JP2004179736A - Camera module and mounting apparatus of the camera module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera module capable of realizing height reduction by attaining a low profile of a lens configuration section in the height direction while simplifying the focus adjustment and to provide a mounting apparatus of the camera module. <P>SOLUTION: An imaging element 9 with a light receiving section 10 is bare-chip-mounted on the lower side of a substrate 8. A lens holder 7 is mounted on and fixed to the upper side of the substrate 8. A mirror lens 2 formed with a concave mirror (first mirror) 3 and a convex mirror (second mirror) 4 is screwed to a female screw 6 of an inner wall of the lens holder 7. A reflection preventing coating is applied to a face forming a male screw 5 of the mirror lens 2. Turning a mirror lens system can fine-adjust the focus and reflecting an optical path length can make the thickness of the lens system thin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの携帯通信装置,PDAなどの携帯情報端末,ディジタルカメラなどに使用するカメラモジュール、さらに詳しくいえば、カメラモジュールの撮影レンズ系に関する。
最初に、本発明の名称に用いている「カメラモジュール搭載装置」は、カメラ,携帯通信装置および携帯情報端末であると定義する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話に用いられる内蔵形カメラモジュールの更なる小形化が要請されている。従来の小形カメラモジュールは、基板に直接ベアチップを実装する方式などを採用することによって撮像素子部分の寸法の縮小化が図られており、さらに小形化を進めるためにはレンズの小形化が必要となる。
現状ではレンズ部は凹凸屈折レンズの積み上げのみであり、レンズ部の高さ方向の寸法を積極的に小さくする構造はとられていない。
【0003】
図6は従来のカメラモジュールの例を示す断面図である。
レンズ71と光学フィルタ70が取り付けられた鏡筒69がホルダ68にネジ止めにより固定される。孔が形成されたフレキシブル基板74の上に同様に孔を有するメタルプレート64が接着され、その上にホルダ68が固定される。受光部65を搭載した撮像素子61は、フレキシブル基板74の下面に取り付けられる。撮像素子61の電極部の上にバンプ66が配置され圧着される。その上に封止用の樹脂(アンダーフィル剤)67が塗布される。
【0004】
この例は、アンダーフィル剤が撮像素子の受光部に向かって流れた場合には、流れ込みを防止することができず、レンズ,鏡筒,ホルダを含めたレンズユニットはそのときどきに要求される仕様ごとに専用に設計しなければならず開発効率が悪いという問題が考えられる。さらに、レンズユニット62はメタルプレート64に接着搭載される構成であるため、光学フィルタ70,レンズ71の位置決めについて精度を求める作業が必要となり、加えてレンズの高さが大きくなることが考えられる。
上記各問題を解決するために本件発明者は小形モジュールカメラ(特許文献1)を提案している。
【特許文献1】特願2002−188942号
【0005】
図7は、上記提案したカメラモジュールの構成を示す断面図で、撮像素子部分およびレンズ部に改良を施しカメラモジュール全体の小形化を図ったものである。
受光部83が形成された撮像素子82はセラミック基板86の下面に光学系収容部87に対面するようにバンプ84で電気接続され、その上にアンダーフィル剤85が塗布されている。
光学系収容部87の下端に設けた突起86aにIRカットフィルタ88が搭載され、この突起86aによりアンダフィル剤86の受光部への流れ込みを防止している。レンズ81の外周にはネジ81aが形成されており、このレンズ81をセラミック基板86の光学系収容部87の内壁に設けられたネジ86bに螺合することにより、セラミック基板86に取り付けるとともに焦点調整を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この提案によれば、アンダーフィル剤の流れ込みは防止でき、撮像素子およびレンズの位置決めについて精度を求める作業は要求されない。また、レンズ部も直接セラミック基板に取り付ける構造であるため、レンズ部の薄形化を図ることができる。
これは、XY方向において、チップの小形化(CSPおよびBGA化)を進める例を示すものであり、Z方向(高さ方向)の小形化に応えるものである。
しかしながら、冒頭で述べたように薄い携帯電話やPDAが望まれていることから一層のカメラモジュールの小形化が要請される。
【0007】
本発明の目的は、焦点調整を簡略化しつつレンズ構成部の高さ方向の薄形化を図ることにより、高さ方向の小形化を実現できるカメラモジュールおよびカメラモジュール搭載装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によるカメラモジュールは、撮像レンズ系,前記撮像レンズ系からの被写体像を結像する撮像素子ならびに撮像素子を上下に保持する基板とからなるカメラモジュールにおいて、前記撮像レンズ系は、少なくとも1枚の凹面鏡と少なくとも1枚の反射鏡を含み、入射光の光路を折り返す複数のミラーからなるミラーレンズ系を有し、前記ミラーレンズ系は前記複数のミラーで順次反射させて前記撮像素子に結像するように構成されている。
本発明における前記ミラーレンズ系は、一方の面に凹部を有し他方の面に曲面を有するミラー形成用透明体を備え、該ミラー形成用透明体の前記凹部底部および前記曲面にそれぞれ光反射層を形成することにより前記凹面鏡と前記反射鏡が構成されている。
本発明における前記ミラーレンズ系は、前記ミラーレンズ系は、レンズホルダを備え、該レンズホルダの入射光側略中央部および前記入射側と対向する側にそれぞれ前記反射鏡および前記凹面鏡を配置して構成されている。
本発明における前記反射鏡は凸面鏡を用いることができる。
本発明は請求項2において前記ミラーレンズ系の光軸方向の位置を微調整する位置調整手段を設けて構成されている。
本発明における前記位置調整手段は、前記ミラー形成用透明体の外周およびレンズホルダの内周にそれぞれ設けたネジ部より構成し、前記レンズホルダのネジ部に前記透明体ホルダのネジ部を螺合し、前記ミラーレンズ系の光軸方向の位置を微調整することにより前記ミラーレンズ系の焦点調整を可能に構成されている。
本発明は、請求項6において前記ミラー形成用透明体の螺合部分に反射防止塗装処理を施すように構成されている。
本発明は、請求項1または3において前記ミラーレンズ系と前記撮像素子の間に屈折レンズ系を配置して構成されている。
また、本発明によるカメラモジュール搭載装置は、前記カメラモジュールを搭載したものである。
【0009】
【作用】
上記構成によれば、レンズ部のミラー構成により、入射光の光路を折り返し光学系の高さを薄くでき、カメラモジュールの小形化を図ることができる。またミラーレンズ系の外周にネジ部を施し、ホルダのネジ部と螺合することにより、焦点調整を簡易化することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図1は、本発明によるカメラモジュールの第1の実施の形態を示す断面図である。
基板8はセラミック基板や樹脂基板を用いることができ、基板中央部に貫通孔8aが設けられている。
撮像素子基板の中央に受光部10が形成されて撮像素子(ベアチップ)9が形成される。基板8の下面に、貫通孔8aに受光部10が対面するように撮像素子9を位置付ける。そして、バンプ(金バンプや半田バンプ)により基板8の下面に形成されたパターンと撮像素子基板のパターンが電気接続され、アンダーフィル剤12により撮像素子9と基板8下面との間が封止される。
【0011】
このように基板8の下面に撮像素子9をフリップチップによるベアチップ実装した後、基板8の上面に透明体ホルダ7が搭載されて固定される。
透明体ホルダ7はその外形が円柱状であり、内側にミラーレンズ系を収容保持するミラーレンズ系収容部7bが形成され、ミラーレンズ収容部7bの底面には貫通孔7aが連設されている。また、ミラーレンズ系収容部7bの内壁には雌ネジ6が形成されている。
ミラー形成用透明体2は、ミラーレンズ系収容部7bに対し、中央の凹部2bを除き略相補的な形状であり、透明プラスチックにより構成されている。ミラー形成用透明体2の側面には透明体ホルダ7の雌ネジ6に螺合させるための雄ネジ5が形成されている。底面の周辺部は凹面状に形成されている。
【0012】
一方、ミラー形成用透明体2の上面中央には円柱状凹部2cが設けられ、その底面は凹面状に形成されている。ミラー形成用透明体2の底面の周辺部および円柱状凹部2cの底面に光反射層が真空蒸着などの手法により形成され、凹面鏡(第1ミラー)3と、凸面鏡(第2ミラー)4が形成される。
凸面鏡4を形成した後、円柱状凹部2cにはプラスチック樹脂などの板2aが嵌め込まれる。そしてミラー形成用透明体2の雄ネジ5形成面には反射防止塗装処理が施されミラーレンズ系が構成される。
【0013】
ミラーレンズ系は、透明体ホルダ7の雌ネジ6に螺合することにより透明体ホルダ7に取り付けることができる。
被写体からの光は、ミラーレンズ系に入射し、さらに凹面鏡3に入射して反射することにより、光路が凸面鏡4方向に変えられる。凸面鏡4に入射した光は反射して撮像素子9の受光部10方向に変えられ、凹部2bを通り、受光部10に結像する。焦点の微調整は、ミラーレンズ系を回転させミラーレンズ系と受光部10までの距離を変化させることにより行うことができる。
光路長が折り返されるため、レンズ系の厚さを薄くすることができる。
【0014】
なお、この実施の形態は、ミラーレンズをプラスチックで構成した場合を説明したが、硝材など光を通過させる材質であれば、プラスチックに限定する必要はない。また、第1ミラー,第2ミラーを形成する方法として真空蒸着とは異なる方法を用いても良い。また、フリップチップによる実装法を示したが、他の方法によるベアチップ実装法を用いても良い。
【0015】
図2は、本発明によるカメラモジュールの第2の実施の形態を示す断面図である。この実施の形態は、レンズホルダに直接ミラーを取り付けてミラーレンズ系を構成したものである。
基板8,撮像素子9,受光部10,バンプ11,アンダーフィル剤12は図1の同じ番号を付した部分と同じ機能部である。
レンズホルダ17はその外形が円柱状であり、内側に2つのミラーを収容保持するミラー収容部17bが形成され、ミラー収容部17bの底面には貫通孔17aが連設されている。底面の周辺部は第1ミラーである凹面鏡14が配置されている。
【0016】
一方、レンズホルダ17の上面には中央にミラー保持部18aを有し周囲が透明板18bで構成されるミラー保持板18が取り付けられている。
第2ミラーである凸面鏡14はミラー保持部18aの下面に取り付けられる。
被写体からの光は、透明板18bを通過し、凹面鏡14に入射して反射することにより、光路が凸面鏡15方向に変えられる。凸面鏡15に入射した光は反射して撮像素子9の受光部10方向に変えられ、貫通孔17aを通り、受光部10に結像する。
凸面鏡15を光軸方向に前後に僅かに移動させるために例えば、レンズホルダ17の内壁に雌ねじを設け、ミラー保持板18の外周に雄ネジを設けることにより凸面鏡15と受光部10までの距離を変化させて焦点の微調整をすることができる。光路長が折り返されるため、レンズ系の厚さを薄くすることができる。
【0017】
図3は、本発明によるカメラモジュールの第3の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は、図2のミラーによるレンズ系に屈折レンズ系を設けたものである。
第1ミラーである凹面鏡24の中央に、凸レンズ26a,凹レンズ26bおよび凹レンズ26cよりなる屈折レンズ26を配置してある。
凹面鏡24に対面させてミラー保持板27が配置されている。
ミラー保持板27は中央にミラー保持部27aを有し周囲が透明板27bで構成されている。第2ミラーである凸面鏡25はミラー保持部27aの下面に取り付けられる。結像位置には撮像素子であるCCD28が配置されている。
【0018】
被写体からの光は、透明板27bを通過し、凹面鏡24に入射して反射することにより、光路が凸面鏡25方向に変えられる。凸面鏡25に入射した光は反射して屈折レンズ26方向に変えられ、屈折レンズ26を通過してCCD28面に結像する。
固定焦点光学系を構成する場合は屈折レンズ26の一部のレンズのレンズ枠外周部などにネジを設け、一部のレンズを光軸方向に前後に移動可能なように構成することにより、CCD28までの距離を変化させて焦点の微調整を行うことができる。また、ズーミング光学系を構成する場合は、屈折レンズ26の一部のレンズのレンズ枠に光軸方向に前後に移動可能な摺動機構部を設け、撮影時に摺動機構部によって一部のレンズを移動することによってズーミングを行うことができる。この実施の形態も光路が折り返されるため、屈折レンズ系を一部用いたにも係わらずレンズ系の厚さを薄くすることができる。
【0019】
図4は、本発明によるカメラモジュールの第4の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は撮像素子モジュールをレンズホルダ内に収容した例である。
基板40の下面には抵抗R,コンデンサC,半導体素子T のチップが搭載され、図示しないパターンに半田付により電気接続されている。また、基板40の上面には中央に受光部38を有する撮像素子41が搭載され、バンプ(金バンプまたは半田バンプ)39によって図示しないパターンに電気接続されている。
【0020】
上記構成の基板40の上にはミラーを設けたレンズホルダ37が撮像素子モジュールを収容するように取り付けられる。
レンズホルダ37は外形が円柱状であり、内側に2つのミラーを収容保持するミラー収容部37bが形成され、ミラー収容部37bの底面には撮像素子モジュールを収容する貫通孔37aが連設されている。
レンズホルダ37の底面の周辺部は第1ミラーである凹面鏡34が配置され、レンズホルダ37の上面には中央にミラー保持部36aを有し周囲が透明板36bで構成されるミラー保持板18の下面に第2ミラーである凸面鏡35が取り付けられる構成は、図2のミラーを用いた光学系と同じである。
【0021】
被写体からの光も凹面鏡34,凸面鏡35で入反射されて撮像素子モジュールの受光部38に結像する光路も図2と同様である。
凸面鏡35を光軸方向に前後に僅かに移動させるために例えば、レンズホルダ37の内壁に雌ねじを設け、ミラー保持板36の外周に雄ネジを設け凸面鏡35と受光部38までの距離を変化させることにより焦点を微調整することができる。光路長が折り返されるためレンズ系の厚さを薄くすることができる。
【0022】
図5は、本発明によるカメラモジュールを携帯電話に用いた例を示す略図である。
フレキシブル基板44の一端に本発明によるカメラモジュール42の基板43が接続され、他端にコネクタ(雄)45が接続されている。携帯電話47の内部にコネクタ(雌)46が設けられている。コネクタ45を46に差し込むことにより携帯電話47の電子回路に接続される。
本発明によるカメラモジュール42は従前のものより薄くなっているため、携帯電話の薄形をさらに進めることができる。
【0023】
本発明によるカメラモジュールは携帯電話などの携帯通信装置やPDAなどの情報端末機器の他に,ディジタルカメラ,車載カメラ,コンピュータ用ボードカメラ,監視カメラ,ドアホーンカメラなどに適用可能である。
【0024】
以上説明したようにレンズ部のミラー構成により、入射光の光路長を折り返し光学系の厚さを薄くできるためカメラモジュールのさらなる小形化を図ることができる。またミラーレンズ系の外周または第2ミラーの取付枠の外周にネジ部を施し、ホルダのネジ部と螺合することにより、焦点調整を手間を掛けることなく容易に行うことができる。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラモジュールの小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカメラモジュールの第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】本発明によるカメラモジュールの第2の実施の形態を示す断面図である。
【図3】本発明によるカメラモジュールの第3の実施の形態を示す断面図である。
【図4】本発明によるカメラモジュールの第4の実施の形態を示す断面図である。
【図5】本発明によるカメラモジュールを携帯電話に用いた例を示す略図である。
【図6】従来のカメラモジュールの例を示す断面図である。
【図7】他の提案したカメラモジュールの例を示す断面図である。
【符号の説明】
1,13,23,33,42 カメラモジュール
2 ミラー形成用透明体
3,14,24,34 凹面鏡(第1ミラー)
4,15,25,35 凸面鏡(第2ミラー)
5 雄ネジ
6 雌ネジ
7 透明体ホルダ
8,40,43 基板
9,41 撮像素子
10,20,38 受光部
11,21,39 バンプ
12 アンダーフィル剤
16 透光板
17,37 レンズホルダ
18,27,36 ミラー保持板
26 屈折レンズ
28 CCD
44 フレキシブル基板
45 コネクタ(雄)
46 コネクタ(雌)
47 携帯電話
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera module used for a portable communication device such as a mobile phone, a portable information terminal such as a PDA, a digital camera, and more particularly, to a photographic lens system of the camera module.
First, the "device with a camera module" used in the name of the present invention is defined as a camera, a portable communication device, and a portable information terminal.
[0002]
[Prior art]
There is a demand for further miniaturization of a built-in camera module used for a mobile phone. Conventional miniaturized camera modules have reduced the dimensions of the image sensor by adopting a method in which bare chips are directly mounted on a substrate, and it is necessary to reduce the size of the lens in order to further reduce the size. Become.
At present, the lens portion is only a stack of concave and convex refraction lenses, and there is no structure that actively reduces the dimension of the lens portion in the height direction.
[0003]
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a conventional camera module.
The lens barrel 69 to which the lens 71 and the optical filter 70 are attached is fixed to the holder 68 by screws. Similarly, a metal plate 64 having a hole is adhered on the flexible substrate 74 in which the hole is formed, and a holder 68 is fixed thereon. The imaging device 61 having the light receiving unit 65 mounted thereon is attached to the lower surface of the flexible substrate 74. The bump 66 is arranged on the electrode portion of the image sensor 61 and is pressed. A sealing resin (underfill agent) 67 is applied thereon.
[0004]
In this example, when the underfill agent flows toward the light receiving portion of the image sensor, the inflow cannot be prevented, and the lens unit including the lens, the lens barrel, and the holder requires the specifications required at that time. Each of them must be designed exclusively, and the problem is that the development efficiency is low. Further, since the lens unit 62 is configured to be bonded and mounted on the metal plate 64, it is necessary to perform an operation for determining the accuracy of the positioning of the optical filter 70 and the lens 71, and the height of the lens may be increased.
In order to solve each of the above problems, the present inventors have proposed a small module camera (Patent Document 1).
[Patent Document 1] Japanese Patent Application No. 2002-188942
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the camera module proposed above, in which the imaging device and the lens are improved to reduce the size of the entire camera module.
The imaging device 82 having the light receiving portion 83 formed thereon is electrically connected to the lower surface of the ceramic substrate 86 by a bump 84 so as to face the optical system housing portion 87, and an underfill agent 85 is applied thereon.
An IR cut filter 88 is mounted on a projection 86a provided at the lower end of the optical system housing 87, and the projection 86a prevents the underfill agent 86 from flowing into the light receiving section. A screw 81a is formed on the outer periphery of the lens 81, and the lens 81 is screwed onto a screw 86b provided on the inner wall of the optical system housing portion 87 of the ceramic substrate 86, thereby attaching the lens 81 to the ceramic substrate 86 and adjusting the focus. It can be performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to this proposal, it is possible to prevent the underfill agent from flowing, and it is not necessary to perform an operation for determining the accuracy of the positioning of the imaging element and the lens. Further, since the lens portion is also configured to be directly attached to the ceramic substrate, the lens portion can be made thinner.
This is an example in which the chip is downsized (CSP and BGA) in the XY directions, and responds to the downsizing in the Z direction (height direction).
However, as described at the beginning, the demand for thin mobile phones and PDAs has demanded further downsizing of camera modules.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a camera module and a camera module mounting device capable of realizing downsizing in the height direction by reducing the thickness of the lens component in the height direction while simplifying the focus adjustment. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a camera module according to the present invention includes: a camera module including an imaging lens system, an imaging device for forming an image of a subject from the imaging lens system, and a substrate that vertically holds the imaging device. The lens system includes at least one concave mirror and at least one reflecting mirror, and has a mirror lens system including a plurality of mirrors that fold an optical path of incident light, and the mirror lens system sequentially reflects the plurality of mirrors. To form an image on the image sensor.
The mirror lens system according to the present invention includes a mirror forming transparent body having a concave portion on one surface and a curved surface on the other surface, and a light reflecting layer on each of the concave bottom portion and the curved surface of the mirror forming transparent body. The concave mirror and the reflecting mirror are formed by forming
In the mirror lens system according to the present invention, the mirror lens system includes a lens holder, and the reflecting mirror and the concave mirror are arranged at a substantially central portion on an incident light side of the lens holder and a side facing the incident side, respectively. It is configured.
The reflecting mirror in the present invention can use a convex mirror.
According to a second aspect of the present invention, a position adjusting means for finely adjusting the position of the mirror lens system in the optical axis direction is provided.
The position adjusting means according to the present invention comprises a screw portion provided on an outer periphery of the mirror forming transparent body and an inner periphery of the lens holder, and a screw portion of the transparent body holder is screwed to a screw portion of the lens holder. The focus of the mirror lens system can be adjusted by finely adjusting the position of the mirror lens system in the optical axis direction.
According to a sixth aspect of the present invention, an anti-reflection coating process is performed on a threaded portion of the mirror forming transparent body.
According to the present invention, a refracting lens system is arranged between the mirror lens system and the image pickup device according to claim 1 or 3.
Further, a camera module mounting apparatus according to the present invention has the camera module mounted thereon.
[0009]
[Action]
According to the above configuration, the height of the optical system can be reduced by turning back the optical path of the incident light by the mirror configuration of the lens unit, and the size of the camera module can be reduced. Further, by providing a screw portion on the outer periphery of the mirror lens system and screwing it with the screw portion of the holder, focus adjustment can be simplified.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a camera module according to the present invention.
As the substrate 8, a ceramic substrate or a resin substrate can be used, and a through hole 8a is provided in the center of the substrate.
A light receiving section 10 is formed at the center of the image sensor substrate, and an image sensor (bare chip) 9 is formed. The image sensor 9 is positioned on the lower surface of the substrate 8 such that the light receiving unit 10 faces the through hole 8a. Then, the pattern formed on the lower surface of the substrate 8 and the pattern of the image sensor substrate are electrically connected by bumps (gold bumps or solder bumps), and the space between the image sensor 9 and the lower surface of the substrate 8 is sealed by the underfill agent 12. You.
[0011]
After the image pickup device 9 is mounted on the lower surface of the substrate 8 by bare chip mounting using a flip chip, the transparent body holder 7 is mounted and fixed on the upper surface of the substrate 8.
The transparent body holder 7 has a columnar outer shape, a mirror lens system accommodating portion 7b for accommodating and holding a mirror lens system is formed inside, and a through hole 7a is continuously provided on the bottom surface of the mirror lens accommodating portion 7b. . A female screw 6 is formed on the inner wall of the mirror lens system housing 7b.
The mirror forming transparent body 2 has a substantially complementary shape to the mirror lens system housing portion 7b except for a central concave portion 2b, and is made of transparent plastic. On the side surface of the mirror forming transparent body 2, a male screw 5 for screwing with the female screw 6 of the transparent body holder 7 is formed. The periphery of the bottom surface is formed in a concave shape.
[0012]
On the other hand, a cylindrical concave portion 2c is provided at the center of the upper surface of the mirror forming transparent body 2, and the bottom surface is formed in a concave shape. A light reflecting layer is formed on the peripheral portion of the bottom surface of the mirror forming transparent body 2 and the bottom surface of the cylindrical concave portion 2c by a technique such as vacuum deposition, and a concave mirror (first mirror) 3 and a convex mirror (second mirror) 4 are formed. Is done.
After forming the convex mirror 4, a plate 2a of plastic resin or the like is fitted into the cylindrical concave portion 2c. Then, the surface on which the male screw 5 is formed of the mirror forming transparent body 2 is subjected to an antireflection coating treatment to form a mirror lens system.
[0013]
The mirror lens system can be attached to the transparent body holder 7 by screwing into the female screw 6 of the transparent body holder 7.
The light from the subject enters the mirror lens system, further enters the concave mirror 3 and is reflected, whereby the optical path is changed to the convex mirror 4 direction. The light incident on the convex mirror 4 is reflected and changed in the direction of the light receiving unit 10 of the image sensor 9, passes through the concave portion 2 b, and forms an image on the light receiving unit 10. Fine adjustment of the focus can be performed by rotating the mirror lens system and changing the distance between the mirror lens system and the light receiving unit 10.
Since the optical path length is folded, the thickness of the lens system can be reduced.
[0014]
In this embodiment, the case where the mirror lens is made of plastic has been described. However, the material is not limited to plastic as long as the material allows light to pass therethrough, such as a glass material. Further, as a method of forming the first mirror and the second mirror, a method different from vacuum deposition may be used. In addition, although the flip chip mounting method has been described, a bare chip mounting method using another method may be used.
[0015]
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the camera module according to the present invention. In this embodiment, a mirror is directly attached to a lens holder to form a mirror lens system.
The substrate 8, the image sensor 9, the light receiving part 10, the bump 11, and the underfill agent 12 are the same functional parts as the parts with the same numbers in FIG.
The outer shape of the lens holder 17 is cylindrical, and a mirror housing portion 17b for housing and holding two mirrors is formed inside, and a through hole 17a is continuously provided on the bottom surface of the mirror housing portion 17b. A concave mirror 14, which is a first mirror, is arranged on the periphery of the bottom surface.
[0016]
On the other hand, on the upper surface of the lens holder 17, a mirror holding plate 18 having a mirror holding portion 18a at the center and including a transparent plate 18b at the periphery is attached.
The convex mirror 14, which is the second mirror, is attached to the lower surface of the mirror holding part 18a.
Light from the subject passes through the transparent plate 18b, enters the concave mirror 14 and is reflected, whereby the optical path is changed to the convex mirror 15 direction. The light that has entered the convex mirror 15 is reflected and changed in the direction of the light receiving unit 10 of the image sensor 9, passes through the through hole 17 a, and forms an image on the light receiving unit 10.
In order to slightly move the convex mirror 15 back and forth in the optical axis direction, for example, a female screw is provided on the inner wall of the lens holder 17 and a male screw is provided on the outer periphery of the mirror holding plate 18 so that the distance between the convex mirror 15 and the light receiving unit 10 is reduced. The focus can be fine-tuned by changing it. Since the optical path length is folded, the thickness of the lens system can be reduced.
[0017]
FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the camera module according to the present invention.
In this embodiment, a refracting lens system is provided in the lens system using the mirror shown in FIG.
At the center of the concave mirror 24, which is the first mirror, a refractive lens 26 including a convex lens 26a, a concave lens 26b, and a concave lens 26c is arranged.
A mirror holding plate 27 is arranged facing the concave mirror 24.
The mirror holding plate 27 has a mirror holding portion 27a at the center, and the periphery is constituted by a transparent plate 27b. The convex mirror 25 as the second mirror is attached to the lower surface of the mirror holding part 27a. At the image forming position, a CCD 28 as an image pickup device is arranged.
[0018]
Light from the subject passes through the transparent plate 27b, enters the concave mirror 24 and is reflected, whereby the optical path is changed to the convex mirror 25 direction. The light incident on the convex mirror 25 is reflected and changed in the direction of the refractive lens 26, passes through the refractive lens 26, and forms an image on the surface of the CCD 28.
When a fixed-focus optical system is configured, a screw is provided on the outer peripheral portion of the lens frame of a part of the refraction lens 26, and a part of the lens is configured to be movable back and forth in the optical axis direction. The focus can be finely adjusted by changing the distance to the focal point. When a zooming optical system is configured, a sliding mechanism that can move back and forth in the optical axis direction is provided on a lens frame of a part of the refracting lens 26, and a part of the lens is moved by the sliding mechanism during photographing. The zooming can be performed by moving. Also in this embodiment, since the optical path is folded, the thickness of the lens system can be reduced despite the partial use of the refractive lens system.
[0019]
FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the camera module according to the present invention.
This embodiment is an example in which an image sensor module is housed in a lens holder.
A chip of a resistor R, a capacitor C, and a semiconductor element Tc is mounted on the lower surface of the substrate 40, and is electrically connected to a pattern (not shown) by soldering. An image sensor 41 having a light receiving portion 38 at the center is mounted on the upper surface of the substrate 40, and is electrically connected to a pattern (not shown) by a bump (gold bump or solder bump) 39.
[0020]
A lens holder 37 provided with a mirror is mounted on the substrate 40 having the above configuration so as to accommodate the image sensor module.
The lens holder 37 has a cylindrical outer shape, a mirror housing portion 37b for housing and holding two mirrors is formed inside, and a through hole 37a for housing the image sensor module is continuously provided on the bottom surface of the mirror housing portion 37b. I have.
A concave mirror 34, which is a first mirror, is arranged on the periphery of the bottom surface of the lens holder 37. The mirror holding plate 18 has a mirror holding portion 36a at the center on the upper surface of the lens holder 37, and the periphery is a transparent plate 36b. The configuration in which the convex mirror 35 as the second mirror is attached to the lower surface is the same as the optical system using the mirror in FIG.
[0021]
The optical path of the light from the subject is also reflected and reflected by the concave mirror 34 and the convex mirror 35 and forms an image on the light receiving section 38 of the image sensor module as in FIG.
In order to slightly move the convex mirror 35 back and forth in the optical axis direction, for example, a female screw is provided on the inner wall of the lens holder 37, and a male screw is provided on the outer periphery of the mirror holding plate 36 to change the distance between the convex mirror 35 and the light receiving unit 38. Thereby, the focus can be finely adjusted. Since the optical path length is folded, the thickness of the lens system can be reduced.
[0022]
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example in which the camera module according to the present invention is used in a mobile phone.
The board 43 of the camera module 42 according to the present invention is connected to one end of the flexible board 44, and the connector (male) 45 is connected to the other end. A connector (female) 46 is provided inside the mobile phone 47. By plugging the connector 45 into 46, it is connected to the electronic circuit of the mobile phone 47.
Since the camera module 42 according to the present invention is thinner than the conventional one, the mobile phone can be further thinned.
[0023]
The camera module according to the present invention can be applied to a digital camera, a vehicle-mounted camera, a board camera for a computer, a surveillance camera, a door horn camera, and the like, in addition to a portable communication device such as a mobile phone and an information terminal device such as a PDA.
[0024]
As described above, with the mirror configuration of the lens unit, the optical path length of the incident light can be turned back and the thickness of the optical system can be reduced, so that the camera module can be further reduced in size. Further, by providing a screw portion on the outer periphery of the mirror lens system or the outer periphery of the mounting frame of the second mirror and screwing the screw portion with the screw portion of the holder, the focus adjustment can be easily performed without trouble.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, the size of the camera module can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a camera module according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the camera module according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the camera module according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the camera module according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an example in which a camera module according to the present invention is used in a mobile phone.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional camera module.
FIG. 7 is a sectional view showing an example of another proposed camera module.
[Explanation of symbols]
1, 13, 23, 33, 42 Camera module 2 Transparent body for mirror formation 3, 14, 24, 34 Concave mirror (first mirror)
4,15,25,35 convex mirror (second mirror)
5 Male screw 6 Female screw 7 Transparent body holder 8, 40, 43 Substrate 9, 41 Image sensor 10, 20, 38 Light receiving unit 11, 21, 39 Bump 12 Underfill agent 16 Translucent plate 17, 37 Lens holder 18, 27 , 36 Mirror holding plate 26 Refraction lens 28 CCD
44 Flexible board 45 Connector (male)
46 Connector (Female)
47 mobile phone

Claims (9)

撮像レンズ系,前記撮像レンズ系からの被写体像を結像する撮像素子ならびに撮像素子を上下に保持する基板とからなるカメラモジュールにおいて、
前記撮像レンズ系は、少なくとも1枚の凹面鏡と少なくとも1枚の反射鏡を含み、入射光の光路を折り返す複数のミラーからなるミラーレンズ系を有し、
前記ミラーレンズ系は前記複数のミラーで順次反射させて前記撮像素子に結像することを特徴とするカメラモジュール。
In a camera module comprising an imaging lens system, an imaging device for forming a subject image from the imaging lens system, and a substrate holding the imaging device up and down,
The imaging lens system includes a mirror lens system including a plurality of mirrors including at least one concave mirror and at least one reflecting mirror, and folding back an optical path of incident light,
The camera module according to claim 1, wherein the mirror lens system sequentially reflects the plurality of mirrors to form an image on the image sensor.
前記ミラーレンズ系は、一方の面に凹部を有し他方の面に曲面を有するミラー形成用透明体を備え、該ミラー形成用透明体の前記凹部底部および前記曲面にそれぞれ光反射層を形成することにより前記凹面鏡と前記反射鏡を構成したことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。The mirror lens system includes a mirror forming transparent body having a concave portion on one surface and a curved surface on the other surface, and forming a light reflecting layer on the concave bottom portion and the curved surface of the mirror forming transparent member, respectively. 2. The camera module according to claim 1, wherein the concave mirror and the reflecting mirror are configured. 前記ミラーレンズ系は、レンズホルダを備え、該レンズホルダの入射光側略中央部および前記入射側と対向する側にそれぞれ前記反射鏡および前記凹面鏡を配置して構成したことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。The mirror lens system comprises a lens holder, wherein the reflecting mirror and the concave mirror are arranged at a substantially central portion on an incident light side of the lens holder and on a side facing the incident side, respectively. 2. The camera module according to 1. 前記反射鏡は凸面鏡であることを特徴とする請求項2または3記載のカメラモジュール。The camera module according to claim 2, wherein the reflecting mirror is a convex mirror. 前記ミラーレンズ系の光軸方向の位置を微調整する位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項2記載のカメラモジュール。3. The camera module according to claim 2, further comprising a position adjusting means for finely adjusting the position of the mirror lens system in the optical axis direction. 前記位置調整手段は、前記ミラー形成用透明体の外周およびレンズホルダの内周にそれぞれ設けたネジ部より構成し、前記レンズホルダのネジ部に前記透明体ホルダのネジ部を螺合し、前記ミラーレンズ系の光軸方向の位置を微調整することにより前記ミラーレンズ系の焦点調整を可能にしたことを特徴とする請求項5記載のカメラモジュール。The position adjusting means comprises a screw portion provided on an outer periphery of the mirror forming transparent body and an inner periphery of the lens holder, and a screw portion of the transparent body holder is screwed to a screw portion of the lens holder. 6. The camera module according to claim 5, wherein the focus of the mirror lens system can be adjusted by finely adjusting the position of the mirror lens system in the optical axis direction. 前記ミラー形成用透明体の螺合部分に反射防止塗装処理を施すことを特徴とする請求項6記載のカメラモジュール。7. The camera module according to claim 6, wherein an anti-reflection coating process is performed on a threaded portion of the transparent body for mirror formation. 前記ミラーレンズ系と前記撮像素子の間に屈折レンズ系を配置したことを特徴とする請求項1または3記載のカメラモジュール。The camera module according to claim 1, wherein a refraction lens system is disposed between the mirror lens system and the image sensor. 前記カメラモジュールを用いたことを特徴とするカメラモジュール搭載装置。A camera module mounting device using the camera module.
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