JP2008185966A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの取付精度が良く、ゴミの侵入のないカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】本発明のカメラモジュールにおいて、レンズ３の鍔部３ｂの外周部が凹部１ｇ内に掛け止めされ、レンズ３が弾性体２によって弾圧された状態で保持部材１に取り付けられるため、レンズ３に光軸方向の傾き（ズレ）が無く、弾性体２によってレンズ３の傾きの無い状態に維持できて、レンズ３の取付精度の良好なものが得られると共に、使用環境下おける保持部材１とレンズ３との間に膨張や収縮の差があっても、弾性体２によってその差が吸収されて、保持部材１へのレンズ３の掛け止めが外れることが無く、しかも、弾性体２の存在によって、保持部材１内へのゴミや埃の侵入を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ機能付き携帯電話機等に使用して好適なカメラモジュールに関するものである。

図９は従来のカメラモジュールの要部拡大断面図であり、次に、従来のカメラモジュールの構成を図９に基づいて説明すると、樹脂材の成型品からなる筒状の保持部材５１は、筒状部５１ａと、この筒状部５１ａの前方部に設けられた前面壁５１ｂと、この前面壁５１ｂの中央部に設けられた貫通孔５１ｃと、前面壁５１ｂの内壁面に、貫通孔５１ｃを囲むように設けられた凹部５１ｄとを有する。

この凹部５１ｄ内には、赤外線除去フィルタ５２が取り付けられると共に、筒状部５１ａ内に取り付けられたガラスや樹脂材等からなるレンズ５３は、レンズ部５３ａと、このレンズ部５３ａを外周部を囲むように配設された鍔部５３ｂとを有する。

そして、レンズ５３は、鍔部５３ｂが筒状部５１ａと前面壁５１ｂの内壁面で位置決めされた状態で、鍔部５１ｂの後面全周が筒状部５１の内壁面に接着剤５４で接着されて保持部材１に取り付けられて、従来のカメラモジュールが形成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１４３０８号公報

しかし、従来のカメラモジュールにあっては、レンズ５３が接着剤５４によって保持部材５１に取り付けられるため、レンズ５３に光軸方向の傾き（ズレ）があっても、レンズ５３がその状態で取り付けられ、従って、レンズ５３の取付不良が発生する上に、接着剤５４は、レンズ５３の全周にわたって設けねばならず、その作業が面倒で、生産性が悪く、しかも、接着剤５４の塗布工程で、接着剤飛び等の不良が発生する場合がある。

また、保持部材５１とレンズ５３の材質が一般に異なるため、使用環境下おける保持部材５１とレンズ５３との間の膨張や収縮の差によって、接着剤５４の一部に剥がれが発生する上に、この剥がれによって、保持部材５１内にゴミが侵入するという問題がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、レンズの取付精度が良く、ゴミの侵入のないカメラモジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のカメラモジュールは、筒状部を有する保持部材と、筒状部内に保持され、中央部に位置するレンズ部、及びこのレンズ部の外周を囲むように設けられた鍔部とを有したレンズとを備え、保持部材の筒状部内には、内周面に沿って連続的に設けられた環状の凹部を有すると共に、凹部内には、弾性体が配設され、レンズは、鍔部の筒状部内への圧入によって、鍔部の外周部が凹部内に掛け止めされて保持部材に取り付けられ、鍔部が弾性体によって掛け止めされる方向に弾圧されたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、レンズの鍔部の外周部が凹部内に掛け止めされ、レンズが弾性体によって弾圧された状態で保持部材に取り付けられるため、レンズに光軸方向の傾き（ズレ）が無く、弾性体によってレンズの傾きの無い状態に維持できて、レンズの取付精度の良好なものが得られると共に、レンズの筒状部内への圧入によってレンズが保持部材に取り付けられるため、その取付作業が簡単で生産性の良好なものが得られ、また、使用環境下おける保持部材とレンズとの間に膨張や収縮の差があっても、弾性体によってその差が吸収されて、保持部材へのレンズの掛け止めが外れることが無く、しかも、弾性体の存在によって、保持部材内へのゴミや埃の侵入を防止できる。

また、本発明のカメラモジュールは、上記発明において、筒状部内へのレンズの圧入時においてぶつかる筒状部の開放端と鍔部の少なくとも一方に傾斜部を設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、圧入時においてぶつかる筒状部と鍔部の少なくとも一方に傾斜部を設けたため、筒状部内へのレンズの圧入作業が容易となって、組立性の良好なものが得られる。

また、本発明のカメラモジュールは、上記発明において、筒状部の端部には、凹部に至る複数の切り溝部が設けられたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、切り溝部の存在によって、筒状部内へのレンズの圧入作業時、筒状部の端部側が容易に変形して、組立性の良好なものが得られる。

また、本発明のカメラモジュールは、上記発明において、保持部材が樹脂材で形成されると共に、弾性体がエラストマーで形成され、保持部材とエラストマーが二色成型によって一体化されたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、保持部材とエラストマーが二色成型によって一体化されたため、保持部材の小型化に伴って発生する凹部形成の困難性が解消できる上に、生産性の良好なものが得られる。

また、本発明のカメラモジュールは、上記発明において、レンズは、筒状部内に保持された複数のレンズからなるレンズ群によって形成され、レンズ群の内の第１のレンズは、レンズ部と、凹部内に掛け止めされる鍔部と、この鍔部の位置に設けられた環状突部とを有し、レンズ群の内の第２のレンズは、中央部に位置するレンズ部と、このレンズ部を囲むように配置され、径方向の外周部が筒状部の内壁で位置決めされる鍔部と、第１のレンズに設けられた環状突部の径方向の外周部を位置決めするために設けられた凹み部とを有したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第２のレンズが筒状部の内壁面で、また、第１のレンズの環状突部が第２のレンズの凹み部で径方向に位置決めされるようになっているため、第１，第２のレンズの径方向の位置ズレを無くすることができる。

また、本発明のカメラモジュールは、上記発明において、第１，第２のレンズの対向する箇所で狭持されるリング状の絞り板を有し、第１，第２のレンズの対向するそれぞれの箇所には、絞り板の平面方向において異なる位置に突起部が設けられ、第１，第２のレンズのそれぞれに設けられた突起部によって絞り板が狭持されたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１，第２のレンズのそれぞれに設けられた突起部によって絞り板が狭持されたため、絞り板には、レンズを掛け止め方向に押圧する力が発生して、レンズの傾きを防止し、レンズの掛け止め状態の良好なものが提供できる。

本発明のカメラモジュールは、レンズの鍔部の外周部が凹部内に掛け止めされ、レンズが弾性体によって弾圧された状態で保持部材に取り付けられるため、レンズに光軸方向の傾き（ズレ）が無く、弾性体によってレンズの傾きの無い状態に維持できて、レンズの取付精度の良好なものが得られると共に、レンズの筒状部内への圧入によってレンズが保持部材に取り付けられるため、その取付作業が簡単で生産性の良好なものが得られ、また、使用環境下おける保持部材とレンズとの間に膨張や収縮の差があっても、弾性体によってその差が吸収されて、保持部材へのレンズの掛け止めが外れることが無く、しかも、弾性体の存在によって、保持部材内へのゴミや埃の侵入を防止できる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明のカメラモジュールの要部断面図、図２は本発明のカメラモジュールに係り、保持部材へのレンズの組込方法を説明するための断面図、図３は本発明のカメラモジュールに係る保持部材の要部断面図、図４は本発明のカメラモジュールに係る保持部材を下面から見た下面図、図５は本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第１工程を示す断面図、図６は本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第２工程を示す側面図、図７は本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第３工程を示す断面図、図８は本発明のカメラモジュールの他の実施形態を示す要部断面図である。

次に、本発明のカメラモジュールの構成を図１〜図４に基づいて説明すると、筒状の保持部材（鏡筒）１は、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂材の成型品からなり、特に図３，図４に示すように、筒状部１ａと、この筒状部１ａの前方部に設けられた前面壁１ｂと、この前面壁１ｂの中央部に設けられた貫通孔１ｃと、筒状部１ａの外周壁に設けられた雄ねじ部１ｄと、筒状部１ａの内壁の前方側に位置し、貫通孔１ｃから段差を持って形成された径の小さい第１の内壁部１ｅと、筒状部１ａの内壁の後方側に位置し、第１の内壁部１ｅから段差を持って形成された径の大きな第２の内壁部１ｆと、第２の内壁部１ｆの内周面に沿って設けられた環状の凹部１ｇと、筒状部１ａの後端部から凹部１ｇに至る状態で、円周方向に間隔を置いて複数設けられた切り溝部１ｈと、第２の内壁部１ｆの後端角部、即ち、筒状部１ａの後端内壁角部に設けられた傾斜部（面取り部）１ｊとを有する。

リング状の弾性体２は、熱可塑性エラストマー等のゴム材料からなり、この弾性体２は、筒状部１ａ内の凹部１ｇ内に収納されて保持部材１に取り付けられ、後述するレンズが組み込まれる前は、図３，図４に示すように、弾性体２が切り溝部１ｈを通して後端部から露出すると共に、弾性体２の露出面が第２の内壁部１ｆと面一状態となっている。

次に、保持部材１と弾性体２の製造方法を図５〜図７に基づいて説明すると、先ず、第１工程として図５に示すように、筒状部１ａの第１，第２の内壁部１ｅ、１ｆを形成するための成型用の第１の金型３１と、弾性体２を形成するための成型用の割型である第２，第３の金型３２，３３とを用意する。

この第１の金型３１は、基台部３１ａと、第２の内壁部１ｆを形成するために、基台部３１ａに繋がって設けられた第１の円柱状部３１ｂと、傾斜部１ｊを形成するために、基台部３１ａと第１の円柱状部３１ｂとの間の角部に設けられた傾斜面を有する盛り上がり部３１ｃと、切り溝部１ｈを形成するために、基台部３１ａと第１の円柱状部３１ｂとの間の角部に設けられた複数の突部３１ｄと、第１の内壁部１ｅを形成するために、第１の円柱状部３１ｂに繋がって設けられた第２の円柱状部３１ｅとを有する。

また、互いに分割され、互いに突き合わせと分離可能な第２，第３の金型３２，３３は、合わされた際に一つの円形状の筒状面になる半円形の凹面部３２ａ、３３ａと、合わされた際に一つの環状になるように、凹面部３２ａ、３３ａに形成された凹部３２ｂ、３３ｂとを有する。

そして、図５に示すように、第２，第３の金型３２，３３が第１の金型３１の第１の円柱状部３１ｂに合わされると、第１，第２，第３の金型３１，３２，３３内には、凹部３２ｂ、３３ｂによって環状の空洞部Ａが形成され、この状態で、溶融した状態の熱可塑性等のエラストマーを空洞部Ａ内に流入して、第１の成形加工を行うと、空洞部Ａ内に弾性体２が形成される。

次に、第２工程として、図５に示す矢印方向に第２，第３の金型３２，３３を可動して分離すると、図６に示すように、第１の円柱状部３１ｂの外周面に弾性体２が形成された状態となる。

次に、第３工程として図７に示すように、第１，第２の円柱状部３１ｂ、３１ｄの円周面を囲むように配置され、保持部材１を形成するための割型である第４，第４の金型３４，３５と、第２の円柱状部３１ｄの端面側で第４，第５の金型３４，３５に重ね合わされ、保持部材１を形成するための第６の金型３６とを用意する。

互いに分割され、互いに突き合わせと分離可能な第２，第３の金型３２，３３は、合わされた際に一つの円形状の筒状面になる半円形で、内壁に雄ねじ部１ｄを形成するための凹み部３４ａ、３５ａが設けられた凹面部３４ｂ、３５ｂを有し、また、第６の金型３６は、基台部３６ａと、貫通孔１ｃを形成するために、基台部３６ａから突出した突出部３６ｂとを有する。

そして、図７に示すように、第４，第５の金型３４，３５が第１の金型５１に合わされると共に、第６の金型３６が第１，及び第４，第５の金型３１，３４，３５に合わされると、第１，第４，第５、第６の金型３１，３４，３５，３６内には、保持部材１を成型するための空洞部Ｂが形成される。

次に、この状態で、溶融した状態の熱可塑性樹脂材を空洞部Ｂ内に流入して、第２の成形加工を行うと、空洞部Ｂ内に図３，図４に示すような保持部材１が形成されるようになり、この時、弾性体２の箇所には樹脂材が存在しない状態となって、その結果、第２の内壁部１ｆには凹部１ｇが形成された状態となる。

次に、図７に示す矢印方向に第４，第５，第６の金型３４，３５，３６を可動して分離した後、最後に、保持部材１から第１の金型３１を取り外すと、図３，図４に示すような保持部材１が形成されて、その製造が完了する。

この実施形態では、二色成型によって保持部材１と弾性体（熱可塑性等のエラストマー）２の形成を行うようにしたが、予めリング状に形成された弾性体２を第１の金型３１に取り付けた状態、即ち、図６に示しように弾性体２を第１の金型３１に取り付けた状態で、１回の成型加工によって保持部材１を形成するようにしても良い。

この保持部材１の成型時、弾性体２が突部３１ｄによって位置決めされた状態となっているため、樹脂の射出圧による弾性体２の変位が防止されるようになっている。

保持部材１内に保持された複数のレンズからなるレンズ群は、この実施形態ではポリカーボネイト等の成型品からなる３つの第１，第２，第３のレンズ３，４，５で形成され、第１のレンズ３は、中央部に位置するレンズ部３ａと、このレンズ部３ａの外周を囲むように設けられた鍔部３ｂ、この鍔部３ｂの前方側外周角部に設けられた傾斜部（面取り部）３ｃと、この鍔部３ｂの前方側に設けられた環状突部３ｄとを有する。

この第１のレンズ３の取付方法を説明すると、図２に示すように、第１のレンズ３の鍔部３ｂに設けられた傾斜部３ｃを筒状部１ａの開放部に設けられた傾斜部１ｊに合わせた状態で、筒状部１ａ内に圧入すると、筒状部１ａの端部側が切り溝部１ｈの存在によって容易に外方に変形して、鍔部３ｂの筒状部１ａ内への侵入を容易に許容し、鍔部３ｂが凹部１ｇに位置すると、鍔部３ｂの外周後面側が凹部１ｇの内壁に掛け止めされると共に、弾性体２は変形し、この弾性体２によって、第１のレンズ３が後方側に押されて凹部１ｇの内壁に弾圧されるようになって、第１のレンズ３は、光軸方向に対して傾斜すること無く取り付けられる。

また、第２のレンズ４は、中央部に位置するレンズ部４ａと、このレンズ部４ａの外周を囲むように設けられた鍔部４ｂ、この鍔部４ｂの後方側に設けられた環状の凹み部４ｃとを有する。

この第２のレンズ４は、筒状部１ａ内、即ち、第２の内壁部１ｆ内に収納されて取り付けられ、第２のレンズ４が取り付けられた際、鍔部４ｂの径方向の外周部が第２の内壁部１ｆによって位置決めされて、第２のレンズ４の径方向の位置決めが行われると共に、第１，第２のレンズ３，４が取り付けられた際、環状突部３ｄが凹み部４ｃ内に位置決めされて、第１のレンズ３の径方向の位置決めが行われる。

更に、第３のレンズ５は、中央部に位置するレンズ部５ａと、このレンズ部５ａの外周を囲むように設けられた鍔部５ｂとを有し、この第３のレンズ５は、筒状部１ａ内、即ち、第１の内壁部１ｅ内に収納されて取り付けられ、第３のレンズ５が取り付けられた際、鍔部５ｂの径方向の外周部が第１の内壁部１ｅによって位置決めされて、第３のレンズ５の径方向の位置決めが行われる。

リング状の絞り板６は、黒のポリカーボネイトによって形成され、中央部に孔６ａを有し、この絞り板６は、外周部が第１，第２のレンズ３，４の鍔部３ｂ、４ｂとの間で狭持されて取り付けられている。

次に、第１、第２，第３のレンズ３、４，５や絞り板６の保持部材１への組込方法を説明すると、図２に示すように、先ず、第３のレンズ５を保持部材１内に組み込んだ後、第３のレンズ５に重ね合わせるように第２のレンズ４を保持部材１内に組み込み、次に、絞り板６を保持部材１内に挿入して、第２のレンズ４に重ね合わせる。

次に、第１のレンズ３の傾斜部３ｃを筒状部１ａの傾斜部１ｊに合わせた状態で、即ち、互いにぶつかる位置に設けられた傾斜部３ｃ、１ｊを対向した状態で、第１のレンズ３を筒状部１ａ内に圧入すると、筒状部１ａの開放部側の端部が外方に変形して、鍔部３ｂが凹部１ｇに位置すると、鍔部３ｂの外周後面側が凹部１ｇの内壁に掛け止めされると共に、弾性体２は変形し、この弾性体２によって、第１のレンズ３が後方側に押されて凹部１ｇの内壁に弾圧されて、それ等の組込が完了する。

そして、それ等の組込が完了した際、第１のレンズ３によって、第２，第３のレンズ４，５が光軸方向で前方に押圧されて、第１，第２、第３のレンズ３，４，５は、光軸方向の傾きの無い状態で取り付けられると共に、絞り板６が第１，第２のレンズ３，４間で狭持されて取り付けられる。

なお、傾斜部１ｊ、３ｃは保持部材１と第１のレンズ３の双方に設けられたもので説明したが、傾斜部は保持部材１と第１のレンズ３の何れか一方に設けたものでも良い。

保持部材１を取り付けるための筒状の筺体７は、内壁に設けられた雌ねじ部７ａと、中央部側に突出する平板部７ｂと、この平板部７ｂの中央部に設けられた孔７ｃとを有し、この筺体７には、雌ねじ部７ａに保持部材１の雄ねじ部１ｄがねじ合わされて、保持部材１が取り付けられる。

また、筺体７の平板部７ａには、板状の赤外線除去フィルタ８が取り付けられると共に、筺体７の後部には、撮像素子９を取り付けた絶縁基板１０が撮像素子９を筺体７内に位置した状態で取り付けられて、本発明のカメラモジュールが形成されている。

図８は本発明のカメラモジュールの他の実施形態を示し、この他の実施形態について説明すると、絞り板６を狭持する第１，第２のレンズ３，４の対向するそれぞれの箇所には、絞り板６の平面方向において異なる位置に環状の突起部３ｅ，４ｅが設けられ、第１，第２のレンズ３，４のそれぞれに設けられた突起部３ｅ，４ｅによって絞り板６が狭持された構成となっている。

このように、絞り板６を突起部３ｅ，４ｅで狭持すると、突起部３ｅ，４ｅ間に位置する絞り板６によって、第１，第２のレンズ３，４間を互いに離す方向の反発力が発生し、これによって、第１，第２，第３のレンズ３，４，５の傾きを防止し、且つ、第１のレンズ３の掛け止め状態を確実にしている。

その他の構成は、上記の実施形態と同様の構成を有し、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。

なお、この実施形態では、複数のレンズからなるレンズ群で構成されたもので説明したが、１個のレンズで構成されるものでも良い。

本発明のカメラモジュールの要部断面図である。 本発明のカメラモジュールに係り、保持部材へのレンズの組込方法を説明するための断面図である。 本発明のカメラモジュールに係る保持部材の要部断面図である。 本発明のカメラモジュールに係る保持部材を下面から見た下面図である。 本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第１工程を示す断面図である。 本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第２工程を示す側面図である。 本発明のカメラモジュールに係り、保持部材とエラストマーの製造方法の第３工程を示す断面図である。 本発明のカメラモジュールの他の実施形態を示す要部断面図である。 従来のカメラモジュールの要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 保持部材
１ａ 筒状部
１ｂ 前面壁
１ｃ 貫通孔
１ｄ 雄ねじ部
１ｅ 第１の内壁部
１ｆ 第２の内壁部
１ｇ 凹部
１ｈ 切り溝部
１ｊ 傾斜部
２ 弾性体
３ 第１のレンズ
３ａ レンズ部
３ｂ 鍔部
３ｃ 傾斜部
３ｄ 環状突部
３ｅ 突起部
４ 第２のレンズ
４ａ レンズ部
４ｂ 鍔部
４ｃ 凹み部
４ｅ 突起部
５ 第３のレンズ
５ａ レンズ部
５ｂ 鍔部
６ 絞り板
６ａ 孔
７ 筺体
７ａ 雌ねじ部
７ｂ 平板部
７ｃ 孔
８ 赤外線除去フィルタ
９ 撮像素子
１０ 絶縁基板
３１ 第１の金型
３１ａ 基台部
３１ｂ 第１の円柱状部
３１ｃ 盛り上がり部
３１ｄ 突部
３１ｅ 第２の円柱状部
３２ 第２の金型
３２ａ 凹面部
３２ｂ 凹部
３３ 第３の金型
３３ａ 凹面部
３３ｂ 凹部
３４ 第４の金型
３４ａ 凹み部
３４ｂ 凹面部
３５ 第５の金型
３５ａ 凹み部
３５ｂ 凹面部
３６ 第６の金型
３６ａ 基台部
３６ｂ 突出部
Ａ，Ｂ 空洞部

Claims (6)

1. 筒状部を有する保持部材と、前記筒状部内に保持され、中央部に位置するレンズ部、及びこのレンズ部の外周を囲むように設けられた鍔部とを有したレンズとを備え、前記保持部材の前記筒状部内には、内周面に沿って連続的に設けられた環状の凹部を有すると共に、前記凹部内には、弾性体が配設され、前記レンズは、前記鍔部の前記筒状部内への圧入によって、前記鍔部の外周部が前記凹部内に掛け止めされて前記保持部材に取り付けられ、前記鍔部が前記弾性体によって掛け止めされる方向に弾圧されたことを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記筒状部内への前記レンズの圧入時においてぶつかる前記筒状部の開放端と前記鍔部の少なくとも一方に傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
3. 前記筒状部の端部には、前記凹部に至る複数の切り溝部が設けられたことを特徴とする請求項１、又は２記載のカメラモジュール。
4. 前記保持部材が樹脂材で形成されると共に、前記弾性体がエラストマーで形成され、前記保持部材と前記エラストマーが二色成型によって一体化されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のカメラモジュール。
5. 前記レンズは、前記筒状部内に保持された複数のレンズからなるレンズ群によって形成され、前記レンズ群の内の第１の前記レンズは、前記レンズ部と、前記凹部内に掛け止めされる前記鍔部と、この鍔部の位置に設けられた環状突部とを有し、前記レンズ群の内の第２のレンズは、中央部に位置するレンズ部と、このレンズ部を囲むように配置され、径方向の外周部が前記筒状部の内壁で位置決めされる鍔部と、前記第１のレンズに設けられた前記環状突部の径方向の外周部を位置決めするために設けられた凹み部とを有したことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のカメラモジュール。
6. 前記第１，第２のレンズの対向する箇所で狭持されるリング状の絞り板を有し、前記第１，第２のレンズの対向するそれぞれの箇所には、前記絞り板の平面方向において異なる位置に突起部が設けられ、前記第１，第２のレンズのそれぞれに設けられた前記突起部によって前記絞り板が狭持されたことを特徴とする請求項５記載のカメラモジュール。

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