JP2005533451A

JP2005533451A - カメラモジュール、カメラモジュール中で使用されるホルダ、カメラシステム及びカメラモジュールの製造方法

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Publication number: JP2005533451A
Application number: JP2004522634A
Authority: JP
Inventors: エリック、ハー．グロート; アントン、ペー．エム．バン、アレンドンク
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-11-04
Also published as: EP1525745A1; WO2004010686A1; TW200413813A; AU2003281651A1; KR20050026491A; CN1669304A; US20050242410A1

Abstract

本発明は、カメラモジュール１００に関する。カメラモジュール１００は、光伝導チャネル１２２を提供するホルダ１０２を有している。光伝導チャネル１２２内には、光軸１０６を備えたレンズ１２０が設けられる。固体撮像素子又はイメージセンサ１１３が、光伝導チャネル１２２の端部１２８の近くに設けられている。固体撮像素子１１３は、光軸１０６に垂直に向けられたイメージ部１１４を備えている。光伝導チャネル１２２の端部１２８の近くには、イメージ部１１４を光軸１０６に位置合わせする位置合わせ手段１３１がホルダ１０２の一部をなした状態で設けられている。カメラモジュール１００の一実施形態では、ホルダ１０２の内壁１３０は、光軸１０６に垂直な方向に断面図で見てほぼ矩形である。矩形のコーナー部（かど）の近くに設けられた突出部１３１が、位置合わせ手段となっている。突出部１３１は、Ｌ字形凹部１２９を備え、固体撮像素子１１３の側面１２７がほぼ遊び無く凹部１２９内に位置している。イメージ部１１４を光軸１０６に位置合わせするこの方法は、カメラモジュール１００の製造を単純化する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、光軸を有するレンズが納められる光伝導チャネルを備えたホルダと、前記光伝導チャネルの端部の近くに設けられていて、光軸に垂直に向けられたイメージ部を含む固体撮像素子とを有するカメラモジュールに関する。

本発明は又、光伝導チャネルを備えたホルダであって、光伝導チャネルが、カメラモジュール中に用いられるようになっており、光軸を有するレンズを収納するよう構成され、更に、イメージ部を有する固体撮像素子を光伝導チャネルの端部の近くに配置するよう構成されているホルダに関する。

本発明は又、ホルダを備えたカメラモジュールを有するカメラシステムに関する。

本発明は更に、ホルダを有するカメラモジュールを製造する方法に関する。

かかるカメラモジュールは、欧州特許出願公開第１０８１９４４号明細書で知られている。公知のカメラモジュールは、カメラシステム、例えば電話、ポータブルコンピュータ、ディジタルフォトカメラ又はディジタルビデオカメラに組み込まれたカメラシステムに用いられるのに適している。公知のカメラモジュールでは、撮像モジュールをホルダの第２の端部に当接させる。公知のカメラモジュールの撮像モジュールは、基板を有している。ホルダから遠ざかる方向に向いていて、導電性配線パターンが形成された基板の側部上には固体撮像素子、例えばＣＣＤ（電荷結合デバイス）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサが設けられている。固体撮像素子は、一部がカメラモジュールによって構成されているカメラシステム中の別の電子回路に例えば適当に選択された材料、例えば金又は別の導電性材料のバンプの形態をした導電性接続部により電気的に接続されている。基板の方に向いた固体撮像素子の一方の側部は、入射光を電気信号に変換するよう構成された光電性領域を有している。

公知のカメラモジュールの一形態では、基板は、上記の配線パターンが施された可撓性箔で被覆されている不透明な材料、例えば金属プレートから成り、金属プレートには、光を固体撮像素子の光電性領域に伝送するアパーチュアが設けられている。別の形態では、基板は、導電性配線パターンが固体撮像素子の方に向いた側部に施されている例えばガラスのような光伝送材料から成っている。

公知のカメラモジュールの一欠点は、これには複雑な製造方法が必要であり、それによりカメラモジュールが比較的コスト高になるということにある。

本発明の目的は、簡単な製造を可能にするよう設計されたカメラモジュールを提供することにある。この目的は、ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、光伝導チャネルの端部の近くに設けられ、位置合わせ手段が、イメージ部を光軸に対して位置合わせすることを特徴とする本明細書の冒頭の段落に記載されたカメラモジュールで達成される。

本発明のカメラモジュールでは、ホルダ内の固体撮像素子の位置は、位置合わせ手段により固定される。かくして、光軸に対するイメージ部の位置も又固定される。したがって、製造中、イメージ部を光軸に対して位置合わせするためには位置合わせ手段を用いて固体撮像素子をホルダ内に配置するだけで事足りる。この結果、カメラモジュールの製造が単純化される。

さらに注目できることとして、本発明のカメラモジュールの固体撮像素子は、公知のカメラモジュールの場合のように撮像モジュール内に収納されるということはない。これとは異なり、固体撮像素子をホルダ内に直接配置できる。この結果、すでにこれ自体により、カメラモジュールの製造が単純化される。別の結果として、特に光軸に平行な方向においてカメラモジュールの寸法形状の減少が得られる。利用可能なスペースの量がカメラモジュールが用いられる多くの用途において非常に制限され、恐らくは、将来の用途においては更に一段と減少することになることに鑑みて、これも又有利である。

本発明のカメラモジュールの一実施形態は、イメージ部が、固体撮像素子の主要面に平行な平面内に延び、固体撮像素子が、主要面に少なくともほぼ垂直に向けられた側面を有し、光伝導チャネルが、光軸に垂直な方向において断面図で見て端部の近くが少なくともほぼ多角形である内壁を有し、位置合わせ手段が、多角形のコーナー部の近くに設けられた突出部から成り、突出部が、内壁に隣接して位置していて、固体撮像素子の側面に当接し、その結果、固体撮像素子が、光軸に垂直な方向においてほぼ遊び無くホルダ内に収納されることを特徴とする。

突出部によりホルダの内壁と固体撮像素子の側面との間には遊びがほぼ存在しない状態のままなので、固体撮像素子の位置及びかくしてイメージ部の位置は、レンズの光軸に垂直な平面内に固定される。かくして、イメージ部を光軸に対して位置合わせするためには、主要面が光軸に垂直に延びると共にレンズの方に向いた状態で固体撮像素子を突出部相互間に配置するだけで事足りる。これにより、光軸に対するイメージ部の位置合わせに関し、カメラモジュールの製造が一層単純化される。

本発明のカメラモジュールの別の実施形態は、突出部が、光軸に垂直な方向において断面図で見てＬ字形の凹部を備え、突出部の一方の側部が、常時内壁に隣接して位置し、別の側部が、固体撮像素子の２つの相互に隣り合う側面にほぼ遊び無く当接することを特徴とする。

突出部をこのように構成すると、主要面が光軸に垂直に延びると共にレンズの方に向いた状態で固体撮像素子を突出部相互間に配置することが一層容易になる。これにより、光軸に対するイメージ部の位置合わせに関し、カメラモジュールの製造が一層単純化される。

本発明のカメラモジュールの別の実施形態は、基板が、支持面に当接し、それによりイメージ部が光軸に平行な向きに固定されるようになっていることを特徴とする。

固体撮像素子を基板に結合した後、固体撮像素子の主要面は、固体撮像素子を搭載した基板のその側部に平行に延びる。というのは、主要面及び第２の主要面は、互いに平行に延びているからである。その結果、固体撮像素子のイメージ部も又、固体撮像素子を搭載した基板のその側部に平行に延びる。ホルダの支持面は、光軸に垂直に向けられている。これにより、ホルダを基板上に配置した後にはイメージ部は光軸に垂直に向けられるようになる。この向きにより、使用中レンズによりイメージ部上に投影される像の品質が向上する。この向きは、上述したホルダの構成及び基板へのその取付け方の結果として簡単なやり方で達成される。これにより、カメラモジュールの製造が一段と単純化される。

カメラモジュールに用いられる本発明のホルダであって、光軸を有するレンズを収納するよう構成された光伝導チャネルを備え、光伝導チャネルが更に、イメージ部を有する固体撮像素子を光伝導チャネルの端部の近くに配置するよう構成されているホルダは、ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、イメージ部を光軸に対して位置合わせするために光伝導チャネルの上記端部の近くに設けられていることを特徴とする。

本発明のホルダでは、イメージ部を有する固体撮像素子が配置される位置は、位置合わせ手段によって固定される。かくして、光軸に対するイメージ部の位置も又固定される。かくして、カメラモジュールの製造時、イメージ部を光軸に対して位置合わせするためには位置合わせ手段を用いて固体撮像素子をホルダ内に配置すれば事足りる。その結果、カメラモジュールの製造は、カメラモジュールを製造する際に本発明のホルダを用いることにより単純化される。

本発明のカメラシステムは、光軸を有するレンズが納められている光伝導チャネルを備えたホルダを有するカメラモジュールを含み、光軸に垂直に向けられたイメージ部を備えた固体撮像素子が、光伝導チャネルの端部の近くに設けられ、ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、イメージ部を光軸に対して位置合わせするために光伝導チャネルの前記端部の近くに設けられていることを特徴とする。

本発明のカメラシステムは、ホルダ内での固体撮像素子の位置が位置合わせ手段によって固定されるカメラモジュールを採用している。かくして、光軸に対するイメージ部の位置も又、固定される。したがって、製造の際、イメージ部を光軸に対して位置合わせするためには、位置合わせ手段を用いて固体撮像素子をホルダ内に配置するだけで事足りる。この結果、カメラシステムの製造が単純化される。

ホルダを有するカメラモジュールを製造する方法は、ホルダに位置合わせ手段を設け、固体撮像素子が前記ホルダ内へのその配置の際に位置合わせ手段と接触するようにし、その結果、固体撮像素子上に設けられたイメージ部を光軸に対して位置合わせすることを特徴とする。

製造の際、光軸を有するレンズをホルダ内に配置する。カメラモジュールの正確な動作を得るには、固体撮像素子を光軸に垂直な平面内において光軸に対し位置合わせすることが重要である。これを達成するために、カメラモジュールは、製造時に位置合わせ手段を備える。光軸に対するイメージ部の自動位置合わせは、ホルダ内への固体撮像素子の配置時、固体撮像素子を位置合わせ手段に接触させることにより達成される。この結果、カメラシステムの製造が単純化される。

次に、図面を参照して、本発明のこれらの特徴及び他の特徴を詳細に説明する。

図中、同一の部分は同一の符号で示されている。

図１Ａ〜図１Ｄは、本発明のカメラモジュールの実施形態を概略的に示している。図１Ａは、本発明のカメラモジュール１００の側面図である。カメラモジュールは、ホルダ１０２内に設けられたバレル又は鏡筒１０１、ホルダ１０２が載っている可撓性材料（可撓性箔）の基板１０４、ホルダ１０２と基板１０４との間の接合部を密閉するグロブトップ（glob top）材料から成る密封体１０３及び基板を補剛する補剛材（stiffener）１０５を有している。カメラモジュールの光軸は、一点鎖線１０６で示されている。バレル１０１から補剛材１０５まで測定したカメラモジュールの通常の高さは、例えば約５．０〜５．５ｍｍである。バレルの通常の直径は例えば、約５．５〜６．０ｍｍである。

図１Ｂは、カメラモジュール１００を平面図で示している。この図は、ホルダ１０２及びバレル１０１だけでなくグロブトップ材料１０３が載せられた状態の基板１０４を示している。光軸１０６は、線１１０，１１１の交点によって表されている。これに加えて、ホルダ１０２は、中心軸線を備えている。カメラモジュールの組立て後、この中心軸線は、光軸１０６に平行に延びる。図１Ｂでは、この中心軸線は、線１１１，１１８の交点によって表されている。ホルダの通常の幅は、例えば約６．０〜６．５ｍｍである。ホルダの通常の長さは、例えば約６．５〜７．０ｍｍである。図１Ｂは又、バレル１０１に設けられていて、光を通すレンズアパーチュア１１２を示している。さらに、図１Ｂは、イメージ部１１４を搭載した固体撮像素子１１３を示している。固体撮像素子１１３は、固体撮像素子１１３上に施された一体形電子回路をボンディングワイヤ１１６を介して基板上のパッド１１７に電気的に接続する。結合パッド１１５を備えている。パッド１１７をパターン状の導電路によってカメラシステム中の他の電子回路に接続すると共に電源、例えばバッテリー又は電源アダプタの出力に接続するのがよい。このようにすると、固体撮像素子１１３に所要の電圧を供給することができ、イメージ部１１４内で入射光により生じた電気信号を例えばカメラシステム中の他の電子回路に伝送することができる。

図１Ｃは、図１ＢのＡＡ′平面に沿って取ったカメラモジュール１００の縦断面図であり、このＡＡ′平面は、光軸１０６に平行に向けられている。この図は、レンズ１２０及び赤外フィルタ１２１を収納したバレル１０１を示しており、レンズアパーチュア１１２は、上側部に設けられている。バレル１０１は、ホルダ１０２内に設けられている。ホルダ１０２の内側には、端部１２８を備えた光伝導チャネル１２２が設けられている。ボンディング領域１２３が、光伝導チャネル１２２の端部１２８のところに設けられている。接着材料１２４、例えば適当に選択されたグルーがボンディング領域１２３と基板１０４との間に設けられ、ホルダ１０２は、この接着材料により基板１０４に取り付けられている。基板へのホルダ１０２の取付け箇所の近くでホルダ１０２の外側部上にはグロブトップ材料１０３が設けられ、このグロブトップ材料は、接着材料１２４を完全に覆っている。かくして、ホルダ１０２と基板１０４の接続部が強化されて保護される。固体撮像素子１１３は、レンズ１２０の方へ向いた主要面１２５及び通常のやり方で基板１０４に取り付けられた第２の主要面１２６を有している。主要面１２５及び第２の主要面１２６は、光軸１０６に垂直に向けられている。図１Ｃは、固体撮像素子１１３の側面１２７を更に示している。これら側面は、主要面１２５及び第２の主要面１２６に垂直に向けられた状態でこれらに当接している。最後に、図１Ｃはまた、ボンディングワイヤ１１６を示しており、これらボンディングワイヤは、図１Ｂに示されている結合パッド１１５をパッド１１７に電気的に接続している。

図１Ｄは、図１ＡのＢＢ′平面に沿って取ったカメラモジュール１００の断面図であり、この平面は、光軸１０６に垂直に向けられている。この図は、ホルダ１０２及び内壁１３０を断面図で示している。内壁１３０は、ＢＢ′平面に沿って見て矩形である。この矩形の中には、固体撮像素子１１３が設けられ、この主要面１２５及びその境界部内に位置するイメージ部１１４は、平面図で示されている。主要面１２５は、これ又矩形であり、これは内壁１３０によって包囲されている。突出部又は膨出部１３１が、内壁の断面により形成された矩形のコーナー部（かど）の近くに設けられている。

片や突出部１３１はＬ字形の凹部１２９を有し、片やこれら突出部は内壁１０２にコーナー部のところで当接している。その結果、突出部１３１も又、図１Ｄの断面図で見るとＬ字形になっている。突出部１３１の凹部１２９は、ほぼ遊び無く固体撮像素子１１３の側面１２７に当接している。これにより、イメージ部１１４が光軸１０６に対して位置合わせされるようになる。図１Ｄにおいて、突出部１３１は、分かりやすくするために破線１３２によってホルダ１０２から区別されている。実際には、突出部１３１は通常、ホルダ１０２と一体である。というのは、これにより全体の製造が簡単になるからである。

ホルダ１０２内には、パッド１１７及び内壁１３０と固体撮像素子の側面１２７との間のボンディングワイヤ１１６のためのスペースが残されていて、これらパッド及びボンディングワイヤの全体がホルダ１０２内に閉じ込められるようになっている。この構成の実際の利点は、機械的にかなり損傷を受けやすいボンディングワイヤ１１６がこのようにして遮蔽されることにある。上述した要素に加えて、図１Ｄは、基板１０４及びホルダ１０２と基板１０４との間の接続部を強化すると共に保護するグロブトップ材料１０３を更に示している。

カメラモジュール１００が用いられるカメラシステムは、小形にすることができるというこの利点を有している。というのは、カメラモジュール１００の寸法形状は、公知のカメラモジュールの寸法形状と比較して小さいからである。カメラモジュール１００が用いられるカメラシステムのもう１つの利点は、製造が安価であるということにある。というのは、カメラモジュール１００は、単純であり、かくして公知のカメラモジュールよりも安価に製造できるからである。

図２Ａ〜図２Ｃは、本発明のカメラモジュールの製造工程を概略的に示している。図２Ａは、固体撮像素子１１３が基板１０４に搭載され、補剛材１０５が基板１０４のもう一方の側又は面上に設けられた状態を示す側面図である。図２Ｂは、基板１０４に搭載された固体撮像素子１１３の平面図である。固体撮像素子１１３の主要面１２５の境界部内にはイメージ部１１４が設けられ、これと同様、側面１２７に平行に延びた状態でこの近くに列をなして配列された結合パッド１１５がその境界部内に設けられている。固体撮像素子１１３が取り付けられている基板１０４の側部上にはパッド１１７も又設けられている。これらパッドは、側面１２７に平行に延びている。図２Ｃは、固体撮像素子１１３を基板１０４上に配置する仕方を斜視図で概略的に示している。

カメラモジュール１００の組立てを開始する前に固体撮像素子１１３の機能性を試験することが慣例である。通常、これは、固体撮像素子１１３が依然としてウェーハ上に位置している間に行われる。かかる機能性試験を実施した後、ウェーハをダイシングする。機能性試験に合格した固体撮像素子１１３を次にカメラモジュール１００の製造に用いる。これにより、機能しない固体撮像素子１１３がカメラモジュールの製造の際に用いられるのが防止される。

接着剤を可撓性箔基板１０４に塗布し、その後固体撮像素子１１３を基板１０４に結合する。この接着剤は、通常のグルー又はＰＳＡ箔であるのがよい。次いで、固体撮像素子１１３をピックアンドプレイス機械によって基板上に置き、そして第２の主要面１２６を基板に接触させる。この後、接着剤を硬化させる。

図３Ａ〜図３Ｃは、本発明のカメラモジュールの製造工程を概略的に示している。図３Ａは、図２Ａに示されている要素に加えて、結合パッド１１５（図示せず）を基板１０４上のパッド１１７（同様に図示せず）に接続するボンディングワイヤ１１６を示した側面図である。図３Ｂは、図２Ｂに示されている要素に加えて、結合パッド１１５を基板上のパッド１１６に接続するボンディングワイヤ１１６を示した平面図である。図３Ｃは、イメージ部１１４を備えた固体撮像素子１１３の概略斜視図であり、このイメージ部は、基板１０４上に位置し、この場合、固体撮像素子１１３の結合パッド１１５は、ボンディングワイヤ１１６によって基板上のパッド１１７に接続されている。

固体撮像素子１１３を基板１０４に取り付ける手段としての接着剤の硬化後、結合パッド１１５をパッド１１７に電気的に接続するボンディングワイヤ１１６を用意する。補剛材１０５が設けられていればその接続に有利な場合がある。補剛材を設けた結果として、固体撮像素子１１３と基板とから成る組立体は、ワイヤボンディング工程の実施中、即ち、ボンディングワイヤを用意している間における取扱いが容易になる。このワイヤボンディングは、公知のやり方で行うのがよい。また、固体撮像素子上の集積回路相互間の電気的接続と基板上の電気的接続は、異なるやり方で、例えばスタッドバンプを用いて行うことができる。しかしながら、スタッドバンプを用いた場合の一欠点は、これらスタッドバンプでは、大形のパッドを固体撮像素子１１３上に設けなければならないということにある。

図４Ａ〜図４Ｃは、本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示している。図４Ａは、図３Ａの場合と同一の要素を示す側面図である。図４Ｂは、図３Ｂに存在する要素に加えて、基板１０４に塗布した後の接着材料１２４を示す平面図である。接着材料は、基板１０４上に設けられた固体撮像素子１１３の周囲に沿って基板１０４上に少なくともほぼ矩形のパターンを形成する。接着材料の塗布パターンの形状及び寸法は、ホルダ１０２の光伝導チャネルの端部の形状及び寸法と少なくともほぼ同一である。図４Ｃは、図３Ｃに示されている要素に加えて、基板１０４に塗布した後の接着材料１２４を示す斜視図である。

接着材料１２４は、この目的に通常用いられるグルーであるのがよく、これは、固体撮像素子１１３と接着材料１２４との間にスペースが残されるパターンで塗布してある。スペースが固体撮像素子１１３のコーナー部の間近で基板１０４上に残されるということは特に重要である。接着材料１２４がこれらの場所に実際に存在すれば、この結果として、イメージ部１１４が光軸１０６に対して傾く場合がある。換言すると、イメージ部１１４は、光軸１０６に垂直に向けられた平面内に位置決めされない。これが原因となって、使用中、レンズ１２０によりイメージ部１１４上に形成される像の品質が劣化する。

図５Ａ及び図５Ｂは、カメラモジュール１００のホルダ１０２を斜視図で概略的に示している。図５Ａは、基板１０４と当接状態にある側部から見たホルダ１０２の概略斜視図である。この図は、光伝導チャネル１２２のコーナー部の近くでホルダ１０２の内壁１３０に設けられた突出部１３１を示している。突出部１３１は、中心軸線に垂直な方向において断面図で見てＬ字形の凹部５０２を備え、したがって突出部１３１は同じ断面図で見て同様にＬ字形になっている。カメラモジュールの組立てをいったん完了すると、ホルダ１０２の中心軸線は、図１Ｂに示されているように光軸１０６に平行に延びる。図５Ａは又、光伝導チャネル１２２の端部１２８のところに設けられるべきボンディング領域１２３を示しており、その表面は、ホルダ１０２の中心軸線に垂直に向けられている。

図５Ｂは、突出部１３１のうちの１つ及びホルダ１０２の内壁１３０とボンディング領域１２３の隣接部分の拡大図である。図５Ｂは更に、突出部１３１が部分的に光伝導チャネル１２２の外部に延びている状態を一層明確に示している。突出部１３１は各々、ホルダ１０２の中心軸線に垂直な平面内に延びる第２の端部５０１を有している。これら第２の端部は一緒になって支持面を形成し、この支持面は、ホルダ１０２の中心軸線に垂直に向けられる。

接着材料１２４を基板１０４に塗布した後、ホルダ１０２を基板１０４上の固体撮像素子１１３に被せる。他方、固体撮像素子１１３と基板１０４とから成る組立体をホルダ１０２の内側に配置することが有利な場合がある。これは、製造環境で左右されることがある。両方の場合において、突出部１３１の第２の端部５０１は、基板１０４と接触し、その結果、固体撮像素子は、ホルダ１０２の中心軸線に垂直に向けられ、その結果、更に配置されるべきレンズ１２０の光軸１０６にも垂直に向けられる。突出部１３１のＬ字形凹部５０２は、固体撮像素子１１３の側面１２７と接触し、その結果、ホルダ１０２の中心軸線に対する固体撮像素子のイメージ部１１４の位置が固定される。これにより、イメージ部１１４も又、レンズが設けられた場合、レンズ１２０の光軸１０２に対して位置合わせされる。ボンディング領域１２３を接着材料１２４に接触させ、それにより基板１０４に対するホルダ１０２の位置が固定される。

接着材料１２４は又、今や固体撮像素子１１３が収納されたホルダ１０２の内部を密封するよう機能する。ホルダ１０２及び基板に対するその取付け方のもう１つの利点は、接着材料１２４及びグロブトップ材料１０３（更に設けられることになっている）が比較的長い距離にわたりイメージ部１１４から離れたままであり、したがってイメージ部が接着材料又はグロブトップ材料で汚れることはないということにある。

図６Ａ〜図６Ｃは、本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示している。図６Ａは、ホルダ１０２が接着材料１２４によって基板１０４に取り付けられ、補剛材１０５が基板の他方の側又は面上に設けられた状態を示す側面図である。図６Ｂは、接着材料１２４により基板１０４に取り付けられたホルダ１０２の平面図である。接着材料１２４は部分的にホルダ１０２の外部に延びている。これにより、先の工程での基板１０４への接着材料の塗布が簡単になる。というのは、接着材料の塗布が比較的不正確に行われていても適正な結合が保証された状態のままになるからである。さらに、固体撮像素子１１３の一部及びこの上に設けられたイメージ部１１４は、光伝導チャネル１２２を介して見ることができる。

図６Ｃは、ホルダ１０２が接着材料１２４により基板１０４に取り付けられ、補剛材が基板１０４の他方の側上に設けられている状態を斜視図で示している。

図７Ａ〜図７Ｃは、本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示している。図７Ａは、図６Ａに示されている要素に加えて、ホルダ１０２の外側部と基板１０４の両方に当接し、接着材料１２４によって形成されたこれら２つの相互間の接続部を遮蔽すると共に強化するグロブトップ材料１０３を示す側面図である。図７Ｂは、図６Ａに示されている要素に加えて、グロブトップ材料１０３を示す平面図である。図７Ｃは、図６Ｃに示されている要素に加えてグロブトップ材料１０３を示す斜視図である。

用いられるグロブトップ材料１０３の粘度は、その塗布時にあまり低すぎてはならない。というのは、もしそうでなければ、グロブトップ材料が十分な程度までホルダ１０２の外側部との接触状態を続けることがないからである。或る特定の状況下においてはグロブトップ材料を設けなくてもよい場合がある。ただし、接着材料１２４それ自体が、ホルダ１０２と基板１０４との間の十分なシール及び十分に強固な接続をもたらすことを条件とする。また、レンズ１２０を収納したバレル１０１をホルダ１０２内に配置するまでグロブトップ材料１０３を塗布しないようにすることが可能である。しかしながら、グロブトップ材料１０３は一般に、比較的高い温度で硬化させなければならないので、これはレンズ１２０の材料がかかる高温に耐えることができなければならないことを意味する。

図８Ａ〜図８Ｃは、本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示している。図８Ａは、図７Ａに示されている要素に加えて、レンズ１２０を収納したバレル１０１がホルダ１０２内に設けられている状態を示す側面図である。図８Ｂは、図７Ｂに見られる要素に加えて、ホルダ１０２内に設けられたバレル１０１を示す平面図であり、バレルは、レンズアパーチュア１１２の後に設けられたレンズ１２０を収納している。図８Ｃは、図７Ｃに示されている要素に加えて、ホルダ１０２内に設けられたバレル１０１を示す斜視図であり、このバレルは、レンズアパーチュア１１２の後に設けられたレンズ１２０を収納している。

バレル１０１は、形状が円筒形の外側部を有し、筒体の軸線は、レンズ１２０の光軸１０６と一致している。バレル１０１を収納したホルダ１０２の部分は、中心軸線がホルダ１０２の中心軸線に平行に延びる円筒形の内側部を有し、この内側部はバレルの外側部に対応している。バレル１０１の外側部及びホルダ１０２の内側部は、組立て時にバレルをホルダ１０２内に滑り込ませるよう滑らかであるのがよい。バレル１０１の外側部及びホルダ１０２の内側部は又、２つのつがい関係をなすねじ山を備えるのがよく、この場合、組立て時にバレル１０１をホルダ１０２にねじ込む。両方の場合において、レンズ１０１を固体撮像素子１１３のイメージ部１１４に対して合焦させ、その後バレル１０１を通常のやり方で、例えば適当に選択されたグルー又はレーザ溶接もしくは超音波溶接法によりホルダ１０２に対して定位置に固定する。

図９は、本発明のカメラモジュール用のホルダの第２の実施形態の斜視図である。ホルダ９００は、中心軸線を備えた光伝導チャネル９０１を備え、この中心軸線は、レンズを収納したバレル、例えば図１Ａ〜図１Ｄに示されているレンズ１２０を収納したバレル１０１の取付け後、レンズの光軸に平行に延びる。矢印９０２で示されている光伝導チャネル９０１の端部は、ボンディング領域９０３を有し、このボンディング領域を介してホルダ９００を基板に取り付けることができる。光伝導チャネル９０１は、端部９０２の近くでは、中心軸線に垂直な方向において断面図で見てほぼ矩形であり、Ｌ字形凹部９０５を備えた突出部がコーナー部に設けられている。カメラモジュールの組立て後、Ｌ字形凹部は、固体撮像素子、例えば図１Ａ〜図１Ｄに示されている固体撮像素子１１３の側面にほぼ遊び無く当接する。

Ｌ字形凹部９０５は、突出部９０４全体にわたっては連続しておらず、これら凹部は各々、光伝導チャネル９０１の中心軸線に垂直な方向に延びる端面９０６で終端している。端面９０６は一緒になって、光伝導チャネル９０１の中心軸線に垂直な当接面を形成する。カメラモジュールの組立て後、この当接面は、固体撮像素子の主要面、例えば固体撮像素子１１３の主要面１２５に当接する。このようにすると、固体撮像素子のイメージ部、例えば、固体撮像素子１１３のイメージ部１１４が光軸に対し垂直に向けられるようになる。これは、レンズによりイメージ部上に投影される像の品質に対して良い効果を有する。

ホルダ９００は、中心軸線に垂直な方向において断面図で見て矩形である外壁９０８を更に有し、中心軸線に平行な方向に延びる筒体のセグメントの形態をした凹部９０９が、コーナー部に設けられている。これら凹部の一利点は、これら凹部によりカメラモジュールの製造時におけるホルダの取扱いが容易になるということにある。最後に、ホルダ９００は、光伝導チャネルの中心軸線に垂直な方向に延びる赤外フィルタを備えるのがよい。

本発明は本明細書に記載されている例には限定されず、本発明の範囲内で非常に多くの追加の変形例を想到できることは理解されよう。かくして、カメラモジュール１００の種々の要素の組立て順序は、製造環境の必要性に応じて改変できる。さらに、図示の実施形態では１つのレンズを収納したバレルが示されているが、このレンズに代えてレンズ系を用いることが可能であることは理解されよう。また、基板１０４は必ずしも可撓性箔である必要はなく、この目的のために通常のＰＣＢ（プリント回路板）材料を用いることも可能であることは理解されよう。ＰＣＢ基板を用いた場合の一利点は、これにより、カメラモジュールの試験が容易になるということにある。というのは、試験用パッドをＰＣＢ基板に取り付けることが比較的容易だからである。これは、ホルダ１０２が取り付けられる基板の側部上の非使用部分に対して行われるのがよい。また、多くの場合において、試験用パッドを基板の他方の側に取り付けることも可能である。さらに、光に感応する固体撮像素子ではなく、可視光以外の電磁放射線に感応する固体撮像素子を用いることが可能であることは当業者には明らかであろう。

以上要するに、本発明は、カメラモジュール１００に関している。カメラモジュール１００は、光伝導チャネル１２２を備えたホルダ１０２を有する。光伝導チャネル１２２内には、光軸１０６を備えたレンズ１２０が設けられる。固体撮像素子又はイメージセンサ１１３が、光伝導チャネル１２２の端部１２８の近くに設けられ、固体撮像素子１１３は、光軸１０６に垂直に向けられたイメージ部１１４を備えている。光伝導チャネル１２２の端部１２８の近くには、ホルダ１０２の一部をなす位置合わせ手段１３１が設けられている。かかる位置合わせ手段は、イメージセンサ１１４を光軸１０６に位置合わせする。カメラモジュール１００の一実施形態では、ホルダ１０２の内壁は、光軸１０６に垂直な方向に断面図で見て端部１２８の近くではほぼ矩形であり、位置合わせ手段は、矩形のコーナー部（かど）の近くに設けられた突出部１３１によって形成されている。突出部１３１は、Ｌ字形凹部を備え、この凹部は、ほぼ遊び無く固体撮像素子１１３の側面１２７に当接する。撮像部１１４を光軸１０６に位置合わせするこの方法は、カメラモジュール１００の製造を単純化する。

本発明のカメラモジュールの実施形態を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの実施形態を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの実施形態を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの実施形態を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。カメラモジュールのホルダの概略斜視図である。カメラモジュールのホルダの概略斜視図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュールの別の製造工程を概略的に示す図である。本発明のカメラモジュール用ホルダの第２の実施形態を概略的に示す斜視図である。

Claims

光軸を有するレンズが納められる光伝導チャネルを備えたホルダと、前記光伝導チャネルの端部の近くに設けられていて、前記光軸に垂直に向けられたイメージ部を含む固体撮像素子とを有するカメラモジュールにおいて、前記ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、前記光伝導チャネルの端部の近くに設けられ、前記位置合わせ手段は、前記イメージ部を前記光軸に対して位置合わせすることを特徴とするカメラモジュール。
前記イメージ部は、前記固体撮像素子の主要面に平行な平面内に延び、前記固体撮像素子は、前記主要面に少なくともほぼ垂直に向けられた側面を有し、前記光伝導チャネルは、前記光軸に垂直な方向において断面図で見て端部の近くが少なくともほぼ多角形である内壁を有し、前記位置合わせ手段は、前記多角形のコーナー部の近くに設けられた突出部から成り、前記突出部は、前記内壁に隣接して位置していて、前記固体撮像素子の側面に当接し、その結果、前記固体撮像素子は、前記光軸に垂直な方向においてほぼ遊び無く前記ホルダ内に収納されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
前記多角形は、矩形であることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
前記突出部は、前記光軸に垂直な方向において断面図で見てＬ字形の凹部を備え、前記突出部の一方の側部は、常時前記内壁に隣接して位置し、別の側部は、前記固体撮像素子の２つの相互に隣り合う側面にほぼ遊び無く当接することを特徴とする請求項２又は３に記載のカメラモジュール。
光伝導チャネルの端部は、前記光軸に垂直に延びるボンディング領域を形成することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のカメラモジュール。
前記突出部は、部分的に前記光伝導チャネルの外部に延び、各突出部は、一緒になって前記光軸に垂直に向けられた支持面を形成する第２の端部を有することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のカメラモジュール。
前記カメラモジュールは、基板を有し、固体撮像素子は、前記基板に結合された第２の主要面を有し、前記基板は、接着材料によりボンディング領域に結合されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のカメラモジュール。
前記基板は、支持面に当接し、それにより前記イメージ部が前記光軸に平行な向きに固定されるようになっていることを特徴とする請求項７に記載のカメラモジュール。
カメラモジュールに用いられるホルダであって、光軸を有するレンズを収納するよう構成された光伝導チャネルを備え、前記光伝導チャネルが更に、イメージ部を有する固体撮像素子を光伝導チャネルの端部の近くに配置するよう構成されているホルダにおいて、前記ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、前記イメージ部を光軸に対して位置合わせするために光伝導チャネルの前記端部の近くに設けられていることを特徴とするホルダ。
前記ホルダは、前記光軸に垂直な方向において断面図で見て少なくともほぼ多角形であり、凹部が、コーナ部の近くで外壁に設けられ、前記凹部は、光軸に平行な方向に延びていることを特徴とする請求項９に記載のホルダ。
光軸を有するレンズが納められる光伝導チャネルを備えたホルダを有するカメラモジュールを含むカメラシステムであって、光軸に垂直に向けられたイメージ部を備えた固体撮像素子が、光伝導チャネルの端部の近くに設けられ、前記ホルダの一部をなす位置合わせ手段が、前記イメージ部を前記光軸に対して位置合わせするために光伝導チャネルの前記端部の近くに設けられていることを特徴とするカメラシステム。
ホルダを有するカメラモジュールを製造する方法であって、前記ホルダに位置合わせ手段を設け、固体撮像素子が前記ホルダ内への固体撮像素子の配置の際に位置合わせ手段と接触するようにし、その結果、前記固体撮像素子上に設けられたイメージ部を光軸に対して位置合わせすることを特徴とする方法。