JP2006313185A

JP2006313185A - Lens module

Info

Publication number: JP2006313185A
Application number: JP2005134904A
Authority: JP
Inventors: Keiko Hirao; 恵子平尾; Masaru Hasuda; 大蓮田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2006-11-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens module made small in size and light in weight and excellent in optical characteristic, and easily manufactured. <P>SOLUTION: In the lens module 100, its lens part to form an image on the imaging surface of an imaging device 200 with incident light is constituted of optical surfaces 1 and 2. An attaching leg part 5 is integrally formed with the lens part and houses the imaging device 200. The attaching leg part 5 is inclined to the optical axis of the lens part and has inclined surfaces 3 and 4. A light shielding film 8 is formed on the inclined surfaces 3 and 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズモジュールに関し、より詳しくは、撮像素子と共に用いられ、ホルダーが一体化されたレンズモジュールに関する。 The present invention relates to a lens module, and more particularly to a lens module that is used together with an image sensor and has an integrated holder.

簡易な構成の撮像系を実現する小型レンズモジュールの構成例が特許文献１や特許文献２に開示されている。図３に特許文献１に開示された小型レンズモジュールの構成を示す。図に示されるように、レンズホルダーが一体化されたレンズモジュール２２には、取り付け脚部２４に囲まれた中央領域に光学面２３が形成されている。取り付け脚部２４の一面には光学フィルタ２１が形成され、他方の面には配線部２５が設けられている。そして、この配線部２５はバンプ２６を介して撮像素子２７の電極と接続されている。 A configuration example of a small lens module that realizes an imaging system with a simple configuration is disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2. FIG. 3 shows a configuration of a small lens module disclosed in Patent Document 1. As shown in the drawing, an optical surface 23 is formed in a central region surrounded by the mounting legs 24 in the lens module 22 in which the lens holder is integrated. The optical filter 21 is formed on one surface of the mounting leg portion 24, and the wiring portion 25 is provided on the other surface. The wiring portion 25 is connected to the electrode of the image sensor 27 via the bump 26.

図４に特許文献２に開示されたレンズモジュールの構成を示す。図に示されるように、このレンズモジュールは光学面３３及び遮光膜３１が形成されているとともに、取り付け脚部３４によりバンプ３６を介して基板３８の上面に固定されている。また、基板３８の上面には撮像素子３７が固定されている。撮像素子３７と基板３８とはワイヤ配線３５によって接続されている。
特開２００３−１２５２９４号公報特開２００３−２５００７２号公報 FIG. 4 shows the configuration of the lens module disclosed in Patent Document 2. As shown in the figure, the lens module has an optical surface 33 and a light shielding film 31 formed, and is fixed to the upper surface of the substrate 38 via bumps 36 by mounting legs 34. An image sensor 37 is fixed on the upper surface of the substrate 38. The image sensor 37 and the substrate 38 are connected by a wire wiring 35.
JP 2003-125294 A JP 2003-250072 A

特許文献１や特許文献２に開示されたレンズモジュールにおいては、レンズとレンズホルダーが一体化されているため、簡易な構成による撮像系を実現できる。しかしながら、従来のレンズモジュールには、様々な問題がある。 In the lens modules disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, since the lens and the lens holder are integrated, an imaging system with a simple configuration can be realized. However, the conventional lens module has various problems.

まず、従来のレンズモジュールは、撮像素子の周辺にある信号処理回路と配線部を囲んで実装する必要があるため、レンズホルダーの取り付け脚部が重厚になるという問題があった。また、レンズモジュール自体が比較的大きなものにならざるを得ず、携帯電話機等の小型化が要求される機器へ取り付ける場合に設計の自由度が少なくなるという問題もあった。 First, since the conventional lens module needs to be mounted so as to surround the signal processing circuit and the wiring portion around the imaging device, there is a problem that the mounting leg portion of the lens holder becomes heavy. In addition, the lens module itself has to be relatively large, and there is a problem that the degree of freedom in design is reduced when the lens module is attached to a device such as a mobile phone that requires downsizing.

また、レンズホルダーの内側の容積も大きくなるため、内包される水分や不純物が増加するという問題が発生する。さらに、レンズホルダーの内壁と撮像素子間の距離が長くなるため、結像に寄与しない光線群がレンズホルダーの内壁に設けられた遮光膜に速やかに吸収されず、乱反射が増長するという問題もあった。さらに、特許文献２に記載された構造では、取り付け脚部を光学面を設けた領域から垂直に延在させて形成する必要があるので、成型加工が難しい。 In addition, since the volume inside the lens holder is increased, there is a problem that moisture and impurities contained therein increase. Furthermore, since the distance between the inner wall of the lens holder and the image sensor is increased, a group of rays that do not contribute to image formation is not quickly absorbed by the light-shielding film provided on the inner wall of the lens holder, and irregular reflection increases. It was. Furthermore, in the structure described in Patent Document 2, it is necessary to form the mounting leg portion so as to extend vertically from the region where the optical surface is provided.

本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、小型かつ軽量で、光学特性に優れ、製造容易なレンズモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a lens module that is small and lightweight, excellent in optical characteristics, and easy to manufacture.

本発明にかかるレンズモジュールは、入射光を撮像素子の撮像面に対して結像させるレンズ部と、当該レンズ部と一体的に形成され、前記撮像素子を内側に収納する取り付け脚部とを備えたレンズモジュールであって、前記取り付け脚部は、前記レンズ部の光軸に対して傾斜しているものである。 A lens module according to the present invention includes a lens portion that forms an image of incident light on an imaging surface of an imaging device, and a mounting leg portion that is formed integrally with the lens portion and accommodates the imaging device inside. Further, the mounting leg portion is inclined with respect to the optical axis of the lens portion.

ここで、前記取り付け脚部の外周面及び内周面は、ともに、前記レンズ部の光軸に対して傾斜していることが望ましい。 Here, it is desirable that both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the mounting leg portion are inclined with respect to the optical axis of the lens portion.

また、前記取り付け脚部の外周面及び内周面に遮光膜が形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a light shielding film is formed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the mounting leg.

特に、前記取り付け脚部の端部近傍であって内側に前記撮像素子が嵌め込まれる切り欠き部を形成していることが望ましい。 In particular, it is desirable to form a cutout portion in the vicinity of the end portion of the mounting leg portion and into which the imaging element is fitted.

また、前記取り付け脚部の先端面は前記撮像素子を搭載した基板に固定されているとよい。 Moreover, it is good for the front end surface of the said attachment leg part to be fixed to the board | substrate which mounts the said image pick-up element.

本発明にかかるカメラモジュールは、レンズモジュールと、当該レンズモジュールに取り付けられる撮像素子とを備えたカメラモジュールであって、前記レンズモジュールは、入射光を撮像素子の撮像面に対して結像させるレンズ部と、当該レンズ部と一体的に形成され、前記レンズ部の光軸に対して傾斜した取り付け脚部とを有するものである。 The camera module according to the present invention is a camera module including a lens module and an imaging device attached to the lens module, and the lens module forms an image of incident light on an imaging surface of the imaging device. And a mounting leg portion that is formed integrally with the lens portion and is inclined with respect to the optical axis of the lens portion.

さらに、前記撮像素子を搭載する基板を有し、前記撮像素子と前記基板とは、前記レンズモジュールに形成された配線層を介して接続されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to have a substrate on which the imaging device is mounted, and the imaging device and the substrate are connected via a wiring layer formed in the lens module.

本発明によれば、小型かつ軽量で、光学特性に優れ、製造容易なレンズモジュールを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens module that is small and lightweight, excellent in optical characteristics, and easy to manufacture.

図１（ａ）は、本発明にかかるレンズモジュールの構成を示す断面図であり、図１（ｂ）はその上面図である。図に示されるように、当該レンズモジュール１００は、四角錘の上部を水平に切断し、その四角い切断面に円形のレンズが形成されている。当該レンズモジュール１００は、上面視でその中央領域に対物レンズを構成する光学面１、光学面２が形成されている。対物レンズを構成する部分がレンズ部として機能する。光学面１、光学面２は共に凸状に突出しており、凸レンズを構成している。当該光学面１、２により構成される対物レンズは、入射する光を撮像素子の撮像面（受光面）に結像させる機能を有する。光学面１、光学面２のいずれか一方又は両方に光学フィルタを設けてもよい。 FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a lens module according to the present invention, and FIG. 1B is a top view thereof. As shown in the drawing, in the lens module 100, the upper part of the square weight is cut horizontally, and a circular lens is formed on the square cut surface. The lens module 100 is formed with an optical surface 1 and an optical surface 2 constituting an objective lens in a central region in a top view. A portion constituting the objective lens functions as a lens portion. Both the optical surface 1 and the optical surface 2 protrude in a convex shape, and constitute a convex lens. The objective lens configured by the optical surfaces 1 and 2 has a function of forming incident light on the imaging surface (light receiving surface) of the imaging element. An optical filter may be provided on one or both of the optical surface 1 and the optical surface 2.

光学面１、２が形成されたレンズ部の外側に取り付け脚部５が形成されている。この取り付け脚部５は、図１（ａ）に示されるように、レンズ部の近傍より斜め外側方向に延在することによって形成されており、光学面１、２より形成されるレンズ部の周囲を途切れなく囲っている。従って、取り付け脚部５は、その外面が傾斜面３を構成し、内面も傾斜面４を構成している。傾斜面３、４は、レンズ部の光軸に対して傾斜した斜面からなる。傾斜面３は、４つの平面からなり、それぞれの平面は台形である。傾斜面４も４つの平面からなり、それぞれの平面は台形である。また、傾斜面３と傾斜面４は略平行であり、取り付け脚部５は傾斜面３および傾斜面４を形成した領域において略一定の厚みを有する。 A mounting leg portion 5 is formed outside the lens portion on which the optical surfaces 1 and 2 are formed. As shown in FIG. 1 (a), the mounting leg 5 is formed by extending obliquely outward from the vicinity of the lens portion, and around the lens portion formed by the optical surfaces 1 and 2. Is surrounded without interruption. Therefore, the outer surface of the mounting leg 5 forms the inclined surface 3, and the inner surface also forms the inclined surface 4. The inclined surfaces 3 and 4 are inclined surfaces that are inclined with respect to the optical axis of the lens unit. The inclined surface 3 consists of four planes, and each plane is trapezoidal. The inclined surface 4 is also composed of four planes, and each plane is trapezoidal. Moreover, the inclined surface 3 and the inclined surface 4 are substantially parallel, and the attachment leg 5 has a substantially constant thickness in the region where the inclined surface 3 and the inclined surface 4 are formed.

レンズモジュール１００の傾斜面３と連結して側面６が設けられている。側面６は、レンズ部の光軸と略平行に設けられた面構造を有し、レンズモジュール１００の裾部において帯状に形成されている。 A side surface 6 is provided in connection with the inclined surface 3 of the lens module 100. The side surface 6 has a surface structure provided substantially parallel to the optical axis of the lens unit, and is formed in a belt shape at the bottom of the lens module 100.

レンズモジュール１００の傾斜面４と連結して切り欠き部７が形成されている。切り欠き部７は、光学面１、２により構成されるレンズの光軸と略平行な面７１（以下、内側面７１とする）と略垂直な面（以下、上面７２とする）により構成されており、取り付け脚部５の端部近傍において傾斜面４の一部を切り欠くようにして形成されている。切り欠き部７には、撮像素子２００が嵌め合わされるため、撮像素子２００の外形状に沿った形状を有しており、具体的には、内側面７１が四角形状を有する。 A notch 7 is formed in connection with the inclined surface 4 of the lens module 100. The notch 7 is constituted by a surface 71 (hereinafter referred to as an inner surface 71) that is substantially parallel to the optical axis of the lens constituted by the optical surfaces 1 and 2 and a surface that is substantially perpendicular (hereinafter referred to as an upper surface 72). In the vicinity of the end of the mounting leg 5, a part of the inclined surface 4 is cut away. Since the image sensor 200 is fitted in the notch portion 7, it has a shape along the outer shape of the image sensor 200. Specifically, the inner surface 71 has a quadrangular shape.

図２は、本発明にかかるレンズモジュールを基板上に実装した状態を示す断面図である。当該レンズモジュール１００は、撮像素子２００、基板３００と共に、カメラモジュールを構成する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the lens module according to the present invention is mounted on a substrate. The lens module 100 constitutes a camera module together with the image sensor 200 and the substrate 300.

図２に示すレンズモジュール１００は、図１に示すものと同じ形状を有するが、さらに、遮光膜８及び配線部１１が形成されている。遮光膜８は、取り付け脚部５の外表面及び内表面に形成されている。より具体的には、遮光膜８は、傾斜面３、４と、光学面１の外側に位置する平坦領域に形成されている。遮光膜８は、光吸収特性を有する接着剤や塗料などの遮光部材により構成されている。この遮光膜８は、金属板により構成することも可能である。遮光膜８は、例えば、塗布、印刷、蒸着、接着、密着等によって形成可能である。 The lens module 100 shown in FIG. 2 has the same shape as that shown in FIG. 1, but further, a light shielding film 8 and a wiring part 11 are formed. The light shielding film 8 is formed on the outer surface and inner surface of the mounting leg 5. More specifically, the light shielding film 8 is formed on the inclined surfaces 3 and 4 and a flat region located outside the optical surface 1. The light shielding film 8 is made of a light shielding member such as an adhesive or a paint having light absorption characteristics. The light shielding film 8 can also be formed of a metal plate. The light shielding film 8 can be formed by, for example, coating, printing, vapor deposition, adhesion, adhesion, or the like.

配線部１１は、切り欠き部７の上面７２から内側面７１に亘って形成されている。配線部１１は、例えば、アルミやＩＴＯ等の金属を蒸着し、エッチングすることによって形成可能である。また、配線部１１は、多層配線フィルムを貼り付けることによって形成してもよい。 The wiring portion 11 is formed from the upper surface 72 to the inner side surface 71 of the notch portion 7. The wiring part 11 can be formed by evaporating and etching a metal such as aluminum or ITO, for example. Moreover, you may form the wiring part 11 by sticking a multilayer wiring film.

撮像素子２００は、基板３００上に搭載されている。レンズモジュール１００の取り付け脚部５の端部に設けられた先端面は、基板の主面と平行に接するように形成されている。そして、当該先端面が基板の主面と接した状態において、レンズモジュール１００の側面６と前記基板３００の上面の両方に接するようにしてコンタクト１０が形成され、これによりレンズモジュール１００と基板３００が固定される。 The image sensor 200 is mounted on the substrate 300. The tip surface provided at the end of the mounting leg 5 of the lens module 100 is formed so as to be in contact with the main surface of the substrate. Then, in a state where the tip surface is in contact with the main surface of the substrate, the contact 10 is formed so as to contact both the side surface 6 of the lens module 100 and the upper surface of the substrate 300, whereby the lens module 100 and the substrate 300 are connected to each other. Fixed.

撮像素子２００は、切り欠き部７に嵌め合わされる。即ち、撮像素子２００の側面が切り欠き部７の内側面７１と平行かつ近傍に、そして、撮像素子２００の外周領域の上面が切り欠き部７の上面７２と平行かつ近傍にそれぞれ位置するように配置され、かつ、撮像素子２００の中央領域に設けられた撮像部が光学面２と対向する位置に配置されるように、撮像素子２００とレンズモジュール１００の位置決めが行なわれる。 The image sensor 200 is fitted into the notch 7. That is, the side surface of the imaging element 200 is positioned in parallel and near the inner side surface 71 of the notch 7, and the upper surface of the outer peripheral area of the imaging element 200 is positioned in parallel and near the upper surface 72 of the notch 7. The imaging element 200 and the lens module 100 are positioned so that the imaging unit provided in the central region of the imaging element 200 is arranged at a position facing the optical surface 2.

撮像素子２００の外周領域の上面には、電極が設けられている。この電極は、バンプ９を介してレンズモジュール１００の配線部１１に電気的に接続される。配線部１１は、基板３００の電極に電気的に接続されている。従って、撮像素子２００の電極と、基板３００の電極とはレンズモジュール１００の配線部１１を介して電気的に接続されている。 An electrode is provided on the upper surface of the outer peripheral region of the image sensor 200. This electrode is electrically connected to the wiring part 11 of the lens module 100 via the bump 9. The wiring part 11 is electrically connected to the electrode of the substrate 300. Therefore, the electrode of the image sensor 200 and the electrode of the substrate 300 are electrically connected via the wiring part 11 of the lens module 100.

本発明の実施の形態にかかるレンズモジュール１００は、以上のような構成を有するので次のような特有の効果を奏する。 Since the lens module 100 according to the embodiment of the present invention has the above-described configuration, the lens module 100 has the following specific effects.

まず、当該レンズモジュール１００は、取り付け脚部５がレンズの光軸に対して傾斜しているため小型化及び軽量化を図ることができる。また、レンズモジュール１００の外形寸法も小さくなるため、携帯電話機等の小型化が要求される機器へ取り付ける場合に設計の自由度が大きくなる。 First, the lens module 100 can be reduced in size and weight because the mounting leg 5 is inclined with respect to the optical axis of the lens. In addition, since the outer dimensions of the lens module 100 are also reduced, the degree of freedom in design is increased when the lens module 100 is attached to a device that is required to be downsized, such as a mobile phone.

レンズモジュール１００において取り付け脚部５の内側の容積を小さくすることができるので、内包される水分や不純物を減少させることができ、湿度の増加によるレンズ基材の膨張や撮像素子２００への汚れの付着を防止することができる。さらに、取り付け脚部５の内壁と撮像素子２００間の距離を短くすることができるため、入射光が撮像面で反射することにより発生する反射光は、当該取り付け脚部５の内壁に形成された遮光膜８に速やかに吸収され、取り付け脚部５の内部におけるフレアの発生を低減できる。 Since the inner volume of the mounting leg 5 in the lens module 100 can be reduced, the moisture and impurities contained in the lens module 100 can be reduced, and the expansion of the lens base material due to an increase in humidity and the contamination of the image sensor 200 can be prevented. Adhesion can be prevented. Furthermore, since the distance between the inner wall of the mounting leg 5 and the image sensor 200 can be shortened, the reflected light generated when the incident light is reflected by the imaging surface is formed on the inner wall of the mounting leg 5. The light-shielding film 8 can quickly absorb the flare generated inside the mounting leg 5.

また、レンズが設けられた領域に対して取り付け脚部５が垂直ではなく傾斜して設けられているので、レンズモジュール全体を射出成型で成形加工する場合に、金型からの取り外しが容易であり、かつ角部にバリが生じにくい。また、レンズ面を切削による加工する場合も、取り付け脚部５が切削バイトの妨げになりにくいので、切削バイトが入り込みやすく、加工しやすい。 In addition, since the mounting leg 5 is provided to be inclined rather than perpendicular to the area where the lens is provided, it can be easily removed from the mold when the entire lens module is molded by injection molding. In addition, burrs are less likely to occur at the corners. Further, when the lens surface is processed by cutting, the mounting leg 5 is unlikely to interfere with the cutting bite, so that the cutting bite easily enters and is easy to process.

さらに、また、取り付け脚部５が傾斜しているので、遮光膜を設ける面積を減らすことができ、コストの削減を図ることができる。 Furthermore, since the mounting leg 5 is inclined, the area where the light shielding film is provided can be reduced, and the cost can be reduced.

本発明によるレンズモジュールの構造を示す断面図及び上面図である。It is sectional drawing and the top view which show the structure of the lens module by this invention. 本発明によるレンズモジュールを有するカメラモジュールの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the camera module which has a lens module by this invention. 従来のレンズモジュールの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional lens module. 従来のレンズモジュールの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional lens module.

Explanation of symbols

１光学面
２光学面
３傾斜面
４傾斜面
５取り付け脚部
６側面
７切り欠き部
８遮光膜
９バンプ
１０コンタクト
１１配線部
１００レンズモジュール
２００撮像素子
３００基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical surface 2 Optical surface 3 Inclined surface 4 Inclined surface 5 Mounting leg part 6 Side surface 7 Notch part 8 Light shielding film 9 Bump 10 Contact 11 Wiring part 100 Lens module 200 Image pick-up element 300 Board | substrate

Claims

A lens unit that forms an image of incident light on the imaging surface of the imaging device;
A lens module that is integrally formed with the lens unit and includes a mounting leg unit that houses the imaging device inside;
The mounting leg portion is a lens module that is inclined with respect to the optical axis of the lens portion.

The lens module according to claim 1, wherein an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the mounting leg portion are both inclined with respect to the optical axis of the lens portion.

The lens module according to claim 1, wherein a light shielding film is formed on an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the mounting leg portion.

4. The lens module according to claim 1, wherein a notch portion is formed in the vicinity of the end portion of the attachment leg portion and into which the imaging element is fitted.

The lens module according to claim 1, wherein a front end surface of the mounting leg is fixed to a substrate on which the imaging element is mounted.

A camera module comprising a lens module and an image sensor attached to the lens module,
The lens module includes a lens portion that forms an image of incident light on an imaging surface of an imaging device, and mounting legs that are formed integrally with the lens portion and are inclined with respect to the optical axis of the lens portion. The camera module.

And a substrate on which the image sensor is mounted,
The camera module according to claim 6, wherein the imaging element and the substrate are connected via a wiring layer formed in the lens module.