23a的基准面上定位，并使两者接触(图4)。接着，对框状部件14定位，使其包围摄像元件11，并让框状部件14的基准面14a与支持凸起23b的基准面接触。在图5中，摄像元件11的面(基准面)11a与支持凸起23a的基准面、以及框状部件14的基准面14a与支持凸起23b的基准面分别接触，从图中上方施加重量并保持，从摄像元件11的受光面的相反一侧涂敷粘接剂15，将摄像元件11与框状部件14粘接固定，使其一体化。这时，由于张力随着粘接剂的硬化而起作用，再加上优于此作用的施加重量，就能把摄像元件11的基准面11a与框状部件14的基准面14a维持在同一平面上，结束粘接。
将一体化的具有摄像元件11的框状部件14反过来，如图1所示，使框状部件14的基准面14a与支持部件16的基准面16a接触、进行定位，并保持这种状态，用粘接剂17使其一体化。将粘接剂17涂敷到框状部件14的凸部14b与支持部件16的凹部16b之间、及电路基板13与支持部件16的凹部16b之间，进行粘接。以后，用图1说明。
采用这样的构成，同一面的基准面11a、14a与基准面14a、16a彼此接触，除此之外，基准面20a、21a彼此接触，使成像透镜19相对受光面12以高精度位于给定的焦距处，提高了纵向定位精度。此外，实施形式1的类型构成纵向紧凑的结构。即是说，在纵向上，虽然薄膜状电路基板13与摄像元件11重叠，但是，由于电路基板是薄膜状，非常薄，因此，摄像元件11实质上由框状部件14支持，在纵向上，摄像元件11与框状部件不重合。另外，在受光面相反一侧，摄像元件11与框状部件14粘接在一起，粘接剂15溢出，也不会污染受光面。
图10、11是分别表示本发明实施形式6的一部分制造工艺的断面图，粘接时，对摄像元件11与框状部件14施加重量并用真空吸引、保持住。通过施加重量同时进行吸引，将摄像元件11的基准面11a与框状部件14的基准面14a维持在同一平面上，更进一步稳定了准确的摄像元件，结束粘接。
一体化的摄像元件11与框状部件28如图13所示，在基准面28a上，分别在四边设置有限位用凸部28b。16是用于支持具有成像透镜的透镜保持架18的支持部件，其下部为平板状，下面形成基准面16a。在下部的平板上，分别在四个边设有凹部16c(切槽)。支持部件16沿图中箭头方向移动，使框状部件28的凸部28b与支持部件16的凹部16c嵌合、定位，并相一致，使框状部件28的基准面28a与支持部件16的基准面16a接触并由该基准面16a保持，在这种状态下施加重量，并保持、粘接，使框状部件28与支持部件16一体化。
图14示出了组装好的摄像装置，29是粘接部分。在这样的构成中，将受光面12侧的摄像元件11的面11a与框状部件28的基准面28a以给定的相对距离差固定支持在一起，基准面28a、16a彼此接触而固定支持在一起，以高精度将成像透镜19相对受光面12置于给定的焦距位置。
在这种状态下，给摄像元件11与框状部件32上施加重量，将两者用粘接剂30粘接。因此，受光面12侧的摄像元件11的面11a(基准面)与框状部件32的基准面32a，在保持给定的相对距离差的状态下粘接密封住，从而使摄像元件11与框状部件32一体化。
将一体化的具有摄像元件11的框状部件32从凸台31上卸下来并反过来，成为如图18的下部所示结构。壁部32d围框状部件32的基准面32a而设置着，用基准面32a与壁部32d形成腔室。16是用于支持具有成像透镜的透镜保持架18的支持部件，其下部作成四方形平板状，其下面形成基准面16a。沿图中箭头所示方向移动支持部件16，使该支持部件16与框状部件32的腔室嵌合，对其进行定位、将其位置对合，使框状部件32的基准面32a与支持部件16的基准面16a接触，在这种状态下施加重量并保持。如图19所示，由于壁部32d的高度制成大于支持部件16的平板的厚度，因此，支持部件16的平板与壁部32d形成台阶部。将粘接剂33涂敷在该四方状台阶部，进行粘接密封，使框状部件32与支持部件16一体化。组装成一体化的摄像装置用图20示出。
在该实施形式10中，受光面12侧的摄像元件11的面11a(基准面)与框状部件32的基准面32a保持给定的相对距离差，使摄像元件11与框状部件32一体化，从而可使用透镜保持架18与该支持部件16预先接合的结构，减少了零部件数目。此外，在该实施形式10中，也能以高精度将成像透镜19相对受光面12置于给定的焦距位置。
发明效果如上文所述，根据本发明的摄像装置，包括具有受光面的摄像元件；摄像元件的电路基板；支持摄像元件的框状部件；支持成像透镜的支持部件，上述框状部件围绕上述摄像元件而固定地支持，使上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面处在同一面上或具有给定的相对距离差，上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，使两者一体化，因此，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
另外，支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和支持该透镜保持架的支持部件构成，将上述透镜保持架定位并保持在上述支持部件上，因此，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和与该透镜保持架嵌合的支持部件构成，上述透镜保持架与上述支持部件嵌合，在嵌合后的位置，上述成像透镜相对于摄像元件的受光面而处于给定的焦距上，因此，易于组装，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
支持成像透镜的支持部件，由固定支持上述成像透镜的透镜保持架和用螺纹部与该透镜保持架螺纹连接的支持部件构成，通过调整上述螺纹部，可调整上述成像透镜相对于摄像元件的受光面的焦距，因此，可根据需要调整成像透镜的焦距。
上述框状部件围绕上述摄像元件而设置，使受光面侧的摄像元件的面与框状部件的基准面处在同一面上或具有给定的相对距离差，用受光面相反一侧的摄像元件的面的一侧支持上述框状部件并粘接，因此，即使粘接剂溢出，也不会损伤摄像元件的受光面或电路元件。
此外，包括具有受光面的摄像元件；摄像元件的电路基板；支持摄像元件的框状部件；支持成像透镜的支持部件，上述框状部件围绕上述摄像元件而固定地支持，使上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面具有给定的相对距离差，在上述框状部件的基准面的周围构成壁部，形成腔室，在该腔室内，使上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，使两者一体化，因此，易于框状部件与支持部件的定位，同时，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
由于在框状部件的基准面的周围构成壁部，形成腔室，在该腔室内，使上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触，在上述壁部与上述支持部件的台阶部进行密封，因而，能使粘接剂不溢出，而进行粘接密封。
再者，根据本发明的摄像装置的制造方法，包括以下两个工序其一是，在凸台的基准面上，配置受光面侧的摄像元件的面，使其与该凸台的基准面接触，在上述凸台的基准面上，围绕上述摄像元件配置框状部件的基准面，使该框状部件的基准面与凸台的基准面接触，在把上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面保持在同一面上的状态下，用粘接剂使上述摄像元件与上述框状部件成为一体化；其二是，在上述框状部件的基准面与支持成像透镜的支持部件的基准面接触的状态下，用粘接剂使上述框状部件与上述支持部件成为一体化，因此，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
另外，凸台的基准面上的与摄像元件的受光面对峙的位置是凹部，上述受光面与上述凸台的基准面不接触，因此，可防止对受光面的损伤。
进一步，还包括将受光面侧的摄像元件的面配置在凸台的第一基准面上使两者接触，将围绕上述摄像元件的框状部件的基准面配置在上述凸台的第二基准面上使两者接触，将上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面保持在具有给定的相对距离差的状态下，用粘接剂使上述摄像元件与上述框状部件一体化的工序；在上述框状部件的基准面与支持成像透镜的支持部件的基准面接触的状态下，用粘接剂使上述框状部件与上述支持部件一体化的工序，因此，能以高精度使摄像元件的受光面与成像透镜的距离成为给定的焦距。
权利要求
1.一种摄像装置，包括具有受光面(12)的摄像元件(11)；摄像元件(11)的电路基板(13)；支持摄像元件(11)的框状部件(14)；支持成像透镜(19)的支持部件(16)，其特征是，所述框状部件(14)围绕所述摄像元件(11)而固定地支持，使所述受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)与所述框状部件(14)的基准面(14a)处在同一面上或具有给定的相对距离差，所述框状部件(14)的基准面(14a)与支持成像透镜(19)的所述支持部件(16)的基准面(16a)接触，使两者一体化。
2.根据权利要求1记载的摄像装置，其特征是，支持成像透镜(19)的支持部件(16)，由固定支持所述成像透镜(19)的透镜保持架(18)和支持该透镜保持架(18)的支持部件(16)构成，将所述透镜保持架(18)定位并保持在所述支持部件(16)上。
3.根据权利要求1记载的摄像装置，其特征是，支持成像透镜(19)的支持部件(16)，由固定支持所述成像透镜(19)的透镜保持架(18)和与该透镜保持架(18)嵌合的支持部件(16)构成，所述透镜保持架(18)与所述支持部件(16)嵌合，在嵌合后的位置，所述成像透镜(19)相对于摄像元件(11)的受光面(12)而处于给定的焦距上。
4.根据权利要求1记载的摄像装置，其特征是，支持成像透镜(19)的支持部件(16)，由固定支持所述成像透镜(19)的透镜保持架(18)和用螺纹部与该透镜保持架(18)螺纹连接的支持部件(16)构成，通过调整所述螺纹部，可调整所述成像透镜(19)相对于摄像元件(11)的受光面(12)的焦点。
5.根据权利要求1记载的摄像装置，其特征是，所述框状部件(14)围绕所述摄像元件(11)而设置，使受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)与框状部件(14)的基准面(14a)处在同一面上或具有给定的相对距离差，用受光面相反一侧的摄像元件的面的一侧支持所述框状部件(14)并粘接。
6.一种摄像装置，包括具有受光面(12)的摄像元件(11)；摄像元件(11)的电路基板(13)；支持摄像元件(11)的框状部件(32)；支持成像透镜(19)的支持部件(16)，其特征是，所述框状部件(32)围绕所述摄像元件(11)而固定地支持，使所述受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)与所述框状部件(32)的基准面(32a)具有给定的相对距离差，在所述框状部件(32)的基准面(32a)的周围构成壁部(32d)，形成腔室，在该腔室内，使所述框状部件(32)的基准面(32a)与支持成像透镜(19)的所述支持部件(16)的基准面(16a)接触，使两者一体化。
7.根据权利要求6记载的摄像装置，其特征是，在框状部件(32)的基准面(32a)的周围构成壁部(32d)，形成腔室，在该腔室内，使所述框状部件(32)的基准面(32a)与支持成像透镜(19)的所述支持部件(16)的基准面(16a)接触，在所述壁部(32d)与所述支持部件(16)的台阶部进行密封。
8.一种摄像装置的制造方法，包括在凸台(22)的基准面(23a)上，配置受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)，使其与该凸台(22)的基准面(23a)接触，在所述凸台(22)的基准面(23b)上，围绕所述摄像元件(11)配置框状部件(14)的基准面(14a)，使该框状部件(14)的基准面(14a)与凸台(22)的基准面(23b)接触，在把所述受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)与所述框状部件(14)的基准面(14a)保持在同一面上的状态下，用粘接剂(15)使所述摄像元件(11)与所述框状部件(14)成为一体化的工序；在所述框状部件(14)的基准面(14a)与支持成像透镜(19)的支持部件(16)的基准面(16a)接触的状态下，用粘接剂(17)使所述框状部件(14)与所述支持部件(16)成为一体化的工序。
9.根据权利要求8记载的摄像装置的制造方法，其特征是，凸台(22)的基准面上的与摄像元件(11)的受光面(12)对峙的位置是凹部，所述受光面(12)与所述凸台(23)的基准面不接触。
10.一种摄像装置的制造方法，包括将受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)配置成在凸台(31)的第一基准面(31a)上使两者接触，将围绕所述摄像元件(11)的框状部件(32)的基准面(32a)配置成在所述凸台(31)的第二基准面(31b)上使两者接触，将所述受光面(12)侧的摄像元件的面(11a)与所述框状部件(32)的基准面(32a)保持在具有给定的相对距离差的状态下，用粘接剂使所述摄像元件(11)与所述框状部件(32)一体化的工序；在所述框状部件(32)的基准面(32a)与支持成像透镜(19)的支持部件(16)的基准面(16a)接触的状态下，用粘接剂使所述框状部件(32)与所述支持部件(16)一体化的工序。
全文摘要
本发明提供一种能以摄像元件的受光面与透镜的距离为给定的焦距的高质量的摄像装置。该摄像装置包括:具有受光面的摄像元件;摄像元件的电路基板;支持摄像元件的框状部件;支持成像透镜的支持部件,该框状部件围绕上述摄像元件而固定地支持,使上述受光面侧的摄像元件的面与上述框状部件的基准面处在同一面上或具有给定的相对距离差,上述框状部件的基准面与支持成像透镜的上述支持部件的基准面接触,使两者一体化。
文档编号H04N5/335GK1378381SQ0210789
公开日2002年11月6日 申请日期2002年3月26日 优先权日2001年3月28日
发明者三宅博之, 小守教之 申请人:三菱电机株式会社