CN101281286B - 固体摄像装置及具有该固体摄像装置的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的相机模块(100a)具有透镜单元(10a)和摄像单元(20a),该透镜单元(10a)具有透镜(11)和在内部保持透镜(11)的透镜架(12),该摄像单元(20a)具有固体摄像元件(24)和以与固体摄像元件(24)的受光面对置并且与固体摄像元件(24)之间具有空间(S)的方式配置的透光性盖部(26)。透光性盖部(26)与透镜(11)分别独立,透镜(11)载放在透光性盖部(26)上,由此,透光性盖部(26)与透镜架(12)嵌合,从而使透镜(11)相对于固体摄像元件(24)对位。从而,能够提供透镜相对固体摄像元件的对位精度较高的固体摄像装置。
Description
技术领域
本发明涉及固体摄像装置及电子设备。
背景技术
应用于便携电话的相机上的固体摄像装置(相机模块)中,通常将固体摄像元件、信号处理装置(DSP)、透镜、透镜保持件及镜筒等集成在封装中。
传统固体摄像装置以单焦点式为主流,但是最近高像素、高图像品质、高功能进一步发展。这种意向也发展到便携电话上,连组装到便携电话的固体摄像装置也装载与数码相机(Digtal still camera)等摄像专用机同等的基于像素数及光学机构的变焦(zoom)或自动聚焦等。而且,结合便携电话的便携性,在固体摄像装置中还集成半导体(传感器、信号处理用IC)以及驱动多个透镜或光学机构的驱动装置(电机类)等。
另一方面,便携电话有产品周期短、很快换到下个模型的倾向。因此,搭载于便携电话上的固体摄像装置要求在短期内大量生产。为了满足该要求,产品的可靠性当然不用说,连组装容易度也成为重要的要素。
还有,在制造固体摄像装置时,满足以下两个条件是很重要的。
(a)固体摄像元件的摄像面的光学中心与透镜光轴一致;以及
(b)透镜光轴与该摄像面所形成平面正交。
这些条件是透镜相对固体摄像元件的对位条件。
在未要求高功能的传统固体摄像装置中,即使小型轻量化的固体摄像装置也很容易满足上述的两个条件。但是,要求高功能的最近的固体摄像装置的情况下,需要将结构构件精密化及高精度化以及将固体摄像元件的受光部高精细化。因此,在制造这种固体摄像装置时,对上述两个条件的精度要求更加严格。
而且,特别是应用于便携电话的相机上的固体摄像装置还要求简洁化和轻量化。因此,在该固体摄像装置上不能应用一般相机等中采用的复杂的校正机构。
因此,以往的固体摄像装置以如下方式制造,即,看上去固体摄像元件与布线基板平行地安装,而且满足上述两个条件。即,布线基板成为对位的基准。具体地说,固体摄像元件的摄像面(受光面)与安装固体摄像元件的布线基板看上去互相平行(同一)。以此为前提,以布线基板的平面为基准,安装透镜(或透镜保持件)。
但是,实际上,布线基板存在制造上的偏差,因此组装或安装的精度存在限度。因此,不仅相机模块组装后的焦点调整(光学调整)必不可少,而且为了与规格相配合,还需要选择最佳材料。
可是,如果这样以布线基板为基准进行对位,就会发生聚焦(焦点)出现部分模糊的情况。在这里,部分模糊表示的是图像的对焦情况在图像的上下或左右等处变得不均匀的状态。另外,焦点调整不仅需要确保高额的设备投资及作业人员,而且要求熟练,因此也需要充分的作业时间。
于是,例如在专利文献1和2中,公开了不以布线基板为基准而进行对位的固体摄像装置。图11是专利文献1的固体摄像装置的剖视图,图12是专利文献2的固体摄像装置的剖视图。
如图11所示,在固体摄像装置500中,在靠近固体摄像元件524的摄像面的部分,进行透镜511相对固体摄像元件524的对位。具体地说,在固体摄像装置500中,利用涂敷在透光性盖部526表面的结合部520上的粘接剂,对透光性盖部526和透镜保持件510进行对位。
另一方面,如图12所示,在固体摄像装置600中,玻璃基板626本身具有聚光功能和成像功能,并成为带透镜阵列的密封用罩玻璃。还有,利用形成在该玻璃基板626上的粘接剂层625,使玻璃基板626粘接到固体摄像元件基板620上。在固体摄像装置600中,各基板的对位是通过形成在各基板周边部的定位标记来进行的。
专利文献1:日本特开2004-301938号公报(2004年10月28日公开)
专利文献2:日本特开2004-031499号公报(2004年1月29日公开)
但是,传统固体摄像装置称不上已满足要求严格的透镜的对位精度。因此,为了应对高功能型的固体摄像装置,需要进一步提高透镜的对位精度。
具体地说,在专利文献1的固体摄像装置500中,将透光性盖部526的表面作为透镜保持件510的对位基准。但是,该对位说到底是透镜保持件510相对固体摄像元件524的对位。即,完全没有考虑透镜511相对透镜保持件510的配置精度。因此,不能说透镜511被高精度对位。特别是,若透镜保持件510导致透镜511的配置精度(保持位置的精度)恶劣,透镜511相对固体摄像元件524的对位精度就会变差。
而且,固体摄像装置500中以透光性盖部526的表面为对位基准,因此即使能够在固体摄像装置500的高度方向(层叠方向)上对位,在面方向(水平方向;与高度方向垂直的方向)上的对位也不充分。
另外,固体摄像装置500中在透光性盖部526的外周部存在结合部520。因此,若布线基板521的制造上的偏差(翘度、挠度)较大,则透镜511的对位精度也差。其结果,例如,当布线基板521的偏差在透光性盖部526的水平方向(平面方向)上产生时,透镜511的对位精度也必然会恶化。另外,如果布线基板521的翘度或挠度较大,就不能确保结合部520,连透镜511的对位本身也不能进行。
如此,在专利文献1的结构中,透镜相对固体摄像元件的对位精度变得不充分。
还有,专利文献1和2的任意固体摄像装置的焦距都是固定(单焦点式),因此不适合要求高功能化的最近的固体摄像装置。特别是,专利文献2的固体摄像装置600因具有聚光功能的玻璃基板626而不需要安装光学构件,以提高小型化及可靠性作为其目的。因而,追加装载变焦功能或自动聚焦功能与它的目的相反。即,专利文献2的固体摄像装置600以解决在固体摄像元件624的摄像面上具有微透镜的结构特有的课题为目的,原本就没有将透镜相对固体摄像元件624的对位作为其目的。
发明内容
本发明鉴于上述课题构思而成,其目的在于提供透镜相对固体摄像元件的对位精度较高的固体摄像装置及具有该固体摄像装置的电子设备。
为达成上述目的,本发明的固体摄像装置具有:摄像单元,具有安装在布线基板上的固体摄像元件、和以与固体摄像元件的受光面对置并且在与固体摄像元件之间具有间隔的方式配置的透光性盖部;光学单元,具有将外部光导入到固体摄像元件的受光面上的至少一个透镜和在内部保持该透镜的透镜架,其特征在于:透光性盖部与透镜分别独立,透镜载放在透光性盖部上,由此,透光性盖部与透镜架嵌合,从而进行透镜相对固体摄像元件的对位。
根据上述结构,当透镜载放到透光性盖部上时,透镜架与透光性盖部嵌合,从而达成透镜相对固体摄像元件的对位。即,以配置在固体摄像元件附近的透光性盖部为基准,利用透镜本身对透镜进行对位。从而,不管安装固体摄像元件的布线基板制造上的偏差如何,也不管透镜架对透镜配置精度(透镜保持位置的精度)的影响如何,都能进行透镜的对位。而且,在对透镜进行对位时,透镜架与透光性盖部嵌合,可防止对位后的透镜的位置变动。
这样,根据上述结构,除了透镜及透光性盖部之外,利用透镜架及透光性盖部对透镜进行对位。因此,能够提供透镜相对固体摄像元件的透镜对位精度较高的固体摄像装置。
还有,所谓“透镜相对固体摄像元件的对位”表示的是看上去透镜的光轴与固体摄像元件的受光面垂直的状态、以及看上去受光面的光学中心与透镜的光轴一致的状态。
另外,对于本发明的电子设备来说,为达成上述目的,本发明的电子设备的特征在于,具有上述固体摄像装置。根据上述结构,能够提供透镜相对固体摄像元件的对位精度较高的电子设备。
对于本发明其它的目的、特征及优点,根据以下记载将更加清晰。另外,本发明的优点通过参照附图的以下说明将给出清晰阐述。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的相机模块中透镜被对位前状态的剖视图。
图2是表示图1的相机模块中透镜被对位的状态的剖视图。
图3是表示图1的相机模块的摄像单元中的透镜架与透光性盖部的嵌合的立体图。
图4(a)是图3的摄像单元的侧视图。
图4(b)是图3的摄像单元的中央部的剖视图。
图5(a)是图3的摄像单元的俯视图。
图5(b)是图5(a)的透视图。
图6(a)是表示在透镜与透光性盖部之间设置缓冲构件的结构的剖视图。
图6(b)是表示在透镜与透光性盖部之间设置缓冲构件的结构的剖视图。
图7(a)是表示本发明另一实施方式的相机模块中透镜被对位前状态的剖视图。
图7(b)是表示图7(a)的相机模块中透镜被对位的状态的剖视图。
图8是表示本发明又一实施方式的相机模块中透镜被对位的状态的剖视图。
图9(a)是表示本发明的相机模块中的摄像单元的另一结构的俯视图。
图9(b)是图9(a)的摄像单元的透视图。
图10(a)是图9(a)的摄像单元的侧视图。
图10(b)是图9(a)的摄像单元的中央部的剖视图。
图11是表示专利文献1的固体摄像装置的剖视图。
图12是表示专利文献2的固体摄像装置的剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图就本发明的一实施方式进行说明。
本发明的固体摄像装置适合带相机的便携电话、数码相机、安全相机等可摄影的电子设备。在本实施方式中,对适用于带相机的便携电话机的相机模块(固体摄像装置)进行说明。
图1及图2是本实施方式的相机模块100a的剖视图。如后所述,图1表示透镜11被对位前的状态,图2表示透镜11被对位的状态。相机模块100a通过组合透镜单元(光学单元)10a和摄像单元20a来制造,并成为透镜单元10a装载到摄像单元20a上的结构。在以下说明中,为方便起见,以透镜单元10a侧为上方,以摄像单元20a侧为下方。
(透镜单元10a)
首先,对透镜单元10a进行说明。图2是透镜单元10a的剖视图。
透镜单元10a是形成被拍摄体像的摄影光学系统(光学结构体)。
即,透镜单元10a是用于将来自外部的光导入到摄像单元20a的受光面24a(摄像面)上的光路划定器。
如图2所示,透镜单元10a由透镜11及透镜架12构成。
透镜11将外部光导入摄像单元20a。相机模块100a具有一块(单一)透镜11。另外,如后所述,在相机模块100a中,透镜11载放于摄像单元20a所具有的透光性盖部26上形成的凹坑26a上。从而,高精度对透镜11进行对位。该对位后述。另外,透镜11可以是一块,也可以是多块。
透镜架12是用以在内部保持(支持)透镜11的框体,透镜11配置在透镜架12的中央上方。透镜架12是中空(筒状)构件,在其内部保持透镜11。因此,确保从透镜11到固体摄像元件24的受光面24a为止的光路。
另外,在透镜架12底面(下表面)形成有多个突起12a。如后所述,该突起12a用于与摄像单元20a的透光性盖部26嵌合。即,突起12a是透镜架12的针对摄像单元20a的对位部。
(摄像单元20a)
以下,对摄像单元20a进行说明。
摄像单元20a是将利用透镜单元10a形成的被拍摄体像转换为电信号的摄像部。即,摄像单元20a是将从透镜单元10a入射的入射光进行光电转换的传感器器件。
如图1及2所示,摄像单元20a在布线基板21上具有DSP(数字信号处理器:digital signal processor)22、垫片(spacer)23、固体摄像元件24、粘接部25及透光性盖部26,是它们层叠在布线基板21上的结构。另外,在布线基板21的表面(安装DSP22等的面)形成端子21a。端子21a经由引线27分别电连接到DSP22及固体摄像元件24。
以下,根据图1及图2,对构成摄像单元20a的各构件进行详细说明。
布线基板21是具有构图后的布线(未图示)的基板。布线基板21例如是印刷基板或陶瓷基板等。在布线基板21表面形成引线接合用的端子21a,在背面形成外部连接用的电极21b。端子21a与电极21b互相电连接。
端子21a通过各引线27电连接到在布线基板21中央部层叠的DSP22及固体摄像元件24,可互相收发电信号。另外,利用电极21b,可在相机模块100a与装载它的数码相机或带相机的便携电话等电子设备之间进行信号的输入输出。
DSP22是控制固体摄像元件24的动作并且处理从固体摄像元件24输出的信号的半导体芯片。还有,在布线基板21上,除了DSP22外,虽为图示,但是还具有根据程序进行各种运算处理的CPU、存储该程序的ROM、存储各处理过程的数据等的RAM等电子部件。然后,利用这些电子部件,控制整个相机模块100a。
还有,在DSP22的表面,形成有用于进行电信号的输入输出等的多个焊盘(未图示)。
垫片23配置在DSP22与固体摄像元件24之间并且用来调整它们之间的距离。即,调整垫片23的高度,以避免连接到DSP22的引线27与连接到固体摄像元件24的引线27接触、以及连接到DSP22的引线27与固体摄像元件24接触。可应用例如硅片等作为垫片23。
固体摄像元件24将利用透镜单元10a形成的被拍摄体像转换为电信号。即,是将从透镜单元10a入射的入射光进行光电转换的传感器器件。固体摄像元件24例如是CCD或CMOS传感器IC。在固体摄像元件24的表面(上表面)形成矩阵状地配置多个像素后的受光面24a。该受光面24a是使从透镜单元10a入射的光透射的区域(光透射区域)。摄像单元20a上的摄像面是该受光面(像素区)24a。
固体摄像元件24将成像于该受光面(像素区)24a上的被拍摄体像转换为电信号,并作为模拟的图像信号进行输出。即,在该受光面24a进行光电转换。固体摄像元件24的动作由DSP22控制,固体摄像元件24生成的图像信号由DSP22处理。
粘接部25用于粘接固体摄像元件24和透光性盖部26。粘接部25形成在固体摄像元件24的受光面24a的周围,在固体摄像元件24上粘接透光性盖部26。从而,固体摄像元件24的受光面被透光性盖部26覆盖。更详细地说,粘接部25粘接固体摄像元件24和透光性盖部26,以使透光性盖部26以与固体摄像元件24的受光面24a对置并在与固体摄像元件24之间具有空间(间隔、间隙)S。
透光性盖部26由玻璃或树脂等透光性构件构成。可以在透光性盖部26的表面(载放透镜11的面)形成红外线遮断膜。从而,透光性盖部26具有遮断红外线的功能。
在透光性盖部26的表面(上表面),在中央部形成凹坑26a,分别在周边部形成多个对位孔26b。凹坑26a形成在光路中(光路内),对位孔26b形成在光路外(不堵塞光路的位置)。如后所述,凹坑26a是载放透镜11的部位。另一方面,如图3所示,透镜架12的突起12a插入到对位孔26b,由此,透镜架12与透光性盖部26嵌合。如此,凹坑26a是透镜11的对位部,对位孔26b是透镜架12的对位部。另外,对位孔26b不贯通透光性盖部26。
这种相机模块100a在摄像时,首先,利用透镜单元10a,将来自外部的光导入到摄像单元20a的受光面(摄像面),使被拍摄体像成像在该受光面上。然后,利用摄像单元20a将该被拍摄体像转换成电信号,对该电信号实施各种处理(图像处理等)。
在这里,相机模块100a的最大特征在于,在透光性盖部26上载放透镜11,由此,进行透镜11相对固体摄像元件24的对位。
关于该特征,根据图1及图3~图5(b)进行说明。图3~图5(b)都是表示摄像单元20a中的固体摄像元件24及透光性盖部26的图。更详细地说,图3是表示相机模块100a的摄像单元20a中的固体摄像元件24和透光性盖部26的立体图。图4(a)是图3的固体摄像元件24及透光性盖部26的侧视图,图4(b)相同地是固体摄像元件24及透光性盖部26的中央部的剖视图。图5(a)是图3的固体摄像元件24及透光性盖部26的俯视图,图5(b)是图5(a)的透视图。
如图3、图4(a)、图5(a)及图5(b)所示,粘接部25以包围固体摄像元件24的受光面24a的外周部的方式形成。由此,利用粘接部25,与固体摄像元件24的受光面24a对置地粘接透光性盖部26。另外,这时如图4(b)所示,在固体摄像元件24的受光面24a与透光性盖部26之间形成空间S。如果形成这样被密封的空间S,就能防止湿气进入到受光面24a、以及灰尘进入及附着到受光面24a等。因而,能够防止受光面24a上的不良受光。另外,粘接部25在受光面24a的外周部整个区域形成,因此透光性盖部26的粘接不会剥离。
另外,例如,在固体摄像元件24上粘贴片状的粘接剂后,利用光刻技术实施曝光及显影等处理的构图,由此,形成粘接部25。如果利用光刻技术,能高精度地进行粘接部25的构图,另外,由于采用片状的粘接剂,所以,可使粘接部25的厚度均匀。从而,能够将透光性盖部26与固体摄像元件24的受光面24a高精度地粘接。
在这种相机模块100a中,以对固体摄像元件24高精度地粘接的透光性盖部26为基准,仅在透光性盖部26上载放透镜11,对独立于透光性盖部26的透镜11进行对位。
具体地说,如图3、图4(a)、图4(b)、图5(a)及图5(b)所示,在透光性盖部26的与透镜11的对置面上,形成凹坑(沟槽)26a。而且,以该凹坑26a为基准,对透镜11进行对位。更详细地说,在相机模块100a中,若透镜11载放到该凹坑26a上,则透光性盖部26与透镜11嵌合。而且,当透镜11载放到凹坑26a时,透镜11与透镜架12和透光性盖部26的对位孔26b嵌合。然后,透光性盖部26与透镜11嵌合,并且在透光性盖部26与透镜架12嵌合时,相对固体摄像元件24,透镜11被高精度地对位。
在这里,所谓“透镜11相对固体摄像元件24的对位”,如图1所示,表示透镜11的光轴(图1中的点划线)看上去与固体摄像元件24的受光面24a垂直的状态、以及看上去该光轴与受光面24a的光学中心一致的状态。另外,受光面24a的光学中心表示的是如图5(b)的点划线的交点所示的受光面24a的中心。
如此,在相机模块100a中,在透光性盖部26上载放了透镜11时,透镜架12与透光性盖部26的嵌合,由此,达成透镜11相对固体摄像元件24的对位。即,以在固体摄像元件24附近高精度配置的透光性盖部26为基准,在透光性盖部26的沟槽26a上载放透镜11,由此,对透镜11进行对位。如此,在透镜11的对位中,透镜11本身与透光性盖部26一起参与。从而,不管安装固体摄像元件24的布线基板21的制造上的偏差如何,也不管透镜架12相对透镜11的配置精度(透镜保持位置的精度)的影响如何,都能进行透镜11的对位。而且,在对透镜11进行对位时,透镜架12和透光性盖部26嵌合,因此能够防止对位后的透镜11的位置变动。
如此,在相机模块100a中,除了透镜11以及透光性盖部26,还利用透镜架12和透光性盖部26对透镜11进行对位。因此,能够提供透镜11相对固体摄像元件24的对位精度较高的相机模块100a。
特别是,如上所述,若成为透光性盖部26的凹坑26a是凹部、透镜11是凸部的关系,则透光性盖部26与透镜11互相接触,并且可靠地嵌合。因此,可在透光性盖部26上的指定位置(沟槽26a)可靠地载放透镜11。因而,可更高精度地对透镜11进行对位。
而且,若利用透镜11与透光性盖部26的互相嵌合来对透镜11进行对位,则无需使用粘接剂,就能够可拆装地固定透镜单元10a与摄像单元20a。因而,透镜单元10a与摄像单元20a之间的拆装及故障单元的更换是容易的。
另外,在相机模块100a中,形成于透镜架12的突起12a插入形成于透光性盖部26的对位孔26b,由此,透镜架12与透光性盖部26嵌合。从而,透镜架12可靠地配置在透光性盖部26上的指定位置。其结果,在透光性盖部26上的指定位置可靠地载放透镜11。因而,可更高精度地进行透镜11的对位。
另外,在相机模块100a中,优选透镜11的对位在透光性盖部26的光路上(从透镜11到固体摄像元件的受光面24为止的路径上)进行。如此,若不是在透光性盖部26的外周部(光路外)而是在中央部的光路上对透镜11进行对位,则即使例如布线基板21的偏差较大,也能进行透镜11的对位。
在这里,相机模块100a中,透镜11与透光性盖部26互相接触,由此,对透镜11进行对位。但是,并不限于透镜11与透光性盖部26互相接触的情况。例如,图6(a)和图6(b)是表示在透光性盖部26与透镜11之间设置有缓冲构件30的结构的剖视图。如图6所示,可以是在透光性盖部26与透镜11之间具有透光性的缓冲构件的结构。即,可以是隔着透光性的缓冲构件30而在透光性盖部26上载放(或嵌合)透镜11的结构。从而,能够利用缓冲构件30来缓和对透光性盖部26及透镜11的冲击。而且,也能够利用缓冲构件30微调透镜11的位置。对于使用缓冲构件30的透镜11位置的微调来说,例如,如图6(b)的箭头所示,可通过按压或拧入透镜11来实现。从而,也能进行焦距的微调。还有,缓冲构件30可由具有透光性的材料(例如,树脂、橡胶或纤维等)构成,以不妨碍透镜11的聚光。
另外,相机模块100a结构中具有单一的透镜11,但是,也可以是具有多个透镜11的结构。图7(a)是具有由多个透镜11构成的透镜组的相机模块100b的剖视图,图7(a)表示透镜11被对位前的状态,图7(b)表示透镜11被对位的状态。相机模块100b由透镜单元10b和上述的摄像单元20a构成,与相机模块100a的不同点在于具有多个透镜11。在相机模块100b中,将与透光性盖部26接触的透镜11固定,其它透镜11的至少一部分透镜11作成可动式。即,相机模块100b具备具有自动聚焦功能的结构。另外,在相机模块100b中,以最接近透光性盖部26的透镜11(与透光性盖部26接触的透镜11)的光轴为基准,以与该光轴一致的方式设定除此以外的透镜11的光轴。而且,该成为基准的透镜11配置在透光性盖部26上,从而对透镜11进行对位。因而,只将透镜11载放(优选嵌合)到透光性盖部26,就能进行全部透镜11相对固体摄像元件24的对位,并且,也能使全部透镜11的光轴一致。
如此,在相机模块100b中,以与透光性盖部26接触的透镜(最接近透光性盖部的透镜)11为基准,进行透镜11的对位。另外,与透光性盖部26接触的透镜11以外的透镜11的保持位置可改变。从而,在具有自动聚焦功能的相机模块100b中,能够高精度地进行透镜11相对固体摄像元件24的对位。
另一方面,图8是具有变焦机构的相机模块100c的剖视图。相机模块100c由透镜单元10c和上述的摄像单元20a构成。透镜单元10c具有多个透镜11、透镜架12和透镜驱动机构13,这点与相机模块100a不同。在透镜单元10c中,成为与透光性盖部26接触的最下部的透镜11和对物侧(最上部)的透镜11固定、中间的透镜11由透镜驱动机构13驱动的结构。在相机模块100c中,也与相机模块100b同样地,以最接近透光性盖部26的透镜11(与透光性盖部26接触的透镜11)的光轴为基准,以与该光轴一致的方式设定除此以外的透镜11的光轴。而且,该成为基准的透镜11配置在透光性盖部26上,从而对透镜11进行对位。因而,只将透镜11载放(优选嵌合)到透光性盖部26,能够进行全部透镜11相对固体摄像元件24的对位,并且能够使全部透镜11的光轴也一致。故,在具有自动聚焦功能的相机模块100c中,可高精度进行透镜11相对固体摄像元件24的对位。
还有,相机模块100c如图中虚线所示,可以是将透镜单元10c和摄像单元20a一起进行树脂密封的结构。在这种结构中,透镜单元10c与摄像单元20a不会因冲击等而相离。因而,具有提高相机模块100c的耐冲击性及耐环境性的优点。另外,“耐冲击性”表示相机模块因下落或冲击、振动而产生的故障率减少。相机模块中,特别是消除了封装的故障。另外,所谓“耐环境性”能够在保存或使用相机模块等情况下特别地防止向固体摄像元件的湿气(水分)或粉尘的进入、化学物质及侵蚀性气体等的侵入。
另外,在相机模块100a中,利用形成于透光性盖部26上的凹坑(沟槽、凹部)26a和具有与该凹坑26a对应的凸面的透镜11对透镜11进行对位。透光性盖部26和透镜11的形状并不限于此,可使凹凸为相反的结构。例如,图9(a)、图9(b)是表示透光性盖部26的另一种结构的俯视图,图10(a)是图9(a)的侧视图,图10(b)是图9(a)的中央部的剖视图。在这些结构中,在透光性盖部26上形成凸部26c,以取代上述的凹坑26a。在该结构中,利用具有与凸部26c对应的凹面的透镜11(未图示),对透镜11进行对位。即使这种结构也能得到与相机模块100a相同的效果。
还有,形成透光性盖部26及透镜11的材料并无特别限定,优选都由树脂构成。从而,能够利用模具成型来分别制造透光性盖部26及透镜11。其结果,由于能够抑制制造上的偏差,可将透镜11可靠地载放到透光性盖部26上的指定位置。因而,可更高精度地进行透镜11的对位。另外,若由树脂形成透光性盖部26,则比由玻璃等形成时容易加工。
另外,优选透镜11及透镜架12都由树脂构成。具体地说,例如透镜11由透明树脂构成,透镜架12由着色树脂(有色的树脂)构成。如此,只要透镜11及透镜架12都由树脂构成,就可一体成形透镜单元10a。如此,若一体成形透镜单元10a,则能提高相机模块100a的耐冲击性及耐环境性。还有,应用着色(有色)的树脂作为透镜架12用的树脂,由此,能够提高透镜架12的光的遮断效果。
如上所述,本发明的固体摄像装置为如下结构:透光性盖部和透镜分别独立,透镜载放在透光性盖部上,由此,透光性盖部和透镜架嵌合,从而进行透镜相对固体摄像元件的对位。从而,不管布线基板制造上的偏差如何,也不管透镜架对透镜配置精度的影响如何,都能进行透镜的对位。而且,利用透镜架与透光性盖部的嵌合,能够防止对位后的透镜的位置变动。因而,起到能够提供透镜相对固体摄像元件的对位精度较高的固体摄像装置的效果。
在本发明的固体摄像装置中,优选形成于透镜架的突起与形成于透光性盖部的对位孔嵌合。
根据上述结构,形成于透镜架的突起插入到形成于透光性盖部的对位孔,从而透镜架与透光性盖部嵌合。从而,在透光性盖部上的指定位置上可靠地配置透镜架。其结果,在透光性盖部上的指定位置上可靠地载放透镜。因而,可更高精度地进行透镜的对位。
在本发明的固体摄像装置中,优选在光路上进行上述透镜的对位。
根据上述结构,不是在透光性盖部的外周部(光路外)而是在光路上对透镜进行对位。从而,即使布线基板的偏差变大也能进行透镜的对位。
在本发明的固体摄像装置中,优选通过透光性盖部与透镜互相嵌合来进行上述透镜的对位。
根据上述结构,利用透光性盖部与透镜的嵌合来对透镜进行对位。因此,在透光性盖部上的指定位置上可靠地载放透镜。因而,可更高精度地进行透镜的对位。
在本发明的固体摄像装置中,优选在透光性盖部与透镜之间具有透光性的缓冲构件。
根据上述结构,隔着透光性的缓冲构件,在透光性盖部上载放透镜。从而,能够缓和对透光性盖部及透镜的冲击。
在本发明的固体摄像装置中,优选透镜架以能够改变透镜在透光性盖部上的载放状态(透镜的对位状态)的方式保持透镜。
根据上述结构,能够利用透镜架改变透光性盖部上的透镜的配置状态(对位状态)。从而,可进行透镜的对位的微调。因而,可更高精度地进行透镜的对位。
在本发明的固体摄像装置中,优选透光性盖部及透镜都由树脂构成。
根据上述结构,透光性盖部及透镜都由树脂构成。因此,可利用模具成型分别制造透光性盖部及透镜。从而,能够抑制制造上的偏差,由此,可在透光性盖部上的指定位置可靠地载放透镜。因而,可更高精度地进行透镜的对位。
本发明的固体摄像装置也可以是如下的结构:光学单元具有多个透镜,最接近透光性盖部的透镜载放到透光性盖部上,由此,进行透镜相对固体摄像元件的对位,除此以外的透镜以与最接近透光性盖部的透镜光轴一致的方式设定。
根据上述结构,光学单元具有由多个透镜构成透镜组。该透镜组以最接近透光性盖部的透镜光轴为基准,以与该光轴一致的方式设定除此以外的透镜的光轴。而且,成为该基准的透镜配置在透光性盖部上,由此,对透镜进行对位。因而,仅通过在透光性盖部上载放透镜,能够进行全部透镜相对固体摄像元件的对位,并且使全部透镜的光轴也一致。
在本发明的固体摄像装置中,优选最接近透光性盖部的透镜以外的透镜可改变在透镜架上的保持位置。
根据上述结构,可改变用以进行透镜的对位的透镜(最接近透光性盖部的透镜)的保持位置。从而,例如在具有自动聚焦功能或变焦功能的固体摄像装置中,能够提高透镜相对固体摄像元件的对位精度。
本发明的电子设备,其特征在于:具有上述任何一种固体摄像装置。
根据上述结构,能够提供透镜相对固体摄像元件的对位精度高的电子设备。
本发明可用于带相机的便携电话机、数码相机、安全相机、便携电话用、车辆装载用、对讲机用的相机等各种摄像装置(电子设备)等中进行摄像时使用的固体摄像装置。还有,由于透镜的对位精度高,可充分用于要求高功能化的固体摄像装置。
本发明并不限于上述实施方式,可在技术方案所示的范围内作各种改变。即,即使在技术方案所示范围内适当改变后的技术手段组合所获得的实施方式,也被本发明的技术范围所涵盖。
在发明的详细说明中所完成的具体实施方式或实施例,最终是用来清楚说明本发明的技术内容,不能限于这样的具体例而作狭义的解释,可在本发明的精神与技术方案记载的的范围内作各式各样的改变。
Claims (12)
1.一种固体摄像装置(100a、100b、100c),具有:摄像单元(20a),具有安装在布线基板(21)上的固体摄像元件(24)、和以与固体摄像元件(24)的受光面(24a)对置并且在与固体摄像元件(24)之间具有间隔(S)的方式配置在固体摄像元件(24)上的透光性盖部(26);光学单元(10a、10b、10c),具有将外部光导入到固体摄像元件(24)的受光面(24a)上的至少一个透镜(11)和在内部保持该透镜(11)的透镜架(12),其中,
透光性盖部(26)与透镜(11)分别独立,
透镜(11)载放在透光性盖部(26)上,由此,透光性盖部(26)与透镜架(12)嵌合,从而进行透镜相对固体摄像元件(24)的对位,
上述透镜(11)的对位通过透光性盖部(26)与透镜(11)互相嵌合来进行。
2.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
形成在透镜架(12)上的突起(12a)与形成在透光性盖部(26)上的对位孔(26b)嵌合。
3.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
上述透镜(11)的对位在光路上进行。
4.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
在透光性盖部(26)与透镜(11)之间,具有透光性的缓冲构件(30)。
5.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
透镜架(12)以能够改变透镜(11)在透光性盖部(26)上的载放状态的方式保持透镜(11)。
6.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
透光性盖部(26)及透镜(11)都由树脂构成。
7.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
光学单元(10b、10c)具有多个透镜(11),
最接近透光性盖部(26)的透镜(11)载放到透光性盖部(26)上,由此,进行透镜(11)相对固体摄像元件(24)的对位,
除此以外的透镜(11)以与最接近透光性盖部(26)的透镜(11)的光轴一致的方式设定。
8.如权利要求7的固体摄像装置,其中,
最接近透光性盖部(26)的透镜(11)以外的透镜(11)可改变在透镜架(12)上的保持位置。
9.如权利要求1的固体摄像装置,其中,
摄像单元(20a)及光学单元(10a、10b、10c)一起被树脂密封。
10.如权利要求6的固体摄像装置,其中,
透镜(11)由透明树脂构成,透镜架(12)由着色后的树脂构成。
11.如权利要求5的固体摄像装置,其中,
具有多个透镜(11),与透光性盖部(26)接触的透镜(11)被固定,其它透镜(11)的至少一部分透镜(11)作成可动式,由此,具有自动聚焦功能,或者,具有多个透镜(11)和透镜驱动机构(13),与透光性盖部(26)接触的最下部的透镜(11)和对物侧的透镜(11)被固定,中间的透镜(11)由透镜驱动机构(13)驱动,由此,具有变焦功能。
12.一种具有固体摄像装置(100a、100b、100c)的电子设备,其中,
上述固体摄像装置(100a、100b、100c)具有:摄像单元(20a),具有安装在布线基板(21)上的固体摄像元件(24)、和以与固体摄像元件(24)的受光面(24a)对置并且在与固体摄像元件(24)之间具有间隔(S)的方式配置在固体摄像元件(24)上的透光性盖部(26);光学单元(10a、10b、10c),具有将外部光导入到固体摄像元件(24)的受光面(24a)上的至少一个透镜(11)和在内部保持该透镜(11)的透镜架(12),
透光性盖部(26)与透镜(11)分别独立,
透镜(11)载放在透光性盖部(26)上,由此,透光性盖部(26)与透镜架(12)嵌合,从而进行透镜(11)相对固体摄像元件(24)的对位,
上述透镜(11)的对位通过透光性盖部(26)与透镜(11)互相嵌合来进行。
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