JP2007256738A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】外部から加わる衝撃による破損を防止する。
【解決手段】調整レンズホルダー１１の外周縁に、筐体３に向かって突出したリング形状の第１突起部１２を設ける。また、筐体３の内周縁部に、調整レンズホルダー１１に向かって突出したリング形状の第２突起部１３を設ける。そして、第１突起部１２を第２突起部１３よりも外側に配置し、両突起部１２,１３の間隔Ｂを調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡより小さくし、第１突起部１２の高さを第２突起部１３よりも低くする。こうして、クリアランスＡの最小値を「Ａ−Ｂ」とし、クリアランスＡに隣接する第１突起部１２と筐体３との間に隙間を設けて、クリアランスＡに接着剤を塗布する際に接着剤が溢れ出るのを防止すると共に、上記隙間に接着剤が充填されるようにする。こうして、調整レンズホルダー１１と筐体３との固定を強固にして、落下衝撃による光学系の破損を防止する。
【選択図】図２

Description

この発明は、光学系および撮像素子含むカメラモジュールに関する。

コンパクトカメラやデジタルカメラ等に搭載されるカメラモジュールは、数百万画素の高い画素数に対応したり変倍機構を設けたりして、広角や望遠の撮影が可能な構成になるなど、高機能化されつつある。

一般に、カメラモジュールは、複数のレンズを有する光学系と撮像素子を搭載した基板とを備えている。さらに、高機能化されたカメラモジュールでは、撮像素子の画素数を高めたり、複数のレンズを組合せた複数のレンズホルダーのポジションを変化させたりすることによって、広角や望遠の撮影を可能にしている。

一方において、機器の小型化や薄型化に対応するために、カメラモジュールの小型化や薄型化や軽量化に対する要求が高まっており、その結果、カメラモジュールの光学系に使用するレンズ径を小さくしたり、カメラモジュールの筐体を薄肉化したりする等の構成が採用されている。その結果、機器が落下した場合にカメラモジュールに衝撃が加わって、カメラモジュール自身が破損するという問題が生じる。

したがって、カメラモジュールには、高性能化に対する光学系の性能の確保と同時に、落下衝撃に強い構成の確保が必要となる。

例えば、高性能化に対応するカメラモジュールとしては、以下のものが挙げられる。すなわち、特開２００５‐１９５６６３号公報(特許文献１)に開示された「カメラモジュール」では、ハウジングに設けたレンズの取り付け基準面に対して、光学系および機構系を形成するようにしている。つまり、レンズ等の光学部品およびモーター等のレンズ移動機構は、ハウジングに設けられたレンズの取り付け基準面を元に、レンズやレンズ移動機構等の自動組立用基準部を設け、レンズおよびレンズ移動機構を組み立てていくのである。

しかしながら、上記特許文献１に開示された「カメラモジュール」においては、レンズやレンズ移動機構を組み立てた後に、光学系の性能を確保するための調整をすることができないという問題がある。

また、特開２００４‐１９０７１０号公報(特許文献２)に開示された「レンズ枠,鏡胴,及びカメラ」では、モジュールの高性能化を実現するために、レンズの調芯を簡単に行うことができる構成になっている。より具体的には、レンズ保持部材を、１つのレンズを固定的に保持する保持部と、他のレンズを可動状態で保持する弾性保持部とで、構成している。

しかしながら、上記特許文献２に開示された「レンズ枠、鏡胴、及びカメラ」においては、レンズを調芯する工程を簡略化することができるとしても、上記弾性保持部の構成が複雑であるために、小型のカメラモジュールに搭載するには不向きであり、コスト増につながるという問題がある。

また、上記特許文献１および上記特許文献２の何れにおいても、耐衝撃性を考慮した構成になってはいないという問題がある。

カメラモジュールの小型化や高性能化は、デジタルカメラや携帯電話等のモバイル機器への搭載を目的とするものであり、上記小型化や高性能化を実現するためには、上述のような精度を高める構造にしたり、組立後に調芯を行ったりすることが必須になっている。

一方では、上記モバイル機器では落下による破損が大きな問題となり、耐落下衝撃に強いカメラモジュールが求められている。しかしながら、何れの特許文献の光学系においても、レンズを３箇所で固定したり、弾性変形だけで支える構造を取ったりしており、耐衝撃性を考慮した構造にはなっていない。
特開２００５‐１９５６６３号公報 特開２００４‐１０９７１０号公報

そこで、この発明の課題は、落下等によって外部から加わる衝撃による破損を防止できる小型で高性能なカメラモジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のカメラモジュールは、
撮像素子と、
被写体からの光を上記撮像素子上に導く光学系と、
上記光学系を保持する筐体と
を備え、
上記光学系は、調整レンズと上記調整レンズを保持する調整レンズホルダーとを含み、
上記筐体における上記調整レンズホルダーを保持する箇所には、上記調整レンズからの光を透過させる穴が穿たれ、
上記調整レンズホルダーにおける外周部は、上記筐体における上記穴の周囲部に対して積層され、
上記調整レンズホルダーにおける外周縁に、対向する上記筐体に向かって突出すると共に、リング形状を有する第１突起部を設け、
上記筐体における上記穴の周囲部には、対向する上記調整レンズホルダーに向かって突出すると共に、リング形状を有する第２突起部を設けた
ことを特徴としている。

上記構成によれば、積層されている調整レンズホルダーの外周部と筐体における穴の周囲部とに、対向する上記筐体と上記調整レンズホルダーとに向かって突出する第１突起部と第２突起部とを設けている。そのために、上記調整レンズホルダーを上記筐体に対して水平方向に微調整する際における上記調整レンズホルダーと上記筐体とのクリアランスの最小値を「０」よりも大きくすると共に、上記クリアランスに隣接して互いに対向している上記調整レンズホルダーの上記外周部と上記筐体の上記周囲部との間に隙間を設けることができる。したがって、上記微調整後に上記調整レンズホルダーを上記筐体に固定する際に、上記クリアランスから接着剤が溢れ出ることを防止することが可能になる。それと共に、上記調整レンズホルダーと上記筐体との上記隙間に、上記クリアランスに塗布された接着剤を充填することが可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズに対する微調整を行った後における上記調整レンズホルダーと上記筐体との固定を強固にすることでき、落下等による衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることができるのである。

また、１実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第１突起部は、上記第２突起部よりも外側に配置されている。

この実施の形態によれば、上記調整レンズホルダーに設けられている上記第１突起部の方が、上記筐体に設けられている上記第２突起部よりも外側に配置されている。そのために、上記微調整時における上記調整レンズホルダーの調整範囲が上記第２突起部の存在によって制約され、上記調整レンズホルダーと上記筐体とのクリアランスの最小値は、上記クリアランスの長さＡと上記第１突起部と上記第２突起部との間隔Ｂとの差である「Ａ−Ｂ」になる。したがって、上記微調整後に上記クリアランス内に接着剤を塗布する際に、上記クリアランスから上記接着剤が溢れ出ることを防止できる。

すなわち、この実施の形態によれば、少ない接着剤で、上記調整レンズホルダーと上記筐体とを強固に固定することができる。

また、１実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第２突起部は、上記調整レンズホルダーにおける上記外周部に接触している。

この実施の形態によれば、上記第２突起部の表面精度を高めて上記表面を通る面を基準平面とすることによって、上記調整レンズホルダーを上記基準平面に沿ってこの基準平面に平行に移動させて上記調整レンズの高精度な微調整を行うことができる。さらに、上記第２突起部を上記調整レンズホルダーに密着させて、上記クリアランスに塗布された接着剤が、当該カメラモジュールの内部に入り込むことを防止することができる。

また、１実施の形態のカメラモジュールでは、
上記第２突起部における外周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設けている。

この実施の形態によれば、上記調整レンズホルダーに設ける上記第２突起部の外周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設けることによって、上記調整レンズホルダーと上記筐体との接着剤による固定をより強固にすることができる。したがって、落下等による衝撃にさらに強いカメラモジュールを得ることが可能になる。

また、１実施の形態のカメラモジュールでは、
上記調整レンズホルダーは、上記筐体における上記撮像素子と対向する箇所で保持されている。

この実施の形態によれば、上記光学系を構成するレンズのうち最も上記被写体側に位置しているレンズを上記調整レンズとすることによって、上記光学系に対する上記微調整を操作性良く行うことができる。

また、１実施の形態のカメラモジュールでは、
上記光学系は、少なくとも一つの可動レンズと上記可動レンズを保持する可動レンズホルダーとを含み、
上記可動レンズホルダーを上記光学系の光軸方向に移動させる移動機構を設けて、
上記光学系に変倍機能を持たせている。

この実施の形態によれば、変倍機能を有する高機能化された上記光学系に対して、落下等による衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることができる。

以上より明らかなように、この発明のカメラモジュールは、積層されている調整レンズホルダーの外周部と筐体における穴の周囲部とに、対向する上記筐体と上記調整レンズホルダーとに向かって突出する第１突起部と第２突起部とを設けたので、上記調整レンズホルダーを上記筐体に対して水平方向に微調整する際における上記調整レンズホルダーと上記筐体とのクリアランスの最小値を「０」よりも大きくすると共に、上記クリアランスに隣接して互いに対向している上記調整レンズホルダーの上記外周部と上記筐体の上記周囲部との間に隙間を設けることができる。したがって、上記微調整後に上記調整レンズホルダーを上記筐体に固定する際に、上記クリアランスから接着剤が溢れ出ることを防止できると共に、上記調整レンズホルダーと上記筐体との上記隙間に、上記クリアランスに塗布された接着剤を充填することが可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズに対する微調整を行った後における上記調整レンズホルダーと上記筐体との固定を強固にすることでき、落下等による衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュールを得ることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態のカメラモジュールにおける全体の構成を示す断面図である。

図１に示すように、カメラモジュール１は、光学的な高性能化を実現する光学系２と、光学系２を保持する筐体３と、光学系２からの光を検出する撮像素子４とを含んで、概略構成されている。さらに、光学系２は、変倍が可能になっており、広角および望遠を可能にし、フォーカス調整を行うことが可能な可動レンズ５と、固定レンズ６と、調整レンズ７とから構成されている。ここで、調整レンズ７は、可動レンズ５と固定レンズ６との組立を行った後に、光学的な高性能を確保するために行う調芯作業を実現するためのレンズである。

尚、図１においては、可動レンズ５,固定レンズ６および調整レンズ７の何れも１枚のレンズで画かれているが、光学的な高性能化を実現する上で必要な場合には、適宜複数枚のレンズで構成するものとする。

次に、本カメラモジュール１を構成する各部材について説明する。

本カメラモジュール１における光学系２および撮像素子４の大きさは、携帯電話や情報端末等の本カメラモジュール１が搭載される電子機器の大きさによって制約を受ける。また、撮像素子４に対して、光学系２は光学設計によって最適になるように構成されているものとする。尚、上記撮像素子４としては、必要となる画素数に合わせたＣＣＤ(Charge Coupled Devices)あるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を使用する。

レンズ(例えば、上記可動レンズ５,固定レンズ６および調整レンズ７)は、ガラスやプラスチック等で形成されており、削り出しや金型を用いたモールドによってレンズに加工される。また、その形状は、複数のレンズによる光学系の光学設計によって最適化され、球面レンズや非球面レンズとして形成される。さらに、レンズホルダーや筺体に設けられた平面部にレンズを固定して光学系の光軸精度を合わせるために、レンズの外周にレンズの中心軸に対して垂直に設けられる平面形状を有するコバが必要に応じて形成される。

尚、ズームやフォーカスが可能な可動レンズ５とする場合には、ズームやフォーカスを行う複数のレンズを可動レンズホルダー８で保持して構成される。具体的には、可動レンズホルダー８に保持された夫々の可動レンズ５は、偏芯量を抑制するように組立調整されて、接着剤等によって可動レンズホルダー８に固定される。

さらに、上記可動レンズ５を保持した可動レンズホルダー８を本カメラモジュール１の光軸９に沿って摺動させるために、ステッピングモータ(図示せず)によってシャフト１０あるいはカム(図示せず)等に沿って摺動させる摺動機構(図示せず)を適宜設けている。

上記可動レンズホルダー８および調整レンズ７を保持する調整レンズホルダー１１等のレンズホルダーは、ＡＢＳ,ポリカーボネートあるいは液晶ポリマー等の樹脂に対して成型や切削等の加工を行って形成される。その場合に使用する樹脂としては、落下衝撃に対して形状が変形したり破損したりしないように、剛性を有する樹脂を用いることが望ましい。特に、小型電子機器にあっては、人が持ち歩くことを想定して、人が手に持った状態の高さから落下した場合でも破損することがないように、落下衝撃に強くすることが必要である。そこで、事前に衝撃解析によって変形が大きい箇所や破損し易い箇所を特定し、その特定箇所については厚みを増したりリブを追加したりして衝撃に強い形状に加工される。

また、上記光学系２および撮像素子４は、ＡＢＳ,ポリカーボネートあるいは液晶ポリマー等の樹脂に対して成型や切削等の加工を施して形成された筐体３に搭載されて、カメラモジュール１を構成している。その際に、筐体３における調整レンズホルダー１１を保持する箇所は、撮像素子４と対向する位置に設けられている。そして、筐体３における調整レンズホルダー１１を保持する箇所には、調整レンズ７からの光を透過させる穴が穿たれており、調整レンズホルダー１１の外周部は、筐体３における上記穴の周囲部に対して積層されている。

尚、以上においては、変倍が可能なズーム光学系を有する場合について説明したが、変倍のない単焦点のカメラモジュールにおいても、同様の構成を有している。すなわち、可動レンズ５(および可動レンズホルダー８)等の可動部分とシャフト１０とが無いだけであり、光学設計によって決定された位置にレンズを配置してカメラモジュール１の高性能化を実現する点においては同様である。

以下、上記調整レンズ７と、調整レンズホルダー１１と、カメラモジュール１の偏芯調整方法とについて、具体的に説明する。

〔調整レンズ７および調整レンズホルダー１１の構成〕
図２は、本実施の形態における調整レンズ７,調整レンズホルダー１１および筐体３の概略構成を示す。また、図３には、比較のために従来の構成を示している。尚、図２と図３とにおいて、同じ部材には同じ番号を付している。以下、図２および図３に従って、本実施の形態の構成における従来の構成に対する優位性について説明する。

先ず、図３に従って、従来の構成について説明する。カメラモジュール１５では、高性能化を実現する上で調芯工程は必要不可欠な工程である。ここで、調芯工程とは、レンズ等による光学系やモーター等によるレンズ移動機構の組立を行った後に、調整レンズ７の配置を微調整することによってさらに高性能な光学系を形成する工程である。すなわち、一般に、レンズ等による光学系やモーター等によるレンズ移動機構の組立を行った状態では、どうしても組立による誤差が発生する。そして、その誤差がレンズ性能を低下させる原因となっている。そこで、光学系の何れかのレンズ(この場合、調整レンズ７)の配置を微調整することによって、さらに高性能な光学系を形成することができるのである。こうして、調整レンズ７を微調整した後に、接着剤等によって筐体３に調整レンズホルダー１１を固定することによってレンズ性能を回復することができ、高性能なカメラモジュール１５の光学系を得ることができるのである。

従来のカメラモジュール１５における調芯工程は、図３に示すように、調整レンズ７を固定する筐体３における調整レンズホルダー１１との接触面を、調整時の基準平面１６とする。そして、調整レンズ７が取り付けられた調整レンズホルダー１１を、基準平面１６に沿って水平方向に微調整することによって高性能な光学系を得るようにしている。

一般に、カメラモジュール１５が小型化されるに従って部品が小さくなり、それに連れて調整するために設けられるクリアランスも小さくなる。例えば、携帯電話や情報端末に搭載されるカメラモジュール１５の場合には、図３における調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡは０.５mm程度しかない。したがって、調整レンズホルダー１１の微調整を行った後に、紫外線硬化型接着剤等をクリアランスＡに塗布することによって調整レンズホルダー１１を筐体３に固定する際に、接着剤の塗布量が十分に確保できないことになる。そのため、調整レンズホルダー１１と筐体３との間で十分な固定強度を得ることができないのである。さらに、調整レンズホルダー１１の微調整を行った結果クリアランスＡが略０mmとなった場合には、クリアランスＡに塗布された接着剤は表面に溢れ出ることになり、調整レンズホルダー１１と筐体３との固定に寄与しないことになる。つまり、筐体３に対する調整レンズホルダー１１の固定は、不均一な固定となる。

その結果、落下衝撃試験のような信頼性試験において、調整レンズホルダー１１が筐体３から外れてしまったり、上記接着剤の破損によって調整レンズホルダー１１の位置が動いたりして、カメラモジュール１５の光学性能が劣化する要因となる。

さらに、上記調整レンズホルダー１１の調整を行っている際に、調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡが殆ど無くなって接着剤が表面に溢れ出たり、調整を続けている際に調整レンズホルダー１１と筐体３の基準平面１６との間に接着剤が部分的に流れ込んで筐体３の基準平面１６に対して調整レンズホルダー１１が傾斜する等の問題も生ずることになる。

そこで、本実施の形態のカメラモジュール１においては、図２に示すように、調整レンズホルダー１１における外周縁に、対向する筐体３に向かって突出した第１突起部１２を設ける。一方、筐体３における上記穴の周囲部(以下、内周縁部とも言う)には、対向する調整レンズホルダー１１に向かって突出した第２突起部１３を設ける。そして、第１突起部１２および第２突起部１３は、調整レンズ７の中心と略同じ中心を有するリング形状と成し、第１突起部１２の半径は第２突起部１３の半径よりも大きくなっている。つまり、第２突起部１３は第１突起部１２よりも内側に位置するように配置されるのである。

但し、本カメラモジュール１は小型であることが望ましい。したがって、第１突起部１２および第２突起部１３は、カメラモジュール１の大きさに応じてカットしても差し支えない。例えば、カメラモジュール１の外殻構造を直方体とした場合には、第１突起部１２および第２突起部１３における上記直方体の２つの長辺側を上記両長辺を二分割する面に対して両側を同じ大きさでカットしても、本カメラモジュール１を構成する上で特に問題になることはない。

尚、本実施の形態においては、上記第２突起部１３の上面を通る平面を基準平面１４とする。

上記構成において、上記第１突起部１２と第２突起部１３との間隔Ｂは、筐体３と調整レンズホルダー１１とのクリアランスＡよりも小さくするのが望ましい。こうすることによって、調整レンズホルダー１１の調整範囲が制約され、調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡの最小値は、クリアランスＡと間隔Ｂとの差である「Ａ−Ｂ」になる。したがって、調整レンズホルダー１１の微調整を行った後に、接着剤をクリアランスＡに塗布することによって調整レンズホルダー１１を筐体３に固定する際に、クリアランスＡから接着剤が溢れ出ることを防止することができるのである。

さらに、本実施の形態においては、上記調整レンズホルダー１１の筐体３への固定を強固にするために、第１突起部１２と第２突起部１３との高さを異なる高さにしている。すなわち、調整レンズホルダー１１に設けられた第１突起部１２の高さをＣとし、筐体３に設けられた第２突起部１３の高さＤとした場合に、Ｃ＜Ｄとなるようにしている。こうすることによって、外側に位置してクリアランスＡに隣接している第１突起部１２と筐体３との間に隙間を設けることができ、第２突起部１３よりも外側であって調整レンズホルダー１１と筐体３とが互いに対向している領域に、クリアランスＡに塗布された接着剤を充填することが可能になる。したがって、調整レンズホルダー１１と筐体３との接着および固定をさらに強固にすることでき、落下衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュール１を得ることができるのである。

これに対して、上述したように、図３に示すような従来のカメラモジュール１５の構成では、クリアランスＡが狭く、然も調整レンズホルダー１１と筐体３とが互いに対向している領域に接着剤を充填できる空間が存在しないため、クリアランスＡに塗布された接着剤が溢れ出るという問題や、微調整時において調整レンズホルダー１１と筐体３の基準平面１６との間に接着剤が部分的に流れ込む、所謂付き回りが生ずるという問題がある。

以上のごとく、本実施の形態においては、上記調整レンズホルダー１１の外周縁に、対向する筐体３に向かって突出する第１突起部１２を設けている。したがって、第１突起部１２を設けない(つまり、第２突起部１３のみを設ける)場合に比して、
（１）筐体３とレンズホルダー１１との接触面積が増大し、落下衝撃に強い構造にすることができる。
（２）調整レンズホルダー１１の微調整範囲を制限できる。
（３）第１突起部１２が在る分だけ接着剤を少量にできる。
等の効果が生ずる。そして、これら効果によって接着剤の塗布量を適正にできるため、本カメラモジュール１においては、余分な接着剤が溢れ出たり、上記付き回りが発生したりするのを抑制でき、少量の接着剤で調整レンズホルダー１１の強固な固定を実現できるのである。仮に、調整レンズホルダー１１の外周縁に第１突起部１２を設けない場合には、第１突起部１２が無い分だけ接着剤の塗布量が多くなり、微調整時において接着剤が筐体３の第２突起部１３と調整レンズホルダー１１との間に付き回る(部分的に流れ込む)ことになる。

ところで、本実施の形態において用いる接着剤としては、紫外線硬化を付加した熱硬化性の接着剤を用いればよい。その理由は、調整レンズホルダー１１の下側に充填された接着剤は紫外線によって硬化させることができないためである。そこで、紫外線硬化を付加した熱硬化性の接着剤を用いることによって、調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡ内の接着剤を紫外線によって硬化させた後、オーブン等によって加熱することによって調整レンズホルダー１１下の接着剤を熱硬化させることができ、上記微調整後の光学性能を維持したカメラモジュール１を得ることができるのである。

以上のごとく、本実施の形態におけるカメラモジュール１は、従来のカメラモジュール１５が有する上述の問題点を改善することができるため、光学性能を満足するカメラモジュール１を得ることができるのである。

〔偏芯調整方法〕
次に、本カメラモジュール１の偏芯調整方法(調芯方法)について、図４および図５に従って説明する。

調芯方法は、先ず、上記撮像素子４(図１参照)の中心出しおよび基準軸の設定を行う。次に、カメラモジュール１の中心出しおよび基準軸の設定を行う。この設定によって、基準軸(光軸９)とカメラモジュール１に設けた基準平面１４とが互いに垂直関係となる。光軸９の設定には、半導体レーザーあるいはＨe‐Ｎeレーザー等を光源として、ハーフミラー等を用いて反射面からの反射光を検出することによって行うことができる。

以下、より具体的に説明する。図４に示すように、筐体３の内周縁部に設けた第２突起部１３に、石英ガラス等で構成された反射平面１７を載せ、反射平面１７からの反射光１８が基準軸(光軸)９と一致するように、カメラモジュール１の姿勢を適宜調整する。こうすることによって、第２突起部１３の上面を通る基準平面１４と光軸９とが互いに直交するようになる。さらに、カメラモジュール１の光学系(調整レンズ７を含まず)を通過した光線が撮像素子４の中心を通るように、カメラモジュール１の姿勢を適宜調整する。その結果、撮像素子４の光軸とカメラモジュール１の光軸９とが一致する。

次に、図５に示すように、上記調整レンズホルダー１１に調整レンズ７を載せ、調整レンズホルダー１１を基準平面１４に沿って水平方向に位置をずらして、調整レンズ７を含む光学系２を通過した光線が撮像素子４の中心に至るように微調整を行う。

この微調整によって、本カメラモジュール１の光学系２に対する調整は殆ど完了するのであるが、さらに光学系の軸外の調整を行うために、カメラモジュール１から一定の間隔を空けて配置したチャート(図示せず)を用いて、撮像素子４の微調整を行っても良い。この場合には、上記チャートを用いて撮像素子４の調整を行うことによって、より撮像バランスの最適なカメラモジュール１を構築することが可能になる。

尚、図３に示す従来のカメラモジュール１５における調整レンズ７,調整レンズホルダー１１および筐体３の構成の場合には、調整レンズホルダー１１と筐体３との接触面を基準平面１６としている。一方、本実施の形態のカメラモジュール１における調整レンズ７,調整レンズホルダー１１および筐体３の構成では、図２に示すように、筐体３に設けた第２突起部１３の上面(表面)を通る平面を基準平面１４としている。すなわち、本実施の形態においては、筐体３に第２突起部１３を設けているため、調整レンズホルダー１１と筐体３とは直接接触することが無く、調整レンズホルダー１１と筐体３との接触面を基準平面とすることができない。そこで、筐体３に設けた第２突起部１３の表面精度を高めて基準平面１４とすることによって、図３に示す従来のカメラモジュール１５の場合と同様に、基準平面１４を用いた調整レンズ７の高精度な微調整を行うことができるのである。

さらに、上記第２突起部１３は、上記クリアランスＡに塗布された接着剤１９が、カメラモジュール１の内部に入り込むことを防ぐ効果も有している。

また、上述の偏芯調整方法においては、上記調整レンズ７の偏芯調整を行った後に撮像素子４の調整を行い、調整後の撮像素子４を接着剤等によって筐体３に固定してカメラモジュール１としても構わない。この場合には、「光学系２の偏芯調整」と「撮像素子４と光学系２との調整」とを同時に行うことができるため、工程を短縮化することができる。

また、上述の偏芯調整方法においては、上記調整レンズ７による光学系２の偏芯調整のみを行い、その後に、撮像素子４と光学系２との調整を行う等の、２段階の調整工程を設けても構わない。その場合、使用する撮像素子４は、カメラモジュール１の基準となるマスター撮像素子とすることができ、調整レンズ７のみを調整した光学系２は、「光学系の偏芯調整」と「撮像素子と光学系との調整」とを行った光学系と略同様の光学性能を有するようにできる。

上記何れの偏芯調整方法の場合においても、上記調整レンズ７は、光学系２の両端のうち、筐体３に対して撮像素子４と対向した位置に配置することが望ましい。つまり、カメラモジュール１において、被写体に近い側のレンズを調整レンズ７とすることによって、調整機構に必要なスペースを十分に確保できるため、光学系２の性能調整を容易に行うことができるのである。

上述したように、本実施の形態のカメラモジュール１においては、フォーカス調整を行うことが可能な可動レンズ５と固定レンズ６と調整レンズ７とから構成された光学系２を有し、調整レンズ７は調整レンズホルダー１１に保持されている。そして、光学系２およびレンズ移動機構の組立を行った後に、調整レンズ７を保持する調整レンズホルダー１１を基準平面に沿って水平方向に微調整し、調整レンズホルダー１１を筐体３に固定することによって、高性能な光学系を得るようにしている。

その際に、上記調整レンズホルダー１１における外周縁に、対向する筐体３に向かって突出した光軸９を中心とするリング形状の第１突起部１２を設ける。一方、筐体３の上記内周縁部には、対向する調整レンズホルダー１１に向かって突出した光軸９を中心とするリング形状の第２突起部１３を設ける。そして、リング形状を成す第１突起部１２の半径を、リング形状を成す第２突起部１３の半径よりも大きくすると共に、第２突起部１３の上面を通る平面を上記基準平面１４している。

さらに、上記第１突起部１２と第２突起部１３との間隔Ｂを調整レンズホルダー１１と筐体３とのクリアランスＡよりも小さくすると共に、調整レンズホルダー１１側の第１突起部１２の高さを、筐体３側の第２突起部１３の高さよりも低くしている。こうすることによって、クリアランスＡの最小値を「Ａ−Ｂ」にすると共に、クリアランスＡに隣接している第１突起部１２と筐体３との間に隙間を設けることができる。したがって、調整レンズホルダー１１を筐体３に固定する際に、クリアランスＡから接着剤が溢れ出ることを防止すると共に、調整レンズホルダー１１と筐体３とが互いに対向している領域に、クリアランスＡに塗布された接着剤を充填することが可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、上記調整レンズホルダー１１に対する微調整を行った後に、調整レンズホルダー１１と筐体３との接着・固定を強固にすることでき、落下衝撃によって光学性能が変化しないカメラモジュール１を得ることができるのである。

尚、上記実施の形態においては、上記調整レンズホルダー１１に設けた第１突起部１２の断面形状は、図２および図５に示すように、矩形としているが、その外周面あるいは内周面に傾斜を設けるなど、必要に応じて断面形状を変更しても差し支えない。そして、第１突起部１２の断面形状を変更したり、表面を粗くしたりすることによって、調整レンズホルダー１１と筐体３との接着剤による固定がより強固にすることができれば、落下衝撃にさらに強いカメラモジュール１を得ることが可能になる。

また、上記実施の形態においては、上記調整レンズ７を調整レンズホルダー１１で保持する場合について説明したが、調整レンズホルダー１１を用いない場合について同様である。すなわち、モールドレンズあるいはレンズ表面に樹脂層を形成したハイブリッドレンズにおいては、レンズ表面に突起部を設けることが可能である。したがって、調整レンズ７をモールドレンズあるいはハイブリッドレンズで構成した場合には、調整レンズ７に直接第１突起部１２を設けることができる。したがって、第１突起部１２を設けた調整レンズホルダー１１を用いる場合と同様の効果を奏することができるのである。

この発明のカメラモジュールにおける全体の構成を示す断面図である。 図１における調整レンズ,調整レンズホルダーおよび筐体の概略構成を示す図である。 従来のカメラモジュールにおける調整レンズ,調整レンズホルダーおよび筐体の概略構成を示す図である。 基準平面と光軸とを互いに直交させる方法の説明図である。 光学系の光軸を撮像素子の中心に一致させる方法の説明図である。

符号の説明

１…カメラモジュール、
２…光学系、
３…筐体、
４…撮像素子、
５…可動レンズ、
６…固定レンズ、
７…調整レンズ、
８…可動レンズホルダー、
９…光軸、
１０…シャフト、
１１…調整レンズホルダー、
１２…第１突起部、
１３…第２突起部、
１４…基準平面、
１７…反射平面、
１８…反射平面からの反射光、
１９…接着剤。

Claims (6)

1. 撮像素子と、
   被写体からの光を上記撮像素子上に導く光学系と、
   上記光学系を保持する筐体と
   を備え、
   上記光学系は、調整レンズと上記調整レンズを保持する調整レンズホルダーとを含み、
   上記筐体における上記調整レンズホルダーを保持する箇所には、上記調整レンズからの光を透過させる穴が穿たれ、
   上記調整レンズホルダーにおける外周部は、上記筐体における上記穴の周囲部に対して積層され、
   上記調整レンズホルダーにおける外周縁に、対向する上記筐体に向かって突出すると共に、リング形状を有する第１突起部を設け、
   上記筐体における上記穴の周囲部には、対向する上記調整レンズホルダーに向かって突出すると共に、リング形状を有する第２突起部を設けた
   ことを特徴とするカメラモジュール。
2. 請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
   上記第１突起部は、上記第２突起部よりも外側に配置されている
   ことを特徴とするカメラモジュール。
3. 請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
   上記第２突起部は、上記調整レンズホルダーにおける上記外周部に接触している
   ことを特徴とするカメラモジュール。
4. 請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
   上記第２突起部における外周面および内周面の少なくとも一方に傾斜を設けている
   ことを特徴とするカメラモジュール。
5. 請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
   上記調整レンズホルダーは、上記筐体における上記撮像素子と対向する箇所で保持されている
   ことを特徴とするカメラモジュール。
6. 請求項１に記載のカメラモジュールにおいて、
   上記光学系は、少なくとも一つの可動レンズと上記可動レンズを保持する可動レンズホルダーとを含み、
   上記可動レンズホルダーを上記光学系の光軸方向に移動させる移動機構を設けて、
   上記光学系に変倍機能を持たせた
   ことを特徴とするカメラモジュール。
   

Images