CN103780809B - 照相机模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有效地遮挡进入摄影元件的光的照相机模块。在传感器单元中，在安装摄影元件的传感器基板上以包围摄影元件的周围并在上方开口的方式安装有基底框部件。基底框部件被通过粘合剂安装的透镜驱动单元覆盖。透镜驱动单元以能够沿光轴方向移动自如的方式收纳透镜单元，并使透镜单元配置在摄影元件上。在透镜驱动单元的遮光部件中，突起部与基底框部件的上部的阶差部嵌合，磁轭的下端部在外侧面侧覆盖基底框部件，从而在外侧面侧覆盖透镜驱动单元与基底框部件之间的粘合区域，进而对侵入上述粘合剂区域内的摄影元件表面的来自外部的光进行遮挡。

Description

照相机模块

技术领域

本发明主要涉及搭载于手机、便携式信息终端（PDA：Personal DigitalAssistants）、智能手机等便携式终端的照相机模块。

背景技术

以往，搭载于便携式终端的照相机模块具备：CCD图像传感器（Charge CoupledDevice Image Sensor）、COMS（Complementary Metal Oxide Semiconductor ImageSensor）等半导体摄影元件以及透镜（例如，参照专利文献1、2）。

通常，照相机模块如专利文献1以及专利文献2所示，通过在利用透光性部件对半导体摄影元件（以下，有时也称为“摄影元件”）进行覆盖的传感器单元上接合对具备透镜的透镜单元进行保持的模块主体而构成。此外，在照相机模块中，公知有具备透镜驱动促动器的装置，该透镜驱动促动器以自动对焦、缩放等为目的，通过由流经线圈的电流产生的磁场与由磁轭以及磁铁构成的磁路的磁场之间的相互作用，使透镜单元沿光轴方向位移。作为透镜驱动促动器，存在利用在使电流流经磁场中的线圈时产生的力来对透镜单元进行驱动的VCM（Voice Coil Motor音圈马达）方式的装置、利用由压电元件的压电效应产生的力来对透镜单元进行驱动的压电方式的装置等。

图1是用于对现有的照相机模块的主要部分进行说明的图，图1（a）是示意性地表示该照相机模块的简要结构的剖视图，图1（b）是在图1（a）中表示粘合剂的涂覆区域的传感器单元的简要立体图。

图1所示的现有的照相机模块1具备：保持使被摄像体的像成像的透镜单元的透镜驱动促动器2；以及安装了将通过透镜单元在受光面上进行成像的被摄像体像的光信号转换成电信号而输出的摄影元件3的传感器单元4。

如上构成的照相机模块1在传感器单元4上载置收纳了透镜单元的透镜驱动促动器2。而且，通过对透镜驱动促动器2朝XYZ方向等进行空间调整而进行使透镜单元的光轴与摄影元件3的有效像素区域对应的调整。而且，透镜驱动促动器2通过以包围摄影元件3的方式设置的粘合剂5，在内部被密封的状态下固定于传感器单元4。这样，能够组装照相机模块1。

专利文献1：日本专利第4378394号公报

专利文献2：日本特开2004-296453号公报

然而，在现有的照相机模块1中，配设有摄影元件3的内部空间被粘合剂5密封，上述粘合剂5接合对透镜单元进行保持的透镜驱动促动器2与具有摄影元件3的传感器单元4。因此，若对粘合剂部分照射较强的光、特别是内置于便携式设备的闪光灯用的LED等的光，则存在光透过粘合剂部分，侵入配设有摄影元件3的空间内的担忧。因该光的侵入，摄影元件3在将由透镜单元成像的图像转换成电信号而取出图像时，无法正确地进行转换，产生叠影、眩光等，从而无法作为正确的传感器图像而取出。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供对进入摄影元件的光进行有效地遮挡的照相机模块。

本发明的照相机模块的一方式采用如下结构，即，照相机模块具备：传感器单元，其在安装有摄影元件的传感器基板上安装有包围上述摄影元件的周围且在上述摄影元件的上表面侧开口的基底框部件；透镜单元，其使被摄像体的像在上述摄影元件成像；以及驱动单元，其以使上述透镜单元沿光轴方向移动自如的方式收纳上述透镜单元，并且通过粘合剂以覆盖上述基底框部件的方式安装于上述基底框部件，并使上述透镜单元配置在上述摄影元件上，上述基底框部件具有：框状主体，上述框状主体供上述驱动单元在包围上述开口的上表面进行粘合；以及凸缘部，上述凸缘部形成为从上述框状主体的外侧面朝向外侧突出，并具备包括比上述框状主体的上表面更低的阶差面的凹陷部，上述驱动单元具有筒状的遮光部件，上述筒状的遮光部件与由上述框状主体的上表面和上述凸缘部的阶差面构成的阶差部嵌合，并从外侧面侧覆盖上述驱动单元以及上述基底框部件的粘合剂区域和上述凹陷部，从而对侵入上述摄影元件表面的外光进行遮挡，上述遮光部件具备：突起部，上述突起部配置于上述粘合剂区域的外侧面侧并且插入于上述凹陷部；以及外侧覆盖板部，上述外侧覆盖板部在上述突起部的外侧面侧对上述突起部以及上述凹陷部进行覆盖。

根据本发明，能够有效地遮挡进入摄影元件的光。

附图说明

图1是示意性地表示现有的照相机模块的简要结构的图。

图2是表示本发明的一实施方式的照相机模块的结构的立体图。

图3是该照相机模块的分解立体图。

图4是该照相机模块的俯视图。

图5是图4所示的该照相机模块的A-A线向视剖视图。

图6是图4所示的该照相机模块的B-B线向视剖视图。

图7是图4所示的该照相机模块的C-C线向视剖视图。

图8是图4所示的该照相机模块的D-D线向视剖视图。

图9是在本发明的一实施方式的照相机模块中，驱动单元与基底框部件之间的间隙的放大图。

图中：

100—照相机模块，110—透镜单元，120—透镜驱动单元（驱动单元），120a—粘合面，121—单元基底部，123—突起部（遮光部件），130—粘合剂，140—传感器单元，142—传感器基板，144—摄影元件，150—基底框部件，152—框状主体，152a—上表面，154、154a、154c—凸缘部，155、156—凹陷部，170—临时固定用的粘合剂，180—遮光部件，190—阶差部，1281—磁轭的下端部（遮光部件）。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

图2是表示本发明的一实施方式的照相机模块的结构的立体图，图3是该照相机模块的分解立体图。

图2以及图3所示的照相机模块100具有：透镜单元110；沿光轴方向对透镜单元110进行驱动的透镜驱动单元120；以及安装有透镜驱动单元120的传感器单元140。图4是该照相机模块的俯视图。

如图2～图4所示，照相机模块100在此处形成俯视观察为大致正方形的长方体状，并以在其中心配置有光轴的方式配置有透镜单元110。

如图3所示，传感器单元140具有：传感器基板142；摄影元件144；柔性基板（FPC：Flexible printed circuits）146；滤光片148；以及基底框部件150。

图5是图4所示的该照相机模块的A-A线向视剖视图，图6是图4所示的该照相机模块的B-B线向视剖视图。另外，图7是图4所示的该照相机模块的C-C线向视剖视图，图8是图4所示的该照相机模块的D-D线向视剖视图。

如图5～图8所示，在传感器单元140中，在FPC146上安装有传感器基板142，在该传感器基板142上安装有摄影元件144。摄影元件144配设于被安装在传感器基板142上的基底框部件150围起的摄影元件收纳区域内。

摄影元件144是CCD（Charge Coupled Device）图像传感器或者CMOS（Complementary metal Oxide Semiconductor）图像传感器等半导体摄影元件。摄影元件144在通过例如树脂系粘合剂固定于传感器基板142（管芯焊接）后，利用金属线将摄影元件144的电极与传感器基板142的连接焊盘连接（引线结合），从而安装于传感器基板142。

摄影元件144将通过透镜单元110在受光面上进行成像的被摄像体像的光信号转换成电信号，并输出至便携式终端主体侧的信号处理部（DSP：Digital Signal Processor，省略图示）。

在该摄影元件144的表面配设有对摄影元件144进行覆盖的滤光片148。滤光片148为红外切断滤光片，通过对近红外光进行遮挡而使可见光透过，从而将由透镜单元110进行成像的光导入摄影元件144。

此外，透镜单元110以收纳透镜组114的方式形成于在外周形成有外螺纹部的形成圆筒状的透镜筒112内。透镜单元110使被摄像体的像成像于摄影元件144的受光面。

FPC146是使用了具有柔软性的绝缘基板的印刷配线基板，并将传感器基板142与便携式终端主体侧连接。该FPC146形成为带状，一端部与传感器基板142的背面侧连接。在该FPC146的另一端部安装有与便携式终端主体侧连接的连接器。

传感器基板142是形成为与透镜驱动单元120的俯视观察形状大致相同的正方形（例如8.5mm×8.5mm）的印刷配线基板。在传感器基板142形成有未图示的多个接触焊盘、配线图案。此外，虽未图示但作为接触焊盘能够列举有表面安装摄影元件144、AF驱动器（省略图示）、EEPROM（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory：省略图示）等芯片部件的连接焊盘、FPC146用的连接焊盘、促动器单元用的连接焊盘等。此外，未图示的AF驱动器、EEPROM安装在传感器基板142上，并被通过树脂制粘合剂安装于传感器基板142的基底框部件150覆盖。

如图3、图5～图8所示，基底框部件150在传感器基板142上具有以包围摄影元件144的方式配置并且上表面开口的矩形框状的框状主体152。来自透镜单元110的透镜群114的光经由该框状主体152的上表面的开口侵入摄影元件144。

基底框部件150的上表面（详细而言，框状主体152的上表面）152a通过最终固定用的粘合剂（粘合部）130与透镜驱动单元120的下部内的粘合面120a（参照图5～图8）接合。即，基底框部件150的上表面（框状主体152的上表面）152a成为供粘合剂130配设的粘合剂区域。

在该框状主体152的下部形成有从外表面朝水平方向外侧突出的凸缘部154（154a～154d）。这些凸缘部154的各自的上表面具有形成于比框状主体152的上表面152a更低的位置的阶差面（高度等级比上表面152a更低的阶差面）。这些凸缘部154在透镜驱动单元120安装于基底框部件150时，配置于透镜驱动单元120内。由此，基底框部件150在内嵌于透镜驱动单元120的下部的状态下被外周侧以及上表面侧覆盖。

另外，凸缘部154中的上表面的阶差面在此处由凹陷部155、156形成，并相当于凹陷部155、156的底面。在凹陷部155、156内插入有在透镜驱动单元120朝下方突出的筒状的遮光部件180（参照图5～图9）的突起部123（参照图5～图9）。另外，在凹陷部155、156，在将透镜驱动单元120安装于基底框部件150时，临时固定用的粘合剂170（参照图5、图9）被积存。由此，能够将遮光部件180的突起部123插入并临时固定于积存有粘合剂170的凹陷部155、156内，因此凹陷部155、156作为对遮光部件180进行临时固定的临时固定用粘合部发挥功能。

此外，如图3所示，从框状主体152突出的凸缘部154中的、从正面侧与背面侧的侧壁部的外表面突出的凸缘部154a、154c突设于各自的侧壁部的中央部分。在各自的上表面，形成阶差面的凹陷部155被分隔成三个。

在该基底框部件150的上部以内置基底框部件150中的框状主体152的上表面152a的方式安装有透镜驱动单元120。

由这些框状主体152的上表面152a与凸缘部154的阶差面构成承载遮光部件180的阶差部190（图3、图5～图8）。换言之，基底框部件150的上表面具有内侧部分高且外侧部分低的阶差。基底框部件150将上表面中的内侧的面（上表面152a）与透镜驱动单元120的粘合面120a以及粘合剂130一同形成粘合区域，作为粘合透镜驱动单元120的粘合面。

另外，基底框部件150供透镜驱动单元120的下部外嵌于由上表面中的、内侧的粘合面152a和配置于内侧的粘合面的外侧的外侧的面（凸缘部154的上表面中的阶差面）形成的阶差部190。此时，透镜驱动单元120以覆盖基底框部件150的方式进行安装。

透镜驱动单元120收纳透镜单元110，并通过驱动机构部使透镜单元110沿光轴方向移动。由此，照相机模块100本身能够实现自动对焦功能。此处，透镜驱动单元120的驱动机构部是VCM（Voice Coil Motor）方式的透镜驱动装置，并配置于透镜驱动单元120的单元基底部121的上部。若参照图6，则驱动机构部主要具有对透镜单元110进行保持的支架122、线圈124、磁铁126、磁轭128、板状的弹簧129a、129b等。

线圈124固定安装于支架122的外周，并在线圈124的外侧配置有磁铁126。磁轭128收纳磁铁126。板状的弹簧129a熔敷于线圈124以及支架122的下表面，板状的弹簧129b熔敷于磁轭128的上表面。此外，在驱动机构部的上方配设有透镜驱动单元120的盖120b。

透镜驱动单元120利用在使电流流经磁场中的线圈124时产生的力来驱动支架122，从而能够与支架122一同使与支架122螺纹接合的透镜单元110沿光轴方向移动。

此外，也能够由透镜驱动装置构成透镜驱动单元120的驱动机构部，该透镜驱动装置是利用由压电元件的压电效应产生的力来驱动透镜单元的压电方式的透镜驱动装置。该透镜驱动单元120以与照相机模块100所要求的外形尺寸一致的方式形成为大致长方体状。

如图5～图8所示，在透镜驱动单元120的下部，且在基底框部件150中的与框状主体152的上表面152a粘合的粘合面120a的外侧设置有朝向下方突出呈筒状（此处为棱筒状）的遮光部件180。

遮光部件180具备：从形成透镜驱动单元120的下部的单元基底部121的下表面外边缘部朝向下方突设的突起部123；以及配置于由粘合剂（粘合部）130形成的层的外侧的磁轭128的下端部（外侧覆盖板部）1281。该遮光部件180外嵌于阶差部190。

突起部123在单元基底部121的下表面，且在对支架122进行包围的内侧部分的粘合面120a的外侧（此处为下表面外边缘部）朝向下方突设，并与粘合面120a形成与阶差部190嵌合的形状（阶差形状）。此外，插入凸缘部154b、154d的凹陷部155的突起部123的下端部在外侧被倒角（R倒角），从而前端侧变细。

磁轭128在透镜驱动单元120中对透镜单元110、单元基底部121、支架122的外周以及上边缘部进行覆盖。另外，磁轭128的下端部1281延伸至传感器单元140附近，并且从外侧面一侧对凹陷部155、156进行覆盖。换句话说，磁轭128在下端部1281对基底框部件150进行包围，并且从外周面一侧对基底框部件150整体进行覆盖。

即，如图5～图8所示，透镜驱动单元120与基底框部件150（框状主体152）之间的粘合部分（粘合面120a与上表面152a）被遮光部件180（透镜驱动单元120中的单元基底部121的突起部123与磁轭128的下端部1281）覆盖外周侧。另外，就突起部123的内嵌于凹陷部155、156的内嵌部分而言，在其外周侧被磁轭128的下端部（外侧覆盖板部）1281覆盖。

这样，透镜驱动单元120在使基底框部件150位于其内部的状态下安装于传感器单元140。从外侧面一侧对透镜驱动单元120以及基底框部件150的粘合剂130区域与凹陷部155、156进行覆盖而对侵入摄影元件144表面的外光进行遮挡。

此外，在这些透镜驱动单元120与传感器单元140中，在包围摄影元件144的位置相互对置的表面在此处通过蚀纹加工（シボ加工）成为粗糙面（例如，表面粗糙度Rz＝2μm）。具体而言，作为遮光部件180的突起部123的表面、与此对置的基底框部件150的表面（凸缘部的上表面、框状主体的外表面）等成为粗糙面。此外，在透镜驱动单元120与传感器单元140中，在包围摄影元件144的位置相互对置的表面也可以不进行蚀纹加工。

接下来，对如上构成的照相机模块100的组装方法进行说明。

首先，在传感器单元140（详细而言，基底框部件150）载置收纳了透镜单元110的透镜驱动单元120。详细而言，透镜驱动单元120通过粘合剂130载置在基底框部件150（框状主体152）的上表面152a。此时，在透镜驱动单元120中构成遮光部件180的突起部123配置于基底框部件150中的凸缘部154的凹陷部155、156内。在该凹陷部155、156内积存有临时固定用的粘合剂170（图6表示凹陷部155内的临时固定用的粘合剂170），从而通过该粘合剂170将透镜驱动单元120临时固定于传感器单元140。此外，临时固定用的粘合剂170例如为UV嫌气型、或者UV热固化型的粘合剂，从外部对粘合剂170照射UV，或者进行加热来进行临时固定。由此，在使用粘合剂130将透镜驱动单元120与传感器单元140最终固定之前，能够对透镜单元110的光轴与摄影元件144之间的位置关系进行调整。

另外，在插入凸缘部154b、154d的凹陷部155的突起部123中，对突起部123的前端部的外侧进行倒角（R倒角）。因此，在将突起部123插入供粘合剂170积存的凹陷部155内时，防止粘合剂170朝外部飞溅。

而且，在X方向、Y方向、Z方向、α方向、β方向、θ方向（参照图2）上对透镜驱动单元120进行微调移动。由此，使透镜驱动单元120所收纳的透镜单元110的光轴相对于传感器单元140内的摄影元件144位于适当的位置。

而且，使用粘合剂130将透镜驱动单元120固定于传感器单元140。粘合剂130在此处为高触变性热固化型的粘合剂，通过从外部进行加热，使透镜驱动单元120与传感器单元140接合而固定安装于传感器单元140。

由此，透镜驱动单元120以内部被密封的状态固定于传感器单元140，并且能够组装为照相机模块100。此外，驱动单元的端子、端子焊盘通过例如锡焊或者将环氧树脂系的热固化性树脂设为基材的导电性膏来进行电连接。

根据这样构成的照相机模块100，将传感器单元140（基底框部件150）与透镜驱动单元120进行接合的最终固定用的粘合剂130在外侧被遮光部件180（突起部123或者磁轭128的下端部）覆盖。由此，在摄像时，即便在照相机模块100的外部存在较强的发光（特别是内置于便携式机器的作为夜间摄像用的闪光灯的LED等的光），也能够防止该光从外部通过粘合剂130直线侵入f照相机模块100的内部（被粘合剂区域围起的内侧区域，换句话说，粘合剂区域内）直至摄影元件144。

由此，外光不会侵入内部的摄影元件144的表面（受光面），从而不会对被摄影元件144转换成电信号的传感器图像带来眩光、叠影等的影响。因此，能够取出适当的图像。

另外，如图9所示，根据照相机模块100，为了对光轴进行调整，在对传感器单元140（基底框部件150）与透镜驱动单元120完全固定前，在两者之间形成间隙（调整范围）。该间隙由遮光部件180（突起部123）的表面、与该表面连续的粘合面120a、基底框部件150中的框状主体152的表面（也包括上面152a）、凸缘部154的上表面等、角度的不同面划分。

该间隙考虑成外光侵入照相机模块100的内部（摄影元件144的安装区域）的路径L，并成为反复多次反射的路径。

这样，在照相机模块100中，在使包围摄影元件144的透镜驱动单元110的部位与传感器单元140的部位重叠的状态下，两者通过粘合剂130被固定。

在外光朝向在照相机模块100中形成间隙的各部件（遮光部件180的表面、与该表面连续的粘合面120a、基底框部件150中的框状主体152的表面（也包括上表面152a）、凸缘部154的上表面等）反射的情况下，若将部件的反射率设为15％，则每次进行反复反射时成为0.15倍。换句话说，若将外光光量设为G，将反射次数设为n，则传递至摄影元件144的光量K以K＝G×0.15ⁿ公式进行表示。换句话说，每次进行反复反射时光量急剧减少。

鉴于该点，在本实施方式中，即便在粘合剂130、170尚未将透镜驱动单元110与传感器单元140粘合的状态下，在侵入路径L中，从照相机模块100的外部至内部的摄影元件144进行七次反射。由此，只要使透镜驱动单元110覆盖传感器单元140，外光几乎不传递至摄影元件144的表面。

另外，在本实施方式的照相机模块100中，形成间隙的各部件的表面通过蚀纹加工形成粗糙面。由此，被粗糙面反射的光进一步进行散射，从而更加难以传递至摄影元件144。由此，在已摄像的图像更加难以产生眩光、叠影等。在该状态下，在路径L中途，配设有临时固定用的粘合剂170与粘合剂130，对路径进行封闭，因此在照相机模块100中，有效地遮挡进入摄影元件的光。

此外，本发明的实施方式应该这样认为，即，这次公开的实施方式的所有方面均为例示，并没有限定作用。本发明的范围并不是上述进行的说明而是通过权利要求书示出，意在包含与权利要求书均等的内容以及权利要求范围内的全部的变形。

工业上的利用可行性

本发明的照相机模块具有对进入摄影元件的光进行有效地遮挡的效果，从而作为应用于手机、智能手机等附带照相机的便携式终端的装置有用。

Claims (5)

1.一种照相机模块，其特征在于，

具备：

传感器单元，其在安装有摄影元件的传感器基板上安装有包围所述摄影元件的周围且在所述摄影元件的上表面侧开口的基底框部件；

透镜单元，其使被摄像体的像在所述摄影元件成像；以及

驱动单元，其以使所述透镜单元沿光轴方向移动自如的方式收纳所述透镜单元，并且通过粘合剂以覆盖所述基底框部件的方式安装于所述基底框部件，并使所述透镜单元配置在所述摄影元件上，

所述基底框部件具有：框状主体，所述框状主体供所述驱动单元在包围所述开口的上表面进行粘合；以及凸缘部，所述凸缘部形成为从所述框状主体的外侧面朝向外侧突出，并具备包括比所述框状主体的上表面更低的阶差面的凹陷部，

所述驱动单元具有筒状的遮光部件，所述筒状的遮光部件是构成该驱动单元的外周部的磁轭的一部分且与由所述框状主体的上表面和所述凸缘部的阶差面构成的阶差部嵌合，并从外侧面侧覆盖供上述粘合剂配设的所述框状主体的上表面的粘合剂区域和所述凹陷部，从而对侵入所述摄影元件表面的外光进行遮挡，

所述遮光部件具备：突起部，所述突起部配置于所述粘合剂区域的外侧面侧并且插入于所述凹陷部；以及外侧覆盖板部，所述外侧覆盖板部作为上述磁轭的下端面，并在所述突起部的外侧面侧对所述突起部以及所述凹陷部进行覆盖，

在所述基底框部件和所述驱动单元之间形成有作为所述摄影元件和所述驱动单元的位置调整范围的间隙。

2.根据权利要求1所述的照相机模块，其特征在于，

所述遮光部件与所述阶差部相互对置的面具有相互对应的角度不同的多个面。

3.根据权利要求1或2所述的照相机模块，其特征在于，

在所述驱动单元与所述基底框部件相互对置的面中的至少所述遮光部件以及所述阶差部的相互对置的面被蚀纹加工。

4.根据权利要求1或2所述的照相机模块，其特征在于，

在所述凹陷部积存有临时固定用的粘合材料。

5.根据权利要求3所述的照相机模块，其特征在于，

在所述凹陷部积存有临时固定用的粘合材料。