JP2009145598A - 固体撮像装置およびそれを備えた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で、ゴミによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわない固体撮像装置を提供する。
【解決手段】カメラモジュール100は、被写体像を形成するレンズユニット4の底部に、レンズホルダ3との接触部Cよりも外側に延設されたフランジ部43を備えている。レンズホルダ3とレンズユニット4との接触により生じたゴミDは、フランジ部43に溜まるため、ゴミDによる画像不良を防止することができる。
【選択図】図1
【解決手段】カメラモジュール100は、被写体像を形成するレンズユニット4の底部に、レンズホルダ3との接触部Cよりも外側に延設されたフランジ部43を備えている。レンズホルダ3とレンズユニット4との接触により生じたゴミDは、フランジ部43に溜まるため、ゴミDによる画像不良を防止することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、光路上へのゴミの付着を防ぐ固体撮像装置およびその固体撮像装置を備えたに電子機器に関する。
カメラ付携帯電話等の電子機器(携帯用端末)は、カメラモジュール(固体撮像装置)を備えている。図5は、カメラモジュールの断面図である。図5のように、カメラモジュール200は、配線基板201上に、CCDやCMOSなどの半導体イメージセンサからなる固体撮像素子202と、固体撮像素子202から出力される画像データを処理する機能を持ったDSP205とが実装されている。さらに、配線基板201上には、固体撮像素子202を内部に収容するレンズホルダ203が実装されている。このレンズホルダ203は、固体撮像素子202の受光領域に像を結ぶための光学レンズ214を組み合わせたレンズユニット204を、内部に保持している。また、レンズホルダ203は、固体撮像素子202との対向面に、ガラス206を備えている。
このようなカメラモジュール200を組み立てる際には、ピントを合わせるため、レンズユニット204が備えるレンズの位置を調整する必要がある。レンズホルダ203とレンズユニット204との接触部C(図5の破線部)には、それぞれ、ねじ切りが施されている。つまり、レンズホルダ203の内側面と、レンズユニット204の外側面とが、互いに螺合するようになっている。これにより、レンズホルダ203の内側面に沿って、レンズユニット204を上下動させて、ピントを合わせることができる。
しかしながら、レンズユニット204を上下動させると、レンズホルダ203とレンズユニット204との摩擦するため、微細なゴミ(異物)Dが発生する。このゴミ(異物)Dの種類は、最初からレンズホルダ203に付着していたもの、および、レンズホルダ203自体(レンズホルダ203の一部が削れたもの)などに分類される。
カメラモジュール200では、このようなゴミDが落下すると、光路上(例えばガラス206上)に留まる可能性がある。ガラス206上のゴミは、固体撮像素子202上に影を落とし、出力画像に黒色の点やシミとして映し出されてしまい、カメラモジュール200の歩留まりの低下および信頼性の低下につながる。つまり、光路上のゴミDは、画像不良の原因となる。
そこで、特許文献1には、光路上へのゴミの落下を防止するカメラモジュールが記載されている。図6は、特許文献1のカメラモジュール300の断面図である。カメラモジュール300は、レンズホルダ303に特徴があり、レンズホルダ303とレンズユニット304との接触状態が、カメラモジュール200と大きく異なる。すなわち、カメラモジュール300では、レンズホルダ303が、円筒部303aを有している。そして、図6の破線で示すように、この円筒部303aの外周側(外側面)が、レンズユニット304に当接している。具体的には、レンズユニット304には案内溝304aが形成されており、この案内溝304aにレンズホルダ303の円筒部303aが挿入される。これにより、レンズホルダ303とレンズユニット304との接触部Cで発生するゴミDは、レンズホルダ303の外側に逃げる。従って、光路上(例えば、ガラス306上)へのゴミDの侵入を防止することができる。
特開2005−208377号公報(2005年8月4日公開)
しかしながら、特許文献1の構成では、レンズユニットの形状が複雑になる上、固体撮像装置の小型化に対応できないという問題がある。
具体的には、図6のカメラモジュール300は、案内溝304aを形成するために、レンズユニット304の側面を二重構造にする必要がある。このため、レンズユニット304の形状が複雑になる。その結果、金型成型によるレンズユニット304の形成が困難になる。
しかも、レンズユニット304の側面を二重構造にし、レンズユニット304がレンズホルダ303(円筒部303a)の外側面と接触した構成であると、レンズユニット304のサイズがレンズホルダ303のサイズよりも大きくなってしまう。このため、今後益々加速する固体撮像装置の小型化に対応することができない。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、ゴミによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわない固体撮像装置とその固体撮像装置を備えた電子機器を提供することにある。
本発明の固体撮像装置は、上記の課題を解決するために、被写体像を形成するレンズユニットと、
レンズユニットにより形成された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子と、
レンズユニットを内部に保持するとともに、固体撮像素子を内部に収容するレンズホルダとを備え、
レンズユニットの外側面とレンズホルダの内側面とが互いに接触しており、レンズユニットがレンズホルダの内側面に沿って移動できる固体撮像装置において、
レンズユニットは、底部に、レンズホルダとの接触部よりも外側に延設されたフランジ部を備えることを特徴としている。
レンズユニットにより形成された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子と、
レンズユニットを内部に保持するとともに、固体撮像素子を内部に収容するレンズホルダとを備え、
レンズユニットの外側面とレンズホルダの内側面とが互いに接触しており、レンズユニットがレンズホルダの内側面に沿って移動できる固体撮像装置において、
レンズユニットは、底部に、レンズホルダとの接触部よりも外側に延設されたフランジ部を備えることを特徴としている。
上記の発明によれば、レンズユニットの底部に、フランジ部が形成されている。このフランジ部は、レンズホルダとの接触部よりも外側に延設された部分である。つまり、フランジ部は、光路から離れていることになる。これにより、レンズユニットとレンズホルダとが互いに接触して生じたゴミは、光路から離れたフランジ部上(つまり、フランジ部におけるレンズホルダとの対向面)に溜まる。つまり、そのごみの光路へ侵入を防ぐことができる。従って、ゴミによる画像不良を防止することができる。
さらに、上記の発明によれば、レンズユニットの外側面とレンズホルダの内側面とが互いに接触する。このため、特許文献1の固体撮像装置のように、レンズユニットの形状が複雑にならない。従って、ゴミ対策を行うためのレンズユニットの構成を簡素化することができる。
また、上記の発明によれば、レンズユニットが、レンズホルダ3の内部に保持される。このため、レンズユニットのサイズが、レンズホルダのサイズよりも大きくなることはない。従って、固体撮像装置の小型化を損なうこともない。
このように、本発明によれば、簡単な構成のレンズユニットにより、ゴミによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわない固体撮像装置を提供することができる。
なお、「レンズユニットがレンズホルダの内側面に沿って移動できる」とは、固定焦点型の固体撮像装置におけるピント合わせのためのレンズユニットの移動だけでなく、オートフォーカス機能やマクロ機能など焦点距離が変動する固体撮像装置におけるレンズユニットの移動も示している。
本発明の固体撮像装置では、上記フランジ部は、レンズホルダとの対向面に、レンズホルダ側に突起した突起部を有することが好ましい。
上記の発明によれば、フランジ部が、ゴミが溜まるレンズホルダとの対向面に、レンズホルダ側に突起した突起部を有している。フランジ部におけるレンズホルダとの対向面は、ゴミの移動経路となる。この移動経路上に、突起部が形成されている。これにより、ゴミの移動経路の形状が、複雑になる。従って、フランジ部に溜まったゴミが、フランジ部から落下するのを防ぐことができる。言い換えれば、フランジ部に形成された突起部は、フランジ部からのゴミの落下を防ぐための堰として機能する。
本発明の固体撮像装置では、上記突起部は、フランジ部の外縁部に形成されていることが好ましい。
上記の発明によれば、フランジ部の外縁部(外周部)に、突起部が形成されている。これにより、フランジ部からゴミが落下する直前で、ゴミの落下を防ぐことができる。
本発明の固体撮像装置では、上記フランジ部は、レンズホルダとの対向面に、粘着材が塗布されていることが好ましい。
上記の発明によれば、フランジ部のゴミが溜まる面に、粘着材が塗布されている。これにより、フランジ部に溜まったゴミを、その粘着材に付着させることができる。このため、フランジ部に、確実にゴミを溜めることができる。従って、ゴミによる画像不良を、長期的に防止することができる。
本発明の固体撮像装置では、上記レンズホルダは、フランジ部との対向面に、フランジ部側に突出した突出部を有することが好ましい。
上記の発明によれば、レンズホルダが、フランジ部との対向面に、フランジ部側に突出した突出部を有している。つまり、レンズホルダには、ゴミの移動経路に向かって、突出部が形成されている。これにより、レンズユニットに突起部を形成した場合と同様に、ゴミの移動経路の形状が、複雑になる。従って、フランジ部に溜まったゴミが、フランジ部から落下するのを防ぐことができる。
本発明の固体撮像装置では、上記フランジ部の裏面に、固体撮像素子の受光部を覆ように、透光性部材が設けられている構成であってもよい。
上記の発明によれば、フランジ部の裏面に透光性部材が設けられているため、透光性部材へのゴミの付着を防止することができる。
本発明の固体撮像装置では、上記固体撮像素子上に、固体撮像素子の受光部を覆い、受光部との間に間隔を有して、透光性部材が設けられている構成であってもよい。
上記の発明によれば、固体撮像素子の受光部が、透光性部材によって覆われる。これにより、固体撮像素子の受光部が露出されない。従って、固体撮像素子の受光部へのゴミの侵入を防ぐことができる。
本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、前記いずれかの固体撮像装置を備えることを特徴としている。従って、簡単な構成のレンズユニットにより、ゴミによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわない電子機器を提供することができる。
本発明の固体撮像装置は、以上のように、レンズユニットの底部に、レンズホルダとの接触部よりも外側に延設されたフランジ部を備える構成である。それゆえ、簡単な構成のレンズユニットにより、ゴミによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわない固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の一形態について、図1〜図4に基づいて説明する。
本発明の固体撮像装置は、レンズユニットの底部にゴミを溜め、光路上へのゴミの付着を防ぐことによって、画像不良を軽減することを特徴とする。
本発明の固体撮像装置は、カメラ付き携帯電話,ディジタルスチルカメラ,セキュリティカメラなどの撮影可能な電子機器に好適である。本実施形態では、カメラ付き携帯電話機に適用されるカメラモジュール(固体撮像装置)について説明する。
図1は、本実施形態のカメラモジュール100の断面図である。図1のように、カメラモジュール100は、配線基板1上に、固体撮像素子2およびDSP5が実装された構成である。さらに、カメラモジュール100は、固体撮像素子2を内部に収容し、レンズユニット4を内部に保持するレンズホルダ3を備えている。また、レンズユニット4の裏面には、透光性部材6が設けられている。なお、説明の便宜上、配線基板1側(配線基板1に近づく方)を下方、透光性部材6側(配線基板1から離れる方)を上方とする。
具体的には、配線基板1は、固体撮像素子2の電気信号を取り出すものであり、図示しないパターニングされた配線を有する基板である。配線基板1は、この配線によって、配線基板1の中央部に配置された固体撮像素子2と、電気的に接続される。この配線と、固体撮像素子2とは、ボンディングワイヤにより接続されている。これにより、互いに電気信号の送受が可能となっている。配線基板1は、例えば、プリント基板,ガラスエポキシ基板、またはセラミック基板などである。なお、配線基板1は、外部装置と電気的に接続することが可能となっている。
固体撮像素子2は、配線基板1の中央部に配置されており、半導体回路が形成された半導体基板(例えばシリコン単結晶基板)が平面視矩形形状に形成されたものである。固体撮像素子2は、例えば、CCD(charge-coupled device)イメージセンサ、CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)イメージセンサ、VMISイメージセンサ(Threshold Voltage Modulation Image Sensor)である。固体撮像素子2は、レンズユニット4が形成する被写体像を電気信号に変換するものである。つまり、レンズユニット4から入射された入射光を光電変換するセンサーデバイスである。
固体撮像素子2の表面(上面)には、複数の画素がマトリクス状に配置された受光部21が形成されている。受光部21は、固体撮像素子2における有効画素領域(撮像面)である。そして、固体撮像素子2は、受光部21に結像された被写体像(透光性部材6を透過した光)を、電気信号に変換して、アナログの画像信号として出力する。
DSP(digital signal processor)5は、このような固体撮像素子2の信号処理を行う信号処理回路である。DSP5は、固体撮像素子2の動作を制御する。DSP5は、固体撮像素子2の動作を制御し、固体撮像素子2から出力された信号(画像データ)を適宜処理して必要な信号を生成する制御部(画像処理装置)として機能する。例えば、DSP5は、固体撮像素子2より出力された未加工の画像データを、色調補正処理などを施し、ユーザが必要とする画像データに加工する。そして、加工した画像データを外部へ出力する。
なお、配線基板1上には、カメラモジュール100を駆動するための各種電子部品(図示せず)が搭載されていてもよい。例えば、受光部21の受光素子により変換された電気信号を増幅処理し、その電気信号をアナログ信号として出力する増幅回路部(アナログ信号回路部)、そのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換処理回路部、プログラムに従って各種演算処理を行うCPU,そのプログラムを格納するROM,各処理過程のデータ等を格納するRAMなどの電子部品を備えている。これらによって、カメラモジュール100全体が制御される。
レンズホルダ3は、接着剤(図示せず)により、配線基板1上に固着されており、内部に固体撮像素子2を収容するとともに、内部にレンズユニット4を保持するものである。レンズホルダ3は、内部の下方に固体撮像素子2を収容(封止)するとともに、内部の上方にレンズユニット4を保持している。本実施形態では、レンズホルダ3は、樹脂製の筒状部材である。
レンズユニット4は、被写体像を形成する撮影光学系である。つまり、レンズユニット4は、被写体からの光を、固体撮像素子2に結像するための光学系である。カメラモジュール100では、レンズユニット4が、レンズホルダ3の内部に保持される。このため、レンズユニット4のサイズが、レンズホルダ3のサイズよりも大きくなることはない。従って、カメラモジュール100の小型化は、損なわれない。
カメラモジュール100では、図1のように、レンズユニット4の外側面とレンズホルダ3の内側面とが互いに接触している(図1の破線で示す接触部C)。このため、レンズユニット4の外側面およびレンズホルダ3の内側面は、それぞれ、ねじ切りが施されている。このため、レンズユニット4を回転させて、レンズホルダ3の内側面に沿って、光路Pの方向(光軸方向)に、レンズユニット4を移動させることができる。これにより、固体撮像素子2とレンズユニット4との距離を調整し、ピント合わせが可能となる。レンズユニット4を移動させると、レンズホルダ3とレンズユニット4との接合部であるねじ切り部から、ゴミDが発生する。このゴミDは、画像不良の原因となる。カメラモジュール100では、レンズユニット4に、画像不良の原因となるゴミDの侵入を防ぐ対策が施されている。レンズユニット4の詳細な構成は、後述する。
なお、本実施形態では、レンズユニット4の移動方式は、螺子機構によるものであるが、電磁石を用いた電動方式であってもよい。
透光性部材6は、レンズユニット4の裏面(固体撮像素子2との対向面)に保持されている。透光性部材6は、レンズユニット4と固体撮像素子2との間に配置され、レンズホルダ3によって保持されている。透光性部材6は、少なくとも固体撮像素子2の受光部21を覆うようになっている。透光性部材6は、透光性を有するガラスや樹脂などの透光性部材から構成されている。なお、透光性部材6には、固体撮像素子2に入射する赤外線をカットする赤外線カットフィルタ等の光学フィルタが形成されていてもよい。これにより、透光性部材6が、外部からの赤外線を遮断する機能を備えるようになる。
このようなカメラモジュール100は、レンズユニット4を介して取り込まれた外部からの光を、透光性部材6を通して固体撮像素子2の内部に取り込み、固体撮像素子2の受光部21に配置された受光素子によりイメージ画像を受光する。
なお、図1では、配線基板1上に形成されたDSP5が、レンズホルダ3に収容されていない。しかし、この構成に限定されるものではなく、DSP5がレンズホルダ3に収容されていてもよい。また、DSP5上に固体撮像素子2が積層された構造であってもよい。つまり、カメラモジュール100は、DSP5をレンズホルダ3内に内蔵していたり、固体撮像素子2とDSP5とが1チップで構成されたりする(DSP5上に固体撮像素子2が配置されたスタック構造)場合もある。
ここで、カメラモジュール100の特徴部分について説明する。カメラモジュール100では、光路P(レンズ41→透光性部材6→固体撮像素子2(受光部21)の経路)上に存在する微小なゴミDの影が、黒色の点やシミとして撮像画面に写し出される。その結果、画像不良が起こる。そこで、カメラモジュール100では、レンズホルダ3とレンズユニット4との接触部Cから発生したゴミDを、レンズユニット4の底部に溜めるようになっている。図2は、レンズユニット4の断面である。
図2のように、レンズユニット4は、複数(本実施形態では2枚)のレンズ41と、レンズ41を中央部に保持するレンズバレル(鏡筒)42とを備えた構成である。レンズ41およびレンズバレル42は、いずれも、例えば、樹脂製とすることができる。レンズ41の光軸は、レンズバレル42の中心軸と一致している。
レンズバレル42の側面は、レンズホルダ3との接触部であり、ねじ切りが施されている。レンズバレル42は、底部に、フランジ部43が形成されている。このフランジ部43は、レンズホルダ3との接触部よりも外側に延設された部分である。つまり、フランジ部43は、レンズバレル42において、光路Pから離れる方向に延設された部分である。これにより、レンズユニット4とレンズホルダ3とが互いに接触して生じたゴミDは、光路Pから離れたフランジ部43上(つまり、フランジ部43におけるレンズホルダ3との対向面)に溜まる。つまり、そのごみDが、光路Pへ侵入するのを防ぐことができる。従って、ゴミDによる画像不良を防止することができる。このように、カメラモジュール100では、レンズバレル42の形状が、鍔状となっており、ゴミD等の異物を受け止める構造となっている。
さらに、カメラモジュール100は、レンズユニット4の外側面とレンズホルダ3の内側面とが互いに接触する構成である。このため、特許文献1の固体撮像装置のように、レンズユニットの形状が複雑にならない。つまり、レンズユニットを二重構造にする必要がない。従って、カメラモジュール100では、ゴミ対策を行うためのレンズユニット4の構成を簡素化することができる。
図2では、フランジ部43は、光路Pに対し垂直方向(固体撮像素子2の受光面に対し平行)に、延設されている。フランジ部43の形状は、これに限定されるものではなく、光路Pから離れる方向に延設されていればよい。フランジ部43は、固体撮像素子2よりも外側まで(固体撮像素子2を越えて)延設されていることが好ましい。これにより、たとえ、フランジ部43の外縁からゴミDが落下したとしても、固体撮像素子2(特に受光部21)に、そのゴミDが付着することはない。また、例えば、フランジ部43は、レンズ41側(上方)に傾斜して延設されていてもよい。
また、図2では、フランジ部43は、レンズホルダ3との対向面に、レンズホルダ3側に突起した突起部44が形成されていることが好ましい。突起部44の形成部位は、レンズホルダ3との対向面上であれば、特に限定されるものではない。また、突起部44の個数も限定されるものではない。
このように、フランジ部43のゴミDが溜まる面(ゴミDの移動経路)に突起部44が形成されていると、ゴミDの移動経路の形状が、複雑になる。従って、フランジ部43に溜まったゴミが、フランジ部43から落下するのを防ぐことができる。言い換えれば、フランジ部43に形成された突起部44は、フランジ部43からのゴミDの落下を防ぐための堰(壁)として機能する。
しかも、図2では、突起部44が、フランジ部43の外縁部(外周部の全域)に形成されている。つまり、フランジ部43によって、ゴミDの受け皿構造が形成されている。これにより、フランジ部43からゴミDが落下する直前で、ゴミDの落下を防ぐことができる。また、フランジ部43でのゴミDの捕獲をさらに効果的なものとすることができる。
また、本実施形態のカメラモジュール100では、図1のように、レンズホルダ3は、フランジ部43との対向面に、フランジ部43側に突出した突出部31を有している。つまり、レンズホルダ3には、ゴミDの移動経路に向かって、突出部31が形成されている。これにより、レンズユニット4に突起部44が形成された場合と同様に、ゴミDの移動経路の形状が、複雑になる。従って、フランジ部43に溜まったゴミが、フランジ部43から落下するのを防ぐことができる。
また、図1および図2のように、本実施形態のカメラモジュール100では、フランジ部43の裏面(底面)に、固体撮像素子2の受光部21を覆ように、透光性部材6が設けられている。この構成では、フランジ部43の裏面に直接透光性部材6が接着されているため、透光性部材6の表面(上面)へのゴミDの侵入経路が絶たれることになる。従って、透光性部材6表面へのゴミDの付着を防止することができる。
一方、レンズユニット4は、図3のような構成とすることもできる。図3は、レンズユニット4の別の構成を示す断面図である。図3のレンズユニット4では、フランジ部43は、レンズホルダ3との対向面上に、粘着材7が塗布されている。つまり、フランジ部43のゴミDが溜まる面に、粘着材7が塗布されている。これにより、フランジ部43に溜まったゴミDを、粘着材7に付着させることができる。このため、フランジ部43に、確実にゴミDを溜めることができる。従って、ゴミによる画像不良を、長期的に防止することができる。また、固体撮像素子2へのゴミDの侵入を確実に防ぐことができる。またこの場合も、フランジ部43でのゴミDの捕獲をさらに効果的なものとすることができる。
粘着材7は、特に限定されるものではないが、例えば、半固体状(または固体に近い状態)の油脂や樹脂を適用することができる。例えば、グリースが好適である。グリースは、半固体状または液体に近い、油脂の一種であり、例えば、半固体状(または固体に近い状態)、または、ペースト状の潤滑剤から構成することができる。グリースは、例えば、二硫化モリブデン系潤滑剤,白色系潤滑剤,シリコーン系潤滑剤,パーフルオロポリエーテル系潤滑剤などを用いることができる。また、グリースは、鉱油を主成分とする鉱油系グリース,ポリα−オレフィン油を主成分とするポリα−オレフィン系グリース,シリコーンオイルを主成分とするシリコーン系グリース,フルオロシリコーン系グリース,パーフルオロポリエーテルを主成分とするパーフルオロポリエーテル系グリースなどを用いることができる。これらのグリースは、単独または2種以上を混合して用いることができる。また、グリースは、例えば、リチウム石鹸,カルシウム石鹸,ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)など、グリース用の添加物を含むものであってもよい。
なお、フランジ部43に粘着材7を塗布しすぎたとしても、突起部44が堰として機能する。このため、粘着材7がフランジ部43から漏れ落ちない。
粘着材7の塗布量は、ゴミDを付着させることができる程度であればよく、特に限定されるものではない。また、粘着材7の塗布量は、粘着材7の特性に応じて設定すればよい。また、ゴミDが発生しやすい部分には、粘着材7を多めに塗布すればよい。
なお、粘着材7としてグリースを用いると、以下のような効果もある。
(a)グリースは、ゴミDを付着させるだけではなく、グリースの塗布前に塗布位置に付着しているゴミDをコーティングすること(塗りこむこと)ができる。
(b)グリースは、流動性を有するため、塗布位置に浸透させやすい。
(c)グリースは、特性(例えば、耐熱性,耐候性などの物性)の劣化が少ない。
(d)無毒である。
(e)グリースの組成を変えることによって、容易にグリースの特性を変更すること(例えば、粘度調整)が可能である。
(f)メンテナンスが不要である。
(a)グリースは、ゴミDを付着させるだけではなく、グリースの塗布前に塗布位置に付着しているゴミDをコーティングすること(塗りこむこと)ができる。
(b)グリースは、流動性を有するため、塗布位置に浸透させやすい。
(c)グリースは、特性(例えば、耐熱性,耐候性などの物性)の劣化が少ない。
(d)無毒である。
(e)グリースの組成を変えることによって、容易にグリースの特性を変更すること(例えば、粘度調整)が可能である。
(f)メンテナンスが不要である。
また、カメラモジュール100は、図4のような構成とすることもできる。図4は、本発明の別のカメラモジュール(固体撮像装置)101の断面図である。カメラモジュール101では、固体撮像素子2上に、固体撮像素子2の受光部21を覆い、受光部21との間に間隔Sを有して、透光性部材6が設けられている。
具体的には、カメラモジュール100では、透光性部材6が、固体撮像素子2の受光部21が形成された面に、受光部21と対向して配置されている。つまり、透光性部材6は、受光部21を覆うように設けられる。透光性部材6は、受光部21の周囲に形成された接着部8により、固体撮像素子2上に接着される。透光性部材6は、受光部21との間に、間隔(隙間・空隙)Sが形成されるように設けられている。接着部8は、受光部21の周囲全域に形成されているため、この間隔Sは密閉空間となる。これにより、受光部21への湿気の進入および塵埃の進入や付着等を防止することができ、受光部21での不良の発生を防ぐことができる。
なお、接着部8は、例えば、シート状の接着剤を貼着し、フォトリソグラフィ技術で露光及び現像等の処理をすることにより、パターンニングされて形成される。このようにフォトリソグラフィ技術を用いれば、接着部8のパターンニングを高精度に行うことができる。また、シート状の接着剤を用いれば、接着部8の厚さを均一にすることができる。これにより、透光性部材6を受光部21に対して高精度に接着することができる。
カメラモジュール101は、受光部21および透光性部材6の間が中空となっているため、透光性部材6を透過した外部からの光は、そのまま受光部21へ入射されることになり、光路途中での光損失を生じることがない。
このようなカメラモジュール101も、カメラモジュール100と同様の効果を奏する。さらに、カメラモジュール101では、固体撮像素子2の受光部21が、透光性部材6によって覆われる。このため、固体撮像素子2の受光部21が露出されない。従って、固体撮像素子2の受光部21へのゴミの侵入を防ぐことができる。
カメラモジュール100・101は、まず、レンズユニット4をレンズホルダ3の下方から組込み、次いで、配線基板1にレンズホルダ3を接着硬化させることによって製造することができる。一方、従来のカメラモジュールは、配線基板にレンズホルダを接着硬化させたのち、レンズバレルをレンズホルダ上方から組込み、さらにピント合わせを行うことにより製造することができる。このため、本実施形態のカメラモジュール100・101の製造方法は、従来の製造方法と工程順序が異なる。従って、従来の製造方法よりも、比較的容易に製造可能となる。
以上のように、カメラモジュール100・101によれば、レンズユニット4の底部にフランジ部43が形成されている。そして、フランジ部43に、画像不良の原因となるゴミDを溜めることができる。それゆえ、簡単な構成のレンズユニット4により、ゴミDによる画像不良を防止しつつ、小型化を損なわないカメラモジュールを提供することができる。さらに、そのようなカメラモジュールを利用することで、信頼性を向上させた携帯機器(電子機器)を提供することができる。
なお、本実施形態のカメラモジュール100・101は、固体撮像素子2とレンズユニット4との距離(いわゆる焦点距離)が略固定された、固定焦点型の固体撮像装置である。そして、ピント合わせのために、レンズユニット4をレンズホルダ3の内側面に沿って移動させて、この焦点距離を微調整するときに生じるゴミ対策について説明した。しかし、ピント合わせに限らず、オートフォーカス機能、ズーム機能、およびマクロ機能を実行する際にも、レンズユニット4がレンズホルダ3の内側面に沿って移動する。このため、これらの機能を実行する際にも、ゴミDが生じる。このような場合に生じたゴミDも、フランジ部43に溜めることができる。
つまり、レンズユニット4の構成は、焦点距離が固定された固定焦点型の固体撮像装置に限らず、焦点距離が変動する変動焦点型の固体撮像装置にも適用することができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、カメラ付き携帯電話、ディジタルスチルカメラ、監視やドアホンなどのセキュリティ用カメラなど、固体撮像装置を備えた各種撮像装置に適用することができる。
1 配線基板
2 固体撮像素子
3 レンズホルダ
4 レンズユニット
5 DSP
6 透光性部材
7 粘着材
8 接着剤
21 受光部
31 突出部
41 レンズ
42 レンズバレル
43 フランジ部
44 突起部
100 カメラモジュール(固体撮像装置)
C 接触部
D ゴミ
P 光路
S 空間
2 固体撮像素子
3 レンズホルダ
4 レンズユニット
5 DSP
6 透光性部材
7 粘着材
8 接着剤
21 受光部
31 突出部
41 レンズ
42 レンズバレル
43 フランジ部
44 突起部
100 カメラモジュール(固体撮像装置)
C 接触部
D ゴミ
P 光路
S 空間
Claims (8)
- 被写体像を形成するレンズユニットと、
レンズユニットにより形成された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子と、
レンズユニットを内部に保持するとともに、固体撮像素子を内部に収容するレンズホルダとを備え、
レンズユニットの外側面とレンズホルダの内側面とが互いに接触しており、レンズユニットがレンズホルダの内側面に沿って移動できる固体撮像装置において、
レンズユニットは、底部に、レンズホルダとの接触部よりも外側に延設されたフランジ部を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 上記フランジ部は、レンズホルダとの対向面に、レンズホルダ側に突起した突起部を有することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- 上記突起部は、フランジ部の外縁部に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。
- 上記フランジ部は、レンズホルダとの対向面に、粘着材が塗布されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 上記レンズホルダは、フランジ部との対向面に、フランジ部側に突出した突出部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 上記フランジ部の裏面に、固体撮像素子の受光部を覆ように、透光性部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 上記固体撮像素子上に、固体撮像素子の受光部を覆い、受光部との間に間隔を有して、透光性部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体撮像装置を備えた電子機器。
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