撮像ユニット及び撮像ユニットの製造方法
【課題】光学部品とケーシングとからなる密閉空間に存在する異物が撮像素子に写り込むことを防止できる撮像ユニットの提供。
【解決手段】撮像素子２２がパッケージ２１とリッド２３とで囲われる密閉空間に露出された撮像ユニットであって、リッド２３の撮像素子２２と対向する面の光学有効領域を含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２とリッド２３の外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアＱ１を配置した。撮像ユニットの密閉空間に塵や埃等の異物が浮遊し、リッド２３の光学有効領域Ｐに接することがあっても、光学有効領域を含む領域Ｐ１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されているので、異物は光学有効領域Ｐに接しても留まることがなく、隣接する捕捉エリアＱ１で捕捉されることになる。
【解決手段】撮像素子２２がパッケージ２１とリッド２３とで囲われる密閉空間に露出された撮像ユニットであって、リッド２３の撮像素子２２と対向する面の光学有効領域を含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２とリッド２３の外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアＱ１を配置した。撮像ユニットの密閉空間に塵や埃等の異物が浮遊し、リッド２３の光学有効領域Ｐに接することがあっても、光学有効領域を含む領域Ｐ１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されているので、異物は光学有効領域Ｐに接しても留まることがなく、隣接する捕捉エリアＱ１で捕捉されることになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた撮像ユニット及びこの撮像ユニットを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、その他の撮像装置が知られている。この撮像装置は、パッケージと称されるケーシングに撮像素子が設けられ、この撮像素子と対向するようにリッドと称されるカバー用板が取り付けられる撮像ユニットを備える。
撮像装置の内部には塵や埃が入り込むと、この塵や埃が撮像ユニットの撮像素子に写り込むことがある。そのため、撮像装置のカバー用板、その他の光学部品の表面に塵や埃が付着することを防止するための種々の技術が知られている。
【０００３】
そこで、従来、撮像素子に対向して光学ローパスフィルタを配置し、この光学ローパスフィルタにＩＲカットフィルタを積層し、このＩＲカットフィルタの表面全体にフッ素含有化合物からなる異物付着防止膜を形成したデジタルカメラがある（特許文献１）。
この特許文献１では、フッ素含有化合物からなる異物付着防止膜の表面自由エネルギーが低い状態となり、塵や埃等の異物が膜表面から離脱しやすくなる。そのため、カメラ用のブロワーを用いてＩＲカットフィルタに付着した異物を容易に吹き飛ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像ユニットには、ケーシングとカバー用板とから構成される内部空間が密閉されるものがあり、この密閉空間には撮像素子が露出される。この撮像ユニットは、内部空間に塵や埃が入らないように管理された上で製造されているが、製造後、撮像ユニットに加わる振動、その他の要因により、内部空間に塵や埃等の異物が偶発的に発生することがある。
特許文献１で示された従来例では、レンズの交換時等にカメラの内部に入り込んだ塵や埃を除去することについては効果があるが、撮像ユニットの密閉空間に存在する塵や埃を除去することはできない。
【０００６】
つまり、特許文献１で示される従来例では、ＩＲカットガラスの全面にフッ素含有化合物からなる異物付着防止膜が形成されているので、レンズ交換時にカメラ内部に入り込んだ塵や埃の付着をカメラ用のブロワーを用いて効果的に吹き飛ばすことができるものの、撮像ユニットの密閉空間に存在する塵や埃はユニット外に排出されることがないので、外部に排出することができない。
撮像ユニットは製造後にメンテナンスのために分解されることを想定していないので、その密閉空間に製造後に生じた塵や埃を除去することができず、密閉空間に漂う塵や埃等の異物は撮像素子に写り混みやすくなり、撮像される画像が不鮮明となる。
【０００７】
本発明の目的は、光学部品とケーシングとからなる密閉空間に存在する異物が撮像素子に写り込むことを防止できる撮像ユニット及び撮像ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係わる撮像ユニットは、撮像素子と、この撮像素子を収納するケーシングと、前記撮像素子に対向配置される光学部品とを備え、前記ケーシングに前記光学部品がこの部品の外縁部で取り付けられ、前記撮像素子は前記ケーシングと前記光学部品とで囲われる密閉空間に露出され、前記光学部品の少なくとも前記撮像素子と対向する面の光学有効領域を含む領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、撮像ユニットの製造後に密閉空間に塵や埃等の異物が生じた場合、この異物が光学部品の光学有効領域に接しても、光学有効領域を含む領域はフッ素含有有機珪素化合物膜が形成されているので、その膜から異物が離脱されやすくなる。つまり、フッ素は他の物質に比べて摩擦係数が小さいので、フッ素含有有機珪素化合物膜に付着した異物は滑りやすくなる。
フッ素含有有機珪素化合物膜から離脱された異物は光学有効領域外にありフッ素含有有機珪素化合物膜から形成されていない捕捉エリアで捕捉されることになる。
そのため、密閉空間に異物が浮遊することがなくなり、異物が撮像素子に写り込んで画像が不鮮明となることを防止できる。なお、光学有効領域とは光学部品で透過された光が撮像素子に写し込まれる領域である。
【０００９】
［適用例２］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記捕捉エリアには誘電体膜が前記密閉空間に露出していることを特徴とする。
この構成の本適用例では、捕捉エリアに誘電体膜、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層を有する反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜を形成する。誘電体膜はフッ素含有有機珪素化合物膜に比べて滑りにくいので、異物を捕捉しやすい。そのため、密閉空間に存在する異物を確実に捕捉することができる。その上、反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜が光学部品に形成されることで、光学部品に反射防止機能やＵＲ−ＩＲカット機能を付加することができる。
【００１０】
［適用例３］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記光学部品はリッドであることを特徴とする。
この構成の本適用例では、リッドは撮像素子を覆う部材であるため、パッケージと称されるケーシングとの間で確実な密閉構造をとる。そのため、外部から内部への異物の侵入を防止することで、異物の撮像素子への写り混みを防止することができる。
【００１１】
［適用例４］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記ケーシングは前記撮像素子が取り付けられる第一ケーシングと、この第一ケーシングに設けられた第二ケーシングとを備え、前記光学部品は前記第一ケーシングに外縁部が接着固定され前記撮像素子を覆うリッドであり、このリッドと対向配置され前記第二ケーシングに取り付けられた透光性部材を備え、前記リッド、前記透光性部材及び前記第二ケーシングで仕切られた空間が密閉空間とされ、前記リッドは、前記透光性部材に対向する面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、リッドの両面のフッ素含有有機珪素化合物膜より外側部分にそれぞれ捕捉エリアが配置されているので、第一ケーシングとリッドとで仕切られた密閉空間だけでなくリッド、第二ケーシング及び透光性部材で仕切られた密閉空間に生じる異物をもリッドの捕捉エリアで捕捉することができる。
【００１２】
［適用例５］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記透光性部材はカバー用板であり、このカバー用板の前記リッドに対向する面光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、カバー用板にもフッ素含有有機珪素化合物膜と捕捉エリアとが形成されているので、リッド、カバー用板及び第二ケーシングで囲われた密閉空間に存在する異物をリッドとカバー用板との双方で効率的に吸着することができる。
【００１３】
［適用例６］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記リッドと前記カバー用板との間には光学板部が前記リッドと前記カバー用板にそれぞれ対向して配置され、この光学板部の両面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置することを特徴とする。
この構成の本適用例では、第二ケーシングに光学板部が配置されていても、この光学板部に形成された捕捉エリアでリッド、第二ケーシング及びカバー用板で仕切られた密閉空間で生じる異物を捕捉することができる。
【００１４】
［適用例７］
本適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前述の構成の撮像ユニットを製造する方法であって、前記光学部品の少なくとも一面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜が形成された光学部品と前記撮像素子が予め取り付けられた前記ケーシングとを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程で前記ケーシングに接合された前記光学部品の光学有効領域より外側の領域であって前記紫外線硬化型接着剤が設けられた領域を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアを形成する捕捉エリア形成工程とを備え、前記接合工程は前記フッ素含有有機珪素化合物膜を前記撮像素子に対向させた状態で前記光学部品を前記ケーシングに接合することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学部品に紫外線を照射することにより光学部品に形成されたフッ素含有有機珪素化合物膜が消失する。このフッ素含有有機珪素化合物膜が消失したエリアが捕捉エリアとなる。そして、光学部品とケーシングとの接着部分に紫外線を照射することにより、接着部分が硬化する。この接着部分が硬化することで、光学部品がケーシングから離脱することがなくなり、ケーシングと光学部品とで仕切られる空間が密閉空間となる。本適用例では、捕捉エリア形成工程を実施することで、捕捉エリアを形成すると同時に光学部品とケーシングとの接着部分を硬化させることができるので、作業が簡略化される。
【００１５】
［適用例８］
本適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域をマスキングし、その後、前記光学部品に紫外線を照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学有効領域をマスキングして紫外線を照射するので、このマスキングした領域に紫外線を照射しても、フッ素含有有機珪素化合物膜が消失することがない。そのため、予め定められた大きさのマスキング材を光学部品の平面の所定位置に配置して紫外線を照射するだけで、フッ素含有有機珪素化合物膜を正確な光学有効領域に形成することができる。
【００１６】
［適用例９］
上記適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に紫外線をスポット照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学有効領域と外縁部とに挟まれる領域にのみ紫外線をスポット照射するので、マスキングの手間が省けることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる撮像ユニットの断面図。
【図２】撮像ユニットの部分拡大断面図。
【図３】撮像ユニットの平面図。
【図４】撮像ユニットの製造方法の一例を示す概略図。
【図５】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す概略図。
【図６】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す概略図。
【図７】フッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を調べるための装置を示す概略図。
【図８】フッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる撮像ユニットが組み込まれた撮像装置の概略断面図。
【図１０】本発明の変形例にかかる撮像ユニットが組み込まれた撮像装置の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１から図８には第１実施形態が示されている。
図１には第１実施形態にかかる撮像ユニットを有する撮像装置の概略構成の断面図が示されており、図２には撮像ユニットの一部を拡大した断面図が示されており、図３には撮像ユニットの平面図が示されている。
図１において、本実施形態の撮像ユニットは携帯電話に設けられるカメラに用いられるものであり、ハウジング１と、このハウジング１にそれぞれ取り付けられた撮像アッセンブリー２及び透光性部材としてのレンズ３とを備えている。
【００１９】
ハウジング１は図示しない携帯電話の筐体に装着された金属又は合成樹脂からなる箱状体であり、互いに対向する面部に開口部１Ａ，１Ｂが形成されている。この開口部１Ａにはレンズ３が設けられ、開口部１Ｂには撮像アッセンブリー２が設けられており、撮像アッセンブリー２とレンズ３とが取り付けられた状態では、ハウジング１の内部が密閉空間とされる。
レンズ３は石英、無アルカリガラス等からなり、半球部３Ａとフランジ部３Ｂとが一体形成されたものである。半球部３Ａがハウジング１の開口部１Ａから外部に露出し、フランジ部３Ｂが開口部１Ａに取り付けられる。レンズ３の光軸が撮像アッセンブリー２の中心となるように、レンズ３と撮像アッセンブリー２とが位置決めされている。
【００２０】
撮像アッセンブリー２は、ハウジング１の開口部１Ｂに取り付けられるセラミック製のパッケージ２１と、このパッケージ２１の中央部分に設けられた板状の撮像素子２２と、この撮像素子２２に対向して配置されパッケージ２１に外縁部が接着固定される光学部品としてのリッド２３とを備えている。
リッド２３とパッケージ２１とで仕切られる空間は密閉空間とされ、この密閉空間に撮像素子２２が露出される。
なお、本実施形態では、パッケージ２１が第一ケーシングを構成し、ハウジング１が第二ケーシングを構成する。これらのケーシングは、製造後にメンテナンスのために開放されることを前提としておらず、密閉されたままである。
【００２１】
パッケージ２１は、撮像素子２２が取り付けられた平面矩形状の板部２１Ａと、この板部２１Ａの厚み方向に形成された起立部２１Ｂとを有するものであり、起立部２１Ｂの内側が凹部とされる。起立部２１Ｂの高さは撮像素子２２の厚さ寸法より大きい。
起立部２１Ｂは、その外縁が板部２１Ａの外縁部に沿って矩形状に形成され、外縁部と内縁部との間の寸法が４辺に渡って幅寸法ｔとされる。
起立部２１Ｂの全面とリッド２３の外縁部との間には接着剤層２４が幅寸法ｔに渡って設けられている。この接着剤層２４は紫外線硬化型接着剤から形成されるものであり、例えば、紫外線領域で硬化する接着剤、例えば、硬化領域３６０ｎｍ、粘度４８０ｍＰａ・ｓ、引張強度１２．３ＭＰａ、硬度４２ショアーＤ、硬化前屈折率、１．４８、硬化後屈折率１．５１、給水率２．６％、Ｔｇ−２０．８℃、線膨張係数５．４×１０−４（商品名PHOTOBOND３００K：サンライズＭＳＩ株式会社製）を用いる。
撮像素子２２はＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等から構成されるものであり、図示しない配線の一端が接続されるとともに、この配線がパッケージ２１から外部に引き出される。
【００２２】
図２において、リッド２３は、水晶、石英、無アルカリガラス等からなる基板４０を備え、この基板４０の撮像素子２２と対向する面には誘電体膜４１が全面に形成されている。この誘電体膜４１の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が積層されている。
基板４０のレンズ３と対向する面においても、誘電体膜４１が全面に形成されており、この誘電体膜４１の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されている。なお、本実施形態では、誘電体膜４１を省略し、基板４０の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を基板４０の上に直接積層した構成も採用することができる。
【００２３】
誘電体膜４１としては、本実施形態では、基板４０の撮像素子２２に対向する面には反射防止膜が設けられ、基板４０のレンズ３に対向する面にはＵＶ−ＩＲカット膜が設けられている。
反射防止膜として、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜と高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜とが交互に積層された５層構造の無機薄膜を例示できる。この無機薄膜を構成する５層の合計の膜厚は５００ｎｍ以下である。基板４０に成膜するために、複数の蒸着源を備えた成膜装置を用い、これらの蒸着源の一方に酸化ケイ素を収納し、他方に酸化チタンを収納し、これらの蒸着源を用いて基板４０の上に酸化ケイ素の薄膜と酸化チタンの薄膜とを交互に成膜する。
また、ＵＶ−ＩＲカット膜として、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜と高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜とが交互に積層された３９層構造の無機薄膜を例示できる。この無機薄膜を構成する３９層の合計の膜厚は５０００ｎｍ以下である。この無機薄膜は反射防止膜を構成する無機薄膜と同様に複数の蒸着源を備えた成膜装置を用いて成膜される。
なお、本実施形態では、誘電体膜４１は前述の構成に限定されるものではなく、例えば、低屈折率の酸化ケイ素の薄膜と高屈折率の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の薄膜とが交互に積層された構造のものでもよく、さらには、低屈折率の酸化ケイ素の薄膜と高屈折率の酸化ジルコニウムの薄膜とが交互に積層された構造のものでもよい。
【００２４】
フッ素含有有機珪素化合物膜４２は、その厚さが２ｎｍ以上９ｎｍ以下である。なお、図１及び図２では、フッ素含有有機珪素化合物膜４２をわかりやすくするために、フッ素含有有機珪素化合物膜４２が誘電体膜４１に比べて厚く図示されている。
フッ素含有有機珪素化合物膜４２の成膜は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸発源として使用する。なお、他のフッ素含有有機珪素化合物として、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物である製品名：ＫＰ−８０１M、ダイキン工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物である製品名：オプツールＤＳＸ，デムナムシリーズＳ−１００等を用いることができる。
フッ素含有有機珪素化合物膜４２の成膜では、まず、誘電体膜４１が形成された基板４０又は誘電体膜４１が形成されていない基板４０と蒸発源とを真空装置内にセットして減圧排気を行う。そして基板４０の温度を約６０℃とした状態で蒸発源を約６００℃に加熱し、フッ素含有有機珪素化合物を蒸発させ、これを基板４０に形成された誘電体膜４１の上に成膜し、あるいは、基板４０に直接成膜する。
【００２５】
図３に示される通り、リッド２３は平面矩形状の板状部材であり、その外縁辺はパッケージ２１の外縁辺と一致する。
パッケージ２１の起立部２１Ｂの内縁辺と撮像素子２２の外縁辺との間のうち互いに対向する２辺部の幅寸法はそれぞれ寸法ｄ１であり、残りの２辺部の幅寸法はそれぞれ寸法ｄ２である。
光学有効領域Ｐとはレンズ３から入射する光が撮像素子２２に有効に撮像されるためのリッド２３の上のエリアであり、通常、円形である。本実施形態では、光学有効領域Ｐを含む広い領域Ｐ１、具体的には、円形の光学有効領域Ｐを少なくとも互いに対向する２辺が内接する平面矩形状の領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されており、この領域Ｐ１より外側に位置する領域にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない。
【００２６】
リッド２３の撮像素子２２と対向する面の領域Ｐ１の外縁と外縁部の内縁、つまり、接着剤層２４の内縁とに挟まれる領域には塵や埃等の異物を捕捉する捕捉エリアＱ１が配置されている。この捕捉エリアＱ１の互いに対向する２辺部の幅寸法はｔ１であり、残りの２辺部の幅寸法はｔ２である。
リッド２３のレンズ３と対向する面の外縁と領域Ｐ１の外縁とに挟まれて塵や埃等の異物を捕捉する捕捉エリアＱ２が配置されている。この捕捉エリアＱ２の互いに対向する２辺部の幅寸法はＴ１であり、残りの２辺の幅寸法はＴ２である。幅寸法ｔ１，ｔ２や幅寸法Ｔ１，Ｔ２は領域Ｐ１の大きさ、リッド２３の大きさ、接着剤層２４の幅寸法等の関係で設定される。
ここで、図１〜３で示される実施形態では、捕捉エリアＱ１，Ｑ２が誘電体膜４１から形成されており、動摩擦係数は０．５６以上０．７６以下である。フッ素含有有機珪素化合物膜４２は、その動摩擦係数が０．１以上０．２以下である。つまり、領域Ｐ１のフッ素含有有機珪素化合物膜４２の動摩擦係数が捕捉エリアＱ１，Ｑ２の動摩擦係数より小さいので、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の上に埃や塵等の異物が付着しようとしても、その表面で転がりやすくなり、動摩擦係数の大きな捕捉エリアＱ１，Ｑ２に留まりやすくなる。なお、本実施形態では、レンズ３のフランジ部３Ｂにおいて光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、フランジ部３Ｂのフッ素含有有機珪素化合物膜が形成されていない領域を、異物を付着させる捕捉エリアとしてもよい。
【００２７】
次に、本実施形態の撮像ユニットを製造する方法について図４から図６に基づいて説明する。
図４は撮像ユニットの製造方法の第一例を示す概略図である。
［誘電体膜形成工程］
図４（Ａ）において、基板４０と同じ材料であって基板４０より大きな板材４００の両面全てに誘電体膜４１を成膜する。なお、板材４００はリッド２３を複数個（図では１６個）取りするのに十分な大きさを有する。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
そして、図４（Ｂ）に示される通り、まず、板材４００の両面に成膜された誘電体膜４１のうち一面の上にマスキング材Ｍ１を配置する。このマスキング材Ｍ１は金属板であって、複数個の領域Ｐ１を除くように格子状に形成されている。この状態では、領域Ｐ１に区画された誘電体膜４１が露出する。その後、図４（Ｃ）に示される通り、マスキング材Ｍ１の上から誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
【００２８】
［捕捉エリア形成工程］
その後、図４（Ｄ）に示される通り、マスキング材Ｍ１を取り外す。これにより、マスキング材Ｍ１でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない領域が誘電体膜４１からなる捕捉エリアＱ２となる。
以上のフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と捕捉エリア形成工程とを板材４００の他面についても実施する。
［切断工程］
図４（Ｅ）に示される通り、両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシング（切断）する。ダイシングされた１つの部材は１個のリッド２３を構成する。
【００２９】
［接合工程］
図４（Ｆ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上にリッド２３を配置してリッド２３とパッケージ２１との間を接合する。この接合工程は暗室にて行う。
［硬化工程］
図４（Ｇ）に示される通り、パッケージ２１に接合されたリッド２３に金属板からなるマスキング材Ｍ２を配置し、紫外線照射を行う。マスキング材Ｍ２はフッ素含有有機珪素化合物膜４２と同じ大きさである。紫外線照射は水銀ランプ（３６５ｎｍ以下の光）を有するＵＶ照射装置（ＥＣＳ−４０１１ＧＸ：アイグラフィックス株式会社製）を用い、水銀ランプの照度が２ｍＷ／ｃｍ２以上であり、照射時間が３００秒以上である。
接着剤層２４が硬化したら、マスキング材Ｍ２を取り外す。マスキング材Ｍ２が外された後はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ったままとなり、撮像アッセンブリー２が完成する。そして、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。なお、以上の工程はクリーンルーム内で行う。また、第一例では、マスキング材Ｍ２を用いず、後述するスポット照射を行ってもよい。
【００３０】
図５は撮像ユニットの製造方法の第二例を示す概略図である。
［誘電体膜形成工程］
図５（Ａ）において、板材４００の一面全てに誘電体膜４１を成膜する。その後、板材４００の残りの１面全てに誘電体膜４１を成膜する。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
そして、図５（Ｂ）に示される通り、板材４００の両面に成膜された誘電体膜４１のうち一面全てにフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。さらに、板材４００の他の面に形成された誘電体膜４１の面の全てにフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
［切断工程］
両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシングして両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０を構成する。
【００３１】
［接合工程］
図５（Ｃ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上に、誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０を配置してこれらを接合する。
［捕捉エリア形成工程及び硬化工程］
その後、図５（Ｄ）に示される通り、マスキング材Ｍ２を誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０の上に配置する。マスキング材Ｍ２は誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０のフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成する領域Ｐ１の上に配置する。この状態では、マスキング材Ｍ２で覆われていない領域にあるフッ素含有有機珪素化合物膜４２の表面が露出されることになる。その状態で、紫外線を照射する。照射条件は前述の例とほぼ同じであるが、水銀ランプの照度が１０ｍＷ／ｃｍ２以上である。なお、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の劣化が始まるのは波長３６０ｎｍ以下の紫外線である。
【００３２】
紫外線を照射することで、マスキング材Ｍ２で覆われていない領域のフッ素含有有機珪素化合物膜４２に紫外線が照射されることになり、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２が紫外線によって消失する。フッ素含有有機珪素化合物膜４２はマスキング材Ｍ２が配置された側のみならず撮像素子２２に対向する側も消失する。マスキング材Ｍ２が配置された側のフッ素含有有機珪素化合物膜４２が消失することで、領域Ｐ１の外側に誘電体膜４１の捕捉エリアＱ１が形成される。撮像素子２２に対向する側のフッ素含有有機珪素化合物膜４２が消失することで、捕捉エリアＱ２が形成される。なお、接着剤層２４に接しているフッ素含有有機珪素化合物膜４２も紫外線照射により消失することになって接着剤層２４が誘電体膜４１に接することになる。ただし、紫外線照射条件が十分ではない場合にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ることもあるので、接着剤層２４に接する領域は予めフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けない構成としてもよい。
【００３３】
なお、本例では、紫外線照射をするにあたり、マスキング材Ｍ２を用いていたが、このマスキング材Ｍ２を省略することも可能である。
図５（Ｅ）に示される通り、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の領域Ｐ１の外側領域に向けて紫外線をスポット照射する。スポット照射するために、水銀ランプで発光した紫外線を図示しないレンズ、その他の光学手段を用いる。
接着剤層２４が硬化したら、撮像アッセンブリー２が完成することになり、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。
【００３４】
図６は撮像ユニットの製造方法の第三例を示す概略図である。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
図６（Ａ）に示される通り、まず、板材４００の一面の上にマスキング材Ｍ１を配置する。その後、図６（Ｂ）に示される通り、マスキング材Ｍ１の上から板材４００の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
［捕捉エリア形成工程］
その後、図６（Ｃ）に示される通り、マスキング材Ｍ１を取り外す。これにより、マスキング材Ｍ１でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない領域が捕捉エリアＱ２となる。以上のフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と捕捉エリア形成工程とを板材４００の他面についても実施する。
【００３５】
［切断工程］
図６（Ｄ）に示される通り、両面にフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシング（切断）する。ダイシングされた１つの部材は１個のリッド２３を構成する。
［接合工程］
図６（Ｅ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上にリッド２３を配置してリッド２３とパッケージ２１との間を接合する。
［硬化工程］
図６（Ｆ）に示される通り、パッケージ２１に接合されたリッド２３にマスキング材Ｍ２を配置し、紫外線照射を行う。
接着剤層２４が硬化したら、マスキング材Ｍ２を取り外す。マスキング材Ｍ２が外された後はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ったままとなり、撮像アッセンブリー２が完成する。そして、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。
【００３６】
従って、本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）撮像素子２２がパッケージ２１とリッド２３とで囲われる密閉空間に露出された撮像ユニットであって、リッド２３の撮像素子２２と対向する面の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２とリッド２３のパッケージ２１に取り付けられる外縁部とに挟まれた領域に異物を捕捉する捕捉エリアＱ１を配置した。つまり、リッド２３の密閉空間に動摩擦係数が小さなフッ素含有有機珪素化合物膜４２と、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２より動摩擦係数の大きい捕捉エリアＱ１とを設けた。そのため、撮像ユニットの密閉空間に塵や埃等の異物が浮遊し、リッド２３の光学有効領域Ｐに接することがあっても、光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されているので、異物は光学有効領域Ｐに接しても留まることなく離反し、隣接する捕捉エリアＱ１で捕捉されることになる。密閉空間に異物が浮遊することがなく捕捉エリアＱ１で捕捉されるので、異物が撮像素子２２に写り込んで画像が不鮮明となることを防止できる。
【００３７】
（２）誘電体膜４１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２だけでなくガラスや水晶等からなる基板４０に比べても滑りにくいので、捕捉エリアＱ１を反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜等からなる誘電体膜４１とすれば、捕捉エリアＱ１で異物を捕捉しやすくなる。
つまり、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の最大動摩擦係数が０．１〜０．２、水晶からなる基板４０の最大動摩擦係数が０．５６〜０．５９、反射防止膜からなる誘電体膜４１の最大動摩擦係数が０．６４〜０．７６であり、捕捉エリアＱ１に誘電体膜４１を用いれば、フッ素含有有機珪素化合物膜４２との間で動摩擦係数の差が大きくなり、異物の捕捉を効果的に行うことができる。
換言すれば、本実施形態では、リッド２３の表面に動摩擦係数の差がある領域を形成する点に特徴があるものであり、光学有効領域Ｐでは最大動摩擦係数が０．１以上０．２以下であり、この範囲より動摩擦係数が大きな値、好ましくは０．５６以上、より好ましくは０．６４以上０．７６以下の領域を捕捉エリアＱ１として設ける点に特徴がある。
【００３８】
図７はフッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を調べるための装置を示す概略図である。
図７において、測定装置１００は、新東科学株式会社製のポータブル摩擦計であり、装置本体１０１にフォトセンサを有する測定部１０２が設けられている。この測定部１０２に被摩擦物として木綿布１０３を設け、この木綿布１０３に被測定物を当接した状態で矢印Ｆ方向に測定装置１００を移動させて被測定物の動摩擦係数を測定する。被測定物としては、図７に示される通り、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルと、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設けたサンプルと、水晶の基板４０のサンプルの３パターンで実験した。なお、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルでは、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の厚みを０．７ｎｍ、１．９ｎｍ、３．１ｎｍ、４．５ｎｍ、５．９ｎｍ、７．２ｎｍ、９．１ｎｍとした。
これらの３パターンについて２回測定を行った。
【００３９】
図８はフッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を示すグラフである。
図８において、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルＡと、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設けたサンプルＢと、水晶の基板４０のサンプルＣの３パターンにおいて実施例１と実施例２の測定結果が示されている。
サンプルＡでは各フッ素含有有機珪素化合物膜４２の厚さにかかわらず、実施例１，２とも最大動摩擦係数が０．１４３μｍ〜０．１９７μｍの範囲、概ね、０．１μｍ〜０．２μｍの範囲にあることがわかる。これに対して、サンプルＢでは、実施例１の最大動摩擦係数が０．６４１μｍであり、実施例２の最大動摩擦係数が０．７５９μｍである。サンプルＣでは、実施例１の最大動摩擦係数が０．５８２μｍであり、実施例２の最大動摩擦係数が０．５５９μｍである。
【００４０】
（３）本実施形態では、フッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１とを設ける対象をリッド２３とした。リッド２３は撮像素子２２を覆う部材であるため、パッケージ２１との間で確実な密閉構造をとる。そのため、外部から内部への異物の侵入を防止することで、異物の撮像素子２２への写り混みを効果的に防止することができる。しかも、リッド２３とパッケージ２１との内部密閉空間に撮像素子２２が設けられる撮像アッセンブリー２は撮像ユニットの基本単位を構成するため、少なくとも、撮像アッセンブリー２のリッド２３にフッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１とを設けることで、必要な防塵対策をとることができる。
【００４１】
（４）レンズ３と撮像アッセンブリー２とをハウジング１に対向して設け、このハウジング１の内部を密閉空間にした。しかも、撮像アッセンブリー２を構成するリッド２３のレンズ３と対向する面にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設け、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２より外側に捕捉エリアＱ２を配置した。そのため、パッケージ２１とリッド２３とで仕切られた密閉空間に生じる異物だけでなく、リッド２３、ハウジング１及びレンズ３で仕切られた密閉空間に生じる異物をもリッド２３の捕捉エリアで捕捉することができる。
【００４２】
（５）レンズ３のフランジ部３Ｂにおいて、光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を設け、このフッ素含有有機珪素化合物膜より外側に異物を捕捉する捕捉エリアを設ければ、リッド２３、ハウジング１及びレンズ３で仕切られた密閉空間に生じる異物をレンズ３の捕捉エリアで捕捉することができる。
【００４３】
（６）撮像ユニットを製造する方法として、リッド２３にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されたリッド２３と撮像素子２２が予め取り付けられたパッケージ２１とを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程でパッケージ２１に接合されたリッド２３の光学有効領域Ｐを含み光学有効領域Ｐより外側の領域Ｐ１であって接着剤層２４を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアＱ１，Ｑ２を形成する捕捉エリア形成工程と、を備えて構成し、接合工程はフッ素含有有機珪素化合物膜４２を撮像素子２２に対向させた状態でリッド２３をパッケージ２１に接合すれば、紫外線を照射することによってフッ素含有有機珪素化合物膜４２の領域Ｐ１より外側部分が消失して捕捉エリアＱ１，Ｑ２が形成されると同時に、接着剤層２４を硬化させることができるので、撮像ユニットを製造するための作業を簡略化することができる。
【００４４】
（７）紫外線照射の前に、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１をマスキングすれば、フッ素含有有機珪素化合物膜４２を正確な領域Ｐ１に形成することができる。
【００４５】
（８）紫外線照射を、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１とリッドの外縁部とに挟まれる領域にスポット照射することで、マスキングの手間が省けることになる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。
図９は第２実施形態にかかる撮像装置の概略構成が示されている。
図９において、第２実施形態の撮像装置は、一眼レフのデジタルカメラであり、ハウジング１と、ハウジング１の開口部１Ａに設けられた透光性部材としてのカバー用板５と、ハウジング１の開口部１Ｂに設けられた撮像アッセンブリー２と、ハウジング１の中央部に設けられた光学板部６とを備えた構成である。カバー用板５には図示しないレンズからの光が入射されるようになっている。
カバー用板５は水晶から形成されており、光学板部６と対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
【００４７】
光学板部６は、カバー用板５に対向する色吸収ガラス６１と、撮像アッセンブリー２に対向する水晶製の位相差板６２とが積層された構造であり、その外縁部がハウジング１の中央部から突出した取付部１Ｃに取り付けられている。
色吸収ガラス６１のカバー用板５に対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
位相差板６２の撮像アッセンブリー２に対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
第２実施形態の撮像アッセンブリー２の構造並びに製造方法は第１実施形態と同じである。
【００４８】
従って、第２実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（５）〜（８）と同様の効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（９）ハウジング１にカバー用板５を設け、このカバー用板５の光学有効領域を含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とした。そして、ハウジング１の内部に色吸収ガラス６１と位相差板６２とを配置し、色吸収ガラス６１の領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とし、位相差板６２に領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とした。そのため、ハウジング１の中で色吸収ガラス６１及び位相差板６２とで仕切られる密閉空間に異物があったとしても、これらの密閉空間に露出するリッド２３、位相差板６２、色吸収ガラス６１及びカバー用板５にそれぞれフッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ２とが形成されているので、より効率的に異物の捕捉が行える。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第２実施形態では、撮像ユニットの光学部品を、ハウジング１の開口部１Ａに設けられたカバー用板５と、ハウジング１の開口部１Ｂに設けられた撮像アッセンブリー２のリッド２３と、ハウジング１の中央部に設けられた色吸収ガラス６１及び位相差板６２との４枚構成としたが、本発明では、撮像ユニットの光学部品を、図１０に示される通り、ハウジング１の開口部１Ａに設けられたカバー用板６０と、このカバー用板６０に積層される色吸収ガラス６１と、撮像アッセンブリー２のリッド２３との３枚から構成されるものとしてもよい。
【００５０】
また、前記各実施形態では、光学有効領域Ｐを平面円形とし、この光学有効領域Ｐを含みフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成する領域Ｐ１を平面矩形状としたが、本発明では、領域Ｐ１を光学有効領域Ｐと同心円上の円形としてもよい。
さらに、フッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１，Ｑ２とを形成する光学部品は前記実施形態のものに限定されるものではない。
また、誘電体膜４１を反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜としたが、ＵＶカット膜やＩＲカット膜を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、その他の撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…ハウジング（第二ケーシング）、２…撮像アッセンブリー、３…レンズ（透光性部材）、５，６０…カバー用板、６…光学板部、２１…パッケージ（第一ケーシング）、２２…撮像素子、２３…リッド（光学部品）、２４…接着剤層、４１…誘電体膜、４２…フッ素含有有機珪素化合物膜、Ｐ…光学有効領域、Ｐ１…領域、Ｑ１，Ｑ２…捕捉エリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた撮像ユニット及びこの撮像ユニットを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、その他の撮像装置が知られている。この撮像装置は、パッケージと称されるケーシングに撮像素子が設けられ、この撮像素子と対向するようにリッドと称されるカバー用板が取り付けられる撮像ユニットを備える。
撮像装置の内部には塵や埃が入り込むと、この塵や埃が撮像ユニットの撮像素子に写り込むことがある。そのため、撮像装置のカバー用板、その他の光学部品の表面に塵や埃が付着することを防止するための種々の技術が知られている。
【０００３】
そこで、従来、撮像素子に対向して光学ローパスフィルタを配置し、この光学ローパスフィルタにＩＲカットフィルタを積層し、このＩＲカットフィルタの表面全体にフッ素含有化合物からなる異物付着防止膜を形成したデジタルカメラがある（特許文献１）。
この特許文献１では、フッ素含有化合物からなる異物付着防止膜の表面自由エネルギーが低い状態となり、塵や埃等の異物が膜表面から離脱しやすくなる。そのため、カメラ用のブロワーを用いてＩＲカットフィルタに付着した異物を容易に吹き飛ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像ユニットには、ケーシングとカバー用板とから構成される内部空間が密閉されるものがあり、この密閉空間には撮像素子が露出される。この撮像ユニットは、内部空間に塵や埃が入らないように管理された上で製造されているが、製造後、撮像ユニットに加わる振動、その他の要因により、内部空間に塵や埃等の異物が偶発的に発生することがある。
特許文献１で示された従来例では、レンズの交換時等にカメラの内部に入り込んだ塵や埃を除去することについては効果があるが、撮像ユニットの密閉空間に存在する塵や埃を除去することはできない。
【０００６】
つまり、特許文献１で示される従来例では、ＩＲカットガラスの全面にフッ素含有化合物からなる異物付着防止膜が形成されているので、レンズ交換時にカメラ内部に入り込んだ塵や埃の付着をカメラ用のブロワーを用いて効果的に吹き飛ばすことができるものの、撮像ユニットの密閉空間に存在する塵や埃はユニット外に排出されることがないので、外部に排出することができない。
撮像ユニットは製造後にメンテナンスのために分解されることを想定していないので、その密閉空間に製造後に生じた塵や埃を除去することができず、密閉空間に漂う塵や埃等の異物は撮像素子に写り混みやすくなり、撮像される画像が不鮮明となる。
【０００７】
本発明の目的は、光学部品とケーシングとからなる密閉空間に存在する異物が撮像素子に写り込むことを防止できる撮像ユニット及び撮像ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係わる撮像ユニットは、撮像素子と、この撮像素子を収納するケーシングと、前記撮像素子に対向配置される光学部品とを備え、前記ケーシングに前記光学部品がこの部品の外縁部で取り付けられ、前記撮像素子は前記ケーシングと前記光学部品とで囲われる密閉空間に露出され、前記光学部品の少なくとも前記撮像素子と対向する面の光学有効領域を含む領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、撮像ユニットの製造後に密閉空間に塵や埃等の異物が生じた場合、この異物が光学部品の光学有効領域に接しても、光学有効領域を含む領域はフッ素含有有機珪素化合物膜が形成されているので、その膜から異物が離脱されやすくなる。つまり、フッ素は他の物質に比べて摩擦係数が小さいので、フッ素含有有機珪素化合物膜に付着した異物は滑りやすくなる。
フッ素含有有機珪素化合物膜から離脱された異物は光学有効領域外にありフッ素含有有機珪素化合物膜から形成されていない捕捉エリアで捕捉されることになる。
そのため、密閉空間に異物が浮遊することがなくなり、異物が撮像素子に写り込んで画像が不鮮明となることを防止できる。なお、光学有効領域とは光学部品で透過された光が撮像素子に写し込まれる領域である。
【０００９】
［適用例２］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記捕捉エリアには誘電体膜が前記密閉空間に露出していることを特徴とする。
この構成の本適用例では、捕捉エリアに誘電体膜、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層を有する反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜を形成する。誘電体膜はフッ素含有有機珪素化合物膜に比べて滑りにくいので、異物を捕捉しやすい。そのため、密閉空間に存在する異物を確実に捕捉することができる。その上、反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜が光学部品に形成されることで、光学部品に反射防止機能やＵＲ−ＩＲカット機能を付加することができる。
【００１０】
［適用例３］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記光学部品はリッドであることを特徴とする。
この構成の本適用例では、リッドは撮像素子を覆う部材であるため、パッケージと称されるケーシングとの間で確実な密閉構造をとる。そのため、外部から内部への異物の侵入を防止することで、異物の撮像素子への写り混みを防止することができる。
【００１１】
［適用例４］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記ケーシングは前記撮像素子が取り付けられる第一ケーシングと、この第一ケーシングに設けられた第二ケーシングとを備え、前記光学部品は前記第一ケーシングに外縁部が接着固定され前記撮像素子を覆うリッドであり、このリッドと対向配置され前記第二ケーシングに取り付けられた透光性部材を備え、前記リッド、前記透光性部材及び前記第二ケーシングで仕切られた空間が密閉空間とされ、前記リッドは、前記透光性部材に対向する面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、リッドの両面のフッ素含有有機珪素化合物膜より外側部分にそれぞれ捕捉エリアが配置されているので、第一ケーシングとリッドとで仕切られた密閉空間だけでなくリッド、第二ケーシング及び透光性部材で仕切られた密閉空間に生じる異物をもリッドの捕捉エリアで捕捉することができる。
【００１２】
［適用例５］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記透光性部材はカバー用板であり、このカバー用板の前記リッドに対向する面光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする。
この構成の本適用例では、カバー用板にもフッ素含有有機珪素化合物膜と捕捉エリアとが形成されているので、リッド、カバー用板及び第二ケーシングで囲われた密閉空間に存在する異物をリッドとカバー用板との双方で効率的に吸着することができる。
【００１３】
［適用例６］
本適用例に係わる撮像ユニットは、前記リッドと前記カバー用板との間には光学板部が前記リッドと前記カバー用板にそれぞれ対向して配置され、この光学板部の両面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置することを特徴とする。
この構成の本適用例では、第二ケーシングに光学板部が配置されていても、この光学板部に形成された捕捉エリアでリッド、第二ケーシング及びカバー用板で仕切られた密閉空間で生じる異物を捕捉することができる。
【００１４】
［適用例７］
本適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前述の構成の撮像ユニットを製造する方法であって、前記光学部品の少なくとも一面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜が形成された光学部品と前記撮像素子が予め取り付けられた前記ケーシングとを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程で前記ケーシングに接合された前記光学部品の光学有効領域より外側の領域であって前記紫外線硬化型接着剤が設けられた領域を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアを形成する捕捉エリア形成工程とを備え、前記接合工程は前記フッ素含有有機珪素化合物膜を前記撮像素子に対向させた状態で前記光学部品を前記ケーシングに接合することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学部品に紫外線を照射することにより光学部品に形成されたフッ素含有有機珪素化合物膜が消失する。このフッ素含有有機珪素化合物膜が消失したエリアが捕捉エリアとなる。そして、光学部品とケーシングとの接着部分に紫外線を照射することにより、接着部分が硬化する。この接着部分が硬化することで、光学部品がケーシングから離脱することがなくなり、ケーシングと光学部品とで仕切られる空間が密閉空間となる。本適用例では、捕捉エリア形成工程を実施することで、捕捉エリアを形成すると同時に光学部品とケーシングとの接着部分を硬化させることができるので、作業が簡略化される。
【００１５】
［適用例８］
本適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域をマスキングし、その後、前記光学部品に紫外線を照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学有効領域をマスキングして紫外線を照射するので、このマスキングした領域に紫外線を照射しても、フッ素含有有機珪素化合物膜が消失することがない。そのため、予め定められた大きさのマスキング材を光学部品の平面の所定位置に配置して紫外線を照射するだけで、フッ素含有有機珪素化合物膜を正確な光学有効領域に形成することができる。
【００１６】
［適用例９］
上記適用例に係わる撮像ユニットの製造方法は、前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に紫外線をスポット照射することを特徴とする。
この構成の本適用例では、光学有効領域と外縁部とに挟まれる領域にのみ紫外線をスポット照射するので、マスキングの手間が省けることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる撮像ユニットの断面図。
【図２】撮像ユニットの部分拡大断面図。
【図３】撮像ユニットの平面図。
【図４】撮像ユニットの製造方法の一例を示す概略図。
【図５】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す概略図。
【図６】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す概略図。
【図７】フッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を調べるための装置を示す概略図。
【図８】フッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる撮像ユニットが組み込まれた撮像装置の概略断面図。
【図１０】本発明の変形例にかかる撮像ユニットが組み込まれた撮像装置の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１から図８には第１実施形態が示されている。
図１には第１実施形態にかかる撮像ユニットを有する撮像装置の概略構成の断面図が示されており、図２には撮像ユニットの一部を拡大した断面図が示されており、図３には撮像ユニットの平面図が示されている。
図１において、本実施形態の撮像ユニットは携帯電話に設けられるカメラに用いられるものであり、ハウジング１と、このハウジング１にそれぞれ取り付けられた撮像アッセンブリー２及び透光性部材としてのレンズ３とを備えている。
【００１９】
ハウジング１は図示しない携帯電話の筐体に装着された金属又は合成樹脂からなる箱状体であり、互いに対向する面部に開口部１Ａ，１Ｂが形成されている。この開口部１Ａにはレンズ３が設けられ、開口部１Ｂには撮像アッセンブリー２が設けられており、撮像アッセンブリー２とレンズ３とが取り付けられた状態では、ハウジング１の内部が密閉空間とされる。
レンズ３は石英、無アルカリガラス等からなり、半球部３Ａとフランジ部３Ｂとが一体形成されたものである。半球部３Ａがハウジング１の開口部１Ａから外部に露出し、フランジ部３Ｂが開口部１Ａに取り付けられる。レンズ３の光軸が撮像アッセンブリー２の中心となるように、レンズ３と撮像アッセンブリー２とが位置決めされている。
【００２０】
撮像アッセンブリー２は、ハウジング１の開口部１Ｂに取り付けられるセラミック製のパッケージ２１と、このパッケージ２１の中央部分に設けられた板状の撮像素子２２と、この撮像素子２２に対向して配置されパッケージ２１に外縁部が接着固定される光学部品としてのリッド２３とを備えている。
リッド２３とパッケージ２１とで仕切られる空間は密閉空間とされ、この密閉空間に撮像素子２２が露出される。
なお、本実施形態では、パッケージ２１が第一ケーシングを構成し、ハウジング１が第二ケーシングを構成する。これらのケーシングは、製造後にメンテナンスのために開放されることを前提としておらず、密閉されたままである。
【００２１】
パッケージ２１は、撮像素子２２が取り付けられた平面矩形状の板部２１Ａと、この板部２１Ａの厚み方向に形成された起立部２１Ｂとを有するものであり、起立部２１Ｂの内側が凹部とされる。起立部２１Ｂの高さは撮像素子２２の厚さ寸法より大きい。
起立部２１Ｂは、その外縁が板部２１Ａの外縁部に沿って矩形状に形成され、外縁部と内縁部との間の寸法が４辺に渡って幅寸法ｔとされる。
起立部２１Ｂの全面とリッド２３の外縁部との間には接着剤層２４が幅寸法ｔに渡って設けられている。この接着剤層２４は紫外線硬化型接着剤から形成されるものであり、例えば、紫外線領域で硬化する接着剤、例えば、硬化領域３６０ｎｍ、粘度４８０ｍＰａ・ｓ、引張強度１２．３ＭＰａ、硬度４２ショアーＤ、硬化前屈折率、１．４８、硬化後屈折率１．５１、給水率２．６％、Ｔｇ−２０．８℃、線膨張係数５．４×１０−４（商品名PHOTOBOND３００K：サンライズＭＳＩ株式会社製）を用いる。
撮像素子２２はＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等から構成されるものであり、図示しない配線の一端が接続されるとともに、この配線がパッケージ２１から外部に引き出される。
【００２２】
図２において、リッド２３は、水晶、石英、無アルカリガラス等からなる基板４０を備え、この基板４０の撮像素子２２と対向する面には誘電体膜４１が全面に形成されている。この誘電体膜４１の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が積層されている。
基板４０のレンズ３と対向する面においても、誘電体膜４１が全面に形成されており、この誘電体膜４１の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されている。なお、本実施形態では、誘電体膜４１を省略し、基板４０の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を基板４０の上に直接積層した構成も採用することができる。
【００２３】
誘電体膜４１としては、本実施形態では、基板４０の撮像素子２２に対向する面には反射防止膜が設けられ、基板４０のレンズ３に対向する面にはＵＶ−ＩＲカット膜が設けられている。
反射防止膜として、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜と高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜とが交互に積層された５層構造の無機薄膜を例示できる。この無機薄膜を構成する５層の合計の膜厚は５００ｎｍ以下である。基板４０に成膜するために、複数の蒸着源を備えた成膜装置を用い、これらの蒸着源の一方に酸化ケイ素を収納し、他方に酸化チタンを収納し、これらの蒸着源を用いて基板４０の上に酸化ケイ素の薄膜と酸化チタンの薄膜とを交互に成膜する。
また、ＵＶ−ＩＲカット膜として、低屈折率の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜と高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜とが交互に積層された３９層構造の無機薄膜を例示できる。この無機薄膜を構成する３９層の合計の膜厚は５０００ｎｍ以下である。この無機薄膜は反射防止膜を構成する無機薄膜と同様に複数の蒸着源を備えた成膜装置を用いて成膜される。
なお、本実施形態では、誘電体膜４１は前述の構成に限定されるものではなく、例えば、低屈折率の酸化ケイ素の薄膜と高屈折率の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の薄膜とが交互に積層された構造のものでもよく、さらには、低屈折率の酸化ケイ素の薄膜と高屈折率の酸化ジルコニウムの薄膜とが交互に積層された構造のものでもよい。
【００２４】
フッ素含有有機珪素化合物膜４２は、その厚さが２ｎｍ以上９ｎｍ以下である。なお、図１及び図２では、フッ素含有有機珪素化合物膜４２をわかりやすくするために、フッ素含有有機珪素化合物膜４２が誘電体膜４１に比べて厚く図示されている。
フッ素含有有機珪素化合物膜４２の成膜は、例えば、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物（製品名ＫＹ−１３０）をフッ素系溶剤（住友スリーエム株式会社製：ノベックＨＦＥ−７２００）で希釈して固形分濃度３％の溶液を調製し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸発源として使用する。なお、他のフッ素含有有機珪素化合物として、信越化学工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物である製品名：ＫＰ−８０１M、ダイキン工業株式会社製フッ素含有有機珪素化合物である製品名：オプツールＤＳＸ，デムナムシリーズＳ−１００等を用いることができる。
フッ素含有有機珪素化合物膜４２の成膜では、まず、誘電体膜４１が形成された基板４０又は誘電体膜４１が形成されていない基板４０と蒸発源とを真空装置内にセットして減圧排気を行う。そして基板４０の温度を約６０℃とした状態で蒸発源を約６００℃に加熱し、フッ素含有有機珪素化合物を蒸発させ、これを基板４０に形成された誘電体膜４１の上に成膜し、あるいは、基板４０に直接成膜する。
【００２５】
図３に示される通り、リッド２３は平面矩形状の板状部材であり、その外縁辺はパッケージ２１の外縁辺と一致する。
パッケージ２１の起立部２１Ｂの内縁辺と撮像素子２２の外縁辺との間のうち互いに対向する２辺部の幅寸法はそれぞれ寸法ｄ１であり、残りの２辺部の幅寸法はそれぞれ寸法ｄ２である。
光学有効領域Ｐとはレンズ３から入射する光が撮像素子２２に有効に撮像されるためのリッド２３の上のエリアであり、通常、円形である。本実施形態では、光学有効領域Ｐを含む広い領域Ｐ１、具体的には、円形の光学有効領域Ｐを少なくとも互いに対向する２辺が内接する平面矩形状の領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されており、この領域Ｐ１より外側に位置する領域にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない。
【００２６】
リッド２３の撮像素子２２と対向する面の領域Ｐ１の外縁と外縁部の内縁、つまり、接着剤層２４の内縁とに挟まれる領域には塵や埃等の異物を捕捉する捕捉エリアＱ１が配置されている。この捕捉エリアＱ１の互いに対向する２辺部の幅寸法はｔ１であり、残りの２辺部の幅寸法はｔ２である。
リッド２３のレンズ３と対向する面の外縁と領域Ｐ１の外縁とに挟まれて塵や埃等の異物を捕捉する捕捉エリアＱ２が配置されている。この捕捉エリアＱ２の互いに対向する２辺部の幅寸法はＴ１であり、残りの２辺の幅寸法はＴ２である。幅寸法ｔ１，ｔ２や幅寸法Ｔ１，Ｔ２は領域Ｐ１の大きさ、リッド２３の大きさ、接着剤層２４の幅寸法等の関係で設定される。
ここで、図１〜３で示される実施形態では、捕捉エリアＱ１，Ｑ２が誘電体膜４１から形成されており、動摩擦係数は０．５６以上０．７６以下である。フッ素含有有機珪素化合物膜４２は、その動摩擦係数が０．１以上０．２以下である。つまり、領域Ｐ１のフッ素含有有機珪素化合物膜４２の動摩擦係数が捕捉エリアＱ１，Ｑ２の動摩擦係数より小さいので、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の上に埃や塵等の異物が付着しようとしても、その表面で転がりやすくなり、動摩擦係数の大きな捕捉エリアＱ１，Ｑ２に留まりやすくなる。なお、本実施形態では、レンズ３のフランジ部３Ｂにおいて光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、フランジ部３Ｂのフッ素含有有機珪素化合物膜が形成されていない領域を、異物を付着させる捕捉エリアとしてもよい。
【００２７】
次に、本実施形態の撮像ユニットを製造する方法について図４から図６に基づいて説明する。
図４は撮像ユニットの製造方法の第一例を示す概略図である。
［誘電体膜形成工程］
図４（Ａ）において、基板４０と同じ材料であって基板４０より大きな板材４００の両面全てに誘電体膜４１を成膜する。なお、板材４００はリッド２３を複数個（図では１６個）取りするのに十分な大きさを有する。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
そして、図４（Ｂ）に示される通り、まず、板材４００の両面に成膜された誘電体膜４１のうち一面の上にマスキング材Ｍ１を配置する。このマスキング材Ｍ１は金属板であって、複数個の領域Ｐ１を除くように格子状に形成されている。この状態では、領域Ｐ１に区画された誘電体膜４１が露出する。その後、図４（Ｃ）に示される通り、マスキング材Ｍ１の上から誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
【００２８】
［捕捉エリア形成工程］
その後、図４（Ｄ）に示される通り、マスキング材Ｍ１を取り外す。これにより、マスキング材Ｍ１でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない領域が誘電体膜４１からなる捕捉エリアＱ２となる。
以上のフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と捕捉エリア形成工程とを板材４００の他面についても実施する。
［切断工程］
図４（Ｅ）に示される通り、両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシング（切断）する。ダイシングされた１つの部材は１個のリッド２３を構成する。
【００２９】
［接合工程］
図４（Ｆ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上にリッド２３を配置してリッド２３とパッケージ２１との間を接合する。この接合工程は暗室にて行う。
［硬化工程］
図４（Ｇ）に示される通り、パッケージ２１に接合されたリッド２３に金属板からなるマスキング材Ｍ２を配置し、紫外線照射を行う。マスキング材Ｍ２はフッ素含有有機珪素化合物膜４２と同じ大きさである。紫外線照射は水銀ランプ（３６５ｎｍ以下の光）を有するＵＶ照射装置（ＥＣＳ−４０１１ＧＸ：アイグラフィックス株式会社製）を用い、水銀ランプの照度が２ｍＷ／ｃｍ２以上であり、照射時間が３００秒以上である。
接着剤層２４が硬化したら、マスキング材Ｍ２を取り外す。マスキング材Ｍ２が外された後はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ったままとなり、撮像アッセンブリー２が完成する。そして、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。なお、以上の工程はクリーンルーム内で行う。また、第一例では、マスキング材Ｍ２を用いず、後述するスポット照射を行ってもよい。
【００３０】
図５は撮像ユニットの製造方法の第二例を示す概略図である。
［誘電体膜形成工程］
図５（Ａ）において、板材４００の一面全てに誘電体膜４１を成膜する。その後、板材４００の残りの１面全てに誘電体膜４１を成膜する。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
そして、図５（Ｂ）に示される通り、板材４００の両面に成膜された誘電体膜４１のうち一面全てにフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。さらに、板材４００の他の面に形成された誘電体膜４１の面の全てにフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
［切断工程］
両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシングして両面に誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０を構成する。
【００３１】
［接合工程］
図５（Ｃ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上に、誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０を配置してこれらを接合する。
［捕捉エリア形成工程及び硬化工程］
その後、図５（Ｄ）に示される通り、マスキング材Ｍ２を誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０の上に配置する。マスキング材Ｍ２は誘電体膜４１とフッ素含有有機珪素化合物膜４２とが形成された基板４０のフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成する領域Ｐ１の上に配置する。この状態では、マスキング材Ｍ２で覆われていない領域にあるフッ素含有有機珪素化合物膜４２の表面が露出されることになる。その状態で、紫外線を照射する。照射条件は前述の例とほぼ同じであるが、水銀ランプの照度が１０ｍＷ／ｃｍ２以上である。なお、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の劣化が始まるのは波長３６０ｎｍ以下の紫外線である。
【００３２】
紫外線を照射することで、マスキング材Ｍ２で覆われていない領域のフッ素含有有機珪素化合物膜４２に紫外線が照射されることになり、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２が紫外線によって消失する。フッ素含有有機珪素化合物膜４２はマスキング材Ｍ２が配置された側のみならず撮像素子２２に対向する側も消失する。マスキング材Ｍ２が配置された側のフッ素含有有機珪素化合物膜４２が消失することで、領域Ｐ１の外側に誘電体膜４１の捕捉エリアＱ１が形成される。撮像素子２２に対向する側のフッ素含有有機珪素化合物膜４２が消失することで、捕捉エリアＱ２が形成される。なお、接着剤層２４に接しているフッ素含有有機珪素化合物膜４２も紫外線照射により消失することになって接着剤層２４が誘電体膜４１に接することになる。ただし、紫外線照射条件が十分ではない場合にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ることもあるので、接着剤層２４に接する領域は予めフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けない構成としてもよい。
【００３３】
なお、本例では、紫外線照射をするにあたり、マスキング材Ｍ２を用いていたが、このマスキング材Ｍ２を省略することも可能である。
図５（Ｅ）に示される通り、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の領域Ｐ１の外側領域に向けて紫外線をスポット照射する。スポット照射するために、水銀ランプで発光した紫外線を図示しないレンズ、その他の光学手段を用いる。
接着剤層２４が硬化したら、撮像アッセンブリー２が完成することになり、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。
【００３４】
図６は撮像ユニットの製造方法の第三例を示す概略図である。
［フッ素含有有機珪素化合物膜形成工程］
図６（Ａ）に示される通り、まず、板材４００の一面の上にマスキング材Ｍ１を配置する。その後、図６（Ｂ）に示される通り、マスキング材Ｍ１の上から板材４００の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を成膜する。
［捕捉エリア形成工程］
その後、図６（Ｃ）に示される通り、マスキング材Ｍ１を取り外す。これにより、マスキング材Ｍ１でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されていない領域が捕捉エリアＱ２となる。以上のフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と捕捉エリア形成工程とを板材４００の他面についても実施する。
【００３５】
［切断工程］
図６（Ｄ）に示される通り、両面にフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成された板材４００を図示しないダイシング装置でダイシング（切断）する。ダイシングされた１つの部材は１個のリッド２３を構成する。
［接合工程］
図６（Ｅ）に示される通り、パッケージ２１に撮像素子２２を取り付け、さらに、パッケージ２１の起立部２１Ｂの上に紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着剤層２４を形成し、この接着剤層２４の上にリッド２３を配置してリッド２３とパッケージ２１との間を接合する。
［硬化工程］
図６（Ｆ）に示される通り、パッケージ２１に接合されたリッド２３にマスキング材Ｍ２を配置し、紫外線照射を行う。
接着剤層２４が硬化したら、マスキング材Ｍ２を取り外す。マスキング材Ｍ２が外された後はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が残ったままとなり、撮像アッセンブリー２が完成する。そして、この撮像アッセンブリー２をハウジング１に取り付け、このハウジング１にレンズ３を取り付けて撮像ユニットを完成させる。
【００３６】
従って、本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）撮像素子２２がパッケージ２１とリッド２３とで囲われる密閉空間に露出された撮像ユニットであって、リッド２３の撮像素子２２と対向する面の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２とリッド２３のパッケージ２１に取り付けられる外縁部とに挟まれた領域に異物を捕捉する捕捉エリアＱ１を配置した。つまり、リッド２３の密閉空間に動摩擦係数が小さなフッ素含有有機珪素化合物膜４２と、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２より動摩擦係数の大きい捕捉エリアＱ１とを設けた。そのため、撮像ユニットの密閉空間に塵や埃等の異物が浮遊し、リッド２３の光学有効領域Ｐに接することがあっても、光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されているので、異物は光学有効領域Ｐに接しても留まることなく離反し、隣接する捕捉エリアＱ１で捕捉されることになる。密閉空間に異物が浮遊することがなく捕捉エリアＱ１で捕捉されるので、異物が撮像素子２２に写り込んで画像が不鮮明となることを防止できる。
【００３７】
（２）誘電体膜４１はフッ素含有有機珪素化合物膜４２だけでなくガラスや水晶等からなる基板４０に比べても滑りにくいので、捕捉エリアＱ１を反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜等からなる誘電体膜４１とすれば、捕捉エリアＱ１で異物を捕捉しやすくなる。
つまり、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の最大動摩擦係数が０．１〜０．２、水晶からなる基板４０の最大動摩擦係数が０．５６〜０．５９、反射防止膜からなる誘電体膜４１の最大動摩擦係数が０．６４〜０．７６であり、捕捉エリアＱ１に誘電体膜４１を用いれば、フッ素含有有機珪素化合物膜４２との間で動摩擦係数の差が大きくなり、異物の捕捉を効果的に行うことができる。
換言すれば、本実施形態では、リッド２３の表面に動摩擦係数の差がある領域を形成する点に特徴があるものであり、光学有効領域Ｐでは最大動摩擦係数が０．１以上０．２以下であり、この範囲より動摩擦係数が大きな値、好ましくは０．５６以上、より好ましくは０．６４以上０．７６以下の領域を捕捉エリアＱ１として設ける点に特徴がある。
【００３８】
図７はフッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を調べるための装置を示す概略図である。
図７において、測定装置１００は、新東科学株式会社製のポータブル摩擦計であり、装置本体１０１にフォトセンサを有する測定部１０２が設けられている。この測定部１０２に被摩擦物として木綿布１０３を設け、この木綿布１０３に被測定物を当接した状態で矢印Ｆ方向に測定装置１００を移動させて被測定物の動摩擦係数を測定する。被測定物としては、図７に示される通り、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルと、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設けたサンプルと、水晶の基板４０のサンプルの３パターンで実験した。なお、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルでは、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の厚みを０．７ｎｍ、１．９ｎｍ、３．１ｎｍ、４．５ｎｍ、５．９ｎｍ、７．２ｎｍ、９．１ｎｍとした。
これらの３パターンについて２回測定を行った。
【００３９】
図８はフッ素含有有機珪素化合物膜、反射防止膜、基板の最大動摩擦係数を示すグラフである。
図８において、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設け、この誘電体膜４１の上にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設けたサンプルＡと、水晶の基板４０に反射防止膜の誘電体膜４１を設けたサンプルＢと、水晶の基板４０のサンプルＣの３パターンにおいて実施例１と実施例２の測定結果が示されている。
サンプルＡでは各フッ素含有有機珪素化合物膜４２の厚さにかかわらず、実施例１，２とも最大動摩擦係数が０．１４３μｍ〜０．１９７μｍの範囲、概ね、０．１μｍ〜０．２μｍの範囲にあることがわかる。これに対して、サンプルＢでは、実施例１の最大動摩擦係数が０．６４１μｍであり、実施例２の最大動摩擦係数が０．７５９μｍである。サンプルＣでは、実施例１の最大動摩擦係数が０．５８２μｍであり、実施例２の最大動摩擦係数が０．５５９μｍである。
【００４０】
（３）本実施形態では、フッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１とを設ける対象をリッド２３とした。リッド２３は撮像素子２２を覆う部材であるため、パッケージ２１との間で確実な密閉構造をとる。そのため、外部から内部への異物の侵入を防止することで、異物の撮像素子２２への写り混みを効果的に防止することができる。しかも、リッド２３とパッケージ２１との内部密閉空間に撮像素子２２が設けられる撮像アッセンブリー２は撮像ユニットの基本単位を構成するため、少なくとも、撮像アッセンブリー２のリッド２３にフッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１とを設けることで、必要な防塵対策をとることができる。
【００４１】
（４）レンズ３と撮像アッセンブリー２とをハウジング１に対向して設け、このハウジング１の内部を密閉空間にした。しかも、撮像アッセンブリー２を構成するリッド２３のレンズ３と対向する面にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を設け、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２より外側に捕捉エリアＱ２を配置した。そのため、パッケージ２１とリッド２３とで仕切られた密閉空間に生じる異物だけでなく、リッド２３、ハウジング１及びレンズ３で仕切られた密閉空間に生じる異物をもリッド２３の捕捉エリアで捕捉することができる。
【００４２】
（５）レンズ３のフランジ部３Ｂにおいて、光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を設け、このフッ素含有有機珪素化合物膜より外側に異物を捕捉する捕捉エリアを設ければ、リッド２３、ハウジング１及びレンズ３で仕切られた密閉空間に生じる異物をレンズ３の捕捉エリアで捕捉することができる。
【００４３】
（６）撮像ユニットを製造する方法として、リッド２３にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜４２が形成されたリッド２３と撮像素子２２が予め取り付けられたパッケージ２１とを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程でパッケージ２１に接合されたリッド２３の光学有効領域Ｐを含み光学有効領域Ｐより外側の領域Ｐ１であって接着剤層２４を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアＱ１，Ｑ２を形成する捕捉エリア形成工程と、を備えて構成し、接合工程はフッ素含有有機珪素化合物膜４２を撮像素子２２に対向させた状態でリッド２３をパッケージ２１に接合すれば、紫外線を照射することによってフッ素含有有機珪素化合物膜４２の領域Ｐ１より外側部分が消失して捕捉エリアＱ１，Ｑ２が形成されると同時に、接着剤層２４を硬化させることができるので、撮像ユニットを製造するための作業を簡略化することができる。
【００４４】
（７）紫外線照射の前に、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１をマスキングすれば、フッ素含有有機珪素化合物膜４２を正確な領域Ｐ１に形成することができる。
【００４５】
（８）紫外線照射を、フッ素含有有機珪素化合物膜４２の光学有効領域Ｐを含む領域Ｐ１とリッドの外縁部とに挟まれる領域にスポット照射することで、マスキングの手間が省けることになる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。
図９は第２実施形態にかかる撮像装置の概略構成が示されている。
図９において、第２実施形態の撮像装置は、一眼レフのデジタルカメラであり、ハウジング１と、ハウジング１の開口部１Ａに設けられた透光性部材としてのカバー用板５と、ハウジング１の開口部１Ｂに設けられた撮像アッセンブリー２と、ハウジング１の中央部に設けられた光学板部６とを備えた構成である。カバー用板５には図示しないレンズからの光が入射されるようになっている。
カバー用板５は水晶から形成されており、光学板部６と対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
【００４７】
光学板部６は、カバー用板５に対向する色吸収ガラス６１と、撮像アッセンブリー２に対向する水晶製の位相差板６２とが積層された構造であり、その外縁部がハウジング１の中央部から突出した取付部１Ｃに取り付けられている。
色吸収ガラス６１のカバー用板５に対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
位相差板６２の撮像アッセンブリー２に対向する面の全面に誘電体膜（図示せず）が成膜され、この誘電体膜の光学有効領域を含む領域Ｐ１にはフッ素含有有機珪素化合物膜４２が成膜されている。このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域は異物を捕捉する捕捉エリアＱ２である。
第２実施形態の撮像アッセンブリー２の構造並びに製造方法は第１実施形態と同じである。
【００４８】
従って、第２実施形態では、第１実施形態の（１）〜（３）（５）〜（８）と同様の効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（９）ハウジング１にカバー用板５を設け、このカバー用板５の光学有効領域を含む領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とした。そして、ハウジング１の内部に色吸収ガラス６１と位相差板６２とを配置し、色吸収ガラス６１の領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とし、位相差板６２に領域Ｐ１にフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜４２の外縁から外側の領域を捕捉エリアＱ２とした。そのため、ハウジング１の中で色吸収ガラス６１及び位相差板６２とで仕切られる密閉空間に異物があったとしても、これらの密閉空間に露出するリッド２３、位相差板６２、色吸収ガラス６１及びカバー用板５にそれぞれフッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ２とが形成されているので、より効率的に異物の捕捉が行える。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第２実施形態では、撮像ユニットの光学部品を、ハウジング１の開口部１Ａに設けられたカバー用板５と、ハウジング１の開口部１Ｂに設けられた撮像アッセンブリー２のリッド２３と、ハウジング１の中央部に設けられた色吸収ガラス６１及び位相差板６２との４枚構成としたが、本発明では、撮像ユニットの光学部品を、図１０に示される通り、ハウジング１の開口部１Ａに設けられたカバー用板６０と、このカバー用板６０に積層される色吸収ガラス６１と、撮像アッセンブリー２のリッド２３との３枚から構成されるものとしてもよい。
【００５０】
また、前記各実施形態では、光学有効領域Ｐを平面円形とし、この光学有効領域Ｐを含みフッ素含有有機珪素化合物膜４２を形成する領域Ｐ１を平面矩形状としたが、本発明では、領域Ｐ１を光学有効領域Ｐと同心円上の円形としてもよい。
さらに、フッ素含有有機珪素化合物膜４２と捕捉エリアＱ１，Ｑ２とを形成する光学部品は前記実施形態のものに限定されるものではない。
また、誘電体膜４１を反射防止膜やＵＶ−ＩＲカット膜としたが、ＵＶカット膜やＩＲカット膜を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、その他の撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…ハウジング（第二ケーシング）、２…撮像アッセンブリー、３…レンズ（透光性部材）、５，６０…カバー用板、６…光学板部、２１…パッケージ（第一ケーシング）、２２…撮像素子、２３…リッド（光学部品）、２４…接着剤層、４１…誘電体膜、４２…フッ素含有有機珪素化合物膜、Ｐ…光学有効領域、Ｐ１…領域、Ｑ１，Ｑ２…捕捉エリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、この撮像素子を収納するケーシングと、前記撮像素子に対向配置される光学部品とを備え、前記ケーシングに前記光学部品がこの部品の外縁部で取り付けられ、
前記撮像素子は前記ケーシングと前記光学部品とで囲われる密閉空間に露出され、
前記光学部品の少なくとも前記撮像素子と対向する面の光学有効領域を含む領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置した
ことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された撮像ユニットにおいて、
前記捕捉エリアには誘電体膜が前記密閉空間に露出していることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載された撮像ユニットにおいて、
前記光学部品はリッドであることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載された撮像ユニットにおいて、
前記ケーシングは前記撮像素子が取り付けられる第一ケーシングと、この第一ケーシングに設けられた第二ケーシングとを備え、
前記光学部品は前記第一ケーシングに外縁部が接着固定され前記撮像素子を覆うリッドであり、このリッドと対向配置され前記第二ケーシングに取り付けられた透光性部材を備え、
前記リッド、前記透光性部材及び前記第二ケーシングで仕切られた空間が密閉空間とされ、
前記リッドは、前記透光性部材に対向する面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載された撮像ユニットにおいて、
前記透光性部材はカバー用板であり、このカバー用板の前記リッドに対向する面光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載された撮像ユニットにおいて、
前記リッドと前記カバー用板との間には光学板部が前記リッドと前記カバー用板にそれぞれ対向して配置され、この光学板部の両面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載された撮像ユニットを製造する方法であって、
前記光学部品の少なくとも一面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜が形成された光学部品と前記撮像素子が予め取り付けられた前記ケーシングとを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程で前記ケーシングに接合された前記光学部品の光学有効領域より外側の領域であって前記紫外線硬化型接着剤が設けられた領域を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアを形成する捕捉エリア形成工程とを備え、前記接合工程は前記フッ素含有有機珪素化合物膜を前記撮像素子に対向させた状態で前記光学部品を前記ケーシングに接合することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載された撮像ユニットの製造方法において、
前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域をマスキングし、その後、前記光学部品に紫外線を照射することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載された撮像ユニットの製造方法において、
前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域と前記外縁部とに挟まれる領域に紫外線をスポット照射することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項１】
撮像素子と、この撮像素子を収納するケーシングと、前記撮像素子に対向配置される光学部品とを備え、前記ケーシングに前記光学部品がこの部品の外縁部で取り付けられ、
前記撮像素子は前記ケーシングと前記光学部品とで囲われる密閉空間に露出され、
前記光学部品の少なくとも前記撮像素子と対向する面の光学有効領域を含む領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置した
ことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された撮像ユニットにおいて、
前記捕捉エリアには誘電体膜が前記密閉空間に露出していることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載された撮像ユニットにおいて、
前記光学部品はリッドであることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載された撮像ユニットにおいて、
前記ケーシングは前記撮像素子が取り付けられる第一ケーシングと、この第一ケーシングに設けられた第二ケーシングとを備え、
前記光学部品は前記第一ケーシングに外縁部が接着固定され前記撮像素子を覆うリッドであり、このリッドと対向配置され前記第二ケーシングに取り付けられた透光性部材を備え、
前記リッド、前記透光性部材及び前記第二ケーシングで仕切られた空間が密閉空間とされ、
前記リッドは、前記透光性部材に対向する面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載された撮像ユニットにおいて、
前記透光性部材はカバー用板であり、このカバー用板の前記リッドに対向する面光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置したことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載された撮像ユニットにおいて、
前記リッドと前記カバー用板との間には光学板部が前記リッドと前記カバー用板にそれぞれ対向して配置され、この光学板部の両面の光学有効領域にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成し、このフッ素含有有機珪素化合物膜と前記外縁部とに挟まれる領域に異物を捕捉する捕捉エリアを配置することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載された撮像ユニットを製造する方法であって、
前記光学部品の少なくとも一面にフッ素含有有機珪素化合物膜を形成するフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程と、このフッ素含有有機珪素化合物膜形成工程でフッ素含有有機珪素化合物膜が形成された光学部品と前記撮像素子が予め取り付けられた前記ケーシングとを紫外線硬化型接着剤を介在させて接合する接合工程と、この接合工程で前記ケーシングに接合された前記光学部品の光学有効領域より外側の領域であって前記紫外線硬化型接着剤が設けられた領域を含む領域に紫外線を照射して異物を捕捉する捕捉エリアを形成する捕捉エリア形成工程とを備え、前記接合工程は前記フッ素含有有機珪素化合物膜を前記撮像素子に対向させた状態で前記光学部品を前記ケーシングに接合することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載された撮像ユニットの製造方法において、
前記捕捉エリア形成工程は、前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域をマスキングし、その後、前記光学部品に紫外線を照射することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載された撮像ユニットの製造方法において、
前記フッ素含有有機珪素化合物膜の前記光学有効領域と前記外縁部とに挟まれる領域に紫外線をスポット照射することを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０９２９７（Ｐ２０１１−１０９２９７Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０６７６（Ｐ２００９−２６０６７６）
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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