JP2007036393A

JP2007036393A - カメラモジュール及びその製造方法

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Publication number: JP2007036393A
Application number: JP2005213246A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Mano; 伸之真野
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-02-08
Also published as: TW200705650A; KR20070012185A; CN1901622A

Abstract

【課題】焦点距離調整用のネジ部を不要にして構造を簡単にし、焦点距離調整の自由度を大きくして入射光路２３の密閉性を高めること。
【解決手段】固体撮像素子１１が取り付けられたカメラモジュール本体３と、レンズ５４、５５を保持するバレル５とを具備するカメラモジュール及びその製造方法であって、カメラモジュール本体３の上面に環状溝２６を凹設し、バレル５の下面に環状溝２６に遊嵌する環状突起５８を突設し、環状溝２６に光硬化型接着剤７を充填し、カメラモジュール本体３の上面にバレル５を載置して環状突起５８を光硬化型接着剤７中に挿入し、カメラモジュール本体３とバレル５の相対的な移動で焦点距離調整を行い、光硬化型接着剤７を光硬化してカメラモジュール本体３上にバレル５を固着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機や携帯端末機などに用いられるカメラモジュール及びその製造方法に関するものである。

従来のカメラモジュールは、固体撮像素子が取り付けられた基板と、プリント基板又は基板上に固着された台座と、台座の上部に螺着され、固体撮像素子の受光面と対向する位置にレンズを保持するレンズホルダとを具備し、台座に対するレンズホルダの螺入量を調整することによって、固体撮像素子に対するレンズの焦点位置合わせを行っていたので、台座とレンズホルダの両方にネジ部を設ける必要があり、構造が複雑で製造コストが高くなると言う問題点があった。

前述の問題点を解決するために、ネジ部を不要とし、接着剤の厚さによって固体撮像素子とレンズの距離を調整する発明が提案されている。
例えば、図４（a）に示すように、固体撮像素子１０１が取り付けられた基板１０２の上面に、ＵＶディスペンサ１０３からの紫外線硬化型の接着剤１０５を塗布し、ついで、同図（ｂ）に示すように、ｚ軸方向（図の上下方向）の第２の基準位置に固定されたオートフォーカス用鏡筒１０６を用いて固体撮像素子１０１の上面に光１０７を照射し、輝度が最高となる固体撮像素子１０１の上面位置を第３の基準位置とし、ついで、マウントヘッド１０８で第１の基準位置に位置決めされたレンズ１０９に対して基板１０２を所定距離（第１、第２、第３の基準位置で計算される既知の距離か？）移動させて、同図（ｃ）に示すようにな焦点位置合わせ状態とし、この状態で接着剤１０５に紫外線を照射して接着剤１０５を硬化させ、基板１０２とレンズ１０９を固着する（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−３４５９５５

しかしながら、図４の従来例では、接着剤１０５を基板１０２の上面に塗布し、この接着剤１０５にレンズ１０９の脚部を接触させた状態で紫外線を照射して接着剤１０５を硬化させていたので、つぎのような問題点があった。
焦点距離調整のために固体撮像素子１０１とレンズ１０９の間で移動できる距離が接着剤１０５の厚さに依存し、接着剤１０５の厚さが接着剤１０５の粘度や表面張力に依存しているため、焦点距離調整における接着剤１０５への依存度が大きくなり、焦点距離調整量を大きくすることができず、固体撮像素子１０１とレンズ１０９の接着部に隙間ができて、レンズ１０９から固体撮像素子１０１への光の入射光路１１１の密閉性を保ちにくいという問題点があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、焦点距離調整用のネジ部を不要として構造を簡単にするとともに、焦点距離調整用の接着剤の粘度や表面張力等への依存度を小さくし、焦点距離調整の自由度を大きくすることができるカメラモジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、固体撮像素子が取り付けられたカメラモジュール本体と、前記カメラモジュール本体の上面に固着され、前記固体撮像素子の受光面と対向する位置にレンズを保持するレンズホルダとを具備するカメラモジュールであって、前記カメラモジュール本体の上面に、前記レンズホルダの光軸回りに位置する環状溝が凹設され、前記レンズホルダの下面に、前記環状溝に遊嵌する環状突起が突設され、前記環状溝と前記環状突起の間に充填された光硬化型接着剤により、前記レンズホルダが前記カメラモジュール本体に固着されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１載の発明において、カメラモジュール本体が、固体撮像素子が実装された基板と、この基板の上部に固着された台座とからなり、前記台座の上面に環状溝が凹設されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のカメラモジュールの製造方法であって、カメラモジュール本体の環状溝に光硬化型接着剤を充填する工程と、前記カメラモジュール本体の上面にレンズホルダを載置して環状突起を前記光硬化型接着剤中へ挿入する工程と、前記カメラモジュール本体と前記レンズホルダの相対的な移動によって固体撮像素子に対するレンズの焦点距離調整を行う工程と、前記光硬化型接着剤の光硬化を行う工程とを具備することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載のカメラモジュールの製造方法であって、台座の環状溝に光硬化型接着剤を充填する工程と、前記台座の上面にレンズホルダを載置して環状突起を前記光硬化型接着剤中へ挿入する工程と、前記カメラモジュール本体と前記レンズホルダの相対的な移動によって固体撮像素子に対するレンズの焦点距離調整を行う工程と、前記光硬化型接着剤の光硬化を行う工程とを具備することを特徴とする。

請求項１記載の発明は、カメラモジュール本体とレンズホルダを具備するカメラモジュールにおいて、カメラモジュール本体の上面に環状溝を凹設し、レンズホルダの下面に環状溝に遊嵌される環状突起を突設し、環状溝と環状突起の間に充填した光硬化型接着剤によってレンズホルダをカメラモジュール本体に固着する構成としたので、焦点距離調整量を、光硬化型接着剤を溜める環状溝の深さにも依存させることができる。
このため、焦点距離調整における、光硬化型接着剤の粘度や表面張力等への依存度を小さくすることができ、焦点距離調整の自由度を大きくして入射光路の密閉性を高めることができる。
その上、焦点距離調整用のネジ部を不要として構造を簡単にすることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、カメラモジュール本体を基板と台座で構成し、台座の上面に環状溝を凹設したので、基板の構造を簡単にすることができるとともに、環状溝の形成を容易にすることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１載のカメラモジュールの製造方法であって、カメラモジュール本体の環状溝に光硬化型接着剤を充填し、カメラモジュール本体の上面にレンズホルダを載置して環状突起を光硬化型接着剤中に挿入し、カメラモジュール本体とレンズホルダの相対的な移動で固体撮像素子に対するレンズの焦点距離調整を行うようにしたので、ネジ部なしで焦点距離調整を行うことができる。
さらに、環状溝の深さを深くしたり、環状溝内に充填する光硬化型接着剤の量を多くすることによって、焦点距離調整量を大きくすることができるので、焦点距離調整の自由度を大きくして入射光路の密閉性を高めることができ、固体撮像素子に対するレンズの焦点距離を精度よく設定することができる。

請求項４記載の発明は、請求項２記載のカメラモジュールの製造方法であって、台座の環状溝に光硬化型接着剤を充填し、台座の上面にレンズホルダを載置して環状突起を光硬化型接着剤中に挿入し、カメラモジュール本体とレンズホルダの相対的な移動で固体撮像素子に対するレンズの焦点距離調整を行うようにしたので、ネジ部なしで焦点距離調整を行うことができる。
さらに、環状溝の深さを深くしたり、環状溝内に充填する光硬化型接着剤の量を多くすることによって、焦点距離調整量を大きくすることができるので、焦点距離調整の自由度を大きくして入射光路の密閉性を高めることができ、固体撮像素子に対するレンズの焦点距離を精度よく設定することができる。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、これらの図において１は基板、２は台座、５はレンズホルダの一例としてのバレル、７は光硬化型接着剤である。
基板１と台座２はカメラモジュール本体３を形成している。

基板１は合成樹脂で略正方形板状に成形され、基板１の上面には、ＣＣＤのような固体撮像素子１１やその他の回路素子１２、１３が配設され、基板１の側面及び下面には、外部接続用端子（図示省略）が配設され、これらは配線パターン（図示省略）によって電気的に接続されている。

台座２は、合成樹脂で成形され、図１及び図３に示すように、背の低い略角筒状に形成された台座本体２１と、この台座本体２１の上端開口部を閉塞する略正方形板状の蓋体２２とを具備している。
台座本体２１は、その下面が基板１の上面に固着し、その内側に固体撮像素子１１及び回路素子１２、１３を収容している。
蓋体２２の中央部には、レンズ５４、５５からの光を固体撮像素子１１へ通すための入射光路２３が形成され、この入射光路２３には、貫通孔２４と、光学フィルタ（図示省略）を係合、係止するための係合段部２５が形成されている。
蓋体２２の上面の周辺部には、製造時に光硬化型接着剤７を充填するための環状溝２６が形成され、この環状溝２６は平面視で円形状に形成されている。
蓋体２２の上面であって環状溝２６より内側の面は、環状溝２６より外側の上面に対して若干低く（例えば約０．２０ｍｍ低く）形成されている。
台座２には、その蓋体２２の四隅に位置して切欠段部２７〜２７、２８が形成されている。

バレル５は、合成樹脂で成形され、図１及び図２に示すように、略円筒状に形成されたバレル本体５１と、このバレル本体５１の上端開口部を閉塞する上板５２とを具備し、この上板５２には絞り孔５３が形成されている。
バレル本体５１の内側には、レンズ５４、５５及び環状弾性体５６が保持され、この環状弾性体５６はバレル本体５１の内側の下部に位置し、レンズ５４、５５の保持を補強している。
バレル本体５１の下側外周縁には円環状のつば部５７が一体に突設され、このつば部５７の下面には下方へ突出する環状突起５８が一体に連設されている。
環状突起５８は、底面視で円形状に形成され、バレル５の光軸を固体撮像素子１１の中心に略一致させたときに、図１（ｂ）に示すように、環状溝２６を遊嵌する形状に形成されている。すなわち、光硬化型接着剤７の介在によって、環状突起５８の外側面と環状溝２６の内側面の間に隙間ｌ、ｍ、ｎ（例えばｌ＝ｍ＝ｎ＝０．１５ｍｍ）ができ、環状突起５８と環状溝２６が非接触状態に保たれている。

つぎに、カメラモジュールの製造方法について説明する。

（１）まず、図１（a）の下側に示すように、基板１上に固着された台座２の環状溝２６に光硬化型接着剤７を充填する。

（２）ついで、レンズ５４、５５を保持したバレル５を図１（a）に矢印で示す方向に移動させ、同図（ｂ）に示すように台座２上に載置して環状突起５８を環状溝２６内の光硬化型接着剤７中に挿入する。
このとき、固体撮像素子１１の受光面の中心軸とバレル５の光軸（光学的中心軸）を一致させた状態で台座２上にバレル５を載置し、環状突起５８を環状溝２６内の光硬化型接着剤７中に挿入する。
具体的には、図１（ｂ）に示すように、環状突起５８の先端面と環状溝２６の底面との間隔をｌ、環状突起５８の外側面と環状溝２６の外側面との間隔をｍ、環状突起５８の内側面と環状溝２６の内側面との間隔をｎとすると、これらの間隔ｌ、ｍ、ｎがそれぞれ０でなく（例えば、ｌ、ｍ、ｎがそれぞれ０．１５ｍｍ）、環状溝２６内に充填された光硬化型接着剤７によって台座２とバレル５が非接触状態に保たれている。

（３）ついで、汎用のフォーカス調整手段によって、固体撮像素子１１に対するレンズ５４、５５の焦点距離調整が行なわれる。
例えば、固体撮像素子１１に画像表示装置（図示省略）を接続し、レンズ５４、５５を介して外部から入射した光に基づいて固体撮像素子１１で撮像した画像を画像表示装置で表示し、表示画像を確認しながら、表示画像が最も鮮明となるようにフォーカス調整が行われる。
具体的には、Ｘ、Ｙ、Ｚテーブルを用いたカメラモジュール本体３とバレル５の３次元方向についての相対的な位置調整によりフォーカス調整が行われる。このとき、光硬化型接着剤７を溜める環状溝２６の深さ（図１（ｂ）の上下方向）や、環状溝２６の環状突起５８に対する水平方向の遊び（図１（ｂ）の水平方向の長さ）を大きくすることによって，焦点距離調整量を大きくすることができ、焦点距離調整の自由度を大きくして入射光路２３の密閉性を高めることができる。

（４）ついで、光硬化型接着剤７に紫外線を照射して光硬化型接着剤７を硬化させ、台座２上にバレル５を固着する。

前述のようにして製造されたカメラモジュールは、カメラモジュール用コネクタを介して、又は直接に、携帯電話機や携帯端末機の配線回路基板に実装される。

前記実施例では、環状溝が平面視で円形に形成され、これに対応して環状突起が底面視で円形に形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば環状溝が平面視で四角形で形成され、これに対応して環状突起が底面視で四角形で形成されている場合についても利用することができる。

前記実施例では、基板１の構造を簡単にするとともに環状溝２６の形成を容易にするために、カメラモジュール本体３を別体の基板１と台座２で構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、カメラモジュール本体３を、基板と台座を兼用するモールド成形体（１部品）、又は図４に示す従来例と同様の基板のみで構成し、このモールド成形体又は基板の上面に光硬化型接着剤を溜める環状溝を形成した場合についても利用することができる。

本発明による一実施例を示す断面図で、（a）はカメラモジュール本体３上にバレル５を載置する直前の状態を示す断面図、（ｂ）はカメラモジュール本体３上にバレル５を載置し、フォーカス調整する前後の状態を示す断面図である。図１（a）（ｂ）の工程を経て製造されたカメラモジュールを示す斜視図で、光硬化型接着剤７の図示を省略した斜視図である。図１、図２中の台座２を示す斜視図である。従来例のカメラモジュールの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１…基板
１１…固体撮像素子
２…台座
２３…入射光路
２６…環状溝
３…カメラモジュール本体
５…バレル（レンズホルダの一例）
５４、５５…レンズ
５８…環状突起
７…光硬化型接着剤

Claims

固体撮像素子（１１）が取り付けられたカメラモジュール本体（３）と、カメラモジュール本体（３）の上面に固着され、固体撮像素子（１１）の受光面と対向する位置にレンズ（５４，５５）を保持するレンズホルダ（５）とを具備するカメラモジュールであって、カメラモジュール本体（３）の上面に、レンズホルダ（５）の光軸回りに位置する環状溝（２６）が凹設され、レンズホルダ（５）の下面に、環状溝（２６）に遊嵌する環状突起（５８）が突設され、環状溝（２６）と環状突起（５８）の間に充填された光硬化型接着剤（７）により、レンズホルダ（５）がカメラモジュール本体（３）に固着されていることを特徴とするカメラモジュール。
カメラモジュール本体（３）は、固体撮像素子（１１）が実装された基板（１）と、基板（１）の上部に固着された台座（２）とからなり、台座（２）の上面に環状溝（２６）が凹設されていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
請求項１記載のカメラモジュールの製造方法であって、カメラモジュール本体（３）の環状溝（２６）に光硬化型接着剤（７）を充填する工程と、カメラモジュール本体（３）の上面にレンズホルダ（５）を載置して環状突起（５８）を光硬化型接着剤（７）中へ挿入する工程と、カメラモジュール本体（３）とレンズホルダ（５）の相対的な移動によって固体撮像素子（１１）に対するレンズ（５４，５５）の焦点距離調整を行う工程と、光硬化型接着剤（７）の光硬化を行う工程とを具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。
請求項２記載のカメラモジュールの製造方法であって、台座（２）の環状溝（２６）に光硬化型接着剤（７）を充填する工程と、台座（２）の上面にレンズホルダ（５）を載置して環状突起（５８）を光硬化型接着剤（７）中へ挿入する工程と、カメラモジュール本体（３）とレンズホルダ（５）の相対的な移動によって固体撮像素子（１１）に対するレンズ（５４，５５）の焦点距離調整を行う工程と、光硬化型接着剤（７）の光硬化を行う工程とを具備することを特徴とするカメラモジュールの製造方法。