JP2009206994A - 固体撮像装置およびそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光路内へのゴミの侵入を防ぎ、撮像不良を軽減することのできる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明のカメラモジュール１００は、レンズバレル３２の内側部に内ネジ３２ａが形成されており、その内ネジ３２ａに螺合する外ネジ４１ａが、レンズホルダ４におけるレンズユニット３を保持する保持部４１の外側部に形成された構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光路上へのゴミの付着を防ぎ、撮像不良を軽減することのできる固体撮像装置およびその固体撮像装置を備えた電子機器に関するものである。

カメラ付携帯電話機などの携帯用端末（電子機器）は、カメラモジュール（固体撮像装置）を備えている。また、多くのカメラ付携帯電話機は、人物や風景の撮影などを撮影する通常撮影モードに加え、生花などを接写して撮影する接写モード（マクロ撮影モード）を有している。

例えば、特許文献１には、マクロ機能を有するカメラモジュールが開示されている。図７は、特許文献１のカメラモジュールの断面図である。図７のように、カメラモジュール６００は、配線基板６０１上に実装されたＣＭＯＳセンサ６０２が、レンズホルダ６０４内に、収容された構成となっている。

また、カメラモジュール６００では、レンズホルダ６０４の内部には、レンズ６３１を保持したレンズバレル６３２が保持されている。さらに、レンズホルダ６０４の内壁にネジ部６０４ａが形成されており、レンズバレル６３２の外周部にこのネジ部６０４ａに螺合するネジ部６３２ａが形成されている。これにより、マクロレバー６０６を操作してモードを切替えると、マクロレバー６０６に連動して、レンズバレル６３２が移動する。その結果、各モードの焦点距離にレンズ６３１の位置が変わる。
特開２００７−１６３７０７号公報（２００７年６月２８日公開）

しかしながら、特許文献１の構成では、光路内にゴミが侵入するため、撮像不良が生じるという問題がある。

具体的には、特許文献１では、モードを切替えるときに、レンズホルダ６０４（ネジ部６０４ａ）と、レンズバレル６３２（ネジ部６３２ａ）との摩擦により、ゴミや屑が発生する。しかし、レンズホルダ６０４の内側にレンズバレル６３２が保持されるため、発生したゴミは、光路上の光学フィルタ６０５上に付着する。その結果、光学フィルタ６０５上のゴミは、ＣＭＯＳセンサ６０２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。

このように、特許文献１の構成では、レンズホルダ６０４の内側にレンズバレル６３２が保持されるため、光路上にゴミ等の異物侵入経路が形成される。このため、発生したゴミが、直接光路内に侵入し、撮像不良が生じてしまう。

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、光路内へのゴミの侵入を防ぎ、撮像不良を軽減することのできる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って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、
固体撮像素子を内部に収容するとともに、レンズユニットを保持するレンズホルダとを備えた固体撮像装置において、
レンズユニットの内側部に、第１内ネジ部が形成されており、
レンズホルダは、レンズユニットを保持する保持部を有し、
上記保持部の外側部に、第１内ネジ部に螺合する第１外ネジ部が形成されていることを特徴としている。

上記の発明によれば、レンズユニットが、保持部の外側部（レンズホルダの外部）に保持される。このため、レンズユニットとレンズホルダとの接触部が、固体撮像素子から隔離される。これにより、レンズユニットとレンズホルダ（レンズホルダの第１内ネジ部と保持部の第１外ネジ部）との摩擦により生じたゴミが、光路内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

本発明の固体撮像装置では、上記レンズユニットは、レンズと、レンズを保持するレンズバレルと、レンズバレルを保持するマクロリングとを備えており、
第１内ネジ部が、マクロリングの内側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、レンズユニットが、レンズ，レンズバレル，およびマクロリングを備えている。つまり、この固体撮像装置は、マクロ機能を有している。そして、このようなマクロ機能付の固体撮像装置において、マクロリングの内側部に、第１ネジ部が形成されている。これにより、マクロリングが、保持部の外側部（レンズホルダの外部）に保持される。このため、マクロリングとレンズホルダとの接触部が、固体撮像素子から隔離される。これにより、マクロリングとレンズホルダ（マクロリングの第１内ネジ部と保持部の第１外ネジ部）との摩擦により生じたゴミが、光路内に侵入するのを防止できる。従って、マクロ機能付の固体撮像装置において、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

本発明の固体撮像装置では、レンズバレルの外側部に、第２外ネジ部が形成され、
マクロリングの内側部に、第２外ネジ部に螺合する第２内ネジ部が形成されており、
第２内ネジ部が、第１内ネジ部よりも外側に形成されていることが好ましい。

上記の発明によれば、マクロリングの内側面には、第１内ネジに加えて、第２内ネジ部が形成されている。この第２内ネジ部は、レンズバレルの外側部に形成された第２外ネジ部に螺合する。しかも、マクロリングの内側面に形成された、第１内ネジ部および第２内ネジ部は、第１内ネジ部が内側（光路側）、第２内ネジ部が外側に配置されている。つまり、第２内ネジ部は、保持部よりも外側に形成されていることになる。これにより、保持部が、レンズバレルとマクロリングとの接触部を、固体撮像素子から隔離する隔壁となる。このため、レンズバレルとマクロリングとの摩擦により、ゴミが発生しても、そのゴミが、光路Ｐ内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

本発明の固体撮像装置では、上記レンズホルダは、レンズユニットの底部および外側部を包囲する包囲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、レンズユニットを保持する保持部に加えて、レンズユニットの底部および外側部を包囲する包囲部を有している。これにより、保持部と包囲部とにより、レンズユニット（レンズバレル）を収容するスペースが形成される。このため、レンズユニット（レンズバレル）と保持部との摩擦によりゴミが生じたとしても、そのゴミは、そのスペース内に溜まる。このため、固体撮像装置に、振動や衝撃が加えられても、スペースからゴミが漏洩して、固体撮像装置内を浮遊することはない。従って、ゴミによる撮像不良を確実に軽減することができる。

なお、包囲部は、レンズユニット（レンズバレル）の底部および外側面に沿って形成されているため、レンズユニット（レンズバレル）を安定して支持する機能も果たす。さらに、レンズユニット（レンズバレル）が露出しないため、レンズユニット（レンズバレル）を保護する機能も果たす。

本発明の固体撮像装置では、上記包囲部におけるレンズユニットの底部との対向面上に、レンズホルダとレンズユニットとの接触による衝撃を緩和する緩衝部材を備えることが好ましい。

上記の発明によれば、レンズホルダとレンズユニットとの接触による衝撃を緩和する緩衝部材が、レンズホルダ上のレンズユニットの底部との対向面上に配置される。これにより、緩衝部材は、光路外（レンズホルダの外側）に配置されることになる。このため、緩衝部材と、レンズユニットまたはレンズホルダとの接触部が、固体撮像素子から隔離される。これにより、緩衝部材とレンズホルダとの摩擦により生じたゴミが、光路内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

本発明の固体撮像装置では、上記レンズホルダは、第１外ネジ部から上方に延在したネジ切りされていない非ネジ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（保持部）には、第１外ネジ部から上方に、ネジ切りされていない（ねじ山のない）部分（非ネジ部）が延在する。ここで、「第１外ネジ部から上方」とは、固体撮像素子から離れる方向を示す。つまり、非ネジ部は、固体撮像素子とは逆方向に延在している。これにより、その非ネジ部によって、レンズユニットとレンズホルダとの摩擦により生じたゴミの光路内への侵入を確実に防ぐことができる。つまり、この非ネジ部は、光路内へのゴミの侵入を防ぐための壁（堰）として機能する。従って、そのゴミによる撮像不良をより確実に軽減することができる。

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ている。従って、光路内へのゴミの侵入を防ぎ、撮像不良を軽減することのできる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、レンズユニットの内側部に、第１内ネジ部が形成されており、レンズホルダのレンズユニットを保持する保持部の外側部に、第１内ネジ部に螺合する第１外ネジ部が形成されている構成されている。これにより、レンズユニットとレンズホルダ（レンズホルダの第１内ネジ部と保持部の第１外ネジ部）との摩擦により生じたゴミが、光路内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６に基づいて説明する。

本発明の固体撮像装置は、レンズユニットとレンズホルダとの接触部を固体撮像素子から隔離することにより、光路内へのゴミの進入を防ぎ、撮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について説明する。

〔実施の形態１〕
図１は、実施の形態１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３を保持するレンズホルダ４を備えている。また、カメラモジュール１００は、レンズホルダ４に保持され、固体撮像素子２と対向配置された透光性部材５を備えている。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５側（レンズユニット３側，配線基板１から離れる方）を上方とする。

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、固体撮像素子２と、電気的に接続される。これにより、配線基板１と固体撮像素子２とが、互いに電気信号を送受可能となっている。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３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３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（図示せず）が形成されている。この受光部は、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、受光部に結像された被写体像（透光性部材５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。

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）が搭載されている。例えば、固体撮像素子２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。

レンズユニット３は、被写体像を形成する撮影光学系（光学構造体）である。つまり、レンズユニット３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。レンズユニット３は、レンズ３１と、レンズ３１を中央部に保持するレンズバレル（鏡筒）３２とから構成されている。レンズ３１およびレンズバレル３２は、いずれも、例えば、樹脂製とすることができる。レンズ３１の光軸は、レンズバレル３２の中心軸と一致している。なお、レンズユニット３は、例えば、樹脂から構成することができる。レンズユニット３の詳細は後述する。

レンズホルダ４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、レンズユニット３を保持するものである。本実施形態では、レンズホルダ４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、外側部（外周部）にレンズユニット３を保持している。本実施形態では、レンズホルダ４は、樹脂製の筒状部材である。また、後述のように、レンズホルダ４は、外部にレンズユニット３を保持している。レンズホルダ４の詳細は後述する。

透光性部材５は、レンズユニット３と固体撮像素子２との間に配置されており、レンズホルダ４における固体撮像素子２との対向面に保持されている。透光性部材５は、少なくとも固体撮像素子２の受光部を覆うようになっている。透光性部材５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５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５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３を介して取り込まれた外部からの光を、透光性部材５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の受光部に配置された受光素子によりイメージ画像を受光する。

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３１→透光性部材５→固体撮像素子２の経路）上にゴミが存在すると、そのゴミの影が黒色の点や撮像画面に写し出される。これにより、撮像不良が起こる。

そこで、カメラモジュール１００では、レンズホルダ４の外部にレンズユニット３を保持することによって、レンズユニット３とレンズホルダ４との摩擦により生じたゴミの光路Ｐ内への侵入を防止している。

具体的には、カメラモジュール１００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３が備えるレンズ３１の位置を調整する必要がある。このため、レンズユニット３とレンズホルダ４との接触部には、それぞれ、ねじ切りが施されている。すなわち、レンズバレル３２の内側面と、レンズホルダ４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４の外側面に沿って、レンズユニット３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３を上下動させると、レンズバレル３２とレンズホルダ４とが摩擦するため、微細なゴミ（異物，屑）が発生する。このようなゴミは、光路Ｐ上（例えば透光性部材５上）に付着する可能性がある。透光性部材５上のゴミは、固体撮像素子２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１００の歩留まりの低下および信頼性の低下につながる。このように、光路Ｐ上のゴミは、撮像不良の原因となる。

このように、レンズユニット３を移動させると、レンズバレル３２とレンズホルダ４との接触部から、ゴミが発生する。このゴミは、撮像不良の原因となる。そこで、カメラモジュール１００では、レンズユニット３に、撮像不良の原因となるゴミの侵入を防ぐ対策が施されている。

より詳細には、図１のように、レンズホルダ４は、レンズユニット３（レンズバレル３２）を保持する保持部４１を有している。レンズバレル３２は、保持部４１の周囲に配置され、レンズユニット３（レンズバレル３２）の内側面と、レンズホルダ４（保持部４１）の外側面とが互いに接触する。また、レンズバレル３２および保持部４１は、それぞれ、互いに接触する面に、ネジ切りが施されている（ねじ山がつけられている）。すなわち、レンズバレル３２は、保持部４１を包囲する部分の内側面に、内ネジ３２ａが形成されている。一方、保持部４１の外側面には、内ネジ３２ａに螺合する外ネジ４１ａが形成されている。

これにより、レンズバレル３２を回転させると、レンズホルダ４の外側面に沿って、レンズユニット３を、光路Ｐ上を移動（光軸方向に移動）させることが可能となる。これにより、カメラモジュール１００の製造時に、固体撮像素子２とレンズユニット３との距離を調整し、ピント合わせが可能となる。なお、カメラモジュール１００は、焦点距離が固定された固定焦点型のカメラモジュールである。このため、ピント合わせが完了すると、レンズユニット３はその位置に固定される。

このように、カメラモジュール１００では、レンズバレル３２が、レンズホルダ４の外部（保持部４１の外側部）に保持される。このため、レンズユニット３とレンズホルダ４との接触部が、固体撮像素子２から隔離される。これにより、レンズユニット３とレンズホルダ４（レンズホルダ３２の内ネジ３２ａと保持部４１の外ネジ４１ａ）との摩擦により生じたゴミが、光路Ｐ内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

なお、カメラモジュール１００は、以下のようにして製造することができる。すなわち、まず、レンズバレル３２の内ネジ３２ａを、レンズホルダ４（保持部４１）の外ネジ４１ａにねじ込む。次いで、レンズバレル３２をねじ込んだレンズホルダ４を配線基板１上に接着硬化させる。最後にレンズバレル３２の位置を調整してピント合わせを行うことにより、カメラモジュール１００を製造することができる。

〔実施の形態２〕
図２は、実施の形態２のカメラモジュール２００の断面図である。なお、実施の形態１で用いた各図の部材と同一または類似の機能を有する部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図２のように、本実施形態のカメラモジュール２００は、実施の形態１のカメラモジュール１００と略同様の構成である。異なる点は、レンズホルダ４の形状である。

具体的には、カメラモジュール２００では、レンズホルダ４が、カメラモジュール１００の構成に加えて、レンズバレル３２の底部および外側部を包囲する包囲部４２を備えている。包囲部４２は、保持部４１の外側面（外ネジ４１ａが形成された面）から、レンズバレル３２の底部および外側部に沿って延設された部分である。これにより、カメラモジュール２００では、レンズホルダ４が、二重構造となる。そして、レンズバレル３２の底部および外側部は、保持部４１と包囲部４２とにより形成されたスペースＳ内に収容される。

ここで、実施の形態１のカメラモジュール１００のように包囲部４２が形成されていないと、レンズバレル３２と保持部４１との摩擦により生じたゴミは、配線基板１上に落下する。このため、カメラモジュール１００の製造時、搬送時、または使用時に、振動や衝撃が加えられると、配線基板１上のゴミが浮遊する可能性がある。浮遊したゴミがレンズ３１上に付着すると、撮像不良につながる。

これに対し、本実施形態のカメラモジュール２００のように、レンズホルダ４に包囲部４２が形成されていると、保持部４１と包囲部４２とにより、レンズユニット３（レンズバレル３２）を収容するスペースＳが形成される。このため、レンズバレル３２と保持部４１との摩擦によりゴミが生じたとしても、そのゴミは、スペースＳ内に溜まる。つまり、このスペースＳは、ゴミの受け皿として機能する。このため、カメラモジュール２００の製造時、搬送時、または使用時に、振動や衝撃が加えられても、スペースＳからゴミが漏洩して、カメラモジュール２００内を浮遊することはない。従って、ゴミによる撮像不良を確実に軽減することができる。また、包囲部４２は、レンズバレル３２の底部および外側面に沿って形成されているため、レンズバレル３２を安定して支持する機能も果たす。また、レンズバレル３２が露出しないため、レンズバレル３２を保護する機能も果たす。

なお、包囲部４２の内面（スペースＳ内）には、図示しない粘着材が塗布されていてもよい。言い換えれば、スペースＳ内のゴミが溜まる部分に、粘着材が塗布されていてもよい。これにより、スペースＳ内に溜まったゴミを、粘着材に付着させることができる。このため、スペースＳ内に、確実にゴミを溜めることができる。従って、ゴミによる撮像不良を、長期的に防止することができる。また、光路Ｐ内へのゴミの侵入を確実に防ぐことができる。

粘着材は、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、スペースＳ内に粘着材を塗布しすぎたとしても、保持部４１が壁（堰）として機能するため、粘着材が光路Ｐ内に漏れ落ちない。

粘着材の塗布量は、ゴミ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、粘着材の塗布量は、粘着材の特性に応じて設定すればよい。また、ゴミが発生しやすい部分には、粘着材を多めに塗布すればよい。

なお、粘着材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。

〔実施の形態３〕
図３は、本実施形態のカメラモジュールの外観を示す斜視図である。図４は、図３のカメラモジュール３００のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、実施の形態１，２で用いた各図の部材と同一または類似の機能を有する部材については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態のカメラモジュール３００は、図４のように、実施の形態２のカメラモジュール２００と略同様の構成である。異なる点は、カメラモジュール３００がマクロ機能を備える点、レンズホルダ４が保持部４１に加えて包囲部４２を備える点、および、テンションリング７を備える点である。

具体的には、図３のように、カメラモジュール３００は、レンズホルダ４上にマクロレバー６を備えている。そして、マクロレバー６を操作すると、通常撮影モードと、接写モード（マクロ撮影モード）との切り換えが可能となっている。各モードの切り換えは、マクロレバー６の操作によって、レンズユニット３を昇降させることにより行う。カメラ付き携帯電話機の場合、マクロレバー６は、携帯電話機の外部に露出しており、撮影者がマクロレバー６を操作できるようになっている。例えば、マクロレバー６を左に倒すと通常撮影モードの焦点距離に調整され、右に倒すと接写モードの焦点距離に調整される。

より詳細には、図４のように、カメラモジュール３００では、レンズユニット３が、レンズ３１、および、レンズ３１を中央部に保持するレンズバレル（鏡筒）３２に加えて、レンズバレル３２を保持するマクロリング３３から構成されている。各部材は、光路Ｐ側から順に、レンズ３１、レンズバレル３２、マクロリング３３の順に配置されている。

マクロ機能を備えたカメラモジュール３００では、保持部４１の外側部とマクロリング３３の内側部とが接触し、この接触部にはそれぞれ互いに係合するネジ構造が形成されている。これにより、レンズバレル３２およびマクロリング３３が可動式となり、スムーズに移動するようになっている。また、マクロレバー６の操作によりモードを切替えると、マクロレバー６に連動してレンズバレル３２およびマクロリング３３が移動する。これにより、各モードの焦点距離にレンズ３１の位置が変わる。各モードの焦点距離は、各モードでのピントが合うように予め設定されている。なお、焦点距離とは、固体撮像素子２の撮像面（受光部）から、レンズ３１の中心までの距離を示す。

具体的には、レンズバレル３２は、マクロリング３３の内部に保持されており、レンズバレル３２の外側面と、マクロリング３３の内側面とが互いに接触する。また、レンズバレル３２およびマクロリング３３は、それぞれ、互いに接触する面に、ネジ切りが施されている（ネジ山がある）。すなわち、レンズバレル３２は、マクロリング３３に接触する面（外側面）に、外ネジ（第２外ネジ部）３２ｂが形成されている。一方、マクロリング３３のレンズバレル３２に接触する面（内側面）には、外ネジ３２ｂに螺合する内ネジ（第２内ネジ部）３３ｂが形成されている。これにより、レンズバレル３２を回転させると、マクロリング３３の内側面に沿って、レンズバレル３２を、光路Ｐ上（光軸方向）に移動させることが可能となる。これにより、例えば、カメラモジュール１００の製造時に、固体撮像素子２とレンズユニット３（レンズ３１）との距離を調整し、ピント合わせが可能となる。

一方、マクロリング３３は、レンズホルダ４の保持部４１と包囲部４２との間に配置されている。包囲部４２は、レンズホルダ４における、マクロリング３３の底部および外側部を包囲する部分である。つまり、マクロリング３３の底部および外側部は、保持部４１と包囲部４２とによって形成されたスペースＳ内に収容される。そして、マクロリング３３の内側面と、レンズホルダ４（保持部４１）の外側面とが互いに接触する。また、マクロリング３３および保持部４１は、それぞれ、互いに接触する面に、ネジ切りが施されている（ネジ山がある）。すなわち、マクロリング３３は、保持部４１を包囲する部分の内側面に、内ネジ（第１内ネジ部）３３ａが形成されている。一方、保持部４１の外側面には、内ネジ３３ａに螺合する外ネジ（第１外ネジ部）４１ａが形成されている。これにより、マクロレバー６の操作に連動して、マクロリング３３が回転する。さらに、マクロリング３３が回転すると、レンズホルダ４の外側面に沿って、レンズバレル３２を保持したマクロリング３３が、光路Ｐ上を上下に移動する。これにより、通常撮影モードおよび接写モードの各モード時に、各モードに対応した固体撮像素子２とレンズユニット３との距離（焦点距離）に調整することが可能となる。

なお、カメラモジュール１００の製造時に、ピント合わせ（フォーカス調整）が終了すると、内ネジ３３ｂおよび外ネジ３２ｂは、接着剤によって固定される。一方、内ネジ３３ａおよび外ネジ４１ａは固定されない。このため、マクロレバー６を操作すると、内ネジ３３ａおよび外ネジ４１ａが可動部となり、レンズバレル３２およびマクロリング３３が同時に移動する。

ここで、マクロレバー６の操作によりモードを切替える時には、マクロリング３３と保持部４１との摩擦部分がでてくる。このため、カメラモジュール３００の使用とともに、摩擦部分から発塵しゴミが発生してしまう。このようなゴミが光路Ｐ中に存在すると、そのゴミの影が、黒色の点やシミとして撮像画面に写し出されてしまう。つまり、光路Ｐ中に存在するゴミは、撮像不良の原因となる。

しかし、マクロ機能を有するカメラモジュール３００でも、マクロリング３３が、レンズホルダ４の外部（保持部４１の外側部）に保持される。このため、レンズユニット３とレンズホルダ４との接触部が、固体撮像素子２から隔離される。これにより、レンズユニット３とレンズホルダ４との摩擦（マクロリング３３の内ネジ３３ａと保持部４１の外ネジ４１ａとの摩擦）により生じたゴミが、光路Ｐ内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

また、カメラモジュール３００では、レンズホルダ４が、マクロリング３３を保持する保持部４１と、マクロリング３３の底部および外側部を包囲する包囲部４２とを備えている。包囲部４２は、保持部４１の外側面（外ネジ４１ａが形成された面）から、マクロリング３３の底部および外側部に沿って延設された部分である。つまり、カメラモジュール３００でも、実施の形態２のカメラモジュール２００のように、レンズホルダ４が、二重構造となる。そして、マクロリング３３の底部および外側部は、保持部４１と包囲部４２とにより形成されたスペースＳ内に収容される。

このように、レンズホルダ４に包囲部４２が形成されていると、保持部４１と包囲部４２とにより、レンズユニット３（マクロリング３３）を収容するスペースＳが形成される。このため、マクロリング３３と保持部４１との摩擦によりゴミが生じたとしても、そのゴミは、スペースＳ内に溜まる。つまり、このスペースＳは、ゴミの受け皿として機能する。このため、カメラモジュール３００の製造時、搬送時、または使用時に、振動や衝撃が加えられても、スペースＳからゴミが漏洩して、カメラモジュール３００内を浮遊することはない。従って、ゴミによる撮像不良を、確実に軽減することができる。また、包囲部４２は、マクロリング３３の底部および外側面に沿って形成されているため、マクロリング３３を安定して支持する機能も果たす。また、マクロリング３３が露出しないため、マクロリング３３を保護する機能も果たす。

さらに、カメラモジュール３００では、マクロリング３３に形成された内ネジ３３ａが、内ネジ３３ｂよりも光路Ｐ側に形成されている。これにより、レンズバレル３２とマクロリング３３との係合部が、レンズホルダ４（保持部４１）とマクロリング３３との係合部よりも内側に配置される。このため、レンズバレル３２とマクロリング３３との接触部が、保持部４１によって、固体撮像素子２から隔離される。つまり、保持部４１は、レンズバレル３２とマクロリング３３との接触部を、固体撮像素子２から隔離する隔壁となる。ここで、ピント合わせをするために、レンズバレル３２を回転させても、レンズバレル３２とマクロリング３３との摩擦により、ゴミが発生する。しかし、そのゴミは、保持部４１と包囲部４２とにより形成されたスペースＳ内に溜まる。しかも、保持部４１が隔壁となる。これにより、レンズバレル３２とマクロリング３３との摩擦により生じたゴミが、光路Ｐ内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。このように、内ネジ３３ａおよび３３ｂの配置関係は、内ネジ３３ａが、内ネジ３３ｂよりも内側に配置されることが好ましい。

また、カメラモジュール３００は、マクロレバー６の操作時のレンズユニット３とレンズホルダ４との衝撃を緩和するテンションリング７を備えている。また、テンションリング７は、内ネジ３３ａおよび外ネジ４１ａの遊び（ガタ）を吸収することで、撮像時に一定の位置にレンズユニット３（レンズ３１）を保持するよう下から突き上げる。つまり、レンズユニット３の位置を安定させるようにも機能する。テンションリング７は、レンズホルダ４の保持部４１および包囲部４２により形成される配置されている。つまり、テンションリング７は、レンズホルダ４（包囲部４２）における、マクロリング３３の底部との対向面上に配置されている。なお、テンションリング７は、スペースＳ内に配置されているため、光路Ｐは遮断されない。

ここで、上述のように、カメラモジュール３００では、マクロレバー６の回転に連動して、レンズユニット３が上下に移動する。このとき、テンションリング７の表面（マクロリング３３の底部との接触面）に圧力がかかる。テンションリング７に対し、マクロリング３３の底部から下方の圧力がかかると、その圧力により、テンションリング７が外側に向かって延びる。このときに、テンションリング７がレンズホルダ４（包囲部４２）との接触面を削って、ゴミを発生させる場合がある。また、テンションリング７の上面（マクロリング３３との接触面）および下面（レンズホルダ４との接触面）が削れ、ゴミを発生させる場合もある。

しかし、テンションリング７は、スペースＳ内に配置されている。つまり、テンションリング７は、光路Ｐ外（レンズホルダ４の保持部４１の外側）に配置されることになる。このため、テンションリング７と、レンズユニット３（マクロリング３３）またはレンズホルダ４（保持部４１，包囲部４２）との接触部が、固体撮像素子２から隔離される。これにより、テンションリング７とレンズホルダ４との摩擦により生じたゴミが、光路Ｐ内に侵入するのを防止できる。従って、そのゴミによる撮像不良を軽減することができる。

なお、テンションリング７は、衝撃の緩和を目的とするため、弾性を有する材料から構成することが好ましい。また、テンションリング７は金属から構成することもできる。しかし、テンションリング７がレンズホルダ４（包囲部４２）を削る可能性があるため、テンションリング７は非金属から構成することが好ましい。テンションリング７を構成する非金属材料は、例えば、弾性力を有するゴム、樹脂、エラストマであることが好ましい。これにより、テンションリング７の弾性力によって、効率よく衝撃を緩和することができる。なお、テンションリング７の具体例は、ワッシャである。テンションリング７が、非金属から構成されていると、テンションリング７が、レンズホルダ４（包囲部４２）を削って発塵することはない。従って、テンションリング７が原因となるゴミの発生を防止することができる。

また、テンションリング７は、レンズユニット３から固体撮像素子２までの光路が確保されていれば、開口を有さない構成でもよい。例えば、テンションリング７が透光性材料から形成されている場合も、光路は確保される。

なお、テンションリング７には、グリース等の粘着材が塗布されていてもよい。テンションリング７に粘着材が塗布されていると、ゴミが発生したとしても、そのゴミを粘着材に吸着させることができる。つまり、テンションリング７を非金属製としてゴミの発生を防止するのに加え、発生したゴミをグリースによって捕捉することができる。従って、ゴミによる撮像不良を、長期的に防止（または軽減）することができる。

また、カメラモジュール３００は、図５のような構成とすることもできる。図５は、本発明の別のカメラモジュール４００の断面図である。カメラモジュール４００は、カメラモジュール３００と略同様の構成であるが、レンズホルダ４の構成が異なる。すなわち、カメラモジュール４００では、レンズホルダ４が、保持部４１および包囲部４２に加えて、非ネジ部４３を備えている。非ネジ部４３は、レンズホルダ４において、保持部４１（外ネジ部４１ａ）から上方に延在し、かつ、ネジ切りされていない（ねじ山のない）部分である。ここで、「外ネジ４１ａから上方」とは、固体撮像素子２から離れる方向を示す。つまり、非ネジ部４３は、外ネジ４１ａから固体撮像素子２とは逆方向に延在している。これにより、非ネジ部４３によって、レンズバレル３２とマクロリング３３との摩擦、および、マクロリング３３とレンズホルダ４（保持部４１）との摩擦により生じたゴミの光路Ｐ内への侵入を確実に防ぐことができる。つまり、この非ネジ部４３は、光路Ｐ内へのゴミの侵入を防ぐための壁（堰）として機能する。従って、そのゴミによる撮像不良をより確実に軽減することができる。

また、カメラモジュール３００は、図６のような構成とすることもできる。カメラモジュール５００は、カメラモジュール３００と略同様の構成である。ただし、カメラモジュール５００では、固体撮像素子２上に、固体撮像素子２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５が設けられている。なお、受光部は、固体撮像素子２の表面に複数の受光素子が配列された有効画素領域である。

具体的には、カメラモジュール５００では、透光性部材５が、固体撮像素子２の受光部が形成された面に、受光部と対向して配置されている。つまり、透光性部材５は、受光部を覆うように設けられる。透光性部材５は、受光部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５は、受光部との間に、間隔（隙間・空隙）が形成されるように設けられている。このため、固体撮像素子２と透光性部材５とは、互いに接触しない。接着部８は、受光部の周囲全域に形成されているため、この間隔は密閉空間となる。これにより、受光部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５を受光部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５００は、固体撮像素子２の受光部と透光性部材５との間が中空となっているため、透光性部材５を透過した外部からの光は、そのまま受光部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５００も、カメラモジュール３００と同様の効果を奏する。さらに、カメラモジュール５００では、固体撮像素子２の受光部が、透光性部材５によって覆われる。このため、固体撮像素子２の受光部が露出されない。従って、固体撮像素子２の受光部へのゴミの侵入を確実に防ぐことができる。

なお、図４〜図６のカメラモジュール３００，４００，５００では、包囲部４２および非ネジ部４３の内面（スペースＳ内）には、実施の形態２のように、図示しない粘着材が塗布されていてもよい。また、テンションリング７にも、図示しない粘着部材が塗布されていてもよい。これらの構成によっても、スペースＳ内に溜まったゴミを、粘着材に付着させることができる。このため、スペースＳ内に、確実にゴミを溜めることができる。従って、ゴミによる撮像不良を、長期的に防止することができる。また、光路Ｐ内へのゴミの侵入を確実に防ぐことができる。

このように、本実施形態のカメラモジュール３００，４００，５００では、固体撮像素子２とマクロ機構（レンズバレル３２およびマクロリング３３）を備えたカメラモジュールにおいて、その機構部をレンズホルダ４（保持部４１）の外側に設けている。さらに、保持部４１および非ネジ部４３が壁となって、テンションリング７が、固体撮像素子２から隔離される。このため、マクロ機構部を介して、外部からレンズホルダ４内に進入した異物や、マクロ機構可動部での磨耗（レンズバレル３２とマクロリング３３との摩擦）等により発生した削れ屑等の異物が、光路Ｐ内に侵入することで生じる撮像不良を防止することができる。つまり、本実施形態のカメラモジュール３００，４００，５００によれば、外部からの異物の進入を防止すると共に、可動部の摩擦（レンズバレル３２とマクロリング３３との摩擦，マクロリング３３と保持部４１との摩擦、テンションリング７と包囲部４２との摩擦等）によって発生する異物の固体撮像素子２側への進入を防止することができる。また、テンションリング７が、レンズホルダ４のスペースＳ（溝）に収まることで、組立てを容易にすることができる。

また、通常のマクロ操作による保証は、１万回保証等である。しかし、本実施形態のカメラモジュール３００，４００，５００では、削れ屑が出ても光路Ｐ内への異物等の侵入を防止し撮像不良を防止できる。このため、マクロ操作回数が増えても、撮像画像に影響しない。従って、マクロ操作回数の耐久性を向上（マクロ操作による保証回数の増加）が可能となる。

また、図７に示すような従来のカメラモジュール６００の場合、テンションリング６０７の外径は、レンズホルダ６０４の内径に比べて小さい。このため、組立て時に、テンションリング６０７が、レンズホルダ６０４内に、斜めに挿入されてしまったり、正規の位置からずれてしまうことがある。そのような状態でカメラモジュール６００を組み込むと、削れ屑発生の原因となったり、マクロレバー６０６の操作力が大きくなってしまう。従って、正規の位置にテンションリング６０７を入れなおすなどの作業が必要となる。

これに対して、本実施形態のカメラモジュール３００，４００，５００では、レンズホルダ４（保持部４１，包囲部４２）が、テンションリング７を適切な位置に配置するためのガイドの役割を果たす。しかも、テンションリング７が斜めに挿入されたとしても、レンズユニット３（マクロリング３３）を捻じ込むことによって、テンションリング７は水平に戻る。従って、従来のカメラモジュール６００とは異なり、正規の位置にテンションリング７を入れなおすなどの作業は不要である。

本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。

本発明のカメラモジュールの断面図である。 本発明の別のカメラモジュールの断面図である。 本発明のさらに別のカメラモジュールの斜視図である。 図３のカメラモジュールのＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明のさらに別のカメラモジュールの断面図である。 本発明のさらに別のカメラモジュールの断面図である。 特許文献１のカメラモジュールの断面図である。

符号の説明

１ 配線基板
２ 固体撮像素子
３ レンズユニット
４ レンズホルダ
５ 透光性部材
６ マクロレバー
７ テンションリング（緩衝部材）
３１ レンズ
３２ レンズバレル
３２ａ 内ネジ（第１内ネジ部）
３２ｂ 外ネジ（第２外ネジ部）
３３ マクロリング
３３ａ 内ネジ（第１内ネジ部）
３３ｂ 内ネジ（第２内ネジ部）
４１ 保持部
４１ａ 外ネジ（第１外ネジ部）
４２ 包囲部
４３ 非ネジ部
１００ カメラモジュール（固体撮像装置）
２００ カメラモジュール（固体撮像装置）
３００ カメラモジュール（固体撮像装置）
４００ カメラモジュール（固体撮像装置）
５００ カメラモジュール（固体撮像装置）
Ｐ 光路
Ｓ スペース

Claims (7)

1. 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って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、
   固体撮像素子を内部に収容するとともに、レンズユニットを保持するレンズホルダとを備えた固体撮像装置において、
   レンズユニットの内側部に、第１内ネジ部が形成されており、
   レンズホルダは、レンズユニットを保持する保持部を有し、
   上記保持部の外側部に、第１内ネジ部に螺合する第１外ネジ部が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
2. 上記レンズユニットは、レンズと、レンズを保持するレンズバレルと、レンズバレルを保持するマクロリングとを備えており、
   第１内ネジ部が、マクロリングの内側部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. レンズバレルの外側部に、第２外ネジ部が形成され、
   マクロリングの内側部に、第２外ネジ部に螺合する第２内ネジ部が形成されており、
   第２内ネジ部が、第１内ネジ部よりも外側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。
4. 上記レンズホルダは、レンズユニットの底部および外側部を包囲する包囲部を有す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。
5. 上記包囲部におけるレンズユニットの底部との対向面上に、レンズホルダとレンズユニットとの接触による衝撃を緩和する緩衝部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
6. 上記レンズホルダは、第１外ネジ部から上方に延在したネジ切りされていない非ネジ部を有す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。
7. 請求項１〜６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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